CN103268160A - 无线光电输入笔及其输入方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线光电输入笔及其输入方法，其中，该无线光电输入笔包括：用于拍摄该无线光电输入笔的笔头运动轨迹的CMOS芯片、根据该运动轨迹计算出位移矢量信息的DSP处理器、以及用于将位移矢量信息传输至电脑以完成输入的通讯部。因为CMOS芯片和DSP处理器能够使该无线光电输入笔实现悬空输入，而无需借助于写字板等装置来进行辅助输入，所以能够避免了笔头磨损，有效延长了笔头的使用寿命，同时也能提高书写效率。

Description

无线光电输入笔及其输入方法

技术领域

本发明涉及一种无线光电输入笔及其输入方法，特别涉及一种能够不依赖于书写板而能够进行悬空输入的无线光电输入笔及其输入方法。

技术背景

随着网络技术的发展，人们普遍利用网络进行各种信息的获取，电脑已经成为现在办公室内不可或缺的重要工具。

目前，有一部分使用电脑工作的人不熟悉拼音或其他各类输入法，在需要用电脑编辑大量文字时只能依靠手写设备。

然而，当前市场上销售的电脑手写输入设备存在工具较大、写字笔笔头易磨损、输入效率不高等问题。这给用手写设备进行电脑输入的人员带来了极大的不便。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够不依赖于书写板而进行悬空输入的无线光电输入笔及其输入方法。

本发明为了实现上述目的，采用了以下结构或方法：

本发明提供一种无线光电输入笔，用于对与无线光电输入笔相连的电脑进行文本输入，包括一个具有笔头的笔形本体，其特征在于，还包括：光学鼠标传感器，用于捕获笔头的运动轨迹，并将运动轨迹转化为位移矢量信息；以及通讯部，用于将位移矢量信息传输至电脑以完成输入，其中，光学鼠标传感器具有发光元件、CMOS芯片和DSP处理器，发光元件用于发射光线，CMOS芯片用于在光线下拍摄笔头的运动轨迹，并得到运动轨迹信息，DSP处理器用于根据运动轨迹信息计算出位移矢量信息。

另外，本发明的无线光电输入笔还包括：凸透镜，位于笔头和CMOS芯片之间，用于在CMOS芯片对笔头的运动轨迹进行拍摄时放大CMOS芯片的拍摄区域。

另外，本发明的无线光电输入笔中，发光元件为红外发射二极管，用于发射人眼感受不到的红外光线。

另外，本发明的无线光电输入笔中，通讯部包括：射频发射器；以及通过USB接口与电脑相连的可拆卸的射频接收器，射频发射器用于将位移矢量信息转化为高频无线电信号并发送出去，射频接收器用于对高频无线电信号进行接收和解码，得到位移信息，并通过USB接口将位移信息传输至电脑。

另外，本发明的无线光电输入笔还包括：用于至少对通讯部进行控制的控制芯片；用于对电脑上显示的页面进行向上翻页的上翻页键；以及用于对电脑上显示的页面进行向下翻页的下翻页键，其中，当上翻页键被选择时，控制芯片通过通讯部向电脑发送表示向上翻页的信息，使页面向上翻页，当下翻页键被选择时，控制芯片通过通讯部向电脑发送表示向下翻页的信息，使页面向下翻页。

另外，本发明的无线光电输入笔还包括：用于对控制芯片是否开启输入功能进行控制的触摸电路；以及用于对触摸电路的开启或关闭进行控制的触摸开关，其中，控制芯片还可以接收DSP处理器发送而来的位移矢量信息，当触摸开关被开启时，触摸电路导通，并向控制芯片发送表示可以进行输入的可输入信号，使控制芯片开启输入功能，并接收DSP处理器发送而来的位移矢量信息。

本发明还提供一种使用上述无线光电输入笔进行输入的方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步、让射频接收器通过USB接口端与电脑相连；

