CN106445197A - 触控笔的压力感测结构及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种触控笔的压力感测结构及其方法，该结构包括一笔杆、一压力传感器、以及一压力连动装置；其中，笔杆一端设有一触压变形部，笔杆内更设有一容腔，且容腔连通至触压变形部内面，压力传感器设于容腔内并与触压变形部间距相对，压力连动装置则设于容腔内并用于在触压变形部与压力传感器之间作连动；当触压变形部受外力压迫而变形时，能将所受外力透过压力连动装置传达至压力传感器上，以通过压力传感器感应所受外力而造成的压力变化产生一持续性讯号。

Description

触控笔的压力感测结构及其方法

技术领域

本发明与一种输入设备有关，尤其一种触控笔的压力感测结构及其方法。

背景技术

一般传统的触控笔，如被动式电容笔等，通常只有单纯模拟手指的作用；例如在触摸板上进行绘图时，若需要使用组合按键，则必须用另一只手指去按压相对应的按键(如键盘上的Shift键)，以配合双手的作动来提供不同的绘制功能。

然而，传统触控笔虽可如上述配合其它输入设备的按键来使用不同功能，但也因为使用上必须双手配合而会造成诸多不便，尤其无法通过单手完成，故仍有待加以改善。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明之主要目的，在于可提供一种触控笔的压力感测结构及其方法，其利用人手在操作触控笔时，因可单手进行而对触控笔造成不同的触压力道，进而以感测其触压力道而转换为一持续性讯号，来作为控制该触控笔的其它功能的开启与否之判断。

为了达成上述之目的，本发明提供一种触控笔的压力感测结构，包括一笔杆、一压力传感器、以及一压力连动装置；其中，笔杆一端设有一触压变形部，笔杆内更设有一容腔，且容腔连通至触压变形部内面，压力传感器设于容腔内并与触压变形部间距相对，压力连动装置则设于容腔内并用于在触压变形部与压力传感器之间作连动；当触压变形部受外力压迫而变形时，能将所受外力透过压力连动装置传达至压力传感器上，压力传感器感应所受外力而造成的压力变化产生一持续性讯号。

为了达成上述之目的，本发明提供一种触控笔的压力感测方法，所述触控笔一端设有一触压变形部，笔杆内更设有一容腔，容腔连通至触压变形部的内面；其系于容腔内以一压力连动装置连动于触压变形部与压力传感器之间，当触压变形部受外力压迫而变形时，能将所受外力透过压力连动装置传达至压力传感器上，以通过压力传感器感应所受外力而造成的压力变化产生一持续性讯号。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明触控笔第一实施例的立体示意图。

图2为本发明触控笔第一实施例的内部构造局部示意图。

图3为本发明触控笔第一实施例受外力后的动作示意图。

图4为本发明触控笔第二实施例的内部构造局部示意图。

图5为本发明触控笔第二实施例受外力后的动作示意图。

附图标记：

笔杆1

笔头10

触压变形部11

容腔12

挡板13

压力传感器2

电路板20

压力连动装置3

推杆30

贴附端00

套设端301

缓冲垫31

弹性组件32

压力释放构件4

活塞40

复位组件41

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明以下各实施例中，实施例的序号和/或先后顺序仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

为了使贵审查委员能更进一步了解本发明之特征及技术内容，请参阅以下有关本发明之详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

请参阅图1及图2，分别为本发明触控笔第一实施例之立体示意图及内部构造局部示意图。本发明提供一种触控笔的压力感测结构及其方法，该触控笔主要包括一笔杆1、一压力传感器2、以及一压力连动装置3；其中：

该笔杆1可用以供人手握持而便于书写或操作。一般而言，该笔杆1一端可具有一笔头10，并于该笔头10上设有一触压变形部11，以构成一如被动式电容笔等具有触控功能的触控笔。如图2所示，本发明更于该笔杆1内设有一容腔12，该容腔12由笔杆1内连通至触压变形部11的内面处；且在本发明所举之实施例中，该容腔12更贯通笔头10内而通往该触压变形部11的内面处。

