本发明是有关于电容笔发射与应用信号的方法及应用此方法的电容笔，特别是有关于一种使用三个不同电极发射电场信号的电容笔发射与应用信号的方法及应用此方法的电容笔。
背景技术：
以电容笔进行触控输入已是触控技术应用的主流。电容笔可提供使用者进行书写或是在触控面板上以使用者界面执行应用程序。当电容笔接近或接触触控面板时，通过侦测电容笔与触控面板的感应电极之间产生的电容耦合可获得电容笔的坐标、状态等信息。为了要建立电容笔与触控面板的感应电极之间的电容耦合以获得电容笔的坐标，电容笔需接收感应电极的驱动信号并输出信号至感应电极。除了电容笔的坐标之外，电容笔的倾斜角度、方位与角度或笔尖压力阶度信息均为电容笔在触控面板上应用与功能的关键信息。本发明提出电容笔发射与应用信号的方法及应用此方法的电容笔，利用三个发射电极的电场信号准确计算电容笔的倾斜角度以及笔尖压力阶度。
技术实现要素：
本发明提出电容笔发射与应用信号的方法及应用此方法的电容笔，利用三个发射电极的电场信号准确计算电容笔的倾斜角度以及笔尖压力阶度。
本发明提供了一种电容笔发射与应用信号的方法，包含：
提供一电容笔在一触控面板上，所述电容笔包含第一发射电极、第二发射电极与第三发射电极；
侦测所述第一发射电极与所述第三发射电极的电场信号强度；
比对所述第一发射电极与所述第三发射电极的电场信号强度；
根据所述第一发射电极与所述第三发射电极的电场信号强度的比对结果计算所述电容笔的第一倾斜角度；
侦测所述第一发射电极、所述第二发射电极与所述第三发射电极的电场信号强度；
比对所述第一发射电极与所述第三发射电极以及所述第二发射电极与所述第三发射电极的电场信号强度；
根据所述第一发射电极与所述第三发射电极以及所述第二发射电极与所述第三发射电极的电场信号强度的比对结果计算所述电容笔的第二倾斜角度；及
根据所述第一倾斜角度与所述第二倾斜角度计算所述电容笔的倾斜角度。
优选地,其中所述第一发射电极的电场信号强度大于所述第二发射电极与所述第三发射电极的电场信号强度。
优选地,其中所述第一发射电极、所述第二发射电极与所述第三发射电极的电场信号为交流电场信号。
优选地,其中所述第二发射电极的交流电场信号频率为所述第一发射电极的交流电场信号频率的整数倍，倍率为2至9倍。
优选地,其中所述第一发射电极的交流电场信号频率为所述第三发射电极的交流电场信号频率的100倍以上。
优选地,其中侦测所述第一发射电极与所述第三发射电极的电场信号强度以及比对所述第一发射电极与所述第三发射电极的电场信号强度的步骤是在第一时间槽内执行，其间所述第二发射电极不发射信号。
优选地,其中侦测所述第一发射电极、所述第二发射电极与所述第三发射电极的电场信号强度以及比对所述第一发射电极与所述第三发射电极以及所述第二发射电极与所述第三发射电极的电场信号强度的步骤系在第二时间槽内执行。
优选地,还包含在第三时间槽期间侦测所述第一发射电极与所述第三发射电极的电场信号强度以及比对所述第一发射电极与所述第三发射电极的电场信号强度，其中所述第三时间槽期间所述第一发射电极的交流电场信号频率与所述第一时间槽期间所述第一发射电极的交流电场信号频率不同。
优选地,其中在所述第三时间槽期间，所述第二发射电极不发射信号。
优选地,还包含比对所述第一发射电极与所述第三发射电极的电场信号强度，以及根据所述第一发射电极与所述第三发射电极的电场信号强度的比对结果计算所述电容笔的压力阶度。
优选地,还包含比对所述第一发射电极与所述第二发射电极的电场信号强度，以及根据所述第一发射电极与所述第二发射电极的电场信号强度的比对结果计算所述电容笔的所述第二倾斜角度。
本发明还提供了一种电容笔，包含：
一具有一电路的电路板；
一第一发射电极、一第二发射电极与一第三发射电极，其中所述第一发射电极位于邻近所述电容笔笔尖的一端，所述第三发射电极位于所述第一发射电极与所述第二发射电极之间；及
一电脑可读取储存媒体位于所述电路板上，储存电脑可执行指令，以执行电容笔电极发射信号的方法，所述方法包含：
在第一时间槽期间，所述第一发射电极发射具有一第一频率的一第一交流电场信号，所述第二发射电极不发射信号，所述第三发射电极发射具有一第三频率的一第三交流电场信号；
在第三时间槽期间，所述第一发射电极发射具有所述第一频率的所述第一交流电场信号，所述第二发射电极发射具有一第二频率的一第二交流电场信号，所述第三发射电极发射具有所述第三频率的所述第三交流电场信号；及
