TWI514206B - 電容式指標裝置 - Google Patents

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Description

電容式指標裝置
本發明是有關於一種指標裝置，特別是有關於一種電容式指標裝置。
電容式觸控輸入技術廣泛應用在觸控面板，其優點是可以用手或是接觸物進行輸入操作，且具備多點式觸控功能，可利用手勢變化進行多樣化的操作，根據特有的對應動作，可產生多種應用。但以使用者手勢並不適合進行較細膩的書寫輸入操作，例如具備筆畫粗細變化等書寫輸入操作，同時也不具備多樣的功能。因此必須使用電容式指標裝置取代使用者手勢以在具有電容式觸控輸入功能的觸控面板上進行較細膩的書寫輸入操作。
本發明提出一種電容式指標裝置，可讓使用者以手持方式進行觸控面板的操作，可滿足使用者在觸控面板上進行細膩且多功能書寫輸入操作的需求。
本發明的目的為提出一種電容式指標裝置，以提供使用者在具有電容式觸控輸入功能的觸控面板上進行較細膩書寫輸入操作的需求。
根據上述的目的，本發明提出一種電容式指標裝置，包含一導電筆芯與一筆芯柱、一彈性體、一壓感元件與一壓感元件電路板、一控制電路板、 一筆頭罩、一第一結構與一第二結構以及一電源。導電筆芯穿入並與筆芯柱結合，壓感元件位於壓感元件電路板上，導電筆芯受壓使筆芯柱透過彈性體對壓感元件施加壓力以感應電容式指標裝置之筆尖壓力。壓感元件電路板電性連接控制電路板以計算電容式指標裝置之筆尖壓感值。筆頭罩電性連接控制電路板，筆頭罩與觸控面板之間產生感應訊號，以感應電容式指標裝置座標。第一結構與第二結構結合固定控制電路板並位於導電筆芯與筆頭罩之間以作為屏蔽罩。電源則提供電容式指標裝置電力。
100‧‧‧電容式指標裝置
102‧‧‧第一筆管
103‧‧‧第二筆管
104‧‧‧筆芯套
106‧‧‧筆頭罩
107‧‧‧筆頭環
108‧‧‧筆管頭
109‧‧‧筆管頭環
110‧‧‧發光環
111a‧‧‧按鍵
111b‧‧‧按鍵
113‧‧‧筆蓋
114‧‧‧筆蓋頭
115‧‧‧連接插槽蓋
116‧‧‧筆芯
117‧‧‧束縛彈簧
118‧‧‧彈簧
119‧‧‧金屬環
120‧‧‧接地彈簧
121‧‧‧墊片
122‧‧‧彈性體
123‧‧‧壓感元件
124‧‧‧壓感元件電路板
125a‧‧‧金屬片
125b‧‧‧金屬片
126‧‧‧控制電路板
127a‧‧‧開關
127b‧‧‧開關
129a‧‧‧發光二極體元件
129b‧‧‧發光二極體元件
132‧‧‧筆芯柱
134‧‧‧元件固定座
136‧‧‧筆芯固定管
137‧‧‧連接線
138‧‧‧按鍵座
139‧‧‧導光體
140‧‧‧第一結構
142‧‧‧第二結構
144‧‧‧電源
146‧‧‧連接埠電路板
第一A圖至第一G圖為本發明一實施例之電容式指標裝置的示意圖。
本發明的一些實施例將詳細描述如下。然而，除了如下描述外，本發明還可以廣泛地在其他的實施例施行，且本發明的範圍並不受實施例之限定，其以之後的專利範圍為準。再者為提供更清楚的描述及更易理解本發明，圖式內各部分並沒有依照其相對尺寸繪圖，某些尺寸與其他相關尺度相比已經被誇張；不相關之細節部分也未完全繪出，以求圖式的簡潔。
第一A圖為本發明一實施例之電容式指標裝置示意圖。此實施例之電容式指標裝置100包含一第一筆管102、一第二筆管103、一筆芯套104、一筆頭罩106、一筆頭環107、一筆管頭108、一筆管頭環109、一發光環110、按鍵111a與111b、一筆蓋113、一筆蓋頭114與一連接插槽蓋115。
