TW201616287A - 觸控筆及具有該觸控筆的觸控裝置 - Google Patents

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何昌達
張仁淙
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Abstract

本發明提供一種觸控筆，包括殼體以及容置於該殼體內部的筆芯。該觸控筆還包括振動器、壓力感測器和處理器。該壓力感測器固定於該殼體內部並與該筆芯的一端接觸，用於感測筆芯傳遞的機械壓力並產生電信號。該處理器與該振動器電連接，用於將該電信號轉換為控制指令。該控制指令用於控制該振動器振動，從而向用戶提供振動回饋。本發明還提供一種具有該觸控筆的觸控裝置。

Description

觸控筆及具有該觸控筆的觸控裝置
本發明涉及一種觸控技術，尤其涉及一種觸控筆及具有該觸控筆的觸控裝置。
現今，越來越多的手機、平板電腦及可擕式數碼播放產品等智慧電子裝置開始使用觸控式螢幕作為輸入端。為提高用戶的使用體驗，在此類觸控式螢幕下方的各個位置分別設置壓電觸發器，當感應到用戶在觸控式螢幕上的觸摸操作時，對應位置的壓電觸發器開始振動。觸控筆是觸控式電子裝置常用的配套物品，越來越多的用戶使用觸控筆代替手指進行手寫輸入。同樣，當觸控筆接觸觸控屏時，設在觸控屏對應位置下的壓電觸發器能夠產生振動。
然而，觸控筆本身並無振動回饋功能，導致觸控屏始終要配備壓電觸發器產生振動而大大提高了製造成本。再者，觸控屏產生的振動經過觸控筆後才被用戶感受到，而並非直接向用戶回饋振動，這無疑在一定程度上降低了觸感體驗。
本發明的主要目的在於提供一種能夠產生振動回饋的觸控筆，從而解決上述問題。
另外，還有必要提供一種具有該觸控筆的觸控裝置。
本發明提供一種觸控筆，包括一殼體以及一容置於該殼體內部的筆芯，該觸控筆還包括：至少一振動器；一壓力感測器，固定於該殼體內部並與該筆芯的一端接觸，用於感測筆芯傳遞的機械壓力並產生一電信號；以及一處理器，與該振動器電連接，用於將該壓力感測器產生的電信號轉換為一控制指令，該控制指令用於控制該振動器振動，從而向用戶提供一振動回饋。
本發明還提供一種觸控裝置，其包括如前所述的觸控筆以及一供該觸控筆進行觸控輸入的觸控屏。
本發明的觸控筆設有振動器，能夠當觸控筆點擊觸控裝置的觸控屏時振動，從而給用戶提供一觸感回饋，有利於提高用戶體驗。
圖1為本發明一較佳實施方式中具有觸控筆的觸控裝置的結構示意圖。
圖2為圖1所示的觸控筆的結構示意圖。
圖3為圖2所示的觸控筆沿II-II平面的剖面示意圖。
圖4為圖2所示的觸控筆在另一實施方式中沿II-II平面的剖面示意圖。
圖1為本發明一較佳實施方式中的觸控裝置100的結構示意圖。其中，該觸控裝置100可為任一具有觸控屏200的電子產品，如智慧手機、平板電腦和多媒體播放機等。該觸控裝置100包括一觸控筆1，用於供用戶對該觸控屏200進行觸控輸入。
請參照圖2，該觸控筆1包括一中空的殼體10、一筆尖20以及一筆芯30。該殼體10的其中一端部具有一開口（圖未示）。該筆尖20凸伸出該殼體10的所述開口。該筆芯30容置於殼體10內部，並自筆尖20沿著殼體10的軸向方向延伸。其中，該筆尖20採用矽膠製成。當然，該筆尖20亦可省略，該筆芯30直接自殼體10的所述開口凸伸出來。在本實施方式中，該觸控筆1為一電容式觸控筆，該筆芯30與該筆尖20電連接，該筆芯30採用導電材料製成，如導電泡棉、金屬等。
該觸控筆1還包括至少一振動器40（圖3和圖4中示出）、一壓力感測器50以及一處理器60。
該振動器40可固定於殼體10的外部或內部。其中，該振動器40的材料可選自電活性聚合物（EAP）、磁致伸縮材料、或電致伸縮材料等中的一種。請參照圖3，在本實施方式中，所述振動器40環繞設置於該筆芯30的外周緣。請參照圖4，在其它實施方式中，所述振動器40的數量為兩個，其間隔設置於該筆芯30的外周緣。當然，所述振動器40的數量還可根據實際需要進行變更。
該壓力感測器50固定於該殼體10內部，並與該筆芯30遠離筆尖20的一端接觸。當該筆尖20被按壓時（如筆尖20點擊該觸控屏200時），該筆尖20將通過該筆芯30將施加一機械壓力於該壓力感測器50。該壓力感測器50用於感測筆芯30傳遞的機械壓力並產生一電信號。
該處理器60與該振動器40電連接，用於將壓力感測器50產生的電信號轉換為一控制指令，該控制指令用於控制該振動器40振動，從而向用戶提供一振動回饋。在本實施方式中，該處理器60設置於該壓力感測器50遠離筆芯30的一端，該壓力感測器50以及該處理器60均固定於該殼體10與該開口相對的另一端部。
請參照圖3和圖4，所述振動器40與該筆芯30之間還設有一固定座41，用於固定該振動器40並將振動器40產生的振動傳播至該筆芯30。其中，該固定座41可採用硬質材料製成，如金屬。
在本實施方式中，該壓力感測器50採用壓電材料（如壓電陶瓷）製成，用於感測筆芯30傳遞的機械壓力並產生一正比於該機械壓力的電壓。此時，該處理器60根據所述電壓的電壓值生成控制指令，該控制指令包括與所述電壓值成正比的振動參數，用於控制該振動器40根據所述振動參數振動。其中，該振動參數可為振動的強度、持續時間等。本實施例中，所述振動參數為振動的強度。亦即，用戶使用觸控筆1按壓觸控屏200的力度越大，該壓力感測器50感測到的機械壓力越大，用戶能夠感受到的振動越強。其中，所述振動參數與電壓值的一一對應關係預先存儲於該觸控筆1的一記憶體（圖未示）中。
在本實施方式中，該處理器60還用於在根據所述電壓的電壓值生成控制指令之前，將所述電壓值與記憶體中存儲的一預定電壓值進行比較，並當所述電壓值大於該預定電壓值時，才根據所述電壓值生成該控制指令以控制該振動器40振動，從而防止觸控筆1因晃動等原因產生的較小的機械壓力引發振動回饋。
更具體的，該壓力感測器50分別感測沿筆芯30延伸方向傳遞的第一機械壓力以及沿垂直於筆芯30延伸方向傳遞的第二機械壓力，並分別產生正比於所述第一機械壓力和第二機械壓力的第一電壓和第二電壓。此時，該處理器60分別根據所述第一電壓的電壓值和第二電壓的電壓值生成第一控制指令和第二控制指令，該第一控制指令和第二控制指令分別控制該振動器40沿筆芯30延伸方向以及沿垂直於筆芯30延伸方向振動。
本技術領域的普通技術人員應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施例所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之內。
100‧‧‧觸控裝置
200‧‧‧觸控屏
1‧‧‧觸控筆
10‧‧‧殼體
20‧‧‧筆尖
30‧‧‧筆芯
40‧‧‧振動器
41‧‧‧固定座
50‧‧‧壓力感測器
60‧‧‧處理器
無
1‧‧‧觸控筆
10‧‧‧殼體
20‧‧‧筆尖
30‧‧‧筆芯
50‧‧‧壓力感測器
60‧‧‧處理器