第二步、通断开关被闭合，电池开始供电；

第三步、触摸开关被开启，触摸电路导通，并向控制芯片发送表示可以进行输入的可输入信号，控制芯片开启输入功能；

第四步、笔形本体进行移动，CMOS芯片透过凸透镜拍摄笔头的运动轨迹，得到运动轨迹信息，DSP处理器根据运动轨迹信息计算出位移矢量信息；

第五步、控制芯片接收到位移矢量信息，并将该位移矢量信息发送至射频发射器；

第六步、射频发射器将位移矢量信息转化为高频无线电信号并发送出去；

第七步、射频接收器对接收到的高频无线电信号进行解码，得到位移信息，并通过USB接口端将位移信息传输至电脑，由电脑完成文本输入。

发明的作用与效果

根据本发明的无线光电输入笔，因为采用光学鼠标传感器获得笔头的运动轨迹信息，并采用通讯部将该运动轨迹信息传输至电脑从而完成输入，所以使得该无线光电输入笔能够实现悬空输入，而无需借助于写字板等装置来进行辅助输入，从而避免了笔头磨损，有效延长了笔头的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例的无线光电输入笔的结构示意图。

图2为本发明实施例的无线光电输入笔的俯视图。

图3为本发明实施例的触摸电路的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明涉及的无线光电输入笔及其输入方法进行详细的说明。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，所给出的详细实施方式和过程，是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。

实施例

图1为本发明实施例的无线光电输入笔的结构示意图。

图2为本发明实施例的无线光电输入笔的俯视图。

如图1、2所示，无线光电输入笔20用于对与该无线光电输入笔20相连的电脑进行文本输入，包括笔形本体15、电池8、光学鼠标传感器17、凸透镜19、触摸电路5、、触摸开关4、通讯部、通断开关14、上翻页键12、下翻页键13以及对上述各部件进行控制的控制芯片7。

笔形本体15用于让使用者使用，并为各部件提供结合点，具有一个笔头。当使用者使用笔形本体15进行书写时，笔头能够产生运动轨迹。

光学鼠标传感器17位于笔头的上部，与控制芯片7通过连接线16相连，用于捕获笔头的运动轨迹，将运动轨迹转化为位移矢量信息，并通过连接线16将该位移矢量信息传输至控制芯片7。光学鼠标传感器17包括发光元件1、CMOS芯片和DSP处理器。其中，CMOS芯片和DSP处理器在图中并未显示。

发光元件1通过第一固定装置2固定在笔形本体15上，用于发射光线。本实施例中的发光元件1为红外发射二极管，用于发射人眼感受不到的红外光线。因为CMOS芯片在拍摄笔头的运动轨迹时必须在亮视野中进行，若拍摄到的图像是黑暗的，就无法对该图像进行分析，所以需要发光元件1。另外，为了避免在书写时发光元件1发出刺眼的光线，所以采用红外发射二极管，这样在书写时使用者感觉不到光线的存在，提高了书写的舒适度。

CMOS芯片，通过第二固定装置3固定在笔形本体15上，用于在该光线下拍摄笔头的运动轨迹，并得到运动轨迹信息。

凸透镜19，位于笔头和CMOS芯片之间，通过第三固定装置18固定在笔形本体15上，用于在CMOS芯片对笔头的运动轨迹进行拍摄时放大CMOS芯片的拍摄区域，使得CMOS芯片拍摄的图片更加清晰，便于DSP处理器进行计算。

DSP处理器用于根据运动轨迹信息计算出位移矢量信息。

通讯部包括射频接收器10和射频发射器11。

射频发射器11位于笔形本体15上，通过专用接口与控制芯片7相连，能够通过该专用接口接收DSP处理器计算出来的位移矢量信息，将该位移矢量信息转化为高频无线电信号后向外发送。该专用接口是在编程的时候由用户自定义的信号发射端口。如果采用单片机作为控制器，那么在编程时用户可以设定四个引脚分别控制X，Y的正负方向。

射频接收器10的一端为USB接口端，另一端与笔形本体15活动相连。该射频接收器10采用可插拔设计，平时插在笔形本体15的顶端，使用时从笔形本体15上拔下，通过USB接口端9与电脑的USB接口相连。射频接收器10能够对高频无线电信号进行接收和解码，解析出笔头的位移信息，并通过USB接口端将位移信息传输至电脑，以在电脑上完成输入工作。射频发射器11和射频接收器10采用现有的2.4GHz无线光电鼠标射频收发技术。

