TW201423496A - 具有觸控筆頭的筆型輸入裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種具有觸控筆頭的筆型輸入裝置，主要係於一非導電性筆桿的一端設有一觸控筆組件，非導電性筆桿的相對另端設有一輸入系統，該觸控筆組件包括一導電筆頭、一承接座及一金屬筆夾，該導電筆頭與金屬筆夾係透過承接座固定在筆桿的一端部上；前述筆型輸入裝置可利用一端的輸入系統執行輸入動作，也可以利用另端的觸控筆組件配合數位板或觸控面板作為觸控筆使用；作為觸控筆使用時，使用者可透過金屬筆夾與導電筆頭構成電性接觸，而無須使用金屬筆桿，藉此可在輸入系統中含有無線模組或無線充電模組時，解決受金屬筆桿干擾其正常運作的問題。

Description

具有觸控筆頭的筆型輸入裝置

本發明係關於一種具有觸控筆頭的筆型輸入裝置，尤指一種兼具輸入與觸控筆功能且可避免無線模組工作時被干擾的筆型輸入裝置。

在智慧型手機、平板電腦等採用全觸控介面的電子產品問世後，一度出現觸控筆無用的言論，主要論點在於全觸控介面提供直覺式操作，用手指可以直接操作，因而認為觸控筆似無用武之地。但根據消費者的實際使用經驗，卻有相當程度地推翻上述說法，這是因為手指與觸控面板直接接觸時存在高磨擦係數，不利於長時間執行書寫動作，另一方面，使用觸控筆書寫也比較接近手寫習慣。基於上述因素，觸控筆乃有逆勢向上的趨勢。

儘管觸控筆的實用價值獲得肯定，但與電腦操作相關的筆型輸入裝置不少，除觸控筆外，尚有與配合數位板使用的數位筆、光學式筆型輸入裝置等，若各種筆型輸入裝置都各自為獨立的產品，對於該等筆型輸入裝置都有需要的消費者而言，在經濟上或管理上都有壓力。由於各種前述輸入裝置都以筆型呈現，既為”筆”的形式，即有相對的兩端可供使用，因此存在于”筆”的兩端分設觸控筆、光學式輸入裝置，或觸控筆、數位筆的可能性。由上述可知，各種筆型輸入裝置與觸控筆的整合在理論上是可行的，但實現上卻不得不考慮其各自的特性，以及因整合所衍生的干擾 問題。

首先，對於觸控筆而言，主要是在其筆桿的一端設有一由導電橡膠製成的筆頭，為使使用者握持觸控筆時能與筆頭構成電性接觸，一般會以具有導電性的金屬材料製成筆桿，當使用者握持筆桿時，即透過筆桿和筆頭構成電性接觸。因此，傳統觸控筆的筆桿須局部或全部金屬製，是必要的技術手段。

然而對於光學式筆型輸入裝置而言，金屬製筆桿則是有害無益，這是因為光學式筆型輸入裝置中含有無線模組，當其筆桿由導電金屬構成時，將對無線模組的訊號傳送產生干擾。同樣的，當筆型輸入裝置內建無線充電模組，若其筆桿係由導電金屬構成，亦將干擾其充電作業。

由上述可知，當筆型輸入裝置內建無線模組及/或無線充電模組，其筆桿不能以導電金屬材料構成，以免對訊號傳送或充電作業造成干擾。然而觸控筆卻必須有金屬筆桿方能正常使用，因而與筆型輸入裝置的構造相互抵觸，從而欲有效整合觸控筆與筆型輸入裝置，必須對上述的矛盾與抵觸提出有效的解決方案。

因此本發明主要目的在提供一種具有觸控筆頭的筆型輸入裝置，其可有效解決觸控筆與筆型輸入裝置在筆桿構造上的相互排斥，而在筆型輸入裝置上有效整合觸控筆，以分別提供筆型輸入與觸控筆功能。

