觸控筆和觸摸面板的制作方法
【專利摘要】提供一種觸控筆和觸摸面板。所述觸控筆包括：導(dǎo)電頂端，被構(gòu)造為從觸摸面板的至少一個(gè)電極接收電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)；電路部分，被構(gòu)造為產(chǎn)生與接收的電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)接收信號(hào)；可變電容器，位于導(dǎo)電頂端與電路部分之間，并被構(gòu)造為根據(jù)施加到導(dǎo)電頂端的書寫壓力而改變電場(chǎng)接收信號(hào)；導(dǎo)電主體，位于可變電容器外部并使導(dǎo)電頂端與電路部分電連接。
【專利說明】觸控筆和觸摸面板
[0001 ] 本申請(qǐng)要求于2015年I月27日在韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2015-0012895號(hào)韓國專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部公開內(nèi)容通過引用包含于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]與示例性實(shí)施例一致的裝置和方法涉及一種觸控筆和觸摸面板，更具體地，涉及一種無需單獨(dú)的連接構(gòu)件而能使可變電容器的第二電極與電路部分連接的觸控筆和觸摸面板。
【背景技術(shù)】
[0003]最近，智能電話和平板計(jì)算機(jī)已經(jīng)變得越來越流行，已經(jīng)積極地開發(fā)了關(guān)于嵌入其中的接觸位置測(cè)量裝置的技術(shù)。智能電話和平板計(jì)算機(jī)通常設(shè)置有觸摸屏，用戶可使用例如觸控筆來指定觸摸屏的特定坐標(biāo)。用戶可通過指定觸摸屏的特定坐標(biāo)向智能電話輸入特定信號(hào)。
[0004]此外，觸摸屏能感測(cè)觸控筆的位置和對(duì)應(yīng)位置處的書寫壓力二者，從而根據(jù)位置和書寫壓力來執(zhí)行各種功能。為了感測(cè)觸控筆的書寫壓力，觸控筆設(shè)置有電容根據(jù)觸控筆的書寫壓力而改變的可變電容器。
[0005]可變電容器可根據(jù)兩個(gè)電極之間距離或兩個(gè)電極之間的面積的改變而改變電容。例如，觸控筆可使用電容通過兩個(gè)電極之間面積的變化而改變的可變電容器。
[0006]在采用這樣的可變電容器的觸控筆中，因?yàn)殡娙萜鞯膬蓚€(gè)電極將被布置在筆的豎直方向，諧振電路被布置在筆的后端，因此，難以使設(shè)置為接近筆的前端的電極連接到諧振電路。
[0007]為了提供具有最小直徑的觸控筆，需要在不改變觸控筆的直徑的情況下而使可變電容器的兩個(gè)電極連接到諧振電路的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]已經(jīng)開發(fā)了一個(gè)或更多個(gè)示例性實(shí)施例的方面以克服上述缺點(diǎn)和與現(xiàn)有技術(shù)設(shè)置相關(guān)聯(lián)的其他問題。示例性實(shí)施例的一方面涉及無需單獨(dú)的連接構(gòu)件而能使可變電容器的第二電極與電路部分連接的觸控筆以及觸摸面板。
[0009]根據(jù)示例性實(shí)施例的一方面，提供一種用于對(duì)觸摸面板上的位置進(jìn)行輸入的觸控筆，所述觸控筆包括:導(dǎo)電頂端，被構(gòu)造為從觸摸面板的至少一個(gè)電極接收電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)；電路部分，被構(gòu)造為產(chǎn)生與接收的電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)接收信號(hào);可變電容器，在導(dǎo)電頂端與電路部分之間，并被構(gòu)造為根據(jù)施加到導(dǎo)電頂端的書寫壓力來改變電場(chǎng)接收信號(hào)；導(dǎo)電主體，在可變電容器外部并被構(gòu)造為使導(dǎo)電頂端與電路部分電連接。
[0010]所述可變電容器可包括:介電質(zhì)，包括第一表面和位于第一表面的對(duì)面的第二表面;第一電極，與介電質(zhì)的第一表面接觸；導(dǎo)電可變電極，被構(gòu)造為使得導(dǎo)電可變電極與介電質(zhì)的第二表面之間的接觸面積根據(jù)通過導(dǎo)電頂端施加的壓力而改變。
[0011]所述導(dǎo)電可變電極可被構(gòu)造為使得與介電質(zhì)的第二表面接觸的表面的中央部自所述表面的邊緣部分凸出。
[0012]所述導(dǎo)電可變電極可被構(gòu)造為使得與介電質(zhì)的第二表面接觸的表面的中央部自所述表面的邊緣部分凹入。
[0013]所述導(dǎo)電可變電極可包括導(dǎo)電橡膠。
[0014]所述觸控筆還可包括插入在導(dǎo)電可變電極的內(nèi)部的彈性構(gòu)件。
[0015]所述觸控筆還可包括通過直接接觸和電容耦合中的至少一個(gè)而電連接到用戶的接地部。
[0016]所述觸控筆還可包括與導(dǎo)電主體絕緣并連接到接地部的導(dǎo)電殼。
[0017]所述觸控筆還可包括使導(dǎo)電頂端的位置恢復(fù)的彈性構(gòu)件。
[0018]所述觸控筆還可包括呈管狀并罩住可變電容器的外殼，其中，所述外殼可由非導(dǎo)電材料形成，并可包括形成在外殼的外周表面上并使導(dǎo)電主體穿過的至少一個(gè)開口。
[0019]所述觸控筆還可包括在導(dǎo)電頂端的外周表面上的絕緣體，以使導(dǎo)電頂端與彈性構(gòu)件和可變電容器絕緣。
[0020]所述絕緣體可包括第一蓋和第二蓋;所述第一蓋可在外殼的端部上并支撐彈性構(gòu)件的第一端，所述第二蓋可在導(dǎo)電頂端的外周表面上并支撐彈性構(gòu)件的第二端。
[0021]所述絕緣體可包括在導(dǎo)電頂端的外周表面上并被構(gòu)造為沿外殼的長(zhǎng)度方向引導(dǎo)導(dǎo)電頂端的導(dǎo)向構(gòu)件。
[0022]所述導(dǎo)向構(gòu)件可支撐彈性構(gòu)件的第一端并且在外殼的內(nèi)周表面上的突起可支撐彈性構(gòu)件的第二端。
[0023]所述彈性構(gòu)件可包括非導(dǎo)電材料。
[0024]所述觸控筆還可包括導(dǎo)電支撐構(gòu)件，所述導(dǎo)電支撐構(gòu)件包括導(dǎo)電支撐構(gòu)件的第一端中的第一接納孔和導(dǎo)電支撐構(gòu)件的第二端中的第二接納孔，其中，所述第二接納孔可與導(dǎo)電可變電極結(jié)合，其中，所述第一接納孔可與導(dǎo)電頂端的端部結(jié)合。
[0025]所述觸控筆還可包括在導(dǎo)電支撐構(gòu)件的外周表面上的絕緣體以使導(dǎo)電支撐構(gòu)件與彈性構(gòu)件絕緣。
[0026]所述導(dǎo)電主體可包括多個(gè)板和與所述多個(gè)板中每個(gè)的端部連接的圓形構(gòu)件;所述多個(gè)板可彼此分開且并排設(shè)置;所述圓形構(gòu)件可包括使導(dǎo)電頂端穿過的開口。
[0027]所述電路部分可包括:電容器，具有預(yù)定電容;開關(guān)，允許電容器選擇性地與可變電容器并聯(lián)連接。
[0028]所述可變電容器的第一端可直接地連接到電路部分的一端，所述可變電容器的第二端可通過導(dǎo)電主體連接到電路部分。
[0029]根據(jù)另一示例性實(shí)施例的一方面，提供一種觸控筆，所述觸控筆包括:導(dǎo)電頂端，從觸控筆的一端突出；介電質(zhì)，包括第一表面和位于第一表面的對(duì)面的第二表面;第一電極，與介電質(zhì)的第一表面接觸;導(dǎo)電可變電極，被構(gòu)造為使得導(dǎo)電可變電極與介電質(zhì)的第二表面之間的接觸面積根據(jù)通過導(dǎo)電頂端施加的壓力而改變;導(dǎo)電主體，在介電質(zhì)外部，使導(dǎo)電頂端與導(dǎo)電可變電極連接，并與介電質(zhì)和第一電極絕緣。
[0030]所述觸控筆還可包括與導(dǎo)電頂端絕緣并使導(dǎo)電頂端的位置恢復(fù)的彈性構(gòu)件。
[0031 ]所述觸控筆還可包括外殼，所述外殼由非導(dǎo)電材料形成且在外殼的外周包面上包括使導(dǎo)電主體穿過的至少一個(gè)開口。
[0032]所述觸控筆還可包括在導(dǎo)電頂端的外周表面上的絕緣體，以使導(dǎo)電頂端與彈性構(gòu)件絕緣。
[0033]所述絕緣體可包括第一蓋和第二蓋;所述第一蓋可在外殼的端部上并支撐彈性構(gòu)件的第一端，所述第二蓋可在導(dǎo)電頂端的外周表面上并支撐彈性構(gòu)件的第二端。
[0034]所述絕緣體可包括在導(dǎo)電頂端的外周表面上并被構(gòu)造為沿外殼的長(zhǎng)度方向引導(dǎo)導(dǎo)電頂端的導(dǎo)向構(gòu)件。
[0035]所述導(dǎo)向構(gòu)件可支撐彈性構(gòu)件的第一端并且外殼的內(nèi)周表面上的突起可支撐彈性構(gòu)件的第二端。
[0036]根據(jù)另一示例性實(shí)施例的一方面，提供用于確定輸入對(duì)象的輸入位置的觸摸面板，所述觸摸面板包括:至少一個(gè)電極;控制器，被構(gòu)造為控制將在至少一點(diǎn)電極中產(chǎn)生電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)發(fā)送至輸入對(duì)象，以及控制通過至少一個(gè)電極從輸入對(duì)象接收與電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)接收信號(hào)。
[0037]所述控制器可被構(gòu)造為基于接收電場(chǎng)接收信號(hào)的至少一個(gè)電極來確定輸入對(duì)象的輸入位置。
[0038]所述控制器可被構(gòu)造為基于接收的電場(chǎng)接收信號(hào)確定輸入對(duì)象對(duì)于觸摸面板的輸入位置和壓力。
