CN102915128B - 触控笔 - Google Patents

Abstract

一种触控笔，是与一电容式触控装置配合，并包括一本体以及一控制模块。控制模块设置在本体，并包括一开关选择电路、一频率产生电路及一信号产生电路。频率产生电路与开关选择电路电性连接，并依据开关选择电路的选择而产生一第一频率信号及一第二频率信号。信号产生电路依据第一频率信号及第二频率信号产生一第一触控信号及一第二触控信号，其中，当触控笔接触电容式触控装置的一触控面板时，电容式触控装置依据第一触控信号及第二触控信号分别决定一第一功能及一第二功能，第一功能及第二功能不相同。因此，本发明的触控笔接触电容式触控装置时，相同的输入动作，却可使电容式触控装置具有不同的功能，可增加操控的便利性。

Description

触控笔

技术领域

本发明关于一种触控笔，尤其关于一种用来操作电容式触控装置的触控笔。

背景技术

随着科技的进步，电子产品的功能性不断提升，且更加以追求便利成为主要诉求，因此，电子周边技术中亦追寻提高人机接口的使用效率，而其中，触控技术即是一项具有高度人性化的人机接口技术。目前，触控技术广泛地应用在全球定位系统(GlobalPositioningSystem)、个人数字助理(PersonalDigitalAsistant)、移动电话(CellularPhone)、掌上型计算机(Palm-SizePC)及信息家电(InformationAppliance)等电子产品。而此类电子产品的显示屏幕上皆建置有一触控面板，供使用者触控操作。

目前的触控面板的主流是电容式触控面板，为了提高使用者的操作便利性，多半电容式触控面板可搭配一触控笔以作为点击输入或是在触控面板上书写或画图等输入动作。

一般而言，触控笔有两种作用方式，一种是通过导体的原理，利用人体微弱的漏电流流经触控笔，以改变触控面板表面电容的电位，或是改变投射式电容的电场。另一种是触控笔本身设计有可以感应的电场，可以改变投射式电容的电场，或是本身有内建电容和放电回路，以改变表面电容的电位。而电容式触控面板便可根据其变化推算出其被接触的坐标位置。

然而，公知使用触控笔操控电容式触控面板时，一般触控笔只可使电容式触控面板具有单一功能，例如只能从点击、画画、改变字型等等功能中选择其中之一而已，当使用者欲使电容式触控面板具有不同的触控功能时，例如改变触控笔书写时的线条颜色或线条的粗细等，公知的作法是以触控笔点选电容式触控面板上的功能选择虚拟键，以改变其输入功能，如此，将造成使用者操作上的不方便。

因此，如何提供一种触控笔，当其接触电容式触控装置时，可使电容式触控装置在输入时即具有不同的功能，以增加操控的便利性，已成为重要课题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种接触电容式触控装置时，可使电容式触控装置在输入时即具有不同的功能，以增加操控的便利性的触控笔。

本发明是采用以下技术方案来实现的：

本发明的一种触控笔是与一电容式触控装置配合，并包括一本体以及一控制模块。控制模块设置在本体，并包括一开关选择电路、一频率产生电路及一信号产生电路。频率产生电路与开关选择电路电性连接，并依据开关选择电路的选择而产生一第一频率信号及一第二频率信号。信号产生电路依据第一频率信号及第二频率信号产生一第一触控信号及一第二触控信号，其中，当触控笔接触电容式触控装置的一触控面板时，电容式触控装置依据第一触控信号及第二触控信号分别决定一第一功能及一第二功能，第一功能及第二功能不相同。

