[发明专利]一种光学阵列笔

说明书

技术领域

本发明涉及手写笔，具体涉及一种光学阵列笔。

背景技术

手写笔一般都由两部分组成，一部分是设置在智能设备上或与电脑相连的写字板，另一部分是在写字板上写字的笔。目前市面上现有的手写笔主要为电容式手写笔、电磁手写笔、红外手写笔等，他们是通过笔对写字板形成一种电或磁方面的变化来感应的，写字板上的电容变化、电磁变化或者红外感应出坐标点，并对坐标点数据处理还原书写轨迹。

与传统意义上笔相比，手写笔只能够将书写内容输入设备，且写字板上的书写内容在输入电子设备后就会消失，本身不具备数据存储功能，通常只能作为电子设备的一种输入方式，作为电子产品配件存在，无法像真正的笔一样在纸上写字，长期留存，改变了人的书写习惯，限制其应用领域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有手写笔只能够将书写内容输入电子设备，无法像真正的笔一样在纸上写字，长期留存，对其应用领域具有一定限制的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种光学阵列笔，包括笔体和笔芯，还包括：

配套纸张，印满无色、仅有红外线可识别的点阵排列，点阵排列的每个阵列点坐标不同，记录所述笔芯的书写笔迹；

压力传感器，安装在所述笔体内，与所述笔芯的笔尾接触设置，所述笔芯下笔或提笔，产生相应的压力感应信号，并发送；

红外摄像头，设置在所述笔体上，以一定的速度实时采集点阵排列的数据，并发送；

解码模块，解析接收的点阵排列数据，还原出相应的书写笔迹和经过的各个阵列点坐标数据；根据有无压力感应信号判断书写笔迹中下笔和提笔位置，分辨出书写笔迹的书写笔画，并根据从下笔到提笔区间压力感应信号值的大小转换为相应笔画的线宽；存储还原出的书写笔画、对应的坐标数据和线宽；

蓝牙模块，用于将所述解码模块存储的书写笔画、对应的坐标数据和线宽发送给接收设备；

供电模块，为所述红外摄像头、压力传感器、解码模块和蓝牙模块提供工作电源。

在上述方案中，所述红外摄像头以每秒60次或是120次的速度采集阵列点排列的数据。

在上述方案中，根据力感应信号值的大小转换为相应笔画的线宽，转换关系为：压力值为20g-100g力，转换为0.5dip-3dip线宽。

在上述方案中，根据力感应信号值的大小转换为相应笔画的线宽，配置为：

20g力以内对应线宽是0.5dip；

20g-40g力之间对应线宽为1dip；

40g-60g力之间对应线宽为1.5dip；

60g-80g力之间对应线宽为2dip；

80g-100g力之间对应线宽为2.5dip；

大于100g力对应线宽为3dip。

在上述方案中，当接收设备系统需要获取所述解码模块存储的数据时，需要输入密码与所述蓝牙模块进行连接，密码正确后，所述解码模块将实时或者曾经存储的书写笔画、对应的坐标数据和线宽数据通过所述蓝牙模块发送给接收设备，并在接收设备的屏幕上显示出来。

在上述方案中，所述供电模块为可充电锂电池，充满电后可使用10小时。

在上述方案中，所述解码模块解析接收的阵列点排列的数据还原出坐标数据或是笔画的配置为：

以像素为计算单位计算书写笔迹每个相邻两个阵列点之间的距离N；

分别在两个相邻的阵列点之间插入n个插入点，利用贝塞尔曲线方程，计算n个插入点坐标；

根据两个相邻阵列点间的线宽，计算中间n个插入点的线宽；

将书写笔迹经过的所有阵列点及两个相邻的阵列点中间插入的n个插入点，依次通过设备提供的API画图接口，并按照每个阵列点和插入点对应的线宽描点画出，形成书写笔迹。

在上述方案中，若书写笔迹经过的两个相邻阵列点P₀坐标为(x₀,y₀)、P₂坐标为(x₂，y₂)；控制点P₁坐标为(x₁,y₁)，利用贝塞尔曲线方程，计算n个插入点坐标(x,y)的公式为：

x＝(1-t)²×(x₀+x₁)/2+2t(1-t)×x₁+t²×(x₁+x₂)/2；