TW202244704A - 發出攜帶壓力資訊之電信號的觸控筆的控制器 - Google Patents

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Abstract

一種發出攜帶壓力資訊之電信號的觸控筆的控制器,該觸控筆包含:具有反應一壓力之阻抗的一第一元件、具有固定阻抗的一第二元件、分別連接至該第一元件與該第二元件的導電筆尖段,其中該控制器用於自一電子裝置接收一同步信號,並於接收同步信號之後,進行以下:根據一虛擬亂數碼產生一第一信號,並且於一第一時段傳送該第一信號至該第一元件,使得該導電筆尖段於該第一時段發出包含該第一信號之該電信號;以及根據該虛擬亂數碼產生一第二信號,並且於一第二時段傳送該第二信號至該第二元件,使得該導電筆尖段於該第二時段發出包含該第二信號之該電信號。

Description

發出攜帶壓力資訊之電信號的觸控筆的控制器
本發明係關於觸控筆,特別係關於發出攜帶壓力資訊之電信號的觸控筆與操作方法。
觸控面板或觸控螢幕是現代重要的人機介面,除了用於偵測靠近或接觸人體之外,觸控面板也用於偵測近接的筆狀物或稱觸控筆之筆尖,以利使用者較精確地控制筆尖觸控的軌跡。
筆狀物可以利用筆尖來主動發出電信號,在本文中稱之為主動觸控筆。當筆尖近接觸控面板之時,觸控面板上的電極受到電信號的影響而有電磁響應。可以藉由偵測上述電信號相應的電磁響應,而偵測到有觸控筆近接該感測電極,並且得知筆尖和觸控面板的相對位置。
據此,亟需一種能夠主動將所受壓力準確地發出電信號的主動觸控筆。
從以上描述可以清楚地知悉現有技術仍然具有缺點。為了解決上述問題,長久以來的努力皆未成功。普通的產品與方法均無法提供適當的結構與方法。因此,業界需要一種新的技術來解決上述的問題。
本發明的目的之一,在於提供一種發出攜帶壓力資訊之電信號的觸控筆,包含:具有反應一壓力之阻抗的一第一元件,其中該第一元件用於在一第一時段接收以一虛擬亂數碼所編碼的第一信號;具有固定阻抗的一第二元件,其中該第二元件用於在一第二時段接收以該虛擬亂數碼所編碼的第二信號;以及一導電筆尖段,其用於:在該第一時段自該第一元件接收該第一信號;在該第二時段自該第二元件接收該第二信號;在第一時段傳送包含該第一信號的該電信號;以及在第二時段傳送包含該第二信號的該電信號,其中該第一虛擬亂數碼正交於該第二虛擬亂數碼。
在一實施例中,為了在該觸控筆上提供該第一虛擬亂數碼與該第二虛擬亂數碼,該觸控筆更包含一控制器,用於:根據該虛擬亂數碼產生該第一信號;根據該虛擬亂數碼產生該第二信號;傳送該第一信號至該第一元件;以及傳送該第二信號至該第二元件。
在一實施例中,為了傳送觸控筆上感測器的狀態,該觸控筆更包含:連接至該控制器的至少一筆上感測器。該控制器更用於:根據該至少一筆上感測器的狀態產生資料碼;根據該資料碼與該虛擬亂數碼產生第一資料碼;以及傳送該第一資料碼至該第一元件。該第一元件更用於:在該第一時段自該控制器接收該第一資料碼。該導電筆尖段更用於:自該第一元件接收該第一資料碼;以及傳送該第一資料碼。
在一實施例中,為了傳送觸控筆上感測器的狀態,該觸控筆更包含:連接至該控制器的至少一筆上感測器。該控制器更用於:根據該至少一筆上感測器的狀態產生資料碼;根據該資料碼與該第二虛擬亂數碼產生第二資料碼;以及傳送該第二資料碼至該第二元件。該第二元件更用於:在該第二時段自該控制器接收該第二資料碼。該導電筆尖段更用於:自該第二元件接收該第二資料碼;以及傳送該第二資料碼。
在一實施例中,為了要與一觸控面板的一觸控處理裝置的接收程序同步,該控制器更用於:自一電子裝置接收一同步信號;以及在接收到該同步信號之後,執行該產生步驟與該傳送步驟。
在一實施例中,為了要與該觸控筆近接之該觸控面板的該觸控處理裝置的接收程序同步,該控制器耦合至該導電筆尖段以接收該同步信號,該同步信號是由該電子裝置的一觸控面板的電極所發出。
在一實施例中,為了當在一觸控面板上操作多隻觸控筆時避免虛擬亂數碼的衝突,該觸控筆更包含一人機介面以供使用者輸入虛擬亂數碼,其中該控制器更用於自該人機介面接收一設定指令,其指定該虛擬亂數碼。
在一實施例中,為了提供虛擬亂數碼資訊給使用者,該觸控筆包含下列連接至該控制器的裝置之一,以指示該虛擬亂數碼:一視效指示器;以及一音效指示器。
在一實施例中,為了觸控處理裝置與有線觸控筆之間的有線連接,該觸控筆更包含:一第一信號電路,耦合至該第一元件與一觸控處理裝置,用於自該觸控處理裝置傳播該第一信號至該第一元件;以及一第二信號電路,耦合至該第二元件與該觸控處理裝置,用於自該觸控處理裝置傳播該第二信號至該第二元件。
為了提供一開關狀態給一觸控處理裝置,該觸控筆更包含:用於接收該第一信號的一第三開關;以及具有固定阻抗的一第三元件,耦合至該第三開關與該導電筆尖段,其中該第三開關可選擇性地開路或閉路,當該第三開關閉路時,該第一信號經由該第三開關與該第三元件傳播自該導電筆尖段。
為了提供一開關狀態給一觸控處理裝置,該觸控筆更包含:用於接收該第二信號的一第四開關;以及具有固定阻抗的一第四元件,耦合至該第四開關與該導電筆尖段,其中該第三開關可選擇性地開路或閉路,當該第四開關閉路時,該第二信號經由該第四開關與該第四元件傳播自該導電筆尖段。
本發明將詳細描述一些實施例如下。然而,除了所揭露的實施例外,本發明的範圍並不受該些實施例的限定,乃以其後的申請專利範圍為準。而為了提供更清楚的描述及使該項技藝的普通人員能理解本發明的發明內容,圖示內各部分並沒有依照其相對的尺寸進行繪圖,某些尺寸或其他相關尺度的比例可能被凸顯出來而顯得誇張,且不相關的細節部分並沒有完全繪出,以求圖示的簡潔。
請參考圖1所示,其為根據本發明一實施例的一觸控系統100的一示意圖。觸控系統100包含至少一發信器110、一觸控面板120、一觸控處理裝置130與一主機140。該發信器110在本實施例中以一可主動發出電信號之主動式觸控筆為例,實際實施則不以此為限。本觸控系統100可以包含複數個發信器110。上述的觸控面板120形成於一基板,該觸控面板120可以為觸控螢幕,本發明並不限定觸控面板120的形式。
在一實施例中,該觸控面板120的觸控區內包含複數個第一電極121與複數個第二電極122,兩者重疊處形成複數個電容性耦合感測點。這些第一電極121與第二電極122分別連接到觸控處理裝置130。在互電容的偵測模式下,該第一電極121可以稱為第一導電條或驅動電極,該第二電極122可以稱為第二導電條或感測電極。該觸控處理裝置130可以利用提供驅動電壓(驅動信號的電壓)到該些第一電極121,並量測該些第二電極122的信號變化,得知有外部導電物件靠近或接觸(簡稱近接)該觸控面板120。本領域的普通技術人員可以理解到,上述的觸控處理裝置130可以利用互電容或自電容的方式來偵測近接事件與近接物件,在此不再加以詳述。除了互電容或自電容的偵測方式之外,觸控處理裝置130還可以偵測該發信器110所發出的電信號,進而偵測出該發信器110與該觸控面板120的相對位置。在一實施例中,是分別量測第一電極121與第二電極122的信號變化,以偵測發信器110的信號,藉此偵測出發信器110與觸控面板120的相對位置。由於發信器110的信號與互電容或自電容的驅動信號所發出的頻率不同,也不互為諧振波,因此觸控處理裝置130可分別區分出發信器110所發出的信號與互電容或自電容的信號。在另一實施例中,觸控面板120可以是表面電容觸控面板,在四個角落或四個邊分別具有一個電極,觸控處理裝置130是分別或同時量測四個電極的信號變化來偵測出發信器110與觸控面板120的相對位置。
在圖1中還包含一主機140,其可以是中央處理器,或者是嵌入式系統內的主處理器,或是其他形式的電腦。在一實施例中,該觸控系統100可以是一平板電腦,該主機140可以是執行平板電腦作業程式的中央處理器。比方說,該平板電腦執行安卓(Android)作業系統,該主機140為執行安卓作業系統的安謀(ARM)處理器。本發明並不限定該主機140與該觸控處理裝置130之間所傳輸的資訊形式,只要所傳輸的資訊跟該觸控面板120上所發生的近接事件相關即可。
由於需要主動發出電信號,所以發信器110或主動觸控筆需要電力供應發出電信號所需的能量。在一實施例中,發信器110的電能來源可以是電池,特別是可充電電池。在另一實施例中,筆狀物的電能來源可以是電容,特別是一種超級電容(Ultra-capacitor或Super-capacitor),例如是電雙層電容(EDLC, Electrical Double Layered Capacitor)、虛擬電容(Pseudocapacitor)、與混合電容(hybrid capacitor)三種型態的超級電容。超級電容的充電時間大約是以秒鐘計算的數量級,而在本發明實施例中,超級電容的放電時間大約是以小時計算的數量級。換言之,只需要短時間的充電,就可以長時間地使用主動筆。
在一實施例中,觸控面板120會週期性地發出一燈塔信號(beacon signal)。當發信器110或觸控筆筆尖近接到觸控面板120之後,發信器110可以藉由筆尖感應到該燈塔信號,進而開始發出電信號達一段時間,以供觸控面板120偵測之用。如此一來,發信器110或可以在未偵測該燈塔信號的時候,停止發出該電信號,藉由延長發信器110電源的使用時間。
上述的燈塔信號可以利用多條第一電極121與/或第二電極122來發出。在一實施例中,當利用第一電極121來發出互電容觸控偵測的驅動信號時,該驅動信號與該燈塔信號的頻率是不同的,且不是對方之諧振波。因此,可以在發出驅動信號的期間同時發出該燈塔信號,亦即同時進行互電容觸控偵測與電信號的偵測。在另一實施例中,可以輪流發出該驅動信號與燈塔信號,亦即分時進行互電容觸控偵測與電信號的偵測,該驅動信號與該燈塔信號的頻率可以是相同或不同。
在一實施例中,為使發信器110可在距離觸控面板120較遠處亦可偵測到燈塔信號,可使觸控處理裝置130對觸控面板120上所有的第一電極121與第二電極122在同一時間發出驅動信號,以使觸控面板120所發出的信號強度總和為最大。
請參考圖2所示,其為根據本發明一實施例的一發信器110內部的示意圖。該發信器110包含一第一信號源211、一第二信號源212、具有一第一阻抗Z1的一第一元件221、具有一第二阻抗Z2的一第二元件222、以及一筆尖段230。其中,該第一信號源211所發出的第一信號,經由該第一元件221與筆尖段230後,傳送到觸控面板120。類似地,該第二信號源212所發出的第二信號,經由該第二元件222與筆尖段230後,傳送到觸控面板120。
在一實施例中,該第一信號為包含一第一頻率f1的信號,該第二信號為包含一第二頻率f2的信號。該第一頻率f1與第二頻率f2可以是方波信號,也可以是弦波信號,也可以是脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation)過後的信號。在一實施例中,該第一頻率f1不同於該燈塔信號的頻率與該驅動信號的頻率,也不同於該燈塔信號的頻率與該驅動信號的頻率的諧振頻率。該第二頻率f2不同於該第一頻率f1、該燈塔信號的頻率與該驅動信號的頻率,也不同於該第一頻率f1、該燈塔頻率信號的與該驅動頻率的信號的諧振頻率。
該兩個頻率的信號各自經過具有第一阻抗Z1的第一元件221與具有第二阻抗Z2的第二元件222之後混頻,並且饋入筆尖段230。上述的第一元件221與第二元件222可以是電阻元件、電感元件、電容元件(如固態電容)或其任意組合所造成的阻抗。在圖2所示的實施例中,第二阻抗Z2可以是固定不變的,第一阻抗Z1是可變的,而且相應於某一感測器的變化量。
在另一實施例中,第一阻抗Z1與第二阻抗Z2都是可變的,其兩者的比例值相應於某一感測器的變化量。在一實施例中,該感測器可以是可伸縮的彈性筆尖,上述的第一阻抗Z1可以相應於彈性筆尖的行程或受力程度而變化。在某些範例中,上述的第一阻抗Z1線性地相應於感測器的一物理量之變化。但在另外的範例中,上述的第一阻抗Z1係非線性地相應於感測器的物理量之變化。
上述的第一元件221與第二元件222可以是不同的電子元件。例如第一元件221是電阻,第二元件222是電容,反之亦然。又例如第一元件221是電阻,第二元件222是電感,反之亦然。再例如第一元件221是電感,第二元件222是電容,反之亦然。上述第一阻抗Z1與第二阻抗Z2中至少一者是可變的,例如阻值可變電阻、容值可變的電容、或電感值可變的電感。當上述第一阻抗Z1與第二阻抗Z2中的一者是不可變時,可以用現有的電子元件來設置,例如一般的固定阻值的電阻元件、固定容值的電容元件或固定電感值的電感元件。
在一實施例中,第一元件221可以是一力感測電阻(FSR, force sensing resistor),其電阻值相應所受到的作用力而產生可預期之變化,而第二元件222可以是一固定電阻。在另一實施例中,第一元件221可以是一可變電阻。因此,在其他條件相同的情況下,筆尖端230所發出之電信號當中,第一頻率f1的信號部分之強度M1與第二頻率f2的信號部分之強度M2的比值,將與第一阻抗Z1與第二阻抗Z2的比值成反比。換言之,亦即M1/M2=k(Z2/Z1)。
因此,當發信器110懸浮在觸控面板120之上方時,筆尖段230尚未有任何位移或受力,所以觸控面板120所偵測到的電信號當中,第一頻率f1的信號部分之強度M1與第二頻率f2的信號部分之強度M2的比值是個固定值或是預設值。或在另一實施例中,(M1-M2)/(M1+M2)或(M2-M1)/(M1+M2)的比值也是個固定值或預設值。除此之外,也可以利用M1/(M1+M2)或是M2/(M1+M2)的比例來表示壓力值。在上述的四種比例以外,熟悉該項技藝的普通技術人員也可以想到以任何牽涉到強度M1與M2的比例值來替換。換言之,當偵測到該比例值為該固定值時,則可以判斷出該感測器並沒有感測到該物理量有任何變化量。在一實施例中,即發信器110並未接觸到觸控面板120。
當發信器110接觸到觸控面板120之後,筆尖段230即因為受力而有位移行程。該第一元件221的第一阻抗Z1即相應於筆尖段230的行程或受力程度而變化,而使得電信號當中第一頻率f1的信號部分之強度M1與第二頻率f2的信號部分之強度M2的比值產生變化,不同於上述的固定值或預設值。觸控面板120即可以利用上述的關係,根據該比值產生相對應的感測值。前述的固定值或預設值並不限於一單一數值,亦可以是在一誤差容忍內的一範圍。
需要注意的是,該比值與該感測值未必具有線性的關係。更進一步來說,該感測值與該感測器的位移行程或該感測器的受力程度也未必具有線性的關係。該感測值只是該觸控面板120所感測出的一個值,本發明並不限定其關係。比方說,該觸控面板120可以利用一查找表或複數個計算公式從該比值對應至該感測值。
請參考圖3所示,其為根據本發明一實施例的一發信器110內部的示意圖。和圖2的實施例類似,該發信器110包含第一信號源211、第二信號源212、具有一第一電容值C1的一第一電容321、具有一第二電容值C2的一第二電容322、以及筆尖段230。
兩個信號源211與212可以分別是脈衝寬度調變第一信號源(PWM1)與脈衝寬度調變第二信號源(PWM2)。這兩個信號源的頻率可以相同,也可以不同。該發信器110包含了一個固定電容值C2的第二電容322與一個可變電容值C1的第一電容321,兩者分別連接到上述的信號源PWM2 212與PWM1 211。由於電容值C1會隨著筆尖段230受到的壓力值而改變,因此圖3所示的實施例可以包含了一個電容式的力感測器或是力感應電容器(FSC, Force Sensing Capacitor)。在一實施例中,此電容式的力感測器可以利用印刷電路板(PCB)或其他材料來實作。在本申請的稍後將會對力感應電容器的結構進行說明。
兩個信號源的強度比例,和兩個電容321與322的阻抗比例成反比。當觸控筆的筆尖段230未接觸到物體,或者說力感測器未偵測到力的時候,第一電容321的阻抗值不變。兩個電容321與322的阻抗比例也就固定不變。當發信器110懸浮在觸控面板/螢幕120的上方,其發射的電信號能被偵測到的時候,上述兩個信號源的強度比例是固定的。
但是當發信器110的筆尖段230接觸到物體,或者說力感測器偵測到力的時候,第一電容321的阻抗隨之改變。兩個電容321與322的阻抗比例也就跟著改變。當發信器110碰觸到觸控面板/螢幕120的表面,其發射的電信號能被偵測到的時候,上述兩個信號源的強度比例是隨著力感測器所受到的力而變化。
請參考圖4A所示,其為根據本發明一實施例的一發信器110內部的示意圖。和圖3的實施例相似,該發信器110包含第一信號源211、第二信號源212、具有一第一電容值C1的第一電容321、具有一第二電容值C2的第二電容322、以及筆尖段230。該發信器110可以包含多個感測器,用於偵測多種狀態。在一實施例中,筆尖段230包含了一壓力感測器,用於偵測觸控筆的筆尖受力的狀態,並且反映在其所發出的電信號之上。在另一實施例中,發信器110可以包含多個按鈕,例如橡皮擦(Eraser)按鈕與筆桿(Barrel)按鈕。在其他實施例中,發信器110還可以包含一個開關,用於感測筆尖是否接觸了觸控螢幕或其他物體。本領域的普通技術人員可以理解到,發信器110可以包含更多個按鈕或其他形式的感測器,並不限於上述的範例。
在圖4A的實施例當中,第一電容321並聯了另外兩個橡皮擦電容441與筆桿電容442,分別連接到上述的橡皮擦(Eraser)按鈕與筆桿(Barrel)按鈕,亦即開關SWE與SWB。當上述的按鈕或開關被按下時,電容441與442就會與第一電容321並聯,使得PWM1信號路徑上的電容值改變,導致PWM1與PWM2信號路徑上的阻抗比例改變,使得兩個信號的強度比例隨之改變。
由於第一電容321的電容值C1與阻抗值會改變,因此當與橡皮擦電容441與筆桿電容442並聯之後,其並聯之阻抗值與第二電容322的阻抗值的比例會落在一個範圍之內。在圖4A所示的實施例中,假設在第一電容321的可變範圍內,PWM1/PWM2的信號強度比例落在一第一範圍。在第一電容321與筆桿電容442並聯之後,亦即筆桿按鈕被按下之後,PWM1/PWM2的信號比例落在一第二範圍。在第一電容321與橡皮擦電容441並聯之後,亦即橡皮擦按鈕被按下之後,PWM1/PWM2的信號比例落在一第三範圍。在第一電容321與筆桿電容442及橡皮擦電容441並聯之後,亦即筆桿按鈕與橡皮擦按鈕同時被按下之後,PWM1/PWM2的信號比例落在一第四範圍。可以調整筆桿電容442及橡皮擦電容441的電容值及阻抗值,使得上述的第一範圍、第二範圍、第三範圍、與/或第四範圍之間皆不相重疊。由於上述的可能範圍之間不相重疊,因此可以從信號強度比例落在哪一個範圍,便可得知有哪一個按鈕被按下。接著,更從信號強度的比例,回推力感測器的受力程度為何。
請參考圖4B所示,其為根據本發明一實施例的一發信器110內部的示意圖。與圖4A的實施例相比,在圖4B的實施例當中,第二電容322並聯了另外兩個橡皮擦電容441與筆桿電容442,分別連接到上述的橡皮擦(Eraser)按鈕與筆桿(Barrel)按鈕,亦即開關SWE與SWB。當上述的按鈕或開關被按下時,筆桿電容442及橡皮擦電容441就會與第二電容322並聯,導致PWM1與PWM2信號路徑上的阻抗比例改變,使得兩個信號的強度比例隨之改變。
由於第一電容321的電容值C1與阻抗值會改變,因此當第二電容322與橡皮擦電容441與筆桿電容442並聯之後,第一電容321與其並聯之阻抗值的比例會落在一個範圍之內。在圖4B所示的實施例中,假設在第一電容321的可變範圍內,PWM1/PWM2的信號強度比例落在一第一範圍。在第二電容322與筆桿電容442並聯之後,亦即筆桿按鈕被按下之後,PWM1/PWM2的信號比例落在一第五範圍。在第二電容322與橡皮擦電容441並聯之後,亦即橡皮擦按鈕被按下之後,PWM1/PWM2的信號比例落在一第六範圍。在第二電容322與筆桿電容442及橡皮擦電容441並聯之後,亦即筆桿按鈕與橡皮擦按鈕同時被按下之後,PWM1/PWM2的信號比例落在一第七範圍。
運用圖4A實施例的精神,經由可以調整筆桿電容442及橡皮擦電容441的電容值及阻抗值,使得上述的第一範圍、第五範圍、第六範圍、與第七範圍之間皆不相重疊。由於這些範圍皆不重疊,可以根據信號強度落在哪一個範圍來判斷哪一個按鈕被按下。據此,可以根據信號強度比例計算力感測器的受力程度為何。
請參考圖5所示,其為根據本發明一實施例的一發信器110內部的示意圖。圖5實施例可以為圖2、圖3、圖4A與4B實施例的變化型,圖5實施例所作的變化,可以應用到上述各圖的實施例當中。
與圖2的實施例相比,圖5的實施例多出了環狀電極550與環狀電極導線(ring wire)551。圖5的環狀電極導線551可以透過具有一固定電容Cr的一環狀電容(ring capacitor)523連接到一第三信號源513。環狀電極550環繞在筆尖段230周圍,其電性耦合到環狀電極導線551,並且連接到後端的印刷電路板。雖然在本申請當中,稱其為環狀電極550,但在某些實施例當中,環狀電極550可以包含複數個電極。本申請並不限定環狀電極550的數量,為了方便起見,將其稱之為環狀電極550。環狀電極550與筆尖之間是電性絕緣的,兩者並不電性耦合。
在圖5當中,包含了六個開關Sw1至Sw6。假設要讓筆尖段230輻射第一信號源211,則可以將Sw1短路且將Sw2開路。反之,可以將Sw1開路。或者是將Sw1與Sw2同時短路。同樣地,假設要讓筆尖段230輻射第二信號源212,則可以將Sw3短路且將Sw4開路。反之,可以將Sw3開路。或者是將Sw3與Sw4同時短路。假設要讓環狀電極550輻射第三信號源513,則可以將Sw5短路且將Sw6開路。反之,可以將Sw5開路。或者是將Sw5與Sw6同時短路。
上述的第一信號源211與第二信號源212可以包含不同頻率的信號,也可以是包含多個不同頻率組的信號。同樣地,圖5的第三信號源513也可以包含與第一信號源211及第二信號源212不同頻率的信號,也可以包含與第一信號源211及第二信號源212不同頻率組的信號。類似地,上述的第一信號源211及第二信號源212可以包含脈衝寬度調變(PWM)的信號。這兩個信號源211與212的頻率可以相同,也可以不同。類似地,圖5的第三信號源513也可以包含脈衝寬度調變(PWM)的信號。這三個信號源的頻率可以相同,也可以不同。
請參考圖6所示,其為根據本發明一實施例之觸控裝置判斷發信器或主動觸控筆筆尖感測值方法的一流程示意圖。該方法可以由圖1實施例當中的觸控處理裝置130來執行。該觸控處理裝置130連接觸控面板120上的多個第一電極121與多個第二電極122,用於偵測發信器110的筆尖段230所發出的電信號。該觸控處理裝置130可以根據上述多個第一電極121與多個第二電極122所個別接收的信號強度,判斷該發信器110與該觸控面板120的相對位置。除此之外,圖6所示的方法可以用於判斷發信器110的力感測值。在一實施例中,該力感測值為筆尖段230所受的壓力值。
圖6的實施例可以相應於圖2到圖5的實施例,前兩個步驟610與620分別是計算出相應於第一信號源211與第二信號源212的信號強度M1與M2。這兩個步驟610與620可以不分先後進行,或是同時進行。當第一信號源211發出的電信號具有第一頻率f1以及第二信號源212發出的電信號具有一第二頻率f2時,上述的信號強度M1相應於第一頻率f1的信號之強度,上述的信號強度M2相應於第二頻率f2的信號之強度。當第一信號源211發出的電信號具有第一頻率群組F1以及第二信號源212發出的電信號具有一第二頻率群組F2時,上述的信號強度M1相應於第一頻率群組F1內各頻率信號之總強度,上述的信號強度M2相應於第二頻率群組F2內各頻率信號之總強度。如前所述,這裡所謂的頻率,也可以是脈衝寬度調變的頻率。
然後,於步驟630當中,根據M1與M2計算一比例值。此比例值已經在上述舉出五個範例,比方說是M1/M2、(M1-M2)/(M1+M2)、(M2-M1)/(M1+M2)、M1/(M1+M2)或是M2/(M1+M2)。在上述的五種比例以外,熟悉該項技藝的普通技術人員也可以想到以任何牽涉到強度M1與M2的比例值來替換。接著執行步驟640,根據此比例值判斷是否為一預設值或落在一預設範圍內。如果判斷結果為真,則執行步驟650,認為發信器110是懸浮且未接觸觸控面板120。否則,執行步驟660,根據該比例值計算筆尖段230的感測值。該感測值可以和受力程度與/或行程相關,也可以不和受力程度與/或行程相關。計算感測值的步驟可以使用查表法、直線內插法,二次曲線法來計算,端賴比例值與感測值的對應關係如何。
當圖6的實施例適用於圖4A與圖4B的實施例中,可以在步驟660執行額外的步驟。比方說,當適用於圖4A的實施例時,可以判斷步驟630所計算出的比例值,是落在上述的第一範圍、第二範圍、第三範圍、或第四範圍之內。據此,除了可以得知筆尖段230的感測值外,還可以推知筆桿按鈕與/或橡皮擦按鈕是否被按下。類似的,當用於圖4B的實施例時,可以判斷步驟630所計算出的比例值,是落在上述的第一範圍、第五範圍、第六範圍、或第七範圍之內。據此,除了可以得知筆尖段230的感測值外,還可以推知筆桿按鈕與/或橡皮擦按鈕是否被按下。
在本發明的一實施例中,發信器110內的控制器或電路無需判斷筆尖段230受力的程度,單純地只憑筆尖段230受力而改變上述第一元件221的第一阻抗Z1與第二元件222之第二阻抗Z2中的一者或兩者,使得傳送出去的第一頻率f1或第一頻率群組F1信號強度與第二頻率f2與第二頻率群組F2信號強度的一者或兩者改變。相對地,電信號經由觸控面板120被接收時,依據解調變後的電信號當中第一頻率f1或第一頻率群組F1的信號部分之強度M1與第二頻率f2與第二頻率群組F2的信號部分之強度M2的比值,可判斷出筆尖段230受力的程度。
請參考圖7A所示,其為根據本發明一實施例的一發信器110內部的示意圖。和圖2至圖5的實施例相比,圖7A的實施例同樣包含具有一第一阻抗Z1的一第一元件221、具有一第二阻抗Z2的一第二元件222、以及一筆尖段230。上述的第一元件221與第二元件222可以是電阻元件、電感元件、電容元件(如固態電容)或其任意組合所造成的電子元件。在圖7A所示的實施例中,第二阻抗Z2可以是固定不變的,第一阻抗Z1是可變的,而且相應於某一感測器的變化量,比方說筆尖段230的受力情況。圖7A實施例的第一元件221與第二元件222可以套用圖2至圖5的各個實施例,在此不再詳述。
相較於前述實施例來說,圖7A實施例的不同處在於,更包含一單一信號源714,用於饋送電信號到上述的第一元件221與第二元件222。還包含一控制單元760,用於量測上述電信號通過第一元件221與第二元件222之後所分別輸出的第一電流值I1與第二電流值I2。控制單元760還可以據此計算一比例值。該比例值可以是I1/(I1+I2)、I2/(I1+I2)、I1/I2、I2/I1、(I1-I2)/(I1+I2)、或(I2-I1)/(I1+I2)等。本領域的普通技術人員可以推知其他利用電流值I1與I2所計算之其他種類的比例值。
計算出來之後的比例值,可以用來推估該筆尖段230的受力情況。控制單元760可以將第一電流值I1與第二電流值I2所衍生計算出來的資料,通過一發信器無線通訊單元770發出。該主機140可以從一主機無線通訊單元780接收上述的資料,得知該筆尖段230的受力情況。
請參考圖7B所示,其為根據本發明一實施例的一發信器110內部的示意圖。其與圖7A實施例的不同之處,在於控制單元760可以將第一電流值I1與第二電流值I2所衍生計算出來的資料,通過一發信器有線通訊單元771發出。該主機140可以從一主機有線通訊單元781接收上述的資料,得知該筆尖段230的受力情況。
請參考圖7C所示,其為根據本發明一實施例的一發信器110內部的示意圖。其與圖7B實施例的不同之處,在於發信器110不再包含上述的單一信號源714,而是直接利用發信器有線通訊單元771所得來的電信號作為信號源。由於發信器有線通訊單元771與主機有線通訊單元781相連接,上述的電信號可以使用主機140的電力。
請參考圖7D所示,其為根據本發明一實施例的一發信器110內部的示意圖。其與圖7A實施例的不同之處,在於發信器110不再包含上述的單一信號源714,而是直接利用筆尖段230與觸控面板120近接時,從觸控面板120上的第一電極121與/或第二電極122所獲得的信號作為信號源。
值得一提的是,圖7A至7D的實施例可以套用圖3實施例的變化,第一元件221可以是上述的第一電容321,第二元件222可以是上述的第二電容322。第七A至D圖的實施例可以套用第四A與B圖實施例的變化,上述的第一元件221可以與其他開關相應的元件進行併聯,或者是上述的第二元件222可以與其他開關相應的元件進行併聯,使得控制單元760可以根據所計算出的比例值所落入的範圍,得知那些開關的狀態。
