TWI622903B - 筆座裝置和觸控筆 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種用以裝載一觸控筆之筆座裝置。筆座裝置包括第一凹槽、第二凹槽、控制電路、充電裝置和至少一光源。第二凹槽與第一凹槽相通，並裝填光感性膠體。當使用者將觸控筆放入筆座裝置時，觸控筆之筆頭通過第一凹槽而進入第二凹槽，使光感性膠體附著於筆頭之表面。當觸控筆被放入筆座裝置時，控制電路控制充電裝置以對觸控筆充電。在光感性膠體附著於筆頭之表面之後，控制電路開啟至少一光源照射筆頭，使附著於表面之光感性膠體固化而形成高摩擦層。

Description

筆座裝置和觸控筆

本發明係有關於修補觸控筆筆頭耗損的一種筆座裝置，特別是有關於使用光固化方式修補觸控筆筆頭耗損的一種筆座裝置。

主動式電容筆/觸控筆透過筆尖預載一電壓達成電場輸出，經由觸控感測器端接收期電場來計算筆尖於觸控螢幕上方的實際所在位置，再做出對應輸出方便使用。因此，在筆頭所選用的材料上通常選擇以導電材料(例如，金屬、高導電塑膠)作為筆芯，並選擇在筆頭表面包覆非導電材料以達成外觀平滑和書寫平順的目的。

本發明提出一種可以變換觸控筆的筆頭書寫手感和筆頭摩擦力的筆座裝置。該筆座裝置透過光固化的方式形成包覆筆頭之不同硬度和不同摩擦係數的高摩擦層，進而維持筆頭摩擦力。因此，本發明可以隨使用者的需求和喜好變換筆頭的硬度及手感。當筆頭遇到耗損時，也能再次進行光固化而維持原先的書寫手感。此外在進行光固化時，筆座裝置還可以同時供應電力給觸控筆。

本發明所提出的筆座裝置至少包括用以存放膠體的一凹槽和固化光感性膠體之一光源。觸控筆的筆頭在沾滿光 感性膠體後，即可藉由光源的照射將光感性膠體固化。前述光感性膠體是在膠體中加入光引發劑(或光敏劑)。當光感性膠體吸收足夠的光照能量時，光感性膠體就會由液態轉為固態。

本發明之一實施例提供一種筆座裝置，用以裝載一觸控筆。該筆座裝置包括一第一凹槽、一第二凹槽、一控制電路、一充電裝置和至少一光源。該第二凹槽與該第一凹槽相通，並裝填光感性膠體。當一使用者將該觸控筆放入該筆座裝置時，該觸控筆之一筆頭通過該第一凹槽而進入該第二凹槽，使該光感性膠體附著於該筆頭之一表面。該充電裝置連接至該控制電路，當該觸控筆被放入該筆座裝置時，該控制電路控制該充電裝置以對該觸控筆充電。該至少一光源連接至該控制電路。在該光感性膠體附著於該筆頭之該表面之後，該控制電路開啟該至少一光源照射該筆頭，使附著於該表面之該光感性膠體固化而形成一高摩擦層。

本發明之一實施例提供一種觸控筆，用以搭配一筆座裝置。該觸控筆包括一感測器、一充電電路、一微控制器、一電池和一筆頭。該微控制器連接至該感測器和該充電電路。該電池連接至該充電電路。該筆頭連接至該感測器。當一使用者將該觸控筆放入該筆座裝置時，該筆頭通過該筆座裝置之一第一凹槽而進入該筆座裝置之該第二凹槽，使該第二凹槽所裝填之光感性膠體附著於該筆頭之一表面。當該感測器偵測到該觸控筆被放入該筆座裝置時，該微控制器開啟該充電電路以接收來自該筆座裝置之電力。當將使用者將該觸控筆放入該筆座裝置時，該筆座裝置之至少一光源照射該筆頭，使附著於該表 面之該光感性膠體固化而形成一高摩擦層。

