專利名稱：數(shù)字板無線筆的制作方法
技術領域：
本發(fā)明有關一種數(shù)字板無線筆，特別是有關一種數(shù)字板壓感式無線筆。
圖1A是一種現(xiàn)有的壓感式無線筆10的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。此壓感式無線筆10包括一圓筒狀的外殼體12、一筆心14、一鐵粉心16、一線圈20、一可移動磁性件18、一彈簧22及一電容24。筆心14安置于外殼體12內(nèi)的長軸方向上，其與數(shù)字板接觸的一端部13形成一錐狀，以利于在數(shù)字板上輕易地指出一特定點位置。鐵粉心16具有一中央穿孔供筆心14可滑動地穿過。線圈20是纏繞在鐵粉心16上?？梢苿哟判约?8是固定于筆心14的內(nèi)部，其可相對于鐵粉心16隨著筆心14移動。鐵粉心16是固定于外殼體12內(nèi)不動。當筆心14的端部13受到數(shù)字板一向上壓力時，筆心14可延著外殼體12的長軸方向向上移動，而帶動可移動磁性件18向上移動，改變鐵粉心16與可移動磁性件18之間的相對位置，因而改變線圈20的電感值。此一壓感式無線筆10的線圈20與電容24是形成一共振電路(resonancecircuit)。當線圈20與電容24之間有電磁場的感應/傳輸時，此共振電路會與線圈20產(chǎn)生共振。因此當線圈20的電感值改變時，共振電路的共振頻率隨著改變，通過檢測共振頻率的變化，可檢測到無線筆書寫時的下壓壓力值變化。
然而，若此壓感式無線筆10以相對于數(shù)字板成一傾斜位置進行書寫時，筆心14受到的向上壓力方向?qū)⒉辉倥c外殼體12的長軸方向一致，進而減弱筆心14在軸方向上的受力，可移動磁性件18移動所產(chǎn)生的線圈20電感值的變化量也隨之減少，進而使數(shù)字板對無線筆的壓力感測敏感度降低。
正常情況下，使用者使用壓感式無線筆在數(shù)字板上書寫時，是使無線筆與數(shù)字板表面間自然形成一傾斜角度。因此為改進上述壓感式無線筆10的缺點，于是有另一種具有較大面積的可移動磁性件18的壓感式無線筆產(chǎn)生，參見圖1B。此可移動磁性件18的一端面是相對于固定的鐵粉心16。在筆心14的端部13未受到任何外力下，可移動磁性件18與鐵粉心16之間的一預定間距須要有精確的控制。但由于鐵粉心16通常由粉末冶金法制成，其成品長度公差值無法精準，而使得可移動磁性件18與鐵粉心16之間的預定間距無法精確控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種數(shù)字板無線筆，此無線筆是為一種壓感式電磁場無線筆(pressure sensitive electromagnetic pen)，其使用一外部纏繞有線圈的一固定磁性元件(fixing magnetic body)及一可移動磁性元件(movable magnetic body)，通過無線筆筆心因受壓改變固定磁性元件與可移動磁性元件的相對位置，造成線圈電感值改變，進而使無線筆發(fā)射的電磁場頻率跟隨變化。
本發(fā)明的另一目的是提供一種數(shù)字板無線筆，其是利用一中空套筒內(nèi)的一環(huán)狀隔件將固定磁性元件及可移動磁性元件隔開，在筆心不受外力下，使纏繞于固定磁性元件的線圈與可移動磁性元件之間的一固定相對位置得到精確控制，而不會因磁性元件的尺寸公差，造成無線筆電磁場頻率初始值的變化。
本發(fā)明的又一目的是提供一種數(shù)字板無線筆，其是將至少一股線的線圈直接纏繞于一固定磁性元件上，而得到極佳的Q值，使線圈感應電磁場及發(fā)射電磁場的能力皆相當強，進而使無線筆可直接由其下方的數(shù)字板感應電磁場能量，使無線筆無須額外使用電池供應電源。
本發(fā)明的再一目的是提供一種數(shù)字板無線筆，其是將至少一股線的線圈直接纏繞于一固定磁性元件上，而得到極佳的Q值，使無線筆具有相當強的電磁場發(fā)射能力，而使數(shù)字板在檢測無線筆的壓力變化時，其信號/雜訊比(S/N Ratio)更高，清晰度更高，進而使得數(shù)字板將信號轉(zhuǎn)換成壓力時更為真實。
