电容笔及其控制器的制造方法
【专利说明】
[00011 本案是申请号为201210546661.5,申请日为2012年12月14日，发明名称为"无线电 容式书写装置"的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明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。
【背景技术】
[0003] 现有习知的互电容式感测器(mutual capacitive sensor)，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。
[0004] 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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
【发明内容】
[0008] 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。本发明的目的在于，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。
[0009] 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。本发明 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。
[0010]本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出 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。
[0011] 本发明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。
[0012] 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。
[0013] 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。
[0014] 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。
[0015] 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。
[0016] 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。
[0017] 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。
[0018] 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。
[0019] 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。
[0020] 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。本发明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，本发明的主要技术内容如下：
[0021] 为达到上述目的，本发明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。
[0022] 另外，为达到上述目的，本发明还提供了一种侦测小面积接触或接近的装置，包 括：由一电容式触模屏取得一电容性耦合变化量影像的装置，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的装置， 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 的装置，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 个第二区域的装置，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的装置，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。
[0023] 再者，为达到上述目的，本发明再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；以及当侦测到至少一第一区域时，判断出外部导电物件接近 或接触的第一区域，其中与外部导电物件接近或接触的第一区域相邻的所有交会处的值小 于第三门槛限值。
[0024] 此外，为达到上述目的，本发明另还提供了一种侦测小面积接触或接近的装置，包 括：由一电容式触模屏取得一电容性耦合变化量影像的装置，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的装置， 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 的装置，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；以及当侦测到至少一第一区域时，判断出 外部导电物件接近或接触的第一区域的装置，其中与外部导电物件接近或接触的第一区域 相邻的所有交会处的值小于第三门槛限值。
[0025] 此外，为达到上述目的，本发明另还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