JP3194112U - タッチペン構造 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチスクリーンを高精度で操作制御するタッチペン構造を提供する。【解決手段】タッチペン構造１００は、掴持部２００、タッチ補助部３００及び弾性接続部材５００から構成し、掴持部は、導電ペン芯２１０を接続する。タッチ補助部は、導電環３０２を具え、導電環に定位ユニット４００を設けて中央に貫通孔３１０を形成し、導電ペン芯をその中央に位置させ、導電ペン芯に一端を接続した弾性接続部材の他端を、定位ユニットにより導電環に接続し、導電環及び導電ペン芯を順次タッチスクリーン７００に接触させて精確且つ更に円滑に操作制御する。【選択図】図２

Description

本考案は、タッチペン構造に関し、特に、容量式タッチスクリーンを操作制御するタッチペン構造に関する。

タッチスクリーンは、その感応原理に基づき、抵抗式(Resistive)、容量式(Capacitive)、音波式(Surface Acoustic Wave)、光学式(Optics)及び電磁式(Electromagnetic)等の五種に分けられる。抵抗式タッチパネルは、主に上下２組のＩＴＯ導電層が積層されてなり、使用時に圧力負荷によって上下電極を導通させ、制御器によってパネルの電圧変化を測定してタッチ点の位置を算出する。容量式タッチパネルは、配列された透明電極及び人体の間の静電結合が発生する電気容量の変化（誘導電流）を利用し、その座標を検出する。

アップル社がiPhone（登録商標）、iPod（登録商標）等のモバイル電子製品を開発し、容量式タッチスクリーンを用い、前記製品は、美しい外観及び簡単で精巧な操作インタフェースを有する以外、消費者を引き付けるものとして、更に、低反射、ハイコントラスト、良好な耐久性、マルチタッチ(Multi-touch)及びジェスチャー(Gesture)等の機能の支援がある。手指及びタッチスクリーンの間の電場の静電反応に発生する容量変化を利用し、該容量式タッチスクリーンをタッチする目的を達成することができるが、手指が使用者の一部の視線を遮蔽することにより、タッチ点を精確に制御することが困難であり、且つパネル上に指紋を付着させたり、汚したりする問題を有する。

現在、市場には、ペン先及び円盤の組み合わせの容量タッチペンがあり、該ペン先は、ユニバーサルジョイントのボール構造を有し、随時ペン先の角度を変化させてタッチスクリーンに接触させることができる。しかしながら、前記技術手段は、緩衝構造を有さず、タッチスクリーン又はタッチペンを損傷させ易く、且つ操作制御が依然として円滑でない。また、市場において、更に、バネでタッチ制御部に接続するタッチペンがあり、該構造は、前記問題点を改善しているが、操作制御する各ソフトウェアシステムの画面又はアイコンボタンが比較的小さい等の状況において、ずれを生じ、且つ操作が十分に精確でない問題を発生する。

これに鑑み、本考案者は、上記現有技術に対して、研究に専念し、学理の運用を合わせ、上記問題点の解決に尽力することが、本考案者の改良の目標となっている。

登録実用新案第３１９１８１３号

本考案の目的は、タッチスクリーンより精確且つより円滑に操作制御できるタッチペン構造を提供することにある。

上記目的を達成する為、本考案は、タッチペン構造を提供し、タッチ制御スクリーンを操作制御する。タッチペン構造は、掴持部、タッチ補助部及び弾性接続部材からなる。弾性接続部材は、導電ペン芯を接続する。タッチ補助部は、導電環を具え、導電環に定位ユニットを設け、貫通孔を形成する。弾性接続部材の一端に導電ペン芯を接続し、他端に定位ユニットを介して導電環を接続し、導電ペン芯は、弾性接続部材の内部に形成され、且つ前記タッチスクリーンにタッチすることができる。

好ましくは、定位ユニットは、環形溝路又は導電環表面に突起する複数の定位柱体を有する。環形溝路は、定位ユニット内側壁の周縁又は外側壁の周縁に形成され、弾性接続部材の一端を嵌合固定させる。各定位柱体は、更に溝を設け、弾性接続部隊の一端を嵌合固定させる。

