具有最佳化天線布局的電磁感應系統及其形成方法
2023-10-08 22:24:09
專利名稱：：具有最佳化天線布局的電磁感應系統及其形成方法
技術領域：
：本發明涉及一種電磁感應系統，特別是一種具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統及其形成方法。
背景技術：
：由於手寫辨識電路裝置可以取代滑鼠，並且較滑鼠更適合於讓使用者以人工輸入方式輸入文字與圖案，因此手寫辨識電路裝置的改良是近年來急劇發展的領域。最早的手寫辨識電路裝置，可視為將滑鼠以筆取代，並且為了提升使用者的操作便利性，通常是以電磁筆與數字板(tablet)二者來取代滑鼠，且通常以電磁筆的筆尖對應滑鼠的左鍵。雖然傳統的筆式輸入產品已行之多年，然而同類產品皆僅偏重於繪圖或中文輸入等單一功能的應用上。傳統的電磁感應系統備有一數字板和一滑鼠或筆的型式的換能器/光標設備。眾所皆知，決定一描點設備在電磁數字板的表面上的位置有兩種運作模式。一種為相對模式，而另一種為絕對模式。一般滑鼠設備以相對模式運作。當滑鼠在數字板系統表面上滑行時，計算機系統接收來自滑鼠的輸入。只能辨識該滑鼠在X和Y方向的相對移動。一種普遍的技術是在該滑鼠內利用一感應裝置以形成一對相互垂直的變換信號，這對信號對應於該滑鼠的縱向和橫向的移動。同樣地，在數字板系統中的光標設備，例如電磁筆，一般是於絕對模式下運作。假若提起該光標設備，且移至其所支持的數字板表面上的另一位置時，對該計算機系統而言，其信號將會改變以便於反應該光標設備的新的絕對位置。現今，已有多種方法用來決定該光標設備在其支持的數字板表面上的位置，而其中普遍應用於絕對模式的技術為一種電磁感應的技術。早期的換能器/光標設備通過多導體電纜連接至數字板，並經由此電纜將位置與按鈕/壓力的信息傳送至計算機系統中。在某些傳統技術中的電磁式換能器/光標設備，曾通過使用頻率且/或相位改變來傳送換能器/光標設備功能的非方位狀態，通常這些功能具有按下的按鈕、筆的壓力，或類似的功能等。然而，若是沒有審慎的處理，頻率和相位的改變很容易因為多種外在因素，如金屬物品、雜訊、電磁波等等，因而導致錯誤的讀取信號。特別是在較大的數字板上，這些問題會變得越來越明顯。傳統改良的數字板系統的技術允許使用者在雙模式的運作下使用描點設備，此在使用者的控制下可提供相對移動或是絕對位置的信息。現行的筆式輸入產品通常為一種電磁感應電路裝置。傳統的電磁感應系統的天線布局方式如圖1A所示，其每一天線迴路110具有一天線地址，且每一天線迴路110與同一連接器120相連接。一般而言，每個天線迴路110的接腳依照規則性的天線地址排列，例如，X1、X2、X3、、、，如圖1B所示的排列表140，且每個天線迴路110為複數個ㄇ形區段所形成，其中，複數個ㄇ形區段所形成的天線迴路110的路徑由連接器120延伸至一地線130為止以形成一如同H型的區域。然而，此種布局方式卻造成天線布局的每條天線迴路彼此相互跨線使得天線布局過於密集，進而導致雜訊的大幅提升，如圖1C所示。此外，對於電磁感應系統的天線布局而言，為了符合現代產業小尺寸的需求，所有元件與天線迴路勢必縮小化，尤其在使用多重天線迴路的天線布局中，其迴路設計更為龐雜、線路更為密集，使得彼此相互跨線的情形更為嚴重，且由於所有的天線迴路皆整合於同一連接器中，此使得天線基板的邊緣將無法再予以限縮。再者，在製作具有小尺寸的天線布局的天線製程時，將由於複雜的跨線設計而極易導致短路的現象，因此，對於製作具有多重天線迴路的天線布局的天線製程而言，電磁感應系統的天線布局已經難以突破臨界尺寸以達成縮小具有多重天線迴路的天線布局的標的。鑑於上述種種原因，本發明提供一種電磁感應系統的最佳化天線布局，以減少跨線設計及避免天線布局縮小化所造成的種種問題，同時強化電磁感應系統的效能。
發明內容鑑於上述的
背景技術：
