CN100543660C - 以信号振幅控制拖曳功能的电磁感应笔 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种以信号振幅控制拖曳功能的电磁感应笔，此电磁感应笔的电路包含一直流电压源，其输出高、低两种电压直流信号；一笔尖开关，其接收一笔尖压力后，该笔尖压力决定该笔尖开关切换至该直流电压源的该高电压直流信号或该低电压直流信号；以及一可编程的LC振荡电路，其连接于该笔尖开关与该笔尖压力，该笔尖开关与该笔尖压力决定一输出电磁波。此笔尖开关仅需极小量的笔尖位移即可切换至高电压直流信号并触发此电磁感应笔出水，并可方便用来书写。此电磁感应笔的出水是由输出电磁波的振幅变化来控制。本发明可有效解决使用者书写时需用力的问题，并可同时改善书写时的触感。

Description

以信号振幅控制拖曳功能的电磁感应笔

技术领域

本发明是关于一种以信号振幅控制拖曳功能的电磁感应笔。

背景技术

传统的电磁感应笔，其通常在电磁感应笔内使用一可编程的(Programmable)LC振荡电路，当笔尖受到垂直压力时，其可编程的LC振荡电路产生不同频率的信号，数字板根据此频率的变化，而产生不同粗细的线条。

图1为一方块示意图，说明传统的电磁感应笔的可编程的LC振荡电路根据笔尖送来的压力，产生频率变化的电磁波。但是因为可编程的LC振荡电路的电容电感制造上有公差，频率不是完全准确，所以电磁感应笔出水的临界频率不能设计成太靠近边缘频率，以免造成不当出水的误动作。

此传统电磁感应笔的设计造成笔尖必须施加一定程度的力量，才能达到书写的目的，但如此一来，当使用者需要轻写而非绘图等需一定程度压力的状态下，笔尖必须于垂直方向施加一定程度的压力，会使书写过程不顺畅。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，提出一种能受小压力即可书写的电磁感应笔，让使用者轻写即可出水，改善书写的触感。

本发明能够克服前述传统的电磁感应笔需要垂直施加一定程度的力量才能在数字板上书写问题的缺点。本发明为一种以振幅控制拖曳功能的电磁感应笔，其仅需极小量的笔尖位移，换言之，仅需极小的施力即可触发数字板，增进书写时的触感。

为实现上述目的，本发明提供一种以信号振幅控制拖曳功能的电磁感应笔，该电磁感应笔包含：一直流(DC)电压源，可输出一高电压直流信号、以及一低电压直流信号；一笔尖开关(pen tip switch)，其接收一笔尖压力后，该笔尖压力决定该笔尖开关切换至该直流电压源的该高电压直流信号或该低电压直流信号；以及一振荡电路，其连接于该笔尖开关与该笔尖压力，该笔尖开关与该笔尖压力决定一输出电磁波。

此笔尖开关通过笔尖压力以选择接收直流电压源的高或低电压直流信号，即此电磁感应笔输出电磁波信号的振幅变化包含特定信息，用以控制此电磁感应笔出水与否。此电磁感应笔输出的电磁波包含振幅以及频率信号，其中振幅信号只有高与低两种振幅。高振幅信号的电磁波代表笔尖压力达到出水临界值，并可于数字板上书写、绘图；低振幅信号的电磁波代表笔尖压力未达出水临界值，无法书写。而当笔尖压力达到出水临界后，笔尖继续施力则会改变输出电磁波的频率，则数字板上依照电磁波频率的变化以显示不同粗细的笔迹。

