TW201640270A - 電容式指標裝置之省電裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露一種電容式指標裝置之省電裝置,包含放大器電路、第一與第二比較器電路、控制器與開關。第一比較器電路產生第一準位並接收放大驅動訊號,第二比較器產生第二準位電路並接收放大驅動訊號,其中第一準位高於第二準位。本發明電容式指標裝置之省電裝置利用放大驅動訊號準位是否高於第一準位決定是否開啟開關並提供輸出訊號。
Description
本發明是有關於一種省電裝置,特別是有關於一種電容式指標裝置之省電裝置。
電容式觸控輸入技術則被廣泛應用在觸控式螢幕,其優點是可以用手或是電容筆進行輸入操作,若以使用者的手進行操作則具備多點式觸控功能,並可利用手勢變化進行多樣化的操作,根據特有的對應動作,可產生多種應用。使用者同時可使用電容筆操作觸控式螢幕介面,以執行應用程式或進行書寫。電容筆利用接近或接觸觸控面板時與感應電極產生電容耦合,使觸控面板能偵測電容筆座標。為了與觸控面板感應電極產生電容耦合,電容筆除接收觸控面板感應電極的驅動訊號之外,必須輸出訊號至感應電極以使觸控面板感應電極能偵測電容筆座標。為了維持操作,電容筆須持續接收感應電極的驅動訊號並輸出訊號,但持續輸出訊號有時並非絕對必要,且持續不間斷以高電壓輸出訊號亦十分消耗電能。因此本發明提出一種電容式指標裝置之省電裝置,依據預設的條件輸出高電壓訊號,可節省不必要的電力的消耗達成省電的目的。
本發明的目的為提出一種電容式指標裝置之省電裝置,使電容式指標裝置僅於輸入驅動訊號準位高於預設的訊號準位時才輸出訊號,當輸入驅動訊號準位低於預設的訊號準位時,電容式指標裝置不輸出訊號,以達到電容式指標裝置省電的目的。
根據上述的目的,本發明提出一種電容式指標裝置之省電裝置,包含放大器電路、第一與第二比較器電路、控制器與開關。放大器電路接收驅動訊號並產生放大驅動訊號。第一比較器電路產生第一準位並接收放大驅動訊號,第一比較器電路比較放大驅動訊號與第一準位以輸出第一比較器電路訊號。控制器接收第一比較器電路訊號並輸出控制器訊號。開關決定是否由高電壓輸出提供輸出訊號。第二比較器產生第二準位電路並接收放大驅動訊號與控制器訊號,第二比較器電路比較放大驅動訊號與第二準位與控制器訊號以輸出第二比較器電路訊號以決定是否開啟開關,其中第一準位高於第二準位。
於本發明的另一實施例中,本發明提出的電容式指標裝置之省電裝置,包含第一與第二放大器電路、第一與第二比較器電路、控制器與開關。第一與第二放大器電路接收驅動訊號並產生放大驅動訊號。第一比較器電路產生一第一準位並接收放大驅動訊號,第一比較器電路比較放大驅動訊號與第一準位以輸出第一比較器電路訊號。控制器接收第一比較器電路訊號並輸出控制器訊號,以決定是否開啟開關。第二比較器產生第二準位電路並接收放大驅動訊號,第二比較器電路比較放大驅動訊號與第二準位以輸出第二比較器電路訊號至開關,其中第一準位高於第二準位。此實施例使用控制器根據第一比較器電路之第一比較器電路訊號決定是否開啟開關並提供輸出訊號。
在本發明的又一實施例中,本發明提出的電容式指標裝置之省電裝置,包含放大器電路、第一與第二比較器電路、控制器與開關。放大器電路接收驅動訊號並產生放大驅動訊號。第一比較器電路產生一第一準位並接收放大驅動訊號,第一比較器電路比較放大驅動訊號與第一準位以輸出第一比較器電路訊號。第二比較器產生一第二準位電路並接收放大驅動訊號,第二比較器電路比較放大驅動訊號與第二準位以輸出第二比較器電路訊號,其中第一準位高於第二準位。開關決定是否由高電壓輸出提供輸出訊號。控制器接收第一比較器電路訊號與第二比較器電路訊號並輸出控制器訊號至開關以決定是否開啟開關。
