CN112860082B

CN112860082B - 触控笔及电子设备

Info

Publication number: CN112860082B
Application number: CN202011634253.6A
Authority: CN
Inventors: 孙辛泉; 余义元; 李文剑
Original assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Current assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Priority date: 2020-12-31
Filing date: 2020-12-31
Publication date: 2022-11-11
Anticipated expiration: 2040-12-31
Also published as: CN112860082A

Abstract

本申请公开了一种触控笔及电子设备，涉及电子设备技术领域。所述触控笔具体包括：笔头和笔杆；笔头设置于笔杆的一端，笔杆的另一端设有容纳槽；笔杆包括多个可转动连接的中间件，每个中间件包括相对的第三端和第四端，由第三端至第四端，中间件的外径尺寸依次递减；在笔杆中每个中间件的第三端转动至同一侧，笔头嵌设于容纳槽内的情况下，笔头和笔杆围合形成环状结构；在笔杆中相邻的两个中间件，其中一个中间件的第三端与另一个中间件的第四端位于同一侧，笔头位于容纳槽外的情况下，触控笔处于展开状态。本申请实施例中，触控笔在闭环状态时可以作为手环由用户进行佩戴，既方便用户携带，又可以减少电子设备的体积。

Description

触控笔及电子设备

技术领域

本申请属于电子设备技术领域，具体涉及一种触控笔及电子设备。

背景技术

随着电子产业的高速发展，电子设备的功能也越来越多。为了实现更为精细化的触控输入，近些年，用于在电子设备显示屏触控输入的触控笔被广泛应用。

现有技术中，触控笔通常可拆卸设置于电子设备的壳体等位置，以便于用户可以快速取用触控笔。然而，这就需要在电子设备上预留触控笔的储存空间，导致电子设备的体积较大，影响电子设备的轻薄化。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种触控笔及电子设备，能够解决触控笔在电子设备上设置导致电子设备体积较大的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种触控笔，所述触控笔包括：笔头和笔杆；

所述笔头设置于所述笔杆的第一端，所述笔杆的第二端的端面上设有用于收容所述笔头的容纳槽，所述第二端与所述第一端相背分布；

所述笔杆包括多个依次连接的中间件，且相邻所述中间件可转动连接，每个所述中间件包括相对的第三端和第四端，由所述第三端至所述第四端，所述中间件的外径尺寸依次递减；

所述触控笔具有闭环状态和展开状态；

在所述触控笔处于所述闭环状态的情况下，所述笔杆中每个所述中间件的第三端转动至同一侧，所述笔头嵌设于所述容纳槽内，所述笔头和所述笔杆围合形成环状结构；

在所述触控笔处于所述展开状态的情况下，所述笔杆中相邻的两个所述中间件，其中一个所述中间件的第三端与另一个所述中间件的第四端位于同一侧，所述笔头位于所述容纳槽外。

第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，具体包括：上述触控笔。

在本申请实施例中，由于笔杆包括多个依次连接的中间件，且相邻中间件可转动连接，每个中间件包括相对的第三端和第四端，由第三端至第四端，中间件的外径尺寸依次递减，因此，在实际应用中，通过将笔杆中相邻的两个中间件中，其中一个中间件的第三端与另一个中间件的第四端位于同一侧，相当于相邻两个中间件互补设计，触控笔处于展开状态，用户可以很方便的通过握持笔杆进行触控输入等操作，在触控笔无触控输入需求时，通过将笔杆的每个中间件的第三端转动至同一侧，或者说每个中间件的第四端位于同一侧，也就相当于多个中间件的外径较小的第三端位于同一侧，外径较大的第四端位于同一侧，触控笔处于闭环状态，笔头嵌设于笔杆第二端的容纳槽内，用户可以将触控笔作为手环佩戴于手臂上，这样，既避免了触控笔占用电子设备的体积，使电子设备可以更加轻薄化，又方便用户使用和携带。

附图说明

图1是本申请实施例所述触控笔的一种状态的结构示意图；

图2是本申请实施例所述触控笔的另一种状态的结构示意图；

图3是本申请实施例所述触控笔的局部结构示意图；

图4是本申请实施例的一种中间件的结构示意图；

图5是本申请实施例所述的转轴与转槽实现电连接的原理图；

图6是图5中A-A方向的剖面结构示意图。

附图标记说明：

10：笔头；20：笔杆；21：中间件；201：容纳槽；202：转轴；203：转槽；30：电连接件；212：导通部；2121：第一触点；2122：第二触点；2023：第三触点；2024：第四触点。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的触控笔及电子设备进行详细地说明。

