CN101990657A - 用于电容敏感触摸屏的定点装置 - Google Patents

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Abstract

触笔形状的无源定点装置，与电容敏感触摸屏结合使用，用于在触摸屏上进行定点、书写、绘画或其他动作。

Description

用于电容敏感触摸屏的定点装置
技术领域
本发明总体上涉及用于向电子设备输入信息的定点装置。更具体地说，本发明涉及一种与电容敏感触摸屏结合使用的触笔。本发明还涉及包括一个或几个这种输入装置的诸如移动终端的电子设备，例如移动电话、个人数字助理(PDA)、数码相机设备和/或手持计算机。
背景技术
各种便携式电子设备，如移动终端(例如移动电话、个人数字助理、媒体播放器和/或手持计算机)，目前被广泛使用。这些设备中有许多已发展为包括不同的对象定位感测方法和装置。
在触敏数据输入屏幕、触摸板的领域中已知的是，已经使用了多种对象感测和定位确定技术。
举个例子，压力感应触摸板适用于任何可被压在触摸板表面局部点，然后沿表面移动，就像光标在计算机屏幕上进行相应的移动来编写消息或输入其他数据的对象。由于触笔相比指尖提供了一定的优势，因此，除了手指之外，经常将触笔和触摸板集成在一起来提供定点装置。
电容式触摸屏或触摸板已经非常流行。良好的光学和机械性能加上较好的设计可能性使这些触摸屏非常有吸引力。这项技术是建立在通过玻璃屏感应电容的基础上的。透明传感器膜置于玻璃屏的后面。当手指触摸屏幕时，在手指和传感器薄膜之间创建了一个电容。这样在传感器膜上创建了一种图案(pattern)，其提供了与手指触摸屏幕的位置相对应的坐标。然而，其缺点在于，需要使用手指或其他相当大的导电物体来检测输入。这不包括普遍适用于电阻式触摸板的触笔输入。
带电池的导电式或有源触笔已和电容式触摸屏一起亮相，但这些触笔尺寸过大而无法在移动手持设备中使用。也有使用其他导电材料和感应技术，但这种类型也太大了。有源触笔往往要重新充电或更换电池。此外，许多导电式和/或主动触笔现如今都比较昂贵。
发明内容
考虑到上述与接下来的说明，本发明的一些实施方式的一个方面，就是要提供一种可用于电容式触摸面板的无源输入装置，其目的是减轻、减少或消除一个或多个本领域中的上述缺陷以及单个或任意组合的不足。
本发明的一个方面涉及一种与具有触敏表面的电容敏感触摸屏一起使用的定点装置。该定点装置包括导电定点端和无源导电元件。此外，导电定点端电连接至无源导电元件，用于在定点装置与表面接触时，在触敏屏幕上提供电容性干扰。
在一个实施方式中，无源导电元件可以是压力感应元件。
在另一个实施方式中，无源导电元件可以是电容性部件。电容性部件可以是压电元件或压电膜。
在进一步的实施方式中，无源导电元件可以是电阻性部件。
在另一进一步实施方式中，定点装置可包括用于容纳定点端和无源元件的壳体。这壳体可以是普通的触笔。
上述实施方式的特征可以以任何方式组合。
本发明的一些实施方式提供了用于电容感应触摸屏的定点装置。本发明的一些实施方式的优势在于，它们可允许获得电容式触摸面板的优点，且仍保持为可被用作电容感应触摸屏上的定点器的触笔，而不需要改变任何有源元件。本发明的一些实施方式的另一优势在于，它们可允许提供更好的用户体验和带有细小定点装置的视觉上令人满意的移动手持装置。本发明一些实施方式的另一优点在于，由于压电元件可能很小并可被堆叠，所以它可以很容易地嵌入到普通触笔中。本发明一些实施方式还有一个优点在于，如果用户丢失了本发明的定点装置，则用户仍然可以使用手指作为定点装置。
附图说明
本发明的进一步的目的、特征和优势，将体现在以下对发明的详细描述，其中，将参照附图对发明的实施方式进行更详细的描述，图中：
图1示出了根据现有技术的定点装置；
图2示出了根据本发明实施方式的定点装置；
图3a-3b示出了根据本发明实施方式的定点装置。
具体实施方式
本发明实施方式总体上涉及与电容式触摸屏结合使用的定点装置的领域。优选的实施方式涉及一种用于在电容式触摸屏上进行定点、书写、绘画或其他操作的触笔形状的无源定点装置。
将参照附图在下文中对本发明的实施方式进行更充分的介绍，在附图中示出了本发明的实施方式。但是，这项发明可实现为许多不同的形式，而不应解读为限于这里阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式是为了使这种披露进行地彻底和完整，并充分向本领域技术人员传达本发明的范围。从始至终，使用相同的标号来代表相同的元件。
图1中示出了电容式触摸屏20的一个实施例。触摸屏可包括基板(未示出)，基板上覆盖了导电感应层1。基板可涂覆有导电层，通常为铟锡氧化物，或者也可以是能穿过导电层传导连续电流的铜。电容式触摸屏20因此可以在水平轴和垂直轴上表现出所存储电子的受控场，它实现了电容。人体也是一个电子设备，有电子储存在里面，因此，也表现出电容。当电容式触摸屏20的“正常的”电容场(即参考状态)由另一电容场(例如人的手指5)替换时，电容式触摸屏20的电子电路可测量参考电容场的正弦波特性或以另一种常见的方式所造成的失真。包括在电子设备(包括触摸屏20)中的控制器可接收到在操作过程的参考场的正弦波特性所造成的失真信息。电容式触摸屏20可由裸露的手指或徒手握着的导电设备5触摸。然而，电容式触摸屏20不会受外界物体的干扰，如一个铅笔头或其他类似物体。
