具有掌触拒斥的电容性触控笔制造技术

包括一个感测器件和一个电容性感测阵列的一种系统经组态设以检测一个被动触控物件和一个触控笔的出现，其中所述电容性感测阵列经由电容性耦接以接收来自所述触控笔的一个传送信号。所述系统进一步包括一个处理器件，所述处理器件经组态设定以基于所述传送信号来判定所述触控笔在所述电容性感测阵列上的地方，且将所述触控笔同步到所述电容性感测阵列。一种系统进一步包括一个解调制器方块，以撷取出由所述触控笔调制到所述传送信号内的额外数据。所述解调制器方块经组态设以通过幅移键控来撷取所述额外数据。所述额外数据包括所述触控笔笔尖的一个施加力度数值，一个按钮状态数据，一个电池状态数据，或一个触控笔加速数据中的至少一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有掌触拒斥的电容性触控笔
本专利技术揭示内容有关于使用者接口器件的领域，且更具体是有关于电容器感测器器件。相关申请的交叉参考本申请主张于2010年10月28日提申的美国临时申请案第61/407,522号，2010年10月28日提申的美国临时申请案第61/407,903号，2010年10月28日提申的美国临时申请案第61/407,905号，2010年10月28日提申的美国临时申请案第61/407,906号，和2010年10月28日提申的美国临时申请案第61/407,907号的权利，前述所有的内容以引用方式并入本申请案中。本申请案有关于名称为「用电容性感测阵列同步的触控笔」的律师档案第CD10083号的共同申审的美国申请案(还未指定申请号)，前述的内容以引用方式并入本申请案中。本申请案有关于名称为「用于触控屏幕的电容性触控笔」的律师档案第CD10087号的共同申审的美国申请案(还未指定申请号)，前述的内容以引用方式并入本申请中。
技术介绍
触控笔使用于触控屏幕接口是被完整建立的。触控屏幕的设计已经整合有包含电阻性阵列，电容性阵列，电感性阵列，和射频感测阵列的许多不同技术。具例来说：电阻性阵列为适合搭配一被动式触控笔使用的被动式器件。来自1990年中期的原始器件为第一个成功利用经设计以搭配一个触控笔使用的一电阻性触控屏幕的商业化器件，且有助于使此项技术普及化。尽管电阻性触控屏幕能感测几乎任何物件的输入，不过多点触控一般是无法支持的。一多点触控应用的一实例可以是应用两个或更多手指触控此触控屏幕。另一实例可以是输入可以包含同步手掌和触控笔的输入信号的签名(signature)。由于前述和其它多个的不利因素，电容性触控屏幕在消费性市场上是逐渐地取代电阻性触控屏幕。各种系炼式主动触控笔的方式已经被实施于触控屏幕，且可发现在诸如端点销售(point-to-sale)终端(举例来说：在经销店中使用于信用卡交易的签名板)和其它公开用途的许多应用中。然而，系炼缆线的需要对于诸如个人电脑、智慧型电话、和平板式PC的私人应用来说是一明显的缺点。图1A的一个方块图是例示用于追踪一个触控物件在一个电感性感测阵列107上的位置的主机器件100的习用实施例。主机器件100包含印刷电路板(PCB)105，第一匹配电路110，接收器115，主机中央处理单元(CPU)120，个人电脑(PC)125，传送器130，和第二匹配电路135。印刷电路板105典型地被置放在一触控屏幕后放(未图式)，且包含电感性感测阵列107。电感性感测阵列107包含一连串感应线圈。电感性感测阵列典型上为沉重且制造上昂贵。图1B的一个方块图是例示被使用在用于追踪一个触控物件在一个电感性感测阵列107上的位置的系统的主动触控笔150的习用实施例。主动触控笔150包含微控制器单元(MCU)155，驱动器160，和电感器抹除器165，和电感器笔尖170，整流器175，功率调整器180，按钮185，力度笔尖190，和力度抹除器195。电感器抹除器165和电感器笔尖170经组态设定在不同的触控笔边缘上。操作上，印刷电路板105上的电感性感测阵列107产生磁场以提供触控笔功率产生和触控位置检测两者。