本發(fā)明涉及觸控技術領域，尤其涉及一種電容筆及制造方法、筆尖組件和觸控裝置。

背景技術：

隨著信息技術的發(fā)展，諸如便攜式移動設備的電子設備與人們的生活越發(fā)密切相關。這種便攜式移動設備可以接收用戶的輸入，并根據(jù)該輸入來執(zhí)行用戶期望的功能。作為接收用戶輸入的輸入裝置，觸控裝置以其體積小、重量輕、易于操作的優(yōu)點而被廣泛使用。

電容筆與電容觸控屏配合使用，發(fā)送與電容觸控屏同步的高壓脈沖信號，以增強電容感應，由此可以將筆尖做到很細，減小筆尖與電容觸控屏的接觸面積，增強用戶的書寫體驗。

電容筆與電容觸控屏通過電容耦合進行信息交互，電容筆筆尖為導電材料，與電容觸控屏接觸產(chǎn)生電容耦合引起電流電話，進而獲得觸摸點的位置信息。

然而，現(xiàn)有的電容筆在一定程度上都存在不足。

例如，一種電容筆的筆尖是外部為導電材料，內(nèi)部為絕緣材料，筆尖在使用時露出電容筆外殼(由金屬制成)的部分較長，從而使得筆尖有較長一段沒有被屏蔽，造成筆尖在電容觸控屏上書寫時發(fā)送信號不集中，導致筆尖精度和線性度不夠理想。

另一種電容筆的筆尖是由外部包裹絕緣材料的金屬探針構成的。該金屬探針包括探針頭部和探針尾部。探針頭部的直徑為1mm并被絕緣材料包圍。探針尾部的直徑為0.2mm且長度較短，使用時該探針尾部與筆尖電傳導部分的觸點接觸，電傳導部分外部包裹了一層金屬材料，使得筆尖電傳導部分屏蔽較多，只露出了探針頭部，發(fā)送信號較集中。但是，這種電容筆的生產(chǎn)工藝復雜，加工成本較高，筆尖外觀尺寸較大，且筆尖與筆身是一體的，不易更換。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一方面提供了一種電容筆，包括：筆桿；和與所述筆桿可拆卸地連接的筆尖組件，其中，所述筆桿內(nèi)部容納有筆尖連接單元，所述筆尖連接單元用于連接所述筆尖組件；所述筆尖組件包括：第一絕緣件，其具有桿狀的本體部和尖端部；第二絕緣件，其至少包覆所述第一絕緣件的所述本體部的一部分和所述尖端部；導電涂層，其設置在所述第一絕緣件與所述第二絕緣件之間，其中，所述導電涂層包括形成在所述第一絕緣件的所述尖端部上的第一導電涂層部分和與所述第一導電涂層部分相連并沿著所述第一絕緣件的所述本體部的外表面縱向延伸的第二導電涂層部分，其中，所述第一導電涂層的面積遠大于所述第二導電涂層的面積，其中，在所述筆尖組件與所述筆桿彼此連接的狀態(tài)下，所述導電涂層的所述第二導電涂層部分連接至所述筆尖連接單元，所述筆尖組件的一部分插入到所述筆桿內(nèi)，所述筆尖組件的與所述導電涂層的所述第一導電涂層部分相對應的部分露出所述筆桿的外部。

本發(fā)明的第二方面提供了一種電容筆的制造方法，包括以下步驟：形成筆桿；形成筆尖組件；將所述筆尖組件與所述筆桿可拆卸地連接，以形成所述電容筆，其中，所述筆桿內(nèi)部容納有筆尖連接單元，所述筆尖連接單元用于連接所述筆尖組件，所述形成筆尖組件的步驟包括：注塑成型第一絕緣件，所述第一絕緣件具有桿狀的本體部和尖端部；在所述第一絕緣件上形成導電涂層，其中，所述導電涂層包括形成在所述第一絕緣件的所述尖端部上的第一導電涂層部分和與所述第一導電涂層部分相連并沿著所述第一絕緣件的所述本體部的外表面縱向延伸的第二導電涂層部分，其中，所述第一導電涂層部分的面積遠大于所述第二導電涂層部分的面積；通過二次注塑成型，在形成有所述導電涂層的所述第一絕緣件上形成第二絕緣件，所述第二絕緣件至少包覆所述第一絕緣件的所述本體部的一部分和所述尖端部。

