本發(fā)明是有關(guān)于一種偵測(cè)電容筆傾斜角度的方法，特別是有關(guān)于一種偵測(cè)位于觸控面板上的電容筆傾斜角度的方法以及一種具有偵測(cè)傾斜角度功能的電容筆。

背景技術(shù)：

電容式觸控輸入技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用在觸控面板上，其眾多的優(yōu)點(diǎn)之一是可以讓使用者以手或是電容筆進(jìn)行輸入操作，具備多點(diǎn)式觸控功能，可利用手勢(shì)變化進(jìn)行多樣化的操作，根據(jù)特有的對(duì)應(yīng)動(dòng)作，可產(chǎn)生多種應(yīng)用。電容筆可提供使用者進(jìn)行較細(xì)膩的輸入操作，例如書寫或是在觸控面板上以用戶接口執(zhí)行應(yīng)用程序。當(dāng)電容筆接近或接觸觸控面板時(shí)，借由偵測(cè)電容筆與觸控面板的感應(yīng)電極之間產(chǎn)生的電容耦合可獲得電容筆的坐標(biāo)。為了要建立電容筆與觸控面板的感應(yīng)電極之間的電容耦合以獲得電容筆的坐標(biāo)，電容筆需接收感應(yīng)電極的驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出信號(hào)至感應(yīng)電極。除了電容筆的坐標(biāo)之外，電容筆的傾斜角度、方位或角度信息均為電容筆在觸控面板上應(yīng)用與功能的關(guān)鍵信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開(kāi)一種在觸控面板上偵測(cè)電容筆傾斜角度的方法。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其解決的技術(shù)問(wèn)題是利用位于觸控面板上的第一位置的主峰值電壓信號(hào)與位于觸控面板上的第二位置的非主峰值電壓信號(hào)決定電容筆的傾斜角度。主峰值電壓信號(hào)由電容筆的筆芯的前端產(chǎn)生，非主峰值電壓信號(hào)由筆芯的對(duì)應(yīng)于屏蔽的非遮蔽部分的部分產(chǎn)生。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

一種偵測(cè)電容筆傾斜角度的方法，其包含：提供電容筆在觸控面板上；偵測(cè)主峰值電壓信號(hào)群與非主峰值電壓信號(hào)群，該主峰值電壓信號(hào)群包含位于該觸控面板上的第一位置的主峰值電壓信號(hào)，該非主峰值電壓信號(hào)群包含位于該觸控面板上的第二位置的第二峰值電壓信號(hào)，該主峰值電壓信號(hào)由該電容筆的筆芯的前端產(chǎn)生，該第二峰值電壓信號(hào)由該筆芯的對(duì)應(yīng)于屏蔽的非遮蔽部分的部分產(chǎn)生；及利用該主峰值電壓信號(hào)群與該非主峰值電壓信號(hào)群決定該電容筆的傾斜角度。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

較佳的，上述的方法，其更包含利用該主峰值電壓信號(hào)群與該非主峰 值電壓信號(hào)群決定該電容筆的旋轉(zhuǎn)程度的步驟。

較佳的，上述的方法，其中該非遮蔽部分包含至少一個(gè)開(kāi)口或無(wú)遮蔽功能的非導(dǎo)電部分。

較佳的，上述的方法，其中該非遮蔽部分包含以環(huán)狀方式排列圍繞該屏蔽的多個(gè)開(kāi)口。

較佳的，上述的方法，其中該電容筆的旋轉(zhuǎn)程度是借由該非主峰值電壓信號(hào)群的非主峰值電壓信號(hào)之間在該觸控面板上的相對(duì)位置變化決定。

較佳的，上述的方法，其中該電容筆的傾斜角度是由該非主峰值電壓信號(hào)群與該主峰值電壓信號(hào)群總和的比值決定。

較佳的，上述的方法，其中該電容筆的傾斜角度是由該第二峰值電壓信號(hào)與該主峰值電壓信號(hào)的比值決定。

較佳的，上述的方法，其中該電容筆的傾斜角度是由該第一位置與該第二位置之間的距離決定。

在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，其解決的技術(shù)問(wèn)題是利用第一位置與第二位置的電容值變化決定該電容筆的傾斜角度。第一位置的電容值變化是由電容筆的筆芯的前端產(chǎn)生，第二位置的電容值變化是由筆芯的對(duì)應(yīng)于屏蔽的非遮蔽部分的部分產(chǎn)生。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

