同時形成實體筆跡及電子筆跡的方法、套件及觸控筆與流程

2023-05-16 01:04:01

本發明涉及一種觸控輸入方法及裝置，尤其涉及一種整合觸控輸入及書寫功能的應用方法及裝置。

背景技術：

近年來，觸控輸入技術的發展方興未艾，應用領域更是日新月異，除了傳統的觸控輸入板、智慧型手機等應用，更擴及電子白板等與傳統書寫媒介物的結合。如圖1所示的觸控書寫系統10由觸控輸入裝置11、輸入裝置12、計算機裝置13等組成。其中，觸控輸入裝置11有別於鍵盤、滑鼠滑鼠等一般輸入裝置12，而是投射式電容觸控輸入(Projected Capacitive Touch,PCT)顯示裝置、投射式電容觸控投影幕搭配投影機的投影系統、投射式電容觸控白板(電子白板)等裝置，連接至如個人電腦、攜帶型電腦或其他可產生影像及接收使用者輸入資訊的計算機裝置13。觸控輸入裝置11具有書寫表面111，因而可以有觸控輸入及書寫二種功能。在觸控輸入功能方面，使用者通過觸控筆14或使用者的手指15等輸入裝置來傳遞輸入信息給計算機裝置13，而由其儲存所輸入的資訊或通過熒幕、投影機等回饋顯示對應信息而達成互動效果。而在書寫功能方面，書寫表面111則另可使用如白板筆等可於其上留下實體筆跡的書寫裝置16，直接對其進行書寫，而不需通過其他的電子裝置來達成。

目前不論是主動式或被動式觸控筆只能通過電容式觸控平面裝置來感應，並通過顯示器或投影的方式來顯示出所寫下的筆跡，並無法如同一般的白板筆，使用墨水的方式來顯示。

「背景技術」段落只是用來幫助了解本

技術實現要素：
，因此在「背景技術」段落所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬技術領域中普通技術人員所知道的公知技術。在「背景技術」段落所揭露的內容，不代表該內容或者本發明一個或多個實施例所要解決的問題，在本發明申請前已被所屬技術領域中普通技術人員所知曉或認知。

發明內容

目前並沒有一款觸控筆或白板筆的產品同時具備實體墨水(白板筆)與電子墨水(主、被動式觸控筆)的功能，所以，在使用上必須針對書寫功能及觸控輸入功能分別提供不同的輸入工具，而且造成書寫與觸控輸入無法同時進行，極為不便。

本發明的目的之一，即為解決前述問題，利用簡單的結構改良或套件，達成同步在書寫表面形成實體筆跡及電子筆跡的功能。

本發明的另一目的，則是為突破目前白板筆無法在使用PCT技術的產品有作用的現狀，故經由增加配件的方式，來讓目前市面上一般的白板筆可同時在具PCT功能的產品上進入觸控輸入，同時又保有原先實體筆跡的書寫功能。

本發明的再一目的為使目前的觸控筆，無論主動式或被動式，具有同時進行觸控及書寫的新功能。

本發明的又一目的為開發一種同時產生及抹除實體筆跡及電子筆跡的方法及實施方法的相關裝置。

本發明所提供的觸控輸入套件可以用來套接在如白板筆等的書寫裝置上，以便於具觸控輸入功能的書寫表面上同時進行書寫及觸控輸入。書寫裝置包括筆桿及位於筆桿一端的書寫筆頭。觸控輸入套件包括：套接部、導電觸控頭以及接觸導電部，套接部的一端具有一套接口，以便將套接部自該書寫筆頭套接於筆桿上；導電觸控頭以導電材質製成，安裝於套接部的另一端，且導電觸控頭具開口，使得套接部套接於筆桿時，書寫筆頭的筆尖自開口露出；接觸導電部配置於套接部並電連接導電觸控頭，使得使用者握持書寫裝置並接觸接觸導電部，且書寫筆頭於該書寫表面留下一實體筆跡時，導電觸控頭亦同時接觸書寫表面，而得以同步進行觸控輸入且對應形成一電子筆跡。

本發明的觸控輸入套件也可以直接與書寫裝置整合，而形成一種觸控書寫筆。此種觸控書寫筆包括筆桿、安裝於筆桿一端的書寫筆頭、安裝於書寫筆頭周圍的導電觸控頭，以及安裝於筆桿上並連接至導電觸控頭的接觸導電部。其中，導電觸控頭上具有一個開口，以便書寫筆頭的筆尖自開口露出至足以使導電觸控頭及書寫筆頭同時接觸書寫表面。

