專利名稱：具有雙重輸入模式的指針輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種有關(guān)指針輸入裝置的技術(shù)領(lǐng)域，尤其指一種能具有 電磁筆式及觸控式兩種輸入方式的單一指針輸入裝置。
背景技術(shù)：
近年來觸控感應(yīng)面板技術(shù)不斷提升，使制造成本降低，因此被廣泛應(yīng) 用于各項電子產(chǎn)品上。例如公共場所的信息導(dǎo)覽系統(tǒng)、銀行自動柜員機屏
幕、薄型化筆記型計算機、平板計算機、個人數(shù)字助理(PDA)、電子字典、 手機、MP3播放器、以及衛(wèi)星導(dǎo)航屏幕(GPS)等。
就觸控面板的技術(shù)目前運用方式主要有兩種， 一種為電阻式，另一種 為電容式。電阻式原理主要是靠外物觸碰觸控面板時的壓力，使在上層導(dǎo) 電膜與下層導(dǎo)電膜接觸產(chǎn)生壓降，并因壓力碰觸后計算觸碰點的位置，因 而得到Y(jié)軸與X軸，為目前最廣泛使用的方式。優(yōu)點為結(jié)構(gòu)簡單、組件少、 產(chǎn)品良效率高，缺點為怕刮、透光率低。而電容式觸控面板又分為表面電 容式感應(yīng)與投射電容式感應(yīng)，該表面電容式感應(yīng)主要原理則是在玻璃表面 建立一均勻電場，每當手指接觸到玻璃，就會與外側(cè)導(dǎo)電層上的電場產(chǎn)生 電容耦合，而吸去微小的電流，再計算電流流失比例而由控制器定出手指的坐標。優(yōu)點是防水、防刮、透光度高與適用溫度范圍大等。缺點是制程 步驟較多、驅(qū)動IC與電路復(fù)雜、制造成本高、使用時須以手或其它帶導(dǎo)
體介質(zhì)操作。而投射電容(Projected Capacitance)式感應(yīng)，俗稱矩陣 電容式或數(shù)字電容式，原理是利用感應(yīng)網(wǎng)格上的靜電電場的變化來確定接 觸點的位置。當手指碰觸到面板時，手指和網(wǎng)格之間形成一電容，控制器 利用網(wǎng)格電氣參數(shù)的變化量來計算接觸點的坐標位置，優(yōu)點不須重新校對 位置，且通過較厚的覆蓋層仍能感應(yīng)到接觸點動作。但整體而言，觸控式 面板雖然使用者能以手指觸控方式進行快速光標操控，但僅適用于進行簡 易的繪圖或單純的接口操作。
如果使用者需要精確繪圖時，數(shù)字板則為一種非常不錯的選擇。數(shù)字 板為一種具備電磁感應(yīng)式的手寫輸入裝置，使用者必須使用專用的電磁筆 式輸入裝置定位光標。當數(shù)字板上感應(yīng)到電磁筆式輸入裝置信號時，經(jīng)由 數(shù)字板上X軸天線掃描回路及Y軸掃描回路而被測知，并計算出光標的位 置與壓力。
在現(xiàn)今的市場之中，觸控式面板與數(shù)字板為兩種個別獨立的產(chǎn)品，使 用者在單一產(chǎn)品中僅能利用單一種輸入方式，例如以觸控方式或是電磁筆
輸入方式。因此本發(fā)明人即思考設(shè)計另一種裝置，該裝置能接受前述兩輸 入方式，如此使用者就有多樣及便捷的使用型態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種具有雙重輸入模式的指針輸入裝置，雙 重輸入模式分別為觸控方式及電磁筆輸入方式，實現(xiàn)使用者在單一指針輸入裝置能依便利性使用不同的輸入模式。另外此指針輸入裝置中能根據(jù)使 用者使用的輸入方式自動選擇合適的信號處理程序，讓使用者不用以手動 方式進行切換的動作，在使用時更為方便容易。
本發(fā)明的次要目的是提供一種成本效益佳的指針輸入裝置，該指針輸 入裝置雖具有雙重輸入模式，生產(chǎn)成本卻不會因增加一倍，本發(fā)明的指針 輸入裝置與單純數(shù)字板的成本相互比較，幾乎相差不多。就成本效益上非 常具有實用價值，而產(chǎn)品也更具市場競爭力。
