TWI453629B - Free battery wireless indicator components of the tablet - Google Patents

Description

免電池無線指標元件之數位板

本發明係關於一種輸入裝置，特別是一種使用電磁共振方式來供電的免電池無線指標元件之數位板。

目前市面上的數位板都係搭配無線指標元件使用，當無線指標元件接觸到數位板時，無線指標元件會產生一電磁場，讓數位板可利用磁耦合的方式來演算出無線指標元件目前的座標位置，再將該座標位置傳送到電腦端。

目前無線指標元件工作所需的電源主要使用二種方式取得供電：一種係利用一次性電池供電，另一種則是使用電磁共振的方式來取得供電。若採用一次性電池供電的方式，無線指標元件必須頻繁的更換電池，對使用者來說極不方便也不環保。因此採用電磁共振方式係目前最為適當的供電方式。

但是目前無線指標元件與數位板的電磁共振供電相關技術中，數位板都必須發射較大的磁場，再由無線指標元件來接收，當無線指標元件累積到一定能量後再轉發射給數位板接收，此種方式具有數位板耗電量高，電路設計複雜、成本高及電磁場輻射較高等問題。

因此如何降低數位板的耗電量、簡化電路上的設計、減少成本價格及改善電磁場輻射過高的問題，乃為目前業界亟思解決的問題。

鑒於以上的問題，本發明在於提供一種免電池無線指標元件之數位板，藉以解決先前技術所存在之因利用電磁共振供電而產生的問題。

為達上述目的，本發明所揭露之免電池無線指標元件之數位板，具有一免電池無線指標元件和一數位板，兩元件相互搭配使用。

其中，免電池無線指標元件至少包括：

一電源供應電路，利用感應線圈來無線接收數位板所送出之頻率信號，藉由頻率信號相互電磁共振，使其產生出所需之電能；及

一感應電路，接收電源供應電路之電能，並產生一感應信號，再將感應信號送出。

於此，免電池無線指標元件可為一無線游標筆或一無線滑鼠。

有關本發明之詳細特徵及實作，茲配合圖式在實施方式中說明如下，其內容足以使任何熟知相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容及圖式，任何熟知相關技藝者可輕易地理解本發明之目的及優點。

參照「第1及2圖」，一種免電池無線指標元件之數位板，包含一免電池無線指標元件100及一數位板200。

其中，免電池無線指標元件100至少包括：

一電源供應電路130，利用感應線圈132來無線接收數位板200所送出之頻率信號Sf，藉由頻率信號Sf來達到相互電磁共振，使其產生出所需之電能P；及

一感應電路110，接收電源供應電路130之電能P，並產生一感應信號Ss，再將該感應信號Ss送出給數位板200。

而該電源供應電路130包括：

複數個感應線圈132，用以接收數位板200所送出之頻率信號Sf，藉由頻率信號Sf來達到相互電磁共振而產生出一能量信號；及

一整流電路134，連接感應線圈132，並接收感應線圈132所送出之能量信號，再利用能量信號產生出所需之電能P。

更進一步說明感應線圈相關架構及其實施，以二個感應線圈132為舉例說明，以下分別稱之為第一感應線圈132a和第二感應線圈132b。第一感應線圈132a與第二感應線圈132b相鄰，且第一感應線圈132a和第二感應線圈132b均連接至整流電路134。其中，第一感應線圈132a的兩端之間耦接有第一電容C1。同樣地，第二感應線圈132b的兩端之間耦接有第二電容C2。

當第一感應線圈132a和第二感應線圈132b同時接收到頻率信號Sf時，第一感應線圈132a和第二感應線圈132b會呈現同頻率，因而引發電磁共振效應而產生出一能量信號給整流電路134。

其中，感應電路110可包括：

一振盪電路114，接收電源供應電路130之電能P，並產生一感應信號Ss；

一感應線圈112，與振盪電路114相互連接，並將振盪電路114所產生之感應信號Ss發射送出給數位板200。

數位板200至少包括：

一訊號處理電路250，用以產生一頻率信號Sf，並依據免電池無線指標元件100所送出之感應信號Ss來計算出免電池無線指標元件100目前的座標位置；

一第一天線迴路210，用以發射頻率信號Sf；及

一第二天線迴路230，用以無線接收感應信號Ss。

其中，參照「第3圖」，整流電路134與感應電路110之間可設置一儲能電容Cp，利用此儲能電容Cp儲存整流電路134所輸出的電能P，以供電能P給感應電路110。

本發明前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，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，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．免電池無線指標元件

