CN110297553A - 电磁笔及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电磁笔及其制作方法。该电磁笔包括：笔管、笔芯、电感及电感调节件；所述笔芯设于所述笔管内，且所述笔芯的笔尖从所述笔管的底端伸出，所述电感设于所述笔管内且与所述笔芯接触，所述电感的电感值随着施加到所述笔芯上的手写输入的压力的增加而减小；所述电感调节件与所述电感相连，所述电感的初始电感值随着所述电感调节件的尺寸的不同而不同，所述初始电感值为施加到所述笔芯上的手写输入的压力为零时，所述电感的电感值。本发明通过改变电感调节件的尺寸，即可实现对电磁笔输出的笔迹粗细随手写输入的压力大小变化的曲线的调整，能够降低不同属性的电磁笔的生产难度及生产成本，提升产品竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及电磁输入技术领域，尤其涉及一种电磁笔及其制作方法。
背景技术
电磁笔是一种常用的计算机外设产品，与其配套使用的设备是电磁板。电磁笔在电磁板上移动的轨迹坐标、压力大小等数据可以通过电磁板传送给计算机，进而实现书写绘画的目的。
应用电磁笔书写时，用户经常需要调整产生的笔迹的粗细，尤其是在绘图等复杂场景下，因此，为了增强电磁笔的功能，提升用户体验，现有的电磁笔已经开始采用根据手写输入的压力大小输出不同的粗细的笔迹的技术，其中，压力大小的测量主要是根据电磁笔内电感值的变化导致的接收信号波形相位的变化来实现的。
现有的电磁笔在电子线路及机构模具设计时都已经把该电磁笔的固有属性及功能设计定型，该些固有属性及功能在后期调整不变，尤其是对于已经设计定型且完成模具制作开始生产的电磁笔的固有属性及功能调整更加困难。
对于电磁笔中手写输入的压力大小与输出的笔迹的粗细之间的关系，用户在不同的应用场景下，具有不同的需求，在采用同一定型设计及模具的情形下，无法生产具有不同手写输入的压力大小与输出的笔迹的粗细关系即生产多种具有不同笔迹粗细随手写输入的压力大小的变化曲线的电磁笔，如需改变输出的笔迹的粗细随手写输入的压力大小的变化曲线，就需要修改模具或重新开模具，甚至要改动电子电路，成本较高，大量元器件无法共用，生产中的物料样件过多，生产控制难度大，良率无法保证。
因此，有必要提供一种新的电磁笔解决上述问题，提升电磁笔属性调整的灵活性，降低不同的属性的电磁笔的生产难度及生产成本，提升产品竞争力。
发明内容
本发明的目的在于一种电磁笔，能够提升电磁笔属性调整的灵活性，降低不同的属性的电磁笔的生产难度及生产成本，提升产品竞争力。
本发明的目的还在于一种电磁笔的制作方法，能够提升电磁笔属性调整的灵活性，降低不同的属性的电磁笔的生产难度及生产成本，提升产品竞争力。
为实现上述目的，本发明提供一种电磁笔，包括：笔管、笔芯、电感及电感调节件；
所述笔芯设于所述笔管内，且所述笔芯的笔尖从所述笔管的底端伸出，所述电感设于所述笔管内且与所述笔芯接触，所述电感的电感值随着施加到所述笔芯上的手写输入的压力的增加而减小；
所述电感调节件与所述电感相连，所述电感的初始电感值随着所述电感调节件的尺寸的不同而不同，所述初始电感值为施加到所述笔芯上的手写输入的压力为零时，所述电感的电感值。
所述电感包括固定铁粉芯、线圈绕组及活动铁粉芯；
所述固定铁粉芯固定于所述笔管内并套设于与所述笔芯上；所述活动铁粉芯设于所述笔管内并位于所述固定铁粉芯远离所述笔尖的一端；所述线圈绕组绕设于所述固定铁粉芯上。