关于触控位置，匹配电路110提供组抗匹配且将触控笔150从电感性感测阵列107耦接到接收器115。接收器115和主机中央处理单元120分别接收且处理类比信号，以提供触控位置和力度数据到个人电脑125。力度数据用以指出由触控笔的笔尖对触控屏幕所提供的压力量。主机中央处理单元120基于电感性感测阵列107中的每一个线圈的相对电感器信号强度来计算触控位置。更具体来说，触控笔150的存在基于电感性感测阵列107中的每一个线圈对此触控笔的相对近接性而改变用于每一个线圈各自的电感器电流。最大的信号强度将触控笔150在伴随的触控屏幕上的触控位置来取近似。主机中央处理单元120经由放大器(未图示)，传送器130，阻抗波匹配电路135，和电感性感测阵列107以发送高频载波信号到触控笔150。触控笔150接收且利用高频载波信号以用于自供电和数据传输。操作上，触控笔150整流(整流器175)和调整(功率调整器180)此载波信号，且馈送生成的信号到微控制器单元155和驱动器160。微控制器单元155量测力度感测器(力度笔尖190和力度抹除器195)和按钮状态(按钮185)，且将生成的数据信号耦接到驱动器160。驱动器160驱动电感器笔尖170和电感器抹除器165，以将触控笔150电感性地耦接到电感性感测阵列107。所述触控笔150感测主要独立于触控屏幕的手指感测能力进行实施。如上述，触控笔的追踪需要由电感性感测阵列107产生一交流电(AC)，且将AC信号电感性地耦接到触控笔150的笔尖。接着，位于触控屏幕后方的电感性感测阵列107接收触控笔信号，且主机中央处理单元120基于在电感性感测阵列107的每一个电感性感测器处所接收的信号的相对强度来内插触控笔笔尖(电感器笔尖170)的位置。尽管电感性感测可有所依靠，不过电感性触控笔的追踪解决方案展现包含高功率消耗，高电磁干扰(EMI)，高制作成本，和陈重建构的严重商业上的不利因素。再者，对现有的触控感测器(被动触控的物件感测器)包含独立的触控笔追踪的改造将需要额外的印刷电路板105层，以纳入电感性感测阵列107。图2A的一个方块图是例示用于追踪一个触控物件的位置的一个主机器件200的一个习用实施例。所述主机器件200包含一铟锡氧化物(ITO)面板205，一接收器210，一数据解码器215，一主机中央处理单元220，和一个人电脑225。在图2B中，所述触控笔250包含一力度感测器255，一量测器260，一调制器265，一放大器270，一个触控笔笔尖275，和一参考时钟280。所述触控笔250典型上由电池供电(未例示)。操作上，所述触控笔250经由电容性耦接以产生、放大、且耦接来自所述触控笔笔尖275的一信号到所述铟锡氧化物面板205。所述所述铟锡氧化物面板205作用为一天线，且如上文参考图2B所述接收来自所述触控笔250的信号。选择性接收器210解调所述信号，且耦接一触控位置号到所述主机中央处理单元220和一力度数据信号到所述数据解码器215。所述数据解码器215取出力度数据且予以耦接至所述主机中央处理单元220。所述主机中央处理单元220基于在铟锡氧化物面板205的铟锡氧化物线路上所检测的触控笔信号的相对最大振幅来计算触控笔的触控位置。所述主机中央处理单元220进一步基于所述力度数据来决定所施加至所述触控笔的力度。所述主机中央处理单元220由所述个人电脑225所控制。图2B的一个方块图是例示被使用在用于追踪一个触控物件在一射频感测阵列上的位置的系统的主动触控笔的习用实施例。所述触控笔255的量测器260量测由所述力度感测器255所感应的力度，且所述调制器265使用由所述参考时钟280所提供的一载波频率来调制生成的力度数据。所述放大器270放大经调制的信号，且传送来自所述触控笔笔尖275的经调制的载波频。如上文所述，所述主机200系将经调制的载波信号进行解码，且传送结果至所述个人电脑225。尽管一射频感测阵列的解决方案可以提供成本上的节省和一降低的构件计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.28 US 61/407,906;2010.10.28 US 61/407,907;1.