参照图1，示出了本申请实施例所述触控笔的一种状态的结构示意图。参照图2，示出了本申请实施例所述触控笔的另一种状态的结构示意图。参照图3，示出了本申请实施例所述触控笔的局部结构示意图。

本申请实施例中，所述触控笔具体可以包括：笔头10和笔杆20；笔头10设置于笔杆20的第一端，笔杆20的第二端的端面上设有用于收容笔头10的容纳槽201，第二端与第一端相背分布；笔杆20包括多个依次连接的中间件21，且相邻中间件21可转动连接，每个中间件21包括相对的第三端和第四端，由第三端至第四端，中间件21的外径尺寸依次递减；所述触控笔具有闭环状态和展开状态；在所述触控笔处于所述闭环状态的情况下，笔杆20中每个中间件21的第三端转动至同一侧，笔头10嵌设于容纳槽201内，笔头10和笔杆20围合形成环状结构；在所述触控笔处于所述展开状态的情况下，笔杆20中相邻的两个中间件21，其中一个中间件21的第三端与另一个中间件21的第四端位于同一侧，笔头10位于容纳槽201外。本申请实施例中，触控笔在闭环状态时可以作为手环由用户进行佩戴，既方便用户携带，减少电子设备的体积，又可以使触控笔的功能更加多样化。

本申请实施例中，笔头10可拆卸设置于容纳槽201内，笔头10与容纳槽201之间可以为卡接或者过盈配合连接，从而使笔头10在容纳槽201内的拆卸更加便利。具体的，笔头10与容纳槽201之间还可以通过限位结构进行限位配合设置，从而使笔头10设置于容纳槽201内的结构更加稳定。

本申请实施例中，每个中间件21包括相对的第三端和第四端，由第三端至第四端，中间件21的外径尺寸依次递减，也就相当于，中间件21的第三端外径大，第四端外径小，本申请实施例中，中间件21的外径可以为平滑直线型，这样相邻中间件21之间就可以贴合设置，减小相邻中间件21之间的缝隙，提升触控笔的外观美观性。

具体的，本申请实施例中，中间件21可为棱台结构，第四端为所述棱台结构的顶端。本申请实施例中，棱台结构包括相对的顶端和底端，其中，顶端的端面面积小于底端的端面面积。在第四端为棱台结构的顶端的情况下，第三端即为棱台结构的底端。当然，中间件还可以是楔形结构，例如可以是侧面为三角形的三棱柱结构等。

在实际应用中，由于相邻中间件21之间可转动连接，因此，可以通过将棱台结构的顶端全部转动至同一侧，这样，多个中间件21就可以完全成环状结构，将笔头10嵌入容纳槽201中，即可对多个中间件21进行结构限定，使触控笔处于稳定的闭环状态；将笔头10由容纳槽201中脱离后，然后再转动中间件21，使相邻中间件21中，一个中间件21的尖头与另一个中间件21的粗头(与尖头相对的另一端)位于同一侧，即相邻两个中间件21形成互补设计，这样，触控笔即可处于展开状态，用户可以很方便的握持笔杆20进行触控输入。

本申请实施例中，为了使相邻中间件21之间贴合更为紧密，缝隙更小，以及触控笔在展开状态时，笔杆20更加平直，可选的，中间件21可以包括：等腰三角形块、等腰梯形块中的至少一种。

本申请实施例中，当中间件21为等腰三角形块的情况下，第三端即等腰三角形块长底边的一端，第四端即等腰三角形块短底边的一端。当中间件21为等腰三角形块的情况下，第三端即为等腰三角形的底边一端，第四端即为等腰三角形的底边对应的角的一端。

当然，可以理解的是，中间件21并不仅仅局限于等腰三角形块或等腰梯形块，当中间件21为非等腰三角形块或非等腰梯形块的情况下，也是可以使触控笔实现闭环状态以及展开状态的，因此，本领域技术人员可以根据实际情况设定中间件21的具体形状。

在实际应用中，相邻的两个中间件21的形状可以相同或不同。例如，笔杆20可以由多个形状和尺寸均相同的等腰梯形块依次相连而成，或者，笔杆20还可以由等腰梯形块和等腰三角形块交替设置连接而成。在实际应用中，等腰三角形块和等腰梯形块交替设置，只需要限定等腰三角形块的腰长与等腰梯形块的腰长相等即可，这样，可以使触控笔的外形更加多变、美观度更高。

