電容筆、電容觸控面板和觸控裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電容筆，用于在電容觸控面板（200）上進(jìn)行操作，其包括：接收單元（1），其接收所述電容觸控面板（200）發(fā)送的測(cè)量信號(hào)；信號(hào)處理單元（5），其根據(jù)所述接收單元（1）接收到的信號(hào)生成與所述測(cè)量信號(hào)同步的高壓信號(hào)；和發(fā)送單元（2），其將所述高壓信號(hào)發(fā)送至所述電容觸控面板（200）以使所述電容觸控面板（200）獲取所述電容筆（100）的信息。本發(fā)明提供的電容筆通過發(fā)送同步高壓信號(hào)來增強(qiáng)觸控面板的感應(yīng)信號(hào)，使得觸控面板可以感應(yīng)小面積導(dǎo)電體，在手指觸控的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了筆的功能，大大提高了用戶體驗(yàn)。同時(shí)電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，成本低廉，兼容性好。
【專利說明】電容筆、電容觸控面板和觸控裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及觸控技術(shù)，尤其涉及一種電容筆、電容觸控面板和觸控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，由于電容觸摸屏易操作，且靈敏度較高，已成為現(xiàn)階段觸控設(shè)備的首選。電容觸摸屏所使用的電容屏一般是在玻璃或其他透明材料內(nèi)制作透明導(dǎo)電的ITO (氧化銦錫)薄膜以形成縱橫交錯(cuò)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電膜，這些導(dǎo)電膜可以作為發(fā)送電極和接收電極。當(dāng)手指點(diǎn)擊屏幕，會(huì)和發(fā)送電極以及接收電極均形成耦合電容，從接觸點(diǎn)吸收部分電流，從而造成接收電極的信號(hào)發(fā)生變化。即，電容式觸摸屏在導(dǎo)體與其觸摸時(shí)，通過導(dǎo)電膜形成的電場(chǎng)的變化檢測(cè)導(dǎo)體在電容屏上的觸摸位置，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能。
[0003]然而，如果采用導(dǎo)電材料制成的細(xì)筆尖操作電容屏，雖然筆尖也會(huì)從接觸點(diǎn)吸收部分電流，但由于筆尖很細(xì)，吸收電流對(duì)接收電極的影響很小，難以檢測(cè)，使得電容式觸摸屏無法確定觸摸位置。為了對(duì)接收電極產(chǎn)生較大影響，電容筆的筆尖除導(dǎo)電特性外，還必須很粗，這使得筆存在書寫流暢性差、精確點(diǎn)擊難、更無壓感特性等問題，也就無法達(dá)到寫畫的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明鑒于以上問題，提供了一種電容筆，其可以增強(qiáng)電容觸控面板接收信號(hào)的強(qiáng)度，提高定位精度。
[0005]本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種電容筆，用于在電容觸控面板(200)上進(jìn)行操作，其包括:接收單元(1)，其接收所述電容觸控面板(200)發(fā)送的測(cè)量信號(hào)；信號(hào)處理單元(5)，其根據(jù)所述接收單元(I)接收到的信號(hào)生成與所述測(cè)量信號(hào)同步的高壓信號(hào)；和發(fā)送單元
(2)，其將所述高壓信號(hào)發(fā)送至所述電容觸控面板(200)以使所述電容觸控面板(200)獲取所述電容筆(100)的信息。
