CN101901046A - 具有调整结构的输入装置及其无线笔 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种具有调整结构的输入装置，其包括一种具有调整结构的无线笔。此具有调整结构的无线笔包含一可变电感、一调整部与一电路。可变电感包含第一铁心、第二铁心与缠绕第一铁心的线圈，可变电感通过该第一铁心的该第二铁心间距变化改变电感值。调整部包含可伸缩件并随来自无线笔笔芯接触力伸缩以改变第一铁心的第二铁心间距。电路连接可变电感形成共振电路以接收手写装置所发射的电磁波讯号，共振电路所储存的能量在共振停止之后，会依无线笔自身的振荡频率，发射电磁波回去该手写装置。

Description

具有调整结构的输入装置及其无线笔

技术领域

本发明涉及一种输入装置及其无线笔，特别是涉及一种具有调整结构的输入装置及其无线笔。

背景技术

电磁式的手写输入装置，例如：数字板(digital Tablet)或电磁式电子白板(digital whiteboard)的产品组合，通常包含一枝电磁式的无线笔与一个数字板装置。数字板一般包含感应天线回路与包含模拟数字转换器、放大器、处理器或控制IC的印刷电路板，用于感应处理电磁笔发射的电磁波讯号。电磁笔一般使用由电容与电感(LC)所构成的电路，利用电磁笔在数字板的接触力量变化改变电容或电感与发射频率，以将电磁笔笔尖压力以笔划线条粗细的方式显示在显示装置上。当电磁笔发射电磁波时，数字板的感应天线回路接收该电磁波，并将电磁笔的位置、按键状态、频率变化等，输出至个人计算机等主机，并由软件计算显示在屏幕等显示装置上。

电磁笔一般分为有电池电磁笔与无电池电磁笔。在无电池电磁笔方面，当利用电磁笔或无线笔笔尖与数字板之间接触力量变化造成电磁笔或无线笔笔芯移动，笔芯带动铁心在线圈内移动同时对笔内弹性物质例如橡胶施力产生形变以及相关零件移动以改变电感、电容与电磁讯号的频率，此种电磁笔可见于美国专利US5,565,632专利及US 6,853,369B2。

关于US5,565,632专利，其基本理念是想经由前置式的小铁心在缠绕有线圈的大铁心之前，作相对性的位移以改变电感值，当电感值改变时振荡频率也跟着改变。不过其设计的方式却有明显的缺点。此缺点正是源自前置的小铁心在线圈前端移动时，不仅会使共振电磁讯号的振幅会随之变化而导致计算出的坐标有抖动现象，更会使磁力线的分布状态不同而导致笔倾斜的角度有失真的问题。设计上也缺乏一个弹性的调整结构在内，以将可能存在的频率偏差调整回来。

关于US 6,853,369B2专利，其基本理念是设计出一个灵敏的可随笔芯施力轻重而改变的可变电容器，并依可变电容的电容值来改变振荡频率。不过，其设计上的优点也正好是其缺点，因为此可变电容器的二极材质(如同一平行电板)不论是金属材质或是导电橡胶材质，当此平行电板靠近线圈时，便会直接影响磁力线的分布，如同一金属屏蔽般的破坏线圈发出的封闭磁力线的完整性，而导致讯号减弱，并影响磁场强弱分布状态，导致笔倾斜的角度有失真的问题。同时，为使可变电容器对轻量的施压敏感，其就无法承受较重的力道，当过度力导施加于笔芯时，便会导致可变电容器发生故障。更糟糕的是，此可变电容器结构，如果有制造上无可避免的长度或高度上的公差存在时，便会导致振荡频率不准确，设计上也缺乏一个补救性的调整结构在内以将频率调整回来。

鉴于上述传统无线笔或电磁笔的缺点，本发明提出一种改良的具调整结构的无线笔，以解决传统无线笔设计上的缺陷。由此可见，上述现有的输入装置及其无线笔在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了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的具有调整结构的输入装置及其无线笔，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。

有鉴于上述现有的输入装置及其无线笔存在的缺陷，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，以期创设一种新型的具有调整结构的输入装置及其无线笔，能够改进一般现有的输入装置及其无线笔，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

