CN105404436B - 触控处理装置及其侦测方法,与触控系统 - Google Patents

触控处理装置及其侦测方法,与触控系统 Download PDF

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CN105404436B CN201510770510.1A CN201510770510A CN105404436B CN 105404436 B CN105404436 B CN 105404436B CN 201510770510 A CN201510770510 A CN 201510770510A CN 105404436 B CN105404436 B CN 105404436B
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Abstract

本发明是有关于触控处理装置及其侦测方法,与触控系统。本发明提供一种发信器,包含:第一感测器;以及连接至该感测器的处理模块,其中该处理模块用于在第一时段内发出第一电信号,其中该第一电信号用于表示该第一感测器的数字感测值的至少一部份。本发明提供的技术方案能够主动将所受压力准确地发出电信号的主动触控笔。

Description

触控处理装置及其侦测方法,与触控系统
本专利申请是申请号为201510242300.5的名称为“发信器及其控制方法”的发明专利申请的分案申请,原申请的申请日是2015年05日13日。
技术领域
本发明是关于发信器,特别是关于主动传送压力相关感测资讯的发信器。
背景技术
触控面板或触控萤幕是现代重要的人机介面,除了用于侦测靠近或接触(合称为近接)人体之外,触控面板也用于侦测近接的笔状物或称触控笔的笔尖,以利使用者较精确地控制笔尖触控的轨迹。
笔状物可以利用笔尖来主动发出电信号,在本文中称之为主动触控笔。当笔尖近接触控面板之时,触控面板上的电极受到电信号的影响而有电磁响应,可以借由侦测上述电信号相应的电磁响应,而侦测到有笔状物近接该感测电极,并且得知笔尖和触控面板的相对位置。
现有习知的主动触控笔包括有线主动触控笔与无线主动触控笔。有线主动触控笔可直接由连接到触控面板的连接线获得来自触控面板的电力,也可以由连接线将信号传送到触控面板,例如传送表示笔尖受到的压力的信号。有线主动触控笔最大的缺点在于连接线的妨碍造成使用上的不方便。然而,无线主动触控笔则必需解决有线主动触控笔与侦测主动触控笔的控制器间的同步问题,在有线主动触控笔与控制器间并不存在此问题。
此外,主动触控笔相对于被动触控笔的一个差异在于主动触控笔可以加入压力感测,由主动触控笔内的受压装置传达笔尖受力的程度,侦测主动触控笔的控制器或主机能够获得主动触控笔的笔尖受力的资讯。然而,如何将笔尖受力的资讯提供给侦测主动触控笔的控制器则是本技术领域必需要解决的另一个问题。例如可以是通过无线通信的方式,但是会增加无线通信的成本以及功耗,侦测主动触控笔的控制器或主机也必需具备所述无线通信的能力,增加系统复杂度。此外,可以是将笔尖受力的资讯以模拟信号大小来表示,然而可能因为温度或湿度的改变、笔与触控面板的远近及噪声的干扰而误判。
据此,亟需一种能够主动将所受压力准确地发出电信号的主动触控笔。
发明内容
本发明的特征之一,在于提供一种发信器,包含:第一感测器;以及连接至该感测器的处理模块,其中该处理模块用于在第一时段内发出第一电信号,其中该第一电信号用于表示该第一感测器的数字感测值的至少一部份。
本发明的特征之一,在于提供一种发信器的控制方法,该发信器包含第一感测器,该控制方法包含在第一时段内发出第一电信号,其中该第一电信号用于表示该第一感测器的数字感测值的至少一部份。
本发明的特征之一,在于提供一种触控处理装置,连接到触控面板的多条第一电极与多条第二电极,用于侦测靠近或接触该触控面板的发信器的感测器状态,包含:信号侦测模块,用于在第一时段内,侦测该多个第一电极与该多个第二电极其中一条电极所接收到的第一电信号;以及处理模块,用于接收来自该信号侦测模块的该第一电信号,并且根据该第一电信号决定第一数字值,以表示该发信器的第一感测器的数字感测值的至少一部分。
本发明的特征之一,在于提供一种发信器状态的侦测方法,包含:在第一时段内,侦测触控面板的多个第一电极与多个第二电极其中一条电极所接收到的第一电信号;以及根据该第一电信号决定第一数字值,以表示该发信器的第一感测器的数字感测值的至少一部分。
本发明的特征之一,在于提供一种触控系统,包含发信器;触控面板;以及连接至该触控面板的多条第一电极与多条第二电极的触控处理装置。该发信器包含:第一感测器;以及连接至该感测器的发信器处理模块,其中该发信器处理模块用于在第一时段内发出第一数字电信号,其中该第一数字电信号用于表示该第一感测器的数字感测值的至少一部份。该触控处理装置包含:信号侦测模块,用于在该第一时段内,侦测该多个第一电极与该多个第二电极其中一条电极所接收到的该第一电信号;以及触控处理装置处理模块,用于接收来自该信号侦测模块的该第一电信号,并且根据该第一电信号决定第一数字值,以表示该第一感测器的数字感测值的至少一部分。
本发明的精神之一,在于提供能够主动将所受压力准确地发出电信号的主动触控笔。
附图说明
图1为根据本发明一个实施例的触控系统100的示意图。
图2为根据本发明一个实施例的发信器110内部的示意图。
图3为根据本发明一个实施例的发信器110内部的示意图。
图4A为根据本发明一个实施例的发信器110内部的示意图。
图4B为根据本发明一个实施例的发信器110内部的示意图。
图5为根据本发明一个实施例的发信器110内部的示意图。
图6为根据本发明一个实施例的触控装置判断发信器或主动触控笔笔尖感测值方法的流程示意图。
图7A为根据本发明一个实施例的发信器110内部的示意图。
图7B为根据本发明一个实施例的发信器110内部的示意图。
图7C为根据本发明一个实施例的发信器110内部的示意图。
图7D为根据本发明一个实施例的发信器110内部的示意图。
图8为根据本发明一个实施例的触控装置判断发信器笔尖感测值方法的流程示意图。
图9A为根据本发明一个实施例的发信器110的信号调变的时序示意图。
图9B为根据本发明一个实施例的发信器110的信号调变的时序示意图。
图9C为根据本发明一个实施例的发信器110的信号调变的时序示意图。
图9D为根据本发明一个实施例的发信器110的信号调变的时序示意图。
图9E为根据本发明一个实施例的发信器110的信号调变的时序示意图。
图9F为根据本发明一个实施例的发信器110的信号调变的时序示意图。
图9G为根据本发明一个实施例的发信器110的信号调变的时序示意图。
图9H为根据本发明一个实施例的发信器110的信号调变的时序示意图。
图9I为根据本发明一个实施例的发信器110的信号调变的时序示意图。
图10为根据本发明一个实施例的噪声传播示意图。
图11为根据本发明另一个实施例的第一电容221的结构示意图。
图12为图11所示实施例的一种减省表示图。
图13为图12所示实施例的一种变形。
图14为图13所示实施例的一种变形。
图15为图14所示实施例的一种变形。
图16A为根据本发明一个实施例的示意图。
图16B为图16A所示实施例的一种变形。
图17A与图17B为根据本发明的第一电容与第二电容的结构示意图。
图18为图11所示实施例的一种变形。
图19A为发信器110的力感应电容与其结构的中心剖面的分解示意图。
图19B为图19A所示的结构组合之后的一个剖面示意图。
图19C为图19A所示的结构组合之后的另一个剖面示意图。
图19D为根据本发明一个实施例的发信器110的力感应电容与其结构的中心剖面的分解示意图。
图19E为根据本发明一个实施例的发信器110的力感应电容与其结构的中心剖面的分解示意图。
图20(a)~图20(d)为图19A中的可压缩导体1974与绝缘膜1973的接触面的剖面示意图。
图21为根据本发明一个实施例的压力感测器的示意图。
图22为根据本发明一个实施例的压力感测器的示意图。
图23A与图23B为根据本发明一个实施例的简单开关的结构示意图。
图24A与图24B为根据本发明一个实施例的简单开关的结构示意图。
图25为本发明提供一种推断笔尖位置的示意图。
图26为根据本发明一个实施例的计算倾斜角的示意图。
图27为显示介面反应前述倾斜角与/或压力的笔触的实施例。
图28(a)~图28(b)为在显示介面反应前述倾角与/或压力的笔触的另一个实施例。
图29为根据本发明一个实施例的侦测灯塔信号系统的方框示意图。
图30为根据本发明一个实施例的发信器内部的方框示意图。
图31为根据本发明一个实施例的发信器的控制方法的流程示意图。
图32为根据本发明一个实施例的触控处理装置的方框示意图。
图33为根据本发明一个实施例的发信器状态的侦测方法的流程示意图。
图34A为根据本发明一个实施例的触控系统的干扰处理流程示意图。
图34B为根据本发明一个实施例的触控系统的干扰处理流程示意图。
图34C为根据本发明一个实施例的触控系统的干扰处理流程示意图。
图34D为根据本发明一个实施例的触控系统的干扰处理流程示意图。
图35为根据本发明一个实施例的发信器信号强度的示意图。
图36为根据本发明一个实施例的触控面板120的分区示意图。
【主要元件符号说明】
100:触控系统 110:发信器
120:触控面板 121,121a,121b:第一电极
122,122a,122b:第二电极 130:触控处理装置
140:主机 211:第一信号源
212:第二信号源 221:第一元件
222:第二元件 230:笔尖段
321:第一电容 322:第二电容
441:橡皮擦电容 442:笔杆电容
523:环状电容 550:环状电极
551:环状电极导线 610~660:步骤
714:单一信号源 760:控制单元
770:发信器无线通信单元 771:发信器有线通信单元
780:主机无线通信单元 781:主机有线通信单元
810~860:步骤 1110:第一金属板
1110A:第一金属板A 1110B:第一金属板B
1120:第二金属板 1120A:第二金属板A
1120B:第二金属板B 1130:第三金属板
1130A:第三金属板A 1130B:第三金属板B
1140:抬升元件或斜面装置 1150:支撑元件
1970:可动元件 1971:前端可动元件
1972:后端可动元件 1973:绝缘膜
1974:可压缩导体 1975:导体基底
1976:基座导线 1977:可动元件导线
1978:弹性元件 1979:可压缩绝缘材料
1980:壳体 1990:印刷电路板
2110:压力感测器 2120:控制单元
2210:压力感测器 2220:控制单元
2610~2650:步骤 2900:侦测灯塔信号系统
2910:接收电极 2920:侦测模块
2921:模拟前端 2922:比较器
2930:解调变器 3010:第一感测器
3020:第二感测器 3030:第三感测器
3090:处理模块 3110~3130:步骤
3210:信号侦测模块 3220:处理模块
3310~3360:步骤 3402~3446:步骤
3510:笔尖段轨迹 3520:信号强度
3610~3690:区域 Sw1:开关
Sw2:开关 Sw3:开关
Sw4:开关 Sw5:开关
Sw6:开关 SWB:开关
SWE:开关
具体实施方式
本发明将详细描述一些实施例如下。然而,除了所揭露的实施例外,本发明的范围并不受所述实施例的限定,乃以其后的申请专利范围为准。而为了提供更清楚的描述及使该项技艺的普通人员能理解本发明的发明内容,图示内各部分并没有依照其相对的尺寸进行绘图,某些尺寸或其他相关尺度的比例可能被凸显出来而显得夸张,且不相关的细节部分并没有完全绘出,以求图示的简洁。
请参考图1所示,其为根据本发明一个实施例的触控系统100的示意图。触控系统100包含至少一个发信器110、触控面板120、触控处理装置130与主机140。该发信器110在本实施例中以可主动发出电信号的主动式触控笔为例,实际实施则不以此为限。本触控系统100可以包含多个发信器110。上述的触控面板120形成于基板,该触控面板120可以为触控萤幕,本发明并不限定触控面板120的形式。
在一个实施例中,该触控面板120的触控区内包含多个第一电极121与多个第二电极122,两者重迭处形成多个电容性耦合感测点。这些第一电极121与第二电极122分别连接到触控处理装置130。在互电容的侦测模式下,该第一电极121可以称为第一导电条或驱动电极,该第二电极122可以称为第二导电条或感测电极。该触控处理装置130可以利用提供驱动电压(驱动信号的电压)到所述第一电极121,并量测所述第二电极122的信号变化,得知有外部导电物件靠近或接触(简称近接)该触控面板120。本领域的普通技术人员可以理解到,上述的触控处理装置130可以利用互电容或自电容的方式来侦测近接事件与近接物件,在此不再加以详述。除了互电容或自电容的侦测方式之外,触控处理装置130还可以侦测该发信器110所发出的电信号,进而侦测出该发信器110与该触控面板120的相对位置。在一个实施例中,是分别量测第一电极121与第二电极122的信号变化,以侦测发信器110的信号,借此侦测出发信器110与触控面板120的相对位置。由于发信器110的信号与互电容或自电容的驱动信号所发出的频率不同,也不互为谐振波,因此触控处理装置130可分别区分出发信器110所发出的信号与互电容或自电容的信号。在另一个实施例中,触控面板120可以是表面电容触控面板,在四个角落或四个边分别具有一个电极,触控处理装置130是分别或同时量测四个电极的信号变化来侦测出发信器110与触控面板120的相对位置。
在图1中还包含主机140,其可以是中央处理器,或者是嵌入式系统内的主处理器,或是其他形式的电脑。在一个实施例中,该触控系统100可以是平板电脑,该主机140可以是执行平板电脑作业程式的中央处理器。比方说,该平板电脑执行安卓(Android)作业系统,该主机140为执行安卓作业系统的安谋(ARM)处理器。本发明并不限定该主机140与该触控处理装置130之间所传输的资讯形式,只要所传输的资讯跟该触控面板120上所发生的近接事件相关即可。
由于需要主动发出电信号,所以发信器110或主动触控笔需要电力供应发出电信号所需的能量。在一个实施例中,发信器110的电能来源可以是电池,特别是可充电电池。在另一个实施例中,笔状物的电能来源可以是电容,特别是一种超级电容(Ultra-capacitor或Super-capacitor),例如是电双层电容(EDLC,Electrical Double LayeredCapacitor)、虚拟电容(Pseudocapacitor)、与混合电容(hybrid capacitor)三种型态的超级电容。超级电容的充电时间大约是以秒钟计算的数量级,而在本发明实施例中,超级电容的放电时间大约是以小时计算的数量级。换言之,只需要短时间的充电,就可以长时间地使用主动笔。
在一个实施例中,触控面板120会周期性地发出灯塔信号(beacon signal)。当发信器110或触控笔笔尖近接到触控面板120之后,发信器110可以借由笔尖感应到该灯塔信号,进而开始发出电信号达一段时间,以供触控面板120侦测之用。如此一来,发信器110或可以在未侦测该灯塔信号的时候,停止发出该电信号,借由延长发信器110电源的使用时间。
上述的灯塔信号可以利用多条第一电极121与/或第二电极122来发出。在一个实施例中,当利用第一电极121来发出互电容触控侦测的驱动信号时,该驱动信号与该灯塔信号的频率是不同的,且不是对方的谐振波。因此,可以在发出驱动信号的期间同时发出该灯塔信号,亦即同时进行互电容触控侦测与电信号的侦测。在另一个实施例中,可以轮流发出该驱动信号与灯塔信号,亦即分时进行互电容触控侦测与电信号的侦测,该驱动信号与该灯塔信号的频率可以是相同或不同。
在一个实施例中,为使发信器110可在距离触控面板120较远处亦可侦测到灯塔信号,可使触控处理装置130对触控面板120上所有的第一电极121与第二电极122在同一时间发出驱动信号,以使触控面板120所发出的信号强度总和为最大。
请参考图2所示,其为根据本发明一个实施例的发信器110内部的示意图。该发信器110包含第一信号源211、第二信号源212、具有第一阻抗Z1的第一元件221、具有第二阻抗Z2的第二元件222、以及笔尖段230。其中,该第一信号源211所发出的第一信号,经由该第一元件221与笔尖段230后,传送到触控面板120。类似地,该第二信号源212所发出的第二信号,经由该第二元件222与笔尖段230后,传送到触控面板120。
在一个实施例中,该第一信号为包含第一频率f1的信号,该第二信号为包含第二频率f2的信号。该第一频率f1与第二频率f2可以是方波信号,也可以是弦波信号,也可以是脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation)过后的信号。在一个实施例中,该第一频率f1不同于该灯塔信号的频率与该驱动信号的频率,也不同于该灯塔信号的频率与该驱动信号的频率的谐振频率。该第二频率f2不同于该第一频率f1、该灯塔信号的频率与该驱动信号的频率,也不同于该第一频率f1、该灯塔频率信号的与该驱动频率的信号的谐振频率。
该两个频率的信号各自经过具有第一阻抗Z1的第一元件221与具有第二阻抗Z2的第二元件222之后混频,并且馈入笔尖段230。上述的第一元件221与第二元件222可以是电阻元件、电感元件、电容元件(如固态电容)或其任意组合所造成的阻抗。在图2所示的实施例中,第二阻抗Z2可以是固定不变的,第一阻抗Z1是可变的,而且相应于某感测器的变化量。
在另一个实施例中,第一阻抗Z1与第二阻抗Z2都是可变的,其两者的比例值相应于某感测器的变化量。在一个实施例中,该感测器可以是可伸缩的弹性笔尖,上述的第一阻抗Z1可以相应于弹性笔尖的行程或受力程度而变化。在某些范例中,上述的第一阻抗Z1线性地相应于感测器的物理量的变化。但在另外的范例中,上述的第一阻抗Z1是非线性地相应于感测器的物理量的变化。
上述的第一元件221与第二元件222可以是不同的电子元件。例如第一元件221是电阻,第二元件222是电容,反之亦然。又例如第一元件221是电阻,第二元件222是电感,反之亦然。再例如第一元件221是电感,第二元件222是电容,反之亦然。上述第一阻抗Z1与第二阻抗Z2中至少一者是可变的,例如阻值可变电阻、容值可变的电容、或电感值可变的电感。当上述第一阻抗Z1与第二阻抗Z2中的一者是不可变时,可以用现有的电子元件来设置,例如一般的固定阻值的电阻元件、固定容值的电容元件或固定电感值的电感元件。
在一个实施例中,第一元件221可以是力感测电阻(FSR,force sensingresistor),其电阻值相应所受到的作用力而产生可预期的变化,而第二元件222可以是固定电阻。在另一个实施例中,第一元件221可以是可变电阻。因此,在其他条件相同的情况下,笔尖端230所发出的电信号当中,第一频率f1的信号部分的强度M1与第二频率f2的信号部分的强度M2的比值,将与第一阻抗Z1与第二阻抗Z2的比值成反比。换言之,亦即M1/M2=k(Z2/Z1)。
因此,当发信器110悬浮在触控面板120的上方时,笔尖段230尚未有任何位移或受力,所以触控面板120所侦测到的电信号当中,第一频率f1的信号部分的强度M1与第二频率f2的信号部分的强度M2的比值是个固定值或是预设值。或在另一个实施例中,(M1-M2)/(M1+M2)或(M2-M1)/(M1+M2)的比值也是个固定值或预设值。除此之外,也可以利用M1/(M1+M2)或是M2/(M1+M2)的比例来表示压力值。在上述的四种比例以外,熟悉该项技艺的普通技术人员也可以想到以任何牵涉到强度M1与M2的比例值来替换。换言之,当侦测到该比例值为该固定值时,则可以判断出该感测器并没有感测到该物理量有任何变化量。在一个实施例中,即发信器110并未接触到触控面板120。
当发信器110接触到触控面板120之后,笔尖段230即因为受力而有位移行程。该第一元件221的第一阻抗Z1即相应于笔尖段230的行程或受力程度而变化,而使得电信号当中第一频率f1的信号部分的强度M1与第二频率f2的信号部分的强度M2的比值产生变化,不同于上述的固定值或预设值。触控面板120即可以利用上述的关系,根据该比值产生相对应的感测值。前述的固定值或预设值并不限于单一数值,亦可以是在误差容忍内的范围。
需要注意的是,该比值与该感测值未必具有线性的关系。更进一步来说,该感测值与该感测器的位移行程或该感测器的受力程度也未必具有线性的关系。该感测值只是该触控面板120所感测出的一个值,本发明并不限定其关系。比方说,该触控面板120可以利用查找表或多个计算公式从该比值对应至该感测值。
请参考图3所示,其为根据本发明一个实施例的发信器110内部的示意图。和图2的实施例类似,该发信器110包含第一信号源211、第二信号源212、具有第一电容值C1的第一电容321、具有第二电容值C2的第二电容322、以及笔尖段230。
两个信号源211与212可以分别是脉冲宽度调变第一信号源(PWM1)与脉冲宽度调变第二信号源(PWM2)。这两个信号源的频率可以相同,也可以不同。该发信器110包含了一个固定电容值C2的第二电容322与一个可变电容值C1的第一电容321,两者分别连接到上述的信号源PWM2 212与PWM1 211。由于电容值C1会随着笔尖段230受到的压力值而改变,因此图3所示的实施例可以包含了一个电容式的力感测器或是力感应电容器(FSC,ForceSensing Capacitor)。在一个实施例中,此电容式的力感测器可以利用印刷电路板(PCB)或其他材料来实作。在本申请的稍后将会对力感应电容器的结构进行说明。
两个信号源的强度比例,和两个电容321与322的阻抗比例成反比。当触控笔的笔尖段230未接触到物体,或者说力感测器未侦测到力的时候,第一电容321的阻抗值不变。两个电容321与322的阻抗比例也就固定不变。当发信器110悬浮在触控面板/萤幕120的上方,其发射的电信号能被侦测到的时候,上述两个信号源的强度比例是固定的。
但是当发信器110的笔尖段230接触到物体,或者说力感测器侦测到力的时候,第一电容321的阻抗随之改变。两个电容321与322的阻抗比例也就跟着改变。当发信器110碰触到触控面板/萤幕120的表面,其发射的电信号能被侦测到的时候,上述两个信号源的强度比例是随着力感测器所受到的力而变化。
请参考图4A所示,其为根据本发明一个实施例的发信器110内部的示意图。和图3的实施例相似,该发信器110包含第一信号源211、第二信号源212、具有第一电容值C1的第一电容321、具有第二电容值C2的第二电容322、以及笔尖段230。该发信器110可以包含多个感测器,用于侦测多种状态。在一个实施例中,笔尖段230包含了压力感测器,用于侦测触控笔的笔尖受力的状态,并且反映在其所发出的电信号之上。在另一个实施例中,发信器110可以包含多个按钮,例如橡皮擦(Eraser)按钮与笔杆(Barrel)按钮。在其他实施例中,发信器110还可以包含一个开关,用于感测笔尖是否接触了触控萤幕或其他物体。本领域的普通技术人员可以理解到,发信器110可以包含更多个按钮或其他形式的感测器,并不限于上述的范例。
在图4A的实施例当中,第一电容321并联了另外两个橡皮擦电容441与笔杆电容442,分别连接到上述的橡皮擦(Eraser)按钮与笔杆(Barrel)按钮,亦即开关SWE与SWB。当上述的按钮或开关被按下时,电容441与442就会与第一电容321并联,使得PWM1信号路径上的电容值改变,导致PWM1与PWM2信号路径上的阻抗比例改变,使得两个信号的强度比例随之改变。
