具有非对称切换状态的主动式触控笔制造技术

本发明专利技术涉及一种电子式触控笔，其用于对具有电容式操作触敏输入表面的数字输入装置进行输入，其中电子式触控笔被配置为采取具有不同电容(114，113)的至少两个状态(101，102)，并且在具有不同电容(114，113)的所述不同状态(101，102)之间交替地切换，其特征在于所述电子式触控笔被配置成在电子式触控笔的具有不同电容(114，113)的状态(101，102)之间进行切换(112)，使得具有第一电容(114)的第一状态(101)的状态持续时间(116)长于具有第二电容(113)的第二状态(102)的状态持续时间(117)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有非对称切换状态的主动式触控笔
本专利技术涉及如专利权利要求1的前序部分所述类型的装置、如专利权利要求5的前序部分所述的方法，以及如权利要求9的前序部分所述的系统。
技术介绍
现代数字计算机可经由触敏输入表面进行控制。尤其普遍的是电容系统。在此，例如，施加到屏幕盖板下侧的透明导体路径网格设置在交流电压下。当用户的手指接近网格的节点时，手指和导体路径形成电容器的两个极板，并且屏幕的盖板形成电容器的电介质。由于导体路径是RC元件的一部分，即作为具有电阻器(Resistor)和电容器(Capacitor)的电路的一部分，因此可以测量由于手指接近引起的电容变化，从而可以确定接触点。这样做的缺陷在于，由手指、手的一部分或触控笔(特别是电子式触控笔)进行的触摸不能被传感器系统明确地区分。在这些情况下，当手搁在屏幕上时，可能无法用电子式触控笔在触摸屏上正确地书写，因为会将手的搁置误认为是第二等效信号。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于改进用于数字输入装置的电子式触控笔，特别是关于通过电子式触控笔执行的对数字输入装置的输入识别的准确性、延迟和效率的改进。根据本专利技术，该目的通过根据权利要求1所述的电子式触控笔、根据权利要求5所述的方法和根据权利要求9所述的系统来实现。便利的实施例和进一步的发展是从属权利要求的主题。根据本专利技术的用于对具有电容式操作触敏输入表面的数字输入装置进行输入的电子式触控笔可被配置为使得电子式触控笔可采取具有不同电容的至少两个状态，并且能够在具有不同电容的所述不同状态之间交替地切换。此外，所述电子式触控笔可被配置成和适于在电子式触控笔的具有不同电容的状态之间进行切换，使得具有第一电容的第一状态的状态持续时间长于具有第二电容的第二状态的状态持续时间。优选地，由此电子式触控笔的第一状态的第一电容的值可大于电子式触控笔的第二状态的第二电容的值。在下文中，为了简单起见，假设第一电容的值大于第二电容的值。因此，可以非对称地进行在电子式触控笔的具有不同电容的所述两个状态或切换状态之间的切换。因此，可以实现对于电子式触控笔的具有第一电容的第一状态而言的较长的状态持续时间，随后是对于电子式触控笔的具有第二电容的第二状态而言的较短的状态持续时间。在下文中，术语“电容(capacitance)”被严格地理解为指代“电容量(electricalcapacitance)”。这种非对称电容调制便利地允许在由触控笔引起的数字输入装置的触敏输入表面的触摸信号与例如由身体部位(诸如用户的手或手指)或不显示出电容调制的其他物件或物体引起的其他触摸信号之间进行区分。最重要的是，如下所示，这种触控笔允许改进具有休眠模式和活动模式的数字输入装置的触敏输入表面的触摸信号检测的延迟。例如，由此可在休眠模式和活动模式两者下但在不同的测量频率下进行触敏输入表面的电容变化或电容测量值的测量查询。例如，在休眠模式下，可用休眠测量频率来执行对触敏输入表面的电容变化或电容测量值的测量查询，休眠测量频率例如为25Hz，其比活动测量频率低，活动测量频率例如为60Hz，通过活动测量频率可在活动模式下执行对数字输入装置的触敏输入表面的电容测量。例如，如果限定第一电容的值可触发触摸信号或触摸事件，特别是数字输入装置的休眠模式下的触摸信号或触摸事件，例如以便能够启动数字输入装置改变到活动模式，则可以更快地检测到数字输入装置到活动模式的所述改变。这是因为由于第一电容的状态持续时间长于第二电容的状态持续时间，而在本示例性的情况下，在第二电容的状态持续时间中不会启动到数字输入装置的活动模式的改变，由于电子式触控笔的具有第一电容的所述状态可以持续足够长，所以在数字输入装置的休眠模式下，电子式触控笔的具有第一电容的状态也可以由数字输入装置更安全和更快速地检测到。换言之，由此可减少在数字输入装置的休眠模式下无法识别触摸信号或触摸事件的情况。因此，对于用户而言，可便利地避免在数字输入装置对使用电子式触控笔的反应中的不愉快和恼人的延迟，并且例如可以实现小于50ms或甚至小于30ms的延迟。此外，根据本专利技术的电子式触控笔可便利地还允许提高触控笔的触摸信号的分辨率，因为例如电子式触控笔的具有第一电容的持续更长的第一状态可通过数字输入装置的多次测量查询或多个测量点来分辨，特别是在数字输入装置的活动模式下。此外，电子式触控笔可具有书写压力传感器，并且可被配置成使得电子式触控笔的具有第一电容的状态的状态持续时间可根据由所述书写压力传感器测得的书写压力来调节。例如，可设想到的是，在低于预定书写压力阈值的测得的书写压力下，缩短电子式触控笔的具有第一电容的状态的状态持续时间，使得例如具有第一电容的状态在只有少数(例如3个或4个)测量点之后就可被关闭，或者可被切换到电子式触控笔的具有第二电容的第二状态。