TWI468991B - 觸控筆 - Google Patents

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TWI468991B
TWI468991B TW98144048A TW98144048A TWI468991B TW I468991 B TWI468991 B TW I468991B TW 98144048 A TW98144048 A TW 98144048A TW 98144048 A TW98144048 A TW 98144048A TW I468991 B TWI468991 B TW I468991B
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Hung Lung Ho
Ho Chiang Liu
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Hon Hai Prec Ind Co Ltd
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Description

觸控筆
本發明涉及一種觸控筆，特別涉及一種可以投射光束的觸控筆。
習知光學觸控技術是在觸控屏下面安裝光感測元件，再利用一種筆尖能夠發光的觸控筆在觸控屏上進行操作，藉由光感測元件感測發光的筆尖在觸控屏上的位置實現觸控動作的辨識。
這種觸控筆的筆尖內一般採用紅外線發光二極體作為光源，發光二極體通常收容於一遮光件的收容孔內。然，發光二極體的光軸與遮光件的收容孔的中心軸線難以確保在同一軸線上。如果發光二極體的光軸與遮光件的收容孔的中心軸線不在同一軸線上，這導致發光二極體在觸控屏上形成一個模糊的光斑，光感測元件不能精確辨識觸控筆筆尖的位置，從而造成誤判，使得觸控筆的感測精度降低。
鑒於此，有必要提供一種光斑清晰定位準確的觸控筆。
一種觸控筆，包括筆頭，該筆頭包括殼體、透鏡、遮光件及發光二極體，該透鏡、遮光件及發光二極體均收容於該殼體內，該遮光件內開設一呈階梯狀的通孔，該通孔包括一透光孔及一收容孔，該透光孔的孔徑小於收容孔的孔徑，該收容孔的內壁上設有徑向定位結構，該發光二極體收容於該收容孔內且與該徑向定位結 構緊密接觸，該發光二極體發出的光線經由透光孔射向透鏡。該徑向定位結構包括至少三根肋，該至少三根肋沿軸向設置於該遮光件的收容孔的內壁上。該發光二極體與該至少三根肋緊密接觸。
與習知技術相比，本發明的徑向定位結構使得發光二極體的光軸與遮光件的中心軸線在同一軸線上，從而觸控筆在觸控屏上形成中心明亮的光斑，光感測元件能夠準確辨識觸控筆的筆尖在觸控屏上的位置，提高感測精度。
10‧‧‧觸控筆
100‧‧‧筆桿
101‧‧‧前端
102‧‧‧後端
103‧‧‧盲孔
104、218、219、235‧‧‧內壁
105、262‧‧‧螺紋部
11‧‧‧供電裝置
200‧‧‧筆頭
210‧‧‧殼體
211‧‧‧第一開口端
212‧‧‧收容腔
213‧‧‧第二開口端
214‧‧‧大孔
215‧‧‧小孔
216、234‧‧‧台階
217‧‧‧環形凸起
220‧‧‧透鏡
221‧‧‧光學部
222‧‧‧固定部
230‧‧‧遮光件
231‧‧‧透光孔
232‧‧‧收容孔
233‧‧‧通孔
236‧‧‧肋
237‧‧‧軸向一端
240‧‧‧發光二極體
241‧‧‧發光體
242‧‧‧基座
243‧‧‧管腳
244‧‧‧第一表面
245‧‧‧第二表面
250‧‧‧電路板
260‧‧‧環形凸緣
261‧‧‧外壁
圖1為本發明觸控筆一較佳實施方式的的剖面示意圖。
圖2為圖1中遮光件的立體示意圖。
請參閱圖1，觸控筆10包括筆桿100及筆頭200。筆桿100呈圓柱狀，筆桿100內部沿軸向開設一盲孔103，筆桿100的軸向的前端101呈開口狀，筆桿100的軸向的後端102呈封閉狀。盲孔103的內壁104上靠近於筆桿100的前端101形成螺紋部105。筆桿100的盲孔103內裝有用於給所述觸控筆10供電的供電裝置11，供電裝置11可以是電池或USB連接端子。
筆頭200包括殼體210、透鏡220、遮光件230、發光二極體240及電路板250。殼體210內沿軸向開設貫通殼體210的收容腔212，收容腔212呈階梯狀，殼體210的軸向兩端分別形成第一開口端211及第二開口端213，第一開口端211位於觸控筆10的最前端，第二開口端213靠近筆桿100的前端101並與前端101連接。收容腔212包括一大孔214及一小孔215，小孔215靠近於第一開口端211一側 ，大孔214靠近於第二開口端213一側，大孔214與小孔215的連接處形成一台階216。收容腔212的大孔214的內壁218上沿徑向向內突伸形成一環形凸起217，環形凸起217上沿軸向開設滑槽。小孔215的內壁219上在殼體210的第一開口端211處沿徑向向內突伸形成一環形凸緣260。殼體210的外壁261上在殼體210的第二開口端213形成螺紋部262。
