專利名稱：電磁輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁輸入裝置。
背景技術(shù)：
觸摸屏作為一種最新的電腦輸入設(shè)備，它是目前最簡(jiǎn)單、方便、自然的一種人機(jī)交 互方式。它賦予了多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。并廣泛地應(yīng) 用在各個(gè)領(lǐng)域，主要是公共信息的查詢；如電信局、稅務(wù)局、銀行、電力等部門的業(yè)務(wù)查詢； 城市街頭的信息查詢；此外應(yīng)用于工業(yè)控制、軍事指揮、電子游戲、點(diǎn)歌點(diǎn)菜、多媒體教學(xué)、 房地產(chǎn)預(yù)售等。將來(lái)，觸摸屏還要走入家庭。隨著人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展，觸摸屏對(duì)于各種應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)不再是可有可無(wú)的東 西，尤其是在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，移動(dòng)通訊終端領(lǐng)域，更是必不可少的設(shè)備。它極大的簡(jiǎn)化了計(jì)算 機(jī)及移動(dòng)通訊終端的使用。但由于現(xiàn)在的觸摸屏采用直接觸摸的技術(shù)，所以多次操作會(huì)產(chǎn)生磨損，從而顯示 不清楚，導(dǎo)致使用壽命降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種磨損少、壽命長(zhǎng)的的電磁輸入裝置。一種電磁輸入裝置，其包括透明基板，電磁感應(yīng)層及磁性筆。所述電磁感應(yīng)層設(shè)置 在所述透明基板內(nèi)，用于感應(yīng)所述磁性筆所造成的磁場(chǎng)干擾，所述電磁感應(yīng)層采用透明材 料制成。所述電磁感應(yīng)層包括呈矩陣排列的多個(gè)電磁感應(yīng)單元。每個(gè)電磁感應(yīng)單元包括線 圈單元及與所述線圈單元對(duì)應(yīng)的開關(guān)單元，所述線圈單元由具有第一端及第二端的非閉合 導(dǎo)線繞制而成。所述開關(guān)單元包括第一輸入端、第二輸入端、輸出端及選通端；所述第一端 與所述第一輸入端相連接，所述第二端與所述第二輸入端相連接。當(dāng)所述選通端接收到選 通信號(hào)時(shí)，所述輸出端輸出所述第一端與所述第二端的電壓差。各選通端并聯(lián)為總選通端， 各輸出端并聯(lián)為總輸出端。本發(fā)明提供的電磁輸入裝置，通過磁性筆對(duì)所述電磁輸入裝置上的電磁感應(yīng)單元 產(chǎn)生干擾以產(chǎn)生磁通量的變化從而相應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓差，電磁輸入裝置根據(jù)各電磁感應(yīng) 單元感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓差及電磁感應(yīng)單元的位置對(duì)磁性筆進(jìn)行定位，進(jìn)而可以通過軟件 實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的操作。由于無(wú)需直接接觸感應(yīng)，從而減少磨損，延長(zhǎng)使用壽命。


圖1為本發(fā)明提供的一種電磁輸入裝置的示意圖。圖2為圖1中的電磁輸入裝置的電磁感應(yīng)層的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2中的電磁輸入裝置的電磁感應(yīng)層的電磁感應(yīng)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖1的電磁輸入裝置的控制的模塊圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參見圖1，本發(fā)明提供的一種電磁輸入裝置100，其包括透明基板10，電磁感應(yīng)層20及磁性筆40。所述電磁感應(yīng)層20設(shè)置在所述透明基板10內(nèi)，用于感應(yīng)所述磁性筆 40所造成的磁場(chǎng)干擾。較佳地，所述電磁輸入裝置100還包括一個(gè)透明保護(hù)層30，所述透 明保護(hù)層30設(shè)置在所述電磁感應(yīng)層20上。所述透明保護(hù)層30及所述透明基板10的材質(zhì) 為透明玻璃或透明樹脂材料等。參見圖2，所述電磁感應(yīng)層20包括呈矩陣排列的nXm個(gè)電磁感應(yīng)單元EMijtl圖中 X表示行，Y表示列。參見圖3，每個(gè)電磁感應(yīng)單元EMij包括線圈單元Cij及與所述線圈單元 Cij對(duì)應(yīng)的開關(guān)單元G 。