一种用于追踪物件或触控笔位置的装置，其包括：一个电容性感测阵列，经组态设定以检测一个被动触控物件或一个触控笔的出现，其中所述电容性感测阵列经组态设定以经由电容性耦接而接收来自所述触控笔的一个触控笔传送信号；以及一个处理器件，耦接到所述电容性感测阵列且经组态设定以：将一个同步信号传送到所述触控笔，其中所述触控笔传送信号基于所述同步信号产生以同步所述触控笔和所述电容性感测阵列；响应于在所述电容性感测阵列上接收到所述触控笔传送信号，基于所述触控笔传送信号来判定所述触控笔在所述电容性感测阵列上的位置；以及响应于在所述电容性感测阵列上接收到第一传送信号，基于所述第一传送信号确定所述被动触控物件在所述电容性感测阵列上的位置，其中，所述触控笔传送信号的时间周期与所述第一传送信号的时间周期同步，使得在所述处理器件没有传送所述第一传送信号用于感测所述被动触控物件的时间周期期间，所述触控笔传送信号被传送至所述电容性感测阵列并且在所述电容性感测阵列处被接收。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述电容性感测阵列经组态设定以在一个第一模式中运作为一个相互电容感测阵列，且在一个第二模式中运作为一个电荷耦接接收器。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器件经组态设定以大体上同时追踪所述被动触控物件和所述触控笔两者在所述电容性感测阵列上的位置。4.根据权利要求3所述的装置，其中所述电容性感测阵列在第一模式中经组态设定以在追踪所述被动触控物件的位置期间运作为一个相互电容感测阵列，且其中所述电容性感测阵列在一个第二模式中经组态设定以在追踪所述触控笔的位置期间运作为一个电荷耦接接收器。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述电容性感测阵列包括行电极和列电极，其中所述处理器件经组态设定以利用所述行电极和所述列电极两者作为接收电极来追踪所述触控笔的位置，且其中所述处理器件经组态设定以使用所述行电极或所述列电极作为接收电极来追踪所述被动触控物件的位置。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器件包括一个解调制器方块，以将经由所述触控笔被调制到所述触控笔传送信号内的额外数据撷取出来。7.根据权利要求6所述的装置，其中所述解调制器方块经组态设定以通过下述中的至少一者对所述触控笔传送信号进行解调制而撷取出所述额外数据：幅移键控，二进制相移键控，或正交相移键控。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述被动触控物件是一个手指，且所述触控笔是一个主动触控笔。9.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器件经进一步组态设定以撷取出被时分多路复用到所述触控笔传送信号内的额外数据。10.一种用于追踪物件或触控笔位置的方法，其包括：在耦接到一个电容性感测阵列的一个处理器件处：以无线方式将来自所述处理器件的一个同步信号经由在所述处理器件和一个触控笔之间的一个通讯链路通讯到所述触控笔，其中所述处理器件是用于将所述触控笔同步到所述电容性感测阵列的一个时序主导；在所述电容性感测阵列处经由在所述电容性感测阵列和所述触控笔之间的一个电容性耦接接收来自所述触控笔的一个触控笔传送信号，其中所述触控笔传送信号基于所述同步信号产生以同步所述触控笔和所述电容性感测阵列；随着将所述触控笔同步到所述电容性感测阵列，判定一个被动触控物件在所述电容性感测阵列上的手指位置和所述触控笔在相同的电容性感测阵列上的触控笔位置；以及响应...

【专利技术属性】
技术研发人员：维克特·奎曼，罗曼·欧吉扣，欧勒山德·皮罗高福，安德理·里须顿，
申请(专利权)人：赛普拉斯半导体公司，
类型：发明
国别省市：