如上所述的电磁感应笔，其中：当该笔尖压力达到一出水临界时，该笔尖开关切换至该直流电压源的该高电压直流信号。

如上所述的电磁感应笔，其中：当该笔尖压力未达一出水临界时，该笔尖开关切换至该直流电压源的该低电压直流信号。

如上所述的电磁感应笔，其中：该输出电磁波传送至一接收装置，该输出电磁波还包括一振幅与一频率的信号。

如上所述的电磁感应笔，其中：该输出电磁波的该振幅信号使该接收装置辨识是否达到一出水临界。

如上所述的电磁感应笔，其中：当该笔尖开关切换至该直流电压源的该高电压直流信号时，则该电磁感应笔的该输出电磁波使该接收装置达到该出水临界。

如上所述的电磁感应笔，其中：当该笔尖开关切换至该直流电压源的该低电压直流信号时，则该电磁感应笔的该输出电磁波使该接收装置未达到该出水临界。

如上所述的电磁感应笔，其中：该笔尖开关可为压感式开关、弹簧式开关、导电橡胶式开关、或薄膜式开关。

如上所述的电磁感应笔，其中：该振荡电路是一可编程的LC振荡电路。

本发明可有效解决使用者书写时需用力的问题，并可同时改善书写时的触感。

附图说明

图1为一示意图，说明一种传统的电磁感应笔，受力产生频率变化的电磁波。

图2为一示意图，说明本发明的以振幅控制拖曳功能的电磁感应笔电路。

图3为一工作范例，说明本发明电磁感应笔的电磁波的波形变化。

图4为本发明的一个工作范例，说明本发明电磁感应笔输出电磁波的频率变化对应的压力阶。

其中，附图标记说明如下：

201   直流电压源                           201a 高电压直流信号

201b  低电压直流信号                       203  笔尖开关

205   可编程的LC振荡电路                   207  电磁波

209   笔尖压力

301   低振幅的电磁波信号                   303  高振幅的电磁波信号

305   高振幅、高频率的电磁波               307  高振幅、低频率的电磁波

309   出水临界

具体实施方式

图2为本发明的以振幅控制拖曳功能的电磁感应笔的电路示意图。参考图2，本发明电磁感应笔的电路200包含一直流电压源201，其输出一高电压直流信号201a、以及一低电压直流信号201b、一笔尖开关203、以及一可编程的LC振荡电路205。其中笔尖开关203接收一笔尖压力209，该笔尖压力209控制笔尖开关203以决定接收直流电压源201的高电压直流信号201a或低电压直流信号201b。

本发明电磁感应笔的笔尖开关203可为压感式开关、弹簧式开关、导电橡胶式开关、或薄膜式开关。

笔尖开关203在接收直流电压源201输出的信号后，将其信号传送至可编程的LC振荡电路205。可编程的LC振荡电路205接收笔尖开关203与笔尖压力209的信号输入后，输出一包含振幅与频率变化的电磁波信号207。

本发明电磁感应笔的电路200输出的电磁波信号207中，其包含的振幅信号是由笔尖开关203接收直流电压源201的直流信号来实现，而此电路200输出的电磁波信号207仅包含高、低两种振幅的信号，此亦即对应电磁感应笔出水的开与关。

综上所述，当本发明的电磁感应笔的笔尖在一接收装置(如数字板)上方盘旋时，在其感应高度内，但是并没有接触到接收装置，笔尖压力209未达到一出水临界时，则笔尖开关203切换至低电压直流信号201b，并将此信号传送到可编程的LC振荡电路205，即此电磁感应笔输出一低振幅的电磁波信号207。而当电磁感应笔的笔尖轻触于该接收装置时，笔尖压力209达到出水临界行程后，笔尖开关203接收高电压直流信号201a，并将此信号传送到可编程的LC振荡电路205，则电磁感应笔输出一高振幅的电磁波信号207至接收装置。

当电磁感应笔的笔尖压力209达到出水临界后，笔尖压力209继续加大，则会影响可编程的LC振荡电路205，并输出一高振幅、不同频率的电磁波信号207至接收装置。而接收装置还可将接收到的电磁波信号划分为不同的压力阶(如512阶)，亦当电磁感应笔200的笔尖压力209越大，则送出高振幅、低频率的电磁波，对应的压力阶越高。

图3为一工作范例，说明如图2的电磁感应笔输出的电磁波的波形变化图。参考图3，当此电磁感应笔在一数字板上方盘旋而未接触到数字板时，笔尖压力209未达到可书写的出水临界309，笔尖开关203接收一低电压直流信号201b，则电磁感应笔输出的电磁波信号为一低振幅的电磁波信号，如301所示。笔尖压力209出水临界309值的设计是为避免电磁感应笔的漏水的现象产生(即避免电磁感应笔无施力的状况下，数字板误判而出水的误动作)。

