CN116243808A - 降低书写延迟的电容笔及触控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种降低书写延迟的电容笔及触控装置，其中，本发明技术方案通过采用笔本体、所述笔本体的一端设置有笔尖、设置在所述笔本体内的第一电极、设于所述笔本体内的控制装置组成的电容笔，以及所述控制装置处于接收模式时，所述控制装置的第一控制端、第二控制端短接的方式，增强了主动电容笔所接收的上行信号。本发明技术方案可减少了手掌与平板的耦合电容的干扰，避免了电容笔的书写延迟。

Description

降低书写延迟的电容笔及触控装置

技术领域

本发明涉及电容笔技术领域，尤其涉及一种降低书写延迟的电容笔及触控装置。

背景技术

电容笔主要分主动式和被动式两种。主动式电容笔一般内置电池和芯片，通过芯片发送高压信号来激励电容屏计算相关坐标，并且可以测出用户使用电容笔时的力量从而实现笔迹识别。

主动电容笔有时分复用的上下行通讯，跟主动笔通讯的平板也有上下行通讯。在使用电容笔书写时，用户的手掌会不可避免地按压在平板上。此时手掌与平板有耦合电容，与手形成一个回路，导致平板到笔的上行信号大大减弱。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种降低书写延迟的电容笔及触控装置，旨在减少手掌与平板的耦合电容的干扰，并增强主动电容笔的上行信号，避免电容笔的书写延迟。

为实现上述目的，本发明提出了一种降低书写延迟的电容笔，所述降低书写延迟的电容笔包括：

笔本体，所述笔本体的一端设置有笔尖；

第一电极，设置在所述笔本体上，并至少部分显露于所述笔本体的外表面，所述笔本体靠近所述笔尖设置；

控制装置，设于所述笔本体内，所述控制装置具有第一控制端、第二控制端和接地端，所述控制装置的第一控制端用于接收和发送笔尖的信号，所述控制装置的第二控制端用于接收和发送第一电极的信号；

所述控制装置具有发送模式和接收模式，所述控制装置处于发送模式时，所述控制装置的第一控制端、第二控制端断开；所述控制装置处于接收模式时，所述控制装置的第一控制端、第二控制端短接。

可选地，所述降低书写延迟的电容笔还包括第一连接件和第二连接件，所述笔尖、所述第一控制端分别与所述第一连接件的两端相连，所述第一电极、所述第一控制端分别与所述第二连接件的两端相连。

可选地，所述第一连接件和第二连接件为金属导体。

可选地，所述第一电极覆盖在所述第二连接件的外周。

可选地，所述第一电极为锥状或环状。

可选地，所述控制装置的第一控制端、第二控制端的短接状态与断开状态由控制装置的内部开关控制切换；所述内部开关的两端分别与第一控制端、第二控制端相连。

可选地，所述控制装置通过所述笔尖发送压力和自身坐标信息，所述控制装置还通过所述第一电极发送自身坐标信息。

可选地，所述笔尖和所述第一电极通过时分复用的方式交错发送信息，并在一帧内完成。

本发明还提出了一种触控装置，所述触控装置包括：

触控终端；以及

如上所述的降低书写延迟的电容笔。

本发明技术方案通过采用笔本体、所述笔本体的一端设置有笔尖、设置在所述笔本体内的第一电极、设于所述笔本体内的控制装置组成的降低书写延迟的电容笔，以及所述控制装置处于接收模式时，所述控制装置的第一控制端、第二控制端短接的方式，增强了降低书写延迟的电容笔所接收的上行信号，减少了手掌与平板的耦合电容的干扰，避免了降低书写延迟的电容笔的书写延迟。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例降低书写延迟的电容笔、手掌和电容屏的电容耦合的示意图；

