TW201443711A - 多功能觸控筆 - Google Patents

Abstract

本發明係提供多功能觸控筆，包含第一筆管、第二筆管、第一電磁觸控模組及電容觸控模組。第一電磁觸控模組係設置於該第一筆管內，而第二筆管可分離地套設於該第一筆管之外側且第二筆管係為金屬材質。當第一筆管位在第二筆管內時，第二筆管包覆第一筆管且第一電磁觸控模組為金屬製之第二筆管所屏蔽；當第二筆管與第一筆管錯位時，第一電磁觸控模組則曝露於第二筆管外。另外，第二筆管具有電容觸控端，而電容觸控模組係對應電容觸控端設置，且電容觸控模組具有電連接部可電連接於第二筆管之電容觸控端。

Description

多功能觸控筆

本發明係關於一種多功能觸控筆；具體而言，本發明係關於一種以伸縮或拆裝方式切換觸控功能之多功能觸控筆。

由於電腦、電視及行動通訊等電子產品持續朝向可觸控介面的多媒體軟體及需求方向研發演進，使觸控面板需求快速增長及帶動更多電子產品的應用。目前觸控式面板技術主要有電阻式、電容式、電磁式、超音波式以及紅外線式等五種，在觸控產品的操作上，除了可以手指點壓或滑動方式進行外，以觸控筆進行操作可提供觸控面板得到較佳的定位感應，然而，目前市場販售之觸控筆需配合面板觸控所屬技術來購買，故使用者所擁有的各類觸控電子產品中可能會對應使用電磁式、電阻式或電容式等不同的觸控筆。對於使用者來說，除了單一功能之觸控筆無法在不同的觸控電子產品間交互使用外，還需增加預算購買符合不同觸控類型之觸控筆，造成購買觸控筆的意願降低。

另一方面，目前除了電阻及電容式面板觸控技術發展較為成熟之外，對於有書寫或繪畫需求的使用者而言，以電磁式觸控面板搭配電磁式觸控筆進行操作可進一步對筆畫的軌跡提供較精確的判讀，但上述電阻、電容及電磁式觸控筆因觸控方式不同而有不相容的問題。舉例而言，電磁式觸控筆需電路板及電磁線圈等硬體，除了結構上需可容納擺放空 間，包覆電磁線圈部位的筆管需非金屬材質以避免影響電磁線圈之感應；而電容式觸控筆之筆管及筆頭則需為導電材料之觸控材質方能將面板上之電荷傳遞至筆頭及筆管而產生觸控感應。因此，如何克服不同觸控功能觸控筆設計上的衝突，使不同觸控功能可合併以提高使用者購買意願，成為目前所欲解決之課題。

本發明之一目的係整合不同觸控功能的多功能觸控筆，以達到單一觸控筆可運用在不同觸控方式之觸控電子產品上。

多功能觸控筆包含第一筆管、第二筆管、第一電磁觸控模組及電容觸控模組。第一電磁觸控模組係設置於該第一筆管內，而第二筆管可分離地套設於該第一筆管之外側且第二筆管係為金屬材質。當第一筆管位在第二筆管內時，第二筆管包覆第一筆管且第一電磁觸控模組為金屬製之第二筆管所屏蔽；當第二筆管與第一筆管錯位時，第一電磁觸控模組則曝露於第二筆管外。另外，第二筆管具有電容觸控端，而電容觸控模組係對應電容觸控端設置，且電容觸控模組具有電連接部可電連接於第二筆管之電容觸控端。多功能觸控筆充分利用筆身之內部空間，可降低設計成本，且多功能觸控筆兼具電磁式、電容式及電阻式觸控功能，可提高觸控筆使用之方便性。

