CN1567166A

CN1567166A - 一种由线体牵拉来实现笔迹输入的笔式光标定位装置

Info

Publication number: CN1567166A
Application number: CNA031262082A
Authority: CN
Inventors: 范卫华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2005-01-19

Abstract

一种由线体牵拉的手写式光标定位系统，包括壳体16，牵拉线1，光栅轮3、4，笔体2，触点开关5、6，发条7、8，鼠标器电路13，和止动栓14、15组成，所述牵拉线1的中心部与笔体2的笔尖17硬联结，笔尖17(即C点)与牵拉线与光栅轮轮轴的切点A、B三者呈三角形分布结构，牵拉线1的两端缠绕并固定在光栅轮3、4的轮轴上，发条5、6分别安装在光栅轮3、4的轮轴上，其一端固定在光栅轮3、4的轮轴轴体，另一端通过其弯曲的边缘钩在壳体的止动栓14、15上。本发明与现有的手写笔技术相比，可使使用者在持笔书写时笔尖不接触任何摩擦物的状态下，实现在限定的三维空间范围内完成笔迹的任意输写，也克服了手写笔在书写时因抬笔过高出现的光标运动位置失去控制的现象。

Description

一种由线体牵拉来实现笔迹输入的笔式光标定位装置

技术领域

本发明涉及一种由线体牵拉来实现笔迹输入的笔式光标定位装置。

背景技术

目前，计算机手写体文字输入技术主要有两种实施方案：一种是由机械滚轮式鼠标实现文字的输入，其优点是价格低廉，但由于其操作方式完全不同于传统的握笔书写姿势，造成书写时笔迹不易控制，且书写速度缓慢。另一种是采用手写板方式实现文字输入。这种方式能使使用者以传统的文字书写姿势实现快速、精确的手写体文字输入，但其内部复杂的电路系统使其造价过高，特别是：手写笔在书写时会产生因抬笔过高而出现的光标运动位置失去控制的现象。以上两种原因都限制了手写输入技术的普及。

为了克服书写时鼠标器控制不方便和现有手写笔价格过高及其抬笔时光标位置控制精度低的不足，本发明提供了一种由线体牵拉来实现笔迹输入的笔式光标定位装置，在使用中手持此笔在限定范围任意书写，通过软件可将笔迹显示在屏幕上。

本发明在实际操作中，使用者是以握笔书写姿势对屏幕上的光标进行操控，其操作姿势和灵敏度适合人们的传统书写习惯。由于采用了现有鼠标器电路，其成本比目前常见的手写笔更低廉。这将有利于如书法、国画等有民族特色的传统文化技能在计算机应用领域中的推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由线体牵拉来实现笔迹输入的笔式光标定位装置。

根据本发明的第一方面，一种向处理电路反映笔迹运动位置的传动机构。该机构包括笔体、与笔尖17相联结的牵拉线和从光栅轮轮轴上引出牵拉线的两个引出点A、B；

其特征在于，在书写过程中，光栅轮3、4的轮轴之间的长度固定；连接于光栅轮3、4轮轴间的牵拉线1的AC、BC段在笔尖17的拉动下呈V字形态结构，即：牵拉线1在笔尖17处的联结点C点与光栅轮3、4的轮轴的切点A、B三者呈三角形分布结构。

根据这种结构，可利用三角形ABC的已知三边长度，计算出笔尖17(即C点)在任意时刻所处的位置，由于这种传动机构仅使用了一个笔体和两根分布于笔尖17两侧的牵拉线即可反映出笔尖17的位置，这与机械滚轮式鼠标相比其操作精度更高，也更适合人们的传统书写习惯。

根据本发明的第二方面，一种笔体，该笔体包括笔杆、笔尖和微触开关，其特征在于，所述笔杆和笔尖处设置有微触开关5、6；

根据这种结构，当笔尖下压或捏紧笔杆时，均可触发微触开关从而向计算机发出开始书写的电信号。

本发明的有益效果

与现有的手写笔技术相比，可使使用者在持笔书写时笔尖不接触任何摩擦物的状态下，实现在限定的三维空间范围内完成笔迹的任意输写。这样，使用者在书写时可选择更舒适的书写姿势，避免因姿势固定而出现肌肉疲劳。也克服了手写笔在书写时因抬笔过高出现的光标运动位置失去控制的现象。同时，由于其电路部分全部采用现有鼠标电路，其成本比通常的电磁感应式手写笔低廉的多。