本发明的主要目的在于，克服现有的输入装置及其无线笔存在的缺陷，而提供一种新型的具有调整结构的输入装置及其电磁无线笔，所要解决的技术问题是使其利用二段式可变电感与包含可伸缩件的调整部随无线笔接触力调整电感，以改变无线笔发射的电磁波频率。此可变电感中的可移动的小铁心，位于缠绕有线圈的铁心的后端，以避免电磁振荡讯号振幅，随着笔芯带动的小铁心作变化，非常适于实用。

本发明的另一目的在于，提供一种新型的具有调整结构的输入装置及其无电池无线笔，所要解决的技术问题是使其利用无线笔内包含可伸缩件与调整组件的调整部，避免传统电磁笔因本身内部零件的尺寸公差，造成频率偏差的问题，从而更加适于实用。

本发明的再一目的在于，提供一种新型的调整组件，所要解决的技术问题是使其固定于该无线笔内，该调整组件与该无线笔笔芯分别对该可伸缩件两端施加作用力，从而更加适于实用。

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具有调整结构的输入装置，其包括：一包含感应天线回路的数字板；及一无线笔包含：一可变电感，该可变电感包含一第一铁心、一第二铁心与一缠绕该第一铁心的线圈，该可变电感通过该第一铁心的该第二铁心间距变化改变电感值；一调整部，该调整部包含一可伸缩件并随来自该无线笔笔芯接触力伸缩以改变该第一铁心的该第二铁心间距；及一电路，该电路连接该可变电感形成共振电路以感应接受电磁波讯号，经共振之后发射回该数字板，以输出显示在显示装置上。

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。

前述的具有调整结构的输入装置，其中所述的调整部更包含一调整组件，该调整组件固定于该无线笔内，该调整组件与该无线笔笔芯分别对该可伸缩件两端施加作用力。

前述的具有调整结构的输入装置，其中所述的调整部更包含一笔芯座、一可伸缩件罩、一弹性材质，该笔芯座位于该笔芯与该可伸缩件之间，该可伸缩件罩与该弹性材质位于该可伸缩件与该调整组件之间。

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具有调整结构的无线笔，该无线笔包含：一可变电感，该可变电感包含一第一铁心、一第二铁心与一缠绕该第一铁心的线圈，该可变电感通过该第一铁心之该第二铁心间距变化改变电感值；一调整部，该调整部包含一可伸缩件并随来自该无线笔笔芯接触力伸缩以改变该第一铁心的该第二铁心间距；及一电路，该电路连接该可变电感形成共振电路以感应与发射电磁波讯号。

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。

前述的具有调整结构的无线笔，其中所述的可变电感更包含一垫片位于该第一铁心、该第二铁心之间。

前述的具有调整结构的无线笔，其中所述的线圈缠绕于该第一铁心，且该第一铁心比该第二铁心长。

前述的具有调整结构的无线笔，其中所述的可伸缩件包含一弹簧。

前述的具有调整结构的无线笔，其中所述的调整部更包含一调整组件，该调整组件固定于该无线笔内，该调整组件与该无线笔笔芯分别对该可伸缩件两端施加作用力。

前述的具有调整结构的无线笔，其中所述的调整组件包含一螺丝以及位于该无线笔内的螺纹。

前述的具有调整结构的无线笔，其中所述的调整部更包含一笔芯座、一可伸缩件罩、一弹性材质，该笔芯座位于该笔芯与该可伸缩件之间，该可伸缩件罩与该弹性材质位于该可伸缩件与该调整组件之间。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，本发明提供了一种包含此无线笔的输入装置。此输入装置具有感应天线回路的数字板及一无线笔。无线笔包含一可变电感、一调整部与一电路。可变电感包含第一铁心、第二铁心与缠绕第一铁心的线圈，可变电感通过该第一铁心的该第二铁心间距变化改变电感值。调整部包含可伸缩件并随来自无线笔笔芯接触力伸缩以改变第一铁心的第二铁心间距。电路连接可变电感形成共振电路以感应接受电磁波讯号，经共振之后发射回该数字板，数字板再经算后输出坐标、按键状态等信息给计算机。