其中i，j分別表示第i行，第j列，1≤i≤n，l≤j≤m。本實(shí) 施方式中，所述所述電磁感應(yīng)層20內(nèi)的電磁感應(yīng)單元EMij* 5X5矩陣。所述線圈單元Cij 由具有第一端Elij及第二端E2ij的非閉合導(dǎo)線繞制而成。所述開關(guān)單元Gij包括第一輸入 端I⑴、第二輸入端I2U、輸出端Ou及選通端Du。所述第一端Eiu與所述第一輸入端Ilij相 連接。所述第二端E2ij與所述第二輸入端I2ij相連接。當(dāng)所述選通端Dij接收到一個(gè)選通 信號(hào)時(shí)，所述輸出端Ou輸出所述第一端Eiu與所述第二端E2u的電壓差。參見圖2，第i行的每個(gè)選通端{(lán)Dn，Di2，…，Dij，…，DiJ并聯(lián)為所述第i行的總 選通端\。第j列的每個(gè)輸出端Iolj, O2J,…，Oij.,…，onj}并聯(lián)為所述第j列的總輸出端 Yjo所述線圈單元Cu的材料為透明導(dǎo)電材料，如銦氧化物，鋅氧化物或鋅鎂氧化物等。所 述磁性筆40為永磁體。參見圖4，本發(fā)明提供的電磁輸入裝置100還包括控制器300及處理器400。所述 控制器300連接于所述電磁感應(yīng)層20及所述處理器400之間。所述控制器300包括行掃 描模塊310，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊320及暫存模塊330。所述行掃描模塊310用于逐行發(fā)信號(hào)給總 選通端X”本實(shí)施方式中，當(dāng)對(duì)應(yīng)每行總選通端Xi的所述各選通端{(lán)Dn，Di2，…，Dij，…， DiJ接收到電信號(hào)，所述每列輸出端IApO2j,…，Oij, -,0nJ}將輸出第一輸入端Ilij、第二 輸入端I2u的電壓差到所述總輸出端Y,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊320用于將被選通行Xi的每個(gè) 總輸出端Yj的電壓差逐個(gè)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。本實(shí)施方式中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊320內(nèi)設(shè)有 一閾值，當(dāng)電磁感應(yīng)單元EMij被磁性筆40選中時(shí)或磁性筆40在其周圍運(yùn)動(dòng)時(shí)，輸出的電壓 差將大于所述閾值，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊320輸出數(shù)字信號(hào)“1”，當(dāng)電磁感應(yīng)單元EMij感應(yīng)到 的電流非常微弱時(shí)，所述電磁感應(yīng)單元EMu輸出的電壓將小于所述閾值，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模 塊320輸出數(shù)字信號(hào)“0”。所述閾值由出廠預(yù)設(shè)。本實(shí)施方式中，所述閾值是磁性筆40影 響3X3電磁感應(yīng)單元EMijW范圍內(nèi)產(chǎn)生的最小電流值。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊320根據(jù)電壓 差的正負(fù)將數(shù)字信號(hào)賦予正負(fù)號(hào)。本實(shí)施方式中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊320將所述磁性筆40 靠近所述電磁感應(yīng)層20時(shí)輸出的電壓差設(shè)置為正號(hào)，遠(yuǎn)離所述電磁感應(yīng)層20時(shí)輸出的電 壓差設(shè)置為負(fù)號(hào)。所述暫存模塊330包括具有與所述多個(gè)電磁感應(yīng)單元EMij對(duì)應(yīng)的多個(gè)寄存器(圖 中未標(biāo)示)。本實(shí)施方式中，所述暫存模塊330上的每個(gè)寄存器對(duì)應(yīng)一個(gè)電磁感應(yīng)單元EMij 所在的行坐標(biāo)及列坐標(biāo)。每個(gè)寄存器用于保存對(duì)應(yīng)電磁感應(yīng)單元EMu發(fā)出電流時(shí)對(duì)應(yīng)的數(shù)
