CN105022506A - 触控笔 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种触控笔，包含具有开口的壳体、设置于壳体内的推杆、固定于推杆的一端的且外露于壳体的笔头、套接于推杆的反光元件，以及设置于壳体内的多连杆机构。多连杆机构的一端固定于壳体，多连杆机构连接反光元件以及推杆，使笔头向壳体内推动时，反光元件移动的距离大于笔头移动的距离而使反光元件外露于开口。

Description

触控笔
技术领域
本发明涉及一种触控笔，特别是涉及一种应用于反射式光学触控装置的触控笔。
背景技术
触控技术将电子装置的荧幕与输入模块结合，使用者只需使用手指在荧幕上按压即可操作。触控装置可分为电阻式、电容式以及光学式。光学式触控装置因为不用在整片荧幕面板下埋线，因而在大尺寸的面板具有成本上的优势。
光学式触控装置是在荧幕边缘或角落设置光源与接收器，光源会发射光线(通常为红外线)并在荧幕表面上方形成一个红外线网，当使用者以手指或是触控笔触碰荧幕时，将改变接收器所撷取的红外线的图像，经由运算后便能得知手指或是触控笔触碰荧幕的位置。
以一种反射式的光学式触控装置为例，由于其是利用反射光的原理检测图像变化，因此会希望仅有在使用者将触控笔的笔头接触到触控面时才会将笔身的反射部露出来，以免影响感应的结果。
发明内容
本发明提供了一种应用于反射式光学触控装置的触控笔。
本发明的一实施方式提供了一种触控笔，包含具有开口的壳体、设置于壳体内的推杆、固定于推杆的一端的且外露于壳体的笔头、套接于推杆的反光元件，以及设置于壳体内的多连杆机构。多连杆机构的一端固定于壳体，多连杆机构连接反光元件以及推杆，使笔头向壳体内推动时，反光元件移动的距离大于笔头移动的距离而使反光元件外露于开口。
本发明的触控笔可以应用于反射式的光学触控面装置，当触控笔接触到触控面后，回缩的笔头通过多连杆机构带动壳体内的反光元件移动而使反光元件外露于壳体的开口。如此一来，仅在触控面上真正进行触控操作时光线才会被反光元件反射，有效避免误判的情形。并且，通过多连杆机构的设计，使得壳体内反光元件移动的距离大于笔头缩入壳体的距离，使得操作更为顺手省力。
附图说明
图1A与图1B为本发明的触控笔一实施例的操作时不同阶段的示意图；
图2为图1A中的触控笔的分解图；
图3为本发明的触控笔利用多连杆原理的示意图；
图4A至图4H为图1A的触控笔组装时不同步骤的示意图。
符号说明
100：触控笔
110：壳体
112：上盖
114：下盖
116：开口
120：推杆
122：第一端
124：第二端
126：第二枢接部
118：第三枢接部
130：笔头
140：反光元件
150：挡板
160：套筒
162：凹槽
164：承靠凸缘
170：弹簧
180：笔盖
200：多连杆机构
210：第一连杆
212：第一枢接端
214：第二枢接端
216：第一枢接部
220：第二连杆
230：第三连杆
240：第四连杆
250：转轴
A、A’、B、B’：位置
a、b、d1、d2、d3、d4：距离
具体实施方式
以下将以附图及详细说明清楚说明本发明的精神，任何所属技术领域中具有通常知识者在了解本发明的优选实施例后，可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。
参照图1A与图1B，其为本发明的触控笔一实施例的操作时不同阶段的示意图。触控笔100包含有壳体110、推杆120、笔头130、反光元件140以及多连杆机构200。壳体110包含有相互卡合的上盖(图中未绘示)与下盖114。壳体110具有多个开口116，开口116大致位于壳体110的笔头与笔身连接的位置，开口116大致上呈环形布置。
推杆120设置于壳体110内，且推杆120具有相对的第一端与第二端124。笔头130固定于推杆120的第一端上，并且笔头130至少部分外露于壳体110。反光元件140套接于推杆120上。多连杆机构200也设置于壳体110内，且多连杆机构200的一端固定于壳体110的下盖114。多连杆机构200连接反光元件140以及推杆120。
如图1A所示，当触控笔100未受到外力施压的时候，大部分的笔头130均外露于壳体110，并且反光元件140会隐藏于壳体110内而不会外露于壳体110的开口116。
当笔头130受到外力时，例如将笔头130接触到触控面时，笔头130会缩入壳体110内，在此同时，反光元件140也会因多连杆机构200的连动而在推杆120上滑动，而让反光元件140外露于壳体110的开口116。