下面结合实施例和附图作进一步详细说明。

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的俯视图

图3为本发明的示意图

图中：壳体16，牵拉线1，光栅轮3、4，笔体2，触点开关5、6，发条7、8，鼠标器电路13，止动栓14、15，光电感应器件9、10、11、12。

具体实施方式

如图3，一种笔式光标定位系统，包括壳体16，牵拉线1，光栅轮3、4，笔体2，触点开关5、6，发条7、8，鼠标器电路13，和止动栓14、15组成，所述牵拉线1的中心部与笔体2的笔尖17硬联结，笔尖17与牵拉线在光栅轮3、4的轮轴上的切点A、B三者呈三角形分布结构，牵拉线1的两端缠绕并固定在光栅轮3、4的轮轴上，发条5、6分别安装在光栅轮3、4的轮轴上，其一端固定在轮轴轴体，另一端通过其弯曲的边缘钩在壳体的止动栓14、15上。在书写过程中，牵拉线1在笔尖17的拉动和发条7、8的共同作用下，使光栅轮3、4作正向或反向旋转。笔体2的杆部表面和笔尖17部各设置一触点开关5、6。

在图3中，牵拉线1的两端处与光栅轮轮轴相切的点2、3和笔尖17(即C点)组成了一个三角形结构，其中牵拉线1的AC，BC段在C点的移动中其长度随之相应变化。该三角形在图3上部的三角形ABC所示，其中A，B点相当于牵拉线1的两端处与光栅轮轮轴相切的切点2、3，笔尖17(即C点)在矩形EFGH中移动，则AC，BC的长度发生变化，通过线体1和发条7或8拉动光栅轮2、3作正向或反向旋转，最后通过光电传感器9、10、11、12和鼠标电路13计算出AC，BC在任意时刻的长度值。其电路系统因是现有技术，在此不作说明。

本发明在操作过程中其先后动作过程是：手握笔杆2在一个平整的表面上或一个有限的三维空间中移动。当稍微用力下压笔体或捏紧位于笔体2中下部的触点开关6或5时，触点开关导通，计算机通过软件开始记算笔尖17的运动轨迹。当笔尖17在移动过程中牵动与之硬联结的线段AC或BC，使线体1的两端从光栅轮3或4的轮轴上拉出时，线段AC或BC长度增加，光栅轮作正向旋转，光电感应器件9、10或11、12将此旋转所形成的光脉冲转换成电脉冲信号后传送至鼠标器电路13，最后将处理后的数字信号传输至计算机鼠标端口。同时，发条7或8在旋转的光栅轮3或4的轮轴的带动下做正向收缩旋转；当笔尖17的移动使光栅轮3或4在发条7或8的逆向释放力矩的作用下作反向旋转时，线体1的AC或BC段重新缠绕在光栅轮3或4的轴体上；光电感应器件9、10或11、12将光栅轮3或4的反向旋转所形成的光脉冲传送至鼠标器电路13，最后将处理后的数字信号传输至计算机鼠标端口。在本发明说明书中，仅将发条7、8作为最优实施例加以说明。发条7、8也可由其他弹性体牵拉组件如弹簧、橡胶条来代替，以完成拉动光栅轮3或4作反向旋转运动的功能。

在图3中，从三角形ABC与笔迹运动位置传动机构的对应关系中可以看出，光栅轮3的轴体与牵拉线1的切点对应为三角形的A点。光栅轮4的轴体与牵拉线1的切点对应为三角形的B点，笔尖17处与线体1的联结点对应为三角形的C点。在实际操作中，怎样确定当前笔尖17处(即C点)所处的坐标位置呢？本发明所采取的技术方案是：利用三角形已知三边可计算其顶点坐标，通过软件计算出笔尖17在任意时刻所处的位置，然后将此位置转换成屏幕坐标即可。如图3中笔尖17在矩形框EFGH范围内移动时，则AC，BC的长度随之作相应变化，其变化量可通过计算机语言函数得出，光栅轮3、4的轮轴之间的长度固定，因此其长度视为已知。另外关于图中牵拉线1在轮轴上的引出位置，并不局限于光栅轮3、4的轴心与牵拉线1相切的切点A、B处，本文仅将其作为最优实施例说明。在实际应用中，也可通过在其他位置增设导线体的方法来改变牵拉线的引出位置。总之，确保在书写过程中，笔尖17(即C点)与点A点B恒为三角分布关系，这样可用软件随时计算笔尖17的坐标位置，达到向计算机输入手写笔迹的目的。

Claims

1、一种由线体牵拉的手写式光标定位系统，包括壳体16、牵拉线1和光栅轮3、4、笔体2、鼠标器电路13和发条7、8，其特征在于：牵拉线1的中心部与笔体2的笔尖17硬联结，牵拉线1的两端缠绕并固定在光栅轮3、4的光栅轮轴体上，在书写过程中，光栅轮3、4的轮轴之间的长度固定；连接于光栅轮3、4轮轴间的牵拉线1的AC、BC段在笔尖C的拉动下呈V字形态结构，即：牵拉线1在笔尖17处的联结点C点与光栅轮3、4的轮轴的切点A、B三者呈三角形分布结构。

2、根据权利要求1所述的一种笔体，其特征在于：在所述笔体2上设置有微触开关5、6，可通过使用者紧压笔尖或紧捏笔杆触发。