专利名称：：具有多重输入方式的输入装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种输入装置，特别是涉及一种具有多重输入方式的输入装置。
背景技术：
：用于供使用者主要以手写输入的输入装置包含数字化器(digitizer)、数字板(tablet)、电子白板(whiteboard)等等，这些输入装置其常见的输入方式有电磁感应与触控两种方式。电磁感应式在使用上主要是搭配一支专用的电磁笔(stylus)，使用者以电磁笔在内部布满天线回路阵列的输入装置上写字、绘图，或以压迫笔上的开关、按钮等方式输入，天线回路阵列最靠近电磁笔的天线将感应到最强的电磁信号，因而得知电磁笔的坐标位置。此外，当碰触笔尖时，电磁笔内由电感电容(LC)所组成的震荡线路将产生电感量的变化，因而使得震荡频率亦随的产生变化；碰撞笔尖的压力越大则电感量的变化越大，因而震荡频率的变化量越大，所以由频率变化量的大小可知施于笔尖压力的大小。同理，电磁笔的按键的接合离开产生电感电容震荡器中电容的变化而改变笔的发射频率，由频率的不同变化可测知使用者所按下的按键为何。而触控式的电子白板通常包含一高分子膜基板与一玻璃基板呈层状排列，两基板间相对的两个表面具有导电线路层，许多微小的间隔物设置于两基板之间以分离两基板的导电线路层。当高分子膜基板被触压在某一位置，输入装置会电性侦测到两导电线路层的接触，并提供关于触压位置的信息，例如电容值或电阻值给予一处理装置例如一个人电脑以计算出触压位置的坐标。上述两种输入方式各有优缺点。电磁感应式的输入装置其解析度较高，但是需要专用的电磁笔才能操作。而触控式的输入装置不需搭配特定的电磁笔，可以用指尖操作，但传统的触控输入装置其解析度无法达到500dpi以上，也无法做到多点同时输入，也就是无法同时输入两个以上的坐标值。由此可见，上述现有的输入装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。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，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种输入装置，可同时具备两种输入方式的优点，并且提高触控输入的解析度，实属当前重要研发课题的一，亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容本发明的目的在于提供一种输入装置兼具电磁感应与触控两种输入方式的优点、且触控方式的解析度提高并且可以多点输入。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种具有多重输入方式的输入装置，包含一电磁输入结构，供使用者以一电磁笔输入；一触控输入结构，供使用者以手指或笔等装置以触控方式输入；一第一微控制器，用于控制该电磁输入结构并取得该电磁笔的坐标资讯；一第二微控制器，用于控制该触控输入结构并取得触控输入的坐标资讯；一主控制器，用于控制该第一微控制器与该第二微控制器；以及一电脑，用于处理该主控制器所传送的坐标资讯。本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。前述的具有多重输入方式的输入装置，其中所述的输入装置还包含一书写面用于供使用者书写，且该电磁输入结构的表面以等距的排列方式布置有一XY天线回路阵列，该XY天线回路阵列用于接收该电磁笔所发射的电磁波信号，该第一微控制器切换该XY天线回路阵列的各天线以感应该电磁笔发出的电磁波信号并传回该第一微控制器，该第一微控制器根据电磁波信号的强度与频率变化，计算出该电磁笔的坐标与压力值，或者使用者所按下的一按键为何。前述的具有多重输入方式的输入装置，其中所述的触控输入结构包含一第一基板与一第二基板，该第一基板与该第二基板为绝缘材质薄膜，该第一基板的表面布置有一第一导电线路，该第二基板的表面布置有一第二导电线路，其中该第一导电线路与该第二导电线路互相面对，且被多个间隔球隔开。