CN107422877A - 提供倾斜角与笔身轴向的触控笔与其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种提供倾斜角与笔身轴向的触控笔，包含：位于该触控笔笔尖的第一电极；环绕该第一电极的第二电极；第一按钮；以及连接至该第一电极、该第二电极与该按钮的控制模块，其中该控制模块用于根据该第一按钮的状态，分别令该第一电极与该第二电极在多个时段之中的每一个时段进行多个调变方式之一，其中该多个调变方式包含下列三种：令该第一电极发出电信号；令该第二电极发出电信号；以及令该第一电极与该第二电极同时发出电信号。本发明提供的技术方案能够在侦测主动触控笔相对于触控荧幕的位置以外，还能够侦测出主动触控笔相对于触控荧幕的轴向与/或倾斜角。

Description

提供倾斜角与笔身轴向的触控笔与其控制方法
技术领域
本发明是关于触控笔，特别是关于提供倾斜角与笔身轴向的触控笔。
背景技术
触控面板或荧幕(以后皆以触控荧幕代称)已经是现代电子系统的主要输出入装置之一。为了得到更精确的操控体验，触控笔取代手指作为触控媒介。而且，会主动发出信号的触控笔，因为能够让触控荧幕得到更好的信噪比，所以其操控精度能够较不会主动发出信号的被动触控笔来得好。
对于电子系统而言，如果能够侦测出主动触控笔相对于触控荧幕的轴心指向(轴向)与/或倾斜角，将能够提供使用者在使用主动触控笔时更多的控制选项，提供更多的输入选择与便利性。因此，亟需一种主动触控笔的结构与电信号控制方法，以及相应于上述主动触控笔的侦测方法，以便在侦测主动触控笔相对于触控荧幕的位置以外，尚能够侦测出主动触控笔相对于触控荧幕的轴向与/或倾斜角。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种新的提供倾斜角与笔身轴向的触控笔与其控制方法，所要解决的技术问题是在侦测主动触控笔相对于触控荧幕的位置以外，还能够侦测出主动触控笔相对于触控荧幕的轴向与/或倾斜角，从而更加适于实用。
本发明提供一种提供倾斜角与笔身轴向的触控笔，包含：作为该触控笔笔尖的第一电极；环绕该第一电极的第二电极，其中该第一电极与该第二电极的电性不耦合；以及连接该第一电极与该第二电极的控制模块，其中该控制模块在第一时段令该第一电极发出第一时段电信号，并且令该第二电极连接至直流电位，该控制模块更在第二时段令该第一电极发出第二时段电信号，并且令该第二电极的电位浮动。
本发明提供一种触控笔的控制方法，用于提供触控笔的倾斜角与笔身轴向，该触控笔包含作为该触控笔笔尖的第一电极与环绕该第一电极的第二电极，其中该第一电极与该第二电极的电性不耦合，该控制方法包含：在第一时段令该第一电极发出第一时段电信号，并且令该第二电极连接至直流电位；以及在第二时段令该第一电极发出第二时段电信号，并且令该第二电极的电位浮动。
本发明提供一种能够侦测触控笔的倾斜角与笔身轴向的触控控制装置，包含：连接至触控面板的感测电路，其中该触控面板包含多条第一触控电极与多条第二触控电极，该多条第一触控电极与该多条第二触控电极形成多个感测点；以及连接至该感测电路的处理模块，该处理模块在第一时段令该感测电路侦测该触控笔的第一电极所发出的第一时段电信号，在第二时段令该感测电路侦测该触控笔的该第一电极与第二电极所发出的第二时段电信号，以及根据该第一时段与该第二时段的侦测结果，判断出该触控笔的倾斜角与笔身轴向，其中该第二电极环绕该第一电极，该第一电极与该第二电极的电性不耦合。
本发明所提供一种能够侦测触控笔的倾斜角与笔身轴向的控制方法的流程示意图。该控制方法包含但不限于以下的步骤：在第一时段令感测电路通过触控面板侦测该触控笔的第一电极所发出的第一时段电信号；在第二时段令该感测电路通过该触控面板侦测该触控笔的该第一电极与第二电极所发出的第二时段电信号；以及根据该第一时段与该第二时段的侦测结果，判断出该触控笔的倾斜角与笔身轴向。其中该第二电极环绕该第一电极，该第一电极与该第二电极的电性不耦合。
本发明提供一种能够侦测触控笔的倾斜角与笔身轴向的触控系统，该触控系统包含：触控笔，包含控制模块；位于笔尖处的第一电极与环绕该第一电极的第二电极，其中该第一电极与该第二电极的电性不耦合，该控制模块在第一时段令该第一电极发出第一时段电信号，并且令该第二电极连接至直流电位，该控制模块更在第二时段令该第一电极发出第二时段电信号，并且令该第二电极的电位浮动；触控面板；以及触控控制装置。该触控面板包含多条第一触控电极与多条第二触控电极，该多条第一触控电极与该多条第二触控电极形成多个感测点。该触控控制装置包含：连接至该触控面板的感测电路；以及连接至该感测电路的处理模块。该处理模块在该第一时段令该感测电路侦测该触控笔的该第一电极所发出的该第一时段电信号，在该第二时段令该感测电路侦测该触控笔的该第一电极与第二电极所发出的该第二时段电信号，以及根据该第一时段与该第二时段的侦测结果，判断出该触控笔的倾斜角与笔身轴向。
本发明提供一种提供倾斜角与笔身轴向的触控笔，包含：位于该触控笔笔尖的第一电极；环绕该第一电极的第三电极；环绕该第三电极的第二电极，其中该第一电极、该第二电极与该第三电极的电性不耦合，该第三电极连接至地面电位，用于屏蔽该第一电极与该第二电极；以及连接该第一电极与该第二电极的控制模块，其中该控制模块在第一时段令该第一电极发出第一时段电信号，在第二时段令该第一电极与该第二电极发出第二时段电信号。
本发明提供一种提供倾斜角与笔身轴向的触控笔的控制方法，其中该触控笔包含作为该触控笔笔尖的第一电极、环绕该第一电极的第三电极、环绕该第三电极的第二电极，其中该第一电极、该第二电极与该第三电极的电性不耦合，该第三电极连接至地面电位，用于屏蔽该第一电极与该第二电极，该控制方法包含：在第一时段，令该第一电极发出第一时段电信号；以及在第二时段令该第一电极与该第二电极发出第二时段电信号。
本发明提供一种能够侦测触控笔的倾斜角与笔身轴向的触控系统，该触控系统包含：触控笔；触控面板；以及触控控制装置。该触控笔包含：位于该触控笔笔尖的第一电极；环绕该第一电极的第三电极；环绕该第三电极的第二电极，其中该第一电极、该第二电极与该第三电极的电性不耦合，该第三电极连接至地面电位，用于屏蔽该第一电极与该第二电极；以及连接该第一电极与该第二电极的控制模块，其中该控制模块在第一时段令该第一电极发出第一时段电信号，在第二时段令该第一电极与该第二电极发出第二时段电信号。该触控面板包含多条第一触控电极与多条第二触控电极，该多条第一触控电极与该多条第二触控电极形成多个感测点。该触控控制装置包含：连接至该触控面板的感测电路；以及连接至该感测电路的处理模块。该处理模块在该第一时段令该感测电路侦测该触控笔的该第一电极所发出的该第一时段电信号，在该第二时段令该感测电路侦测该触控笔的该第一电极与第二电极所发出的该第二时段电信号，以及根据该第一时段与该第二时段的侦测结果，判断出该触控笔的倾斜角与笔身轴向。
本发明提供一种提供倾斜角与笔身轴向的触控笔，包含：位于该触控笔笔尖的第一电极；环绕该第一电极的第二电极；环绕该第二电极的第三电极，其中该第一电极与该第三电极的电性不耦合，该第二电极与该第三电极的电性不耦合；以及连接该第一电极、该第二电极与该第三电极的控制模块，其中该控制模块在第一时段令该第一电极与该第二电极发出第一时段电信号，并且令该第三电极连接至直流电位；在第二时段令该第一电极与该第二电极发出第二时段电信号，并且令该第三电极的电位浮动。
本发明提供一种提供倾斜角与笔身轴向的触控笔的控制方法，其中该触控笔包含位于该触控笔笔尖的第一电极；环绕该第一电极的第二电极；以及环绕该第二电极的第三电极，其中该第一电极与该第三电极的电性不耦合，该第二电极与该第三电极的电性不耦合，该控制方法包含：在第一时段令该第一电极与该第二电极发出第一时段电信号，并且令该第三电极连接至直流电位；以及在第二时段令该第一电极与该第二电极发出第二时段电信号，并且令该第三电极的电位浮动。
本发明提供一种能够侦测触控笔的倾斜角与笔身轴向的触控系统，该触控系统包含：触控笔；触控面板；以及触控控制装置。该触控笔包含： 位于该触控笔笔尖的第一电极；环绕该第一电极的第二电极；环绕该第二电极的第三电极，其中该第一电极与该第三电极的电性不耦合，该第二电极与该第三电极的电性不耦合；以及连接该第一电极、该第二电极与该第三电极的控制模块，其中该控制模块在第一时段令该第一电极与该第二电极发出第一时段电信号，并且令该第三电极连接至直流电位；在第二时段令该第一电极与该第二电极发出第二时段电信号，并且令该第三电极的电位浮动。该触控面板包含多条第一触控电极与多条第二触控电极，该多条第一触控电极与该多条第二触控电极形成多个感测点。该触控控制装置包含：连接至该触控面板的感测电路；以及连接至该感测电路的处理模块。该处理模块在该第一时段令该感测电路侦测该触控笔所发出的该第一时段电信号，在该第二时段令该感测电路侦测该触控笔所发出的该第二时段电信号，以及根据该第一时段与该第二时段的侦测结果，判断出该触控笔的倾斜角与笔身轴向。
本发明提供一种提供倾斜角与笔身轴向的触控笔，包含：位于该触控笔笔尖的第一电极；环绕该第一电极的第二电极；第一按钮；以及连接至该第一电极、该第二电极与该按钮的控制模块，其中该控制模块用于根据该第一按钮的状态，分别令该第一电极与该第二电极在多个时段之中的每一个时段进行多个调变方式之一，其中该多个调变方式包含下列三种：令该第一电极发出电信号；令该第二电极发出电信号；以及令该第一电极与该第二电极同时发出电信号。
本发明提供一种提供倾斜角与笔身轴向的触控笔的控制方法，其中该触控笔包含位于该触控笔笔尖的第一电极、环绕该第一电极的第二电极、第一按钮，该控制方法包含：读取该第一按钮的状态；以及根据该按钮的状态，分别令该第一电极与该第二电极在多个时段之中的每一个时段进行多个调变方式之一，其中该多个调变方式包含下列三种：令该第一电极发出电信号；令该第二电极发出电信号；以及令该第一电极与该第二电极同时发出电信号。
本发明提供一种能够侦测触控笔的倾斜角与笔身轴向的触控控制装置，其中该触控笔包含位于该触控笔笔尖的第一电极、环绕该第一电极的第二电极与第一按钮，该触控控制装置包含：连接至触控面板的感测电路，其中该触控面板包含多条第一触控电极与多条第二触控电极，该多条第一触控电极与该多条第二触控电极形成多个感测点；信号强度侦测电路；以及连接至该感测电路与该信号强度侦测电路的处理模块，该处理模块用于：在多个时段令该感测电路接收该触控笔所发出的电信号；令该信号强度侦测电路分别计算该多个时段的电信号强度大小，借以判断出该触控笔所使用的调变时序，其中该调变时序包含多个调变方式，每一个该时段使用一 种该调变方式；根据该调变时序，判断出该第一按钮的状态；以及根据该多个时段的电信号，判断出该触控笔的倾斜角与笔身轴向，其中该多个调变方式包含下列三种：令该第一电极发出电信号；令该第二电极发出电信号；以及令该第一电极与该第二电极同时发出电信号。
本发明提供一种能够侦测触控笔的倾斜角与笔身轴向的控制方法，其中该触控笔包含位于该触控笔笔尖的第一电极、环绕该第一电极的第二电极与第一按钮，该控制方法更包含：在多个时段令感测电路通过触控面板接收该触控笔所发出的电信号；令信号强度侦测电路分别计算该多个时段的电信号强度大小，借以判断出该触控笔所使用的调变时序，其中该调变时序包含多个调变方式，每一个该时段使用一种该调变方式；根据该调变时序，判断出该第一按钮的状态；以及根据该多个时段的电信号，判断出该触控笔的倾斜角与笔身轴向，其中该多个调变方式包含下列三种：令该第一电极发出电信号；令该第二电极发出电信号；以及令该第一电极与该第二电极同时发出电信号。
