[发明专利]输入系统及传感器控制单元

说明书

本申请为2009年10月9日提交的、申请号为200910179037.4的、发明名称为“输入系统及输入方法”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及通常用于电子设备的用户界面，具体涉及接触式传感器以及数字转换器系统。

背景技术

在以计算机（例如轻便型计算机、平板型计算机、掌上电脑）和通信装置（例如手机、无线手提通信装置）为主的多种不同的电子系统中，通常使用多种不同形式的输入装置。某种形式的输入装置一般称作接触式传感器或近距离感器。接触式传感器使用确定手指等靠近对象物的位置的多种多样不同的技术。例如，电容式接触式传感器，通过判断因存在靠近对象物而产生的电容变化，确定靠近对象物的位置。其他方式的输入装置通常被称作数字转换器输入板，还被称作图形输入板、图形板或绘图输入板。数字转换器输入板，典型的是具有可由用户利用作为数字转换器或其他笔形绘图装置实现的位置指示器输入的检测面。在通常的数字转换器中，位置指示器放射由检测面检测出的电磁信号。由检测面检测出的电磁信号，接着在确定了位置指示器的位置的情况下使用并用于进行处理。

通常，数字转换器与普通的接触式传感器相比，在位置检测精度和分辨率方面优秀。通常，数字转换器需要用于输入的专用位置指示器。至今为止期望将接触式传感器的属性（例如方便性）与数字转换器的改良精度和分辨率进行组合。但是，由于与实现相关的高成本及复杂性、接受该组合所需的附加的三维空间，以及对分别支持接触的检测和位置指示器的检测的特殊方式的显示器的要求等，组合式接触式传感器-数字转换器在其实用性上存在限制。因此，使用改良式组合接触式传感器及位置指示器的输入装置，需要继续改良。

发明内容

本发明的各实施例提供用户容易进行输入的输入系统及输入方法。提供如下的输入系统，使用普通对象物（例如手指），并使用作为放射用于检测位置的电场的位置指示器的转换器，从而能够分别输入接触式操作和位置指示器操作。

根据本发明的一个方式，提供一种包括转换器（例如数字转换器形状的位置指示器）、电极阵列（电极排列）和与该电极阵列结合的控制装置的、可输入基于接触式及转换器的操作的输入的输入系统。上述电极阵列及上述控制装置一同形成用于分别检测手指等靠近对象物的位置以及上述转换器的位置的传感器。典型的是，上述转换器构成为包括数字转换器或其他笔形装置的形式，可产生电场。

上述传感器的上述控制装置构成为，通过在连续的采样周期内在近距离检测模式（以下称作“接触模式”）和转换器检测模式（以下称作“转换器模式”）这两个模式之间进行切换，可在所述两个模式中同时或交替地进行动作。

在上述接触模式中进行动作时，上述控制装置使用上述电极阵列，通过以电容方式检测一个以上的对象物（例如手指），确定该一个以上对象物的位置。在一个例子中，上述控制装置通过检测由各对象物感应出的电极阵列中的电容变化，确定该对象物的位置。在以上述转换器模式进行动作时，上述控制装置通过测定由上述转换器产生的电场导致在上述电极阵列上感应出的多个检测信号的属性（例如振幅、相位等），确定上述转换器的位置。详细而言，上述转换器（更具体为天线部）和上述电极阵列分别电容耦合，上述控制装置通过测定上述各电极阵列感应出的变化，确定上述转换器的位置。

上述转换器构成为，向上述传感器发送数字数据。例如，可在上述转换器中设有以在用于向上述电极阵列发送到电场中对数字数据进行编码的方式构成的电子电路（例如微型控制器装置（microcontroller unit（MCU））或微处理器）。并且，在上述电子电路、更具体而言为存储器电路中，保持有转换器固有的辨别信息（ID）。上述传感器的上述控制装置以对由上述电极阵列接收到上述数字数据解码的方式构成。例如，上述数字数据可包含向转换器的笔前端施加的压力、设在转换器上的开关的状态或与转换器固有的辨别信息（ID）有关的数据。