移动设备生产商期望为顾客供给天然易用的用户界面，就好像运用纸和笔相同便利自若，一起还要具有电脑的高度灵活性，这样的高档特性可协助生产商完成产品差异化。带手掌误动作扫除功用的小型尖头无源手写笔让制造商可以供给支撑手写、修改、签名捕获、精确导航等各种新运用功用的低本钱处理计划。可是，上述功用的完成也面对一些应战，无源手写笔的开发人员有必要满意更大型接触屏上电容式感应技能的一系列功用要求。具体来说，需求选用高档算法和感应方法来检测手写笔宣布的很小的信号，一起还要扫除用户手掌形成的较大的无用信号。此外，设备还有必要可以动态地在手写笔和多点接触输入之间来回切换，一起坚持必定的速度、精确度和呼应性，然后保证抱负的用户体会。
跟着电容式接触屏的尺度越来越大，类似于纸和笔相同的运用写入设备变得愈加直观便利。制造商支撑手写笔功用的最常见方法便是选用有源手写笔或无源手写笔。有源手写笔选用电子组件，需求一个电源，并向主机设备发射信号。选用有源手写笔能支撑显示屏上悬停、压力感应、按键支撑、擦写等高档特性。无源手写笔则选用导电性资料，相当于用户身体的延伸。用户手部的电容耦合支撑无源手写笔触碰屏幕时发送信号，手写笔和主机渠道之间不存在有源通讯，因而怎么区别手指和无源手写笔是一个难题。
在许多状况下，假如说有源手写笔和无源手写笔都能完成相同的特性，则无需为体系添加额定的本钱。有源手写笔额定的组件和电源要求使它很难翻开销路，而无源手写笔的功用较差以及/或头大粗笨则会带来不天然的手写体会。因而，假如无源手写笔的笔头为1到2毫米，用户手写时手掌能搁在屏幕上，一起坚持满足的速度和精确度，并保证接触点刚好便是“墨水”的“着墨之处”，则可进步无源手写笔的用户体会。
为了创立一款切实可行的完成计划，其可一起支撑手指和无源手写笔操作，有必要考虑多种不同的运用状况。例如，开发人员应考虑体系要在检测手指和手写笔输入之间的切换速度。相同，他们还要界说手写笔在手指/手掌之前、之后或许一起接触屏幕时体系的反响状况。其它重要因素还包含装备手写笔间隔手多近时就不再检测到手写笔信号。图1给出了手写笔用例下的状态机进程实例。
图1无源手写笔用例下的状态机运用实例
手写笔的悖论
无源手写笔检测关于接触控制工程师而言是一个杂乱的问题。问题的本源在于“手写笔悖论”。所谓“手写笔悖论”，是指无源手写笔的信号比正常手指接触输入要小得多，而用户则以为手写笔的笔尖这么细，应该比手指愈加精确。
精确度和线性度与体系的信噪比成正比。由于噪声底限不会随输入而改动，因而信号削弱会对信噪比形成较大影响。%&&&&&%式接触屏的信号电平根本取决于接触输入的覆盖面积。这便是说，2毫米无源手写笔的信号强度比典型的10毫米手指接触时的信号强度小25倍。这种信号强度的距离给触控工程师形成了许多问题。即便在有较大接触信号的状况下，固件也有必要能检测到较小的手写笔信号，这往往需求选用不同的传感器扫描形式，而抗噪性和刷新率都要遭到影响。此外，无源手写笔最适合调配较大的接触板运用，但大型接触板本来就刷新率低，或是要选用较大的距离传感器，这二者都会影响体系的功用指标。
从根本上说，应对信号强度距离需求处理两个问题。榜首，尽管信号强度极低，也有必要首要检测到手写笔。第二，一旦检测到手写笔，就有必要进行精确陈述。这两大问题各有难点。从概念上讲，最合理的手写笔检测方法是最大极限地进步传感器信号。一般经过最大极限地削减传感器到信号电平（十分挨近预期信号电平）的动态规模，或许乃至经过选用软件乘法和滤波等方法，来处理有关问题。可是，高增益体系经过正常手指接触等较大输入很简单到达饱满，所以有必要仔细处理正常接触和较小的手写笔信号。一个常见的方法便是在每个预期的信号电平进行两次独立的扫描，然后从手写笔输入中区别出正常接触。