本发明提供一种能够侦测触控笔的倾斜角与笔身轴向的触控系统，包含：该触控笔；触控面板；以及连接该触控面板的触控控制装置。该触控笔包含：位于该触控笔笔尖的第一电极；环绕该第一电极的第二电极；以及第一按钮。该触控面板包含多条第一触控电极与多条第二触控电极，该多条第一触控电极与该多条第二触控电极形成多个感测点。该触控控制装置包含：连接至触控面板的感测电路；信号强度侦测电路；以及连接至该感测电路与该信号强度侦测电路的处理模块，该处理模块用于：在多个时段令该感测电路接收该触控笔所发出的电信号；令该信号强度侦测电路分别计算该多个时段的电信号强度大小，借以判断出该触控笔所使用的调变时序，其中该调变时序包含多个调变方式，每一个该时段使用一种该调变方式；根据该调变时序，判断出该第一按钮的状态；以及根据该多个时段的电信号，判断出该触控笔的倾斜角与笔身轴向，其中该多个调变方式包含下列三种：令该第一电极发出电信号；令该第二电极发出电信号；以及令该第一电极与该第二电极同时发出电信号。
根据上述的各个实施例，本发明揭露了许多主动触控笔的结构与电信号控制方法，以及相应于上述主动触控笔的侦测方法，以便在侦测主动触控笔相对于触控面板的位置以外，尚能够侦测出主动触控笔相对于触控面板的笔身轴向与/或倾斜角。在某些实施例中，还能够侦测主动触控笔所属按钮的状态，以及主动触控笔笔尖所受的压力值。依据本发明的实施例，可以提供给应用软件更多关于触控笔的信息，使得应用软件能根据这些信息提供更好的使用者体验，以及提供使用者关于触控笔更多的控制功能。
附图说明
图1(a)～图1(d)为根据本发明实施例的四种电极形状的触控笔头的示意图。
图2(a)～图2(b)根据本发明实施例的触控笔在最低倾斜角的示意图。
图3(a)～图3(b)为根据本发明实施例的触控控制器以二维度感测资讯或影像来侦测触控笔轴向的示意图。
图4为根据本发明实施例的触控控制器以二个轴向的一维度感测资讯来侦测触控笔轴向的示意图。
图5为根据本发明一个实施例的触控笔的方框示意图。
图6为根据本发明实施例的第一电极与第二电极发出电信号的调变表格。
图7为根据本发明实施例的调变时序示意图。
图8(a)～图8(b)为根据本发明一个实施例的触控笔的笔头段的剖面图与前视图。
图9(a)～图9(b)为根据本发明一个实施例的触控笔的笔头段的剖面图与前视图。
图10(a)～图10(d)为根据本发明实施例的四种电极形状的触控笔头的示意图。
图11为根据本发明一个实施例的触控笔的方框图。
图12为根据本发明一个实施例的触控笔的控制方法的流程示意图。
图13为根据本发明一个实施例的触控系统的示意图。
图14为本发明所提供一种能够侦测触控笔的倾斜角与笔身轴向的控制方法的流程示意图。
图15为根据本发明一个实施例的触控笔的方框示意图。
图16为根据本发明一个实施例的触控笔控制方法的流程示意图。
图17为根据本发明一个实施例的触控笔的方框示意图。
图18为根据本发明一个实施例的触控笔控制方法的流程示意图。
图19为根据本发明一个实施例的触控笔的示意图。
图20为根据本发明一个实施例的四种调变方式的示意图。
图21为根据本发明一个实施例的调变时序的示意图。
图22为根据本发明一个实施例的触控笔的控制方法的流程示意图。
图23为根据本发明一个实施例的触控控制装置的处理方法的流程示意图。
【主要元件符号说明】
100：触控笔 110、110d：第一电极
120、120a、120b、120c、120e：第二电极 210：第一电极投影线
211：第一电极前投影线 212：第一电极后投影线
220a、220e：第二电极投影线 221：第二电极前投影线
222：第二电极后投影线 230：中心轴线
250：间隔元件 251：长度
280a、280b：投影线 290：触控荧幕
300：触控荧幕290的仰视图 320：笔尖位置
330：第二电极投影区 340：投影向量
350：影像 360a、350b、350c：假笔身向量
410：第一轴向 411：第一轴向笔尖坐标
412：第一轴向坐标 420：第二轴向
421：第二轴向笔尖坐标 422：第二轴向坐标
430：笔身向量 431：笔尖位置或第一位置
432：第二位置 441：一维度感测资讯
442：一维度感测资讯 451：一维度感测资讯
452：一维度感测资讯 461：第一向量
462：第三向量 471：第二向量
472：第四向量 511：第一信号源
512：第二信号源 513：第三信号源
521：第一电容 522：第二电容
523：环状电容 530：控制电路
531：按钮 532：按钮
601：第一调变方式 602：第二调变方式
603：第三调变方式 604：第四调变方式
701：第一调变时序 702：第二调变时序
703：第三调变时序 800：触控笔
830：第三电极 900：触控笔
930：第三电极 1000：触控笔
1010a、1010b、1010c、1010d：第一电极
1020a、1020b、1020c、1020d：第二电极
1110：侦测电路 1120：控制模块
1210～1230：步骤 1300：触控系统
1310：触控面板 1311：第一触控电极
1312：第二触控电极 1320：触控控制装置
1321：感测电路 1322：驱动电路
1323：处理模块 1324：信号强度侦测电路
1410～1430：步骤 1500：触控笔
1510：侦测电路 1520：控制模块
1610～1630：步骤 1700：触控笔
1710：侦测电路 1720：控制模块
1810～1830：步骤 1900：触控笔
1910：侦测电路 1920：控制模块
1930：第一按钮 1940：第二按钮
2101：第一调变时序 2102：第二调变时序
2210～2230：步骤 2310～2350：步骤
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，本发明亦可以广泛地运用在其他的实施例施行。本发明的范围并不受所述实施例的限定，乃以申请专利所要保护的范围为准。而为提供更清楚的描述及使熟悉该项技艺者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而绘图，某些尺寸与其他相关尺度的比例会被突显而显得夸张，且不相关的细节部分亦未完全绘出，以求图示的简洁。
在本发明的一个实施例中，为了取得触控笔的轴向与/或倾斜角，提供了一种具有两个邻接电极的触控笔100。如图1(a)～图1(d)所示，其为根据本发明实施例的四种电极形状的触控笔头的示意图。在图1(a)～图1(d)当中，笔尖或第一电极110为导体，可以是导电橡胶，或可以是导电纤维的集束。在笔尖之后的是第二电极或是环状电极120，其为导体，但与第一电极110并不相连。
第二电极120可以是金属，也可以是金属镀膜，或是其他形式的导体。第二电极120可以是环绕笔身，也可以包含多个电极，组合起来环绕笔身。在图1(a)～图1(d)的实施例当中，第一电极110的后端被第二电极120环绕其中。第二电极120的剖面可以具有多种形状，如图1(a)～1(c)分别所示的第二电极120(a)～120(c)。在触控笔100的轴线投影上，第一电极110与第二电极120是相邻的。在图1(d)的实施例当中，第一电极110d的笔头形状与其他第一电极110不同。本发明并不限定第二电极120的剖面形状，也不限定第一电极110的笔头形状。
在一个实施例中，该触控笔100令第一电极110发出电信号时，可以同时令第二电极120连接到地面电位或某一直流电位。类似地，在另一个实施例中，当令第二电极120发出电信号时，可以同时令第一电极110连接到地面电位。此举是用于避免第一电极110与第二电极120之间发生串话(crosstalk)的互相感应，还可以用于避免触控荧幕通过第一电极110来感应第二电极120所发出的电信号，或是用于避免触控荧幕通过第二电极120 来感应第一电极110所发出的电信号。
在一个实施例中，在第一时段中，该触控笔100令第一电极110发出电信号时，可以同时令第二电极120连接到地面电位或某一直流电位。此举是用于避免第一电极110与第二电极120之间发生串话(crosstalk)的互相感应，还可以用于避免触控荧幕通过第二电极120来感应第一电极110所发出的电信号。
在第二时段中，该触控笔100令第一电极110发出电信号时，可以同时令第二电极120的电位浮动。如此一来，第一电极110所发出的电信号将会感应到第二电极120，使得第二电极120与第一电极110之间发生串话。此举也将令触控荧幕通过第二电极120感应到第一电极110所发出的电信号。
在此实施例当中，第一时段可以和第二时段连续地交替进行，本发明也不限定哪一个时段首先实施，也不限定哪一个时段的时间较长。也就是说触控笔100可以持续令第一电极110发出电信号，但交替地令第二电极120连接到地面电位或某一直流电位，以及令第二电极120的电位浮动。
在一个实施例中，可以只实施第一时段，该触控笔100即可作为普通的主动触控笔。在另一个实施例中，也可以只实施第二时段，该触控笔100与触控荧幕之间所造成的电容性效应可以被判断出其轴向与/或倾斜角。
请参考图2(a)～图2(b)如示，其为根据本发明实施例的触控笔在最低倾斜角的示意图。图2(a)～图2(b)所示的实施例用于详细介绍第一电极110与第二电极120之间的距离限制。该触控笔100的第一电极110接触到触控荧幕290，该触控笔100的中心轴线230与触控荧幕290形成最低倾斜角240。当中心轴线230与触控荧幕290的夹角小于该最低倾斜角240时，该触控笔100的第一电极110将无法接触触控荧幕290。
图2(a)的触控笔100为图1(a)所示的实施例，但可以适用于图1(b)～图1(d)以及其他的实施例。
在图2(a)当中，第一电极110在触控荧幕290的投影范围，介于第一电极前投影线211与第一电极后投影线212之间。换言之，第一电极110投影于触控荧幕290的是第一电极投影线210。第二电极120在触控荧幕290的投影范围，介于第二电极前投影线221与第二电极后投影线222之间。换言之，第二电极110投影于触控荧幕290的是第二电极投影线220a。第一电极投影线210和第二电极投影线220a是相连的，两者可以联集为投影线280a。
图2(b)与图2(a)的差异在于，图2(a)的第一电极110与第二电极120a是相邻的，而图2(b)的第一电极110与第二电极120e投影在触控笔100的中心轴线230上并非相邻的，两者之间夹有间隔元件250。间隔元件250同样可以环绕第一电极110，投影在中心轴线230上的是长度251。
在图2(b)当中，第一电极110在触控荧幕290的投影范围，介于第一电 极前投影线211与第一电极后投影线233之间。第一电极110投影于触控荧幕290的是第一电极投影线210。第二电极120e在触控荧幕290的投影范围，介于第二电极前投影线233与第二电极后投影线222之间。第二电极110投影于触控荧幕290的是第二电极投影线220e。
如图2(b)所示，第一电极后投影线233即为第二电极前投影线233。第一电极投影线210和第二电极投影线220e是相连的，两者可以联集为投影线280b，但两者的交集为空集合。换言之，图2(b)所示实施例的触控笔100处于最低倾斜角时，第一电极110与第二电极120e在触控荧幕290的投影线相连，但其投影线不重迭，且第一电极110与第二电极120e在中心轴线230的投影仍相距长度251。根据本发明实施例，触控笔100的中心轴线230与触控荧幕290的夹角大于或等于最低倾斜角时，第一电极110与第二电极120e在触控荧幕290的投影线可以相连。在上述情况时，第一电极110与第二电极120e可以无需接触触控荧幕290，第一电极110与第二电极120e在触控荧幕290的投影线仍能相连。
请参考图3(a)～图3(b)所示，其为根据本发明实施例的触控控制器以二维度感测资讯或影像来侦测触控笔100轴向的示意图。图3(a)是触控荧幕290的仰视图，根据本发明实施例的触控笔100接近或触碰到触控荧幕290，其触控笔100的笔尖或第一电极110尖端位于笔尖位置320。
