专利名称：电子笔的书写触发装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子触发领域，特别涉及一种电子笔的书写触发装置。
背景技术：
随着交互电子白板、电子触摸屏的广泛应用，作为重要人机交互工具的电子书写笔也得到广泛应用。电子书写笔的主要功能是书写动作触发书写笔的电子装置，根据不同的应用产生各种的电子信号。如书写时发出红外光线借助光学定位装置完成书写位置的定位；如书写时发出超声波借助超声波定位装置完成书写位置的定位；如书写时同时检测触控的力量并传送给电子书写装置实现笔迹粗细的变化。其中书写动作触发装置是此类电子笔的核心关键，直接影响书写触发的可靠性、 书写者书写过程的舒适度、书写触发动作的灵敏度。现有技术中，通常是通过机械接触完成书写动作触发，如电子开关、导电橡胶开关等。最常用的书写动作触发装置是使用导电橡胶触发电极开关实现。类似我们最常用的电视机遥控器的按键实现原理，书写动作时对笔头产生压力，引起导电橡胶的形变并接触到开关电极，电极的触点通过导电橡胶导通实现开关闭合，完成书写动作的电路触发；书写动作结束时笔头压力消失，导电橡胶形变消除，开关断开。由于导电橡胶容易老化产生导电不良及弹性不足，粘附灰尘导致导电不良。此技术实现书写动作触发的可靠性较差。还有一种广泛应用于电磁式手写板的书写笔技术，电磁式手写笔。如中国专利 ZL01145283.8(授权公告号为CN1202460C)中所公开的技术方案，书写动作检测需要通过手写笔及手写板共同完成。这种电子笔的元器件包括磁性元件和电感电容式共振电路及线圈组成，有书写动作时对笔头产生压力，带动磁性元件的位置改变，引起电感值的变化，从而改变了共振电路的谐振频率，谐振电路通过线圈以无线方式发射出频率变化的电磁场信号，数字板接收该电磁场信号并产生感应电压，从该感应电压可以计算是否有书写动作的触发，并能计算出书写笔头产生的位移及书写力量。但是，该技术需要笔及电磁手写板共同配合才能实现，单独手写笔只能根据触控事件产生微弱电磁场信号，在电磁手写板以外的场合不能独立工作，应用场景受限制。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种能在书写笔内独立完成非机械接触、且能检测书写压力大小的电子笔书写触发装置。为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案一种电子笔的书写触发装置，包括笔壳和笔头，还包括电容活动极，与笔头固定在一起，安装在笔壳前端且能上下移动；电容固定极，固定在笔壳内且不能自由移动；弹性元件，一端固定在电容活动极，另一端固定在电容固定极或与笔壳没有相对位移变化的部件上；
电容值测量电路，电容活动极和电容固定极构成一个电容体，并通过导线把两极分别连接到电容值测量电路的电容输入端；电容值测量电路完成对该电容体的电容值测量，输出数字化的电容值。数据处理电路，连接于电容值测量电路，从所述电容值测量电路读取电容数值；无线发送电路，连接于数据处理电路，用于发送笔头触控数据。优选的，所述电容活动极与笔头是一体化形成。优选的，所述电容固定极包括第一电容和第一导电材料，所述第一导电材料位于第一电容的下表面，形成电极。优选的，所述电容活动极包括第二电容和第二导电材料，形成电极。优选的，所述电容值测量电路由专门的电路和电子芯片组成。优选的，所述弹性元件为弹簧、橡胶或其它弹性介质。优选的，还包括无线接收电路和书写控制电路，所述无线接收电路接收无线发送电路传出的数据，所述书写控制电路通过无线接收电路的数据控制书写压力大小。本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果1、本发明采用非机械式接触，从而避免了因机械接触式带来的老化、接触不良和脏污等书写不可靠性因素带来的问题。2、本发明采用弹性材料，其容易实现书写行程中弹力的均勻，很小的书写行程也会有很好的书写体验，克服了传统机械式如机械按键、导电橡胶按键等触动开关时需要较大的力量的缺陷。3、本发明电路简单、体积小且功耗低，适合有源笔。
图1是本发明书写触发装置的结构图。
