CN106201025B - 电子手写笔及电子手写系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子手写笔，包括笔壳、装配于所述笔壳内的笔芯以及固定于所述笔壳内的第一电感、第二电感、电路板和弹性元件。所述第一电感包括第一磁芯和与所述第一磁芯相对静止设置的第一线圈；所述第二电感包括第二磁芯和与所述第二磁芯可相对移动设置的第二线圈；所述电路板与所述第一电感共同定位所述电子手写笔位置；所述谐振电路与所述第二电感共同感应所述电子手写笔书时的压力值；所述弹性元件与所述笔芯分别位于所述第二磁芯相对两端且均与所述第二磁芯抵接。与相关技术相比，本发明的电子手写笔具有即可定位书写轨迹也具有压感可在纸张重现书写轨迹的多功能化，性能稳定。本发明还提供了一种电子手写系统。

Description

电子手写笔及电子手写系统

技术领域

本发明涉及计算机外围输入设备技术领域，尤其涉及一种运用于手写设备的电子手写笔及电子手写系统。

背景技术

随着科技进步，数字化电子信息设备已具备轨迹输入的功能，这种功能的实现通常采用手写输入的方式。作为数字化电子信息设备的电子手写笔得到了广泛的应用，其不但能够通过手写输入文字，还可以实现绘画、点控操作等。相关技术的电子手写笔包括笔壳、笔端、支架、电路板、电感、笔芯。所述电路板和所述电感通过所述支架固定设置于所述笔壳内，所述电感包括固定于所述支架的磁芯和绕设于所述磁芯的线圈，所述线圈与所述电路板电连接，所述磁芯一端与所述电路板固定连接，其另一端与所述笔芯连接，所述笔端装配于笔壳的尾部并抵接于所述支架。相关技术的电子手写系统则包括了所述电子手写笔和与所述电子手写笔配合使用的数位板，所述数位板包括笔壳和收容于所述笔壳内的电磁感应天线，所述电磁感应天线用于接收所述电子手写笔的所述线圈发出的电磁波信号，从而检测所述电子手写笔的坐标和运动轨迹，再通过其他设备如电脑转化为与手写轨迹对应的文字或图形等。

而然，相关技术的电子手写笔及电子手写系统中，所述电子手写笔只能发出定位电磁波信号以实现在所述数位板上的精确书写轨迹，但不具有通过写书力度表现出压感的性能，即不能在普通纸等材料上写出字迹。

因此，有必要提供一种新的电子手写笔及电子手写系统解决上述问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种多功能化且性能好的电子手写笔及电子手写系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电子手写笔，包括：

笔壳；

笔芯，所述笔芯装配于所述笔壳内；

第一电感，固定于所述笔壳内，所述第一电感包括第一磁芯和与所述第一磁芯相对静止设置的第一线圈；

第二电感，固定于所述笔壳内，所述第二电感包括第二线圈和与所述第二线圈可相对移动设置的第二磁芯；

电路板，所述电路板包括分别与所述第一线圈和第二线圈电连接的谐振电路，所述谐振电路与所述第一电感共同产生并发射用于定位所述电子手写笔位置的第一电磁波信号；所述谐振电路与所述第二电感共同产生对应所述电子手写笔压力值的所述电磁波信号的频率变化量；及

弹性元件，所述弹性元件固定于所述笔壳内，所述弹性元件与所述笔芯分别位于所述第二磁芯相对两端且均与所述第二磁芯抵接。

优选的，所述第一磁芯固定于所述笔壳内，所述第一线圈绕设于所述第一磁芯。

优选的，所述第二磁芯悬设于所述笔壳内，所述第二线圈与所述第二磁芯间隔设置，所述第二线圈固定于所述笔壳内并与所述第一线圈电连接；

优选的，所述第一线圈与所述第二线圈串联。

优选的，所述电子手写笔还包括固定于所述笔壳内的主支架，所述第一磁芯固定于所述主支架并通过所述主支架固定于所述笔壳。

优选的，所述电子手写笔还包括固定于所述笔壳内的线圈支架，所述第二线圈绕设于所述线圈支架的外侧，所述第二磁芯设于所述线圈支架内。

优选的，所述电子手写笔还包括固定于所述第二磁芯的笔芯支架，所述笔芯的一端夹持于所述笔芯支架并通过所述笔芯支架与所述第二磁芯抵接。

优选的，所述笔芯支架包括一端呈开口状的夹持部和与所述夹持部反向设置的固定部，所述夹持部夹持所述笔芯的一端，所述固定部卡设于所述第二磁芯。

优选的，所述电子手写笔还包括固定于所述笔壳内的开关小板，所述开关小板上设有用于控制所述电路板通电并延迟断电的一对开关触点，所述弹性元件与所述开关触点正对设置，所述弹性元件至少与所述开关触点正对设置的部分为导电材料制成。