触控荧幕290的各电极连接到未示出的触控控制器。在某些实施例当中，触控荧幕290包含多条平行的第一触控电极与多条平行的第二触控电极，第一触控电极与第二触控电极交错形成多个感测点。该触控控制器可以利用各种方式，取得这些多个感测点的二维度感测资讯，每个感测资讯即对应到一个感测点。因此，该二维度感测资讯可以视为一个影像。在某些实施例中，该触控控制器可以利用与触控笔100同步的方式，来得到二维度感测资讯。比方说，当触控控制器轮流令第一触控电极发出驱动信号时，触控笔100将会根据所收到的驱动信号的触发来发出电信号。该电信号可以和驱动信号相关或无关。当电信号和驱动信号相关时，两者可以相差一定量的相位。
图3(b)为根据本发明实施例的二维度感测资讯的示意图。根据触控控制器所测得的影像350，可以得知笔尖位置320(即第一电极投影区)与/或第二电极投影区330。在某些实施例中，触控控制器可以在第一次扫描触控荧幕290后得到笔尖位置320，第二次扫描触控荧幕290后得第二电极投影区330，与/或第三次扫描触控荧幕290后得到笔尖位置320与第二电极投影区330。如果要进行多次扫描，触控控制器可以将多个影像进行联集得到图3(b)所示的影像350，其具有笔尖位置320(即第一电极投影区)与第二电极投影区330。
如图2(a)～图2(b)的实施例所述，由于第一电极110与第二电极120的投影线会相连，因此第一电极投影区320与第二电极投影区330也会相连。触控控制器可以从第一电极投影区320与第二电极投影区330的投影轴线，计算出触控笔100的投影向量340。触控控制器可以从第二电极投影区330的重心位置、形状、中心位置、面积或其他特性，以及笔尖位置320，计算或查表得出触控笔100的倾斜角。
值得注意的是，在图3(b)的影像350当中，也有其他以黑点表示的噪声。笔尖位置320与这些噪声分别形成假笔身向量360a～360c。然而，由于这些噪声与笔尖位置320之间并没有相连，所以触控控制器可以判断出这些信号是噪声，和笔尖位置320所形成的是假的笔身向量360a～360c。若没有图2(a)～图2(b)所示的第一电极110与第二电极120在最低倾斜角时的投影关系，将无法根据影像350排除掉假的笔身向量360a～360c与相应的噪声。
请参考图4所示，其为根据本发明实施例的触控控制器以二个轴向的一维度感测资讯来侦测触控笔100轴向的示意图。和图3(a)～图3(b)实施例的触控控制器不同，图4的触控控制器会对平行于第二轴向420的所有第一触控电极进行侦测触控笔100的电信号，得到的结果可以是一维度感测资讯441或442。触控控制器会对平行于第一轴向410的所有第二触控电极进行侦测触控笔100的电信号，得到的结果可以是一维度感测资讯451或452。可以很清楚地看到，图4的侦测结果是两条相对于第一轴向410与第二轴向420的一维度感测资讯，而非如图3(b)所示的影像或二维度感测资讯。
当触控笔100的第一电极110发出电信号时，触控控制器得到的是一维度感测资讯441与451。根据一维度感测资讯441与451内的有效信号，触控控制器可以得到第一轴向410上的第一轴向笔尖坐标411与第二轴向420上的第二轴向笔尖坐标421。第一轴向笔尖坐标411与第二轴向笔尖坐标421即为笔尖位置或第一位置431。
当触控笔100的第一电极110与第二电极120同时发出电信号时，触控控制器得到的是一维度感测资讯442与452。根据一维度感测资讯441与451内的有效信号，触控控制器可以得到第一轴向410上的第一轴向坐标412与第二轴向420上的第二轴向坐标422。第一轴向坐标412与第二轴向坐标422即为第二位置432。
在一个实施例中，根据第一位置431与第二位置432所组成的笔身向量430，可以知道笔身的轴向。再根据笔身向量430的长度，可以计算或查表得出触控笔100的倾斜角。而从另一角度来看，笔身向量430是由第一轴向的分量(亦即坐标411与412的差值)与第二轴向的分量(亦即坐标421与422的差值)所组成。在其他的实施例中，可以不使用坐标411与412的差值以及坐标421与422的差值来计算笔身向量430和倾斜角。
在另一个实施例中，一维度感测资讯441的有效信号投影于第一轴向410的范围为第一向量461，一维度感测资讯451的有效信号投影于第二轴向420的范围为第二向量471。可以利用第一向量461与第二向量471来计算笔身向量430和倾斜角。
在更一个实施例中，可以将第一向量461的起始点设于第一轴向笔尖坐标411，以便形成第三向量462，还可以将第二向量471的起始点设于第二轴向笔尖坐标421，以便形成第四向量472。可以利用第三向量462与第四向量472来计算笔身向量430和倾斜角。
在某一个实施例中，可以计算一维度感测资讯441的重心位置与一维度感测资讯451的重心位置分别作为第五向量与第六向量的起点。接着，再计算一维度感测资讯442的重心位置与一维度感测资讯452的重心位置分别作为第五向量与第六向量的终点。可以根据第五向量与第六向量来计算笔身向量430和倾斜角。
请参考图5所示，其为根据本发明一个实施例的触控笔100的方框示意图。图5的大部分和中国台湾专利申请案号103138889号以及相关的美国专利申请案2015/0153845的图5相同，可以参考所述申请案的图5及其相关的各实施例的说明，在此不再赘述。
图5和中国台湾103138889号申请案的图5不同之处在于，触控笔100包含一个以上的按钮，如按钮531与/或按钮532。这两个按钮531与532可以分别为笔杆(Barrel)按钮或橡皮擦(Eraser)按钮。这两个按钮531与532连接到控制电路530，该控制电路530再通过多个控制线路来控制开关Sw1～Sw6的短路与开路。
在’889申请案中，已经详尽说明了如何利用开关Sw1与Sw2来控制第一电极110通过第一电容521连接到第一信号源511或地面电位。可以利用开关Sw3与Sw4来控制第一电极110通过第二电容522连接到第二信号源521或地面电位。可以利用开关Sw5与Sw6来控制第二电极120通过第三电容523连接到第三信号源531或地面电位。
根据’889申请案的实施例，该触控笔100所受到的笔尖压力值，可以通过触控控制器接收与分析来自第一电极110的电信号而得出，在此不加赘述。
在一个实施例中，该控制电路530可以是主动元件，如微处理器或嵌入式处理器，利用软件或固件来控制上述的开关Sw1～Sw6。在另一个实施例中，该控制电路530可以是逻辑电路，无须使用软件即可以根据按钮531与/或按钮532的状态，来控制上述的开关Sw1～Sw6。至于要令开关Sw1～Sw6何时开关，即上述的软件或逻辑电路要如何设计，请参考图6与图7的实施例。
请参考图6所示，其为根据本发明实施例的第一电极110与第二电极120 发出电信号的调变表格。由于有两个电极可以发出电信号，因此调变方式有四种，但扣除都不发出信号的调变方式，剩下的调变方式为三种。
第一调变方式601令第一电极110发出电信号，第二电极120不发出电信号。第二调变方式602令第二电极120发出电信号，第一电极110不发出电信号。第三调变方式603令第一电极110与第二电极120同时发出电信号。由于第一电极110的投影面积小，所以触控感测器在这三种调变方式时，所感应到的总信号强度的排序依次为第三调变方式603、第二调变方式602与第一调变方式601。
第一调变方式601可以令触控控制器找到如图3(a)的笔尖位置320，或图4的一维度感测资讯441与451，进而找到笔尖位置431。除了得知笔尖位置以外，如图5的实施例所示，第一电极110发出的电信号包含来自第一信号源511与第二信号源521的信号。触控控制器接收与分析来自第一电极110的电信号而得出该触控笔100所受到的笔尖压力值。
第二调变方式602可以令触控控制器找到如图3(b)的第二投影区330，或是图4实施例的两个一维度感测资讯。单靠第二投影区330的形状，触控控制器可以得知触控笔的笔身指向与倾斜角。
第三调变方式603可以令触控控制器找到如图3(b)的笔尖位置320与第二投影区330，以及如图4的一维度感测资讯442与452。
在一个实施例中，通过第一调变方式601与第三调变方式603，触控控制器可以得知笔尖位置、笔尖压力值、笔身轴向与倾斜角。在另一个实施例中，通过第二调变方式602与第三调变方式603，触控控制器可以得知笔尖位置、笔身轴向与倾斜角。在更一个实施例中，通过第一调变方式601与第二调变方式602，触控控制器可以得知笔尖位置、笔尖压力值、笔身轴向与倾斜角。因此，通过两种或两种以上调变方式，触控控制器至少可以得知笔尖位置、笔身轴向与倾斜角。若包含第一调变方式601，触控控制器还可以得知笔尖压力值。当触控笔尖没有受到压力时，亦即触控笔100悬浮在触控荧幕290之上时，只需要两种调变方式，触控控制器可以得知笔尖位置、笔尖压力值、笔身轴向与倾斜角。换言之，如果分别在三个时段T1、T2、T3分别提供这三种调变方式601～603，触控控制器必定可以得知笔尖位置、笔尖压力值、笔身轴向与倾斜角。
但触控控制器要如何得知上述按钮531与532的状态呢？请参考图7所示，其为根据本发明实施例的调变时序示意图。假设没有任何按钮被按下时，实施例1的时序701的三个时段会分别以调变方式601、602、603的顺序发出。触控控制器会先根据这三个时段所收到的信号强度大小来排序，发现三个时段的信号强度依序为小、中、大。触控控制器知道在实施例1当中，以上述信号强度小中大排列的调变方式，依序为601、602与603时，并没有 任何按钮被按下。并且根据这些调变方式的部分或全部，可以得知笔尖位置、笔尖压力值、笔身轴向与倾斜角。换言之，触控控制器能够得知按钮状态、笔尖位置、笔尖压力值、笔身轴向与倾斜角。
类似地，在时序701所对应的实施例中，若所收到三个时段的信号强度依序为中、小、大，则触控控制器可以知道调变方式依序为602、601、603，即橡皮擦按钮被按下。据此，根据这些调变方式的部分或全部，触控控制器能够得知按钮状态、笔尖位置、笔尖压力值、笔身轴向与倾斜角。
同样地，在时序701所对应的实施例中，若所收到三个时段的信号强度依序为大、中、小，则触控控制器可以知道调变方式依序为603、602、601，即笔杆按钮被按下。据此，根据这些调变方式的部分或全部，触控控制器能够得知按钮状态、笔尖位置、笔尖压力值、笔身轴向与倾斜角。
本领域的普通技术人员可以理解到，图7所示的时序2与3仅仅为另外两个实施例，还可以变化出更多不同实施例的时序令触控控制器能够得知按钮状态、笔尖位置、笔尖压力值、笔身轴向与倾斜角。
本领域的普通技术人员还可以理解到，当触控笔100只有一个按钮时，则只需要两个时段即可以呈现两种调变方式。比方说，当该按钮没被按下时，第一时段采用第一调变方式601，第二时段采用第三调变方式603。当该按钮被按下时，第一时段采用第三调变方式603，第二时段采用第一调变方式601。反之，也可以是当该按钮被按下时，第一时段采用第一调变方式601，第二时段采用第三调变方式603。当该按钮没被按下时，第一时段采用第三调变方式603，第二时段采用第一调变方式601。
从另一个角度来看，图5所示的控制电路530的设计，即可以根据图7所示的实施例来设计。
在本发明另一个实施例中，还可以使用一种分时调变机制来控制第一电极110与第二电极120，以便令触控控制器能够分辨出触控笔100的笔身轴向。该分时调变机制包含了两个时段，但本发明并不限定这两个时段的先后顺序。
在第一时段，令第一电极110发出电信号，而令第二电极120接地。如此一来，第二电极120会造成对所环绕的第一电极110造成屏蔽效应。触控控制器在此第一时段得到的是笔头位置(第一电极投影区)。
在第二时段，令第一电极110发出电信号，而令第二电极120的电位浮动。第二电极120会感应到所环绕的第一电极110的电信号，进而影响到触控荧幕的第二电极投影区。触控控制器在此第二时段得到的是笔头位置(第一电极投影区)以及第二电极投影区。
类似于图3(a)～图3(b)或图4的实施例，无论是使用二维度感测资讯(影像)或使用两个一维度感测资讯，触控控制器都能够根据上述的笔头 位置(第一电极投影区)以及第二电极投影区，计算或查表得到笔身轴向与倾斜角。
值得注意的是，在此实施例中，第一电极110与第二电极120未必具有图2(b)所示的限制条件。亦即在最低倾斜角时，第一电极投影区和第二电极投影区可以是分开的，不相连的。尽管在此情况下，可能会噪声造成误判出假的笔身向量的情况，如图3(b)的假笔身向量360(a)～(c)。
请参考图8(a)～图8(b)所示，其为根据本发明一个实施例的触控笔800的笔头段的剖面图与前视图。图8(a)～图8(b)所示的触控笔800和图1(a)所示的触控笔100不同之处在于，第一电极110与第二电极120之间，包含连接至地面电位的第三电极830。该第三电极830用于屏蔽第一电极110与第二电极120，避免相互串话。第三电极830可以变化成不同形状，但本发明并不限定第三电极830的形状，只要第三电极830能够屏蔽第一电极110与第二电极120即可。
适用于图8(a)～图8(b)所示的实施例，本发明可以使用一种分时调变机制来控制第一电极110与第二电极120，以便令触控控制器能够分辨出触控笔800的笔身轴向。该分时调变机制包含了两个时段，但本发明并不限定这两个时段的先后顺序。
在第一时段，令第一电极110发出电信号，而无须理会第二电极120。换言之，第二电极120可以接到地面电位，或是令其电位浮动。如此一来，第三电极830会造成对所环绕的第一电极110造成屏蔽效应。触控控制器在此第一时段得到的是笔头位置(第一电极投影区)。
在第二时段，令第一电极110发出电信号，同时也令第二电极120发出电信号。触控控制器在此第二时段得到的是笔头位置(第一电极投影区)以及第二电极投影区。
类似于图3(a)～图3(b)或图4的实施例，无论是使用二维度感测资讯(影像)或使用两个一维度感测资讯，触控控制器都能够根据上述的笔头位置(第一电极投影区)以及第二电极投影区，计算或查表得到笔身轴向与倾斜角。
值得注意的是，在此实施例中，第一电极110与第二电极120未必具有图2(b)所示的限制条件。亦即在最低倾斜角时，第一电极投影区和第二电极投影区可以是分开的，不相连的。尽管在此情况下，可能会噪声造成误判出假的笔身向量的情况，如图3(b)的假笔身向量360(a)～(c)。
除此以外，在第二时段，第一电极110与第二电极120所发出电信号可以相同，也可以不同。比方说，两者的频率不同，使得触控控制器能够单靠信号的差异，即可分辨出笔头位置(第一电极投影区)以及第二电极投影区。
请参考图9(a)～图9(b)所示，其为根据本发明一个实施例的触控笔900的笔头段的剖面图与前视图。图9(a)～图9(b)所示的触控笔900和图1(a)所示的触控笔100不同之处在于，触控笔900包含第三电极930环绕在第二电极120之外。该第三电极930用于屏蔽第二电极120，避免相互串话。第三电极930可以变化成不同形状，但本发明并不限定第三电极930的形状，只要第三电极930能够屏蔽第二电极120即可。
适用于图9(a)～图9(b)所示的实施例，本发明可以使用一种分时调变机制来控制第一电极110与第二电极120，以便令触控控制器能够分辨出触控笔900的笔身轴向。该分时调变机制包含了两个时段，但本发明并不限定这两个时段的先后顺序。
在第一时段，令第一电极110发出电信号，同时也令第二电极120发出电信号，但也令第三电极930连接至地面电位。据此，第三电极930即屏蔽了第二电极120电信号对于触控荧幕的影响。触控控制器在此第一时段得到的是笔头位置(第一电极投影区)。
在第二时段，令第一电极110发出电信号，同时也令第二电极120发出电信号，但令第三电极930的电位浮动。由于第二电极120所发出电信号会使第三电极930发生感应，进而影响到第三电极930投影于触控荧幕的第三电极投影区。假设第三电极投影区与第二电极投影区的位置与形状类似，触控控制器在此第二时段得到的是笔头位置(第一电极投影区)以及第三电极投影区。
类似于图3(a)～图3(b)或图4的实施例，无论是使用二维度感测资讯(影像)或使用两个一维度感测资讯，触控控制器都能够根据上述的笔头位置(第一电极投影区)以及第三电极投影区，计算或查表得到笔身轴向与倾斜角。
值得注意的是，在此实施例中，第一电极110与第二电极120未必具有图2(b)所示的限制条件。亦即在最低倾斜角时，第一电极投影区和第三电极投影区可以是分开的，不相连的。尽管在此情况下，可能会噪声造成误判出假的笔身向量的情况，如图3(b)的假笔身向量360(a)～(c)。
除此以外，在第二时段，第一电极110与第二电极120所发出电信号可以相同，也可以不同。比方说，两者的频率不同，使得触控控制器能够单靠信号的差异，即可分辨出笔头位置(第一电极投影区)以及第三电极投影区。
请参考图10(a)～图10(d)如示，其为根据其为根据图1(a)～图1(d)所示的四种电极形状的触控笔头的改进示意图。对于图1(a)～图1(d)所示的各实施例而言，当处在第二时段时，亦即令第一电极110发出电信号，以及令第二电极120的电位浮动的时候，由于被第二电极120包围的第一电 极110部分与相应的第二电极120部分的距离越来越远，因此第二电极120所感应到的第一电极110所发出电信号的强度会随之衰减，进而影响到触控荧幕经由第二电极120所感应到的第一电极110的电信号强度。为了避免感应的电信号衰减，所以在图10(a)～图10(d)的各实施例中，可以见到被第二电极1020包围的第一电极1010采用了不同的构型，使得第二电极1020与第一电极1010的被包围部分能够尽量贴近，令第二电极1020能够感应到较多由第一电极1010所发出的电信号。
虽然在图10(a)～图10(c)的三个实施例中，第一电极1010a～1010c的被包围部分的形状基本上分别与第二电极1020a～1020c相应，但本发明并不限定这两个电极的形状必须相应。为了制作加工或组装上的便利或成本考量，这两个电极的形状可以不相应。如图10(d)的实施例，第二电极1020a的剖面为弧形，但第一电极1010d的被包围部分的形状可以无需制作为弧形，以节省制作时间与成本。其实图1(a)～图1(d)的各实施例也是两个电极形状不相应的实施例，只不过在图10(d)的实施例中，第一电极1010d的被包围部分要更贴近第二电极1020a。
请参考回图3(a)～图3(b)所示，其可以适用于图1(a)～图1(d)与图10(a)～图10(d)相关的各个实施例及其变化。图3(a)是触控荧幕290的仰视图，根据本发明实施例的触控笔100或1000接近或触碰到触控荧幕290，其触控笔100或1000的笔尖或第一电极110或1010尖端位于笔尖位置320。
触控荧幕290的各电极连接到未示出的触控控制器。在某些实施例当中，触控荧幕290包含多条平行的第一触控电极与多条平行的第二触控电极，第一触控电极与第二触控电极交错形成多个感测点。该触控控制器可以利用各种方式，取得这些多个感测点的二维度感测资讯，每个感测资讯即对应到一个感测点。因此，该二维度感测资讯可以视为一个影像。在某些实施例中，该触控控制器可以利用与触控笔100或1000同步的方式，来得到二维度感测资讯。比方说，当触控控制器轮流令第一触控电极发出驱动信号时，触控笔100或1000将会根据所收到的驱动信号的触发来发出电信号。该电信号可以和驱动信号相关或无关。当电信号和驱动信号相关时，两者可以相差一定量的相位。
图3(b)为根据本发明实施例的二维度感测资讯的示意图。根据触控控制器所测得的影像350，可以得知笔尖位置320(即第一电极投影区)与/或第二电极投影区330。在某些实施例中，触控控制器可以在该第一时段内扫描触控荧幕290后得到笔尖位置320，在该第二时段内扫描触控荧幕290后得到笔尖位置320与第二电极投影区330。如果进行多次扫描，触控控制器可以得到图3(b)所示的影像350，其具有笔尖位置320(即第一电极投影区)与第二电极投影区330。
由于第一电极1010与第二电极1020的投影区会相连，因此第一电极投影区320与第二电极投影区330也会相连。触控控制器可以从第一电极投影区320与第二电极投影区330的投影轴线，计算出触控笔100或1000的投影向量340。触控控制器可以从第二电极投影区330的重心位置、形状、中心位置或其他特性，以及笔尖位置320，计算或查表得出触控笔100或1000的轴向与倾斜角。
值得注意的是，在图3(b)的影像350当中，也有其他以黑点表示的噪声。笔尖位置320与这些噪声分别形成假笔身向量360a～360c。然而，由于这些噪声与笔尖位置320之间并没有相连，所以触控控制器可以判断出这些信号是噪声，和笔尖位置320所形成的是假的笔身向量360a～360c。若没有第一电极1010与第二电极1020两个投影区相连的特征，将无法根据影像350排除掉假的笔身向量360a～360c与相应的噪声。
请参考回图4所示，其可以适用于图1(a)～图1(d)与图10(a)～图10(d)相关的各个实施例及其变化。和图3(a)～图3(b)实施例的触控控制器不同，图4的触控控制器会对平行于第二轴向420的所有第一触控电极进行侦测触控笔100或1000的电信号，得到的结果可以是一维度感测资讯441或442。触控控制器会对平行于第一轴向410的所有第二触控电极进行侦测触控笔100的电信号，得到的结果可以是一维度感测资讯451或452。可以很清楚地看到，图4的侦测结果是两条相对于第一轴向410与第二轴向420的一维度感测资讯，而非如图3(b)所示的影像或二维度感测资讯。
当触控笔1000的第一电极1010发出电信号且第二电极1020连接到地面电位或某一直流电位时，触控控制器得到的是一维度感测资讯441与451。根据一维度感测资讯441与451内的有效信号，触控控制器可以得到第一轴向410上的第一轴向笔尖坐标411与第二轴向420上的第二轴向笔尖坐标421。第一轴向笔尖坐标411与第二轴向笔尖坐标421即为笔尖位置或第一位置431。
当触控笔1000的第一电极1010发出电信号且第二电极1020的电位为浮动时，触控控制器得到的是一维度感测资讯442与452。根据一维度感测资讯442与452内的有效信号，触控控制器可以得到第一轴向410上的第一轴向坐标412与第二轴向420上的第二轴向坐标422。第一轴向坐标412与第二轴向坐标422即为第二位置432。
在一个实施例中，根据第一位置431与第二位置432所组成的笔身向量430，可以知道笔身的轴向。再根据笔身向量430的长度，可以计算或查表得出触控笔1000的倾斜角。而从另一角度来看，笔身向量430是由第一轴向的分量(亦即坐标411与412的差值)与第二轴向的分量(亦即坐标421与422 的差值)所组成。在其他的实施例中，可以不使用坐标411与412的差值以及坐标421与422的差值来计算笔身向量430和倾斜角。
在另一个实施例中，一维度感测资讯441的有效信号投影于第一轴向410的范围为第一向量461，一维度感测资讯451的有效信号投影于第二轴向420的范围为第二向量471。可以利用第一向量461与第二向量471来计算笔身向量430和倾斜角。
在更一个实施例中，可以将第一向量461的起始点设于第一轴向笔尖坐标411，以便形成第三向量462，还可以将第二向量471的起始点设于第二轴向笔尖坐标421，以便形成第四向量472。可以利用第三向量462与第四向量472来计算笔身向量430和倾斜角。
综上所述，本申请提供了主动触控笔的结构与电信号控制方法，以及相应于上述主动触控笔的侦测方法，以便在侦测主动触控笔相对于触控荧幕的位置以外，尚能够侦测出主动触控笔相对于触控荧幕的轴向与/或倾斜角。
请参考图11所示，其为根据本发明一个实施例的触控笔的方框图。该触控笔1000包含位于笔尖处的第一电极1010a，环绕该第一电极1010a的第二电极1020a，连接至该第一电极1010a的侦测电路1110，以及连接至该第一电极1010a、该第二电极1020a与该侦测电路1110的控制模块1120。该第一电极1010a与该第二电极1020a的叙述可以参考图10(a)～图10(d)的实施例。
