CN102135817B - 电磁式指标装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种电磁式指标装置，包含笔壳组件、电路板、金属针、铁粉心(ferrite core)与触发装置。笔壳组件的直径小于6毫米(millimeter)，电路板包含共振回路，金属针包含一低导磁系数(permeability，μ)的金属针。铁粉心与一缠绕铁粉心的线圈构成一电感器，并与电路板以导线电性连接以完成一共振回路。铁粉心中央为中空，金属针穿过铁粉心并于其间滑动以启动触发装置使共振回路电性改变。

Description

电磁式指标装置

技术领域

本发明涉及一种电磁式指标装置，特别是涉及一种可用于电子书(E-book/Green book)的无电池电磁式指标装置。

背景技术

输入装置或电子装置例如数字板(Digitizer tablets)或电子书(E-book/Green book)具有天线或感应线圈构成一感应平面并布局在数字板的工作表面下或电子书荧幕后，并以指标装置(pointer)进行操作，而指标装置的座标位置是藉由指标装置内共振电路与天线或感应线圈之间的电磁波传送与接收获得。

指标装置例如电磁笔或称数字笔(stylus)的共振电路通常包含由电感、电容及相关元件并置于笔壳之内。电感多由铁粉心(ferrite core)外缠绕金属线圈所构成与电容等相关元件形成振荡回路以与输入装置的天线回路或感应线圈之间传送与接收电磁波讯号。指标装置内共振电路频率的变化通常藉由改变电容或电感值达成，因此指标装置的设计可依据使用上的需求来决定指标装置共振电路电容或电感何者为可变或可调整。对于多数应用于数字板此类的输入装置而言，指标装置的尺寸特别是直径大小一般并不特别要求必须适当缩小，而与一般书写用笔的尺寸相当，甚至为了容纳共振电路等元件而大于书写用笔。但对于一些电子装置例如电子书或其他必须能将指标装置收纳在内的可携带式电子装置而言，考虑到电子装置本身的尺寸特别是厚度，指标装置的尺寸特别是直径大小的限制就必须符合能电子装置的需求才能将指标装置收纳在内。

为了满足能将指标装置收纳在电子装置的需求，在功能至少必须维持不变的前提之下，传统指标装置之内的电感、电容及相关元件与内部机构设计必定需要改变。但是传统指标装置所使用的技术并不能有效缩小上述电感、电容及相关元件与内部机构设计，技术上的困难来自于例如铁粉心的尺寸限制及笔心塑胶件强度不足等问题。

鉴于上述传统指标装置制造技术与机构设计的问题，为了满足能将指标装置收纳在电子装置的需求，本发明人提出能克服传统指标装置制造技术中尺寸限制与材料强度不足等问题的电磁式指标装置技术。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种新型结构的电磁式指标装置，所要解决的技术问题是使其利用金属针做为连动机构，可将笔心书写的动作触发一开关元件，作为改变电磁笔讯号的机制，使得书写模组得以正常工作，以克服现有无电池笔结构技术无法做到尺寸小于6mm直径的缺点。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种电磁式指标装置，其包含：一金属针；一共振回路，该共振回路包含一铁粉心与缠绕该铁粉心的一线圈以构成一电感器及至少一电容器，该金属针穿过该铁粉心并于其间滑动；以及一触发装置，该金属针藉由触动该触发装置以改变该共振回路的电性。

本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的电磁式指标装置，其还包含一笔壳，该笔壳容纳该金属针、该共振回路与该触发装置。