参照图1，电容式触摸屏20可检测相当大的导电对象，如手指5或其他大型导电对象。透明传感器层1放置在玻璃屏2之后。当手指触摸屏幕时，在手指5与传感器层1之间产生了电容。在传感器层1上创建了一种图案，传感网格，这样，就可提供与手指触摸屏幕的位置相对应的坐标。
传感器层1包括供应电压的驱动线4和检测电压变化的检测线3。手指5触摸屏幕而接近传感器层1时作为接地，并且在驱动线4和手指5之间形成了电磁场，E场。这个E场由生成信号的检测线3检测到。通过扫描传感器层1上的传感网格中的几条线，可以例如由包括该触摸屏的电子设备中的CPU来计算出手指在屏幕上的当前位置。
下面介绍的本发明的各个实施方式采用了压力传感装置7和导电接触装置8。此处将进一步说明，压力传感装置和导电接触装置二者的使用提供了改进的定点装置，这正适合与电容式触摸屏结合使用。
图2示出了根据本发明的定点装置6的第一实施方式。该定点装置包括导电接触装置8和安装在壳体9(如普通触笔壳体或类似物体)中的压力传感装置7。
在图2所示的实施方式中，接触装置8是金属笔尖。接触装置8被设置为当用户将接触装置8与触摸屏接触或施压于触摸屏上时，提供触摸屏20中的感应层1内的电容干扰。
金属笔尖8可被覆盖层所覆盖，以在使用定点装置时保护触摸屏。覆盖层可由如塑料、橡胶等制成。
该实施方式中包括的压力传感装置7的形式为压电元件。压电元件可以是陶瓷元件或具有压电性能的膜。
笔尖8和压电元件7电连接。如图3a和3b中可以看到的，压电元件7相对于笔尖8被放置成，当定点装置6向触摸屏20压下时，笔尖8向压电元件7驱动，如图3b中的箭头所示的那样，从而压下压电元件7。压电元件7由机械碰撞而产生电压，笔尖将会由压电元件进行充电，并在笔尖8与触摸屏的感应层1中的检测线3之间产生了电容。笔尖8上施加的电压在该电容上产生了足够检测检测线3上的电压变化的电场，从而产生信号。像前面说的那样对检测线的网格进行扫描，从而给出触笔的位置。
在一个非常简化的电气模型10中，如图2所示，触笔中的压电元件可视为电压源12，传感器层1和笔尖8之间的间隙可视为电容源13，并且手持定点装置的用户可作为接地11。
使用中，定点装置的尖端的用户将该尖端放在触摸屏表面上与之接触，在触摸屏上生成了电容干扰。此外，定点装置的用户将定点装置在触摸屏上移动，例如当用户在触摸屏上写或“画”时，触摸屏感应到定点装置在屏幕上移动，并利用合适的软件或硬件来识别字符、数字或其他数据输入。
定点装置可能还包括一些额外的无源电子部件或一些机械部件，例如机械弹簧，用以改进/优化定点装置的性能。
此处所使用的术语仅用于描述特定的实施方式，但其目的并不局限于本发明。就像本文中所使用的，单数形式的描述目的也包括复数形式，除非文字中另有清楚的指示。进一步可以了解，本文中使用的措辞“包括”指明了所称特征、要件、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、要件、步骤、操作、元件、元件和/或部件的存在或附加。
除非另有界定，本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有相同的含义，按照本发明所属技术领域的普通技术人员的普遍理解。可进一步了解，本文中使用的术语，应解释为和本规范和相关技术领域中的文字具有相同的含义，而不会解释为理想化或过于正式的含义，除非本文中明文规定。
前面描述了本发明的原理、优选实施方式及操作模式。然而，本发明应当被视为示意性的，而不是限制性的，不局限于上面讨论的各个实施方式。本发明的各个实施方式的不同特征可以进行其他组合，不同于已经明确描述的组合。因此，可以明白，本领域技术人员可以在不脱离如权利要求所定义的本发明的范围的情况下，在那些实施方式中实现各种变化。

Claims (8)

1.一种与具有触敏表面的电容敏感触摸屏(20)一起使用的定点装置(6)，该定点装置(6)包括：
导电定点端(8)；和
无源导电元件(7)，
其中，所述导电定点端(8)电连接至所述无源导电元件(7)，用于在所述定点装置(6)接触所述触敏表面时在该表面上提供电容性干扰。
2.根据权利要求1所述的定点装置(6)，其中，所述无源导电元件(7)是压力感应部件。
3.根据权利要求1所述的定点装置(6)，其中，所述无源导电元件(7)是电容性部件。
4.根据权利要求3所述的定点装置(6)，其中，所述电容性部件是压电元件。
5.根据权利要求3所述的定点装置(6)，其中，所述电容性部件是压电膜。
6.根据权利要求1所述的定点装置(6)，其中，所述无源导电元件是电阻性部件。
7.根据前述权利要求中任意一项所述的定点装置(6)，其中，该装置(6)还包括用来容纳所述导电定点端(8)和所述无源导电元件(7)的壳体(9)。
8.根据权利要求7所述的定点装置(6)，其中，所述壳体(9)是普通的触笔。
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