一種偵測(cè)電容筆傾斜角度的方法，包含：提供電容筆在觸控面板上；偵測(cè)該觸控面板上的第一位置與第二位置的電容值變化，該第一位置的電容值變化是由該電容筆的筆芯的前端產(chǎn)生，該第二位置的電容值變化是由該筆芯的對(duì)應(yīng)于屏蔽的非遮蔽部分的部分產(chǎn)生；及利用該第一位置與該第二位置的電容值變化決定該電容筆的傾斜角度。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

較佳的，上述的方法，其中該非遮蔽部分包含至少一個(gè)開(kāi)口或無(wú)遮蔽功能的非導(dǎo)電部分。

較佳的，上述的方法，其中該非遮蔽部分包含以環(huán)狀方式排列圍繞該屏蔽的多個(gè)開(kāi)口。

較佳的，上述的方法，更包含利用該觸控面板上的位置的電容值變化決定該電容筆的旋轉(zhuǎn)程度的步驟，該電容值變化由該筆芯的對(duì)應(yīng)于該屏蔽的該非遮蔽部分的部分產(chǎn)生。

較佳的，上述的方法，其中該電容筆的旋轉(zhuǎn)程度是借由位于該觸控面板上該電容值變化的該位置之間的相對(duì)位置變化決定。

較佳的，上述的方法，其中該電容筆的傾斜角度是由該第一位置的電容值變化與該第二位置的電容值變化的比值決定。

較佳的，上述的方法，其中該電容筆的傾斜角度是由該第一位置與該 第二位置之間的距離決定。

在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，提出一種具有偵測(cè)傾斜角度功能的電容筆。此電容筆包含導(dǎo)電筆芯與具有非遮蔽部分的屏蔽。屏蔽環(huán)繞導(dǎo)電筆芯，且導(dǎo)電筆芯的前端與對(duì)應(yīng)于非遮蔽部分的部分是設(shè)置用于使觸控面板上的位置產(chǎn)生電容值變化。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

一種具有偵測(cè)傾斜角度功能的電容筆，包括導(dǎo)電筆芯；具有非遮蔽部分的屏蔽，其中該屏蔽環(huán)繞該導(dǎo)電筆芯，且該導(dǎo)電筆芯的前端與對(duì)應(yīng)于該非遮蔽部分的部分是設(shè)置使觸控面板上的位置產(chǎn)生電容值變化。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

較佳的，上述的電容筆，其中該導(dǎo)電筆芯包含可更換的導(dǎo)電筆芯。

較佳的，上述的電容筆，其中該非遮蔽部分包含開(kāi)口、間隙或無(wú)遮蔽功能的非導(dǎo)電部分。

較佳的，上述的電容筆，其中該非遮蔽部分包含以環(huán)狀方式排列圍繞該屏蔽的多個(gè)非導(dǎo)電部分。

較佳的，上述的電容筆，其中該非遮蔽部分包含以環(huán)狀方式排列圍繞該屏蔽的多個(gè)開(kāi)口。

借由本發(fā)明的實(shí)施，至少可達(dá)到下列優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例在觸控面板上使用電容筆的示意圖；