前述的电磁式指标装置，其中所述的笔壳直径小于6毫米。

前述的电磁式指标装置，其中所述的笔壳内填入一高分子材料以填满该金属针、该共振回路及该触发装置其间空隙。

前述的电磁式指标装置，其中所述的高分子材料包含环氧树脂(epoxy)。

前述的电磁式指标装置，其中所述的共振回路包含一电路板，该线圈以一导线电性连接该电路板。

前述的电磁式指标装置，其中所述的金属针藉由触动该触发装置使该触发装置导通该电路板的部分元件回路，造成该共振回路电性的改变。

前述的电磁式指标装置，其中所述的金属针藉由触动该触发装置以改变该共振回路的电容值以造成频率的改变。

前述的电磁式指标装置，其中所述的电磁式指标装置用于电子书。

前述的电磁式指标装置，其中所述的触发装置包含一盘形弹簧，该金属针藉由推动或触动该盘形弹簧以导通该电路板一侧的触发点，造成该共振回路电性的改变。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。经由以上可知，为了达到上述目的，本发明提供了一种电磁式指标装置，此电磁式指标装置包含一金属针、一共振回路与一触发装置。共振回路包含一铁粉心与缠绕铁粉心的一线圈以构成一电感器及至少一电容器，金属针穿过铁粉心并可于其间滑动。金属针藉由触动触发装置以改变共振回路的电性。

借由上述技术方案，本发明电磁式指标装置至少具有下列优点及有益效果：本发明的电磁式指标装置利用金属针穿过铁粉心与线圈中央并以导管推动或触动开关元件使共振回路电性的改变及频率的变化，可克服传统指标装置制造技术中尺寸限制与材料强度不足等问题并满足电子装置或输入装置对于指标装置的需求，因而本发明的电磁式指标装置可用于电子书等电子装置或输入装置。

综上所述，本发明是有关于一种电磁式指标装置，包含笔壳组件、电路板、金属针、铁粉心(ferrite core)与触发装置。笔壳组件的直径小于6毫米(millimeter)，电路板包含共振回路，金属针包含一低导磁系数(permeability，μ)的金属针。铁粉心与一缠绕铁粉心的线圈构成一电感器，并与电路板以导线电性连接以完成一共振回路。铁粉心中央为中空，金属针穿过铁粉心并于其间滑动以启动触发装置使共振回路电性改变。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1A为本发明一实施例的磁式指标装置的分解图。

图1B为本发明一实施例的电磁式指标装置中连动机构更进一步的分解图。

图1C显示图1B中电磁式指标装置的连动机构组合后的结构。

102a：笔壳组件                102b：笔壳组件

103：笔尖组件                 104：电路板

106a：固定件                  106b：固定件

108：导管                     110：金属针

112：铁粉心                   114：开关元件

具体实施方式

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他的实施例施行，且本发明的范围并不受实施例的限定，其以权利要求为准。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，某些尺寸与其他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1A为本发明一实施例的电磁式指标装置的分解图。电磁式指标装置包含笔壳组件102a与102b、一笔尖组件103、一电路板104、一金属针110、一铁粉心(ferrite core，或称为磁环)112与一触发装置。该笔壳组件102a与102b包含由非金属材料所构成的中空笔管组件，以容纳电路板104、金属针110、铁粉心112与触发装置等元件，其中笔壳组件102a与102b的直径小于6毫米(millimeter)，而以5.5毫米较佳，但不限于5.5毫米。该电路板104包含一印刷电路板(printed circuit board)、共振回路(resonance circuit)及必要元件于印刷电路板上，使电磁式指标装置能与电子书或数字板等电磁输入装置的天线或感应线圈发出的高频电磁讯号产生共振。该金属针110包含一低导磁系数(permeability，μ)的金属针。该铁粉心112与一缠绕铁粉心112的线圈(未图示)构成一电感器，线圈并与电路板104以导线(未图示)电性连接以完成一共振回路。铁粉心112中央为中空，其直径稍大于金属针110的直径以利金属针110穿过铁粉心112并于其间滑动。触发装置包含固定件106a与106b、导管108、开关元件114。穿过铁粉心112的金属针110另一端(后端)则套入导管108中，导管108与开关元件114则由固定件106a与106b组合后包覆在内，并与电路板104接触，再由笔壳组件102a与102b包覆固定，但笔尖组件103、金属针110、导管108与开关元件114构成一连动机构。开关元件114包含一盘形弹簧，当金属针110套入导管108接触盘形弹簧时，盘形弹簧中央则接触电路板104一侧的触发点使电路板104上的部分元件回路导通，造成共振回路电性的改变。由于笔尖组件103是装置于金属针110一端(前端)，金属针110则穿过铁粉心112中央，金属针110另一端(后端)则套入导管108中，导管108则通过笔尖组件103接触电磁输入装置感应区表面时，金属针110于铁粉心112中央滑动以推动导管108以推动或触动开关元件114使电路板104上的部分元件回路导通，造成共振回路电性的改变，例如电容的变化造成频率的变化。当穿过铁粉心112中央的金属针110并未因笔尖组件103受力滑动时，开关元件114并未因导管108推动而使共振回路中元件连接状态改变而造成频率的改变。

