專利名稱：手寫筆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手寫筆，特別是涉及一種用于具有電容觸摸屏的電子產(chǎn)品上的手寫筆。
背景技術(shù)：
電容觸摸屏作為一種輸入設(shè)備，已廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中。其工作原理是用 戶通過觸摸物體例如手指觸摸屏幕時(shí)，由于人體電場(chǎng)，手指和觸摸屏表面形成一個(gè)耦合電 容，對(duì)于高頻電流，電容是直接導(dǎo)體，于是手指從觸摸點(diǎn)吸走一個(gè)很小的電流，這個(gè)電流分 別從觸摸屏的四角上的電極中流出，且流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成正 比，控制器通過計(jì)算這四個(gè)電流的比例，準(zhǔn)確算出觸摸點(diǎn)的位置。因此，電容觸摸屏需要觸 摸物體具有導(dǎo)電性，且觸摸物體與電容觸摸屏之間需要有足夠大的接觸面積，因?yàn)殡娙菔?觸摸屏都設(shè)置有敏感度，需要電流達(dá)到一定值才能使用，若觸摸物體與電容觸摸屏接觸面 積過小，電容觸摸屏無法產(chǎn)生可測(cè)量到的電荷的改變，因此無法實(shí)現(xiàn)在電容觸摸屏上手寫 輸入。而當(dāng)用戶操作電容觸摸屏上對(duì)應(yīng)的菜單按鈕時(shí)，對(duì)于觸控端較細(xì)的觸摸物體，能夠靈 活地選擇按鈕；但對(duì)于觸控端較粗的觸摸物體，就會(huì)碰到周邊的其他按鈕，容易出現(xiàn)誤操作 現(xiàn)象。現(xiàn)有的一種包括柔性導(dǎo)電材料制作的筆頭的電容觸摸屏手寫筆，書寫時(shí)，筆頭的 形狀會(huì)發(fā)生變化，筆頭與電容觸摸屏接觸面積逐漸變大，電容觸摸屏根據(jù)接觸面積的大小 捕獲筆在其上引起的電荷變化，再根據(jù)電荷變化確定筆的坐標(biāo)信息；提筆后，筆頭自動(dòng)恢復(fù) 原狀，筆頭與觸摸屏接觸面積逐漸減小甚至為零，此時(shí)電容觸摸屏捕獲不到筆在其上引起 的電荷變化，失去筆的坐標(biāo)信息。然而，這種筆頭的材料要求較嚴(yán)格，而且提筆后筆頭恢復(fù) 原形過程緩慢，不利于書寫與快速點(diǎn)擊菜單按鈕等各種操作之間的切換，不能滿足使用者 的操作體驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種手寫筆，其包括第一筆頭和第二筆頭，通過第一筆頭可準(zhǔn)確定位于觸摸屏上的目標(biāo)位置，通過第一筆頭縮回第二筆頭里可使書寫面獲得足夠大的 接觸面積。一種手寫筆，包括筆桿、書寫頭及彈性元件，所述筆桿與書寫頭連接成為能夠傳遞 人體感應(yīng)電流的載體，所述書寫頭包括第一筆頭及連接筆桿與第一筆頭的第二筆頭，所述 第一筆頭相對(duì)第二筆頭較細(xì)；第一筆頭的一端設(shè)置有第一書寫面；第二筆頭的一端設(shè)置有 與觸摸屏產(chǎn)生電容的第二書寫面；第二筆頭沿手寫筆的軸線形成一空腔供第一筆頭可伸縮 地穿過；所述彈性元件設(shè)置于筆桿和第一筆頭之間的空腔內(nèi)；當(dāng)一外力向上作用于第一筆 頭時(shí)，第一筆頭通過擠壓該彈性元件而沿著筆桿的長軸方向向上被壓縮到所述空腔中，及 當(dāng)無外力向上作用于所述第一筆頭時(shí)，所述彈性元件給第一筆頭提供一彈性力，以使所述 第一筆頭伸出所述空腔。
本發(fā)明的手寫筆，通過較細(xì)的第一筆頭可準(zhǔn)確地在觸摸屏上定位，通過可伸縮的 第二筆頭縮回第一筆頭內(nèi)使其書寫面與第一筆頭的書寫面形成一完整的書寫面，增大手寫 筆與觸摸屏之間的感應(yīng)面積，以使手寫筆與觸摸屏間電容增大，從而使觸摸屏系統(tǒng)能夠檢 測(cè)觸摸事件，實(shí)現(xiàn)手寫輸入。


圖1為本發(fā)明中手寫筆沒有接觸或輕微壓在電容觸摸屏上的使用狀態(tài)示意圖。圖2為本發(fā)明中手寫筆的部分剖面圖。圖3為本發(fā)明中手寫筆在電容觸摸屏上書寫的使用狀態(tài)示意圖。主要元件符號(hào)說明手寫筆100筆桿10書寫頭20第一筆頭21筆心211臺(tái)階212書寫面213、221第二筆頭 22空腔222容置室2221、2222彈性元件 30觸摸屏200
