专利名称：同芯多色电磁笔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种手写输入装置，特别是涉及一种手写输入装置所使用的同芯
多色电磁笔。
背景技术：
手写输入装置例如数字板(Tablet)、数字转换器(Digitizer)、电子白板(White board)等的输入方式包含有电磁感应式或触控输入等，而电磁感应式在使用上搭配一支专 用的电磁笔。 中国台湾专利申请号094113201揭露一种手写板的输入方法及装置，如图l所示， 假设电磁笔所发射电磁波的频宽范围为173KHz-124KHz，可在此频宽范围内规划出多个频 段，每一频段对应一只电磁笔，每一 电磁笔拥有独立的发射频段与独立的书写资讯，例如， 颜色。 例如，定义频段173-171. 6Khz的电磁笔的书写颜色为黑色；频段169. 6_151Khz 的电磁笔的书写颜色为红色；频段150-145Khz的电磁笔的书写颜色为绿色；频段 139. 2-136. 8Khz的电磁笔的书写颜色为蓝色；频段134_131Khz的电磁笔的书写颜色为黄 色；频段129-124Khz的电磁笔的书写颜色为紫色。藉此，使用者可使用不同的电磁笔，在手 写板上输入不同的颜色而增添乐趣。 由此可见，上述现有的电磁笔在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待 加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长 久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题， 如果能在同一只电磁笔中切换多种颜色，对于使用者而言，使用上将更为方便，此显然是相 关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的同芯多色电磁笔，实属当前重要 研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容本实用新型的目的在于，克服现有的电磁笔存在的缺陷，而提供一种新型结构的 同芯多色电磁笔，所要解决的技术问题是使其可在同一只电磁笔切换不同的颜色，非常适 于实用。 本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实
用新型提出的电磁笔，应用于一手写输入装置，电磁笔包含一外壳， 一 电路模块，用于决定
电磁笔的发射与共振频率， 一压力感测模块，连接电路模块，用于侦测电磁笔施加在手写输
入装置的一书写面上的压力，一颜色变换模块，连接电路模块，使用者操作颜色变换模块，
使改变电路模块的电容值，造成电磁笔的发射频率改变而决定电磁笔的一颜色。 本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。 前述的同芯多色电磁笔，其中该颜色变换模块包含一伸縮区、多个作动机构、多个感测元件，其中每一该作动机构对应一个该感测元件，该些感测元件与该电路模块的一 电路板连接，当某一该作动机构离开其对应的该感测元件进入该伸縮区并被固定在该伸縮 区，其对应的该感测元件会改变该电路板上的电容值，因此决定该电磁笔的一发射频率，该 发射频率对应该电磁笔书写的一颜色。 前述的同芯多色电磁笔，其中该多个感测元件包含多个开关，且每一该开关串连
一电容，当某一该作动机构离开其对应的该感测元件进入该伸縮区并被固定在该伸縮区， 其对应的该开关会使得其所串联的该电容加入或离开该电路模块，因此改变该电路板上的 电容值。 前述的同芯多色电磁笔，其中该些感测元件包含弹片或弹簧。 前述的同芯多色电磁笔，其中该些感测元件包含光电薄膜晶体管。 前述的同芯多色电磁笔，其中该些感测元件包含光敏电阻。 前述的同芯多色电磁笔，其中该颜色变换模块包含三个作动机构，分别代表该电 磁笔的红、蓝、黑三种颜色。 前述的同芯多色电磁笔，其中该颜色变换模块包含四个作动机构，分别代表该电 磁笔的红、蓝、黑、绿四种颜色。 前述的同芯多色电磁笔，其中该压力感测模块包含一笔芯；一笔头，连接该笔 芯，用于接触该手写输入装置的该书写面；一可移动磁性材料，连接该笔芯；一弹性材料， 其一端连接该可移动磁性材料，另一端与该颜色变换模块固定；一壳层物，包覆该可移动磁 性材料，具有一突出件A端或一沟槽A端，与一突出件B端或一沟槽B端；一线圈，包覆该壳 层物，其包覆范围由该突出件A端或沟槽A端、与该突出件B端或沟槽B端界定，该线圈通 过一个或多个导线连接至该电路模块的一电子元件，该电子元件包含电容，以构成一振荡 电路。 