本发明提供一种提供倾斜角与笔身轴向的触控笔1000，包含：作为该触控笔笔尖的第一电极；环绕该第一电极1010a的第二电极1020a，其中该第一电极1010a与该第二电极1020a的电性不耦合；以及连接该第一电极1010a与该第二电极1020a的控制模块1120，其中该控制模块1120在第一时段令该第一电极1010a发出第一时段电信号，并且令该第二电极1020a连接至直流电位，该控制模块1120更在第二时段令该第一电极1010a发出第二时段电信号，并且令该第二电极1020a的电位浮动。
在一个实施例中，为了简化触控笔与触控感应装置的设计，其中该第一时段电信号与该第二时段电信号相同。
在一个实施例中，为了表示该第一电极1010a所受到的压力值，其中该第一时段电信号与/或该第二时段电信号包含多个频率的信号，该第一电极1010a所受到的压力为该多个频率的信号强度之一比例值。在该实施例中，为了表示该触控笔1000处于悬空状态，当该比例值为特定区间范围时，该第一电极1010a并未受到压力。
在一个实施例中，为了让该第二电极1020a在该第二时段中尽可能感应该第一电极1010a所发出的该第二时段电信号，该第一电极1010a被该第二 电极1020a所环绕的部分的形状，与该第二电极1020a的形状相应。
在一个实施例中，为了让触控笔与触控面板的触控控制装置同步，该触控笔1000更包含连接至该控制模块1120的侦测电路1110，当该侦测电路1110侦测到灯塔电信号之后，该控制模块1120才进入该第一时段与该第二时段。其中该第一时段与该第二时段的次序可以调换。在该实施例中，该灯塔电信号是由触控面板上的触控电极所发出，为了接收灯塔电信号时有较佳的信号噪声比，该侦测电路1110是经由该第一电极1010a侦测该灯塔电信号。在该实施例中，该触控面板上的多条第一触控电极可以依序发出灯塔电信号，或是驱动信号，在进行互电容侦测的同时或不同，驱使触控笔进入第一时段与第二时段。据此，该触控面板的多条第二触控电极可以侦测该第一时段电信号与该第二时段电信号。根据发出灯塔电信号的该第一触控电极的位置，与多条第二触控电极所侦测到的电信号，可以形成图3(b)的影像350。
请参考图12所示，其为根据本发明一个实施例的触控笔的控制方法的流程示意图，该控制方法包含但不限于以下的步骤1210～1230。可选的步骤1210：当侦测到灯塔电信号之后，才令触控笔进入第一时段与第二时段。步骤1220：在第一时段，令该第一电极发出第一时段电信号，并且令该第二电极连接至直接电位。步骤1230：在第二时段，令该第一电极发出第二时段电信号，并且令该第二电极的电位浮动。
本发明提供一种触控笔的控制方法，用于提供触控笔的倾斜角与笔身轴向，该触控笔包含作为该触控笔笔尖的第一电极与环绕该第一电极的第二电极，其中该第一电极与该第二电极的电性不耦合，该控制方法包含：在第一时段令该第一电极发出第一时段电信号，并且令该第二电极连接至直流电位；以及在第二时段令该第一电极发出第二时段电信号，并且令该第二电极的电位浮动。
在一个实施例中，为了简化触控笔与触控感应装置的设计，其中该第一时段电信号与该第二时段电信号相同。
在一个实施例中，为了表示该第一电极所受到的压力值，其中该第一时段电信号与/或该第二时段电信号包含多个频率的信号，该第一电极所受到的压力为该多个频率的信号强度之一比例值。在该实施例中，为了表示该触控笔处于悬空状态，当该比例值为特定区间范围时，该第一电极并未受到压力。
在一个实施例中，为了让该第二电极在该第二时段中尽可能感应该第一电极所发出的该第二时段电信号，该第一电极被该第二电极所环绕的部分的形状，与该第二电极的形状相应。
在一个实施例中，为了让触控笔与触控面板的触控控制装置同步，该 触控笔更包含连接至该控制模块的侦测电路，该控制方法更包含：当该侦测电路侦测到灯塔电信号之后，才令该触控笔进入该第一时段与该第二时段。其中该第一时段与该第二时段的次序可以调换。在该实施例中，该灯塔电信号是由触控面板上的触控电极所发出，为了接收灯塔电信号时有较佳的信号噪声比，该侦测电路是经由该第一电极侦测该灯塔电信号。在该实施例中，该触控面板上的多条第一触控电极可以依序发出灯塔电信号，或是驱动信号，在进行互电容侦测的同时或不同，驱使触控笔进入第一时段与第二时段。据此，该触控面板的多条第二触控电极可以侦测该第一时段电信号与该第二时段电信号。根据发出灯塔电信号的该第一触控电极的位置，与多条第二触控电极所侦测到的电信号，可以形成图3(b)的影像350。
请参考图13所示，其为根据本发明一个实施例的触控系统1300的示意图。该触控系统1300包含触控面板1310与连接至该触控面板1310的触控控制装置1320。该触控面板1310包含多条第一触控电极1311与多条第二触控电极1312，该多条第一触控电极1311与该多条第二触控电极1312形成多个感测点。该触控控制装置1320包含感测电路1322、驱动电路1321、与连接至该驱动电路1321与该感测电路1322的处理模块1323。该感测电路1322连接至该多条第一触控电极1311与该多条第二触控电极1312。该驱动电路1321连接至该多条第一触控电极1311。以下的说明可以适用于图10(a)～图10(d)至图13的实施例。该触控控制装置1320可以更包含信号强度侦测电路1324，连接该感测电路1322，用于测量信号强度。
本发明提供一种能够侦测触控笔1000的倾斜角与笔身轴向的触控控制装置1320，包含：连接至触控面板1310的感测电路1322，其中该触控面板1310包含多条第一触控电极1311与多条第二触控电极1312，该多条第一触控电极1311与该多条第二触控电极1312形成多个感测点；以及连接至该感测电路1322的处理模块1323，该处理模块1323在第一时段令该感测电路1322侦测该触控笔1000的第一电极1010所发出的第一时段电信号，在第二时段令该感测电路1322侦测该触控笔1000的该第一电极1010与第二电极1020所发出的第二时段电信号，以及根据该第一时段与该第二时段的侦测结果，判断出该触控笔1000的倾斜角与笔身轴向，其中该第二电极1020环绕该第一电极1010，该第一电极1010与该第二电极1020的电性不耦合。
在一个实施例中，为了让触控笔与触控面板的触控控制装置同步，该触控控制装置更包含连接至该多条第一触控电极1311的驱动电路1321，其中该处理模块1323连接至该驱动电路1321，更用于令该驱动电路1321依序发出灯塔电信号至该多条第触控电极1311；以及在每一条该第一触控电极1311发出灯塔电信号之后，令该感测电路1322进行该第一时段与该第二时段的侦测步骤。在该实施例中，该处理模块1323更用于将每一条该第一触 控电极1311发出灯塔电信号之后所得到的该第一时段的侦测结果组合成第一影像，将每一条该第一触控电极1311发出灯塔电信号之后所得到的该第二时段的侦测结果组合成第二影像，根据该第一影像判断出相应于该第一电极1010的第一电极投影区，根据该第二影像判断出相应于该第二电极1020的第二电极投影区，再根据该第一电极投影区与该第二电极投影区判断出该触控笔1000的倾斜角与笔身轴向。
在一个实施例中，为了简化触控笔1000与触控控制装置1320的设计，其中该第一时段电信号与该第二时段电信号相同。
在一个实施例中，为了得知触控笔的笔尖所受到的压力值，其由多个频率的信号强度之一比例值所表示，该触控控制装置1320更包含至少一个信号强度测量电路1324，用于测量该第一时段电信号与/或第二时段电信号所包含的多个频率的信号强度，该处理模块1323更包含计算该多个频率的信号强度之一比例值，以获得该触控笔1000的笔尖所受到的压力值。在该实施例中，为了表示该触控笔1000处于悬空状态，当该比例值为特定区间范围时，该第一电极1010并未受到压力。换言之，当该比例值为特定区间范围时，该处理模块1323判断该触控笔1000处于悬空状态。
在一个实施例中，该感测电路1322在该第一时段内，分别利用全部的该第一触控电极1311与全部的该第二触控电极1312进行感测以取得第一轴的第一时段一维感测资讯与第二轴的第一时段一维度感测资讯；该感测电路1322在该第二时段内，分别利用全部的该第一触控电极1311与全部的该第二触控电极1312进行感测以取得第一轴的第二时段一维感测资讯与第二轴的第二时段一维度感测资讯；该处理模块1323根据该第一轴的该第一时段一维度感测资讯与该第二轴的该第一时段一维度感测资讯分别计算出该第一电极1010相对于该第一轴与该第二轴的第一电极投影区；根据该第一轴的该第二时段一维度感测资讯与该第二轴的该第二时段一维度感测资讯分别计算出该第一电极1010与该第二电极1020相对于该第一轴与该第二轴的第二电极投影区；以及根据该第一电极投影区与该第二电极投影区，判断出该触控笔1000的倾斜角与笔身轴向。在该实施例中，该处理模块1323更用于计算该第一电极投影区的第一重心位置；计算该第二电极投影区的第二重心位置；以及根据该第一重心位置与该第二重心位置，判断出该触控笔1000的倾斜角与笔身轴向。
请参考图14所示，其为本发明所提供一种能够侦测触控笔的倾斜角与笔身轴向的控制方法的流程示意图，可以适用于图13的触控控制装置1320。该控制方法包含但不限于以下的步骤。步骤1410：在第一时段令感测电路通过触控面板侦测该触控笔的第一电极所发出的第一时段电信号。步骤1420：在第二时段令该感测电路通过该触控面板侦测该触控笔的该第一电 极与第二电极所发出的第二时段电信号。以及步骤1430：根据该第一时段与该第二时段的侦测结果，判断出该触控笔的倾斜角与笔身轴向。其中该第二电极环绕该第一电极，该第一电极与该第二电极的电性不耦合。
在一个实施例中，为了让触控笔与触控面板的触控控制装置同步，该控制方法更包含：令驱动电路依序发出灯塔电信号至该触控面板的多条第一触控电极；以及在每一条该第一触控电极发出灯塔电信号之后，令该感测电路进行该第一时段与该第二时段的侦测步骤。在该实施例中，该控制方法更包含：将每一条该第一触控电极发出灯塔电信号之后所得到的该第一时段的侦测结果组合成第一影像，将每一条该第一触控电极发出灯塔电信号之后所得到的该第二时段的侦测结果组合成第二影像，根据该第一影像判断出相应于该第一电极的第一电极投影区，根据该第二影像判断出相应于该第二电极的第二电极投影区，再根据该第一电极投影区与该第二电极投影区判断出该触控笔的倾斜角与笔身轴向。
在一个实施例中，为了简化触控笔与触控控制装置的设计，其中该第一时段电信号与该第二时段电信号相同。
在一个实施例中，为了得知触控笔的笔尖所受到的压力值，其由多个频率的信号强度之一比例值所表示，该控制方法更包含：令信号强度测量电路测量该第一时段电信号与/或第二时段电信号所包含的多个频率的信号强度；以及计算该多个频率的信号强度之一比例值，以获得该触控笔的笔尖所受到的压力值。在该实施例中，当该比例值为特定区间范围时，判断该触控笔处于悬空状态。
在一个实施例中，该控制方法更包含：令该感测电路在该第一时段内，分别利用全部的该第一触控电极与该触控面板的全部第二触控电极进行感测以取得第一轴的第一时段一维感测资讯与第二轴的第一时段一维度感测资讯；令该感测电路在该第二时段内，分别利用全部的该第一触控电极与全部的该第二触控电极进行感测以取得第一轴的第二时段一维感测资讯与第二轴的第二时段一维度感测资讯；根据该第一轴的该第一时段一维度感测资讯与该第二轴的该第一时段一维度感测资讯分别计算出该第一电极相对于该第一轴与该第二轴的第一电极投影区；根据该第一轴的该第二时段一维度感测资讯与该第二轴的该第二时段一维度感测资讯分别计算出该第一电极与该第二电极相对于该第一轴与该第二轴的第二电极投影区；以及根据该第一电极投影区与该第二电极投影区，判断出该触控笔的倾斜角与笔身轴向。