然而，例如在高于预定书写压力阈值的测得书写压力下，可延长电子式触控笔的具有第一电容的状态的状态持续时间，使得可以用甚至更多的测量点(例如用10个到20个测量点)来分辨所述电容状态。这可便利地用于更好地将数字输入装置的触敏输入表面上的触控笔的触摸信号与其他触摸信号区分开，并且可导致触控笔的触摸信号的分辨率提高，例如，可导致对手写的提高的分辨率和识别度。其中可便利的是，例如将电子式触控笔的具有第一电容的状态的状态持续时间的最大长度例如限制为等于或小于100ms的状态持续时间，使得可足够快地执行触控笔的触摸信号与不是由触控笔导致的触摸信号(例如由用户的手导致的触摸信号)之间的区分，而对于检测触控笔的触摸信号而言没有不愉快的延迟。因此，例如可便利地实现具有第一电容的测量点的数量与触摸信号起源的检测时间之间的最优比例。还可以设想到的是，例如，评估软件(例如由数字输入装置执行的评估软件)对具有第一电容的连续测量点的数量进行计数，从而可以得出关于触控笔的书写压力的结论。通常情况下，可从测量查询或具有100μs至400μs(微秒)的持续时间的测量脉冲来获得通过例如190kHz至270kHz的交流电压操作的数字输入装置对电子式触控笔的电容或电容值的测量。此外，数字输入装置可以检测和测量在几个皮法拉(picofarad)范围内的电容变化。此外，电子式触控笔可包括能够手动操作的选项开关，其中所述选项开关可被配置成设置电子式触控笔的具有第一电容的状态的状态持续时间。以这种方式，例如，电子式触控笔的具有第一电容的状态的各种预定状态持续时间可激活电子式触控笔的与数字输入装置相互作用的不同书写选项，例如不同的书写颜色或线条强度或其他字符或颜色效果。所述选项开关可被实现为例如开关、按钮、触敏表面或接近传感器。例如，可设想到的是，选项开关可导致微控制器来启动到新的触控笔模式的改变，所述新的触控笔模式例如可具有与电子式触控笔的具有第一电容的状态和/或具有第二电容的状态不同的一个状态持续时间和/或多个状态持续时间。其中，例如，数字输入装置可通过多个状态序列或状态周期的平均来测量状态持续时间并相应地调节对图形显示的控制。根据本专利技术的用于通过电子式触控笔对具有电容式操作触敏输入表面的数字输入装置进行输入的方法可具体地包括以下步骤：在电子式触控笔的具有第一电容的第一状态与电子式触控笔的具有第二电容的第二状态之间交替切换电子式触控笔，本文档来自技高网...

【技术保护点】
电子式触控笔，其用于对具有电容式操作触敏输入表面的数字输入装置进行输入，其中电子式触控笔被配置为采取具有不同电容(114，113)的至少两个状态(101，102)，并且在具有不同电容(114，113)的所述不同状态(101，102)之间交替地切换；其特征在于：所述电子式触控笔被配置成在电子式触控笔的具有不同电容(114，113)的状态(101，102)之间进行切换(112)，使得具有第一电容(114)的第一状态(101)的状态持续时间(116)长于具有第二电容(113)的第二状态(102)的状态持续时间(117)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.20 DE 102014223680.01.电子式触控笔，其用于对具有电容式操作触敏输入表面的数字输入装置进行输入，其中电子式触控笔被配置为采取具有不同电容(114，113)的至少两个状态(101，102)，并且在具有不同电容(114，113)的所述不同状态(101，102)之间交替地切换；其特征在于：所述电子式触控笔被配置成在电子式触控笔的具有不同电容(114，113)的状态(101，102)之间进行切换(112)，使得具有第一电容(114)的第一状态(101)的状态持续时间(116)长于具有第二电容(113)的第二状态(102)的状态持续时间(117)。2.根据权利要求1所述的电子式触控笔，其特征在于，所述电子式触控笔配置成使得电子式触控笔的第一状态(101)的第一电容的值(114)大于电子式触控笔的第二状态(102)的第二电容的值(113)。3.根据前述权利要求之一所述的电子式触控笔，其特征在于，所述电子式触控笔包括书写压力传感器，并且被配置成根据由所述书写压力传感器测得的书写压力来调节电子式触控笔的具有第一电容(114)的状态(101)的状态持续时间(116)。4.根据前述权利要求之一所述的电子式触控笔，其特征在于，所述电子式触控笔包括手动操作的选项开关，其中所述选项开关被配置成设置电子式触控笔的具有第一电容(114)的状态(101)的状态持续时间(116)，以及其中所述选项开关被实现为例如开关、按钮、触敏表面或接近传感器。5.用于通过电子式触控笔对具有电容式操作触敏输入表面的数字输入装置进行输入的方法，包括：在电子式触控笔的具有第一电容(114)的第一状态(101)与电子式触控笔的具有第二电容(113)的第二状态(102)之间交替切换(112)电子式触控笔；其中具有第一电容(114)的第一状态(101)的状态持续时间(116)长于具有第二电容(113)的第二状态(102)的状态持续时间(117)。6.根据权利要求5所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：KP·肯普夫，G·克伦达，
申请(专利权)人：斯特比洛国际公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE