CN103576922A - 触控笔及具有触控笔的电子设备 - Google Patents

Abstract

一种用于输入电子设备的数据的触控笔包括腔体型柱体外壳、头部、移动体和至少一个握持部。所述腔体型柱体外壳在一端具有用于与触摸屏啮合的末梢，并且所述头部可伸缩地安装在所述柱体外壳的另一端。设置在所述柱体外壳内并且耦合至所述头部的移动体依赖于所述头部的伸缩操作可滑动地移动。安装至少一个握持部，使得所述握持部的一部分依赖于所述移动体的移动方向从所述柱体外壳向外突出。

Description

触控笔及具有触控笔的电子设备

技术领域

本发明涉及用在具有触摸屏的电子设备中的触控笔(stylus pen)。

背景技术

当今各种电子通信技术便携式终端的显著发展导致更轻、更小的便携式终端，包括诸如智能电话的移动电话、移动平板(mobile pad)、媒体播放机、平板电脑、手持计算机、个人数字助手(PDA)等。

此外，与所述电子设备有关的许多外围设备也已经增加。典型的外围设备可以粗略地分为辅助存储卡、安装至所述电子设备并且安装用于允许与配对物(counterpart)通信的耳内传声器、用于经由安装在所述电子设备中的蓝牙模块执行短距离无线通信的蓝牙耳机、用于轻松操作同时允许输入和输出的触摸屏单元的触控笔等。

智能电话实现为具有同时执行输入和输出的触摸屏。用于所述触摸屏单元的触摸板可以分为不同的触摸板，诸如电阻式触摸板、电容式触摸板、超声波触摸板、光(红外)传感器型触摸板、电磁式触摸板、声波触摸板等。

为了增加触摸输入的便利性和多样性，一些电子设备配备有预定长度的触控笔，其末端是尖的，使得所述触控笔可以附着至所述电子设备的内部/从所述电子设备的内部拆卸。例如，具有电阻式触摸屏的电子设备使用户能够以预定压力利用所述触控笔的末梢来激活所述触摸屏。在电容式触摸板的情况下，优选的是接触触摸屏的触控笔的末梢由导电材料形成。同样，在所述电磁式触摸板的情况下，配置所述电子设备，使得在触控笔的内部提供线圈和磁体以根据电磁感应产生谐振频率，并且所述电子设备内部的独立的数字转换器读取所述触控笔的相关位置。随着所述电子设备越来越小，集成在这些设备中的触控笔也越来越小。

如上所述，具有相似形状的触控笔各种尺寸和类型的触控笔用于附着至所述电子设备/从所述电子设备拆卸。然而，尺寸(长度和直径)较小的触控笔不易于用户抓握和使用。

发明内容

本发明的一个方面是解决至少上述问题和/或缺点，并且提供至少下述优点。因此，本发明的一个方面是提供一种触控笔，配置使得它即使当触控笔的用于安装至电子设备的尺寸减小时也易于抓握，以及一种具有触控笔的电子设备。

本发明的另一个方面是提供一种触控笔，配置使得通过只利用拔出头部的操作来延长握持部(grip)就易于抓握它，以及一种具有触控笔的电子设备。

本发明还再一个方面是提供一种触控笔，配置使得只利用从所述电子设备拔出所述触控笔的操作就自然地感应长度和握持部的延长，以及一种具有触控笔的电子设备。

根据本发明的一个方面，用于输入电子设备的数据的触控笔包括：柱体外壳，在一端处具有至少一个握持部收纳开孔；移动体，可滑动地设置在所述柱体外壳内；头部，经由在所述柱体外壳一端处的开孔耦合至所述移动体；以及至少一个握持部，设置在所述柱体外壳内，并且根据所述头部和所述移动体的移动选择性地向外突出穿过至少一个握持部收纳开孔。

所述移动体包括用所述头部固定的预定长度的主体、从所述主体延伸至所述握持部部分的连接台(connection stand)以及至少一个支撑件(support piece)，所述支撑件从所述连接台突出并且形成具有比所述连接台宽的区域，其中至少一个突出的接触突出物形成在所述握持部的内侧，以按照支撑件根据所述移动体的移动经由接触选择性地对所述接触施压的方式使所述握持部突出。

所述触控笔还包括中断装置，用于阻止握持部从最大程度地插入所述柱体外壳的位置任意地向外突出。所述中断装置包括：弹性单元，包括固定在所述握持部内部的主体和从所述主体延伸预定长度的板簧(plate spring)；以及凸轮(cam)，形成在所述移动体的连接台上并且具有用于收纳所述板簧的通孔，以根据所述移动体的移动选择性地支撑所述弹性单元的板簧。

根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，其中所述触控笔具有上述结构使得它能够从设置在主体中的安装孔拆卸。挂钩(hooking)突出物从所述触控笔安装孔的内侧突出，并且沿所述触控笔末梢的外周边(outer periphery)形成挂钩凹槽(recess)，以便当允许所述触控笔在所述触控笔连接至所述安装孔/从所述安装孔拆卸时暂时地钩挂或者停止，并且允许所述挂钩突出物钩挂所述挂钩凹槽的力比从所述柱体外壳拔出头部的力更强，使得在从所述安装孔完全拔出所述触控笔之前就通过拔出头部使所述握持部突出/插入所述柱体外壳。

本领域普通技术人员将从以下详细描述中理解本发明的其他方面、优势和特征(salient feature)，所述详细描述结合附图公开了本发明的示例实施例。

附图说明

根据以下结合附图的以下描述，本发明某些示例实施例的上述和其他方面、特征和优势将更加清楚明白，其中：

图1是透视图，阐释了根据本发明示例实施例应用于电子设备的触控笔；

图2是分解透视图，阐释了根据本发明示例实施例的图1的触控笔；

图3A是关键部分的截面图，阐释了根据本发明示例实施例的完全插入柱体外壳图1的触控笔的头部；

图3B是关键部分的截面图，阐释了根据本发明示例实施例在图3A的状态下弹性单元和凸轮的位置；

图4A是关键部分的截面图，阐释了根据本发明示例实施例从柱体外壳中完全拔出的图1的触控笔的头部；

图4B是关键部分的截面图，阐释了根据本发明示例实施例在图4A的状态下弹性单元和凸轮的位置；

图5是关键部分的截面图，阐释了根据本发明示例实施例的触控笔从电子设备的安装孔中拔出；

图6是透视图，阐释了根据本发明示例实施例的触控笔；

图7A是关键部分的截面图，阐释了根据本发明另一个示例实施例从柱体外壳中拔出的图6的触控笔的头部；以及

图7B是关键部分的截面图，阐释了根据本发明另一个示例实施例插入柱体外壳的图6的触控笔的头部。

在整个附图中，相似的参考数字将被理解为涉及相似的部件、组件和结构。

具体实施方式

参考附图的以下描述将提供用于协助本发明示例实施例的全面理解，本发明由所述权利要求及其等价物限定。它包括各种具体细节以协助理解但这些将被认为仅仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，在不背离本发明范围和精神的情况下，可以对在此所述的实施例做出各种变化和修改。同样，为了清楚和简明起见，省略了众所周知的功能和结构的描述。

在以下描述的和权利要求中使用的术语和词语不限于书面含义，而仅仅是发明人用于使实现本发明的清楚和一致的理解。因此，本领域普通技术人员应当理解，本发明示例实施例的以下描述只提供用于阐释目的而非限制本发明的目的，本发明由所附权利要求及其等价物限定。

尽管本发明阐释和描述了带有用于通信的触控笔的各种感应触摸屏类型的电子设备，但是它不限于此。应用了根据本发明所述触控笔的电子设备可以包括具有触摸屏单元的各种电子设备，诸如用于通信的智能电话、移动平板、媒体播放机、平板电脑、手持计算机、任何双工系统、个人数字助手(PDA)等。

图1是透视图，阐释了根据本发明示例实施例的应用于电子设备的触控笔。

参考图1，提供了电子设备100和触控笔1，所述触控笔可拆卸地安装至在所述电子设备100的下端处形成的安装孔110。

用于在相同的区域上执行数据输入/输出的触摸屏单元102安装在所述电子设备100的前侧101，用于通信的耳机(ear-piece)103安装在所述触摸屏单元102的上部，以及用于通信的麦克风单元104安装在所述触摸屏单元102的下部。因此，适用于本发明教义的所阐释的电子设备100可以是诸如智能电话的移动终端。

所述电子设备100配置有可拆卸的触控笔1，以允许用户更有效地操作所述触摸屏单元102。为了实现这一目标，根据本发明的触控笔1包括安装在具有预定长度的柱状(cylindrical)柱体外壳10一端的可伸缩的头部30和另一端处用于操作所述触摸屏的末梢20。此外，多个握持部40安装在所述柱状柱体外壳10的本体上。所述握持部40配置用于利用所述头部30的伸缩操作选择性地从所述柱体外壳的本体向外突出。

也就是说，如图1所述，当所述触控笔1的头部30沿方向①(长度方向)移动时，安装在所述柱体外壳10本体上的握持部40会沿方向②(与长度方向垂直的方向)向外突出。

更优选地，当所述触控笔1开始从所述电子设备100的安装孔拆卸时，所述触控笔的末梢暂时停止从所述安装孔完全释放。所述头部30从所述柱体外壳10拉出并且暂时停止，设置在柱体外壳10本体内的握持部40会向外突出(或者插回柱体外壳内)。此后，用户可以从安装孔中完全拉出所述触控笔1。这种配置便于减少允许用户将所述触控笔1从所述电子设备100分离的两步操作，同时在笔上提供握持部表面用于更好的抓握。优选地，具有摩擦力的材料可以用于所述握持部40，使得用户容易抓握。例如，可以按照将橡胶或者硅材料涂覆在合成树脂握持部上的方式形成所述握持部。同样，所述握持部40可以由橡胶或者硅形成。

图2是分解透视图，阐释了根据本发明示例实施例的图1的触控笔。

参考图2，所述触控笔1包括：具有预定长度的腔体柱状柱体外壳10；头部30，可伸缩地安装在所述柱体外壳10一端；末梢20，安装在所述柱体外壳10另一端以接触触摸屏；移动体60，安装在所述柱体外壳10内部与所述头部30一起沿长度方向移动；握持部40，安装用于经由在所述柱体外壳10中形成的多个握持部收纳开孔14突出，以根据所述移动体60的移动选择性地向外突出；以及弹性单元50，安装至所述握持部40以根据所述移动体60的移动选择性地干扰所述握持部向外释放。

第一插入孔12形成在所述柱体外壳10的一端，并且第二插入孔13形成在另一端。同样，所述握持部收纳开孔14沿圆周方向以预定间隔在所述柱体外壳10内沿长度方向形成。优选地，根据本发明，所述握持部收纳开孔14可以按照彼此120度的间隔安装在三个位置，以分别容纳三个握持部40。然而，应当注意的是，可以在移动体60内提供一个、两个、四个或者更多的握持部。

所述头部30包括：具有预定长度的柱状本体31；轴部(shaftportion)32，从所述本体31延伸并且具有小于所述本体31的直径；以及连接部(coupling portion)33，从所述轴部32延伸并且具有小于所述轴部32的直径。所述轴部32可以提供预定的伸缩距离，无需从所述柱体外壳10中完全拆卸。

所述末梢20包括从所述柱状本体20向一端逐渐变细的接触端22，并且所述末梢20的另一端形成为连接部24，用于固定在所述柱体外壳10的第二插入孔13中。因此，所述接触端22将用作用户对触摸屏单元进行触摸的接触部分。同样，在终端安装孔110内部形成可以由挂钩突出物111暂时停止的挂钩凹槽23。

所述移动体60形成具有长度和直径，使得它插入所述柱体外壳10的腔体部分并且可以在那里迅速地执行往复运动。在所述移动体60的一端上形成具有预定长度的主体61，将所述头部30固定至所述主体61。在所述主体61的另一端上形成具有预定长度的连接台62。以预定的间隔在所述连接台62上形成第一支撑件63和第二支撑件64。所述第一支撑件63和所述第二支撑件64以比所述连接台62的面积宽的方式突出，并且它们的两端可以形成具有倾角(inclination)。可以形成与所应用握持部40的数量一样多的具有一对支撑件63和64连接台62。此外，可以在所述第一支撑件63和所述第二支撑件64之间形成凸轮65，以当凸轮与弹性单元50的板簧52啮合时控制所述握持部40的移动。因此，所述凸轮65可以形成具有通孔651，所述通孔可以选择性地收纳具有预定长度的板簧52。

所述握持部40包括主体41和挂钩件42和43。所述主体具有预定的尺寸并且经由所述柱体外壳10的握持部收纳开孔14向外部方向突出。所述挂钩件42和43从所述主体41的两端延伸，并且被钩挂在所述柱体外壳10腔体的内侧以阻止所述握持部40从所述柱体外壳10完全拆卸。同样，图3A的第一接触突出物44和图3A的第二接触突出物45在所述握持部40的内侧上突出。当所述移动体60在所述柱体外壳10的内部移动时，这些接触突出物44和45分别接触并且作用于所述第一支撑件63和所述第二支撑件64上。

所述握持部40可以由合成树脂形成，并且可以由橡胶或者硅形成，用于当用户抓握握持部时提供高的摩擦力。同样，可以通过利用具有高摩擦力的材料(诸如橡胶和硅)涂覆合成树脂的表面形成所述握持部40。

所述弹性单元50包括固定在所述握持部40内部的主体51和固定在所述主体51中并且沿所述柱体外壳10的长度方向延伸预定长度的板簧52。安装所述板簧52使得提供给所述移动体60的凸轮65根据所述移动体60的移动中断所述板簧。因此，所述凸轮65用于控制所述握持部40向外移动。优选地，所述凸轮65与所述板簧52啮合，以便当所述头部30完全拔出/插入所述柱体外壳10时阻止所述握持部40向外移动。

具有上述配置的触控笔1提供所述握持部40，使得所述主体41经由所述柱体外壳10的握持部收纳开孔14暴露于外部。所述握持部40的一部分经由所述握持部收纳开孔14暴露，但是所述挂钩件42和43阻止所述握持部40释放到外部。具有板簧52的弹性单元50的主体51固定在所述握持部40的内部。在所述移动体60插入所述柱体外壳10的腔体部分之后，所述头部30的连接部33经由所述柱体外壳10的第一插入孔12固定在所述移动体60的连接孔66中。因此，所述移动体60将根据所述柱体外壳10内部的头部30的伸缩运动沿长度方向一起移动。在已知的方法中所述弹性单元50可以固定在所述握持部40的内部。所述弹性单元50的板簧52可以设置在所述凸轮65的通孔651中。

当然，显而易见的是，所述末梢20固定在所述柱体外壳10的第二插入孔13中。

当如上所述完成连接时，所述握持部40将通过所述头部30的伸缩运动沿所述柱体外壳10的径向方向选择性地突出。优选地，可以配置本发明的实施例，使得当所述头部30从所述柱体外壳10完全拔出时所述握持部40保持突出的状态，并且当所述头部30完全插入所述柱体外壳10时所述握持部40可以与所述柱体外壳1()的外部一致或者低于所述外部放置。

图3A是关键部分的截面图，阐释了根据本发明示例实施例的图1的触控笔1的头部30完全插入柱体外壳10；以及图3B是关键部分的截面图，阐释了根据本发明示例实施例在图3A的状态下弹性单元50和凸轮65的位置。

如图3A所示，当所述头部3()完全插入所述柱体外壳10时，所述移动体6()的第一支撑件63和第二支撑件64不干扰所述握持部40的第一接触突出物44和第二接触突出物45。因此，所述握持部40会保持与所述柱体外壳10的外部一致的状态，意味着将所述握持部保持在所述壳体10的内部。

这时，如图3B所示，固定在所述握持部40中的所述弹性单元50的板簧52被在所述移动体60上形成的凸轮65中断以中断所述握持部40移动至所述柱体外壳10的外面。所述凸轮65可以包括通孔651，用于选择性地在那里收纳所述板簧。所述板簧被收纳在所述通孔651中，因此使得所述握持部40的移动被选择性地中断。

图4A是关键部分的截面图，阐释了根据本发明示例实施例从柱体外壳10中完全拔出的图1的触控笔1的头部30；以及图4B是关键部分的截面图，阐释了关键本发明示例实施例在图4A的状态下弹性单元50和凸轮65的位置。