本发明提供一种能够侦测触控笔1000的倾斜角与笔身轴向的触控系统1300，该触控系统1300包含：触控笔1000，包含控制模块；位于笔尖处的第一电极1010与环绕该第一电极1010的第二电极1020，其中该第一电极1010与该第二电极1020的电性不耦合，该控制模块在第一时段令该第一电极发出第一时段电信号，并且令该第二电极连接至直流电位，该控制模块更在第二时段令该第一电极发出第二时段电信号，并且令该第二电极的电位浮动；触控面板1310；以及触控控制装置1320。该触控面板1310包含多条第一触控电极1311与多条第二触控电极1312，该多条第一触控电极1311与该多条第二触控电极1312形成多个感测点。该触控控制装置1320包含：连接至该触控面板的感测电路1322；以及连接至该感测电路1322的处理模块1323。该处理模块1323在该第一时段令该感测电路1322侦测该触控笔1000的该第一电极1010所发出的该第一时段电信号，在该第二时段令该感测电路1322侦测该触控笔1000的该第一电极1010与第二电极1020所发出的该第二时段电信号，以及根据该第一时段与该第二时段的侦测结果，判断出该触控笔1000的倾斜角与笔身轴向。
请参考图15，其为根据本发明一个实施例的触控笔1500的方框示意图。该触控笔1500包含图8(a)～图8(b)的各元件，且可以适用图8(a)～图8(b)的说明。除此之外，该触控笔1500更包含侦测模块1510与控制模块1520。该侦测模块1510类似于图11的侦测模块1110。该控制模块1520连接至第一电极110、第二电极120以及该侦测模块1510。
本发明提供一种提供倾斜角与笔身轴向的触控笔，包含：位于该触控笔笔尖的第一电极110；环绕该第一电极110的第三电极830；环绕该第三电极830的第二电极120，其中该第一电极110、该第二电极120与该第三电极830的电性不耦合，该第三电极830连接至地面电位，用于屏蔽该第一电极110与该第二电极120；以及连接该第一电极110与该第二电极120的控制模块1520，其中该控制模块1520在第一时段令该第一电极110发出第一时段电信号，在第二时段令该第一电极110与该第二电极120发出第二时段电信号。
在一个实施例中，为了保有设计的弹性，在该第一时段中，该第二电极连接地面电位或是该第二电极的电位浮动。
在一个实施例中，为了简化触控笔与触控控制装置，该第一时段电信号与该第二时段电信号相同。
在一个实施例中，为了表示该第一电极110所受到的压力值，其中该第一时段电信号与/或该第二时段电信号包含多个频率的信号，该第一电极110所受到的压力为该多个频率的信号强度之一比例值。在该实施例中，为了表示该触控笔1500处于悬空状态，当该比例值为特定区间范围时，该第一电极110并未受到压力。
在一个实施例中，为了让触控笔与触控面板的触控控制装置同步，该触控笔1500更包含连接至该控制模块1510的侦测电路1510，当该侦测电路1510侦测到灯塔电信号之后，该控制模块1520才进入该第一时段与该第二 时段。其中该第一时段与该第二时段的次序可以调换。在该实施例中，该灯塔电信号是由触控面板上的触控电极所发出，为了接收灯塔电信号时有较佳的信号噪声比，该侦测电路1510是经由该第一电极110侦测该灯塔电信号。在该实施例中，该触控面板上的多条第一触控电极可以依序发出灯塔电信号，或是驱动信号，在进行互电容侦测的同时或不同，驱使触控笔进入第一时段与第二时段。据此，该触控面板的多条第二触控电极可以侦测该第一时段电信号与该第二时段电信号。根据发出灯塔电信号的该第一触控电极的位置，与多条第二触控电极所侦测到的电信号，可以形成图3(b)的影像350。
请参考图16所示，其为根据本发明一个实施例的触控笔控制方法的流程示意图，该控制方法可以适用于图15的触控笔。该控制方法包含但不限于以下的步骤：可选的步骤1610：当侦测到灯塔电信号之后，才令触控笔进入第一时段与第二时段。步骤1620：在第一时段，令该第一电极发出第一时段电信号。步骤1630：在第二时段，令该第一电极与该第二电极发出第二时段电信号。在该步骤1620当中，可以令该第二电极连接地面电位或是令该第二电极的电位浮动。
本发明提供一种提供倾斜角与笔身轴向的触控笔的控制方法，其中该触控笔包含作为该触控笔笔尖的第一电极、环绕该第一电极的第三电极、环绕该第三电极的第二电极，其中该第一电极、该第二电极与该第三电极的电性不耦合，该第三电极连接至地面电位，用于屏蔽该第一电极与该第二电极，该控制方法包含：在第一时段，令该第一电极发出第一时段电信号；以及在第二时段令该第一电极与该第二电极发出第二时段电信号。
在一个实施例中，该控制方法包含：在该第一时段中，令该第二电极连接地面电位或是该第二电极的电位浮动。
在一个实施例中，为了简化触控笔与触控控制装置，该第一时段电信号与该第二时段电信号相同。
在一个实施例中，为了表示该第一电极110所受到的压力值，其中该第一时段电信号与/或该第二时段电信号包含多个频率的信号，该第一电极110所受到的压力为该多个频率的信号强度之一比例值。在该实施例中，为了表示该触控笔1500处于悬空状态，当该比例值为特定区间范围时，该第一电极110并未受到压力。
在一个实施例中，为了让触控笔与触控面板的触控控制装置同步，该触控笔更包含连接至该控制模块的侦测电路，当该侦测电路1510侦测到灯塔电信号之后，该触控笔才进入该第一时段与该第二时段。其中该第一时段与该第二时段的次序可以调换。在该实施例中，该灯塔电信号是由触控面板上的触控电极所发出，为了接收灯塔电信号时有较佳的信号噪声比， 该侦测电路是经由该第一电极侦测该灯塔电信号。在该实施例中，该触控面板上的多条第一触控电极可以依序发出灯塔电信号，或是驱动信号，在进行互电容侦测的同时或不同，驱使触控笔进入第一时段与第二时段。据此，该触控面板的多条第二触控电极可以侦测该第一时段电信号与该第二时段电信号。根据发出灯塔电信号的该第一触控电极的位置，与多条第二触控电极所侦测到的电信号，可以形成图3(b)的影像350。
本发明提供一种能够侦测触控笔的倾斜角与笔身轴向的触控系统，该触控系统包含：触控笔；触控面板；以及触控控制装置。该触控笔包含：位于该触控笔笔尖的第一电极；环绕该第一电极的第三电极；环绕该第三电极的第二电极，其中该第一电极、该第二电极与该第三电极的电性不耦合，该第三电极连接至地面电位，用于屏蔽该第一电极与该第二电极；以及连接该第一电极与该第二电极的控制模块，其中该控制模块在第一时段令该第一电极发出第一时段电信号，在第二时段令该第一电极与该第二电极发出第二时段电信号。该触控面板包含多条第一触控电极与多条第二触控电极，该多条第一触控电极与该多条第二触控电极形成多个感测点。该触控控制装置包含：连接至该触控面板的感测电路；以及连接至该感测电路的处理模块。该处理模块在该第一时段令该感测电路侦测该触控笔的该第一电极所发出的该第一时段电信号，在该第二时段令该感测电路侦测该触控笔的该第一电极与第二电极所发出的该第二时段电信号，以及根据该第一时段与该第二时段的侦测结果，判断出该触控笔的倾斜角与笔身轴向。
请参考图17，其为根据本发明一个实施例的触控笔1700的方框示意图。该触控笔1700包含图9(a)～图9(b)的各元件，且可以适用图9(a)～图9(b)的说明。除此之外，该触控笔1700更包含侦测模块1710与控制模块1720。该侦测模块1710类似于图11的侦测模块1110。该控制模块1720连接至第一电极110、第二电极120、第三电极930以及该侦测模块1710。
本发明提供一种提供倾斜角与笔身轴向的触控笔1700，包含：位于该触控笔笔尖的第一电极110；环绕该第一电极110的第二电极120；环绕该第二电极120的第三电极930，其中该第一电极110与该第三电极930的电性不耦合，该第二电极120与该第三电极930的电性不耦合；以及连接该第一电极110、该第二电极120与该第三电极930的控制模块1720，其中该控制模块1720在第一时段令该第一电极110与该第二电极120发出第一时段电信号，并且令该第三电极930连接至直流电位；在第二时段令该第一电极110与该第二电极120发出第二时段电信号，并且令该第三电极930的电位浮动。
在一个实施例中，为了减省设计的复杂度，该第一电极与该第二电极的电性耦合。
在一个实施例中，为了简化触控笔与触控控制装置，该第一时段电信 号与该第二时段电信号相同。
在一个实施例中，为了表示该第一电极110所受到的压力值，其中该第一时段电信号与/或该第二时段电信号包含多个频率的信号，该第一电极110所受到的压力为该多个频率的信号强度之一比例值。在该实施例中，为了表示该触控笔1700处于悬空状态，当该比例值为特定区间范围时，该第一电极110并未受到压力。
在一个实施例中，为了让触控笔与触控面板的触控控制装置同步，该触控笔1700更包含连接至该控制模块1720的侦测电路1710，当该侦测电路1710侦测到灯塔电信号之后，该控制模块1720才进入该第一时段与该第二时段。其中该第一时段与该第二时段的次序可以调换。在该实施例中，该灯塔电信号是由触控面板上的触控电极所发出，为了接收灯塔电信号时有较佳的信号噪声比，该侦测电路1710是经由该第一电极110侦测该灯塔电信号。在该实施例中，该触控面板上的多条第一触控电极可以依序发出灯塔电信号，或是驱动信号，在进行互电容侦测的同时或不同，驱使触控笔进入第一时段与第二时段。据此，该触控面板的多条第二触控电极可以侦测该第一时段电信号与该第二时段电信号。根据发出灯塔电信号的该第一触控电极的位置，与多条第二触控电极所侦测到的电信号，可以形成图3(b)的影像350。
请参考图18所示，其为根据本发明一个实施例的触控笔控制方法的流程示意图，该控制方法可以适用于图17的触控笔。该控制方法包含但不限于以下的步骤：可选的步骤1810：当侦测到灯塔电信号之后，才令触控笔进入第一时段与第二时段。步骤1820：在第一时段，令第一电极与第二电极发出第一时段电信号，并且令第三电极连接至直流电位或地面电位。步骤1830：在第二时段，令第一电极与该第二电极发出第二时段电信号，并且令第三电极的电位浮动。
本发明提供一种提供倾斜角与笔身轴向的触控笔的控制方法，其中该触控笔包含位于该触控笔笔尖的第一电极；环绕该第一电极的第二电极；以及环绕该第二电极的第三电极，其中该第一电极与该第三电极的电性不耦合，该第二电极与该第三电极的电性不耦合，该控制方法包含：在第一时段令该第一电极与该第二电极发出第一时段电信号，并且令该第三电极连接至直流电位；以及在第二时段令该第一电极与该第二电极发出第二时段电信号，并且令该第三电极的电位浮动。
在一个实施例中，为了减省设计的复杂度，该第一电极与该第二电极的电性耦合。
在一个实施例中，为了简化触控笔与触控控制装置，该第一时段电信号与该第二时段电信号相同。
在一个实施例中，为了表示该第一电极所受到的压力值，其中该第一时段电信号与/或该第二时段电信号包含多个频率的信号，该第一电极所受到的压力为该多个频率的信号强度之一比例值。在该实施例中，为了表示该触控笔处于悬空状态，当该比例值为特定区间范围时，该第一电极并未受到压力。
在一个实施例中，为了让触控笔与触控面板的触控控制装置同步，该触控笔更包含侦测电路，当该侦测电路侦测到灯塔电信号之后，该触控笔才进入该第一时段与该第二时段。其中该第一时段与该第二时段的次序可以调换。在该实施例中，该灯塔电信号是由触控面板上的触控电极所发出，为了接收灯塔电信号时有较佳的信号噪声比，该侦测电路是经由该第一电极侦测该灯塔电信号。在该实施例中，该触控面板上的多条第一触控电极可以依序发出灯塔电信号，或是驱动信号，在进行互电容侦测的同时或不同，驱使触控笔进入第一时段与第二时段。据此，该触控面板的多条第二触控电极可以侦测该第一时段电信号与该第二时段电信号。根据发出灯塔电信号的该第一触控电极的位置，与多条第二触控电极所侦测到的电信号，可以形成图3(b)的影像350。
