CN206411627U - 具有天线的计算机触控笔 - Google Patents

Abstract

提供了一种具有天线的计算机触控笔。计算机触控笔可以具有细长主体和天线，该细长主体具有通过主轴耦合的尖部和相对的端部，该主轴沿纵向轴线延伸并且具有圆周，该天线围绕圆周的至少一部分缠绕。

Description

具有天线的计算机触控笔

技术领域

本实用新型一般而言涉及无线通信电路，并且更具体而言，涉及用于诸如计算机触控笔的细长无线设备的无线通信电路。

背景技术

形成用于电子装备的无线电路会具有挑战性。例如，会难以将诸如天线的无线部件结合到诸如平板计算机触控笔的紧凑型便携式设备中。如果不注意，导电结构的存在将不利地影响天线性能。差的天线性能会导致使用更多的收发器功率并且减少电池寿命。差的天线性能还会降低无线功能。

因此，期望能够为诸如计算机触控笔的无线设备提供改进的无线电路。

实用新型内容

可以提供向诸如平板计算机的电子设备提供输入的计算机触控笔。触控笔可以具有带有尖部和相对的端部的细长主体。触控笔的相对端部可以包括诸如连接器和天线的部件。连接器可以用盖帽来覆盖。

天线可以是缠绕触控笔的主体的倒-F天线、环形天线或其它天线，或者可以是另一种类型的天线。天线结构可以在柔性印刷电路上形成，或者可以由塑料支撑结构上的金属迹线形成。如果期望，用于天线的金属结构可以利用形成三维天线的模制塑料支撑件来支撑。

金属和塑料管可以在形成触控笔的主体时使用。金属管可以具有其中安装天线的开口。塑料管可以用作触控笔的外部壳体并且可以覆盖金属管和其中安装天线的开口。内塑料管可以用作天线迹线的支撑结构。

诸如电缆的传输线可以耦合到天线馈电。电缆可以穿过金属管中的开口并且可以利用导电泡沫条来覆盖。

根据实施例，提供了一种计算机触控笔，该计算机触控笔包括细长主体和天线，该细长主体具有通过主轴耦合的尖部和相对的端部，主轴沿纵向轴线延伸并且具有圆周，该天线围绕圆周的至少一部分缠绕。

根据另一实施例，该计算机触控笔包括在相对的端部处的具有多个接触垫的连接器，并且天线位于连接器和尖部之间的主轴上。

根据另一实施例，天线包括围绕塑料管缠绕的柔性印刷电路。

根据另一实施例，天线包括环形天线，该环形天线具有完全围绕圆周缠绕的金属天线共振元件。

根据另一实施例，金属天线共振元件是塑料支撑结构上的金属天线共振元件迹线。

根据另一实施例，该计算机触控笔包括形成主轴的至少一部分的金属管。

根据另一实施例，天线具有通过导电粘合剂短接到金属管的金属迹线。

根据另一实施例，该计算机触控笔包括同轴电缆，其中金属管具有开口，该同轴电缆穿过该开口。

根据另一实施例，天线具有馈电，并且同轴电缆被耦合到该馈电。

根据另一实施例，该计算机触控笔包括覆盖同轴电缆的至少一部分的导电泡沫条。

根据实施例，提供了一种计算机触控笔，该计算机触控笔包括具有通过主轴耦合的尖部和相对的端部的细长主体和在相对的端部处的天线，该主轴沿纵向轴线延伸，该天线由圆顶形状的塑料支撑件上的金属迹线形成。

根据另一实施例，天线包括磁体。

根据另一实施例，天线包括倒-F天线。

根据另一实施例，天线包括通过返回路径迹线耦合的天线接地迹线和天线共振元件迹线。

根据另一实施例，天线共振元件迹线被电耦合到磁体，使得天线电流穿过该磁体。

根据另一实施例，计算机触控笔包括耦合到天线共振元件迹线和天线接地迹线的天线馈电和形成主轴的至少一部分并被短接到天线接地迹线的金属管。

根据另一实施例，计算机触控笔包括被短接到天线接地迹线的螺钉和耦合到天线馈电的同轴电缆。

根据实施例，提供了一种计算机触控笔，该计算机触控笔包括具有通过主轴耦合的尖部和相对的端部的细长主体、在相对的端部处的连接器、在主轴中的电气部件以及在电气部件和连接器之间的主轴中的天线，其中主轴沿纵向轴线延伸并且具有圆周，连接器具有多个连接器接触垫，电气部件通过信号路径耦合到连接器，主轴包括具有开口的金属管，天线被安装在该开口中，并且主轴包括覆盖金属管和覆盖开口中的天线的塑料外管。

