专利名称：具有双重输入模式的指针输入装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种有关指针输入装置的技术领域，尤其指一种能具有 电磁笔式及触控式两种输入方式的单一指针输入装置。
背景技术：
近年来触控感应面板技术不断提升，使制造成本降低，因此被广泛应 用于各项电子产品上。例如公共场所的信息导览系统、银行自动柜员机屏
幕、薄型化笔记型计算机、平板计算机、个人数字助理(PDA)、电子字典、 手机、MP3播放器、以及卫星导航屏幕(GPS)等。
就触控面板的技术目前运用方式主要有两种， 一种为电阻式，另一种 为电容式。电阻式原理主要是靠外物触碰触控面板时的压力，使在上层导 电膜与下层导电膜接触产生压降，并因压力碰触后计算触碰点的位置，因 而得到Y轴与X轴，为目前最广泛使用的方式。优点为结构简单、组件少、 产品良效率高，缺点为怕刮、透光率低。而电容式触控面板又分为表面电 容式感应与投射电容式感应，该表面电容式感应主要原理则是在玻璃表面 建立一均匀电场，每当手指接触到玻璃，就会与外侧导电层上的电场产生 电容耦合，而吸去微小的电流，再计算电流流失比例而由控制器定出手指的坐标。优点是防水、防刮、透光度高与适用温度范围大等。缺点是制程 步骤较多、驱动IC与电路复杂、制造成本高、使用时须以手或其它带导
体介质操作。而投射电容(Projected Capacitance)式感应，俗称矩阵 电容式或数字电容式，原理是利用感应网格上的静电电场的变化来确定接 触点的位置。当手指碰触到面板时，手指和网格之间形成一电容，控制器 利用网格电气参数的变化量来计算接触点的坐标位置，优点不须重新校对 位置，且通过较厚的覆盖层仍能感应到接触点动作。但整体而言，触控式 面板虽然使用者能以手指触控方式进行快速光标操控，但仅适用于进行简 易的绘图或单纯的接口操作。
如果使用者需要精确绘图时，数字板则为一种非常不错的选择。数字 板为一种具备电磁感应式的手写输入装置，使用者必须使用专用的电磁笔 式输入装置定位光标。当数字板上感应到电磁笔式输入装置信号时，经由 数字板上X轴天线扫描回路及Y轴扫描回路而被测知，并计算出光标的位 置与压力。
在现今的市场之中，触控式面板与数字板为两种个别独立的产品，使 用者在单一产品中仅能利用单一种输入方式，例如以触控方式或是电磁笔
输入方式。因此本发明人即思考设计另一种装置，该装置能接受前述两输 入方式，如此使用者就有多样及便捷的使用型态。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种具有双重输入模式的指针输入装置，双 重输入模式分别为触控方式及电磁笔输入方式，实现使用者在单一指针输入装置能依便利性使用不同的输入模式。另外此指针输入装置中能根据使 用者使用的输入方式自动选择合适的信号处理程序，让使用者不用以手动 方式进行切换的动作，在使用时更为方便容易。
本发明的次要目的是提供一种成本效益佳的指针输入装置，该指针输 入装置虽具有双重输入模式，生产成本却不会因增加一倍，本发明的指针 输入装置与单纯数字板的成本相互比较，几乎相差不多。就成本效益上非 常具有实用价值，而产品也更具市场竞争力。
本发明的再一目的是提供一种运用广泛且实用便利的指针输入装置， 该指针输入装置可搭配软件与韧体的整合，发挥最佳的使用效果。例如在 一个假设案例中，当使用者突然有些灵感时，能以触控方式以手指快速、 简便的光标操控而绘制出简易草图，事后再以电磁笔输入方式，重新绘制 出更精确的图形或将图形加以修饰。或者设计者利用触控方式或电磁笔输 入方式的个别优点，在产品中分别界定出不同使用型态，提供使用者更适 当的操控及输入模式。例如运用在计算机的中时，在网页浏览搜寻型态中， 是提供触控式输入的操作；而在精细的美工绘图或手写辨识型态时，则改
为电磁笔式输入模式。
为达上述的目的，本发明提供一种具有双重输入模式的指针输入装
置，其特征在于，包括
一控制运算模组，具有至少一微处理器；
