TWM445213U - 電磁式指標裝置 - Google Patents

Description

電磁式指標裝置

本新型是有關於一種電磁式指標裝置，特別是有關於一種具有調整結構的電磁式指標裝置。

輸入裝置或電子裝置例如智慧型行動通訊裝置（Smart Phone）、數位板（Digitizer tablets）或電子書（E-book/Green book）具有天線或感應線圈構成一感應平面並佈局在智慧型行動通訊裝置、數位板之工作表面下或電子書螢幕後，並以指標裝置（pointer）進行操作，而指標裝置的座標位置係藉由指標裝置內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。

指標裝置例如電磁筆或稱數位筆（stylus）的振盪電路通常包含由電感、電容及相關元件並置於筆殼之內。電感包含由鐵粉心（ferrite core）搭配纏繞的金屬線圈所構成與電容等相關元件形成振盪電路以與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。指標裝置內振盪電路頻率的變化通常藉由改變電容或電感值達成，因此指標裝置的設計可依據使用上的需求來決定指標裝置振盪電路電容或電感何者為可變或可調整。

利用電磁筆或無線筆筆尖與數位板之間接觸力量變化造成電磁筆或無線筆筆芯移動，筆芯帶動鐵心在線圈內移動同時對筆內彈性物質例如橡膠施力產生形變以及相關零件移動以改變電感、電容與電磁訊號的頻率。

美國專利US5,565,632是藉由前置式的小鐵心在纏繞有線圈的大鐵心之前，作相對性的位移以改變電感值，當電感值改變時振盪頻率也跟著改變。美國專利US5,565,632揭露的電磁筆的缺點包含當前置的小鐵心在線圈前端移動時，不僅會使共振電磁訊號的振幅會隨之變化而導致計算出的座標有抖動現象，更會使磁力線的分佈狀態不同而導致筆傾斜的角度有失真的問題。設計上缺乏一個彈性的調整結構在內，以將可能存在的頻率偏差調整回來。

美國專利US 6,853,369 B2專利是設計出一個靈敏的可隨筆芯施力輕重而改變的可變電容器，並依可變電容的電容值來改變振盪頻率。美國專利US 6,853,369 B2專利揭露的電磁筆的缺點包含如果有製造上無可避免的長度或高度上的公差存在時，便會導致振盪頻率不準確，設計上也缺乏一個補救性的調整結構。

鑑於上述傳統指標裝置製造技術與機構設計的問題，本新型提出能克服上述傳統指標裝置之問題的電磁式指標裝置。

本新型的目的為提出一種電磁式指標裝置，可調整電磁式指標裝置內各元件間可能因公差或組裝等因素所產生的間隙，以消除非必要的誤差，並藉由調整件旋轉的鬆緊度以調整設定電磁式指標裝置或無線筆書寫時所需施用的力量。

根據上述的目的，本新型揭露一種電磁式指標裝置。電磁式指標裝置包含一筆芯、一第一鐵心、一第二鐵心、一纏繞第一鐵心的線圈、一鐵心固定件、一固定件及一電路板。筆芯穿過第一鐵心，鐵心固定件一端表面具有一第一螺紋，一彈性體及一接觸件設置於鐵心固定件內，接觸件自鐵心固定件具有第一螺紋的一端伸出。固定件一端內表面具有一第二螺紋，使鐵心固定件可旋入固定件。電路板ㄧ側具有複數個導體接點，導體接點鄰近該接觸件，一導體元件位於導體接點與該接觸件之間，且線圈連接電路板。

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A圖與第一B圖分別為本新型一實施例之電磁式指標裝置的俯視圖及側視圖。第二圖為本新型一實施例之電磁式指標裝置之剖面圖。如第二圖所示，本新型之電磁式指標裝置100包含筆殼組件102a與102b、一電路板104、ㄧ鐵心固定件（core holder）105、固定件106a與106b、一接觸件（touch pin）107、一彈性體109、一筆芯110、鐵心（ferrite core）108及112、一導體元件114、一開關元件116與一緩衝件118。

筆殼組件102a與102b包含由非金屬材料所構成之中空筆管組件，以容納電路板104、鐵心固定件105、固定件106a與106b、接觸件107、彈性體108、鐵心108與112以及筆芯110。筆殼組件102a與102b的直徑為約7.2毫米（millimeter），但不限於7.2毫米。