[0039]所述觸摸面板還可包括:驅(qū)動(dòng)器，被構(gòu)造為根據(jù)控制器的控制來控制將從至少一個(gè)電極發(fā)送的電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)；接收器，被構(gòu)造為通過至少一個(gè)電極接收電場(chǎng)接收信號(hào)，其中，控制器可被構(gòu)造為控制驅(qū)動(dòng)器和接收器交替地操作。
[0040]根據(jù)另一示例性實(shí)施例的一方面，提供用于對(duì)于觸摸面板上的位置進(jìn)行輸入的輸入對(duì)象，所述輸入對(duì)象包括:導(dǎo)電頂端，被構(gòu)造為從觸摸面板的至少一個(gè)電極接收電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)；電路部分，被構(gòu)造為產(chǎn)生與接收的電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)接收信號(hào)，使得電場(chǎng)接收信號(hào)根據(jù)施加到導(dǎo)電頂端的壓力而改變;導(dǎo)電主體，使導(dǎo)電頂端與電路部分電連接。
[0041]所述輸入對(duì)象還可包括在導(dǎo)電頂端與電路部分之間的可變電容器，并被構(gòu)造為根據(jù)施加到導(dǎo)電頂端的電場(chǎng)接收信號(hào)而改變。
[0042]所述電路部分可包括:電容器，具有預(yù)定電容;開關(guān)，被構(gòu)造為允許可變電容器選擇性地與可變電容器并聯(lián)連接。
[0043]所述可變電容器的第一端可直接地連接到電路部分的一端，所述可變電容器的第二端可通過導(dǎo)電主體連接到電路部分。
[0044]所述輸入對(duì)象還可包括被構(gòu)造為使導(dǎo)電頂端的位置恢復(fù)的彈性構(gòu)件。
[0045]所述輸入對(duì)象還可包括外殼，所述外殼由非導(dǎo)電材料形成，并在外殼的外周表面上包括使導(dǎo)電頂端穿過至少一個(gè)開口。
[0046]所述輸入對(duì)象還可包括在導(dǎo)電頂端的外周表面上的絕緣體，以使導(dǎo)電頂端與彈性構(gòu)件絕緣。
[0047]所述絕緣體可包括第一蓋和第二蓋;第一蓋可在外殼的端部上并支撐彈性構(gòu)件的第一端，第二蓋可在導(dǎo)電頂端的外周表面上并支撐彈性構(gòu)件的第二端。
[0048]所述絕緣體可包括在導(dǎo)電頂端的外周表面上并被構(gòu)造為沿外殼的長(zhǎng)度方向引導(dǎo)導(dǎo)電頂端的導(dǎo)向構(gòu)件。
[0049]所述導(dǎo)向構(gòu)件可支撐彈性構(gòu)件的第一端并且所述外殼的外周表面上的突起可支撐彈性構(gòu)件的第二端。
[0050]通過下面結(jié)合附圖對(duì)公開示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本公開的其他對(duì)象、優(yōu)點(diǎn)和顯著特征將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0051]根據(jù)下面結(jié)合附圖對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行的描述，這些和/或其他方面及優(yōu)點(diǎn)將變得清楚且更加易于領(lǐng)會(huì)，其中:
[0052]圖1是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的配置的框圖；
[0053]圖2是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖1的觸控筆的配置的框圖；
[0054]圖3是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施例的觸控筆的電路圖的示圖；
[0055]圖4是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖3的觸控筆的書寫壓力模塊的立體圖；
[0056]圖5是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖3的觸控筆的書寫壓力模塊的分解立體圖；
[0057]圖6是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖5的可變電容器的介電質(zhì)的截面圖；
[0058]圖7是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖5的可變電容器的第一電極的截面圖；
[0059]圖8是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖5的可變電容器的導(dǎo)電可變電極的截面圖；
[0000]圖9是不出根據(jù)不例性實(shí)施例的圖5的可變電容器的導(dǎo)電可變電極的另一不例的立體圖；
[0061 ]圖10是示出圖9的導(dǎo)電可變電極的截面圖；
[0062]圖11是示出形成圖5的可變電容器的導(dǎo)電可變電極的又一示例的立體圖；
[0063]圖12是示出圖11的導(dǎo)電可變電極的截面圖；
[0064]圖13是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖5的導(dǎo)電主體的立體圖；
[0065]圖14是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖5的外殼的立體圖；
[0066]圖15是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖5的形成絕緣體的多個(gè)蓋的立體圖；
[0067]圖16是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖5的形成絕緣體的導(dǎo)向構(gòu)件的立體圖；
[0068]圖17A和圖17B是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖5的第一導(dǎo)電支撐構(gòu)件與第二導(dǎo)電支撐構(gòu)件彼此結(jié)合的狀態(tài)的立體圖；
[0069]圖18是根據(jù)示例性實(shí)施例的圖5的彈性構(gòu)件的另一示例的側(cè)視圖；
[0070]圖19是根據(jù)示例性實(shí)施例的圖5的彈性構(gòu)件的又一示例的側(cè)視圖；
[0071]圖20是沿圖4的1-1線截取的截面圖；
[0072]圖21是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖3的觸控筆的書寫壓力模塊的另一示例的立體圖；
[0073]圖22是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖21的書寫壓力模塊的分解立體圖；
[0074]圖23是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的沿圖21的I1-1I線截取的截面圖；
[0075]圖24是示出根據(jù)第二示例性實(shí)施例的觸控筆的電路圖的示圖；
[0076]圖25是示出根據(jù)第二示例性實(shí)施例的觸控筆的立體圖；
[0077]圖26是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的沿圖25中的II1-1II線截取的截面圖；
[0078]圖27是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖1的觸摸面板的具體配置的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0079]在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述特定示例性實(shí)施例，其中，相同的標(biāo)號(hào)將被理解為自始至終指示相同的部件、組件和結(jié)構(gòu)。
[0080]提供了這里所限定的內(nèi)容(例如，詳細(xì)結(jié)構(gòu)及其元件)以幫助全面地理解詳細(xì)的描述。因此，顯而易見的是，沒有那些限定的內(nèi)容，也可實(shí)施示例性實(shí)施例。此外，省略了公知功能和結(jié)構(gòu)的描述以提供清晰和簡(jiǎn)潔的示例性實(shí)施例的描述。此外，附圖中各個(gè)元件的直徑可任意地放大和縮小以幫助全面地理解。在下文中，可以理解的是，當(dāng)諸如“至少一個(gè)”的表述位于所列元件之后時(shí)，修飾整列元件而不修飾所列的個(gè)別元件。
[0081]圖1是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)300的配置的框圖；
[0082]參照?qǐng)D1，坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)300包括觸摸面板200和輸入對(duì)象。雖然參照作為輸入對(duì)象的觸控筆100公開了一個(gè)或更多個(gè)示例性實(shí)施例，但是，可以理解的是，一個(gè)或更多個(gè)其他示例性實(shí)施例并不限于此。
[0083]觸摸面板200確定觸控筆100的位置。特別地，觸摸面板200包括多個(gè)電極，并能通過將電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)施加到多個(gè)電極中的至少一個(gè)電極通過電容耦合將電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)(例如，驅(qū)動(dòng)信號(hào))發(fā)送至接近觸摸面板200的對(duì)象(例如，觸控筆)的諧振電路。
