CN100377047C - 数字板指针***及其信号传送方法 - Google Patents

Abstract

本发明的数字板指针***及其信号传送方法，是当进行区域扫描时，藉由该无线指针设备所指位置是落于对其感应量最强的某组天线回路所形成的范围内时，分别由该某组天线回路逐次重复发射信号，经由无线指针设备的短暂储能后发出对应的共振信号，并由数字板上位于该某组天线回路附近的若干组天线回路依序接收该共振信号，以用来计算无线指针设备相对于数字板上的坐标位置。藉此，该若干组天线回路所接收到的共振信号强度将呈线性分布，可大幅简化坐标定位的计算公式以及相关电路组件设计，进而可降低生产成本与耗电量。

Description

数字板指针***及其信号传送方法

技术领域

本发明涉及一种数字板指针***及其信号传送方法，尤指一种无线无电池指针设备以及电磁感应天线回路设计的数字板装置改进，以及无线无电池指针设备与电磁感应天线回路间的信号能量传送的改进方法。

背景技术

随着信息科技的技术与应用日趋广泛，有越来越多的信息设备被发展与研究中，为使计算机更容易让使用者操作与使用，多元化的资料输入处理设备也相继问世，并且亦求搭配不同的计算机***，其中主要泛用的描点输入设备为数字板***的光标设备(例如鼠标)或是尖笔设备(例如笔)。

习用的数字板***设备有一数字板和一鼠标或笔的形式的换能器/光标设备，为决定一鼠标或笔在数字板上的位置，亦即计算二度空间中的坐标及坐标变化，有些现有技术在使用中，其中一种普遍使用的是利用电磁场感应的技术。该技术中是在数字板上使用多个电磁感应天线回路(loop)来侦测鼠标或笔的电磁感应电压，并经由讯号处理电路来转换再由模拟数字转换器(A/D converter)来转换与取样讯号，以决定鼠标或笔相对于数字板上的坐标位置、以及所执行功能例如拖曳(scrolling)、点击(clicking)、或轨迹(tracing)。

请参阅图1，是美国专利US4878553及US5028745所揭露的现有数字板的电磁感应天线回路的部份摘录的示意图。如图1所示，是现有数字板所使用的电磁感应天线回路的一部分摘录，其包括有某一轴向的电磁感应天线回路L1至电磁感应天线回路L5，其中电磁感应天线回路L1所涵盖区域内是包括另两条电磁感应天线回路L2、L3，即是在一条电磁感应天线回路所包围的范围中包含次连续的两组电磁感应天线回路的起始端，亦即电磁感应天线回路L2、L3是紧接着连续L1的连续电磁感应天线回路且其范围相互重叠。若一指针设备在数字板上表面的位置为P1，则此指针设备于P1点所发射的磁场即可被邻近的电磁感应天线回路所感应，并分次分别拾取由各该邻近的电磁感应天线回路产生感应电流，依此感应讯号的侦测值来计算并决定P1点的位置坐标。

如图1，当进行区域扫描(local scan)时，若指针设备所指位置处在电磁感应天线L3回路范围内，则对于各电磁感应天线回路L1至电磁感应天线回路L5对该指针设备在数字板上表面的位置P1的讯号侦测方式是由个别的电磁感应天线回路发射讯号，并且由所发射讯号的该电磁感应天线回路来接收讯号，亦即是L1发射的讯号经由指针设备再由L1接收，L2发射的讯号经由指针设备再由L2接收，L3发射的讯号经由指针设备再由L3接收，L4发射的讯号经由指针设备再由L4接收，L5发射的讯号经由指针设备再由L5接收，而指针设备的位置P1则依据前述L1～L5所各自发射且个别接收到的讯号强度来进行运算，以决定P1的坐标及所欲执行的功能。由于上述现有技术的指针设备位于数字板上表面的位置P1是由与P1邻近的各电磁感应天线回路分别发射讯号并各自感应接收该讯号，其所接收的复数个讯号的强度并非呈线性分布，因而此现有技术将具有坐标计算方式较复杂的缺点，并连带导致欲进行该坐标计算所使用的电路组件数将相对较多以及相对所耗用成本较高，而对于讯号接收能力却反而较不稳定以及容易吸收噪声等等的缺点，这些都有待于进一步改进。

