CN203858599U - 被动式触控笔 - Google Patents

Abstract

本实用新型关于一种被动式触控笔，用于操控电容式触控屏幕。本实用新型的被动式触控笔包括笔管、固定柱以及导电橡胶笔头。其中笔管包括排气孔。固定柱设置于笔管中，包括第一穿孔以及第二穿孔，其中，第一穿孔位于固定柱的顶面，第二穿孔位于固定柱的侧面。导电橡胶笔头则套设于固定柱并显露于笔管外。当导电橡胶笔头被朝向固定柱的方向挤压后，空气自排气孔、第二穿孔及第一穿孔进入导电橡胶笔头与固定柱的顶面之间的空隙以使导电橡胶笔头回复未被挤压时的形状。本实用新型被动式触控笔提供了具有第一穿孔及第二穿孔的固定柱以及具有排气孔的笔管，而可达到不需额外设置橡胶支撑构件以节省成本的功效。

Description

被动式触控笔

技术领域

本实用新型关于一种触控笔，尤其是关于一种用于操控电容式屏幕的被动式触控笔。

背景技术

市面上常见的触控屏幕可分为电阻式、声波、红外线式及电容式等数类。电阻式触控屏幕藉由外力按压所产生的电压以辨识指令。声波或红外线式触控屏幕于其表面布满声波或红外线，藉由接触阻断声波或红外线传递的方式为其辨识方法。电容式触控屏幕利用人体接触触控屏幕时触控屏幕在接触点上的电容值变化来判断触控位置，而基于触控准确性及成本双重因素的考虑，电容式触控屏幕目前运用较为广泛。

因此，为因应电容式触控屏幕的使用功能性，电容式触控笔也随之而生。电容式触控笔除用于点击或选取外尚具有书写及绘画的功能，现有技术的电容式触控笔可分为主动式及被动式两类，被动式触控笔使用导电橡胶为接触端并与金属笔管结为一体，当导电橡胶接触电容式触控屏幕时，人体电能藉由金属笔管传导至导电橡胶而改变电容式触控屏幕与导电橡胶的接触点的电容值。

以下说明现有被动式触控笔的结构，请参照图1，图1是现有被动式触控笔的剖面图。现有被动式触控笔1包括笔杆10、导电橡胶11、连接环12、定位螺栓13、承座14以及橡胶支撑构件15。其中橡胶支撑构件15包括支撑环151以及中央支柱152。

笔杆10及导电橡胶11之间设有连接环12，在连接环12与导电橡胶11内部则由上而下依序设有定位螺栓13、承座14以及橡胶支撑构件15。此外，导电橡胶11设有径向部111供定位于连接环12下端的阶部121及承座14的突缘141之间。

橡胶支撑构件15组接于承座14，并位于导电橡胶11圆弧端的内后方(即图示的上方)。橡胶支撑构件15包括中央孔洞，供插接承座14的端柱142，而橡胶支撑构件15的另一端(即图示的下端)则设有支撑环151及中央支柱152，使支撑环151及中央支柱152相对设于导电橡胶11圆弧端的内后方(即图示的上方)。

定位螺栓13则经由连接环12的中央孔洞锁入承座14的中央螺孔，而能将导电橡胶11、承座14及橡胶支撑构件15组合定位于连接环12。然后，于将笔杆10的外螺牙101配合锁入连接环12的相对内螺牙122后即完成被动式触控笔1的组装作业。

完成组装作业后，于导电橡胶11点触或滑移于电容式触控屏幕时，导电橡胶11将因受力局部变形而压抵橡胶支撑构件15的支撑环151与中央支柱152，使支撑环151与中央支柱152受力而逐渐内弯，以令橡胶支撑构件15提供导电橡胶11弹性回复力，防止导电橡胶11完全软塌而失去功能。

