CN110196647B - 主动式触控笔 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种主动式触控笔，用以操作触控显示装置。主动式触控笔包括笔管、笔头、笔杆、套管、处理器、传感器以及无线传输组件。笔头连接笔管。笔杆与套管分别设置于笔管内，且笔杆穿设于套管。处理器、传感器以及无线传输组件分别连接笔杆，且传感器与无线传输组件分别电性连接处理器。传感器配置用以在套管相对于笔管转动的过程中检测套管的第一图纹的变化，以得到第一检测数据，并将第一检测数据传送至处理器。处理器根据第一检测数据运算得到套管的转动量，并通过无线传输组件传送至触控显示装置。

Description

主动式触控笔

技术领域

本发明涉及一种触控笔，尤其涉及一种主动式触控笔。

背景技术

随着科技的发展，常见的电子装置例如笔记本电脑、平板电脑、智能手机或一体成型台式电脑(AIO)已成为现代人不可或缺的工具。并且，随着触控显示技术的发展，触控显示屏幕逐渐成为前述电子装置的标准规格，藉以让使用者能通过触碰触控显示屏幕的方式操作前述电子装置。

为求精准地控制在触控显示屏幕上的触控点，遂有触控笔被提出。举例来说，使用者能通过触控笔触碰触控显示屏幕，并在触控显示屏幕上滑移触控笔，以配合触控显示屏幕中的软件进行书写或绘图等动作。在书写或绘图的过程中，使用者能通过调色转盘与软件的配合进行调色或选色的动作，原理如下：首先，令调色转盘抵贴触控显示屏幕，接着，转动调色转盘并通过图像检索元件取得不同图像，通过前述图像换算出调色转盘的转动量，最后，根据调色转盘的转动量选取或调整到对应的颜色。然而，调色转盘存在着携带不便的缺点。

发明内容

本发明提供一种主动式触控笔，具有极佳的使用便利性。

本发明的主动式触控笔，用以操作触控显示装置。主动式触控笔包括笔管、笔头、笔杆、套管、处理器、传感器以及无线传输组件。笔头连接笔管。笔杆与套管分别设置于笔管内。笔杆穿设于套管，其中套管具有环绕笔杆的内面以及朝向笔头的底面，且套管的内面或底面具有第一图纹。处理器、传感器以及无线传输组件分别连接笔杆，且传感器与无线传输组件分别电性连接处理器。传感器配置用以在套管相对于笔管转动的过程中检测第一图纹的变化，以得到第一检测数据，并将第一检测数据传送至处理器。处理器根据第一检测数据运算得到套管的转动量，并通过无线传输组件传送至触控显示装置，以进行调色的动作。

基于上述，本发明将调色机制整合于主动式触控笔中，通过传感器、处理器以及无线传输组件的辅助，使用者仅需旋动套管便能与触控显示装置中的软件进行互动，并在触控显示装置中进行调色的动作。因此，本发明的主动式触控笔具有极佳的使用便利性。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A是本发明第一实施例的主动式触控笔处于第一状态下的结构示意图。