此外，美国专利US4878553及US5028745所揭露的搭配习用数字板所使用的现有无线指针设备(例如感应笔)乃是藉由在指针设备的笔尖连接一可变电容机制，其包括使用了数个电容(三个电容)相并联的方式，且其中的一电容是连动于指针设备的笔尖的可变电容，而指针设备上另有一按键是用来控制另一电容的通路。当使用者操作指针设备去接触或按压数字板表面时，指针设备的笔尖的压缩将导致指针设备内部的电容产生改变，促使指针设备对于来自数字板的讯号进行共振储能后所发射回数字板的电磁讯号震荡频率将会些微改变，将此频率的些微改变视为相位变化(笔尖按压压力愈高则频率愈低，相位变化愈大)，而数字板藉由侦测判断该指针设备所传回的电磁讯号的相位及振幅讯息便可得知指针设备是否保持接触于数字板表面或是位于数字板的感应高度的内，以及使用者当时所欲执行的功能。而当使用者按压指针设备上的按键时，将使该另一电容与其它两电容相并联且作动，如此亦会导致指针设备所共振传回的数字板的电磁讯号频率降低，相位变化愈大，使数字板得以藉由感测相位的改变而得知使用者已按下的按键。此种藉由改变电容的方式来进行指针设备共振频率(相位)的现有技术的缺失包括有下列几点：

(1)由于此现有技术是以‘可变电容’连动于指针设备的笔尖的方式来改变频率值，所以，当指针设备的笔尖压迫于数字板表面上的压力的不同而使此共振电容(可变电容)的电容值只能些微地变大，其所能产生的频率值的差异量并不大，若欲以‘频率差异’的量来侦测笔尖压迫于数字板表面上的压力大小将相对困难。因此，该现有技术其实是使用所感测到频率的‘相位变化’差异的方式来决定笔尖压迫的压力，此不仅需相对较精密的感测，且将导致电路设计的复杂化、以及生产成本的增加。

(2)此现有技术由于无论使用者是按压指针设备上的按键、或是将指针设备的笔尖接触压迫于数字板表面上时，都将同样会使指针设备的共振频率降低。如此一来，为了明确区分笔尖接触与按压按键的操作避免发生误判现象，此一习用技术势必须加大笔尖接触与按压按键两者所产生的频率差异的差距范围(频率差必须加大)，相对地，于频率判断时所要求的精密度与电路设计上的复杂度都将相对提高，成本亦无法进一步降低。

发明内容

本发明的目的是提供一电磁感应天线回路以及无线指针设备(特别是无电池的无线指针设备)的信号与能量传送的方法，对于电磁感应天线回路讯号的发射与接收方式是由无线指针设备位于数字板上表面位置侦测范围所属的某一电磁感应天线回路分次重复发射讯号，再由该电磁感应天线回路的邻近数个电磁感应天线回路分次分别感应接收由指针设备再发射的共振讯号，藉由此种感应模式，可使所接收到的感应讯号强度呈现线性分布的状态，而可依分别感应接收的讯号依线性比例关系进行指针设备光标的定位，因此可大幅简化坐标定位的计算公式，以及进行计算所需的相关电路组件设计，进而可降低生产成本与耗电量。

本发明的另一目的，是设计一无电池指针设备(笔、鼠标、定位盘、等等)配合本发明电磁感应天线回路编排设计的方式，包括利用可变电感与电容所构成的共振电路来感应接收电磁能、加以共振储能后再发射回数字板，以达成提供无电池指针设备电源的效果，且本发明的该可变电感的设计是当使用者操作指针设备使其笔尖压迫接触数字板时，将会使指针设备的共振频率‘提高’，相对地，当按压指针设备上的按键时，则将促使指针设备的共振频率‘降低’。由于本发明的指针设备于进行笔尖压迫接触数字板与按压按键操作时，将造成频率变化的不同(一为增加频率、另一则为降低频率)，所以本发明不仅更容易判断使用者对于指针设备的操作，发生误判的机率降低，且对于频率感应侦测的精密度的要求亦相对较低，所以电路设计亦相对简单，成本更可进一步减少者。并且，本发明藉由‘可变电感’连动于指针设备的笔尖，所以当压迫笔尖时所能产生的‘频率’变化量较大，所以，本发明可直接藉由感测‘频率变化量’来判定笔尖的压迫压力，所需使用到的电路设计相对简单许多、亦较不需精密地感测技术、成本亦相对较低。

