TWI621039B - 有線主動觸控筆 - Google Patents

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TWI621039B
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葉尚泰
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禾瑞亞科技股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種有線主動觸控筆，包含：一導體筆尖；以及電性耦接至該導體筆尖的一驅動信號線，其中該驅動信號線用於連接一觸控控制器的一驅動電路，該驅動電路用於分時地提供驅動信號至該觸控控制器所連接之一觸控面板的複數條電極與該驅動信號線。

Description

有線主動觸控筆
本發明係關於觸控筆，特別係關於一種主動觸控筆。
觸控已經是現代消費性電子系統的主要輸出入裝置。在許多應用上，除了使用手指進行觸控控制以外，也可以使用觸控筆來進行較為精確的控制，例如筆跡辨識或影像處理等。比起不會發出信號的被動觸控筆，能夠主動發出電信號的主動觸控筆在精確度方面較高，但成本是前者的幾倍。
無線主動觸控筆受限於電源，通常其成本會較有線觸控筆來得高。不過，現有的有線主動觸控筆使用專屬的電信號，相應的觸控控制器需要開發額外的偵測模式來偵測專屬電信號，才能得知有線主動觸控筆的位置與/或狀態。因此，亟需一種能盡量降低成本的有線觸控筆與觸控系統，能在不耗費過多成本的情況下，讓有線主動觸控筆成為電子系統的標準配備。
根據本發明的一實施例，提供一種有線主動觸控筆，包含一導體筆尖；以及電性耦接至該導體筆尖的一驅動信號線，其中該驅動信號線用於連接一觸控控制器的一驅動電路，該驅動電路用於分時地提供驅動 信號至該觸控控制器所連接之一觸控面板的複數條電極與該驅動信號線。本實施例的優點之一，在於重複使用觸控控制器的驅動電路，節省額外驅動電路的成本。
在上述實施例中，提供至該複數條電極與該驅動信號線的該驅動信號是相同的。本實施例的優點之一，在於使用相同的驅動信號，令觸控控制器無須開發額外偵測電路的成本。
在上述實施例中，該有線主動觸控筆更包含電性耦接至該觸控控制器的接地電位的一接地線。在一範例中，該有線主動觸控筆更包含：電性耦接於該導體筆尖與該驅動信號線之間的一導體筆芯；該導體筆芯外部的一筆芯絕緣物質；以及該筆芯絕緣物質外部的一筆芯屏蔽件，該筆芯屏蔽件為導體，電性耦接至該接地線。在一範例中，靠近該導體筆尖處的部分該筆芯絕緣物質未包覆筆芯屏蔽件。在一範例中，靠近該導體筆尖處的部分該筆芯絕緣物質突出於該有線主動觸控筆的筆身之外。在一範例中，該有線主動觸控筆更包含i個開關，每個開關位於該接地線與該觸控控制器的一開關線之間，其中i為正整數。本實施例的優點，在於使用簡單的結構來製作抗干擾的有線主動觸控筆，還能提供多個開關。
在上述實施例中，該有線主動觸控筆更包含一壓力感測器，用於感測該導體筆尖的受力，並且將該導體筆尖的受力值透過線路回傳至該觸控控制器。在一範例中，該壓力感測器包含：一第一元件，具有根據該受力而變化的一第一阻抗值，接收包含一第一頻率群組的第一信號；一第二元件，具有不受力變化的一第二阻抗值，接收包含一第二頻率群組的第二信號；以及一感測線，用於接收來自該第一元件與該第二元件的輸出 信號。在一範例中，該感測線所回傳的受力值係以該第一頻率群組的信號強度M1與該第二頻率群組的信號強度M2的一比例值來表示。本實施例的優點之一，在於提供簡單的被動元件構成的力感測器，除了能提供精確的筆尖感測壓力外，還能夠盡量節省成本。
根據本發明的一實施例，提供一種有線主動觸控筆，包含一導體筆尖；以及一壓力感測器，包含：一第一元件，具有根據該受力而變化的一第一阻抗值，接收來自一觸控感測器的包含一第一頻率群組的第一信號；以及一第二元件，具有不受力變化的一第二阻抗值，接收來自該觸控感測器包含一第二頻率群組的第二信號，其中該導體筆尖至少耦接至該第一元件與該第二元件的其中之一。本實施例的優點之一，在於提供簡單的被動元件構成的力感測器，除了能提供精確的筆尖感測壓力外，還能夠盡量節省成本。
在上述實施例中，該壓力感測器更包含一感測線，用於將該導體筆尖的受力值透過線路回傳至該觸控控制器。在一範例中，該感測線接收來自該第一元件與該第二元件的輸出信號，該感測線所回傳的受力值係以該第一頻率群組的信號強度M1與該第二頻率群組的信號強度M2的一比例值來表示。
在上述實施例中，該有線主動觸控筆更包含電性耦接至該觸控控制器的接地電位的一接地線。在一範例中，該有線主動觸控筆更包含i個開關，每個開關位於該接地線與該觸控控制器的一開關線之間，其中i為正整數。本實施例的優點之一，在於能提供多個開關。
根據本發明的一實施例，提供一種觸控控制器，包含：一驅 動電路；以及一多工電路模組，用於輪流分時地將該驅動電路所提供的驅動信號提供至一觸控面板的複數條第一電極與一有線主動觸控筆的一導體筆尖電性耦合的一驅動信號線。本實施例的優點之一，在於重複使用觸控控制器的驅動電路，節省額外驅動電路的成本。
在上述實施例中，該多工電路模組更包含一第一多工電路，用於連接該複數條第一電極的部分；以及一第二多工電路，用於連接該複數條第一電極的另一部分與該驅動信號線。本實施例的優點之一，在於重複使用觸控控制器的多工電路，節省額外驅動電路的成本。
在上述實施例中，更包含連接至該觸控面板的複數條第二電極與該複數條第一電極的一感測電路，用於在驅動信號提供至該驅動信號線時，透過該複數條第一電極與該複數條第二電極所感應的驅動信號，判斷該有線主動觸控筆近接於該觸控面板的位置。本實施例的優點之一，在於使用相同的驅動信號，令觸控控制器無須開發額外偵測電路的成本。
根據本發明的一實施例，提供一種觸控控制方法，包含：輪流分時地將一驅動信號提供至一觸控面板的複數條第一電極與一有線主動觸控筆的一導體筆尖電性耦合的一驅動信號線；以及在該驅動信號提供至該驅動信號線時，透過該觸控面板的該複數條第一電極與複數條第二電極所感應的驅動信號，判斷該有線主動觸控筆近接於該觸控面板的位置。本實施例的優點，在於重複使用觸控控制器的多工電路，節省額外驅動電路的成本，也在於使用相同的驅動信號，令觸控控制器無須開發額外偵測電路的成本。