100‧‧‧多功能觸控筆

110‧‧‧第一筆管

112‧‧‧電磁觸控接觸部

120‧‧‧第二筆管

122‧‧‧電容觸控端

130‧‧‧第三筆管

132‧‧‧連接部

134‧‧‧電阻觸控端

210‧‧‧第一電磁觸控模組

212、222‧‧‧電磁線圈

214、224‧‧‧電路板

220‧‧‧第二電磁觸控模組

230‧‧‧排線

300‧‧‧電容觸控模組

302‧‧‧電連接部

304‧‧‧電容觸控接觸部

306‧‧‧外蓋

308‧‧‧穿孔

400‧‧‧伸縮控制模組

402‧‧‧卡榫

404‧‧‧卡合部

406‧‧‧彈力件

408‧‧‧卡槽

a‧‧‧伸縮方向

圖1為本發明多功能觸控筆之一實施例爆炸圖；圖2A與圖2B為多功能觸控筆伸縮作動之示意圖； 圖3A與圖3B為多功能觸控筆伸縮作動之剖視圖；圖4為本發明多功能觸控筆之另一實施例爆炸圖；圖5A與圖5B為多功能觸控筆之第二筆管裝設於不同位置之示意圖。

本發明係提供多功能觸控筆，較佳係供配合具觸控螢幕之電子裝置使用。在較佳實施例中，多功能觸控筆較佳係可用於電阻式、電容式及電磁式的觸控電子裝置。多功能觸控筆較佳由三段筆管構成，其筆管間具有第二筆管包覆第一筆管之設計，可在藉由改變第一筆管與第二筆管的相對位置切換電磁式及電容式觸控功能。另外，位於多功能觸控筆另一端的第三筆管較佳具有電阻式觸控功能，故本發明的多功能觸控筆除了可藉由筆管位置改變來達成不同的觸控感應方式，也可直接透過兩端不同的結構進行所需的觸控感應。

圖1為本發明多功能觸控筆100之一實施例爆炸圖。如圖1所示，多功能觸控筆100主要包含第一筆管110、第二筆管120、第一電磁觸控模組210及電容觸控模組300。第一電磁觸控模組210係設置於第一筆管110內，包含電路板214及電磁線圈212。第二筆管120可分離地套設於第一筆管110之外側且第二筆管120係為金屬材質。換言之，第二筆管120之管徑略大於第一筆管110之管徑，故第一筆管110可伸入第二筆管120中，或自第二筆管120伸出。當第一筆管110位在第二筆管120內時，如圖2A所示，金屬製之第二筆管120包覆第一筆管110外且屏蔽第一電磁觸控模組210之訊號收發及感應；當第一筆管110凸伸於第二筆管120外時，第一電磁觸控模組210曝露於第二筆管120外。如圖2A及圖2B所示，當第一筆管110沿伸縮方向a相對第二筆管120移動時，第一筆管110與第二筆 管120未重疊的部分逐漸增加，使得第一筆管110與第二筆管120分處不同位置，形成第一筆管110與第二筆管120錯位的情形。此時第一電磁觸控模組210曝露於第二筆管120外而形成電磁觸控功能。在實際使用中，多功能觸控筆係與一觸控電子產品(例如數位板)搭配。當多功能觸控筆以電磁觸控功能運行時，其係透過電磁觸控模組內部的共振電路接收數位板的天線所發出的交流電磁場能量，再由電磁觸控模組發射電磁訊號至數位板。以前述實施方式來說，當第一電磁觸控模組210曝露於第二筆管120外，第一電磁觸控模組210可接收數位板的天線所發出的交流電磁場能量，接著發射電磁訊號至數位板。

此外，第二筆管120具有電容觸控端122，而電容觸控模組300係對應電容觸控端122設置，且電容觸控模組300具有電連接部302，其中，電連接部302係為環狀結構且套設在第一筆管110上，電連接部302的內徑大致與第二筆管120相同。電連接部302可電連接於第二筆管120之電容觸控端122，因此電容觸控模組300可與第二筆管120電導通而形成電容觸控功能。電容觸控模組300除了電連接部302之外，還具有電容觸控接觸部304及外蓋306。電容觸控接觸部304係設置於電連接部302上且為可電傳導之材質，例如金屬或碳纖材料。外蓋306係套設在電容觸控接觸部304上，且具有穿孔308對應電容觸控接觸部304。藉由外蓋306之設計，可提供電容觸控接觸部304外部保護並減少電容觸控接觸部304與異物碰撞的面積，或是減緩多功能觸控筆100不慎掉落而造成電容觸控模組300的損壞。電容觸控接觸部304的材質為可電傳導之軟性材質，如導電纖維布，如此可以滿足面板感應時所需之貼覆面積，提高觸控的靈敏度。