10‧‧‧觸控筆

11‧‧‧筆頭

110‧‧‧光源

12‧‧‧感測器

13‧‧‧訊號產生器

14‧‧‧微控制器

15‧‧‧按鈕開關

16‧‧‧電池

17‧‧‧充電電路

170‧‧‧無線充電線圈

171、172、271、272‧‧‧接觸點

173、174‧‧‧充電孔

20‧‧‧筆座裝置

21‧‧‧第一凹槽

22‧‧‧第二凹槽

23‧‧‧控制電路

24‧‧‧充電裝置

25‧‧‧光源

261、262‧‧‧彈簧構件

263‧‧‧磁性裝置

273‧‧‧充電座

28‧‧‧上蓋

281、282、291、292‧‧‧致動件

29‧‧‧連動組件

293、294、295、296‧‧‧齒輪

第1圖係依據本發明一實施例舉例說明本發明之觸控筆之一區塊示意圖。

第2A圖至第2D圖依據本發明實施例舉例說明在筆頭形成高摩擦層之示意圖。

第3A圖至第3F圖依據本發明實施例舉例說明觸控筆之筆頭於筆座裝置之中形成高摩擦層之示意圖。

第4圖係依據本發明另一實施例實現筆座裝置之一示意圖。

第5圖係依據本發明另一實施例實現筆座裝置之一示意圖。

第6圖係依據本發明另一實施例實現筆座裝置之一示意圖。

第7圖係依據本發明另一實施例實現筆座裝置之一示意圖。

第8圖係依據本發明另一實施例舉例說明筆座裝置之內部機構之一示意圖。

第9A圖和第9B圖係依據本發明另一實施例實現光源配置之俯視圖。

本揭露所附圖示之實施例或例子將如以下說明。本揭露之範疇並非以此為限。習知技藝者應能知悉在不脫離本揭露的精神和架構的前提下，當可作些許更動、替換和置換。在本揭露之實施例中，元件符號可能被重複地使用，本揭露之數種實施例可能共用相同的元件符號，但為一實施例所使用的特徵元件不必然為另一實施例所使用。

第1圖係依據本發明實施例舉例說明本發明之一觸控筆10之一區塊示意圖。觸控筆10包括一筆頭11、一感測器12、一訊號產生器13、一微控制器14、一按鈕開關15、一電池16和一充電電路17。感測器12連接至筆頭11。微控制器14分別連接至感測器12、訊號產生器13、按鈕開關15和充電電路17。電池16連接至充電電路17。觸控筆10可以是一主動式電容筆、一觸控筆、一電子筆、或類似於電子筆的其他電子裝置，感測器12可以是一壓力感測器、一觸控感測器或其他相關類型的感測器，充電電路17可以是一無線充電線圈，但本發明並不限定於此。

在本發明之一實施例中，當觸控筆10的筆頭11外部的接觸層/高摩擦層遇到耗損時，使用者可以將觸控筆10放入裝填光感性膠體的一膠體槽。接著，透過光固化的方式(例如，使用紫外光照射附著在筆頭11上的光感性膠體)形成包覆筆頭11之不同硬度和不同摩擦係數的高摩擦層，進而維持筆頭11的摩擦力。因此，使用者可以藉由上述操作方式維持筆頭11原先的書寫手感或是改變筆頭11的書寫手感。

在本發明之另一實施例中，上述膠體槽被設置成本發明所提出的一種筆座裝置20之一第二凹槽22，其中筆座裝置20包括一第一凹槽21、第二凹槽22和至少一光源25。光源25可以是紫外光光源或其他可進行光固化之光源。在此實施例中，當觸控筆10的筆頭11遇到耗損時，使用者可以將觸控筆10放入筆座裝置20進行填補。當使用者將觸控筆10放入筆座裝置20時，筆頭11通過筆座裝置20之第一凹槽21而進入筆座裝置20 之第二凹槽22，使第二凹槽22所裝填之光感性膠體附著於筆頭11的表面。在本實施例中，當感測器12偵測到觸控筆10被放入筆座裝置20時，微控制器14開啟該充電電路17以接收來自筆座裝置20之電力。於此同時，當使用者將觸控筆10放入筆座裝置20時，筆座裝置20之至少一光源25照射筆頭11，使附著於該表面之該光感性膠體固化而形成一高摩擦層。

在本發明之另一實施例中，當感測器12感測到該光感性膠體附著於筆頭11之該表面時，微控制器14控制訊號產生器13產生一訊號至筆座裝置20。上述訊號通知筆座裝置20開啟筆座裝置20之至少一光源25照射筆頭11，使附著於筆頭11表面的該光感性膠體固化而形成該高摩擦層。同理，上述訊號亦可通知筆座裝置20對觸控筆10進行充電。

第2A圖至第2C圖依據本發明實施例舉例說明在筆頭11形成高摩擦層111之示意圖。在第2B圖中，虛線表示打算在筆頭11表面形成該高摩擦層的範圍。在第2C圖中，筆頭11沾滿光感性膠體，並使用光源(例如，紫外光光源)照射筆頭11以進行光固化。在第2D圖中，附著於筆頭11表面之光感性膠體固化形成筆頭11之該高摩擦層。