[0006]本發(fā)明提供的電容筆，通過發(fā)送與電容觸控面板測(cè)量信號(hào)同步的高壓信號(hào)來增強(qiáng)電容觸控面板接收信號(hào)的強(qiáng)度，提高信噪比和定位精度。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種電容觸控面板，電容筆(100)能在其上進(jìn)行觸控操作，其包括:第一電極組(201);第二電極組(202);以及控制處理單元(203)，其中所述第一電極組(201)和所述第二電極組(202 )互相交錯(cuò)配置，所述控制處理單元(203 )控制所述第一電極組(201)和第二電極組(202)之一作為發(fā)送電極發(fā)送測(cè)量信號(hào)，所述控制處理單元(203)控制所述第一電極組(201)和第二電極組(202)之一作為接收電極接收所述電容筆發(fā)送的信號(hào)；所述控制處理單元(203)根據(jù)所述響應(yīng)信號(hào)獲取所述電容筆(100)的信息。
[0008]本發(fā)明提供的電容觸控面板，對(duì)電容筆具有良好的支持度，可實(shí)現(xiàn)電容筆的精確定位。
[0009]本發(fā)明再一個(gè)方面提供一種觸控裝置，其包括電容筆(100);以及電容觸控面板(200)，其中所述電容觸控面板(200)包括互相交錯(cuò)的第一電極組(201)和第二電極組(202)以及控制處理單元(203);所述控制處理單元(203)控制所述第一電極組(201)和第二電極組(202)之一作為發(fā)送電極發(fā)送測(cè)量信號(hào)，所述控制處理單元(203)控制所述第一電極組(201)和第二電極組(202)之一作為接收電極接收所述電容筆發(fā)送的信號(hào)；所述電容筆(100)包括接收單元(1)，其接收所述電容觸控面板(200)發(fā)送的測(cè)量信號(hào)；信號(hào)處理單元(5)，其根據(jù)所述接收單元(I)接收到的信號(hào)生成與所述測(cè)量信號(hào)同步的高壓信號(hào)；和發(fā)送單元(2)，其將所述高壓信號(hào)發(fā)送至所述電容觸控面板(200)，所述控制處理單元
(203)根據(jù)所述接收電極接收的信號(hào)確定所述電容筆(100)的位置。
[0010]本發(fā)明提供的觸控裝置采用電容耦合方式，將電容筆的導(dǎo)電性筆尖作為發(fā)送單元，發(fā)送與電容觸控面板的發(fā)送電極發(fā)出的測(cè)量信號(hào)同步的高壓脈沖信號(hào)，使得電容筆的筆尖與電容觸控面板之間形成更大的電壓差，進(jìn)而增大電容筆筆尖和電容觸控面板之間的電場(chǎng)，導(dǎo)致筆尖從接觸點(diǎn)吸收更大的電流，從而增強(qiáng)了電容觸控面板的接收電極檢測(cè)到的電容筆的信號(hào)，確保電容筆具有很細(xì)的筆尖。本發(fā)明提供的觸控裝置工藝簡(jiǎn)單，成本較低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明觸控裝置一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為電容筆100和電容觸控面板200的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為圖1中電容筆的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為電容筆100的電路原理圖；
[0014]圖4為脈沖生成單元51的電路原理圖；
[0015]圖5為電容觸控面板200的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖6為觸控裝置300的定位原理圖
[0017]圖7為圖1所示觸控裝置的命令信息解析示意圖；
[0018]圖8為圖1所示觸控裝置的命令信息編排示意圖；
[0019]圖9為命令解析單元53的一種【具體實(shí)施方式】；
[0020]圖10表示在反相信號(hào)命令下電容筆100發(fā)送的信號(hào)波形和電容觸控面接收信號(hào)強(qiáng)度的波形；
[0021]圖11表示在反相信號(hào)命令下手指發(fā)送的信號(hào)波形和電容觸控面接收信號(hào)強(qiáng)度的波形。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明提供的電容筆、電容觸控面板和觸控裝置進(jìn)行詳細(xì)描述。在這些附圖中，對(duì)于相同或者相當(dāng)?shù)臉?gòu)成要素，標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)。以下僅為本發(fā)明的電容筆、電容觸控面板和觸控裝置的最佳實(shí)施方式，本發(fā)明并不僅限于下述結(jié)構(gòu)。
