TW202349164A - 觸控筆及其筆芯結構 - Google Patents

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盧賀隆
蕭世雄
余俊德
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寶德科技股份有限公司
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    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
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Abstract

一種觸控筆包括一筆桿以及一筆芯結構,筆桿包括一桿體及設置於桿體的一電極結構,筆芯結構包括一筆尖部以及一核心桿部,核心桿部連接於筆尖部,核心桿部可移除地插入桿體,筆尖部位於桿體之一端且與電極結構間隔開而不相電性耦合,核心桿部具有導電性,而筆尖部由可導電性且可於紙上書寫的材質所製成。

Description

觸控筆及其筆芯結構
本發明係關於一種筆芯結構,特別是係關於一種觸控筆及其筆芯結構。
觸控筆(stylus或stylus pen),是一種外觀具有筆造型的輸入工具,適於握持於人手以讓使用者將指令輸入到電腦螢幕、行動裝置、繪圖板等具有觸控螢幕(touch screen)的電子裝置或設備。
然而,觸控螢幕的表面通常是玻璃材質,且傳統觸控筆與觸控螢幕表面之間不會有像在紙上書寫時的阻力,因此大多數使用者在觸控螢幕使用觸控筆時,都會產生筆觸太滑而手感不佳的感覺,這會導致不好的使用者體驗並促使使用者產生想要改在紙上書寫的需求,可是臨時尋找紙筆所帶來的麻煩與不便,反而會更加劇不好的使用體驗。
有鑑於此,本發明之其中一目的在於提供一種觸控筆及其筆芯結構,其可兼顧觸控筆於觸控螢幕之訊號導通的需求及傳統紙上書寫的功能。
根據本發明之一實施例所揭露的一種觸控筆包括一筆桿以及一筆芯結構,筆桿包括一桿體以及設置於桿體的一電極結構,筆芯結構包括一筆尖部以及連接於筆尖部的一核心桿部,核心桿部可移除地插入桿體,筆尖部位於桿體之一端且與電極結構間隔開而不相電性耦合,核心桿部具有導電性,而筆尖部由可導電性且可於紙上書寫的材質所製成
根據本發明之一實施例所揭露的一種筆芯結構,包括一筆尖部以及一核心桿部,核心桿部連接於筆尖部,核心桿部具有導電性,而筆尖部由可導電性且可於紙上書寫的材質所製成。
根據本發明前述實施例所揭露的觸控筆及其筆芯結構,由於筆芯結構至少於筆尖部是以可導電且可在紙張表面書寫的材質所製成,因此,應用有此筆芯結構的觸控筆,不僅可在觸控螢幕上進行相應操作,還可讓使用者選擇性地直接在紙張上進行書寫,以兼顧在書寫、繪畫、作筆記等各種使用情境下對使用者對手感的需求。
以上之關於本發明揭露內容之說明及以下之實施方式之說明,係用以示範與解釋本發明之精神與原理,並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
以下將以實施方式詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點,其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施,但僅為示例性而非於任何方面限制本發明之範疇。
首先,請參閱圖1,其繪示了一種觸控筆(stylus或stylus pen)1,但需先聲明的是,圖1之觸控筆1僅以簡單線條繪示,以便於理解觸控筆1的基本配置。所述觸控筆1可作為一種輸入裝置(input device)或配件,其適於握持於人手並用於輸入指令到電腦螢幕、行動裝置、繪圖板等具有觸控螢幕(touch screen)的電子裝置或設備(未繪示),藉此,使用者可透過觸控筆1點擊觸控螢幕及/或在觸控螢幕上滑移等方式,執行如選取或拖曳檔案或繪畫等功能。所述觸控筆1與其所搭配使用之裝置或設備,可使用或支援例如微軟筆協定(Microsoft Pen Protocol,MPP)或坊間其他通訊協定等來進行通訊。
本發明之實施例的觸控筆1可包括一筆芯結構10以及一筆桿(也可稱「筆身」)20。所述筆芯結構10為可移除或可拆卸地設置或安裝於筆桿20的其中一端。所述筆芯結構10之局部可插入筆桿20,筆芯結構10顯露於筆桿20外的部分可例如具有向外漸縮的形狀,以作為觸控筆1的筆尖部分。所述筆桿20可具有任何適於握持於人手的尺寸與形狀,其可指觸控筆1上除了筆芯結構10以外的其他部分。