本發明的一些實施例將詳細描述如下。然而,除了如下描述外,本發明還可以廣泛地在其他的實施例施行,且本發明的範圍並不受實施例之限定,其以之後的專利範圍為準。再者為提供更清楚的描述及更易理解本發明,圖式內各部分並沒有依照其相對尺寸繪圖,某些尺寸與其他相關尺度相比已經被誇張;不相關之細節部分也未完全繪出,以求圖式的簡潔。
在本發明的實施例中,關於電容式指標裝置中非屬於本發明之重要特徵而為本領域具有一般技術者能理解並加以實施的技術內容,此處將不會加以詳細描述。舉例來說,以下為關於電容式指標裝置與觸控面板而為本領域具有一般技術者能理解並加以實施的內容。電容式指標裝置包含導電筆身與導電筆頭,而觸控面板則包含具有複數導電條電極的電容感應陣列,其中導電條電極包含傳輸電極(transmit electrode,Tx)與接收電極(receive electrode, Rx)。當於觸控面板上使用電容式指標裝置時,導電筆頭係接近或接觸觸控面板的電容感應陣列,電容式指標裝置的導電筆頭將與電容式指標裝置所在位置之導電條電極產生電容耦合,電容式指標裝置所在位置之導電條電極則提供驅動訊號。電容式指標裝置接收驅動訊號後經訊號處理再輸出一訊號至電容式指標裝置所在位置之導電條電極。透過導電筆頭與導電條電極產生電容耦合,輸出訊號於導電條電極之傳輸電極與接收電極進行掃描時被偵測到,以計算決定電容式指標裝置所在位置座標。電容感應陣列可使用電荷累積或任何其他適合的電容感應方式。
第一A圖為本發明一實施例電容式指標裝置之省電裝置的方塊圖。此實施例之電容式指標裝置之省電裝置包含一放大器電路11、一第一比較器電路14、一控制器16、一第二比較器電路18、一開關17與一高電壓輸出21。當電容式指標裝置與觸控面板電容感應陣列之導電條電極產生電容耦合時,電容式指標裝置即接收導電條電極之驅動訊號。驅動訊號首先經放大器電路11進行放大。由於驅動訊號可能伴隨環境雜訊,因此驅動訊號接受後經放大器電路11進行放大前,一般須先經過濾波提供準位。接著經過放大、濾波及提供準位之驅動訊號傳送至第一比較器電路14與第二比較器電路18,其中第一比較器電路14用於比較輸入驅動訊號準位與一第一準位,而第二比較器電路18則用於比較輸入驅動訊號準位與一第二準位及一控制器訊號準位。第一準位高於第二準位,即第一準位為較高準位,而第二準位為較低準位或一般準位。第一比較器電路14與第二比較器電路18之第一準位電壓與第二準位電壓可視需求設定,以達到電容式指標裝置省電的目的。當經放大、濾波及提供準位之輸入驅動訊號經第一比較器電路14與第一準位比較後,第一比較器電路14輸出一第一比較器電路訊號至控制器16。控制器16根據第一比較器電路訊號輸出控制器訊號至第二比較器電路18。第二比較器電路18比較來自放大器電路11的輸入驅動訊號與第二準位及控制器訊號以輸出一第二比較器電路訊號,以決定是否開啟開關17並由高電壓輸出21提供一輸出訊號。電容式指標裝置之輸出訊號經掃描導電條電極之傳輸電極與接收電極使導電筆頭與電容式指標裝置所在位置之導電條電極產生電容耦合以產生一偵測訊號,以計算決定電容式指標裝置所在位置座標。
當輸入驅動訊號準位低於第一準位,將使第二比較器電路18比較輸入驅動訊號與第二準位及控制器訊號後維持開關17關閉狀態,使輸出訊號無法經第二比較器電路18輸出。相反地,當輸入驅動訊號準位高於第一準位,將使第二比較器電路18在比較輸入驅動訊號與第二準位及控制器訊號後輸出一第二比較器電路訊號,以開啟開關17,使輸出訊號由高電壓輸出21輸出。因此僅當輸入驅動訊號準位高於第一準位時,電容式指標裝置才會輸出訊號,以達到電容式指標裝置省電的目的。