本發(fā)明的再一目的是提供一種運用廣泛且實用便利的指針輸入裝置， 該指針輸入裝置可搭配軟件與韌體的整合，發(fā)揮最佳的使用效果。例如在 一個假設(shè)案例中，當使用者突然有些靈感時，能以觸控方式以手指快速、 簡便的光標操控而繪制出簡易草圖，事后再以電磁筆輸入方式，重新繪制 出更精確的圖形或?qū)D形加以修飾。或者設(shè)計者利用觸控方式或電磁筆輸 入方式的個別優(yōu)點，在產(chǎn)品中分別界定出不同使用型態(tài)，提供使用者更適 當?shù)牟倏丶拜斎肽Ｊ?。例如運用在計算機的中時，在網(wǎng)頁瀏覽搜尋型態(tài)中， 是提供觸控式輸入的操作；而在精細的美工繪圖或手寫辨識型態(tài)時，則改
為電磁筆式輸入模式。
為達上述的目的，本發(fā)明提供一種具有雙重輸入模式的指針輸入裝
置，其特征在于，包括
一控制運算模組，具有至少一微處理器；
一坐標感應(yīng)模組，具有一觸控感應(yīng)回路單元及一電磁感應(yīng)回路單元； 一第一模擬多工模組，受前述控制運算模組驅(qū)動能使坐標感應(yīng)模組的 電磁感應(yīng)回路單元進行掃描動作；一第一信號處理模組，接收第一模擬多工模組傳來的電磁感應(yīng)回路單 元的感應(yīng)信號，經(jīng)處理后傳送至控制運算模組；
一第二模擬多工模組，受前述控制運算模組驅(qū)動能使坐標感應(yīng)模組的
觸控感應(yīng)回路單元進行掃描動作；以及
一第二信號處理模組，接收第二模擬多工模組傳來的觸控感應(yīng)回路單 元的感應(yīng)信號，經(jīng)處理后傳送至控制運算模組。
其中該坐標感應(yīng)模組的觸控感應(yīng)回路單元及電磁感應(yīng)回路單元采用 疊層式結(jié)構(gòu)。
其中該坐標感應(yīng)模組的觸控感應(yīng)回路單元為投射電容式觸控結(jié)構(gòu)。 其中該控制運算模組在同一時間中僅會使該坐標感應(yīng)模組的觸控感
應(yīng)回路單元與電磁感應(yīng)回路單元的其中之一進行掃描動作。 其中該坐標感應(yīng)模組是由印刷電路板所形成。 其中該坐標感應(yīng)模組是由軟性電路板所形成。 其中該坐標感應(yīng)模組是在玻璃表面形成相關(guān)的線路。 其中控制運算模組會將運算后的信號數(shù)據(jù)由一傳輸接口作輸出，該傳
輸接口為有線或無線的傳輸模式。
本發(fā)明提供的具有雙重輸入模式的指針輸入裝置，可使使用者在本發(fā)
明的指針輸入裝置中就能自由以電磁筆輸入方式或觸控方式，配合系統(tǒng)本
身的軟件進行各項指令的操控。


為使熟悉該項技術(shù)人士了解本發(fā)明的目的、特征及功效，以下結(jié)合具體實施例，并配合附圖，對本發(fā)明詳加說明如后，其中 圖1為本發(fā)明主要結(jié)構(gòu)的方塊圖； 圖2為本發(fā)明的流程圖3為本發(fā)明坐標感應(yīng)模組的第一種實施例的剖面圖； 圖4為本發(fā)明坐標感應(yīng)模組的第二種實施例的放大剖面圖。 圖5為本發(fā)明坐標感應(yīng)模組的第三種實施例的平面圖。 圖6為本發(fā)明坐標感應(yīng)模組的第四種實施例的平面圖。
主要組件符號說明
1 :控制運算模組
1 1 :微處理器 2:坐標感應(yīng)模組
2A、 2B、 2C、 2D:坐標感應(yīng)模組
2 1 :觸控感應(yīng)回路單元 2 2 :電磁感應(yīng)回路單元 2 3 :電路板
2 4 :信號線路層
2 5 :信號線路層
2 6 :貫孔
3:第一模擬多工模組 4:第一信號處理模組 5:第二模擬多工模組6:第二信號處理模組
7 1 :軟性電路板基材
7 2 :信號線路層
7 3 :信號線路層
7 4 :線路隔離層
7 5:貫孔 8:基材
具體實施例方式
如圖1所示，為本發(fā)明具有雙重輸入模式的指針輸入裝置主要結(jié)構(gòu)的
方塊圖，本發(fā)明的指針輸入裝置A主要包括有一控制運算模組1、 一坐標 感應(yīng)模組2 、 一第一模擬多工模組3 、 一第一信號處理模組4 、 一第二模 擬多工模組5、以及一第二信號處理模組6等。該坐標感應(yīng)模組2能接受 觸控式輸入或電磁筆式輸入，而控制運算模組1則利用模擬多工模組掃描 觸控或電磁筆輸入的信號，再由信號處理模組將感應(yīng)信號處理后由控制運 算模組l內(nèi)的微處理器l l進行相關(guān)的運算再輸出。由此本發(fā)明單一指針 輸入裝置A就能接受兩種不同的輸入模式。
