專利名稱：觸控面板的控制系統(tǒng)與控制方法及其使用的觸控筆的制作方法
觸控面板的控制系統(tǒng)與控制方法及其使用的觸控筆
技術領域：
本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)、控制方法及觸控筆，特別是涉及一種用于觸控面板的控制系統(tǒng)及控制方法，以及使用在所述觸控面板的控制系統(tǒng)上的觸控筆。
背景技術：
很多電子設備，例如計算機、自動售貨機等具有不同種類的輸入設備。這些輸入設備基于不同的感知方式得知用戶的行為，如傳統(tǒng)的鍵盤是基于機械操作實現(xiàn)開關的，該開關是通常由用戶用手指施加壓力而實現(xiàn)信號的輸入。還有一些輸入系統(tǒng)基于以其它的方式感知用戶的行為，例如，傳統(tǒng)的計算機鼠標以鼠標的移動而感知用戶的行為。許多類型的裝置還含有顯示設備或顯示器，在使用的時候主機連接到顯示設備上。通常，在顯示設備上正在顯示的信息在用戶輸入數(shù)據(jù)、指令或者一些其它信息時隨著用戶輸入的數(shù)據(jù)、指令或者一些其它信息而更新，例如，通過計算機的鍵盤輸入的信息顯示在計算機的顯示器上。在某些裝置中，顯示設備和用戶輸入設備是以集成的顯示器來實現(xiàn)的。這樣的設備通常被稱作“觸摸屏”設備。目前，觸摸屏的觸控模式大多屬于被動式的觸控模式。以投射電容式觸摸屏來講，其是由觸摸屏的控制系統(tǒng)來產(chǎn)生驅動信號給觸摸屏，而用戶是直接用手指或者使用導電物體(如被動式觸控筆)來觸碰觸摸屏，藉以改變觸摸屏的電極陣列中的電荷，進而觸摸屏的控制系統(tǒng)即可通過感測該電極陣列的感測信號的差異來判斷出實際觸碰點的位置。然而，使用手指進行觸碰操作，使用者較無法精確地進行操作。而被動式觸控筆雖可彌補手指觸碰操作的不足，但是由于被動式觸控筆的接觸面積往往比手指的接觸面積小，因此控制系統(tǒng)在觸控感測的靈敏度方面會較差。由上述說明看來，要如何搭配適合的控制系統(tǒng)來改善目前被動式觸控方式(手指或觸控筆)所存在的缺點，以達到能兼具高靈敏度及精確輸入等優(yōu)點，便是目前值得加以研究發(fā)展的地方。

發(fā)明內容鑒于上述狀況，本發(fā)明將觸控筆設計為可主動發(fā)射弦波信號的主動式觸控筆，并且通過控制系統(tǒng)能切換信道的設計，以提供一種可支持主動觸控模式和被動觸控模式的操作系統(tǒng)。藉此，以達到能兼具高靈敏度及精確輸入的目的。一種觸控面板的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括驅動信號產(chǎn)生電路；感測模塊，用于感測該觸控面板的波形信號；及信號處理模塊，根據(jù)該感測模塊輸出的信號來啟閉該驅動信號產(chǎn)生電路。上述觸控面板的控制系統(tǒng)的信號處理模塊可根據(jù)感測模塊輸出的信號來啟閉驅動信號產(chǎn)生電路，從而進行對應的觸控模式，因此，上述觸控切換控制方法可同時支持主動觸控模式和被動觸控模式。進一步地,該感測模塊還包括第一感測單元，電連接該觸控面板的多個第一軸向導線；及第二感測單元，電連接該觸控面板的多個第一軸向導線及多個第二軸向導線，該第一軸向導線與該第二軸向導線相互絕緣交叉。進一步地，該信號處理模塊包括與該第一感測單元及該第二感測單元電連接的切換開關及與該切換開關電連接的模擬數(shù)字轉換器；該切換開關根據(jù)切換信號來選擇性地輸出該第一感測單元及該第二感測單元所產(chǎn)生的信號，該模擬數(shù)字轉換器將該切換開關輸出的信號進行模擬信號轉數(shù)字信號的轉換。進一步地，該信號處理模塊還包括判斷模塊，用于判斷該第一感測單元及該第二感測單元所產(chǎn)生的信號的特性大小；及控制單元，根據(jù)該判斷模塊的判斷結果來產(chǎn)生切換信號及控制該驅動信號產(chǎn)生電路的啟閉，并且根據(jù)該第一感測單元或該第二感測單元所產(chǎn)生的信號來判斷該觸控面板上的觸碰點位置。進一步地，該第一感測單元包括與該觸控面板電連接的第一多工器、與該第一多工器電連接的積分器及與該積分器電連接的采樣保持電路；該第一多工器用于選擇任一第一軸向導線，該積分器用于將該波形信號轉換為第一直流電壓信號，該采樣保持電路用于采樣和保持該第一直流電壓信號的電壓準位。進一步地，該第二感測單元包括與該觸控面板電連接的第二多工器、與該第二多工器電連接的放大器及與該放大器電連接的混頻器；該第二多工器用于選擇任一第一軸向導線及第二軸向導線，該放大器用于放大該波形信號，該混頻器用于將放大后的波形信號轉換為第二直流電壓信號。