，為了減少跨線設計及避免天線布局縮小化所造成的短路現象，本發明提供一種具有最佳化天線布局的電磁感應系統及其方法可用以改善傳統電磁感應系統的跨線設計及其效能。本發明的一目的在於提供一種具有最佳化天線布局的電磁感應系統及其方法。本發明採用最短路徑的原理布局天線迴路以減少跨線型態，並通過天線地址的改變設計出最佳化的天線路徑。此外，本發明亦通過複數個連接器取代原先僅有一個連接器的設計以分散天線迴路的連接位置，由此可縮減印刷電路板(PrintedCircuitBoard；PCB)的周邊區域，並減少生產工時，以達到縮減產品尺寸的目的。據此，本發明可避免縮小天線布局尺寸時的短路現象，並可強化電磁感應系統的效能，因此本發明能符合經濟上的效益與產業上的利用性。根據以上所述的目的，本發明揭示了一種具有最佳化天線布局的電磁感應系統及其方法。本發明的具有最佳化天線布局的電磁感應系統包含一天線迴路模塊，天線迴路模塊具有複數條天線迴路、至少一地線與複數個第一連接器，每條天線迴路形成於至少一地線與一第一接腳之間，且每條天線迴路通過其第一接腳與其中一第一連接器電性耦合，而每條天線迴路具有一通過複數個ㄇ形區段所形成的最短電磁感應路徑，其中，最短電磁感應路徑是指每條天線迴路的接腳至一地線之間的臨界電磁感應的區域，而最短電磁感應路徑所形成臨界電磁感應的區域更包含一h型區域，此並非傳統的H型區域。此外，具有最佳化天線布局的電磁感應系統更包含一控制模塊，其中，控制模塊包含複數個第二連接器，且每個第二連接器具有複數個第二接腳，其中，複數個第二連接器的數量等同於複數個第一連接器的數量，且每個第二連接器的複數個第二接腳的數量等同於每個第一連接器的複數個第一接腳的數量，以便於天線迴路模塊與控制模塊能由此相互電性耦合；一開關次電路，開關次電路與複數個第二連接器電性耦合，其中，開關次電路具有複數個天線開關，且每個天線開關分別與一第二接腳電性耦合；一控制次電路，控制次電路與開關次電路相互電性耦合，且控制次電路更包含一韌件(firmware)，其中，控制次電路的韌件具有一特定排列順序的天線地址表以控制開關次電路的複數個天線開關能根據此天線地址表進行一掃描程序。此外，本發明的電磁感應系統的最佳化天線布局的形成方法如下，首先，通過一最佳化程序進行一天線布局程序以定義每條天線迴路的最短電磁感應路徑與其第一接腳所在的天線地址。接著，根據複數條天線迴路所在的複數個天線地址定義一天線地址表的特定排列順序。之後，根據天線地址表的特定排列順序進行一開關地址決定步驟以定義每個天線開關所在的地址。最後，若天線地址表的特定排列順序為規則性，則進行一第一電路布局以使得位於相同天線地址的每個天線開關與每個第二接腳電性耦合；若天線地址表的特定排列順序為非規則性，則進行一第二電路布局以使得位於相同天線地址的每個天線開關與每個第二接腳電性耦合。據此，本發明能控制具有最佳化天線布局與非規則性排列的天線迴路的電磁感應系統。圖1A所示為傳統的現有電磁電磁感應裝置的具有H型區域的天線迴路示意圖；圖1B所示為傳統的現有電磁電磁感應裝置的天線迴路布局的具有規則性天線地址的排列表；圖1C所示為傳統的現有電磁電磁感應裝置的具有H型區域的天線迴路的天線布局示意圖；圖2A所示為根據本發明的一較佳實施例中，具有最佳化天線布局的電磁感應系統的示意圖；圖2B為根據本發明的一較佳實施例中，具有最佳化天線布局的電磁感應系統的具有非規則性天線地址的排列表；圖2C為根據本發明的一較佳實施例中，具有h型區域的最佳化天線布局的示意圖；圖3A為根據本發明的一較佳實施例中，電磁感應系統的最佳化天線布局的流程示意圖；圖3B與圖3C為根據本發明的一較佳實施例中，電磁感應系統的最佳化天線布局的線路示意圖。圖中符號說明110天線迴路120連接器X1、X2、X3天線地址140排列表200電磁感應系統210天線迴路模塊220複數條天線迴路230地線240複數個第一連接器250複數個第一接腳260控制模塊270複數個第二連接器280複數個第二接腳285開關次電路290複數個天線開關295控制次電路295A韌件300韌件的天線地址排列表310天線布局程序320排列程序330開關地址決定步驟340A第一電路布局340B第二電路布局具體實施例方式本發明在此所探討的方向為一種電磁感應系統的最佳化天線迴路布局及其方法。