本发明提供一种能够侦测触控笔的倾斜角与笔身轴向的触控系统，该触控系统包含：触控笔；触控面板；以及触控控制装置。该触控笔包含：位于该触控笔笔尖的第一电极；环绕该第一电极的第二电极；环绕该第二电极的第三电极，其中该第一电极与该第三电极的电性不耦合，该第二电极与该第三电极的电性不耦合；以及连接该第一电极、该第二电极与该第三电极的控制模块，其中该控制模块在第一时段令该第一电极与该第二电极发出第一时段电信号，并且令该第三电极连接至直流电位；在第二时段令该第一电极与该第二电极发出第二时段电信号，并且令该第三电极的电位浮动。该触控面板包含多条第一触控电极与多条第二触控电极，该多条第一触控电极与该多条第二触控电极形成多个感测点。该触控控制装置包含：连接至该触控面板的感测电路；以及连接至该感测电路的处理模块。该处理模块在该第一时段令该感测电路侦测该触控笔所发出的该第一时段电信号，在该第二时段令该感测电路侦测该触控笔所发出的该第二时段电信号，以及根据该第一时段与该第二时段的侦测结果，判断出该触控笔的倾斜角与笔身轴向。
请参考图19所示，其为根据本发明一个实施例的触控笔的示意图。触控笔1900包含如图1(a)～图1(d)所示的位于触控笔笔尖的第一电极110与环绕该第一电极110的第二电极120。除了这两个电极以外，触控笔1900更包含侦测电路1910，用于侦测灯塔电信号。特别是可以通过第一电极110侦测灯塔电信号，其所侦测的结果可以提供给控制模块1920。该触控笔1900 可以包含两个按钮1930与1940，分别可以是图7所示的笔杆按钮与橡皮擦按钮。该控制模块1920连接至第一按钮1930与第二按钮1940，可以侦测出这两个按钮1930与1940被按下与否。
该控制模块1920可以在该侦测电路1910侦测到灯塔电信号之后，进行如图7所示三个调变时序当中的一个时序进行调变。举例而言，当该触控笔1900被设定为根据该第一调变时序701进行调变时，该控制模块1920会根据第一按钮1930与第二按钮1940的状态，在三个时段中令该第一电极110与该第二电极120发出电信号。例如当没有任何按钮被按下时，可以在第一时段执行第一调变方式601，在第二时段执行第二调变方式602，在第三时段执行第三调变方式603。例如当第二按钮1940或笔杆按钮被按下时，可以在第一时段执行第二调变方式602，在第二时段执行第一调变方式601，在第三时段执行第三调变方式603。例如当第一按钮1930或橡皮擦按钮被按下时，可以在第一时段执行第三调变方式603，在第二时段执行第二调变方式602，在第三时段执行第一调变方式601。
在此实施例中，由于第一调变时序701包含了第一调变方式601，触控控制装置可以根据第一调变方式601来找出第一电极投影区。也由于第一调变时序701包含了第二调变方式602，触控控制装置可以根据第二调变方式602来找出第二电极投影区。根据第一电极投影区与第二电极投影区，触控控制装置可以找出该触控笔1900的笔身轴向与倾斜角。本领域的普通技术人员可以理解到，触控控制装置可以根据第一调变方式、第二调变方式与第三调变方式当中的任意两种调变方式，找出该触控笔1900的笔身轴向与倾斜角。除此之外，触控控制装置还可以根据各个时段的信号强度，判断出调变时序701。根据调变时序701，再进一步判断出上述两个按钮的状态。比方说，当触控控制装置在三个时段中，依序侦测出该触控笔1900所发出的电信号强度依序为中低高时，可以判断出使用该第一调变时序701的触控笔1900的橡皮擦按钮被按下。当触控控制装置在三个时段中，依序侦测出该触控笔1900所发出的电信号强度依序为高中低时，可以判断出使用该第一调变时序701的触控笔1900的笔杆按钮被按下。
当该触控笔1900所相应的触控控制系统可以同时侦测多只触控笔1900时，第二只触控笔1900可以使用图7的第二调变时序702，第三只触控笔1900可以使用第三调变时序703。当该触控笔1900所相应的触控控制系统只能侦测单一只触控笔1900时，图7的第二调变时序702与第三调变时序703就不会被用上。因此，该触控笔1900的控制模块1920还可以令第一调变时序多出一种排列组合来表示第一按钮1930与第二按钮1940同时被按下的情况。例如可以在第一时段执行第三调变方式603，在第二时段执行第一调变方式601，在第三时段执行第二调变方式602。
除了图6与图7的调变方式以外，由于触控笔1900包含了侦测电路1910，可以利用触控面板发出的灯塔电信号进行同步，因此可以加入一种都不发出电信号的调变方式。如图20所示，其为根据本发明一个实施例的四种调变方式的示意图。和图6相比，图20的实施例新增了第四调变方式604，亦即不令第一电极110与第二电极120发出任何电信号。由于第四调变方式604不发出电信号，因此它所对应的信号强度为零。
请参考图21所示，其为根据本发明一个实施例的调变时序的示意图。根据图20所示的四种调变方式，图21的调变时序包含四个时段，每个时段各为图20四种调变方式的其中一种。由于调变时序2101或2102由四种调变方式进行排列组合，可以在多只触控笔1900同时出现的情况下，组合出表示第一按钮1930与第二按钮1940同时被按下的调变方式。
请参考图22所示，其为根据本发明一个实施例的触控笔的控制方法的流程示意图。该控制方法可以适用于图19所示的触控笔1900的控制模块1920，包含但不限于下列步骤。首先是可选的步骤2210，判断侦测电路1910是否侦测到灯塔电信号。若未侦测到时，该流程可以等待一会儿，再重新回到步骤2210。若侦测到灯塔电信号时，流程进入步骤2220。在步骤2220当中，侦测或读取触控笔所属按钮的状态，亦即是否被按下。接着，步骤2230：根据该按钮的状态，分别令该第一电极与该第二电极在多个时段之中的每一个时段进行多个调变方式之一。在一个实施例中，该多个调变方式包含下列三种：令该第一电极发出电信号；令该第二电极发出电信号；以及令该第一电极与该第二电极同时发出电信号。
本发明提供一种提供倾斜角与笔身轴向的触控笔，包含：位于该触控笔笔尖的第一电极；环绕该第一电极的第二电极；第一按钮；以及连接至该第一电极、该第二电极与该按钮的控制模块，其中该控制模块用于根据该第一按钮的状态，分别令该第一电极与该第二电极在多个时段之中的每一个时段进行多个调变方式之一，其中该多个调变方式包含下列三种：令该第一电极发出电信号；令该第二电极发出电信号；以及令该第一电极与该第二电极同时发出电信号。
在一个实施例中，为了方便与触控面板的触控控制装置同步起见，该触控笔更包含连接至该控制模块的侦测电路，用于侦测灯塔电信号，其中当该侦测电路侦测到该灯塔电信号之后，该控制模块再根据该第一按钮的状态，分别令该第一电极与该第二电极在该多个时段之中的每一个时段进行多个调变方式之一。在该实施例中，该灯塔电信号是由触控面板上的触控电极所发出，为了接收灯塔电信号时有较佳的信号噪声比，该侦测电路是经由该第一电极侦测该灯塔电信号。在该实施例中，该触控面板上的多条第一触控电极可以依序发出灯塔电信号，或是驱动信号，在进行互电容 侦测的同时或不同，驱使触控笔进入该多个时段。据此，该触控面板的多条第二触控电极可以侦测该多个时段的电信号。根据发出灯塔电信号的该第一触控电极的位置，与多条第二触控电极所侦测到的电信号，可以形成图3(b)的影像350。
在一个实施例中，为了增加调变时序的种类，以便表示同一只触控笔的更多状态，又或者是为了同时表示多只触控笔的状态，该多种调变方式更包含：令该第一电极与该第二电极同时不发出电信号。
在一个实施例中，该触控笔更包含连接至该控制模块的第二按钮，其中该控制模块用于根据该第一按钮与该第二按钮的状态，分别令该第一电极与该第二电极在该多个时段之中的每一个时段进行该多个调变方式之一。
在一个实施例中，为了方便触控笔与触控控制装置的设计起见，该多个时段所发出的电信号都相同。
在一个实施例中，为了表示该第一电极所受到的压力值，其中该电信号包含多个频率的信号，该第一电极所受到的压力为该多个频率的信号强度之一比例值。在该实施例中，为了表示该触控笔处于悬空状态，当该比例值为特定区间范围时，该第一电极并未受到压力。
在一个实施例中，为了避免混淆起见，该多个时段中的相邻时段的调变方式不同。换言之，在该实施例中，该多个时段中的不相邻时段的调变方式可以相同。
本发明提供一种提供倾斜角与笔身轴向的触控笔的控制方法，其中该触控笔包含位于该触控笔笔尖的第一电极、环绕该第一电极的第二电极、第一按钮，该控制方法包含：读取该第一按钮的状态；以及根据该按钮的状态，分别令该第一电极与该第二电极在多个时段之中的每一个时段进行多个调变方式之一，其中该多个调变方式包含下列三种：令该第一电极发出电信号；令该第二电极发出电信号；以及令该第一电极与该第二电极同时发出电信号。
在一个实施例中，为了方便与触控面板的触控控制装置同步起见，该触控笔更包含连接至该控制模块的侦测电路，用于侦测灯塔电信号，其中该控制方法更包含：当该侦测电路侦测到该灯塔电信号之后，再根据该第一按钮的状态，分别令该第一电极与该第二电极在该多个时段之中的每一个时段进行多个调变方式之一。
在该实施例中，该灯塔电信号是由触控面板上的触控电极所发出，为了接收灯塔电信号时有较佳的信号噪声比，该侦测电路是经由该第一电极侦测该灯塔电信号。在该实施例中，该触控面板上的多条第一触控电极可以依序发出灯塔电信号，或是驱动信号，在进行互电容侦测的同时或不同， 驱使触控笔进入该多个时段。据此，该触控面板的多条第二触控电极可以侦测该多个时段的电信号。根据发出灯塔电信号的该第一触控电极的位置，与多条第二触控电极所侦测到的电信号，可以形成图3(b)的影像350。
在一个实施例中，为了增加调变时序的种类，以便表示同一只触控笔的更多状态，又或者是为了同时表示多只触控笔的状态，该多种调变方式更包含：令该第一电极与该第二电极同时不发出电信号。
在一个实施例中，该触控笔更包含连接至该控制模块的第二按钮，其中该控制方法更包含：根据该第一按钮与该第二按钮的状态，分别令该第一电极与该第二电极在该多个时段之中的每一个时段进行该多个调变方式之一。
在一个实施例中，为了方便触控笔与触控控制装置的设计起见，该多个时段所发出的电信号都相同。
在一个实施例中，为了表示该第一电极所受到的压力值，其中该电信号包含多个频率的信号，该第一电极所受到的压力为该多个频率的信号强度之一比例值。在该实施例中，为了表示该触控笔处于悬空状态，当该比例值为特定区间范围时，该第一电极并未受到压力。
在一个实施例中，为了避免混淆起见，该多个时段中的相邻时段的调变方式不同。换言之，在该实施例中，该多个时段中的不相邻时段的调变方式可以相同。
为了侦测图19与图22所示的触控笔1900，可以使用图13的触控系统1300。但是触控系统1300的处理模块1323要使用图23所示的流程。请参考图23所示，其为根据本发明一个实施例的触控控制装置的处理方法的流程示意图，其包含但不限于下列的步骤。可选的步骤2310：依序令该第一触控电极1311发出灯塔电信号，或是令全部的第一触控电极1311与/或全部的第二触控电极1312发出灯塔电信号。触控笔接收到灯塔电信号之后，会在多个时段发出多个调变方式之一。步骤2320：在多个时段接收触控笔的电信号。若在步骤2310当中，是依序令该第一触控电极1311发出灯塔电信号，则在此步骤2320当中，可以把每一条第一触控电极1311发出灯塔电信号之后，将感测电路1322由多条第二触控电极1312所获得的多个时段的感测结果，分别拼凑成多个影像，每个影像分别对应到多个时段的每一个。若在步骤2310当中，是令全部的第一触控电极1311与/或全部的第二触控电极1312发出灯塔电信号，则可以取得该感测电路1322自所有条第一触控电极1311所获得的多个时段的第一轴一维度感测资讯，还可以取得该感测电路1322自所有条第二触控电极1312所获得的多个时段的第二轴一维度感测资讯。步骤2330：可以根据某一条或多条触控电极所对应的多个时段的电信号强度大小，判断出触控笔所使用的调变时序。当如果有多只触控笔，可 以根据不同条触控电极所对应的多个时段的电信号强度大小，判断出不同只触控笔所使用的不同调变时序。步骤2340：根据所得的调变时序，判断触控笔所属按钮的状态。步骤2350：根据该多个时段的电信号，判断出触控笔的笔身轴向与倾斜角。此步骤可以依照前述图3(a)～图3(b)与图4的实施例，依照影像来判断第一电极与第二电极投影区，进而判断出触控笔的笔尖位置、笔身轴向与倾斜角。或是根据多个时段的第一轴与第二轴一维度感测资讯，进而判断出触控笔的笔尖位置、笔身轴向与倾斜角。
