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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Systeme zur Berührungsdetektion,
die einen Berührungskontakt über eine
Welle erfassen, die zwischen mindestens einer Elektrode und Sensoren übertragen wird.
Sie betrifft insbesondere Systeme, die mehrere Funktionsarten haben,
sowie elektronische Geräte, die
derartige Systeme enthalten.
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Berührungsdetektionssysteme
wurden bereits für
tragbare Telekommunikationsterminals vorgeschlagen (siehe zum Beispiel
US 6.088.585 ). Sie können eine
Identifikationsoder Authentifikationsfunktion des Benutzers des
Terminals durch Erkennen seines Fingerabdrucks sicherstellen.
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Die
internationale Patentanmeldung, die unter der Nr. WO 98/58342 veröffentlicht
wurde, beschreibt eine Anordnung von Sensoren nach einer Linie,
die es bei der Passage des Fingers eines Benutzers auf dieser Linie
in eine im Wesentlichen zu dieser senkrechten Richtung erlauben,
bestimmte Merkmale seines Fingerabdrucks wie ein Scanner zu erfassen,
und den Benutzer so zu authentifizieren.
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Ferner
werden Berührungsdetektionssysteme
geläufig
zum Durchführen
einer Zeige- oder einer Navigationsfunktion in Menüs verwendet,
die auf einem Bildschirm angezeigt sind. Es geht dabei darum, Bewegungen
eines Fingers auf einer Detektionsfläche zu erkennen sowie eventuell
ein von dem Finger durchgeführtes
Auswahlsignal zu erfassen, wie zum Beispiel einen schnell wiederholten
Kontakt mit dieser Fläche.
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Es
gibt mehrere Berührungsdetektionssysteme,
die unterschiedliche Detektionskonzepte verwenden. Die vorliegende
Erfindung betrifft die Berührungsdetektionssysteme,
bei welchen ein Finger eines Bedieners in Berührung mit einer Detektionsfläche durch
die Übertragung
durch diesen Finger einer Welle erkannt wird, die von mindestens
einer Elektrode zumindest einem Sensor gesendet wird. Die Welle wird
kontinuierlich oder quasikontinuierlich von der oder den Sendeelektroden
gesendet, wird von den Sensoren jedoch nur bei einer Berührung des
Fingers (auch digitaler Kontakt genannt) mit der Fläche erfasst,
wobei diese Berührung
gleichzeitig auf der Ebene einer der Sendeelektroden und auf der
Ebene zumindest bestimmter der Sensoren auftritt.
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Das
Muster des Fingerabdrucks wird durch den Unterschied der Übertragung
der Welle vom Finger zu bestimmten dieser Sensoren erfasst, je nach dem,
ob sich diese Sensoren in der Senkrechten zu einem Tal oder zu einem
Reliefpunkt der Fingerfläche befinden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung versteht man unter Berühren
der Detektionsfläche
mit einem Finger auch den Kontakt dieser Detektionsfläche mit einem
beliebigen äußeren Element,
zum Beispiel einem Zeigestift, der entsprechende Merkmale zum Anwenden
der vorhergehenden Konzepte zur Berührungsdetektion und Ortung
dieses äußeren Elements aufweist.
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Ebenso
versteht man gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Berührungskontakt
zwischen der Detektionsfläche
und dem äußeren Element
auch ein Streifen oder ein Annähern
ohne Berührung
zwischen dem äußeren Element
und der Detektionsfläche
insofern als das Funktionieren der Detektionsvorrichtung noch sichergestellt
werden kann.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Berührungsdetektionsvorrichtung
durch Übertragung
einer Welle bei einem Kontakt mit der Fläche zwischen mindestens einer
diese Welle erzeugenden Elektrode und mindestens einem Sensor vorzuschlagen,
die mindestens zwei getrennte Betriebsarten besitzt und einen geringen
elektrischen Verbrauch ausweist.