前述的具有多重输入方式的输入装置，其中该第一基板与该第二基板的材质包含聚对苯二甲酸乙二酯(PolyethyleneTer印hthalate)。前述的具有多重输入方式的输入装置，其中该第一导通线路与该第二导通线路的材质包含银胶(ColloidalCarbon)与碳。前述的具有多重输入方式的输入装置，其中所述的第一导电线路包含x0、xl、x2…等各自独立的线路，该第二导电线路包含y0、yl、y2…等各自独立的线路，该第一导电线路与该第二导电线路相交于多个格点，该第二微控制器依序给予该第一导电线路一个固定电压值，同时依序侦测该第二导电线路的电压值，当使用者以手指或笔等装置触压该书写面于一个或一个以上的格点，可侦测到一个或一个以上的类比电压值，经由一类比/数字转换电路转换并标准化(normalized)成一个或一个以上的数字电压值，利用导通路径(routine)愈长所侦测到的电压愈小的原理，即可计算使用者按压的该一个或一个以上格点的坐标。前述的具有多重输入方式的输入装置，其中该电磁输入结构与该触控输入结构还包含各自的控制电路，且两控制电路被合并在同一个电路板。前述的具有多重输入方式的输入装置，其中所述的该触控输入结构包含多个红外线发射器与红外线接受器，使用者的一个或一个以上的接触点使得对应的红外线接受器收不到信号，如此可获知该接触点的坐标。前述的具有多重输入方式的输入装置，其中所述的触控输入结构包含多个红外线发射器与多个图像感测器(imagesensor)，使用者的一个或一个以上的接触点使该图像感测器的接收图像产生变化，据此可获知该接触点的坐标。前述的具有多重输入方式的输入装置，于其中所述的电脑通过一投影机显示使用者输入的轨迹。前述的具有多重输入方式的输入装置，其中该主控制器与该电脑之间的传输是以有线或无线的方式传输。前述的具有多重输入方式的输入装置，其中所述的主控制器执行一程序以控制该第一微控制器与该第二微控制器，该程序包含下列步骤初始化；执行一全域扫描，用于取得电磁笔的位置；判断该全域扫描是否有收到信号，如果有收到信号，执行一区域扫描，以追踪该电磁笔的移动轨迹并计算坐标，如果没有收到信号，执行一触控侦测；判断该区域扫描是否有收到信号，如果有收到信号则输出坐标数据并持续进行该区域扫描，如果没有收到信号，则回到该全域扫描；以及判断该触控侦测是否有接收到信号，如果有收到信号，则输出坐标数据并持续进行该触控侦测，如果没有收到信号，则回到该全域扫描。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明具有多重输入方式的输入装置至少具有下列优点及有益效果根据本发明提供的输入装置，使用者可自由选择以电磁笔输入或以触控方式输入、触控可以是多点输入(multi-touch)，且解析度可以经由提高导电线路的布置密度而提高，因此不但兼具两种输入方式的优点，且提高触控输入的效能。综上所述，本发明兼具电磁感应与触控两种输入方式的优点、且触控方式的解析度提高并且可以多点输入。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。图1至图2显示本发明实施例的输入装置示意图。图3至图4显示本发明实施例的输入装置的触控侦测示意图。图5A至图6B显示本发明较佳实施例的输入装置的触控侦测方法示意图。图7显示本发明实施例输入装置的主控器的一执行程序流程图。10输入装置11电脑12主控制器13第一微控制器14第二微控制器15电磁输入结构16触控输入结构20书写面22第一基板23第一导电线路24间隔球25第二导电线路26第二基板27红外线发射器28红外线接收器29接触点30红外线发射器31图像感测器40初始化41全域扫描42是否收到信号43区域扫描44触控侦测45是否收到信号46是否收到信号具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的具有多重输入方式的输入装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。