TWI446226B - 接觸式數位筆及其轉動筆頭 - Google Patents

Description

接觸式數位筆及其轉動筆頭

本發明係一種電腦的數位筆，尤指一種可以符合一般用筆習慣使用的接觸式數位筆及其轉動筆頭。

近年來由於個人數位助理(PDA)及互動式面板的快速發展，而使得數位筆的重要性日漸增加，目前市面常見的數位筆有兩種，其一種是與觸控面板搭配使用觸控筆；另一種則是與光學面板搭配使用光學筆。

請參照圖5A所示，其中該觸控筆40係包含有：一筆桿41，其一端形成有一漸縮開口410，且該筆桿41內部設有一固定桿411，該固定桿之自由端係朝向該漸縮開口410，並與之保持一距離；一彈簧43，其一端係固定在該固定桿的自由端；及一接觸筆頭42，係設置於該筆桿41之漸縮開口410內；其中該筆頭41之尖端自該漸縮開口410向外突出，而相對於該筆頭41尖端之另一端係連接於該彈簧43之另一端，以推抵筆頭41之尖端突出於該漸縮開口410；又因該漸縮開口410的孔徑小於該筆頭41的寬度，故利用該彈簧41將該筆頭彈抵至該漸縮開口410處，而使該筆頭41不會自漸縮開口410處掉出。

由上述結構可知，請一併參照圖5B所示，當使用者操作該觸控筆40時會將其筆桿垂直於觸控面板44上，並且利用下壓的方式使其觸控面板44接收到來自觸控筆40之壓力訊號，藉以達到操作的目的。然而將筆桿垂直於被書寫物上非為多數人的用筆習慣，故會造成書寫上之不便。

又請參照圖6所示，其中該光學筆50係包含有：一筆桿51，其外側穿設有一按鈕52；及一筆頭53，結合於該筆桿51一端，並設置有一發光二極體54(LED)，且該發光二極體54係與該筆桿之按鈕52電連接。

由上述結構可知，當使用者操作該光學筆時，需要按下按鈕才能使發光二極體發亮，令光學面板接收到光學筆之發光訊號，藉以達到感應使用者書寫的動作；因此，光學筆必須額外設置有一按鍵，增加成本，且由於書寫時必需按下與其對應的按鈕，使用不便。

有鑑於上述兩種數位筆的使用方式均與多數人的用筆習慣不同；故本發明主要目的係提供一種可以符合一般用筆習慣使用的接觸式數位筆及其轉動筆頭。

欲達上述目的所使用的主要技術手段係令該接觸式數位筆包含有：一筆桿，於其一端係形成有一筆桿開口，並於該筆桿內部設置有一彈簧，該彈簧之一端係固定於該筆桿，並有一自由端朝向筆桿開口；一接觸筆頭，係設置於該筆桿之筆桿開口內，其筆頭尖端係自該筆桿開口向外突出，而相對於該接觸筆頭之尖端的另一端係連接於該彈簧的自由端，並使該與轉動筆頭之該筆桿保持一距離，藉此令該接觸筆頭藉由該彈簧相對筆桿開口呈直線運動；此外又令該接觸筆頭外側之寬度小於該筆桿開口之孔徑，故能相對筆桿進行旋轉運動；及一動作感應組件，係分別設置於該筆桿內部及該接觸筆頭連接該彈簧之一端；其中該動作感應組件係利用上述該接觸筆頭相對筆桿進行直線運動及旋轉運動的特性，當其運動時能產生與之相對應的反應。

由上述結構可知，本發明係利用上述接觸筆頭直線運動及旋轉運動的特性使得分別設置於該筆桿內部及該接觸筆頭連接該彈簧之一端的動作感應組件於操作本發明時能產生與其動作對應之感應訊號，並且可藉此判斷使用者是否正在操作本發明，故不須額外設置有一按鍵便能控制，增加使用的方便性。

