[发明专利]基于立体几何结构的多键触控笔

说明书

技术领域

本发明涉及一种触控电子系统的触控笔，尤其涉及一种能产生具有多种几何形状之触控界面的触控笔，适合于多键触控模式的触控电子系统。 

背景技术

随着电子技术的发展，电子产品的人机交换方式发生了日新月异的变化。特别是近些年触控类面板性能和品种的快速发展，使触控板广泛用于便携电子产品、电脑、家电、教育、艺术、医疗、工控、交通，甚至军工产品。 

在这些应用中，触控板既用作显示器，又用于操作指令的输入。在用于操作指令的输入时常借助于手指和触控笔与触控板的接触和感应来实现，这里的输入很类似于传统电脑的鼠标输入。但是鼠标有两键鼠标、三键鼠标、带滚轮鼠标等，其操作方式较多，对一个应用程序图标，用点击鼠标左键方式可以运行该应用程序，用点击鼠标右键方式，可以得到右键菜单。相比而言，通过手指与触控板的接触和感应而能实现的操作方式就要贫乏一些，最明显的就是没有鼠标的左右键之分，即通常的触控系统仅实现鼠标的左键操作。为此设计人员采取了一些补偿措施，例如规定手指双击触控屏的不同时间间隔来模拟鼠标左键的双击和右键的单击，但这是并不可靠的方法，对于年轻人而言，经过训练，其对时间间隔的控制有可能达到规定的要求，但对于老年人来说，这是很难想象的事。对于用触控笔操作触控板也完全类似，所以也有在触控笔上添加一些部件，比如电磁波发射部件、开关等，但这在增加成本的同时，还至少存在一个与手指触控操作不兼容的问题。另一方面，目前对触控操作时所生成触控图像的利用，大多止步于触控图像中心坐标的检测和面积的估算，微软公司的201210029859.6 专利提供了一种接近椭圆的触控几何形状角度的检测方法，但也不能用其来解决手指触控模拟鼠标右键的问题。本发明人的在先专利申请201310239937X基于几何形状的多键触控实现方法及装置，提供了通过识别手指等触控物所产生感应图像之几何形状，判定触控键是触控左键，还是触控右键，还是触控中键，从而实现了多键触控系统。201310239937X专利申请主要是用手指实现多键触控系统，但对长时间使用触控电子系统的人来说，毕竟还是用触控笔操作跟舒适一些，而且准确一些。 

发明内容

为解决多键触控系统需要专用触控笔的问题，本发明提供能产生具有多种几何形状之触控界面和相应感应图像的多键触控笔。 

本发明的技术方案是：一种多键触控笔，包括笔杆和笔头，笔头具有特殊的立体几何结构，当用笔头的不同侧面接触触控板时，由触控板表面截取触控笔所形成之触控截面具有不同的几何形状类型，在形成触控截面的同时触控板还形成与触控截面相应的感应图像。所述感应图像是指以触控板之传感元为像素，以传感元输出之传感值为灰度值的灰度图像。所述触控截面是指：当柔性笔笔头以一定压力接触刚性触控板时，柔性触控笔笔头的接触部位产生形变，同样当刚性触控笔笔头以一定压力接触柔性触控板时，柔性触控板的接触部位产生形变，所以对于柔性触控笔与刚性触控板接触，或刚性触控笔与柔性触控板接触，所产生的接触图像，可以近似为触控笔嵌入触控板时以触控板表面截取触控笔所形成之截面，称此截面为触控截面，所述一定压力是指正常地用触控笔与触控板接触，既不是故意使劲压，也不是小心翼翼的接触。所述触控截面与同时产生之感应图像一般具有相同的几何形状类型。对于四键触控模式，所述几何形状被分类为卵形类、长圆形类、圆角三角形类、圆角L形类，以及其它形状类，具有不同几何形状类型的感应图像的触控操作根据定义判定为不同的触控类型： 

当感应图像的几何形状是卵形类时，触控操作定义为触控左键；

当感应图像的几何形状是长圆形类时，触控操作定义为触控右键；

当感应图像的几何形状是圆角L形类时，触控操作定义为触控中键；

当感应图像的几何形状是圆角三角形类时，触控操作定义为触控中键；

所述卵形类包括由一部分圆和和一部分椭圆组合而成的卵形，所述卵形的特例之一是圆，所述卵形的特例之二是椭圆，所述卵形类也包括较短的长圆形，所述长圆形的中间为矩形，两边为直径相等的半圆，半圆直径与所在矩形边的长度相等，并且两个半圆的弦分别与所在矩形边重合，所述卵形类的所有几何形状满足条件：长轴与短轴的长度之比小于预设值V1，V1 < 2:1；