CN110816125B - 墨水型位置指示装置 - Google Patents

Abstract

一种墨水型位置指示装置，包含壳体、电路单元、笔墨书写模块以及电磁单元。壳体沿轴向延伸长度，且壳体具有端口及容置空间，端口连通容置空间。电路单元设置于容置空间内。笔墨书写模块设置于容置空间内，包含笔芯、笔头以及液态墨体。笔芯沿轴向延伸长度并具有容腔，笔头连接于笔芯并伸出端口，液态墨体容置于笔芯并能由笔头输出。电磁单元设置于容置空间内，包含磁体及线圈。磁体具有通孔，通孔贯穿磁体于轴向上的两端，线圈圈绕磁体并电性连接电路单元，笔芯穿过通孔。

Description

墨水型位置指示装置

技术领域

本案与可产生数字笔迹的位置指示装置相关，特别是关于一种具有墨水书写功能的位置指示装置。

背景技术

按，随着数字产品的普及，触控式的电子产品种类也越来越多样化，通过位置指示装置形成数字笔迹的运作模式也以为人所熟知。

然而，在一些使用状况下，一些用户仍然习惯于使用实体笔墨书写于纸张上。基于此，本发明人有感于此使用模式会产生笔迹保存的不便性。且前述笔迹保存的不便性在于当使用实体笔墨书写于纸张后想保留笔迹时，仅能通过扫描仪或拍摄影像进行存盘。也就是说，在通过笔墨书写过后，必须通过另一道手续才能保留笔迹；甚至当不慎遗失存有实体笔迹的纸张时也将难以复原所需笔迹或纪录，因此认有改善的必要。

发明内容

本案提供一种墨水型位置指示装置，包含壳体、电路单元、笔墨书写模块以及电磁单元。壳体沿轴向延伸长度，且壳体具有端口及容置空间，端口连通容置空间。电路单元设置于容置空间内。笔墨书写模块设置于容置空间内，包含笔芯、笔头以及液态墨体，笔芯沿轴向延伸长度并具有容腔，笔头连接于笔芯并伸出端口，液态墨体容置于笔芯并能由笔头输出。电磁单元设置于容置空间内，包含磁体及线圈，磁体具有通孔，通孔贯穿磁体于轴向上的两端，线圈圈绕磁体并电性连接电路单元，笔芯穿过通孔。

于一实施例中，更包含一压力感测元件，该压力感测元件设置于该容置空间内，并朝向该笔芯连接该笔头的另端，且该压力感测元件电性连接该电路单元，该笔芯可沿该轴向移动并向该电路单元施压。

于一实施例中，更包含一第一弹性件，位于该压力感测元件与该笔芯之间。

于一实施例中，更包含一笔芯座，该第一弹性件插置于该笔芯座的一端，该笔芯插置于该笔芯座的另一端。

于一实施例中，其中该第一弹性件包含一第一躯段以及一第二躯段，该第一躯段于垂直该轴向的一径向上的宽度小于该第二躯段于该径向上的宽度，且该第一躯段朝向该压力感测元件，该第二躯段设置于该笔芯座。

于一实施例中，更包含一第二弹性件，该笔芯座穿套并压抵该第二弹性件，该第二弹性件提供该笔芯座于该轴向上的弹力。

于一实施例中，更包含一内固定单元，该内固定单元包含一第一固定件及一第二固定件，该第一固定件穿套于该笔芯外并同时抵靠该磁体及该笔芯座，该第二固定件结合该第一固定件并包覆于该笔芯座外。

于一实施例中，其中该第一固定件具有一穿套段及一承载段，该穿套段为空心圆管形态，而该承载段为二分之一圆的薄壳型态，该承载段衔接于该穿套段的一端，该第二固定件与该承载段对合，且该笔芯座位于该第二固定件与该承载段之间。

