TWM444557U - 無線筆 - Google Patents

Description

無線筆

本新型是有關於無線筆，特別是有關於具有書寫或擦拭的控制或開關元件的無線筆。

   電磁式的手寫輸入裝置，例如：行動通訊裝置、數位板（digital Tablet）或電磁式電子白板（digital whiteboard）的產品組合，使用一電磁式的無線筆於一感應裝置執行輸入動作。感應裝置一般包含感應天線迴路與包含類比數位轉換器、放大器、處理器或控制IC的印刷電路板或具備類似功能的電路，以感應並處理無線筆發射的電磁波訊號。無線筆一般係使用由電容與電感（LC）所構成的電路，利用無線筆在感應裝置上方一表面的接觸力量變化或是開關改變電路的電容或電感值以改變無線筆的發射頻率，以使無線筆執行書寫或擦拭的功能，例如無線筆筆尖壓力以筆劃線條粗細的方式顯示在顯示裝置上。當無線筆發射電磁波時，感應裝置的感應天線迴路接收該電磁波，並將無線筆的位置、按鍵狀態、頻率變化等，輸出至個人電腦等主機，並由軟體計算顯示在螢幕等顯示裝置上。

   電磁式的手寫輸入裝置的運作原理主要是以具有複數沿X或Y軸二軸向分布的感應天線迴路或天線的電路板，搭配一可發出電磁訊號的無線筆以進行輸入動作。目前電磁感應式的手寫輸入裝置，依據所搭配的無線筆種類的書寫或擦拭的，可區分為使用內含電池的無線筆以及無電池的無線筆二種。搭配內含電池的無線筆的手寫輸入裝置所使用的電磁輸入技術稱為主動式（Active）電磁輸入技術。由於搭配使用的無線筆本身就具備電源可自主發出訊號，因此使用主動式電磁輸入技術的手寫輸入裝置無需另外發射能量給無線筆，僅需單純接收無線筆所發射的電磁訊號。

   搭配無電池無線筆的手寫輸入裝置所使用的電磁輸入技術稱為被動式（Passive）電磁輸入技術。因為無線筆不需使用電池，因此需要手寫輸入裝置提供能量來源。手寫輸入裝置會利用原本用於接收電磁訊號的天線迴圈，兼作發射能量給無線筆之用。此種手寫輸入裝置的運作為當每次偵知無線筆的位置時，會先使用離無線筆最近的接收天線迴圈短暫地發射十數個週期的電磁波能量，之後隨即使該迴圈停止發射能量並改為接收模式，同時也由於無線筆的能量迅速被消耗完，接收模式也僅能持續十數個週期，天線迴圈必須改為下一回合的發射模式，如此反覆循環。

   如以上所述，搭配無線筆的手寫輸入裝置一般會利用無線筆在感應裝置上一表面的接觸力量變化或是開關以使無線筆執行各種功能。本新型提出多種具有書寫或擦拭的控制或開關元件的無線筆，以使無線筆執行各種功能。

   本新型的一目的在於提出一種無線筆，無線筆包含一筆芯、ㄧ撥動開關及一振盪電路。振盪電路連接撥動開關並藉由撥動開關改變振盪電路發射之電磁波訊號頻率，以使無線筆執行書寫或擦拭的功能。

   本新型的另一目的在於提出一種無線筆，無線筆包含一筆芯、ㄧ觸控開關模組、一回授控制電路及一振盪電路。控制電路驅動觸控開關模組，振盪電路藉由觸控開關模組改變該振盪電路發射之電磁波訊號頻率，以使該無線筆執行書寫或擦拭的功能。

   本新型的另一目的在於提出一無線筆，無線筆包含一筆芯、ㄧ筆側按鍵開關、一控制電路及一振盪電路。振盪電路藉由筆側按鍵開關改變振盪電路之電容值以及筆芯受力以改變振盪電路之電感值，控制電路改變無線筆之電磁波訊號頻率，以使無線筆執行擦拭的功能。

   本新型的另一目的在於揭露一種無線筆，無線筆包含ㄧ滾輪開關、一控制電路及一振盪電路。控制電路驅動滾輪開關，振盪電路藉由滾輪開關並改變振盪電路發射之電磁波訊號頻率，以使無線筆執行擦拭的功能。

   本新型的一些實施例將詳細描述如下。然而，除了如下描述外，本新型還可以廣泛地在其他的實施例施行，且本新型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新型，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。

   第一圖顯示本新型無線筆與手寫輸入裝置之感應裝置之一實施例。無線筆102包含有電池無線筆與無電池無線筆。手寫輸入裝置包含行動通訊裝置、數位板（digital Tablet）、電磁式電子白板（digital whiteboard）或電子書（E-book/Green book），但不限於此。手寫輸入裝置之感應裝置100包含複數沿X/Y軸方向排列彼此平行部分重疊由導體構成的天線或感應線圈及相關連接線路以連接至感應線圈選擇開關及手寫輸入裝置的訊號處理單元。天線或感應線圈構成一感應平面並佈局在之工作表面下或顯示螢幕後，並以無線筆102於感應裝置100上方或表面書寫，以執行輸入動作。而無線筆102的座標位置係藉由無線筆102內電容電感振盪電路與天線或感應線圈之間的電磁波傳送與接收獲得。

   第二A圖顯示本新型無線筆之一實施例。此實施例的無線筆202係具有ㄧ撥動開關204以改變振盪電路的電容或電感值以改變無線筆的發射頻率，以使無線筆執行書寫或擦拭功能。無線筆的振盪電路包含由電感、電容及相關元件並置於筆殼之內。電感由鐵粉心或鐵心（ferrite core）外纏繞金屬線圈所構成，並與電容及相關元件形成振盪迴路，以與手寫輸入裝置之天線迴路或感應線圈之間傳送與接收電磁波訊號。無線筆內振盪電路頻率的變化可藉由改變電容或電感值達成，因此無線筆的設計可依據使用上的需求來決定無線筆振盪電路電容或電感何者為可變或可調整。利用無線筆筆尖受壓改變振盪電路的電感值的技術可使用各種相關技術，例如使用穿過至少一鐵心的筆芯筆尖受力推動使至少一鐵心與環繞鐵心的線圈相對位置的變化以改變電感值，其中該線圈連接振盪電路。筆尖受力大小改變無線筆振盪電路的電感值亦即改變振盪電路電磁訊號頻率係用於改變書寫線條的粗細。利用撥動開關204以改變振盪電路的電容值，使無線筆的發射頻率改變，以使無線筆執行擦拭功能，使無線筆具有電磁式橡皮擦。

   第二B圖顯示第二A圖中被動式（Passive）無線筆的基本架構之一實施例。無線筆係由電容並聯電路203、撥動開關204、線圈型電感205及串聯電容（或串聯電感）206構成。無線筆可視需求增加例如充電控制等功能，但亦可省略。

   第二C圖顯示本新型一實施例之無線筆內部的電路。第二C圖所示的無線筆電路包含透過開關S1或S2改變LC震盪電路的電容值以執行書寫或擦拭的的功能，例如書寫及擦拭功能。結合第二A圖與第二B圖的實施例，撥動開關204可提供使用者在開關S1或S2之間做選擇，以執行所需的書寫或擦拭功能。無線筆電路中其他元件包含線圈型態的電感L1、電容及可變電容VC1。上述無線筆電路僅為本新型一實施例，本新型之無線筆所應用的電路不受此限，任何其他無線筆電路均可應用在本新型的無線筆。

   第三A圖顯示本新型無線筆之另一實施例。此實施例的無線筆302係具有ㄧ觸控開關模組304以改變振盪電路的電容或電感值以改變切換無線筆的發射頻率，以使無線筆執行書寫或擦拭的功能。

   第三B圖顯示第三A圖中無線筆的基本架構之一實施例。無線筆係由回授控制電路303、觸控開關模組304、串聯電容或串聯電感305、LC振盪電路306、整流電路308及線圈型電感310構成。觸控開關模組304包含觸控板，並由回授控制電路303驅動。觸控開關模組304可使用各種觸控技術，例如使用包含位置感應表面及位於位置感應表面下的觸控感應電路的觸控板。藉由觸控感應電路偵測觸控板上是否有觸控動作以使無線筆執行書寫或擦拭的功能，例如改變振盪電路的電容或電感值以改變切換無線筆的發射頻率。筆尖受力大小改變無線筆書寫線條的粗細。

   第三C圖顯示本新型一實施例之無線筆內部的電路。第三C圖所示的無線筆電路包含透過開關S1或觸控開關模組S2改變LC震盪電路的電容值以執行書寫或擦拭的的功能，例如書寫及擦拭功能。結合第三A圖與第三B圖的實施例，觸控開關模組304可提供使用者做選擇，以執行所需的書寫或擦拭功能。無線筆電路中其他元件包含線圈型態的電感L1、電容及VC1。上述無線筆電路僅為本新型一實施例，本新型之無線筆所應用的電路不受此限，任何其他無線筆電路均可應用在本新型的無線筆。