图2为本发明一实施例降低书写延迟的电容笔的结构示意图；

图3为本发明一实施例中降低书写延迟的电容笔与触控屏上下行通讯的框图示意图；

图4本发明一实施例中仅用笔尖接收上行信号的波形图示意图；

图5本发明一实施例中将笔尖和第一电极短接后接收上行信号的波形图示意图；

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	触控终端	231	第一控制端
20	笔本体	232	第二控制端
				21	笔尖	24	第一连接件
22	第一电极	25	第二连接件
				23	控制装置

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参考图1，当触控装置处于悬空状态时(置于绝缘桌面，不接充电器)，如果有大手掌触摸屏幕表面(手掌不接触整机边框)，手掌与平板有耦合电容(Cplam)。电容笔接收到的上行信号为电容笔的电压(Vpen)和大手掌的电压(Vplam)的差值，由于Vpen＝Vuplink*Cpen/(Cpen+Cpen-GND)，Vplam＝Vuplink*Cplam/(Cplam+Cplam-GND)，由于耦合电容较大，此时上行信号(Uplink)通过此电容耦合到电容笔，会产生较大的大手掌的电压(Vplam)从而使电容笔的电压和大手掌的电压的差值减小，导致电容笔接收到的上行信号大大减弱。

为了解决以上问题，本发明提出了一种降低书写延迟的电容笔。

参考图2，所述降低书写延迟的电容笔包括：

笔本体20，所述笔本体20的一端设置有笔尖21；

第一电极22，设置在所述笔本体20上，并至少部分显露于所述笔本体20的外表面，所述笔本体20靠近所述笔尖21设置；

控制装置23，设于所述笔本体20内，所述控制装置23具有第一控制端231、第二控制端232和接地端，所述控制装置23的第一控制端用于接收和发送笔尖21的信号，所述控制装置23的第二控制端用于接收和发送第一电极22的信号；

所述控制装置23具有发送模式和接收模式，所述控制装置23处于发送模式时，所述控制装置23的第一控制端、第二控制端断开；所述控制装置23处于接收模式时，所述控制装置23的第一控制端、第二控制端短接。

本实施例中，需要说明的是，笔本体20为电容笔本身，可以具备现有技术中电容笔的基本功能，也可以认为是壳体等硬件部分，此处不再赘述。

控制装置23为电容笔中的电路部分，通过笔尖21用于输出打码信号至触控终端，或者还可以接收触控终端的上行信号。

第一电极22设置在笔本体20上，至少部分显露于所述笔本体20的外表面，是为了在用户握持笔本体20时，用于与人手接触，并形成传输回路。

参照图3，所述降低书写延迟的电容笔开始工作时，控制装置23需根据笔尖21与第一电极22接收到的触控终端的配置信息进行配置。配置完成后，所述电容笔发送对应的信息给触控终端。所述配置信息包括传输频率等，所述触控终端可以是平板，也可以是触控屏等可与电容笔通信的终端。

其中，所述控制装置23通过所述笔尖21发送压力和自身坐标信息，所述控制装置23还通过所述第一电极22发送自身坐标信息。这些信息可供触控装置计算出所述电容笔的倾斜角、书写压力等。

其中，所述控制装置23的第一控制端、第二控制端的短接状态与断开状态由控制装置23的内部开关控制切换；所述内部开关的两端分别与第一控制端、第二控制端相连。

其中，所述笔尖21和所述第一电极22通过时分复用的方式交错发送信息，并在一帧内完成。如果这一时间段为发送模式，下一时间段则为接收模式，如此循环。值得注意的是，工作模式在切换时，需对信号及时去除。

参照图4与图5，图中所示示波器的两条波形分别是所述触控终端发射的上行信号强度和所述电容笔所接收到的上行信号强度。图4中，所述电容笔所接收到的上行信号强度，可用电压峰峰值大小反映，其电压峰峰值大小为6.7V；图5中，所述电容笔所接收到的上行信号强度，可用电压峰峰值大小反映，其电压峰峰值大小为8.2V。

