TW201512907A - 磁容式指標裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種電磁式指標裝置。此磁容式指標裝置，包含一外殼組件與一導電外殼組件、一第一鐵粉心與一第二鐵粉心、一不導磁導電筆芯、一控制電路板、一導體筆芯座與一固定座。不導磁導電筆芯、導體筆芯座、固定座、控制電路板以及導電外殼組件構成一導體路徑。

Description

磁容式指標裝置
本發明是有關於一種指標裝置，特別是有關於一種電磁電容式指標裝置。
電磁式輸入技術係使用電磁筆與具有感應線圈的輸入裝置。電磁筆具有方便書寫、筆尖壓感功能以及感應高度等優點。電磁式輸入技術雖然具有方便書寫、筆尖壓感功能以及感應高度等優點，可是如果用手或是其他的接觸物直接點選不會有反應，且必需要有特定的電磁筆才可以操作。電容式觸控輸入技術則被廣泛應用在觸控面板。電容式觸控輸入技術的優點是可以用手或是接觸物進行輸入操作，且具備多點式觸控功能，可利用手勢變化進行多樣化的操作，根據特有的對應動作，可產生多種應用。因此若將電磁式與電容式輸入技術整合進入觸控面板可兼具二種輸入技術的優點，並可大幅提高使用的便利性。
觸控面板的新發展趨勢是必須具備重量輕、厚度薄以及低成本的特點。雖然將電磁感應線圈基板置於觸控面板後方有不影響觸控面板光學特性的優點，但仍須增加額外的感應線圈印刷電路板（PCB），使得觸控面板的重量及成本均增加，且在製造上也有顯示面板與電磁感應線圈基板對位的問題。
為了節省成本，新的技術出現將感應線圈基板省略直接將感應線圈形成於觸控面板上趨勢，甚至僅將感應線圈形成於觸控面板之感應層四周以感應電磁輸入操作。此外，為了能夠在兼具電磁式與電容式觸控輸入功能的觸控面板上操作，需使用兼具電磁式與電容式觸控輸入功能的指標裝置。本發明提出一種電磁與電容式指標裝置或磁容式指標裝置，以滿足指標裝置在兼具電磁式與電容式觸控輸入功能的觸控面板上操作的需求。
本發明的目的為提出一種磁容式指標裝置，兼具電磁感應輸入以及使用者手持電容式觸控輸入功能，以滿足指標裝置在兼具電磁式與電容式觸控輸入功能的觸控面板上操作的需求。
根據上述的目的，本發明提出一種磁容式指標裝置，包含一外殼組件與一導電外殼組件、一第一鐵粉心與一第二鐵粉心、一不導磁導電筆芯、一控制電路板、一導體筆芯座與一固定座。不導磁導電筆芯穿過第一鐵粉心與第二鐵粉心並可於第一鐵粉心內滑動。控制電路板連接一纏繞第一鐵粉心之線圈，以形成一共振迴路。第二鐵粉心與不導磁導電筆芯相對於筆尖的一端套入導體筆芯座。導體筆芯座與控制電路板朝向筆尖之一端套入固定座內，固定座上與控制電路板以及導體筆芯座之間具有導體層，控制電路板另一端具有導體接點並套入連接導電外殼組件。不導磁導電筆芯、導體筆芯座、固定座、控制電路板以及導電外殼組件構成一導體路徑。
本發明的一些實施例將詳細描述如下。然而，除了如下描述外，本發明還可以廣泛地在其他的實施例施行，且本發明的範圍並不受實施例之限定，其以之後的專利範圍為準。再者為提供更清楚的描述及更易理解本發明，圖式內各部分並沒有依照其相對尺寸繪圖，某些尺寸與其他相關尺度相比已經被誇張；不相關之細節部分也未完全繪出，以求圖式的簡潔。
第一A圖為本發明電磁與電容式指標裝置或磁容式指標裝置之一實施例。此實施例之磁容式指標裝置10包含一外殼組件11、一導電外殼組件12、一筆尖14與一按鍵15。本發明實施例之磁容式指標裝置10將伴隨第一B圖與第一C圖進一步敘述。
第一B圖為第一A圖所示之磁容式指標裝置的剖面圖。磁容式指標裝置10除了外殼組件11、導電外殼組件12、筆尖14與按鍵15之外，包含一不導磁或低導磁係數(permeability, µ)的導電筆芯16、一第一鐵粉心（ferrite core）18、一緩衝墊19、一第二鐵粉心20、一導體彈簧21、一彈性體22、一導體筆芯座23、固定座24與26以及控制電路板28。控制電路板28上包含一導體接點27或彈片以與導電外殼組件12接觸。第一鐵粉心18上以及與外殼組件11之間具有一防震彈性體17。
外殼組件11包含非導電外殼組件，導電外殼組件12包含一導體外殼組件或一內外表面鍍有導體之外殼組件。筆尖14包含橡膠筆尖或是導體筆尖。不導磁導電筆芯16包含不銹鋼等金屬不導磁導電筆芯。緩衝墊19位於第一鐵粉心18與第二鐵粉心20之間，材質包含mylar。彈性體22包含橡膠。防震彈性體17包含橡膠環。控制電路板28包含一印刷電路板（printed circuit board）、共振迴路（resonance circuit）及必要元件於印刷電路板上，使磁容式指標裝置能與觸控面板之天線或感應線圈發出的電磁訊號產生共振。
第一C圖為第一A圖與第一B圖所示之磁容式指標裝置的分解圖。外殼組件11與導電外殼組件12所構成之中空管組件容納不導磁導電筆芯16、第一鐵粉心18、第二鐵粉心20、導體彈簧21、彈性體22、導體筆芯座23、固定座24與26以及控制電路板28。外殼組件11與導電外殼組件12的直徑以5.5毫米（millimeter）較佳，但不限於5.5毫米。
第一鐵粉心18、第二鐵粉心20與一纏繞第一鐵粉心18之線圈（未圖示）構成一可變電感器，線圈並與控制電路板28以導線（未圖示）電性連接以完成一共振迴路。第一鐵粉心18、第二鐵粉心20為中空，其直徑稍大於不導磁導電筆芯16之直徑以利不導磁導電筆芯16穿過第一鐵粉心18、第二鐵粉心20並於其間滑動。利用不導磁導電筆芯16受力推動第二鐵粉心20與導體筆芯座23可造成纏繞第一鐵粉心18之線圈與第二鐵粉心20之間的相對位移以改變電感值。
第二鐵粉心20與不導磁導電筆芯16相對於筆尖的一端係套入導體筆芯座23。彈性體22係套入導體彈簧21內，位於第二鐵粉心20與控制電路板28之間，導體筆芯座23則與導體彈簧21接觸。第二鐵粉心20與不導磁導電筆芯16相對於筆尖的一端以及導體筆芯座23係套入固定座24與26內。控制電路板28朝向筆尖的一端亦套入固定座24與26內。固定座26上與控制電路板28以及導體筆芯座23之間的接觸面上則具有導體層，而控制電路板28與固定座26之間的接觸面以及與導體彈簧21之間的接觸面上則具有電極（未圖示）。因此，不導磁導電筆芯16、導體筆芯座23、導體彈簧21、固定座26、控制電路板28以及導電外殼組件12則構成一導體路徑。當使用者手持磁容式指標裝置10接觸或接近觸控面板表面時，使用者與導電外殼組件12接觸並透過上述導體路徑與觸控面板構成一迴路以執行觸控輸入操作。
根據上述，在本發明一實施例中所提出之磁容式指標裝置，兼具電磁感應輸入以及使用者手持電容式觸控輸入功能，以滿足指標裝置在兼具電磁式與電容式觸控輸入功能的觸控面板上操作的需求。
上述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟悉此技藝之人士能了解本發明之內容並據以實施，當不能據以限定本發明之專利範圍，即凡其他未脫離本發明所揭示精神所完成之各種等效改變或修飾都涵蓋在本發明所揭露的範圍內，均應包含在以下之申請專利範圍內。
10‧‧‧磁容式指標裝置
11‧‧‧外殼組件
12‧‧‧導電外殼組件
14‧‧‧筆尖
15‧‧‧按鍵
16‧‧‧不導磁導電筆芯
17‧‧‧防震彈性體
18‧‧‧第一鐵粉心
19‧‧‧緩衝墊
20‧‧‧第二鐵粉心
21‧‧‧導體彈簧
22‧‧‧彈性體
23‧‧‧導體筆芯座
24‧‧‧固定座
26‧‧‧固定座
27‧‧‧導體接點
28‧‧‧控制電路板
第一A圖為本發明電磁與電容式指標裝置或磁容式指標裝置之一實施例。 第一B圖為第一A圖所示之磁容式指標裝置的剖面圖。 第一C圖為第一A圖與第一B圖所示之磁容式指標裝置的分解圖。
10‧‧‧磁容式指標裝置
11‧‧‧外殼組件
12‧‧‧導電外殼組件
14‧‧‧筆尖
15‧‧‧按鍵
16‧‧‧不導磁導電筆芯
17‧‧‧防震彈性體
18‧‧‧第一鐵粉心
19‧‧‧緩衝墊
20‧‧‧第二鐵粉心
21‧‧‧導體彈簧
22‧‧‧彈性體
23‧‧‧導體筆芯座
24‧‧‧固定座
26‧‧‧固定座
27‧‧‧導體接點
28‧‧‧控制電路板