Claims (13)

  1. 一種觸控筆，包括一殼體以及一容置於該殼體內部的筆芯，其改良在於，該觸控筆還包括：
    至少一振動器；
    一壓力感測器，固定於該殼體內部並與該筆芯的一端接觸，用於感測筆芯傳遞的機械壓力並產生一電信號；以及
    一處理器，與該振動器電連接，用於將該壓力感測器產生的電信號轉換為一控制指令，該控制指令用於控制該振動器振動，從而向用戶提供一振動回饋。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控筆，其中，該壓力感測器用於產生一正比於該機械壓力的電壓，該處理器根據所述電壓的電壓值生成控制指令，該控制指令包括與所述電壓值成正比的振動參數，從而控制該振動器根據所述振動參數振動。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的觸控筆，其中，所述振動參數為振動的強度。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的觸控筆，其中，該壓力感測器採用壓電材料製成。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的觸控筆，其中，該處理器還用於在根據所述電壓的電壓值生成控制指令之前，將所述電壓值與一預定電壓值進行比較，並當所述電壓值大於該預定電壓值時，才根據所述電壓值生成該控制指令以控制該振動器振動。
  6. 如申請專利範圍第2項所述的觸控筆，其中，該壓力感測器分別感測沿筆芯延伸方向傳遞的第一機械壓力以及沿垂直於筆芯延伸方向傳遞的第二機械壓力，並分別產生正比於所述第一機械壓力和第二機械壓力的第一電壓和第二電壓，該處理器分別根據所述第一電壓的電壓值和第二電壓的電壓值生成第一控制指令和第二控制指令，該第一控制指令和第二控制指令分別控制該振動器沿筆芯延伸方向以及沿垂直於筆芯延伸方向振動。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的觸控筆，其中，還包括一筆尖，其凸伸出該殼體的其中一端部具有的開口，該筆芯自筆尖沿著殼體的軸向方向延伸。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的觸控筆，其中，該筆尖採用矽膠製成。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的觸控筆，其中，該觸控筆為一電容式觸控筆，該筆芯與該筆尖電連接，該筆芯採用導電材料製成。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的觸控筆，其中，該處理器設置於該壓力感測器遠離筆芯的一端，該壓力感測器以及該處理器均固定於該殼體與該開口相對的另一端部。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的觸控筆，其中，該振動器的材料選自電活性聚合物、磁致伸縮材料、或電致伸縮材料中的一種。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的觸控筆，其中，所述振動器環繞設置於該筆芯的外周緣。
  13. 一種觸控裝置，其包括如申請專利範圍第1至12中任意一項所述的觸控筆以及一供該觸控筆進行觸控輸入的觸控屏。
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