电池8用于给控制芯片7、发光元件1和光学鼠标传感器17等各元器件提供电能。本实施例中，电池8为纽扣电池R46，安装于笔形本体15的顶部。该种纽扣电池体积小，重量轻，使得设计的无线光电输入笔在书写时舒适度得到很好地提高。

通断开关14位于触摸电路5的电源线上，用于对触摸电路5的机械通断进行控制。当通断开关14接通时，电池8对上述元器件以及触摸电路5进行供电，使得上述元器件和触摸电路5能够正常工作；当通断开关14断开时，电池8对上述元器件以及触摸电路5的供电被切断，上述元器件和触摸电路5不能正常工作。当不需进行文字输入时，通断开关14被断开，以避免误启动文字输入功能。

控制芯片7用于对上述元器件进行控制，能够接收并处理光学鼠标传感器17和触摸电路5发送而来的信息，并通过通讯部将该信息传输至电脑，以便实现输入功能。

图3为本发明实施例的触摸电路的结构示意图。

如图3所示，触摸电路5位于笔形本体15的侧边，与控制芯片7通过连接线16相连，用于对控制芯片7是否开启输入功能进行控制。触摸电路5上设有一个触摸开关4。触摸开关4通过笔形本体15侧边的开口安装在笔形本体15的外部，用于对触摸电路5的开启或关闭进行控制。当触摸开关4被开启时，触摸电路5导通，触摸电路5的LSE板接口处导出电流，作为表示可以进行输入的可输入信号通过连接线16向控制芯片发送，使控制芯片7开启输入功能，并对DSP处理器发送而来的位移矢量信息进行接收，从而开始输入动作。当使用者需要进行文字输入时，首先打开电脑的手写输入软件，激活输入界面，然后一直按压住触摸开关4进行书写，便可进行连续输入。当触摸开关4被关闭时，触摸电路5断开，此时，控制芯片7关闭输入功能，不对DSP处理器发送而来的位移矢量信息进行接收，使用者即使进行书写也不能对电脑进行输入。

上翻页键12和下翻页键13位于笔形本体15的侧边，用于分别对电脑上显示的页面进行向上翻页或向下翻页。当上翻页键12被选择时，控制芯片7通过通讯部向电脑发送表示向上翻页的信息，使页面向上翻页；当下翻页键13被选择时，控制芯片7通过通讯部向电脑发送表示向下翻页的信息，使页面向下翻页。上翻页键12和下翻页键13便于使用者在阅读文献或观看PPT时使用。

笔形本体15上还可以设一个笔夹6，笔夹6和笔形本体15作为一个整体而被生产出来。

使用者使用该无线光电输入笔20进行输入的方法包括以下步骤：

第一步、射频接收器10从笔形本体15上被拔下，通过USB接口端9与电脑的USB接口相连；

第二步、通断开关14闭合，电池8开始供电；

第三步、触摸开关4被开启，触摸电路5导通，并向控制芯片发送表示可以进行输入的可输入信号，控制芯片7开启输入功能；

第四步、根据输入需要对笔形本体15进行移动，CMOS芯片透过凸透镜19拍摄笔头的运动轨迹，得到运动轨迹信息，DSP处理器根据运动轨迹信息计算出位移矢量信息；

第五步、控制芯片7通过连接线16接收到位移矢量信息，并将该位移矢量信息发送至射频发射器11；

第六步、射频发射器11将位移矢量信息转化为高频无线电信号并发送出去；

第七步、射频接收器10对接收到的高频无线电信号进行解码，得到位移信息，并通过USB接口端9将位移信息传输至电脑，由电脑完成文本输入；

第八步、触摸开关4被关闭，触摸电路5断开，控制芯片7停止输入功能；

第九步、通断开关14被闭合，完成本次输入动作。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

实施例的作用与效果

根据本实施例的无线光电输入笔，因为采用光学鼠标传感器获得笔头的运动轨迹信息，并采用通讯部将该运动轨迹信息传输至电脑从而完成输入，所以使得该无线光电输入笔能够实现悬空输入，而无需借助于写字板等装置来进行辅助输入，从而避免了笔头磨损，有效延长了笔头的使用寿命，也能提高书写效率。同时，因为不需要配套的写字板，所以能够降低配件的成本。

