電磁筆和電磁筆諧振頻率調(diào)整裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電磁觸控技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種電磁筆、電磁筆諧振頻率調(diào)整裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于電磁觸控技術(shù)具有定位精度高、壓力感應(yīng)靈敏等特點，所以該技術(shù)在越來越多的產(chǎn)品上得到應(yīng)用，如:電子手寫板、繪畫板、電子書、平板電腦、手寫液晶屏和電子白板等，給用戶帶來逼真的書寫和繪畫體驗。
[0003]電磁觸控裝置主要由電磁筆和電磁板組成，它的工作原理是:當電磁筆接收到電磁板線圈發(fā)射的磁場信號時，會以諧振頻率產(chǎn)生一個新的磁場信號，電磁板的接收線圈檢測到這個磁場信號，經(jīng)過一系列的處理得到筆的坐標、壓感等信息。其中，電磁筆的核心部件是LC振蕩電路，根據(jù)諧振原理，只有電磁筆的諧振頻率與電磁板發(fā)射線圈的頻率相匹配時，電磁板才能準確地獲得筆的坐標、壓感等信息。而電磁板的發(fā)射頻率是一定的，所以要將電磁筆調(diào)到與電磁板相匹配的諧振頻率。由于電感L和電容C本身存在一定的偏差，所以需要調(diào)節(jié)電感L的值或者電容C的值，將電磁筆的諧振頻率準確地調(diào)節(jié)到需要的頻率值，目前通用的做法是調(diào)節(jié)電容值。
[0004]下面參照圖1來描述現(xiàn)有技術(shù)的調(diào)整電磁筆的諧振頻率(下面也稱為調(diào)數(shù))的裝置和方法。圖1中，現(xiàn)有技術(shù)的調(diào)數(shù)裝置100包括:用于檢測諧振頻率的調(diào)數(shù)板101 ;用于在調(diào)數(shù)板101上顯示頻率的數(shù)碼管102 ;待調(diào)整諧振頻率的電磁筆芯103 ;固定筆芯103的固定臺104。調(diào)數(shù)板101固定在固定臺104上，電磁筆芯103放在固定臺104上的固定位置。
[0005]電磁筆芯103上的調(diào)數(shù)部分200的結(jié)構(gòu)如圖2所示。
[0006]該調(diào)數(shù)部分200包括:電磁筆芯的PCB板201 ;位于PCB 201上的多個固定電容值的電容204，這一排電容組成并聯(lián)電容組，用于精確調(diào)節(jié)筆芯的諧振頻率；與電容204串聯(lián)的多個焊盤202、203，根據(jù)需要將兩個豎向排列的焊盤202、203進行短路。
[0007]這種調(diào)數(shù)裝置和方法的原理是:通過短路相應(yīng)的焊點，將相應(yīng)的電容并聯(lián)接入到LC諧振電路中，從而改變LC諧振電路的電容值，也就改變了諧振頻率。
[0008]根據(jù)上述調(diào)數(shù)原理，實際的操作方法是:將筆芯103垂直于調(diào)數(shù)板101水平固定放置。放置好以后，數(shù)碼管102上會顯示該筆芯103的頻率值，操作人員需要根據(jù)當前數(shù)值的大小以及需要調(diào)節(jié)到的頻率值，判斷需要短接哪組焊盤，然后用錫焊烙鐵將兩焊盤短接起來，焊接短路后，數(shù)碼管102上顯示的筆芯的頻率值會發(fā)生變化，若該數(shù)值符合要求，則停止調(diào)節(jié)；若不符合要求，則根據(jù)頻率值的大小，判斷需要短接哪組焊盤或者斷開之前短接過的焊盤，繼續(xù)進行調(diào)節(jié)，直到將頻率值調(diào)到符合要求，然后拿走烙鐵，等焊點冷卻后再次測試電磁筆的頻率，如果讀數(shù)仍然合適，則調(diào)數(shù)成功，否則重復(fù)以上步驟。
[0009]上述用錫焊烙鐵短接焊盤進行調(diào)數(shù)的方法雖然簡單，但是卻存在很大的缺陷:
[0010]首先，整個調(diào)數(shù)過程受溫度的影響較大。由于電容的容值會隨溫度的變化而變化，這樣筆芯的頻率就處于一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，調(diào)數(shù)的結(jié)果也是不準確的，最終會影響筆芯的性能以及一次調(diào)數(shù)合格率。
