[发明专利]可检测笔触压力的触控笔

说明书

相关申请的交叉引用

本发明为2012年4月11日提交的的中国专利申请No.201210104830.X的分案申请，该中国专利申请的全部内容通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及一种触控笔，尤其涉及一种检测位移变化量以感测笔触压力的触控笔。

背景技术

在现今各式消费性电子产品市场中，各种可携式电子产品皆已广泛使用触控装置作为其数据沟通的界面工具。由于目前电子产品的设计皆以轻、薄、短、小为方向，因此在产品上无足够空间容纳如键盘、鼠标等传统输入装置，尤其在讲求人性化设计的平板电脑需求的带动下，搭配触控装置的电脑系统已广泛地出现于市面上。

举例来说，可携式电脑一方面强调体积轻薄，一方面又要有大面积的屏幕以显示数字数据，所以常以触控式屏幕来当作使用者与可携式电脑间的人机介面。触控式屏幕一方面能显示图形及文字数据，一方面也形成一触控面板(touch panel)，当使用者接触施压于此触控面板时，触控面板能感应施压的位置(甚或搭配触控笔以感应施压压力的大小)，根据施压的位置不同来代表不同的控制指令，借此控制电脑。

传统的触控笔包含有电容式触控笔与电磁式触控笔。电磁式触控笔需另搭配一天线元件以接收电磁感应信号，其使用上较为不便且制造成本亦相当昂贵。举例来说，电磁式触控笔于笔杆内装设一电磁线圈，当使用者施压于笔头，使得笔头相对笔杆移动时，笔头会驱动该电磁感应线圈产生磁通量变化，故电磁式触控笔可依据该磁通量的变化量，来计算出施压于笔头的压力量值。除此之外，电磁式触控笔另可通过经压缩以到不同的电容值来取得笔头的压力量值。电容式触控笔虽具有不需额外搭配一接收器的优点，然而电容式触控笔仅能绘示触控轨迹，无法表现出笔触的压力变化。且电容式触控笔的笔头直径需设计至5～6mm的尺寸，易造成操作上的不便。

另一方面，传统的触控笔另包含有光学式触控笔，但光学式触控笔并无法表现出笔触压力的变化量值。进一步改善光学式触控笔，可通过遮蔽光通量的变化的方式来表现出笔触的压力变化，然而此技术的缺点是感应量值易受干扰。虽可整合电磁式、电容式及光学式而设计出具有检测笔触能力的触控笔，但其机构与电路的设计复杂繁琐，且价格高昂，不具市场竞争力。故如何设计出不需搭配特殊接收器即可检测笔触变化，且具有低成本优势的触控笔，便为现今电脑产业设计所需努力的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种检测位移变化量以感测笔触压力的触控笔，以解决上述的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种可检测笔触压力的触控笔，其中，其包含有一杆体、一笔头以及一压感模块。该笔头以可相对活动方式设置于该杆体的一端。该压感模块设置于该杆体与该笔头之间，用以感测该笔头所承受的一压力量值，该压感模块包含有一可伸缩结构体以及一感测器。该可伸缩结构体设置于该杆体内部且连接至该笔头，该可伸缩结构体包含有一主体、一参考部件以及一可动部件。该参考部件设置于该主体的一端，且固定于该杆体内。该可动部件设置于该主体的另一端，该可动部件连接于该笔头，并随着该笔头而相对该参考部件移动。该感测器包含有一光发射器与一光接收器，设置于该可伸缩结构体的旁侧，用来感测该可动部件相对该参考部件的一移动量，以通过分析该移动量来转换出相应的压力量值。

根据本发明的其中一个实施方式，其中该光发射器及该光接收器分别设置于该参考部件与该可动部件上。且该光接收器用以接收来自该光发射器的一光信号，并分析该光信号的传递时间差，以依据该时间差计算该移动量。

根据本发明的其中一个实施方式，其中该主体为一可伸缩变形的结构件。

根据本发明的另一个方面，提供一种可检测笔触压力的触控笔，其中，其包含有一杆体、一笔头以及一压感模块。该笔头以可相对活动方式设置于该杆体的一端。该压感模块设置于该杆体与该笔头之间，用以感测该笔头所承受的一压力量值，该压感模块包含有一可伸缩结构体以及一感测器。该可伸缩结构体设置于该杆体内部且连接至该笔头，该可伸缩结构体包含有一主体、一参考部件以及一可动部件。该参考部件设置于该主体的一端，且固定于该杆体内。该可动部件设置于该主体的另一端，该可动部件连接于该笔头，并随着该笔头而相对该参考部件移动。该感测器包含有一光发射器、一光接收器与一透镜，设置于该可伸缩结构体的旁侧，用来感测该可动部件相对该参考部件的一移动量，以通过分析该移动量来转换出相应的压力量值。