然而，设置橡胶支撑构件15将增加所需成本及结构复杂度，因此如何在不设置橡胶支撑构件15的情况下使导电橡胶笔头于不再承受挤压力时自动回复未被挤压时的形状即成为一重要的课题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种具有排气结构的被动式触控笔，以达到减少所需成本及降低结构复杂度的效果。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种被动式触控笔，用于操控一电容式触控屏幕，其包括笔管、固定柱以及导电橡胶笔头，该笔管包括一排气孔；该固定柱设置于该笔管的一前端中，包括一第一穿孔以及一第二穿孔，其中该第一穿孔开设于该固定柱的一顶面，该第二穿孔开设于该固定柱的一侧面；该导电橡胶笔头套设于该固定柱并显露于该笔管的该前端之外，其中该导电橡胶笔头与该固定柱的该顶面之间具有一空隙，于该导电橡胶笔头被挤压时，空气被挤出该空隙，而于该导电橡胶笔头不再被挤压时，空气自该排气孔、该第二穿孔及该第一穿孔进入该空隙以使该导电橡胶笔头回复未被挤压时的形状。

较佳地，该排气孔位于该笔管的一侧边，且该被动式触控笔还包括电路板、开关以及按压件，该电路板设置于该笔管中；该开关设置于该电路板上对应该排气孔之处；该按压件设置于该排气孔中，用以触发该开关。

较佳地，该笔管由导电材料制成且该固定柱与该笔管相接触。

较佳地，该被动式触控笔还包括电路板、压力传感器、导电弹性元件以及无线传输模块，该电路板设置于该笔管中；该压力传感器连接于该电路板并位于该固定柱旁，用以被该固定柱触压而感测该导电橡胶笔头所承受的挤压力；该导电弹性元件连接于该电路板并套设于该固定柱，用以复位该固定柱；该无线传输模块设置于该电路板上，用以依据该导电橡胶笔头所承受的挤压力传送相应的信号至该电容式触控屏幕。

较佳地，该笔管的该前端由非导电材料制成，该笔管的一后端由导电材料制成，该被动式触控笔还包括导电板，该导电板设置于该笔管中，且该导电板的一第一端与该笔管的该后端相接触，该导电板的一第二端位于接近该固定柱之处。

较佳地，该被动式触控笔还包括电路板、压力传感器、导电弹性元件以及无线传输模块，该电路板设置于该笔管中，其中该导电板连接于该电路板；该压力传感器连接于该电路板并位于该固定柱旁，用以被该固定柱触压而感测该导电橡胶笔头所承受的挤压力；该导电弹性元件连接于该电路板并套设于该固定柱，用以复位该固定柱；该无线传输模块设置于该电路板上，用以依据该导电橡胶笔头所承受的挤压力传送相应的信号至该电容式触控屏幕。

较佳地，该固定柱由金属材质或导电塑料材质制成。

本实用新型还提供一种被动式触控笔，用于操控一电容式触控屏幕，其包括笔管、固定柱以及导电橡胶笔头，该笔管包括一排气孔；该固定柱设置于该笔管的一前端中，包括一凹槽，其中该凹槽位于该固定柱的一侧面；该导电橡胶笔头套设于该固定柱并显露于该笔管的该前端之外，其中该导电橡胶笔头的一内表面覆盖该凹槽且该内表面不具有与该凹槽相对应的结构，且该导电橡胶笔头与该固定柱的一顶面之间具有一空隙，于该导电橡胶笔头被挤压时，空气被挤出该空隙，而于该导电橡胶笔头不再被挤压时，空气自该排气孔及该凹槽进入该空隙以使该导电橡胶笔头回复未被挤压时的形状。

较佳地，该排气孔位于该笔管的一侧边，且该被动式触控笔还包括电路板、开关以及按压件，该电路板设置于该笔管中；该开关设置于该电路板上对应该排气孔之处；该按压件设置于该排气孔中，用以触发该开关。

较佳地，该笔管由导电材料制成且该固定柱与该笔管相接触。

较佳地，该被动式触控笔还包括电路板、压力传感器、导电弹性元件以及无线传输模块，该电路板设置于该笔管中；该压力传感器连接于该电路板并位于该固定柱旁，用以被该固定柱触压而感测该导电橡胶笔头所承受的挤压力；该导电弹性元件连接于该电路板并套设于该固定柱，用以复位该固定柱；该无线传输模块设置于该电路板上，用以依据该导电橡胶笔头所承受的挤压力传送相应的信号至该电容式触控屏幕。

