TW201312395A - 可識別之觸控筆 - Google Patents

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Abstract

揭示一種觸控筆。該觸控筆包括：一軸；該軸之一遠端處的一導電尖端；及控制電路，其耦接至該導電尖端且經組態以在該導電尖端處產生一經調變信號以識別該觸控筆。該觸控筆亦可包括耦接於該導電尖端與該軸之間的一開關。該控制電路可經進一步組態以控制該開關以調變該導電尖端與該軸之間的一導電路徑，從而產生該經調變信號。

Description

可識別之觸控筆
本發明大體上係關於觸碰感測，且更特定而言係關於提供一種觸控筆，可由觸敏式器件將該觸控筆與其他類型之觸碰物件進行區分。
許多類型之輸入器件可用於在計算系統中執行操作，該等輸入器件諸如：按鈕或鍵、滑鼠、軌跡球、觸碰式感測器面板、操縱桿、觸控板、觸控式螢幕及其類似者。詳言之，觸敏式器件及觸控式螢幕因為其操作之簡易性及多功能性以及其下降之價格而正變得日益風行。觸敏式器件可包括觸碰式感測器面板，該觸碰式感測器面板可為具有觸敏式表面之透明面板；及諸如液晶顯示器(LCD)之顯示器件，該顯示器件可部分或完全位於面板後面或與面板整合，使得觸敏式表面可實質上覆蓋顯示器件的可檢視之區域。觸敏式器件通常可允許使用者藉由使用一或多個手指、觸控筆或其他物件在通常由正由顯示器顯示之包括虛擬按鈕、鍵、列(bar)、顯示及其他元件的使用者介面(UI)指定之位置處觸碰觸碰式感測器面板或暫留於觸碰式感測器面板上來執行各種功能。一般而言，觸控式螢幕可辨識觸碰事件及觸碰事件在觸碰式感測器面板上的位置或暫留事件及暫留事件在觸碰式感測器面板上之位置，且計算系統可接著根據在事件發生時顯現之顯示解譯觸碰或暫留事件，且其後可執行基於事件的一或多個操作。
觸控式螢幕可允許使用者藉由使用手指、觸控筆或其他物件觸碰觸碰式感測器面板來執行各種功能。更高級之觸控式螢幕能夠同時偵測多個觸碰。一般而言，觸控式螢幕可辨識觸碰式感測器面板上之一或多個觸碰的位置，且計算系統可接著根據在觸碰事件時顯現之顯示而個別地解譯該等觸碰或將該等觸碰解譯為單一示意動作，且其後可基於觸碰事件執行一或多個動作。
多數現有觸控式螢幕通常由使用者之手指及/或觸控筆來操作。由此等觸控式螢幕收集之觸碰資料主要包括觸碰觸控式螢幕之物件的位置及移動。位置及移動資料判定將由觸控式螢幕之主控器件執行的動作。然而，現有觸控面板皆不能藉由唯一觸碰信號來識別觸控筆。
本發明係關於一種觸控筆，可由具有一觸控面板之一觸碰式感測器件將該觸控筆與一手指或其他觸碰物件進行區分。通常，當一手指與該觸控面板接觸時，只要該手指保持於該觸控面板上，該觸控面板就可偵測到一相對穩定之信號。然而，在一些實施例中本質上為一導電桿之一習知觸控筆亦可在該觸控面板上產生一類似信號。因此，該觸控面板無法區別一手指之一觸碰與一習知觸控筆的一觸碰，至少不能僅基於由該觸控面板偵測到之該觸碰信號進行區別。如下文將詳細論述，本發明之實施例介紹可產生處於一預定頻率之脈衝式觸碰信號的各種類型之觸控筆，該脈衝式觸碰信號允許一觸控面板辨識其正接收來自一觸 控筆而非其他觸碰物件的觸碰輸入。換言之，本文中所揭示之該等觸控筆可由一觸控面板根據該等觸控筆之唯一觸碰訊跡來識別，該等唯一觸碰訊跡係基於該等觸控筆產生之經調變觸碰信號。
只要來自觸控筆之觸碰信號經調變，就可將該觸碰信號與由一手指或其他觸碰物件產生之穩定信號進行區分。在一實施例中，在不自觸控面板之表面實體提起觸控筆的情況下，觸控筆之觸碰信號可模擬該觸控筆在該觸控面板上之迅速觸按。該觸按之速度可使得其無法容易地由人類手指或任何手動操作之觸碰物件再生。如下文所詳述，可藉由調變觸控筆內之一導電路徑而產生該脈衝式觸碰信號。
基於一觸控面板接收之脈衝式觸碰信號，該觸控面板可判定其表面上之該觸碰物件為一觸控筆而非(例如)一人類手指。此情形可允許該觸敏式器件對不同物件之觸碰不同地做出回應。舉例而言，相較於一手指之一觸碰，一觸控筆之一觸碰可起始一不同操作。在一具有多點觸碰能力之觸控面板上，兩個分離的觸碰(一手指之一觸碰及一觸控筆之另一觸碰)可同時執行不同任務。
在一些實施例中，除用以識別一觸控筆外，該脈衝式信號亦可用以編碼諸如關於該觸控筆之額外遙測資料的資料並將該資料傳輸至該觸敏式器件。此情形允許該觸敏式器件改良其對在其觸控面板上偵測到之觸碰的回應。