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Die
vorliegende Erfindung hat einen Berührungsdetektionsbestandteil
zum Gegenstand, der eine Detektionsfläche, einen leitenden Teil,
eine erste und eine zweite Einheit von Sensoren, die auf der Ebene
der Detektionsfläche
angeordnet sind, eine erste und eine zweite Einheit Elektroden umfasst. Jede
Elektrodeneinheit umfasst mindestens eine Elektrode, die sich parallel
zu der Detektionsfläche erstreckt,
wobei alle Elektroden selbst in Paaren elektrisch isoliert sind.
Jeder Sensor jeweils der ersten oder der zweiten Einheit von Sensoren
ist derart angeordnet, dass er ein von mindestens einer Elektrode
der ersten oder zweiten Elektrodeneinheit gesendetes Signal erfasst,
und das von mindestens einer der Sendeelektroden durch ein äußeres Element übertragen
wird, welches mit der Detektionsfläche auf der Ebene dieses Detektors
und auf der Ebene dieser Elektrode in Berührung kommt. Die erste und die
zweite Elektrodeneinheit bilden jeweils eine Kapazität mit dem
leitenden Teil des Berührungsdetektionsbestandteils.
Erfindungsgemäß ist die
Kapazität zwischen
der zweiten Elektrodeneinheit und dem leitenden Teil geringer als
die Kapazität
zwischen der ersten Elektrodeneinheit und dem leitenden Teil.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass sie mit einem
gleichen Berührungsdetektionsbestandteil
zwei Detektionsmodi erlaubt, die die zwei Sensoreneinheiten und die
zwei Elektrodeneinheiten in unterschiedlicher Art und Weise anwenden.
Die zwei Detektionsmodi können
daher unterschiedliche elektrische Verbrauchsmerkmale aufweisen.
Das ist insbesondere geeignet für
Berührungsdetektionsvorrichtungen,
die in Geräte
eingebaut sind, die mit Batterien funktionieren, wie zum Beispiel
tragbare Funkkommunikationsterminals. In der Tat ist für diese
Geräte
der Stromverbrauch so weit wie möglich
reduziert, um die Autonomie des Geräts zu vergrößern. Einer der Berührungsdetektionsmodi
ist daher optimiert, um einen besonders niedrigen Stromverbrauch
aufzuweisen.
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Die
Detektoren sind selbst elektrisch von jeder Elektrode und untereinander
isoliert. Die Detektoren und die Elektroden sind auf der Ebene der
Detektionsfläche
derart angeordnet, dass jeder Detektor ausreichend nah an bestimmten
Elektroden liegt, damit eine Kopplung zwischen jedem Detektor und
bestimmten Elektroden bei der Berührung mit einem Fingers oder
mit jedem anderen äußeren Element
mit der Detektionsfläche
auf der Ebene dieses Detektors und dieser Elektroden erstellt werden
kann. Bei diesem Kontakt wird daher eine Welle von der Elektrode zum
Sensor durch den Finger oder das äußere Element übertragen.
Die Entfernung zwischen dem Detektor und der Elektrode kann gesteigert
werden, wenn die Leistung der Welle in Wechselbeziehung angehoben
wird, so dass eine effiziente Kopplung zwischen dem Detektor und
der sendenden Elektrode bei Anwesenheit des Fingers oder des äußeren Elements
gewahrt bleibt.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Berührungsdetektionsbestandteils
ist der Abschnitt der Detektionsfläche, der von der zweiten Elektrodeneinheit
belegt wird, kleiner als der Abschnitt der Detektionsfläche, die
von der ersten Elektrodeneinheit belegt wird. Ferner können bestimmte
Detektoren gleichzeitig zur ersten und zur zweiten Detektoreneinheit
gehören.
