TW201738702A - 觸控筆裝置 - Google Patents

Abstract

一種觸控筆裝置，包括中空筆管、主電路板、副電路板、電池、第一電極橋接件以及第二電極橋接件。中空筆管包括第一端與第二端。主電路板固設於中空筆管內且靠近第一端。副電路板固設於中空筆管內且靠近第二端。電池設置於中空筆管內，電池包括第一電極與第二電極，其中第一電極電連接於主電路板，第二電極電連接於副電路板。第一電極橋接件的一端電連接於第一電極，另一端電連接於副電路板。第二電極橋接件一端電連接於第二電極，另一端電連接於主電路板。

Description

觸控筆裝置

本發明係關於一種電子產品，特別是指一種觸控筆裝置。

隨著科技的快速發展，許多電子裝置都會採用觸控面板作為操作介面，例如智慧型手機、平板電腦或個人數位助理（PDA）等等，以供使用者利用觸控的方式操作而提高便利性。然而，為了使操作觸控面板的過程更加快速與精確，使用者大多會選用觸控筆進行觸控輸入（例如書寫或點選）。

對於具有多功能的觸控筆來說，其內部一般會設置有多個電路板來實現，例如設置有控制筆尖的電路板以及用於無線通訊的電路板。目前市面上的觸控筆，在供電設計上是利用安裝多組電池，以分別供電於不同電路板。然而，此種作法在其中一組電池的電力不足時，使用者無法得知是哪組電池沒電，而容易造成電池更換錯誤之困擾。此外，安裝多組電池亦導致觸控筆的整體長度增加。

有鑑於上述問題，於一實施例中，係提供一種觸控筆裝置，包括中空筆管、主電路板、副電路板、電池、第一電極橋接件以及第二電極橋接件。中空筆管包括相對的第一端與第二端。主電路板固設於中空筆管內且靠近第一端。副電路板固設於中空筆管內且靠近第二端。電池設置於中空筆管內，電池包括第一電極與第二電極，其中第一電極電連接於主電路板，第二電極電連接於副電路板。第一電極橋接件的一端電連接於第一電極，另一端電連接於副電路板。第二電極橋接件一端電連接於第二電極，另一端電連接於主電路板。

藉此，本發明實施例之觸控筆裝置，電池的第一電極是電連接於主電路板，並透過第一電極橋接件由主電路板連接至相對端的副電路板，使電池的第一電極能依序傳導至主電路板與副電路板，而電池的第二電極是電連接於副電路板，並透過第二電極橋接件由副電路板連接至主電路板，使電池的第二電極能依序傳導至副電路板與主電路板。達到使用單一電池即可提供二電路板的電力，且減少觸控筆裝置之長度等作用，同時避免電池更換錯誤而減少使用上的困擾。

圖1為本發明觸控筆裝置一實施例之立體圖，圖2為本發明觸控筆裝置一實施例之分解立體圖，圖3本發明觸控筆裝置一實施例之剖視圖。如圖1、圖2及圖3所示，在本實施例中，觸控筆裝置1是包括有中空筆管10、主電路板20、副電路板30、電池40、第一電極橋接件50以及第二電極橋接件60。

在本實施例中，中空筆管10具有相對的第一端11與第二端12，且中空筆管10包括有筆身13、位於第二端12的筆蓋14及位於第一端11的筆頭18，其中筆身13為長條圓管型態而在其兩個端部分別具有二開口131、132，筆蓋14可組設於筆身13的端部，例如筆蓋14及筆身13的開口132之間是利用螺合、卡扣或緊配等方式組接。筆頭18同樣可組設於筆身13另一端部，例如筆頭18及筆身13的開口131之間是利用螺合、卡扣或緊配等方式組接。於一些實施例中，筆身13及筆頭18也可為一體成型，或者筆身13與筆蓋14為一體成型，本實施例並不以此為限。

如圖2與圖3所示，在此，主電路板20是固設於中空筆管10內且靠近第一端11（也就是靠近於設置有筆頭18那端），例如主電路板20可利用黏接或扣合於中空筆管10的內壁而獲得固定。其中主電路板20可電連接於筆頭18的筆尖181，以提供筆尖181訊號而能控制其觸控的功能。

副電路板30是固設於中空筆管10內且靠近第二端12，在此，副電路板30是裝設在筆蓋14的內部，例如副電路板30可利用黏接或扣合等方式固定於筆蓋14的內部，並使筆蓋14拆離筆身13時，副電路板30可跟著筆蓋14一同分離，且上述主電路板20與副電路板30受到觸發後可產生不同的功能。