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1，手寫筆100包括圓筒狀的筆桿10和用于書寫的書寫頭20，該筆桿10 與書寫頭20連接成為能夠傳遞人體感應(yīng)電流的載體，能夠把人體感應(yīng)電流傳送到電容觸 摸屏200上。筆桿10全部或部分由硬性導(dǎo)電材料制成。書寫頭20呈近似倒圓錐形狀，由 柔性導(dǎo)電材料制成，以在書寫頭20與觸摸屏200接觸的過程中能夠不對(duì)屏幕造成損壞。本 實(shí)施方式中，該書寫頭20包括第一筆頭21及連接筆桿10與第一筆頭21的第二筆頭22。 其中，第一筆頭21相對(duì)第二筆頭22較細(xì)，第二筆頭22與筆桿10緊密配合連接，或可拆卸 式連接，以便于書寫頭的拆裝和更換。請(qǐng)參閱圖2，本實(shí)施方式中，第一筆頭21包括細(xì)長的筆心211和形成于筆心211靠 近筆桿10的一端的臺(tái)階212。本實(shí)施方式中，筆心211的截面相比臺(tái)階212的截面較小。 筆心211與電容觸摸屏200接觸的一端設(shè)置有與觸摸屏200產(chǎn)生電容的書寫面213，用于 在觸摸屏200上較準(zhǔn)確地指出一特定點(diǎn)的位置。該書寫面213形成為與手寫筆100的軸線 成一定夾角的傾斜面，當(dāng)該傾斜的書寫面223與觸摸屏200正對(duì)時(shí)，使手寫筆100與觸摸屏 200表面間自然形成一傾斜角度，以符合書寫習(xí)慣，并在筆心211直徑不變的情況下，增大 書寫面213與觸摸屏200的感應(yīng)面積。第二筆頭22遠(yuǎn)離筆桿10的一端面形成與書寫面213平行的書寫面221，用于增大手寫筆100與觸摸屏200之間的感應(yīng)面積，該第二筆頭22沿手寫筆100的軸線形成一空腔 222供第一筆頭21可伸縮地穿過。其中，該空腔222的長度大于第一筆頭21的長度，以使 第一筆頭21受到足夠大的壓力時(shí)能夠全部縮回該空腔222內(nèi)。本實(shí)施方式中，該空腔222 包括靠近書寫面221的容置室2221和靠近筆桿10的容置室2222，該容置室2122的截面 形狀與臺(tái)階212的截面形狀相適配，供第一筆頭21伸縮滑動(dòng)；該容置室2121的截面形狀與 筆211的截面形狀相適配，因此該容置室2121的截面相比臺(tái)階212的截面較小，在第一筆 頭21伸縮滑動(dòng)過程中，該容置室2121抵住臺(tái)階212從而限制第一筆頭21的滑動(dòng)范圍。
本實(shí)施方式中，筆211與臺(tái)階212不全都為圓柱體狀，因此第一筆頭21被嵌合在 空腔222內(nèi)并可沿手寫筆100的軸向滑動(dòng)，從而防止第一筆頭21相對(duì)于第二筆頭22發(fā)生 轉(zhuǎn)動(dòng)，保證當(dāng)?shù)谝还P頭21縮回空腔222內(nèi)時(shí)書寫面213與書寫面221處于同一平面。該書 寫面213與書寫面221形成一完整的平面，用于進(jìn)一步增大手寫筆100與觸摸屏200之間 的感應(yīng)面積，以使手寫筆100與觸摸屏200之間電容增大，從而被觸摸屏系統(tǒng)所檢測(cè)，實(shí)現(xiàn) 手寫輸入。手寫筆100還包括一設(shè)置于筆桿10和第一筆頭21之間的空腔222內(nèi)的彈性元件 30，當(dāng)電容觸摸屏200不施加外力向上作用于第一筆頭21或第一筆頭21輕微壓在電容觸 摸屏200上時(shí)，彈性元件30給第一筆頭21提供一彈性力，以使第一筆頭21伸出空腔222 呈現(xiàn)如圖1所示的狀態(tài)，此時(shí)，臺(tái)階212抵靠于空腔222上，從而使第一筆頭21不脫離第二 筆頭22。本實(shí)施方式中，該彈性元件30為一彈簧。請(qǐng)同時(shí)參閱圖3，當(dāng)手寫筆100以相對(duì)于觸摸屏200成一傾斜位置進(jìn)行書寫時(shí)，觸 摸屏200向上施加一力量，使得第一筆頭21通過擠壓彈性元件30而沿著筆桿10的長軸方 向向上被壓縮到空腔222中，并進(jìn)一步壓迫彈性元件30。書寫頭20與電容觸摸屏200之間 形成耦合電容，電容觸摸屏200四周的電流流向觸點(diǎn)。當(dāng)電流達(dá)到該觸摸屏200能夠感應(yīng) 到的值后，即可偵測(cè)到觸摸事件并準(zhǔn)確計(jì)算出觸摸點(diǎn)的位置，從而通過手寫筆100實(shí)現(xiàn)對(duì) 電容觸摸屏200的操作。