附图说明

图1是传统数字板的电磁感应天线回路示意图；

图2是本发明的电磁感应天线回路示意图的较佳实施例；

图3是本发明的电路方块图的较佳实施例；

图4是本发明中的波形示意图的较佳实施例；

图5是本发明中的无线指针设备内部电路示意图的较佳实施例；

图6是本发明的步骤流程图。

附图标号说明：1数字板；10微控制器；11滤波电路；12放大电路；13模拟开关及选择电路；14电磁感应天线回路；15波形振幅整型电路；16频率/电压转换电路；17无线指针设备无线指针设备电源供应电路；18三态驱动电路；2无线指针设备；20电感；21、23电容；22按键开关；31~37本发明的步骤流程。

具体实施方式

本发明的数字板指针***及其信号传送方法的主要技术特征，是在于当进行区域扫描时，由该无线指针设备所指位置是落于该若干组天线回路中对其感应量最强的第一组天线回路所形成的一预定范围内时，分别由该感应量最强的第一组天线回路逐次发射信号，经由该无线指针设备的短暂储能后再发射出一共振信号，并由位于第一组天线回路附近的若干组天线回路依序接收该共振信号，以用来计算无线指针设备相对于数字板上的坐标位置及判断无线指针设备的状态值。藉此，该若干组天线回路所接收到的共振信号强度将呈线性分布，因此可大幅简化坐标定位的计算公式，以及进行计算所需的相关电路组件设计，进而可降低生产成本与耗电量，大幅改善现有技术的缺失。

简单举例来说，本发明是提供一种数字板指针***的信号传送方法，该数字板指针***包括一数字板与一无线指针设备，该数字板中具有依顺序排列的复数组电磁感应天线回路，该无线指针设备中具有储能共振电路，该方法包括下列步骤：

(A0)进行全域扫描(Global Scan)以初步判定无线指针设备是相对较接近于数字板上的一第m号天线回路，其中m是正整数；

(A)由数字板上的该第m组天线回路发射一第一信号，并由无线指针设备的共振电路加以共振储能后于另一时间间隔中发射一共振信号；

(B)由数字板上的第(m-n)组天线回路接收该共振信号，其中n为整数，且当(m-n)值小于1时则步骤(B)将被忽略跳过；

(C)将(m-n)值逐次递增，并重复进行前述的步骤(A)及(B)，直到数字板上的第(m-n+i)组天线回路接收该共振信号，其中i＝2n+1为较佳；

(D)依据该数字板上的自第(m-n)起至第(m-n+i)组天线回路所接受到的共振信号，可用来计算出无线指针设备相对于数字板上的坐标位置。

并且，本发明的另一特征，是在无线指针设备中具有包括一可变电感与若干电容相并联的共振电路，由该共振电路感应接收由数字板的天线回路所提供的电磁能以为能量的来源，无线指针设备并具有一按键开关其串联于其中的一电容、以及一笔尖其连动于该可变电感，当按压此按键开关时将使共振电路的共振频率降低，并且，当笔尖被压迫时该可变电感的变化量将导致共振电路的共振频率提高。也就是说，本发明的无线指针设备在进行‘按压按键’及‘以笔尖压触数字板表面’时，其两者所造成的共振频率的变化将是‘反向’的，所以将可轻易判别‘按压按键’及‘以笔尖压触数字板表面’的操作功能。

并且，本发明藉由‘可变电感’连动于指针设备的笔尖，当压迫笔尖时所能产生的‘频率变化量’较大，所以，本发明可直接藉由感测‘频率变化量’来判定笔尖的压迫压力，而不需如同前述习用技术般需要感测频率的‘相位差’来决定笔尖压力。因此，本发明的指针设备藉由‘可变电感’连动于指针设备的笔尖来进行压迫笔尖时的频率变化，可使本发明进行笔尖压力大小侦测时所需使用到的电路设计相对简单许多、亦较不需精密地感测技术、成本亦相对较低。