图1B为本发明一实施例的电磁式指标装置中连动机构与触发结构及固定座更进一步的分解图。笔尖组件103装置于金属针110一端(前端)，金属针110穿过铁粉心112中央，而金属针110另一端(后端)则套入导管108中，导管108则用于接触开关元件114并于笔尖组件103受力推动金属针110滑动时，使导管108接触挤压开关元件114并使电路板104藉由开关元件114使原先处于断路状态的回路导通，造成共振回路电性的改变。

图1C显示图1B中电磁式指标装置的连动机构组合后的结构。其中导管108与金属针110后端部分由固定件106a与106b包覆在内。开关元件114由笔尖组件103、金属针110与导管108推动而使电路板104的共振回路线路连接产生变化。而金属针110的材料以低导磁系数(permeability，μ)的金属为佳，以避免造成铁粉心112与缠绕铁粉心112的金属线圈构成的电感器的电磁场不必要的变化。接着请参考图1A，由于笔壳组件102a与102b的直径小于6毫米(millimeter)，为了强化电磁式指标装置的结构，可于电路板104、金属针110、铁粉心112与触发装置装入笔壳组件102a后，将可强化结构的高分子材料例如合成树脂特别是环氧树脂(epoxy)灌入笔壳组件102a内填满其间空隙并强化电磁式指标装置的结构。

根据上述，在本发明的一实施例中，电磁式指标装置利用金属针穿过铁粉心与线圈中央并以导管推动或触动开关元件使共振回路电性的改变及频率的变化，可克服传统指标装置制造技术中尺寸限制与材料强度不足等问题并满足电子装置或输入装置对于指标装置的需求，因而本发明的电磁式指标装置可用于电子书等电子装置或输入装置。

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)

1.一种电磁式指标装置，其特征在于包含：

一金属针；

一共振回路，该共振回路包含一铁粉心与缠绕该铁粉心的一线圈以构成一电感器及至少一电容器，该金属针穿过该铁粉心并于其间滑动；以及

一触发装置，该金属针藉由触动该触发装置以改变该共振回路的电性，该触发装置包含一导管与一开关元件，该金属针穿过该铁粉心的一端套入该导管中，该开关元件位于该导管与该共振回路之间并藉由该导管推动与该共振回路接触，使原先处于断路状态的该共振回路导通。

2.根据权利要求1所述的电磁式指标装置，其特征在于其还包含一笔壳，该笔壳容纳该金属针、该共振回路与该触发装置。

3.根据权利要求2所述的电磁式指标装置，其特征在于其中所述的笔壳直径小于6毫米。

4.根据权利要求2所述的电磁式指标装置，其特征在于其中所述的笔壳内填入一高分子材料以填满该金属针、该共振回路及该触发装置其间空隙。

5.根据权利要求4所述的电磁式指标装置，其特征在于其中所述的高分子材料包含环氧树脂。

6.根据权利要求1所述的电磁式指标装置，其特征在于其中所述的共振回路包含一电路板，该线圈以一导线电性连接该电路板。

7.根据权利要求6所述的电磁式指标装置，其特征在于其中所述的金属针藉由触动该触发装置使该触发装置导通该电路板的部分元件回路，造成该共振回路电性的改变。

8.根据权利要求6所述的电磁式指标装置，其特征在于其中所述的金属针藉由触动该触发装置以改变该共振回路的电容值以造成频率的改变。

9.根据权利要求1所述的电磁式指标装置，其特征在于其中所述的电磁式指标装置用于电子书。

10.根据权利要求1所述的电磁式指标装置，其特征在于其中所述的触发装置包含一盘形弹簧，该金属针藉由推动或触动该盘形弹簧以导通该电路板一侧的触发点，造成该共振回路电性的改变。

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