该压力传感器2设于上述笔杆1的容腔12内，并与笔杆1的触压变形部11呈一定距离的间距相对设置。更详细地，在本实施例中，该压力传感器2可为一压力感应电阻(Force-Sensing Resistor，FSR)，用以与一设置在笔杆1的容腔12内的电路板20作接触。于压力传感器2接触该电路板20后，电路板20能接收压力感应电阻的阻抗变化至一预设的预定值，进而产生一持续性讯号以作为提供触控笔其它功能的开启与否之判断；例如：可自动判断键盘上的Shift键为按压状态，则使用者仅需继续以单手操作该触控笔，即可搭配Shift键的功能而继续操作，无需以另一只手去操作键盘上的Shift键进行按压与否等动作。而可以理解地，所述持续性讯号可透过一般有线的传输方式接连至如智能型手机、绘图板、平板计算机、笔记本电脑或桌面计算机等***设备上外，也可以透过如蓝牙等无线传输方式连接至上述各***设备上。

该压力连动装置3设于笔杆1的容腔12内，为上述笔杆1的触压变形部11受外力(即使用者于操作触控笔所施予之压力)后，提供所述外力能传达至压力传感器2并使压力传感器2感应所述外力造成的压力变化者，故该压力连动装置3用于在触压变形部11与压力传感器2之间作连动。而在本实施例中，该压力连动装置3包含一推杆30、一缓冲垫31、以及一弹性组件32，缓冲垫31结合于压力传感器2(例如为压力感应电阻)的背面，弹性组件32系链接于该推杆30与缓冲垫31之间。该推杆30朝向触压变形部11的一端设有一贴附端300，该贴附端300可配合触压变形部11的内面而呈一弧面者，并贴抵于触压变形部11的内面上，而该推杆30另一端则设有一供弹性组件32套固的套设端301。该弹性组件32可为一压缩弹簧，连结至缓冲垫31上而能连动压力传感器2朝向电路板20作接触。

据此，如图3所示，当使用者操作触控笔时，由于笔杆1的触压变形部11受使用者的施压而承受持续的外力(即箭头所示)，以致该触压变形部11因承受所述外力的压迫而变形；此时，变形的触压变形部11会将压力连动装置3的推杆30向内推挤，以带动推杆30挤压弹性组件32并连动压力传感器2朝向电路板20作一持续性的接触，其中的缓冲垫31能使作为压力感应电阻的压力传感器2更均匀地感应阻抗变化，以供电路板20接收阻抗变化至预定值后，产生一持续性讯号以作为提供触控笔其它功能的开启与否之判断，进而达到本发明以压力感测的方式添增触控笔的其它功能的开启，并可方便于单手操作。

再者，如图4所示，为本发明触控笔第二实施例之内部构造局部示意图。本实施例之触控笔的压力感测结构及其方法与前述实施例相似之处不再描述，而以下仅针对本实施例与前述实施例之间的不同之处进行详细说明。其中，主要提供上述压力连动装置3之另一实施方式；该压力连动装置3亦可为密封于上述笔杆1之容腔12内的介质。所述介质例如是气体，且该容腔12为一气密空间。因此，如图5所示，当笔杆1的触压变形部11受使用者的施压而承受持续的外力(即箭头所示)时，变形的触压变形部11会使得容腔12内的气密空间缩小，致使密封于容腔12的气体(即本实施例的压力连动装置3)的压力增加，故压力传感器2可侦测到容腔12内的压力值产生变化，以供电路板20接收压力变化至一预定值后，产生一持续性讯号以作为提供触控笔其它功能的开启与否之判断，进而相同于上述本发明之目的与功效。

