TWI670636B - 座標測量系統以及觸碰面板 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種座標測量系統以及觸碰面板。所述觸碰面板包括：通道電極單元，被配置成包括沿第一方向設置的多個第一電極及沿與所述第一方向交叉的第二方向設置的多個第二電極；以及控制單元，用以：以多個電極為單位對所述通道電極單元中的所述電極施加驅動訊號，藉由電容性耦合將所述驅動訊號傳送至靠近所述觸碰面板的尖筆的諧振電路，以及自所述多個電極中的每一者接收由所述尖筆的所述諧振電路產生的回應訊號，以確定包括所述諧振電路的所述尖筆的位置。

Description

座標測量系統以及觸碰面板

本發明是有關於一種觸碰面板以及具有該面板的座標測量系統。更具體而言，本發明是有關於一種能夠測量尖筆（stylus pen）的輸入位置的觸碰面板以及具有該面板的座標測量系統。 [相關申請案的交叉參考]

本申請案主張其為2015年8月13在台灣經濟部智慧財產局提出申請且被授予申請號104,126,311的母案的分案申請案。所述母案主張於2015年2月9日在美國專利商標局提出申請且被授予序列號62/113,697的美國臨時申請案的權益，並主張於2014年8月27日在韓國智慧財產局提出申請且被授予序列號10-2014-0112467的韓國專利申請案、於2015年6月5日在韓國智慧財產局提出申請且被授予序列號10-2015-0080201的韓國專利申請案、以及於2015年7月3日在韓國智慧財產局提出申請且被授予序列號10-2015-0095482的韓國專利申請案的權益，所述各專利申請案的揭露內容全文倂入本案供參考。

近來，智慧型電話或平板個人電腦（personal computer，PC）的盛行已經積極進行，且用於嵌入式觸碰位置確定裝置的技術的開發亦已經積極進行。智慧型電話或平板個人電腦包括觸碰螢幕，且使用者可利用手指或尖筆來指定觸碰螢幕的具體座標。使用者可藉由指定觸碰螢幕的具體座標而向智慧型電話輸入具體訊號。

觸碰螢幕可基於電氣方案、紅外線方案、及超音波方案運作，且電氣運作方案的實例可包括電阻（R）型觸碰螢幕或電容（C）型觸碰螢幕。

根據先前技術，能夠同時識別使用者的手指及尖筆的電阻型觸碰螢幕已得到廣泛應用。然後，電阻型觸碰螢幕存在由各氧化銦錫（ITO）層之間的空氣層的反射所導致的問題。

因此，電容型觸碰螢幕近來已得到廣泛應用。此處，電容型觸碰螢幕是指藉由一種感測由物體的觸碰產生的透明電極電容差的方法而運作的觸碰螢幕。然而，在電容型觸碰螢幕的情形中，由於難以物理地將手與筆彼此區分開，故電容型觸碰螢幕所具有的缺點在於：在使用筆時可能會產生由手的無意觸碰所導致的操作誤差。

根據用於解決上述缺點的先前技術，利用以下方法來區分手與筆：僅利用根據觸碰面積區分手與筆的軟體來執行過程的方法；以及包括單獨的位置確定裝置的方法，例如除電容型觸碰螢幕以外的電磁諧振（electro magnetic resonance，EMR）方案。

然而，軟體方案可能無法完全減少由手的無意觸碰所導致的錯誤，而EMR方案由於包括單獨的位置確定裝置，故其具有安裝空間、重量及成本增加的問題。

因此，需要開發一種無需添加單獨的位置確定裝置便能夠區分手與筆的技術。

同時，在尖筆的情形中，亦需要能夠提高尖筆靈敏度以便確保訊號無需使用內部電源便能感測尖筆，此乃因由於電池更換的不便性、成本及重量等原因，尖筆較佳係以被動方案運作。

提供上述資訊作為背景資訊僅是為了協助理解本發明。至於上述的任意者是否可適合用作關於本發明的先前技術，未作出任何判斷及斷言。

本發明的態樣旨在至少解決上述問題及/或缺點，並至少提供以下所闡述的優點。因此，本發明的態樣旨在提供一種能夠提高用於偵測尖筆的位置的訊號靈敏度的觸碰面板、以及具有該面板的座標測量系統。

根據本發明的態樣，提供一種觸碰面板。所述觸碰面板包括：通道電極單元，被配置成包括電極，所述電極包括沿第一方向設置的多個第一電極及沿與所述第一方向交叉的第二方向設置的多個第二電極；以及控制單元，用以：以多個電極為單位對所述通道電極單元中的所述電極施加驅動訊號，藉由電容性耦合將所述驅動訊號傳送至靠近所述觸碰面板的尖筆的諧振電路，以及自所述多個電極中的每一者接收由所述尖筆的所述諧振電路產生的回應訊號，以確定包括所述諧振電路的所述尖筆的位置。

所述通道電極單元可偵測在觸碰物體的靠近期間所述多個第一電極與所述多個第二電極之間的電容，且所述控制單元可計算在所述多個第一電極與所述多個第二電極之間形成的多個電極交叉點處的各電極之間的電容變化，並基於所計算的電容變化而確定所述觸碰物體的位置。

所述控制單元可基於自所述多個第一電極接收的回應訊號之間的比率以及自所述多個第二電極接收的回應訊號之間的比率來確定包括所述諧振電路的所述尖筆的位置。

所述控制單元可對所有所述多個第一電極施加同一驅動訊號。

所述多個第一電極可以連續設置的多個電極為單位被分成多個子群組，且所述控制單元可對一個子群組中的所有所述第一電極同時施加同一驅動訊號。

所述控制單元可對所述多個第一電極中接收到最大回應訊號的電極及與接收到所述最大回應訊號的所述電極相距預設距離以內的電極同時施加所述驅動訊號。

所述控制單元可對所述多個第一電極中的至少一個第一電極及所述多個第二電極中的至少一個第二電極同時施加所述驅動訊號。

所述觸碰面板可更包括：驅動單元，用以對所述多個第一電極中的至少兩個電極施加所述驅動訊號；以及接收單元，用以在未施加所述驅動訊號的區段中接收所述多個第一電極及所述多個第二電極中的每一者的所述回應訊號，其中所述控制單元基於自所述接收單元接收的所述回應訊號而確定包括所述諧振電路的所述尖筆的所述位置。

所述接收單元可依序接收所述多個第一電極及所述多個第二電極中的每一者的所述回應訊號。

所述控制單元可控制所述驅動單元及所述接收單元，以使得對所述多個第一電極施加同一驅動訊號與接收所述多個第一電極及所述多個第二電極中的每一者的所述回應訊號交替進行。

所述接收單元可包括：放大單元，用以放大所接收回應訊號並輸出經放大回應訊號；類比-數位轉換（analog-to-digital，ADC）單元，用以將所述經放大回應訊號轉換成數位訊號；以及訊號處理單元，用以自被轉換成所述數位訊號的所述回應訊號提取預設頻率分量。

所述接收單元可以多個通道為單位並列地接收所述多個第一電極及所述多個第二電極中的每一者的所述回應訊號。

所述接收單元可自所述多個第一電極中的至少一個第一電極及所述多個第二電極中的至少一個第二電極同時接收所述回應訊號。

所述接收單元可包括：並列放大單元，用以放大自所述多個第一電極及所述多個第二電極接收的所述回應訊號中的每一者；類比-數位轉換（ADC）單元，用以將所述多個經放大回應訊號中的每一者轉換成數位訊號；以及訊號處理單元，用以自被轉換成所述數位訊號的所述多個回應訊號之間的差提取預設頻率分量。

所述接收單元可包括：差分放大單元，用以對所述多個第一電極與所述多個第二電極的兩個電極的回應訊號之間的差進行差分放大，並輸出經差分放大的回應訊號。

所述接收單元可包括：差分放大單元，用以對所述多個第一電極與所述多個第二電極的兩個電極的回應訊號之間的差進行差分放大，並輸出經差分放大的回應訊號；類比-數位轉換單元，用以將所述經差分放大的回應訊號轉換成數位訊號；以及訊號處理單元，用以自被轉換成所述數位訊號的所述回應訊號提取預設頻率分量。

所述控制單元可控制所述通道電極單元，以在接收到所述回應訊號的區段中使所述多個第一電極及所述多個第二電極中的至少一者接地。

所述控制單元可控制所述通道電極單元，以在施加所述驅動訊號的區段中使除被施加所述驅動訊號的所述電極以外的至少一個電極接地。

所述控制單元可對連續設置的所述多個第一電極施加同一第一驅動訊號，並對所述多個第一電極中除被施加所述第一驅動訊號的所述第一電極以外的所述第一電極中的至少一者施加與所述第一驅動訊號的相位差為180°的第二驅動訊號。

所述控制單元可基於接收到最大回應訊號的電極而依序將電極分成第一子群組、第二子群組、及第三子群組，對所述第一子群組中的電極施加同一第一驅動訊號，使所述第二子群組中的電極接地或浮動，並對所述第三子群組中的電極施加與所述第一驅動訊號具有相反相位的第二驅動訊號。

所述控制單元可確定所述尖筆的位置及所述觸碰物體的位置，對與所述尖筆的所述位置對應的多個電極施加同一第一驅動訊號，以及對與所述觸碰物體的位置對應的多個電極施加與所述第一驅動訊號的相位差為180°的第二驅動訊號。

所述控制單元可對所述多個第一電極中的至少一者及所述多個第二電極中的至少一者同時施加具有不同相位的驅動訊號。

所述控制單元可根據被施加第一驅動訊號的所述第一電極及被施加第二驅動訊號的所述第二電極的位置來確定被施加至所述第一電極的所述第一驅動訊號與被施加至所述第二電極的所述第二驅動訊號之間的相位差。

所述觸碰面板可更包括：第一驅動單元，用以在感測到所述尖筆時對所述電極中的至少兩個電極同時施加所述驅動訊號；第二驅動單元，用以在感測到所述觸碰物體時對所述多個第一電極施加所述驅動訊號；第一接收單元，用以當感測到所述尖筆時在未施加所述驅動訊號的區段中自所述電極中的每一者接收所述回應訊號；以及第二接收單元，用以在感測到所述觸碰物體時在施加所述驅動訊號的區段中自所述多個第二電極接收所述回應訊號。

根據本發明的另一態樣，提供一種座標測量系統。所述座標測量系統包括：觸碰面板，用以以多個電極為單位共同地施加驅動訊號；以及尖筆，用以與所述多個電極中的至少一者形成電容並經由所形成的電容來接收用於諧振的能量，其中所述觸碰面板自所述多個電極中的每一者接收由靠近所述觸碰面板的所述尖筆產生的回應訊號，以確定所述尖筆的位置。

藉由以下詳細說明，所述揭露內容的其他態樣、優點、及顯著特徵對熟習此項技術者而言將變得顯而易見，所述詳細說明結合附圖揭露本發明的各種實施例。

參照附圖提供的以下說明是為了協助全面理解本發明的由申請專利範圍及其等效形式界定的各種實施例。所述說明包括各種具體細節以協助進行所述理解，但所述具體細節應被視為僅為示例性的。因此，此項技術中具有通常知識者將認識到，在不背離本發明的範圍及精神的情況下可對本文中所述的各種實施例作出各種改變及潤飾。此外，為清晰及簡明起見，可省略對眾所習知的功能或構造的說明。

在以下說明及申請專利範圍中使用的用語及詞語並非限於書目性意義，而是僅被發明者用以達成對本發明的清晰、一致的理解。因此，熟習此項技術者應理解，以下對本發明各種實施例的說明僅供用於說明目的，而並非用於限制由隨附申請專利範圍及其等效形式界定的本發明。

應理解，除非上下文中清楚地另有說明，否則單數形式「一（a、an）」及「所述（the）」包括複數指示物。因此，舉例而言，提及「組件表面」包括提及一或多個此種表面。

用語「第一」、「第二」等可用於闡述不同組件，但所述組件不受所述用語限制。所述用語僅用於區分各個組件。

在本發明中，用語「包括」及「由…組成」指明說明書中所寫的特徵、數目、操作、組件、元件或其組合的存在，但不排除一或多個其他特徵、數目、操作、組件、元件、或其組合的存在或添加的可能性。

在本發明的各種實施例中，「模組」或「單元」執行至少一個功能或操作，且可以硬體、軟體、或硬體與軟體的組合實作。此外，除必須以具體硬體實作的「模組」或「單元」以外，多個「模組」或多個「單元」可整合至至少一個模組中，且可以至少一個處理器（圖中未示出）實作。

以下，將參照附圖詳細闡述本發明。

圖1是根據本發明的實施例，說明座標測量系統的配置的方塊圖。

參照圖1，座標測量系統300包括觸碰面板100及尖筆200。

觸碰面板100可判斷所觸碰物體是具有諧振電路的尖筆200還是例如手（或更具體而言，手指）等觸碰物體。此外，觸碰面板100可藉由與所確定物體的種類對應的位置確定方案來確定驅動訊號的驅動方案及回應訊號的處理方案，藉此對應於每一物體來執行適當的位置確定。此處，在同時觸碰到觸碰物體與尖筆的情形中，觸碰面板100可忽略觸碰物體的觸碰，而可僅確定尖筆的位置。

觸碰面板100可藉由對應於所確定物體的方案而確定所述物體的位置。具體而言，在確定所觸碰物體是尖筆的情形中，觸碰面板100可藉由與用於識別觸碰物體的方案不同的方案來確定尖筆200的位置。具體而言，觸碰面板100包括多個電極，並對所述電極施加驅動訊號，藉此使得藉由電容性耦合將所述驅動訊號傳送至靠近觸碰面板100的尖筆的諧振電路成為可能。此處，觸碰面板100可對所述多個電極同時施加驅動訊號。在此種情形中，觸碰面板100可對所述多個電極施加具有相同相位的驅動訊號，或亦可藉由考量尖筆200的位置而對各電極施加具有不同相位的驅動訊號。

此外，觸碰面板100可自所述多個電極中的每一者接收由尖筆200的諧振電路引起的回應訊號，以確定包括諧振電路的尖筆200的位置。以下將參照圖2闡述觸碰面板100的詳細配置及運作。此處，觸碰面板100可為觸碰墊、觸碰螢幕、或筆記型電腦、行動電話、智慧型電話、可攜式多媒體播放機（portable media player，PMP）、動畫專家組階段1或階段2（MPEG-1或MPEG-2）音訊層3（MP3）播放機及包括觸碰墊或觸碰螢幕的類似物。