根據本發明的一實施例，提供一種觸控控制系統，包含：一 有線主動觸控筆與一觸控控制器。該有線主動觸控筆包含一導體筆尖；以及電性耦接至該導體筆尖的一驅動信號線。該觸控控制器，包含：一驅動電路；以及一多工電路模組，用於輪流分時地將該驅動電路所提供的驅動信號提供至一觸控面板的複數條第一電極與該驅動信號線。本實施例的優點，在於重複使用觸控控制器的多工電路，節省額外驅動電路的成本，也在於使用相同的驅動信號，令觸控控制器無須開發額外偵測電路的成本。
在上述實施例中，該有線主動觸控筆更包含電性耦接至該觸控控制器的接地電位的一接地線。在一範例中，該有線主動觸控筆更包含：電性耦接於該導體筆尖與該驅動信號線之間的一導體筆芯；該導體筆芯外部的一筆芯絕緣物質；該筆芯絕緣物質外部的一筆芯屏蔽件，該筆芯屏蔽件為導體，電性耦接至該接地線。在一範例中，靠近該導體筆尖處的部分該筆芯絕緣物質未包覆筆芯屏蔽件。在一範例中，靠近該導體筆尖處的部分該筆芯絕緣物質突出於該有線主動觸控筆的筆身之外。在一範例中，該有線主動觸控筆更包含i個開關，每個開關位於該接地線與該觸控控制器的一開關線之間，其中i為正整數。在上述實施例中，該有線主動觸控筆更包含一壓力感測器，用於感測該導體筆尖的受力，並且將該導體筆尖的受力值透過線路回傳至該觸控控制器。在一範例中，該壓力感測器包含：一第一元件，具有根據該受力而變化的一第一阻抗值，接收包含一第一頻率群組的第一信號；一第二元件，具有不受力變化的一第二阻抗值，接收包含一第二頻率群組的第二信號；以及一感測線，用於接收來自該第一元件與該第二元件的輸出信號。在一範例中，該感測線所回傳的受力值係以該第一頻率群組的信號強度M1與該第二頻率群組的信號強度M2的一比例值來 表示。
在上述實施例中，該觸控控制系統更包含介於該觸控控制器與該有線主動觸控筆之間的一連接介面，用於電性耦合該驅動信號線。在一範例中，該連接界面更用於電性耦合該接地線。本實施例的優點之一，在於提供一種可插拔的連接介面，以方便更換有線主動觸控筆。
100‧‧‧電子裝置
110‧‧‧觸控螢幕
111‧‧‧第一電極
112‧‧‧第二電極
120‧‧‧觸控控制器
130‧‧‧觸控筆
131‧‧‧筆芯
132‧‧‧筆芯屏蔽件
139‧‧‧筆身
140‧‧‧連接介面
150‧‧‧線路
151‧‧‧接地線
152‧‧‧驅動信號線
400‧‧‧有線觸控筆
410‧‧‧壓力感測器
411‧‧‧第一元件/力感應電容
412‧‧‧第二元件/正常電容
420‧‧‧筆尖
451‧‧‧第一信號源
452‧‧‧第二信號源
453‧‧‧感應線
500‧‧‧有線觸控筆
600‧‧‧有線觸控筆
700‧‧‧有線觸控筆
800‧‧‧有線觸控筆
900‧‧‧有線觸控筆
1000‧‧‧有線觸控筆
1010‧‧‧開關
1020‧‧‧開關線
1100‧‧‧有線觸控筆
1200‧‧‧有線觸控筆
1210‧‧‧筆內控制器
1300‧‧‧有線觸控筆
1410‧‧‧多工電路模組
1411‧‧‧多工電路
1412‧‧‧多工電路
1419‧‧‧多工電路
1420‧‧‧驅動電路
1430‧‧‧壓力偵測器
1440‧‧‧處理器
1510~1520‧‧‧步驟
1600‧‧‧電子裝置
1610‧‧‧觸控控制器
1620‧‧‧有線連接網路
1625‧‧‧電子裝置接頭
1630‧‧‧處理器模組
1690‧‧‧觸控筆
1691‧‧‧筆內控制器
1692‧‧‧觸控筆接頭
1710~1750‧‧‧步驟
1810~1840‧‧‧步驟
圖1為根據本發明一實施例的一電子裝置100之示意圖。
圖2為根據本發明一實施例的一觸控筆130之剖面示意圖。
圖3為根據本發明一實施例的一筆芯131之外觀示意圖。
圖4A為根據本發明一實施例的有線觸控筆400之方塊示意圖。
圖4B為根據本發明一實施例的壓力感測器410之電路示意圖。
圖5為根據本發明一實施例之觸控筆500的一示意圖。
圖6為根據本發明一實施例之觸控筆600的一示意圖。
圖7為根據本發明一實施例之觸控筆700的一示意圖。
圖8為根據本發明一實施例之觸控筆800的一示意圖。
圖9為根據本發明一實施例之觸控筆900的一示意圖。
圖10為根據本發明一實施例之觸控筆1000的一示意圖。
圖11為根據本發明一實施例之觸控筆1100的一示意圖。
圖12為根據本發明一實施例之觸控筆1200的一示意圖。
圖13為根據本發明一實施例之觸控筆1300的一示意圖。
圖14為根據本發明一實施例之觸控控制器120的一內部示意圖。
圖15為根據本發明一實施例的觸控控制方法的一流程示意圖。
圖16為根據本發明一實施例的一電子裝置1600之示意圖。
圖17為根據本發明一實施例的觸控控制器之控制方法的一流程示意圖。
圖18為根據本發明一實施例的筆內控制器之控制方法的一流程示意圖。
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，本發明亦可以廣泛地運用在其他的實施例施行。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。而為提供更清楚的描述及使熟悉該項技藝者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而繪圖，某些尺寸與其他相關尺度的比例會被突顯而顯得誇張，且不相關的細節部分亦未完全繪出，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電子裝置100之示意圖。該電子裝置100包含一觸控面板或觸控螢幕110(為了方便起見，以後均以觸控螢幕為代表)，該觸控螢幕110上具有多條平行的第一電極111與多條平行的第二電極112，兩者在觸控螢幕上多個交會點。該電子裝置100更包含連接到該些第一電極111與該些第二電極112的一觸控控制器120，其可以內含微處理器或嵌入式處理器，用於執行程式以執行觸控螢幕110的觸控功能。該觸控功能包含偵測靠近或接觸(以後稱近接)觸控螢幕110的外部導電物件，例如手指，以及主動發出電信號的觸控筆130。
在一實施例中，該電子裝置100包含連接到該觸控控制器120的觸控筆130，與一連接介面140。該連接介面140可以是插頭式、磁吸式、螺紋式等各種連接介面，本發明並不限定該連接介面140的形式。該連接介 面140包含複數條線路150，本發明並不限定該連接介面所包含的線路150之數量。該觸控筆130與該連接介面140之間為一連接總線，該連接總線可以具有屏蔽層，以便屏蔽外界的干擾。該連接總線內部的線路150也可以各具屏蔽層，各條線路150可以形成螺旋互絞的形式，以盡量減少相互串話(crosstalk)與干擾。
