電容筆及其控制器的制造方法
【專利說明】
[00011 本案是申請?zhí)枮?01210546661.5,申請日為2012年12月14日，發(fā)明名稱為"無線電 容式書寫裝置"的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及一種控制器與電容筆，特別是涉及一種應(yīng)用于觸摸屏與電容筆的控制 器以及與觸摸屏相位同步的電容筆。
【背景技術(shù)】
[0003] 現(xiàn)有習(xí)知的互電容式感測器(mutual capacitive sensor)，包括絕緣表層、第一 導(dǎo)電層、介電層、第二導(dǎo)電層、其中第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層分別具有多條第一導(dǎo)電條與第 二導(dǎo)電條，這些導(dǎo)電條可以是由多個(gè)導(dǎo)電片與串聯(lián)導(dǎo)電片的連接線構(gòu)成。
[0004] 在進(jìn)行互電容式偵測時(shí)，第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層之一被驅(qū)動，并且第一導(dǎo)電層 與第二導(dǎo)電層的另一個(gè)被偵測。例如，驅(qū)動信號逐一被提供給每一條第一導(dǎo)電條，并且相應(yīng) 于每一條被提供驅(qū)動信號的第一導(dǎo)電條，偵測所有的第二導(dǎo)電條的信號來代表被提供驅(qū)動 信號的第一導(dǎo)電條與所有第二導(dǎo)電條間交會處的電容性耦合信號。藉此，可取得代表所有 第一導(dǎo)電條與第二導(dǎo)電條間交會處的電容性耦合信號，成為一電容值影像。
[0005]據(jù)此，可以取得在未被觸碰時(shí)的電容值影像作為基準(zhǔn)，藉由比對基準(zhǔn)與后續(xù)偵測 到的電容值影像間的差異，來判斷出是否被外部導(dǎo)電物件接近或覆蓋，并且更進(jìn)一步地判 斷出被接近或覆蓋的位置。
[0006]然而，基準(zhǔn)與后續(xù)偵測到的電容值影像間的差異明不明顯與外部導(dǎo)電物件接近或 覆蓋觸摸屏的面積相關(guān)，因此需要足夠大的面積才能被辨識出來。這樣的限制使得被動式 電容筆的筆頭必需很粗大，直徑約在4mm以上，造成書寫時(shí)不容易看見筆尖，不易精確地書 寫在預(yù)期的位置上。
[0007]由此可見，上述現(xiàn)有技術(shù)顯然存在有不便與缺陷，而極待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解 決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的 設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品及方法又沒有適切的結(jié)構(gòu)及方法能夠解決上述問題，此顯然 是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新的技術(shù)，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一， 亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 當(dāng)觸摸屏受小面積的接近或接觸時(shí)，相應(yīng)于接近或接觸的信號可能略小于用于偵 測的門檻限值。本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的技術(shù)存在的缺陷，提供一種新型結(jié)構(gòu)的無線 電容式書寫裝置，所要解決的技術(shù)問題是使其藉由相應(yīng)于接近或接觸的信號與相鄰信號的 總和來與門檻限值比較，以判斷出原本門檻限值無法判斷的小面積的接近或接觸，非常適 于實(shí)用。
[0009] 現(xiàn)有習(xí)知的被動式電容筆需要與觸摸屏有足夠大的接觸面積才能被辨識出來，這 樣的限制使得被動式電容筆的筆頭必需很粗大，不易精確地書寫在預(yù)期的位置上。本發(fā)明 的另一目的在于，克服現(xiàn)有的技術(shù)存在的缺陷，提供一種新型結(jié)構(gòu)的無線電容式書寫裝置， 所要解決的技術(shù)問題是使其藉由無線電容筆發(fā)出信號給觸摸屏，這樣使電容筆的筆頭可以 更細(xì)小，接近傳統(tǒng)的書寫習(xí)慣，容易精確地書寫在預(yù)期的位置上，從而更加適于實(shí)用。
