CN113268173A - 触控笔及电子设备组件 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种触控笔及电子设备组件，通过触控笔包括笔杆和笔尖，笔尖位于笔杆一端且与笔杆之间具有间隙；触控笔还包括第一电极、压感组件和电路板，第一电极的一端固定在笔尖内，第一电极的另一端与压感组件的一端连接，压感组件的另一端在笔杆内固定，且压感组件的另一端与电路板电连接；这样，第一电极可以驱动压感组件发生形变，避免在触控笔内设置用于驱动压感组件移动的器件，另外，第一电极可以通过压感组件与电路板之间进行信号传输，减少了电极信号和压感信号传输时的电路。本申请实施例的触控笔，简化了触控笔内部的结构，使得触控笔内部电路和器件减少，结构简单，且易于装配。

Description

触控笔及电子设备组件

本申请要求于2021年03月15日提交中国国家知识产权局、申请号为202110293428.X、申请名称为“一种手写笔及其使用方法”的中国专利申请的优先权，其全部或部分内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请实施例涉及终端技术领域，特别涉及一种触控笔及电子设备组件。

背景技术

随着智能手机、平板电脑(Pad)等电子设备的爆发式增长，越来越多的应用软件需要更高精度的触摸，例如绘画软件等，由此触控笔的使用渐渐广泛。根据工作原理的不同，触控笔主要分为电感式触控笔和电容式触控笔。

触控笔通常包括笔杆和活动连接于笔杆的一端的笔尖，具体的，电容式触控笔内通常设置有电极、传力组件和电路板，电极例如可以设置在笔尖内，传力组件和电路板例如可以设置在笔杆内。其中，电极通常通过多层电路板与电路板连接，电路板向电极提供信号并控制电极向电子设备发射信号；传力组件的一端与笔尖连接，传力组件的另一端设有U型弹性件，弹性件上贴设有应变片，应变片和电路板之间通过柔性导线连接；笔尖受力可朝向笔杆移动，并带动传力组件产生弹性形变，传力组件形变产生的形变力可通过应变片传输至电路板，电路板根据该形变力检测出笔尖的压力并根据笔尖压力控制笔尖书写的线条粗细。

然而，电极信号和压力信号传递时，需要在触控笔内设置传力组件和多层电路板，导致触控笔内布置较多的器件，造成内部器件的连接结构复杂，占用空间较大。

发明内容

本申请实施例提供了一种触控笔及电子设备组件，触控笔的信号传递方式简单，内部器件较少，结构较为简单，且易于装配。

本申请实施例提供一种触控笔，包括笔杆和笔尖，笔尖位于笔杆一端且与笔杆之间具有间隙；

触控笔还包括第一电极、压感组件和电路板，第一电极的一端固定在笔尖内，第一电极的另一端与压感组件的一端连接，压感组件的另一端在笔杆内固定，且压感组件的另一端与电路板电连接；

压感组件用于在第一电极的驱动下发生形变，并将形变量传递给电路板。

本申请实施例提供的触控笔，通过使压感组件的一端与第一电极连接，且压感组件的另一端与电路板电连接，第一电极将电极信号通过压感组件传输至电路板，且来自笔尖的压力通过第一电极传递至压感组件，第一电极推动压感组件产生弹性变形，压感组件将该弹性变形产生的变形力信号传输至电路板。这样，第一电极可以驱动压感组件发生形变，避免在触控笔内设置单独用于驱动压感组件移动的器件，从而减小了触控笔内的器件，另外，第一电极可以通过压感组件与电路板之间进行信号传输，这样，电极信号和压感信号传输时可以共用压感组件，避免了电极信号和压感信号分别通过两条独立的电路传输而造成触控笔内的电路增多以及结构复杂的问题，本申请实施例中，减小了电极信号和压感信号传输的电路，因此，本申请实施例提供的触控笔，简化触控笔内的电路布置并减少内部设置的器件，节省触控笔内的可用空间，使触控笔内的结构布局更简洁合理，且触控笔的组装和拆卸更为简单。

在一种可能的实施方式中，第一电极的一端连接在笔尖内，第一电极的另一端伸入笔杆内，压感组件与第一电极的第二端连接。

通过使第一电极伸入笔杆内，便于笔杆内的压感组件与第一电极连接。

在一种可能的实施方式中，压感组件包括应变片和可变形的传力件；

传力件的一端与第一电极连接，传力件的另一端上贴设有应变片，至少应变片与电路板电连接；

或者，传力件的一端与第一电极电连接，传力件与电路板电连接，以使第一电极通过传力件与电路板电连接。

第一电极向传力件传递来自笔尖的压力，并推动传力件变形，通过应变片检测传力件的变形力，并将该变形力信号传输至电路板；其中，通过传力件与第一电极电连接，且传力件与电路板电连接，以使第一电极的电信号通过传力件传输至电路板。

在一种可能的实施方式中，触控笔还包括位于第一电极和传力件之间的电连接件，电连接件的一端与第一电极电连接，电连接件的另一端与传力件连接，第一电极通过电连接件与电路板电连接；

或者，电连接件的另一端与传力件电连接，第一电极通过电连接件和传力件与电路板电连接。

通过在第一电极的第二端连接电连接件，第一电极通过电连接件与传力件连接，可提高传力件与第一电极连接的稳定性；其中，通过电连接件与第一电极电连接，以使第一电极的电极信号通过电连接件传输至电路板；或者，电连接件的两端分别与第一电极及传力件电连接，以使第一电极的电极信号依次通过电连接件和传力件传输至电路板。

在一种可能的实施方式中，电连接件朝向第一电极的一端套设在第一电极的一端外壁上，电连接件的另一端与传力件的端面贴合连接。

通过使电连接件套设在第一电极的外壁上，可节省电连接件占用的空间；通过使传力件与电连接件的端面贴合，增大两者之间的接触面积，使传力件与电连接件连接牢固，且压感组件的变形更稳定。

在一种可能的实施方式中，触控笔还包括：导电件，导电件的一端与应变片连接，导电件的另一端与电路板电连接。

在一种可能的实施方式中，电连接件与电路板之间连接有柔性导线；或者，传力件与电路板之间连接有柔性导线。

在一种可能的实施方式中，传力件包括第一连接段、第二连接段和至少一个形变段；

第一连接段与电连接件的端面贴合连接，第二连接段在笔杆内固定设置，形变段的两端分别与第一连接段和第二连接段的一端相连，应变片贴设在形变段的部分外壁以及第二连接段上；

形变段朝向或背离笔杆内壁的方向弯曲。

通过第一连接段和第二连接段将传力件连接在电连接件和导电件之间，通过形变段的弹性变形来传递笔尖压力，通过贴设在第二形变段形变段的部分外壁和第二连接段上的应变片检测传力件的变形力。其中，通过使形变段朝向或背离笔杆的内壁弯曲，传力件受到来自笔尖的压力时，形变段的弯曲部位产生较大的弹性变形，可以提升传力件的弯曲变形能力，提高应变片的检测精度。

在一种可能的实施方式中，每个形变段包括：相连的第一形变段和第二形变段，第一形变段的一端与第一连接段的一端相连，第二形变段的一端与第二连接段相连；

应变片贴设在第二形变段和第二连接段上。

相连的第一形变段和第二形变段构成形变段，通过使第一形变段和第二形变段相对笔杆的中心轴线的倾斜角度不同，使第一形变段和第二形变段的连接部位朝向或背离笔杆的内壁弯曲。传力件在受到来自笔尖的压力时，第一形变段和第二形变段的连接部位产生较大弹性变形。

在一种可能的实施方式中，第一形变段的长度大于第二形变段的长度。

通过使第二形变段的长度小于第一形变段的长度，在笔杆的轴向上，第一形变段对第二形变段产生较大作用力，可放大第二形变段的弯曲变形，提高应变片的检测精度。

在一种可能的实施方式中，形变段的数量为两个，两个形变段相对触控笔的中心轴线对称设置。

通过设置两个形变段，两个形变段分别连接在第一连接段的两端，且两个形变段以触控笔的中心轴线为轴线而对称，这样两个形变段弹性变形产生的变形力位于触控笔的中心轴线上，可提高应变片检测传力件变形力的精确度。

在一种可能的实施方式中，触控笔还包括接地电极，接地电极套设在部分第一电极的外部，接地电极与电路板电连接。

在一种可能的实施方式中，触控笔还包括第二电极，第二电极连接在笔杆的内壁上，第二电极与电路板电连接；

接地电极的一端靠近第一电极位于笔尖内的一端，接地电极的另一端靠近第二电极。

在一种可能的实施方式中，第一电极为发射电极，第二电极为发射电极，或者第二电极包括信号发射模块和信号接收模块。

本申请实施例还提供一种电子设备组件，包括电子设备和如上所述的触控笔。

本申请实施例提供的电子设备具有触控屏，通过触控笔操作电子设备的触控屏向电子设备提供输入，电子设备基于触控笔的输入，执行响应于该输入的操作。触控笔通过使压感组件的一端与第一电极连接，且压感组件的另一端与电路板电连接，第一电极将电极信号通过压感组件传输至电路板，且来自笔尖的压力通过第一电极传递至压感组件，第一电极推动压感组件产生弹性变形，压感组件将该弹性变形产生的变形力信号传输至电路板。这样，电极信号和压感信号均通过压感组件进行传输，可以简化触控笔内的电路布置并减少内部设置的器件，节省触控笔内的可用空间，使触控笔内的结构布局更简洁合理，且触控笔的组装和拆卸更为简单。

