CN114661175B - 触控笔及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种触控笔及电子设备，涉及电路技术领域，可以解决现有无法书写、书写断线、延迟等问题。该触控笔包括笔杆、笔尖、第一电极、第二电极、第三电极和控制电路；笔尖包括连接端和书写端；书写端位于连接端背离笔杆的一侧；笔尖通过连接端与笔杆连接；第一电极位于笔杆内；第二电极位于笔尖内；沿第一方向，第三电极位于第一电极和第二电极之间，第一电极、第二电极和第三电极均与控制电路电连接；其中，第一方向为触控笔的延伸方向；控制电路用于接收第二电极和第三电极发送的上行信号，并基于接收的上行信号发送下行信号，并通过第一电极和第二电极发出。

Description

触控笔及电子设备

技术领域

本申请涉及电路技术领域，尤其涉及一种触控笔及电子设备。

背景技术

随着触控技术的发展，越来越多的电子设备采用触控方式进行人机交互。用户可以通过手握触控笔操作电子设备的触控屏向电子设备提供输入，电子设备基于输入执行相应的操作。通过触控笔可以为用户带来更好的操作体验，实现如精确点击、书写以及绘画等功能。

为了保证电子设备和触控笔的信号同步，触控笔基于电子设备发送的上行信号，向电子设备发送下行信号。

然而，在触控笔接收电子设备发送的上行信号时，存在接收不到上行信号的问题。这样，触控笔便不会电子设备发送下行信号，导致触控笔无法出水、书写断线、延迟等功能故障。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供一种触控笔及电子设备。可以解决现有无法书写、书写断线、延迟等问题。

第一方面，本申请实施例提供一种触控笔，该触控笔包括：笔杆、笔尖、第一电极、第二电极、第三电极和控制电路；笔尖包括连接端和书写端；书写端位于连接端背离笔杆的一侧；笔尖通过连接端与笔杆连接；第一电极位于笔杆内；第二电极位于笔尖内；沿第一方向，第三电极位于第一电极和第二电极之间，第一电极、第二电极和第三电极均与控制电路电连接；其中，第一方向为触控笔的延伸方向；控制电路用于接收第二电极和第三电极发送的上行信号，并基于接收的上行信号发送下行信号，并通过第一电极和第二电极发出。

通过在第一电极和第二电极之间增加第三电极。由于第三电极相比于第一电极，更靠近书写端的位置。因此，当手握持触控笔时，手指不容易接近或者触摸到第三电极，这样一来，第三电极可以接收来自主机设备发送的上行信号，而不会受到手指的干扰。且，通过第二电极和第三电极同时接收主机设备发送的上行信号，保证接收信号的强度。

在一些可能实现的方式中，第三电极与第二电极的距离W1满足：1mm≤W1≤9mm，即不会因为第三电极与第二电极之间的距离过小使得第二电极接收的下行信号耦合到第三电极，导致书写笔记发生偏移，也不会因为第三电极与第二电极之间的距离过大导致第三电极被手指接近或触摸到，亦即避免第三电极被手指接近或触摸到的同时，还保证正确书写笔迹位置。

在一些可能实现的方式中，触控笔还包括第一电阻，位于控制电路和第二电极之间，防止外部的静电通过位于靠近书写端的第二电极传输至控制电路。

在一些可能实现的方式中，控制电路包括第一端口和第二端口；第一电极与第一端口电连接，第二电极与第三电极耦合于第一节点，第一节点与第二端口电连接；触控笔还包括隔离电路，位于第一节点和第三电极之间。隔离电路可以将第三电极接收的上行信号传输至控制电路的第二端口，阻止下行信号传输至第三电极，保证在接收状态下，有效提升接收上行信号的强度的同时，在发射状态下，避免下行信号会同时作用在第二电极和第三电极，导致书写笔迹发生偏移。

在一些可能实现的方式中，在上述触控笔还包括隔离电路的基础上，隔离电路包括第二电阻；第二电阻的第一端与第一节点电连接，第二电阻的第二端和第三电极电连接。通过第二电阻的分压作用，使得第三电极接收到的下行信号的强度远远小于第二电极接收到的下行信号的强度。