筆桿20可包括一桿體21以及一電極結構22。所述桿體21例如是指筆桿20上適於握持於人手的部分(例如,殼體),其例如可以塑膠、木質、橡膠、矽膠或其組合等非導電材質所製成,但本發明並非以此為限。所述電極結構22可以任何合適的方式套設於桿體21。電極結構22可由任何合適的可導電(conductive)材質所製成,例如,銅、鋁或其合金,但本發明並非以此為限。可選地,筆桿20還可包括一絕緣物質23,所述絕緣物質23可由任何合適的非導電物質所製成,例如,塑膠、木質、橡膠、矽膠或其組合等,但本發明並非以此為限。絕緣物質23可以任何合適的方式套設於桿體21。筆芯結構10也可以合適的可導電材質所製成,且筆芯結構10與電極結構22之間可以絕緣物質23相隔開而不電性耦合。但只要筆芯結構10與電極結構22不電性耦合,其他實施例之觸控筆1也可省絕緣物質23。
電極結構22可具有環繞桿體21的環形,但本發明並非以此為限,例如於其他實施例中,電極結構22也可為由可共同圍繞桿體21一整圈的多個電極所組成。在此配置下,觸控筆1可例如作為一種主動式觸控筆(active stylus),其可透過筆芯結構10與電極結構22向觸控螢幕發射訊號,而觸控螢幕上分佈的感應器可接收所述訊號,藉以得知觸控筆1之筆芯結構10在觸控螢幕上的座標及/或傾斜角度等資訊,但本發明並非以觸控筆1與觸控螢幕如何通訊或互動等為限。
本發明之觸控筆1也非僅限於在觸控螢幕上使用。具體來說,筆芯結構10可包括一筆尖部11以及連接於筆尖部11的一核心桿部12。具體地,筆尖部11電性連接於核心桿部12。所述核心桿部12是指筆芯結構10上用於插入筆桿20之桿體21中以銜接或訊號導通於筆尖部11與桿體21內的相關電子/非電子構件之間的部分。核心桿部12可由任何合適的可導電材質所一體成型,例如,銅、鋁或其合金,但本發明並非以此為限。所述筆尖部11是指筆芯結構10上可配置於筆桿20之桿體21的一端並顯露於外,以作為觸控筆1的筆尖以及可在觸控螢幕及紙張等表面進行書寫的部分。筆尖部11可與筆桿20之桿體21上的電極結構22間隔開而不相電性耦合,且筆尖部11與電極結構22可向觸控螢幕發射訊號。
筆尖部11可由任何合適的可導電且可書寫材質所製成。具體地,筆尖部11是由可導電且可在紙張表面書寫的材質所一體成型。舉例來說,筆尖部11可由石墨(graphite)、鉛(lead)、銀(silver)或其組合所製成。因此,這裡所述之「可在紙張表面書寫」是指,當筆尖部11於紙張表面接觸及/或滑動的過程中,筆尖部11與紙張表面上的纖維之間產生的摩擦作用會使筆尖部11產生細小粉末掉落並附著於紙張表面,從而留下顏色或書寫的痕跡。由此可知,筆尖部11兼顧了觸控筆於觸控螢幕之訊號導通的需求及於傳統紙上書寫的功能。因此,藉由筆芯結構10,觸控筆1不僅可在觸控螢幕上進行輸入指令等相應操作,還可選擇性地直接在紙張上進行書寫,以兼顧如書寫、繪畫、作筆記等各種使用情境下對手感的不同需求。
由於筆尖部11與核心桿部12均由可導電材質所製成,因此,在筆尖部11上相對遠離核心桿部12的一第一末端101與位於核心桿部12上相對遠離筆尖部11的一第二末端102之間,可不存在不導電材質,或者說,筆芯結構10於第一末端101與第二末端102(或者說,相對兩端)之間皆為可導電材質。在此配置下,核心桿部12插入筆尖部11的部分可不需要特別靠近第一末端101,以確保筆尖部11的第一末端101(或者說,較尖端的區域)可保留足夠的量,以延長在紙張書寫的使用壽命。
筆尖部11與核心桿部12之間可以任何合適的黏著劑進行接合,但本發明並非以此為限。例如於其他實施例中,筆尖部11與核心桿部12之間也可省略黏著劑而僅透過凹凸結構的相互緊配等合適方式相接合。
以下,將舉例一些筆芯結構之筆尖部與核心桿部彼此相結合處的示例性構型,但需先聲明的是,為達簡要說明之目的,以下僅針對所介紹之實施例及其與前述實施例的差異進行說明。例如請參閱圖2,其係為依據本發明之一實施例之筆芯結構10a的局部放大示意圖。於本實施例中,核心桿部12之局部可插入筆尖部11a,從而與筆尖部11a相固定,且筆尖部11a與核心桿部12之間可選性地施加任何合適的黏著劑以穩固或加強筆尖部11a與核心桿部12之間的連接強度。此外,筆尖部11a朝向核心桿部12之一側可設有一凸台111,所述凸台111可例如具有呈梯形(Trapezoid)的截面形狀,核心桿部12可穿設於凸台111處,此配置有助於加強於筆尖部11a與核心桿部12的結合強度及筆芯結構10a的整體結構強度。
或者,請參閱圖3,其係為依據本發明之另一實施例之筆芯結構10b的局部放大示意圖,於本實施例中,核心桿部12’之局部可插入筆尖部11b,從而與筆尖部11b相固定,筆尖部11b與核心桿部12’之間可選性地施加任何合適的黏著劑以穩固或加強筆尖部11b與核心桿部12’之間的連接強度。更進一步來說,核心桿部12’可包括一插入桿121、一抵接塊122以及一嵌入部123,抵接塊122銜接於插入桿121與嵌入部123之間,抵接塊122可例如具有呈梯形的截面形狀,嵌入部123是指核心桿部12’上用插入筆尖部11b的部分,嵌入部123可例如具有自抵接塊122往相對遠離插入桿121漸縮的錐形,藉此,有助於在增加筆尖部11b於筆芯結構10b的比例的同時,加強筆尖部11b與核心桿部12’的結合強度及筆芯結構10b的整體結構強度。
