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筆型感應輸入裝置結構的製作方法

2023-04-26 13:21:11

專利名稱:筆型感應輸入裝置結構的製作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種筆型感應輸入裝置結構,特別涉及一種線圈組件串接於筆心 組件的筆型感應輸入裝置結構。
背景技術:
隨著多媒體計算機的普及化,已成為大多數使用者作為處理工作或是娛樂的工 具,而使用者可利用滑鼠、軌跡球、鍵盤或是數字板作為輸入至多媒體計算機的周邊輸入裝 置。其中,藉由數字板的書寫區域將文字或是圖式輸入至多媒體計算機的方式,最為符合使 用者書寫習慣的方式。目前市面上的數字板都是搭配無線指針裝置使用,當無線指針裝置接觸到數字板 時,無線指針裝置會產生一電磁場,讓數字板利用磁耦合的方式來演算出無線指針裝置目 前的坐標位置,再將該坐標位置傳送到計算機端。但是目前無線指針裝置與數字板的電磁共振供電相關技術中,數字板都必須發射 較大的磁場,再由無線指針裝置來接收。當無線指針裝置累積到一定能量後再轉發射給數 字板接收。此種方式具有數字板耗電量高,電路設計複雜、成本高及電磁場輻射較高等問 題。不同的數字板所接收無線指針裝置的電磁場頻率亦不同,現有無線指針裝置需要 搭配相同電磁場頻率的數字板。換句話說,若是使用者因故更換不同的數字板,則無線指針 裝置必須對應更換,而導致使用者在操作上的不便。或是需要設計不同的頻率電路以搭配 不同電磁場頻率的數字板,而導致無線指針裝置的結構更加複雜且其體積更加龐大。另外,無線指針裝置的尺寸須符合使用者平常握持的大小,以避免使用者使用無 線指針裝置時,必須花上一段時間調適操作習慣。另一方面,業者必須將接收充電信號以及 發射坐標信號的組件容納於無線指針裝置的容置空間中。因此,導致無線指針裝置的結構 複雜化且其體積更加龐大。

實用新型內容鑑於以上的問題,本實用新型在於提供一種筆型感應輸入裝置結構,解決現有筆 型感應輸入裝置結構過於複雜以及龐大的問題,藉以提供使用者在使用筆型感應輸入裝置 的便利性。本實用新型揭露一種筆型感應輸入裝置結構,容置於一筆型殼體的容置空間中, 該筆型感應輸入裝置包括一筆心組件,沿著一軸向方向設置於該容置空間內,該筆心組件的相對兩端具有 一位移感應鐵心以及一接觸端;一第一供電線圈組件,具有沿著該軸向方向的一透孔並供該筆心組件穿設;一第二供電線圈組件,具有沿著該軸向方向的另一透孔並供該筆心組件穿設;以 及
3[0012]一位移感應線圈組件,具有沿著該軸向方向的一貫穿孔並供該筆心組件穿設;其中,該位移感應線圈組件穿設於該筆心組件的該位移感應鐵心處,且該第一供 電線圈組件與該第二供電線圈組件穿設於該筆心組件的該接觸端。上述的筆型感應輸入裝置結構,其中,還包括一線圈容置管件以及一支撐組件,該 線圈容置管件與該支撐組件沿著該軸向方向相互接合,該線圈容置管件具有一容置槽,且 該支撐組件的端緣具有一裝配槽,該容置槽容置該筆心組件、該第一供電線圈組件以及該 第二供電線圈組件,且該位移感應線圈組件套設於該容置槽與該裝配槽之中。上述的筆型感應輸入裝置結構,其中,該線圈容置管件還具有一擋牆,該擋牆沿該 線圈容置管件的一徑向方向設置於該容置槽內,該擋牆將該容置槽分隔成一第一容置槽以 及一第二容置槽,且該擋牆具有一開孔連通該第一容置槽與該第二容置槽,該第一供電線 圈組件與該第二供電線圈組件位於該第一容置槽內,該位移感應線圈組件位於該第二容置 槽內,且該筆心組件穿透於該開孔。上述的筆型感應輸入裝置結構,其中,該位移感應線圈組件套設於該裝配槽的一 端部具有一凸出部,且該支撐組件的端緣還具有一凹孔連通於該裝配槽,該凹孔在該軸向 方向的尺寸大於該凸出部在該軸向方向的尺寸,在該凸出部結合於該凹孔後,該位移感應 線圈組件在該軸向方向上相對於該支撐組件移動。