当电磁感应笔的笔尖轻触于数字板，而笔尖压力209达到出水临界309值后，笔尖开关203切换至一高电压直流信号201a，则电磁感应笔200输出的电磁波信号为一高振幅的电磁波信号，如303所示，亦即使用者在数字板上轻写即可出水。如果使用者继续在笔尖施加压力达到一定的行程303a后，输出高振幅、不同频率变化的电磁波305、307至数字板，如使用重力画图(对应于电磁波307)在数字板上所显示的线条比画图(对应于电磁波305)在数字板上显示的线条要粗，如此在数字板上即可显示不同粗细的线条与变化。

综上所述，当电磁感应笔的笔尖压力209达到出水临界309，电磁波信号由低振幅改变为高振幅，该电磁感应笔即可在数字板上书写、画图。而随着笔尖压力209的施力改变，而输出电磁波的频率信号也跟着变化，其还可在数字板上转化为对应顺序的压力阶。

图4为图2的电磁感应笔电路输出电磁波的频率变化对应的压力阶的一工作范例。此一范例中将此电磁感应笔输出的电磁波的频率变化所对应的压力阶设为512阶。其中该电磁感应笔的出水临界309值对应于压力阶值为50。当压力阶值介于50～100表示电磁感应笔可用以书写，其显示的线条无粗细之分。当压力阶值超过100，表示此电磁感应笔可用于画图，其显示的线条有粗细之分。

笔尖压力209未达到出水临界309值，则笔尖开关203切换至一低电压直流信号201b并输出一低振幅的电磁波信号301至数字板，其对应的压力阶值介于0-50，则数字板判定无书写的动作，而避免漏水的误动作。

当笔尖轻触于数字板时，其笔尖压力209达到出水临界309值后，笔尖开关203切换至一高电压直流信号201a后，并输出一高振幅的电磁波信号303至数字板，其对应的压力阶值则介于50～100，此电磁感应笔200即可于数字板上书写。当笔尖压力209达到出水临界309值后继续施压，其输出电磁波207的频率变化对应的压力阶值介于100～511，即输出电磁波207的频率越低，对应压力阶值越高，数字板上显示的痕迹越宽。

不失一般性，笔尖开关的出水临界值的设定，可针对不同电磁感应笔的设计而调整，主要为让使用者的书写方便与舒适，即仅需极小量的笔尖位移即可达到出水临界值并触发书写。而连接于笔尖开关的可编程的LC振荡电路，其主要功能用以感测笔尖压力，以送出不同频率变化的电磁波。

以上所述仅为本发明的优选可行实施例，并非因此限制本发明的专利范围，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的变更与修饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种以信号振幅控制拖曳功能的电磁感应笔，该电磁感应笔包含：

一直流电压源，输出一高电压直流信号、以及一低电压直流信号；

一笔尖开关，其接收一笔尖压力后，该笔尖压力决定该笔尖开关切换至该直流电压源的该高电压直流信号或该低电压直流信号；以及

一振荡电路，其连接于该笔尖开关，该笔尖开关与该笔尖压力决定一输出电磁波。

2.如权利要求1所述的电磁感应笔，其中：当该笔尖压力达到一出水临界时，该笔尖开关切换至该直流电压源的该高电压直流信号。

3.如权利要求1所述的电磁感应笔，其中：当该笔尖压力未达一出水临界时，该笔尖开关切换至该直流电压源的该低电压直流信号。

4.如权利要求1所述的电磁感应笔，其中：该输出电磁波传送至一接收装置，该输出电磁波还包括具有一振幅与一频率的信号。

5.如权利要求4所述的电磁感应笔，其中：该输出电磁波的该振幅使该接收装置辨识是否达到一出水临界。

6.如权利要求5所述的电磁感应笔，其中：当该笔尖开关切换至该直流电压源的该高电压直流信号时，则该电磁感应笔的该输出电磁波使该接收装置达到该出水临界。

7.如权利要求5所述的电磁感应笔，其中：当该笔尖开关切换至该直流电压源的该低电压直流信号时，则该电磁感应笔的该输出电磁波使该接收装置未达到该出水临界。

8.如权利要求1所述的电磁感应笔，其中：该笔尖开关为压感式开关、弹簧式开关、导电橡胶式开关、或薄膜式开关。

9.如权利要求1所述的电磁感应笔，其中：该振荡电路是一可编程的LC振荡电路。

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