于一实施例中，其中该内固定单元更包含一卡扣，该卡扣固定于该第一固定件外部。

于一实施例中，其中该内固定单元更包含一簧圈，该簧圈束套于该笔芯座外。

附图说明

图1为本发明墨水型位置指示装置的一实施例的示意图。

图2为图1中圈选处2的局部放大图。

图3为图1中圈选处3的局部放大图。

图4A为本发明墨水型位置指示装置中第一弹性件的一实施例示意图。

图4B为本发明墨水型位置指示装置中第一弹性件另一实施例示意图。

图4C为本发明墨水型位置指示装置中第一弹性件再一实施例示意图。

图4D为本发明墨水型位置指示装置中第一弹性件更一实施例示意图。

图5为本发明墨水型位置指示装置的一实施例的另一视角剖视图。

图6为图5中圈选处6的局部放大图。

其中附图标记为：

10壳体 11容置空间

12端口 20电路单元

30笔墨书写模块 31笔芯

311容腔 32笔头

33液态墨体 40电磁单元

41磁体 411通孔

42线圈 50压力感测单元

51笔芯座 511第一插口

512第二插口 52第一弹性件

521核心部 522第一躯段

523第二躯段 524第三躯段

525第四躯段 526衔接部

53第二弹性件 54压力感测元件

60内固定单元 61第一固定件

611穿套段 612承载段

62第二固定件 63卡扣

64簧圈 X轴向

Y径向 D1第一宽度

D2第二宽度 D3第三宽度

D4第四宽度

具体实施方式

配合参阅图1，图1为本发明墨水型位置指示装置的一实施例的示意图。于此，位置指示装置可以在通过液态墨体实体书写的同时进行电磁感应以储存数字笔迹。

图1绘示的墨水型位置指示装置包含壳体10、电路单元20、笔墨书写模块30以及电磁单元40。

参阅图1及图2，壳体10具有容置空间11及连通容置空间11的端口12。电路单元20、笔墨书写模块30及电磁单元40分别设置于容置空间11内。笔墨书写模块30包含笔芯31、笔头32及液态墨体33。笔芯31具有容腔311，笔头32连接于笔芯31并伸出端口12，液态墨体33容置于笔芯31的容腔311并能由笔头32输出以绘制真实笔迹。电磁单元40包含磁体41及线圈42。磁体41具有通孔411，线圈42圈绕于磁体41并电性连接电路单元20，且笔芯31穿过通孔411。

藉此，使用时，可以单独通过笔墨书写模块30进行笔墨的实体书写或配合数字板使用以同时记录数字笔迹。

当位置指示装置配合可发射电磁能量的数字板使用时，电路单元20使位置指示装置能发射电磁能量至数字板，或接收数字板的天线或感应线圈发出的电磁能量。于此，数字板发射电磁能量，而位置指示装置接收数字板发出的电磁能量，线圈42感应耦合电磁能量。当位置指示装置在进行书写工作而改变与数字板之间的相对位置时，位置指示装置与数字板间的磁通量改变。此时，电路单元20便能依据磁通量的变化，藉由运算而定义位置指示装置的位置点。因此，位置指示装置在进行实体书写的同时也就能同时产生及记录数字笔迹。

于一实施例中，继续参阅图1，壳体10为沿轴向X延伸长度的中空长条形笔型壳体但不以此为限。于此，壳体10为可拆解分离的分体型态以便于拆换内部构件，但不以此为限。

在一实施例中，参阅图1，电路单元20可以是印刷电路板。电路单元20上具有震荡电路及控制元件，用以运算并定义出位置指示装置的位置。

于一实施例中，参阅图1及图2，笔墨书写模块30的笔芯31为沿轴向X延伸长度的空心长杆体，且笔芯31的容腔311沿轴向X贯穿笔芯31的两端。

于一实施例中，参阅图1至图3，笔头32设置于笔芯31于轴向X上的一端。于此，笔头32适配于输出液态墨体33。具体地，适配于输出液态墨体33的笔头32可以是具有钢珠的笔头32、麦克笔笔头、奇异笔笔头或彩色笔笔头，前述适配于液态墨体33的笔头32的形态仅为例示说明并不以此为限。本实施例的笔头32为具有钢珠的笔头32。液态墨体33可以通过笔头32的钢珠连续滚动以输出液态墨体33进行实体笔墨的书写。