第3A圖至第3F圖依據本發明實施例舉例說明觸控筆10之筆頭11於筆座裝置20之中形成高摩擦層111之示意圖。在第3A圖至第3F圖之實施例中，本發明提供一種搭載觸控筆10的筆座裝置20，其中筆座裝置20包括一第一凹槽21、一第二凹槽22、一控制電路23、一充電裝置24和至少一光源25。第一凹槽21與第二凹槽22相通。第二凹槽22之中裝填光感性膠體。控 制電路23分別連接至充電裝置24和至少一光源25，其中至少一光源25設置在第一凹槽21的槽壁上或第二凹槽22的槽壁上。光源25可以是紫外光光源或其他可進行光固化之光源。

在第3B圖中，使用者將觸控筆10放入筆座裝置20。此時，觸控筆10之筆頭11通過第一凹槽21而進入第二凹槽22，使筆頭11浸在第二凹槽22中的該光感性膠體之中。在第3C圖中，觸控筆10離開第二凹槽22而回到第一凹槽21。此時，第二凹槽22中的該光感性膠體已附著於筆頭11之該表面。與此同時，控制電路23開啟充電裝置24以對觸控筆10充電。

在第3D圖中，觸控筆10位於第一凹槽21之中且該光感性膠體已附著於筆頭11上。此時，控制電路23開啟至少一光源25照射筆頭11。在第3E圖中，經過該照光時間，附著於該表面之該光感性膠體固化而形成高摩擦層111。在第3F圖中，在觸控筆10充電完畢之後，使用者從筆座裝置20拿走觸控筆10。

在本發明另一實施例中，筆座裝置20之控制電路23更依據觸控筆10之一充電時間調整至少一光源25之一照光時間和一輸出功率，使固化筆頭11和對觸控筆10充電可於同一時間完成。

在本發明另一實施例中，筆座裝置20更包括一調整裝置230，其中調整裝置230連接至控制電路23。調整裝置230可以是，例如設置在筆座裝置20上的一觸控螢幕，但本發明並不限定於此。在本實施例中，使用者可以在調整裝置230(該觸控螢幕)上輸入自行決定的光固化時間。接著，控制電路23 依據該光固化時間調整至少一光源25之照光時間和光照所需的對應輸出功率。此外控制電路23亦可依據該光固化時間調整充電裝置24對觸控筆10之充電時間和充電所需的對應輸出功率，以讓使用者能更早拿走觸控筆10。

在本實施例中，當使用者只需要固化筆頭11時，使用者亦可以透過調整裝置230告知控制電路23不需對觸控筆10充電(例如，使用者在該觸控螢幕選擇光固化模式，並關閉充電模式)。此時，控制電路23加大至少一光源25的輸出功率以加速膠體固化的過程。

第4圖係依據本發明另一實施例實現筆座裝置20之一示意圖。在第4圖之詳細實施例中，觸控筆10之充電電路17是一無線充電線圈170，而筆座裝置20之充電裝置24是一無線充電電源。

第5圖係依據本發明另一實施例實現筆座裝置20之一示意圖。在第5圖之詳細實施例中，筆座裝置20之中更設置彈簧構件261和彈簧構件262。首先，當使用者將觸控筆10放入筆座裝置20時，觸控筆10之筆頭11通過第一凹槽21而進入第二凹槽22，使筆頭11的表面浸入在第二凹槽22中的該光感性膠體之中。接著，在筆頭11進入第二凹槽22之後，彈簧構件261和彈簧構件262的恢復力牽動觸控筆10，使觸控筆10之筆頭11離開第二凹槽22而固定在第一凹槽21之中。藉由彈簧構件261和彈簧構件262的設置，筆座裝置20可以將觸控筆10固定於第一凹槽21而完成光固化和充電的操作。

第6圖係依據本發明另一實施例實現筆座裝置20 之一示意圖。相較第5圖之觸控筆10和筆座裝置20，在第6圖之詳細實施例中，觸控筆10和筆座裝置20更分別在兩者之接觸處(例如，第6圖所示觸控筆10之接觸點171和172以及設置在筆座裝置20之第一凹槽21上的接觸點271和272)設置充電孔，使觸控筆10置在筆座裝置20時能快速充電。