以下将以较佳实施例配合图式详细说明本发明的技术特征、作动方式与可达成功效。

请参阅图2，是本发明的数字板上的电磁感应天线回路示意图的较佳实施例，此仅为某一轴向中的电磁感应天线回路的示意图。

此数字板的无线指针设备在数字板中的坐标定位可分为两阶段，兹分述如下：

(1)全域扫描(Global Scan)阶段：当指针设备不在数字板的工作区中时，数字板则针对某一轴的每一电磁感应天线回路循序地进行侦测，以求将来指针设备一靠近数字板的工作区时，数字板能正确且快速地初步概略判断指针设备位置所在的电磁感应天线回路；当全域扫描已初步判定指针设备位置所在的电磁感应天线回路时，则开始进行区域扫描。由于此所述的全域扫描是属现有技术且非为本发明的技术特征，故以下将不再赘述。

(2)区域扫描(Local Scan)阶段：仅针对指针设备位置所在的电磁感应天线回路邻近两旁的数个电磁感应天线回路进行侦测，此阶段的目的有二，一是追踪指针设备的移动轨迹，一是指针设备于工作区坐标值的计算。有关此区域扫描阶段是本发明的重点的一，故其详细说明将陈述于下一段。

接着，以下是叙述本发明进行区域扫描的过程，如图2所示，电磁感应天线回路L1至电磁感应天线回路L5是各自具有一起始端并且其各自的终止端是相同的连结至地端，其各别的电磁感应天线回路自起始端至终止端形成一包围一定面积的回路范围，且尽可能安排各个电磁感应天线回路所包围的面积几乎是一样。于本较佳实施例中，若进行全域扫描时初步判定指针设备所指位置处在电磁感应天线回路L3所决定的范围内时，则对于邻近电磁感应天线回路L1至电磁感应天线回路L5对该指针设备在数字板上表面的位置P2的讯号侦测方式，于进行区域扫描时是由单独的电磁感应天线回路L3于某时间间隔中发射一定频率的电磁能，经由指针设备的电感-电容式共振电路感应接收该电磁能并予以共振储能，此段时间间隔的长短是与指针设备的电感-电容式共振电路的品质因子(quality factor)有关，因此为求共振电路的储能效果最好，一般均将此段时间间隔稍为加长使共振电路的储能饱和，的后，再于另一时间间隔中停止由电磁感应天线回路L3发射电磁能，此时指针设备的电感-电容式共振电路将释放原先储存的电磁能于邻近的空间中，并由数字板上其它邻近电磁感应天线回路(L1～L5)接收感应电磁能，此电磁能经电磁感应天线回路的感应后将转变成正弦形式的电讯号，其进行的程序是：

(I)电磁感应天线回路L3发射的电磁能传送给指针设备，再由指针设备传送给电磁感应天线回路L1接收；

(II)电磁感应天线回路L3发射的电磁能传送给指针设备，再由指针设备传送给电磁感应天线回路L2接收；

(III)电磁感应天线回路L3发射的电磁能传送给指针设备，再由指针设备传送给电磁感应天线回路L3接收；

(IV)电磁感应天线回路L3发射的电磁能传送给指针设备，再由指针设备传送给电磁感应天线回路L4接收；

(V)电磁感应天线回路L3发射的电磁能传送给指针设备，再由指针设备传送给电磁感应天线回路L5接收。

亦即，当假设指针设备在数字板上表面的位置P2是位于由电磁感应天线回路L3所决定的范围中，则每次都同样以天线回路L3来发射电磁能的结果将可使指针设备感应接收的电磁能是最饱和充足(一般而言，磁场强度与距离平方成反比)，因此由电磁感应天线回路L3来发射电磁能并由邻近两旁各电磁感应天线回路接收较具有效率、且所得到的结果亦最稳定，并且，由于是以同一天线回路L3发射电磁能，并由指针设备共振储能后再发射共振电磁能而被其它天线回路(L1～L5)所接收，因此，L1、L2、L3、L4以及L5所感应得到的讯号强度将可大致呈线性关系来进行坐标的计算，此种方式可简化计算公式与运算处理的复杂度，进而相对节省讯号处理的时间与电路设计的复杂度及成本。

关于上述的坐标计算，举例来说，假设L3具有一最大感应电压为Voltage3其经模拟数字转换的后的数值为V3，L2具有一感应电压为Voltage2其经模拟数字转换的后的数值为V2，L4具有一感应电压为Voltage4其经模拟数字转换的后的数值为V4，K是一个最大的解析常数(参考图2)，则在某单一轴向的某一位置的计算方式如下：