欲達上述目的所使用的主要技術手段係令該轉動筆頭包含有：一筆頭座，係形成有一筆頭座孔；一接觸筆頭，係設置於該筆頭座孔內，其尖端自該筆頭座孔向外突出；又因該接觸筆頭外側之寬度係小於該筆頭座孔之孔徑，故能相對筆頭座進行旋轉運動；及一彈簧，其一端連接於該接觸筆頭之尖端的另一端；該彈簧之另一端係用於將該轉動筆頭連接於筆桿內，並使該與轉動筆頭之該筆桿保持一距離，藉此令該接觸筆頭藉由該彈簧相對筆桿呈直線運動。

由上述結構可知，本發明因為該接觸筆頭外側之寬度係小於該筆頭座孔之孔徑，故可使該接觸筆頭進行旋轉運動；而又因該接觸筆頭可藉由該彈簧相對筆桿呈直線運動之特性；故本發明之轉動筆頭於書寫時均能接收任何方的作用力並做出與之相對應的移動反應。

本發明係提供一種符合多數人用筆習慣的接觸式數位筆；請參照圖1至圖3所示，上述接觸式數位筆係包含有一筆桿10、一接觸筆頭20及一分別設置於該筆桿10及該接觸筆頭20之動作感應組件。

上述筆桿10於其一底端係形成有一筆桿開口11，並包含有：一彈簧30，係設置於該筆桿內部，其一端係固定於該筆桿內部，並有一自由端朝向筆桿開口；於本實施例中，該彈簧30係選用一種T型彈簧，其較寬一端係連接於筆桿10內；及一筆頭座12，係接合於該筆桿10位於筆桿開口11之外緣上，並且該筆頭座12內會有一對應該筆桿開口11之筆頭座孔120，且該筆頭座孔120之孔徑大小係小於該筆桿開口11之口徑大小。

而上述接觸筆頭20係設置於該筆桿之筆桿開口內，其筆頭尖端係自該筆桿開口11向外突出，並包含有：一移動桿21，係設置於該筆桿開口11內，並穿設於該筆桿10之筆頭座孔120使其一前端向外突出，而相對於該移動桿21向外突出一端之另一尾端係令該彈簧30相對連 接於筆桿底端之另一端套設於其中；此外該移動桿21外側係進一步形成有一環繞之抵塊211，其中該移動桿21外側寬度加上該抵塊211的寬度係大於該筆頭座孔120的孔徑，故該抵塊211會抵止於該筆頭座120內側而不會自筆桿開口11內掉出，於本實施例中該抵塊211讓同樣套設於移動桿21外側的T形該彈簧30較窄一端抵靠；另外由於該移動桿21外側之寬度係小於該筆桿開口11之口徑及筆頭座孔120的孔徑，故能以該抵塊211為支點產生相對於筆頭座12的擺動，提供本發明側壓、擺動及轉動的書寫效果；一環形軟墊210，係套設於該移動桿21對應筆頭座孔120的外側上，用以當移動桿21往筆頭座12移動時，緩衝其撞擊力；及一接觸筆芯22，包含有一座端221及一尖端222，該座端221係接合於該移動桿22向筆頭座孔120外突出之一端，而該尖端222則用以接觸互動式面板；於本實施例中，該接觸筆芯22係呈一中空狀，且由透光材質所製成，又因該座端221寬度大於筆頭座孔120之孔徑，故該座端221與筆頭座12之間必須有一間距，以保持移動桿21直線運動之空間。

此外上述動作感應組件係分別設置於該筆桿10內部及該接觸筆頭20連接該彈簧30之尾端，其包含有：一電接觸片23，係固定於該移動桿21連接該彈簧30的尾端；一發光二極體24，其兩電極接腳241、242係自該移 動桿21向該筆頭座孔120外突出之前端穿入，且容置於該接觸筆芯22內；又其中一電極接腳242與係該電接觸片23連接，另一隻電極接腳241則穿過該電接觸片23且與之電絕緣；一電路板25，係設置於筆桿10內，其上包含有二電極接點，且進一步包含有二電路彈簧250及一接觸端子座13；其中該二電路彈簧251、252一端分別連接至對應的電極接點，又該接觸端子座13係固定於電路板25一側，並形成有一中間穿孔131，供其中一電路彈簧251穿過後，與該發光二極體24另一電極接腳241連接，而電路彈簧252的另一端則與該接觸端子座13連接；且該接觸端子座13係與該電接觸片23之間有一間距。