由于第一电容321的电容值C1与阻抗值会改变,因此当与橡皮擦电容441与笔杆电容442并联之后,其并联的阻抗值与第二电容322的阻抗值的比例会落在一个范围之内。在图4A所示的实施例中,假设在第一电容321的可变范围内,PWM1/PWM2的信号强度比例落在第一范围。在第一电容321与笔杆电容442并联之后,亦即笔杆按钮被按下之后,PWM1/PWM2的信号比例落在第二范围。在第一电容321与橡皮擦电容441并联之后,亦即橡皮擦按钮被按下之后,PWM1/PWM2的信号比例落在第三范围。在第一电容321与笔杆电容442及橡皮擦电容441并联之后,亦即笔杆按钮与橡皮擦按钮同时被按下之后,PWM1/PWM2的信号比例落在第四范围。可以调整笔杆电容442及橡皮擦电容441的电容值及阻抗值,使得上述的第一范围、第二范围、第三范围、与/或第四范围之间皆不相重迭。由于上述的可能范围之间不相重迭,因此可以从信号强度比例落在哪一个范围,便可得知有哪一个按钮被按下。接着,更从信号强度的比例,回推力感测器的受力程度为何。
请参考图4B所示,其为根据本发明一个实施例的发信器110内部的示意图。与图4A的实施例相比,在图4B的实施例当中,第二电容322并联了另外两个橡皮擦电容441与笔杆电容442,分别连接到上述的橡皮擦(Eraser)按钮与笔杆(Barrel)按钮,亦即开关SWE与SWB。当上述的按钮或开关被按下时,笔杆电容442及橡皮擦电容441就会与第二电容322并联,导致PWM1与PWM2信号路径上的阻抗比例改变,使得两个信号的强度比例随之改变。
由于第一电容321的电容值C1与阻抗值会改变,因此当第二电容322与橡皮擦电容441与笔杆电容442并联之后,第一电容321与其并联的阻抗值的比例会落在一个范围之内。在图4B所示的实施例中,假设在第一电容321的可变范围内,PWM1/PWM2的信号强度比例落在第一范围。在第二电容322与笔杆电容442并联之后,亦即笔杆按钮被按下之后,PWM1/PWM2的信号比例落在第五范围。在第二电容322与橡皮擦电容441并联之后,亦即橡皮擦按钮被按下之后,PWM1/PWM2的信号比例落在第六范围。在第二电容322与笔杆电容442及橡皮擦电容441并联之后,亦即笔杆按钮与橡皮擦按钮同时被按下之后,PWM1/PWM2的信号比例落在第七范围。
图4B也可以运用图4A实施例的精神,经由可以调整笔杆电容442及橡皮擦电容441的电容值及阻抗值,使得上述的第一范围、第五范围、第六范围、与/或第七范围之间皆不相重迭。进而可以得知有哪一个按钮被按下,以及回推力感测器的受力程度为何。
请参考图5所示,其为根据本发明一个实施例的发信器110内部的示意图。图5实施例可以为图2、图3、图4A与图4B实施例的变化型,图5实施例所作的变化,可以应用到上述各图的实施例当中。
与图2的实施例相比,图5的实施例多出了环状电极550与环状电极导线(ringwire)551。图5的环状电极导线551可以通过具有固定电容Cr的环状电容(ring capacitor)523连接到第三信号源513。环状电极550环绕在笔尖段230周围,其电性耦合到环状电极导线551,并且连接到后端的印刷电路板。虽然在本申请当中,称其为环状电极550,但在某些实施例当中,环状电极550可以包含多个电极。本申请并不限定环状电极550的数量,为了方便起见,将其称之为环状电极550。环状电极550与笔尖之间是电性绝缘的,两者并不电性耦合。
在图5当中,包含了六个开关Sw1至Sw6。假设要让笔尖段230辐射第一信号源211,则可以将Sw1短路且将Sw2开路。反之,可以将Sw1开路。或者是将Sw1与Sw2同时短路。同样地,假设要让笔尖段230辐射第二信号源212,则可以将Sw3短路且将Sw4开路。反之,可以将Sw3开路。或者是将Sw3与Sw4同时短路。假设要让环状电极550辐射第三信号源513,则可以将Sw5短路且将Sw6开路。反之,可以将Sw5开路。或者是将Sw5与Sw6同时短路。
上述的第一信号源211与第二信号源212可以包含不同频率的信号,也可以是包含多个不同频率组的信号。同样地,图5的第三信号源513也可以包含与第一信号源211及第二信号源212不同频率的信号,也可以包含与第一信号源211及第二信号源212不同频率组的信号。类似地,上述的第一信号源211及第二信号源212可以包含脉冲宽度调变(PWM)的信号。这两个信号源211与212的频率可以相同,也可以不同。类似地,图5的第三信号源513也可以包含脉冲宽度调变(PWM)的信号。这三个信号源的频率可以相同,也可以不同。
请参考图6所示,其为根据本发明一个实施例的触控装置判断发信器或主动触控笔笔尖感测值方法的流程示意图。该方法可以由图1实施例当中的触控处理装置130来执行。该触控处理装置130连接触控面板120上的多个第一电极121与多个第二电极122,用于侦测发信器110的笔尖段230所发出的电信号。该触控处理装置130可以根据上述多个第一电极121与多个第二电极122所个别接收的信号强度,判断该发信器110与该触控面板120的相对位置。除此之外,图6所示的方法可以用于判断发信器110的力感测值。在一个实施例中,该力感测值为笔尖段230所受的压力值。
图6的实施例可以相应于图2到图5的实施例,前两个步骤610与620分别是计算出相应于第一信号源211与第二信号源212的信号强度M1与M2。这两个步骤610与620可以不分先后进行,或是同时进行。当第一信号源211发出的电信号具有第一频率f1以及第二信号源212发出的电信号具有第二频率f2时,上述的信号强度M1相应于第一频率f1的信号的强度,上述的信号强度M2相应于第二频率f2的信号的强度。当第一信号源211发出的电信号具有第一频率群组F1以及第二信号源212发出的电信号具有第二频率群组F2时,上述的信号强度M1相应于第一频率群组F1内各频率信号的总强度,上述的信号强度M2相应于第二频率群组F2内各频率信号的总强度。如前所述,这里所谓的频率,也可以是脉冲宽度调变的频率。
然后,在步骤630当中,根据M1与M2计算比例值。此比例值已经在上述举出五个范例,比方说是M1/M2、(M1-M2)/(M1+M2)、(M2-M1)/(M1+M2)、M1/(M1+M2)或是M2/(M1+M2)。在上述的五种比例以外,熟悉该项技艺的普通技术人员也可以想到以任何牵涉到强度M1与M2的比例值来替换。接着执行步骤640,根据此比例值判断是否为预设值或落在预设范围内。如果判断结果为真,则执行步骤650,认为发信器110是悬浮且未接触触控面板120。否则,执行步骤660,根据该比例值计算笔尖段230的感测值。该感测值可以和受力程度与/或行程相关,也可以不和受力程度与/或行程相关。计算感测值的步骤可以使用查表法、直线内插法,二次曲线法来计算,端赖比例值与感测值的对应关系如何。
当图6的实施例适用于图4A与图4B的实施例中,可以在步骤660执行额外的步骤。比方说,当适用于图4A的实施例时,可以判断步骤630所计算出的比例值,是落在上述的第一范围、第二范围、第三范围、或第四范围之内。据此,除了可以得知笔尖段230的感测值外,还可以推知笔杆按钮与/或橡皮擦按钮是否被按下。类似的,当用于图4B的实施例时,可以判断步骤630所计算出的比例值,是落在上述的第一范围、第五范围、第六范围、或第七范围之内。据此,除了可以得知笔尖段230的感测值外,还可以推知笔杆按钮与/或橡皮擦按钮是否被按下。
在本发明的一个实施例中,发信器110内的控制器或电路无需判断笔尖段230受力的程度,单纯地只凭笔尖段230受力而改变上述第一元件221的第一阻抗Z1与第二元件222的第二阻抗Z2中的一者或两者,使得传送出去的第一频率f1或第一频率群组F1信号强度与第二频率f2与第二频率群组F2信号强度的一者或两者改变。相对地,电信号经由触控面板120被接收时,依据解调变后的电信号当中第一频率f1或第一频率群组F1的信号部分的强度M1与第二频率f2与第二频率群组F2的信号部分的强度M2的比值,可判断出笔尖段230受力的程度。
请参考图7A所示,其为根据本发明一个实施例的发信器110内部的示意图。和图2至图5的实施例相比,图7A的实施例同样包含具有第一阻抗Z1的第一元件221、具有第二阻抗Z2的第二元件222、以及笔尖段230。上述的第一元件221与第二元件222可以是电阻元件、电感元件、电容元件(如固态电容)或其任意组合所造成的电子元件。在图7A所示的实施例中,第二阻抗Z2可以是固定不变的,第一阻抗Z1是可变的,而且相应于某感测器的变化量,比方说笔尖段230的受力情况。图7A实施例的第一元件221与第二元件222可以套用图2至图5的各个实施例,在此不再详述。
相较于前述实施例来说,图7A实施例的不同处在于,更包含单一信号源714,用于馈送电信号到上述的第一元件221与第二元件222。还包含控制单元760,用于量测上述电信号通过第一元件221与第二元件222之后所分别输出的第一电流值I1与第二电流值I2。控制单元760还可以据此计算比例值。该比例值可以是I1/(I1+I2)、I2/(I1+I2)、I1/I2、I2/I1、(I1-I2)/(I1+I2)、或(I2-I1)/(I1+I2)等。本领域的普通技术人员可以推知其他利用电流值I1与I2所计算的其他种类的比例值。
计算出来之后的比例值,可以用来推估该笔尖段230的受力情况。控制单元760可以将第一电流值I1与第二电流值I2所衍生计算出来的资料,通过发信器无线通信单元770发出。该主机140可以从主机无线通信单元780接收上述的资料,得知该笔尖段230的受力情况。
请参考图7B所示,其为根据本发明一个实施例的发信器110内部的示意图。其与图7A实施例的不同之处,在于控制单元760可以将第一电流值I1与第二电流值I2所衍生计算出来的资料,通过发信器有线通信单元771发出。该主机140可以从主机有线通信单元781接收上述的资料,得知该笔尖段230的受力情况。
请参考图7C所示,其为根据本发明一个实施例的发信器110内部的示意图。其与图7B实施例的不同之处,在于发信器110不再包含上述的单一信号源714,而是直接利用发信器有线通信单元771所得来的电信号作为信号源。由于发信器有线通信单元771与主机有线通信单元781相连接,上述的电信号可以使用主机140的电力。
请参考图7D所示,其为根据本发明一个实施例的发信器110内部的示意图。其与图7A实施例的不同之处,在于发信器110不再包含上述的单一信号源714,而是直接利用笔尖段230与触控面板120近接时,从触控面板120上的第一电极121与/或第二电极122所获得的信号作为信号源。
值得一提的是,图7A至图7D的实施例可以套用图3实施例的变化,第一元件221可以是上述的第一电容321,第二元件222可以是上述的第二电容322。图7A至图7D的实施例可以套用图4A至图4B实施例的变化,上述的第一元件221可以与其他开关相应的元件进行并联,或者是上述的第二元件222可以与其他开关相应的元件进行并联,使得控制单元760可以根据所计算出的比例值所落入的范围,得知那些开关的状态。
请参考图8所示,其为根据本发明一个实施例的触控装置判断发信器笔尖感测值方法的流程示意图。图8实施例为类似于图6实施例的一种侦测感测值的方法。图6是用于计算相应于第一频率(群组)与第二频率(群组)的信号强度M1与M2,再利用两者的比例值来计算感测值。而图8的实施例适用于只馈入单一信号源的实施例,利用计算相应于第一元件221与第二元件222的第一电流量I1与第二电流量I2,再利用两者的比例值来计算感测值。
该方法可以由于图7A至图7D实施例当中的控制单元760来执行。前两个步骤810与820分别是计算出相应于第一元件221与第二元件222的第一电流量I1与第二电流量I2。这两个步骤810与820可以不分先后进行,或是同时进行。然后,在步骤830当中,根据I1与I2计算比例值。此比例值已经在上述举出几个范例,比方说是I1/(I1+I2)、I2/(I1+I2)、I1/I2、I2/I1、(I1-I2)/(I1+I2)、或(I2-I1)/(I1+I2)等。接着执行步骤840,根据此比例值判断是否为预设值或落在预设范围内。如果判断结果为真,则执行步骤850,认为发信器110是悬浮且未接触触控面板120。否则,执行步骤860,根据该比例值计算笔尖段230的感测值。该感测值可以和受力程度与/或行程相关,也可以不和受力程度与/或行程相关。计算感测值的步骤可以使用查表法、直线内插法,二次曲线法来计算,端赖比例值与感测值的对应关系如何。
在某些实施例中,当第一元件221或第二元件222与其他的开关相应的元件并联时,如图4A与图4B的实施例,可以在步骤860执行额外的步骤。比方说,当适用于图4A的实施例时,可以判断步骤830所计算出的比例值,是落在上述的第一范围、第二范围、第三范围、或第四范围之内。据此,除了可以得知笔尖段230的感测值外,还可以推知笔杆按钮与/或橡皮擦按钮是否被按下。类似的,当用于图4B的实施例时,可以判断步骤830所计算出的比例值,是落在上述的第一范围、第五范围、第六范围、或第七范围之内。据此,除了可以得知笔尖段230的感测值外,还可以推知笔杆按钮与/或橡皮擦按钮是否被按下。
请参考图9A所示,其为根据本发明一个实施例的发信器110的信号调变的时序示意图。图9A的实施例可以适用于图2至图5的发信器110。图9A的横轴为时间轴,先后顺序为由左至右。如图所示,在触控面板/萤幕120发出灯塔信号之前,可以包含可选的噪声侦测期间。该噪声侦测期间所侦测的噪声可能来自于触控面板/萤幕及其所在的电子系统或背景环境。触控面板/萤幕120与触控处理装置130可以侦测噪声信号所包含的一种或多种频率。关于噪声侦测的部分,将于稍后加以解说。
在一个实施例中,触控面板/萤幕120会发出灯塔信号,发信器110包含了可以侦测灯塔信号的解调变器。请参考图29所示,其为根据本发明一个实施例的侦测灯塔信号系统的方框示意图。该侦测灯塔信号系统2900包含接收电极2910、侦测模块2920、与解调变器2930。在一个实施例中,该接收电极2910可以是上述的环状电极550,也可以是上述的笔尖段230,或是其他的电极。该接收电极2910将接收到的信号送到后续的侦测模块2920。
该侦测模块2920包含模拟前端2921与比较器2922。本领域的普通技术人员可以理解到模拟前端所做的事情,在此不加详述。在本实施例中,该模拟前端2921可以包含输出表示该信号强度的电压值。该比较器2922用于比较参考电压Vref与表示接收信号强度的电压信号。当该电压信号高于该参考电压时,表示收到够强的信号,因此比较器2922输出激活信号或致能信号到该解调变器2930。该解调变器2930就可以针对接收信号进行解调变,以便得知接收信号当中是否包含灯塔信号的频率。当该电压信号低于该参考电压时,则比较器2922可以输出关闭信号到该解调变器2930,该解调变器2930就停止对该接收信号进行解调变。
当该发信器110在一段时间未收到灯塔信号时,可以切换到睡眠模式,关闭上述的解调变器2930,以便节省电力消耗。然而,由于侦测模块2920所耗的电力较少,在睡眠模式下可以持续侦测所接收的信号强度是否超过预定值。当超过预定值时,可以从睡眠模式转换为较不省电的节能模式,激活该解调变器2930进行解调变。在此同时,该发信器110的其余部分仍处于关闭状态。假设该解调变器2930认为所接收的信号并未包含灯塔信号,则经过一段时间后,可以关闭该解调变器2930,由节能模式进入较省电的睡眠模式。反之,当该解调变器2930认为所接收的信号包含灯塔信号,则该解调变器2930可以唤醒该发信器110的其他部分,使该发信器110由节能模式转换成正常工作模式。
现在回到图9A的实施例,在经过L0长度的延迟时间之后,发信器110分别在T0时段与T1时段发出电信号。这两个时段T0与T1之间,可能还包含有L1长度的延迟时间。而这两个时段T0与T1可以是等长,也可以是不等长。T0与T1可以合称为信号框(frame)。触控处理装置130会在这两个时段T0与T1当中侦测发信器110发出的电信号。接着,经过可选的L2长度的延迟时间之后,触控处理装置130进行可选的其他模式的侦测步骤,例如先前提到的电容式侦测模式,用于侦测非主动笔或手指。
本发明并不限定上述的延迟时间L0、L1、L2的长度,这三者可以为零,或是任意的时间长度。这三者的长度可以有关系,也可以没有任何关系。在一个实施例当中,图9A所示的各个时段当中,只有信号框当中的T0与T1时段是必要的,其他的时段或步骤都是可选的。
表一
请参考表一,其为根据本发明一个实施例的发信器110的电信号的调变示意图。在表一当中,该发信器110为悬浮状态,亦即力感测器没有感受到任何压力。由于发信器110的笔尖段230并未接触到触控面板/萤幕120,为了增强信号起见,因此在表一的实施例当中,第一信号源211与第二信号源212在同一个时段当中,均产生相同的频率群组Fx。比方说,在笔杆按钮被按下的状态中,T0时段内,第一信号源211与第二信号源212均发射频率群组F0,而在T1时段内,第一信号源211与第二信号源212均发射频率群组F1。当触控处理装置130在T0时段内侦测到频率群组F0,在T1时段内侦测到频率群组F1时,就可以推知处于悬浮状态的发信器110的笔杆按钮被按下了。
前述的频率群组Fx包含至少一种频率的信号,彼此之间可以互换。比方说,频率群组F0可以包含f0与f3频率,频率群组F1可以包含f1与f4频率,频率群组F2可以包含f2与f5频率等。无论是接收到f0频率或f3频率,触控处理装置130都会视为接收到频率群组F0。
在另一个实施例中,在悬浮状态中的发信器110未必需要两个信号源211与212都发出相同频率群组的信号。本发明并不限定表一作为唯一的实施例。除此之外,发信器110也可以包含更多个按钮或感测器,本发明并不限定只有两个按钮。
表二
请参考表二,其为根据本发明一个实施例的发信器110的电信号的调变示意图。在表二当中,该发信器110的笔尖段230为接触状态,亦即力感测器感受到了压力。
在图4A所示的实施例里,以下是笔杆按钮SWB被按下的情况。在T0时段当中,第一信号源211的信号源被接地,第二信号源212发出频率群组F0,因此发信器110的电信号在T0时段当中只有第二信号源212发出的频率群组F0。在T1时段当中,第二信号源212的信号源被接地,第一信号源211发出频率群组F1。也由于第一电容321的阻抗值在接触时改变了,可以根据T0与T1时段所分别收到的F0与F1信号的强度比例来计算出笔尖段230的受力程度。除此之外,由于触控处理装置130在T0时段内侦测到F0信号,在T1时段内侦测到F1信号,就可以推知笔杆按钮被按下。
在图4B所示的实施例里,以下是笔杆按钮SWB被按下的情况。在T0时段当中,第一信号源211的信号源被接地,第二信号源212发出频率群组F0,而第二电容322与笔杆电容442并联起来。虽然发信器110的电信号在T0时段当中只有第二信号源212发出的频率群组F0,但它的信号强度不同于笔杆按钮SWB未被按下的情况。在T1时段当中,第二信号源212的信号源被接地,第一信号源211发出频率群组F1,也由于第一电容321的阻抗值在接触时改变了,可以根据T0与T1时段所分别收到的F0与F1信号的强度比例来计算出触控笔的受力。除此之外,由于触控处理装置130在T0时段内侦测到F0信号,在T1时段内侦测到F1信号,就可以推知笔杆按钮被按下。
表三
请参考表三,其为根据本发明一个实施例的发信器110的电信号的调变示意图。在此实施例中,可以根据频率群组来得知哪些按钮被按下。
表四
请参考表四,其为其为根据本发明一个实施例的发信器110的电信号的调变示意图。在此实施例中,可以根据频率群组来得知那些按钮被按下,还依赖T0与T1时段所接收的信号强度比例,来推算触控笔尖的受力程度。
请参考图9B所示,其为根据本发明一个实施例的发信器110的信号调变的时序示意图。其为图9A实施例的另一变形。和图9A的差异在于,T1时段之后进行了噪声侦测的步骤。接着,再执行其他模式的侦测。
请参考图9C所示,其为根据本发明一个实施例的发信器110的信号调变的时序示意图。图9C的信号调变可以适用于图5所示的发信器110,加入环状电极550的另一个功能,就是加强主动笔悬浮时的信号强度,以利触控面板侦测主动笔的悬浮范围。
图9C的信号调变为发信器110处于悬浮状态时所发出信号。在此状态下,发信器110发出信号的信号框内只包含单一个R时段。在此R时段内,环状电极550与笔尖段230可以同时发出电信号。在一个实施例中,这些电信号可以来自同一信号源,具有相同的频率与/或调变方式。比方说,环状电极与笔尖全部发出第三信号源513的电信号。又比方说,环状电极550与笔尖段230可以共同地依序发出第一、第二、与第三信号源的电信号,以便分别利用各个信号源的最大功率。触控处理装置130在R时段当中,只需要侦测到环状电极550所发出的电信号,就可以得知发信器110正悬浮在触控面板120的某个位置上。如果环状电极550与笔尖段230所发出的电信号来自相同信号源,或具有相同的频率群组,其信号强度会是最大,如此可使触控面板侦测触控笔的悬浮范围达到最大。在另一实施例当中的R时段之内,也可以只通过环状电极550发出电信号。
请参考图9D所示,其为根据本发明一个实施例的发信器110的信号调变的时序示意图。图9D的信号调变可以适用于图5所示的发信器110。在图9C当中,在R时段之后包含一个延迟时间或空白时段L1,之后触控面板再进行其他形式的侦测。图9D的实施例与图9C的相比,L1时段的时间变长了。图9D与图9E的实施例相比,L1时段的长度等于图9E的L1时段、T0时段、L2时段、T1时段、以及T3时段的总和。因此,如果图9D的触控处理装置130在固定长度的L1时段内侦测不到任何电信号,则可以得知发信器110处于悬浮状态。
请参考图9E所示,其为根据本发明一个实施例的发信器110的信号调变的时序示意图。图9E的信号调变可以适用于图5所示的发信器110。图9E实施例可以说是把图9A实施例的信号框前头加入了R时段。在此实施例中,不管笔尖段230是否有被压触,发信器110一律在T0时段与T1时段自笔尖发出电信号,借此可以节省一些逻辑电路的设计。但是与图9C和图9D的实施例相比,图9E的实施例会浪费在T0时段与T1时段所发出的电信号功率。从另一方面来看,触控处理装置130也可以无须在R时段进行侦测,只要在T0时段与T1时段能侦测到笔尖段230所发出的电信号,自然就可以得知笔尖段230是否受到压力,从而得知发信器110是否处于悬浮状态。
请参考图9F所示,其为根据本发明一个实施例的发信器110的信号调变的时序示意图。图9F的信号调变可以适用于图5所示的发信器110。在图9E的实施例中,并没有限定R时段与T0时段、T1时段的长度的比例关系。在图9F的实施例当中,R时段与T0时段、T1时段的长度比为1:2:4。如此一来,假定触控处理装置130可以在单位时间内进行N次取样,N为正整数。所以在R时段与T0时段、T1时段内,触控面板可以进行N:2N:4N次取样。本发明并不限定这三个时段的长度比例,举例来说,可以让发出电信号功率最强的时段持续最小的单位时间,让发出电信号功率最小的时段持续最长的单位时间。例如,长度比可以是1:3:2,或是1:2:3等等,端赖于设计而定。虽然在上述篇幅当中,只举出T0与T1两个时段的调变,但本发明并不限于两个时段的调变,而可以适用于更多个时段的调变。
在先前的图9A至图9F当中,笔尖段230所受到的压力值,可以是根据不同时段所收到的不同信号的强度比值来推算。在本申请的某些实施例当中,发信器110当中可以不需要量测笔尖段230所受的压力值,就可以令笔尖段230所发出的电信号反映出其所受到的压力值。
在其他的实施例中,发信器110可以包含量测笔尖段230所受压力值的装置,其实施方式可以利用图6或图8,也可以利用压力计、量测压力的电容、电阻、电感的元器件,以及模拟数字转换器等。本发明并不限定其所使用的装置,只需要发信器110内部可以量测到笔尖段230所受压力的数字代表值或压力数字值即可。
根据设计准确度的要求,上述的压力数字值可以有各种精确度。简单的可以包含十种精确度或解析度,复杂的可以高达千种以上的精确度,本发明并不限定其压力数字值的精确度或解析度。在一个实施例中,压力数字值可以包含256种精确度;在另一个实施例中,可以包含16种精确度;在更一个实施例中,可以包含1024种精确度。