另一方面，在此實施例中，多功能觸控筆100還包含設置在第二筆管120相對電容觸控端122之一端的第三筆管130，以及設置於第三 筆管130內的第二電磁觸控模組220。第二電磁觸控模組220包含電路板224及電磁線圈222，其係經由排線230或軟性電路板等方式與第一電磁觸控模組210串接，且第三筆管130係為塑膠材質，因此，第二電磁觸控模組220雖包覆在第三筆管130內但仍可形成電磁觸控功能。此外，第三筆管130具有連接部132及相對於連接部132的電阻觸控端134。連接部132連接第二筆管120相對電容觸控端122之一端，而電阻觸控端134係形成多功能觸控筆100另一筆頭。換言之，此實施例之多功能觸控筆100兩端筆頭皆具有觸控感應功能，一端係電容式或電磁式，另一端則為電阻式或電磁式。第二電磁觸控模組220係可選擇性的設置，但並非本實施例中必要的構件，特此說明。

如圖1至圖2B所示，多功能觸控筆100較佳具有伸縮控制模組400，包含卡榫402、卡合部404及彈力件406。卡合部404係形成於第一筆管110上且對應卡榫402。彈力件406係設置於第二筆管120內部。如圖2A及圖2B所示，第二筆管120表面具有限制卡榫402移動方向的卡槽408，如此一來，當卡合於第一筆管110的卡榫402隨卡槽408之引導而沿伸縮方向a伸出時，第一筆管110即伸出第二筆管120外。圖2A係表示當卡榫402位於第二筆管120之第一位置(例如第二筆管120靠近第三筆管130之一端附近)時，第一筆管110位於第二筆管120內且電連接部302與第二筆管120相抵觸。請進一步參考圖3A，圖3A為多功能觸控筆100伸縮作動之剖視圖。如圖3A所示，卡榫402位於第一位置且彈力件406呈壓縮狀態。此時第二筆管120包覆第一筆管110，而第一電磁觸控模組210被第二筆管120屏蔽。電容觸控模組300位於第二筆管120之電容觸控端122，即電容觸控模組300與電容觸控端122電導通，因此多功能觸控筆100具有電容觸控功能。

圖2B係表示當卡榫402移動至第二筆管120之第二位置(例如較第一位置接近電容觸控模組300之位置)時，第一筆管110藉彈力件406推動而伸出第二筆管120外，且電連接部302與第二筆管120分離。在此實施例，彈力件406係為彈簧，而卡槽408較佳形成一L形，藉此設計，當卡榫402位於第一位置時，可利用第二筆管120的管壁阻擋彈簧伸長，使第一筆管110位於第二筆管120內；當卡榫402自L形的轉折處被推出，第一筆管110隨彈簧伸長而被推出第二筆管120外，使卡榫402位於第二位置。請進一步參考圖3B之剖視圖。如圖3B所示，卡榫402位於第二位置且彈力件406呈伸長狀態。第一筆管110伸出第二筆管120外，而第一電磁觸控模組210亦隨第一筆管110伸出第二筆管120遮蔽的範圍。排線230則隨第一電磁觸控模組210伸出第二筆管120外而拉長。此時第一電磁觸控模組210位於電容觸控端122及電容觸控模組300之間，故電容觸控模組300與電容觸控端122並未電導通，而多功能觸控筆100具有電磁觸控功能。藉此設計，多功能觸控筆100可調整伸縮筆管長度來切換觸控功能，將電磁式、電容式及電阻式等觸控功能結合設計於單一觸控筆上而達到一筆多用，增加觸控筆的實用性。

