本实用新型涉及触控技术领域，尤其涉及一种有源通用电容触控笔及其笔头。
背景技术：
随着智能手机、平板电脑的流行，触摸操作已经成为当下不可或缺的一种交互体验方式。为了使触摸操作更加的友好、方便、精确，同时扩展触摸操作的功能，越来越多的平板电脑、大屏智能手机、笔记本电脑等数码设备配备了主动笔。目前的主动笔均为通过内置的pcba发出一定频率的信号，通过笔尖传导到屏幕，屏幕接受该信号后作出对应的动作。但是主动式电容笔是根据不同的触控协议定制不同的发射信号，需要配合对应的触控ic才可使用，因此不具有通用性，多用于定制类项目。同时市场上存在大量的被动式触控笔，笔头为6mm以上粗的导电橡胶或者导电布，通过大直径的导电材质模拟人手信号，可对大部分触摸屏进行操作，但是其触控精度低，响应慢，无准确响应客户需求。
目前常见的通用触控笔为被动式触控笔，其笔头为导电橡胶或者导电布，当触控笔接触屏的时候，导电笔头会将平面上的部分电荷吸走，引起触摸区域的电容值发生变化，从而让平面检测到此位置发生了触摸行为。但由于导电面积的需要，触摸笔头通常为6mm或更大尺寸的直径，其操作精度非常低，无法进行正常书写或者划线操作。一般用于点击、滑动操作。且导电橡胶和导电布的可靠性差，容易磨损，使用寿命短。
技术实现要素：
针对上述技术问题，本实用新型公开了一种有源通用电容触控笔及其笔头，触摸笔尖可以做到2mm以下，可实现精细书写和操作，且具有通用性。
对此，本实用新型的技术方案为：
一种有源通用电容触控笔的笔头，电容触控笔包括线路板，其特征在于：其包括笔头模组，所述笔头模组包括发射电极、接收电极、绝缘层和接地屏蔽层，所述接地屏蔽层位于绝缘层内，所述发射电极从绝缘层的中部穿过，所述接地屏蔽层位于发射电极的外侧；所述发射电极的一端与耐磨保护构件连接，所述发射电极的另一端与线路板连接；所述接收电极位于接地屏蔽层的外侧，并与线路板电连接。
采用此技术方案，笔尖接触触摸屏的时候，接收电极rx先接受触摸屏的激励信号，在内部的线路板对激励信号进行放大和反相后通过发射电极tx打出，因此触控笔与触摸屏接触位置的电容值发生变化，从而导致屏幕对此区域进行响应。因为其基于触摸屏基础原理，利用电信号模拟触摸手指信号，因此对大部分触摸屏都适用，具有通用性。
另外，此技术方案的笔头结构，通过设置接地屏蔽层，将其嵌套在发射电极tx和接收电极rx的中间，防止信号互扰形成回路，有效提高触控笔的信号质量。这种结构紧凑，使得触摸的笔尖可以做到2mm以下，可实现精细书写和操作；
进一步的，所述发射电极为金属探针，所述发射电极包括正交设连接的水平部和竖直部，所述水平部穿过绝缘层和接地屏蔽层的中部，所述水平部的一端与线路板连接，所述水平部的另一端为竖直部连接，所述竖直部位于绝缘层的头部端部，所述接收电极位于竖直部的后方。
进一步的，所述耐磨保护构件为半球形。
作为本实用新型的进一步改进，所述绝缘层和接地屏蔽层通过模内注塑工艺成型在一起，所述绝缘层的中部设有用于插入发射电极的通道，所述接地屏蔽层位于通道的外侧。所述发射电极和接地屏蔽层之间隔有绝缘层隔离。采用此技术方案，方便加工，而且通过模内注塑工艺成型为一体的包含的绝缘层和接地屏蔽层，尺寸可以进一步做得很小。
作为本实用新型的进一步改进，所述接地屏蔽层的截面为圆环形，将发射电极包住。
本实用新型公开了一种有源通用电容触控笔，其包括壳体，所述壳体内设有线路板、电池、笔头和磁性开关，所述笔头采用如上任意一项所述的有源通用电容触控笔的笔头；
