具有最佳化天线布局的电磁感应系统及其形成方法

摘要

本发明涉及一种具有最佳化天线布局的电磁感应系统及其方法，本发明采用最短路径的原理设计天线回路以减少跨线型态，并由天线地址的改变设计出最佳化的天线路径，此外，本发明亦通过复数个连接器取代原先仅有一个连接器的设计以分散天线回路的连接位置。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁感应系统，特别是一种具有最佳化天线回路布局的电磁感应系统及其形成方法。

背景技术

由于手写辨识电路装置可以取代鼠标，并且较鼠标更适合于让使用者以人工输入方式输入文字与图案，因此手写辨识电路装置的改良是近年来急剧发展的领域。最早的手写辨识电路装置，可视为将鼠标以笔取代，并且为了提升使用者的操作便利性，通常是以电磁笔与数字板(tablet)二者来取代鼠标，且通常以电磁笔的笔尖对应鼠标的左键。虽然传统的笔式输入产品已行之多年，然而同类产品皆仅偏重于绘图或中文输入等单一功能的应用上。传统的电磁感应系统备有一数字板和一鼠标或笔的型式的换能器/光标设备。众所皆知，决定一描点设备在电磁数字板的表面上的位置有两种运作模式。一种为相对模式，而另一种为绝对模式。一般鼠标设备以相对模式运作。当鼠标在数字板系统表面上滑行时，计算机系统接收来自鼠标的输入。只能辨识该鼠标在X和Y方向的相对移动。一种普遍的技术是在该鼠标内利用一感应装置以形成一对相互垂直的变换信号，这对信号对应于该鼠标的纵向和横向的移动。同样地，在数字板系统中的光标设备，例如电磁笔，一般是于绝对模式下运作。假若提起该光标设备，且移至其所支持的数字板表面上的另一位置时，对该计算机系统而言，其信号将会改变以便于反应该光标设备的新的绝对位置。现今，已有多种方法用来决定该光标设备在其支持的数字板表面上的位置，而其中普遍应用于绝对模式的技术为一种电磁感应的技术。

早期的换能器/光标设备通过多导体电缆连接至数字板，并经由此电缆将位置与按钮/压力的信息传送至计算机系统中。在某些传统技术中的电磁式换能器/光标设备，曾通过使用频率且/或相位改变来传送换能器/光标设备功能的非方位状态，通常这些功能具有：按下的按钮、笔的压力，或类似的功能等。然而，若是没有审慎的处理，频率和相位的改变很容易因为多种外在因素，如金属物品、杂讯、电磁波等等，因而导致错误的读取信号。特别是在较大的数字板上，这些问题会变得越来越明显。传统改良的数字板系统的技术允许使用者在双模式的运作下使用描点设备，此在使用者的控制下可提供相对移动或是绝对位置的信息。现行的笔式输入产品通常为一种电磁感应电路装置。传统的电磁感应系统的天线布局方式如图1A所示，其每一天线回路110具有一天线地址，且每一天线回路110与同一连接器120相连接。一般而言，每个天线回路110的接脚依照规则性的天线地址排列，例如，X1、X2、X3、、、，如图1B所示的排列表140，且每个天线回路110为复数个ㄇ形区段所形成，其中，复数个ㄇ形区段所形成的天线回路110的路径由连接器120延伸至一地线130为止以形成一如同H型的区域。然而，此种布局方式却造成天线布局的每条天线回路彼此相互跨线使得天线布局过于密集，进而导致杂讯的大幅提升，如图1C所示。此外，对于电磁感应系统的天线布局而言，为了符合现代产业小尺寸的需求，所有元件与天线回路势必缩小化，尤其在使用多重天线回路的天线布局中，其回路设计更为庞杂、线路更为密集，使得彼此相互跨线的情形更为严重，且由于所有的天线回路皆整合于同一连接器中，此使得天线基板的边缘将无法再予以限缩。再者，在制作具有小尺寸的天线布局的天线制程时，将由于复杂的跨线设计而极易导致短路的现象，因此，对于制作具有多重天线回路的天线布局的天线制程而言，电磁感应系统的天线布局已经难以突破临界尺寸以达成缩小具有多重天线回路的天线布局的标的。鉴于上述种种原因，本发明提供一种电磁感应系统的最佳化天线布局，以减少跨线设计及避免天线布局缩小化所造成的种种问题，同时强化电磁感应系统的效能。

发明内容

鉴于上述的背景技术，为了减少跨线设计及避免天线布局缩小化所造成的短路现象，本发明提供一种具有最佳化天线布局的电磁感应系统及其方法可用以改善传统电磁感应系统的跨线设计及其效能。

本发明的一目的在于提供一种具有最佳化天线布局的电磁感应系统及其方法。本发明采用最短路径的原理布局天线回路以减少跨线型态，并通过天线地址的改变设计出最佳化的天线路径。此外，本发明亦通过复数个连接器取代原先仅有一个连接器的设计以分散天线回路的连接位置，由此可缩减印刷电路板(Printed Circuit Board；PCB)的周边区域，并减少生产工时，以达到缩减产品尺寸的目的。据此，本发明可避免缩小天线布局尺寸时的短路现象，并可强化电磁感应系统的效能，因此本发明能符合经济上的效益与产业上的利用性。