在實例實施例之以下描述中，參看藉由說明來展示可實 踐的特定實施例的隨附圖式。應理解，在不偏離各種實施例之範疇的情況下，可使用其他實施例，且可進行結構改變。
本發明係關於一種觸控筆，具有觸控面板之觸碰式感測器件可將該觸控筆與手指或其他觸碰物件進行區分。通常，當手指與觸控面板接觸時，只要手指保持於觸控面板上，觸控面板就可偵測到相對穩定之信號。然而，在一些實施例中本質上為導電桿之習知觸控筆亦可在觸控面板上產生類似信號。因此，該觸控面板無法區別一手指之一觸碰與一習知觸控筆的一觸碰，至少不能僅基於由該觸控面板偵測到之該觸碰信號進行區別。如下文將詳細論述，本發明之實施例介紹可產生處於預定頻率之脈衝式觸碰信號的各種類型之觸控筆，該脈衝式觸碰信號允許觸控面板辨識其正接收來自觸控筆而非其他觸碰物件的觸碰輸入。換言之，本文中所揭示之該等觸控筆可由一觸控面板根據該等觸控筆之唯一觸碰訊跡來識別，該等唯一觸碰訊跡係基於該等觸控筆產生之經調變觸碰信號。
只要調變來自該觸控筆之該觸碰信號，就可區分該觸碰信號與由一手指或其他觸碰物件產生之穩定信號。在一實施例中，在不自該觸控面板之表面實體提起該觸控筆的情況下，該觸控筆之該觸碰信號可模擬該觸控筆在該觸控面板上之一迅速觸按。該觸按之速度可使得其無法容易地由人類手指或任何手動操作之觸碰物件再生。如下文所詳述，可藉由調變該觸控筆內之一導電路徑而產生該脈衝式 觸碰信號。
基於一觸控面板接收之該脈衝式觸碰信號，該觸控面板可判定其表面上之該觸碰物件為一觸控筆而非(例如)一人類手指。此情形可允許該觸敏式器件對不同物件之觸碰不同地做出回應。舉例而言，相較於一手指之一觸碰，一觸控筆之一觸碰可起始不同操作。在一具有多點觸碰能力之觸控面板上，兩個分離的觸碰(一手指之一觸碰及一觸控筆之另一觸碰)可同時執行不同任務。
在一些實施例中，除用以識別一觸控筆外，該脈衝式信號亦可用以編碼諸如關於該觸控筆之額外遙測資料的資料並將該資料傳輸至該觸敏式器件。此情形允許該觸敏式器件改良其對在其觸控面板上偵測到之觸碰的回應。
儘管本文中依據觸控筆描述一些實施例，但應理解，根據各種實施例可使用其他輸入器件及/或指標器件。儘管本文中依據觸控面板描述一些實施例，但應理解，根據各種實施例可使用能夠感測觸碰器件或暫留於器件上之物件的其他觸敏式器件。
圖1說明根據各種實施例之用於與觸控面板一起使用之例示性觸控筆。在圖1之實例中，觸控面板120可包括像素106之陣列，該等像素106形成於導電列101與導電行102之交叉點處。儘管圖1以列及行來描繪導電元件101、102，但根據各種實施例導電元件之其他組態亦為可能的。
當觸控筆110觸碰觸控面板120之表面或暫留於觸控面板120之表面上時，觸控筆可變更導電列101及/或導電行102 中之一或多者之間的電容性耦合，該電容性耦合可由感測電路(未圖示)偵測到。觸控筆之觸碰或暫留可以一在觸控面板120處擷取的影像來表示且可被處理以獲得關於觸控筆110之輸入資訊。
圖2說明根據本發明之實施例的例示性觸控筆200。觸控筆200可包括軸202，及位於軸之遠端處的尖端204。軸202及尖端204可皆為導電的。然而，觸控筆200可不同於習知電容性觸控筆，因為如圖2中所說明，尖端204可與軸202隔離。在一實施例中，絕緣體(圖2中未圖示)可置放於軸202與尖端204之間。因為尖端與軸202電隔離，所以握持觸控筆200之人類手的手指212或其他部分無法經由觸控筆200之軸202為導電尖端204提供接地。在此實施例中，將尖端204連接至軸202之導電路徑208可設置於觸控筆200之孔內。此外，當觸控筆200與觸控面板接觸或暫留於觸控面板上方時，導電路徑208可由微控制器(MCU)206調變以提供可由觸控面板辨識的脈衝化信號。在一些實施例中，MCU 206可為可包括以下各者之單一特殊應用積體電路(ASIC)：一或多個可程式化處理器、用於儲存可由處理器執行之程式碼的隨機存取記憶體(RAM)或其他非暫時性電腦可讀儲存媒體，及輸入輸出(I/O)埠。在一些實施例中，MCU 206亦可包括資料壓縮軟體及/或硬體。
