CN104679291A - 一种电子笔、触控屏、充电电子笔系统及其充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及充电技术，公开了一种电子笔、触控屏、充电电子笔系统及其充电方法。本发明中，充电电子笔系统，包含电子笔和触控屏；电子笔内置的第一天线发射第一电磁信号至触控屏，触控屏内置的第二天线接收第一电磁信号；电子笔还包含电源单元；电源单元与第一天线相连；第二天线还用于发射第二电磁信号；第一天线接收第二电磁信号，并输出至电源单元，对电源单元进行充电。这样，使得减少电子笔的磨损，而且充电时也可以使用，用户体验佳。

Description

一种电子笔、触控屏、充电电子笔系统及其充电方法

技术领域

本发明涉及充电技术，特别涉及电子笔充电技术。

背景技术

触控屏产品组合通常包含一个触控屏和一个电子笔。其中，触控屏包含第二天线，以接收电子笔内置的第一天线发射的电磁信号，触控屏根据接收到的电磁信号将电子笔的操作显示在触控屏上。

电子笔包含：有电池式电子笔和无电池式电子笔。对于有电池式电子笔，目前使用的电池为干电池或者其他可更换的充电电池。但是，干电池使用寿命有限，电量耗尽时需要更换；其他可更换的充电电池在电量耗尽时也需要取出并进行充电。

但是，一方面，更换电池增加了电子笔的磨损；另一方面，其他可更换的充电电池在充电的同时不能使用电子笔，亦即使用电子笔时也不能充电。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子笔、触控屏、充电电子笔系统及其充电方法，使得减少电子笔的磨损，而且充电时也可以使用，用户体验佳。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种充电电子笔系统，包含电子笔和触控屏，所述电子笔内置的第一天线用于发射第一电磁信号至所述触控屏，所述触控屏内置的第二天线用于接收所述第一电磁信号；所述电子笔还包含电源单元；

所述电源单元与所述第一天线相连；

所述第二天线还用于发射第二电磁信号；

所述第一天线接收所述第二电磁信号，并输出至所述电源单元，对所述电源单元进行充电。

本发明还提供了一种电子笔，所述电子笔内置的第一天线用于发射第一电磁信号至触控屏，所述电子笔还包含电源单元；

所述电源单元与所述第一天线相连；

所述第一天线接收来自所述触控屏的第二电磁信号，并输出至所述电源单元，对所述电源单元进行充电。

本发明还提供了一种触控屏，所述触控屏内置的第二天线用于接收来自电子笔的第一电磁信号；

所述第二天线还用于发射第二电磁信号，供所述电子笔内置的第一天线接收，并输出至电子笔内置的电源单元进行充电。

本发明还提供了一种充电方法，包含以下步骤：通过电子笔内置的第一天线，发射第一电磁信号至触控屏；通过所述触控屏内置的第二天线，接收所述第一电磁信号；还包含以下步骤：

通过所述第二天线，发射第二电磁信号；

通过所述第一天线，接收所述第二电磁信号；

利用所述第二电磁信号，对电子笔内置的电源单元进行充电。

本发明实施方式相对于现有技术而言，是在电子笔内设置电源单元，并将电源单元与第一天线相连，目的是利用第一天线接收触控屏内置的第二天线发射的第二电磁信号，对电源单元进行充电。具体来讲，充电电子笔系统包含电子笔和触控屏，电子笔内置的第一天线发射第一电磁信号至触控屏，触控屏内置的第二天线接收第一电磁信号，并根据接收到的第一电磁信号将电子笔的操作显示在触控屏上。重要的是，电子笔还包含电源单元，电源单元与第一天线相连。触控屏内置的第二天线还用于发射第二电磁信号，第一天线接收第二电磁信号，并输出至电源单元，对电源单元进行充电。这样，不需要更换电池，减少了电子笔的磨损；而且，充电时也可以使用电子笔，用户体验佳。

另外，所述第一电磁信号按预先定义的时间间隔间歇性地发射。这样，不但可以通过节约电能降低使用成本，还可以延长电源单元的放电时间。

另外，在所述第一天线发射所述第一电磁信号的至少一个时间间隔内，所述第二天线发射所述第二电磁信号。这样，第一电磁信号与第二电磁信号的发射时间段不同，两信号的传播时间段也没有重叠，使得第一电磁信号与第二电磁信号互不干扰。