在一些可能实现的方式中，在上述触控笔还包括隔离电路的基础上，隔离电路包括二极管；二极管的阳极与第一节点电连接，二极管的阴极与第三电极电连接。通过二极管正向导通的特性，二极管可以将第三电极接收的上行信号传输至控制电路的第二端口，但阻止下行信号传输至第三电极上。

在一些可能实现的方式中，在上述触控笔还包括隔离电路的基础上，隔离电路包括金属氧化物半导体场效应晶体管；金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极以及第一极均耦合于第一节点，金属氧化物半导体场效应晶体管的第二极与第三电极电连接。由于金属氧化物半导体场效应晶体管本身具有体二极管，所以根据二极管正向导通的特性，金属氧化物半导体场效应晶体管可以将第三电极接收的上行信号传输至控制电路的第二端口，但阻止下行信号传输至第三电极上；且由于金属氧化物半导体场效应晶体管导通阻抗低，所以经过金属氧化物半导体场效应晶体管的信号的降压低，因此，当金属氧化物半导体场效应晶体管将第三电极接收的上行信号传输至控制电路的第二端口，避免了上行信号的衰减，提高了上行信号的强度。

在一些可能实现的方式中，在上述触控笔还包括隔离电路的基础上，隔离电路还包括第三电阻；第三电阻与第三电极并联设置，其中，第三电阻的第一端与第三电极电连接，第三电阻的第二端接地设置，进一步降低第三电极接收到的下行信号的强度，避免感应到触控屏形成的电容变化包络中心点发生偏移的问题。

在一些可能实现的方式中，在上述隔离电路包括第二电阻和第三电阻的基础上，第三电阻的电阻值R3和第二电阻的电阻值R2满足：R3≤(1/10)R2。经验证发现，这样设置，可以进一步第二电阻的第二端的电压，进而进一步降低第三电极接收到的下行信号的强度，避免感应到触控屏形成的电容变化包络中心点发生偏移的问题。

在一些可能实现的方式中，笔杆包括主体部，主体部为中空结构；第一电极和控制电路位于主体部内；沿第一方向，主体部包括顶面和底面；顶面位于底面背离笔尖的一侧；主体部包括环形凹槽和凸起结构；环形凹槽自底面沿第一方向凹陷；凸起结构由环形凹槽凹陷形成；笔杆还包括支撑部；沿第一方向，支撑部包括第一支撑分部和第二支撑分部，第一支撑分部嵌于凸起结构内，第二支撑分部露出凸起结构；露出的支撑部上设置有第三电极；第二电极位于笔尖内，且靠近书写端；笔尖还包括限位凹槽和环形限位凸起；限位凹槽自连接端沿第一方向凹陷；环形限位凸起自连接端沿第一方向凸起；当笔尖装配到笔杆内时，环形限位凸起伸入到笔杆的环形凹槽内，且第二支撑分部嵌于限位凹槽内，以使第三电极沿第一方向位于第一电极和第二电极之间。第三电极设置于第一电极和第二电极之间的方式简单。

在一些可能实现的方式中，在上述笔杆包括主体部和支撑部的基础上，支撑部为中空结构；支撑部内设置有印刷电路板，该印刷电路板延伸至主体部，主体部内的控制电路设置于印刷电路板上；支撑部还包括第一开口，开设于露出的支撑部上；第一开口漏出印刷电路板的至少一个连接点；第一开口和连接点对应的位置设置有连接结构；连接结构的一端与连接点电连接，连接结构的另一端与第三电极电连接，以使第三电极与印刷电路板电连接。通过上述各结构的设计，使得第三电极与印刷电路板的电连接方式简单。

在一些可能实现的方式中，在上述支撑部内设置有印刷电路板的基础上，支撑部还包括连接面；连接面设置有与印刷电路板电连接的连接器；笔尖还包括具有弹簧结构的探针；探针的一端与第二电极电连接，探针的另一端通过限位凹槽露出；当笔尖装配到笔杆内时，探针的另一端与连接面上设置的连接器电连接，以使第二电极与印刷电路板电连接。通过上述各结构的设计，使得第二电极与印刷电路板的电连接方式简单。