在一种可能的实施方式中，电子设备组件还包括：无线键盘，无线键盘上具有收纳触控笔的收纳部。

在一种可能的实施方式中，收纳部为至少一端开口的腔体。

附图说明

图1为本申请实施例适用的一种场景示意图；

图2A为本申请实施例提供的触控笔的结构示意图；

图2B为本申请实施例提供的触控笔的部分拆分结构示意图；

图3为本申请实施例提供的触控笔与电子设备交互的示意图；

图4为本申请实施例提供的触控笔与无线键盘的装配示意图；

图5A为本申请实施例提供的触控笔收纳在无线键盘的收纳部中的示意图；

图5B为本申请实施例提供的触控笔收纳在无线键盘的收纳部时的侧面示意图；

图6为本申请实施例提供的一种触控笔的硬件结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种无线键盘的硬件结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种触控笔的局部分解图；

图10为图9中的触控笔的剖面图；

图11为本申请实施例提供的另一种触控笔的局部分解图；

图12为图11中的触控笔的剖面图；

图13为本申请实施例提供的第三种触控笔的局部分解图；

图14为图13中的触控笔的剖面图。

具体实施方式

本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。

图1为本申请实施例适用的一种场景示意图。参照图1，该场景中包括触控笔(stylus)100、电子设备200和无线键盘300。图1中以电子设备200为平板电脑(tablet)为例进行说明。触控笔100和无线键盘300可以向电子设备200提供输入，电子设备200基于触控笔100或无线键盘300的输入，执行响应于该输入的操作。无线键盘300上可以设置触控区域，触控笔100可以操作无线键盘300的触控区域，向无线键盘300提供输入，无线键盘300可以基于触控笔100的输入执行响应于该输入的操作。在一种实施例中，触控笔100和电子设备200之间、触控笔100和无线键盘300之间，以及电子设备200和无线键盘300之间，可以通过通信网络进行互联，以实现无线信号的交互。该通信网络可以但不限于为：WI-FI热点网络、WI-FI点对点(peer-to-peer，P2P)网络、蓝牙网络、zigbee网络或近场通信(near fieldcommunication，NFC)网络等近距离通信网络。

触控笔100可以但不限于为：电感笔和电容笔。电子设备200具有触控屏201，触控笔100为电感笔时，与触控笔100交互的电子设备200的触控屏201上需要集成电磁感应板。电磁感应板上的分布有线圈，电感笔中也集成有线圈。基于电磁感应原理，在电磁感应板所产生的磁场范围内，随着电感笔的移动，电感笔能够积蓄电能。电感笔可以将积蓄的电能通过自由震荡，经电感笔中的线圈传输至电磁感应板。电磁感应板可以基于来自电感笔的电能，对电磁感应板上的线圈进行扫描，计算出电感笔在触控屏201上的位置。电子设备200中的触控屏201也可以称为触摸屏201。

电容笔可以包括：无源电容笔和有源电容笔。无源电容笔可以称为被动式电容笔，有源电容笔可以称为主动式电容笔。

主动式电容笔中(例如笔尖内)可以设置一个或多个电极，主动式电容笔可以通过电极发射信号。触控笔100为主动式电容笔时，与触控笔100交互的电子设备200的触控屏201上需要集成电极阵列。在一种实施例中，电极阵列可以为电容式电极阵列。电子设备200通过电极阵列可以接收来自主动式电容笔的信号，进而在接收到该信号时，基于触控屏201上的电容值的变化识别主动式电容笔在触控屏上的位置，以及主动式电容笔的倾角。

图2A为本申请实施例提供的触控笔的结构示意图。参照图2A所示，触控笔100可以包括笔尖10、笔杆20和后盖30。笔杆20的内部为中空结构，笔尖10和后盖30分别位于笔杆20的两端，后盖30与笔杆20之间可以通过插接或者卡合方式，笔尖10与笔杆20之间的配合关系详见图2B的描述。

图2B为本申请实施例提供的触控笔的部分拆分结构示意图。参照图2B所示，触控笔100还包括主轴组件50，主轴组件50位于笔杆20内，且主轴组件50在笔杆20内可滑动设置。主轴组件50上具有外螺纹51，笔尖10包括书写端11和连接端12，其中，笔尖10的连接端12具有与外螺纹51配合的内螺纹(未示出)。

当主轴组件50装配到笔杆20内时，笔尖10的连接端12伸入笔杆20内且与主轴组件50的外螺纹51螺纹连接。在一些其他示例中，笔尖10的连接端12与主轴组件50之间还可以通过卡合等可拆卸方式实现连接。通过笔尖10的连接端12与主轴组件50之间可拆卸相连，这样实现了对笔尖10的更换。

其中，为了对笔尖10的书写端11受到的压力进行检测，参照图2A所示，笔尖10与笔杆20之间具有间隙10a，这样可以确保笔尖10的书写端11受到外力时，笔尖10可以朝向笔杆20移动，笔尖10的移动会带动主轴组件50在笔杆20内移动。而对外力的检测，参照图2B所示，在主轴组件50上设有压感组件60，压感组件60的部分与笔杆20内的固定结构固定相连，压感组件60的部分与主轴组件50固定相连。这样，主轴组件50随着笔尖10移动时，由于压感组件60的部分与笔杆20内的固定结构固定相连，所以主轴组件50的移动会驱动压感组件60形变，压感组件60的形变传递给电路板70(例如，压感组件60与电路板70之间可以通过导线或者柔性电路板实现电连接)，电路板70根据压感组件60形变检测出笔尖10的书写端11的压力，从而根据笔尖10书写端11的压力控制书写端11的线条粗细。

需要说明的是，笔尖10的压力检测包括但不限于上述方法。例如，还可以通过在笔尖10的书写端11内设置压力传感器，由压力传感器检测笔尖10的压力。

本实施例中，参照图2B所示，触控笔100还包括多个电极，多个电极例如可以为第一发射电极41、接地电极43和第二发射电极42。第一发射电极41、接地电极43和第二发射电极42均与电路板70电连接。第一发射电极41可以位于笔尖10内且靠近书写端11，电路板70可以被配置为可以分别向第一发射电极41和第二发射电极42提供信号的控制板，第一发射电极41用于发射第一信号，当第一发射电极41靠近电子设备200的触控屏201时，第一发射电极41与电子设备200的触控屏201之间可以形成耦合电容，这样电子设备200可以接收到第一信号。其中，第二发射电极42用于发射第二信号，电子设备200根据接收到的第二信号可以判断触控笔100的倾斜角度。本申请实施例中，第二发射电极42可以位于笔杆20的内壁上。在一种示例中，第二发射电极42也可以位于主轴组件50上。

接地电极43可以位于第一发射电极41和第二发射电极42之间，或者，接地电极43可以位于第一发射电极41和第二发射电极42的外周围，接地电极43用于降低第一发射电极41和第二发射电极42相互之间的耦合。

当电子设备200接收来自触控笔100的第一信号时，触控屏201对应位置处的电容值会发生变化。据此，电子设备200可以基于触控屏201上的电容值的变化，确定触控笔100(或触控笔100的笔尖)在触控屏201上的位置。另外，电子设备200可以采用倾角检测算法中的双笔尖投影方法获取触控笔100的倾斜角度。其中，第一发射电极41和第二发射电极42在触控笔100中的位置不同，因此当电子设备200接收来自触控笔100的第一信号和第二信号时，触控屏201上两个位置处的电容值会发生变化。电子设备200可以根据第一发射电极41和第二发射电极42之间的距离，以及触控屏201上电容值发生变化的两个位置处之间的距离，获取触控笔100的倾斜角度，更为详细的获取触控笔100的倾斜角度可以参照现有技术中双笔尖投影方法的相关描述。

本申请实施例中，参照图2B所示，触控笔100还包括：电池组件80，电池组件80用于向电路板70提供电源。其中，电池组件80可以包括锂离子电池，或者，电池组件80可以包括镍铬电池、碱性电池或镍氢电池等。在一种实施例中，电池组件80包括的电池可以为可充电电池或一次性电池，其中，当电池组件80包括的电池为可充电电池时，触控笔100可以通过无线充电方式对电池组件80中的电池进行充电。

其中，触控笔100为主动式电容笔时，参照图3，电子设备200和触控笔100无线连接后，电子设备200可以通过触控屏201上集成的电极阵列向触控笔100发送上行信号。触控笔100可以通过接收电极接收该上行信号，且触控笔100通过发射电极(例如第一发射电极41和第二发射电极42)发射下行信号。下行信号包括上述的第一信号和第二信号。当触控笔100的笔尖10接触触控屏201时，触控屏201对应位置处的电容值会发生变化，电子设备200可以基于触控屏201上的电容值，确定触控笔100的笔尖10在触控屏201上的位置。在一种实施例中，上行信号和下行信号可以为方波信号。