如圖2中所說明，脈衝化觸碰信號可藉由以下操作來產生：將諸如場效電晶體(FET)之開關210併入於將導電尖端204連接至接地212的導電路徑208中，及程式化MCU 206 以系統地接通並關斷開關210。當接通開關210時，導電路徑208可將觸控筆200之尖端204連接至軸202，且在觸控筆200正由接地的使用者212握持時實際上連接至接地。當MCU 206關斷開關210時，導電路徑208可斷開，從而使得尖端204與軸202完全隔離。因此，藉由當觸控筆200在觸控面板上時重複接通並關斷開關201，即使觸控筆200之尖端204連續地與觸控面板之表面接觸或暫留於觸控面板之表面之上，MCU 206亦可產生不連續觸碰信號。換言之，信號可在接地與諸如邏輯「高」電壓之非接地固定電位之間進行調變。在一實施例中，MCU 206可連接至內建於觸控筆中之電源(圖2中未圖示)(諸如，電池)。在另一實施例中，可經由將觸控筆連接至觸碰式感測器件之電纜或藉由電感耦合自觸碰式感測器件中之電源供應電力。
在一實施例中，MCU 206可一直處於通電狀態，使得MCU 206可恆定地產生經調變觸碰信號，而無關於觸控筆200是否正被用以與觸控面板互動。然而，為了節省電源之能量，MCU 206可僅當觸控筆在使用中時通電。舉例而言，在說明於圖3中之實施例中，觸控筆300可包括在觸控筆300之軸312之外表面上的觸碰式感測器314。觸碰式感測器314可為任何類型之觸碰式感測器，諸如電容性觸碰式感測器或電阻性觸碰式感測器。觸碰式感測器314可位於當使用者正握持觸控筆300時將很可能與使用者接觸的軸312之區域中。回應於觸碰式感測器314偵測到觸碰，MCU 306可經切換至通電狀態且開始產生至觸控筆300之 尖端304的經調變觸碰信號。當觸碰式感測器314在預定時間週期中未偵測到觸碰時，MCU 306可終止經調變觸碰信號及/或電力關閉。
觸碰式感測器314可連接至能夠處理由觸碰式感測器314擷取之觸碰資料的觸碰控制器(圖3中未圖示)。觸碰式感測器314亦可連接至觸控筆之電源(圖3中未圖示)。在其他實施例中，多個觸碰式感測器或多點觸碰式感測器可置於觸控筆300之外表面上的一或多個位置處，以確保偵測到之觸碰確實來自握持觸控筆之使用者，而非(例如)恰好與觸控筆300發生接觸之另一固定物件的觸碰。
在如說明於圖4中之又一實施例中，觸控筆400可包括連接至MCU 406之加速度計416。當使用者撿起觸控筆時，加速度計416可偵測到觸控筆400之移動。回應於偵測到之移動，MCU 406可起始經調變觸碰信號。當加速度計416在預定時間週期中未報告移動時，MCU 406可終止經調變觸碰信號。
在如說明於圖5中之又一實施例中，觸控筆500可包括按鈕518。按鈕518可感測對其之按動，且可將按動指示傳輸至MCU 506以供處理。回應於按動指示，MCU 506可起始經調變觸碰信號。回應於另一按動指示，MCU 506可終止經調變觸碰信號。
在如說明於圖6中之又一實施例中，觸控筆600可包括壓力感測器620。壓力感測器620可感測正由觸控筆施加至表面之力，且可將力量測結果傳輸至MCU 606以供處理。在 此實施例中，如圖6中所說明，觸控筆600可包括可移動尖端630。當觸控筆600與觸控面板接觸時，可移動尖端630可被迫向上。尖端630由於該力而行進之垂直距離可用以判定由觸控筆600與觸控面板之接觸產生的壓力量。在一實施例中，壓力感測器可包括應變計。在另一實例中，壓力感測器可包括具有已知電容的半球形開關。觸控筆尖端之移動可引起半球形開關中之電容改變，且此電容改變可反映觸控筆與觸控面板之間的壓力量。在又一實施例中，壓力感測器可使用壓電方法來量測力。其他熟知方法亦可用以量測由觸控筆之接觸引起的力。MCU 606可回應於指示觸控筆正被應用於表面上的力量測結果而起始脈衝化觸碰信號。當壓力感測器620未偵測到力時，MCU 606可終止經調變觸碰信號。
在前述實施例中，可藉由連接及斷開自導電尖端至觸控筆之軸的接地路徑而產生經調變觸碰信號。在彼等實施例中，觸控筆之尖端可保持與觸控面板接觸。在下文描述之一些其他實施例中，觸控筆之尖端可實體地與觸控面板進行接觸及斷開與觸控面板之接觸，以在觸控面板上建立脈衝式觸碰信號。
圖7說明觸控筆700之例示性實施例，該觸控筆700具有封閉於觸控筆700之軸702中的可縮回導電尖端710。觸控筆700之軸702可為絕緣體。導電尖端710可由控制器706機械地驅動。當在使用中時，導電尖端710可週期性地自開口708延伸以與觸控面板(圖7中未圖示)接觸，從而在觸控 面板上產生重複觸按之效應。本質上，此實施例以類似於點選筆(click pen)之方式起作用。
