CN101208712B - 电子信号笔 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有改进结构的信号笔，其包括通常独立于偏压和止动装置起作用的致动器。优选地，天线固定到PCB板上，所述PCB板固定在本体内部。这提供了有效的信号通路。优选地，PCB板固定在同样容纳接通/断开致动器的内部套管内。可移动笔尖的延伸部延伸到所述套管内并控制接通/断开致动器。
Description
技术领域
本发明涉及与数字化表面关联使用的数字笔。
背景技术
笔或探针形式的电子信号装置已经与数字化表面关联使用了许多年。基本上，探针与数字化表面配合，从而在笔移动经过所述表面并提供其数字记录时确定笔的特定移动图案。这类装置具有许多应用，但是具有与核对书写和/或数字签名关联的特定应用。
使用数字笔的技术众所周知，作为正常书写过程的一部分，需要用户将笔放在适当表面上并且使尖部移动以激活装置。笔根据特定应用传送或接收信号，在各种情况下，确定笔在表面上的特定位置。当笔移动经过表面时，记录特定图案，并且典型地，在装置上可视地再现。
尽管数字笔已经使用了许多年，但是笔的结构复杂，并且笔部件的组装需要相当高的精度和相当长的时间。
本发明提供了简化的电子笔，其可以成本有效地进行制造。
发明内容
根据本发明的电子信号笔包括天线和可相对于套管移动的笔尖，所述套管固定到印刷电路板(PCB)上。笔尖可在断开位置和接通位置之间移动，其中弹簧将笔尖推向断开位置。笔尖包括独立于天线的致动器，其与PCB板电路的触点配合并根据笔尖在接通或断开位置的位置改变电路状态。笔尖包括限制所述笔尖的移动并确定所述笔尖的接通位置的单独的止动装置。
根据本发明的一个方面，PCB板包括固定到PCB板上的天线。
根据本发明进一步的方面，笔尖在断开位置和接通位置之间移动时其相对于天线移动。
在本发明的仍然进一步的方面，笔尖在接通位置和断开位置之间的移动小于1mm。
在本发明的仍然进一步的方面，致动器包括固定到笔尖端部上的可压缩材料。
在本发明的仍然进一步的方面，可压缩材料包括位于其自由端的导电部分，其在笔尖处于接通位置时接合并完成PCB板的电气状态。
在本发明的不同方面，笔包括围绕笔套管的外部保护套，并且笔尖可相对于外部保护套移动。
在本发明的仍然不同的方面，信号笔具有围绕电路板并固定到电路板上的组合式塑料模制套管。该塑料模制套管镀有导电材料并且包括使PCB板接地的接地装置。
在本发明的仍然不同的方面，邻近笔尖的套管包括延伸穿过该套管的端口，并且笔尖包括连接到笔尖并延伸到套管中的延伸构件。延伸构件包括可压缩开关致动器，其在笔尖处于接通位置时接合PCB板。
根据本发明的电子笔包括笔本体、固定在本体中的电子电路，其中所述电子电路包括接通/断开致动器的固定部件。可移动笔尖固定在本体一端，并且弹簧偏压到与笔本体相关的延伸位置。笔尖可移动到在本体中部分收缩的致动位置。笔本体包括接通/断开致动器的运动部件。该运动部件包括导电构件，其形成与固定部件的电气连接，从而在笔尖处于致动位置时将致动器接通。运动部件在笔尖从致动位置移动到延伸位置时断开与固定部件的所有电气连接。电子电路包括天线，其优选地具有与电子电路的固定连接。
根据本发明的一个方面，致动器的运动部件是在笔本体内部固定到笔尖上的可压缩构件。
在本发明的不同方面，笔尖与笔本体的结构元件配合以提供限定致动位置的止动表面。
在本发明的不同方面，笔包括与所述接通/断开致动器分开的止动表面，所述接通/断开致动器限定所述致动位置。
附图说明
附图中显示了优选实施例，其中：
图1是电子笔的局部剖开的透视图；