当V2＞V4，则位置＝K-{K(V2-V4)/[(V3-V2)+(V3-V4)]}；

当V2＜V4，则位置＝K-{K(V4-V2)/[(V3-V2)+(V3-V4)]}；

当V2＝V4，则位置＝K。

依据上述方式即可找到无线指针设备所在数字板上所指的坐标位置。

请参阅图3，是本发明的电路方块图的较佳实施例。如图3所示，本发明是包括有一数字板1以及一无线指针设备(例如一无线数字笔2)。数字板1则包括有若干X轴向与Y轴向的电磁感应天线回路14、一模拟开关及选择电路13、一放大电路12、一滤波电路11、一波形振幅整型电路15、一频率/电压转换电路16、一微控制器10、一无线指针设备电源供应电路17以及一三态驱动电路18。

其中该数字板1具有一感应区域(该感应区域是由X轴向与Y轴向的电磁感应天线回路所组成)，其可感应接收该无线指针设备2所发射的电磁能，并产生可决定该无线指针设备2所在位置坐标的感应信号。该若干X轴向与Y轴向的电磁感应天线回路14，是一个依序一致排列且具坐标***的X轴向与Y轴向的电磁感应天线回路，当然，针对大小不同的感应区域所需的电磁感应天线回路数目会有所不同；于图2与图3的中，天线回路L1、L2、L3、L4、L5···分别形成特定但不同的感测范围(图3中所示天线回路L1、L2、L3、L4、L5…彼此距离与所形成感测面积仅为示意)，并且由X轴向与Y轴向交错形成一特定的感应范围，则无线指针设备2即是在该天线回路14所构成的感应范围内予以感应。

模拟开关及选择电路13，是连接该天线回路14，由微控制器对模拟开关及选择电路13进行循序地控制以达成X轴向与Y轴向的全域扫描以及区域扫描，如此便能循序地感应接收不同电磁感应天线回路所感应接收的电磁讯号，故其开关数目是相对该天线回路14所为的设置。放大电路12，是接受该模拟开关及选择电路13以及该电磁感应天线回路14的输出感应讯号，并将讯号经适当的放大后输出至下一级电路处理的。滤波电路11接受该放大电路14所放大讯号的输出，并将讯号予以滤波的(将不需要频带的讯号予以滤除)，在本发明中是可以高通滤波电路(High Pass Filter，HPF)实施的。

波形振幅整型电路15，是接受该滤波电路11讯号的输出，并输出一与振幅量有关的讯号，再将此一与振幅量有关的讯号经由微控制器10的适当控制，送交微控制器10内建的模拟数字转换电路(图3中未示)进行模拟数字的转换，此一与振幅量有关的讯号是用来决定无线指针设备坐标值的计算；频率/电压转换电路16，是将该滤波电路11讯号的输出，依滤波电路11输出讯号频率的不同予以转换成一相对应的电压讯号，并将此电压讯号经由微控制器10的适当控制，送交微控制器10内建的另一模拟数字转换电路(图3中未示)进行模拟数字的转换，此一电压讯号是与无线指针设备的状态值有关(如笔的按键、笔尖的压力值，鼠标的按键值···等)，此一组坐标值及状态值将暂存于微控制器10的暂存区，待适当时机经由接口传送至主机(暂存区、接口与主机图3中未示)，经由主机的进一步处理，将此一组坐标值及状态值反应表现于主机的显示装置，此一主机是可为一计算机***、计算器处理***或需光标坐标定位或手写输入装置的***。

该微控制器10，输出一组脉波控制讯号，此组脉波控制讯号是作为讯号同步处理的基准，无线指针设备电源供应电路17与三态驱动电路18的致能以及除能是由该微控制器10所输出的控制脉波讯号所控制。

该微控制器10尚输出另一一定频率的脉波讯号，此定频率的脉波讯号经无线指针设备电源供应电路17与三态驱动电路18的致能及除能的控制机制将此脉波讯号间歇性地(如前所述，于一时间间隔发射，而于另一时间间隔不发射(接收))传送至电磁感应天线回路14，藉由电磁感应天线回路14将一定频率的电磁能发散至邻近的空间中，亦即由无线指针设备电源供应电路17与三态驱动电路18以及电磁感应天线回路14发射一定频率的电磁能作为无线指针设备2电能来源。

