CN107015717A - 手写输入装置及其角度校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种手写输入装置及其角度校正方法。该角度校正方法，适用于一手写输入装置感应一位置指示器，包含：提供一倾斜角度对应表；侦测该位置指示器触碰该手写输入装置的一第一位置时所产生的一第一感应电压振幅；侦测距离该第一位置一预设距离的一第二位置处的一第二感应电压振幅；计算该第一感应电压振幅与该第二感应电压振幅的比例，进而产生振幅比值；及依据该振幅比值查询该倾斜角度对应表，以找出相对应的一倾斜角度；借此，根据该倾斜角度来调整该第一位置，或对所产生的该第一感应电压振幅做适当地补偿。即使触碰手写输入装置的边缘部份，也可经由查表而简单地校正出正确的倾斜角度，进而减少因为视差而影响实际出水轨迹的情形。

Description

手写输入装置及其角度校正方法

本申请是中国发明专利申请的分案申请，原案的发明名称是“手写输入装置及其角度校正方法”，原案的申请号是201010258190.9，原案的申请日是2010年8月18日。

技术领域

本发明涉及一种手写输入装置及其角度校正方法，特别是关于一种电子书的边缘倾斜角度校正方法。

背景技术

目前有多种触碰感测型的电脑输入装置，如平板电脑(Tablet PC)，用来结合电脑荧幕进行触碰式控制，该装置用以量测位置指示器(position pointer)的位置或手指触碰于感测表面上的位置，借以产生对应的座标,而与电脑装置进行互动。常见的触控装置使用电容式感测、电阻式感测、红外线感测、超音波感测与压电反压力感测…等多种感测技术来进行感测。

请参考图1，为传统电磁感应式触控装置的外观示意图。电磁感应式触控装置(以下简称触控装置)1用来搭配一电磁笔2使用。触控装置1具有一显示面板11以及一天线层(图中未示)，而天线层位于显示面板下方，用来接收电磁笔2所发射的电磁波讯号。当电磁笔2靠近显示面板11时，会发射电磁波，天线回路再根据收到的电磁波强弱程度来判断书写位置、笔迹、压力等资讯。然而，由于显示面板11位于天线层与电磁笔2之间，且显示面板11本身具有厚度，所以，会造成电磁笔2所发出的电磁波与天线层之间出现折射角，使得所呈现的游标位置与电磁笔2的笔头位置之间会发生视差(parallax)，且当电磁笔2越倾斜或当显示面板11的厚度越厚的时候，存在于游标与电磁笔2笔头之间的视差将会越严重。

鉴于上述，触控装置1在设计时，必须要搭配侦测电磁笔2的倾斜角度的机制，如此才能根据倾斜角度来对所呈现的笔迹位置进行适当的调整或补偿。目前常见的方式是利用天线层所感应的磁场电压比例来判断电磁笔2的倾斜角度，请一并参考图2(a)-(b)，为天线层所感应的磁场变化示意图。当电磁笔2垂直地靠近显示面板11时，在位置X-5-X5所感应到的电磁波讯号如图2(a)-(b)所示，其中，位置X0最靠近电磁笔2的笔尖，故电磁波最强，且讯号强度会依序且对称地向四周递减。借由侦测最大讯号位置(如位置X0)与其左右两侧位置(位置X-5或位置X5)所感应的电压值的比例，即可判断目前的电磁笔2的倾斜角度。

若电磁笔2靠近显示面板11上的A点，可使用上述方式来判断其倾斜角度，然而电磁笔2靠近B点时，由于B点在显示面板11的边缘处，天线层无法感应右侧(相当于位置X4,X5)的电压值，故无法有效地判断倾斜角度。

由此可见,上述现有的手写输入装置及其角度校正方法在产品结构、制造方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的手写输入装置及其角度校正方法,实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的手写输入装置及其角度校正方法存在的缺陷，而提供一种新的手写输入装置及其角度校正方法，所要解决的技术问题是使其能针对手写输入装置的边缘部份来有效地校正倾斜角度，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种角度校正方法，适用于一手写输入装置感应一位置指示器，该方法包含：提供一倾斜角度对应表；侦测该位置指示器触碰该手写输入装置的ㄧ第一位置时所产生的ㄧ第一感应电压振幅；侦测距离该第一位置一预设距离的ㄧ第二位置处的ㄧ第二感应电压振幅；计算该第一感应电压振幅与该第二感应电压振幅的比例，进而产生ㄧ振幅比值；及依据该振幅比值查询该倾斜角度对应表，以找出相对应的ㄧ倾斜角度；借此，根据该倾斜角度来调整该第一位置，或对所产生的该第一感应电压振幅做适当地补偿。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的角度校正方法，所述手写输入装置为一电磁感应式数字板。