可选的，中间件21还可以包括连接第三端和第四端的第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面位于所述中间件21的两侧；第一侧面和第二侧面两者中，其中一者上设有转槽203，另一者上设有转轴202，相邻的两个中间件21中，其中一个中间件21的转轴202可转动设置于另一个中间件21的转槽203内。

本申请实施例中，第一侧面和第二侧面即等腰三角形块或等腰梯形块的两腰所在的侧面。在实际应用中，通过转轴202和转槽203的相配合，从而使相邻中间件21实现可转动连接，结构更加简单可靠。

本申请实施例中，转轴202可以与中间件21为一体成型结构或可拆卸连接。

本申请实施例中，相邻中间件21还可以有另一种可转动连接方式，具体的，笔杆20还可以包括转轴202，每个中间件21的第一侧面和第二侧面上均设置有转槽203，相邻的两个中间件21中，转轴202的一端可转动设置于其中一个中间件21的转槽203内，转轴202的另一端可转动设置于另一个中间件21的转槽203内，这样，相邻两个中间件21的转动更加灵活。

可选的，转轴202为球形转轴，转槽203为与所述球形转轴相匹配的球形槽；所述球形转轴至少部分设置于所述球形槽内。

本申请实施例中，球形转轴和球形转槽相配合的转动连接方式，可以使相邻中间件21之间的转动更加灵活。每个中间件21均可以实现在第一侧面或第二侧面所在的平面上实现360°无死角旋转。

本申请实施例中，为了使触控笔在展开状态或闭合状态时的外形更加规则，转槽203设置于第一侧面或第二侧面的中心，转轴202设置于第一侧面或第二侧面的中心。

在本申请实施例中，触控笔可以包括触控笔模式和手环模式，在触控笔模式时，触控笔处于展开状态作为触控笔在电子设备的显示屏等上面进行触控输入，在手环模式时，触控笔处于闭环状态可以作为手环用户进行佩戴。在触控笔处于闭环状态时，用户佩戴于手臂上，触控笔可以具有与运动手环等相同的功能。

例如，触控笔的笔杆20内可以设有主板、电源以及至少一个感应件等器件；笔头10通过电连接件30与主板、电源连接。感应件可以用于监测所述触控笔的状态变化，和/或检测多项人体体征参数中的至少一项。人体体征参数可以包括但不限于人体血压、血氧浓度、心率等等。

本申请实施例中，感应件包括步数传感器、心率传感器、温度传感器、血压检测器、重力传感器、压力传感器、血氧传感器、心率计算器等中的至少一种。例如，步数传感器可以为重力传感器，用于检测用户每天运动步数，从而便于用户统计每天运动量。心率传感器可以用于检测人体实时心率，通过将心率传感器检测的人体心率传输给主板上的处理器，从而可以根据人体心率变化对用户健康状态做判断，以便于提前对身体突发各种情况做出预防措施。本申请实施例所述的感应件不但可以实时检测触控笔的状态变化，从而激活触控笔的各项功能，而且还能实时检测多项人体体征参数，例如，心率，血压等，从而为人体健康保驾护航。

本申请实施例中，感应件既可以在触控笔模式下使用，也可以在触控笔处于闭环状态时在手环模式下使用，例如，只要人体与笔杆20接触，血压传感器、心率计算器等即处于工作状态，实时监控人体当前体征参数。

本申请实施例中，触控笔上的电器件(主板、电源、感应件等)较多，因此，多个电器件(例如、压力传感器、电源、重力传感器等)可以每一个电器件设置于其中一个中间件21内，也可以多个电器件设置于一个中间件21内，具体的本领域技术人员可以根据实际电器件的体积以及中间件21的容积进行合理选择设置，本申请实施例对此不作具体限定。

在本申请实施例中，多个电器件之间通过电缆或柔性电路板等电连接件30相连。参照图4，示出了本申请实施例的一种中间件21的结构示意图。如图4所示，W1表示等腰梯形块的短底边的长度，W2表示等腰梯形块长底边的长度，W3表示等腰梯形块的深度，H表示等腰梯形块的高度。根据计算可知，等腰梯形块的体积V＝((W1+W1)*H/2)*W3。假设W1＝W3＝H＝7mm，W2＝14mm，此时相当于触控笔为7mm粗，梯形块的体积V＝515mm³，触控笔的每一个梯形块设置为中空，则每个梯形块内可容纳空间的体积V1可以为500mm³；假设W1＝W3＝H＝5mm，W2＝10mm，此时相当于触控笔为5mm粗，梯形块的体积V＝187mm³，触控笔的每一个梯形块设置为中空，则每个梯形块内可容纳空间的体积V1可以为180mm³。