在第三时间槽期间，所述第一发射电极发射具有一第四频率的一第一交流电场信号，所述第二发射电极不发射信号，所述第三发射电极发射具有所述第三频率的所述第三交流电场信号。
优选地,其中所述第二频率为所述第一频率的整数倍，倍率为2至9倍。
优选地,其中所述第一频率为所述第三频率的100倍以上。
附图说明
图1为根据本发明一实施例在一触控面板(未图标)上使用电容笔100的示意图。
图2为根据本发明的一实施例电容笔在触控面板上不同电极信号发射的时间槽(timeslot)的示意图。
图3为根据本发明的一实施例利用电容笔不同电极发射信号强度计算电容笔在触控面板上倾斜角度的示意图。
图4为根据本发明的一实施例的一种侦测电容笔倾斜角度的方法的流程图。
【主要组件符号说明】
100:电容笔
102:第一发射电极
104:第三发射电极
106:第二发射电极
108:电路板
110:电池
402:侦测第一发射电极(tx1)与第三发射电极(tsl)的电场信号强度
404:比对第一发射电极(tx1)与第三发射电极(tsl)的电场信号强度
406:第一次计算电容笔的倾斜角度
408:侦测第一发射电极(tx1)、第二发射电极(tx2)与第三发射电极(tsl)的电场信号强度
410:比对第一发射电极(tx1)与第三发射电极(tsl)以及第二发射电极(tx2)与第三发射电极(tsl)的电场信号强度
412:第二次计算电容笔的倾斜角度
414:针对第一次与第二次计算电容笔的倾斜角度的结果进行加权平均计算
具体实施方式
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，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
本发明的一些实施例将详细描述如下。然而，除了如下描述外，本发明还可以广泛地在其他的实施例施行，且本发明的范围并不受实施例的限定，以之后的专利范围为准。再者,为提供更清楚的描述及更易理解本发明，图式内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其他相关尺度相比已经被夸张；不相关的细节部分也未完全绘出，以求图式的简洁。
在本发明的一实施例中，提出一种电容笔发射与应用信号的方法，包含以下步骤。首先提供一电容笔在一触控面板上，该电容笔包含第一发射电极、第二发射电极与第三发射电极。接着侦测第一发射电极与第三发射电极的电场信号强度。然后比对第一发射电极与第三发射电极的电场信号强度。接着根据第一发射电极与第三发射电极的电场信号强度的比对结果计算电容笔的第一倾斜角度。然后侦测第一发射电极、第二发射电极与第三发射电极的电场信号强度。接着比对第一发射电极与第三发射电极以及第二发射电极与第三发射电极的电场信号强度。根据第一发射电极与第三发射电极以及第二发射电极与第三发射电极的电场信号强度的比对结果计算电容笔的第二倾斜角度。最后根据第一倾斜角度与第二倾斜角度计算电容笔的倾斜角度。
在本发明的另一实施例中，公开一种电容笔，具有一电路的电路板、一第一发射电极、一第二发射电极与一第三发射电极以及位于电路板上的一电脑可读取储存媒体。第一发射电极位于邻近电容笔笔尖的一端，第三发射电极位于第一发射电极与第二发射电极之间。电脑可读取储存媒体储存电脑可执行指令，以执行电容笔电极发射信号的方法，该方法包含以下步骤。首先在第一时间槽期间，第一发射电极发射具有第一频率的第一交流电场信号，第二发射电极不发射信号，第三发射电极发射具有第三频率的第三交流电场信号。接着在第三时间槽期间，第一发射电极发射具有第一频率的第一交流电场信号，第二发射电极发射具有第二频率的第二交流电场信号，第三发射电极发射具有第三频率的第三交流电场信号。最后在第三时间槽期间，第一发射电极发射具有第四频率的第一交流电场信号，第二发射电极不发射信号，第三发射电极发射具有第三频率的第三交流电场信号。