請參考圖8所示,其為根據本發明一實施例之觸控裝置判斷發信器筆尖感測值方法的一流程示意圖。圖8實施例為類似於圖6實施例的一種偵測感測值的方法。圖6係用於計算相應於第一頻率(群組)與第二頻率(群組)的信號強度M1與M2,再利用兩者的比例值來計算感測值。而圖8的實施例適用於只饋入單一信號源的實施例,利用計算相應於第一元件221與第二元件222的第一電流量I1與第二電流量I2,再利用兩者的比例值來計算感測值。
該方法可以由於圖7A至7D實施例當中的控制單元760來執行。前兩個步驟810與820分別是計算出相應於第一元件221與第二元件222的第一電流量I1與第二電流量I2。這兩個步驟810與820可以不分先後進行,或是同時進行。然後,於步驟830當中,根據I1與I2計算一比例值。此比例值已經在上述舉出幾個範例,比方說是I1/(I1+I2)、I2/(I1+I2)、I1/I2、I2/I1、(I1-I2)/(I1+I2)、或(I2-I1)/(I1+I2)等。接著執行步驟840,根據此比例值判斷是否為一預設值或落在一預設範圍內。如果判斷結果為真,則執行步驟850,認為發信器110是懸浮且未接觸觸控面板120。否則,執行步驟860,根據該比例值計算筆尖段230的感測值。該感測值可以和受力程度與/或行程相關,也可以不和受力程度與/或行程相關。計算感測值的步驟可以使用查表法、直線內插法,二次曲線法來計算,端賴比例值與感測值的對應關係如何。
在某些實施例中,當第一元件221或第二元件222與其他的開關相應的元件並聯時,如圖4A與圖4B的實施例,可以在步驟860執行額外的步驟。比方說,當適用於圖4A的實施例時,可以判斷步驟830所計算出的比例值,是落在上述的第一範圍、第二範圍、第三範圍、或第四範圍之內。據此,除了可以得知筆尖段230的感測值外,還可以推知筆桿按鈕與/或橡皮擦按鈕是否被按下。類似的,當用於圖4B的實施例時,可以判斷步驟830所計算出的比例值,是落在上述的第一範圍、第五範圍、第六範圍、或第七範圍之內。據此,除了可以得知筆尖段230的感測值外,還可以推知筆桿按鈕與/或橡皮擦按鈕是否被按下。
請參考圖9A所示,其為根據本發明一實施例的發信器110之信號調變的一時序示意圖。圖9A的實施例可以適用於圖2至圖5的發信器110。圖9A的橫軸為時間軸,先後順序為由左至右。如圖9A所示,在觸控面板/螢幕120發出燈塔信號之前,可以包含可選的一噪訊偵測期間。該噪訊偵測期間所偵測的噪訊可能來自於觸控面板/螢幕及其所在的電子系統或背景環境。觸控面板/螢幕120與觸控處理裝置130可以偵測噪訊信號所包含的一種或多種頻率。關於噪訊偵測的部分,將於稍後加以解說。
在一實施例中,觸控面板/螢幕120會發出燈塔信號,發信器110包含了可以偵測燈塔信號的解調變器。請參考圖29所示,其為根據本發明一實施例的一偵測燈塔信號系統的一方塊示意圖。該偵測燈塔信號系統2900包含一接收電極2910、一偵測模組2920、與一解調變器2930。在一實施例中,該接收電極2910可以是上述的環狀電極550,也可以是上述的筆尖段230,或是其他的電極。該接收電極2910將接收到的信號送到後續的偵測模組2910。
該偵測模組2910包含一類比前端2911與一比較器2912。本領域的普通技術人員可以理解到類比前端所做的事情,在此不加詳述。在本實施例中,該類比前端2911可以包含輸出表示該信號強度的一電壓值。該比較器2912用於比較一參考電壓Vref與表示接收信號強度的一電壓信號。當該電壓信號高於該參考電壓時,表示收到夠強的信號,因此比較器2912輸出一激活信號或致能信號到該解調變器2930。該解調變器2930就可以針對接收信號進行解調變,以便得知接收信號當中是否包含燈塔信號的頻率。當該電壓信號低於該參考電壓時,則比較器2912可以輸出一關閉信號到該解調變器2930,該解調變器2930就停止對該接收信號進行解調變。
當該發信器110在一段時間未收到燈塔信號時,可以切換到一睡眠模式,關閉上述的解調變器2930,以便節省電力消耗。然而,由於偵測模組2920所耗的電力較少,在睡眠模式下可以持續偵測所接收的信號強度是否超過一預定值。當超過一預定值時,可以從睡眠模式轉換為較不省電的節能模式,激活該解調變器2930進行解調變。在此同時,該發信器110的其餘部分仍處於關閉狀態。假設該解調變器2930認為所接收的信號並未包含燈塔信號,則經過一段時間後,可以關閉該解調變器2930,由節能模式進入較省電的睡眠模式。反之,當該解調變器2930認為所接收的信號包含燈塔信號,則該解調變器2930可以喚醒該發信器110的其他部分,使該發信器110由節能模式轉換成正常工作模式。
現在回到圖9A的實施例,在經過L0長度的延遲時間之後,發信器110分別在T0時段與T1時段發出電信號。這兩個時段T0與T1之間,可能還包含有L1長度的延遲時間。而這兩個時段T0與T1可以是等長,也可以是不等長。T0與T1可以合稱為一信號框(frame)。觸控處理裝置130會在這兩個時段T0與T1當中偵測發信器110發出的電信號。接著,經過可選的L2長度的延遲時間之後,觸控處理裝置130進行可選的其他模式的偵測步驟,例如先前提到的電容式偵測模式,用於偵測非主動筆或手指。
本發明並不限定上述的延遲時間L0、L1、L2的長度,這三者可以為零,或是任意的時間長度。這三者的長度可以有關係,也可以沒有任何關係。在一實施例當中,圖9A所示的各個時段當中,只有信號框當中的T0與T1時段是必要的,其他的時段或步驟都是可選的。
表一
狀態 信號源 時段 筆桿按鈕被按下 橡皮擦按鈕被按下 其他狀態
懸浮 第一信號源 T0 F0 F1 F0
T1 F1 F2 F2
第二信號源 T0 F0 F1 F0
T1 F1 F2 F2
請參考表一,其為根據本發明一實施例的發信器110之電信號的一調變示意圖。在表一當中,該發信器110為懸浮狀態,亦即力感測器沒有感受到任何壓力。由於發信器110的筆尖段230並未接觸到觸控面板/螢幕120,為了增強信號起見,因此在表一的實施例當中,第一信號源211與第二信號源212在同一個時段當中,均產生相同的頻率群組Fx。比方說,在筆桿按鈕被按下的狀態中,T0時段內,第一信號源211與第二信號源212均發射頻率群組F0,而在T1時段內,第一信號源211與第二信號源212均發射頻率群組F1。當觸控處理裝置130在T0時段內偵測到頻率群組F0,在T1時段內偵測到頻率群組F1時,就可以推知處於懸浮狀態的發信器110的筆桿按鈕被按下了。
前述的頻率群組Fx包含至少一種頻率的信號,彼此之間可以互換。比方說,頻率群組F0可以包含f0與f3頻率,頻率群組F1可以包含f1與f4頻率,頻率群組F2可以包含f2與f5頻率等。無論是接收到f0頻率或f3頻率,觸控處理裝置130都會視為接收到頻率群組F0。
在另一實施例中,在懸浮狀態中的發信器110未必需要兩個信號源211與212都發出相同頻率群組的信號。本發明並不限定表一作為唯一的實施例。除此之外,發信器110也可以包含更多個按鈕或感測器,本發明並不限定只有兩個按鈕。
表二
狀態 信號源 時段 筆桿按鈕被按下 橡皮擦按鈕被按下 其他狀態
接觸 第二信號源 T0 F0 F1 F0
T1 GND GND GND
第一信號源 T0 GND GND GND
T1 F1 F2 F2
請參考表二,其為根據本發明一實施例的發信器110之電信號的一調變示意圖。在表二當中,該發信器110的筆尖段230為接觸狀態,亦即力感測器感受到了壓力。
在圖4A所示的實施例裡,以下是筆桿按鈕SWB被按下的情況。於T0時段當中,第一信號源211的信號源被接地,第二信號源212發出頻率群組F0,因此發信器110的電信號在T0時段當中只有第二信號源212發出的頻率群組F0。在T1時段當中,第二信號源212的信號源被接地,第一信號源211發出頻率群組F1。也由於第一電容321的阻抗值在接觸時改變了,可以根據T0與T1時段所分別收到的F0與F1信號的強度比例來計算出筆尖段230的受力程度。除此之外,由於觸控處理裝置130在T0時段內偵測到F0信號,在T1時段內偵測到F1信號,就可以推知筆桿按鈕被按下。
在圖4A所示的實施例裡,以下是筆桿按鈕SWB被按下的情況。於T0時段當中,第一信號源211的信號源被接地,第二信號源212發出頻率群組F0,而第二電容322與筆桿電容442並聯起來。雖然發信器110的電信號在T0時段當中只有第二信號源212發出的頻率群組F0,但它的信號強度不同於筆桿按鈕SWB未被按下的情況。於T1時段當中,第二信號源212的信號源被接地,第一信號源211發出頻率群組F1,也由於第一電容321的阻抗值在接觸時改變了,可以根據T0與T1時段所分別收到的F0與F1信號的強度比例來計算出觸控筆的受力。除此之外,由於觸控處理裝置130在T0時段內偵測到F0信號,在T1時段內偵測到F1信號,就可以推知筆桿按鈕被按下。
表三
狀態 信號源 時段 筆桿按鈕被按下 橡皮擦按鈕被按下 其他狀態
懸浮 第二信號源 T0 F0 F1 F2
T1 F0 F1 F2
第一信號源 T0 F0 F1 F2
T1 F0 F1 F2
請參考表三,其為根據本發明一實施例的發信器110之電信號的一調變示意圖。在此實施例中,可以根據頻率群組來得知哪些按鈕被按下。
表四
狀態 信號源 時段 筆桿按鈕被按下 橡皮擦按鈕被按下 其他狀態
接觸 第二信號源 T0 F0 F1 F2
T1 GND GND GND
第一信號源 T0 GND GND GND
T1 F0 F1 F2
請參考表四,其為其為根據本發明一實施例的發信器110之電信號的一調變示意圖。在此實施例中,可以根據頻率群組來得知那些按鈕被按下,還依賴T0與T1時段所接收的信號強度比例,來推算觸控筆尖的受力程度。
請參考圖9B所示,其為根據本發明一實施例的發信器110之信號調變的一時序示意圖。其為圖9A實施例的另一變形。圖9B和圖9A的差異在於,T1時段之後進行了噪訊偵測的步驟。接著,再執行其他模式的偵測。
請參考圖9C所示,其為根據本發明一實施例的發信器110之信號調變的一時序示意圖。圖9C的信號調變可以適用於圖5所示的發信器110,加入環狀電極550的另一個功能,就是加強主動筆懸浮時的信號強度,以利觸控面板偵測主動筆的懸浮範圍。
圖9C的信號調變為發信器110處於懸浮狀態時所發出信號。在此狀態下,發信器110發出信號的信號框內只包含單一個R時段。在此R時段內,環狀電極550與筆尖段230可以同時發出電信號。在一實施例中,這些電信號可以來自同一信號源,具有相同的頻率與/或調變方式。比方說,環狀電極與筆尖全部發出第三信號源513的電信號。又比方說,環狀電極550與筆尖段230可以共同地依序發出第一、第二、與第三信號源的電信號,以便分別利用各個信號源的最大功率。觸控處理裝置130在R時段當中,只需要偵測到環狀電極550所發出的電信號,就可以得知發信器110正懸浮在觸控面板120的某個位置上。如果環狀電極550與筆尖段230所發出的電信號來自相同信號源,或具有相同的頻率群組,其信號強度會是最大,如此可使觸控面板偵測觸控筆的懸浮範圍達到最大。在另一實施例當中的R時段之內,也可以只透過環狀電極550發出電信號。
請參考圖9D所示,其為根據本發明一實施例的發信器110之信號調變的一時序示意圖。圖9D的信號調變可以適用於圖5所示的發信器110。在圖9C當中,在R時段之後包含一個延遲時間或空白時段L1,之後觸控面板再進行其他形式的偵測。圖9D的實施例與圖9C的相比,L1時段的時間變長了。圖9D與圖9E的實施例相比,L1時段的長度等於圖9E的L1時段、T0時段、L2時段、T1時段、以及T3時段的總和。因此,如果圖9D的觸控處理裝置130在固定長度的L1時段內偵測不到任何電信號,則可以得知發信器110處於懸浮狀態。
請參考圖9E所示,其為根據本發明一實施例的發信器110之信號調變的一時序示意圖。圖9E的信號調變可以適用於圖5所示的發信器110。圖9E實施例可以說是把圖9A實施例之信號框前頭加入了R時段。在此實施例中,不管筆尖段230是否有被壓觸,發信器110一律在T0時段與T1時段自筆尖發出電信號,藉此可以節省一些邏輯電路的設計。但是與圖9C和圖9D的實施例相比,圖9E的實施例會浪費在T0時段與T1時段所發出的電信號功率。從另一方面來看,觸控處理裝置130也可以無須在R時段進行偵測,只要在T0時段與T1時段能偵測到筆尖段230所發出的電信號,自然就可以得知筆尖段230是否受到壓力,從而得知發信器110是否處於懸浮狀態。
請參考圖9F所示,其為根據本發明一實施例的發信器110之信號調變的一時序示意圖。圖9F的信號調變可以適用於圖5所示的發信器110。在圖9E的實施例中,並沒有限定R時段與T0時段、T1時段的長度之比例關係。在圖9F的實施例當中,R時段與T0時段、T1時段的長度比為1:2:4。如此一來,假定觸控處理裝置130可以在單位時間內進行N次取樣,N為正整數。所以在R時段與T0時段、T1時段內,觸控面板可以進行N:2N:4N次取樣。本發明並不限定這三個時段的長度比例,舉例來說,可以讓發出電信號功率最強的時段持續最小的單位時間,讓發出電信號功率最小的時段持續最長的單位時間。例如,長度比可以是1:3:2,或是1:2:3等等,端賴於設計而定。雖然在上述篇幅當中,只舉出T0與T1兩個時段的調變,但本發明並不限於兩個時段的調變,而可以適用於更多個時段的調變。
在一實施例中,發信器110可以在筆尖未接觸的時候發出強度較大的電信號,而當筆尖接觸的時候發出強度較小的電信號。據此,可以讓觸控處理裝置130有較大的機率偵測到懸浮在觸控面板120上方的發信器110。而且當發信器110接觸到觸控面板120之後,可以節省發信器110所消耗的能量。
例如圖9C與9D的實施例當中,亦即筆尖段230未被觸碰時,在R時段所發出的電信號可以大於對應至T0時段與T1時段之L1時段所發出的電信號。
該信號調變表示該發信器110處於懸浮狀態。在該狀態中,發信器110所發出電信號的信號框只包含R時段。在R時段當中,環狀電極550與筆尖段230同時發出電信號。在一實施例中,該電信號可以來自於同一信號源,並且具有相同的頻率與/或調變方式。在一實施例中,環狀電極550與筆尖段230發送來自於第三信號源513的信號。在另外的實施例中,環狀電極550與筆尖段230可以來自於第一信號源211、第二信號源212、與第三信號源513。因此,R時段所發出的電信號是這三個信號源211、212與513輸出的總和。
而如圖9A的實施例當中,表一為發信器110在懸浮狀態時,利用到第一信號源211與第二信號源212的輸出功率。表二為發信器110在接觸狀態時,在T0時段與T1時段僅利用到第一信號源211或第二信號源212的輸出功率。因此,發信器110可以在筆尖未接觸的時候發出強度較大的電信號,而當筆尖接觸的時候發出強度較小的電信號。
同樣地,表三為發信器110在懸浮狀態時,利用到第一信號源211與第二信號源212的輸出功率。表四為發信器110在接觸狀態時,在T0時段與T1時段僅利用到第一信號源211或第二信號源212的輸出功率。因此,發信器110可以在筆尖未接觸的時候發出強度較大的電信號,而當筆尖接觸的時候發出強度較小的電信號。
為何要在圖9A至圖9F的實施例當中,加入噪訊偵測的步驟與時段,請參見圖10所示,其為根據本發明一實施例的噪訊傳播示意圖。在圖10當中,觸控面板/螢幕120所在的電子系統100本身會發出f0頻率的噪訊,而f0頻率恰好為頻率群組F0當中的一個頻率。假定頻率群組F0還包含了另一個f3頻率。當使用者手持該電子系統100時,f0頻率的噪訊將會透過使用者的手指傳遞到觸控面板/螢幕120上。倘若沒有進行噪訊偵測的步驟,則觸控面板/螢幕120可能在信號框的時段誤將手指所傳來的f0頻率信號,當成是發信器110發出的電信號。因此,倘若事先偵測到f0頻率的噪訊,即可以在信號框的時段濾除掉f0頻率的信號源。
假設發信器110具有自動變頻的功能,當發信器110本身偵測到觸控面板/螢幕120發出了f0頻率的噪訊,而自動改用同一頻率群組F0的另一個f3頻率。使得在信號框的時段中,觸控處理裝置130偵測到來自於發信器110的f3頻率與來自於手指的f0頻率,進而產生了混淆。因此,可以如圖9B所示的實施例,在發生混淆的情況下,於T1時段或信號框之後進行一次噪訊偵測的步驟。由於發信器110已經停止發送f3頻率的信號,而手指及電子系統100仍持續發出f0頻率的噪訊。觸控處理裝置130就可以推知,在原本信號框時段內所偵測到的信號中,具有f3頻率的信號才是真正來自於發信器110的信號。
在上述的圖2說明當中,係利用第一元件221的阻抗改變來調整複數個頻率的信號強度之比例。請參考圖11所示,其為根據本發明另一實施例的一第一電容221之一結構示意圖。利用第一電容221的阻抗改變來調整複數個頻率的信號強度之比例。傳統的電容元件是兩片導電金屬板所形成。其電容率C是和介電常數與金屬板面積成正比,並且與金屬板之間的距離成反比。
在上述實施例的主要精神之一,在於利用一機械結構將彈性筆尖段230沿著發信器110軸心方向的行程轉成垂直於發信器110軸心方向或與發信器110軸心成一夾角方向的行程。藉由該行程的變化,改變第一電容221之電容率與其相應的第一阻抗Z1,並且固定保留第二電容222之電容率與其相應的第二阻抗Z2,據此改變電信號當中第一頻率(群組)的信號部分之強度M1與第二頻率(群組)的信號部分之強度M2的比值。
在圖11當中,包含有互不接觸的三個金屬板。第一金屬板1110和第二金屬板1120形成第一電容221,第二金屬板1120和第三金屬板1130形成第二電容222。在一範例中,第一金屬板1110形成在一具有彈性的電路板或印刷電路板上,其表面具有絕緣漆或另一層絕緣板。第二金屬板1120與第三金屬板1130形成在同一電路板或印刷電路板的兩層,其表面具有絕緣漆或另一層絕緣板。第二金屬板1120經由另外的電路耦接到前方的筆尖段230。筆頭固接於一抬升元件1140(如下述的斜面裝置),依據筆尖段230的位移直接或間接抬升部份或全部的第一金屬板1110(或彈性的電路板或印刷電路板),或造成第一金屬板1110(或彈性的電路板或印刷電路板)的部份朝垂直於發信器110軸心方向的形變,在以下說明中統稱為垂直於觸控筆軸心方向的位移。
供應第一金屬板1110具有第一頻率(群組)的電信號,供應第三金屬板1130具有第二頻率(群組)的電信號。因此,第二金屬板1120會感應產生具有第一頻率(群組)與第二頻率(群組)的電信號,經由前方的筆尖段230傳送到觸控面板120。當筆尖段230未受力之時,第一金屬板1110與其所屬的電路板沒有垂直於發信器110軸心方向的位移。然而,在筆尖段230受力之後,由於筆尖段後的斜面裝置1140,將受力從平行於軸心的方向轉換成垂直於軸心的方向,致使第一金屬板1110所屬的電路板發生形變與位移,進而導致第一電容221的介電常數發生變化。所以第一電容221的電容率C1與第一阻抗Z1也隨之發生變化。在筆尖段230受力之後,第二金屬板1120與第三金屬板1130所屬的電路板整體位移,因此第二電容222的電容率C2與阻抗Z2仍然維持不變。
由於第一金屬板1110所在的電路板會向上方形變,本實施例可以包含至少一支撐元件1150以便提供反方向的支撐力,使得在筆尖段230的受力消失之後,幫助第一金屬板1110所在的電路板回復原狀。在未形變之前,該支撐元件1150所提供的支撐力可以為零。
在本實施例的一範例中,第一電容221與第二電容222的電容率可以設計成相同。在電容率為相同的情況下,這兩個電容的介電常數、距離、和面積可以是相同的。當然,本發明並未限定兩個電容221與222的電容率是相同的,只要觸控處理裝置130知悉該發信器110的兩個電容相應的阻抗比值即可。
在此實施例中,採用便宜的電路板或印刷電路板來取代較為昂貴的力感測電阻。並且,當第一電容221與第二電容222的電容率相同時,當外界環境改變時,其介電常數也會同時改變,據此維持了比例預設值。除此之外,發信器110本身不需要主動控制元件來調整兩個阻抗Z1與Z2的比例,只需要被動地提供電信號,可以節省許多資源。
請參考圖12所示,其為圖11所示實施例的一種減省表示圖,其省略了電路板、支撐元件1150、以及自第二金屬板1120與筆尖段230之間的連接電路。圖12所示實施例的說明均可以參考圖11。
請參考圖13所示,其為圖12所示實施例的一種變形,其中第三金屬板1130可以移為第一金屬板110的後方,並且與第一金屬板1110電性不耦合。當筆尖段230受力之後,也只有第一金屬板1110與其所屬的電路板會有位移形變。在某實施例中,第一金屬板1110與第三金屬板1130可以形成於同一電路板上。
請參考圖14所示,其為圖13所示實施例的一種變形,其中第一金屬板1110與第三金屬板1130可以各自分為A與B兩個金屬板,一樣分別饋入第一頻率(群組)與第二頻率(群組)。當筆尖段230受力之後,第一金屬板A 1110A與第一金屬板B 1110B與其所屬的電路板會有位移形變。而第三金屬板A 1130A與第三金屬板B 1130B與其所屬的電路板則不會有位移形變。和圖13所示實施例相比,由於有兩個金屬板1110A與1110B的位移形變,因此其變化量會比圖13所示實施例來得大且明顯。
請參考圖15所示,其為圖14所示實施例的一種變形,其中第二金屬板1120也分為1120A與1120B兩個金屬板,但第二金屬板A 1120A與第二金屬板B 1120B係藉由電路共同連接到筆尖段230。其中第一金屬板A 1110A與第二金屬板A 1120A形成第一電容A 221A,第二金屬板A 1120A與第三金屬板A 1130A形成第二電容A 222A。第一金屬板B 1110B與第二金屬板B 1120B形成第一電容B 221B,第二金屬板B 1120B與第三金屬板B 1130B形成第二電容B 222B。當筆尖段230受力之後,第一金屬板A 1110A與第一金屬板B 1110B與其所屬的電路板會有位移形變。而第三金屬板A 1130A與第三金屬板B 1130B與其所屬的電路板則不會有位移形變。和圖13所示實施例相比,由於有兩個金屬板的位移形變,因此其變化量會比圖13所示實施例來得大且明顯。
請參考圖16A所示,其為根據本發明一實施例的一示意圖。在圖16A所示的實施例中,由上而下包含第一金屬板1110、第二金屬板1120、與第三金屬板1130。其中,第一金屬板1110與第三金屬板1130是固定的,分別饋入第一頻率(群組)與第二頻率(群組)的信號。第二金屬板1120將會感應到上下金屬板的第一頻率(群組)與第二頻率(群組)的信號,而輸出具有混和第一頻率(群組)與第二頻率(群組)的電信號。
第一金屬板1110與第二金屬板1120之間形成第一電容221,第二金屬板1120與第三金屬板1130之間形成第二電容222。當第二金屬板1120未發生形變時,在相同環境下,第一電容221與第二電容222的阻抗值是固定的,因此分析該電信號當中相應於第一頻率(群組)與第二頻率(群組)的強度M1與M2,根據這兩個強度值計算一比例值。當該比例值為一預設值或落入一預設範圍內時,即可以知道第二金屬板1120未發生形變。
當第二金屬板1120發生形變時,第一電容221與第二電容222的阻抗值與電容值發生變化。因此根據這兩個強度值計算一比例值,依據這個比例值的變化,即可反推回第二金屬板1120的形變或受力情況。在此,可以套用圖6所示實施例的各個步驟。
請參考圖16B所示,其為圖16A所示實施例的一種變形。其中第二金屬板1120與第三金屬板1130是固定的,分別饋入第一頻率(群組)與第二頻率(群組)的信號。第一金屬板1110將會感應到下方第二金屬板1120與第三金屬板1130的第一頻率(群組)與第二頻率(群組)的信號,而輸出具有混和第一頻率(群組)與第二頻率(群組)的電信號。
第一金屬板1110與第二金屬板1120之間形成第一電容221,第一金屬板1110與第三金屬板1130之間形成第二電容222。當第一金屬板1110未發生形變時,在相同環境下,第一電容221與第二電容222的阻抗值是固定的,因此分析該電信號當中相應於第一頻率(群組)與第二頻率(群組)的強度M1與M2,根據這兩個強度值計算一比例值。當該比例值為一預設值或落入一預設範圍內時,即可以知道第一金屬板1110未發生形變。
當第一金屬板1110發生形變時,第一電容221與第二電容222的阻抗值與電容率發生變化。因此根據這兩個強度值計算一比例值,依據這個比例值的變化,即可反推回第一金屬板1110的形變或受力情況。在此,可以套用圖6所示實施例的各個步驟。上述的阻抗值可能隨溫度與溼度而改變,本發明的第一電容221與第二電容222的阻抗值同時隨溫度與溼度而改變,因此在計算比例值時,可降低或避免溫度與溼度對比例值造成的影響。
請參考圖17A與圖17B所示,其為根據本發明的第一電容與第二電容的結構示意圖。在圖16A與16B的實施例當中,分別饋入第一頻率(群組)與第二頻率(群組),在圖17A與17B的實施例當中,只需要饋入相同頻率的驅動信號即可。換言之,可以適用於圖7A至圖7D的各個實施例,所饋入的驅動信號可以是圖7A與圖7B的單一信號源714,也可以是圖7C發信器有線通訊單元771所得來的電信號作為信號源,還可以是圖7D筆尖段230與觸控面板120近接時,從觸控面板120上的第一電極121與/或第二電極122所獲得的信號作為信號源。
圖17A的三層金屬板與圖16A的三層金屬板結構相同,上述具有某一頻率的驅動信號饋入可形變的第二金屬板1120。透過與第二金屬板1120的電容效應,第一金屬板1110將有受到感應的第一電流值I1輸出。同樣地,透過與第二金屬板1120的電容效應,第三金屬板1130將有受到感應的第二電流值I2輸出。
第一金屬板1110與第二金屬板1120之間形成第一電容221,第二金屬板1120與第三金屬板1130之間形成第二電容222。當第二金屬板1120未發生形變時,第一電容221與第二電容222的阻抗值是固定的,因此分析電流量I1與I2,根據這兩個電流值計算一比例值。當該比例值為一預設值或落入一預設範圍內時,即可以知道第二金屬板1120未發生形變。
當第二金屬板1120發生形變時,第一電容221與第二電容222的阻抗值與電容率發生變化。因此根據這兩個電流值I1與I2計算一比例值,依據這個比例值的變化,即可反推回第二金屬板1120的形變或受力情況。據此,可以套用圖8所示的方法實施例。
請參考圖17B所示,其為圖17A所示實施例的一種變形。其中第二金屬板1120與第三金屬板1130是固定的。上述具有某一頻率的驅動信號饋入可形變的第一金屬板1110。透過與第一金屬板1110的電容效應,第二金屬板1120將所感應的第一電流值I1輸出。同樣地,透過與第一金屬板1110的電容效應,第三金屬板1130將所感應的第二電流值I2輸出。
第一金屬板1110與第二金屬板1120之間形成第一電容221,第一金屬板1110與第三金屬板1130之間形成第二電容222。當第一金屬板1110未發生形變時,第一電容221與第二電容222的阻抗值是固定的,因此分析電流量I1與I2,根據這兩個電流值計算一比例值。當該比例值為一預設值或落入一預設範圍內時,即可以知道第一金屬板1110未發生形變。
當第一金屬板1110發生形變時,第一電容221與第二電容222的阻抗值與電容率發生變化。因此根據兩個電流值I1與I2計算一比例值,依據這個比例值的變化,即可反推回第一金屬板1110的形變或受力情況。據此,可以套用圖8所示的方法實施例。
請參考圖18,其為圖11所示實施例的一種變形。圖11所示實施例需要饋入兩種頻率的信號。然而,在圖18所示實施例當中,如同圖17A與圖17B的實施例,只需要饋入某一頻率的驅動信號到第二金屬板1120,或者是饋入某種信號,而無須知道饋入信號具有多少種頻率的成分。
第一金屬板1110與第二金屬板1120之間形成第一電容221,第二金屬板1120與第三金屬板1130之間形成第二電容222。由於第二金屬板1120與第三金屬板1130的距離與介電常數不會改變,因此第二電容222的電容值與阻抗是固定的。當第一金屬板1110未發生形變時,第一電容221與第二電容222的阻抗值是固定的,因此分析電流量I1與I2,根據這兩個電流值計算一比例值。當該比例值為一預設值或落入一預設範圍內時,即可以知道第一金屬板1110未發生形變。但第一電容221的電容率與阻抗會因為第一金屬板的形變而改變。所以當第一金屬板1110因外力而形變時,第一電流值I1會有所變化。所以相關於電流值I1與I2的比例值也會改變,據此可以反推回第一金屬板1110的形變或受力情況。據此,可以套用圖8所示的方法實施例。