   第三D圖顯示第三A圖中無線筆的基本架構之另一實施例。無線筆係由觸控開關模組304、串聯電容或串聯電感305、並聯電容電路307及線圈型電感310構成。

第四A圖顯示本新型無線筆之另一實施例。此實施例的無線筆402係使用ㄧ按鍵開關404以及無線筆筆尖壓力以改變振盪電路的電容或電感值以改變切換無線筆的發射頻率，以使無線筆執行書寫或擦拭的功能。

   第四B圖顯示第四A圖中無線筆的基本架構之一實施例。無線筆係402由控制電路403、按鍵開關404及LC振盪電路406構成。按鍵開關404與無線筆筆尖受壓搭配，改變LC振盪電路的電容與電感值，並由控制電路403改變切換無線筆振盪電路的發射頻率，以使無線筆執行書寫或擦拭的功能。利用按鍵開關404及無線筆筆尖受壓改變振盪電路的電容或電感值的技術可使用各種相關技術，例如使用二分離鐵心（Ferrite Core）與纏繞線圈以及穿過鐵心的筆芯組成的可變電感與電路連接形成振盪電路，利用筆芯受壓改變二分離鐵心的間距改變振盪電路的電感值，搭配按鍵開關404以改變振盪電路的電容值，使無線筆的發射頻率改變，以使無線筆執行書寫或擦拭的功能。亦可使用穿過至少一鐵心的筆芯筆尖受力推動使至少一鐵心與圍繞鐵心的線圈之間相對位置變化以改變電感值，搭配按鍵開關404以改變振盪電路的電容值，使無線筆的發射頻率改變，以使無線筆執行擦拭的功能，其中纏繞線圈連接振盪電路。不同時使用按鍵開關404而僅有筆尖受力則僅改變書寫線條的粗細。

   第五A圖顯示本新型無線筆之另一實施例。此實施例的無線筆502係具有ㄧ滾輪開關504以改變振盪電路的電容或電感值以改變切換無線筆的發射頻率，以使無線筆執行書寫或擦拭的功能。

   第五B圖顯示第五A圖中無線筆的基本架構之一實施例。無線筆502係由控制電路503、滾輪開關504及LC振盪電路506構成。滾輪開關504係由控制電路503驅動。滾輪開關504可使用各種滾輪控制技術，例如使用包含繞軸轉動的滾輪、光學編碼器的滾輪控制技術。滾輪開關的一部分伸出無線筆，以供使用者手指旋轉控制，滾輪開關在無線筆內的部分則伸入光學編碼器內，利用滾輪開關轉動使光學編碼器產生電子訊號以改變振盪電路的電容或電感值以改變切換無線筆的發射頻率，以使無線筆執行擦拭功能。筆尖受力大小改變無線筆振盪電路的電感值亦即改變振盪電路電磁訊號頻率以改變書寫線條的粗細。滾輪開關轉動則可改變無線筆擦拭範圍，當滾輪開關轉動速度增快或改變轉動方向時無線筆擦拭範圍逐漸變大，轉動速度減慢或改變轉動方向時無線筆擦拭範圍變小，或是相反的情況，即當滾輪開關轉動速度增快或改變轉動方向時無線筆擦拭範圍逐漸變小，反之則筆劃線條變大，均可藉由設定達成。

   以上雖然已描述本新型之特定實施例，熟悉此技藝之人士均可明瞭仍有其他實施例與上述特定實施例等效。因此，必須理解的是本新型不受限於上述特定實施例，本新型之範圍係由以下之申請專利範圍界定。

100‧‧‧感應裝置
102‧‧‧無線筆
202‧‧‧無線筆
203‧‧‧電容並聯電路
204‧‧‧撥動開關
205‧‧‧線圈型電感
206‧‧‧串聯電容或串聯電感
302‧‧‧無線筆
303‧‧‧回授控制電路
304‧‧‧觸控開關模組
305‧‧‧串聯電容或串聯電感
306‧‧‧LC振盪電路
307‧‧‧並聯電容電路
308‧‧‧整流電路
310‧‧‧線圈型電感
402‧‧‧無線筆
403‧‧‧控制電路
404‧‧‧按鍵開關
406‧‧‧LC振盪電路
502‧‧‧無線筆
503‧‧‧控制電路
504‧‧‧滾輪開關
506‧‧‧LC振盪電路