[0011]其次，整個調(diào)數(shù)過程對工人的要求較高，工人需要根據(jù)經(jīng)驗來不斷的焊接或斷開相應(yīng)焊接點來進行調(diào)數(shù)，對熟練工人的依賴性較大，不同的人，調(diào)數(shù)的結(jié)果會有偏差，造成工作效率低，一致性差。
[0012]另外，在已公開的發(fā)明專利《電磁筆頻率調(diào)整設(shè)備和方法》(公布號CN103019416A)中公開了一種基于邦定技術(shù)的電磁筆頻率調(diào)整設(shè)備和方法，用邦定的方式將兩焊盤短接起來，這種方法可以實現(xiàn)自動調(diào)數(shù)，避免錫焊烙鐵焊接溫度的影響，調(diào)數(shù)比較準確和穩(wěn)定，但是速度受限于電控位移臺的速度和邦定機的邦定速度，并且邦定后續(xù)的處理比較麻煩。例如，還需要后續(xù)封膠工序或者重新補焊工序，與人工焊接調(diào)數(shù)相比生產(chǎn)效率并沒有實質(zhì)性的提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]為了解決上述調(diào)數(shù)裝置的缺陷，本發(fā)明提出了一種電磁筆頻率調(diào)整裝置，SP:在筆芯PCB上預(yù)先將并聯(lián)電容組短接焊盤連接起來，這樣并聯(lián)電容組都接入到LC諧振電路中，然后通過激光設(shè)備斷開電容短接點，將電容從并聯(lián)電容組中分離開進行調(diào)數(shù)。本發(fā)明可以替代現(xiàn)有工人手工焊接調(diào)數(shù)的方式，大大提高了電磁筆筆芯調(diào)數(shù)的效率和準確性。
[0014]本發(fā)明提供了一種在電磁板上操作的電磁筆，包括:筆殼；位于所述筆殼內(nèi)的電磁筆芯，其具有LC諧振電路；諧振頻率調(diào)整單元，其包括與所述LC諧振電路并聯(lián)的一組電容器和分別與所述電容器串聯(lián)的一組短接器件，所述短接器件能夠被激光切斷。
[0015]本發(fā)明還提供了一種電磁筆的諧振頻率調(diào)整裝置，其中，所述電磁筆包括:筆殼；位于所述筆殼內(nèi)的電磁筆芯，其具有LC諧振電路；諧振頻率調(diào)整單元，其包括與所述LC諧振電路并聯(lián)的一組電容器和分別與所述電容器串聯(lián)的一組短接器件，所述短接器件能夠被激光切斷；所述諧振頻率調(diào)整裝置包括:檢測裝置，其檢測所述電磁筆的所述LC諧振電路的諧振頻率；激光裝置，其發(fā)出激光將所述短接器件中的一個或多個切斷；控制裝置，其將所述檢測裝置檢測到的諧振頻率與預(yù)先設(shè)定的期望諧振頻率進行比較，確定需要切斷的短接器件以將所述電磁筆的諧振頻率調(diào)整到所述期望諧振頻率，并根據(jù)確定結(jié)果控制所述激光裝置執(zhí)行切斷操作。
[0016]本發(fā)明是通過激光的方式切斷并聯(lián)電容組中短接器件來進行調(diào)數(shù)的，只需將筆芯放置在激光打標設(shè)備打標區(qū)域的固定位置，然后啟動調(diào)數(shù)，即可快速完成筆芯的調(diào)數(shù)工作，不需要增加電控位移臺以及相應(yīng)的控制器。激光調(diào)數(shù)完成后，不再需要對這些切斷點進行后續(xù)處理，筆芯可直接流向另一生產(chǎn)工序，操作簡單，且生產(chǎn)效率大大提高。
【附圖說明】
[0017]附圖被包括進來以提供對本發(fā)明的進一步理解。附圖不必是按比例繪制的，僅僅是為了給出示意性結(jié)構(gòu)。
[0018]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的調(diào)數(shù)裝置的示意圖。
[0019]圖2是現(xiàn)有技術(shù)的調(diào)數(shù)裝置的調(diào)數(shù)原理示意圖。
[0020]圖3是根據(jù)本發(fā)明實施方式的調(diào)數(shù)裝置的示意圖。
[0021]圖4是根據(jù)本發(fā)明實施方式的調(diào)數(shù)裝置的調(diào)數(shù)原理示意圖。