所述磁性开关包括电源轻触开关、磁性构件和铁磁性弹片，所述电池通过电源轻触开关与线路板电连接，所述铁磁性弹片的一端位于电源轻触开关的一侧，所述磁性构件的一侧与铁磁性弹片中部的一侧接触，所述磁性构件的另一侧设有间隙；当有外部磁力时，磁性构件带动铁磁性弹片移动，使铁磁性弹片与电源轻触开关分离，电路断开；当撤去外部磁力时，铁磁性弹片自动回弹，与电源轻触开关接触，电路接通。
采用本实用新型的技术方案，通过磁吸方式，利用电源轻触开关、磁性构件和铁磁性弹片的配合，实现磁吸式开关机。当便携式电子产品吸附在设备上时，自动关机；当用户取下便携式电子产品时自动开机使用。
进一步的，所述电池和线线路板通过焊接连接。
进一步的，所述铁磁性弹片的另一端固定。所述铁磁性弹片的另一端与线路板连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述铁磁性弹片的中部通过折弯形成凹槽，所述磁性构件位于凹槽内。
作为本实用新型的进一步改进，所述铁磁性弹片在位于电源轻触开关的一端与电源轻触开关倾斜设置。其中，所述铁磁性弹片的端部更靠近电源轻触开关。
作为本实用新型的进一步改进，所述铁磁性弹片在位于电源轻触开关的一端与电源轻触开关所在的平面形成的夹角为1-5度。
作为本实用新型的进一步改进，所述凹槽的外侧设有挡片，所述凹槽的外侧与挡片之间留有空隙。
作为本实用新型的进一步改进，所述铁磁性弹片为弹性不锈铁片；所述磁性构件为磁铁，所述磁性构件为长方体形。
作为本实用新型的进一步改进，所述壳体内设有笔头支架，所述线路板固定在笔头支架上，所述笔头模组与笔头支架连接。
进一步的，所述壳体上设有按键开关、指示灯和充电口，所述按键开关、指示灯和充电口与线路板连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述壳体上设有开关机磁吸位置标识。通过在壳体上设置开关机磁吸位置标识，用户在使用时，将指定位置与设备的磁性部位吸附，就实现关机，更加精准。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
第一，采用本实用新型的技术方案，触摸笔尖可以做到2mm以下，可实现精细书写和操作。且笔头采用多层叠加设计，将屏蔽层与绝缘材料使用模内注塑工艺组合在一起，利用机构卡住发射电极和接收电极的线路，确保两个线路不在笔本身互相干扰造成回路。
第二，本实用新型的技术方案采用触摸屏基础原理，利用电信号模拟触摸手指信号，因此对大部分触摸屏都适用，具有通用性。
第三，本实用新型的技术方案采用磁吸开关方式，利用磁铁、铁磁性弹片、轻触开关设计了磁吸式开关机方式，当触控笔吸附在设备上时，自动关机，当用户将笔取下时自动开机使用，具有更好的便携性，而且触控笔也不容易遗失，使用更加方便，提高了用户的体验感。
第四，采用本实用新型的技术方案，笔头增加耐磨保护层，提升触控手感和使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型一种有源通用电容触控笔的笔头的结构示意图。
图2是本实用新型一种有源通用电容触控笔的内部结构示意图。
图3是本实用新型一种有源通用电容触控笔的磁性开关断开时的结构示意图。
图4是本实用新型一种有源通用电容触控笔的磁性开关导通时的结构示意图。
附图标记包括：