請合併參照圖4A及圖4B所示，由上述結構可知，本發明因為該移動桿21外側之寬度係小於該筆頭座孔120之孔徑及筆桿開口11之口徑，故當該接觸筆頭20受一軸向力時，該接觸筆頭20能堆抵該移動桿及該抵塊向該筆桿之內側位移，同時，當該接觸筆頭受一側向力時，該接觸筆頭20及該移動桿，進一步使該接觸筆頭20呈旋轉運動；而又因該接觸筆頭20與該筆桿10之間有一彈簧30，故該接觸筆頭20可藉由該彈簧30相對該筆桿呈直線運動；本發明係再利用上述移動桿22移動的特性，將動作感應組件分別設置於該筆桿10及接觸筆頭20上，其中裝設於該移動桿21上之電接觸片23於移動桿21移動時與裝設於該筆桿10上之接觸端子座13電連接，進以使裝設於該移動桿21上之發光二極體24發亮，進而達到令其適用於光學面板 上之效果。

本發明係提供一種可符合多數人用筆習慣的數位筆之轉動筆頭。請參照圖3所示，該轉動筆頭係包含有：一筆頭座12，係形成有一筆頭座孔120，用以將轉動筆頭螺合於筆桿上；一接觸筆頭20，係設置於該筆頭座孔120內，其尖端自該筆頭座孔120向外突出，並包含有：一移動桿21，係設置於該筆頭座孔120內，並穿設於該筆頭座孔120使其一前端向外突出，且於該移動桿21外側係形成有一環繞之抵塊211；一環形軟墊210，係設置於該筆頭座孔120內，並套設於該移動桿21上，用以當移動桿21往筆頭座12移動時，緩衝其撞擊力；及一接觸筆芯22，包含有一座端221及一尖端222，該座端221係螺合於該移動桿22向外突出之一端，而該尖端222則用以接觸互動式面板；及一彈簧30，其一端係推抵於該移動桿21靠近筆桿10之一側之該抵塊211，並使該抵塊211靠近筆頭座12之一側係抵緊至該筆頭座12；讓移動桿21之該筆頭座12保持一距離，藉此令該接觸筆頭20之移動桿21以該抵塊211為支點將其接觸筆頭20側壓、擺動及轉動，進而使其產生旋轉運動的效果。

由上述該轉動筆頭的結構可知，該轉動筆頭係利用其移洞桿之外側寬度係小於其筆頭座孔之孔徑的特性，以設置於該接觸筆頭上之抵塊為支點，向該移動桿相對於該筆頭座進 行旋轉運動；而又設置於該轉動筆頭之彈簧，可令該轉動筆頭相對於本發明所欲連接之筆桿呈直線運動之特性；故本發明之轉動筆頭可於書寫時均能接收任何方的作用力並做出與之相對應的移動與擺動反應。

因此綜合上述說明該本發明於書寫時均能接收各種書寫方式並做出相對應反應，故符合多數人的用筆習慣；且本發明應用在光學面板上時，能依據上述反應令其電接觸片與其接觸端子座電連接，進而使該發光二極體發亮，達到不需另外去製作按鈕亦能使其發光之效。

