電容筆和觸控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電容筆和觸控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電容筆主要分主動式和被動式兩種。被動式電容筆是業(yè)界常見的軟頭粗頭筆，當(dāng)手拿著這個筆時，筆和手導(dǎo)通，代替手指觸摸屏幕。這種被動式電容筆引起的電容變化量小，所以要用軟頭粗頭來增大接觸面積從而增大電容變化。但是這種筆劃到屏上手感不好，而且內(nèi)部沒有相應(yīng)的壓力檢測電路所以無法測量壓力、按鍵等數(shù)據(jù)，無法實現(xiàn)筆跡識別等功能。
[0003]主動式電容筆一般內(nèi)置電池和芯片，利用芯片發(fā)送高壓信號來激勵電容屏計算相關(guān)坐標(biāo)，并且可以測出用戶使用電容筆時的力量從而實現(xiàn)筆跡識別。但是將壓力數(shù)值或按鍵信號傳給主機(例如，手機或者平板電腦中的微控制單元MCU)存在一定難度。有的是通過有線的方式，就是筆連出一根線到平板上；有的通過在筆里內(nèi)置藍牙或紅外等無線發(fā)射模塊來傳遞信號；有的是在筆尖發(fā)射信號然后電容屏接收并解析數(shù)據(jù)然后傳給主機，傳遞時電容屏的發(fā)射極TX發(fā)送波形，電容筆接收這個波形作為時鐘信號，然后電容筆發(fā)送相應(yīng)的信號，信號為O或I的二進制代碼，電容屏的接收極RX接收到電容筆發(fā)送的這個信號后再解析出數(shù)據(jù)，然后發(fā)送給主機。
[0004]但是，上述將壓力數(shù)值或按鍵信號傳給主機所采用的方法分別存在以下缺點:(I)有線的方式技術(shù)簡單但是使用不方便，筆上連著的線會影響使用手感；(2)內(nèi)置無線模塊成本高功耗大而且體積也很難做小；(3)筆尖發(fā)射然后電容屏接收的方式成本最低，但是實現(xiàn)難度大。尤其是使用電容筆書寫時手掌會不可避免的按壓在平板上。此時手掌耦合的電容遠遠大于電容筆耦合的電容，此時手掌帶來的噪聲特別大，會直接淹沒掉電容筆發(fā)送的信號，造成信號傳輸失敗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種電容筆，用戶使用該電容筆操作，當(dāng)手掌放在電容屏上時，手掌與電容屏耦合的電容就變成了傳輸數(shù)據(jù)的電容，而且這個電容非常大，從而使得傳輸信號被極大地放大，不僅消除了發(fā)送數(shù)據(jù)時的噪聲，還極大地放大了傳輸信號，使數(shù)據(jù)傳輸變得更加可靠，大大提升了用戶使用感受。
[0006]本發(fā)明的二個目的在于提出一種觸控裝置。
[0007]本發(fā)明的三個目的在于提出一種電容筆。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面實施例的電容筆，包括:本體；設(shè)置在所述本體一端的筆尖；設(shè)置在所述本體外部的電極，其中，當(dāng)所述電容筆被使用時所述電極與人手接觸；控制裝置，所述控制裝置用于在電容筆為坐標(biāo)定位模式時將所述電極接地，在所述電容筆為數(shù)據(jù)傳輸模式時，通過所述筆尖和所述電極同時發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實施例的電容筆，當(dāng)電容筆被使用時設(shè)置在電容筆外部的電極與人手接觸，電容筆的控制裝置則在電容筆為坐標(biāo)定位模式時將電極接地，在電容筆為數(shù)據(jù)傳輸模式時，通過筆尖和電極同時發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)手掌放在電容屏上時，手掌與電容屏耦合的電容就變成了傳輸數(shù)據(jù)的電容，而且這個電容非常大，從而使得傳輸信號被極大地放大，不僅消除了發(fā)送數(shù)據(jù)時的噪聲，還極大地放大了傳輸信號，使數(shù)據(jù)傳輸變得更加可靠，大大提升了用戶使用感受。
[0010]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第二方面實施例的觸控裝置，包括:觸摸屏和本發(fā)明第二方面實施例的電容筆。
[0011]根據(jù)本發(fā)明實施例的觸控裝置，當(dāng)用戶使用電容筆在觸摸屏上操作時，不僅消除了由于手掌碰觸觸摸屏而產(chǎn)生的噪聲，還放大了電容筆向觸摸屏傳輸?shù)男盘枺沟秒娙莨P和觸摸屏之間的數(shù)據(jù)傳輸更加可靠，大大提升了用戶使用感受。
[0012]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第三方面實施例的電容筆，包括:本體；設(shè)置在所述本體一端的筆尖；以及設(shè)置在所述本體外部的電極，其中，當(dāng)所述電容筆被使用時所述電極與人手接觸。
[0013]根據(jù)本發(fā)明實施例的電容筆，當(dāng)電容筆被使用時設(shè)置在電容筆外部的電極與人手接觸，當(dāng)電容筆為坐標(biāo)定位模式時將電極接地，在電容筆為數(shù)據(jù)傳輸模式時，通過筆尖和電極同時發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)手掌放在電容屏上時，手掌與電容屏耦合的電容就變成了傳輸數(shù)據(jù)的電容，而且這個電容非常大，從而使得傳輸信號被極大地放大，不僅消除了發(fā)送數(shù)據(jù)時的噪聲，還極大地放大了傳輸信號，使數(shù)據(jù)傳輸變得更加可靠，大大提升了用戶使用感受。
【附圖說明】
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電容筆在電容屏上操作時的示意圖；
[0015]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電容筆、手掌和電容屏的電容耦合的示意圖；