此外，在確定所觸碰物體是例如手等觸碰物體時，觸碰面板100可利用由觸碰物體的靠近引起的多個第一電極與多個第二電極之間的電容變化來確定觸碰物體的位置。以下將參照圖6來闡述上述確定觸碰物體的位置的操作。

此外，在確定同時觸碰到尖筆200與手的情形中，觸碰面板100可在手所處的區中使電極接地或浮動以使得傳送至尖筆200的驅動訊號不被傳送至手，抑或可對手所處區中的電極施加與對應驅動訊號具有不同相位的驅動訊號。以下將參照圖10至圖19闡述上述觸碰面板100的運作。

尖筆200可與觸碰面板100中的所述多個電極中的至少一者形成電容，並可經由所形成的電容來接收用於諧振的能量。

此外，尖筆200可將由諧振電路引起的回應訊號傳送至觸碰面板100中的至少一個電極。上述尖筆200可實作為筆形狀，但並非僅限於此。以下將參照圖40至圖43闡述尖筆200的詳細配置及運作。

如上所述，在根據本發明的本實施例的座標測量系統300中，由於觸碰面板100藉由電容性耦合向尖筆200提供驅動訊號，故尖筆200即使在其並非自我供電時仍可運作。

同時，儘管圖1說明觸碰面板100僅確定包括諧振電路的尖筆200的位置的情形，但觸碰面板100亦可藉由感測與手指的位置相關的電極的電容變化或由所述電容變化引起的訊號大小變化來確定手指的位置。以下將參照圖6闡述上述確定手指的位置的操作。

同時，儘管圖1說明一個尖筆200連接至觸碰面板100的情形，但在實作座標測量系統時，一個觸碰面板100可連接至多個尖筆。在此種情形中，觸碰面板100可感測所述多個尖筆中的每一者的位置。

圖2是說明圖1所示觸碰面板的詳細配置的方塊圖。

參照圖2，觸碰面板100可被配置成包括通道電極單元110及控制單元120。

通道電極單元110可包括多個電極。具體而言，通道電極單元110可包括以矩陣形式設置的所述多個電極。舉例而言，通道電極單元110可包括沿第一方向設置的多個第一電極及沿垂直於所述第一方向的第二方向設置的多個第二電極。以下將參照圖3闡述通道電極單元110中所包含的所述多個電極的形式及運作。

控制單元120可根據通道電極單元110中的所接收回應訊號來判斷觸碰物體是觸碰物體（例如，手）還是尖筆（例如，筆）。具體而言，在完成對驅動訊號的施加之後即刻在未施加驅動訊號的區段中接收到具體頻率的回應訊號的情形中，控制單元120可確定所觸碰物體是尖筆，例如筆。

與此相反，在完成對驅動訊號的施加之後未即刻接收到具體頻率的回應訊號的情形中，控制單元120可確定所觸碰物體是觸碰物體，例如手。上述對觸碰物體的確定可週期性地執行以及在接收到初始回應訊號時執行。

舉例而言，控制單元120可判斷在感測尖筆的位置的過程中是否存在使用者的觸碰，且可在不再感測到尖筆的觸碰的情形中利用一種用於感測例如手等觸碰物體的方法來產生驅動訊號。與此相反，控制單元可判斷在感測使用者的手的位置的過程中是否存在尖筆的觸碰（或懸停），且亦可在不再感測到手的位置的情形中產生用於感測尖筆的位置的驅動訊號。

此外，控制單元120可根據所確定物體的種類而執行物體的位置確定。以下，將首先闡述確定尖筆的位置的操作。

首先，控制單元120對通道電極單元110中的電極施加驅動訊號，藉此使得藉由電容性耦合將所述驅動訊號傳送至靠近觸碰面板100的物體的諧振電路成為可能。在此種情形中，控制單元120可以多個電極為單位向通道電極單元110中的電極施加同一驅動訊號。

舉例而言，控制單元120可對預設週期單元中的所有所述多個電極共同地施加同一驅動訊號，可對沿同一方向設置的所有所述多個電極共同地施加同一驅動訊號，可僅對沿同一方向設置的所述多個電極中的彼此相鄰的幾個電極共同地施加同一驅動訊號，抑或可對彼此交叉的兩個電極共同地施加同一驅動訊號。上述施加方案僅為一個實例，且控制單元120亦可藉由除上述說明以外的方案來施加驅動訊號，只要其可對兩個或更多個電極共同、同時地施加驅動訊號即可。

此外，在實作時，亦可基於所接收回應訊號的大小來確定驅動訊號的施加方案。舉例而言，在因回應訊號的大小為大而確定尖筆200觸碰觸碰面板100的情形中，控制單元120可僅對兩個電極施加驅動訊號；而在因回應訊號的大小為小而確定尖筆200處於懸停在觸碰面板100上方的懸停狀態的情形中，控制單元120可對六個電極同時施加驅動訊號。以下將參照圖9A、圖9B、圖9C、及圖9D闡述上述操作。

同時，在控制單元120感測到觸碰物體（例如，手）而非尖筆200的情形中，控制單元120可如上所述對預期上面存在尖筆200的電極施加第一驅動訊號，並可對預期上面存在觸碰物體（例如，手）的電極施加與第一驅動訊號的相位差為180°的第二驅動訊號。此處，第一驅動訊號與第二驅動訊號為具有相同頻率但具有相反相位（即，相位差為180°）的驅動訊號。以下將參照圖11至圖19闡述上述操作。

此外，控制單元120可使得預期上面不存在尖筆200的電極能夠在回應訊號的接收時序處（即，在未施加驅動訊號的區段中）被接地，且可僅自未被接地的電極接收回應訊號。以下將參照圖39A及圖39B闡述上述操作。

此外，控制單元120可自所述多個電極中的每一者接收由尖筆200的諧振電路引起的回應訊號，以確定所述尖筆的位置。具體而言，控制單元120可在未施加驅動訊號的區段中自所述多個電極中的每一者接收回應訊號，且可基於自所述多個電極中的每一者接收的回應訊號之間的比率來確定尖筆200的位置。

舉例而言，在所述多個電極以矩陣形式配置以使得所述多個第一電極沿第一方向設置而所述多個第二電極沿垂直於第一方向的第二方向設置的情形中，控制單元120可基於自所述第一電極接收的回應訊號之間的比率以及自所述第二電極接收的回應訊號之間的比率來確定尖筆200的位置。

在此種情形中，控制單元120可藉由對所接收回應訊號執行各種訊號處理而提高回應訊號的靈敏度。具體而言，控制單元120可藉由執行對所述多個所接收回應訊號中的每一者進行放大、對所述多個回應訊號之間的差進行差分放大、或僅提取具體頻率分量的操作而提高回應訊號的靈敏度。以下將參照圖22至圖36闡述控制單元120的詳細訊號處理方案。

此外，控制單元120可基於所接收回應訊號的諧振頻率的變化而感測尖筆200的觸碰壓力，抑或可基於所接收回應訊號的諧振頻率的變化而感測尖筆200的運作模式。以下將參照圖41及圖42闡述上述操作。

同時，在確定物體是例如手等觸碰物體的情形中，控制單元120可計算在所述第一電極與所述第二電極之間形成的所述多個電極的交叉點處各電極之間的電容，並可基於所計算的電容來確定所述觸碰物體的位置。以下將參照圖6闡述上述操作。

具體而言，為了感測不包括諧振電路的觸碰物體（例如，手）的位置，控制單元120可對所述多個第一電極中的至少一者施加驅動訊號，且可基於自所述多個第二電極中的每一者接收的回應訊號來計算在所述第一電極與所述第二電極之間形成的所述多個電極的交叉點處各電極之間的電容。此處，驅動訊號可為具有二進制值的脈衝訊號。

此外，為了感測不包括諧振電路的觸碰物體（例如，手）的位置，控制單元120可對所述多個第一電極施加被以彼此不同的數位碼進行編碼的訊號，並針對自所述多個第二電極中的每一者接收的回應訊號執行適用於所施加數位碼的解碼，藉此計算所述多個第一電極與所述多個第二電極之間的電容。

此外，控制單元120可基於所計算的各交叉點的電容而將具有最大電容變化的交叉點確定為觸碰物體的位置。

如上所述，由於根據本實施例的觸碰面板100藉由電容性耦合向尖筆200提供驅動訊號，故尖筆200即使在其並非自我供電時仍可運作。此外，由於根據本發明的本實施例的觸碰面板100向所述多個電極共同地提供驅動訊號，故觸碰面板100可向尖筆200提供更多能量。因此，由於尖筆200產生大的回應訊號，故接收靈敏度可得以提高。此外，由於根據本實施例的觸碰面板100針對所接收回應訊號執行各種訊號處理，故對於回應訊號的接收靈敏度可得以提高。

以上，儘管僅說明並闡述了觸碰面板100的基本配置，但觸碰面板100可更包括除上述配置以外的配置。舉例而言，在觸碰面板100為觸碰螢幕的情形中，可更包括顯示器配置；而在觸碰面板100為例如智慧型電話、PMP等裝置的情形中，可更包括顯示器、儲存單元、通訊配置等。

圖3是圖1所示觸碰面板的電路圖。

參照圖3，觸碰面板100可被配置成包括通道電極單元110及控制單元120。

通道電極單元110可包括多個電極。具體而言，如圖3中所說明，通道電極單元110可包括沿不同方向設置的第一電極群組111及第二電極群組112。

第一電極群組111可包括沿第一方向（例如，水平方向）設置的多個第一電極111-1、111-2、111-3、111-4、111-5、及111-6。此處，作為透明電極的第一電極可為氧化銦錫（ITO）。第一電極群組111中的所述多個第一電極111-1、111-2、111-3、111-4、111-5、及111-6可為用於在感測到手指的位置時傳送預定傳輸訊號（Tx訊號）的傳送電極。

第二電極群組112可包括沿第二方向（例如，垂直方向）設置的多個第二電極112-1、112-2、112-3、112-4、112-5、及112-6。此處，作為透明電極的第二電極可為氧化銦錫（ITO）。第二電極群組112中的所述多個第二電極112-1、112-2、112-3、112-4、112-5、及112-6可為用於在感測到手指的位置時接收由自第一電極輸入的Tx訊號引起的接收訊號（Rx訊號）的接收電極。

同時，當感測到尖筆的位置時，第一電極及第二電極可為根據驅動區段而在Tx區段中傳送訊號並在接收區段中接收訊號的傳送電極及接收電極。

同時，儘管所說明的實例說明每一電極群組僅包括六個電極的情形，但在實作時可以七個或多於七個、抑或五個或少於五個電極來實作電極群組。此外，儘管所說明的實例說明電極群組中的電極的形狀是簡單矩形的情形，但在實作時每一電極的形狀亦可實作為更複雜的形狀。

控制單元120被配置成包括驅動單元130、接收單元140、微控制器單元（microcontroller unit，MCU）150、以及連接單元160。

驅動單元130在預定時序對通道電極單元110施加驅動訊號。驅動訊號可為具有預定諧振頻率的正弦波訊號。

接收單元140在未施加所述驅動訊號的區段中自通道電極單元110中的各電極接收回應訊號。具體而言，接收單元140可以單個電極為單位依序接收所述多個電極的回應訊號。作為另一選擇，接收單元140可以多個電極為單位同時接收回應訊號。在此種情形中，為同時接收多個回應訊號，接收單元140可包括多個放大單元。以下將參照圖27至圖35闡述上述實例。

此外，接收單元140可針對所接收回應訊號執行各種訊號處理。舉例而言，接收單元140可利用放大器對每一回應訊號進行放大。以下將參照圖22闡述上述實例。此外，接收單元140可執行以兩個回應訊號為單位對回應訊號進行差分放大的訊號處理。以下將參照圖23闡述上述實例。此外，接收單元140可執行僅自所接收回應訊號提取預設頻率區中的資訊的訊號處理。以下將參照圖26闡述上述實例。

MCU 150可控制驅動單元130、接收單元140、及連接單元160以使得對各電極的驅動訊號的施加與回應訊號的接收交替進行。舉例而言，MCU 150可控制驅動單元130以在第一時間區段中對所述多個第一電極111-1、111-2、111-3、111-4、111-5、及111-6同時施加同一驅動訊號，且可控制接收單元140以在施加驅動訊號之後的第二時間區段中接收至少一個電極（例如，電極111-1）的回應訊號。然後，MCU 150可控制驅動單元130以在第三時間區段中再次對所述多個第一電極111-1、111-2、111-3、111-4、111-5、及111-6施加同一驅動訊號，且可控制接收單元140以在施加驅動訊號之後的第四時間區段中接收另一電極（例如，電極111-2）的回應訊號。此外，MCU 150可與針對所述多個電極接收回應訊號的次數一樣多地重複上述處理。在所說明的實例中，因通道電極單元110包括十二個電極，故MCU 150可交替地執行十二次施加與接收操作。以下將參照圖8A、圖8B、圖8C、圖8D、圖8E、圖8F、圖8G、圖8H、圖8I、圖8J、圖8K、及圖8L詳細闡述上述操作。

此外，當接收到針對所述多個電極的回應訊號時，MCU 150可基於由第一電極111-1、111-2、111-3、111-4、111-5、及111-6接收的回應訊號之間的比率以及由第二電極112-1、112-2、112-3、112-4、112-5、及112-6接收的回應訊號之間的比率來確定尖筆的位置。

舉例而言，若第一電極111-3的回應訊號的大小大於其他第一電極111-1、111-2、111-4、111-5、及111-6的回應訊號的大小，且第二電極112-2的回應訊號的大小大於其他第二電極112-1、112-3、112-4、112-5、及112-6的回應訊號的大小，則MCU 150可將第一電極111-3與第二電極112-2彼此交叉的位置確定為尖筆200的位置。

同時，在實作時，可使用內插法利用接收到最大回應訊號的電極的回應訊號與由相鄰於所述對應電極的電極接收的回應訊號之間的比率而更精確地確定尖筆200的位置。舉例而言，在第一電極之間的距離為4毫米的情形中，當尖筆200的位置由第一電極與第二電極彼此交叉的位置確定時，辨識解析度是4毫米。另一方面，當使用內插法時，可實作0.1毫米的辨識解析度。

連接單元160可選擇性地將所述多個電極連接至驅動單元130，抑或可選擇性地將所述多個電極連接至接收單元140。具體而言，連接單元160可根據MCU 150的控制將欲被施加驅動訊號的電極與驅動單元130連接起來。在此種情形中，連接單元160可使得未被施加驅動訊號的電極能夠被接地或浮動。

此外，連接單元160可使得所述多個第一電極及第二電極中的至少一個電極能夠在未施加驅動訊號的區段中（即，在接收回應訊號的時間區段中）被接地。以下將參照圖39A及圖39B闡述上述操作。