Claims (10)

  1. 一種磁容式指標裝置，包含： 一外殼組件與一導電外殼組件； 一第一鐵粉心與一第二鐵粉心； 一不導磁導電筆芯穿過該第一鐵粉心與該第二鐵粉心並可於該第一鐵粉心內滑動； 一控制電路板，該控制電路板連接一纏繞該第一鐵粉心之線圈，以形成一共振迴路； 一導體筆芯座，該第二鐵粉心與該不導磁導電筆芯相對於筆尖的一端套入該導體筆芯座；及 一固定座，該導體筆芯座與該控制電路板朝向筆尖之一端套入該固定座內，該固定座上與該控制電路板以及該導體筆芯座之間具有一導體層，該控制電路板之另一端具有一導體接點並套入連接該導電外殼組件， 其中該不導磁導電筆芯、該導體筆芯座、該固定座、該控制電路板以及該導電外殼組件構成一導體路徑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之磁容式指標裝置，其中該導電外殼組件包含一導體外殼組件或一內外表面鍍有導體之外殼組件。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之磁容式指標裝置，其中該不導磁導電筆芯包含一不導磁金屬筆芯。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之磁容式指標裝置，更包含一緩衝墊位於該第一鐵粉心與該第二鐵粉心之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之磁容式指標裝置，更包含一導體彈簧與一彈性體，該彈性體係套入該導體彈簧內，並位於該導體筆芯座內以及該第二鐵粉心與與該控制電路板之間。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之磁容式指標裝置，其中該控制電路板與該導體彈簧之間的接觸面上具有電極。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之磁容式指標裝置，其中該外殼組件與該導電外殼組件的直徑以5.5毫米較佳。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之磁容式指標裝置，其中該第一鐵粉心上以及與該外殼組件之間具有一防震彈性體。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之磁容式指標裝置，其中該控制電路板上包含一導體接點或彈片以與該導電外殼組件接觸。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之磁容式指標裝置，其中該磁容式指標裝置係用於一觸控面板。
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