专利名称：双凸起调节电容装置的制作方法
技术领域：
本发明是一种通过改变电容的变化量，来反映所受压力变化的装 置，主要应用在计算机手写输入领域。
背景技术：
随着计算机外部设备设计制造水平和用户需求的不断提高，越来 越多的场合需要对外界变化的参数做出测量与控制，如计算机输入设 备使用的手写笔，使用手写笔时就有一种对压力实时反馈的要求，需 要将书写时的用力变化迅速及时地反映到与之相关的设备或者应用 软件中，并实时地在电脑屏幕上显示出来，以反映书写者书写时的轻 重缓急等不同状态的用力情况，特别是在现在的绘画领域，压力测量 是一个最基本的要求。
为达到上述目的与效果，目前已经有多种技术解决方案，如公布
号为JP2001319831的日本专利中所提到的技术方案，该专利涉及一 种压力测量装置，主要应用于手写输入的位置指示及压力感测，其主 要特点是 一块电介质有两个端面， 一端有两个电极，另一端有一个 柔性电极，柔性电极与电介质无电极的一端有一定间隙，在受到外力 的情况下柔性电极可以与电介质无电极的端面之间的接触面积产生 一个变化，即引起电极间电容的变化，也就获得受到外力的变化参数。 上述的技术方案有其独特的优点，如结构简单、灵敏度高，但是
也有其明显的不足，主要表现在下面由于电介质为一整体结构，因而是电介质之间的电极上得到电容具有初始值，可以变化范围就较
小。因而，目前现有技术方案还有待于提高与完善。
发明内容
本发明的目的就是提供一种结构简单，不容易引起电介质的损 坏、使用寿命长的装置。
本发明的技术方案为电介质由两部分组成，柔性电极具有两部 分凸起，分别对应相应的电介质，在触头作用下柔性电极可以向电介 质移动，使柔性电极凸起与电介质产生面接触，并且随着作用力的大 小的改变，柔性电极凸起由于变形与电介质接触面积的大小也在改 变，以此来改变电容值。
本发明的优点和效果是在两个电介质间的缝隙不受力，结构更 简单，成本低，具有更大的动态范围、使用寿命长。以下结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明提出的双凸起调节电容装置的整体示意图2是上述发明的电容部分未受力状态时示意图3是上述发明的电容部分受力状态时示意图4是上述发明的电容部分增加垫片结构示意图5是上述发明的电路示意图。
图中说明1、笔体；2、双凸起调节电容；3、触头；4、笔壳； 5、电感线圈；6、柔性电极；7、柔性电极凸起；8、电介质；9、电 介质电极；10、垫片；11、柔性电极板。
具体实施方式
实施例是一种应用于手写输入领域的手写笔，如图l所示，其主 要结构包括笔体l、双凸起调节电容2、触头3 (也就是笔尖)、笔 壳4、电感线圈5，如图2所示，双凸起调节电容2又包括柔性电 极6、柔性电极凸起7、电介质8、电介质上的电极9，并且以上部件 安置在外壳4内，在笔体1上布置有电路板及其它元器件。
在双凸起调节电容2中，由附图2可以看出，柔性电极6与电介 质8是依次设置，并且柔性电极6上的两个柔性电极凸起7分别对着 电介质8的两个端面，在两个电介质8间的缝隙不受力，柔性电极凸 起7沿移动的方向的剖面截面直径逐渐减小，在本实施例中为半圆 状，柔性电极6与柔性电极凸起7为一体结构，并为高弹性的导电材 料制成，在本实施中为导电硅胶，工业硬度为35 — 65度。
在初始时，触头3与柔性电极6处于自由状态，柔性电极6上的 柔性电极凸起7与对应的电介质表面之间是一点接触或是不接触，当 当触头3受力时，触头3与柔性电极6相接触，触头3向笔体1内部 移动，可以将力传递到柔性电极6并使之产生相应的变形，迫使柔性 电极6上的柔性电极凸起7与对应的电介质表面产生面接触，由于柔 性电极是以弹性材料制成的，因而作用力越大两者之间接触的面积也 越大，如附图3所示，因而在电介质8的两个电极9之间还是电容值 参数会随着柔性电极凸起7与电介质表面两者之间的接触面积的改 变而改变，作用力越大，两者之间的接触面积也就越大，电容值同时 增大，否则相反。另外，由于柔性电极6在受到力时会产生变形，为了工作可靠和性能的稳定，在柔性电极6与触头3接触一侧增加了一
个柔性电极板11，柔性电极板是以较为刚性的材料制成，可以使当
触头3受力时将力均匀地传递到柔性电极6。
上述的电容值的变化，可以通过一个容感振荡电路获得和调整， 如附图5所示，可以得到一个频率值以及相应信息特征，如相位，根 据这些参数的变化，可以得到触头4受力情况的反馈，上述过程可反 复进行，测量出电极之间的电容量的变化，即可以方便得到由外力因 素所引起改变的相互关系，这样，也就实现了书写笔迹与压力之间的 对应关系。
同时，为了保证测量参数的稳定性，在柔性电极凸起与电介质之 间设置有一垫片，所设置的垫片为一圆环形状，厚度为0.1mm，并且 为绝缘材料制成，如附图4所示。
虽然这里只说明了本发明的部分优选实施例，但其意并非限制本 发明的范围、适用性和配置。相反，对实施例的详细说明可使本领域 技术人员得以实施。应能理解，在不偏离所附权利要求书确定的本发 明精神和范围情况下，可对一些细节做适当变更和修改。
权利要求1、一种双凸起调节电容装置，包括触头、柔性电极、带有电极的电介质，其特征在于电介质由两部分组成，柔性电极具有两部分凸起，分别对应相应的电介质的部分，在触头作用下柔性电极可以向电介质自由移动，使柔性电极凸起部分与电介质产生面接触，并且随着作用力的大小而对应改变接触面积的大小，以此来改变电容值。
2 、根据权利要求1所述的双凸起调节电容装置，其特征在于柔性电极凸起沿移动方向的剖面截面直径逐渐减小。
3、 根据权利要求1所述的双凸起调节电容装置，其特征在于柔 性电极及柔性电极凸起为高弹性导电材料制成。
4、 根据权利要求l所述的双凸起调节电容装置，其特征在于柔 性电极及柔性电极凸起的工业硬度为35 — 65度。
5、 根据权利要求l所述的双凸起调节电容装置，其特征在于在 柔性电极的触头一侧增加呈刚性的柔性电极板。
6、 根据权利要求l所述的双凸起调节电容装置，其特征在于在 柔性电极凸起与电介质之间设置有一垫片。
7、 根据权利要求6所述的双凸起调节电容装置，其特征在于在 柔性电极凸起与电介质之间设置的垫片为一圆环形。
8、 根据权利要求6所述的双凸起调节电容装置，其特征在于圆 环状垫片为绝缘材料制成。
专利摘要本实用新型是一种双凸起调节电容装置，技术方案为柔性电极具有凸起，分别对应相应的电介质的部分，在触头作用下柔性电极可以向电介质自由移动，使柔性电极凸起与电介质产生接触，缝隙不受力，并且随着作用力的大小而对应改变接触面积的大小，以此来改变电容值，它的优点和效果是结构简单，成本低，使用寿命长。
文档编号H01G5/16GK201134360SQ20072019112
公开日2008年10月15日 申请日期2007年12月29日 优先权日2007年12月29日
发明者刘迎建, 姜海力, 宋柏君, 王红岗 申请人:汉王科技股份有限公司