前述的角度校正方法，所述手写输入装置具有一书写区，该书写区至少划分成一中央区域及一边缘区域，该角度校正方法还包括：判断该第一位置是否落于该中央区域中；及若上述判断为是，则根据该第一位置及该第二位置的感应电压值来推算该倾斜角度。

前述的角度校正方法，所述位置指示器为一电磁笔。

前述的角度校正方法，所述第一感应电压振幅与该第二感应电压振幅的差距越大，则查询该倾斜角度对应表而找出所对应的该倾斜角度就越大。

前述的角度校正方法，所述第一感应电压振幅与该第二感应电压振幅的差距越小，则查询该倾斜角度对应表而找出所对应的该倾斜角度就越小。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种手写输入装置，用来感应一位置指示器，该手写输入装置包含：一储存单元，用来储存一倾斜角度对应表；一感测模块，用来感测该位置指示器触碰该手写输入装置的ㄧ第一位置时所产生的ㄧ第一感应电压振幅，以及感测距离该第一位置一预设距离的ㄧ第二位置处的ㄧ第二感应电压振幅；及一微控制器，耦接于该储存单元与该感测模块之间，用来计算该第一感应电压振幅与该第二感应电压振幅的ㄧ振幅比值，并依据该振幅比值查询该倾斜角度对应表，以找出相对应的ㄧ倾斜角度；借此，根据该倾斜角度来调整该第一位置，或对所产生的该第一感应电压振幅做适当地补偿。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的手写输入装置，为一电磁感应式数字板。

前述的手写输入装置，所述位置指示器为一电磁笔。

前述的手写输入装置，所述电磁笔包含：一容置空间；一磁性元件,设置于该容置空间中；及一以多股线所绕成的线圈，其缠绕于该磁性元件的外表面上，用来产生磁场给该手写输入装置感应。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点及有益效果：

先统计位置指示器在不同倾斜角度下所产生的电压振幅的变化，来产生倾斜角度对应表，并利用感应电压振幅的比例关系从中找出对应的倾斜角度。借此，即使触碰手写输入装置的边缘部份，也可经由查表而简单地校正出正确的倾斜角度，进而减少因为视差而影响实际出水轨迹的情形。

综上所述，本发明一种手写输入装置及其角度校正方法，能针对手写输入装置的边缘部份来有效地校正倾斜角度。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果,诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1为传统电磁感应式触控装置的外观示意图。

图2(a)-(b)为天线层所感应的磁场变化示意图。

图3为本发明手写输入装置的具体实施例的架构示意图。

图4(a)-(b)、图4(c)-(d)、图4(e)-(f)为本发明右边缘的感应电压振福的具体实施例的示意图。

图5为本发明倾斜角度对应表的示意图。

图6为本发明角度校正方法的步骤流程图。

电磁感应式触控装置：1 电磁笔：2

显示面板：11 位置：X-5-X5

手写输入装置：3 显示面板：31

书写区：311 边缘区域：3111

中央区域：3113 位置指示器：4

储存单元：33 微控制器：35

感测模块：37 倾斜角度对应表：5

位置：X-5-X0 步骤：S601-S617

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的手写输入装置及其角度校正方法其具体实施方式、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

本发明所提出的手写输入装置及其边缘倾斜角度校正方法，是根据讯号的电压振幅比例来查表找出所对应的倾斜角度，故能针对手写输入装置的边缘部份来有效地校正倾斜角度。

首先,请参考图3,为本发明所揭示手写输入装置的具体实施例的架构示意图。所述的手写输入装置3用来感应一位置指示器(position pointer)4,并产生对应的座标。具体来说,手写输入装置3可为一电磁感应式数字板(digitizer)或任何电磁感应式的触控装置；而位置指示器4可为一电磁笔,其具有一笔型的容置空间,用来设置一磁性元件(图中未示)。而该磁性元件的外表面上通常缠绕一以多股线所绕成的线圈(图中未示),用来产生振荡(Oscillation),以便手写输入装置3计算出定位资讯。其中,所述位置指示器4的外观可以任意替代，且内部设计上还包括现有习知常用的元件，故不以该实施方式为限。