较佳地，该笔管的该前端由非导电材料制成，该笔管的一后端由导电材料制成，该被动式触控笔还包括导电板，该导电板设置于该笔管中，且该导电板的一第一端与该笔管的该后端相接触，该导电板的一第二端位于接近该固定柱之处。

较佳地，该被动式触控笔还包括电路板、压力传感器、导电弹性元件以及无线传输模块，该电路板设置于该笔管中，其中该导电板连接于该电路板；该压力传感器连接于该电路板并位于该固定柱旁，用以被该固定柱触压而感测该导电橡胶笔头所承受的挤压力；该导电弹性元件连接于该电路板并套设于该固定柱，用以复位该固定柱；该无线传输模块设置于该电路板上，用以依据该导电橡胶笔头所承受的挤压力传送相应的信号至该电容式触控屏幕。

本实用新型藉由于固定柱中开设呈T字形的穿孔或于固定柱侧面设置凹槽，使得导电橡胶笔头被朝向固定柱的方向挤压后，空气可透过穿孔或凹槽快速进入导电橡胶笔头与固定柱之间，而令导电橡胶笔头快速回复未被挤压时的形状。因此本实用新型的被动式触控笔不需设置类似现有被动式触控笔的橡胶支撑构件而能达到减少所需成本及降低结构复杂度的效果。且本实用新型的呈T字形的穿孔可适用于具有面积较大的顶面与面积较小的底面的固定柱，而可缩小固定柱的体积，进而符合轻薄短小化的趋势。

附图说明

图1是现有被动式触控笔的剖面图。

图2是本实用新型第一较佳实施例的被动式触控笔的分解图。

图3是图2中的固定柱及导电橡胶笔头的分解图。

图4是图3中的固定柱及导电橡胶笔头的剖面图。

图5是本实用新型第一较佳实施例的被动式触控笔的剖面图。

图6是本实用新型第二较佳实施例的被动式触控笔的分解图。

图7是图6中的固定柱及导电橡胶笔头的分解图。

图8是本实用新型第二较佳实施例的被动式触控笔的剖面图。

具体实施方式

依据本实用新型的第一较佳实施例提供一种被动式触控笔2，请同时参照至2至图5，图2是本实用新型第一较佳实施例的被动式触控笔的分解图，图3是图2中的固定柱及导电橡胶笔头的分解图，图4是图3中的固定柱及导电橡胶笔头的剖面图，图5是本实用新型第一较佳实施例的被动式触控笔的剖面图。

首先说明被动式触控笔2的元件及组装顺序。如图2所示，本例的被动式触控笔2包括笔管20、固定柱21、导电橡胶笔头22、电路板23、二开关24、塑料材料制成的按压件25、压力传感器26、导电弹性元件27以及无线传输模块28。使用者可于握持笔管20后利用导电橡胶笔头22操控电容式触控屏幕(图中未示)，以下将进一步说明。

于本例中笔管20由导电材料，例如金属材料制成，固定柱21由金属材料或导电塑料材料制成，但不以此为限。

请一并参照图2及图5，组装时，电路板23设置于笔管20中，二开关24及无线传输模块28设置于电路板23上，压力传感器26及导电弹性元件27的一端271则连接于电路板23的底侧(即图中下侧)。而固定柱21设置于笔管20的前端200中并与笔管20相接触，且固定柱21位于电路板23下方(即图中下方)并抵靠于压力传感器26，导电弹性元件27的螺旋部272则套设于固定柱21。此外，导电橡胶笔头22套设于固定柱21并显露于笔管20的前端200之外。

需要说明的是，如图2所示，笔管20包括开设于笔管20的侧边202的排气孔201，且二开关24及无线传输模块28皆设置于对应排气孔201之处。而按压件25则设置于排气孔201中并可相对于排气孔201移动，用以触发二开关24。且由于笔管20由导电材料制成而或将影响无线传输模块28，因此将无线传输模块28设置于对应排气孔201及塑料材料制成的按压件25之处可防止此问题发生。

