TW201439823A - 觸控筆及其重心的位置的調整方法 - Google Patents

Abstract

一種觸控筆，包括本體、電池及控制模組。本體具有容置空間，且電池可動地設置於容置空間內。控制模組設置於本體內，並包括感應器、控制元件及步進馬達。感應器設置於觸控筆的容置空間與筆尖之間。感應器用以偵測觸控筆的重心的位置並輸出座標資訊。控制元件用以接收座標資訊並確認重心的位置。步進馬達與電池連接。當重心的位置需調整時，步進馬達接收控制元件輸出的控制訊號，並帶動電池相對於容置空間移動，以調整觸控筆的重心的位置。

Description

觸控筆及其重心的位置的調整方法

本發明是有關於一種觸控筆，且特別是有關於一種具有電池的觸控筆。

近年來，隨著無線行動通訊和消費性電子產品的快速發展與進步，行動電話或平板電腦等手持式電子裝置已逐漸普及。而為了達到更便利、體積更輕巧化以及更加直覺化的操作以消除使用者與手持式電子裝置之間的隔閡，許多資訊產品已由傳統的按鍵等輸入裝置，轉變為使用觸控面板(Touch Panel)作為輸入裝置。

當使用者在操作手機或是平板電腦時，常會使用觸控筆以接觸平板電腦的觸控面板並操控裝置。現今主動式觸控筆大部分會在內部設置電池，以達到更多元的設計。舉例而言，在觸控筆的末端設置發光元件，使得觸控筆能夠兼具觸控筆以及投影筆的功能。然而，相較於一般使用者所用的筆，例如是原子筆或鉛 筆等，設置電池的觸控筆，其重量不但較重，不但容易導致使用者手寫不能夠長久與舒適，且固定的配重模式也不適於觸控筆在不同模式的操作。

本發明提供一種觸控筆，能夠藉由控制模組偵測重心的位置，並藉由步進馬達帶動電池移動以調整觸控筆的重心的位置。

本發明提供一種觸控筆重心的位置的調整方法，能夠調整上述之觸控筆的重心的位置。

本發明的觸控筆，包括本體、電池及控制模組。本體具有容置空間，且電池可動地設置於容置空間內。控制模組設置於本體內，並包括感應器、控制元件及步進馬達。感應器設置於觸控筆的容置空間與筆尖之間。感應器用以偵測觸控筆的重心的位置並輸出座標資訊。控制元件用以接收座標資訊並確認重心的位置與觸控筆被執持的施力點的位置關係。當重心的位置需調整時，控制元件用以輸出控制訊號。步進馬達與電池連接。當步進馬達接收控制訊號時，步進馬達用以帶動電池相對於容置空間移動，以調整觸控筆的重心的位置。

本發明的觸控筆重心的位置調整方法，用以調整觸控筆在被使用的狀態下的重心的位置。電池可動地設置於觸控筆的本體的容置空間內。控制模組設置於本體內並包括感應器、控制元件以及步進馬達。觸控筆重心的位置調整方法包括感應器偵測觸 控筆的重心的位置並輸出座標資訊的步驟，以及控制元件接收座標資訊並確認重心的位置與觸控筆被執持的施力點的位置關係，並確認觸控筆的重心的位置是否須調整的步驟。

基於上述，本發明的觸控筆能夠藉由感應器偵測觸控筆在不同狀態下操作時的重心的位置。控制元件能夠依據感應器的座標資訊判讀重心的位置是否須調整，當觸控筆的重心的位置需要調整時，控制訊號能被控制元件傳送至步進馬達，使得步進馬達能夠依控制訊號帶動電池在容置空間內移動，以調整觸控筆的重心的位置。因此，本發明的觸控筆能夠即時且自動地調整觸控筆的重心的位置，使得使用者能夠不費力地操作觸控筆。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10‧‧‧平板電腦