第一B圖為本發明另一實施例電容式指標裝置之省電裝置的方塊圖。此實施例之電容式指標裝置之省電裝置包含一第一放大器電路12、一第二放大器電路13、一第一比較器電路14、一控制器16、一第二比較器電路18、一開關17與一高電壓輸出21。與第一A圖所示之電容式指標裝置之省電裝置相較,此實施例使用第一放大器電路12與第二放大器電路13提供放大、濾波及產生準位。經過第一放大器電路12與第二放大器電路13放大、濾波及提供準位之驅動訊號傳送至第一比較器電路14與第二比較器電路18。第一比較器電路14與第二比較器電路18分別具有第一準位與第二準位,第一準位高於第二準位。第一比較器電路14輸出一第一比較器電路訊號至控制器16。控制器16根據第一比較器電路訊號輸出控制器訊號至第二比較器電路18。第二比較器電路18比較來自放大器電路13的輸入驅動訊號與第二準位及控制器訊號輸出一第二比較器電路訊號,以決定是否開啟開關17並由高電壓輸出21提供一輸出訊號。
第一C圖為本發明又一實施例電容式指標裝置之省電裝置的方塊圖。此實施例之電容式指標裝置之省電裝置包含一第一放大器電路12、一第二放大器電路13、一第一比較器電路14、一控制器16、一第二比較器電路18、一開關19與一高電壓輸出21。與第一B圖所示之電容式指標裝置之省電裝置相較,此實施例使用控制器16根據第一比較器電路14之第一比較器電路訊號決定是否開啟開關19並提供一輸出訊號。經過第一放大器電路12與第二放大器電路13放大、濾波及提供準位之驅動訊號傳送至第一比較器電路14與第二比較器電路18。第一比較器電路14與第二比較器電路18分別具有第一準位與第二準位,第一準位高於第二準位。第一比較器電路14經比較輸入驅動訊號與第一準位後輸出一第一比較器電路訊號至控制器16。第二比較器電路18比較來自放大器電路13的輸入驅動訊號與第二準位輸出一第二比較器電路訊號至控制器16。控制器16根據第一比較器電路訊號與第二比較器電路訊號輸出一控制器訊號,以決定是否開啟開關19,並由高電壓輸出21提供一輸出訊號。
當輸入驅動訊號準位低於第一準位,將使控制器16維持開關19關閉狀態,使輸出訊號無法經第二比較器電路18輸出。相反地,當輸入驅動訊號準位高於第一準位,將使控制器16開啟開關19,使輸出訊號經高電壓輸出21輸出。因此僅當輸入驅動訊號準位高於第一準位時,電容式指標裝置才會輸出訊號,以達到電容式指標裝置省電的目的。
第二A圖為本發明一實施例電容式指標裝置之省電裝置的電路圖。如第二A圖所示,電容器C53係用於濾波,由電阻器R66、R71與R74及電容器 C48組成的電路係用於提供輸入驅動訊號準位。由放大器U18、電容器C43、C46與C49、電阻器R62與R65及二極體D7與D8組成之放大器電路係用於放大輸入驅動訊號,其中二極體D7與D8係用於防止放大器過飽和。由比較器U25、電容器C62與C64、電阻器R99與R103組成之第一比較器電路係用於提供第一準位並比較放大器電路輸出之放大驅動訊號準位與第一準位,並輸出第一比較器電路訊號。其中電容器C64、電阻器R99與R103產生第一準位。由開關元件U24、電容器C63、電阻器R100與R102組成之控制器電路根據接收的第一比較器電路訊號產生並輸出控制器訊號。開關元件U24可為任何適合之數位或類比開關元件,例如金屬氧化物半導體(MOS)元件。由比較器U23、電容器C61、電阻器R96、R97與R98組成之第二比較器電路係用於提供第二準位,並根據控制器電路輸出之控制器訊號與第二準位與放大器電路輸出之放大驅動訊號準位比較,以決定由電晶體元件Q5構成之開關是否開啟以使高電壓輸出提供一輸出訊號。其中電容器C61、電阻器R96與R98產生第二準位,且第一準位高於第二準位。上述第二A圖所示之電容式指標裝置之省電裝置的電路圖僅為一範例,並不以此為限,而是可以依設計與需求使用其他電路配置或元件。