110．．．感應電路

112．．．感應線圈

114．．．振盪電路

130．．．電源供應電路

132．．．感應線圈

132a．．．第一感應線圈

132b．．．第二感應線圈

134．．．整流電路

200．．．數位板

210．．．第一天線迴路

230．．．第二天線迴路

250．．．訊號處理電路

Sf．．．頻率信號

Ss．．．感應信號

P．．．電能

C1．．．第一電容

C2．．．第二電容

C3．．．第三電容

Cp．．．儲能電容

第1圖係為根據本發明一實施例之免電池無線指標元件之數位板外觀示意圖。

第2圖係為根據本發明一實施例之免電池無線指標元件之數位板電路結構概要示意圖。

第3圖係為根據本發明另一實施例之免電池無線指標元件之數位板電路結構概要示意圖。

100．．．免電池無線指標元件

110．．．感應電路

112．．．感應線圈

114．．．振盪電路

130．．．電源供應電路

132．．．感應線圈

132a．．．第一感應線圈

132b．．．第二感應線圈

134．．．整流電路

200．．．數位板

210．．．第一天線迴路

230．．．第二天線迴路

250．．．訊號處理電路

Sf．．．頻率信號

Ss．．．感應信號

P．．．電能

C1．．．第一電容

C2．．．第二電容

C3．．．第三電容

Claims (8)

1. 一種免電池無線指標元件之數位板，包括：一免電池無線指標元件及一數位板，其中該免電池無線指標元件至少包括：一電源供應電路，具有複數個感應線圈，該電源供應電路用以利用該複數個感應線圈無線接收該數位板所送出之一頻率信號，並藉由該頻率信號形成電磁共振而產生電能；及一感應電路，用以接收該電源供應電路所產生之該電能，並產生一感應信號以發射給該數位板，其中該複數個感應線圈用以藉由該頻率信號形成相互電磁共振而產生一能量信號；及其中該數位板至少包括：一訊號處理電路，用以產生一頻率信號，並依據該免電池無線指標元件所送出之該感應信號來計算出該免電池無線指標元件目前的座標位置；一第一天線迴路，用以發射該頻率信號；一整流電路，連接該複數個感應線圈，用以接收該複數個感應線圈所送出之該能量信號，並利用該能量信號產生該電能；及一第二天線迴路，用以無線接收該感應信號；其中該感應電路藉由該感應信號與該數位板之第二天線迴路進行感測之同時，該第一天線迴路更可同時且持續地發射該頻率信號，並使得該電源供應電路中的複數個感應線圈能同時且持續地接收該頻率信號，以同時且持續地產生電能。
2. 如申請專利範圍第1項所述之免電池無線指標元件之數位板， 其中該電源供應電路更包括：一儲能電容，連接於該整流電路和該感應電路之間，用以儲存該電能。
3. 如申請專利範圍第1項所述之免電池無線指標元件之數位板，其中該感應電路包括：一振盪電路，用以接收該電源供應電路所產生之該電能，並產生該感應信號；及一感應線圈，與該振盪電路相互連接，用以發射該振盪電路所產生之該感應信號給該數位板。
4. 如申請專利範圍第1項所述之免電池無線指標元件之數位板，其中該免電池無線指標元件係為一無線游標筆或一無線滑鼠。
5. 一種免電池無線指標元件，至少包括：一電源供應電路，具有複數個感應線圈，該電源供應電路用以利用該複數個感應線圈無線接收一由數位板所產生之一頻率信號，並藉由接收到的該頻率信號形成電磁共振而產生電能；及一感應電路，用以接收該電源供應電路所產生之該電能，並產生一感應信號，且該電源供應電路更包括一整流電路，連接該複數個感應線圈，用以接收該複數個感應線圈所送出之該能量信號，並利用該能量信號產生該電能；其中該感應電路藉由該感應信號與該數位板進行感測之同時，該電源供應電路的複數個感應線圈更可同時且持續地接收該頻率信號，以同時且持續地產生電能。
6. 如申請專利範圍第5項所述之免電池無線指標元件，其中該電 源供應電路更包括：一儲能電容，連接於該整流電路和該感應電路之間，用以儲存該電能。
7. 如申請專利範圍第5項所述之免電池無線指標元件，其中該感應電路包括：一振盪電路，用以接收該電源供應電路所產生之該電能，並產生該感應信號；及一感應線圈，與該振盪電路相互連接，用以發射該振盪電路所產生之該感應信號。
8. 如申請專利範圍第5項所述之免電池無線指標元件，其中該免電池無線指標元件係為一無線游標筆或一無線滑鼠。