在本新型之一實施例中，鐵心112為中空，筆芯110穿過鐵心112，使筆芯110可在鐵心112之內滑動，而鐵心108則具有一凹槽以容納筆芯110的一端。鐵心112的一端、筆芯110的一端、鐵心108、彈性體109以及接觸件107則設置於鐵心固定件105內。鐵心112、筆芯110以及位於鐵心固定件105內的鐵心108、彈性體109以及接觸件107則一同設置於中空的筆殼組件102a內。

中空的鐵心固定件105位於筆殼組件102a內，除了容納鐵心112的一端、筆芯110的一端、鐵心108、彈性體109以及接觸件107之外，鐵心固定件105的一端表面具有螺紋，用於與固定件106b內部的螺紋結合，以旋入固定件106b一端。

鐵心固定件105與固定件106b結合以固定鐵心112，筆芯110可於鐵心112內進行軸向移動。當筆芯110於鐵心112內進行軸向移動時，筆芯110設置於鐵心108凹槽內的一端可推動鐵心108，使鐵心108與鐵心112及纏繞線圈產生相對位移，此部分的詳細內容將於以下描述。彈性體109與接觸件107位於鐵心固定件105內，且彈性體109位於鐵心108與接觸件107之間。當鐵心108被筆芯110推動而與鐵心112及纏繞線圈產生相對位移時，彈性體109將受擠壓並推動接觸件107。接觸件107可在鐵心固定件105內滑動，接觸件107的一端則自鐵心固定件105具有螺紋的一端穿出。

在本新型之一實施例中，電路板104係以固定件106a與106b固定於筆殼組件102a與102b內。電路板104朝向筆尖方向的一端上具有導體接點，而電路板104與接觸件107之間則有一導體元件，電路板104係藉由接觸件107推動導體元件使電路板104之導體接點導通，此部分的詳細內容將於以下描述。開關元件116則由筆殼組件102a內向外設置，以作為電路板104上電路的開關。

在本新型之一實施例中，電路板104包含一印刷電路板（printed circuit board），印刷電路板上具有振盪電路及控制元件等，使電磁式指標裝置能發射電磁訊號至電磁輸入裝置，或接收電磁輸入裝置之天線或感應線圈發出的電磁訊號。電磁輸入裝置包含智慧型行動通訊裝置、數位板或電子書等。

第三圖為本新型一實施例之電磁式指標裝置之分解圖。同時參考第二圖可進ㄧ步了解本新型一實施例之電磁式指標裝置。如第三圖所示，筆芯110穿過鐵心112，並可在中空鐵心112中滑動。鐵心108容納筆芯110的一端，銜接於鐵心112之後。鐵心108與112之間具有一緩衝件118，此緩衝件118包含一Mylar材質。彈性體109與接觸件107則依序設置於鐵心108之後，並位於鐵心固定件105內，彈性體109位於鐵心108與接觸件107之間。接觸件107可在鐵心固定件105內滑動。因此當鐵心固定件105、開關元件112、固定件106a與106b及電路板104被固定於筆殼組件102a與102b內時，筆芯110、鐵心112與108、彈性體109及接觸件107則被限制在筆殼組件102a與鐵心固定件105所構成的空間之內。膠布120則設置於固定件106b。筆蓋122設置於固定件106b一端。

在本新型之一實施例中，由於筆殼組件102a與鐵心固定件105所構成的空間尺寸為固定，因此筆芯110、鐵心108與接觸件108的移動行程係與彈性體109被壓縮程度直接相關。不過，由於鐵心固定件105的一端表面具有螺紋，可以旋入固定件106b內部具有螺紋的一端並可進行軸向的移動，因此鐵心固定件105可以調整筆殼組件102a與鐵心固定件105所構成的空間尺寸，也就是調整筆芯110、鐵心108與接觸件108的移動行程或彈性體109被壓縮程度。

在本新型之一實施例中，一導體元件114設置於固定件106a與106b內，位於自鐵心固定件105穿出的接觸件107一端與電路板104之導體接點之間。導體元件114係透過自鐵心固定件105穿出的接觸件107一端的推動而改變與電路板104之導體接點的接觸狀態，使電路板104之導體接點導通，以使電路板104上電路的電性改變。

