CN101339470A - 电容式触控板的输入装置 - Google Patents

Abstract

本发明有关一种电容式触控板的输入装置，可供使用者握持产生电容式触控板的电容感应，其包含：一导电笔头，以导电材质构成用以接触电容式触控板；一笔身，一端连接或建置导电笔头；以及一连接部，位于导电笔头与笔身之间，提供使用者握持与导电笔头产生电容式触控板的电容感应。本发明包括以导电材质构成导电笔头、供使用者较大掌部接触与握持面积的笔身及手指可接触的笔身，导电笔头与连接部可以成对嵌接结构接合，且导电笔头可在内部利用聚酯化合物作为笔头填充物质，再在外部以金属材质包覆，或利用聚酯化合物与金属物质掺杂作为笔头导电物质，增加与电容式触控板接触表面积，而能改善手指较大面积接触电容式触控板造成的移动距离相对较短问题，及手汗造成的电容感应差异。

Description

电容式触控板的输入装置

技术领域

本发明涉及一种输入装置，特别是涉及一种触控板的输入装置以及提供使用者握持而产生电容式触控板电容感应的电容式触控板的输入装置。

背景技术

现有的触控板产品分为电容式、电阻式与电磁式等，其中，电容式触控板是以人体的手指接触表面而形成电容感应。请参阅图1所示，是现有习知的以手指操作电容式触控板及电容式触控板感应单元组成的示意图。现有习知的以手指操作电容式触控板及电容式触控板感应单元的结构组成如图所示。在此实施例中，举例来说，未被碰触操作时的电容式触控板具有基本电容值，当操作者以手指11接触电容式触控板12时，就发生电容感应而产生了耦合电容，所以感应电容值至少达到基本电容值与耦合电容之和，就能造成电容感应而达到操作电容式触控板的效果。当手指11在接触电容式触控板12时，连接于电容式触控板12的座标处理单元13或将讯号电容感应转换为座标讯号后传给运算处理单元14，并且再送到移动单元15与手势单元16等。然而，现有的电容式触控板输入装置需要以手指接触表面，不仅限制了操作者输入方式，而且当操作者手指接触面积较大时，在触控板表面尺寸有限下，就会产生相对移动距离不足或感应器误判问题，或者当操作者具有手汗问题时，也会造成接触时的电容感应差异。

另一方面，目前市面上可见的触控板输入装置，仅有电阻式与电磁式触控板可专用。其中，多半制成笔型的电阻式触控板的输入装置为非导电材质，并非用以操作电容式触控板以产生感应电容；而电磁式触控板的输入装置必须搭载电池等电源以操作电磁式触控板获得电磁感应，其皆是无法作为改善电容式触控板输入问题的有效方案。有鉴于此，再加上目前各式电子装置应用与制造整合需求日增，能够用以操作多种类型触控板并且可产生足够的电容感应值供电容式触控板作动的输入装置实为所冀。

由此可见，上述现有的电容式触控板的输入装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的电容式触控板的输入装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的电容式触控板的输入装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的电容式触控板的输入装置，能够改进现有的电容式触控板的输入装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的电容式触控板的输入装置所存在的缺陷，而提供一种新型结构的电容式触控板的输入装置，所要解决的技术问题是使其至少具有包含导电材质的笔头，以接触电容式触控板表面而形成足够的电容感应，因此可产生电容式触控板操作中所需耦合电容与感应电容值，进而能够用于操作包含电容式触控板的多种类型触控板装置，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种电容式触控板的输入装置，是用以提供使用者握持而产生一电容式触控板的电容感应，其包含：一导电笔头，是以一导电材质构成而用以接触该电容式触控板；一笔身，该笔身一端连接或建置该导电笔头；以及一连接部，是位于该导电笔头与该笔身之间，以提供使用者握持而与该导电笔头产生该电容式触控板的电容感应。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的电容式触控板的输入装置，其中所述的导电笔头、该连接部以及该笔身是以相同或同质的该导电材质构成。

