TWI711945B

TWI711945B - 觸發式觸控筆結構

Info

Publication number: TWI711945B
Application number: TW108108722A
Authority: TW
Inventors: 張逸智; 汪鴻利; 黃志弘
Original assignee: 翰碩電子股份有限公司
Priority date: 2019-03-14
Filing date: 2019-03-14
Publication date: 2020-12-01
Also published as: CN111766960A; TW202034134A; CN111766960B; US20200293124A1

Abstract

本發明揭露了一種觸發式觸控筆結構，其包括：一筆殼單元、一書寫單元、一導電單元、一控制單元、一第一觸發單元、一第二觸發單元、一彈性單元以及一感測單元。書寫單元穿設於筆殼單元。導電單元套設於書寫單元。控制單元位於筆殼單元中。第一觸發單元位於筆殼單元中，並電性連接控制單元。第二觸發單元位於筆殼單元中，並電性連接控制單元。彈性單元套設於書寫單元，並頂抵書寫單元。感測單元位於書寫單元與控制單元之間，並電性連接控制單元。在書寫單元位於一原始位置且導電單元連接第一觸發單元與第二觸發單元時，第一觸發單元與第二觸發單元處於一導通狀態。在書寫單元脫離原始位置且導電單元遠離第一觸發單元與第二觸發單元時，第一觸發單元與第二觸發單元處於一斷開狀態，且控制單元根據斷開狀態而偵測感測單元的一感測狀態。藉此，本發明的觸發式觸控筆結構可提供使用者操作上的便利性。

Description

觸發式觸控筆結構

本發明關於一種觸控筆結構，特別是關於一種具有喚醒功能的觸發式觸控筆結構。

操作電容式觸控板的方式有許多方法，最常見的是以手指或筆在其表面碰觸或滑動，以便觸控板中的感應器產生相應的信號。但是隨著的電容式觸控板的應用越來越多，其於偵測上卻有精準度較低的缺點，在某些可能需要更精準的偵測效能的應用上，將會使得操作流暢度大打折扣，因此，很多使用者選擇使用電容式觸控筆來增加其觸控的精準度。

而目前電容式觸控筆的操作設計皆為使用前須按壓觸控筆上的按鍵開關，啟動內部電子元件進行運作後，才能對觸控板進行操作。

本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種觸發式觸控筆結構，以解決習知技術所存在的缺失。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的技術方案是，提供一種觸發式觸控筆結構，其包括：一筆殼單元、一書寫單元、一導電單元、一控制單元、一第一觸發單元、一第二觸發單元、一彈性單元以及一感測單元。書寫單元穿設於該筆殼單元。導電單元套設於該書寫單元。控制單元位於該筆殼單元中。第一觸發單元位於該筆殼單元中，並電性連接該控制單元。第二觸發單元位於該筆殼單元中，並電性連接該控制單元。彈性單元套設於該書寫單元，並頂抵該書寫單元。感測單元位於該書寫單元與該控制單元之間，並電性連接該控制單元。其中，在該書寫單元位於一原始位置且該導電單元連接該第一觸發單元與該第二觸發單元時，該第一觸發單元與該第二觸發單元處於一導通狀態；其中，在該書寫單元脫離該原始位置且該導電單元遠離該第一觸發單元與該第二觸發單元時，該第一觸發單元與該第二觸發單元處於一斷開狀態，且該控制單元根據該斷開狀態以偵測該感測單元的一感測狀態。

本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的觸發式觸控筆結構，其能通過“導電單元套設於該書寫單元”、“第一觸發單元位於該筆殼單元中，並電性連接該控制單元”、“第二觸發單元位於該筆殼單元中，並電性連接該控制單元”、“在該書寫單元位於一原始位置且該導電單元連接該第一觸發單元與該第二觸發單元時，該第一觸發單元與該第二觸發單元處於一導通狀態”以及“在該書寫單元脫離該原始位置且該導電單元遠離該第一觸發單元與該第二觸發單元時，該第一觸發單元與該第二觸發單元處於一斷開狀態，且該控制單元根據該斷開狀態以偵測該感測單元的一感測狀態”的技術方案，以提供使用者操作上的便利性。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。

