TWI570598B - 觸控筆 - Google Patents

Description

觸控筆

本案有關於一種觸控筆。

隨著電子技術的發展，使用者大多使用觸控顯示面板輸入資料至電子裝置中，觸控顯示面板允許使用者使用手指或者觸控筆來進行觸控控制。另外，使用者也想要觸控筆能够模擬畫筆或鉛筆等文具帶來的真實感受。

普通的觸控筆僅有硬筆頭或者是軟筆頭，這取決於觸控筆筆頭的材質。軟筆頭能模擬類似於使用者手指的觸感但並無法模擬類似於畫筆或馬克筆的觸感。因此，普通的觸控筆不能給予使用者類似於畫筆或者馬克筆觸感的物理反饋。

本案提供一種觸控筆，其包括本體部、彈性部和尖端。彈性部包括近端以及多個彈性構件，近端連接至本體部的一端部，以及彈性構件放射狀的連接至彈性部的遠端。彈性構件各自分隔開。尖端位於彈性部的遠端。

為讓本案之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下。

100、500‧‧‧觸控筆

110‧‧‧本體部

110a‧‧‧端部

120、220、320、420、520‧‧‧彈性部

120a、520a‧‧‧近端

120b、520b‧‧‧遠端

122、222、322、422、522‧‧‧彈性構件

124‧‧‧柱體

126‧‧‧開口

128、528‧‧‧鎖緊結構

128a‧‧‧鎖頭

128b、528b‧‧‧鎖孔

130、230、330、430、530‧‧‧尖端

528a‧‧‧第一鎖緊部

528b‧‧‧第二鎖緊部

第一圖所示為本案一實施例的一觸控筆的側視圖。

第二圖所示為第一圖中的觸控筆的分解圖。

第三A-三D圖所示為第一圖中的觸控筆的不同替換彈性部的頂視圖。

第四A-四D圖所示為第三A-三D圖中的彈性部的結構示意圖。

第五圖所示為根據另一實施例的觸控筆的側視圖。

第六圖所示為第五圖的觸控筆的分解圖。

現在將詳述優選實施例，實施態樣在圖示中予以說明。其中圖示和說明中相同的參考標號用來標示相同或相似部分。

第一圖所示為本案一實施例的一觸控筆的側視圖。第二圖所示為第一圖中的觸控筆的分解圖。請參考第一圖和第二圖，觸控筆100包括本體部110、彈性部120和尖端130。彈性部120包括近端120a和遠端120b。近端120a連接至本體部110的一端部110a。彈性部120包括多個彈性構件122，放射狀的連接於彈性部120的遠端120b。也就是說，彈性構件122從遠端120b延伸至近端120a。多個彈性構件122在近端 120a相互連接。更確切的說，近端120a形成連接多個彈性構件122的封閉環以便連接至本體部110。在本實施例中，近端120a和本體部110的橫切面皆為圓形用以彼此契合。然而本案並不以此為限。本體部110和彈性部的近端120a可以根據使用者需要設計形狀。例如橫截面可以是方形、三角形、橢圓形或其他合適的形狀。

多個彈性構件122為各自分隔開。在本實施例中，每個彈性構件122各自平均地分隔開。然而，本實施例並不限制於此。彈性構件122之間的間隔可以根據需要進行設計。

接著參考第二圖。彈性構件122之間具有間隔形成多個開口126，以構成籃狀結構。在一實施例中，彈性構件122的數量等於開口126的數量。如第一圖和第二圖所示，彈性構件122為四個，開口126也為四個。彈性構件122的數量可以根據使用者需要更改。在一實施例中，觸控筆100的彈性構件122為放射狀的設置可以穩固尖端130，讓使用者更易於控制其移動。由於彈性構件122是平均地分隔，因此每個開口126都具有相同的尺寸。然而，本案並不以此為限。根據彈性構件122各自間隔的尺寸，開口126可以為不同尺寸。基於彈性元件122的間隔，彈性部120的結構呈現中空結構。