根据另一实施例，天线包括具有共振元件臂的倒-F天线、通过导电粘合剂耦合到金属管的接地、以及在共振元件臂和接地之间延伸的返回路径。

根据另一实施例，天线包括馈电，并且计算机触控笔包括耦合到馈电的同轴电缆。

根据另一实施例，金属管具有附加开口并且其中同轴电缆穿过附加开口。

根据另一实施例，计算机触控笔包括覆盖同轴电缆的至少一些的导电泡沫条。

根据另一实施例，计算机触控笔包括覆盖连接器的能拆卸盖帽。

根据另一实施例，计算机触控笔包括支撑开口中的天线的内塑料管。

根据另一实施例，天线包括在内塑料管上的金属迹线。

附图说明

图1是根据实施例的说明性计算机和相关联的计算机触控笔的透视图。

图2是根据实施例的具有无线通信电路的说明性触控笔的示意图。

图3是根据实施例的用于在触控笔中使用的说明性无线电路的示图。

图4是根据实施例的用于触控笔的说明性倒-F天线的示图。

图5是根据实施例的说明性平面倒-F天线的示图。

图6是根据实施例的说明性单极天线的示图。

图7是根据实施例的说明性回路天线的示图。

图8是根据实施例的说明性环形天线的示图。

图9是根据实施例的利用激光直接结构化技术形成的说明性天线的透视图。

图10是根据实施例的说明性柔性印刷电路天线的透视图。

图11是根据实施例的具有安装到支撑结构的金属共振元件的说明性天线的横截面侧视图。

图12是根据实施例的由印刷导电墨水形成的说明性天线的横截面侧视图。

图13是根据实施例的利用同轴电缆进行馈电的说明性天线的透视图。

图14是根据实施例的利用弹簧加载的销进行馈电的说明性天线的横截面侧视图。

图15是根据实施例的利用弹簧进行馈电的说明性天线的横截面侧视图。

图16是根据实施例的利用穿过基板的通孔进行馈电的说明性天线的横截面侧视图。

图17是根据实施例的触控笔的细长主体的一部分的横截面侧视图。

图18是根据实施例的、具有尖部和相对端部的说明性触控笔的侧视图，其中已在该相对端部处形成天线。

图19是根据实施例的、可以安装在图18触控笔端部处的类型的说明性三维天线的透视图。

图20是示出根据实施例的、其中诸如磁体的导电结构可以安装在天线迹线上的图19的天线的后视图。

图21是根据实施例的、在将磁体附连到天线上的天线迹线之后图19的天线的一部分的侧视图。

图22是根据实施例的、具有覆盖位于触控笔端部处的天线的介电覆盖物的说明性触控笔的横截面侧视图。

图23是根据实施例的、具有在从触控笔的端部偏移的位置处形成的天线的说明性触控笔的横截面侧视图。

图24是根据实施例的、具有可拆卸盖帽和在从触控笔的端部偏移的位置处形成的天线的说明性触控笔的分解透视图。

图25是根据实施例的、具有可拆卸盖帽和从触控笔的端部偏移的天线的说明性触控笔的横截面侧视图。

图26是根据实施例的、用于利用已被导电泡沫覆盖的电缆进行馈电的触控笔的说明性天线的透视图。

图27是根据实施例的、具有缠绕触控笔主体的大部分的金属迹线的说明性触控笔天线的横截面端视图。

图28是根据实施例的、具有缠绕全部触控笔主体的金属迹线的说明性触控笔天线的横截面端视图。

图29是根据实施例的、可以在形成触控笔天线时使用的类型的说明性环形天线的透视图。

图30是根据实施例的、可以安装在触控笔的侧面从触控笔端部偏移的位置处的类型的说明性天线迹线的侧视图。

图31是根据实施例的、具有带有用于天线的开口的金属主体结构的说明性触控笔的横截面侧视图。

图32是根据实施例的图31的金属主体结构的透视图。

图33是根据实施例的、具有被短接到触控笔主体中金属管的天线结构的触控笔主体的一部分的横截面侧视图。

图34是根据实施例的、其中天线正在利用电缆进行馈电的触控笔的一部分的横截面侧视图，该电缆在被耦合到用于天线的馈电之前从金属管的内部退出。

具体实施例

本申请要求于2015年7月6日提交的美国专利申请No. 14/792,516的优先权，其全部内容通过引用被结合于此。

图1中示出了包括进行无线通信的电子装备的系统。图1的装备包括电子设备120和电子设备10。诸如设备120和10的电子装备一般地可以是诸如膝上型计算机、包含嵌入式计算机的计算机监视器、平板计算机、蜂窝电话、媒体播放器、或其它手持式或便携式电子设备的计算设备、诸如腕表设备、挂件设备、头戴式耳机或耳塞设备、嵌入在眼镜或其它穿戴在用户头部上的装备中的设备、或其它可穿戴或微型设备的较小设备、电视、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、诸如其中电子装备被安装在信息站或汽车中的系统的嵌入式系统、诸如触摸垫、计算机鼠标、计算机触控笔或其它电子配件的计算机配件、实现这些设备中的两个或更多个的功能的装备、或其它电子装备。在有时在本文中被描述为例子的图1的说明性构造中，设备120是具有触摸屏的平板计算机或其它设备并且设备 10是计算机触控笔。当绘图程序在平板计算机120上运行时，用户可以使用触控笔10在平板计算机120上绘制，并且向平板计算机 120提供其它输入。

平板计算机120可以包括诸如其中安装显示器122的壳体124的壳体。可以使用诸如按钮126的输入-输出设备向平板计算机120提供输入。显示器122可以是电容式触摸屏显示器或包含其它类型的触摸传感器技术的显示器。显示器122的触摸传感器可以被构造为从触控笔10接收输入。

触控笔10可以具有沿纵向轴线26延伸的圆筒形状或其它细长主体。触控笔10的主体可以由金属和/或塑料管和其它细长结构形成。触控笔10和平板计算机120可以包含用于经由无线通信链路28支持无线通信的无线电路。作为例子，触控笔10可以经由链路28向平板计算机120提供无线输入(例如，关于绘图程序或平板计算机120上运行的其它软件中的设置的信息、选择期望的屏幕上选项的输入、向平板计算机120提供诸如触控笔轻击的触摸手势的输入、在显示器 122上绘制线或其它对象的输入、移动或以其它方式操纵在显示器122上显示的图像的输入，等等)。

