同步时间差发射信号的方法及电容笔与触控输入装置与流程

本发明是有关于发射信号的方法及应用此方法的电容笔与触控输入装置，特别是有关于一种同步时间差发射信号的方法及应用此方法的电容笔与触控输入装置。

背景技术：

以电容笔进行触控输入已是触控技术应用的主流。电容笔可提供使用者进行书写或是在触控面板上以使用者界面执行应用程式。当电容笔接近或接触触控面板时，借由侦测电容笔与触控面板的感应电极之间产生的电容耦合可获得电容笔的坐标、姿态等信息。为了要建立电容笔与触控面板的感应电极之间的电容耦合以获得电容笔的坐标，电容笔需接收感应电极的驱动信号并输出信号至感应电极。除了电容笔的坐标之外，电容笔的倾斜角度、或笔尖压力阶度信息均为电容笔在触控面板上应用与功能的关键信息。

图1显示于触控输入装置之触控面板上使用电容笔的示意图。如图1所示，电容笔101包含具有电容笔电路的电路板104、供应电容笔电源的电池105与发射高压电场信号的发射电极106。触控面板100包含具有电容感应电极阵列，电容感应电极阵列包含多个感应电极，其中感应电极包含发射电极(tx)与接收电极(rx)。触控面板100的电容感应电极阵列则由触控电路板102上的触控电路驱动，触控电路包含触控集成电路芯片。电容笔101的电路板104上的电容笔电路可产生特定频率的高压信号，此高压信号经由电容笔101的发射电极106输出至触控面板100的电容感应电极，形成电场信号。

触控输入装置(例如平板电脑或手机)的触控面板100及触控电路板102上的触控电路，接收发射电极106所发射的电场信号，并依电场信号的强弱及特定的坐标演算法公式，计算出电容笔101的坐标值。

当使用二支以上的电容笔时，在同一时段内，二支以上的电容笔可能在重叠的时间内发射信号，造成触控面板端无法正确地接收信号，以致无法识别信号源的数目即电容笔的数目，也无法识别信号的来源。也就是说，二支以上电容笔之间存有不确定的时间差。

图2显示二电容笔在触控面板上重叠时段发射信号的时间槽(timeslot)示意图。如图2所示，二电容笔的电极信号发射之间具有不确定的时间差。二电容笔的电极信号发射的时间槽(timeslot)是以信标作为起始，信标的时段为tb0至tb1，期间电容笔的电极发射频率为f1的电场信号，接着在压力阶度时间槽期间电极则发射频率为f2的电场信号，但二电容笔的信标的起始时间tb0并不相同。当二电容笔时间槽时段部分重叠时，例如信标的时段tb0至tb1或压力阶度时间槽时段部分重叠，触控面板将无法正确地识别信号源或电容笔的数目，也无法识别信号的来源或电容笔的身分。

为了解决上述的问题，本发明提出同步时间差发射信号的方法及应用此方法的电容笔与触控输入装置。

技术实现要素：

在本发明的一个实施例中，提出一种同步时间差发射信号的方法，包含以下步骤。首先在步骤(a)中，提供触控输入装置，该触控输入装置包含触控面板与时间差同步工具。接着在(b)中，提供至少个二电容笔于该触控面板上，每一电容笔包含发射电极与同步界面，并将该时间差同步工具连接至该同步界面以传递时间差同步资料内容。然后在步骤(c)中，重置时间差同步工具的内部参数。接着在步骤(d)中，时间差同步工具接收第一电容笔的起始时间参数。然后在步骤(e)中，时间差同步工具以第一电容笔的起始时间作为基准值。接着在步骤(f)中，时间差同步工具接收第二电容笔的时间参数。然后在步骤(g)中，第二电容笔接收时间差同步工具传送的时间差参数。在步骤(h)中，第二电容笔调整起始发射信号的时间使其发射信号的时段与第一电容笔之间具有时间差。接着在步骤(i)中，判断是否已达电容笔的连线数目的上限。最后在步骤(j)中，判断是否有其它电容笔加入运作。若电容笔的连线数目未达上限，且有其他电容笔加入运作，则重复步骤(f)-(j)，依序使新加入的电容笔的起始时间参数加上时间差。