图1B是本发明第一实施例的主动式触控笔的电路示意图。

图1C是本发明第一实施例的主动式触控笔处于第二状态下的结构示意图。

图1D是图1B的笔头受压后的结构示意图。

图1E是图1A的套管中的第一图纹的示意图。

图1F至图1H分别是图1A的连动件中的第二图纹的示意图。

图1I是本发明第一实施例的触控显示装置的调色画面的示意图。

图2A是本发明第二实施例的主动式触控笔处于第一状态下的结构示意图。

图2B是本发明第二实施例的主动式触控笔处于第二状态下的结构示意图。

图2C是图2B的笔头受压后的结构示意图。

图3A是本发明第三实施例的主动式触控笔处于第一状态下的结构示意图。

图3B是本发明第三实施例的主动式触控笔处于第二状态下的结构示意图。

图3C与图3D分别是图3B的笔头受压后的结构示意图。

图3E是图3A的第一反射器反射出第一图纹的示意图。

图3F是图3A的连动件中的第二图纹的示意图。

图4A是本发明第四实施例的主动式触控笔处于第一状态下的结构示意图。

图4B是本发明第四实施例的主动式触控笔处于第二状态下的结构示意图。

图4C与图4D分别是图4B的笔头受压后的结构示意图。

附图标记说明

10：触控显示装置

11：选色器

12：色块

13：圈选框

100、100A～100C：主动式触控笔

101：电路板

102：电源

110：笔管

111：内壁面

112：第一开口

113：侧壁

114：第二开口

115：第三开口

116：止挡部

117：第四开口

120：笔头

121、198：弹性体

122：电磁本体

130、1300：笔杆

140、1400：套管

141、196、1401：内面

142、1420：第一图纹

143：底面

150：处理器

160：传感器

170：无线传输组件

171：第一无线传输元件

172：第二无线传输元件

180、1800：按压件

181：第一弹性件

182：开关

190：第一限位件

191：控制部

192：限位部

193：第二弹性件

194：第二限位件

195、1950：连动件

197、1970：第二图纹

1101：第一反射器

1102：第二反射器

1103、1105：开关条纹

1104：反射器

1402：顶部

1801：按压部

1802：杆部

A：轴线

D：移动方向

R：转动方向

具体实施方式

图1A是本发明第一实施例的主动式触控笔处于第一状态下的结构示意图。图1B是本发明第一实施例的主动式触控笔的电路示意图。图1C是本发明第一实施例的主动式触控笔处于第二状态下的结构示意图。图1D是图1B的笔头受压后的结构示意图。图1E是图1A的套管中的第一图纹的示意图。图1F至图1H分别是图1A的连动件中的第二图纹的示意图。图1I是本发明第一实施例的触控显示装置的调色画面的示意图。请先参考图1A与图1B，在本实施例中，主动式触控笔100可用以操作触控显示装置10，举例来说，使用者能通过主动式触控笔100触碰触控显示装置10，并在触控显示装置10上滑移主动式触控笔100，以配合触控显示装置10中的软件进行书写或绘图等动作。除此之外，由于本实施例的主动式触控笔100将调色机制整合于其中，因此使用者无需额外购置调色转盘，不仅省去携带上的困扰，也大幅提高使用上的便利性。

主动式触控笔100包括笔管110、笔头120、笔杆130、套管140、处理器150、传感器160以及无线传输组件170，其中笔管110为中空结构，且配置用以容纳笔头120的至少部分、笔杆130、套管140、处理器150、传感器160以及无线传输组件170。具体而言，笔头120连接笔管110，其中笔头120包括弹性体121与连接弹性体121的电磁本体122，且弹性体121设置于笔管110内。弹性体121可以是硅胶、橡胶或其他可变形的绝缘材质所构成，并与笔管110的内壁面111相连接。电磁本体122的其中一部分内埋于弹性体121，而电磁本体122的另一部分自笔管110的第一开口112穿出而暴露于笔管110外，用以触碰触控显示装置10，并在触控显示装置10上滑移，以配合触控显示装置10中的软件进行书写或绘图等动作。

笔杆130与套管140分别设置于笔管110内，其中笔杆130具有沿着移动方向D相对于笔管110往复移动的自由度，且套管140具有依轴线A(例如平行于笔杆130的延伸方向)相对于笔管110往复转动的自由度。举例来说，套管140的外壁面与笔管110的内壁面111彼此相对，且套管140的外壁面上与笔管110的内壁面111上可分别设有相配合的导引结构，用以提高套管140相对于笔管110转动时的可靠度与稳定度。另一方面，套管140为中空结构，且笔杆130穿设于套管140。笔管110具有贯穿侧壁113的第二开口114，且套管140的至少部分暴露于第二开口114外。藉此，使用者可施力作用于套管140中暴露于第二开口114外的部分，以令套管140依轴线A相对于笔管110往复转动。