触控笔10可以具有诸如尖部14的尖部。尖部14可以包含由显示器122的电容式触摸传感器检测的导电弹性构件。如果期望，尖部 14可以包含有源电子器件(例如，发送被电容性地耦合到显示器122 的触摸传感器中并且被检测为触摸传感器上的触摸输入的信号的电路)。

触控笔10的主轴部分16可以将触控笔10的尖部14耦合到触控笔10的相对端部22。端部22可以包含导电弹性构件、有源电子器件(例如，发送被电容性地耦合到显示器122的触摸传感器中并且被检测为触摸传感器上的触摸输入的信号的电路)、按钮、与外部插头相配的金属连接器、或其它输入-输出部件。

力传感器可以结合到触控笔10的尖部14和/或相对的端部22中。可以使用力传感器来测量用户正在多么用力地对着显示器122的外表面按压触控笔10。力数据然后可以从触控笔10被无线地发送到平板 120，使得正在显示器122上被绘制的线的宽度可以被相应地调整或者平板120可以采取其它合适的动作。

如果期望，触控笔10可以具有夹子，以帮助触控笔10附连到用户的衬衫口袋或其它物体、可以具有磁体，以帮助触控笔10附连到设备120或其它结构中的磁性附着点、或者可以具有帮助用户将触控笔10附连到外部物体的其它结构。端部22可以具有可拆卸的盖帽、接纳电缆(例如，提供用于给触控笔10中的电池充电的电力信号和/ 或提供数字数据的电缆)的数据端口连接器、输入-输出设备(例如，按钮和/或发光二极管或其它基于光的输出设备)、或者其它部件 (例如，金属结构)。

诸如部件18的部件可以在触控笔10上形成(例如，在主轴16 上或在其它地方)。部件18可以包括用于收集输入的按钮、触摸传感器和其它部件、用于产生输出的发光二极管或其它部件等。

触控笔10可以在主轴部分16中包括金属管或其它导电部件。在触控笔10中的金属管或其它结构可以用作天线的天线接地。用于天线的天线共振元件可以由印刷电路或其它介电支撑结构上的金属迹线和/或由其它导电结构形成。天线共振元件可以位于端部区域22的区域20B中，或者可以在诸如从触控笔10的端部偏移的区域20A的位置处形成。在其中天线位于偏移区域20A的构造中，连接器或其它部件可以安装在区域20B中。如果期望，触控笔10的天线可以位于沿主体16的其它地方、在尖部区域14中、或在设备10的其它合适的部分中。

显示可以在触控笔10中使用的说明性部件的示意图在图2中示出。如在图2中所示，触控笔10可以包括诸如存储和处理电路30的控制电路。存储和处理电路30可以包括诸如非易失性存储器(例如，闪存存储器或者构造为形成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)等的储存器。存储和处理电路30中的处理电路可以用来控制触控笔10的操作。这种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、基带处理器集成电路、专用集成电路等。

存储和处理电路30可以用来在触控笔10上运行软件。软件可以处理来自按钮、传感器和其它输入部件的输入。软件也可以用来向用户提供输出(例如，利用发光二极管或其它输出部件，诸如图1的部件18)。为了支持与诸如平板计算机120的外部装备的交互，存储和处理电路30和触控笔10中的其它电路可以被用于实现通信协议。可以在触控笔10中实现的通信协议包括用于短距离无线通信链路的协议，诸如蓝牙协议。如果期望，可以支持其它类型的无线通信链路。蓝牙通信的使用仅仅是说明性的。

触控笔10可以包括输入-输出电路44。输入-输出电路44可以包括输入-输出设备32。输入-输出设备32可以用来允许把数据提供给触控笔10并且允许把数据从触控笔10提供给诸如平板计算机120的外部设备。输入-输出设备32可以包括用户接口设备、数据端口设备以及其它输入-输出部件。例如，输入-输出设备32可以包括触摸屏、无触摸传感器能力的显示器、按钮、操纵杆、滚轮、触控板、麦克风、相机、扬声器、状态指示器、光源、音频插孔和其它音频端口部件、数字数据端口设备、光传感器、加速度计或可以检测相对于地球的运动和触控笔朝向的其它部件、电容传感器、接近性传感器(例如，电容式接近性传感器和/或红外性接近传感器)、磁传感器、以及其它传感器和输入-输出部件。

输入-输出电路44可以包括用于与外部装备无线通信的无线通信电路34。无线通信电路34可以包括由一个或多个集成电路、功率放大器电路、低噪声输入放大器、无源RF部件、一个或多个天线40、传输线以及用于处理RF无线信号的其它电路形成的射频(RF)收发器电路。

无线通信电路34可以包括用于在2.4GHz蓝牙通信频带或其它合适的通信频带处理无线通信的射频收发器电路90。蓝牙信号或其它无线信号可以利用诸如天线40的一个或多个天线被收发器电路 90发送和/或接收。在无线通信电路34中的天线可以利用任何合适的天线类型来形成。例如，用于触控笔10的天线可以包括具有由回路天线结构、贴片天线结构、倒-F天线结构、缝隙天线结构、平面倒- F天线结构、螺旋天线结构、环形天线、单极天线、这些设计的混合等形成的共振元件的天线。如果期望，触控笔10中的天线中的一个或多个天线可以是背腔天线。