[0023]圖1為本發(fā)明觸控裝置一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的觸控裝置300包括電容筆100和電容觸控面板200。其中電容觸控面板200發(fā)送測(cè)量信號(hào)，電容筆100接收該測(cè)量信號(hào)，并向電容觸控面板200發(fā)送與測(cè)量信號(hào)同步的高壓信號(hào)，電容觸控面板200根據(jù)該高壓信號(hào)獲取電容筆100的信息，該信息包括電容筆的筆尖壓力和/或按鍵信息。[0024]圖2為電容筆100和電容觸控面板200的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]如圖2示，電容觸控面板200中包括多個(gè)相互交錯(cuò)配置的電極101和102，圖中為了簡(jiǎn)潔，僅示出一對(duì)相互垂直的電極。
[0026]電容筆100包括接收單元1、發(fā)送單元2、屏蔽罩3以及殼體4，在殼體4內(nèi)設(shè)置有信號(hào)處理單元5(見圖3)。當(dāng)電容筆100位于電容觸控面板200的觸控區(qū)域時(shí)，接收單元I接收發(fā)送電極(比如電極101)發(fā)送的測(cè)量信號(hào)，設(shè)置在殼體4內(nèi)的信號(hào)處理單元5根據(jù)接收單元I接收的信號(hào)生成與測(cè)量信號(hào)同步的高壓信號(hào)，該高壓信號(hào)通過發(fā)送單元2發(fā)送至電容觸控面板200，電容觸控面板200根據(jù)接收電極(比如電極102)接收的信號(hào)確定電容筆100的位置。需要說明的是，電極101或電極102可以既為發(fā)送電極又為接收電極。
[0027]在本實(shí)施方式中，接收單元I為環(huán)狀導(dǎo)電性筆頭，發(fā)送單元2為直徑較小的導(dǎo)電性筆尖，筆頭I位于筆尖2周圍。當(dāng)電容筆100位于電容觸控面板200的觸控區(qū)域時(shí)，接收單元I可與發(fā)送電極101形成耦合電容，從而接收發(fā)送電極101發(fā)送的測(cè)量信號(hào)。接收單元I的面積足以保證和發(fā)送電極101形成較大耦合電容，從而有效接收測(cè)量信號(hào)。接收單元I的形狀也可以根據(jù)具體情形確定，例如可為扁平狀、錐狀或半球狀等。
[0028]當(dāng)電容筆100位于電容觸控面板200的觸控區(qū)域時(shí)，發(fā)送單元I與接收電極102形成耦合電容，從而發(fā)送與發(fā)送電極101發(fā)送的測(cè)量信號(hào)同步的高壓信號(hào)。在本實(shí)施方式中，作為發(fā)送單元2的筆尖的直徑小于3_，其頂端可以包裹較柔軟的材料(如橡膠)以提高書寫的舒適度。
[0029]屏蔽罩3設(shè)置在接收單元I和發(fā)送單元2之間，呈環(huán)狀，用于隔離接收單元I和發(fā)送單元2，以防止接收單元I和發(fā)送單元2之間形成耦合電容，使得信號(hào)形成反饋通路引起自激振蕩。接收單元1、發(fā)送單元2和屏蔽罩3彼此之間均絕緣。
[0030]殼體4用于固定接收單元1、發(fā)送單元2和屏蔽罩3，以及筆內(nèi)電路。殼體4的端部設(shè)置有開口，以便作為發(fā)送單元2的筆尖與電容觸控面板200接觸的端部可以從中伸出。開口的大小與筆尖的粗細(xì)相對(duì)應(yīng)。殼體4與手接觸的部分為導(dǎo)體，由于人體本身是個(gè)較大的電容，比電容筆100的穩(wěn)定性強(qiáng)，通過使電容筆100與人體連接，可以增強(qiáng)接收信號(hào)的穩(wěn)定性。
[0031]圖3為電容筆100的電路原理圖。如圖3示，信號(hào)處理單元5包括信號(hào)放大單元50、脈沖生成單元51、切換單元52、命令解析單元53、控制單元54、筆信息獲取單元55、升壓?jiǎn)卧?6。
[0032]信號(hào)放大單元50比如為放大器，用于放大接收單元I接收的信號(hào)。如果接收的信號(hào)足夠強(qiáng)，也可省略信號(hào)放大單元50。
[0033]脈沖生成單元51用于根據(jù)接收單元I接收的信號(hào)生成與測(cè)量信號(hào)同步的脈沖信號(hào)。該脈沖信號(hào)一路通向切換單元52，另一路通向命令解析單元53。