上述的精确度可以使用多种方式加以表示,比方说是最直观的十进位法。假设压力数字值包含256种精确度,则可以采用三个十进位数字来表示,也可以使用两个十六进位数字来表示,或者还可以采用八个二进位数字来表示。假设压力数字值包含512种精确度,则可以采用三个十进位数字来表示,也可以使用三个十六进位数字来表示。本发明并不限定压力数字值的表示方式。
本发明的特征在于,发信器110采用至少一个或多个时段来发出表示压力值的电信号。需要注意的是,在此所发出的电信号,不需要一定是传统的方波信号,可以是弦波信号,或是其他种类的信号。本发明并不限定电信号是否具有任何编码或调变的形式,只需要触控处理装置130可以侦测到发信器110有发出电信号或是没有发出电信号即可。简单地说,触控处理装置130只判断发信器110是否发出电信号,而不论其电信号的编码或调变的形式。更进一步地说,当触控处理装置130判断发信器110发出电信号时,可以判断出其发出电信号的起始时间与时间长度。
在一个实施例中,如图9A所示,发信器110采用T0与T1两个时段来发出表示压力值的电信号。假设压力数字值包含256种精确度,可以使用两个十六进位数字来表示,则这两个位数可以分别利用T0与T1时段的电信号来表示。可以使用T0时段的电信号来表示较高位,也可以使用T1时段的电信号来表示较低位。换言之,本发明并不限定各个时段所表示的位数的顺序,可以是大位元组序(Big Endian)或是小位元组序(Little Endian)。
假定使用T0时段来表示16进位的位数,则可以使用发出电信号与未发出电信号的形式,来表示某一个16进位的位数。在一个实施例中,可以将T0时段切割为十五个子时段。当发信器110在十五个子时段都发出电信号时,表示为15。当发信器在此十五个时段都未发出电信号时,表示为0。当在此十五个时段中,有七个时段发出电信号时,表示为7。举例来说,001111111000000可以表示为7,101010101010100也可以表示为7,0000000011111111也可以表示为7。当在此十五个时段中,有十二个时段发出电信号时,表示为12。在此实施例中,本发明并不限定发出电信号的时段是否为连续,或是否需要分开,也不限定发出电信号的子时段位置或排序。只要触控处理装置130在接收时,能够计算出有几个子时段有发出电信号,即可以解译出压力数字值的某一位数。
在某实施例中,本发明的各个时段未必都具有相同长度。比方说,当利用三个十进位数值来表示压力数字值256时,表示百位数的那一个时段只需要三个子时段,即可以表示0,1,2三种可能。若是当十进位数值来表示压力数字值512时,表示百位数的那一个时段需分为五个子时段,即可以表示0~5三种可能。在此情况下,表示百位数的那一个时段就会比其他两个时段来得短些。
在另一个实施例中,可以令表示16进位值的某一时段切割为比十五更多个子时段,以加入冗余码(redundancy code)、纠错码(error detecting and/or correctingcode)、与/或检查码(check code)等。还可以令表示10进位值的某一时段切割为比九更多个子时段,以加入容错码、纠错码、或检查码。在一个实施例中,在各个时段中,可以采用的是非同步传送的编码型态。总而言之,本发明并不限定调变与解调变的信号形式。
在本申请中,先前关于图9A至图9F的相关叙述,除了发出的信号调变方式不同以外,其余的皆可以运用在以数字信号来传送压力值的实施例。举例而言,上述的L0时段、L1时段、L2时段、L3时段的延迟时间,可以为零或是任意长度。
如图9D所示,当笔尖段230未接触任何物体,即发信器110处于悬浮状态时,发信器110在L1时段并不发出任何信号。触控处理装置130通过发信器侦测的R时段,侦测到悬浮中且发出信号的发信器110。如图9E所示,当笔尖段230接触到触控面板120时,图9E的触控处理装置130则在相应于图9D的L1时段的L1、T0、L2、T1、L3时段当中侦测发信器110所发出的压力数字值。尽管在图9A至图9F当中,只示出T0时段与T1时段的实施例,但本申请可以适用于至少一个时段或三个以上时段的压力数字值发射时段。
在本申请当中,当发信器110通过多个时段发出表示压力数字值的数字信号时,发信器110可以在这些时段当中采用不同的调变方式。比方说,先前已经提过256或512种压力数字值时,表示百位数的时段与其他两个时段具有不同的调变方式与时间。在另些实施例当中,表示百位数的时段与其他两个时段也可以具有相同长度的调变时间,但以不同的方式进行调变。
虽然在本申请的前述实施例当中,都是以笔尖段230所受的压力值作为电信号传送的标的,但本申请却不限于此。可以通过此种方式传送发信器110上任何具有多种可能状态的感测器所接收到的数字值。举例而言,当发信器110具有两个按钮时,则这两个按钮可以包含四种状态。据此,发信器110可以在一个时段当中发出表示0~3的电信号,以表示这些按钮的感测情况。在另一实施例中,当发信器110具有三个按钮时,则这三个按钮可以包含八种状态。据此,发信器110可以在一个时段当中发出表示0~7的信号,以表示这些按钮的感测情况。在某一个实施例中,传送这些按钮状态的时段,可以是上述的发信器侦测R时段。当表示按钮状态的数字值于R时段传送时,触控处理装置130可以在侦测到悬浮中的发信器110的同时,也顺便得知发信器110的按钮状态。
在一个实施例中,在R时段所传送的数字值可以通过笔尖段230发出,也可以通过环状电极550发出,还可以同时通过笔尖段230与环状电极550发出,以便利触控处理装置130侦测。其说明可以参考图25与图26的实施例。
在一个实施例中,上述的电信号可以是由信号频率群组所组成或只具有单一信号频率的信号。因此,触控感测装置130可以通过滤波器或是解调变器来锁定上述的频率群组或单一频率,就能够侦测出发信器110是否发出电信号。在图9A至图9F当中,发信器110与/或触控感测装置130可以执行噪声侦测的作业。当发信器110与/或触控感测装置130发现到噪声的频率与电信号的频率相同时,则可以令发信器110使用另一个频率群组或另一个频率传送电信号。这一部分可以参考后续的相关说明。
触控处理装置130可以采用多种方式来侦测发信器110。在一个实施例中,可以使用滤波器、积分器、与比较器来处理第一电极121与第二电极122所接收的信号。滤波器用来滤除其他频率的噪声,积分器用来对信号进行取样,而比较器则用来比较取样结果是否超过预设值。此预设值可以为触控处理装置130内部的噪声值与触控面板120经常收到的噪声值。当取样结果超过该预设值时,即接收到的信号大于噪声值,表示该次取样的结果为侦测到电信号,可以表示为1,否则为0。同样地,可以使用滤波步骤、积分步骤、与比较步骤来处理第一电极121与第二电极122所接收的信号,以判别取样结果是否为侦测到电信号。
在一个实施例中,所采用的积分器可以是双斜率积分器,所采用的积分步骤可以是双斜率积分方法。在一个实施例中,上述的预设值可以是零,或是可以省略掉比较器或比较步骤。
在另一个实施例中,触控处理装置130可以使用解调变器处理来自第一电极121与第二电极122所接收的信号。解调变器具有多种实施方式。简单地说,解调变器可以将取样信号和所欲接收的频率信号相乘后进行加总,当总分大于某一预设值时,表示该次取样侦测到电信号,其结果为1,否则为0。
在上述的实施例中,表示压力数字值的各个时段具有固定长度,所以可以通过发信器传送电信号的时间占用该时段的比例来表示压力数字值的某一个位数值。在本发明的另一个实施例中,可以改用不固定长度的电信号传送时段,来表示压力数字值的某一个位数值。当电信号中断传送时,即代表该位数值的传送时间结束,下一次的电信号传送时,表示下一个位数值。
请参考图9G所示,其为根据本发明一个实施例的发信器110的信号调变的时序示意图。图9G的信号调变可以适用于图5所示的发信器110。图9G的实施例是可以用于采用D0与D1两个电信号传送时间的长度,以分别表示包含两个位数值的数字压力值。如图所示,D0电信号传送时间长度为4个单位,D1电信号传送时间长度为8个单位。假设其以十进位来表示,则压力值可以解读为48。
在此实施例中,R时段为可选的。当发信器110必须在R时段发送电信号供触控处理装置130侦测其位置,且R时段用于表示其他感测器的感测状态时,这些感测器的感测状态数字值就不能从0开始编码,或者说不能包含0,亦即不能不传送电信号。比方说,当发信器110欲发送两个按钮的数字状态值时,在一个实施例中,这四个数字状态值可以为1,2,3,4。在另一个实施例中,可以表示为2,3,4,5。在另外的实施例中,可以表示为2,4,6,8。在其他实施例中,可以表示为1,3,5,7。发信器110即根据上述的数字状态值发送几个单位时间长度的电信号。
同样地,当D0与D1电信号传送时段来表示数字值时,也可以采用非零长度的调变形式。举例来说,一个十进位制的数字值可以表示为1~10或是2~11,而非0~9。一个十六进位制的数字值可以表示为1~16或是2~17,而非0~15。举例来说,当发信器110要发出表示8的压力数字值时,可以先发出一个时间长度的电信号(即D0时段),停止发出电信号之后,再发出九个时间长度的电信号(即D1时段)。
如图9G所示,D0与D1之间的暂停传送电信号的时段称为L2。L2时段的长度可以是一个预设值,比方为两个单位时间长度。本发明并不限定各个时段之间的暂停传送电信号的时间长度,这些暂停时段长度可以相同,也可以不同。
请参考图9H所示,其为根据本发明一个实施例的发信器110的信号调变的时序示意图。图9H的信号调变可以适用于图5所示的发信器110。在此实施例中,发信器110用于传送电信号的R、D0、D1、D2时段都是不定长度。触控处理装置130根据所侦测到电信号的时间长度,判定发信器110上的各感测器的数字感测值。如前所述,发信器110在R、D0、D1、D2时段发送电信号,本发明并不限定电信号的调变形式。
在图9G与图9H所示的实施例中,发信器110是根据一段连续发送电信号的时间长度来表示某个数值。这个数值可以用于表示某进位制的某一位数,用于表示发信器110上某感测器的数字感测值。
请参考图9I所示,其为根据本发明一个实施例的发信器110的信号调变的时序示意图。图9I的信号调变可以适用于图5所示的发信器110。在此实施例中,包含三个固定时间长度的F0、F1、与F2时段,分别用于表示某进位制的三个位数。如图9I所示,这三个时段可以具有相同时间长度,也可以具有不同时间长度。
在此实施例中,发信器110是使用某一频率的信号来表示某进位制的某一位数,用于表示发信器110上某感测器的数字感测值。在一个实施例中,此信号的频率可以是脉冲重复频率(PRF,Pulse Repetition Frequency)。比方说,以某一脉冲重复频率PRFx作为基底,用于表示0。以其倍数PRFxN表示N-1。此外,也可以其分数1/PRFxN表示N-1。除此之外,也可以采用查表的方式,而非以倍数的方式,来表示某进位制的某一位数。本发明并不限定表示两个数值的两个脉冲重复频率之间是否相关。由于脉冲重复频率为某一段时间内所发出的脉冲次数,因此无论F0、F1、F2时段的长短,只要触控处理装置130的取样率够高,都可以计算出这些时段内信号的脉冲重复频率。
同样地,发信器110可以将其他感测器的感测值以相同的形式,通过对R时段的脉冲重复频率进行调变,使得触控处理装置130能够借由R时段的脉冲重复频率来获知其他感测器的感测值。R时段的时间长度可以和其他时段长度相同,也可以不同。
在一个实施例中,发信器110可以在笔尖未接触的时候发出强度较大的电信号,而当笔尖接触的时候发出强度较小的电信号。据此,可以让触控处理装置130有较大的机率侦测到悬浮在触控面板120上方的发信器110。而且当发信器110接触到触控面板120之后,可以节省发信器110所消耗的能量。
例如图9C至图9D的实施例当中,亦即笔尖段230未被触碰时,在R时段所发出的电信号可以大于对应至T0时段与T1时段的L1时段所发出的电信号。比方说,R时段当中,由笔尖段230与环状电极550所发出的电信号是来自于第一信号源211、第二信号源212、与第三信号源513。因此,R时段所发出的电信号是这三个信号源211、212与513输出的总和。
而如图9A的实施例当中,表一为发信器110在悬浮状态时,利用到第一信号源211与第二信号源212的输出功率。表二为发信器110在接触状态时,在T0时段与T1时段仅利用到第一信号源211或第二信号源212的输出功率。因此,发信器110可以在笔尖未接触的时候发出强度较大的电信号,而当笔尖接触的时候发出强度较小的电信号。
同样地,表三为发信器110在悬浮状态时,利用到第一信号源211与第二信号源212的输出功率。表四为发信器110在接触状态时,在T0时段与T1时段仅利用到第一信号源211或第二信号源212的输出功率。因此,发信器110可以在笔尖未接触的时候发出强度较大的电信号,而当笔尖接触的时候发出强度较小的电信号。
为何要在图9A至图9I的实施例当中,加入噪声侦测的步骤与时段,请参见图10所示,其为根据本发明一个实施例的噪声传播示意图。在图10当中,触控面板/萤幕120所在的电子系统100本身会发出f0频率的噪声,而f0频率恰好为频率群组F0当中的一个频率。假定频率群组F0还包含了另一个f3频率。当使用者手持该电子系统100时,f0频率的噪声将会通过使用者的手指传递到触控面板/萤幕120上。倘若没有进行噪声侦测的步骤,则触控面板/萤幕120可能在信号框的时段误将手指所传来的f0频率信号,当成是发信器110发出的电信号。因此,倘若事先侦测到f0频率的噪声,即可以在信号框的时段滤除掉f0频率的信号源。
假设发信器110具有自动变频的功能,当发信器110本身侦测到触控面板/萤幕120发出了f0频率的噪声,而自动改用同一频率群组F0的另一个f3频率。使得在信号框的时段中,触控处理装置130侦测到来自于发信器110的f3频率与来自于手指的f0频率,进而产生了混淆。因此,可以如图9B所示的实施例,在发生混淆的情况下,在T1时段或信号框之后进行一次噪声侦测的步骤。由于发信器110已经停止发送f3频率的信号,而手指及电子系统100仍持续发出f0频率的噪声。触控处理装置130就可以推知,在原本信号框时段内所侦测到的信号中,具有f3频率的信号才是真正来自于发信器110的信号。
在本发明的一个实施例中,发信器110是接收来自触控面板120的灯塔信号,并且发出电信号至触控面板120。另一方面,触控面板120是接收来自发信器110的电信号,并且发出灯塔信号至发信器110。可将发信器110与触控面板120视为无线通信系统的双个传接器(transceiver),可以传送和接收信号。而在无线通信系统当中,接收到干扰信号,或是没有接收到信号,都是传接器在接收时必须考量的情形。
在一个实施例中,当发信器110距离触控面板120太远,以至于发信器110无法接收到来自触控面板120的灯塔信号时,发信器110即停止发送电信号。而触控处理装置130在发射灯塔信号之后,并未侦测到发信器110所发出的电信号,可能会进入省电模式,暂停发送灯塔信号,或是减少发送灯塔信号的频率。
上述的灯塔信号可以具有多种频率和特定的调变方式,比方是以振幅移位键控(ASK)、正交相移键控(QPSK)或是二元相移键控(BPSK)之类的调变方式。发信器110可以根据给定的频率与调变方式,判断是否遭到噪声干扰。比方说,发信器110解调变出的信号不仅仅包含事先定义好的信号,还包含其他信号,则发信器110可以认为灯塔信号受到干扰。在其他的范例中,解调变出的信号只包含事先定义好的信号的其中一部分,而未包含另外的部分,发信器110也可以认为灯塔信号受到干扰。由于无线通信系统当中,接收方判断所欲接收的信号遭到干扰的态样已经是本技术领域人员现有习知的技艺,故不在此一一列举。本发明也不限定发信器110如何判断出灯塔信号遭到干扰的方法。同样地,本发明兹举了很多电信号的调变型态,本发明也不限定触控处理装置130如何判断出电信号遭到干扰的方法。
在一个实施例中,传接器在判断所欲接收的信号遭到干扰时,会自动换到另一个频率接收信号。
请参考图34A所示,其为根据本发明一个实施例的触控系统的干扰处理流程示意图。假设灯塔信号可以是两个频率的其中之一,令这两个频率分别称之为A频率与B频率。如步骤3402,触控处理装置130以A频率发出灯塔信号。接着,如步骤3404,当发信器110预定接收A频率的灯塔信号,且发现遭到干扰时,则发信器110并不发出电信号,而转而接收B频率的灯塔信号。在可选的步骤3406中,触控处理装置130发出一次或多次A频率的灯塔信号,而收不到电信号时。则在步骤3408中,触控处理装置130改发出B频率的灯塔信号。于是发信器110可以顺利接收B频率的灯塔信号,而进而在步骤3410中发出电信号。
由于触控处理装置130接收不到发信器110送出的电信号,借此判断出自己所发出的灯塔信号遭到干扰,进而更换灯塔信号的频率。另一种可能的原因是,由于发信器110已经不在接收灯塔信号的范围,触控处理装置130可以在更换全部可能的频率之后,暂停发出灯塔信号,或是延长发出灯塔信号的间隔时间,以节省耗电量。
同样地,请参考图34B所示,其为根据本发明一个实施例的触控系统的干扰处理流程示意图。假设灯塔信号可以是三个频率的其中之一,令这三个频率分别称之为A频率、B频率、与J频率。其中的A频率与B频率为正常的灯塔信号频率,而J频率为特殊的告警频率,用于表示触控处理装置130所接收的电信号遭遇干扰。而电信号可以是三个频率的其中之一,令这三个频率分别称之为X频率、Y频率、与Z频率。
在步骤3412当中,触控处理装置130以A频率发出灯塔信号。接着,在步骤3414当中,顺利接收A频率灯塔信号的发信器110以X频率发出电信号。当触控处理装置130在步骤3416当中判断出X频率的电信号遭到干扰时。则在步骤3418中,触控处理装置130以J频率发出灯塔信号,表示X频率的电信号遭到干扰。当发信器110接收不到A频率的灯塔信号时,则在步骤3422当中,改为接收B频率的灯塔信号。在步骤3422当中,触控处理装置130持续以J频率发出灯塔信号,表示X频率的电信号遭到干扰。当发信器110也接收不到B频率的灯塔信号时,则在步骤3424当中,改为接收J频率的灯塔信号。在步骤3426当中,触控处理装置130所发出的J频率的灯塔信号顺利被发信器110所接收之后,发信器110随即在步骤3428中,将电信号的传送频率从X频率转为Y频率,并且在步骤3430中传送Y频率的电信号。
在一个实施例中,如图34B所示,在步骤3432当中,发信器110将欲接收的灯塔信号频率由J频率转回原先的A频率。由于Y频率的电信号未被干扰,因此触控处理装置130将不以J频率发出灯塔信号,而在步骤3434当中,改发送原来的A频率灯塔信号。而顺利接收A频率灯塔信号的发信器110则在步骤3436中,以新的Y频率发出电信号。触控处理装置130顺利地利用了J频率的灯塔信号,通知发信器110更换电信号的频率。
在另一个实施例中,发信器110未必如步骤3432所述,将欲接收的灯塔信号频率由J频率转回原先的A频率。而是继续侦测J频率的灯塔信号。然而,由于触控处理装置130不发出J频率的灯塔信号,则发信器110迟迟收不到J频率的灯塔信号而进入省电模式。在重新启动时,自动回复到接收A频率灯塔信号的状态。
在另一个实施例中,假设Y频率的电信号依旧遭到干扰,则触控处理装置130同样发出J频率的灯塔信号。当发信器110通过自动更换接收灯塔信号频率的机制,再次接收到J频率的灯塔信号时,则会再次将电信号的频率由Y频率转为Z频率。
简而言之,当触控处理装置130判断所接收频率的电信号遭到干扰时,可通过发出某一特殊频率或某一特殊调变形式的灯塔信号,通知发信器110更换其电信号的频率。
在一个实施例中,传接器可以先主动扫描被干扰的频道,再依照通信双方都知道的次序,择定传送与接收信号的频率。
请参考图34C所示,其为根据本发明一个实施例的触控系统的干扰处理流程示意图。在此实施例中,灯塔信号的可能频率包含A频率与B频率,电信号的频率包含X频率、Y频率、与Z频率。因此,两者形成6种组合,假设依照次序排列为AX、AY、AZ、BX、BY、BZ。发信器110与触控处理装置130分别在步骤3440与3442当中进行扫描干扰的步骤,例如先扫描灯塔信号的可能干扰频率,再扫描电信号的可能干扰频率,亦即以A、B、X、Y、Z频率的顺序进行扫描。在此实施例中,假设发信器110与触控处理装置130分别发现A、X频率有干扰信号或是噪声,则两者按照前述次序,删除有这两个受干扰频率的四种组合,即只剩下BY与BZ两种组合。由于BY组合的次序高于BZ组合,因此双方分别在步骤3440与3442当中即已择定BY组合。换言之,触控处理装置130预备发出B频率的灯塔信号并且准备接收Y频率的电信号。而发信器110预备接收B频率的灯塔信号,并且准备发出Y频率的电信号。据此,触控处理装置130在步骤3444发出B频率的灯塔信号,发信器110随即在步骤3446发出Y频率的电信号。
在某些情况中,例如干扰源对于双方的距离不同,造成发信器110与触控处理装置130主动扫描所得的受干扰频率未必相同。例如发信器110仅仅扫描出A频率的干扰信号,而触控处理装置130仅扫瞄出X频率的干扰信号。在这种情况下,发信器110所得到的最优先组合为BX,而触控处理装置130所得到的最优先组合为AY。尽管如此,这两者还是依赖前述的自动更换接收频率以及发送J频率灯塔信号的机制,让最终的通信频率可以调整到BY组合。
在一个实施例中,为了加速上述的过程,可以让传接器先侦测受到干扰的频率,然而传送受干扰频率的噪声让对方侦测到。请参考图34D所示,其为根据本发明一个实施例的触控系统的干扰处理流程示意图。和图34C的实施例不同之处在于,发信器110在步骤3450中扫描到了A频率的干扰信号,因此在步骤3456发出A频率的噪声让触控处理装置130侦测。相对地,触控处理装置130在步骤3452中扫描到了X频率的干扰信号,于是在步骤3454发出了X频率的噪声让发信器110侦测。如此一来,在侦测步骤结束之后,双方都扫瞄到了A、X频率有干扰信号或是噪声。因此,如图34C的实施例一样,双方皆不约而同地或独立地选择了BY组合,重演了步骤3444与步骤3446。
尽管在图34D当中,只描绘出了两个扫描步骤3450与3452,然而在实际的环境中,主动扫描可能不只对所有频率进行一次扫描,而可以进行两次或多次扫描,以免漏掉对方所故意传来的干扰频率的信号。
除此之外,尽管在图34D所示的实施例当中,两个扫描步骤3450与3452均同时开始并且同时结束,但这两个扫描步骤可以不同时开始与不同时结束,这两个扫描步骤所耗费的时间也未必需要等长,其扫描频率的次数也可以不等。尽管在某些情况当中,对手可能漏掉故意传出的干扰频率的信号。但在多数情况之下,还是可以删除较多的干扰频率组合,使得双方能够更快地调整到未被干扰的频率上进行通信。
在前述图34C与图34D的实施例中,双方均拥有主动扫描的能力,特别在图34D的实施例中,双方还都拥有主动发出被干扰频率的信号的能力,但本发明并不限定双方的能力是对等的。在一个实施例中,发信器110可以具有主动扫描与主动发出被干扰频率的信号的能力,而触控处理装置130可以只具有主动扫描的能力。在此实施例中,尽管触控处理装置130缺乏主动发出被干扰频率的信号的能力,但这两者可以较图34C的实施例有更大的机会更快地找出双方均未被干扰的频率进行通信。反之,在另一个实施例中,触控处理装置130可以具有主动扫描与主动发出被干扰频率的信号的能力,而发信器110可以只具有主动扫描的能力。但这两者还是可以较图34C的实施例有更大的机会更快地找出双方均未被干扰的频率进行通信。
同理,当通信双方的一方不具有主动扫描的能力,而另一方具有主动扫描的能力时,还是可以较图34A与图34B的实施例,有更大的机会更快地找出双方均未被干扰的频率进行通信。
在上述的图2说明当中,是利用第一元件221的阻抗改变来调整多个频率的信号强度的比例。请参考图11所示,其为根据本发明另一个实施例的第一电容221的结构示意图。利用第一电容221的阻抗改变来调整多个频率的信号强度的比例。传统的电容元件是两导电金属板所形成。其电容率C是和介电常数与金属板面积成正比,并且与金属板之间的距离成反比。