本发明还提供了一种电子手写系统，包括所述电子手写笔及与所述电子手写笔配合使用的数位板，所述数位板包括用于接收定位所述电子手写笔位置的所述第一电磁波信号和感应所述电子手写笔书写时的压力值的所述第二电磁波信号的接收天线装置。

与相关技术相比，本发明的电子手写笔设置所述第一电感和所述第二电感，所述第一电感的所述第一线圈绕设于所述第一磁芯，共同固定于所述笔壳，通过发射所述第一电磁波信号以定位坐标，实现所述电子手写笔写书与绘图的轨迹记录；所述第二磁芯相对于所述第二线圈活动设置，通过所述笔芯受到的压力传至所述第二磁芯，使得所述第二磁芯相对于所述第二线圈运动，改变所述第二电感的电感量，从而确定所述电子手写笔的书写力度，通过所述第一电感和所述第二电感配合，不仅实现所述电子手写笔精准度高，同时实现其书写轨迹重现的多功能，所述笔芯可为电子笔芯，配合所述数位板形成所述电子手写系统，也可拆换为墨芯，实现普通笔的写字功能，提高了所述电子手写笔及电子手写系统的使用性能。

附图说明

图1为本发明电子手写笔的结构示意图。

图2为本发明电子手写笔的第二磁芯、笔芯支架和笔芯的结构分解示意图。

图3为本发明电子手写笔系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请参阅图1，为本发明电子手写笔的结构示意图。本发明提供的一种电子手写笔100，包括内部呈中空的笔壳1、分别固定于所述笔壳1内的第一电感2、第二电感3和电路板4、固定于所述笔壳1内的弹性元件5、装配于所述笔壳1内的笔芯6、开关小板7、主支架8、线圈支架9及笔芯支架10，所述第一电感2与所述第二电感3间隔设置。

所述第一电感2用于定位坐标信息，包括第一磁芯21和与所述第一磁芯21相对静止设置的第一线圈22，即所述第一磁芯21和所述第一线圈22相对于所述笔壳1为固定静止状态。所述第一磁芯21固定于所述笔壳1内，所述第一线圈22绕设于所述第一磁芯21以实现上述结构设置。当然，也可将所述第一线圈22绕设于所述第一磁芯21后，将所述第一磁芯21固定于所述笔壳1以实现上述结构设置，这都是可行的。具体的，本实施方式中，所述主支架8固定于所述笔壳1内，所述第一磁芯21固定于所述主支架8并通过所述主支架8固定于所述笔壳1。

所述第二电感3用于感应所述电子手写笔100的书写力度，即书写时的压力。所述第二电感3包括第二磁芯31和与所述第二磁芯31可相对移动设置的第二线圈32。为了实现二者的可相对移动设置结构，所述第二磁芯31悬设于所述笔壳1内，所述第二线圈32与所述第二磁芯31间隔设置。所述笔芯6抵接于第二磁芯31的一端或所述第二线圈32的一端，当所述笔芯6受到压力时驱动所述第二磁芯31相对于所述第二线圈32移动或驱动所述第二线圈32相对于所述第二磁芯31移动。本实施方式中，具体的，所述线圈支架9固定于所述笔壳1内，所述第二线圈32绕设于所述线圈支架9的外侧，所述第二磁芯31设于所述线圈支架9内，所述笔芯6抵接于所述第二磁芯31。所述第二磁芯31和所述第二线圈32的间隔设置保证了二者顺畅的发生相对移动。

更优的，所述第二磁芯31与所述线圈支架9间隔设置，其间隔小于0.2mm，进一步保证了所述第二磁芯31在所述线圈支架9内顺畅的移动。

所述第二线圈32固定于所述笔壳1内并与所述第一线圈22电连接，其连接方式可为串联也可为并联。为了使所述第二电感3的压感动态范围大，本实施方式中所述第一线圈22和所述第二线圈32串联。

所述电路板4固定于所述笔壳1内，具体位于所述笔壳1的尾端。所述第一线圈22和所述第二线圈32均与所述电路板4电连接。具体的，所述电路板4包括谐振电路41(也称电磁感应电路)，该谐振电路41包括若干相互电连接的电容(未图示)，所述第一线圈22和所述第二线圈32均与所述谐振电路41电连接。用于实现所述电子手写笔100与配合使用的所述装置之间的信号通信，从而实现坐标定位与书写力度表现。