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例電容筆在觸控面板上傾斜的示意圖；

圖3是觸控面板上電壓信號(hào)分布與X軸坐標(biāo)關(guān)系的示意圖；

圖4是本發(fā)明一實(shí)施例的一種偵測(cè)電容筆傾斜角度的方法的流程圖。

【主要組件符號(hào)說(shuō)明】

1： 觸控面板 2： 感應(yīng)電極

3： 感應(yīng)電極 10： 電容筆

11： 外殼 12： 筆芯

14： 屏蔽 141： 非遮蔽部分

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的一些實(shí)施例將詳細(xì)描述如下。然而，除了如下描述外，本發(fā)明還可以廣泛地在其他的實(shí)施例施行，且本發(fā)明的范圍并不受實(shí)施例的限定，其以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。再者為提供更清楚的描述及更易理解本發(fā)明，圖式內(nèi)各部分并沒(méi)有依照其相對(duì)尺寸繪圖，某些尺寸與其他相關(guān)尺度相比已經(jīng)被夸張；不相關(guān)的細(xì)節(jié)部分也未完全繪出，以求圖式的簡(jiǎn)潔。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，一些關(guān)于電容筆但對(duì)于本發(fā)明而言并非關(guān)鍵，且為本技術(shù)領(lǐng)域具有一般技術(shù)者習(xí)知并可實(shí)施或使用的特征，在此處將不會(huì)詳細(xì)地描述。舉例來(lái)說(shuō)，以下為關(guān)于電容筆與觸控面板且為本技術(shù)領(lǐng)域具有一般技術(shù)者習(xí)知并可實(shí)施或使用的特征。電容筆包含導(dǎo)電筆芯，而觸控面板具有電容感應(yīng)電極數(shù)組，電容感應(yīng)電極數(shù)組包含多個(gè)感應(yīng)電極，其中感應(yīng)電極包含發(fā)射電極(Tx)與接收電極(Rx)。當(dāng)于觸控面板上使用電容筆時(shí)，電容筆筆芯接近觸控面板的感應(yīng)電極數(shù)組，并與電容筆下方或鄰近電容筆的感應(yīng)電極之間產(chǎn)生電容耦合，同時(shí)輸出信號(hào)至感應(yīng)電極。觸控面板掃描發(fā)射電極與接收電極時(shí)可感應(yīng)電容筆筆芯的輸出信號(hào)，產(chǎn)生感應(yīng)信號(hào)，借以計(jì)算或決定電容筆的坐標(biāo)。電容感應(yīng)電極數(shù)組可使用電荷累積電路(charge accumulation circuit)、電容調(diào)變電路(capacitance modulation circuit)或任何其他適合且為本技術(shù)領(lǐng)域具有一般技術(shù)者習(xí)知并可實(shí)施或使用的電容感應(yīng)方式。

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例在觸控面板上使用電容筆的示意圖。如圖1所示，觸控面板1包含由感應(yīng)電極2與感應(yīng)電極3構(gòu)成的電容感應(yīng)電極數(shù)組，其中感應(yīng)電極2與感應(yīng)電極3分別由導(dǎo)線連接，以行與列的方式排列。

當(dāng)電容筆10觸及或懸浮在觸控面板1上時(shí)，電容筆10與一或多個(gè)感應(yīng)電極2與感應(yīng)電極3之間產(chǎn)生電容，且感應(yīng)電極2與感應(yīng)電極3的電容因電容筆10與感應(yīng)電極2與感應(yīng)電極3之間的電容而改變。觸控面板1的感應(yīng)電路(圖中未標(biāo)示)接著偵測(cè)由感應(yīng)電極2或感應(yīng)電極3電容值變化所產(chǎn)生的信號(hào)。信號(hào)可由分別由導(dǎo)線連接并以行與列的方式排列的感應(yīng)電極2或感應(yīng)電極3的電容值變化產(chǎn)生。因此感應(yīng)電路可以通過(guò)掃描感應(yīng)電極2與感應(yīng)電極3獲取電容筆坐標(biāo)、傾斜角度、傾斜程度或傾斜角度的信息。電容筆的坐標(biāo)信息可以通過(guò)偵測(cè)位于電容筆10下方以行與列的方式排列的一系列感應(yīng)電極2或感應(yīng)電極3的電容值變化，或通過(guò)偵測(cè)位于電容筆10下方并以行與列方式排列的交叉點(diǎn)的感應(yīng)電極2或感應(yīng)電極3的電容值變化而獲得。更多關(guān)于決定電容筆傾斜角度、傾斜程度或傾斜角度的詳細(xì)內(nèi)容將于以下內(nèi)容中進(jìn)一步描述。

圖2是本發(fā)明的一實(shí)施例電容筆在觸控面板上傾斜的示意圖。在此實(shí)施例中，電容筆10包含外殼11、筆芯12與屏蔽14。筆芯12包含導(dǎo)電電極。筆芯12自電容筆10的電容筆電路輸出的信號(hào)通常為高電壓信號(hào)。在一些實(shí)施例中，筆芯12包含可更換的筆芯。12筆芯的材料包含任何適合的導(dǎo)電材料。屏蔽14的材料包含任何適合的導(dǎo)電材料，且以金屬較佳。屏蔽14更包含至少一個(gè)非遮蔽部分141。非遮蔽部分141包含開(kāi)口、間隙或無(wú)遮蔽功能的非導(dǎo)電部分。非遮蔽部分141的形狀或結(jié)構(gòu)或配置可以是任何適合的設(shè)計(jì)。屏蔽14是設(shè)置用于遮蔽部分從筆芯12輸出的信號(hào)，使僅有自筆芯12前端與筆 芯12對(duì)應(yīng)非遮蔽部分141的部分發(fā)出的信號(hào)可以被觸控面板1偵測(cè)到。外殼11更容納必要的組件，例如具有電容筆電路的控制電路板與偵測(cè)筆尖壓力的壓力傳感器。

