电容笔及其控制器制造技术

本发明专利技术是有关于一种应用于触摸屏与电容笔的控制器以及与触摸屏相位同步的电容笔。电容笔是由触摸屏接收一驱动信号，并经由振荡反馈回路与驱动信号的相位同步，并且在驱动信号没有提供时，输出与驱动信号的相位同步的一延迟驱动信号。控制器在主动模式依据由电容笔接收到的延迟驱动信号侦测电容笔的位置。

Capacitor pen and controller thereof

The invention relates to a controller applied to a touch screen and a capacitance pen and a capacitance pen which is synchronized with the touch screen. The capacitance pen is received by a drive signal of the touch screen, and through the phase oscillation feedback loop and driving signal synchronization, and the driving signals are not provided, the output synchronization and phase of the driving signal of a delay driving signal. The controller detects the position of the capacitive pen in the active mode based on the delay drive signal received by the capacitive pen.

【技术实现步骤摘要】
本案是申请号为201210546661.5，申请日为2012年12月14日，专利技术名称为“无线电容式书写装置”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种控制器与电容笔，特别是涉及一种应用于触摸屏与电容笔的控制器以及与触摸屏相位同步的电容笔。
技术介绍
现有习知的互电容式感测器(mutualcapacitivesensor)，包括绝缘表层、第一导电层、介电层、第二导电层、其中第一导电层与第二导电层分别具有多条第一导电条与第二导电条，这些导电条可以是由多个导电片与串联导电片的连接线构成。在进行互电容式侦测时，第一导电层与第二导电层之一被驱动，并且第一导电层与第二导电层的另一个被侦测。例如，驱动信号逐一被提供给每一条第一导电条，并且相应于每一条被提供驱动信号的第一导电条，侦测所有的第二导电条的信号来代表被提供驱动信号的第一导电条与所有第二导电条间交会处的电容性耦合信号。藉此，可取得代表所有第一导电条与第二导电条间交会处的电容性耦合信号，成为一电容值影像。据此，可以取得在未被触碰时的电容值影像作为基准，藉由比对基准与后续侦测到的电容值影像间的差异，来判断出是否被外部导电物件接近或覆盖，并且更进一步地判断出被接近或覆盖的位置。然而，基准与后续侦测到的电容值影像间的差异明不明显与外部导电物件接近或覆盖触摸屏的面积相关，因此需要足够大的面积才能被辨识出来。这样的限制使得被动式电容笔的笔头必需很粗大，直径约在4mm以上，造成书写时不容易看见笔尖，不易精确地书写在预期的位置上。由此可见,上述现有技术显然存在有不便与缺陷，而极待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题,相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道,但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的技术，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
技术实现思路
当触摸屏受小面积的接近或接触时，相应于接近或接触的信号可能略小于用于侦测的门槛限值。本专利技术的目的在于，克服现有的技术存在的缺陷，提供一种新型结构的无线电容式书写装置，所要解决的技术问题是使其藉由相应于接近或接触的信号与相邻信号的总和来与门槛限值比较,以判断出原本门槛限值无法判断的小面积的接近或接触，非常适于实用。现有习知的被动式电容笔需要与触摸屏有足够大的接触面积才能被辨识出来，这样的限制使得被动式电容笔的笔头必需很粗大,不易精确地书写在预期的位置上。本专利技术的另一目的在于，克服现有的技术存在的缺陷,提供一种新型结构的无线电容式书写装置，所要解决的技术问题是使其藉由无线电容笔发出信号给触摸屏，这样使电容笔的笔头可以更细小，接近传统的书写习惯，容易精确地书写在预期的位置上，从而更加适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种无线电容式书写装置，其包括：触摸屏，具有多条导电条，所述导电条包括多条第一导电条与多条第二导电条；电容笔，具有导电笔头与信号转换电路，导电笔头接收来自触摸屏的驱动信号，并且信号转换电路依据驱动信号在延迟预设时间产生延迟驱动信号，延迟驱动信号经导电笔头传送至触摸屏，其中驱动信号与延迟驱动信号具有相同的频率与相位；以及控制器，在被动模式依据驱动信号在触摸屏与至少一外部导电物件的电容性耦合的变化侦测出所述至少一外部导电物件的位置，并且在主动模式依据由电容笔接收到的延迟驱动信号侦测电容笔的位置。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的无线电容式书写装置，其中在被动模式时,控制器是在驱动信号被提供的同时侦测所述至少一外部导电物件的位置,并且在主动模式时,控制器是在驱动信号没有被提供时侦测电容笔的位置。前述的无线电容式书写装置，其中在主动模式时，控制器是同时提供给全部的所述第一导电条、全部的所述第二导电条或全部的所述导电条。前述的无线电容式书写装置，其中在主动模式时，控制器是由所述第一导电条的信号判断出第一维度座标，并且是由所述的第二导电条的信号判断出第二维度座标，其中第一维度座标与第二维度座标构成二维度座标。前述的无线电容式书写装置，其中在主动模式提供的驱动信号与在被动模式提供的驱动信号的频率不同。前述的无线电容式书写装置，其中触摸屏更包括屏蔽导线，在被动模式时，屏蔽导线被提供直流信号，以屏蔽外部噪声对所述导电条的干扰,并且在主动模式时，屏蔽导线被提供交流信号，屏蔽导线在被提供交流信号时形成第一线圈以产生电磁信号。前述的无线电容式书写装置，其中电容笔更包括第二线圈，第二线圈与第一线圈的电磁信号电磁感应提供信号转换电路产生延迟驱动信号的电力。前述的无线电容式书写装置，其中电容笔接收的驱动信号是第一线圈产生的电磁信号。前述的无线电容式书写装置，其中信号转换电路包括振荡反馈回路,振荡反馈回路依据驱动信号产生相位相同的延迟驱动信号，其中振荡反馈回路的工作频率与驱动信号的频率相同。前述的无线电容式书写装置，其中电容笔更包括内部电容，储存第二线圈以电磁感应产生的电力。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知,本专利技术的主要
技术实现思路
如下：为达到上述目的，本专利技术提供了一种侦测小面积接触或接近的方法,包括：由一电容式触模屏取得一电容性耦合变化量影像，其中电容式触摸屏具有多条被提供一驱动信号的被驱动导电条与多条提供电容性耦合变化量的被侦测导电条，在每次驱动信号被提供时，被同时提供驱动信号的一条或多条被驱动导电条与每一被侦测导电条的一个或多个交会处产生电容性耦合，电容性耦合变化量影像的每一个值分别为所述交会处之一的电容性耦合变化量；由电容性耦合变化量影像侦测每一个被侦测交会处，其中被侦测交会处的值小于一第一门槛限值与大于一第二门槛限值；侦测每一个第一区域，每一个第一区域包含所述被侦测交会处之一与相邻于被侦测交会处的一相邻交会处，并且第一区域的值的总和大于第一门槛限值；当没有侦测到任何第一区域时，侦测每一个第二区域，每一个第二区域包含所述被侦测交会处之一在内的四个相邻的交会处，并且第二区域的值的总和大于第一门槛限值；以及当侦测到至少一第一区域或至少一第二区域时,判断出每一个外部导电物件接近或接触的第一区域或第二区域，其中与外部导电物件接近或接触的第一区域或第二区域相邻的所有交会处的值小于一第三门槛限值。另外,为达到上述目的，本专利技术还提供了一种侦测小面积接触或接近的装置，包...