在一些可能实现的方式中，在上述主体部包括环形凹槽和凸起结构，以及，笔尖还包括限位凹槽和环形限位凸起的基础上，环形凹槽的侧壁上设置有外螺纹；环形限位凸起具有与外螺纹配合的内螺纹；通过环形限位凸起的内螺纹与环形凹槽侧壁上的外螺纹螺纹连接，以使笔尖与笔杆可拆卸连接，可以实现对笔尖的更换。当然，笔杆和笔尖的连接方式并不限于螺纹连接，例如还可以通过卡合等可拆卸方式实现连接。

在一些可能实现的方式中，在上述支撑部内设置有连接结构的基础上，连接结构与第三电极一体成型，即在形成第三电极的同时形成连接结构，提高制备效率。

第二方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括第一方面的触控笔和主机设备；能够实现上述触控笔的所有效果。主机设备用于发送上行信号；触控笔用于通过第二电极和第三电极接收上行信号，并基于上行信号发送下行信号，并通过第一电极和第二电极发出；主机设备还用于根据第一电极和第二电极发出的下行信号确定书写笔记和触控笔的倾斜角度。

附图说明

图1为一种触控笔的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种触控笔的结构示意图图；

图4为本申请实施例提供的一种触控笔的电路图；

图5为本申请实施例提供的触控笔的一种应用场景示意图之一；

图6为本申请实施例提供的又一种触控笔的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种触控笔的拆分结构示意图；

图8为图7沿AA’方向的剖面图；

图9为本申请实施例提供的一种支撑部的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的又一种触控笔的电路图；

图11为本申请实施例提供的又一种触控笔的电路图；

图12为本申请实施例提供的又一种触控笔的电路图；

图13为本申请实施例提供的又一种触控笔的电路图；

图14为本申请实施例提供的又一种触控笔的电路图；

图15为本申请实施例提供的又一种触控笔的电路图。

附图标记：

10-笔杆；20-笔尖；30-第一电极；40-第二电极；50-第三电极；60-控制电路；70-隔离电路；100-触控笔；200-主机设备；300-电子设备；

11-主体部；12-支撑部；111-顶面；112-底面；113-环形凹槽；114-凸起结构；121-PCB；122-填充物；123-第一开口；124-连接面；125-连接结构；

21-连接端；22-书写端；23-限位凹槽；24-环形限位凸起；25-探针；

41-第一电阻；

71-第二电阻；72-第三电阻；73-二极管；74-MOSFET。

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。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

本申请实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一目标对象和第二目标对象等是用于区别不同的目标对象，而不是用于描述目标对象的特定顺序。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个处理单元是指两个或两个以上的处理单元；多个系统是指两个或两个以上的系统。

图1为一种触控笔的结构示意图，如图1所示，触控笔100包括笔杆10和笔尖20。还包括位于笔杆10的第一电极30，以及，位于笔尖20的第二电极40。当手握持触控笔100在主机设备200的触控屏201上划动时，第一电极30和触控屏201之间构成第一电容C1，第二电极40和触控屏201之间构成第二电容C2。主机设备200发射上行数据包，第一电容C1和第二电容C2耦合接收主机设备200发射的上行信号并解析，实现主机设备200触控扫描和触控笔100笔端打码发射高压交流信号的同步，保证时序正确。主机设备200通过第一电容C1和第二电容C2的变化来识别书写笔迹位置和触控笔100的倾斜角度。

经过发明人研究发现，在用户实际使用触控笔100过程中，往往会因为第一电极30远离笔尖，手指容易接近或者触摸到第一电极30所在区域。而人体作为一个导体，因电容效应，会接收来自主机设备200的上行信号。这样，导致进入触控笔100的有用上行信号大幅衰减，触控笔100上行数据解码成功率大幅降低。特别是，当人手大面积接触到主机设备200的触控屏201时，主机设备200发射信号已经被削弱的场景下，触控笔100解码到上行信号的概率进一步恶化，引起手写笔无法出水，书写断线，延迟等功能故障。

