TW201530964A - 具有無線充電功能之觸控筆及其操作方法 - Google Patents

具有無線充電功能之觸控筆及其操作方法 Download PDF

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Abstract

本發明揭露一種具有無線充電功能之觸控筆及其操作方法。觸控筆包含接收線圈、諧振電路、整流電路及穩壓輸出電路。接收線圈用以從外部接收一交流訊號。諧振電路耦接接收線圈，用以對交流訊號進行諧振處理。整流電路耦接諧振電路，用以對諧振後之交流訊號進行整流處理。穩壓輸出電路耦接整流電路，用以對整流後之交流訊號進行穩壓處理後，轉換成提供觸控筆運作用之一輸出電力。

Description

具有無線充電功能之觸控筆及其操作方法
本發明係與觸控輸入裝置有關，特別是關於一種具有無線充電功能之觸控筆(touch stylus)及其操作方法。
一般而言，傳統的觸控筆可以是一種具有恆定電源的被動型觸控筆，並搭配一數位板使用。該數位板產生的電磁波提供一交流訊號的能量。該被動型觸控筆透過一整流電路及一濾波電容將該交流訊號轉換為一直流訊號，並透過一穩壓電路處理該直流訊號為一恆定的穩壓訊號。此外，該被動型觸控筆亦透過一線圈感應該交流訊號的能量並透過一充電電路將其轉換為電能。
然而，上述傳統的觸控筆卻也具有下列缺點：(1)需搭配數位板使用，以透過數位板產生的電磁波提供交流訊號的能量；(2)充電電路與交流訊號之頻率彼此間易產生干擾。
因此，本發明提出一種具有無線充電功能之觸控筆及其操作方法，以解決先前技術所遭遇到之上述問題。
根據本發明之一具體實施例為一種具有無線充電功能之觸控筆。於此實施例中，具有無線充電功能之觸控筆包含接收線圈、諧振電路、整流電路及穩壓輸出電路。接收線圈用以從外部接收一交流訊號。諧振電路耦接接收線圈，用以對交流訊號進行諧振處理。整流電路耦接諧振電路，用以對諧振後之交流訊號進行整流處理。穩壓輸出電路耦接整流電路，用以對整流後之交流訊號進行穩壓處理後，轉換成提供觸控筆運作用之一輸出電力。
於一實施例中，觸控筆進一步包含充電電池。充電電池耦接穩壓輸出電路，用以儲存輸出電力。
於一實施例中，當觸控筆放置於一觸控筆放置孔內時，接收線圈會對應於一發射線圈，並接收發射線圈所發出之交流訊號。
於一實施例中，觸控筆放置孔係設置於一電子裝置上。
於一實施例中，發射線圈係設置於一發射電路內。發射電路還包含振盪電路、驅動電路及諧振電路。發射線圈耦接諧振電路。諧振電路耦接驅動電路。驅動電路耦接振盪電路。振盪電路從一電源接收一輸入電力並將輸入電力轉換為交流訊號，並依序經由驅動電路及諧振電路之處理後，由發射線圈發出交流訊號。
於一實施例中，接收線圈及發射線圈均以均勻密繞且呈圓柱狀正耦合方式設計。
於一實施例中，彼此相對應的接收線圈與發射線圈之間係透過電磁感應方式傳遞交流訊號，其係搭配半橋串聯諧振電路、全橋串聯諧振電路或返馳式電路達成。
於一實施例中，觸控筆放置孔之高度及口徑係隨觸控筆之粗細長短進行相對應之調整，致使觸控筆放置孔與放置於其內的觸控筆之間達到最佳耦合狀態。
於一實施例中，觸控筆進一步包含一外殼，係採用非導電材質構成。
根據本發明之另一具體實施例為一種觸控筆操作方法。於此實施例中，觸控筆操作方法用以操作具有無線充電功能之一觸控筆。觸控筆包含接收線圈、諧振電路、整流電路及穩壓輸出電路。該觸控筆操作方法包含下列步驟：接收線圈從外部接收一交流訊號；諧振電路對交流訊號進行諧振處理；整流電路對諧振後之交流訊號進行整流處理；穩壓輸出電路對整流後之交流訊號進行穩壓處理後，轉換成提供觸控筆運作用之一輸出電力。
相較於先前技術，根據本發明之具有無線充電功能之觸控筆及其操作方法具有下列優點：
(1)不限定要搭配數位板均可使用。
(2)使用者不需更換電池，可持續使用。
(3)非導電材質之外殼可做輕量化之設計。
(4)可調整筆放置孔之口徑，觸控筆的口徑設計可不受限。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
S10~S16‧‧‧流程步驟
1‧‧‧觸控筆
10‧‧‧接收線圈
12‧‧‧諧振電路
14‧‧‧整流電路
16‧‧‧穩壓輸出電路
18‧‧‧充電電池
19‧‧‧外殼
2‧‧‧電子裝置
20‧‧‧發射電路
22‧‧‧觸控筆放置孔
200‧‧‧發射線圈
202‧‧‧諧振電路
204‧‧‧驅動電路
206‧‧‧振盪電路