手写输入装置3包含一显示面板31、一储存单元33、一感测模块37以及一微控制器35。显示面板31具有一书写区311，其划分成一中央区域3113及一边缘区域3111。感测模块37用来感测位置指示器4接触的位置及产生的电压振幅，一具体实施例中，感测模块37具有一天线层，为网格状的天线回路，且位于显示面板31的下方。当位置指示器4靠近显示面板31时，感测模块37会感应出接触点四周的电压值，微控制器35便可依据感应到的电压值变化比例来判断位置指示器4的倾斜角度。

然而，若位置指示器4触碰显示面板31的边缘区域3111时，会有部分的电压值无法感应到。请参考图4，(a)-(b)、(c)-(d)、(e)-(f)为本发明所揭示右边缘的感应电压振福的具体实施例的示意图。当位置指示器4接触显示面板31的最右边缘时，由于触控点的右侧没有天线回路，故感测模块37仅会在位置X-5-X0感应到电压值及电压振幅强度,其中,位置X0最靠近位置指示器4，故电压振幅最强,且讯号强度会依序地向四周递减。值得注意的是,位置指示器4的倾斜角度会影响位置X-5或X-4的电压振幅变化，如图所示,图4(a)-(b)、图4(c)-(d)中的位置指示器4分别垂直地与向右倾斜地接近显示面板31，故同样在位置X-5上，前者会比后者所感应的电压振幅大；而当位置指示器4向左倾斜地接近显示面板31，如图4(e)-(f)所示，位置X-5上所感应的电压振幅强度亦会依据位置指示器4的倾斜角度而不同。同理可证，位置指示器4接触显示面板31的最左边缘时，亦会有上述的情形，故不再冗述。

鉴于上述特性，本发明因而统计在不同的倾斜角度下,位置指示器4的接触点(如位置X0)与接触点距离一预设距离处(如位置X-5)，两者所感应到的感应电压振幅的比例，进而获得一倾斜角度对应表5，如图5所示。具体实施例中，倾斜角度对应表5储存于储存单元33中。

在实际操作上,微控制器35耦接于储存单元33与感测模块37之间,当位置指示器4触碰显示面板31的第一位置(如位置X0)时，感测模块37会感测第一位置以及距离第一位置一预设距离的第二位置(如位置X-5)处所产生的第一感应电压振幅以及第二感应电压振幅。微控制器35便计算第一感应电压振幅与第二感应电压振幅的振幅比值，并依据计算出的振幅比值来查询倾斜角度对应表5，以找出相对应的倾斜角度。例如，若振幅比值为40，则经查表可判断出位置指示器4的倾斜角度为90度。其中，第一感应电压振幅与第二感应电压振幅的差距越大，则查询倾斜角度对应表5而找出所对应的倾斜角度就越大；而第一感应电压振幅与第二感应电压振幅的差距越小，则查询倾斜角度对应表5而找出所对应的倾斜角度就越小。借此，根据查到的倾斜角度来适当地调整位置指示器4的出水轨迹应显示于手写输入装置3的位置；或对感应到的第一感应电压振幅做适当地补偿,例如，在倾斜角度30度的情况，接触点感应的第一感应电压会略小(相较于倾斜角度90度)，故可适当地补偿。

值得注意的是，上述实施例是根据位置X0和位置X-5的天线回路所感应的电压振幅比值来产生倾斜角度对应表5，然而，亦可根据位置X0和位置X-4的天线回路所感应的电压振幅，或其他任何根据电压振幅变化情形来产生倾斜角度对应表5，故不以上述实施方式为限。

在本发明的具体实施例中，当位置指示器4触碰显示面板31的第一位置时，可先判断第一位置是否落于中央区域3113，若是，则可直接根据所感应的电压值变化来计算出倾斜角度；反之，则可利用本发明所揭露的方法来判断倾斜角度。当然，整个书写区31亦可都使用本发明提出的方法来判断倾斜角度，故不以上述实施方式为限。