基于此，本申请实施例提供一种触控笔及电子设备。参见图2，电子设备300包括触控笔100和主机设备200。其中，触控笔100例如可以是电容笔。主机设备200可以是手机、电脑、平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant，简称PDA)、车载电脑、电视、智能穿戴式设备、智能家居设备等包括触控屏的主机设备，本申请实施例对主机设备200的具体形式不作特殊限定。图2以主机设备200为平板为例进行的说明。触控笔100可以向主机设备200提供输入，主机设备200基于触控笔100的输入，执行响应于该输入的操作。

本申请实施例提供的触控笔，通过在第一电极和第二电极之间增加第三电极。由于第三电极相比于第一电极，更靠近书写端的位置。因此，当手握持触控笔时，手指不容易接近或者触摸到第三电极，这样一来，第三电极可以接收来自主机设备发送的上行信号，而不会受到手指的干扰。且，通过第二电极和第三电极同时接收主机设备发送的上行信号，保证接收信号的强度。

下面结合主机设备(以平板为例)对本申请实施例提供的触控笔的具体结构和触控原理进行说明。

如图3和图4所示，触控笔100包括笔杆10、笔尖20、第一电极30、第二电极40、第三电极50和控制电路60。笔尖20包括连接端21和书写端22。书写端22位于连接端21背离笔杆10的一侧。笔尖20通过连接端21与笔杆10连接。第一电极30和控制电路60位于笔杆10内。第二电极40位于笔尖20内且靠近书写端22。沿触控笔100的延伸方向(也称为第一方向)，第三电极50位于第一电极30和第二电极40之间。第一电极30、第二电极40和第三电极50均与控制电路60电连接。

具体的，结合图5，当触控笔100靠近平板的触控屏201时，第一电极30和触控屏201之间可以构成第一电容C1，第二电极40和触控屏201之间可以构成第二电容C2，第三电极50和触控屏201之间可以构成第三电容C3。

第二电容C2和第三电容C3接收平板发送的上行信号，并将上行信号发送至控制电路60。控制电路60根据第二电容C2和第三电容C3发送的上行信号产生下行信号(例如为高压交流信号)，并通过第一电容C1和第二电容C2耦合至平板的触控屏201上，平板从而可以检测到触控笔100的第一电极30和第二电极40的靠近，在触控屏201上感应出相应的第一区域和第二区域，其中，第一电极30在触控屏201上感应出的区域为第一区域，第二电极40在触控屏201上感应出的区域为第二区域。由于第一电极30和第二电极40的尺寸均较小，在触控屏201上感应出的面积也较小，可以近似认为是一个“点”，其中，第一电极30在触控屏201上感应出的位置为Q1点，第二电极40在触控屏201上感应出的位置为Q2点。通过Q2点可以确定触控笔100在触控屏201上的位置，即触控笔100书写笔迹位置。此外，当Q1点和Q2点的位置确定时，Q1点和Q2点之间的距离可以确定，且由于第一电极30和第二电极40在触控笔100上的位置是确定的，第一电极30和第二电极40在触控笔100上的距离也是可以确定，因此，可以根据三角函数确定出触控笔100与触控屏201之间的夹角，从而检测出触控笔100的倾斜角度。

由于用户在手握持触控笔100时，一般会握持触控笔100的笔杆20的位置。而第三电极50相比于第一电极30更靠近书写端22，用户在手握持触控笔100时，手指一般不会接近或者触摸到第三电极50所在的区域，这样一来，相比于通过第一电极30接收平板发送的上行信号，第三电极50在接收平板发送的上行信号，不会受到手指的干扰，保证接收的上行信号的强度，换言之，不再使用第一电极30接收上行信号，即便手指容易接近或者触摸到第一电极30所在区域，也不会影响笔端接收上行信号，保证接收的上行信号的强度，避免了手指容易接近或者触摸到电极所在区域，导致进入笔端的有用上行信号大幅衰减的问题。且通过第三电极50和位于靠近书写端22的第二电极40同时接收上行信号，进一步保证了接收的上行信号的强度。

