專利名稱：觸控筆的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及ー種電磁式觸控筆，尤其涉及ー種具有恒定電源的被動型觸控筆。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有電磁式的觸控筆技術(shù)分為兩種，分別是主動型及被動型。其中，主動型觸控筆需安裝電池，因此筆的重量較重及體積較大，而被動型觸控筆不需安裝電池，因此比主動型觸控筆較輕巧，在使用上具有優(yōu)勢。請參閱圖1，現(xiàn)有的一種被動型的觸控筆91是配合一具有發(fā)射/接收功能的數(shù)字板92使用，觸控筆91包括一接收電路911、ー轉(zhuǎn)換電路912及ー發(fā)射電路913。
接收電路911是感測數(shù)字板92發(fā)射的一交流信號并儲存感應信號，轉(zhuǎn)換電路912將感應信號半波整流及濾波轉(zhuǎn)換為ー工作電壓，發(fā)射電路913再利用該工作電壓轉(zhuǎn)換為ー預定頻率的振蕩信號給數(shù)字板92 ;然后，數(shù)字板92利用本身的天線回路921可感測觸控筆91發(fā)出的載波信號，控制器923配合多エ器922依據(jù)取得的感測信號強弱轉(zhuǎn)換為對應數(shù)字板92上的坐標位置。然而，接收電路911會因為觸控筆91與數(shù)字板92的距離長短而造成儲存電能強弱的差異，進而導致轉(zhuǎn)換電路912的整流濾波后的電壓不一致，甚至忽高忽低。請參閱圖I及圖2，觸控筆91于第一時間Tl時與數(shù)字板92的距離較近，接收電路911的感應信號、轉(zhuǎn)換電路912的半波整流信號及濾波信號(即工作電壓)，及發(fā)射電路913的振蕩信號的振幅較大；然而，觸控筆91于第二時間T2時與數(shù)字板92的距離較遠，使得觸控筆91的感應信號降低，半波整流信號、濾波信號及振蕩信號的電壓振幅也隨著變小，如此會導致數(shù)字板92接收的載波信號強度強弱不同或有抖動的現(xiàn)象，進而使得數(shù)字板92轉(zhuǎn)換坐標位置時造成誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種觸控筆，無論觸控筆與數(shù)字板的距離長短都可以得到穩(wěn)定的工作電壓，使得觸控筆發(fā)射穩(wěn)定的載波信號，進而避免了數(shù)字板轉(zhuǎn)換坐標位置時因載波信號強度強弱不同而造成的誤差。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供ー種觸控筆，其配合一數(shù)字板使用，該數(shù)字板產(chǎn)生的電磁波提供一交流信號的能量，該觸控筆包含一感應該能量的第一線圈、一將該第一線圈能量儲存為電能的充電電路、一將電能轉(zhuǎn)換為ー頻率不與該交流信號頻率彼此干擾的載波信號的諧振電路，及一將該載波信號發(fā)送予該數(shù)字板的第二線圈，該觸控筆還包括一整流電路，該整流電路將該交流信號全波整流為一倍頻信號；—濾波電容，該濾波電容將該倍頻信號濾波為一直流信號；及ー穩(wěn)壓電路，該穩(wěn)壓電路處理該直流信號得到ー恒定的穩(wěn)壓信號，從而供應恒定的穩(wěn)壓信號給該諧振電路產(chǎn)生恒定的載波信號，并把該載波信號傳送給該第二線圈。該穩(wěn)壓電路包括ー電阻，該電阻與該濾波電容串聯(lián)，并與該諧振電路串聯(lián)；
一穩(wěn)壓組件，該穩(wěn)壓組件與該電阻串聯(lián)，且對供給該諧振電路的該直流信號進行限壓；及ー輸出電容，該輸出電容并聯(lián)接于該穩(wěn)壓組件及該諧振電路之間。該穩(wěn)壓組件是一低壓差線性穩(wěn)壓器。該穩(wěn)壓組件是多數(shù)個彼此串聯(lián)以利用其順向偏壓進行限壓的ニ極管。該穩(wěn)壓組件是一利用逆向崩潰電壓進行限壓的齊納ニ極管。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提供的觸控筆，其利用穩(wěn)壓電路對直流信號進行穩(wěn)壓，得到恒定的穩(wěn)壓信號，并把該穩(wěn)壓信號供應給該諧振電路產(chǎn)生恒定的載波信號，如此ー來，觸控筆就不會因為交流信號抖動而影響其輸出載波信號的穩(wěn)定性，數(shù)字板也可以準確地轉(zhuǎn)換成正確的坐標位置，避免了數(shù)字板轉(zhuǎn)換坐標位置時因載波信號強度強弱不同而造成的誤差。 為了能更進一歩了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關本發(fā)明的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。


