[發明專利]觸控模塊及在觸控裝置上定位觸控筆的觸控定位方法

有效

• 申請號: 201310373557.5
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN104345907B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 陳士文;陳裕彥;黃博亮
• 申請（專利權）人: 緯創資通股份有限公司
• 主分類號: G06F3/0346
• 分類號: G06F3/0346
• 代理公司: 北京嘉和天工知識產權代理事務所(普通合伙)11269
• 代理人: 嚴慎,孫怡

技術領域

本發明關于一種觸控模塊及在觸控裝置上定位觸控筆的觸控定位方法，尤指一種將角度編碼器以及距離感測器分別設置在觸控筆的馬達的轉動軸上的觸控模塊及其觸控定位方法。

背景技術

一般來說，現有的觸控模塊通常采用在觸控平面上額外裝設觸控定位相關組件的設計來達到在觸控平面上感測出觸控物（如觸控筆等）的坐標的目的。舉例來說，在光學式觸控模塊中，觸控物的定位利用額外裝設于屏幕邊框上的光學感測裝置擷取并比對觸控物在觸控區域影像中與屏幕邊框的相對位置而得出，而在電容式或電阻式觸控模塊中，則需要額外在觸控平面上布滿感應電容或感應電阻后方可進行觸控物的定位。

如此一來，上述設計往往會導致觸控模塊必須額外裝設復雜的觸控定位機構，從而不利于觸控模塊的薄型化設計，故如何在不需額外裝設觸控定位相關組件于觸控模塊上的情況下進行觸控物在觸控平面上的定位，即為現今觸控模塊在觸控定位設計上所需努力的重要課題之一。

因此，需要提供一種觸控模塊及在觸控裝置上定位觸控筆的觸控定位方法以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種將角度編碼器以及距離感測器分別設置在觸控筆的馬達的轉動軸上的觸控模塊及其觸控定位方法，以解決上述的問題。

本發明公開一種觸控模塊，該觸控模塊包括一觸控裝置、一觸控筆以及一處理單元；該觸控裝置具有一前框以及一觸控平面，該前框環設于該觸控平面且具有一第一側邊、一第二側邊、一第三側邊以及一第四側邊，該第一側邊與該第三側邊相對，該第二側邊與該第四側邊相對；該觸控筆有線或無線連接于該觸控裝置，該觸控筆包括一筆身、一馬達、一角度編碼器以及一距離感測器；該筆身上形成有一指示標記；該馬達設置于該筆身內且具有一轉動軸；該角度編碼器設置于該轉動軸上，用來隨該轉動軸的旋轉產生編碼數據；該距離感測器設置于該轉動軸上以隨著該轉動軸同動旋轉，用來在該轉動軸旋轉一周的過程中檢測出其分別與該前框的該第一側邊、該第二側邊、該第三側邊以及該第四側邊相距的多個相對距離；該處理單元選擇性地設置于筆身內或該觸控裝置內，用來在該筆身的該指示標記指向該第一側邊時控制該馬達驅動該轉動軸旋轉、根據該角度編碼器所產生的編碼數據計算出該轉動軸的多個旋轉角度、根據該角度編碼器所產生的編碼數據判斷該轉動軸是否已旋轉一周，以及根據該多個旋轉角度以及該多個相對距離的對應關系計算出四局部最小距離；其中該觸控裝置根據該處理單元所計算出的該四局部最小距離在該觸控平面上定位該觸控筆，該四局部最小距離分別等于該距離感測器與該第一側邊的一第一最小距離、該距離感測器與該第二側邊的一第二最小距離、該距離感測器與該第三側邊的一第三最小距離以及該距離感測器與該第四側邊的一第四最小距離。

本發明還公開該處理單元還用來在比對出其中的一相對距離小于前一相對距離以及后一相對距離時，設定該其中的一相對距離為該四局部最小距離中的一局部最小距離。

本發明還公開該處理單元還用來根據該四局部最小距離計算出該第一最小距離與該第一最小距離以及該第三最小距離之和的一第一比例值以及計算出該第二最小距離與該第二最小距離以及該第四最小距離之和的一第二比例值，以及該觸控裝置根據該第一比例值以及該第二比例值以在該觸控平面上定位該觸控筆。

本發明還公開該處理單元設置于該筆身內且耦接于該馬達、該角度編碼器以及該距離感測器，該觸控筆還包含一第一傳輸單元，該觸控裝置包含一第二傳輸單元，該觸控裝置根據經由該第二傳輸單元無線或有線接收從該第一傳輸單元所傳來的該第一比例值以及該第二比例值在該觸控平面上定位該觸控筆。

本發明還公開該處理單元還用來啟動該馬達以驅動該轉動軸在旋轉前反向旋轉一偏轉角度，以使該距離感測器的一感測方向與該指示標記的一指示方向夾該偏轉角度。

本發明還公開該觸控筆還包含一控制開關，該控制開關耦接于該處理單元，該處理單元還用來根據該控制開關的開啟或關閉判斷是否控制該馬達驅動該轉動軸旋轉。

本發明還公開該處理單元設置于該觸控裝置內，該觸控筆還包含一第一傳輸單元，該觸控裝置包含一第二傳輸單元，該處理單元還用來經由該第二傳輸單元無線或有線接收從該第一傳輸單元所傳來的該角度編碼器所產生的編碼數據以及該距離感測器所產生的該多個相對距離，該觸控裝置用來根據該處理單元所計算出的該第一比例值以及該第二比例值在該觸控平面上定位該觸控筆。

本發明還公開該角度編碼器為一光學式編碼器、機械式編碼器或者一弦波編碼器。

本發明還公開該距離感測器為一紅外線測距儀或一超聲波測距儀。