再者，如图3所示，固定柱21包括第一穿孔211以及第二穿孔212，且第一穿孔211开设于固定柱21的顶面213，第二穿孔212则开设于固定柱21的侧面214。又如图4所示，第二穿孔212贯通固定柱21的侧面214，第一穿孔211则自固定柱21的顶面213连通至第二穿孔212，而形成一T字形的排气道。

完成前述组装作业后，当使用者握持笔管20并将导电橡胶笔头22压抵于电容式触控屏幕(图中未示)时，人体电能经笔管20及固定柱21传导至导电橡胶笔头22，而使导电橡胶笔头22与电容式触控屏幕形成耦合电容，于是电容式触控屏幕的控制器(图中未示)即能计算得出导电橡胶笔头22与电容式触控屏幕的接触点的位置。

需要说明的是，如图4及图5所示，导电橡胶笔头22的突环221卡入固定柱21的环状凹部215而固定于固定柱21，且突环221及环状凹部215的形状吻合故两者间仅存在细微的缝隙，导电橡胶笔头22的内表面222与固定柱21的顶面213间则具有空隙29。

当导电橡胶笔头22压抵电容式触控屏幕时，导电橡胶笔头22被朝向固定柱21的方向挤压而令空气通过突环221及环状凹部215间的缝隙、第一穿孔211及第二穿孔212被挤出空隙29。

而当导电橡胶笔头22不再压抵电容式触控屏幕时，空气并无法自突环221及环状凹部215间的缝隙快速进入空隙29，但空气可自笔管20的排气孔201、第二穿孔212及第一穿孔211快速进入空隙29，使导电橡胶笔头22回复未被挤压时的形状。因此本例的被动式触控笔2不需设置类似现有被动式触控笔1的橡胶支撑构件15而能达到减少所需成本及降低结构复杂度的效果。

此外，本例的被动式触控笔2更可利用压力传感器26藉由感测导电橡胶笔头22被挤压时推动固定柱21压抵压力传感器26的程度，而判断导电橡胶笔头22所承受的挤压力，并透过无线传输模块28依据导电橡胶笔头22所承受的挤压力传送相应的信号至电容式触控屏幕，以改变于电容式触控屏幕上显示的线条粗细。导电弹性元件27则用于复位固定柱21。

需要说明的是，于本例中亦可以不设置电路板23、二开关24、塑料材料制成的按压件25、压力传感器26、导电弹性元件27以及无线传输模块28。

以下说明本实用新型第二较佳实施例的被动式触控笔3，请同时参照图6至图8，图6是本实用新型第二较佳实施例的被动式触控笔的分解图，图7是图6中的固定柱及导电橡胶笔头的分解图，图8是本实用新型第二较佳实施例的被动式触控笔的剖面图。

首先说明被动式触控笔3的元件及组装顺序。如图6所示，本例的被动式触控笔3包括笔管30、固定柱31、导电橡胶笔头32、电路板33、二开关34、塑料材料制成的按压件35、压力传感器36、导电弹性元件37、无线传输模块38以及导电板39。

本例的被动式触控笔3与第一较佳实施例的被动式触控笔2大致相同，于本例中将不再对两较佳实施例的相同之处进行说明，而仅说明两较佳实施例的不同之处。

首先，如图7及图8所示，本例与第一较佳实施例的第一不同之处在于，固定柱31具有至少一长型的凹槽311开设于其侧面312，且凹槽311的长度涵盖导电橡胶笔头32与固定柱31的接触区域的长度。

当导电橡胶笔头32与固定柱31组装完成后，导电橡胶笔头32的内表面321覆盖凹槽311，且导电橡胶笔头32的内表面321不具有与凹槽311相对应的结构而无法填满凹槽311。

于是当导电橡胶笔头32压抵电容式触控屏幕而被朝向固定柱31的方向挤压时，空气通过凹槽311被挤出导电橡胶笔头32与固定柱31的顶面313间的空隙40。而当导电橡胶笔头32不再压抵电容式触控屏幕时，空气自笔管30的排气孔301及凹槽311快速进入空隙40，使导电橡胶笔头32回复未被挤压时的形状。因此本例的被动式触控笔3不需设置类似被动式触控笔1的橡胶支撑构件15而能达到减少所需成本及降低结构复杂度的效果。