下面結(jié)合附圖，通過對本發(fā)明的具體實施方式
詳細描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其它有益效果顯而易見。附圖中，圖I為現(xiàn)有一種被動型的觸控筆及數(shù)位板的示意圖；圖2為圖I的觸控筆各信號隨動作變化的波形圖；圖3為本發(fā)明觸控筆的較佳實施例中觸控筆及數(shù)字板具有的組件的示意圖；圖4為本發(fā)明觸控筆的電路圖；圖5為穩(wěn)壓組件ー實施例的電路圖；圖6為穩(wěn)壓組件另一實施例的電路圖；圖7為本發(fā)明觸控筆中各信號隨動作變化的波形圖。
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實施例及其附圖進行詳細描述。請參閱圖3，本發(fā)明觸控筆可應用于一電磁式輸入系統(tǒng)100，該電磁式輸入系統(tǒng)100包括一觸控筆I及一數(shù)字板3，在此電磁式輸入系統(tǒng)100中，觸控筆I是配合在數(shù)字板3上書寫，數(shù)字板3可偵知及換算觸控筆I在數(shù)字板3上的坐標位置并輸出該信號供外部裝置(如計算機主機)應用。該數(shù)字板3具有一控制單元30、一內(nèi)部線圈311、一配置于內(nèi)部線圈311外側(cè)的外部線圈312、一發(fā)射處理電路322及一接收處理電路321，其工作原理介紹如下控制單元30控制發(fā)射處理電路322配合外部線圈312將ー交流信號的能量給觸控筆1，該交流信號的頻率為第一頻率，此外，控制單元30并控制內(nèi)部線圈311配合接收處理電路321取得觸控筆I發(fā)出的電磁信號以進行坐標位置的換算，由于如何計算坐標并非本發(fā)明重點，在此不詳細說明。
該觸控筆I為被動型的觸控筆，其包含一第一線圈101、一充電電路11、一整流電路12、一穩(wěn)壓電路13、一諧振電路14及一第二線圈102。其中，第一線圈101用于感應該數(shù)字板3的外部線圈312發(fā)出的交流信號的電磁波能量，充電電路11將數(shù)字板3的電磁波能量轉(zhuǎn)化為電能，諧振電路14將電能轉(zhuǎn)換為ー頻率不與該交流信號頻率彼此干擾的載波信號，該載波信號頻率為第二頻率，然后，第二線圈102將第二頻率的載波信號發(fā)送給數(shù)字板3，第一頻率及第ニ頻率兩者可設計為差距極大(例如第一頻率為第二頻率的10倍以上)的頻帶范圍，因此，兩者可彼此不受干擾及影響。請參閱圖4，觸控筆I還包括一并聯(lián)于整流電路12及穩(wěn)壓電路13之間的濾波電容Cl，整流電路12是四個ニ極管D1、D2、D3、D4組成的橋式整流電路；穩(wěn)壓電路13包括一電阻R1、一穩(wěn)壓組件131及ー輸出電容C2,電阻Rl用于分壓,輸出電容C2則是用于儲存能量。本發(fā)明第一較佳實施例中，穩(wěn)壓組件131是ー低壓差線性穩(wěn)壓器(Low DropoutRegulator, LDO)，電阻Rl與濾波電容Cl串聯(lián)，并與諧振電路14串聯(lián)；穩(wěn)壓組件131與電阻Rl串聯(lián)，且對供給諧振電路14的直流信號進行限壓，輸出電容C2儲存能量以供應諧振電路14所需的電能。請參閱圖5，為本發(fā)明第二較佳實施例，其中穩(wěn)壓電路13’的穩(wěn)壓組件131’是由數(shù)個正向串聯(lián)的ニ極管構(gòu)成，利用ニ極管順向偏壓對直流信號進行限壓，此處優(yōu)選3個ニ極管 D5、D6、D7。請參閱圖6，為本發(fā)明第三較佳實施例中，其中穩(wěn)壓電路13”的穩(wěn)壓組件131”是ー利用逆向崩潰電壓進行限壓的齊納ニ極管Dz，對該直流信號進行限壓。上述穩(wěn)壓等效組件的3個實施例中，只要將工作電壓設計在不受交流信號抖動而影響供給數(shù)字板3的載波信號電壓振幅的穩(wěn)定性即可。請參閱圖4及7，本發(fā)明觸控筆I的各組件的測量點的電壓波形圖及工作原理介紹如下測量點I的交流信號VRX :第一線圈101與數(shù)字板3因互感作用而得到交流信號VRX,且其操作頻率為第一頻率。測量點II的倍頻信號VB :整流電路12將交流信號VRX全波整流為雙倍于第一頻率的倍頻信號VB。測量點III的直流信號Vi :濾波電容Cl將倍頻信號VB濾波為一直流信號Vi，由于無法完全穩(wěn)壓，隨著交流信號VRX的振幅變化，直流信號Vi的振幅也會隨之微幅波動。測量點IV的穩(wěn)壓信號Vo :穩(wěn)壓電路13將直流信號Vi處理為ー恒定的穩(wěn)壓信號Vo,并把該恒定的穩(wěn)壓信號Vo供應給諧振電路14。測量點V的載波信號VTX :諧振電路14依據(jù)恒定的穩(wěn)壓信號Vo發(fā)送出載波信號VTX給數(shù)字板3，且其操作頻率為第二頻率，此第二頻率不與該交流信號VRX的第一頻率彼此干擾。