在上述实施例的主要精神之一,在于利用机械结构将弹性笔尖段230沿着发信器110轴心方向的行程转成垂直于发信器110轴心方向或与发信器110轴心成夹角方向的行程。借由该行程的变化,改变第一电容221的电容率与其相应的第一阻抗Z1,并且固定保留第二电容222的电容率与其相应的第二阻抗Z2,据此改变电信号当中第一频率(群组)的信号部分的强度M1与第二频率(群组)的信号部分的强度M2的比值。
在图11当中,包含有互不接触的三个金属板。第一金属板1110和第二金属板1120形成第一电容221,第二金属板1120和第三金属板1130形成第二电容222。在一个范例中,第一金属板1110形成在具有弹性的电路板或印刷电路板上,其表面具有绝缘漆或另一层绝缘板。第二金属板1120与第三金属板1130形成在同一电路板或印刷电路板的两层,其表面具有绝缘漆或另一层绝缘板。第二金属板1120经由另外的电路耦接到前方的笔尖段230。笔头固接于抬升元件1140(如下述的斜面装置),依据笔尖段230的位移直接或间接抬升部份或全部的第一金属板1110(或弹性的电路板或印刷电路板),或造成第一金属板1110(或弹性的电路板或印刷电路板)的部份朝垂直于发信器110轴心方向的形变,在以下说明中统称为垂直于触控笔轴心方向的位移。
供应第一金属板1110具有第一频率(群组)的电信号,供应第三金属板1130具有第二频率(群组)的电信号。因此,第二金属板1120会感应产生具有第一频率(群组)与第二频率(群组)的电信号,经由前方的笔尖段230传送到触控面板120。当笔尖段230未受力之时,第一金属板1110与其所属的电路板没有垂直于发信器110轴心方向的位移。然而,在笔尖段230受力之后,由于笔尖段后的斜面装置1140,将受力从平行于轴心的方向转换成垂直于轴心的方向,致使第一金属板1110所属的电路板发生形变与位移,进而导致第一电容221的介电常数发生变化。所以第一电容221的电容率C1与第一阻抗Z1也随之发生变化。在笔尖段230受力之后,第二金属板1120与第三金属板1130所属的电路板整体位移,因此第二电容222的电容率C2与阻抗Z2仍然维持不变。
由于第一金属板1110所在的电路板会向上方形变,本实施例可以包含至少一个支撑元件1150以便提供反方向的支撑力,使得在笔尖段230的受力消失之后,帮助第一金属板1110所在的电路板回复原状。在未形变之前,该支撑元件1150所提供的支撑力可以为零。
在本实施例的一个范例中,第一电容221与第二电容222的电容率可以设计成相同。在电容率为相同的情况下,这两个电容的介电常数、距离、和面积可以是相同的。当然,本发明并未限定两个电容221与222的电容率是相同的,只要触控处理装置130知悉该发信器110的两个电容相应的阻抗比值即可。
在此实施例中,采用便宜的电路板或印刷电路板来取代较为昂贵的力感测电阻。并且,当第一电容221与第二电容222的电容率相同时,当外界环境改变时,其介电常数也会同时改变,据此维持了比例预设值。除此之外,发信器110本身不需要主动控制元件来调整两个阻抗Z1与Z2的比例,只需要被动地提供电信号,可以节省许多资源。
请参考图12所示,其为图11所示实施例的一种减省表示图,其省略了电路板、支撑元件1150、以及自第二金属板1120与笔尖段230之间的连接电路。图12所示实施例的说明均可以参考图11。
请参考图13所示,其为图12所示实施例的一种变形,其中第三金属板1130可以移为第一金属板110的后方,并且与第一金属板1110电性不耦合。当笔尖段230受力之后,也只有第一金属板1110与其所属的电路板会有位移形变。在某实施例中,第一金属板1110与第三金属板1130可以形成于同一电路板上。
请参考图14所示,其为图13所示实施例的一种变形,其中第一金属板1110与第三金属板1130可以各自分为A与B两个金属板,一样分别馈入第一频率(群组)与第二频率(群组)。当笔尖段230受力之后,第一金属板A 1110A与第一金属板B 1110B与其所属的电路板会有位移形变。而第三金属板A 1130A与第三金属板B 1130B与其所属的电路板则不会有位移形变。和图13所示实施例相比,由于有两个金属板1110A与1110B的位移形变,因此其变化量会比图13所示实施例来得大且明显。
请参考图15所示,其为图14所示实施例的一种变形,其中第二金属板1120也分为1120A与1120B两个金属板,但第二金属板A 1120A与第二金属板B 1120B是借由电路共同连接到笔尖段230。其中第一金属板A 1110A与第二金属板A 1120A形成第一电容A 221A,第二金属板A 1120A与第三金属板A 1130A形成第二电容A 222A。第一金属板B 1110B与第二金属板B 1120B形成第一电容B 221B,第二金属板B 1120B与第三金属板B 1130B形成第二电容B 222B。当笔尖段230受力之后,第一金属板A 1110A与第一金属板B 1110B与其所属的电路板会有位移形变。而第三金属板A 1130A与第三金属板B 1130B与其所属的电路板则不会有位移形变。和图13所示实施例相比,由于有两个金属板的位移形变,因此其变化量会比图13所示实施例来得大且明显。
请参考图16A所示,其为根据本发明一个实施例的示意图。在图16A所示的实施例中,由上而下包含第一金属板1110、第二金属板1120、与第三金属板1130。其中,第一金属板1110与第三金属板1130是固定的,分别馈入第一频率(群组)与第二频率(群组)的信号。第二金属板1120将会感应到上下金属板的第一频率(群组)与第二频率(群组)的信号,而输出具有混和第一频率(群组)与第二频率(群组)的电信号。
第一金属板1110与第二金属板1120之间形成第一电容221,第二金属板1120与第三金属板1130之间形成第二电容222。当第二金属板1120未发生形变时,在相同环境下,第一电容221与第二电容222的阻抗值是固定的,因此分析该电信号当中相应于第一频率(群组)与第二频率(群组)的强度M1与M2,根据这两个强度值计算比例值。当该比例值为预设值或落入预设范围内时,即可以知道第二金属板1120未发生形变。
当第二金属板1120发生形变时,第一电容221与第二电容222的阻抗值与电容值发生变化。因此根据这两个强度值计算比例值,依据这个比例值的变化,即可反推回第二金属板1120的形变或受力情况。在此,可以套用图6所示实施例的各个步骤。
请参考图16B所示,其为图16A所示实施例的一种变形。其中第二金属板1120与第三金属板1130是固定的,分别馈入第一频率(群组)与第二频率(群组)的信号。第一金属板1110将会感应到下方第二金属板1120与第三金属板1130的第一频率(群组)与第二频率(群组)的信号,而输出具有混和第一频率(群组)与第二频率(群组)的电信号。
第一金属板1110与第二金属板1120之间形成第一电容221,第一金属板1110与第三金属板1130之间形成第二电容222。当第一金属板1110未发生形变时,在相同环境下,第一电容221与第二电容222的阻抗值是固定的,因此分析该电信号当中相应于第一频率(群组)与第二频率(群组)的强度M1与M2,根据这两个强度值计算比例值。当该比例值为预设值或落入预设范围内时,即可以知道第一金属板1110未发生形变。
当第一金属板1110发生形变时,第一电容221与第二电容222的阻抗值与电容率发生变化。因此根据这两个强度值计算比例值,依据这个比例值的变化,即可反推回第一金属板1110的形变或受力情况。在此,可以套用图6所示实施例的各个步骤。上述的阻抗值可能随温度与湿度而改变,本发明的第一电容221与第二电容222的阻抗值同时随温度与湿度而改变,因此在计算比例值时,可降低或避免温度与湿度对比例值造成的影响。
请参考图17A与图17B所示,其为根据本发明的第一电容与第二电容的结构示意图。在图16A与图16B的实施例当中,分别馈入第一频率(群组)与第二频率(群组),在图17A与图17B的实施例当中,只需要馈入相同频率的驱动信号即可。换言之,可以适用于图7A至图7D的各个实施例,所馈入的驱动信号可以是图7A与图7B的单一信号源714,也可以是图7C发信器有线通信单元771所得来的电信号作为信号源,还可以是图7D笔尖段230与触控面板120近接时,从触控面板120上的第一电极121与/或第二电极122所获得的信号作为信号源。
图17A的三层金属板与图16A的三层金属板结构相同,上述具有某一频率的驱动信号馈入可形变的第二金属板1120。通过与第二金属板1120的电容效应,第一金属板1110将有受到感应的第一电流值I1输出。同样地,通过与第二金属板1120的电容效应,第三金属板1130将有受到感应的第二电流值I2输出。
第一金属板1110与第二金属板1120之间形成第一电容221,第二金属板1120与第三金属板1130之间形成第二电容222。当第二金属板1120未发生形变时,第一电容221与第二电容222的阻抗值是固定的,因此分析电流量I1与I2,根据这两个电流值计算比例值。当该比例值为预设值或落入预设范围内时,即可以知道第二金属板1120未发生形变。
当第二金属板1120发生形变时,第一电容221与第二电容222的阻抗值与电容率发生变化。因此根据这两个电流值I1与I2计算比例值,依据这个比例值的变化,即可反推回第二金属板1120的形变或受力情况。据此,可以套用图8所示的方法实施例。
请参考图17B所示,其为图17A所示实施例的一种变形。其中第二金属板1120与第三金属板1130是固定的。上述具有某一频率的驱动信号馈入可形变的第一金属板1110。通过与第一金属板1110的电容效应,第二金属板1120将所感应的第一电流值I1输出。同样地,通过与第一金属板1110的电容效应,第三金属板1130将所感应的第二电流值I2输出。
第一金属板1110与第二金属板1120之间形成第一电容221,第一金属板1110与第三金属板1130之间形成第二电容222。当第一金属板1110未发生形变时,第一电容221与第二电容222的阻抗值是固定的,因此分析电流量I1与I2,根据这两个电流值计算比例值。当该比例值为预设值或落入预设范围内时,即可以知道第一金属板1110未发生形变。
当第一金属板1110发生形变时,第一电容221与第二电容222的阻抗值与电容率发生变化。因此根据两个电流值I1与I2计算比例值,依据这个比例值的变化,即可反推回第一金属板1110的形变或受力情况。据此,可以套用图8所示的方法实施例。
请参考图18,其为图11所示实施例的一种变形。图11所示实施例需要馈入两种频率的信号。然而,在图18所示实施例当中,如同图17A与图17B的实施例,只需要馈入某一频率的驱动信号到第二金属板1120,或者是馈入某种信号,而无须知道馈入信号具有多少种频率的成分。
第一金属板1110与第二金属板1120之间形成第一电容221,第二金属板1120与第三金属板1130之间形成第二电容222。由于第二金属板1120与第三金属板1130的距离与介电常数不会改变,因此第二电容222的电容值与阻抗是固定的。当第一金属板1110未发生形变时,第一电容221与第二电容222的阻抗值是固定的,因此分析电流量I1与I2,根据这两个电流值计算比例值。当该比例值为预设值或落入预设范围内时,即可以知道第一金属板1110未发生形变。但第一电容221的电容率与阻抗会因为第一金属板的形变而改变。所以当第一金属板1110因外力而形变时,第一电流值I1会有所变化。所以相关于电流值I1与I2的比例值也会改变,据此可以反推回第一金属板1110的形变或受力情况。据此,可以套用图8所示的方法实施例。
在本发明的另一个实施例中,发信器110内的控制器或电路可以是馈入某一频率的驱动信号到第二金属板1120,计算相应于第一电容221与第二电容222的电流量I1与I2,再利用两者的比例值来计算感测值,从而判断出笔尖受力的程度。换言之,借由前述的第一阻抗Z1与第二阻抗Z2,本发明提供了一种压力感测电容(FSC;force sensitingcapacitor),可用来替换传统的压力感测元件,如压力感测电阻FSR,提供压力的判断。本发明提供的压力感测电容具有成本低,不易受温度与湿度影响的特性。在前述的各图当中,揭露了利用可弯曲的印刷电路板作为力感应电容。本发明的特征之一,在于提供了其他形式的力感应电容。
请参考图19A,其为发信器110的力感应电容与其结构的中心剖面的分解示意图。请注意图19A至图19E的比例已做了改变,以便凸显出某些部分。此外,某些固定元件被省略,以便简化说明。在图19A当中,最左边的元件为长杆型笔尖或笔尖段230,笔尖部分可以是导电体。为了方便起见,称笔尖段230为发信器110或主动笔的前端,当与前端可动元件1971接触时,笔尖段230与前端可动元件电性1971耦合。前端可动元件1971借由中间的凸扣件与后端可动元件1972中间的凹扣件结合。在一个实施例中,凸扣件与凹扣件可以包含螺纹。前端可动元件1971与后端可动元件1972可以是导体,或为导电元件,例如可为金属件。
图19A包含了壳体1980,该壳体1980可以环形地包含住上述的前端与后端可动元件1971与1972,为了简化起见,图19A只画出该壳体1980的一部分。该壳体1980靠近笔尖段230的部分内缩成为直径较小的颈部,颈部与该壳体1980直径较大的部份之间可以包含作为承力部分的肩部。在图19A当中,该承力部分与该前端可动元件1971之间相夹了至少一个弹性元件1978,用于沿着笔的长轴,分别对该壳体1980与该前端可动元件1971施力。该弹性元件1978可以是弹簧(spring)、弹片或其他类型的弹性元件。在某实施例中,与图19A不同的是,该弹性元件1978可以环绕可动元件1970与该壳体1980的颈部。
在另一个实施例中,该弹性元件1978可以沿着笔的长轴,分别对该壳体1980与该后端可动元件1972施力。由于该前端与后端可动元件1971及1972可以借由扣件结合成为可动元件1970,因此无论是对前段可动元件1971或后端可动元件1972进行施力,都可以将该可动元件1970推向笔尖段230,进而将笔尖段230向前端推。
当笔尖段230受到图中向右或向后端的施力时,会克服该弹性元件1978的弹力而压迫可动元件1970,直到可动元件1970的某部分接触到该壳体1980的承力部分为止。因此,本发明所提供的设计,可以让可动元件1970在该壳体1980的颈部内沿着笔的长轴移动达一个行程。同样地,由于该可动元件1970抵住笔尖段230,所以笔尖段230也可以沿着笔的长轴移动达到同样的行程。该行程的长度可以根据设计的不同而变化,比方说,可以是1mm或0.5mm。本发明并不限定该行程的长度。
在后端可动元件1972的后端,有一层绝缘膜1973。在绝缘膜1973的后端,还包含一个可压缩导体1974。在一个实施例中,该可压缩导体1974可以是导电橡胶或是参杂导体的弹性元件。由于该可动元件1970与该可压缩导体1974之间夹了绝缘膜1973,因此该可动元件1970、该绝缘膜1973、与该可压缩导体1974就形成了一个电容器,或者是一个力感应电容器。本申请所提供的力感应电容器可以是图2至图5的第一电容221。简而言之,本申请所提供的力感应电容器可以应用于上述的各个实施例。
该可压缩导体1974固定在导体基底1975上,而该导体基底1975可以借由固件或扣件固定在该壳体1980的内周面上。当可动元件1970向后端或向右移动时,由于导体基底1975的位置是不动的,后端可动元件1972就会压缩该可压缩导体1974,导致上述力感应电容器的电容值改变。
由于笔的形状限制,其余的电路与电池模块可以位于该导体基底1975的后端。在图19A当中,这些元件可以利用印刷电路板1990作为代表。作为该力感应电容器的第一端,上述的可动元件1970通过可动元件导线1977连接到该印刷电路板1990。而作为该力感应电容器的第二端,上述的导体基座1975借由基座导线1976连接到该印刷电路板1990。
该基座导线1976也可以是另一个弹性元件。在某些实施例中,与图19A不同的是,该基座导线1976可以环绕该导体基座1975。在另一个实施例中,该导体基座1975并不导电,基座导线1976是穿过该导体基座1975与该可压缩导体1974电性耦合。
在一个实施例当中,该绝缘膜1973的制造方法可以是将该后端可动元件1972的右端平面浸入绝缘液体内。当该绝缘液体风干之后,自然在后端可动元件1972的右端平面形成绝缘膜1973。
请参考图20(a)~图20(d)所示,其为图19A中的可压缩导体1974与绝缘膜1973的接触面的剖面示意图。图20(a)~图20(d)包含了四种可压缩导体1974与该绝缘膜1973的接触面的实施例。图20(a)的实施例为中心突起的接触面,图20(b)的实施例为单一斜面的接触面,图20(c)的实施例为中心锥状的接触面,图20(d)的实施例为多个突起的接触面。申请人认为本发明并不限定接触面的形状。
尽管在图19A当中,可动元件1970上形成绝缘膜1973的表面是平面,但本发明并不限定于此。该表面可以如图20(a)~图20(d)所示的接触面,为中心突起、单一斜面、中心锥状、或举有多个突起的接触面。换言之,在某些实施例当中,可压缩导体1974与该绝缘膜1973两者的表面都不是平面。
请参考图19B所示,其为图19A所示的结构组合之后的剖面示意图。在组合之后,前端可动元件1971与后端可动元件1972已经结合成为单一的可动元件1970。该可动元件1970与该壳体1980的承力部份之间借由弹性元件1978连接,该弹性元件1978的弹性张力使得该可动元件1970整体向前端的方向抵住笔尖段230,直到后端可动元件1972抵住该壳体1980的承力部分为止。可动元件1970与壳体1980之间留有可动的行程d。此时,可压缩导体1974并未受到压缩而形变,假定该力感应电容器的电容值为第一电容值。
请参考图19C所示,其为图19A所示的结构组合之后的另一剖面示意图。和图19B相比,由于笔尖段230受到向后端的压力,因此向后端移动。被笔尖段230的移动所影响,可动元件1970克服了弹性元件1978的弹性张力,向后端移动了整段行程d,直到前端可动元件1971抵住了壳体1980的承力部分为止。此时,可压缩导体1974受到了可动元件1970与绝缘膜1973的压缩而导致形变,该力感应电容器的电容值为第二电容值,该第二电容值不同于上述的第一电容值。
在图19B与图19C所示的行程尽头之间,可动元件1970还可以有无数个位置,或者说是可压缩导体1974可以有无数个受压程度,或是说可压缩导体1974与绝缘膜1973的接触面的面积可以有无数个大小变化,某一个位置或受压程度或面积大小变化都可以让该力感应电容的电容值做出变化。
请参考图19D所示,其为根据本发明一个实施例的发信器110的力感应电容与其结构的中心剖面的分解示意图。其与图19B的不同之处在于,可压缩导体1974与绝缘膜1973的位置互换。无论如何,当可动元件1970向后端移动时,可压缩导体1974将会受到绝缘膜1973与导体基座1975的压缩而产生形变。借此,也可以让该力感应电容的电容值做出变化。
请参考图19E所示,其为根据本发明一个实施例的发信器110的力感应电容与其结构的中心剖面的分解示意图。图19E与图19B的不同之处在于,后端可动元件1972的右端,不再是一层绝缘膜1973,而是一块可压缩绝缘材料(compressible dielectric material)1979。比方是绝缘橡胶、塑胶、泡棉等。而导体基底1975所连接的导体,改换成是不可压缩的导体,例如是金属块或石墨等材质。由于受到可动元件1970的压力时,可压缩绝缘材料1979的厚度会变小,导致可动元件1970与导体之间的距离变小,所以力感应电容器的电容值会跟着改变。从制作成本来看,图19E的导体比图19A的可压缩导体1974来得贵。
在图19E实施例的一个变化当中,可以将导体与可压缩绝缘材料1979的接触面,做成如图20(a)~图20(d)所示的各种形状的接触面。在另一个变化当中,可以将可压缩绝缘材料1979与导体的接触面,做成如图20(a)~图20(d)所示的各种形状的接触面。
与图19D类似,可压缩绝缘材料1979与该导体的位置也可以互换。可压缩绝缘材料1979可以与导体基座1975相接,而该导体可以连接在该可动元件1970的后端。当可动元件1970向后端移动时,该导体会导致可压缩绝缘材料1979形变,使得该力感应电容的电容值产生变化。
请参考图21所示,其为根据本发明一个实施例的压力感测器的示意图。如图所示,该压力感测器2110具有二个输入端a,b以及输出端c,两个输入端a,b及输出端c与控制单元2120电连接。该控制单元2120经由输入端a与b分别将第一频率(群组)F1与第二频率(群组)F2输入到该压力感测器2110,并且借由输出端c接收该压力感测器2110的输出信号。该控制单元2120可以实施图6所示的方法。
当外界压力驱动电容C1产生电容值的变化,亦可由控制单元2120解析出对应该电容值变化的压力变化,借此,本实施例的压力感测器2110可广泛应用于各种压力测量装置中,例如荷重感测计。在应用中,上述压力感测器2110亦可用于另一种触控笔中,经由控制单元2120解析出触控笔尖的所接收的压力变化后,经由控制单元2120驱动预定频率f0的信号发射单元,将压力变化传送给触控面板。
先前提过发信器110可以在接收由触控面板120发送的灯塔信号之后的一段时间内,发送上述的电信号,让触控处理装置130可以侦测到发信器110与其感测器的状态。在持续一段第一时间没有接收到上述灯塔信号时,发信器110可以是进入省电模式,间隔一侦测周期才侦测是否有灯塔信号,直到接收到灯塔信号后才重新持续地侦测灯塔信号,其中侦测周期大于灯塔信号的发送周期。
此外,在持续一段第二时间没有接收到上述灯塔信号时,发信器110可以是进入睡眠模式,关闭发信器110的电路或控制器的大部份的电力,直到被唤醒。在本发明的一个实施例中,在睡眠模式下,发信器110关闭接收灯塔信号与发送电信号的相关电路。前述的睡眠模式的唤醒,可以是在发信器110设置按纽或开关,由使用者手动触发按纽或开关来唤醒。在本发明另一个实施例中,可以是使用图23A至23B的实施例,或是图24A至图24B的实施例来唤醒。在笔尖段230接触到物体之后,即可以令第一连接埠的电位由低变高,进而让发信器110发送电信号。
在本申请当中,加入环状电极550的功能之一,可用于接收上述的灯塔信号,而不限于只通过笔尖段230来接收灯塔信号。由于环状电极550的面积与体积要大于笔尖段230的尖端,因此可以在离触控面板120较远的地方接收到灯塔信号。或者是让触控面板120发送信号强度较弱的灯塔信号,用于减少触控面板120的电力消耗。若在一段时间内未接收到灯塔信号,主动笔可以进入更深层的睡眠程度,以节省更多的电力消耗。在更深层的睡眠状态下,使用者可以借由点触笔尖段230,来让发信器110回复到正常运作的状态。可以使用图23A与图23B的实施例,或是图24A与图24B的实施例来唤醒发信器110。在笔尖段230接触到物体之后,即可以令第一连接埠的电位由低变高,进而让发信器110发送电信号。
当要在一个触控面板120上操作多支发信器110的时候,触控面板120可以发出不同的灯塔信号,以便让相应的发信器110在接收灯塔信号后的一段时间内发出主动信号。上述的发信器110也可以根据不同的灯塔信号,调整上述的第一信号源211、第二信号源212、与第三信号源513的频率或调变方式,以利触控处理装置130侦测得知是哪一支发信器110的信号。同样地,上述的不同灯塔信号可以采用不同的频率或调变方式。
请参考图22所示,其为根据本发明一个实施例的压力感测器的示意图。在此一个实施例中,控制单元2220亦可馈入某一频率的驱动信号到压力感测器2210的输入端c,并接收由输出端a,b输出相应于第一电容C1与第二电容C2的电流量I1与I2至控制单元2220,再经由控制单元20利用两者的比例值来计算感测值,从而判断出压力变化。该控制单元2220可以实施图8所示的方法。在应用中,该预定频率的驱动信号亦可是由外界输入至压力感测器2220的输入端c中。