在一实施例中，开关选择电路具有一第一电阻组件及一第二电阻组件，第一电阻组件及第二电阻组件分别电性连接频率产生电路。

在一实施例中，第一电阻组件及第二电阻组件分别位在触控笔的两端。

在一实施例中，第一电阻组件或第二电阻组件的材料包括铁、钴、镍或磁性复合材料。

在一实施例中，开关选择电路还具有一切换组件，切换组件通过第一电阻组件或第二电阻组件与频率产生电路电性耦合。

在一实施例中，切换组件选择第一电阻组件或第二电阻组件，以使频率产生电路产生第一频率信号或第二频率信号。

在一实施例中，频率产生电路通过第一电阻组件或第二电阻组件改变其时间常数。

在一实施例中，频率产生电路通过第一电阻组件或第二电阻组件改变其振荡频率。

在一实施例中，频率产生电路包括一电阻电容充放单元或一频率振荡单元。

在一实施例中，本体是一绝缘体。

在一实施例中，第一功能及所述第二功能包括写入功能、抹除功能、线条颜色选择功能、或线条粗细选择功能。

承上所述，因依据本发明的触控笔的控制模块包括一开关选择电路、一频率产生电路及一信号产生电路，而频率产生电路可依据开关选择电路的选择而产生一第一频率信号及一第二频率信号，信号产生电路可依据第一频率信号及第二频率信号产生一第一触控信号及一第二触控信号。借此，当触控笔接触电容式触控装置的一触控面板时，电容式触控装置可依据信号产生电路产生的第一触控信号及第二触控信号分别决定第一功能及第二功能，且第一功能及第二功能不相同。因此，本发明的触控笔接触电容式触控装置时，相同的输入动作，却可使电容式触控装置具有不同的功能，以增加操控的便利性。

附图说明

图1A是本发明优选实施例的一种触控笔的示意图；

图1B是本发明的触控笔的控制模块的功能方块示意图；

图1C是本发明的一种触控笔的电路示意图；

图1D及图1E分别是另一个态样的触控笔的电路示意图；以及

图2A及图2B分别是本发明另一个优选实施例的一种触控笔的示意图及电路示意图。

主要元件符号说明：

31、51：电容式触控面板

2、4：触控笔

21、41：本体

22、42：控制模块

23、43：第一端

24、44：第二端

25：绝缘材料

221、421：开关选择电路

222、422：频率产生电路

223、423：信号产生电路

224：放大电路

225：滤波电路

A：放大器

C：电容

F1：第一频率信号

F2：第二频率信号

R1：第一电阻组件

R2：第二电阻组件

T1：第一触控信号

T2：第二触控信号

W：切换组件

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明优选实施例的一种触控笔，其中相同的元件将以相同的元件符号加以说明。

请同时参照图1A及图1B所示，其中，图1A是本发明优选实施例的一种触控笔2的示意图，而图1B是触控笔2的控制模块22的功能方块示意图。本发明的触控笔2与一电容式触控装置(图未显示)配合应用。当本发明的触控笔2接触电容式触控装置的一电容式触控面板31时，触控笔2可使电容式触控面板31具有不同的功能。例如可具有写入功能或抹除功能，或者，也可具有其它的功能，例如不同的线条颜色选择功能或线条粗细选择功能等。在此，并不加以限制。

触控笔2包括一本体21以及一控制模块22，控制模块22设置在本体21。在此，至少部分控制模块22设置在本体21内。其中，控制模块22的至少部分电路可设置在一电路板(图未显示)上，而电路板可设置在本体21内。

本实施例中，触控笔2还可包括一第一端23及一第二端24，而本体21、第一端23及第二端24可组成触控笔2的壳体。其中，本体21与第一端23及第二端24之间分别以一绝缘材料25阻隔，以避免使用者身上的电容(或是杂散电容)在握持本体21时干扰触控笔2的功能。

如图1B所示，控制模块22可包括一开关选择电路221、一频率产生电路222及一信号产生电路223。请同时参照图1B及图1C所示，其中，图1C是本发明优选实施例的一种触控笔2的电路示意图。

开关选择电路221具有一第一电阻组件R1及一第二电阻组件R2，第一电阻组件R1及第二电阻组件R2分别电性连接频率产生电路222。其中，第一电阻组件R1或第二电阻组件R2的材料可例如包括铁、钴、镍或是磁性复合材料，在此并不加以限制。特别说明的是，在其它的实施态样中，开关选择电路221还可包括一第三电阻组件及一第四电阻组件(图未显示)，且第三电阻组件及第四电阻组件亦分别电性连接频率产生电路222。

如图1A所示，在本实施例中，第一电阻组件R1及第二电阻组件R2分别位在触控笔2的两端。换言之，本实施例的第一电阻组件R1及第二电阻组件R2分别制作成如图1A的第一端23及第二端24的形状。其中，第一端23可是第一电阻组件R1，而第二端24可是第二电阻值R2。或者，在其它的实施态样中，第一电阻组件R1及第二电阻组件R2也可制作成其它的外型，而第一端23可以是第二电阻组件R2，而第二端24可以是第一电阻组件R1。