借由上述可知，觸控筆I于第一時間TA時與數(shù)字板3的距離較近，交流信號VRX、倍頻信號VB、直流信號Vi的電壓振幅較大；然而，觸控筆91于第二時間TB時與數(shù)字板92的距離較遠，使得觸控筆91的交流信號VRX、倍頻信號VB、直流信號Vi的電壓振幅也隨著變小，但是因為穩(wěn)壓電路13將直流信號Vi處理為恒定的穩(wěn)壓信號Vo，使得諧振電路14依據(jù)恒定的穩(wěn)壓信號Vo發(fā)送出載波信號VTX給數(shù)字板3，有效防止數(shù)字板92接收的載波信號強度強弱不同而導致轉(zhuǎn)換坐標位置時造成誤差的問題。綜上所述，本發(fā)明提供的觸控筆，利用穩(wěn)壓電路對直流信號Vi進行穩(wěn)壓，得到恒定的穩(wěn)壓信號 Vo，并把該穩(wěn)壓信號Vo供應給該諧振電路產(chǎn)生恒定的載波信號，如此ー來，觸控筆就不會因為交流信號VRX抖動而影響其輸出載波信號VTX的穩(wěn)定性，數(shù)字板也可以準確地轉(zhuǎn)換成正確的坐標位置，避免了數(shù)字板轉(zhuǎn)換坐標位置時因載波信號強度強弱不同而造成的誤差。以上所述，對于本領域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種觸控筆，其配合一數(shù)字板使用，該數(shù)字板產(chǎn)生的電磁波提供一交流信號的能量，該觸控筆包含一感應該能量的第一線圈、一將該第一線圈能量儲存為電能的充電電路、一將電能轉(zhuǎn)換為一頻率不與該交流信號頻率彼此干擾的載波信號的諧振電路，及一將該載波信號發(fā)送給該數(shù)字板的第二線圈，其特征在于，該觸控筆還包括 一整流電路，該整流電路將該交流信號全波整流為一倍頻信號； 一濾波電容，該濾波電容將該倍頻信號濾波為一直流信號；及一穩(wěn)壓電路，該穩(wěn)壓電路對該直流信號進行穩(wěn)壓，得到一恒定的穩(wěn)壓信號，把該恒定的穩(wěn)壓信號供應給該諧振電路產(chǎn)生恒定的載波信號，并把該載波信號傳送給該第二線圈。
2.如權(quán)利要求I所述的觸控筆，其特征在于，該穩(wěn)壓電路包括 一電阻，該電阻與該濾波電容串聯(lián)，并與該諧振電路串聯(lián)； 一穩(wěn)壓組件，該穩(wěn)壓組件與該電阻串聯(lián)，且對供給該諧振電路的該直流信號進行限壓；及 一輸出電容，該輸出電容并聯(lián)接于該穩(wěn)壓組件及該諧振電路之間。
3.如權(quán)利要求2所述的觸控筆，其特征在于，該穩(wěn)壓組件是一低壓差線性穩(wěn)壓器。
4.如權(quán)利要求2所述的觸控筆，其特征在于，該穩(wěn)壓組件是數(shù)個正向串聯(lián)利用順向偏壓進行限壓的二極管。
5.如權(quán)利要求2所述的觸控筆，其特征在于，該穩(wěn)壓組件是一利用逆向崩潰電壓進行限壓的齊納二極管。
全文摘要
本發(fā)明提供一種觸控筆，其配合一數(shù)字板使用，該觸控筆包括一整流電路、一濾波電容及一穩(wěn)壓電路，整流電路將一交流信號全波整流為一倍頻信號，濾波電容將倍頻信號濾波為一直流信號，穩(wěn)壓電路將直流信號處理為一恒定的穩(wěn)壓信號，并把該穩(wěn)壓信號供應給該諧振電路產(chǎn)生恒定的載波信號，如此一來，觸控筆就不會因為交流信號抖動而影響其輸出載波信號的穩(wěn)定性，數(shù)字板也可以準確地轉(zhuǎn)換成正確的坐標位置，避免了數(shù)字板轉(zhuǎn)換坐標位置時因載波信號強度強弱不同而出現(xiàn)誤差。
文檔編號G06F3/033GK102662494SQ20121007285
公開日2012年9月12日 申請日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月19日
發(fā)明者余文雄 申請人:友碁科技股份有限公司