CN203552196U - 触摸输入装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的触摸输入装置用于配合一电容式触摸面板进行输入，所述触摸输入装置包括一笔壳、一磁芯、一感应线圈及一笔尖。所述磁芯设置在所述笔壳内部。所述感应线圈设置在所述笔壳内部且套设于所述磁芯周围。所述笔尖设置于所述笔壳的一端部，所述笔尖为导体材质，所述笔尖用于接触所述电容式触摸面板，以在所述电容式触摸面板上产生电容变化。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种触摸输入装置，特别涉及一种可同时侦测触摸位置及压力的触摸输入装置。
【背景技术】
电容式触摸面板是利用在基板的表面镀上一层透明的金属电极图案，此基板的材质不限定是硬性或软质的。当手指接近或触碰此触摸面板时，手指因为属导体且带有静电，因此手指会与金属电极图案会形成一耦合电容，此时触摸面板在触碰点上的电极的静电电容量就会发生变化，进而使得所述电极的电压或电流发生改善。再经由比较相邻电极的电压差异，触控点的位置就可被计算出来。
然而，使用手指输入虽然方便，但如要在触摸屏幕上描绘出不同粗细的线条，或是针对精细位置之间的触摸辨识，透过手指显然难以达上述要求。因此，为了增加触控的精准度，而有采用触控笔的方案被提出。然而，现有的常见的电容式触控笔其原理大多是在金属笔管前缘设置一导电塑料或导电橡胶材质的笔尖，其虽然可比使用手指输入达到较精准的触控，但电容式触控笔却无法根据下笔力道的大小而于屏幕上呈现对应的线条粗细，仍有使用上的缺憾。
【发明内容】
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种触摸输入装置，其可透过一具有导体笔尖的电磁笔于一电容式触摸面板进行触摸输入，可达到触控的高精准度以及可随下笔力道大小而呈现对应的线条粗细。
为达成上述目的，本实用新型提供的触摸输入装置用于配合一电容式触摸面板进行输入，所述触摸输入装置包括一笔壳、一磁芯、一感应线圈及一笔尖。所述磁芯设置在所述笔壳内部。所述感应线圈设置在所述笔壳内部且套设于所述磁芯周围。所述笔尖设置于所述笔壳的一端部，所述笔尖为导体材质，所述笔尖用于接触所述电容式触摸面板，以在所述电容式触摸面板上产生电容变化。同时，所述触摸输入装置具有在笔尖的压力感应结构，其可随着使用者对的书写力道而改变内部电路的振荡频率。
在一优选实施例中，所述感应线圈用于发出一电磁信号。
在一优选实施例中，所述磁芯具有一轴向通孔，且所述笔尖插设于所述磁芯的所述轴向通孔中。
在一优选实施例中，所述笔尖接触所述电容式触摸面板时，所述磁芯与所述感应线圈具有轴向相对移动。
在一优选实施例中，所述笔壳具有一握持部，所述握持部电性连接于所述笔尖。具体而言，所述握持部上具有至少一金属接触点，且所述至少一金属接触点是电性连接于所述笔尖。
在一优选实施例中，触摸输入装置进一步包括一开关，所述开关设置于所述笔壳上，用于改变所述电磁信号。此外，所述开关为一擦除器。
相较于现有技术，本实用新型采用具有导体笔尖的电磁笔来与电容式触摸面板接触，以达到触控的高精准度。另外，透过电容式触摸面板接收所搭配的所述感应线圈发出的电磁信号，可透过所述电磁信号的频率偏移值计算出笔尖的压感阶度，藉此精确地达到侦测下笔力道大小的目的。
为让本实用新型的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，下文将举出实施例来加以说明，并配合所附图式，作详细说明如下。
【附图说明】
图1绘示本实用新型的优选实施例的触摸输入装置的结构示意图；及
图2绘示本实用新型的优选实施例的触摸输入装置的压感电路示意图。
【具体实施方式】