[0034]切換單元52包括切換電路和反相器，用于使脈沖生成單元51生成的脈沖信號(hào)在同相和反相之間切換。當(dāng)需要發(fā)送與測(cè)量信號(hào)同相的高壓信號(hào)時(shí)，則將切換開關(guān)接通上方電路，讓脈沖信號(hào)直接通過；當(dāng)需要發(fā)送與測(cè)量信號(hào)反相的高壓信號(hào)時(shí)，則將切換開關(guān)接通反相器，通過反相器使脈沖信號(hào)反相。
[0035]命令解析單元53比如為硬件電路，用于解析脈沖生成單元51生成的脈沖信號(hào)所包含的命令信息。[0036]控制單元54根據(jù)命令解析單元53所解析的命令控制脈沖生成單元51、切換單元52和筆信息獲取單元55中的至少一個(gè)對(duì)所述命令進(jìn)行響應(yīng)。
[0037]筆信息獲取單元55用于獲取電容筆100的筆尖壓力以及按鍵信息。
[0038]升壓?jiǎn)卧?6用于將輸入的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為高壓信號(hào)，該高壓信號(hào)通過發(fā)送單元2發(fā)送至電容觸控面板200。
[0039]需要說明的是，信號(hào)放大單元50、脈沖生成單元51、切換單元52的位置可以相互調(diào)換。比如，切換單元52可以位于信號(hào)放大單元50和脈沖生成單元51前面；或者切換單元52可以位于信號(hào)放大單元50和脈沖生成單元51之間。信號(hào)放大單元50、脈沖生成單元51、切換單元52的位置可根據(jù)實(shí)際情況的需要進(jìn)行調(diào)整。
[0040]圖4為脈沖生成單元51的電路原理圖。如圖4所示，該脈沖生成電路51由電阻R1、R2和R3，電容Cl以及比較器構(gòu)成。由于輸出電壓在參考電壓Vref和O之間切換，比較器的正相輸入端的電壓由Rl和R2分壓決定，在參考電壓Vref附近變化。而接收單元I接收到的信號(hào)如圖4中輸入端波形所示，為圍繞參考電壓Vref上下波動(dòng)的尖峰，只要調(diào)整好Rl和R2的比例，就可以剛好讓輸入尖峰超過比較器的正相輸入電壓并且濾除噪聲，得到很好的方形脈沖信號(hào)。
[0041]需要說明的是圖4只是本發(fā)明的脈沖生成單元的一個(gè)具體例子，本發(fā)明并不局限于該電路，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)需要選擇合適的脈沖生成電路，只要其可產(chǎn)生符合要求的同步脈沖信號(hào)即可。
[0042]圖5為電容觸控面板200的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，電容觸控面板200包括第一電極組201和第二電極202組以及控制處理單元203組成。第一電極組201和第二電極202組相互交錯(cuò)，共同構(gòu)成觸控區(qū)域，觸控區(qū)域上覆蓋有絕緣層，防止手指或其它導(dǎo)體與第一電極組201和第二電極202組接觸。第一電極組201和第二電極組202之間相互絕緣，在交錯(cuò)處會(huì)形成耦合電容。
[0043]第一電極組201和第二電極組202其中一組為發(fā)送電極，另一組為接收電極。若第一電極組201為發(fā)送電極，則第二電極組202為接收電極。若第一電極組201為接收電極，則第二電極組202為發(fā)送電極。兩者可在控制處理單元203的控制下進(jìn)行切換。或者，所述控制處理單元(203)控制所述第一電極組(201)或第二電極組(202)作為發(fā)送電極發(fā)送包含命令信息的測(cè)量信號(hào)并作為接收電極接收所述電容筆(100)發(fā)送的響應(yīng)信號(hào)。也就是說，控制處理單元203控制第一電極組201和第二電極組202)之一作為發(fā)送電極發(fā)送測(cè)量信號(hào)，所述控制處理單元(203 )控制所述第一電極組(201)和第二電極組(202 )之一作為接收電極接收所述電容筆發(fā)送的信號(hào)。
[0044]控制處理單元203控制發(fā)送電極發(fā)送測(cè)量信號(hào)，處理接收電極接收到的信號(hào)，并根據(jù)處理結(jié)果確定觸摸位置。
