CN102591486B - 主动式电磁笔 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种主动式电磁笔，包括笔杆、笔尖、压力感测模块以及电源供应模块。笔杆的一端具有开口，而笔尖配置于笔杆的开口处。笔尖具有相对的尖端与平面端，平面端位于笔杆内，而尖端经由开口伸出笔杆外。压力感测模块配置于笔杆内，且压力感测模块包括多个压力感测元件。这些压力感测元件对应连接至笔尖的平面端的多个位置。电源供应模块配置于笔杆内，且电性连接至压力感测模块。本发明主动式电磁笔可以侦测主动式电磁笔的动笔方向。
Description
技术领域
本发明涉及一种电磁笔，尤其涉及一种主动式电磁笔。
背景技术
电磁感应式触摸板是一种使用电磁技术的输入设备。电磁感应式触摸板需搭配专用的电磁笔，当电磁笔在触摸板的触控面上书写时，电磁笔可发出特定频率的电磁信号，而触摸板则根据信号的大小计算出电磁笔的坐标。此外，电磁笔可分为主动式电磁笔与被动式电磁笔两种，主动式电磁笔本身需通过电池供电，而被动式电磁笔则不需通过电池供电。相较于采用被动式电磁笔的触摸板而言，采用主动式电磁笔的触摸板因不需发射能量给电磁笔，所以不仅较为省电，而且坐标数据的传输速度(reportrate)也较快。
图1是现有一种主动式电磁笔的示意图。请参考图1，现有主动式电磁笔100包括笔杆110、笔尖120、压力感测模块130以及电源供应模块140。笔杆110的一端具有开口112，而笔尖120配置于笔杆110的开口112处。笔尖120具有相对的尖端122与平面端124，平面端124位于笔杆110内，而尖端122经由开口112伸出笔杆110外。压力感测模块130配置于笔杆110内，且压力感测模块130具有一个压力感测元件132。此压力感测元件132通过连接件134连接至笔尖120的平面端134。电源供应模块140配置于笔杆110内，并用以提供电力至压力感测模块130。
当笔尖120受到外力挤压时，压力感测元件132会感测到压力，且压力感测模块130会将感测到的压力值以特定频率的电磁信号发送出去，而触摸板可根据所接收到的电磁信号来计算出主动式电磁笔100的坐标。
然而，在现有技术中，由于压力感测模块130仅包括一个压力感测元件132，所以感测灵敏度较差，而且无法感测笔尖120的受压方向。
发明内容
因此，本发明提供一种主动式电磁笔，可侦测主动式电磁笔的动笔方向。
本发明提出一种主动式电磁笔，其包括笔杆、笔尖、压力感测模块以及电源供应模块。笔杆的一端具有开口，而笔尖配置于笔杆的开口处。笔尖具有相对的尖端与平面端，平面端位于笔杆内，而尖端经由开口伸出笔杆外。压力感测模块配置于笔杆内，且压力感测模块包括多个压力感测元件。这些压力感测元件对应连接至笔尖的平面端的多个位置。电源供应模块配置于笔杆内，且电性连接至压力感测模块。
在本发明的一实施例中，上述的压力感测模块还包括多个连接杆，而每一压力感测元件通过其中一个对应的连接杆而连接至笔尖的平面端。
在本发明的一实施例中，上述的连接杆对应连接至平面端的多个位置，所述多个位置沿圆形轨迹而分布于平面端。
在本发明的一实施例中，上述的压力感测元件直接接触平面端，且压力感测元件对应接触到平面端的多个位置，所述多个位置沿圆形轨迹而分布于平面端。
由上可知，本发明主动式电磁笔因采用多个压力感测元件，且这些压力感测元件连接到笔尖的平面端的多个位置，所以能感测到笔尖的受压方向。
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为现有一种主动式电磁笔的示意图。
图2是本发明所提供的一实施例的一种主动式电磁笔的示意图。
图3是本发明所提供的一实施例中多个连接杆对应连接至笔尖的平面端的多个位置的示意图。
图4是本发明所提供的一实施例的压力感测元件的剖面示意图。
【主要元件符号说明】
100、200：主动式电磁笔
110、210：笔杆
112、212：开口
120、220：笔尖
122、222：尖端
124、224：平面端
130、230：压力感测模块
132、232：压力感测元件
134、234：连接杆
140、240：电源供应模块
232a：连接端
232b：弹性件
232c：可动磁芯
232d：导套
232e：线圈
S：容置空间
O：圆形轨迹
θ1、θ2、θ3、θ4：圆心角
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主动式电磁笔其具体实施方式、方法、步骤、结构、特征及功效，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详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效有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。
图2是本发明所提供的一实施例的一种主动式电磁笔的示意图，而图3是本发明所提供的一实施例中多个连接杆对应连接至笔尖的平面端的多个位置的示意图。请先参考图2，本实施例的主动式电磁笔200包括笔杆210以及配置于笔杆210内的容置空间S的笔尖220、压力感测模块230与电源供应模块240。笔杆210的一端具有开口212，而笔尖220配置于笔杆210的开口212处。笔尖220具有相对的尖端222与平面端224，平面端224位于笔杆210内，而尖端222经由开口212伸出笔杆210外。压力感测模块230包括多个压力感测元件232，而这些压力感测元件232对应连接至笔尖220的平面端224的多个位置。电源供应模块240电性连接至压力感测模块230，以提供电力至压力感测模块230。