在本發明的另一實施例中,發信器110內的控制器或電路可以是饋入某一頻率的驅動信號到第二金屬板1120,計算相應於第一電容221與第二電容222的電流量I1與I2,再利用兩者的比例值來計算感測值,從而判斷出筆尖受力的程度。換言之,藉由前述的第一阻抗Z1與第二阻抗Z2,本發明提供了一種壓力感測電容(FSC; force sensiting capacitor),可用來替換傳統的壓力感測元件,如壓力感測電阻FSR,提供壓力的判斷。本發明提供的壓力感測電容具有成本低,不易受溫度與溼度影響的特性。於前述的各圖當中,揭露了利用可彎曲的印刷電路板作為力感應電容。本發明的特徵之一,在於提供了其他形式的力感應電容。
請參考圖19A,其為發信器110的力感應電容與其結構之中心剖面的分解示意圖。請注意圖19A至19E的比例已做了改變,以便凸顯出某些部分。此外,某些固定元件被省略,以便簡化說明。在圖19A當中,最左邊的元件為長桿型筆尖或筆尖段230,筆尖部分可以是導電體。為了方便起見,稱筆尖段230為發信器110或主動筆的前端,當與前端可動元件1971接觸時,筆尖段230與前端可動元件電性1971耦合。前端可動元件1971藉由中間的凸扣件與後端可動元件1972中間的凹扣件結合。在一實施例中,凸扣件與凹扣件可以包含螺紋。前端可動元件1971與後端可動元件1972可以是導體,或為導電元件,例如可為金屬件。
圖19A包含了一殼體1980,該殼體1980可以環形地包含住上述的前端與後端可動元件1971與1972,為了簡化起見,圖19A只畫出該殼體1980的一部分。該殼體1980靠近筆尖段230的部分內縮成為一直徑較小的頸部,頸部與該殼體1980直徑較大的部份之間可以包含一作為承力部分的肩部。在圖19A當中,該承力部分與該前端可動元件1971之間相夾了至少一彈性元件1978,用於沿著筆的長軸,分別對該殼體1980與該前端可動元件1971施力。該彈性元件1978可以是彈簧(spring)、彈片或其他類型的彈性元件。在某實施例中,與圖19A不同的是,該彈性元件1978可以環繞可動元件1970與該殼體1980的頸部。
在另一實施例中,該彈性元件1978可以沿著筆的長軸,分別對該殼體1980與該後端可動元件1972施力。由於該前端與後端可動元件1971及1972可以藉由扣件結合成為一可動元件1970,因此無論是對前段可動元件1971或後端可動元件1972進行施力,都可以將該可動元件1970推向筆尖段230,進而將筆尖段230向前端推。
當筆尖段230受到圖中向右或向後端的施力時,會克服該彈性元件1978的彈力而壓迫可動元件1970,直到可動元件1970的某部分接觸到該殼體1980的承力部分為止。因此,本發明所提供的設計,可以讓可動元件1970在該殼體1980的頸部內沿著筆的長軸移動達一個行程。同樣地,由於該可動元件1970抵住筆尖段230,所以筆尖段230也可以沿著筆的長軸移動達到同樣的行程。該行程的長度可以根據設計的不同而變化,比方說,可以是1mm或0.5mm。本發明並不限定該行程的長度。
在後端可動元件1972的後端,有一層絕緣膜1973。在絕緣膜1973的後端,還包含一個可壓縮導體1974。在一實施例中,該可壓縮導體1974可以是一導電橡膠或是一參雜導體的彈性元件。由於該可動元件1970與該可壓縮導體1974之間夾了絕緣膜1973,因此該可動元件1970、該絕緣膜1973、與該可壓縮導體1974就形成了一個電容器,或者是一個力感應電容器。本申請所提供的力感應電容器可以是圖2至圖5的第一電容221。簡而言之,本申請所提供的力感應電容器可以應用於上述的各個實施例。
該可壓縮導體1974固定在一導體基底1975上,而該導體基底1975可以藉由固件或扣件固定在該殼體1980的內周面上。當可動元件1970向後端或向右移動時,由於導體基底1975的位置是不動的,後端可動元件1972就會壓縮該可壓縮導體1974,導致上述力感應電容器的電容值改變。
由於筆的形狀限制,其餘的電路與電池模組可以位於該導體基底1975的後端。在圖19A當中,這些元件可以利用一印刷電路板1990作為代表。作為該力感應電容器的第一端,上述的可動元件1970透過一可動元件導線1977連接到該印刷電路板1990。而作為該力感應電容器的第二端,上述的導體基座1975藉由一基座導線1976連接到該印刷電路板1990。
該基座導線1976也可以是另一個彈性元件。在某些實施例中,與圖19A不同的是,該基座導線1976可以環繞該導體基座1975。在另一實施例中,該導體基座1975並不導電,基座導線1976係穿過該導體基座1975與該可壓縮導體1974電性耦合。
在一實施例當中,該絕緣膜1973的製造方法可以是將該後端可動元件1972的右端平面浸入一絕緣液體內。當該絕緣液體風乾之後,自然在後端可動元件1972的右端平面形成一絕緣膜1973。
請參考圖20所示,其為圖19A中之可壓縮導體1974與絕緣膜1973之接觸面的剖面示意圖。圖20包含了四種可壓縮導體1974與該絕緣膜1973之接觸面的實施例。(a)的實施例為中心突起的接觸面,(b)的實施例為單一斜面的接觸面,(c)的實施例為中心錐狀的接觸面,(d)的實施例為多個突起的接觸面。申請人認為本發明並不限定接觸面的形狀。
儘管該可動元件1970上形成絕緣膜1973的表面是一平面,但本發明並不限定於此。該表面可以如圖20所示的接觸面,為中心突起、單一斜面、中心錐狀、或舉有多個突起的接觸面。換言之,在某些實施例當中,可壓縮導體1974與該絕緣膜1973兩者的表面都不是平面。
請參考圖19B所示,其為圖19A所示的結構組合之後的一剖面示意圖。在組合之後,前端可動元件1971與後端可動元件1972已經結合成為單一的可動元件1970。該可動元件1970與該殼體1980的承力部份之間藉由彈性元件1978連接,該彈性元件1978的彈性張力使得該可動元件1970整體向前端的方向抵住筆尖段230,直到後端可動元件1972抵住該殼體1980的承力部分為止。可動元件1970與殼體1980之間留有可動的行程d。此時,可壓縮導體1974並未受到壓縮而形變,假定該力感應電容器的電容值為一第一電容值。
請參考圖19C所示,其為圖19A所示的結構組合之後的另一剖面示意圖。和圖19B相比,由於筆尖段230受到向後端的壓力,因此向後端移動。被筆尖段230的移動所影響,可動元件1970克服了彈性元件1978的彈性張力,向後端移動了整段行程d,直到前端可動元件1971抵住了殼體1980的承力部分為止。此時,可壓縮導體1974受到了可動元件1970與絕緣膜1973的壓縮而導致形變,該力感應電容器的電容值為一第二電容值,該第二電容值不同於上述的第一電容值。
在圖19B與圖19C所示的行程盡頭之間,可動元件1970還可以有無數個位置,或者說是可壓縮導體1974可以有無數個受壓程度,或是說可壓縮導體1974與絕緣膜1973的接觸面的面積可以有無數個大小變化,某一個位置或受壓程度或面積大小變化都可以讓該力感應電容的電容值做出變化。
請參考圖19D所示,其為根據本發明一實施例的發信器110的力感應電容與其結構之中心剖面的分解示意圖。其與圖19B的不同之處在於,可壓縮導體1974與絕緣膜1973的位置互換。無論如何,當可動元件1970向後端移動時,可壓縮導體1974將會受到絕緣膜1973與導體基座1975的壓縮而產生形變。藉此,也可以讓該力感應電容的電容值做出變化。
請參考圖19E所示,其為根據本發明一實施例的發信器110的力感應電容與其結構之中心剖面的分解示意圖。圖19E與圖19B的不同之處在於,後端可動元件1972的右端,不再是一層絕緣膜1973,而是一塊可壓縮絕緣材料(compressible dielectric material)1979。比方是絕緣橡膠、塑膠、泡棉等。而導體基底1975所連接的導體,改換成是不可壓縮的導體,例如是金屬塊或石墨等材質。由於受到可動元件1970的壓力時,可壓縮絕緣材料1979的厚度會變小,導致可動元件1970與導體之間的距離變小,所以力感應電容器的電容值會跟著改變。從製作成本來看,圖19E的導體比圖19A的可壓縮導體1974來得貴。
在圖19E實施例的一個變化當中,可以將導體與可壓縮絕緣材料1979的接觸面,做成如圖20所示的各種形狀之接觸面。在另一個變化當中,可以將可壓縮絕緣材料1979與導體的接觸面,做成如圖20所示的各種形狀之接觸面。
與圖19D類似,可壓縮絕緣材料1979與該導體的位置也可以互換。可壓縮絕緣材料1979可以與導體基座1975相接,而該導體可以連接在該可動元件1970的後端。當可動元件1970向後端移動時,該導體會導致可壓縮絕緣材料1979形變,使得該力感應電容的電容值產生變化。
請參考圖21所示,其為根據本發明一實施例的一壓力感測器的一示意圖。如圖所示,該壓力感測器2110具有二個輸入端a,b以及一輸出端c,兩個輸入端a,b及輸出端c與一控制單元2120電連接。該控制單元2120經由輸入端a與b分別將第一頻率(群組)F1與第二頻率(群組)F2輸入到該壓力感測器2110,並且藉由輸出端c接收該壓力感測器2110的輸出信號。該控制單元2120可以實施圖6所示的方法。
當外界壓力驅動電容C1產生電容值的變化,亦可由控制單元2120解析出對應該電容值變化的壓力變化,藉此,本實施例之壓力感測器2110可廣泛應用於各種壓力測量裝置中,例如荷重感測計。在一應用中,上述壓力感測器2110亦可用於另一種觸控筆中,經由控制單元2120解析出觸控筆尖的所接收的壓力變化後,經由控制單元2120驅動一預定頻率f0的信號發射單元,將壓力變化傳送給觸控面板。
先前提過發信器110可以在接收由觸控面板120發送的燈塔信號之後的一段時間內,發送上述的電信號,讓觸控處理裝置130可以偵測到發信器110與其感測器的狀態。在持續一段第一時間沒有接收到上述燈塔信號時,發信器110可以是進入省電模式,間隔一偵測週期才偵測是否有燈塔信號,直到接收到燈塔信號後才重新持續地偵測燈塔信號,其中偵測週期大於燈塔信號的發送週期。
此外,在持續一段第二時間沒有接收到上述燈塔信號時,發信器110可以是進入睡眠模式,關閉發信器110的電路或控制器的大部份的電力,直到被喚醒。在本發明的一實施例中,在睡眠模式下,發信器110關閉接收燈塔信號與發送電信號的相關電路。前述的睡眠模式的喚醒,可以是在發信器110設置一按紐或開關,由使用者手動觸發按紐或開關來喚醒。在本發明另一實施例中,可以是使用圖23A與23B的實施例,或是圖24A與24B的實施例來喚醒。在筆尖段230接觸到物體之後,即可以令第一連接埠的電位由低變高,進而讓發信器110發送電信號。
在本申請當中,加入環狀電極550的功能之一,可用於接收上述的燈塔信號,而不限於只透過筆尖段230來接收燈塔信號。由於環狀電極550的面積與體積要大於筆尖段230的尖端,因此可以在離觸控面板120較遠的地方接收到燈塔信號。或者是讓觸控面板120發送信號強度較弱的燈塔信號,用於減少觸控面板120的電力消耗。若在一段時間內未接收到燈塔信號,主動筆可以進入更深層的睡眠程度,以節省更多的電力消耗。在更深層的睡眠狀態下,使用者可以藉由點觸筆尖段230,來讓發信器110回復到正常運作的狀態。可以使用圖23A與23B的實施例,或是圖24A與24B的實施例來喚醒發信器110。在筆尖段230接觸到物體之後,即可以令第一連接埠的電位由低變高,進而讓發信器110發送電信號。
當要在一個觸控面板120上操作複數支發信器110的時候,觸控面板120可以發出不同的燈塔信號,以便讓相應的發信器110在接收燈塔信號後的一段時間內發出主動信號。上述的發信器110也可以根據不同的燈塔信號,調整上述的第一信號源211、第二信號源212、與第三信號源513之頻率或調變方式,以利觸控處理裝置130偵測得知是哪一支發信器110的信號。同樣地,上述的不同燈塔信號可以採用不同的頻率或調變方式。
請參考圖22所示,其為根據本發明一實施例的一壓力感測器的一示意圖。在此一實施例中,控制單元2220亦可饋入某一頻率的驅動信號到壓力感測器2210的一輸入端c,並接收由輸出端a, b輸出相應於第一電容C1與第二電容C2的電流量I1與I2至控制單元2220,再經由控制單元20利用兩者的比例值來計算感測值,從而判斷出壓力變化。該控制單元2220可以實施圖8所示的方法。在一應用中,該預定頻率的驅動信號亦可是由外界輸入至壓力感測器2220的一輸入端c中。
請參考圖23A與23B所示,其為根據本發明一實施例的簡單開關的結構示意圖。在圖23A所示的實施例中,總共有三層電路板。和先前的圖示相同,右方有一機械斜面。在機械斜面未向左推送之前,位於上層電路板的電路透過中間電路板導電線路,連接到下層電路板的電路。上層電路板的一第一接點p1分別連接到一電壓源(如Vdd)與一第一連接埠(GPIO1),在未發生垂直於觸控筆軸心方向的位移時,第一接點p1與中間電路板的一第二接點p2電性接觸。中間電路板另外具有一第三接點p3,第二接點p2與第三接點p3電性連接。下層電路板的一第四接點p4連接到一地面電位(如ground),也可以再接到一第二連接埠(GPIO2)。此外,第四接點p4與第三接點p3電性接觸。電壓源與第一連接埠GPIO1間連接一提升電阻,當上層電路板與中間電路板的電路為短路(第一接點p1與第二接點p2電性接觸),以及中間電路板與下層電路板的電路為短路(第三接點p3與第四接點p4電性接觸)時,第一連接埠GPIO1的電位為低電位或地面電位。
請參考圖23B,在接收到壓力之後,機械斜面會往左推送,將對上層電路板與下層電路板的接觸端造成形變。在形變之後,上層電路板與中間電路板的電路為開路(第一接點p1與第二接點p2沒有電性接觸),或中間電路板與下層電路板的電路為開路(第三接點p3與第四接點p4沒有電性接觸),則第一連接埠GPIO1的電位為電壓源Vdd的電位。
當第一連接埠GPIO1的電位由低轉高時,可以令睡眠模式下的發信器110被喚醒。如同先前所提的,上層電路板與下層電路板之外可以附有支撐元件,以便在機械斜面的力量消失後,讓上層電路板與下層電路板回復原狀,第一連接埠的電位由高轉低。前述的第一連接埠與第二連接埠可以是發信器110內的處理器的接腳。
請參考圖24A與24B所示,其為根據本發明一實施例的簡單開關的結構示意圖。圖23A與23B的實施例當中具有兩個斷口,無論是任何一個斷口呈現開路,都可以讓第一連接埠的電位由低轉高。圖24A與24B的實施例,只具有一個斷口,電路從中間電路板連接到地面電位。當上層電路板與中間電路板的電路為短路時,第一連接埠GPIO1的電位為低電位或地面電位。當上層電路板與中間電路板的電路為開路時,第一連接埠GPIO1的電位為電壓源的電位。在圖24A與24B中,第二接點p2電性連接於第二連接埠GPIO2。
請參考圖25,本發明提供一種推斷筆尖位置的示意圖。在圖上有兩支發信器110,都包含有環狀電極550與筆尖段230。左邊的發信器110與觸控面板120呈現垂直狀態,其夾角接近或等於90度,右邊的發信器110與觸控面板120的夾角小於90度。而觸控面板120的表面透明層具有厚度。一般來說,該表面透明層通常是一強化玻璃,而顯示層是位在透明層的下方。
由於發信器110在R時段從環狀電極550與/或筆尖段230發出電信號,因此觸控處理裝置130可以計算出信號的重心位置R_cg,相應於環狀電極550與筆尖段230投影於觸控面板120的中心位置。接著,在T0與T1時段,發信器110只透過筆尖段230發出電信號。觸控處理裝置130可以計算出信號的重心位置Tip_cg,相應於筆尖段230投影於觸控面板120的中心位置。
如圖25左邊的發信器110,當其垂直於觸控面板120時,R_cg等於或非常接近Tip_cg。因此,可以推斷其筆尖接觸觸控面板120之表面透明層的點,Tip_surface就等於上述的R_cg與Tip_cg。還可以推斷筆尖投影於觸控面板120之顯示層的點,Tip_display即等於上述的R_cg、Tip_cg、與Tip_surface。
如圖25右邊的發信器110,由於與觸控面板120夾了一個傾角,因此R_cg不等於Tip_cg。可以想見的是,當兩者的距離越遠,表示傾角越大。根據不同的發信器110設計,觸控處理裝置130可以根據上述的兩個重心位置R_cg與Tip_cg,查表或計算出上述的傾角,或者推算出筆尖段230之尖端接觸觸控面板120之表面透明層與顯示層的點Tip_surface與Tip_display。
請參考圖26所示,其為根據本發明一實施例的一計算傾斜角的示意圖。本實施例適用於圖5所示的發信器110,其具有一環狀電極550。本實施例適用於圖9E與圖9F所示的信號調變模式,由圖1所示的觸控處理裝置130執行本實施例所示的方法,還可以參酌圖25的實施例。
在步驟2610當中,計算環狀電極550與/或筆尖段230在觸控面板120上的一第一中心位置R_cg。在步驟2620當中,計算筆尖段230在觸控面板120上的一第二中心位置Tip_cg。本發明並不限定這兩個步驟2610與2620所執行的先後順序。接著,於可選的步驟2630當中,根據第一中心位置R_cg與第二中心位置Tip_cg,計算一傾斜角。於可選的步驟2640當中,根據第一中心位置R_cg與第二中心位置Tip_cg,計算筆尖段230在觸控面板120表面層的表面位置Tip_surface。於可選的步驟2650當中,根據第一中心位置R_cg與第二中心位置Tip_cg,計算筆尖段230在觸控面板120顯示層的顯示位置Tip_display。本發明並不限定必須執行步驟2630至2650,但至少需要執行其中之一。本發明也不限定步驟2630至2650所執行的順序。
請參考圖27所示,其為顯示介面反應前述傾斜角與/或壓力之筆觸的實施例。圖27包含五組橫排的實施例(a)到(e),每一組包含三個傾斜角(inclination),最左邊的直排表示主動筆沒有傾斜角的情況,右邊範例之第二傾斜角大於中間範例的第一傾斜角,其傾斜角的方向均朝向右邊。這裡所謂的筆觸,通常是在繪圖軟體中,顯示在畫面的著色範圍。
值得注意的是,在本實施例中,未必要使用圖25與圖26的環狀電極來計算傾角與筆尖段230尖端接觸觸控面板120之表面透明層與顯示層的點Tip_surface與Tip_display。在一實施例中,可以在筆上裝置其他的感測器來量測傾角。比方說,以微機電製成的慣性量測單元(IMU, inertial measurement unit)、陀螺儀(gyroscope)、加速度計(accelerometer)等,對傾角進行量測後,透過各種有線或無線的傳輸方式將傾角與/或傾角所衍生出的各式數據傳送到觸控面板所屬的計算機系統,以利該計算機系統實作圖10所示的各個實施例。上述的有線或無線的傳輸方式,可以是工業標準或是自訂的標準,比方為藍芽無線通信協定或Wireless USB等。
在此假定圖27內,各個實施例的主動筆均用相同的壓力接觸觸控面板。在某個實施例中,每個橫線與直線的交會點,代表著上述筆尖段實際接觸觸控面板之表面透明層的點Tip_surface。在另外的實施例中,每個橫線與直線的交會點,代表著筆尖信號的重心位置Tip_cg。當然,於其他實施例中,也可以表示上述筆尖投影於觸控面板之顯示層的點Tip_display。為了方便起見,可以統稱為筆尖代表點Tip,此筆尖代表點可以是上述的Tip_display、Tip_surface或Tip_cg。
在實施例(a)當中,當傾斜角增加時,筆觸的形狀會從圓形變成橢圓形。換言之,橢圓形的雙焦點之間的距離與傾角相關。傾角越大,則橢圓形的雙焦點之間的距離越大。而橢圓形的中心點即為上述的筆尖代表點Tip。
實施例(b)與實施例(a)的不同之處在於,橢圓形雙焦點的中心延伸線與橢圓形線的交會點,為上述的筆尖代表點Tip。實施例(c)與實施例(a)的不同之處在於,橢圓形雙焦點的其中一個焦點,為上述的筆尖代表點Tip。實施例(d)及(e)與實施例(a)的不同之處在於,筆觸的形狀從橢圓形改為淚滴型。實施例(d)的淚滴型尖端,為上述的筆尖代表點Tip。實施例(e)的淚滴型尖端朝向尾端的某處,為上述的筆尖代表點Tip。
儘管在圖27當中,舉出了兩種形狀與所表示的不同點,但本申請並不限定筆觸的形狀與其表示的點之種類。除此之外,在一實施例中,筆尖的壓力可以控制上述形狀的大小,比方說壓力大小與圓形的半徑相關,或是與橢圓形之雙焦點的距離相關。總而言之,人機介面可以根據主動筆的筆尖壓力值與/或傾角來變換顯示的內容。
除了更動筆觸的形狀之外,上述的筆尖壓力值與/或傾斜角值也可以表示不同的命令。比方說,在三維設計軟體當中,可以透過傾斜角來調整光源的色溫,或是光源的強度,抑或是光源的照射廣度。又或者是當筆尖選擇某一物件之後,透過傾斜角的方向,可以調整物件的指向,還可以根據傾斜角的角度,調整物件的旋轉方向。
值得注意的是,本發明並不限定傾斜角與其相關的值的關係為線性的。在某些實施例中,傾斜角與其相關值的關係可以是非線性的,可以利用查表對照,或是以二次函數進行對照。
請參考圖28所示,其為在顯示介面反應前述傾角與/或壓力之筆觸的另一實施例。圖28包含兩個實施例(a)與(b),每個實施例包含左右兩個筆觸(stroke)。左邊的筆觸之傾斜角為零,包含五個由小到大的圓形C1至C5,其圓形的大小是根據筆尖的壓力值而定。右邊的筆觸帶有某一固定的傾斜角,包含五個由小到大的橢圓形E1至E5,其橢圓形的大小也是根據筆尖的壓力值而定,且相同於C1至C5的壓力值。除此之外,根據其傾斜角的方向,這些橢圓形E1至E5的軸心方向都是傾斜30度的,而且傾斜角的方向(inclination direction)與筆觸中心的方向(stroke direction)是不同的。在此圖當中,兩者夾了15度角。
圖28的(a)實施例相應於圖27的(a)實施例,意即橢圓形的中心點相應於上述的筆尖代表點Tip。同樣地,圖28的(b)實施例相應於圖27的(b)實施例,橢圓形雙焦點的中心延伸線與橢圓形線的交會點,為上述的筆尖代表點Tip。由圖28的兩個實施例中可以見到,在同樣的壓力變化之下,由於傾斜角的不同,而會導致筆觸整體形狀的不同。藉此,可以利用壓力值與傾斜角來表現某些軟性彈性筆尖之筆觸,比方說毛筆(brush pen)或鵝毛筆(quill pen)等。
本發明的特徵之一,在於提供一種發信器。該發信器包含:一第一元件,用於接收具有一第一頻率群組的信號,其中該第一元件的一第一阻抗值根據一受力而變化;一第二元件,用於接收具有一第二頻率群組的信號,該第二元件具有一第二阻抗值;以及一筆尖段,用於接收該第一元件與該第二元件的輸入,並且發出一電信號,其中該筆尖段用於接收該受力。
在一實施例中,該第二阻抗值不根據該受力而變化。在另一實施例中,該第二阻抗值也根據該受力而變化。
在一實施例中,上述的發信器可以更包含一第三開關與該第三開關串聯的一第三元件,其中該第一元件與該第三開關及該第三元件並聯。上述的發信器可以更包含一第四開關與該第四開關串聯的一第四元件,其中該第一元件與該第四開關及該第四元件並聯。
在另一實施例中,上述的發信器可以更包含一第三開關與該第三開關串聯的一第三元件,其中該第二元件與該第三開關及該第三元件並聯。上述的發信器可以更包含一第四開關與該第四開關串聯的一第四元件,其中該第二元件與該第四開關及該第四元件並聯。
在一實施例中,上述的第一頻率群組包含一個或多個第一頻率,該第二頻率群組包含一個或多個第二頻率,該第一頻率不同於該第二頻率。
在一實施例中,於該受力為零的情況下,該第一阻抗值等於該第二阻抗值。在一實施例中,當該受力為零的情況下,該筆尖段並未接觸到任何物體。
在一實施例中,該電信號中第一頻率群組的一第一信號強度M1與該第二頻率群組的一第二信號強度M2的一比例值相關於該受力。其中,該比例值可以是下列其中之一:M1/M2、M2/M1、M1/(M1+M2)、M2/(M1+M2)、(M1-M2)/(M1+M2)、或(M2-M1)/(M1+M2)。
在一實施例中,當該比例值等於或落入一第一範圍值時,該受力為零。當該比例值等於或落入一第二範圍值時,該第三開關為閉路,該第一元件與該第三元件為並聯。當該比例值等於或落入一第三範圍值時,該第四開關為閉路,該第一元件與該第四元件為並聯。當該比例值等於或落入一第四範圍值時,該第三開關與該第四開關為閉路,該第一元件與該第三元件及第四開關為並聯。在另一實施例中,當該比例值等於或落入一第五範圍值時,該第三開關為閉路,該第二元件與該第三元件為並聯。當該比例值等於或落入一第六範圍值時,該第四開關為閉路,該第二元件與該第四元件為並聯。當該比例值等於或落入一第七範圍值時,該第三開關與該第四開關為閉路,該第二元件與該第三元件及第四元件為並聯。
在一實施例中,該第一元件為一力感應電容器,該第二元件為一電容器。
在一實施例中,上述的發信器可以更包含環繞該筆尖段的一環狀電極,該環狀電極並不與該筆尖段電性耦合。在一實施例中,上述的環狀電極可以包含一個或多個分離的電極。
本發明的特徵之一,在於提供一種控制發信器的發信方法,該發信器包含一第一元件、一第二元件、與一筆尖段,其中該筆尖段用於接收該第一元件與該第二元件的輸入,該發信方法包含:令該第一元件的一第一阻抗值根據該筆尖段所接收的一受力而變化;提供一第一頻率群組的信號至該第一元件;提供一第二頻率群組的信號至該第二元件;以及令該筆尖段發出一電信號。
本發明的特徵之一,在於提供一種用於判斷發信器所接收之一受力的判斷方法,包含:接收該發信器所發出的一電信號;計算該電信號當中一第一頻率群組的一第一信號強度M1;計算該電信號當中一第二頻率群組的一第二信號強度M2;以及根據該第一信號強度M1與該第二信號強度M2的一比例值,計算該受力。
在一實施例中,上述計算該受力的步驟可以包含下列其中之一:查表法、直線內插法、或二次曲線法。
在一實施例中,更包含根據該比例值,判斷該第三開關的狀態。在另一實施例中,更包含根據該比例值,判斷該第四開關的狀態。
本發明的特徵之一,在於提供一種用於判斷發信器所接收之一受力的觸控處理裝置,包含:一介面,用於連接至一觸控面板上的複數個第一電極與複數個第二電極,其中該複數個第一電極與該複數個第二電極形成複數個感測點;至少一解調變器,用於計算該複數個感測點其中之一所接收到的一電信號當中,一第一頻率群組的一第一信號強度M1與一第二頻率群組的一第二信號強度M2;以及一計算單元,用於根據該第一信號強度M1與該第二信號強度M2的一比例值,計算該受力。
在一實施例中,該計算單元更根據該比例值,判斷該第三開關的狀態。在另一實施例中,該計算單元更根據該比例值,判斷該第四開關的狀態。
本發明的特徵之一,在於提供一種用於判斷發信器所接收之一受力的觸控系統,包含:一發信器、一觸控面板、以及一觸控處理裝置,其中該發信器更包含一第一元件,用於接收具有一第一頻率群組的信號,其中該第一元件的一第一阻抗值根據一受力而變化;一第二元件,用於接收具有一第二頻率群組的信號,其中該第二元件具有一第二阻抗值;以及一筆尖段,用於接收該第一元件與該第二元件的輸入,並且發出一電信號,其中該筆尖段用於接收該受力,該觸控面板包含複數個第一電極與複數個第二電極,其中該複數個第一電極與該複數個第二電極形成複數個感測點,該觸控處理裝置更包含:一介面用於連接至該觸控面板上的該複數個第一電極與該複數個第二電極,至少一解調變器,用於計算該複數個感測點其中之一所接收到的一電信號當中,一第一頻率群組的一第一信號強度M1與一第二頻率群組的一第二信號強度M2;以及一計算單元,用於根據該第一信號強度M1與該第二信號強度M2的一比例值,計算該受力。
本發明的特徵之一,在於提供一種發信器,包含:一第一元件,用於接收一信號源,其中該第一元件的一第一阻抗值根據一受力而變化;一第二元件,用於接收該信號源,其中該第二元件具有一第二阻抗值;一筆尖段,用於接收該受力;一控制單元,用於分別計算該第一元件與該第二元件所傳回的一第一電流值I1與一第二電流值I2,並且根據該第一電流值I1與一第二電流值I2的一比例值,計算該受力;以及一通訊單元,用於將該受力值傳送出去。
在一實施例中,該第二阻抗值不根據該受力而變化。在另一實施例中,該第二阻抗值也根據該受力而變化。
在一實施例中,該通訊單元更包含一無線通訊單元,用於將該受力值傳送出去。在另一實施例中,該通訊單元更包含一有線通訊單元,用於將該受力值傳送出去。
在一實施例中,該信號源是該有線通訊單元。在一實施例中,該信號源是該筆尖段所接收的一信號。
在一實施例中,該第一電流值I1與該第二電流值I2的該比例值相關於該受力。其中,該比例值可以是下列其中之一:I1/I2、I2/I1、I1(I1+I2)、I2/(I1+I2)、(I1-I2)/(I1+I2)、或(I2-I1)/(I1+I2)。
在一實施例中,於該受力為零的情況下,該第一阻抗值等於該第二阻抗值。
在一實施例中,上述的發信器可以更包含一第三開關與該第三開關串聯的一第三元件,其中該第一元件與該第三開關及該第三元件並聯。上述的發信器可以更包含一第四開關與該第四開關串聯的一第四元件,其中該第一元件與該第四開關及該第四元件並聯。在一實施例中,當該比例值等於或落入一第一範圍值時,該受力為零。當該比例值等於或落入一第二範圍值時,該第三開關為閉路,該第一元件與該第三元件為並聯。當該比例值等於或落入一第三範圍值時,該第四開關為閉路,該第一元件與該第四元件為並聯。當該比例值等於或落入一第四範圍值時,該第三開關與該第四開關為閉路,該第一元件與該第三元件及第四開關為並聯。