在本发明的实施例中，一些关于电容笔但对于本发明而言并非关键，且为本技术领域具有一般技术者习知并可实施或使用的特征，在此处将不会详细地描述。举例来说，以下为关于电容笔与触控面板且为本技术领域具有一般技术者习知并可实施或使用的特征。电容笔包含导电笔芯，而触控面板具有电容感应电极数组，电容感应电极数组包含复数个感应电极，其中感应电极包含发射电极(tx)与接收电极(rx)。当于触控面板上使用电容笔时，电容笔笔芯接近触控面板的感应电极数组，并与电容笔下方或邻近电容笔的感应电极之间产生电容耦合，同时输出信号至感应电极。触控面板扫描发射电极与接收电极时可感应电容笔笔芯的输出信号，产生一感应信号，借以计算或决定电容笔的坐标。电容感应电极数组可使用电荷累积电路(chargeaccumulationcircuit)、电容调变电路(capacitancemodulationcircuit)或任何其他适合且为本技术领域具有一般技术者习知并可实施或使用的电容感应方式。
图1显示根据本发明一实施例在一触控面板(未图标)上使用一电容笔100的示意图。如图1所示，在本发明的一较佳实施例中，电容笔100包含一第一发射电极(tx1)102、一第二发射电极(tx2)106与一第三发射电极(tsl)104。第一发射电极(tx1)102与第二发射电极(tx2)106包含以交流电场发射信号的电极，第三发射电极(tsl)104包含以超低频电场发射信号的电极。电容笔100同时包含一具有电容笔电路的电路板108以及提供电源的电池110。在此较佳实施例中，电容笔100在触控面板上的倾斜角度侦测是利用第一发射电极(tx1)102、第二发射电极(tx2)106与第三发射电极(tsl)104发射的讯号比对计算而得。
图2显示根据本发明的一实施例电容笔在触控面板上不同电极信号发射的时间槽(timeslot)的示意图。在此实施例中，不同电极讯发射号的时间槽(timeslot)是以信标n作为起始，信标n的时段为tb0至tb1，期间第一发射电极(tx1)102发射频率为f1的交流电场信号，第二发射电极(tx2)106则不发射信号，第三发射电极(tsl)104则发射频率为f3的超低频交流电场信号。接着第一发射电极(tx1)102、第二发射电极(tx2)106与第三发射电极(tsl)104均停止发射信号，直到tt0至tt1时段，第一发射电极(tx1)102发射频率为f1的交流电场信号，第二发射电极(tx2)106发射频率为f2的交流电场信号，第三发射电极(tsl)104则发射频率为f3的超低频交流电场信号。在tt0至tt1时间槽，第二发射电极(tx2)106发射的频率为f2的交流电场讯号为电容笔100在触控面板上倾斜角度的信号。
接着第一发射电极(tx1)102、第二发射电极(tx2)106与第三发射电极(tsl)104均停止发射信号，直到tp0至tp1时段，第一发射电极(tx1)102发射频率为f4的交流电场讯号,第二发射电极(tx2)106不发射讯号，第三发射电极(tsl)104則发射频率为f3的超低频交流电场讯号。在tp0至tp1时间槽期间，第一发射电极(tx1)102发射频率为f4的交流电场讯号为电容笔100在触控面板上压力阶度的讯号。接着第一发射电极(tx1)102、第二发射电极(tx2)106与第三发射电极(tsl)104均停止发射讯号，直到下个信标n的时间槽开始。在此较佳实施例中，第二发射电极(tx2)106发射的频率f2大在第一发射电极(tx1)102发射频率f1，且为整数倍，倍率为2至9倍。第一发射电极(tx1)102发射频率f1远大于第三发射电极(tsl)104发射的频率f3，f1是f3的100倍以上。
图2所示根据本发明的一实施例的电容笔电极发射与应用信号的方法可通过储存在电路板108的电容笔电路上的內存中的固件程序执行。內存包含电脑可读取储存媒体，储存电脑可执行指令，以执行电容笔电极发射与应用信号的方法。电容笔电极发射与应用信号的方法包含以下步骤。在tb0至tb时间槽期间，第一发射电极(tx1)102发射频率为f1的交流电场信号，第二发射电极(tx2)106则不发射信号，第三发射电极(tsl)104则发射频率为f3的超低频交流电场信号。在tt0至tt1时间槽期间，第一发射电极(tx1)102发射频率为f1的交流电场信号，第二发射电极(tx2)106发射频率为f2的交流电场信号，第三发射电极(tsl)104则发射频率为f3的超低频交流电场信号。在tp0至tp1时间槽期间，第一发射电极(tx1)102发射频率为f4的交流电场信号，第二发射电极(tx2)106则不发射信号，第三发射电极(tsl)104则发射频率为f3的超低频交流电场信号。