在本新型之一實施例中，導體元件114包含一圓錐型彈簧或導電橡膠，但不限於此。以圓錐型彈簧為例，當接觸件107一端接觸圓錐型彈簧時，圓錐型彈簧中央則接觸電路板104一端之複數個導體接點使電路板104上之部份元件迴路導通，造成電路電性的改變。導體元件114受接觸件107推動使電路板104之導體接點導通可用於開啟電磁式指標裝置或無線筆的書寫功能，但不限於此。

在本新型之一實施例中，鐵心112外圍纏繞一導體線圈，此導體線圈連接至電路板104上的電路，此導體線圈與鐵心112與108構成ㄧ可變電感，而與電路板104上的電容元件構成一振盪電路。由導體線圈與鐵心112與108構成的可變電感係利用筆芯110在纏繞有導體線圈的鐵心112內滑動以使鐵心108與鐵心112及纏繞線圈之間產生相對位移即改變鐵心112與108之間的間距以產生感應電流，可改變電感值或振盪電路的頻率。改變振盪電路的頻率可用於改變電磁式指標裝置或無線筆的筆劃粗細，但不限於此。

在本新型之一實施例中，開關元件116係部份穿過筆殼組件102a的開孔並設置於電路板104上，以接觸方式作為電路板104上電路功能的開關。開關元件116可作為電磁式指標裝置或無線筆的書寫與擦拭或橡皮擦功能的切換開關，但不限於此。

值得注意的是，本新型的實施例係集中在電磁式指標裝置的構造，而非限制電磁式指標裝置的功能，因此本新型實施例的電磁式指標裝置構造可依需求應用在執行電磁式指標裝置的各種功能。本新型實施例的電磁式指標裝置構造用於執行何種電磁式指標裝置的功能可視需求改變電路設計而定。

在本新型之一實施例中，彈性體109包含橡膠或其他彈性物質，但不限於此。當使用電磁式指標裝置或無線筆時，筆芯110一端接觸受力，力量傳遞至筆芯110的另一端及鐵心108，並推動鐵心108改變鐵心112與108之間的間距。鐵心108壓縮彈性體109並將力量傳遞至接觸件107，接觸件107推動導體元件114以改變導體元件114與電路板104之導體接點的接觸狀態，以執行電磁式指標裝置或無線筆的功能，例如開啟電磁式指標裝置或無線筆的書寫功能。

當不使用電磁式指標裝置或無線筆時，接觸件107與導體元件114之間保持一間隙，此間隙的調整係透過調整鐵心固定件105來達成。如以上所述，鐵心固定件105可以調整筆殼組件102a與鐵心固定件105所構成的空間尺寸或筆芯110、鐵心108與接觸件108的移動行程或彈性體109被壓縮程度或接觸件107ㄧ端伸出鐵心固定件105的長度，即接觸件107與導體元件114之間的間隙。

由於鐵心固定件105被包含在筆殼組件102a內，因此電磁式指標裝置或無線筆內接觸件107與導體元件114之間間隙的調整必須於電磁式指標裝置或無線筆100組裝完成前進行。鐵心固定件105用於調整電磁式指標裝置或無線筆內部活動元件，使各元件間可能因公差或組裝等因素所產生的間隙藉由鐵心固定件105作微調以消除非必要的誤差，並藉由鐵心固定件105旋轉的鬆緊度以調整彈性體109受迫緊的程度進而設定電磁式指標裝置或無線筆書寫時所需施用的力量。

上述之實施例僅係為說明本新型之技術思想及特點，其目的在使熟悉此技藝之人士能了解本新型之內容並據以實施，當不能以之限定本新型之專利範圍，即凡其他未脫離本新型所揭示精神所完成之各種等效改變或修飾都涵蓋在本新型所揭露的範圍內，均應包含在下述之申請專利範圍內。

100‧‧‧電磁式指標裝置
102a‧‧‧筆殼組件
102b‧‧‧筆殼組件
104‧‧‧電路板
105‧‧‧鐵心固定件
106a‧‧‧固定件
106b‧‧‧固定件
107‧‧‧接觸件
108‧‧‧鐵心
109‧‧‧彈性體
110‧‧‧筆芯
112‧‧‧鐵心
114‧‧‧導體元件
116‧‧‧開關元件
118‧‧‧緩衝件
120‧‧‧膠布
122‧‧‧筆蓋