在另一實施例中,上述的發信器可以更包含一第三開關與該第三開關串聯的一第三元件,其中該第二元件與該第三開關及該第三元件並聯。上述的發信器可以更包含一第四開關與該第四開關串聯的一第四元件,其中該第二元件與該第四開關及該第四元件並聯。當該比例值等於或落入一第五範圍值時,該第三開關為閉路,該第二元件與該第三元件為並聯。當該比例值等於或落入一第六範圍值時,該第四開關為閉路,該第二元件與該第四元件為並聯。當該比例值等於或落入一第七範圍值時,該第三開關與該第四開關為閉路,該第二元件與該第三元件及第四開關為並聯。
在一實施例中,該控制單元更根據該比例值,判斷該第三開關的狀態。在另一實施例中,該控制單元更根據該比例值,判斷該第四開關的狀態。
在一實施例中,該通訊單元更用於將該第三開關的狀態傳送出去。在另一實施例中,該通訊單元更用於將該第四開關的狀態傳送出去。
本發明的特徵之一,在於提供一種控制發信器的發信方法,該發信器包含一第一元件、一第二元件、與一筆尖段,該發信方法包含:令該第一元件的一第一阻抗值根據該筆尖段所接收的一受力而變化;提供一信號源至該第一元件與該第二元件;分別計算該第一元件與該第二元件所傳回的一第一電流值I1與一第二電流值I2;根據該第一電流值I1與一第二電流值I2的一比例值,計算該受力;以及將該受力值傳送出去。
本發明的特徵之一,在於提供一種用於判斷發信器所接收之一受力的觸控系統,包含:一發信器;以及一主機,其中該發信器更包含:一第一元件,用於接收一信號源,其中該第一元件的一第一阻抗值根據一受力而變化;一第二元件,用於接收該信號源,其中該第二元件具有一第二阻抗值;一筆尖段,用於接收該受力;一控制單元,用於分別計算該第一元件與該第二元件所傳回的一第一電流值I1與一第二電流值I2,並且根據該第一電流值I1與一第二電流值I2的一比例值,計算該受力;以及一通訊單元,用於將該受力值傳送至該主機,該主機更包含一主機通訊單元接收該受力值。
在一實施例中,該觸控系統更包含一觸控面板與一觸控處理裝置,其中該觸控處理裝置用於連接該觸控面板,用於偵測該發信器與該觸控面板的一相對位置,並且將該相對位置傳送至該主機。
在一實施例中,該控制單元更根據該比例值,判斷該第三開關的狀態。在另一實施例中,該控制單元更根據該比例值,判斷該第四開關的狀態。在一實施例中,該通訊單元,用於將該第三開關的狀態傳送出去。在另一實施例中,該通訊單元更用於將該第四開關的狀態傳送出去。在一實施例中,該主機通訊單元用於接收該第三開關的狀態。在另一實施例中,該主機通訊單元用於接收該第四開關的狀態。
本發明的特徵之一,在於提供一種力感測器,包含:一第一輸入端,用於接收具有一第一頻率群組的信號;一第二輸入端,用於接收具有一第二頻率群組的信號;以及一輸出端,用於發出一電信號,其中該電信號中第一頻率群組的一第一信號強度M1與該第二頻率群組的一第二信號強度M2的一比例值相關於一受力。
在一實施例中,該比例值可以是下列其中之一:M1/M2、M2/M1、M1(M1+M2)、M2/(M1+M2)、(M1-M2)/(M1+M2)、或(M2-M1)/(M1+M2)。
在一實施例中,該力感測器更包含一第三開關。在一實施例中,當該比例值等於或落入一第一範圍值時,該受力為零。當該比例值等於或落入一第二範圍值時,該第三開關為閉路。
在另一實施例中,該力感測器更包含一第四開關。當該比例值等於或落入一第三範圍值時,該第四開關為閉路。當該比例值等於或落入一第四範圍值時,該第三開關與該第四開關為閉路。
本發明的特徵之一,在於提供一種力感測器,包含:一輸入端,用於接收一信號源;一第一輸出端,用於輸出具有一第一電流值I1的信號;以及一第二輸出端,用於輸出具有一第二電流值I2的信號,其中該第一電流值I1與該第二電流值I2的一比例值相關於一受力。
在一實施例中,該比例值可以是下列其中之一:I1/I2、I2/I1、I1(I1+I2)、I2/(I1+I2)、(I1-I2)/(I1+I2)、或(I2-I1)/(I1+I2)。
在一實施例中,該力感測器更包含一第三開關。在一實施例中,當該比例值等於或落入一第一範圍值時,該受力為零。當該比例值等於或落入一第二範圍值時,該第三開關為閉路。
在另一實施例中,該力感測器更包含一第四開關。當該比例值等於或落入一第三範圍值時,該第四開關為閉路。當該比例值等於或落入一第四範圍值時,該第三開關與該第四開關為閉路。
本發明的特徵之一,在於提供一種力感測器,包含:一第一電路板,包含一第一金屬板,用於接收一第一頻率群組的信號;一第二電路板,與該第一電路板平行,包含互不接觸的一第二金屬板與一第三金屬板,該第三金屬板用於接收一第二頻率群組的信號,該第二金屬板用於輸出一電信號,其中該第二金屬板位於該第一金屬板與該第三金屬板之間;以及一斜面機構,用於向該第一電路板的上方彎折該第一電路板。
本發明的特徵之一,在於提供一種力感測器,包含:一第一電路板,包含一第一金屬板,用於輸出具有一第一電流值的信號;一第二電路板,與該第一電路板平行,包含互不接觸的一第二金屬板與一第三金屬板,該第三金屬板用於輸出具有一第二電流值的信號,該第二金屬板用於輸入一信號源,其中該第二金屬板位於該第一金屬板與該第三金屬板之間;以及一斜面機構,用於向該第一電路板的上方彎折該第一電路板。
在一實施例中,該第一金屬板的部分位於該第一電路板被彎折的地方。
在一實施例中,該力感測器更包含一支撐元件,用於支撐該第一電路板。
在一實施例中,該第一金屬板、該第二金屬板、該第三金屬板相互平行。在另一實施例中,該第一金屬板與該第二金屬板的距離等於該第二金屬板與該第三金屬板的距離。
在一實施例中,該第一金屬板與該第二金屬板形成一第一電容,該第二金屬板與該第三金屬板形成一第二電容。在另一實施例中,在該第一電路板未被彎折的情況下,該第一電容與該第二電容的阻抗值相同。
在一實施例中,該第一電路板與該第二電路板均為印刷電路板。
本發明的特徵之一,在於提供一種力感測器,包含:一第一電路板,包含一第一金屬板與互不接觸的一第三金屬板,分別用於接收一第一頻率群組的信號與一第二頻率群組的信號;一第二電路板,與該第一電路板平行,包含用於輸出一電信號的一第二金屬板;以及一斜面機構,用於向該第一電路板的上方彎折該第一電路板。
本發明的特徵之一,在於提供一種力感測器,包含:一第一電路板,包含一第一金屬板與互不接觸的一第三金屬板,分別用於輸出具有一第一電流值與一第二電流值的信號;一第二電路板,與該第一電路板平行,包含用於輸入一信號源的一第二金屬板;以及一斜面機構,用於向該第一電路板的上方彎折該第一電路板。
在一實施例中,該力感測器更包含一支撐元件,用於支撐該第一電路板。
在一實施例中,該第一金屬板與該第二金屬板互相平行,該該第二金屬板與該第三金屬板相互平行。在另一實施例中,該第一金屬板與該第二金屬板的距離等於該第二金屬板與該第三金屬板的距離。
在一實施例中,該第一金屬板與該第二金屬板形成一第一電容,該第二金屬板與該第三金屬板形成一第二電容。在另一實施例中,在該第一電路板未被彎折的情況下,該第一電容與該第二電容的阻抗值相同。
在一實施例中,該第一電路板與該第二電路板均為印刷電路板。
本發明的特徵之一,在於提供一種力感測器,包含:一第一電路板,包含互不接觸的一第一金屬板與一第三金屬板,分別用於接收一第一頻率群組的信號與一第二頻率群組的信號;一第二電路板,與該第一電路板平行,包含用於輸出一電信號的一第二金屬板;一第三電路板,與該第二電路板平行,包含一第四金屬板與互不接觸的一第五金屬板,分別用於接收該第一頻率群組的信號與該第二頻率群組的信號;以及一斜面機構,用於向該第一電路板的上方彎折該第一電路板,以及向該第三電路板的下方彎折該第三電路板。
在一實施例中,該力感測器更包含一第一支撐元件,用於支撐該第一電路板。在另一實施例中,該力感測器更包含一第二支撐元件,用於支撐該第三電路板。
在一實施例中,該第一金屬板與該第二金屬板互相平行,該第二金屬板與該第三金屬板相互平行,該第四金屬板與該第二金屬板互相平行,該第二金屬板與該第五金屬板互相平行。在另一實施例中,該第一金屬板與該第二金屬板的距離等於該第二金屬板與該第三金屬板的距離,該第四金屬板與該第二金屬板的距離等於該第二金屬板與該第五金屬板的距離。
在一實施例中,該第一金屬板位於該第四金屬板的上方。在另一實施例中,該第三金屬板的位置位於該第五金屬板的上方。
在一實施例中,該第一金屬板的面積等於該第四金屬板的面積。在另一實施例中,該第三金屬板的面積等於該第五金屬板的面積。
在一實施例中,該第一金屬板與該第二金屬板形成一第一電容,該第二金屬板與該第三金屬板形成一第二電容,該第四金屬板與該第二金屬板形成一第三電容,該第二金屬板與第五金屬板形成一第四電容。在另一實施例中,在該第一電路板未被彎折的情況下,該第一電容與該第二電容的阻抗值相同。在另一實施例中,在該第三電路板未被彎折的情況下,該第三電容與該第四電容的阻抗值相同。在更一實施例當中,該第一電容與該第三電容的阻抗值相同,該第二電容與該第四電容的阻抗值相同。
在一實施例中,該第一電路板、該第二電路板、與該第三電路板均為印刷電路板。
本發明的特徵之一,在於提供一種力感測器,包含:一第一電路板,包含一第一金屬板,用於接收一第一頻率群組的信號;一第二電路板,與該第一電路板平行,包含互不接觸且依序平行排列的一第二金屬板、一第三金屬板、一第四金屬板、與一第五金屬板,該第三金屬板與該第四金屬板用於接收一第二頻率群組的信號,該第二金屬板與該第五金屬板互相電性耦合,且用於輸出一電信號;一第三電路板,包含一第六金屬板,用於接收該第一頻率群組的信號,其中該第二電路板夾在該第一電路板與該第三電路板之間;以及一斜面機構,用於向該第一電路板的上方彎折該第一電路板,以及向該第三電路板的下方彎折該第三電路板。
在一實施例中,該力感測器更包含一第一支撐元件,用於支撐該第一電路板。在另一實施例中,該力感測器更包含一第二支撐元件,用於支撐該第三電路板。
在一實施例中,該第一金屬板與該第二金屬板互相平行,該第二金屬板與該第三金屬板相互平行,該第四金屬板與該第五金屬板互相平行,該第五金屬板與該第六金屬板相互平行。在另一實施例中,該第一金屬板與該第二金屬板的距離等於該第二金屬板與該第三金屬板的距離,該第四金屬板與該第五金屬板的距離等於該第五金屬板與該第六金屬板的距離。
在一實施例中,該第一金屬板位於該第六金屬板的上方。
在一實施例中,該第一金屬板的面積等於該第六金屬板的面積。在另一實施例中,該第二金屬板的面積等於該第五金屬板的面積。在更一實施例中,該第三金屬板的面積等於該第四金屬板的面積。
在一實施例中,該第一金屬板與該第二金屬板形成一第一電容,該第二金屬板與該第三金屬板形成一第二電容,該第四金屬板與該第五金屬板形成一第三電容,該第五金屬板與該第六金屬板形成一第四電容。在另一實施例中,在該第一電路板未被彎折的情況下,該第一電容與該第二電容的阻抗值相同。在另一實施例中,在該第三電路板未被彎折的情況下,該第三電容與該第四電容的阻抗值相同。在更一實施例當中,該第一電容與該第四電容的阻抗值相同,該第二電容與該第三電容的阻抗值相同。
在一實施例中,該第一電路板、該第二電路板、與該第三電路板均為印刷電路板。
本發明的特徵之一,在於提供一種力感測器,包含:互不接觸且依序平行排列的一第一金屬板、一第二金屬板、與一第三金屬板,其中該第一金屬板用於接收一第一頻率群組的信號,該第三金屬板用於接收一第二頻率群組的信號,該第二金屬板用於輸出一電信號,其中該第二金屬板的一端可受力發生彎折。
本發明的特徵之一,在於提供一種力感測器,包含:互不接觸且依序平行排列的一第一金屬板、一第二金屬板、與一第三金屬板,其中該第一金屬板用於輸出具有一第一電流值的信號,該第三金屬板用於輸出具有一第二電流值的信號,該第二金屬板用於輸入一信號源,其中該第二金屬板的一端可受力發生彎折。
在一實施例中,該第一金屬板與該第二金屬板的距離等於該第二金屬板與該第三金屬板的距離。
在一實施例中,該第一金屬板與該第二金屬板形成一第一電容,該第二金屬板與該第三金屬板形成一第二電容。在另一實施例中,在該第二金屬板未被彎折的情況下,該第一電容與該第二電容的阻抗值相同。
本發明的特徵之一,在於提供一種力感測器,包含:互不接觸且依序平行排列的一第一金屬板、一第二金屬板、與一第三金屬板,其中該第一金屬板用於輸出一電信號,該第二金屬板用於接收一第一頻率群組的信號,該第三金屬板用於接收一第二頻率群組的信號,其中該第一金屬板的一端可受力發生彎折。
本發明的特徵之一,在於提供一種力感測器,包含:互不接觸且依序平行排列的一第一金屬板、一第二金屬板、與一第三金屬板,其中該第一金屬板用於輸入一信號源,該第二金屬板用於輸出具有一第一電流值的信號,該第三金屬板用於輸出具有一第二電流值的信號,其中該第一金屬板的一端可受力發生彎折。
在一實施例中,該第一金屬板與該第二金屬板的距離等於該第二金屬板與該第三金屬板的距離。
在一實施例中,該第一金屬板與該第二金屬板形成一第一電容,該第二金屬板與該第三金屬板形成一第二電容。在另一實施例中,在該第一金屬板未被彎折的情況下,該第一電容與該第二電容的阻抗值相同。
本發明的特徵之一,在於提供一種發信器,包含:一可動元件,用於沿著該發信器的軸心方向移動達一行程;一絕緣物質,用於該可動元件的後端;以及一導體,位於該絕緣物質的後端,用於與該可動元件及該絕緣物質形成一力感應電容。
在一實施例中,該發信器更包含位於該可動元件的前端之一筆尖段。在一實施例中,該筆尖段為導體,與該可動元件電性耦合。在另一實施例中,該筆尖段用於發出一電信號,該電信號中的某一頻率群組之信號強度與該力感應電容的阻抗值相關。
在一實施例中,該發信器更包含一彈性元件與一殼體,該彈性元件用於供該可動元件與該殼體之間的彈力,使得該可動元件受到彈力時,移動到該行程的前端。
在一實施例中,該絕緣物質為一絕緣膜,該導體包含一可壓縮導體與一導體基座。在另一實施例中,該絕緣物質為一可壓縮絕緣材料。
在一實施例中,該絕緣物質與該導體的接觸面包含下列其中之一:單一斜面、多個突起面、圓錐斜面、與單一突起面。在另一實施例中,該導體與該絕緣物質的接觸面包含下列其中之一:單一斜面、多個突起面、圓錐斜面、與單一突起面。
在一實施例中,該絕緣物質與該導體位於該殼體的一內腔室當中。在另一實施例中,該內腔室為圓柱狀。
在一實施例中,該可動元件包含一前端可動元件與一後端可動元件,其中該前端可動元件與該筆尖段接觸並且電性耦合。
在一實施例中,該發信器更包含一電路板,其中該電路板透過一基底導線與該導體電性耦合,該電路板透過一可動元件導線與該可動元件電性耦合。在另一實施例中,該可動元件導線連接到該彈性元件。
在一實施例中,該彈性元件並不環繞該可動元件。在另一實施例中,該基底導線並不環繞該導體。
本發明的特徵之一,在於提供一種電路開關,包含互相平行且依序排列的一第一電路板、一第二電路板、與一第三電路板;以及一雙斜面裝置,其中該第一電路板的一第一端與該第三電路板的一第一端分別抵住該雙斜面裝置的兩個斜面,該第二電路板的一第一端並未與該雙斜面裝置接觸,該第二第路板的該第一端包含一電路,該電路上下的一第二點與一第三點分別與該第一電路板的一第一點與該第三電路板的一第四點短路且電性耦合。
在一實施例中,當該雙斜面裝置朝向該第二電路板的方向移動時,該第一電路板與該第三電路板受到該雙斜面裝置的壓迫而分別向上下彎折,使得該第一點與該第二點開路且電性不耦合以及該第三點與第四點開路且電性不耦合。
在一實施例中,該第一點並聯至一第一連接埠與高電位,該第四點連接至低電位,當該第一點與第二點短路且第三點與第四點短路時,該第一連接埠為低電位,當該第一點與第二點開路或第三點與第四點開路時,該第一連接埠為高電位。
在一實施例中,該雙斜面裝置連接至一發信器的一筆尖段。
在一實施例中,該電路位於該第二電路板的該第一端邊緣。
本發明的特徵之一,在於提供一種電路開關,包含互相平行且依序排列的一第一電路板、一第二電路板、與一第三電路板;以及一雙斜面裝置,其中該第一電路板的一第一端與該第三電路板的一第一端分別抵住該雙斜面裝置的兩個斜面,該第二電路板的一第一端並未與該雙斜面裝置接觸,該第二第路板的該第一端包含一電路,該電路上的一第二點與該第一電路板的一第一點短路且電性耦合。
在一實施例中,當該雙斜面裝置朝向該第二電路板的方向移動時,該第一電路板與該第三電路板受到該雙斜面裝置的壓迫而分別向上下彎折,使得該第一點與該第二點開路且電性不耦合。
在一實施例中,該第一點並聯至一第一連接埠與高電位,該第二點連接至低電位,當該第一點與第二點短路時,該第一連接埠為低電位,當該第一點與第二點開路開路時,該第一連接埠為高電位。
在一實施例中,該雙斜面裝置連接至一發信器的一筆尖段。
在一實施例中,該電路位於該第二電路板的該第一端邊緣。
本發明的特徵之一,在於提供一種觸控筆,包含:一控制單元、一筆尖段、與一電路開關,該電路開關包含互相平行且依序排列的一第一電路板、一第二電路板、與一第三電路板;以及連接至該筆尖段的一雙斜面裝置,其中該第一電路板的一第一端與該第三電路板的一第一端分別抵住該雙斜面裝置的兩個斜面,該第二電路板的一第一端並未與該雙斜面裝置接觸,該第二第路板的該第一端包含一電路,該電路上下的一第二點與一第三點分別與該第一電路板的一第一點與該第三電路板的一第四點短路且電性耦合,該第一點並聯至該控制單元的一第一連接埠與高電位,該第四點連接至低電位,該第一連接埠為低電位。
在一實施例中,當該雙斜面裝置朝向該第二電路板的方向移動時,該第一電路板與該第三電路板受到該雙斜面裝置的壓迫而分別向上下彎折,使得該第一點與該第二點開路且電性不耦合以及該第三點與第四點開路且電性不耦合,該第一連接埠為高電位。
在一實施例中,當該第一連接埠從低電位變成高電位時,該控制單元被喚醒。
本發明的特徵之一,在於提供一種觸控筆,包含:一控制單元、一筆尖段、與一電路開關,該電路開關包含互相平行且依序排列的一第一電路板、一第二電路板、與一第三電路板;以及連接至該筆尖段的一雙斜面裝置,其中該第一電路板的一第一端與該第三電路板的一第一端分別抵住該雙斜面裝置的兩個斜面,該第二電路板的一第一端並未與該雙斜面裝置接觸,該第二第路板的該第一端包含一電路,該電路的一第二點與該第一電路板的一第一點短路且電性耦合,該第一點並聯至該控制單元的一第一連接埠與高電位,該第二點連接至低電位,該第一連接埠為低電位。
在一實施例中,當該雙斜面裝置朝向該第二電路板的方向移動時,該第一電路板與該第三電路板受到該雙斜面裝置的壓迫而分別向上下彎折,使得該第一點與該第二點開路且電性不耦合,該第一連接埠為高電位。
在一實施例中,當該第一連接埠從低電位變成高電位時,該控制單元被喚醒。
本發明的特徵之一,在於提供一種控制發信器的發信方法,包含:於一第一時段內發出一第一時段電信號;以及於一第二時段內發出一第二時段電信號,其中該第一時段電信號與該第二時段電信號所包含的信號頻率群組不同。
本發明的特徵之一,在於提供一種發信器,用於於一第一時段內發出一第一時段電信號;以及於一第二時段內發出一第二時段電信號,其中該第一時段電信號與該第二時段電信號所包含的信號頻率群組不同。
本發明的特徵之一,在於提供一種觸控系統,該觸控系統包含:一發信器、一觸控面板、與連接該觸控面板的一觸控處理裝置,用於根據一第一時段電信號與一第二時段電信號偵測該發信器,其中該發信器,用於於一第一時段內發出該第一時段電信號;以及於一第二時段內發出該第二時段電信號,其中該第一時段電信號與該第二時段電信號所包含的信號頻率群組不同。
在一實施例中,上述的一個信號頻率群組包含一個或多個頻率的信號。
在一實施例中,該第一時段是在該發信器偵測到一燈塔信號之後。在另一實施例中,該燈塔信號的偵測時段與該第一時段之間有一第一延遲時間。
在一實施例中,該第一時段與該第二時段之間有一第二延遲時間。
在一實施例中,該第二時段之後有一第三延遲時間。
在一實施例中,於該發信器偵測到該燈塔信號之前,偵測一干擾信號。在另一實施例中,該干擾信號包含與該第一時段電信號及該第二時段電信號當中具有同調頻率的信號。
請參考上述的表一,在一實施例中,當該發信器的一筆尖段未接觸物體時,令該發信器的一第一信號源與一第二信號源同時發出相同的信號頻率群組。
請參考上述的表一,在一實施例中,當該筆尖段未接觸物體且該發信器的一第一開關開路時,令該第一信號源與該第二信號源同時發出相同的一第一信號頻率群組,當該筆尖段未接觸物體且該第一開關短路時,令該第一信號源與該第二信號源於該第一時段同時發出相同的一第二信號頻率群組,其中該第一信號頻率群組不同於該第二信號頻率群組。
請參考上述的表一,在一實施例中,當該筆尖段未接觸物體且該發信器的一第二開關開路時,令該第一信號源與該第二信號源同時發出相同的該第一信號頻率群組,當該筆尖段未接觸物體且該第二開關短路時,令該第一信號源與該第二信號源於該第二時段同時發出相同的一第三信號頻率群組,其中該第一信號頻率群組不同於該第三信號頻率群組。
請參考上述的表二,在一實施例中,當該筆尖段接觸物體時,令該發信器的一第一信號源與一第二信號源分別在該第二時段與該第一時段發出不同的信號頻率群組。
請參考上述的表二,在一實施例中,當該筆尖段接觸物體且該發信器的一第一開關開路時,令該第二信號源於該第一時段發出一第一信號頻率群組,當該筆尖段接觸物體且該第一開關短路時,令該第二信號源於該第一時段發出一第二信號頻率群組,其中該第一信號頻率群組不同於該第二信號頻率群組。
請參考上述的表二,在一實施例中,當該筆尖段接觸物體且該發信器的一第二開關開路時,令該第一信號源於該第二時段發出一第三信號頻率群組,當該筆尖段接觸物體且該第二開關短路時,令該第一信號源於該第二時段發出該第二信號頻率群組,其中該第三信號頻率群組不同於該第二信號頻率群組。
在一實施例中,該第一信號源與該第二信號源分別於第二時段與第一時段所發出的一第一信號強度M1與一第二信號強度M2之一比例值相應於該發信器的一受力。
在一實施例中,該發信方法更包含於一第零時段內,令一環狀電極發出一第零時段電信號,其中該第零時段是在該發信器偵測到一燈塔信號之後。在另一實施例中,該燈塔信號的偵測時段與該第零時段之間有一第零延遲時間。
在一實施例當中,令該環狀電極於該第一時段與該第二時段內,不發出電信號。
在一實施例中,該第零時段電信號與該第一時段電信號及該第二時段電信號所包含的信號頻率群組不同。
本發明的特徵之一,在於提供一種控制發信器的發信方法,包含:於一第一時段內發出一第一時段電信號;以及於一第二時段內發出一第二時段電信號,其中該第一時段電信號與該第二時段電信號所包含的信號頻率群組相同。
本發明的特徵之一,在於提供一種發信器,用於於一第一時段內發出一第一時段電信號;以及於一第二時段內發出一第二時段電信號,其中該第一時段電信號與該第二時段電信號所包含的信號頻率群組相同。
本發明的特徵之一,在於提供一種觸控系統,該觸控系統包含:一發信器、一觸控面板、與連接該觸控面板的一觸控處理裝置,用於根據一第一時段電信號與一第二時段電信號偵測該發信器,其中該發信器用於於一第一時段內發出該第一時段電信號;以及於一第二時段內發出該第二時段電信號,其中該第一時段電信號與該第二時段電信號所包含的信號頻率群組相同。
在一實施例中,上述的一個信號頻率群組包含一個或多個頻率的信號。
在一實施例中,該第一時段是在該發信器偵測到一燈塔信號之後。在另一實施例中,該燈塔信號的偵測時段與該第一時段之間有一第一延遲時間。
在一實施例中,該第一時段與該第二時段之間有一第二延遲時間。
在一實施例中,該第二時段之後有一第三延遲時間。
在一實施例中,於該發信器偵測到該燈塔信號之前,偵測一干擾信號。在另一實施例中,該干擾信號包含與該第一時段電信號及該第二時段電信號當中具有同調頻率的信號。
請參考上述的表三,在一實施例中,當該發信器的一筆尖段未接觸物體時,令該發信器的一第一信號源與一第二信號源同時發出相同的信號頻率群組。
請參考上述的表三,在一實施例中,當該筆尖段未接觸物體且該發信器的一第一開關開路時,令該第一信號源與該第二信號源同時發出相同的一第一信號頻率群組,當該筆尖段未接觸物體且該第一開關短路時,令該第一信號源與該第二信號源同時發出相同的一第二信號頻率群組,其中該第一信號頻率群組不同於該第二信號頻率群組。
請參考上述的表三,在一實施例中,當該筆尖段未接觸物體且該發信器的一第二開關開路時,令該第一信號源與該第二信號源同時發出相同的該第一信號頻率群組,當該筆尖段未接觸物體且該第二開關短路時,令該第一信號源與該第二信號源同時發出相同的一第三信號頻率群組,其中該第一信號頻率群組不同於該第三信號頻率群組。
請參考上述的表四,在一實施例中,當該筆尖段接觸物體時,令該發信器的一第一信號源與一第二信號源分別在該第二時段與該第一時段發出相同的信號頻率群組。
請參考上述的表四,在一實施例中,當該筆尖段接觸物體且該發信器的一第一開關開路時,令該第二信號源於該第一時段發出一第一信號頻率群組,當該筆尖段接觸物體且該第一開關短路時,令該第二信號源於該第一時段發出一第二信號頻率群組,其中該第一信號頻率群組不同於該第二信號頻率群組。
請參考上述的表四,在一實施例中,當該筆尖段接觸物體且該發信器的一第二開關開路時,令該第一信號源於該第二時段發出一第三信號頻率群組,當該筆尖段接觸物體且該第二開關短路時,令該第一信號源於該第二時段發出該第二信號頻率群組,其中該第三信號頻率群組不同於該第二信號頻率群組。
在一實施例中,該發信方法更包含於一第零時段內,令一環狀電極發出一第零時段電信號,其中該第零時段是在該發信器偵測到一燈塔信號之後。在另一實施例中,該燈塔信號的偵測時段與該第零時段之間有一第零延遲時間。
在一實施例當中,令該環狀電極於該第一時段與該第二時段內,不發出電信號。
在一實施例中,該第零時段電信號與該第一時段電信號及該第二時段電信號所包含的信號頻率群組相同。
在一實施例中,該第一信號源與該第二信號源分別於第二時段與第一時段所發出的一第一信號強度M1與一第二信號強度M2之一比例值相應於該發信器的一受力。
本發明的特徵之一,在於提供一種偵測發信器的偵測方法,包含:於一第一時段內偵測該發信器所發出的一第一時段電信號;以及於一第二時段內偵測該發信器所發出一第二時段電信號,其中該第一時段電信號與該第二時段電信號所包含的信號頻率群組不同。
本發明的特徵之一,在於提供一種偵測發信器的觸控處理裝置,用於連接一觸控面板,該觸控面板包含複數個第一電極與複數個第二電極及其重疊處所形成的複數個感測點,該觸控處理裝置用於於一第一時段內偵測該發信器所發出的一第一時段電信號;以及於一第二時段內偵測該發信器所發出一第二時段電信號,其中該第一時段電信號與該第二時段電信號所包含的信號頻率群組不同。
本發明的特徵之一,在於提供一種觸控系統,該觸控系統包含:一發信器、一觸控面板、與連接該觸控面板的一觸控處理裝置,用於根據該第一時段電信號與該第二時段電信號偵測該發信器,其中該發信器用於於一第一時段內發出一第一時段電信號;以及於一第二時段內發出一第二時段電信號,其中該第一時段電信號與該第二時段電信號所包含的信號頻率群組不同。
在一實施例中,上述的一個信號頻率群組包含一個或多個頻率的信號。
在一實施例中,該第一時段是在該觸控面板發出一燈塔信號之後。在另一實施例中,該燈塔信號的發出時段與該第一時段之間有一第一延遲時間。
在一實施例中,該第一時段與該第二時段之間有一第二延遲時間。
在一實施例中,該第二時段之後有一第三延遲時間。在一實施例中,該第二時段之後更包含其他種偵測步驟。
在一實施例中,於發出到該燈塔信號之前,偵測一干擾信號。在另一實施例中,於該第一時段之後,偵測一干擾信號。在更一實施例中,於該第二時段之後,偵測一干擾信號。在另一實施例中,該干擾信號包含與該第一時段電信號及該第二時段電信號當中具有同調頻率的信號。
請參考上述的表一,在一實施例中,當該發信器同時發出單一個信號頻率群組,判定該發信器的一筆尖段未接觸物體。
請參考上述的表一,在一實施例中,當該發信器於該第一時段發出相同的一第一信號頻率群組時,判定該筆尖段未接觸物體且該發信器的一第一開關開路,當該發信器於該第一時段同時發出相同的一第二信號頻率群組時,判斷該筆尖段未接觸物體且該第一開關短路,其中該第一信號頻率群組不同於該第二信號頻率群組。
請參考上述的表一,在一實施例中,當該發信器於該第二時段發出相同的一第一信號頻率群組時,判定該筆尖段未接觸物體且該發信器的一第二開關開路,當該發信器於該第二時段同時發出相同的一第三信號頻率群組時,判斷該筆尖段未接觸物體且該第二開關短路,其中該第一信號頻率群組不同於該第三信號頻率群組。
請參考上述的表二,在一實施例中,當該第一時段電信號與該第二時段電信號包含不同的信號頻率群組時,判定該筆尖段接觸物體。
請參考上述的表二,在一實施例中,當該發信器於該第一時段發出一第一信號頻率群組時,判定該筆尖段接觸物體且該發信器的一第一開關開路,當該發信器於該第一時段發出一第二信號頻率群組時,判定該筆尖段接觸物體且該發信器的一第一開關短路,其中該第一信號頻率群組不同於該第二信號頻率群組。