再者，如图6所示，本例与第一较佳实施例的第二不同之处在于，于第一较佳实施例中笔管20由导电材料制成，而于本实施例中，笔管30则包括由非导电材料制成的前端302以及由导电材料制成的后端303。且于本例中被动式触控笔3更包括设置于笔管30中的导电板39，且导电板39的第一端391与笔管30的后端303相接触，导电板39的第二端392则位于接近固定柱31之处。

由于笔管30的前端302由非导电材料制成，当使用者握持笔管30并将导电橡胶笔头32压抵于电容式触控屏幕(图中未示)时，人体电能无法藉由笔管30及固定柱31传导至导电橡胶笔头32。因此于本例中需设置导电板39以使人体电能经笔管30的后端303、导电板39及固定柱31传导至导电橡胶笔头32，或者藉由人体与导电板39间的耦合效应经导电板39及固定柱31传导至导电橡胶笔头32。

此外，由于导电板39的中央处393及导电弹性元件37皆连接于电路板33，且导电弹性元件37套设于固定柱31，故人体电能亦可经笔管30的后端303、导电板39、电路板33、导电弹性元件37及固定柱31传导至导电橡胶笔头32，或者藉由人体与导电板39间的耦合效应经导电板39、电路板33、导电弹性元件37及固定柱31传导至导电橡胶笔头32。

需要说明的是，于本例中亦可以不设置电路板33、二开关34、塑料材料制成的按压件35、压力传感器36、导电弹性元件37以及无线传输模块38。且本例的固定柱31可应用于第一较佳实施例中，第一较佳实施例的固定柱21亦可应用于本例中。

藉由以上说明可知，本实用新型藉由于固定柱中开设呈T字形的穿孔或于固定柱侧面设置凹槽，使得导电橡胶笔头被朝向固定柱的方向挤压后，空气可透过穿孔或凹槽快速进入导电橡胶笔头与固定柱之间，而令导电橡胶笔头快速回复未被挤压时的形状。因此本实用新型的被动式触控笔不需设置类似现有被动式触控笔1的橡胶支撑构件15而能达到减少所需成本及降低结构复杂度的效果。

且本实用新型的呈T字形的穿孔可适用于具有面积较大的顶面与面积较小的底面(与顶面平行的另一表面)的固定柱，而可缩小固定柱的体积，进而符合轻薄短小化的趋势。

以上所述的实施例仅是为说明本实用新型的技术思想与特点，其目的在使本技术领域普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，当不能以之限定本实用新型的专利范围，即大凡依本实用新型所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本实用新型的专利范围内。

Claims (13)

1.一种被动式触控笔，用于操控一电容式触控屏幕，其特征在于，包括：

笔管，包括一排气孔；

固定柱，设置于该笔管的一前端中，包括一第一穿孔以及一第二穿孔，其中该第一穿孔开设于该固定柱的一顶面，该第二穿孔开设于该固定柱的一侧面；以及

导电橡胶笔头，套设于该固定柱并显露于该笔管的该前端之外，其中该导电橡胶笔头与该固定柱的该顶面之间具有一空隙，于该导电橡胶笔头被挤压时，空气被挤出该空隙，而于该导电橡胶笔头不再被挤压时，空气自该排气孔、该第二穿孔及该第一穿孔进入该空隙以使该导电橡胶笔头回复未被挤压时的形状。