Z:觸發式觸控筆結構

1:筆殼單元

10、11:通道

2:書寫單元

20:筆芯元件

21:筆座元件

210:凸出部

3:導電單元

4:控制單元

40:處理元件

41:基板元件

5:第一觸發單元

6:第二觸發單元

7:彈性單元

8:感測單元

9:平板裝置

圖1為本發明第一實施例的觸發式觸控筆結構的第一立體示意圖。

圖2為本發明第一實施例的觸發式觸控筆結構的第一剖面示意圖。

圖3為圖2的III部分的放大示意圖。

圖4為本發明第一實施例的觸發式觸控筆結構的第二剖面示意圖。

圖5為圖4的V部分的放大示意圖。

圖6為本發明第一實施例的觸發式觸控筆結構的功能方塊圖。

圖7為本發明第一實施例的觸發式觸控筆結構的第二立體示意圖。

圖8為本發明第二實施例的觸發式觸控筆結構的第一剖面示意圖。

圖9為本發明第二實施例的觸發式觸控筆結構的第二剖面示意圖。

圖10為本發明第三實施例的觸發式觸控筆結構的功能方塊圖。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“觸發式觸控筆結構”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

[第一實施例]

請參閱圖1至圖7，分別為本發明第一實施例的觸發式觸控筆結構的第一立體示意圖、本發明第一實施例的觸發式觸控筆結構的第一剖面示意圖、圖2的III部分的放大示意圖、本發明第一實施例的觸發式觸控筆結構的第二剖面示意圖、圖4的V部分的放大示意圖、本發明第一實施例的觸發式觸控筆結構的功能方塊圖以及本發明第一實施例的觸發式觸控筆結構的第二立體示意圖。如圖所示，本發明第一實施例提供一種觸發式觸控筆結構Z，其包括：一筆殼單元1、一書寫單元2、一導電單元3、一控制單元4、一第一觸發單元5、一第二觸發單元6、一彈性單元7以及一感測單元8。書寫單元2穿設於筆殼單元1。導電單元3套設於書寫單元2。控制單元4位於筆殼單元1中。第一觸發單元5位於筆殼單元1中，並電性連接控制單元4。第二觸發單元6位於筆殼單元1中，並電性連接控制單元4。彈性單元7套設於書寫單元2，並頂抵書寫單元2。感測單元8位於書寫單元2與控制單元4之間，並電性連接控制單元4。其中，在書寫單元2位於一原始位置且導電單元3連接第一觸發單元5與第二觸發單元6時，第一觸發單元5與第二觸發單元6處於一導通狀態；其中，在書寫單元2脫離原始位置且導電單元3遠離第一觸發單元5與第二觸發單元6時，第一觸發單元5與第二觸發單元6處於一斷開狀態，且控制單元4根據斷開狀態以偵測感測單元8的一感測狀態。

具體而言，本發明提供一種具有喚醒功能的觸發式觸控筆結構 Z，其包括了筆殼單元1、書寫單元2、導電單元3、控制單元4、第一觸發單元5、第二觸發單元6、彈性單元7以及感測單元8。筆殼單元1可為觸發式觸控筆結構Z的外殼，筆殼單元1可為金屬或塑膠的材質，並可容納書寫單元2、導電單元3、控制單元4、第一觸發單元5、第二觸發單元6、彈性單元7以及感測單元8。書寫單元2可為觸發式觸控筆結構Z用於接觸一電子裝置(例如平板裝置9，但不以此為限)的元件，其位於筆殼單元1的前端，書寫單元2上套設有導電單元3，導電單元3可為中空的金屬體，較佳可呈環形，但不以此為限。第一觸發單元5與第二觸發單元6可為金屬端子，並位於筆殼單元1中，第一觸發單元5的一端以及第二觸發單元6的一端分別電性連接於控制單元4；其中，筆殼單元1進一步可具有相對設置的多個通道10、11，且第一觸發單元5可位於其中一通道10，第二觸發單元6可位於另一通道11。彈性單元7可為彈簧或任何具彈性的元件，彈性單元7可套設於書寫單元2，彈性單元7的一端可頂抵於書寫單元2，彈性單元7的另一端可頂抵於筆殼單元1的內壁或感測單元8。而感測單元8可位於書寫單元2與控制單元4之間，感測單元8電性連接控制單元4；其中，感測單元8可為壓力感應的感測器，用於感應不同階段的壓力，但不以此為限，感測單元8也可以是其他類型的感應器。