如圖3所示，電池40是設置於中空筆管10內且位於主電路板20與副電路板30之間，其中電池40包括有第一電極42和第二電極44，第一電極42是電連接於主電路板20，第二電極44電連接於副電路板30。於本實施例中，第一電極42為電池正極，第二電極44為電池負極，當然，第一電極42亦可為電池負極，第二電極44為電池正極，只要兩電極電性相反即可，此部份並不侷限。在本實施例中，電池40是夾設在主電路板20與副電路板30之間，且電池40的第一電極42是抵接在主電路板20所設置第一導電部21（在此第一導電部21為金屬片且設置在主電路板20靠近電池40第一電極42的端部，事實上，第一導電部21也可為導電彈簧或導電塊等，此並不侷限），而電池40的第二電極44抵接在副電路板30所設置的第二導電部31（在此第二導電部31為導電彈簧且設置在副電路板30靠近電池40第二電極44的端部，事實上，第二導電部31也可為導電片或導電塊等，此並不侷限），藉此，構成電池40的第一電極42電連接於主電路板20，電池40的第二電極44電連接於副電路板30。

上述第一電極橋接件50的主要設置目的在於傳導電池40的第一電極42至副電路板30，使電池40的第一電極42與第二電極44皆能電連接於副電路板30，以提供副電路板30預定電壓。如圖2及圖3所示，在本實施例中，第一電極橋接件50包括有薄膜層52與佈設在薄膜層52上的導電線路51（如銅箔線），其中薄膜層52的材質具體上可為聚醯亞胺（Polyimide）、聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate）、或聚碳酸酯（Polycarbonate）且貼附在中空筆管10內壁。此外，薄膜層52是由中空筆管10的第一端11經電池40朝中空筆管10的第二端12延伸，而導電線路51是佈設在薄膜層52靠近電池40的表面上（也可說是薄膜層52遠離筆身13的表面上）。

如圖3所示，在本實施例中，主電路板20具有朝第一電極橋接件50凸伸之第一導接件22（如金屬彈簧探針、金屬彈片、金屬彈簧或導電橡膠），其中第一導接件22透過主電路板20電性連接於第一導電部21。並且，第一導接件22的末端是抵接於第一電極橋接件50的導電線路51上，構成第一電極橋接件50藉由第一導接件22電連接於主電路板20。另一方面，筆蓋14的端部則設有第一電極導電件15以電連接第一電極橋接件50與副電路板30，其中第一電極導電件15可固接（如黏接或扣接）於筆蓋14，使筆蓋14於拆離筆身13時，第一電極導電件15可隨著筆蓋14一同分離，藉以顯露電池40而方便使用者更換。在本實施例中，第一電極導電件15是包括導電體151與導電彈簧152，導電體151具體可為導電橡膠環或金屬環並固設在筆蓋14端部，且第一電極橋接件50的導電線路51是接觸於導電體151，使導電體151與第一電極橋接件50彼此電性連接，而導電彈簧152位於筆蓋14中且抵接於導電體151與副電路板30之間，故能同時電連接於導電體151與副電路板30。藉此，電池40的第一電極42可依序經由第一導電部21、主電路板20、第一導接件22、第一電極橋接件50的導電線路51、導電體151及導電彈簧152傳導至副電路板30，使副電路板30與電池40的第一電極42、第二電極44形成電性迴路，進而使電池40能供電於副電路板30。

第二電極橋接件60的主要設置目的在於傳導電池40的第二電極44至主電路板20，使電池40的第一電極42與第二電極44皆能電連接於主電路板20，以提供主電路板20預定電壓。如圖3與圖4所示，其中圖4為圖3之局部放大圖，在本實施例中，中空筆管10的筆身13為一導電筆身，例如筆身13可為金屬或導電塑膠材質所製成，第二電極橋接件60可為上述筆身13而具有導電功能。其中，由於第一電極橋接件50的薄膜層52阻隔在導電線路51與筆身13之間，因此，第一電極橋接件50與第二電極橋接件60是彼此絕緣而不會產生短路的情形。