透鏡220包括光學部221及固定部222，固定部222由光學部221靠近發光二極體240的一端沿徑向向外凸伸而成，固定部222的外徑與殼體210的小孔215的孔徑相當。
請一併參閱圖2，遮光件230呈圓筒狀，遮光件230的外徑與殼體210的小孔215的孔徑相當。遮光件230採用不透明的塑膠等遮光材料製成。遮光件230內沿軸向開設通孔233。通孔233呈階梯狀，包括透光孔231及收容孔232，透光孔231位於遮光件230的前端，收容孔232位於遮光件230的後端，透光孔231的孔徑小於收容孔232的孔徑，透光孔231與收容孔232的連接處形成一台階234。收容孔232的內壁235上設置徑向定位結構，該徑向定位結構使得該發光二極體240的光軸與遮光件230的中心軸線在同一軸線上。在本實施方式中該徑向定位結構包括三根可彈性形變的肋236，該三根肋236對稱沿軸向設置於收容孔232的內壁235上。透光孔231的孔徑取決於發光二極體240的出光角，透光孔231使得發光二極體240的出光角範圍內的光線可以藉由透光孔231，且遮蔽發光二極體240的其餘光線。
發光二極體240包括發光體241、基座242及管腳243。基座242的外徑大於遮光件230的收容孔232的孔徑，基座242包括相對設置 的第一表面244及第二表面245。所述發光體241位於所述第一表面244上，所述管腳243位於所述第二表面245上。
透鏡220收容於殼體210的收容腔212內，透鏡220的光學部221由殼體210的第一開口端211向外伸出殼體210，透鏡220的固定部222收容於殼體210的收容腔212的小孔215內且沿軸向抵靠於殼體210的環形凸緣260上。遮光件230***殼體210的收容腔212的小孔215內且沿軸向抵靠於透鏡220的基座242上，遮光件230的透光孔231朝向透鏡220一側。透鏡220的固定部222及遮光件230均收容於殼體210的收容腔212的小孔215內，透鏡220的固定部222的外徑及遮光件230的外徑均與收容腔212的小孔215的孔徑相當，透鏡220的中心軸線與遮光件230的中心軸線在同一軸線上。
發光二極體240的發光體241由遮光件230的收容孔232一側裝入遮光件230中，發光二極體240的基座242抵靠於遮光件230的靠近於收容孔232的軸向一端237，發光二極體240的發光體241與遮光件230的收容孔232內的三根肋236緊密接觸。電路板250沿軸向***環形凸起217的滑槽內以收容於殼體210的大孔214內，電路板250上安裝有各種保證所述發光二極體240正常工作的電子元件(圖未示)。殼體210的第二開口端213朝向筆桿100的前端101，且殼體210的螺紋部262與筆桿100的螺紋部105螺接固定。發光二極體240的管腳243與電路板250電連接，電路板250與所述供電裝置11藉由導線12電連接。
遮光件230的收容孔232內的三根肋236起到徑向定位發光二極體240的作用，使得發光二極體240的光軸與遮光件230的中心軸線在同一軸線上，進而使得透鏡220的中心軸線、遮光件230的中心 軸線及發光二極體240的光軸在同一軸線上，該發光二極體240發出的光線經由透光孔231射向透鏡220並最終射出殼體210，從而觸控筆10在觸控屏上形成中心明亮的光斑，光感測元件能夠準確辨識觸控筆10的筆尖在觸控屏上的位置，提高感測精度。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
10‧‧‧觸控筆
100‧‧‧筆桿
101‧‧‧前端
102‧‧‧後端
103‧‧‧盲孔
104、218、219、235‧‧‧內壁
105、262‧‧‧螺紋部
11‧‧‧供電裝置
200‧‧‧筆頭
210‧‧‧殼體
211‧‧‧第一開口端
212‧‧‧收容腔
213‧‧‧第二開口端
214‧‧‧大孔
215‧‧‧小孔
216、234‧‧‧台階
217‧‧‧環形凸起
220‧‧‧透鏡
221‧‧‧光學部
222‧‧‧固定部
230‧‧‧遮光件
231‧‧‧透光孔
232‧‧‧收容孔
233‧‧‧通孔
236‧‧‧肋
237‧‧‧軸向一端
240‧‧‧發光二極體
241‧‧‧發光體
242‧‧‧基座
243‧‧‧管腳
244‧‧‧第一表面
245‧‧‧第二表面
250‧‧‧電路板
260‧‧‧環形凸緣
261‧‧‧外壁

