CN100511343C - 用于书写的电磁笔与电子纸 - Google Patents

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Abstract

用于书写的电磁笔与电子纸属于显示器件领域。电子纸包括透明保护层、前方透明控制电路、类纸显示薄膜、固定键、背面控制电路、显示驱动基板、处理器和电源数据接口。显示驱动基板具有显示驱动电路，并分布着电磁感应电路。电磁笔用于在电子纸上书写，书写信息由电磁感应电路感测。通过电磁笔在电子纸上书写，实现书写笔迹信息的保存、显示和编辑，并且受外界电场影响很小，使用方便，显示性能稳定。本发明有助于促使电子纸广泛替换普通纸张，从而大量降低普通纸张的消耗，有利于节能环保。

Description

用于书写的电磁笔与电子纸
技术领域
本发明涉及一种用于书写的电磁笔与电子纸，属于显示器件领域。
背景技术
电子纸因其具有超低耗电性、容易读取、超薄超轻、挠曲性佳、高反射率、高对比度、宽视角等特点，已被逐步应用到显示器、阅读终端、电子报纸等领域，作为该电子纸的应用技术也已经研究了种种方式，但尚未研制出可书写的电子纸。如果应用电子纸的设备需要书写功能，则需通过外配处理器件及相关定位技术来辅助实现。
目前有使用电子笔完成书写功能的方式，如中国专利200510065563.X“电子纸，电子纸文件以及电子笔”公开了使用电子笔书写的技术，其主要原理是，通过电子笔与内部电极共同产生局部电场，局部电场作用于显示薄膜，导致显示薄膜内带电有色粒子移动位置来显示电子笔写入信息。这种电子笔输入方式，增加了带电有色粒子对外部电场的敏感性，外部稍有静电就可能改变显示信息，影响显示性能。另外，很可能会由于外界强静电作用，与内部电极形成局部强电场，导致显示薄膜内带电有色粒子快速移动而遭受碰撞破坏。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够在电子纸上书写并将书写信息录入到数据处理设备进行保存、显示和编辑的电磁笔及电子纸。
本发明的技术要领包括电子纸和电磁笔。电子纸包括透明保护层、前方透明控制电路、类纸显示薄膜、固定键、背面控制电路、显示驱动基板、处理器和电源数据接口，显示驱动基板具有显示驱动电路，并分布着电磁感应电路。电磁笔用于在电子纸上书写，书写信息由电磁感应电路感测。
电子纸通过电源数据接口与数据处理设备的处理器连接，由该外部处理器控制电子纸的显示信息；存储器连接该外部处理器，存储笔迹与文件信息；电源给整个设备供电；USB接口连接外部处理器，实现与数据处理设备的信息交互。
电磁感应电路捕获电子纸上的操作信息，并通过电源数据接口传送给外部处理器；外部处理器向电子纸内的处理器发送指令，由处理器指示显示驱动电路显示相应的图文信息。
电磁感应电路包含发射电路、接收电路、放大电路、相角幅值检测电路和积分电路；电磁笔内有并联谐振电路。处理器连接发射电路，发射电路发射的电磁波与电磁笔内的并联谐振电路形成的谐振信号连续反射给接收电路，接收电路再连接放大电路，然后接入相角幅值检测电路，相角幅值检测电路再经积分电路接入处理器，处理器连接显示驱动电路。
本发明的有益效果是，通过电磁笔在电子纸上书写，实现书写笔迹信息的保存、显示和编辑，使用方便，并且受外界电场影响很小，显示性能稳定。本发明有助于促使电子纸广泛替换普通纸张，从而大量降低普通纸张的消耗，有利于节能环保。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
图1是本发明电子纸的放大结构示意图。
图2是本发明电磁感应电路的原理框图及其与电磁笔电路、显示驱动电路的作用关系图。
图3是本发明电磁笔的电路图。
图4是本发明电子纸内电磁感应电路电磁波的发送与接收电路图。
图5是数据处理设备应用本发明的原理图。
附图标记说明：
10-电子纸，11-透明保护层，12-前方透明控制电路，13-类纸显示薄膜，14-固定键，15-背面控制电路，16-显示驱动基板，17-电源数据接口，40-系列发射天线，41-系列接收天线，42-发射控制电路，43-接收控制电路。
具体实施方式
图1是本发明提出的电子纸的结构示意图。电子纸10由透明保护层11、前方透明控制电路12、类纸显示薄膜13、固定键14、背面控制电路15、显示驱动基板16以及电源数据接口17组成。透明保护层11用于保护电子纸10内的相关电路。前方透明控制电路12由系列透明电极组成，一般采用统一固定电位，如零电位。类纸显示薄膜13均匀涂抹有电子墨水材料，书写信息通过电子墨水内的粒子位置予以显示。背面控制电路15由系列小电极按行列整齐排放组成，每个电极都可以单独控制其电位。背面控制电路15与前方透明控制电路12形成电场共同操作类纸显示薄膜13。显示驱动基板16中分布有显示驱动电路和电磁感应电路。固定键14用于固定透明保护层11、前方透明控制电路12、类纸显示薄膜13、背面控制电路15和显示驱动基板16，保护类纸显示薄膜13不受挤压。电源数据接口17为本发明供电并与外部数据处理设备进行信息交互。
电磁笔用于在电子纸上书写，其书写信息由显示驱动基板16内分布的电磁感应电路感测。
图2是本发明电磁感应电路的原理框图及其与电磁笔电路、显示驱动电路的作用关系图。电子纸的内部有处理器。处理器产生方波接入发射电路，发射电路连续发射电磁波，电磁笔电路接收发射电路发射的电磁波并形成谐振信号，谐振信号再连续反射给接收电路，接收谐振信号的接收电路再接放大电路进行信号的放大，然后接入相角幅值检测电路，相角幅值检测电路输出的信号再经积分电路接入处理器，处理器统计分析数据，得出电磁笔的位置信息与压力信息，并将此信息传送给显示驱动电路。显示驱动电路控制类纸显示薄膜的显示内容。
图3是本发明电磁笔的电路图。电磁笔电路主要是由电容、电感组成的并联谐振回路。其电路连接关系如图3所示，电感L1并联可变电容C1及电容C2、C3、C4、C5、C6、C7，两并联端口分别接开关K1及串联的电阻R1，形成回路，开关K1为电磁笔侧面开关，充当功能快捷键。
图4是本发明电子纸内电磁感应电路的电磁波的发送与接收电路图。40为系列发射天线，42为发射控制电路，其共同组成图2中的电磁波发射电路。41为系列接收天线，43为接收控制电路，其共同组成图2中的电磁波接收电路。
图5是数据处理设备应用本发明的原理图。电子纸通过其电源数据接口与数据处理设备的处理器连接，该外部处理器控制电子纸的显示信息，运行如屏幕清除、文件显示、文件编辑、笔迹显示的功能。存储器连接该外部处理器，存储电子文件信息与笔迹信息。电源给整个设备供电。USB接口连接外部处理器，实现与其它数据处理设备的信息交互。
以本发明完成绘图功能为例，说明使用电磁笔及电子纸的流程。外部处理器指示电子纸显示操作类型，其中包括绘图类型。操作者使用电磁笔点击电子纸显示的绘图类型图标，点击信息会被电磁感应电路所捕获，电磁感应电路将该信息通过电源数据接口传送给外部处理器，外部处理器将当前运作模式设置为绘图模式，电子纸显示绘图状态。操作者使用电磁笔在电子纸上进行画点、画线等各种操作，这些操作信息都会被电磁感应电路准确捕获，同时将信息通过电源数据接口传送给外部处理器。外部处理器根据绘图预设规则，向电子纸内的处理器发送指令，由该处理器指示显示驱动电路在类纸显示薄膜上显示相应的图文信息。
本发明能接收与处理在电子纸上的书写笔迹信息，通过电子纸的电磁感应电路捕获电磁笔在其上的书写信息，完成书写笔迹和电子文件的显示、保存及编辑。本发明不易受外界电场的影响，显示稳定清晰，可完成书写、绘画等功能，具有很强的实用性，有利于节约成本，节约能源。