副電路板30包括有第二導接件32（如金屬彈簧探針、金屬彈片、金屬彈簧或導電橡膠），且第二導接件32透過副電路板30電性連接於第二導電部31。第二導接件32可直接接觸於筆身13，以將電池40第二電極44傳導至筆身13。或如圖4所示，於筆蓋14端部固設有一第二電極導電件16（如導電橡膠環或金屬環），該第二電極導電件16包括內環161與外環162，內環161貼附於筆蓋14內壁，外環162則凸伸出筆蓋14端部，換言之，第二電極導電件16是嵌插固定於筆蓋14端部。副電路板30的第二導接件32是接觸於內環161，筆身13是套接於外環162，使副電路板30的第二導接件32能夠經由第二電極導電件16電連接於筆身13，以將電池40的第二電極44向主電路板20的方向傳導。另一方面，觸控筆裝置1更包括一電連接件24，用於電連接第二電極橋接件60與主電路板20，其中電連接件24可為一導電彈簧（亦可為導電片或導電塊），兩端分別電連接於筆身13及主電路板20之間。或者，如圖2所示，於本實施例中，筆頭18為一導電筆頭（如導電橡膠筆頭或金屬筆頭），其係電連接於筆身13，而電連接件24抵接於筆頭18及主電路板20之間，故能同時電連接筆頭18及主電路板20。藉此，電池40的第二電極44可依序經由第二導電部31、副電路板30、第二導接件32、第二電極導電件16、筆身13、筆頭18及電連接件24傳導至主電路板20，構成主電路板20能與電池40的第一電極42、第二電極44形成電性迴路，進而使電池40能供電於主電路板20。

在一些實施例中，上述第一電極橋接件50也可為導電片且在接觸筆身13的表面設有絕緣層，或者第一電極橋接件50也可為金屬線且在接觸筆身13的區域設有絕緣層，同樣可使第一電極橋接件50與筆身13彼此絕緣而不會產生短路的情形，此實施例圖面省略繪示。

此外，於一實施例中，第一電極導電件15與第二電極導電件16之間更可設有絕緣件17，以防止第一電極導電件15與第二電極導電件16相互接觸而發生短路或無法供電的情形。如圖3與圖4所示，在本實施例中，絕緣件17為不導電的環圈（如塑膠環），第一電極導電件15的導電體151是嵌插於絕緣件17的內壁面，而第二電極導電件16的外環162則是套設於絕緣件17的外壁面，使第一電極導電件15、絕緣件17及第二電極導電件16三者彼此組接定位，且絕緣件17阻隔在第一電極導電件15與第二電極導電件16之間，使第一電極導電件15與第二電極導電件16不會相互接觸而彼此絕緣。

綜上所述，本發明實施例之觸控筆裝置1，電池40的第一電極42是直接電性抵接於主電路板20，並透過第一電極橋接件50由主電路板20連接至相對端的副電路板30，使電池40的第一電極42能依序傳導至主電路板20與副電路板30，而電池40的第二電極44是直接電性抵接於副電路板30，並透過第二電極橋接件60由副電路板30連接至主電路板20，使電池40的第二電極44能依序傳導至副電路板30與主電路板20。藉此，達到利用單一電池即可提供觸控筆裝置1中相對兩端之二電路板（即主電路板20與副電路板30）的電力，因此無須以兩個電池分別供電於二電路板，俾可減少觸控筆裝置1之整體長度。再者，本發明實施例相較於習知二電路板分別使用二電池供電來說，當電池因電力不足時，使用者不需判斷究竟是哪顆電池沒電，達到避免電池更換錯誤故可減少使用上的困擾。

再如圖2與圖3所示，在一實施例中，筆蓋14可為一塑膠筆蓋，副電路板30包括一無線通訊模組（如WiFi模組、藍牙模組、802.11模組或ZigBee模組），舉例來說，沒有無線通訊功能的電路板（如主電路板20）可設置在金屬的筆身13內部。而有無線通訊功能的電路板（如副電路板30）可設置在塑膠的筆蓋14內部，使其所發出的無線電波不會受到屏蔽或干擾。當然，若沒有無線通訊的考量，中空筆管10整體可為金屬材質所製成，使觸控筆裝置1具有較佳的結構強度且整體在外觀上更趨一致。

如圖2、圖4及圖5所示，其中圖5為圖4之5-5剖視圖，在一實施例中，第一電極橋接件50之薄膜層52靠近副電路板30的一端是包覆在導電體151外部，使導電線路51能夠電連接於導電體151。在此，第一電極橋接件50之薄膜層52靠近副電路板30一端（以下稱包覆端521）的寬度是大於第一電極橋接件50之薄膜層52靠近主電路板20一端的寬度（詳示於圖2），也就是說，第一電極橋接件50之薄膜層52是概呈T字形狀，因此，第一電極橋接件50之薄膜層52的包覆端521可捲曲成圓形或半圓形並包覆在導電體151外部（詳示於圖5），使導電體151可充分接觸薄膜層52表面上的導電線路51，達到使筆蓋14在組裝的過程中，不需考慮方向性的問題，意即，筆蓋14無論是以哪個方向裝入筆身13，導電體151皆可被薄膜層52包覆而與導電線路51電性接觸，達到增加使用與組裝上的便利性與產品的可靠度。在一些實施例中，第一電極橋接件50之薄膜層52也可整體寬度相同，例如薄膜層52整體的寬度是小於導電體151的寬度而僅接觸於導電體151外周的局部區域、或者薄膜層52整體的寬度是大於導電體151的寬度而能捲曲包覆導電體151外周之全部或大部分的區域。