并且，该微控制器10尚可对该振幅电路15以及该频率电压转换电路16，分别的可控制是否接受来自于该振幅电路15以及该频率电压转换电路16的信号是否予以接受到微控制器10。该微控制器10亦送出一开关选择信号至该模拟开关及选择电路13，开关选择信号是可控制选择模拟开关及选择电路13中的某个或某些个开关系否导通或动作，进而间接控制了电磁感应天线回路中的天线回路导通与否。再者，该微控制器10亦可发出一抑制信号至该放大电路12中，以控制放大电路12不会送出一些所不需要处理的信号，以决定送至该滤波电路11的信号。

无线指针设备电源供应电路17，是接受该微控制器10所输出的定频率的脉波讯号，并经由前述的一组控制脉波讯号对发射/接收电磁能相关电路予以控制，进而达成对一定频率的脉波讯号经电磁感应天线回路14所发射电磁能的机制予以致能/除能；三态驱动电路18，是将此该无线指针设备电源供应电路17所输出的一定频率的脉波讯号分成一频率不变(与原无线指针设备电源供应电路17所输出的讯号同频率)但互相为反相的两讯号，并利用三态逻辑电路(图3中未示)将该互相为反相的两讯号予以驱动，将此被驱动后的两讯号分别传送到模拟开关及选择电路13以及X轴向与Y轴向的电磁感应天线回路14的共接点。

请参阅图4，是本发明中的波形示意图的较佳实施例。其中各点波形均为示意图，有关脉波数目、时序、振幅应视实际情形而有不同，请同时参阅图3，A点是微控制器10所输出的一脉波讯号，B点是一组脉波讯号用以控制无线指针设备电源供应电路17的致能/除能，C点与D点是三态驱动电路18所输出两个反向的讯号，E点则为开关电路13所被选择输入的某一条天线回路其发射电磁能/接收电磁能的波形，F与G点则为经适当控制并滤波及放大后的输出波形，F与G点的波形相对E点则截去了前半段的波形(因该段波形是发射电磁能以储能于指针设备的电路中，亦即提供指针设备电能的用，故此段波形并无指针设备的相关信息，因此予以去除)，H点则为一振幅整形后的波形，该波形变化量是相对于电磁感应天线回路与指针设备距离的远近，而由电磁感应天线回路所感应接收电磁能变化量所作的改变，此讯号会送到微控制器10的模拟数字转换电路进行模拟数字的转换，又此讯号是有关于坐标计算的讯号，I点则是频率信息转成电压信息的后所得到的电压讯号，将此电压讯号传送至微控制器10所内建的模拟数字转换电路进行模拟数字的转换，又此讯号是有关于状态值(按键或压力等)计算的讯号。P点波形不在图3内，是量测指针设备的电路所得到的讯号波形，很明显地，其应与讯号E相类似。

请参阅图5，是本发明中的无线指针设备内部电路示意图的较佳实施例。如图5所示，为本发明中能量供应方式的设计，是利用一可变电感20与两电容21、23相并联的共振电路，由该共振电路感应接收数字板提供的电磁能以为能量的来源，开关22是一按键开关，当此按键关闭时，因并联一小电容而使共振频率些微地变化(按压按键时将使共振频率降低)，藉由频率/电压转换电路16的转换，将频率的变化转为电压，本发明的特色在于：该电感20是一可变电感量的电感，因为电感量的变化量比电容量的变化量相对较大，故在设计时可无须顾虑过于严格的设计条件。并且，本发明对于该可变电感的设计，是可令使用者在操作无线指针设备使其笔尖接触压迫数字板表面时，该可变电感20的变化量将导致共振频率因压迫笔尖而提高。也就是说，本发明的无线指针设备在进行‘按压按键’及‘以笔尖压触数字板表面’时，其两者所造成的共振频率的变化将是‘反向’的，所以将可轻易判别‘按压按键’及‘以笔尖压触数字板表面’的操作功能。如此一来，本发明将可以较宽松地设计频率共振条件，而毫无误判上述两种功能的虞。并且本发明中的无线指针设备经由上述的设计即无须有电池装设于其中以提供能量。本发明中的无线指针设备是可为一无线数字笔或为一个无电池的数字笔(cotdless &batteryless pen)，或者是无线无电池鼠标(cordless & batteryless mouse)、无线无电池数字盘(cotdless & batteryless puck)等等。