[0010]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出 的一種無線電容式書寫裝置，其包括:觸摸屏，具有多條導(dǎo)電條，所述導(dǎo)電條包括多條第一 導(dǎo)電條與多條第二導(dǎo)電條;電容筆，具有導(dǎo)電筆頭與信號轉(zhuǎn)換電路，導(dǎo)電筆頭接收來自觸摸 屏的驅(qū)動信號，并且信號轉(zhuǎn)換電路依據(jù)驅(qū)動信號在延遲預(yù)設(shè)時(shí)間產(chǎn)生延遲驅(qū)動信號，延遲 驅(qū)動信號經(jīng)導(dǎo)電筆頭傳送至觸摸屏，其中驅(qū)動信號與延遲驅(qū)動信號具有相同的頻率與相 位；以及控制器，在被動模式依據(jù)驅(qū)動信號在觸摸屏與至少一外部導(dǎo)電物件的電容性耦合 的變化偵測出所述至少一外部導(dǎo)電物件的位置，并且在主動模式依據(jù)由電容筆接收到的延 遲驅(qū)動信號偵測電容筆的位置。
[0011] 本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0012] 前述的無線電容式書寫裝置，其中在被動模式時(shí)，控制器是在驅(qū)動信號被提供的 同時(shí)偵測所述至少一外部導(dǎo)電物件的位置，并且在主動模式時(shí)，控制器是在驅(qū)動信號沒有 被提供時(shí)偵測電容筆的位置。
[0013] 前述的無線電容式書寫裝置，其中在主動模式時(shí)，控制器是同時(shí)提供給全部的所 述第一導(dǎo)電條、全部的所述第二導(dǎo)電條或全部的所述導(dǎo)電條。
[0014] 前述的無線電容式書寫裝置，其中在主動模式時(shí)，控制器是由所述第一導(dǎo)電條的 信號判斷出第一維度座標(biāo)，并且是由所述的第二導(dǎo)電條的信號判斷出第二維度座標(biāo)，其中 第一維度座標(biāo)與第二維度座標(biāo)構(gòu)成二維度座標(biāo)。
[0015] 前述的無線電容式書寫裝置，其中在主動模式提供的驅(qū)動信號與在被動模式提供 的驅(qū)動信號的頻率不同。
[0016] 前述的無線電容式書寫裝置，其中觸摸屏更包括屏蔽導(dǎo)線，在被動模式時(shí)，屏蔽導(dǎo) 線被提供直流信號，以屏蔽外部噪聲對所述導(dǎo)電條的干擾，并且在主動模式時(shí)，屏蔽導(dǎo)線被 提供交流信號，屏蔽導(dǎo)線在被提供交流信號時(shí)形成第一線圈以產(chǎn)生電磁信號。
[0017] 前述的無線電容式書寫裝置，其中電容筆更包括第二線圈，第二線圈與第一線圈 的電磁信號電磁感應(yīng)提供信號轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生延遲驅(qū)動信號的電力。
[0018] 前述的無線電容式書寫裝置，其中電容筆接收的驅(qū)動信號是第一線圈產(chǎn)生的電磁 信號。
[0019] 前述的無線電容式書寫裝置，其中信號轉(zhuǎn)換電路包括振蕩反饋回路，振蕩反饋回 路依據(jù)驅(qū)動信號產(chǎn)生相位相同的延遲驅(qū)動信號，其中振蕩反饋回路的工作頻率與驅(qū)動信號 的頻率相同。
[0020] 前述的無線電容式書寫裝置，其中電容筆更包括內(nèi)部電容，儲存第二線圈以電磁 感應(yīng)產(chǎn)生的電力。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可 知，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下：
[0021] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種偵測小面積接觸或接近的方法，包括：由一電 容式觸模屏取得一電容性耦合變化量影像，其中電容式觸摸屏具有多條被提供一驅(qū)動信號 的被驅(qū)動導(dǎo)電條與多條提供電容性耦合變化量的被偵測導(dǎo)電條，在每次驅(qū)動信號被提供 時(shí)，被同時(shí)提供驅(qū)動信號的一條或多條被驅(qū)動導(dǎo)電條與每一被偵測導(dǎo)電條的一個(gè)或多個(gè)交 會處產(chǎn)生電容性耦合，電容性耦合變化量影像的每一個(gè)值分別為所述交會處之一的電容性 耦合變化量；由電容性耦合變化量影像偵測每一個(gè)被偵測交會處，其中被偵測交會處的值 小于一第一門檻限值與大于一第二門檻限值;偵測每一個(gè)第一區(qū)域，每一個(gè)第一區(qū)域包含 所述被偵測交會處之一與相鄰于被偵測交會處的一相鄰交會處，并且第一區(qū)域的值的總和 大于第一門檻限值;當(dāng)沒有偵測到任何第一區(qū)域時(shí)，偵測每一個(gè)第二區(qū)域，每一個(gè)第二區(qū)域 包含所述被偵測交會處之一在內(nèi)的四個(gè)相鄰的交會處，并且第二區(qū)域的值的總和大于第一 門檻限值；以及當(dāng)偵測到至少一第一區(qū)域或至少一第二區(qū)域時(shí)，判斷出每一個(gè)外部導(dǎo)電物 件接近或接觸的第一區(qū)域或第二區(qū)域，其中與外部導(dǎo)電物件接近或接觸的第一區(qū)域或第二 區(qū)域相鄰的所有交會處的值小于一第三門檻限值。
