被动式触控笔的制作方法
【专利摘要】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由导电材质制成的第一笔管、由非导电材质制成的第二笔管、固定柱、导电笔头、电路板及导电元件。其中导电元件连接于电路板的负极线路并与第一笔管相接触，使得人体电能经第一笔管、导电元件传导至导电笔头，并使该被动式触控笔的负极金属件可透过第一笔管与导电元件而与电路板的负极线路相导通，进而达到减少所需成本及制程复杂度的功效。
【专利说明】被动式触控笔
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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分解图。现有被动式触控笔I包括中空状金属笔管11以及感应笔头组12。其中感应笔头组12固定于笔管11前端111，笔管11供使用者手握接触，并控制其前端111的感应笔头组12于触控屏幕产生指向效果(图中未示)。
[0005]而感应笔头组12至少包括导电橡胶笔头121以及固定柱122。导电橡胶笔头121与触控屏幕表面(图中未示)接触，固定柱122用来固定导电橡胶笔头121。
[0006]当使用者握持笔管11时，人体电能经笔管11及固定柱122传导至导电橡胶笔头121，而使导电橡胶笔头121与触控屏幕形成耦合电容，于是触控屏幕的控制器(图中为示)即能计算得出导电橡胶笔头121与触控屏幕的接触点的位置。
[0007]然而，如前所述，笔管11整体由金属材质制成而提高了被动式触控笔I的制造成本，但若笔管11整体由非金属材质制成又无法完成传导人体电能的目的，因此如何设计被动式触控笔以减少成本同时完成传导人体电能的目的即成为一重要的课题。
实用新型内容
[0008]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，提供一种笔管由金属材质及非金属材质共同组成的被动式触控笔，以达到减少所需成本的效果。
[0009]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，用于操控一电子装置的一电容式触控屏幕，其包括一第一笔管、一第二笔管、一固定柱、一导电笔头、一电路板以及一导电兀件，该第一笔管由导电材质制成；该第二笔管由非导电材质制成，其中该第二笔管的一后端连接于该第一笔管；该固定柱由导电材质制成，设置于该第二笔管中邻近该第二笔管的一前端之处；该导电笔头连接于该固定柱并显露于该第二笔管的该前端之外；该电路板设置于该第二笔管中；该导电元件设置于该第二笔管中并连接于该电路板的一负极线路，且该导电元件的一第一端与该第一笔管相接触，以使该第一笔管、该导电元件、该固定柱及该导电笔头相导通。
[0010]较佳地，该导电元件为一长型导电板，且该导电元件的一第二端位于接近该固定柱之处。
[0011]较佳地，该导电元件为一导线或一软性电路板，且该导电元件的一第二端连接于该电路板的该负极线路。
[0012]较佳地，该被动式触控笔还包括一负极金属件以及一正极金属件，该负极金属件连接于该第一笔管；该正极金属件连接于该电路板的一正极线路；其中，于一电池被置于该负极金属件与该正极金属件之间时，该负极线路、该导电元件、该第一笔管、该负极金属件、该电池、该正极金属件与该正极线路形成一导电回路，而使该电池供电予该电路板。
[0013]较佳地，该被动式触控笔还包括一压力传感器、一导电弹簧以及一无线传输模块，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笔头所承受的挤压力；该导电弹簧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。
[0014]较佳地，该无线传输模块是一蓝牙传输模块。
[0015]本实用新型还提供一种被动式触控笔，用于操控一电子装置的一电容式触控屏幕，其包括一第一笔管、一第二笔管、一金属内笔身、一固定柱、一导电笔头、一电路板、一前导电板以及一后导电板，该第一笔管由导电材质制成；该第二笔管由非导电材质制成，其中该第二笔管的一后端连接于该第一笔管；该金属内笔身连接于该第二笔管内部；该固定柱由导电材质制成，设置于该第二笔管中邻近该第二笔管的一前端之处；该导电笔头连接于该固定柱并显露于该第二笔管的该前端之外；该电路板设置于该第二笔管中；该前导电板设置于该第二笔管中接近该导电笔头之处并与该金属内笔身相接触；该后导电板设置于该第二笔管中接近该后端之处并连接于该电路板的一负极线路，且该后导电板与该第一笔管与该金属内笔身相接触，以使该第一笔管、该后导电板、该金属内笔身、该前导电板、该固定柱及该导电笔头相导通。
