CN110275627A - 一种笔头及电容笔 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种笔头，适用于电容笔中。所述笔头包括导电笔尖、导电部、导光部、屏蔽部、光源和电路板；所述电路板位于所述导电笔尖的上方，所述电路板与导电笔尖之间设置有导电部，且所述导电部与电路板固定并电性连接；所述导光部套设在所述导电部的外部，所述导光部的底部与导电笔尖的顶部固定连接，所述电路板上安装有光源，所述光源发出的光线入射至所述导光部中，所述光源用于指示书写笔迹的颜色、连接状态和/或电量状态；所述屏蔽部套设在所述导光部的外部，所述屏蔽部的顶部与电路板固定并电性连接。整体结构简单且紧凑，占用空间小，对于笔筒的要求较低，适于大规模的生产和应用。
Description
技术领域
本申请涉及智能电子设备领域，尤其涉及一种笔头及电容笔。
背景技术
随着科技水平以及生活质量的提高，越来越多的智能设备出现在人们的日常工作生活中，触摸设备就是其中之一。人们通过触摸设备可以直接在显示屏上进行操作，无需鼠标或其他设备进行有线或无线的操作，方便快捷。与此同时，能够在触摸设备上进行书写的书写设备也应运而生。人们通过使用书写设备可以像使用笔一样在触摸设备上随意进行书写。
电容式触摸屏是目前也是未来一段时间内广泛使用的触控设备。电容式触摸屏只需要触摸，而不需要压力来产生信号，其具有耐磨损、寿命长、使用维护成本低等优势。电容笔能够在电容式触摸屏上进行书写。其基本原理是通过电容笔与电容式触摸屏之间产生电容变化而实现坐标定位的。电容笔的出现为用户提供了更多的便利。但是，现有电容笔的笔头结构较为复杂，对于笔筒的轮廓要求较高，使得整体电容笔的外形较为臃肿。并且用户在使用电容笔时也缺少交互性，使得电容笔整体功能较为单一，无法满足用户的其他需求。
发明内容
为解决上述技术问题之一，本发明提供了一种笔头及电容笔。
本发明实施例第一方面提供一种笔头，所述笔头包括导电笔尖、导电部、导光部、屏蔽部、光源和电路板；
所述电路板位于所述导电笔尖的上方，所述电路板与导电笔尖之间设置有导电部，且所述导电部与电路板固定并电性连接；
所述导光部套设在所述导电部的外部，所述导光部的底部与导电笔尖的顶部固定连接，所述电路板上安装有光源，所述光源发出的光线入射至所述导光部中，所述光源用于指示书写笔迹的颜色、连接状态和/或电量状态；
所述屏蔽部套设在所述导光部的外部，所述屏蔽部的顶部与电路板固定并电性连接。
优选地，所述导电部包括夹持件和导电柱，所述夹持件与所述电路板电性连接，所述导电柱位于所述夹持件和所述导电笔尖之间，且所述导电柱和所述夹持件之间为可拆卸式连接。
优选地，所述夹持件为导电材质，所述夹持件包括连接件、第一爪部和第二爪部，所述第一爪部和第二爪部均为半圆形管状结构，所述第一爪部和所述第二爪部相对设置并留有间隙，且所述第一爪部与第二爪部之间形成管状空腔，所述管状空腔的直径小于导电柱的直径，以使所述导电柱深入所述管状空腔时增大所述第一爪部与第二爪部之间的间隙，所述连接件固定在所述第一爪部和第二爪部的顶部，所述连接件与所述电路板电性连接。
优选地，所述夹持件还包括夹持焊接片，所述连接件的顶部设置有至少一个所述夹持焊接片，所述夹持焊接片的底部与所述连接件固定连接，所述夹持焊接片的顶部自电路板朝向导电笔尖的一侧穿过所述电路板并暴露于电路板背向导电笔尖的一侧，且所述夹持焊接片与所述电路板电性连接，所述夹持焊接片的顶部朝向所述电路板背向导电笔尖的一侧弯折并与所述电路板固定，以限制所述夹持件的纵向运动。
优选地，导电柱的顶部为椎体结构，且所述椎体结构的半径自顶部至底部逐渐增大。
优选地，所述导电柱的底部设置有折光部，所述折光部为自顶部至底部半径逐渐增大的锥形体结构，所述折光部的底部与所述导电笔尖的顶部固定连接，所述折光部的外表面将从导光部中射出的光线全反射至导光部外部。
优选地，所述导电笔尖和导电柱为一体成型结构。
优选地，所述屏蔽部包括屏蔽本体和屏蔽焊接片，所述屏蔽本体为圆筒形结构，所述屏蔽本体套设在所述导光部的外部，所述屏蔽焊接片固定在所述屏蔽本体的顶部，所述屏蔽焊接片与所述电路板固定并电性连接。