圖1及圖2係分別繪示本發明之不同具體實施例之觸控筆的 功能方塊圖。
圖3係繪示當觸控筆放置於觸控筆放置孔內時之剖面圖。
圖4係繪示本發明之另一具體實施例之觸控筆操作方法的流程圖。
根據本發明之一具體實施例為一種具有無線充電功能之觸控筆。於此實施例中，觸控筆係用以對電子裝置的觸控面板進行觸控動作，但不以此為限。首先，請參照圖1，圖1係繪示此實施例中之觸控筆的功能方塊圖。
如圖1所示，具有無線充電功能之觸控筆1包含接收線圈10、諧振電路12、整流電路14及穩壓輸出電路16。其中，諧振電路12耦接接收線圈10。整流電路14耦接諧振電路12。穩壓輸出電路16耦接整流電路14。於實際應用中，觸控筆1亦可進一步包含充電電池18。充電電池18可耦接穩壓輸出電路16，用以儲存穩壓輸出電路16所輸出之電力，以供觸控筆1後續運作之用。此外，觸控筆1的外殼19可採用非導電材質構成，並可做輕量化之設計。
於此實施例中，接收線圈10係用以從外部接收一交流訊號。諧振電路12係用以對交流訊號進行諧振處理。整流電路14係用以對諧振後之交流訊號進行整流處理。穩壓輸出電路16係用以對整流後之交流訊號進行穩壓處理後，轉換成可供觸控筆1運作之用的一電力並將電力輸出。
請參照圖2，圖2係繪示設置有觸控筆放置孔之電子裝置的 功能方塊圖。如圖2所示，電子裝置2設置有發射電路20及觸控筆放置孔22。實際上，使用者可根據觸控筆1之粗細長短對觸控筆放置孔22之高度及口徑進行相對應之調整，致使觸控筆放置孔22與放置於其內的觸控筆1之間達到最佳耦合狀態。當觸控筆1與觸控筆放置孔22之間達到最佳耦合狀態時，觸控筆1或電子裝置2可顯示一提示訊號或發出一提示聲響，以告知使用者。
發射電路20包含發射線圈200、諧振電路202、驅動電路204及振盪電路206。其中，發射線圈200耦接諧振電路202；諧振電路202耦接驅動電路204；驅動電路204耦接振盪電路206。振盪電路206從電源(未圖示)接收輸入電力並將輸入電力轉換為交流訊號，並依序經由驅動電路204及諧振電路202之處理後，由發射線圈200發出交流訊號。
請參照圖3，圖3係繪示當觸控筆放置於觸控筆放置孔內時之剖面圖。如圖3所示，當觸控筆1放置於觸控筆放置孔22內時，位於觸控筆1之外殼19內的接收線圈10會對應於發射線圈200，並接收發射線圈200所發出之交流訊號。
於實際應用中，接收線圈10及發射線圈200均以均勻密繞且呈圓柱狀正耦合方式設計。彼此相對應的接收線圈10與發射線圈200之間係透過電磁感應方式傳遞交流訊號，其可搭配半橋串聯諧振電路、全橋串聯諧振電路或返馳式電路達成，但不以此為限。
根據本發明之另一具體實施例為一種具有無線充電功能之觸控筆的操作方法。於此實施例中，該方法係用以操作具有無線充電功能之觸控筆。觸控筆包含接收線圈、諧振電路、整流電路及穩壓輸出電 路。
請參照圖4，圖4係繪示此實施例之觸控筆操作方法的流程圖。如圖4所示，於步驟S10中，接收線圈從外部接收一交流訊號。
實際上，當觸控筆放置於一觸控筆放置孔內時，接收線圈會對應於一發射線圈，並接收發射線圈所發出之交流訊號。彼此相對應的接收線圈與發射線圈之間係透過電磁感應方式傳遞交流訊號，其係搭配半橋串聯諧振電路、全橋串聯諧振電路或返馳式電路達成。觸控筆放置孔之高度及口徑係隨觸控筆之粗細長短進行相對應之調整，致使觸控筆放置孔與放置於其內的觸控筆之間達到最佳耦合狀態。
於此實施例中，發射線圈係設置於一發射電路內。發射電路還包含一振盪電路、一驅動電路及一諧振電路。振盪電路從一電源接收一輸入電力並將輸入電力轉換為交流訊號，並依序經由驅動電路及諧振電路之處理後，由發射線圈發出交流訊號。
於步驟S12中，諧振電路對交流訊號進行諧振處理。於步驟S14中，整流電路對諧振後之交流訊號進行整流處理。於步驟S16中，穩壓輸出電路對整流後之交流訊號進行穩壓處理後，轉換成提供觸控筆運作用之一輸出電力。
相較於先前技術，根據本發明之具有無線充電功能之觸控筆及其操作方法具有下列優點：
(1)不限定要搭配數位板均可使用。
(2)使用者不需更換電池，可持續使用。
(3)非導電材質之外殼可做輕量化之設計。
(4)可調整筆放置孔之口徑，觸控筆的口徑設計可不受限。
藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。
1‧‧‧觸控筆
10‧‧‧接收線圈
12‧‧‧諧振電路
14‧‧‧整流電路
16‧‧‧穩壓輸出電路
18‧‧‧充電電池
19‧‧‧外殼

