[实用新型]主动式电容笔

说明书

技术领域

本实用新型关于一种在触摸屏上使用的输入装置，特别是涉及一种主动式电容笔。

背景技术

随着科技的发展和进步，用户对手机和平板电脑的输入方式要求越来越高，已经不满足于传统的键盘输入，逐渐倾向于便捷的触控输入，目前市面上触控输入设备主要是电阻屏和电容屏。电容屏具备灵敏度高及易实现多点触控的优点，其正逐渐替代电阻屏成为主流触控输入屏，其分为表面电容式和投射电容式两种。投射式电容屏分互电容（mutual capacitive）和自电容（self capacitive）两种，互电容式触摸屏包含两组垂直的电极阵和一触摸屏控制器，其一电极阵作为驱动电极，另一电极阵为检测电极，电极之间形成互电容，电极对地形成自电容，驱动电极在触摸屏控制器的驱动模块的驱动下发射触摸屏驱动信号，检测电极接收上述触摸屏驱动信号，当接地的导电物（手指等）靠近电容屏时，影响驱动电极和检测电极之间的互电容的值，检测电极通过检测该电容变化来实现触控定位；自电容式触摸屏所有电极同时是驱动电极也是检测电极，触摸屏控制器会驱动一条电极，跟着检测该条电极的电容值变化来判断附近有没有接地的导电物；表面电容式触摸屏电极从四角引出，其基本原理也是检测导体靠近时的电容变化来感知触控点位置信息。

触控笔按是否使用电源分无源触控笔和有源触控笔。无源触控笔是简单地用导电物（导体或导电橡胶等）模拟人类手指，在笔尖和触摸屏驱动导电条之间形成一个电容，以便影响触摸屏的检测结果，但无源触控笔缺点是笔尖比较大（往往大于2mm）。

主动式电容笔内部有信号处理模块，会主动探测触摸屏的驱动信号，其导电笔尖可以很细，就像示波器的探头一样，将信号耦合到主动式电容笔内部的信号处理模块处理后输出。有源触控笔也有两种：电感笔（EMR）和主动式电容笔。电感笔（EMR）需要在触摸屏上加一层电感感应屏幕或传感器（Sensor），需要额外的硬件才能实现书写功能，不仅厚度增加，成本也增加，当然工业设计更难看，而且不能使用在现有市场上的只有传统触摸屏的产品上；主动式电容笔，不需要电感感应屏幕或传感器Sensor，不增加屏厚，可以直接使用在现有市场上的触摸屏。

美国专利US20120154340“ACTIVE STYLUS FOR USE WITH TOUCH-SENSITIVE INTERFACES AND CORRESPONDING METHOD”和US20130002606“STYLUS AND STYLUS CIRCUITRY FOR CAPACITIVE TOUCH SCREENS”各揭示了一种主动式电容笔，两专利均采用检测电极和驱动电极分开的设计，具有如下缺点：

缺点之一，一般人书写都会适当的倾斜笔身以符合使用者的书写习惯。美国专利US20120154340和US20130002606是用比较大的笔头或笔身发射反馈驱动信号，而且笔头或笔身跟触摸屏会有一定的距离，当使用者倾斜主动式电容笔笔身，反馈驱动信号在触摸屏上的强度分布就不会以笔尖为中心，而会偏向笔身比较靠近触摸屏的那一边。这种偏差是没有办法用后续的算法做矫正。因为触摸屏控制器或主机根本没法知道主动式电容笔笔身倾斜的幅度；

缺点之二，美国专利US20120154340和US20130002606都是采用检测电极和驱动电极分开的设计，而且检测和发射反馈驱动是同时进行的，如果没有在两极之间做很好的隔离，发射的驱动反馈信号会耦合到检测电极引起震荡。

实用新型内容

为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型之一目的在于提供一种主动式电容笔，其不仅可精确定位主动式电容笔导电笔尖的位置，且可容易分辨导电物是手指或主动式电容笔。

本实用新型之另一目的在于提供一种主动式电容笔，该主动式电容笔可以根据设定传递不同强度的反馈驱动信号。

为达上述及其它目的，在本实用新型之一较佳实施例中，本实用新型提出一种主动式电容笔，所述主动式电容笔包括导电笔尖、信号处理模块及一电容，所述导电笔尖于使用时接触触摸屏以检测触摸屏发射的触摸屏驱动信号并发射所述信号处理模块输出的反馈驱动信号；所述信号处理模块获取并处理所述导电笔尖接收到的所述触摸屏驱动信号并产生同步的反馈驱动信号至所述导电笔尖；所述电容设置于所述导电笔尖与所述信号处理模块之间。

进一步地，该信号处理模块包括：

检测电路，通过所述电容连接所述导电笔尖，以检测所述触摸屏发射的触摸屏驱动信号的上升沿或下降沿；