CN101526860B

CN101526860B - 电容笔

Info

Publication number: CN101526860B
Application number: CN2008100083865A
Authority: CN
Inventors: 叶裕洲; 颜国义; 颜毓宏; 黄宇中; 黄仲强
Original assignee: E Touch Corp
Current assignee: E Touch Corp
Priority date: 2008-03-06
Filing date: 2008-03-06
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2028-03-06
Also published as: CN101526860A

Abstract

一种电容笔，包括导电板、连接件以及导电笔身，其中连接件是连接于导电板与导电笔身之间，以使导电笔身与导电板可进行相对运动。在另一实施例中，电容笔包括相连接的导电笔身或连接件本身为一万向头，并且万向头具有至少一类平面可平贴于触控板，同时兼具导电板及连接件的功能，上述的发明可大幅提升位置输入的便利性。

Description

电容笔

技术领域

本发明是有关于一种触控笔，且特别是有关于一种应用于触控板的电容笔。

背景技术

随着时代进步，个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、手机、车用导航系统、平板电脑等具有触控输入功能的电子产品已日趋广泛。此类产品的显示屏幕上皆设有电容式触控面板，以供使用者利用指头触控面板输入资讯。通过电容式触控面板感应使用者指头的微小电压，便可定位出指头的位置，以进行相关的资讯输入。

承接上述，目前电容式触控面板在进行测试时，均是利用铜柱直接触碰电容式触控面板，以测试电容式触控面板是否可定位出铜柱的位置，其中铜柱的截面积约为100mm²以上。此外，当电容式触控面板感应到一定面积以上的区域均有压差(造成电容值的改变)时，始会认定此区域是具有如指头或是铜柱的感应物，以避免微小杂讯的干扰。

因此，厂商在制作电容式触控面板时，均是利用指头的面积进行设计，而此面积通常是设定为8×8mm²。然而，由于指头在下压电容式触控面板时会产生形变，所以电容式触控面板可感应到的最小面积是小于8×8mm²，且此最小面积会随着电容式触控面板参数设定或是电容量的不同而稍有不同。

此外，当使用者拿取一般的导电笔触控电容式触控面板时，往往不具有输入的效果。这是由于导电笔的笔头面积过小(约为1×1mm²以下)，而无法让电容式触控面板可以有效感应的关系。另外，导电笔的笔身与笔头的相对位置通常是固定的，所以使用者在握持导电笔书写时需要保持特定的角度，而造成使用上的不便。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种电容笔，其书写角度可依电容笔相对于触控板的位置而改变，以利使用者进行资料输入，此电容笔的原理是传导人体与导电板之间的电荷移动，使导电板依位置不同的电容值产生变化而可对此导电板的二维座标定位。

为达上述或是其他目的，本发明提出一种电容笔，包括导电板、连接件(joint)以及导电笔身，其中连接件是连接于导电板与导电笔身之间，以使导电笔身与导电板可进行相对运动。此外，导电板与连接件可结合为一万向头，并且具有至少一类平面(quasi-flat surface)可平贴于触控板，同时兼具导电板及连接件的功能。

在本发明的一实施例中，上述的导电板及万向头的其中一类平面适于平贴于触控板上，而导电板及万向头的其中一类平面的形状可为方形、圆形、三角形、菱形或其他合适的形状，且该导电板及该万向头的其中一类平面的面积是大于1mm²。

在本发明的一实施例中以及另一实施例中，上述的导电笔身是可相对于导电板或万向头进行多维度运动，以调整导电笔身相对于触控板的角度。

在本发明的一实施例中，上述的连接件可为万向接头(universal joint)、万向传动接头、活动关节、十字接头或其他合适的活动连接件。

综上所述，在本发明的电容笔中，导电板或万向头的类平面适于平贴于触控板，以使触控板可以感应到自使用者身上传递来的微小电压，且整个导电板或万向头的类平面的所有面积均会对触控板造成感应。所以此设计可让触控板有效定位出电容笔的位置。电容笔可配置两个以上的导电板或是万向头，以搭配对应的连接件而模拟出多个指头的资讯输入。此外，使用者在进行书写时，可适度调整电容笔相对于使用者手部的角度，并保持导电板或万向头的类平面平贴于触控板，藉此可以大幅提升使用上的便利性。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1A为依照本发明一实施例的电容笔的示意图；

图1B为图1A的电容笔应用在触控板时的示意图；

图2为依据本发明另一实施例的电容笔的示意图；

图3为依据本发明另一实施例的电容笔的透视示意图。

附图标记说明：

50-触控板；100、200-电容笔；110、210a、210b-导电板；120、220a、220b-连接件；130、230、310-导电笔身；232-本体部；234a、234b-分支部；320-万向头；F1、F2-推力；S-类平面。

