TW202209058A - 主動式觸控筆及其充電方法與應用其之行動運算裝置 - Google Patents

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Abstract

一種主動式觸控筆及其充電方法與應用其之行動運算裝置。主動式觸控筆之充電方法包括以下步驟。一主動式觸控筆對一行動運算裝置之一觸控顯示面板發射一無線訊號,以獲得主動式觸控筆相對於行動運算裝置之一姿態或一位置。主動式觸控筆包括一太陽能板。依據主動式觸控筆相對於行動運算裝置之姿態或位置,決定行動運算裝置之一發光區域。行動運算裝置之一發光單元於發光區域發出一光線,以使主動式觸控筆之太陽能板接收光線,並對主動式觸控筆之一電池進行充電。

Description

主動式觸控筆及其充電方法與應用其之行動運算裝置
本發明是有關於一種觸控筆及其充電方法與應用其之電腦,且特別是有關於一種主動式觸控筆及其充電方法與應用其之行動運算裝置。
行動運算裝置可以搭載觸控筆方便使用者書寫與繪圖。近年來發展出一種主動式觸控筆,主動式觸控筆需要有獨立電池。電池的大小將影響到主動式觸控筆之續航力。
一般而言,主動式觸控筆可以更換電池。然而,在頻繁的使用時,使用者必須經常更換電池,相當的麻煩。為了讓主動式觸控筆更加實用,研究人員正在研發各種無線充電技術,以使主動式觸控筆能夠進行無線充電。
本發明係有關於一種主動式觸控筆及其充電方法與應用其之行動運算裝置,其利用根據主動式觸控筆相對於行動運算裝置之姿態或位置,決定發光區域,以使發光區域能夠對應於主動式觸控筆目前的姿態或位置,進而使主動式觸控筆之太陽能板接收光線,並對主動式觸控筆進行充電。
根據本發明之第一方面,提出一種主動式觸控筆之充電方法。主動式觸控筆之充電方法包括以下步驟。一主動式觸控筆對一行動運算裝置之一觸控顯示面板發射一無線訊號,以獲得主動式觸控筆相對於行動運算裝置之一姿態或一位置。主動式觸控筆包括一太陽能板。依據主動式觸控筆相對於行動運算裝置之姿態或位置,決定行動運算裝置之一發光區域。行動運算裝置之一發光單元於發光區域發出一光線,以使主動式觸控筆之太陽能板接收光線,並對主動式觸控筆之一電池進行充電。
根據本發明之第二方面,提出一種行動運算裝置。行動運算裝置包括一觸控顯示面板、一區域分析單元、一發光單元及一控制單元。觸控顯示面板用以接收一主動式觸控筆發射之一無線訊號,以獲得主動式觸控筆相對於行動運算裝置之一姿態或一位置。主動式觸控筆包括一太陽能板。區域分析單元用以依據主動式觸控筆相對於行動運算裝置之姿態或位置,獲得一發光區域。控制單元用以控制發光單元於發光區域發出一光線,以使主動式觸控筆之太陽能板接收光線,並對主動式觸控筆進行充電。
根據本發明之第三方面,提出一種主動式觸控筆。主動式觸控筆包括一電池、一太陽能板、一處理單元及一發射單元。太陽能板連接於電池。處理單元用以分析主動式觸控筆相對於一行動運算裝置之一姿態或一位置。發射單元用以發射一無線訊號至行動運算裝置之一觸控顯示面板,以使行動運算裝置獲得姿態或位置,並使行動運算裝置之一發光單元於一發光區域發出一光線。主動式觸控筆之太陽能板接收光線,並對主動式觸控筆進行充電。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解,下文特舉實施例,並配合所附圖式詳細說明如下:
請參照第1A~1B圖,其繪示根據一實施例之一行動運算裝置100與一主動式觸控筆200之示意圖。本實施例提出一種無線充電技術,讓主動式觸控筆200可以透過行動運算裝置100進行充電,而無須充電線。行動預算裝置100例如是智慧手機、平板電腦、智慧手錶、或筆記型電腦。主動式觸控筆200例如是電容式觸控筆、電磁式觸控筆、電阻式觸控筆、或超音波式觸控筆。主動式觸控筆200包括一電池210及一太陽能板230。行動運算裝置100具有一發光區域RG。如第1B圖所示,主動式觸控筆200設置於行動運算裝置100之發光區域RG時,發光區域RG發出光線L1,以使主動式觸控筆200之太陽能板230接收光線L1,並對主動式觸控筆200進行充電。