進一步地，該判斷模塊包括與該第一感測單元電連接的電平檢測器及與該第二感測單元電連接的鑒頻器；該電平檢測器用于偵測該第一直流電壓信號的電壓值，該鑒頻器用于偵測該第二直流電壓信號的頻率。進一步地,該電平檢測器偵測該第一直流電壓信號的電壓值高于一準位達一第一時間時，該控制單元開啟該驅動信號產(chǎn)生電路并控制該切換開關選擇輸出該第一直流電壓信號；該鑒頻器偵測該第二直流電壓信號的頻率高于一頻率達一第二時間時，該控制單元關閉該驅動信號產(chǎn)生電路并控制該切換開關選擇輸出該第二直流電壓信號。進一步地，該判斷模塊包括與該第一感測單元電連接的第一電平檢測器及與該第二感測單元電連接的第二電平檢測器；該第一電平檢測器用于偵測該第一直流電壓信號的電壓值，該第二電平檢測器用于偵測該第二直流電壓信號的電壓值。進一步地,該第一電平檢測器偵測該第一直流電壓信號的電壓值高于一第一準位達一第一時間時，該控制單元開啟該驅動信號產(chǎn)生電路并控制該切換開關選擇輸出該第一直流電壓信號；該第二電平檢測器偵測該第二直流電壓信號的電壓值高于一第二準位達一第二時間時，該控制單元關閉該驅動信號產(chǎn)生電路并控制該切換開關選擇輸出該第二直流電壓信號；其中該第二準位高于該第一準位。進一步地，該控制單元預設是開啟該驅動信號產(chǎn)生電路，并且控制該切換開關選擇輸出該第一感測單元所產(chǎn)生的信號。進一步地，該判斷模塊是采用分時多工運作的設計。進一步地，該控制單元進一步根據(jù)一外部信號來產(chǎn)生該切換信號，并且該外部信號的優(yōu)先權重高于該判斷模塊的判斷結果。一種觸控面板的控制方法，其步驟包括通過感測路徑來感測該觸控面板的波形信號；及依據(jù)該感測路徑所輸出的信號來啟閉產(chǎn)生驅動信號至該觸控面板。上述觸控面板的控制方法可依據(jù)該感測路徑所輸出的信號來啟閉產(chǎn)生驅動信號至觸控面板，從而進行對應的觸控模式，因此，上述觸控切換控制方法可同時支持主動觸控模式和被動觸控模式。進一步地，該感測波形信號的步驟進一步包含通過第一感測路徑來依序感測該觸控面板的多個第一軸向導線的波形信號；及通過第二感測路徑來依序感測該觸控面板的多個第一軸向導線及多個第二軸向導線的波形信號，該第一軸向導線與該第二軸向導線相互絕緣交叉。進一步地，該控制方法還包括預設開啟產(chǎn)生驅動信號，并依據(jù)該第一感測路徑及該第二感測路徑所輸出的信號來啟閉產(chǎn)生該驅動信號。進一步地，還包括預設選擇輸出該第一感測路徑所輸出的信號；及依據(jù)該第一感測路徑及該第二感測路徑所輸出的信號來選擇性地輸出該第一感測路徑或該第二感測路徑所輸出的信號。進一步地,還包括將該第一感測路徑或該第二感測路徑所輸出的信號進行模擬信號轉數(shù)字信號的轉換；及依據(jù)轉換后的數(shù)字信號來判斷該觸控面板上的觸碰點位置。進一步地，當該第一感測路徑輸出的信號的電壓值高于一準位達一第一時間時，開啟產(chǎn)生該驅動信號并選擇輸出該第一感測路徑所輸出的信號；當該第二感測路徑輸出的信號的頻率高于一頻率數(shù)達一第二時間時，關閉產(chǎn)生該驅動信號并選擇輸出該第二感測路徑所輸出的信號。進一步地，當該第一感測路徑輸出的信號的電壓值高于一第一準位達一第一時間時，開啟產(chǎn)生該驅動信號并選擇輸出該第一感測路徑所輸出的信號；當該第二感測路徑輸出的信號的電壓值高于一第二準位達一第二時間時，關閉產(chǎn)生該驅動信號并選擇輸出該第二感測路徑所輸出的信號；其中該第二準位高于該第一準位。一種觸控筆，應用于觸控面板，該觸控筆包括本體及設于該本體一端的筆尖部，該筆尖部上設有導電物質，該本體設有弦波信號發(fā)生器，該弦波信號發(fā)生器根據(jù)電壓來產(chǎn)生弦波信號，并通過該筆尖部來將該弦波信號傳遞至該觸控面板。上述觸控筆可產(chǎn)生弦波信號，以作為主動觸控筆使用；觸控筆的筆尖部上設有導電物質，以作為被動觸控筆使用，因此，上述觸控筆可主動和被動觸碰觸控面板。進一步地，該弦波信號發(fā)生器為壓控振蕩器。進一步地，該本體還設有與該弦波信號發(fā)生器電連接的電源電路，用來輸出該電壓。進一步地，該電源電路包括電壓源及與該電壓源電連接的電壓轉換器，該電壓轉換器用來調整該電壓源所提供的電壓的準位。進一步地，該觸控筆還包括與該電源電路及該弦波信號發(fā)生器電連接的電源開關，用來開關該電源電路所輸出的電壓。