所述电感调节件为一间隔片，所述间隔片设于所述笔管内并夹设于所述固定铁粉芯与所述活动铁粉芯之间，通过设置间隔片的厚度的不同使得固定铁粉芯与所述活动铁粉芯的初始间隔距离改变，进而改变电感的初始电感值。
所述电磁笔还包括弹性件，所述弹性件设于所述活动铁粉芯远离笔尖的一端，且两端分别接触所述活动铁粉芯和所述笔管的顶端。
所述弹性件包括：弹性橡胶柱及设于所述弹性橡胶柱远离笔尖的一端的弹簧。
所述电磁笔还包括设于所述笔管内的PCBA电路板，所述PCBA电路板上设有与所述线圈绕组并联的电容。
所述线圈绕组的材料为铜。
所述固定铁粉芯的中央设有第一通孔，所述间隔片上设有与所述第一通孔贯通的第二通孔，所述笔芯远离所述笔尖的一端依次穿过所述第一通孔和第二通孔抵靠于所述活动铁粉芯上。
本发明还提供一种电磁笔的制作方法，包括如下步骤：
步骤S1、提供待制作的电磁笔输出的笔迹粗细随手写输入的压力大小变化的曲线；
步骤S2、根据所述待制作的电磁笔输出的笔迹粗细随手写输入的压力大小变化的曲线提供对应尺寸的电感调节件；
步骤S3、提供笔管、笔芯及电感，装配所述笔管、笔芯及电感及电感调节件，得到电磁笔；
装配后，所述笔芯设于所述笔管内，且所述笔芯的笔尖从所述笔管的底端伸出，所述电感设于所述笔管与所述笔芯接触，所述电感的电感值能够随着施加到所述笔芯上的手写输入的压力的增加而减小；所述电感调节件与所述电感相连，所述电感的初始电感值随着所述电感调节件的尺寸的不同而不同，所述初始电感值为施加到所述笔芯上的手写输入的压力为零时，所述电感的电感值。
所述电感包括固定铁粉芯、线圈绕组及活动铁粉芯；
所述固定铁粉芯固定于所述笔管内并套设于与所述笔芯上；所述活动铁粉芯设于所述笔管内并位于所述固定铁粉芯远离所述笔尖的一端；所述线圈绕组绕设于所述固定铁粉芯上；
所述电感调节件为一间隔片，所述间隔片设于所述笔管内并夹设于所述固定铁粉芯与所述活动铁粉芯之间，通过设置间隔片的厚度的不同使得固定铁粉芯与所述活动铁粉芯的初始间隔距离改变，进而改变电感的初始电感值。
本发明的有益效果：本发明提供一种电磁笔，包括：笔管、笔芯、电感及电感调节件；所述笔芯设于所述笔管内，且所述笔芯的笔尖从所述笔管的底端伸出，所述电感设于所述笔管内且与所述笔芯接触，所述电感的电感值随着施加到所述笔芯上的手写输入的压力的增加而减小；所述电感调节件与所述电感相连，所述电感的初始电感值随着所述电感调节件的尺寸的不同而不同，所述初始电感值为施加到所述笔芯上的手写输入的压力为零时，所述电感的电感值，能够通过设置不同尺寸的电感调节件改变电感的初始电感值，实现对电磁笔输出的笔迹粗细随手写输入的压力大小变化的曲线的调整，进而提升电磁笔属性调整的灵活性，降低不同的属性的电磁笔的生产难度及生产成本，提升产品竞争力。本发明还提供一种电磁笔的制作方法，能够提升电磁笔属性调整的灵活性，降低不同的属性的电磁笔的生产难度及生产成本，提升产品竞争力。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为本发明的电磁笔的分解示意图；
图2为本发明的电磁笔的剖面图；
图3为本发明的电磁笔的制作方法的流程图；
图4为本发明的电磁笔输出的笔迹的粗细随手写输入的压力大小变化的曲线。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1及图2，本发明提供一种电磁笔，包括：笔管10、笔芯20、电感30及电感调节件40；
所述笔芯20设于所述笔管10内，且所述笔芯20的笔尖21从所述笔管10的底端伸出，所述电感30设于所述笔管10内且与所述笔芯20接触，所述电感30的电感值随着施加到所述笔芯20上的手写输入的压力的增加而减小；