第二B圖為本發明另一實施例電容式指標裝置之省電裝置的電路圖。如第二B圖所示,與第二A圖所示之電容式指標裝置省電裝置電路不同的是,第二B圖所示之電容式指標裝置省電裝置電路增加一提供輸入驅動訊號準位電路與一放大器電路。電容器C54係用於濾波,由電阻器R68、R70與R75及電容器 C51組成的電路係用於提供輸入驅動訊號準位。由放大器電路U17、電容器C45、C47與C50及電阻器R26與R67組成之第一放大器電路係用於放大輸入驅動訊號。電容器C53同樣用於濾波,電阻器R66、R71與R74及電容器 C48組成的電路提供輸入驅動訊號準位。放大器U18、電容器C43、C46與C49、電阻器R62與R65及二極體D7與D8組成第二放大器電路,二極體D7與D8用於防止放大器過飽和。比較器U25、電容器C62與C64、電阻器R99與R103組成之第一比較器電路提供第一準位並比較第二放大器電路輸出之放大驅動訊號準位與第一準位,並輸出第一比較器電路訊號。電容器C64、電阻器R99與R103產生第一準位,而開關元件U24、電容器C63、電阻器R100與R102組成之控制器電路根據接收的第一比較器電路訊號產生並輸出控制器訊號。開關元件U24可為任何適合之數位或類比開關元件,例如金屬氧化物半導體(MOS)元件。比較器U23、電容器C61、電阻器R96、R97與R98組成之第二比較器電路提供第二準位,並根據控制器電路輸出之控制器訊號與第二準位與放大器電路輸出之放大驅動訊號準位比較,以決定由電晶體元件Q5構成之開關是否開啟以使高電壓輸出提供一輸出訊號。電容器C61、電阻器R96與R98產生第二準位,且第一準位高於第二準位。上述第二B圖所示之電容式指標裝置之省電裝置的電路圖同樣僅為一範例,並不以此為限,而是可以依設計與需求使用其他電路配置或元件。
本發明電容式指標裝置之省電裝置使電容式指標裝置僅於輸入驅動訊號準位高於預設的訊號準位時才輸出訊號,在電容式指標裝置所在位置之導電條電極經掃描後,電容式指標裝置之導電筆頭之輸出訊號與電容式指標裝置所在位置之導電條電極產生電容耦合以產生一偵測訊號,以計算決定電容式指標裝置所在位置座標。如此,當輸入驅動訊號準位低於預設的訊號準位時,電容式指標裝置之導電筆頭不輸出訊號,使電容式指標裝置之導電筆頭與電容式指標裝置所在位置之導電條電極不會產生電容耦合,以達到電容式指標裝置省電的目的。
上述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點,其目的在使熟悉此技藝之人士能了解本發明之內容並據以實施,當不能據以限定本發明之專利範圍,即凡其他未脫離本發明所揭示精神所完成之各種等效改變或修飾都涵蓋在本發明所揭露的範圍內,均應包含在以下之申請專利範圍內。
11‧‧‧放大器電路
12‧‧‧第一放大器電路
13‧‧‧第二放大器電路
14‧‧‧第一比較器電路
16‧‧‧控制器
17‧‧‧開關
18‧‧‧第二比較器電路
19‧‧‧開關
21‧‧‧高電壓輸出
12‧‧‧第一放大器電路
13‧‧‧第二放大器電路
14‧‧‧第一比較器電路
16‧‧‧控制器
17‧‧‧開關
18‧‧‧第二比較器電路
19‧‧‧開關
21‧‧‧高電壓輸出
第一A圖為本發明一實施例電容式指標裝置之省電裝置的方塊圖。 第一B圖為本發明另一實施例電容式指標裝置之省電裝置的方塊圖。 第一C圖為本發明又一實施例電容式指標裝置之省電裝置的方塊圖。 第二A圖為本發明一實施例電容式指標裝置之省電裝置的電路圖。 第二B圖為本發明另一實施例電容式指標裝置之省電裝置的電路圖。