如图1所示，显示本发明实施例具有多重输入方式的输入装置示意图。输入装置10包含有一电磁输入结构15与一触控输入结构16，以及搭配使用的一电脑11、一主控制器12、一第一微控制器13、一第二微控制器14。使用者可以使用一电磁笔(未图示)以电磁感应方式输入，也可以选择以手指或笔或任何非上述电磁笔的其他物件以触控方式输入。主控制器12用于侦测使用者的输入方式为何并且控制第一微控制器13与第二微控制器14、第一微控制13器用于控制该电磁输入结构15并取得电磁笔的坐标与压力值、第二微控制器14用于控制触控输入结构16并取得触控输入的坐标、电脑11用于处理所获得的坐标与压力值等资讯，并可通过一投影机(未图示)显示使用者输入的轨迹。其中主控制器12与其他元件例如电脑11之间的传输可以是有线或无线的方式，例如通用串列汇流排(USB)介面、串列埠协定(RS-232)介面、蓝芽(Bluetooth)介面、无线(Wireless)传输等等。此外，第一微控制器13与第二微控制器14也可以被整合在主控制器12内，甚至在第一微控制器13、第二微控制器14、主控制器12所负责的工作皆可整合于电脑11，这些技术在本发明所属领域均属于可轻易完成，也都属于本发明的范围内。图2显示本发明实施例输入装置的结构示意图，输入装置10至少包含有一书写面20以及在图1中提到的电磁输入结构15与触控输入结构16。书写面20用于供使用者书写。电磁输入结构16的表面以等距的排列方式布置有XY天线回路阵列(未显示)，XY天线回路阵列用于接收电磁笔所发射的电磁波信号。当使用者以电磁笔在书写面20上写字或绘图或按下笔上的按键，第一微控制器13切换XY天线回路阵列的各天线以感应电磁笔发出的电磁波信号并传回第一微控制器13，第一微控制器13根据电磁波强度或频率变化，可计算出电磁笔的坐标与压力值，或者使用者所按下的按键为何。在本发明中，电磁输入结构15不限于以上所述，任何已知的电磁输入结构与方法，均可应用在本发明中。例如，本发明亦可应用与本发明同申请人所揭露的中国台湾专利公告号1266244或中国台湾专利公开号200539006的技术内容，其说明书内容并入本文，视为本案说明书的一部分。此外，如图2实施例的触控输入结构16包含一第一基板22与一第二基板26，第一基板22与第二基板26为绝缘材质薄膜，例如聚对苯二甲酸乙二酯(PolyethyleneTerephthalate)或其他材料，或者，两基板也可以分别由不同材质制成。此外，第一基板22的表面布置有一第一导电线路23，第二基板26的表面布置有一第二导电线路25，其中第一导电线路23与第二导电线路25互相面对，且被多个微小的间隔球24隔开。当使用者以手指、笔等装置触压书写面20于某一位置，使得该位置的第一导电线路23与第二导电线路25接触，因此提供电压或其他信息传回第二微控制器14，据以计算出使用者输入的坐标。触控输入结构16也可以是其他任何形式，例如，红外线触控输入，图3与图4揭露本发明实施例的两种红外线触控输入结构。在图3中，触控输入结构16包含多个指向性的红外线发射器27与红外线接受器28，分别设置于X方向与Y方向，使用者的(一个或一个以上的)接触点29使得对应的红外线接受器29收不到信号，如此可获知接触点29的坐标。在图4中，触控输入结构16包含多个红外线发射器30与图像感测器(imagesensor)31分别设置于角落(或其他位置)。图像感测器31例如电荷耦合元件(CXD，Charge-CoupledDevice)或互补式金属氧化半导体(CMOS)，使用者的(一个或一个以上的)接触点29使其接收图像产生变化，据此可获知接触点29的坐标。上述电磁输入结构15与触控输入结构16还包含各自的控制电路，且两控制电路可以合并在同一个电路板，例如合并在电磁输入结构15上，以减少输入装置10的厚度。图5A与图5B进一步例示本发明图2实施例输入装置10中触控输入结构16的侦测结构与方法。在本实施例中，x0、xl、x2···等为各自独立的线路且代表前述的第一导电线路23，y0、yl、y2…等为各自独立的线路且代表前述的第二导电线路25，在其他实施例中，两者亦可互换。