前述的电容式触控板的输入装置，其中所述的导电笔头与该连接部是采用与该笔身不同或异质的该导电材质构成。

前述的电容式触控板的输入装置，其中所述的连接部是采用外覆导电薄膜的非导电材质构成。

前述的电容式触控板的输入装置，其中所述的导电笔头与该连接部是可分离，并且以成对的一嵌接结构而对应接合，以提供汰换机制，该嵌接结构包含成对的一扣锁部件或成对的一卡榫部件，以维持该导电笔头与该连接部的嵌接或分离状态。

前述的电容式触控板的输入装置，其中所述的导电笔头的一突出部是嵌合至该连接部的一凹入部。

前述的电容式触控板的输入装置，其中所述的导电笔头的一凹入部是嵌合至该连接部的一突出部。

前述的电容式触控板的输入装置，其中所述的导电笔头是以聚酯化合物与金属粉掺杂或混合后的一软性或弹性导电材质作为笔头构成物质，以因应使用者施力大小或状态增减与电容式触控板接触的表面积与感应电容量。

前述的电容式触控板的输入装置，其中所述的软性或弹性导电材质可作为外部以金属材质包覆的该导电笔头的内部填充物质。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种触控板的输入装置，是用以操作一触控板，其包含：一笔身，是用以提供使用者握持；以及一可抽换笔头，其是连接或建置于该笔身一端，其中若该触控板是一电容式触控板，该可抽换笔头是以一导电材质构成以因应使用者握持与接触该电容式触控板而产生该电容式触控板的电容感应。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的触控板的输入装置，其中所述的可抽换笔头以及该笔身是以相同、同质或异质的该导电材质构成。

前述的触控板的输入装置，其中所述的可抽换笔头与该笔身是采用异质材质构成。

前述的触控板的输入装置，其中所述的可抽换笔头与笔身是可分离，并且以成对的一嵌接结构而对应接合，以提供汰换机制。

前述的触控板的输入装置，其中所述的可抽换笔头是以聚酯化合物与金属粉掺杂或混合后的一软性或弹性导电材质作为笔头构成物质，以因应使用者施力状态而增减与电容式触控板接触的表面积与感应电容量。

前述的触控板的输入装置，其中所述的软性或弹性导电材质可作为外部以金属材质包覆的该可抽换笔头的内部填充物质。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。由以上技术方案可知，本发明的主要技术内容如下：

为了达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明一实施例提出一种电容式触控板的输入装置，是可用于提供使用者握持而产生电容式触控板操作中所需耦合电容与感应电容值，此电容式触控板的输入装置包含导电笔头、笔身以及连接部。其中，导电笔头以导电材质构成而用来接触电容式触控板的输入表面，笔身一端连接或建置导电笔头，连接部则位于该导电笔头与该笔身之间，可以提供使用者握持而与导电笔头产生电容式触控板所需的电容感应。

另外，为了达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明一实施例再提出一种触控板的输入装置。此触控板的输入装置可用来操作多种类型的触控板而至少具有笔身与可抽换笔头，此可抽换笔头连接或建置于笔身一端，若触控板是一电容式触控板，可抽换笔头以导电材质构成，可以因应使用者握持与接触该电容式触控板而产生电容式触控板的电容感应。

在本发明较佳实施例中，上述的电容式触控板的输入装置导电笔头、连接部以及笔身能够部分或全部以同质或异质的导电材质材质构成，或者在其他实施例中，笔身可以采用非导电材质构成，连接部可以采用外覆导电薄膜的非导电材质构成。另外，为了提供汰换机制，导电笔头与连接部是可分离，并且可以建置成对的嵌接结构而对应接合，例如扣锁部件、卡榫部件或是分别建置凹入部与突出部，然后以预刻的螺纹旋入接合。另外，导电笔头可以是利用橡胶等聚酯化合物与金属粉掺杂或混合后所产生的软性或弹性导电材质构成，可以因应使用者施力大小或状态来增减与电容式触控板接触的表面积与感应电容量。