处理器150、传感器160以及无线传输组件170分别设置于笔管110内，且分别连接笔杆130。也就是说，在笔杆130沿着移动方向D相对于笔管110往复移动的过程中，处理器150、传感器160以及无线传输组件170皆会随着笔杆130移动。进一步而言，主动式触控笔100还包括电路板101，固定于笔杆130上。处理器150与无线传输组件170分别设置于电路板101上，也就是说，处理器150与无线传输组件170是分别通过电路板101连接笔杆130。另一方面，处理器150与无线传输组件170通过电路板101彼此电性连接，且处理器150例如是中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、系统单芯片(System on Chip,SOC)、其他可程序化之一般用途或特殊用途的微处理器(microprocessor)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,DSP)、可程序化控制器、特殊应用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuits,ASIC)、可程序化逻辑装置(Programmable Logic Device,PLD)、其他类似处理装置或这些装置的组合。

传感器160可以是光传感器(包括光发射器与光接收器)，且电性连接处理器150，举例来说，传感器160可通过相应的走线电性连接电路板101，并通过电路板101电性连接处理器150。另一方面，无线传输组件170可包括第一无线传输元件171与第二无线传输元件172，其中第一无线传输元件171可以是蓝牙收发器，且配置用以发送信号至触控显示装置10，或接收来自触控显示装置10的信号。在其他实施例中，第一无线传输元件的无线信号连结的方式可选自红外线(IR)、第三代行动通信(3G)、第四代行动通信(4G)、无线局域网路(W1-Fi)、无线局域网网路(WLAN)、无线通信(ZigBee)、无线通信(Z-wave)、近距离无线通信(NFC)、第五代行动通信(5G)、长距离低功耗无线通信(LoRa)、能量回收无线通信(Enocean)、基于IPv6的低速无线个域网(6LowPan)及无线射频辨识(RFID)的无线通信协定的其中之一或其组合，本发明对此不加以限制。第二无线传输元件172可以是电磁发送元件，并通过电路板101与相应的走线电性连接电磁本体122。处理器150可控制第二无线传输元件172发送出电磁信号，并经由电磁本体122传送至触控显示装置10，以与触控显示装置10互动。

在本实施例中，主动式触控笔100还包括电源102，例如是固定于笔杆130的电池。电源102可通过相应的走线电性连接电路板101，并通过电路板101提供处理器150、传感器160以及无线传输组件170运行时所需的电能。

请参考图1A至图1C，在本实施例中，在本实施例中，主动式触控笔100还包括按压件180、第一弹性件181以及开关182，其中按压件180与笔头120分别位于笔管110的相对两端，且按压件180与开关182分别连接笔杆130的相对两端。按压件180的至少部分自笔管110的第三开口115穿出而暴露于笔管110外，其中第一开口112与第三开口115彼此相对，且分别位于第二开口114的相对两侧。

第一弹性件181例如是压缩弹簧，且设置于笔管110内。笔管110的内壁面111凸设有止挡部116，且第一弹性件181位于按压件180与止挡部116之间。第一弹性件181的相对两端分别连接按压件180与止挡部116，且笔杆130穿过第一弹性件181。开关182可为按压式开关或触发式开关，其中开关182固定于笔杆130朝向弹性体121的一端，且位于笔杆130与笔头120之间。开关182电性连接处理器150，举例来说，开关182可通过相应的走线电性连接电路板101，并通过电路板101电性连接处理器150。

在本实施例中，主动式触控笔100还包括第一限位件190、第二弹性件193以及第二限位件194，其中第一限位件190连接笔管110，且具有沿着转动方向R相对于笔管110往复转动的自由度。第一限位件190与第一弹性件181分别位于止挡部116的相对两侧。第一限位件190具有控制部191与相对于控制部191的限位部192，其中控制部191自笔管110的第四开口117穿出而暴露于笔管110外，且限位部192位于笔管110内。并且，第一开口112与第三开口115分别位于第四开口117的相对两侧。

另一方面，第二弹性件193设置于笔管110内，且第二弹性件193的相对两端部分别连接笔管110的内壁面111与限位部192。第一限位件190与笔管110的枢接点例如是位在笔管110内，且位于止挡部116与第二弹性件193之间。进一步而言，第一限位件190的往复转动可造成第二弹性件193的弹性变形，而第二弹性件193的弹性回复力可用以驱使第一限位件190转动复位。第二限位件194连接笔杆130，且配置用以随笔杆130相对于笔管110移动。在图1A所示的第一状态下，第一弹性件181未有变形，其中第二限位件194靠近止挡部116，且例如是位于止挡部116与第一限位件190的限位部192之间。

