CN103186258A - 结合磁吸式充电座的手写输入装置 - Google Patents

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Abstract

本发明有关一种结合磁吸式充电座的手写输入装置，此结合磁吸式充电座的手写输入装置包含一结合磁吸式充电座的手写板及一内含磁铁的电磁笔。电磁笔包含发射电磁信号的线圈及线圈内的导磁物质、两充电电极、一超级电容或充电电池及一第一磁铁。手写板则包含一书写工作区、一充电笔槽、两充电接点、一充电电路、及一第二磁铁。充电座或笔槽位于书写工作区旁边用于容置一电磁笔，而充电接点与手写板内部的一充电电路连接以对电磁笔提供充电电源，并利用第一磁铁与第二磁铁之间异性相吸的特性，使内含磁铁的电磁笔可自动以正确的方向吸附在充电笔槽的充电接点上。

Description

结合磁吸式充电座的手写输入装置
技术领域
本发明涉及一种手写输入装置，特别是涉及一种结合磁吸式充电座的手写板及一内含磁铁的电磁笔。
背景技术
电磁式的手写输入装置例如手写板(Tablet)、数字板(Digitizer)等装置的运作原理主要是以一具有多个沿X或Y轴两轴向分布的回圈或天线的电路板，搭配一可发出电磁信号的电磁笔以进行输入动作。目前电磁感应式的输入装置，依据所搭配的电磁笔种类的不同，可区分为使用内含电池的电磁笔以及无电池的电磁笔两种。搭配内含电池的电磁笔的电磁输入装置所使用的电磁输入技术称为主动式(Active)电磁输入技术。由于搭配使用的电磁笔本身就具备电源可自主发出信号，因此使用主动式电磁输入技术的输入装置无需另外发射能量给电磁笔，仅需单纯接收电磁笔所发射的电磁信号。主动式电磁输入技术的主要的缺点为由于电磁笔需要使用电池以提供电源，势必要增加额外重量。搭配无电池电磁笔的电磁输入装置所使用的电磁输入技术称为被动式(Passive)电磁输入技术。因为电磁笔不需使用电池，因此需要输入装置提供能量来源。输入装置会利用原本用于接收电磁信号的天线回圈，兼作发射能量给电磁笔用。此种输入装置的运作为当每次侦知电磁笔的位置时，会先使用离电磁笔最近的接收天线回圈短暂地发射十数个周期的电磁波能量，之后随即使该回圈停止发射能量并改为接收模式，同时也由于电磁笔的能量迅速被消耗完，接收模式也仅能持续十数个周期，天线回圈必须改为下一回合的发射模式，如此反复循环，因此整体的效能较主动式的技术差。
无论是使用具备电池的电磁笔或是无电池电磁笔，手写输入装置均需配属能容置电磁笔的空间、笔座或笔槽以方便使用者取用或收纳。而对于使用具备电池或超级电容电磁笔的手写输入装置而言，更需额外增加电磁笔充电座以对电磁笔进行充电。因此本发明提出一种同时整合磁吸式充电座与电磁笔槽的手写输入装置，以满足上述的需求。
发明内容
本发明的目的在于将充电座与电磁笔槽整合进入手写板，所要解决的技术问题是，使手写板同时具备容置电磁笔与对电磁笔充电的功能。
本发明的目的与所要解决的技术问题是通过以下的技术方案实现：
根据上述的目的，本发明提出一种结合磁吸式充电座的手写输入装置，此结合磁吸式充电座的手写输入装置包含一结合磁吸式充电座的手写板及一枝内含磁铁的电磁笔。电磁笔包含发射电磁信号的线圈及线圈内的导磁物质、充电电极、一超级电容或充电电池及一第一磁铁。手写板则包含一书写工作区、一充电笔槽、两充电接点、一充电电路、及一第二磁铁。充电座或笔槽位于书写工作区旁边用于容置一电磁笔，而充电接点与手写板内部的一充电电路连接以对电磁笔提供充电电源，并利用第一磁铁与第二磁铁之间异磁性相吸的特性，使内含磁铁的电磁笔可自动以正确的方向吸附在充电笔槽的充电接点上。
较佳的，前述的手写输入装置，其中该电磁笔包含一超级电容或一充电电池作为电源、用于发射电磁信号的一线圈及该线圈内的一导磁物质。
较佳的，前述的手写输入装置，其中该充电接点包含接点弹片。
较佳的，前述的手写输入装置，其中该电磁笔包含两充电电极以与该充电接点接触。
较佳的，前述的手写输入装置，其中该第二磁铁是以一磁铁固定座固定，使得当该电磁笔被以正确的方向固定在该充电笔槽上时，该第二磁铁位于该两充电接点之间。
较佳的，前述的手写输入装置，其中该手写板的底盖包含一金属底盖，该金属底盖包含一非金属部份位于该第二磁铁下方以承载该第二磁铁。
较佳的，前述的手写输入装置，其中该充电笔槽为可替换件，可替换为无电池电磁笔所用的电磁笔槽。
较佳的，前述的手写输入装置，其中该第一磁铁位于该两充电电极之间。
较佳的，前述的手写输入装置，其中该磁铁固定座、该第二磁铁与该充电接点为可活动件。
较佳的，前述的手写输入装置，其中该电磁笔包含一无电池电磁笔。
本发明的有益效果包括：本发明的结合磁吸式充电座的手写板加上使用电池的电磁笔，可在电磁笔需要进行充电时将电磁笔置于充电座上的充电笔槽，利用手写板的充电接点与电磁笔的充电电极接触，以及手写板的磁铁与电磁笔的磁铁之间的异磁性相吸作用，可使电磁笔固定于充电座上进行充电。若手写板为使用无电池电磁笔的手写板及搭配的电磁笔为无电池电磁笔，充电笔槽为可替换为无电池电磁笔所用的电磁笔槽，不使用无电池电磁笔时可将无电池电磁笔以磁铁固定于手写板上。
附图说明
图1A显示本发明一实施例的结合磁吸式充电座的手写板100。
图1B显示本发明一实施例中电磁笔200置于结合磁吸式充电座的手写板100上进行充电的示意图。
图1C显示本发明一实施例的手写输入装置的手写板与电磁笔正常接触充电的示意图。
图1D显示本发明一实施例的手写输入装置的手写板与电磁笔异常放置的示意图。
图1E显示本发明一实施例的手写板的充电座截面图。
图1F显示本发明手写板的充电座的另一实施例。
图1G显示本发明手写板的充电笔槽的另一实施例。
图1H显示本发明另一实施例的手写板的充电座截面图。
【主要元件符号说明】
100结合磁吸式充电座的手写板     101电路
102书写工作区                   104充电电极
104a充电接点                    104b充电接点
106充电笔槽                     106’电磁笔槽
108a接点弹片                    108b接点弹片
110磁铁固定座                   110’磁铁固定座
