TWM448730U - 兼具電磁與墨水書寫功能之電磁筆 - Google Patents

Description

兼具電磁與墨水書寫功能之電磁筆

本新型是有關於一種電磁筆，特別是有關於一種兼具電磁與墨水書寫功能之電磁筆。

電磁式輸入技術的運作原理主要是以具有複數沿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電磁筆以進行輸入動作。因此電磁式輸入裝置的感應平面係由天線或感應線圈構成。而天線或感應線圈係佈局在輸入裝置的工作表面下或顯示螢幕之後。電磁筆進行操作時，電磁筆的座標位置係藉由電磁筆內振盪電路與天線或感應線圈之間傳送的電磁波經訊號處理與計算而獲得。

應用電磁式輸入技術的輸入裝置包含智慧型行動通訊裝置(Smart Phone)、數位板(Digitizer tablets)或電子書(E-book/Green book)，須搭配使用電磁筆或數位筆(stylus)以進行輸入操作。

電磁筆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。電磁筆內振盪電路頻率的變化通常藉由改變電容或電感值達成，因此電磁筆的設計可依據使用上的需求來決定電磁筆振盪電路電容或電感何者為可變或可調整。

本新型則提出一種搭配輸入裝置使用兼具電磁與墨水書寫功能之電磁筆。

本新型的目的為提出一種兼具電磁與墨水書寫功能電磁筆，電磁筆書寫時施加的力量改變彈性導體元件與電路板之導體接點的接觸狀態，以執行電磁筆或無線筆的功能

根據上述的目的，本新型揭露一種電磁筆。電磁筆包含至少一筆殼組件、一筆芯伸縮機構、一筆尖與一筆芯、一鐵心、一導體線圈、一筆芯座一彈性導體元件及一電路板。筆尖與筆芯設置於筆殼組件內並由筆芯伸縮機構控制。筆尖設置於筆芯的一端，以使筆尖可自筆殼組件內伸出或縮回，筆尖具有輸出墨水的功能。鐵心設置於筆殼組件內並具有一線圈纏繞鐵心，鐵心為中空使得筆芯可於其中滑動。筆芯座容納筆芯的另一端。電路板之一側具有複數個導體接點，彈性導體元件位於導體接點與筆芯座之間，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。

第一圖顯示本新型的電磁筆之一實施例。如第一圖所示，電磁筆100在外觀上包含按鍵102、筆殼組件104a與104b(第一筆殼組件與一第二筆殼組件)及筆尖106。

第一A圖為本新型一實施例之電磁筆之剖面圖。電磁筆100除了包含按鍵102、筆殼組件104a與104b及筆尖106之外，更包含鐵心(ferrite core)108、筆芯110、導體線圈111、彈簧112、彈性導體元件114、筆芯座116、電路板118及筆芯伸縮機構120。筆殼組件104a與104b包含由塑膠材料或金屬材料所構成之中空筆管組件，以容納鐵心108、筆芯110、導體線圈111、彈簧112、彈性導體元件114、筆芯座116、電路板118及筆芯伸縮機構120。

在本新型之一實施例中，筆尖106與筆芯110連接，並由筆殼組件104a內穿過筆殼組件104a的一端開口。筆尖106具有輸出墨水的功能，墨水則由筆芯110供應。筆芯110的另一端則由筆芯座116容納。

在本新型之一實施例中，鐵心108位於中空的筆殼組件104a內。鐵心108為中空，可使筆芯110於鐵心108內進行軸向移動。鐵心108外纏繞一具複數圈數的導體線圈111(例如以細漆包線纏繞許多圈而成的線圈)。鐵心108上之導體線圈111連接至電路板118上的電路，而與電路板118上的電容元件構成一振盪電路。

在本新型之一實施例中，電路板118係固定於筆芯伸縮機構120內，並隨筆芯伸縮機構120於筆殼組件104a與104內移動。電路板118朝向筆尖方向的一端上具有導體接點119，而彈性導體元件114則位於電路板118與筆芯座116之間。電路板118係藉由筆芯座116推動彈性導體元件114使電路板118之導體接點導通，此部分的詳細內容將於以下描述。