本發(fā)明的第三方面提供了一種電容筆的筆尖組件，包括：第一絕緣件，其具有桿狀的本體部和尖端部；第二絕緣件，其至少包覆所述第一絕緣件的所述本體部的一部分和所述尖端部；導電涂層，其設置在所述第一絕緣件與所述第二絕緣件之間，其中，所述導電涂層包括形成在所述第一絕緣件的所述尖端部上的第一導電涂層部分和與所述第一導電涂層部分相連并沿著所述第一絕緣件的所述本體部的外表面縱向延伸的第二導電涂層部分，其中，所述第一導電涂層部分的面積遠大于所述第二導電涂層部分的面積。

本發(fā)明的第四方面提供了一種包括彼此通信的電容筆和電容觸控屏的電容觸控裝置，所述電容筆包括：筆桿；和與所述筆桿可拆卸地連接的筆尖組件，其中，所述筆桿內(nèi)部容納有筆尖連接單元，所述筆尖連接單元用于連接所述筆尖組件；所述筆尖組件包括：第一絕緣件，其具有桿狀的本體部和尖端部；第二絕緣件，其至少包覆所述第一絕緣件的所述本體部的一部分和所述尖端部；導電涂層，其設置在所述第一絕緣件與所述第二絕緣件之間，其中，所述導電涂層包括形成在所述第一絕緣件的所述尖端部上的第一導電涂層部分和與所述第一導電涂層部分相連并沿著所述第一絕緣件的所述本體部的外表面縱向延伸的第二導電涂層部分，其中，所述第一導電涂層部分的面積遠大于所述第二導電涂層部分的面積。

在本發(fā)明的電容筆中，由于筆尖組件中位于第一絕緣件的尖端部上的第一導電涂層的面積大于位于尖端部上的第二導電涂層的面積，而且，當筆尖組件與筆桿處于連接狀態(tài)時，位于本體部上的第二導電涂層的絕大部分被接收線圈所屏蔽，其他部分被筆尖屏蔽單元所屏蔽，因而發(fā)射信號會集中于筆尖組件的尖端部附近，從而提高了筆尖精度和線性度。

另外，本發(fā)明的電容筆結構簡單、成本較低，而且筆尖組件能夠以可拆卸的方式與筆桿連接，因此更換極為方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電容筆的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明的電容筆的筆尖組件的立體圖。

圖3是本發(fā)明的涂覆了導電涂層的第一絕緣件的示意圖。

圖4是本發(fā)明的涂覆了導電涂層的第一絕緣件的尖端部的放大圖。

圖5是本發(fā)明的第二絕緣件的示意圖。

圖6是本發(fā)明的電容筆的制造工藝的流程圖。

圖7a至圖7c是本發(fā)明的筆尖組件的制造過程的狀態(tài)示意圖。

圖8是本發(fā)明的電容觸控裝置的示意圖。

具體實施方式

為使本領域技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明提供的電容筆的筆尖組件進行詳細描述。在這些附圖中，對于相同或者相當?shù)臉嫵梢?，標注相同標號。以下僅為本發(fā)明的電容筆的筆尖組件的最佳實施方式，本發(fā)明并不僅限于下述結構。

【電容筆】

下面參照圖1簡要說明包括本發(fā)明的筆尖組件1的電容筆。

本發(fā)明的電容筆包括筆桿和與筆桿可拆卸地連接的筆尖組件1。為了便于說明筆桿內(nèi)部結構與筆尖組件1的連接關系，圖1中用虛線示出了筆桿。

筆桿內(nèi)部容納有控制單元20和筆尖連接單元24?？刂茊卧?0用于根據(jù)接收線圈22接收到的信號生成高壓信號，該高壓信號通過導體26和筆尖連接單元24發(fā)送給筆尖組件1，最后通過筆尖組件1發(fā)送給電容觸控屏，以使電容觸控屏獲取電容筆的觸控信息。其中，導體26可以是彈簧等導電材料。筆尖連接單元24用于連接筆尖組件1。另外，接收線圈22用于接收電容觸控屏發(fā)送的信號。由于接收線圈22是金屬制成的，所以對穿過其內(nèi)部的筆尖組件1的一部分產(chǎn)生了屏蔽作用。雖然圖中未示出，但是筆桿的靠近筆尖的部分處設置有筆尖屏蔽單元，用于對接收線圈無法屏蔽的部分進行屏蔽，從而進一步提高屏蔽效果。