Claims (14)

  1. 一種具有無線充電功能之觸控筆，包含：一接收線圈，用以從外部接收一交流訊號；一諧振電路，耦接該接收線圈，用以對該交流訊號進行諧振處理；一整流電路，耦接該諧振電路，用以對諧振後之該交流訊號進行整流處理；以及一穩壓輸出電路，耦接該整流電路，用以對整流後之該交流訊號進行穩壓處理後，轉換成提供該觸控筆運作用之一輸出電力。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控筆，進一步包含：一充電電池，耦接該穩壓輸出電路，用以儲存該輸出電力。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控筆，其中當該觸控筆放置於一觸控筆放置孔內時，該接收線圈會對應於一發射線圈，並接收該發射線圈所發出之該交流訊號。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控筆，其中該觸控筆放置孔係設置於一電子裝置上。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之觸控筆，其中該發射線圈係設置於一發射電路內，該發射電路還包含一振盪電路、一驅動電路及一諧振電路，該發射線圈耦接該諧振電路，該諧振電路耦接該驅動電路，該驅動電路耦接該振盪電路，該振盪電路從一電源接收一輸入電力並將該輸入電力轉換為該交流訊號，並依序經由該驅動電路及該諧振電路之處理後，由該發射線圈發出該交流訊號。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之觸控筆，其中該接收線圈及該發射線圈均以均勻密繞且呈圓柱狀正耦合方式設計。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之觸控筆，其中彼此相對應的該接收線圈與該發射線圈之間係透過電磁感應方式傳遞該交流訊號，其係搭配半橋串聯諧振電路、全橋串聯諧振電路或返馳式電路達成。
  8. 如申請專利範圍第3項所述之觸控筆，其中該觸控筆放置孔之高度及口徑係隨該觸控筆之粗細長短進行相對應之調整，致使該觸控筆放置孔與放置於其內的該觸控筆之間達到最佳耦合狀態。
  9. 如申請專利範圍第3項所述之觸控筆，進一步包含：一外殼，係採用非導電材質構成。
  10. 一種觸控筆操作方法，用以操作具有無線充電功能之一觸控筆，該觸控筆包含一接收線圈、一諧振電路、一整流電路及一穩壓輸出電路，該觸控筆操作方法包含下列步驟：該接收線圈從外部接收一交流訊號；該諧振電路對該交流訊號進行諧振處理；該整流電路對諧振後之該交流訊號進行整流處理；以及該穩壓輸出電路對整流後之該交流訊號進行穩壓處理後，轉換成提供該觸控筆運作用之一輸出電力。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控筆操作方法，進一步包含下列步驟：當該觸控筆放置於一觸控筆放置孔內時，該接收線圈會對應於一發射線圈，並接收該發射線圈所發出之該交流訊號。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之觸控筆操作方法，其中該發射線圈係設置於一發射電路內，該發射電路還包含一振盪電路、一驅動電路及一諧振電路，該方法進一步包含下列步驟：該振盪電路從一電源接收一輸入電力並將該輸入電力轉換為該交流訊號，並依序經由該驅動電路及該諧振電路之處理後， 由該發射線圈發出該交流訊號。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之觸控筆操作方法，其中彼此相對應的該接收線圈與該發射線圈之間係透過電磁感應方式傳遞該交流訊號，其係搭配半橋串聯諧振電路、全橋串聯諧振電路或返馳式電路達成。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之觸控筆操作方法，其中該觸控筆放置孔之高度及口徑係隨該觸控筆之粗細長短進行相對應之調整，致使該觸控筆放置孔與放置於其內的該觸控筆之間達到最佳耦合狀態。
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