此外，本发明藉由‘可变电感20’连动于指针设备的笔尖，藉由‘可变电感20’的使用可在当压迫笔尖时所能产生的‘频率变化量’相对较大许多，所以，本发明可直接藉由感测‘频率变化量’来判定笔尖的压迫压力，进而得知使用者操作指针设备当时所欲执行的功能，而不需如同前述习用技术般需要感测频率的‘相位差’来决定笔尖压力。因此，本发明的指针设备藉由‘可变电感20’连动于指针设备的笔尖来进行压迫笔尖时的频率变化，可使本发明的数字板指针***在进行笔尖压力大小侦测时所需使用到的电路设计相对简单许多、亦较不需精密地感测技术、成本亦相对较低。

另一点值得说明的是，虽然于图5所示的本发明中的无线指针设备内部电路示意图的较佳实施例中，是仅揭露以一开关22(亦即按键开关)串接于电容23后，再与其它可变电感20及另一电容21并联为‘笔’型的无线指针设备的实施例。然而，人们人当可轻易思及，当该无线指针设备上具有两个或更多个按键开关时(例如指针鼠标或是定位盘等等)，本发明亦可以增加并联更多组的‘开关串接电容’的组合，而非局限仅能提供单一按键开关的功能。

请参阅图6，是本发明的步骤流程图。本发明除前述实施例所揭露的装置外，尚揭露在区域扫描时的一是列的方法流程，此可参考图2中所述有关区域扫描的相关叙述。本发明中有关一种数字板与无线指针设备的信号传送改进方法，是应用该数字板中的电磁感应天线回路与该无线指针设备的信号传送过程，包括下列步骤：

a.由数字板的一第一电磁感应天线回路发射一第一信号(步骤31)；

b.该无线指针设备接收该第一电磁感应天线回路所发射的第一信号，并经一段时间的共振储能后发射一第一共振信号(步骤32)；

c.由数字板的一第二电磁感应天线回路接收该无线指针设备所发射的该第一共振信号(步骤33)；

d.重复步骤31及步骤32(步骤34)；

e.由数字板的该第一电磁感应天线回路接收该无线指针设备所发射的第一共振信号(步骤35)；

f.重复步骤31至步骤32(步骤36)；

g.由数字板的一第三电磁感应天线回路接收该无线指针设备所发射的该第一共振信号(步骤37)。

其中a步骤所述的第一电磁感应天线回路考对应至图2中所述有关区域扫描中的电磁感应天线回路L3。

其中c步骤所述的第二电磁感应天线回路，即可分别依次指：电磁感应天线回路L1(当a步骤及b步骤执行一次时)、电磁感应天线回路L2(当a步骤及b步骤执行两次时)。

其中g步骤所述的第三电磁感应天线回路，即可分别依次指：电磁感应天线回路L4(当f步骤及g步骤执行一次时)、电磁感应天线回路L5(当f步骤及g步骤执行两次时)。

经由上述，本发明揭露电磁感应天线回路L1的数字指针***改进结构，包括一个无线数字笔以及数字板，经由各实施例的所述包括对于天线回路的设计，能量供应的方式以及改变物理量的组件，线性关系的坐标计算以及滤波器，以及使用可变电感来使无线指针设备在进行‘按压按键’及‘以笔尖压触数字板表面’时所造成的共振频率的变化是‘反向’等可解决现有技术的缺失，本发明的重要特征皆已在各较佳实施例中详细揭示，充分显示出本发明案在目的及功效上均深富实施的进步性。

Claims (12)

1.一种数字板指针***的信号传送方法，该数字板指针***包括一数字板与一无线指针设备，该数字板中具有复数组电磁感应天线回路，该无线指针设备中具有储能作用的共振电路，其特征在于：该方法包括下列步骤：