[0016]较佳地，该被动式触控笔还包括一负极金属件以及一正极金属件，该负极金属件连接于该第一笔管；该正极金属件连接于该电路板的一正极线路；其中，于一电池被置于该负极金属件与该正极金属件之间时，该负极线路、该后导电板、该第一笔管、该负极金属件、该电池、该正极金属件与该正极线路形成一导电回路，而使该电池供电予该电路板。
[0017]较佳地，该被动式触控笔还包括一压力传感器、一导电弹簧以及一无线传输模块，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笔头所承受的挤压力；该导电弹簧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。
[0018]本实用新型藉由导电元件(长型导电板、导线或软性电路板)，或者金属内笔身、前导电板及后导电板传导人体电能至导电笔头，使得第二笔管可由非导电材质制成，进而达成减少所需成本的功效。且本发明的导电元件(长型导电板、导线或软性电路板)或后导电板同时连接于电路板上的负极线路与第一笔管，使得负极金属件可透过第一笔管与负极线路相导通，而不需要设置其他连接元件，进而达成减少制程复杂度及所需成本的功效。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是现有被动式触控笔的分解图。
[0020]图2是本实用新型一第一较佳实施例的被动式触控笔的外观示意图。
[0021]图3是本实用新型一第一较佳实施例的被动式触控笔的分解图。
[0022]图4是图3中的被动式触控笔的电路板、导电元件、固定柱及导电笔头的分解图。
[0023]图5是本实用新型一第一较佳实施例的被动式触控笔的剖面图。
[0024]图6是本实用新型第二较佳实施例的被动式触控笔的第二笔管内部的第一角度分解图。
[0025]图7是本实用新型第二较佳实施例的被动式触控笔的第二笔管内部的第二角度分解图。
[0026]图8是本实用新型第二较佳实施例的被动式触控笔的第一笔管内部的分解图。
[0027]图9是本实用新型第二较佳实施例的被动式触控笔的剖面图。
[0028]图10是本实用新型第三较佳实施例的被动式触控笔的剖面图。
【具体实施方式】
[0029]依据本实用新型一第一较佳实施例提供一种被动式触控笔2，请参照图2，图2是本实用新型第一较佳实施例的被动式触控笔的外观示意图。
[0030]如图2所示，本例的被动式触控笔2包括第一笔管20、第二笔管21以及导电笔头22，且导电笔头22设置于第二笔管21的前端211。使用者可于握持第一笔管20或第二笔管21时利用导电笔头22操控电容式触控屏幕(图中未示)，且本例的被动式触控笔2至少提供了笔压感应功能，以下将进一步说明。
[0031]首先说明被动式触控笔2的元件及组装顺序，请参照图3至图5，图3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4是图3被动式触控笔的电路板、导电元件、固定柱及导电笔头的分解图，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。
[0032]如图3及图4所示，被动式触控笔2包括第一笔管20、第二笔管21、导电笔头22、固定柱23、导电兀件24、电路板25、负极金属件26、正极金属件27、压力传感器28、导电弹簧29以及无线传输模块30。于本例中第一笔管20由导电材质,例如金属材质制成,第二笔管21由非导电材质，例如塑料材质制成，导电笔头22由导电橡胶材质制成，固定柱23由金属材质或导电塑料材质制成，但不以此为限。导电元件24则为由金属材质制成的长型导电板。
[0033]请一并参照图3至图5，组装时，第二笔管21的后端212连接于第一笔管20，电路板25设置于第二笔管21中，且压力传感器28及导电弹簧29的一端291连接于电路板25的底侧。此外，无线传输模块30亦设置于电路板25上。
[0034]而后导电元件24的中央处241连接于电路板25上的负极线路(图中未示)，且导电元件24的第一端242与第一笔管20相接触，导电元件24的第二端243则位于接近第二笔管21的前端211之处。
[0035]接下来，固定柱23设置于电路板25下方邻近第二笔管21的前端211之处并抵靠于压力传感器28，导电弹簧29的螺旋部292套设于固定柱23，导电笔头22则套设于固定柱23并显露于第二笔管21的前端211之外。
[0036]再者，正极金属件27设置于电路板25顶端并连接于电路板25上的正极线路(图中未不)，负极金属件26则连接于第一笔管20。
