TWI471762B - 觸控筆、電子裝置與互動操作方法 - Google Patents

Description

觸控筆、電子裝置與互動操作方法

本發明是有關於一種觸控技術，且特別是有關於一種操作電容式觸控面板的觸控筆、與應用此觸控筆的電子裝置以及互動操作方法。

隨著技術的日新月異，無論是筆記型電腦、手機或是可攜式多媒體播放器等電子裝置的製造商，皆有利用觸控面板來取代傳統鍵盤以做為新一代輸入介面的趨勢。更詳細而言，目前的觸控面板大致可分為電容式觸控面板以及電阻式觸控面板。以iPhone為例，iPhone採用電容式觸控面板做為輸入介面，因此使用者只需用手指便可進行輸入文字或選取選單等操作動作。

然而，為了配合使用者的手指，螢幕上所顯示的各種圖符(icon)必須具有相當的大小，以免使用者在操作上產生誤觸。其次，在使用此電容式觸控面板的過程中，使用者的手指常會遮蔽螢幕上的部份區域。此外，傳統觸控筆雖然具有較小的筆尖，以便於點選較小的圖符。然而，此種傳統觸控筆僅能進行如單擊、雙擊、滑動、拖曳、長按的裝置行為操作，無法進行如雙指往外撥動或往內撥動的顯示比例調整操作。

有鑑於此，本發明提供一種觸控筆、電子裝置與互動操作方法，藉以解決先前技術所述及的問題。

本發明提出一種觸控筆，適用於操作電容式觸控面板，觸控筆包括筆身、筆頭、按鍵模組以及電荷輸出電路。筆頭與筆身連接。按鍵模組配置在筆身外側，且具有至少一按鍵。電荷輸出電路耦接按鍵模組且配置於筆身內部，用以反應於按鍵的按壓而透過筆頭輸出電荷。當觸控筆觸碰電容式觸控面板且按鍵被按壓時，則觸控筆與電容式觸控面板間形成第一感應量；當觸控筆觸碰電容式觸控面板且按鍵未被按壓時，則觸控筆與電容式觸控面板間形成第二感應量；以及第一感應量與第二感應量相異。

本發明另提出一種電子裝置，其包括電容式觸控面板、偵測模組、控制模組以及觸控筆。偵測模組耦接電容式觸控面板，用以偵測電容式觸控面板上是否有觸碰事件的發生。控制模組耦接電容式觸控面板與偵測模組，用以作為電子裝置的運作核心。觸控筆包括筆身、筆頭、按鍵模組以及電荷輸出電路。筆頭與筆身連接。按鍵模組配置在筆身外側，且至少具有一按鍵。電荷輸出電路耦接按鍵模組且配置於筆身內部，用以反應於按鍵的按壓而透過筆頭輸出電荷。當觸控筆觸碰電容式觸控面板且按鍵被按壓時，則觸控筆與電容式觸控面板間形成第一感應量；當觸控筆觸碰電容式觸控面板且按鍵未被按壓時，則觸控筆與電容式觸控面板間形成第二感應量；以及第一感應量與第二感應量相異。

在本發明的一實施例中，所述至少一按鍵包括第一按鍵、第二按鍵以及第三按鍵，且當第一按鍵、第二按鍵及第三按鍵分別被按壓時，電荷輸出電路透過筆頭所輸出的電荷相異。

在本發明的一實施例中，當觸控筆觸碰電容式觸控面板且第一按鍵被按壓時，則電容式觸控面板所顯示之特定區域內容會反應於第一按鍵的按壓而進行顯示比例放大。

在本發明的一實施例中，當觸控筆觸碰電容式觸控面板且第二按鍵被按壓時，則電容式觸控面板所顯示之特定區域內容會反應於第二按鍵的按壓而進行顯示比例縮小。

在本發明的一實施例中，當觸控筆觸碰電容式觸控面板且第三按鍵被按壓時，則電容式觸控面板所顯示之特定區域內容會反應於第三按鍵的按壓而進行顯示比例回復。

在本發明的一實施例中，控制模組透過偵測模組對第一感應量與第二感應量的偵測，而得知在電容式觸控面板上所發生的觸碰事件為裝置行為操作或為顯示比例調整操作。

在本發明的一實施例中，筆頭的材質為導電橡膠。

從另一觀點來看，本發明再提出一種互動操作方法適用於操作電容式觸控面板，此互動操作方法包括：對應電容式觸控面板而提供具備有電荷輸出功能的觸控筆，其中觸控筆反應於按壓條件的成立與否而決定是否輸出電荷；當觸控筆觸碰電容式觸控面板且按壓條件成立時，致使觸控筆輸出電荷以與電容式觸控面板間形成第一感應量，藉以對電容式觸控面板所顯示之特定區域內容進行顯示比例調整操作；以及當觸控筆觸碰電容式觸控面板且按壓條件未成立時，致使觸控筆停止輸出電荷以與電容式觸控面板間形成第二感應量，藉以對電子裝置進行裝置行為操作，其中，第一感應量與第二感應量相異。