1-壳体，2-笔头模组，3-线路板，4-电池，5-磁性开关，6-电源轻触开关，7-磁铁，8-不锈铁弹片，9-间隙，10-凹槽，11-充电口，12-按键开关，13-指示灯，14-铁片，15-笔头支架；
21-发射电极，22-接收电极，23-绝缘层，24-接地屏蔽层，25-耐磨保护头。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。
实施例1
如图1所示，一种有源通用电容触控笔的笔头，电容触控笔包括线路板3，其包括笔头模组2，所述笔头模组2包括发射电极21、接收电极22、绝缘层23和接地屏蔽层24，所述接地屏蔽层24位于绝缘层23内，所述发射电极21从绝缘层23的中部穿过，所述接地屏蔽层24位于发射电极21的外侧；所述发射电极21的一端与耐磨保护头25连接，所述发射电极21的另一端与线路板3连接；所述接收电极22位于接地屏蔽层24的外侧，并与线路板3电连接。所述绝缘层23和接地屏蔽层24通过模内注塑工艺成型在一起，所述绝缘层23的中部设有用于插入发射电极21的通道，所述接地屏蔽层24位于通道的外侧。所述发射电极21和接地屏蔽层24之间隔有绝缘层23隔离。所述接地屏蔽层24的截面为圆环形，将发射电极21包住。
进一步的，所述发射电极21为金属探针，所述发射电极21包括正交设连接的水平部和竖直部，所述水平部穿过绝缘层23和接地屏蔽层24的中部，所述水平部的一端与线路板3连接，所述水平部的另一端为竖直部连接，所述竖直部位于绝缘层23的头部端部，所述接收电极22位于竖直部的后方。
进一步的，所述耐磨保护头25为半球形。
采用此技术方案，当笔尖接触触摸屏的时候，接收电极rx先接受触摸屏的激励信号，在内部的线路板3对激励信号进行放大和反相后通过发射电极tx打出，因此触控笔与触摸屏接触位置的电容值发生变化，从而导致屏幕对此区域进行响应。因为其基于触摸屏基础原理，利用电信号模拟触摸手指信号，因此对大部分触摸屏都适用，具有通用性。
另外，该结构的笔头加工方便、精准度高，而且通过模内注塑工艺成型为一体的包含的绝缘层和接地屏蔽层，尺寸可以进一步做得很小。结构紧凑，使得触摸的笔尖可以做到2mm以下，可实现精细书写和操作。
实施例2
如图2~图4所示，一种有源通用电容触控笔，其包括壳体1，所述壳体1内设有线路板3、电池4、笔头和磁性开关5，所述笔头采用实施例1所述的有源通用电容触控笔的笔头；所述磁性开关5包括电源轻触开关6、磁铁7和不锈铁弹片8，所述电池4通过电源轻触开关6与线路板3电连接，所述不锈铁弹片8的一端位于电源轻触开关6的一侧，所述不锈铁弹片8的另一端与线路板连接固定，所述磁铁7的一侧与不锈铁弹片8中部的一侧接触，所述磁铁7的另一侧与壳体1之间设有间隙9；当有外部磁力时，磁铁7带动不锈铁弹片8移动，使不锈铁弹片8与电源轻触开关6分离，电路断开；当撤去外部磁力时，不锈铁弹片8自动回弹，与电源轻触开关6接触，电路接通。
采用本实用新型的技术方案，通过磁吸方式，利用电源轻触开关6、磁性构件和铁磁性弹片的配合，实现磁吸式开关机。当便携式电子产品吸附在设备上时，自动关机；当用户取下便携式电子产品时自动开机使用。
进一步的，所述电池4和线线路板3通过焊接连接。
所述不锈铁弹片8的中部通过折弯形成凹槽10，所述磁铁7位于凹槽10内。所述不锈铁弹片8在位于电源轻触开关6的一端与电源轻触开关6倾斜设置。进一步的，所述不锈铁弹片8在位于电源轻触开关6的一端与电源轻触开关6所在的平面形成的夹角为1-5度。