第一A圖為本新型一實施例之電磁式指標裝置的俯視圖。

第一B圖為本新型一實施例之電磁式指標裝置的側視圖。

第二圖為本新型一實施例之電磁式指標裝置之剖面圖。

第三圖為本新型一實施例之電磁式指標裝置之分解圖。

102a‧‧‧筆殼組件

102b‧‧‧筆殼組件

104‧‧‧電路板

105‧‧‧鐵心固定件

106a‧‧‧固定件

106b‧‧‧固定件

107‧‧‧接觸件

108‧‧‧鐵心

109‧‧‧彈性體

110‧‧‧筆芯

112‧‧‧鐵心

114‧‧‧導體元件

116‧‧‧開關元件

118‧‧‧緩衝件

120‧‧‧膠布

122‧‧‧筆蓋

Claims (13)

1. 一種電磁感應指標裝置，該電磁感應指標裝置包含：
   一筆芯；
   一第一鐵心、一第二鐵心與一纏繞該第一鐵心的線圈，該筆芯穿過該第一鐵心，該第二鐵心容納該筆芯的一端；
   一鐵心固定件，該鐵心固定件一端表面具有一第一螺紋，該第一鐵心的一端、該筆芯的一端、該第二鐵心、一彈性體及一接觸件設置於該鐵心固定件內，該接觸件自該具有該第一螺紋的一端伸出；
   一固定件，該固定件一端內表面具有一第二螺紋，使該鐵心固定件可藉由該第一螺紋與該第二螺紋結合以旋入該固定件；及
   一電路板，該電路板藉由該固定件固定，該電路板之ㄧ側具有複數個導體接點，該導體接點鄰近該接觸件，一導體元件位於該導體接點與該接觸件之間，且該線圈連接該電路板。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電磁感應指標裝置，更包含一第一筆殼組件與ㄧ第二筆殼組件，該第一筆殼組件容納該鐵心固定件、該第一鐵心、該筆芯、該第二鐵心、該彈性體、該接觸件、該導體元件、該固定件及部分該電路板。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電磁感應指標裝置，其中該第一筆殼組件與該第二筆殼組件的直徑為約7.2毫米。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電磁感應指標裝置，其中該彈性體包含橡膠。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電磁感應指標裝置，其中該導體元件包含一圓錐型彈簧。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電磁感應指標裝置，其中該電磁感應指標裝置係用於智慧型行動通訊裝置、數位板或電子書。
7. 如申請專利範圍第2項所述之電磁感應指標裝置，更包含一開關元件，該開關元件係部份穿過該第一筆殼組件的ㄧ開孔並設置於該電路板上，以接觸方式作為該電路板上一電路功能的開關。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電磁感應指標裝置，更包含一位於該第一鐵心與該第二鐵心之間的緩衝件。
9. 一種電磁感應指標裝置，該電磁感應指標裝置包含：　
   一第一筆殼組件與ㄧ第二筆殼組件；
   一筆芯；
   一第一鐵心、一第二鐵心與一纏繞該第一鐵心的線圈，該筆芯穿過該第一鐵心，該第二鐵心容納該筆芯的一端；
   一鐵心固定件，該鐵心固定件一端表面具有一第一螺紋，該第一鐵心的一端、該筆芯的一端、該第二鐵心、一彈性體及一接觸件設置於該鐵心固定件內，該接觸件自該具有該第一螺紋的一端伸出；
   一固定件，該固定件一端內表面具有一第二螺紋，使該鐵心固定件可藉由該第一螺紋與該第二螺紋結合以旋入該固定件；及
   一電路板，該電路板藉由該固定件固定，該電路板之ㄧ側具有複數個導體接點，該導體接點鄰近該接觸件，一導體元件位於該導體接點與該接觸件之間，且該線圈連接該電路板，該第二筆殼組件與該第一筆殼組件結合以將該筆芯、該第一鐵心、該第二鐵心、該鐵心固定件、該固定件及該電路板包含在內。
   
10. 如申請專利範圍第9項所述之電磁感應指標裝置，其中該導體元件包含一圓錐型彈簧。
11. 如申請專利範圍第9項所述之電磁感應指標裝置，其中該電磁感應指標裝置係用於智慧型行動通訊裝置、數位板或電子書。
12. 如申請專利範圍第9項所述之電磁感應指標裝置，更包含一開關元件，該開關元件係部份穿過該第一筆殼組件的ㄧ開孔並設置於該電路板上，以接觸方式作為該電路板上一電路功能的開關。
13. 如申請專利範圍第9項所述之電磁感應指標裝置，更包含一位於該第一鐵心與該第二鐵心之間的緩衝件。