在本實施例中,發光區域RG可以不固定於特定位置。行動運算裝置100可以根據主動式觸控筆200相對於行動運算裝置100之一姿態或一位置,決定發光區域RG,以使發光區域RG能夠對應於主動式觸控筆200目前的姿態或位置,進而使主動式觸控筆200之太陽能板230能夠接收到光線L1,並對主動式觸控筆200進行充電。
請參照第2圖,其繪示根據一實施例之行動運算裝置100與主動式觸控筆200之方塊圖。行動運算裝置100包括一觸控顯示面板150、一區域分析單元120、一控制單元130及一發光單元140。區域分析單元120及控制單元130例如是一電路、一晶片、一電路板、數組程式碼或儲存程式碼之儲存裝置。發光單元140例如是觸控顯示面板150之一背光模組、一發光二極體、或一有機發光二極體。主動式觸控筆200包括一太陽能板230、一電池210、一處理單元240及一發射單元250。電池210例如是一鋰電池。處理單元240例如是一電路、一晶片、一電路板、數組程式碼或儲存程式碼之儲存裝置。發射單元250例如是一藍芽模組、一NFC模組或一無線射頻模組。
太陽能板230連接於電池210。處理單元240用以分析出主動式觸控筆200相對於行動運算裝置100之一姿態S1或一位置S2。發射單元250用以傳輸姿態S1或位置S2至行動運算裝置100。
行動運算裝置100之觸控顯示面板150用以接收主動式觸控筆200發出之無線訊號,行動運算裝置100依據此無線訊號劑型計算,以獲得主動式觸控筆200之姿態S1或位置S2。此無線訊號可以是藍芽訊號、wifi訊號、UWB訊號。或者,主動式觸控筆200可以直接在觸控顯示面板150進行操作,透過觸控顯示面板150上的電極可以計算出主動式觸控筆200之姿態S1或位置S2。區域分析單元120用以依據主動式觸控筆200之姿態S1或位置S2,獲得行動運算裝置100之發光區域RG。
控制單元130用以控制發光單元150於發光區域RG發出光線L1,以使主動式觸控筆200之太陽能板230接收光線L1,並對主動式觸控筆200之電池210進行充電。
以下更透過一流程圖詳細說明上述行動運算裝置100與主動式觸控筆200之操作。請參照第3圖,其繪示根據一實施例之主動式觸控筆之充電方法的流程圖。在步驟S110中,主動式觸控筆200對行動運算裝置100之觸控顯示面板150發射無線訊號,以獲得主動式觸控筆200相對於行動運算裝置100之姿態S1或位置S2。在此步驟中,主動式觸控筆200之處理單元240分析出姿態S1或位置S2後,透過發射單元250傳輸至行動運算裝置100之觸控顯示面板150。或者,發射單元250發射一無線訊號至行動運算裝置100後,行動運算裝置100依據此無線訊號進行計算,以獲得姿態S1或位置S2。
舉例來說,請參照第4A~4B圖,其繪示根據一實施例偵測姿態S1之方式的示意圖。舉例來說,主動式觸控筆200之姿態S1可以二訊號發射點P1、P2進行訊號分析,而取得姿態S1。如第4A圖所示,當主動式觸控筆200平躺時,兩點距離D1最大;如第4B圖所示,當主動式觸控筆200傾斜一角度時,兩點距離D1較小。因此,兩點距離D1經過換算或查表即可得知傾斜角度。
主動式觸控筆200之主動內容與被動內容均可分析出主動式觸控筆之姿態S1或位置S2。主動內容包含身分碼、筆狀態資訊(如重量、長、寬、高、外型、傾斜、旋轉、懸浮、筆壓)、筆之電子訊號(如訊號數量、位置、強度、頻率等)。被動內容包含感應器本身對筆的偵測。
接著,在步驟S120中,依據主動式觸控筆200對於行動運算裝置100之姿態S1或位置S2,獲得行動運算裝置100之發光區域RG。