接触及手写笔简介
图2接触及手写笔简介
这种形式切换简单遭到过错检测的影响，因而有必要过滤掉过错检测的状况。手指接近或脱离接触屏便是一个典型的比如。当手指接近时，其信号电平很低（在无源手写笔区），而脱离时信号电平相同也很低，所以有必要选用其它判别器来承认任何已检测到的手写笔输入。
死区的办理
检测到手写笔后，有必要精确进行陈述。与典型的手指接触不同，无源手写笔的尖笔头运用户可以精确地看到其放置到LCD的切当方位。因而，尽管信噪比明显下降，但用户对手写笔控制的精确度却有着更高的预期。此外，线性度也是一个关键因素，由于手写笔一般用于书写。
无源手写笔与精确度和线性度相关的关键问题便是“死区”。“死区”是指接触屏上即便在输入影响转移到新方位时陈述信号电平也不发生改动的区域。例如，2毫米的无源手写笔笔尖在接触屏上可由典型的5毫米传感器彻底围住。
手写笔笔尖死区
图3手写笔笔尖死区
手写笔在传感器中心方位的细小移动很难被检测到，但关于传感器而言，输入一般被量化到元件的中心，因而，当手写笔的移动限于传感器规模内时，会被陈述为处于固定方位，这便是所谓的死区。
处理此问题的一般性方法便是剖析一切周围的传感器，并用其创立查找表索引，以此来校对陈述方位，然后更好地把握笔尖地点的实践方位。因而，无源手写笔的精确度和线性度问题归根到底便是要经过极具构思的方法来生成上述方位索引，或许规划出更先进的查找表，由于死区一般是一个无法战胜的物理问题，因而有必要找出恰当的校对方法。
接触误动作扫除的必要性
前期无源手写笔的完成计划一次仅支撑一个单一的输入类型，正常的手指接触享有更高的优先级。假如屏幕上呈现包含手写时手握手机或平板电脑的边际、或手掌搁在屏幕上等正常的手指接触，那么手写笔体系将无法正常作业。可是，这两种状况在大屏幕上运用手写笔时及其常见。为了便于运用，当手写笔在屏幕上作业时，有必要扫除这类误触误动作，然后进步用户的满意度。
接触屏幕对手写笔功用形成影响的原因相同取决于信号距离。接触屏幕会导致其信号分散到多个传感器，而外围传感器一般在信号电平的手写笔区域。正常接触的信号电平要远远高于手写笔的信号电平。这就好像在漆黑的房间里有两只手电筒，一只很亮，一只很暗。手电筒光越强，就越难以看到较暗的手电筒。此外，正常接触也会发生共模噪声。所以，假如噪声较大的接触和手写笔同享相同的传感器接收器，那么手写笔的输入将很难检测到。
这些共模噪声问题是别的一大范畴的问题。一般状况下，咱们可经过仅扫描所关怀的特定传感器以阻隔无源手写笔的所需信号来处理这个问题。这时咱们假定开始能检测到手写笔，并盯梢手写笔在屏幕上的移动，因而使手写笔的榜首次接触最为单薄。可是，一旦传感器子集盯梢到手写笔，大多数令人搅扰的接触问题就都能方便的处理。
尽管上述大多数问题好像很难处理，但现在接触控制器的开展使咱们具有的产品不光具有足以检测小型尖头无源手写笔的敏感度、并且还具有过滤屏幕上噪声和其它搅扰目标的智能功用。从用户角度上讲，智能接触控制器能处理检测和盯梢接触目标的很多输入相关问题。从体系层面上讲，成功的关键在于开宣布相关运用，让用户可以更好地在自己的设备上运用、创立和控制程序，然后进步作业效率，带来愈加天然的控制体会。