為達成前述目的採取的主要技術手段係令前述具有觸 控筆頭的筆型輸入裝置包括有：一非導電性筆桿，係呈中空桿狀，且具有位於長軸方向相對位置的一第一端及一第二端，其第一端上具有一筆頭；一觸控筆組件，係設於前述筆桿的第二端，該觸控筆組件包括一導電筆頭及一金屬筆夾，該金屬筆夾的一端形成有一固定件，另端構成一夾體，其中，該固定件與導電筆頭固定在筆桿的第二端端部上；一輸入系統，係設於前述筆桿內且對應於第一端所設的筆頭，以配合筆頭執行輸入動作；前述筆型輸入裝置可提供兩種輸入工具，其中一種係利用筆桿內設的的輸入系統配合第一端上所設筆頭執行輸入動作；而將筆桿反轉，則可利用觸控筆組件配合數位板或觸控面板作為觸控筆使用；必須特別說明的是：作為觸控筆使用時，使用者係握持在筆桿的第二端處，因此可同時和金屬筆夾接觸，從而透過金屬筆夾與導電筆頭構成電性接觸，如此一來，可正常操作觸控筆功能，卻無須使用金屬筆桿，藉此可解決輸入系統中含有無線模組或無線充電模組時，受金屬筆桿干擾的問題。

關於本發明的第一較佳實施例，請參閱圖1、圖2所示，包括有一筆桿10、一光學輸入系統20及一觸控筆組件30；其中：

該筆桿10是由非導電性材料所構成，其呈中空狀以容納前述光學輸入系統20；又筆桿10具有一長軸，其在長軸 方向的相對位置上分別構成一第一端(如圖所示筆桿10的右側端)及一第二端(如圖所示筆桿10的左側端)，其第一端端部處具有一筆頭11，在本實施例中，該筆頭11是一透光孔，使光學輸入系統20得以經由該透光孔發射光線及接收反射光線，以執行輸入動作；該筆桿10又在第二端的端部及接近第一端的桿壁上分別形成有一固定孔12及一按鍵槽13，其中，該按鍵槽13內設有一按鍵14，該按鍵14係配合筆桿10內的光學輸入系統20執行輸入動作。

該光學輸入系統20主要係於一電路板21上分設有一光學辨識模組、一無線模組(圖中未示)、二個以上的微動開關22，該光學辨識模組包括一光收發器23，該光收發器23係設於筆桿10第一端的筆頭11內側。兩微動開關22分別對應位於前述按鍵14內側的兩端，當按鍵14兩端分別受壓時可分別觸動對應的微動開關22。

該觸控筆組件30包括一導電筆頭31及一金屬筆夾32，該導電筆頭31係由導電橡膠等具導電性材料所構成，其與金屬筆夾32相互結合且構成電性接觸，並固定至筆桿10的第二端端部處。在本實施例中，該觸控筆組件30進一步包括一承接座33，用以將前述導電筆頭31及金屬筆夾32固定在筆桿10第二端端部的固定孔12內；前述導電筆頭31外側係構成一球形頭部，其內側端形成有一向內凹入的套孔310，該金屬筆夾32一端彎折九十度後延伸形成有一中空帽狀的固定件321，該固定件321的外徑與導電筆頭31的套孔310孔徑匹配，以便相互套接並構成電性接觸；金屬筆夾32的另端則構成一夾體322， 以夾持在筆桿10第二端的桿壁上，該夾體322長度恆小於筆桿10長度的二分之一。

該承接座33概呈圓柱狀，係由非導電性材料(如塑膠)構成，其相對的兩端分別形成一第一套接部331及一第一套接部332，該第一、第二套接部331,332分別為不同外徑的圓柱體，其中，第一套接部331外徑與金屬筆夾32的固定件321內徑匹配，以相互套接；而承接座33的第二套接部332外徑則與筆桿10第二端端部的固定孔12孔徑匹配，可以緊配合方式套接在筆桿10的固定孔12內。藉此可將觸控筆組件30固定在筆桿10的第二端端部上。