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Der
Berührungsdetektionsbestandteil
umfasst ferner einen Elektrodencontroller, der angeordnet ist, um
elektrische Verbindungen zwischen bestimmten Elektroden herzustellen
und um die Detektoren in Abhängigkeit
von den Detektoreneinheiten zu aktivieren. Zwei oder mehrere Elektroden,
die derart elektrisch verbunden sind, senden gleichzeitig ein gleiches
elektrisches Signal, das dazu bestimmt ist, zumindest zu einem Detektor
durch das äußere Element übertragen
zu werden, das einerseits mit einer beliebigen dieser Elektroden
und andererseits mit diesem Detektor in Berührung kommt.
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Bei
einem ersten Berührungsdetektionsmodus
wird der Elektrodencontroller derart gesteuert, dass ein Signal
von mindestens einer Elektrode durch ein äußeres Element, das mit der
Detektionsfläche
in Berührung
kommt, zumindest zu einem Detektor der ersten Detektoreneinheit übertragen
wird. Der Elektrodencontroller kann ferner gesteuert werden, um
bei diesem ersten Detektionsmodus eine erste elektrische Verbindung
herzustellen, die eine Elektrode der ersten Elektrodeneinheit mit
mindestens einer anderen Elektrode des Berührungsdetektionsbestandteils
verbindet.
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Bei
einem zweiten Berührungsdetektionsmodus
wird der Elektrodencontroller derart gesteuert, dass ein Signal
von mindestens einer der Elektroden der zweiten Elektrodengruppe
durch ein äußeres Element,
das mit der Detektionsfläche
in Berührung kommt,
zumindest zu einem Detektor der zweiten Detektoreneinheit übertragen
wird. Wenn diese zweite Elektrodeneinheit mindestens zwei Elektroden
umfasst, kann der Elektrodencontroller ferner so gesteuert werden,
dass er bei diesem zweiten Detektionsmodus eine zweite elektrische
Verbindung erstellt, die die Elektroden der zweiten Elektrodeneinheit
untereinander verbindet.
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Der
erste Berührungsdetektionsmodus
entspricht zum Beispiel einer Identifikations- oder Authentifikationsfunktion
gemäß bestimmten
Merkmalen des Fingerabdrucks des Benutzers eines Geräts, das
den Berührungsdetektionsbestandteil
umfasst. Der zweite Berührungsdetektionsmodus
entspricht zum Beispiel einer Zeigefunktion oder auch einer Navigationsfunktion.
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Die
Identifikationsfunktion des Benutzers kann das Aktivieren einer
großen
Anzahl von Sensoren erforderlich machen und daher zu einem relativ großen Stromverbrauch
führen.
Umgekehrt können die
Zeige- und die Navigationsfunktion jeweils mit einer beschränkten Anzahl
von Detektoren erzielt werden, die entsprechend auf der Ebene der
Detektionsfläche
angeordnet sind, so dass der Stromverbrauch in Zusammenhang mit
dieser Funktion entsprechend verringert wird. Diese Unterscheidung
zwischen den Detektionsmodi in Abhängigkeit von ihrem Stromverbrauch
ist umso wichtiger als die Zeige- und die Navigationsfunktion im
Allgemeinen während
einer viel längeren
Dauer aktiviert werden als die Identifikationsfunktion des Benutzers.
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Eventuell
kann ein erfindungsgemäßer Berührungsdetektionsbestandteil
einen ersten Berührungsdetektionsmodus
wie oben beschrieben aufweisen und zwei andere Modi, zweite unterschiedliche
Berührungsdetektionsmodi
genannt, wobei jeder dieser Detektionsmodi die Merkmale des zweiten oben
beschriebenen Berührungsdetektionsmodus hat.
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Der
erste Berührungsdetektionsmodus
entspricht zum Beispiel der Identifikations- oder Authentifikationsfunktion
des Benutzers, und die zwei so genannten zweiten Berührungsdetektionsmodi
entsprechen jeweils der Zeige- und der Navigationsfunktion.