以下就各構(gòu)作一詳細的說明該坐標感應(yīng)模組2內(nèi)部具有一觸控感應(yīng) 回路單元2 1以及一電磁感應(yīng)回路單元2 2。該觸控感應(yīng)回路單元2 l及 電磁感應(yīng)回路單元2 2是采疊層式結(jié)構(gòu)，該觸控感應(yīng)回路單元2 l與電磁 感應(yīng)回路單元2 2的線路能個別分層設(shè)置或交錯分層排列。該觸控感應(yīng)回 路單元2 l在本實施例中為一電容式觸控結(jié)構(gòu)，具體而言為一種投射電容式觸控結(jié)構(gòu)。
該第一模擬多工模組3連接于控制運算模組1與坐標感應(yīng)模組2之 間，該第一模擬多工模組3是與電磁感應(yīng)回路單元2 2相配合。運作模式 是該控制運算模組1是通過第一模擬多工模組3使電磁感應(yīng)回路單元2 2相對的回路進行掃描。該第一信號處理模組4連接于控制運算模組1與 第一模擬多工模組3之間。該第一信號處理模組4內(nèi)具有信號放大電路、 自動增益控制電路、濾波電路…等，能將電磁感應(yīng)回路單元2 2的感應(yīng)信 號經(jīng)處理后傳送至控制運算模組1。
該第二模擬多工模組5連接于控制運算模組1與坐標感應(yīng)模組2之 間，該第二模擬多工模組5是與觸控感應(yīng)回路單元2 l相配合。運作模式 是該控制運算模組1是通過第二模擬多工模組5使觸控感應(yīng)回路單元2 1相對的回路進行掃描。該第二信號處理模組6連接于控制運算模組1與 第二模擬多工模組5之間，用以將觸控感應(yīng)回路單元2 l的感應(yīng)信號經(jīng)處 理后傳送至控制運算模組1。
該控制運算模組1內(nèi)具有至少一微處理器1 1 。該控制運算模組1除 了驅(qū)動第一、第二模擬多工模組3、 5外，并會將第一、第二信號處理模 組4、 6傳回的信號加以運算處理，最后再將處理后的信號數(shù)據(jù)輸出，例 如輸出至一系統(tǒng)主機(例如計算機主機)，利用系統(tǒng)主機內(nèi)的軟件及硬件 的整合而發(fā)揮最佳的使用效果。該控制運算模組1輸出至系統(tǒng)主機的傳輸 接口可為有線或無線的傳輸模式。
整體而言，本發(fā)明的指針輸入裝置A在運作時，如果電磁筆式輸入與
觸控式輸入同時進行時，將優(yōu)先持續(xù)處理電磁筆式輸入的信號接收及處理，如果沒有電磁筆信號才會進行觸控式輸入的信號處理，因此同一時間 不會接收兩種感應(yīng)信號而相互干擾的情形。如此當使用者手拿電磁筆在指 針輸入裝置A進行電磁筆輸入時，雖手掌觸碰指針輸入裝置時，仍不會啟 動觸控式感應(yīng)，使電磁筆式輸入能正常運作。
以下就本發(fā)明運作方式及流程作一說明。如圖2所示，為本發(fā)明運作
的流程圖。也請配合參閱圖l 。步驟2 0 O為該指針輸入裝置A進入開始 狀態(tài)。之后進入步驟2 0 1，該電磁感應(yīng)回路單元進行掃描動作，其運作
模式操作為該控制運算模組1驅(qū)動第一模擬多工模組3使坐標感應(yīng)模組 2的電磁感應(yīng)回路單元2 2進行掃描動作。
步驟2 0 2，判定是否有電磁筆的輸入信號。如果有，將進行步驟2 0 3。如果沒有，則進行步驟2 0 5 。此步驟運作模式是該控制運算模組 1在接收第一信號處理模組4處理由電磁感應(yīng)回路單元2 2響應(yīng)的感應(yīng) 信號后，由控制運算模組1根據(jù)結(jié)果進行后續(xù)相對的流程。
步驟2 0 3，進行電磁感應(yīng)信號的數(shù)據(jù)運算處理。該控制運算模組l 在接收到電磁筆輸入信號后，仍會通過第一模擬多工模組3使電磁感應(yīng)回 路單元2 2持續(xù)進行掃描，例如進行最強天線右左各二條天線的掃描，擷 取各天線的信號、計算電磁筆輸入的壓力值、以及筆的按鍵信號…等。之 后該控制運算模組1通過內(nèi)部微處理器11的運算處理及修正微調(diào)…等， 計算出所須的坐標及壓力等相對數(shù)據(jù)。