導電尖端710在觸控面板上之觸按可類似地解譯為使用在以上實施例中所揭示之手段產生的經調變觸碰信號。因為包括包圍開口708之部分的軸702為不導電的，所以觸控面板可僅在導電尖端710延伸而與觸控面板之表面接觸(或暫留於觸控面板之表面之上)時偵測到觸控筆的接觸。當導電尖端710以迅速且重複之方式延伸並縮回時，觸控面板可偵測到經調變觸碰信號，可區分該經調變觸碰信號與來自手指或其他物件的穩定觸碰信號。換言之，經調變觸碰信號可接著用以判定觸碰物件為觸控筆。在一實施例中，觸控筆700之具有開口708的末端部分可停置於觸控面板上，同時可縮回導電尖端710經延伸並縮回。在此實施例中，導電尖端710並不延伸超出開口708。因為軸為絕緣體，所以觸控面板僅可偵測到導電尖端710的重複觸碰而無法偵測到固定軸的觸碰。
在各種實施例中，控制器706可提供用於使導電尖端710機械地延伸並縮回之不同控制機制。舉例而言，在一實施例中，控制器706可包括諸如小型繼電器之電子操作開關以驅動可縮回尖端710。開關可連接至MCU(圖7中未圖示)，該MCU可設定可縮回尖端觸按觸控面板的頻率。觸按之頻率可用作觸控筆700之觸碰訊跡以向觸控面板識別觸控筆700。
上文關於圖3至圖6所論述之用於起始經調變信號的不同 機制可併入至圖7之觸控筆中。
如在以上實施例中所描述，觸控筆之觸碰信號的頻率可由MCU產生。或者或另外，觸碰信號之頻率亦可使用RC或RLC電路來產生。在典型RLC電路中，越過電容器施加之電壓可使得能量在電感器與電容器之間傳送。因此，此類型之電路可具有天然地振盪之訊跡。在本發明之一些實施例中，此訊跡可用以產生觸控筆之脈衝化觸碰信號。舉例而言，RLC電路之電阻器及電容器之電阻及/或電容可分別基於觸控筆之各種條件(諸如，當觸控筆與觸控面板接觸時在觸控筆之尖端處感測到的壓力改變)而改變。圖8說明根據本發明之實施例的觸控筆800。觸控筆800包括可在垂直方向上移動且連接至RLC電路820的尖端810。類似於圖6之觸控筆，當觸控筆800與觸控面板接觸時，可移動尖端810可被迫向上。尖端810之移動可使得RLC電路820的電容器之電容及/或電阻器之電阻改變，藉此改變RLC電路820的振盪訊跡(oscillation signature)。RLC電路820之振盪訊跡可接著用以調變觸控筆800之觸碰信號。在此實施例中，RLC電路820可以類似於圖2中MCU 206調變觸控筆200之觸碰訊跡的方式經由開關840來控制觸控筆800的觸碰信號。在此實施例中，觸控筆800可不需要MCU。上文所描述之MCU、控制器、RC或RLC電路在本文中可統稱為控制電路。
在其他實施例中，來自觸控筆之經調變觸碰信號可不僅用於向觸敏式器件識別觸控筆。經調變觸碰信號亦可用於 將資料自觸控筆傳輸至觸敏式器件。亦即，MCU可將觸控筆之某些條件或其他資訊編碼於經調變觸碰信號中。舉例而言，再次參看圖8之觸控筆800，當RLC電路820之振盪訊跡由於外部壓力改變時，觸控筆800之觸碰信號可相應改變。因此，觸控面板可基於觸控筆800之觸碰信號的改變而判定觸控筆已自暫留轉變至觸碰。或者或另外，觸碰信號之改變量可反映RLC電路820之電容的改變，該電容改變又可反映在觸控筆800之尖端處所感測之力的量。作為另一實例，由加速度計416(圖4)收集之反映觸控筆400之傾斜或翻轉一圈(barrel roll)的資料可類似地使用具有可唯一地識別之頻率的脈衝化觸碰信號自觸控筆400傳輸至觸控面板。在一實施例中，例如，可使用摩斯(Morse)碼來編碼此資料。
在各種實施例中，可以任何頻率來調變觸控筆之觸碰信號。當被觸控面板偵測到時，此脈衝化信號可顯現為振幅調變的，此不同於來自手指或任何其他觸碰物件之穩定信號。因而，觸控面板可辨識：觸控面板之表面上的觸碰物件實際上為觸控筆。所揭示實施例之一優點為：在本發明之實施例中介紹之觸控筆可在不需要對現有觸碰式感測器件之觸控硬體做顯著修改之情況下與彼等器件協作。因此，實施本發明之實施例可為成本相對低廉的。可需要對觸碰式感測器件之軟體及/或韌體之一些改變，使得器件可辨識不同觸碰信號且使該等觸碰信號與不同觸控筆或觸碰物件匹配。舉例而言，軟體/韌體在偵測到脈衝化觸碰 信號時可辨識出觸控筆與觸控表面接觸。在一些實施例中，不同觸控筆可以不同頻率調變其觸碰信號，使得觸控面板可不僅識別出其係一觸控筆，而且識別出其係一特定觸控筆。本質上，調變頻率可為特定觸控筆或任何其他觸碰物件之觸碰訊跡。