在本實施例中，彈性部120透過鎖緊結構128可分離的連接於本體部110的一端部110a。特別的是，彈性部120 更包括柱體124，柱體124包括一第一端和一第二端。柱體124作為彈性部120的支撐，並且依使用者的使用方式而彈性變化。柱體124的第一端連接至彈性部120的遠端120b，柱體124的第二端包括鎖頭128a。本體部110的一端部包括鎖孔128b。鎖頭128a適於插入並鎖合在鎖孔128b上，藉此，柱體124固定至本體部110的端部。鎖頭128a和鎖孔128b構成鎖緊結構128。通過鎖緊結構128，彈性部120可分離的連接至本體部110。正如本實施例以及第二圖所示，鎖緊結構128為卡口座結構，適於與本體部110的端部鎖合。

尖端130設置在彈性部120的遠端120b。尖端130可以是任意合適的觸控筆尖的類型。尖端130的形狀和材料可以根據需要進行不同選擇。本發明對於尖端130連接至彈性部120的遠端120b的形式並不予以限制。

在本實施例中，觸控筆100根據使用者施於觸控筆100至一表面(例如是觸控屏)的力產生反饋力至使用者。來自觸控筆100的反饋是由彈性構件122產生的。也就是說，當使用者施予觸控筆100向下的力並傳至該表面，彈性構件122在相反方向上產生反作用力。該反作用力是由彈性構件122基於牛頓第三運動定律(當第一物體施力於第二物體，第二物體同時產生一個同等大小方向相反的力於第一物體)在相反方向上產生的。更確切地說，當使用者按壓觸控筆100至該表面，彈性構件122產生變形並且產生相反方向的反作用力 以提供觸控筆100的尖端130的彈性阻尼效應。這樣，當使用者在觸控屏上使用觸控筆100時，可以從觸控筆100的尖端130上獲得真實的物理反饋感受(例如是彈力感受)。

由於彈性部120為籃狀結構，彈性構件122可以提供多個方向的反饋。也就是說，彈性構件122是放射性地設置於彈性部120，因此彈性部120反饋使用者之按壓力的反饋力也是放射性的。彈性構件122可以在根據使用者施力方向產生任意方向的變形。彈性部120與柱體124結合，也提供線性反饋力。即，彈性部120的柱體124也可以根據使用者的施力產生反饋力。

彈性構件122的變形量由彈性構件122的數量和厚度決定。當彈性構件122的厚度增加，其剛性也增加。另外，當彈性構件122具有高的彈性係數，也會造成彈性部120的剛性增加。然而，彈性構件122的數量並不能決定彈性部120的剛性。數量多厚度小的彈性構件122相較於數量少厚度高的彈性構件122來說，也會讓彈性部120具有較低的剛性。彈性構件122的厚度和數量可以依彈性部120所需要的剛性來調整。確切的說，觸控筆100可以根據不同彈性部的剛性讓使用者體驗不同的反饋力。觸控筆100模擬書寫工具例如是畫筆、馬克筆或者鉛筆的物理體驗。不同的書寫工具具有不同的剛性和硬度值，觸控筆100的彈性部120的剛性和硬度值也可以據此調整。這樣，當使用者使用觸控筆100時，他/她會有類似使用 真實書寫工具的感受。

在本實施例中，彈性部120和彈性構件122的材料可以是塑料、橡膠、或金屬。然而，本案並不限於此。只要可以使觸控筆100的尖端130具有彈性阻尼效應，彈性部120和彈性構件122的材料可以任選合適的材料。

在本實施例中，觸控筆100可以是主動式觸控筆。因此，本體部110包括導電元件(圖未示)，柱體124電性連接於尖端130和本體部110的導電元件。主動式觸控筆的導電元件可以包括，例如：電源模組、信號發射模組、天線、或其他元件。根據主動式觸控筆的功能需求，可以在觸控筆上應用任意合適的導電元件。透過柱體124電性連接尖端130與本體部110的導電元件，尖端130傳遞觸控信號至本體部110的導電元件。然而本案並不僅限於此。在其他實施例中，柱體124沒有電性連接至尖端130。這種情況下，柱體124是作為彈性部120的支撐結構，並非是在尖端130和本體部110之間傳遞信號導電元件。彈性部120可以是可電性導通的或者是在其內部包含額外的導電元件，例如可撓式印刷電路板或其他合適的元件。這樣，彈性部120可以電性連接至本體部110與尖端130。來自尖端130的觸控信號可以通過彈性部的導電元件傳至本體部110的導電元件。然而，彈性部120和柱體124可以同時電性連接至本體部110的尖端130，本案並不以此為限。