圖3是觸控面板上電壓信號(hào)分布與X軸坐標(biāo)關(guān)系的示意圖。電壓信號(hào)分布具有主峰值與一次峰值或第二峰值，其中橫軸表示觸控面板1上的坐標(biāo)，縱軸代表感應(yīng)電極2與感應(yīng)電極3的信號(hào)電壓值。很明顯可預(yù)期沿觸控面板1其他方向也具有類似的電壓信號(hào)分布，包含非x軸與y軸的方向。雖然所描述的范例是關(guān)于沿觸控面板1的X軸方向的電壓信號(hào)分布與X軸坐標(biāo)關(guān)系，其他沿y軸方向或非x軸與y軸方向的類似電壓信號(hào)分布與X軸坐標(biāo)關(guān)系也可被預(yù)期。

在此實(shí)施例中，傾斜電容筆10的筆芯12的前端是沿X軸方向并位于坐標(biāo)Xn，位于傾斜電容筆10下方的多個(gè)感應(yīng)電極2及/或感應(yīng)電極3將與電容筆10建立電容耦合。特別是感應(yīng)電路掃描以行與列的方式排列的感應(yīng)電極2或感應(yīng)電極3后，位于傾斜電容筆10的筆芯12的前端下方的多個(gè)感應(yīng)電極2及/或感應(yīng)電極3的電容變化會(huì)產(chǎn)生位于坐標(biāo)Xn上的主峰值電壓信號(hào)與位于坐標(biāo)Xn+5的次峰值電壓信號(hào)。位于坐標(biāo)Xn-2、Xn-1、Xn+1與Xn+2的附屬主峰值電壓信號(hào)，與位于坐標(biāo)Xn+4與Xn+6的附屬次峰值電壓信號(hào)也被偵測(cè)到。對(duì)應(yīng)于坐標(biāo)Xn-2、Xn-1、Xn、Xn+1與Xn+2的峰值電壓信號(hào)構(gòu)成主峰值電壓信號(hào)群，而對(duì)應(yīng)于坐標(biāo)Xn+4、Xn+5與Xn+6的峰值電壓信號(hào)構(gòu)成非主峰值或次峰值電壓信號(hào)群。由于電壓信號(hào)主要是位于傾斜電容筆10的筆芯12所在坐標(biāo)，電容筆10的傾斜角度、傾斜程度或傾斜角度的信息可以通過(guò)位于筆芯12與非遮蔽部分141下方感應(yīng)電極2或感應(yīng)電極3的電容值變化所產(chǎn)生的電壓信號(hào)獲得。

在一個(gè)實(shí)施例中，電容筆10的傾斜程度可借由以下的公式計(jì)算:

傾斜程度＝{(VXn+4+VXn+5+VXn+6)/(VXn-1+VXn+VXn+1)}*90度

或

傾斜程度＝{(VXn+4+VXn+5+VXn+6)*K/(VXn-2+VXn-1+VXn+VXn+1+VXn+2)}*90度

(K是傾斜率調(diào)節(jié)參數(shù)。)

或

傾斜率＝{(次峰值電壓信號(hào))/(主峰值電壓信號(hào))}

或

傾斜率＝{(次峰值電壓信號(hào)群總和)/(主峰值電壓信號(hào)群總和)}。

然而，電容筆10的傾斜角度、傾斜程度或傾斜角度的信息可通過(guò)其他 方式獲得?？深A(yù)期的是位于筆芯12前端與非遮蔽部分141下方感應(yīng)電極2及/或感應(yīng)電極3的電容值變化所產(chǎn)生的主峰值電壓信號(hào)與次峰值電壓信號(hào)的比值是電容筆10的傾斜程度的函數(shù)。舉例來(lái)說(shuō)，電容筆10傾斜程度越大，主峰值電壓信號(hào)與次峰值電壓信號(hào)的比值更接近1。相反地，電容筆10傾斜程度越小，主峰值電壓信號(hào)與次峰值電壓信號(hào)的比值更接近于零。