承上，由于上述第二实施例会使得该笔杆1的容腔12内的密闭气压造成内部推挤效应，故在本实施例中，该容腔12由一设于笔杆1内的压力释放构件4予以密封，并使压力传感器2及其电路板20为该压力释放构件4朝向容腔12所推抵。该压力释放构件4可包含一活塞40以及一复位组件41。活塞40密封上述容腔12，复位组件41将该活塞40朝向上述容腔12推抵。并可于笔杆1内设有一挡板13，挡板13抵顶于该复位组件41上，以限制该压力释放构件4设于笔杆1内的位置。举例来说，复位组件41可为一压缩弹簧，且活塞40和挡板13分别位于复位组件41的两端。当容腔12内的气压增加时，该压力释放构件4会被推挤；而当容腔12内的气压回复时(即使用者解除施予触压变形部11的外力)，该压力释放构件4则会推动压力传感器2及其电路板20回复至初始位置，以平衡笔杆1内因密闭气压所造成的推挤效应。

是以，通过上述之构造组成，即可得到本发明触控笔的压力感测结构及其方法。

最后应说明的是：虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims (12)

1.一种触控笔的压力感测结构，其特征在于，包括：

一笔杆，其一端设有一触压变形部，所述笔杆内更设有一容腔，且所述容腔连通至所述触压变形部内面；

一压力传感器，设于所述容腔内并与所述触压变形部间距相对；以及

一压力连动装置，设于所述容腔内并用于在所述触压变形部与所述压力传感器之间作连动；当所述触压变形部受外力压迫而变形时，所述压力变形部将所受外力透过所述压力连动装置传达至所述压力传感器上，所述压力传感器感应所受外力而造成的压力变化产生一持续性讯号。

2.如权利要求1所述的触控笔的压力感测结构，其特征在于，所述笔杆一端具有一笔头，所述触压变形部位于所述笔头上，且所述容腔贯通所述笔头内而通往所述触压变形部的内面处。

3.如权利要求1所述的触控笔的压力感测结构，其特征在于，所述压力传感器为一压力感应电阻，并与一设置在所述容腔内的电路板作接触。

4.如权利要求3所述的触控笔的压力感测结构，其特征在于，所述压力连动装置包含一推杆、一结合于所述压力传感器背面的缓冲垫、以及一连结于所述推杆与所述缓冲垫之间的弹性组件所构成，且所述弹性组件连动所述压力传感器朝向所述电路板作接触。

5.如权利要求4所述的触控笔的压力感测结构，其特征在于，所述推杆朝向所述触压变形部的一端设有一贴附端，且所述贴附端贴抵于所述触压变形部的内面上。

6.如权利要求5所述的触控笔的压力感测结构，其特征在于，所述贴附端配合所述触压变形部的内面而呈一弧面者。

7.如权利要求5或6所述的触控笔的压力感测结构，其特征在于，所述推杆另一端设有一供所述弹性组件套固的套设端。

8.如权利要求1所述的触控笔的压力感测结构，其特征在于，所述容腔为一气密空间，且所述压力连动装置为密封于所述容腔内的一介质。

9.如权利要求8所述的触控笔的压力感测结构，其特征在于，所述容腔由一压力释放构件予以密封，并使所述压力传感器为所述压力释放构件朝向所述容腔所推抵。

10.如权利要求9所述的触控笔的压力感测结构，其特征在于，所述压力释放构件包含一密封所述容腔的活塞、以及一将所述活塞朝向所述容腔推抵的复位组件。

11.如权利要求10所述的触控笔的压力感测结构，其特征在于，所述笔杆内设有一挡板，所述挡板抵顶于所述复位组件上。

12.一种触控笔的压力感测方法，其特征在于，所述触控笔一端设有一触压变形部，所述笔杆内更设有一容腔，所述容腔连通至所述触压变形部的内面；其于所述容腔内以一压力连动装置连动于所述触压变形部与一压力传感器之间，当所述触压变形部受外力压迫而变形时，能将所受外力透过所述压力连动装置传达至所述压力传感器上，以通过所述压力传感器感应所受外力而造成的压力变化以产生一持续性讯号。