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Die
Zeige- und Navigationsfunktion unterscheiden sich insbesondere durch
die Anzahl und die Position der für jede von ihnen aktivierten
Sensoren. Die Zeigefunktion benötigt
eine im Wesentlichen viel komplettere und genauere Ortung der Position
und der Bewegung des äußeren Elements
auf der Detektionsfläche
als die Navigationsfunktion. Die Navigationsfunktion kann nämlich auf
das Orten von vier Kontaktpositionen mit der Detektionsfläche beschränkt werden,
die zum Beispiel den vier Richtungen oben, unten, rechts und links
entsprechen, sowie eventuell auf einen Auswahlvorgang durch Berührungskontakt.
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Die
Anordnung der Sendeelektroden kann daher zwischen diesen zwei Funktionen
ebenfalls unterschiedlich sein. Daher kann der Stromverbrauch des
Berührungsdetektionsmodus,
der mit der Navigationsfunktion verbunden ist, geringer sein als der
des mit der Zeigefunktion verbundenen Detektionsmodus. Es ist daher
vorteilhaft, zwei unterschiedliche Berührungsdetektionsmodi vorzusehen,
die den zwei Funktionen Zeigen und Navigation zugewiesen sind.
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Die
oben stehende Zuweisung des ersten und des zweiten (der zweiten)
Berührungsdetektionsmodi
zu den jeweiligen Funktionen Benutzeridentifikation, Zeigen und/oder
Navigation wird nur beispielhaft gegeben. Eine weitere Anwendung
der Erfindung kann darin bestehen, den ersten Berührungsdetektionsmodus
der Zeigefunktion und den zweiten Berührungsdetektionsmodus der Navigationsfunktion
zu zuweisen.
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Der
erfindungsgemäße Berührungsdetektionsbestandteil
kann auch einen dritten Berührungsdetektionsmodus
umfassen, der zum Beispiel ein Standbymodus sein kann, bei dem die Funktionalitäten des
elektronischen Geräts,
das den Berührungsdetektionsbestandteil
enthält,
nicht in Betrieb sind, und von welchem ausgehend sie in Betrieb
versetzt werden. Bei diesem dritten Modus wird der Elektrodencontroller
gesteuert, um einen Kontakt eines äußeren Elements mit der Detektionsfläche auf
der Ebene von zwei Elektroden durch das Ändern bei dem Kontakt einer
Impedanz zwischen diesen beiden Elektronen zu erfassen. Für einen
Berührungsdetektionsbestandteil,
der mindestens drei Elektroden umfasst, kann der Elektrodencontroller
gesteuert werden, um mindestens eine elektrische Verbindung zwischen
zwei Elektroden herzustellen. Daher erlaubt es eine entsprechende
Verteilung der Einheit der Elektroden in zwei elektrisch voneinander
isolierte Elektrodengruppen, die die Detektionsfläche entsprechend
decken, die Detektion des Kontakts eines äußeren Elements mit einem beliebigen
Teil der Detektionsfläche
zu verbessern.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren nach Anspruch 9.
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Der
erste Berührungsdetektionsmodus
kann ferner das Erstellen einer ersten elektrischen Verbindung umfassen,
die eine Elektrode der ersten Elektrodeneinheit mit mindestens einer
anderen Elektrode des Berührungsdetektionsbestandteils
verbindet.
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Ferner
kann der zweite Berührungsdetektionsmodus
für Berührungsdetektionsbestandteile,
deren zweite Elektrodeneinheit mindestens zwei Elektroden umfasst,
ferner das Erstellen einer zweiten elektrischen Verbindung umfassen,
welche die Elektroden dieser zweiten Elektrodeneinheit untereinander
verbindet.
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Das
erfindungsgemäße Berührungsdetektionsverfahren
kann noch einen dritten Berührungsdetektionsmodus
umfassen, bei dem ein Kontakt eines äußeren Elements mit der Detektionsfläche auf
der Ebene der zwei Elektroden durch die Änderung einer Impedanz zwischen
diesen zwei Elektroden erfasst wird. Umfasst der Berührungsdetektionsbestandteil mindestens
drei Elektroden, kann dieser dritte Berührungsdetektionsmodus das Erstellen
mindestens einer elektrischen Verbindung zwischen zwei Elektroden
umfassen.