继续参阅图1及图2，磁体41为空心柱体但不以此为限。磁体41具有通孔411，通孔411贯穿磁体41于轴向X上的两端。因此，磁体41具有相对的外表面及内表面，内表面系围绕界定出通孔411的一面。此外，本实施例的磁体41由磁性材质制成。而线圈42圈绕于磁体41的外表面。于此，线圈42的两端可以通过两条导电线连接于电路单元20。具体地，磁体41容置于容置空间11内并穿套于笔芯31，使笔芯31贯穿磁体41的通孔411。在此实施例中，笔芯31是位于磁体41的中轴位置。

进一步地，配合参阅图1及图3，为使数字笔迹能更为贴近真实笔迹，更包含压力感测单元50。压力感测单元50包含笔芯座51、第一弹性件52、第二弹性件53以及压力感测元件54。笔芯座51可沿轴向X移动地设置于容置空间11内。于此，笔芯座51具有第一插口511以及第二插口512，第一插口511及第二插口512分别位于笔芯座51的两端，且第一插口511与第二插口512之间贯穿连通。

继续参阅图3，笔芯31设置笔头32的另端结合于笔芯座51的第一插口511，第一弹性件52结合于笔芯座51的第二插口512。如此一来，在通过笔头32进行书写动作而施压于笔头32时，笔头32通过笔芯座51带动第一弹性件52沿轴向X移动。

进一步参阅图3，压力感测元件54与电路单元20电性连接并设置于第一弹性件52的移动路径上，且压力感测元件54面对第一弹性件52并能感测第一弹性件52沿轴向X上的施压。值得说明的是，前述压力感测元件54所能感测的轴向X上的施压包含具有轴向X分力的施压。

藉此，在通过笔墨书写模块30进行实体书写时，书写过程中施压于笔头32的压力能同时被压力感测元件54所感测，则压力感测元件54所感测到的压力值就能同时被计算并对应显示于数字笔迹，使数字笔迹也能显示出对应的笔触压力，使得数字笔迹能更贴近于真实笔迹。

于此，在笔墨书写模块30的笔头32被施压并施压于压力感测元件54时是通过笔芯座51带动第一弹性件52对压力感测元件54进行施压。因此，在第一弹性件52施压于压力感测元件54的同时，第一弹性件52本身亦受到压迫而弹性变形并蓄积弹力。据此，在施加于笔头32的压力被松释时，第一弹性件52的弹力释出而能再将笔头32推回初始位置。藉此，笔墨书写模块30的笔头32回弹动作不会受限于位置指示装置的摆放方位。确保当位置指示装置是平放时(摆放平面垂直于轴向X)仍能确实将笔头32回复初始位置。

进一步地，请配合参阅图3及图4A至图4D，于一实施例中，第一弹性件52整体的剖面概为十字型。且第一弹性件52具有核心部521以及分别朝不同方向延伸的第一躯段522、第二躯段523、第三躯段524以及第四躯段525。第一躯段522与第二躯段523相对并分别位于轴向X上的不同位置，第三躯段524与第四躯段525相对并位于径向Y上的不同位置。且第三躯段524与第四躯段525分别位于第一躯段522与第二躯段523之间。

此外，同样参阅图4A至图4D，在径向Y上，第一躯段522具有第一宽度D1，第二躯段523具有第二宽度D2，第三躯段524具有第三宽度D3，第四躯段525具有第四宽度D4。第一宽度D1小于第二宽度D2，第一宽度D1大于第三宽度D3及第四宽度D4，且第三宽度D3相等于第四宽度D4。第一躯段522分别与第三躯段524及第四躯段525之间以衔接部526衔接，衔接部526较佳为斜角或圆弧。第一弹性件52的衔接部526的实施态样绘示如图4A至图4D。值得说明的是，图4A至图4D仅为例示说明但不以此为限。