优选地，所述导光部为圆筒形结构，所述导电部位于所述导光部内部，所述导光部的外表面开设有一层阶梯状结构，所述屏蔽部的底部抵在所述阶梯状结构上。
本发明实施例第二方面提出了一种电容笔，所述电容笔包括笔筒和如本发明实施例一所述的笔头，所述笔头设置在所述笔筒的前端，所述导电笔尖的全部以及所述导光部的部分暴露于笔筒外部，所述笔筒内壁涂覆有导电镀层。
本发明的有益效果如下：本发明在电容笔中设置光源，该光源发出的光线可以通过导光部使用户感知当前进行书写时的书写笔迹颜色或电量状态，以便用户及时对书写笔迹进行调整或进行充电，增强了电容笔的灵活性和与用户之间的交互性。整体结构简单且紧凑，占用空间小，对于笔筒的要求较低，适于大规模的生产和应用。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例1所述的笔头的结构示意图；
图2为本发明实施例1所述的笔头的组装示意图；
图3为本发明实施例1所述的笔头的正视图；
图4为图3的A-A向剖视图；
图5为图4的B-B向剖视图；
图6为本发明实施例1所述的导电部6的结构示意图；
图7为本发明实施例1所述的夹持件6-1的结构示意图；
图8为本发明实施例1所述的夹持件6-1的正视图；
图9为本发明实施例1所述的导电柱6-2的结构示意图；
图10为本发明实施例1所述的导光部2的结构示意图；
图11为本发明实施例1所述的光源5的结构示意图；
图12为本发明实施例1所述的屏蔽部3的结构示意图；
图13为本发明实施例2所述的电容笔的结构示意图。
附图标记：
1、导电笔尖，2、导光部，3、屏蔽部，4、电路板，5、光源，6、导电部；
3-1、屏蔽本体，3-2、屏蔽焊接片；
6-1、夹持件，6-2、导电柱；
6-1-1、夹持本体，6-1-2、夹持焊接片；
6-2-1、折光部；
6-1-1-1、第一爪部，6-1-1-2、第二爪部，6-1-1-3、连接件。
具体实施方式
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
如图1至图5所示，本实施例提出了一种笔头，所述笔头包括导电笔尖1、导电部6、导光部2、屏蔽部3、光源5和电路板4。电路板4位于导电笔尖1的上方，电路板4与导电笔尖1之间设置有导电部6，且导电部6与电路板4固定并电性连接。导光部2套设在导电部6的外部，所述导光部2的底部与导电笔尖1的顶部固定连接。电路板4上安装有光源5，该光源5发出的光线入射至导光部2中，光源5用于指示书写笔迹的颜色、连接状态和/或电量状态。
具体的，本实施例所提出的笔头适用于电容笔中。笔头的前端为由导电材质制成的导电笔尖1，该导电材质可以为硅胶。如图6所示，导电笔尖1的整体形态呈倒椎体。即导电笔尖1的顶端至末端的直径逐渐减小。为了防止导电笔尖1对电容触摸屏造成划痕，可在导电笔尖1的末端加工倒角，以使导电笔尖1的末端更为光滑。
导电笔尖1的顶部设置有导电部6，该导电部6与电路板4固定并电性连接，使电路板4、导电部6和导电笔尖1之间均可实现信号传递。如图6所示，导电部6包括夹持件6-1和导电柱6-2。夹持件6-1与电路板4电性连接，导电柱6-2位于夹持件6-1和导电笔尖1之间，且导电柱6-2与夹持件6-1之间为可拆卸式连接。
具体的，该导电柱6-2呈竖直状态固定在导电笔尖1的顶部。导电柱6-2的顶部设置有夹持件6-1，所述导电柱6-2通过夹持件6-1与电路板4电性连接连接。如图7所示，夹持件6-1包括夹持本体6-1-1和夹持焊接片6-1-2。如图8所示，夹持本体6-1-1包括连接件6-1-1-3、第一爪部6-1-1-1和第二爪部6-1-1-2，该第一爪部6-1-1-1和第二爪部6-1-1-2均为半圆形管状结构。第一爪部6-1-1-1与第二爪部6-1-1-2相对设置并留有间隙，且所述第一爪部6-1-1-1和第二爪部6-1-1-2之间形成管状空腔。导电部6深入第一爪部6-1-1-1与第二爪部6-1-1-2之间的管状空腔中，并与第一爪部6-1-1-1与第二爪部6-1-1-2的内壁相接触。连接件6-1-1-3固定在第一爪部6-1-1-1和第二爪部6-1-1-2的顶部。连接件6-1-1-3的顶部设置有相互对称的夹持焊接片6-1-2。夹持焊接片6-1-2插入电路板4上的通孔中并与电路板4焊接。