考虑到，第三电极50越靠近书写端22，第三电极50被手指接近或触摸的可能性越小。但是如果第三电极50距离书写端22的位置太近时，第二电极40接收的下行信号就会耦合到第三电极50。当下行信号同时作用在第二电极40和第三电极50时，第三电极50在触控屏201上也会感应出相应的区域，为了区分，第三电极50在触控屏上感应出的区域为第三区域。由第三电极50的尺寸也较小，在触控屏201上感应出的面积较小，可以近似认为是一个“点”，其中，第三电极50在触控屏201上感应出的位置为Q3点。这样会导致平板在确定触控笔100在触控屏201上的位置，由Q2的位置向Q3的位置偏移，即导致书写笔迹发生偏移。据此，设置第三电极50与第二电极40的距离W1满足：1mm≤W1≤9mm。经验证，将第三电极50与第二电极40之间的距离设置为1mm到9mm之间，即不会因为第三电极50与第二电极40之间的距离过小使得第二电极40接收的下行信号耦合到第三电极50，导致书写笔记发生偏移，也不会因为第三电极50与第二电极40之间的距离过大导致第三电极50被手指接近或触摸到，因此，本实施例较佳的设置第三电极50与第二电极40之间的距离W1满足：1mm≤W1≤9mm，以在避免第三电极50被手指接近或触摸到的同时，还保证正确书写笔迹位置。

对于笔杆10和笔尖20的具体结构以及第三电极50的设置位置，本申请实施例对笔杆10和笔尖20的具体结构以及第三电极50的具体位置不进行限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行设置，只要保证第三电极50不被手指接近或触摸到即可。下面以一种可行的方式进行介绍，下述内容不构成对本申请的限定。

参见图6和7，笔杆10包括主体部11和支撑部12。主体部11和支撑部12例如均为圆柱体，且内部为中空结构，且主体部11的中心轴和支撑部12的中心轴重合。第一电极30和控制电路60位于主体部11内。主体部11包括顶面111和底面112。顶面111位于底面112背离笔尖20的一侧。第一电极30位于主体部11靠近底面112的位置。第一电极30为环形电极，即第一电极30环绕主体部11设置。这样，无论触控笔100如何转动，均可以检测到触控笔100的倾斜角度，更加方便用户的使用。

主体部11还包括环形凹槽113。环形凹槽113自底面112沿底面112指向顶面111的方向(即第一方向)凹陷。环形凹槽113的侧壁上具有外螺纹。主体部11还包括由于环形凹槽113凹陷形成的凸起结构114，其中，环形凹槽113环绕该凸起结构114。

支撑部12的一部分位于凸起结构114内，支撑部12的另一部分通过底面112露出。支撑部12露出的部分上设置有第三电极50。

第三电极50为环形电极，即第三电极50环绕支撑部12设置。这样，无论触控笔100如何转动，均可以接收到主机设备200发送的上行信号，更加方便用户的使用。

参见图8，支撑部12内设置有印刷电路板(Printed circuit boards，PCB)121和填充物122。填充物122填充在支撑部12的中空结构内，以将PCB 121包裹住，但需漏出PCB 121上的至少一个连接点(图中未示出)。PCB 121延伸至主体部11。主体部11内的控制电路设置于该PCB 121。

结合图9，支撑部12包括第一开口123和连接面124。第一开口123漏出上述连接点。第一开口123和连接点对应的位置设置有连接结构125。连接结构125的一端与PCB 121电连接，连接结构125的另一端与第三电极50电连接，以使第三电极50与PCB 121电连接。可选的，第三电极50与连接结构125一体成型，即在形成第三电极50的同时形成连接结构125。连接面124设置有与PCB 121电连接的连接器(图中未示出)，其中，连接器例如为pogo-pin连接器。