請參考上述的表二,在一實施例中,當該發信器於該第二時段發出一第三信號頻率群組時,判定該筆尖段接觸物體且該發信器的一第二開關開路,當該發信器於該第二時段發出該第二信號頻率群組時,判定該筆尖段接觸物體且該第二開關短路,其中該第三信號頻率群組不同於該第二信號頻率群組。
在一實施例中,更包含:分別計算該第一時段電信號與該第二時段電信號的一第一信號強度M1與一第二信號強度M2之一比例值;以及根據該比例值,計算該發信器的一受力。
在一實施例中,更包含於一第零時段內,偵測該發信器所發出一第零時段電信號,其中該第零時段是在發出該燈塔信號之後。在另一實施例中,該燈塔信號的發出時段與該第零時段之間有一第零延遲時間。
在一實施例中,該第零時段電信號與該第一時段電信號及該第二時段電信號所包含的信號頻率群組不同。
本發明的特徵之一,在於提供一種偵測發信器的偵測方法,包含:於一第一時段內偵測該發信器所發出的一第一時段電信號;以及於一第二時段內偵測該發信器所發出一第二時段電信號,其中該第一時段電信號與該第二時段電信號所包含的信號頻率群組相同。
本發明的特徵之一,在於提供一種偵測發信器的觸控處理裝置,用於連接一觸控面板,該觸控面板包含複數個第一電極與複數個第二電極及其重疊處所形成的複數個感測點,該觸控處理裝置用於於一第一時段內偵測該發信器所發出的一第一時段電信號;以及於一第二時段內偵測該發信器所發出一第二時段電信號,其中該第一時段電信號與該第二時段電信號所包含的信號頻率群組相同。
本發明的特徵之一,在於提供一種觸控系統,該觸控系統包含:一發信器、一觸控面板、與連接該觸控面板的一觸控處理裝置,其中該觸控面板包含複數個第一電極與複數個第二電極及其重疊處所形成的複數個感測點,該觸控處理裝置用於於一第一時段內偵測該發信器所發出的一第一時段電信號;以及於一第二時段內偵測該發信器所發出一第二時段電信號,其中該第一時段電信號與該第二時段電信號所包含的信號頻率群組相同。
在一實施例中,上述的一個信號頻率群組包含一個或多個頻率的信號。
在一實施例中,該第一時段是在該觸控面板發出一燈塔信號之後。在另一實施例中,該燈塔信號的發出時段與該第一時段之間有一第一延遲時間。
在一實施例中,該第一時段與該第二時段之間有一第二延遲時間。
在一實施例中,該第二時段之後有一第三延遲時間。在一實施例中,該第二時段之後更包含其他種偵測步驟。
在一實施例中,於發出到該燈塔信號之前,偵測一干擾信號。在另一實施例中,於該第一時段之後,偵測一干擾信號。在另一實施例中,於該第二時段之後,偵測一干擾信號。在另一實施例中,該干擾信號包含與該第一時段電信號及該第二時段電信號當中具有同調頻率的信號。
請參考上述的表三,在一實施例中,當該第一時段電信號與該第二時段電信號具有相同的單一個信號頻率群組時,判定該發信器的一筆尖段未接觸物體。
請參考上述的表三,在一實施例中,當該發信器發出一第一信號頻率群組時,判定該筆尖段未接觸物體且該發信器的一第一開關開路,當該發信器發出一第二信號頻率群組時,判定該筆尖段未接觸物體且該發信器的該第一開關短路,其中該第一信號頻率群組不同於該第二信號頻率群組。
請參考上述的表三,在一實施例中,當該發信器發出一第一信號頻率群組時,判定該筆尖段未接觸物體且該發信器的一第二開關開路,當該發信器發出一第三信號頻率群組時,判定該筆尖段未接觸物體且該發信器的該第二開關短路,其中該第一信號頻率群組不同於該第三信號頻率群組。
請參考上述的表四,在一實施例中,當該第一時段電信號與該第二時段電信號具有相同的單一個信號頻率群組時,且該第一時段電信號的一第一信號強度M1與該第二時段電信號的一第二信號強度M2的一比例值不在一第一範圍內時,判定該發信器的一筆尖段接觸物體。
請參考上述的表四,在一實施例中,當該發信器於該第一時段發出一第一信號頻率群組且該比例值不在該第一範圍內時,判定該筆尖段接觸物體且該發信器的一第一開關開路,當該發信器於該第一時段發出一第二信號頻率群組且該比例值不在該第一範圍內時,判定該筆尖段接觸物體且該發信器的該第一開關短路,其中該第一信號頻率群組不同於該第二信號頻率群組。
請參考上述的表四,在一實施例中,當該發信器於該第二時段發出一第三信號頻率群組且該比例值不在該第一範圍內時,判定該筆尖段接觸物體且該發信器的一第二開關開路,當該發信器於該第二時段發出一第二信號頻率群組且該比例值不在該第一範圍內時,判定該筆尖段接觸物體且該發信器的該第二開關短路,其中該第三信號頻率群組不同於該第二信號頻率群組。
在一實施例中,更包含:分別計算該第一時段電信號與該第二時段電信號的一第一信號強度M1與一第二信號強度M2之一比例值;以及根據該比例值,計算該發信器的一受力。
在一實施例中,更包含於一第零時段內,偵測該發信器所發出一第零時段電信號,其中該第零時段是在發出該燈塔信號之後。在另一實施例中,該燈塔信號的發出時段與該第零時段之間有一第零延遲時間。
在一實施例中,該第零時段電信號與該第一時段電信號及該第二時段電信號所包含的信號頻率群組相同。
本發明的特徵之一,在於提供一種發信器,包含:一筆尖段;以及環繞該筆尖段的一環狀電極,該筆尖段與該環狀電極的電性不耦合。
在一實施例中,該環狀電極包含多個不相連的電極。
在一實施例中,在一第零時段,該環狀電極與該筆尖段同時發出電信號。在另一實施例中,於一第一時段,該筆尖段發出電信號,但該環狀電極不發出電信號。在另一實施例中,該第一時段於該第零時段之後。
在一實施例中,該環狀電極與該筆尖段所發出的電信號包含相同一組的信號頻率群組。在另一實施例中,該環狀電極與該筆尖段分別發出不同的信號頻率群組。
本發明的特徵之一,在於提供一種發信器位置的偵測方法,其中該發信器包含一筆尖段以及環繞該筆尖段的一環狀電極,該筆尖段與該環狀電極的電性不耦合,該偵測方法包含:於一第零時段偵測該環狀電極與該筆尖段所同時發出的電信號;以及於一第一時段偵測該筆尖段所發出的電信號。
本發明的特徵之一,在於提供一種偵測發信器位置的觸控處理裝置,其中該發信器包含一筆尖段以及環繞該筆尖段的一環狀電極,該筆尖段與該環狀電極的電性不耦合,該觸控處理裝置連接至一觸控面板,該觸控面板包含複數個第一電極與複數個第二電極及其重疊處所形成的複數個感測點,該觸控處理裝置用於於一第零時段偵測該環狀電極與該筆尖段所同時發出的電信號;以及於一第一時段偵測該筆尖段所發出的電信號。
本發明的特徵之一,在於提供一種觸控系統,包含一發信器、一觸控面板、與連接至該觸控面板的一觸控處理裝置,其中該發信器包含一筆尖段以及環繞該筆尖段的一環狀電極,該筆尖段與該環狀電極的電性不耦合,該觸控面板包含複數個第一電極與複數個第二電極及其重疊處所形成的複數個感測點,該觸控處理裝置用於於一第零時段偵測該環狀電極與該筆尖段所同時發出的電信號;以及於一第一時段偵測該筆尖段所發出的電信號。
在一實施例中,該環狀電極與該筆尖段所發出的電信號包含相同一組的信號頻率群組。在另一實施例中,該環狀電極與該筆尖段分別發出不同的信號頻率群組。
在一實施例中,該第一時段於該第零時段之後。
在一實施例中,更包含根據該第零時段所偵測的電信號,計算該發信器的一第一重心位置。在另一實施例中,更包含根據該第一時段所偵測的電信號,計算該發信器的一第二重心位置。
在一實施例中,根據該第一重心位置與該第二重心位置,計算該發信器接觸一觸控面板的一表面位置,其中該表面位置為該發信器的筆尖段軸心與該觸控面板的表面層交會的位置。
在一實施例中,根據該第一重心位置與該第二重心位置,計算該發信器接觸一觸控面板的一顯示位置,其中該顯示位置為該發信器的筆尖段軸心與該觸控面板的顯示層交會的位置。
在一實施例中,根據該第一重心位置與該第二重心位置,計算該發信器接觸一觸控面板的一傾斜角。
本發明的特徵之一,在於提供一種計算發信器接觸一觸控面板的一表面位置的方法,該方法包含:接收該發信器的一第一重心位置,該第一重心位置是根據該發信器的一環狀電極與一筆尖段所發出的電信號所計算出來;接收該發信器的一第二重心位置,該第二重心位置是根據該筆尖段所發出的電信號所計算出來;以及根據該第一重心位置與該第二重心位置,計算該表面位置,其中該表面位置為該發信器的筆尖段軸心與該觸控面板的表面層交會的位置。
本發明的特徵之一,在於提供一種計算發信器接觸一觸控面板的一顯示位置的方法,該方法包含:接收該發信器的一第一重心位置,該第一重心位置是根據該發信器的一環狀電極與一筆尖段所發出的電信號所計算出來;接收該發信器的一第二重心位置,該第二重心位置是根據該筆尖段所發出的電信號所計算出來;以及根據該第一重心位置與該第二重心位置,計算該顯示位置,其中該顯示位置為該發信器的筆尖段軸心與該觸控面板的顯示層交會的位置。
本發明的特徵之一,在於提供一種計算發信器接觸一觸控面板的一傾斜角的方法,該方法包含:接收該發信器的一第一重心位置,該第一重心位置是根據該發信器的一環狀電極與一筆尖段所發出的電信號所計算出來;接收該發信器的一第二重心位置,該第二重心位置是根據該筆尖段所發出的電信號所計算出來;以及根據該第一重心位置與該第二重心位置,計算該傾斜角。
在一實施例中,更包含於一第零時段計算該第一重心位置。在另一實施例中,更包含於一第一時段計算該第二重心位置。在一實施例中,該第一時段於該第零時段之後。在一實施例中,該環狀電極與該筆尖段分別發出不同的信號頻率群組。
本發明的特徵之一,在於提供一種顯示方法,包含:接收一發信器的一位置;接收該發信器的一傾斜角;以及根據該位置與該傾斜角決定一顯示範圍。
在一實施例中,該位置包含下列其中之一:一第一重心位置;一第二重心位置;一表面位置;以及一顯示位置,其中該第一重心位置是根據該發信器的一環狀電極與一筆尖段所發出的電信號所計算出來,該第二重心位置是根據該筆尖段所發出的電信號所計算出來,該表面位置為該發信器的筆尖段軸心與一觸控面板的表面層交會的位置,該顯示位置為該發信器的筆尖段軸心與該觸控面板的顯示層交會的位置。在一實施例中,該環狀電極與該筆尖段分別發出不同的信號頻率群組。
在一實施例中,該顯示範圍包含一橢圓形。在另一實施例中,該位置位於下列其中之一:該橢圓形的中心;橢圓形的焦點之一;以及該橢圓形的雙焦點之連線與該橢圓形的交會點之一。在一實施例中,該橢圓形的雙焦點之連線方向相對應於該傾斜角的方向。
在一實施例中,該顯示範圍包含一淚滴形。在另一實施例中,該位置位於下列其中之一:該淚滴形的中心;該淚滴形的頂點;以及該淚滴形的端點。在一實施例中,該淚滴形方向相對應於該傾斜角的方向。
在一實施例中,該顯示範圍的方向相對應於該傾斜角的方向。在另一實施例中,該顯示範圍的大小相對應於該傾斜角的大小。在更一實施例中,該顯示範圍的顏色相對應於下列其中之一:該傾斜角的大小;以及該傾斜角的方向。
在一實施例中,更包含接收該發信器的一受力,該顯示範圍的大小相對應於該受力的大小。
本發明的特徵之一,在於提供一種發信器的發信方法,包含:在該發信器的一力感測器未感測到力的時候,發出具有第一信號強度的一第一電信號;以及在該力感測器感測到力的時候,發出具有第二信號強度的一第二電信號,其中該第一信號強度大於該第二信號強度。
在一實施例中,該力感測器包含該發信器的一筆尖段。
在一實施例中,該發信器更包含一環狀電極,其中該第一電信號是由該筆尖段與該環狀電極所發出,該第二電信號是由該筆尖段所發出。
本發明的特徵之一,在於提供一種發信器,包含:一力感測器;以及一控制模組,用於:在該力感測器未感測到力的時候,令該發信器發出具有第一信號強度的一第一電信號;以及在該力感測器感測到力的時候,令該發信器發出具有第二信號強度的一第二電信號,其中該第一信號強度大於該第二信號強度。
碼分多重存取技術(CDMA)是第三代行動通信服務所採用的無線展頻通信技術。在無線通信技術中,展頻指的是載波信號本身所耗用的頻寬(bandwidth)要超過載波信號所載內容的頻寬。使用較大頻寬的載波信號更能夠容許在傳輸過程中所受的干擾噪訊信號。展頻技術的其中一種為直接序列展頻(Direct Sequence Spreading Spectrum, DSSS)的調變技術。DSSS調變技術係利用一種稱之為虛擬噪訊(PN, Pseudo Noise)的位元序列碼。這個位元序列碼或虛擬亂數碼包含了多個短周期的脈衝波,每一個脈衝波的週期或稱之為chip,每個chip的週期要比資料碼的週期短。換言之,虛擬亂數碼所占用的頻寬要高於資料碼。將頻寬較低的資料碼調變成頻寬較高的虛擬亂數碼,意味著所調變出來的載波信號的頻寬將和虛擬亂數碼的頻寬一致。
在載波信號的調變過程中,主要是將資料碼與虛擬亂數碼相乘,而這裡所謂的虛擬亂數碼,通常是虛擬亂數序列(pseudo random sequence),這個序列通常包含1與-1的組合。虛擬亂數碼的特性是當虛擬亂數碼乘以虛擬亂數碼時,也就是1x1=1, -1x-1=1,就會還原回原值。這個步驟稱之為解展頻(de-spreading)。換言之,當接收端也同樣知道這串虛擬亂數碼的時候,只要進行解展頻的動作,就可以得知載波信號所含的內容碼。
請參考圖30所示,其為展頻技術的波形示意圖。在圖30最上方的波形為資料碼,中間的波形為pseudo random number碼,也就是所謂的虛擬亂數碼,最下方為載波信號的波形。可以知道,當資料碼的電位為高時,載波信號的波形與虛擬亂數碼的波形剛好相反。當資料碼的電位為低時,載波信號的波形就等同於虛擬亂數碼的波形。換言之,當接收端將載波信號與虛擬亂數碼相比,當波形相反時,則可以推知資料碼的電位為高。反之,當載波信號與虛擬亂數碼的波形相同時,可以推知資料碼的電位為低。據此,只要知道虛擬亂數碼,接收端就能回推資料碼。
請參考圖31所示,其為圖1所示實施例的一變化。該觸控系統100更包含一第一觸控筆111與/或一第二觸控筆112。在一實施例中,這些觸控筆111與112為主動觸控筆。
在某些實施例中,可以令主動觸控筆111或112將筆上的各感測器的感測值編成上述的資料碼。所謂的感測器之感測值可以包含但不限於下列幾種:筆尖所受的壓力值、按鈕是否被按下的感測值、陀螺儀的姿態感測值、加速度計的加速度感測值、電池電量的感測值、筆身流水編號值、筆身所接受的無線信號強度等。接著主動觸控筆111或112根據某個虛擬亂數碼,將上述的資料碼編成經過展頻後的載波信號。然後,透過筆尖將包含載波信號的電信號發出,使得觸控螢幕的觸控處理裝置接收該電信號之後,至少可以獲得以下幾種訊息:主動觸控筆111或112近接於觸控螢幕的位置、主動觸控筆111或112所使用的虛擬亂數碼形式、以及前述的資料碼之內容。
在上述的過程中,接收端的觸控處理裝置130必須要將接收的載波信號與虛擬亂數碼同步對齊,才能得到正確的資料碼。然而,當主動觸控筆111或112發出電信號時,觸控處理裝置130未必能夠立即同步,也就難以解算出資料碼。
接收端通常可以將所接收載波信號或由接收端生成之一局部震盪信號與一已知的虛擬亂數碼的相乘操作延遲一段時間,再進行相乘操作,而延遲相乘可以稱為相關操作。當兩信號不同步時,它們的相關操作的計算值將不會超過一門檻值。反之,當兩信號同步時,它們的相關操作的計算值將會超過該門檻值。當兩信號不同步時,接收端可以重複地調整其延遲時間,直到該兩信號同步或對齊。
在本發明的一實施例中,由主動觸控筆發出的電信號或載波信號可以包含一信號框,該信號框更包含一前置碼(preamble)與其後的資料碼段。該資料碼段可以用於傳送該觸控筆上之一感測器的一感測狀態。舉例來說,可以傳送如觸控筆上的一按鈕是否被按下,或是觸控筆筆尖段所感應的壓力值之類的感測值。
在本實施例的一變化中,該些主動觸控筆111或112可以在不同時段傳送上述的完整信號框,以通知其感測器的狀態。在本實施例的另一變化中,不同的主動觸控筆可以有不同的前置碼與/或虛擬亂數碼,使得觸控處理裝置130可以識別與/或區別同時近接該觸控螢幕120的至少兩隻主動觸控筆。例如,該第一主動觸控筆111發出由一第一虛擬亂數碼調變的一第一前置碼,該第二主動觸控筆112發出由一第二虛擬亂數碼調變的一第二前置碼。接著,分別根據該第一虛擬亂數碼與該第二虛擬亂數碼,該觸控處理裝置130對所接收的信號解調變或解展頻,其可以判斷是否接收到第一前置碼與/或第二前置碼。
當觸控處理裝置130得知電信號中包含兩個前置碼時,根據其所分別對應的第一虛擬亂數碼與第二虛擬亂數碼,就可以判斷第一主動觸控筆111與第二主動觸控筆112近接該觸控螢幕120。更由於觸控處理裝置130知道第一虛擬亂數碼與第二虛擬亂數碼的時機,就可以分別和第一主動觸控筆111與第二主動觸控筆112所發出的信號框進行同步,接著對信號框後的資料碼段進行解碼。
在本發明的一實施例當中,為了快速同步起見,將複數條或全部的第二電極122連接到同一線路或同一信道(channel),在此可稱之為同步線路或同步信道。由觸控處理裝置130負責對該同步線路或該同步信道進行量測,並且針對已知的前置碼做同步的動作。
本領域的普通技術人員可以理解到,當觸控處理裝置130已知虛擬亂數碼與欲傳送之前置碼時,能夠利用習知技術對載波信號進行同步,或是找到載波信號與局部震盪信號的相位差(phase shift)。當確認兩者之間的相位差後,則可以令接收到電信號的第一電極121做後續資料碼段的解碼,以便得知主動觸控筆111或112所傳送的感測器狀態。
在本發明的一實施例中,上述的解碼步驟,可以只針對一條第一電極121所接收的載波信號進行後續資料碼段的解碼。而用於解碼的第一電極121的載波信號為所有第一電極121與/或第二電極122的信號量最大者。
在本發明的另一實施例中,可以對複數條第一電極121所接收的載波信號進行資料碼段的解碼步驟,所得到的資料碼應該是一致的。當有不一致的時候,可以取多數相同者為其資料碼。
除此之外,複數條第一電極121所接收的載波信號當中,經過所得的相位差調整之後,與局部震盪信號最相關者,應該是噪訊最小的,通常就是最靠近主動觸控筆111或112之近接位置的第一電極121。據此,還可以根據各條第一電極121所接收之載波信號經過上述相位差調整後的多個相關值的偏差值,計算該主動觸控筆111或112與各條第一電極121的位置。換言之,也能夠計算出主動觸控筆111在第二軸的座標。
請參考圖32所示,其為根據本發明一實施例的一解算展頻信號方法3200的流程示意圖。圖31的觸控處理裝置130可以實施圖32的流程,無論是用軟體、硬體或軟硬體合併的方式實作。值得注意的是,除非各個步驟之間有因果關係,否則圖32的步驟編號並不影響步驟所執行的先後次序。步驟之間也可以插入其他和本發明不相關的步驟。
步驟3210:將複數條第二電極之至少兩條連接為一同步信道。觸控處理裝置130可以使用類比開關或數位加法器的方式實施本步驟。在一變化中,上述之同步信道連接所有的該第二電極。
步驟3220:利用一第一虛擬亂數碼解算該同步信道所接收信號之一第一信號框之一第一前置碼,以取得一第一同步訊息。
步驟3230:利用該第一同步訊息與該第一虛擬亂數碼,將至少一第一電極所接收信號當中位於該第一前置碼後續的一第一資料碼進行解碼。
在一變化中,上述之用於解算該第一資料碼的電信號來自於接收電信號量最大的該第一電極。在另一變化中,上述之用於解算該第一資料碼的電信號來自於多條該第一電極。在一衍生變化中,該方法還包含:根據該第一同步訊息計算該多條第一電極的信號相關值的多個偏差值;以及根據該多個偏差值計算該第一主動觸控筆在該第二軸的位置。
步驟3240:利用一第二虛擬亂數碼解算該同步信道所接收信號之一第二信號框之一第二前置碼,以取得一第二同步訊息。
步驟3250:根據該第二同步訊息與該第二虛擬亂數碼,將至少一第一電極所接收信號當中位於該第二前置碼後續的一第二資料碼進行解碼。
在一變化中,上述之用於解算該第二資料碼的電信號來自於接收電信號量最大的該第一電極。在另一變化中,上述之用於解算該第二資料碼的電信號來自於多條該第一電極。在一衍生變化中,該方法還包含:根據該第二同步訊息計算該多條第一電極的信號相關值的多個偏差值;以及根據該多個偏差值計算該第二主動觸控筆在該第二軸的位置。
本發明的優點之一在於,觸控處理裝置130能夠迅速的在一個信號框內就能夠快速地同步以DSSS調變的電信號,並且解算出主動觸控筆111與/或112所發出的資料碼段。本發明的另一優點在於,當有多個主動觸控筆111與112同時運作時,可以同時讓這些主動觸控筆發出信號。只要這些主動觸控筆使用不同的虛擬亂數碼,即便它們同時發出信號,觸控處理裝置130都能夠在接收信號中分辨出它們所發出的信號框與資料碼。
在一實施例中,本發明提供一種解算展頻信號的方法,適用於一觸控螢幕,該觸控螢幕包含平行於第一軸的複數條第一電極與平行於第二軸的複數條第二電極,該解算展頻信號的方法包含:將該複數條第二電極之至少兩條連接為一同步信道;利用一第一虛擬亂數碼解算該同步信道所接收信號之一第一信號框之一第一前置碼,以取得一第一同步訊息;以及利用該第一同步訊息與該第一虛擬亂數碼,將至少一條該第一電極所接收信號當中位於該第一前置碼後續的一第一資料碼進行解碼。
在特定實施例中,其中上述之第一信號框來自近接於該觸控螢幕的一第一主動觸控筆,該第一資料碼至少包含下列型態的訊息之一:筆尖所受的壓力;按鈕是否被按下的感測值;陀螺儀的姿態感測值;加速度計的加速度感測值;電池電量的感測值;筆身流水編號值;以及筆身所接受的無線信號強度等。
在特定實施例中,其中上述之同步信道連接所有的該第二電極。
在特定實施例中,其中上述之用於解算該第一資料碼的電信號來自於接收電信號量最大的該第一電極。
在特定實施例中,其中上述之用於解算該第一資料碼的電信號來自於多條該第一電極。該解算展頻信號的方法更包含:根據該第一同步訊息計算該多條第一電極的信號相關值的多個偏差值;以及根據該多個偏差值計算該第一主動觸控筆在該第二軸的位置。
在特定實施例中,該解算展頻信號的方法更包含:利用一第二虛擬亂數碼解算該同步信道所接收信號之一第二信號框之一第二前置碼,以取得一第二同步訊息;以及利用該第二同步訊息與該第二虛擬亂數碼,將至少一第一電極所接收信號當中位於該第二前置碼後續的一第二資料碼進行解碼,其中上述之第二信號框來自近接於該觸控螢幕的一第二主動觸控筆。
在特定實施例中,其中上述之第一信號框與第二信號框至少有部分為同時出現在該第一電極所接收信號中。
在一實施例中,本發明提供一種解算展頻信號的觸控系統,包含:一觸控螢幕,該觸控螢幕包含平行於第一軸的複數條第一電極與平行於第二軸的複數條第二電極;以及連接到該複數條第一電極與該複數條第二電極的一觸控處理裝置,該觸控處理裝置用於:將該複數條第二電極之至少兩條連接為一同步信道;利用一第一虛擬亂數碼解算該同步信道所接收信號之一第一信號框之一第一前置碼,以取得一第一同步訊息;以及利用該第一同步訊息與該第一虛擬亂數碼,將至少一條該第一電極所接收信號當中位於該第一前置碼後續的一第一資料碼進行解碼。
在一實施例中,本發明提供一種解算展頻信號的觸控處理裝置,用於連接一觸控螢幕上平行於第一軸的複數條第一電極與平行於第二軸的複數條第二電極,該觸控處理裝置用於:將該複數條第二電極之至少兩條連接為一同步信道;利用一第一虛擬亂數碼解算該同步信道所接收信號之一第一信號框之一第一前置碼,以取得一第一同步訊息;以及利用該第一同步訊息與該第一虛擬亂數碼,將至少一條該第一電極所接收信號當中位於該第一前置碼後續的一第一資料碼進行解碼。
在特定實施例中,其中上述之第一信號框來自近接於該觸控螢幕的一第一主動觸控筆,該第一資料碼至少包含下列型態的訊息之一:筆尖所受的壓力;按鈕是否被按下的感測值;陀螺儀的姿態感測值;加速度計的加速度感測值;電池電量的感測值;筆身流水編號值;以及筆身所接受的無線信號強度等。
在特定實施例中,其中上述之同步信道連接所有的該第二電極。
在特定實施例中,其中上述之用於解算該第一資料碼的電信號來自於接收電信號量最大的該第一電極。
在特定實施例中,其中上述之用於解算該第一資料碼的電信號來自於多條該第一電極。該觸控處理裝置更用於:根據該第一同步訊息計算該多條第一電極的信號相關值的多個偏差值;以及根據該多個偏差值計算該第一主動觸控筆在該第二軸的位置。
在特定實施例中,該觸控處理裝置更用於:利用一第二虛擬亂數碼解算該同步信道所接收信號之一第二信號框之一第二前置碼,以取得一第二同步訊息;以及利用該第二同步訊息與該第二虛擬亂數碼,將至少一第一電極所接收信號當中位於該第二前置碼後續的一第二資料碼進行解碼,其中上述之第二信號框來自近接於該觸控螢幕的一第二主動觸控筆。
在特定實施例中,其中上述之第一信號框與第二信號框至少有部分為同時出現在該第一電極所接收信號中。
請參考圖33所示,其為根據本發明一實施例的一主動觸控筆111的方塊示意圖。該主動觸控筆111可以包含一控制器3310、一時脈信號模組3320、一電池3330、具有第一阻抗Z1的該第一元件221、具有第二阻抗Z2的該第二元件222、以及一筆尖段230。該控制器3310用於同時產生兩個不同的虛擬亂數碼編碼的信號3311與3312,並且分別傳送至該第一元件221與該第二元件222。該控制器3310可以包含類比與數位電路、信號處理器、通用的計算處理器、用於存儲處理器所需指令與資料的揮發性或非揮發性記憶體。該信號處理器與/或處理器可執行一或多指令集,例如ARM指令集、英代爾8051指令集等。
該電池3330可以是充電式或不可充電式。該控制器3310可包含可充電電池3330的充電電路。儲存在該電池3330的電力用於供應該控制器3310與該時脈信號模組3320的運作。該時脈信號模組3320可以是任何形式的振盪器,其可以輸出一或多個時脈信號至該控制器3310。舉例來說,該振盪器可以是石英振盪器、晶體振盪器(XO)、溫度補償晶體振盪器(TCXO)、恆溫控制晶體振盪器(OCXO)、或壓控晶體振盪器(VCXO)。該控制器3310可包含除頻器或是倍頻器以產生資料信號或載波信號所需的時脈信號。如圖30所示,資料碼的頻率要慢於載波信號。該時脈信號模組3320用於提供一或多個時脈信號給上述的編碼過程。
多個虛擬亂數碼被儲存在該控制器3310內。一第一虛擬亂數碼相應於信號3311,而一第二虛擬亂數碼相應於信號3312。所有可用的虛擬亂數碼都互相正交。意思是任兩個虛擬亂數碼都是正交的。
在一實施例中,信號3311與虛擬亂數碼的映射關係是可供設定的,並且儲存在該控制器3310當中。舉例來說,在一些主動觸控筆111當中可以儲存10個虛擬亂數碼。每一個主動觸控筆111可以設定使用一組兩個虛擬亂數碼。因此,該觸控處理裝置130可以分辨出從該些觸控筆111所同時發出的五組虛擬亂數碼。每一隻觸控筆111的位置可以根據由筆尖段230發出的電信號來判定。
為了提供映射關係的設定介面,觸控筆111可以包含實體姓的人機介面以供輸出輸入。在一範例中,該觸控筆111可以包含視效與/或音效的指示器以顯示該控制器3310所使用的該組虛擬亂數碼。該視效或音效的指示器連接到該控制器3310並且接受其控制。
該視效指示器可以包含多個燈泡、發光二極體、或等效的裝置,其中每一燈光係相關於每一組虛擬亂數碼。在其他範例中,該視效指示器可以包含一個發光二極體,其可以在一短時間內閃爍一或多次,以顯示所映射的虛擬亂數碼組合。或者,該視效指示器可以顯示不同顏色以顯示所設定的那一組虛擬亂數碼。
類似地,該音效指示器可包含一蜂鳴器,其用於在一短時期內透過嗶聲的數量來提醒使用者。或者可以使用一擴音器來輸出語音與/或聲響以廣播所設定的那一組虛擬亂數碼。
該觸控筆111的一輸入按鈕、一開關、或一旋鈕可以用於設定該組虛擬亂數碼。該按鈕、該開關或該旋鈕的狀態可以用於指示被設定的那一組虛擬亂數碼。
除了實體性的人機介面以外,觸控筆111可以包含一通訊單元以自遠端機器接收該設定至該控制器3310。該通訊單元可以符合有線或無線的工業標準介面,諸如藍芽、USB、無線USB、UWB等。本領域普通技術人員可以了解到類似的通訊單元已經廣泛地應用在現代的消費性電子系統當中,諸如智慧型手機、移動式電腦等。舉例來說,圖7A至圖7D所示的發信器無線通訊單元770可以應用於此。
一遠端機器可以用於連接至該通訊單元以便讀取與/或設定該組虛擬亂數碼。可以在該遠端機器上執行一設定程式以讀取或以設定該組虛擬亂數碼至連接的該觸控筆111。在一實施例中,該遠端機器可以同時連接到多隻觸控筆111以確保每一隻已連接的觸控筆111使用不同組虛擬亂數碼。萬一該遠端機器偵測到已連接的觸控筆111使用的虛擬亂數碼組合有衝突,該遠端機器可以自動指定不同組虛擬亂數碼至衝突的觸控筆111。
在某些實施例中,觸控筆111所使用的虛擬亂數碼組合是固定的,或是在出廠前硬性設定。該觸控筆111可以使用某一特定顏色的塗裝或是在觸控筆身顯示一視效標示。使用者可以檢查其觸控筆111的顏色或視效標示。如果他們使用不同顏色的觸控筆111,該觸控處理裝置130可以識別每一隻觸控筆111。