由于开口116需要一定的尺寸以让反光元件140外露或是隐藏时有足够的辨识度，因此，反光元件140的移动距离需对应于开口116的尺寸而增加。但由于笔头130缩进壳体110内的距离有限，因此，本发明便通过多连杆机构200的设计，使得笔头130向壳体110内推动时，反光元件140移动的距离大于笔头130移动的距离，以实现在笔头130缩入壳体110的同时使得反光元件140外露于开口116的功效。
触控笔100还包含有设置于壳体110内的挡板150、连接于推杆120的第二端124的套筒160，以及弹簧170。弹簧170套装于套筒160上，并且位于推杆120以及挡板150之间。当施加外力使笔头130推入壳体110时，推杆120会推动套筒160以及弹簧170，使得弹簧170受套筒160与挡板150挤压而变形，当外力解除后，通过弹簧170复归的弹力可以推回笔头130，并且使得反光元件140再一次地隐藏于壳体110内。
参照图2，其为图1A中的触控笔的分解图。触控笔100包含有壳体110、推杆120、笔头130、反光元件140、挡板150、套筒160、弹簧170以及多连杆机构200。壳体110包含有上盖112以及下盖114，壳体110还包含有环形分布于笔身与笔头连接处的开口116。
推杆120设置于壳体110内，且推杆120具有相对的第一端122与第二端124。笔头130固定于推杆120的第一端122上，并且笔头130至少部分外露于壳体110。反光元件140套接于推杆120上。多连杆机构200的一端固定于壳体110。多连杆机构200连接反光元件140以及推杆120。挡板150设置于壳体110内，套筒160连接于推杆120的第二端124。弹簧170套装于套筒160上，并且位于推杆120以及挡板150之间。
多连杆机构200包含有第一连杆210、两第二连杆220、第三连杆230，以及第四连杆240。第一连杆210具有相对的第一枢接端212与第二枢接端214，以及位于第一枢接端212与第二枢接端214之间的两第一枢接部216。第一枢接端212为固定于壳体110的下盖114。第二连杆220位于第一连杆210的两侧，并且第二连杆220连接第一连杆210的第一枢接部216以及推杆120。第三连杆230连接反光元件140，第三连杆230与反光元件140为套装在推杆120上并可共同相对于推杆120移动，第三连杆230优选为低反射性的吸光材料。第四连杆240则是连接第三连杆230以及第一连杆210的第二枢接端214。
参照图3，其为本发明的触控笔利用多连杆原理的示意图。为了便于说明，图中仅绘示推杆120、笔头130、反光元件140、第一连杆210、第三连杆230以及第四连杆240，并且图中的元件均为简化版。需注意的是，第一连杆210为一体的结构。第一连杆210的第一枢接端212为固定于壳体，可视为支点。第一连杆210的第一枢接部216与推杆120连接。笔头130固定于推杆120的一端，反光元件140与第三连杆230套装于推杆120上，且第四连杆240连接第三连杆230以及第一连杆210。
第一枢接部216位于第一枢接端212与第二枢接端214之间。第一枢接部216与第一枢接端212之间具有一距离a，第一枢接部216与第二枢接端214之间具有一距离b。当笔头130与推杆120一并被推动进而带动第一连杆210的第一枢接部216从A位置移动至A’位置时，第一连杆210上的第二枢接端214也会从B位置移动至B’位置。从图中虚线的三角形可以得知，当第一枢接部216与第一枢接端212之间的距离为a，第一枢接部216与第二枢接端214之间为b时，位置B与位置B’之间的距离d2和位置A与位置A’之间的距离d1的比值为(a+b)/a，此比值恒大于1。因此，与第二枢接端214连接的第四连杆240、第三连杆230以及反光元件140的移动距离d4也会恒大于笔头130与推杆120的移动距离d3。
举例而言，若是第一连杆210中，第一枢接部216与第一枢接端212的距离和第一枢接部216与第二枢接端214的距离的比为1：2，则d1：d2＝d3：d4＝1：3。换言之，通过多连杆机构的设计，便可以实现在有限的笔头130移动距离(d3)内增加反光元件140的移动距离(d4)的目的。
