TW201715349A - 具有省電裝置之電容筆 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種具有省電裝置之電容筆，利用控制器輸出訊號控制電源電路調節或轉換輸出至控制器的電壓，以達到電容筆省電的目的。

Description

具有省電裝置之電容筆
本發明是有關於一種電容筆，特別是有關於一種具有省電裝置之電容筆。
廣泛使用電容式觸控輸入技術的觸控面板，除了提供使用者以手勢或手指接觸進行輸入操作之外，更可由使用者手持電容筆進行較細膩的書寫繪圖等輸入操作，可呈現筆畫粗細變化等功能。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。電容筆之微控制器則負責處理接收的訊號並將處理過的各種訊號輸出至其他元件。電容筆之微控制器的運作並非以單一工作電壓進行，某些運作須較高工作電壓與工作頻率，其他運作則可以較低工作電壓與工作頻率進行，因此持續以較高工作電壓運作並非必要，且持續不間斷以較高電壓運作亦較為消耗電能。因此本發明提出一種具有省電裝置之電容筆，跟據需求提供不同工作電壓至微控制器，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具有省電裝置之電容筆，使電容筆之控制器可依據需求以不同工作電壓運作，以達到電容筆省電的目的。
根據上述的目的，本發明提出一種具有省電裝置之電容筆，包含一控制器、一開關電路及一電源電路。控制器輸出一第一訊號或一第二訊號至開關電路。開關電路根據第一訊號或第二訊號控制電源電路調節或轉換來自一電源之一電壓至一第一輸出電壓或一第二輸出電壓，並輸出第一輸出電壓或第二輸出電壓至控制器，其中第一輸出電壓高於第二輸出電壓。
在本發明的另一實施例中，本發明提出的具有省電裝置之電容筆，包含一控制器及一電源電路，控制器輸出複數個訊號至電源電路，每一訊號包含一第一訊號或一第二訊號，電源電路根據第一訊號或第二訊號控制電源電路調節或轉換來自一電源之一電壓至一第一輸出電壓或一第二輸出電壓，並輸出第一輸出電壓或第二輸出電壓至控制器，其中第一輸出電壓高於第二輸出電壓。
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，關於電容筆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，以下為關於電容筆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。電容筆包含導電筆芯、壓感元件、控制電路等，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筆時，導電筆頭係接近或接觸觸控面板的電容感應陣列，電容筆的導電筆芯將與電容筆所在位置之導電條電極產生電容耦合，電容筆所在位置之導電條電極則提供驅動訊號。電容筆接收驅動訊號後經訊號處理再輸出一訊號至電容筆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，以計算決定電容筆所在位置座標。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之具有省電裝置之電容筆的方塊圖。此實施例之電容筆包含一控制器12、一開關電路14、一電容筆電路15、一電源電路16與一電源18。控制器12內建快閃記憶體13，開關電路14包含金屬氧化物半導體元件、電晶體元件、電阻元件、電容元件等任何適當元件，電容筆電路15包含放大器電路、比較器電路、升壓電路等。電源電路16包含電壓調節電路(regulator)或電壓轉換電路(converter)，以將電源18輸出之一電壓調節或轉換至控制器12所需之電壓。電源18則包含電池。
本發明具有省電裝置之電容筆利用控制器12的通用輸入輸出(General Purpose Input/Output)輸出數位控制訊號至開關電路14，當控制器12須以較高工作電壓與工作頻率進行運算時，例如寫入快閃記憶體13需較高內部寫入電壓時，由通用輸入輸出接腳GPIO1輸出電壓訊號“1” 至開關電路14，開關電路14驅動電源電路16調節或轉換電壓輸出至控制器12，例如2.5伏特，控制器12由接腳GPIO1輸出訊號提高自我供給電壓，使控制器12能成功寫入快閃記憶體13，期間僅短暫提高工作電壓與工作頻率。當控制器12須以較高工作電壓與工作頻率的運作結束，通用輸入輸出接腳GPIO1輸出電壓訊號“0” 至開關電路14，開關電路14停止驅動電源電路16升高或轉換電壓輸出至控制器12，使電源電路16輸出較低電壓，例如1.8伏特，使控制器12恢復以較低工作電壓與工作頻率運作，回復到較省電的狀態。因此本發明之電容筆能持續以較低工作電壓與工作頻率運作，僅在必要時短暫升高工作電壓與工作頻率，以避免持續不間斷以較高工作電壓與工作頻率運作，節省電能消耗。
第一B圖為本發明另一實施例之具有省電裝置之電容筆的方塊圖。於此實施例中，具有省電裝置之電容筆利用控制器12使用多個通用輸入輸出接腳輸出數位控制訊號至開關電路14，驅動電源電路16調節或轉換輸出至控制器12的電壓。使用多個通用輸入輸出接腳GPIO1、GPIO2、GPIO3…等可輸出由多個數位訊號“1”或“0”組成的控制訊號，例如“1010”、“111”、“0101”等，可控制電源電路16調節或轉換輸出超過二種以上的工作電壓至控制器12。
控制器12使用多個通用輸入輸出接腳輸出數位控制訊號，可透過寫入控制器12內暫存器來設定，使用指令使通用輸入輸出接腳輸出高電位數位訊號“1”或低電壓數位訊號“0”至開關電路14。在本發明的另一實施例中，可省略開關電路14，控制器12直接將數位控制訊號輸出至電源電路16。電源電路16根據控制器12輸出之數位控制訊號，提供不同的輸出電壓至控制器12。電源電路16根據通用輸入輸出接腳傳送之數位控制訊號調節或轉換輸出電壓，以滿足控制器12的工作電壓準位需求。控制器12根據預先寫入韌體的程式，事先定義需求工作電壓值，並透過通用輸入輸出接腳輸出數位控制訊號，電源電路16感測數位控制訊號後調節或轉換電源18輸出之電壓，以提供控制器12所需工作電壓。若無需升高工作電壓，則持續供給較低工作電壓至控制器12。
上述第一A圖與第一B圖所示之具有省電裝置之電容筆的方塊圖僅為範例，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。
本發明具有省電裝置之電容筆使電容筆僅於控制器需要較高工作電壓運作時才升高工作電壓。在控制器無需較高工作電壓時，則回復較低工作電壓，以達到電容筆省電的目的。
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。
12‧‧‧控制器
13‧‧‧快閃記憶體
14‧‧‧開關電路
15‧‧‧電容筆電路
16‧‧‧電源電路
18‧‧‧電源
第一A圖為本發明一實施例之具有省電裝置之電容筆的方塊圖。 第一B圖為本發明另一實施例之具有省電裝置之電容筆的方塊圖。
12‧‧‧控制器
13‧‧‧快閃記憶體
14‧‧‧開關電路
15‧‧‧電容筆電路
16‧‧‧電源電路
18‧‧‧電源