然而，第一電極橋接件50及第二電極橋接件60之實施態樣並不限於前述實施例，於一些實施例中，第一電極橋接件50可為導電筆身，而第二電極橋接件60為設置於中空筆管10內的壁的薄膜線路。或者，如圖6所示，其係為本發明觸控筆裝置另一實施例之局部放大剖視圖。本實施例與圖3之實施例差異在於，觸控筆裝置1A的第一電極橋接件50與第二電極橋接件60為分別貼附在中空筆管10內壁之薄膜線路，換言之，第二電極橋接件60與第一電極橋接件50的結構相似，例如，第二電極橋接件60也包含有薄膜層和位於薄膜層表面的導電線路，且第二電極橋接件60一端是連接於第二電極導電件16，另一端則連接主電路板20的另一個第一導接件22A，使電池40的第二電極44同樣能傳導至主電路板20。

進一步地，於另一些實施例中，中空筆管10的筆身13、筆蓋14及筆頭18可為非導電材質所製成，例如中空筆管10的筆身13、筆蓋14及筆頭18皆為塑膠材質所製成，而第一電極橋接件50與第二電極橋接件60為分別貼附在中空筆管10內壁的導電線路（如導電片、導電線或薄膜線路板），第一電極橋接件50一端抵接或焊接於主電路板20，另一端抵接或焊接於副電路板30，第二電極橋接件60一端抵接或焊接於副電路板30，另一端抵接或焊接於主電路板20，藉此，同樣可達到使用單一電池提供二電路板電力且減少觸控筆裝置1長度之功效。如此一來，可不需另外設置上述的第一電極導電件15與第二電極導電件16而節省材料與製造工序。再者，由於中空筆管10的筆身13、筆蓋14及筆頭18皆為塑膠材質製成，除了使整體外觀更一致外，更可增加主電路板20與副電路板30配置上的自由度。舉例來說，主電路板20或副電路板30都可選擇配置為具有無線傳輸功能之電路板，而發出無線訊號時不會受到屏蔽或干擾，達到使主電路板20或副電路板30在選擇上不會受到限制之優點。此外，在一些實施例中，電池40也可設置在主電路板20與副電路板30的同一側，並非一定要設置在主電路板20與副電路板30之間，此實施例圖面省略繪示。

雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1、1A‧‧‧觸控筆裝置
10‧‧‧中空筆管
11‧‧‧第一端
12‧‧‧第二端
13‧‧‧筆身
131、132‧‧‧開口
14‧‧‧筆蓋
15‧‧‧第一電極導電件
151‧‧‧導電體
152‧‧‧導電彈簧
16‧‧‧第二電極導電件
161‧‧‧內環
162‧‧‧外環
17‧‧‧絕緣件
18‧‧‧筆頭
181‧‧‧筆尖
20‧‧‧主電路板
21‧‧‧第一導電部
22、22A‧‧‧第一導接件
24‧‧‧電連接件
30‧‧‧副電路板
31‧‧‧第二導電部
32‧‧‧第二導接件
40‧‧‧電池
42‧‧‧第一電極
44‧‧‧第二電極
50‧‧‧第一電極橋接件
51‧‧‧導電線路
52‧‧‧薄膜層
521‧‧‧包覆端
60‧‧‧第二電極橋接件

[圖1] 係本發明觸控筆裝置一實施例之立體圖。 [圖2] 係本發明觸控筆裝置一實施例之分解立體圖。 [圖3] 係本發明觸控筆裝置一實施例之剖視圖。 [圖4] 係圖3之局部放大圖。 [圖5] 係圖4之5-5剖視圖。 [圖6] 係本發明觸控筆裝置另一實施例之局部放大剖視圖。