具体实施方式

图1A为依照本发明一实施例的电容笔的示意图，而图1B为图1A的电容笔应用在触控板时的示意图；请参考图1A与1B，本发明的电容笔100包括导电板110、连接件120以及导电笔身130，而连接件120是连接于导电板110与导电笔身130之间，并可使导电板110与导电笔身130电性连接。使用者可握持导电笔身130，以将导电板110平贴于触控板50上移动，进而使触控板50能够感应到自使用者身上传递来的微小电压，藉此以定位出电容笔100的位置。

承接上述，当电容笔100位于触控板50上的不同位置时，使用者握持导电笔身130的角度便会稍有不同。通过连接件120可使导电笔身130与导电板110进行相对运动以调整此两者的相对角度，而让导电板110仍能平贴于触控板50上。如此一来，使用者能轻易改变握持导电笔身130的角度，以增加使用上的便利性。

在本实施例中，连接件120为万向接头，而使导电笔身130可与导电板110进行多维度运动，以调整导电笔身130相对于导电板110的角度。不过本发明并不限定导电连接件的种类，举例而言，连接件亦可为万向传动接头、活动关节、十字接头或其他合适的活动连接件。

另外，本发明并不限定连接件120表面的材质，亦即连接件120的表面可为塑胶或压克力结构，而连接件120内部可由金属导线电性连接导电板110与导电笔身130。当然，导电笔身130接触使用者的表面以及导电板110接触触控板50的表面则是由导电的材质所构成。

附带一提的是，连接件120具有一定程度的紧度，以使导电笔身130平常与导电板110是保持相对不动的状态。当使用者施加外力于导电笔身130后，导电笔身130便可相对导电板110而产生角度的改变，并于外力消失后仍维持改变后的角度。

当然，连接件120亦可设计为具回复弹性的万向接头，当使用者将电容笔100脱离触控板50后，连接件120可使导电板110立刻与笔身130垂直90度。如此一来，当使用者再度书写文字或点击面板，而使电容笔100再次触碰触控板50时，导电板110会是几乎完全平贴于触控板50表面，以达到接触所需的最小面积(后文会有关于最小面积的叙述)。

此外，尽管本实施例的导电笔身130为圆柱状，但是本发明并不限制导电笔身130的样式，且可对导电笔身的粗细造型进行设计，以让电容笔100可适用于男性、女性、右撇子或是左撇子的使用者。

请再参考图1A与1B，在本实施例中，导电板110具有一定的最小面积，而此最小面积是与触控板50的最小感应面积相关。一般而言，为求操作方便，导电板110的面积是愈小愈好，以一般触控板50利用指头的面积进行参数设计而言，导电板110的最小面积是25mm²，然而电容笔100的作用是串联人体对地存在数百pF的电容量。触控板50应用原理是平行板电容量与电极面积大小成正比的变化，在触控板50刻画出依平面位置不同的电极后，则可依人体手指接触触控板50电容的不同位置而决定手指座标，电路上的实现则依触控板50配合电容笔100依不同位置的电流、电压或电荷的反应，而有各种不同接口集成电路。导电板110的面积在大于1mm²的情况下，则可使电路有输出反应。

此外，本发明亦不限定导电板的形状，举例而言，导电板的形状亦可为圆形、椭圆形、三角形、箭头形、方形、菱形、手指形或其他合适的几何形状图案。更甚者，导电板的形状亦可设计为凯蒂猫(Hello Kitty)或是多啦A梦等可爱造型，以让使用者在使用上能更愉悦。

再次强调的是，导电板110的主要作用在于平贴于触控板50上，以获取最大的感应面积。然而，此并非用以限定导电板110的平整度。在其他实施例中，导电板110亦可内凹而稍具弧度，且导电板110具有适当的弹性。当使用者稍加施力，导电板110便可产生形变而平贴于触控板50上。熟悉此项技艺者当可轻易理解，于此便不再赘述。

在某些触控板50中，使用者可使用两根指头的靠拢与分开以进行缩小放大的输入，而本发明的电容笔亦可模拟出此类型的输入方式。以下将另举实施例并配合图示说明。

图2为依据本发明另一实施例的电容笔的示意图；请参考图2，本实施例的电容笔200与前述的电容笔100(如图1A所示)相似，其差别在于电容笔200的导电平板210a、210b与连接件220a、220b的数量分别为两个，且导电笔身230包括本体部232与两个分支部234a、234b。具体而言，两个分支部234a、234b的一端是与本体部232相连接，而另一端是连接至连接件220a、220b，且此两个连接件220a、220b又分别配置于对应的导电板210a、210b上。