[0022] 另外，為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供了一種偵測小面積接觸或接近的裝置，包 括：由一電容式觸模屏取得一電容性耦合變化量影像的裝置，其中電容式觸摸屏具有多條 被提供一驅(qū)動信號的被驅(qū)動導(dǎo)電條與多條提供電容性耦合變化量的被偵測導(dǎo)電條，在每次 驅(qū)動信號被提供時(shí)，被同時(shí)提供驅(qū)動信號的一條或多條被驅(qū)動導(dǎo)電條與每一被偵測導(dǎo)電條 的一個(gè)或多個(gè)交會處產(chǎn)生電容性耦合，電容性耦合變化量影像的每一個(gè)值分別為所述交會 處之一的電容性耦合變化量；由電容性耦合變化量影像偵測每一個(gè)被偵測交會處的裝置， 其中被偵測交會處的值小于一第一門檻限值與大于一第二門檻限值;偵測每一個(gè)第一區(qū)域 的裝置，每一個(gè)第一區(qū)域包含所述被偵測交會處之一與相鄰于被偵測交會處的一相鄰交會 處，并且第一區(qū)域的值的總和大于第一門檻限值;當(dāng)沒有偵測到任何第一區(qū)域時(shí)，偵測每一 個(gè)第二區(qū)域的裝置，每一個(gè)第二區(qū)域包含所述被偵測交會處之一在內(nèi)的四個(gè)相鄰的交會 處，并且第二區(qū)域的值的總和大于第一門檻限值；以及當(dāng)偵測到至少一第一區(qū)域或至少一 第二區(qū)域時(shí)，判斷出每一個(gè)外部導(dǎo)電物件接近或接觸的第一區(qū)域或第二區(qū)域的裝置，其中 與外部導(dǎo)電物件接近或接觸的第一區(qū)域或第二區(qū)域相鄰的所有交會處的值小于一第三門 檻限值。
[0023] 再者，為達(dá)到上述目的，本發(fā)明再提供了一種偵測小面積接觸或接近的方法，包 括：由一電容式觸模屏取得一電容性耦合變化量影像，其中電容式觸摸屏具有多條被提供 一驅(qū)動信號的被驅(qū)動導(dǎo)電條與多條提供電容性耦合變化量的被偵測導(dǎo)電條，在每次驅(qū)動信 號被提供時(shí)，被同時(shí)提供驅(qū)動信號的一條或多條被驅(qū)動導(dǎo)電條與每一被偵測導(dǎo)電條的一個(gè) 或多個(gè)交會處產(chǎn)生電容性耦合，電容性耦合變化量影像的每一個(gè)值分別為所述交會處之一 的電容性耦合變化量；由電容性耦合變化量影像偵測每一個(gè)被偵測交會處，其中被偵測交 會處的值小于一第一門檻限值與大于一第二門檻限值;偵測每一個(gè)第一區(qū)域，每一個(gè)第一 區(qū)域包含所述被偵測交會處之一與相鄰于被偵測交會處的一相鄰交會處，并且第一區(qū)域的 值的總和大于第一門檻限值；以及當(dāng)偵測到至少一第一區(qū)域時(shí)，判斷出外部導(dǎo)電物件接近 或接觸的第一區(qū)域，其中與外部導(dǎo)電物件接近或接觸的第一區(qū)域相鄰的所有交會處的值小 于第三門檻限值。
[0024] 此外，為達(dá)到上述目的，本發(fā)明另還提供了一種偵測小面積接觸或接近的裝置，包 括：由一電容式觸模屏取得一電容性耦合變化量影像的裝置，其中電容式觸摸屏具有多條 被提供一驅(qū)動信號的被驅(qū)動導(dǎo)電條與多條提供電容性耦合變化量的被偵測導(dǎo)電條，在每次 驅(qū)動信號被提供時(shí)，被同時(shí)提供驅(qū)動信號的一條或多條被驅(qū)動導(dǎo)電條與每一被偵測導(dǎo)電條 的一個(gè)或多個(gè)交會處產(chǎn)生電容性耦合，電容性耦合變化量影像的每一個(gè)值分別為所述交會 處之一的電容性耦合變化量；由電容性耦合變化量影像偵測每一個(gè)被偵測交會處的裝置， 其中被偵測交會處的值小于一第一門檻限值與大于一第二門檻限值;偵測每一個(gè)第一區(qū)域 的裝置，每一個(gè)第一區(qū)域包含所述被偵測交會處之一與相鄰于被偵測交會處的一相鄰交會 處，并且第一區(qū)域的值的總和大于第一門檻限值；以及當(dāng)偵測到至少一第一區(qū)域時(shí)，判斷出 外部導(dǎo)電物件接近或接觸的第一區(qū)域的裝置，其中與外部導(dǎo)電物件接近或接觸的第一區(qū)域 相鄰的所有交會處的值小于第三門檻限值。
[0025] 此外，為達(dá)到上述目的，本發(fā)明另還提供了一種偵測小面積接觸或接近的方法，包 括：由一電容式觸模屏取得一電容性耦合變化量影像，其中電容式觸摸屏具有多條被提供 一驅(qū)動信號的被驅(qū)動導(dǎo)電條與多條提供電容性耦合變化量的被偵測導(dǎo)電條，在每次驅(qū)動信 號被提供時(shí)，被同時(shí)提供驅(qū)動信號的一條或多條被驅(qū)動導(dǎo)電條與每一被