如图4A所示，在所述头部30从所述柱体外壳10中拔出的情况下，所述移动体6()也移动。这时，所述移动体60的第一和第二支撑件63和64啮合并且将所述握持部40的第一和第二接触突出物44和45推到外部。因此，所述第一和第二支撑件63和64将所述握持部40推到外部。当所述头部30从所述柱体外壳10中完全拔出时，所述移动体60的第一和第二支撑件63和64支撑所述握持部40的第一和第二接触突出物44和45，使得所述握持部40保持在所述柱体外壳10内。

这时，如图4B所示，所述移动体60的凸轮65通过释放安装至所述握持部40的板簧52的中断强制所述握持部40迅速地向外突出。

同时，在所述头部30插入所述柱体外壳10的情况下，所述移动体60的第一和第二支撑件63和64松开所述第一和第二接触突出物44和45，并且同时所述移动体60的凸轮65啮合所述握持部40的板簧52以阻止所述板簧52向外推动所述握持部，从而引导所述握持部40至所述柱体外壳10的内部方向。

图5是关键部分的截面图，阐释了根据本发明示例实施例触控笔1从电子设备100的安装孔110中拔出。在所述电子设备100的安装孔110内部形成挂钩突出物111。这个挂钩突出物111具有在所述触控笔1的末梢20处形成的挂钩凹槽23处钩挂的结构。因此，当所述触控笔1开始从所述电子设备100的安装孔110拆卸一定程度时，所述触控笔1在完全释放或者拆卸之前被钩挂或者暂时停止，使得当所述头部30拉出或者当所述头部推入所述开孔插回时安装至所述柱体外壳10的主体11的握持部40会突出。

此后，当用户用额外的力完全拉出触控笔1时，所述触控笔1迅速分离。这种配置便于减少允许用户将所述触控笔1开始从所述电子设备分离的两步操作，同时当所述触控笔暂时停止时通过拉出所述头部30提供握持部表面。

图6是透视图，阐释了根据本发明另一个示例实施例的触控笔2。

如图6所示，所述触控笔2可以配置为使得当所述头部30完全插入所述柱体外壳10时握持部70向外突出。在这种情况下，用户可以沿图6的方向③插入所述头部30，使得所述握持部70沿方向④(所述柱体外壳10的直径方向)突出。注意的是，图6和7所示的操作与参考图4和5的顺序相反。

图7A是关键部分的截面图，阐释了根据本发明示例实施例从柱体外壳10中拔出的图6的触控笔2的头部30；以及图7B是关键部分的截面图，阐释了根据本发明示例实施例插入柱体外壳10的图6的触控笔2的头部30。

如图7A和7B所示，触控笔包括根据前述实施例的触控笔的全部配置，并且将相同的参考数字赋予相同的元件。然而，移动体80的第一支撑件83和第二支撑件84的位置已经改变，并且所述弹性单元50的板簧52的安装方向已经改变。

即，如图7A所示，当所述头部30从所述柱体外壳10中拔出时，所述移动体80也一起移动。这时，所述移动体80的第一和第二支撑件83和84保持所述第一和第二支撑件83和84不干扰所述握持部70的第一接触突出物74和第二接触突出物75的状态。在这种情况下，由于固定在所述弹性单元50的主体51上的板簧52被所述移动体80的凸轮85中断或者啮合，可以阻止所述握持部70的位置向外突出。

与此相反，如图7B所示，在所述头部30插入所述柱体外壳10的情况下，所述移动体80也一起移动。这时，所述移动体80的第一和第二支撑件83和84将所述握持部70的第一和第二接触突出物74和75推到外部。因此，所述第一和第二支撑件83和84向外推动所述握持部70。当所述头部30从所述柱体外壳10完全拔出时，所述移动体80的第一和第二支撑件83和84支撑所述握持部70的第一和第二接触突出物74和75，使得所述握持部70始终保持所述握持部70从所述柱体外壳10突出的状态。