在另一實施例中，觸控筆130與該觸控控制器120之間並沒有上述的連接介面140，直接以線路150連接，以便更加堅固耐用，增進系統的可靠程度。
在一實施例中，該連接總線內含一接地線151，用於連接到該觸控控制器120的接地電位，或者是該電子裝置100的接地電位。
請參考圖2所示，其為根據本發明一實施例的一觸控筆130之剖面示意圖。圖2所示的觸控筆130可以應用於第一圖所示實施例當中。該觸控筆130的連接總線包含兩條線路150，一條是上述的接地線151(GND)，另一條則是驅動信號線152(TX)。
在一實施例中，該驅動信號線152可以連接到觸控處理器120的多條驅動電路之一，這些驅動電路分別連接到上述的第一電極111。該觸控處理器120可以利用第一電極111作為驅動電極，輪流提供驅動信號給各第一電極111，並且自各第二電極112進行偵測，以互電容的方式偵測外部導電物件的近接與否。該觸控處理器120可以利用各第一電極111與各第二電極112進行偵測，以便偵測由該觸控筆130筆尖所發出的驅動信號。根據各電極所收到的驅動信號大小，就可以判斷出該觸控筆130筆尖的近接位置。
為了方便起見，在一實施例中，觸控控制器120提供給該觸 控筆130之驅動信號線的驅動信號，和互電容偵測時提供給各第一電極111的驅動信號是相同的。因此，可以利用觸控控制器120尚未被使用的驅動電路連接到觸控筆130，即可以完成本實施例。
如圖2所示，該觸控筆130的筆芯131為一導體，其右端(即相對於筆頭的後端)連接至該驅動信號線152(TX)。筆芯131的外部包含一筆芯絕緣物質，該筆芯絕緣物質外部包含另一層導電物質，例如鋁箔、銅箔、石墨等，稱之為筆芯屏蔽件132，用來屏蔽驅動信號在筆頭方向之外的電磁干擾，也屏蔽外部電磁信號對於筆芯的干擾。該筆芯屏蔽件連接到該接地線151(GND)。
在一實施例中，該筆芯絕緣物質接近筆頭或筆尖處，約有3mm部分未包覆筆芯屏蔽件，另約有2.5mm突出於筆身之外。
該接地線151(GND)與該驅動信號線152(TX)位於筆身內部，最好是位於中心部分。在一實施例中，位於筆身內部之各條線路150具有導電屏蔽層。在另一實施例中，位於筆身內部之全體線路150外部具有導電屏蔽層。在另一實施例中，位於筆身內部之各條線路絞成線股。這些措施均要避免線路與線路之間串話干擾，也要避免外部對各線路進行干擾。當然，也可以不對各線路進行保護，以便節省成本。
圖2所示之筆身139可以是一體成形，也可以具有中空的管壁，用於容納上述的筆芯131與內部線路150。在一實施例中，該筆芯絕緣物質與該筆身139均為樹酯、合成樹酯、塑膠之類的絕緣物質。
觸控筆130之製作方法的一實施例中，可以先製作筆身139中間的內部線路150，接著將內部線路150的驅動信號線152連接至筆芯131。 然後，再利用模具將筆芯131外部包覆該筆芯絕緣物質。接著在該筆芯絕緣物質外包覆該筆芯屏蔽件132，並且將內部線路的接地線151連接至該筆芯屏蔽件132。最後，再利用模具將筆芯屏蔽件132所包覆的組件與內部線路150包覆住，灌入筆身材料成形。在此實施例中，由於絕緣物質需要融化成為液態，因此該筆芯絕緣物質的熔點需要高於筆身的熔點，以免在灌注筆身時，該筆芯絕緣物質也熔為液體。
請參考圖3所示，其為根據本發明一實施例的一筆芯131之外觀示意圖。該筆芯131可以為一鑄造件，也可以是一削切件。其尺寸如圖3所示，左側為筆頭或筆尖。圖3之筆尖可以用在本申請其他實施例中。
圖2所示之實施例的觸控筆130，僅可以用於指示近接位置，讓觸控控制器120透過各電極111與112偵測觸控筆130之位置，而不能得知觸控筆130之筆尖所受的壓力。故以下的各實施例目的之一，係可以讓觸控控制器120得知觸控筆130之筆尖所受壓力。
請參考圖4A所示，其為根據本發明一實施例的有線觸控筆400之方塊示意圖。在有線觸控筆400的右側為連接總線，其包含上述的驅動信號線152(Trx)與接地線151(GND)。該驅動信號線152連接到筆尖420，以便讓筆尖420發出驅動信號，進而傳送到各第一電極111與各第二電極112。然而，筆尖420受到壓力後，會將壓力傳送給觸控筆400內部的一壓力感測器410。該壓力感測器410量測到壓力後，會將量測值透過連接總線內的線路150回傳至觸控控制器120。換言之，觸控控制器120透過各電極111與112偵測觸控筆400之位置，但透過連接總線內的線路150得到壓力感測器410所量測到的壓力值。
該壓力感測器410可以是主動元件，也可以是被動元件。在一優選實施例中，該壓力感測器410為被動元件所組合而成的，如圖4B所示之壓力感測器410之電路示意圖。圖4B所示之壓力感測器410包含一力感應電容411(FSC,Force Sensitive Capacitor)與一正常電容412。當受到來自筆尖420的壓力時，力感應電容411的電容值會產生變化。
該壓力感測器410包含一第一信號源451(Trx1)、一第二信號源452(Trx2)、具有一第一阻抗Z1的一第一元件411(可以是力感應電容)、具有一第二阻抗Z2的第二元件412(可以是正常電容)。其中，該第一信號源451(Trx1)所發出的第一信號，經由該第一元件/力感應電容411與感應線453(Rx)，傳送到觸控控制器120。類似地，該第二信號源452(Trx2)所發出的第二信號，經由該第二元件/正常電容412與感應線453(Rx)，傳送到觸控控制器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，該第二頻率f2不同於該第一頻率f1。