【技术保护点】
一种电容笔，应用于触摸屏，触摸屏具有多条导电条，所述导电条包括多条第一导电条与多条第二导电条，触摸屏的控制器，在被动模式依据驱动信号在触摸屏与至少一外部导电物件的电容性耦合的变化侦测出所述至少一外部导电物件的位置，并且在主动模式依据由电容笔接收到的一延迟驱动信号侦测电容笔的位置，其特征在于包括：导电笔头，藉由电容性耦合接收来自触摸屏的驱动信号，并且藉由电容性耦合传送延迟驱动信号至触摸屏，其中驱动信号与延迟驱动信号具有相同的频率与相位；以及信号转换电路，依据驱动信号在延迟一预设时间产生延迟驱动信号。

【技术特征摘要】
2011.12.19 US 61/577,1751.一种电容笔，应用于触摸屏，触摸屏具有多条导电条，所述导电条包括多条第一导电
条与多条第二导电条，触摸屏的控制器，在被动模式依据驱动信号在触摸屏与至少一外部
导电物件的电容性耦合的变化侦测出所述至少一外部导电物件的位置，并且在主动模式依
据由电容笔接收到的一延迟驱动信号侦测电容笔的位置，其特征在于包括：
导电笔头，藉由电容性耦合接收来自触摸屏的驱动信号，并且藉由电容性耦合传送延
迟驱动信号至触摸屏，其中驱动信号与延迟驱动信号具有相同的频率与相位；以及
信号转换电路，依据驱动信号在延迟一预设时间产生延迟驱动信号。
2.根据权利要求1所述的电容笔，其特征在于其中在被动模式时，控制器是在驱动信号
被提供的同时侦测所述至少一外部导电物件的位置，并且在主动模式时，控制器是在驱动
信号没有被提供时侦测电容笔的位置。
3.根据权利要求1所述的电容笔，其特征在于其中在主动模式时，控制器是同时提供给
全部的所述第一导电条、全部的所述第二导电条或全部的所述导电条。
4.根据权利要求1所述的电容笔，其特征在于其中在主动模式时，控制器是由所述第一
导电条的信号判断出第一维度座标，并且是由所述的第二导电条的信号判断出第二维度座
标，其中第一维度座标与第二维度座标构成二维度座标。
5.根据权利要求1所述的电容笔，其特征在于其中在主动模式提供的驱动信号与在被
动模式提供的驱动信号的频率不同。
6.根据权利要求1所述的电容笔，其特征在于其中触摸屏更包括屏蔽导线，在被动模式
时，屏蔽导线被提供直流信号，以屏蔽外部噪声对所述导电条的干扰，并且在主动模式时，
屏蔽导线被提供交流信号，屏蔽导线在被提供交流信号时形成第一线圈以产生电磁信号。
7.根据权利要求6所述的电容笔，其特征在于其中电容笔更包括第二线圈，第二线圈与
第一线圈的电磁信号电磁感应提供信号转换电路产生延迟驱动信号的电力。
8.根据权利要求6所述的电容笔，其特征在于其中电容笔接收的驱动信号是第一线圈
产生的电磁信号。
9.根据权利要求1所述的电容笔，其特征在于其中信号转换电路包括振荡反馈回路，振
荡反馈回路依据驱动信号产生相位相同的延迟驱动信号，其中振荡反馈回路的工作频率与
驱动信号的频率相同。
10.根据权利要求6所述的电容笔，其特征在于其中电容笔更包括内部电容，储存第...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶尚泰，
申请(专利权)人：禾瑞亚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71