[0084]觸摸面板200可通過經(jīng)由多個(gè)電極中的至少一個(gè)電極來接收在觸控筆100的諧振電路中產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)(例如，電場(chǎng)接收信號(hào))而確定觸控筆100的位置。下面將參照?qǐng)D27描述根據(jù)示例性實(shí)施例的觸摸面板200的具體配置和操作。這里，觸摸面板200可包括平板計(jì)算機(jī)、數(shù)字轉(zhuǎn)換器、觸摸板、觸摸屏。此外，觸摸面板200可實(shí)施在筆記本計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、智能手機(jī)、便攜式多媒體播放器(PMP)、MP3播放器和電子黑板等。
[0085 ]觸控筆100與觸摸面板200的多個(gè)電極中的至少一個(gè)電極形成電容，并可通過形成的電容接收諧振能量(例如，電場(chǎng)發(fā)送信號(hào))。
[0086]觸控筆100可將通過諧振電路產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)(例如，電場(chǎng)接收信號(hào))發(fā)送至觸摸面板200中的至少一個(gè)電極。觸控筆100可實(shí)現(xiàn)為筆的形式，但其并不限于此。下面將參照?qǐng)D2至圖26描述根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)示例性實(shí)施例的觸控筆100的具體配置和操作。
[0087]因?yàn)楦鶕?jù)示例性實(shí)施例的坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)300被構(gòu)造為使得觸摸面板200通過電容耦合將電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)提供到觸控筆100，因此，當(dāng)存在電容耦合時(shí)，觸控筆100可在自己沒有電源或不使用自己的電源的情況下進(jìn)行操作。
[0088]也就是說，雖然在上述示例性實(shí)施例中，觸控筆100被描述為以被動(dòng)的形式操作，但是，可以理解的是，一個(gè)或更多個(gè)其他示例性實(shí)施例并不限于此。例如，根據(jù)另一示例性實(shí)施例的觸控筆100還可利用自己的電源以主動(dòng)形式進(jìn)行操作。
[0089]此外，在上述示例性實(shí)施例中，觸摸面板200被描述為確定包括諧振電路的觸控筆100的位置。然而，可以理解的是，一個(gè)或更多個(gè)其他示例性實(shí)施例并不限于觸控筆100。例如，根據(jù)另一示例性實(shí)施例，觸摸面板200可通過根據(jù)手指10的位置在多個(gè)電極中檢測(cè)電極的電容的變化或由于電容的變化而產(chǎn)生的信號(hào)電平的變化來確定手指10的位置。
[0090]此外，在上述示例性實(shí)施例中，描述單個(gè)觸控筆100連接到觸摸面板。然而，可以理解的是，一個(gè)或更多個(gè)其他示例性實(shí)施例并不限于此。例如，根據(jù)另一示例性實(shí)施例，多個(gè)觸控筆100可連接到單個(gè)觸摸面板200。在這種情況下，觸摸面板200能檢測(cè)多個(gè)觸控筆100中的每個(gè)的位置。
[0091]圖2是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖1的觸控筆100的配置的示圖；
[0092 ] 參照?qǐng)D2，觸控筆100可包括導(dǎo)電頂端110、諧振電路部分120和接地部130。觸控筆100可實(shí)現(xiàn)為筆的形狀。
[0093]導(dǎo)電頂端110與觸摸面板200中的多個(gè)電極中的至少一個(gè)電極形成電容。例如，導(dǎo)電頂端110可由金屬頂端形成。導(dǎo)電頂端110可設(shè)置在非導(dǎo)電材料中或?qū)щ婍敹?10的部分可暴露到外部。此外，為了在使用中感覺到平滑書寫，還可包括防止導(dǎo)電頂端110與外部直接接觸的絕緣部分。
[0094]諧振電路部分120(或者電路部分)可包括可變電容器和包括連接到導(dǎo)電頂端110的電容器和電感器的并聯(lián)諧振電路。
[0095]諧振電路部分120可通過觸摸面板200中的至少一個(gè)電極與導(dǎo)電頂端110之間的電容耦合來接收諧振能量(例如，電場(chǎng)發(fā)送信號(hào))。詳細(xì)地，諧振電路部分120可與將從觸摸面板200輸入的電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)諧振。即使在電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)的輸入已經(jīng)停止之后，諧振電路部分120也可通過諧振輸出電場(chǎng)接收信號(hào)。例如，諧振電路部分120可輸出具有諧振電路部分120的諧振頻率的正弦波信號(hào)。
[0096]在諧振電路部分120中，可通過根據(jù)導(dǎo)電頂端110的接觸壓力的可變電容器的電容的變化來改變諧振頻率。下面將參照?qǐng)D3描述該操作。
[0097]此外，在諧振電路部分120中，根據(jù)用戶操作來改變電容器的電容或電感器的電感，從而可改變諧振頻率。下面將參照?qǐng)D24描述該操作。
[0098]圖3是示出圖1的觸控筆100的電路圖的示圖；
[0099]參照?qǐng)D3，諧振電路部分120可包括電感器125、電容器126和可變電容器121。諧振電路部分120的一端連接到導(dǎo)電頂端110，其另一端可接地。
[0100]電感器125和電容器126并聯(lián)連接，并操作為諧振電路。諧振電路在特定諧振頻率可具有尚阻抗特性。
[0101]可變電容器121與諧振電路并聯(lián)連接，可變電容器121的電容可根據(jù)導(dǎo)電頂端110的接觸壓力的變化而改變。因此，當(dāng)可變電容器121的電容變化時(shí)，整個(gè)諧振電路的電容也被改變，從而可改變諧振電路的諧振頻率。換句話說，可變電容器121可根據(jù)施加到導(dǎo)電頂端110的書寫壓力而改變電場(chǎng)接收信號(hào)。下面將參照?qǐng)D6至圖12描述根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)示例性實(shí)施例的可變電容器121的具體形狀和操作。
[0102]因?yàn)樘峁┲粮鶕?jù)第一示例性實(shí)施例的觸摸面板200的響應(yīng)信號(hào)根據(jù)與觸摸面板200的接觸壓力而改變，所以觸摸面板200不僅可檢測(cè)觸控筆100的位置，還可基于觸控筆100的響應(yīng)信號(hào)而檢測(cè)觸控筆100的書寫壓力。
[0103]在上述示例性實(shí)施例中，通過使用可變電容器121來改變諧振頻率。然而，可以理解的是，一個(gè)或更多個(gè)其他示例性實(shí)施例并不限于此。例如，根據(jù)另一示例性實(shí)施例，可實(shí)現(xiàn)通過使用可變電感器來執(zhí)行相同功能的諧振電路部分120，所述可變電感器的電感的能根據(jù)導(dǎo)電頂端110的接觸壓力而改變。
[0104]圖4是示出圖3的觸控筆的書寫壓力模塊190’的立體圖，圖5是示出圖3的觸控筆的書寫壓力模塊190 ’的分解立體圖。
[0105]參照?qǐng)D4和圖5，根據(jù)示例性實(shí)施例的觸控筆100的書寫壓力模塊190’可包括可變電容器121、導(dǎo)電頂端110、彈性構(gòu)件160、外殼140、絕緣體150、導(dǎo)電主體127、第一導(dǎo)電支撐構(gòu)件171和第二導(dǎo)電支撐構(gòu)件172。
[0106]導(dǎo)電頂端110設(shè)置在觸控筆100的前端，并且，當(dāng)觸控筆100設(shè)置在觸摸面板200上時(shí)，根據(jù)用戶的書寫壓力來接收壓力。導(dǎo)電頂端110可接收包含于觸摸面板200的多個(gè)電極中的至少一個(gè)電極中產(chǎn)生的電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)。根據(jù)示例性實(shí)施例，為了防止導(dǎo)電頂端110與外部直接接觸，可在導(dǎo)電頂端110的外表面設(shè)置絕緣部分111。
[0107]可變電容器121可通過外殼140等物理地連接到導(dǎo)電頂端110，并根據(jù)導(dǎo)電頂端110的縱向運(yùn)動(dòng)將壓力施加到可變電容器121。可變電容器121包括介電質(zhì)122、第一電極123和導(dǎo)電可變電極124。下面將參照?qǐng)D6描述根據(jù)示例性實(shí)施例的介電質(zhì)122的具體形式，下面將參照?qǐng)D7描述根據(jù)示例性實(shí)施例的第一電極123的具體形式，下面將參照?qǐng)D8至圖12描述根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)示例性實(shí)施例的導(dǎo)電可變電極124的具體形式。
[0108]導(dǎo)電主體127將導(dǎo)電頂端110與并聯(lián)諧振電路電連接。詳細(xì)地，導(dǎo)電主體127設(shè)置在可變電容器121的外部，并可使導(dǎo)電頂端110與并聯(lián)諧振電路電連接。下面將參照?qǐng)D13描述根據(jù)示例性實(shí)施例的導(dǎo)電主體127的具體形狀。
[0109]外殼140呈管狀以接納可變電容器121。下面將參照?qǐng)D14描述根據(jù)示例性實(shí)施例的外殼140的具體形狀。