本申请实施例中，触控笔上的电源可以为锂离子电池，当中间件21为等腰梯形块的情况下，只需要在其中一个等腰梯形块中设置锂离子电池即可满足当前触控笔的电能需求。具体的，按照锂电池最高体能密度的电池为1645W·h/L，较低体能密度的电池为800Wh/L，我们以中间1200Wh/L的体能密度电池为例，在触控笔中的电压通常采用4V来算，则电池容量需求为300Ah/L。

在实际应用中，假设如上述所计算的，每个梯形块的体积为500mm3＝0.0005L；则其可以容纳的电池容量为150mA·h；如上计算每个梯形块的体积为180mm3＝0.00018L；则其可以容纳的电池容量为54mA·h。通过大量实验以及计算可知，在触控笔处于手环模式的情况下，电池容量为45mA·h，待机时长可达到30天，因此，本申请实施例中，利用一个中间件21作为电池容纳仓用于容纳电池是满足需求的。

本申请实施例中，为了提升相邻中间件21之间的转动流畅度，相邻的中间件21之间可以通过转轴202和转槽203相配合实现电连接。具体的，转轴202上设有至少一个导通部212，导通部212包括第一触点2121和第二触点2122；转槽203上设有用于连接导通部212的第三触点2023和第四触点2024；在所述触控笔处于所述闭环状态的情况下，第一触点2121与第三触点2023电连接，第二触点2122与第四触点2024电连接；在所述触控笔处于所述展开状态的情况下，第一触点2121与第四触点2024电连接，第二触点2122与第三触点2023电连接。也就是说，无论转轴202在转槽203内如何转动，导通部212的两端均可以连通转槽203上的两个触点，以实现相邻中间件21之间的电连接。

本申请实施例中，相邻中间件21可以通过转轴202和转槽203的相配合以实现中间件21内电器件之间的电连接，这样，既可以避免线缆连接导致相邻中间件21之间的转动受阻的情况，又可以提升触控笔的外观美观性。

本申请实施例中，导通部212可以作为电连接的导体，用于连接电源线、信号线以及控制线等任意线缆。例如，转轴202对应的中间件21内可以设有第一电器件，第一电器件通过线缆等连接至导通部212上，导通部212上设有第一触点2121和第二触点2122，转槽203对应的中间件21内可以设有第二电器件，第二电器件可以通过电缆等在转槽203内可以设有两个触点(第三触点2023和第四触点2024)，第三触点2023和第四触点2024可以通过导通部212导通，即第三触点2023与第一触点2121相接触，第四触点2024与第二触点2122相接触时，第一电器件和第二电器件即可实现电连接，或者，第三触点2023与第二触点2122相接触，第四触点2024与第一触点2121相接触时，第一电器件和第二电器件即可实现电连接。也就是说，无论触控笔处于闭环状态还是展开状态，相邻两个中间件21内的电器件均能通过转轴202和转槽203之间的相互配合实现可靠电连接。

本申请实施例中，在电连接件30包括电源线、信号线以及控制线等多种连接线的情况下，转轴202上可以设有相对于每种连接线的导通部212，每个导通部212的第一触点2121和第二触点2122可以在转轴202上中心对称设置，或者以预设角度分布。

参照图5，示出了本申请实施例所述的转轴与转槽实现电连接的原理图。参照图6，示出了图5中A方向的剖面结构示意图。如图5和图6所示，转轴202上设有多个导通部212，每个导通部212用于连通一种连接线，多个导通部212在转轴202上均匀设置(图6中每个导通部212的两端触点与其他导通部212不同，以区分不同导通部212)。下面以其中一个导通部212为例进行说明，其中，每个导通部212的第一触点2121和第二触点2122在转轴202上中心对称设置，也就是说，当转轴202转动180°，导通部212还可以用于导通第三触点2023和第四触点2024，以使与第三触点2023和第四触点2024相连的电器件电连接于主板或其他控制电路。

当然，可以理解的是，本申请实施例仅以转轴转动180°时，导通部212的两个触点与转槽的两个触点实现电连接为例进行解释说明，本领域技术人员可以参数上述解释说明，设定转轴202在转槽203内转动0-360°范围内的任意角度值时，转轴202和转槽203实现电连接的具体结构。