前述實施例所揭示的筆型輸入裝置在其筆桿10內設有光學輸入系統20，除此使用者握持筆桿10並使其筆頭11朝下時，可配合筆桿11上的按鍵14執行光學輸入動作，並透過無線模組傳送訊號。由於筆桿10是由非導電性材料構成，因此無線模組的運作將不會遭受干擾。

如圖4所示，當使用者須使用觸控筆功能時，則將筆桿10反轉，並握持在筆桿10的第二端處，其握持筆桿10第二端的同時也將接觸到金屬筆夾32的夾體322，故可透過金屬筆夾32與導電筆頭31構成電性接觸，並在觸控面板上正常執行觸控筆功能。

請參閱圖5所示，前述內建光學輸入系統20的筆桿10可進一步在內部對應第二端處設有一無線充電模組24，藉此可配合一無線充電座40進行非接觸式充電。由於本發明的筆桿10是由非導電性材料構成，因此不會影響無線充電模組24與無線充電座40之間的充電作業。

本發明除上述作筆型輸入裝置使用外，在外出時可利用金屬筆夾32將筆夾輸入裝置夾持在口袋處而方便攜帶。

關於本發明的第二較佳實施例，請參閱圖6、圖7所示，該筆型輸入裝置仍包括一非導電性筆桿50、一設於筆桿50內的輸入系統及一固定在前述筆桿50其中一端部的觸控筆組件30；不同處在於：筆桿50形狀配合內建的輸入系統而略有不同，而筆桿50內設的輸入系統為一數位筆輸入系統60。其中該筆桿50仍具有一第一端及一第二端，第一端設有一筆頭51，第二端端部則設有該觸控筆組件30，觸控筆組件30的組成元件及固定至筆桿50第二端端部上的構造與前一實施例相同，容不再贅述。

該數位筆輸入系統60包括一筆芯元件61、一設於筆芯元件61一端的感應鐵芯610、一設於筆芯元件61內側的彈性元件62及一為前述筆芯元件61穿過的感應線圈63；其中：該筆芯元件61的一端係與筆頭51連接，當筆頭51受壓時，筆芯元件61另端將壓縮彈性元件62，且筆芯元件61另端的感應鐵芯610將向內推進而改變其與感應線圈63的相對位置，當筆頭51處壓力解除，筆芯元件61受彈性元件62恢復彈性推回至原位，使筆芯元件61另端的感應鐵芯610與感應線圈63的相對位置再次改變，藉以產生並傳送感應訊號。

在本實施例中，該筆型輸入裝置利用內建的數位筆輸入系統60提供數位筆功能，使其可配合數位板執行數位筆功能；當有使用觸控筆需求時，則如同前述實施例般，係 將筆桿50反轉，由使用者握持在筆桿50的第二端處，其握持筆桿50第二端的同時也將接觸到金屬筆夾32(如圖8所示)，遂可透過金屬筆夾32與導電筆頭31構成電性接觸，並在觸控面板上正常執行觸控筆功能。

由上述可知，本發明主要是以非導電性材料構成筆型輸入裝置的筆桿，以整合觸控筆及數位筆或光學輸入系統於其上，並在作為觸控筆使用時，由金屬筆夾作為使用者與觸控筆組件構成電性接觸的媒介，藉此滿足了觸控筆的需求，且同時排除了筆型輸入裝置含有無線模組或無線充電模組時的干擾問題；因此本發明排除了觸控筆與其他筆型輸入裝置整合的障礙，不管觸控筆與光學式筆型輸入裝置或數位筆整合，都比傳統筆型輸入裝置提高了附加價值；而作為電性接觸媒介的金屬筆夾亦可作為筆夾使用，以方便筆型輸入裝置的攜帶。

