TWI399687B - Free battery indicator element of a wireless tablet - Google Patents

Description

免電池無線指標元件之數位板

本發明係關於一種輸入裝置，特別是一種使用電磁共振方式來供電的免電池無線指標元件之數位板。

目前市面上的數位板都係搭配無線指標元件使用，當無線指標元件接觸到數位板時，無線指標元件會產生一電磁場，讓數位板可利用磁耦合的方式來演算出無線指標元件目前的座標位置，再將該座標位置傳送到電腦端。

目前無線指標元件工作所需的電源主要使用二種方式取得供電：一種係利用一次性電池供電，另一種則是使用電磁共振的方式來取得供電。若採用一次性電池供電的方式，無線指標元件必須頻繁的更換電池，對使用者來說極不方便也不環保。因此採用電磁共振方式係目前最為適當的供電方式。

但是目前無線指標元件與數位板的電磁共振供電相關技術中，數位板都必須發射較大的磁場，再由無線指標元件來接收，當無線指標元件累積到一定能量後再轉發射給數位板接收，此種方式具有數位板耗電量高，電路設計複雜、成本高及電磁場輻射較高等問題。

因此如何降低數位板的耗電量、簡化電路上的設計、減少成本價格及改善電磁場輻射過高的問題，乃為目前業界亟思解決的問題。

鑒於以上的問題，本發明在於提供一種免電池無線指標元件之數位板，藉以解決先前技術所存在之因利用電磁共振供電而產生的問題。

為達上述目的，本發明所揭露之免電池無線指標元件之數位板，具有一免電池無線指標元件和一數位板，兩元件相互搭配使用。

其中，免電池無線指標元件至少包括：多個接收線圈；一發射線圈，與至少一接收線圈重疊；一電源供應電路，用以利用多個接收線圈無線接收數位板所送出之頻率信號，並藉由頻率信號形成電磁共振而產生電能；及一感應電路，用以接收電源供應電路所產生之電能，並產生感應信號以經由發射線圈發射給該數位板。

其中，數位板至少包括：一訊號處理電路，用以產生頻率信號，並依據免電池無線指標元件所送出之感應信號來計算出免電池無線指標元件目前的座標位置；至少一第一天線迴路，用以發射頻率信號；及至少一第二天線迴路，用以無線接收感應信號。

於此，免電池無線指標元件可為一無線游標筆或一無線滑鼠。

有關本發明之詳細特徵及實作，茲配合圖式在實施方式中說明如下，其內容足以使任何熟知相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容及圖式，任何熟知相關技藝者可輕易地理解本發明之目的及優點。

參照「第1、2、3及4圖」，一種免電池無線指標元件之數位板，包含一免電池無線指標元件100及一數位板200。

免電池無線指標元件100和數位板200相互搭配使用。

免電池無線指標元件100可為一無線游標筆或一無線滑鼠，但此非本發明之限制。

其中，免電池無線指標元件100至少包括：至少一個接收線圈110，但不以此為限；發射線圈120，其係與至少一個接收線圈110重疊地設置；電源供應電路130，其利用接收線圈110來無線接收數位板200所送出之頻率信號Sf，藉由頻率信號Sf來達到相互電磁共振，使其產生出所需之電能P；及感應電路140，包括但不局限於一種訊號產生電路，其係接收電源供應電路130之電能P，並產生感應信號Ss，再經由發射線圈120將該感應信號Ss送出給數位板200。其中，該電源供應電路130可包括：整流電路，電性連接接收線圈110。當此些接收線圈110同時接收到頻率信號Sf時，此些接收線圈110會呈現同頻率，因而引發電磁共振效應而產生出能量信號給整流電路。整流電路再利用能量信號產生出所需之電能P，以供應免電池無線指標元件100運作所需之電能。

其中，感應電路140可包括：振盪電路，電性連接發射線圈120。

振盪電路藉由電源供應電路130產生之電能P維持其運作，以產生感應信號Ss。再由發射線圈120將振盪電路所產生之感應信號Ss發射送出給數位板200。

惟電源供應電路130或是感應電路140之電子電路結構，非屬本發明的標的，因此不加以贅述。

數位板200至少包括：訊號處理電路210，用以產生頻率信號Sf，並依據免電池無線指標元件100所送出之感應信號Ss來計算出免電池無線指標元件100目前的座標位置；至少一第一天線迴路220，用以發射頻率信號Sf；及至少一第二天線迴路230，用以無線接收感應信號Ss。