当按压件180受压而使笔杆130相对于笔管110朝向笔头120移动时，第二限位件194移动远离止挡部116，并移动通过限位部192。进一步而言，限位部192会受到第二限位件194的推挤而使第一限位件190转动，并使第二弹性件193受限位部192的挤压而产生弹性变形。在第二限位件194移动通过限位部192后，第二弹性件193的弹性回复力可驱使第一限位件190转动复位，以让第二限位件194与限位部192相卡抵。此时，主动式触控笔100转换至图1C所示的第二状态，其中第一弹性件181受按压件180的挤压而产生弹性变形，且止挡部116与第二限位件194分别位于第一限位件190的相对两侧。因第二限位件194与限位部192相卡抵，得以使主动式触控笔100维持于图1C所示的第二状态。

特别说明的是，使用者可通过控制部191转动第一限位件190，以解除第二限位件194与限位部192之间的结构干涉。在第二限位件194与限位部192之间的结构干涉被解除后，第一弹性件181的弹性回复力可施加于按压件180而带动笔杆130相对对于笔管110移动，以使主动式触控笔100自图1C所示的第二状态回复至图1A所示的第一状态。

请参考图1A至图1C、图1E、图1F以及图1I，在本实施例中，套管140具有环绕笔杆130的内面141，且内面141具有如图1E所示的第一图纹142。特别说明的是，图1E示意地示出出部分第一图纹142展开后的态样，实际上，第一图纹142至少分布于套管140的内面141上对位于传感器160的区块。另一方面，第一图纹142可以是由多个并列或交错的条纹所组成，其中每一个条纹的延伸方向实质上平行于笔杆130的延伸方向，且这些条纹的排列方向实质上与套管140的转动方向(套管140依轴线A相对于笔管110转动的方向)同向。

在图1A所示的第一状态下，传感器160位于套管140内，且对位于第一图纹142，此时，使用者可施力作用于套管140中暴露于第二开口114外的部分，以令套管140依轴线A相对于笔管110转动。当套管140依轴线A相对于笔管110转动时，固定不动的传感器160可用以检测第一图纹142的变化，以得到第一检测数据，并将第一检测数据传送至处理器150。在处理器150接收到第一检测数据后，处理器150可根据第一检测数据运算得到套管140的转动量，并通过第一无线传输元件171传送至触控显示装置10，以配合触控显示装置10中的软件进行调色的动作，如图1I所示。进一步而言，触控显示装置10会显示出选色器(colorpicker)11，其包括多个色块12，根据转动套管140的转向与转动量，选色器11中用以选定色块12的圈选框13的位置会随之移动。待使用者选定色块12后，停止转动套管140。

接着，使主动式触控笔100转换至图1C所示的第二状态，在此过程中，笔杆130相对于笔管110朝向笔头120移动，且固定于笔杆130上的开关182会抵触笔头120的弹性体121。在开关182被触发后，开关182发出信号至处理器150。基于前述信号，处理器150可通过第一无线传输元件171传送控制信号至触控显示装置10，以使圈选框13停留在使用者刚才选定的色块12。后续，使用者可通过电磁本体122触碰触控显示装置10，并在触控显示装置10上滑移，以配合触控显示装置10中的软件并依选定的颜色进行书写或绘图等动作。

在本实施例中，主动式触控笔100还包括连动件195，其中连动件195连接笔头120的弹性体121，且位于笔管110内。连动件195自笔头120朝向套管140延伸，且位于笔杆130的至少一侧或环绕笔杆130。连动件195面向笔杆130的内面196具有第二图纹197，特别说明的是，图1F示意地示出出部分第二图纹197展开后的态样，实际上，第二图纹197至少分布于连动件195的内面196上对位于传感器160的区块。另一方面，第二图纹197可以是由多个并列或交错的条纹所组成，其中每一个条纹的延伸方向实质上垂直于笔杆130的延伸方向或移动方向D，且这些条纹的排列方向实质上平行于笔杆130的延伸方向或移动方向D。在其他实施例中，第二图纹可如图1G或图1H所示，但本发明不限于此。