12‧‧‧觸控面板

100‧‧‧觸控筆

110‧‧‧本體

110a‧‧‧筆尖

110b‧‧‧另一端

112‧‧‧容置空間

112a‧‧‧第一端

112b‧‧‧第二端

120‧‧‧電池

130‧‧‧控制模組

132‧‧‧感應器

134‧‧‧控制元件

136‧‧‧步進馬達

140‧‧‧彈性模組

142‧‧‧第一彈性件

144‧‧‧第二彈性件

150‧‧‧發光元件

160‧‧‧切換按鍵

200‧‧‧方法

210~230‧‧‧步驟

C1‧‧‧座標資訊

C2‧‧‧控制訊號

D1、D2‧‧‧方向

F‧‧‧施力點

G‧‧‧重心

圖1A為本發明的一實施例的觸控筆在操作狀態的示意圖。

圖1B為圖1A的觸控筆的示意圖。

圖2A為圖1B的局部放大圖。

圖2B及圖2C為圖2A的電池相對於容置空間移動的示意圖。

圖3為圖1B的觸控筆調整重心的位置的流程圖。

圖1A為本發明的一實施例的觸控筆在操作狀態的示意圖。圖1B為圖1A的觸控筆的示意圖。請參考圖1A及圖1B，本實施例的觸控筆100，包括本體110、電池120及控制模組130。本體110具有容置空間112，且電池120可動地設置於容置空間112內。控制模組130設置於本體110內，並包括感應器132、控制元件134及步進馬達136。感應器132設置於觸控筆100的容置空間112與筆尖100a之間。感應器132用以偵測觸控筆100的重心G的位置並輸出座標資訊C1。在本實施例中，感應器132例如是重力感測器(G-sensor)，並用以偵測觸控筆100相對於觸控面板12的傾斜角度。控制元件134用以接收座標資訊C1並確認重心G的位置與觸控筆100被執持的施力點F的位置關係。當重心G的位置需調整時，控制元件134用以輸出控制訊號C2。步進馬達136與電池120連接。當步進馬達136接收控制訊號C2時，步進馬達136用以帶動電池120相對於容置空間112移動，以調整觸控筆100的重心G的位置。

在本實施例中，觸控筆100能夠在平板電腦10的觸控面板12上書寫以輸入指令。當使用者以握筆的姿勢手持觸控筆100如圖1A所示時，觸控筆100抵靠於手部的位置為施力點F所在。隨著使用者書寫角度的不同，觸控筆100傾斜角度以及施力點F的位置也會有所不同。為了避免因觸控筆100重量以及書寫角度不同，造成使用者在使用觸控筆100時的不舒適。本實施例的觸控筆100能夠藉由控制模組130的感應器132偵測觸控筆100在 不同書寫角度下操作時的重心G的位置，並在重心G的位置需調整時，利用控制模組130的控制元件134傳遞訊息至步進馬達136以帶動電池120移動進而調整重心G的位置。因此，本實施例的觸控筆100能夠即時且自動地調整觸控筆100的重心G的位置，使得使用者能夠舒適地操作觸控筆100。

以下說明本實施例的觸控筆調整重心的位置的方式。圖2A為圖1B的局部放大圖。圖2B及圖2C為圖2A的電池相對於容置空間移動的示意圖。在本實施例中，電池120設置於本體110的容置空間112內。觸控筆100更包括彈性模組140。彈性模組140設置於容置空間112並連接電池120。容置空間112具有靠近筆尖110a的第一端112a，以及相對第一端112a的第二端112b。彈性模組140包括第一彈性件142及第二彈性件144。第一彈性件142連接電池120與容置空間的第一端112a。第二彈性件144連接電池120與容置空間112的第二端112b。在本實施例中，第一彈性件142及第二彈性件144皆為彈簧，然而，本發明在此並不加以限制。

當電池120尚未於容置空間112移動時(例如是觸控筆100於平放或是未使用的狀態)，電池120與容置空間112的相對位置如圖2A所示。當使用者握持觸控筆100於平板電腦10上書寫時(如圖1A所示)，感應器132偵測觸控筆100的重心G(繪示於圖1A)的位置。當重心G的位置位在觸控筆100相對筆尖110a的另一端110b，並且遠離觸控筆100的施力點F時，控制元 件134能夠輸出控制訊號C2至步進馬達136，使得步進馬達136推動電池120往靠近筆尖110a的方向D1移動，以調整重心G的位置如圖2B所示。當電池120被步進馬達136帶動至圖2B的狀態時，第一彈性件142被壓縮儲存彈性位能，而第二彈性件144被拉伸以儲存彈性位能。當觸控筆100不使用時，第一彈性件142及第二彈性件144能夠釋放彈性位能，以帶動電池120復位至圖2A的狀態。