本实施例中，导电柱6-2的顶部插入第一爪部6-1-1-1和第二爪部6-1-1-2之间的管状空腔中。第一爪部6-1-1-1和第二爪部6-1-1-2顶部设置的连接件6-1-1-3通过夹持焊接片6-1-2使夹持件6-1整体与电路板4连接。本实施例所述的夹持件6-1整体均为导电材质制成。这样使得导电柱6-2通过夹持件6-1之间的接触能够与电路板4电性连接。同时，通过第一爪部6-1-1-1和第二爪部6-1-1-2与导电柱6-2之间的摩擦力可以抓紧导电柱6-2。由于导电柱6-2与夹持件6-1之间不存在彼此固定的连接方式。因此，导电柱6-2可以通过外力自如插入或脱离夹持件6-1。从而使用户在更换笔尖时，可以将导电柱6-2、导光部2和导电笔尖1整体拔出来进行更换。然后将完好的导电笔尖1通过导电柱6-2插入夹持件6-1中完成更换。为了更容易使导电柱6-2插入夹持件6-1中，可将导电柱6-2的顶部设计为椎体结构，如图9所示。
此外，为了在拔出导电柱6-2时不会使夹持件6-1由于摩擦力导致其连同导电柱6-2一同拔出。可将夹持件6-1的夹持焊接片6-1-2的顶部向电路板4上板面侧弯折，从而在拔取导电柱6-2时，电路板4可以阻止夹持件6-1的运动。本实施例中，导电柱6-2和导电笔尖1可采用一体成型结构，更便于导电柱6-2的插拔和更换。
导电柱6-2的外部依次套设有导光部2和屏蔽部3。导电柱6-2、导光部2和屏蔽部3均位于电路板4的下方。其中，导光部2的底部与导电笔尖1的顶部固定连接，导光部2为透明且光透性较好的材质。如图2、图10和图11所示，导光部2与电路板4之间留有间隙，电路板4上设置有光源5，该光源5位于导光部2与电路板4之间的间隙中。该光源5发出的光能够入射至该导光部2中。用户可通过该导光部2看到光源5所发出的光。该光源5可为三色灯，可通过按键控制该光源5发出不同颜色的光，并利用软件程序将该颜色与书写笔迹的颜色或电量状态进行对应。从而使用户能够通过导光部2中光的颜色来直观的对书写笔迹颜色进行调整和选择，以及实时了解当前电量。
为了能够使光源5发出的光在导光部2中充分利用，并以较低的功耗产生较高的亮度，本实施例在导电柱6-2的底部设置一折光部6-2-1。如图9所示，折光部6-2-1为自顶部至底部半径逐渐增大的锥形体结构，折光部6-2-1的底部与导电笔尖1的顶部固定连接，该折光部6-2-1同样为导电材料制成。如果没有该折光部6-2-1，当光源5发射出的光射入导光部2后，一部分会通过导光部2直接反射或散射至外部，另一部分则被导电笔尖1所吸收，光线无法得到充分的利用。而折光部6-2-1的设置，可以将从导光部2到导电笔尖1的光线重新反射回导光部2中，然后再由导光部2全发射至外部外部。能够在最大程度上充分将光源5发射的光通过导光部2发射至外部，提高光线的利用率。
屏蔽部3为可导电材料，套设在导光部2的外部。如图12所示，屏蔽部3包括屏蔽本体3-1和屏蔽焊接片3-2，屏蔽本体3-1为圆筒形结构，屏蔽本体3-1的顶部设置有屏蔽焊接片3-2，屏蔽焊接片3-2焊接在电路板4上。
具体的，如图3和图4所示，该屏蔽部3的屏蔽本体3-1整体套设在导光部2的外部，并以此将导电柱6-2的上半部分完全屏蔽。屏蔽部3的顶部设置有屏蔽焊接片3-2，屏蔽焊接片3-2焊接在电路板4上，使屏蔽部3通过电路板4接地连接。为了便于屏蔽部3的固定，在导光部2的外表面开设一层阶梯状结构，屏蔽部3的底部可抵在该阶梯状结构上。
实施例2
如图13所示，本实施例提出了一种电容笔，所述电容笔包括笔筒和笔头，该笔头设置在笔筒的前端。笔头包括导电笔尖1、导电部6、导光部2、屏蔽部3、光源5和电路板4。导光部2和导电部6的底部与导电笔尖1的顶部固定连接，且导光部2套设在导电部6的外部。导电部6的顶部焊接在电路板4上。电路板4上安装有光源5，光源5发出的光线入射至导光部2中。屏蔽部3套设在导光部2的外部，屏蔽部3的顶部焊接在电路板4上。具体该结构形式的笔头结构可参照实施例1所述内容，在此不再进行赘述。