(A)由数字板上的一第m组天线回路发射一第一信号，并由无线指针设备的共振电路加以共振储能后发射一共振信号，其中m是正整数；

(B)由数字板上的第(m-n)组天线回路接收该共振信号，其中n为整数；

(C)将该(m-n)的值逐次递增，并重复进行前述的步骤(A)及(B)，直到数字板上的第(m-n+i)组天线回路接收该共振信号，其中i是正整数；

(D)依据该数字板上的自第(m-n)起至第(m-n+i)组天线回路所接受到的共振信号，计算出无线指针设备相对于数字板上的坐标位置。

2.如权利要求1所述的数字板指针***的信号传送方法，其特征在于：于步骤(A)之前还包括下列步骤：

(A0)进行全域扫描以初步判定无线指针设备是相对较接近于数字板上的某一天线回路，且该初步判定较接近的天线回路亦即为该第m号天线回路。

3.如权利要求1所述的数字板指针***的信号传送方法，其特征在于：当(m-n)值小于1时则步骤(B)将被忽略跳过。

4.如权利要求1所述的数字板指针***的信号传送方法，其特征在于：第(m-n)起至第(m-n+i)组天线回路所接受到的共振信号强度是依据线性比例变化。

5.如权利要求1所述的数字板指针***的信号传送方法，其特征在于：i＝2n+1。

6.如权利要求1所述的数字板指针***的信号传送方法，其特征在于：该复数组天线回路对该无线指针设备的感应可以感应出振幅相关讯息以及频率的变化量。

7.如权利要求1所述的数字板指针***的信号传送方法，其特征在于：该无线指针设备是一无线数字笔。

8.如权利要求1所述的数字板指针***的信号传送方法，其特征在于：无线指针设备中是由一可变电感以及与所述可变电感相并联至少一电容所组成的共振电路，由该共振电路感应接收由数字板的天线回路所提供的电磁能以为能量的来源，无线指针设备并具有至少一按键开关、以及一笔尖其连动于该可变电感，每一按键开关是分别与一所述的电容相串联，当按键开关关闭时将使共振电路的共振频率降低，并且，当笔尖被压迫时该可变电感的变化量将导致共振电路的共振频率提高。

9.一种数字板指针***，其特征在于：包括：

一无线指针设备；及

一数字板，包括：

一电磁感应天线回路，具有若干条具坐标***的X轴向与Y轴向的天线回路，并分别形成特定的感测范围；

一模拟开关及选择电路，连接该电磁感应天线回路并可由一微控制器来控制该电磁感应天线回路中X轴向与Y轴向的电磁感应天线回路的感应，其具有若干开关的数目是相对该天线回路数目所设置的；

一放大电路，接受该微控制器的一抑制信号，以及接受该模拟开关及选择电路与该电磁感应天线回路的输出感应讯号，并将讯号放大后输出；

一滤波电路，接受该放大电路信号的输出，并输出经过滤波的信号至该微控器；

一波形振幅整型电路，接受该滤波电路信号的输出，并输出一经整型的振幅信号至该微控制器；

一频率/电压转换电路，接受该滤波电路讯号的输出并予以转换成一电压讯号，将该电压讯号送至该微控制器予以处理，经微控制器处理后暂存于该微控制器中；

一无线指针设备电源供应电路，接受该微控制器输出的一脉波控制讯号以及一定频率的脉波讯号，并由该定频率的脉波讯号与该电磁感应天线回路的作用而产生的电磁能作为该无线指针设备的能量来源；以及

一三态驱动电路，接受该无线指针设备电源供应电路的输出，并输出两组逻辑位准相反信号分别至该模拟开关及选择电路以及该电磁感应天线回路的共接点，以将该一定频率的脉波讯号予以增强；

其中，所述微控制器是可控制接受该波形振幅整型电路以及该频率/电压转换电路的信号，并将所接收的信号予以处理。

10.如权利要求9项所述的数字板指针***，其特征在于：该无线指针设备是一无电池的无线数字笔。

11.如权利要求9所述的数字板指针***，其特征在于：该具坐标***的X轴向与Y轴向的天线所接收到的共振信号变化量是线性分布。

12.如权利要求9所述的数字板指针***，其特征在于：无线指针设备中具有包括一可变电感与若干电容相并联的共振电路，并具有至少一按键开关、以及一笔尖其连动于该可变电感，每一按键开关系分别串联于至少一电容。

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