該兩個頻率的信號各自經過具有第一阻抗Z1的第一元件411與具有第二阻抗Z2的第二元件412之後混頻，並且饋入感應線453(Rx)，傳送到觸控控制器120。上述的第一元件411與第二元件412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。在此實施例中，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420，上述的第一阻抗Z1可以相應於彈性筆尖420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411與第二元件412可以是不同的電子元件。例如第一元件411是電阻，第二元件412是電容，反之亦然。又例如第一元件411是電阻，第二元件412是電感，反之亦然。再例如第一元件411是電感，第二元件412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411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412可以是一固定電阻。在另一實施例中，第一元件411可以是一可變電阻。因此，在其他條件相同的情況下，感應線453(Rx)所收到之電信號當中，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，當觸控筆400懸浮在觸控螢幕110之上方時，筆尖420 尚未有任何位移或受力，所以觸控控制器120所偵測到的電信號Rx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，即觸控筆400並未接觸到觸控螢幕110。
當觸控筆400接觸到觸控螢幕110之後，筆尖420就有受力。該第一元件411的第一阻抗Z1即相應於筆尖420受力程度而變化，而使得電信號453(Rx)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。觸控控制器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控制器120所感測出的一個值，本發明並不限定其關係。比方說，該觸控控制器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5所示，其為根據本發明一實施例之觸控筆500的一示意圖。和圖4A的實施例相比，圖5的筆尖420不再接收專用的驅動信號線 151所傳送的驅動信號，而是接收來自壓力感測器410的電信號。
觸控控制器120可以透過第一電極111與第二電極112偵測來自筆尖420的電信號，進一步得到觸控筆筆尖420的近接位置。至於觸控筆筆尖420所受到的壓力值，可以來自於觸控筆筆尖420所發出的電信號，也可以來自於壓力感測器410自連接總線所回傳的感測值。
請參考圖6所示，其為根據本發明一實施例之觸控筆600的一示意圖，亦為圖5實施例的一變化。該筆尖420接收來自第一元件411與第二元件412所混頻的電信號，進而傳送至第一電極111與第二電極112。如同圖4B所示的原理，觸控控制器120可以透過所接收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，來判斷觸控筆600是否懸浮。如果觸控筆600已經接觸觸控螢幕110，更可以透過強度比值的關係，來產生相對應的壓力感測值。
請參考圖7所示，其為根據本發明一實施例之觸控筆700的一示意圖，亦為圖5實施例的一變化。該筆尖420接收來自第一元件411與第二元件412所混頻的電信號，進而傳送至第一電極111與第二電極112。除此之外，所混頻信號也透過一感測線453(Rx)回傳給觸控控制器120。如同圖4B所示的原理，觸控控制器120可以透過感測線453(Rx)所接收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，來判斷觸控筆700是否懸浮。如果觸控筆700已經接觸觸控螢幕110，更可以透過強度比值的關係，來產生相對應的壓力感測值。和圖4B相同，觸控控制器120透過各電極111與112偵測觸控筆700之位置，但透過連接總線內的線路150得到壓力感測器410所量測到的壓力值。
請參考圖8所示，其為根據本發明一實施例之觸控筆800的一示意圖，亦為圖5實施例的一變化。該筆尖420接收來自第一元件411與第二元件412所混頻的電信號，進而傳送至第一電極111與第二電極112。除此之外，所混頻信號也透過一感測線453(Rx)回傳給觸控控制器120。如同圖4B所示的原理，觸控控制器120可以透過感測線453(Rx)所接收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，來判斷觸控筆800是否懸浮。如果觸控筆800已經接觸觸控螢幕110，更可以透過強度比值的關係，來產生相對應的壓力感測值。和圖4B相同，觸控控制器120透過各電極111與112偵測觸控筆800之位置，但透過連接總線內的線路150得到壓力感測器410所量測到的壓力值。
圖8與圖7的差異點在於，筆尖420所發出的電信號有所不同，但由於觸控控制器120是透過連接總線內的線路150得到壓力感測器410所量測到的壓力值，所以不會更動壓力感測值的計算方式。
請參考圖9所示，其為根據本發明一實施例之觸控筆900的一示意圖，亦為圖5實施例的一變化。該筆尖420接收來自第一元件411與第二元件412所混頻的電信號，進而傳送至第一電極111與第二電極112。除此之外，所混頻信號也透過一感測線453(Rx)回傳給觸控控制器120。如同圖4B所示的原理，觸控控制器120可以透過感測線453(Rx)所接收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，來判斷觸控筆900是否懸浮。如果觸控筆900已經接觸觸控螢幕110，更可以透過強度比值的關係，來產生相對應的壓力感測值。和圖4B相同，觸控控制器120透過各電極111與112偵測觸控筆900之位置，但透過連接總線內的線路 150得到壓力感測器410所量測到的壓力值。
圖9與圖7的差異點在於，筆尖420所發出的電信號有所不同，但由於觸控控制器120是透過連接總線內的線路150得到壓力感測器410所量測到的壓力值，所以不會更動壓力感測值的計算方式。
請參考圖10所示，其為根據本發明一實施例之觸控筆1000的一示意圖，亦為圖4A實施例的一變化。圖10與圖4A的差異點在於，可以在觸控筆1000上增加至少一個或i個按鈕1010。當按鈕1010的開關被按下時，觸控感測器120可以偵測到迴路被導通，進而可以推知按鈕1010被按下。圖10的連接總線比圖4A的連接總線多增加了i條線1020，其中i代表按鈕的數量，i可以為0或正整數。