根據(jù)以上所述的目的，本發(fā)明提供一種數(shù)字板無線筆，此數(shù)字板無線筆包括一筆頭，此筆頭包括一支撐骨架、一彈性元件、一中空套筒、一第一磁性元件、一第二磁性元件、一滑動件、一筆心及至少一股線所繞成的一線圈；支撐骨架的一端設有一骨架蓋體，此骨架蓋體限定一容間；彈性元件是容置于此一容間內(nèi)；中空套筒一端是抵靠于骨架蓋體上，其具有一外表面及一內(nèi)表面；中空套筒的內(nèi)表面內(nèi)設有一環(huán)狀隔件，以將中空套筒分隔成一第一容室及一第二容室，且第二容室是形成于環(huán)狀隔件與骨架蓋體之間。第一磁性元件具有一第一中央穿孔，其一端部是卡合容置于第一容室內(nèi)且抵靠于環(huán)狀隔件上；第二磁性元件具有一第二中央穿孔，其是可移動地容置于第二容室內(nèi)，并且一端部抵靠于環(huán)狀隔件上?；瑒蛹强梢苿拥厝葜糜诘诙菔覂?nèi)，其具有一圓柱形主體及一環(huán)狀元件，該環(huán)狀元件是環(huán)繞形成于該圓柱形主體的外表面的一預定位置，以將該滑動件分隔成一第一端部及一第二端部，該第一端部的長度是略小于該第二磁性元件的長度；滑動件的第一端部內(nèi)部形成一第三容室，此第一端部是卡合地穿過第二磁性元件的第二中央穿孔，以使滑動件于第二容室內(nèi)移動時同步帶動第二磁性元件；滑動件的第二端部是抵靠于彈性元件的一端；筆心是穿過第一磁性元件的第一中央穿孔及環(huán)狀隔件，以使其一端部卡合抵靠于第三容室內(nèi)；線圈是固定于第一磁性元件的一外表面上靠近抵靠環(huán)狀隔件的此端部的一預定位置；當一外力向上作用于筆心時，滑動件及第二磁性元件是同步向上移動離開環(huán)狀隔件，促使第二磁性元件與第一磁性元件的相對位置改變，造成線圈的電感值改變，因而改變無線筆發(fā)射的電磁場頻率。當無外力向上作用于筆心時，彈性元件提供一彈力予滑動件，以使滑動件與第二磁性元件同時抵靠于環(huán)狀隔件上。
為更清楚理解本發(fā)明的目的、特點和優(yōu)點，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細說明。


圖1A是一現(xiàn)有的壓感式數(shù)字板無線筆的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖1B是另一現(xiàn)有的壓感式數(shù)字板無線筆的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2A是本發(fā)明數(shù)字板無線筆的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2B是圖2A的無線筆筆頭的剖面示意圖，圖中的無線筆是處于非使用狀態(tài)；及圖2C是圖2B的筆頭的部份分解圖；及圖2D是圖2A的無線筆筆頭的剖面示意圖，圖中的無線筆是處于使用狀態(tài)。
具體實施例方式
本發(fā)明提供的一種數(shù)字板無線筆結(jié)構(gòu)的一較佳具體實施例參見圖2A所示。此一數(shù)字板無線筆200包括一筆頭201、一外殼體202及一印刷電路板203。參見圖2B，筆頭201包括一支撐骨架204、一彈性元件205、一中空套筒206、一第一磁性元件207、一第二磁性元件208、一滑動件209、一筆心210及至少一股線所繞成的一線圈211。
參見圖2A至圖2C，支撐骨架204的一端設有一骨架蓋體212。此骨架蓋體212限定一容間，供容置彈性元件205。此一彈性元件205可以是一球狀彈性元件，例如是一橡膠球。中空套筒206呈中空圓筒狀，具有一外表面213及一內(nèi)表面214，其一端部是抵靠于骨架蓋體212上，而另一端部設有一對階面216，其中一階面216是與外殼體202相互卡合，使中空套筒206受到外殼體202的固持。中空套筒206的內(nèi)表面214內(nèi)設有一環(huán)狀隔件215，以將中空套筒206分隔成一第一容室及一第二容室，且第二容室是形成于環(huán)狀隔件215與骨架蓋體212之間。環(huán)狀隔件215是可與中空套筒206一體成形。第一磁性元件207具有一第一中央穿孔，其一端部是卡合容置于第一容室內(nèi)且抵靠于環(huán)狀隔件215上。第一磁性元件207是經(jīng)設置固定于筆頭201內(nèi)。第二磁性元件208具有一第二中央穿孔，其是可移動地容置于第二容室內(nèi)，并且一端部抵靠于環(huán)狀隔件215上。第一磁性元件207與第二磁性元件208皆可由鐵粉心形成，其中第一磁性元件207的長度較佳大于第二磁性元件208的長度。