所述壳体1内设有笔头支架15，所述线路板3固定在笔头支架15上，所述笔头模组2与笔头支架15连接。所述壳体1上设有按键开关12、指示灯13和充电口11，所述按键开关12、指示灯13和充电口11与线路板3电连接。
进一步的，所述磁铁7为长方体形。
进一步的，所述壳体1上设有开关机磁吸位置标识，方便精准操作。
如图3所示，当触控笔吸附在铁片14或其他磁性设备上时，磁铁7向笔管管壁方向即间隙9方向运动，带动不锈铁弹片8向外运动，此时电源轻触开关6断开，此时处于线路板3处于断电状态，触控笔关机。如图4所示，当取下触控笔，即磁铁7不受外部力吸引，不锈铁弹片8自然回弹，电源轻触开关6闭合，线路导通，此时线路板3处于通电状态，触控笔开机。
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
1.一种有源通用电容触控笔的笔头，电容触控笔包括线路板，其特征在于：其包括笔头模组，所述笔头模组包括发射电极、接收电极、绝缘层和接地屏蔽层，所述接地屏蔽层位于绝缘层内，所述发射电极从绝缘层的中部穿过，所述接地屏蔽层位于发射电极的外侧；所述发射电极的一端与耐磨保护构件连接，所述发射电极的另一端与线路板连接；所述接收电极位于接地屏蔽层的外侧，并与线路板电连接。
2.根据权利要求1所述的有源通用电容触控笔的笔头，其特征在于：所述绝缘层和接地屏蔽层通过模内注塑工艺成型在一起，所述绝缘层的中部设有用于插入发射电极的通道，所述接地屏蔽层位于通道的外侧。
3.根据权利要求2所述的有源通用电容触控笔的笔头，其特征在于：所述接地屏蔽层的截面为圆环形，所述发射电极、接收电极、接地屏蔽层均为金属材质。
4.一种有源通用电容触控笔，其特征在于：其包括壳体，所述壳体内设有线路板、电池、笔头和磁性开关，所述笔头采用如权利要求1~3任意一项所述的有源通用电容触控笔的笔头；
所述磁性开关包括电源轻触开关、磁性构件和铁磁性弹片，所述电池通过电源轻触开关与线路板电连接，所述铁磁性弹片的一端位于电源轻触开关的一侧，线路板所述磁性构件的一侧与铁磁性弹片中部的一侧接触，所述磁性构件的另一侧设有间隙；当有外部磁力时，磁性构件带动铁磁性弹片移动，使铁磁性弹片与电源轻触开关分离，电路断开；当撤去外部磁力时，铁磁性弹片自动回弹，与电源轻触开关接触，电路接通。
5.根据权利要求4所述的有源通用电容触控笔，其特征在于：所述铁磁性弹片的另一端与线路板连接，所述铁磁性弹片的中部通过折弯形成凹槽，所述磁性构件位于凹槽内。
6.根据权利要求5所述的有源通用电容触控笔，其特征在于：所述铁磁性弹片在位于电源轻触开关的一端与电源轻触开关倾斜设置。
7.根据权利要求6所述的有源通用电容触控笔，其特征在于：所述铁磁性弹片在位于电源轻触开关的一端与电源轻触开关所在的平面形成的夹角为1-5度。
8.根据权利要求4~7任意一项所述的有源通用电容触控笔，其特征在于：所述铁磁性弹片为弹性不锈铁片；所述磁性构件为磁铁，所述磁性构件为长方体形。
9.根据权利要求8所述的有源通用电容触控笔，其特征在于：所述壳体内设有笔头支架，所述线路板固定在笔头支架上，所述笔头模组与笔头支架连接，所述壳体上设有按键开关、指示灯和充电口，所述按键开关、指示灯和充电口与线路板连接。
10.根据权利要求8所述的有源通用电容触控笔，其特征在于：所述壳体上设有开关机磁吸位置标识。
技术总结