前述的同芯多色电磁笔，其中该压力感测模块包含一笔芯；一笔头，连接该笔 芯，用于接触该手写输入装置的该书写面；一可移动磁性材料，连接该笔芯；一弹性材料， 其一端连接该可移动磁性材料，另一端与该颜色变换模块固定；一线圈，包覆该可移动磁性 材料，该线圈通过一个或多个导线连接至该电路模块的一电子元件，该电子元件包含电容， 以构成一振荡电路。 借由上述技术方案，本实用新型同芯多色电磁笔至少具有下列优点及有益效果 藉由本实用新型，使用者可使用同一只电磁笔切换多种颜色，使用更为方便。 综上所述，本实用新型是有关于一种同芯多色电磁笔，应用于手写输入装置，其包 含一电路模块、一压力感测模块以及一颜色变换模块。电路模块用于决定电磁笔的发射与 共振频率。压力感测模块连接电路模块，用于侦测电磁笔施加在手写输入装置的一书写面 上的压力。颜色变换模块连接电路模块，使用者操作颜色变换模块，使改变电路模块的电容 值，造成电磁笔的发射频率改变而决定电磁笔的一颜色。本实用新型在技术上有显著的进 步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。 上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技 术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征 和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1显示一种公知技术的电磁笔的分色方法。 图2A与图2B显示本实用新型一实施例的电磁笔。 图3显示本实用新型另一实施例的电磁笔. 图4A至图4C显示本实用新型另一实施例的电磁笔的颜色变换模块。 图5显示本实用新型另一实施例的电磁笔的颜色变换模块。 图6显示本实用新型另一实施例的电磁笔的颜色变换模块。 1 :电磁笔 10 :外壳 12 :压力感测模块 14 :颜色变换模块 16:电路模块 18 :笔芯 20 :笔头 22 :可移动磁性材料 24 :弹性材料 26 :壳层物 28A:突出件A端 28B:突出件B端 30 :线圈 32 :导线 34 :伸縮区 36 :作动机构 38 :感测元件 40 :作动机构 42 :感测元件 44 :电路板 46 :电子元件 48 :开关 50 :开关 52 :电容 54:电容 56 :弹片 58 :金属接垫 60:光电薄膜晶体管
具体实施方式为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下 结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的同芯多色电磁笔其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。 以下将详述本案的各实施例，并配合图式作为例示。在说明书的描述中，为了使读 者对本实用新型有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本实用新型可能在省略部分 或全部这些特定细节的前提下，仍可实施。此外，众所周知的步骤或元件并未描述于细节 中，以避免造成本实用新型不必要的限制。 请参阅图2A与图2B所示，显示根据本实用新型实施例的电磁笔，应用于一手写输 入装置(未图示)。电磁笔1至少包含一外壳10、一压力感测模块12、一颜色变换模块14以 及一电路模块16。在本实施例中，压力感测模块12包含一笔芯18;—笔头20连接笔芯18， 用于接触手写输入装置的一书写面(未图示)；一可移动磁性材料22，连接笔芯18;—弹性 材料24，其一端连接可移动磁性材料22，另一端与颜色变换模块14固定(在其他实施例中 也可与其他元件固定)；一壳层物26，包覆可移动磁性材料22，具有一突出件A端28A(或 一沟槽A端28A)与一突出件B端28B(或一沟槽B端28B);—线圈30，包覆壳层物26，包 覆范围由突出件或沟槽A端28A与突出件或沟槽B端28B界定，并且，线圈30通过导线32 连接至电路模块16的一电路板44的至少一电子元件46，电子元件46包含电容，以构成振 荡电路，其功能与公知技术相同，不再赘述。电路模块16用于决定电磁笔1的发射与共振 频率，并可再包含其他电路，例如，电源电路、信号接收/发射电路、充电电路等。