CN207817663U - 书写装置及触控系统 - Google Patents

Abstract

一种书写装置，包括导电笔管、笔头以及导电墨水。导电笔管中含有可被拭除的导电墨水。导电墨水与导电笔管电性连接。导电笔管外侧至少与使用者接触的部分为导体。笔头与导电笔管连接。笔头适于输出导电墨水至书写面上并于书写面上形成实体笔迹。当笔头接触于书写面时，书写面产生信号。本实用新型还提供了一种触控系统，其包括书写面以及本实用新型所述的至少一书写装置。本实用新型提供的书写装置以及包括书写装置的触控系统，可以于书写面上形成实体笔迹的同时，使书写面产生信号。

Description

书写装置及触控系统

技术领域

本实用新型是有关于一种书写装置及触控系统，且特别是有关于一种笔管中含有导电墨水的书写装置及触控系统。

背景技术

具有触控功能的面板在市面上的出现率逐年增长，凡是手机、平板电脑、车用面板、电子白板等等许多商品都结合了触控面板的技术，使触控体(例如手指或触控笔)于面板上的轨迹可以转变成储存于硬件中的轨迹信息。

目前提出了一种将导电触控头套在墨水笔上的书写装置。当墨水笔在书写面上留下墨水笔迹时，导电触控头亦会接触书写面，并产生触控信号。然而，套在墨水笔上的导电触控头可能会磨损墨水笔书写在书写面上的实体墨水笔迹，导致书写装置使用上的不方便。因此，目前亟需能解决前述问题的技术。

实用新型内容

本实用新型提供一种书写装置，可以于书写面上形成实体笔迹的同时，使书写面产生信号。

本实用新型提供一种包括书写装置的触控系统，书写装置可以于书写面上形成实体笔迹的同时，使书写面产生信号。

本实用新型的至少一实施例中，书写装置包括导电笔管、笔头以及导电墨水。导电笔管中含有可被拭除的导电墨水。导电墨水与导电笔管电性连接。导电笔管外侧至少与使用者接触的部分为导体。笔头与导电笔管连接。笔头用于输出导电墨水至书写面上并于书写面上形成实体笔迹。当笔头接触于书写面时，书写面产生信号。

本实用新型的至少一实施例中触控系统包括书写面以及至少一书写装置。书写装置包括导电笔管、导电墨水以及笔头。导电笔管中含有可被拭除的导电墨水。导电墨水与导电笔管电性连接。导电笔管外侧至少与使用者接触的部分为导体。笔头与导电笔管连接。笔头用于输出导电墨水至书写面上并于书写面上形成实体笔迹。当笔头接触于书写面时，书写面产生信号。

本实用新型的至少一目的为让包含导电墨水的书写装置在接触于书写面时，能使书写面产生信号。

本实用新型的至少一目的为提升书写装置在使用上的便利性。

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A与图1B是依照本实用新型的一实施例的一种书写装置的示意图。

图2A与图2B是依照本实用新型的一实施例的一种擦拭装置的示意图。

图3是依照本实用新型的一实施例的一种触控系统的示意图。

图4是依照本实用新型的一实施例的一种触控系统的示意图。

图5是依照本实用新型的一实施例的一种触控系统的示意图。

具体实施方式

图1A与图1B是依照本实用新型的一实施例的一种书写装置的示意图。

请参考图1A与图1B，书写装置100用于具有电容式触控功能的书写面。书写面例如使用了投射电容式触控技术(Projected Capacitive Touch，PCT)。而书写装置100例如用于如图3的书写面300，详细内容说明于后。书写装置100包括导电笔管110、笔头120以及可被拭除的导电墨水。

