可侦测笔触压力的触控笔及其光机系统技术方案

本发明专利技术揭露一种可侦测笔触压力的触控笔及其光机系统。该可侦测笔触压力的触控笔包括：一杆体，一笔头以及一压感模块，用以感测该笔头所承受的一压力量值。该压感模块包括一发光元件，一压感元件，连接于该笔头，以及一控制器，电连接于该发光元件与该压感元件。该压感元件用来感测该笔头相对该杆体的一移动量，并产生一相对应的电信号。该控制器接收该电信号以驱动该发光元件发出一相应的光信号。该光信号的一闪烁频率对应于该电信号的一量值，且该光信号传输至一光侦测器，以使该光侦测器可将该光信号的该闪烁频率转换为该笔头所承受的该压力量值。

【技术实现步骤摘要】
可侦测笔触压力的触控笔及其光机系统本申请是申请日为2012年4月13日，申请号为201210108993.5，专利技术名称为“可侦测笔触压力的触控笔及其光机系统”的专利申请的分案申请。
本专利技术提供一种触控笔及其光机系统(opticalsystem)，尤指一种可侦测笔触压力的触控笔及其光机系统。
技术介绍
在现今各式消费性电子产品市场中，各种便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，便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便携式电脑间的人机接口。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(touchpanel)，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，藉此控制电脑。传统的触控笔包括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，电磁式触控笔是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，传统的触控笔另包括光学式触控笔，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侦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侦测笔触变化，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。
技术实现思路
本专利技术提供一种可侦测笔触压力的触控笔及其光机系统，以解决上述的问题。本专利技术揭露一种可侦测笔触压力的触控笔。该触控笔包括一杆体，一笔头，以可活动方式设置于该杆体的一端，以及一压感模块，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。该压感模块包括一发光元件，一压感元件，连接于该笔头，以及一控制器，电连接于该发光元件与该压感元件。该压感元件是用来感测该笔头相对该杆体的一移动量，并产生一相对应的电信号。该控制器是接收该电信号以驱动该发光元件发出一相应的光信号。该光信号的一闪烁频率是对应于该电信号的一量值，且该光信号是传输至一光侦测器，以使该光侦测器可将该光信号的该闪烁频率转换为该笔头所承受的该压力量值。本专利技术另揭露该发光元件是为一红外光发光二极管。本专利技术另揭露该压感元件是为一光侦测套件，且该光侦测套件包括一光发射器、一光接收器与一可伸缩隔光体。该光发射器与该光接收器是分别设置于该可伸缩隔光体的两端。该光接收器接收该光发射器的一光强信号的参数，并将该光强信号转换为相应该移动量的该电信号。本专利技术另揭露该压感模块的该压感元件为一音波侦测套件，且该音波侦测套件包括一音波发射器、一音波接收器、一压缩元件与一可伸缩隔音体。该音波发射器与该音波接收器分别设置于该可伸缩隔音体的两端，该压缩元件设置于该可伸缩隔音体内部。该音波接收器接收该音波发射器的一音强信号的参数，并将该音强信号转换为相应该移动量的该电信号。本专利技术另揭露该压感模块的该压感元件为一介质压力侦测套件，且该介质压力侦测套件包括一压力计与一可伸缩密封体。该压力计设置于该可伸缩密封体的旁侧，该压力计读取该可伸缩密封体内部的介质的压力变化量，并将该压力变化量转换为相应该移动量的该电信号。本专利技术另揭露该介质为气体或液体。本专利技术另揭露该压感元件为一压电元件、一电感应元件或一磁感应元件。本专利技术另揭露该光信号的该闪烁频率正比于该笔头所承受的该压力量值。本专利技术另揭露一种应用可侦测笔触压力的触控笔的光机系统。该光机系统包括一显示面板，至少一光侦测器，设置于该显示面板的一端角，以及一触控笔，用来于该显示面板绘制一线条。该光侦测器可通过侦测该触控笔的参数，以驱动该显示面板显示相对应该线条的轨迹及笔触的压力量值。该触控笔包括一杆体，一笔头，以可活动方式设置于该杆体的一端，以及一压感模块，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。该压感模块包括一发光元件，一压感元件，连接于该笔头，以及一控制器，电连接于该发光元件与该压感元件。该压感元件用来感测该笔头相对该杆体的一移动量，并产生一相对应的电信号。