在本發明的一實施例中，顯示比例調整操作包括：顯示比例放大、顯示比例縮小及顯示比例回復。

基於上述，本發明因採用具輸出電荷功能的觸控筆，在未按壓按鍵的情況為一般的裝置行為操作，而在按壓按鍵的情況則可進行顯示比例調整操作。因此本發明的觸控筆除了進行一般的裝置行為操作，還可以進行顯示比例調整操作，或是進行符合按壓情況的其他功能，進而讓電子裝置在維持其操控性外更具備對使用者的便利性。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

現將詳細參考本發明之實施例，並在附圖中說明所述實施例之實例。

圖1是依照本發明一實施例之電子裝置100的示意圖。圖2A是依照本發明一實施例之觸控筆120的電路方塊圖。圖2B是依照本發明一實施例之裝置本體130的電路方塊圖。請合併參照圖1至圖3。電子裝置100包括觸控筆120以及裝置本體130。

觸控筆120包括筆身126、筆頭128、按鍵模組122以及電荷輸出電路124。筆頭128與筆身126連接。按鍵模組122配置在筆身126外側，且具有至少一按鍵。電荷輸出電路124耦接按鍵模組122且配置於筆身126內部。裝置本體130包括電容式觸控面板110、偵測模組114以及控制模組116。電容式觸控面板110耦接偵測模組114與控制模組116。在圖1中，為了繪示的清楚起見可能誇大觸控筆120的比例。惟本實施例並未限制電子裝置100的型式，於另一未繪示的實施例中，電子裝置100係選自筆記型電腦、平板電腦、個人數位助理裝置、行動電話、導航裝置、ALL IN ONE電腦的至少其中之一者，其為具備上述電容式觸控面板110的可攜式電子裝置。

另外，在圖2B中，裝置本體130還可包括輸入/輸出(I/O)單元112、存儲單元118以及通信單元140。I/O單元112可用來與周邊裝置進行輸入或輸出操作。存儲單元118可用於存儲電子裝置100所需的驅動軟體或是用於存儲資料。而通信單元140可用來與周邊裝置進行有線或無線通信。

在操作上，偵測模組114用來偵測電容式觸控面板110上是否有觸碰事件的發生。控制模組116用來作為電子裝置100的運作核心。而電荷輸出電路124可用來反應於按鍵模組122的按鍵的按壓而透過筆頭128輸出電荷。其中當觸控筆120未與電容式觸控面板110接觸時，電容式觸控面板110上未有電流通過。當觸控筆120觸碰電容式觸控面板110(例如，觸碰於觸碰點X1)且按鍵被按壓時，則觸控筆120與電容式觸控面板110間形成第一感應量；當觸控筆120觸碰電容式觸控面板110且按鍵未被按壓時，則觸控筆120與電容式觸控面板110間形成第二感應量，而第一感應量與第二感應量相異。

在一實施例中，電荷輸出電路124所輸出的電荷可明顯改變觸控筆120與電容式觸控面板110間的感應量，例如第一感應量可遠大於第二感應量，故控制模組116透過偵測模組114作偵測時，可以根據偵測結果來判斷是否為單純的觸碰事件，還是有按壓按鍵的觸碰事件。

基於上述，本實施例的觸控筆120在未按壓按鍵的情況可為一般的裝置行為操作，例如單擊、雙擊、滑動、拖曳、長按；而在按壓按鍵的情況則可進行特定功能的操作，例如顯示比例調整操作。

另一方面，筆頭128的材質為彈性材料，例如導電橡膠，故筆頭128的外觀可受外力而變形，且筆頭128的外觀會在外力移除後回復原狀。因此，觸控筆120在接觸電容式觸控面板110前不會變形，藉此筆頭120可保持尖端狀的外觀，以避免遮蔽使用者的視線而導致使用者無法清楚看到電容式觸控面板上110的圖符(icon)。