导电笔管110中含有可被拭除的导电墨水。前述可被拭除的导电墨水例如指的是不需要使用有机溶剂或其他清洁剂，直接以一般的方式(例如直接以板擦或抹布擦拭)即可将导电墨水自书写面上拭除。导电墨水的导电系数(即电阻率，以Ω·m作为测量单位)例如为0Ω·m～35KΩ·m。导电墨水的材料例如包括挥发性有机溶剂及着色剂，其中挥发性有机溶剂例如为乙醇，而着色剂例如为颜料或染剂，其内含可溶于水中且使水溶液可导电的化合物，例如微量盐类(如NaCl、C₆H₈O₇(柠檬酸))、砂糖...等。一般而言，藉由调配挥发性有机溶剂与着色剂的比例来达成导电墨水之导电系数的设定，以达到可使具有电容式触控功能之书写面产生信号的功效。

导电笔管110外侧至少与使用者接触的部分为导体。在一些实施例中，导电笔管110可包括位于表面的导电漆或导电贴纸，以增加书写装置100整体的导电性能与美观性。

导电墨水与导电笔管110电性连接。使用者通过导电笔管110而与导电墨水电性连接。笔头120适于输出导电墨水至书写面上并于书写面上形成实体笔迹。当笔头120接触于书写面时，于书写面上形成实体笔迹，并使书写面被笔头120接触的位置产生电容变化而形成信号。导电笔管110的导电系数以及导电墨水的导电系数会影响笔头120接触书写面时，书写面所产生的信号强度。

笔头120与导电笔管110连接。笔头120的材质可为一般白板笔的笔头之材质，例如包括棉芯或其他类似材质。在一些实施例中，笔头120包括非导体。当笔头120接触书写面时，书写面通过导电墨水而电性连接至导电笔管110。在一些实施例中，笔头120包括导体，笔头120的导电系数会影响笔头120接触书写面时，书写面所产生的信号强度。在一些实施例中，例如笔头120的吸墨量、形状与尺寸会影响笔头120接触书写面时，书写面所产生的信号强度。其中，进一步而言，笔头120的形状与尺寸(例如宽度为3毫米至22毫米)会影响笔头120与书写面之间的接触面积，而笔头120与书写面之间的接触面积会影响笔头120接触书写面时，书写面所产生的信号强度，因此，笔头120的形状与尺寸会影响笔头120接触书写面时，书写面所产生的信号强度。在一些实施例中，笔头120例如为可拆卸式的，可以与导电笔管110组合或分离。

笔头120可自导电笔管110中吸附导电墨水，且导电墨水可以自笔头120脱附(脱离)并于书写面上留下实体笔迹，上述吸附与脱附的机制与一般白板笔书写出墨水的原理相同。在一些实施例中，笔头120在挤压后会产生变形，然而，变形的笔头120仍能保有于书写面上留下实体笔迹的功能。在本实施例中，不用额外加上触控笔套，书写装置100就可以使书写面产生信号，因此，书写装置100的笔头120书写在书写面上的实体墨水笔迹被磨损的机率可以减少，藉此提升使用书写装置100在使用上的便利性。

在一些实施例中，书写装置100还包括后盖140，笔头120与后盖140分别连接导电笔管110相对的两端。后盖140例如为可拆卸式，可以与导电笔管110组合或分离。后盖140与导电笔管110分离后，可以于导电笔管110中补充导电墨水。在一些实施例中，后盖140的材料包括导体。

在一些实施例中，导电墨水可以在导电笔管110中流动，并与笔头120、导电笔管110的内部结构及/或后盖140形成各种形式之信号导通网路。

在一些实施例中，书写装置100在接触书写面时，会使书写面产生预定的电容变化而形成预定强度区间的信号，此预定强度区间视书写装置100中各构件的导电系数、导电墨水的导电系数、以及笔头120的吸墨量及尺寸而定。不同种类的书写装置100因为不同的电容变化值而可以有不同的预定强度区间，因此，可以藉由书写面产生之信号的强度来辨识接触书写面之书写装置100的种类。导电笔管110中之导电墨水的含量会影响书写面产生之信号强度。在一些实施例中，同种类之书写装置100的信号之预定强度区间涵盖了导电笔管110中装满导电墨水时的信号强度以及导电笔管110中之导电墨水刚好用尽时的信号强度，但本实用新型不局限于此。