本实施例中，导电笔尖1和导电部6共同组成电容笔的接收端，用于接收电容触摸屏发送的信号，然后通过处理器对接收到的信号进行处理。笔筒的内壁可涂覆导电镀层，也可以直接采用导电材料制成笔筒。然后将笔筒作为电容笔的发送端，将处理器处理后的数据信号发送至电容触摸屏中。导电部6与笔筒之间设置的屏蔽部3可以有效避免导电部6和笔筒在收发信号时所相互产生的干扰。光源5可由处理器和按键进行控制改变发光的颜色。用来指示当前书写笔迹的颜色、当前电容笔的电量状态或电容笔与触摸设备之间的连接状态等信息。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种笔头，其特征在于，所述笔头包括导电笔尖、导电部、导光部、屏蔽部、光源和电路板；
所述电路板位于所述导电笔尖的上方，所述电路板与导电笔尖之间设置有导电部，且所述导电部与电路板固定并电性连接；
所述导光部套设在所述导电部的外部，所述导光部的底部与导电笔尖的顶部固定连接，所述电路板上安装有光源，所述光源发出的光线入射至所述导光部中，所述光源用于指示书写笔迹的颜色、连接状态和/或电量状态；
所述屏蔽部套设在所述导光部的外部，所述屏蔽部的顶部与电路板固定并电性连接。
2.根据权利要求1所述的笔头，其特征在于，所述导电部包括夹持件和导电柱，所述夹持件与所述电路板电性连接，所述导电柱位于所述夹持件和所述导电笔尖之间，且所述导电柱和所述夹持件之间为可拆卸式连接。
3.根据权利要求2所述的笔头，其特征在于，所述夹持件为导电材质，所述夹持件包括连接件、第一爪部和第二爪部，所述第一爪部和第二爪部均为半圆形管状结构，所述第一爪部和所述第二爪部相对设置并留有间隙，且所述第一爪部与第二爪部之间形成管状空腔，所述管状空腔的直径小于导电柱的直径，以使所述导电柱深入所述管状空腔时增大所述第一爪部与第二爪部之间的间隙，所述连接件固定在所述第一爪部和第二爪部的顶部，所述连接件与所述电路板电性连接。
4.根据权利要求3所述的笔头，其特征在于，所述夹持件还包括夹持焊接片，所述连接件的顶部设置有至少一个所述夹持焊接片，所述夹持焊接片的底部与所述连接件固定连接，所述夹持焊接片的顶部自电路板朝向导电笔尖的一侧穿过所述电路板并暴露于电路板背向导电笔尖的一侧，且所述夹持焊接片与所述电路板电性连接，所述夹持焊接片的顶部朝向所述电路板背向导电笔尖的一侧弯折并与所述电路板固定，以限制所述夹持件的纵向运动。
5.根据权利要求3所述的笔头，其特征在于，导电柱的顶部为椎体结构，且所述椎体结构的半径自顶部至底部逐渐增大。
6.根据权利要求2所述的笔头，其特征在于，所述导电柱的底部设置有折光部，所述折光部为自顶部至底部半径逐渐增大的锥形体结构，所述折光部的底部与所述导电笔尖的顶部固定连接，所述折光部的外表面将从导光部中射出的光线全反射至导光部外部。
7.根据权利要求2至6任一项所述的笔头，其特征在于，所述导电笔尖和导电柱为一体成型结构。
8.根据权利要求1所述的笔头，其特征在于，所述屏蔽部包括屏蔽本体和屏蔽焊接片，所述屏蔽本体为圆筒形结构，所述屏蔽本体套设在所述导光部的外部，所述屏蔽焊接片固定在所述屏蔽本体的顶部，所述屏蔽焊接片与所述电路板固定并电性连接。
9.根据权利要求1或8所述的笔头，其特征在于，所述导光部为圆筒形结构，所述导电部位于所述导光部内部，所述导光部的外表面开设有一层阶梯状结构，所述屏蔽部的底部抵在所述阶梯状结构上。
10.一种电容笔，其特征在于，所述电容笔包括笔筒和如权利要求1至9任一项所述的笔头，所述笔头设置在所述笔筒的前端，所述导电笔尖的全部以及所述导光部的部分暴露于笔筒外部，所述笔筒内壁涂覆有导电镀层。
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- 2019-07-12 CN CN201910629842.6A patent/CN110275627B/zh active Active
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