上述的筆型感應輸入裝置結構,其中,還包括一第一電路板,設置於該支撐組件 上,且該第一電路板電性連接於該第一供電線圈組件、該第二供電線圈組件及該位移感應 線圈組件。上述的筆型感應輸入裝置結構,其中,還包括一第二電路板,電性連接於該第一電 路板,該第二電路板具有至少一按鍵用以執行一預定功能。上述的筆型感應輸入裝置結構,其中,還包括一彈性組件,設置於該支撐組件的該 裝配槽中,且該筆心組件具有一頂抵端頂抵於該彈性組件於該裝配槽內,該彈性組件受到 該頂抵端擠壓時儲存一復位彈力,該復位彈力推抵該頂抵端用以復位該筆心組件。本實用新型的功效在於,通過兩供電線組件與位移感應線圈組件串接在筆心組件 的方式,而達到降低筆型感應輸入裝置的體積,以方便使用者操作筆型感應輸入裝置。此 外,位移感應線圈組件可相對支撐組件移動,因此可藉由設定位移感應線圈對應位移感應 線圈的距離,調整筆型感應輸入裝置結構產生的信號頻率對應至不同接收頻率的數字板 上。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述,但不作為對本實用新型 的限定。

圖1為本實用新型的筆型感應輸入裝置結構的立體分解圖;圖2為本實用新型的筆型感應輸入裝置結構的立體組合圖;圖3為本實用新型的筆型感應輸入裝置的立體示意圖;圖4為本實用新型的筆型感應輸入裝置與數字板的外觀示意圖;圖5為圖2沿A-A方向剖面示意圖;圖6為圖5的筆心組件受力示意圖;以及[0028]圖7為本實用新型的筆型感應輸入裝置與數字板的電路示意圖。其中,附圖標記1 筆型感應輸入裝置結構la:筆型感應輸入裝置2 數位板3 筆型殼體4 容置空間5 按鍵開關6 筆夾10 線圈容置管件12 容置槽12a 第一容置槽12b 第二容置槽14:擋牆14a:開?L16 配置板18 彈性套環19 定位部20:第一供電線圈組件22:第一供電鐵心22a 第一透孔24:第一供電線圈30:第二供電線圈組件32:第二供電鐵心32a 第二透孔34:第二供電線圈40 位移感應線圈組件42 套筒42a 貫穿孔44 位移感應線圈46:凸出部50 筆心組件52 頂抵端54:接觸端56 位移感應鐵心60 彈性組件70 支撐組件72 裝配槽74:凹孔[0067]80:第一電路板[0068]90:第二電路板[0069]91 固定組件[0070]92 按鍵[0071]100 信號處理電路[0072]200 第一天線迴路[0073]300 第二天線迴路[0074]400 整流電路[0075]500 振蕩電路[0076]A 軸向方向[0077]R 徑向方向
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作具體的描述請參考圖1及圖2,其是分別為本實用新型的筆型感應輸入裝置結構的立體分解 圖及立體組合圖。筆型感應輸入裝置結構1包括一線圈容置管件10、一第一供電線圈組件 20、一第二供電線圈組件30、一位移感應線圈組件40、一筆心組件50、一彈性組件60、一支 撐組件70、一第一電路板80以及一第二電路板90。其中,第一供電線圈組件20包括一第一供電鐵心22以及卷繞於第一供電鐵心22 的一第一供電線圈24,第一供電鐵心22具有沿著一軸向方向A的一第一透孔22a。第二供 電線圈組件30包括一第二供電鐵心32以及卷繞於第二供電鐵心32的一第二供電線圈34, 第二供電鐵心32具有沿著軸向方向A —第二透孔32a。位移感應線圈組件40包括一套筒 42以及卷繞於套筒42的一位移感應線圈44,套筒42具有沿著軸向方向A的一貫穿孔42a。 因此,筆心組件50可依次穿透位移感應線圈組件40的貫穿孔42a、第一供電鐵心組件20的 第一透孔22a以及第二供電鐵心組件30的第二透孔32a。筆心組件50具有一接觸端54以及一位移感應鐵心56。