專利名稱：壓力偵測電容筆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電容筆，尤其是指壓力偵測電容筆。
背景技術(shù)：
隨著交互電容式觸摸屏的廣泛應(yīng)用，作為重要人機(jī)交互工具的觸控筆也得到了廣泛的應(yīng)用。觸控筆的主要功能是書寫動(dòng)作觸發(fā)書寫筆的輸入裝置，根據(jù)不同的應(yīng)用可以產(chǎn)生不同的信號(hào)。如書寫時(shí)發(fā)出紅外線借助光寫定位裝置完成書寫位置的定位、如書寫時(shí)發(fā)出超聲波借助超聲波定位裝置完成書寫位置的定位、如書寫時(shí)通過檢測觸控的力量并傳送給電子書寫裝置實(shí)現(xiàn)筆跡粗細(xì)的變化?，F(xiàn)階段，應(yīng)用較多的是通過機(jī)械接觸完成書寫的動(dòng)作，如電子開關(guān)、導(dǎo)電橡膠開關(guān)等，最常見的書寫動(dòng)作觸發(fā)裝置是使用導(dǎo)電橡膠觸發(fā)電極開關(guān)實(shí)現(xiàn)，其原理是書寫動(dòng)作時(shí)對(duì)筆頭產(chǎn)生壓力，引起導(dǎo)電橡膠的形變并接觸到開關(guān)電極，電極的觸點(diǎn)通過導(dǎo)電橡膠導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)開關(guān)閉合，完成書寫動(dòng)作的電路觸發(fā)，書寫動(dòng)作結(jié)束時(shí)，筆頭壓力消失，導(dǎo)電橡膠形變消除，開關(guān)斷開。由于上述技術(shù)方案中采用的導(dǎo)電橡膠容易老化產(chǎn)生導(dǎo)電不良以及彈性不足等缺陷，因此這種電子筆實(shí)現(xiàn)書寫動(dòng)作觸發(fā)的可靠性較差，有待進(jìn)一步改進(jìn)。為了改進(jìn)上述缺點(diǎn)，近來提出了書寫時(shí)通過偵測觸控筆到電子書寫裝置的電容變化來完成書寫位置的定位，由于觸控筆的筆頭一般較細(xì)，所以利用電容的變化來偵測書寫位置會(huì)收到外界的干擾，嚴(yán)重者甚至分不清是來自觸控筆的信號(hào)還是干擾的信號(hào)，因此這種電容式觸控筆也有待改進(jìn)。因此需要為廣大用戶提供一種新的電容筆來解決以上問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何提供一種結(jié)構(gòu)更簡單，使用方便且靈敏度高，不易受外界干擾的電子筆。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種壓力偵測電容筆，所述電容筆包含筆身和位于筆身前端的筆頭，所述筆身與筆頭通過彈性元件相固定，所述筆身內(nèi)設(shè)有電容偵測芯片，所述電容偵測芯片上設(shè)有兩個(gè)感應(yīng)電極和驅(qū)動(dòng)電極，其中所述兩個(gè)感應(yīng)電極位于筆身內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)電極位于筆頭內(nèi)，壓縮彈性元件時(shí)，所述筆頭上的驅(qū)動(dòng)電極分別與所述筆身內(nèi)的兩個(gè)感應(yīng)電極之間的距離發(fā)生變化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的電容筆，不但結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)加工容易，成本低；而且，利用本發(fā)明所述的電容筆使用時(shí)不需要很大力量，筆端便可感應(yīng)到壓力的變化，因此也保護(hù)了觸控面板，用戶只需要在觸控面板上輕輕滑動(dòng)就可以實(shí)現(xiàn)觸控的目的，其靈敏度大幅度提高，也增強(qiáng)了抗干擾性。


圖1是根據(jù)本發(fā)明所述觸控筆的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明所述觸控筆內(nèi)的電路示意 圖3是根據(jù)本發(fā)明所述觸控筆內(nèi)的另一實(shí)施例電路示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。請參考圖1所示，本發(fā)明所述的利用壓力偵測的電容筆1，所述電容筆I包含筆身10和位于筆身前端的筆頭11，所述筆頭11與筆身10通過彈性元件12相固定，所述筆身10內(nèi)設(shè)有偵測電路板13，所述筆頭內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)電路板14。