112磁铁                         114印刷电路板
200电磁笔                       202磁铁
204a充电电极                    204b充电电极
206线圈                         208导磁物质
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，其以权利要求的范围为准。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显示本发明一实施例的结合磁吸式充电座的手写板100。结合磁吸式充电座的手写板100包含一书写工作区102、充电座的充电电极104与充电笔槽106。本实施例中，所搭配的电磁笔为内含磁铁结构及超级电容(Super Capacitor)或充电电池的电磁笔，当需要进行充电时，将此内含超级电容或充电电池的电磁笔置于手写板100的充电座的充电笔槽106上，以充电电极104与电磁笔的充电电极204a与204b接触完成电性连接以进行充电。手写板包含控制电路、信号处理电路及包含多个天线回圈的天线板等，由于手写板的详细电路设计及电磁笔内的超级电容的配置方法并非本发明的重点，因此在此并不详细描述。
图1B显示本发明一实施例中电磁笔200置于结合磁吸式充电座的手写板100上进行充电的示意图。如图中所示，当电磁笔200需要进行充电时，将电磁笔200置于手写板100的充电座的充电笔槽106上，并利用充电座的磁铁固定座110内的磁铁112以及电磁笔200内充电电极204a与204b之间的磁铁202之间的相吸磁力，使电磁笔200的充电电极204a与204b与手写板100的充电电极104以正确的方向接触并固定吸附在充电笔槽的充电接点上。
图1C显示本发明一实施例的手写输入装置的手写板与电磁笔正常接触充电的示意图。图1C同时显示本发明一实施例的电磁笔。为了与充电座的磁铁固定座110接合固定以及进行充电，电磁笔200具有磁铁202与充电电极204a与204b。图1C与图1D所示的实施例中磁铁202位于两充电电极204a与204b之间，但不限于此。手写板100则具有包含充电电路且位于印刷电路板的电路101，以对电磁笔200提供充电电源。为与电磁笔200的充电电极204a与204b接触连接，手写板100的充电电极104包含充电接点104a与104b。手写板100同时具有磁铁112以与电磁笔200的磁铁202以两者之间的相吸磁力将电磁笔200固定吸附在手写板100的充电笔槽上。磁铁202的位置仅需与手写板的磁铁固定座110及磁铁112的位置匹配。电磁笔具有线圈206及线圈206内的导磁物质208。线圈206用于发射电磁波信号，导磁物质208置于线圈206内，有助于提升发射电磁波信号的强度，导磁物质208包含铁粉心(ferrite core)。
如图1C所示，由于电磁笔200的充电电极204a与204b与手写板100的充电接点104a与104b皆有正负极的区别，为防止当电磁笔200的充电电极204a与204b与充电接点104a与104b的正负极接反时，电磁笔200无法进行充电，因此本发明一实施例中，充电座的磁铁112与电磁笔200的磁铁202的配置利用磁极同极性相斥的特性避免电磁笔200的充电电极204a与204b与充电接点104a与104b的正负极接反。借由电磁笔200的充电电极204a与204b与手写板100的充电接点104a与104b的接触连接，手写板100的电路101的充电电路可对电磁笔200提供充电电源。
图1D显示本发明一实施例的手写输入装置的手写板与电磁笔异常放置的示意图。如图1D图所示，当电磁笔200放置方向不正确时，由于充电座的磁铁112与电磁笔200的磁铁202的磁极同极性相斥，使得反接的电磁笔200的充电电极204a与204b与手写板100的充电接点104a与104b无法保持接触。手写板100的充电座详细结构则在后续配合图1E说明。
图1E显示本发明一实施例的手写板的充电座截面图。如图1E所示，手写板100的充电电极104的充电接点104a与104b包含接点弹片108a与108b以与电磁笔200的充电电极204a与204b接触，但不限于接点弹片。接点弹片108a与108b与印刷电路板114上的充电电路连接，以将手写板100的充电电源连接至电磁笔200。手写板100借由充电电极104提供电源，而手写板100的充电电路则可为任何充电电路。当电磁笔200置于手写板100的充电座的充电笔槽106上时，为了能使电磁笔200的充电电极204a与204b能与手写板100的充电电极104的接点弹片108a与108b以正确的方向保持稳定接触，而在接点弹片108a与108b下方设置一磁铁112，以对应于电磁笔200相对位置上的磁铁202，利用磁铁112与磁铁202的磁力吸附使电磁笔200能被固定在手写板100的充电座的充电笔槽106上。磁铁112以一磁铁固定座110固定在手写板100底盖上。
图1F显示本发明手写板的充电座的另一实施例。如图1F所示，充电座的磁铁固定座110’以及磁铁与接点弹片为可活动件。图1G显示本发明手写板的充电笔槽的另一实施例。如图1G所示，充电笔槽为可替换件，可替换为无电池电磁笔所用的电磁笔槽106’，此时由于电磁笔不使用电池而是利用手写板发射的电磁信号提供能量来源，不需对电池进行充电，因此不需使接点弹片与无电池电磁笔接触。
图1H显示本发明另一实施例的手写板的充电座截面图。如图1H所示，手写板100的底盖118包含一金属底盖，而为了防止金属底盖干扰磁铁固定座内的磁铁运作，底盖118包含一非金属部份116位于磁铁固定座及磁铁下方以承载磁铁固定座及磁铁。
由上述详细说明及图示可轻易看出，使用本发明的结合磁吸式充电座的手写板加上使用电池的电磁笔，可在电磁笔需要进行充电时将电磁笔置于充电座上的充电笔槽，利用手写板的充电接点与电磁笔的充电电极接触，以及手写板的磁铁与电磁笔的磁铁之间的异磁性相吸作用，可使电磁笔固定于充电座上进行充电。若手写板为使用无电池电磁笔的手写板及搭配的电磁笔为无电池电磁笔，充电笔槽为可替换为无电池电磁笔所用的电磁笔槽，不使用无电池电磁笔时可将无电池电磁笔以磁铁固定于手写板上。此外虽然本发明是以手写板为实施例，但本发明的发明精神亦可应用于属于本发明领域的技术。