在一些实施例中，书写装置100还包括识别码150，识别码150例如用于射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术。识别码150设置于导电笔管110上。除了以书写面产生之信号的强度来辨识接触书写面之书写装置100的种类之外，还可以利用识别码读取机读取识别码150以辨识书写装置100的种类。

在一些实施例中，书写装置100选择性地还包括笔盖130。在不使用书写装置100时，笔盖130可以盖住笔头120，使导电墨水较不会因为挥发而损失。

图2A与图2B是依照本实用新型的一实施例的一种擦拭装置的示意图。

请参考图2A及图2B，擦拭装置200用于具有电容式触控功能的书写面。擦拭装置200包括壳体210、多个感应件250以及擦拭体220。而擦拭装置200例如用于如图3的书写面300，详细内容说明于后。

壳体210包括导电材料。壳体210的几何形状可依需求进行调整，例如正方形、长方形、圆形、其他几何形状、多种几何形状的组合或便于使用者握持之形状。

在一实施例中，壳体210包括磁性材料或非磁性材料，当壳体210与书写面皆具有磁性时，可藉由永磁异性相吸的原理使擦拭装置200的擦拭面200a更平行于书写面，改善使用者在进行擦拭动作时，施力不平均造成书写面的错误判读。

感应件250包括导电材料，且分别电性连接壳体210。在本实施例中，擦拭装置200包括连接件240，藉由连接件240电性连接感应件250至壳体210，在图2A及图2B中示出连接件240的数量相同于感应件250的数量，即各感应件250藉由对应的连接件240电性连接壳体210，但本实用新型不局限于此。

各感应件250之间互相分离。各感应件250彼此之间的间距例如大于1.5cm。当擦拭装置200接触于书写面时，书写面感应出感应件250中至少二者，使书写面产生擦拭功能指令。在一些实施例中，可以是三个以上的感应件250使书写面产生擦拭功能指令。感应件250的排列位置、数量、几何形状及导电系数可依电容数值变化需求而进行调整。感应件250例如包括电容感应片，然而，本实用新型并不限制感应件250为片状，感应件250可以为任意的几何形状。

在一些实施例中，感应件250中的至少一个与其他感应件250具有不同的形状，尤其是指感应件250在靠近擦拭面200a的部分的几何形状。由于不同形状的感应件250可以使书写面产生不同的触控信号(例如强度不同的触控信号)，因此可以由电容数值之变化判断出不同几何形状之感应件250的相对位置。接着应用三角函数与微分积分函数演算出擦拭装置200的擦拭位移量、擦拭位移角度、擦拭旋转角度及/或擦拭压放应力。

在一些实施例中，该些感应件250中的至少一个与其他感应件250具有不同的导电系数。由于不同导电系数的感应件250可以使书写面产生不同的触控信号(例如强度不同的触控信号)，因此可以由电容数值之变化判断出不同导电系数之感应件250的相对位置，接着应用三角函数与微分积分函数演算出擦拭装置200的擦拭位移量、擦拭位移角度、擦拭旋转角度及/或擦拭压放应力。

在一实施例中，感应件250包括磁性材料或非磁性材料，当感应件250与书写面皆具有磁性时，可藉由永磁异性相吸的原理使擦拭装置200的擦拭面200a更平行于书写面，改善使用者在进行擦拭动作时，施力不平均造成书写面的错误判读。

擦拭体220位于感应件250上。擦拭体220用于擦拭书写面上的实体笔迹，例如是墨水笔迹或是其他颜料的笔迹。至少部分擦拭体220包括绝缘材料。在本实施例中，擦拭体220整块皆为绝缘材料，但本实用新型不局限于此。在一些实施例中，擦拭体220对应感应件250的部分可以包括导电材料而没有对应感应件250的部分为绝缘材料。擦拭体220上的导电材料例如为彼此分离，使擦拭装置200在接触书写面时，可以藉由感应件250及擦拭体220对应感应件250的部分产生不同位置的信号(或分离的信号)，以开启擦拭功能指令。在一些实施例中，擦拭装置200包括可替换式的擦拭体220，使擦拭体220易于清洗、更换及维修。