所述偵測電路板13上設(shè)有線圈LI和與其相連接的比較器C，所述電容偵測芯片D與比較器C相連，用于對(duì)比較器C輸出的信號(hào)進(jìn)行識(shí)別和解析，所述升壓電路B與電容偵測芯片D相連，用于對(duì)解析后的信號(hào)進(jìn)行升壓處理并最終輸出到筆頭11上，即所述筆身10內(nèi)的電容偵測芯片D的偵測數(shù)據(jù)通過升壓電路B后傳送到筆頭上，從而使傳輸?shù)焦P頭11的升壓信號(hào)提高了被感應(yīng)的靈敏度。為了防止線圈振蕩以及產(chǎn)生正反饋的遲滯現(xiàn)象，在所述筆身10的線圈LI與比較器C之間可設(shè)置電阻Rl，一種連接方式為所述線圈LI與電阻Rl相連后一端連接到比較器C的正極輸入端上，另一端連接到一共模電壓上，且所述共模電壓直接連接到所述比較器C的負(fù)極輸入端上，請參考圖2所示；另一種連接方式為所述線圈LI的一端與比較器C的負(fù)極輸入端相連，另一端連接到共模電壓上，所述電阻Rl的一端與比較器C的正極輸入端相連，另一端連接到共模電壓上，請參考圖3所示。所述反饋電阻R3的一端連接到所述比較器C的輸出端上，另一端連接到所述比較器C的正極輸入端上，所述共模電壓由電阻R20和電阻R21組成的分壓電路產(chǎn)生，上述組成了正反饋遲滯比較器電路，由于上述正反饋遲滯比較器電路的引入，所述比較器C會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)不同的閥值電壓，即高閥值電壓和低閥值電壓，在噪聲電壓引起輸入信號(hào)電壓的變化幅度不超過閾值電壓范圍內(nèi)，就能保證比較器輸出狀態(tài)的穩(wěn)定。由于為了增加從所述比較器C輸出電信號(hào)的識(shí)別能力，在所述比較器C和筆頭11之間設(shè)有電容偵測芯片D和升壓電路B，所述電容偵測芯片D設(shè)有若干個(gè)電極，包括兩個(gè)感應(yīng)電極E和一個(gè)驅(qū)動(dòng)電極P，所述兩個(gè)感應(yīng)電極E位于筆身10內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)電極P位于筆頭11內(nèi)，且所述驅(qū)動(dòng)電極P位于所述兩個(gè)感應(yīng)電極E之間。所述感應(yīng)電極E的一端到另一端其面積不斷變化，為了方便計(jì)算，所述感應(yīng)電極E可以設(shè)置呈三角形，梯形等；所述驅(qū)動(dòng)電極P的一端到另一端面積不變，呈矩形。所述筆身10內(nèi)的偵測電路板13與筆頭11接觸的一端呈凹形，其兩側(cè)是凸形塊，中間形成空隙，且所述兩個(gè)感應(yīng)電極E分別布設(shè)于凸形塊上。由于所述筆頭11內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)電路板14，所述驅(qū)動(dòng)電極P設(shè)于該驅(qū)動(dòng)電路板14上，因此所述驅(qū)動(dòng)電極P通過所述彈性元件12在所述空隙內(nèi)移動(dòng)，所述筆身10的偵測電路板13和筆頭11的驅(qū)動(dòng)電路板14上均設(shè)有用于固定彈性元件12的卡扣15，通過所述卡扣15，所述彈性元件12將所述筆身10和筆頭11固定。本發(fā)明中，由于所述筆身10內(nèi)的兩個(gè)感應(yīng)電極E從一端到另一端的面積不斷變化，當(dāng)壓縮彈性元件12時(shí)，所述筆頭11上的驅(qū)動(dòng)電極P會(huì)在所述筆身10內(nèi)的偵測電路板13的空隙內(nèi)移動(dòng)，因此所述驅(qū)動(dòng)電極P分別到所述感應(yīng)電極E的距離均會(huì)發(fā)生變化，由于距離的變化導(dǎo)致所述感應(yīng)電極E和驅(qū)動(dòng)電極P相互產(chǎn)生的互耦電容也隨之變化，從而實(shí)現(xiàn)通過電容筆利用壓力在觸控面板上偵測信號(hào)的目的。本發(fā)明中，為了實(shí)現(xiàn)壓縮彈性元件時(shí)，所述筆頭11上的驅(qū)動(dòng)電極P分別與所述筆身10內(nèi)的兩個(gè)感應(yīng)電極E之間產(chǎn)生的電容發(fā)生變化，所述感應(yīng)電極E從一端到另一端的面積不斷變化，且無論筆身10內(nèi)的偵測電路板13和筆頭11上的驅(qū)動(dòng)電路板14形狀如何變化，只要能保證筆頭11移動(dòng)時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)電極P與所述感應(yīng)電極E的距離發(fā)生變化即可。所述彈性元件12可以是彈簧或者其它具有彈性的器件，本發(fā)明由于利用了電容筆的壓力來產(chǎn)生信號(hào)，因此電容筆I在觸控面板上使用時(shí)，不但不需要很大力量，筆端便可感應(yīng)到壓力的變化，從而保護(hù)到觸控面板；而且其抗干擾性增強(qiáng)，大幅度提高了靈敏度。