在一實施例中，各種調變頻率可儲存於觸碰式感測器件之記憶體中，且在操作期間由處理器重新叫用以找到由觸控面板偵測到之特定觸控筆的匹配。因為即使在觸碰式感測器件被製造及投入使用之後亦可易於進行軟體更新，所以此情形使得使用現有的具有多點觸碰能力之電子器件實施本發明之實施例成為可能。在其他實施例中，相同概念可實施於其他觸碰物件中，使得觸碰式感測器件可基於調變觸碰物件之觸碰信號之頻率來識別不同類型之觸碰物件或不同觸碰物件。
現有觸碰式感測器件可以相同方式對手指或習知觸控筆之觸碰做出回應，此係因為來自手指及習知觸控筆的觸碰信號可為非常類似的。然而，考慮到區別本發明之實施例中之一者所揭示之觸控筆的觸碰與手指(或其他觸碰物件)之觸碰的額外能力，觸碰式感測器件可經修改以對不同觸碰物件之觸碰不同地做出回應。舉例而言，若觸碰式感測器件根據觸控筆之脈衝化信號辨識出觸控筆，則觸碰式感測器件可自動起始允許使用者使用觸控筆直接在觸控式螢幕上書寫之字元辨識及/或文書處理程式。相對照地，若觸碰式感測器件判定手指與觸控式螢幕接觸，則觸碰式感 測器件可基於手指之移動起始追蹤或指向操作。在具有多點觸碰能力之觸碰式感測器件中，器件可基於手指及觸控筆之各別觸碰信號來偵測手指之一觸碰及觸控筆之另一觸碰。若繪圖應用程式正在觸控式螢幕上執行，則使用者可用觸控筆繪圖，且同時使用其手指產生其他效應。因此，藉由併有本發明之各種實施例，可經由觸控面板執行更複雜之功能，且可達成改良之使用者體驗。
圖9說明根據各種實施例之可使用觸控筆的例示性計算系統。在圖9之實例中，計算系統900可包括觸碰控制器906。觸碰控制器906可為可包括一或多個處理器子系統902之單一特殊應用積體電路(ASIC)，該等處理器子系統902可包括一或多個主處理器，諸如ARM968處理器或具有類似功能性及能力的其他處理器。然而，在其他實施例中，處理器功能性可替代地由諸如狀態機之專用邏輯來實施。處理器子系統902亦可包括周邊裝置(未圖示)，諸如隨機存取記憶體(RAM)或其他類型之記憶體或儲存器、看門狗(watchdog)計時器及其類似者。觸碰控制器906亦可包括接收區段907，該接收區段907用於接收信號，諸如一或多個感測通道(未圖示)之觸碰(或感測)信號903、來自諸如感測器911之其他感測器的其他信號等。觸碰控制器906亦可包括：諸如多級向量解調變引擎之解調變區段909、面板掃描邏輯910及傳輸區段914，該傳輸區段914用於將激勵信號916傳輸至觸控面板924以驅動面板。掃描邏輯910可存取RAM 912，自主地自感測通道讀取資料，且提供對感 測通道之控制。此外，掃描邏輯910可控制傳輸區段914，以產生可選擇性地施加至觸控面板924之多個列的處於各種頻率及相位之激勵信號916。
觸碰控制器906亦可包括電荷泵915，該電荷泵915可用以產生用於傳輸區段914的供電電壓。藉由將兩個電荷儲存器件(例如，電容器)級聯在一起以形成電荷泵915，激勵信號916可具有高於最高電壓之振幅。因此，與單一電容器可處置之電壓位準(例如，3.6 V)相比較，激勵電壓可為較高的(例如，6 V)。儘管圖9展示電荷泵915與傳輸區段914分離，但電荷泵可為傳輸區段之部分。
計算系統900可包括主機處理器928，該主機處理器928用於接收來自處理器子系統902之輸出且基於該等輸出執行動作，該等動作可包括(但不限於)移動諸如游標或指標之物件、捲動或移動瀏覽、調整控制設定、開啟檔案或文件、檢視選單、做出選擇、執行指令、操作耦接至主機器件之周邊器件、接聽電話呼叫、撥打電話呼叫、終止電話呼叫、改變音量或音訊設定、儲存關於電話通信之資訊(諸如，地址、頻繁地撥出之號碼、已接電話、未接電話)、登入電腦或電腦網路、准許經授權之個人對電腦或電腦網路之受限制區域的存取、載入與電腦桌面之使用者之偏好配置相關聯的使用者設定檔、准許對網頁內容之存取、啟動特定程式、加密或解碼訊息，及/或其類似者。主機處理器928亦可執行可能不與觸控處理相關之額外功能，且可連接至程式儲存器932及諸如LCD之顯示器930， 從而將UI提供至器件的使用者。當部分或完全位於觸控面板之下時，顯示器件930連同觸控面板924一起可形成觸控式螢幕。
