TWI728426B

TWI728426B - 仿真觸控筆

Info

Publication number: TWI728426B
Application number: TW108128983A
Authority: TW
Inventors: 高宏瑞
Original assignee: 高宏瑞
Priority date: 2019-08-14
Filing date: 2019-08-14
Publication date: 2021-05-21
Also published as: TW202107265A

Abstract

本揭露關於一種仿真觸控筆。仿真觸控筆包括：筆桿本體、軟毛筆頭及導電片。筆桿本體具有供使用者握持的握持範圍；軟毛筆頭連接於筆桿本體的端部；以及導電片設置於筆桿本體，並鄰近該端部。

Description

仿真觸控筆

本發明關聯於一種觸控筆，特別是一種具備軟毛筆頭的仿真觸控筆。

因應科技的發展及環保意識的上升，實體紙本文件正逐漸被數位版本取代。現有技術能將觸控面板與書法或繪畫結合，讓使用者可以透過觸控筆在觸控面板上進行書寫或作畫，這種方式不僅環保且十分方便；然而，目前的技術仍存在諸多缺點。舉例來說，目前的觸控筆只具備硬式筆頭，因此使用者施於觸控面板上的力道變化會有所侷限。由於書寫力度及速度的不同會產生不同的質感。實際上書法寫作或繪畫十分仰賴使用者「運筆」時的筆勁和抑揚頓挫，例如：寫楷書的「撇」劃，毛筆運行的過程，就要用毛筆從右上角起筆按壓，然後一邊往上慢慢提筆，一邊往左下方運筆移動，毛筆不離開紙面，寫到撇劃尖頭，完全提筆離開紙面時，才完成撇劃的書寫。其它如楷書中一波三折的「捺」劃，筆鋒需轉換三次方向曲折變化。隸書中蠶頭燕尾的「橫」劃，起筆如「蠶頭」般凝重遲笨，捺劃收筆出鋒處，提筆回鋒如「燕尾」般輕倩。現有觸控筆用於書法或繪畫的作品質感，以及書寫過程中給使用者的筆觸感，都遠不如實體軟毛的毛筆或水彩筆。因此，對於水彩畫或書法這類的軟毛筆，目前的觸控筆均存在仿真度不夠的大缺點。

此外，觸控面板仰賴觸控兼顯示螢幕上的電荷變化來偵測觸控行為，但實體的毛筆或水彩筆並不具備足夠的導電特性，因此無法在觸控兼顯示螢幕上使用。

有鑑於此，目前需發展一種改良的仿真觸控筆，以解決前述問題。

本發明提供一種具備軟毛筆頭的仿真觸控筆，不僅可供使用者在觸控兼顯示螢幕上使用，亦可提供使用者如使用真實毛筆或水彩筆的效果。

根據本發明的觀點，茲提出一種適用於觸控裝置的仿真觸控筆，包括一筆桿本體、一軟毛筆頭及一導電片。筆桿本體具有供使用者握持的握持範圍；軟毛筆頭連接於筆桿本體的一端部；以及導電片設置於筆桿本體上，並鄰近筆桿本體的該端部。

在一實施例中，觸控裝置更包含觸控兼顯示螢幕，且當使用者的部分肌膚接觸導電片，且軟毛筆頭沾染一液態物質時，液態物質可形成仿真觸控筆與觸控兼顯示螢幕之間的導電媒介。

進一步地，觸控裝置更包含一觸控感應器，且當軟毛筆頭接觸觸控兼顯示螢幕時，觸控感應器可根據觸控兼顯示螢幕上的電壓值或電容值的相對變化量來判斷軟毛筆頭在觸控兼顯示螢幕上的力道起伏。

