电容式触控笔

摘要

本发明公开了一种电容式触控笔，其包括有一非导电式笔尖、一第一电极、一第二电极以及一控制电路。所述第一电极以及所述第二电极是分别设置于所述电容式触控笔的纵向上的不同位置，且所述控制电路用以控制所述第一电极产生一第一信号以及控制所述第二电极产生一第二信号，以供一触控载板根据所述第一信号以及第二信号来判断所述非导电式笔尖于所述触控载板上的位置。本创作通过双电极的设计来产生信号以供触控载板进行笔迹侦测，因此电容式触控笔的笔芯可以采用各种不同的笔芯，以达成同时产生模拟输出以及数字输出的功能。另一方面，由于笔芯的材料不受限制，故电容式触控笔可以采用更细小的笔芯，以缩小电容式触控笔的直径。

权利要求

1.一种电容式触控笔，其特征在于，包括有：

一非导电式笔尖；

一第一电极以及一第二电极，分别设置于所述电容式触控笔的纵向上的不同位置；以及一控制电路，耦接于所述第一电极以及所述第二电极，用以控制所述第一电极产生一第一信号以及控制所述第二电极产生一第二信号，以供一触控载板根据所述第一信号以及第二信号来判断所述非导电式笔尖于所述触控载板上的位置。

2.如权利要求1所述的电容式触控笔，其特征在于，所述第一电极为环状电极或是柱状电极，且所述第二电极为环状电极或是柱状电极。

3.如权利要求2所述的电容式触控笔，其特征在于，还包括有：一非导电式笔芯；

其中所述第一电极与所述第二电极均为环状电极，且所述第一电极与所述第二电极环绕所述非导电式笔芯。

4.如权利要求3所述的电容式触控笔，其特征在于，所述第一电极为椎状环型电极或是柱状环型电极，且所述第二电极为椎状环型电极或是柱状环型电极。

5.如权利要求3所述的电容式触控笔，其特征在于，所述非导电式笔尖与所述非导电式笔芯是一体成型。

6.如权利要求1所述的电容式触控笔，其特征在于，所述第一信号与所述第二信号具有相同的频率及电压。

7.如权利要求1所述的电容式触控笔，其特征在于，还包括有：一非导电式笔芯，其中所述非导电式笔芯为铅笔笔芯、水性笔笔芯、荧光笔笔芯、油性笔笔芯、塑料笔芯或是白板笔笔芯。

8.如权利要求7所述的电容式触控笔，其特征在于，所述第一电极与所述第二电极均为环状电极，且所述第一电极与所述第二电极环绕所述非导电式笔芯。

说明书

电容式触控笔

技术领域

[0001] 本创作是关于电容式触控笔的技术应用。

背景技术

[0002] 目前的电容式触控笔是通过笔尖预载一电压，以使得当笔尖触碰到触控载板时触控载板内部的电路可以侦测出笔尖与触控载板之间的电容变化，以判断出笔尖在触控载板上的位置。由于电容式触控笔需要施加电压在笔尖之上，因此笔尖在制作上必须要选择导电的材料，因此使得电容式触控笔在制造以及功能上有很大的限制。

发明内容

[0003] 因此，本创作的目的之一在于提供一种电容式触控笔，其可以通过使用非导电式笔尖或是非导电式笔芯搭配两个电极的方式来成功地让触控载板侦测笔尖的位置，以使得电容式触控笔在设计上可以有更高的弹性。

[0004] 在本创作的一个实施例中，公开一种电容式触控笔，其包括有一非导电式笔尖、一第一电极、一第二电极以及一控制电路。所述第一电极以及所述第二电极是分别设置于所述电容式触控笔的纵向上的不同位置，且所述控制电路用以控制所述第一电极产生一第一信号以及控制所述第二电极产生一第二信号，以供一触控载板根据所述第一信号以及第二信号来判断所述非导电式笔尖于所述触控载板上的位置。

附图说明

[0005] 图1为根据本创作一实施例的电容式触控笔的示意图。

[0006] 图2为根据本创作一第一实施例的第一电极以及第二电极的示意图。

[0007] 图3为根据本创作一第二实施例的第一电极以及第二电极的示意图。

[0008] 图4为根据本创作一第三实施例的第一电极以及第二电极的示意图。

[0009] 图5为根据本创作一第四实施例的第一电极以及第二电极的示意图。

[0010] 图6为根据本创作一实施例的一触控载板侦测非导电式笔尖的位置的示意图。

[0011] 其中，附图标记说明如下：

[0012] 100                            电容式触控笔

[0013] 110                            非导电式笔尖

[0014] 120                            非导电式笔芯

[0015] 130                            第一电极

[0016] 140                            第二电极

[0017] 150                            控制电路

[0018] 610                            触控载板

具体实施方式

[0019] 图1为根据本创作一实施例的电容式触控笔100的示意图。如图1所示，电容式触控笔100包括了一非导电式笔尖110、一非导电式笔芯120、一第一电极130、一第二电极140以及一控制电路150。在本实施例中，非导电式笔尖110以及非导电式笔芯120是一体成型，亦即非导电式笔尖110是非导电式笔芯120的末端部分，但本创作并不以此为限。