請參考圖11所示，其為根據本發明一實施例之觸控筆1100的一示意圖，亦為圖5實施例的一變化。圖11與圖5的差異點在於，可以在觸控筆1100上增加至少一個或i個按鈕1010。當按鈕1010的開關被按下時，觸控感測器120可以偵測到迴路被導通，進而可以推知按鈕被按下。圖11的連接總線比圖5的連接總線多增加了i條線1020，其中i代表按鈕的數量，i可以為0或正整數。值得注意的是，圖11的變化可以適用到圖6至圖9的實施例上。
請參考圖12所示，其為根據本發明一實施例之觸控筆1200的一示意圖，亦為圖10實施例的一變化。圖12與圖10的差異點在於觸控筆1200上增加了一筆內控制器1210(onboard controller)，該筆內控制器1210可以用現有的介面連接到觸控控制器120，例如USB、RS-232、RS-422、IEEE 1394、External PCI-E、External SATA、iSCSI等。在一實施例中，該筆內控制器1210也可以用專有的介面連接到觸控控制器120。
該筆內控制器1210可以如圖4或圖10般的方式連接筆尖420、壓力控制器410與/或各按鈕1010，並且將壓力感測值透過介面傳送至觸控控制器120。
請參考圖13所示，其為根據本發明一實施例之觸控筆1300的一示意圖，亦為圖11實施例的一變化。圖13與圖11的差異點在於觸控筆1300上增加了一筆內控制器1210(onboard controller)，該筆內控制器1210可以用現有的介面連接到觸控控制器120，例如USB、RS-232、RS-422、IEEE 1394等。在一實施例中，該筆內控制器1210也可以用專有的介面連接到觸控控制器120。
該筆內控制器1210可以如圖4或圖10般的方式連接壓力控制器410與/或各按鈕1010，並且將壓力感測值透過介面傳送至觸控控制器120。值得注意的是，圖13的變化也可以適用到圖6至圖9的實施例上。
請參考圖14所示，其為根據本發明一實施例之觸控控制器120的一內部示意圖。該觸控控制器120包含一處理器1440與該處理器1440負責控制的一驅動電路1420、一多工電路模組1410與可選的一壓力偵測器1430。該驅動電路1420用於接收處理器1440的指令來產生驅動信號，多工電路模組1410用於接收處理器1440的指令來輪流分時地將驅動信號傳送到觸控螢幕110的各第一電極111與觸控筆130的驅動信號線152。在一實施例中，該多工電路模組1410可以包含多個多工電路1411、1412與1419，本發明並不限定多工電路模組1410內的多工電路數量，只要這些多工電路能夠連接到所有的第一電極111與驅動信號線152。
在一實施例中，該觸控控制器120包含未示出的接收信號部 分，用於根據各個第二電極112所接收的感應驅動信號，來判斷觸控螢幕110上是否有手指近接，以及手指近接的位置。該未示出的接收信號部分，用於根據各個第一電極111與各個第二電極112所接收的感應驅動信號，來判斷觸控螢幕110上是否有觸控筆130近接，以及觸控筆近接的位置。
在一實施例中，該觸控控制器120還包含可選的壓力偵測器1430，用於提供觸控筆130的第一信號源451與第二信號源452，並且接收感測線453的壓力感測值。該壓力偵測器1430的偵測原理請見上述各實施例所示。
在一實施例中，該觸控控制器120的多工電路模組1410可以無須連接驅動信號線152，觸控筆130利用第一信號源451與第二信號源452來發出電信號。該未示出的接收信號部分，用於在驅動信號提供給該驅動信號線時，根據各個第一電極111與各個第二電極112所感應的包含第一信號源451與第二信號源452的電信號，來判斷觸控螢幕110上是否有觸控筆130近接，以及觸控筆近接的位置。
請參考圖15所示，其為根據本發明一實施例的觸控控制方法的一流程示意圖，包含：步驟1510，輪流分時地將一驅動信號提供至一觸控面板的複數條第一電極與一有線主動觸控筆的一導體筆尖電性耦合的一驅動信號線；以及步驟1520，在該驅動信號提供至該驅動信號線時，透過該觸控面板的該複數條第一電極與複數條第二電極所感應的驅動信號，判斷該有線主動觸控筆近接於該觸控面板的位置。請參考圖16所示，其為根據本發明一實施例的一電子裝置1600的一方塊示意圖。該電子裝置包含如圖1實施例所示的觸控螢幕110，，該觸控螢幕110上具有多條平行的第一電極111 與多條平行的第二電極112，兩者在觸控螢幕上多個交會點。該電子裝置100更包含連接到該些第一電極111與該些第二電極112的一觸控控制器1610，其可以內含微處理器或嵌入式處理器，用於執行程式以執行觸控螢幕110的觸控功能。該觸控功能包含偵測靠近或接觸(以後稱近接)觸控螢幕110的外部導電物件，例如手指，以及主動發出電信號的觸控筆1690。
和圖1或圖14所示的觸控控制器120不同，觸控控制器1610並不直接將驅動信號提供給觸控筆1690，而是經由有線連接網路1620令觸控筆1690發出驅動信號。在圖16所示的實施例當中，上述的有線連接網路1620可以是符合通用序列匯流排(USB)的網路結構。電子裝置1600可以包含至少一個通用序列匯流排的主控端(Host)，也可以包含連接到該主控端的裝置端與/或集線端(Hub)。在此實施例中，觸控控制器1610包含一個通用序列匯流排的裝置端，用於連接到該主控端。而觸控筆1690的筆內控制器1691也包含了另一個通用序列匯流排的裝置端，透過通用序列匯流排的觸控筆接頭1692，連接到電子裝置1600的另一個通用序列匯流排的電子裝置接頭1625，再連接上有線連接網路1620中的主控端。上述的觸控筆接頭1692和電子裝置接頭1625可以是符合Type-A、Type B或Type-C等規格的接頭。
儘管在圖16當中，並未明確示出有線連接網路1620內的連接關係，但本領域的普通技術人員可以參考通用序列匯流排的技術規格，就可以得知觸控控制器1610和筆內控制器1691能夠透過有線連接網路1620相互通信。在其他的範例當中，該有線連接網路1620可以是RS-232、RS-422、IEEE 1394、External PCI-E、External SATA、iSCSI等形式的網路結構。本發明並不限定該有線連接網路1620與觸控控制器1610及筆內控制器1691所使 用的連接協定或規格，但介於觸控筆接頭1692和電子裝置接頭1625之間的線路與這兩個接頭，都是暴露在外界電磁干擾的外接線路。若使用符合業界規範的協定，不但可以減少電磁干擾的影響，還可以減低設計與生產的成本。由於需要靈活移動觸控筆1690的緣故，選用線束少直徑短的線材，為本發明的優選實施例。