继续参见图6和图7。笔尖20例如可以为锥形结构，例如可以为圆锥形结构或者是三棱锥、四棱锥等多边锥形结构。书写端22位于锥形结构的顶部。

笔尖20还包括限位凹槽23和环形限位凸起24。限位凹槽23自连接端21沿连接端21指向书写端22的方向凹陷。环形限位凸起24自连接端21沿书写端22指向连接端21的方向凸起。环形限位凸起24具有与笔杆10侧的环形凹槽113的侧壁上的外螺纹配合的内螺纹。笔尖20还包括具有弹簧结构的探针25。探针的一端与第二电极40电连接，探针25的另一端通过限位凹槽23漏出。

当笔尖20装配到笔杆10内时，笔尖20的环形限位凸起24伸入到笔杆10的环形凹槽113，通过环形限位凸起24的内螺纹与环形凹槽113侧壁上的外螺纹螺纹连接，以使笔尖20与笔杆10可拆卸连接。且通过限位凹槽23漏出的探针25的另一端与连接面124上设置的连接器电连接，以使第二电极40与PCB 121电连接。

当然，笔杆10和笔尖20的连接方式并不限于螺纹连接，例如还可以通过卡合等可拆卸方式实现连接。通过笔尖20的环形限位凸起24和笔杆10的环形凹槽113之间可拆卸连接，可以实现对笔尖20的更换。

触控笔100支持压感功能。继续参见图6，笔尖20和笔杆10之间具有间隙S1。这样，可以确保书写时第三电极50和第二电极40受压力作用，笔尖20及支撑部12相对主体部11会有一定的位移，随着压力大小而变化。而位于主体部11的第一电极30相对主体部11位置固定。

由此可见，通过上述各结构的设计，使得第一电极30、第二电极40和第三电极50与PCB 121电连接的方式简单。

此外，由于第二电极40靠近书写端22。而书写端22一般会暴露于触控笔100的外侧。为了防止外部的静电通过位于靠近书写端22的第二电极40传输至控制电路60。参见图10，控制电路60和第二电极40之间还设置有第一电阻41，以起到静电防护的作用。

此外，由前述内容可知，第一电极30、第二电极40和第三电极50均与控制电路60电连接。其中，继续参见图10，第一电极30、第二电极40和第三电极50可以分别与控制电路60电连接，即控制电路60包括第一端口61、第二端口62和第三端口63，第一电极30与第一端口61电连接，第二电极40与第二端口62电连接，第三电极50与第三端口63电连接。或者，参见图11，第二电极40和第三电极50耦合于第一节点N1，第一节点N1与控制电路60电连接，即控制电路60包括第一端口61和第二端口62，第一电极30与第一端口61电连接，第二电极40与第三电极50共用第二端口62，这样可以保持控制电路60原有的设计(仅包括第一电极30和第二电极40时控制电路60包括两个端口的设计)，不会增加控制电路60端口的数量。

考虑到，当第一电极30与第一端口61电连接，第二电极40与第三电极50共用第二端口62时，在接收状态下，可以有效提升接收上行信号的强度。但在发射状态下，下行信号会同时作用在第二电极40和第三电极50。导致感应到触控屏201形成的电容变化包络中心点位于第二电极40上感应的区域和第三电极50在触控屏201上感应的区域之间，即位于Q2点和Q3点之间，亦即中心点会发生偏移，导致书写笔迹发生偏移。据此，参见图12，触控笔100还包括隔离电路70。第一节点N1和第三电极50之间设置有该隔离电路70。隔离电路70可以将第三电极50接收的上行信号传输至控制电路60的第二端口62；但阻止下行信号传输至第三电极50上。

对于隔离电路70的具体结构，本申请实施例对隔离电路70的具体结构不进行限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行设置，只要可以将第三电极50接收的上行信号传输至控制电路60的第二端口62，阻止下行信号传输至第三电极50上即可。

一种可能实现的方式中，参见图13，隔离电路70包括第二电阻71。第二电阻71的第一端与第一节点N1电连接，第二电阻71的第二端和第三电极50电连接。通过第二电阻71的分压作用，分压到第二电阻71的第二端的电压远小于第一节点N1的电压，也就是说，第三电极50接收到的下行信号的强度远远小于第二电极40接收到的下行信号的强度。这样，第三电极50和第二电极40在触控屏201上感应时，触控屏201形成的电容变化包络中心点仍然以第二电极40在触控屏201上感应的区域中心(Q2点)为中心点，避免感应到触控屏201形成的电容变化包络中心点发生偏移的问题。