在一种实施例中，参照图4所示，无线键盘300可以包括第一部分301和第二部分302。示例性的，如无线键盘300可以包括：键盘主体和键盘套。第一部分301可以为键盘套，第二部分302为键盘主体。第一部分301用于放置电子设备200，第二部分302上可以设置有用于用户操作的按键、触控板等。

其中，无线键盘300使用时，需要将无线键盘300的第一部分301和第二部分302打开，而无线键盘300不使用时，无线键盘300的第一部分301和第二部分302能够合上。在一种实施例中，无线键盘300的第一部分301与第二部分302之间可以转动相连。例如，第一部分301与第二部分302之间可以通过转轴或者铰链相连，或者，在一些示例中，第一部分301与第二部分302之间通过柔性材料(例如皮质材料或布材料)实现转动相连。或者，在一些示例中，第一部分301与第二部分302可以一体成型，且第一部分301与第二部分302之间的连接处通过减薄处理，使得第一部分301与第二部分302之间的连接处可以弯折。其中，第一部分301和第二部分302之间的连接方式可以包括但不限于上述的几种转动连接方式。

其中，第一部分301可以包括至少两个转动相连的支架。例如，参照图4所示，第一部分301包括第一支架301a和第二支架301b，第一支架301a和第二支架301b之间转动相连，在使用时，可以采用第一支架301a和第二支架301b共同对电子设备200进行支撑(参照图1)。或者，第一支架301a对第二支架301b提供支撑，第二支架301b对电子设备200进行支撑。参照图4所示，第二支架301b与第二部分302之间转动相连。

其中，参照图4所示，为了便于对触控笔100进行收纳，无线键盘300上可以设置有收纳触控笔100的收纳部303。参照图4所示，收纳部303为筒状的腔体，收纳时，触控笔100沿着图4中的箭头方向插入收纳腔体中。本实施例中，参照图4所示，第二部分302和第二支架301b之间通过连接部304转动连接，连接部304中设置有收纳部303。其中，连接部304可以为转轴，所以，可以在转轴内开设腔体以形成收纳部303。

当然，在一些示例，收纳部303也可以设在连接部304的表面上，或者，收纳部303还可以靠近连接部304设置。

图5A为本申请实施例提供的触控笔收纳在无线键盘的收纳部中的示意图，图5B为本申请实施例提供的触控笔收纳在无线键盘的收纳部时的侧面示意图。参照图5B所示，收纳部303为圆形腔体，且收纳部303的内径大于触控笔100的外径。

其中，为了避免触控笔100放置于收纳部303中掉落，在一种实施例中，收纳部303的内壁上可以设置有磁性材料，触控笔100中可以设置磁性材料。触控笔100通过磁性材料之间的磁性吸附作用吸附在收纳部303内。当然，在一些示例中，触控笔100与收纳部303之间固定时，包括但不限于采用磁力吸附实现固定，例如，触控笔100与收纳部303之间还可以通过卡合方式实现固定。

其中，为了方便触控笔100从收纳部303中取出，收纳部303内可以设置弹出结构，例如，按压触控笔100的一端，弹出机构可以驱动触控笔100的一端从收纳部303向外弹出。

图6为本申请实施例提供的一种触控笔的硬件结构示意图。参照图6所示，触控笔100可以具有处理器110。处理器110可以包括用于支持触控笔100的操作的存储和处理电路。存储和处理电路可以包括诸如非易失性存储器的存储装置(例如，闪存存储器或构造为固态驱动器的其它电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)等。处理器110中的处理电路可以用来控制触控笔100的操作。处理电路可以基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、电源管理单元、音频芯片、专用集成电路等。

触控笔100中可以包括一个或多个传感器。例如，传感器可以包括压力传感器120。压力传感器120可以设置在触控笔100的书写端11(如图2B所示)。当然，压力传感器120还可以设在触控笔100的笔杆20内，这样，触控笔100的笔尖10一端受力后，笔尖10的另一端移动将力作用到压力传感器120。在一种实施例中，处理器110根据压力传感器120检测到的压力大小可以调整触控笔100的笔尖10书写时的线条粗细。

传感器也可以包括惯性传感器130。惯性传感器130可以包括三轴加速计和三轴陀螺仪，和/或，用于测量触控笔100的运动的其它部件，例如，三-轴磁力计可以以九-轴惯性传感器的构造被包括在传感器中。传感器也可以包括附加的传感器，诸如温度传感器、环境光传感器、基于光的接近传感器、接触传感器、磁传感器、压力传感器和/或其它传感器。

触控笔100中可以包括如发光二极管的状态指示器140和按钮150。状态指示器140用于向用户提示触控笔100的状态。按钮150可以包括机械按钮和非机械按钮，按钮150可以用于从用户收集按钮按压信息。

本申请实施例中，触控笔100中可以包括一个或多个电极160(具体可以参照图2B中的描述)，其中一个电极160可以位于触控笔100的书写端处，其中一个电极160可以位于笔尖10内，可以参照上述的相关描述。

触控笔100中可以包括感测电路170。感测电路170可感测位于电极160和与触控笔100交互的电容触摸传感器面板的驱动线之间的电容耦合。感测电路170可以包括用以接收来自电容触摸传感器面板的电容读数的放大器、用以生成解调信号的时钟、用以生成相移的解调信号的相移器、用以使用同相解调频率分量来解调电容读数的混频器、以及用以使用正交解调频率分量来解调电容读数的混频器等。混频器解调的结果可用于确定与电容成比例的振幅，使得触控笔100可以感测到与电容触摸传感器面板的接触。

可以理解的是，根据实际需求，在触控笔100可以包括麦克风、扬声器、音频发生器、振动器、相机、数据端口以及其它设备。用户可以通过利用这些设备提供命令来控制触控笔100和与触控笔100交互的电子设备200的操作，并且接收状态信息和其它输出。

处理器110可以用于运行触控笔100上的控制触控笔100的操作的软件。触控笔100的操作过程中，运行在处理器110上的软件可以处理传感器输入、按钮输入和来自其它装置的输入以监视触控笔100的移动和其它用户输入。在处理器110上运行的软件可以检测用户命令并且可以与电子设备200通信。

为了支持触控笔100与电子设备200的无线通信，触控笔100可以包括无线模块。图6中以无线模块为蓝牙模块180为例进行说明。无线模块还可以为WI-FI热点模块、WI-FI点对点模块等。蓝牙模块180可以包括射频收发器，例如收发器。蓝牙模块180也可以包括一个或多个天线。收发器可以利用天线发射和/或接收无线信号，无线信号基于无线模块的类型，可以是蓝牙信号、无线局域网信号、诸如蜂窝电话信号的远程信号、近场通信信号或其它无线信号。

触控笔100还可以包括充电模块190，充电模块190可以支持触控笔100的充电，为触控笔100提供电力。

应理解，本申请实施例中的电子设备200可以称为用户设备(user equipment，UE)、终端(terminal)等，例如，电子设备200可以为平板电脑(portable android device，PAD)、个人数字处理(personal digital assistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备、车载设备或可穿戴设备，虚拟现实(virtual reality，VR)终端设备、增强现实(augmented reality，AR)终端设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程医疗(remote medical)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等具有触控屏的移动终端或固定终端。本申请实施例中对终端设备的形态不做具体限定。

图7为本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。参照图7，电子设备200可以包括多个子系统，这些子系统协作以执行、协调或监控电子设备200的一个或多个操作或功能。电子设备200包括处理器210、输入表面220、协调引擎230、电源子系统240、电源连接器250、无线接口260和显示器270。

示例性的，协调引擎230可以用于与电子设备200的其他子系统进行通信和/或处理数据；与触控笔100通信和/或交易数据；测量和/或获得一个或多个模拟或数字传感器(诸如触摸传感器)的输出；测量和/或获得传感器节点阵列(诸如电容感测节点的阵列)的一个或多个传感器节点的输出；接收和定位来自触控笔100的尖端信号和环信号；基于尖端信号交叉区域和环形信号交叉区域的位置来定位触控笔100等。

电子设备200的协调引擎230包括或以其他方式可通信地耦接至位于输入表面220下方或与该输入表面集成一体的传感器层。协调引擎230利用传感器层对输入表面220上的触控笔100进行定位，并使用本文所述的技术来估计触控笔100相对于输入表面220的平面的角位置。在一种实施例中，输入表面220可以称为触控屏201。

例如，电子设备200的协调引擎230的传感器层是布置为列和行的电容感测节点网格。更具体地说，列迹线阵列被设置成垂直于行迹线阵列。传感器层可以与电子设备的其他层分开，或者传感器层可以设置在另一个层上，其他层诸如但不限于：显示器叠堆层、力传感器层、数字转换器层、偏光器层、电池层、结构性或装饰性外壳层等。