10,50‧‧‧筆桿

11,51‧‧‧筆頭

12‧‧‧固定孔

13‧‧‧按鍵槽

14‧‧‧按鍵

20‧‧‧光學輸入系統

21‧‧‧電路板

22‧‧‧微動開關

23‧‧‧光收發器

24‧‧‧無線充電模組

30‧‧‧觸控筆組件

31‧‧‧導電筆頭

310‧‧‧套孔

32‧‧‧金屬筆夾

321‧‧‧固定件

322‧‧‧夾體

33‧‧‧承接座

331‧‧‧第一套接部

332‧‧‧第二套接部

40‧‧‧無線充電座

60‧‧‧數位筆輸入系統

61‧‧‧筆芯元件

610‧‧‧感應鐵芯

62‧‧‧彈性元件

63‧‧‧感應線圈

圖1 係本發明第一較佳實施例的分解圖。

圖2 係本發明第一較佳實施例的立體剖視圖。

圖3 係本發明第一較佳實施例的剖視圖。

圖4 係本發明第一較佳實施例的一使用狀態示意圖。

圖5 係本發明第一較佳實施例又一使用狀態示意圖。

圖6 係本發明第二較佳實施例的立體圖。

圖7 係本發明第二較佳實施例的立體剖視圖。

圖8 係本發明第二較佳實施例的使用狀態示意圖。

10‧‧‧筆桿

12‧‧‧固定孔

30‧‧‧觸控筆組件

31‧‧‧導電筆頭

32‧‧‧金屬筆夾

321‧‧‧固定件

322‧‧‧夾體

33‧‧‧承接座

331‧‧‧第一套接部

332‧‧‧第二套接部

Claims (7)

1. 一種具有觸控筆頭的筆型輸入裝置，包括有：一非導電性筆桿，係呈中空桿狀，且具有位於長軸方向相對位置的一第一端及一第二端，其第一端上具有一筆頭；一觸控筆組件，係設於前述筆桿的第二端，該觸控筆組件包括一導電筆頭及一金屬筆夾，該金屬筆夾的一端形成有一固定件，另端構成一夾體，其中，該固定件與導電筆頭固定在筆桿的第二端端部上；一輸入系統，係設於前述筆桿內且對應於第一端所設的筆頭，以配合筆頭執行輸入動作。
2. 如請求項1所述具有觸控筆頭的筆型輸入裝置，該導電筆頭外側係構成一球形頭部，其內側端形成有一向內凹入的套孔；該金屬筆夾一端彎折延伸形成該中空帽狀的固定件，該固定件的外徑與導電筆頭的套孔孔徑匹配，以便相互套接並構成電性接觸。
3. 如請求項2所述具有觸控筆頭的筆型輸入裝置，該觸控筆組件進一步包括一承接座，該承接座呈圓柱狀，其相對的兩端分別形成一第一套接部及一第一套接部，該第一、第二套接部分別為不同外徑的圓柱體，其中，第一套接部外徑與金屬筆夾的固定件內徑匹配，以相互套接，第二套接部外徑與筆桿第二端端部的固定孔孔徑匹配，可以緊配合方式套接在筆桿的固定孔內。
4. 如請求項3所述具有觸控筆頭的筆型輸入裝置，該觸控筆組件的承接座是由非導電性材料構成。
5. 如請求項1至4中任一項所述具有觸控筆頭的筆型 輸入裝置，該筆桿第一端端部的筆頭是一透光孔，該筆桿在第二端的端部及接近第一端的桿壁上分別形成有一固定孔及一按鍵槽，其中，該按鍵槽內設有一按鍵；該輸入系統是一光學輸入系統，該光學輸入系統主要係於一電路板上分設有一光學辨識模組、一無線模組、二個以上的微動開關，光學辨識模組包括一光收發器，該光收發器係設於筆桿第一端的筆頭內側，兩微動開關分別對應位於前述按鍵內側的兩端。
6. 如請求項5所述具有觸控筆頭的筆型輸入裝置，該筆桿第二端內部設有一無線充電模組。
7. 如請求項1至4中任一項所述具有觸控筆頭的筆型輸入裝置，該輸入系統是一數位筆輸入系統，該數位筆輸入系統包括一筆芯元件、一設於筆芯元件一端的感應鐵芯、一設於筆芯元件內側端的彈性元件及一為前述筆芯元件穿過的感應線圈；該筆芯元件係與筆桿第一端端部的筆頭連接。