專利名稱：用于電容敏感觸摸屏的定點裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于向電子設(shè)備輸入信息的定點裝置。更具體地說，本發(fā)明涉 及一種與電容敏感觸摸屏結(jié)合使用的觸筆。本發(fā)明還涉及包括一個或幾個這種輸入裝置的 諸如移動終端的電子設(shè)備，例如移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)、數(shù)碼相機(jī)設(shè)備和/或手持 計算機(jī)。
背景技術(shù)：
各種便攜式電子設(shè)備，如移動終端(例如移動電話、個人數(shù)字助理、媒體播放器和 /或手持計算機(jī))，目前被廣泛使用。這些設(shè)備中有許多已發(fā)展為包括不同的對象定位感測 方法和裝置。在觸敏數(shù)據(jù)輸入屏幕、觸摸板的領(lǐng)域中已知的是，已經(jīng)使用了多種對象感測和定 位確定技術(shù)。舉個例子，壓力感應(yīng)觸摸板適用于任何可被壓在觸摸板表面局部點，然后沿表面 移動，就像光標(biāo)在計算機(jī)屏幕上進(jìn)行相應(yīng)的移動來編寫消息或輸入其他數(shù)據(jù)的對象。由于 觸筆相比指尖提供了一定的優(yōu)勢，因此，除了手指之外，經(jīng)常將觸筆和觸摸板集成在一起來 提供定點裝置。電容式觸摸屏或觸摸板已經(jīng)非常流行。良好的光學(xué)和機(jī)械性能加上較好的設(shè)計可 能性使這些觸摸屏非常有吸引力。這項技術(shù)是建立在通過玻璃屏感應(yīng)電容的基礎(chǔ)上的。透 明傳感器膜置于玻璃屏的后面。當(dāng)手指觸摸屏幕時，在手指和傳感器薄膜之間創(chuàng)建了一個 電容。這樣在傳感器膜上創(chuàng)建了一種圖案(pattern)，其提供了與手指觸摸屏幕的位置相對 應(yīng)的坐標(biāo)。然而，其缺點在于，需要使用手指或其他相當(dāng)大的導(dǎo)電物體來檢測輸入。這不包 括普遍適用于電阻式觸摸板的觸筆輸入。帶電池的導(dǎo)電式或有源觸筆已和電容式觸摸屏一起亮相，但這些觸筆尺寸過大而 無法在移動手持設(shè)備中使用。也有使用其他導(dǎo)電材料和感應(yīng)技術(shù)，但這種類型也太大了。有 源觸筆往往要重新充電或更換電池。此外，許多導(dǎo)電式和/或主動觸筆現(xiàn)如今都比較昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述與接下來的說明，本發(fā)明的一些實施方式的一個方面，就是要提供一 種可用于電容式觸摸面板的無源輸入裝置，其目的是減輕、減少或消除一個或多個本領(lǐng)域 中的上述缺陷以及單個或任意組合的不足。本發(fā)明的一個方面涉及一種與具有觸敏表面的電容敏感觸摸屏一起使用的定點 裝置。該定點裝置包括導(dǎo)電定點端和無源導(dǎo)電元件。此外，導(dǎo)電定點端電連接至無源導(dǎo)電 元件，用于在定點裝置與表面接觸時，在觸敏屏幕上提供電容性干擾。在一個實施方式中，無源導(dǎo)電元件可以是壓力感應(yīng)元件。在另一個實施方式中，無源導(dǎo)電元件可以是電容性部件。電容性部件可以是壓電 元件或壓電膜。
在進(jìn)一步的實施方式中，無源導(dǎo)電元件可以是電阻性部件。在另一進(jìn)一步實施方式中，定點裝置可包括用于容納定點端和無源元件的殼體。 這殼體可以是普通的觸筆。上述實施方式的特征可以以任何方式組合。本發(fā)明的一些實施方式提供了用于電容感應(yīng)觸摸屏的定點裝置。本發(fā)明的一些實 施方式的優(yōu)勢在于，它們可允許獲得電容式觸摸面板的優(yōu)點，且仍保持為可被用作電容感 應(yīng)觸摸屏上的定點器的觸筆，而不需要改變?nèi)魏斡性丛?。本發(fā)明的一些實施方式的另一 優(yōu)勢在于，它們可允許提供更好的用戶體驗和帶有細(xì)小定點裝置的視覺上令人滿意的移動 手持裝置。本發(fā)明一些實施方式的另一優(yōu)點在于，由于壓電元件可能很小并可被堆疊，所以 它可以很容易地嵌入到普通觸筆中。本發(fā)明一些實施方式還有一個優(yōu)點在于，如果用戶丟 失了本發(fā)明的定點裝置，則用戶仍然可以使用手指作為定點裝置。