Claims (7)

  1. 一種觸控筆，包括筆頭，該筆頭包括殼體、透鏡、遮光件及發光二極體，該透鏡、遮光件及發光二極體均收容於該殼體內，其改良在於：該遮光件內開設一呈階梯狀的通孔，該通孔包括一透光孔及一收容孔，該透光孔的孔徑小於收容孔的孔徑，該收容孔的內壁上設有徑向定位結構，該發光二極體收容於該收容孔內且與該徑向定位結構緊密接觸，該發光二極體發出的光線經由透光孔射向透鏡，該徑向定位結構包括至少三根肋，該至少三根肋沿軸向設置於該遮光件的收容孔的內壁上，該發光二極體與該至少三根肋緊密接觸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控筆，其中，該至少三根肋對稱設置於該遮光件的收容孔的內壁上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的觸控筆，其中，該發光二極體包括發光體及基座，基座的外徑大於遮光件的收容孔的孔徑，發光二極體的發光體收容於遮光件的收容孔內，發光二極體的基座抵靠於遮光件的靠近於收容孔的軸向一端。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的觸控筆，其中，該殼體內具有相對設置的第一開口端與第二開口端，該透鏡包括一光學部及一固定部，該固定部由光學部的一端沿徑向向外凸伸而成，該殼體的內壁在第一開口端處沿徑向向內突伸形成一凸緣，該固定部抵靠於殼體的凸緣上，該透鏡的光學部由殼體的第一開口端伸出殼體之外。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的觸控筆，其中，還包括一電路板，殼體的內壁上靠近於第二開口端一側沿徑向向內凸伸形成凸起，凸起上開設滑槽，電路板沿軸向***凸起的滑槽中以收容於殼體內。
  6. 如申請專利範圍第1至5任意一項所述的觸控筆，其中，遮光件的中心軸線及發光二極體的光軸在同一軸線上。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的觸控筆，其中，還包括一筆桿，該筆頭連接在筆桿的一端。
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US4355915A (en) * 1978-05-30 1982-10-26 Pentel Kabushiki Kaisha Ball-point pen tip
US5845982A (en) * 1996-06-14 1998-12-08 Tony Investment Co., Ltd. Visible laser diode module
TWM368134U (en) * 2009-07-15 2009-11-01 Big Shark Inc Improved structure of LED stylus

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