因此，本發明的觸發式觸控筆結構Z在未使用的狀態下，通過彈性單元7的彈性伸展力而頂抵書寫單元2，以使書寫單元2位於一原始位置(如圖2及圖3所示)。並且，在書寫單元2位於原始位置的情況下，導電單元3可接觸第一觸發單元5以及第二觸發單元6，使得第一觸發單元5與第二觸發單元6通過導電單元3而相互電性連接，進而處於一導通狀態。而控制單元4根據導通狀態以判定觸發式觸控筆結構Z處於未使用的狀態，因此，控制單元4不會驅使感測單元8運作或偵測感測單元8的感測狀態。

而當使用者要使用觸發式觸控筆結構Z操作平板裝置9時，可直接利用觸發式觸控筆結構Z對平板裝置9進行觸壓。此時，由於觸發式觸控筆結構Z的書寫單元2觸壓平板裝置9而產生反作用力，並脫離原始位置(如圖4及圖5所示)，朝筆殼單元1的內部位移(即朝感測單元8趨近)，使得彈性單元7呈一壓縮狀態，且導電單元3因書寫單元2的位移而脫離第一觸發單元5與第二觸發單元6的接觸，而使第一觸發單元5與第二觸發單元6無法相互電性連接，以處於一斷開狀態。接著，控制單元4根據斷開狀態而驅使感測單元8運作或偵測感測單元8的一感測狀態，並根據感測單元8的感測結果，而傳送信號至平板裝置9，進而操作平板裝置9。其中，感測狀態為感測單元8是否被書寫單元2抵觸。

藉此，本發明的觸發式觸控筆結構Z通過上述的技術方案，可無須設置按鍵開關，且使用者在操作時，可省略按壓開關的步驟而直接操作觸控筆，進而提供使用者操作上的便利性。

更進一步地，控制單元4可根據導通狀態而進行一計數動作，且控制單元4在計數動作完成時，以由一運作狀態轉為一休眠狀態。並且，控制單元4可根據斷開狀態而由休眠狀態轉為運作狀態，並偵測感測單元8的感測狀態。

舉例來說，在觸發式觸控筆結構Z的使用過程中或者使用結束後，當書寫單元2沒有觸壓任何物件的情況下，通過彈性單元7的彈性伸展力頂抵書寫單元2，以使書寫單元2回歸到原始位置(如圖2及圖3所示)。此時，導電單元3又再次接觸第一觸發單元5以及第二觸發單元6，使得第一觸發單元5與第二觸發單元6處於導通狀態；且，控制單元4可根據導通狀態而進行一計數動作，例如倒數計數5秒，但不以此方式為限。而控制單元4在計數動作完成後，會由一運作狀態轉為一休眠狀態，且觸發式觸控筆結構Z內部的電子元件也會停止運作。

相反地，當書寫單元2觸壓物件或受到外力而脫離原始位置(如圖4及圖5所示)時，第一觸發單元5與第二觸發單元6會因無法相互電性連接而轉為斷開狀態。此時，控制單元4可根據斷開狀態而由休眠狀態轉為運作狀態，並偵測感測單元8的感測狀態。

更進一步地，在書寫單元2脫離原始位置且抵觸感測單元8時，感測單元8產生至少一感測信號，且控制單元4根據至少一感測信號而產生一觸控信號。舉例來說，在書寫單元2觸壓平板裝置9而脫離原始位置(如圖4及圖5所示)，以抵觸感測單元8時，感測單元8可對應產生至少一感測信號。並且，控制單元4可根據至少一感測信號而產生一觸控信號，並將觸控信號發送至平板裝置9，以操作平板裝置9。

然而，上述所舉的例子只是其中一可行的實施例而並非用以限定本發明。

[第二實施例]