借由上述技术方案，本发明电容式触控板的输入装置至少具有下列优点及有益效果：承上所述，本发明的电容式触控板的输入装置与触控板的输入装置因为采用导电材质构成导电笔头来操作触控板，因此能够改善现有的电容式触控板只能以手指接触才能造成电容效应的感应方法，并且能够改善手指较大面积接触电容式触控板所造成的移动距离相对较短的问题，以及手汗接触所造成的电容感应差异，而且能够用以操作多种类型的触控板。

综上所述，本发明是有关于一种电容式触控板的输入装置，可提供使用者握持而产生电容式触控板的电容感应。此输入装置的结构可包含以导电材质构成的导电笔头、可提供使用者较大掌部接触与握持面积的笔身以及使用者手指可接触的笔身。导电笔头与连接部可以成对的嵌接结构接合，并且导电笔头可在内部利用聚酯化合物作为笔头填充物质，再在外部以金属材质包覆，或是利用聚酯化合物与金属物质掺杂作为笔头导电物质，以增加与电容式触控板接触的表面积。由于至少具有包含导电材质的笔头，以接触电容式触控板表面而形成足够的电容感应，藉此可产生电容式触控板操作中所需耦合电容与感应电容值，进而能够用于操作包含电容式触控板的多种类型触控板装置。因此，本发明能够改善手指较大面积接触电容式触控板所造成的移动距离相对较短的问题，以及手汗所造成的电容感应差异。本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构或功能上皆有较大改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的电容式触控板的输入装置具有增进的突出功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是现有习知的以手指操作电容式触控板及电容式触控板感应单元组成的示意图。

图2A是现有习知的电容式触控板未操作前电容感应状态的示意图。

图2B是本发明电容式触控板输入装置及电容式触控板电容感应状态的示意图。

图3A是本发明的电容式触控板输入装置一实施例的立体结构示意图。

图3B是本发明的电容式触控板输入装置一实施例的立体结构示意图。

图3C是本发明的电容式触控板输入装置及嵌接结构一实施例的剖面示意图。

图3D是本发明的电容式触控板输入装置及嵌接结构另一实施例的剖面示意图。

图3E是本发明的电容式触控板输入装置及嵌接结构另一实施例的剖面示意图。

图4是本发明的触控板的输入装置一实施例的立体结构示意图。

11：手指            12：电容式触控板

13：座标处理单元    14：运算处理单元

15：移动单元        16：手势单元

21：电容式触控板    22：基本电容

23：手指            24：电容式触控板的输入装置

241：导电笔头       242：连接部

243：笔身           244：突出部

245：可伸缩卡榫     246：凹入部

247：卡榫容置处     248：可伸缩卡榫

249：突出部         250：卡榫容置处

251：耦合电容       252：耦合电容

26：感应电容        261：扣锁部件

262：扣锁部件       41：触控板的输入装置

411：笔身           421：可抽换笔头

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的电容式触控板的输入装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

以下的实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，并非用来限制本发明。

请一并参阅图2A与图2B所示，分别是现有习知的电容式触控板未操作前电容感应状态的示意图，以及本发明电容式触控板的输入装置及电容式触控板电容感应状态的示意图。如图所示，电容式触控板21未有任何导体接触输入表面时，具有一个基本电容22(电容值例如为C)，当以手指23握持电容式触控板的输入装置24且以导电笔头241接触电容式触控板21时，就发生电容感应而产生了耦合电容251与252(电容值例如为ΔC)，因此可得感应电容26(电容值例如为C+ΔC)。

请参阅图3A与图3B所示，图3A是本发明的电容式触控板输入装置一实施例的立体结构示意图，图3B是本发明的电容式触控板输入装置一实施例的立体结构示意图。本发明的较佳实施例的电容式触控板的输入装置24，包含具有一导电笔头241、一连接部242以及一笔身243。

该导电笔头241，由导电材质构成而连接或建置于笔身243的一端，用以接触该电容式触控板的输入表面

该连接部242，位于导电笔头241与笔身243之间，以增加使用者接触与握持面积，进而与导电笔头241产生电容式触控板的电容感应。

图3A与图3B所示的笔头241，是分别以突出或凹入方式与连接部242相对应结合。进一步来看，图3A显示以导电笔头241的突出部嵌合至连接部242，图3B则显示以连接部的突出部嵌合至导电笔头241的凹入部。