此外，位于筆芯12前端與非遮蔽部分141下方感應(yīng)電極2及/或感應(yīng)電極3的電容值變化所產(chǎn)生的主峰值電壓信號(hào)與次峰值電壓信號(hào)之間的距離也是電容筆10的傾斜程度的函數(shù)。舉例來(lái)說(shuō)，電容筆10傾斜程度越大，主峰值電壓信號(hào)與次峰值電壓信號(hào)之間的距離越大。相反地，電容筆10傾斜程度越小，主峰值電壓信號(hào)與次峰值電壓信號(hào)之間的距離越小。此外，位于筆芯12前端與非遮蔽部分141下方感應(yīng)電極2及/或感應(yīng)電極3之間的距離也是電容筆10傾斜程度的函數(shù)。

電容筆10的旋轉(zhuǎn)也可以由位于筆芯12前端與非遮蔽部分141下方感應(yīng)電極2及/或感應(yīng)電極3的電容值變化所產(chǎn)生的主峰值電壓信號(hào)與次峰值電壓信號(hào)獲得。舉例來(lái)說(shuō)，屏蔽14的非遮蔽部分141的各種形狀或結(jié)構(gòu)或配置的設(shè)計(jì)可造成各種對(duì)應(yīng)于非遮蔽部分141之下或接近非遮蔽部分141的感應(yīng)電極2及/或感應(yīng)電極3的不同次峰值電壓信號(hào)。舉例來(lái)說(shuō)，非遮蔽部分141包含三個(gè)以環(huán)狀方式排列圍繞屏蔽14的開(kāi)口或無(wú)遮蔽功能的非導(dǎo)電部分，以產(chǎn)生位于非遮蔽部分141下方或接近非遮蔽部分141的感應(yīng)電極2及/或感應(yīng)電極3的非主峰值電壓信號(hào)。借由非主峰值電壓信號(hào)之間的相對(duì)位置變化，可決定電容筆10的旋轉(zhuǎn)程度。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)電容筆10旋轉(zhuǎn)時(shí)，非主峰值電壓信號(hào)隨著數(shù)值改變也相對(duì)應(yīng)地旋轉(zhuǎn)。因此可以決定電容筆10在各個(gè)方位之間究竟是如何地旋轉(zhuǎn)。

圖4是本發(fā)明的一實(shí)施例的一種偵測(cè)電容筆傾斜角度的方法的流程圖。在步驟32中，偵測(cè)分別位于觸及或懸浮在觸控面板上的電容筆的筆芯的前端與屏蔽的非遮蔽部分下方的主峰值電壓信號(hào)與非主峰值電壓信號(hào)。非主峰值電壓信號(hào)是由筆芯對(duì)應(yīng)于屏蔽的非遮蔽部分的部分與觸控面板上位于筆芯的該部分下方的電極之間的電容耦合所產(chǎn)生。然后在步驟34中，電容筆傾斜角度是由主峰值電壓信號(hào)與第二峰值電壓信號(hào)決定。第二峰值電壓信號(hào)于非主峰值電壓信號(hào)之中具有最大電壓信號(hào)值。電容筆的傾斜角度、傾斜程度或傾斜角度的信息可以通過(guò)主峰值電壓信號(hào)與第二峰值電壓信號(hào)之間的比值或距離決定。最后，在步驟36中，通過(guò)主峰值電壓信號(hào)與非主峰值電壓信號(hào)可決定電容筆的旋轉(zhuǎn)程度。偵測(cè)電容筆傾斜角度的方法可以存儲(chǔ)在內(nèi)存中的韌體中，由電容筆電路中微處理器執(zhí)行。

上述的實(shí)施例僅是為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點(diǎn)，其目的在使熟悉此技藝的人士能了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，當(dāng)不能據(jù)以限定本發(fā)明的 專利范圍，即凡其他未脫離本發(fā)明所揭示精神所完成的各種等效改變或修飾都涵蓋在本發(fā)明所揭露的范圍內(nèi)，均應(yīng)包含在權(quán)利要求書范圍內(nèi)。