請參照第5A~5F圖,其繪示各種不同設計之行動運算裝置100A~100F與主動式觸控筆200A~200F。如第5A圖所示,主動式觸控筆200A之太陽能板230A位於筆尖,發光單元140A為觸控顯示面板150之背光模組。當主動式觸控筆200A於行動運算裝置100A之觸控螢幕上書寫時,行動運算裝置100A決定發光區域RG_A為整個顯示區。主動式觸控筆200A之太陽能板230A即可接收到觸控螢幕之光線,以進行充電。也就是說,本設計可支援邊寫邊充,在電力較弱時,使用者無需將主動式觸控筆200A設置於特定位置,即可繼續使用與充電。
如第5B圖所示,主動式觸控筆200B之太陽能板230B位於筆尾,發光單元140B為一發光二極體。當主動式觸控筆200B吸附於行動運算裝置100B之一邊框的表面時,行動運算裝置100B決定發光區域RG_B位於邊框之表面。主動式觸控筆200B之太陽能板230B即可接收到光線,以進行充電。
如第5C圖所示,主動式觸控筆200C之太陽能板230C位於筆尾,發光單元140C為一發光二極體。當主動式觸控筆200C吸附於行動運算裝置100C之一邊框的上側時,行動運算裝置100C決定發光區域RG_C位於邊框之上側。主動式觸控筆200C之太陽能板230C即可接收到光線,以進行充電。
如第5D圖所示,主動式觸控筆200D之太陽能板230D位於筆尾,發光單元140D為觸控顯示面板150之背光模組。當主動式觸控筆200D平躺於行動運算裝置100D之觸控顯示面板150時,行動運算裝置100D決定發光區域RG_D為觸控顯示面板150之一部分區域。發光單元140D僅於發光區域RG_D發出光線(例如是採用mini-LED、micro-LED等背光模組可以精密地控置發光範圍)。主動式觸控筆200D之太陽能板230D即可接收到光線,以進行充電。
如第5E圖所示,主動式觸控筆200E之太陽能板230E位於筆身,發光單元140E為觸控顯示面板150之背光模組。當主動式觸控筆200E平躺於行動運算裝置100E之觸控顯示面板150時,行動運算裝置100E決定發光區域RG_E為觸控顯示面板150之一部分區域。發光單元140E於發光區域RG_E增強亮度(整個觸控顯示面板150仍顯示原有內容)。主動式觸控筆200E之太陽能板230E即可接收到光線,以進行充電。
如第5F圖所示,主動式觸控筆200F之太陽能板230F位於筆身,發光單元140F為位於插槽內之一發光二極體。當主動式觸控筆200F嵌入行動運算裝置100F之容置槽時,行動運算裝置100F決定發光區域RG_F為容置槽的內壁。主動式觸控筆200F之太陽能板230F即可接收到光線,以進行充電。
上述之發光單元140可以是LED指示燈、LCD背光模組或OLED等,這些都是可提供高光的來源。太陽能板230能夠輸出的電流與照度有關,而在此設計中,發光單元140提供短距離、高照度的光線提高充電效率。
接著,在步驟S130中,發光單元140於發光區域RG發出光線L1,以使主動式觸控筆200之太陽能板230接收光線L1,並對主動式觸控筆200進行充電。
根據上述實施例,主動式觸控筆200與行動運算裝置100接近時,行動運算裝置100可以提供近距離光線照射太陽能板230,以對電池210進行非接觸式光充電,而無須充電線。
此外,主動式觸控筆200與行動運算裝置100無須設置充電接點,在外觀上可以簡化,維持美觀。
再者,由於主動式觸控筆200的充電來自於光線,行動運算裝置100既有的背光模組或發光二極體皆可使用,無須額外設置。相較於無線充電設計,本設計能夠節省元件 。
更甚者,發光區域RG的決定可以提供最短距離的的高光,使得充電效率最佳化。
此外,主動式觸控筆200之各種收納方式(如外吸式、外夾式、隱藏式)均是用於本設計之非接觸式光充電。
本設計可支援邊寫邊充,在電力較弱時,使用者無需將主動式觸控筆設置於特定位置,即可繼續使用與充電。
