TWI421733B - 觸控筆 - Google Patents

Description

觸控筆

本發明係關於一種觸控筆，尤指一種可使導電筆頭主體相對於筆桿旋轉的觸控筆。

一般而言，在適用於電容式觸控面板之觸控操作的觸控筆方面，為了提昇觸控效果，通常會在觸控筆上用來接觸電容式觸控面板之導電筆頭的前端部份設計一觸控斜面結構，藉以增加導電筆頭與電容式觸控面板的接觸面積。然而，在使用者在握持觸控筆以進行電容式觸控面板之觸控操作的過程中，若是導電筆頭上的觸控斜面結構在剛接觸到電容式觸控面板時並未完全貼附於電容式觸控面板上，則使用者就需要額外轉動筆桿以使觸控斜面結構可完全貼附於電容式觸控面板上，如此觸控筆方能確實地與電容式觸控面板產生電容變化感應，以便使用者進行後續的觸控操作。上述需額外轉動筆桿的情況係會降低觸控筆在觸控操作上的便利性；除此之外，使用者亦需要在一特定角度下握持觸控筆進行觸控操作，以使觸控斜面結構能持續地貼附於電容式觸控面板上，如此也會造成觸控筆在使用上有特定觸控角度的限制，從而導致使用者在觸控操作上的不適及不便。

綜上所述，如何設計出一種使其上之觸控斜面結構可快速地貼附於電容式觸控面板並且可同時提昇其在觸控操作上之便利性的觸控筆頭結構係為目前觸控筆在結構設計上的重要課題之一。

因此，本發明係提供一種可使導電筆頭主體相對於筆桿旋轉的觸控筆，其係利用觸控筆頭結構上的旋轉軸與筆桿上之軸承的結合，以使觸控筆頭結構之觸控斜面結構在剛接觸到電容式觸控面板時即可快速地旋轉至完全貼附於電容式觸控面板的角度，藉以改善先前技術中需額外轉動筆桿的不便。除此之外，透過導電筆頭主體上形成有頸部結構的設計，亦可允許使用者在不影響觸控斜面結構與電容式觸控面板之間的貼附程度的情況下，以導電筆頭主體為中心進行一定程度的擺動，藉以彈性地符合不同使用者的觸控操作習慣，以使觸控筆在操作上更加地人性化。

本發明係提供一種觸控筆，其包含有一筆桿，其具有一第一端以及一第二端；一軸承，其係安裝於該筆桿之該第一端上；以及一第一觸控筆頭結構，其係設置於該筆桿之該第一端上且連接於該軸承，該第一觸控筆頭結構包含有一導電筆頭主體，其上係形成有一觸控斜面結構，該觸控斜面結構係用來觸控一電容式觸控面板；以及一旋轉軸，其係連接於該導電筆頭主體且穿設於該軸承，以使該導電筆頭主體可相對於該筆桿旋轉。

請參閱第1圖，其為本發明一較佳實施例一觸控筆10之示意圖。由第1圖可知，觸控筆10包含有一筆桿12、一軸承14、一第一觸控筆頭結構16，以及一第二觸控筆頭結構18；筆桿12具有一第一端P₁ 以及一第二端P₂ ，筆桿12之第一端P₁ 上係形成有一容置空間20；在此實施例中，軸承14係較佳地為一滾珠軸承或一滾針軸承，軸承14係安裝於容置空間20內以設置於筆桿12之第一端P₁ 上，軸承14與容置空間20之間的安裝係可採用先前技術中常見的元件接合方法，如緊配合等；第一觸控筆頭結構16係設置於筆桿12之第一端P₁ 上且連接於軸承14，如第1圖所示，第一觸控筆頭結構16包含有一導電筆頭主體22以及一旋轉軸24；在此實施例中，導電筆頭主體22係較佳地由可撓性材質所組成，如導電性橡膠或導電性聚氯乙烯(PVC)等，但不受此限，其亦可改採用其他常見的導電硬性材質，如導電聚碳酸酯(PC)、導電聚乙烯(PE)、導電聚苯乙烯(PS)、導電聚丙烯(PP)或導電丙烯腈苯乙烯丁二烯共聚物(ABS)等，而不管是上述哪種材質，其導電特性都是以添加石墨、碳黑或銀粉等方式來強化；另外，由第1圖可知，導電筆頭主體22上係形成有一觸控斜面結構26，藉以增加導電筆頭主體22與觸控筆10所控制之電容式觸控面板之間的接觸面積，從而強化觸控筆10的觸控品質；旋轉軸24係連接於導電筆頭主體22且穿設於軸承14，以使導電筆頭主體22可相對於筆桿12旋轉，此外，第一觸控筆頭結構16係較佳地為一體成型，藉以簡化觸控筆10的製造及組裝流程，至於旋轉軸24與軸承14之間的安裝，同上所述，其亦可採用先前技術中常見的元件接合方法，如緊配合等；第二觸控筆頭結構18係形成於筆桿12之第二端P₂ 上，第二觸控筆頭結構18係較佳地為一筆尖型結構，其係適用於一般常見之電阻式觸控面板，換句話說，第二觸控筆頭結構18係可用來進行電阻式觸控面板之觸控操作。