这时，通过释放安装至所述握持部70的板簧52的中断，所述移动体80的凸轮85准备所述握持部70迅速向外突出的状态。

根据本发明的触控笔提供使用它的便利，因为握持部部分在从所述中断释放时同时延伸，并且即使当减小所述触控笔的尺寸或长度时所述握持部提供了更容易的使用。

尽管已经参考某些示例实施例示出并且描述了本发明，但是本领域普通技术人员将会理解，在不背离由所附权利要求及其等同所限定的本发明精神和范围的情况下，可以做出形式和细节中的各种变化。因此，本发明的范围应当不限于上述实施例，而是应当由所附权利要求及其等同确定。

Claims (15)

1.一种触控笔，用于输入电子设备的数据，所述触控笔包括：

柱体外壳，具有至少一个握持部收纳开孔；

移动体，可滑动地设置在所述柱体外壳内；

头部，经由在所述柱体外壳一端处的开孔耦合至所述移动体；以及

至少一个握持部，设置在所述柱体外壳内并且根据所述头部和所述移动体的移动选择性地向外突出穿过至少一个握持部收纳开孔。

2.根据权利要求1所述的触控笔，其中形成所述柱体外壳，使得沿所述柱体外壳的长度方向形成所述至少一个握持部收纳开孔。

3.根据权利要求1所述的触控笔，其中在至少一个握持部的两端分别形成挂钩件，用于阻止至少一个握持部从所述柱体外壳的至少一个握持部收纳开孔中完全释放。

4.根据权利要求1所述的触控笔，其中所述移动体包括：

从所述移动体的一端延伸的连接台；以及

从所述连接台延伸的至少一个支撑件，用于与至少一个握持部啮合，

其中随着所述移动体在所述柱体外壳内的滑动移动，至少一个支撑件向外推动至少一个握持部。

5.根据权利要求1所述的触控笔，其中当所述头部从所述柱体外壳中推离时，至少一个握持部从所述柱体外壳的外部向外突出。

6.根据权利要求1所述的触控笔，其中当向所述柱体外壳推动所述头部时，至少一个握持部从所述柱体外壳的外部向外突出。

7.根据权利要求1所述的触控笔，其中当至少一个握持部设置在所述柱体外壳内时，所述至少一个握持部的外部与所述柱体外壳的外部一致或者设置在低于所述柱体外壳的外部的位置。

8.根据权利要求1所述的触控笔，还包括中断装置，用于阻止至少一个握持部向外突出。

9.根据权利要求8所述的触控笔，其中所述中断装置包括：

弹性单元，具有耦合至所述至少一个握持部的主体和从所述主体延伸的板簧；以及

凸轮，形成在所述移动体上，并且具有根据所述移动体的移动来收纳所述板簧的开孔。

10.根据权利要求9所述的触控笔，其中当至少一个握持部最大程度地插入所述柱体外壳时，所述凸轮支撑所述板簧，并且当所述握持部最大程度地从所述柱体外壳突出时，所述凸轮释放所述板簧。

11.根据权利要求1所述的触控笔，其中将所述触控笔选择性地安装在所述电子设备的安装开孔内部。

12.根据权利要求11所述的触控笔，其中在所述安装开孔的内侧沿圆周设置挂钩突出物，并且

沿所述触控笔末梢的外周表面形成挂钩凹槽，以便当从所述安装开孔释放触控笔时，挂钩凹槽与所述挂钩突出物啮合从而暂时停止所述触控笔。

13.根据权利要求11所述的触控笔，其中在所述挂钩突出物和所述挂钩凹槽之间的啮合力实质上比从所述柱体外壳拔出所述头部的力更强，使得在从所述安装开孔完全释放所述触控笔之前就拉出所述头部。

14.一种电子设备，包括配置成从所述电子设备的安装开孔可拆卸的触控笔，

其中所述触控笔还包括：

柱体外壳，在一端具有至少一个握持部收纳开孔；

移动体，可滑动地设置在所述柱体外壳内；

头部，经由在所述柱体外壳一端的开孔耦合至所述移动体；以及

至少一个握持部，设置在所述柱体外壳内，并且根据所述头部和所述移动体的移动选择性地向外突出穿过至少一个握持部收纳开孔。

15.根据权利要求14所述的触控笔，其中所述电子设备包括便携无线终端。

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