圖I為本發(fā)明觸控筆實施例的結構模塊示意圖；圖2為本發(fā)明觸控面板的控制系統(tǒng)實施例的模塊示意圖；圖3為圖2所示觸控面板的控制系統(tǒng)實施例一的具體結構的模塊示意圖； 圖4為圖2所示觸控面板的控制系統(tǒng)實施例二的具體結構的模塊示意圖；圖5為本發(fā)明觸控面板的控制方法實施例的流程示意圖。
具體實施方式下面主要結合

本發(fā)明的具體實施方式
。圖I為本發(fā)明觸控筆實施例的結構模塊示意圖。本實施例所提供的觸控筆100是用于一觸控面板，其包括本體110及筆尖部120。在本實施例中，以投射電容式觸控面板為例進行說明。本體110呈中空的圓筒體。筆尖部120為圓錐形，其設于本體110的一端。在實際設計上，筆尖部120的全部或部分可以是采用導電橡膠、金屬、金屬氧化物、合金等導電物質來設計，如此一來，當使用者在操作觸控筆100時，得以通過筆尖部120中設計為導電物質的位置來接觸觸控面板，以形成觸碰的狀態(tài)。本實施例中，筆尖部120的尖端位置采用導電物質來設計。進一步地，本體110中的電路包括電源電路111及弦波信號產(chǎn)生器112。其中，電源電路111進一步包含電壓源1111及與電壓源1111電連接的電壓轉換器1112。電壓源1111可例如是采用鋰電池、堿性電池等電池種類的設計，用來提供一電壓，而電壓轉換器1112則是依據(jù)實際設計需求來調整電壓源1111所提供的電壓的準位。弦波信號產(chǎn)生器112是電連接電源電路111及筆尖部120中設計為導電物質的位置，用以根據(jù)電源電路111所輸出的電壓來產(chǎn)生弦波信號，并且通過筆尖部120來將弦波信號傳遞至觸控面板(圖未示)。具體在本實施例中，弦波信號產(chǎn)生器112為壓控振蕩器(VCO，Voltage ControlledOscillator)，并且例如用來產(chǎn)生I兆赫(MHz)、5伏特(V)的弦波信號。此外，在本體110上更進一步包含電連接于電源電路111及弦波信號產(chǎn)生器112之間的電源開關113，用來開關電源電路111所輸出的電壓。藉此，當使用者開啟電源開關113時，觸控筆100可當做一主動式觸控筆，用來主動產(chǎn)生弦波信號給觸控面板；另外若使用者關閉電源開關113，則觸控筆100可當做一被動式觸控筆，以模擬使用者手指的觸碰狀態(tài)。圖2為本發(fā)明觸控面板的控制系統(tǒng)實施例的模塊示意圖。本實施例所提供的控制系統(tǒng)300，用于感測觸控面板200，以判斷出使用者觸碰觸控面板200時的實際觸碰位置。其中，觸控面板200包含多個第一軸向導線及多個第二軸向導線，并且第一軸向導線與第二軸向導線是相互絕緣交叉以形成感測電極陣列的態(tài)樣。具體在本實施例中，第一軸向導線與第二軸向導線正交，其中，第一軸向導線位于X軸方向，第二軸向導線位于Y軸方向。控制系統(tǒng)300包括驅動信號產(chǎn)生電路310、感測模塊320及信號處理模塊330。驅動信號產(chǎn)生電路310電連接信號處理模塊330及觸控面板200的第二軸向導線，并且預設是受控于信號處理模塊330來持續(xù)地產(chǎn)生驅動信號以依序提供給每一第二軸向導線。在具體設計上，驅動信號產(chǎn)生電路310可例如用來產(chǎn)生250千赫(KHz)、3伏特(V)的驅動信號，并進一步是例如通過多工器來進行切換運作，以依序提供驅動信號給每一第二軸向導線。感測模塊320與觸控面板200電連接，用來感測觸控面板200的波形信號。信號處理模塊330與感測模塊320電連接，用于根據(jù)感測模塊320輸出的信號來進一步?jīng)Q定驅動信號產(chǎn)生電路310啟閉與否。此外，信號處理模塊330還根據(jù)感測模塊320輸出的信號來獲得感測電極陣列發(fā)生電容變化的地方，以判斷出實際觸碰點的位置。圖3為圖2所示觸控面板的控制系統(tǒng)實施例一的具體結構的模塊示意圖。本實施例的感測模塊320包含第一感測單元321及第二感測單元322，以形成雙信道的設計。其中，第一感測單元321電連接觸控面板200的第一軸向導線，而第二感測單元322電連接觸控面板200的第一軸向導線及第二軸向導線。如此一來，由于控制系統(tǒng)300通常是藉由兩軸向(X、Y)的坐標信號來判斷出觸碰點在觸控面板200上的相對位置，因此本實施例的控制系統(tǒng)300通過感測模塊320中兩條信道路徑的設計，不僅可以支持被動式觸控模式，亦可支持主動式觸控模式。