電子裝置1600還包含一處理器模組1630，連接到上述的有線連接網路1620。該處理器模組1630可以包含執行作業系統的中央處理器、記憶體、記憶體控制器、連接該有線連接網路1620的輸出入裝置等。本領域的普通技術人員可以理解到上述處理器模組1630的各種變形。在一實施例中，電子裝置1600的作業系統內安裝有觸控控制器驅動程式，作為作業系統與觸控控制器1610之間的橋樑。在另一實施例中，電子裝置1600的作業系統內也可以安裝觸控筆驅動程式，作為作業系統與觸控筆1690之間的橋樑。在更一實施例中，上述的觸控控制器驅動程式與觸控筆驅動程式可以相互地配合，在觸控控制器1610與筆內控制器1691之間交換訊息。本領域的普通技術人員可以理解到，本發明並不限定觸控控制器1610與筆內控制器1691在何種軟體與硬體的配置下交換訊息。
請參考圖17所示，其為根據本發明一實施例的觸控控制器之控制方法的一流程示意圖。圖17所示的實施例可以應用於圖16所示的實施例中，進行互電容偵測與主動觸控筆的偵測，但本發明並不限定主動觸控筆的偵測模式一定接在互電容偵測的模式之後的順序，也不限定觸控控制器一定要執行互電容偵測的模式，只要能夠利用上述的實施例進行主動觸控筆的偵測即可。
圖17的流程圖一開始，即為選用的互電容步驟1710，輪流分時地將一驅動信號提供至一觸控面板的複數條第一電極，並且透過該觸控面板的複數條第二電極進行觸控偵測。在步驟1720，開始進行主動觸控筆的偵測模式，透過有線連接網路，發送命令訊息至一有線主動觸控筆，令其提供驅動信號至一導體筆尖。如前所述，此驅動信號可以和步驟1710的驅動信號相同，也可以和步驟1710的互電容模式之驅動信號不同。若兩者相同的話，可以重複使用步驟1710的偵測電路或軟硬體配置。若兩者不同的話，則可以根據實作情況變更步驟1720的驅動信號，以利於主動觸控筆的偵測，本發明並不限定這兩個步驟的驅動信號是否相同。
步驟1730是選用的，當步驟1720將命令訊息送至該有線主動觸控筆時，該主動觸控筆或筆內控制器可以回傳一相應的命令回執訊息。因此，步驟1730即用於透過有線連接網路，接收該有線主動觸控筆或筆內控制器的命令回執訊息。
步驟1740的部分也是選用的，若有回執訊息的機制存在時，則在收到該命令回執訊息後，透過該觸控面板的該複數條第一電極與複數條第二電極所感應的驅動信號，判斷該有線主動觸控筆近接於該觸控面板的位置。若雙方沒有回執訊息的機制，則觸控控制器可以在步驟1720之後的某個時間點，執行步驟1740的後半部分，亦即透過該觸控面板的該複數條第一電極與複數條第二電極所感應的驅動信號，判斷該有線主動觸控筆近接於該觸控面板的位置。
步驟1750也是選用的。在一實施例中，觸控控制器可以透過步驟1740所接收的電信號，接收該有線主動觸控筆的感測器訊息。在另一實 施例中，觸控控制器可以透過該主動觸控筆或筆內控制器，接收該有線主動觸控筆自線路傳遞的感測器訊息。換言之，觸控控制器可以不執行步驟1750，也可以透過無線方式接收該有線主動觸控筆的感測器訊息，還可以透過有線的方式接收該有線主動觸控筆的感測器訊息。
請參考圖18所示，其為根據本發明一實施例的筆內控制器之控制方法的一流程示意圖，可以適用於圖16的實施例中，或可以和圖17的流程相互配合。流程開始時執行步驟1810，透過有線連接網路，接收來自觸控控制器的命令訊息。
步驟1820是可選的，透過有線連接網路，傳送命令回執訊息至觸控控制器。如果不執行步驟1820的話，流程將直接執行步驟1830，在收到命令訊息後的某一個時間點，提供驅動信號至一導體筆尖。步驟1840也是可選的，筆內控制器可以接收來自觸控筆的感測器之感測結果，例如筆尖壓力值與/或按鈕狀態值，然後透過有線連接網路，傳送感測器訊息至觸控控制器。
根據本發明的一實施例，提供一種有線主動觸控筆，包含一導體筆尖；以及電性耦接至該導體筆尖的一驅動信號線，其中該驅動信號線用於連接一觸控控制器的一驅動電路，該驅動電路用於分時地提供驅動信號至該觸控控制器所連接之一觸控面板的複數條電極與該驅動信號線。
在上述實施例中，提供至該複數條電極與該驅動信號線的該驅動信號是相同的。
在上述實施例中，該有線主動觸控筆更包含電性耦接至該觸控控制器的接地電位的一接地線。在一範例中，該有線主動觸控筆更包含： 電性耦接於該導體筆尖與該驅動信號線之間的一導體筆芯；該導體筆芯外部的一筆芯絕緣物質；以及該筆芯絕緣物質外部的一筆芯屏蔽件，該筆芯屏蔽件為導體，電性耦接至該接地線。在一範例中，靠近該導體筆尖處的部分該筆芯絕緣物質未包覆筆芯屏蔽件。在一範例中，靠近該導體筆尖處的部分該筆芯絕緣物質突出於該有線主動觸控筆的筆身之外。在一範例中，該有線主動觸控筆更包含i個開關，每個開關位於該接地線與該觸控控制器的一開關線之間，其中i為正整數。
在上述實施例中，該有線主動觸控筆更包含一壓力感測器，用於感測該導體筆尖的受力，並且將該導體筆尖的受力值透過線路回傳至該觸控控制器。在一範例中，該壓力感測器包含：一第一元件，具有根據該受力而變化的一第一阻抗值，接收包含一第一頻率群組的第一信號；一第二元件，具有不受力變化的一第二阻抗值，接收包含一第二頻率群組的第二信號；以及一感測線，用於接收來自該第一元件與該第二元件的輸出信號。在一範例中，該感測線所回傳的受力值係以該第一頻率群組的信號強度M1與該第二頻率群組的信號強度M2的一比例值來表示。
根據本發明的一實施例，提供一種有線主動觸控筆，包含一導體筆尖；以及一壓力感測器，包含：一第一元件，具有根據該受力而變化的一第一阻抗值，接收來自一觸控感測器的包含一第一頻率群組的第一信號；以及一第二元件，具有不受力變化的一第二阻抗值，接收來自該觸控感測器包含一第二頻率群組的第二信號，其中該導體筆尖至少耦接至該第一元件與該第二元件的其中之一。
在上述實施例中，該壓力感測器更包含一感測線，用於將該 導體筆尖的受力值透過線路回傳至該觸控控制器。在一範例中，該感測線接收來自該第一元件與該第二元件的輸出信號，該感測線所回傳的受力值係以該第一頻率群組的信號強度M1與該第二頻率群組的信號強度M2的一比例值來表示。