滑動件209是可移動地容置于第二容室內(nèi)。參照圖2C，滑動件209具有一圓柱形主體及一環(huán)狀元件217環(huán)繞形成于此圓柱形主體外表面上一預定位置，以將滑動件209分隔成一第一端部及一第二端部。此圓柱形主體是可與環(huán)狀元件217一體成形。較佳地，環(huán)狀元件217的外表面是與中空套筒206的內(nèi)表面214互相貼合，以利滑動件209于中空套筒206內(nèi)上下滑動。滑動件209的第一端部長度略小于第二磁性元件208的長度，以使滑動件209的第一端部卡合地穿過第二磁性元件208的第二中央穿孔時，滑動件209的第一端部與中空套筒206的環(huán)狀隔件215之間維持一微小間隙。此一微小間隙是為第二磁性元件208的長度公差所預留。也就是說，滑動件209的環(huán)狀元件217與中空套筒206的環(huán)狀隔件215之間的間距須略大于第二磁性元件208的長度，以使此一間距可容置長度公差容許范圍內(nèi)的第二磁性元件208。參照圖2B，滑動件209的第一端部內(nèi)部形成一第三容室，供容置卡合筆心210的一端部?；瑒蛹?09于第二容室內(nèi)移動時同步帶動第二磁性元件208?；瑒蛹?09的第二端部是抵靠于彈性元件205的一端。
筆心210是穿過第一磁性元件207的第一中央穿孔及環(huán)狀隔件215，且其一端部卡合抵靠于第三容室內(nèi)。線圈211是固定于第一磁性元件207的一外表面上靠近抵靠環(huán)形隔件215的此端部的一預定位置。本發(fā)明中，較佳是以多股線繞成的線圈211纏繞于第一磁性元件207的外表面上。
印刷電路板203是安置于支撐骨架204上，其包括一電感電容式共振電路，而此一電感電容式共振電路是與線圈211有電連接。
參照圖2D，其是本發(fā)明數(shù)字板無線筆201的使用狀態(tài)剖面圖，圖中筆心210在數(shù)字板3上書寫，此時，數(shù)字板3向上施加一力量，使得筆心210與滑動件209同步向上移動，壓迫彈性元件205。此時，第二磁性元件208也被滑動件209同步帶動向上移動，使其與第一磁性元件207的相對位置改變，進而使線圈211的電感值降低。當?shù)诙判栽?08的向上位移愈大，線圈211的電感值就降得愈低，其與共振電路的共振頻率則愈大。第二磁性元件208向上移動，改變線圈211的電感值，共振頻率也隨的改變，線圈211即無線地發(fā)射出頻率變化的電磁場信號，使數(shù)字板3接收及產(chǎn)生感應電壓。
當無外力向上作用于筆心210時，彈性元件205提供一彈力予滑動件209，以使滑動件209與第二磁性元件208同時抵靠于環(huán)狀隔件215上。另外，在筆心210不受數(shù)字板3向上力量作用下，第一磁性元件207與第二磁性元件208之間的距離是由環(huán)狀隔件215的厚度所決定，可以保持固定，不會因第一磁性元件207與第二磁性元件208的成品長度公差值，影響兩者間相對位置的精確控制。當筆心210在一向上外力作用下，數(shù)字板無線筆200的頻率輸出值可以被固定。
本發(fā)明的數(shù)字板無線筆200是將至少一股線所繞成的線圈211直接纏繞在第一磁性元件207的外表面上。線圈211具有極佳的Q值，其發(fā)射電磁場及感應電磁場的能力皆非常強。數(shù)字板3在檢測無線筆的壓力變化時清晰度會更高，使得數(shù)字板將信號轉(zhuǎn)換成壓力時更為真實。另外，可由線圈211直接吸收數(shù)字板5發(fā)射的電磁場，以供作其電力，而不需額外使用電池提供電力。