圖4為本發明多功能觸控筆100之另一實施例爆炸圖。如圖4所示，多功能觸控筆100主要包含第一筆管110、第二筆管120、第一電磁觸控模組210及電容觸控模組300。第一電磁觸控模組210係設置於第一筆管110內，包含電路板214及電磁線圈212。第二筆管120可分離地套設於第一筆管110之外側且第二筆管120係為金屬材質。第一筆管110可伸入第二筆管120中，或自第二筆管120伸出。當第一筆管110位在第二筆管120內時，金屬製之第二筆管120包覆第一筆管110且屏蔽第一電磁觸控模組210之訊號收發及感應；當第一筆管110凸伸於第二筆管120外時，第一 電磁觸控模組210曝露於第二筆管120外。請參考圖4及圖5A-5B，當第一筆管110自第二筆管120移出時，第一筆管110與第二筆管120未重疊，使得第一筆管110與第二筆管120分處不同位置，此時第一電磁觸控模組210曝露於第二筆管120外而形成電磁觸控功能。另外，第二筆管120具有電容觸控端122，而電容觸控模組300係對應電容觸控端122設置。電容觸控模組300具有電連接部302，其中，電連接部302係為環狀結構且套設在第一筆管110上，電連接部302的內徑大致與第二筆管120相同。電連接部302可電連接於第二筆管120之電容觸控端122，因此電容觸控模組300可與第二筆管120電導通而形成電容觸控功能。相較於前一實施例，兩者改變第一筆管110與第二筆管120相對位置的方式略有不同，對伸縮式的多功能觸控筆100而言，其第一筆管110係自電容觸控端122伸出第二筆管120外，而對圖4所示拆裝式的多功能觸控筆100而言，其第一筆管110係自電容觸控端122相反的一端伸出第二筆管120外。使用者可視使用習慣挑選所需的形式。

此外，此實施例的電容觸控模組300係直接連結於第二筆管120，且不具有外蓋，但不以此為限。電容觸控模組300除了電連接部302之外，還具有電容觸控接觸部304。電容觸控接觸部304係設置於電連接部302上且為可電傳導之材質，例如金屬或碳纖材料。電容觸控接觸部304的材質為可電傳導之軟性材質，如導電纖維布，如此可以滿足面板感應時所需之貼覆面積，提高觸控的靈敏度。

另一方面，在此實施例中，多功能觸控筆100還包含與第一筆管110連接的第三筆管130，以及設置於第三筆管130內的第二電磁觸控模組220。第二電磁觸控模組220包含電路板224及電磁線圈222，其係經由排線230或軟性電路板等方式與第一電磁觸控模組210串接，且第三筆管 130係為塑膠材質，因此，第二電磁觸控模組220雖包覆在第三筆管130內但仍可形成電磁觸控功能。此外，第三筆管130具有連接部132及相對於連接部132的電阻觸控端134。連接部132連接第一筆管110相對第二筆管120之一端，而電阻觸控端134係形成多功能觸控筆100另一筆頭。換言之，此實施例之多功能觸控筆100兩端筆頭皆具有觸控感應功能，一端係電容式或電磁式，另一端則為電阻式或電磁式。第二電磁觸控模組220係可選擇性的設置，但並非本實施例中必要的構件，特此說明。

在此實施例中，第二筆管120係可拆裝地包覆於第一筆管110外，亦可包覆於第三筆管130外。因此，當第二筆管120脫離第一筆管110而包覆第三筆管130時，電容觸控模組300包覆電阻觸控端134，且第二電磁觸控模組220被第二筆管120屏蔽。此外，第一筆管110更包含電磁觸控接觸部112，設置於第一筆管110相對第三筆管130之一端。藉此，多功能觸控筆100可在操作電磁觸控功能時利用電磁觸控接觸部112接觸觸控裝置的表面，以提高觸控的精確度。

圖5A與圖5B為多功能觸控筆100之第二筆管120裝設於不同位置之示意圖。如圖5A所示，當第二筆管120包覆第一筆管110時，第一筆管110的電磁觸控功能被第二筆管120屏蔽，僅具有電容觸控功能。由此可知，為屏蔽電磁觸控模組，多功能觸控筆100之第二筆管120並不限於如圖2A之實施例將第一筆管完全包覆在內。多功能觸控筆100亦可如圖5A所示方式將部分第一筆管110包覆於第二筆管120，藉此，當電磁觸控模組所在位置為第二筆管120覆蓋，即可達到屏蔽電磁觸控功能之效果。相對地，如圖5B所示，當第二筆管120包覆第三筆管130時，第三筆管130的電磁觸控功能被第二筆管120屏蔽，僅具有電容觸控功能。藉此設計，多功能觸控筆100可將電磁式、電容式及電阻式等觸控功能結合設計於單 一觸控筆上並視需求切換觸控功能，而達到一筆多用，增加觸控筆的實用性。