具体实施例方式下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例如图1所示，本实施例一种电子笔的书写触发装置，包括笔壳和笔头，还包括电容活动极，与笔头组装一起，安装在笔壳前端，并可一定范围内在笔壳里上下自由活动，并不会自由脱落在笔壳外。所述电容活动极包括第一电容和第一导电材料，导电材料设置在第一电容的上表面，形成电极。所述电容固定极，固定在笔壳内且不能自由活动。所述电容固定极包括第二电容和第二导电材料，导电材料设置在第二电容的下表面，形成电极。所述弹性元件，可采用弹簧、橡胶或其它弹性介质。所述弹性元件一端固定在电容活动极、另一端固定在笔壳或其它不与笔壳有相对位移变化的部件上。所述电容值测量电路，可实现高精度电容值的测量。可以由专门的电路及电子芯片实现被测电容体的电容值精确测量。本实施例被测电容体是由电容活动极与电容固定极形成的一个电容体，并通过导线把两极分别连接到电容值测量电路的电容输入端子，实现对两电极间形成的电容值高精度测量。所述数据处理电路，实现从电容值测量电路读取电容体的电容数值，根据预设的算法判断出书写触控动作、书写时的笔头位移及书写力量。根据不同的应用产生各种的电子信号，根据电子信号的不同从而调节书写压力的大小。笔头触控数据通过无线发送电路发送出去，通过外部的设备如书写屏幕内的无线接收器及书写控制软硬件模块进行接收及处理，可形成书写动作触发及书写笔迹粗细变化的压感功能。本实施例电子笔的书写触发装置，还包括无线接收电路和书写控制电路，所述无线接收电路接收无线发送电路发送出来的数据，然后通过书写控制电路控制笔头压力的大本发明的工作原理是当笔头没有书写动作处于静止状态时，电容固定值与电容活动极组成的电容体的电容量通过电容值测量电路测量的电容值为CO ；当笔头在板上书写时，书写动作带动笔头及电容活动极产生向上的位移，电容固定极与电容活动极的距离减少，根据平板电容的电容值计算公式c = ε 0 ε RA/d其中A是平板电容的平面面积，d是两极间的距离。两极组成电容体的电容量增大，经电容值测量电路测量的电容值为Cx ；数据处理电路通过判断Cx及CO差值，根据预设的算法原则可判断出触控动作；并可计算出两电容极间位移的变化值，及笔头的书写位移值；同时根据弹性材料的弹性系数曲线换算出书写压力大小。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电子笔的书写触发装置，包括笔壳和笔头，其特征在于，还包括电容活动极， 安装在笔壳前端且能上下移动；电容固定极，固定在笔壳内且不能自由移动；弹性元件，一端固定在电容活动极，另一端固定在电容固定极或与笔壳没有相对位移变化的部件上；电容值测量电路，上述固定极与活动极形成一个电容体，并通过导线把两极分别连接到电容值测量电路的电容输入端，通过电容值测量电路测量出该电容体的电容值，并输出对应数值。数据处理电路，连接于电容值测量电路，从所述电容值测量电路读取电容数值，计算出笔头触控动作及笔头压力大小；无线发送电路，连接于数据处理电路，用于发送笔头触控数据。
2.根据权利要求1所述电子笔的书写触发装置，其特征在于，所述电容活动极与笔头是一体化形成。
3.根据权利要求1所述电子笔的书写触发装置，其特征在在于，所述电容固定极包括第一电容和第一导电材料，所述第一导电材料位于第一电容的下表面，形成电极。
4.根据权利要求1所述电子笔的书写触发装置，其特征在于，所述电容活动极包括第二电容和第二导电材料，形成电极。
5.根据权利要求1所述电子笔的书写触发装置，其特征在于，所述弹性元件为弹簧或橡胶。
6.根据权利要求1所述电子笔的书写触发装置，其特征在于，还包括无线接收电路和书写控制电路，所述无线接收电路接收无线发送电路传出的数据，所述书写控制电路通过无线接收电路的数据控制书写压力大小。
全文摘要
本发明公开了一种电子笔的书写触发装置，包括笔壳和笔头，还包括电容活动极，安装在笔壳前端且能上下移动；电容固定极，固定在笔壳内且不能自由移动；弹性元件，一端固定在电容活动极，另一端固定在电容固定极或与笔壳有相对位移变化的部件上；电容值测量电路，电容值测量电路和电容固定电路形成一个电容体，并通过导线把两极分别连接到电容值测量电路的电容输入端；数据处理电路，连接于电容值测量电路，从所述电容值测量电路读取电容数值；无线发送电路，连接于数据处理电路，用于发送笔头触控数据。本发明能在书写笔内独立完成非机械接触式书写触发装置，并能检测书写压力大小。
文档编号G06F3/041GK102368181SQ201110327840
公开日2012年3月7日 申请日期2011年10月25日 优先权日2011年10月25日
发明者叶耀斌 申请人:广东威创视讯科技股份有限公司