接著進行步驟2 0 4，該控制運算模組將處理過的信號數(shù)據(jù)輸出，之 后回返至步驟2 0 1狀態(tài)。
在沒有電磁筆輸入時，進行步驟2 0 5，觸感應(yīng)回路單元2 2進行掃描動作。此運作模式是該控制運算模組1驅(qū)動第二模擬多工模組5使坐標
感應(yīng)模組2的觸控感應(yīng)回路單元2 1進行掃描動作。
步驟2 0 6，判定是否有觸控式輸入信號。如果有，將進行步驟2 0 7。如果沒有，則進行步驟2 0 1 ，回返至最初電磁感應(yīng)的掃描狀態(tài)。此 步驟運作模式是該控制運算模組1在接收第二信號處理模組6處理由觸 控感應(yīng)回路單元2 1響應(yīng)的感應(yīng)信號后，由控制運算模組1根據(jù)結(jié)果而進
行后續(xù)相對的流程。
步驟2 0 7，進行觸控感應(yīng)信號的數(shù)據(jù)處理。該觸控感應(yīng)回路單元2 1將獲得的感應(yīng)信號經(jīng)第二信號處理模組4處理后傳送至控制運算模組 1 ，該控制運算模組1再根據(jù)天線信號值帶入公式中取得正確的坐標數(shù) 據(jù)。最后再進行步驟2 0 4的動作，該控制運算模組將處理過的觸控坐標 信號數(shù)據(jù)輸出，之后回返至步驟2 0 l狀態(tài)。如此一來，本發(fā)明指針輸入 裝置雖可接受兩種不同的輸入模式，但在同時間中僅處理一種輸入模式的 信號處理。
本發(fā)明的坐標感應(yīng)模組2可采用許多種方式制成，在本案中僅提供四 種結(jié)構(gòu)以供參考，以茲證明本發(fā)明確實可行，但并不因此限制僅能使用此 四種方式。如圖3所示，該坐標感應(yīng)模組2A是由一印刷電路板所構(gòu)成。 在本實施例中在一電路板2 3上下面分別各形成著一信號線路層2 4 、 2 5，該信號線路層2 4、 2 5代表著觸控感應(yīng)回路及電磁感應(yīng)回路單元交 錯排列的線路。另外該電路板2 3設(shè)有貫孔2 6數(shù)個，該貫孔2 6而貫穿 電路板2 3及各信號線層，內(nèi)壁具有導(dǎo)線層，用以聯(lián)結(jié)各層的線路。
如圖4所示，為本發(fā)明的坐標感應(yīng)模組的第二種實施例的放大剖面示意圖。在本實施例中該坐標感應(yīng)模組2B是由一軟性的薄膜電路板(例如 MEMBRANE)所形成。其結(jié)構(gòu)是在中間具有一軟性電路板基材7 1 ，該軟性 電路板基材7 l上、下面分別形成有數(shù)層信號線路層7 2及信號線路層7 3 ，但位于上層的信號線路層7 2中間及頂面是以數(shù)層線路隔離層7 4隔 離保護。該信號線路層7 2是作為觸控感應(yīng)回路單元。而位于軟性電路板 基7 1下層的信號線路層7 3中間與底面也是以數(shù)層線路隔離層7 4隔 離保護。該信號線路層7 3是作為電磁感應(yīng)回路單元。另外設(shè)有貫孔7 5 數(shù)個，該貫孔7 5貫穿各各信號線路層且內(nèi)壁具有導(dǎo)線層，用以聯(lián)結(jié)各層 的線路。
如圖5、圖6所示，為本發(fā)明坐標感應(yīng)模組的第三、四種實施例的平 面圖，在此兩種實施例中，該坐標感應(yīng)模組2C與該坐標感應(yīng)模組2D的 差異為線路布局圖形的不同而已，線路的形成方式及制程皆相同。該坐標 感應(yīng)模組2 C、 2 D主要是將線路形成于基材S表面處，該基材8可為電路 板、玻璃板…等。該線路是由數(shù)層線路交錯排列，并同時形成觸控感應(yīng)回 路單元與電磁感應(yīng)回路單元。因此本發(fā)明的坐標感應(yīng)模組2并非僅限單一 種結(jié)構(gòu)。