[0110]絕緣體150設(shè)置在導(dǎo)電頂端110的外周表面上。詳細(xì)地，絕緣體150可包括第一蓋和第二蓋。下面將參照?qǐng)D15和圖16描述根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)示例性實(shí)施例的絕緣體150的具體操作和構(gòu)造。
[0111]彈性構(gòu)件160恢復(fù)導(dǎo)電頂端110的位置。詳細(xì)地，彈性構(gòu)件160可沿遠(yuǎn)離形成(例如，設(shè)置)在外殼140的內(nèi)周表面上的突起141的方向擠壓導(dǎo)向構(gòu)件153。
[0112]接納槽形成在導(dǎo)電支撐構(gòu)件170(見圖17A)的相對(duì)端的每個(gè)中。絕緣體150設(shè)置在導(dǎo)電支撐構(gòu)件170的外周表面上，以便使導(dǎo)電支撐構(gòu)件170與彈性構(gòu)件160絕緣。下面將參照?qǐng)D17A和圖17B描述根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)示例性實(shí)施例的導(dǎo)電支撐構(gòu)件170的具體功能和形式。
[0113]圖6是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖5的可變電容器121的介電質(zhì)122的截面圖。
[0114]參照?qǐng)D6，介電質(zhì)122可形成為具有預(yù)定厚度的圓盤狀。介電質(zhì)122包括第一表面122a和位于第一表面122a背面的第二表面122b。介電質(zhì)122可具有預(yù)定的介電常數(shù)。
[0115]介電質(zhì)122可被接納在形成于在下文中將描述的外殼140的另一端的開口中，使得介電質(zhì)122的第一表面122a和第二表面122b與外殼140的長(zhǎng)度方向垂直。接納在開口中的介電質(zhì)122的第一表面122a可與可變電容器121的第一電極123接觸，介電質(zhì)122的第二表面122b可設(shè)置為與可變電容器121的導(dǎo)電可變電極124隔開并面向可變電容器121的導(dǎo)電可變電極124。
[0116]圖7是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖5的可變電容器121的第一電極123的截面圖。
[0117]參照?qǐng)D7，第一電極123可形成為具有預(yù)定厚度的圓盤狀。第一電極123包括第一表面123a和位于第一表面123a背面的第二表面123b。
[0118]第一電極123被設(shè)置為使得第一電極123的第一表面123a和第二表面123b與外殼140的長(zhǎng)度方向垂直。第一表面123a直接地電連接到并聯(lián)諧振電路的一端，第二表面123b可與介電質(zhì)122的第一表面122a接觸。此外，第一電極123可包括形成在直接地連接到并聯(lián)諧振電路的一端的第一表面123a上并沿外殼140的長(zhǎng)度方向延伸的突起部123c。這里，第二表面123b的尺寸可等于或大于介電質(zhì)122的第一表面122a的尺寸。
[0119]圖8是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖5的可變電容器121的導(dǎo)電可變電極124的截面圖。
[0120]參照?qǐng)D8，導(dǎo)電可變電極124可形成為沿外殼140的長(zhǎng)度方向延伸的圓柱狀。導(dǎo)電可變電極124的一個(gè)端表面124a可形成為使得其中央部自其邊緣部分朝著一個(gè)端表面124a的外部凸出，導(dǎo)電可變電極124的另一端表面124b可以是平坦的。
[0121 ]導(dǎo)電可變電極124的一個(gè)端表面124a可設(shè)置為與介電質(zhì)122的第二表面122b分開，導(dǎo)電可變電極124的另一端表面124b可接收通過導(dǎo)電頂端110施加的壓力。
[0122]當(dāng)導(dǎo)電可變電極124的另一端表面124b接收通過導(dǎo)電頂端110施加的壓力時(shí)，其一個(gè)端表面124a可立即與介電質(zhì)122的第二表面122b接觸。
[0123]如果通過導(dǎo)電頂端110連續(xù)不斷地施加壓力，那么導(dǎo)電可變電極124的一個(gè)端表面124a可沿施加壓力的方向擠壓介電質(zhì)122的第二表面122b。因此，導(dǎo)電可變電極124的一個(gè)端表面124a與介電質(zhì)122的第二表面122b之間的接觸面積會(huì)增大。
[0124]如果通過導(dǎo)電頂端110施加的壓力減小，那么導(dǎo)致導(dǎo)電可變電極124的一個(gè)端表面124a擠壓介電質(zhì)122的第二表面122b的力量減小。因此，導(dǎo)電可變電極124的一個(gè)端表面124a與介電質(zhì)122的第二表面122b之間的接觸面積會(huì)減小。
[0125]如果完全移除通過導(dǎo)電頂端110施加的壓力，那么導(dǎo)電可變電極124的一個(gè)端表面124a不擠壓介電質(zhì)122的第二表面122b，從而通過將在下面描述的彈性構(gòu)件160使導(dǎo)電可變電極124的一個(gè)端表面124a和介電質(zhì)122的第二表面122b彼此分開。
[0126]圖9是示出圖5的可變電容器121的導(dǎo)電可變電極124’的另一示例的立體圖，圖10是示出圖9的導(dǎo)電可變電極124’的截面圖。
[0127]參照?qǐng)D9和圖10，導(dǎo)電可變電極124’可形成為沿外殼140的長(zhǎng)度方向延伸的圓柱狀。導(dǎo)電可變電極124’的一個(gè)端表面124’a可形成為使得邊緣部分124’c朝著一個(gè)端表面124’a的中央部向上傾斜，中央部形成在凹部124’e。因此，邊緣部分124’c與凹部124’e之間的邊界可形成為從一個(gè)端表面124 ’ a向外突出。
[0128]當(dāng)導(dǎo)電可變電極124’的另一端表面124’b接收通過導(dǎo)電頂端110施加的壓力時(shí)，形成為從一個(gè)端表面124’a突出的邊界124’d可立即與介電質(zhì)122的第二表面122b接觸，從而形成具有中空的環(huán)狀接觸區(qū)域。在這種情況下，對(duì)于同樣的壓力接觸面積是不同的。
[0129]根據(jù)通過導(dǎo)電頂端110施加的壓力的變化的接觸面積的變化與根據(jù)前述示例性實(shí)施例的導(dǎo)電可變電極124的變化相同；因此，這里將省略多余描述。
[0130]可以理解的是，導(dǎo)電可變電極124可形成為不限于上述形狀的各種形狀。
[0131]此外，導(dǎo)電可變電極124可由導(dǎo)電橡膠形成(例如，包括)。盡管橡膠通常是絕緣材料，但橡膠可通過混合諸如金屬或碳的導(dǎo)電材料而具有導(dǎo)電性。如果移除通過導(dǎo)電頂端110施加到導(dǎo)電可變電極124的壓力，那么導(dǎo)電可變電極124可通過導(dǎo)電橡膠的彈力恢復(fù)初始位置。由于恢復(fù)了初始位置，因此可減小導(dǎo)電可變電極124的一個(gè)端表面124a與介電質(zhì)122的第二表面122b之間的接觸面積。
[0132]圖11是示出形成圖5的可變電容器121的導(dǎo)電可變電極124”的又一示例的立體圖，圖12示出圖11的導(dǎo)電可變電極124”的截面圖。
[0133]參照?qǐng)D11和圖12，導(dǎo)電可變電極124”包括一個(gè)端表面124”a、另一端表面124”b和邊緣部分124”c。此外，彈性構(gòu)件124”d插入在導(dǎo)電可變電極124”中，從而可增強(qiáng)導(dǎo)電可變電極124”的彈力。彈性構(gòu)件124” d可插入在由導(dǎo)電橡膠制成(例如，包括)的導(dǎo)電可變電極中。導(dǎo)電可變電極124”與介電質(zhì)122的第二表面122b之間的接觸面積可根據(jù)導(dǎo)電橡膠的彈性以及通過導(dǎo)電頂端110傳遞的壓力而改變。例如，如果通過導(dǎo)電頂端110傳遞的壓力相同，那么，導(dǎo)電橡膠的彈性越大，導(dǎo)電可變電極124”與介電質(zhì)122的第二表面122b之間的接觸面積越小。
[0134]因此，可根據(jù)導(dǎo)電可變電極124與介電質(zhì)122的第二表面122b之間的接觸面積的大小來改變可變電容器121的電容大小。如果通過導(dǎo)電頂端110傳遞的壓力相同，那么可根據(jù)導(dǎo)電可變電極124的形狀和彈性來改變接觸面積的大小。
[0135]可提前測(cè)出可變電容器121的電容的大小與導(dǎo)電可變電極124和介電質(zhì)122的第二表面122b間的接觸面積之間的關(guān)系。可基于預(yù)先測(cè)量的值通過可變電容器121的電容來確定施加到導(dǎo)電頂端110的壓力。
[0136]如上所述，導(dǎo)電可變電極124的一個(gè)端表面124a與介電質(zhì)122的第二表面122b之間的接觸面積可根據(jù)通過導(dǎo)電頂端110施加的壓力的變化而改變，從而可改變可變電容器的電容(即，靜電電容)。
[0137]另一方面，如果彈性構(gòu)件124”d設(shè)置在如圖11和圖12的導(dǎo)電可變電極124”中，那么可省略如圖4和圖5所示的彈性構(gòu)件160。通過在上述導(dǎo)電可變電極124”中設(shè)置彈性構(gòu)件124”d，使用單獨(dú)的彈性構(gòu)件160變得多余。因此，在尺寸控制、易組裝和產(chǎn)率方面存在有益效果。
[0138]此外，可以理解的是，盡管如上所述的可變電容器121是圓盤狀，但一個(gè)或更多個(gè)其他示例性實(shí)施例并不限于此。例如，根據(jù)另一示例性實(shí)施例，可變電容器121可實(shí)現(xiàn)為多邊形盤的形式。在這種情況下，可變電容器121的電極和第一電極123的第一表面也可形成為多邊形。
[0139]圖13是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖5的導(dǎo)電主體127的立體圖.