传感器层能够以多种模式操作。如果以互电容模式操作，则列迹线和行迹线在每个重叠点(例如，“垂直”互电容)处形成单个电容感测节点。如果以自电容模式操作，则列迹线和行迹线在每个重叠点处形成两个(垂直对齐的)电容感测节点。在另一个实施方案中，如果以互电容模式操作，则相邻的列迹线和/或相邻的行迹线可各自形成单个电容感测节点(例如，“水平”互电容)。如上所述，传感器层可以通过监测在每个电容感测节点处呈现的电容(例如，互电容或自电容)变化来检测触控笔100的笔尖10的存在和/或用户手指的触摸。在许多情况下，协调引擎230可被配置为经由电容耦合来检测通过传感器层从触控笔100接收的尖端信号及环信号。

其中，尖端信号和/或环信号可以包括可被配置为令电子设备200识别触控笔100的特定信息和/或数据。此类信息在本文通常被称为“触笔身份”信息。该信息和/或数据可以由传感器层接收，并由协调引擎230解译、解码和/或解调。

处理器210可以使用触笔身份信息来同时接收来自一支以上的触笔的输入。具体地，协调引擎230可被配置为将由协调引擎230检测到的若干触笔中的每个触笔的位置和/或角位置传输给处理器210。在其他情况下，协调引擎230还可以向处理器210传输与由协调引擎230检测到的多个触笔的相对位置和/或相对角位置有关的信息。例如，协调引擎230可以通知处理器210所检测的第一触控笔位于距离所检测的第二触控笔的位置。

在其他情况下，端信号和/或环信号还可以包括用于令电子设备200识别特定用户的特定信息和/或数据。此类信息在本文通常被称为“用户身份”信息。

协调引擎230可以将用户身份信息(如果检测到和/或可复原的话)转发到处理器210。如果用户身份信息不能从尖端信号和/或环信号中复原，则协调引擎230可以可选地向处理器210指示用户身份信息不可用。处理器210能够以任何合适的方式利用用户身份信息(或不存在该信息的情况)，包括但不限于：接受或拒绝来自特定用户的输入，允许或拒绝访问电子设备的特定功能等。处理器210可以使用用户身份信息来同时接收来自一个以上的用户的输入。

在另外的其他情况下，尖端信号和/或环信号可以包括可被配置为令电子设备200识别用户或触控笔100的设置或偏好的特定信息和/或数据。此类信息在本文通常被称为“触笔设置”信息。

协调引擎230可以将触笔设置信息(如果检测到和/或可复原的话)转发到处理器210。如果触笔设置信息不能从尖端信号和/或环信号中复原，则协调引擎230可以可选地向处理器210指示触笔设置信息不可用。电子设备200能够以任何合适的方式利用触笔设置信息(或不存在该信息的情况)，包括但不限于：将设置应用于电子设备，将设置应用于在电子设备上运行的程序，改变由电子设备的图形程序所呈现的线条粗细、颜色、图案，改变在电子设备上操作的视频游戏的设置等。

一般而言，处理器210可被配置为执行、协调和/或管理电子设备200的功能。此类功能可以包括但不限于：与电子设备200的其他子系统通信和/或交易数据，与触控笔100通信和/或交易数据，通过无线接口进行数据通信和/或交易数据，通过有线接口进行数据通信和/或交易数据，促进通过无线(例如，电感式、谐振式等)或有线接口进行电力交换，接收一个或多个触笔的位置和角位置等。

处理器210可被实现为能够处理、接收或发送数据或指令的任何电子设备。例如，处理器可以是微处理器、中央处理单元、专用集成电路、现场可编程门阵列、数字信号处理器、模拟电路、数字电路或这些设备的组合。处理器可以是单线程或多线程处理器。处理器可以是单核或多核处理器。

在使用期间，处理器210可被配置为访问存储有指令的存储器。该指令可被配置为使处理器执行、协调或监视电子设备200的一个或多个操作或功能。

存储在存储器中的指令可被配置为控制或协调电子设备200的其他部件的操作，该部件诸如但不限于：另一处理器、模拟或数字电路、易失性或非易失性存储器模块、显示器、扬声器、麦克风、旋转输入设备、按钮或其他物理输入设备、生物认证传感器和/或系统、力或触摸输入/输出部件、通信模块(诸如无线接口和/或电源连接器)，和/或触觉或触觉反馈设备。

存储器还可存储可由触笔或处理器使用的电子数据。例如，存储器可以存储电子数据或内容(诸如媒体文件、文档和应用程序)、设备设置和偏好、定时信号和控制信号或者用于各种模块的数据、数据结构或者数据库，与检测尖端信号和/或环信号相关的文件或者配置等等。存储器可被配置为任何类型的存储器。例如，存储器可被实现作为随机存取存储器、只读存储器、闪存存储器、可移动存储器、其他类型的存储元件或此类设备的组合。

电子设备200还包括电源子系统240。电源子系统240可包括电池或其它电源。电源子系统240可被配置为向电子设备200提供电力。电源子系统240还可耦接到电源连接器250。电源连接器250可以是任何合适的连接器或端口，其可被配置为从外部电源接收电力并且/或者被配置为向外部负载提供电力。例如，在一些实施方案中，电源连接器250可以用于对电源子系统240内的电池进行再充电。在另一个实施方案中，电源连接器250可以用于将存储在(或可用于)电源子系统240内的电力传输到触控笔100。

电子设备200还包括无线接口260，以促进电子设备200与触控笔100之间的电子通信。在一个实施方案中，电子设备200可被配置为经由低能量蓝牙通信接口或近场通信接口与触控笔100通信。在其他示例中，通信接口有利于电子设备200与外部通信网络、设备或平台之间的电子通信。

无线接口260(无论是电子设备200与触控笔100之间的通信接口还是另外的通信接口)可被实现为一个或多个无线接口、蓝牙接口、近场通信接口、磁性接口、通用串行总线接口、电感接口、谐振接口，电容耦合接口、Wi-Fi接口、TCP/IP接口、网络通信接口、光学接口、声学接口或任何传统的通信接口。

电子设备200还包括显示器270。显示器270可以位于输入表面220后方，或者可以与其集成一体。显示器270可以通信地耦接至处理器210。处理器210可以使用显示器270向用户呈现信息。在很多情况下，处理器210使用显示器270来呈现用户可以与之交互的界面。在许多情况下，用户操纵触控笔100与界面进行交互。

对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，上文关于电子设备200所呈现的具体细节中的一些细节可为实践特定的所述实施方案或其等同物所不需要的。类似地，其他电子设备可以包括更多数量的子系统、模块、部件等。在适当的情况下，一些子模块可以被实现为软件或硬件。因此，应当理解，上述描述并非旨在穷举或将本公开限制于本文所述的精确形式。相反，对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是，根据上述教导内容，许多修改和变型是可能的。

图8为本申请实施例提供的一种无线键盘的硬件结构示意图。参照图8，该无线键盘300可以包括处理器310，存储器320，充电接口330，充电管理模块340，无线充电线圈350，电池360，无线通信模块370，触控板380，键盘390。

其中，上述处理器310，存储器320，充电接口330，充电管理模块340，电池360，无线通信模块370，触控板380，键盘390等均可以设置在无线键盘300的键盘主体(即如图1所示的第二部分302)上。上述无线充电线圈350可以设置在用于活动连接键盘主体和支架的连接部304(如图4所示)中。可以理解的是，本实施例示意的结构并不构成对无线键盘300的具体限定。在另一些实施例中，无线键盘300可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

其中，存储器320可以用于存储程序代码，如用于为触控笔100无线充电的程序代码等。存储器320中还可以存储有用于唯一标识无线键盘300的蓝牙地址。另外，该存储器320中还可以存储有与无线键盘300之前成功配对过的电子设备的连接数据。例如，该连接数据可以为与该无线键盘300成功配对过的电子设备的蓝牙地址。基于该连接数据，无线键盘300能够与该电子设备自动配对，而不必配置与其之间的连接，如进行合法性验证等。上述蓝牙地址可以为媒体访问控制(media access control，MAC)地址。

处理器310可以用于执行上述应用程序代码，调用相关模块以实现本申请实施例中无线键盘300的功能。例如，实现无线键盘300有线充电功能，反向无线充电功能，无线通信功能等。处理器310可以包括一个或多个处理单元，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器310中。处理器310具体可以是集成的控制芯片，也可以由包括各种有源和/或无源部件的电路组成，且该电路被配置为执行本申请实施例描述的属于处理器310的功能。其中，无线键盘300的处理器可以是微处理器。

无线通信模块370可以用于支持无线键盘300与其他电子设备之间包括蓝牙(bluetooth，BT)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)，无线局域网(wireless local area networks，WLAN)(如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)网络)，调频(frequency modulation，FM)，近距离无线通信技术(near fieldcommunication，NFC)，红外技术(infrared，IR)等无线通信的数据交换。

在一些实施例中，该无线通信模块370可以为蓝牙芯片。该无线键盘300可以是蓝牙键盘。无线键盘300可以通过该蓝牙芯片与其他电子设备的蓝牙芯片之间进行配对并建立无线连接，以通过该无线连接实现无线键盘300和其他电子设备之间的无线通信。