為了能徹底地了解本發明，將在下列的描述中提出詳盡的發明步驟或結構元件。顯然地，本發明的施行並未限定於電磁感應系統的技術人員所熟悉的特殊細節。另一方面，眾所周知的步驟或元件並未描述於細節中，以避免造成本發明不必要的限制。本發明的較佳實施例會詳細描述如下，然而除了這些詳細描述之外，本發明還可以廣泛地施行在其它的實施例中，且本發明的範圍不受限定，其以權利要求書的範圍為準。參考圖2A所示，在本發明的一實施例中，本發明的具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統如下，首先提供一電磁感應系統200，其包含一天線迴路模塊210，天線迴路模塊210具有複數條天線迴路220、至少一地線230與具有複數個第一接腳250的複數個第一連接器240，每條天線迴路220形成於至少一地線230與其第一接腳250之間，且每條天線迴路220通過其第一接腳250與其中一第一連接器240電性耦合，而每條天線迴路220具有一通過複數個ㄇ形區段所形成的最短電磁感應路徑，其中，最短電磁感應路徑是指每條天線迴路的第一接腳250至其中一地線230之間的臨界電磁感應的區域，而最短電磁感應路徑所形成臨界電磁感應的區域更包含一h型區域。此外，天線迴路模塊210更包含一第一天線地址，第一接腳250根據第一天線地址排列於天線迴路模塊210中。再者，電磁感應系統200更包含一控制模塊260與天線迴路模塊210相互電性耦合，其中，控制模塊260包含複數個第二連接器270，且複數個第二連接器270具有複數個第二接腳280，其中，複數個第二連接器270的數量等同於複數個第一連接器240的數量，且每個第二連接器270的複數個第二接腳280的數量等同於每個第一連接器240的複數個第一接腳250的數量，以便於天線迴路模塊210與控制模塊260能由此相互電性耦合；一控制次電路295，且控制次電路295更包含一韌件295A(firmware)，其中，控制次電路295的韌件295A儲存一具有一第二天線地址的排列表300以控制開關次電路285的複數個天線開關290能根據此排列表300進行一掃描程序，其中，第二天線地址的排列表300更包含如圖2B所示的排列順序；一開關次電路285，開關次電路285分別與複數個第二連接器270以及控制次電路290電性耦合，其中，開關次電路285具有複數個天線開關290，且開關次電路285根據第一天線地址或第二天線地址排列複數個天線開關290的位置，並通過一電路布局電性耦合複數個天線開關290與複數個第二接腳280。參考圖2A與圖3A所示，在本實施例中，本發明的電磁感應系統的最佳化天線迴路布局的方法如下，首先，通過一最佳化程序與第一天線地址進行一天線布局程序310以定義複數條天線迴路220的最短電磁感應路徑與複數個第一接腳250所在的位置，其中，最短電磁感應路徑所形成臨界電磁感應的區域更包含一h型區域。接著，進行一排列程序320以定義天線地址表300的第二天線地址，並將其儲存於控制次電路295的韌件295A中，其中，第二天線地址與第一天線地址具有相同的複數個序號。之後，進行一開關地址決定步驟330以定義複數個天線開關290所在的天線地址，其中，每個第二接腳280的位置依序與每個第一接腳250相對應。最後，若韌件所儲存的天線地址表300的第二天線地址的複數個序號為規則性排列，如圖1B所示，且其不同於第一天線地址的複數個序號的排列，則進行一第一電路布局340A以使得相同序號的每個天線開關290與每個第二接腳280於不同位置上電性耦合，如圖3B所示；若韌件所儲存的天線地址表300的第二天線地址的複數個序號為非規則性排列，如圖2B所示，且其等同於第一天線地址的複數個序號的排列，則進行一第二電路布局340B以使得相同序號的每個天線開關290與每個第二接腳280於相同位置上電性耦合，如圖3C所示。