CN102156568B - 实现毛笔图形手写录入的手写笔及手写板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于实现毛笔图形手写录入的手写笔及手写板，所述手写笔由A笔和B笔构成，所述手写板由A板和B板构成，A板用来感受A笔的触摸信号，B板用来接收B笔的发射信号，A笔触摸到A板得到A点坐标，B笔发射的信号被B板接收得到B点坐标，一个处理单元把A点和B点的坐标信息转化为毛笔的书写效果，能达到模拟毛笔笔锋。
Description
所属技术领域
本发明涉及计算机输入设备，尤其是实现毛笔图形手写录入的手写笔及手写板。
背景技术
用电子产品模拟手写效果，对硬笔而言，各种手写板做的已经很完美，有的甚至能画出粗细不同的线条，但对于毛笔字，这种粗细不同的线条不能模拟笔锋，专利申请号95112761.6(电子艺术毛笔)是现有技术中一种用光纤代替毛笔笔毛的技术，可写出笔锋，但光纤还是笔毛的一种，这只是一种替换，严格的说不算是数字模拟；即现实中，还没有能模拟笔锋的手写笔。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种实现毛笔图形手写录入的手写笔及手写板，能够模拟毛笔特有的笔锋效果和力度效果。
本发明的技术方案是：一种实现毛笔图形手写录入的手写笔及手写板，由手写笔和与之配套的手写板两个部件组成，首先做到：
a.所述手写笔由A笔和B笔构成，A笔有触摸笔尖，B笔有信号发射设备处在笔形的壳体内，A笔的触摸笔尖和B笔之间由弹性部件连接，使触摸笔尖可以外向作弹性摆动，手握该手写笔对手写板的触摸力度增大时，A笔的触摸笔尖向外摆动的量也随之增大；
b.相应于手写笔，所述手写板由A板和B板构成，A板和B板有共同的支持框架和工作面；在同一的工作面内，A板用来感受A笔的触摸信号，B板用来接收B笔的发射信号，A笔触摸到A板得到A点坐标，B笔发射的信号被B板接收得到B点坐标；
c.一个处理单元把A点和B点的坐标信息转化为毛笔的书写效果，其中，A点为笔尖部位，A点到B点的方向为中锋用笔方向，A点到B点的距离为用笔的力度，这样就把运笔的动作转化为毛笔的笔迹，并在显示屏上显示出来。
我们可以选择适当的A笔和A板，B笔和B板，在此，首先选择B笔，上面所说，B笔为有信号发射的设备，是指一种可以发射电磁波的设备，或者发射超声波的设备，因为发射的信号具有距离作用，即发射的信号在手写笔靠近手写板时，就能被手写板上的信号接收装置检测到，并获得B点的坐标，在此过程中，不一定非要B笔和手写板的实际接触，因为整个手写笔的开始书写的信号开关是由A笔和A板触碰实现的，与以往单纯的B笔和B板组成的数码手写设备相比，本发明中的B笔和B板少了压力感应的设备，所以结构较为简单。
当B笔是发射电磁波的设备时，与之配套的B板内有接收超声波的天线，两种排布的天线分别检测B笔水平方向和垂直方向的位置，得到B点坐标。
当B笔是发射超声波的设备时，与之配套的手写板有两个或者三个超声波接收装置，利用接收超声波同一信号的时间差来对B笔进行定位得到B点坐标。
而对A笔和A板的选择，因为A笔提供能够向外摆动的触碰笔尖，故与之配套的A板可以选择电阻式、电容式、超声波式、红外线式手写板。
在本发明中，A笔和B笔在工作中具有相对的独立性，只要在A笔与手写板接触时，B板能接受到B笔的信号得到B点坐标就行，故A笔在一定范围内可以选择各种长度不同，或者力度不同的笔与B笔结合，为了适应不同的书写需要，可以做到：所述A笔和B笔之间可以拆卸分离，以便更换这些不同的A笔。
对于所述A笔的触摸笔尖和B笔之间由弹性部件，我们可以选择为一种具有弹簧的铰链或者选择具有弹性的塑料，以使A笔的触摸点可以向笔外弹性移动。
选择所述A板的触摸面板为透明，显示屏为液晶显示屏，处在A板的触摸面板下方，是为了所写所见在同一个区域，并实时显示。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、用笔向下的力度能产生显著的向下位移，这更接近于使用毛笔时的真实手感。2、关键是能模仿毛笔字的笔锋效果。
所述处理单元的作用首先是把A笔A板和B笔B板的坐标合二为一，即把A点坐标和B点坐标输送到一个共同的坐标内，再把这A点B点的坐标值转化为相应的毛笔图形；方法是，A点的坐标为下笔点笔尖的坐标，A点到B点的方向为中锋方向，A点到B点的距离为下笔的力度效果；在此过程中，如果A笔没有触碰A板，则A点的坐标为零，这时即使有B点的坐标值，但A点到B点的方向和A点到B点的距离都是零，我们也不会得到任何的毛笔图形。
把这A点B点的坐标值转化为相应的毛笔图形，其方式有两个，一是数学模型法，即建立一个毛笔的数学模型，设毛笔为中锋用笔，这时把A点B点的坐标值作为输入值，把毛笔与面板的接触部分形状为输出值，就得到唯一的毛笔图形。二是图形选择法，即把真实的毛笔在中锋用笔的情况下，用不同的力度，画出一系列不同的图形，形成一个图形库，A点到B点的距离值段落与图形库的图形一一对应，根据A点到B点的一个距离值，就对应选择出图形库中的一个图形，并在显示器上显示出来。