接觸端54位於筆心組件 50的一端,接觸端54可與一數字板2感應(如下述圖4所示),兩者的感應方式於後段詳 細描述。位移感應鐵心56為一中空結構並套設於筆心組件50的另一端。較佳的是,筆心 組件50還具有一頂抵端52,而頂抵端52可套設於位移感應鐵心56的另一端,並將位移感 應鐵心56固定於筆心組件50上。再者,前述位移感應線圈組件40穿設於筆心組件50的 位移感應鐵心56處,且第一供電線圈組件20與第二供電線圈組件30穿設於筆心組件50 的接觸端54。線圈容置管件10內部具有一容置槽12,第一供電線圈組件20、第二供電線圈組件 30以及位移感應線圈組件40沿著線圈容置管件10的軸向方向A容置於容置槽12中,並借 由筆心組件50串接上述的三個線圈組件。較佳的是,線圈容置管件10與第二供電線圈組 件30之間還具有一彈性套環18,此彈性套環18用以固定線圈容置管件10與第二供電線圈 組件30的相對位置,以防止第一供電線圈組件20以及第二供電線圈組件30脫落而影響筆 型感應輸入裝置結構1的正常作用。其中,彈性套環18為一橡膠套環或是塑料套環,且亦 不限制以彈性套環的方式固定線圈容置管件10與第二供電線圈組件30的相對位置。[0083]較佳的是,線圈容置管件10內部具有一擋牆14,擋牆14沿著線圈容置管件10的 一徑向方向R設置於容置槽12內,且擋牆14將容置槽12分隔為一第一容置槽12a以及一 第二容置槽12b。其中,第一容置槽12a容置第一供電線圈組件20與第二供電線圈組件30, 且第二容置槽12b容置位移感應線圈組件40,因此可藉由擋牆14的設置避免位移感應線 圈組件40所產生的信號,與第一供電線圈組件20以及第二供電線圈組件30所接收的信號 相互幹擾。此外,擋牆14具有一開孔14a,以便於筆心組件50穿透開孔14a。更佳的是,開 孔14a的徑向尺寸可限制在小於第一供電線圈組件20的徑向尺寸,並大於筆心組件50的 徑向尺寸。因此,擋牆14可將位移感應線圈組件40分隔於第一供電線圈組件20與第二供 電線圈組件30,且開孔14a可供筆心組件50穿透。在圖2中,為了配合筆型感應輸入裝置Ia(如下述圖3所示)內部的容置空間 4 (如下述圖3所示)設計,第二供電線圈組件20部分露出於線圈容置管件10外,以便於筆 型殼體3 (如下述圖3所示)置入筆型感應輸入裝置結構1。此外,筆型感應輸入裝置結構1還可包括一支撐組件70,支撐組件70的端部具有 一裝配槽72。因此,位移感應線圈組件40的兩端可分別套設至第二容置槽12b與裝配槽 72之中。再者,裝配槽72上具有相互連通的一凹孔74,且位移感應線圈組件40裝設於裝 配槽72的一端具有一凸出部46,而凸出部46結合於凹孔74中。凹孔74在軸向方向A的 尺寸大於凸出部46在軸向方向A的尺寸,而導致位移感應線圈組件40相對支撐組件70在 軸向方向A上移動,且位移感應線圈組件40的移動量受到凹孔74在軸向方向A的長度限 制。凸出部46與凹孔74藉由裝配槽72與位移感應線圈組件40緊配合的方式,設定位移 感應線圈44與位移感應鐵心56的預設相對位置。因此,業者可調整筆型感應輸入裝置結 構1產生的信號頻率對應至不同接收頻率的數字板2上。更佳的是,筆心組件50可沿軸向方向A移動,改變位移感應線圈44與位移感應鐵 心56之間的相對位置,並藉由兩者相對位置的變化產生電性信號。其中,詳細的電性信號 產生的方式將於後段中描述。第一電路板80固定於支撐組件70上,並與第一供電線圈組件20、第二供電線圈組 件30與位移感應線圈組件40電性連接。除此之外,第二電路板90與第一電路板80電性 連接並藉由一固定組件91固定在支撐組件70上,且第二電路板90具有至少一個按鍵92, 固定組件91可為一螺釘。按鍵92可提供一預設功能或是一自訂功能,而使用者觸壓按鍵 92後可操作對應的預設功能或自訂功能。