CN2611974Y - 手写输入发射和接收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种手写输入发射和接收装置，其中发射装置包括手写笔笔芯、笔芯压力检测装置、机械波产生装置和光同步信号产生装置；接收装置包括机械波检测装置、光同步信号检测装置、测距计算装置和计算机接口，测距计算装置用于根据机械波信号和光信号到达的时间差计算手写输入装置中笔尖的位置坐标，并通过计算机接口将算得的位置坐标输入到计算机。本实用新型首创无线原迹捕捉技术，手写输入发射装置(简称电子笔)的笔芯可使用通用的圆珠笔笔芯。由于电子笔可在任何纸张和书写介质上书写，无需培训，适应自然书写习惯。而且输入电脑之后还能同时保留手稿。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种手写输入发射和接收装置。
背景技术：
随着电脑的普及，对手写输入装置的需求也越来越大。尤其是对于习惯于手写输入的人士来说更是如此。但现有手写输入装置都是使用类似于触摸屏的原理，在生硬冰冷的电子设备表面进行手写输入，不但其厚度、手感不符合人们的习惯，而且写完之后不能留下手迹，只能存入电脑，非常不方便使用。
发明内容：
本实用新型的目的就是为了解决以上问题，提供一种手写输入发射和接收装置，在进行手写输入操作时能适应自然书写习惯。
本实用新型实现上述目的的手写输入发射装置包括手写笔笔芯，其特征是：还包括笔芯压力检测装置、机械波产生装置和光同步信号产生装置，所述笔芯压力检测装置与笔芯机械连接，用于检测笔芯上产生的书写压力并产生触发信号，其触发信号输出端与机械波产生装置和光同步信号产生装置相连，用于触发机械波产生装置和光同步信号产生装置同时分别产生并发射机械波和光同步信号。
本实用新型实现上述目的的手写输入接收装置包括机械波检测装置、光同步信号检测装置、测距计算装置和计算机接口，所述机械波检测装置和光同步信号检测装置与测距计算装置相连，分别用于接收手写输入发射装置发来的机械波信号和光同步信号并传送到测距计算装置，测距计算装置用于根据机械波信号和光信号到达的时间差计算手写输入装置中笔尖的位置座标，其输出端与计算机接口相连，用于将算得的位置座标输入到计算机。
采用以上方案的有益效果：本实用新型首创无线原迹捕捉技术，手写输入发射装置(简称电子笔)的笔芯可使用通用的圆珠笔笔芯。当使用者用电子笔在普通纸上写字时，电子笔通过手写输入接收装置准确地捕捉笔尖在纸上的笔迹与参考点的x，y坐标距离，再通接口传送至计算机处理。从而在书写时同步完成电脑录入。由于电子笔可在任何纸张和书写介质上书写，无需培训，适应自然书写习惯。而且输入电脑之后还能同时保留手稿。
附图说明：
图1是本实用新型发射装置电路方框示意图。
图2是本实用新型接收装置电路方框示意图。
图3是本实用新型计算原理说明示意图。
图4是本实用新型实施例使用实况模拟图。
图5、6分别是本实用新型实施例发射装置和接收装置的电路原理图。
具体实施方式：
下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
如图1所示是本实用新型的手写输入发射装置电路方框图，它只示出了电路部分，至于笔芯和笔壳等机械部分未画出。这部分电路包括笔芯压力检测装置11、机械波产生装置12和光同步信号产生装置13，所述笔芯压力检测装置11与笔芯机械连接，用于检测笔芯上产生的书写压力并产生触发信号，其触发信号输出端与机械波产生装置12和光同步信号产生装置13相连，用于触发机械波产生装置12和光同步信号产生装置13同时分别产生并发射机械波和光同步信号。
其中，笔芯压力检测装置11可采用压力传感器或按压开关或压电膜，只要能检测到笔芯是否在书写就可以了。
所述机械波产生装置12是超声波发生器或音频发生器。由于这类波的传播速度远小于光速，这样从发射到接收所经过的时间与光信号就会产生一个时间差。
所述光同步信号产生装置13是红外发射器或光发射器或无线电波发射器。这类信号的传播速度为每秒30万公里，远大于机械波的传播速度。
本实用新型的一大优势就是可以采用普通圆珠笔芯来书写(在普通纸上)，不但不改变书写习惯，而且书写时的手感也更亲切自然。
为了使所计算的位置更准确反映笔尖位置，所述机械波产生装置12和光同步信号产生装置13最好设置于笔尖上部紧靠笔尖的位置。