在上述實施例中，該有線主動觸控筆更包含電性耦接至該觸控控制器的接地電位的一接地線。在一範例中，該有線主動觸控筆更包含i個開關，每個開關位於該接地線與該觸控控制器的一開關線之間，其中i為正整數。
根據本發明的一實施例，提供一種觸控控制器，包含：一驅動電路；以及一多工電路模組，用於輪流分時地將該驅動電路所提供的驅動信號提供至一觸控面板的複數條第一電極與一有線主動觸控筆的一導體筆尖電性耦合的一驅動信號線。
在上述實施例中，該多工電路模組更包含一第一多工電路，用於連接該複數條第一電極的部分；以及一第二多工電路，用於連接該複數條第一電極的另一部分與該驅動信號線。
在上述實施例中，更包含連接至該觸控面板的複數條第二電極與該複數條第一電極的一感測電路，用於在驅動信號提供至該驅動信號線時，透過該複數條第一電極與該複數條第二電極所感應的驅動信號，判斷該有線主動觸控筆近接於該觸控面板的位置。
根據本發明的一實施例，提供一種觸控控制方法，包含：輪流分時地將一驅動信號提供至一觸控面板的複數條第一電極與一有線主動觸控筆的一導體筆尖電性耦合的一驅動信號線；以及在該驅動信號提供至 該驅動信號線時，透過該觸控面板的該複數條第一電極與複數條第二電極所感應的驅動信號，判斷該有線主動觸控筆近接於該觸控面板的位置。
根據本發明的一實施例，提供一種觸控控制系統，包含：一有線主動觸控筆與一觸控控制器。該有線主動觸控筆包含一導體筆尖；以及電性耦接至該導體筆尖的一驅動信號線。該觸控控制器，包含：一驅動電路；以及一多工電路模組，用於輪流分時地將該驅動電路所提供的驅動信號提供至一觸控面板的複數條第一電極與該驅動信號線。
在上述實施例中，該有線主動觸控筆更包含電性耦接至該觸控控制器的接地電位的一接地線。在一範例中，該有線主動觸控筆更包含：電性耦接於該導體筆尖與該驅動信號線之間的一導體筆芯；該導體筆芯外部的一筆芯絕緣物質；該筆芯絕緣物質外部的一筆芯屏蔽件，該筆芯屏蔽件為導體，電性耦接至該接地線。在一範例中，靠近該導體筆尖處的部分該筆芯絕緣物質未包覆筆芯屏蔽件。在一範例中，靠近該導體筆尖處的部分該筆芯絕緣物質突出於該有線主動觸控筆的筆身之外。在一範例中，該有線主動觸控筆更包含i個開關，每個開關位於該接地線與該觸控控制器的一開關線之間，其中i為正整數。在上述實施例中，該有線主動觸控筆更包含一壓力感測器，用於感測該導體筆尖的受力，並且將該導體筆尖的受力值透過線路回傳至該觸控控制器。在一範例中，該壓力感測器包含：一第一元件，具有根據該受力而變化的一第一阻抗值，接收包含一第一頻率群組的第一信號；一第二元件，具有不受力變化的一第二阻抗值，接收包含一第二頻率群組的第二信號；以及一感測線，用於接收來自該第一元件與該第二元件的輸出信號。在一範例中，該感測線所回傳的受力值係以該第 一頻率群組的信號強度M1與該第二頻率群組的信號強度M2的一比例值來表示。
在上述實施例中，該觸控控制系統更包含介於該觸控控制器與該有線主動觸控筆之間的一連接介面，用於電性耦合該驅動信號線。在一範例中，該連接界面更用於電性耦合該接地線。
根據本發明的一實施例，提供一種觸控控制器，包含：一電極介面，用於連接一觸控面板的複數條第一電極與複數條第二電極，用於感測來自一有線主動觸控筆的一驅動信號；一連接網路介面，用於透過一有線連接網路連接至該有線主動觸控筆；以及一處理模組，連接至該電極介面與該連接網路介面，用於：透過該連接網路介面，發送命令訊息至該有線主動觸控筆，令其提供該驅動信號；透過該電極介面所感測的驅動信號，判斷該有線主動觸控筆近接於該觸控面板的位置。本實施例的優點之一，在於提供一種具有有線網路介面的觸控控制器，以方便連接同樣具有有線網路介面的有線主動觸控筆。
在上述實施例中，該處理模組更用於輪流分時地將一互電容驅動信號提供至該複數條第一電極，並且透過該複數條第二電極進行互電容式觸控偵測。本實施例的優點之一，在於提供互電容偵測。在一範例中，該驅動信號相同於該互電容驅動信號。本實施例的優點之一，在於使用相同的軟體或硬體配置，就能偵測相同的互電容驅動信號與有線主動觸控筆的驅動信號。
在上述實施例中，該處理模組更用於：透過該有線連接網路，接收該有線主動觸控筆的命令回執訊息；以及在收到該命令回執訊息 之後，透過該電極介面所感測的驅動信號，判斷該有線主動觸控筆近接於該觸控面板的位置。本實施例的優點之一，在於提供觸控控制器與主動觸控筆之間的驅動信號的同步機制。
在上述實施例中，該處理模組更用於依照下列方式之一，接收該有線主動觸控筆的感測器訊息：透過該連接網路介面，接收該有線主動觸控筆的感測器訊息；以及透過該電極介面所感測的驅動信號，接收該有線主動觸控筆的感測器訊息。本實施例的優點之一，在於提供有線主動觸控筆的感測器訊息。
在上述實施例中，該有線連接網路包含下列其中之一：USB、RS-232、RS-422、IEEE 1394、External PCI-E、External SATA與iSCSI。本實施例的優點之一，在於提供符合工業標準的可替換之有線主動觸控筆。
根據本發明的一實施例，提供一種觸控方法，包含：透過一有線連接網路，發送一命令訊息至一有線主動觸控筆，令其提供驅動信號至一導體筆尖；以及透過一觸控面板的複數條第一電極與複數條第二電極所感應的該驅動信號，判斷該有線主動觸控筆近接於該觸控面板的位置。本實施例的優點之一，在於提供一種具有有線網路介面的觸控控制方法，以方便連接同樣具有有線網路介面的有線主動觸控筆。
在上述實施例中，該控制方法更用於輪流分時地將一互電容驅動信號提供至該複數條第一電極，並且透過該複數條第二電極進行互電容式觸控偵測。本實施例的優點之一，在於提供互電容偵測。在一範例中，該驅動信號相同於該互電容驅動信號。本實施例的優點之一，在於使用相同的軟體或硬體配置，就能偵測相同的互電容驅動信號與有線主動觸控筆 的驅動信號。
在上述實施例中，該控制方法更用於透過該有線連接網路，接收該有線主動觸控筆的命令回執訊息；以及在收到該命令回執訊息之後，透過該電極介面所感測的驅動信號，判斷該有線主動觸控筆近接於該觸控面板的位置。本實施例的優點之一，在於提供觸控控制器與主動觸控筆之間的驅動信號的同步機制。