承上，该导电笔头241、连接部242以及笔身243的材质可以有多种实施例。例如，导电笔头241、连接部242以及笔身243可采用相同或同质的导电材质构成；导电笔头241与连接部242可以采用与笔身243异质的导电材质构成，例如导电笔头241与连接部242是以一第一金属导电材质构成，而笔身243采用木材等非导电材质构成；导电笔头241与连接部242可以采用不同种类的导电材质构成，例如导电笔头241以一第一金属导电材质构成，而连接部242以一第二金属导电材质构成；连接部242也可以由外覆导电薄膜的非导电材质构成。

在此需要一提的是，使用者握持电容式触控板的输入装置24时，可以握持于导电笔头241，因为只要手指接触导电材质构成的导电笔头241，就能达到电容感应效果。然而，为了握持舒适度及使用者习惯，使用者握持于连接部242亦可，但限制于以导电材质与利用外覆导电薄膜的非导电材质构成的连接部242此类可导电的连接部242实施方式，以利电容感应效果产生。

再次承上实施例，为了因应长期使用的清洁与美观度维持而提供导电笔头汰换机制，导电笔头241与连接部242可分离，并且利用成对的嵌接结构对应接合。请参阅图3C所示，是本发明的电容式触控板输入装置及嵌接结构一实施例的剖面示意图。如图3C所示嵌接结构一实施例中，导电笔头241具有突出部244，以嵌合至具有凹入部246的连接部242。其中，突出部244具有可伸缩卡榫245，可在进入凹入部246时先伸缩再伸展与卡固于卡榫容置处247。请参阅图3D所示，是本发明的电容式触控板输入装置及嵌接结构另一实施例的剖面示意图。如图3D所示嵌接结构的另一实施例中，导电笔头241具有空心的且含有可伸缩卡榫248的突出部249，能够套入或嵌合至具有卡榫容置处250的连接部242。

在其他实施例中，以成对凹入部与突出部互相嵌合的导电笔头241与连接部242也可以是在对应的凹入部与突出部刻以螺纹旋入接合。此外，嵌合方式也可以是在导电笔头241与连接部242具有成对的扣锁部件或卡榫部件，以维持嵌接或分离状态。请参阅图3E所示，是本发明的电容式触控板输入装置及嵌接结构另一实施例的剖面示意图。如图3E所示，嵌接结构包含成对的扣锁部件于导电笔头241与连接部242。其中，导电笔头241具有向上延伸的扣锁部件261，可与连接部242对应的扣锁部件262嵌接而固定导电笔头241。此向上延伸的扣锁部件261，可以是具有弹性的片状金属薄片。至于导电笔头241与连接部242内外部具备凹入部与突出部的实施方法，可以如图3A或图3B所示均可，在此不予赘述。

本发明的导电笔头可以完全利用导电材质构成，然而，为了增加与电容式触控板接触表面积以产生足够的感应电容，导电笔头还可利用例如橡胶的聚酯化合物与金属粉掺杂(dopping)或混合后的软性或弹性导电材质作为笔头构成物质；或者在另一实施例中，作为外部以金属材质包覆的导电笔头内部填充物质。因此，以本发明的输入装置操作电容式触控板时，导电笔头可以因应操作者施力大小或状态产生相对应程度的非永久形变，进而增减与电容式触控板接触的表面积与感应电容量。

本发明的触控板的输入装置，能够用于多种类型的触控板。请参阅图4所示，是本发明的触控板的输入装置一实施例的立体结构示意图。触控板的输入装置41，具有一笔身411以及一可抽换笔头421。可抽换笔头421可连接于笔身411的一端，或一体成型建置于笔身411的一端，并且为了因应触控板的输入装置41各部件的汰换，笔身411与可抽换笔头421可借着成对的嵌接结构(例如卡榫或滑轨后卡固等机构)对应接合。