換言之，在本實施例中，觸控筆100可視為一種槓桿系統，筆尖110a可視為槓桿系統的支點，重心G及施力點F為槓桿系統的兩個施力端。當重心G的位置靠近筆尖110a或者是位於筆尖110a與施力點F之間，重心G的力臂能夠被縮小，施力點F的施力大小就能夠被降低，以降低使用者的負擔。

在本實施例中，為了增加觸控筆100的應用性。觸控筆100更包括發光元件150，且發光元件150設置於相對於筆尖110a的另一端110b。舉例而言，發光元件150提供的光線可作為投影筆的光源，使得觸控筆100能夠在原有的輸入功能以外，更兼具投影筆的功能。且觸控筆100更可以設置切換按鍵160以作為開啟或關閉投影筆的功能。切換按鍵160設置於本體110的外部並位於容置空間112與發光元件150之間，即為觸控筆100中，較遠離筆尖110a的位置。切換按鍵160設置於較遠離筆尖110a的位置，不但能夠使電池120設置的位置比較靠近筆尖110a，使得重心的位置能夠前移，且切換按鍵160遠離筆尖110a更能夠避免使 用者在平板電腦10上書寫時，不慎誤觸切換按鍵160而開啟發光元件150。此外，在本發明其他未繪示實施例中，觸控筆可以藉由增加切換按鍵的按壓行程以降低誤觸發光元件，本發明在此不加以限定。

當觸控筆100作為投影筆使用時，使用者握持觸控筆100的施力點F為較靠近觸控筆100中設置發光元件150的另一端110b。當觸控筆100的重心G的位置靠近筆尖110a並遠離施力點F時，步進馬達136能夠推動電池120靠近發光元件150的方向D2移動，以調整重心G的位置如圖2C所示。當電池120被步進馬達136帶動至圖2C的狀態時，第一彈性件142被拉伸以儲存彈性位能，而第二彈性件144被壓縮儲存彈性位能。第一彈性件142及第二彈性件144同樣能夠在當觸控筆100不使用時釋放彈性位能，以帶動電池120復位至圖2A的狀態。

圖3為圖1B的觸控筆調整重心的位置的流程圖。請參考圖3，本發明的觸控筆重心的位置的調整方法200，用以調整觸控筆100在被使用的狀態下的重心G的位置。電池120可動地設置於觸控筆100的本體110的容置空間112內。控制模組130設置於本體110內並包括感應器132、控制元件134以及步進馬達136。觸控筆重心的位置的調整方法200包括在步驟210，藉由感應器132偵測觸控筆100的重心G的位置並輸出座標資訊C1。換言之，在步驟210中，控制模組130先藉由感應器132偵測觸控筆100的水平狀態，並提供座標資訊C1至控制元件134。在步驟220中， 控制元件134接收座標資訊C1並確認重心G的位置與施力點F的位置關係，並藉此確認電池120相對於容置空間112的位置是否需要調整。

在步驟220中，若控制元件134確認觸控筆100的重心G的位置不需調整，則電池120位置就不需要調整。相反地，若觸控筆100的重心G的位置需調整。在步驟220中，更包括控制元件134輸出控制訊號C2的步驟225。此外，本實施例的觸控筆重心的位置的調整方法200對應地更包括一步驟230，在步驟230中，步進馬達136能夠接收控制訊號C2，並帶動電池120相對於容置空間112移動如圖2B或圖2C所示，以調整觸控筆100的重心G的位置。

