半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型有關(guān)于一種半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，包含導(dǎo)電外殼組件與不導(dǎo)磁導(dǎo)電筆芯、共振電路、儲(chǔ)能單元與振蕩電路。其中該共振電路、該儲(chǔ)能單元與該振蕩電路位于該導(dǎo)電外殼組件內(nèi)，不導(dǎo)磁導(dǎo)電筆芯與導(dǎo)電外殼組件構(gòu)成一個(gè)導(dǎo)體路徑。本實(shí)用新型兼具電磁感應(yīng)輸入以及使用者手持電容式觸控輸入功能，滿足指針設(shè)備在兼具電磁式與電容式觸控輸入功能的觸控面板上操作的需求。
【專利說明】半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本新型是有關(guān)于一種指針設(shè)備，特別是有關(guān)于一種半主動(dòng)電磁電容式指針設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]電磁式輸入技術(shù)是使用電磁筆與具有感應(yīng)線圈的輸入設(shè)備。電磁式輸入技術(shù)具有方便書寫、筆尖壓感功能以及感應(yīng)高度等優(yōu)點(diǎn)，但無法使用手或是其他的接觸物直接點(diǎn)選操作，且必需要有特定的電磁筆才可以操作。電容式觸控輸入技術(shù)則被廣泛應(yīng)用在觸控面板，其優(yōu)點(diǎn)是可以用手或是接觸物進(jìn)行輸入操作，且具備多點(diǎn)式觸控功能，可利用手勢(shì)變化進(jìn)行多樣化的操作，根據(jù)特有的對(duì)應(yīng)動(dòng)作，可產(chǎn)生多種應(yīng)用。若將電磁式與電容式輸入技術(shù)整合進(jìn)入觸控面板可兼具二種輸入技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，并可大幅提高使用的便利性。為了能夠在兼具電磁式與電容式觸控輸入功能的觸控面板上操作，需使用兼具電磁式與電容式觸控輸入功能的指針設(shè)備，也就是電磁電容式指針設(shè)備或磁容式指針設(shè)備。
[0003]磁容式指針設(shè)備或磁容筆是根據(jù)電磁筆改變而來，主要是讓使用者可以手持進(jìn)行觸控面板的操作，并且通常不再利用電磁信號(hào)計(jì)算磁容筆的位置，其余功能以及構(gòu)造與傳統(tǒng)電磁筆相近。
[0004]磁容筆與傳統(tǒng)的電磁筆一樣可以依照其電源的供應(yīng)方式分為有電池式以及無電池式兩種。有電池式電磁筆是以電池做為電磁筆的電源，其內(nèi)的振蕩電路借由電池所提供的電能，可以主動(dòng)發(fā)射電磁信號(hào)，稱為主動(dòng)式電磁筆。無電池電磁筆內(nèi)部則無電池電源，而是利用共振電路做為電源。共振電路與輸入設(shè)備所發(fā)出的電磁信號(hào)共振，而接收輸入設(shè)備的電磁能量并儲(chǔ)存，以做為共振電路發(fā)射電磁信號(hào)所需的電能，并以相同共振電路發(fā)射電磁信號(hào)給輸入設(shè)備，亦稱為被動(dòng)式電磁筆。
[0005]不過主動(dòng)式電磁筆的缺點(diǎn)就是需要使用電池，導(dǎo)致電磁筆的重量較重，而在使用上較為不便。無電池式電磁筆的缺點(diǎn)則包含信號(hào)強(qiáng)度不穩(wěn)定、信號(hào)發(fā)射時(shí)間短以及信號(hào)強(qiáng)度衰減快容易噪聲干擾等。無電池式電磁筆必須靠近輸入設(shè)備才能接收輸入設(shè)備發(fā)射的電磁能量，接收能量與發(fā)射信號(hào)的時(shí)間皆很短，導(dǎo)致儲(chǔ)存的能量非常小，儲(chǔ)存的能量會(huì)快速遞減，發(fā)射的電磁信號(hào)會(huì)迅速地減弱使發(fā)射的電磁信號(hào)強(qiáng)度無法保持一致，容易被周遭噪聲干擾。傳統(tǒng)輸入設(shè)備的能量發(fā)射頻率以375kHz為例，能量發(fā)射時(shí)間為32周期，能量發(fā)射時(shí)間僅為l/375k*32共約為85微秒，無電池式電磁筆發(fā)射頻率以374kHz為例，發(fā)射時(shí)間僅為12?16周期，即l/374k*12共約為32微秒或l/374k*16共約為42微秒。
[0006]有鑒于上述現(xiàn)有的電磁式輸入技術(shù)存在的問題，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，能夠解決現(xiàn)有的電磁式輸入技術(shù)存在的問題，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)過反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本實(shí)用新型。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，兼具電磁感應(yīng)輸入以及使用者手持電容式觸控輸入功能，以滿足指針設(shè)備在兼具電磁式與電容式觸控輸入功能的觸控面板上操作的需求。
[0008]本實(shí)用新型的目的是采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。本實(shí)用新型提供一種半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，其包含:導(dǎo)電外殼組件與不導(dǎo)磁導(dǎo)電筆芯；共振電路，該共振電路接收電磁能量；儲(chǔ)能單元，該儲(chǔ)能單元儲(chǔ)存該電磁能量經(jīng)整流后的電能；以及振蕩電路，該振蕩電路根據(jù)該電能發(fā)射電磁信號(hào)；其中該共振電路、該儲(chǔ)能單元與該振蕩電路位于該導(dǎo)電外殼組件內(nèi)，該不導(dǎo)磁導(dǎo)電筆芯與該導(dǎo)電外殼組件構(gòu)成一個(gè)導(dǎo)體路徑。