或者,請參閱圖4,其係為依據本發明之另一實施例之筆芯結構10c的局部放大示意圖,於本實施例中,核心桿部12’’之局部可插入筆尖部11c,從而與筆尖部11c相固定,筆尖部11c與核心桿部12’’之間可選擇性地施加任何合適的黏著劑以穩固或加強筆尖部11c與核心桿部12’’之間的連接強度。更進一步來說,核心桿部12’’可包括一插入桿121、一抵接塊122’以及一嵌入部123’,抵接塊122’銜接於插入桿121與嵌入部123’之間,嵌入部123’插入筆尖部11c且例如呈柱狀,此配置有助於加強筆尖部11c與核心桿部12’’的結合強度及筆芯結構10c的整體結構強度。
另外,請參閱圖5,其係為應用有依據本發明之另一實施例之筆芯結構10的觸控筆1’的局部放大示意圖,於本實施例中,筆芯結構10的筆尖部11可具有例如呈環形的一溝槽110,溝槽110可用於供一絕緣外罩40可拆卸地卡合於其上,所述絕緣外罩40可例如由任何合適之非導電材質所製成,例如塑膠、橡膠、矽膠或其組合等,但本發明並非以此為限。絕緣外罩40可取下地卡合於筆尖部11的溝槽110並包覆於筆尖部11的表面,從而讓使用者可選擇性地將觸控筆1’應用於電容式觸控螢幕。
或者,請參閱圖6,其係為應用有依據本發明之另一實施例之筆芯結構10的觸控筆1’’的局部放大示意圖,於本實施例中,筆芯結構10的筆尖部11可與筆桿20相間隔開而形成呈環形的一溝槽30,溝槽30可用於供絕緣外罩40可拆卸地卡合於其上,絕緣外罩40可取下地卡合於溝槽30並包覆於筆尖部11的表面時,從而讓使用者可選擇性地將觸控筆1’’應用於電容式觸控螢幕。
另外,請參閱圖7,係示例性地繪示本發明之其中一實施例之觸控筆1內部的細節。如圖所示,筆桿20內可容置有一桿固定座50以及一壓力感測器60,桿固定座50是為筆桿20內可用於接收並固定筆芯結構10之核心桿部12的部分,藉以維持並確定筆芯結構10相對於筆桿20的位置,桿固定座50可由可導電材質所製成,筆桿20之核心桿部12可經由桿固定座50觸壓壓力感測器60。
另外,請參閱圖8,其給出了一種筆芯結構10a’,其核心桿部12外還可選擇性地套設一保護套70,以對核心桿部12的表面形成保護作用,從而有助於避免核心桿部12與外部結構(例如前述之桿固定座50)之間的摩擦產生磨損。
另外,請參閱圖9,其給出了一種筆芯結構10d,其筆尖部11a’與核心桿部12’’’也可由相同材質所一體成型,舉例來說,筆尖部11a’與核心桿部12’’’可均由石墨、鉛、銀或其他可導電且可在紙張表面書寫的材質所一體成型。
根據本發明前述實施例所揭露的觸控筆及其筆芯結構,由於筆芯結構至少於筆尖部是以可導電且可在紙張表面書寫的材質所製成,因此,應用有此筆芯結構的觸控筆,不僅可在觸控螢幕上進行相應操作,還可讓使用者選擇性地直接在紙張上進行書寫,以兼顧在書寫、繪畫、作筆記等各種使用情境下對使用者對手感的需求。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內,所為之更動與潤飾,均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
1, 1’, 1’’:觸控筆 10, 10a, 10a’, 10a’’, 10b, 10c, 10d:筆芯結構 11, 11a, 11a’, 11b, 11c, 11d:筆尖部 12, 12’, 12’’, 12’’’:核心桿部 20:筆桿 21:桿體 22:電極結構 23:絕緣物質 30:溝槽 40:絕緣外罩 50:桿固定座 60:壓力感測器 70:保護套 101:第一末端 102:第二末端 110:溝槽 111:凸台 121:插入桿 122:抵接塊 123:嵌入部
圖1係為應用有依據本發明之實施例之筆芯結構的觸控筆的局部放大簡單示意圖。 圖2係為依據本發明之一實施例之筆芯結構的局部放大示意圖。 圖3係為依據本發明之另一實施例之筆芯結構的局部放大示意圖。 圖4係為依據本發明之另一實施例之筆芯結構的局部放大示意圖。 圖5係為應用有依據本發明之另一實施例之筆芯結構的觸控筆的局部放大示意圖。 圖6係為應用有依據本發明之另一實施例之筆芯結構的觸控筆的局部放大示意圖。 圖7係為應用有依據本發明之另一實施例之筆芯結構的觸控筆的局部放大示意圖。 圖8係為依據本發明之另一實施例之筆芯結構的局部放大示意圖。 圖9係為依據本發明之另一實施例之筆芯結構的局部放大示意圖。
1:觸控筆
10:筆芯結構
11:筆尖部
12:核心桿部
20:筆桿
21:桿體
22:電極結構
23:絕緣物質
101:第一末端
102:第二末端