第一B圖為本發明一實施例之電容式指標裝置之一內部結構示意圖。第一B圖所示實施例之電容式指標裝置之內部結構包含一筆芯116、一束縛彈簧 117、一彈簧118、一金屬環119、一接地彈簧120、一墊片121、一彈性體122、一壓感元件123、一壓感元件電路板124、金屬片125a與125b、一控制電路板126、開關127a與127b以及發光二極體元件129a與129b。筆芯116為導電筆芯，金屬環119包含銅環，而彈性體122則包含橡膠。彈簧118則用於提供筆芯116伸縮空間，並使筆芯116在所承受筆尖壓力消失後回彈。壓感元件123與壓感元件電路板124係用於感應筆芯116承受的筆尖壓力，透過連接控制電路板126的金屬片125a與125b傳送至控制電路板126以計算電容式指標裝置的筆尖壓感數值。接地彈簧120電性連接控制電路板126。發光二極體元件129a與129b可用於顯示電容式指標裝置的狀態，例如充電狀態等，但不限於此。開關127a與127b可用於選擇、開啟或關閉電容式指標裝置的各種功能。必須注意的是第一B圖所示實施例之元件的構造、外型、材質僅為範例，並非限制，任何符合本發明精神而為所述實施例之等效替換或修改均應包含在本發明的範圍之內。而更多關於所示實施例元件之連接關係、功能以及作動方式將於以下內容中進一步描述。
第一C圖為第一B圖所示實施例之電容式指標裝置更進一步的內部結構示意圖。第一C圖所示實施例之電容式指標裝置之內部結構更包含第一A圖所示之筆芯套104、一筆芯柱132與一元件固定座134。筆芯套104包含橡膠，用於與觸控螢幕接觸，同時可避免刮損觸控螢幕表面。第一B圖所示之筆芯116藉由束縛彈簧117與筆芯柱132結合，當筆芯套104與筆芯116承受的筆尖壓力時，與筆芯116結合的筆芯柱132透過墊片121對壓感元件123施加壓力，以將筆芯116承受的筆尖壓力，透過連接控制電路板126的金屬片125a與125b傳送至控制電路板126以計算電容式指標裝置的筆尖壓感數值。筆芯套104連同筆芯 116可依需求進行抽換不同構型之筆芯套與筆芯。元件固定座134嵌入控制電路板126以固定墊片121、彈性體122、壓感元件123與壓感元件電路板124。
第一D圖為第一C圖所示實施例之電容式指標裝置更進一步的內部結構示意圖。第一D圖所示實施例之電容式指標裝置之內部結構更包含第一A圖所示之筆頭環107與筆管頭環109、一筆芯固定管136、一連接線137、按鍵座138、一導光體139與一第一結構140。連接線137電性連接控制電路板126，第一A圖所示之筆頭罩106透過連接線137電性連接控制電路板126以感應觸控面板之感應電極並計算電容式指標裝置的位置。筆芯固定管136除可固定筆芯116之外，更可作為屏蔽罩用於屏蔽筆芯116的高壓輸出訊號，以避免與筆頭罩106與連接線137感應之觸控面板感應電極訊號互相干擾。更多關於所示實施例元件之功能以及作動方式將於以下內容中進一步描述。
第一E圖為第一D圖所示實施例之電容式指標裝置更進一步的內部結構示意圖。第一E圖所示實施例之電容式指標裝置之內部結構更包含第一A圖所示之筆頭罩106與筆管頭108、發光環110、按鍵111a與111b。筆頭罩106經由供應電力產生高壓輸出訊號以與觸控面板電極串列之接收電極(Rx)與發射電極(Tx)之間產生感應訊號，以感應電容式指標裝置座標與進行觸控操作。
第一F圖為第一E圖所示實施例之電容式指標裝置更進一步的內部結構示意圖。第一F圖所示實施例之電容式指標裝置之內部結構更包含一第二結構142與一電源144。電源144包含可充電之鋰電池，但不限於此。第一結構140與第二結構142結合固定控制電路板126並位於導電筆芯116與筆頭罩106之間。電源144用於供應筆頭罩106電力產生高壓輸出訊號以與觸控面板電極串列之接收電極(Rx)與發射電極(Tx)之間產生感應訊號，以進行觸控操作。控制電 路板126上用於計算電容式指標裝置位置以及感應電容式指標裝置於觸控面板表面的筆尖壓力之電路同樣由電源144供應電力。