在此情况下，继续参见图13，隔离电路70还包括第三电阻72，第三电阻72的第一端、第二电阻71的第二端以及第三电极50耦合于第二节点N2，第三电阻72的第二端接地设置。其中，第三电阻72的电阻值R3和第二电阻71的电阻值R2满足：R3≤(1/10)R2。经验证发现，这样设置，可以进一步第二电阻71的第二端的电压，进而进一步降低第三电极50接收到的下行信号的强度，避免感应到触控屏201形成的电容变化包络中心点发生偏移的问题。

又一种可能实现的方式中，参见图14，隔离电路70包括二极管73。二极管73的阳极与第一节点N1电连接，二极管73的阴极与第三电极50电连接。通过二极管73正向导通的特性，二极管73可以将第三电极50接收的上行信号传输至控制电路60的第二端口62，但阻止下行信号传输至第三电极50上。

在此情况下，继续参见图14，隔离电路70还包括第三电阻72，第三电阻72的第一端、二极管73的阴极以及第三电极50耦合于第二节点N2，第三电阻72的第二端接地设置。第三电阻72可以让第二节点N2的电压进一步降低，进而进一步降低第三电极50接收到的下行信号的强度，避免感应到触控屏201形成的电容变化包络中心点发生偏移的问题。

再一种可能实现的方式中，参见图15，隔离电路70包括金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor field effect transistor，MOSFET)74。当隔离电路70为MOSFET 74时，可以是P型MOSFET，也可以是N型MOSFET。图15以隔离电路70为P型MOSFET为例进行的说明。其中，MOSFET 74的栅极以及源极均耦合于第一节点N1，MOSFET 74的漏极与第三电极50电连接。由于MOSFET 74本身具有体二极管，所以根据二极管正向导通的特性，MOSFET 74可以将第三电极50接收的上行信号传输至控制电路60的第二端口62，但阻止下行信号传输至第三电极50上。

在此情况下，继续参见图15，隔离电路70还包括第三电阻72，第三电阻72的第一端、MOSFET 74的漏极以及第三电极50耦合于第二节点N2，第三电阻72的第二端接地设置。第三电阻72可以让第二节点N2的电压进一步降低，进而进一步降低第三电极50接收到的下行信号的强度，避免感应到触控屏201形成的电容变化包络中心点发生偏移的问题。

此外，当隔离电路70为MOSFET 74时，由于MOSFET导通阻抗低，所以经过MOSFET的信号的降压低，因此，当MOSFET 74将第三电极50接收的上行信号传输至控制电路60的第二端口62，避免了上行信号的衰减，提高了上行信号的强度。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种触控笔，其特征在于，包括：笔杆、笔尖、第一电极、第二电极、第三电极和控制电路；

所述笔尖包括连接端和书写端；所述书写端位于所述连接端背离所述笔杆的一侧；所述笔尖通过所述连接端与所述笔杆连接；

所述第一电极位于笔杆内；所述第二电极位于所述笔尖内；沿第一方向，所述第三电极位于所述第一电极和所述第二电极之间，所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极均与所述控制电路电连接；其中，所述第一方向为所述触控笔的延伸方向；

所述控制电路用于接收所述第二电极和所述第三电极发送的上行信号，并基于接收的所述上行信号发送下行信号，并通过所述第一电极和所述第二电极发出；

所述控制电路包括第一端口和第二端口；

所述第一电极与所述第一端口电连接，所述第二电极与所述第三电极耦合于第一节点，所述第一节点与所述第二端口电连接；

所述触控笔还包括隔离电路，位于所述第一节点和所述第三电极之间；

所述隔离电路还包括第三电阻；

所述第三电阻与所述第三电极并联设置，其中，第三电阻的第一端与所述第三电极电连接，所述第三电阻的第二端接地设置。

2.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述第三电极与所述第二电极的距离W1满足：1mm≤W1≤9mm。