觸控面板924可包括具有驅動線及感測線之電容性感測媒體。應注意，如熟習此項技術者可易於理解，術語「線」有時可在本文中用以僅意謂導電通路，且不限於可為嚴格地線性之結構，而是可包括改變方向之通路，且可包括具有不同大小、形狀、材料等之通路。驅動線可由激勵信號916驅動，且產生於感測線中之所得觸碰信號903可傳輸至觸碰控制器906中的接收區段907。以此方式，驅動線及感測線可為可相互作用以形成電容性感測節點之觸碰及暫留感測電路的部分，該等節點可被看作觸控像元(觸控像素)，諸如觸控像素926。當可將觸控面板924視為擷取觸碰之「影像」時，此理解方式可為特別有用的。換言之，在觸碰控制器906已判定在觸控面板中之每一觸控像素處是否已偵測到觸碰或暫留之後，觸控面板中觸碰或暫留發生於之觸控像素的型樣可被看作觸碰之「影像」(例如，手指觸碰觸控面板或暫留於觸控面板之上的型樣)。
根據各種實施例之觸控筆可用以接觸觸控面板924。觸控筆定向可將額外資訊提供至計算系統900以獲得改良之效能。
請注意，上文描述之功能中的一或多者可(例如)由儲存於記憶體(例如，周邊裝置中之一者)中且由處理器子系統902執行或儲存於程式儲存器932中且由主機處理器928執 行的韌體來執行。韌體亦可儲存於任何非暫時性電腦可讀儲存媒體內及/或在任何非暫時性電腦可讀儲存媒體內進行輸送，以供指令執行系統、裝置或器件使用或結合指令執行系統、裝置或器件來使用，該等指令執行系統、裝置或器件係諸如基於電腦之系統、含有處理器之系統或可自指令執行系統、裝置或器件獲取指令並執行該等指令的其他系統。在此文件之內容脈絡中，「非暫時性電腦可讀儲存媒體」可為可含有或儲存供指令執行系統、裝置或器件使用或結合指令執行系統、裝置或器件而使用之程式的任何媒體。非暫時性電腦可讀儲存媒體可包括(但不限於)電子、磁性、光學、電磁、紅外線或半導體系統、裝置或器件，攜帶型電腦磁片(磁性)、隨機存取記憶體(RAM)(磁性)、唯讀記憶體(ROM)(磁性)、可抹除可程式化唯讀記憶體(EPROM)(磁性)、攜帶型光碟(諸如CD、CD-R、CD-RW、DVD、DVD-R或DVD-RW)，或快閃記憶體(諸如緊密快閃卡、安全數位卡、USB記憶體器件、記憶棒及其類似者)。
該韌體亦可在任何輸送媒體內進行傳播以供指令執行系統、裝置或器件使用或結合指令執行系統、裝置或器件而使用，指令執行系統、裝置或器件係諸如基於電腦之系統、含有處理器之系統，或可自該指令執行系統、裝置或器件獲取指令且執行該等指令的其他系統。在此文件之內容脈絡中，「輸送媒體」可為可傳達、傳播或輸送供指令執行系統、裝置或器件使用或結合指令執行系統、裝置或 器件來使用之程式的任何媒體。輸送可讀媒體可包括(但不限於)電子、磁性、光學、電磁或紅外線有線或無線傳播媒體。
應理解，根據各種實施例，如在圖9中描述之觸控面板可感測觸碰及暫留。此外，本文中描述之觸控面板可為單點或多點觸控面板。
圖10說明例示性行動電話1030，該行動電話1030可包括觸控面板1024、顯示器件1036及用於與根據各種實施例之觸控筆一起使用的其他計算系統區塊。
圖11說明例示性數位媒體播放器1130，該數位媒體播放器1130可包括觸控面板1124、顯示器件1136及用於與根據各種實施例之觸控筆一起使用的其他計算系統區塊。
圖12說明例示性個人電腦1230，該個人電腦1230可包括觸控板1224、顯示器1236及用於與根據各種實施例之觸控筆一起使用的其他計算系統區塊。
圖10至圖12之行動電話、媒體播放器及個人電腦可藉由利用根據各種實施例之觸控筆改良觸碰及暫留感測，且節省電力。
本發明之一些實施例係針對一種觸控筆，該觸控筆包含：一軸；該軸之一遠端處的一導電尖端；及控制電路，其耦接至該導電尖端且經組態以在該導電尖端處產生一經調變信號以識別該觸控筆。在其他實施例中，該觸控筆進一步包含：耦接於該導電尖端與該軸之間的一開關；其中該控制電路經進一步組態以控制該開關以調變該導電尖端 與該軸之間的一導電路徑，從而產生該經調變信號。在其他實施例中，觸控筆進一步包含一加速度計，該加速度計耦接至該控制電路且經組態以偵測該觸控筆之移動，該控制電路經進一步組態以回應於偵測到存在或不存在觸控筆移動而起始或終止該經調變信號。在其他實施例中，該軸包括用於偵測一使用者之接觸的耦接至該控制電路之一觸碰式感測器，該控制電路經進一步組態以回應於偵測到存在或不存在使用者接觸而起始或終止該經調變信號。在其他實施例中，觸控筆進一步包含一壓力感測器，該壓力感測器耦接至該控制電路且經組態以感測由該觸控筆與一表面之間的一接觸產生之力，該控制電路經進一步組態以回應於偵測到存在或不存在力而起始或終止該經調變信號。在其他實施例中，該觸控筆進一步包含耦接至該控制電路之一按鈕開關，該控制電路經進一步組態以回應於偵測到該按鈕開關之啟動或撤銷啟動而起始或終止該經調變信號。