電磁筆和電磁筆諧振頻率調整裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電磁觸控技術領域，具體地涉及一種電磁筆、電磁筆諧振頻率調整裝置。
【背景技術】
[0002]由于電磁觸控技術具有定位精度高、壓力感應靈敏等特點，所以該技術在越來越多的產品上得到應用，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射的磁場信號時，會以諧振頻率產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，根據諧振原理，只有電磁筆的諧振頻率與電磁板發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。而電磁板的發射頻率是一定的，所以要將電磁筆調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，所以需要調節電感L的值或者電容C的值，將電磁筆的諧振頻率準確地調節到需要的頻率值，目前通用的做法是調節電容值。
[0004]下面參照圖1來描述現有技術的調整電磁筆的諧振頻率(下面也稱為調數)的裝置和方法。圖1中，現有技術的調數裝置100包括:用于檢測諧振頻率的調數板101 ;用于在調數板101上顯示頻率的數碼管102 ;待調整諧振頻率的電磁筆芯103 ;固定筆芯103的固定臺104。調數板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上的調數部分200的結構如圖2所示。
[0006]該調數部分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電容組，用于精確調節筆芯的諧振頻率；與電容204串聯的多個焊盤202、203，根據需要將兩個豎向排列的焊盤202、203進行短路。
[0007]這種調數裝置和方法的原理是:通過短路相應的焊點，將相應的電容并聯接入到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]根據上述調數原理，實際的操作方法是:將筆芯103垂直于調數板101水平固定放置。放置好以后，數碼管102上會顯示該筆芯103的頻率值，操作人員需要根據當前數值的大小以及需要調節到的頻率值，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，數碼管102上顯示的筆芯的頻率值會發生變化，若該數值符合要求，則停止調節；若不符合要求，則根據頻率值的大小，判斷需要短接哪組焊盤或者斷開之前短接過的焊盤，繼續進行調節，直到將頻率值調到符合要求，然后拿走烙鐵，等焊點冷卻后再次測試電磁筆的頻率，如果讀數仍然合適，則調數成功，否則重復以上步驟。
[0009]上述用錫焊烙鐵短接焊盤進行調數的方法雖然簡單，但是卻存在很大的缺陷:
[0010]首先，整個調數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定的狀態，調數的結果也是不準確的，最終會影響筆芯的性能以及一次調數合格率。
[0011]其次，整個調數過程對工人的要求較高，工人需要根據經驗來不斷的焊接或斷開相應焊接點來進行調數，對熟練工人的依賴性較大，不同的人，調數的結果會有偏差，造成工作效率低，一致性差。
[0012]另外，在已公開的發明專利《電磁筆頻率調整設備和方法》(公布號CN103019416A)中公開了一種基于邦定技術的電磁筆頻率調整設備和方法，用邦定的方式將兩焊盤短接起來，這種方法可以實現自動調數，避免錫焊烙鐵焊接溫度的影響，調數比較準確和穩定，但是速度受限于電控位移臺的速度和邦定機的邦定速度，并且邦定后續的處理比較麻煩。例如，還需要后續封膠工序或者重新補焊工序，與人工焊接調數相比生產效率并沒有實質性的提尚。
【發明內容】
[0013]為了解決上述調數裝置的缺陷，本發明提出了一種電磁筆頻率調整裝置，SP:在筆芯PCB上預先將并聯電容組短接焊盤連接起來，這樣并聯電容組都接入到LC諧振電路中，然后通過激光設備斷開電容短接點，將電容從并聯電容組中分離開進行調數。本發明可以替代現有工人手工焊接調數的方式，大大提高了電磁筆筆芯調數的效率和準確性。
[0014]本發明提供了一種在電磁板上操作的電磁筆，包括:筆殼；位于所述筆殼內的電磁筆芯，其具有LC諧振電路；諧振頻率調整單元，其包括與所述LC諧振電路并聯的一組電容器和分別與所述電容器串聯的一組短接器件，所述短接器件能夠被激光切斷。
[0015]本發明還提供了一種電磁筆的諧振頻率調整裝置，其中，所述電磁筆包括:筆殼；位于所述筆殼內的電磁筆芯，其具有LC諧振電路；諧振頻率調整單元，其包括與所述LC諧振電路并聯的一組電容器和分別與所述電容器串聯的一組短接器件，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先設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整到所述期望諧振頻率，并根據確定結果控制所述激光裝置執行切斷操作。
[0016]本發明是通過激光的方式切斷并聯電容組中短接器件來進行調數的，只需將筆芯放置在激光打標設備打標區域的固定位置，然后啟動調數，即可快速完成筆芯的調數工作，不需要增加電控位移臺以及相應的控制器。激光調數完成后，不再需要對這些切斷點進行后續處理，筆芯可直接流向另一生產工序，操作簡單，且生產效率大大提高。
【附圖說明】
[0017]附圖被包括進來以提供對本發明的進一步理解。附圖不必是按比例繪制的，僅僅是為了給出示意性結構。
[0018]圖1是現有技術的調數裝置的示意圖。
[0019]圖2是現有技術的調數裝置的調數原理示意圖。
[0020]圖3是根據本發明實施方式的調數裝置的示意圖。
[0021]圖4是根據本發明實施方式的調數裝置的調數原理示意圖。
[0022]圖5是根據本發明實施方式的調數裝置的結構示意圖。
[0023]圖6是根據本發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]為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發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，對于相同或者相當的構成要素，標注相同標號。以下僅為本發明的主動電容筆的最佳實施方式，本發明并不僅限于下述結構。
[0025]首先參照圖3詳細描述本發明的調數方案。
[0026]圖3是本發明提出的電磁筆筆芯PCB的電容調節部分的示意圖。該電容調節部分一般位于電磁筆芯的PCB板201上。該電容調節部分包括與電磁筆的LC諧振電路(未示出)并聯的一組固定電容值的電容204 ;與電容204串聯的焊盤202和203 ;對應兩個焊盤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中的結構相比，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中的調數方案為增加電容，圖3中的調數方案為減少電容。
[0028]本發明的調數原理是:斷開相應電容的短接器件，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，達到調節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]本發明的切斷設備采用的是激光打標設備，其優點是非接觸、速度快、精度高，且近幾年激光打標設備的價格也有大幅下降，且激光打標設備便于進行二次開發，適用于自動調數系統。
[0031]下面參照圖5來描述本發明所提出的自動調數裝置的系統結構及實現方案。
[0032]圖5是整個調數系統的結構示意圖。如圖5所示，該調數系統包括:調數板301，用于檢測電磁筆的諧振頻率；待調數的電磁筆筆芯302 ;筆芯PCB的夾具座303 ;整個系統的工作平臺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 ;作為驅動裝置的可升降機構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308上，這樣可以方便調節激光輸出口 306到筆芯302的短接器件表面之間的距離，即調節激光輸出的焦點；激光裝置的控制裝置309，其包含計算機、控制組件等；數據線305，連接調數板301和激光裝置的計算機。
[0033]本發明中的所提到的激光切斷設備使用的是現有成熟的激光打標設備；目前，市場上激光設備中的激光器分為C02激光器，半導體激光器，光纖激光器；其中，0)2激光器主要應用于非金屬材料，價格最低，半導體激光器可以應用于非金屬材料以及金屬材料，設備相對復雜，水冷，屬于二代產品，光纖激光器可以應用于非金屬材料以及金屬材料，屬于最先進的第三代產品，風冷、壽命長、維護簡單，當然，價格也是最貴的。本發明中，可以采用半導體激光設備和光纖激光設備。激光打標設備的打標范圍標準配置為10mmX 100mm，根據需