此外，如圖1所示，按鍵模組122可包括第一按鍵122A、第二按鍵122B以及第三按鍵122C，而電荷輸出電路124可以根據第一至第三按鍵122A、122B、122C的按壓情況，透過筆頭128輸出相異的電荷量，致使觸控筆120與電容式觸控面板110間形成不同的感應量，以用來進行多個不同功能。例如，當第一至第三按鍵122A、122B、122C進行顯示比例調整操作時，對於第一按鍵122A、第二按鍵122B及第三按鍵122C的按壓情況，可分別被賦予進行顯示比例放大、顯示比例縮小以及顯示比例回復。

在一顯示調整情況中，當使用者欲進行顯示比例放大時，使用者可按壓第一按鍵122A，而使觸碰點X1所顯示的特定區域被放大(如圖3A所示的特定區域Area1放大為Area2)。對於第一次按壓第一按鍵122A的情況，顯示比例可放大為原比例的110%；若使用者再按壓一次第一按鍵122A，則所顯示的特定區域可被放大為原比例的120%；類似地，持續放大方式可依序增加比例，即再按壓一次為原比例的130%，而較佳的最大比例限制值可為原特定區域比例的200%。一切端視實際設計需求而論。

在另一顯示調整情況中，當使用者欲進行顯示比例縮小時，使用者可按壓第二按鍵122C，而使觸碰點X1所顯示的特定區域被縮小(如圖3B所示的特定區域Area1縮小為Area3)。對於第一次按壓第二按鍵122C的情況，顯示比例可縮小為原比例的90%；類似地，持續縮小方式可遞減比例，即再按壓一次為原比例的80%或70%。一切端視實際設計需求而論。

在又一顯示調整情況中，當所顯示的特定區域為原比例的70%時，若使用者按壓一次第一按鍵122A時，則可將所顯示的比例放大為原比例的80%。而當所顯示的特定區域為原比例的150%時，若使用者按壓一次第二按鍵122B時，則可將所顯示的比例縮小為原比例的140%。另外，針對顯示比例回復的第三按鍵122C，假設所顯示的物件為原比例的70%或150%，而當使用者按壓第三按鍵122C則可使所顯示的比例回復為原比例的100%。

在另一實施例中，第一按鍵122A及第二按鍵122B也可分別設定為聲音比例放大以及聲音比例減小的功能。請注意，按鍵所賦予的設定功能可以依實際需求而改變，本發明不限制按鍵的數量以及其相應功能的設定。

基於上述，本實施例可以根據按鍵模組122的按壓情況來產生不同區段的電荷量(每一區段電荷量的數值為相異)，以使觸控筆120與電容式觸控面板110間形成不同的感應量，從而進行多個不同功能。再者，經由按壓按鍵的觸碰有別於單純的觸碰，例如未按壓按鍵的情況為電子裝置100進行一般的裝置行為操作，而在按壓按鍵的情況則電子裝置100可進行顯示比例調整操作。這有助於提升操作成功率並且加快進行符合按壓情況的各項功能。

以下再換個方式舉出另一實施例。圖4是依照本發明一實施例之執行顯示比例調整操作的流程圖。請合併參照圖2A、圖2B和圖4。

如步驟S401所示的輸入階段，使用者利用觸控筆120觸碰電容式觸控面板110，而偵測模組114將偵測到的感應量傳至控制模組116。

如步驟S403所示，控制模組116判斷是否為執行放大功能的觸碰事件。若是，則如步驟S405所示，進行顯示比例放大的程序。若否，則進入步驟S407。

如步驟S407所示，控制模組116判斷觸是否為執行縮小功能的觸碰事件。若是，則如步驟S409所示，進行顯示比例縮小的程序。若否，則進入步驟S411。

如步驟S411所示，控制模組116判斷是否為執行回復功能的觸碰事件。若是，則如步驟S413所示，進行顯示比例回復的程序。若否，則結束步驟。

另外，上述顯示比例調整操作的結束步驟也可以改為迴圈方式，繼續進行另一迴圈的步驟S401至S413的操作。

基於上述實施例所揭示教示的內容，可以彙整出一種通用的互動操作方法。更清楚來說，圖5是依照本發明一實施例之互動操作方法流程圖。請參照圖5，本實施例之互動操作方法可以包括以下步驟：如步驟S501所示，對應電容式觸控面板而提供具備有電荷輸出功能的觸控筆(此部分請參考圖1、圖2A及圖2B的繪示與相關的實施例說明，在此不加以贅述)，其中此觸控筆反應於按壓條件的成立與否而決定是否輸出電荷；如步驟S503所示，判斷觸控筆是否觸碰電容式觸控面板，若是，則進行步驟S505，若否，則結束操作。