同時，以上儘管上述說明闡述MCU 150控制連接單元160的情形，但在實作時，驅動單元130可在驅動訊號被施加時控制連接單元160，且接收單元140亦可在接收到回應訊號時控制連接單元160。

以上，儘管上述說明闡述對第一電極群組中的所述多個第一電極共同地施加同一驅動訊號的情形，但在實作時，亦可對第二電極群組中的所述多個第二電極共同地施加同一驅動訊號，且亦可對第一電極群組及第二電極群組中的所述多個第一電極及第二電極共同地施加同一驅動訊號。此外，亦可利用除上述方案以外的方案來施加驅動訊號。以下，將參照圖4至圖9闡述施加驅動訊號的各種實例。

同時，儘管已在對圖3的說明及闡述中闡述了以矩陣形式設置所述多個電極的情形，但在實作時，亦可以除矩陣形式以外的形式設置所述多個電極。

同時，儘管圖3說明並闡述控制單元120僅包括一個驅動單元及一個接收單元的情形，但在實作時，控制單元120亦可被配置成包括多個驅動單元及多個接收單元。以下將參照圖38闡述上述實例。

圖4是根據本發明的實施例，說明通道電極單元的驅動訊號的施加操作的圖式。

參照圖4，通道電極單元110’包括多個電極111及112。具體而言，如圖4中所說明，通道電極單元110’可包括沿不同方向設置的第一電極群組111及第二電極群組112。在此種情形中，第一電極群組111以連續設置的多個電極為單位被分成多個子群組111-a及111-b。在所說明的實例中，第一電極群組111可被分成第一子群組111-a及第二子群組111-b。

控制單元120可基於在先前過程中所感測到的尖筆200的位置而確定欲被施加驅動訊號的子群組。此外，控制單元120可對所確定的子群組中的所有電極共同地輸入同一驅動訊號。

舉例而言，若在先前過程中所感測到的尖筆200的位置是第一電極111-3與第二電極112-2彼此交叉的位置，則控制單元120可將對應位置的第一子群組111-a確定為欲被輸入驅動訊號的子群組，且可對第一子群組111-a中的電極111-1、111-2、及111-3同時輸入同一驅動訊號。

在此種情形中，控制單元120可使未被施加驅動訊號的電極111-4、111-5、111-6、112-1、112-2、112-3、112-4、112-5、及112-6接地或浮動。

同時，以上儘管已闡述了子群組被預先劃分的情形，但在實作時，子群組可被動態地改變。舉例而言，控制單元120可將在先前感測過程中接收到最大回應訊號的電極（例如，電極111-3）以及與對應電極111-3相距預設間距以內的電極111-2及111-4確定為欲被同時輸入驅動訊號的子群組。可以在偵測尖筆的位置時所採用的一個時間週期為單位來執行對子群組的確定。

此外，以上儘管已闡述了僅在沿同一方向設置的電極群組中形成子群組的情形，但在實作時，可將第一電極群組111中的至少一個電極111-3以及第二電極群組112中的至少一個電極112-2確定為子群組。亦即，亦可對第一電極群組111中的至少一個第一電極及第二電極群組112中的至少一個第二電極同時施加驅動訊號。

如此一來，根據本實施例，由於對所述多個電極同時施加同一驅動訊號，故傳送至尖筆的能量可增大。以下將參照圖5對此予以闡述。

圖5是根據本發明的實施例的圖式，其根據驅動訊號被輸入至的電極的數目而說明尖筆所產生訊號的大小。

參照圖5，可理解，隨著驅動訊號被輸入至的電極的數目增大，由尖筆產生的訊號強度增大。

具體而言，自觸碰面板100傳送至尖筆200的能量由電極與尖筆的筆尖之間的驅動電壓及電容確定，且當驅動訊號被施加至的電極的數目增大時，電極與筆尖之間的電容增大，使得由筆產生的訊號的大小與所增大的電容成比例地增大。

此外，當由尖筆200產生的訊號的大小增大時，由觸碰面板100引起的回應訊號亦增大，藉此使得提高回應訊號的靈敏度成為可能。

因此，在觸碰物體是尖筆的情形中，根據本發明的本實施例的控制單元120可以多個電極為單位施加驅動訊號。與此相反，在所觸碰物體是例如手等物體的情形中，控制單元120可以一個電極為單位施加驅動訊號。以下將參照圖6闡述上述操作。

圖6是根據本發明的實施例，說明確定觸碰物體的位置的操作的圖式。

參照圖6，在確定所觸碰物體是例如手10等觸碰物體的情形中，控制單元120可以一個電極為單位施加驅動訊號。具體而言，控制單元120可根據預設次序而僅向所述多個電極中的第一電極111-1、111-2、111-3、111-4、111-5、及111-6輸入電訊號。

舉例而言，控制單元120可在預設的第一時間區段中對第一電極111-1施加驅動訊號，且可在驅動訊號被施加的過程期間依序接收自所述多個第二電極112-1、112-2、112-3、112-4、112-5、及112-6中的每一者接收的回應訊號。

此外，在自所述多個第二電極接收回應訊號的情形中，控制單元120在第二時間區段中對第一電極111-2施加驅動訊號，且可在對應驅動訊號被施加的過程期間依序接收自所述多個第二電極112-1、112-2、112-3、112-4、112-5、及112-6中的每一者接收的回應訊號。

此外，控制單元120可針對隨後的第一電極重複上述過程。由於所說明的實例包括六個第一電極，故控制單元120可執行六次驅動訊號施加操作，且可在施加驅動訊號的每一過程期間執行六次回應訊號的接收操作。

同時，以上儘管已闡述了以一個通道為單位（亦即，以一個電極為單位）接收回應訊號的情形，但在實作時，可以多個通道為單位執行回應訊號的接收。舉例而言，如圖6中所說明，在對第一電極111-3施加訊號之後，亦可同時執行對三個第二電極112-3、112-4、及112-5的回應訊號的測量。

同時，在實作時，可藉由根據在先前過程中測量的位置僅針對所測量位置周圍的第一電極執行上述過程（亦即，藉由僅針對所有第一電極中的某些電極執行測量）而更快速地執行測量任務。

此外，控制單元120可基於先前過程中針對所述多個第一電極中的每一者來自第二電極的回應訊號而偵測回應訊號的強度變化，且可基於所偵測強度變化而確定觸碰物體的位置。

舉例而言，在針對三個第一電極自三個第二電極接收的回應訊號的強度變化如表1中所說明的情形中，可確定表1中的值對應於第一電極與第二電極的交叉點處的電容變化。因此，由於在第一電極111-3及第二電極112-3處的訊號強度的變化最大，故可確定使用者的觸碰發生於所述對應點處。 表 1

圖7A、圖7B、圖8A、圖8B、圖8C、圖8D、圖8E、圖8F、圖8G、圖8H、圖8I、圖8J、圖8K、圖8L、圖9A、圖9B、圖9C、及圖9D是根據本發明的各種實施例的圖式，其說明確定具有諧振電路的物體的位置的操作。

參照圖7A及圖7B，控制單元120可基於在先前過程中所感測到的尖筆200的位置而確定欲被施加驅動訊號的子群組。舉例而言，如圖7A中所示，在已確定在先前過程中尖筆200位於第一電極111-3上方的情形中，控制單元120可將三個第一電極111-2、111-3、及111-4確定為欲被同時施加驅動訊號的子群組。此外，控制單元120可對所確定子群組中的電極（例如，111-2、111-3、及111-4）共同地輸入同一驅動訊號。

在如所說明般對三個第一電極而非對一個第一電極輸入同一驅動訊號的情形中，由尖筆200產生的訊號的大小如圖5中所說明增大。因此，即使在尖筆200如圖7B中所示與觸碰面板100略微間隔開而不與觸碰面板100接觸的狀態（即，懸停狀態）中，尖筆200的回應訊號亦可傳送至各電極。因此，根據本實施例的觸碰面板100可接收來自使用者的空中命令（air command）。

此外，控制單元120可以預設數目的電極為單位自電極接收回應訊號。此外，控制單元120可如上所述交替地執行驅動訊號的施加與回應訊號的接收。以下將參照圖8A、圖8B、圖8C、圖8D、圖8E、圖8F、圖8G、圖8H、圖8I、圖8J、圖8K、及圖8L詳細闡述上述操作。

參照圖8A、圖8B、圖8C、圖8D、圖8E、圖8F、圖8G、圖8H、圖8I、圖8J、圖8K、及圖8L，在所說明的圖式中，由黑色表示的線是被施加驅動訊號的電極，而散列的線（hashed line）是自其測量回應訊號的線。基於此，參照圖8A，控制單元120可對預定第一子群組中的電極111-2、111-3及111-4施加驅動訊號。

此外，在施加驅動訊號之後的預設時間之後，控制單元120可如圖8B中所說明自第一電極111-2接收回應訊號。此外，即使在預設時間單元之後，如圖8C中所說明，控制單元120亦可再次對第一子群組中的電極111-2、111-3、及111-4施加驅動訊號。此外，控制單元120可如圖8D中所說明接收作為下一電極的第一電極111-3的回應訊號。

亦即，控制單元120可在例如預設週期單元等時序處施加驅動訊號（圖8A、圖8C、圖8E、圖8G、圖8I、及8K）。此外，控制單元120可在施加每一驅動訊號的各區段之間（即，未施加驅動訊號的區段中）依序接收所述多個電極的回應訊號，如圖8B、圖8D、圖8F、圖8H、圖8J、及圖8L中所說明。

此外，控制單元120可基於自每一電極接收的回應訊號而確定尖筆的位置。具體而言，控制單元120可基於自第一電極接收的回應訊號之間的比率以及自第二電極接收的回應訊號之間的比率來確定尖筆200的位置。

同時，儘管已參照8A、圖8B、圖8C、圖8D、圖8E、圖8F、圖8G、圖8H、圖8I、圖8J、圖8K、及圖8L闡述了僅自十二個電極中的六個電極接收回應訊號的情形，但此僅為實作實例，且在實作時，亦可自所有十二個電極接收回應訊號。此外，在實作時，可能實作僅自五個或少於五個電極接收回應訊號的形式。此外，接收回應訊號的電極是不固定的，而是可基於在先前過程中測量的物體的座標而選擇電極的數目及位置。

此外，儘管已參照8A、圖8B、圖8C、圖8D、圖8E、圖8F、圖8G、圖8H、圖8I、圖8J、圖8K、及圖8L闡述了以一個子群組為單位施加驅動訊號的情形，但可根據回應訊號的大小來自適應性地確定對子群組。以下將參照圖9A、圖9B、圖9C、及圖9D對此予以闡述。

參照圖9A、圖9B、圖9C、及圖9D，在尖筆如圖9B中所說明觸碰觸碰面板100的狀態中，無需使用諸多通道來傳送驅動訊號。因此，控制單元120可僅容許對應於先前所感測位置的第一電極111-3傳送驅動訊號。

同時，在尖筆如圖9A、圖9C、及圖9D中所說明不觸碰觸碰面板的懸停狀態中，控制單元120可容許對應於先前所感測位置的第一電極及對應於先前所感測位置的第一電極周圍的第一電極一起傳送驅動訊號。此處，懸停意指尖筆不觸碰觸碰面板而是與觸碰面板間隔開預定距離的狀態。此外，懸停可根據距離而被分成一般懸停、低懸停、及高懸停，且可根據所感測回應訊號的大小來進行上述分類。

舉例而言，在先前所感測回應訊號的大小為弱的情形中，亦即，在尖筆與觸碰面板間隔距離大的情形中（在如圖9D中所說明的高懸停的情形中），控制單元120可容許多個垂直電極（第二電極）以及多個水平電極（第一電極）傳送驅動訊號，以使得相較於如圖9C中所說明的低懸停，更多的諧振訊號可被傳送至對應的尖筆。

亦即，控制單元120可基於回應訊號的最大大小而確定驅動訊號欲被傳送至的電極的數目。舉例而言，在最大回應訊號是預設的第一大小或大於第一大小（即，確定已作出觸碰）的情形中，控制單元120可僅對自其接收到最大回應訊號的第一電極111-3施加驅動訊號。此外，在最大回應訊號小於第一大小且為小於第一大小的第二大小或大於第二大小的情形中（即，在低懸停的情形中），控制單元120可對所述多個第一電極中與具有最大回應訊號的第一電極111-3處於預設範圍內的第一電極111-2及111-4同時施加驅動訊號。此外，在最大回應訊號小於第二大小的情形中（即，在高懸停的情形中），控制單元120可對所述多個第一電極中與具有最大回應訊號的第一電極111-3處於預設範圍內的第一電極111-2及111-4、以及所述多個第二電極中與具有最大回應訊號的第二電極112-5處於預設範圍內的第二電極112-4及112-7同時施加驅動訊號。

同時，以上儘管僅闡述了欲被同時施加驅動訊號的電極的數目基於回應訊號的大小而改變的情形，但只要提供另一種能夠測量尖筆與觸碰面板之間的距離的方案，即可利用對應方案來改變電極的數目。

同時，以上，在僅觸碰物體（例如，使用者的手）觸碰觸碰面板、抑或僅尖筆觸碰觸碰面板的情形中，已闡述了確定使用者的手的觸碰位置或尖筆的尖端的位置的情形。然而，即使在使用尖筆的情形中，尖筆的尖端與使用者的手亦可同時置於觸碰面板上。以下將參照圖10至圖19闡述驅動訊號根據其中額外設置有手的情形的變化、以及將驅動訊號的所述變化考量在內的驅動方案。

圖10及圖11是根據本發明的各種實施例，說明觸碰面板與尖筆之間的連接狀態的圖式。

參照圖10及圖11，在尖筆200設置於所述多個電極112-2與112-3之間的情形中，尖筆200與所述多個電極112-2及112-3中的每一者形成單獨的電容313，其中電容313連接至控制單元311的驅動單元312。因此，兩個驅動訊號被傳送至尖筆200，使得如圖5中所述更多能量被傳送至尖筆200。同時，儘管所說明的實例闡述尖筆200僅與兩個電極形成電容的情形，但此為了便於解釋而代表性地說明瞭尖筆200與電極之間形成的電容中會大幅影響回應訊號的大小的成分。

同時，尖筆200可如圖11中所說明被配置成包括導電尖端210、諧振電路單元220、及接地單元230，其中接地單元230連接至尖筆200的殼體並在使用者抓握尖筆200的情形中經由使用者的身體而被接地。在圖12中說明上述連接狀態的等效電路圖。同時，以下將參照圖40至圖43闡述尖筆200的詳細配置及運作。