Claims (10)

1.一种结合磁吸式充电座的手写输入装置，其特征在于包含：
一内含一第一磁铁的电磁笔；
一结合磁吸式充电座的手写板，其中包含：
一充电笔槽，该充电笔槽用于容置该电磁笔；
两充电接点，该充电接点与该手写板的一充电电路连接以对该电磁笔提供充电电源；以及
一第二磁铁，该第二磁铁吸附该电磁笔内的该第一磁铁使该电磁笔被以正确的方向固定在该充电笔槽上。
2.如权利要求1所述的手写输入装置，其特征在于其中该电磁笔包含一超级电容或一充电电池作为电源、用于发射电磁信号的一线圈及该线圈内的一导磁物质。
3.如权利要求1所述的手写输入装置，其特征在于其中该充电接点包含接点弹片。
4.如权利要求1所述的手写输入装置，其特征在于其中该电磁笔包含两充电电极以与该充电接点接触。
5.如权利要求1所述的手写输入装置，其特征在于其中该第二磁铁是以一磁铁固定座固定，使得当该电磁笔被以正确的方向固定在该充电笔槽上时，该第二磁铁位于该两充电接点之间。
6.如权利要求1所述的手写输入装置，其特征在于其中该手写板的底盖包含一金属底盖，该金属底盖包含一非金属部份位于该第二磁铁下方以承载该第二磁铁。
7.如权利要求1所述的手写输入装置，其特征在于其中该充电笔槽为可替换件，可替换为无电池电磁笔所用的电磁笔槽。
8.如权利要求4所述的手写输入装置，其特征在于其中该第一磁铁位于该两充电电极之间。
9.如权利要求5所述的手写输入装置，其特征在于其中该磁铁固定座、该第二磁铁与该充电接点为可活动件。
10.如权利要求7所述的手写输入装置，其特征在于其中该电磁笔包含一无电池电磁笔。
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