另外，在本实施例中，因为采用能够将接收到的笔头的位移矢量信息转化为无线电信号的射频发射器和能够接收该无线电信号并通过USB接口与电脑相连的可拆卸的射频接收器，所以能够实现无线输入，达到携带方便的效果。

进一步，各组成部件被安装在笔形本体上，不但结构紧凑，而且有利于书写，能够提高文字书写的效率和舒适性。此外，本实施例中的电子部件均为标准件，且设备结构简单，便于生产和应用。

Claims (7)

1.一种无线光电输入笔，用于对与所述无线光电输入笔相连的电脑进行文本输入，包括一个具有笔头的笔形本体，其特征在于，还包括：

光学鼠标传感器，用于捕获所述笔头的运动轨迹，并将所述运动轨迹转化为位移矢量信息；以及

通讯部，用于将所述位移矢量信息传输至所述电脑以完成输入，

其中，所述光学鼠标传感器具有发光元件、CMOS芯片和DSP处理器，

所述发光元件用于发射光线，

所述CMOS芯片用于在所述光线下拍摄所述笔头的运动轨迹，并得到运动轨迹信息，

所述DSP处理器用于根据所述运动轨迹信息计算出所述位移矢量信息。

2.根据权利要求1所述的无线光电输入笔，其特征在于，还包括：

凸透镜，位于所述笔头和所述CMOS芯片之间，用于在所述CMOS芯片对所述笔头的运动轨迹进行拍摄时放大所述CMOS芯片的拍摄区域。

3.根据权利要求1所述的无线光电输入笔，其特征在于：

其中，所述发光元件为红外发射二极管，用于发射人眼感受不到的红外光线。

4.根据权利要求1所述的无线光电输入笔，其特征在于：

其中，所述通讯部包括：

射频发射器；以及

通过USB接口与所述电脑相连的可拆卸的射频接收器，

所述射频发射器用于将所述位移矢量信息转化为高频无线电信号并发送出去，

所述射频接收器用于对所述高频无线电信号进行接收和解码，得到位移信息，并通过所述USB接口将所述位移信息传输至所述电脑。

5.根据权利要求1所述的无线光电输入笔，其特征在于，还包括：

用于至少对所述通讯部进行控制的控制芯片；

用于对所述电脑上显示的页面进行向上翻页的上翻页键；以及

用于对所述电脑上显示的页面进行向下翻页的下翻页键，

其中，当所述上翻页键被选择时，所述控制芯片通过所述通讯部向所述电脑发送表示向上翻页的信息，使所述页面向上翻页，

当所述下翻页键被选择时，所述控制芯片通过所述通讯部向所述电脑发送表示向下翻页的信息，使所述页面向下翻页。

6.根据权利要求5所述的无线光电输入笔，其特征在于，还包括：

用于对所述控制芯片是否开启输入功能进行控制的触摸电路；以及

用于对所述触摸电路的开启或关闭进行控制的触摸开关，

其中，所述控制芯片还可以接收所述DSP处理器发送而来的所述位移矢量信息，

当所述触摸开关被开启时，所述触摸电路导通，并向所述控制芯片发送表示可以进行输入的可输入信号，使所述控制芯片开启所述输入功能，并接收所述DSP处理器发送而来的所述位移矢量信息。

7.一种使用如权利要求1至6所述的无线光电输入笔进行输入的方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步、让所述射频接收器通过所述USB接口端与电脑相连；

第二步、所述通断开关被闭合，所述电池开始供电；

第三步、所述触摸开关被开启，所述触摸电路导通，并向所述控制芯片发送表示可以进行输入的可输入信号，所述控制芯片开启输入功能；

第四步、所述笔形本体进行移动，所述CMOS芯片透过所述凸透镜拍摄所述笔头的运动轨迹，得到运动轨迹信息，所述DSP处理器根据所述运动轨迹信息计算出所述位移矢量信息；

第五步、所述控制芯片接收到所述位移矢量信息，并将该位移矢量信息发送至所述射频发射器；

第六步、所述射频发射器将所述位移矢量信息转化为高频无线电信号并发送出去；

第七步、所述射频接收器对接收到的所述高频无线电信号进行解码，得到位移信息，并通过所述USB接口端将所述位移信息传输至所述电脑，由电脑完成文本输入。

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