一坐标感应模组，具有一触控感应回路单元及一电磁感应回路单元； 一第一模拟多工模组，受前述控制运算模组驱动能使坐标感应模组的 电磁感应回路单元进行扫描动作；一第一信号处理模组，接收第一模拟多工模组传来的电磁感应回路单 元的感应信号，经处理后传送至控制运算模组；
一第二模拟多工模组，受前述控制运算模组驱动能使坐标感应模组的
触控感应回路单元进行扫描动作；以及
一第二信号处理模组，接收第二模拟多工模组传来的触控感应回路单 元的感应信号，经处理后传送至控制运算模组。
其中该坐标感应模组的触控感应回路单元及电磁感应回路单元采用 叠层式结构。
其中该坐标感应模组的触控感应回路单元为投射电容式触控结构。 其中该控制运算模组在同一时间中仅会使该坐标感应模组的触控感
应回路单元与电磁感应回路单元的其中之一进行扫描动作。 其中该坐标感应模组是由印刷电路板所形成。 其中该坐标感应模组是由软性电路板所形成。 其中该坐标感应模组是在玻璃表面形成相关的线路。 其中控制运算模组会将运算后的信号数据由一传输接口作输出，该传
输接口为有线或无线的传输模式。
本发明提供的具有双重输入模式的指针输入装置，可使使用者在本发
明的指针输入装置中就能自由以电磁笔输入方式或触控方式，配合系统本
身的软件进行各项指令的操控。
为使熟悉该项技术人士了解本发明的目的、特征及功效，以下结合具体实施例，并配合附图，对本发明详加说明如后，其中 图1为本发明主要结构的方块图； 图2为本发明的流程图3为本发明坐标感应模组的第一种实施例的剖面图； 图4为本发明坐标感应模组的第二种实施例的放大剖面图。 图5为本发明坐标感应模组的第三种实施例的平面图。 图6为本发明坐标感应模组的第四种实施例的平面图。
主要组件符号说明
1 :控制运算模组
1 1 :微处理器 2:坐标感应模组
2A、 2B、 2C、 2D:坐标感应模组
2 1 :触控感应回路单元 2 2 :电磁感应回路单元 2 3 :电路板
2 4 :信号线路层
2 5 :信号线路层
2 6 :贯孔
3:第一模拟多工模组 4:第一信号处理模组 5:第二模拟多工模组6:第二信号处理模组
7 1 :软性电路板基材
7 2 :信号线路层
7 3 :信号线路层
7 4 :线路隔离层
7 5:贯孔 8:基材
具体实施例方式
如图1所示，为本发明具有双重输入模式的指针输入装置主要结构的
方块图，本发明的指针输入装置A主要包括有一控制运算模组1、 一坐标 感应模组2 、 一第一模拟多工模组3 、 一第一信号处理模组4 、 一第二模 拟多工模组5、以及一第二信号处理模组6等。该坐标感应模组2能接受 触控式输入或电磁笔式输入，而控制运算模组1则利用模拟多工模组扫描 触控或电磁笔输入的信号，再由信号处理模组将感应信号处理后由控制运 算模组l内的微处理器l l进行相关的运算再输出。由此本发明单一指针 输入装置A就能接受两种不同的输入模式。
以下就各构作一详细的说明该坐标感应模组2内部具有一触控感应 回路单元2 1以及一电磁感应回路单元2 2。该触控感应回路单元2 l及 电磁感应回路单元2 2是采叠层式结构，该触控感应回路单元2 l与电磁 感应回路单元2 2的线路能个别分层设置或交错分层排列。该触控感应回 路单元2 l在本实施例中为一电容式触控结构，具体而言为一种投射电容式触控结构。
该第一模拟多工模组3连接于控制运算模组1与坐标感应模组2之 间，该第一模拟多工模组3是与电磁感应回路单元2 2相配合。运作模式 是该控制运算模组1是通过第一模拟多工模组3使电磁感应回路单元2 2相对的回路进行扫描。该第一信号处理模组4连接于控制运算模组1与 第一模拟多工模组3之间。该第一信号处理模组4内具有信号放大电路、 自动增益控制电路、滤波电路…等，能将电磁感应回路单元2 2的感应信 号经处理后传送至控制运算模组1。
该第二模拟多工模组5连接于控制运算模组1与坐标感应模组2之 间，该第二模拟多工模组5是与触控感应回路单元2 l相配合。运作模式 是该控制运算模组1是通过第二模拟多工模组5使触控感应回路单元2 1相对的回路进行扫描。该第二信号处理模组6连接于控制运算模组1与 第二模拟多工模组5之间，用以将触控感应回路单元2 l的感应信号经处 理后传送至控制运算模组1。