在本發明的實施例中，提供一種可擦拭觸控書寫筆在具觸控輸入功能的書寫表面上所書寫筆跡的擦拭裝置，觸控書寫筆包括筆桿、安裝於筆桿一端的書寫筆頭、安裝於書寫筆頭周圍的導電觸控頭以及安裝於筆桿並連接至導電觸控頭的接觸導電部，導電觸控頭及書寫筆頭同時接觸書寫表面，其中擦拭裝置包括本體、導電性的擦拭面，設置於本體的一側面，以及導電接觸部，導電接觸部圍繞擦拭面，且與擦拭面電性導通，擦拭面適於同時擦拭書寫筆頭書寫於書寫表面上的實體筆跡，以及導電觸控頭接觸書寫表面所同步進行觸控輸入而對應形成的電子筆跡。

本發明也提供了一種在觸控書寫表面同時形成實體筆跡及對應實體筆跡的電子筆跡的方法，該方法包括以觸控書寫筆將書寫物質傳送至觸控輸入裝置的書寫表面而形成實體筆跡，並於觸控書寫筆的書寫筆頭周緣，在書寫表面與使用者的身體間形成導電通路，以便執行觸控輸入，而同時形成電子筆跡。

本發明利用在書寫筆頭周圍提供導電物質並電連通至人體，或利用在書寫筆頭周圍提供導電物質且電導通至筆桿內的接觸導電部，因此可以在具觸控輸入功能的書寫表面同時形成實體及電子筆跡，開發出此類裝置新而有效率的應用功能。

為讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

附圖說明

圖1為已知的觸控書寫系統的架構示意圖。

圖2A為本發明觸控輸入套件的一實施例套接於書寫裝置的剖面圖。

圖2B為本發明觸控輸入套件的另一實施例套接於書寫裝置的剖面圖。

圖2C為本發明觸控書寫筆的一實施例的剖面圖。

圖2D為本發明觸控書寫筆的另一實施例的剖面圖。

圖3為本發明觸控輸入套件的一實施例應用於觸控書寫系統的系統架構示意圖。

圖4為本發明觸控輸入套件的一實施例應用於觸控書寫系統的操作示意圖。

圖5為本發明所使用擦拭裝置的一實施例應用於觸控書寫系統的操作示意圖。

圖6為本發明所使用擦拭裝置的一實施例的結構立體示意圖。

具體實施方式

有關本發明的前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考附圖的一優選實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

請參閱圖2A，觸控輸入套件3由導電觸控頭31及連接導電觸控頭31的套接部32組成。套接部32為中空環狀或管狀結構，一端具有套接口321，用以套接在書寫裝置4之上。書寫裝置4具有筆桿41及連接於筆桿41的端部的書寫筆頭42，以自書寫筆頭42的方向將套接部32套接於筆桿41上。導電觸控頭31安裝於套接部32的與套接口321相對的另一端，其為中空結構，以具有導電性且彈性的材質製成。導電觸控頭31的頂端具有開口311，開口311與導電觸控頭31的中空結構連通，使得套接部32套接於筆桿41時，導電觸控頭31包覆大部分的書寫筆頭42，只有筆尖421自開口311露出。套接部32上配置有接觸導電部322，電連接至導電觸控頭31。套接部32及導電觸控頭31可以分別形成，或形成於同一元件上，比如套接部32及導電觸控頭31可以分別形成於一個中空導電橡膠環(或中空導電橡膠管)的兩端或是套接部32及導電觸控頭31形成了中空導電橡膠環(或中空導電橡膠管)，而導電觸控頭31的開口311的孔徑可以比套接部32的直徑小，藉此，可以使筆尖421自開口311露出，筆桿41則限位於套接部32內。

在圖2A所示的實施例中，套接部32及接觸導電部322為前述中空導電橡膠環的同一部位，而在其他實施例中，二者亦可分開製作，則套接部32本身就不一定由導電材質構成，而配置於套接部32的接觸導電部322可為一固定於套接部32的金屬導線，金屬導線的一端電連接接觸導電部322，其另一端則配置於筆桿41的其他部位，本發明不限於此。

筆桿41內部可容置至少一筆芯(未標號)，書寫筆頭42可與諸如填充於筆芯中的書寫物質43連接。例如，當筆芯內填充的書寫物質43為墨水時，則書寫筆頭42為可形成墨水實體筆跡的墨水筆頭。