本发明提供一种能够侦测触控笔的倾斜角与笔身轴向的触控控制装置，其中该触控笔包含位于该触控笔笔尖的第一电极、环绕该第一电极的第二电极与第一按钮，该触控控制装置包含：连接至触控面板的感测电路，其中该触控面板包含多条第一触控电极与多条第二触控电极，该多条第一触控电极与该多条第二触控电极形成多个感测点；信号强度侦测电路；以及连接至该感测电路与该信号强度侦测电路的处理模块，该处理模块用于：在多个时段令该感测电路接收该触控笔所发出的电信号；令该信号强度侦测电路分别计算该多个时段的电信号强度大小，借以判断出该触控笔所使用的调变时序，其中该调变时序包含多个调变方式，每一个该时段使用一种该调变方式；根据该调变时序，判断出该第一按钮的状态；以及根据该多个时段的电信号，判断出该触控笔的倾斜角与笔身轴向，其中该多个调变方式包含下列三种：令该第一电极发出电信号；令该第二电极发出电信号；以及令该第一电极与该第二电极同时发出电信号。
在一个实施例中，为了方便触控笔与触控面板的触控控制装置同步起见，该触控控制装置更包含连接该处理模块的驱动电路，该处理模块更令该驱动电路依序通过每一条该第一触控电极发出灯塔电信号；令该感测电路在每一条该第一触控电极发出灯塔电信号之后的该多个时段接收该触控笔所发出的电信号；以及将每一该时段所接收的电信号拼凑为对应于该时段的影像。
在一个实施例中，为了方便触控笔与触控面板的触控控制装置同步起见，该触控控制装置更包含连接该处理模块的驱动电路，该处理模块更令该驱动电路通过全部的该第一触控电极与/或全部的该第二触控电极发出灯塔电信号；以及令该感测电路在发出灯塔电信号之后的该多个时段，分别通过全部的该第一触控电极与全部的第二触控电极接收该触控笔所发出的电信号，以形成该多个时段的第一轴一维度感测资讯与第二轴一维度感测资讯。
在一个实施例中，为了增加调变时序的种类，以便表示同一只触控笔的更多状态，又或者是为了同时表示多只触控笔的状态，该多种调变方式更包含：令该第一电极与该第二电极同时不发出电信号。
在一个实施例中，为了方便触控笔与触控控制装置的设计起见，该多个时段所发出的电信号都相同。
在一个实施例中，为了表示该第一电极所受到的压力值，其中该电信号包含多个频率的信号，该第一电极所受到的压力为该多个频率的信号强度之一比例值。在该实施例中，该信号强度侦测电路更包含计算该电信号所包含之多个频率的信号强度，该处理模块更包含计算该多个频率的信号强度之一比例值，以判断该触控笔的该第一电极所受到的压力值。在该实施例中，为了表示该触控笔处于悬空状态，当该比例值为特定区间范围时，该第一电极并未受到压力。
在一个实施例中，为了避免混淆起见，该多个时段中的相邻时段的调变方式不同。换言之，在该实施例中，该多个时段中的不相邻时段的调变方式可以相同。
本发明提供一种能够侦测触控笔的倾斜角与笔身轴向的控制方法，其中该触控笔包含位于该触控笔笔尖的第一电极、环绕该第一电极的第二电极与第一按钮，该控制方法更包含：在多个时段令感测电路通过触控面板接收该触控笔所发出的电信号；令信号强度侦测电路分别计算该多个时段的电信号强度大小，借以判断出该触控笔所使用的调变时序，其中该调变时序包含多个调变方式，每一个该时段使用一种该调变方式；根据该调变时序，判断出该第一按钮的状态；以及根据该多个时段的电信号，判断出该触控笔的倾斜角与笔身轴向，其中该多个调变方式包含下列三种：令该第一电极发出电信号；令该第二电极发出电信号；以及令该第一电极与该第二电极同时发出电信号。
在一个实施例中，为了方便触控笔与触控面板的触控控制装置同步起见，该控制方法更包含：令驱动电路依序通过该触控面板的每一条第一触控电极发出灯塔电信号；令该感测电路在每一条该第一触控电极发出灯塔电信号之后的该多个时段接收该触控笔所发出的电信号；以及将每一该时段所接收的电信号拼凑为对应于该时段的影像。
在一个实施例中，为了方便触控笔与触控面板的触控控制装置同步起见，该控制方法更包含：令驱动电路通过该触控面板的全部的第一触控电极与/或全部的第二触控电极发出灯塔电信号；以及令该感测电路在发出灯塔电信号之后的该多个时段，分别通过全部的该第一触控电极与全部的第二触控电极接收该触控笔所发出的电信号，以形成该多个时段的第一轴一维度感测资讯与第二轴一维度感测资讯。
在一个实施例中，为了增加调变时序的种类，以便表示同一只触控笔的更多状态，又或者是为了同时表示多只触控笔的状态，该多种调变方式更包含：令该第一电极与该第二电极同时不发出电信号。
在一个实施例中，为了方便触控笔与触控控制装置的设计起见，该触控笔在该多个时段所发出的电信号都相同。
在一个实施例中，为了表示该第一电极所受到的压力值，其中该电信号包含多个频率的信号，该第一电极所受到的压力为该多个频率的信号强度之一比例值。在该实施例中，该控制方法更包含：计算该电信号所包含的多个频率的信号强度；以及计算该多个频率的信号强度之一比例值，以判断该触控笔的该第一电极所受到的压力值。在该实施例中，为了表示该触控笔处于悬空状态，当该比例值为特定区间范围时，该第一电极并未受到压力。
在一个实施例中，为了避免混淆起见，该多个时段中的相邻时段的调变方式不同。换言之，在该实施例中，该多个时段中的不相邻时段的调变方式可以相同。
本发明提供一种能够侦测触控笔的倾斜角与笔身轴向的触控系统，包含：该触控笔；触控面板；以及连接该触控面板的触控控制装置。该触控笔包含：位于该触控笔笔尖的第一电极；环绕该第一电极的第二电极；以及第一按钮。该触控面板包含多条第一触控电极与多条第二触控电极，该多条第一触控电极与该多条第二触控电极形成多个感测点。该触控控制装置包含：连接至触控面板的感测电路；信号强度侦测电路；以及连接至该感测电路与该信号强度侦测电路的处理模块，该处理模块用于：在多个时段令该感测电路接收该触控笔所发出的电信号；令该信号强度侦测电路分别计算该多个时段的电信号强度大小，借以判断出该触控笔所使用的调变时序，其中该调变时序包含多个调变方式，每一个该时段使用一种该调变方式；根据该调变时序，判断出该第一按钮的状态；以及根据该多个时段的电信号，判断出该触控笔的倾斜角与笔身轴向，其中该多个调变方式包含下列三种：令该第一电极发出电信号；令该第二电极发出电信号；以及令该第一电极与该第二电极同时发出电信号。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，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技术内容做出些许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做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (20)

1.一种提供倾斜角与笔身轴向的触控笔，其特征在于包含：
位于该触控笔笔尖的第一电极；
环绕该第一电极的第二电极；
第一按钮；以及
连接至该第一电极、该第二电极与该按钮的控制模块，其中该控制模块用于根据该第一按钮的状态，分别令该第一电极与该第二电极在多个时段之中的每一个时段进行多个调变方式之一，
其中该多个调变方式包含下列三种：令该第一电极发出电信号；令该第二电极发出电信号；以及令该第一电极与该第二电极同时发出电信号。
2.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于：更包含连接至该控制模块的侦测电路，用于侦测灯塔电信号，其中当该侦测电路侦测到该灯塔电信号之后，该控制模块再根据该第一按钮的状态，分别令该第一电极与该第二电极在该多个时段之中的每一个时段进行多个调变方式之一。
3.根据权利要求2所述的触控笔，其特征在于：其中该灯塔电信号是由触控面板上的触控电极所发出，该侦测电路是经由该第一电极侦测该灯塔电信号。
4.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于：其中该多种调变方式更包含：令该第一电极与该第二电极同时不发出电信号。
5.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于：更包含连接至该控制模块的第二按钮，其中该控制模块用于根据该第一按钮与该第二按钮的状态，分别令该第一电极与该第二电极在该多个时段之中的每一个时段进行该多个调变方式之一。
6.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于：其中该多个时段所发出的电信号都相同。
7.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于：其中该电信号包含多个频率的信号，该第一电极所受到的压力为该多个频率的信号强度之一比例值。
8.根据权利要求7所述的触控笔，其特征在于：其中当该比例值为特定区间范围时，该第一电极并未受到压力。
9.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于：其中该多个时段中的相邻时段的调变方式不同。
10.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于：其中该多个时段中的不相邻时段的调变方式相同。
11.一种提供倾斜角与笔身轴向的触控笔的控制方法，其特征在于其中该触控笔包含位于该触控笔笔尖的第一电极、环绕该第一电极的第二电极、第一按钮，该控制方法包含：
读取该第一按钮的状态；以及
根据该按钮的状态，分别令该第一电极与该第二电极在多个时段之中的每一个时段进行多个调变方式之一，
其中该多个调变方式包含下列三种：令该第一电极发出电信号；令该第二电极发出电信号；以及令该第一电极与该第二电极同时发出电信号。
12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于更包含：当该侦测电路侦测到该灯塔电信号之后，再根据该第一按钮的状态，分别令该第一电极与该第二电极在该多个时段之中的每一个时段进行多个调变方式之一。
13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于：其中该侦测电路是经由该第一电极侦测该灯塔电信号。
14.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于：其中该多种调变方式更包含：令该第一电极与该第二电极同时不发出电信号。
15.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于：其中该触控笔更包含连接至该控制模块的第二按钮，其中该控制方法更包含：根据该第一按钮与该第二按钮的状态，分别令该第一电极与该第二电极在该多个时段之中的每一个时段进行该多个调变方式之一。
16.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于：其中该多个时段所发出的电信号都相同。
17.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于：其中该电信号包含多个频率的信号，该第一电极所受到的压力为该多个频率的信号强度之一比例值。
18.根据权利要求17所述的控制方法，其特征在于：其中当该比例值为特定区间范围时，该第一电极并未受到压力。
19.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于：其中该多个时段中的相邻时段的调变方式不同。
20.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于：其中该多个时段中的不相邻时段的调变方式相同。
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