圖12是根據本發明的實施例，尖筆200設置於所述多個電極112-2與112-3之間的情形的等效電路圖。

參照圖12，觸碰面板100與尖筆200可經由多個電容器而連接至彼此。具體而言，觸碰面板100的電極經由形成於各電極與尖筆的導電尖端之間的第一電容器313-1、313-2、及313-3而連接至尖筆200的諧振電路。

此處，第一電容器313-1、313-2、及313-3由尖筆200的導電尖端210與觸碰面板100的各電極之間的電容C_cp1、C_cp2、及C_cp3形成。如上所述，由於尖筆200設置於電極112-2與電極112-3之間，故相較於相距遠的電極，尖筆附近的電極與筆尖之間形成大的電容。

諧振電路單元220的一端連接至第一電容器313-1、313-2、及313-3，且諧振電路單元220的另一端共同地連接至第二電容器314及第三電容器316。此處，形成尖筆200中的諧振電路的電容器及電感器具有用於產生預設回應訊號的電容值及感應值。

第二電容器314是尖筆200的殼體（即，接地單元）與觸碰面板100的接地之間的電容C_pg。

第三電容器316是尖筆200的殼體（即，接地單元）與使用者的手之間的電容C_pb。此外，第三電容器316經由第四電容器315而連接至觸碰面板100的接地。此處，第四電容器315是使用者的手與觸碰面板100的接地之間的電容C_bg。

圖13是在圖12所示的等效電路圖中電容值足夠大的情形的簡化等效電路圖，圖14是根據本發明的實施例說明觸碰面板、手、以及尖筆之間的連接狀態的圖式，且圖15A及圖15B是根據本發明的各種實施例，分別說明在理想情形及真實情形中施加多個驅動訊號的方案的圖式。

此處，在第二電容器314、第三電容器316、及第四電容器315的電容值足夠大的情形中，由於筆的諧振頻率處的阻抗變得極小，故圖12所示的等效電路如圖13中所說明被簡化。亦即，如圖15A中所說明，驅動訊號僅經由形成於尖筆的導電尖端與電極之間的電容而被傳送至驅動電路單元。

然而，若假定如圖14中所說明使用者在用手拿著筆的同時書寫，則除形成於電極與導電尖端之間的電容Ct1及Ct2以外，亦存在形成於使用者的手與電極之間的電容Cb1、Cb2、及Cb3。

在此連接狀態中，當類似於先前驅動方案對所述多個電極112-2、112-3、及112-4施加同一驅動訊號時，驅動訊號被同時傳送至形成於使用者的手與電極之間的電容Cb1、Cb2及Cb3、以及形成於電極與尖筆的導電尖端之間的電容Ct1及Ct2，如圖15B中所說明。由於使用者的手連接至尖筆200的接地單元，故驅動訊號被傳送至諧振電路單元的接地。

同時，諧振電路單元利用經由導電尖端210傳送的訊號與尖筆的接地單元（亦即，在本實施例中為筆的殼體）之間的電壓差來產生諧振，但當同一驅動訊號經由手而被施加至尖筆的接地單元時，尖筆的導電尖端與接地之間的電壓差減小，使得諧振訊號的大小減小。以下將參照圖16詳細闡述上述操作。

圖16是根據本發明的實施例，說明回應訊號被傳送至手的影響的圖式。

參照圖16，觸碰面板100與尖筆200經由多個電容器而連接至彼此。具體而言，觸碰面板100的電極經由第一電容器313-1及313-2而連接至尖筆200的諧振電路單元220的一端，且亦經由第五電容器317及第三電容器316而連接至諧振電路單元220的另一端。

此處，第五電容器317是電極與使用者的手之間的電容C_cb。

因此，由通道電極產生的驅動訊號經由電極與使用者的手之間的電容C_cb以及使用者的手與尖筆的接地單元之間的電容C_pb而傳送至筆的殼體A。

如此一來，隨著對接地單元施加驅動訊號，尖筆200的接地不具有理想的穩定接地狀態，且電壓位準根據驅動訊號而變化。同時，驅動電路單元藉由點A與點B之間的電壓差而累積必要的能量，但若點A（即，接地單元）的電位根據驅動訊號而移動，則點A與點B之間的電壓差會減小，藉此使諧振訊號的大小減小。

為解決上述問題，根據本實施例，在觸碰物體（例如，使用者的手）與尖筆同時觸碰觸碰面板100的情形中，驅動訊號不被施加至預期將設置有使用者的手的點，抑或對所述點施加具有180°的相位差的驅動訊號，使得在尖筆中引起的諧振訊號的大小不減小。以下將參照圖17闡述上述操作。

圖17是根據本發明的實施例的圖式，其說明觸碰到手的情形的驅動訊號的施加操作。

參照圖17，使用者的手10抓握尖筆200並位於觸碰面板100的上方。以下，假定尖筆200的導電尖端位於電極806及電極807上方，且使用者的手10位於電極806至電極811上方。

在此種情形中，控制單元120可對上方存在尖筆200的電極806及電極807施加同一第一驅動訊號，且可對與被施加第一驅動訊號的電極相鄰設置的電極803、804、809、及810施加與第一驅動訊號的相位差為180°的第二驅動訊號。

在此種情形中，控制單元120可容許未被施加第一驅動訊號及第二驅動訊號的電極801、802、805、808、811、及812被接地。同時，儘管所說明的實例說明被接地的電極805及808設置於被施加第一驅動訊號的電極與被施加第二驅動訊號的電極之間的情形，但在實作時，被施加第一驅動訊號的電極與被施加第二驅動訊號的電極可連續設置。此外，控制單元120亦可容許對應電極801、802、805、808、811、及812能夠具有浮動狀態而非使對應電極801、802、805、808、811、及812接地。此處，浮動狀態意指對應的具體電極是開路的而未被接地或連接至其他電路配置。

以下將參照圖18A、圖18B、及圖18C闡述根據上述驅動方案的效果。

圖18A、圖18B、及圖18C是說明如圖17中所說明的施加操作的效果的圖式。具體而言，圖18A說明在驅動訊號經由手而被傳送至尖筆200的接地單元的情形中諧振電路兩端的電壓（具體而言，圖16中所示點B與其點A之間的電壓），圖18B說明在對尖筆的接地單元提供理想接地的情形中諧振電路兩端的電壓（具體而言，圖16中所示點B與其點A之間的電壓），且圖18C說明在相位差為180°的第二驅動訊號根據本實施例在上面設置有手的電極中被驅動並被傳送至尖筆的接地單元的情形中諧振電路兩端的電壓（具體而言，圖16中所示點B與其點A之間的電壓）。

參照圖18A、圖18B、及圖18C，在如圖16中所說明所有電極皆由具有相同相位的驅動訊號驅動的情形中（即，在圖18A所示的情形中），與筆尖具有相同相位的驅動訊號亦經由電極與手之間的電容C_cb以及手與尖筆之間的電容C_pb而被傳送至尖筆的接地單元。因此，相較於驅動訊號未被引導至手的情形，用於驅動諧振電路的電壓差（VB-VA）顯著降低。亦即，在驅動訊號經由手而被傳送至尖筆200的接地單元的情形中，諧振電路單元220兩端的電壓差降低，且因此可用於諧振的能量降低。

參照圖18B，由於尖筆的接地單元具有理想接地，故施加至筆尖的電壓VB可全部用於諧振。具體而言，由於驅動訊號僅被傳送至尖筆的諧振電路的一端，故驅動訊號VB可用以照原樣產生諧振電路的回應訊號。

參照圖18C，由於相位差為180°的驅動訊號被提供至尖筆的接地，故相較於理想接地的情形，諧振電路兩端的電壓差增大。因此，可用於諧振的能量可增大，且因此尖筆可產生大小更大的諧振訊號。亦即，根據本發明，為產生如圖18C中所述的效果，控制單元120對上方存在使用者的手的區（或預期上方將存在使用者的手的區）提供與上方存在尖筆的區具有不同相位的驅動訊號。

同時，以上儘管已闡述了僅對第二電極執行如上所述操作的情形，但在實作時，亦可同樣地對如圖19中所說明以矩陣形式設置的電極施加所述驅動訊號。

圖19是說明來自具有如圖3中所說明形式的通道電極單元的驅動訊號的施加操作的圖式。

參照圖19，通道電極單元基於接收到最大回應訊號的電極而被連續分成第一子群組111-3、111-4、112-3、及112-4、第二子群組111-2、111-5、112-2、及112-5、以及第三子群組111-1、111-6、112-1、及112-6。此外，控制單元120可對第一子群組111-3、111-4、112-3、及112-4同時施加一般第一驅動訊號。在此種情形中，控制單元120可使第二子群組111-2、111-5、112-2、及112-5接地或浮動，且可對第三子群組111-1、111-6、112-1、及112-6施加與第一驅動訊號的相位差為180°的第二驅動訊號。

上述驅動訊號可同時傳送至第一電極及第二電極，其中自第一電極傳送的驅動訊號與自第二電極傳送的驅動訊號根據尖筆的位置而具有相位差。以下將參照圖20至圖21B對此予以闡述。

圖20是根據本發明的實施例的圖式，其說明來自電極的驅動訊號傳輸的延遲的影響。

參照圖20，假定尖筆200位於第一電極111-5及111-6以及第二電極112-5及112-6附近。在此種情形中，控制單元120可對第一電極111-5及111-6以及第二電極112-5及112-6同時施加同一驅動訊號。

因此，自驅動單元130產生的驅動訊號經由點A及點B而傳送至尖筆，且亦經由點C及點D而傳送至尖筆。

同時，可使用透明電極作為觸碰螢幕的電極，其中自所述透明電極的通道的開始部分至其結束部分的電阻值是數十千歐（kW）。此外，由於通道電極具有與周邊導體形成的寄生電容，故穿過通道電極的訊號因通道電極的高電阻以及周邊導體與通道電極之間的寄生電容而具有延遲。亦即，隨著自通道電極的起點至筆所處點之間的距離增大，驅動訊號的延遲增大。

因此，若如圖20中所說明對第一電極111-6及第二電極112-6施加同一驅動訊號，則驅動訊號首先經由第二電極112-6而傳送至尖筆200，且驅動訊號在預定延遲時間之後經由第一電極111-6而傳送至尖筆200。因此，傳送至尖筆200的兩個驅動訊號不具有相同相位，而是具有預定相位差。

圖21A及圖21B是說明如圖20中所說明的施加操作的效果的圖式。

具體而言，在如圖21A中所說明對點A及點C施加具有相同相位的訊號的情形中，由於經由點A傳送至點B的驅動訊號與經由點C傳送至點D的驅動訊號具有不同的所經過路徑長度，故所述兩個驅動訊號經受不同的電阻及寄生電容，藉此具有彼此不同而非相同的相位。如此一來，在傳送至尖筆200的兩個驅動訊號具有相位差的情形中，相較於傳送具有相同相位的驅動訊號的情形，相對較小的訊號被傳送至筆尖。為解決由如上所述通過不同路徑的訊號之間的相位差引起的諧振訊號衰減現象，如圖21B中所說明，可人為地在對點A施加的驅動訊號與對點C施加的驅動訊號之間形成相位差。在此種情形中，當預先形成的人為相位差被調整成與在訊號穿過具有不同長度的電極的同時形成的自然相位差抵消時，在最靠近尖筆所處實際點的點B及點D處，傳送至尖筆200的筆尖的訊號之間的相位差可被最小化。

因此，根據本實施例的控制單元120可執行控制以使得對第一電極施加的第一驅動訊號與對第二電極施加的第二驅動訊號根據尖筆被感測到的位置而具有不同相位差。舉例而言，如圖21B中所說明，對點A施加的驅動訊號被施加成延遲達預定時間，使得自點B及點D傳送至筆尖的驅動訊號的相位可為相同的。

同時，在實作時，將針對上方存在筆尖的第一電極與第二電極的交叉點的各位置的延遲時間資訊儲存於查找表中，且控制單元120可根據在先前過程中所感測到的尖筆的位置而將對具體電極施加的驅動訊號延遲達查找表值的時間值，然後施加所述驅動訊號。

圖22是說明根據本發明第一實施例的接收單元的配置的圖式。具體而言，根據第一實施例的接收單元140是本發明的其中對回應訊號進行放大以藉此提高靈敏度的實施例。

參照圖22，接收單元140可包括放大單元141。

放大單元141對自各電極傳送的回應訊號進行放大並輸出經放大訊號。具體而言，放大單元141可由放大器來實作，所述放大器的兩個輸入端子中的一個輸入端子接地而另一個輸入端子接收回應訊號。

如此一來，接收單元140利用放大單元141對訊號進行放大並使用經放大訊號，藉此提高回應訊號的接收靈敏度。

同時，在所說明的實例中，由於接收單元140僅包括一個放大單元141，故為處理所述多個電極的回應訊號，需執行與所述多個電極的數目一樣多的重複訊號處理。因此，在實作時，可如圖27中所說明利用多個放大單元來減少處理時間。

圖23是說明根據本發明第二實施例的接收單元的配置的圖式。具體而言，根據第二實施例的接收單元140’是本發明的其中對回應訊號進行差分放大以移除雜訊藉此提高靈敏度的實施例。

參照圖23，接收單元140’可包括差分放大單元142。

差分放大單元142對自多個電極傳送的多個回應訊號進行差分放大，並輸出經放大訊號。具體而言，差分放大單元142可由放大器來實作，所述放大器的兩個輸入端子中的一個輸入端子接收一個回應訊號且另一個輸入端子接收回應訊號。此放大器可為相同於圖22中所示者的放大器，且亦可為差分放大器。以下將參照圖24及圖25闡述差分放大單元142的運作原理。

圖24及圖25是說明圖23所示差分放大器的運作的圖式。

參照圖24，一般自電極接收的訊號包括雜訊以及期望訊號。此雜訊使訊號的品質劣化，藉此使系統的靈敏度降低。在顯示自顯示器產生的雜訊的情形中，雜訊在具有類似位準的同時被引入至所有通道中。