另外，无线通信模块370还可以包括天线，无线通信模块370经由天线接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器310。无线通信模块370还可以从处理器310接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线转为电磁波辐射出去。

在一些实施例中，无线键盘300可以支持有线充电。具体的，充电管理模块340可以通过充电接口330接收有线充电器的充电输入。

在另一些实施例中，无线键盘300可以支持正向无线充电。充电管理模块340可以通过无线键盘300的无线充电线圈350接收无线充电输入。具体的，充电管理模块340与无线充电线圈350通过匹配电路连接。无线充电线圈350可以与上述无线充电器的无线充电线圈耦合，感应无线充电器的无线充电线圈350发出的交变电磁场，产生交变电信号。无线充电线圈350产生的交变电信号经过匹配电路传输至充电管理模块340，以便为电池360无线充电。

其中，充电管理模块340为电池360充电的同时，还可以为无线键盘300供电。充电管理模块340接收电池360的输入，为处理器310，存储器320，外部存储器和无线通信模块370等供电。充电管理模块340还可以用于监测电池360的电池容量，电池循环次数，电池健康状态(漏电，阻抗)等参数。在其他一些实施例中，充电管理模块340也可以设置于处理器310中。

在另一些实施例中，无线键盘300可以支持反向无线充电。具体的，充电管理模块340还可以接收充电接口330或者电池360的输入，将充电接口330或者电池360输入的直流电信号转换为交流电信号。该交流电信号经过匹配电路传输至无线充电线圈350。无线充电线圈350接收到该交流电信号可以产生交变电磁场。其他移动终端的无线充电线圈感应该交变电磁场，可以进行无线充电。即无线键盘300还可以为其他移动终端无线充电。在一种实施例中，无线充电线圈350可以设置在无线键盘300的收纳部303中，触控笔100的笔杆20内设置有无线充电线圈，当触控笔100放置在收纳部303中时，无线键盘300可以通过无线充电线圈350，为触控笔100进行充电。

需要说明的是，上述匹配电路可以集成在充电管理模块340中，该匹配电路也可以独立于充电管理模块340，本申请实施例对此不作限制。图8以匹配电路可以集成在充电管理模块340中为例，示出无线键盘300的硬件结构示意图。

充电接口330，可以用于提供无线键盘300与其他电子设备(如该无线键盘300的有线充电器)之间进行充电或通信的有线连接。

上述触控板380中集成有触摸传感器。笔记本电脑可以通过触控板380和键盘390接收用户对笔记本电脑的控制命令。

可以理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对无线键盘300的具体限定。其可以具有比图8示出的更多的或者更少的部件，可以组合两个或更多的部件，或者可以具有不同的部件配置。例如，上述无线键盘300的壳体上还可以设置有用于收纳触控笔100的收纳腔。上述无线充电线圈350设置于上述收纳腔内，用于当触控笔100收纳于上述收纳腔内后，为该触控笔100无线充电。

又例如，在无线键盘300的外表面还可以包括按键、指示灯(可以指示电量、呼入/呼出、配对模式等状态)、显示屏(可以提示用户相关信息)等部件。其中，该按键可以是物理按键或触摸按键(与触摸传感器配合使用)等，用于触发开机、关机、开始充电、停止充电等操作。

然而，在相关技术中，第一发射电极41通过穿设在主轴组件50内的多层电路板与电路板70电连接，压感组件60通过主轴组件50与笔尖10的连接端12连接，压感组件60的部分固定连接在笔杆20内，压感组件60的部分与主轴组件50固定相连。通过笔尖10移动带动主轴组件50移动，主轴组件50驱动压感组件60移动以使压感组件60形变，压感组件60与电路板70电连接，电路板70根据压感组件60的形变检测笔尖10的书写端11的压力，从而控制书写端11的线条粗细。

这样压感组件60通过主轴组件50与笔尖10的连接端12连接，第一发射电极41通过多层电路板与电路板70电连接，压感组件60和第一发射电极41分别通过不同的电路向电路板70传输压感信号和电极信号，导致触控笔100内布置的电路和器件较多，触控笔内的结构复杂，且器件占用空间较多，不利于触控笔的组装。

对此，本申请实施例提供一种触控笔及电子设备组件，触控笔通过电极信号和压感信号共用压感组件，且第一电极驱动压感组件发生形变，这样，避免在触控笔内设置单独用于驱动压感组件移动的器件(例如避免设置主轴组件50)，从而减小了触控笔内的器件，另外，电极信号和压感信号传输时可以共用压感组件，避免了电极信号和压感信号分别通过两条独立的电路传输而造成触控笔内的电路增多以及结构复杂的问题，本申请实施例中，减小了电极信号和压感信号传输的电路，使得触控笔内部的电路和布置的器件减少，触控笔结构简单、易于组装。以下对本申请实施例的触控笔进行详细说明。

图9为本申请实施例提供的一种触控笔的局部分解图；图10为图9中的触控笔的剖面图。参照图9和图10所示，本申请实施例提供的触控笔100包括笔杆20和笔尖10，笔尖10位于笔杆20的一端。其中，笔尖10和笔杆20之间活动连接，笔尖10和笔杆20之间的连接部位具有间隙，笔尖10可在该间隙内相对笔杆20移动。

当使用者操纵触控笔100时，笔尖10接触到电子设备200的触控屏201，并给触控屏201一定的压力，根据作用力与反作用力的原理，笔尖10会受到相应的压力。此时，笔尖10朝向笔杆20移动，笔尖10将其受到的力传递至笔杆20，通过笔杆20检测笔尖10受到的压力，并根据该压力的大小来调节笔尖10书写的线条粗细。

具体的，触控笔100内设置有第一电极44、压感组件60和电路板70。第一电极44的一端固定在笔尖10内，压感组件60的一端与第一电极44的另一端连接，压感组件60的另一端固定在笔杆20内，且压感组件60的另一端与电路板70电连接。

在实际应用中，第一电极44可以为发射电极，第一电极44用于向电子设备200发射第一信号，电子设备200根据第一电极44发射的第一信号，确定触控笔100的笔尖10在触控屏201上的位置。其中，通过电路板70向第一电极44传输信号，并控制第一电极44向电子设备200发射第一信号。

压感组件60用于检测笔尖10受到的压力，电路板70根据压感组件60检测到的压力，控制笔尖10书写线条的粗细。具体的，笔尖10受压朝向笔杆20移动时，可带动压感组件60移动，且压感组件60自身可产生形变，通过压感组件60的形变来检测笔尖10压力；压感组件60将检测到的压力信号传输至电路板70，电路板70根据接收到的压力信号调节笔尖10书写的线条粗细。

需要说明的是，本实施例的电路板70例如可以为主板，且电路板70上具有控制单元，例如，电路板70上集成有控制器。电路板70用于接收第一电极44传输的电极信号和压感组件60传输的压感信号，并控制第一电极44向电子设备200发射第一信号，根据压感信号控制笔尖10书写的线条粗细。

或者，在一些实施例中，触控笔100内还单独设置有控制器(未示出)，控制器和电路板70之间电连接。电路板70用于向控制器提供信号，通过控制器控制第一电极44向电子设备200发射第一信号，且控制器根据电路板70提供的压感信号控制笔尖10书写的线条粗细。

参照图9和图10所示，本实施例中，压感组件60可导电，且压感组件60连接在第一电极44和电路板70之间，第一电极44通过压感组件60与电路板70电连接。

压感组件60与第一电极44连接的一端可随第一电极44移动，压感组件60的另一端固定在笔杆20内且与电路板70电连接。这样，笔尖10朝向笔杆20移动时，笔尖10带动第一电极44移动，第一电极44带动压感组件60的一端移动，压感组件60的另一端固定不动，压感组件60被压缩产生弹性变形，压感组件60将其自身弹性变形产生的变形力，以信号的形式传输至与其电连接的电路板70，以此实现压感组件60向电路板70传输压感信号。

同时，由于压感组件60可导电，且第一电极44与压感组件60之间电连接，因而第一电极44可通过压感组件60将电极信号传输至电路板70，以此实现第一电极44向电路板70传输电极信号。

因此，本实施例中，通过将第一电极44、压感组件60和电路板70电连接，通过压感组件60同时实现电极信号和压感信号的传输。如此，避免了在第一电极44和电路板70之间连接多层电路板以实现第一电极44和电路板70之间的电极信号传输。

其中，参照图10所示，可以理解的是，由于第一电极44连接在笔尖内，电路板70通常设置在笔杆20内远离笔尖10的一端，第一电极44和电路板70之间的距离较远，因而，采用柔性导线连接第一电极44和电路板70，往往面临柔性导线过长或过短的问题。柔性导线过长，会占用触控笔100内较多的空间，造成触控笔100内的可用空间减小；柔性导线过短，则有可能无法实现第一电极44与电路板70之间的电连接。

因此，本实施例通过将第一电极44的电极信号，通过可导电的压感组件60传输至电路板70，简化了触控笔100内的电路布置，节省了触控笔100内的空间。

另外，通过将压感组件60与第一电极44连接，笔尖10朝向笔杆20移动时，带动第一电极44移动，第一电极44带动压感组件60移动并产生弹性形变，压感组件60将其自身的变形力信号传输至电路板70。