第一G圖為第一A圖所示實施例之電容式指標裝置更進一步的筆蓋部分內部結構示意圖。第一E圖所示實施例之電容式指標裝置之筆蓋部分內部結構包含第一A圖所示筆蓋頭114與一連接埠電路板146。筆蓋頭114與連接埠電路板146構成一插槽用於接收通用序列匯流排(Universal Serial Bus/USB)接頭，可供接收通用序列匯流排接頭插入以對電源144進行充電。連接插槽蓋115則為活動式，以覆蓋插槽或開啟接收通用序列匯流排接頭插入以對電源144進行充電。
上述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟悉此技藝之人士能了解本發明之內容並據以實施，當不能據以限定本發明之專利範圍，即凡其他未脫離本發明所揭示精神所完成之各種等效改變或修飾都涵 蓋在本發明所揭露的範圍內，均應包含在以下之申請專利範圍內。
100‧‧‧電容式指標裝置
102‧‧‧第一筆管
103‧‧‧第二筆管
104‧‧‧筆芯套
106‧‧‧筆頭罩
107‧‧‧筆頭環
108‧‧‧筆管頭
109‧‧‧筆管頭環
110‧‧‧發光環
111a‧‧‧按鍵
111b‧‧‧按鍵
113‧‧‧筆蓋
114‧‧‧筆蓋頭
115‧‧‧連接插槽蓋

Claims (10)

  1. 一種電容式指標裝置，包含： 一導電筆芯與一筆芯柱，該導電筆芯穿入並與該筆芯柱結合； 一彈性體、一壓感元件與一壓感元件電路板，該壓感元件位於該壓感元件電路板上，該導電筆芯受壓使該筆芯柱透過該彈性體對該壓感元件施加壓力以感應該電容式指標裝置之一筆尖壓力； 一控制電路板，該壓感元件電路板電性連接該控制電路板以計算該電容式指標裝置之一筆尖壓感值； 一筆頭罩，該筆頭罩電性連接該控制電路板，該筆頭罩與一觸控面板之間產生感應訊號，以感應該電容式指標裝置座標； 一第一結構與一第二結構，該第一結構與該第二結構結合固定該控制電路板；及 一電源，該電源提供該電容式指標裝置電力。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電容式指標裝置，更包含一元件固定座以固定該彈性體、該壓感元件與該壓感元件電路板。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電容式指標裝置，更包含一接地彈簧連接該控制電路板，該筆芯柱穿入該接地彈簧。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電容式指標裝置，更包含一筆芯套以包覆該導電筆芯之筆尖部分。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電容式指標裝置，其中該筆芯柱係以一束縛彈簧與該導電筆芯固定結合。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之電容式指標裝置，更包含一彈簧位於相對於該導電筆芯筆尖部分另一端及筆芯柱內，以提供該導電筆芯伸縮空間，並使導電筆芯所承受筆尖壓力消失後回彈。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電容式指標裝置，其中該電源包含一可充電之鋰電池。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之電容式指標裝置，更包含一插槽用於接收通用序列匯流排接頭，以供通用序列匯流排接頭插入以對該電源進行充電。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電容式指標裝置，更包含一連接插槽蓋以覆蓋該插槽。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之電容式指標裝置，更包含一筆芯固定管包覆筆芯，用於屏蔽該筆芯與該筆頭罩以避免互相干擾。
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