因此，在如圖25中所說明對兩個回應訊號之間的差進行放大的情形中，雜訊分量彼此抵消而僅訊號之間的差被放大，藉此使得獲得良好的訊號品質成為可能。

因此，根據本發明第二實施例的接收單元140’對自兩個電極接收的兩個回應訊號進行放大，藉此使得移除所述兩個回應訊號中所包含的雜訊成為可能。

同時，由差分放大單元142接收的兩個回應訊號中的一者可被連續改變，但另一者可固定至所述兩個回應訊號中的任一者抑或可被改變。舉例而言，差分放大單元142可對連續地彼此相鄰的兩個電極的回應訊號進行差分放大（第一方案）（例如，在對第一電極111-1及111-2進行差分放大後，對第一電極111-2及111-3進行差分放大），可對兩個電極的回應訊號進行差分放大以使得不彼此交疊（第二方案）（例如，在對第一電極111-1及111-2進行差分放大後，對第一電極111-3及111-4進行差分放大），抑或可對一個電極的回應訊號、以及其他電極的回應訊號進行差分放大（第三方案）（例如，在對第一電極111-1（預設）及111-2進行差分放大之後，對第一電極111-1及111-3進行差分放大）。在第三方案的情形中，用作預設的電極可為用於移除雜訊的單獨電極，而非用以測量位置的通道電極單元110。

如此一來，根據本發明第二實施例的接收單元140’可利用差分放大單元142來移除雜訊，藉此使得提高接收靈敏度成為可能。

同時，在所說明的實例中，由於接收單元140’僅包括一個放大單元141，故為處理所述多個電極的回應訊號，需執行與所述多個電極的數目一樣多的重複訊號處理。因此，在實作時，可如圖28中所說明利用多個差分放大單元來減少處理時間。

圖26是說明根據本發明第三實施例的接收單元的配置的圖式。具體而言，根據第三實施例的接收單元140’’是本發明的其中僅提取對應於預設頻帶的訊號藉此提高回應訊號的靈敏度的實施例。

參照圖26，接收單元140’’可包括放大單元141、類比數位轉換（analog-digital conversion，ADC）單元143、及訊號處理單元（或數位訊號處理器（DSP））144。

放大單元141依序對自各電極傳送的各回應訊號進行放大，並輸出經放大訊號。

ADC單元143可將經放大的回應訊號轉換成數位訊號。

訊號處理單元144可自被轉換成數位訊號的所述多個回應訊號之間的差提取預設頻率分量。

如上所述，自電極接收的訊號包括雜訊以及期望訊號。為有效地移除雜訊，根據本實施例，可利用訊號處理單元144來僅提取與回應訊號的頻率區對應的頻率分量。

如此一來，根據本發明第三實施例的接收單元140’’可藉由僅提取預設頻率分量來移除雜訊分量，藉此使得提高回應訊號的接收靈敏度成為可能。

同時，在所說明的實例中，由於接收單元140’’僅包括一個放大單元141，故為處理所述多個電極的回應訊號，需執行與所述多個電極的數目一樣多的重複訊號處理。因此，在實作時，可如圖30中所說明利用多個放大單元來減少處理時間。

同時，儘管所說明的實例說明僅對第二電極群組112中的第二電極的回應訊號進行放大的情形，但亦可對第一電極群組中的第一電極的回應訊號進行放大。

圖27是說明根據本發明第四實施例的接收單元的配置的圖式。具體而言，根據第四實施例的接收單元140’’’是本發明的其中對回應訊號進行放大以提高靈敏度並利用多個放大器來提高感測速度的實施例。

參照圖27，接收單元140’’’可包括多個放大單元141-1、141-2、及141-3。

各放大單元141-1、141-2、及141-3並列地對自各電極傳送的回應訊號進行放大並輸出經放大訊號。具體而言，放大單元141-1、141-2、及141-3可由放大器實作，且在第一接收區段中，各放大單元141-1、141-2、及141-3可同時對電極111-1、111-2、及111-3的回應訊號進行放大並輸出經放大訊號。此外，在第二接收區段中，各放大單元141-1、141-2、及141-3可同時對電極111-4、111-5、及111-6的回應訊號進行放大並輸出經放大訊號。

如此一來，根據本發明第四實施例的接收單元140’’’以三個通道為單位並列處理回應訊號，藉此提高處理速度。舉例而言，處理速度可變得相較於圖9A、圖9B、圖9C及圖9D所示的情形快三倍。

同時，儘管所說明的實例說明各放大單元141-1、141-2、及141-3僅對第一電極群組中的第一電極的回應訊號進行放大的情形，但在實作時，各放大單元141-1、141-2、及141-3亦可對第二電極群組中的第二電極的回應訊號進行放大。

同時，儘管所說明的實例說明放大單元僅由三個放大器構成的情形，但在實作時，放大單元亦可由兩個放大器抑或四個或更多個放大器（例如，六個放大器）構成。

圖28是說明根據本發明第五實施例的接收單元的配置的圖式。具體而言，根據第五實施例的接收單元140’’’’是本發明的其中對回應訊號進行差分放大以移除雜訊藉此提高靈敏度、並利用多個差分放大器來提高感測速度的實施例。

參照圖28，接收單元140’’’’可包括多個差分放大單元142-1、142-2、及142-3。

各差分放大單元142-1、142-2、及142-3並列地對自兩個電極傳送的兩個回應訊號進行差分放大並輸出經放大訊號。具體而言，各差分放大單元142-1、142-2、及142-3可由差分放大器實作，以分別對電極111-1、111-3、及111-5、以及電極111-2、111-4、及111-6的兩個回應訊號進行差分放大並輸出經放大訊號。

如此一來，根據本發明第五實施例的接收單元140’’’’以三個通道為單位並列處理回應訊號，藉此提高處理速度。舉例而言，處理速度可變得相較於圖23所示的情形快三倍。

同時，儘管所說明的實例說明各差分放大單元142-1、142-2、及142-3僅對第一電極群組中的第一電極的回應訊號進行差分放大的情形，但在實作時，各差分放大單元142-1、142-2、及142-3亦可對第二電極群組中的第二電極的回應訊號進行差分放大。此外，在實作時，各差分放大單元142-1、142-2、及142-3亦可對第一電極群組中的電極以及第二電極群組中的電極進行差分放大。

同時，儘管所說明的實例說明差分放大單元僅由三個放大單元構成的情形，但差分放大單元亦可由兩個差分放大單元抑或四個或更多個差分放大單元（例如，六個差分放大單元）構成。

圖29是說明根據本發明第六實施例的接收單元的配置的圖式。具體而言，根據第六實施例的接收單元140’’’’’是本發明的其中藉由僅提取與回應訊號的頻帶對應的訊號而提高回應訊號的靈敏度並利用多個放大器來提高感測速度的實施例。

參照圖29，接收單元140’’’’’可包括多個放大單元141-1、141-2、及141-3、多個ADC單元143-1、143-2、及143-3、以及訊號處理單元144’。

各放大單元141-1、141-2、及141-3並列地對自各電極傳送的回應訊號進行放大並輸出經放大訊號。具體而言，在第一接收區段中，各放大單元141-1、141-2、及141-3可並列地對電極111-1、111-2、及111-3的回應訊號進行放大並輸出經放大訊號。此外，在第二接收區段中，各放大單元141-1、141-2、及141-3可並列地對電極111-4、111-5、及111-6的回應訊號進行放大並輸出經放大訊號。

此外，各ADC單元143-1、143-2、及143-3可將由各放大單元141-1、141-2、及141-3放大的回應訊號中的每一者轉換成數位訊號。

此外，訊號處理單元144’可自所述多個ADC單元143-1、143-2、及143-3接收被轉換成數位訊號的回應訊號，並可自所述多個回應訊號中的每一者提取預設頻率分量。

如此一來，根據本發明第六實施例的接收單元140’’’’’以三個通道為單位並列處理回應訊號，藉此提高處理速度。舉例而言，處理速度可變得相較於圖22所示的情形快三倍。

同時，儘管所說明的實例說明各放大單元141-1、141-2、及141-3僅對第一電極群組中的第一電極的回應訊號進行放大的情形，但在實作時，各放大單元141-1、141-2、及141-3亦可對第二電極群組中的第二電極的回應訊號進行放大。

同時，在闡述圖26及圖29時，儘管已闡述了使用由放大器放大的訊號的情形，但在實作時，亦可使用差分放大器而非圖26及圖29所示的放大器。以下將參照圖30對此予以闡述。

圖30是說明根據本發明第七實施例的接收單元的配置的圖式。根據第七實施例的接收單元140’’’’’’是本發明的其中對回應訊號進行差分放大以移除雜訊、藉由僅提取與回應訊號的頻帶對應的訊號而提高回應訊號的靈敏度、且利用多個差分放大器來提高感測速度的實施例。

參照圖30，接收單元140’’’’’’可包括多個差分放大單元142-1、142-2、及142-3、多個ADC單元143-1、143-2、及143-3、以及訊號處理單元144’。

各差分放大單元142-1、142-2、及142-3並列地對自兩個電極傳送的兩個回應訊號進行差分放大並輸出經放大訊號。具體而言，各差分放大單元142-1、142-2、及142-3可並列地分別對電極111-1、111-3、及111-5、以及電極111-2、111-4、及111-6的兩個回應訊號進行差分放大並輸出經放大訊號。

此外，各ADC單元143-1、143-2、及143-3可將由各差分放大單元142-1、142-2、及142-3放大的回應訊號中的每一者並列地轉換成數位訊號。

此外，訊號處理單元144’可自所述多個ADC單元143-1、143-2、及143-3接收被轉換成數位訊號的回應訊號，並可自所述多個回應訊號中的每一者提取預設頻率分量。

如此一來，根據本發明第七實施例的接收單元140’’’’’’以三個通道為單位並列處理回應訊號，藉此提高處理速度。此外，根據本發明第七實施例的接收單元140’’’’’’在差分放大及具體頻率分量提取兩個操作中移除雜訊，藉此使得提高回應訊號的靈敏度成為可能。

同時，儘管所說明的實例說明各差分放大單元142-1、142-2、及142-3僅對第一電極群組中的第一電極的回應訊號進行放大的情形，但在實作時，各差分放大單元142-1、142-2、及142-3亦可對第二電極群組中的第二電極的回應訊號進行放大。

圖31是說明根據本發明第八實施例的接收單元的配置的圖式。具體而言，根據第八實施例的接收單元140’’’’’’’是本發明的其中對回應訊號進行差分放大以移除雜訊並利用多個差分放大器來提高感測速度的實施例。

參照圖31，接收單元140’’’’’’’可包括多個差分放大單元145-1、145-2、及145-3。

各差分放大單元145-1、145-2、及145-3並列地對自兩個電極傳送的兩個接收訊號進行差分放大並輸出經放大訊號。具體而言，差分放大單元145-1、145-2、及145-3中的每一者的一端可經由第一連接單元161而接收預設的兩個電極中的任一者的回應訊號，且其另一端可經由第二連接單元162而共同地接收所述多個電極中的任一者的接收訊號。

舉例而言，在接收到第一電極111-1、111-2、及111-3的回應訊號的情形中，第一連接單元161可將第一電極111-1、111-2、及111-3中的每一者連接至差分放大單元145-1、145-2、及145-3的一端，且可將未連接至差分放大單元的電極111-4、111-5、及111-6中的任一者連接至差分放大單元的另一端。

如此一來，根據本發明第八實施例的接收單元140’’’’’’’以三個通道為單位並列處理回應訊號，藉此提高處理速度。此外，由於差分放大是利用不使用回應訊號的其他電極的接收訊號執行的，故可高效地移除回應訊號中的雜訊，藉此使得提高回應訊號的靈敏度成為可能。具體而言，在對自接收電極接收的訊號與自參考電極接收的訊號之間的差進行放大的情形中，僅被共同引入至接收電極及參考電極的除雜訊分量以外的訊號分量被放大，藉此使得提高系統的動態範圍成為可能。

同時，儘管所說明的實例說明各差分放大單元145-1、145-2、及145-3僅對第一電極群組中的第一電極的回應訊號進行放大的情形，但在實作時，各差分放大單元145-1、145-2、及145-3亦可對第二電極群組中的第二電極的回應訊號進行放大。此外，儘管所說明的實例說明僅使用三個差分放大單元的實例，但在實作時，可使用兩個差分放大單元，抑或亦可使用四個或更多個差分放大單元。

同時，在闡述圖31時，儘管使用差分放大器來移除雜訊，但在實作時，亦可使用不同於放大器的減法器電路。以下將參照圖32至圖36對此予以闡述。

圖32是說明根據本發明第九實施例的接收單元的配置的圖式。具體而言，根據第九實施例的接收單元140’’’’’’’’是本發明的其中利用用於移除雜訊的專用放大器及減法器來提高回應訊號的靈敏度並利用多個放大器來提高感測速度的實施例。

參照圖32，接收單元140’’’’’’’’可包括多個放大單元146-1、146-2、146-3、及146-4、以及多個減法器147-1、147-2、及147-3。

各放大單元146-1、146-2、及146-3並列地對自各電極傳送的回應訊號進行放大並輸出經放大的訊號。具體而言，在第一接收區段中，各放大單元146-1、146-2、及146-3可並列地對電極111-1、111-2、及111-3的回應訊號進行放大並輸出經放大訊號。此外，在第二接收區段中，各放大單元146-1、146-2、及146-3可並列地對電極111-4、111-5、及111-6的回應訊號進行放大並輸出經放大訊號。

同時，放大單元146-4經由第二連接單元162而對所述多個電極111-1、111-2、111-3、111-4、111-5、及111-6中的任一者的接收訊號進行放大，並輸出經放大訊號。舉例而言，放大單元146-4可在第一接收區段中對未連接至各放大單元146-1、146-2、及146-3的電極111-4、111-5、及111-6中的任一者的接收訊號進行放大，且可在第二接收區段中對未連接至各放大單元146-1、146-2、及146-3的電極111-1、111-2、及111-3中的任一者的接收訊號進行放大。

此處，放大單元146-1、146-2、146-3、及146-4可使用將電流輸入轉換成電壓輸出的跨阻放大器（trans-impedance amplifier）。

此外，各減法器147-1、147-2、及147-3可輸出由各放大單元146-1、146-2、及146-3放大的回應訊號與由放大單元146-4放大的接收訊號之間的差。

如此一來，根據本發明第九實施例的接收單元140’’’’’’’’以三個通道為單位並列處理回應訊號，藉此提高處理速度。此外，由於差分放大是利用不使用回應訊號的其他電極的接收訊號執行的，故可高效地移除回應訊號中的雜訊，藉此使得提高回應訊號的靈敏度成為可能。

同時，儘管所說明的實例說明各放大單元146-1、146-2、及146-3對第一電極群組中的第一電極的回應訊號進行放大的情形，但在實作時，各放大單元146-1、146-2、及146-3亦可對第二電極群組中的第二電極的回應訊號進行放大。此外，儘管所說明的實例說明僅使用四個放大單元的實例，但在實作時，可使用三個放大單元，抑或亦可使用四個或更多個放大單元（例如，用於對各電極的回應訊號進行放大的七個放大單元以及用於執行減法計算的一個放大器）。