请参考图23A与图23B所示,其为根据本发明一个实施例的简单开关的结构示意图。在图23A所示的实施例中,总共有三层电路板。和先前的图示相同,右方有机械斜面。在机械斜面未向左推送之前,位于上层电路板的电路通过中间电路板导电线路,连接到下层电路板的电路。上层电路板的第一接点p1分别连接到电压源(如Vdd)与第一连接埠(GPIO1),在未发生垂直于触控笔轴心方向的位移时,第一接点p1与中间电路板的第二接点p2电性接触。中间电路板另外具有第三接点p3,第二接点p2与第三接点p3电性连接。下层电路板的第四接点p4连接到地面电位(如ground),也可以再接到第二连接埠(GPIO2)。此外,第四接点p4与第三接点p3电性接触。电压源与第一连接埠GPIO1间连接提升电阻,当上层电路板与中间电路板的电路为短路(第一接点p1与第二接点p2电性接触),以及中间电路板与下层电路板的电路为短路(第三接点p3与第四接点p4电性接触)时,第一连接埠GPIO1的电位为低电位或地面电位。
请参考图23B,在接收到压力之后,机械斜面会往左推送,将对上层电路板与下层电路板的接触端造成形变。在形变之后,上层电路板与中间电路板的电路为开路(第一接点p1与第二接点p2没有电性接触),或中间电路板与下层电路板的电路为开路(第三接点p3与第四接点p4没有电性接触),则第一连接埠GPIO1的电位为电压源Vdd的电位。
当第一连接埠GPIO1的电位由低转高时,可以令睡眠模式下的发信器110被唤醒。如同先前所提的,上层电路板与下层电路板之外可以附有支撑元件,以便在机械斜面的力量消失后,让上层电路板与下层电路板回复原状,第一连接埠的电位由高转低。前述的第一连接埠与第二连接埠可以是发信器110内的处理器的接脚。
请参考图24A与图24B所示,其为根据本发明一个实施例的简单开关的结构示意图。图23A与图23B的实施例当中具有两个断口,无论是任何一个断口呈现开路,都可以让第一连接埠的电位由低转高。图24A与图24B的实施例,只具有一个断口,电路从中间电路板连接到地面电位。当上层电路板与中间电路板的电路为短路时,第一连接埠GPIO1的电位为低电位或地面电位。当上层电路板与中间电路板的电路为开路时,第一连接埠GPIO1的电位为电压源的电位。在图24A与图24B中,第二接点p2电性连接于第二连接埠GPIO2。
请参考图25,本发明提供一种推断笔尖位置的示意图。在图上有两支发信器110,都包含有环状电极550与笔尖段230。左边的发信器110与触控面板120呈现垂直状态,其夹角接近或等于90度,右边的发信器110与触控面板120的夹角小于90度。而触控面板120的表面透明层具有厚度。一般来说,该表面透明层通常是一强化玻璃,而显示层是位在透明层的下方。
由于发信器110在R时段从环状电极550与/或笔尖段230发出电信号,因此触控处理装置130可以计算出信号的重心位置R_cg,相应于环状电极550与笔尖段230投影于触控面板120的中心位置。接着,在T0与T1时段,发信器110只通过笔尖段230发出电信号。触控处理装置130可以计算出信号的重心位置Tip_cg,相应于笔尖段230投影于触控面板120的中心位置。
如图25左边的发信器110,当其垂直于触控面板120时,R_cg等于或非常接近Tip_cg。因此,可以推断其笔尖接触触控面板120的表面透明层的点,Tip_surface就等于上述的R_cg与Tip_cg。还可以推断笔尖投影于触控面板120的显示层的点,Tip_display即等于上述的R_cg、Tip_cg、与Tip_surface。
如图25右边的发信器110,由于与触控面板120夹了一个倾角,因此R_cg不等于Tip_cg。可以想见的是,当两者的距离越远,表示倾角越大。根据不同的发信器110设计,触控处理装置130可以根据上述的两个重心位置R_cg与Tip_cg,查表或计算出上述的倾角,或者推算出笔尖段230的尖端接触触控面板120的表面透明层与显示层的点Tip_surface与Tip_display。
请参考图26所示,其为根据本发明一个实施例的计算倾斜角的示意图。本实施例适用于图5所示的发信器110,其具有环状电极550。本实施例适用于图9E与图9F所示的信号调变模式,由图1所示的触控处理装置130执行本实施例所示的方法,还可以参酌图25的实施例。
在步骤2610当中,计算环状电极550与/或笔尖段230在触控面板120上的第一中心位置R_cg。在步骤2620当中,计算笔尖段230在触控面板120上的第二中心位置Tip_cg。本发明并不限定这两个步骤2610与2620所执行的先后顺序。接着,在可选的步骤2630当中,根据第一中心位置R_cg与第二中心位置Tip_cg,计算倾斜角。在可选的步骤2640当中,根据第一中心位置R_cg与第二中心位置Tip_cg,计算笔尖段230在触控面板120表面层的表面位置Tip_surface。在可选的步骤2650当中,根据第一中心位置R_cg与第二中心位置Tip_cg,计算笔尖段230在触控面板120显示层的显示位置Tip_display。本发明并不限定必须执行步骤2630至2650,但至少需要执行其中之一。本发明也不限定步骤2630至2650所执行的顺序。
请参考图27所示,其为显示介面反应前述倾斜角与/或压力的笔触的实施例。图27包含五组横排的实施例(a)到(e),每一组包含三个倾斜角(inclination),最左边的直排表示主动笔没有倾斜角的情况,右边范例的第二倾斜角大于中间范例的第一倾斜角,其倾斜角的方向均朝向右边。这里所谓的笔触,通常是在绘图软体中,显示在画面的着色范围。
值得注意的是,在本实施例中,未必要使用图25与图26的环状电极来计算倾角与笔尖段230尖端接触触控面板120的表面透明层与显示层的点Tip_surface与Tip_display。在一个实施例中,可以在笔上装置其他的感测器来量测倾角。比方说,以微机电制成的惯性量测单元(IMU,inertial measurement unit)、陀螺仪(gyroscope)、加速度计(accelerometer)等,对倾角进行量测后,通过各种有线或无线的传输方式将倾角与/或倾角所衍生出的各式数据传送到触控面板所属的计算机系统,以利该计算机系统实作图10所示的各个实施例。上述的有线或无线的传输方式,可以是工业标准或是自订的标准,比方为蓝芽无线通信协定或Wireless USB等。
在此假定图27内,各个实施例的主动笔均用相同的压力接触触控面板。在某个实施例中,每个横线与直线的交会点,代表着上述笔尖段实际接触触控面板的表面透明层的点Tip_surface。在另外的实施例中,每个横线与直线的交会点,代表着笔尖信号的重心位置Tip_cg。当然,在其他实施例中,也可以表示上述笔尖投影于触控面板的显示层的点Tip_display。为了方便起见,可以统称为笔尖代表点Tip,此笔尖代表点可以是上述的Tip_display、Tip_surface或Tip_cg。
在实施例(a)当中,当倾斜角增加时,笔触的形状会从圆形变成椭圆形。换言之,椭圆形的双焦点之间的距离与倾角相关。倾角越大,则椭圆形的双焦点之间的距离越大。而椭圆形的中心点即为上述的笔尖代表点Tip。
实施例(b)与实施例(a)的不同之处在于,椭圆形双焦点的中心延伸线与椭圆形线的交会点,为上述的笔尖代表点Tip。实施例(c)与实施例(a)的不同之处在于,椭圆形双焦点的其中一个焦点,为上述的笔尖代表点Tip。实施例(d)及(e)与实施例(a)的不同之处在于,笔触的形状从椭圆形改为泪滴型。实施例(d)的泪滴型尖端,为上述的笔尖代表点Tip。实施例(e)的泪滴型尖端朝向尾端的某处,为上述的笔尖代表点Tip。
尽管在图27当中,举出了两种形状与所表示的不同点,但本申请并不限定笔触的形状与其表示的点的种类。除此之外,在一个实施例中,笔尖的压力可以控制上述形状的大小,比方说压力大小与圆形的半径相关,或是与椭圆形的双焦点的距离相关。总而言之,人机介面可以根据主动笔的笔尖压力值与/或倾角来变换显示的内容。
除了更动笔触的形状之外,上述的笔尖压力值与/或倾斜角值也可以表示不同的命令。比方说,在三维设计软体当中,可以通过倾斜角来调整光源的色温,或是光源的强度,抑或是光源的照射广度。又或者是当笔尖选择某一物件之后,通过倾斜角的方向,可以调整物件的指向,还可以根据倾斜角的角度,调整物件的旋转方向。
值得注意的是,本发明并不限定倾斜角与其相关的值的关系为线性的。在某些实施例中,倾斜角与其相关值的关系可以是非线性的,可以利用查表对照,或是以二次函数进行对照。
请参考图28(a)~图28(b)所示,其为在显示介面反应前述倾角与/或压力的笔触的另一个实施例。图28(a)~图28(b)包含两个实施例图28(a)与图28(b),每个实施例包含左右两个笔触(stroke)。左边的笔触的倾斜角为零,包含五个由小到大的圆形C1至C5,其圆形的大小是根据笔尖的压力值而定。右边的笔触带有某一固定的倾斜角,包含五个由小到大的椭圆形E1至E5,其椭圆形的大小也是根据笔尖的压力值而定,且相同于C1至C5的压力值。除此之外,根据其倾斜角的方向,这些椭圆形E1至E5的轴心方向都是倾斜30度的,而且倾斜角的方向(inclination direction)与笔触中心的方向(stroke direction)是不同的。在此图当中,两者夹了15度角。
图28(a)的实施例相应于图27(a)的实施例,意即椭圆形的中心点相应于上述的笔尖代表点Tip。同样地,图28(b)实施例相应于图27(b)实施例,椭圆形双焦点的中心延伸线与椭圆形线的交会点,为上述的笔尖代表点Tip。由图28(a)~图28(b)的两个实施例中可以见到,在同样的压力变化之下,由于倾斜角的不同,而会导致笔触整体形状的不同。借此,可以利用压力值与倾斜角来表现某些软性弹性笔尖的笔触,比方说毛笔(brush pen)或鹅毛笔(quill pen)等。
在本发明的一个实施例中,触控面板120所包含的第一电极121与第二电极122之间的平行间距,大于笔尖段230的笔尖。如图25所示,笔尖段230的笔尖在倾斜时,可能与触控面板120有较大的接触面积。但在一个典型的范例中,上述的笔尖接触面积的直径最多约1mm,而两个相邻第一电极121或第二电极122之间的间距可以为4mm到5mm之宽。换言之,笔尖段230位于第一电极121或第二电极122上方的机率将远小于笔尖段230位于第一电极121或第二电极122之间的机率。
请参考图35所示,其为根据本发明一个实施例的发信器信号强度的示意图。在图上方的(a)部分,为触控面板120的一部份,其包含两条相邻的第一电极121a与121b。当触控处理装置130侦测发信器110的所发出的电信号强度的比例值,以便得知笔尖段230所受的压力时,会分别侦测所有第一电极121所感应的电信号。当笔尖段230在触控面板120上的移动轨迹为3510,且假定其发出相同强度的电信号时,触控处理装置130所得到的相应电信号强度可能如(b)部分所示,为一条弦波线段3520。
如图35(b)部分所示,当笔尖段230靠近或位于第一电极121a或121b的上方时,所收到的电信号的总强度最大。而当笔尖段230位于两个相邻的第一电极121a与121b的中间时,所收到的电信号总强度最小。换言之,当位于电极上方时,发信器110发出的电信号强度与噪声信号强度的信噪比最高;反之,当位于相邻电极的中间时,发信器110发出的电信号强度与噪声信号强度的信噪比最低。由于本发明可以利用电信号当中两组频率的信号之一比例值来推估某感测器的感测值,例如笔尖段230所受的压力值。尽管在信号强度3520的任何一点,理论上其比例值都是相同的,但若是取到信噪比低的样本,所推估的比例值可能会受到噪声影响,而提高其误差程度。因此,本发明的特征之一,在于选择信号强度高的样本,或是选择信噪比高的样本,进而计算其内含的不同频率信号的比例值。从而推算出某感测器的感测值。
请参考图36所示,其为根据本发明一个实施例的触控面板120的分区示意图。触控处理装置130连接到上述触控面板120的多条第一电极121与多条第二电极122。在一个实施例中,触控处理装置130可以分时或同时对多条第一电极121进行电信号的侦测,也可以分时或同时对多条第二电极122进行电信号的侦测。
在某一个实施例中,触控处理装置130可以同时对多条第一电极121与多条第二电极122进行侦测。在此实施例中,当发信器110的笔尖段230位于两条第一电极121与第二电极122交会区附近的区域3610、3630、3670、或3690时,通过第一电极121所侦测到的信号强度,大约与通过第二电极122所侦测到的信号强度相当。例如当笔尖段230位于区域3670时,由第一电极121a和由第二电极122b所侦测到的信号强度大致相同。同样地,当笔尖段230位于区域3650时,通过第一电极121所侦测到的信号强度,大约与通过第二电极122所侦测到的信号强度相当。
在此实施例中,当笔尖段230落在区域3620与3680时,由第一电极121所侦测到的信号强度要大于由第二电极122所侦测到的信号强度。同样地,当笔尖段230落在区域3640与3660时,由第二电极122所侦测到的信号强度要大于由第一电极121所侦测到的信号强度。
在某一个实施例中,触控处理装置130可以分别对多条第一电极121与多条第二电极122进行侦测。例如先对多条第一电极121进行侦测,此时的多条第二电极122是接地的。反之,在对多条第二电极122进行侦测时,多条第一电极是接地的。在此实施例中,当发信器110的笔尖段230位于两条第一电极121与第二电极122交会区附近的区域3610、3630、3670、与3690时,通过第一电极121a所侦测到的信号,大约与通过第二电极122所侦测到的信号强度相当。例如当笔尖段230位于区域3670时,由第一电极121a和由第二电极122b所侦测到的信号强度大致相同。同样地,当笔尖段230位于区域3650时,通过第一电极121所侦测到的信号强度,大约与通过第二电极122所侦测到的信号强度相当。
在此实施例中,当笔尖段230落在区域3620与3680时,由第一电极121所侦测到的信号强度要大于由第二电极122所侦测到的信号强度。同样地,当笔尖段230落在区域3640与3660时,由第二电极122所侦测到的信号强度要大于由第一电极121所侦测到的信号强度。除此之外,由于进行侦测时,有一半的电极是接地的。因此在一个范例中,若是由第一电极121a或121b负责侦测,则笔尖段230位于区域3650的信号强度,会高于笔尖段230位于区域3620或3680的信号强度,因为笔尖段230所发出的电信号的部分会随着第二电极122a或122b接地去了。同样地,在另一个范例中,若是由第二电极122a或122b负责侦测,则笔尖段230位于区域3650的信号强度,会高于笔尖段230位于区域3640或3660的信号强度,因为笔尖段230所发出的电信号的部分会随着第一电极121a或121b接地去了。
在上述的实施例中,必须先确定笔尖段230位于哪一块区域,从而选择相应的第一电极121或第二电极122。在一个实施例中,当判断笔尖段230位于第一电极121与第二电极122交会点的第一类区域,如区域3610、3630、3670与3690时,选择相应的第一电极121或第二电极122的电信号做进一步的分析计算。当判断笔尖段230位于第一电极121与第二电极122交会点之间的第二类区域,例如区域3650时,同样地选择相应的四个第一电极121与第二电极122其中之一的电信号做进一步的分析计算。比方说,选择第一电极121a、第一电极121b、第二电极122a或第二电极122b的其中之一做进一步的分析计算。当判断笔尖段230位于第一电极121或第二电极122附近,且不在第一电极121与第二电极122交会点附近的第三类区域时,选择相应的第一电极121或第二电极122的电信号做进一步的分析计算。比方判断笔尖段230落在区域3630时,选择第二电极122a的电信号做进一步的分析计算。当判断笔尖段230落在区域3680时,选择第二电极122b的电信号做进一步的分析计算。当判断笔尖段230落在区域3640时,选择第一电极121a的电信号做进一步的分析计算。当判断笔尖段230落在区域3660时,选择第一电极121b的电信号做进一步的分析计算。
在某些实施例中,上述的分析计算可以包含将所选择的电极连接的接收端的增益值拉高,以增加其信噪比。由于噪声可能来自于接收端的内部电路,源自于此的噪声值可能是一个常数。拉高所选择电极的增益值,可以使信噪比增加。
在某些实施例中,上述的分析计算也可以包含将相应的电极所侦测的信号值相加,也可能增加其信噪比。由于噪声可能来自于接收端的内部电路,源自于此的噪声值可能是一个常数。将相邻电极所侦测的信号值相加,可以使信噪比增加。比方说,当笔尖段落在上述的第一类与第二类区域时,可以将相邻的电极所侦测的信号值相加。比方说,当判断笔尖段230落在区域3650时,可以将第一电极121a与121b的信号相加;也可以将第二电极122a与122b的的信号相加;还可以将第一电极121a与121b以及第二电极122a与122b的的信号相加。又例如说,当判断笔尖段230落在区域3610时,可以将第一电极121a与第二电极122b的信号相加。
在一个实施例中,本发明也可以令增益值加大后所侦测的信号值相加,接着取得其中两组频率信号的比例值。
假定触控面板120包含M条第一电极121与N条第二电极122,触控处理装置130侦测信号所得为M+N个结果。可以直接取其中信号强度最大的一个结果进行分析,也可以直接取其中信号强度最大的数个结果相加后进行分析,还可以令其中信号强度最大的一个或多个电极,调高其增益值进行下一次侦测。
需要注意的是,尽管在图36当中显示的各个区域形状是正方形,但本发明并不限定各个区域的形状。比方说,第一类区域可以是长方形、圆形或椭圆形。第二类区域可以是正方形、长方形、圆形或椭圆形。第三类区域可以是触控面板上减去前两类区域所剩下的区域。
本发明的特征之一,在于提供一种发信器。该发信器包含:第一元件,用于接收具有第一频率群组的信号,其中该第一元件的第一阻抗值根据受力而变化;第二元件,用于接收具有第二频率群组的信号,该第二元件具有第二阻抗值;以及笔尖段,用于接收该第一元件与该第二元件的输入,并且发出电信号,其中该笔尖段用于接收该受力。
在一个实施例中,该第二阻抗值不根据该受力而变化。在另一个实施例中,该第二阻抗值也根据该受力而变化。
在一个实施例中,上述的发信器可以更包含第三开关与该第三开关串联的第三元件,其中该第一元件与该第三开关及该第三元件并联。上述的发信器可以更包含第四开关与该第四开关串联的第四元件,其中该第一元件与该第四开关及该第四元件并联。
在另一个实施例中,上述的发信器可以更包含第三开关与该第三开关串联的第三元件,其中该第二元件与该第三开关及该第三元件并联。上述的发信器可以更包含第四开关与该第四开关串联的第四元件,其中该第二元件与该第四开关及该第四元件并联。
在一个实施例中,上述的第一频率群组包含一个或多个第一频率,该第二频率群组包含一个或多个第二频率,该第一频率不同于该第二频率。
在一个实施例中,在该受力为零的情况下,该第一阻抗值等于该第二阻抗值。在一个实施例中,当该受力为零的情况下,该笔尖段并未接触到任何物体。
在一个实施例中,该电信号中第一频率群组的第一信号强度M1与该第二频率群组的第二信号强度M2的比例值相关于该受力。其中,该比例值可以是下列其中之一:M1/M2、M2/M1、M1/(M1+M2)、M2/(M1+M2)、(M1-M2)/(M1+M2)、或(M2-M1)/(M1+M2)。
在一个实施例中,当该比例值等于或落入第一范围值时,该受力为零。当该比例值等于或落入第二范围值时,该第三开关为闭路,该第一元件与该第三元件为并联。当该比例值等于或落入第三范围值时,该第四开关为闭路,该第一元件与该第四元件为并联。当该比例值等于或落入第四范围值时,该第三开关与该第四开关为闭路,该第一元件与该第三元件及第四开关为并联。在另一个实施例中,当该比例值等于或落入第五范围值时,该第三开关为闭路,该第二元件与该第三元件为并联。当该比例值等于或落入第六范围值时,该第四开关为闭路,该第二元件与该第四元件为并联。当该比例值等于或落入第七范围值时,该第三开关与该第四开关为闭路,该第二元件与该第三元件及第四元件为并联。
在一个实施例中,该第一元件为力感应电容器,该第二元件为电容器。
在一个实施例中,上述的发信器可以更包含环绕该笔尖段的环状电极,该环状电极并不与该笔尖段电性耦合。在一个实施例中,上述的环状电极可以包含一个或多个分离的电极。
本发明的特征之一,在于提供一种控制发信器的发信方法,该发信器包含第一元件、第二元件、与笔尖段,其中该笔尖段用于接收该第一元件与该第二元件的输入,该发信方法包含:令该第一元件的第一阻抗值根据该笔尖段所接收的受力而变化;提供第一频率群组的信号至该第一元件;提供第二频率群组的信号至该第二元件;以及令该笔尖段发出电信号。
本发明的特征之一,在于提供一种用于判断发信器所接收的受力的判断方法,包含:接收该发信器所发出的电信号;计算该电信号当中第一频率群组的第一信号强度M1;计算该电信号当中第二频率群组的第二信号强度M2;以及根据该第一信号强度M1与该第二信号强度M2的比例值,计算该受力。
在一个实施例中,上述计算该受力的步骤可以包含下列其中之一:查表法、直线内插法、或二次曲线法。
在一个实施例中,更包含根据该比例值,判断该第三开关的状态。在另一个实施例中,更包含根据该比例值,判断该第四开关的状态。
本发明的特征之一,在于提供一种用于判断发信器所接收的受力的触控处理装置,包含:介面,用于连接至触控面板上的多个第一电极与多个第二电极,其中该多个第一电极与该多个第二电极形成多个感测点;至少一个解调变器,用于计算该多个感测点其中之一所接收到的电信号当中,第一频率群组的第一信号强度M1与第二频率群组的第二信号强度M2;以及计算单元,用于根据该第一信号强度M1与该第二信号强度M2的比例值,计算该受力。
在一个实施例中,该计算单元更根据该比例值,判断该第三开关的状态。在另一个实施例中,该计算单元更根据该比例值,判断该第四开关的状态。
本发明的特征之一,在于提供一种用于判断发信器所接收的受力的触控系统,包含:发信器、触控面板、以及触控处理装置,其中该发信器更包含第一元件,用于接收具有第一频率群组的信号,其中该第一元件的第一阻抗值根据受力而变化;第二元件,用于接收具有第二频率群组的信号,其中该第二元件具有第二阻抗值;以及笔尖段,用于接收该第一元件与该第二元件的输入,并且发出电信号,其中该笔尖段用于接收该受力,该触控面板包含多个第一电极与多个第二电极,其中该多个第一电极与该多个第二电极形成多个感测点,该触控处理装置更包含:介面用于连接至该触控面板上的该多个第一电极与该多个第二电极,至少一个解调变器,用于计算该多个感测点其中之一所接收到的电信号当中,第一频率群组的第一信号强度M1与第二频率群组的第二信号强度M2;以及计算单元,用于根据该第一信号强度M1与该第二信号强度M2的比例值,计算该受力。
本发明的特征之一,在于提供一种发信器,包含:第一元件,用于接收信号源,其中该第一元件的第一阻抗值根据受力而变化;第二元件,用于接收该信号源,其中该第二元件具有第二阻抗值;笔尖段,用于接收该受力;控制单元,用于分别计算该第一元件与该第二元件所传回的第一电流值I1与第二电流值I2,并且根据该第一电流值I1与第二电流值I2的比例值,计算该受力;以及通信单元,用于将该受力值传送出去。
在一个实施例中,该第二阻抗值不根据该受力而变化。在另一个实施例中,该第二阻抗值也根据该受力而变化。
在一个实施例中,该通信单元更包含无线通信单元,用于将该受力值传送出去。在另一实施例中,该通信单元更包含有线通信单元,用于将该受力值传送出去。
在一个实施例中,该信号源是该有线通信单元。在一个实施例中,该信号源是该笔尖段所接收的信号。