另外，所述第二电磁信号与所述第一电磁信号频率不同。这样，无论第一电磁信号与第二电磁信号的发射时间段是否重叠，都可以避免第一电磁信号和第二电磁信号相互干扰；同时，保证了本发明实施方式的多样性。

另外，电源单元为电池或者电容器。电池或者电容器是现有成熟器件，保证了本发明实施方式的可行性。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的电子笔的结构示意图；

图2是根据本发明第五实施方式的充电方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种充电电子笔系统，包含电子笔和触控屏。

其中，电子笔包含第一天线与电源单元，电源单元与第一天线相连；触控屏包含第二天线。电子笔的具体结构如图1所示。

电源单元用于给第一天线提供能量；第一天线用于发射第一电磁信号；第二天线用于感应、接收第一电磁信号，并发射第二电磁信号；第一天线用于接收第二电磁信号，并输出至电源单元，对电源单元进行充电。

在本实施方式中，电源单元为电池，第一电磁信号、第二电磁信号均为射频信号，可根据需要进行调制。

电源单元为电子笔内置的第一天线提供能量；电子笔内置的第一天线用于发射第一电磁信号至触控屏；触控屏内置的第二天线接收第一电磁信号，并根据接收到的第一电磁信号将电子笔的操作显示在触控屏上。其中，第一电磁信号按预先定义的时间间隔间歇性地发射，这样不但可以通过节约电能降低使用成本，还可以延长电源单元的放电时间。

具体地讲，第二天线包含两组天线，一组天线的方向平行于触控屏的长边，另一组天线的方向平行于触控屏的短边，这两组天线的方向相互垂直。第二天线根据接收的第一电磁信号对电子笔进行定位，并将电子笔的操作显示在触控屏上。

本实施方式的重点在于，能够利用触控屏内置的第二天线对上述电子笔进行充电。下面对本实施方式中的充电电子笔系统的充电原理进行详细的阐述。

第二天线还用于发射第二电磁信号；第一天线接收第二电磁信号，并输出至电源单元，对电源单元进行充电。

具体地讲，在第一天线发射第一电磁信号的至少一个时间间隔内，第二天线发射第二电磁信号。其中，第二电磁信号与第一电磁信号频率可以相同，也可以不同。由于是在发射第一电磁信号的时间间隔内发射第二电磁信号，也就是说，第二电磁信号的发射时间段与第一电磁信号的发射时间段并不相同，两信号的传播时间也没有重叠，因此第二电磁信号的频率可以不受第一电磁信号的频率限制，即使第二电磁信号与第一电磁信号频率相同，第一电磁信号也可以与第二电磁信号互不干扰。

第一天线接收第二电磁信号，并将第二电磁信号携带的能量储存在电源单元中，为第一天线提供能量。具体地讲，第一天线接收的第二电磁信号经电子笔内置的检波器检波后输出充电电流至电源单元，为电源单元进行充电。第二电磁信号的功率决定电源单元的充电速率，可根据需要进行设置。由于本实施方式中的第二电磁信号为射频信号，因此利用接收到的第二电磁信号转换为充电电流为电源单元进行充电的原理，即为现有的射频信号充电原理，在此不再赘述。

这样，不需要将电源单元取出，便可对电源单元进行充电，减少了电子笔的磨损；而且，充电时也可以使用，用户体验佳。

需要说明的是，在本实施方式中，第一天线与第二天线均为逻辑概念，第一天线、第二天线对信号的接收与发射可以分别通过单独的一个天线实现，也可以分别通过多个天线实现。在实际应用中，第一天线、第二天线不局限于本实施方式所表达的形式。对本实施方式中的第一天线、第二天线做出的等效替换与变换均在本发明的保护范围之内。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本发明的第二实施方式涉及一种充电电子笔系统。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第一实施方式中，电源单元为电池，同时，在第一天线发射第一电磁信号的至少一个时间间隔内，第二天线发射第二电磁信号，其中，第一电磁信号与第二电磁信号的频率可以相同，也可以不同，使得第一电磁信号与第二电磁信号互不干扰，且没有频率的限制。而在本发明第二实施方式中，电源单元为电容器，同时，第二电磁信号与第一电磁信号频率不同，这样，使得第一电磁信号与第二电磁信号互不干扰，且发射时间不受限制。