[0045]當(dāng)電容筆100位于電容觸控面板200的觸控區(qū)域時(shí)，接收單元I與發(fā)送電極形成耦合電容，發(fā)送單元2與接收電極形成耦合電容，因而電容筆100可以通過接收單元I接收發(fā)送電極發(fā)送的測(cè)量信號(hào)，并通過發(fā)送單元2向接收電極發(fā)送同步信號(hào)。
[0046]由于電容筆100的發(fā)送單元2的面積很小，所以和電容觸控面板200的接收電極之間的耦合電容很小。如果不發(fā)送高壓信號(hào)，接收電極接收到的信號(hào)會(huì)很小，信噪比很低，難以定位。為此，本發(fā)明的電容筆100發(fā)送與測(cè)量信號(hào)同步的高壓信號(hào)來增強(qiáng)接收信號(hào)強(qiáng)度，提高信噪比和定位精度。具體地，電容筆100可從測(cè)量信號(hào)中提取命令信息；同時(shí)根據(jù)提取的命令信息作出響應(yīng)，并將響應(yīng)結(jié)果通過發(fā)送單元2發(fā)送至接收電極，控制處理單元203根據(jù)接收電極接收的信號(hào)確定電容筆100的觸控信息，例如觸摸位置、筆尖壓力、按鍵
信息等。
[0047]電容筆100還包括供電單元(圖中未示出)，供電單元為電池或超級(jí)電容，由電池或超級(jí)電容配合DC-DC為電容筆供電。
[0048]圖6為觸控裝置300的定位原理圖。如圖6所示，當(dāng)電容筆100位于電容觸控面板200的觸控區(qū)域時(shí)，控制處理單元203選擇X軸電極作為接收電極，每2個(gè)相鄰的X軸電極作為一組，測(cè)量其接收信號(hào)的差分值。比如，Xl和X2 —組，X2和X3組，X3和X4 —組，依此類推。通過各組電極接收信號(hào)的差分值，即可算出電容筆100位于X軸方向的坐標(biāo)。同理，可以將Y軸電極作為接收電極，測(cè)量得到電容筆100位于Y軸的坐標(biāo)。
[0049]還可對(duì)X軸的單個(gè)接收電極進(jìn)行逐個(gè)掃描，分別測(cè)得各個(gè)接收電極的接收信號(hào)的強(qiáng)度，通過各個(gè)接收電極接收信號(hào)的強(qiáng)度得到電容筆100位于X軸方向的坐標(biāo)。通過同樣的方式得到電容筆100位于Y軸的坐標(biāo)。
[0050]當(dāng)然，觸控裝置300的定位方式除上述兩種外還有多種，可根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行具體設(shè)置。
[0051]本發(fā)明提供的觸控裝置300，為了使電容筆100同電容觸控面板200可以協(xié)調(diào)工作，制定了命令信息及數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議。命令信息由電容觸控面板200的控制處理單元203控制發(fā)送電極發(fā)送，電容筆100通過接收單元I接收攜帶有命令信息的測(cè)量信號(hào)，并通過信號(hào)處理單元5解析命令信息，并做出相應(yīng)的響應(yīng)，響應(yīng)信號(hào)通過發(fā)送單元2發(fā)送至電容觸控面板200。
[0052]在本實(shí)施方式中，命令信息主要包括以下3種:
[0053]1、反相信號(hào)生成命令，其指示電容筆100向電容觸控面板200發(fā)送與測(cè)量信號(hào)同步且反相的信號(hào)。
[0054]2、電容筆信息獲取命令，其指示電容筆100測(cè)量筆尖壓力及筆上按鍵信息，測(cè)量完后存儲(chǔ)起來。
[0055]3、電容筆信息發(fā)送命令，其指示電容筆100將存儲(chǔ)的筆尖壓力、按鍵或者其他信息，轉(zhuǎn)化成脈沖波形反饋給電容觸控面板200。
[0056]比如可以對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，以一定時(shí)長(zhǎng)的不發(fā)送測(cè)量波的空閑狀態(tài)作為命令。當(dāng)發(fā)送電極空閑一段時(shí)間不發(fā)送測(cè)量信號(hào)，并保持在低電平狀態(tài)，電容筆100可以探測(cè)到這段時(shí)間沒有波形發(fā)出。因此，可根據(jù)這段低電平的時(shí)間長(zhǎng)度來定義不同的命令，并通過電容筆100的命令解析單元53或控制單元54進(jìn)行識(shí)別。