該觸控筆111可以包含一或多個人機介面或是感測器,諸如按鈕、旋鈕、高度計感測器、陀螺儀、加速度儀、電信號接收器等。該控制器3310可以週期性地收集這些人機介面或感測器的狀態。這些狀態或其他資訊(諸如該觸控筆111的唯一識別碼)可以作為圖30所示的資料碼送至該觸控處理裝置130。該控制器3310可以調變所欲傳送的該資料碼與該第一虛擬亂數碼。本領域的普通技術人員可以了解碼分多重存取或直接序列展頻已經廣泛地使用在第三代行動通訊技術當中。該控制器3310包含硬體電路與/或嵌入式處理器用於調變。傳統上,需要乘法器來根據該資料碼與該虛擬亂數碼產生載波信號。如果不需要發送任何資料碼,由筆尖段230所接收的信號3311與3312可以分別是該第一虛擬亂數碼與該第二虛擬亂數碼。
可以根據該第一虛擬亂數碼調變該資料碼以產生該信號3311。也可以根據該第二虛擬亂數碼調變該資料碼以產生該信號3312。換言之,資料段可以經由該信號3311與3312的其中之一或兩者傳送。該觸控處理裝置130可以根據該第一與該第二虛擬亂數碼的其中之一,對該筆尖端230所傳送的資料碼進行解展頻或解碼。假設根據該第一虛擬亂數碼所解碼的資料碼與根據該第二虛擬亂數碼所解碼的資料碼相符,則該資料碼是可信的。否則,這兩個不同的資料碼應該被丟棄或是無視。
該主動觸控筆111可以更包含一接收器以同步該觸控處理裝置130。如同先前的段落所述,該觸控處理裝置130可以透過該觸控面板120的電極發出用於同步的一燈塔信號。该筆尖段230可以作用接收燈塔信號的一接收天線。圖9A至圖9F所示的燈塔信號可以用於本實施例當中。
該控制器3310可以連接到該筆尖段230以接收該燈塔信號。為了正確地接收和識別該燈塔信號,該處理器3310可以包含諸如積分器、取樣器、放大器、類比數位轉換器、家法器與其他任何電路以接收該燈塔信號。所接收的信號可以更由該處理器接收以在干擾當中取得燈塔信號所攜帶的同步信號與/或訊息。一旦接收燈塔信號,該控制器3310可以在該觸控處理裝置130已知的一預定地周轉時段(turnaround period)之後,透過筆尖段230傳送該信號3311與3312。或者是該燈塔信號可以包含一時段參數,其用於指示該周轉時段的長度。
如果在該觸控系統100當中有多隻觸控筆111正在操作,沒有任何周轉時段的燈塔信號會導致所有觸控筆111同時發出電信號。然而,由於這些觸控筆111所發出的電信號是由不同的虛擬亂數碼進行編碼,觸控處理裝置可以辨別出每一隻觸控筆111。
在一實施例中,燈塔信號可以更包含對應至觸控筆之一的識別碼與一周轉時段。如果觸控筆111之一接收了包含其識別碼的燈塔信號,該觸控筆可以在根據該燈塔信號所指定的周轉時段之後,透過该筆尖段230發出該電信號。為了避免或減少該觸控系統100當中的干擾,該觸控處理裝置130可以發出一燈塔信號,其包含了多組觸控筆識別碼與其指定的周轉時段或時槽。
在另外的作法當中,該觸控處理裝置130可以傳送多個燈塔信號111。該些燈塔信號是以不同的方式進行調變。舉例來說,該些燈塔信號的調變可以根據頻率、相位、振幅等來變化。因此,該些觸控筆111當中的每一隻觸控筆可以傾聽其所指定的燈塔信號。
在一實施例中,該觸控系統100可以包含不同調變的燈塔信號給不同組別的觸控筆111。在每一種調變的燈塔信號當中,可以包含多組觸控筆識別碼與其指定的周轉時段或時槽。該觸控處理裝置130可以控制每一種調變的燈塔信號的更新頻率。當該些觸控筆111之一靜止不動,送至該觸控筆111的燈塔信號可以被延遲發送或甚至跳過不送。當該些觸控筆111之一活動劇烈時,該觸控處理裝置130可以比其他的觸控筆111傳送更多次的燈塔信號至該觸控筆111,以便更頻繁與更準確地得到該觸控筆的位置與資料碼。本領域的普通技術人員可以理解到該觸控處理裝置130可以透過控制相應燈塔信號的傳送,來調整每一隻觸控筆111的資料更新率。
在另外的作法當中,可以由該主機140發出該燈塔信號。舉例來說,該觸控處理裝置130可使用該主機140所裝備的一無線通訊單元來傳送該燈塔信號。根據無線通訊協定的規定,該燈塔信號可以廣播或是單播(unicast)至每一隻觸控筆111。舉例來說,藍芽協定定義了一廣播機制以傳送廣告訊息。該燈塔信號可以藉由藍芽協定的廣播機制來發送。任何收到作為燈塔信號的該廣告訊息的觸控筆可藉此同步。否則,該燈塔信號可以自該主機140無線地單播到該觸控筆111。本領域的普通技術人員可以理解到觸控筆111與該觸控處理裝置130的同步可以藉由觸控面板120所傳送的燈塔信號同步,或是由兩者之間的有線或無線通訊頻道來達成。
雖然可以藉由燈塔信號來達成,該觸控處理裝置130可以自行同步該電信號。該控制器3310可以藉由該第一元件221與該第二元件222的其中之一或兩者來傳送一前置碼。該前置碼可以藉由該第一與該第二虛擬亂數碼的其中之一或兩者進行編碼。最終由该筆尖段230所發出的該電信號包含該前置碼與/或資料碼。一旦該觸控處理裝置130透過該觸控面板120接收到電信號,會對所接收的電信號進行放大、取樣、轉換成數位形式並且儲存在記憶體當中。因此,該觸控處理裝置130的電路或嵌入其中的處理器可以將所儲存的信號與該觸控筆111相應的前置碼進行比較。當該儲存的信號全部或部分符合該前置碼時,該觸控處理裝置130可以計算所儲存前置碼的接收時機。據此,該觸控處理裝置130可以根據所儲存的前置碼來計算該觸控筆111下一次的傳送時機。在某些實施例中,該前置碼的匹配可以快到讓同一次傳送的資料碼可以被解碼。特別是當前置碼的長度足夠長的時候。可以針對記憶體當中的儲存信號使用滑動窗的技術來尋找該前置碼。
當找到前置碼時,該觸控處理裝置130可以根據所接收的信號來計算該觸控筆111接觸或靠近該觸控面板120的一位置。當有兩個或兩個以上的觸控筆111使用不同組的虛擬亂數碼時,這些觸控筆111所使用的前置碼都不同且正交。甚至當同時接收到這些前置碼時,該觸控處理裝置130可以找到這些觸控筆111近接該觸控面板120的位置。
請參考圖34,其為根據本發明一實施例的一觸控處理裝置130的一方塊示意圖。該觸控處理裝置130可以包含一嵌入式處理器3440,其用於連接與控制一連接網路3410、一驅動電路3420、一感測電路3430、與一主機介面3450。該驅動電路3420可以透過該連接網路3410分別連接每一條第一電極121與每一條第二電極122以發出一驅動信號。該感測電路3430可以透過該連接網路3410分別連接每一條第一電極121與每一條第二電極122以利用這些電極來感測信號。該嵌入式處理器3440可以透過該主機介面3450與該主機140進行通訊。該嵌入式處理器3440可以執行儲存在非揮發性記憶體內的一程式模組來偵測上述的近接物件或事件。
該嵌入式處理器3440可以動態地該連接網路3410。該驅動電路3420可以連接一條或多條該第一電極121與/或每一條第二電極122。類似地,該感測電路3430可以連接一條或多條該第一電極121與/或每一條第二電極122。在一實施例中,該驅動電路3420與該感測電路3430合起來稱為類比前端電路,其可以包含放大器、濾波器、取樣器、積分器、數位類比轉換器、類比數位轉換器、加法器、乘法器、可變電阻等元器件的任意組合。除了包含該驅動電路3420與該感測電路3430的類比電路之外,該嵌入式處理器3440可以進行數位部分的信號處理。該主機介面3450用於連接該嵌入式處理器3440與該主機140。典型地,該主接介面3450可以相容於諸如USB、I2C、PCI、PCI-Express、SCSI等的工業標準。本領域的普通技術人員可以理解到該主機介面3450在現代電子裝置中是非常常見的。
請參考圖35,其為根據本發明一實施例的圖33所示之該控制器3310所實施的流程示意圖。該流程可以應用於圖33所示的觸控筆111當中。除非特別寫到因果關係,本發明並不限制圖35當中任兩步驟的執行順序。
可選的步驟3510:接收一第一虛擬亂數碼與一第二虛擬亂數碼的設定。先前已經討論過該設定機制。
可選的步驟3520:接收一燈塔信號。該觸控處理裝置130可以透過該觸控面板120的至少一條第一電極121或第二電極122發出燈塔信號至該觸控筆111。在其他實施方式當中,該觸控處理裝置130可以要求該主機140的一通訊單元來傳送該燈塔信號至該觸控筆111的一相應通訊單元。
可選的步驟3530:解碼識別碼與周轉時段參數。如果執行了可選的步驟3520並且收到燈塔信號,該燈塔信號可能包含給特定一隻或一群觸控筆111的識別碼與/或周轉時段參數。據此,在該燈塔信號中的該觸控筆111的識別碼與/或周轉時段參數被解碼得知。
可選的步驟3540:根據觸控筆上的感測器狀態產生資料碼。如果觸控筆111除了連接到第一元件221的壓力感測器之外,還包含一或多個筆上的感測器,諸如按鈕、開關、旋鈕、電池容量等,可以產生反應這些筆上感測器狀態與/或其他資訊的資料碼,其他資訊可以包含觸控筆111的識別碼與/或型號、廠商名稱等資訊。
步驟3550:傳送根據該第一虛擬亂數碼編碼的一第一前置碼與/或資料碼至一第一元件,其具有對應至壓力的可變阻抗。傳送的信號可以是該第一前置碼、該資料碼之一或兩者。由於它們都是由該第一虛擬亂數碼編碼,在理論上,該觸控處理裝置130可以藉由該電極121與/或電極122來偵測由筆尖段230所傳送的信號。
步驟3560:傳送根據該第二虛擬亂數碼編碼的一第二前置碼與/或資料碼至一第二元件,其具有對應至壓力的可變阻抗。傳送的信號可以是該第二前置碼、該資料碼之一或兩者。由於它們都是由該第二虛擬亂數碼編碼,在理論上,該觸控處理裝置130可以藉由該電極121與/或電極122來偵測由筆尖段230所傳送的信號。
請參考圖36A,其為根據本發明一實施例的嵌入式處理器3440所實施的流程示意圖。該流程可以適用於圖33與圖34所示的觸控處理裝置130。除非寫明因果關係,本發明並不限定圖36A任兩個步驟的執行順序。假設觸控系統100使用燈塔信號作為同步信號,該流程自步驟3610開始。
可選的步驟3610:傳送一燈塔信號。本步驟相應於圖35的步驟3520。該觸控處理裝置130可以透過該觸控面板120的至少一條該第一電極121或該第二電極122來傳送該燈塔信號至該觸控筆111。在其他的實施方式中,該觸控處理裝置130可以要求該主機140的一通訊單元傳送燈塔信號至該觸控筆111上相應的通訊單元。可選的是,該燈塔信號可以包含一或多個特定觸控筆111或一組特定觸控筆111的一或多個識別碼與/或周轉時段參數。
可選的步驟3620:等待一周轉時段。當該傳送的燈塔信號指定該周轉時段時,該嵌入式處理器3440或該觸控處理裝置130可以在這時段內等待或休眠。在其他的實施方式中,該嵌入式處理器3440可以執行其他的功能,例如在該周轉時段內進行電容式感應,以偵測近接該觸控面板120的外部導電物件。
步驟3630:透過一觸控面板的電極接收電信號。該觸控筆111透過筆尖段230傳送電信號至該觸控面板120的至少一條電極121與122。該電信號由觸控處理裝置130的感測電路3430經由该筆尖段230附近的電極接收該電信號。
可選的步驟3640:根據一第一虛擬亂數碼對所接收電信號的一第一前置碼進行解展頻。假如該觸控筆111所發出的電信號包含該第一前置碼,該觸控處理裝置130的嵌入式處理器3440可以根據該第一虛擬亂數碼對該第一前置碼解展頻。在某些實施例中,該系統100不使用該燈塔信號以同不傳送電信號的時機,亦即略去步驟3610與3620,則該嵌入式處理器3440可能需要使用滑動窗技術來獲取接收信號當中的第一前置碼,因為該嵌入式處理器3440無從知悉該觸控筆111何時要傳送該電信號。
可選的步驟3650:根據該第一虛擬亂數碼對所接收電信號的一第一資料碼進行解展頻。假如該觸控筆111所發出的電信號包含該第一資料碼,該觸控處理裝置130的嵌入式處理器3440可以根據該第一虛擬亂數碼對該第一資料碼進行解碼。本申請的實施例可以包含步驟3640與3650的其中之一或兩者。
可選的步驟3660:根據一第二虛擬亂數碼對所接收電信號的一第二前置碼進行解展頻。假如該觸控筆111所發出的電信號包含該第二前置碼,該觸控處理裝置130的嵌入式處理器3440可以根據該第二虛擬亂數碼對該第二前置碼解展頻。在某些實施例中,該系統100不使用該燈塔信號以同不傳送電信號的時機,亦即略去步驟3610與3620,則該嵌入式處理器3440可能需要使用滑動窗技術來獲取接收信號當中的第一前置碼,因為該嵌入式處理器3440無從知悉該觸控筆111何時要傳送該電信號。
可選的步驟3670:根據該第二虛擬亂數碼對所接收電信號的一第二資料碼進行解展頻。假如該觸控筆111所發出的電信號包含該第二資料碼,該觸控處理裝置130的嵌入式處理器3440可以根據該第二虛擬亂數碼對該第二資料碼進行解碼。本申請的實施例可以包含步驟3660與3670的其中之一或兩者。
為了要減少設計的複雜度,該控制器3310可以將相應筆上感測器狀態的資料碼編碼在信號3311與3312其中之一。據此,只需要執行步驟3650與3670的其中之一,以及步驟3640與3660。
為了要增加傳輸可靠度,該控制器3310可以將資料碼編碼在信號3311與3312的兩者。據此,可以執行步驟3650與3670以得到該第一資料碼與該第二資料碼。在一實施例中,該流程可以更包含一比較步驟,以比較該第一資料碼與該第二資料碼。當這兩個資料碼不一致時,該流程可以拋棄這兩個資料碼,因為很明顯地在傳輸過程中造成了錯誤。然而,為了減少設計的複雜度,該流程可以只包含執行步驟3650與3670的其中之一,雖然觸控筆111把資料碼編碼在信號3311與3312的兩者。
在缺少燈塔信號的實施例當中,假設觸控筆111傳送電信號的時機在步驟3640或3650當中被找到,可以根據所找到的時機點來執行步驟3660與/或3670。換言之,已經建立起同步。相反地,當在步驟3660或3670找到電信號的時機點時,可以根據所找到的時機點來執行步驟3640與/或3650。換言之,為了與觸控筆111同步,該嵌入式處理器只需要執行一次滑動窗演算法就可以獲得該第一與該第二前置碼的其中之一,以及該第一與該第二資料碼的其中之一。否則,在一實施例中,可以同時或獨立地執行步驟3640至3670,雖然需要執行超過一次的滑動窗技術。
步驟3680:根據相應於該第一虛擬亂數碼的第一部分與相應於該第二虛擬亂數碼的第二部分的一信號強度比例來計算一壓力。相應於該第一虛擬亂數碼的第一部分可以是該第一前置碼與該第一資料碼的其中之一或兩者。類似地,相應於該第二虛擬亂數碼的第二部分可以是該第二前置碼與該第二資料碼的其中之一或兩者。假設該電信號包含該第一前置碼與該第二前置碼,該步驟3680可以是根據該第一前置碼與該第二前置碼的信號強度比例來計算該觸控筆之一壓力感測器的壓力。在該電信號包含該第一資料碼與該第二資料碼的範例中,該步驟3680可以是根據該第一資料碼與該第二資料碼的信號強度比例來計算該觸控筆之一壓力感測器的壓力。在一變化當中,假設該電信號包含全部四種信號,該步驟3680可以是根據該第一部分與該第二部分的信號強度比例來計算該觸控筆之一壓力感測器的壓力。假定該第一部分的信號強度是M1,而第二部分的信號強度是M2,這兩個信號強度的比例可以是M1/M2、M2/M1、(M1-M2)/(M1+M2)、(M2-M1)/(M1+M2)、M1/(M1+M2)、M2/(M1+M2)與任何其他牽涉到這兩個參數M1與M2的計算。換言之,當所計算出的比例直是一個常數或一預設值時,可以得到該觸控筆111的壓力感測器並未感測到任何壓力。如果該壓力感測器用於感測該觸控筆111筆尖段230所受壓力時,其意味著該觸控筆111的筆尖段230沒有接觸到包含觸控面板120在內的任何物體。
當觸控筆111的筆尖段230接觸到觸控面板120時,該筆尖段230受到壓力而笛動。據此,該第一元件221的第一阻抗值Z1依據該筆尖段230的壓力或移動行程而變化,使得M1與M2的比例不再是上述的常數或預設值。觸控處理裝置130可以根據該比例值感生性的感測壓力值。前述的常數或預設值可能不是一個數值,而是具有誤差的一段區間。
利用本領域所熟知的演算法,觸控處理裝置130可以根據至少一條該第一電極121與至少一條該第二電極122所接收到的電信號,計算出觸控筆111的筆尖段230接觸或靠近觸控面板上的一個位置。因此,觸控處理裝置130可以接收到觸控筆111的位置、壓力、筆上感測器的狀態與/或其他資訊。因此,觸控處裝置130接收的資訊可以轉送至在主機140上執行的一作業系統以及應用程式。
請參考圖36B所示,其為根據本發明一實施例的嵌入式處理器3440所實施的流程示意圖。該流程可以適用於圖33與圖34所示的觸控處理裝置130。除非寫明因果關係,本發明並不限定圖36B任兩個步驟的執行順序。假設觸控系統100使用燈塔信號作為同步信號,該流程自步驟3610開始。
圖36A與圖36B所示流程圖的差異在於步驟3630至3670被圖32所示的步驟3210與3250所替換。流程3200的目的之一,在於利用耦合至少兩個第二電極作為一同步信道以便加速獲得一或多隻觸控筆的前置碼。換言之,該觸控處理裝置130不用燈塔信號機制來同步觸控筆。雖然圖36B所示的流程包含可選的步驟3610與3620,這兩個步驟可以適用於一觸控系統100,其包含至少一隻會傾聽燈塔信號的觸控筆111以及其他不會同步燈塔信號的觸控筆111。換言之,觸控處理裝置130可以和具有燈塔信號接收功能與不具該功能的觸控筆同時合作。雖然觸控處理裝置130需要更多的處理能力與更多的記憶體空間以便儲存電信號,但這種觸控系統的互通性(interoperability)顯著地增加了。
藉由比較電信號的傳送時機與燈塔信號當中所指定的周轉時段,觸控處理裝置130可以偵測到某隻觸控筆111並不具備燈塔信號同步能力,因為其發送電信號的時機並不符合所指定的周轉時段。
如果觸控系統100包含具有燈塔信號同步能力的一觸控筆111與不具此能力的另一觸控筆111,該觸控處理裝置130可以調整燈塔信號的發送時機與/或燈塔信號所指定的周轉時段,使得這兩隻觸控筆111可以同時傳送電信號,以便最小化自這些觸控筆111接收電信號的時段,並且最大化用於偵測如手指之類的外部導電物件的時段。在其他的實施方式中,觸控處理裝置130可以調整燈塔信號的發送時機與/或燈塔信號所指定的周轉時段,使得這兩隻觸控筆111可以在不重疊的時段中發送電信號,以便最小化兩電信號之間的干擾。再者,由於觸控筆所發出的電信號會干擾到燈塔信號的接收,該觸控處理裝置130可以調整燈塔信號的發送時機與/或燈塔信號所指定的周轉時段,以減輕或避免燈塔信號與觸控筆所發出電信號之間的干擾。
在圖35、36A與36B所示的實施例當中,每隻觸控筆111被指定兩個虛擬亂數碼。因此,觸控處理裝置130能夠識別同時發出電信號的全部觸控筆111。然而,不像觸控處理裝置130,觸控筆111的計算資源與內部空間都相當受到限制。因此,可能需要減少該控制器3310的計算複雜度。因此,圖33所示之觸控筆111的控制器3310可以在兩個不同時段傳送以同一虛擬亂數碼編碼的相同信號3311與3312。只要在一個觸控系統100之內的每一隻觸控筆111都被指定不同的虛擬亂數碼,該觸控處理裝置130能夠識別可能在同時發出電信號的全部觸控筆111。考慮到同一隻觸控筆111在兩個不同時段發出的電信號,觸控處理裝置130也可以根據這兩個時段的信號強度比例來計算一壓力值。甚者,控制器3310可以收集觸控筆111的感測器兩次以產生兩資料碼,以便通過筆尖段230將其傳送出去。藉由將虛擬亂數碼的數量從兩個減省到一個,控制器3310的設計複雜度可以降低。
請參考圖37A,其為根據本發明一實施例之由圖33所示之控制器3310所實施的一流程示意圖。該流程也可以適用於圖33所示的觸控筆111。除非寫明因果關係,本發明並不限定圖37A所示之任兩個步驟的執行順序。步驟3510、3530與3540已經在圖35所示實施例的相關段落中解釋過。
可選的步驟3710:接受一虛擬亂數碼的設定。已經描述過該設定機制。
步驟3750:在第一時段中傳送根據該虛擬亂數碼編碼的一前置碼與/或資料碼至一第一元件,其阻抗值根據壓力值而變化。該傳送信號可以是該前置碼、該資料碼其中之一或兩者。由於它們均由被指定的該虛擬亂數碼所編碼,觸控處理裝置130可以偵測與解碼在第一時段內由筆尖段230與電極121與/或122所傳送的電信號。
步驟3760:在第二時段中傳送根據該虛擬亂數碼編碼的該前置碼與/或資料碼至一第二元件,其具有固定的阻抗值。該傳送信號可以是該前置碼、該資料碼其中之一或兩者。由於它們均由被指定的該虛擬亂數碼所編碼,觸控處理裝置130可以偵測與解碼在第一時段內由筆尖段230與電極121與/或122所傳送的電信號。
在一實施例中,在第一時段與第二時段之間可以存有周轉時段。在該周轉時段當中,控制器3310可以將信號輸出從第一元件221切換到第二元件222。
請參考圖37B,其為根據本發明一實施例之由圖33所示之控制器3310所實施的一流程示意圖。該流程也可以適用於圖33所示的觸控筆111。除非寫明因果關係,本發明並不限定圖37所示之任兩個步驟的執行順序。
可選的步驟3745:根據筆上感測器的狀態產生第一資料碼。當觸控筆111除了連接到第一元件221的壓力感測器之外,還包含一或多個感測器,諸如按鈕、開關、旋鈕、電池容量等,可以產生反應筆上感測器狀態與/或其他資訊的資料碼,其他資訊像是觸控筆111的識別碼與/或型號與廠牌名稱。
步驟3755:在第一時段內,將根據該虛擬亂數碼編碼的前置碼與/或第一資料碼傳送至第一元件,其具有反應壓力的可變阻抗。傳送的信號可以包含該前置碼與該第一資料碼其中之一或兩者。由於它們全都是由指定的該虛擬亂數碼進行編碼,觸控處理裝置130可以在第一時段中經由該電極121與/或122偵測並解碼由該筆尖段230所傳送的信號。在步驟3755之後,流程可以走向可選的步驟3746以產生另外的資料碼。
可選的步驟3746:根據筆上感測器的狀態產生第二資料碼。
步驟3765:在第二時段內,將根據該虛擬亂數碼編碼的前置碼與/或第二資料碼傳送至第二元件,其具有固定阻抗。傳送的信號可以包含該前置碼與該第二資料碼其中之一或兩者。由於它們全都是由指定的該虛擬亂數碼進行編碼,觸控處理裝置130可以在第二時段中經由該電極121與/或122偵測並解碼由該筆尖段230所傳送的信號。
雖然在圖37A的流程圖中,該流程在步驟3760之前執行步驟3750。本領域普通技術人員可以了解,步驟3750與3760的執行步驟可以調換。在某些實施例中,流程可以先執行步驟3540,再執行步驟3760。然後,流程在執行完步驟3760之後,再執行步驟3750。類似地,在圖37A的流程圖中,流程可以在執行完步驟3765之後,再執行步驟3745與3755。簡而言之,本發明並不要求控制器3310一定要讓信號3311與3312的哪一個先被送出。
請參考圖38A,其為根據本發明一實施例之嵌入式處理器3440所實施的一流程示意圖。相應於一或多隻觸控筆所實施之圖37A與37B的流程圖,本流程適用於圖33與34所示的觸控處理裝置130。除非說明因果關係,本發明並不限定圖38A所示任二步驟的執行順序。當系統100使用燈塔信號作為同步信號時,本流程由步驟3610開始執行。步驟3610與3620已經在圖36A所示實施例的段落中說明過。流程可以在執行完步驟3620之後,執行步驟3830。
步驟3830:在第一時段與第二時段透過觸控面板的電極接收電信號。步驟3830可以在第二時段當中與步驟3850至3870的任何一個步驟同時執行。觸控處理裝置130的感測電路3430經由筆尖段230附近的電極來接收電信號。在這兩個不同時段內接收的電信號被分別儲存。
可選的步驟3840:根據一虛擬亂數碼對於在第一時段內所接收的電信號進行解展頻以得到第一前置碼。假如該觸控筆111所傳送的電信號包含該第一前置碼,觸控處理裝置130的嵌入式處理器3440能夠根據該虛擬亂數碼解展頻出第一前置碼。在某些實施例中,系統100不使用燈塔信號作為同步傳送電信號的時機,亦即不執行步驟3610與3620,因為嵌入式處理器3440不知道觸控筆111何時傳送電信號,可能需要使用滑動窗技術來獲得已接收電信號當中的前置碼。
可選的步驟3850:根據該虛擬亂數碼對於在第一時段內所接收的電信號進行解碼以得到第一資料碼。假如該觸控筆111所傳送的電信號包含該第一資料碼,觸控處理裝置130的嵌入式處理器3440能夠根據該虛擬亂數碼解碼出該第一資料碼。本申請的實施例可以包含步驟3840與3850的其中之一或兩者。
可選的步驟3860:根據一虛擬亂數碼對於在第二時段內所接收的電信號進行解展頻以得到第二前置碼。假如該觸控筆111所傳送的電信號包含該第二前置碼,觸控處理裝置130的嵌入式處理器3440能夠根據該虛擬亂數碼解展頻出第二前置碼。請注意由於該第一前置碼與該第二前置碼是由同一虛擬亂數碼進行編碼,如果不論其信號強度,它們應該是相同的。在某些實施例中,系統100不使用燈塔信號作為同步傳送電信號的時機,亦即不執行步驟3610與3620,因為嵌入式處理器3440不知道觸控筆111何時傳送電信號,可能需要使用滑動窗技術來獲得已接收電信號當中的前置碼。
可選的步驟3870:根據該虛擬亂數碼對於在第一時段內所接收的電信號進行解碼以得到第二資料碼。假如該觸控筆111所傳送的電信號包含該第二資料碼,觸控處理裝置130的嵌入式處理器3440能夠根據該虛擬亂數碼解碼出該第二資料碼。本申請的實施例可以包含步驟3860與3870的其中之一或兩者。
如同圖37B所示的實施例,該控制器3310可以為兩個時段的兩次傳輸產生兩組資料碼。如果第一資料碼不同於第二資料碼,也就是筆上感測器在上述兩次產生過程中改變了狀態。顯然地,觸控筆的位置也可能在兩次產生過程中改變了。因此,觸控處理裝置130可以根據第一時段與第二時段所接收的電信號分別計算第一位置與第二位置。或者,該觸控處理裝置130可以根據第一時段與第二時段所接收的電信號其中之一來計算單一個位置。
步驟3880:根據第一時段所接收到的第一部分與第二時段所接收到的第二部分的信號強度比例來計算壓力。在第一時段所接收的電信號第一部分可以是第一前置碼與第一資料碼的其中之一或兩者。類似地,在第二時段所接收的電信號第二部分可以是第二前置碼與第二資料碼的其中之一或兩者。當該電信號包含該第一前置碼與該第二前置碼,則步驟3880可以是根據該第一前置碼與該第二前置碼的信號強度比例來計算該壓力。當該電信號包含該第一資料碼與該第二資料碼,則步驟3880可以是根據該第一資料碼與該第二資料碼的信號強度比例來計算該壓力。在一變化當中,假如該電信號包含全部四種碼,步驟3880可以根據第一時段所接收到的第一部分與第二時段所接收到的第二部分的信號強度比例來計算壓力。假定該第一部分的信號強度是M1,而第二部分的信號強度是M2,這兩個信號強度的比例可以是M1/M2、M2/M1、(M1-M2)/(M1+M2)、(M2-M1)/(M1+M2)、M1/(M1+M2)、M2/(M1+M2)與任何其他牽涉到這兩個參數M1與M2的計算。換言之,當所計算出的比例直是一個常數或一預設值時,可以得到該觸控筆111的壓力感測器並未感測到任何壓力。如果該壓力感測器用於感測該觸控筆111筆尖段230所受壓力時,其意味著該觸控筆111的筆尖段230沒有接觸到包含觸控面板120在內的任何物體。
請參考圖38B所示,其為根據本發明一實施例之嵌入式處理器3440所實施的一流程示意圖。相應於一或多隻觸控筆所實施之圖37A與37B的流程圖,本流程適用於圖33與34所示的觸控處理裝置130。除非說明因果關係,本發明並不限定圖38B所示任二步驟的執行順序。當系統100使用燈塔信號作為同步信號時,本流程由步驟3610開始執行。步驟3610與3620已經在圖36A所示實施例的段落中說明過。流程可以在執行完步驟3620之後,執行步驟3830。
可選的步驟3815:根據一虛擬亂數碼,對於在第一時段內於同步信道所接收的第一信號框進行第一前置碼的解展頻以取得一第一同步資訊。
可選的步驟3825:根據該第一同步資訊與該虛擬亂數碼,對於在該第一時段內於至少一條第一電極所接收的電信號,進行該第一前置碼之後的第一資料碼的解碼。
可選的步驟3835:根據該虛擬亂數碼,對於在第二時段內於同步信道所接收的第二信號框進行第二前置碼的解展頻以取得一第二同步資訊。
可選的步驟3845:根據該第二同步資訊與該虛擬亂數碼,對於在該第二時段內於至少一條第一電極所接收的電信號,進行該第二前置碼之後的第二資料碼的解碼。
在一實施例中,一旦得知了第一時段相應的第一同步資訊,可以據此計算第二同步資訊。
在一實施例中,請注意由於該第一前置碼與該第二前置碼是由同一虛擬亂數碼進行編碼,如果不論其信號強度,它們應該是相同的。在某些實施例中,系統100不使用燈塔信號作為同步傳送電信號的時機,亦即不執行步驟3610與3620,因為嵌入式處理器3440不知道觸控筆111何時傳送電信號,可能需要使用滑動窗技術來獲得已接收電信號當中的前置碼。
如同圖37B所示的實施例,該控制器3310可以為兩個時段的兩次傳輸產生兩組資料碼。如果第一資料碼不同於第二資料碼,也就是筆上感測器在上述兩次產生過程中改變了狀態。顯然地,觸控筆的位置也可能在兩次產生過程中改變了。因此,觸控處理裝置130可以根據第一時段與第二時段所接收的電信號分別計算第一位置與第二位置。或者,該觸控處理裝置130可以根據第一時段與第二時段所接收的電信號其中之一來計算單一個位置。