更具體來說，在被動式觸控模式中，控制系統(tǒng)300分別將產(chǎn)生至第二軸向導線上的驅動信號及自第一軸向導線上所感測到的波形信號做為兩軸向的坐標信號；在主動式觸控模式中，由于驅動信號是由一主動式觸控筆(圖未示)產(chǎn)生的弦波信號所形成，因此控制單元300分別將第一軸向導線及第二軸向導線上所感測到的波形信號做為兩軸向的坐標信號。再者，由于驅動信號產(chǎn)生電路310及主動式觸控筆所產(chǎn)生的信號具有不同頻率及電壓強度，使得控制系統(tǒng)300得以進行判別而切換形成不同的觸控模式。進一步地，第一感測單元321還包括與觸控面板200電連接的第一多工器3211、與第一多工器電連接的積分器3212、及與積分器3212電連接的采樣保持電路3213。其中，第一多工器3211用來依序切換選擇多個第一軸向導線。積分器3212是用來將第一軸向導線上所感測到的波形信號轉換為第一直流電壓信號。取樣保持電路3213是用來取樣和保持第一直流電壓信號的電壓準位。當然，在設計上，第一感測單元321在積分器3212的后端可進一步通過放大器等電路來提高電壓準位，以達到所需判斷準位的需求。第二感測單元322包括與觸控面板200電連接的第二多工器3221、與第二多工器3221電連接的放大器3222、及與放大器3222電連接的混頻器3223。其中，第二多工器3221用來依序切換選擇任一第一軸向導線及第二軸向導線。放大器3222用于放大在第一軸向導線或第二軸向導線上所感測到的波形信號?；祛l器3223用于將放大后的波形信號轉換為第二直流電壓信號。而由于混頻器3223是將波形信號與一參考頻率進行頻率轉換處理，因此所輸出的第二直流電壓信號仍是屬于弦波信號。此外，在設計上，混頻器3223所輸出的第二直流電壓信號更可進一步通過低通濾波器(圖未示)來進行低通濾波，以獲得所需信號質量。信號處理模塊330進一步包括與第一感測單元321及第二感測單元322電連接的切換開關331、與切換開關331電連接的模擬數(shù)字轉換器332、與第一感測單元321及第二感測單元322電連接的判斷模塊333、以及與切換開關331、模擬數(shù)字轉換器332及判斷模塊333電連接的控制單元334。其中，切換開關331是根據(jù)切換信號來選擇性地輸出第一感測單元321或第二感測單元322所輸出的信號，而模擬數(shù)字轉換器332則是用來將切換開關331輸出的信號從模擬信號轉換為數(shù)字信號。判斷模塊333是用來判斷第一感測單元321及第二感測單元322所產(chǎn)生的信號的特性大小。所謂的特性可例如是指直流電壓信號的頻率、電壓強度等特性，實際是取決于第一感測單元321及第二感測單元322的設計。而由于本實施例的第一感測單元321主要是采用積分器3212及取樣保持電路3213的設計，因此第一直流電壓信號的可判斷特性為電壓強度；而由于第二感測單元322主要是采用混頻器3223的設計，因此第二直流電壓信號的可判斷特性為頻率或電壓強度。如上所述，本實施例的判斷模塊333進一步包括電平檢測器3331及鑒頻器3332。其中，電平檢測器3331電連接第一感測單元321，用來偵測取樣保持電路3213輸出的第一直流電壓信號的電壓值；而鑒頻器331電連接第二感測單元322，用于偵測混頻器3223輸出的第二直流電壓信號的頻率。當然，由于在本實施例中，第二直流電壓信號的可判斷特性為頻率或電壓強度，因此判斷模塊333可包括另一電平檢測器(圖未示)來取代鑒頻器331，用以偵測混頻器3223輸出的第二直流電壓信號的電壓值。接著，控制單元334屬于數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor, DSP),用來根據(jù)判斷模塊333的判斷結果來產(chǎn)生切換信號以控制切換開關331的切換狀態(tài)，并控制驅動信號產(chǎn)生電路310的啟閉。其中，基于控制系統(tǒng)300的運作設計，控制單元334預設是開啟(Enable)驅動信號產(chǎn)生電路310，并且預設是控制切換開關331選擇輸出第一感測單元321所產(chǎn)生的信號。換句話說，控制系統(tǒng)300預設是被動式觸控模式，并且當有主動式觸控筆與觸控面板200接觸時，才會切換為主動式觸控模式。進一步地，當主動式觸控筆離開觸控面板200達一計數(shù)時間之后，控制系統(tǒng)300便設定回預設的被動式觸控模式。進一步說明的是,判斷模塊333是采用分時多工(Time-Division Multiplexing,TDM)的設計來運作，以輸出判斷結果給控制單元334。