所述电感调节件40与所述电感30相连，所述电感30的初始电感值随着所述电感调节件40的尺寸的不同而不同，所述初始电感值为施加到所述笔芯20上的手写输入的压力为零时，所述电感30的电感值。
具体地，所述电感30包括固定铁粉芯31、线圈绕组32及活动铁粉芯33；
所述固定铁粉芯31固定于所述笔管10内并套设于与所述笔芯20上；所述活动铁粉芯33设于所述笔管10内并位于所述固定铁粉芯31远离所述笔尖21的一端；所述线圈绕组32绕设于所述固定铁粉芯31上。
具体地，所述电感调节件40为一间隔片，所述间隔片设于所述笔管10内并夹设于所述固定铁粉芯31与所述活动铁粉芯33之间，通过设置间隔片的厚度的不同使得固定铁粉芯31与所述活动铁粉芯33的初始间隔距离改变，进而改变电感30的初始电感值。
具体地，所述电磁笔还包括弹性件50，所述弹性件50设于所述活动铁粉芯33远离笔尖21的一端，且两端分别接触所述活动铁粉芯33和所述笔管10的顶端。
进一步地，所述弹性件50包括：弹性橡胶柱51及设于所述弹性橡胶柱51远离笔尖21的一端的弹簧52。
具体地，所述电磁笔还包括设于所述笔管10内的PCBA电路板，所述PCBA电路板上设有与所述线圈绕组32并联的电容。
优选地，所述线圈绕组32的材料为铜。
具体地，所述固定铁粉芯31的中央设有第一通孔311，所述间隔片上设有与所述第一通孔311贯通的第二通孔312，所述笔芯20远离所述笔尖21的一端依次穿过所述第一通孔311和第二通孔312抵靠于所述活动铁粉芯33上。
需要说明的是，所述电磁笔用于与电子手写板配合工作，具体为利用电磁笔的笔芯20在电子手写板上进行书写，并通过向所述笔芯20施加压力，使得活动铁粉芯33向笔管10的顶部移动，来改变活动铁粉芯33与固定铁粉芯31之间的间隔距离，使得由固定铁粉芯31、线圈绕组32及活动铁粉芯33共同组成的电感30的电感值发生变化，进而使得由该电感30与PCBA电路板上的电容产生的谐振频率变化，最终在电子手写板上产生粗细不同的电子笔迹。
进一步地，电磁笔的谐振频率的公式为：
其中，F为谐振频率，L为电感30的电感值，C为PCBA电路板上的电容的电容值；
由此可见，当PCBA电路板上的电容的电容值C不变时，电感30的电感值L越大，谐振频率越低；而由电感30的电感值L与固定铁粉芯31与活动铁粉芯33之间的间距有关，具体电感30的电感值L随着固定铁粉芯31与活动铁粉芯33之间的间距的增大成平方比例下降。
据上述，以电感调节件40为间隔片为例，如图4所示，图4为电磁笔输出的笔迹的粗细随手写输入的压力大小变化的曲线，对应于未设置的间隔片的现有技术，电磁笔输出的笔迹的粗细随手写输入的压力大小变化的曲线的起始点为图4中的原点，对应于设置第一厚度的间隔片的本发明的第一实施例，电磁笔输出的笔迹的粗细随手写输入的压力大小变化的曲线的起始点为图4中的A点，对应于设置第二厚度的间隔片的本发明的第二实施例，电磁笔输出的笔迹的粗细随手写输入的压力大小变化的曲线的起始点为图4中的B点，对应于设置第三厚度的间隔片的本发明的第三实施例，电磁笔输出的笔迹的粗细随手写输入的压力大小变化的曲线的起始点为图4中的C点，其中，第一厚度小于第二厚度，第二厚度小于第三厚度，从图4可知，随着间隔片的厚度的增加，电磁笔输出的笔迹的粗细随手写输入的压力大小变化的曲线的起始点发生改变，厚度越薄，电磁笔输出的笔迹的粗细随手写输入的压力大小变化的曲线越陡峭，厚度越厚，电磁笔输出的笔迹的粗细随手写输入的压力大小变化的曲线越缓和，从而，本发明可通过设置不同厚度的间隔片实现，对电磁笔输出的笔迹的粗细随手写输入的压力大小变化的曲线的调节，以使得电磁笔适用于不同的应用场景，例如用作素描、水彩画、油画或刷子等。