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Schließlich betrifft
die Erfindung ein elektronisches Gerät, das einen wie oben beschriebenen Berührungsdetektionsbestandteil
umfasst.
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Weitere
Besonderheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus der folgenden Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen, in welchen:
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1 eine
Schnittansicht eines Berührungsdetektionsbestandteils
ist, auf welchen die vorliegende Erfindung angewandt wird;
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2 ein
Verteilungsbeispiel der Detektoren auf der Ebene der Detektionsfläche des
vorhergehenden Berührungsdetektionsbestandteils
darstellt;
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3 und 4 zwei
Beispiele der Anordnung der Elektroden auf der Ebene der Detektionsfläche für die Verteilung
der Detektoren nach 2 darstellt.
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Gemäß 1 umfasst
der Berührungsdetektionsbestandteil 1 die
Detektionsfläche 2,
mit welcher ein äußeres Element 10 in
Berührungskontakt treten
kann. Dieses äußere Element 10 kann
der Finger eines Benutzers oder ein Gerät sein, das den Berührungsdetektionsbestandteil 1 umfasst.
Der Berührungsdetektionsbestandteil 1 umfasst
ferner leitende Teile 3, die zum Beispiel metallische Teile
oder Teile aus Polysilicium mit metallischem Verhalten sind. Diese
Teile 3 können
auf ein Referenzpotenzial gebracht werden.
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Die
Detektoren D1, D2 sind auf der Ebene der Detektionsfläche 2 angeordnet.
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Die
Elektroden E1, E1',
E2, E2' sind parallel zu
der Detektionsfläche
angeordnet und können
insbesondere mit einer harten Schicht zum Schutz vor der Abnutzung
beschichtet sein, die durch wiederholte Berührungskontakte verursacht wird.
Diese Elektroden sind zwischen einer ersten Elektrodeneinheit, die
die Elektroden E1 und E1' umfasst,
und einer zweiten Elektrodeneinheit, die die Elektroden E2 und E2' umfasst, verteilt.
Die Elektroden E1, E1' der
ersten Elektrodeneinheit weisen aufgrund ihrer großen Fläche eine
große
Kapazität
mit den leitenden Teilen 3 auf, zum Beispiel in der Größenordnung
von 10 Nanofarad. Die Elektroden E2, E2' der zweiten Elektrodeneinheit haben
eine viel kleinere Fläche
und weisen daher eine Kapazität
mit den leitenden Teilen 3 auf, die viel geringer ist,
zum Beispiel in der Größenordnung
von 0,1 Nanofarad.
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Zum
Erfassen eines Kontakts zwischen dem Finger 10 des Benutzers
und der Detektionsfläche 2 senden
bestimmte der Elektroden ein Signal S, das von dem Finger 10 auf
zumindest bestimmte der Detektoren D1 und D2 bei dem Kontakt des
Fingers mit der Detektionsfläche übertragen
wird. Dieses Signal S kann eine Welle mit hoher Frequenz, zum Beispiel in
der Größenordnung
von einem Megahertz sein.
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Der
Stromverbrauch des Berührungsdetektionsbestandteils 1 beim
Betrieb ist daher zum großen Teil
auf die elektrische Wechselwirkung zwischen den Sendeelektroden
der Welle und den leitenden Teilen 3 des Berührungsdetektionsbestandteils 1 zurückzuführen. Dieser
Stromverbrauch hängt
von der Kapazität
zwischen den Elektroden, die aktiviert werden, um die Welle zu senden,
und diesen leitenden Teilen 3 ab.
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Ein
Elektrodencontroller 4 ist mit den Detektoren D1, D2 mit
Metallverbindungen 5 und mit den verschiedenen Elektroden
E1, E1', E2, E2' durch Metallverbindungen 6 verbunden.
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2 zeigt
eine besondere Anordnung der Detektoren auf der Ebene der Detektionsfläche 2.
Die Detektoren sind in zwei Detektoreneinheiten D1, D2 verteilt.