本發(fā)明的進(jìn)一步的目的、特征和優(yōu)勢，將體現(xiàn)在以下對發(fā)明的詳細(xì)描述，其中，將 參照附圖對發(fā)明的實施方式進(jìn)行更詳細(xì)的描述，圖中圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的定點裝置；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的定點裝置；圖3a_3b示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的定點裝置。
具體實施例方式本發(fā)明實施方式總體上涉及與電容式觸摸屏結(jié)合使用的定點裝置的領(lǐng)域。優(yōu)選的 實施方式涉及一種用于在電容式觸摸屏上進(jìn)行定點、書寫、繪畫或其他操作的觸筆形狀的 無源定點裝置。將參照附圖在下文中對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行更充分的介紹，在附圖中示出了本 發(fā)明的實施方式。但是，這項發(fā)明可實現(xiàn)為許多不同的形式，而不應(yīng)解讀為限于這里闡述的 實施方式。相反，提供這些實施方式是為了使這種披露進(jìn)行地徹底和完整，并充分向本領(lǐng)域 技術(shù)人員傳達(dá)本發(fā)明的范圍。從始至終，使用相同的標(biāo)號來代表相同的元件。圖1中示出了電容式觸摸屏20的一個實施例。觸摸屏可包括基板(未示出)，基 板上覆蓋了導(dǎo)電感應(yīng)層1。基板可涂覆有導(dǎo)電層，通常為銦錫氧化物，或者也可以是能穿過 導(dǎo)電層傳導(dǎo)連續(xù)電流的銅。電容式觸摸屏20因此可以在水平軸和垂直軸上表現(xiàn)出所存儲 電子的受控場，它實現(xiàn)了電容。人體也是一個電子設(shè)備，有電子儲存在里面，因此，也表現(xiàn)出 電容。當(dāng)電容式觸摸屏20的“正常的”電容場(即參考狀態(tài))由另一電容場(例如人的手 指5)替換時，電容式觸摸屏20的電子電路可測量參考電容場的正弦波特性或以另一種常 見的方式所造成的失真。包括在電子設(shè)備(包括觸摸屏20)中的控制器可接收到在操作過 程的參考場的正弦波特性所造成的失真信息。電容式觸摸屏20可由裸露的手指或徒手握 著的導(dǎo)電設(shè)備5觸摸。然而，電容式觸摸屏20不會受外界物體的干擾，如一個鉛筆頭或其 他類似物體。參照圖1，電容式觸摸屏20可檢測相當(dāng)大的導(dǎo)電對象，如手指5或其他大型導(dǎo)電對 象。透明傳感器層1放置在玻璃屏2之后。當(dāng)手指觸摸屏幕時，在手指5與傳感器層1之間產(chǎn)生了電容。在傳感器層1上創(chuàng)建了一種圖案，傳感網(wǎng)格，這樣，就可提供與手指觸摸屏 幕的位置相對應(yīng)的坐標(biāo)。傳感器層1包括供應(yīng)電壓的驅(qū)動線4和檢測電壓變化的檢測線3。手指5觸摸屏 幕而接近傳感器層1時作為接地，并且在驅(qū)動線4和手指5之間形成了電磁場，E場。這個 E場由生成信號的檢測線3檢測到。通過掃描傳感器層1上的傳感網(wǎng)格中的幾條線，可以例 如由包括該觸摸屏的電子設(shè)備中的CPU來計算出手指在屏幕上的當(dāng)前位置。下面介紹的本發(fā)明的各個實施方式采用了壓力傳感裝置7和導(dǎo)電接觸裝置8。此 處將進(jìn)一步說明，壓力傳感裝置和導(dǎo)電接觸裝置二者的使用提供了改進(jìn)的定點裝置，這正 適合與電容式觸摸屏結(jié)合使用。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的定點裝置6的第一實施方式。該定點裝置包括導(dǎo)電接觸 裝置8和安裝在殼體9 (如普通觸筆殼體或類似物體)中的壓力傳感裝置7。在圖2所示的實施方式中，接觸裝置8是金屬筆尖。接觸裝置8被設(shè)置為當(dāng)用戶 將接觸裝置8與觸摸屏接觸或施壓于觸摸屏上時，提供觸摸屏20中的感應(yīng)層1內(nèi)的電容干 擾。金屬筆尖8可被覆蓋層所覆蓋，以在使用定點裝置時保護(hù)觸摸屏。覆蓋層可由如 塑料、橡膠等制成。該實施方式中包括的壓力傳感裝置7的形式為壓電元件。壓電元件可以是陶瓷元 件或具有壓電性能的膜。筆尖8和壓電元件7電連接。如圖3a和3b中可以看到的，壓電元件7相對于筆 尖8被放置成，當(dāng)定點裝置6向觸摸屏20壓下時，筆尖8向壓電元件7驅(qū)動，如圖3b中的箭 頭所示的那樣，從而壓下壓電元件7。壓電元件7由機(jī)械碰撞而產(chǎn)生電壓，筆尖將會由壓電 元件進(jìn)行充電，并在筆尖8與觸摸屏的感應(yīng)層1中的檢測線3之間產(chǎn)生了電容。筆尖8上 施加的電壓在該電容上產(chǎn)生了足夠檢測檢測線3上的電壓變化的電場，從而產(chǎn)生信號。像 前面說的那樣對檢測線的網(wǎng)格進(jìn)行掃描，從而給出觸筆的位置。