另外，液態物質可為具導電之水溶液。

在一實施例中，筆桿本體可為非金屬材質。

在一實施例中，軟毛筆頭的材質可包含動物毛或尼龍毛。

在一實施例中，軟毛筆頭可包含複數條金屬絲線。

在一實施例中，導電片可包含金屬。

在一實施例中，金屬紙外圍可包覆一介電物質(dielectric material)。

在一實施例中，筆桿本體及軟毛筆頭可取自常規的毛筆或水彩筆。

接著將配合圖式詳細描述本揭露的內容、優點及新穎特徵。

1:仿真觸控筆

10:筆桿本體

11(a):第一端

11(b):第二端

12:握持範圍

d:延伸方向

20:軟毛筆頭

30:導電片

100:觸控裝置

102:觸控兼顯示螢幕

106:檢測平台

106(a):類比前端電路

106(b):類比數位轉換器

106(c):暫存器

106(d):算術邏輯單元

S31~S34:步驟

a~e:筆畫

圖1是本揭露一實施例的軟毛筆頭之仿真觸控筆與觸控裝置的示意圖；圖2(A)是本揭露一實施例的仿真觸控筆的細部結構示意圖；圖2(B)是本揭露一實施例的觸控裝置的細部結構示意圖。

圖3是本發明一實施例的仿真觸控筆及觸控裝置的運作流程圖；圖4(A)是本發明一實施例的「自電容式感測(Self-Capacitive Sensing)」之手指觸碰觸控兼顯示螢幕的電容分佈示意圖；圖4(B)是本發明一實施例的「互電容感測(Mutual-Capacitive Sensing)」之手指觸碰觸控兼顯示螢幕的電容分佈示意圖；圖4(C)是本發明一實施例的仿真觸控筆的導電片外圍包覆介電物質(dielectric material)時，使用於「自電容式感測」的顯示螢幕上時的電容分佈示意圖；圖4(D)是本發明一實施例的仿真觸控筆的導電片外圍包覆一介電物質時，使用於「互電容感測」的顯示螢幕上時的電容分佈示意圖；圖5是本發明一實施例的常規硬式觸控筆使用時的筆壓測試圖；圖6是本發明一實施例的仿真觸控筆使用時的筆壓測試圖。

以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，說明書中的各項細節亦可根據不同觀點與應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。

此外，說明書與請求項中所使用的序數例如“第一”、“第二”等之用詞，以修飾說明書與請求項之元件，其本身並不意含及代表該請求元件有任何序數，也不代表某一請求元件與另一請求元件的順序、或是製造方法上的順序，該些序數的使用僅用來使具有某命名的一請求元件得以和另一具有相同命名的請求元件能作出清楚區分。另外，本發明中關於“當...”或“...時”等描述表示”當下、之前、或之後”等態樣，而不限定為同時發生之情形，在此先行敘明。本揭露中關於“設置於...上”等類似描述係表示兩元件的對應位置關係，並不限定兩元件之間是直接接觸或間接接觸，在此先行敘明。另外，本揭露中關於“連接”一詞，若無特別強調，則表示包含了直接連接與間接連接之態樣。再者，本揭露記載多個功效(或元件)時，若在多個功效(或元件)之間使用“或”一詞，係表示功效(或元件)可獨立存在，但亦不排除多個功效(或元件)可同時存在的態樣。再者，考量到特定份量的量測問題及失誤(即量測環境的限制)，文中關於“大約...”及“實質上...”等描述可包含記載的數值以及該領域技術人士能判斷出的可接受偏差範圍。舉例來說，“大約為...”可表示在一或多個標準偏差之內，或在標準數值的±20%、±15%、±10%、±5%、±3%之內。需注意的是，由於處理過程之偏差或處理過程之不穩定，文中關於“相同”或“相等”之類似描述亦包含了“大約”之涵義。

需注意的是，本發明的保護範圍的效力至少可透過產品所具備的元件或元件的運作機制來進行舉證，但舉證方法亦不限於此。此外，若涉及軟體的執行步驟，至少可透過逆向工程或根據程式碼的指令來進行舉證，但舉證方法亦不限於此。

