CN213582120U - 主动电容笔 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种主动电容笔。主动电容笔包括笔体和笔尖，笔体包括处理单元，笔尖包括：软壳，包括相对的第一端和第二端，软壳的横截面由第一端至第二端逐渐增大，软壳的内部设置弹性件孔，软壳的第二端连接笔体；导电弹性件，设置于弹性件孔内，导电弹性件的第三端延伸出软壳的第一端，导电弹性件的第四端连接处理单元。本申请的主动电容笔，笔尖具有柔性，使用者对笔迹的粗细可进行直观的把控。

Description

主动电容笔

技术领域

本申请涉及电容式触控设备领域，尤其涉及一种主动电容笔。

背景技术

目前，智能交互显示设备种类很多，随着电容式技术的快速发展，大尺寸的交互显示设备均配备书写笔。现有的书写笔主要为被动笔，但主动电容笔越来越得到关注。

主动电容笔的笔尖与书写面硬接触，将压力反馈给内部电路，内部电路将获得的压力转化为压感数据信息，并将压感数据信息发送给主机，实现触控。

现有的主动电容笔在书写毛笔字时，通过控制施加给笔尖的力大小，控制笔迹的大小。因为笔尖为面积固定的硬物，在笔迹变化的时候，笔尖与书写面的接触没有变动。使得书写时，使用者不容易判断施加多大的力量来达成需要的笔迹。

实用新型内容

基于此，本申请提供了一种主动电容笔，解决了笔尖接触面积与笔迹显示面积不匹配的问题。

本申请的一个实施例提供一种主动电容笔，包括笔体和笔尖，所述笔体包括处理单元，所述笔尖包括：软壳，包括相对的第一端和第二端，所述软壳的横截面由所述第一端至所述第二端逐渐增大，所述软壳的内部设置弹性件孔，所述软壳的第二端连接所述笔体；导电弹性件，包括相对的第三端和第四端，所述导电弹性件设置于所述弹性件孔内，所述导电弹性件的第三端延伸出所述软壳的第一端，所述导电弹性件的第四端连接所述处理单元；所述处理单元用于检测所述导电弹性件反馈的压力，并生成压感数据信息。

根据本申请的一些实施例，所述软壳为圆锥形。

根据本申请的一些实施例，所述笔体与所述软壳连接的一端为圆台状。

根据本申请的一些实施例，所述软壳的材质为泡棉、硅胶或橡胶。

根据本申请的一些实施例，所述导电弹性件包括金属体和导电柔性部，所述导电柔性部设置于所述金属体的一端形成所述导电弹性件的第三端，所述导电柔性部延伸出所述软壳的第一端，所述金属体的另一端连接所述处理单元。

根据本申请的一些实施例，所述导电弹性件为圆柱状。

根据本申请的一些实施例，所述导电弹性件的第三端为半球形。

根据本申请的一些实施例，所述处理单元包括压感模块、信息处理模块和信息传送模块，所述导电弹性件的第四端连接所述压感模块，所述压感模块连接所述信息处理模块，所述信息处理模块连接所述信息传送模块。

根据本申请的一些实施例，所述导电弹性件通过焊接连接所述压感模块。

根据本申请的一些实施例，所述笔尖还包括连接头，所述软壳的第二端连接所述连接头，所述笔体与软壳相连的一端设置连接孔，所述连接头可拆卸的设置于所述连接孔内。

本申请的主动电容笔，笔尖具有一定的柔性，使得笔尖与屏体接触面积的变化与笔迹显示面积匹配，笔尖变形越大，笔尖与屏体的接触面积越大，便于使用者判断施加多大的力量来达成需要的笔迹。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图，而并不超出本申请要求保护的范围。

图1是本申请实施例主动电容笔的结构示意图；

图2是本申请实施例笔尖的弯曲变形示意图；

图3是本申请实施例笔尖的受力分析示意图；

图4是本申请实施例连接头的示意图。

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，本领域技术人员在没有做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。

如图1所示，一种主动电容笔100，包括：笔体1和笔尖2。笔尖2设置于笔体1的一端，笔尖2受力后可发生弯曲，特别适合毛笔字的书写。

本实施例中，笔体1整体外形为圆柱状。根据需要笔体1也可设置为其他形状，方便使用者握持即可。笔体1包括处理单元，处理单元可生成压感数据信息。

笔尖2包括软壳21和导电弹性件22。软壳21包括相对的第一端21a和第二端21b，软壳21的横截面由第一端21a至第二端21b逐渐增大。软壳21内部设置沿软壳21中心线延伸的弹性件孔。软壳21为柔性材质，受力后发生弹性变形。软壳21的第二端21b连接笔体1。