為了便于說明，在此詳細說明筆尖組件1的結構。

【筆尖組件】

參照圖2，本發(fā)明的用于電容筆的筆尖組件1的一個實施方式包括第一絕緣件10和第二絕緣件11。第二絕緣件11通過二次注塑包覆在第一絕緣件10上。第一絕緣件10可以插入到電容筆(圖2中未示出)的筆桿中，第二絕緣件11的尖端部分用作筆尖，與電容觸控板(未示出)進行通信。

下面參照圖3-圖5對本發(fā)明的筆尖組件1進行詳細說明。

如圖3所示，在該實施方式中，本發(fā)明的筆尖組件1的第一絕緣件10具有桿狀的本體部102和尖端部104。

在該實施方式中，第一絕緣件10由聚碳酸酯pc材料注塑成型。優(yōu)選地，第一絕緣件10的本體部102設置有至少一個定位單元，定位單元用于在二次注塑成型中防止第一絕緣件10相對于第二絕緣件11發(fā)生移位。在圖3中，采用通孔作為定位單元，在本實施方式中形成有三個通孔106、107、108。

應該理解的是，定位單元的數(shù)量和形狀不限于圖3所示，可以根據(jù)需要適當選擇。

如圖3所示，本發(fā)明的筆尖組件1的第一絕緣件10上設置有導電涂層。導電涂層包括第一導電涂層部分122和第二導電涂層部分124。第一導電涂層部分122形成在第一絕緣件10的尖端部104上。第二導電涂層部分124與第一導電涂層部分122相連并沿著第一絕緣件10的本體部102的外表面縱向延伸。

在本發(fā)明的筆尖組件1中，在第一絕緣件10的尖端部104處，第一導電涂層部分122的面積大于位于尖端部104上的第二導電涂層部分124的面積。在本發(fā)明實施例提供這種構造的筆尖組件1中，尖端部104的形狀為圓錐形，第一導電涂層部分122位于圓錐形的尖端處，因此，第一導電涂層部分122也是圓錐形，第二導電涂層部分124從第一導電涂層部分122的圓周上截取一部分并沿著本體部102的外表面縱向延伸。因此，能夠保證尖端部104處圓錐形的第一導電涂層部分122的面積大于細長條狀的第二導電涂層部分124的面積。雖然電容筆內(nèi)設置有接收單元和筆尖屏蔽單元，但是由于接收線圈22和筆尖屏蔽單元無法伸入筆尖的尖端部104處，導致尖端部104處的第二導電涂層部分124無法屏蔽，因此，將尖端部104處第一導電涂層部分122的面積設置為大于第二導電涂層部分124的面積，能夠保證信號集中于第一導電涂層部分122(圖3中的錐形)來發(fā)射，從而提高筆尖定位的精度。因此，只要滿足上述大小關系，即可得到較高的筆尖定位精度。

當然，第一導電涂層部分122的面積與位于尖端部104上的第二導電涂層部分124的面積之差越大越好，能夠進一步保證信號的集中發(fā)射。

也就是說，優(yōu)選地是，第一導電涂層部分122的面積遠大于位于尖端部104上的第二導電涂層部分124的面積。此處遠大于是指至少大一個數(shù)量級。

例如，在一個實施方式中，第一絕緣體10在第一導電涂層部分122處對應的半徑是0.375mm，對應的母線長度是1.1mm，因此，尖端部104處對應的第一導電涂層部分122的面積為3.38mm²。第二導電涂層部分124在與導電涂層的延伸方向垂直的方向上的寬度為0.2mm，第二導電涂層部分124在尖端部104上延伸的長度為1.5mm，由此得到第二導電涂層部分124在尖端部104上的面積為0.3mm²。在該實施方式中，第一導電涂層部分122的面積相比第二導電涂層部分124在尖端部104上的面積大了至少一個數(shù)量級。