11‧‧‧放大器電路
14‧‧‧第一比較器電路
16‧‧‧控制器
17‧‧‧開關
18‧‧‧第二比較器電路
21‧‧‧高電壓輸出
Claims (8)
- 一種電容式指標裝置之省電裝置,包含: 一放大器電路,該放大器電路接收一驅動訊號並產生一放大驅動訊號; 一第一比較器電路,該第一比較器電路產生一第一準位並接收該放大驅動訊號,該第一比較器電路比較該放大驅動訊號與該第一準位以輸出一第一比較器電路訊號; 一控制器,該控制器接收該第一比較器電路訊號並輸出一控制器訊號; 一開關,該開關決定是否由一高電壓輸出提供一輸出訊號;及 一第二比較器電路,該第二比較器產生一第二準位電路並接收該放大驅動訊號與該控制器訊號,該第二比較器電路比較該放大驅動訊號與該第二準位與該控制器訊號以輸出一第二比較器電路訊號以決定是否開啟該開關,其中該第一準位高於該第二準位。
- 如申請專利範圍第1項所述之電容式指標裝置之省電裝置,其中該控制器包含數位或類比開關元件。
- 如申請專利範圍第2項所述之電容式指標裝置之省電裝置,其中該開關元件包含金屬氧化物半導體元件。
- 如申請專利範圍第1項所述之電容式指標裝置之省電裝置,其中該開關包含一電晶體元件。
- 如申請專利範圍第1項所述之電容式指標裝置之省電裝置更包含一驅動訊號準位產生電路以提供該驅動訊號準位。
- 一種電容式指標裝置之省電裝置,包含: 一第一放大器電路與一第二放大器電路,該第一與該第二放大器電路接收一驅動訊號並產生一放大驅動訊號; 一第一比較器電路,該第一比較器電路產生一第一準位並接收該放大驅動訊號,該第一比較器電路比較該放大驅動訊號與該第一準位以輸出一第一比較器電路訊號; 一開關,該開關決定是否由一高電壓輸出提供一輸出訊號; 一控制器,該控制器接收該第一比較器電路訊號並輸出一控制器訊號,以決定是否開啟該開關,;及 一第二比較器電路,該第二比較器產生一第二準位電路並接收該放大驅動訊號,該第二比較器電路比較該放大驅動訊號與該第二準位以輸出一第二比較器電路訊號至該開關,其中該第一準位高於該第二準位。
- 如申請專利範圍第6項所述之電容式指標裝置之省電裝置更包含一驅動訊號準位產生電路以提供該驅動訊號準位。
- 一種電容式指標裝置之省電裝置,包含: 一放大器電路,該放大器電路接收一驅動訊號並產生一放大驅動訊號; 一第一比較器電路,該第一比較器電路產生一第一準位並接收該放大驅動訊號,該第一比較器電路比較該放大驅動訊號與該第一準位以輸出一第一比較器電路訊號; 一第二比較器電路,該第二比較器產生一第二準位電路並接收該放大驅動訊號,該第二比較器電路比較該放大驅動訊號與該第二準位以輸出一第二比較器電路訊號,其中該第一準位高於該第二準位; 一開關,該開關決定是否由一高電壓輸出提供一輸出訊號;及 一控制器,該控制器接收該第一比較器電路訊號與該第二比較器電路訊號並輸出一控制器訊號至該開關以決定是否開啟該開關。
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US9417738B2 (en) * | 2009-06-12 | 2016-08-16 | Synaptics Incorporated | Untethered active pen and a method for communicating with a capacitive sensing device using the untethered active pen |
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