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳具體實施例，并非用以限定本發(fā)明的申請專利范圍；凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或替換，均應包括在下述的權利要求書所限定的申請專利范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種數(shù)字板無線筆，包含一筆頭，其特征在于，該筆頭包括一支撐骨架，其一端設有一骨架蓋體，該骨架蓋體限定一容間；一彈性元件，它容置于該容間內(nèi)；一中空套筒，其一端抵靠于該骨架蓋體上，該中空套筒具有一外表面及一內(nèi)表面，該內(nèi)表面內(nèi)設有一環(huán)狀隔件，以將該中空套筒分隔成一第一容室及一第二容室，該第二容室系形成于該環(huán)狀隔件與該骨架蓋體之間；一第一磁性元件，其具有一第一中央穿孔，該第一磁性元件的一端部卡合容置于該第一容室內(nèi)，且抵靠于該環(huán)狀隔件上；一第二磁性元件，其具有一第二中央穿孔，該第二磁性元件可移動地容置于該第二容室內(nèi)，并且其一端部抵靠于該環(huán)狀隔件上；一滑動件，它可移動地容置于該第二容室內(nèi)，其具有一圓柱形主體及一環(huán)狀元件，該環(huán)狀元件環(huán)繞形成于該圓柱形主體的外表面的一預定位置，以將該滑動件分隔成一第一端部及一第二端部，該第一端部的長度略小于該第二磁性元件的長度，該第一端部內(nèi)部形成一第三容室，該第一端部卡合地穿過該第二磁性元件的該第二中央穿孔，以使該滑動件于該第二容室內(nèi)移動時可同步帶動該第二磁性元件，該第二端部抵靠于該彈性元件的一端；一筆心，它穿過該第一磁性元件的該第一中央穿孔及該環(huán)狀隔件，以使其一端部卡合抵靠于該第三容室內(nèi)；及至少一股線所繞成的一線圈，它固定于該第一磁性元件的一外表面上靠近抵靠該環(huán)狀隔件的該端部的一預定位置；其中，當一外力向上作用于該筆心時，該滑動件及該第二磁性元件是同步向上移動離開該環(huán)狀隔件，及當無外力向上作用于該筆心時，該彈性元件提供一彈力予該滑動件，以使該滑動件與該第二磁性元件同時抵靠于該環(huán)狀隔件上。
2.如權利要求1所述的數(shù)字板無線筆，其特征在于，所述的第一磁性元件為一第一鐵粉心。
3.如權利要求1所述的數(shù)字板無線筆，其特征在于，所述的第二磁性元件為一第二鐵粉心。
4.如權利要求1所述的數(shù)字板無線筆，其特征在于，所述的滑動件的該環(huán)狀元件的一外表面是與該中空套筒的該內(nèi)表面互相貼合。
5.如權利要求1所述的數(shù)字板無線筆，其特征在于，所述的中空套筒與其該環(huán)狀隔件是一體成形。
6.如權利要求1所述的數(shù)字板無線筆，其特征在于，所述的滑動件的該圓柱形主體與該環(huán)狀元件是一體成形。
7.如權利要求1所述的數(shù)字板無線筆，其特征在于，所述的彈性元件為一彈性球件。
8.如權利要求7所述的數(shù)字板無線筆，其特征在于，所述的彈性元件為一橡膠球。
9.如權利要求1所述的數(shù)字板無線筆，其特征在于，所述的筆心為一鋼珠筆心。
10.如權利要求1所述的數(shù)字板無線筆，其特征在于，還包括一外殼體，供容納該筆頭；及一印刷電路板，它設置于該支撐骨架上，其具有一電感電容式共振電路，該共振電路系與該線圈電連接；其中當一外力向上施予于該筆心時，該外力通過該筆心作用于該滑動件上，使該滑動件與該第二磁性元件同步向上移動壓迫該彈性元件變形，而促使該第二磁性元件與該第一磁性元件的相對位置改變，造成該線圈的電感值改變，因而改變該共振電路的共振頻率。
全文摘要
一種數(shù)字板無線筆，它至少包括一筆心、一彈性元件、一外部纏繞至少一股線所繞成的線圈的第一磁性元件、一第二磁性元件、一滑動件、一內(nèi)部具有一環(huán)狀隔件的中空套筒及一電感電容式共振電路。此電感電容式共振電路與線圈電連接。當一外力向上施予于筆心時，此外力通過筆心作用于滑動件上，使滑動件帶動第二磁性元件向上移動壓迫彈性元件變形，促使第一磁性元件與第二磁性元件的相對位置改變，而改變第一磁性元件外部線圈的電感值，進而改變共振電路的共振頻率。
文檔編號G06F3/02GK1430129SQ0114528
公開日2003年7月16日 申請日期2001年12月30日 優(yōu)先權日2001年12月30日
發(fā)明者趙清泉, 張博森, 許瓊文 申請人:天瀚科技股份有限公司