于此，参阅图3，笔芯座51的第二插口512位于笔芯座51于径向Y上的中心位置，第一弹性件52的第二躯段523插接于第二插口512，第三躯段524及第四躯段525抵靠于笔芯座51的第二插口512的周围，而第一躯段522朝向压力感测元件54延伸。

藉此，当笔头32受压而通过笔芯31带动笔芯座51时，笔芯座51结合于第一弹性件52的第二躯段523以稳定带动第一弹性件52。而抵靠于笔芯座51的第三躯段524及第四躯段525则能稳定第一弹性件52，使第一弹性件52不轻易地相对轴向X产生偏斜，确保第一弹性件52所受压力能确实地传递至压力感测元件54。

参阅图3，由于第一弹性件52的第二躯段523结合于笔芯座51的第二插口512，且第三躯段524及第四躯段525靠抵于笔芯座51。于此状况下，第一弹性件52的第二躯段523、第三躯段524以及第四躯段525受到刚性的笔芯座51的抵靠，而第一躯段522则为相对自由的部分。当第一弹性件52接触压力感测元件54时，第一弹性件52则以相对自由的第一躯段522首先接触压力感测元件54。也就是说，第一弹性件52是以较易产生形变的部分先接触压力感测元件54。

如此一来，第一弹性件52在受压初期由第一躯段522单独地快速反馈压力阶度的变化。使得位置指示装置得以在轻微的施压下便能于数字笔迹上反映出笔触压力，提高压力反馈的灵敏性。

而在第一弹性件52持续受压的状况下，第一弹性件52由仅由第一躯段522受压转变为第一躯段522、第三躯段524及第四躯段525同时受压。在第一弹性件52的第三躯段524及第四躯段525也开始受压的状况下，第一弹性件52的刚性提高而减缓压力阶度的改变速度，据此延长第一弹性件52对压力变化产生反应的区间。

进一步地，在第一弹性件52的衔接部526为斜角或圆弧时，当第一弹性件52的受压由第一躯段522单独受压转变至与第三躯段524及第四躯段525同时受压的过程中，衔接第一躯段522与第三躯段524及第四躯段525的衔接部526得以产生渐进式的压力阶度变化，避免压力阶度在短时间内产生急遽的变化，而能提高使用的手感舒适度。

继续参阅图1及图3，于一实施例中，笔芯座51是更压靠于第二弹性件53，第二弹性件53能提供笔芯座51于轴向X上的弹力。于此，第二弹性件53的压缩行程大于第一弹性件52的压缩行程。如此一来，在笔头32受力而通过笔芯31推动笔芯座51时，第一弹性件52及第二弹性件53同时蓄积弹力。并在笔头32所受压力松释时，第一弹性件52与第二弹性件53的弹力同时释出以更为确实地将笔头32回复原状。更重要者，当第一弹性件52可能发生弹性疲乏或劣化时，也能单独由第二弹性件53向笔芯31发挥弹性复归的作用，确保使用上的顺畅性。

在一实施例中，第一弹性件52可以是由具有弹性的材质制成的块体，而第二弹性件53可以是弹簧，但不以此例为限。于此，第二弹性件53为圈形弹簧并可以穿套于笔芯座51的外周缘。

于一实施例中，请配合参阅图1、图5及图6，更包含内固定单元60，内固定单元60包含第一固定件61、第二固定件62、卡扣63以及簧圈64。内固定单元60设置于壳体10内以稳定笔芯31的位置。