Die Detektoren der ersten Einheit D1 sind entlang einer Linie angeordnet,
die zum Beispiel 256 einzelne Detektoren umfasst. Die Länge dieser
Linie, zum Beispiel etwa 15 mm, entspricht ungefähr der Breite eines Fingers.
Diese Detektoren der ersten Detektoreneinheit D1 sind insbesondere
der Identifikationsoder Authentifikationsfunktion des Fingerabdrucks
des Benutzers zugewiesen. Bei dem Detektionsmodus, der dieser Funktion
entspricht, streicht der Benutzer mit seinem Finger auf der Linie
der Detektoren D1 in eine im Wesentlichen senkrechte Richtung zu
dieser Linie, so dass eine Detektion bestimmter Merkmale seines
Fingerabdrucks durch die Detektoren D1 ermöglicht wird.
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Wie
in 2 dargestellt, sind die Detektoren der zweiten
Detektoreneinheit D2 nach 4 geradlinigen Segmenten verteilt. Die
zwei ersten Segmente sind zueinander parallel und umfassen zum Beispiel jeweils
sechzehn einzelne Detektoren. Diese Segmente haben zum Beispiel
jeweilige Längen
von 1 mm und sind zu den Detektoren der ersten Detektoreneinheit
D1 parallel. Die Detektoren eines dieser Segmente können mit
der ersten Detektoreneinheit D1 gemeinsam sein. Zwei weitere Detektorensegmente
der zweiten Detektoreneinheit D2, die zueinander parallel sind,
umfassen zum Beispiel auch jeweils sechzehn einzelne Detektoren.
Diese beiden letzten Detektorensegmente stehen senkrecht zu den
zwei ersten Detektorensegmenten D2, um ein Orten der Bewegungen
des Fingers des Benutzers auf der Detektionsfläche 2 nach zwei zueinander
orthogonalen Richtungen zu erlauben. Die Referenzen D1 und D2 bezeichnen
nachstehend die Detektoren, die zu den oben eingeführten entsprechenden
Gruppen gehören.
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3 stellt
die bevorzugte Ausführungsform dieser
Erfindung dar. Die Detektionsfläche 2 umfasst die
zwei Detektoreneinheiten D1 und D2, die wie oben beschrieben verteilt
sind. Die erste Elektrodeneinheit umfasst die zwei Elektroden E1
und E1'. Bei der
dargestellten Konfiguration liegen die zwei Elektroden E1, E1' zu beiden Seiten
der Detektorenlinie D1 der ersten Detektoreneinheit. Die zwei Elektroden E2
und E2' umgeben
ungefähr
die Detektoren D2 der zweiten Detektorengruppe. Sie sind derart
angeordnet, dass sich jeder Detektor D2 der zweiten Detektorengruppe
in der Nähe
mindestens einer der Elektroden E2, E2' befindet.
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Bei
dem Detektionsmodus, der der Identifikation oder Authentifikation
des Fingerabdrucks des Benutzers entspricht, sind die Elektroden
E1 und E1' untereinander
durch den Elektrodencontroller 4 verbunden. Sie senden
daher gleichzeitig die Hochfrequenzwelle S, die dazu bestimmt ist,
von dem Finger des Benutzers an bestimmte der Detektoren D1 der ersten
Detektoreneinheit beim Berühren
dieses Fingers gleichzeitig mit mindestens einer der zwei Elektroden
E1, E1' und bestimmten
Detektoren D1 der ersten Detektoreneinheit übertragen zu werden. Die zwei
Elektroden E2 und E2' können bei
dieser Betriebsart elektrisch mit den zwei Elektroden E1 und E'1 durch den Elektrodencontroller 4 verbunden
werden, so dass eine bessere Übertragung
der Welle S auf den Finger 10 hergestellt wird und daher
eine bessere Erfassung dieser Welle durch die Detektoren D1 der
ersten Detektoreneinheit. Diese Verbindung mehrerer Elektroden untereinander
durch den Controller 4 erlaubt das Verbessern der Empfindlichkeit des
Erfassens von Fingerabdrücken.
