[发明专利]使用摄像头的个人移动信息设备手写输入装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种手写输入技术方案，属于手写输入和图像处理技术领域，尤其是用于以手机为主要代表的个人移动信息设备的手写输入技术领域。 

技术背景 

现有用于如手机、掌上电脑、PDA等个人移动信息设备的手写输入技术，基本上都是基于电阻膜手写板或者触摸屏技术的基础。其基本结构是在手机的某一个平面上(一般是在显示屏的表面)安装上一块电阻膜结构的触摸屏，利用手指或者手写笔在这块触摸屏上书写。虽然经过多年的发展，电阻膜结构的手写输入装置已经发展得很完善，在精度、稳定性、透明度、可维护性等方面都有很大提高，但是其固有的一些缺点却一直无法克服。这些缺点主要表现在以下几个方面。 

首先，因为电阻膜尺寸的大小决定了书写面积的大小，所以在手机等这类本身尺寸有限的设备上，不可能安装大尺寸的触摸板，手写输入只能在尺寸很小的表面上操作，受到空间上的限制，因此对于使用者而言很不方便。 

其次，因为手机等个人移动信息设备自身的尺寸都很有限，因此安装了手写板以后，键盘的安装就受到很大影响。采用折叠结构，将手写板安装在折叠的上盖上，虽然这样可以照常安装键盘，但手写板的操作会很不方便，使用效率大打折扣；而如果将手写板与键盘安装在同一表面，则键盘的尺寸就会受到限制，不方便操作；如果采用滑盖等其他结构，则会增加设备结构的复杂性，不利于降低成本、提高可靠性。因此很多设计都不得不舍弃键盘，给既希望使用手写输入而又习惯键盘操作的使用者带来很大不便。 

第三，虽然电阻膜结构的手写板经过不断发展，性能已经非常不错，但是其透光性依然难以超过90％，导致同等耗电的条件下屏幕的亮度降低，并且抗刮伤划伤的能力依然有限。 

因为电阻膜结构的手写板具有上述的这些缺点，因此现在又出现了一些应用于个人移动信息设备上的新的手写输入技术，如在键盘表面利用电容触摸屏技术实现的“指书”输入手写板，如中国专利号为ZL00133388.7的中国专利所公开的超声波手写输入技术。但这些新技术也有一些不足之处。如电容原理的“指书”手写输入技术，其限制在于必须使用手指之类有一定面积导体作为手写笔，才能被检测到；并且因为传感层位于键盘后面，要在保证键盘的功能的同时，还要保证对手指触摸的检测信号的完整性和可靠性，所以给产品的结构设计带来了很多难题，而超声波技术虽然没有实际的书写底板的限制，可以实现大面积的手写输入，但是该技术尚未投入具体应用，但从原理上分析，一些可能遇到的问题尚未暴露，也很难说是一种很好的替代技术。 

发明内容

现在手机等个人移动信息设备上绝大部分都配备有摄像头组件，因此可以利用这个摄像头组件来实现手写输入。在本发明中，所述手写输入装置包括有书写物，一只安装在所述个人移动信息设备上的由感光板和具有微距拍摄功能的镜头构成的摄像头组件，以及用于该摄像头组件输出信号处理的微处理器系统。 

在本发明中，所述摄像头的镜头光轴平行于书写表面；所述书写表面在所述摄像头的摄像有效视角之内。 

在所述微处理器系统内，还包括检测书写物的检测装置，所述检测装置包含有一个摄像头扫描范围控制装置，并且分别与同样包括在通过微处理器系统内部的下列各装置相连接： 

一个通过检测摄像头输出的光电信号来判断是否在所述书写表面存在书写物的比较判断装置；一个捕捉书写物与所述镜头光轴之间角度，以及书写物在摄像头内感光器件上成像尺寸的装置；一个利用书写物与所述镜头光轴之间角度和成像尺寸来计算书写物位置坐标的计算装置通过控制和数据通道相连接。 

如果使用个人移动信息设备的键盘或显示屏幕表面作为所述的书写表面，那么在所述摄像头的镜头内，应该包含有用于微距拍摄的透镜组。但好在很多这类设备中现有的摄像头的镜头，就有微距拍摄功能。又因为一般摄像头的镜头的光轴线都垂直于所述设备的机身表面，因此本发明中，所述摄像头组件应该安装在所述个人移动信息设备的一个端部，通过转轴与所述设备的外壳相连接；所述摄像头组件，能够以所述转轴为轴旋转到其镜头的光轴位于被设定的书写表面的上方。