好ましくは、掴持部は、更に、導電ペン芯の第１セクションに被せ設けられる導電スリーブを含み、第１セクションと相対する第２セクションは、掴持部の外に部分的に露出する。弾性接続部材一端は、タイトに連なった円柱状螺旋であり、導電スリーブ上に更に定位し、弾性接続部材他端は、徐々に開かれた円錐状螺旋をなして、導電環に接続する。

本考案は、更に、以下の効果を有する：弾性接続部材一端が徐々に開かれた円錐状螺旋をなして導電環に接続し、使用者は、ただ微小な力を施すだけで、タッチ補助部の移動を連動し、且つ同時に導電環をリバンウンドさせる効果を有する。

本考案のタッチペンの構造の立体図である。 本考案のタッチペンがタッチスクリーンをタッチ制御する実施例図である。 本考案のタッチペン構造の部分断面図である。 本考案のタッチペン構造の分解図である。 本考案の弾性接続部材及び定位ユニットを固定した断面図である。 本考案の弾性接続部材及び定位ユニットを固定したもう１つの断面図である。 本考案の導電環に傾斜環面を設けた断面図である。 本考案の弾性接続部材及び定位ユニット（第３実施例）の組み合わせ前の分解図である。 図８の部分立体図である。

本考案の詳細な説明及び技術内容について、図面を合わせて以下に説明するが、図面は、ただ参考及び説明に用いるのみであり、本考案に制限を加えるものではない。

図１〜図４に示すように、本考案は、タッチペン構造１００を提供し、容量式タッチスクリーン７００を操作制御する（図２参照）。ここで、前記の容量式タッチスクリーン７００は、これらに限定するものではないが、スマートフォン、タブレットＰＣ又はその他の製品を含む。
タッチペン構造１００は、掴持部２００、タッチ補助部３００及び弾性接続部材５００を具える。掴持部２００は、導電ペン芯２１０に接続する。タッチ補助部３００は、導電環３０２を有し、導電環３０２は、定位ユニット４００を設け、貫通孔３１０を形成する。導電ペン芯２１０は、弾性接続部材５００の内部に形成され、且つ前記タッチスクリーン７００とタッチする。
本実施例において、導電環３０２は、これに限定するものではないが、導電フィルム（図示せず）を貼付した透明環又は滑らかな表面の銅又はその他の適合金属製の材質からなる。一般に、導電環３０２の外径は、８ｍｍであり、貫通孔３１０の直径は、４ｍｍであるが、これに制限するものではない。

また、弾性接続部材５００は、好ましくは、螺旋バネであり、且つその材質は、導電性が良好な銀、銅、アルミニウム、又はその合金により形成される。図３及び図４に示すように、弾性接続部材５００一端は、徐々に開かれた円錐状螺旋５１０をなし、タッチ補助部３００の導電環３０２に接続し、他端は、タイトに連なった円柱状螺旋５２０をなし、導電ペン芯２１０の一端に接続する。前記徐々に開かれた円錐状螺旋５１０は、各一回りの螺旋が円柱状螺旋５２０に対して緊密に接続することはなく、間隔が徐々に大きくなる螺旋態様であるが、その徐々に開く角度は制限するものではない。使用者は、微小な力を施し、円錐状螺旋５１０にタッチ補助部３００の移動を連動させ、且つ同時にタッチ補助部３００をリバウンドさせる効果を有する。従って、導電ペン芯２１０が補助部３００の貫通孔３１０を貫通してタッチスクリーン７００にタッチする時、弾性接続部材５００が比較的良好な弾性可撓性（elastic flexibility）を有し、弾性接続部材５００を導電ペン芯２１０に可撓的に相対して移動させる。

図３及び図４に示す実施例において、掴持部２００は、更に導電スリーブ２２０及びグリップ開口２３０を有する。導電スリーブ２２０は、導電ペン芯２１０一端に被せ設けられ、弾性接続部材５００一端（円柱状螺旋５２０）を導電スリーブ２２０上に定位させる。導電ペン芯２１０は、軟質材で形成され、その材質は、例えば、導電繊維、導電ゴム又はその他の適合材質であり、従って、導電スリーブ２２０を被せて、導電ペン芯２１０の損傷を防止する。図４に示すように、導電スリーブ２２０一端の直径は、グリップ開口２３０の内径に等しく、且つ弾性接続部材５００、導電スリーブ２２０及び導電ペン芯２１０が相互に重なり直径がグリップ開口２３０の内径に略同一に形成され、従って、グリップ開口２３０中に組み込み、収容する。