根据以上所述的目的，本发明揭示了一种具有最佳化天线布局的电磁感应系统及其方法。本发明的具有最佳化天线布局的电磁感应系统包含一天线回路模块，天线回路模块具有复数条天线回路、至少一地线与复数个第一连接器，每条天线回路形成于至少一地线与一第一接脚之间，且每条天线回路通过其第一接脚与其中一第一连接器电性耦合，而每条天线回路具有一通过复数个ㄇ形区段所形成的最短电磁感应路径，其中，最短电磁感应路径是指每条天线回路的接脚至一地线之间的临界电磁感应的区域，而最短电磁感应路径所形成临界电磁感应的区域更包含一h型区域，此并非传统的H型区域。此外，具有最佳化天线布局的电磁感应系统更包含一控制模块，其中，控制模块包含：复数个第二连接器，且每个第二连接器具有复数个第二接脚，其中，复数个第二连接器的数量等同于复数个第一连接器的数量，且每个第二连接器的复数个第二接脚的数量等同于每个第一连接器的复数个第一接脚的数量，以便于天线回路模块与控制模块能由此相互电性耦合；一开关次电路，开关次电路与复数个第二连接器电性耦合，其中，开关次电路具有复数个天线开关，且每个天线开关分别与一第二接脚电性耦合；一控制次电路，控制次电路与开关次电路相互电性耦合，且控制次电路更包含一韧件(firmware)，其中，控制次电路的韧件具有一特定排列顺序的天线地址表以控制开关次电路的复数个天线开关能根据此天线地址表进行一扫描程序。

此外，本发明的电磁感应系统的最佳化天线布局的形成方法如下，首先，通过一最佳化程序进行一天线布局程序以定义每条天线回路的最短电磁感应路径与其第一接脚所在的天线地址。接着，根据复数条天线回路所在的复数个天线地址定义一天线地址表的特定排列顺序。之后，根据天线地址表的特定排列顺序进行一开关地址决定步骤以定义每个天线开关所在的地址。最后，若天线地址表的特定排列顺序为规则性，则进行一第一电路布局以使得位于相同天线地址的每个天线开关与每个第二接脚电性耦合；若天线地址表的特定排列顺序为非规则性，则进行一第二电路布局以使得位于相同天线地址的每个天线开关与每个第二接脚电性耦合。据此，本发明能控制具有最佳化天线布局与非规则性排列的天线回路的电磁感应系统。

附图说明

图1A所示为传统的现有电磁电磁感应装置的具有H型区域的天线回路示意图；

图1B所示为传统的现有电磁电磁感应装置的天线回路布局的具有规则性天线地址的排列表；

图1C所示为传统的现有电磁电磁感应装置的具有H型区域的天线回路的天线布局示意图；

图2A所示为根据本发明的一较佳实施例中，具有最佳化天线布局的电磁感应系统的示意图；

图2B为根据本发明的一较佳实施例中，具有最佳化天线布局的电磁感应系统的具有非规则性天线地址的排列表；

图2C为根据本发明的一较佳实施例中，具有h型区域的最佳化天线布局的示意图；

图3A为根据本发明的一较佳实施例中，电磁感应系统的最佳化天线布局的流程示意图；

图3B与图3C为根据本发明的一较佳实施例中，电磁感应系统的最佳化天线布局的线路示意图。

图中符号说明

110            天线回路

120            连接器

X1、X2、X3     天线地址

140            排列表

200            电磁感应系统

210            天线回路模块

220            复数条天线回路

230            地线

240            复数个第一连接器

250            复数个第一接脚

260            控制模块

270            复数个第二连接器

280            复数个第二接脚

285            开关次电路

290            复数个天线开关

295            控制次电路

295A           韧件

300            韧件的天线地址排列表

310            天线布局程序

320            排列程序

330            开关地址决定步骤

340A           第一电路布局

340B           第二电路布局

具体实施方式

本发明在此所探讨的方向为一种电磁感应系统的最佳化天线回路布局及其方法。为了能彻底地了解本发明，将在下列的描述中提出详尽的发明步骤或结构元件。显然地，本发明的施行并未限定于电磁感应系统的技术人员所熟悉的特殊细节。另一方面，众所周知的步骤或元件并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要的限制。本发明的较佳实施例会详细描述如下，然而除了这些详细描述之外，本发明还可以广泛地施行在其它的实施例中，且本发明的范围不受限定，其以权利要求书的范围为准。