電路板118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，使電磁筆能發射電磁波訊號至輸入裝置，或接收輸入裝置之天線或感應線圈發出的電磁波訊號。輸入裝置包含智慧型行動通訊裝置、數位板或電子書等。

在本新型之一實施例中，按鍵102則由筆殼組件104b內向外設置，以作為筆芯伸縮機構120的開關。筆芯伸縮機構120可由任何機械結構構成，第一A圖所示機構僅為一範例而非限制。筆芯伸縮機構120係由按鍵102推動。當按鍵102受力時，筆芯伸縮機構120連同電路板118以及筆芯座116將擠壓彈簧112，並使筆芯110沿軸向移動。當欲進行書寫時，筆芯110帶動筆尖106自筆殼組件104a伸出，筆芯伸縮機構120由卡鈎或其他裝置固定，並使彈簧112形變呈受擠壓狀態。當欲收回筆尖106時，按壓按鍵102使筆芯伸縮機構120脫離卡鈎或其他裝置，並藉由彈簧112的彈性恢復力推動筆芯伸縮機構120退回原位置。

在本新型之一實施例中，按鍵102受力使筆芯伸縮機構120帶動筆芯座116與筆芯110沿軸向移動，穿過鐵心108的筆芯110則將筆尖106自筆殼組件104a伸出。當進行書寫時，筆尖106受壓帶動筆芯110與筆芯座116移動，筆芯座116則進一步與設置於筆芯座116與電路板118之間的彈性導體元件114接觸。彈性導體元件114係透過筆芯座116的推動而改變與電路板118之導體接點119的接觸狀態，當電路板118之導體接點119導通時，將使電路板118上電路的電性(例如LC振盪頻率)發生改變。

在本新型之一實施例中，彈性導體元件114包含一厚度較薄的圓錐形彈簧或導電橡膠，但不限於此。第二圖顯示本新型之一實施例中由彈性導 體元件與電路板導體接點構成的開關之示意圖。彈性導體元件114以圓錐形彈簧114a為例，當筆芯座116因位移而壓迫圓錐形彈簧114a時，將使圓錐形彈簧114a中央接觸到電路板118一側之複數個導體接點119，因而使電路板118上之部份元件迴路導通，造成電路電性的改變(例如LC振盪頻率)。第二圖中所示圓錐形彈簧114a與電路板118為完全分離僅是為了便於了解起見。實際上當筆芯座116並未壓迫圓錐形彈簧114a時，圓錐形彈簧114a係設置為與電路板118接觸，僅有圓錐形彈簧114a中央與中央導體接點119為分離。

第三圖顯示本新型之一實施例中電容電感振盪電路的示意圖。其中電感L為振盪電路之等效電感，電感L包含由鐵心108及導體線圈111構成的電感。電容C為電路板118之電容，電容Ctip為電路板118上由開關S控制之電容。在本新型之一實施例中，當由彈性導體元件114與電路板導體接點119構成的開關S使電容Ctip加入電路板118之振盪電路與電容C並聯時，電容Ctip與電容C並聯將使振盪電路之等效電容增加使振盪電路之頻率改變或下降。因此當彈性導體元件114受筆芯座116推動使電路板118之導體接點導通時，改變電磁筆100振盪電路之發射頻率可用於使輸入裝置開啟電磁筆或無線筆的書寫功能，但不限於此。