传输线路径可以用来将天线40耦合到收发器电路90。触控笔10 中的传输线可以包括同轴电缆路径、微带传输线、带状线传输线、边缘耦合的微带传输线、边缘耦合的带状线传输线、由这些类型的传输线的组合形成的传输线等。如果期望，滤波器电路、开关电路、阻抗匹配电路以及其它电路可以插入在传输线中。

如图3中所示，无线电路34中的收发器电路90可以利用诸如路径92的路径耦合到天线40。无线电路34可以耦合到控制电路30。控制电路30可以耦合到输入-输出设备32。输入-输出设备32可以提供来自触控笔10的输出并且可以从触控笔10外部的来源接收输入。

为了向天线提供覆盖感兴趣的通信频率的能力，天线40可以具有诸如滤波器电路(例如，一个或多个无源滤波器和/或一个或多个可调谐滤波器电路)的电路。诸如电容器、电感器和电阻器的分立部件可以结合到滤波器电路中。电容式结构、电感式结构和电阻式结构也可以由图案化的金属结构(例如，天线的部分)形成。如果期望，天线40可以具有诸如可调谐部件102的可调节电路，以便在感兴趣的通信频带上调谐天线40。可调谐部件102可以包括可调谐电感器、可调谐电容器或者其它可调谐部件。诸如这些的可调谐部件可以基于固定部件的开关和网络、产生关联的分布式电容和电感的分布式金属结构、用于产生可变电容和电感值的可变固态设备、可调谐滤波器、或者其它合适的可调谐结构。在触控笔10的操作期间，控制电路30 可以在诸如路径88的一条或多条路径上发出调节电感值、电容值或与可调谐部件102关联的其它参数的控制信号，由此调谐天线40来覆盖期望的通信频带。也可以使用其中天线40没有可调谐部件的构造。

路径92可以包括一条或多条传输线。作为例子，图3的信号路径92可以是具有诸如线路94的正信号导体和诸如线路96的接地信号导体的传输线。线路94和线路96可以形成同轴电缆或者微带传输线的部分(作为例子)。由诸如电感器、电阻器和电容器的部件形成的匹配网络可以用于将天线40的阻抗与传输线92的阻抗匹配。匹配网络部件可以作为分立部件(例如，表面贴装技术部件)提供或者可以由壳体结构、印制电路板结构、塑料支撑件上的迹线等形成。诸如这些的部件也可以用于在天线40中形成滤波器电路。

传输线92可以耦合到与天线40关联的天线馈电结构。作为例子，天线40可以形成倒-F天线、缝隙天线、混合倒-F缝隙天线或者具有带诸如端子98的正天线馈电端子和诸如接地天线馈电端子100的接地天线馈电端子的天线馈电的其它天线。正传输线导体94可以耦合到正天线馈电端子98并且接地传输线导体96可以耦合到接地天线馈电端子100。如果期望，也可以使用其它类型的天线馈电布置。图3 的说明性馈电构造仅仅是说明性的。

图4是可以在实现用于触控笔10的天线40时使用的说明性倒-F 天线结构的示图。图4的倒-F天线40具有天线共振元件106和天线接地104。天线共振元件106可以具有诸如臂108的主共振元件臂。臂108的长度可以被选择，使得天线40在期望的工作频率下共振。例如，臂108的长度可以是在用于天线40的期望工作频率(例如， 2.4GHz)的波长的四分之一。天线40也可以在谐波频率下表现出共振。

主共振元件臂108可以通过返回路径110耦合到接地104。天线馈电112可以包括正天线馈电端子98和接地天线馈电端子100，并且可以平行延伸到臂108和接地104之间的返回路径110。如果期望，诸如图4的说明性天线40的倒-F天线可以具有多于一个的共振臂分支(例如，以创建多个频率共振来支持在多个通信频带中的操作)，或者可以具有其它天线结构(例如，寄生天线共振元件、诸如图3的部件102的可调谐部件以支持天线调谐等)。在安装触控笔10中的天线40时，天线40的结构可以被弯曲。例如，接地104和/或共振元件106可以由围绕触控笔10的纵向轴线26缠绕的金属形成。

如在图5中所示，天线40可以是平面倒F-天线。例如，臂108 可以由位于接地104的部分上方的平面金属结构形成。馈电112可以由从平面元件108朝接地104向下延伸的臂形成。返回路径110可以由在平面臂108和接地104之间延伸的与馈电112平行的平面金属壁形成。

在图6的例子中，天线40是具有单极共振元件106的单极。单极共振元件106由诸如金属单极臂108的金属带形成。金属单极臂 108从正馈电端子98延伸离开接地104和接地馈电端子100。单极臂 108的长度可以被调整，以覆盖感兴趣的频率范围(例如，单极元件的长度可以是在感兴趣的工作频率处的波长的四分之一)。

如果期望，天线40可以由诸如图7的回路天线40的回路天线形成。回路天线40可以具有共振元件106，该共振元件106由在正天线馈电端子98和接地天线馈电端子100之间延伸的导电材料的回路形成。

图8示出了天线40如何可以是环形天线。图8中的环形天线40 具有诸如馈电端子98的正天线馈电端子和诸如馈电端子100的接地天线馈电端子。正天线馈电端子98耦合到环形天线共振元件106 (例如，在围绕触控笔10的主体的环中延伸的金属结构等)。接地天线馈电端子100耦合到接地104。

