[发明专利]具有压力值检测功能的电子手写笔

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电子白板或手写板的电子手写笔，属于计算机人机交互设备技术领域，特别是用于以手写方式在计算机上输入文字和图形的手写输入硬件的技术领域。

背景技术

用于网上交流、文字图形输入、教学、会议系统的计算机手写板和交互式电子白板已经越来越被广泛应用。现有用于这类产品的技术主要有电阻膜、电磁感应、电容、表面声波、超声波、红外线、图像处理等技术。虽然这些技术都能够实现手写图文的输入，但是在某些需要表现书写者的某些书写特征，如通过书写者的书写力度来变化笔画粗细、达到一定的效果的场合，例如绘画、书法等的应用，很多技术就难以适应。即便是使用软件来模拟，也很难达到真实的效果。在这些技术中，电磁感应技术本身具有压感功能。但是因为电磁感应技术需要一块安装有感应导体的底板，这块底板既不透明又体积固定，因此在很多场合不适用，如需要移动使用，或者用在平板显示器表面。使用电阻膜、电容、表面声波和双摄像头图像识别技术的手写板、电子白板和触摸屏均不需要使用专用笔，因此如果不使用特殊设计的专用笔，也很难实现压感的检测。而超声波技术和采用单个摄像头对整幅书写表面进行拍摄的图像识别技术所构建的电子白板、书写屏和手写板，一般都需要使用专用笔，因此存在实现压感检测的可能。但现有技术中，还没有真对这两种技术的压感识别技术在应用，因此限制了使用这两种技术的产品的应用场合。

号码为03158995.2的中国发明专利公开了一种可模拟笔触的手写笔，包含有压力传感器，通过主控系统的模拟装置实现笔触模拟的技术，主要描述了在主控系统中利用不同压力数值来模拟手写笔书写力度的技术方案，解决了压力值与显示图像之间的关系的问题，但依然没有解决压力值获取、数据处理、数据传输的问题，即没有解决手写笔内部通过什么样的结构才能得到压力值的问题，尤其是真对用于超声波和单摄像头图像识别技术的手写输入装置所使用的手写笔的内部结构问题。

号码为03158994.4的中国发明专利公开了一种可弯曲式压力感应手写笔，其中利用安装在笔头内的齿轮、转动速度检测器、压力值产生器，用来检测转动速度数据与转动方向数据，并且根据转动速度数据与转动方向数据产生压力值，经由信号传输线传送至主系统。该发明采用了机械传导的结构，虽然能够检测到书写时的压力值，但是存在转动部件方向性固定、容易损坏、压力值检测的精度不高等缺点，并且不能用于超声波和单摄像头图像识别技术的手写输入装置。

号码为200420040580.9的中国实用新型专利公开了一种多功能手写笔，其中也包含有压力传感器。但是这里的压力传感器的主要作用是用于判别笔的书写状态，而不是书写时笔的力度，因此也无法解决压力值的获取问题。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺点，提供了一种可以检测手写笔在书写状态下笔尖所承受的压力值，并传输到主控系统的电子书写笔；尤其对于使用超声波技术或单摄像头图像识别技术的手写输入装置所使用的手写光笔或手写超声笔，公开了一种将手写时的压力数据与手写笔中原有的信号系统整合后来传输手写压力数据的实施方案。

为实现本发明的目的，本发明的手写笔包含有笔杆，安装在笔杆头部通孔内的笔头，安装在笔头和笔杆内支架之间的压力传感器，以及笔内支持电子笔工作的电路系统、为电路系统提供能量的电源供应装置。在本发明中，所述压力传感器，为输出的数值与压力大小有唯一对应关系的连续量压力传感器；所述压力传感器的输出端，与所述笔杆内的电路系统中的信号调理电路相连接；所述电路系统包含有一个输出单元，该单元与所述信号调理电路的输出端相连接，将压力传感器输出的压力信号相对应的信号或数据，输出到与手写笔配合工作的系统的指定端口。