請同時參考圖1、圖2(A)及圖2(B)。圖1是本揭露一實施例的軟毛筆頭之仿真觸控筆1(以下簡稱為仿真觸控筆1)與觸控裝置100的示意圖。圖2(A)是本揭露一實施例的仿真觸控筆1的細部結構示意圖。圖2(B)是本揭露一實施例的觸控裝置100的細部結構示意圖。如圖1至圖2(B)所示，觸控裝置100可包含一觸控兼顯示螢幕102，且仿真觸控筆1可用於觸控兼顯示螢幕102上。仿真觸控筆1至少包含一筆桿本體10、一軟毛筆頭20及一導電片30。

筆桿本體10可包含一握持範圍12，握持範圍12可供一使用者握持。握持範圍12可位於筆桿本體10上的特定位置，例如使用者在握持仿真觸控筆1時，其肌膚(例如至少一手指)能接觸到的位置。筆桿本體10具有一第一端11(a)及一第二端11(b)，且筆桿本體10是自第一端11(a)沿著一延伸方向d而延伸至第二端11(b)，進而形成一長條狀結構，其中長條狀結構可以是圓柱體、方柱體、矩形柱體、三角形柱體或其它多邊形柱體，且不限於此。此外，在一實施例中，筆桿本體10在延伸方向d上的不同位置處的截面可具備不同大小，意即筆桿本體10的各位置處的寬度可不同，但並非限定。

軟毛筆頭20可連接於筆桿本體10的其中一端，例如鄰進握持範圍12的第一端11(a)。軟毛筆頭20可透過各種可行的方式與筆桿本體10連接在一起，例如黏接、樞接、卡合、鎖固、塗佈等，且不限於此。在一實施例中，軟毛筆頭20的材質是可供液態物質附著的任意材質。

導電片30可設置於筆桿本體10上，例如至少部分與握持範圍12重疊。在一實施例中，導電片30是貼附於握持範圍12。導電片30與握持範圍12的大小並無特別限定。此外，導電片30在筆桿本體10上的位置是鄰近於筆桿本體10的第一端11(a)，亦即導電片30可鄰近於軟毛筆頭20。在一實施例中，導電片30在筆桿本體10上的位置必須是讓使用者在握持筆桿本體10時，至少部分肌膚(例如一手指)能夠觸碰到導電片30的位置。

觸控裝置100可以是各種具備觸控及顯示功能的電子裝置，例如顯示裝置、行動電話、筆記型電腦、桌上型電腦、手錶、虛擬實境(VR)顯示器、攝影機、照相機、音樂播放器、行動導航裝置、電視、車用儀表板、中控台、電子後視鏡、抬頭顯示器或金融裝置，且不限於此。在一實施例中，觸控兼顯示螢幕102的顯示功能可由液晶(liquid crystal display，LCD)顯示技術、有機發光二極體(organic light-emitting diode，OLED)顯示技術、微型發光二極體(micro light-emitting diode，Micro LED)顯示技術、次毫米發光二極體(mini o light-emitting diode，Mini LED)顯示技術、量子點發光二極體(quantum dots light-emitting diode，QLED)顯示技術或可撓性顯示技術等來實現，且不限於此。在一實施例中，觸控兼顯示螢幕102的觸控功能可透過例如電阻式觸控感應技術、電容式觸控感應技術、超音波式觸控感應技術或光學式觸控感應技術等來實現，且不限於此。在一較佳實施例中，觸控兼顯示螢幕102是採用電容式觸控感應技術來實現，且為方便說明，以下說明皆以觸控兼顯示螢幕102採用電容式觸控感應技術的態樣舉例。

此外，觸控裝置100可包含一觸控感應器106，用以感應觸控兼顯示螢幕102上的觸控位置、觸控的軌跡及觸控的力道等，且不限於此。在一實施例中，觸控感應器106可採用各種常規的設置，例如可包含一類比前端電路(Analog front end，AFE)106(a)、一類比數位轉換器(Analog to digital converter，ADC)106(b)、一暫存器106(c)及一算術邏輯單元(Arithmetic logic unit，ALU)106(d)，其中類比前端電路106(a)可接收來自觸控兼顯示螢幕102的感測訊號，並傳送感測訊號至類比數位轉換器106(b)；類比數位轉換器106(b)將感測訊號(S1)由類比格式轉換為數位格式，並將感測訊號(S1)傳送至暫存器106(c)暫存，以讓算術邏輯單元106(d)計算出觸控點的位置；在一實施例中，感測訊號可以是觸控兼顯示螢幕102的特定位置的電容值/電壓值，而算術邏輯單元106(d)可根據特定位置的電容值/電壓值與一預設數值的差異來判斷該特定位置是否為觸控點。上述僅是舉例而非限定，本發明可採用其它類型的觸控感應器以及使用其它的觸控偵測方法。