圖33是說明根據本發明第十實施例的接收單元的配置的圖式。具體而言，根據第十實施例的接收單元140’’’’’’’’’是本發明的其中藉由利用用於移除雜訊的專用放大器及減法器並僅提取與回應訊號的頻帶對應的訊號來提高回應訊號的靈敏度、並利用多個放大器來提高感測速度的實施例。

參照圖33，接收單元140’’’’’’’’’可包括多個放大單元146-1、146-2、146-3、及146-4、多個減法器147-1、147-2、及147-3、多個ADC單元143-1、143-2、及143-3、以及訊號處理單元144’。

各放大單元146-1、146-2、及146-3並列地對自各電極傳送的回應訊號進行放大並輸出經放大訊號。具體而言，在第一接收區段中，各放大單元146-1、146-2、及146-3可並列地對電極111-1、111-2、及111-3的回應訊號進行放大並輸出經放大訊號。此外，在第二接收區段中，各放大單元146-1、146-2、及146-3可並列地對電極111-4、111-5、及111-6的回應訊號進行放大並輸出經放大訊號。

同時，放大單元146-4經由第二連接單元162而對所述多個電極111-1、111-2、111-3、111-4、111-5、及111-6中的任一者的接收訊號進行放大，並輸出經放大訊號。舉例而言，放大單元146-4可在第一接收區段中對未連接至各放大單元146-1、146-2、及146-3的電極111-4、111-5、及111-6中的任一者的接收訊號進行放大，且可在第二接收區段中對未連接至各放大單元146-1、146-2、及146-3的電極111-1、111-2、及111-3中的任一者的接收訊號進行放大。

此外，各減法器147-1、147-2、及147-3可輸出由各放大單元146-1、146-2、及146-3放大的回應訊號與由放大單元146-4放大的接收訊號之間的差。

此外，各ADC單元143-1、143-2、及143-3可將自各減法器147-1、147-2、及147-3輸出的訊號中的每一者轉換成數位訊號。

此外，訊號處理單元144’可自所述多個ADC單元143-1、143-2、及143-3接收被轉換成數位訊號的回應訊號，並可自所述多個回應訊號中的每一者提取預設頻率分量。

如此一來，根據本發明第十實施例的接收單元140’’’’’’’’’以三個通道為單位並列處理回應訊號，藉此提高處理速度。此外，根據本發明第十實施例的接收單元140’’’’’’’’’利用不使用回應訊號的其他電極的回應訊號在差分放大及具體頻率分量提取兩個操作中移除雜訊，藉此使得提高回應訊號的靈敏度成為可能。

同時，儘管所說明的實例說明各放大單元146-1、146-2、及146-3對第一電極群組中的第一電極的回應訊號進行放大的情形，但在實作時，各放大單元146-1、146-2、及146-3亦可對第二電極群組中的第二電極的回應訊號進行放大。此外，儘管所說明的實例說明僅使用四個放大單元的實例，但在實作時，可使用三個放大單元，抑或亦可使用四個或更多個放大單元（例如，用於對各電極的回應訊號進行放大的七個放大單元以及用於執行減法計算的一個放大器）。

圖34是說明根據本發明第十一實施例的接收單元的配置的圖式。具體而言，根據第十一實施例的接收單元140’’’’’’’’’’是本發明的其中藉由利用用於移除雜訊的專用放大器及減法器並僅提取與回應訊號的頻帶對應的訊號來提高回應訊號的靈敏度、並利用多個放大器來提高感測速度的實施例。

參照圖34，接收單元140’’’’’’’’’’可包括多個差分放大單元146-1、146-2、146-3、及146-4、多個減法器147-1、147-2、及147-3、多個第二放大單元148-1、148-2、及148-3、多個ADC單元143-1、143-2、及143-3、以及訊號處理單元144’。

各放大單元146-1、146-2、及146-3並列地對自各電極傳送的回應訊號進行放大並輸出經放大訊號。具體而言，在第一接收區段中，各放大單元146-1、146-2、及146-3可並列地對電極111-1、111-2、及111-3的回應訊號進行放大並輸出經放大訊號。此外，在第二接收區段中，各放大單元146-1、146-2、及146-3可並列地對電極111-4、111-5、及111-6的回應訊號進行放大並輸出經放大訊號。

同時，放大單元146-4經由第二連接單元162而對所述多個電極111-1、111-2、111-3、111-4、111-5、及111-6中的任一者的接收訊號進行放大，並輸出經放大訊號。舉例而言，放大單元146-4可在第一接收區段中對未連接至各放大單元146-1、146-2、及146-3的電極111-4、111-5、及111-6中的任一者的接收訊號進行放大，且可在第二接收區段中對未連接至各放大單元146-1、146-2、及146-3的電極111-1、111-2、及111-3中的任一者的接收訊號進行放大。

此外，各減法器147-1、147-2、及147-3可輸出由各放大單元146-1、146-2、及146-3放大的回應訊號與由放大單元146-4放大的接收訊號之間的差。

各第二放大單元148-1、148-2及148-3可並列地對自各減法器147-1、147-2、及147-3輸出的各訊號進行放大，並輸出經放大訊號。

此外，各ADC單元143-1、143-2、及143-3可將自各第二放大單元148-1、148-2及148-3輸出的訊號中的每一者轉換成數位訊號。

此外，訊號處理單元144’可自所述多個ADC單元143-1、143-2、及143-3接收被轉換成數位訊號的回應訊號，並可自所述多個回應訊號中的每一者提取預設頻率分量。

如此一來，根據本發明第十一實施例的接收單元140’’’’’’’’’’以三個通道為單位並列處理回應訊號，藉此提高處理速度。此外，根據本發明第十一實施例的接收單元140’’’’’’’’’’利用不使用回應訊號的其他電極的回應訊號在差分放大及具體頻率分量提取兩個操作中移除雜訊，藉此使得提高回應訊號的靈敏度成為可能。此外，訊號是在兩個操作中被放大的，藉此使得進一步提高回應訊號的靈敏度成為可能。

同時，儘管所說明的實例說明各放大單元146-1、146-2、及146-3對第一電極群組中的第一電極的回應訊號進行放大的情形，但在實作時，各放大單元146-1、146-2、及146-3亦可對第二電極群組中的第二電極的回應訊號進行放大。

圖35是說明根據本發明第十二實施例的接收單元的配置的圖式。具體而言，根據本發明第十二實施例的接收單元140’’’’’’’’’’’是本發明的其中藉由利用用於移除雜訊的專用放大器及減法器並僅提取與回應訊號的頻帶對應的訊號來提高回應訊號的靈敏度、並利用多個放大器來提高感測速度的實施例。

參照圖35，接收單元140’’’’’’’’’’’可包括多個放大單元146-1、146-2、146-3、及146-4、反相器147-4、多個加法器147-5、147-6、及147-7、多個第二放大單元148-1、148-2、及148-3、多個ADC單元143-1、143-2、及143-3、以及訊號處理單元144’。

各放大單元146-1、146-2、及146-3並列地對自各電極傳送的回應訊號進行放大並輸出經放大訊號。具體而言，在第一接收區段中，各放大單元146-1、146-2、及146-3可並列地對電極111-1、111-2、及111-3的回應訊號進行放大並輸出經放大訊號。此外，在第二接收區段中，各放大單元146-1、146-2、及146-3可並列地對電極111-4、111-5、及111-6的回應訊號進行放大並輸出經放大訊號。

同時，放大單元146-4經由第二連接單元162而對所述多個電極111-1、111-2、111-3、111-4、111-5、及111-6中的任一者的接收訊號進行放大，並輸出經放大訊號。舉例而言，放大單元146-4可在第一接收區段中對未連接至各放大單元146-1、146-2、及146-3的電極111-4、111-5、及111-6中的任一者的接收訊號進行放大，且可在第二接收區段中對未連接至各放大單元146-1、146-2、及146-3的電極111-1、111-2、及111-3中的任一者的接收訊號進行放大。

反相器147-4可使放大單元146-4的輸出反相。

此外，加法器147-5、147-6、及147-7可使反相器147-4的輸出與由各放大單元146-1、146-2、及146-3放大的接收訊號相加，並可輸出經相加的訊號。

各第二放大單元148-1、148-2、及148-3可並列地對自各加法器147-5、147-6、及147-7輸出的各訊號進行放大，並輸出經放大訊號。

此外，各ADC單元143-1、143-2、及143-3可將自各第二放大單元148-1、148-2及148-3輸出的訊號中的每一者轉換成數位訊號。

此外，訊號處理單元144’可自所述多個ADC單元143-1、143-2、及143-3接收被轉換成數位訊號的回應訊號，並可自所述多個回應訊號中的每一者提取預設頻率分量。

如此一來，根據本發明第十二實施例的接收單元140’’’’’’’’’’’以三個通道為單位並列處理回應訊號，藉此提高處理速度。此外，根據本發明第十二實施例的接收單元140’’’’’’’’’’’利用不使用回應訊號的其他電極的接收訊號在差分放大及具體頻率分量提取兩個操作中移除雜訊，藉此使得提高回應訊號的靈敏度成為可能。此外，訊號是在兩個操作中被放大的，藉此使得進一步提高回應訊號的靈敏度成為可能。

同時，儘管所說明的實例說明各放大單元146-1、146-2、及146-3對第一電極群組中的第一電極的回應訊號進行放大的情形，但在實作時，各放大單元146-1、146-2、及146-3亦可對第二電極群組中的第二電極的回應訊號進行放大。

圖36是說明根據本發明第十三實施例的接收單元的配置的圖式。具體而言，根據本發明第十三實施例的接收單元140’’’’’’’’’’’’是本發明的其中執行差分放大以對回應訊號進行放大並移除雜訊、藉由僅提取與回應訊號的頻帶對應的訊號來提高回應訊號的靈敏度、並利用多個放大器來提高感測速度的實施例。

參照圖36，接收單元140’’’’’’’’’’’’可包括多個放大單元146-1、146-2、146-3、及146-4、多個差分放大單元149-1、149-2、及149-3、多個ADC單元143-1、143-2、及143-3、以及訊號處理單元144’。

各放大單元146-1、146-2、及146-3並列地對自各電極傳送的回應訊號進行放大並輸出經放大訊號。具體而言，在第一接收區段中，各放大單元146-1、146-2、及146-3可並列地對電極111-1、111-2、及111-3的回應訊號進行放大並輸出經放大訊號。此外，在第二接收區段中，各放大單元146-1、146-2、及146-3可並列地對電極111-4、111-5、及111-6的回應訊號進行放大並輸出經放大訊號。

同時，放大單元146-4經由第二連接單元162而對所述多個電極111-1、111-2、111-3、111-4、111-5、及111-6中的任一者的接收訊號進行放大，並輸出經放大訊號。舉例而言，放大單元146-4可在第一接收區段中對未連接至各放大單元146-1、146-2、及146-3的電極111-4、111-5、及111-6中的任一者的接收訊號進行放大，且可在第二接收區段中對未連接至各放大單元146-1、146-2、及146-3的電極111-1、111-2、及111-3中的任一者的接收訊號進行放大。

各差分放大單元149-1、149-2、及149-3可並列地對自各放大單元146-1、146-2、及146-3輸出的各訊號進行差分放大，並輸出經放大訊號。具體而言，各差分放大單元149-1、149-2、及149-3的一端可連接至各放大單元146-1、146-2、及146-3的輸出端子，且其另一端可連接至放大單元146-4的輸出端子。

此外，各ADC單元143-1、143-2、及143-3可將自各差分放大單元149-1、149-2、及149-3輸出的訊號中的每一者轉換成數位訊號。

此外，訊號處理單元144’可自所述多個ADC單元143-1、143-2、及143-3接收被轉換成數位訊號的回應訊號，並可自所述多個回應訊號中的每一者提取預設頻率分量。

如此一來，根據本發明第十三實施例的接收單元140’’’’’’’’’’’’以三個通道為單位並列處理回應訊號，藉此提高處理速度。此外，根據本發明第十三實施例的接收單元140’’’’’’’’’’’’利用不使用回應訊號的其他電極的接收訊號在差分放大及具體頻率分量提取兩個操作中移除雜訊，藉此使得提高回應訊號的靈敏度成為可能。此外，訊號是在兩個操作中被放大的，藉此使得進一步提高回應訊號的靈敏度成為可能。

圖37A、圖37B、及圖37C是說明根據本發明第四實施例至第十三實施例的接收單元的運作的圖式。

參照圖37A，接收單元140可如圖37A中所說明以三個通道為單位接收第一電極的回應訊號。具體而言，首先，可對三個第一電極同時施加同一驅動訊號，且在施加所述驅動訊號之後可同時接收到所述三個第一電極（例如，111-2、111-3、及111-4）的回應訊號。此外，在以三個通道為單位接收回應訊號之後，可再次執行同一驅動訊號的施加，且可同時接收到三個其他電極的回應訊號。

參照圖37B，接收單元140可如圖所說明以三個通道為單位接收第二電極的回應訊號。具體而言，首先，可對三個第一電極同時施加同一驅動訊號，且在施加所述驅動訊號之後可同時接收到三個第二電極（例如，112-2、112-3、及112-4）的回應訊號。

參照圖37C，接收單元140可並列地接收自六個電極傳送的六個回應訊號。具體而言，首先，可對三個第一電極同時施加同一驅動訊號，且在施加所述驅動訊號之後可同時接收到三個第一電極（例如，111-2、111-3、及111-4）以及三個第二電極（例如，112-2、112-3、及112-4）的回應訊號。

如此一來，根據本實施例的接收單元140以多個通道為單位處理回應訊號，藉此使得提高回應處理速度成為可能。同時，可根據尖筆與觸碰面板的表面之間的距離來改變一次所接收的通道的數目。舉例而言，在尖筆觸碰所述表面的情形中，可減少所同時接收的通道的數目，且亦可減少欲被測量的電極的數目。與此相反，在尖筆與所述表面間隔開的情形中，可增加所同時接收的通道的數目，且亦可增加欲被測量的電極的數目。在實作時，欲被同時測量的通道的數目與欲被測量的電極的總數目可被確定為彼此成反比例的形式。

同時，以上儘管已闡述了一個接收單元接收來自尖筆200的回應訊號及來自觸碰物體（例如，手）的回應訊號兩者的情形，但在實作時，亦可根據觸碰物體的種類而藉由不同配置來接收回應訊號。以下將參照圖38闡述其實例。