第7圖係依據本發明另一實施例實現筆座裝置20之一示意圖。在第7圖之詳細實施例中，筆座裝置20之中更設置一磁性裝置263(例如，磁鐵)。首先，當使用者將觸控筆10放入筆座裝置20時，觸控筆10之筆頭11通過第一凹槽21而進入第二凹槽22，使筆頭11浸在第二凹槽22中的該光感性膠體之中。接著，在筆頭11進入第二凹槽22的同時，磁性裝置263的磁吸引力將觸控筆10拉離第二凹槽22而固定在第一凹槽21之中。

相似於第6圖之實施例，在第7圖之詳細實施例中，觸控筆10和筆座裝置20皆分別在兩者之接觸處設置充電孔(例如，第7圖所示觸控筆10之充電孔173和174以及筆座裝置20之充電座273)，使觸控筆10被固定在第一凹槽21時，筆座裝置20的充電裝置24的充電座273透過充電孔173和174對觸控筆10充電。

第8圖係依據本發明另一實施例舉例說明筆座裝置20之內部機構之一示意圖。第8圖所示筆座裝置20可以是第5圖所示筆座裝置20之一更詳細實施例，也可以是第6圖所示筆座裝置20之一更詳細實施例。在第8圖之詳細實施例中，筆座裝置20更包括一上蓋28和一連動組件29。上蓋28耦接至連動組 件29，並設置在第一凹槽21和第二凹槽22之間。筆座裝置20的上蓋28包括致動件281和致動件282，而筆座裝置20的連動組件29包括彈簧構件261、彈簧構件262、致動件291、致動件292、齒輪293、齒輪294、齒輪295和齒輪296。

在本實施例中，當使用者將觸控筆10放入筆座裝置20而觸壓到連動組件29時，連動組件29打開上蓋28，使得觸控筆10之筆頭11通過第一凹槽21而進入第二凹槽22。更明確地說，觸控筆10同時觸壓到連動組件29的致動件291和致動件292，造成致動件291和致動件292分別壓迫彈簧構件261和彈簧構件262並分別牽動齒輪293和齒輪295。此時，齒輪293逆時針轉動和齒輪294順時針轉動，致使上蓋28的致動件281往左移動，而齒輪295順時針轉動和齒輪296逆時針轉動，致使上蓋28的致動件282往右移動。致動件281往左移動和致動件282往右移動使得上蓋28打開而讓觸控筆10之筆頭11進入第二凹槽22。

在本實施例中，當使用者放開觸控筆10時，連動組件29牽動觸控筆10，使觸控筆10之筆頭11離開第二凹槽22而固定在第一凹槽21之中。接著，在使用者放開觸控筆10之後，連動組件29關閉上蓋28。更明確地說，使用者放開觸控筆10使彈簧構件261和彈簧構件262的恢復力往上推動致動件291和致動件292，造成致動件291和致動件292分別牽動齒輪293和齒輪295。此時，齒輪293順時針轉動和齒輪294逆時針轉動，致使上蓋28的致動件281往右移動，而齒輪295逆時針轉動和齒輪296順時針轉動，致使上蓋28的致動件282往左移動。致動件281往右移動和致動件282往左移動使得上蓋28關閉。上蓋28關閉 的優點在於當光源25開啟時，光源25發出的光不會照射到第二凹槽22所裝填光感性膠體而避免光感性膠體發生固化的疑慮。

在本發明第4圖至第8圖之實施例中，光源25除了可以設置在第一凹槽21之槽壁上(側照式)，亦可以設置在第二凹槽22之槽壁上(底照式)。此外在第8圖所示筆座裝置20之另一實施例中，光源25亦可以設置在上蓋28之上。

第9A圖和第9B圖係依據本發明另一實施例實現至少一光源25配置之俯視圖。在第9A圖之實施例中，至少一光源25的數量為4，並對稱設置在第一凹槽21之槽壁上。在第9B圖之實施例中，至少一光源25的數量為8，並對稱設置在第一凹槽21之槽壁上。

在本發明各種實施例之中，裝填於膠體槽(第二凹槽22)中光感性膠體/光感性膠材的選擇請參照以下表1、表2和表3所呈列已知的光感性膠材，但本發明並不限定於此。

本發明雖以較佳實施例揭露如上，使得本領域具有通常知識者能夠更清楚地理解本發明的內容。然而，本領域具有通常知識者應理解到他們可輕易地以本發明做為基礎，設計或修改流程以及使用筆座裝置和觸控筆進行相同的目的和/或達到這裡介紹的實施例的相同優點。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (11)