[0140]參照?qǐng)D13，導(dǎo)電主體127可包括彼此分開且并排設(shè)置的多個(gè)板127a和127b。導(dǎo)電主體127還可包括連接到多個(gè)板127a和127b中每個(gè)的一端的圓形構(gòu)件127c。
[0141]導(dǎo)電主體127可設(shè)置有形成在圓形構(gòu)件127c的中央部中的開口 127d。導(dǎo)電頂端110和可變電容器121的導(dǎo)電可變電極124可設(shè)置在開口 127d中。因此，導(dǎo)電頂端110和可變電容器121的導(dǎo)電可變電極124可電連接到導(dǎo)電主體127。
[0142]此外，彼此分開且并排設(shè)置的導(dǎo)電主體127的多個(gè)板127a和127b的另一端可電連接到并聯(lián)諧振電路的另一端。因此，導(dǎo)電主體127可使可變電容器121的導(dǎo)電可變電極124與并聯(lián)諧振電路的另一端電連接。
[0143]因此，不需要諸如端子的單獨(dú)的連接構(gòu)件而使可變電容器121的導(dǎo)電可變電極124與并聯(lián)諧振電路的另一端連接。詳細(xì)地，在現(xiàn)有技術(shù)中為了使導(dǎo)電可變電極與并聯(lián)諧振電路的另一端連接，將彈性構(gòu)件設(shè)置在導(dǎo)電可變電極的外部，并通過在彈性構(gòu)件的一側(cè)上焊接金屬條而使導(dǎo)電可變電極與并聯(lián)諧振電路連接。然而，在本示例性實(shí)施例中，因?yàn)椴恍枰附拥葋硎箤?dǎo)電可變電極124與并聯(lián)諧振電路的另一端連接，因此，增加了機(jī)械可靠性，并且使裝配和維修更簡(jiǎn)單。
[0144]圖14是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖5的外殼140的立體圖。
[0145]參照?qǐng)D14，外殼140可形成為筒形，并由非導(dǎo)電材料制成。
[0146]外殼140可將可變電容器121容納在其中，外殼140的外表面可具有自外殼140的一端沿長(zhǎng)度方向延伸的至少一個(gè)開口 145。導(dǎo)電主體127的多個(gè)板127a和127b可穿過至少一個(gè)開口 145。
[0147]詳細(xì)地，導(dǎo)電頂端110穿過的開口 146可形成在外殼140的一端，開口 147可形成在外殼的另一端，可變電容器121的第一電極123設(shè)置在外殼140的另一端。
[0148]因?yàn)槭箤?dǎo)電主體127的多個(gè)板127a和127b可穿過的至少一個(gè)開口145形成在外殼140的外表面，所以連接到可變電容器121的導(dǎo)電可變電極124的導(dǎo)電主體127可通過開口145延伸到外殼140外部。
[0149]因此，外殼140可使可變電容器121的導(dǎo)電可變電極124與第二電極123以及介電質(zhì)122電隔開。
[0150]此外，包括使導(dǎo)電主體127的多個(gè)板127a和127b穿過并被引導(dǎo)的導(dǎo)向槽142a和143a的至少一個(gè)外支撐部142和143可形成在外殼140的另一端的外周表面。
[0151]通過外支撐部142和143支撐的導(dǎo)電主體127的多個(gè)板127a和127b可設(shè)置為與可變電容器121的第一電極123分開。即使當(dāng)施加外部沖擊時(shí)，也可減小導(dǎo)電主體127電連接到可變電容器121的第一電極123的風(fēng)險(xiǎn)，從而提供穩(wěn)定的操作。
[0152]此外，能夠支撐將在以下描述的彈性構(gòu)件160的另一端(例如，第二端)的環(huán)狀的突起141可形成在外殼140的內(nèi)周表面。
[0153]圖15是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖5的絕緣體150的多個(gè)蓋151和152的立體圖。
[0154]參照?qǐng)D15，絕緣體150可包括例如第一蓋151和第二蓋152。第一蓋151可以與外殼140的一端(例如，第一端)分開，并設(shè)置為固定到導(dǎo)電頂端110的外周表面，從而支撐彈性構(gòu)件160的一端(例如，第一端)。第二蓋152可設(shè)置在外殼140的一端中并支撐彈性構(gòu)件160的另一端(例如，第二端)。
[0155]詳細(xì)地，第一蓋151可形成為沿導(dǎo)電頂端110的長(zhǎng)度方向延伸的環(huán)狀，并包括使導(dǎo)電頂端110穿過的開口 151c。
[0156]第一蓋151包括圍繞外周表面151a并具有自外周表面151a沿徑向方向的預(yù)定高度的環(huán)狀突起151b。
[0157]彈性構(gòu)件160的內(nèi)周表面可設(shè)置在第一蓋151的外周表面151a上，形成在第一蓋151的外周表面151a上的環(huán)狀突起151b的側(cè)部可接觸并支撐彈性構(gòu)件160的一端。
[0158]詳細(xì)地，第二蓋152可形成為沿導(dǎo)電頂端的長(zhǎng)度方向延伸的環(huán)狀，并包括使導(dǎo)電頂端110穿過的開口 152c。
[0159]第二蓋152包括圍繞外周表面152a并具有自外周表面152a沿徑向方向的預(yù)定高度的環(huán)狀第一突起152b。此外，第二蓋152還可包括在面向第一蓋151的第二蓋152的側(cè)表面上沿導(dǎo)電頂端110的長(zhǎng)度方向延伸的環(huán)狀第二突起152d。因此，彈性構(gòu)件160的內(nèi)周表面可設(shè)置在第二突起152d的外周表面上，第二蓋152的第一突起152b的側(cè)部可接觸并支撐彈性構(gòu)件160的另一端。
[0160]因此，彈性構(gòu)件160可沿施加壓力的方向運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)電頂端110被擠壓并收縮。在這種情況下，被第二蓋152支撐另一端的彈性構(gòu)件160可沿遠(yuǎn)離第二蓋152的方向擠壓第一蓋151。其結(jié)果是，當(dāng)移除壓力時(shí)，可通過彈性構(gòu)件160恢復(fù)固定到第一蓋151的導(dǎo)電頂端110的位置。此外，導(dǎo)電頂端110可通過絕緣體150的第一蓋151和第二蓋152與彈性構(gòu)件160絕緣。[0161 ]圖16是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖5的絕緣體150的導(dǎo)向構(gòu)件153的立體圖。
[0162]參照?qǐng)D16，作為另一示例，絕緣體150可形成為固定地設(shè)置在導(dǎo)電頂端110的外周表面上并沿外殼140的長(zhǎng)度方向引導(dǎo)導(dǎo)電頂端110的導(dǎo)向構(gòu)件153。
[0163]詳細(xì)地，導(dǎo)向構(gòu)件153設(shè)置有開口 153a，并可固定到穿過開口 153a的導(dǎo)電頂端110的外周表面。
[0164]導(dǎo)向構(gòu)件153包括圍繞外周表面153f并具有自外周表面153f沿徑向方向的預(yù)定高度的環(huán)狀突起153b。
[0165]環(huán)狀突起153b可設(shè)置有從其一端沿長(zhǎng)度方向延伸并且使導(dǎo)電主體127的多個(gè)板127a和127b能穿過的至少一個(gè)開口 153g。穿過至少一個(gè)開口 153g的導(dǎo)電主體127的多個(gè)板127a和127b可通過形成在環(huán)狀突起153b的外周表面的支撐部153d和153e來支撐，并可延伸到導(dǎo)向構(gòu)件153的外部。
[0166]支撐部153d和153e的側(cè)表面可支撐彈性構(gòu)件160的一端。
[0167]此外，導(dǎo)向構(gòu)件153設(shè)置有形成在環(huán)狀突起153b的外周表面上并可被接納在沿外殼140的長(zhǎng)度方向形成在外殼140的側(cè)表面上的至少一個(gè)細(xì)長(zhǎng)孔144a和144b中的至少一個(gè)突出部153c。
[0168]由于至少一個(gè)突出部153c被接納在形成在外殼140的側(cè)表面上的至少一個(gè)細(xì)長(zhǎng)孔144a和144b中，因此，導(dǎo)向構(gòu)件153在被設(shè)置在外殼140內(nèi)時(shí)可沿外殼140的長(zhǎng)度方向引導(dǎo)導(dǎo)向構(gòu)件153。
[0169]此外，當(dāng)導(dǎo)向構(gòu)件153沿外殼140的長(zhǎng)度方向被引導(dǎo)時(shí)，固定到導(dǎo)向構(gòu)件153的導(dǎo)電頂端110也沿外殼140的長(zhǎng)度方向被引導(dǎo)。
