[發明專利]一種可變電容式壓力傳感器和真筆跡觸控筆

有效

• 申請號: 201610147520.4
• 申請日: 2016-03-15
• 公開（公告）號: CN105607766B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 奚邦籽;朱德忠
• 申請（專利權）人: 深圳市華鼎星科技有限公司
• 主分類號: G06F3/0354
• 分類號: G06F3/0354;G06F3/041;G06F3/044
• 代理公司: 北京易正達專利代理有限公司11518
• 代理人: 路遠

技術領域

本發明涉及可變電容式壓力傳感器；尤其涉及一種真筆跡觸控筆。

背景技術

隨著電子產品的進步與發展，觸控筆的應用越來越廣泛。目前有光學式觸控屏的觸控筆，還有攝像頭識別的電子白板的觸控筆，這類觸控筆一般是用手指或木棒或任意物體或紅外線發光棒做觸控筆，這類觸控筆雖然使用快捷，操作方便，但不足的是無壓感功能，不能準確的反應書寫者本人的筆跡特征。

現有的觸控筆雖然有筆壓力檢測功能，但檢測壓力的行程大，書寫體驗感不好，實現方式復雜，成本高昂。

發明內容

為了克服上述缺陷，本發明提供一種可變電容式壓力傳感器，可以適用光學式觸控感應器的觸控筆，或攝像頭式電子白板的觸控筆，或電磁式感觸控筆和電容式觸控筆，設置此壓力傳感器的觸控筆具有書寫壓力感應的真筆跡效果。

在具體實施例中，本發明公開了一種可變電容式壓力傳感器，包括可變電容、觸控開關，測力柄；至少包括：傳感器外殼、復位彈簧；其中，可變電容包括絕緣介片和軟性導電片；其中，觸控開關包括兩個靜觸點和動觸片。

所述可變電容式壓力傳感器可變電容的絕緣介片第一面敷設的導電體，是可變電容的第一電極，絕緣介片第二面是可變電容的絕緣介質面，離絕緣介質面極小的間隔設置的軟性導電片構成可變電容的第二電極，軟性導電片為可壓縮的導電泡沫，或可擠壓形變的導電橡膠，絕緣介片的絕緣介質是可變電容第一電極與第二電極間的電容介質。

所述可變電容式壓力傳感器可變電容的軟性導電片與可變電容介質相對的一面，表面是三角形的凸線條，是中間凸的弧面，是均勻分布的任意凸起形狀。

所述可變電容式壓力傳感器的可變電容測力柄直接接觸軟性導電片，測力柄受的觸碰力首先傳遞給軟性導電片，軟性導電片產生形變再接觸可變電容介質面，傳遞給絕緣介片。

所述可變電容式壓力傳感器的可變電容測力柄受的觸碰力越大軟性導電片變形越大，軟性導電片與絕緣介片間的擠壓形變越大，軟性導電片與可變電容介質面之間的擠壓接觸面積越大，可變電容第一電極與第二電極間的相對面積越大，可變電容第一電極與第二電極間的電容值越大。

所述可變電容式壓力傳感器可變電容第一電極與第二電極間的不同電容變化值體現測力柄傳遞的不同壓力值，電容變化值信號輸出給外部電路，電容變化值信號供外部電路做信號采集或控制。

所述可變電容式壓力傳感器觸控開關，可變電容第一電極是觸控開關的動觸片，靜觸點設置在傳感器外殼上，絕緣介片與傳感器外殼之間設置復位彈簧，復位彈簧可以是金屬絲彈簧，可以是可恢復泡沫，可以是軟膠，絕緣介片受到測力柄的壓力產生位移并壓縮復位彈簧，觸控開關動觸片觸碰短接設置在傳感器外殼的兩個靜觸點，觸控開關兩靜觸點短接導通，測力柄的壓力消失復位復位彈簧復位，觸控開關動觸片離開傳感器外殼的兩個靜觸點，觸控開關兩靜觸點斷開。

所述可變電容式壓力傳感器可變電容還包括，絕緣介片固定在傳感器外殼。

所述可變電容式壓力傳感器觸控開關還包括一個靜觸點，一個動觸片，軟性導電片是觸控開關靜觸點和可變電容第二電極，動觸點固定于測力柄的上端，可變電容測力柄受力測力柄上端的動觸片會接觸軟性導電片，觸控開關導通，測力柄受力消失，測力柄上端的動觸片離開軟性導電片，觸控開關斷開，可變電容測力柄受力測力柄上端的動觸片接觸軟性導電片，軟性導電片產生形變再接觸可變電容介質面，傳遞給絕緣介片。

所述可變電容式壓力傳感器觸控開關信號輸出給外部電路，供外部電路做控制信號。

本發明還涉及一種真筆跡觸控筆，包括真筆跡光學觸控筆，真筆跡電磁觸控筆；所述真筆跡光學觸控筆包括所述可變電容式壓力傳感器、筆系統電路和筆外殼；至少包括：電池、紅外發射頭和筆尖；其中，電池是標準可拆卸更換的一次性電池，或是重復充電使用的充電電池；其中，可變電容式壓力傳感器的測力柄兼觸控筆筆尖，其中，紅外發射頭包括紅外透鏡和紅外發射管，紅外發射管設置在紅外透鏡內，紅外透鏡設置在筆尖周圍，紅外透鏡將紅外發射管發射的紅外線向觸控筆的周圍均勻的發射；其中，筆外殼包括筆外殼前端和筆外殼后端；筆外殼后端內設置電池、筆系統電路；筆外殼前端內設置可變電容式壓力傳感器和紅外發射頭。

其中，筆系統電路包括射頻調制與射頻發射電路，驅動器電路，電源控制與延遲關斷電路、電源電壓轉換和功能按鍵，如是充電電池還包括充電電路，充電電路可以是接觸式有線充電電路，或是非接觸式無線充電電路。