參照「第3圖」，於此，此些接收線圈110可纏繞於發射線圈120的外側。抑或是，參照「第4圖」，發射線圈120可纏繞於此些接收線圈110的外側。

重疊纏繞之接收線圈110和發射線圈120可設置在免電池無線指標元件100內部且位於免電池無線指標元件100用以接觸數位板200的一側。

以無線游標筆為例，重疊纏繞之接收線圈110和發射線圈120可設置無線游標筆的內側靠近筆尖的一端。

以無線滑鼠為例，重疊纏繞之接收線圈110和發射線圈120可設置無線滑鼠的內側靠近底部。

重疊纏繞之接收線圈110和發射線圈120的纏繞軸L可直立於免電池無線指標元件100的內部。於此，纏繞軸L係指虛擬的假想軸線，並非實際存在的實體。

以無線游標筆為例，重疊纏繞之接收線圈110和發射線圈120的纏繞軸L可與無線游標筆同方向延伸。

以無線滑鼠為例，重疊纏繞之接收線圈110和發射線圈120的纏繞軸L可直立於無線滑鼠的底部。

再者，參照「第5及6圖」，可以一軸心150作為接收線圈110和發射線圈120的纏繞支架。

於此，參照「第5圖」，亦可先將發射線圈120纏繞於軸心150上，然後再將接收線圈110纏繞於發射線圈120的外側。

再者，參照「第6圖」，可先將接收線圈110纏繞於軸心150上，然後再將發射線圈120纏繞於接收線圈110的外側。

本發明前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．免電池無線指標元件

110．．．接收線圈

120．．．發射線圈

130．．．電源供應電路

140．．．感應電路

150．．．軸心

200．．．數位板

210．．．訊號處理電路

220．．．第一天線迴路

230．．．第二天線迴路

Sf．．．頻率信號

Ss．．．感應信號

P．．．電能

L．．．纏繞軸

第1圖係為根據本發明一實施例之免電池無線指標元件之數位板的外觀示意圖。

第2圖係為根據本發明一實施例之免電池無線指標元件之數位板電路結構的概要示意圖。

第3圖係為根據本發明第一實施例之接收線圈和發射線圈的配置關係的概要剖視圖。

第4圖係為根據本發明第二實施例之接收線圈和發射線圈的配置關係的概要剖視圖。

第5圖係為根據本發明第三實施例之接收線圈和發射線圈的配置關係的概要剖視圖。

第6圖係為根據本發明第四實施例之接收線圈和發射線圈的配置關係的概要剖視圖。

100．．．免電池無線指標元件

110．．．接收線圈

120．．．發射線圈

L．．．纏繞軸

Claims (14)

1. 一種免電池無線指標元件之數位板，包括：一免電池無線指標元件及一數位板，其中該免電池無線指標元件至少包括：至少一接收線圈；一發射線圈，係與該接收線圈重疊地設置；一電源供應電路，用以利用該接收線圈無線接收該數位板所送出之頻率信號，並藉由該頻率信號形成電磁共振而產生電能；及一感應電路，用以接收該電源供應電路所產生之該電能，並產生一感應信號以經由該發射線圈發射給該數位板；及其中該數位板至少包括：一訊號處理電路，用以產生該頻率信號，並依據該免電池無線指標元件所送出之該感應信號來計算出該免電池無線指標元件目前的座標位置；至少一第一天線迴路，用以發射該頻率信號；及至少一第二天線迴路，用以無線接收該感應信號；其中該發射線圈接收該第一天線迴路所發射之該頻率信號時，該感應電路亦同時產生該感應信號並同時由該第二天線迴路所接收。
2. 如申請專利範圍第1項所述之免電池無線指標元件之數位板，其中該接收線圈纏繞於該發射線圈的外側。
3. 如申請專利範圍第1項所述之免電池無線指標元件之數位板，其中該發射線圈纏繞於該接收線圈的外側。
4. 如申請專利範圍第1項所述之免電池無線指標元件之數位板，更包括：一軸心；其中，該接收線圈與該發射線圈重疊纏繞於該軸心上。
5. 如申請專利範圍第4項所述之免電池無線指標元件之數位板，其中該接收線圈纏繞於該軸心的外側，且該發射線圈纏繞於該接收線圈的外側。
6. 如申請專利範圍第4項所述之免電池無線指標元件之數位板，其中該發射線圈纏繞於該軸心的外側，且該接收線圈纏繞於該發射線圈的外側。
7. 如申請專利範圍第1項所述之免電池無線指標元件之數位板，其中該免電池無線指標元件係為一無線游標筆或一無線滑鼠。
8. 一種免電池無線指標元件，至少包括：至少一接收線圈；一發射線圈，係與該接收線圈重疊地設置；一電源供應電路，用以利用該接收線圈無線接收一數位板所產生之一頻率信號，並藉由接收到的該頻率信號形成電磁共振而產生電能；及一感應電路，用以接收該電源供應電路所產生之該電能，並產生一感應信號以經由該發射線圈將該感應信號發射出至該數位板；其中該發射線圈接收該數位板之該頻率信號時，該感應電路亦同時產生該感應信號並同時由該數位板所接收。
9. 如申請專利範圍第8項所述之免電池無線指標元件，其中該接收線圈纏繞於該發射線圈的外側。
10. 如申請專利範圍第8項所述之免電池無線指標元件，其中該發射線圈纏繞於該接收線圈的外側。
11. 如申請專利範圍第8項所述之免電池無線指標元件，更包括：一軸心；其中，該接收線圈與該發射線圈重疊纏繞於該軸心上。
12. 如申請專利範圍第11項所述之免電池無線指標元件，其中該接收線圈纏繞於該軸心的外側，且該發射線圈纏繞於該接收線圈的外側。
13. 如申請專利範圍第11項所述之免電池無線指標元件，其中該發射線圈纏繞於該軸心的外側，且該接收線圈纏繞於該發射線圈的外側。
14. 如申請專利範圍第8項所述之免電池無線指標元件，其中該免電池無線指標元件係為一無線游標筆或一無線滑鼠。