提筆時(shí)，書寫頭20與電容觸摸屏200接觸面積逐漸減小為零，當(dāng)電容觸摸屏200 不再捕獲到手寫筆100在其上引起的電荷變化時(shí)，就失去了手寫筆100的坐標(biāo)信息即無法 偵測(cè)到觸摸事件。通過第一筆頭21再定位，施壓，移動(dòng)，提筆等過程，形成新的筆劃，反復(fù)上 述過程，就可以完成手寫文字輸入。本發(fā)明的手寫筆，通過較細(xì)的第一筆頭可準(zhǔn)確地在觸摸屏上定位，通過可伸縮的 第一筆頭縮回第二筆頭內(nèi)使其書寫面與第二筆頭的書寫面形成一完整的書寫面，增大手寫 筆與觸摸屏之間的感應(yīng)面積，以使手寫筆與觸摸屏間電容增大，從而使觸摸屏系統(tǒng)能夠檢 測(cè)觸摸事件，實(shí)現(xiàn)手寫輸入。本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施方式僅是用來說明本發(fā)明， 而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍之內(nèi)，對(duì)以上實(shí)施例所作的 適當(dāng)改變和變化都落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種手寫筆，其特征在于所述手寫筆包括筆桿、書寫頭及彈性元件，所述筆桿與書寫頭連接成為能夠傳遞人體感應(yīng)電流的載體，所述書寫頭包括第一筆頭及連接筆桿與第一筆頭的第二筆頭，所述第一筆頭相對(duì)第二筆頭較細(xì)；第一筆頭的一端設(shè)置有第一書寫面；第二筆頭的一端設(shè)置有與觸摸屏產(chǎn)生電容的第二書寫面；第二筆頭沿手寫筆的軸線形成一空腔供第一筆頭可伸縮地穿過；所述彈性元件設(shè)置于筆桿和第一筆頭之間的空腔內(nèi)；其中，當(dāng)一外力向上作用于第一筆頭時(shí)，第一筆頭通過擠壓該彈性元件而沿著筆桿的長軸方向向上被壓縮到所述空腔中，及當(dāng)無外力向上作用于所述第一筆頭時(shí)，所述彈性元件給第一筆頭提供一彈性力，以使所述第一筆頭伸出所述空腔。
2.如權(quán)利要求1所述的手寫筆，其特征在于，所述筆桿全部或部分由硬性導(dǎo)電材料制 成，書寫頭由柔性導(dǎo)電材料制成。
3.如權(quán)利要求1所述的手寫筆，其特征在于，所述第二筆頭與筆桿緊密配合連接或可 拆卸式連接。
4.如權(quán)利要求1所述的手寫筆，其特征在于，所述第一筆頭包括細(xì)長的筆心和形成于 筆心靠近筆桿的一端的臺(tái)階，且筆心與臺(tái)階不全都為圓柱體狀。
5.如權(quán)利要求1所述的手寫筆，其特征在于，所述空腔包括靠近第二書寫面的第一容 置室和靠近筆桿的第二容置室，第二容置室的截面形狀與臺(tái)階的截面形狀相適配，供第一 筆頭伸縮滑動(dòng)，第一容置室的截面形狀與筆心的截面形狀相適配。
6.如權(quán)利要求1所述的手寫筆，其特征在于，所述第一書寫面及第二書寫面形成為與 手寫筆的軸線成一定夾角的傾斜面。
7.如權(quán)利要求1所述的手寫筆，其特征在于，所述彈性元件為一彈簧。
全文摘要
一種手寫筆，包括筆桿、書寫頭及彈性元件，該筆桿與書寫頭連接成為能夠傳遞人體感應(yīng)電流的載體。書寫頭包括第一筆頭及連接筆桿與第一筆頭的第二筆頭，且第一筆頭相對(duì)第二筆頭較細(xì)。第一筆頭一端設(shè)置有第一書寫面，第二筆頭一端設(shè)置有與觸摸屏產(chǎn)生電容的第二書寫面。第二筆頭沿手寫筆的軸線形成一空腔供第一筆頭可伸縮地穿過。彈性元件設(shè)置于筆桿和第一筆頭之間的空腔內(nèi)。本發(fā)明通過第一筆頭可準(zhǔn)確地在觸摸屏上定位，通過可伸縮的第一筆頭縮回第二筆頭內(nèi)使其書寫面與第二筆頭的書寫面形成一完整的書寫面，以使手寫筆與觸摸屏間電容增大，從而使觸摸屏系統(tǒng)能夠檢測(cè)觸摸事件，實(shí)現(xiàn)手寫輸入。
文檔編號(hào)G06F3/033GK101847051SQ201010179640
公開日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者李翔, 林柏青, 胡沙沙 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司