光能觸控筆及其操作方法
【專利摘要】本發(fā)明是有關(guān)于一種光能觸控筆，包括殼體、光導(dǎo)及光電轉(zhuǎn)換元件。其中，光導(dǎo)的末端設(shè)于殼體的尖端附近并曝露于殼體的表面，光線由光導(dǎo)的末端進(jìn)入光導(dǎo)，經(jīng)由光導(dǎo)的內(nèi)部傳送而從光導(dǎo)的近端導(dǎo)出。光電轉(zhuǎn)換元件將光導(dǎo)所導(dǎo)出光線的光能轉(zhuǎn)換為電能。借此，光能觸控筆除了可執(zhí)行本身的觸控功能外，并能借由此能量與觸控面板做雙向數(shù)據(jù)溝通。
【專利說明】光能觸控筆及其操作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)一種觸控筆，特別是關(guān)于一種光能觸控筆。

【背景技術(shù)】
[0002]觸控?zé)赡?touch screen) —般可使用手指來操作,然而,觸控筆(stylus,或稱手寫筆)則可達(dá)到更精確的操作，且不會留下油污于觸控表面。
[0003]傳統(tǒng)觸控筆(特別是主動式觸控筆)的缺點(diǎn)之一在于需要使用電池或預(yù)先進(jìn)行充電。如果長時間使用觸控筆或者忘了事先充電，則觸控筆就會因?yàn)槿鄙偎桦娫炊鵁o法使用。雖然有一種電磁觸控筆(一般為被動式觸控筆)可借由感應(yīng)線圈以接收觸控?zé)赡话l(fā)出的磁場電波以提供所需電源，然而，該磁場往往會影響到周遭的其他電子裝置，造成電磁干擾(EMI)問題，且磁場電波也會對人體有不良的影響。
[0004]因此亟需提出一種新穎的觸控筆，以解決傳統(tǒng)觸控筆的問題，使觸控筆的使用更為方便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提出一種光能觸控筆，其導(dǎo)入觸控突幕的顯不模塊的光線并予以轉(zhuǎn)換為電能，用以提供所需電源給光能觸控筆內(nèi)的電路。
[0006]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的光能觸控筆包含殼體、光導(dǎo)及光電轉(zhuǎn)換元件。光導(dǎo)設(shè)于殼體內(nèi)，光導(dǎo)的末端設(shè)于殼體的尖端附近并曝露于殼體的表面，光線由光導(dǎo)的末端進(jìn)入光導(dǎo)，經(jīng)由光導(dǎo)的內(nèi)部傳送而從光導(dǎo)的近端導(dǎo)出。光電轉(zhuǎn)換元件設(shè)于殼體內(nèi)，用以將光導(dǎo)所導(dǎo)出光線的光能轉(zhuǎn)換為電能。
[0007]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0008]前述的光能觸控筆，其更包含導(dǎo)電塊，設(shè)于該殼體的尖端。
[0009]前述的光能觸控筆，其中該光導(dǎo)的末端圍繞著該導(dǎo)電塊。
[0010]前述的光能觸控筆，其中該光導(dǎo)的末端穿過該導(dǎo)電塊。
[0011]前述的光能觸控筆，其中該光電轉(zhuǎn)換元件包含聚集式光電池。
[0012]前述的光能觸控筆，其中該光電轉(zhuǎn)換元件包含硅基光電池。
[0013]前述的光能觸控筆，其更包含電源調(diào)節(jié)器，設(shè)于該殼體內(nèi)，該電源調(diào)節(jié)器接收并調(diào)節(jié)穩(wěn)定該光電轉(zhuǎn)換元件所轉(zhuǎn)換的電能，用以產(chǎn)生穩(wěn)定的電源。
[0014]前述的光能觸控筆，其更包含電源儲存元件，設(shè)于該殼體內(nèi)，用以將該光電轉(zhuǎn)換元件所轉(zhuǎn)換的一部分電能予以儲存起來。
[0015]前述的光能觸控筆，其更包含驅(qū)動電路，設(shè)于該殼體內(nèi)，該驅(qū)動電路接收該電源調(diào)節(jié)器所產(chǎn)生的穩(wěn)定電源。
[0016]前述的光能觸控筆，其中該驅(qū)動電路包含:處理器；及放大器，用以放大該處理器的輸出信號以產(chǎn)生驅(qū)動信號，自該殼體的尖端發(fā)射出去或接收觸控面板所發(fā)出的信號。