如果期望，可以在为触控笔10形成天线40时使用其它类型的天线(例如，缝隙天线、螺旋天线、贴片天线等)。图4、5、6、7和 8的构造仅仅是说明性的。

天线40可以由诸如金属结构的导电结构形成。天线40的金属结构可以是金属涂层、设备壳体的部分或其它结构化金属构件、金属管的部分、金属箔、电线或其它金属结构。

在图9的说明性构造中，天线40包括在三维(非平面)介电支撑件130上的三维金属臂108。介电支撑件130可以是，例如，由诸如塑料(例如，模制塑料)的电介质形成的支撑件。形成支撑件130 的塑料材料可以具有使支撑件130对暴露于激光敏感的金属颗粒或其它填充剂材料。在暴露于激光之后，支撑件130的已经暴露于激光的部分将促进电镀金属的涂覆，而支撑件130的还没有暴露于激光的部分将不会促进电镀金属的生长。利用这种有时会被称为激光直接结构化(LDS)的方法，诸如图9的金属天线臂108的金属结构可以利用电镀来沉积。以这种方式生长的金属天线结构可以是三维的(即，诸如图9的说明性支撑结构130的弯曲表面的弯曲表面可以利用金属来涂覆)。三维天线结构的使用可以帮助创建用于天线40的期望的天线辐射图案，同时将天线40容纳在期望形状的壳体内。

在图10的例子中，用于天线臂108的金属迹线已在诸如柔性基板132的柔性基板上被沉积并且被图案化。用于形成诸如臂108的天线结构的金属可以被沉积作为覆盖金属涂层并且随后利用光刻和金属蚀刻(作为例子)进行图案化。柔性基板132可以是由聚酰亚胺基板或其它聚合物材料的柔性层形成的柔性印刷电路。当安装在触控笔 10中时，柔性基板132可以围绕触控笔10的细长主体缠绕。

图11是用于通过利用粘合剂136附连到介电支撑构件134的金属构件(例如，冲压金属箔等)形成的天线40的说明性天线臂108 的分解透视图。支撑构件134可以由塑料或其它介电材料形成并且可以形成触控笔10的细长主体的一部分。

图12是示出金属天线臂108和其它天线结构如何可以通过将导电墨水144印刷到介电支撑件138的表面上来形成的示图。介电支撑件138可以是诸如印刷电路基板的平面基板，或者可以是模制塑料支撑件或具有三维形状的其它结构。喷墨分配器140可以利用计算机控制的定位器142来控制。当在方向146上移动时，分配器140可以将金属墨水或其它导电墨水144沉积到支撑结构138上，从而为天线 40的天线元件108形成期望形状。导电墨水(例如，包含金属颗粒或其它导电粒子的粘合剂材料)可以利用喷墨印刷、丝网印刷、凹版印刷、喷涂、浸涂、滴制、绘制、或其它合适的沉积技术施加到支撑结构。

结合图9、10、11和12描述的天线金属结构制造技术仅仅是说明性的。天线结构可以由金属壳体的部分(例如，形成用于触控笔 10的细长主体的结构的金属管)、内部金属构件、柔性印刷电路上的金属迹线、模制塑料基板和其它三维介电基板上的三维金属迹线(例如，激光图案化的迹线)、金属线、金属箔(例如，已被图案化到天线结构的形状中并且利用粘合剂、螺钉或其它附着机构附连到支撑结构的金属箔)来形成。

天线40可以利用电缆、柔性印刷电路上的传输线、或其它合适的馈电布置进行馈电。

在图13的例子中，传输线92已利用同轴电缆来实现。在电缆中的外导体被短接到在接地馈电端子100处的接地104。在电缆中的内导体被短接到正馈电端子98。可以使用焊接、熔接、导电粘合剂、或其它导电耦合机制将传输线92耦合到天线40。

图14是示出另一个说明性馈电布置的天线40的横截面侧视图。在图14的例子中，天线40包括在介电基板156上的金属迹线154。传输线92包括信号导体150。弹簧加载的销152用作馈电销。销152 可以被焊接或以其它方式电气和机械地耦合到信号线150。在销152中的弹簧可以使销152的突出部分压靠着金属天线迹线154，从而完成对正馈电端子或接地馈电端子的天线馈电连接。

如在图15中所示，诸如弹簧160的弹簧可以用于形成天线馈电连接。天线40可以包括介电基板164和天线迹线162。传输线92可以包括导电信号线158。诸如弹簧160的弹簧可以耦合到信号线158 (例如，利用焊接、熔接、导电粘合剂、紧固件等)。弹簧160可以向天线迹线162施加偏压，以形成正或接地天线馈电连接。

在图16的说明性构造中，天线40和传输线92由共同的基板形成。基板166由印刷电路或其它电介质形成，并且具有其中传输线导体168被用于形成传输线92的第一部分和其中天线迹线170被用于形成用于天线40的共振元件结构和/或接地结构的第二部分。诸如通孔172的一个或多个通孔可以通过基板166延伸，并且可以在形成正天线馈电连接和接地天线馈电连接时使用。

