[发明专利]电容性触控笔的触控监测方法

说明书

技术领域

本案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传感器器件。

相关申请案的交叉参考

本申请案主张于2010年9月22日提申的美国临时申请案第61/385,463，前述内容以引用方式并入本申请案中。本申请案有关于名称为「具有掌触拒斥的电容性触控笔」的律师档案第CD10080号的共同申审的美国申请案(还未指定申请号)，和名称为「用电容性感测数组同步的触控笔」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)，前述所有的内容以引用方式并入本申请案中。

背景技术

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数组，电容性数组，电感性数组，和射频感测数组的许多不同技术。具例来说：电阻性数组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对象的输入，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计算机、智能电话、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对象在一个电感性感测数组107上的位置的主机器件100的常用实施例。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，个人计算机(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)，且包含电感性感测数组107。电感性感测数组107包含一连串感应线圈。电感性感测数组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对象在一个电感性感测数组107上的位置的系统的主动触控笔150的常用实施例。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上的电感性感测数组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从电感性感测数组107耦接到接收器115。接收器115和主机中央处理单元120分别接收且处理模拟信号，以提供触控位置和力度数据到个人计算机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基于电感性感测数组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数组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，和电感性感测数组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量测力度传感器(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数组107。