請再次參考圖1，在一實施例中，當使用者的至少一手指接觸導電片30，且軟毛筆頭20佔染液態物質時，液態物質可形成仿真觸控筆1與觸控兼顯示螢幕102之間的導電媒介，亦即當沾染液態物質的軟毛筆頭20接觸觸控兼顯示螢幕102時，觸控裝置100可感應到觸控兼顯示螢幕102上的觸控位置(觸控點)。更詳細地說明，當軟毛筆頭20沾染液態物質並且使用者的手指接觸導電片30時，手指上的電荷及導電片30上的電荷可透過液態物質而增加軟毛筆頭20處的導電特性，進而能影響觸控兼顯示螢幕102上的電荷分布。在一實施例中，「軟毛筆頭20沾染液態物質的導電性」是定義為當軟毛筆頭20與觸控面板102接觸時，觸控兼顯示螢幕102上的觸控位置的電壓值或電容值會產生改變，且該改變必須足以讓觸控感應器106感受到。

需注意的是，目前常規的毛筆與水彩筆並不具備導電特性(或導電特性低落)，其筆頭接觸觸控兼顯示螢幕102時，並無法對觸控兼顯示螢幕102上的電荷分布造成影響，因此不適用於觸控兼顯示螢幕102。相較之下，本發明的仿真觸控筆1在沾染液態物質後可具備良好的導電特性，因此可使用於觸控兼顯示螢幕102上。此外，透過沾染液態物質，使用者可獲得與使用實體毛筆或水彩筆相同的工作模式(將毛筆沾染墨汁或將水彩筆沾染水彩)，使用時也能比現有觸控筆更加順手。因此，使用者使用本發明的仿真觸控筆1的感受幾乎可與實體筆比擬。

以下將詳細說明各元件的細節。

關於液態物質的細節。在一實施例中，液態物質可為「非純水(導電溶液)」，亦即液態物質中可富含雜質，進而使得液態物質具備導電性。在一實施例中，液態物質可為自來水、食鹽水等導電水溶液等，且不限於此。

關於筆桿本體10的細節。在一實施例中，筆桿本體10為可為非金屬材質，例如木頭，且不限於此。在一實施例中，筆桿本體10內部可為實心結構或中空結構。在一實施例中，筆桿本體10可直接取用常規的毛筆或水彩筆，因此本發明可供使用者如真實毛筆或水彩筆的握持感覺。在另一實施例中，筆桿本體10亦可具備金屬殼體，在此情況下，使用者在握持時將直接觸碰金屬殼體，因此此結構可不具備導電片30。本發明不限於此。

關於軟毛筆頭20的細節。在一實施例中，軟毛筆頭20可採用各種常規的毛筆筆頭，例如軟毛筆頭20的材質可包含動物毛，例如鬃毛、紫毫、狼毫、羊毫、雞毫、兼毫或胎毫等材質，亦可以是該等材質的任意組合，且不限於此。在一實施例中，軟毛筆頭20可採用各種常規的水彩筆筆頭，例如軟毛筆頭20的材質可包含動物毛或尼龍毛等材質，亦或是該等材質的組合，且不限於此。由於本發明的軟毛筆頭20是軟毛材質，因此使用者於操作時的感受可比擬實體毛筆或水彩筆；且相較於現有的硬頭式觸控筆，本發明可提供更加真實的運筆力道起伏，因此可呈現更好的效果。