对此，通过第一电极44向压感组件60传递笔尖10的压力，而无需另外设置连接结构(例如主轴组件50)将压感组件60连接在笔杆20内。因而，简化了压感组件60的连接方式，减少了触控笔100内的器件，增大了触控笔100内的可用空间。

综上所述，本实施例通过压感组件60的一端与第一电极44连接，且压感组件60的另一端与电路板70电连接，第一电极44推动压感组件60产生弹性变形，这样，第一电极44可以驱动压感组件60发生形变，避免在触控笔100内设置单独用于驱动压感组件60移动的器件，从而减小了触控笔内的器件，另外，第一电极44可以通过压感组件60与电路板70之间进行信号传输，这样，电极信号和压感信号传输时可以共用压感组件60，避免了电极信号和压感信号分别通过两条独立的电路传输而造成触控笔内的电路增多以及结构复杂的问题。

本申请实施例中，减小了电极信号和压感信号传输的电路，因此，本申请实施例提供的触控笔，简化触控笔内的电路布置并减少内部设置的器件，节省触控笔内的可用空间，使触控笔内的结构布局更简洁合理，且触控笔的组装和拆卸更为简单。

另外，需要说明的是，压感组件60的另一端固定在笔杆20内，可以是压感组件60固定连接在笔杆20内，或者，压感组件60的另一端被限制在笔杆20内的某一位置。例如，笔杆20内设置有固定件(未示出)，压感组件60的另一端与该固定件固定连接，或者，压感组件60的另一端抵设在该固定件的表面上。

其中，参照图9和图10所示，笔尖10的一端为其书写端11，笔尖10的与书写端11相对的另一端与笔杆20连接。在操作触控笔100与电子设备200进行交互时，笔尖10的书写端11面向触控屏。例如，使用触控笔100在电子设备200的触控屏201上进行书写或绘画时，笔尖10的书写端11与触控屏201接触。

如前所述，第一电极44可以用于确定触控笔100的笔尖10在触控屏201上的位置，因而，在一种实施方式中，第一电极44可以连接在笔尖10的书写端11。这样，触控笔100与触控屏201进行交互时，笔尖10的书写端11内的第一电极44与触控屏201之间的距离较近，第一电极44和触控屏201之间形成的耦合电容更大，可以更精确的检测触控笔100的笔尖10在触控屏201上的位置。

在实际应用中，压感组件60可以设置在笔杆20内。其中，笔杆20内的可用空间较大，便于压感组件60的设置；另外，可满足压感组件60的尺寸需求，以使压感组件60具有足够的强度，提高压感组件60在使用过程中的稳定性和持久性。

为了连接笔杆20内的压感组件60和笔尖10内的第一电极44，参照图10所示，本实施例中，第一电极44的第一端441连接在书写端11，第一电极44的第二端442可以伸入笔杆20内，压感组件60连接在第一电极44的第二端442和电路板70之间。

如前所述，电子设备200通过第一电极44发射的第一信号，检测笔尖10在触控屏201上的位置。因而，通过使第一电极44的第一端441连接在笔尖10的书写端11，可保证电子设备200检测笔尖10位置的准确度；同时，通过使第一电极44的第二端442伸入笔杆20内，以实现笔杆20内的压感组件60与第一电极44的连接。

具体的，参照图9和图10所示，本实施例中，压感组件60可以包括传力件61和应变片62，传力件61连接在第一电极44和电路板70之间，应变片62贴设在传力件61朝向电路板70一侧的外壁上，应变片62与电路板70电连接。

其中，传力件61为弹性件，例如，传力件61在受到外力时，可产生弹性变形。传力件61的一端与第一电极44连接，传力件61的另一端与电路板70电连接。来自笔尖10的压力通过第一电极44传递至传力件61，传力件61受力在笔杆20的轴向上产生伸缩变形。

应变片62贴设在传力件61朝向电路板70一侧的外壁上，应变片62用于检测传力件61弹性变形产生的变形力，并将该变形力以信号的形式传输至电路板70。电路板70根据接收到的变形力信号确定笔尖10压力，并根据笔尖10压力调节笔尖10书写端11的线条粗细。

其中，在一种实施方式中，传力件61可导电，这样，第一电极44通过可导电的传力件61与电路板70电连接，传力件61不仅可向电路板70传输压感信号的同时，还可将第一电极44的电极信号传输至电路板70。

由于传力件61可导电，因而，传力件61可以和第一电极44的第二端442连接。例如，传力件61与第一电极44的第二端442之间焊接连接，或者，传力件61与第一电极44的第二端442之间通过导电胶粘接。

并且，由于第一电极44的第一端441连接在笔尖10的书写端11，第一电极44的第二端442伸入笔杆20内，而笔尖10的书写端11内的空间很小，受书写端11内的空间限制，第一电极44的第一端441的横截面尺寸通常也很小，因而，本实施例中，第一电极44整体可以设计为长棒状结构。

对此，第一电极44的第二端442的横截面积也较小，不易与压感组件60连接，且可能会影响压感组件60变形的稳定性。而为了增强第一电极44与压感组件60之间的连接稳定性，参照图10所示，在一种实施方式中，触控笔100内还可以设置有电连接件21，电连接件21连接在第一电极44的第二端442和压感组件60之间。

通过在第一电极44的第二端442和压感组件60之间设置电连接件21，以通过电连接件21连接第一电极44和压感组件60。其中，电连接件21的横截面积可以大于第一电极44的第二端442的横截面积，以增大电连接件21和压感组件60之间的接触面积，增强电连接件21和压感组件60之间的连接稳定性。

具体的，参照图10所示，电连接件21朝向第一电极44的一端可以套设在第一电极44的外壁上，压感组件60与电连接件21的另一端的端面贴合。

其中，电连接件21朝向第一电极44的端面上可以开设安装槽211，第一电极44的第二端442可以插入电连接件21的安装槽211内，从而，电连接件21套设在第一电极44的第二端442的外壁上，实现电连接件21和第一电极44的连接。

示例性的，电连接件21的安装槽211的内壁上可以设有内螺纹，第一电极44的第二段的外壁上可以设有外螺纹，电连接件21和第一电极44通过螺纹连接。这样，可使电连接件21和第一电极44连接牢固；并且，在触控笔100的轴向上，电连接件21的开设有安装槽211的部分与第一电极44的第二端442的部分重合，可以减少电连接件21的占用空间。

在其他实施方式中，电连接件21和第一电极44也可以为一体成型件，例如，通过对第一电极44的第二端442进行设计加工，使第一电极44的第二端442的横截面积大于第一电极44的其他部位的横截面积。

另外，电连接件21朝向传力件61的端面与传力件61贴合。从而，第一电极44的电极信号由第一电极44传输至电连接件21，再由电连接件21传输至传力件61，最后由传力件61传输至电路板70；来自笔尖10的压力通过第一电极44传递至电连接件21，再由电连接件21传递至传力件61，传力件61受力产生弹性变形，贴设在传力件61外壁上的应变片62检测传力件61的变形力，并将该变形力信号传输至电路板70。

需要说明的是，第一电极44的电极信号也可通过电连接件21传输至电路板70，例如，电连接件21可以与电路板70电连接。此时，压感组件60可仅用于向电路板70传输压感信号。

对于应变片62与电路板70之间的电连接，参照图9和图10所示，在一种实施方式中，应变片62与电路板70之间可以通过导电件22连接。导电件22的一端与应变片62连接，导电件22的另一端与电路板70连接。

导电件22例如可以为具有一定强度的金属件，导电件22支撑在应变片62和电路板70之间。通过导电件22实现应变片62与电路板70之间的电连接时，还可保证传力件61稳定的连接在电连接件21和导电件22之间。

为了提高应变片62与导电件22之间连接的稳定性，在一种实施方式中，导电件22可以与应变片62朝向电路板70一侧的端面贴合。这样，导电件22和应变片62之间的接触面积较大，两者为面与面连接的方式，因而，可以增强两者连接的稳定性。

示例性的，导电件22与应变片62的端面之间可以焊接、粘接或采用连接件连接。或者，应变片62与导电件22之间没有连接关系，而是应变片62抵设在导电件22的端面上。

需要说明的是，压感组件60通过导电件22和电路板70连接，压感组件60产生的压感信号通过导电件22传输至电路板70；第一电极44的电极信号可通过压感组件60的传力件61传输至电路板70。或者，第一电极44产生的电极信号通过柔性导线(未示出)传输至电路板70。当然，在一些示例中，导电件22可以设置两个，应变片62通过其中一个导电件22与电路板70电连接，传力件61与电路板70之间也可以通过另一导电件22实现电连接。

在一些实施例中，可以在电连接件21和电路板70之间连接柔性导线，由于电连接件21和电路板70之间的间距较小，因而可以选用较短的柔性导线连接电连接件21和电路板70，以节省触控笔100内的空间。此时，传力件61可以由非导电材料制成。