本実施例において、導電ペン芯２１０は、更に、第１セクション２１２及び第２セクション２１４を具え、第２セクション２１４の直径は、第１セクション２１２の直径より大きく、そのうち、第２セクション２１４の一部は、掴持部２００の外に露出し、第１セクション２１２は、導電スリーブ２２０を被せ設けさせる。導電スリーブ２２０は、実質上、第１セクション２１２及び第２セクション２１４の間に定位し、導電スリーブ２２０を第２セクション２１４の方向へ更に移動させないようにし、従って、導電スリーブ２２０上の弾性接続部材５００の円柱状螺旋５２０に固定し、導電スリーブ２２０上でタッチ補助部３００の方向へ移動することも容易でなくなる。また、本実施例中の弾性接続部材５００の円柱状螺旋５２０及び円錐状螺旋５１０は、実質上第２セクション２１２及び第１セクション２１４の間から分かれる。

弾性接続部材５００が如何に定位ユニット４００によりタッチ補助部３００に接続するかを以下に更に説明する。同時に図５を参照し、定位ユニット４００は、更に、環形溝路３２０を具え、環形溝路３２０は、定位ユニット４００の外側壁３０６の周縁に形成され、弾性接続部材５００の一端（即ち、円錐状螺旋５１０）を嵌合固定させる。しかしながら、図６に示す実施例において、環形溝路３２０は、定位ユニット４００内側壁３０４の周縁に形成されることもできる。図５及び図６の実施例において、環形溝路３２０の寸法は、弾性接続部材５００の螺旋線径以上であることが好ましく、弾性接続部材５００自身のバネにより環形溝路３２０中に剛性定位する。

従って、タッチ補助部３００の導電環３０２は、タッチスクリーン（図示せず）に接触した後、導電ペン芯２１０は、タッチ補助部３００の貫通孔３１０を貫通してタッチスクリーン７００にタッチし、導電環３０２は、円滑に撓んで導電ペン芯２１０の移動に従って移動する。即ち、タッチ補助部３００は、先ず、タッチスクリーンに接触し、近似する操作制御ターゲット点/物を提供し、導電ペン芯２１０は、操作制御ターゲット点/物を更に精確に示し、最後に、導電環３０２によりタッチスクリーン上に電子信号を形成し、座標を形成する。従って、各ソフトウェアシステムの画面又はボタンが比較的小さい状況においても、本考案のタッチペン構造１００は、タッチスクリーン（図示せず）を精確且つより円滑に操作制御することができる。

ターゲット点/物を精確且つ迅速に照準し、導電環３０２は、更に、図７に示すように傾斜環面３１２を有する。傾斜環面３１２は、貫通孔３１０の内周壁面に形成され、貫通孔３１０に第１内径ｄ及び第２内径Ｄを形成させる。第１内径ｄは、第２内径Ｄより小さく、且つ第１内径ｄは、第２内径Ｄに相対して、掴持部２００から更に離れて設置され、そのうち、第１内径ｄの寸法は、導電ペン芯２１０の外径よりやや大きく、導電ペン芯２１０に第１内径ｄを貫通させることができる。導電環３０２の貫通孔３１０は、前記実施例に比較して寸法が小さくなり、導電環３０２は、導電ペン芯２１０の変位に相対して小さくなり、従って、導電ペン芯２１０は、ターゲット点/物を迅速且つ精確に照準することができる。また、導電環３０２の傾斜環面３１２（角度が９０度であるが、これに制限するものではない）は、導電ペン芯２１０の照準を誘導する効果も有する。