更佳的是,線圈容置管件10上具有一定位部19, 定位部19可為一凸點並與第二電路板90相互幹涉,藉此確保第二電路板90不會鬆脫而影 響筆型感應輸入裝置結構1的運作。另外,線圈容置管件10具有一配置板16,此配置板16從第二容置槽12b的方向向 外延伸出來並與支撐組件70在軸向方向A上相互接合,接合方式可為鎖固、卡固或是限位 的固定手段。再者,一彈性組件60設置於裝配槽72中,且筆心組件50的頂抵端52頂抵彈 性組件60於裝配槽72內。如圖2所示,經由上述的結合方式將前述組件組配成筆型感應 輸入裝置結構1。請參閱圖3與圖4,其是為本實用新型的筆型感應輸入裝置的立體示意圖以及筆 型感應輸入裝置與數字板的外觀示意圖。圖中,筆型感應輸入裝置Ia包括筆型感應輸入裝 置結構1以及一筆型殼體3,筆型殼體3具有一容置空間4用以容置筆型感應輸入裝置結
7構1,因此使用者可握持筆型殼體3以操作筆型感應輸入裝置la。筆型殼體3上具有一按 鍵開關5以及一筆夾6,使用者可藉由按壓按鍵開關5而觸擊按鍵(如圖1的按鍵92),以 執行按鍵的預設功能或是自訂功能。筆夾6可供使用者夾持於衣著口袋或是公文包口袋, 以方便使用者能攜帶筆型感應輸入裝置la。使用者可操作筆型感應輸入裝置la於一數字 板2上,此筆型感應輸入裝置la用以接收或是發出對應於數字板2的無線信號,並藉由數 字板2演算出筆型感應輸入裝置la移動的相對坐標位置,再將移動的相對坐標位置傳送給 計算機端。筆型感應輸入裝置la與數字板2之間詳細的運作方式,將於下段中詳細描述。請續參照圖5、圖6以及圖7,其是分別為圖2沿A-A方向的剖面示意圖、圖5的筆 心組件受力示意圖以及筆型感應輸入裝置與數字板的電路示意圖。其中,數字板2具有一 信號處理電路100。信號處理電路100用以產生一供電頻率信號,並電性連接至一第一天線 迴路200,第一天線迴路200用以發射供電頻率信號至第一供電線圈組件20和第二供電線 圈組件30。且信號處理電路100亦可藉由一電性連接的第二天線迴路300,用以接收自位 移感應線圈組件40所發出的感應信號。更進一步說,第一供電線圈組件20與第二供電線圈組件30同時接收供電頻率信 號後會呈現同頻率,因而引發電磁共振效應而輸出一電能信號至整流電路400,整流電路 400再利用電能信號產生出所需的電能至筆型感應輸入裝置la中。由於第一供電線圈組 件20與第二供電線圈組件30靠近數字板2處,因此兩供電線圈組件可以自數字板2獲得 較強的供電頻率信號。再者,當使用者將筆型感應輸入裝置la在數字板2上操作時,振蕩電路500接收 整流電路400輸出的電能並產生一位移感應信號而輸出至位移感應線圈44。另外,接觸端 54接觸至數字板2上,並受到來自數位板2的外力推擠而帶動位移感應鐵心56產生位移。 同時,彈性組件60受到筆心組件50的頂抵端52的推擠而變形並儲存一復位彈力。當接觸 端54離開數字板2後,接觸端54的外力消失,彈性組件60釋放復位彈力並推抵頂抵端52 以回復筆心組件50的位置。此外,位移感應鐵心56藉由位移改變相對於位移感應線圈44的位置,而導致位移 感應鐵心56與位移感應線圈44之間的磁場變化而產生壓力感應信號。位移感應信號與壓 力感應信號經由位移感應線圈44輸出至數字板2的第二天線迴路300,信號處理電路100 接收第二天線迴路300的位移感應信號與壓力感應信號,藉以對應計算出筆型感應輸入裝 置la的坐標位置以及壓力大小,並在計算機裝置中對應顯示光標的移動位置以及所繪示 的線條粗細。綜上所述,本實用新型的功效在於,藉由筆心組件串接兩供電線組件與位移感應 線圈組件,用以降低筆型感應輸入裝置的體積。並提供使用者筆型感應輸入裝置的適當操 作尺寸,以避免在操作上缺乏便利性。本實用新型的另一功效在於,藉由調整位移感應線圈組件與支撐組件的相對位 置,而改變位移感應線圈與位移感應鐵心之間的預設距離,用以調整筆型感應輸入裝置結 構產生的信號頻率對應至相同接收頻率的數字板上。因此,製造廠商可藉由上述的調整方 式,將單一筆型感應輸入裝置,對應至多個不同接收頻率的數字板上,以降低製造成本的花費。當然,本實用新型還可有其它多種實施例,在不背離本實用新型精神及其實質的情況下,熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形,但這些 相應的改變和變形都應屬於本實用新型所附的權利要求的保護範圍。