如步驟S505所示，判斷是否按壓條件成立。若是，則如步驟S507所示，對電容式觸控面板所顯示之特定區域內容進行顯示比例調整操作，而顯示比例調整操作可包括顯示比例放大(如圖3A所示意)、顯示比例縮小(如圖3B所示意)及顯示比例回復。若否，則如步驟S509所示，對電子裝置進行裝置行為操作，而裝置行為操作可為單擊、雙擊、滑動、拖曳、長按。

另外，當觸控筆觸碰電容式觸控面板且按壓條件成立時，將致使觸控筆輸出電荷以與電容式觸控面板間形成第一感應量；當觸控筆觸碰電容式觸控面板且按壓條件未成立時(單純的觸碰的情況)，將致使觸控筆停止輸出電荷以與電容式觸控面板間形成第二感應量，其中第一感應量與第二感應量相異。

綜上所述，本發明因採用具輸出電荷功能的觸控筆，在未按壓按鍵的情況為一般的裝置行為操作，而在按壓按鍵的情況則可進行顯示比例調整操作。因此本發明的觸控筆除了進行一般的裝置行為操作，還可以進行顯示比例調整操作，或是進行符合按壓情況的其他功能，進而讓電子裝置在維持其操控性外更具備對使用者的便利性。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100．．．電子裝置

110．．．電容式觸控面板

112．．．I/O單元

114．．．偵測模組

116．．．控制模組

118．．．存儲單元

120．．．觸控筆

122．．．按鍵模組

122A．．．第一按鍵

122B．．．第二按鍵

122C．．．第三按鍵

124．．．電荷輸出電路

126．．．筆身

128．．．筆頭

130‧‧‧裝置本體

140‧‧‧通信單元

Area1、Area2、Area3‧‧‧特定區域

S401‧‧‧「輸入階段」的步驟

S403‧‧‧「是否執行放大功能？」的步驟

S405‧‧‧「顯示比例放大」的步驟

S407‧‧‧「是否執行縮小功能？」的步驟

S409‧‧‧「顯示比例縮小」的步驟

S411‧‧‧「是否執行回復功能？」的步驟

S413‧‧‧「顯示比例回復」的步驟

S501‧‧‧「對應電容式觸控面板而提供具備有電荷輸出功能的觸控筆」的步驟

S503‧‧‧「是否觸碰筆觸碰電容式觸控面板？」的步驟

S505‧‧‧「是否按壓條件成立？」的步驟

S507‧‧‧「進行顯示比例調整操作」的步驟

S509‧‧‧「進行裝置行為操作」的步驟

X1‧‧‧觸碰點

下面的所附圖式是本發明的說明書的一部分，繪示了本發明的示例實施例，所附圖式與說明書的描述一起說明本發明的原理。

圖1是依照本發明一實施例之電子裝置100的示意圖。

圖2A是依照本發明一實施例之觸控筆120的電路方塊圖。

圖2B是依照本發明一實施例之裝置本體130的電路方塊圖。

圖3A是依照本發明一實施例之特定區域進行顯示比例放大的示意圖。

圖3B是依照本發明一實施例之特定區域進行顯示比例縮小的示意圖。

圖4是依照本發明一實施例之執行顯示比例調整操作的流程圖。

圖5是依照本發明一實施例之互動操作方法流程圖。

100．．．電子裝置

110．．．電容式觸控面板

114．．．偵測模組

116．．．控制模組

120．．．觸控筆

122．．．按鍵模組

122A．．．第一按鍵

122B．．．第二按鍵

122C．．．第三按鍵

124．．．電荷輸出電路

126．．．筆身

128．．．筆頭

130．．．裝置本體

X1．．．觸碰點

Claims (15)