在一实施例中，擦拭体220包括磁性材料或非磁性材料，当擦拭体220与书写面皆具有磁性时，可藉由永磁异性相吸的原理使擦拭装置200的擦拭面200a更平行于书写面，改善使用者在进行擦拭动作时，施力不平均造成书写面的错误判读。

擦拭装置200选择性地可以包括电性隔离件230。电性隔离件230位于壳体210与擦拭体220之间。在本实施例中，电性隔离件230配置于感应件250与壳体210之间，使感应件250仅能藉由连接件240与壳体210电性连结，而擦拭体220可覆盖感应件250及电性隔离件230。感应件250隔着擦拭体220使书写面产生触控信号。其中，当擦拭装置200接触于书写面时，感应件250中至少二者使书写面产生触控信号以开启擦拭功能指令，则擦拭装置200可擦拭书写面上的实体笔迹(即墨水笔迹)，同时依据擦拭功能指令删除对应实体笔迹的电子笔迹。

在一些实施例中，电性隔离件230包括缓冲隔离材料，电性隔离件230例如具有柔软的特性。电性隔离件230可配合使用者的姿势，进行自身形状、体态的变化，以保持擦拭装置200与书写面之间的角度。在一些实施例中，擦拭装置200与书写面之间越伏贴，擦拭装置200中的感应件250就越平行于书写面，书写面能较佳的检测到感应件250的正确位置。在一些实施例中，电性隔离件230的厚度大于1cm，以有效地隔离壳体210与书写面不当的感应。

在一实施例中，电性隔离件230包括磁性材料或非磁性材料，当电性隔离件230与触书写面皆具有磁性时，可藉由永磁异性相吸的原理使擦拭装置200的擦拭面200a更平行于书写面，改善使用者在进行擦拭动作时，施力不平均造成书写面的错误判读。

图3是依照本实用新型的一实施例的一种触控系统的示意图。在此必须说明的是，图3的实施例沿用图1A、图1B、图2A与图2B之实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。

请参考图3，触控系统10包括至少一书写装置100、擦拭装置200、书写面300、计算机装置400、识别码读取机310。当书写装置100的笔头接触于书写面300时，于书写面300上留下实体笔迹300a，并使书写面300产生信号。

书写面300具有电容式触控功能。计算机装置400电性连接书写面300，书写面300所产生的信号会传递至计算机装置400，书写装置100在书写面300上移动时，书写面300会感应到书写装置100的移动轨迹而产生信号，且计算机装置400根据书写面300产生的信号而形成对应书写装置100移动轨迹的电子笔迹400a。计算机装置400例如为台式电脑、笔记本电脑或其它可产生影像及接收使用者输入信息的装置。

在一些实施例中，触控系统10包括至少两种书写装置100。该至少两种书写装置100之笔头分别具有不同之尺寸，且该至少两种书写装置100接触于书写面300时，书写面300会产生不同之信号强度。计算机装置400藉由不同之信号强度辨别该至少两种书写装置100各自的种类。

在一些实施例中，触控系统10包括至少两种书写装置100。该至少两种书写装置100之导电笔管分别具有不同之导电系数，且该至少两种书写装置100接触于书写面300时，书写面300会产生不同之信号强度。计算机装置400藉由不同之信号强度辨别该至少两种书写装置100各自的种类。

在一些实施例中，触控系统10包括至少两种书写装置100。该至少两种书写装置100之导电墨水分别具有不同之导电系数，且该至少两种书写装置100接触于书写面300时，书写面300会产生不同之信号强度。计算机装置400藉由不同之信号强度辨别该至少两种书写装置100各自的种类。