附图说明
图1是B笔外观示意图，其中1是硬质笔尖，2是与A笔连接用的螺纹。
图2是外有弹簧的铰链型的A笔。
图3是皮筋型A笔。
图4是弹性塑料片型A笔的主视图。
图5是弹性塑料片型A笔的侧视图。
图6是手握该手写笔书写姿势图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
本发明的A笔A板和B笔B板在种类上有相互独立性，可以根据实际需要进行组合，所以选择具体的A笔A板和B笔B板就多种多样，下面给出一个具体的例子，并在手写板上附加显示屏以示说明：
首先说手写笔，A笔相对于B笔为可拆部件，与B笔之间丝扣联接，根据需要，A笔有多枚，顶端可以设置内螺纹，以便连接B笔，如图2所示为外有弹簧的铰链型笔；图3为皮筋型笔，一个硬质小球由一个圆柱形皮筋和上端相链；图4弹性塑料片型笔的主视图，图5为该弹性塑料片型笔的侧视图，其笔尖部分也为小球形。B笔为一笔形壳体内装有电磁波接收器和电磁波发射器，用来接收电磁波能量发射B笔的电磁波示踪信号，如图1所示，1为硬笔尖，单纯画硬线时把该手写笔倒过来用，2为外螺纹，是A笔的丝扣联接部件。图6是整个书写姿势图。
工作面由三个层面构成，从上到下依次排列：
第一个面是表面超声波层，用来获得A点坐标，表面声波触摸屏的触摸屏部分是一块平面，由一块强化玻璃制造，玻璃屏的左上角和右下角各固定了竖直和水平方向的超声波发射换能器，右上角则固定了两个相应的超声波接收换能器。玻璃屏的四个周边则刻有45°角由疏到密间隔非常精密的反射条纹。
第二个面是液晶显示屏，用来显示所画的图形。
第三个面是电磁波发射接受层，给手写笔提供超声波能量，并接收B笔发出的超声波，从而获得B点坐标，由电磁波发射电路，电磁波接收电路，放大电路，相角幅值检测电路和积分电路构成。
针对以上所述第一个面第三个面的数据，手写板中有一个数据汇合器，分别连接超声波层和电磁波发射接收层的输出信号电缆，把A点坐标B点坐标进行融会合并再输出；输出的值转换为屏幕显示的毛笔图形，这一步可由相应的软件来完成，即建立一个毛笔图形库，图形库的图形是毛笔在不同力度下所画的由小到大的点组成的，我们在用所述的手写笔书写时，得到的A点到B点的距离值段落与图形库的一个图形对应，而A点的坐标为笔尖部位，A点到B点地方向为用笔中锋方向，以此确定毛笔图形的显示部位和倾角，随着手写笔在手写板上的划动书写，我们就得到由一系列毛笔图形库图形组成的毛笔书写效果了。
Claims (11)
1.一种实现毛笔图形手写录入的手写笔及手写板，由手写笔和与之配套的手写板两个部件组成，其特征是：
a.所述手写笔由A笔和B笔构成，A笔有触摸笔尖，B笔有信号发射设备处在笔形的壳体内，A笔的触摸笔尖和B笔之间由弹性部件连接，使触摸笔尖可以外向作弹性摆动，手握该手写笔对手写板的触摸力度增大时，A笔的触摸笔尖向外摆动的量也随之增大；
b.相应于手写笔，所述手写板由A板和B板构成，A板和B板有共同的支持框架和工作面；在同一的工作面内，A板用来感受A笔的触摸信号，B板用来接收B笔的发射信号，A笔触摸到A板得到A点坐标，B笔发射的信号被B板接收得到B点坐标；
c.一个处理单元把A点和B点的坐标信息转化为毛笔的书写效果，其中，A点为笔尖部位，A点到B点的方向为中锋用笔方向，A点到B点的距离为用笔的力度，这样就把运笔的动作转化为毛笔书写的笔迹，并在显示屏上显示出来。
2.根据权利要求1所述的一种实现毛笔图形手写录入的手写笔及手写板，其特征是：所述B笔的信号发射设备发射的信号为电磁波。
3.根据权利要求1所述的一种实现毛笔图形手写录入的手写笔及手写板，其特征是：所述B笔的信号发射设备发射的信号为超声波。
4.根据权利要求1所述的一种实现毛笔图形手写录入的手写笔及手写板，其特征是：所述A板为一种电阻式手写板。
5.根据权利要求1所述的一种实现毛笔图形手写录入的手写笔及手写板，其特征是：所述A板为一种电容式手写板。
6.根据权利要求1所述的一种实现毛笔图形手写录入的手写笔及手写板，其特征是：所述A板为一种超声波式手写板。
7.根据权利要求1所述的一种实现毛笔图形手写录入的手写笔及手写板，其特征是：所述A板为一种红外线式手写板。
8.根据权利要求1所述的一种实现毛笔图形手写录入的手写笔及手写板，其特征是：所述A笔和B笔之间可以拆卸分离。
9.根据权利要求1所述的一种实现毛笔图形手写录入的手写笔及手写板，其特征是：所述A笔的触摸笔尖和B笔之间由弹性部件为一种具有弹簧的铰链。
10.根据权利要求1所述的一种实现毛笔图形手写录入的手写笔及手写板，其特征是：所述A笔的触摸笔尖和B笔之间由弹性部件为一种有弹性的塑料制品。
11.根据权利要求1所述的一种实现毛笔图形手写录入的手写笔及手写板，其特征是：所述A板的触摸面板为透明的，显示屏为液晶显示屏，处在A板的触摸面板下方。
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