[0037]完成前述组装作业后，当使用者握持第一笔管20并将导电笔头22压抵于电容式触控屏幕(图中未示)时，人体电能经第一笔管20、导电元件24、电路板25、导电弹簧29及固定柱23传导至导电笔头22，或者藉由人体与导电元件24间的耦合效应经导电元件24、电路板25、导电弹簧29及固定柱23传导至导电笔头22，于是导电笔头22即可于电容式触控屏幕产生指向效果(图中未示)。
[0038]需要说明的是，由于导电元件24的覆盖范围自第二笔管21的后端212延伸至第二笔管21的前端211，因此当使用者握持第二笔管21的任意处时，人体电能皆可经导电元件24、电路板25、导电弹簧29及固定柱23传导至导电笔头22而使导电笔头22于电容式触控屏幕产生指向效果。
[0039]再者，本例的被动式触控笔2更可藉由电路板25提供诸如笔压感应等功能，以下将进一步说明。首先，当电池(图中未示)被置于负极金属件26及正极金属件27之间时，电路板25上的负极线路、导电兀件24、第一笔管20、负极金属件26、电池、正极金属件27与电路板25上的正极线路形成导电回路，而使电池供电予电路板25，电路板25即可正常运作。
[0040]当电路板25正常运作后，于使用者将导电笔头22压抵于电容式触控屏幕，使导电笔头22推动固定柱23朝向压力传感器28移动时，压力传感器28将其所承受的挤压力传送至无线传输模块30，使无线传输模块30传送相应的信号至电容式触控屏幕，电容式触控屏幕即可于屏幕上显示相应于使用者所施加的力量的较粗或较细的线条，而达成提供笔压感应功能的目的。
[0041]而当使用者所施加的力量减少时，导电弹簧29与固定柱23之间的作用力将复位固定柱23而减少压力传感器28所承受的挤压力。
[0042]此外，于本例中亦可以藉由设置可相对于第二笔管21移动的塑料件213以及与其相配合的按压开关31而提供笔压感应以外的其他功能。
[0043]需要说明的是，于本例中压力传感器28为压电式压力传感器，当压抵压力传感器28的力量增加时将降低其电阻值，但于其他实施例中压力传感器28并不限于压电式压力传感器，亦可以是电容式压力传感器或光学式压力传感器等，但不以此为限。且于本例中无线传输模块30为蓝牙传输模块，但不以此为限。
[0044]以下说明本实用新型一第二较佳实施例的被动式触控笔3，请参照图6至图9，图6是本实用新型第二较佳实施例的被动式触控笔的第二笔管内部的第一角度分解图，图7是本实用新型第二较佳实施例的被动式触控笔的第二笔管内部的第二角度分解图，图8是本实用新型第二较佳实施例的被动式触控笔的第一笔管内部的分解图，图9是本实用新型第二较佳实施例的被动式触控笔的剖面图。请注意，为简化图面，图9中未显示固定板44。
[0045]如图所示，被动式触控笔3包括第一笔管32、第二笔管33、金属内笔身34、固定柱35、导电笔头36、电路板37、前导电板38、后导电板39、负极金属件40、正极金属件41、压力传感器42、无线传输模块43以及固定板44。其中，固定板44藉由与第一较佳实施例相同的导电弹簧连结于电路板37。
[0046]本例与第一较佳实施例的主要差异在于，于本例中是以后导电板39、金属内笔身34及前导电板38取代导电元件24，以下将进一步说明。
[0047]首先，电路板37连接于固定板44并设置于第二笔管33中，前导电板38连接于固定板44并位于接近第二笔管33的前端331之处，后导电板39则连接于固定板44并位于接近第二笔管33的后端332之处，且后导电板39连接于电路板37上的负极线路(图中未示)。
[0048]再者，金属内笔身34连接于第二笔管33内部并与第二笔管33 —体成型，当第二笔管33连接于第一笔管32时,金属内笔身34将抵靠于前导电板38及后导电板39,而使第一笔管32、后导电板39、金属内笔身34、前导电板38、固定柱35及导电笔头36相导通以传导人体电能。
[0049]此外，如图8及图9所示，后导电板39的末端391伸出第二笔管33的后端332之夕卜，当第二笔管33连接于第一笔管32时，后导电板39的末端391抵靠于第一笔管32，于一电池被置于负极金属件40与正极金属件41之间时，电路板37上的负极线路、后导电板39、第一笔管32、负极金属件40、电池、正极金属件41与电路板37上的正极线路形成导电回路，而使电池供电予电路板37。
[0050]被动式触控笔3的其余结构、组装顺序及运作原理皆与被动式触控笔2相同，故于此不再赘述。
[0051]以下说明本实用新型一第三较佳实施例的被动式触控笔4，请参照图10，图10是本实用新型第三较佳实施例的被动式触控笔的剖面图。
[0052]被动式触控笔4包括第一笔管45、第二笔管46、固定柱47、导电笔头48、电路板49、导电兀件50、负极金属件51、正极金属件52及压力传感器53。其中，固定板47藉由与第一较佳实施例相同的导电弹簧连结于电路板49。
[0053]与第一较佳实施例不同的是，于本例中导电元件50为导线或软性电路板，且导电元件50的第一端501连接于第一笔管45，导电元件50的第二端502则连接于电路板49上的负极线路。