[0022]圖5是根據(jù)本發(fā)明實施方式的調(diào)數(shù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖6是根據(jù)本發(fā)明實施方式的對零歐姆貼片電阻進行激光切斷的示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明提供的主動電容筆和觸控裝置進行詳細描述。在這些附圖中，對于相同或者相當?shù)臉?gòu)成要素，標注相同標號。以下僅為本發(fā)明的主動電容筆的最佳實施方式，本發(fā)明并不僅限于下述結(jié)構(gòu)。
[0025]首先參照圖3詳細描述本發(fā)明的調(diào)數(shù)方案。
[0026]圖3是本發(fā)明提出的電磁筆筆芯PCB的電容調(diào)節(jié)部分的示意圖。該電容調(diào)節(jié)部分一般位于電磁筆芯的PCB板201上。該電容調(diào)節(jié)部分包括與電磁筆的LC諧振電路(未示出)并聯(lián)的一組固定電容值的電容204 ;與電容204串聯(lián)的焊盤202和203 ;對應(yīng)兩個焊盤202和焊盤203之間的連接件205，稱為短接器件。
[0027]如圖3所示，與圖2中的結(jié)構(gòu)相比，不同之處在于圖2中焊盤202和焊盤203之間是沒有短接的。也就是說，圖2中的調(diào)數(shù)方案為增加電容，圖3中的調(diào)數(shù)方案為減少電容。
[0028]本發(fā)明的調(diào)數(shù)原理是:斷開相應(yīng)電容的短接器件，將其中的固定電容從電路中分離開來，以改變LC諧振電路的電容值，達到調(diào)節(jié)電磁筆筆芯諧振頻率的目的。
[0029]如圖4所示，采用切斷的方式將焊盤202和焊盤203之間的短接器件205斷開，斷開后如206和207所示。與被斷開的短接器件205相串聯(lián)的電容204由此與LC諧振電路斷開，從而改變了 LC諧振電路的諧振頻率。
[0030]本發(fā)明的切斷設(shè)備采用的是激光打標設(shè)備，其優(yōu)點是非接觸、速度快、精度高，且近幾年激光打標設(shè)備的價格也有大幅下降，且激光打標設(shè)備便于進行二次開發(fā)，適用于自動調(diào)數(shù)系統(tǒng)。
[0031]下面參照圖5來描述本發(fā)明所提出的自動調(diào)數(shù)裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及實現(xiàn)方案。
[0032]圖5是整個調(diào)數(shù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，該調(diào)數(shù)系統(tǒng)包括:調(diào)數(shù)板301，用于檢測電磁筆的諧振頻率；待調(diào)數(shù)的電磁筆筆芯302 ;筆芯PCB的夾具座303 ;整個系統(tǒng)的工作平臺304，用于固定夾具座303以及激光裝置，其中筆芯302和夾具座303被固定在工作平臺304上；激光輸出口 306 ;激光器組件307 ;作為驅(qū)動裝置的可升降機構(gòu)308，其中激光輸出口 306和激光器組件307是固定在一起的，激光器組件307固定在升降機構(gòu)308上，這樣可以方便調(diào)節(jié)激光輸出口 306到筆芯302的短接器件表面之間的距離，即調(diào)節(jié)激光輸出的焦點；激光裝置的控制裝置309，其包含計算機、控制組件等；數(shù)據(jù)線305，連接調(diào)數(shù)板301和激光裝置的計算機。
[0033]本發(fā)明中的所提到的激光切斷設(shè)備使用的是現(xiàn)有成熟的激光打標設(shè)備；目前，市場上激光設(shè)備中的激光器分為C02激光器，半導(dǎo)體激光器，光纖激光器；其中，0)2激光器主要應(yīng)用于非金屬材料，價格最低，半導(dǎo)體激光器可以應(yīng)用于非金屬材料以及金屬材料，設(shè)備相對復(fù)雜，水冷，屬于二代產(chǎn)品，光纖激光器可以應(yīng)用于非金屬材料以及金屬材料，屬于最先進的第三代產(chǎn)品，風冷、壽命長、維護簡單，當然，價格也是最貴的。本發(fā)明中，可以采用半導(dǎo)體激光設(shè)備和光纖激光設(shè)備。激光打標設(shè)備的打標范圍標準配置為10mmX 100mm，根據(jù)需