[0020] 在本实施例中，控制电路150是用来控制第一电极130来产生一第一信号，且控制第二电极140来产生一第二信号，以供一触控载板根据第一信号以及第二信号来判断非导电式笔尖110于触控载板上的位置。换句话说，非导电式笔尖110并不会被施加电压以供触控载板判断其位置，而是触控载板通过侦测第一电极130以及第二电极140所产生的信号来计算出非导电式笔尖110于触控载板上的位置。在一实施例中，控制电路150可以施加同频率同电压(例如，20伏特以及200KHz)至第一电极130以及第二电极140，或是施加不同电压(例如，20伏特与40伏特)或是不同频率(例如，200KHz以及250KHz)至第一电极130以及第二电极140。

[0021] 如图1所示，第一电极130以及第二电极140是设置在电容式触控笔100的纵向上的不同位置，且在设计上第一电极130以及第二电极140可以是环状电极、柱状电极或是任何形状的电极。第2～5图绘示了本创作多个实施例的第一电极130以及第二电极140的示意图。在图2所示的实施例中，第一电极130以及第二电极140均为椎状环型电极，且第一电极130以及第二电极140是环绕非导电式笔芯120；在图3所示的实施例中，第一电极130为椎状环型电极，第二电极140为柱状环形电极，且第一电极130以及第二电极140是环绕非导电式笔芯120；在图4所示的实施例中，第一电极130以及第二电极140均为柱状环型电极，且第一电极130以及第二电极140是环绕非导电式笔芯120；以及在图4所示的实施例中，考虑到第二电极140距离非导电式笔尖110较远，因此第一电极130为高度较高的柱状环型电极，而第二电极140为高度较低的柱状环型电极，且第一电极130以及第二电极140是环绕非导电式笔芯120。

[0022] 需注意的是，第2～5图所示的第一电极130以及第二电极140的样式仅是作为范例说明，而并非是本创作的限制。在其他的实施例中，第一电极130以及第二电极140可以并非完整环绕非导电式笔芯120，或是第一电极130以及第二电极140可以是实心电极。只要第一电极130以及第二电极140是位于电容式触控笔100的纵向上的不同位置，电极形状上的设计可以根据实际需求而有所不同，而这些设计上的变化也应隶属于本创作的范畴。

[0023] 由于本实施例的电容式触控笔100是通过第一电极130以及第二电极140来产生信号以供触控载板判断非导电式笔尖110于触控载板上的位置，因此，非导电式笔尖110及/或非导电式笔芯120在设计上可以有很高的弹性，例如可以结合一般常用的书写工具来同时达到模拟输出以及数字输出的功能。举例来说，非导电式笔尖110及/或非导电式笔芯120可以是为铅笔笔芯、水性笔笔芯、荧光笔笔芯、油性笔笔芯、塑料笔芯、白板笔笔芯或是其他任何可供书写的笔芯。以白板笔笔芯作为非导电式笔尖110以及非导电式笔芯120来做为说明，使用者可以通过在一具有触控侦测功能的白板上书写，其中白板笔笔芯可以在白板留下墨迹以供使用者观看，而白板内的侦测电路同时也可侦测非导电式笔尖110在白板上的移动位置，以产生数字文件(例如，白板上文字及图案的图片文件)。另外，以铅笔笔芯作为非导电式笔尖110以及非导电式笔芯120来做为说明，使用者可以在一具有触控侦测功能的绘图板或书写板上置放一张白纸，其中铅笔笔芯可以在白纸留下笔迹以供使用者观看，而绘图板或书写板内的侦测电路同时也可侦测非导电式笔尖110在白纸上的移动位置，以产生数字文件(例如，白纸上文字及图案的图片文件)

[0024] 图6为根据本创作一实施例的一触控载板610侦测非导电式笔尖110的位置的示意图。如图6所示，触控载板610会侦测到来自第一电极130的第一信号以及来自第二电极140的第二信号，并判断出第一电极130以及第二电极140在触控载板610上的投影坐标(x1,y1)以及(x2,y2)，接着，由于非导电式笔尖110与第一电极130之间的距离L0以及第一电极130与第二电极140之间的距离L1为已知，触控载板610内的计算电路可以使用向量或是三角计算方式，以根据投影坐标(x1,y1)以及(x2,y2)之间的距离D1、非导电式笔尖110与第一电极130之间的距离L0以及第一电极130与第二电极140之间的距离L1来计算出非导电式笔尖
110在触控载板610上的位置(x0,y0)。

[0025] 在一实施例中，触控载板610可以是笔记本电脑、平板计算机、数字绘图板、数字手写板、或是其他任何可以显示与记录电容式触控笔100在触控载板610上的笔迹的电子装置。

[0026] 在以上的实施例中，电容式触控笔100是具有被第一电极130以及第二电极所环绕的非导电式笔芯120，但非导电式笔芯120是一非必须组件，且可以自电容式触控笔100中移除而不影响到电容式触控笔100的整体操作。由于移除了非导电式笔芯120，电容式触控笔100可以有更小的直径以更容易将电容式触控笔100收纳至触控载板610中。

[0027] 简要归纳本创作，在本创作的电容式触控笔中，是通过双电极的设计来产生信号以供触控载板进行笔迹侦测，因此电容式触控笔的笔芯可以采用各种不同的笔芯，以达成同时产生模拟输出以及数字输出的功能，例如将传统的白板笔与白板、粉笔与黑板、蜡笔与绘图纸、钢笔与文件、铅笔与素描本…等等原本无法使用电容笔技术的，通过本创作实施例所示的电容式触控笔的设计再加上触控载板，便可以轻易且有效地完成模拟及数字输出的功能。另一方面，由于笔芯的材料不受限制，故电容式触控笔可以采用更细小的笔芯，以缩小电容式触控笔的直径。

[0028] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。