[发明专利]输入系统

说明书

技术领域

本发明涉及输入系统，更具体地，涉及可以实现没有电池的触笔，检测手指的触摸和触笔的触摸两者并且增加对书写压力的灵敏度的输入系统。

背景技术

随着信息时代到来，视觉地表示电信息信号的显示器领域迅速发展，并且为了满足这种趋势，已经开发了具有诸如厚度薄、重量轻和功耗低这样的优异性能的各种平板显示装置，并且迅速代替了传统阴极射线管（CRT）。

平板显示装置包括液晶显示器（LCD）、等离子体显示板（PDP）、场发射显示器（FED）、电致发光显示器（ELD）等。这些显示装置大致都包括显示画面的平板显示板，并且平板显示板被构造为使得在发光材料层或者光学各向异性材料层被夹在一对透明绝缘基板之间的条件下将所述基板接合。

在这种显示装置中，对于增加识别通过人手或者单独输入单元的触摸区域并且发送对应的单独信息的触摸板的要求在增加。最近，这种触摸板被安装在显示装置的外表面。

触摸板根据触摸感测方法而被划分为电阻型、电容型、红外感测型等，并且考虑到制造方法容易和感测力，电容型备受关注。

最近，诸如智能电话或者智能书这样的人机接口装置（HID）作为移动装置逐渐更多地使用触笔作为输入单元，其实现书写和绘画以及通过手指的触摸输入。与通过手指进行输入相比，通过触笔进行输入执行了更精确的输入，并且支持诸如精确绘画和字符书写这样的功能。

在下文，将参照附图描述普通电容型触摸屏。

图1是例示普通电容型触摸检测电路的电路图；而图2是例示根据手指是否触摸使用图1的电路图的电路而划分的按照时间的电压输出的曲线图。

如图1所示例性地示出的，普通电容型触摸检测电路包括：彼此交叉的第一电极Tx和第二电极Rx，设置有接收第二电极Rx的输出的负（-）输入端子和接收基准电压Vref的正（+）输入端子的放大器5，以及在放大器5的输出端子和负（-）输入端子之间形成的电容器Cs。

在此，通过设置在第一电极Tx的一端的焊盘施加输入电压Vin，并且通过放大器5输出的输出电压Vout被设置在第二电极Rx的一端的焊盘所感测。

一般地，约2-3μs的方波的触摸驱动信号被作为输入电压Vin施加到第一电极Tx。在此，感测与第一电极Tx和第二电极Rx之间的互电容Cm成比例的电压值，作为输出电压Vout。

如图2示例性地示出的，当施加方波作为输入电压Vin时，随着时间流逝，输出电压Vout增加（如果电路不被手指触摸），而如果电路被手指触摸，则手指接触电极，互电容Cm减小因而输出电压Vout的增量减小。接着，在Tx通道和Rx通道的各个交叉处检测到这种减小，并且根据这些数据提取手指所触摸的电路区域的坐标。

另外，当触摸检测电路被触笔而不是被手指触摸时，触笔的笔尖与传感器板表面的接触面积相对小，电极之间的互电容变化量ΔCm小，因而当触摸检测电路被触笔触摸时互电容变化量ΔCm的感测可能困难。因而，坐标提取的准确性可能降低。

此外，如果触笔的笔尖小于传感器板上设置的用于感测的电极，则根据存在或者不存在电极，可能发生坐标变形，这直接影响灵敏度。

此外，在手指触摸和触笔触摸的情况下，当使用相同的触摸检测电路时，接触电极的手掌的触摸和在利用触笔输入期间触笔的触摸可能彼此无法区分。也就是说，当检测电路被触笔触摸时，图1的检测电路会难以进行手掌拒绝功能。

此外，提出了用与手指触摸的驱动类型不同的驱动类型（例如电磁驱动类型）来检测触笔触摸的方法。然而，在此情况下，除了电容型电极，还需要单独设置可以通过电磁驱动来执行检测的板，因而部件数量增加并且处理量增加。

以上描述的普通电容型触摸屏具有以下问题。

首先，由于触笔的笔尖与传感器板表面的接触面积相对小，电极之间的互电容变化量ΔCm小，因而当触摸检测电路被触笔触摸时难以检测互电容变化量ΔCm。因而，坐标提取的准确性可能降低。

第二，如果触笔的笔尖小于传感器板上设置的用于感测的电极，则根据存在或者不存在电极，可能发生坐标变形，这可能直接影响灵敏度。

第三，在手指触摸和触笔触摸的情况下，当使用了相同的触摸检测电路时，接触电极的手掌的触摸和在利用触笔输入期间触笔的触摸可能彼此无法区分。也就是说，当触摸屏被触笔触摸时，电容型触摸屏可能难以进行手掌拒绝功能。

第四，提出了以与手指触摸的驱动类型不同的驱动类型（例如电磁驱动类型）来检测触笔触摸的方法。然而，在此情况下，除了电容型电极，还需要单独设置可以通过电磁驱动来执行检测的板，因而部件的数量增加并且处理量增加。