図８及び図９は、本考案の弾性接続部材及び定位ユニット（第３実施例）組み合わせ前の分解図及び組み合わせ後の部分立体図である。定位ユニット４００は、更に、導電環３０２表面に突起する複数の定位柱体３３０を具え、各定位柱体３３０は、更に溝３３２を設けて、これに弾性接続部材５００一端を嵌合固定させる。
本実施例において、定位ユニット４００は、好ましくは、３つの定位柱体３３０であるが、もう１つの実施例において、２つの定位柱体３３０も同様の効果を達成する。同様に、タッチ補助部３００の導電環３０２がタッチスクリーン（図示せず）にタッチした後、導電ペン芯２１０は、貫通孔３１０を通過してタッチスクリーン７００にタッチし、導電環３０２は、円滑に撓んで導電ペン芯２１０の移動に従って移動する。このように、各種のボタン又はターゲットが比較的小さいタッチスクリーンの操作制御を円滑且つ精確に完成する。

なお、本考案では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本考案に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本考案の精神と領域を脱しない均等の範囲内で各種の変動や潤色を加えることができることは勿論である。

１００ タッチペン構造
２００ 掴持部
２１０ 導電ペン芯
２１２ 第１セクション
２１４ 第２セクション
２２０ 導電スリーブ
２３０ グリップ開口
３００ 補助タッチ部
３０２ 導電環
３０４ 内側壁
３０６ 外側壁
３１０ 貫通孔
３１２ 傾斜環面
３２０ 環形溝路
３３０ 定位柱体
３３２ 溝
４００ 定位ユニット
５００ 弾性接続部材
５１０ 円錐状螺旋
５２０ 円柱状螺旋
７００ 容量式タッチスクリーン
ｄ 第１内径
Ｄ 第２内径

Claims (11)

1. タッチスクリーンを操作制御するタッチペン構造であって、
   掴持部、導電ペン芯、弾性接続部材及びタッチ補助部とから構成され、
   上記導電ペン芯は、上記掴持部に接続され、
   上記タッチ補助部は、上記導電芯と共にタッチスクリーンに接する導電環を具え、
   上記弾性接続部材は、その一端を該導電ペン芯に接続されると共にその他端は定位ユニットを介して上記タッチ補助部の導電環に接続され、
   上記導電環は、その中心に上記導電ペン芯を配置する貫通孔を設けて、
   上記導電芯と共にタッチスクリーンに接するようにしたタッチペン構造。
2. 前記定位ユニットは、前記導電環内側壁周面又は外側壁の周面に環形溝路を形成してなり、弾性接続部材他端を該環形溝路に嵌合固定させてなる請求項１に記載のタッチペン構造。
3. 前記定位ユニットは、前記導電環表面に突起する複数の定位柱体によって構成し、各該定位柱体に溝を設けて、前記弾性接続部材一端を嵌合固定させてなる請求項１に記載のタッチペン構造。
4. 前記弾性接続部材他端は、徐々に開かれる円錐状螺旋をなして前記導電環に接続し、他端は、タイトに連なる円柱状螺旋をなして該導電ペン芯に接続した請求項１に記載のタッチペン構造。
5. 前記掴持部は、更に、導電スリーブを具えて前記導電ペン芯一端に被せ設けられ、前記弾性接続部材一端は、更に、該導電スリーブ上に定位してなる請求項１に記載のタッチペン構造。
6. 前記導電ペン芯は、更に、第１セクション及び第２セクションを具え、該第２セクションの直径は、該第１セクションの直径より大きく、そのうち、該第２セクションは、該掴持部の外に部分的に露出し、該第１セクションは、該導電スリーブを被せ設けさせてなる請求項５に記載のタッチペン構造。
7. 前記掴持部は、更に、グリップ開口を設けて前記導電スリーブの一端を該グリップ開口中に組み付け、収容してなる請求項５に記載のタッチペン構造。
8. 前記弾性接続部材、前記導電スリーブ及び前記導電ペン芯を順に重ねて被せてなる外径が前記グリップ開口の内径に等しく、該グリップ開口中に組み付けて収容した請求項７に記載のタッチペン構造。
9. 前記弾性接続部材は、導電螺旋バネである請求項１に記載のタッチペン構造。
10. 前記導電環は、更に、前記貫通孔内壁周面に傾斜環面を形成し、該傾斜環面により形成される開口径の内、前記掴持部から遠い第１内径を第２内径より小さいものである請求項１に記載のタッチペン構造。
11. 前記導電環は、導電フィルムを貼付した透明環であるか、滑らかな表面の銅金属製材質である請求項１に記載のタッチペン構造。
    
    

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