最后,请参阅图6,该图为本发明所揭示角度校正方法的步骤流程图。其中相关的系统架构及请同时参阅图3-图5。如图6所示，所述的角度校正方法的步骤如下：

首先，提供一倾斜角度对应表5，储存于储存单元中(步骤S601)；接着，利用位置指示器4触碰(或接近)手写输入装置3的第一位置(如位置X0)(步骤S603)，微控制器35随即根据感测模块37感应的定位资讯来判断第一位置是否落于中央区域3113中(步骤S605)，若是，则根据现有习知感应电压值的方法来推算倾斜角度(步骤S607)，在此将不予以冗述。

若步骤S605的判断为否，则表示第一位置落于边缘区域3111，则感测模块37侦测触碰点的第一感应电压振幅(步骤S609)，并同时侦测距离第一位置一预设距离的第二位置处(如位置X-5)的第二感应电压振幅(步骤S611)，较佳地，所述的预设距离大约是4或5条天线回路的距离，且第二位置会比第一位置更接近中央区域3113。

接着,微控制器35计算第一感应电压振幅与第二感应电压振幅的比例,进而产生振幅比值(步骤S613)，并依据计算出的振幅比值来查询倾斜角度对应表5，以找出相对应的倾斜角度(步骤S615)。最后，根据查询到的倾斜角度来调整第一位置的出水轨迹，或对所产生的第一感应电压振幅大小做适当地补偿。

借由以上实例详述，当可知悉本发明提出的手写输入装置及其角度校正方法，先统计位置指示器在不同倾斜角度下所产生的电压振幅的变化,来产生倾斜角度对应表，并利用感应电压振幅的比例关系从中找出对应的倾斜角度。借此，即使触碰手写输入装置的边缘部份，也可经由查表而简单地校正出正确的倾斜角度，进而减少因为视差而影响实际出水轨迹的情形。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种角度检测方法，适用于手写输入装置感应位置指示器，所述位置指示器位于中央区域外部的边缘区域中，其特征在于，所述方法包含：

提供至少为所述边缘区域设计的倾斜角度对应表；

侦测所述位置指示器触碰所述手写输入装置的第一位置时所产生的第一感应电压振幅；

侦测距离所述第一位置一预设距离的第二位置处的第二感应电压振幅；

计算所述第一感应电压振幅与所述第二感应电压振幅的比例，或所述第一感应电压振幅与所述第二感应电压振幅之间的强度的差距；

当所述第一位置落于所述边缘区域时，依据所述振幅比值查询所述倾斜角度对应表，以找出相对应的倾斜角度。

2.根据权利要求1所述的角度检测方法，其特征在于，所述第一感应电压振幅与所述第二感应电压振幅之间的差距越大，则查询所述倾斜角度对应表而找出的所述倾斜角度就越大。

3.根据权利要求1所述的角度检测方法，其特征在于，所述第一感应电压振幅与所述第二感应电压振幅之间的差距越小，则查询所述倾斜角度对应表而找出的所述倾斜角度就越小。

4.根据权利要求1所述的角度检测方法，进一步包括：根据所述倾斜角度来调整所述第一位置，或对所产生的所述第一感应电压振幅做补偿。

5.根据权利要求1所述的角度检测方法，其中，所述手写输入装置包括电磁感应式数字板。

6.根据权利要求1所述的角度检测方法，其中，所述位置指示器包括电磁指示器装置。

7.一种手写输入装置，用来感应位置指示器，其特征在于，所述手写输入装置包含：

储存单元，用来储存至少为边缘区域设计的倾斜角度对应表；

感测模块，用来感测所述位置指示器触碰所述手写输入装置的第一位置时所产生的第一感应电压振幅，以及感测距离所述第一位置一预设距离的第二位置处的第二感应电压振幅；及

微控制器，耦接于所述储存单元与所述感测模块之间，用来计算所述第一感应电压振幅与所述第二感应电压振幅的振幅比值，或所述第一感应电压振幅与所述第二感应电压振幅之间的强度的差距，

其中，若所述第一位置落于所述边缘区域，则所述微控制器依据所述振幅比值查询所述倾斜角度对应表，以找出相对应的倾斜角度。