請參閱圖8及圖9，分別為本發明第二實施例的觸發式觸控筆結構的第一剖面示意圖以及第二剖面示意圖，並請一併參閱圖1至圖7。如圖所示，本實施例的觸發式觸控筆結構Z與上述第一實施例的觸發式觸控筆結構Z相同的元件的作動方式相似，在此不再贅述，值得注意的是，在本實施例中，書寫單元2包括穿設於筆殼單元1的一筆芯元件20以及套設於筆芯元件20的一筆座元件21，筆座元件21位於筆殼單元1中，且導電單元3套設於筆座元件21。

舉例來說，本發明的書寫單元2進一步包括了筆芯元件20以及筆座元件21。筆芯元件20穿設於筆殼單元1的前端以及筆座元件21。筆座元件21的外緣朝外突出形成環形的一凸出部210，且導電單元3套設於筆座元件21，並鄰近於凸出部210。彈性單元7套設於筆座元件21，並位於凸出部210與感測單元8之間，且彈性單元7的一端頂抵於凸出部210。

因此，在觸發式觸控筆結構Z未使用或觸壓任何物件的狀態下，通過彈性單元7的彈性伸展力而頂抵凸出部210，以使筆座元件21位於原始位置(如圖8所示)。並且，在筆座元件21位於原始位置的情況下，導電單元3可接觸第一觸發單元5以及第二觸發單元6，以使第一觸發單元5與第二觸發單元6處於導通狀態。

相反地，當觸發式觸控筆結構Z觸壓物件(例如操作平板裝置9)時，筆芯元件20會因觸壓物件所產生的反作用力，而朝筆殼單元1的內部位移，進而推動筆座元件21朝感測單元8趨近。此時，筆座元件21會脫離原始位置(如圖9所示)，而使導電單元3脫離第一觸發單元5與第二觸發單元6的接觸，進而使第一觸發單元5與第二觸發單元6無法相互電性連接，以處於斷開狀態。

更進一步地，在筆座元件21脫離原始位置且抵觸感測單元8時，感測單元8會根據筆座元件21的觸壓而對應產生至少一感測信號。舉例來說，由於控制單元4根據斷開狀態而由休眠狀態轉為運作狀態，並偵測感測單元8的感測狀態。因此，在筆座元件21觸壓感測單元8而使感測單元8對應產生至少一感測信號後，控制單元4可根據至少一感測信號而對應產生觸控信號，並將觸控信號發送至平板裝置9。

[第三實施例]

請參閱圖10，為本發明第三實施例的觸發式觸控筆結構的功能方塊圖，並請一併參閱圖1至圖9。如圖所示，本實施例的觸發式觸控筆結構Z與上述各實施例的觸發式觸控筆結構Z相同的元件的作動方式相似，在此不再贅述，值得注意的是，在本實施例中，控制單元4包括一處理元件40以及電性連接處理元件40的一基板元件41，基板元件41位於筆殼單元1中，並電性連接第一觸發單元5、第二觸發單元6以及感測單元8，且彈性單元7的一端連接於基板元件41。

舉例來說，本發明的控制單元4進一步可包括處理元件40以及基板元件41，處理元件40可為微控制器(Microcontroller Unit,MCU)或其他具控制及處理功能的處理器，基板元件41可為電路板，但不以此為限。基板元件41可位於筆殼單元1中，處理元件40可位於基板元件41上，並經由基板元件41而與第一觸發單元5、第二觸發單元6以及感測單元8電性連接。

[實施例的有益效果]

本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的觸發式觸控筆結構Z，其能通過“導電單元3套設於書寫單元2”、“第一觸發單元5位於筆殼單元1中，並電性連接控制單元4”、“第二觸發單元6位於筆殼單元1中，並電性連接控制單元4”、“在書寫單元2位於一原始位置且導電單元3連接第一觸發單元5與第二觸發單元6時，第一觸發單元5與第二觸發單元6處於一導通狀態”以及“在書寫單元2脫離原始位置且導電單元3遠離第一觸發單元5與第二觸發單元6時，第一觸發單元5與第二觸發單元6處於一斷開狀態，且控制單元4根據斷開狀態以偵測感測單元8的一感測狀態”的技術方案，以提供使用者操作上的便利性。