[0009]本實(shí)用新型的目的還可以采用以下的技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0010]較佳的，前述的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，其中該導(dǎo)電外殼組件包含導(dǎo)體外殼組件或內(nèi)外表面鍍有導(dǎo)體的外殼組件。
[0011]較佳的，前述的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，其中該不導(dǎo)磁導(dǎo)電筆芯包含不導(dǎo)磁金屬筆芯。
[0012]較佳的，前述的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，其中該儲(chǔ)能單元包含超級(jí)電容。
[0013]較佳的，前述的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，其中該半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備還包括整流單元。
[0014]較佳的，前述的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，其中該整流單元包含肖特基二極管。
[0015]較佳的，前述的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，其中該振蕩電路包含哈特萊振蕩電路、考畢茲振蕩電路、克拉潑振蕩電路或文氏電橋振蕩電路。
[0016]較佳的，前述的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，其中該半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備還包括可變電容或可變電感。
[0017]較佳的，前述的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，其中該振蕩電路包含晶體管電路與調(diào)整電路。
[0018]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果:本新型的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，使用共振電路接收磁容式觸控面板發(fā)射的電磁能量，利用儲(chǔ)能單元儲(chǔ)存電磁能量，并由振蕩電路發(fā)射電磁信號(hào)，信號(hào)穩(wěn)定且精確。同時(shí)，由于共振電路僅用于接收電磁能量，而不用于發(fā)射電磁信號(hào)，因此能持續(xù)地接收電磁能量，并將其轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存于儲(chǔ)能單元中，可持續(xù)地供給電能給振蕩電路發(fā)射電磁信號(hào)，電磁信號(hào)的強(qiáng)度可維持較長時(shí)間而不會(huì)內(nèi)迅速衰減。
[0019]上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的半主動(dòng)電磁與電容式指針設(shè)備或磁容式指針設(shè)備的電路不意圖。
[0021]圖1A為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備的電路示意圖。
[0022]圖2為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備的剖面圖。
[0023]【主要元件符號(hào)說明】
[0024]12:振蕩電路13:調(diào)整電路
[0025]14:共振電路15:電感
[0026]16:電感17:開關(guān)
[0027]18:開關(guān)19:晶體管電路
[0028]21:不導(dǎo)磁導(dǎo)電筆芯 22:鐵粉心
[0029]24:電路板26:鐵粉心
[0030]27:按鍵28:導(dǎo)電外殼組件

【具體實(shí)施方式】
[0031]為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提出的一種半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備其【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
[0032]本實(shí)用新型的一些實(shí)施例將詳細(xì)描述如下。然而，除了如下描述外，本實(shí)用新型還可以廣泛地在其他的實(shí)施例施行，且本實(shí)用新型的范圍并不受實(shí)施例的限定，其以之后的專利范圍為準(zhǔn)。再者為提供更清楚的描述及更易理解本實(shí)用新型，圖式內(nèi)各部分并沒有依照其相對(duì)尺寸繪圖，某些尺寸與其他相關(guān)尺度相比已經(jīng)被夸張；不相關(guān)的細(xì)節(jié)部分也未完全繪出，以求圖式的簡(jiǎn)潔。
[0033]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的半主動(dòng)電磁與電容式指針設(shè)備或磁容式指針設(shè)備的電路示意圖。此實(shí)施例的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備包含振蕩電路12、共振電路14、整流單元Dl以及儲(chǔ)能單元C2。其中，振蕩電路12是用以發(fā)射電磁信號(hào)，而共振電路14則用以接收電磁能量，并將其轉(zhuǎn)換成電能。本實(shí)用新型的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備更包含導(dǎo)電外殼組件、不導(dǎo)磁或低導(dǎo)磁系數(shù)(permeability，μ)的導(dǎo)電筆芯與按鍵，而不導(dǎo)磁導(dǎo)電筆芯、導(dǎo)電外殼組件則構(gòu)成一個(gè)導(dǎo)體路徑。當(dāng)使用者手持半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備接觸或接近觸控面板表面時(shí)，用戶與導(dǎo)電外殼組件接觸并通過導(dǎo)體路徑與觸控面板構(gòu)成回路以執(zhí)行觸控輸入操作。本實(shí)用新型的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備將進(jìn)一步伴隨圖1A與圖2進(jìn)一步敘述。