通常使用者仅需将导电板210a、210b其中一个平贴在触控板上，便可具有单根手指的效果。当使用者将导电板210a、210b同时平贴在触控板上时，稍加对电容笔200施予向下的推力F1，便可使导电板210a、210b向外侧远离，以进行图像放大的输入。反之，若使用对两个分支部234a、234b上缘分别施予向内的推力F2，则可使导电板210a、210b向内侧靠近，以进行图像缩小的输入。

当然，前述实施例仅为举例，熟悉此项技艺者当可依据前述而稍加修改，例如在两个分支部234a、234b与本体部232之间再配置两个万向接头，以使电容笔200的使用度更为顺畅，不过其仍均属于本发明的范畴中。

为求进一步简化电容笔的构件，本发明可进一步将前述的导电板与连接件做进一步结合，以下将再配合图示另举实施例说明。

图3为依据本发明另一实施例的电容笔的透视示意图；请参考图3与图1A，本实施例的电容笔300与前述的电容笔100相似，其差别在于电容笔300仅包括导电笔身310与万向头320，而万向头320是与导电笔身310相连接，并具有一类平面S。

在本实施例中，万向头320的类平面S的功用是类似前述实施例的导电板110而用于平贴于触控板50以达最小感应面积，且万向头320是用于方便使用者调整握持电容笔300相对触控板50的角度，以达到最适书写的目的。

承接上述，类平面S主要作用在于平贴于触控板50上，以获取最大的感应面积。尽管图示中的类平面S是平整的平面，然而，本发明并不限定类平面S的平整度，且类平面S亦可稍具弧度。具体而言，万向头320材质例如为弹性材质，而当使用者稍加施力，万向头320便会产生形变而使形变后的类平面S平贴于触控板50上。熟悉此项技艺者当可轻易理解，于此便不再赘述。

本实施例进一步将前述的导电板与连接件简化为具有平面S的万向头320，除了可降低电容笔300的制作成本外，亦有助于提升使用者书写上的便利性。

此外，万向头320可由导电材质所构成，不过本发明亦不限定万向头320的材质。举例而言，万向头320的主要结构可由压克力构成，而万向头320的类平面S是由导电材质所构成，且万向头320内部具有导线以电性连接平面S与导电笔身。

类似前述，本实施例的导电笔身310亦可进一部设计成两个分支部，而万向头320亦可设计为具回复弹性，且万向头320的类平面S例如具有最小面积等等均可依据前述说明而稍加改良，熟悉此项技艺者当可轻易理解，于此便不再赘述。

综上所述，本发明的电容笔至少具有下列优点：

一、使用者在进行书写时，通过导电连接件的设计，可使导电板或是万向头维持平贴于触控板的情况下，适度调整手部握持电容笔的角度，藉此以大幅提升使用上的便利性。

二、电容笔可配置两个以上的导电板或是万向头，以搭配对应的连接件而模拟出多个指头的资讯输入。

三、由于导电板或是万向头适于平贴于触控板，以使触控板对导电板所有面积均会造成感应，如此可以减低导电板的面积，以增加使用上的便利性，并同时可让触控板有效定位出电容笔的位置。

以上对本发明的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本实用发明的保护范围内。

Claims

1.一种电容笔，其特征在于，包括：

一导电笔身；

一个或一个以上的万向头，其中该万向头是与该导电笔身相连接，且该万向头具有至少一类平面；

一个或一个以上的导电板；

其中，该导电笔身通过该万向头与该导电板进行相对运动；

其中，该万向头具有回复弹性的特性，使该导电笔身在未施以外力时，与该万向头维持垂直状态，或在外力移除时回复该导电笔身相对该万向头的垂直状态。

2.根据权利要求1所述的电容笔，其特征在于，该导电笔身包括一本体部与两个分支部，该分支部的其中一端是与本体部相连接，而另外一端与万向头相连接，并且对应于分支部的数量，亦具有两个万向头。

3.根据权利要求1或2所述的电容笔，其特征在于，该导电笔身与万向头可进行多维度运动，以调整该导电笔身与该万向头相对于触控板的角度。

4.根据权利要求2所述的电容笔，其特征在于，两个分支部适于接受外力而远离或靠近，以带动两个万向头远离或靠近。

5.根据权利要求1或2所述的电容笔，其特征在于，该导电笔身是与该导电板进行多维度运动，以调整该导电笔身相对于该导电板的角度。

6.根据权利要求1或2所述的电容笔，其特征在于，该连接件为万向接头、万向传动接头、活动关节或十字接头。