在其他實施例中，觸控筆100可以是被動式觸控 筆。當觸控筆100為被動式觸控筆，柱體124作為彈性部120的支撐結構，並不電性連接至本體部110與尖端130。另外，彈性部120也不電性連接至本體部110與尖端130。

第三A-三D圖所示為第一圖中的觸控筆的不同替換彈性部的頂視圖。第四A-四D圖所示為第三A-三D圖中的彈性部的結構示意圖。請參考第三A圖和第四A圖。第三A圖和第四A圖顯示了自觸控筆100拆下的彈性部120和尖端130。正如前文所述，於一實施例中，彈性部120包括4個彈性構件122。

請參考第三B圖和第四B圖。第三B圖和第四B圖分別揭示了彈性部220和設置在彈性部220上的尖端230的頂視圖與結構示意圖。於一實施例中，彈性部220可以依照第三A圖所示之彈性部120連接至觸控筆的方式連接於觸控筆。從圖中可以看出彈性部220包括6個彈性構件222。

請參考第三C圖和第四C圖。第三C圖和第四C圖顯示了彈性部320和設置在彈性部320上的尖端330。彈性部320可以依照第三A圖所示之彈性部120連接至觸控筆的方式連接於觸控筆。於一實施例中，彈性部320包括8個彈性構件322。

請參考第三D圖和第四D圖。第三D圖和第四D圖顯示了彈性部420和設置在彈性部420上的尖端430。彈性部320可以依照彈性部120連接至觸控筆的方式連接於觸控筆。 從圖中可以看出彈性部420包括3個彈性構件422。

正如第三A-三D圖和第四A-四D圖所顯示的，彈性部可以具有不同數量的彈性構件。每個彈性部120、220、320、420為可拆卸且可相容的裝配在觸控筆100上。裝配方式已經在上文中描述，這裡不再贅述。從所顯示的不同彈性部120、220、320、420可以看出彈性構件各自分隔而形成籃狀結構。另外，不同彈性部120、220、320、420是用以舉例說明不同數量的彈性構件可以讓彈性部模擬不同的書寫工具。例如：第三A圖顯示了包括4個彈性構件122的彈性部120，其可以模擬蠟筆。第三B圖顯示了包括6個彈性構件222的彈性部220，且彈性件222比彈性構件122細，其可以模擬比蠟筆柔軟的馬克筆。第三C圖顯示了包括8個彈性構件322的彈性部320，且彈性構件322比彈性構件122和彈性構件222細，其可以模擬比蠟筆和馬克筆柔軟的畫筆。彈性構件322可以模擬畫筆的筆刷。第三D圖顯示了包括3個彈性構件422的彈性部420，並且彈性構件422比彈性構件122粗，其可以模擬比蠟筆和馬克筆硬的鉛筆。

第三A-三D圖所模擬的不同書寫工具僅僅用於舉例以及更好地理解本發明。第三A-三D圖可以模擬基於彈性構件的數量和厚度以及彈性部的整體設計來模擬其他書寫工具。另外，彈性部的材料可以影響觸控筆的剛性和硬度，可以作為所模擬的書寫工具的考量因素。

第五圖所示為根據另一實施例的觸控筆的側視圖。第六圖所示為第五圖的觸控筆的分解圖。請同時參考第五圖和第六圖。第五圖和第六圖中的觸控筆500與第一圖和第二圖中的觸控筆100類似。不同之處在於觸控筆500不包括柱體124和鎖緊結構128。也就是說，觸控筆500不透過鎖緊結構128將本體部510與彈性部520結合起來。觸控筆500包括尖端530，彈性部520包括多個彈性構件522。彈性部520具有近端520a和遠端520b。