如上所述，由於每個第一接腳250與第二接腳280的排列順序不規則，因此，本發明利用如圖3B所示的方法通過第一電路布局340A以使得具有相同序號的每個天線開關290與第二接腳280相對應；此外，本發明亦利用如圖3C所示的方法通過改變韌件295A所儲存的天線地址表300以依序控制具有不規則排列的每個天線開關290。在本發明的實施例中，本發明可通過一最短路徑原理設計天線迴路以減少跨線型態，並通過天線地址的改變設計出最佳化的天線路徑。據此，傳統的電磁感應系統的天線布局採用如圖1A所示的H型天線迴路，本發明的最佳化的天線布局採用如圖2A所示的h型天線迴路明顯減少了不必要的ㄇ形區段。此外，如圖1C所示，傳統的電磁感應系統的天線布局具有過多的跨線型態以致於天線迴路之間的空隙過小，此點不但難以縮小印刷電路板(PCB)的尺寸，而且易引發短路與雜訊現象；然而，本發明的天線布局如圖2C所示，其已明顯地避免跨線型態的產生以使得天線迴路之間的空隙趨於寬鬆，不但可縮小印刷電路板(PCB)的尺寸，且可避免縮小尺寸時所產生的短路與雜訊現象。再者，傳統的電磁感應系統是通過具有大面積的單一連接器控制天線布局的所有天線迴路，然而，其通常是位於印刷電路板(PCB)的周邊上以致於耗費較大的周邊面積以置放此單一連接器，因此，本發明通過具有小面積的複數個連接器取代原先具有大面積的單一連接器以分散天線迴路的連接位置，據此可縮減印刷電路板(PrintedCircuitBoard；PCB)的周邊面積，並減少生產工時，以達到縮減產品尺寸的目的。據此，本發明可強化電磁感應系統的效能，且能符合經濟上的效益與產業上的利用性。顯然地，依照上面實施例中的描述，本發明可能有許多的修正與差異。因此需要在其權利要求書的範圍內加以理解，除了上述詳細的描述外，本發明還可以廣泛地在其它的實施例中施行。上述僅為本發明的較佳實施例，並非用以限定本發明的保護範圍；凡其它未脫離本發明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在權利要求書的範圍內。權利要求1.一種電磁感應系統的最佳化天線迴路布局，其特徵在於，該電磁感應系統的最佳化天線迴路布局包含至少一地線；複數個第一連接器，該複數個連接器具有複數個接腳，其中，該複數個接腳根據一天線地址的排列表依序排列；與複數條天線迴路，該複數條天線迴路分別形成於該複數個接腳與該至少一地線之間，且該複數條天線迴路分別通過該複數個接腳與該複數個連接器電性耦合，其中，該每條天線迴路具有一最短電磁感應路徑。2.如權利要求1所述的電磁感應系統的最佳化天線迴路布局，其特徵在於，上述的天線地址的排列表更包含具有非規則性天線地址排列表的排列順序。3.如權利要求1所述的電磁感應系統的最佳化天線迴路布局，其特徵在於，上述的複數條天線迴路包含一複數個ㄇ形區段。4.如權利要求1所述的電磁感應系統的最佳化天線迴路布局，其特徵在於，上述的最短電磁感應路徑包含該每條天線迴路的該接腳至該至少一地線之間的臨界電磁感應的區域。5.如權利要求4所述的電磁感應系統的最佳化天線迴路布局，其特徵在於，上述的臨界電磁感應的區域更包含一h型區域。6.一種具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統，其特徵在於，該具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統包含一天線迴路模塊，該天線迴路模塊具有複數條天線迴路，該每條天線迴路具有一最短電磁感應路徑，其中，該複數條天線迴路根據一第一天線地址排列；與一控制模塊，該控制模塊與該天線迴路模塊電性耦合，且該控制模塊具有一開關次電路與一控制次電路，其中，該開關次電路分別與該複數條天線迴路以及該控制次電路相互通訊，且該控制次電路具有一第二天線地址的排列表以控制該開關次電路進行該複數條天線迴路的掃描程序。7.如權利要求6所述的具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統，其特徵在於，上述的天線迴路模塊更包含複數個第一連接器與至少一地線，其中，該每個第一連接器具有複數個第一接腳。