本申请实施例中，触控笔还可以包括：无线传输模块，无线传输模块设置于其中一个中间件21内且与主板电连接，用于触控笔与其他电子设备之间的无线信息传输和交互。例如，无线传输模块可以为基于蓝牙通信协议的蓝牙模块，通过蓝牙模块可以进行实时数据传输，将触控笔的当前状态，以及感应件监测到的人体体征参数等数据上传至其他电子设备端(计算机等)，以便于对上述数据及时做出汇总分析等。

本申请实施例中，触控笔还可以包括：显示模块，显示模块与主板电连接，用于将触控笔当前的状态，以及电量、时间、运动步数等信息进行显示，以便于用户更快获知上述信息。具体的，显示模块可以包括显示屏，本申请实施例中，显示屏可以设置于棱台结构上与其顶端相对的底端的端面上，这样，显示屏的显示面积较大，可以更清楚的在显示屏上显示各种状态信息。

可选的，本申请实施例中，触控笔还可以包括：状态检测模块，分别与主控模块、电源模块电连接，状态检测模块用于检测触控笔的状态是闭环状态还是展开状态，从而便于主控模块根据当前触控笔的状态使能触控笔的不同功能。

在实际应用中，状态检测模块的实现方式有多种。例如，状态检测模块可以包括磁铁与磁场传感器(感应件)，具体的：在触控笔的容纳槽201内设置磁铁，笔头10内设置磁场传感器(例如霍尔传感器)，由于在触控笔处于闭环状态的情况下，笔头10位于容纳槽201内，因此，在笔头10位于容纳槽201内时，磁场传感器可以检测到较强的磁场，而当触控笔处于展开状态的情况下，笔头10由容纳槽201内脱离，磁场传感器检测到的磁场强度变弱。因此，通过磁场传感器检测到的磁场强弱的变化，并将上述数据上传至主控模块，从而通过主控模块可以判断触控笔当前的状态并控制其他感应件工作或关闭，以减少触控笔的电量损耗，提升触控笔的续航能力。

综上，本申请实施例所述的触控笔至少包括以下优点：

本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备具体可以包括：上述触控笔。

本申请实施例中，所述的电子设备可以为智能手机、电脑、多媒体播放器、电子阅读器、可穿戴式设备等。具体的，电子设备上还设有用于供触控笔触控输入的显示屏，在用户需要在显示屏上进行精细化输入时，可以通过触控笔在显示屏上进行输入；在用户无需使用触控笔时，用户可以通过转动笔杆的中间件，使触控笔处于闭环状态，将触控笔作为手环佩戴于手臂上，从而使触控笔可以对人体的体征参数进行监控，因此，本申请实施例所述的触控笔不但可以节省电子设备的空间，使电子设备更加轻薄化，还可以功能更加多样。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims

1.一种触控笔，其特征在于，所述触控笔包括：笔头和笔杆；

所述触控笔具有闭环状态和展开状态；

2.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述中间件为棱台结构，所述棱台结构包括相对的顶端和底端，所述底端的端面面积大于所述顶端的端面面积；

所述第四端为所述棱台结构的顶端。

3.根据权利要求2所述的触控笔，其特征在于，相邻的两个所述中间件的形状相同。

4.根据权利要求2所述的触控笔，其特征在于，所述触控笔还包括：显示屏；

所述显示屏设置于所述棱台结构的底端的端面上。

5.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述中间件还包括连接所述第三端和所述第四端的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面位于所述中间件的两侧；

所述第一侧面和所述第二侧面两者中，其中一者上设有转槽，另一者上设有转轴，相邻的两个所述中间件中，其中一个所述中间件的转轴可转动设置于另一个所述中间件的转槽内。

6.根据权利要求5所述的触控笔，其特征在于，所述转轴为球形转轴，所述转槽为与所述球形转轴相匹配的球形槽；

所述球形转轴至少部分设置于所述球形槽内。

7.根据权利要求5所述的触控笔，其特征在于，相邻的所述中间件通过所述转轴和所述转槽电连接。

8.根据权利要求7所述的触控笔，其特征在于，所述转轴上设有至少一个导通部，所述导通部包括第一触点和第二触点；

所述转槽上设有用于连接所述导通部的第三触点和第四触点；

在所述触控笔处于所述闭环状态的情况下，所述第一触点与所述第三触点电连接，所述第二触点与所述第四触点电连接；

在所述触控笔处于所述展开状态的情况下，所述第一触点与所述第四触点电连接，所述第二触点与所述第三触点电连接。

9.根据权利要求8所述的触控笔，其特征在于，所述第一触点和第二触点在所述转轴上中心对称设置。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：权利要求1至9任一项所述的触控笔。