于此，同样参阅图1及图5至图6，第一固定件61具有穿套段611及承载段612，穿套段611为空心圆管形态，而承载段612为二分之一圆的薄壳型态，承载段612衔接于穿套段612的一端。于此，第一固定件61以穿套段611穿套于笔芯31外。而压力感测单元50及电路单元20则位于承载段612围绕的范围内。基此，第一固定件61的穿套段611两端得以分别抵靠于电磁单元40的磁体41以及笔芯座51，使电磁单元40及笔芯座51得到稳定结构的支撑，提高结构稳定性。

第二固定件62为二分之一圆的薄壳型态，第二固定件62可拆分地与第一固定件61的承载段612对合。于此，第二固定件62与第一固定件61的承载段612可以对合并构成与第一固定件61的穿套段611的相同外轮廓。于此，通过第二固定件62系可拆分地与第一固定件61的承载段612对合，因此可以在拆离第二固定件62的状况下组装电路单元20及压力感测单元50，组装后再进行第二固定件62与承载段612的组合。藉此提高组装的便利性。

进一步地，卡扣63束套于第一固定件61的穿套段611外，藉此使穿套段611内的笔芯31与笔芯座51被限制移动位置，提高笔芯31在使用时的稳定性。此外，簧圈64束套于笔芯座51外，藉此使笔芯座51内的笔芯31得已被稳定地紧束，同样地能确保笔芯31在使用时的稳定性。

虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习相像技术者，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，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (8)

1.一种墨水型位置指示装置，其特征在于，包含：

一壳体，沿一轴向延伸长度，且该壳体具有一端口及一容置空间，该端口连通该容置空间；

一电路单元，设置于该容置空间内；

一笔墨书写模块，设置于该容置空间内，包含一笔芯、一笔头以及一液态墨体，该笔芯沿该轴向延伸长度并具有一容腔，该笔头连接于该笔芯并伸出该端口，该液态墨体容置于该容腔并能由该笔头输出；

一压力感测元件，该压力感测元件设置于该容置空间内，并朝向该笔芯连接该笔头的另端，且该压力感测元件电性连接该电路单元，该笔芯可沿该轴向移动并向该电路单元施压；

一第一弹性件，位于该压力感测元件与该笔芯之间，该第一弹性件包含一第一躯段以及一第二躯段，该第一躯段于垂直该轴向的一径向上的宽度小于该第二躯段于该径向上的宽度，且该第一躯段朝向该压力感测元件；以及

一电磁单元，设置于该容置空间内，包含一磁体及一线圈，该磁体具有一通孔，该通孔贯穿该磁体于该轴向上的两端，该线圈圈绕该磁体并电性连接该电路单元，该笔芯穿过该通孔。

2.如权利要求1所述的墨水型位置指示装置，其特征在于，更包含一笔芯座，该第一弹性件插置于该笔芯座的一端，该笔芯插置于该笔芯座的另一端。

3.如权利要求2所述的墨水型位置指示装置，其特征在于，该第二躯段设置于该笔芯座。

4.如权利要求2所述的墨水型位置指示装置，其特征在于，更包含一第二弹性件，该笔芯座穿套并压抵该第二弹性件，该第二弹性件提供该笔芯座于该轴向上的弹力。

5.如权利要求2所述的墨水型位置指示装置，其特征在于，更包含一内固定单元，该内固定单元包含一第一固定件及一第二固定件，该第一固定件穿套于该笔芯外并同时抵靠该磁体及该笔芯座，该第二固定件结合该第一固定件并包覆于该笔芯座外。

6.如权利要求5所述的墨水型位置指示装置，其特征在于，该第一固定件具有一穿套段及一承载段，该穿套段为空心圆管形态，而该承载段为二分之一圆的薄壳型态，该承载段衔接于该穿套段的一端，该第二固定件与该承载段对合，且该笔芯座位于该第二固定件与该承载段之间。

7.如权利要求6所述的墨水型位置指示装置，其特征在于，该内固定单元更包含一卡扣，该卡扣固定于该第一固定件外部。

8.如权利要求6所述的墨水型位置指示装置，其特征在于，该内固定单元更包含一簧圈，该簧圈束套于该笔芯座外。

Images