步驟3880:根據第一時段所接收到的第一部分與第二時段所接收到的第二部分的信號強度比例來計算壓力。在第一時段所接收的電信號第一部分可以是第一前置碼與第一資料碼的其中之一或兩者。類似地,在第二時段所接收的電信號第二部分可以是第二前置碼與第二資料碼的其中之一或兩者。當該電信號包含該第一前置碼與該第二前置碼,則步驟3880可以是根據該第一前置碼與該第二前置碼的信號強度比例來計算該壓力。當該電信號包含該第一資料碼與該第二資料碼,則步驟3880可以是根據該第一資料碼與該第二資料碼的信號強度比例來計算該壓力。在一變化當中,假如該電信號包含全部四種碼,步驟3880可以根據第一時段所接收到的第一部分與第二時段所接收到的第二部分的信號強度比例來計算壓力。假定該第一部分的信號強度是M1,而第二部分的信號強度是M2,這兩個信號強度的比例可以是M1/M2、M2/M1、(M1-M2)/(M1+M2)、(M2-M1)/(M1+M2)、M1/(M1+M2)、M2/(M1+M2)與任何其他牽涉到這兩個參數M1與M2的計算。換言之,當所計算出的比例直是一個常數或一預設值時,可以得到該觸控筆111的壓力感測器並未感測到任何壓力。如果該壓力感測器用於感測該觸控筆111筆尖段230所受壓力時,其意味著該觸控筆111的筆尖段230沒有接觸到包含觸控面板120在內的任何物體。
在真實世界的場景當中,弄丟無線觸控筆111的事情並非罕見。此外,也需要經常對無線觸控筆111的電池進行充電。在某些情況下,想要擁有一或多個實際連接到觸控系統的有線觸控筆。使用相同的虛擬亂數碼機制,觸控處理裝置可以選擇傳送信號到有線觸控筆的時機,並且自觸控面板120接收上述的信號。這種機制可以免去在無線觸控筆111與觸控處理裝置130之間的同步機制。
請參考圖39A,其為根據本發明一實施例的一觸控系統3900的一方塊示意圖。該觸控系統3900可以包含該觸控面板120、該觸控處理裝置130、該主機140與一有線觸控筆3910。該有線觸控筆3910可以包含具有可變第一阻抗Z1的第一元件221,其第一阻抗Z1反應對於第一元件221所施加的壓力、具有固定第二阻抗Z2的第二元件222、連接到該第一元件221與該第二元件222輸出的该筆尖段230、以及用於包容該第一元件221、該第二元件222與该筆尖段230的一殼體或容器。一連接纜線用於連接該觸控筆3910與該觸控處理裝置130。該連接纜線可以是包含絞線與遮蔽的纜線,其可以包含一第一信號電路3911、一第二信號電路3912、以及一第三電路3913。在一實施例中,該第三線3913可以電性耦合該殼體,當使用者用手握住觸控筆3910時,該殼體可以藉此接地。除此之外,該第三線3913可以電性耦合至該觸控處理裝置130的地面電位埠。
雖然在圖39A當中只有示出單一隻有線觸控筆3910,在本發明的某些實施例當中,可以包含連接到該觸控處理裝置130的多隻有線觸控筆3910。根據所提供的機制,多隻有線觸控筆3910可以同時操作。更重要的是,根據本發明實施例的一觸控系統可以包含無線與有限的觸控筆。本領域普通技術人員可以理解到,當每一隻無線和有線的觸控筆都同時傳送以不同組虛擬亂數碼編碼的電信號時,觸控處理裝置130可以使用同步機制讓無線觸控筆111在觸控處理裝置130透過有線觸控筆3910傳送電信號的同時傳送電信號。
圖39A所示的有線觸控筆3910不包含開關或按鈕。然而一隻有線觸控筆3910可以包含一或多個筆上感測器,諸如用於接受使用者輸入的一開關或一按鈕。在一實施例中,每一個筆上感測器可以透過連接纜線當中的一或多條電路連接到該觸控處理裝置130。因此,該觸控處理裝置130可以透過連接纜線來偵測筆上感測器的狀態。舉例來說,該觸控處理裝置130可以透過連接到橡皮擦按鈕的一或多條電路來偵測橡皮擦按鈕是否被按下。然而,類似於圖4A與圖4B所示的實施例,有線觸控筆3910可以更包含並聯於該第一元件或該第二元件的一開關與一相應元件。該觸控處理裝置130可以根據兩個虛擬亂數碼的信號強度比例來判斷觸控筆3910的開關狀態。
請參考圖39B所示,其為根據本發明一實施例的一觸控系統3900之一變化型的一方塊示意圖。該觸控筆3910可以更包含一第三開關3920與一第三元件3930,其並聯於該第一元件221。該第三元件3930可以是具有第三阻抗Z3的一電阻與/或一電容。當第三開關3920被觸控筆3910的使用者設成閉路時,經由信號電路3911所驅動的信號會經由第一元件221與第三元件3930傳播至该筆尖段230。反之,當第三開關3920被觸控筆3910的使用者設成開路時,經由信號電路3911所驅動的信號會經由第一元件221傳播至该筆尖段230。經由信號電路3912所驅動的信號會經由第二元件222傳播至该筆尖段230。在接收信號電路3911與3912藉由筆尖段230所發出的信號之後,觸控處理裝置130可以根據信號電路3911與3912所發出之信號強度比例來得知第三開關3920的狀態。假設該比例落在一第一區間,該觸控處理裝置130判斷該第三開關3920是開路狀態。假設該比例落在一第二區間,該觸控處理裝置130判斷該第三開關3920是閉路狀態。可以控制第三元件3930的第三阻抗值,使得第一區間不會與第二區間重疊。再者,觸控處理裝置130可以根據落在第一區間或第二區間的比例值,來計算第一元件221所受的壓力。
請回頭參考圖4A。主動觸控筆110包含兩個開關SWE與SWB、相應於開關SWE的橡皮擦電容441與相應於開關SWB的筆桿電容442。它們被設置成並聯於該第一電容321。雖然圖39B所示的有線觸控筆3910只包含單一個第三開關3920與單一個相應的第三元件3930,本領域浦敬恕人員可以理解到有線觸控筆3910可以具有超過一組的第三開關3920與其相應的第三元件3930,其並聯於該第一元件221。
請參考圖39C,其為根據本發明一實施例的一觸控系統3900之一變化型的一方塊示意圖。該觸控筆3910可以更包含一第四開關3940與一第四元件3950,其並聯於該第二元件222。該第四元件3950可以是具有第四阻抗Z4的一電阻與/或一電容。當第四開關3940被觸控筆3910的使用者設成閉路時,經由信號電路3912所驅動的信號會經由第二元件222與第四元件3950傳播至该筆尖段230。反之,當第四開關3940被觸控筆3910的使用者設成開路時,經由信號電路3912所驅動的信號會經由第二元件222傳播至该筆尖段230。經由信號電路3911所驅動的信號會經由第一元件221傳播至该筆尖段230。在接收信號電路3911與3912藉由筆尖段230所發出的信號之後,觸控處理裝置130可以根據信號電路3911與3912所發出之信號強度比例來得知第四開關3940的狀態。假設該比例落在一第三區間,該觸控處理裝置130判斷該第四開關3940是開路狀態。假設該比例落在一第四區間,該觸控處理裝置130判斷該第四開關3940是閉路狀態。可以控制第四元件3950的第四阻抗值,使得第三區間不會與第四區間重疊。再者,觸控處理裝置130可以根據落在第三區間或第四區間的比例值,來計算第一元件221所受的壓力。
請回頭參考圖4B。主動觸控筆110包含兩個開關SWE與SWB、相應於開關SWE的橡皮擦電容441與相應於開關SWB的筆桿電容442。它們被設置成並聯於該第二電容322。雖然圖39C所示的有線觸控筆3910只包含單一個第四開關3940與單一個相應的第四元件3950,本領域浦敬恕人員可以理解到有線觸控筆3910可以具有超過一組的第四開關與其相應的第四元件,其並聯於該第二元件221。
在一實施例中,觸控處理裝置130可同時透過信號電路3911與3912傳送信號至該觸控筆3910,其分別根據一第一虛擬亂數碼與一第二虛擬亂數碼進行編碼。因此,觸控處理裝置130可自觸控面板120同時接收信號電路3911與3912所驅動的信號。在另一實施例中,觸控處理裝置130可以分時透過信號電路3911與3912傳送信號至該觸控筆3910,其分別根據同一虛擬亂數碼進行編碼。據此,觸控處理裝置130可自觸控面板120在兩個不同時段分別接收信號電路3911與3912所驅動的信號。在這兩個實施例當中,觸控處理裝置130可以根據信號電路3911與3912所驅動的信號強度的比例來判斷該第三開關3920或第四開關3940的狀態。再者,觸控處理裝置130可以根據信號電路3911與3912所驅動的信號強度的比例來判斷作用在第一元件221上的壓力。
請參考圖40所示,其為根據本發明一實施例的一觸控處理裝置130的一方塊示意圖。與圖34所示的觸控處理裝置130相比,該觸控處理裝置130更包含一或多個觸控筆介面4010,其耦合到該連接網路3410。該觸控筆介面4010可以相容於現有的工業標準或一專屬標準,其包含對應至觸控筆3910之一的三條電路3911、3912與3913。對於一隻觸控筆3910而言,有一個相應的觸控筆介面4010。
觸控處理裝置130可以更包含一嵌入式處理器4040,其用於產生對應至每一隻觸控筆3910的一或多個虛擬亂數碼所編碼的信號。這些產生的信號可以送至該驅動電路3420以便進行前端類比處理。而該連接網路3410可以接收嵌入式處理器4040的設定,以便選擇性地將該驅動電路3420連接到該信號電路3911與3912的至少一條。因此,由虛擬亂數碼所編碼的信號可以傳送到相應觸控筆3910的筆尖段230,該觸控筆連接到該觸控筆介面4010。
再者,連接網路3410可以更接收嵌入式處理器4040的設定,以便連接該感測電路3430與該觸控面板120的電極。當相應觸控筆3910的筆尖段230被放置在該觸控面板之上或附近時,透過筆尖段230所傳頌之電信號將由經由觸控面板120的電極由該感測電路3430所接收。在進行完前端類比處理與類比數位轉換之後,嵌入式處理器40404自該感測電路3430接收信號。本領域普通技術人員可以分別計算出相應於信號電路3911與3912的接收信號的強度。據此,可以計算出信號強度的比例。如同前些斷落的解釋,基於該接收信號與該比例,該嵌入式處理器4040可以判斷出三個參數:觸控筆3910所接收到的壓力;該觸控筆3910的一開關的狀態;以及該觸控筆3910的筆尖段230近接觸控面板120的位置。
請參考圖41A所示,其為根據本發明一實施例的適用於一有線觸控筆的一操作方法之一流程示意圖。該流程特別適用於圖39A所示的有線觸控筆3910。除非有說明因果關係,本發明並不限定圖41A任兩個步驟的執行順序。
步驟4110:由具有反應壓力而改變阻抗的一第一元件來接收由第一虛擬亂數碼編碼的一第一前置碼。如圖39A所示,觸控筆3910的第一元件221透過信號電路3911接收該第一前置碼。
步驟4120:由具有固定阻抗的一第二元件來接收由第二虛擬亂數碼編碼的一第二前置碼。如圖39A所示,觸控筆3910的第二元件222透過信號電路3912接收該第一前置碼。可以同時執行或分時執行步驟4110與4120。
步驟4130:由該第一元件傳送該第一前置碼至一筆尖段。
步驟4140:由該第二元件傳送該第二前置碼至該筆尖段。當該步驟4110與4120是同時執行時,步驟4130與4140也同時執行。或者是說,所有四個步驟4110至4140都是同時執行。
如果觸控處理裝置130連接多隻觸控筆3910。可以指定一組兩個虛擬亂數碼給每一隻觸控筆3910。舉例來說,一組包含第一與第二虛擬亂數碼的組合可以指定給一第一有線觸控筆3910,而另一組包含第三與第四虛擬亂數碼的組合可以指定給一第二有線觸控筆3910。圖41A所示的流程圖可以適用於該第一與該第二有線觸控筆3910。換言之,可以同時在一個觸控面板120上操作兩隻有線觸控筆。
請參考圖41B所示,其為根據本發明一實施例的適用於一有線觸控筆的一操作方法之一流程示意圖。該流程特別適用於圖39B所示的有線觸控筆3910。除非有說明因果關係,本發明並不限定圖41B任兩個步驟的執行順序。由於圖39B所示的有線觸控筆3910包含該第三開關3920與該第三元件3930,所以流程圖更包含步驟4122與4124。
步驟4122:選擇性地由一第三元件接收該第一前置碼,該第三元件與該第一元件並聯。該選擇性地接收步驟是由圖39B的第三開關3920所執行。
步驟4124:選擇性地由該第三元件傳送該第一前置碼至一筆尖段。該選擇性地接收步驟也是由圖39B的第三開關3920所執行。步驟4110、4120、4122與4124可以同時執行。
請參考圖41C所示,其為根據本發明一實施例的適用於一有線觸控筆的一操作方法之一流程示意圖。該流程特別適用於圖39C所示的有線觸控筆3910。除非有說明因果關係,本發明並不限定圖41C任兩個步驟的執行順序。由於圖39C所示的有線觸控筆3910包含該第四開關3940與該第四元件3950,所以流程圖更包含步驟4126與4128。
步驟4126:選擇性地由一第四元件接收該第二前置碼,該第四元件與該第二元件並聯。該選擇性地接收步驟是由圖39C的第四開關3940所執行。
步驟4128:選擇性地由該第四元件傳送該第二前置碼至一筆尖段。該選擇性地接收步驟也是由圖39C的第四開關3940所執行。步驟4110、4120、4126與4128可以同時執行。
請參考圖42所示,其為根據本發明一實施例的適用於一觸控處理裝置130的一流程示意圖。該流程可以適用於圖40所示的觸控處理裝置130,其用於控制如圖41A至41C所示的一隻有線觸控筆3910。舉例來說,該流程圖可以由該觸控處理裝置130的嵌入式處理器所執行的指令來實施。除非有說明因果關係,本發明並不限定圖42任兩個步驟的執行順序。在流程中所包含的步驟3630、3640、3660與3680已經在圖36A與36B所示的實施例當中解釋過了。
步驟4210:傳送根據一第一虛擬亂數碼所編碼的一第一前置碼至一觸控筆的一第一電路。例如,該第一前置碼是由該嵌入式處理器4040所產生,經由該驅動電路3420所處理,以及透過該觸控筆介面4010傳送至該信號電路3911。
步驟4220:傳送根據一第二虛擬亂數碼所編碼的一第二前置碼至該觸控筆的一第二電路。例如,該第二前置碼是由該嵌入式處理器4040所產生,經由該驅動電路3420所處理,以及透過該觸控筆介面4010傳送至該信號電路3912。步驟4210與4220可以同時執行。
可選的步驟4290:根據該電信號的第一部分與第二部分的信號強度比例,計算該觸控筆的一開關狀態。
請參考圖43所示,其為根據本發明一實施例的適用於一觸控處理裝置130的一流程示意圖。該流程可以適用於圖40所示的觸控處理裝置130,其用於控制如圖41A至41C所示的一隻有線觸控筆3910。舉例來說,該流程圖可以由該觸控處理裝置130的嵌入式處理器所執行的指令來實施。除非有說明因果關係,本發明並不限定圖43任兩個步驟的執行順序。在流程中所包含的步驟3880已經在圖38A與38B所示的實施例當中解釋過了。此外,可選的步驟4290也已經在圖42所示實施例當中解釋過了。
步驟4310:在第一時段內傳送根據一第一虛擬亂數碼所編碼的一第一前置碼至一觸控筆的一第一電路。
步驟4320:在該第一時段內透過一觸控面板的電極接收電信號。
步驟4330:根據該第一虛擬亂數碼,對於在該第一時段內所接收之電信號所包含的該第一前置碼進行解展頻。
步驟4340:在第二時段內傳送根據一第二虛擬亂數碼所編碼的一第二前置碼至該觸控筆的一第二電路。
步驟4350:在該第二時段內透過一觸控面板的電極接收電信號。
步驟4360:根據該第二虛擬亂數碼,對於在該第一時段內所接收之電信號所包含的該第二前置碼進行解展頻。
請參考圖44所示,其為根據本發明一實施例的適用於一觸控處理裝置130的一流程示意圖。該流程可以適用於圖40所示的觸控處理裝置130,其用於控制如圖41A至41C所示的一隻有線觸控筆3910。舉例來說,該流程圖可以由該觸控處理裝置130的嵌入式處理器所執行的指令來實施。除非有說明因果關係,本發明並不限定圖44任兩個步驟的執行順序。步驟4320與4350已經在圖43所示的實施例中解釋。在流程中所包含的步驟3880已經在圖38A與38B所示的實施例當中解釋過了。此外,可選的步驟4290也已經在圖42所示實施例當中解釋過了。
步驟4410:在第一時段內傳送根據一虛擬亂數碼所編碼的一第一前置碼至一觸控筆的一第一電路。
步驟4430:根據該虛擬亂數碼,對於在該第一時段內所接收之電信號所包含的該第一前置碼進行解展頻。
步驟4440:在第二時段內傳送根據該虛擬亂數碼所編碼的一第二前置碼至該觸控筆的一第二電路。
步驟4460:根據該虛擬亂數碼,對於在該第二時段內所接收之電信號所包含的該第二前置碼進行解展頻。
本發明的目的之一,在於提供一種發出攜帶壓力資訊之電信號的觸控筆,包含:具有反應一壓力之阻抗的一第一元件,其中該第一元件用於接收以一第一虛擬亂數碼所編碼的第一信號;具有固定阻抗的一第二元件,其中該第二元件用於接收以一第二虛擬亂數碼所編碼的第二信號;以及一導電筆尖段,其用於:同時自該第一元件接收該第一信號以及自該第二元件接收該第二信號;以及傳送包含該第一信號與該第二信號的電信號,其中該第一虛擬亂數碼正交於該第二虛擬亂數碼。
在一實施例中,為了在該觸控筆上提供該第一虛擬亂數碼與該第二虛擬亂數碼,該觸控筆更包含一控制器,用於:根據該第一虛擬亂數碼產生該第一信號;根據該第二虛擬亂數碼產生該第二信號;傳送該第一信號至該第一元件;以及傳送該第二信號至該第二元件。
在一實施例中,為了傳送觸控筆上感測器的狀態,該觸控筆更包含:連接至該控制器的至少一筆上感測器。該控制器更用於:根據該至少一筆上感測器的狀態產生資料碼;根據該資料碼與該第一虛擬亂數碼產生第一資料碼;以及傳送該第一資料碼至該第一元件。該第一元件更用於:自該控制器接收該第一資料碼。該導電筆尖段更用於:自該第一元件接收該第一資料碼;以及傳送該第一資料碼。
在一實施例中,為了傳送觸控筆上感測器的狀態,該觸控筆更包含:連接至該控制器的至少一筆上感測器。該控制器更用於:根據該至少一筆上感測器的狀態產生資料碼;根據該資料碼與該第二虛擬亂數碼產生第二資料碼;以及傳送該第二資料碼至該第二元件。該第二元件更用於:自該控制器接收該第二資料碼。該導電筆尖段更用於:自該第二元件接收該第二資料碼;以及傳送該第二資料碼。
在一實施例中,為了要與一觸控面板的一觸控處理裝置的接收程序同步,該控制器更用於:自一電子裝置接收一同步信號;以及在接收到該同步信號之後,執行該產生步驟與該傳送步驟。
在一實施例中,為了要與該觸控筆近接之該觸控面板的該觸控處理裝置的接收程序同步,該控制器耦合至該導電筆尖段以接收該同步信號,該同步信號是由該電子裝置的一觸控面板的電極所發出。
在一實施例中,為了當在一觸控面板上操作多隻觸控筆時避免虛擬亂數碼的衝突,該觸控筆更包含一人機介面以供使用者輸入虛擬亂數碼,其中該控制器更用於自該人機介面接收一設定指令,其指定該第一虛擬亂數碼與該第二虛擬亂數碼的一組合。
在一實施例中,為了提供虛擬亂數碼資訊給使用者,該觸控筆包含下列連接至該控制器的裝置之一,以指示該第一虛擬亂數碼與該第二虛擬亂數碼的一組合:一視效指示器;以及一音效指示器。
在一實施例中,為了觸控處理裝置與有線觸控筆之間的有線連接,該觸控筆更包含:一第一信號電路,耦合至該第一元件與一觸控處理裝置,用於自該觸控處理裝置傳播該第一信號至該第一元件;以及一第二信號電路,耦合至該第二元件與該觸控處理裝置,用於自該觸控處理裝置傳播該第二信號至該第二元件。
在一實施例中,為了提供一開關狀態給一觸控處理裝置,該觸控筆更包含:用於接收該第一信號的一第三開關;以及具有固定阻抗的一第三元件,耦合至該第三開關與該導電筆尖段,其中該第三開關可選擇性地開路或閉路,當該第三開關閉路時,該第一信號經由該第三開關與該第三元件傳播自該導電筆尖段。
在一實施例中,為了提供一開關狀態給一觸控處理裝置,該觸控筆更包含:用於接收該第二信號的一第四開關;以及具有固定阻抗的一第四元件,耦合至該第四開關與該導電筆尖段,其中該第三開關可選擇性地開路或閉路,當該第四開關閉路時,該第二信號經由該第四開關與該第四元件傳播自該導電筆尖段。
本發明的目的之一,在於提供一種自一觸控筆發出攜帶壓力資訊之電信號的方法,包含:由具有反應一壓力之阻抗的一第一元件接收以一第一虛擬亂數碼所編碼的第一信號;由具有固定阻抗的一第二元件接收以一第二虛擬亂數碼所編碼的第二信號;由一導電筆尖段同時自該第一元件接收該第一信號以及自該第二元件接收該第二信號;以及由該導電筆尖段傳送包含該第一信號與該第二信號的電信號,其中該第一虛擬亂數碼正交於該第二虛擬亂數碼。
在一實施例中,為了在該觸控筆上提供該第一虛擬亂數碼與該第二虛擬亂數碼,該方法更包含:根據該第一虛擬亂數碼產生該第一信號;根據該第二虛擬亂數碼產生該第二信號;傳送該第一信號至該第一元件;以及傳送該第二信號至該第二元件。
在一實施例中,為了傳送觸控筆上感測器的狀態,該方法更包含:根據該至少一筆上感測器的狀態產生資料碼;根據該資料碼與該第一虛擬亂數碼產生第一資料碼;傳送該第一資料碼至該第一元件;由該第一元件傳送該第一資料碼至該導電筆尖段;以及由該導電筆尖段傳送該第一資料碼。
在一實施例中,為了傳送觸控筆上感測器的狀態,該方法更包含:根據該至少一筆上感測器的狀態產生資料碼;根據該資料碼與該第二虛擬亂數碼產生第二資料碼;傳送該第二資料碼至該第二元件;由該第二元件傳送該第二資料碼至該導電筆尖段;以及由該導電筆尖段傳送該第二資料碼。
在一實施例中,為了要與一觸控面板的一觸控處理裝置的接收程序同步,該方法更包含:自一電子裝置接收一同步信號;以及在接收到該同步信號之後,執行該產生步驟與該傳送步驟。
在一實施例中,為了要與該觸控筆近接之該觸控面板的該觸控處理裝置的接收程序同步,該同步信號是由該電子裝置的一觸控面板的電極所發出。
在一實施例中,為了當在一觸控面板上操作多隻觸控筆時避免虛擬亂數碼的衝突,該方法更包含:自該人機介面接收一設定指令,其指定該第一虛擬亂數碼與該第二虛擬亂數碼的一組合。
在一實施例中,為了提供虛擬亂數碼資訊給使用者,該方法更包含下列步驟其中之一:令該觸控筆的一視效指示器指示該第一虛擬亂數碼與該第二虛擬亂數碼的一組合;以及令該觸控筆的一音效指示器指示該第一虛擬亂數碼與該第二虛擬亂數碼的該組合。
在一實施例中,為了觸控處理裝置與有線觸控筆之間的有線連接,該方法更包含:由一第一信號電路自該觸控處理裝置接收該第一信號;由該第一信號電路傳播該第一信號至該第一元件;由一第二信號電路自該觸控處理裝置接收該第二信號;以及由該第二信號電路傳播該第二信號至該第二元件。
在一實施例中,為了提供一開關狀態給一觸控處理裝置,該方法更包含:選擇性地由具有固定阻抗的一第三元件接收該第一信號;以及選擇性地由該第三元件傳送該第一信號至該導電筆尖段。
在一實施例中,為了提供一開關狀態給一觸控處理裝置,該方法更包含:選擇性地由具有固定阻抗的一第四元件接收該第二信號;以及選擇性地由該第四元件傳送該第二信號至該導電筆尖段。
本發明的目的之一,在於提供一種觸控處理裝置,用於接收由一第一觸控筆所發出之攜帶壓力資訊的電信號,包含:一感測電路,用於自一觸控面板的一些電極接收該電信號;以及一處理器,耦合至該感測電路,用於:根據一第一虛擬亂數碼對該接收信號的一第一前置碼進行解展頻;根據一第二虛擬亂數碼對該接收信號的一第二前置碼進行解展頻;以及根據該接收信號的一第一部分與一第二部分的一第一信號強度比例來計算該壓力資訊,其中該第一部分包含該第一前置碼,該第二部分包含該第二前置碼,其中該第一虛擬亂數碼正交於該第二虛擬亂數碼。
在一實施例中,為了觸發該觸控筆同步地傳送電信號,該觸控處理裝置更包含耦合至該觸控面板之該些電極的一驅動電路,其中該處理器更用於:在該接收步驟被執行之前,令該驅動電路透過該觸控面板之該些電極傳送一燈塔信號。
在一實施例中,為了接收該觸控筆上感測器的狀態,該處理器更用於:根據該第一虛擬亂數碼對該接收信號的第一資料碼進行解碼,其中該第一資料碼表示該第一觸控筆上至少一感測器的狀態。
在一實施例中,為了接收該觸控筆上感測器的狀態,該處理器更用於:根據該第二虛擬亂數碼對該接收信號的第二資料碼進行解碼,其中該第二資料碼表示該第一觸控筆上至少一感測器的狀態。
在一實施例中,為了正確地接收該觸控筆上感測器的狀態,該處理器更用於:根據該第一虛擬亂數碼對該接收信號的第一資料碼進行解碼;根據該第二虛擬亂數碼對該接收信號的第二資料碼進行解碼;以及當該第一資料碼與該第二資料碼相同時,決定資料碼,其中該資料碼表示該第一觸控筆上至少一感測器的狀態。
在一實施例中,為了在一較長的傳送中接收更平滑與更平均的壓力資訊,該第一部分更包含該第一資料碼,該第二部分更包含該第二資料碼。
在一實施例中,為了更快地同步該觸控筆的傳送,該處理器更用於:耦合該觸控面板的至少兩條第二電極作為一同步信道,其中該第一前置碼與該第二前置碼的解展頻步驟是對該同步信道所接收之該接收信號上進行,以分別取得一第一同步訊息與一第二同步訊息,其中該些條第二電極彼此平行。
在一實施例中,為了利用同步訊息以正確地與快速地接收觸控筆上感測器的狀態,該處理器更用於:根據該第一虛擬亂數碼與該第一同步訊息,對該觸控面板的至少一條第一電極所接收之該接收信號進行該第一資料碼的解碼;根據該第二虛擬亂數碼與該第二同步訊息,對該觸控面板的至少一條第一電極所接收之該接收信號進行該第二資料碼的解碼;以及當該第一資料碼與該第二資料碼相同時,決定資料碼,其中該資料碼表示該第一觸控筆上至少一感測器的狀態,其中多條該第一電極彼此平行,且該多條第一電極與該些條第二電極交會。
在一實施例中,為了同時自多隻觸控筆接收電信號,該處理器更用於:根據一第三虛擬亂數碼對該接收信號的一第三前置碼進行解展頻;根據一第四虛擬亂數碼對該接收信號的一第四前置碼進行解展頻;以及根據該接收信號的一第三部分與一第四部分的一第二信號強度比例來計算一第二觸控筆的一壓力資訊,其中該第三部分包含該第三前置碼,該第四部分包含該第四前置碼,其中該第一虛擬亂數碼、該第二虛擬亂數碼、該第三虛擬亂數碼、與該第四虛擬亂數碼彼此正交。
在一實施例中,為了在一有線觸控筆與該觸控處理裝置之間提供有線連接,該觸控處理裝置更包含一觸控筆介面,耦合至該第一觸控筆的一第一信號電路與一第二信號電路,其中該處理器耦合至該觸控筆介面,更用於:根據該第一虛擬亂數碼產生該第一前置碼;根據該第二虛擬亂數碼產生該第二前置碼;以及透過該觸控筆介面分別將該第一前置碼與該第二前置碼分別傳送至該第一信號電路與該第二信號電路。
在一實施例中,為了接收該觸控筆的一開關狀態,該處理器更用於:根據該接收信號的該第一部分與該第二部分的該第一信號強度比例,來計算該第一觸控筆的一開關狀態。
在一實施例中,為了同時連接到多隻有線觸控筆,該觸控筆介面更耦接到一第二觸控筆的一第三信號電路與一第四信號電路。連接到該觸控筆介面的該處理器更用於:根據一第三虛擬亂數碼產生一第三前置碼;根據一第四虛擬亂數碼產生一第四前置碼;以及透過該觸控筆介面分別傳送該第三前置碼與該第四前置碼至該第三信號電路與該第四信號電路,其中該第一虛擬亂數碼、該第二虛擬亂數碼、該第三虛擬亂數碼、與該第四虛擬亂數碼彼此正交。
本發明的目的之一,在於提供用於接收由一第一觸控筆所發出之攜帶壓力資訊的電信號之一方法,包含:透過一觸控面板的一些電極接收該電信號;根據一第一虛擬亂數碼對該接收信號的一第一前置碼進行解展頻;根據一第二虛擬亂數碼對該接收信號的一第二前置碼進行解展頻;以及根據該接收信號的一第一部分與一第二部分的一第一信號強度比例來計算該壓力資訊,其中該第一部分包含該第一前置碼,該第二部分包含該第二前置碼,其中該第一虛擬亂數碼正交於該第二虛擬亂數碼。
在一實施例中,為了觸發該觸控筆同步地傳送電信號,該方法更包含:在該接收步驟被執行之前,令該驅動電路透過該觸控面板之該些電極傳送一燈塔信號。
在一實施例中,為了接收該觸控筆上感測器的狀態,該方法更包含:根據該第一虛擬亂數碼對該接收信號的第一資料碼進行解碼,其中該第一資料碼表示該第一觸控筆上至少一感測器的狀態。
在一實施例中,為了接收該觸控筆上感測器的狀態,該方法更包含:根據該第二虛擬亂數碼對該接收信號的第二資料碼進行解碼,其中該第二資料碼表示該第一觸控筆上至少一感測器的狀態。
在一實施例中,為了正確地接收該觸控筆上感測器的狀態,該方法更包含:根據該第一虛擬亂數碼對該接收信號的第一資料碼進行解碼;根據該第二虛擬亂數碼對該接收信號的第二資料碼進行解碼;以及當該第一資料碼與該第二資料碼相同時,決定資料碼,其中該資料碼表示該第一觸控筆上至少一感測器的狀態。
在一實施例中,為了在一較長的傳送中接收更平滑與更平均的壓力資訊,該第一部分更包含該第一資料碼,該第二部分更包含該第二資料碼。
在一實施例中,為了更快地同步該觸控筆的傳送,該方法包含:耦合該觸控面板的至少兩條第二電極作為一同步信道,其中該第一前置碼與該第二前置碼的解展頻步驟是對該同步信道所接收之該接收信號上進行,以分別取得一第一同步訊息與一第二同步訊息,其中該些條第二電極彼此平行。