频率产生电路222与开关选择电路221电性连接，频率产生电路222依据开关选择电路221的选择结果，而产生一第一频率信号F1及或一第二频率信号F2。在此，频率产生电路222是一被动式电阻电容充放单元。其中，频率产生电路222通过选择开关选择电路221的第一电阻组件R1或第二电阻组件R2，来改变电阻电容充放单元的时间常数τ，而时间常数τ等于总电阻乘以电容。换言之，可通过选择开关选择电路221的第一电阻组件R1或第二电阻组件R2的不同的电阻值来改变电阻电容充放单元的电容C的充电时间，进而改变频率产生电路222的输出频率(时间的倒数即是频率)。

另外，请参照图1D所示，其是另一个态样的触控笔2的电路示意图。在此，频率产生电路222是一有源式频率振荡单元。其中，频率产生电路222通过第一电阻组件R1或第二电阻组件R2改变其振荡频率。换言之，可通过选择开关选择电路221的第一电阻组件R1或第二电阻组件R2的不同电阻值来有源改变频率振荡单元的输出频率。

请再参照图1B及图1C所示，信号产生电路223与频率产生电路222电性连接，信号产生电路223依据第一频率信号F1及第二频率信号F2产生一第一触控信号T1及一第二触控信号T2。当触控笔2接触电容式触控面板31时，可通过信号产生电路223产生第一触控信号T1或第二触控信号T2。其中，信号产生电路223可包括一驱动IC或一触发开关(图未显示)，并可通过第一频率信号F1或第二频率信号F2的作用产生第一触控信号T1或第二触控信号T2。其中，第一频率F1不等于第二频率信号F2；第一触控信号T1不等于第二触控信号T2。

此外，请参照图1E所示，触控笔2还可包括一放大电路224及一滤波电路225。放大电路224与频率产生电路222电性连接。其中，放大电路224可将频率产生电路222产生的第一频率信号F1及第二频率信号F2放大输出。在此，使用者可依据其需求设计不同放大电路224的放大器A的增益值(gain)，而放大电路224依据其增益值将第一频率信号F1及第二频率信号F2放大并输出。

滤波电路225与放大电路224及信号产生电路223电性连接。其中，滤波电路225包括一滤波器，可滤除放大电路224输出信号的高频噪声。另外，信号产生电路223可接收滤波电路225的输出，并产生第一触控信号T1或第二触控信号T2。

请再参照图1A及图1B所示，当使用者使用触控笔2接触电容式触控面板31并操控触控面板31时，由触控笔2输出的第一触控信号T1或第二触控信号T2影响电容式触控面板31漏电流大小，而产生不同的感测信号，其级距与判断坐标的感测信号有所区别，所以不会影响触控位置的判读。电容式触控面板31可依第一触控信号T1或第二触控信号T2所对应的感测信号强度不同，而分别决定一第一功能或一第二功能，且第一功能及第二功能是不相同。其中，第一功能及一第二功能可先设计在电路内，且使用者也可自行更改。例如第一触控信号T1可使触控笔2具有写红字的第一功能，而第二触控信号T2使触控笔2具有写粗体字的第二功能。当然，使用者可依其需求设计成不同功能。例如第一功能可以是线条颜色选择功能、而第二功能可以是线条粗细选择功能，或其它，只要第一功能与第二功能不同即可。

换言之，在本实施例中，当使用者以触控笔2的第一端23(例如第一电阻组件R1)或第二端24(例如第二电阻组件R2)分别接触触控面板31时，可通过第一电阻组件R1或第二电阻组件R2使频率产生电路222分别产生第一频率信号F1或第二频率信号F2，进而使信号产生电路223产生第一触控信号T1或第二触控信号T2，而第一触控信号T1或第二触控信号T2可使触控面板31的漏电流产生变化，因此，触控面板31便可根据其漏电流的变化推算出触控面板31被触动的坐标位置及其功能。其中，第一触控信号T1例如可使触控笔2具有写入的第一功能，而第二触控信号T2例如可使触控笔2具有抹除的第二功能。当然，电容式触控装置也可检测并判断第一触控信号T1或第二触控信号T2及其触控位置，以控制为写入或为抹除的功能。