本实用新型的数个优选实施例借助所附图式与下面的说明作详细描述，在不同的图式中，相同的组件符号表示相同或相似的组件。
请参照图1，图1绘示本实用新型的优选实施例的触摸输入装置的结构示意图，本实施例的触摸输入装置10用于配合一电容式触摸面板20进行输入。所述触摸输入装置10包括一笔壳110、一磁芯120、一感应线圈130、一笔尖140及一电路板160。
如图1所示，所述笔壳110用于收纳上述组件，且所述笔壳110具有直径渐缩一端部112。所述笔壳110优选为一绝缘材质所制成，例如塑料等。
所述磁芯120为铁磁性材质所制成，其包括铁、钴、镍三种铁磁性元素。所述磁芯120可为一种磁粉芯，所述磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料，可包括铁粉芯、铁硅铝粉芯、高磁通量粉芯(High Flux)、坡莫合金铁芯(Permalloy)、铁氧体(ferrite)磁芯等。所述磁芯120设置在所述笔壳110内部，详细而言，所述磁芯120具有对应所述笔壳110的端部112的渐缩外形，如图1所示。
所述感应线圈130设置在所述笔壳110内部且套设于所述磁芯120周围。具体来说，所述感应线圈130电性连接于所述电路板160。所述感应线圈130可与所述电路板160上的一电容(图未示)产生一震荡频率f，藉此发出一电磁信号(图未示)。其中所述震荡频率f与所述感应线圈130的电感值L与所述电容值C的乘积呈反比，其细节将详述于后。
请再参照图1，所述笔尖140设置于所述笔壳110的一端部112。具体来说，所述笔尖140为一笔芯145的一端。在此实施例中，所述磁芯120具有一轴向通孔122，且所述笔尖140插设于所述磁芯120的所述轴向通孔122中，即所述笔芯145插设于所述轴向通孔122中。然而，本实用新型并不限于此，例如所述轴向通孔122并未贯通整个磁芯120，使得所述笔芯145的另一端抵着所述磁芯120。所述笔尖140为导体材质，所述笔尖140用于接触所述电容式触摸面板20，以在所述电容式触摸面板20上产生电容变化。在此实施例中，所述笔尖140是与所述笔芯145为不同材质，例如所述笔芯145为塑料等。然而，在其它实施例中，所述笔尖140是与所述笔芯145皆为相同的导电材质。
所述导电材质优选可为金属、导电塑料、或导电橡胶等材质。所述笔尖140可用来与上述电容式触摸面板20接触，以达到触控的高精准度。进一步来说，所述导电笔尖140与所述电容式触摸面板20上的透明导电材质形成耦合电容，使得电容式触摸面板20四周电流产生变化，再借着外部的位置撷取单元（图未示）计算出接触点的水平坐标与垂直坐标(X,Y)，再传送至外部主机（例如计算机）。
详细而言，所述笔尖140接触所述电容式触摸面板20时，所述磁芯120与所述感应线圈130具有轴向相对移动。也就是说，所述磁芯120可随笔尖140的移动而带动磁芯120，而于所述笔壳110内产生轴向移动。而笔尖140的移动又是随着使用者的下笔力道大小而改变。因此，若下笔力道越大，笔尖140的移动也越大，进而使得所述磁芯120与所述感应线圈130的相对移动也越大。类似地，若下笔力道越小，笔尖140的移动也越小，进而使得所述磁芯120与所述感应线圈130的相对移动也越小。另一方面，所述磁芯120与所述感应线圈130产生轴向相对移动时，感应线圈130的电感值L也会随的变化，进而使得震荡频率f也随的变化（呈反比）。据此，电容式触摸面板20可根据震荡频率f变化的电磁信号而计算出相应的压感阶度。
请再参照图1，在此实施例中，所述笔壳110具有一握持部H，所述握持部H电性连接于所述笔尖140。具体而言，所述握持部H上具有至少一金属接触点116，且所述至少一金属接触点116是电性连接于所述笔尖140。具体来说，所述至少一金属接触点116是用以使所述笔尖140与人体产生导通，以加强触控时笔尖140与电容式触摸面板20产生的漏电流效应。然而，如图1所示，本实用新型并不限制金属接触点116的形状，或者金属接触点116与笔尖140的电性连接方式。