接着，请参照图4A至图4H，其为图1A的触控笔组装时不同步骤的示意图。图4A中，第一连杆210、第二连杆220以及第四连杆240进行组装，其中第一连杆210的第二枢接端214通过转轴250连接第四连杆240，第一连杆210的第一枢接部216通过转轴250与第二连杆220连接。
如图4B所示，将图4A中组装完成的组件与第三连杆230组合，第三连杆230大致为中空管状，第三连杆230也通过转轴250与第四连杆240连接。此时第一连杆210与第三连杆230分别连接于第四连杆240的相对两端。
如图4C所示，反光元件140与第三连杆230组合。反光元件140为外表面具有反光层的管状结构，反光层可以为白漆或是金属层。反光元件140可以通过黏接等方式与第三连杆230结合。
如图4D所示，推杆120再与图4C中完成的组件组装。更具体地说，推杆120上具有第二枢接部126，两第二连杆220分别通过转轴与第二枢接部126连接，使第二连杆220连接第一连杆210与推杆120。
如图4E所示，套筒160以及弹簧170再与图4D中所组装完成的组件。套筒160具有凹槽162，推杆120的第二端124与凹槽162耦合，以使推杆120固定于套筒160上。套筒160还包含有一承靠凸缘164，弹簧170套装于套筒160上，且承靠凸缘164位于推杆120以及弹簧170之间。
如图4F所示，将图4E中的组合完成的组件放入壳体中。具体而言，图4E中的组件是先放入壳体的下盖114，并且第一连杆210的第一枢接端212通过转轴250固定于下盖114上的第三枢接部118。弹簧170则是抵接于挡板150。
如图4G所示，将图4F中组装好的半成品再与上盖112以及笔头130组装。笔头130为固定在推杆120的第一端122，上盖112与下盖114可以通过卡合结构相互卡合。
最后，如图4H所示，将笔盖180盖上便可以得到组装完成的触控笔100。此时，在无外力施加的情况下，笔头130会外露于壳体110，并且反光元件140(见图4G)会隐藏于壳体110中，而由第三连杆230外露于壳体110的开口116。为了使图像撷取时能够区别第三连杆230以及反光元件140，第三连杆230优选是由低反射率材料或是吸光材料所制作而成。
本发明的触控笔可以应用于反射式的光学触控面装置，当触控笔接触到触控面后，回缩的笔头通过多连杆机构带动壳体内的反光元件移动而使反光元件外露于壳体的开口。如此一来，仅在触控面上真正进行触控操作时光线才会被反光元件反射，有效避免误判的情形。并且，通过多连杆机构的设计，使得壳体内反光元件移动的距离大于笔头缩入壳体的距离，使得操作更为顺手省力。
虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (10)

1.一种触控笔，包含：
壳体，具有开口；
推杆，设置于该壳体内；
笔头，固定于该推杆的一端，且至少部分外露于该壳体；
反光元件，套接于该推杆；以及
多连杆机构，设置于该壳体内，且该多连杆机构的一端固定于该壳体，该多连杆机构连接该反光元件以及该推杆，使该笔头向该壳体内推动时，该反光元件移动的距离大于该笔头移动的距离而使该反光元件外露于该开口。
2.如权利要求1所述的触控笔，还包含：
挡板，设置于该壳体内；
套筒，固定于该推杆的另一端；以及
弹簧，套装于该套筒且位于该推杆与该挡板之间，以通过该弹簧复归的弹力推回该笔头而使该反光元件隐藏于该壳体内。
3.如权利要求2所述的触控笔，其中该套筒具有凹槽，该推杆与该凹槽耦合。
4.如权利要求2所述的触控笔，其中该套筒包含有承靠凸缘，该弹簧位于该承靠凸缘与该挡板之间。
5.如权利要求1所述的触控笔，其中该多连杆机构包含：
第一连杆，具有相对的第一枢接端与第二枢接端，以及位于该第一枢接端与该第二枢接端之间的两第一枢接部；
两第二连杆，分别连接该些第一枢接部与该推杆；
第三连杆，连接该反光元件；以及
第四连杆，连接该第三连杆与该第二枢接端。
6.如权利要求5所述的触控笔，其中该推杆包含两第二枢接部，该些第二连杆分别连接该些第一枢接部与该些第二枢接部。
7.如权利要求5所述的触控笔，其中该壳体包含第三枢接部，该第一枢接端组装于该第三枢接部。
8.如权利要求5所述的触控笔，其中该第二枢接端与该些第一枢接部之间的距离大于或等于该第一枢接端与该些第一枢接部之间的距离。
9.如权利要求5所述的触控笔，其中该第三连杆套装于该推杆。
10.如权利要求9所述的触控笔，其中该第三连杆为一吸光材料。
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