从而，本发明能够通过设置不同厚度的间隔片改变固定铁粉芯与所述活动铁粉芯的初始间隔距离，实现对电磁笔输出的笔迹粗细随手写输入的压力大小变化的曲线的调整，进而提升电磁笔属性调整的灵活性，降低不同的属性的电磁笔的生产难度及生产成本，提升产品竞争力。
请参阅图3，本发明还提供一种电磁笔的制作方法，包括如下步骤：
步骤S1、提供待制作的电磁笔输出的笔迹粗细随手写输入的压力大小变化的曲线；
步骤S2、根据所述待制作的电磁笔输出的笔迹粗细随手写输入的压力大小变化的曲线提供对应尺寸的电感调节件40；
步骤S3、提供笔管10、笔芯20及电感30，装配所述笔管10、笔芯20及电感30及电感调节件40，得到电磁笔；
装配后，所述笔芯20设于所述笔管10内，且所述笔芯20的笔尖21从所述笔管10的底端伸出，所述电感30设于所述笔管10与所述笔芯20接触，所述电感30的电感值能够随着施加到所述笔芯20上的手写输入的压力的增加而减小；所述电感调节件40与所述电感30相连，所述电感30的初始电感值随着所述电感调节件40的尺寸的不同而不同，所述初始电感值为施加到所述笔芯20上的手写输入的压力为零时，所述电感30的电感值。
具体地，所述电感30包括固定铁粉芯31、线圈绕组32及活动铁粉芯33；
所述固定铁粉芯31固定于所述笔管10内并套设于与所述笔芯20上；所述活动铁粉芯33设于所述笔管10内并位于所述固定铁粉芯31远离所述笔尖21的一端；所述线圈绕组32绕设于所述固定铁粉芯31上；
所述电感调节件40为一间隔片，所述间隔片设于所述笔管10内并夹设于所述固定铁粉芯31与所述活动铁粉芯33之间，通过设置间隔片的厚度的不同使得固定铁粉芯31与所述活动铁粉芯33的初始间隔距离改变，进而改变电感30的初始电感值。
具体地，所述电磁笔还包括弹性件50，所述弹性件50设于所述活动铁粉芯33远离笔尖21的一端，且两端分别接触所述活动铁粉芯33和所述笔管10的顶端。
进一步地，所述弹性件50包括：弹性橡胶柱51及设于所述弹性橡胶柱51远离笔尖21的一端的弹簧52。
具体地，所述电磁笔还包括设于所述笔管10内的PCBA电路板，所述PCBA电路板上设有与所述线圈绕组32并联的电容。
优选地，所述线圈绕组32的材料为铜。
具体地，所述固定铁粉芯31的中央设有第一通孔311，所述间隔片上设有与所述第一通孔311贯通的第二通孔312，所述笔芯20远离所述笔尖21的一端依次穿过所述第一通孔311和第二通孔312抵靠于所述活动铁粉芯33上。
需要说明的是，所述电磁笔用于与电子手写板配合工作，具体为利用电磁笔的笔芯20在电子手写板上进行书写，并通过向所述笔芯20施加压力，使得活动铁粉芯33向笔管10的顶部移动，来改变活动铁粉芯33与固定铁粉芯31之间的间隔距离，使得由固定铁粉芯31、线圈绕组32及活动铁粉芯33共同组成的电感30的电感值发生变化，进而使得由该电感30与PCBA电路板上的电容产生的谐振频率变化，最终在电子手写板上产生粗细不同的电子笔迹。
进一步地，电磁笔的谐振频率的公式为：
其中，F为谐振频率，L为电感30的电感值，C为PCBA电路板上的电容的电容值；
由此可见，当PCBA电路板上的电容的电容值C不变时，电感30的电感值L越大，谐振频率越低；而由电感30的电感值L与固定铁粉芯31与活动铁粉芯33之间的间距有关，具体电感30的电感值L随着固定铁粉芯31与活动铁粉芯33之间的间距的增大成平方比例下降。