圖38是說明根據本發明第十四實施例的接收單元的配置的圖式。

參照圖38，觸碰面板100’可被配置成包括通道電極單元110’、第一驅動單元130-1、第二驅動單元130-2、第一接收單元140-1、第二接收單元140-2、MCU 150、以及連接單元160。

通道電極單元110’可具有與觸碰面板的尺寸對應的多個電極。舉例而言，在觸碰面板的尺寸為12.1英吋的情形中，通道電極單元110’可包括沿水平方向設置的47個第一電極111-1、111-2、111-3、…、111-45、111-46、及111-47、以及沿垂直方向設置的63個第二電極112-1、112-2、112-3、…、112-61、112-62、及112-63。同時，在觸碰面板的尺寸為5.7英吋的情形中，通道電極單元可被配置成包括18個第一電極及32個第二電極。此外，在觸碰面板的尺寸為10.1英吋的情形中，通道電極單元亦可被配置成包括39個第一電極及52個第二電極。同時，以上儘管僅提及三個觸碰面板的尺寸，但觸碰面板可實作為具有不同尺寸的形式，且通道電極單元亦可由不同於上述電極數目的電極數目構成。

第一驅動單元130-1（其為在感測到尖筆時所運作的驅動單元）對所述多個電極中的兩個或更多個電極同時施加驅動訊號。由於已參照圖2至圖5詳細闡述了上述第一驅動單元130-1的運作，故不再對其予以贅述。

第二驅動單元130-2（其為在感測到例如手等觸碰物體時所運作的驅動單元）對所述多個第一電極施加驅動訊號。具體而言，第二驅動單元130-2可以一個電極為單位施加驅動訊號，抑或可以多個電極為單位施加驅動訊號。由於已參照圖6詳細闡述了上述第二驅動單元130-2的運作，故不再對其予以重複贅述。此處，觸碰物體可包括例如手（或更具體而言，手指）。

在感測到尖筆時，第一接收單元140-1在未施加驅動訊號的區段中自所述多個電極中的每一者接收回應訊號。第一接收單元140-1可被配置成根據在圖22至圖36中所說明的本發明的各種實施例的接收單元的任一形式。舉例而言，第一接收單元140-1可由可同時對六個回應訊號進行放大的六個放大器、以及一個額外的被指定用以對所述對應六個放大器的輸出執行差分輸出的放大器（亦即，七個放大器）構成。

在感測到觸碰物體時，第二接收單元140-2在施加驅動訊號的區段中自所述多個第二電極接收回應訊號。具體而言，在第二驅動單元130-2對第一電極中的任一者施加驅動訊號的同時，第二接收單元140-2可依序接收所述多個第二電極的回應訊號。在此種情形中，第二接收單元140-2亦可以所述多個通道為單位接收回應訊號。同時，以上儘管已闡述了對第一電極施加驅動訊號並自第二電極接收回應訊號的情形，但在實作時，亦可對第二電極施加驅動訊號，且亦可自第一電極接收回應訊號。

MCU 150可控制第一驅動單元130-1、第二驅動單元130-2、第一接收單元140-1、第二接收單元140-2、及連接單元160，以感測所觸碰物體並根據對應於所感測物體的驅動方案來接收驅動訊號及回應訊號。舉例而言，在所觸碰物體是尖筆的情形中，MCU 150可控制第一驅動單元130-1及連接單元160以使得第一驅動單元130-1產生驅動訊號並向電極提供所述驅動訊號，且可控制第一接收單元140-1及連接單元160以使得在未傳送驅動訊號的區段中接收到回應訊號。此外，在所觸碰物體是手的情形中，MCU 150可控制第二驅動單元130-2及連接單元160以使得第二驅動單元130-2產生驅動訊號，且可控制第二接收單元140-2及連接單元160以使得在傳送驅動訊號的區段中同時接收到回應訊號。

此外，MCU 150可基於所接收的回應訊號來確定尖筆的位置或手的位置。

連接單元160可選擇性地將所述多個電極連接至第一驅動單元130-1或第二驅動單元130-2，抑或可選擇性地將所述多個電極連接至第一接收單元140-1或第二接收單元140-2。由於已參照圖20詳細闡述了連接單元160的詳細運作，故不再對其予以重複贅述。

同時，以上儘管僅闡述了觸碰面板由兩個驅動單元及兩個接收單元構成的形式，但在實作時，觸碰面板可由一個驅動單元及兩個接收單元實作，且亦可由兩個驅動單元及一個接收單元實作。亦即，上述第一驅動單元130-1及第二驅動單元130-2可如圖3中所說明實作為一個配置，且上述第一接收單元140-1及第二接收單元140-2亦可實作為一個配置。

同時，由觸碰面板100接收的訊號是由自尖筆200接收的回應訊號以及經由顯示器、使用者的手等引入的雜訊構成。為準確地測量尖筆200的位置，欲被測量的尖筆的回應訊號需具有相較於因其他原因引入的雜訊為大的訊號雜訊比（signal to noise ratio，SNR）。

為具有高的訊號雜訊比，存在一種用於增大回應訊號的大小的方法以及一種用於防止引入雜訊的方法。以下，將鑒於上述兩種方法闡述用於增大訊號雜訊比的方法。

首先，根據本發明的驅動序列包括用於使尖筆200諧振的Tx區段、以及用於測量自尖筆200接收的回應訊號的Rx區段。在Tx區段中，用於增大尖筆的回應訊號的方法相較於用於防止引入雜訊的方法可更為有效。因此，根據本發明的實施例，在施加驅動訊號的時序處，驅動訊號被施加至所述多個電極而非一個電極。此外，根據本發明的又一實施例，對預期上面將存在尖筆的電極同時施加驅動訊號，而可使其他電極接地或浮動。由於以上已對此操作進行了闡述，故不再對其予以重複贅述。

此外，為防止驅動訊號經由使用者的手而傳送至尖筆的接地，可對某些電極施加與對預期上面將存在尖筆的電極施加的驅動訊號的相位差為180°的驅動訊號。

然而，對除多個筆尖驅動電極以外的電極施加相位差為180°的驅動訊號的方法對於提高尖筆的回應訊號的大小而言可能是一種好的方法，但由於需要驅動除筆尖驅動電極以外的若干電極，故功耗增加。因此，為降低功耗，需要限制被施加相位差為180°的訊號的電極數目。作為一種用於實作上述內容的方法，可使用以下方法或類似方法：在所述方法中，當使用者的手觸碰觸碰面板時偵測使用者的手的位置，並僅對使用者的手觸碰的部分施加與對筆尖觸碰的部分施加的訊號具有相反相位的訊號。在使用上述方法的情形中，可最小化被施加相位差為180°的訊號的電極數目。

同時，由於筆尖200的回應訊號的大小主要在Tx區段中確定，故用於防止引入雜訊的方法在Rx區段中（不同於Tx區段）可為有效的。在使用者的手緊靠觸碰面板的電極的情形中，會自手引入大量的雜訊。因此，接收單元140同時接收到自手引入的雜訊以及自尖筆200接收的回應訊號。因此，在使用者在以手觸碰觸碰面板的同時進行書寫的情形中，相較於使用者在手離開觸碰面板的同時進行書寫的情形，訊號雜訊比顯著降低。為解決此問題，可將除接收尖筆200的回應訊號的所述多個電極以外的電極連接至接收端子的接地。以下將參照圖39A及圖39B闡述上述實例。

圖39A及圖39B是根據本發明的各種實施例的圖式，其說明接收回應訊號的情形中的連接單元的運作。

參照圖39A，在尖筆200設置於所述多個電極112-2與112-3之間的情形中，為確定對應尖筆200的位置，需要測量第二電極112-2、112-3、及112-4的回應訊號。因此，控制單元120可基於先前所感測到的尖筆200的位置來控制連接單元160，以使得接收回應訊號的所述多個電極與接收單元140彼此連接。在此種情形中，控制單元120可控制連接單元160以使得其他電極112-1、112-5、及112-6被接地。

如此一來，由於其他電極112-1、112-5、及112-6被接地，故自手引入的雜訊的很大一部分經由接收端子的接地而被排出，使得僅少量雜訊被引入接收尖筆的回應訊號的所述多個電極112-2、112-3、及112-4並被輸入至接收單元140。因此，輸入至接收單元140的輸入訊號中的雜訊分量減少，藉此使得提高訊號雜訊比成為可能。

同時，以上儘管已闡述了僅針對第二電極執行如上所述操作的情形，但在實作時，可同樣地對如圖39B中所說明以矩陣形式設置的電極執行針對不接收回應訊號的電極的接地過程。

參照圖39B，在尖筆200設置於所述多個電極112-2與112-3之間的情形中，為確定對應尖筆200的位置，需要測量第二電極112-2、112-3、及112-4的回應訊號。同時，在接收單元140可以三個通道為單位接收回應訊號的情形中，控制單元120可基於先前所感測到的尖筆200的位置來控制連接單元160，以使得接收回應訊號的所述多個電極112-2、112-3、及112-4與接收單元140彼此連接。在此種情形中，控制單元120可控制連接單元160以使得其他電極111-1、111-2、111-3、111-4、111-5、111-6、112-1、112-5、及112-6被接地。

此後，控制單元120可控制連接單元160以使得所述多個電極111-2、111-3、及111-4與接收單元140彼此連接，且可控制連接單元160使得其他電極111-1、111-5、111-6、112-1、112-2、112-3、112-4、112-5及112-6被接地。

同時，以上儘管已闡述了分別接收第二電極的回應訊號與第一電極的回應訊號的情形，但在實作時，可同時接收所述多個第一電極中的至少一個第一電極的回應訊號與所述多個第二電極中的至少一個第二電極的回應訊號，且在此種情形中，未連接至接收單元的第一電極及第二電極可被接地。

圖40是說明圖1所示尖筆的詳細配置的圖式。

參照圖40，尖筆200可被配置成包括導電尖端210、諧振電路單元220、及接地單元230。尖筆200可實作為例如筆形狀。

導電尖端210與觸碰面板100中的所述多個電極中的至少一者形成電容。導電尖端210可由例如金屬尖端形成。此外，導電尖端210可以非導電材料的形式存在或導電尖端210的一部分可暴露至外界。此外，為了在使用尖筆200時具有柔軟的書寫感覺，尖筆200可更包括用於防止導電尖端210直接觸碰外界的絕緣單元。

諧振電路單元220包括並列連接電路，所述並列連接電路包括連接至導電尖端的電感器及電容器。

此外，諧振電路單元220可藉由觸碰面板100中的至少一個電極與導電尖端之間的電容性耦合而接收用於諧振的能量。具體而言，諧振電路單元220可藉由自觸碰面板100輸入的驅動訊號而諧振。此外，諧振電路單元220即使在驅動訊號的輸入被中斷時仍可藉由諧振而輸出諧振訊號。舉例而言，諧振電路單元220可輸出具有諧振電路單元的諧振頻率的正弦波訊號。

此外，諧振電路單元220可藉由根據導電尖端的觸碰壓力而改變電容器的電容或電感器的電感來改變諧振頻率。以下將參照圖42闡述上述操作。

此外，諧振電路單元220可藉由根據使用者的操控而改變電容器的電容或電感器的電感來改變諧振頻率。以下將參照圖43闡述上述操作。

圖41是圖1所示尖筆的電路圖。

參照圖41，諧振電路單元220被配置成包括電感器221及電容器222，且諧振電路單元220的一端可連接至導電尖端210/其另一端可接地至尖筆的接地單元230（例如，殼體）。

電感器221與電容器222彼此並聯，以作為諧振電路而運作。諧振電路在具體諧振頻率處可具有高阻抗特性。

圖42是根據本發明的實施例的尖筆的電路圖。

參照圖42，諧振電路單元220’可被配置成包括電感器221、電容器222、及可變電容器224。

電感器221與電容器222彼此並聯，以作為諧振電路而運作。

可變電容器224並聯至諧振電路，其中電容可根據導電尖端的觸碰壓力而改變。因此，在導電尖端的觸碰壓力變化的情形中，可變電容器的電容改變，藉此使得改變諧振頻率成為可能。

如此一來，在根據如上所述的本發明第二實施例的尖筆200’中，由於諧振頻率根據與觸碰面板100的觸碰壓力而改變，故觸碰面板100可根據諧振頻率的改變來感測尖筆200’的觸碰壓力以及基於回應訊號而感測尖筆200’的位置。

同時，以上儘管已闡述了利用可變電容器來改變諧振頻率的情形，但在實作時，亦可利用可變電感器來實作執行相同功能的諧振電路單元220’，所述可變電感器的電感可根據導電尖端的觸碰壓力而改變。

圖43是根據本發明的實施例的尖筆的電路圖。

參照圖43，諧振電路單元220’’可被配置成包括電感器221、電容器222、第二電容器225、及開關226。

電感器221與電容器222彼此並聯，以作為諧振電路而運作。

第二電容器255具有預設電容。

開關226可接收使用者的開/關指令，且可根據使用者的開/關指令而選擇性地將第二電容器225並聯至電容器222。因此，當使用者接通開關時，第二電容器225並聯至諧振電路，藉此使得改變諧振頻率成為可能。

如此一來，在根據本發明第三實施例的尖筆200’’中，由於諧振頻率根據使用者的開關操作而改變，故亦可感測到尖筆的運作模式。

同時，以上儘管已闡述了利用第二電容器及開關來改變諧振頻率的情形，但在實作時，亦可利用第二電感器及開關或其他電路配置來實作執行相同功能的諧振電路單元220’’。

同時，較佳地，根據圖43而改變的諧振頻率不是根據圖42而改變的諧振頻率的範圍。具體而言，在實作時，圖42所示的可變電容器與圖43所示的開關及第二電容器可彼此一起實作。在此種情形中，藉由開關226的操作而改變的諧振電路220’’的諧振頻率可不同於根據圖42所示可變電容器的電容變化而改變的諧振頻率的範圍，因此觸碰面板100可判斷諧振頻率的變化是由觸碰壓力的變化引起還是由開關的操作引起。

圖44是根據本發明的實施例，說明一種控制觸碰面板的方法的流程圖。

參照圖44，在操作S4410中，以多個電極為單位對通道電極單元中的所述多個電極施加同一驅動訊號。因此，可藉由電容性耦合將所述驅動訊號傳送至靠近觸碰面板100的尖筆200的諧振電路。在此種情形中，可以所述多個電極為單位對所述電極同時施加同一驅動訊號。

此外，在操作S4420中，自所述多個電極中的每一者接收由尖筆的諧振電路產生的回應訊號。具體而言，可在未施加驅動訊號的區段中自所述多個電極中的每一者接收回應訊號。在此種情形中，針對所接收的回應訊號執行各種訊號處理，藉此使得提高接收靈敏度成為可能。此外，可交替執行此接收操作與上述施加操作。

