[实用新型]一种电磁笔

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子信息设备输入领域，尤其是一种电磁笔。

背景技术

计算机、终端机以及具有类似功能的电子装置需要适当的输入装置，以方便使用者输入指令、数据或点选显示器上的选项，以控制该电子装置的操作。接触式输入装置包括键盘、鼠标、摇杆、触控面板、光笔、遥控器、数字板等。数字板或电磁式的电子白板等感应板需要搭配电磁笔，并配合显示装置上的光标或图标，由电磁笔接触感应板，以选取功能图标、手写文字或绘图，是很方便的输入装置，尤其是写字与绘图功能，广泛的应用于许多电子装置，比如计算机、终端机、手机、手持式数字秘书以及触控面板等。

图1为现有技术电磁手写输入装置的组成示意图，该电磁手写输入装置包括电磁笔101与感应板105，其中，电磁笔101包含笔芯102、笔尖103、以及线路板104；感应板105包括多个分布在X轴方向的线圈、多个分布在Y轴方向的线圈，可在通电后产生磁场，与线路板104上的谐振电路发生电磁感应，并接收电磁笔感应出的电磁信号。通过对电磁笔101感应的电磁信号进行相应处理，可以得到电磁笔在感应板105上所处的位置，随着电磁笔101在感应板105上用力的大小不同，从而实现电磁笔的手写输入功能。

目前电磁感应式数字板或电子白板所搭配的电磁笔分成两种：

第一种为有电池的笔（Battery EM Pen），简称有源电磁笔，此类技术也称为主动式（Active）技术。有源笔通过内部的电池供电，可使内部的振荡电路持续地发射电磁信号，具有如下特性：电磁笔通电后可以持续地发射特定频率的电磁信号，并且电磁笔所发射的电磁信号强度会保持一致、且信号较强，不受与感应板之间距离的影响。但是，由于在笔的内部设有电池，所以笔的外型较粗，整体重量较重，并且用干电池或可充电电池作为电源，存在潜在的污染问题，不利于环保；另外，可充电电池需要预先充电方可使用，且充电次数有限。

另一种为没有电池的笔（Battery-Free EM Pen），简称无源电磁笔，此类技术也称为被动式（Passive）技术。无源电磁笔通过内部的谐振电路与感应板产生电磁感应，并获得能量，供笔内部的电路工作。由于无源电磁笔内部没有电池，所以重量较轻、且外型比较纤细，但是，对于无源电磁笔而言，由于能量完全由感应板提供，所以只要电磁笔不靠近感应板，就无法获取到电磁能量；当电磁笔离感应板越远时，所能接收的电磁能量就越少，因而发射回感应板的电磁信号强度就越弱，能量转换效率低于1/20。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电磁笔，在轻便、环保的同时，提高电磁笔的信号强度和能量转换效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电磁笔，包括笔杆、伸出于笔杆外的笔尖、及与笔尖连接的笔芯，进一步地，所述笔杆内部包括：与所述笔芯相连接的压电复合板。

上述方案中，所述笔杆内部还包括：与所述压电复合板相连接的充电电容器、以及与所述充电电容器连接的整流元件。

上述方案中，所述压电复合板包括：金属支撑板和压电元件，所述压电元件的上表面粘贴于金属支撑板的下表面，压电元件的下表面与所述笔芯相连接。

上述方案中，所述压电元件为叠层集成压电陶瓷片或有机压电体，每层沿厚度方向极化，且层与层之间并联连接。

上述方案中，所述金属支撑板的横截面积大于所述压电元件的横截面积。

上述方案中，所述压电复合板还包括粘贴在金属支撑板的上表面的弹性支撑体。

上述方案中，所述弹性支撑体为橡胶或塑胶或弹簧体。

上述方案中，所述金属支撑板、压电元件和弹性支撑体的截面均呈现与笔杆相匹配的结构。

本实用新型提供的电磁笔通过在电磁笔中设置包含压电发电元件的压电发电电源，在电磁笔进行手写输入时，将来自笔尖的输入机械能通过笔芯传递给压电发电元件，并且利用压电发电元件的正压电效应，从而将机械能转换为电能，为电磁笔内部电路提供工作所需的能量，具有结构简单、清洁无污染、成本低廉的优点。另外，由于电磁笔的能量由机械能转化而来，内部没有附加电池，重量较轻，且能够提供较为稳定的电磁信号，降低感应板的功耗，提高无源电磁笔电磁信号的强度和能量转换效率。

附图说明

图1为现有技术电磁手写输入装置的组成示意图；

图2为本实用新型实施例中提供的电磁笔的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中所述电磁笔内部压电复合板的纵向剖视图。

具体实施方式