3.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述触控笔还包括第一电阻，位于所述控制电路和所述第二电极之间。

4.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述隔离电路包括第二电阻；所述第二电阻的第一端与所述第一节点电连接，所述第二电阻的第二端和所述第三电极电连接。

5.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述隔离电路包括二极管；所述二极管的阳极与所述第一节点电连接，所述二极管的阴极与所述第三电极电连接。

6.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述隔离电路包括金属氧化物半导体场效应晶体管；所述金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极以及第一极均耦合于所述第一节点，所述金属氧化物半导体场效应晶体管的第二极与所述第三电极电连接。

7.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，当所述隔离电路包括第二电阻时，所述第三电阻的电阻值R3和所述第二电阻的电阻值R2满足：R3≤（1/10）R2。

8.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述笔杆包括主体部，所述主体部为中空结构；所述第一电极和所述控制电路位于所述主体部内；

沿所述第一方向，所述主体部包括顶面和底面；所述顶面位于所述底面背离所述笔尖的一侧；

所述主体部包括环形凹槽和凸起结构；所述环形凹槽自所述底面沿所述第一方向凹陷；所述凸起结构由所述环形凹槽凹陷形成；

所述笔杆还包括支撑部；沿所述第一方向，所述支撑部包括第一支撑分部和第二支撑分部，所述第一支撑分部嵌于所述凸起结构内，所述第二支撑分部露出所述凸起结构；

露出的所述支撑部上设置有所述第三电极；

所述第二电极位于所述笔尖内，且靠近所述书写端；所述笔尖还包括限位凹槽和环形限位凸起；所述限位凹槽自所述连接端沿所述第一方向凹陷；所述环形限位凸起自所述连接端沿第一方向凸起；

当所述笔尖装配到所述笔杆内时，所述环形限位凸起伸入到所述笔杆的环形凹槽内，且所述第二支撑分部嵌于所述限位凹槽内，以使所述第三电极沿所述第一方向位于所述第一电极和所述第二电极之间。

9.根据权利要求8所述的触控笔，其特征在于，所述支撑部为中空结构；所述支撑部内设置有印刷电路板，该印刷电路板延伸至所述主体部，所述主体部内的所述控制电路设置于所述印刷电路板上；

所述支撑部还包括第一开口，开设于露出的所述支撑部上；所述第一开口漏出所述印刷电路板的至少一个连接点；

所述第一开口和所述连接点对应的位置设置有连接结构；所述连接结构的一端与所述连接点电连接，所述连接结构的另一端与所述第三电极电连接，以使所述第三电极与印刷电路板电连接。

10.根据权利要求9所述的触控笔，其特征在于，所述支撑部还包括连接面；所述连接面设置有与所述印刷电路板电连接的连接器；

所述笔尖还包括具有弹簧结构的探针；所述探针的一端与所述第二电极电连接，所述探针的另一端通过所述限位凹槽露出；

当所述笔尖装配到所述笔杆内时，所述探针的另一端与所述连接面上设置的连接器电连接，以使所述第二电极与印刷电路板电连接。

11.根据权利要求8-10任一项所述的触控笔，其特征在于，所述环形凹槽的侧壁上设置有外螺纹；

所述环形限位凸起具有与所述外螺纹配合的内螺纹；

通过所述环形限位凸起的内螺纹与所述环形凹槽侧壁上的外螺纹螺纹连接，以使所述笔尖与所述笔杆可拆卸连接。

12.根据权利要求9所述的触控笔，其特征在于，所述连接结构与所述第三电极一体成型。

13.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-12任一项所述的触控笔和主机设备；

所述主机设备用于发送上行信号；

所述触控笔用于通过所述第二电极和所述第三电极接收所述上行信号，并基于所述上行信号发送下行信号，并通过所述第一电极和所述第二电极发出；

所述主机设备还用于根据所述第一电极和所述第二电极发出的下行信号确定书写笔记和所述触控笔的倾斜角度。