请参考图1A、图1C与图1D，在图1C所示的第二状态下，传感器160移动至连动件195的一侧，其中传感器160朝向连动件195的内面196，且对位于第二图纹197。当使用者通过主动式触控笔100在触控显示装置10中进行书写或绘图等动作时，其下压力道会使弹性体121产生变形，使得连动件195相对于笔管110移动。在连动件195随笔头120相对于笔管110移动的过程中，传感器160可用以检测第二图纹197的变化，以得到第二检测数据。处理器150可根据第二检测数据运算得到笔头受压时的压力值，并通过无线传输组件170传送至触控显示装置10，以令在书写或绘图时的线条的粗细能够根据使用者下压力道的大小而动态调整。

以下将列举其他实施例以作为说明。在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。

图2A是本发明第二实施例的主动式触控笔处于第一状态下的结构示意图。图2B是本发明第二实施例的主动式触控笔处于第二状态下的结构示意图。图2C是图2B的笔头受压后的结构示意图。请参考图2A至2C，本实施例的主动式触控笔100A与第一实施例的主动式触控笔100之间的差异说明如下：本实施例的按压件1800包括按压部1801与杆部1802，其中按压部1801的至少部分外露于笔管110，以便于使用者操作，且按压部1801与笔头120分别位于笔管110的相对两侧。杆部1802位于笔管110内，且杆部1802的相对两端分别连接按压部1801与套管1400的顶部1402。另一方面，杆部1802穿过第一弹性件181，且第一弹性件181的相对两端分别连接按压部1801与止挡部116。第二限位件194连接杆部1802，且配置用以随杆部1802相对于笔管110移动。

进一步而言，本实施例的按压件1800与套管1400相连接，且具有沿着移动方向D相对于笔管110往复移动的自由度。另一方面，笔杆1300的其中一端固定于笔头120，笔杆1300的另一端设有开关182，且开关182位于笔杆1300与套管1400的顶部1402之间。举例来说，套管1400的顶部1402可设有弹性体198，其中杆部1802与弹性体198分别连接顶部1402的相对两侧，且弹性体198位于顶部1402与开关182之间。弹性体198可以是硅胶、橡胶或其他可变形的绝缘材质所构成。

在本实施例中，第一图纹142与第二图纹197并列设置于套管1400的内面1401，且第一图纹142位于笔头120与第二图纹197之间。也就是说，第一图纹142较第二图纹197靠近笔头120。在图2A所示的第一状态下，传感器160位于套管1400内，且对位于第一图纹142，此时，使用者可施力作用于套管1400中暴露于第二开口114外的部分，以令套管1400依轴线A相对于笔管110转动。当套管1400依轴线A相对于笔管110转动时，固定不动的传感器160可用以检测第一图纹142的变化，以得到第一检测数据，并将第一检测数据传送至处理器150(见图1B)。在处理器150(见图1B)接收到第一检测数据后，处理器150(见图1B)可根据第一检测数据运算得到套管140的转动量，并通过第一无线传输元件171(见图1B)传送至触控显示装置10，以配合触控显示装置10中的软件进行调色的动作。

接着，使主动式触控笔100转换至图2B所示的第二状态，在此过程中，按压件1800与套管1400相对于笔管110朝向笔头120移动，且套管1400的顶部1402会以弹性体198抵触固定于笔杆1300上的开关182。在开关182被触发后，开关182发出信号至处理器150(见图1B)。基于前述信号，处理器150(见图1B)可通过第一无线传输元件171(见图1B)传送控制信号至触控显示装置10，以完成选色的动作。后续，使用者可通过电磁本体122触碰触控显示装置10，并在触控显示装置10上滑移，以配合触控显示装置10中的软件并依选定的颜色进行书写或绘图等动作。