借由上述技术方案，本发明具有调整结构的输入装置及其无线笔至少具有下列优点及有益效果：

1、本发明中的可变电感中的可移动的小铁心，位于缠绕有线圈的铁心的后端，以避免电磁振荡讯号振幅，随着笔芯带动的小铁心作变化，非常适于实用。

2、本发明利用无线笔内包含可伸缩件与调整组件的调整部，避免传统电磁笔因本身内部零件的尺寸公差，造成频率偏差的问题，从而更加适于实用。

3本发明新型的调整组件，固定于该无线笔内，该调整组件与该无线笔笔芯分别对该可伸缩件两端施加作用力，从而更加适于实用。

综上所述，本发明是有关于一种具有调整结构的输入装置，其包括一种具有调整结构的无线笔。此具有调整结构的无线笔包含一可变电感、一调整部与一电路。可变电感包含第一铁心、第二铁心与缠绕第一铁心的线圈，可变电感通过该第一铁心的该第二铁心间距变化改变电感值。调整部包含可伸缩件并随来自无线笔笔芯接触力伸缩以改变第一铁心的第二铁心间距。电路连接可变电感形成共振电路以接收手写装置所发射的电磁波讯号，共振电路所储存的能量在共振停止之后，会依无线笔自身的振荡频率，发射电磁波回去该手写装置。

本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，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是本发明具有调整结构的输入装置中无线笔的一实施例的示意图。

图2是图1中无线笔的调整部、第一与第二铁心、线圈的一实施例的示意图。

100：无线笔        101：外壳

102：电路          104：调整部

106：第一铁心      108：第二铁心

110：线圈          112：笔芯

114：调整组件      116：弹性材质

118：可伸缩件      120：可伸缩件罩

122：笔芯座        124：垫片

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具有调整结构的无线笔其具体实施方式、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的呈现。为了方便说明，在以下的实施例中，相同的元件以相同的编号表示。

本发明的一些实施例将详细描述如下。然而，除了如下描述外，本发明还可以广泛地在其它的实施例施行，且本发明的范围并不受实施例的限定，其以之后的专利范围为准。再者，为提供更清楚的描述及更易理解本发明，图式内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其它相关尺度相比已经被夸张；不相关的细节部分也未完全绘出，以求图式的简洁。

图1显示本发明无线笔的一实施例。本发明此实施例的无线笔100包含外壳101、电路102、调整部104、第一铁心(Ferrite Core)106、第二铁心108、线圈110与笔芯112，可搭配包含感应天线回路的数字板(DigitalTablet)使用。其中由第一铁心106、第二铁心108与线圈110组成的可变电感与电路102连接形成共振电路以感应接受电磁波讯号，经共振之后发射回数字板，因此搭配数字板使用时不需使用电池。由第一铁心106、第二铁心108与线圈110组成的电感值可由调整部104控制第一铁心106、第二铁心108的间距达成，在本实施例中，线圈110缠绕第一铁心106，但不限于此。调整部104改变第一铁心106、第二铁心108的间距根据笔芯112接触数字板受力的程度，即当笔芯112一端接触数字板受力时，笔芯112的另一端将力量传递至调整部104使第一铁心106、第二铁心108的间距改变，达成变化电感值、电磁波讯号频率的结果，因此无线笔笔尖压力大小即以笔划线条粗细的方式通过计算机显示在屏幕等显示装置上。

图2显示图1中无线笔的调整部、第一与第二铁心、线圈的一实施例。于外壳101内，笔芯112穿过第一铁心106、第二铁心108，笔芯112一端露出于无线笔外壳101外，用于接触数字板(未图标)以指向、输入坐标特别是书写输入。笔芯112的另一端则接触调整部104，以将笔芯112一端的接触力量传递至调整部104。在本发明一实施例中，调整部104包含调整组件114、弹性材质116、可伸缩件118、可伸缩件罩120、笔芯座122。可伸缩件118包含弹簧，但不限于弹簧，必须具有实时形变复原的特性。可伸缩件罩120包含弹簧罩，弹性材质116包含橡胶或其它弹性物质，调整组件114包含螺丝以及位于无线笔内的螺纹，但不限于此。第一铁心106与第二铁心108之间则由垫片124隔开。在一实施例中，线圈缠绕于第一铁心106，且第一铁心106比第二铁心108长，但不限于此。当笔芯112一端接触受力时，力量传递至笔芯112的另一端的笔芯座122，笔芯座122则将力量传递至可伸缩件118与可伸缩件罩120，固定于无线笔内的调整组件114则通过弹性材质116施加反作用力于可伸缩件118，此时可伸缩件118受到双向挤压变形收缩，而与笔芯座122接触的第二铁心108则因笔芯112将笔芯座122顶向固定于无线笔内的调整组件114而拉大与第一铁心106之间的间距，因而达成改变电感值、电磁波讯号频率的结果。此外，当无线笔在数字板上使用时，笔芯112可能经轻压至重压等不同程度连续或不连续的施力，甚至书写时的倾斜姿态，均可能造成第一铁心106与第二铁心108的间距未有效反应实际使用状态，产生施力与讯号输出不完全一致即所谓“漏水”的问题。可伸缩件118的实时形变复原特性可避免第一铁心106与第二铁心108的间距变化未能跟上实际使用状态的问题。