参考图2A所示，在本发明的一实施例中，本发明的具有最佳化天线回路布局的电磁感应系统如下，首先提供一电磁感应系统200，其包含：一天线回路模块210，天线回路模块210具有复数条天线回路220、至少一地线230与具有复数个第一接脚250的复数个第一连接器240，每条天线回路220形成于至少一地线230与其第一接脚250之间，且每条天线回路220通过其第一接脚250与其中一第一连接器240电性耦合，而每条天线回路220具有一通过复数个ㄇ形区段所形成的最短电磁感应路径，其中，最短电磁感应路径是指每条天线回路的第一接脚250至其中一地线230之间的临界电磁感应的区域，而最短电磁感应路径所形成临界电磁感应的区域更包含一h型区域。此外，天线回路模块210更包含一第一天线地址，第一接脚250根据第一天线地址排列于天线回路模块210中。再者，电磁感应系统200更包含一控制模块260与天线回路模块210相互电性耦合，其中，控制模块260包含：复数个第二连接器270，且复数个第二连接器270具有复数个第二接脚280，其中，复数个第二连接器270的数量等同于复数个第一连接器240的数量，且每个第二连接器270的复数个第二接脚280的数量等同于每个第一连接器240的复数个第一接脚250的数量，以便于天线回路模块210与控制模块260能由此相互电性耦合；一控制次电路295，且控制次电路295更包含一韧件295A(firmware)，其中，控制次电路295的韧件295A储存一具有一第二天线地址的排列表300以控制开关次电路285的复数个天线开关290能根据此排列表300进行一扫描程序，其中，第二天线地址的排列表300更包含如图2B所示的排列顺序；一开关次电路285，开关次电路285分别与复数个第二连接器270以及控制次电路290电性耦合，其中，开关次电路285具有复数个天线开关290，且开关次电路285根据第一天线地址或第二天线地址排列复数个天线开关290的位置，并通过一电路布局电性耦合复数个天线开关290与复数个第二接脚280。

参考图2A与图3A所示，在本实施例中，本发明的电磁感应系统的最佳化天线回路布局的方法如下，首先，通过一最佳化程序与第一天线地址进行一天线布局程序310以定义复数条天线回路220的最短电磁感应路径与复数个第一接脚250所在的位置，其中，最短电磁感应路径所形成临界电磁感应的区域更包含一h型区域。接着，进行一排列程序320以定义天线地址表300的第二天线地址，并将其储存于控制次电路295的韧件295A中，其中，第二天线地址与第一天线地址具有相同的复数个序号。之后，进行一开关地址决定步骤330以定义复数个天线开关290所在的天线地址，其中，每个第二接脚280的位置依序与每个第一接脚250相对应。最后，若韧件所储存的天线地址表300的第二天线地址的复数个序号为规则性排列，如图1B所示，且其不同于第一天线地址的复数个序号的排列，则进行一第一电路布局340A以使得相同序号的每个天线开关290与每个第二接脚280于不同位置上电性耦合，如图3B所示；若韧件所储存的天线地址表300的第二天线地址的复数个序号为非规则性排列，如图2B所示，且其等同于第一天线地址的复数个序号的排列，则进行一第二电路布局340B以使得相同序号的每个天线开关290与每个第二接脚280于相同位置上电性耦合，如图3C所示。如上所述，由于每个第一接脚250与第二接脚280的排列顺序不规则，因此，本发明利用如图3B所示的方法通过第一电路布局340A以使得具有相同序号的每个天线开关290与第二接脚280相对应；此外，本发明亦利用如图3C所示的方法通过改变韧件295A所储存的天线地址表300以依序控制具有不规则排列的每个天线开关290。

在本发明的实施例中，本发明可通过一最短路径原理设计天线回路以减少跨线型态，并通过天线地址的改变设计出最佳化的天线路径。据此，传统的电磁感应系统的天线布局采用如图1A所示的H型天线回路，本发明的最佳化的天线布局采用如图2A所示的h型天线回路明显减少了不必要的ㄇ形区段。此外，如图1C所示，传统的电磁感应系统的天线布局具有过多的跨线型态以致于天线回路之间的空隙过小，此点不但难以缩小印刷电路板(PCB)的尺寸，而且易引发短路与杂讯现象；然而，本发明的天线布局如图2C所示，其已明显地避免跨线型态的产生以使得天线回路之间的空隙趋于宽松，不但可缩小印刷电路板(PCB)的尺寸，且可避免缩小尺寸时所产生的短路与杂讯现象。再者，传统的电磁感应系统是通过具有大面积的单一连接器控制天线布局的所有天线回路，然而，其通常是位于印刷电路板(PCB)的周边上以致于耗费较大的周边面积以置放此单一连接器，因此，本发明通过具有小面积的复数个连接器取代原先具有大面积的单一连接器以分散天线回路的连接位置，据此可缩减印刷电路板(Printed Circuit Board；PCB)的周边面积，并减少生产工时，以达到缩减产品尺寸的目的。据此，本发明可强化电磁感应系统的效能，且能符合经济上的效益与产业上的利用性。

显然地，依照上面实施例中的描述，本发明可能有许多的修正与差异。因此需要在其权利要求书的范围内加以理解，除了上述详细的描述外，本发明还可以广泛地在其它的实施例中施行。上述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的保护范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在权利要求书的范围内。