在另一實施例中，軟毛筆頭20可為金屬，例如軟毛筆頭20可由複數條金屬絲線所形成，其中金屬絲線的材質可包含金、銀、銅、鐵、鋁或其它金屬，且不限於此。在此實施例中，由於金屬絲線本身已具備良好的導電特性，軟毛筆頭20在不沾染液態物質的情況下，亦可能直接形成該仿真觸控筆與該觸控裝置的一觸控兼顯示螢幕之間的導電媒介。本發明不限於此。

關於導電片30的細節。在一實施例中，導電片30可包含金屬或其它導電材料。在一實施例中，導電片30可以是導電聚乙烯材料、金屬箔紙，例如銅箔紙、錫箔紙、鋁箔紙等，且不限於此。在一實施例中，導電片30的外圍可包覆一介電物質，例如塑膠紙、塑膠膜等，且不限於此。需注意的是，即便導電片30外圍包覆介電物質，本發明依舊可透過軟毛筆頭20佔染液態物質而具備足夠的導電特性。

關於觸控裝置100的細節。在一實施例中，觸控裝置100可包含一電腦程式產品104，例如應用程式(APP)，其中電腦程式產品可具有複數個指令。該電腦程式產品104可設置於觸控裝置100本身的微處理器之中，當微處理器執行電腦程式產品104的該等指令時，觸控裝置100可執行相對應的運作，例如控制觸控感應器106進行特殊的運作。在一實施例中，觸控裝置100可根據電腦程式產品104的指令，控制觸控感應器106偵測觸控兼顯示螢幕102上的觸控點的位置變化以及觸控點的電壓值/電容值的相對變化量，藉此取得軟毛筆頭20在觸控兼顯示螢幕20上的位移以及使用者施予的力道。在一實施例中，觸控裝置100可將觸控點的位置變化及觸控點的電壓/電容值的相對變化量對應地顯示於觸控兼顯示螢幕102上，因此使用者使用仿真觸控筆1在觸控兼顯示螢幕102上的運筆的軌跡或力道，都能對應地呈現於觸控兼顯示螢幕102上。本發明不限於此。

以下將說明仿真觸控筆1及觸控裝置100的詳細運作情形。圖3是本發明一實施例的仿真觸控筆1及觸控裝置100的運作流程圖，並請同時參考圖1及圖2。

首先步驟S31被執行，仿真觸控筆1的軟毛筆頭20沾染液態物質，其中仿真觸控筆1可透過使用者握持，且使用者的肌膚(例如至少一手指)與導電片30接觸，以增加導電性。

之後步驟S32被執行，仿真觸控筆1與觸控裝置100的觸控兼顯示螢幕102接觸並進行移動，例如當仿真觸控筆1的軟毛筆頭20是常規的毛筆筆頭時，使用者可透過仿真觸控筆1在觸控兼顯示螢幕102上撰寫書法字體，或者當仿真觸控筆1的軟毛筆頭20是常規的水彩筆頭時，使用者可透過仿真觸控筆1在觸控兼顯示螢幕102上繪製水彩畫。

之後步驟S33被執行，觸控裝置100的觸控感應器106根據觸控兼顯示螢幕102上的電容值或電壓值的變化判斷出觸控點的位置，並根據電容值或電壓值的相對變化量判斷出觸控點的移動軌跡以及觸碰的力道，因此觸控感應器106可感應出使用者的運筆軌跡及勁道，且由於本發明的仿真觸控筆1具備軟毛筆頭20，可更完整地呈現使用者的運筆技巧。

之後步驟S34被顯示，觸控裝置100將觸控點的移動軌跡以及觸碰的力道顯示於觸控兼顯示螢幕102上，因此觸控兼顯示螢幕102可即時地呈現出使用者撰寫的書法字體或繪製的水彩畫。