綜合以上所述，本發(fā)明的指針輸入裝置是在單一的裝置上，能提供使 用者采用電磁筆式輸入與觸控式輸入等兩種不同的輸入模式。當采用電磁 筆式輸入時，可精準控制光標，并具有壓力感應(yīng)，可進行精確的專業(yè)圖模 式。如果使用觸控式輸入，則能以手指或簡易的筆作光標的控制，以進行 簡易的繪圖或簡單的接口操作模式。因此本發(fā)明極具實用價值及創(chuàng)新性， 符合專利的申請條件。惟，以上所述的，僅為本發(fā)明的列舉實施例而己，當不能以此限定本 發(fā)明實施的范圍。即凡是依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾， 皆應(yīng)仍屬本發(fā)明的權(quán)利要求涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種具有雙重輸入模式的指針輸入裝置，其特征在于，包括一控制運算模組，具有至少一微處理器；一坐標感應(yīng)模組，具有一觸控感應(yīng)回路單元及一電磁感應(yīng)回路單元；一第一模擬多工模組，受前述控制運算模組驅(qū)動能使坐標感應(yīng)模組的電磁感應(yīng)回路單元進行掃描動作；一第一信號處理模組，接收第一模擬多工模組傳來的電磁感應(yīng)回路單元的感應(yīng)信號，經(jīng)處理后傳送至控制運算模組；一第二模擬多工模組，受前述控制運算模組驅(qū)動能使坐標感應(yīng)模組的觸控感應(yīng)回路單元進行掃描動作；以及一第二信號處理模組，接收第二模擬多工模組傳來的觸控感應(yīng)回路單元的感應(yīng)信號，經(jīng)處理后傳送至控制運算模組。
2、 如權(quán)利要求l所述的具有雙重輸入模式的指針輸入裝置，其特征 在于，其中該坐標感應(yīng)模組的觸控感應(yīng)回路單元及電磁感應(yīng)回路單元采用 疊層式結(jié)構(gòu)。
3、 如權(quán)利要求l所述的具有雙重輸入模式的指針輸入裝置，其特征 在于，其中該坐標感應(yīng)模組的觸控感應(yīng)回路單元為投射電容式觸控結(jié)構(gòu)。
4、 如權(quán)利要求l所述的具有雙重輸入模式的指針輸入裝置，其特征 在于，其中該控制運算模組在同一時間中僅會使該坐標感應(yīng)模組的觸控感 應(yīng)回路單元與電磁感應(yīng)回路單元的其中之一進行掃描動作。
5 、如權(quán)利要求1所述的具有雙重輸入模式的指針輸入裝置，其特征 在于，其中該坐標感應(yīng)模組是由印刷電路板所形成。
6、 如權(quán)利要求l所述的具有雙重輸入模式的指針輸入裝置，其特征 在于，其中該坐標感應(yīng)模組是由軟性電路板所形成。
7、 如權(quán)利要求l所述的具有雙重輸入模式的指針輸入裝置，其特征在于，其中該坐標感應(yīng)模組是在玻璃表面形成相關(guān)的線路。
8、 如權(quán)利要求l所述的具有雙重輸入模式的指針輸入裝置，其特征在于，其中控制運算模組會將運算后的信號數(shù)據(jù)由一傳輸接口作輸出，該 傳輸接口為有線或無線的傳輸模式。
全文摘要
本發(fā)明是為一種具有雙重輸入模式的指針輸入裝置，包括有一控制運算模組、一坐標感應(yīng)模組、一第一模擬多工模組、一第一信號處理模組、一第二模擬多工模組、以及一第二信號處理模組。該坐標感應(yīng)模組內(nèi)具有一觸控感應(yīng)回路單元及一電磁感應(yīng)回路單元。該控制運算模組內(nèi)具有至少一微處理器。該控制運算模組通過第一模擬多工模組及第一信號處理模組則使電磁感應(yīng)回路單元進行掃描及信號處理，及通過第二模擬多工模組及第二信號處理模組使觸控感應(yīng)回路單元進行掃描及信號處理；由此讓使用者在本發(fā)明單一指針輸入裝置中能自由以電磁筆輸入方式或觸控方式進行操作系統(tǒng)、繪圖軟件等各項指令的操控。
文檔編號G06F3/033GK101551713SQ200810090050
公開日2009年10月7日 申請日期2008年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者許瓊文, 賴張進, 黃佳得, 黃正岱 申請人:太瀚科技股份有限公司