[0057]如圖7所示，發(fā)送電極停止發(fā)送脈沖并保持低電平(如圖7中虛線所示)，經(jīng)過一段時(shí)間，發(fā)送電極重新開始發(fā)送測(cè)量波。電容筆100探測(cè)到發(fā)送停止，其既可以通過命令解析單元53根據(jù)不同時(shí)間長(zhǎng)度解析出各種命令；也可以用控制單元54計(jì)時(shí)，根據(jù)計(jì)時(shí)長(zhǎng)短來對(duì)命令進(jìn)行解析。根據(jù)這個(gè)時(shí)間長(zhǎng)短，電容筆100判斷出命令類型，然后作出相應(yīng)的反應(yīng)。
[0058]圖7的波形A表示電容筆100接收到電容筆信息發(fā)送命令后的響應(yīng)波形，本實(shí)施方式中所定義的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議如下:在測(cè)量信號(hào)高脈沖期間，若發(fā)送單元2發(fā)送的信號(hào)為上升沿，則表示發(fā)送數(shù)據(jù)為I ;若發(fā)送單元2發(fā)送的信號(hào)為下降沿，則表示發(fā)送數(shù)據(jù)為O。在測(cè)量信號(hào)高脈沖期間發(fā)送單元信號(hào)只允許有一個(gè)上升或下降沿。
[0059]圖7的波形B表示電容筆100接收到發(fā)送反相信號(hào)波的命令后發(fā)送的反相信號(hào)波。
[0060]圖7的波形C表示電容筆100接收到電容筆信息獲取命令，筆尖不用發(fā)送信號(hào)，在此期間進(jìn)行筆尖壓力和按鍵的測(cè)量。
[0061]需要說明的是，圖7中A、B、C各段波形所對(duì)應(yīng)的命令時(shí)長(zhǎng)是不同的，此處為了便于理解，將各段波形命令終止位對(duì)齊。
[0062]還需要說明的是，本發(fā)明中，命令的編排方法不限于一定長(zhǎng)度的低電平。也可以采用一定長(zhǎng)度的聞電平；或者具有一定時(shí)序組合關(guān)系的聞低電平；或者具有一定時(shí)序組合的脈沖波形；或者連續(xù)發(fā)送的具有包絡(luò)結(jié)構(gòu)的脈沖波形等具有一定辨識(shí)度可解析的波形均可作為命令。圖8列舉了命令編排的多種方式的一些實(shí)例，例如采用一定長(zhǎng)度的高電平；或者具有一定時(shí)序組合關(guān)系高低電平；或者具有一定時(shí)序組合的脈沖波形；或者連續(xù)發(fā)送的具有包絡(luò)結(jié)構(gòu)的脈沖波形，但不局限于已列舉的編排方式。
[0063]如圖8所示，圖8中的波形A表示用一定時(shí)長(zhǎng)空閑低電平編碼命令信息，圖8中的波形B表示用一定時(shí)長(zhǎng)的空閑高電平編碼命令信息；圖8中的波形C表示用一定時(shí)長(zhǎng)的空閑低電平接一定時(shí)長(zhǎng)的空閑高電平編碼命令信息；圖8中的波形D表示用一個(gè)中等長(zhǎng)度的脈沖后面跟隨一個(gè)較長(zhǎng)長(zhǎng)度的脈沖編碼命令信息，圖8中的波形E表示用一個(gè)單一的長(zhǎng)脈沖編碼命令信息；圖8中的波形F表示用連續(xù)多個(gè)很短的脈沖構(gòu)成一個(gè)一定長(zhǎng)度的包絡(luò)波形編碼命令信息。
[0064]圖9為命令解析單元53的一種【具體實(shí)施方式】。該實(shí)施方式主要針對(duì)一定時(shí)長(zhǎng)不發(fā)送測(cè)量波的空閑狀態(tài)的編碼方式。利用對(duì)電容的充放電時(shí)間的長(zhǎng)短，配合二極管的單向特性進(jìn)行濾波，提取出命令信號(hào)。命令解析單元53還可以采用其它電路結(jié)構(gòu)提取命令信號(hào)。
[0065]在使用本發(fā)明提供的觸控裝置300時(shí)，人手很容易與電容觸控面板200接觸，從而影響電容觸控面板200對(duì)電容筆100的定位。為此本發(fā)明提供一種消除人手對(duì)電容筆100定位影響的方法。下面結(jié)合圖10和圖11對(duì)該方法進(jìn)行描述。