8.如權利要求7所述的具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統，其特徵在於，上述的每條天線迴路形成於該至少一地線與該每個第一接腳之間，且該每條天線迴路通過該每個第一接腳與該每個第一連接器電性耦合。9.如權利要求6所述的具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統，其特徵在於，上述的每條天線迴路具有複數個ㄇ形區段。10.如權利要求6所述的具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統，其特徵在於，上述的最短電磁感應路徑為該每條天線迴路的該第一接腳至該至少一地線之間的一臨界電磁感應區域。11.如權利要求10所述的具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統，其特徵在於，上述的臨界電磁感應區域更包含一h型區域。12.如權利要求6所述的具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統，其特徵在於，上述的控制模塊更包含複數個第二連接器與該天線迴路模塊相互電性耦合，其中，該每個第二連接器具有複數個第二接腳，該複數個第二接腳分別與該開關次電路以及該天線迴路模塊電性耦合。13.如權利要求12所述的具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統，其特徵在於，上述的開關次電路具有複數個天線開關，其中，該每個天線開關與該每個第二接腳電性耦合。14.如權利要求13所述的具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統，其特徵在於，上述的複數個天線開關的排列順序更包含該第一天線地址。15.如權利要求13所述的具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統，其特徵在於，上述的複數個天線開關的排列順序更包含該第二天線地址。16.如權利要求6所述的具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統，其特徵在於，上述的控制次電路更包含一韌件，其中，該韌件用以儲存具有該第二天線地址的該排列表。17.一種具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統，其特徵在於，該具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統包含複數個第一連接器，該複數個第一連接器具有複數個第一接腳，且該複數個第一接腳根據一第一天線地址排列；至少一地線；複數條天線迴路，該每條天線迴路形成於該至少一地線與該每個第一接腳之間，且該複數條天線迴路通過該複數個第一接腳與該複數個第一連接器電性耦合，其中，每條天線迴路具有一最短電磁感應路徑；一控制次電路，該控制次電路具有一第二天線地址的排列表；複數個第二連接器，該複數個第二連接器具有複數個第二接腳，該複數個第二連接器通過該複數個第二接腳依序與該複數個第一連接器的該複數個第一接腳電性耦合；與一開關次電路，該開關次電路分別與該複數個第二連接器以及該控制次電路電性耦合，該控制次電路通過該第二天線地址的排列表控制該開關次電路進行該複數條天線迴路的掃描程序。18.如權利要求17所述的具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統，其特徵在於，上述的複數條天線迴路包含複數個ㄇ形區段所形成的一最短電磁感應路徑。19.如權利要求18所述的具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統，其特徵在於，上述的最短電磁感應路徑為該每個第一接腳至該至少一地線之間的該每條天線迴路的一臨界電磁感應區域。