權利要求一種筆型感應輸入裝置結構,容置於一筆型殼體的一容置空間中,其特徵在於,該筆型感應輸入裝置包括一筆心組件,沿著一軸向方向設置於該容置空間內,該筆心組件的相對兩端具有一位移感應鐵心以及一接觸端;一第一供電線圈組件,具有沿著該軸向方向的一透孔並供該筆心組件穿設;一第二供電線圈組件,具有沿著該軸向方向的另一透孔並供該筆心組件穿設;以及一位移感應線圈組件,具有沿著該軸向方向的一貫穿孔並供該筆心組件穿設;其中,該位移感應線圈組件穿設於該筆心組件的該位移感應鐵心處,且該第一供電線圈組件與該第二供電線圈組件穿設於該筆心組件的該接觸端。
2.根據權利要求1所述的筆型感應輸入裝置結構,其特徵在於,還包括一線圈容置管 件以及一支撐組件,該線圈容置管件與該支撐組件沿著該軸向方向相互接合,該線圈容置 管件具有一容置槽,且該支撐組件的端緣具有一裝配槽,該容置槽容置該筆心組件、該第一 供電線圈組件以及該第二供電線圈組件,且該位移感應線圈組件套設於該容置槽與該裝配 槽之中。
3.根據權利要求2所述的筆型感應輸入裝置結構,其特徵在於,該線圈容置管件還具 有一擋牆,該擋牆沿該線圈容置管件的一徑向方向設置於該容置槽內,該擋牆將該容置槽 分隔成一第一容置槽以及一第二容置槽,且該擋牆具有一開孔連通該第一容置槽與該第二 容置槽,該第一供電線圈組件與該第二供電線圈組件位於該第一容置槽內,該位移感應線 圈組件位於該第二容置槽內,且該筆心組件穿透於該開孔。
4.根據權利要求2所述的筆型感應輸入裝置結構,其特徵在於,該位移感應線圈組件 套設於該裝配槽的一端部具有一凸出部,且該支撐組件的端緣還具有一凹孔連通於該裝配 槽,該凹孔在該軸向方向的尺寸大於該凸出部在該軸向方向的尺寸,在該凸出部結合於該 凹孔後,該位移感應線圈組件在該軸向方向上相對於該支撐組件移動。
5.根據權利要求2所述的筆型感應輸入裝置結構,其特徵在於,還包括一第一電路板, 設置於該支撐組件上,且該第一電路板電性連接於該第一供電線圈組件、該第二供電線圈 組件及該位移感應線圈組件。
6.根據權利要求5所述的筆型感應輸入裝置結構,其特徵在於,還包括一第二電路板, 電性連接於該第一電路板,該第二電路板具有至少一按鍵用以執行一預定功能。
7.根據權利要求2所述的筆型感應輸入裝置結構,其特徵在於,還包括一彈性組件,設 置於該支撐組件的該裝配槽中,且該筆心組件具有一頂抵端頂抵於該彈性組件於該裝配槽 內,該彈性組件受到該頂抵端擠壓時儲存一復位彈力,該復位彈力推抵該頂抵端用以復位 該筆心組件。
專利摘要本實用新型揭露一種筆型感應輸入裝置結構,容置於一筆型殼體的容置空間中。筆型感應輸入裝置結構包括一筆心組件、一第一供電線圈組件、一第二供電線圈組件以及一位移感應線圈組件。筆心組件沿著一軸向方向設置於容置空間內,且筆心組件的相對兩端具有一位移感應鐵心以及一接觸端。第一供電線圈組件、第二供電線圈組件與位移感應線圈組件具有沿著軸向的穿孔供筆心組件穿設,且位移感應線圈組件穿設於筆心組件的位移感應鐵心處,而兩供電線圈組件穿設於筆心組件的接觸端。
文檔編號G06F3/033GK201622536SQ201020116069
公開日2010年11月3日 申請日期2010年2月10日 優先權日2010年2月10日
發明者陳志平 申請人:昆盈企業股份有限公司

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