图2是沿电子笔剖开的剖视图；
图3是显示了可动笔尖和笔本体的配合的局部剖视图；
图4是类似于图2的剖视图，但是笔尖处于致动位置；
图5是显示了笔尖处于致动位置的局部剖视图；
图6是显示了电子笔的各种部件的分解图；
图7是笔尖和笔本体的局部透视图；和
图8是笔套管的局部透视图。
具体实施方式
电子笔2包括容纳内部套管6的外部笔本体4。内部套管通过导向装置定位于外部笔本体内并且容纳PCB电路板8。可移动尖部10在外部笔本体4内伸缩并且在图1和3所示的延伸位置和图4和5所示的致动位置或接通位置之间移动。
可移动尖部10保护固定天线12。优选地，天线是焊接到PCB电路板8上的导线。这提供了天线12到PCB板的有效电气连接。但是，天线到PCB板的其它电气连接也是可能的，优选地，天线固定在电路板上以提供有效的信号通路。在可移动尖部10从延伸位置移动到致动位置期间，不可能有天线相对于PCB板的移动。在优选实施例中，导线天线是传统的导线。例如，24awg导线性能良好。
可移动尖部10优选地是注射模制塑料构件并且承载接通/断开致动器16的可移动部件20。PCB板8包括由两个隔开导体18界定的固定部件，所述导体与可移动部件20的导电表面22相配合。当笔尖从图1所示的延伸位置移动到图4和5的致动位置时，作为可压缩构件 的可移动部件20与笔尖一起移动并且由于可移动部件压缩的原因在两个隔开导体18上施加低压力。构件20的弹性压缩提供导电表面22与接通/断开致动器16的电导体18的有效连接。
利用本设计，可移动部件20承受压缩并由此施加压力，从而提供致动器16的固定部件的两个电气连接器18的有效连接。可压缩构件20不显著作用以停止可移动尖部10的运动。这种运动由于可移动尖部10和(在这种情况下)内部套管6的端部之间的干涉接触的原因而停止。偏压弹簧30产生的作用力远大于(至少大一个数量级)由构件30产生的压缩力。因此，构件30的弹性压缩力不显著影响弹簧的偏压力。
如图5所示，笔尖的延伸部52在底部抵靠(bottom against)套管8的端部54。但是，偏压弹簧30提供一些阻力，它是套管的延伸部52与54的接合，其提供了主动停止并且确定了笔尖的致动位置。当笔尖上的压力消除，即，笔尖不与表面形成书写接触时，偏压弹簧30迫使可移动笔尖10移动到如图1、2和3所示的延伸位置。
如图3的局部剖视图所示，可移动部件20的导电表面22目前与接通/断开致动器16的固定部件的电导体18隔开。
内部套管6包括第一套管66和第二套管68，并且这些套管包括端口60，笔尖10的伸出臂62通过所述端口伸出。利用这种装置，可移动部件20位于套管6内部并且利用笔尖运动迅速致动到致动位置。还可以认识到，天线12为固定的并且包括与PCB板8的优异电气连接。
如图6所示，第一套管66包括导管70，其大小制成接收天线12。天线固定到PCB板8上并因此与PCB板一起位于两个套管之间。第一套管66和第二套管68配合以将PCB板8主动固定到套管内的固定位置上。每个套管66和68是塑料模制部件，其电镀有导电金属。PCB延伸经过两个套管，使得拼合线高于或低于PCB板。镀有金属的套管起到安全罩的作用，其电气保护PCB板不受外来信号的影响。只有天线超出套管的部分位于安全罩的外面，从而实现了改进的性能。
如图2和4所示，套管形成配合，其中套管的接地凸缘78和80与PCB板8上的适当电气接触部分9相接合。这给PCB板和装配好的套管提供了共同的电压基准。接地套74随后应用到套管的金属镀层上(参见图8)。