此外，在操作S4430中基於所述多個所接收的回應訊號而確定尖筆的位置。具體而言，可基於自所述多個電極中的每一者接收的回應訊號之間的比率而確定尖筆200的位置。舉例而言，在所述多個電極以矩陣形式配置的情形中，可基於自沿第一方向設置的第一電極接收的回應訊號之間的比率以及自沿第二方向設置的第二電極接收的回應訊號之間的比率而確定尖筆200的位置。

如上所述，由於根據本實施例的用於控制觸碰面板的方法藉由電容性耦合向尖筆200提供驅動訊號，故尖筆200即使在其並非自我供電時仍可運作。此外，由於根據本實施例的用於控制觸碰面板的方法向所述多個電極共同地提供驅動訊號，故可提供更大的能量。因此，可提高接收靈敏度及測量速度。此外，由於根據本實施例的用於控制觸碰面板的方法針對所接收的回應訊號執行各種訊號處理，故可提高針對回應訊號的接收靈敏度。可對具有如圖2中所說明的配置的觸碰面板執行如圖44中所說明的用於控制觸碰面板的方法，且亦可對具有其他配置的觸碰面板執行如圖44中所說明的用於控制觸碰面板的方法。

此外，如上所述的控制方法可藉由圖2所示的控制單元120在可執行程式中實作，在控制單元120中所述程式可儲存於欲被提供的非暫時性電腦可讀取媒體中。

非暫時性電腦可讀取媒體並非意指在短時期內儲存資料的媒體（例如，暫存器、快取記憶體、記憶體等），而是意指半永久性地儲存資料的機器可讀取媒體。具體而言，上述各種應用程式或程式可儲存並設置於例如以下非暫時性電腦可讀取媒體中：光碟（compact disc，CD）、數位多功能光碟（digital versatile disc，DVD）、硬碟、藍光光碟、通用串列匯流排（universal serial bus，USB）、記憶卡、唯讀記憶體（read-only memory，ROM）等。

儘管已參照本發明的各種實施例顯示並闡述了本發明，但熟習此項技術者將理解，在不背離本發明的由隨附申請專利範圍及其等效形式界定的精神及範圍的情況下可作出各種形式及細節上的變化。

10‧‧‧手

100‧‧‧觸碰面板

110、110’‧‧‧通道電極單元

111-1~111-6、111-45~111-47‧‧‧第一電極

111-a‧‧‧第一子群組

111-b‧‧‧第二子群組

112-1~112-6、112-61~112-63‧‧‧第二電極

120‧‧‧控制單元

130‧‧‧驅動單元

130-1‧‧‧第一驅動單元

130-2‧‧‧第二驅動單元

140‧‧‧接收單元

140-1‧‧‧第一接收單元

140-2‧‧‧第二接收單元

141、141-1、141-2、141-3‧‧‧放大單元

142、142-1、142-2、142-3‧‧‧差分放大單元

143、143-1、143-2、143-3‧‧‧類比數位轉換（ADC）單元

144‧‧‧訊號處理單元（或數位訊號處理器（DSP））

144’‧‧‧訊號處理單元（或數位訊號處理器（DSP））

145-1、145-2、145-3‧‧‧差分放大單元

146-1、146-2、146-3、146-4‧‧‧放大單元

147-1、147-2、147-3‧‧‧減法器

147-4‧‧‧反相器

147-5、147-6、147-7‧‧‧加法器

148-1、148-2、148-3‧‧‧第二放大單元

149-1、149-2、149-3‧‧‧差分放大單元

150‧‧‧微控制器單元（MCU）

160‧‧‧連接單元

161‧‧‧第一連接單元

162‧‧‧第二連接單元

200、200’、200’’‧‧‧尖筆

210‧‧‧導電尖端

220、220’、220’’‧‧‧諧振電路單元

221‧‧‧電感器

222‧‧‧電容器

224‧‧‧可變電容器

225‧‧‧第二電容器

226‧‧‧開關

230‧‧‧接地單元

300‧‧‧座標測量系統

311‧‧‧控制單元

312‧‧‧驅動單元

313‧‧‧電容

313-1、313-2、313-3‧‧‧第一電容器

314‧‧‧第二電容器

315‧‧‧第四電容器

316‧‧‧第三電容器

317‧‧‧第五電容器

801~812‧‧‧電極

A‧‧‧殼體/點

B、C、D‧‧‧點

Cb1、Cb2、Cb3‧‧‧電容

C_bg、C_cb、C_pb、C_pg‧‧‧電容

C_cp、C_cp1、C_cp2、C_cp3‧‧‧電容

Ct1、Ct2‧‧‧電容

S1~S12‧‧‧施加的驅動訊號

S4410、S4420、S4430‧‧‧操作

VA、VB‧‧‧驅動訊號

VB-VA‧‧‧電壓差

藉由結合附圖閱讀以下說明，本發明的某些實施例的上述及其他態樣、特徵及優點將變得更加顯而易見，在附圖中： 圖1是根據本發明的實施例，說明座標測量系統的配置的方塊圖。 圖2是說明圖1所示觸碰面板的詳細配置的方塊圖。 圖3是圖1所示觸碰面板的電路圖。 圖4是根據本發明的實施例，說明通道電極單元的驅動訊號的施加操作的圖式。 圖5是根據本發明的實施例的圖式，其根據驅動訊號被輸入至的電極的數目而說明尖筆所產生訊號的大小。 圖6是根據本發明的實施例，說明確定觸碰物體的位置的操作的圖式。 圖7A、圖7B、圖8A、圖8B、圖8C、圖8D、圖8E、圖8F、圖8G、圖8H、圖8I、圖8J、圖8K、圖8L、圖9A、圖9B、圖9C、及圖9D是根據本發明的各種實施例的圖式，其說明確定具有諧振電路的物體的位置的操作。 圖10及圖11是根據本發明的各種實施例，說明觸碰面板與尖筆之間的連接狀態的圖式。 圖12是根據本發明的實施例，尖筆設置於多個電極之間的情形的等效電路圖。 圖13是在圖12所示的等效電路圖中電容值足夠大的情形的簡化等效電路圖。 圖14是根據本發明的實施例，說明觸碰面板、手、以及尖筆之間的連接狀態的圖式。 圖15A及圖15B是根據本發明的各種實施例，分別說明在理想情形及真實情形中施加多個驅動訊號的方案的圖式。 圖16是根據本發明的實施例，說明被傳送至手的回應訊號的影響的圖式。 圖17是根據本發明的實施例的圖式，其說明觸碰到手的情形的驅動訊號的施加操作。 圖18A至圖18C是說明如圖17中所說明的施加操作的效果的圖式。 圖19是說明來自具有如圖3中所說明形式的通道電極單元的驅動訊號的施加操作的圖式。 圖20是根據本發明的實施例的圖式，其說明來自電極的驅動訊號傳輸的延遲的影響。 圖21A及圖21B是說明如圖20中所說明的施加操作的效果的圖式。 圖22是說明根據本發明第一實施例的接收單元的配置的圖式。 圖23是說明根據本發明第二實施例的接收單元的配置的圖式。 圖24及圖25是說明圖23所示差分放大器的運作的圖式。 圖26是說明根據本發明第三實施例的接收單元的配置的圖式。 圖27是說明根據本發明第四實施例的接收單元的配置的圖式。 圖28是說明根據本發明第五實施例的接收單元的配置的圖式。 圖29是說明根據本發明第六實施例的接收單元的配置的圖式。 圖30是說明根據本發明第七實施例的接收單元的配置的圖式。 圖31是說明根據本發明第八實施例的接收單元的配置的圖式。 圖32是說明根據本發明第九實施例的接收單元的配置的圖式。 圖33是說明根據本發明第十實施例的接收單元的配置的圖式。 圖34是說明根據本發明第十一實施例的接收單元的配置的圖式。 圖35是說明根據本發明第十二實施例的接收單元的配置的圖式。 圖36是說明根據本發明第十三實施例的接收單元的配置的圖式。 圖37A、圖37B、及圖37C是說明根據本發明第四實施例至第十三實施例的接收單元的運作的圖式。 圖38是說明根據本發明第十四實施例的接收單元的運作的圖式。 圖39A及圖39B是根據本發明的各種實施例的圖式，其說明接收回應訊號的情形中的連接單元的運作。 圖40是說明圖1所示尖筆的詳細配置的圖式。 圖41是圖1所示尖筆的電路圖。 圖42是根據本發明的實施例的尖筆的電路圖。 圖43是根據本發明的實施例的尖筆的電路圖。 圖44是根據本發明的實施例，說明一種控制觸碰面板的方法的流程圖。 在附圖通篇中，相同的參考編號將被理解為指代相同的部件、組件及結構。

Claims (15)

1. 一種座標測量系統，包括：多個電極；處理器，用以同時地施加驅動訊號至所述多個電極中的至少兩個電極；以及尖筆，用以與所述多個電極中的至少一個形成電容性耦合，透過所述已形成電容性耦合接收能量，且透過所述能量產生諧振訊號，其中所述處理器更配置以透過所述多個電極中的至少一者來從所述尖筆接收所述諧振訊號，並且基於所述諧振訊號識別所述尖筆的位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述的座標測量系統，其中所述尖筆包括：導電尖端，用以跟所述多個電極中的至少一個而形成電容；諧振電路，其包括並聯電路，所述並聯電路包括連接至所述導電尖端的電感器及電容器，所述諧振電路用以透過至少一個電極以及所述導電尖端之間的所述電容性耦合來接收能量；以及接地單元，用以將所述尖筆的接地連接至所述尖筆的殼體。
3. 如申請專利範圍第2項所述的座標測量系統，其中所述諧振電路的諧振頻率是基於所述電容器的電容的改變或所述電感器的電感的改變而變化，所述電容器的電容的改變或所述電感器的電感的改變取決於所述導電尖端的觸碰壓力，以及， 所述處理器更配置以使用所述諧振頻率的所述變化以識別所述尖筆的所述觸碰壓力。
4. 如申請專利範圍第2項所述的座標測量系統，其中所述諧振電路更包括：具有預設電容的第二電容器；以及開關，用以選擇性地連接所述第二電容器以將所述第二電容器並聯至所述並聯電路，所述處理器更配置以使用所述諧振頻率的變化以識別所述尖筆的運作模式。
5. 如申請專利範圍第1項所述的座標測量系統，更包括：通道電極單元，包括所述多個電極；以及處理器，用以：控制以同時地施加驅動訊號至位在所述通道電極單元中的所述多個電極中的至少兩個電極，控制以透過電容耦合以將對應於所述驅動信號的能量傳輸到所述尖筆，以及，控制以透過所述多個電極中的至少一者接收從所述尖筆所產生的所述諧振訊號，並且識別所述尖筆的所述位置。
6. 如申請專利範圍第5項所述的座標測量系統，其中所述多個電極包括沿第一方向設置的多個第一電極及沿與所述第一方向交叉的第二方向設置的多個第二電極，其中所述通道電極單元更配置以偵測在觸碰物體的靠近期間 所述多個第一電極與所述多個第二電極之間的電容，以及，其中所述處理器更配置以計算在所述多個第一電極與所述多個第二電極之間形成的多個電極交叉點處的各電極之間的電容變化，並基於所計算的電容變化而確定所述觸碰物體的位置。
7. 如申請專利範圍第5項所述的座標測量系統，其中所述多個電極包括沿第一方向設置的多個第一電極及沿與所述第一方向交叉的第二方向設置的多個第二電極，其中所述處理器更配置以基於自所述多個第一電極接收的回應訊號之間的比率以及自所述多個第二電極接收的回應訊號之間的比率來識別包括所述諧振電路的所述尖筆的位置。
8. 如申請專利範圍第5項所述的座標測量系統，其中所述多個電極包括沿第一方向設置的多個第一電極及沿與所述第一方向交叉的第二方向設置的多個第二電極，其中所述處理器更配置以控制以施加相同驅動訊號至全部的所述多個第一電極。
9. 一種觸碰面板，包括：通道電極單元，包括多個電極；以及處理器，用以：控制以基於接收到最大回應訊號的電極而依序將所述多個電極分成第一子群組、第二子群組、以及第三子群組，控制以透過所述第二子群組中的電極的電容性耦合、接地或浮動而對所述第一子群組中的電極施加第一驅動訊號， 控制以對所述第三子群組中的電極施加與所述第一驅動訊號具有相反相位的第二驅動訊號，控制以透過所述多個電極中的每一者而從所述尖筆接收回應訊號，以識別所述尖筆的位置。
10. 如申請專利範圍第9項所述的觸碰面板，更包括：驅動單元，用以對所述第一子群組施加所述第一驅動訊號，且對所述第二子群組施加所述第二驅動訊號；以及接收單元，用以在所述第一驅動訊號以及所述第二驅動訊號並未被施加的區段中接收所述多個電極中的每一者的所述回應訊號，其中所述處理器更配置以基於從所述接收單元所接收的所述回應訊號來識別包括所述諧振電路的所述尖筆的位置。
11. 如申請專利範圍第10項所述的觸碰面板，其中所述接收單元包括：放大單元，用以放大所接收回應訊號並輸出經放大回應訊號；類比-數位轉換(analog-to-digital，ADC)單元，用以將所述經放大回應訊號轉換成數位訊號；以及訊號處理單元，用以自被轉換成所述數位訊號的所述回應訊號提取預設頻率分量。
12. 如申請專利範圍第10項所述的觸碰面板，其中所述接收單元更配置以將多個通道為單位並列地接收所述多個電極中的每一者的所述回應訊號。
13. 如申請專利範圍第12項所述的觸碰面板，其中所述多個電極包括沿第一方向設置的多個第一電極及沿與所述第一方向交叉的第二方向設置的多個第二電極，其中所述接收單元更配置以同時接收所述多個第一電極中的至少一個第一電極的回應訊號與所述多個第二電極中的至少一個第二電極的回應訊號。
14. 如申請專利範圍第12項所述的觸碰面板，其中所述接收單元包括：並列放大單元，用以放大自所述多個電極所接收的所述回應訊號中的每一者；類比-數位轉換(ADC)單元，用以將所述多個經放大回應訊號中的每一者轉換成數位訊號；以及訊號處理單元，用以自被轉換成所述數位訊號的所述多個回應訊號之間的差提取預設頻率分量。
15. 如申請專利範圍第12項所述的觸碰面板，其中所述接收單元包括差分放大單元，用以對所述多個電極中的兩個電極的回應訊號之間的差進行差分放大，並輸出經差分放大的回應訊號。