承上，如果操作的触控板标的是电容式触控板，可抽换笔头421可以是由导电材质构成的导电笔头，当使用者握持而手指接触可抽换笔头421时，接触电容式触控板就可以产生电容感应。在此一提的是，可抽换笔头421可以藉由聚酯化合物与金属粉掺杂或混合后形成的的软性或弹性导电材质作为笔头构成物质，以因应使用者施力状态而增减与电容式触控板接触的表面积与感应电容量。在其他实施例中，基于降低制造成本、耐磨损、质感或是触控板输入表面保护等考量，前述软性或弹性导电材质还可以作为外部有金属材质包覆的可抽换笔头421内部填充物质。进一步来看，基于前述考量，笔身411与可抽换笔头421可利用相同、同质或异质的导电材质构成以增加使用者握持面积，使其更符合使用者习惯与增进握持舒适度；或者可抽换笔头421采取导电材质而笔身411采用绝缘材质，而使用者握持时必须接触到可抽换笔头421。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (15)

1、一种电容式触控板的输入装置，是用以提供使用者握持而产生一电容式触控板的电容感应，其特征在于其包含：

一导电笔头，是以一导电材质构成而用以接触该电容式触控板；

一笔身，该笔身一端连接或建置该导电笔头；以及

一连接部，是位于该导电笔头与该笔身之间，以提供使用者握持而与该导电笔头产生该电容式触控板的电容感应。

2、根据权利要求1所述的电容式触控板的输入装置，其特征在于其中所述的导电笔头、该连接部以及该笔身是以相同或同质的该导电材质构成。

3、根据权利要求1所述的电容式触控板的输入装置，其特征在于其中所述的导电笔头与该连接部是采用与该笔身不同或异质的该导电材质构成。

4、根据权利要求1所述的电容式触控板的输入装置，其特征在于其中所述的连接部是采用外覆导电薄膜的非导电材质构成。

5、根据权利要求1所述的电容式触控板的输入装置，其特征在于其中所述的导电笔头与该连接部是可分离，并且以成对的一嵌接结构而对应接合，以提供汰换机制，该嵌接结构包含成对的一扣锁部件或成对的一卡榫部件，以维持该导电笔头与该连接部的嵌接或分离状态。

6、根据权利要求1所述的电容式触控板的输入装置，其特征在于其中所述的导电笔头的一突出部是嵌合至该连接部的一凹入部。

7、根据权利要求1所述的电容式触控板的输入装置，其特征在于其中所述的导电笔头的一凹入部是嵌合至该连接部的一突出部。

8、根据权利要求1所述的电容式触控板的输入装置，其特征在于其中所述的导电笔头是以聚酯化合物与金属粉掺杂或混合后的一软性或弹性导电材质作为笔头构成物质，以因应使用者施力大小或状态增减与电容式触控板接触的表面积与感应电容量。

9、根据权利要求8所述的电容式触控板的输入装置，其特征在于其中所述的软性或弹性导电材质可作为外部以金属材质包覆的该导电笔头的内部填充物质。

10、一种触控板的输入装置，是用以操作一触控板，其特征在于其包含：

一笔身，是用以提供使用者握持；以及

一可抽换笔头，是连接或建置于该笔身一端，其中若该触控板是一电容式触控板，该可抽换笔头是以一导电材质构成以因应使用者握持与接触该电容式触控板而产生该电容式触控板的电容感应。

11、根据权利要求10所述的触控板的输入装置，其特征在于其中所述的可抽换笔头以及该笔身是以相同、同质或异质的该导电材质构成。

12、根据权利要求10所述的触控板的输入装置，其特征在于其中所述的可抽换笔头与该笔身是采用异质材质构成。

13、根据权利要求10所述的触控板的输入装置，其特征在于其中所述的可抽换笔头与该笔身是可分离，并且以成对的一嵌接结构而对应接合，以提供汰换机制。

14、根据权利要求10所述的触控板的输入装置，其特征在于其中所述的可抽换笔头是以聚酯化合物与金属粉掺杂或混合后的一软性或弹性导电材质作为笔头构成物质，以因应使用者施力状态而增减与电容式触控板接触的表面积与感应电容量。

15、根据权利要求14所述的触控板的输入装置，其特征在于其中所述的软性或弹性导电材质可作为外部以金属材质包覆的该可抽换笔头的内部填充物质。

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