电容笔制造技术

本发明专利技术提供了一种电容笔(10)，包括：笔杆(100)；笔头(101)；位于所述笔头(101)的收发单元(102)；容纳在所述笔杆(100)中的第一通信模块(103)，其连接至所述收发单元(102)并利用所述收发单元(102)与电容触控板的电容耦合与所述电容触控板进行通信；容纳在所述笔杆(100)中的第二通信模块(104)，其连接至所述收发单元(102)并经由所述收发单元(102)与其他终端设备进行无线通信。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电容笔，尤其涉及一种具备无线通信功能的电容笔。
技术介绍
随着信息技术的发展，诸如便携式移动设备的电子设备与人们的生活越发密切相关。这种便携式移动设备可以接收用户的输入，并根据该输入来执行用户期望的功能。作为接收用户输入的输入装置，触控装置以其体积小、重量轻、易于操作的优点而被广泛使用。触控装置主要分为两种，电阻式触控装置和电容式触控装置。电阻式触控装置成本低、易于制造，但是只能支持单指操作。电容式触控装置的可操作性较强、支持多指功能，因而成为目前触控装置的首选。电容触控装置包括电容触摸屏，电容触摸屏可以通过分布于其上的正交电容图形来感知手指(或触笔)触摸引起的电容变化，从而测量触摸位置和触摸强度。电容触摸屏可以是位于电容触控装置前面的透明面板，也可以是不透明的人机交互板。由于能被触摸屏感知的导电体需要较大的接触面积，所以会造成定位不准的问题，同时对笔的支持一直不是非常理想。因此，人们期待电容触控装置能支持笔的书写，至少包括纤细笔头、悬空感应、精准定位、压感精确等功能。主动电容笔解决了上述问题，它是一种与电容触摸屏配合使用的电容笔。主动电容笔可以发送与电容触摸屏同步的高压脉冲信号，增强了电容感应，从而可以减小接触面积，同时细笔尖明显增强了用户体验。图1示出了现有技术的主动电容笔与电容触控装置的工作原理的示意图。如图1所示，现有技术的触控装置包括：面板，其上配置有相互正交的用于收发信号的平行电容极板；发送电容极板，其设置在所述面板上，用于向外发送探测波；笔11，其通过笔头接收面板发送的同步及命令信息，再通过笔头向所述面板发送信号波；接收电容极板，其设置在所述面板上，用于接收所述发送电容极板的探测波和所述笔的信号波；模拟信号处理单元，其根据控制处理单元选择的电容极板来发送相应波形，或者预处理来自接收电容极板信号；控制处理单元14，其将预处理后的接收信号通过AD转换为数字信号，并通过处理得到触摸位置，在笔为电容笔的情况下得到笔的位置以及笔回传的信息。可见，电容笔与电容触控板进行信息交互的方式大多是通过与触控板间的电容耦合实现的，即通过笔头位置的金属结构与电容触控板进行交互。这种方式的优点是交互硬件电路和软件控制简单可靠，但是同时带来的缺点是可通信距离非常短(通常只有几毫米至十几毫米)，超出可通信距离后就会因为电容触控板接收不到电容笔笔尖发送的信号而导致连接中断。为了解决上述的问题，在一些电容笔中置入了无线通信模块。当电容笔超出上述可通信距离时，如果需要收集电容笔此时的按键或压感数据从而进行相应的控制(如PPT讲解过程中远程遥控的翻页等功能)，就可通过蓝牙、ZigBee、WiFi等方式将所需数据传输给终端设备。然而，为了在电容笔中增加无线通信功能，就需要在内部PCB板上设置天线(通常为微带天线或陶瓷天线)用于无线通信信号的收发。而通常情况下，为了简化电容笔的结构同时为了保证电容笔的良好接地，电容笔的笔杆通常被设计成全金属或部分金属结构。因此，为了使PCB板上的天线能够有效地收发数据，需要在金属外壳上进行特殊的结构处理，避免因金属外壳的屏蔽作用而影响通信质量。上述特殊的结构处理例如包括将金属外壳分为两部分，外壳上与天线对应的中间部分采用非金属结构衔接。或者直接采用非金属结构来设计电容笔的外壳。采用非金属结构衔接两部分金属结构的设计方式虽然可以避免通信质量下降等问题，但是会使电容笔的结构强度大幅降低。而采用半金属半非金属的方式，在结构强度降低的同时，对性能的影响也较为明显。因此，需要一种在有效降低对电容笔通信质量影响的同时，还可以简化结构、增强结构强度的设计。
技术实现思路