更進一步來說，目前現有的觸控筆在使用前，都需要按下啟動開關或按鍵，以使觸控筆處於運作狀態，方能進行後續的操作。而本發明的觸發式觸控筆結構Z通過上述的技術方案，即通過書寫單元2、導電單元3、控制單元4、第一觸發單元5、第二觸發單元6以及彈性單元7的結構設計與配置，可使得觸發式觸控筆結構Z在未使用的狀態下，可自動處於一休眠狀態，達到節能省電的功效；而當使用者要操作觸發式觸控筆結構Z時，可無須按壓任何按鍵或開關、能直接省略按壓開關的步驟而直接操作觸控筆，進而提供使用者操作上的便利性。

以上所揭露的內容僅為本發明的較佳可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

觸發式觸控筆結構　Z 筆殼單元　　　　　1　　　通道　　　10、11 書寫單元　　　　　2 導電單元　　　　　3 控制單元　　　　　4 第一觸發單元　　　5 第二觸發單元　　　6 彈性單元　　　　　7 感測單元　　　　　8

Claims

一種觸發式觸控筆結構，其包括：一筆殼單元；一書寫單元，其穿設於該筆殼單元；一導電單元，其套設於該書寫單元；一控制單元，其位於該筆殼單元中；一第一觸發單元，其位於該筆殼單元中，並電性連接該控制單元；一第二觸發單元，其位於該筆殼單元中，並電性連接該控制單元；一感測單元，其位於該書寫單元與該控制單元之間，並電性連接該控制單元；以及一彈性單元，其套設於該書寫單元，並頂抵該書寫單元與該感測單元之間；其中，在該書寫單元位於一原始位置且該導電單元連接該第一觸發單元與該第二觸發單元時，該第一觸發單元與該第二觸發單元處於一導通狀態；其中，在該書寫單元脫離該原始位置且該導電單元遠離該第一觸發單元與該第二觸發單元時，該第一觸發單元與該第二觸發單元處於一斷開狀態，且該控制單元根據該斷開狀態以偵測該感測單元的一感測狀態；其中，該感測狀態為該感測單元是否被該書寫單元抵觸；其中，該筆殼單元具有相對設置的多個通道，該第一觸發單元位於其中一該通道，該第二觸發單元位於另一該通道。
如申請專利範圍第1項所述之觸發式觸控筆結構，其中，該控制單元根據該導通狀態而進行一計數動作，且該控制單元在該計數動作完成時，由一運作狀態轉為一休眠狀態。
如申請專利範圍第2項所述之觸發式觸控筆結構，其中，該控制單元根據該斷開狀態而由該休眠狀態轉為該運作狀態，並偵測該感測單元的該感測狀態。
如申請專利範圍第1項所述之觸發式觸控筆結構，其中，在該書寫單元脫離該原始位置且抵觸該感測單元時，該感測單元產生至少一感測信號，且該控制單元根據至少一該感測信號而產生一觸控信號。
如申請專利範圍第4項所述之觸發式觸控筆結構，其中，該書寫單元包括穿設於該筆殼單元的一筆芯元件以及套設於該筆芯元件的一筆座元件，該筆座元件位於該筆殼單元中，且該導電單元套設於該筆座元件。
如申請專利範圍第5項所述之觸發式觸控筆結構，其中，該彈性單元頂抵該筆座元件，以使該筆座元件位於該原始位置，且該導電單元連接該第一觸發單元與該第二觸發單元。
如申請專利範圍第5項所述之觸發式觸控筆結構，其中，該筆芯元件受力而推抵該筆座元件，以使該筆座元件脫離該原始位置，且該導電單元遠離該第一觸發單元與該第二觸發單元。
如申請專利範圍第7項所述之觸發式觸控筆結構，其中，在該筆座元件脫離該原始位置且抵觸該感測單元時，該感測單元產生至少一感測信號。
如申請專利範圍第1項所述之觸發式觸控筆結構，其中，該控制單元包括一處理元件以及電性連接該處理元件的一基板元件，該基板元件位於該筆殼單元中，並電性連接該第一觸發單元、該第二觸發單元以及該感測單元。