[0066]本發(fā)明中，電容觸控面板200的發(fā)送電極發(fā)出包含發(fā)送反相信號(hào)命令信息的測(cè)量信號(hào)，電容筆100接收到該包含發(fā)送反相信號(hào)命令信息的測(cè)量信號(hào)后，發(fā)送單元2 (筆尖)發(fā)送與上述測(cè)量信號(hào)同相和反相的兩種高壓信號(hào)，電容觸控面板200根據(jù)該兩種高壓信號(hào)獲得兩個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度隨接收電極切換而變化的波形(見圖10中c曲線左側(cè)和中間的波形)，并將該兩個(gè)波形相減即可去除人手對(duì)電容筆100的干擾。
[0067]如圖10所示，觸控面板200發(fā)出攜帶發(fā)送反相信號(hào)命令的測(cè)量信號(hào)后，電容筆100發(fā)送與上述測(cè)量信號(hào)同相和反相的兩種高壓信號(hào)。因此電容觸控面板200接收電極的接收信號(hào)強(qiáng)度呈現(xiàn)為兩個(gè)相反的波形(見圖10中c曲線左側(cè)和中間的波形)。如果換成手指，如圖11所示，由于手指不會(huì)主動(dòng)發(fā)送信號(hào)，所以電容觸控面板200接收電極的接收信號(hào)強(qiáng)度呈現(xiàn)為兩個(gè)相同的波形。將所測(cè)得的兩個(gè)波形相減，就可以很容易地去掉手指對(duì)筆的干擾，同時(shí)也增強(qiáng)了接收信號(hào)的強(qiáng)度，這樣有利于提高定位精度，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。
[0068]以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)。這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)區(qū)間。
【權(quán)利要求】
1.一種電容筆，用于在電容觸控面板(200)上進(jìn)行操作，其特征在于，包括: 接收單元(1)，其接收所述電容觸控面板(200)發(fā)送的測(cè)量信號(hào)； 信號(hào)處理單元(5)，其根據(jù)所述接收單元(I)接收到的信號(hào)生成與所述測(cè)量信號(hào)同步的聞壓/[目號(hào)；和 發(fā)送單元(2)，其將所述高壓信號(hào)發(fā)送至所述電容觸控面板(200)以使所述電容觸控面板(200)獲取所述電容筆(100)的信息。
2.如權(quán)利要求1所述的電容筆，其特征在于，所述信號(hào)處理單元(5)包括: 脈沖生成單元(51)，其根據(jù)所述接收單元(I)接收的信號(hào)生成與測(cè)量信號(hào)同步的脈沖信號(hào); 升壓?jiǎn)卧?56)，其將所述脈沖生成單元(51)生成的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為高壓信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的電容筆，其特征在于，所述信號(hào)處理單元(5)還包括: 筆信息獲取單元(55 )，其用于獲取所述電容筆筆尖壓力和/或按鍵信息。
4.如權(quán)利要求2或3所述的電容筆，其特征在于，所述信號(hào)處理單元(5)還包括: 切換單元(52)，其用于使所述電容筆(100)內(nèi)的信號(hào)在同相和反相之間切換。
5.如權(quán)利要求4所述的電容筆，其特征在于，所述信號(hào)處理單元(5)還包括: 控制單元(54)，其根據(jù)所述測(cè)量信號(hào)中的命令信息對(duì)所述脈沖生成單元(51)、或切換單元(52)和筆信息獲取單元(55)中的至少一個(gè)進(jìn)行控制。
6.如權(quán)利要求5所述的電容筆，其特征在于，所述信號(hào)處理單元(5)還包括: 命令解析單元(53)，其用于解析所述測(cè)量信號(hào)中的命令信息，并將得到的命令信息發(fā)送至所述控制單元(54)。
7.如權(quán)利要求1所述的電容筆，其特征在于，還包括 屏蔽罩(3)，其設(shè)置在所述接收單元(I)和發(fā)送單元(2)之間以隔離所述接收單元(I)和發(fā)送單元(2)。
8.一種電容觸控面板，電容筆(100)能在其上進(jìn)行觸控操作，其特征在于，所述電容觸控面板包括: 第一電極組(201)； 第二電極組(202);以及 控制處理單元(203)，其中 所述第一電極組(201)和所述第二電極組(202)互相交錯(cuò)配置， 所述控制處理單元(203)控制所述第一電極組(201)和第二電極組(202)之一作為發(fā)送電極發(fā)送包含命令信息的測(cè)量信號(hào)， 所述控制處理單元(203)控制所述第一電極組(201)和第二電極組(202)之一作為接收電極接收所述電容筆(100)發(fā)送的響應(yīng)信號(hào)； 所述控制處理單元(203)根據(jù)所述響應(yīng)信號(hào)獲取所述電容筆(100)的信息。