当使用电 磁笔1时，笔头20压迫书写面，使得弹性材料24与可移动磁性材料22之间的距离因为弹 性材料24被压縮而改变，线圈30感应的电感量改变，电磁笔1所发射或共振电磁波的频率 也跟着改变，藉由发射或共振频率可得知笔尖所受的压力为何。 另外，颜色变换模块14包含一伸縮区34、多个作动机构36/40、多个感测元件 38/42，其中每个作动机构36/40可对应一个感测元件38/42，感测元件38/42与电路模块 16的电路板44连接。如图2A所示，在初使状态，所有的作动机构36/40可保持与感测元件 38/42接触(或仅接近感测元件没有直接接触)，且作动机构36/40容置于外壳10上的狭 缝(未图示)使其可移动；如图2B所示，当作动机构36往笔头20的方向推动，离开感测元 件38进入伸縮区34并被固定在伸縮区34，感测元件38会改变电路板44上的电容值，因此 决定电磁笔的一发射频率，据此电磁笔1在书写面上呈现一颜色，例如蓝色。如果使用者推 动作动机构40往笔头20方向，使得作动机构40离开感测元件42近入伸縮区34并被固定 在伸縮区34，则原先被固定在伸縮区34的作动机构36会退回至如图2A的位置，感测元件 42会改变电路板44上的电容值，因此决定电磁笔的另一发射频率，据此电磁笔1在书写面 上呈现另一颜色，例如黑色。 值得注意的是，本实用新型电磁笔的压力感测机构不限以上所述，其亦可以是任 何已知或未来可能实践或出现的压力感测机构。已知的压力感测机构例如中国台湾专利申 请号98115142，其全部说明书内容并入本文，视为本案说明书的一部分。图3显示根据本实 用新型另一实施例的电磁笔。为求简洁，以下实施例与先前实施例中相同或类似的元件以 相同符号表示，并仅说明与先前实施例的不同处，相同处不再赘述。图3实施例与图2B实 施例的不同处在于，线圈30直接包覆在可移动磁性材料22上，而非包覆在壳层物26上。 根据本实用新型实施例，当切换作动机构进入伸縮区34，笔芯18连同笔头20可保 持在原先位置，换句话说，笔芯18与笔头20可只有同一只，以达到同芯多色电磁笔的目的。 根据本实用新型实施例，笔芯18、笔头20可为任何材质，例如塑胶。另外，根据本实用新型实施例，作动机构的数量没有限制。在一实施例中，作动机构的数量为3个，分别代表一种 颜色，例如蓝、红、黑；在另一实施例中，作动机构的数量为4个，分别代表蓝、红、黑、绿四个 颜色。 本实用新型的颜色变换模块不限于以上所述结构，任何经由使用者操作，使改变 电路板的电容值，造成发射频率改变而决定电磁笔的输出颜色的机构，均应包含在本实用 新型的范围内。图4A至图4C图揭示本实用新型实施例的颜色变换模块，其中图4B与图4C 为图4A的电路图。在这实施例中，开关48与开关50相当于图2B中的感测元件38与感测 元件42。当作动机构36离开开关48，开关48使得电容52加入主电路架构，亦即振荡电路， 如图4B所示；或者，在另一实施例，当作动机构36离开开关48，开关48使得电容52离开 主电路架构，如图4C所示，上述两种情形均能改变电路板的电容值，造成发射频率改变而 决定电磁笔的一颜色。此外，电容52也可以是任何可造成电容或电感变化使得频率改变的 电子元件或其组合。 图5显示本实用新型另一实施例的颜色变换模块。在这实施例中，弹片56相当于 前述的感测元件38/42。如图5所示，当作动机构36离开弹片56，使得原先与金属接垫58 连接的弹片56也离开金属接垫58，可依据如图4A至图4C的相同原理，改变电路板的电容 值，造成发射频率改变而决定电磁笔的一颜色。在另一实施例中，亦可采用弹簧(未图示) 作为感测元件。 图6显示本实用新型另一实施例的颜色变换模块。在这实施例中，光电薄膜晶体 管60(photo thin-film transistor)相当于前述的感测元件38/42。如图所示，当作动机构 36离开光电薄膜晶体管60，使得光电薄膜晶体管60的感光电流(photo-induced current) 因为受光亮度改变而产生变化，可依据图4A至图4C相同原理，改变电路板的电容值，造成