[0170]因此，當(dāng)導(dǎo)電頂端110沿施加壓力的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，可擠壓并收縮另一端被形成在外殼140的內(nèi)周表面上的突起141支撐的彈性構(gòu)件160。在這種情況下，彈性構(gòu)件160可沿遠(yuǎn)離形成在外殼140的內(nèi)周表面的突起141的方向擠壓導(dǎo)向構(gòu)件153。其結(jié)果是，當(dāng)移除壓力時(shí)，可通過彈性構(gòu)件160恢復(fù)導(dǎo)電頂端110的位置。此外，絕緣體150的導(dǎo)向構(gòu)件153可使彈性構(gòu)件160與導(dǎo)電頂端110絕緣。
[0171]圖17A和圖17B是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖5的第一導(dǎo)電支撐構(gòu)件171與第二導(dǎo)電支撐構(gòu)件172彼此結(jié)合的狀態(tài)的立體圖。
[0172]參照?qǐng)D17A和圖17B，導(dǎo)電支撐構(gòu)件170可包括部分地容納在外殼140中并設(shè)置在外殼140之內(nèi)的一個(gè)端部和設(shè)置在外殼140的一端的外部的另一端部。此外，導(dǎo)電支撐構(gòu)件170可包括形成在導(dǎo)電支撐構(gòu)件170的相對(duì)的端部中的接納孔171c和172a。
[0173]詳細(xì)地，導(dǎo)電支撐構(gòu)件170可設(shè)置有形成在導(dǎo)電支撐構(gòu)件170的另一端中并連接到導(dǎo)電頂端110的一個(gè)端部的第一接納孔171c，以及形成在導(dǎo)電支撐構(gòu)件170的一端中并連接到導(dǎo)電可變電極124的第二接納孔172a。
[0174]導(dǎo)電支撐構(gòu)件170可包括第一支撐構(gòu)件和第二支撐構(gòu)件172。
[0175]能接納導(dǎo)電頂端110的第一接納孔171c形成在第一導(dǎo)電支撐構(gòu)件171的另一端中，其另一端可沿徑向方向朝外延伸。第一導(dǎo)電支撐構(gòu)件171的外周表面可接觸并支撐第一蓋151和第二蓋152的內(nèi)周表面，且第一蓋151可安坐并固定到向外延伸的外延伸部171b。
[0176]第二導(dǎo)電支撐構(gòu)件172可設(shè)置有能接納可變電容器121的導(dǎo)電可變電極124并形成在第二導(dǎo)電支撐構(gòu)件172的一端中的第二接納孔172a。此外，第二導(dǎo)電支撐構(gòu)件172的另一端部172b可形成為具有與導(dǎo)向構(gòu)件153的開口 153a具有相同的直徑，以使導(dǎo)向構(gòu)件153的開口 153a的內(nèi)周表面能安坐在另一端部172b上。此外，參照?qǐng)D20，能接納第一導(dǎo)電支撐構(gòu)件171的一個(gè)端部的第三接納孔172c可形成在第二導(dǎo)電支撐構(gòu)件172的另一端中。
[0177]如果接納導(dǎo)電頂端110的接納孔171c被沿不同方向施加到導(dǎo)電頂端110的力弄松，則可只需要替換具有結(jié)合到導(dǎo)電頂端110的接納孔171c的第一導(dǎo)電支撐構(gòu)件171。因此，可容易地執(zhí)行觸控筆100的維修。
[0178]當(dāng)觸摸面板200與觸控筆100之間的接觸壓力通過導(dǎo)電頂端110施加到導(dǎo)電支撐構(gòu)件170時(shí)，導(dǎo)電支撐構(gòu)件170可將施加的壓力傳遞到可變電容器121的導(dǎo)電可變電極124。通過導(dǎo)電支撐構(gòu)件170傳遞的壓力可使可變電容器121的導(dǎo)電可變電極124變形。
[0179]使可變電容器121的電容根據(jù)通過導(dǎo)電頂端110施加的壓力而改變的操作與上述操作相同或相似，因此，將省略其多余描述。
[0180]圖18是示出圖5的彈性構(gòu)件160’的另一示例的側(cè)視圖，圖19是示出圖5的彈性構(gòu)件160”的又一示例的側(cè)視圖；
[0181]參照?qǐng)D18，根據(jù)另一示例性實(shí)施例的彈性構(gòu)件160’可由葉片彈簧形成，參照?qǐng)D19，根據(jù)又一示例性實(shí)施例的彈性構(gòu)件160”可由波紋管彈簧形成。因?yàn)榭尚纬扇鐖D18所示的葉片彈簧或如圖19所示的波紋管彈簧使得其外表面被絕緣體150包裹，因此葉片彈簧或波紋管彈簧可與導(dǎo)電頂端110或?qū)щ娭螛?gòu)件170絕緣。
[0182]圖20是根據(jù)示例性實(shí)施例的沿圖4的1-1線截取的截面圖
[0183]參照?qǐng)D20，示出了彈性構(gòu)件160設(shè)置在第一蓋151和第二蓋152之間的書寫壓力模塊 190，。
[0184]圖21是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖3的觸控筆100的書寫壓力模塊190”的另一示例的立體圖。圖22是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖21的書寫壓力模塊190”的分解立體圖。圖23是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的沿圖21的I1-1I線截取的截面圖。
[0185]參照?qǐng)D21至圖23，示出了彈性構(gòu)件160設(shè)置在導(dǎo)向構(gòu)件153與外殼140的內(nèi)周表面之間的書寫壓力模塊190”的立體圖。在這種情況下，可省略第一蓋151和第二蓋152。此外，在本示例性實(shí)施例中，導(dǎo)向構(gòu)件153支撐彈性構(gòu)件160的第一端，外殼140的內(nèi)周表面上的突起141支撐彈性構(gòu)件160的第二端。書寫壓力模塊190”的結(jié)構(gòu)和操作與彈性構(gòu)件160設(shè)置在第一蓋151和第二蓋152之間的書寫壓力模塊190’的結(jié)構(gòu)和操作相同或相似；因此，這里省略其多余描述。
[0186]圖24是示出根據(jù)第二示例性實(shí)施例的觸控筆100’的電路圖的示圖。
[0187]參照?qǐng)D24，諧振電路部分120’可包括電感器125、電容器126、可變電容器121、第二電容器128和開關(guān)129。
[0188]電感器125和電容器126并聯(lián)連接并操作為并聯(lián)諧振電路。并聯(lián)諧振電路在特定諧振頻率可具有高阻抗特性。
[0189]因?yàn)榭勺冸娙萜?21與并聯(lián)諧振電路并聯(lián)電連接并物理地連接到導(dǎo)電頂端110，因此可變電容器121的電容可根據(jù)導(dǎo)電頂端110的接觸壓力而改變。因此，當(dāng)導(dǎo)電頂端110的接觸壓力改變時(shí)，可變電容器121的電容改變，因此，諧振系統(tǒng)的電容也被改變，使得諧振頻率可被改變。
[0190]第二電容128具有預(yù)定的電容，并與上述并聯(lián)諧振電路并聯(lián)連接。
[0191]開關(guān)129可接收用戶的開/關(guān)命令，并允許第二電容器128根據(jù)用戶的開/關(guān)命令而選擇性地與并聯(lián)諧振電路并聯(lián)連接。因此，當(dāng)用戶打開開關(guān)129時(shí)，第二電容器128與并聯(lián)諧振電路并聯(lián)連接，從而改變諧振系統(tǒng)的諧振頻率。此時(shí)，變化的諧振頻率可與上述可變電容器121的變化范圍不同。例如，如果根據(jù)可變電容器121的變化的諧振頻率的變化范圍在5kHz之內(nèi)，那么根據(jù)開關(guān)129的操作的諧振頻率的變化范圍可超過5kHz。因此，觸摸面板200可通過改變的諧振頻率的范圍而檢測(cè)諧振頻率的變化是由于可變電容器121的變化導(dǎo)致的或是由于開關(guān)129的開/關(guān)操作導(dǎo)致的。此外，也可實(shí)現(xiàn)為同時(shí)執(zhí)行由可變電容器121導(dǎo)致的諧振頻率的變化和由開關(guān)129導(dǎo)致的諧振頻率的變化。
[0192]如上所述，因?yàn)楦鶕?jù)第二示例性實(shí)施例的觸控筆100’形成為使得諧振頻率根據(jù)用戶的開關(guān)操作而改變，因此，觸摸面板200能容易地檢測(cè)觸控筆100’的操作方式
[0193]在上述示例性實(shí)施例中，與開關(guān)串聯(lián)連接的第二電容器128被用于改變諧振頻率。然而，可以理解的是，一個(gè)或更多個(gè)其他示例性實(shí)施例并不限于此。例如，根據(jù)另一示例性實(shí)施例，諧振電路部分120’可實(shí)現(xiàn)為通過使用代替電容器的電感器或其他電路組件執(zhí)行上述功能。
[0194]圖25是示出根據(jù)第二示例性實(shí)施例的觸控筆100’的立體圖，圖26是示出沿圖25中的II1-1II線截取的截面圖。