Claims (10)

  1. 一種觸控筆,包括: 一筆桿,包括一桿體以及設置於該桿體的一電極結構;以及一筆芯結構,包括一筆尖部以及連接於該筆尖部的一核心桿部,該核心桿部可移除地插入該桿體,該筆尖部位於該桿體之一端且與該電極結構間隔開而不相電性耦合;其中該核心桿部具有導電性,而該筆尖部由可導電性且可於紙上書寫的材質所製成。
  2. 如請求項1所述之觸控筆,其中該筆尖部包括石墨、鉛、銀或其合金。
  3. 如請求項1所述之觸控筆,其中該核心桿部包括銅、鋁或其合金。
  4. 如請求項1所述之觸控筆,其中該核心桿部之局部插入該筆尖部。
  5. 如請求項4所述之觸控筆,其中該核心桿部包括一插入桿、一抵接塊以及一嵌入部,該抵接塊銜接於該插入桿與該嵌入部之間,該抵接塊具有呈梯形的截面形狀,該嵌入部插入該筆尖部且具有自該抵接塊往相對遠離該插入桿漸縮的錐形。
  6. 如請求項1所述之觸控筆,更包括一絕緣外罩,該筆尖部具有一溝槽,該絕緣外罩可取下地卡合於該溝槽並包覆該筆尖部之表面。
  7. 如請求項1所述之觸控筆,更包括一絕緣外罩,該筆尖部與該筆桿相隔開而形成一溝槽,該絕緣外罩可取下地卡合於該溝槽並包覆該筆尖部之表面。
  8. 一種筆芯結構,包括: 一筆尖部;以及一核心桿部,連接於該筆尖部;其中,該核心桿部具有導電性,而該筆尖部由可導電性且可於紙上書寫的材質所製成。
  9. 如請求項8所述之筆芯結構,其中該筆尖部電性連接該核心桿部並包括石墨、鉛、銀或其合金。
  10. 如請求項9所述之筆芯結構,其中該核心桿部之局部插入該筆尖部。
TW111140550A 2022-06-01 2022-10-26 觸控筆及其筆芯結構 TWI857376B (zh)

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