1‧‧‧觸控筆裝置

13‧‧‧筆身

131、132‧‧‧開口

14‧‧‧筆蓋

15‧‧‧第一電極導電件

151‧‧‧導電體

152‧‧‧導電彈簧

16‧‧‧第二電極導電件

161‧‧‧內環

162‧‧‧外環

17‧‧‧絕緣件

18‧‧‧筆頭

181‧‧‧筆尖

20‧‧‧主電路板

21‧‧‧第一導電部

24‧‧‧電連接件

30‧‧‧副電路板

31‧‧‧第二導電部

32‧‧‧第二導接件

40‧‧‧電池

42‧‧‧第一電極

44‧‧‧第二電極

50‧‧‧第一電極橋接件

51‧‧‧導電線路

52‧‧‧薄膜層

521‧‧‧包覆端

60‧‧‧第二電極橋接件

Claims (15)

1. 一種觸控筆裝置，包括： 一中空筆管，包括相對的一第一端與一第二端； 一主電路板，固設於該中空筆管內且靠近該第一端； 一副電路板，固設於該中空筆管內且靠近該第二端； 一電池，設置於該中空筆管內，該電池包括一第一電極與一第二電極，其中該第一電極電連接於該主電路板，該第二電極電連接於該副電路板； 一第一電極橋接件，該第一電極橋接件之一端電連接於該第一電極，另一端電連接於該副電路板；以及 一第二電極橋接件，該第二電極橋接件之一端電連接於該第二電極，另一端電連接於該主電路板。
2. 如請求項1所述之觸控筆裝置，其中該主電路板包括有抵接於該第一電極之一第一導電部，使該第一電極電性連接於該主電路板，該副電路板包括有抵接於該第二電極之一第二導電部，使該第二電極電性連接於該副電路板。
3. 如請求項2所述之觸控筆裝置，其中該主電路板包括有一第一導接件，該第一導接件抵接該第一電極橋接件，該第一電極橋接件藉由該第一導接件、該主電路板及該第一導電部電連接於該第一電極。
4. 如請求項2所述之觸控筆裝置，其中該副電路板包括有一第二導接件，該第二導接件電連接於該第二電極橋接件，該第二電極橋接件藉由該第二導接件、該副電路板及該第二導電部電連接於該第二電極。
5. 如請求項4所述之觸控筆裝置，其中該中空筆管包括一筆身及一筆蓋，分別位於該中空筆管之該第一端及該第二端，且該筆蓋組接於該筆身，該主電路板位於該筆身中，該副電路板位於該筆蓋中。
6. 如請求項5所述之觸控筆裝置，其中該筆蓋端部設有一第一電極導電件與一第二電極導電件，該第一電極導電件電連接於該第一電極橋接件與該副電路板，該第二電極導電件電連接於該第二電極橋接件與該副電路板的該第二導接件。
7. 如請求項6所述之觸控筆裝置，其中該第二電極導電件包括一內環與一外環，該內環貼附於該筆蓋內壁，該外環凸伸出該筆蓋端部，該副電路板的該第二導接件係接觸於該內環，該第二電極橋接件係套接於該外環。
8. 如請求項6所述之觸控筆裝置，其中該第一電極導電件包括一導電體與一導電彈簧，該第一電極橋接件係電連接於該導電體，該導電彈簧一端電連接於該導電體，另一端電連接於該副電路板。
9. 如請求項8所述之觸控筆裝置，其中該筆身為一導電筆身，該第一電極橋接件包括設置於該中空筆管內壁的一導電線路，該第二電極橋接件為該導電筆身，且該第一電極橋接件與該第二電極橋接件彼此絕緣。
10. 如請求項9所述之觸控筆裝置，其中該第一電極橋接件更包括一薄膜層，該薄膜層貼附於該導電筆身內壁，該導電線路是設置於該薄膜層遠離導電筆身的表面，且該薄膜層係包覆於該導電體外部，使該導電線路電連接於該導電體。
11. 如請求項5所述之觸控筆裝置，其中該筆身為一導電筆身，該第一電極橋接件為該導電筆身，該第二電極橋接件包括設置於該中空筆管內壁的一導電線路，且該第一電極橋接件與該第二電極橋接件彼此絕緣。
12. 如請求項5所述之觸控筆裝置，其中該筆蓋為一塑膠筆蓋，該副電路板包括一無線通訊模組。
13. 如請求項1所述之觸控筆裝置，其中該第一電極橋接件與該第二電極橋接件為分別設置於該中空筆管內壁的二導電線路。
14. 如請求項1所述之觸控筆裝置，更包括一電連接件，該電連接件連接於該第二電極橋接件及該主電路板之間。
15. 如請求項14所述之觸控筆裝置，該中空筆管更包括一導電筆頭，設置於該中空筆管的該第一端且電連接於該電連接件及該第二電極橋接件之間。