识别码读取机310电性连接计算机装置400。识别码读取机310位于能够读取到书写装置100之识别码的位置范围内。识别码读取机310例如可以发射无线电波，以触动书写装置100之识别码，使书写装置100之识别码被动地发出电磁波，并回应识别码读取机310。在一些实施例中，识别码读取机310可以读取书写装置100之识别码主动发出之电磁波。在一些实施例中，可将计算机装置400中的软件设定为，在书写装置100的笔头接触于书写面300时指示识别码读取机310运作。识别码读取机310可以将识别码被动地或主动地发出的电磁波所载之信息传送至计算机装置400，且可藉由计算机装置400中的软件来处理及识别上述信息，以辨识书写装置100的种类。当书写装置100的笔头接触于书写面300时，除了以书写面300产生的信号强度辨识书写装置100的种类以外，还可以利用书写装置100的识别码确认接触书写面300之书写装置100的种类。

在一些实施例中，计算机装置400可以电性连接至扩充装置410，扩充装置410例如包括键盘、鼠标、手写板、绘图板、触控板及按键等用来操控计算机装置400的工具。

图4是依照本实用新型的一实施例的一种触控系统的示意图。在此必须说明的是，图4的实施例沿用图3之实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。

请参考图4，书写面300包括触控装置330以及位于触控装置330上的反射材料层320a。书写装置100在接触书写面300时，可以在反射材料层320a上留下实体墨水笔迹，且触控装置330会产生对应书写装置100的信号。

在本实施例中，触控系统10a还包括投影装置500。投影装置500用以投射影像画面于反射材料层320a上，反射材料层320a可例如为白色反射材料层，用以将投影装置500所投射的影像画面反射至使用者(未示出)。因此，使用者可以配合投影装置500所投影的画面而于反射材料层320a上使用书写装置100进行书写。

图5是依照本实用新型的一实施例的一种触控系统的示意图。在此必须说明的是，图5的实施例沿用图3之实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。

请参考图5，书写面300包括触控装置330以及位于触控装置330上的透明材料层320b。书写装置100在接触书写面300时，可以在透明材料层320b上留下实体墨水笔迹，且触控装置310会产生对应书写装置100的信号。

在本实施例中，触控系统10b还包括显示装置600。触控装置310位于显示装置600以及透明材料层320b之间。显示装置600所显示的画面可以穿过书写面300。因此，使用者可以配合显示装置600所显示的画面而于透明材料层320b上使用书写装置100进行书写。

在本实用新型的至少一实施例中，书写装置在接触于书写面时，能在书写面上留下实体笔迹(墨水笔迹)，并使书写面产生信号。

在本实用新型的至少一实施例中，笔头书写在书写面上的实体墨水笔迹被磨损的机率可以减少，藉此提升使用书写装置在使用上的便利性。

虽然本实用新型已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本实用新型的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

附图标记说明：

10、10a、10b：触控系统

100：书写装置

110：导电笔管

120：笔头

130：笔盖

140：后盖

150：识别码

200：擦拭装置

200a：擦拭面

210：壳体

220：擦拭体

230：电性隔离件

240：连接件

250：感应件

300：书写面

310：识别码读取机

320a：反射材料层

320b：透明材料层

330：触控装置

400：计算机装置

410：扩充装置

500：投影装置

600：显示装置。

Claims (20)