字信號(hào)。所述處理器400用于當(dāng)所述行掃描模塊310選完所有總選通端Xi后讀取所述暫存 模塊330中的數(shù)字信號(hào)并根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)及所述數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)的寄存器來(lái)識(shí)別觸摸位置。本實(shí)施方式中，所述處理器400還包括距離模塊410，所述距離模塊410預(yù)設(shè)有預(yù)設(shè)時(shí)段，當(dāng)所述處理器400獲取的觸摸位置在所述預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)沒有變化時(shí)，所述距離模塊410根 據(jù)所述暫存模塊330中的數(shù)字信號(hào)的正負(fù)判斷所述磁性筆40相對(duì)所述電磁感應(yīng)層20是靠 近還是遠(yuǎn)離。本實(shí)施方式中，所述距離模塊410獲取正號(hào)的數(shù)字信號(hào)時(shí)判斷所述磁性筆40 靠近所述電磁感應(yīng)層20，負(fù)號(hào)時(shí)判斷所述磁性筆40遠(yuǎn)離所述電磁感應(yīng)層20。當(dāng)所述磁性筆40靠近所述電磁輸入裝置100的第i行，第j列的電磁感應(yīng)單元 EMij,所述電磁感應(yīng)單元EMij發(fā)生磁通量的變化從而使所述電磁感應(yīng)單元EMij產(chǎn)生電壓差 Vi,」，一般地，由于所述磁性筆40的磁力線是在空間呈發(fā)散的閉合回路，所以以所述電磁感 應(yīng)單元EMu為中心的周邊的電磁感應(yīng)單元EM^1jjm, EM^ljj, ΞΜη, j+1, EMijj^1, EMi,J+1,EMi+ljJ, EMi+1,J+1,同樣也會(huì)發(fā)生磁通量的變化從而相應(yīng)地產(chǎn)生電壓差Vh,，V^ljj., VH^1，Vi,，VijJ+1, Vi+ljJ_i; Vi+ljJ, Vi+1,J+1。同時(shí)，所述行掃描模塊310將首先發(fā)出行占空比為1 η的脈沖信號(hào)至X1,打開開 關(guān)單元{GJ，當(dāng)各總選通端Xi的所述各選通端{(lán)Dn，Di2，…，Dij，-,DiJ接收到電信號(hào)時(shí)， 所述每個(gè)輸出端IOlj, O2j,…，Oij,…，0nj}將輸出第一輸入端Ilij、第二輸入端I2ij的電壓 差Vi, j到所述總輸出端Y」。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊320將每個(gè)總輸出端Yj的電壓差逐個(gè)轉(zhuǎn)化 為數(shù)字信號(hào)，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)地保存在與所述電磁感應(yīng)單元EMu映射的各寄存 器內(nèi)。所述處理器400在所述行掃描模塊310選完所有總選通端Xi后讀取所述暫存模塊 330中各寄存器保存的數(shù)字信號(hào)，由于每個(gè)寄存器對(duì)應(yīng)一個(gè)電磁感應(yīng)單元EMij的坐標(biāo)，所以 通過不同寄存器來(lái)定位所述磁性筆40靠近所述電磁輸入裝置100的位置。本實(shí)施方式中， 所述處理器400根據(jù)輸出數(shù)字信號(hào)為“ 1，，及數(shù)字信號(hào)“ 1，，對(duì)應(yīng)的寄存器的來(lái)定位所述磁性 筆40靠近所述電磁感應(yīng)層20的位置。當(dāng)有多個(gè)位置被感應(yīng)出時(shí)，根據(jù)現(xiàn)有的軟件計(jì)算出 多個(gè)位置的中間位置，并將所述中間位置作為輸入點(diǎn)。當(dāng)所述磁性筆40在所述電磁感應(yīng)層 20某一個(gè)位置相對(duì)所述電磁感應(yīng)層20做靠近或遠(yuǎn)離時(shí)，所述處理器400還根據(jù)所述距離模 塊410判斷所述磁性筆40是靠近還是遠(yuǎn)離所述電磁感應(yīng)層20。本發(fā)明提供的電磁輸入裝置，通過磁性筆對(duì)所述電磁輸入裝置上的電磁感應(yīng)單元 產(chǎn)生干擾以產(chǎn)生磁通量的變化從而相應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓差，電磁輸入裝置根據(jù)各電磁感應(yīng) 單元感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓差及電磁感應(yīng)單元的位置對(duì)磁性筆進(jìn)行定位，進(jìn)而可以通過軟件 實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的操作。由于無(wú)需直接接觸感應(yīng)，從而減少磨損，延長(zhǎng)使用壽命。