舉例來講，假設電平檢測器3331在偵測第一直流電壓信號的電壓值高于一準位達一第一時間時，判斷模塊333輸出代表被動式觸控模式的判斷結果，例如，數(shù)字信號“0”，于是控制單元334便是維持設定在預設的狀態(tài)，持續(xù)地開啟驅動信號產(chǎn)生電路310，并且控制切換開關331選擇輸出第一直流電壓信號。而假設鑒頻器3332隨時有偵測到第二直流電壓信號的頻率高于一頻率數(shù)達一第二時間時，判斷模塊333便輸出代表主動式觸控模式的判斷結果，例如，數(shù)字信號“ I ”，于是控制單元334即進行關閉(Disable)驅動信號產(chǎn)生電路310，并且控制切換開關331選擇輸出第二直流電壓信號。此外，若鑒頻器3332偵測不到第二直流電壓信號達所設定的計數(shù)時間時，便停止輸出代表主動式觸控模式的判斷結果，于是控制單元334便會設定回預設的被動式觸控模式。其中所述的第一時間、第二時間及計數(shù)時間的長短是可依實際感測設計需求而調整，本實施例并無加以限制。最后，控制單元334除了上述用來控制驅動信號產(chǎn)生電路310的啟閉，以及產(chǎn)生切換信號來控制切換開關331切換狀態(tài)之外，更是用來根據(jù)第一感測單元321或第二感測單元322所產(chǎn)生的信號來判斷觸控面板200上實際觸碰點的位置。根據(jù)另一實施例，控制系統(tǒng)300中的控制單元334除了可根據(jù)判斷模塊333的判斷結果來產(chǎn)生切換信號，以形成自動切換觸控模式的態(tài)樣之外，控制單元334更可進一步根據(jù)一外部信號S來產(chǎn)生切換信號。其中，所述的外部信號S相較于判斷模塊333的判斷結果是具有較高的優(yōu)先權重，并且所述的外部信號S可例如是由一開關單元(如硬體切換鍵)或一軟件接口來觸發(fā)產(chǎn)生，藉以提供使用者進行手動操作。如此一來，控制系統(tǒng)300即可進一步支持手動切換觸控模式的態(tài)樣。圖4為圖2所示觸控面板的控制系統(tǒng)實施例二的具體結構的模塊示意圖。如圖4所示，本實施例的控制系統(tǒng)300’的具體架構大致與圖3實施例相同，其差異點僅在于本實施例的感測模塊320’中的第二感測單元322’以及信號處理模塊330’中的判斷模塊333’的電路架構有所不同。本實施例中的第二感測單元322’包括與觸控面板200電連接的第二多工器3221、與第二多工器3221電連接的放大器3222、及與放大器3222電連接的峰值偵測器(Peak Detector) 3224。其中，第二多工器3221用來依序切換選擇任一第一軸向導線及該些第二軸向導線。放大器3222用于放大在第一軸向導線或第二軸向導線上所感測到的觸控面板200的波形信號。峰值偵測器3224用于偵測放大器3222所放大后的波形信號的峰值，并形成第二直流電壓信號。如此一來，本實施例第一感測單元321所輸出的第一直流電壓信號及第二感測單元322’所輸出的第二直流電壓信號的可判斷特性即皆為電壓強度。其中，對應設計的判斷模塊333’包括第一電平檢測器3333及第二電平檢測器3334。第一電平檢測器3333是電連接第一感測單元321，用來偵測取樣保持電路3213所輸出的第一直流電壓信號的電壓值；第二電平檢測器3334是電連接第二感測單元322’，用來偵測峰值偵測器3224所輸出的第二直流電壓信號的電壓值。如此一來，假設第一電平檢測器3333在偵測第一直流電壓信號的電壓值高于一第一準位達一第一時間時，判斷模塊333’輸出代表被動式觸控模式的判斷結果，于是控制單元334便是維持設定在預設的狀態(tài)，持續(xù)地開啟驅動信號產(chǎn)生電路310，并且控制切換開關331選擇輸出第一直流電壓信號。而假設第二電平檢測器3334隨時有偵測到第二直流電壓信號的電壓值高于一第二準位達一第二時間時，判斷模塊333’便輸出代表主動式觸控模式的判斷結果，于是控制單元334即進行關閉驅動信號產(chǎn)生電路310，并且控制切換開關331選擇輸出第二直流電壓信號。其中，在本實施例中，第二準位是設計高于第一準位。圖5為本發(fā)明觸控面板的控制方法實施例的流程示意圖。本實施例的控制方法是利用一第一感測路徑及一第二感測路徑來感測觸控面板，其中第一感測路徑是電連接觸控面板的多個第一軸向導線，而第二感測路徑是電連接觸控面板的所述第一軸向導線及多個第二軸向導線。此外，本實施例的控制方法在預設狀態(tài)下是開啟產(chǎn)生驅動信號，并且設定在選擇輸出第一感測路徑所輸出的信號的狀態(tài)。