9.如權(quán)利要求8所述的電容觸控面板，其特征在于，所述電容筆(100)的信息包括電容筆(100 )位置、筆尖壓力、按鍵信息。
10.如權(quán)利要求9所述的電容觸控面板，其特征在于，所述命令信息包括反相信號(hào)生成命令、電容筆(100)信息獲取命令、電容筆(100)信息發(fā)送命令中至少一種，其中 所述反相信號(hào)生成命令指示所述電容筆(100)產(chǎn)生反相高壓信號(hào)；所述電容筆(100)信息獲取命令指示電容筆(100 ))獲取電容筆(100 )的筆尖壓力和/或按鍵信息； 所述電容筆(100)信息發(fā)送命令指示所述電容筆(100)發(fā)送包含電容筆(100)的筆尖壓力和/或按鍵信息的信號(hào)。
11.如權(quán)利要求10所述的電容觸控面板，其特征在于， 所述發(fā)送電極發(fā)送包含反相信號(hào)生成命令的測(cè)量波，并根據(jù)所述電容筆(100)生成的同相高壓信號(hào)和反相高壓信號(hào)確定所述電容筆(100)的位置。
12.如權(quán)利要求8所述的電容觸控面板，其特征在于，所述命令信息被調(diào)制到所述測(cè)量信號(hào)上。
13.—種觸控裝置，其特征在于包括: 電容筆(100);以及 電容觸控面板(200)，其中 所述電容觸控面板(200)包括互相交錯(cuò)的第一電極組(201)和第二電極組(202)以及控制處理單元(203)； 所述控制處理單元(203)控制所述第一電極組(201)和第二電極組(202)之一作為發(fā)送電極發(fā)送測(cè)量信號(hào)， 所述控制處理單元(203)控制所述第一電極組(201)和第二電極組(202)之一作為接收電極接收所述電容筆發(fā)送的信號(hào)； 所述電容筆(100)包括 接收單元(I)，其接收所述電容觸控面板(200)發(fā)送的測(cè)量信號(hào)； 信號(hào)處理單元(5)，其根據(jù)所述接收單元(I)接收到的信號(hào)生成與所述測(cè)量信號(hào)同步的聞壓/[目號(hào)；和 發(fā)送單元(2 )，其將所述高壓信號(hào)發(fā)送至所述電容觸控面板(200 )， 所述控制處理單元(203)根據(jù)所述接收電極接收的信號(hào)獲取所述電容筆(100)的信肩、O
14.如權(quán)利要求13所述的觸控裝置，其特征在于， 所述發(fā)送電極發(fā)送的測(cè)量信號(hào)包含命令信息； 所述電容筆(100)的信號(hào)處理單元(5)解析所述命令信息，并做出響應(yīng)。
15.如權(quán)利要求14所述的觸控裝置，其特征在于，所述命令信息包括反相信號(hào)生成命令、電容筆(100)信息獲取命令、電容筆(100)信息發(fā)送命令中至少一種，其中 所述反相信號(hào)生成命令指示所述信號(hào)處理單元(5)產(chǎn)生反相高壓信號(hào)； 所述電容筆(100)信息獲取命令指示所述信號(hào)處理單元(5)獲取電容筆(100)的筆尖壓力和/或按鍵信息； 所述電容筆(100 )信息發(fā)送命令指示所述信號(hào)處理單元(5 )發(fā)送包含電容筆(100 )的筆尖壓力和/或按鍵信息的信號(hào)。
16.如權(quán)利要求15所述的觸控裝置，其特征在于，所述發(fā)送電極發(fā)送包含反相信號(hào)生成命令的測(cè)量波，并根據(jù)所述信號(hào)處理單元生成的同相高壓信號(hào)和反相高壓信號(hào)確定所述電容筆(100)的位置。
17.如權(quán)利要求14-16任意一項(xiàng)所述的觸控裝置，其特征在于，所述命令信息被調(diào)制到所述測(cè)量 信號(hào)上。
【文檔編號(hào)】G06F3/044GK103984422SQ201310050136
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月8日
【發(fā)明者】向國威, 趙亮, 伍松林, 鄭洋 申請(qǐng)人:漢王科技股份有限公司