上述之筆桿12、軸承14，以及旋轉軸24係較佳地由導電材質所組成，藉以使導電筆頭主體22所觸控的電容式觸控面板可與使用者握持筆桿12的手直接導通，但不受此限，舉例來說，若是在筆桿12、軸承14，以及旋轉軸24係由非導電材質所組成的設計前提下，觸控筆10亦可改利用配置於筆桿12上的電路走線，來達到與上述相同的導通功效。另外，除了可利用上述所提及之結構緊配合的接合方法之外，上述軸承14與容置空間20之間的安裝以及旋轉軸24與軸承14之間的安裝亦可改使用導電膠進行接合，藉以加強觸控筆10的整體導電品質，進而強化觸控筆10的觸控靈敏度。

除此之外，由第1圖可知，導電筆頭主體22上可具有一頸部結構28，如此一來，透過頸部結構28之軸徑小於導電筆頭主體22其餘部分之軸徑的結構設計，導電筆頭主體22整體的結構可撓性即可相對應地增加，藉以使導電筆頭主體22可相對於筆桿12產生撓曲變形，進而增加觸控筆10的操作彈性，其相關軸徑設計，請參閱第2圖，其為第1圖所示之第一觸控筆頭結構16的側視圖，其中D代表導電筆頭主體22異於頸部結構28之前/後端結構的軸徑，而d代表頸部結構28的軸徑，在本發明中，頸部結構28之軸徑d與導電筆頭主體22其餘部分之軸徑D的比例值係與導電筆頭主體22整體的結構可撓性成負相關(但與導電筆頭主體22整體的結構剛性成正相關)，其係較佳地介於0.2至0.7之間，其中比例值越小代表導電筆頭主體22整體的結構可撓性越高(即導電筆頭主體22整體的結構剛性越低)，反之，則導電筆頭主體22整體的結構可撓性越低(即導電筆頭主體22整體的結構剛性越高)。至於本發明所採用之比例值為何，端視導電筆頭主體22的材質而定，舉例來說，若是導電筆頭主體22係由可撓性材質所組成(如導電性橡膠或導電性聚氯乙烯等)，由於其材質本身幾已足夠提供導電筆頭主體22在觸控操作上所需的結構可撓性，因此可調高頸部結構28之軸徑d與導電筆頭主體22其餘部分之軸徑D的比例值，以增加導電筆頭主體22整體的結構剛性；反之，若是導電筆頭主體22係由導電硬性材質所組成(如導電聚碳酸酯、導電聚乙烯、導電聚苯乙烯、導電聚丙烯或導電丙烯腈苯乙烯丁二烯共聚物等)，則由於其材質本身不足以提供導電筆頭主體22在觸控操作上所需的結構可撓性，因此須降低頸部結構28之軸徑d與導電筆頭主體22其餘部分之軸徑D的比例值，以增加導電筆頭主體22整體的結構可撓性。