綜上所述，本發明的觸控筆能夠藉由感應器偵測觸控筆在不同狀態下操作時的重心的位置。控制元件能夠依據感應器的座標資訊判讀重心的位置是否須調整，當觸控筆的重心的位置需要調整時，控制訊號能被控制元件傳送至步進馬達，使得步進馬達能夠依控制訊號帶動電池在容置空間內移動，以調整觸控筆的重心的位置。此外，在觸控筆相對於筆尖的另一端更能夠設置發光元件，並設置切換開關控制發光元件，使得觸控筆更能夠兼具投影筆的功能。因此，本發明的觸控筆能夠即時且自動地調整觸控筆的重心的位置，使得使用者能夠在不同的操作模式下，不費力地操作觸控筆，且電池與切換開關的設置位置互換，更能夠避免切換開關在觸控筆書寫過程中被誤觸。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧觸控筆

110‧‧‧本體

110a‧‧‧筆尖

110b‧‧‧另一端

112‧‧‧容置空間

112a‧‧‧第一端

112b‧‧‧第二端

120‧‧‧電池

130‧‧‧控制模組

132‧‧‧感應器

134‧‧‧控制元件

136‧‧‧步進馬達

140‧‧‧彈性模組

142‧‧‧第一彈性件

144‧‧‧第二彈性件

150‧‧‧發光元件

160‧‧‧切換按鍵

C1‧‧‧座標資訊

C2‧‧‧控制訊號

D1、D2‧‧‧方向

Claims (10)

1. 一種觸控筆，包括：一本體，具有一容置空間；一電池，可動地設置於該容置空間內；以及一控制模組，設置於該本體內，該控制模組包括：一感應器，設置於該觸控筆的該容置空間與一筆尖之間，該感應器用以偵測該觸控筆的一重心的位置並輸出一座標資訊；一控制元件，用以接收該座標資訊並確認該重心的位置與該觸控筆被執持的一施力點的位置關係，當該重心的位置需調整時，該控制元件用以輸出一控制訊號；以及一步進馬達，與該電池連接，當該步進馬達接收該控制訊號時，該步進馬達用以帶動該電池相對於該容置空間移動，以調整該觸控筆的該重心的位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控筆，其中當該觸控筆的該重心位於該觸控筆中相對於該筆尖的另一側，且遠離該施力點的位置時，該步進馬達用以推動該電池靠近該筆尖以調整該重心的位置。
3. 如申請專利範圍第1項所述的觸控筆，更包括一發光元件，設置於相對於該筆尖的另一端。
4. 如申請專利範圍第3項所述的觸控筆，其中當該觸控筆的該重心的位置遠離該觸控筆的該施力點時，該步進馬達用以推動 該電池靠近該發光元件以調整該重心的位置。
5. 如申請專利範圍第3項所述的觸控筆，更包括一切換按鍵，設置於該本體的外部並位於該容置空間與該發光元件之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述的觸控筆，更包括一彈性模組，該彈性模組設置於該容置空間並連接該電池，該容置空間具有靠近該筆尖的一第一端，以及相對該第一端的一第二端，該彈性模組包括：一第一彈性件，連接該電池與該容置空間的該第一端；以及一第二彈性件，連接該電池與該容置空間的該第二端。
7. 如申請專利範圍第6項所述的觸控筆，其中該第一彈性件與該第二彈性件皆為彈簧。
8. 一種觸控筆重心的位置調整方法，用以調整一觸控筆在被使用的狀態下的一重心的位置，一電池可動地設置於該觸控筆的該本體的該容置空間內，一控制模組設置於該本體內並包括一感應器、一控制元件以及一步進馬達，該觸控筆重心的位置調整方法包括：該感應器偵測該觸控筆的該重心的位置並輸出一座標資訊；該控制元件接收該座標資訊並確認該重心的位置與該觸控筆被執持的一施力點的位置關係，並確認該觸控筆的該重心的位置是否須調整。
9. 如申請專利範圍第8項所述的觸控筆重心的位置調整方法，其中在該控制元件接收該座標資訊並確認該重心的位置與該 觸控筆被執持的一施力點的位置關係的步驟中，更包括輸出一控制訊號。
10. 如申請專利範圍第9項所述的觸控筆重心的位置調整方法，更包括：該步進馬達接收該控制訊號，並帶動該電池相對於該容置空間移動，以調整該觸控筆的該重心的位置。