PCB板8和套管以简单的方式装配，并且可移动尖部12也装配到套管上。需要可移动压缩部件20位于套管内。因此，当第一和第二套管66和68配合时，可移动尖部10、弹簧30和可移动部件20进行装配。一旦该装置装配完毕，它可以插入外部笔本体部分4的开口端90内。内部套管6移动到外部笔本体4的底端，直到它与例如凸缘32的止动或定位凸缘接合。由电导体100的橡胶部分提供的弹簧释放装置(relief)封闭笔本体的端部并且将套管6锁定在适当的位置上。
笔的总体装配如下：电导体100和天线12焊接到PCB板上。PCB板随后定位在套管66中，并且天线位于管70中(参见图7)。天线的裸露部分延伸超过套管。笔尖和致动器装配到套管66上。随后装配另一个套管68以包围PCB板。装配单元插入笔本体中并与其锁定。
金属板套管和PCB板在笔致动时接地，并且正弦信号在笔不致动时提供给套管。
由于天线有效地电气连接到PCB板上，以及基本上独立于止动机构操作的接通/断开致动器16的动作的原因，已经证明这种特殊布置是部分有效的。可移动部件的数目减少，并且实现了提供高质量控制的能力。接通/断开致动器和笔尖在可移动笔尖无需大运动的情况下迅速操作。这改进了笔提供给用户的感觉。
尽管此处已经详细描述了本发明的各种优选实施例，但是本领域的普通技术人员应当认识到，在不脱离本发明的精神和所附权利要求的范围的情况下可以进行各种变形。
Claims (12)
1.一种电子信号笔，包括天线，
可相对于套管在断开位置和接通位置之间移动的笔尖，其中弹簧将所述笔尖偏压到所述断开位置，所述套管包括固定于其中的PCB板，
所述笔尖包括致动器，其与所述PCB板的电路的致动点配合并且根据所述笔尖的接通/断开位置改变所述电路的状态，所述致动器在所述接通位置时使所述电路导电，在所述断开位置时使所述电路打开；并且其中，所述笔尖包括限制所述笔尖的移动并确定所述笔尖的接通位置的单独的止动装置。
2.如权利要求1所述的电子信号笔，其中，所述PCB板具有固定到所述PCB板上并延伸到所述笔尖中的所述天线。
3.如权利要求2所述的电子信号笔，其中，所述笔尖在所述断开位置和所述接通位置之间移动时其相对于所述天线移动。
4.如权利要求3所述的电子信号笔，其中，所述笔尖在所述接通和所述断开位置之间的移动小于1mm。
5.如权利要求1所述的电子信号笔，其中，所述致动器是固定到所述笔尖端部上的可压缩构件。
6.如权利要求5所述的电子信号笔，其中，所述可压缩构件包括位于其自由端处的导电部分，所述导电部分在所述笔尖处于所述接通位置时实现与PCB板的所述致动点的电气连接。
7.如权利要求1所述的电子信号笔，包括围绕所述套管的外部保护套，其中所述笔尖可相对于所述外部保护套移动。
8.如权利要求7所述的电子信号笔，其中，所述套管是组合式塑料模制套管。
9.如权利要求8所述的电子信号笔，其中，所述组合式塑料模制套管镀有导电材料，并且包括用于使所述PCB板接地的接地装置。
10.如权利要求9所述的电子信号笔，其中，邻近所述笔尖的所述套管包括延伸穿过所述套管的端口，并且所述笔尖包括连接到所述笔尖并延伸到所述套管中的延伸构件，所述致动器是固定在所述延伸构件上的可压缩开关致动器，所述可压缩开关致动器在所述笔尖处于所述接通位置时接合所述PCB板的所述致动点。
11.如权利要求10所述的电子信号笔，其中，所述可压缩开关致动器包括位于其端部处的整体式导电构件，所述整体式导电构件与所述致动点的固定导电点接合并实现所述电路的导电通路。
12.如权利要求11所述的电子信号笔，其中，所述笔尖在与所述套管装配时由所述套管夹持。
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