第一圖顯示本新型無線筆與手寫輸入裝置之感應裝置之一實施例。

第二A圖顯示本新型無線筆之一實施例。

第二B圖顯示第二A圖中無線筆的基本架構之一實施例。

第二C圖顯示本新型一實施例之無線筆內部的電路。

第三A圖顯示本新型無線筆之另一實施例。

第三B圖顯示第三A圖中無線筆的基本架構之一實施例。

第三C圖顯示本新型一實施例之無線筆內部的電路。

第三D圖顯示第三A圖中無線筆的基本架構之另一實施例。

第四A圖顯示本新型無線筆之另一實施例。

第四B圖顯示第四A圖中無線筆的基本架構之一實施例。

第五A圖顯示本新型無線筆之另一實施例。

第五B圖顯示第五A圖中無線筆的基本架構之一實施例。

100‧‧‧感應裝置

102‧‧‧無線筆

Claims (12)

1. 一種無線筆，該無線筆包含：
   ㄧ撥動開關；及
   一振盪電路，該振盪電路連接該撥動開關並藉由該撥動開關改變該振盪電路發射之電磁波訊號頻率，以使該無線筆執行書寫或擦拭的功能。
2. 如申請專利範圍第1項所述之無線筆，其中該撥動開關改變該振盪電路之電容值。
3. 如申請專利範圍第1項所述之無線筆，其中該無線筆更包含至少一鐵心、一纏繞該鐵心的纏繞線圈與穿過該鐵心的一筆芯，其中該纏繞線圈連接振盪電路，該振盪電路之電感值係由該筆芯受力推動使該鐵心與該纏繞線圈相對位置的變化改變。
4. 一種無線筆，該無線筆包含：
   ㄧ觸控開關模組，該觸控開關模組可改變該無線筆之電容或電感值切換該無線筆的發射頻率，以使無線筆執行書寫或擦拭的功能；
   串聯電容或串聯電感，該串聯電容或串聯電感連接該觸控開關模組；及
   一線圈型電感與一並聯電容電路構成一振盪電路，並連接該觸控開關模組。
5. 如申請專利範圍第4項所述之無線筆，其中該觸控開關模組具有ㄧ觸控板。
6. 一種無線筆，該無線筆包含：
   ㄧ觸控開關模組，該觸控開關模組可改變該無線筆之電容或電感值切換該無線筆的發射頻率，以使無線筆執行書寫或擦拭的功能；
   串聯電容或串聯電感，該串聯電容或串聯電感連接該觸控開關模組；
   　 一回授控制電路，該回授控制電路驅動該觸控開關模組，並連接該觸控開關模組；及
   一振盪電路，該振盪電路藉由該觸控開關模組改變該振盪電路發射之電磁波訊號頻率，以使該無線筆執行書寫或擦拭的功能。
7. 一種無線筆，該無線筆包含：
   一筆芯；
   ㄧ按鍵開關；
   一控制電路；及
   一振盪電路，該振盪電路藉由該按鍵開關改變該振盪電路之電容值以及該筆芯受力以改變該振盪電路之電感值，該控制電路改變該無線筆之電磁波訊號頻率，以使該無線筆執行擦拭的功能。
   
8. 如申請專利範圍第7項所述之無線筆，其中該無線筆更包含二分離鐵心與一纏繞該鐵心之線圈，該筆芯穿過該鐵心，該線圈連接該振盪電路，該筆芯受壓可改變該二鐵心的間距。
9. 如申請專利範圍第7項所述之無線筆，其中該無線筆更包含至少一鐵心與一圍繞該鐵心之線圈，該筆芯穿過該鐵心，該線圈連接該振盪電路，該筆芯受壓可改變該鐵心與該線圈之間相對位置。
10. 一種無線筆，該無線筆包含：
    ㄧ滾輪開關；
    一控制電路，該控制電路驅動該滾輪開關；及
    一振盪電路，該振盪電路藉由該滾輪開關並改變該振盪電路發射之電磁波訊號頻率，以使該無線筆執行擦拭的功能。
    
11. 如申請專利範圍第10項所述之無線筆，其中該滾輪開關係利用轉動產生電子訊號以改變振盪電路的電容或電感值以改變無線筆的電磁波訊號頻率。
12. 如申請專利範圍第10項所述之無線筆，其中該該滾輪開關控制該無線筆的擦拭範圍大小。