在另一些实施例中，传力件61为导电材料制成的导电件，可以在传力件61与电路板70之间连接柔性导线，实现传力件61与电路板70的电连接。由于第一电极44通过电连接件21与传力件61连接，因而，可通过传力件61与电路板70的电连接实现电极信号的传输。

示例性的，连接在电连接件21与电路板70之间或传力件61与电路板70之间的柔性导线，可以为柔性电路板(Flexible printed circuit，简称FPC)、柔性电缆(cable)或柔性供电线(PIN)等柔性导线。

为了提高对来自笔尖10压力检测的精准度，在一种具体实施方式中，第一电极44、电连接件21和传力件61的中心线可以均位于笔杆20的轴线上。

参考图10所示，在实际应用中，连接在笔尖10书写端11的第一电极44的第一端441通常位于触控笔100的中轴线上，本实施例通过使第一电极44、电连接件21和传力件61沿笔杆20的轴向延伸，第一电极44、电连接件21和传力件61整体均位于笔杆20的中轴线上。

这样，来自笔尖10的压力沿笔杆20的中轴线通过第一电极44和电连接件21直线传递至传力件61，笔尖10带动第一电极44推动传力件61，传力件61的移动受到导电件22和电路板70的阻碍，因而，传力件61受压而产生弹性变形。

由于笔尖10压力沿笔杆20的中轴线传递，因而，传力件61的弹性变形集中在笔杆20的轴线上，这样提高了力传递的线性度，这样，应变片62检测的传力件61的变形力更准确，应变片62传输至电路板70的变形力信号更精确，因而，电路板70可更精确的控制笔尖10书写端11的线条粗细。

其中，需要说明的是，对于第一电极44、电连接件21和传力件61的中心线均位于笔杆20的轴线上的结构，来自笔尖10的压力沿笔杆20的轴线传递至传力件61，因而，无论触控笔100在使用者手中如何旋转，传递至传力件61的力的方向始终位于笔杆20的轴线上，缩小了应变片检测到的力的数值变化，提高了各向同性，传力件61产生的弹性变形集中在笔杆20的轴线上，进而了解决了触控笔笔画粗细在相同书写作用力下粗细不同的问题。

因此，只要书写力不变，触控笔100在使用者手中旋转一定角度，应变片62检测到的传力件61的变形力数值变化不大。这样，可以提高应变片62的检测精度，进而提高触控笔100的书写精度。

具体的，传力件61可以包括连接的第一连接段611、至少一个形变段和第二连接段614，例如，参照图10所示，形变段的数量为两个，在一些示例中，形变边的数量还可以一个(参见图14)。其中，第一连接段611与电连接件21的端面贴合，第二连接段614与导电件22连接，形变段连接在第一连接段611和第二连接段614之间，应变片62贴设在部分形变段的外壁和第二连接段614上。

连接在第一连接段611和第二连接段614之间的形变段用于产生弹性变形，应变片62检测形变段产生的变形力并将该变形力信号传输至电路板70。其中，形变段可以朝向或背离笔杆20的内壁弯曲，这样，传力件61在受到来自笔尖10的压力时，形变段的弯曲部位向其弯曲方向继续弯曲变形，形变段的弯曲部位产生较大的弯曲变形，可以提高应变片62检测传力件62的变形力的准确度。

其中，参照图10所示，传力件61的形变段可以包括相连的第一形变段612和第二形变段613，第一形变段612和第二形变段613连接在第一连接段611和第二连接段614之间，应变片62贴设在第二形变段613和第二连接段614的外壁上。

为了便于使传力件61在笔杆20的轴向上产生弹性变形，通过设置在传力件61中设置第一形变段612和第二形变段613，第一形变段612的延伸方向和第二形变段613的延伸方向可以不同，这样，第一形变段612和第二形变段613之间的连接部位形成形变段的弯曲部位。在传力件61受到来自第一电极44在笔杆20轴向上的作用力时，容易在第一形变段612和第二形变段613之间的连接部位产生变形，传力件61产生较大变形力，便于应变片62检测传力件61的变形力，电路板70可更精准的调节笔尖10书写的线条粗细。

另外，第二形变段613的延伸方向可以与笔杆20的轴向不同。如此，第一形变段612向第二形变段613传递力时，由于第二形变段613相对于笔杆20的轴向倾斜，沿笔杆20的轴向的力可使第二形变段613发生形变，进而有助于应变片62检测传力件61的变形力。

应理解，若第二形变段613沿笔杆20的轴向延伸，则来自笔尖10的压力沿第二形变段613直线传递，这样第二形变段613不易于产生形变，且容易在第二形变段613与第二连接段614之间的连接部位产生应力集中现象，进而可能会导致传力件61在第二形变段613和第二连接段614之间的连接部位出现裂纹甚至断裂，这会降低传力件61的使用寿命。

参照图10所示，在第二形变段613的延伸方向和笔杆20的轴向不同的基础上，在一些实施例中，第一形变段612的延伸方向和笔杆20的轴向也可以不同。

与第二形变段613的延伸方向不同于笔杆20的轴向同样的，通过使第一形变段612的延伸方向不同于笔杆20的轴向，避免来自笔尖10的压力沿第一形变段612直线传播，以提高第一形变段612的变形能力，且避免在第一形变段612产生应力集中现象，提高传力件61的强度。

具体的，参照图10所示，以笔杆20的轴向为参照，传力件61由第一连接段611至第二连接段614，第一形变段612和第二形变段613中的一者由笔杆20的中间向笔杆20的内壁倾斜，另一者由笔杆20的内壁向笔杆20的中间倾斜。

以笔杆20的轴向为参照，通过使第一形变段612和第二形变段613的倾斜方向不同，传力件61在第一形变段612和第二形变段613的连接部位形成形状突变区域，即，第一形变段612和第二形变段613的连接部位朝向笔杆20的中轴线弯曲，或两者的连接部位朝向笔杆20的内壁弯曲，进而，传力件61能够以第一形变段612和第二形变段613的连接部位为应力集中区域而产生弹性变形。

为了延长传力件61的使用寿命，提升传力件61的结构强度，参照图10所示，在一些实施方式中，传力件61的第一连接段611、第一形变段612、第二形变段613、第二连接段614之间圆弧过渡。

由于传力件61在使用过程中会发生弹性变形，传力件61整体在笔杆20的轴向上产生压缩变形，因而，容易在第一连接段611、第一形变段612、第二形变段613、第二连接段614之间的连接部位出现应力集中现象。因此，通过使第一连接段611、第一形变段612、第二形变段613、第二连接段614之间圆弧过渡，来减弱这些连接部位的应力集中现象，提高传力件61的强度。

参照图10所示，本实施例中，第一形变段612的长度可以大于第二形变段613的长度。即，第一形变段612的力臂较长，第二形变段613的力臂较短。

第一形变段612和第二形变段613整体沿笔杆20的轴向延伸，第一形变段612的力臂越长，其在笔杆20的轴向上传递至第二形变段613的力越大，且由于第二形变段613的力臂短，作用在第二形变段613上的力可增大第二形变段613的弯曲变形。

第二形变段613的弯曲变形越大，贴设在第二连接段614及第二形变段613外壁上的应变片62的位移越大，进而，可以提高应变片62的检测精度，提高触控笔100的书写精度。

参照图9和图10所示，本实施例中，传力件61整体可以为双侧结构，传力件61包括两个形变段。即，笔杆20的轴向上的两侧均具有第一形变段612和第二形变段613，两侧的第一形变段612分别和第一连接段611的两端连接，两侧的第二形变段613分别和第二连接段614的两端连接。其中，两侧的第一形变段612和第二形变段613相对于笔杆20的轴线对称。

这样，传力件61为以笔杆20的中心轴线为对称轴的轴对称结构，当受到来自笔尖10的压力时，两侧的第一形变段612和第二形变段613均产生弹性变形。两侧的第一形变段612和第二形变段613弹性变形产生的变形力以笔杆20的轴线相互对称，这样，触控笔100转动不同方向时，缩小了应变片62检测到的力的数值变化，提高了传力件61的各向同性，进而解决了触控笔笔画粗细在相同书写作用力下粗细不同的问题。

参照图9和图10所示，针对于传力件61为双侧结构的形式，在一种实施方式中，以笔杆20的轴向为参照，传力件61由第一连接段611至第二连接段614，第一形变段612由笔杆20的内壁向笔杆20的中间倾斜，第二形变段613由笔杆20的中间向笔杆20的内壁倾斜。

图11为本申请实施例提供的另一种触控笔的局部分解图；图12为图11中的触控笔的剖面图。参照图11和图12所示，针对于传力件61为双侧结构的形式，在另一种实施方式中，以笔杆20的轴向为参照，传力件61由第一连接段611至第二连接段614，第一形变段612由笔杆20的中间向笔杆20的内壁倾斜，第二形变段613由笔杆20的内壁向笔杆20的中间倾斜。

图13为本申请实施例提供的第三种触控笔的局部分解图；图14为图13中的触控笔的剖面图。参照图13和图14所示，传力件61整体也可以为单侧结构。即，笔杆20的轴向上的一侧具有第一形变段612和第二形变段613，第一形变段612和第一连接段611的一端连接，第二形变段613和第二连接段614的一端连接。