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

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‧‧‧電磁筆

102‧‧‧按鍵

104a‧‧‧筆殼組件

104b‧‧‧筆殼組件

106‧‧‧筆尖

108‧‧‧鐵心

110‧‧‧筆芯

111‧‧‧導體線圈

112‧‧‧彈簧

114‧‧‧彈性導體元件

114a‧‧‧圓錐形彈簧

116‧‧‧筆芯座

118‧‧‧電路板

119‧‧‧導體接點

120‧‧‧筆芯伸縮機構

第一圖顯示本新型的電磁筆之一實施例。

第一A圖為本新型一實施例的電磁筆之剖面圖。

第二圖顯示本新型之一實施例中由彈性導體元件與電路板導體接點構成的開關之示意圖。

第三圖顯示本新型之一實施例中電容電感振盪電路的示意圖。

102‧‧‧按鍵

104a‧‧‧筆殼組件

104b‧‧‧筆殼組件

106‧‧‧筆尖

108‧‧‧鐵心

110‧‧‧筆芯

111‧‧‧導體線圈

112‧‧‧彈簧

114‧‧‧彈性導體元件

116‧‧‧筆芯座

118‧‧‧電路板

120‧‧‧筆芯伸縮機構

Claims (11)

1. 一種電磁筆，該電磁筆包含：至少一筆殼組件；一筆芯伸縮機構；一筆尖與一筆芯，該筆尖與該筆芯設置於該筆殼組件內並由該筆芯伸縮機構控制，該筆尖設置於該筆芯的一端，以使該筆尖可自該筆殼組件內伸出或縮回，該筆尖具有輸出墨水的功能；一鐵心設置於該筆殼組件內並具有一線圈纏繞該鐵心，該鐵心為中空使得該筆芯可於其中滑動；一筆芯座，該筆芯座容納該筆芯的另一端；一按鍵，該按鍵由該筆殼組件內向外設置，並作為該筆芯伸縮機構的開關；一彈性導體元件；及一電路板，該電路板之一側具有複數個導體接點，該彈性導體元件位於該導體接點與該筆芯座之間，且該線圈連接該電路板。
2. 如〔請求項1〕所述之電磁筆，其中該電磁筆係用於智慧型行動通訊裝置、數位板或電子書。
3. 如〔請求項1〕所述之電磁筆，其中該彈性導體元件包含一圓錐形彈簧或導電橡膠。
4. 如〔請求項3〕所述之電磁筆，更包含一電容電感振盪電路，其中當該圓錐形彈簧中央接觸該導體接點時，該電容電感振盪電路之頻率下降。
5. 如〔請求項4〕所述之電磁筆，其中當該圓錐形彈簧中央接觸該導體接點時，使該電容電感振盪電路之等效電容增加因而使其頻率下降。
6. 一種搭配於一電磁輸入裝置使用的電磁筆，該電磁筆包含：一第一筆殼組件與一第二筆殼組件；一筆芯伸縮機構；一筆尖與一筆芯，該筆尖與該筆芯設置於該第一筆殼組件內並由該筆芯伸縮機構控制，該筆尖設置於該筆芯的一端，以使該筆尖可自該第一筆殼組件內伸出或縮回，該筆尖具有輸出墨水的功能；一鐵心設置於該第一筆殼組件內並具有一線圈纏繞該鐵心，該鐵心為中空使得該筆芯可於其中滑動；一筆芯座，該筆芯座容納該筆芯的另一端；一彈性導體元件；及一電路板，該電路板之一側具有複數個導體接點，該彈性導體元件位於該導體接點與該筆芯座之間，且該線圈連接該電路板。
7. 如〔請求項6〕所述之電磁筆，其中該電磁輸入裝置包含智慧型行動通訊裝置、數位板或電子書。
8. 如〔請求項6〕所述之電磁筆，更包含一按鍵，該按鍵由該第二筆殼組件內向外設置，並作為該筆芯伸縮機構的開關。
9. 如〔請求項6〕所述之電磁筆，其中該彈性導體元件包含一圓錐形彈簧或一導電橡膠。
10. 如〔請求項9〕所述之電磁筆，更包含一電容電感振盪電路，其中當該圓錐形彈簧中央接觸該導體接點時，該電容電感振盪電路之頻率下降。
11. 如〔請求項10〕所述之電磁筆，其中當該圓錐形彈簧中央接觸該導體接點時，使該電容電感振盪電路之等效電容增加因而使其頻率下降。