触控笔10的壳体可以由金属、塑料、碳纤维复合物和其它纤维复合物、玻璃、陶瓷、其它材料、以及这些材料的组合形成。触控笔 10的细长主体的主轴部分16的横截面侧视图在图17中示出。如在图17中所示，电气部件190可以安装在触控笔10的主体的内部腔体 188内。部件190可以包括集成电路、传感器、电池结构、连接器、开关、以及其它电路(例如，图1的控制电路30和/或输入-输出电路44)。部件190可以安装在诸如基板186的一个或多个基板上。基板186可以是诸如印刷电路的介电支撑结构(例如，由诸如玻璃纤维填充的环氧树脂的刚性印刷电路板材料形成的刚性印刷电路或由聚酰亚胺的柔性片或其它柔性聚合物层形成的柔性印刷电路)。

内部腔体188可以由诸如层180、182和184的一层或多层材料包围。这些材料层可以形成同心圆筒管，并且可以由金属、塑料、玻璃、陶瓷、其它材料和/或这些材料中的两种或更多种形成。作为例子，外层180可以形成用作触控笔10的装饰性外观的塑料管、中间层182可以形成向触控笔10提供结构支撑的金属管、以及内层184 可以形成用作支撑结构的塑料管。一般而言，管180可以由金属、塑料或其它材料形成，管182可以由金属、塑料或其它材料形成，以及管184可以由金属、塑料或其它材料形成。对于另一个说明性布置，内管184可以被省略，管180可以由金属、塑料或其它材料形成并且管182可以由金属、塑料或其它材料形成。也可以使用其中主轴16 包括单个管或包括实心部分而没有明显的内部腔体部分的构造。

如在图18的触控笔10的横截面侧视图中所示出的，天线40可以在触控笔10的端部22处形成。利用这种类型的布置，被用户的手无意中阻挡天线40的风险可以被最小化。

用于在图18的触控笔10的端部22处安装的说明性天线的透视图在图19中示出。如在图19中所示，天线40可以具有在诸如模制塑料支撑件200的三维支撑结构上形成的金属迹线。天线40可以是倒-F天线并且金属迹线可以包括形成天线共振臂108(例如，图4的臂108)、返回路径110(例如，图4的返回路径110)、以及天线接地104(例如，图4的接地104)的部分。螺钉206和/或其它导电耦合结构可以用来将接地迹线部分104耦合到触控笔10中的金属管或其它天线接地结构。传输线92可以利用具有耦合到接地104上的接地端子100的接地导体和耦合到正天线馈电端子98的正导体的同轴电缆来实现。

如果期望，天线40的后面可以由金属迹线形成，该金属迹线足够大以容纳诸如磁体202的部件(例如，当磁体202利用粘合剂或其它附着机制在方向204上被安装在天线40的后面时)。图19的天线 40的后视图在图20中示出。图20的虚线202′示出了磁体202可以安装的地方。在操作期间，天线电流可以流过磁体202(即，磁体 202可以形成天线的一部分)。天线支撑结构200的上表面可以具有圆顶形构造，以容纳在触控笔10的圆顶形端部内进行安装，或者可以具有其它合适的形状。

图21是安装到支撑结构200上的臂108的磁体202的横截面侧视图。如在图21中所示，导电粘合剂208可以用于将磁体202安装到天线40。如果期望，磁体202可以被省略(例如，当夹子或其它结构在触控笔10中存在以帮助在触控笔10不使用时固定触控笔 10)。

如在图22的触控笔10的端部22的横截面侧视图中所示，诸如图19的天线40的天线可以利用诸如触控笔壳体210的一个或多个介电层覆盖。壳体210可以由塑料或其它无线电透明材料形成。在图 22的例子中，天线40已在触控笔10的端部处形成。如果期望，天线40可以位于从触控笔10的端部偏移的位置处。例如，如在图23 中所示，天线40可以安装在触控笔10内不与触控笔14的端部直接相邻的位置处，诸如位置20A(即，位置20A从端部212偏移并且部分20B被插入在天线40和端部212之间)。

如在图24中所示，触控笔10可以具有诸如盖帽218的可拆卸盖帽。盖帽218可以附连到触控笔10的端部22和从触控笔10的端部 22移除。触控笔10可以具有诸如连接器214的连接器。连接器214 可以具有与对应的连接器(例如，在配套电子设备上的连接器)相配的触点(管脚)216。连接器214可以用来给触控笔10中的电池再充电、从外部装备向触控笔10传送设置和其它信息、和/或从触控笔10 向外部装备传送数据或功率。天线40可以位于从连接器214凹进的诸如位置20A的位置处。

具有盖帽的说明性触控笔的横截面侧视图在图25中示出。如在图25中所示，触控笔10可以具有外部壳体232，盖帽218可以附连到该外部壳体232(例如，通过摩擦)或从该外部壳体232分离(例如，通过将盖帽218脱离以暴露连接器214)。连接器214可以由印刷电路或其它结构形成，支撑电路222(例如，集成电路等)可以安装到该印刷电路或其它结构。柔性印刷电路或诸如信号路径224的其它信号路径可以用来将连接器214和相关联的连接器电路222耦合到印刷电路226和印刷电路226上的部件228。部件228可以包括用于形成图2的控制电路30和输入-输出电路44的电路。

天线40可以位于从触控笔10的端部偏移的诸如区域20A的区域中(例如，非天线区域20B可以插在触控笔10的端部和天线区域 20A之间)。

金属管220可以安装在壳体232内。在区域20A中，可以没有金属管220(或金属管220的大部分)，并且天线40可以安装在壳体232的下方。壳体232可以是无线电透明的塑料管。通过从区域 20A移除金属管220(例如，通过在管220中形成开口)，壳体232 的部分222可以形成用于天线40的天线窗口。金属管220可以不在区域20B中或者金属管220的部分220′可以位于区域20B中。