针对于传力件61为单侧结构，以笔杆20的轴向为参照，传力件61由第一连接段611至第二连接段614，第一形变段612由笔杆20的内壁向笔杆20的中间倾斜，第二形变段613由笔杆20的中间向笔杆20的内壁倾斜。

对此，传力件61由第一连接段611至第二连接段614，第一形变段612由笔杆20的内壁向笔杆20的中间倾斜，第二形变段613由笔杆20的中间向笔杆20的内壁倾斜。这样第一形变段612和第二形变段613之间的连接部位朝向笔杆20的中轴线弯曲。

当传力件61受到来自笔尖10的压力时，传力件61被压缩产生弹性变形，第一形变段612和第二形变段613的连接部位继续朝向笔杆20的中轴线弯曲。这样，传力件61的弯曲变形性能较好，整体强度较高。

需要说明的是，不论传力件61为双侧结构还是单侧结构，由于第一形变段612的长度大于第二形变段613的长度，传力件61的弹性变形主要产生在第二形变段613。因此，贴设在第二连接段614的外壁上的应变片62，可以延伸至覆盖第二形变段613，以提高应变片62的检测精度，提升触控笔100的书写精度。

本实施例中，触控笔100内还可以设置有第二电极(未示出)。具体的，第二电极可以为发射电极，当第二电极为发射电极时，第二电极可以参考上述第二发射电极42，第二电极用于向电子设备200发射第二信号，电子设备200根据第二电极发射的第二信号，确定触控笔100相对于触控屏201的倾斜角度。

其中，第二电极可以通过上述柔性导线与电路板70连接，以通过电路板70控制第二电极向电子设备200发射第二信号。

参照图9和图10所示，在一些实施例中，触控笔100内还设置有接地电极43。本实施例中，由于第一电极44的第二端442伸入笔杆20内，第一电极44可以为长棒状结构，为了使触控笔100内的布局结构更合理，接地电极43可以套设在第一电极44的外部。

具体的，接地电极43例如可以为薄壳状结构，接地电极43的一端连接在笔尖10内，接地电极43的外壁抵设在笔尖10的内壁上，接地电极43可以通过上述柔性导线与电路板70连接。

需要说明的是，通过设置接地电极43来减弱第一电极44和第二电极之间的信号干扰，防止第一电极44和第二电极之间产生耦合现象，提升电子设备200对触控笔100的位置和倾斜角度的检测准确度。

其中，根据第一电极44和接地电极43在触控笔100内的布局结构，第二电极可以设置在笔杆20的内壁上，接地电极43的一端靠近第一电极44位于笔尖10内的一端，接地电极43的另一端靠近第二电极。

或者，第二电极为环状结构，且第二电极套设在接地电极43外部。

为了减弱第一电极44和第二电极之间的耦合现象，在其他实施方式中，第二电极可以远离第一电极44设置。例如，第二电极可以设置在笔杆20内。

其中，为了提高电子设备200对触控笔100的倾斜角度的检测精度，保证第二电极和电子设备200之间的信号传输强度，第二电极可以位于笔杆20内靠近笔尖10的部位。另外，对于第二电极在笔杆20内的安装位置和安装方式，本实施例不作具体限定。

应理解，触控笔100内还可以设置有其他电极，例如，触控笔100内还设置有接收电极(未示出)，接收电极和电路板70之间通过柔性导线连接。具体的，接收电极用于接收电子设备200发送的信号，并将接受到的信号传输至电路板70，电路板70基于接收到的信号控制触控笔100执行相应的命令或操作。

其中，接收电极可以单独设置，例如，接收电极设置在笔尖10内或笔杆20内。或者，接收电极可以和第一电极44或第二电极中的一者集成设置。示例性的，接收电极集成在第二电极上，即，第二电极可以包括信号发射模块和信号接收模块，第二电极的信号发射模块用于向电子设备200发射第二信号，第二电极的信号接收模块用于接收电子设备200发射的信号。

另外，参照图9和图10所示，本实施例中，在笔杆20内还可以设置有固定套筒23，固定套筒23用于对笔杆20内的部件进行限位或固定。例如，固定套筒23可以包括套设在传力件61部分区域的外部，固定套筒23可以对传力件61在笔杆20的轴向上的位移进行限定；或者，固定套筒23还可以包括套设在电路板70外部的部分，固定套筒23可对电路板70上布置的元器件起到保护作用。

本实施例提供的触控笔100，通过压感组件60的一端与第一电极44连接，且压感组件60的另一端与电路板70电连接，第一电极44将电极信号通过压感组件60传输至电路板70，且来自笔尖10的压力通过第一电极44传递至压感组件60，第一电极44推动压感组件60产生弹性变形，压感组件60将该弹性变形产生的变形力信号传输至电路板70。这样，电极信号和压感信号均通过压感组件60进行传输，可以简化触控笔100内的电路布置并减少内部设置的器件，节省触控笔100内的可用空间，使触控笔100内的结构布局更简洁合理，且触控笔100的组装和拆卸更为简单。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

Claims (16)

1.一种触控笔，其特征在于，包括笔杆和笔尖，所述笔尖位于所述笔杆一端且与所述笔杆之间具有间隙；

还包括第一电极、压感组件和电路板，所述第一电极的一端固定在所述笔尖内，所述第一电极的另一端与所述压感组件的一端连接，所述压感组件的另一端在所述笔杆内固定，且所述压感组件的另一端与所述电路板电连接；

所述压感组件用于在所述第一电极的驱动下发生形变，并将形变量传递给所述电路板。

2.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述压感组件包括应变片和可变形的传力件，所述传力件的一端与所述第一电极连接，所述传力件的另一端上贴设有所述应变片；

至少所述应变片与所述电路板电连接；

或者，所述传力件的一端与所述第一电极电连接，所述传力件与所述电路板电连接，以使所述第一电极通过所述传力件与所述电路板电连接。

3.根据权利要求2所述的触控笔，其特征在于，还包括位于所述第一电极和所述传力件之间的电连接件，所述电连接件的一端与所述第一电极电连接，所述电连接件的另一端与所述传力件连接，所述第一电极通过所述电连接件与所述电路板电连接；

或者，所述电连接件的另一端与所述传力件电连接，所述第一电极通过所述电连接件和所述传力件与所述电路板电连接。

4.根据权利要求3所述的触控笔，其特征在于，所述电连接件朝向所述第一电极的一端套设在所述第一电极的一端外壁上，所述传力件与所述电连接件的另一端的端面贴合连接。

5.根据权利要求3或4所述的触控笔，其特征在于，所述传力件包括第一连接段、第二连接段和至少一个形变段；

所述第一连接段与所述电连接件的端面贴合连接，所述第二连接段在所述笔杆内固定设置，所述形变段的两端分别与所述第一连接段和所述第二连接段的一端相连，所述应变片贴设在所述形变段的部分外壁以及所述第二连接段上；

所述形变段朝向或背离所述笔杆内壁的方向弯曲。

6.根据权利要求5所述的触控笔，其特征在于，每个所述形变段包括：相连的第一形变段和第二形变段，所述第一形变段的一端与所述第一连接段的一端相连，所述第二形变段的一端与所述第二连接段相连；

所述应变片贴设在所述第二形变段和所述第二连接段上。

7.根据权利要求6所述的触控笔，其特征在于，所述第一形变段的长度大于所述第二形变段的长度。

8.根据权利要求5-7任一项所述的触控笔，其特征在于，所述形变段的数量为两个，两个所述形变段相对所述触控笔的中心轴线对称设置。

9.根据权利要求2-8任一项所述的触控笔，其特征在于，还包括：导电件，所述导电件的一端与所述应变片连接，所述导电件的另一端与所述电路板电连接。

10.根据权利要求3-9任一项所述的触控笔，其特征在于，所述电连接件与所述电路板之间连接有柔性导线；或者，所述传力件与所述电路板之间连接有柔性导线。

11.根据权利要求1-10任一项所述的触控笔，其特征在于，还包括接地电极，所述接地电极套设在部分所述第一电极的外部，所述接地电极与所述电路板电连接。

12.根据权利要求11所述的触控笔，其特征在于，还包括第二电极，所述第二电极连接在所述笔杆的内壁上，所述第二电极与所述电路板电连接；

所述接地电极的一端靠近所述第一电极位于所述笔尖内的一端，所述接地电极的另一端靠近所述第二电极。

13.根据权利要求12所述的触控笔，其特征在于，所述第一电极为发射电极，所述第二电极为发射电极，或者所述第二电极包括信号发射模块和信号接收模块。

14.一种电子设备组件，其特征在于，包括电子设备和权利要求1-13任一项所述的触控笔。

15.根据权利要求14所述的电子设备组件，其特征在于，还包括：无线键盘，所述无线键盘上具有收纳所述触控笔的收纳部。

16.根据权利要求15所述的电子设备组件，其特征在于，所述收纳部为至少一端开口的腔体。

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