在上述實施例中，該控制方法更用於依照下列方式之一，接收該有線主動觸控筆的感測器訊息：透過該連接網路介面，接收該有線主動觸控筆的感測器訊息；以及透過該電極介面所感測的驅動信號，接收該有線主動觸控筆的感測器訊息。本實施例的優點之一，在於提供有線主動觸控筆的感測器訊息。
在上述實施例中，該有線連接網路包含下列其中之一：USB、RS-232、RS-422、IEEE 1394、External PCI-E、External SATA與iSCSI。本實施例的優點之一，在於提供符合工業標準的可替換之有線主動觸控筆。
根據本發明的一實施例，提供一種有線主動觸控筆，包含：一連接網路介面，用於透過一有線連接網路連接至一觸控控制器；一導體筆尖，用於發送一驅動信號；以及一筆內控制器，連接至該連接網路介面與該導體筆尖，用於：透過該有線連接網路，接收來自該觸控控制器的一命令訊息；以及提供該驅動信號至該導體筆尖。本實施例的優點之一，在於提供符合工業標準的可替換之有線主動觸控筆。
在上述實施例中，該筆內控制器更用於：在接收到該命令訊息之後，透過該有線連接網路，傳送命令回執訊息至該觸控控制器。本實 施例的優點之一，在於提供觸控控制器與主動觸控筆之間的驅動信號的同步機制。
在上述實施例中，該筆內控制器更用於：透過該有線連接網路，傳送感測器訊息至該觸控控制器。本實施例的優點之一，在於提供有線主動觸控筆的感測器訊息。
在上述實施例中，該有線連接網路包含下列其中之一：USB、RS-232、RS-422、IEEE 1394、External PCI-E、External SATA與iSCSI。本實施例的優點之一，在於提供符合工業標準的可替換之有線主動觸控筆。
根據本發明的一實施例，提供一種有線主動觸控筆的控制方法，包含：透過一有線連接網路，接收來自一觸控控制器的一命令訊息；以及提供一驅動信號至一導體筆尖。本實施例的優點之一，在於提供符合工業標準的可替換之有線主動觸控筆。
在上述實施例中，該控制方法更包含：在接收到該命令訊息之後，透過該有線連接網路，傳送命令回執訊息至該觸控控制器。本實施例的優點之一，在於提供觸控控制器與主動觸控筆之間的驅動信號的同步機制。
在上述實施例中，該控制方法更包含：透過該有線連接網路，傳送感測器訊息至該觸控控制器。本實施例的優點之一，在於提供有線主動觸控筆的感測器訊息。
在上述實施例中，該有線連接網路包含下列其中之一：USB、RS-232、RS-422、IEEE 1394、External PCI-E、External SATA與iSCSI。本實施例的優點之一，在於提供符合工業標準的可替換之有線主動觸控筆。
根據本發明的一實施例，提供一種電子裝置：包含：連接到一有線連接網路的一觸控控制器與一有線主動觸控筆。該觸控控制器，包含：一電極介面，用於連接一觸控面板的複數條第一電極與複數條第二電極，用於感測來自該有線主動觸控筆的一驅動信號；一連接網路介面，用於透過該有線連接網路連接至該有線主動觸控筆；以及一處理模組，連接至該電極介面與該連接網路介面，用於：透過該連接網路介面，發送命令訊息至該有線主動觸控筆，令其提供該驅動信號；透過該電極介面所感測的驅動信號，判斷該有線主動觸控筆近接於該觸控面板的位置。該有線主動觸控筆包含：一連接網路介面，用於透過該有線連接網路連接至該觸控控制器；一導體筆尖，用於發送一驅動信號；以及一筆內控制器，連接至該連接網路介面與該導體筆尖，用於：透過該有線連接網路，接收來自該觸控控制器的一命令訊息；以及提供該驅動信號至該導體筆尖。

Claims (9)

  1. 一種有線主動觸控筆，包含：一導體筆尖；電性耦接至該導體筆尖的一驅動信號線，其中該驅動信號線用於連接一觸控控制器的一驅動電路，該驅動電路用於分時地提供驅動信號至該觸控控制器所連接之一觸控面板的複數條電極與該驅動信號線；電性耦接至該觸控控制器的接地電位的一接地線；電性耦接於該導體筆尖與該驅動信號線之間的一導體筆芯；該導體筆芯外部的一筆芯絕緣物質；以及該筆芯絕緣物質外部的一筆芯屏蔽件，該筆芯屏蔽件為導體，電性耦接至該接地線。
  2. 如申請專利範圍第1項的有線主動觸控筆，其中提供至該複數條電極與該驅動信號線的該驅動信號是相同的。
  3. 如申請專利範圍第1項的有線主動觸控筆，更包含i個開關，每個開關位於該接地線與該觸控控制器的一開關線之間，其中i為正整數。
  4. 如申請專利範圍第1項的有線主動觸控筆，其中靠近該導體筆尖處的部分該筆芯絕緣物質未包覆筆芯屏蔽件。
  5. 如申請專利範圍第1項的有線主動觸控筆，其中靠近該導體筆尖處的部分 該筆芯絕緣物質突出於該有線主動觸控筆的筆身之外。
  6. 一種有線主動觸控筆，包含：一導體筆尖；電性耦接至該導體筆尖的一驅動信號線，其中該驅動信號線用於連接一觸控控制器的一驅動電路，該驅動電路用於分時地提供驅動信號至該觸控控制器所連接之一觸控面板的複數條電極與該驅動信號線；電性耦接至該觸控控制器的接地電位的一接地線；以及i個開關，每個開關位於該接地線與該觸控控制器的一開關線之間，其中i為正整數。
  7. 如申請專利範圍第1至6項其中之一的有線主動觸控筆，更包含一壓力感測器，用於感測該導體筆尖的受力，並且將該導體筆尖的受力值透過線路回傳至該觸控控制器。
  8. 如申請專利範圍第1至6項其中之一的有線主動觸控筆，更包含一壓力感測器，用於感測該導體筆尖的受力，並且將該導體筆尖的受力值透過線路回傳至該觸控控制器，其中該壓力感測器更包含：一第一元件，具有根據該受力而變化的一第一阻抗值，用於接收包含一第一頻率群組的第一信號；一第二元件，具有不受力變化的一第二阻抗值，用於接收包含一第二頻率群組的第二信號；以及 一感測線，用於接收來自該第一元件與該第二元件的輸出信號。
  9. 如申請專利範圍第1至6項其中之一的有線主動觸控筆，更包含一壓力感測器，用於感測該導體筆尖的受力，並且將該導體筆尖的受力值透過線路回傳至該觸控控制器，其中該壓力感測器更包含：一第一元件，具有根據該受力而變化的一第一阻抗值，用於接收包含一第一頻率群組的第一信號；一第二元件，具有不受力變化的一第二阻抗值，用於接收包含一第二頻率群組的第二信號；以及一感測線，用於接收來自該第一元件與該第二元件的輸出信號，其中該感測線所回傳的受力值係以該第一頻率群組的信號強度M1與該第二頻率群組的信號強度M2的一比例值來表示。
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