该控制运算模组1内具有至少一微处理器1 1 。该控制运算模组1除 了驱动第一、第二模拟多工模组3、 5外，并会将第一、第二信号处理模 组4、 6传回的信号加以运算处理，最后再将处理后的信号数据输出，例 如输出至一系统主机(例如计算机主机)，利用系统主机内的软件及硬件 的整合而发挥最佳的使用效果。该控制运算模组1输出至系统主机的传输 接口可为有线或无线的传输模式。
整体而言，本发明的指针输入装置A在运作时，如果电磁笔式输入与
触控式输入同时进行时，将优先持续处理电磁笔式输入的信号接收及处理，如果没有电磁笔信号才会进行触控式输入的信号处理，因此同一时间 不会接收两种感应信号而相互干扰的情形。如此当使用者手拿电磁笔在指 针输入装置A进行电磁笔输入时，虽手掌触碰指针输入装置时，仍不会启 动触控式感应，使电磁笔式输入能正常运作。
以下就本发明运作方式及流程作一说明。如图2所示，为本发明运作
的流程图。也请配合参阅图l 。步骤2 0 O为该指针输入装置A进入开始 状态。之后进入步骤2 0 1，该电磁感应回路单元进行扫描动作，其运作
模式操作为该控制运算模组1驱动第一模拟多工模组3使坐标感应模组 2的电磁感应回路单元2 2进行扫描动作。
步骤2 0 2，判定是否有电磁笔的输入信号。如果有，将进行步骤2 0 3。如果没有，则进行步骤2 0 5 。此步骤运作模式是该控制运算模组 1在接收第一信号处理模组4处理由电磁感应回路单元2 2响应的感应 信号后，由控制运算模组1根据结果进行后续相对的流程。
步骤2 0 3，进行电磁感应信号的数据运算处理。该控制运算模组l 在接收到电磁笔输入信号后，仍会通过第一模拟多工模组3使电磁感应回 路单元2 2持续进行扫描，例如进行最强天线右左各二条天线的扫描，撷 取各天线的信号、计算电磁笔输入的压力值、以及笔的按键信号…等。之 后该控制运算模组1通过内部微处理器11的运算处理及修正微调…等， 计算出所须的坐标及压力等相对数据。
接着进行步骤2 0 4，该控制运算模组将处理过的信号数据输出，之 后回返至步骤2 0 1状态。
在没有电磁笔输入时，进行步骤2 0 5，触感应回路单元2 2进行扫描动作。此运作模式是该控制运算模组1驱动第二模拟多工模组5使坐标
感应模组2的触控感应回路单元2 1进行扫描动作。
步骤2 0 6，判定是否有触控式输入信号。如果有，将进行步骤2 0 7。如果没有，则进行步骤2 0 1 ，回返至最初电磁感应的扫描状态。此 步骤运作模式是该控制运算模组1在接收第二信号处理模组6处理由触 控感应回路单元2 1响应的感应信号后，由控制运算模组1根据结果而进
行后续相对的流程。
步骤2 0 7，进行触控感应信号的数据处理。该触控感应回路单元2 1将获得的感应信号经第二信号处理模组4处理后传送至控制运算模组 1 ，该控制运算模组1再根据天线信号值带入公式中取得正确的坐标数 据。最后再进行步骤2 0 4的动作，该控制运算模组将处理过的触控坐标 信号数据输出，之后回返至步骤2 0 l状态。如此一来，本发明指针输入 装置虽可接受两种不同的输入模式，但在同时间中仅处理一种输入模式的 信号处理。
本发明的坐标感应模组2可采用许多种方式制成，在本案中仅提供四 种结构以供参考，以兹证明本发明确实可行，但并不因此限制仅能使用此 四种方式。如图3所示，该坐标感应模组2A是由一印刷电路板所构成。 在本实施例中在一电路板2 3上下面分别各形成着一信号线路层2 4 、 2 5，该信号线路层2 4、 2 5代表着触控感应回路及电磁感应回路单元交 错排列的线路。另外该电路板2 3设有贯孔2 6数个，该贯孔2 6而贯穿 电路板2 3及各信号线层，内壁具有导线层，用以联结各层的线路。
如图4所示，为本发明的坐标感应模组的第二种实施例的放大剖面示意图。在本实施例中该坐标感应模组2B是由一软性的薄膜电路板(例如 MEMBRANE)所形成。其结构是在中间具有一软性电路板基材7 1 ，该软性 电路板基材7 l上、下面分别形成有数层信号线路层7 2及信号线路层7 3 ，但位于上层的信号线路层7 2中间及顶面是以数层线路隔离层7 4隔 离保护。该信号线路层7 2是作为触控感应回路单元。而位于软性电路板 基7 1下层的信号线路层7 3中间与底面也是以数层线路隔离层7 4隔 离保护。该信号线路层7 3是作为电磁感应回路单元。另外设有贯孔7 5 数个，该贯孔7 5贯穿各各信号线路层且内壁具有导线层，用以联结各层 的线路。