在本发明的另一个实施例中，揭露一种应用同步时间差发射信号方法的电容笔与触控输入装置，包含触控输入装置、至少二个电容笔以及电脑可读取储存媒体位于该触控输入装置上。触控输入装置包含触控面板与时间差同步工具。每一电容笔包含发射电极与同步界面，该时间差同步工具分别与该二电容笔的同步界面连接以传递时间差同步资料内容。电脑可读取储存媒体储存电脑可执行指令，以执行同步时间差发射信号的方法，该方法包含以下步骤。首先在步骤(a)中，重置时间差同步工具的内部参数。接着在(b)中，时间差同步工具接收第一电容笔的起始时间参数。然后在步骤(c)中，时间差同步工具以第一电容笔的起始时间作为基准值。接着在步骤(d)中，时间差同步工具接收第二电容笔的时间参数。然后在步骤(e)中，第二电容笔接收时间差同步工具传送的时间差参数。接着在步骤(f)中，第二电容笔调整起始发射信号的时间使其发射信号的时段与第一电容笔之间具有时间差。然后在步骤(g)中，判断是否已达电容笔的连线数目的上限。在步骤(h)中，判断是否有其它电容笔加入运作。若电容笔的连线数目未达上限，且有其他电容笔加入运作，则重复步骤(d)-(h)，依序使新加入的电容笔的起始时间参数加上时间差。

附图说明

图1显示在触控输入装置的触控面板上使用电容笔的示意图。

图2显示二电容笔在触控面板上重叠时段发射信号的时间槽(timeslot)示意图。

图3显示根据本发明的一个实施例利用时间差同步工具使二电容笔同步信号发射时间差的示意图。

图4显示多个电容笔同步时间差发射信号的时间槽(timeslot)示意图。

图5显示根据本发明的一个实施例的一种同步时间差发射信号的方法的流程图。

【主要元件符号说明】

100：触控面板101：电容笔

104：电路板105：电池

106：发射电极301：电容笔

3013：同步界面3014：电路板

3015：电池3016：发射电极

302：电容笔3023：同步界面

3024：电路板3025：电池

3026：发射电极303：时间差同步工具

501：重置时间差同步工具的内部参数

502：时间差同步工具接收第一电容笔的起始时间参数

503：时间差同步工具以第一电容笔的起始时间作为基准值

504：时间差同步工具接收第二电容笔的时间参数

505：第二电容笔接收时间差同步工具传送的时间差参数td

506：第二电容笔调整起始发射信号的时间使发射信号的时段与第一电容笔之间具有td的时间差

507：判断是否已达电容笔的连线数目的上限

508：判断是否有其它电容笔加入运作

具体实施方式

本发明的一些实施例将详细描述如下。然而，除了如下描述外，本发明还可以广泛地在其他的实施例施行，且本发明的范围并不受实施例的限定，其以之后的专利范围为准。再者为提供更清楚的描述及更易理解本发明，图式内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其他相关尺度相比已经被夸张；不相关的细节部分也未完全绘出，以求图式的简洁。

在本发明的实施例中，一些关于电容笔但对于本发明而言并非关键，且为本技术领域具有一般技术者习知并可实施或使用的特征，在此处将不会详细地描述。关于电容笔与触控面板且为本技术领域具有一般技术者习知并可实施或使用的特征。举例来说，触控面板具有电容感应电极阵列，电容感应电极阵列包含多个感应电极，其中感应电极包含发射电极(tx)与接收电极(rx)。当在触控面板上使用电容笔时，电容笔电极接近触控面板的感应电极阵列，并与电容笔下方或邻近电容笔的感应电极之间产生电容耦合，同时输出信号至感应电极。触控面板扫描发射电极与接收电极时可感应电容笔笔芯的输出信号，产生感应信号，借以计算或决定电容笔的坐标。电容感应电极阵列可使用电荷累积电路(chargeaccumulationcircuit)、电容调变电路(capacitancemodulationcircuit)或任何其他适合且为本技术领域具有一般技术者习知并可实施或使用的电容感应方式。