当按压件1800受压而相对于笔管110朝向笔头120移动时，第二限位件194移动远离止挡部116，并移动通过限位部192。进一步而言，限位部192会受到第二限位件194的推挤而使第一限位件190转动，并使第二弹性件193受限位部192的挤压而产生弹性变形。在第二限位件194移动通过限位部192后，第二弹性件193的弹性回复力可驱使第一限位件190转动复位，以让第二限位件194与限位部192相卡抵。此时，主动式触控笔100A转换至图2B所示的第二状态，其中第一弹性件181受按压部1801的挤压而产生弹性变形，且止挡部116与第二限位件194分别位于第一限位件190的相对两侧。因第二限位件194与限位部192相卡抵，得以使主动式触控笔100A维持于图2B所示的第二状态。

在图2B所示的第二状态下，移动后的套管1400内的第二图纹197对位于传感器160。当使用者通过主动式触控笔100A在触控显示装置10中进行书写或绘图等动作时，其下压力道会使弹性体121产生变形，使得笔杆1300相对于笔管110移动。在传感器160随笔杆1300相对于笔管110移动的过程中，传感器160可用以检测第二图纹197的变化，以得到第二检测数据。处理器150(见图1B)可根据第二检测数据运算得到笔头受压时的压力值，并通过无线传输组件170(见图1B)传送至触控显示装置10，以令在书写或绘图时的线条的粗细能够根据使用者下压力道的大小而动态调整。

图3A是本发明第三实施例的主动式触控笔处于第一状态下的结构示意图。图3B是本发明第三实施例的主动式触控笔处于第二状态下的结构示意图。图3C与图3D分别是图3B的笔头受压后的结构示意图。请参考图3A至3D，本实施例的主动式触控笔100B与第一实施例的主动式触控笔100之间的差异说明如下：本实施例的套管140的底面143具有如图3E所示的第一图纹1420，其中笔管110的内壁面111上设有并列的第一反射器1101与第二反射器1102，且第一反射器1101与笔头120分别位于第二反射器1102的相对两侧。第一反射器1101配置用以反射出第一图纹1420，且图3E示出出第一反射器1101反射出的图像。另一方面，连动件1950例如是圆盘，且连接笔头120的弹性体121。连动件1950位于笔管110内，其中连动件1950面向笔杆130的一侧具有如图3F所示的第二图纹1970，且第二反射器1102配置用以反射出第二图纹1970。图3F示出出第二图纹1970的条纹的排列设计，例如是多个同心圆环。此外，笔管110的内壁面111上还设有开关条纹1103，位于第一反射器1101与第二反射器1102之间。

在图3A所示的第一状态下，传感器160对位于第一反射器1101，此时，使用者可施力作用于套管140中暴露于第二开口114外的部分，以令套管140依轴线A相对于笔管110转动。当套管140依轴线A相对于笔管110转动时，固定不动的传感器160可用以检测第一反射器1101反射出的第一图纹1420的图像变化，以得到第一检测数据，并将第一检测数据传送至处理器150(见图1B)。在处理器150(见图1B)接收到第一检测数据后，处理器150(见图1B)可根据第一检测数据运算得到套管140的转动量，并通过第一无线传输元件171(见图1B)传送至触控显示装置10，以配合触控显示装置10中的软件进行调色的动作。

接着，使主动式触控笔100转换至图3B所示的第二状态，在此过程中，笔杆130相对于笔管110朝向笔头120移动，且传感器160随笔杆130移动通过开关图纹1103，直到对位于第二反射器1102后停止移动。举例来说，开关图纹1103可以是至少两个对比图案的组合，例如黑白色块的组合。在传感器160检测到开关图纹1103后，传感器160发出信号至处理器150(见图1B)。基于前述信号，处理器150(见图1B)可通过第一无线传输元件171(见图1B)传送控制信号至触控显示装置10，以完成选色的动作。后续，使用者可通过电磁本体122触碰触控显示装置10，并在触控显示装置10上滑移，以配合触控显示装置10中的软件并依选定的颜色进行书写或绘图等动作。