如图5、图6所示，为本发明坐标感应模组的第三、四种实施例的平 面图，在此两种实施例中，该坐标感应模组2C与该坐标感应模组2D的 差异为线路布局图形的不同而已，线路的形成方式及制程皆相同。该坐标 感应模组2 C、 2 D主要是将线路形成于基材S表面处，该基材8可为电路 板、玻璃板…等。该线路是由数层线路交错排列，并同时形成触控感应回 路单元与电磁感应回路单元。因此本发明的坐标感应模组2并非仅限单一 种结构。
综合以上所述，本发明的指针输入装置是在单一的装置上，能提供使 用者采用电磁笔式输入与触控式输入等两种不同的输入模式。当采用电磁 笔式输入时，可精准控制光标，并具有压力感应，可进行精确的专业图模 式。如果使用触控式输入，则能以手指或简易的笔作光标的控制，以进行 简易的绘图或简单的接口操作模式。因此本发明极具实用价值及创新性， 符合专利的申请条件。惟，以上所述的，仅为本发明的列举实施例而己，当不能以此限定本 发明实施的范围。即凡是依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰， 皆应仍属本发明的权利要求涵盖的范围内。
权利要求
1、一种具有双重输入模式的指针输入装置，其特征在于，包括一控制运算模组，具有至少一微处理器；一坐标感应模组，具有一触控感应回路单元及一电磁感应回路单元；一第一模拟多工模组，受前述控制运算模组驱动能使坐标感应模组的电磁感应回路单元进行扫描动作；一第一信号处理模组，接收第一模拟多工模组传来的电磁感应回路单元的感应信号，经处理后传送至控制运算模组；一第二模拟多工模组，受前述控制运算模组驱动能使坐标感应模组的触控感应回路单元进行扫描动作；以及一第二信号处理模组，接收第二模拟多工模组传来的触控感应回路单元的感应信号，经处理后传送至控制运算模组。
2、 如权利要求l所述的具有双重输入模式的指针输入装置，其特征 在于，其中该坐标感应模组的触控感应回路单元及电磁感应回路单元采用 叠层式结构。
3、 如权利要求l所述的具有双重输入模式的指针输入装置，其特征 在于，其中该坐标感应模组的触控感应回路单元为投射电容式触控结构。
4、 如权利要求l所述的具有双重输入模式的指针输入装置，其特征 在于，其中该控制运算模组在同一时间中仅会使该坐标感应模组的触控感 应回路单元与电磁感应回路单元的其中之一进行扫描动作。
5 、如权利要求1所述的具有双重输入模式的指针输入装置，其特征 在于，其中该坐标感应模组是由印刷电路板所形成。
6、 如权利要求l所述的具有双重输入模式的指针输入装置，其特征 在于，其中该坐标感应模组是由软性电路板所形成。
7、 如权利要求l所述的具有双重输入模式的指针输入装置，其特征在于，其中该坐标感应模组是在玻璃表面形成相关的线路。
8、 如权利要求l所述的具有双重输入模式的指针输入装置，其特征在于，其中控制运算模组会将运算后的信号数据由一传输接口作输出，该 传输接口为有线或无线的传输模式。
全文摘要
本发明是为一种具有双重输入模式的指针输入装置，包括有一控制运算模组、一坐标感应模组、一第一模拟多工模组、一第一信号处理模组、一第二模拟多工模组、以及一第二信号处理模组。该坐标感应模组内具有一触控感应回路单元及一电磁感应回路单元。该控制运算模组内具有至少一微处理器。该控制运算模组通过第一模拟多工模组及第一信号处理模组则使电磁感应回路单元进行扫描及信号处理，及通过第二模拟多工模组及第二信号处理模组使触控感应回路单元进行扫描及信号处理；由此让使用者在本发明单一指针输入装置中能自由以电磁笔输入方式或触控方式进行操作系统、绘图软件等各项指令的操控。
文档编号G06F3/033GK101551713SQ200810090050
公开日2009年10月7日 申请日期2008年3月31日 优先权日2008年3月31日
发明者许琼文, 赖张进, 黄佳得, 黄正岱 申请人:太瀚科技股份有限公司