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Bei
dem Betriebsmodus, der der Zeigefunktion entspricht, senden nur
die zwei Elektroden E2 und E2' die
Welle S. Die zwei Elektroden E2 und E2' sind untereinander durch den Elektrodencontroller 4 verbunden
und elektrisch von den zwei anderen Elektroden E1 und E1' isoliert. Die Detektoren
D2 der vier Detektorensegmente erhalten daher die Welle S bei der
Berührung
des Fingers 10 des Benutzers mit der Detektionsfläche 2 auf
der Ebene dieser Detektoren und auf der Ebene mindestens einer der
zwei Elektroden E2 und E2'.
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Aufgrund
der kleinen Fläche
der Elektroden E2 und E2',
die bei dem Betriebsmodus, der der Zeigefunktion entspricht, verwendet
werden, ist der Stromverbrauch dieses Betriebsmodus geringer als der
des der Identifikationfunktion entsprechenden Betriebsmodus.
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4 stellt
eine Elektrodenanordnung auf der Ebene der Detektionsfläche 2 des
Berührungsdetektionsbestandteils 1 dar,
die eine Alternative zu der in 3 dargestellten
ist. Sie entspricht der gleichen Verteilung der Detektoren D1 und
D2. Bei dieser Anordnung ist jede Elektrode E1, E1', E2, E2' der 3 jeweils
in zwei mit a und b bezeichnete Elektroden unterteilt. Bei jedem
der zwei Funktionsmodi, welche der Identifikations- oder der Authentifikationsfunktion und
der Zeigfunktion entsprechen, sind die zwei mit a und b bezeichneten
Elektroden, die einer gleichen Elektrode der 3 entsprechen,
elektrisch untereinander durch den Elektrodencontroller 4 verbunden. Diese
zwei Betriebsarten sind dann mit den zwei zuvor beschriebenen identisch.
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Bei
einer dritten Betriebsart, die einem Standbymodus des elektronischen
Geräts
entspricht, das den Berührungsdetektionsbestandteil 1 enthält, sind
die Elektroden E1a, E1'a,
E2a und E2'a untereinander
durch den Elektrodencontroller 4 verbunden. Ferner verbindet
der Elektrodencontroller 4 untereinander die Elektroden
E1b, E1'b, E2b und
E2'b, während er
sie elektrisch von den Elektroden der vorhergehenden Gruppe isoliert
hält. Im
Standbymodus wird der Kontakt des Fingers 10 des Benutzers mit der
Detektionsfläche 2 durch
die Variation einer Impedanz zwischen diesen beiden Elektrodengruppen erfasst.
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Gemäß der Ausführung der
Detektionsfläche 2 kann
die erfasste Impedanz resistiver oder kapazitiver Art sein oder
aber dazwischen mit einer resistiven und einer kapazitiven Komponente.
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Diese
Impedanzvariation ist umso größer als die
Elektroden jeder Gruppe denen der anderen Gruppe nahe liegen, und
sogar mit diesen verschachtelte Konturen aufweisen. Bei der Berührung des
Fingers 10 mit mindestens einer Elektrode jeder Gruppe
ist nämlich
der Beitrag der Impedanz des Fingers 10 zur Impedanz zwischen
diesen beiden Elektrodengruppen sehr schwach. Die Impedanz zwischen
den zwei Elektrodengruppen bei dem Kontakt des Fingers 10 ist
daher von der Impedanz zwischen diesen zwei Elektrodengruppen beim
Fehlen des Fingers 10 sehr unterschiedlich.
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Ferner
erlaubt es eine stark verschachtelte Konfiguration der Elektroden
jeder Gruppe mit den Elektroden der anderen Gruppe, die Effizienz
des Erfassens des Kontakts des Fingers 10, ungeachtet der Stelle
der Detektionsfläche 2,
die von dem Finger berührt
wird, zu verbessern.