在其他實施例中，該控制電路經進一步組態以將反映該觸控筆之一條件的資料編碼成該經調變信號，該條件為傾斜、翻轉一圈、在該導電尖端上感測到之壓力，及該觸控筆是否與該觸控面板接觸或暫留於該觸控面板之上中的一者。在其他實施例中，該控制電路包含一RLC電路。在其他實施例中，該觸控筆進一步包含一壓力感測器，其中該RLC電路由該壓力感測器起始。在其他實施例中，該經調變信號具有基於該RLC電路之一振盪訊跡的一頻率。在其他實施例中，該控制電路經進一步組態以產生處於一特 定頻率之該經調變信號以識別該觸控筆之一類型。在其他實施例中，該控制電路經組態以使該導電尖端以一預定頻率自該軸內延伸及縮回，從而在該導電尖端與一表面接觸時產生該經調變信號。在其他實施例中，該控制電壓包含一電子操作之開關以驅動該導電尖端。
本發明之一些實施例係針對一種用於產生用於識別一觸控面板上之一物件的一訊跡之方法，該方法包含：對該物件之一尖端進行調變，該尖端位於該物件上，用於與該觸控面板接觸；其中該調變將該物件識別為不同於一手指。在其他實施例中，調變該尖端包含使該尖端在一接地狀態與一非接地狀態之間重複地切換。在其他實施例中，調變該尖端包含使該尖端相對於該物件重複地延伸及縮回。在其他實施例中，該調變識別該物件之一類型。在其他實施例中，該方法進一步包含取決於偵測到存在或不存在物件移動而起始或終止該調變。在其他實施例中，該方法進一步包含取決於偵測到存在或不存在該物件上之一觸碰或力而起始或終止該調變。在其他實施例中，方法進一步包含取決於該物件之一實體條件而起始或終止該調變，該實體條件為傾斜、翻轉一圈、在該尖端處感測到之壓力，及該尖端是否與該觸控面板接觸或暫留於該觸控面板之上中的一者。
本發明之一些實施例係針對一種儲存電腦可讀程式指令之非暫時性電腦可讀儲存媒體，該等電腦可讀程式指令可執行以執行一種用於產生用於識別一觸控面板上之一物件 的一訊跡之方法，該方法包含：對該物件之一尖端進行調變，該尖端位於該物件上，用於與該觸控面板接觸；其中該調變將該物件識別為不同於一手指。在其他實施例中，調變該尖端包含使該尖端在一接地狀態與一非接地狀態之間重複地切換。在其他實施例中，調變該尖端包含使該尖端相對於該物件重複地延伸及縮回。在其他實施例中，該調變識別該物件之一類型。
本發明之一些實施例係針對一種用於識別一觸控面板上之一觸碰物件的方法，該方法包含：偵測來自該觸碰物件之一經調變觸碰信號；及判定該經調變觸碰信號是否具有一高於一預定值的頻率。
雖然已參考隨附圖式全面描述了實施例，但請注意，各種改變及修改對於熟習此項技術者將變得顯而易見。應將此等改變及修改理解為包括於如由附加申請專利範圍界定之各種實施例之範疇內。
101‧‧‧導電列/導電元件
102‧‧‧導電行/導電元件
106‧‧‧像素
110‧‧‧觸控筆
120‧‧‧觸控面板
200‧‧‧例示性觸控筆
202‧‧‧軸
204‧‧‧尖端
206‧‧‧微控制器(MCU)
208‧‧‧導電路徑
210‧‧‧開關
212‧‧‧手指
300‧‧‧觸控筆
304‧‧‧尖端
306‧‧‧微控制器(MCU)
312‧‧‧軸
314‧‧‧觸碰式感測器
400‧‧‧觸控筆
406‧‧‧微控制器(MCU)
416‧‧‧加速度計
500‧‧‧觸控筆
506‧‧‧微控制器(MCU)
518‧‧‧按鈕
600‧‧‧觸控筆
606‧‧‧微控制器(MCU)
620‧‧‧壓力感測器
630‧‧‧可移動尖端
700‧‧‧觸控筆
702‧‧‧軸
706‧‧‧控制器
708‧‧‧開口
710‧‧‧可縮回導電尖端
800‧‧‧觸控筆
810‧‧‧尖端
820‧‧‧RLC電路
840‧‧‧開關
900‧‧‧例示性計算系統
902‧‧‧處理器子系統
903‧‧‧觸碰信號/感測信號
906‧‧‧觸碰控制器
907‧‧‧接收區段
909‧‧‧解調變區段
910‧‧‧面板掃描邏輯
911‧‧‧感測器
912‧‧‧RAM
914‧‧‧傳輸區段
915‧‧‧電荷泵
916‧‧‧激勵信號
924‧‧‧觸控面板
926‧‧‧觸控像素
928‧‧‧主機處理器
930‧‧‧顯示器
932‧‧‧程式儲存器
1024‧‧‧觸控面板
1030‧‧‧例示性行動電話
1036‧‧‧顯示器件
1124‧‧‧觸控面板
1130‧‧‧例示性數位媒體播放器
1136‧‧‧顯示器件
1224‧‧‧觸控板
1230‧‧‧例示性個人電腦
1236‧‧‧顯示器
圖1說明根據本發明之一實施例的用於與觸控面板一起使用之例示性觸控筆。