该控制器接收该电信号以驱动该发光元件发出一相应的光信号。该光信号的一闪烁频率对应于该电信号的一量值，且该光信号传输至该光侦测器，以使该光侦测器可将该光信号的该闪烁频率转换为该笔头所承受的该压力量值。本专利技术另揭露该光侦测器另用来判读该光信号的该闪烁频率所嵌入的一编码信息或一线性信息。本专利技术另揭露该光侦测器的一影像撷取频率切分为多个区块，该光侦测器于各频率区块依序读取到该光信号的该闪烁频率，并将该光信号的该闪烁频率转换为该笔头所承受的该压力量值。本专利技术的光机系统可有效地同步侦测使用者操作触控笔的线条轨迹及施压力道，以驱动显示面板呈现相对应粗细度的线条。本专利技术通过光信号的闪烁频率来传递施压笔头的压力量值的数据，除了可用以呈现绘制线条的轨迹与粗细度外，另可于光信号闪烁频率内嵌预设的编码信息或线性信息，以通过施压特定次数及频率来达到触发快速键的功能。本专利技术具有结构简单及成本低廉的优点，具有发光元件的触控笔可搭配各种类的光学触控模块来表现出绘制线条的笔触变化，故可大幅提高本产品的市场竞争力。附图说明图1为本专利技术实施例的光机系统的示意图。图2为本专利技术实施例的触控笔的示意图。图3为本专利技术的第一实施例的具有光侦测套件的触控笔的示意图。图4为本专利技术的第二实施例的具有音波侦测套件的触控笔的示意图。图5为本专利技术的第三实施例的具有介质压力侦测套件的触控笔的示意图。附图标号：10光机系统12显示面板14光侦测器16触控笔18杆体20笔头22压感模块24发光元件26压感元件28控制器30光侦测套件301光发射器302光接收器303可伸缩隔光体32音波侦测套件321音波发射器322音波接收器323压缩元件324可伸缩隔音体34介质压力侦测套件341压力计342可伸缩密封体具体实施方式请参阅图1，图1为本专利技术实施例的一光机系统10的示意图。光机系统10包括一显示面板12、至少一光侦测器14与一触控笔16。光侦测器14设置于显示面板12的一端角，用以侦测触控笔16于显示面板12的表面移动时的轨迹及笔触的压力量值。显示面板12经由操作系统驱动而显示相对应信息。当触控笔16于显示面板12的表面绘制一线条时，显示面板12不具有触控面板的功能，光机系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可侦测笔触压力的触控笔，其特征在于，所述可侦测笔触压力的触控笔包括：一杆体；一笔头，以可活动方式设置于所述杆体的一端；以及一压感模块，设置于所述杆体与所述笔头之间，用以感测所述笔头所承受的一压力量值，所述压感模块包括：一发光元件；一压感元件，连接于所述笔头，所述压感元件用来感测所述笔头相对所述杆体的一移动量，并产生一相对应的电信号，所述压感元件为一光侦测套件，所述光侦测套件包括一光发射器、一光接收器与一可伸缩隔光体，所述光发射器与所述光接收器分别设置于所述可伸缩隔光体的两端，所述光接收器接收所述光发射器的一光强信号的参数，并将所述光强信号转换为相应所述移动量的所述电信号；以及一控制器，电连接于所述发光元件与所述压感元件，所述控制器接收所述电信号以驱动所述发光元件发出一相应的光信号；其中所述光信号的一闪烁频率对应于所述电信号的一量值；以及其中所述光信号传输至设置于一显示面板上的一光侦测器，以使所述光侦测器可将所述光信号的所述闪烁频率转换为所述笔头所承受的所述压力量值。

【技术特征摘要】
2012.03.28 TW 1011107601.一种可侦测笔触压力的触控笔，其特征在于，所述可侦测笔触压力的触控笔包括：一杆体；一笔头，以可活动方式设置于所述杆体的一端；以及一压感模块，设置于所述杆体与所述笔头之间，用以感测所述笔头所承受的一压力量值，所述压感模块包括：一发光元件；一压感元件，连接于所述笔头，所述压感元件用来感测所述笔头相对所述杆体的一移动量，并产生一相对应的电信号，所述压感元件为一光侦测套件，所述光侦测套件包括一光发射器、一光接收器与一可伸缩隔光体，所述光发射器与所述光接收器分别设置于所述可伸缩隔光体的两端，所述光接收器接收所述光发射器的一光强信号的参数，并将所述光强信号转换为相应所述移动量的所述电信号；以及一控制器，电连接于所述发光元件与所述压感元件，所述控制器接收所述电信号以驱动所述发光元件发出一相应的光信号；其中所述光信号的一闪烁频率对应于所述电信号的一量值；以及其中所述光信号传输至设置于一显示面板上的一光侦测器，以使所述光侦测器可将所述光信号的所述闪烁频率转换为所述笔头所承受的所述压力量值。2.如权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述发光元件为一红外光发光二极管。3.如权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述光信号的所述闪烁频率正比于所述笔头所承受的所述压力量值。4.