[0016]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電容筆的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖6是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電容筆與觸摸屏之間相互發(fā)送信號的示意圖；
[0020]圖7是根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖8是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電容筆的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0023]當(dāng)用戶手持電容筆在電容屏(觸摸屏)上書寫時，手掌會不可避免的碰觸到觸摸屏，越大的屏越容易碰觸到。當(dāng)手掌放在觸摸屏上用手寫筆書寫時，手掌的面積是遠遠大于觸摸筆的筆尖的，如圖1所示。那么這時手掌和電容屏耦合的電容也遠遠大于筆尖和電容屏耦合的電容。電容筆、手掌和電容屏的電容耦合的示意圖如圖2所示。其中，電容筆和電容屏的接收極RX耦合的電容C2是主動電容筆傳輸數(shù)據(jù)的主要電容。而手掌和電容屏的接收極RX耦合的電容C4則遠遠大于C2，一般都是大100倍這種數(shù)量級。即使是手掌上一個小小的紋波經(jīng)過C4電容的耦合都會被放大成一個大信號，遠比電容筆尖C2電容的信號大，會直接把我們想要在C2電容得到的信號淹沒掉，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯亂，影響電容屏接收極接收的成功率。
[0024]為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種電容筆和觸控裝置。下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的電容筆和觸控裝置。
[0025]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電容筆的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，本發(fā)明實施例的電容筆包括:本體100、筆尖110、電極120和控制裝置130。
[0026]其中，筆尖110設(shè)置在本體100 —端；電極120設(shè)置在本體100外部，其中，當(dāng)電容筆被使用時電極120與人手接觸；控制裝置130用于在電容筆為坐標(biāo)定位模式時將電極120接地，在電容筆為數(shù)據(jù)傳輸模式時，通過筆尖110和電極120同時發(fā)送數(shù)據(jù)。本發(fā)明實施例的電容筆為主動式電容筆。
[0027]在本發(fā)明的一個實施例中，電極120纏繞或包覆在本體100的外部。
[0028]具體地，電極120纏繞或包覆在電容筆的本體100上，其中，電極120的形狀可以是任意的，只要保證電極120在手和電容筆相接觸的位置即可，即保證在人手持電容筆的情況下能夠接觸到電極120。另外，電極120為導(dǎo)電體，且電極120與電容筆內(nèi)部的控制裝置130中的控制電路相連接。
[0029]主動式電容筆有兩大功能，一個是精準(zhǔn)定位(即坐標(biāo)定位模式)，另一個是壓力按鍵檢測(即數(shù)據(jù)傳輸模式)。其中，精準(zhǔn)定位是通過主動式電容筆內(nèi)部電路發(fā)送高壓波形到筆尖，電容屏(即觸摸屏)檢測到這個大的信號(即高壓波形)來提高定點的精度。壓力按鍵檢測是主動式電容筆內(nèi)部電路檢測筆尖后面的壓力傳感器信息和筆身上的控制按鍵信息，并將這些信息傳達給主機(上位機),例如,傳達給手機、平板電腦中的主MCU (MicroControlUnit，微控制單元)。電容筆的內(nèi)部電路產(chǎn)生波形后通過筆尖傳達到電容屏上，然后電容屏解析這些信號并傳給主機。所以，筆尖的波形分為兩類，一類是以定位為目的，一類以傳輸數(shù)據(jù)為目的。其中，以定位為目的時，要求電容筆的信號要盡量放大，手的信號要盡量小并且噪聲要小，關(guān)鍵是一定要把筆和手指區(qū)分出來，如果誤判就會造成誤操作。而數(shù)據(jù)傳輸時也要求噪聲小，但是不必區(qū)別手指和筆，因為手指不會發(fā)送波形，但是手指會帶來噪聲。
[0030]所以，在本發(fā)明的實施例中，在電容筆外表面設(shè)置外部電極120，當(dāng)用戶手持電容筆時，手就會自然接觸到電容筆的電極120。這時手就變成了電極的延伸。當(dāng)電容筆為坐標(biāo)定位模式時，控制裝置130將電極120接地(此處的接地實際上指的是內(nèi)部地，內(nèi)部地通過電極120和人體相連，人體相當(dāng)于大地)，筆尖110發(fā)出信號時，手和電極120連在一起接地，會減少手帶來的噪聲并可以區(qū)分手指還是電容筆。當(dāng)電容筆為數(shù)據(jù)傳輸模式時，控制裝置130通過筆尖110和電極120同時發(fā)送數(shù)據(jù)，此時電極120接到內(nèi)部一個電極上，即通過該電極將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)傳送給電極120。
[0031]本發(fā)明實施例的電容筆，當(dāng)電容筆被使用時設(shè)置在電容筆外部的電極與人手接觸，電容筆的控制裝置則在電容筆為坐標(biāo)定位模式時將電極接地，在電容筆為數(shù)據(jù)傳輸模式時，通過筆尖和電極同時發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)手掌放在電容屏上時，手掌與電容屏耦合的電容就變成了傳輸數(shù)據(jù)的電容，而且這個電容非常大，從而使得傳輸信號被極大地放大，不僅消除了發(fā)送數(shù)據(jù)時的噪聲，還極大地放大了傳輸信號，使數(shù)據(jù)傳輸變得更加可靠，大大提升了用戶使用感受。
[0032]本發(fā)明的一個實施例中，