[0195]參照?qǐng)D25和圖26，根據(jù)第二示例性實(shí)施例的觸控筆100’可設(shè)置有設(shè)置在其外表面并能被用戶操作的開關(guān)129。導(dǎo)電殼131設(shè)置在外表面上，以使并聯(lián)諧振電路的部分通過用戶的抓握動(dòng)作而接地。觸控筆100’包括具有螺釘133的連接部132，螺釘133通過印刷電路板(PCB) 134連接到導(dǎo)電殼131，以使導(dǎo)電殼131與包括并聯(lián)諧振電路的PCB 134電連接。
[0196]導(dǎo)電殼131與導(dǎo)電主體127絕緣，并在PCB內(nèi)電連接到地。
[0197]在根據(jù)第一示例性實(shí)施例的觸控筆100中，未描述導(dǎo)電殼131。然而，可以理解的是，除了將開關(guān)129設(shè)置在其中的孔，如圖25和圖26所示的導(dǎo)電殼131可同樣地應(yīng)用到根據(jù)第一示例性實(shí)施例的觸控筆100。
[0198]圖27是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖1的觸摸面板200的具體配置的框圖。
[0199]參照?qǐng)D27，觸摸面板200可包括通道電極部分210、驅(qū)動(dòng)單元220(例如，驅(qū)動(dòng)或驅(qū)動(dòng)器)、接收單元230 (例如，接收器)和控制器240。
[0200]通道電極部分210包括多個(gè)電極。詳細(xì)地，通道電極部分210可包括以矩陣形式設(shè)置的多個(gè)電極。例如，通道電極部分210可包括沿第一方向設(shè)置的第一電極組和沿與第一方向垂直的第二方向設(shè)置的第二電極組。
[0201]第一電極組可包括沿第一方向(例如，垂直方向)設(shè)置的多個(gè)第一電極211-1、211_2、211-3、211-4、211-5和211-6。這里，第一電極是透明電極，并可由銦錫氧化物(ITO)形成。第一電極組的多個(gè)第一電極211-1、211-2、211-3、211-4、211-5和211-6可以是在檢測(cè)手指的位置時(shí)用于發(fā)送預(yù)定的發(fā)送信號(hào)(Tx信號(hào))的發(fā)送電極。
[0202]第二電極組可包括沿第二方向(例如，水平方向)設(shè)置的多個(gè)第二電極212-1、212-
2、212-3、212-4、212-5和212-6。這里，第二電極是透明電極，并可由銦錫氧化物(ITO)形成。第二電極組212的多個(gè)第二電極212-1、212-2、212-3、212-4、212-5和212-6可以是在檢測(cè)手指的位置時(shí)用于接收由從第一電極輸入的Tx信號(hào)導(dǎo)致的Rx信號(hào)的接收電極。
[0203]雖然在圖27的示例性實(shí)施例中示出了第一電極組和第二電極組均只包括六個(gè)電極，但可以理解的是，一個(gè)或更多個(gè)其他示例性實(shí)施例并不限于此。例如，在一個(gè)或更多個(gè)其他示例性實(shí)施例中，第一電極組和第二電極組均可包括多于六個(gè)電極或少于六個(gè)電極。此外，雖然在圖27中第一電極組和第二電極組的電極被示出為簡(jiǎn)單的矩形形狀，但可以理解的是，一個(gè)或更多個(gè)其他示例性實(shí)施例并不限于此。例如，根據(jù)另一示例性實(shí)施例，每個(gè)電極的形狀可比矩形形狀更復(fù)雜。
[0204]驅(qū)動(dòng)單元220可通過將電場(chǎng)信號(hào)施加到通道電極部分210的電極通過電容耦合將電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)(例如，驅(qū)動(dòng)信號(hào))發(fā)送至接近觸摸面板200的對(duì)象(例如，輸入對(duì)象)的諧振電路。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元220可通過多個(gè)電極對(duì)通道電極部分210之內(nèi)的電極施加相同的電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)。電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)可包括具有預(yù)定諧振頻率的正弦波信號(hào)。
[0205]接收單元230在未施加電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)的部分中接收通道電極部分210之內(nèi)的每個(gè)電極的電場(chǎng)接收信號(hào)。詳細(xì)地，接收單元230可通過一個(gè)電極順序地接收全部電極的電場(chǎng)接收信號(hào)?？蛇x地，接收單元230可通過多個(gè)電極接收全部電極的電場(chǎng)接收信號(hào)。
[0206]接收單元230可對(duì)接收的響應(yīng)信號(hào)(例如，電場(chǎng)接收信號(hào))執(zhí)行各種信號(hào)處理。例如，接收單元230可使用放大器放大每個(gè)響應(yīng)信號(hào)。接收單元230可通過兩個(gè)響應(yīng)信號(hào)執(zhí)行用于放大不同響應(yīng)信號(hào)的信號(hào)處理。接收單元230可執(zhí)行從接收的響應(yīng)信號(hào)中只提取預(yù)定頻率范圍的信息的信號(hào)處理。
[0207]控制器240可控制驅(qū)動(dòng)單元220和接收單元230，以便交替地執(zhí)行電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)的施加和電場(chǎng)接收信號(hào)的接收。例如，控制器240可控制驅(qū)動(dòng)單元220在第一時(shí)間間隔將相同的電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)同時(shí)施加到全部第一電極211-1、211-2、211-3、211-4、211-5和211-6，并可控制接收單元230，以便在施加電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)之后在第二時(shí)間間隔接收至少一個(gè)電極(例如，211-1)的響應(yīng)信號(hào)。隨后，控制器240可控制驅(qū)動(dòng)單元220，以便在第三時(shí)間間隔同時(shí)將相同的電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)重新施加到全部第一電極211-1、211-2、211-3、211-4、211-5和211-6，并可控制接收單元230，以便在施加電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)之后在第四時(shí)間時(shí)隔接收另一電極(例如，211-2)的響應(yīng)信號(hào)。控制器240可在接收到全部電極的響應(yīng)信號(hào)時(shí)多次重復(fù)上述過程。在圖27中，因?yàn)橥ǖ离姌O部分210包括12個(gè)電極，因此，控制器240可交替地執(zhí)行施加/接收操作。
[0208]如果接收到全部電極的響應(yīng)信號(hào)，那么控制器240可基于在第一電極211-1、211_
2、211-3、211-4、211-5和211-6接收的響應(yīng)信號(hào)的比例和在第二電極212-1、212-2、212-3、212-4、212-5和212-6接收的響應(yīng)信號(hào)的比例而確定觸控筆的位置。
[0209]例如，如果一個(gè)第一電極211-3的響應(yīng)信號(hào)的大小比其他第一電極211-1、211_2、211-4、211-5和211-6的響應(yīng)信號(hào)的大小大且一個(gè)第二電極212-2的響應(yīng)信號(hào)的大小比其他第二電極212-1、212-3、212-4、212-5和212-6的響應(yīng)信號(hào)的大小大，那么控制器240可確定第一電極211-3與第二電極212-2相交的位置為觸控筆100的位置。
[0210]此外，基于響應(yīng)信號(hào)，控制器240可確定觸摸面板200上的輸入對(duì)象的壓力(例如，書寫壓力)。如上所述，響應(yīng)信號(hào)可根據(jù)書寫壓力而改變。
[0211]可以理解的是，在一個(gè)或更多個(gè)其他示例性實(shí)施例中，觸摸面板200還可包括除了上述結(jié)構(gòu)之外的結(jié)構(gòu)。例如，如果觸摸面板200是觸摸屏，那么還可包括顯示器。如果觸摸面板200是諸如智能手機(jī)、便攜式多媒體播放器等的設(shè)備，那么觸摸面板200還可包括顯示器、存儲(chǔ)單元(例如，存儲(chǔ)器)和通信單元(例如，通信器、收發(fā)器、互聯(lián)網(wǎng)適配器、射頻發(fā)射器等)等。