[0054]被动式触控笔4的其余结构、组装顺序及运作原理皆与被动式触控笔2相同，故于此不再赘述。
[0055]藉由以上说明可知，本实用新型藉由导电元件(长型导电板、导线或软性电路板)，或者金属内笔身、前导电板及后导电板传导人体电能至导电笔头，使得第二笔管可由非导电材质制成，进而达成减少所需成本的功效。
[0056]且本发明的导电元件(长型导电板、导线或软性电路板)或后导电板同时连接于电路板上的负极线路与第一笔管，使得负极金属件可透过第一笔管与负极线路相导通，而不需要设置其他连接元件，进而达成减少制程复杂度及所需成本的功效。
[0057]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。
【权利要求】
1.一种被动式触控笔，用于操控一电子装置的一电容式触控屏幕，其特征在于，包括: 一第一笔管，由导电材质制成； 一第二笔管，由非导电材质制成，其中该第二笔管的一后端连接于该第一笔管； 一固定柱，由导电材质制成，设置于该第二笔管中邻近该第二笔管的一前端之处； 一导电笔头，连接于该固定柱并显露于该第二笔管的该前端之外； 一电路板，设置于该第二笔管中；以及 一导电元件，设置于该第二笔管中并连接于该电路板的一负极线路，且该导电元件的一第一端与该第一笔管相接触，以使该第一笔管、该导电元件、该固定柱及该导电笔头相导通。
2.如权利要求1所述的被动式触控笔，其特征在于，该导电元件为一长型导电板，且该导电元件的一第二端位于接近该固定柱之处。
3.如权利要求1所述的被动式触控笔，其特征在于，该导电元件为一导线或一软性电路板，且该导电元件的一第二端连接于该电路板的该负极线路。
4.如权利要求1所述的被动式触控笔，其特征在于，该被动式触控笔还包括: 一负极金属件，连接于该第一笔管；以及 一正极金属件，连接于该电路板的一正极线路； 其中，于一电池被置于该负极金属件与该正极金属件之间时，该负极线路、该导电元件、该第一笔管、该负极金属件、该电池、该正极金属件与该正极线路形成一导电回路，而使该电池供电予该电路板。
5.如权利要求1所述的被动式触控笔，其特征在于，该被动式触控笔还包括: 一压力传感器，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笔头所承受的挤压力； 一导电弹簧，连接于该电路板并套设于该固定柱，用以复位该固定柱；以及一无线传输模块，设置于该电路板上，用以依据该导电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。
6.如权利要求5所述的被动式触控笔，其特征在于，该无线传输模块是一蓝牙传输模块。
7.一种被动式触控笔，用于操控一电子装置的一电容式触控屏幕，其特征在于，包括: 一第一笔管，由导电材质制成； 一第二笔管，由非导电材质制成，其中该第二笔管的一后端连接于该第一笔管； 一金属内笔身，连接于该第二笔管内部； 一固定柱，由导电材质制成，设置于该第二笔管中邻近该第二笔管的一前端之处； 一导电笔头，连接于该固定柱并显露于该第二笔管的该前端之外； 一电路板，设置于该第二笔管中； 一前导电板，设置于该第二笔管中接近该导电笔头之处并与该金属内笔身相接触；以及 一后导电板，设置于该第二笔管中接近该后端之处并连接于该电路板的一负极线路，且该后导电板与该第一笔管与该金属内笔身相接触，以使该第一笔管、该后导电板、该金属内笔身、该前导电板、该固定柱及该导电笔头相导通。
8.如权利要求7所述的被动式触控笔，其特征在于，该被动式触控笔还包括: 一负极金属件，连接于该第一笔管；以及 一正极金属件，连接于该电路板的一正极线路； 其中，于一电池被置于该负极金属件与该正极金属件之间时，该负极线路、该后导电板、该第一笔管、该负极金属件、该电池、该正极金属件与该正极线路形成一导电回路，而使该电池供电予该电路板。
9.如权利要求7所述的被动式触控笔，其特征在于，该被动式触控笔还包括: 一压力传感器，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笔头所承受的挤压力； 一导电弹簧，连接于该电路板并套设于该固定柱，用以复位该固定柱；以及一无线传输模块，设置于该电路板上，用以依据该导电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。
【文档编号】G06F3/0354GK203858594SQ201420160899
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2014年4月3日
【发明者】张阿明, 简建邦, 曾英哲 申请人:致伸科技股份有限公司