[发明专利]触控笔

说明书

技术领域

本发明关于一种触控笔，特别是一种用于电容式触控装置的触控笔。

背景技术

图1A及图1B显示习知检测电容式触控装置100上的手指触碰位置设计的示意图。举例而言，各个Y轴电极102可依序发出电压脉冲，并通过检测各个X轴电极104因感应而产生的电荷。在手指106的触摸位置会产生手指电容且因人体接地，如此会使传导到X轴电极104的脉冲信号相对非触摸位置减弱，因此可以检测到哪些X轴电极104被手指106触摸，进而计算出手指触碰位置坐标。再者，于本例中因为是依序对各个Y轴电极102施加电压脉冲，所以即使手指106在同一时间触摸多个位置，也能够正确地判断触摸位置。

另一方面，目前使用于电容式触控装置的触控笔已有相当多的设计被提出，为避免笔头太小造成触控笔感应不良，于这些设计中笔头外径均约为5-6mm而无法进一步缩小。然而，外径约为5-6mm的笔头于使用时较大而难以进行精准的触控操作。

发明内容

本发明提供一种可用于电容式触控装置的触控笔。

依本发明一实施例的设计，一种电容式触控笔包含一电源电路、一信号接收电极，一反相放大电路及一信号发射电极。电源电路提供触控笔一工作电压，信号接收电极接收一电容式触控装置的一触控感测电极结构的至少一表面信号，反相放大电路反向放大表面信号以产生一反向放大信号，且信号发射电极发射反向放大信号，以衰减电容式触控装置于触控笔的触碰位置上的一检测信号。

通过上述实施例的设计，触控笔可有效缩小笔头而可于电容式触控装置上进行精准的操作。再者，电容式触控装置不需进行其他的特殊设计即可准确感测触控笔的触碰位置，且触控笔的笔头电极可独立设计，不用考虑与电容式触控装置的驱动IC的相容性，故可大幅减低设计难度及制造成本。

于一实施例中，反相放大电路的信号放大倍率为50至500倍。

于一实施例中，触控笔更包含一屏蔽元件，屏蔽元件介设于信号接收电极及信号发射电极之间以避免信号干扰。屏蔽元件例如可为铜箔材料所构成。信号发射电极可包含一天线结构及一电极走线，屏蔽元件可包含一中空圆柱部及连接于中空圆柱部一端侧的一圆环部，且电极走线实质上位于中空圆柱部内。中空圆柱部的外径可等于或略大于天线结构的外径，且圆环部的外径可等于信号接收电极的外径。一第一绝缘体可介设于信号接收电极与屏蔽元件之间，且一第二绝缘体可介设于信号发射电极与屏蔽元件之间。

于一实施例中，第一绝缘体及该第二绝缘体分别具有圆柱体的外形，且于该电极走线延伸方向上的第一绝缘体的长度大于信号接收电极的长度。

于一实施例中，信号接收电极可为一金属环或一导电线圈，且一导电橡胶可包覆信号发射电极的天线结构。

于一实施例中，触控感测电极结构包含复数第一电极串列以及复数第二电极串列，复数第一电极串列接收至少一扫描信号且复数第二电极串列接收至少一检测信号。

本发明另一实施例提供一种电容式触控笔，包含一电源电路、一笔头电极以及一多工器。电源电路提供触控笔一工作电压，笔头电极，接收一电容式触控装置的一触控感测电极结构的一表面信号，并将表面信号经由一反相放大单元反向放大后发射，以衰减电容式触控装置于触控笔触碰位置上的一检测信号。多工器用以使笔头电极于一信号接收路径以及一信号发射路径两者间进行切换。

于一实施例中，触控笔更包含一存储器以暂存被反相放大单元反向放大的表面信号的信号型态。

于一实施例中，反相放大单元及多工器整合于一特殊应用集成电路(ASIC)。

通过上述实施例的设计，因信号接收与信号发射的操作可利用同一笔头电极实施，因此可避免接收与发射信号相互干扰的问题并可进一步缩小笔头。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1A及图1B显示习知检测电容式触控装置上的手指触碰位置的设计示意图。

图2为依本发明一实施例的用于电容式触控装置的触控笔的示意图。

图3为说明触控笔的运作方式的方块图。

图4为本发明一实施例的反相放大电路的电路图。

图5为本发明一实施例的信号发射电极及接收电极配置的示意图。

图6及图7为本发明另一实施例的用于电容式触控装置的触控笔的示意图。

图8为说明触控笔的运作方式的方块图。

图9显示可利用触控笔及手指输入的一电容式触控装置的示意图。