如在图26中所示，图25的天线40可以由诸如支撑结构234的介电支撑结构上的金属迹线形成。支撑结构234可以是塑料管或其它介电支撑结构(例如，在多管布置中的内管)。在支撑件234上形成的天线迹线可以包括天线共振元件臂108、用于馈电112的金属结构、形成返回路径110的金属迹线、以及将天线40耦合到接地104的金属迹线。传输线92可以是具有耦合到接地馈电端子100的外连接器和耦合到正馈电端子98的内导体的同轴电缆(作为例子)。金属管 220可以用于形成天线接地104并且可以被短接到支撑件234上的天线迹线中的接地迹线。如果期望，电缆92可以用诸如泡沫236的导电泡沫条或其它导电材料(例如，导电纤维、金属箔等)覆盖。这会有助于接地和屏蔽电缆92。

用于天线40的金属迹线可以环绕触控笔10的周边的部分或全部。图27和图28是触控笔10在两个不同说明性构造中的横截面顶视图。在图27的例子中，用于天线共振元件臂108的金属迹线围绕支撑件 234的周边的大部分但不是全部延伸。在图28的例子中，用于天线共振元件臂(环)108的金属迹线完全围绕支撑件234延伸。图29 示出了用于天线共振元件108的金属迹线如何可以被构造为形成环形天线(即，如在图28的顶视图中所示，完全围绕支撑件234延伸的共振元件)。诸如图29的环形天线40或图26的倒-F天线的天线可以在触控笔10的诸如区域20A的区域或其它合适区域中形成。天线结构可以由塑料支撑件上图案化的迹线、由围绕塑料支撑件缠绕的印刷电路上的金属迹线、由附连到塑料支撑件、金属壳体结构或其它合适的金属结构的金属箔结构形成。

图30是用于已在支撑结构234上形成的倒-F天线的说明性金属天线迹线的侧视图。天线迹线可以包括用于形成臂108、返回路径 110、馈电112、以及可以利用导电粘合剂237被短接到金属管220 (参见，例如，图26)以形成天线接地的诸如条带104′的金属条带的迹线。

如在图31中所示，金属管220可以具有圆筒形状，其具有形成开口以容纳天线40的切口部分。图31的金属管220的透视图在图 32中示出。如在图32中所示，可以使用垂直部分220″将环形上部分220′附连到主部分220。

触控笔10的在天线40附近的壁部分的横截面侧视图在图33中示出。在图33的例子中，介电支撑件234具有内管的形状。用于天线40的诸如接地迹线104′的天线迹线和共振元件臂108可以在支撑结构234上形成。在接地区域104中，金属管220利用导电粘合剂 237被短接到迹线104′。螺钉250可以用来将金属管220附连到支撑件234并且可以帮助形成在管220(其可以用作天线接地)和接地迹线104′之间的电连接。塑料壳体管232可以覆盖天线40并且可以用作触控笔10的最外层。

如在图34中所示，图25的印刷电路226可以具有诸如连接器260的连接器。同轴电缆92可以利用连接器260耦合到板226上的射频收发器电路。电缆92可以通过金属管220中的开口262并且可以通过管220中容纳天线40的开口耦合到天线馈电112。导电粘合剂264可以帮助将电缆92的接地导体短接到金属管220。电缆92可以利用诸如图26的导电泡沫236的导电材料条或导电纤维、金属或其它材料覆盖。

根据实施例，提供了一种计算机触控笔，包括具有通过沿纵向轴线延伸并且具有圆周的主轴耦合的尖部和相对的端部的细长主体，以及围绕圆周的至少一部分缠绕的天线。

根据另一种实施例，计算机触控笔包括在相对的端部处、具有多个接触垫的连接器，并且天线位于连接器和尖部之间的主轴上。

根据另一种实施例，天线包括围绕塑料管缠绕的柔性印刷电路。

根据另一种实施例，金属天线共振元件是塑料支撑结构上的金属天线共振元件迹线。

根据另一种实施例，计算机触控笔包括形成主轴的至少一部分的金属管。

根据另一种实施例，天线具有通过导电粘合剂短接到金属管的金属迹线。

根据另一种实施例，计算机触控笔包括同轴电缆，金属管具有开口，同轴电缆穿过该开口。

根据另一种实施例，天线具有馈电并且同轴电缆被耦合到馈电。

根据另一种实施例，计算机触控笔包括覆盖同轴电缆的至少一部分的导电泡沫条。

根据另一种实施例，天线包括具有完全围绕圆周缠绕的金属天线共振元件的环形天线。

根据一种实施例，提供了一种计算机触控笔，包括具有通过沿纵向轴线延伸的主轴耦合的尖部和相对的端部的细长主体，以及在相对的端部处由圆顶形状的塑料支撑件上的金属迹线形成的天线。