在本实施方式中，由于第二电磁信号与第一电磁信号频率不同，因此即使第二电磁信号的发射时间段与第一电磁信号的发射时间段重叠，也可以保证第一电磁信号的与第二电磁信号的互不干扰。本实施方式保证了本发明实施方式的多样性。

本发明第三实施方式涉及一种电子笔，具体结构如图1所示，包含第一天线与电源单元，其中，电源单元与第一天线相连。

电子笔内置的第一天线用于发射第一电磁信号至触控屏。触控屏接收第一电磁信号，并根据接收到的第一电磁信号将电子笔的操作显示在触控屏上。触控屏为现有成熟的技术，在此不再赘述。

本实施方式的重点在于，第一天线还可以接收来自触控屏的第二电磁信号，并输出至电源单元，对电源单元进行充电。其中，电源单元可以为电池或者电容器。本实施方式优选地选择电池为电源单元。电池体积小，安装方便，易于普及。

本实施方式中的电子笔为可充电电子笔，充电时不必将电池取出，使得减少了电子笔的磨损，而且充电时也可以使用，用户体验佳。

本发明第四实施方式涉及一种触控屏，触控屏内置的第二天线用于接收来自电子笔的第一电磁信号，并根据接收到的第一电磁信号将电子笔的操作显示在触控屏上。这是现有的成熟技术，在此不再赘述。

关键是，在本实施方式中，第二天线还用于发射第二电磁信号，供电子笔内置的第一天线接收，并输出至电子笔内置的电源单元进行充电。这样，在不另外增加器件的情况下，利用现有的资源，扩展了触控屏内置的第二天线的功能。

本发明第五实施方式涉及一种充电方法，具体流程图如图2所示。

需要说明的是，在本实施方式中，首先，通过电子笔内置的第一天线，发射第一电磁信号至触控屏。其中，第一电磁信号按预先定义的时间间隔间歇性地发射。这样，不但可以通过节约电能降低使用成本，还可以延长电源单元的放电时间。

然后，通过触控屏内置的第二天线，接收第一电磁信号。触控屏内置的第二天线用于感应并接收第一电磁信号，并根据第一电磁信号对电子笔进行定位。

重点在于，本实施方式提供一种对上述电子笔进行充电的方法。

下面结合图2，对本实施方式中的一种充电方法进行详细的阐述。

首先，在步骤201中，通过触控屏内置的第二天线，发射第二电磁信号。第一电磁信号、第二电磁信号均为射频信号，可根据需要进行调制。

具体地讲，在第一天线发射第一电磁信号的至少一个时间间隔内，第二天线发射第二电磁信号。其中，第二电磁信号与第一电磁信号频率可以相同，也可以不同。由于是在发射第一电磁信号的时间间隔内发射第二电磁信号，也就是说，第二电磁信号的发射时间段与第一电磁信号的发射时间段并不相同，因此第二电磁信号的频率可以不受第一电磁信号的频率限制，即使第二电磁信号与第一电磁信号频率相同，第一电磁信号也可以与第二电磁信号互不干扰。

接着，进入步骤202，通过电子笔内置的第一天线，接收第二电磁信号。

最后，进入步骤203，利用第二电磁信号，对电子笔内置的电源单元进行充电。具体地讲，第一天线接收的第二电磁信号经电子笔内置的检波器检波后输出充电电流至电源单元，为电源单元进行充电。由于本实施方式中的第二电磁信号为射频信号，因此利用接收到的第二电磁信号转换为充电电流为电源单元进行充电的原理，即为现有的射频信号充电原理，在此不再赘述。