[0017]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的光能觸控筆的操作方法，包含:提供殼體及設(shè)于該殼體內(nèi)的光導(dǎo)；光線由該光導(dǎo)的末端進(jìn)入該光導(dǎo)，經(jīng)由該光導(dǎo)的內(nèi)部傳送而從該光導(dǎo)的近端導(dǎo)出；及將該光導(dǎo)所導(dǎo)出光線的光能轉(zhuǎn)換為電能。
[0018]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0019]前述的光能觸控筆的操作方法，其更包含:接收并調(diào)節(jié)穩(wěn)定該轉(zhuǎn)換的電能，用以產(chǎn)生穩(wěn)定的電源。
[0020]前述的光能觸控筆的操作方法，其更包含:將該轉(zhuǎn)換的一部分電能予以儲存起來。
[0021]前述的光能觸控筆的操作方法，其更包含:接收該產(chǎn)生的穩(wěn)定電源；及放大輸出信號以產(chǎn)生驅(qū)動信號，自該殼體的尖端發(fā)射出去或接收觸控面板所發(fā)出的信號。
[0022]借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明的光能觸控筆及其操作方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果:本發(fā)明的光能觸控筆，能夠?qū)胗|控?zé)赡坏娘@示模塊的光線并予以轉(zhuǎn)換為電能，用以提供所需電源給光能觸控筆內(nèi)的電路。
[0023]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1顯示本發(fā)明實(shí)施例的光能觸控筆的示意圖。
[0025]圖2顯示觸控?zé)赡坏氖疽鈭D。
[0026]圖3顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的光能觸控筆的示意圖。
[0027]圖4顯示圖1的驅(qū)動電路的方框圖。
[0028]【主要元件符號說明】
[0029]100:光能觸控筆10:殼體
[0030]11:光導(dǎo)111:光導(dǎo)的末端
[0031]112:光導(dǎo)的近端12:導(dǎo)電塊
[0032]121:觸控筆的尖端13:光電轉(zhuǎn)換元件
[0033]14:電源調(diào)節(jié)器15:電源儲存元件
[0034]16:驅(qū)動電路161:處理器
[0035]162:放大器200:觸控?zé)赡?br> [0036]21:顯示模塊22:觸控面板
[0037]221:觸控面

【具體實(shí)施方式】
[0038]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的一種光能觸控筆及其操作方法的【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
[0039]圖1顯示本發(fā)明實(shí)施例的通過光能驅(qū)動的觸控筆(簡稱“光能觸控筆”)100的示意圖。本實(shí)施例的光能觸控筆100可為一種主動式觸控筆(active stylus)，用以和觸控?zé)赡?touch screen)進(jìn)行互動。圖2顯示觸控突幕200的示意圖,其主要包含有顯示模塊(例如液晶顯示模塊或LCM)21與觸控面板(TP)22，其中觸控面板22位于顯示模塊21上面，且觸控面板22的上表面是作為觸控面221。此外，顯示模塊21所產(chǎn)生的光線會穿透過觸控面板22而從觸控面221射出。
[0040]在本實(shí)施例中，光能觸控筆100包含至少一個光導(dǎo)(light guide)ll，其可為光管(light tube)或光纖,設(shè)于殼體10內(nèi)。光導(dǎo)11的末端(distal end)設(shè)于殼體10的尖端(tip)121附近，該尖端121處通常設(shè)有導(dǎo)電塊(例如金屬塊)12。如圖1所例示，光導(dǎo)11的末端111曝露于殼體10的表面，并圍繞著導(dǎo)電塊12。圖3顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的光能觸控筆100的示意圖。如圖3所例示，光導(dǎo)11的末端111曝露于殼體10的表面且大致重合于殼體10的尖端121，且導(dǎo)電塊12圍繞著光導(dǎo)11 (換句話說，光導(dǎo)11的末端111穿過導(dǎo)電塊12的中心)。