鉴于金属笔杆会降低通信质量，而非金属笔杆会降低电容笔的结构强度的问题，本专利技术提供了一种电容笔，包括：笔杆；笔头；位于所述笔头的收发单元；容纳在所述笔杆中的第一通信模块，其连接至所述收发单元并利用所述收发单元与电容触控板之间的电容耦合与所述电容触控板进行通信；容纳在所述笔杆中的第二通信模块，其连接至所述收发单元并利用所述收发单元作为天线与其他终端设备进行无线通信。优选地，所述第一通信模块包括发射单元，用于经由所述收发单元向所述电容触控板发射信号；并且所述电容笔还包括切换电路，所述切换电路位于所述第一通信模块、所述第二通信模块与所述收发单元之间，当所述发射单元发射的信号的电压超过所述第二通信模块的耐压范围时，所述切换电路切换所述第一通信模块和所述第二通信模块与所述收发单元的连接。优选地，所述切换电路包括MOS管或模拟开关。优选地，所述第一通信模块包括发射单元，用于经由所述收发单元向所述电容触控板发射信号；并且所述电容笔还包括处理器，当所述发射单元发射的信号的电压超过所述第二通信模块的耐压范围时，所述处理器实现所述第一通信模块和所述第二通信模块的时分复用；当所述发射单元发射的信号的电压未超过所述第二通信模块的耐压范围时，所述处理器实现所述第一通信模块和所述第二通信模块的频分复用。优选地，所述收发单元包括金属笔尖。优选地，所述收发单元包括耦合线圈。优选地，所述收发单元包括耦合圆环。优选地，所述收发单元包括单独设置的金属体。本专利技术提供的电容笔通过将笔头的收发单元复用为无线通信模块的天线，既可与触控板交换数据，也可与其他电子设备进行无线通信。由于无线通信模块的天线设置在笔头部位，即笔杆外部，所以电容笔的笔杆可以设置为全金属的，不会对电容笔的无线通信质量造成影响，从而电容笔的结构强度可以足够高。附图说明图1是现有技术的电容笔与电容触控装置的工作原理的示意图；图2示出了本专利技术实施方式的电容笔的结构框图；图3示出了本专利技术实施方式的电容笔的耦合线圈；图4是本专利技术实施方式的电容笔的电路连接示意图；图5是本专利技术另一实施方式的电容笔的电路连接示意图。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术提供的电容笔进行详细描述。在这些附图中，对于相同或者相当的构成要素，标注相同标号。以下仅为本专利技术的电容笔的最佳实施方式，本专利技术并不仅限于下述结构。参照图2，本专利技术的电容笔10包括：笔杆100；笔头101；位于所述笔头101的收发单元102；容纳在笔杆100中的第一通信模块103，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容笔(10)，包括：笔杆(100)；笔头(101)；位于所述笔头(101)的收发单元(102)；容纳在所述笔杆(100)中的第一通信模块(103)，其连接至所述收发单元(102)并利用所述收发单元(102)与电容触控板之间的电容耦合与所述电容触控板进行通信；容纳在所述笔杆(100)中的第二通信模块(104)，其连接至所述收发单元(102)并利用所述收发单元(102)作为天线与其他终端设备进行无线通信。

【技术特征摘要】
1.一种电容笔(10)，包括：
笔杆(100)；
笔头(101)；
位于所述笔头(101)的收发单元(102)；
容纳在所述笔杆(100)中的第一通信模块(103)，其连接至所
述收发单元(102)并利用所述收发单元(102)与电容触控板之间
的电容耦合与所述电容触控板进行通信；
容纳在所述笔杆(100)中的第二通信模块(104)，其连接至所
述收发单元(102)并利用所述收发单元(102)作为天线与其他终
端设备进行无线通信。
2.如权利要求1所述的电容笔(10)，其中，所述第一通信
模块(103)包括发射单元，用于经由所述收发单元(102)向所述
电容触控板发射信号；并且
所述电容笔(10)还包括切换电路(105)，所述切换电路(105)
位于所述第一通信模块(103)、所述第二通信模块(104)与所述
收发单元(102)之间，当所述发射单元发射的信号的电压超过所
述第二通信模块(104)的耐压范围时，所述切换电路(105)切
换所述第一通信模块(103)和所述第二通信模块(104)与所述收
发单元(102)的连接。
3.如权利要求2所述的电容笔...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，向国威，伍松林，严翔，
申请(专利权)人：北京汉王鹏泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11