在图3B所示的第二状态下，传感器160对位于第二反射器1102。当使用者通过主动式触控笔100B在触控显示装置10中进行书写或绘图等动作时，其下压力道会使弹性体121产生变形，使得连动件1950产生如图3C所示的上下位移或如图3D所示的倾斜偏移。在连动件1950产生如图3C所示的上下位移或如图3D所示的倾斜偏移的过程中，第二反射器1102反射出的第二图纹1970也随之变化。进一步而言，连动件1950的上下位移量或倾斜偏移量会影响第二反射器1102反射出的第二图纹1970的大小。传感器160可用以检测第二反射器1102反射出的第二图纹1970的变化，以得到第二检测数据。处理器150(见图1B)可根据第二检测数据运算得到笔头受压时的压力值，并通过无线传输组件170(见图1B)传送至触控显示装置10，以令在书写或绘图时的线条的粗细能够根据使用者下压力道的大小而动态调整。

图4A是本发明第四实施例的主动式触控笔处于第一状态下的结构示意图。图4B是本发明第四实施例的主动式触控笔处于第二状态下的结构示意图。图4C与图4D分别是图4B的笔头受压后的结构示意图。请参考图4A至4D，本实施例的主动式触控笔100C与第一实施例的主动式触控笔100之间的差异说明如下：本实施例的笔管110的内壁面111上设有并列的反射器1104与开关条纹1105，且套管140内的第一图纹142与反射器1104分别位于开关条纹1105的相对两侧。连动件1950例如是圆盘，且连接笔头120的弹性体121。连动件1950位于笔管110内，其中连动件1950面向笔杆130的一侧具有第二图纹1970，且反射器1104配置用以反射出第二图纹1970。第二图纹1970例如是多个同心圆环，如图3F所示。

在图4A所示的第一状态下，传感器160对位于第一图纹142，此时，使用者可施力作用于套管140中暴露于第二开口114外的部分，以令套管140依轴线A相对于笔管110转动。当套管140依轴线A相对于笔管110转动时，固定不动的传感器160可用以检测第一图纹142的变化，以得到第一检测数据，并将第一检测数据传送至处理器150(见图1B)。在处理器150(见图1B)接收到第一检测数据后，处理器150(见图1B)可根据第一检测数据运算得到套管140的转动量，并通过第一无线传输元件171(见图1B)传送至触控显示装置10，以配合触控显示装置10中的软件进行调色的动作。

接着，使主动式触控笔100转换至图4B所示的第二状态，在此过程中，笔杆130相对于笔管110朝向笔头120移动，且传感器160随笔杆130移动通过开关图纹1105，直到对位于反射器1104后停止移动。举例来说，开关图纹1105可以是至少两个对比图案的组合，例如黑白色块的组合。在传感器160检测到开关图纹1105后，传感器160发出信号至处理器150(见图1B)。基于前述信号，处理器150(见图1B)可通过第一无线传输元件171(见图1B)传送控制信号至触控显示装置10，以完成选色的动作。后续，使用者可通过电磁本体122触碰触控显示装置10，并在触控显示装置10上滑移，以配合触控显示装置10中的软件并依选定的颜色进行书写或绘图等动作。

在图4B所示的第二状态下，传感器160对位于反射器1104。当使用者通过主动式触控笔100C在触控显示装置10中进行书写或绘图等动作时，其下压力道会使弹性体121产生变形，使得连动件1950产生如图4C所示的上下位移或如图4D所示的倾斜偏移。在连动件1950产生如图4C所示的上下位移或如图4D所示的倾斜偏移的过程中，反射器1104反射出的第二图纹1970也随之变化。进一步而言，连动件1950的上下位移量或倾斜偏移量会影响反射器1104反射出的第二图纹1970的大小。传感器160可用以检测反射器1104反射出的第二图纹1970的变化，以得到第二检测数据。处理器150(见图1B)可根据第二检测数据运算得到笔头受压时的压力值，并通过无线传输组件170(见图1B)传送至触控显示装置10，以令在书写或绘图时的线条的粗细能够根据使用者下压力道的大小而动态调整。