10‧‧‧筆桿

11‧‧‧筆桿開口

12‧‧‧筆頭座

120‧‧‧筆頭座孔

13‧‧‧接觸端子座

131‧‧‧中間穿孔

20‧‧‧接觸筆頭

21‧‧‧移動桿

210‧‧‧環形軟墊

211‧‧‧抵塊

22‧‧‧接觸筆芯

221‧‧‧座端

222‧‧‧尖端

23‧‧‧電接觸片

24‧‧‧發光二極體

241‧‧‧電極接腳

242‧‧‧電極接腳

25‧‧‧電路板

251‧‧‧電路彈簧

252‧‧‧電路彈簧

30‧‧‧彈簧

40‧‧‧觸控筆

41‧‧‧筆桿

410‧‧‧漸縮開口

411‧‧‧固定桿

42‧‧‧筆頭

43‧‧‧彈簧

44‧‧‧觸控面板

50‧‧‧光學筆

51‧‧‧筆桿

52‧‧‧按鈕

53‧‧‧筆頭

54‧‧‧發光二極體

圖1：本發明接觸式數位筆之立體外觀圖。

圖2：本發明接觸式數位筆之立體分解圖。

圖3：本發明接觸式數位筆之剖面圖。

圖4A：本發明接觸式數位筆之正壓動作圖。

圖4B：本發明接觸式數位筆之側壓動作圖。

圖5A：既有觸控筆之剖面圖。

圖5B：既有觸控筆之正壓動作圖。

圖6：既有光學筆之側視圖。

10．．．筆桿

11．．．筆桿開口

12．．．筆頭座

120．．．筆頭座孔

13．．．接觸端子座

131．．．中間穿孔

20．．．接觸筆頭

21．．．移動桿

210．．．環形軟墊

211．．．抵塊

22．．．接觸筆芯

221．．．座端

222．．．尖端

23．．．電接觸片

24．．．發光二極體

241．．．電極接腳

242．．．電極接腳

25．．．電路板

251．．．電路彈簧

252．．．電路彈簧

30．．．彈簧

Claims (6)

1. 一種接觸式數位筆，係包含有：一筆頭座，係具有一筆頭座孔；一筆桿，其一底端係具有一筆桿開口並與該筆頭座固接；其中該筆頭座之筆頭座孔係對準該筆桿開口；一移動桿，係具有一前端及一尾端，其外側係形成有一環繞之抵塊，且容置於該筆頭座內，而該移動桿之前端突伸於該筆頭座之外側，並與一筆頭相接；及一彈簧，係套設於該移動桿之尾端，且該彈簧之一端係連接於該筆桿內，而該彈簧之另一端係抵靠該移動桿之抵塊；該彈簧係常態性地推抵該移動桿之抵塊抵靠於該筆頭座之內側；其中當該移動桿前端受一軸向力時，該移動桿前端被推抵使該移動桿向該筆桿之內側位移；同時，當該移動桿前端受一側向力時，該移動桿得以該抵塊為支點，相對該筆桿進行擺動。
2. 如請求項1所述之接觸式數位筆，該接觸筆頭係包含有：一接觸筆芯，係呈一中空狀，並且包含有一座端及一尖端，該座端係接合於該移動桿突伸於該筆頭座外側之一端。
3. 如請求項1或2所述之接觸式數位筆，其中：該筆頭座孔之孔徑大小係小於該筆桿開口之口徑大小；該移動桿外側寬度加上該抵塊的寬度係大於該筆頭座孔的孔徑。
4. 如請求項2所述之電腦的數位筆接觸式數位筆，係進一步包含有：一電接觸片，係固定於該移動桿之尾端；一發光二極體，其兩電極接腳係自該移動桿之前端穿入，且容置於該接觸筆芯內；又其中一電極接腳與係該電接觸片連接，另一支電極接腳則穿過該電接觸片且與之電絕緣；一電路板，係設置於筆桿內，其上包含有二電極接點，且進一步包含有二電路彈簧及一接觸端子座；其中該二電路彈簧一端分別連接至對應的電極接點，又該接觸端子座係固定於電路板一側，並形成有一中間穿孔，供其中一電路彈簧穿過後，與該發光二極體另一電極接腳連接，而電路彈簧的另一端則與該接觸端子座連接；且該接觸端子座係與該電接觸片之間有一間距。
5. 如請求項1或2所述之接觸式數位筆，該接觸筆頭係進一步包含有一環形軟墊，其套設於該移動桿對應該筆頭座孔的外側上。
6. 如請求項1或2所述之接觸式數位筆，該彈簧係為一T型彈簧，其較窄一端則套設於該移動桿外側並抵靠於該抵塊上，而較寬一端係連接於筆桿內。