另外，请同时参照图2A及图2B所示，其分别是本发明另一个优选实施例的一种触控笔4的示意图及电路示意图。

与触控笔2不同的是，触控笔4的开关选择电路421还具有一切换组件W，切换组件W通过第一电阻组件R1或第二电阻组件R2与频率产生电路422电性耦合。其中，切换组件W可例如是一旋钮开关或一按键开关。在此，如图2A所示，切换组件W以一旋钮开关，并设置在本体41为例。不过，在其它的实施态样中，切换组件W亦可以是一按键开关，并例如设置在触控笔4的第二端44或第一端43。

触控笔4的使用者可通过切换组件W的转动切换，以选择第一电阻组件R1或第二电阻组件R2来与频率产生电路422导通而分别产生第一频率信号F1或第二频率信号F2。值得一提的是，也可通过切换组件W选择不同的材料(不同的材料可具有不同的电阻值)，一样可控制频率产生电路422产生不同的频率信号。

另外，本实施例的本体41是一绝缘体，而绝缘体可隔绝使用者身上的电容(或是杂散电容)，以避免使用者握持触控笔4的本体41时干扰触控笔4输出的触控信号而影响其功能。

此外，触控笔4的其它技术特征可参照触控笔2，在此不再赘述。

因此，当触控笔4触控电容式触控面板51前，使用者可通过切换开关W的切换，选择开关选择电路421的不同电阻组件(或不同材料)，而当触控笔4接触电容式触控面板51时，信号产生电路423可产生对应的触控信号，并使电容式触控面板51具有对应的功能。另外，要更改其功能时，只要使用切换开关W选择其它的电阻组件(或材料)，则信号产生电路423可产生对应的另一个触控信号，并使电容式触控面板51具有另一个对应的功能。

综上所述，因依据本发明的触控笔的控制模块包括一开关选择电路、一频率产生电路及一信号产生电路，而频率产生电路可依据开关选择电路的选择而产生一第一频率信号及一第二频率信号，信号产生电路可依据第一频率信号及第二频率信号产生一第一触控信号及一第二触控信号。借此，当触控笔接触电容式触控装置的一触控面板时，电容式触控装置可依据信号产生电路产生的第一触控信号及第二触控信号分别决定第一功能及第二功能，且第一功能及第二功能不相同。因此，本发明的触控笔接触电容式触控装置时，相同的输入动作，却可使电容式触控装置具有不同的功能，以增加操控的便利性。

以上所述仅是举例性，而非限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括在权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种触控笔，与一电容式触控装置配合，其特征在于，所述触控笔包括：

一本体；以及

一控制模块，设置在所述本体，并包括：

一开关选择电路；

一频率产生电路，与所述开关选择电路电性连接，其中所述开关选择电路具有一第一电阻组件、一第二电阻组件及一切换组件，所述第一电阻组件及所述第二电阻组件分别电性连接所述频率产生电路，且所述切换组件通过所述第一电阻组件或所述第二电阻组件与所述频率产生电路电性耦合，所述切换组件选择所述第一电阻组件或所述第二电阻组件，以使所述频率产生电路产生一第一频率信号或一第二频率信号；

一放大电路，与所述频率产生电路电性连接，将所述第一频率信号及所述第二频率信号放大输出；

一滤波电路，与所述放大电路电性连接；及

一信号产生电路，与所述滤波电路电性连接且依据所述第一频率信号及所述第二频率信号产生一第一触控信号及一第二触控信号，其中当所述触控笔接触所述电容式触控装置的一触控面板时，所述电容式触控装置依据所述第一触控信号及所述第二触控信号分别决定一第一功能及一第二功能，所述第一功能及所述第二功能不相同。

2.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述第一电阻组件及所述第二电阻组件分别位于所述触控笔的两端。

3.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述第一电阻组件或所述第二电阻组件的材料包括铁、钴、镍或磁性复合材料。

4.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述频率产生电路通过所述第一电阻组件或所述第二电阻组件改变其时间常数。

5.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述频率产生电路通过所述第一电阻组件或所述第二电阻组件改变其振荡频率。

6.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述频率产生电路包括一电阻电容充放单元或一频率振荡单元。

7.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述本体是一绝缘体。

8.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述第一功能及所述第二功能分别包括写入功能、抹除功能、线条颜色选择功能、或线条粗细选择功能。