在本实施方式中，电源单元为电池，为第一天线提供能量。这样，不需要将电源单元取出，便可对电源单元进行充电，减少了电子笔的磨损；而且，充电时也可以使用，用户体验佳。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本发明的第六实施方式涉及一种充电方法。第六实施方式与第五实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第五实施方式中，电源单元为电池，同时，在通过触控屏内置的第二天线，发射第二电磁信号的步骤中，在第一天线发射第一电磁信号的至少一个时间间隔内，第二天线发射第二电磁信号，其中，第二电磁信号与第一电磁信号频率可以相同，也可以不同，使得第一电磁信号与第二电磁信号互不干扰，且没有频率的限制。而在本发明第六实施方式中，电源单元为电池电容器，同时，在通过触控屏内置的第二天线，发射第二电磁信号的步骤中，第二电磁信号与第一电磁信号频率不同，这样，使得第一电磁信号与第二电磁信号互不干扰，且发射时间不受限制。

在本实施方式中，由于第二电磁信号与第一电磁信号频率不同，因此即使第二电磁信号的发射时间段与第一电磁信号的发射时间段重叠，也可以保证第一电磁信号的与第二电磁信号的互不干扰。本实施方式保证了本发明实现方式的多样性。

不难发现，本实施方式为与第二实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (15)

1.一种充电电子笔系统，包含电子笔和触控屏，所述电子笔内置的第一天线用于发射第一电磁信号至所述触控屏，所述触控屏内置的第二天线用于接收所述第一电磁信号；其特征在于，所述电子笔还包含电源单元；

所述电源单元与所述第一天线相连；

所述第二天线还用于发射第二电磁信号；

所述第一天线接收所述第二电磁信号，并输出至所述电源单元，对所述电源单元进行充电。

2.根据权利要求1所述的充电电子笔系统，其特征在于，所述第一电磁信号按预先定义的时间间隔间歇性地发射。

3.根据权利要求2所述的充电电子笔系统，其特征在于，在所述第一天线发射所述第一电磁信号的至少一个时间间隔内，所述第二天线发射所述第二电磁信号。

4.根据权利要求1所述的充电电子笔系统，其特征在于，所述第二电磁信号与所述第一电磁信号频率不同。

5.根据权利要求1所述的充电电子笔系统，其特征在于，所述第一电磁信号、所述第二电磁信号均为射频信号。

6.根据权利要求1所述的充电电子笔系统，其特征在于，所述电源单元为电池或者电容器。

7.一种电子笔，所述电子笔内置的第一天线用于发射第一电磁信号至触控屏，其特征在于，所述电子笔还包含电源单元；

所述电源单元与所述第一天线相连；

所述第一天线接收来自所述触控屏的第二电磁信号，并输出至所述电源单元，对所述电源单元进行充电。

8.根据权利要求7所述的电子笔，其特征在于，所述电源单元为电池或者电容器。

9.一种触控屏，所述触控屏内置的第二天线用于接收来自电子笔的第一电磁信号；其特征在于，

所述第二天线还用于发射第二电磁信号，供所述电子笔内置的第一天线接收，并输出至电子笔内置的电源单元进行充电。

10.一种充电方法，包含以下步骤：通过电子笔内置的第一天线，发射第一电磁信号至触控屏；通过所述触控屏内置的第二天线，接收所述第一电磁信号；其特征在于，还包含以下步骤：

通过所述第二天线，发射第二电磁信号；

通过所述第一天线，接收所述第二电磁信号；

利用所述第二电磁信号，对电子笔内置的电源单元进行充电。

11.根据权利要求10所述的充电方法，其特征在于，在通过电子笔内置的第一天线，发射第一电磁信号至触控屏的步骤中，所述第一电磁信号按预先定义的时间间隔间歇性地发射。

12.根据权利要求11所述的充电方法，其特征在于，在通过触控屏内置的第二天线，发射第二电磁信号的步骤中，在所述第一天线发射所述第一电磁信号的至少一个时间间隔内，所述第二天线发射所述第二电磁信号。

13.根据权利要求10所述的充电方法，其特征在于，在通过触控屏内置的第二天线，发射第二电磁信号的步骤中，所述第二电磁信号与所述第一电磁信号频率不同。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的充电方法，其特征在于，所述第一电磁信号、所述第二电磁信号均为射频信号。

15.根据权利要求10所述的充电方法，其特征在于，所述电源单元为电池或者电容器。