在一个实施例中,该第一电流值I1与该第二电流值I2的该比例值相关于该受力。其中,该比例值可以是下列其中之一:I1/I2、I2/I1、I1(I1+I2)、I2/(I1+I2)、(I1-I2)/(I1+I2)、或(I2-I1)/(I1+I2)。
在一个实施例中,在该受力为零的情况下,该第一阻抗值等于该第二阻抗值。
在一个实施例中,上述的发信器可以更包含第三开关与该第三开关串联的第三元件,其中该第一元件与该第三开关及该第三元件并联。上述的发信器可以更包含第四开关与该第四开关串联的第四元件,其中该第一元件与该第四开关及该第四元件并联。在一个实施例中,当该比例值等于或落入第一范围值时,该受力为零。当该比例值等于或落入第二范围值时,该第三开关为闭路,该第一元件与该第三元件为并联。当该比例值等于或落入第三范围值时,该第四开关为闭路,该第一元件与该第四元件为并联。当该比例值等于或落入第四范围值时,该第三开关与该第四开关为闭路,该第一元件与该第三元件及第四开关为并联。
在另一个实施例中,上述的发信器可以更包含第三开关与该第三开关串联的第三元件,其中该第二元件与该第三开关及该第三元件并联。上述的发信器可以更包含第四开关与该第四开关串联的第四元件,其中该第二元件与该第四开关及该第四元件并联。当该比例值等于或落入第五范围值时,该第三开关为闭路,该第二元件与该第三元件为并联。当该比例值等于或落入第六范围值时,该第四开关为闭路,该第二元件与该第四元件为并联。当该比例值等于或落入第七范围值时,该第三开关与该第四开关为闭路,该第二元件与该第三元件及第四开关为并联。
在一个实施例中,该控制单元更根据该比例值,判断该第三开关的状态。在另一个实施例中,该控制单元更根据该比例值,判断该第四开关的状态。
在一个实施例中,该通信单元更用于将该第三开关的状态传送出去。在另一个实施例中,该通信单元更用于将该第四开关的状态传送出去。
本发明的特征之一,在于提供一种控制发信器的发信方法,该发信器包含第一元件、第二元件、与笔尖段,该发信方法包含:令该第一元件的第一阻抗值根据该笔尖段所接收的受力而变化;提供信号源至该第一元件与该第二元件;分别计算该第一元件与该第二元件所传回的第一电流值I1与第二电流值I2;根据该第一电流值I1与第二电流值I2的比例值,计算该受力;以及将该受力值传送出去。
本发明的特征之一,在于提供一种用于判断发信器所接收的受力的触控系统,包含:发信器;以及主机,其中该发信器更包含:第一元件,用于接收信号源,其中该第一元件的第一阻抗值根据受力而变化;第二元件,用于接收该信号源,其中该第二元件具有第二阻抗值;笔尖段,用于接收该受力;控制单元,用于分别计算该第一元件与该第二元件所传回的第一电流值I1与第二电流值I2,并且根据该第一电流值I1与第二电流值I2的比例值,计算该受力;以及通信单元,用于将该受力值传送至该主机,该主机更包含主机通信单元接收该受力值。
在一个实施例中,该触控系统更包含触控面板与触控处理装置,其中该触控处理装置用于连接该触控面板,用于侦测该发信器与该触控面板的相对位置,并且将该相对位置传送至该主机。
在一个实施例中,该控制单元更根据该比例值,判断该第三开关的状态。在另一个实施例中,该控制单元更根据该比例值,判断该第四开关的状态。在一个实施例中,该通信单元,用于将该第三开关的状态传送出去。在另一个实施例中,该通信单元更用于将该第四开关的状态传送出去。在一个实施例中,该主机通信单元用于接收该第三开关的状态。在另一个实施例中,该主机通信单元用于接收该第四开关的状态。
本发明的特征之一,在于提供一种力感测器,包含:第一输入端,用于接收具有第一频率群组的信号;第二输入端,用于接收具有第二频率群组的信号;以及输出端,用于发出电信号,其中该电信号中第一频率群组的第一信号强度M1与该第二频率群组的第二信号强度M2的比例值相关于受力。
在一个实施例中,该比例值可以是下列其中之一:M1/M2、M2/M1、M1(M1+M2)、M2/(M1+M2)、(M1-M2)/(M1+M2)、或(M2-M1)/(M1+M2)。
在一个实施例中,该力感测器更包含第三开关。在一个实施例中,当该比例值等于或落入第一范围值时,该受力为零。当该比例值等于或落入第二范围值时,该第三开关为闭路。
在另一个实施例中,该力感测器更包含第四开关。当该比例值等于或落入第三范围值时,该第四开关为闭路。当该比例值等于或落入第四范围值时,该第三开关与该第四开关为闭路。
本发明的特征之一,在于提供一种力感测器,包含:输入端,用于接收信号源;第一输出端,用于输出具有第一电流值I1的信号;以及第二输出端,用于输出具有第二电流值I2的信号,其中该第一电流值I1与该第二电流值I2的一比例值相关于受力。
在一个实施例中,该比例值可以是下列其中之一:I1/I2、I2/I1、I1(I1+I2)、I2/(I1+I2)、(I1-I2)/(I1+I2)、或(I2-I1)/(I1+I2)。
在一个实施例中,该力感测器更包含第三开关。在一个实施例中,当该比例值等于或落入第一范围值时,该受力为零。当该比例值等于或落入第二范围值时,该第三开关为闭路。
在另一个实施例中,该力感测器更包含第四开关。当该比例值等于或落入第三范围值时,该第四开关为闭路。当该比例值等于或落入第四范围值时,该第三开关与该第四开关为闭路。
本发明的特征之一,在于提供一种力感测器,包含:第一电路板,包含第一金属板,用于接收第一频率群组的信号;第二电路板,与该第一电路板平行,包含互不接触的第二金属板与第三金属板,该第三金属板用于接收第二频率群组的信号,该第二金属板用于输出电信号,其中该第二金属板位于该第一金属板与该第三金属板之间;以及斜面机构,用于向该第一电路板的上方弯折该第一电路板。
本发明的特征之一,在于提供一种力感测器,包含:第一电路板,包含第一金属板,用于输出具有第一电流值的信号;第二电路板,与该第一电路板平行,包含互不接触的第二金属板与第三金属板,该第三金属板用于输出具有第二电流值的信号,该第二金属板用于输入信号源,其中该第二金属板位于该第一金属板与该第三金属板之间;以及斜面机构,用于向该第一电路板的上方弯折该第一电路板。
在一个实施例中,该第一金属板的部分位于该第一电路板被弯折的地方。
在一个实施例中,该力感测器更包含支撑元件,用于支撑该第一电路板。
在一个实施例中,该第一金属板、该第二金属板、该第三金属板相互平行。在另一个实施例中,该第一金属板与该第二金属板的距离等于该第二金属板与该第三金属板的距离。
在一个实施例中,该第一金属板与该第二金属板形成第一电容,该第二金属板与该第三金属板形成第二电容。在另一个实施例中,在该第一电路板未被弯折的情况下,该第一电容与该第二电容的阻抗值相同。
在一个实施例中,该第一电路板与该第二电路板均为印刷电路板。
本发明的特征之一,在于提供一种力感测器,包含:第一电路板,包含第一金属板与互不接触的第三金属板,分别用于接收第一频率群组的信号与第二频率群组的信号;第二电路板,与该第一电路板平行,包含用于输出电信号的第二金属板;以及斜面机构,用于向该第一电路板的上方弯折该第一电路板。
本发明的特征之一,在于提供一种力感测器,包含:第一电路板,包含第一金属板与互不接触的第三金属板,分别用于输出具有第一电流值与第二电流值的信号;第二电路板,与该第一电路板平行,包含用于输入信号源的第二金属板;以及斜面机构,用于向该第一电路板的上方弯折该第一电路板。
在一个实施例中,该力感测器更包含支撑元件,用于支撑该第一电路板。
在一个实施例中,该第一金属板与该第二金属板互相平行,该该第二金属板与该第三金属板相互平行。在另一个实施例中,该第一金属板与该第二金属板的距离等于该第二金属板与该第三金属板的距离。
在一个实施例中,该第一金属板与该第二金属板形成第一电容,该第二金属板与该第三金属板形成第二电容。在另一个实施例中,在该第一电路板未被弯折的情况下,该第一电容与该第二电容的阻抗值相同。
在一个实施例中,该第一电路板与该第二电路板均为印刷电路板。
本发明的特征之一,在于提供一种力感测器,包含:第一电路板,包含互不接触的第一金属板与第三金属板,分别用于接收第一频率群组的信号与第二频率群组的信号;第二电路板,与该第一电路板平行,包含用于输出电信号的第二金属板;第三电路板,与该第二电路板平行,包含第四金属板与互不接触的第五金属板,分别用于接收该第一频率群组的信号与该第二频率群组的信号;以及斜面机构,用于向该第一电路板的上方弯折该第一电路板,以及向该第三电路板的下方弯折该第三电路板。
在一个实施例中,该力感测器更包含第一支撑元件,用于支撑该第一电路板。在另一个实施例中,该力感测器更包含第二支撑元件,用于支撑该第三电路板。
在一个实施例中,该第一金属板与该第二金属板互相平行,该第二金属板与该第三金属板相互平行,该第四金属板与该第二金属板互相平行,该第二金属板与该第五金属板互相平行。在另一个实施例中,该第一金属板与该第二金属板的距离等于该第二金属板与该第三金属板的距离,该第四金属板与该第二金属板的距离等于该第二金属板与该第五金属板的距离。
在一个实施例中,该第一金属板位于该第四金属板的上方。在另一个实施例中,该第三金属板的位置位于该第五金属板的上方。
在一个实施例中,该第一金属板的面积等于该第四金属板的面积。在另一个实施例中,该第三金属板的面积等于该第五金属板的面积。
在一个实施例中,该第一金属板与该第二金属板形成第一电容,该第二金属板与该第三金属板形成第二电容,该第四金属板与该第二金属板形成第三电容,该第二金属板与第五金属板形成第四电容。在另一个实施例中,在该第一电路板未被弯折的情况下,该第一电容与该第二电容的阻抗值相同。在另一个实施例中,在该第三电路板未被弯折的情况下,该第三电容与该第四电容的阻抗值相同。在更一个实施例当中,该第一电容与该第三电容的阻抗值相同,该第二电容与该第四电容的阻抗值相同。
在一个实施例中,该第一电路板、该第二电路板、与该第三电路板均为印刷电路板。
本发明的特征之一,在于提供一种力感测器,包含:第一电路板,包含第一金属板,用于接收第一频率群组的信号;第二电路板,与该第一电路板平行,包含互不接触且依序平行排列的第二金属板、第三金属板、第四金属板、与第五金属板,该第三金属板与该第四金属板用于接收第二频率群组的信号,该第二金属板与该第五金属板互相电性耦合,且用于输出电信号;第三电路板,包含第六金属板,用于接收该第一频率群组的信号,其中该第二电路板夹在该第一电路板与该第三电路板之间;以及斜面机构,用于向该第一电路板的上方弯折该第一电路板,以及向该第三电路板的下方弯折该第三电路板。
在一个实施例中,该力感测器更包含第一支撑元件,用于支撑该第一电路板。在另一个实施例中,该力感测器更包含第二支撑元件,用于支撑该第三电路板。
在一个实施例中,该第一金属板与该第二金属板互相平行,该第二金属板与该第三金属板相互平行,该第四金属板与该第五金属板互相平行,该第五金属板与该第六金属板相互平行。在另一个实施例中,该第一金属板与该第二金属板的距离等于该第二金属板与该第三金属板的距离,该第四金属板与该第五金属板的距离等于该第五金属板与该第六金属板的距离。
在一个实施例中,该第一金属板位于该第六金属板的上方。
在一个实施例中,该第一金属板的面积等于该第六金属板的面积。在另一个实施例中,该第二金属板的面积等于该第五金属板的面积。在更一个实施例中,该第三金属板的面积等于该第四金属板的面积。
在一个实施例中,该第一金属板与该第二金属板形成第一电容,该第二金属板与该第三金属板形成第二电容,该第四金属板与该第五金属板形成第三电容,该第五金属板与该第六金属板形成第四电容。在另一个实施例中,在该第一电路板未被弯折的情况下,该第一电容与该第二电容的阻抗值相同。在另一个实施例中,在该第三电路板未被弯折的情况下,该第三电容与该第四电容的阻抗值相同。在更一个实施例当中,该第一电容与该第四电容的阻抗值相同,该第二电容与该第三电容的阻抗值相同。
在一个实施例中,该第一电路板、该第二电路板、与该第三电路板均为印刷电路板。
本发明的特征之一,在于提供一种力感测器,包含:互不接触且依序平行排列的第一金属板、第二金属板、与第三金属板,其中该第一金属板用于接收第一频率群组的信号,该第三金属板用于接收第二频率群组的信号,该第二金属板用于输出电信号,其中该第二金属板的一端可受力发生弯折。
本发明的特征之一,在于提供一种力感测器,包含:互不接触且依序平行排列的第一金属板、第二金属板、与第三金属板,其中该第一金属板用于输出具有第一电流值的信号,该第三金属板用于输出具有第二电流值的信号,该第二金属板用于输入信号源,其中该第二金属板的一端可受力发生弯折。
在一个实施例中,该第一金属板与该第二金属板的距离等于该第二金属板与该第三金属板的距离。
在一个实施例中,该第一金属板与该第二金属板形成第一电容,该第二金属板与该第三金属板形成第二电容。在另一个实施例中,在该第二金属板未被弯折的情况下,该第一电容与该第二电容的阻抗值相同。
本发明的特征之一,在于提供一种力感测器,包含:互不接触且依序平行排列的第一金属板、第二金属板、与第三金属板,其中该第一金属板用于输出电信号,该第二金属板用于接收第一频率群组的信号,该第三金属板用于接收第二频率群组的信号,其中该第一金属板的一端可受力发生弯折。
本发明的特征之一,在于提供一种力感测器,包含:互不接触且依序平行排列的第一金属板、第二金属板、与第三金属板,其中该第一金属板用于输入信号源,该第二金属板用于输出具有第一电流值的信号,该第三金属板用于输出具有第二电流值的信号,其中该第一金属板的一端可受力发生弯折。
在一个实施例中,该第一金属板与该第二金属板的距离等于该第二金属板与该第三金属板的距离。
在一个实施例中,该第一金属板与该第二金属板形成第一电容,该第二金属板与该第三金属板形成第二电容。在另一个实施例中,在该第一金属板未被弯折的情况下,该第一电容与该第二电容的阻抗值相同。
本发明的特征之一,在于提供一种发信器,包含:可动元件,用于沿着该发信器的轴心方向移动达行程;绝缘物质,用于该可动元件的后端;以及导体,位于该绝缘物质的后端,用于与该可动元件及该绝缘物质形成力感应电容。
在一个实施例中,该发信器更包含位于该可动元件的前端的笔尖段。在一个实施例中,该笔尖段为导体,与该可动元件电性耦合。在另一个实施例中,该笔尖段用于发出电信号,该电信号中的某一频率群组之信号强度与该力感应电容的阻抗值相关。
在一个实施例中,该发信器更包含弹性元件与壳体,该弹性元件用于供该可动元件与该壳体之间的弹力,使得该可动元件受到弹力时,移动到该行程的前端。
在一个实施例中,该绝缘物质为绝缘膜,该导体包含可压缩导体与导体基座。在另一个实施例中,该绝缘物质为可压缩绝缘材料。
在一个实施例中,该绝缘物质与该导体的接触面包含下列其中之一:单一斜面、多个突起面、圆锥斜面、与单一突起面。在另一个实施例中,该导体与该绝缘物质的接触面包含下列其中之一:单一斜面、多个突起面、圆锥斜面、与单一突起面。
在一个实施例中,该绝缘物质与该导体位于该壳体的内腔室当中。在另一个实施例中,该内腔室为圆柱状。
在一个实施例中,该可动元件包含前端可动元件与后端可动元件,其中该前端可动元件与该笔尖段接触并且电性耦合。
在一个实施例中,该发信器更包含电路板,其中该电路板通过基底导线与该导体电性耦合,该电路板通过可动元件导线与该可动元件电性耦合。在另一个实施例中,该可动元件导线连接到该弹性元件。
在一个实施例中,该弹性元件并不环绕该可动元件。在另一个实施例中,该基底导线并不环绕该导体。
本发明的特征之一,在于提供一种电路开关,包含互相平行且依序排列的第一电路板、第二电路板、与第三电路板;以及双斜面装置,其中该第一电路板的第一端与该第三电路板的第一端分别抵住该双斜面装置的两个斜面,该第二电路板的第一端并未与该双斜面装置接触,该第二第路板的该第一端包含电路,该电路上下的第二点与第三点分别与该第一电路板的第一点与该第三电路板的第四点短路且电性耦合。
在一个实施例中,当该双斜面装置朝向该第二电路板的方向移动时,该第一电路板与该第三电路板受到该双斜面装置的压迫而分别向上下弯折,使得该第一点与该第二点开路且电性不耦合以及该第三点与第四点开路且电性不耦合。
在一个实施例中,该第一点并联至第一连接埠与高电位,该第四点连接至低电位,当该第一点与第二点短路且第三点与第四点短路时,该第一连接埠为低电位,当该第一点与第二点开路或第三点与第四点开路时,该第一连接埠为高电位。
在一个实施例中,该双斜面装置连接至发信器的笔尖段。
在一个实施例中,该电路位于该第二电路板的该第一端边缘。
本发明的特征之一,在于提供一种电路开关,包含互相平行且依序排列的第一电路板、第二电路板、与第三电路板;以及双斜面装置,其中该第一电路板的第一端与该第三电路板的第一端分别抵住该双斜面装置的两个斜面,该第二电路板的第一端并未与该双斜面装置接触,该第二第路板的该第一端包含一电路,该电路上的第二点与该第一电路板的第一点短路且电性耦合。
在一个实施例中,当该双斜面装置朝向该第二电路板的方向移动时,该第一电路板与该第三电路板受到该双斜面装置的压迫而分别向上下弯折,使得该第一点与该第二点开路且电性不耦合。
在一个实施例中,该第一点并联至第一连接埠与高电位,该第二点连接至低电位,当该第一点与第二点短路时,该第一连接埠为低电位,当该第一点与第二点开路开路时,该第一连接埠为高电位。
在一个实施例中,该双斜面装置连接至发信器的笔尖段。
在一个实施例中,该电路位于该第二电路板的该第一端边缘。
本发明的特征之一,在于提供一种触控笔,包含:控制单元、笔尖段、与电路开关,该电路开关包含互相平行且依序排列的第一电路板、第二电路板、与第三电路板;以及连接至该笔尖段的双斜面装置,其中该第一电路板的第一端与该第三电路板的第一端分别抵住该双斜面装置的两个斜面,该第二电路板的第一端并未与该双斜面装置接触,该第二第路板的该第一端包含电路,该电路上下的第二点与第三点分别与该第一电路板的第一点与该第三电路板的第四点短路且电性耦合,该第一点并联至该控制单元的第一连接埠与高电位,该第四点连接至低电位,该第一连接埠为低电位。
在一个实施例中,当该双斜面装置朝向该第二电路板的方向移动时,该第一电路板与该第三电路板受到该双斜面装置的压迫而分别向上下弯折,使得该第一点与该第二点开路且电性不耦合以及该第三点与第四点开路且电性不耦合,该第一连接埠为高电位。
在一个实施例中,当该第一连接埠从低电位变成高电位时,该控制单元被唤醒。
本发明的特征之一,在于提供一种触控笔,包含:控制单元、笔尖段、与电路开关,该电路开关包含互相平行且依序排列的第一电路板、第二电路板、与第三电路板;以及连接至该笔尖段的双斜面装置,其中该第一电路板的第一端与该第三电路板的第一端分别抵住该双斜面装置的两个斜面,该第二电路板的第一端并未与该双斜面装置接触,该第二第路板的该第一端包含电路,该电路的第二点与该第一电路板的第一点短路且电性耦合,该第一点并联至该控制单元的第一连接埠与高电位,该第二点连接至低电位,该第一连接埠为低电位。
在一个实施例中,当该双斜面装置朝向该第二电路板的方向移动时,该第一电路板与该第三电路板受到该双斜面装置的压迫而分别向上下弯折,使得该第一点与该第二点开路且电性不耦合,该第一连接埠为高电位。
在一个实施例中,当该第一连接埠从低电位变成高电位时,该控制单元被唤醒。
本发明的特征之一,在于提供一种控制发信器的发信方法,包含:在第一时段内发出第一时段电信号;以及在第二时段内发出第二时段电信号,其中该第一时段电信号与该第二时段电信号所包含的信号频率群组不同。
本发明的特征之一,在于提供一种发信器,用于在第一时段内发出第一时段电信号;以及在第二时段内发出第二时段电信号,其中该第一时段电信号与该第二时段电信号所包含的信号频率群组不同。
本发明的特征之一,在于提供一种触控系统,该触控系统包含:发信器、触控面板、与连接该触控面板的触控处理装置,用于根据第一时段电信号与第二时段电信号侦测该发信器,其中该发信器,用于在第一时段内发出该第一时段电信号;以及在第二时段内发出该第二时段电信号,其中该第一时段电信号与该第二时段电信号所包含的信号频率群组不同。
在一个实施例中,上述的一个信号频率群组包含一个或多个频率的信号。
在一个实施例中,该第一时段是在该发信器侦测到灯塔信号之后。在另一个实施例中,该灯塔信号的侦测时段与该第一时段之间有第一延迟时间。
在一个实施例中,该第一时段与该第二时段之间有第二延迟时间。
在一个实施例中,该第二时段之后有第三延迟时间。
在一个实施例中,在该发信器侦测到该灯塔信号之前,侦测干扰信号。在另一个实施例中,该干扰信号包含与该第一时段电信号及该第二时段电信号当中具有同调频率的信号。
请参考上述的表一,在一个实施例中,当该发信器的笔尖段未接触物体时,令该发信器的第一信号源与第二信号源同时发出相同的信号频率群组。
请参考上述的表一,在一个实施例中,当该笔尖段未接触物体且该发信器的第一开关开路时,令该第一信号源与该第二信号源同时发出相同的第一信号频率群组,当该笔尖段未接触物体且该第一开关短路时,令该第一信号源与该第二信号源于该第一时段同时发出相同的第二信号频率群组,其中该第一信号频率群组不同于该第二信号频率群组。
请参考上述的表一,在一个实施例中,当该笔尖段未接触物体且该发信器的第二开关开路时,令该第一信号源与该第二信号源同时发出相同的该第一信号频率群组,当该笔尖段未接触物体且该第二开关短路时,令该第一信号源与该第二信号源于该第二时段同时发出相同的第三信号频率群组,其中该第一信号频率群组不同于该第三信号频率群组。
请参考上述的表二,在一个实施例中,当该笔尖段接触物体时,令该发信器的第一信号源与第二信号源分别在该第二时段与该第一时段发出不同的信号频率群组。
请参考上述的表二,在一个实施例中,当该笔尖段接触物体且该发信器的第一开关开路时,令该第二信号源于该第一时段发出第一信号频率群组,当该笔尖段接触物体且该第一开关短路时,令该第二信号源于该第一时段发出第二信号频率群组,其中该第一信号频率群组不同于该第二信号频率群组。
请参考上述的表二,在一个实施例中,当该笔尖段接触物体且该发信器的第二开关开路时,令该第一信号源于该第二时段发出第三信号频率群组,当该笔尖段接触物体且该第二开关短路时,令该第一信号源于该第二时段发出该第二信号频率群组,其中该第三信号频率群组不同于该第二信号频率群组。
在一个实施例中,该第一信号源与该第二信号源分别于第二时段与第一时段所发出的第一信号强度M1与第二信号强度M2的比例值相应于该发信器的受力。
在一个实施例中,该发信方法更包含于第零时段内,令环状电极发出第零时段电信号,其中该第零时段是在该发信器侦测到灯塔信号之后。在另一个实施例中,该灯塔信号的侦测时段与该第零时段之间有第零延迟时间。
在一个实施例当中,令该环状电极在该第一时段与该第二时段内,不发出电信号。
在一个实施例中,该第零时段电信号与该第一时段电信号及该第二时段电信号所包含的信号频率群组不同。
本发明的特征之一,在于提供一种控制发信器的发信方法,包含:在第一时段内发出第一时段电信号;以及在第二时段内发出第二时段电信号,其中该第一时段电信号与该第二时段电信号所包含的信号频率群组相同。
本发明的特征之一,在于提供一种发信器,用于在第一时段内发出第一时段电信号;以及在第二时段内发出第二时段电信号,其中该第一时段电信号与该第二时段电信号所包含的信号频率群组相同。
本发明的特征之一,在于提供一种触控系统,该触控系统包含:发信器、触控面板、与连接该触控面板的触控处理装置,用于根据第一时段电信号与第二时段电信号侦测该发信器,其中该发信器用于在第一时段内发出该第一时段电信号;以及在第二时段内发出该第二时段电信号,其中该第一时段电信号与该第二时段电信号所包含的信号频率群组相同。
在一个实施例中,上述的一个信号频率群组包含一个或多个频率的信号。
在一个实施例中,该第一时段是在该发信器侦测到灯塔信号之后。在另一个实施例中,该灯塔信号的侦测时段与该第一时段之间有第一延迟时间。
在一个实施例中,该第一时段与该第二时段之间有第二延迟时间。
在一个实施例中,该第二时段之后有第三延迟时间。
在一个实施例中,在该发信器侦测到该灯塔信号之前,侦测干扰信号。在另一个实施例中,该干扰信号包含与该第一时段电信号及该第二时段电信号当中具有同调频率的信号。