1. 一種筆座裝置，用以裝載一觸控筆，該筆座裝置包括：一第一凹槽；一第二凹槽，與該第一凹槽相通，並裝填光感性膠體，當一使用者將該觸控筆放入該筆座裝置時，該觸控筆之一筆頭通過該第一凹槽而進入該第二凹槽，使該光感性膠體附著於該筆頭之一表面；一控制電路；一充電裝置，連接至該控制電路，當該觸控筆被放入該筆座裝置時，該控制電路控制該充電裝置以對該觸控筆充電；以及至少一光源，連接至該控制電路，其中在該光感性膠體附著於該筆頭之該表面之後，該控制電路開啟該至少一光源照射該筆頭，使附著於該表面之該光感性膠體固化而形成一高摩擦層。
2. 如申請專利範圍第1項所述之筆座裝置，其中該控制電路更依據一充電時間調整該至少一光源之一照光時間和一輸出功率。
3. 如申請專利範圍第1項所述之筆座裝置，更包括：一彈簧構件，在該筆頭進入該第二凹槽之後，該彈簧構件之一恢復力牽動該觸控筆，使該觸控筆之該筆頭離開該第二凹槽而固定在該第一凹槽之中，其中該至少一光源設置在該第一凹槽上；以及其中當該筆頭離開該第二凹槽而固定在該第一凹槽之中 時，該控制電路開啟該至少一光源照射該筆頭。
4. 如申請專利範圍第3項所述之筆座裝置，其中該充電裝置更包括設置於該第一凹槽上之一充電孔；以及其中當該觸控筆被固定在該第一凹槽時，該充電裝置透過該充電孔對該觸控筆充電。
5. 如申請專利範圍第1項所述之筆座裝置，更包括：一上蓋，設置在該第一凹槽和該第二凹槽之間；以及一連動組件，耦接該上蓋，其中當該使用者將該觸控筆放入該筆座裝置而觸壓該連動組件時，該連動組件打開該上蓋，使得該觸控筆之該筆頭通過該第一凹槽而進入該第二凹槽；其中當該使用者放開該觸控筆時，該連動組件牽動該觸控筆，使該觸控筆之該筆頭離開該第二凹槽而固定在該第一凹槽之中；以及其中在該使用者放開該觸控筆之後，該連動組件關閉該上蓋。
6. 如申請專利範圍第5項所述之筆座裝置，其中該至少一光源設置在該第一凹槽上；以及其中當該筆頭離開該第二凹槽而固定在該第一凹槽之中時，該控制電路開啟該至少一光源照射該筆頭。
7. 如申請專利範圍第5項所述之筆座裝置，其中該至少一光源設置在該上蓋上，當該筆頭離開該第二凹槽而固定在該第一凹槽之中時，該控制電路開啟該至少一光源照射該筆頭。
8. 如申請專利範圍第1項所述之筆座裝置，更包括：一磁性裝置，其中當該使用者放開該觸控筆時，該磁性裝 置吸附該觸控筆，使得該筆頭脫離該第二凹槽而位於該第一凹槽之中；以及其中當該筆頭離開該第二凹槽而固定在該第一凹槽之中時，該控制電路開啟該至少一光源照射該筆頭。
9. 如申請專利範圍第1項所述之筆座裝置，其中該至少一光源設置在該第二凹槽上；以及其中當該筆頭進入該第二凹槽時，該控制電路開啟該至少一光源照射該筆頭。
10. 一種觸控筆，用以搭配一筆座裝置，該觸控筆包括：一感測器；一充電電路；一微控制器，連接至該感測器和該充電電路；一電池，連接至該充電電路；以及一筆頭，連接至該感測器，當一使用者將該觸控筆放入該筆座裝置時，該筆頭通過該筆座裝置之一第一凹槽而進入該筆座裝置之一第二凹槽，使該第二凹槽所裝填之光感性膠體附著於該筆頭之一表面；當該感測器偵測到該觸控筆被放入該筆座裝置時，該微控制器開啟該充電電路以接收來自該筆座裝置之電力；以及當將使用者將該觸控筆放入該筆座裝置時，該筆座裝置之至少一光源照射該筆頭，使附著於該表面之該光感性膠體固化而形成一高摩擦層。
11. 如申請專利範圍第9項所述之觸控筆，更包括：當該感測器感測到該光感性膠體附著於該筆頭之該表面 時，該微控制器通知該筆座裝置開啟該筆座裝置之至少一光源照射該筆頭。