1.一种书写装置，用于具有电容式触控功能的书写面，包括：

导电笔管，所述导电笔管中含有可被拭除的导电墨水，所述导电墨水与所述导电笔管电性连接，且所述导电笔管外侧至少与使用者接触的部分为导体；以及

笔头，与所述导电笔管连接，其中所述笔头用于输出所述导电墨水至所述书写面上并于所述书写面上形成实体笔迹，其中

当所述笔头接触于所述书写面时，所述书写面产生信号。

2.根据权利要求1所述的书写装置，其特征在于，所述笔头包括非导体。

3.根据权利要求1所述的书写装置，其特征在于，所述笔头包括导体。

4.根据权利要求1所述的书写装置，其特征在于，还包括后盖，其中所述笔头与所述后盖分别连接所述导电笔管相对的两端。

5.根据权利要求4所述的书写装置，其特征在于，所述后盖包括导体。

6.根据权利要求1所述的书写装置，其特征在于，还包括识别码，设置于所述导电笔管上。

7.一种触控系统，包括：

书写面；

至少一书写装置，包括：

导电笔管，所述导电笔管中含有可被拭除的导电墨水，所述导电墨水与所述导电笔管电性连接，且所述导电笔管外侧至少与使用者接触的部分为导体；以及

笔头，与所述导电笔管连接，其中所述笔头用于输出所述导电墨水至所述书写面上并于所述书写面上形成实体笔迹，其中

当所述笔头接触于所述书写面时，所述书写面产生信号。

8.根据权利要求7所述的触控系统，其特征在于，所述笔头包括非导体。

9.根据权利要求7所述的触控系统，其特征在于，所述笔头包括导体。

10.根据权利要求7所述的触控系统，其特征在于，所述书写装置还包括后盖，其中所述笔头与所述后盖分别连接所述导电笔管相对的两端。

11.根据权利要求10所述的触控系统，其特征在于，所述后盖包括导体。

12.根据权利要求7所述的触控系统，其特征在于，还包括擦拭装置，用以拭除所述书写面上之所述实体笔迹。

13.根据权利要求12所述的触控系统，其特征在于，所述擦拭装置包括：

壳体，包括导电材料；

多个感应件，分别电性连接所述壳体，且所述多个感应件互相分离；以及

擦拭体，位于所述多个感应件上，且至少部分所述擦拭体包括绝缘材料，其中

当所述擦拭装置接触于所述书写面时，所述多个感应件中至少二者使所述书写面产生擦拭功能指令。

14.根据权利要求7所述的触控系统，其特征在于，还包括计算机装置，电性连接所述书写面，且所述计算机装置根据所述信号产生电子笔迹。

15.根据权利要求14所述的触控系统，其特征在于，包括至少两种书写装置，所述至少两种书写装置之这些所述笔头分别具有不同之尺寸，且所述至少两种书写装置接触于所述书写面时会产生不同之信号强度，所述计算机装置藉由所述不同之信号强度辨别所述至少两种书写装置。

16.根据权利要求14所述的触控系统，其特征在于，包括至少两种书写装置，所述至少两种书写装置之这些所述导电笔管分别具有不同之导电系数，且所述至少两种书写装置接触于所述书写面时会产生不同之信号强度，所述计算机装置藉由所述不同之信号强度辨别所述至少两种书写装置。

17.根据权利要求14所述的触控系统，其特征在于，包括至少两种书写装置，所述至少两种书写装置之这些所述导电墨水分别具有不同之导电系数，且所述至少两种书写装置接触于所述书写面时会产生不同之信号强度，所述计算机装置藉由所述不同之信号强度辨别所述至少两种书写装置。

18.根据权利要求14所述的触控系统，其特征在于，还包括：

识别码，设置于所述导电笔管上；以及

识别码读取机，电性连接所述计算机装置，且所述识别码读取机位于能够读取到所述识别码的位置范围内，其中，

当所述笔头接触于所述书写面时，所述识别码读取机读取所述识别码，并通过所述计算机装置辨识所述书写装置的种类。

19.根据权利要求7所述的触控系统，其特征在于，

所述书写面包括触控装置以及位于所述触控装置上的反射材料层，且所述触控系统还包括：

投影装置，用以投影画面于所述反射材料层上。

20.根据权利要求7所述的触控系统，其特征在于，

所述书写面包括触控装置以及位于所述触控装置上的透明材料层，且所述触控系统还包括：

显示装置，所述触控装置位于所述显示装置以及所述透明材料层之间。