导电弹性件22包括相对的第三端和第四端。导电弹性件22设置于软壳21的弹性件孔内，导电弹性件22的第三端延伸出软壳21的第一端21a。导电弹性件22选择导电材质，需具有一定的弹性，受力后发生弯曲变形，受力消失后回复原状。导电弹性件22的第四端连接处理单元。处理单元可检测导电弹性件22反馈的压力大小，并将压力信号转化为压感数据信息后发出。

通过本实施例的主动电容笔100在屏体上书写时，笔尖2受力后发生弯曲，受力越大笔尖2的弯曲变形越大，使得软壳21与屏体的接触面积越大。反之，笔尖2的受力越小，软壳21与屏体的接触面积越小。

如图2所示，笔尖2受力时，导电弹性件22的弯曲程度与受力大小成正比，受力越大，导电弹性件22的弯曲越大。处理单元可检测导电弹性件22反馈的受力大小，并生成压力信号。处理单元检测到的导电弹性件22反馈的压力越大，屏幕上显示的笔迹显示面积越大，即笔迹越粗。

图2(a)为笔尖2没有受力，笔尖2没有弯曲的状态。图2(b)为笔尖2受力较小时，笔尖2弯曲程度较小的状态。图2(c)为笔尖2受力较大时，笔尖2弯曲程度较大的状态。

如图3所示，通过主动电容笔100进行书写时，对导电弹性件22与接触面的受力分析，导电弹性件22受到接触面的力由向上的反弹力以及摩擦力组成。导电弹性件22弯曲变形量不一样时，说明其受力大小发生差异，此时处理单元感应的压力大小也相应变化。

图3(a)中，使用者施力较小，导电弹性件22受到接触面的力为F1，力F1由向上的反弹力F1-1以及摩擦力F1-2组成。此时，笔尖2与屏体的接触面积S1较小，导电弹性件22弯曲变形量较小，处理单元感应的力为F1，屏幕上显示的笔迹较细，与接触面积S1相对应。

图3(b)中，使用者施力较大，导电弹性件22受到接触面的力为F2，力F2由向上的反弹力F2-1以及摩擦力F2-2组成。此时，笔尖2与屏体的接触面积S2较大，导电弹性件22弯曲变形量较大，处理单元感应的力为F2，屏幕上显示的笔迹较粗，与接触面积S2相对应。

本实施例中，主动电容笔的笔尖2具有弹性，柔韧性与普通毛笔的笔尖相近。书写时，笔尖发生弯曲，笔尖弯曲的大小与施力的大小成正比，使得笔尖与屏体的接触面积与施力的大小成正比。笔尖2中的导电弹性件22将弯曲受力反馈给处理单元，根据处理单元检测的导电弹性件22的受力大小，控制屏幕中笔迹的粗细，使得笔尖2的接触面积与显示的笔迹粗细相匹配，便于使用者直观的把控笔迹的粗细，实现毛笔字的书写体验。如笔尖2受力小，弯曲小，则笔尖与屏体的接触面积小，处理单元检测的导电弹性件22的受力小，屏幕显示的笔迹细。反之，笔尖2受力大，弯曲大，则笔尖与屏体的接触面积大，处理单元检测的导电弹性件22的受力大，屏幕显示的笔迹粗。

根据本申请一个可选的技术方案，软壳21为圆锥形或棱锥形，例如四棱锥形，以满足软壳21与屏体的接触面积大小反应施力大小的需求。本实施例中，软壳21为圆锥形。圆锥形的软壳21更接近传统的毛笔笔尖，便于使用者通过主动电容笔进行毛笔的书写。

根据本申请一个可选的技术方案，笔体1与软壳21连接的一端为圆台状。笔1的圆台状的一端的端面直径与软壳21的第二端的直径相等，便于笔体1与软壳21通过粘接胶进行连接。

根据本申请一个可选的技术方案，软壳21的材质为泡棉、硅胶或橡胶，取材简单，成本低，满足软壳21的使用要求。

根据本申请一个可选的技术方案，导电弹性件22包括金属体和导电柔性部。导电柔性部设置于金属体的一端形成导电弹性件22的第三端，导电柔性部延伸出软壳21的第一端21a，金属体的另一端连接处理单元。导电柔性部的材质为导电硅胶、导电橡胶等柔性可导电材质，导电柔性部与屏体接触时，可避免屏体的划伤。

根据本申请一个可选的技术方案，导电弹性件22为圆柱状。圆柱状的导电弹性件22制造及安装。

可选地，导电弹性件22的第三端为半球形。使用主动电容笔100时，导电弹性件22的第三端与屏体接触，将导电弹性件22的第三端设置为半球形，既满足笔尖2的使用要求，又不会对屏体造成划伤。