如圖5所示，控制方法的步驟包括步驟S501，通過第一感測路徑及第二感測路徑來感測觸控面板的波形信號。其中，由上述的架構可知，第一感測路徑是用來依序感測觸控面板的第一軸向導線的波形信號，而第二感測路徑則是用來依序感測觸控面板的第一軸向導線及第二軸向導線的波形信號。接著，執(zhí)行步驟S503，判斷第一感測路徑輸出的信號的電壓值是否高于一準位達一第一時間。由于本實施例預設是開啟產(chǎn)生驅動信號，并且選擇輸出第一感測路徑的信號，因此步驟S503的初次判斷結果通常為是，屬于被動式觸控模式，則執(zhí)行步驟S505，即將第一感測路徑輸出的信號進行模擬信號轉數(shù)字信號的轉換；然后，執(zhí)行步驟S507，即依據(jù)轉換后的數(shù)字信號來判斷用戶于觸控面板上進行觸碰的觸碰點位置。然后，再重復步驟S501及其爾后的步驟流程。此外，若步驟S503的判斷結果為否，也就是代表使用者欲使用主動式觸控模式進行操作，而將主動式觸控筆觸碰觸控面板，此時由于主動式觸控筆所產(chǎn)生的弦波信號的頻率與電壓強度皆與驅動信號不同，因此執(zhí)行步驟S509，即判斷第二感測路徑輸出的信號的頻率是否高于一頻率數(shù)達一第二時間。若步驟S509的判斷結果為是，則表示主動式觸控筆所產(chǎn)生的弦波信號成立，于是執(zhí)行步驟S511，即關閉產(chǎn)生驅動信號，并選擇輸出第二感測路徑所輸出的信號。接著，執(zhí)行步驟S513，即將第二感測路徑輸出的信號進行模擬信號轉數(shù)字信號的轉換；并進而執(zhí)行步驟S515，即依據(jù)轉換后的數(shù)字信號來判斷主動式觸控筆于觸控面板上進行觸碰的觸碰點位置。接下來，由于在主動式觸控模式下，已關閉產(chǎn)生驅動信號，因此在步驟S515之后，執(zhí)行步驟S517，進一步判斷第二感測路徑所輸出的信號是否消失達一計數(shù)時間。若步驟S517的判斷結果為是，表示使用者已停止將主動式觸控筆觸碰觸控面板達計數(shù)時間，則執(zhí)行步驟S519，即控制系統(tǒng)會設定回預設狀態(tài)而成為被動式觸控模式，以重新開啟產(chǎn)生驅動信號，并設定在選擇輸出第一感測路徑所輸出的信號的狀態(tài)。如此一來，便再重新執(zhí)行步驟S501及其爾后的步驟流程。當然，若步驟S517的判斷結果為否的話，表示使用者持續(xù)使用主動式觸控筆來觸碰觸控面板，以在主動式觸控模式下進行操作，于是同樣回到步驟S501來通過第一感測路徑及第二感測路徑感測觸控面板的波形信號，并執(zhí)行其后的步驟流程。進一步說明的是，由于本實施例是采用分時多工來設計，因此就算步驟S503的判斷結果為是時，除了進入被動式觸控模式而執(zhí)行前述的步驟S505及其爾后的步驟流程之夕卜，亦同時會執(zhí)行步驟S509的判斷步驟。當然，在被動式觸控模式下，所產(chǎn)生的驅動信號將使步驟S509的判斷結果為否，于是執(zhí)行步驟S519，以設定回預設狀態(tài)，也就是維持在原本的被動式觸控模式而持續(xù)開啟產(chǎn)生驅動信號，并設定在選擇輸出第一感測路徑所輸出的信號的狀態(tài)。同理，在主動式觸控模式下，若無其他因素影響而改變觸控模式的話，由于步驟S511已關閉產(chǎn)生驅動信號，因此當步驟S517的判斷結果為否而重新執(zhí)行前述的步驟S501及其爾后的步驟流程時，主動式觸控筆所產(chǎn)生的弦波信號將使步驟S503的判斷結果將為否，并且使步驟S509的判斷結果為是，如此以持續(xù)維持在主動式觸控模式。最后，根據(jù)控制方法的另一實施例，在判斷第二感測路徑輸出的信號的設計上(對應于圖5的步驟S509)，可進一步是通過判斷第二感測路徑的電壓值是否高于另一設定的準位達第二時間的與否來決定是否進入主動式觸控模式。換句話說，本實施例的控制方法是通過判斷第一感測路徑及第二感測路徑輸出的信號的電壓值來啟閉產(chǎn)生驅動信號，并且決定選擇輸出第一感測路徑或第二感測路徑所輸出的信號。具體而言，當?shù)谝桓袦y路徑輸出的信號的電壓值高于一第一準位達第一時間時，開啟產(chǎn)生驅動信號并選擇輸出第一感測路徑所輸出的信號；當?shù)诙袦y路徑輸出的信號的電壓值高于一第二準位達第二時間時，關閉產(chǎn)生驅動信號并選擇輸出第二感測路徑所輸出的信號。其中，本實施例所設計的第二準位是高于第一準位。綜上所述，本發(fā)明的觸控筆為可主動發(fā)射弦波信號的主動式觸控筆，并且控制系統(tǒng)為可支持主動觸控模式和被動觸控模式的操作系統(tǒng)，如此以達到能兼具高靈敏度、精確輸入及提供筆式書寫情境等優(yōu)點。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種觸控面板的控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制系統(tǒng)包括 驅動信號產(chǎn)生電路； 感測模塊，用于感測該觸控面板的波形信號；及 信號處理模塊，根據(jù)該感測模塊輸出的信號來啟閉該驅動信號產(chǎn)生電路。