调整组件114用于无线笔出厂时针对第一铁心106与第二铁心108间距意即无线笔电感值、电磁波讯号频率的设定。当笔芯112书写端未受力时，调整组件114可调整可伸缩件118所受压力，以设定无线笔电感值、电磁波讯号频率出厂设定值。调整组件114以压力调整螺丝而可伸缩件118以弹簧为例，无线笔出厂前，利用螺丝旋向或旋离弹簧，可调整弹簧受压缩的程度以及第一铁心106、第二铁心108与线圈110组成的电感值。无线笔出厂前必须设定输出讯号产生书写效果所需施加的力量，也就是所谓“出水”所需施加的力量，此设定通过调整组件114进行设定。

本发明的无电池无线笔利用二段式可变电感与包含可伸缩件的调整部，可随无线笔接触力调整电感以改变无线笔发射电磁波频率。同时利用无线笔内包含可伸缩件与调整组件的调整部，可有效避免传统电磁笔因书写倾斜姿态、不同程度连续或不连续的施力造成零件延迟反应、各零件间距未有效反应实际使用状态等所产生施力与讯号输出不完全一致，所造成的“漏水”问题。

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 (10)

1.一种具有调整结构的输入装置，其特征在于其包括：

一包含感应天线回路的数字板；及

一无线笔包含：

一可变电感，该可变电感包含一第一铁心、一第二铁心与一缠绕该第一铁心的线圈，该可变电感通过该第一铁心的该第二铁心间距变化改变电感值；

一调整部，该调整部包含一可伸缩件并随来自该无线笔笔芯接触力伸缩以改变该第一铁心的该第二铁心间距；及

一电路，该电路连接该可变电感形成共振电路以感应接受电磁波讯号，经共振之后发射回该数字板，以输出显示在显示装置上。

2.根据权利要求1所述的具有调整结构的输入装置，其特征在于其中所述的调整部更包含一调整组件，该调整组件固定于该无线笔内，该调整组件与该无线笔笔芯分别对该可伸缩件两端施加作用力。

3.根据权利要求1所述的具有调整结构的输入装置，其特征在于其中所述的调整部更包含一笔芯座、一可伸缩件罩、一弹性材质，该笔芯座位于该笔芯与该可伸缩件之间，该可伸缩件罩与该弹性材质位于该可伸缩件与该调整组件之间。

4.一种具有调整结构的无线笔，其特征在于该无线笔包含：

一可变电感，该可变电感包含一第一铁心、一第二铁心与一缠绕该第一铁心的线圈，该可变电感通过该第一铁心之该第二铁心间距变化改变电感值；

一调整部，该调整部包含一可伸缩件并随来自该无线笔笔芯接触力伸缩以改变该第一铁心的该第二铁心间距；及

一电路，该电路连接该可变电感形成共振电路以感应与发射电磁波讯号。

5.根据权利要求4所述的具有调整结构的无线笔，其特征在于其中所述的可变电感更包含一垫片位于该第一铁心、该第二铁心之间。

6.根据权利要求4所述的具有调整结构的无线笔，其特征在于其中所述的线圈缠绕于该第一铁心，且该第一铁心比该第二铁心长。

7.根据权利要求4所述的具有调整结构的无线笔，其特征在于其中所述的可伸缩件包含一弹簧。

8.根据权利要求4所述的具有调整结构的无线笔，其特征在于其中所述的调整部更包含一调整组件，该调整组件固定于该无线笔内，该调整组件与该无线笔笔芯分别对该可伸缩件两端施加作用力。

9.根据权利要求8所述的具有调整结构的无线笔，其特征在于其中所述的调整组件包含一螺丝以及位于该无线笔内的螺纹。

10.根据权利要求7所述的具有调整结构的无线笔，其特征在于其中所述的调整部更包含一笔芯座、一可伸缩件罩、一弹性材质，该笔芯座位于该笔芯与该可伸缩件之间，该可伸缩件罩与该弹性材质位于该可伸缩件与该调整组件之间。

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