在一個非常簡化的電氣模型10中，如圖2所示，觸筆中的壓電元件可視為電壓源 12，傳感器層1和筆尖8之間的間隙可視為電容源13，并且手持定點裝置的用戶可作為接地 11。使用中，定點裝置的尖端的用戶將該尖端放在觸摸屏表面上與之接觸，在觸摸屏 上生成了電容干擾。此外，定點裝置的用戶將定點裝置在觸摸屏上移動，例如當(dāng)用戶在觸摸 屏上寫或“畫”時，觸摸屏感應(yīng)到定點裝置在屏幕上移動，并利用合適的軟件或硬件來識別 字符、數(shù)字或其他數(shù)據(jù)輸入。定點裝置可能還包括一些額外的無源電子部件或一些機(jī)械部件，例如機(jī)械彈簧， 用以改進(jìn)/優(yōu)化定點裝置的性能。此處所使用的術(shù)語僅用于描述特定的實施方式，但其目的并不局限于本發(fā)明。就 像本文中所使用的，單數(shù)形式的描述目的也包括復(fù)數(shù)形式，除非文字中另有清楚的指示。進(jìn) 一步可以了解，本文中使用的措辭“包括”指明了所稱特征、要件、步驟、操作、元件和/或部 件的存在，但不排除一個或多個其他特征、要件、步驟、操作、元件、元件和/或部件的存在 或附加。除非另有界定，本文中所使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有相同的含義，按照本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的普遍理解?？蛇M(jìn)一步了解，本文中使用的術(shù) 語，應(yīng)解釋為和本規(guī)范和相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中的文字具有相同的含義，而不會解釋為理想化或 過于正式的含義，除非本文中明文規(guī)定。 前面描述了本發(fā)明的原理、優(yōu)選實施方式及操作模式。然而，本發(fā)明應(yīng)當(dāng)被視為示 意性的，而不是限制性的，不局限于上面討論的各個實施方式。本發(fā)明的各個實施方式的不 同特征可以進(jìn)行其他組合，不同于已經(jīng)明確描述的組合。因此，可以明白，本領(lǐng)域技術(shù)人員 可以在不脫離如權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的范圍的情況下，在那些實施方式中實現(xiàn)各種變 化。
權(quán)利要求
一種與具有觸敏表面的電容敏感觸摸屏(20)一起使用的定點裝置(6)，該定點裝置(6)包括導(dǎo)電定點端(8)；和無源導(dǎo)電元件(7)，其中，所述導(dǎo)電定點端(8)電連接至所述無源導(dǎo)電元件(7)，用于在所述定點裝置(6)接觸所述觸敏表面時在該表面上提供電容性干擾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定點裝置(6)，其中，所述無源導(dǎo)電元件(7)是壓力感應(yīng)部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定點裝置(6)，其中，所述無源導(dǎo)電元件(7)是電容性部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定點裝置(6)，其中，所述電容性部件是壓電元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定點裝置(6)，其中，所述電容性部件是壓電膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定點裝置(6)，其中，所述無源導(dǎo)電元件是電阻性部件。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的定點裝置(6)，其中，該裝置(6)還包括用來容 納所述導(dǎo)電定點端⑶和所述無源導(dǎo)電元件(7)的殼體(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的定點裝置(6)，其中，所述殼體(9)是普通的觸筆。
全文摘要
觸筆形狀的無源定點裝置，與電容敏感觸摸屏結(jié)合使用，用于在觸摸屏上進(jìn)行定點、書寫、繪畫或其他動作。
文檔編號G06F3/044GK101990657SQ200880128579
公開日2011年3月23日 申請日期2008年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者佩爾-拉格納·漢森, 理查德·海澤爾 申請人:索尼愛立信移動通訊有限公司