在一實施例中,為了利用同步訊息以正確地與快速地接收觸控筆上感測器的狀態,該方法更包含:根據該第一虛擬亂數碼與該第一同步訊息,對該觸控面板的至少一條第一電極所接收之該接收信號進行該第一資料碼的解碼;根據該第二虛擬亂數碼與該第二同步訊息,對該觸控面板的至少一條第一電極所接收之該接收信號進行該第二資料碼的解碼;以及當該第一資料碼與該第二資料碼相同時,決定資料碼,其中該資料碼表示該第一觸控筆上至少一感測器的狀態,其中多條該第一電極彼此平行,且該多條第一電極與該些條第二電極交會。
在一實施例中,為了同時自多隻觸控筆接收電信號,該方法更包含:根據一第三虛擬亂數碼對該接收信號的一第三前置碼進行解展頻;根據一第四虛擬亂數碼對該接收信號的一第四前置碼進行解展頻;以及根據該接收信號的一第三部分與一第四部分的一第二信號強度比例來計算一第二觸控筆的一壓力資訊,其中該第三部分包含該第三前置碼,該第四部分包含該寺二前置碼,其中該第一虛擬亂數碼、該第二虛擬亂數碼、該第三虛擬亂數碼、與該第四虛擬亂數碼彼此正交。
在一實施例中,為了在一有線觸控筆與該觸控處理裝置之間提供有線連接,該方法更包含:根據該第一虛擬亂數碼產生該第一前置碼;根據該第二虛擬亂數碼產生該第二前置碼;以及分別將該第一前置碼與該第二前置碼分別傳送至該第一信號電路與該第二信號電路。
在一實施例中,為了接收該觸控筆的一開關狀態,該方法更包含:根據該接收信號的該第一部分與該第二部分的該第一信號強度比例,來計算該第一觸控筆的一開關狀態。
在一實施例中,為了同時連接多隻有線觸控筆,該方法更包含:根據一第三虛擬亂數碼產生一第三前置碼進行解展頻;根據一第四虛擬亂數碼產生一第四前置碼進行解展頻;以及分別傳送該第三前置碼與該第四前置碼至一第二觸控筆的一第三信號電路與一第四信號電路,其中該第一虛擬亂數碼、該第二虛擬亂數碼、該第三虛擬亂數碼、與該第四虛擬亂數碼彼此正交。
本發明的目的之一,在於提供一種觸控系統,其包含一觸控面板;一第一觸控筆;以及用於接收由該第一觸控筆所發出之攜帶壓力資訊的電信號之一觸控處理裝置。該觸控處理裝置包含:一感測電路,用於自該觸控面板的一些電極接收該電信號;以及一處理器,耦合至該感測電路,用於:根據一第一虛擬亂數碼對該接收信號的一第一前置碼進行解展頻;根據一第二虛擬亂數碼對該接收信號的一第二前置碼進行解展頻;以及根據該接收信號的一第一部分與一第二部分的一第一信號強度比例來計算該壓力資訊,其中該第一部分包含該第一前置碼,該第二部分包含該第二前置碼,其中該第一虛擬亂數碼正交於該第二虛擬亂數碼。
在一實施例中,該觸控筆包含:具有反應一壓力之阻抗的一第一元件,其中該第一元件用於接收以一第一虛擬亂數碼所編碼的第一信號;具有固定阻抗的一第二元件,其中該第二元件用於接收以一第二虛擬亂數碼所編碼的第二信號;以及一導電筆尖段,其用於:同時自該第一元件接收該第一信號以及自該第二元件接收該第二信號;以及傳送包含該第一信號與該第二信號的電信號,其中該第一虛擬亂數碼正交於該第二虛擬亂數碼。
本發明的目的之一,在於提供一種發出攜帶壓力資訊之電信號的觸控筆,包含:具有反應一壓力之阻抗的一第一元件,其中該第一元件用於在一第一時段接收以一虛擬亂數碼所編碼的第一信號;具有固定阻抗的一第二元件,其中該第二元件用於在一第二時段接收以該虛擬亂數碼所編碼的第二信號;以及一導電筆尖段,其用於:在該第一時段自該第一元件接收該第一信號;在該第二時段自該第二元件接收該第二信號;在第一時段傳送包含該第一信號的該電信號;以及在第二時段傳送包含該第二信號的該電信號,其中該第一虛擬亂數碼正交於該第二虛擬亂數碼。
在一實施例中,為了在該觸控筆上提供該第一虛擬亂數碼與該第二虛擬亂數碼,該觸控筆更包含一控制器,用於:根據該虛擬亂數碼產生該第一信號;根據該虛擬亂數碼產生該第二信號;傳送該第一信號至該第一元件;以及傳送該第二信號至該第二元件。
在一實施例中,為了傳送觸控筆上感測器的狀態,該觸控筆更包含:連接至該控制器的至少一筆上感測器。該控制器更用於:根據該至少一筆上感測器的狀態產生資料碼;根據該資料碼與該虛擬亂數碼產生第一資料碼;以及傳送該第一資料碼至該第一元件。該第一元件更用於:在該第一時段自該控制器接收該第一資料碼。該導電筆尖段更用於:自該第一元件接收該第一資料碼;以及傳送該第一資料碼。
在一實施例中,為了傳送觸控筆上感測器的狀態,該觸控筆更包含:連接至該控制器的至少一筆上感測器。該控制器更用於:根據該至少一筆上感測器的狀態產生資料碼;根據該資料碼與該第二虛擬亂數碼產生第二資料碼;以及傳送該第二資料碼至該第二元件。該第二元件更用於:在該第二時段自該控制器接收該第二資料碼。該導電筆尖段更用於:自該第二元件接收該第二資料碼;以及傳送該第二資料碼。
在一實施例中,為了要與一觸控面板的一觸控處理裝置的接收程序同步,該控制器更用於:自一電子裝置接收一同步信號;以及在接收到該同步信號之後,執行該產生步驟與該傳送步驟。
在一實施例中,為了要與該觸控筆近接之該觸控面板的該觸控處理裝置的接收程序同步,該控制器耦合至該導電筆尖段以接收該同步信號,該同步信號是由該電子裝置的一觸控面板的電極所發出。
在一實施例中,為了當在一觸控面板上操作多隻觸控筆時避免虛擬亂數碼的衝突,該觸控筆更包含一人機介面以供使用者輸入虛擬亂數碼,其中該控制器更用於自該人機介面接收一設定指令,其指定該虛擬亂數碼。
在一實施例中,為了提供虛擬亂數碼資訊給使用者,該觸控筆包含下列連接至該控制器的裝置之一,以指示該虛擬亂數碼:一視效指示器;以及一音效指示器。
在一實施例中,為了觸控處理裝置與有線觸控筆之間的有線連接,該觸控筆更包含:一第一信號電路,耦合至該第一元件與一觸控處理裝置,用於自該觸控處理裝置傳播該第一信號至該第一元件;以及一第二信號電路,耦合至該第二元件與該觸控處理裝置,用於自該觸控處理裝置傳播該第二信號至該第二元件。
為了提供一開關狀態給一觸控處理裝置,該觸控筆更包含:用於接收該第一信號的一第三開關;以及具有固定阻抗的一第三元件,耦合至該第三開關與該導電筆尖段,其中該第三開關可選擇性地開路或閉路,當該第三開關閉路時,該第一信號經由該第三開關與該第三元件傳播自該導電筆尖段。
為了提供一開關狀態給一觸控處理裝置,該觸控筆更包含:用於接收該第二信號的一第四開關;以及具有固定阻抗的一第四元件,耦合至該第四開關與該導電筆尖段,其中該第三開關可選擇性地開路或閉路,當該第四開關閉路時,該第二信號經由該第四開關與該第四元件傳播自該導電筆尖段。
本發明的目的之一,在於提供一種自一觸控筆發出攜帶壓力資訊之電信號的方法,包含:在一第一時段由具有反應一壓力之阻抗的一第一元件接收以一虛擬亂數碼所編碼的第一信號;在一第二時段由具有固定阻抗的一第二元件接收以該虛擬亂數碼所編碼的第二信號;由一導電筆尖段在該第一時段自該第一元件接收該第一信號;由該導電筆尖段在該第二時段自該第二元件接收該第二信號;由該導電筆尖段在該第一時段傳送包含該第一信號的電信號;以及由該導電筆尖段在該第二時段傳送包含該第二信號的電信號。
在一實施例中,為了在該觸控筆上提供該虛擬亂數碼,該方法更包含:根據該虛擬亂數碼產生該第一信號;根據該虛擬亂數碼產生該第二信號;傳送該第一信號至該第一元件;以及傳送該第二信號至該第二元件。
在一實施例中,為了傳送觸控筆上感測器的狀態,該方法更包含:根據該至少一筆上感測器的狀態產生資料碼;根據該資料碼與該虛擬亂數碼產生第一資料碼;傳送該第一資料碼至該第一元件;由該第一元件傳送該第一資料碼至該導電筆尖段;以及由該導電筆尖段傳送該第一資料碼。
在一實施例中,為了傳送觸控筆上感測器的狀態,該方法更包含:根據該至少一筆上感測器的狀態產生資料碼;根據該資料碼與該虛擬亂數碼產生第二資料碼;傳送該第二資料碼至該第二元件;由該第二元件傳送該第二資料碼至該導電筆尖段;以及由該導電筆尖段傳送該第二資料碼。
在一實施例中,為了要與一觸控面板的一觸控處理裝置的接收程序同步,該方法更包含:自一電子裝置接收一同步信號;以及在接收到該同步信號之後,執行該產生步驟與該傳送步驟。
在一實施例中,為了要與該觸控筆近接之該觸控面板的該觸控處理裝置的接收程序同步,該同步信號是由該電子裝置的一觸控面板的電極所發出。
在一實施例中,為了當在一觸控面板上操作多隻觸控筆時避免虛擬亂數碼的衝突,該方法更包含:自該人機介面接收一設定指令,其指定該虛擬亂數碼。
在一實施例中,為了提供虛擬亂數碼資訊給使用者,該方法更包含下列步驟其中之一:令該觸控筆的一視效指示器指示該虛擬亂數碼;以及令該觸控筆的一音效指示器指示該虛擬亂數碼。
在一實施例中,為了觸控處理裝置與有線觸控筆之間的有線連接,該方法更包含:由一第一信號電路自該觸控處理裝置接收該第一信號;由該第一信號電路傳播該第一信號至該第一元件;由一第二信號電路自該觸控處理裝置接收該第二信號;以及由該第二信號電路傳播該第二信號至該第二元件。
在一實施例中,為了提供一開關狀態給一觸控處理裝置,該方法更包含:選擇性地由具有固定阻抗的一第三元件接收該第一信號;以及選擇性地由該第三元件傳送該第一信號至該導電筆尖段。
在一實施例中,為了提供一開關狀態給一觸控處理裝置,該方法更包含:選擇性地由具有固定阻抗的一第四元件接收該第二信號;以及選擇性地由該第四元件傳送該第二信號至該導電筆尖段。
本發明的目的之一,在於提供一種觸控處理裝置,用於接收由一第一觸控筆所發出之攜帶壓力資訊的電信號,包含:一感測電路,用於自一觸控面板的一些電極接收該電信號;以及一處理器,耦合至該感測電路,用於:根據一虛擬亂數碼對在一第一時段的該接收信號的一第一前置碼進行解展頻;根據該虛擬亂數碼對在一第二時段的該接收信號的一第二前置碼進行解展頻;以及根據該接收信號的一第一部分與一第二部分的一第一信號強度比例來計算該壓力資訊,其中該第一部分包含該第一前置碼,該第二部分包含該第二前置碼。
在一實施例中,為了觸發該觸控筆同步地傳送電信號,該觸控處理裝置更包含耦合至該觸控面板之該些電極的一驅動電路,其中該處理器更用於:在該接收步驟被執行之前,令該驅動電路透過該觸控面板之該些電極傳送一燈塔信號。
在一實施例中,為了接收該觸控筆上感測器的狀態,該處理器更用於:根據該虛擬亂數碼對在該第一時段的該接收信號的第一資料碼進行解碼,其中該資料碼表示該第一觸控筆上至少一感測器的狀態。
在一實施例中,為了接收該觸控筆上感測器的狀態,該處理器更用於:根據該虛擬亂數碼對在該第二時段的該接收信號的第二資料碼進行解碼,其中該資料碼表示該第一觸控筆上至少一感測器的狀態。
在一實施例中,為了正確地接收該觸控筆上感測器的狀態,該處理器更用於:根據該虛擬亂數碼對在該第一時段的該接收信號的第一資料碼進行解碼;根據該虛擬亂數碼對在該第二時段的該接收信號的第二資料碼進行解碼;以及當該第一資料碼與該第二資料碼相同時,決定資料碼,其中該資料碼表示該第一觸控筆上至少一感測器的狀態。
在一實施例中,為了在一較長的傳送中接收更平滑與更平均的壓力資訊,該第一部分更包含該第一資料碼,該第二部分更包含該第二資料碼。
在一實施例中,為了更快地同步該觸控筆的傳送,該處理器更用於:耦合該觸控面板的至少兩條第二電極作為一同步信道,其中該第一前置碼與該第二前置碼的解展頻步驟是對該同步信道所接收之該接收信號上進行,以分別取得一第一同步訊息與一第二同步訊息,其中該些條第二電極彼此平行。
在一實施例中,為了利用同步訊息以正確地與快速地接收觸控筆上感測器的狀態,該處理器更用於:根據該虛擬亂數碼與該第一同步訊息,對該觸控面板的至少一條第一電極所接收之該接收信號進行該第一資料碼的解碼;根據該虛擬亂數碼與該第二同步訊息,對該觸控面板的至少一條第一電極所接收之該接收信號進行該第二資料碼的解碼;以及當該第一資料碼與該第二資料碼相同時,決定資料碼,其中該資料碼表示該第一觸控筆上至少一感測器的狀態,其中多條該第一電極彼此平行,且該多條第一電極與該些條第二電極交會。
在一實施例中,為了同時自多隻觸控筆接收電信號,該處理器更用於:根據一第二虛擬亂數碼對一第三時段的該接收信號的一第三前置碼進行解展頻;根據該第二虛擬亂數碼對一第四時段的該接收信號的一第四前置碼進行解展頻;以及根據該接收信號的一第三部分與一第四部分的一第二信號強度比例來計算一第二觸控筆的一壓力資訊,其中該第三部分包含該第三前置碼,該第四部分包含該第四前置碼,其中該第一虛擬亂數碼與該第二虛擬亂數碼彼此正交,其中該第三時段的部分與該第一時段的部分或該第二時段的部分重疊。
在一實施例中,為了在一有線觸控筆與該觸控處理裝置之間提供有線連接,該觸控處理裝置更包含一觸控筆介面,耦合至該第一觸控筆的一第一信號電路與一第二信號電路,其中該處理器耦合至該觸控筆介面,更用於:根據該虛擬亂數碼產生該第一前置碼;根據該虛擬亂數碼產生該第二前置碼;透過該觸控筆介面在該第一時段傳送該第一前置碼至該第一信號電路;以及透過該觸控筆介面在該第二時段傳送該第二前置碼至該第二信號電路。
在一實施例中,為了接收該觸控筆的一開關狀態,該處理器更用於:根據該接收信號的該第一部分與該第二部分的該第一信號強度比例,來計算該第一觸控筆的一開關狀態。
在一實施例中,為了同時自多隻觸控筆接收電信號,該觸控筆介面更耦合至一第二觸控筆的一第三信號電路與一第四信號電路。該處理器耦接到該觸控筆介面,更用於:根據一第二虛擬亂數碼在一第三時段產生一第三前置碼;根據該第二虛擬亂數碼在一第四時段產生一第四前置碼;透過該觸控筆介面在該第三時段傳送該第三前置碼至該第三信號電路;透過該觸控筆介面在該第四時段傳送該第四前置碼至該第四信號電路,其中該第一虛擬亂數碼與該第二虛擬亂數碼彼此正交,其中第三時段的部分與該第一時段或該第二時段的部分重疊。
本發明的目的之一,在於提供一種用於接收由一第一觸控筆所發出之攜帶壓力資訊的電信號之方法,包含:自一觸控面板的一些電極接收該電信號;根據一虛擬亂數碼對在一第一時段的該接收信號的一第一前置碼進行解展頻;根據該虛擬亂數碼對在一第二時段的該接收信號的一第二前置碼進行解展頻;以及根據該接收信號的一第一部分與一第二部分的一第一信號強度比例來計算該壓力資訊,其中該第一部分包含該第一前置碼,該第二部分包含該第二前置碼。
在一實施例中,為了觸發該觸控筆同步地傳送電信號,該方法更包含:在該接收步驟被執行之前,令該驅動電路透過該觸控面板之該些電極傳送一燈塔信號。
在一實施例中,為了接收該觸控筆上感測器的狀態,該方法更包含:根據該虛擬亂數碼對在該第一時段的該接收信號的第一資料碼進行解碼,其中該第一資料碼表示該第一觸控筆上至少一感測器的狀態。
在一實施例中,為了接收該觸控筆上感測器的狀態,該方法更包含:根據該虛擬亂數碼對在該第二時段的該接收信號的第二資料碼進行解碼,其中該第二資料碼表示該第一觸控筆上至少一感測器的狀態。
在一實施例中,為了正確地接收該觸控筆上感測器的狀態,該方法更包含:根據該虛擬亂數碼對在該第一時段的該接收信號的第一資料碼進行解碼;根據該虛擬亂數碼對在該第二時段的該接收信號的第二資料碼進行解碼;以及當該第一資料碼與該第二資料碼相同時,決定資料碼,其中該資料碼表示該第一觸控筆上至少一感測器的狀態。
在一實施例中,為了在一較長的傳送中接收更平滑與更平均的壓力資訊,該第一部分更包含該第一資料碼,該第二部分更包含該第二資料碼。
在一實施例中,為了更快地同步該觸控筆的傳送,該方法更包含:耦合該觸控面板的至少兩條第二電極作為一同步信道,其中該第一前置碼與該第二前置碼的解展頻步驟是對該同步信道所接收之該接收信號上進行,以分別取得一第一同步訊息與一第二同步訊息,其中該些條第二電極彼此平行。
在一實施例中,為了利用同步訊息以正確地與快速地接收觸控筆上感測器的狀態,該方法更包含:根據該虛擬亂數碼與該第一同步訊息,對該觸控面板的至少一條第一電極所接收之該接收信號進行該第一資料碼的解碼;根據該虛擬亂數碼與該第二同步訊息,對該觸控面板的至少一條第一電極所接收之該接收信號進行該第二資料碼的解碼;以及當該第一資料碼與該第二資料碼相同時,決定資料碼,其中該資料碼表示該第一觸控筆上至少一感測器的狀態,其中多條該第一電極彼此平行,且該多條第一電極與該些條第二電極交會。
在一實施例中,為了同時自多隻觸控筆接收電信號,該方法更包含:根據一第二虛擬亂數碼對一第三時段的該接收信號的一第三前置碼進行解展頻;根據該第二虛擬亂數碼對一第四時段的該接收信號的一第四前置碼進行解展頻;以及根據該接收信號的一第三部分與一第四部分的一第二信號強度比例來計算一第二觸控筆的一壓力資訊,其中該第三部分包含該第三前置碼,該第四部分包含該第四前置碼,其中該第一虛擬亂數碼與該第二虛擬亂數碼彼此正交,其中該第三時段的部分與該第一時段的部分或該第二時段的部分重疊。
在一實施例中,為了在一有線觸控筆與該觸控處理裝置之間提供有線連接,該方法更包含:根據該虛擬亂數碼產生該第一前置碼;根據該虛擬亂數碼產生該第二前置碼;在該第一時段傳送該第一前置碼至該第一觸控筆的該第一信號電路;以及在該第二時段傳送該第二前置碼至該第一觸控筆的該第二信號電路。
在一實施例中,為了接收該觸控筆的一開關狀態,該方法更包含:根據該接收信號的該第一部分與該第二部分的該第一信號強度比例,來計算該第一觸控筆的一開關狀態。
在一實施例中,為了同時自多隻觸控筆接收電信號,該方法更包含:根據一第二虛擬亂數碼在一第三時段產生一第三前置碼;根據該第二虛擬亂數碼在一第四時段產生一第四前置碼;在該第三時段傳送該第三前置碼至一第二觸控筆的一第三信號電路;在該第四時段傳送該第四前置碼至該第二觸控筆的一第四信號電路,其中該第一虛擬亂數碼與該第二虛擬亂數碼彼此正交,其中第三時段的部分與該第一時段或該第二時段的部分重疊。
本發明的目的之一,在於提供一種觸控系統,包含:一觸控面板;一第一觸控筆;以及一觸控處理裝置。該觸控處理裝置用於接收由該第一觸控筆所發出之攜帶壓力資訊的電信號,包含:一感測電路,用於自該觸控面板的一些電極接收該電信號;以及一處理器,耦合至該感測電路,用於:根據一虛擬亂數碼對在一第一時段的該接收信號的一第一前置碼進行解展頻;根據該虛擬亂數碼對在一第二時段的該接收信號的一第二前置碼進行解展頻;以及根據該接收信號的一第一部分與一第二部分的一第一信號強度比例來計算該壓力資訊,其中該第一部分包含該第一前置碼,該第二部分包含該第二前置碼。
在一實施例中,該第一觸控筆包含:具有反應一壓力之阻抗的一第一元件,其中該第一元件用於在該第一時段接收以該虛擬亂數碼所編碼的第一信號;具有固定阻抗的一第二元件,其中該第二元件用於在該第二時段接收以該虛擬亂數碼所編碼的第二信號;以及一導電筆尖段,其用於:在該第一時段自該第一元件接收該第一信號;在該第二時段自該第二元件接收該第二信號;在第一時段傳送包含該第一信號的該電信號;以及在第二時段傳送包含該第二信號的該電信號,其中該第一虛擬亂數碼正交於該第二虛擬亂數碼。
上述的實施例僅用於描述本發明的大綱,且不應用於限制本發明的範圍。本領域普通技術人員可以修改上述的實施例,而不偏離以下申請專利範圍所定義的本發明的範圍。
100:觸控系統 110:發信器 111:第一觸控筆 112:第二觸控筆 120:觸控面板 121:第一電極 122:第二電極 130:觸控處理裝置 140:主機 211:第一信號源 212:第二信號源 221:第一元件 222:第二元件 230:筆尖段 321:第一電容 322:第二電容 441:橡皮擦電容 442:筆桿電容 523:環狀電容 550:環狀電極 551:環狀電極導線 610~660:步驟 714:單一信號源 760:控制單元 770:發信器無線通訊單元 771:發信器有線通訊單元 780:主機無線通訊單元 781:主機有線通訊單元 810~860:步驟 1110:第一金屬板 1110A:第一金屬板A 1110B:第一金屬板B 1120:第二金屬板 1120A:第二金屬板A 1120B:第二金屬板B 1130:第三金屬板 1130A:第三金屬板A 1130B:第三金屬板B 1140:抬升元件或斜面裝置 1150:支撐元件 1970:可動元件 1971:前端可動元件 1972:後端可動元件 1973:絕緣膜 1974:可壓縮導體 1975:導體基底 1976:基座導線 1977:可動元件導線 1978:彈性元件 1979:可壓縮絕緣材料 1980:殼體 1990:印刷電路板 2110:壓力感測器 2120:控制單元 2210:壓力感測器 2220:控制單元 2610~2650:步驟 2900:偵測燈塔信號系統 2910:接收電極 2920:偵測模組 2921:類比前端 2922:比較器 2930:解調變器 3200:解算展頻信號方法 3210~3250:步驟 3310:控制器 3311:信號 3312:信號 3320:時脈信號模組 3330:電池 3410:連接網路 3420:驅動電路 3430:感測電路 3440:嵌入式處理器 3450:主機介面 3510~3560:步驟 3610~3680:步驟 3710~3765:步驟 3815~3880:步驟 3900:觸控系統 3910:有線觸控筆 3911:第一信號電路 3912:第二信號電路 3913:第三電路 3920:第三開關 3930:第三元件 3940:第四開關 3950:第四元件 4010:觸控筆介面 4040:嵌入式處理器 4110~4140:步驟 4210~4290:步驟 4310~4360:步驟 Sw1:開關 Sw2:開關 Sw3:開關 Sw4:開關 Sw5:開關 Sw6:開關 SWB:開關 SWE:開關
可以透過閱讀下列優選實施例的詳細說明,並且參考所附圖示來更加完整地了解本發明。 圖1為根據本發明一實施例的一觸控系統100的一示意圖。 圖2為根據本發明一實施例的一發信器110內部的示意圖。 圖3為根據本發明一實施例的一發信器110內部的示意圖。 圖4A為根據本發明一實施例的一發信器110內部的示意圖。 圖4B為根據本發明一實施例的一發信器110內部的示意圖。 圖5為根據本發明一實施例的一發信器110內部的示意圖。 圖6為根據本發明一實施例之觸控裝置判斷發信器或主動觸控筆筆尖感測值方法的一流程示意圖。 圖7A為根據本發明一實施例的一發信器110內部的示意圖。 圖7B為根據本發明一實施例的一發信器110內部的示意圖。 圖7C為根據本發明一實施例的一發信器110內部的示意圖。 圖7D為根據本發明一實施例的一發信器110內部的示意圖。 圖8為根據本發明一實施例之觸控裝置判斷發信器筆尖感測值方法的一流程示意圖。 圖9A為根據本發明一實施例的發信器110之信號調變的一時序示意圖。 圖9B為根據本發明一實施例的發信器110之信號調變的一時序示意圖。 圖9C為根據本發明一實施例的發信器110之信號調變的一時序示意圖。 圖9D為根據本發明一實施例的發信器110之信號調變的一時序示意圖。 圖9E為根據本發明一實施例的發信器110之信號調變的一時序示意圖。 圖9F為根據本發明一實施例的發信器110之信號調變的一時序示意圖。 圖10為根據本發明一實施例的噪訊傳播示意圖。 圖11為根據本發明另一實施例的一第一電容221之一結構示意圖。 圖12為圖11所示實施例的一種減省表示圖。 圖13為圖12所示實施例的一種變形。 圖14為圖13所示實施例的一種變形。 圖15為圖14所示實施例的一種變形。 圖16A為根據本發明一實施例的一示意圖。 圖16B為圖16A所示實施例的一種變形。 圖17A與圖17B為根據本發明的第一電容與第二電容的結構示意圖。 圖18為圖11所示實施例的一種變形。 圖19A為發信器110的力感應電容與其結構之中心剖面的分解示意圖。 圖19B為圖19A所示的結構組合之後的一剖面示意圖。 圖19C為圖19A所示的結構組合之後的另一剖面示意圖。 圖19D為根據本發明一實施例的發信器110的力感應電容與其結構之中心剖面的分解示意圖。 圖19E為根據本發明一實施例的發信器110的力感應電容與其結構之中心剖面的分解示意圖。 圖20為圖19A中之可壓縮導體1974與絕緣膜1973之接觸面的剖面示意圖。 圖21為根據本發明一實施例的一壓力感測器的一示意圖。 圖22為根據本發明一實施例的一壓力感測器的一示意圖。 圖23A與圖23B為根據本發明一實施例的簡單開關的結構示意圖。 圖24A與圖24B為根據本發明一實施例的簡單開關的結構示意圖。 圖25為本發明提供一種推斷筆尖位置的示意圖。 圖26為根據本發明一實施例的一計算傾斜角的示意圖。 圖27為顯示介面反應前述傾斜角與/或壓力之筆觸的實施例。 圖28為在顯示介面反應前述傾角與/或壓力之筆觸的另一實施例。 圖29為根據本發明一實施例的一偵測燈塔信號系統的一方塊示意圖。 圖30為展頻技術的波形示意圖。 圖31為圖1所示實施例的一變化。 圖32為根據本發明一實施例的一解算展頻信號方法的流程示意圖。 圖33為根據本發明一實施例的一主動觸控筆的方塊示意圖。 圖34為根據本發明一實施例的一觸控處理裝置130的一方塊示意圖。 圖35為根據本發明一實施例的圖33所示之該控制器所實施的流程示意圖。 圖36A為根據本發明一實施例的嵌入式處理器所實施的流程示意圖。 圖36B為根據本發明一實施例的嵌入式處理器所實施的流程示意圖。 圖37A為根據本發明一實施例之由圖33所示之控制器所實施的一流程示意圖。 圖37B為根據本發明一實施例之由圖33所示之控制器所實施的一流程示意圖。 圖38A為根據本發明一實施例之嵌入式處理器所實施的一流程示意圖。 圖38B為根據本發明一實施例之嵌入式處理器所實施的一流程示意圖。 圖39A為根據本發明一實施例的一觸控系統的一方塊示意圖。 圖39B為根據本發明一實施例的一觸控系統之一變化型的一方塊示意圖。 圖39C為根據本發明一實施例的一觸控系統之一變化型的一方塊示意圖。 圖40為根據本發明一實施例的一觸控處理裝置的一方塊示意圖。 圖41A為根據本發明一實施例的適用於一有線觸控筆的一操作方法之一流程示意圖。 圖41B為根據本發明一實施例的適用於一有線觸控筆的一操作方法之一流程示意圖。 圖41C為根據本發明一實施例的適用於一有線觸控筆的一操作方法之一流程示意圖。 圖42為根據本發明一實施例的適用於一觸控處理裝置的一流程示意圖。 圖43為根據本發明一實施例的適用於一觸控處理裝置的一流程示意圖。
3520~3760:步驟

Claims (8)

  1. 一種發出攜帶壓力資訊之電信號的觸控筆的控制器,該觸控筆包含:具有反應一壓力之阻抗的一第一元件、具有固定阻抗的一第二元件、分別連接至該第一元件與該第二元件的導電筆尖段,其中該控制器用於自一電子裝置接收一同步信號,並於接收同步信號之後,進行以下: 根據一虛擬亂數碼產生一第一信號,並且於一第一時段傳送該第一信號至該第一元件,使得該導電筆尖段於該第一時段發出包含該第一信號之該電信號;以及 根據該虛擬亂數碼產生一第二信號,並且於一第二時段傳送該第二信號至該第二元件,使得該導電筆尖段於該第二時段發出包含該第二信號之該電信號。
  2. 如請求項1所述的發出攜帶壓力資訊之電信號的觸控筆的控制器,其中該控制器更連接至該觸控筆的至少一筆上感測器,其中該控制器更用於: 根據該至少一筆上感測器的狀態產生資料碼; 根據該資料碼與該虛擬亂數碼產生第一資料碼;以及 於該第一時段傳送該第一資料碼至該第一元件,使得該導電筆尖段於該第一時段發出包含該第一資料碼之該電信號。
  3. 如請求項1所述的發出攜帶壓力資訊之電信號的觸控筆的控制器,其中該控制器更連接至該觸控筆的至少一筆上感測器,其中該控制器更用於: 根據該至少一筆上感測器的狀態產生資料碼; 根據該資料碼與該虛擬亂數碼產生第二資料碼;以及 於該第二時段傳送該第二資料碼至該第二元件,使得該導電筆尖段於該第二時段發出包含該第二資料碼之該電信號。
  4. 如請求項1所述的發出攜帶壓力資訊之電信號的觸控筆的控制器,其中該控制器耦合至該導電筆尖段以接收該同步信號,該同步信號是由該電子裝置的一觸控面板的電極所發出。
  5. 如請求項1所述的發出攜帶壓力資訊之電信號的觸控筆的控制器,其中該控制器更用於自該觸控筆的一人機介面接收一設定指令,其指定該虛擬亂數碼。
  6. 如請求項1所述的發出攜帶壓力資訊之電信號的觸控筆的控制器,其中該觸控筆更包含下列連接至該控制器的裝置之一,以指示該虛擬亂數碼: 一視效指示器;以及 一音效指示器。
  7. 如請求項1所述的發出攜帶壓力資訊之電信號的觸控筆的控制器,其中該觸控筆更包含: 用於接收該第一信號的一第三開關;以及 具有固定阻抗的一第三元件,耦合至該第三開關與該導電筆尖段,其中該第三開關可選擇性地開路或閉路,當該第三開關閉路時,該第一信號經由該第三開關與該第三元件傳播自該導電筆尖段。
  8. 如請求項1所述的發出攜帶壓力資訊之電信號的觸控筆的控制器,其中該觸控筆更包含: 用於接收該第二信號的一第四開關;以及 具有固定阻抗的一第四元件,耦合至該第四開關與該導電筆尖段,其中該第四開關可選擇性地開路或閉路,當該第四開關閉路時,該第二信號經由該第四開關與該第四元件傳播自該導電筆尖段。
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