综上所述，本发明将调色机制整合于主动式触控笔中，通过传感器、处理器以及无线传输组件的辅助，使用者仅需旋动套管便能与触控显示装置中的软件进行互动，并在触控显示装置中进行调色的动作。因此，本发明的主动式触控笔具有极佳的使用便利性。进一步而言，在第一状态下，传感器配置用以在套管相对于笔管转动的过程中检测第一图纹的变化，以得到第一检测数据，并将第一检测数据传送至处理器。处理器根据第一检测数据运算得到套管的转动量，并通过无线传输组件传送至触控显示装置，以进行调色的动作。在第二状态下，笔头的受压可使传感器与第二图纹相对移动，此时的传感器用以检测第二图纹的变化，以得到第二检测数据。处理器根据第二检测数据运算得到笔头受压时的压力值，并通过无线传输组件传送至触控显示装置，以令书写或绘图时的线条的粗细能够根据使用者下压力道的大小而动态调整。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

Claims (4)

1.一种主动式触控笔，用以操作触控显示装置，其特征在于，所述主动式触控笔包括：

笔管；

笔头，连接所述笔管；

笔杆，设置于所述笔管内；

套管，设置于所述笔管内，且所述笔杆穿设于所述套管，其中所述套管具有环绕所述笔杆的内面以及朝向所述笔头的底面，且所述套管的所述内面具有第一图纹；

处理器，连接所述笔杆；

传感器，连接所述笔杆，且电性连接所述处理器，所述传感器对位于所述第一图纹，所述传感器配置用以在所述套管相对于所述笔管转动的过程中检测所述第一图纹的变化，以得到第一检测数据，并将所述第一检测数据传送至所述处理器；

无线传输组件，连接所述笔杆，且电性连接所述处理器，所述处理器根据所述第一检测数据运算得到所述套管的转动量，并通过所述无线传输组件传送至所述触控显示装置，以进行调色的动作；

连动件，连接所述笔头，且位于所述笔管内，所述连动件面向所述笔杆的一侧具有第二图纹；以及

开关，电性连接所述处理器，其中所述开关连接所述笔杆，且位于所述笔杆与所述笔头之间，在所述笔杆相对于所述笔管朝向所述笔头移动而使所述开关被所述笔头触发后，所述传感器对位于所述第二图纹，且所述处理器控制所述传感器在所述连动件随所述笔头相对于所述笔管移动的过程中检测所述第二图纹的变化，以得到第二检测数据，所述处理器根据所述第二检测数据运算得到所述笔头受压时的压力值，并通过无线传输组件传送至所述触控显示装置，以进行调整线条粗细的动作。

2.根据权利要求1所述的主动式触控笔，其特征在于，所述笔头包括弹性体与连接所述弹性体的电磁本体，且所述弹性体设置于所述笔管内，所述连动件连接所述弹性体，其中所述电磁本体电性连接所述无线传输组件，且所述电磁本体的至少部分外露于所述笔管。

3.根据权利要求1所述的主动式触控笔，其特征在于，还包括：

按压件，连接所述笔杆，且按压件与所述笔头分别位于所述笔管的相对两侧；以及

第一弹性件，设置于所述笔管内，其中所述笔管内凸设有止挡部，且所述第一弹性件的相对两端分别连接所述按压件与所述止挡部，所述笔杆穿过所述第一弹性件。

4.根据权利要求3所述的主动式触控笔，其特征在于，还包括：

第一限位件，可转动地连接所述笔管，且所述第一限位件与所述第一弹性件分别位于所述止挡部的相对两侧，其中所述第一限位件具有控制部与相对于所述控制部的限位部，所述控制部外露于所述笔管，且所述限位部位于所述笔管内；

第二弹性件，设置于所述笔管内，且所述第二弹性件的相对两端分别连接所述笔管的内壁面与所述限位部；以及

第二限位件，连接所述笔杆，且配置用以随所述笔杆相对于所述笔管移动，当所述按压件受压而使所述笔杆相对于所述笔管朝向所述笔头移动时，所述第一弹性件被压缩，所述第二限位件移动远离所述止挡部并与所述限位部相卡抵。

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