一种可侦测笔触压力的触控笔，其特征在于，所述可侦测笔触压力的触控笔包括：一杆体；一笔头，以可活动方式设置于所述杆体的一端；以及一压感模块，设置于所述杆体与所述笔头之间，用以感测所述笔头所承受的一压力量值，所述压感模块包括：一发光元件；一压感元件，连接于所述笔头，所述压感元件用来感测所述笔头相对所述杆体的一移动量，并产生一相对应的电信号，所述压感元件为一音波侦测套件，所述音波侦测套件包括一音波发射器、一音波接收器、一压缩元件与一可伸缩隔音体，所述音波发射器与所述音波接收器分别设置于所述可伸缩隔音体的两端，所述压缩元件设置于所述可伸缩隔音体内部，所述音波接收器接收所述音波发射器的一音强信号的参数，并将所述音强信号转换为相应所述移动量的所述电信号；以及一控制器，电连接于所述发光元件与所述压感元件，所述控制器接收所述电信号以驱动所述发光元件发出一相应的光信号；其中所述光信号的一闪烁频率对应于所述电信号的一量值；以及其中所述光信号传输至设置于一显示面板上的一光侦测器，以使所述光侦测器可将所述光信号的所述闪烁频率转换为所述笔头所承受的所述压力量值。5.如权利要求4所述的触控笔，其特征在于，所述发光元件为一红外光发光二极管。6.如权利要求4所述的触控笔，其特征在于，所述光信号的所述闪烁频率正比于所述笔头所承受的所述压力量值。7.一种可侦测笔触压力的触控笔，其特征在于，所述可侦测笔触压力的触控笔包括：一杆体；一笔头，以可活动方式设置于所述杆体的一端；以及一压感模块，设置于所述杆体与所述笔头之间，用以感测所述笔头所承受的一压力量值，所述压感模块包括：一发光元件；一压感元件，连接于所述笔头，所述压感元件用来感测所述笔头相对所述杆体的一移动量，并产生一相对应的电信号，所述压感元件为一介质压力侦测套件，所述介质压力侦测套件包括一压力计与一可伸缩密封体，所述压力计设置于所述可伸缩密封体的一侧，所述压力计读取所述可伸缩密封体内部的介质的压力变化量，并将所述压力变化量转换为相应所述移动量的所述电信号；以及一控制器，电连接于所述发光元件与所述压感元件，所述控制器接收所述电信号以驱动所述发光元件发出一相应的光信号；其中所述光信号的一闪烁频率对应于所述电信号的一量值；以及其中所述光信号传输至设置于一显示面板上的一光侦测器，以使所述光侦测器可将所述光信号的所述闪烁频率转换为所述笔头所承受的所述压力量值。8.如权利要求7所述的触控笔，其特征在于，所述发光元件为一红外光发光二极管。9.如权利要求7所述的触控笔，其特征在于，所述光信号的所述闪烁频率正比于所述笔头所承受的所述压力量值。10.如权利要求7所述的触控笔，其特征在于，所述介质为气体或液体。11.一种可侦测笔触压力的触控笔，其特征在于，所述可侦测笔触压力的触控笔包括：一杆体；一笔头，以可活动方式设置于所述杆体的一端；以及一压感模块，设置于所述杆体与所述笔头之间，用以感测所述笔头所承受的一压力量值，所述压感模块包括：一发光元件；一压感元件，连接于所述笔头，所述压感元件用来感测所述笔头相对所述杆体的一移动量，并产生一相对应的电信号，所述压感元件为一压电元件、一电感应元件或一磁感应元件；以及一控制器，电连接于所述发光元件与所述压感元件，所述控制器接收所述电信号以驱动所述发光元件发出一相应的光信号；其中所述光信号的一闪烁频率对应于所述电信号的一量值；以及其中所述光信号传输至设置于一显示面板上的一光侦测器，以使所述光侦测器可将所述光信号的所述闪烁频率转换为所述笔头所承受的所述压力量值。12.如权利要求11所述的触控笔，其特征在于，所述发光元件为一红外光发光二极管。13.如权利要求11所述的触控笔，其特征在于，所述光信号的所述闪烁频率正比于所述笔头所承受的所述压力量值。14.一种应用可侦测笔触压力的触控笔的光机系统，其特征在于，所述应用可侦测笔触压力的触控笔的光机系统包括：一显示面板；至少一光侦测器，设置于所述显示面板的一端角；以及一触控笔，用来于所述显示面板绘制一线条，所述光侦测器可通过侦测所述触控笔的参数，以驱动所述显示面板显示相对应所述线条的轨迹及笔触的压力量值，所述触控笔包括：一杆体；一笔头，以可活动方式设置于所述杆体的一端；以及一压感模块，设置于所述杆体与所述笔头之间，用以感测所述笔头所承受的一压力量值，所述压感模块包括：一发光元件；一压感元件，连接于所述笔头，所述压感元件用来感测所述笔头相对所述杆体的一移动量，并产生一相对应电信号，所述压感元件为一光侦测套件，所述光侦测套件包括一光发射器、一光接收器与一可伸缩隔光体，所述光发射器与所述光接收器分别设置于所述可伸缩隔光体的两端，所述光接收器接收所述光发射器的一光强信号的参数，并将所述光强信号转换为相应所述移动量的所述电信号；以及一控制器，电连接于所述发光元件与所述压感元件，所述控制器接收所述电信号以驱动所述发光元件发出一相应的光信号；其中所述光信号的一闪烁频率对应于所述电信号的一量值；以及其中所述光侦测器用来接收所述光信号，以使所述光侦测器可将所述光信号的所述闪烁频率转换为所述笔头所承受的所述压力量...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国兴，秦北辰，苏炳贤，武文钦，高亿生，
申请(专利权)人：纬创资通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71