[0212]雖然在以上參照?qǐng)D27描述的示例性實(shí)施例中，通道電極部分210由多個(gè)電極組成，但可以理解的是，一個(gè)或更多個(gè)其他示例性實(shí)施例并不限于此。例如，根據(jù)另一示例性實(shí)施例，可通過多個(gè)天線線圈實(shí)現(xiàn)通道電極部分210。此外，根據(jù)另一示例性實(shí)施例，通道電極部分210可實(shí)現(xiàn)為包括多個(gè)電極和多個(gè)天線線圈的形式。
[0213]此外，以上參照?qǐng)D27描述的示例性實(shí)施例，已經(jīng)將驅(qū)動(dòng)單元220、接收單元230和控制器240示出并描述為單獨(dú)的組件。然而，以上組件中每個(gè)的功能可實(shí)現(xiàn)為通過單個(gè)組件(例如，控制器)執(zhí)行。
[0214]雖然未限制于此，但示例性實(shí)施例能被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可讀代碼。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)是可存儲(chǔ)之后能通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)讀取的數(shù)據(jù)的任何數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的示例包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、⑶-ROM、磁帶、軟盤和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)還能分布于聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以便以分散的方式存儲(chǔ)并執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀代碼。此外，示例性實(shí)施例可被編寫成在諸如載波的計(jì)算機(jī)可讀傳輸媒介上傳輸?shù)挠?jì)算機(jī)程序，并可被接收和實(shí)現(xiàn)在執(zhí)行所述程序的通用或?qū)Ｓ脭?shù)字計(jì)算機(jī)中。此外，可以理解的是，在示例性實(shí)施例中，上述組件(例如，控制器240)的一個(gè)或更多個(gè)單元可包括電路、處理器、微處理器等，并可執(zhí)行存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序。
[0215]雖然上面已經(jīng)描述了示例性實(shí)施例，但基于本公開本領(lǐng)域技術(shù)人員可對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行另外的變化和修改。因此，意圖在于權(quán)利要求應(yīng)被解釋為包括上述示例性實(shí)施例以及落入本發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍的全部變化和修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種觸控筆，用于對(duì)觸摸面板上的位置進(jìn)行輸入，所述觸控筆包括: 導(dǎo)電頂端，從觸摸面板的至少一個(gè)電極接收電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)； 電路部分，產(chǎn)生與接收的電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)接收信號(hào)； 可變電容器，設(shè)置在導(dǎo)電頂端與電路部分之間，并根據(jù)施加到導(dǎo)電頂端的書寫壓力來改變電場(chǎng)接收信號(hào)； 導(dǎo)電主體，設(shè)置在可變電容器外部并使導(dǎo)電頂端與電路部分電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控筆，其中，所述可變電容器包括: 介電質(zhì)，包括第一表面和位于第一表面的對(duì)面的第二表面； 第一電極，與所述第一表面接觸； 導(dǎo)電可變電極，形成為使得導(dǎo)電可變電極與介電質(zhì)的第二表面之間的接觸面積根據(jù)通過導(dǎo)電頂端施加的壓力而改變。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸控筆，其中，所述導(dǎo)電可變電極被形成為使得與介電質(zhì)的第二表面接觸的表面的中央部自所述表面的邊緣部分凸出。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸控筆，其中，所述導(dǎo)電可變電極被形成為使得與介電質(zhì)的第二表面接觸的表面的中央部自所述表面的邊緣部分凹入。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸控筆，其中，所述導(dǎo)電可變電極由導(dǎo)電橡膠形成。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸控筆，所述觸控筆還包括插入在導(dǎo)電可變電極的內(nèi)部的彈性構(gòu)件。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控筆，所述觸控筆還包括: 接地部，通過直接接觸和電容耦合中的至少一個(gè)而電連接到用戶； 導(dǎo)電殼，與導(dǎo)電主體絕緣并連接到接地部。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控筆，所述觸控筆還包括: 彈性構(gòu)件，使導(dǎo)電頂端的位置恢復(fù)； 外殼，呈管狀并接納可變電容器， 其中，所述外殼由非導(dǎo)電材料形成，并設(shè)置有使導(dǎo)電主體穿過并形成在外殼的外周表面上的至少一個(gè)開口。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的觸控筆，其中，絕緣體設(shè)置在導(dǎo)電頂端的外周表面上，以使導(dǎo)電頂端與彈性構(gòu)件和可變電容器絕緣。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的觸控筆，其中: 所述絕緣體包括第一蓋和第二蓋； 所述第一蓋設(shè)置在外殼的一端并支撐彈性構(gòu)件的一端，所述第二蓋設(shè)置在導(dǎo)電頂端的外周表面上并支撐彈性構(gòu)件的另一端。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的觸控筆，其中: 所述絕緣體包括設(shè)置在導(dǎo)電頂端的外周表面上并沿外殼的長(zhǎng)度方向引導(dǎo)導(dǎo)電頂端的導(dǎo)向構(gòu)件； 所述導(dǎo)向構(gòu)件支撐彈性構(gòu)件的一端并且形成在外殼的內(nèi)周表面上的突起支撐彈性構(gòu)件的另一端。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的觸控筆，其中，所述彈性構(gòu)件包括非導(dǎo)電材料。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控筆，其中: 所述導(dǎo)電主體包括多個(gè)板和與所述多個(gè)板中每個(gè)的一端連接的圓形構(gòu)件； 所述多個(gè)板彼此分開且并排設(shè)置； 使所述導(dǎo)電頂端穿過的開口形成在圓形構(gòu)件中。14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的觸控筆，所述觸控筆還包括: 導(dǎo)電支撐構(gòu)件，具有形成在導(dǎo)電支撐構(gòu)件的相對(duì)端的每個(gè)中的接納孔， 其中，形成在導(dǎo)電支撐構(gòu)件的一端中的第二接納孔與導(dǎo)電可變電極結(jié)合， 其中，形成在導(dǎo)電支撐構(gòu)件的另一端中的第一接納孔與導(dǎo)電頂端的一個(gè)端部結(jié)合。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的觸控筆，所述觸控筆還包括設(shè)置在導(dǎo)電支撐構(gòu)件的外周表面上的絕緣體，以使導(dǎo)電支撐構(gòu)件與彈性構(gòu)件絕緣。
【文檔編號(hào)】G06F3/0354GK105824442SQ201610027999
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年1月15日
【發(fā)明人】金江南, 韓世賢, 金昺稙
【申請(qǐng)人】三星電子株式會(huì)社