发射频率改变而决定电磁笔的一颜色。在另一类似实施例中，感测元件是光敏电阻，作动机 构离开造成光敏电阻的电阻值因为受光亮度改变而产生变化，可依据图4A至图4C相同原 理，改变电路板的电容值，造成发射频率改变而决定电磁笔的一颜色。值得注意的是，如果 感测元件是光电薄膜晶体管或光敏电阻，作动机构可不需要接触感测元件；或者也可以不 需要作动机构，此时颜色变换模块可包含光源，利用光源切换可改变光电薄膜晶体管的感 光电流或光敏电阻的电阻值。 根据本实用新型上述各实施例，使用者可使用同一只电磁笔切换多种颜色，使用 更为方便。 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上 的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟 悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容 作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内 容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍 属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求一种同芯多色电磁笔，应用于一手写输入装置，其特征在于该电磁笔包含一外壳；一电路模块，用于决定该电磁笔的发射与共振频率；一压力感测模块，连接该电路模块，用于侦测该电磁笔施加在该手写输入装置的一书写面上的压力；以及一颜色变换模块，连接该电路模块，使用者操作该颜色变换模块，使改变该电路模块的电容值，造成该电磁笔的发射频率改变而决定该电磁笔的一颜色。
2. 根据权利要求1所述的同芯多色电磁笔，其特征在于其中该颜色变换模块包含一伸 縮区、多个作动机构、多个感测元件，其中每一该作动机构对应一个该感测元件，该些感测 元件与该电路模块的一电路板连接，当某一该作动机构离开其对应的该感测元件进入该伸 縮区并被固定在该伸縮区，其对应的该感测元件会改变该电路板上的电容值，因此决定该 电磁笔的一发射频率，该发射频率对应该电磁笔书写的一颜色。
3. 根据权利要求2所述的同芯多色电磁笔，其特征在于其中该多个感测元件包含多 个开关，且每一该开关串连一电容，当某一该作动机构离开其对应的该感测元件进入该伸 縮区并被固定在该伸縮区，其对应的该开关会使得其所串联的该电容加入或离开该电路模 块，因此改变该电路板上的电容值。
4. 根据权利要求2所述的同芯多色电磁笔，其特征在于其中该些感测元件包含弹片或 弹簧。
5. 根据权利要求2所述的同芯多色电磁笔，其特征在于其中该些感测元件包含光电薄 膜晶体管。
6. 根据权利要求2所述的同芯多色电磁笔，其特征在于其中该些感测元件包含光敏电阻。
7. 根据权利要求2所述的同芯多色电磁笔，其特征在于其中该颜色变换模块包含三个 作动机构，分别代表该电磁笔的红、蓝、黑三种颜色。
8. 根据权利要求2所述的同芯多色电磁笔，其特征在于其中该颜色变换模块包含四个 作动机构，分别代表该电磁笔的红、蓝、黑、绿四种颜色。
9. 根据权利要求1所述的同芯多色电磁笔，其特征在于其中该压力感测模块包含 一笔芯；一笔头，连接该笔芯，用于接触该手写输入装置的该书写面； 一可移动磁性材料，连接该笔芯；一弹性材料，其一端连接该可移动磁性材料，另一端与该颜色变换模块固定； 一壳层物，包覆该可移动磁性材料，具有一突出件A端或一沟槽A端，与一突出件B端 或一沟槽B端；以及一线圈，包覆该壳层物，其包覆范围由该突出件A端或沟槽A端、与该突出件B端或沟 槽B端界定，该线圈通过一个或多个导线连接至该电路模块的一电子元件，该电子元件包 含电容，以构成一振荡电路。
10. 根据权利要求1所述的同芯多色电磁笔，其特征在于其中该压力感测模块包含 一笔芯；一笔头，连接该笔芯，用于接触该手写输入装置的该书写面；一可移动磁性材料，连接该笔芯；一弹性材料，其一端连接该可移动磁性材料，另一端与该颜色变换模块固定；以及一线圈，包覆该可移动磁性材料，该线圈通过一个或多个导线连接至该电路模块的一 电子元件，该电子元件包含电容，以构成一振荡电路。
专利摘要本实用新型是有关于一种同芯多色电磁笔，应用于手写输入装置，其包含一外壳；一电路模组模块，用于决定该电磁笔的发射与共振频率；一压力感测模组模块，连接该电路模组模块，用于侦测该电磁笔施加在该手写输入装置的一书写面上的压力；一颜色变换模组模块，连接该电路模组模块，使用者操作该颜色变换模组模块，使改变该电路模组模块的电容值，造成该电磁笔的发射频率改变而决定该电磁笔的一颜色。藉由本实用新型，使用者可使用同一只电磁笔切换多种颜色，使用更为方便。
文档编号G06F3/033GK201477539SQ200920169740
公开日2010年5月19日 申请日期2009年8月14日 优先权日2009年8月14日
发明者谢政良 申请人:太瀚科技股份有限公司