Claims (11)

  1. 一種具有省電裝置之電容筆，包含： 一控制器； 一開關電路，該控制器輸出一第一訊號或一第二訊號至該開關電路；及 一電源電路，該開關電路根據該第一訊號或該第二訊號控制該電源電路調節或轉換來自一電源之一電壓至一第一輸出電壓或一第二輸出電壓，並輸出該第一輸出電壓或該第二輸出電壓至該控制器，其中該第一輸出電壓高於該第二輸出電壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有省電裝置之電容筆，其中該控制器係以一通用輸入輸出接腳輸出該第一訊號與該第二訊號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具有省電裝置之電容筆，其中該第一訊號與該第二訊號分別為數位訊號“1”與“0”。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之具有省電裝置之電容筆，其中該開關電路包含金屬氧化物半導體元件、電晶體元件、電阻元件與電容元件。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具有省電裝置之電容筆，其中該電源電路包含一電壓調節電路或一電壓轉換電路。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之具有省電裝置之電容筆，其中該控制器內建一快閃記憶體，該第一輸出電壓包含一快閃記憶體寫入電壓。
  7. 一種具有省電裝置之電容筆，包含： 一控制器；及 一電源電路，該控制器輸出複數個訊號至該電源電路，每一該訊號包含一第一訊號或一第二訊號，該電源電路根據該第一訊號或該第二訊號控制該電源電路調節或轉換來自一電源之一電壓至一第一輸出電壓或一第二輸出電壓，並輸出該第一輸出電壓或該第二輸出電壓至該控制器，其中該第一輸出電壓高於該第二輸出電壓。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之具有省電裝置之電容筆，其中該控制器係以一通用輸入輸出接腳輸出每一該訊號。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之具有省電裝置之電容筆，其中該第一訊號與該第二訊號分別為數位訊號“1”與“0”。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之具有省電裝置之電容筆，其中該電源電路包含一電壓調節電路或一電壓轉換電路。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之具有省電裝置之電容筆，其中該控制器內建一快閃記憶體，該第一輸出電壓包含一快閃記憶體寫入電壓。
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