根据本申请一个可选的技术方案，处理单元包括压感模块3、信息处理模块4和信息传送模块5。

压感模块3可检测导电弹性件22反馈的压力大小，并生成压力信号。

压感模块3连接信息处理模块4。压感模块3将检测到的压力信号发送给信息处理模块4，信息处理模块4将压力信号转化为压感数据信息，以私有协议进行打包，最终将压感数据信息传送给主机或触控屏，以便在屏幕上显示笔迹。

信息传送模块5分别连接笔尖2和信息处理模块4。一方面，信息传送模块5用于压感数据信息的传递，如通过蓝牙等方式，将信息处理模块4生成的压感数据信息发送到主机，主机接收模块接收并解析压感数据，再送到内部应用层处理并应用。另一种方式中，可通过笔尖传递协议数据，通过电容膜片将压感数据间接传递给到触控板卡，触控板卡接收到协议数据并解析，解析出有效数据再上报到内部处理。另一方面，信息传送模块5向笔尖2传送电容感应量信号，会影响到触控板卡接收端的接收信号，触控板卡通过接收到电容感应量信号变化差异和区域，来计算出笔落下的具体位置，并换算出标准坐标数据，上报到应用层，从而确定笔迹显示的位置。

一个可选的方案中，笔体1还包括电源模块6。电源模块6连接信息处理模块4，为压感模块3、信息处理模块4和信息传送模块5供电。进一步的，电源模块6为充电电池。如电源模块6为锂电池，一次充电后电池使用时间长，可循环次数大。

根据本申请一个可选的技术方案，导电弹性件22通过焊接连接压感模块3，导电弹性件22与压感模块3的连接牢靠，保证压感模块3的检测结果的稳定性。

如图4所示，根据本申请一个可选的技术方案，笔尖2还包括连接头23。连接头23可选用金属或硬塑料等材质。软壳的第二端21b与连接头23相连，例如软壳的第二端21b嵌入连接头23中。笔体1与软壳相连的一端设置连接孔，连接头23可拆卸的设置于连接孔内。可选的，连接头23上设置外螺纹，在连接孔内设置内螺纹，连接头23与连接孔通过螺纹相连。软壳21与笔体1可拆卸的连接，便于导电弹性件22损坏时进行更换。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明仅用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。同时，本领域技术人员依据本申请的思想，基于本申请的具体实施方式及应用范围上做出的改变或变形之处，都属于本申请保护的范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种主动电容笔，包括笔体和笔尖，其特征在于，所述笔体包括处理单元，所述笔尖包括：

软壳，包括相对的第一端和第二端，所述软壳的横截面由所述第一端至所述第二端逐渐增大，所述软壳的内部设置弹性件孔，所述软壳的第二端连接所述笔体；

导电弹性件，包括相对的第三端和第四端，所述导电弹性件设置于所述弹性件孔内，所述导电弹性件的第三端延伸出所述软壳的第一端，所述导电弹性件的第四端连接所述处理单元；

所述处理单元用于检测所述导电弹性件反馈的压力，并生成压感数据信息。

2.根据权利要求1所述的主动电容笔，其特征在于，所述软壳为圆锥形。

3.根据权利要求2所述的主动电容笔，其特征在于，所述笔体与所述软壳连接的一端为圆台状。

4.根据权利要求1所述的主动电容笔，其特征在于，所述软壳的材质为泡棉、硅胶或橡胶。

5.根据权利要求1所述的主动电容笔，其特征在于，所述导电弹性件包括金属体和导电柔性部，所述导电柔性部设置于所述金属体的一端形成所述导电弹性件的第三端，所述导电柔性部延伸出所述软壳的第一端，所述金属体的另一端连接所述处理单元。

6.根据权利要求1所述的主动电容笔，其特征在于，所述导电弹性件为圆柱状。

7.根据权利要求1所述的主动电容笔，其特征在于，所述导电弹性件的第三端为半球形。

8.根据权利要求1所述的主动电容笔，其特征在于，所述处理单元包括压感模块、信息处理模块和信息传送模块，所述导电弹性件的第四端连接所述压感模块，所述压感模块连接所述信息处理模块，所述信息处理模块连接所述信息传送模块。

9.根据权利要求8所述的主动电容笔，其特征在于，所述导电弹性件通过焊接连接所述压感模块。

10.根据权利要求1所述的主动电容笔，其特征在于，所述笔尖还包括连接头，所述软壳的第二端连接所述连接头，所述笔体与软壳相连的一端设置连接孔，所述连接头可拆卸的设置于所述连接孔内。

Images