[发明专利]触控笔

说明书

技术领域

本发明涉及一种输入装置，尤其涉及一种具有压力感测功能的触控笔。

背景技术

电容式触摸屏是利用在基板的表面镀上一层透明的金属电极图案，当手指接近或触碰此触摸屏时，手指因为属导体且带有静电，因此手指与金属电极图案会形成一耦合电容，此时触摸屏在触碰点上的电极的静电电容量就会发生变化，进而使得所述电极的电压或电流发生改变。再比较相邻电极的电压差异，触控点的位置就可被计算出来。

然而，使用手指输入虽然方便，但如要在触控屏幕上描绘出不同粗细的线条，或是针对精细位置之间的触碰辨识，通过手指显然难以达上述要求。因此，为了增加触控的精准度，采用触控笔的方案被提出。现有的常见的电容式触控笔其原理大多是在金属笔管前缘设置一导电橡皮或导电泡棉材质的笔头，其虽然可比使用手指输入达到较精准的触控，但电容式触控笔却无法根据下笔力道的大小而于屏幕上呈现对应的线条粗细，仍有使用上的缺憾。

因此，为了呈现笔尖的压力感应，电磁笔被使用。现有的电磁笔需配合触控屏幕背后的电磁感应板进行交互作用，当电磁笔靠近触控屏幕时，触控屏幕后面的电磁感应板会感应到笔的电磁信号从而获得笔所在的X、Y坐标位置。另外，电磁笔具有纵向的压力感应器，当使用者通过电磁笔书写使得笔尖受力时，压力通过笔芯传递到压力感应器，压力的变化导致电磁笔发出的电磁信号发生变化，电磁感应板能够根据感应信号显现出不同的压感。

然而，上述实现压力感应的方案需要在触控屏幕设置电磁感应板，将会大大的提高成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种触控笔，其具有导体的笔尖可在电容式触摸屏产生电容变化以获得位置信号，并且具有特殊的笔尖设计可增加与电容式触摸屏的接触面积，并保持笔尖的体积不至于过大，以确保书写的精确度。此外，本发明的触控笔也可发出电磁信号以具有压力感测功能。

为实现上述目的，本发明提供的触控笔是用于配合一电容式触摸屏进行输入，其包含一笔壳、一磁芯及一笔尖。所述磁芯设置在所述笔壳内部，所述磁芯具有一轴向通孔，所述轴向通孔定义有一孔径。所述笔尖设置于所述笔壳的一端部，所述笔尖为导体材质。所述笔尖具有一杆部及一接触部，所述杆部插设于所述轴向通孔中，所述接触部突出于所述笔壳且所述接触部具有一圆柱表面及一部分球表面。所述圆柱表面定义有一第一直径，所述部分球表面定义有一第二直径，且所述第一直径小于所述第二直径，所述第一直径大于等于所述孔径。

在一优选实施例中，所述笔尖的所述接触部覆盖有一涂层，所述涂层为导体或绝缘体。优选地，所述涂层为导电塑料。

在一优选实施例中，所述部分球表面定义有一弧度，所述弧度对应所述触控笔可书写的最大倾斜角度。具体来说，所述弧度介于π/2至2π/3之间。对应所述弧度为π/2的最大倾斜角度为45度，对应所述弧度为2π/3的最大倾斜角度为60度。

在一优选实施例中，所述触控笔进一步包含一感应线圈，所述感应线圈设置在所述笔壳内部且套设于所述磁芯周围。此外，所述感应线圈用于发出一电磁信号，所述电磁信号对应所述笔尖在书写时的压力。

本发明的优点在于，本发明采用金属的笔尖，因此可与电容式触摸屏进行位置感测。另外，通过部分球表面的第二直径大于圆柱表面的第一直径，可增加所述笔尖与电容式触摸屏的接触面积而增加电容反应。此外，本发明也可根据预定的可书写的最大倾斜角度，而设计出适当的部分球表面的弧度，以确保所述笔尖与所述电容式触摸屏有最大的接触面积。

附图说明

图1为本发明优选实施例的触控笔的结构示意图。

图2为图1的笔尖的局部放大图。

图3为所述触控笔的笔尖处于最大倾斜角的示意图。

附图标记：

10                    触控笔

    20                电容式触摸屏

    110               笔壳

    120                 磁芯

    122                 轴向通孔

    130                 感应线圈

    140                 笔尖

    142                 杆部

    144                 接触部

    1442               圆柱表面