请参考上述的表三,在一个实施例中,当该发信器的笔尖段未接触物体时,令该发信器的第一信号源与第二信号源同时发出相同的信号频率群组。
请参考上述的表三,在一个实施例中,当该笔尖段未接触物体且该发信器的第一开关开路时,令该第一信号源与该第二信号源同时发出相同的第一信号频率群组,当该笔尖段未接触物体且该第一开关短路时,令该第一信号源与该第二信号源同时发出相同的第二信号频率群组,其中该第一信号频率群组不同于该第二信号频率群组。
请参考上述的表三,在一个实施例中,当该笔尖段未接触物体且该发信器的第二开关开路时,令该第一信号源与该第二信号源同时发出相同的该第一信号频率群组,当该笔尖段未接触物体且该第二开关短路时,令该第一信号源与该第二信号源同时发出相同的第三信号频率群组,其中该第一信号频率群组不同于该第三信号频率群组。
请参考上述的表四,在一个实施例中,当该笔尖段接触物体时,令该发信器的第一信号源与第二信号源分别在该第二时段与该第一时段发出相同的信号频率群组。
请参考上述的表四,在一个实施例中,当该笔尖段接触物体且该发信器的第一开关开路时,令该第二信号源于该第一时段发出第一信号频率群组,当该笔尖段接触物体且该第一开关短路时,令该第二信号源于该第一时段发出第二信号频率群组,其中该第一信号频率群组不同于该第二信号频率群组。
请参考上述的表四,在一个实施例中,当该笔尖段接触物体且该发信器的第二开关开路时,令该第一信号源于该第二时段发出第三信号频率群组,当该笔尖段接触物体且该第二开关短路时,令该第一信号源于该第二时段发出该第二信号频率群组,其中该第三信号频率群组不同于该第二信号频率群组。
在一个实施例中,该发信方法更包含于第零时段内,令环状电极发出第零时段电信号,其中该第零时段是在该发信器侦测到灯塔信号之后。在另一个实施例中,该灯塔信号的侦测时段与该第零时段之间有第零延迟时间。
在一个实施例当中,令该环状电极在该第一时段与该第二时段内,不发出电信号。
在一个实施例中,该第零时段电信号与该第一时段电信号及该第二时段电信号所包含的信号频率群组相同。
在一个实施例中,该第一信号源与该第二信号源分别于第二时段与第一时段所发出的第一信号强度M1与第二信号强度M2的比例值相应于该发信器的受力。
本发明的特征之一,在于提供一种侦测发信器的侦测方法,包含:在第一时段内侦测该发信器所发出的第一时段电信号;以及在第二时段内侦测该发信器所发出第二时段电信号,其中该第一时段电信号与该第二时段电信号所包含的信号频率群组不同。
本发明的特征之一,在于提供一种侦测发信器的触控处理装置,用于连接触控面板,该触控面板包含多个第一电极与多个第二电极及其重迭处所形成的多个感测点,该触控处理装置用于在第一时段内侦测该发信器所发出的第一时段电信号;以及在第二时段内侦测该发信器所发出第二时段电信号,其中该第一时段电信号与该第二时段电信号所包含的信号频率群组不同。
本发明的特征之一,在于提供一种触控系统,该触控系统包含:发信器、触控面板、与连接该触控面板的触控处理装置,用于根据该第一时段电信号与该第二时段电信号侦测该发信器,其中该发信器用于在第一时段内发出第一时段电信号;以及在第二时段内发出第二时段电信号,其中该第一时段电信号与该第二时段电信号所包含的信号频率群组不同。
在一个实施例中,上述的一个信号频率群组包含一个或多个频率的信号。
在一个实施例中,该第一时段是在该触控面板发出灯塔信号之后。在另一个实施例中,该灯塔信号的发出时段与该第一时段之间有第一延迟时间。
在一个实施例中,该第一时段与该第二时段之间有第二延迟时间。
在一个实施例中,该第二时段之后有第三延迟时间。在一个实施例中,该第二时段之后更包含其他种侦测步骤。
在一个实施例中,在发出到该灯塔信号之前,侦测干扰信号。在另一个实施例中,在该第一时段之后,侦测干扰信号。在更一个实施例中,在该第二时段之后,侦测干扰信号。在另一个实施例中,该干扰信号包含与该第一时段电信号及该第二时段电信号当中具有同调频率的信号。
请参考上述的表一,在一个实施例中,当该发信器同时发出单一个信号频率群组,判定该发信器的笔尖段未接触物体。
请参考上述的表一,在一个实施例中,当该发信器在该第一时段发出相同的第一信号频率群组时,判定该笔尖段未接触物体且该发信器的第一开关开路,当该发信器在该第一时段同时发出相同的第二信号频率群组时,判断该笔尖段未接触物体且该第一开关短路,其中该第一信号频率群组不同于该第二信号频率群组。
请参考上述的表一,在一个实施例中,当该发信器在该第二时段发出相同的第一信号频率群组时,判定该笔尖段未接触物体且该发信器的第二开关开路,当该发信器在该第二时段同时发出相同的第三信号频率群组时,判断该笔尖段未接触物体且该第二开关短路,其中该第一信号频率群组不同于该第三信号频率群组。
请参考上述的表二,在一个实施例中,当该第一时段电信号与该第二时段电信号包含不同的信号频率群组时,判定该笔尖段接触物体。
请参考上述的表二,在一个实施例中,当该发信器在该第一时段发出第一信号频率群组时,判定该笔尖段接触物体且该发信器的第一开关开路,当该发信器在该第一时段发出第二信号频率群组时,判定该笔尖段接触物体且该发信器的第一开关短路,其中该第一信号频率群组不同于该第二信号频率群组。
请参考上述的表二,在一个实施例中,当该发信器在该第二时段发出第三信号频率群组时,判定该笔尖段接触物体且该发信器的第二开关开路,当该发信器在该第二时段发出该第二信号频率群组时,判定该笔尖段接触物体且该第二开关短路,其中该第三信号频率群组不同于该第二信号频率群组。
在一个实施例中,更包含:分别计算该第一时段电信号与该第二时段电信号的第一信号强度M1与第二信号强度M2的比例值;以及根据该比例值,计算该发信器的受力。
在一个实施例中,更包含于第零时段内,侦测该发信器所发出第零时段电信号,其中该第零时段是在发出该灯塔信号之后。在另一个实施例中,该灯塔信号的发出时段与该第零时段之间有第零延迟时间。
在一个实施例中,该第零时段电信号与该第一时段电信号及该第二时段电信号所包含的信号频率群组不同。
本发明的特征之一,在于提供一种侦测发信器的侦测方法,包含:在第一时段内侦测该发信器所发出的第一时段电信号;以及在第二时段内侦测该发信器所发出第二时段电信号,其中该第一时段电信号与该第二时段电信号所包含的信号频率群组相同。
本发明的特征之一,在于提供一种侦测发信器的触控处理装置,用于连接触控面板,该触控面板包含多个第一电极与多个第二电极及其重迭处所形成的多个感测点,该触控处理装置用于在第一时段内侦测该发信器所发出的第一时段电信号;以及在第二时段内侦测该发信器所发出第二时段电信号,其中该第一时段电信号与该第二时段电信号所包含的信号频率群组相同。
本发明的特征之一,在于提供一种触控系统,该触控系统包含:发信器、触控面板、与连接该触控面板的触控处理装置,其中该触控面板包含多个第一电极与多个第二电极及其重迭处所形成的多个感测点,该触控处理装置用于在第一时段内侦测该发信器所发出的第一时段电信号;以及在第二时段内侦测该发信器所发出第二时段电信号,其中该第一时段电信号与该第二时段电信号所包含的信号频率群组相同。
在一个实施例中,上述的一个信号频率群组包含一个或多个频率的信号。
在一个实施例中,该第一时段是在该触控面板发出灯塔信号之后。在另一个实施例中,该灯塔信号的发出时段与该第一时段之间有第一延迟时间。
在一个实施例中,该第一时段与该第二时段之间有第二延迟时间。
在一个实施例中,该第二时段之后有第三延迟时间。在一个实施例中,该第二时段之后更包含其他种侦测步骤。
在一个实施例中,在发出到该灯塔信号之前,侦测干扰信号。在另一个实施例中,在该第一时段之后,侦测干扰信号。在另一个实施例中,在该第二时段之后,侦测干扰信号。在另一个实施例中,该干扰信号包含与该第一时段电信号及该第二时段电信号当中具有同调频率的信号。
请参考上述的表三,在一个实施例中,当该第一时段电信号与该第二时段电信号具有相同的单一个信号频率群组时,判定该发信器的笔尖段未接触物体。
请参考上述的表三,在一个实施例中,当该发信器发出第一信号频率群组时,判定该笔尖段未接触物体且该发信器的第一开关开路,当该发信器发出第二信号频率群组时,判定该笔尖段未接触物体且该发信器的该第一开关短路,其中该第一信号频率群组不同于该第二信号频率群组。
请参考上述的表三,在一个实施例中,当该发信器发出第一信号频率群组时,判定该笔尖段未接触物体且该发信器的第二开关开路,当该发信器发出第三信号频率群组时,判定该笔尖段未接触物体且该发信器的该第二开关短路,其中该第一信号频率群组不同于该第三信号频率群组。
请参考上述的表四,在一个实施例中,当该第一时段电信号与该第二时段电信号具有相同的单一个信号频率群组时,且该第一时段电信号的第一信号强度M1与该第二时段电信号的第二信号强度M2的比例值不在第一范围内时,判定该发信器的笔尖段接触物体。
请参考上述的表四,在一个实施例中,当该发信器在该第一时段发出第一信号频率群组且该比例值不在该第一范围内时,判定该笔尖段接触物体且该发信器的第一开关开路,当该发信器在该第一时段发出第二信号频率群组且该比例值不在该第一范围内时,判定该笔尖段接触物体且该发信器的该第一开关短路,其中该第一信号频率群组不同于该第二信号频率群组。
请参考上述的表四,在一个实施例中,当该发信器在该第二时段发出第三信号频率群组且该比例值不在该第一范围内时,判定该笔尖段接触物体且该发信器的第二开关开路,当该发信器在该第二时段发出第二信号频率群组且该比例值不在该第一范围内时,判定该笔尖段接触物体且该发信器的该第二开关短路,其中该第三信号频率群组不同于该第二信号频率群组。
在一个实施例中,更包含:分别计算该第一时段电信号与该第二时段电信号的第一信号强度M1与第二信号强度M2的比例值;以及根据该比例值,计算该发信器的受力。
在一个实施例中,更包含于第零时段内,侦测该发信器所发出第零时段电信号,其中该第零时段是在发出该灯塔信号之后。在另一个实施例中,该灯塔信号的发出时段与该第零时段之间有第零延迟时间。
在一个实施例中,该第零时段电信号与该第一时段电信号及该第二时段电信号所包含的信号频率群组相同。
本发明的特征之一,在于提供一种发信器,包含:笔尖段;以及环绕该笔尖段的环状电极,该笔尖段与该环状电极的电性不耦合。
在一个实施例中,该环状电极包含多个不相连的电极。
在一个实施例中,在第零时段,该环状电极与该笔尖段同时发出电信号。在另一个实施例中,在第一时段,该笔尖段发出电信号,但该环状电极不发出电信号。在另一个实施例中,该第一时段在该第零时段之后。
在一个实施例中,该环状电极与该笔尖段所发出的电信号包含相同一组的信号频率群组。在另一个实施例中,该环状电极与该笔尖段分别发出不同的信号频率群组。
本发明的特征之一,在于提供一种发信器位置的侦测方法,其中该发信器包含笔尖段以及环绕该笔尖段的环状电极,该笔尖段与该环状电极的电性不耦合,该侦测方法包含:在第零时段侦测该环状电极与该笔尖段所同时发出的电信号;以及在第一时段侦测该笔尖段所发出的电信号。
本发明的特征之一,在于提供一种侦测发信器位置的触控处理装置,其中该发信器包含笔尖段以及环绕该笔尖段的环状电极,该笔尖段与该环状电极的电性不耦合,该触控处理装置连接至触控面板,该触控面板包含多个第一电极与多个第二电极及其重迭处所形成的多个感测点,该触控处理装置用于在第零时段侦测该环状电极与该笔尖段所同时发出的电信号;以及在第一时段侦测该笔尖段所发出的电信号。
本发明的特征之一,在于提供一种触控系统,包含发信器、触控面板、与连接至该触控面板的触控处理装置,其中该发信器包含笔尖段以及环绕该笔尖段的环状电极,该笔尖段与该环状电极的电性不耦合,该触控面板包含多个第一电极与多个第二电极及其重迭处所形成的多个感测点,该触控处理装置用于在第零时段侦测该环状电极与该笔尖段所同时发出的电信号;以及在第一时段侦测该笔尖段所发出的电信号。
在一个实施例中,该环状电极与该笔尖段所发出的电信号包含相同一组的信号频率群组。在另一个实施例中,该环状电极与该笔尖段分别发出不同的信号频率群组。
在一个实施例中,该第一时段在该第零时段之后。
在一个实施例中,更包含根据该第零时段所侦测的电信号,计算该发信器的第一重心位置。在另一个实施例中,更包含根据该第一时段所侦测的电信号,计算该发信器的第二重心位置。
在一个实施例中,根据该第一重心位置与该第二重心位置,计算该发信器接触触控面板的表面位置,其中该表面位置为该发信器的笔尖段轴心与该触控面板的表面层交会的位置。
在一个实施例中,根据该第一重心位置与该第二重心位置,计算该发信器接触触控面板的显示位置,其中该显示位置为该发信器的笔尖段轴心与该触控面板的显示层交会的位置。
在一个实施例中,根据该第一重心位置与该第二重心位置,计算该发信器接触触控面板的倾斜角。
本发明的特征之一,在于提供一种计算发信器接触触控面板的表面位置的方法,该方法包含:接收该发信器的第一重心位置,该第一重心位置是根据该发信器的环状电极与笔尖段所发出的电信号所计算出来;接收该发信器的第二重心位置,该第二重心位置是根据该笔尖段所发出的电信号所计算出来;以及根据该第一重心位置与该第二重心位置,计算该表面位置,其中该表面位置为该发信器的笔尖段轴心与该触控面板的表面层交会的位置。
本发明的特征之一,在于提供一种计算发信器接触触控面板的显示位置的方法,该方法包含:接收该发信器的第一重心位置,该第一重心位置是根据该发信器的环状电极与笔尖段所发出的电信号所计算出来;接收该发信器的第二重心位置,该第二重心位置是根据该笔尖段所发出的电信号所计算出来;以及根据该第一重心位置与该第二重心位置,计算该显示位置,其中该显示位置为该发信器的笔尖段轴心与该触控面板的显示层交会的位置。
本发明的特征之一,在于提供一种计算发信器接触触控面板的倾斜角的方法,该方法包含:接收该发信器的第一重心位置,该第一重心位置是根据该发信器的环状电极与笔尖段所发出的电信号所计算出来;接收该发信器的第二重心位置,该第二重心位置是根据该笔尖段所发出的电信号所计算出来;以及根据该第一重心位置与该第二重心位置,计算该倾斜角。
在一个实施例中,更包含于第零时段计算该第一重心位置。在另一个实施例中,更包含于第一时段计算该第二重心位置。在一个实施例中,该第一时段于该第零时段之后。在一个实施例中,该环状电极与该笔尖段分别发出不同的信号频率群组。
本发明的特征之一,在于提供一种显示方法,包含:接收发信器的位置;接收该发信器的倾斜角;以及根据该位置与该倾斜角决定显示范围。
在一个实施例中,该位置包含下列其中之一:第一重心位置;第二重心位置;表面位置;以及显示位置,其中该第一重心位置是根据该发信器的环状电极与笔尖段所发出的电信号所计算出来,该第二重心位置是根据该笔尖段所发出的电信号所计算出来,该表面位置为该发信器的笔尖段轴心与触控面板的表面层交会的位置,该显示位置为该发信器的笔尖段轴心与该触控面板的显示层交会的位置。在一个实施例中,该环状电极与该笔尖段分别发出不同的信号频率群组。
在一个实施例中,该显示范围包含椭圆形。在另一个实施例中,该位置位于下列其中之一:该椭圆形的中心;椭圆形的焦点之一;以及该椭圆形的双焦点的连线与该椭圆形的交会点之一。在一个实施例中,该椭圆形的双焦点的连线方向相对应于该倾斜角的方向。
在一个实施例中,该显示范围包含泪滴形。在另一个实施例中,该位置位于下列其中之一:该泪滴形的中心;该泪滴形的顶点;以及该泪滴形的端点。在一个实施例中,该泪滴形方向相对应于该倾斜角的方向。
在一个实施例中,该显示范围的方向相对应于该倾斜角的方向。在另一个实施例中,该显示范围的大小相对应于该倾斜角的大小。在更一个实施例中,该显示范围的颜色相对应于下列其中之一:该倾斜角的大小;以及该倾斜角的方向。
在一个实施例中,更包含接收该发信器的受力,该显示范围的大小相对应于该受力的大小。
本发明的特征之一,在于提供一种发信器的发信方法,包含:在该发信器的力感测器未感测到力的时候,发出具有第一信号强度的第一电信号;以及在该力感测器感测到力的时候,发出具有第二信号强度的第二电信号,其中该第一信号强度大于该第二信号强度。
在一个实施例中,该力感测器包含该发信器的笔尖段。
在一个实施例中,该发信器更包含环状电极,其中该第一电信号是由该笔尖段与该环状电极所发出,该第二电信号是由该笔尖段所发出。
本发明的特征之一,在于提供一种发信器,包含:力感测器;以及控制模块,用于:在该力感测器未感测到力的时候,令该发信器发出具有第一信号强度的第一电信号;以及在该力感测器感测到力的时候,令该发信器发出具有第二信号强度的第二电信号,其中该第一信号强度大于该第二信号强度。
请参考图30所示,其为根据本发明一个实施例的发信器110内部的方框示意图。在发信器110当中,包含第一感测器3010、第二感测器3020、第三感测器3030、与连接至上述各个感测器的处理模块3090。发信器110还可以包含笔尖段230与环绕笔尖段的环状电极550。在一个实施例中,上述的第一感测器3010可以用来量测该笔尖段230所受的压力值,并且将其转换成数字感测值,传送给该处理模块3090。该第二感测器3020与第三感测器3030也可以将其数字感测值传送给该处理模块3090。该处理模块3090将发出各个电信号至该笔尖段与/或环状电极,以表示出各个感测器的数字感测值的至少一部分或全部。
请参照图9A至图9I与图30所示,本发明的特征之一,在于提供一种发信器,包含:第一感测器;以及连接至该感测器的一处理模块,其中该处理模块用于在第一时段内发出第一电信号,其中该第一电信号用于表示该第一感测器的数字感测值的至少一部份。
在一个实施例中,该数字感测值为该第一感测器感测该发信器的笔尖段所受压力的压力数字值。在另一个实施例中,该处理模块是通过该笔尖段发出该第一电信号。
在一个实施例中,该第一电信号包含传送与未传送两种状态。
在一个实施例中,该第一电信号用于表示该数字感测值以N进位制表示的第一位数,N大于或等于2。在另一个实施例中,该第一电信号包含至少N-1个状态值。在另一个实施例中,该第一电信号更包含其状态值的冗余码、纠错码、检查码的其中之一或其任意组合。
在一个实施例中,该第一电信号的传送时间长度相应于该第一位数的值与单位时间长度。
在一个实施例中,该第一电信号的脉冲重复频率相应于该第一位数的值。
在一个实施例中,该处理模块用于在第二时段内发出第二电信号,该第二电信号用于表示该数字感测值以M进位制表示的第二位数,M大于或等于2。在另一个实施例中,M不等于N。在另一个实施例中,该第二电信号包含至少M-1个状态值。其中,该第二电信号更包含其状态值的冗余码、纠错码、检查码的其中之一或其任意组合。
在一个实施例中,该第二电信号的传送时间长度相应于该第二位数的值与单位时间长度,该第一时段与该第二时段之间为不传送电信号的时段。
在一个实施例中,该第二电信号的脉冲重复频率相应于该第二位数的值。在另一个实施例中,该第一时段的长度等于该第二时段的长度。
在一个实施例中,该发信器更包含第二感测器,其中该处理模块用于在第三时段内发出第三电信号,该第三电信号用于表示该第二感测器的数字感测值。在另一个实施例中,该发信器更包含第三感测器,该第三电信号更用于表示该第三感测器的数字感测值。在另一个实施例中,该第三时段位于该发信器接收灯塔信号之后,该第一时段位于该第三时段之后。在另一个实施例中,该发信器更包含包围该笔尖段的环状电极,该第三电信号是通过该笔尖段或该环状电极或其组合发出。
请参考图31所示,其为根据本发明一个实施例的发信器的控制方法的流程示意图。此控制方法可以适用于图30所示的发信器110。需要特别注意的是,步骤3110、3120与3130之间不具有先后顺序的关系,可以依照任何顺序执行这些步骤。
请参照图9A至图9I、图30、与图31所示,本发明的特征之一,在于提供一种发信器的控制方法,该发信器包含第一感测器,该控制方法包含在第一时段内发出第一电信号,其中该第一电信号用于表示该第一感测器的数字感测值的至少一部份。
在一个实施例中,该控制方法更包含利用该第一感测器感测该发信器的笔尖段所受压力的压力数字值,以得到该第一感测器的数字感测值。在另一个实施例中,该控制方法更包含通过该笔尖段发出该第一电信号。
在一个实施例中,该第一电信号包含传送与未传送两种状态。
在一个实施例中,该第一电信号用于表示该数字感测值以N进位制表示的第一位数,N大于或等于2。在另一个实施例中,该第一电信号包含至少N-1个状态值。在另一个实施例中,该第一电信号更包含其状态值的冗余码、纠错码、检查码的其中之一或其任意组合。
在一个实施例中,该第一电信号的传送时间长度相应于该第一位数的值与单位时间长度。
在一个实施例中,该第一电信号的脉冲重复频率相应于该第一位数的值。
在一个实施例中,该控制方法更包含在第二时段内发出第二电信号,该第二电信号用于表示该数字感测值以M进位制表示的第二位数,M大于或等于2。在另一个实施例中,M不等于N。在另一个实施例中,该第二电信号包含至少M-1个状态值。其中,该第二电信号更包含其状态值的冗余码、纠错码、检查码的其中之一或其任意组合。
在一个实施例中,该第二电信号的传送时间长度相应于该第二位数的值与单位时间长度,该第一时段与该第二时段之间为不传送电信号的一时段。
在一个实施例中,该第二电信号的脉冲重复频率相应于该第二位数的值。在另一个实施例中,该第一时段的长度等于该第二时段的长度。
在一个实施例中,该发信器更包含第二感测器,其中该控制方法更包含在第三时段内发出第三电信号,该第三电信号用于表示该第二感测器的数字感测值。在另一个实施例中,该发信器更包含第三感测器,该第三电信号更用于表示该第三感测器的数字感测值。在另一个实施例中,该第三时段位于该发信器接收灯塔信号之后,该第一时段位于该第三时段之后。在另一个实施例中,该发信器更包含包围该笔尖段的环状电极,该第三数字电信号是通过该笔尖段或该环状电极或其组合发出。
请参考图32所示,其为根据本发明一个实施例的触控处理装置的方框示意图。该触控处理装置可以是图1所示的触控处理装置130,用于连接至触控面板120的多条第一电极121与多条第二电极122,用于侦测靠近或接触该触控面板120的发信器110的感测器状态。该触控处理装置包含信号侦测模块与处理模块。
请参照图9A至图9F与图32所示,本发明的特征之一,在于提供一种触控处理装置,连接到触控面板的多条第一电极与多条第二电极,用于侦测靠近或接触该触控面板的发信器的感测器状态,包含:信号侦测模块,用于在第一时段内,侦测该多个第一电极与该多个第二电极其中一条电极所接收到的第一电信号;以及处理模块,用于接收来自该信号侦测模块的该第一电信号,并且根据该第一电信号决定第一数字值,以表示该发信器的第一感测器的数字感测值的至少一部分。
在一个实施例中,该触控处理装置更包含灯塔信号传送模块,用于通过该多个第一电极与该多个第二电极传送灯塔信号。在另一个实施例中,该灯塔信号的传送时间早于该第一时段。
在一个实施例中,该处理模块所决定的该第一数字值用于表示该第一感测器的数字感测值以N进位制表示的第一位数,N大于或等于2。在另一个实施例中,该多个第一状态值包含至少N-1个状态值。在另一个实施例中,该多个第一状态值还包含冗余码、纠错码、检查码的其中之一或其任意组合。
在一个实施例中,该第一电信号的传送时间长度相应于该第一位数的值与单位时间长度。
在一个实施例中,该第一电信号的脉冲重复频率相应于该第一位数的值。
在一个实施例中,该信号侦测模块更用于在第二时段内,侦测该多个第一电极与该多个第二电极其中一条电极所接收到的第二电信号;以及该处理模块更用于接收来自该信号侦测模块的该第二电信号,并且根据该第二电信号决定第二数字值,以表示该发信器的该第一感测器的数字感测值以M进位制表示的第二位数,M大于或等于2。在另一个实施例中,M不等于N。在另一个实施例中,该多个第二状态值包含至少M-1个状态值。在另一个实施例中,该多个第二状态值还包含冗余码、纠错码、检查码的其中之一或其任意组合。
在一个实施例中,该第二电信号的传送时间长度相应于该第二位数的值与单位时间长度,该第一时段与该第二时段之间为不传送电信号的时段。
在一个实施例中,该第二电信号的脉冲重复频率相应于该第二位数的值。在另一个实施例中,该第一时段的长度等于该第二时段的长度。