侦测时，第二微控制器14会依照时间先后给予xO、xl、x2…等一个固定电压值，如图5B所示。如图5A所示，在x0输出电压的期间，x0为浮接(floating)而xl与x2为接地(grounded)，且y0、yl、y2…会依序侦测是否有接收到电压值，在侦测y0时，y0为浮接而yl与y2为接地(如图5A所示)，在侦测yl时，yl为浮接而y0与y2为接地，之后以此类推，且y0、yl、y2连接至第二微控制器14；在xl与x2输出电压期间，亦以相同方式依序完成侦测。当使用者按压如第五A图所示的A、B、C三点，则y0与yl因为与线路x0、xl导通改变电压值而依序侦测到三个类比电压值，此三个类比电压值经由一类比/数字转换电路(未图示)转换成三个数字电压值，如此获得使用者按压的点的位置为A、B、C，可使坐标(x0，y0)=1、(xl,y0)=1、(xl,yl)=1，其余坐标为0，并将坐标资讯传出。根据本发明的触控侦测原理，还可避免鬼键(ghostinput)，也就是可避免使用者并未按压一坐标，但误判该坐标被按压的情形，图6A与图6B说明本发明避免鬼键的原理。如图6A所示，当使用者按压点A、B、C三点，可能因此造成点D为鬼键。由于点D，即坐标(x0,yl)其正常的导通路径应为路径I，而鬼键的导通路径为路径II，路径II的长度大于路径I的长度；因此，经转换为数字电压后，如图4B所示，假设参考电压的数值为100，标准化(normalized)后路径I的数值为70、路径II的数值为50，如此可判断点D为鬼键，而不是使用者按压。由于上述实施例中，触控侦测与导通路径长短密切相关，因此第一导通线路23与第二导通线路25的材质会影响侦测的灵敏度。在一较佳实施例中，第一导通线路23与第二导通线路25的材质包含银胶(ColloidalCarbon)与碳。根据本发明的触控侦测，第一导电线路23与第二导电线路25不需要限定为彼此正交，可依照输入装置10的形状、尺寸与解析度需求而布置(layout)，使第一导电线路23与第二导电线路25交错构成多个格点(grid)，例如图3A的A、B、C点等，格点提供第一导电线路23与第二导电线路25的导通点。图7显示主控制器12可执行一程序，以获得使用者输入的坐标或其他资讯。步骤40，开机后执行设定参数等初始化程序。步骤41，执行一全域扫描(globalSCan)41，即假设使用者使用电磁笔的输入方式，经全域扫描以取得电磁笔的概略位置。步骤42，判断全域扫描41后是否有收到信号，如果有，表示使用者使用电磁笔输入，因此进行步骤43，执行一区域扫描(localscan)，以追踪电磁笔的移动轨迹并计算坐标；如果经全域扫描41没有收到信号，表示使用者可能使用触控输入，因此进行步骤44，执行触控侦测44。另外，步骤458会判断区域扫描是否有收到信号，如果有则输出(坐标等)数据47并持续进行区域扫描，如果没有，则回到全域扫描41步骤；同理，步骤46会判断触控侦测44是否有接收到信号，如果有，则输出(坐标等)数据47并持续进行触控侦测44步骤，如果没有，则回到全域扫描41步骤。以上所述全域扫描与区域扫描在本发明所属
技术领域：
属于熟知的技术，不再赘述。另外，上述程序也可是其他顺序，例如，在另一实施例中，首先侦测使用者使否使用触控输入，当未收到触控信号，再执行全域扫瞄等程序。根据本发明提供的输入装置，使用者可自由选择以电磁笔输入或以触控方式输入、触控可以是多点输入(multi-touch)，且解析度可以经由提高导电线路的布置密度而提高，因此不但兼具两种输入方式的优点，且提高触控输入的效能。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。权利要求一种具有多重输入方式的输入装置，其特征在于其包含一电磁输入结构，供使用者以一电磁笔输入；一触控输入结构，供使用者以手指或笔等装置以触控方式输入；一第一微控制器，用于控制该电磁输入结构并取得该电磁笔的坐标资讯；一第二微控制器，用于控制该触控输入结构并取得触控输入的坐标资讯；一主控制器，用于控制该第一微控制器与该第二微控制器；以及一电脑，用于处理该主控制器所传送的坐标资讯。