[0034]共振電路14由電感15以及與電感15并聯(lián)的電容Cl組成。在共振電路14與振蕩電路12之間的儲(chǔ)能單元C2用以儲(chǔ)存由共振電路14接收經(jīng)整流單元Dl整流后的電能，以供應(yīng)振蕩電路12發(fā)射電磁信號(hào)所需的能量。儲(chǔ)能單元C2的一端與整流單元Dl及振蕩電路12連接，另一端與共振電路14連接并接地。整流單元Dl對(duì)共振電路14傳送至儲(chǔ)能單元C2的電能進(jìn)行半波整流后再儲(chǔ)存。儲(chǔ)能單元C2包含超級(jí)電容，而整流單元Dl包含肖特基二極管(Schottky D1de)。共振電路14包含LC共振電路。
[0035]圖1A為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備的電路示意圖。振蕩電路12包含電感16、與電感16并聯(lián)的調(diào)整電路13及晶體管電路19。調(diào)整電路13設(shè)置于電感16與晶體管電路19間而分別連接兩者，用以對(duì)半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備所發(fā)射的電磁信號(hào)頻率進(jìn)行調(diào)整，使其頻率能達(dá)到默認(rèn)的頻率。調(diào)整電路13由電容C3、C4以及可變電容VCl并聯(lián)而組成。晶體管電路19是由晶體管(或IC)Q1與電容C7、C8、C9以及電阻R1、R2、R3、R4串連與并聯(lián)而組成，而以儲(chǔ)能單元C2的電能(或電流)進(jìn)行回授振蕩的動(dòng)作。圖1A所展示的調(diào)整電路與晶體管電路僅為一個(gè)范例，但并不以此為限，而是可以依設(shè)計(jì)與需求使用其他種類或是配置的調(diào)整電路與晶體管電路。
[0036]振蕩電路12更包含兩個(gè)彼此并聯(lián)的電容C5與C6。電容C5與C6也同時(shí)與電感16以及調(diào)整電路并聯(lián)，其中電容C5與C6分別與開關(guān)17與18相互連接，即每一個(gè)開關(guān)17與18有一個(gè)對(duì)應(yīng)的電容C5與C6設(shè)置于振蕩電路中。借由開關(guān)17與18的開啟，可以控制對(duì)應(yīng)的電容C5與C6是否參與振蕩電路的運(yùn)作，借此控制與變換振蕩電路所發(fā)出的電磁信號(hào)的頻率，借此改變半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備的功能或工作模式。本實(shí)用新型的振蕩電路可以采取各種不同的振蕩電路，例如哈特萊振蕩電路(Hartley Oscillator)、考畢茲振蕩電路(Colpitts Oscillator)、克拉潑振蕩電路(Clapp Oscillator)、或是文氏電橋振蕩電路(Wien bridge)等電路。
[0037]圖1A的實(shí)施例中半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備是以可變電容VCl調(diào)整所發(fā)射的電磁信號(hào)頻率，但亦可使用可變電感調(diào)整所發(fā)射的電磁信號(hào)頻率，亦即電感16為可變電感?？勺冸娙菖c可變電感的改變機(jī)構(gòu)可為任何適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)。例如利用筆芯受力按壓開關(guān)改變可變電容的電容值，或是利用筆芯移動(dòng)改變可變電感的電感值，以改變半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備的振蕩電路所發(fā)出的電磁信號(hào)的頻率，可使半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備具備筆尖壓感、筆跡線條粗細(xì)等功能。
[0038]圖2為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備的剖面圖。半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備包含導(dǎo)電外殼組件28、按鍵27、不導(dǎo)磁導(dǎo)電筆芯21、電感15與16及電路板24。電感15與16分別由鐵粉心22與26及纏繞線圈構(gòu)成。電感15與16的纏繞線圈分別連接至電路板24以分別構(gòu)成共振電路與振蕩電路。按鍵27可用于啟動(dòng)圖1A的實(shí)施例中的開關(guān)17與18。不導(dǎo)磁導(dǎo)電筆芯21包含不銹鋼等金屬不導(dǎo)磁導(dǎo)電筆芯。電路板24包含印刷電路板(printed circuit board)、共振電路、振蕩電路及必要組件于印刷電路板上,使半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備能發(fā)射電磁信號(hào)，并接收觸控面板的天線或感應(yīng)線圈發(fā)出的電磁信號(hào)。導(dǎo)電外殼組件28包含導(dǎo)體外殼組件或內(nèi)外表面鍍有導(dǎo)體的外殼組件。