2.如權利要求I所述的觸控面板的控制系統(tǒng)，其特征在于，該感測模塊還包括 第一感測單元，電連接該觸控面板的多個第一軸向導線；及 第二感測單元，電連接該觸控面板的多個第一軸向導線及多個第二軸向導線，該第一軸向導線與該第二軸向導線相互絕緣交叉。
3.如權利要求2所述的觸控面板的控制系統(tǒng)，其特征在于，該信號處理模塊包括與該第一感測單元及該第二感測單元電連接的切換開關及與該切換開關電連接的模擬數(shù)字轉換器；該切換開關根據(jù)切換信號來選擇性地輸出該第一感測單元及該第二感測單元所產(chǎn)生的信號，該模擬數(shù)字轉換器將該切換開關輸出的信號進行模擬信號轉數(shù)字信號的轉換。
4.如權利要求3所述的觸控面板的控制系統(tǒng)，其特征在于，該信號處理模塊還包括 判斷模塊，用于判斷該第一感測單元及該第二感測單元所產(chǎn)生的信號的特性大?。患? 控制單元，根據(jù)該判斷模塊的判斷結果來產(chǎn)生切換信號及控制該驅動信號產(chǎn)生電路的啟閉，并且根據(jù)該第一感測單元或該第二感測單元所產(chǎn)生的信號來判斷該觸控面板上的觸碰點位置。
5.如權利要求4所述的觸控面板的控制系統(tǒng)，其特征在于，該第一感測單元包括與該觸控面板電連接的第一多工器、與該第一多工器電連接的積分器及與該積分器電連接的采樣保持電路；該第一多工器用于選擇任一第一軸向導線，該積分器用于將該波形信號轉換為第一直流電壓信號，該采樣保持電路用于采樣和保持該第一直流電壓信號的電壓準位。
6.如權利要求5所述的觸控面板的控制系統(tǒng)，其特征在于，該第二感測單元包括與該觸控面板電連接的第二多工器、與該第二多工器電連接的放大器及與該放大器電連接的混頻器；該第二多工器用于選擇任一第一軸向導線及第二軸向導線，該放大器用于放大該波形信號，該混頻器用于將放大后的波形信號轉換為第二直流電壓信號。
7.如權利要求6所述的觸控面板的控制系統(tǒng)，其特征在于，該判斷模塊包括與該第一感測單元電連接的電平檢測器及與該第二感測單元電連接的鑒頻器；該電平檢測器用于偵測該第一直流電壓信號的電壓值，該鑒頻器用于偵測該第二直流電壓信號的頻率。
8.如權利要求7所述的觸控面板的控制系統(tǒng)，其特征在于，該電平檢測器偵測該第一直流電壓信號的電壓值高于一準位達一第一時間時，該控制單元開啟該驅動信號產(chǎn)生電路并控制該切換開關選擇輸出該第一直流電壓信號；該鑒頻器偵測該第二直流電壓信號的頻率高于一頻率達一第二時間時，該控制單元關閉該驅動信號產(chǎn)生電路并控制該切換開關選擇輸出該第二直流電壓信號。
9.如權利要求5所述的觸控面板的控制系統(tǒng)，其特征在于，該第二感測單元包括與該觸控面板電連接的第二多工器、與該第二多工器電連接的放大器及與該放大器電連接的峰值偵測器；該第二多工器用于選擇任一第一軸向導線及第二軸向導線，該放大器用于放大該波形信號，該峰值偵測器用于偵測該放大后的波形信號的峰值，以形成第二直流電壓信號。
10.如權利要求9所述的觸控面板的控制系統(tǒng)，其特征在于，該判斷模塊包括與該第一感測單元電連接的第一電平檢測器及與該第二感測單元電連接的第二電平檢測器；該第一電平檢測器用于偵測該第一直流電壓信號的電壓值，該第二電平檢測器用于偵測該第二直流電壓信號的電壓值。
11.如權利要求10所述的觸控面板的控制系統(tǒng)，其特征在于，該第一電平檢測器偵測該第一直流電壓信號的電壓值高于一第一準位達一第一時間時，該控制單元開啟該驅動信號產(chǎn)生電路并控制該切換開關選擇輸出該第一直流電壓信號；該第二電平檢測器偵測該第二直流電壓信號的電壓值高于一第二準位達一第二時間時，該控制單元關閉該驅動信號產(chǎn)生電路并控制該切換開關選擇輸出該第二直流電壓信號；其中該第二準位高于該第一準位。