图3显示根据本发明的一实施例利用电容笔不同电极发射信号强度计算电容笔在触控面板上倾斜角度的示意图。在此实施例中，在信标n的时间槽tb0至tb1期间，触控面板的电容感应电极数组接收到第一发射电极(tx1)102频率为f1的交流电场信号以及第三发射电极(tsl)104发射频率为f3的超低频交流电场信号，第二发射电极(tx2)106则未发射信号。由图1所示的电容笔100可看到，第一发射电极(tx1)102在正常使用的情况下最接近触控面板的电容感应电极数组，其次为第三发射电极(tsl)104，第二发射电极(tx2)106距离触控面板最远。因此，触控面板的电容感应电极数组接收到第一发射电极(tx1)102的交流电场信号强度最强，第二发射电极(tx2)106与第三发射电极(tsl)104的交流电场信号强度则较弱。此外，三个发射电极位在触控面板上的电场信号位置也与电容笔在触控面板上倾斜角度直接相关。通过第一发射电极(tx1)102的交流电场信号强度分别与第二发射电极(tx2)106与第三发射电极(tsl)104的交流电场信号强度比对可计算电容笔在触控面板上倾斜角度。
在本发明的一实施例中，在信标n的时间槽tb0至tb1期间，将第一发射电极(tx1)102的交流电场信号强度与第三发射电极(tsl)104的交流电场信号强度进行比对，可执行电容笔在触控面板上倾斜角度的第一次计算。接着在tt0至tt1的时间槽期间，触控面板的电容感应电极数组接收到第一发射电极(tx1)102的交流电场信号、第二发射电极(tx2)106的交流电场信号以及第三发射电极(tsl)104的超低频交流电场信号。通过第一发射电极(tx1)102与第二发射电极(tx2)106的交流电场信号强度分别与第三发射电极(tsl)104的交流电场信号强度比对可计算电容笔在触控面板上倾斜角度。当然，发射电极之间电场信号强度比对组合并不受限在第一发射电极(tx1)102与第三发射电极(tsl)104，以及第二发射电极(tx2)106与第三发射电极(tsl)104之间，第一发射电极(tx1)102与第二发射电极(tx2)106之间的电场信号强度也可进行比对，以计算电容笔在触控面板上倾斜角度。
另外在tp0至tp1时间槽期间，第一发射电极(tx1)102发射频率为f4的交流电场信号强度与第三发射电极(tsl)104发射频率为f3的交流电场信号强度比对可计算电容笔100的笔尖压力阶度，其间第二发射电极(tx2)106则未发射信号。
电容笔的电场信号强度的侦测、比对以及电容笔在触控面板上的倾斜角度与笔尖压力阶度计算系由触控面板执行。
图4显示根据本发明的一实施例的一种侦测电容笔倾斜角度的方法的流程图。在步骤402中，侦测分别位在触及或悬浮在一触控面板上的第一发射电极(tx1)与第三发射电极(tsl)的电场信号强度。接着在步骤404中，比对第一发射电极(tx1)与第三发射电极(tsl)的电场信号强度。然后在步骤406中，根据第一发射电极(tx1)与第三发射电极(tsl)的电场信号强度的比对结果第一次计算电容笔的倾斜角度。接着在步骤408中，侦测第一发射电极(tx1)、第二发射电极(tx2)与第三发射电极(tsl)的电场信号强度。然后在步骤410中，比对第一发射电极(tx1)与第三发射电极(tsl)以及第二发射电极(tx2)与第三发射电极(tsl)的电场信号强度。当然，也可比对第一发射电极(tx1)与第二发射电极(tx2)的电场信号强度。接着在步骤412中，根据第一发射电极(tx1)与第三发射电极(tsl)的电场信号强度以及第二发射电极(tx2)与第三发射电极(tsl)的电场信号强度的比对结果第二次计算电容笔的倾斜角度。最后，在步骤414中，针对第一次与第二次计算电容笔的倾斜角度的结果进行加权平均计算，以获得电容笔的倾斜角度。侦测电容笔倾斜角度的方法可以存储在具有触控面板的装置的內存或固件中，由装置的微处理器执行。
上述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟悉此技艺的人士能了解本发明的内容并据以实施，当不能据以限定本发明的专利范围，即凡其他未脱离本发明所揭示精神所完成的各种等效改变或修饰都涵盖在本发明所公开的范围内，均应包含在以下的申请专利范围内。