根据另一种实施例，天线包括磁体。

根据另一种实施例，天线包括倒-F天线。

根据另一种实施例，天线包括通过返回路径迹线耦合的天线接地迹线和天线共振元件迹线。

根据另一种实施例，天线共振元件迹线被电耦合到磁体，使得天线电流穿过该磁体。

根据另一种实施例，计算机触控笔包括耦合到天线共振元件迹线和天线接地迹线的天线馈电，以及形成主轴的至少一部分并且被短接到天线接地迹线的金属管。

根据另一种实施例，计算机触控笔包括被短接到天线接地迹线的螺钉和耦合到天线馈电的同轴电缆。

根据一种实施例，提供了一种计算机触控笔，包括具有通过沿纵向轴线延伸并且具有圆周的主轴耦合的尖部和相对的端部的细长主体、在相对的端部处具有多个连接器接触垫的连接器、在主轴中通过信号路径耦合到连接器的电气部件；及在电气部件和连接器之间的主轴中的天线，其中主轴包括具有其中安装天线的开口的金属管并且包括覆盖金属管和覆盖开口中的天线的塑料外管。

根据另一种实施例，天线包括具有共振元件臂的倒-F天线、通过导电粘合剂耦合到金属管的接地、以及在共振元件臂和接地之间延伸的返回路径。

根据另一种实施例，天线包括馈电，并且计算机触控笔还包括耦合到馈电的同轴电缆。

根据另一种实施例，金属管具有附加开口并且其中同轴电缆穿过该附加开口。

根据另一种实施例，计算机触控笔包括覆盖同轴电缆的至少一些的导电泡沫条。

根据另一种实施例，计算机触控笔包括覆盖连接器的可拆卸盖帽。

根据另一种实施例，计算机触控笔包括支撑开口中的天线的内塑料管。

根据另一种实施例，天线包括在内塑料管上的金属迹线。

以上所述仅仅是说明性的，并且在不背离所述实施例的范围和精神的情况下，可以由本领域技术人员进行各种修改。上述实施例可以单独地或者以任意组合实现。

Claims (20)

1.一种计算机触控笔，其特征在于包括：

细长主体，所述细长主体具有通过主轴耦合的尖部和相对的端部，所述主轴沿纵向轴线延伸并且具有圆周；及

天线，所述天线围绕所述圆周的至少一部分缠绕。

2.如权利要求1所述的计算机触控笔，还包括在相对的端部处的具有多个接触垫的连接器，其中天线位于连接器和尖部之间的主轴上。

3.如权利要求2所述的计算机触控笔，其中天线包括围绕塑料管缠绕的柔性印刷电路。

4.如权利要求1所述的计算机触控笔，其中天线包括环形天线，该环形天线具有完全围绕圆周缠绕的金属天线共振元件。

5.如权利要求4所述的计算机触控笔，其中金属天线共振元件是塑料支撑结构上的金属天线共振元件迹线。

6.如权利要求5所述的计算机触控笔，还包括形成主轴的至少一部分的金属管。

7.如权利要求6所述的计算机触控笔，其中天线具有通过导电粘合剂短接到金属管的金属迹线。

8.如权利要求7所述的计算机触控笔，还包括同轴电缆，其中金属管具有开口，所述同轴电缆穿过该开口。

9.如权利要求8所述的计算机触控笔，其中天线具有馈电并且其中同轴电缆被耦合到所述馈电，计算机触控笔还包括：

覆盖同轴电缆的至少一部分的导电泡沫条。

10.一种计算机触控笔，其特征在于包括：

细长主体，所述细长主体具有通过主轴耦合的尖部和相对的端部，所述主轴沿纵向轴线延伸；及

天线，所述天线在相对的端部处，所述天线由圆顶形状的塑料支撑件上的金属迹线形成。

11.如权利要求10所述的计算机触控笔，其中天线包括磁体。

12.如权利要求11所述的计算机触控笔，其中天线包括倒-F天线，并且其中天线包括通过返回路径迹线耦合的天线接地迹线和天线共振元件迹线。

13.如权利要求12所述的计算机触控笔，其中天线共振元件迹线被电耦合到磁体，使得天线电流穿过该磁体。

14.如权利要求12所述的计算机触控笔，还包括：

耦合到天线共振元件迹线和天线接地迹线的天线馈电；

形成主轴的至少一部分的金属管，其中金属管被短接到天线接地迹线；及

被短接到天线接地迹线的螺钉和耦合到天线馈电的同轴电缆。

15.一种计算机触控笔，其特征在于包括：

细长主体，所述细长主体具有通过主轴耦合的尖部和相对的端部，所述主轴沿纵向轴线延伸并且具有圆周；

连接器，所述连接器在相对的端部处，所述连接器具有多个连接器接触垫；

电气部件，所述电气部件在主轴中，所述电气部件通过信号路径耦合到连接器；及

天线，所述天线在电气部件和连接器之间的主轴中，其中主轴包括具有开口的金属管，天线被安装在所述开口中，并且主轴包括覆盖金属管和覆盖开口中的天线的塑料外管。

16.如权利要求15所述的计算机触控笔，其中天线包括具有共振元件臂的倒-F天线、通过导电粘合剂耦合到金属管的接地、以及在共振元件臂和接地之间延伸的返回路径。

17.如权利要求16所述的计算机触控笔，其中天线包括馈电，计算机触控笔还包括耦合到馈电的同轴电缆。

18.如权利要求17所述的计算机触控笔，其中金属管具有附加开口并且其中同轴电缆穿过附加开口。

19.如权利要求18所述的计算机触控笔，还包括覆盖同轴电缆的至少一些的导电泡沫条。

20.如权利要求19所述的计算机触控笔，还包括：

覆盖连接器的能拆卸盖帽；及

支撑开口中的天线的内塑料管，其中天线包括在内塑料管上的金属迹线。