据上述，以电感调节件40为间隔片为例，如图4所示，图4为电磁笔输出的笔迹的粗细随手写输入的压力大小变化的曲线，对应于未设置的间隔片的现有技术，电磁笔输出的笔迹的粗细随手写输入的压力大小变化的曲线的起始点为图4中的原点，对应于设置第一厚度的间隔片的本发明的第一实施例，电磁笔输出的笔迹的粗细随手写输入的压力大小变化的曲线的起始点为图4中的A点，对应于设置第二厚度的间隔片的本发明的第二实施例，电磁笔输出的笔迹的粗细随手写输入的压力大小变化的曲线的起始点为图4中的B点，对应于设置第三厚度的间隔片的本发明的第三实施例，电磁笔输出的笔迹的粗细随手写输入的压力大小变化的曲线的起始点为图4中的C点，其中，第一厚度小于第二厚度，第二厚度小于第三厚度，从图4可知，随着间隔片的厚度的增加，电磁笔输出的笔迹的粗细随手写输入的压力大小变化的曲线的起始点发生改变，厚度越薄，电磁笔输出的笔迹的粗细随手写输入的压力大小变化的曲线越陡峭，厚度越厚，电磁笔输出的笔迹的粗细随手写输入的压力大小变化的曲线越缓和，从而，本发明可通过设置不同厚度的间隔片实现，对电磁笔输出的笔迹的粗细随手写输入的压力大小变化的曲线的调节，以使得电磁笔适用于不同的应用场景，例如用作素描、水彩画、油画或刷子等。
从而，应用本发明的电磁笔的制作方法生产具有不同笔迹粗细随手写输入的压力大小变化的曲线的电磁笔时，仅需要提供不同尺寸的电感调节件40即可，不需要更改电磁笔的定型设计或电子电路，也不需要更改电磁笔的生产模具，可利用同一定型设计和同一生产模具，生产得到具有不同的属性的电磁笔，进而提升电磁笔属性调整的灵活性，降低不同的属性的电磁笔的生产难度及生产成本，提升产品竞争力。
综上所述，本发明提供一种电磁笔，包括：笔管、笔芯、电感及电感调节件；所述笔芯设于所述笔管内，且所述笔芯的笔尖从所述笔管的底端伸出，所述电感设于所述笔管内且与所述笔芯接触，所述电感的电感值随着施加到所述笔芯上的手写输入的压力的增加而减小；所述电感调节件与所述电感相连，所述电感的初始电感值随着所述电感调节件的尺寸的不同而不同，所述初始电感值为施加到所述笔芯上的手写输入的压力为零时，所述电感的电感值，能够通过设置不同尺寸的电感调节件改变电感的初始电感值，实现对电磁笔输出的笔迹粗细随手写输入的压力大小变化的曲线的调整，进而提升电磁笔属性调整的灵活性，降低不同的属性的电磁笔的生产难度及生产成本，提升产品竞争力。本发明还提供一种电磁笔的制作方法，能够提升电磁笔属性调整的灵活性，降低不同的属性的电磁笔的生产难度及生产成本，提升产品竞争力。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种电磁笔，其特征在于，包括：笔管(10)、笔芯(20)、电感(30)及电感调节件(40)；
所述笔芯(20)设于所述笔管(10)内，且所述笔芯(20)的笔尖(21)从所述笔管(10)的底端伸出，所述电感(30)设于所述笔管(10)内且与所述笔芯(20)接触，所述电感(30)的电感值随着施加到所述笔芯(20)上的手写输入的压力的增加而减小；
所述电感调节件(40)与所述电感(30)相连，所述电感(30)的初始电感值随着所述电感调节件(40)的尺寸的不同而不同，所述初始电感值为施加到所述笔芯(20)上的手写输入的压力为零时，所述电感(30)的电感值。
2.如权利要求1所述的电磁笔，其特征在于，所述电感(30)包括固定铁粉芯(31)、线圈绕组(32)及活动铁粉芯(33)；