參照圖4，圖4是本發(fā)明的涂覆了導電涂層的第一絕緣件的尖端部的放大圖。

從圖4可以看出，第一導電涂層部分122形成在尖端部104的靠近尖端處，第二導電涂層部分124從第一導電涂層部分122延伸，且形狀為細長狀。

因為尖端部104處，靠近尖端處的導電涂層的面積大于位于尖端部104上的導電涂層的面積，且當該筆尖組件安裝在電容筆中時，位于本體部102上的導電涂層絕大部分被接收線圈所屏蔽，其他部分被筆尖屏蔽單元所屏蔽，所以本發(fā)明的筆尖組件1的發(fā)送信號會集中于尖端部104處第一導電涂層部分122附近，從而提高了筆尖精度和線性度。

另外，在圖3中，第二導電涂層部分124延伸到第一絕緣件10的另一端并覆蓋該另一端的整個表面，并在筆尖組件1連接至電容筆(未示出)時與筆尖連接單元電連接。

在本發(fā)明中，第一導電涂層部分122和第二導電涂層部分124可以通過在第一絕緣件10的整個表面上電鍍金屬層，然后去除一部分金屬層，保留如圖3所示的一部分金屬層而形成。例如，可以通過鐳雕來進行去除。也就是說，第一導電涂層部分122和第二導電涂層部分124可以在同一工藝步驟中形成。

優(yōu)選地，第一絕緣件10的遠離尖端部104的另一端還形成有定位孔109，用于在筆尖組件1連接至電容筆(未示出)時進行定位。

下面參照圖5，圖5是本發(fā)明的第二絕緣件的示意圖。

第二絕緣件11的形狀與第一絕緣件10的形狀基本一致。結合圖2所示，第二絕緣件11至少包覆第一絕緣件10的本體部102的一部分和尖端部104。例如，第二絕緣件11是由聚甲醛樹脂pom材料在第一絕緣件10上二次注塑成型的。

以上對本發(fā)明的用于電容筆的筆尖組件1進行了詳細說明。在本發(fā)明的筆尖組件1中，由于筆尖組件1的尖端部(用作筆尖的部分)中，靠近尖端處的導電涂層面積大于位于尖端部104上的導電涂層面積，且當該筆尖組件安裝在電容筆中時，位于本體部102上的導電涂層絕大部分被金屬制成的接收線圈所屏蔽，其他部分被筆尖屏蔽單元所屏蔽，因而發(fā)射信號會集中于筆尖組件1的尖端部附近，從而提高了筆尖精度和線性度。

再次參照圖1。圖1中示出了筆尖組件1與筆桿彼此連接的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，結合圖1和圖3可知，筆尖組件1的第二導電涂層部分124連接至筆尖連接單元24(圖1中為銅管)。在圖1中，筆尖組件1穿過接收線圈22連接至筆尖連接單元24，筆尖連接單元24套在筆尖組件1的上端部(與筆尖相反的一端)，與第二導電涂層部分124電連接。

筆尖組件1的一部分插入到筆桿內(nèi)，并且筆尖組件1的與尖端部104上的第一導電涂層部分122相對應的部分露出筆桿的外部。

本發(fā)明的電容筆，由于采用了上述設計的筆尖組件1，發(fā)射信號會集中于筆尖組件1的尖端部104處第一導電涂層部分122附近，從而提高了筆尖精度和線性度。

另外，筆尖組件1可以方便地進行拆卸，在圖1的實施方式中，通過簡單的插拔動作即可完成筆尖組件1的更換。

【電容筆的制造方法】

下面結合圖6和圖7a至圖7c說明本發(fā)明的電容筆的制造方法。

圖6是本發(fā)明的電容筆的制造工藝的流程圖。圖7a至圖7c是本發(fā)明的筆尖組件1的制造過程的狀態(tài)示意圖。

參照圖6，本發(fā)明的電容筆的制造方法包括：步驟s600，形成筆桿；步驟s602，注塑成型第一絕緣件10；步驟s604，在第一絕緣件上形成導電涂層；步驟s606，在第一絕緣件上二次注塑成型第二絕緣件，由此形成筆尖組件；s608，將筆尖組件與筆桿可拆卸地連接起來。