2.根据权利要求1所述的具有多重输入方式的输入装置，其特征在于其中所述的输入装置还包含一书写面用于供使用者书写，且该电磁输入结构的表面以等距的排列方式布置有一XY天线回路阵列，该XY天线回路阵列用于接收该电磁笔所发射的电磁波信号，该第一微控制器切换该XY天线回路阵列的各天线以感应该电磁笔发出的电磁波信号并传回该第一微控制器，该第一微控制器根据电磁波信号的强度与频率变化，计算出该电磁笔的坐标与压力值，或者使用者所按下的一按键为何。3.根据权利要求1所述的具有多重输入方式的输入装置，其特征在于其中所述的触控输入结构包含一第一基板与一第二基板，该第一基板与该第二基板为绝缘材质薄膜，该第一基板的表面布置有一第一导电线路，该第二基板的表面布置有一第二导电线路，其中该第一导电线路与该第二导电线路互相面对，且被多个间隔球隔开。4.根据权利要求3所述的具有多重输入方式的输入装置，其特征在于其中该第一基板与该第二基板的材质包含聚对苯二甲酸乙二酯。5.根据权利要求3所述的具有多重输入方式的输入装置，其特征在于其中该第一导通线路与该第二导通线路的材质包含银胶与碳。6.根据权利要求3所述的具有多重输入方式的输入装置，其特征在于其中所述的第一导电线路包含xO、xl、x2…各自独立的线路，该第二导电线路包含yO、yl、y2…各自独立的线路，该第一导电线路与该第二导电线路相交于多个格点，该第二微控制器依序给予该第一导电线路一个固定电压值，同时依序侦测该第二导电线路的电压值，当使用者以手指或笔等装置触压该书写面于一个或一个以上的格点，可侦测到一个或一个以上的类比电压值，经由一类比/数字转换电路转换并标准化成一个或一个以上的数字电压值，利用导通路径愈长所侦测到的电压愈小的原理，即可计算使用者按压的该一个或一个以上格点的坐标。7.根据权利要求1所述的具有多重输入方式的输入装置，其特征在于其中该电磁输入结构与该触控输入结构还包含各自的控制电路，且两控制电路被合并在同一个电路板。8.根据权利要求1所述的具有多重输入方式的输入装置，其特征在于其中所述的该触控输入结构包含多个红外线发射器与红外线接受器，使用者的一个或一个以上的接触点使得对应的红外线接受器收不到信号，如此可获知该接触点的坐标。9.根据权利要求1所述的具有多重输入方式的输入装置，其特征在于其中所述的触控输入结构包含多个红外线发射器与多个图像感测器，使用者的一个或一个以上的接触点使该图像感测器的接收图像产生变化，据此可获知该接触点的坐标。10.根据权利要求1所述的具有多重输入方式的输入装置，其特征在于其中所述的电脑通过一投影机显示使用者输入的轨迹。11.根据权利要求1所述的具有多重输入方式的输入装置，其特征在于其中该主控制器与该电脑之间的传输是以有线或无线的方式传输。12.根据权利要求1所述的具有多重输入方式的输入装置，其特征在于其中所述的主控制器执行一程序以控制该第一微控制器与该第二微控制器，该程序包含下列步骤初始化；执行一全域扫描，用于取得电磁笔的位置；判断该全域扫描是否有收到信号，如果有收到信号，执行一区域扫描，以追踪该电磁笔的移动轨迹并计算坐标，如果没有收到信号，执行一触控侦测；判断该区域扫描是否有收到信号，如果有收到信号则输出坐标数据并持续进行该区域扫描，如果没有收到信号，则回到该全域扫描；以及判断该触控侦测是否有接收到信号，如果有收到信号，则输出坐标数据并持续进行该触控侦测，如果没有收到信号，则回到该全域扫描。全文摘要本发明是有关于一种具有多重输入方式的输入装置，包含一电磁输入结构，供使用者以一电磁笔输入；一触控输入结构，供使用者以手指或笔等装置以触控方式输入；一第一微控制器，用于控制电磁输入结构；一第二微控制器，用于控制触控输入结构；一主控制器，用于控制第一微控制器与第二微控制器，藉由本发明兼具电磁感应与触控两种输入方式的优点、且触控方式的解析度提高并且可以多点输入。文档编号G06F3/041GK101963856SQ20101011709公开日2011年2月2日申请日期2010年3月2日优先权日2009年7月24日发明者刘政旅申请人:太瀚科技股份有限公司