參閱圖2B，在此實施例中，觸控輸入套件4還可包括一個筆蓋44，以便在書寫裝置42處於非書寫狀態時，套接於觸控輸入套件3且覆蓋導電觸控頭31，使墨水筆頭42維持於密閉空間45中，以防例如為墨水的書寫物質43乾涸。筆蓋44可緊配於筆桿41的另一端，以便自書寫筆頭42這一端取下以進行操作時，可以固定在筆桿41的另一端，以免遺失。書寫物質43除墨水外，亦可為石墨等其他可形成實體筆跡的物質，所以書寫筆頭42亦可為石墨(鉛筆)筆頭或其他筆頭，本發明並不限於此。

如圖2C的另一實施例所示，本發明的觸控輸入套件3也可以直接與書寫裝置4整合，而形成觸控書寫筆4'。此種觸控書寫筆4'包括筆桿41'、安裝於筆桿41'一端的書寫筆頭42、安裝於書寫筆頭42周圍的導電觸控頭31'，以及安裝於筆桿41'並電連接至導電觸控頭31'的接觸導電部322'。在本實施例中，安裝於筆桿41'的接觸導電部322'可為一具有導電性的環狀或管狀物件且曝露於筆桿41'外側，但本發明不限於此。其中，導電觸控頭31'上具有開口311，以便書寫筆頭42的筆尖421露出至足以使導電觸控頭31'及書寫筆頭42同時接觸書寫表面(圖中未示)。觸控書寫筆4'的觸控筆功能部分，可以是簡易的被動式觸控筆，也可以是具備與系統作溝通的主動式觸控筆，使觸控書寫系統60(可參考圖3)可以判別正在作動的是哪一支主動式觸控筆，並對應地產生主動式觸控筆的電子筆跡(如圖4所示的電子筆跡7B)。

圖2D為本發明觸控書寫筆的另一實施例的剖面圖。在本實施例中，圖2D的觸控書寫筆4」與圖2C的觸控書寫筆4'類似，而差異如下所述。如圖2D所示，在本實施例中，觸控書寫筆4」的接觸導電部322」為一具有導電性的長條狀或線狀物件，例如為金屬導電片或金屬導線。長條狀或線狀的接觸導電部322」可安裝於筆桿41'內部，其一端電連接至導電觸控頭31'，另一端則容置於筆桿41'內，且接觸導電部322」可延伸至筆桿41'的中間或末端，以有效地達到放電的功能。

前面所敘述的觸控輸入套件3、觸控書寫筆4',4」可以應用在如圖3所示的觸控書寫系統60中。請參閱圖2A、圖2C、圖2D及圖3，觸控書寫系統60由觸控輸入裝置6、計算機裝置2等組成。觸控輸入裝置6可為投射式電容觸控顯示裝置、投射式電容觸控投影幕搭配投影機的投影系統、投射式電容觸控白板等裝置，連接至如個人電腦、筆記型電腦或其他可產生影像及接收使用者輸入資訊的計算機裝置2。觸控輸入裝置6具有書寫表面61，因而可以有觸控輸入及書寫二種功能。使用者通過觸控輸入套件3、觸控書寫筆4'、觸控書寫筆4」或直接使用者的手指5等接觸書寫表面61，來傳遞輸入信息給計算機裝置2，而由其儲存所輸入的資訊，或可視應用需求，進一步通過顯示裝置、投影機等(可為觸控輸入裝置6本身包含的元件，或額外加裝的裝置)回饋顯示對應信息，而達成互動效果。書寫表面61則可使用如白板筆等，可於其表面上留下實體筆跡(墨水筆跡)的書寫裝置4，直接對其進行書寫。書寫表面61的透光狀態可視應用需求而定。例如，若觸控輸入裝置6為投射式電容觸控顯示裝置，則書寫表面61需為透明。而當觸控輸入裝置6為具投射式電容觸控投影幕與投影機搭配的系統或投射式電容觸控白板時，書寫表面61則可具有適合不同應用狀況的色澤，如白色或銀色等。

請再參閱圖3，觸控輸入套件3可以有兩種使用模式，其一為如圖2A所示，套接於筆桿41具書寫筆頭42的一端，則可以使書寫裝置4同時具有形成實體筆跡及電子筆跡的功能。另一種使用方式，則是將觸控輸入套件3套接於筆桿41不具書寫筆頭42的另一端，則觸控功能與書寫功能將被分開：當使用書寫筆頭42接觸書寫表面61時，只能形成實體筆跡，即只有書寫功能；反之，若要使用觸控功能時，則只要反轉書寫裝置4，握持觸控輸入套件3即可。如此，可增加使用模式的多樣性，在不同的應用需求中選用較為便利的模式來操作。