1. 一種觸控筆，適用於操作一電容式觸控面板，該觸控筆包括：一筆身；一筆頭，與該筆身連接；一按鍵模組，配置在該筆身外側，且具有至少一按鍵；以及一電荷輸出電路，耦接該按鍵模組且配置於該筆身內部，用以反應於該按鍵的按壓而透過該筆頭輸出電荷，其中，當該觸控筆觸碰該電容式觸控面板且該按鍵被按壓時，則該觸控筆與該電容式觸控面板間形成一第一感應量；當該觸控筆觸碰該電容式觸控面板且該按鍵未被按壓時，則該觸控筆與該電容式觸控面板間形成一第二感應量；以及該第一感應量與該第二感應量相異。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控筆，其中所述至少一按鍵包括一第一按鍵、一第二按鍵以及一第三按鍵，且當該第一按鍵、該第二按鍵及該第三按鍵分別被按壓時，該電荷輸出電路透過該筆頭所輸出的電荷相異。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控筆，其中當該觸控筆觸碰該電容式觸控面板且該第一按鍵被按壓時，則該電容式觸控面板所顯示之一特定區域內容會反應於該第一按鍵的按壓而進行一顯示比例放大。
4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控筆，其中當該觸控筆觸碰該電容式觸控面板且該第二按鍵被按壓時，則該電容式觸控面板所顯示之該特定區域內容會反應於該第二按鍵的按壓而進行一顯示比例縮小。
5. 如申請專利範圍第4項所述之觸控筆，其中當該觸控筆觸碰該電容式觸控面板且該第三按鍵被按壓時，則該電容式觸控面板所顯示之該特定區域內容會反應於該第三按鍵的按壓而進行一顯示比例回復。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控筆，其中該筆頭的材質為導電橡膠。
7. 一種電子裝置，包括：一電容式觸控面板；一偵測模組，耦接該電容式觸控面板，用以偵測該電容式觸控面板上是否有觸碰事件的發生；一控制模組，耦接該電容式觸控面板與該偵測模組，用以作為該電子裝置的一運作核心；以及一觸控筆，適於操作該電容式觸控面板，且該觸控筆包括：一筆身；一筆頭，與該筆身連接；一按鍵模組，配置在該筆身外側，且至少具有一按鍵；以及一電荷輸出電路，耦接該按鍵模組且配置於該筆身內部，用以反應於該按鍵的按壓而透過該筆頭輸出電荷，其中，當該觸控筆觸碰該電容式觸控面板且該按鍵被按壓時，則該觸控筆與該電容式觸控面板間形成一第一感應量；當該觸控筆觸碰該電容式觸控面板且該按鍵未被按壓時，則該觸控筆與該電容式觸控面板間形成一第二感應量；以及該第一感應量與該第二感應量相異。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中所述至少一按鍵包括一第一按鍵、一第二按鍵以及一第三按鍵，且當該第一按鍵、該第二按鍵及該第三按鍵分別被按壓時，該電荷輸出電路透過該筆頭所輸出的電荷相異。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中當該觸控筆觸碰該電容式觸控面板且該第一按鍵被按壓時，則該電容式觸控面板所顯示之一特定區域內容會反應於該第一按鍵的按壓而進行一顯示比例放大。
10. 如申請專利範圍第9項所述之電子裝置，其中當該觸控筆觸碰該電容式觸控面板且該第二按鍵被按壓時，則該電容式觸控面板所顯示之該特定區域內容會反應於該第二按鍵的按壓而進行一顯示比例縮小。
11. 如申請專利範圍第10項所述之電子裝置，其中當該觸控筆觸碰該電容式觸控面板且該第三按鍵被按壓時，則該電容式觸控面板所顯示之該特定區域內容會反應於該第三按鍵的按壓而進行一顯示比例回復。
12. 如申請專利範圍第11項所述之電子裝置，其中該控制模組透過該偵測模組對該第一感應量與該第二感應量的偵測，而得知在該電容式觸控面板上所發生的觸碰事件為一裝置行為操作或為一顯示比例調整操作。
13. 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中該筆頭的材質為導電橡膠。
14. 一種互動操作方法，適用於配置有一電容式觸控面板的一電子裝置，且該互動操作方法包括：對應該電容式觸控面板而提供一具備有電荷輸出功能的觸控筆，其中該觸控筆反應於一按壓條件的成立與否而決定是否輸出電荷；當該觸控筆觸碰該電容式觸控面板且該按壓條件成立時，致使該觸控筆輸出電荷以與該電容式觸控面板間形成一第一感應量，藉以對該電容式觸控面板所顯示之一特定區域內容進行一顯示比例調整操作；以及當該觸控筆觸碰該電容式觸控面板且該按壓條件未成立時，致使該觸控筆停止輸出電荷以與該電容式觸控面板間形成一第二感應量，藉以對該電子裝置進行一裝置行為操作，其中，該第一感應量與該第二感應量相異。
15. 如申請專利範圍第14項所述之互動操作方法，其中該顯示比例調整操作包括：一顯示比例放大、一顯示比例縮小及一顯示比例回復。