CN103064536A - 无线触控笔系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线触控笔系统，包括触控笔和触控面板，所述触控笔包括笔尖和笔身，所述触控面板包括芯片，所述系统通过电磁转换原理，利用触控面板上的控制信号通过驱动其内置的环形线圈来发送所产生的电磁信号，所述触控笔内的线圈接受上述电磁信号，并通过所述触控笔内的比较器转化成电信号传到所述笔尖上，从而实现触控笔无线触碰触控面板的目的。本发明所述的无线触控笔系统，不但触控笔的结构更加简单，且生产加工容易，降低了成本；而且利用本发明所述触控笔使用时不需要很大力量，笔端便可感应到压力的变化，因此也保护了触控面板。

Description

无线触控笔系统

技术领域

本发明涉及一种触控笔，尤其是指无线触控笔系统。

背景技术

随着触控式面板应用于各种电子产品后，相对应各种电子产品也应运而生，触控笔作为一种常见的电子装置操作工具，由于其输入方式简单，尤其适合在小尺寸面板上应用，因此受到很多人的偏爱。现有触控笔一般都设置于电子装置内，当使用触控笔时，只需将触控笔从所述电子装置内拔出，如此便能方便的在触摸屏上操作。然而，为了实现触控笔与电子设备之间的信号传输，所以往往需要在触控笔的一端引出一根连接线与电子设备相连，而连接线的长度一定程度上限制了触控笔随心所欲地使用，因而会给操作者带来诸多不便。

为避免上述问题，近年来也出现了一些无线触控笔，如专利号为ZL200820091627所涉及的无线触控笔，虽然实现了无线触控面板的目的，但是其所涉及的触控笔结构十分复杂，因此生产加工繁琐，且成本高；再者，该触控笔由于内置弹簧，因此需要一定的力量才能带动相关机构的运作从而开启触控开关，最终保证触控笔的正常使用，但是用户在使用过程中，过大的力量可能会在面板上留下了划痕，更严重者损坏面板，从而导致面板不美观，因此该触控笔对用户的使用力度也提出了一定的要求；另外，该专利所涉及的振荡电路与笔尖结构的活动范围及触控开关的行程有关，因此触控笔的灵敏度也受到影响，且该触控笔内还设有需要更换的笔芯，因此该触控笔也不够环保。

因此需要为广大用户提供一种新的无线触控笔系统来解决以上问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种结构更简单，使用方便且灵敏度更高的无线触控笔系统。

为了实现上述目的，本发明提供一种无线触控笔系统，包括触控笔和触控面板，所述触控笔包括笔尖和笔身，所述触控面板设有芯片，所述触控笔的笔身内设有线圈和与其相连接的比较器，所述触控面板内设有线圈和与其相连接的电子开关，所述电子开关的信号控制端与芯片的一个引脚相连，当触控笔靠近所述触控面板时，触控面板上的控制信号通过驱动其线圈来发送所产生的电磁信号，所述触控笔内的线圈接受该电磁场信号并通过所述触控笔内的比较器转化成电信号传到所述笔尖上。

与现有技术相比，本发明所述的无线触控笔系统，由于利用了电磁转换原理，不但触控笔的结构更加简单，且生产加工容易，降低了成本；而且，利用本发明所述触控笔使用时不需要很大力量，笔端便可感应到压力的变化，因此也保护了触控面板，用户只需要在触控面板上轻轻滑动就可以实现触控的目的，其灵敏度大幅度提高。

附图说明

图1是根据本发明所述触控笔内的电路示意图；

图2是根据本发明所述触控笔内的另一实施例电路示意图；

图3是根据本发明所述触控面板内电路示意图；

图4是根据本发明所述触控面板内另一实施例电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

本发明所述的无线触控笔系统，包括触控笔和触控面板，所述触控笔包括笔尖和笔身，所述笔身内设有线圈L1和与其相连接的比较器，所述比较器连接到笔尖上，所述触控面板内设有芯片、线圈L2和与其相连接电子开关S，所述电子开关S的信号控制端与芯片的一个引脚相连。

为了防止线圈振荡以及产生正反馈的迟滞现象，在所述笔身的线圈L1与比较器之间可设置电阻R1，一种连接方式为：所述线圈L1与电阻R1相连后一端连接到比较器的正极输入端上，另一端连接到一共模电压上，且所述共模电压直接连接到所述比较器的负极输入端上，请参考图1所示，另一种连接方式为：所述线圈L1的一端与比较器的负极输入端相连，另一端连接到共模电压上，所述电阻R1的一端与比较器的正极输入端相连，另一端连接到共模电压上，请参考图2所示。所述反馈电阻R3的一端连接到所述比较器的输出端上，另一端连接到所述比较器的正极输入端上，所述共模电压由电阻R20和电阻R21组成的分压电路产生，上述组成了正反馈迟滞比较器电路，由于上述正反馈迟滞比较器电路的引入，所述比较器会产生两个不同的阀值电压，即高阀值电压和低阀值电压，在噪声电压引起输入信号电压的变化幅度不超过阈值电压范围内，就能保证比较器输出状态的稳定。为了增加从所述比较器输出电信号的识别能力，可以在所述比较器和笔尖之间添加一个控制单元，所述控制单元包括信号控制模块和升压模块，信号控制模块对比较器输出的信号进行识别和解析，同时升压模块对信号控制模块解析后的信号进行升压处理并最终输出到笔尖上，如此一来，传输到笔尖的升压信号提高了被感应的灵敏度。