12.如權利要求4所述的觸控面板的控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制單元預設是開啟該驅動信號產(chǎn)生電路，并且控制該切換開關選擇輸出該第一感測單元所產(chǎn)生的信號。
13.如權利要求4所述的觸控面板的控制系統(tǒng)，其特征在于，該判斷模塊是采用分時多工運作的設計。
14.如權利要求4所述的觸控面板的控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制單元進一步根據(jù)一外部信號來產(chǎn)生該切換信號，并且該外部信號的優(yōu)先權重高于該判斷模塊的判斷結果。
15.一種觸控面板的控制方法，其步驟包括 通過感測路徑來感測該觸控面板的波形信號；及 依據(jù)該感測路徑所輸出的信號來啟閉產(chǎn)生驅動信號至該觸控面板。
16.如權利要求15所述的觸控面板的控制方法，其特征在于，該感測波形信號的步驟進一步包含 通過第一感測路徑來依序感測該觸控面板的多個第一軸向導線的波形信號；及 通過第二感測路徑來依序感測該觸控面板的多個第一軸向導線及多個第二軸向導線的波形信號，該第一軸向導線與該第二軸向導線相互絕緣交叉。
17.如權利要求16所述的觸控面板的控制方法，其特征在于，還包括預設開啟產(chǎn)生驅動信號，并依據(jù)該第一感測路徑及該第二感測路徑所輸出的信號來啟閉產(chǎn)生該驅動信號。
18.如權利要求17所述的觸控面板的控制方法，其特征在于，還包括 預設選擇輸出該第一感測路徑所輸出的信號；及 依據(jù)該第一感測路徑及該第二感測路徑所輸出的信號來選擇性地輸出該第一感測路徑或該第二感測路徑所輸出的信號。
19.如權利要求18所述的觸控面板的控制方法，其特征在于，還包括 將該第一感測路徑或該第二感測路徑所輸出的信號進行模擬信號轉數(shù)字信號的轉換；及 依據(jù)轉換后的數(shù)字信號來判斷該觸控面板上的觸碰點位置。
20.如權利要求18所述的觸控面板的控制方法，其特征在于，當該第一感測路徑輸出的信號的電壓值高于一準位達一第一時間時，開啟產(chǎn)生該驅動信號并選擇輸出該第一感測路徑所輸出的信號；當該第二感測路徑輸出的信號的頻率高于一頻率數(shù)達一第二時間時，關閉產(chǎn)生該驅動信號并選擇輸出該第二感測路徑所輸出的信號。
21.如權利要求18所述的觸控面板的控制方法，其特征在于，當該第一感測路徑輸出的信號的電壓值高于一第一準位達一第一時間時，開啟產(chǎn)生該驅動信號并選擇輸出該第一感測路徑所輸出的信號；當該第二感測路徑輸出的信號的電壓值高于一第二準位達一第二時間時，關閉產(chǎn)生該驅動信號并選擇輸出該第二感測路徑所輸出的信號；其中該第二準位高于該第一準位。
22.一種觸 控筆，其特征在于，應用于觸控面板，該觸控筆包括本體及設于該本體一端的筆尖部，該筆尖部上設有導電物質，該本體設有弦波信號發(fā)生器，該弦波信號發(fā)生器根據(jù)電壓來產(chǎn)生弦波信號，并通過該筆尖部來將該弦波信號傳遞至該觸控面板。
23.如權利要求22所述的觸控筆，其特征在于，該弦波信號發(fā)生器為壓控振蕩器。
24.如權利要求22所述的觸控筆，其特征在于，該本體還設有與該弦波信號發(fā)生器電連接的電源電路，用來輸出該電壓。
25.如權利要求24所述的觸控筆，其特征在于，該電源電路包括電壓源及與該電壓源電連接的電壓轉換器，該電壓轉換器用來調整該電壓源所提供的電壓的準位。
26.如權利要求24所述的觸控筆，其特征在于，該觸控筆還包括與該電源電路及該弦波信號發(fā)生器電連接的電源開關，用來開關該電源電路所輸出的電壓。
全文摘要
一種觸控面板的控制系統(tǒng)，包括驅動信號產(chǎn)生電路、用于感測該觸控面板的波形信號的感測模塊及根據(jù)該感測模塊輸出的信號來啟閉該驅動信號產(chǎn)生電路的信號處理模塊。上述觸控面板的控制系統(tǒng)的信號處理模塊可根據(jù)感測模塊輸出的信號來啟閉驅動信號產(chǎn)生電路，從而進行對應的觸控模式，因此，上述觸控切換控制系統(tǒng)可支持主動觸控模式和被動觸控模式。本發(fā)明還提供一種觸控面板的控制方法及使用于上述觸控面板的觸控系統(tǒng)中的觸控筆。
文檔編號G06F3/041GK102981659SQ20111026262
公開日2013年3月20日 申請日期2011年9月6日 優(yōu)先權日2011年9月6日
發(fā)明者朱浚斈, 邱瑞榮 申請人:宸鴻光電科技股份有限公司