在本实施例中，电源供应模块240可包括电池及相关的电路，以将电池的电力提供至压力感测模块230。压力感测模块230的压力感测元件232用于侦测笔尖220的受压情形，而且压力感测模块230还包括其他电路单元(图未示)，以将感测到的压力值以特定频率的电磁信号发送至与此主动式电磁笔200配合使用的触摸板。触摸板则可根据所接收到的电磁信号来计算出主动式电磁笔200的坐标。
本实施例的压力感测模块230例如还包括多个连接杆234，而每一压力感测元件232是通过其中一个对应的连接杆234而连接至笔尖220的平面端224。连接杆234的材质可为塑料、金属或磁性材质以外的其他材质。本实施例的连接杆234与压力感测元件232的数量例如分别为四个。另外，如图3所示，在本实施例中，这些连接杆234对应连接至平面端224的多个位置，所述多个位置例如是沿圆形轨迹O而分布于平面端224。相邻两连接杆234在平面端224的两个位置之间的圆心角例如可以相等。换言之，圆心角θ1、θ2、θ3与θ4均相等，而θ1、θ2、θ3与θ4例如都是90度。
需注意的是，本实施例的压力感测元件232与连接杆234的数量仅为举例之用，并非用以限定本发明。实际上，本发明仅限定压力感测元件232的数量为至少两个，而压力感测元件232与连接杆234的数量可根据设计需求而作适当的调整。
图4是本发明所提供的一实施例的压力感测元件的剖面示意图。请参考图4，本实施例的压力感测元件232例如包括连接端232a、弹性件232b、可动磁芯232c、导套232d及线圈232e。弹性件232b两端分别固定于连接端232a以及对应的连接杆234。弹性件232b例如为弹簧。可动磁芯232c内具有通孔232f。连接杆234穿过通孔232f并与可动磁芯232c相互固定。可动磁芯232c可滑动的设置在导套232d中。线圈232e绕设于导套232d的外表面并连接至压力感测模块的其他电子元件，如电容(图未示)，以构成震荡侦测电路。
请一同参考图2与图4，当笔尖220的尖端222接触到触摸板的触控面时，笔尖220因受到压力而向笔杆210内收缩，从而带动连接杆234及可动磁芯232c一同运动。线圈232e内的磁场会发生变化，而压力感测模块230的电路单元可侦测此磁场变化而相应计算出可动磁芯232c与连接杆234收缩的距离，再根据弹性件232b的弹性系数可进一步计算出每根连接杆234所受到的压力的大小。根据不同连接杆234所受的压力值即可得知笔尖220所受到的力的方向。
需注意的是，上述压力感测元件232的架构仅为示例，并非用以限定本发明。在其他实施例中，压力感测元件还可以为压电式压力传感器或者其他合适的压力传感器。
本实施例的主动式电磁笔200采用连接到笔尖220的平面端224的多个位置的压力感测元件232，所以当主动式电磁笔200接触触摸板的触控面时，即使主动式电磁笔200不垂直于触摸板的触控面，主动式电磁笔200仍可感测到压力。而且，本实施例的主动式电磁笔200还可根据不同压力感测元件232的受压程度来判断笔尖220的受压方向。因此，本实施例的主动式电磁笔200具有感应灵敏的优点，同时还可方便使用者以此主动式电磁笔200在触摸板的触控面上书写。
值得一提的是，虽然上述实施例中，压力感测元件232是通过连接杆234而连接到笔尖220的平面端224，但在另一实施例中，压力感测元件可直接连接到平面端224。举例来说，压力感测元件可通过其可动磁芯而直接接触到平面端224。此外，与图3相似，这些压力感测元件接触到平面端的多个位置，所述多个位置例如是沿圆形轨迹而分布于平面端224。
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 (4)
1.一种主动式电磁笔，包括：
一笔杆，其一端具有一开口；
一笔尖，配置于所述笔杆的所述开口处，所述笔尖具有相对的一尖端与一平面端，所述平面端位于所述笔杆内，而所述尖端经由所述开口伸出所述笔杆外；
一压力感测模块，配置于所述笔杆内，所述压力感测模块包括多个压力感测元件与多个连接杆，所述多个压力感测元件对应连接至所述笔尖的所述平面端的多个位置并且成同心圆状排列，而任两个相邻的压力感测元件在平面端的两个位置之间的圆心角相等，每一压力感测元件包括：
一连接端；
一弹性件，弹性件的两端分别固定于所述连接端以及对应的连接秆；
一导套；
一可动磁芯，可滑动的设置在所述导套中，且具有一通孔，与所述弹性件对应的连接杆穿过所述通孔并与所述可动磁芯相互固定；以及
一线圈，绕设于所述导套的外表面；以及
一电源供应模块，配置于所述笔杆内，且电性连接至所述压力感测模块。
2.根据权利要求1所述的主动式电磁笔，其特征是：所述每一压力感测元件通过所述多个连接杆的其中之一而连接至所述笔尖的所述平面端。
3.根据权利要求2所述的主动式电磁笔，其特征是：所述多个连接杆对应连接至所述平面端的所述多个位置，所述多个位置沿一圆形轨迹而分布于所述平面端。
4.根据权利要求1所述的主动式电磁笔，其特征是：所述多个压力感测元件直接接触所述平面端，且所述多个压力感测元件接触到所述平面端的所述多个位置，所述多个位置沿一圆形轨迹而分布于所述平面端。
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