[发明专利]可测量侧向压力的手写输入装置

说明书

技术领域

本发明属于信息录入设备，涉及一种手写输入装置，具体涉及一种可测量侧向压力的手写输入装置。

背景技术

目前计算机的输入设备种类繁多，如鼠标、键盘、扫描仪等，其中手写输入设备为非常重要的一类。最常见手写输入设备为电磁式手写板，电磁式手写板由一数位板和一手写笔组成。手写笔作为用户的书写工具，其使用时的舒适程度、输入效率决定了整个设备的性能。

中国专利CN01145283中公开了一种手写笔，由笔壳体和内部元件构成，内部元件包括磁性元件和电感电容式共振电路，磁性元件的位置改变导致了共振电路的电感值及发射的信号频率，手写板内的线圈感应到了信号频率的变化从而测定了手写笔的位置和其产生的压力。

美国专利US RE34187中也公开了一种手写装置，包括由电容和电感组成的手写笔电路和感测压力的电磁式手写输入板，通过手写输入板上的线圈所发出的感应信号激发手写笔内的电路，使手写笔产生电磁感应并返回信号来计算手写笔的位置与压力。这种手写输入装置只能感测与笔尖垂直方向的压力，即手写笔轴向方向的压力，不能够感测到手写板其它方向的压力。

目前，手写笔大多只能测量手写笔轴向方向的压力，而不能够测量手写笔的侧向压力。在用户使用手写笔进行输入及绘画时，特别是对于较为专业的绘画、书法输入时，用户不但需要控制手写笔轴向方向上的压力情况，也希望对手写板的侧向压力进行更好的控制，这样可以使书写作品或绘画作品质量更高，更接近于纸质平面上的操作，因而侧向压力的测量对于高精度的手写设备十分必要。

发明内容

本发明提供了一种可测量侧向压力的手写输入装置，该装置通过信号感应部件与手写板内的线圈发生电磁感应而测量手写笔倾角，并通过侧向受力面测量竖直方向的压力，从而计算得到手写笔的侧向压力。本装置结构简单，成本低，不但不影响轴向压力的测量，而且可测得侧向压力的变化，具有很好的应用价值。

可测量侧向压力的手写输入装置，包括承压件、信号感应部件、笔芯、侧向受力块和笔杆。笔杆前端内侧为侧向受力面；笔杆内部设置笔芯，笔芯前端设置侧向受力块，侧向受力块与侧向受力面相接触；信号感应部件和承压件设置在笔杆内部。

所述笔杆固定信号感应部件，与手写板的线圈进行电磁感应，根据感应到的信号计算笔杆倾斜角度。

所述侧向受力块受侧向受力面施加的轴向分力，由笔芯受承压件的轴向力与信号感应部件测得的笔杆轴向合力计算得到，并结合笔杆的倾斜角度和设定的校正系数即可得到侧向受力块所受的径向分力。

所述侧向受力块为圆台状，圆台的母线与笔芯轴线的倾斜角度为15～75度。

所述侧向受力块及侧向受力面以PA塑料制成。

所述侧向受力面为螺纹连接结构，通过笔杆前端的插槽与笔杆进行连接。

本发明可测量侧向压力的手写输入装置，笔杆内设置侧向受力面，笔芯上固定侧向受力块，结构简单，不但不影响轴向压力的测量，并可测得侧向压力的变化，能够更加细致地控制书写和绘画的力度，从而真实地表现作者的技巧和意图。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明可测量侧向压力的手写输入装置的外观图；

图2为本发明可测量侧向压力的手写输入装置的笔杆前端的结构示意图；

图3为本发明可测量侧向压力的手写输入装置的倾斜状态工作示意图；

图4为本发明可测量侧向压力的手写输入装置的侧向受力面为螺纹连接的结构示意图；

图5为本发明可测量侧向压力的手写输入装置的手写板中多组线圈在手写笔垂直状态时接收到的信号示意图；

图6为本发明可测量侧向压力的手写输入装置的手写板中多组线圈在手写笔倾斜状态时接收到的信号示意图；

图7为本发明可测量侧向压力的手写输入装置的笔芯与侧向受力块的侧视图。

图中：1、笔杆；2、笔芯；3、信号感应部件；4、侧向受力块；5、侧向受力面；6、螺纹连接顶端；7、承压件。

具体实施方式

下面结合附图对本说明的原理和结构做进一步的说明。

本发明提出一种可测量侧向压力的手写输入装置，具体为电磁感应式的手写装置。手写装置由手写板和手写笔配套完成手写输入功能。手写板内排列有多组线圈，在手写笔内具有信号感应部件，手写板的线圈发射一定频率的电磁信号并与手写笔内的信号感应部件发生电磁感应，来完成信号的传递和测量。手写板内的处理器对返回的信号进行处理和计算，就可以得到相应的手写装置所在的坐标位置、压力大小以及倾斜角度等情况。