[0041]當(dāng)殼體10的尖端121靠近或碰觸到觸控?zé)赡?00的觸控面221時，自觸控面221射出的光線即可由光導(dǎo)11的末端111進(jìn)入光導(dǎo)11，經(jīng)由光導(dǎo)11內(nèi)部傳送而從光導(dǎo)11的近端(proximal end) 112 導(dǎo)出。
[0042]本實(shí)施例的光能觸控筆100還包含光電轉(zhuǎn)換(photovoltaic)元件13，設(shè)于殼體10內(nèi)。光電轉(zhuǎn)換元件13利用光電效應(yīng)(photovoltaic effect)將光導(dǎo)11所導(dǎo)出光線的光能轉(zhuǎn)換為電能(例如電流)。光電轉(zhuǎn)換元件13可為聚集式光電池(又稱為化合物基(chemical compound-based)光電池)，其主動層一般使用II1-V族化合物，例如砷化鎵(GaAs)、砷化銦鎵(InxGal-xAs)、磷化鋁(AlP)或磷化鎵(GaP)。光電轉(zhuǎn)換元件13也可以為娃基(silicon-based)光電池,其主動層一般使用娃晶圓或薄膜,其中，娃晶圓可為單晶娃(monocrystalline silicon)、多晶娃(multicrystalline silicon)或帶狀娃(ribbonsilicon);薄膜可為締化鎘(cadium telluride, CdTe)、銅銦嫁硒(copper indium galliumselenide, CIGS)或非晶娃(amorphous silicon, Α-Si)。一般來說,娃基光電池的轉(zhuǎn)換效率較低于聚集式光電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0043]本實(shí)施例的光能觸控筆100更包含電源調(diào)節(jié)器14，設(shè)于殼體10內(nèi)。電源調(diào)節(jié)器14接收并調(diào)節(jié)穩(wěn)定前述光電轉(zhuǎn)換元件13所轉(zhuǎn)換的電能(例如電流)，用以產(chǎn)生穩(wěn)定的電源。電源調(diào)節(jié)器14可使用傳統(tǒng)電源調(diào)節(jié)器的各種實(shí)施電路，其細(xì)節(jié)在此予以省略。
[0044]本實(shí)施例還可選擇性包含電源儲存元件15，設(shè)于殼體10內(nèi)。電源儲存元件15可為可充電式(rechargeable)電池或超級電容器(supercapacitor),用以將光電轉(zhuǎn)換元件13所轉(zhuǎn)換的一部分電能予以儲存起來。
[0045]上述電源調(diào)節(jié)器14所輸出的穩(wěn)定電源則提供作為驅(qū)動電路16的電源，該驅(qū)動電路16設(shè)于殼體10內(nèi)。圖4顯示驅(qū)動電路16的方框圖。在本實(shí)施例中，驅(qū)動電路16主要包含處理器(例如微處理器)161,其輸出信號借由放大器(例如運(yùn)算放大器)162予以信號放大后形成驅(qū)動信號，電性耦接至導(dǎo)電塊12。借此，當(dāng)光能觸控筆100殼體10的尖端121靠近或碰觸到觸控?zé)赡?00的觸控面221時，光能觸控筆100即可借由導(dǎo)電塊12發(fā)射驅(qū)動信號或接收觸控面板22所發(fā)出的信號，因而與觸控?zé)赡?00進(jìn)行互動及執(zhí)行各項(xiàng)功能。例如，光能觸控筆100的尖端121所產(chǎn)生的觸控點(diǎn)信號；光能觸控筆100的尖端121按壓所生的Z軸信號；光能觸控筆100殼體10的按鈕(未顯示)所生的信號；或者觸控面板22傳送至光能觸控筆100的尖端121的信號。借此，光能觸控筆100除了可執(zhí)行本身的觸控功能外，并能借由此能量與觸控面板22做雙向數(shù)據(jù)溝通。