導(dǎo)電外殼組件28可通過電路板24與不導(dǎo)磁導(dǎo)電筆芯21構(gòu)成一個(gè)導(dǎo)體路徑，當(dāng)用戶手持半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備接觸或接近磁容式觸控面板表面時(shí)，用戶與導(dǎo)電外殼組件28接觸并通過導(dǎo)體路徑與觸控面板構(gòu)成一個(gè)回路以執(zhí)行觸控輸入操作，此時(shí)半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備的位置是通過觸控面板的電極感應(yīng)而得。圖2所示的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備僅為一個(gè)范例，但并不以此為限，而是可以依設(shè)計(jì)與需求使用其他結(jié)構(gòu)或配置。
[0039]半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備使用共振電路接收磁容式觸控面板發(fā)射的電磁能量，利用儲(chǔ)能單元儲(chǔ)存電磁能量而不使用電池，有傳統(tǒng)無電池指針設(shè)備重量輕的優(yōu)點(diǎn)。以專用的共振電路接收電磁能量，并由振蕩電路發(fā)射電磁信號(hào)，信號(hào)穩(wěn)定且精確。同時(shí)，由于共振電路僅用于接收電磁能量，而不用于發(fā)射電磁信號(hào)，因此能持續(xù)地接收電磁能量，并將其轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存于儲(chǔ)能單元中，可持續(xù)地供給電能給振蕩電路發(fā)射電磁信號(hào)，電磁信號(hào)的強(qiáng)度不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)迅速衰減。因此，半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備不會(huì)像傳統(tǒng)無電池指針設(shè)備，因同時(shí)以相同共振電路接收電磁能量與發(fā)射電磁信號(hào)，僅能在短暫的時(shí)間內(nèi)接收電磁能量，同時(shí)須轉(zhuǎn)換成發(fā)射電磁信號(hào)，導(dǎo)致所接收的電磁能量不足以持續(xù)發(fā)射電磁信號(hào)，甚至所發(fā)射的電磁信號(hào)的強(qiáng)度因能量不足而在短時(shí)間內(nèi)迅速衰減。
[0040]根據(jù)上述，在本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例中所提出的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，兼具電磁感應(yīng)輸入以及使用者手持電容式觸控輸入功能，可滿足指針設(shè)備在兼具電磁式與電容式觸控輸入功能的觸控面板上操作的需求。
[0041]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，其特征在于包含: 導(dǎo)電外殼組件與不導(dǎo)磁導(dǎo)電筆芯； 共振電路，該共振電路接收電磁能量； 儲(chǔ)能單元，該儲(chǔ)能單元儲(chǔ)存該電磁能量經(jīng)整流后的電能；以及 振蕩電路，該振蕩電路根據(jù)該電能發(fā)射電磁信號(hào)； 其中該共振電路、該儲(chǔ)能單元與該振蕩電路位于該導(dǎo)電外殼組件內(nèi)，該不導(dǎo)磁導(dǎo)電筆芯與該導(dǎo)電外殼組件構(gòu)成一個(gè)導(dǎo)體路徑。
2.如權(quán)利要求1所述的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，其特征在于該導(dǎo)電外殼組件包含導(dǎo)體外殼組件或內(nèi)外表面鍍有導(dǎo)體的外殼組件。
3.如權(quán)利要求1所述的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，其特征在于該不導(dǎo)磁導(dǎo)電筆芯包含不導(dǎo)磁金屬筆芯。
4.如權(quán)利要求1所述的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，其特征在于該儲(chǔ)能單元包含超級(jí)電容。
5.如權(quán)利要求1所述的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，其特征在于該半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備還包括整流單元。
6.如權(quán)利要求5所述的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，其特征在于該整流單元包含肖特基二極管。
7.如權(quán)利要求1所述的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，其特征在于該振蕩電路包含哈特萊振蕩電路、考畢茲振蕩電路、克拉潑振蕩電路或文氏電橋振蕩電路。
8.如權(quán)利要求1所述的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，其特征在于該半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備還包括可變電容或可變電感。
9.如權(quán)利要求1所述的半主動(dòng)磁容式指針設(shè)備，其特征在于該振蕩電路包含晶體管電路與調(diào)整電路。
【文檔編號(hào)】G06F3/038GK204129681SQ201420415068
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】葉嘉瑞 申請(qǐng)人:太瀚科技股份有限公司