所述固定铁粉芯(31)固定于所述笔管(10)内并套设于与所述笔芯(20)上；所述活动铁粉芯(33)设于所述笔管(10)内并位于所述固定铁粉芯(31)远离所述笔尖(21)的一端；所述线圈绕组(32)绕设于所述固定铁粉芯(31)上。
3.如权利要求2所述的电磁笔，其特征在于，所述电感调节件(40)为一间隔片，所述间隔片设于所述笔管(10)内并夹设于所述固定铁粉芯(31)与所述活动铁粉芯(33)之间，通过设置间隔片的厚度的不同使得固定铁粉芯(31)与所述活动铁粉芯(33)的初始间隔距离改变，进而改变电感(30)的初始电感值。
4.如权利要求2所述的电磁笔，其特征在于，还包括弹性件(50)，所述弹性件(50)设于所述活动铁粉芯(33)远离笔尖(21)的一端，且两端分别接触所述活动铁粉芯(33)和所述笔管(10)的顶端。
5.如权利要求4所述的电磁笔，其特征在于，所述弹性件(50)包括：弹性橡胶柱(51)及设于所述弹性橡胶柱(51)远离笔尖(21)的一端的弹簧(52)。
6.如权利要求2所述的电磁笔，其特征在于，还包括设于所述笔管(10)内的PCBA电路板，所述PCBA电路板上设有与所述线圈绕组(32)并联的电容。
7.如权利要求2所述的电磁笔，其特征在于，所述线圈绕组(32)的材料为铜。
8.如权利要求3所述的电磁笔，其特征在于，所述固定铁粉芯(31)的中央设有第一通孔(311)，所述间隔片上设有与所述第一通孔(311)贯通的第二通孔(312)，所述笔芯(20)远离所述笔尖(21)的一端依次穿过所述第一通孔(311)和第二通孔(312)抵靠于所述活动铁粉芯(33)上。
9.一种电磁笔的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、提供待制作的电磁笔输出的笔迹粗细随手写输入的压力大小变化的曲线；
步骤S2、根据所述待制作的电磁笔输出的笔迹粗细随手写输入的压力大小变化的曲线提供对应尺寸的电感调节件(40)；
步骤S3、提供笔管(10)、笔芯(20)及电感(30)，装配所述笔管(10)、笔芯(20)及电感(30)及电感调节件(40)，得到电磁笔；
装配后，所述笔芯(20)设于所述笔管(10)内，且所述笔芯(20)的笔尖(21)从所述笔管(10)的底端伸出，所述电感(30)设于所述笔管(10)与所述笔芯(20)接触，所述电感(30)的电感值能够随着施加到所述笔芯(20)上的手写输入的压力的增加而减小；所述电感调节件(40)与所述电感(30)相连，所述电感(30)的初始电感值随着所述电感调节件(40)的尺寸的不同而不同，所述初始电感值为施加到所述笔芯(20)上的手写输入的压力为零时，所述电感(30)的电感值。
10.如权利要求9所述的电磁笔的制作方法，其特征在于，所述电感(30)包括固定铁粉芯(31)、线圈绕组(32)及活动铁粉芯(33)；
所述固定铁粉芯(31)固定于所述笔管(10)内并套设于与所述笔芯(20)上；所述活动铁粉芯(33)设于所述笔管(10)内并位于所述固定铁粉芯(31)远离所述笔尖(21)的一端；所述线圈绕组(32)绕设于所述固定铁粉芯(31)上；
所述电感调节件(40)为一间隔片，所述间隔片设于所述笔管(10)内并夹设于所述固定铁粉芯(31)与所述活动铁粉芯(33)之间，通过设置间隔片的厚度的不同使得固定铁粉芯(31)与所述活动铁粉芯(33)的初始间隔距离改变，进而改变电感(30)的初始电感值。
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2019
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