20.如權利要求19所述的具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統，其特徵在於，上述的臨界電磁感應區域更包含一h型區域。21.如權利要求17所述的具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統，其特徵在於，上述的控制次電路更包含一韌件以儲存該第二天線地址的排列表。22.如權利要求17所述的具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統，其特徵在於，上述的複數個第二連接器的數量等同於該複數個第一連接器的數量，且該每個第二連接器的該複數個第二接腳的數量等同於該每個第一連接器的該複數個第一接腳的數量。23.如權利要求17所述的具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統，其特徵在於，上述的開關次電路具有複數個天線開關，且該複數個天線開關根據該第一天線地址排列其位置，並通過一第一電路布局電性耦合該複數個天線開關與該複數個第二連接器。24.如權利要求23所述的具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統，其特徵在於，上述的第一天線地址與該排列表的該第二天線地址不同。25.如權利要求17所述的具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統，其特徵在於，上述的開關次電路具有複數個天線開關，且該複數個天線開關根據該第二天線地址排列其位置，並通過一第二電路布局電性耦合該複數個天線開關與該複數個第二連接器。26.如權利要求25所述的具有最佳化天線迴路布局的電磁感應系統，其特徵在於，上述的第一天線地址與該排列表的該第二天線地址相同。27.一種電磁感應系統的最佳化天線迴路布局的方法，其特徵在於，該電磁感應系統的最佳化天線迴路布局的方法包含通過一最佳化程序與一第一天線地址進行一天線布局程序以定義複數條天線迴路的最短電磁感應路徑與其複數個接腳所在的位置；進行一排列程序以定義一天線地址表的第二天線地址；與進行一開關地址決定步驟以定義複數個天線開關所在的天線地址。28.如權利要求27所述的電磁感應系統的最佳化天線迴路布局的方法，其特徵在於，上述的最短電磁感應路徑所形成的臨界電磁感應的區域包含一h型區域。29.如權利要求27所述的電磁感應系統的最佳化天線迴路布局的方法，其特徵在於，上述的天線地址表更包含具有非規則性天線地址排列表的排列順序。30.如權利要求27所述的電磁感應系統的最佳化天線迴路布局的方法，其特徵在於，上述的第二天線地址具有一不同於該第一天線地址的排列方式。31.如權利要求30所述的電磁感應系統的最佳化天線迴路布局的方法，其特徵在於，上述的開關地址決定步驟更包含進行一第一電路布局以使得相同序號的該每個天線開關與該每個接腳於不同位置上電性耦合。32.如權利要求27所述的電磁感應系統的最佳化天線迴路布局的方法，其特徵在於，上述的第二天線地址具有一相同於該第一天線地址的排列方式。33.如權利要求32所述的電磁感應系統的最佳化天線迴路布局的方法，其特徵在於，上述的開關地址決定步驟更包含進行一第二電路布局以使得相同序號的該每個天線開關與該每個接腳於相同位置上電性耦合。全文摘要本發明涉及一種具有最佳化天線布局的電磁感應系統及其方法，本發明採用最短路徑的原理設計天線迴路以減少跨線型態，並由天線地址的改變設計出最佳化的天線路徑，此外，本發明亦通過複數個連接器取代原先僅有一個連接器的設計以分散天線迴路的連接位置。文檔編號G06F3/033GK1523534SQ03106128公開日2004年8月25日申請日期2003年2月19日優先權日2003年2月19日發明者陳志安申請人:天瀚科技股份有限公司