綜上所述,雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾。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。
100,100A,100B,100C,100D,100E,100F:行動運算裝置 120:區域分析單元 130:控制單元 140,140A,140B,140C,140D,140E,140F:發光單元 150:觸控顯示面板 200,200A,200B,200C,200D,200E,200F:主動式觸控筆 210:電池 230,230A,230B,230C,230D,230E,230F:太陽能板 240:處理單元 250:發射單元 D1:兩點距離 L1:光線 RG,RG_A,RG_B,RG_C,RG_D,RG_E,RG_F:發光區域 P1,P2:訊號發射點 S1:姿態 S2:位置 S110,S120,S130:步驟
第1A~1B圖繪示根據一實施例之一行動運算裝置與一主動式觸控筆之示意圖; 第2圖繪示根據一實施例之行動運算裝置與主動式觸控筆之方塊圖; 第3圖繪示根據一實施例之主動式觸控筆之充電方法的流程圖; 第4A~4B圖繪示根據一實施例偵測姿態之方式的示意圖;以及 第5A~5F圖繪示各種不同設計之筆記電腦與主動式觸控筆。
100:行動運算裝置
150:觸控顯示面板
200:主動式觸控筆
210:電池
L1:光線
RG:發光區域

Claims (10)

  1. 一種主動式觸控筆之充電方法,包括: 一主動式觸控筆對一行動運算裝置之一觸控顯示面板發射一無線訊號,以獲得該主動式觸控筆相對於該行動運算裝置之一姿態或一位置,該主動式觸控筆包括一太陽能板; 依據該主動式觸控筆相對於該行動運算裝置之該姿態或該位置,決定該行動運算裝置之一發光區域;以及 該行動運算裝置之一發光單元於該發光區域發出一光線,以使該主動式觸控筆之該太陽能板接收該光線,並對該主動式觸控筆之一電池進行充電。
  2. 如請求項1所述之主動式觸控筆之充電方法,其中該太陽能板位於該主動式觸控筆之筆身、筆尖、或筆尾。
  3. 如請求項1所述之主動式觸控筆之充電方法,其中該發光區域位於該行動運算裝置之一顯示區、一邊框、或一容置槽之內壁。
  4. 如請求項1所述之主動式觸控筆之充電方法,其中該發光單元於該發光區域增加亮度。
  5. 一種行動運算裝置,包括: 一觸控顯示面板,用以接收一主動式觸控筆發射之一無線訊號,以獲得該主動式觸控筆相對於該行動運算裝置之一姿態或一位置,該主動式觸控筆包括一太陽能板; 一區域分析單元,用以依據該主動式觸控筆相對於該行動運算裝置之該姿態或該位置,獲得一發光區域; 一發光單元;以及 一控制單元,用以控制該發光單元於該發光區域發出一光線,以使該主動式觸控筆之該太陽能板接收該光線,並對該主動式觸控筆進行充電。
  6. 如請求項5所述之行動運算裝置,其中該發光區域位於該行動運算裝置之一顯示區、一邊框、或一容置槽之內壁。
  7. 如請求項5所述之行動運算裝置,該發光單元係為該觸控顯示面板之一背光模組、一發光二極體或一有機發光二極體。
  8. 如請求項5所述之行動運算裝置,該發光單元僅於該發光區域發出該光線。
  9. 如請求項5所述之行動運算裝置,其中該發光單元於該發光區域增加亮度。
  10. 一種主動式觸控筆,包括: 一電池; 一太陽能板,連接於該電池; 一處理單元,用以分析該主動式觸控筆相對於一行動運算裝置之一姿態或一位置;以及 一發射單元,用以發射一無線訊號至該行動運算裝置之一觸控顯示面板,以使該行動運算裝置獲得該姿態或該位置,並使該行動運算裝置之一發光單元於一發光區域發出一光線,該主動式觸控筆之該太陽能板接收該光線,並對該主動式觸控筆進行充電。
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