进一步而言，所述谐振电路41与所述第一电感2共同产生并发射用于定位所述电子手写笔100位置坐标的电磁波信号，通过配套装置定位所述电子手写笔100在所述配套装置上的即时坐标，具体通过检测所述电磁波信号的幅值即强度确定实时坐标位置，从而重现所述电子手写笔100的所述笔芯6在所述电子板上的运动轨迹，实现重现书写和绘图轨迹等功能。不仅定位效果准确，且定位性能稳定。

所述谐振电路41与所述第二电感3共同产生对应所述电子手写笔100的压力值的所述电磁波信号的频率变化量，通过配套装置表现所述电子手写笔100的书写力度，具体检测所述电磁波信号的频率变化量即确定所述电子手写笔100书写时对应的实时压力值。所述电子手写笔100书写力度变化使得所述笔芯6受到的压力变化，该压力通过所述笔芯6传至所述第二磁芯31，推动所述第二磁芯31相对于所述第二线圈32发生位移，从而使得所述第二线圈32和第二磁芯31构成的所述第二电感3的电感量值发生变化，实现了谐振频率的改变。而所述配套装置则根据设定校准的规则依据所述变化的电感量值和所述谐振频率确认所述笔芯6写书或绘图力度，实现所述电子手写笔100的书写轨迹的真实重现，包括书写轻重的表现。

所述第一电感2和所述第二电感3共同实现所述电子手写笔100的准确定位和写书力度表现的多功能。

所述弹性元件5固定于所述笔壳1内，所述弹性元件5与所述笔芯6分别位于所述第二磁芯31相对两端且均与所述第二磁芯31抵接。所述笔芯6受到压力时，所述弹性元件5收缩，当压力消失时，通过所述弹性元件5的回复力将所述笔芯6位置复位。

所述笔芯6装配于所述笔壳1内，所述笔芯1的一端夹持于所述笔芯支架10并通过所述笔芯支架10与所述第二磁芯31抵接。

请结合参阅图2，为本发明电子手写笔的第二磁芯、笔芯支架和笔芯的结构分解示意图。本实施方式中，所述笔芯支架10包括一端呈开口状的夹持部101和与所述夹持部101反向设置的固定部102，所述夹持部101夹持所述笔芯6的一端，所述固定部102卡设于所述第二磁芯31，所述笔芯6通过所述笔芯支架10与所述第二磁芯31抵接。所述夹持部101的设置对所述笔芯6形成限位，使得所述笔芯6抵接所述第二磁芯31时更稳定。需要说明的是，所述夹持部101夹持所述笔芯6时，所述笔芯6相当于插设于所述夹持部101，即可抽出更换所述笔芯6。所述笔芯6可为电子笔芯，配合配套装置使用，也可拆换为墨芯，实现普通笔的写字功能。

所述开关小板7固定于所述笔壳1内，所述开关小板7与所述电路板4电连接，所述开关小板7上设有用于控制所述电路板4通电并延迟断电的一对开关触点71，所述弹性元件5与所述开关触点71正对设置，所述弹性元件5至少与所述开关触点71正对设置的部分为导电材料制成。当然，开关小板7的设置是为满足有源的电子手写笔100的节能控制。具体为，当所述笔芯6未书写即未受到压力时，所述弹性元件5处于弹起自然状态，不能接通所述开关小板7上的所述开关触点71，所述电路板4的未接通电源，处于休眠状态，避免消耗过多电能量；当所述笔芯6书写时，所述笔芯6受到压力传至所述第二磁芯31，再通过所述第二磁芯31传至所述弹性元件5，所述弹性元件5被压缩至抵接所述开关触点71，使得所述电路板4通电，所述电子手写笔100开始供电工作。另外，本实施方式中，一次接通电，所述弹性元件5回复弹开后，此时所述电源会延时再断开，避免误动作，具体延时可设为5分种或10分钟等，提高了所述电子手写系统100的可靠性能。