圖2說明根據本發明之一實施例的能夠產生脈衝式觸碰訊跡之例示性觸控筆。
圖3說明根據本發明之一實施例的包括觸碰式感測器之例示性觸控筆。
圖4說明根據本發明之一實施例的包括加速度計之例示性觸控筆。
圖5說明根據本發明之一實施例的包括按鈕之例示性觸控筆。
圖6說明根據本發明之一實施例的包括壓力感測器之例示性觸控筆。
圖7說明根據本發明之一實施例的包括可縮回尖端之例示性觸控筆。
圖8說明根據本發明之一實施例的包括RLC電路及可移動尖端之例示性觸控筆。
圖9說明根據本發明之一實施例的用於與觸控筆一起使用之例示性計算系統。
圖10說明根據本發明之一實施例的用於與觸控筆一起使用之例示性行動電話。
圖11說明根據本發明之一實施例的用於與觸控筆一起使用之例示性數位媒體播放器。
圖12說明根據本發明之一實施例的用於與觸控筆一起使用之例示性個人電腦。
200‧‧‧例示性觸控筆
202‧‧‧軸
204‧‧‧尖端
206‧‧‧微控制器(MCU)
208‧‧‧導電路徑
210‧‧‧開關
212‧‧‧手指

Claims (20)

  1. 一種觸控筆，其包含：一軸；該軸之一遠端處的一導電尖端；及控制電路，其耦接至該導電尖端且經組態以在該導電尖端處產生一經調變信號以識別該觸控筆。
  2. 如請求項1之觸控筆，其進一步包含：耦接於該導電尖端與該軸之間的一開關；其中該控制電路經進一步組態以控制該開關以調變該導電尖端與該軸之間的一導電路徑，從而產生該經調變信號。
  3. 如請求項1之觸控筆，其進一步包含一加速度計，該加速度計耦接至該控制電路且經組態以偵測該觸控筆之移動，該控制電路經進一步組態以回應於偵測到存在或不存在觸控筆移動而起始或終止該經調變信號。
  4. 如請求項1之觸控筆，其中該軸包括用於偵測一使用者之接觸的耦接至該控制電路之一觸碰式感測器，該控制電路經進一步組態以回應於偵測到存在或不存在使用者接觸而起始或終止該經調變信號。
  5. 如請求項1之觸控筆，其進一步包含一壓力感測器，該壓力感測器耦接至該控制電路且經組態以感測由該觸控筆與一表面之間的一接觸產生之力，該控制電路經進一步組態以回應於偵測到存在或不存在力而起始或終止該經調變信號。
  6. 如請求項1之觸控筆，其進一步包含耦接至該控制電路之一按鈕開關，該控制電路經進一步組態以回應於偵測到該按鈕開關之一啟動或撤銷啟動而起始或終止該經調變信號。
  7. 如請求項1之觸控筆，該控制電路經進一步組態以將反映該觸控筆之一條件的資料編碼成該經調變信號，該條件為傾斜、翻轉一圈、在該導電尖端上感測到之壓力，及該觸控筆是否與該觸控面板接觸或暫留於該觸控面板之上中的一者。
  8. 如請求項1之觸控筆，其中該控制電路包含一RLC電路。
  9. 如請求項8之觸控筆，其進一步包含一壓力感測器，其中該RLC電路由該壓力感測器起始。
  10. 如請求項8之觸控筆，其中該經調變信號具有基於該RLC電路之一振盪訊跡的一頻率。
  11. 如請求項1之觸控筆，該控制電路經進一步組態以產生處於一特定頻率之該經調變信號以識別該觸控筆之一類型。
  12. 如請求項1之觸控筆，其中該控制電路經組態以在該導電尖端與一表面接觸時使該導電尖端以一預定頻率自該軸內延伸及縮回，以便產生該經調變信號。
  13. 如請求項12之觸控筆，其中該控制電路包含一電子操作之開關以驅動該導電尖端。
  14. 一種用於產生用於識別一觸控面板上之一物件的一訊跡之方法，該方法包含： 對該物件之一尖端進行調變，該尖端位於該物件上，用於與該觸控面板接觸；其中該調變將該物件識別為不同於一手指。
  15. 如請求項14之方法，其中調變該尖端包含：使該尖端在一接地狀態與一非接地狀態之間重複地切換。
  16. 如請求項14之方法，其中調變該尖端包含：使該尖端相對於該物件重複地延伸及縮回。
  17. 如請求項14之方法，其中該調變識別該物件之一類型。
  18. 如請求項14之方法，其進一步包含取決於偵測到存在或不存在物件移動而起始或終止該調變。
  19. 如請求項14之方法，其進一步包含取決於偵測到存在或不存在該物件上之一觸碰或力而起始或終止該調變。
  20. 如請求項14之方法，其進一步包含取決於該物件之一實體條件而起始或終止該調變，該實體條件為傾斜、翻轉一圈、在該尖端處感測到之壓力，及該尖端是否與該觸控面板接觸或暫留於該觸控面板之上中的一者。
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