接著將以理論說明仿真觸控筆1可在觸控兼顯示螢幕102上進行觸控的原理，並請參考圖4(A)至4(D)。

投射式電容的原理：「投射電容式(Projective Capacitive)多點觸控面板」主要是透過人體手指或導電物體接觸觸控兼顯示螢幕102上的銦錫氧化物(ITO)透明電極(以下簡稱ITO電極)而形成的電容感應，並由控制晶片(例如觸控感應器106)進行運算之後，轉換為可供判讀的座標資料。此外，投射式電容觸控面板的ITO電極，可例如以X、Y軸交錯的方式彼此串接排列。此外ITO電極的外部(例如觸控兼顯示螢幕102的四周)可具備金屬導線(或ITO)，以使ITO電極電性連接至控制晶片的感應通道(Sensing Channel)。

當沒有任何導電物體接觸觸控兼顯示螢幕102時，各ITO電極之間皆存在一固定的「耦合電容(coupled capacitor)」(以下稱之為C _p)，此時各ITO電極之間的電力線(電場)分佈是固定的，且此時控制晶片會透過各感應通道記錄每條X、Y軸線上的ITO電極的總電容值。當人體的手指接觸觸控兼顯示螢幕102時，由於皮膚具備導電特性，因此在觸控兼顯示螢幕102上的ITO電極與手指之間將形成一個新電容(以下稱之為「手指電容C _F」，此處以大寫F足標代表手指與ITO之間形成的電容)，而原先固定分佈的電力線(電場)也會因為部分電力線連接至手指皮膚而產生變化，進而改變觸控兼顯示螢幕102上X、Y軸線的電容值。目前的觸控感應器106對於投射式電容觸控包括二種計算方式：一是「自電容式感測(Self-Capacitive Sensing)」，另一種則是「互電容式感測(Mutual-Capacitive Sensing)」，其中自電容式感測的目標是整條X或Y軸線的電容值變化，而互電容式感測的目標是單一個X軸與Y軸交錯點的電容值變化。

對於自電容式感測而言，當手指觸碰觸控兼顯示螢幕102後，相當於在被偵測的軸線上提供了一個並聯的電容，所以當手指碰觸後，該條軸線上的整體電容值是增加的。圖4(A)是自電容式感測之手指觸碰觸控兼顯示螢幕的電容分佈示意圖。如圖4(A)所示，自電容式感測可表示為下列算式：C ₂ =C ₁ +C _F；且C ₁=Σ_p C _p其中，C ₂為手指觸碰後，感測到的(等效)電容值；C _p為耦合電容(每個ITO電極之間固定的電容)；C ₁為手指觸碰前，該條感測軸線上(並聯)總電容Σ_p C _p；C _F為手指與ITO之間形成的(手指)電容。

對於互電容式感測而言，當手指觸碰觸控兼顯示螢幕102後，相當於在被偵測的軸線上，單一X、Y交錯點上的耦合電容C _p與手指電容C _F串聯的等效電容，所以當手指碰觸後，整體電容值是減少的。圖4(B)是互電容式感測之手指觸碰觸控兼顯示螢幕的電容分佈示意圖。如圖4(B)所示，互電容式感測可表示為下列算式：(1/C ₃ )=(1/C _p )+(1/C _F )或

其中，C ₃為手指觸碰後感測到的(等效)電容值；C _p為手指觸碰前的整體電容值在互電容式感測情況，恰為耦合電容；C _F為手指與ITO之間形成的(手指)電容。

接著根據上述論點來說明本發明。在一實施例中，當仿真觸控筆1的導電片30外圍沒有包覆任何物質時，即如同將沾了液體的軟毛筆頭20連接至導電片30，導電片30再與手指肌膚連接在一起，因而可視為手指肌膚透過沾了液體的軟毛筆頭20和導電片30而延伸接觸到觸控兼顯示螢幕102，如同直接使用人體手指觸碰觸控兼顯示螢幕102，其電容值變化如同[0044]和[0045]。藉此，仿真觸控筆1可在觸控兼顯示螢幕102上進行觸控之行為。

在另一實施例中，當仿真觸控筆1的導電片30外圍包覆一介電物質(dielectric material)，例如：塑膠紙或普通紙張。這時可視為在導電片30和手指之間放置介電物質，並形成另一個手指電容C _f(這裡足標用小寫f表示，以區別手指和ITO之間形成的手指電容C _F)。而導電片30和ITO之間形成的電容，稱為第三電容C _a。