[0046]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光能觸控筆，其特征在于其包含: 殼體； 光導(dǎo)，設(shè)于該殼體內(nèi)，該光導(dǎo)的末端設(shè)于該殼體的尖端附近并曝露于該殼體的表面，光線由該光導(dǎo)的末端進(jìn)入該光導(dǎo)，經(jīng)由該光導(dǎo)的內(nèi)部傳送而從該光導(dǎo)的近端導(dǎo)出；及光電轉(zhuǎn)換7Π件，設(shè)于該殼體內(nèi)，用以將該光導(dǎo)所導(dǎo)出光線的光能轉(zhuǎn)換為電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光能觸控筆，其特征在于其更包含導(dǎo)電塊，設(shè)于該殼體的尖端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光能觸控筆，其特征在于其中該光導(dǎo)的末端圍繞著該導(dǎo)電塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光能觸控筆，其特征在于其中該光導(dǎo)的末端穿過該導(dǎo)電塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光能觸控筆，其特征在于其中該光電轉(zhuǎn)換元件包含聚集式光電池。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光能觸控筆，其特征在于其中該光電轉(zhuǎn)換元件包含硅基光電池。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光能觸控筆，其特征在于其更包含電源調(diào)節(jié)器，設(shè)于該殼體內(nèi)，該電源調(diào)節(jié)器接收并調(diào)節(jié)穩(wěn)定該光電轉(zhuǎn)換元件所轉(zhuǎn)換的電能，用以產(chǎn)生穩(wěn)定的電源。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光能觸控筆，其特征在于其更包含電源儲存元件，設(shè)于該殼體內(nèi)，用以將該光電轉(zhuǎn)換元件所轉(zhuǎn)換的一部分電能予以儲存起來。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光能觸控筆，其特征在于其更包含驅(qū)動電路，設(shè)于該殼體內(nèi)，該驅(qū)動電路接收該電源調(diào)節(jié)器所產(chǎn)生的穩(wěn)定電源。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光能觸控筆，其特征在于其中該驅(qū)動電路包含: 處理器 '及 放大器，用以放大該處理器的輸出信號以產(chǎn)生驅(qū)動信號，自該殼體的尖端發(fā)射出去或接收觸控面板所發(fā)出的信號。
11.一種光能觸控筆的操作方法，其特征在于其包含: 提供殼體及設(shè)于該殼體內(nèi)的光導(dǎo)； 光線由該光導(dǎo)的末端進(jìn)入該光導(dǎo)，經(jīng)由該光導(dǎo)的內(nèi)部傳送而從該光導(dǎo)的近端導(dǎo)出；及 將該光導(dǎo)所導(dǎo)出光線的光能轉(zhuǎn)換為電能。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光能觸控筆的操作方法，其特征在于其更包含:接收并調(diào)節(jié)穩(wěn)定該轉(zhuǎn)換的電能，用以產(chǎn)生穩(wěn)定的電源。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光能觸控筆的操作方法，其特征在于其更包含:將該轉(zhuǎn)換的一部分電能予以儲存起來。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光能觸控筆的操作方法，其特征在于其更包含: 接收該產(chǎn)生的穩(wěn)定電源；及 放大輸出信號以產(chǎn)生驅(qū)動信號，自該殼體的尖端發(fā)射出去或接收觸控面板所發(fā)出的信號。
【文檔編號】G06F3/0354GK104423642SQ201310382030
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】郭明山 申請人:恒顥科技股份有限公司