图3显示根据本发明的实施例利用时间差同步工具使二电容笔同步信号发射时间差的示意图。在此实施例中，电容笔301与302分别包含具有电容笔电路的电路板3014与3024、位于电路板3014与3024上的同步界面3013与3023、供应电容笔电源的电池3015与3025以及发射电场信号的电极3016与3026。触控输入装置(未图示)则具有时间差同步工具303，时间差同步工具303借由电容笔301与302的同步界面3013与3023分别与电容笔301与302连接，时间差同步工具303可借由电容笔301与302的同步界面3013与3023接收来自电容笔301与302的信号，而电容笔301与302可借由同步界面3013与3023将各自参数传递至时间差同步工具303。时间差同步工具303则传递时间差同步信号至同步界面3013与3023，使电容笔301与302分别在不同时段发射信号，以达成多个电容笔在不同时段发射信号的目的，并进而使触控面板能正确地接收来自每一电容笔之信号，以达成多个电容笔在触控面板上同时操作的目的。

电容笔301与302的同步界面包含集成电路总线(i2c)、序列周边界面(spi)或串列传输通信协定(uart)等方式。时间差同步工具提供电容笔在同步期间时的电源。时间差同步工具与电容笔之间相互传递的资料内容更包含每一电容笔的身分识别码(id)，是否配对过或是否曾改过起始时间参数、目前预设的起始时间参数、f1频率值、f2的频率值、电容笔的代号或时间差同步工具设定电容笔的书写顺序以及新的时间差参数(td的值)等。

图4显示多个电容笔同步时间差发射信号的时间槽(timeslot)示意图。如图4所示，三电容笔的电极信号发射之间具有时间差td。三电容笔的电极信号发射的时间槽(timeslot)均以信标作为起始，信标的时段为tb0至tb1，期间电容笔的电极发射频率为f1的电场信号，接着在压力阶度时间槽期间电极则发射频率为f2的电场信号，但三电容笔的信标的起始时间tb0并不相同，且均相距时间差td。亦即第一电容笔发射频率f1的电场信号与第二电容笔发射频率f1的电场信号之间相距时间差为td，第二电容笔发射频率f1的电场信号与第三电容笔发射频率f1的电场信号之间同样相距时间差td，而第一电容笔发射频率f1的电场信号与第三电容笔发射频率f1的电场信号之间相距时间差则为2td。因此时间差td使第二电容笔的信标的起始时间tb0比第一电容笔的压力阶段时间槽的结束时间晚，亦使第三电容笔的信标的起始时间tb0比第二电容笔的压力阶段时间槽的结束时间晚，以避免不同电容笔信标的时段与压力阶度时间槽时段部分重叠，使触控面板可正确地识别信号源或电容笔的数目或电容笔的身分。

因此让多个电容笔在不同时段发射信号，使触控面板能正确地接收信号，并进而识别信号源的数目或电容笔的数目，以及识别信号的来源。每一电容笔维持原来的发射模式及所发射电场信号的频段，但每一电容笔之间维持特定的时间差(即td的倍数)。

图5显示根据本发明的一个实施例的一种同步时间差发射信号的方法的流程图。执行同步时间差发射信号的方法的触控输入装置包含触控面板与时间差同步工具，至少二个电容笔在触控面板上，每一电容笔包含发射电极与同步界面，时间差同步工具连接至每一同步界面以传递时间差同步资料内容。同步时间差发射信号的方法可借由储存在触控输入装置的储存媒体中的电脑可执行指令或程式执行。储存媒体包含电脑可读取储存媒体，储存电脑可执行指令，以执行同步时间差发射信号的方法。同步时间差发射信号的方法包含以下步骤。首先在步骤501中，重置时间差同步工具的内部参数。接着在步骤502中，时间差同步工具接收第一电容笔的起始时间参数。然后在步骤503中，时间差同步工具以第一电容笔的起始时间作为基准值。接着在步骤504中，时间差同步工具接收第二电容笔的时间参数。然后在步骤505中，第二电容笔接收时间差同步工具传送的时间差参数td。接着在步骤506中，第二电容笔调整起始发射信号的时间，使发射信号的时段与第一电容笔之间具有td的时间差。然后在步骤507中，判断是否已达电容笔的连线数目的上限。接着在步骤508中，判断是否有其它电容笔加入运作。若有其它电容笔加入运作则重复步骤504～508，依序使新加入的电容笔的起始时间参数加上td的时间差。

上述的实施例仅是为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟悉此技艺的人士能了解本发明的内容并据以实施，当不能据以限定本发明的专利范围，即凡其他未脱离本发明所揭示精神所完成的各种等效改变或修饰都涵盖在本发明所揭露的范围内，均应包含在以下的申请专利范围内。