可见所述控制装置23的第一控制端、第二控制端短接后，两路信号并为一路向控制装置23传输，主动电容笔所接收的电压峰峰值大小增大，上行信号主动增强了，此方式减少了手掌与平板的耦合电容的干扰，避免了电容笔的书写延迟。

在一实施例中，为了方便控制装置23与笔尖21以及第一电极22的连接，所述电容笔还包括第一连接件24和第二连接件25，所述笔尖21、所述第一控制端分别与所述第一连接件24的两端相连，所述第一电极22、所述第一控制端分别与所述第二连接件25的两端相连。所述第一连接件24和第二连接件25为金属导体。

在本实施例中，所述第一连接件24、第二连接件25均为条状金属导体。当然在其他实施例中，也可以是片状金属导体等，不限制。

进一步地，为了方便人手接触，所述第一电极22覆盖在所述第二连接件25的外周。

更进一步地，所述第一电极22为锥状或环状。第一电极22为锥状或环状在笔本体20表面上呈360度分布，不管如何握笔，都能够便于接触到第一电极22。

进一步地，所述第一电极22内部为环状螺旋结构，是为了在节省电极材料的同时，增大第一电极覆盖区域，方便信号的接收与传递。

进一步地，所述第一电极22与所述第二连接件25之间还通过螺旋弹簧连接，螺旋弹簧连接于所述第一电极22的内侧，这样做的目的，增加第一电极22与第二连接件25之间连接有效性，方便信号的接收与传递。

参照图3，本发明还提出一种触控装置，该触控装置包括触控终端；以及如上所述的降低书写延迟的电容笔。该降低书写延迟的电容笔的具体结构参照上述实施例，由于本触控装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种降低书写延迟的电容笔，其特征在于，所述降低书写延迟的电容笔包括：

笔本体，所述笔本体的一端设置有笔尖；

第一电极，设置在所述笔本体上，并至少部分显露于所述笔本体的外表面，所述笔本体靠近所述笔尖设置；

控制装置，设于所述笔本体内，所述控制装置具有第一控制端、第二控制端和接地端，所述控制装置的第一控制端用于接收和发送笔尖的信号，所述控制装置的第二控制端用于接收和发送第一电极的信号；

所述控制装置具有发送模式和接收模式，所述控制装置处于发送模式时，所述控制装置的第一控制端、第二控制端断开；所述控制装置处于接收模式时，所述控制装置的第一控制端、第二控制端短接。

2.如权利要求1所述的降低书写延迟的电容笔，其特征在于，所述降低书写延迟的电容笔还包括第一连接件和第二连接件，所述笔尖、所述第一控制端分别与所述第一连接件的两端相连，所述第一电极、所述第一控制端分别与所述第二连接件的两端相连。

3.如权利要求2所述的降低书写延迟的电容笔，其特征在于，所述第一连接件和第二连接件为金属导体。

4.如权利要求1所述的降低书写延迟的电容笔，其特征在于，所述第一电极覆盖在所述第二连接件的外周。

5.如权利要求1-4任一项所述的降低书写延迟的电容笔，其特征在于，所述第一电极为锥状或环状。

6.如权利要求1所述的降低书写延迟的电容笔，其特征在于，所述控制装置的第一控制端、第二控制端的短接状态与断开状态由控制装置的内部开关控制切换；所述内部开关的两端分别与第一控制端、第二控制端相连。

7.如权利要求1所述的降低书写延迟的电容笔，其特征在于，所述控制装置通过所述笔尖发送压力和自身坐标信息，所述控制装置还通过所述第一电极发送自身坐标信息。

8.如权利要求7所述的降低书写延迟的电容笔，其特征在于，所述笔尖和所述第一电极通过时分复用的方式交错发送信息，并在一帧内完成。

9.一种触控装置，其特征在于，所述触控装置包括：

触控终端；以及

如权利要求1-8任一项所述的降低书写延迟的电容笔。

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