以下係針對觸控筆10之結構作動進行詳細之描述，請參閱第3圖，其係為第1圖所示觸控筆10接觸於一電容式觸控面板30之示意圖。當欲使用觸控筆10針對第3圖所示之電容式觸控面板30進行觸控操作時，使用者僅須握持住筆桿12並將導電筆頭主體22抵觸於電容式觸控面板30上即可，此時，若是導電筆頭主體22上的觸控斜面結構26已完全貼附於電容式觸控面板30上，則使用者即可開始使用觸控筆10以進行電容式觸控面板30的相關操作，如書寫文字等；反之，若導電筆頭主體22上的觸控斜面結構26並未完全貼附於電容式觸控面板30上，使用者僅須握持住筆桿12並向下施力，則導電筆頭主體22就會受力並藉由上述旋轉軸24與軸承14之配置而相對於筆桿12旋轉，等到導電筆頭主體22旋轉至觸控斜面結構26可完全貼附於電容式觸控面板30上的角度之後(如第3圖所示)，則同上所述，使用者就可以開始進行電容式觸控面板30的相關操作。簡言之，無論觸控斜面結構26在剛接觸到電容式觸控面板30時是否有完全貼附於電容式觸控面板30上，透過旋轉軸24與軸承14之配置以使導電筆頭主體22可相對於筆桿12旋轉的設計，導電筆頭主體22係可快速地旋轉至觸控斜面結構26可完全貼附於電容式觸控面板30的角度，從而消除上述觸控筆在使用上所要求的操作方向性，如此一來，即可節省使用者需額外轉動筆桿12以使觸控斜面結構26完全貼附於電容式觸控面板30上的時間，進而增進觸控筆10在觸控操作上的便利性。

值得一提的是，在使用觸控筆10進行電容式觸控面板30的後續觸控操作的過程中，導電筆頭主體22透過頸部結構28所具有的結構可撓性係可允許使用者在不影響觸控斜面結構26與電容式觸控面板30之間的貼附程度的情況下，以導電筆頭主體22為中心進行一定程度的擺動，如此即可使觸控筆10在操作上更加地人性化，同時亦可達到彈性地符合不同使用者之觸控操作習慣的功效。

相較於先前技術須額外轉動筆桿以使觸控斜面結構可完全貼附於電容式觸控面板上以及須要求使用者需維持在一特定角度下握持觸控筆方能進行觸控操作的問題，本發明係利用觸控筆頭結構上的旋轉軸與筆桿上之軸承的結合，以使觸控筆頭結構之觸控斜面結構在剛接觸到電容式觸控面板時即可快速地旋轉至完全貼附於電容式觸控面板的角度，藉以改善先前技術中需額外轉動筆桿的不便以及消除以往觸控筆在使用上所要求的操作方向性。除此之外，透過導電筆頭主體上形成有頸部結構的設計，亦可允許使用者在不影響觸控斜面結構與電容式觸控面板之間的貼附程度的情況下，以導電筆頭主體為中心進行一定程度的擺動，如此即可使觸控筆10在操作上更加地人性化。另外，藉由在筆桿的另一端形成有一筆尖型結構以用來觸控電阻式觸控面板的設計，本發明所提供之觸控筆在應用上係可更具彈性。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧觸控筆

12‧‧‧筆桿

14‧‧‧軸承

16‧‧‧第一觸控筆頭結構

18‧‧‧第二觸控筆頭結構

20‧‧‧容置空間

22‧‧‧導電筆頭主體

24‧‧‧旋轉軸

26‧‧‧觸控斜面結構

28‧‧‧頸部結構

30‧‧‧電容式觸控面板

P₁ ‧‧‧第一端

P₂ ‧‧‧第二端

第1圖為本發明較佳實施例觸控筆之示意圖。

第2圖為第1圖所示之第一觸控筆頭結構的側視圖。

第3圖為第1圖所示觸控筆接觸於電容式觸控面板之示意圖。

10．．．觸控筆

12．．．筆桿

14．．．軸承

16．．．第一觸控筆頭結構

18．．．第二觸控筆頭結構

20．．．容置空間

22．．．導電筆頭主體

24．．．旋轉軸

26．．．觸控斜面結構

28．．．頸部結構

P₁ ．．．第一端

P₂ ．．．第二端

Claims (24)