在一个实施例中,该信号侦测模块更用于在第三时段内,侦测该多个第一电极与该多个第二电极其中一条电极所接收到的第三电信号;以及该处理模块更用于接收来自该信号侦测模块的该第三电信号,并且根据该第三电信号决定第三数字值,以表示该发信器的第二感测器的数字感测值。在另一个实施例中,该第三数字值更用于表示该发信器的第三感测器的数字感测值。
在一个实施例中,该信号侦测模块包含滤波器用于滤除非所欲接收频率的噪声;积分器用于对滤波后的信号进行取样;以及比较器用于比较取样后的信号是否超过预设值,当超过时,则表示侦测到该发信器所传送的电信号。在另一个实施例中,该积分器包含双斜率积分器。
在一个实施例中,该信号侦测模块包含解调变器,用于将取样信号和所欲接收的频率信号相乘后进行加总,当总分大于预设值时,当超过时,则表示侦测到该发信器所传送的电信号。
请参考图33所示,其为根据本发明一个实施例的发信器状态的侦测方法的流程示意图。此侦测方法可以适用于图32所示的触控处理装置。需要特别注意的是,除了有特别说明其因果关系之外,可以依照任何顺序执行这些步骤。
请参照图9A至图9F、图32与图33所示,本发明的特征之一,在于提供一种发信器状态的侦测方法,包含:在第一时段内,侦测触控面板的多个第一电极与多个第二电极其中一条电极所接收到的第一电信号;以及根据该第一电信号决定第一数字值,以表示该发信器的第一感测器的数字感测值的至少一部分。
在一个实施例中,该侦测方法更包含通过该多个第一电极与该多个第二电极传送灯塔信号。在另一个实施例中,该灯塔信号的传送时间早于该第一时段。
在一个实施例中,该第一数字值用于表示该第一感测器的数字感测值以N进位制表示的第一位数,N大于或等于2。在另一个实施例中,该多个第一状态值包含至少N-1个状态值。在另一个实施例中,该多个第一状态值还包含冗余码、纠错码、检查码的其中之一或其任意组合。
在一个实施例中,该第一电信号的传送时间长度相应于该第一位数的值与单位时间长度。
在一个实施例中,该第一电信号的脉冲重复频率相应于该第一位数的值。
在一个实施例中,该侦测方法更包含在第二时段内,侦测该多个第一电极与该多个第二电极其中一条电极所接收到的第二电信号;以及根据该第二电信号决定第二数字值,以表示该发信器的该第一感测器的数字感测值以M进位制表示的第二位数,M大于或等于2。在另一个实施例中,M不等于N。在另一个实施例中,该多个第二状态值包含至少M-1个状态值。在另一个实施例中,该多个第二状态值还包含冗余码、纠错码、检查码的其中之一或其任意组合。
在一个实施例中,该第二电信号的传送时间长度相应于该第二位数的值与单位时间长度,该第一时段与该第二时段之间为不传送电信号的时段。
在一个实施例中,该第二电信号的脉冲重复频率相应于该第二位数的值。在另一个实施例中,该第一时段的长度等于该第二时段的长度。
在一个实施例中,该侦测方法更包含在第三时段内,侦测该多个第一电极与该多个第二电极其中一条电极所接收到的第三电信号;以及根据该第三电信号决定第三数字值,以表示该发信器的第二感测器的数字感测值。在另一个实施例中,该第三数字值更用于表示该发信器的第三感测器的数字感测值。
在一个实施例中,该侦测步骤更包含滤波步骤用于滤除非所欲接收频率的噪声;积分步骤用于对滤波后的信号进行取样;以及比较步骤用于比较取样后的信号是否超过预设值,当超过时,则表示侦测到该发信器所传送的电信号。在另一个实施例中,该积分步骤包含使用双斜率积分器。
在一个实施例中,该侦测步骤包含将取样信号和所欲接收的频率信号相乘后进行加总,当总分大于预设值时,当超过时,则表示侦测到该发信器所传送的电信号。
请参照图1、图9A至图9I、图30与图32所示,本发明的特征之一,在于提供一种触控系统,包含发信器;触控面板;以及连接至该触控面板的多条第一电极与多条第二电极的触控处理装置。该发信器包含:第一感测器;以及连接至该感测器的发信器处理模块,其中该发信器处理模块用于在第一时段内发出第一电信号,其中该第一电信号用于表示该第一感测器的数字感测值的至少一部份。该触控处理装置包含:信号侦测模块,用于在该第一时段内,侦测该多个第一电极与该多个第二电极其中一条电极所接收到的该第一电信号;以及触控处理装置处理模块,用于接收来自该信号侦测模块的该第一电信号,并且根据该第一电信号决定第一数字值,以表示该第一感测器的数字感测值的至少一部分。
请参照图1与图34A至图34B所示,本发明的特征之一,在于提供发信器,用于接收来自触控面板的灯塔信号,并且相应地发出具有第一频率的电信号至该触控面板,以令该连接至该触控面板的触控处理装置得知该发信器相对于该触控面板的位置,其中当该发信器判断具有第一灯塔信号频率的该灯塔信号受到干扰时,转而接收具有第二灯塔信号频率的该灯塔信号,并且相应地发出具有该第一频率的该电信号至该触控面板。
在一个实施例中,当该发信器判断具有该第二灯塔信号频率的该灯塔信号受到干扰时,转而接收具有特定灯塔信号频率的该灯塔信号,并且相应地发出具有第二频率的该电信号至该触控面板。
本发明的特征之一,在于提供一种发信器的控制方法,包含:接收来自触控面板的灯塔信号;以及相应地发出具有第一频率的电信号至该触控面板,以令该连接至该触控面板的触控处理装置得知该发信器相对于该触控面板的位置,其中当该发信器判断具有第一灯塔信号频率的该灯塔信号受到干扰时,转而接收具有第二灯塔信号频率的该灯塔信号,并且相应地发出具有该第一频率的该电信号至该触控面板。
在一个实施例中,该控制方法更包含:当判断具有该第二灯塔信号频率的该灯塔信号受到干扰时,转而接收具有特定灯塔信号频率的该灯塔信号;以及相应地发出具有一第二频率的该电信号至该触控面板。
本发明的特征之一,在于提供触控处理装置,用于连接至触控面板以发出具有第一灯塔信号频率的灯塔信号至发信器,并且通过该触控面板接收该发信器所发出的具有第一频率的电信号,以得知该发信器相对于该触控面板的位置,其中当该触控处理装置判断具有该第一频率的该电信号受到干扰时,更发出具有特定灯塔信号频率的该灯塔信号,并且相应地接收具有第二频率的该电信号。
在一个实施例中,当该触控处理装置接收不到具有该第一频率的该电信号时,转而发出具有第二灯塔信号频率的该灯塔信号至该发信器。
本发明的特征之一,在于提供触控处理装置的控制方法,包含:通过触控面板以发出具有第一灯塔信号频率的灯塔信号至发信器;以及通过该触控面板接收该发信器所发出的具有第一频率的电信号,以得知该发信器相对于该触控面板的位置,其中当该触控处理装置判断具有该第一频率的该电信号受到干扰时,更发出具有特定灯塔信号频率的该灯塔信号,并且相应地接收具有第二频率的该电信号。
在一个实施例中,该控制方法更包含:当接收不到具有该第一频率的该电信号时,转而发出具有第二灯塔信号频率的该灯塔信号至该发信器。
请参照图1与图34A至图34D所示,本发明的特征之一,在于提供发信器,用于接收来自触控面板的灯塔信号,并且相应地发出具有电信号至该触控面板,以令该连接至该触控面板的触控处理装置得知该发信器相对于该触控面板的位置,其中该发信器更用于主动扫描该灯塔信号与该电信号的可能受干扰频率,并且依照次序选择该灯塔信号与该电信号的一组未受干扰频率。
在一个实施例中,该发信器更用于发送主动扫描所得的受干扰频率的干扰信号。
在一个实施例中,当该发信器判断具有第一灯塔信号频率的该灯塔信号受到干扰时,转而接收具有第二灯塔信号频率的该灯塔信号,并且相应地发出具有该第一频率的该电信号至该触控面板。在另一个实施例中,当该发信器判断具有该第二灯塔信号频率的该灯塔信号受到干扰时,转而接收具有特定灯塔信号频率的该灯塔信号,并且相应地发出具有第二频率的该电信号至该触控面板。
本发明的特征之一,在于提供一种发信器的控制方法,包含:接收来自触控面板的灯塔信号;相应地发出具有电信号至该触控面板,以令该连接至该触控面板的触控处理装置得知该发信器相对于该触控面板的位置;以及主动扫描该灯塔信号与该电信号的可能受干扰频率,并且依照次序选择该灯塔信号与该电信号的一组未受干扰频率。
在一个实施例中,该控制方法更包含发送主动扫描所得的受干扰频率的干扰信号。
在一个实施例中,该控制方法更包含:当判断具有第一灯塔信号频率的该灯塔信号受到干扰时,转而接收具有第二灯塔信号频率的该灯塔信号,并且相应地发出具有该第一频率的该电信号至该触控面板。在另一个实施例中,该控制方法更包含:当判断具有该第二灯塔信号频率的该灯塔信号受到干扰时,转而接收具有特定灯塔信号频率的该灯塔信号,并且相应地发出具有第二频率的该电信号至该触控面板。
本发明的特征之一,在于提供触控处理装置,用于连接至触控面板以发出灯塔信号至发信器,并且通过该触控面板接收该发信器所发出的电信号,以得知该发信器相对于该触控面板的位置,其中该触控处理装置更用于主动扫描该灯塔信号与该电信号的可能受干扰频率,并且依照次序选择该灯塔信号与该电信号的一组未受干扰频率。
在一个实施例中,该触控处理装置更用于发送主动扫描所得的受干扰频率的干扰信号。
在一个实施例中,当该触控处理装置判断具有第一频率的该电信号受到干扰时,更发出具有特定灯塔信号频率的该灯塔信号,并且相应地接收具有第二频率的该电信号。在另一个实施例中,当该触控处理装置接收不到具有该第一频率的该电信号时,转而发出具有第二灯塔信号频率的该灯塔信号至该发信器。
本发明的特征之一,在于提供触控处理装置的控制方法,包含:通过触控面板以发出灯塔信号至发信器;通过该触控面板接收该发信器所发出的电信号,以得知该发信器相对于该触控面板的位置;以及主动扫描该灯塔信号与该电信号的可能受干扰频率,并且依照次序选择该灯塔信号与该电信号的一组未受干扰频率。
在一个实施例中,该控制方法更包含发送主动扫描所得的受干扰频率的干扰信号。
在一个实施例中,该控制方法更包含当判断具有第一频率的该电信号受到干扰时,更发出具有特定灯塔信号频率的该灯塔信号,并且相应地接收具有第二频率的该电信号。在另一个实施例中,该控制方法更包含当接收不到具有该第一频率的该电信号时,转而发出具有第二灯塔信号频率的该灯塔信号至该发信器。
本发明的特征之一,在于提供触控系统,包含发信器;触控面板;以及连接到该触控面板的触控处理装置,其中该发信器用于接收来自该触控面板的灯塔信号,并且相应地发出具有第一频率的电信号至该触控面板,以令该触控处理装置得知该发信器相对于该触控面板的位置,其中当该发信器判断具有第一灯塔信号频率的该灯塔信号受到干扰时,转而接收具有第二灯塔信号频率的该灯塔信号,并且相应地发出具有该第一频率的该电信号至该触控面板。
在一个实施例中,当该发信器判断具有该第二灯塔信号频率的该灯塔信号受到干扰时,转而接收具有特定灯塔信号频率的该灯塔信号,并且相应地发出具有第二频率的该电信号至该触控面板。
在一个实施例中,当该触控处理装置判断具有该第一频率的该电信号受到干扰时,更发出具有特定灯塔信号频率的该灯塔信号,并且相应地接收具有第二频率的该电信号。在另一个实施例中,当该触控处理装置接收不到具有该第一频率的该电信号时,转而发出具有第二灯塔信号频率的该灯塔信号至该发信器。
在一个实施例中,该触控处理装置更用于主动扫描该灯塔信号与该电信号的可能受干扰频率,并且依照次序选择该灯塔信号与该电信号的一组未受干扰频率。在另一个实施例中,该触控处理装置更用于发送主动扫描所得的受干扰频率的干扰信号。
本发明的特征之一,在于提供触控系统,包含发信器;触控面板;以及连接到该触控面板的触控处理装置,用于发出具有第一灯塔信号频率的灯塔信号至该发信器,并且通过该触控面板接收该发信器所发出的具有第一频率的电信号,以得知该发信器相对于该触控面板的位置,其中当该触控处理装置判断具有该第一频率的该电信号受到干扰时,更发出具有特定灯塔信号频率的该灯塔信号,并且相应地接收具有第二频率的该电信号。
在一实个施例中,当该触控处理装置接收不到具有该第一频率的该电信号时,转而发出具有第二灯塔信号频率的该灯塔信号至该发信器。
在一个实施例中,当该发信器判断具有该第一灯塔信号频率的该灯塔信号受到干扰时,转而接收具有第二灯塔信号频率的该灯塔信号,并且相应地发出具有该第一频率的该电信号至该触控面板。在另一个实施例中,当该发信器判断具有该第二灯塔信号频率的该灯塔信号受到干扰时,转而接收具有该特定灯塔信号频率的该灯塔信号,并且相应地发出具有该第二频率的该电信号至该触控面板。
在一个实施例中,该发信器更用于主动扫描该灯塔信号与该电信号的可能受干扰频率,并且依照次序选择该灯塔信号与该电信号的一组未受干扰频率。
本发明的特征之一,在于提供触控系统,包含发信器;触控面板;以及连接到该触控面板的触控处理装置,其中该发信器用于接收来自该触控面板的灯塔信号,并且相应地发出具有电信号至该触控面板,以令该连接至该触控面板的触控处理装置得知该发信器相对于该触控面板的位置,其中该发信器更用于主动扫描该灯塔信号与该电信号的可能受干扰频率,并且依照次序选择该灯塔信号与该电信号的一组未受干扰频率,其中该触控处理装置更用于主动扫描该灯塔信号与该电信号的可能受干扰频率,并且依照该次序选择该灯塔信号与该电信号的一组未受干扰频率。
在一个实施例中,该触控处理装置更用于发送主动扫描所得的受干扰频率的干扰信号。
在一个实施例中,该发信器更用于发送主动扫描所得的受干扰频率的干扰信号。
本发明的特征之一,在于提供一种触控处理装置,用于连接至触控面板的多条第一电极与多条第二电极,根据该多条第一电极与多条第二电极所接收的发信器所发出的电信号的信号强度,选择该多条第一电极与该多条第二电极的至少一条电极所接收的电信号;以及根据该至少一条电极所接收的电信号,计算该电信号内含的比例值。
本发明的特征之一,在于提供一种触控系统,包含触控面板与连接至触控面板的多条第一电极与多条第二电极的触控处理装置。该触控处理装置根据该多条第一电极与多条第二电极所接收的发信器所发出的电信号的信号强度,选择该多条第一电极与该多条第二电极的至少一条电极所接收的电信号;以及根据该至少一条电极所接收的电信号,计算该电信号内含的比例值。
本发明的特征之一,在于提供一种触控处理装置的控制方法,该触控处理装置用于连接至触控面板的多条第一电极与多条第二电极,该控制方法包含:根据该多条第一电极与多条第二电极所接收的发信器所发出的电信号的信号强度,选择该多条第一电极与该多条第二电极的至少一条电极所接收的电信号;以及根据该至少一条电极所接收的电信号,计算该电信号内含的比例值。
在一个实施例中,该至少一条电极所接收的电信号的信号强度大于其他电极所接收的电信号的信号强度。
在一个实施例中,当该触控处理装置选择该多条第一电极与该多条第二电极中的多条电极时,该触控处理装置更用于加总该多条电极的电信号强度,并且计算该加总后的该电信号内含的比例值。在另一个实施例中,该多条电极包含一条该第一电极与一条该第二电极。
在一个实施例中,该触控处理装置更用于调升该至少一条电极的接收增益值,以及根据该至少一条电极经调升接收增益值后的电信号,计算该电信号内含的比例值。
在一个实施例中,当该触控处理装置选择该多条第一电极与该多条第二电极中的多条电极时,该触控处理装置更用于调升该多条电极的接收增益值,以及根据该多条电极经调升接收增益值后的电信号,计算该电信号内含的比例值。
在一个实施例中,该触控处理装置更用于根据该多条第一电极与该多条第二电极所接收的电信号,计算该发信器的位置;以及根据该位置来选择该多条第一电极与该多条第二电极的至少一条电极所接收的电信号。
在一个实施例中,该触控处理装置更用于根据该位置所在的三种区域来选择该多条第一电极与该多条第二电极的至少一条电极所接收的电信号,其中该三种区域包含:第一种区域,该位置位于某一条该第一电极与某一条该第二电极的交会处附近;第二种区域,该位置位于某两条该第一电极与某两条该第二电极的中间;以及第三种区域,该位置并非位于该第一种区域或该第二种区域内。在另一个实施例中,位于该第三种区域的该位置位于某一条该第一电极或某一条该第二电极之上或附近。在另一个实施例中,当该位置位于该第一种区域时,该触控处理装置更用于选择该条第一电极与/或该第二电极;当该位置位于该第一种区域时,该触控处理装置更用于选择该两条第一电极与/或该两条第二电极;以及当该位置位于该第三种区域时,该触控处理装置更用于选择该位置所在的该第一电极或该第二电极。
以上仅为本发明的各种实施例与图例,用于说明本发明的特征与各种可能的变化,除了特别说明之外,不应用于限定本发明。

Claims (39)

1.一种触控处理装置,其特征在于:连接到触控面板的多条第一电极与多条第二电极,用于侦测靠近或接触该触控面板的发信器的感测器状态,包含:
信号侦测模块,用于在第一时段内,侦测该多条第一电极与该多条第二电极其中一条电极所接收到的第一电信号;以及
处理模块,用于接收来自该信号侦测模块的该第一电信号,并且根据该第一电信号决定第一数字值,以表示该发信器的第一感测器的数字感测值的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的触控处理装置,其特征在于:更包含灯塔信号传送模块,用于通过该多条第一电极与该多条第二电极传送灯塔信号,其中该灯塔信号的传送时间早于该第一时段。
3.根据权利要求1所述的触控处理装置,其特征在于:其中该处理模块所决定的该第一数字值用于表示该第一感测器的数字感测值以N进位制表示的第一位数,N大于或等于2。
4.根据权利要求3所述的触控处理装置,其特征在于:其中该第一数字值包含至少N-1个状态值。
5.根据权利要求3所述的触控处理装置,其特征在于:其中该第一数字值还包含冗余码、纠错码、检查码的其中之一或其任意组合。
6.根据权利要求3所述的触控处理装置,其特征在于:其中该第一电信号的传送时间长度相应于该第一位数的值与单位时间长度。
7.根据权利要求3所述的触控处理装置,其特征在于:其中该第一电信号的脉冲重复频率相应于该第一位数的值。
8.根据权利要求1所述的触控处理装置,其特征在于:其中该信号侦测模块更用于在第二时段内,侦测该多条第一电极与该多条第二电极其中一条电极所接收到的第二电信号;以及该处理模块更用于接收来自该信号侦测模块的该第二电信号,并且根据该第二电信号决定第二数字值,以表示该发信器的该第一感测器的数字感测值以M进位制表示的第二位数,M大于或等于2。
9.根据权利要求8所述的触控处理装置,其特征在于:其中M不等于N。
10.根据权利要求8所述的触控处理装置,其特征在于:其中该第二数字值包含至少M-1个状态值。
11.根据权利要求8所述的触控处理装置,其特征在于:其中该第二数字值还包含冗余码、纠错码、检查码的其中之一或其任意组合。
12.根据权利要求8所述的触控处理装置,其特征在于:其中该第二电信号的传送时间长度相应于该第二位数的值与单位时间长度,该第一时段与该第二时段之间为不传送电信号的时段。
13.根据权利要求8所述的触控处理装置,其特征在于:其中该第二电信号的脉冲重复频率相应于该第二位数的值。
14.根据权利要求13所述的触控处理装置,其特征在于:其中该第一时段的长度等于该第二时段的长度。
15.根据权利要求1所述的触控处理装置,其特征在于:其中该信号侦测模块更用于在第三时段内,侦测该多条第一电极与该多条第二电极其中一条电极所接收到的第三电信号;以及该处理模块更用于接收来自该信号侦测模块的该第三电信号,并且根据该第三电信号决定第三数字值,以表示该发信器的第二感测器的数字感测值。
16.根据权利要求15所述的触控处理装置,其特征在于:其中该第三数字值更用于表示该发信器的第三感测器的数字感测值。
17.根据权利要求1所述的触控处理装置,其特征在于:其中该信号侦测模块包含滤波器用于滤除非所欲接收频率的噪声;积分器用于对滤波后的信号进行取样;以及比较器用于比较取样后的信号是否超过预设值,当超过时,则表示侦测到该发信器所传送的电信号。
18.根据权利要求17所述的触控处理装置,其特征在于:其中该积分器包含双斜率积分器。
19.根据权利要求1所述的触控处理装置,其特征在于:其中该信号侦测模块包含解调变器,用于将取样信号和所欲接收的频率信号相乘后进行加总,当总分大于预设值时,当超过时,则表示侦测到该发信器所传送的电信号。
20.一种发信器状态的侦测方法,其特征在于包含:
在第一时段内,侦测触控面板的多条第一电极与多条第二电极其中一条电极所接收到的第一电信号;以及
根据该第一电信号决定第一数字值,以表示该发信器的第一感测器的数字感测值的至少一部分。
21.根据权利要求20所述的侦测方法,其特征在于:更包含通过该多条第一电极与该多条第二电极传送灯塔信号,该灯塔信号的传送时间早于该第一时段。
22.根据权利要求20所述的侦测方法,其特征在于:其中该第一数字值用于表示该第一感测器的数字感测值以N进位制表示的第一位数,N大于或等于2。
23.根据权利要求22所述的侦测方法,其特征在于:其中该第一数字值包含至少N-1个状态值。
24.根据权利要求22所述的侦测方法,其特征在于:其中该第一数字值还包含冗余码、纠错码、检查码的其中之一或其任意组合。
25.根据权利要求22所述的侦测方法,其特征在于:其中该第一电信号的传送时间长度相应于该第一位数的值与单位时间长度。
26.根据权利要求22所述的侦测方法,其特征在于:其中该第一电信号的脉冲重复频率相应于该第一位数的值。
27.根据权利要求20所述的侦测方法,其特征在于:更包含在第二时段内,侦测该多条第一电极与该多条第二电极其中一条电极所接收到的第二电信号;以及根据该第二电信号决定第二数字值,以表示该发信器的该第一感测器的数字感测值以M进位制表示的第二位数,M大于或等于2。
28.根据权利要求27所述的侦测方法,其特征在于:其中M不等于N。
29.根据权利要求27所述的侦测方法,其特征在于:其中该第二数字值包含至少M-1个状态值。
30.根据权利要求27所述的侦测方法,其特征在于:其中该第二数字值还包含冗余码、纠错码、检查码的其中之一或其任意组合。
31.根据权利要求27所述的侦测方法,其特征在于:其中该第二电信号的传送时间长度相应于该第二位数的值与单位时间长度,该第一时段与该第二时段之间为不传送电信号的时段。
32.根据权利要求27所述的侦测方法,其特征在于:其中该第二电信号的脉冲重复频率相应于该第二位数的值。
33.根据权利要求32所述的侦测方法,其特征在于:其中该第一时段的长度等于该第二时段的长度。
34.根据权利要求20所述的侦测方法,其特征在于:更包含在第三时段内,侦测该多条第一电极与该多条第二电极其中一条电极所接收到的第三电信号;以及根据该第三电信号决定第三数字值,以表示该发信器的第二感测器的数字感测值。
35.根据权利要求34所述的侦测方法,其特征在于:其中该第三数字值更用于表示该发信器的第三感测器的数字感测值。
36.根据权利要求29所述的侦测方法,其特征在于其中该侦测多条第一电极与多条第二电极其中一条电极所接收到的第一电信号的步骤更包含:
滤波步骤用于滤除非所欲接收频率的噪声;
积分步骤用于对滤波后的信号进行取样;以及
比较步骤用于比较取样后的信号是否超过预设值,当超过时,则表示侦测到该发信器所传送的电信号。
37.根据权利要求36所述的侦测方法,其特征在于:其中该积分步骤包含使用双斜率积分器。
38.根据权利要求20所述的侦测方法,其特征在于:其中该侦测该多条第一电极与该多条第二电极其中一条电极所接收到的第一电信号的步骤包含将取样信号和所欲接收的频率信号相乘后进行加总,当总分大于预设值时,当超过时,则表示侦测到该发信器所传送的电信号。
39.一种触控系统,其特征在于包含:
发信器;
触控面板;以及
连接至该触控面板的多条第一电极与多条第二电极的触控处理装置,其中该发信器包含:
第一感测器;以及
连接至该感测器的发信器处理模块,其中该发信器处理模块用于在第一时段内发出第一电信号,其中该第一电信号用于表示该第一感测器的数字感测值的至少一部份,其中该触控处理装置包含:
信号侦测模块,用于在该第一时段内,侦测该多条第一电极与该多条第二电极其中一条电极所接收到的该第一电信号;以及
触控处理装置处理模块,用于接收来自该信号侦测模块的该第一电信号,并且根据该第一电信号决定第一数字值,以表示该第一感测器的数字感测值的至少一部分。
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