本實施例中，觸控筆500包括鎖緊結構528藉以將本體部510可分離地連接至彈性部520。鎖緊結構528包括位於本體部510端部的第一鎖緊部528a。鎖緊結構528還包括位於彈性部520的近端520a的第二鎖緊部528b。當本體部510連接至彈性部520，第一鎖緊部528a與第二鎖緊部528b扣合。鎖緊結構528可以是卡口座型的鎖緊結構。然而本案並不僅限於此。鎖緊結構528可以是任意適合的類型。另外，鎖緊結構528也可以用於第一圖和第二圖中的觸控筆100。然而本案並不限於此。

在本實施例中，彈性部520與第三A圖中的彈性部120相似，只是彈性部520不包括柱體124。彈性部520可以不同變化的彈性構件522，類似於第三B圖-第三D圖所顯示的多個彈性部。也就是說，觸控筆500可以在具有不同數量的彈性構件的彈性部之間切換以模擬不同書寫工具。可以模擬的 不同書寫工具如前文所述，在此不再贅述。

本實施例中，觸控筆500可以是主動式觸控筆。也就是說，彈性部520可以是導電的，或者是內部包括額外的導電元件，例如是柔性電路板或其他合適的元件。作為主動式觸控筆的觸控筆500可以參考前文對於觸控筆100的描述，在此不再贅述。

基於以上描述，觸控筆包括具有多個彈性件的彈性部，使用者可以通過彈性結構精確控制觸控筆的尖端的移動。由於具有彈性構件，使用者可以體驗更多的線性反饋，而彈性構件可以因應使用者的按壓產生一定量的變形。因此，使用者可以感受到所施加的壓力以及看到施加在彈性部上的壓力所產生的結果。觸控筆可以在包括不同彈性構件的彈性部之間切換。不同數量的彈性構件能夠模擬不同的彈性感受。由於彈性部為可更換的，使用者可以根據所需要模擬的不同書寫工具來更換連接至觸控筆的彈性部。

雖然本案已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧觸控筆

110‧‧‧本體部

120‧‧‧彈性部

120a‧‧‧近端

120b‧‧‧遠端

122‧‧‧彈性構件

124‧‧‧柱體

126‧‧‧開口

130‧‧‧尖端

Claims (10)

1. 一觸控筆，包括：一本體部；一彈性部，包括一近端以及多個彈性構件，該近端連接至該本體部的一端部，該些彈性構件放射狀的連接至該彈性部的一遠端，其中該些彈性構件各自分隔開；以及一尖端，位於該彈性部的該遠端。
2. 如申請專利範圍第1項的觸控筆，其中每個該彈性構件各自平均地分隔開。
3. 如申請專利範圍第1項的觸控筆，其中該些彈性構件各自從該遠端延伸至該近端，並且在該近端相互連接。
4. 如申請專利範圍第1項的觸控筆，其中該些彈性構件之間形成多個開口，該些開口的數量等於該些彈性體的數量。
5. 如申請專利範圍第1項的觸控筆，其中該彈性部通過一鎖緊結構可分離的連接於該本體部的該端部。
6. 如申請專利範圍第5項的觸控筆，其中該彈性部還包括一柱體，該柱體包括一第一端和一第二端，該第一端連接至該彈性部的該遠端，該第二端包括該鎖緊結構的一鎖頭以連接至該本體部的該端部。
7. 如申請專利範圍第6項的觸控筆，其中該柱體電性連接該本體部與該尖端。
8. 如申請專利範圍第1項的觸控筆，其中該彈性部電性連接該本體部與該尖端。
9. 如申請專利範圍第5項的觸控筆，其中該彈性部的該鎖緊結構為一卡口座，適於與該本體部的該端部鎖合。
10. 如申請專利範圍第6項的觸控筆，其中該鎖緊結構的該鎖頭是卡口座，適於與位於在該本體部之該端部的一鎖孔鎖合。