權(quán)利要求
1.一種壓力偵測電容筆，所述電容筆包含筆身和位于筆身前端的筆頭，所述筆身與筆頭通過彈性元件相固定，其特征在于所述筆身內(nèi)設(shè)有電容偵測芯片，所述電容偵測芯片上設(shè)有兩個(gè)感應(yīng)電極和驅(qū)動(dòng)電極，其中所述兩個(gè)感應(yīng)電極位于筆身內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)電極位于筆頭內(nèi)，壓縮彈性元件時(shí)，所述筆頭上的驅(qū)動(dòng)電極分別與所述筆身內(nèi)的兩個(gè)感應(yīng)電極之間的距離發(fā)生變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力偵測電容筆，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)電極位于所述兩個(gè)感應(yīng)電極之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓力偵測電容筆，其特征在于所述的電容偵測芯片位于筆身內(nèi)的偵測電路板上，所述的偵測電路板與筆頭接觸的一端呈凹形，其兩側(cè)是凸形塊，中間形成空隙，且所述兩個(gè)感應(yīng)電極分別位于凸形塊上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力偵測電容筆，其特征在于所述筆頭內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)電路板，所述驅(qū)動(dòng)電極設(shè)于該驅(qū)動(dòng)電路板上，且所述驅(qū)動(dòng)電極通過所述彈性元件在所述空隙內(nèi)移動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力偵測電容筆，其特征在于所述偵測電路板上設(shè)有線圈和與其相連接的比較器，所述電容偵測芯片與比較器相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力偵測電容筆，其特征在于所述偵測電路板和筆頭的驅(qū)動(dòng)電路板上均設(shè)有用于固定彈簧的卡扣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力偵測電容筆，其特征在于所述筆身內(nèi)的電容偵測芯片的偵測數(shù)據(jù)通過升壓電路后傳送到筆頭上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓力偵測電容筆，其特征在于所述感應(yīng)電極從一端到另一端的面積不斷變化。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓力偵測電容筆，其特征在于所述感應(yīng)電極呈三角形或者梯形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓力偵測電容筆，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)電極的一端到另一端面積不變，呈矩形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓力偵測電容筆，所述電容筆包含筆身和位于筆身前端的筆頭，所述筆身與筆頭通過彈性元件相固定，所述筆身內(nèi)設(shè)有電容偵測芯片，所述電容偵測芯片上設(shè)有兩個(gè)感應(yīng)電極和驅(qū)動(dòng)電極，其中所述兩個(gè)感應(yīng)電極位于筆身內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)電極位于筆頭內(nèi)，壓縮彈性元件時(shí)，所述筆頭上的驅(qū)動(dòng)電極分別與所述筆身內(nèi)的兩個(gè)感應(yīng)電極之間的距離發(fā)生變化。利用本發(fā)明所述的電容筆使用時(shí)不需要很大力量，筆端便可感應(yīng)到壓力的變化，因此也保護(hù)了觸控面板，用戶只需要在觸控面板上輕輕滑動(dòng)就可以實(shí)現(xiàn)觸控的目的，其靈敏度大幅度提高，也增強(qiáng)了抗干擾性。
文檔編號(hào)G06F3/0354GK103064537SQ20121054108
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者孟得全 申請人:蘇州瀚瑞微電子有限公司