圖4(C)是本發明一實施例的仿真觸控筆1的導電片30外圍包覆介電物質(dielectric material)時，使用於「自電容式感測」的顯示螢幕上時的電容分佈示意圖，並請同時參考圖4(A)。如圖4(C)所示，在自電容感測的情況下，第三電容C _a將先與手指電容C _f串聯，再與軸線上的整體電容值C ₁並聯，其等效電容C ₂可表示為下列算式：

；且C ₁=Σ_p C _p其中，C ₂為手指觸碰後，感測到的(等效)電容值；C _p為耦合電容(每個ITO電極之間固定的電容)；C ₁為手指觸碰前，該條感測軸線上(並聯)總電容Σ_p C _p；C _f為導電片30和手指之間形成的手指電容；C _a為第三電容(導電片30和ITO之間形成的電容)。藉此，仿真觸控筆1的外圍即便包覆有一介電物質，其亦可在觸控兼顯示螢幕102上進行觸控之行為。

圖4(D)是本發明一實施例的仿真觸控筆1的導電片30外圍包覆介電物質時，使用於「互電容感測」的顯示螢幕上時的電容分佈示意圖，並請同時參考圖4(B)。如圖4(D)所示，在互電容式感測的情況下，第三電容C _a將與手指電容C _f及軸線上單一X、Y交錯點上的耦合電容C _p ，形成串聯的等效電容，其等效電容C ₃可表示為下列算式： (1/C ₃ )=(1/C _p )+(1/Cf)+(1/C _a)或

其中，C ₃為仿真觸控筆1觸碰後的整體(等效)電容值；C _p為耦合電容(每個ITO電極之間固定的電容)；C _f為導電片30和手指之間形成的手指電容；C _a為第三電容。藉此，仿真觸控筆1的外圍即便包覆有一介電物質，其亦可在觸控兼顯示螢幕102上進行觸控之行為。

由上述說明可知，仿真觸控筆1可在觸控兼顯示螢幕102上使用。

請同時參考圖5及圖6，其中圖5是本發明一實施例的常規硬式觸控筆使用時的筆壓測試圖，圖6是本發明一實施例的仿真觸控筆1使用時的筆壓測試圖，且該等測試是以常規硬式觸控筆及仿真觸控筆1在一觸控螢幕上書寫一書法字體作為範例，並量測觸控螢幕上的電容變化。

此外，該等實施例中的筆壓是由電容值相對變化量(在其它實施例中，可以是電壓值相對變化量)轉換而成，因此假如某觸控筆所能呈現的筆壓越高，表示所能呈現的筆勁變化越豐富，表示能更加完整地呈現使用者運筆時的軌跡與勁道，因此所完成的作品也越能接近真實毛筆或水彩筆的效果。另外，為方便說明，以下說明是提取所書寫的字體的數個筆畫作為舉例，例如筆畫a、b、c、d、e，但實際上該字體可包含更多筆畫。

如圖5及圖6所示，常規硬式觸控筆對應筆畫a、b、c、d、e所呈現的筆壓(電容值相對變化量)皆在700程序定義單位(arb.Unit)以下，而本發明的仿真觸控筆1對應筆畫a、b、c、d、e所呈現的筆壓則遠高於常規硬式觸控筆。由此可知，仿真觸控筆1可呈現更多筆壓變化，因此更能呈現出使用者的運筆技巧。

藉此，本發明的仿真觸控筆1可提供近似真實毛筆或水彩筆的效果，可更加完成地呈現出使用者的運筆技巧。此外，本發明的仿真觸控筆1可具備良好的導電特性，可直接使用於觸控螢幕上，進而解決現有產品之不足。

只要能夠合理地實現，上述的實施例可任意組合搭配。

儘管本揭露已透過較佳實施例進行說明，可理解的是，其它不脫離本揭露申請專利範圍所述的精神及範疇的可能修改及變化亦屬於本揭露的保護範圍。