2.如权利要求1所述的被动式触控笔，其特征在于，该排气孔位于该笔管的一侧边，且该被动式触控笔还包括：

电路板，设置于该笔管中；

开关，设置于该电路板上对应该排气孔之处；以及

按压件，设置于该排气孔中，用以触发该开关。

3.如权利要求1所述的被动式触控笔，其特征在于，该笔管由导电材料制成且该固定柱与该笔管相接触。

4.如权利要求3所述的被动式触控笔，其特征在于，该被动式触控笔还包括：

电路板，设置于该笔管中；

压力传感器，连接于该电路板并位于该固定柱旁，用以被该固定柱触压而感测该导电橡胶笔头所承受的挤压力；

导电弹性元件，连接于该电路板并套设于该固定柱，用以复位该固定柱；以及

无线传输模块，设置于该电路板上，用以依据该导电橡胶笔头所承受的挤压力传送相应的信号至该电容式触控屏幕。

5.如权利要求1所述的被动式触控笔，其特征在于，该笔管的该前端由非导电材料制成，该笔管的一后端由导电材料制成，该被动式触控笔还包括导电板，该导电板设置于该笔管中，且该导电板的一第一端与该笔管的该后端相接触，该导电板的一第二端位于接近该固定柱之处。

6.如权利要求5所述的被动式触控笔，其特征在于，该被动式触控笔还包括：

电路板，设置于该笔管中，其中该导电板连接于该电路板；

压力传感器，连接于该电路板并位于该固定柱旁，用以被该固定柱触压而感测该导电橡胶笔头所承受的挤压力；

导电弹性元件，连接于该电路板并套设于该固定柱，用以复位该固定柱；以及

无线传输模块，设置于该电路板上，用以依据该导电橡胶笔头所承受的挤压力传送相应的信号至该电容式触控屏幕。

7.如权利要求1所述的被动式触控笔，其特征在于，该固定柱由金属材质或导电塑料材质制成。

8.一种被动式触控笔，用于操控一电容式触控屏幕，其特征在于，包括：

笔管，包括一排气孔；

固定柱，设置于该笔管的一前端中，包括一凹槽，其中该凹槽位于该固定柱的一侧面；以及

导电橡胶笔头，套设于该固定柱并显露于该笔管的该前端之外，其中该导电橡胶笔头的一内表面覆盖该凹槽且该内表面不具有与该凹槽相对应的结构，且该导电橡胶笔头与该固定柱的一顶面之间具有一空隙，于该导电橡胶笔头被挤压时，空气被挤出该空隙，而于该导电橡胶笔头不再被挤压时，空气自该排气孔及该凹槽进入该空隙以使该导电橡胶笔头回复未被挤压时的形状。

9.如权利要求8所述的被动式触控笔，其特征在于，该排气孔位于该笔管的一侧边，且该被动式触控笔还包括：

电路板，设置于该笔管中；

开关，设置于该电路板上对应该排气孔之处；以及

按压件，设置于该排气孔中，用以触发该开关。

10.如权利要求8所述的被动式触控笔，其特征在于，该笔管由导电材料制成且该固定柱与该笔管相接触。

11.如权利要求10所述的被动式触控笔，其特征在于，该被动式触控笔还包括：

电路板，设置于该笔管中；

压力传感器，连接于该电路板并位于该固定柱旁，用以被该固定柱触压而感测该导电橡胶笔头所承受的挤压力；

导电弹性元件，连接于该电路板并套设于该固定柱，用以复位该固定柱；以及

无线传输模块，设置于该电路板上，用以依据该导电橡胶笔头所承受的挤压力传送相应的信号至该电容式触控屏幕。

12.如权利要求8所述的被动式触控笔，其特征在于，该笔管的该前端由非导电材料制成，该笔管的一后端由导电材料制成，该被动式触控笔还包括导电板，该导电板设置于该笔管中，且该导电板的一第一端与该笔管的该后端相接触，该导电板的一第二端位于接近该固定柱之处。

13.如权利要求12所述的被动式触控笔，其特征在于，该被动式触控笔还包括：

电路板，设置于该笔管中，其中该导电板连接于该电路板；

压力传感器，连接于该电路板并位于该固定柱旁，用以被该固定柱触压而感测该导电橡胶笔头所承受的挤压力；

导电弹性元件，连接于该电路板并套设于该固定柱，用以复位该固定柱；以及

无线传输模块，设置于该电路板上，用以依据该导电橡胶笔头所承受的挤压力传送相应的信号至该电容式触控屏幕。