请一并参照图1及图2，图2绘示本实用新型的优选实施例的触摸输入装置的压感电路示意图。如图1所示，所述触摸输入装置10进一步包括一开关SW1（或按钮），所述开关SW1设置于所述笔壳110上。所述开关SW1用于改变所述电磁信号。在此实施例中，所述触摸输入装置10还可包括一设置在所述笔壳110尾端的另一开关SW2，所述开关SW2可做为一擦除器(eraser)。
具体而言，如图2所示，所述感应线圈130可以一电感L1表示，所述电感L1与一交流源AC并联，且与一电容C并联。其中交流源AC及所述电容C是可设置于电路板160上。此外，所述电感L1可透过开关SW1及SW2与第一电容C1及第二电容C2并联。此外，所述交流源AC是可由设置于笔壳100内的电池所提供。然而，本实用新型的触摸输入装置并不限制仅能设置电池而产生电磁信号，亦可不需设置电池使用的。
当使用者按压开关SW1/SW2，而改变开关SW1/SW2的导通或断开状态，进而改变与电感L1并联的总电容值。举例来说，当开关SW1及开关SW2同为断开状态时，与电感L1并联的总电容值则为电容C。而当开关SW1为导通，而开关SW2为断开状态时，与电感L1并联的总电容值则为电容C加上C1。而当开关SW1为断开，而开关SW2为导通状态时，与电感L1并联的总电容值则为电容C加上C2。据此，透过开关SW1/SW2的切换则可改变感应线圈130发出的电磁信号EM的震荡频率f（与LC呈反比）。而电容式触摸面板20可根据电磁信号EM的震荡频率f变化的而产生出相应的额外功能，擦拭器等。
综上所述，本实用新型采用具有导体笔尖140来与电容式触摸面板20接触，以达到触控的高精准度。另外，透过震荡频率f的改变而可产生所述压感信号，简单地达到侦测下笔力道大小的目的。
虽然本实用新型已用优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此本实用新型的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。
Claims (10)
1.一种触摸输入装置，用于配合一电容式触摸面板进行输入，其特征在于，包括：
一笔壳；
一磁芯，设置在所述笔壳内部；
一感应线圈，设置在所述笔壳内部且套设于所述磁芯周围；及
一笔尖，设置于所述笔壳的一端部，所述笔尖为导体材质，所述笔尖用于接触所述电容式触摸面板，以在所述电容式触摸面板上产生电容变化。
2.根据权利要求1所述的触摸输入装置，其特征在于，所述感应线圈用于发出一电磁信号。
3.根据权利要求1所述的触摸输入装置，其特征在于，所述磁芯具有一轴向通孔。
4.根据权利要求3所述的触摸输入装置，其特征在于，所述笔尖插设于所述磁芯的所述轴向通孔中。
5.根据权利要求1所述的触摸输入装置，其特征在于，所述笔尖接触所述电容式触摸面板时，所述磁芯与所述感应线圈具有轴向相对移动。
6.根据权利要求1所述的触摸输入装置，其特征在于，所述笔壳具有一握持部，所述握持部电性连接于所述笔尖。
7.根据权利要求6所述的触摸输入装置，其特征在于，所述握 持部上具有至少一金属接触点。
8.根据权利要求7所述的触摸输入装置，其特征在于，所述至少一金属接触点是电性连接于所述笔尖。
9.根据权利要求2所述的触摸输入装置，其特征在于，进一步包括一开关，所述开关设置于所述笔壳上，用于改变所述电磁信号。
10.根据权利要求9所述的触摸输入装置，其特征在于，所述开关为一擦除器。
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