请结合参阅图3，为本发明电子手写笔系统的结构示意图。所述电子手写笔系统300包括所述电子手写笔100及与所述电子手写笔100配合使用的数位板200，所述数位板200包括用于接收定位所述电子手写笔100位置的所述第一电磁波信号和感应所述电子手写笔100书写时的压力值的所述第二电磁波信号的接收天线装置2001。从而确定所述电子手写笔100在所述数位板200上的位置坐标和书写力度，从而真实完整的重现书写轨迹。当所述笔芯6为墨芯时，将普通纸张盖设于所述数位板200上，通过所述电子手写笔100可则在所述纸张上进行书写，不仅纸张上可重现书写内容，同时所述电子手写笔系统可通过电脑等显示设备同步重现书写内容，且二者的轨迹包括粗细、轻重等效果完全一样，使得所述电子手写笔系统300性能更优。

与相关技术相比，本发明的电子手写笔100及电子手写笔系统300设置用于定位的所述第一电感2和用于感应书写压力的所述第二电感3，所述第一电感2的所述第一线圈22绕设于所述第一磁芯21，共同固定于所述笔壳1，通过发射所述第一电磁波信号以定位坐标，实现所述电子手写笔100写书与绘图的轨迹记录；所述第二磁芯31相对于所述第二线圈32活动设置，通过所述笔芯6受到的压力传至所述第二磁芯31，使得所述第二磁芯31相对于所述第二线圈32运动，改变所述第二电感3的电感量，从而确定所述电子手写笔1的书写力度，通过所述第一电感2和所述第二电感3配合，不仅实现所述电子手写笔100精准度高，同时实现其书写轨迹完全重现的多功能，所述电子手写笔100的所述笔芯6可为电子笔芯，配合所述数位板200形成所述电子手写系统300，也可拆换为墨芯，实现普通笔的写字功能，提高了所述电子手写笔100及电子手写系统300的多功能使用性且性能优。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电子手写笔，其特征在于，包括：

笔壳；

笔芯，所述笔芯装配于所述笔壳内；

第一电感，固定于所述笔壳内，所述第一电感包括第一磁芯和与所述第一磁芯相对静止设置的第一线圈；

第二电感，固定于所述笔壳内，所述第二电感包括第二线圈和与所述第二线圈可相对移动设置的第二磁芯；

电路板，所述电路板包括分别与所述第一线圈和第二线圈电连接的谐振电路，所述谐振电路与所述第一电感共同产生并发射用于定位所述电子手写笔位置的第一电磁波信号；所述谐振电路与所述第二电感共同产生对应所述电子手写笔压力值的第二电磁波信号的频率变化量；及

弹性元件，所述弹性元件固定于所述笔壳内，所述弹性元件与所述笔芯分别位于所述第二磁芯相对两端且均与所述第二磁芯抵接。

2.根据权利要求1所述的电子手写笔，其特征在于，所述第一磁芯固定于所述笔壳内，所述第一线圈绕设于所述第一磁芯。

3.根据权利要求1所述的电子手写笔，其特征在于，所述第二磁芯悬设于所述笔壳内，所述第二线圈与所述第二磁芯间隔设置，所述第二线圈固定于所述笔壳内并与所述第一线圈电连接。

4.根据权利要求3所述的电子手写笔，其特征在于，所述第一线圈与所述第二线圈串联。

5.根据权利要求1所述的电子手写笔，其特征在于，所述电子手写笔还包括固定于所述笔壳内的主支架，所述第一磁芯固定于所述主支架并通过所述主支架固定于所述笔壳。

6.根据权利要求1所述的电子手写笔，其特征在于，所述电子手写笔还包括固定于所述笔壳内的线圈支架，所述第二线圈绕设于所述线圈支架的外侧，所述第二磁芯设于所述线圈支架内。

7.根据权利要求1所述的电子手写笔，其特征在于，所述电子手写笔还包括固定于所述第二磁芯的笔芯支架，所述笔芯的一端夹持于所述笔芯支架并通过所述笔芯支架与所述第二磁芯抵接。

8.根据权利要求7所述的电子手写笔，其特征在于，所述笔芯支架包括一端呈开口状的夹持部和与所述夹持部反向设置的固定部，所述夹持部夹持所述笔芯的一端，所述固定部卡设于所述第二磁芯。

9.根据权利要求1所述的电子手写笔，其特征在于，所述电子手写笔还包括固定于所述笔壳内的开关小板，所述开关小板上设有用于控制所述电路板通电并延迟断电的一对开关触点，所述弹性元件与所述开关触点正对设置，所述弹性元件至少与所述开关触点正对设置的部分为导电材料制成。

10.一种电子手写系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的电子手写笔及与所述电子手写笔配合使用的数位板，所述数位板包括用于接收定位所述电子手写笔位置的所述第一电磁波信号和感应所述电子手写笔书写时的压力值的所述第二电磁波信号的接收天线装置。