Claims (2)

1、一种用于书写的电磁笔与电子纸，电子纸包括透明保护层、前方透明控制电路、类纸显示薄膜、固定键、背面控制电路、显示驱动基板、处理器和电源数据接口，显示驱动基板具有显示驱动电路，其特征在于，还包括在电子纸上书写的电磁笔，且在显示驱动基板上分布着感测电磁笔书写信息的电磁感应电路；
电子纸通过电源数据接口与数据处理设备的处理器连接，由该外部处理器控制电子纸的显示信息；存储器连接该外部处理器，存储笔迹与文件信息；电源给整个设备供电；USB接口连接外部处理器，实现与数据处理设备的信息交互；
电磁感应电路捕获电子纸上的操作信息，并通过电源数据接口传送给外部处理器；外部处理器向电子纸内的处理器发送指令，由处理器指示显示驱动电路显示相应的图文信息。
2、根据权利要求1所述的用于书写的电磁笔与电子纸，其特征在于，电磁感应电路包含发射电路、接收电路、放大电路、相角幅值检测电路和积分电路；电磁笔内有并联谐振电路；处理器连接发射电路，发射电路发射的电磁波与电磁笔内的并联谐振电路形成的谐振信号连续反射给接收电路，接收电路再连接放大电路，然后接入相角幅值检测电路，相角幅值检测电路再经积分电路接入处理器，处理器连接显示驱动电路。
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