请参考图3所示，所述触控面板内的线圈L2也是环线线圈，其一端与电阻R5的一端相连接，所述电阻R5的另一端接电源Vdd，所述线圈L2的另一端与电子开关S的输入端相连，所述电子开关S的输出端直接接地，同时电子开关S的控制端与一个芯片的控制信号端相连接。若所述电子开关S的控制端从芯片的一个引脚接收到变化的控制信号，此时电子开关S的输入端和输出端之间导通或断开使线圈L2中的电场发生变化，变化电场产生变化磁场。为了增强电磁场强度，可在所述线圈L2上并联一个由二极管和电阻R6串联起来的电路，如此一来，当电子开关S的控制端从芯片的一个引脚接收到由高电平变为低电平的控制信号，此时电子开关S的输入端和输出端之间断开，变化的电流使线圈L2中产生反向的感应电压，此感应电压使二极管正向导通，线圈L2中的剩余电流经过所述二极管后传输到电阻R6上，此电阻R6协助释放剩余在线圈L2中的能量。

所述电子开关S可以是NPN型三极管，也可以是NMOS型三级管，若采用NMOS型三极管，如图3所示，其信号控制端可直接与芯片的引脚相连；若采用NPN型三级管，其信号控制端可经过一电阻R7后再与芯片的引脚相连，如图4所述。

本发明中，所述触控面板上的控制信号通过驱动其内置的环形线圈L2来发送所产生的电磁场信号，当触控笔靠近所述触控面板时，触控面板上的控制信号通过驱动其线圈L2来发送所产生的电磁信号，所述触控笔内的线圈L1接受该电磁场信号并通过所述触控笔内的比较器转化成电信号传到所述笔尖上，从而实现触控笔无线触碰触控面板的目的。

本发明所述环线线圈L2可以是金属漆包线缠绕在触控面板的四周，也可以是丝印或者刻蚀在触控面板四周的金属线圈上，且所述线圈的走线方式可以是在FPC上设计也可以在触控面板的玻璃上设计。

Claims (10)

1.一种无线触控笔系统，包括触控笔和触控面板，所述触控笔包括笔尖和笔身，所述触控面板设有芯片，其特征在于：所述触控笔的笔身内设有线圈和与其相连接的比较器，所述触控面板内设有线圈和与其相连接的电子开关，所述电子开关的信号控制端与芯片的一个引脚相连，当触控笔靠近所述触控面板时，触控面板上的控制信号通过驱动其线圈来发送所产生的电磁信号，所述触控笔内的线圈接受该电磁场信号并通过所述触控笔内的比较器转化成电信号传到所述笔尖上。

2.如权利要求1所述无线触控笔系统，其特征在于：所述笔身内的线圈与比较器之间设有电阻。

3.如权利要求2所述无线触控笔系统，其特征在于：所述线圈与电阻相连后一端连接到比较器的正极输入端上，另一端连接到一共模电压上，且所述共模电压直接连接到所述比较器的负极输入端上。

4.如权利要求2所述无线触控笔系统，其特征在于：所述线圈的一端与比较器的负极输入端相连，另一端连接到共模电压上，所述电阻的一端与比较器的正极输入端相连，另一端连接到共模电压上。

5.如权利要求3或4所述的无线触控笔系统，其特征在于：所述共模电压由两个电阻组成的分压电路产生。

6.如权利要求1至4中任意一项所述无线触控笔系统，其特征在于：所述比较器和笔尖之间设置有控制单元。

7.如权利要求6所述无线触控笔系统，其特征在于：所述控制单元包括信号控制模块和升压模块。

8.如权利要求1至4中任意一项所述无线触控笔系统，其特征在于：所述比较器的输出端上引出一个反馈电阻并连接到所述比较器的正极输入端上。

9.如权利要求1所述无线触控笔系统，其特征在于：所述触控面板内的线圈一端与一个电阻的一端相连接，该电阻的另一端接电源，所述线圈的另一端与电子开关的输入端相连，所述电子开关的输出端直接接地，且电子开关的控制端与一个芯片的控制信号端相连接。

10.如权利要求1或9所述无线触控笔系统，其特征在于：所述触控面板的线圈上并联一个由二极管和一个电阻串联起来的电路。

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