1. 一種觸控筆，其包含有：一筆桿，其具有一第一端以及一第二端；一軸承，其係安裝於該筆桿之該第一端上；以及一第一觸控筆頭結構，其係設置於該筆桿之該第一端上且連接於該軸承，該第一觸控筆頭結構包含有：一導電筆頭主體，其上係形成有一觸控斜面結構且具有一頸部結構，該觸控斜面結構係用來觸控一電容式觸控面板；以及一旋轉軸，其係連接於該導電筆頭主體且穿設於該軸承，以使該導電筆頭主體可相對於該筆桿旋轉。
2. 如請求項1所述之觸控筆，其中該筆桿之該第二端上係形成有一第二觸控筆頭結構。
3. 如請求項2所述之觸控筆，其中該第二觸控筆頭結構係為一筆尖型結構，其係用來觸控一電阻式觸控面板。
4. 如請求項1所述之觸控筆，其中該筆桿之該第一端上係形成有一容置空間，該軸承係安裝於該容置空間內。
5. 如請求項4所述之觸控筆，其中該軸承係以導電膠接合之方式安 裝於該容置空間內。
6. 如請求項1所述之觸控筆，其中該筆桿、該軸承以及該旋轉軸係由導電材質所組成。
7. 如請求項1所述之觸控筆，其中該軸承係為一滾珠軸承或一滾針軸承。
8. 如請求項1所述之觸控筆，其中該導電筆頭主體係由可撓性材質所組成。
9. 如請求項8所述之觸控筆，其中該可撓性材質係為導電性橡膠或導電性聚氯乙烯(PVC)。
10. 如請求項1所述之觸控筆，其中該導電筆頭主體材質係包含導電聚碳酸酯(PC)、導電聚乙烯(PE)、導電聚苯乙烯(PS)、導電聚丙烯(PP)或導電丙烯腈苯乙烯丁二烯共聚物(ABS)。
11. 如請求項1所述之觸控筆，其中該頸部結構與該導電筆頭主體其餘部分之一軸徑比例值係實質上介於0.2至0.7之間。
12. 如請求項1所述之觸控筆，其中該第一觸控筆頭結構係一體成型。
13. 如請求項1所述之觸控筆，其中該旋轉軸係以導電膠接合之方式穿設於該軸承。
14. 一種觸控筆，其包含有：一筆桿，其具有一第一端以及一第二端；一軸承，其係安裝於該筆桿之該第一端上，該軸承係為一滾珠軸承或一滾針軸承；以及一第一觸控筆頭結構，其係設置於該筆桿之該第一端上且連接於該軸承，該第一觸控筆頭結構包含有：一導電筆頭主體，其上係形成有一觸控斜面結構，該觸控斜面結構係用來觸控一電容式觸控面板；以及一旋轉軸，其係連接於該導電筆頭主體且穿設於該軸承，以使該導電筆頭主體可相對於該筆桿旋轉。
15. 如請求項14所述之觸控筆，其中該筆桿之該第二端上係形成有一第二觸控筆頭結構。
16. 如請求項15所述之觸控筆，其中該第二觸控筆頭結構係為一筆尖型結構，其係用來觸控一電阻式觸控面板。
17. 如請求項14所述之觸控筆，其中該筆桿之該第一端上係形成有一容置空間，該軸承係安裝於該容置空間內。
18. 如請求項17所述之觸控筆，其中該軸承係以導電膠接合之方式安裝於該容置空間內。
19. 如請求項14所述之觸控筆，其中該筆桿、該軸承以及該旋轉軸係由導電材質所組成。
20. 如請求項14所述之觸控筆，其中該導電筆頭主體係由可撓性材質所組成。
21. 如請求項20所述之觸控筆，其中該可撓性材質係為導電性橡膠或導電性聚氯乙烯。
22. 如請求項14所述之觸控筆，其中該導電筆頭主體材質係包含導電聚碳酸酯、導電聚乙烯、導電聚苯乙烯、導電聚丙烯或導電丙烯腈苯乙烯丁二烯共聚物。
23. 如請求項14所述之觸控筆，其中該第一觸控筆頭結構係一體成型。
24. 如請求項14所述之觸控筆，其中該旋轉軸係以導電膠接合之方式穿設於該軸承。