本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發明之範例。必需指出的是，已揭露之實施例並未限制本發明之範圍。相反地，包含於申請專利範圍之精神及範圍之修改及均等設置均包含於本發明之範圍內。

100‧‧‧多功能觸控筆

110‧‧‧第一筆管

120‧‧‧第二筆管

122‧‧‧電容觸控端

130‧‧‧第三筆管

132‧‧‧連接部

134‧‧‧電阻觸控端

210‧‧‧第一電磁觸控模組

212、222‧‧‧電磁線圈

214、224‧‧‧電路板

220‧‧‧第二電磁觸控模組

230‧‧‧排線

300‧‧‧電容觸控模組

302‧‧‧電連接部

304‧‧‧電容觸控接觸部

306‧‧‧外蓋

308‧‧‧穿孔

400‧‧‧伸縮控制模組

402‧‧‧卡榫

404‧‧‧卡合部

406‧‧‧彈力件

408‧‧‧卡槽

Claims (11)

1. 一種觸控筆，包含：一第一筆管；一第二筆管，可移動地套設於該第一筆管之外側，該第二筆管具有具有一電容觸控端，該第二筆管係為金屬材質；一第一電磁觸控模組，設置於該第一筆管；以及一電容觸控模組，具有一電連接部，該電連接部可分離地電連接於該第二筆管之該電容觸控端；其中，當該第二筆管包覆該第一筆管外且屏蔽該第一電磁觸控模組時，該電容觸控模組電連接於該第二筆管之該電容觸控端；當該第一筆管凸伸於該第二筆管外時，該第一電磁觸控模組被曝露於該第二筆管外。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控筆，其中當該第一筆管自該第二筆管之該電容觸控端伸出該第二筆管外，該第一電磁觸控模組位於該電容觸控端及該電容觸控模組之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控筆，更包含一第三筆管，具有一連接部及一電阻觸控端設置相對於該連接部，該連接部連接該第二筆管相對該電容觸控端之一端，且該第三筆管係為塑膠材質。
4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控筆，更包含一第二電磁觸控模組，設置於該第三筆管內，該第二電磁觸控模組係經由一排線與該第一電磁觸控模組串接，當該第一筆管伸出該第二筆管外，該排線伸長且該第一電磁觸控模組隨該第一筆管遠離該第二電磁觸控模組。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控筆，其中該電容觸控模組更包含一電 容觸控接觸部及一外蓋，該電容觸控接觸部係設置於該電連接部上，該外蓋具有一穿孔對應該電容觸控接觸部。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控筆，更包含一伸縮控制模組，包含：一卡榫；一卡合部，形成於該第一筆管上且對應該卡榫；一彈力件，設置於該第二筆管內部；其中該第二筆管表面具有一卡槽限制該卡榫的移動路徑，當該卡榫位於該第二筆管之第一位置時，該第一筆管位於該第二筆管內且該電連接部與該第二筆管相抵觸；當該卡榫移動至該第二筆管之第二位置時，該第一筆管藉該彈力件推動而伸出該第二筆管外，且該電連接部與該第二筆管分離。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控筆，其中當該第一筆管自該第二筆管之該電容觸控端伸出該第二筆管外時，該第一電磁觸控模組位於該電容觸控端相對該電容觸控模組之一側。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控筆，更包含一第三筆管，具有一連接部及一電阻觸控端設置相對於該連接部，該連接部連接該第一筆管相對該第二筆管之一端，且該第三筆管係為塑膠材質。
9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控筆，更包含一第二電磁觸控模組，設置於該第三筆管內，該第二電磁觸控模組係經由一排線與該第一電磁觸控模組串接；其中當該第二筆管脫離該第一筆管而包覆該第三筆管時，該電容觸控模組包覆該電阻觸控端，且該第二電磁觸控模組被該第二筆管屏蔽。
10. 如申請專利範圍第8項所述之觸控筆，更包含一電磁觸控接觸部，設置於該第一筆管相對該第三筆管之一端。
11. 如申請專利範圍第1項所述之觸控筆，其中該電容觸控模組更包含一電容觸控接觸部，該電容觸控接觸部係設置於該電連接部上。