本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施方式僅是用來(lái)說明本發(fā)明， 而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍之內(nèi)，對(duì)以上實(shí)施方式所作 的適當(dāng)改變和變化都落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電磁輸入裝置，其包括透明基板，電磁感應(yīng)層及磁性筆；所述電磁感應(yīng)層設(shè)置在所述透明基板內(nèi)，用于感應(yīng)所述磁性筆所造成的磁場(chǎng)干擾，所述電磁感應(yīng)層采用透明材料制成；其特征在于，所述電磁感應(yīng)層包括呈矩陣排列的多個(gè)電磁感應(yīng)單元；每個(gè)電磁感應(yīng)單元包括線圈單元及與所述線圈單元對(duì)應(yīng)的開關(guān)單元，所述線圈單元由具有第一端及第二端的非閉合導(dǎo)線繞制而成；所述開關(guān)單元包括第一輸入端、第二輸入端、輸出端及選通端；所述第一端與所述第一輸入端相連接，所述第二端與所述第二輸入端相連接，當(dāng)所述選通端接收到選通信號(hào)時(shí)，所述輸出端輸出所述第一端與所述第二端的電壓差；各選通端并聯(lián)為總選通端，各輸出端并聯(lián)為總輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁輸入裝置，其特征在于，所述電磁輸入裝置還包括一個(gè)透 明保護(hù)層，所述透明保護(hù)層設(shè)置在所述電磁感應(yīng)層上。
3.如權(quán)利要求2所述的電磁輸入裝置，其特征在于，所述透明保護(hù)層及所述透明基板 的材質(zhì)為透明玻璃或透明樹脂材料等。
4.如權(quán)利要求1所述的電磁輸入裝置，其特征在于，所述線圈單元的材料為透明導(dǎo)電 材料。
5.如權(quán)利要求4所述的電磁輸入裝置，其特征在于，所述透明導(dǎo)電材料為銦氧化物，鋅 氧化物或鋅鎂氧化物。
6.如權(quán)利要求1所述的電磁輸入裝置，其特征在于，所述磁性筆為永磁體。
7.如權(quán)利要求1所述的電磁輸入裝置，其特征在于，所述電磁輸入裝置還包括控制 器及處理器；所述控制器用于溝通所述電磁輸入裝置及所述處理器的通訊；所述控制器包 括行掃描模塊，其用于掃描每個(gè)總選通端；模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，其用于將被選通的每個(gè)總輸出端的電壓差轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)；及暫存模塊，其包括具有與所述多個(gè)電磁感應(yīng)單元對(duì)應(yīng)的寄存器，用于保存所述數(shù)字信號(hào)；所述處理器用于當(dāng)所述掃描單元選完所有總選通端后讀取所述暫存模塊中的數(shù)字信 號(hào)并根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)及所述數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)的寄存器來(lái)識(shí)別觸摸位置。
8.如權(quán)利要求7所述的電磁輸入裝置，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)化后的數(shù)字 信號(hào)根據(jù)電壓差的正負(fù)賦予正負(fù)號(hào)，所述處理器還包括距離模塊，所述距離模塊預(yù)設(shè)有預(yù) 設(shè)時(shí)段，當(dāng)所述處理器獲取的觸摸位置在所述預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)沒有變化時(shí)，所述距離模塊根據(jù) 所述暫存模塊中的數(shù)字信號(hào)的正負(fù)判斷所述磁性筆相對(duì)所述電磁感應(yīng)層是靠近還是遠(yuǎn)離。
全文摘要
一種電磁輸入裝置包括透明基板，電磁感應(yīng)層及磁性筆。電磁感應(yīng)層設(shè)置在透明基板內(nèi)，用于感應(yīng)磁性筆所造成的磁場(chǎng)干擾，電磁感應(yīng)層采用透明材料制成。電磁感應(yīng)層包括呈矩陣排列的多個(gè)電磁感應(yīng)單元。每個(gè)電磁感應(yīng)單元包括線圈單元及與線圈單元對(duì)應(yīng)的開關(guān)單元，線圈單元由具有第一端及第二端的非閉合導(dǎo)線繞制而成。開關(guān)單元包括第一輸入端、第二輸入端、輸出端及選通端；第一端與第一輸入端相連接，第二端與第二輸入端相連接。當(dāng)所述選通端接收到選通信號(hào)時(shí)，所述輸出端輸出所述第一端與所述第二端的電壓差。各選通端并聯(lián)為總選通端，各輸出端并聯(lián)為總輸出端。本發(fā)明提供的電磁輸入裝置無(wú)需直接接觸感應(yīng)，從而減少磨損，延長(zhǎng)使用壽命。
文檔編號(hào)G06F3/033GK101825959SQ20091030070
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2009年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月5日
發(fā)明者聶劍揚(yáng) 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司