图2所示是手写输入接收装置的电路方框图，它包括机械波检测装置22、光同步信号检测装置21、测距计算装置23和计算机接口24，所述机械波检测装置22和光同步信号检测装置21与测距计算装置23相连，分别用于接收手写输入发射装置发来的机械波信号和光同步信号并传送到测距计算装置23，测距计算装置23用于根据机械波信号和光信号到达的时间差计算手写输入装置中笔尖的位置座标，其输出端与计算机接口24相连，用于将算得的位置座标输入到计算机。需要说明的是，本接收装置中也可以不设测距计算装置23，直接把接收到的信号输入计算机中，由计算机来进行测距计算。
与发射装置中的机械波产生装置12相对应，所述机械波检测装置22相应采用超声波探测器或音频接收器。
与发射装置中的光同步信号产生装置13相对应，光同步信号检测装置21相应采用红外接收器或光探测器或无线电波接收器。
所述计算机接口24可采用多种接口类型，为了增强其通用性，建议采用USB接口。
当所述机械波检测装置22只有一个时，只能跟踪笔尖的一维轨迹；要想准确捕捉其二维轨迹，通常至少需要有两个机械波检测装置22。如图3所示，A位置一个，C位置一个，而B位置是光同步信号产生装置13所在位置，D点则是笔尖位置。以下对计算原理进行简单说明：
设A、C到笔尖处D的距离分别为L1、L2，A到C的距离是固定的，设为So，以A点为座标原点，则笔尖的位置座标为：
x＝(L1 2-L2 2+So2)/(2*So)
y＝(L1 2-x2)1/2
为了保证笔尖位置D在移动过程中纸张相对于接收装置2不滑动，可在接收装置上设置纸夹25，它应设置于接收装置的外壳上，用于夹持书写纸张30。图4所示是一个书写过程示意图，其中1为发射装置，简称电子笔，2为接收装置，简称接收座，30表示纸张，40为连接到电脑的接线。
图5、图6分别是本实施例发射装置和接收装置的电路原理图。其中MCU为中央处理单元，图5中U5接笔芯压力检测信号及红外光同步信号产生装置13(该部分未在图中示出)。
Claims (10)
1.一种手写输入发射装置，包括手写笔笔芯，其特征是：还包括笔芯压力检测装置(11)、机械波产生装置(12)和光同步信号产生装置(13)，所述笔芯压力检测装置(11)与笔芯机械连接，用于检测笔芯上产生的书写压力并产生触发信号，其触发信号输出端与机械波产生装置(12)和光同步信号产生装置(13)相连，用于触发机械波产生装置(12)和光同步信号产生装置(13)同时分别产生并发射机械波和光同步信号。
2.如权利要求1所述的手写输入发射装置，其特征是：所述笔芯压力检测装置(11)是压力传感器或按压开关或压电膜。
3.如权利要求1或2所述的手写输入发射装置，其特征是：所述机械波产生装置(12)是超声波发生器或音频发生器。
4.如权利要求1或2所述的手写输入发射装置，其特征是：所述光同步信号产生装置(13)是红外发射器或光发射器或无线电波发射器。
5.如权利要求1或2所述的手写输入发射装置，其特征是：所述笔芯是普通圆珠笔芯，所述机械波产生装置(12)和光同步信号产生装置(13)设置于笔尖上部紧靠笔尖的位置。
6.一种手写输入接收装置，其特征是：包括机械波检测装置(22)、光同步信号检测装置(21)和计算机接口(24)，所述机械波检测装置(22)和光同步信号检测装置(21)分别直接或间接与计算机接口(24)相连，分别用于接收手写输入发射装置发来的机械波信号和光同步信号并传送到计算机。
7.如权利要求5所述的手写输入接收装置，其特征是：还包括测距计算装置(23)，其输入端分别与机械波检测装置(22)、光同步信号检测装置(21)相连，用于根据机械波信号和光信号到达的时间差计算手写输入装置中笔尖的位置座标，其输出端与计算机接口(24)相连，用于将算得的位置座标输入到计算机。
8.如权利要求5所述的手写输入接收装置，其特征是：所述机械波检测装置(22)是超声波探测器或音频接收器；所述光同步信号检测装置(21)是红外接收器或光探测器或无线电波接收器。
9.如权利要求5所述的手写输入接收装置，其特征是：所述计算机接口(24)是USB接口。
10.如权利要求5所述的手写输入接收装置，其特征是：所述机械波检测装置(22)有两个；在接收装置上还有纸夹(25)，设置于接收装置的上，用于夹持书写纸张(30)。
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