由于形成筆桿的步驟并非本發(fā)明的重點，因此下面主要說明形成筆尖組件的步驟s602至步驟s606。

具體來講，參照圖7a，在步驟s602中，注塑成型第一絕緣件10。第一絕緣件10是由聚碳酸酯pc材料注塑成型的。第一絕緣件10具有桿狀的本體部102和尖端部104。優(yōu)選地，為了防止第一絕緣件10在二次注塑成型中相對于第二絕緣件移位，在第一絕緣件10的本體部102上設置有至少一個定位單元。例如，如圖7a所示，在注塑過程中在本體部102上形成了三個定位孔106、107和108。

應該理解的是，定位單元的數(shù)量和形狀不限于圖7a所示，可以根據(jù)需要適當選擇。

參照圖7b，在步驟s604中，在第一絕緣件10上形成導電涂層12。導電涂層12覆蓋了第一絕緣件10的整個表面，如圖7b中粗線所示。例如，導電涂層12可以是電鍍金屬層。

然后，參照圖7c，去除導電涂層12的一部分，使得在第一絕緣件10上留下如圖7c所示的導電涂層。在圖7c中，導電涂層包括形成在第一絕緣件10的尖端部104上的第一導電涂層部分122和與第一導電涂層部分122相連并沿著第一絕緣件10的本體部102的外表面縱向延伸的第二導電涂層部分124。從圖中可以看出，在尖端部104上，第一導電涂層部分122的面積大于第二導電涂層部分124的面積。

另外，為了與筆桿相連接，第一絕緣件10的另一端上保留了更多的導電涂層。

然后，在步驟s606，在第一絕緣件10上二次注塑成型第二絕緣件11，由此形成如圖2所示的筆尖組件1。

至此，制造完成本發(fā)明的筆尖組件1。

參照圖1和圖7c，在本發(fā)明的筆尖組件1與筆桿彼此連接的狀態(tài)下，第二導電涂層部分124連接至筆尖連接單元(圖1中的筆尖連接單元24)，筆尖組件1的一部分插入到筆桿內(nèi)，筆尖組件1的與第一導電涂層部分122相對應的部分露出筆桿的外部，而位于本體部102上的導電涂層部分均被接收線圈22及筆尖屏蔽單元所屏蔽。

因此，本發(fā)明的筆尖組件的發(fā)送信號會集中于尖端部104處第一導電涂層部分122附近，從而提高了筆尖精度和線性度。

【觸控裝置】

下面參照圖8說明本發(fā)明的觸控裝置。

本發(fā)明的觸控裝置包括電容筆100和電容觸控屏200。電容筆100包括筆桿和筆尖組件1。電容筆100的結構如圖1所示，筆尖組件1的結構如以上參照圖2-5所述，此處不再重復。

當電容筆100與電容觸控屏200進行通信時，電容筆100的控制單元20通過筆尖組件1的導電涂層的第一導電涂層部分122向電容觸控屏200發(fā)送信號。如上所述，由于筆尖組件1的尖端部(用作筆尖的部分)中，靠近尖端處的導電涂層面積大于位于尖端部104上的導電涂層面積，且當該筆尖組件安裝在電容筆中時，位于本體部102上的導電涂層絕大部分被接收線圈所屏蔽，其他部分被筆尖屏蔽單元所屏蔽，所以發(fā)射信號集中在筆尖組件1的尖端處，從而相比現(xiàn)有技術中的電容筆提供了更高的筆尖精度和線性度。

另外，在筆尖組件1出現(xiàn)故障時，通過簡單的插拔動作即可將其與筆桿分離，因此更換十分方便。而且，電容筆100的制造工藝簡單、成本效益突出，相比現(xiàn)有技術中的電容筆優(yōu)勢明顯。

以上參照附圖對本發(fā)明的電容筆、筆尖組件、電容觸控專指進行了詳細說明。

在本發(fā)明的電容筆中，由于筆尖組件中位于第一絕緣件的尖端部上的第一導電涂層的面積大于位于尖端部上的第二導電涂層的面積，且當該筆尖組件安裝在電容筆中時，位于本體部102上的導電涂層絕大部分被接收線圈所屏蔽，其他部分被筆尖屏蔽單元所屏蔽，所以發(fā)射信號會集中于筆尖組件1的下端部附近，從而提高了筆尖精度和線性度。

另外，本發(fā)明的筆尖組件1生產(chǎn)工藝簡單、成本較低，而且能夠以可拆卸的方式與筆桿連接，因此更換極為方便。

以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領域內(nèi)的普通技術人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進。這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。