如圖4所示，當使用者以身體5(如手部)握持套接觸控輸入套件3的書寫裝置4並接觸如圖2A所示的接觸導電部322，在書寫表面61上書寫時，書寫筆頭42將書寫物質43傳送至書寫表面61，而留下了實體筆跡7A。同時，觸控輸入套件3的導電觸控頭(未標號)也接觸了書寫表面61，而在書寫表面61與使用者的身體5間形成導電通路，所以能同步進行觸控輸入，且對應實體筆跡7A形成了電子筆跡7B，傳送並儲存於計算機裝置2中，亦可選擇性的顯示於計算機裝置2的顯示器21上。另外，使用者可握持如圖2C所示的觸控書寫筆4'的接觸導電部322'，或者使用者使用如圖2D所示的觸控書寫筆4」且無需碰觸接觸導電部322」也可達到同步進行書寫及觸控輸入的操作。除了使用前述的觸控輸入套件3、觸控書寫筆4'或觸控書寫筆4」，書寫表面61與使用者身體5之間的導電通路也可以利用任何其他形式，例如在設於書寫筆頭42周緣，並延伸至使用者身體5的導電物質中形成，以便達成如同使用人體直接碰觸的功能，或是利用其他設計使書寫表面與觸控書寫筆之間形成導電通路。

請參閱圖5及圖6，若要同時抺去使用觸控書寫筆及書寫方法形成的實體筆跡7A及電子筆跡7B，可以先在觸控書寫系統60中預設一個特定面積值T，當任何的導電物體接觸書寫表面61，且導電物體所產生的接觸面積值超過特定面積值T時，觸控書寫系統60即判定為輸入一個電子筆跡擦拭動作。為達成此目的，可以提供一種擦拭裝置8，其具一本體81，其上具有一面積值大於特定面積值T，且具導電性的擦拭面82，以及一與擦拭面82電導通的導電接觸部83。擦拭面82由可清除實體筆跡且與書寫表面61接觸的面積值大於特定面積值T的導電纖維布料或其他導電材質所構成或包覆，而導電接觸部83可為纏繞包覆擦拭面82邊緣的導電膠布，亦可為其他形式的導電結構，而只要不影響擦拭面82與書寫表面61所接觸的面積值，導電接觸部83也用任何其他形式配置於擦拭裝置8上。欲進行筆跡擦拭動作時，使用者握持或部分接觸導電接觸部83，而使身體5通過導電接觸部83與擦拭面82電導通，並利用擦拭面82擦拭書寫表面61，即可以直接抹去實體筆跡7A。同時，觸控書寫系統60因偵測到大於特定面積值T的導電接觸，而判定為電子筆跡擦拭動作，可同時消除對應實體筆跡7A的電子筆跡7B。

綜上所述，本發明利用套件或整合的方式，使導電觸控頭與書寫筆頭同時接觸書寫表面，而開發出同時形成實體筆跡及電子筆跡的新功能，克服了現有白板筆無法使用在具PCT技術產品的問題，也讓觸控筆在進行觸控操作時也可同時產生實體筆跡，同時可經由增加簡單的配件即可達成，操作簡便又具多樣式，實仍極具產業價值的創新技術。

以上所述者，為本發明的優選實施例而已，不能以此限定本發明實施的範圍，凡依本發明權利要求及發明內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。另外本發明的任一實施例或權利要求不須達成本發明所揭露的全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件檢索之用，並非用來限制本發明的權利範圍。此外，本說明書或權利要求中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

【符號說明】

10、60 觸控書寫系統

11 觸控輸入裝置

111 書寫表面

12 輸入裝置

13 計算機裝置

14 觸控筆

15 使用者身體

16 白板筆

2 計算機裝置

21 顯示器

3 觸控輸入套件

31、31' 導電觸控頭

311 開口

32 套接部

321 套接口

322、322'、322」 接觸導電部

4 書寫裝置

4'、4」 觸控書寫筆

41、41' 筆桿

42 書寫筆頭

421 筆尖

43 書寫物質

44 筆蓋

45 密閉空間

5 使用者身體

6 觸控輸入裝置

61 書寫表面

7A 實體筆跡

7B 電子筆跡

8 擦拭裝置

81 本體

82 擦拭面

83 導電接觸部