CN1641690A

CN1641690A - 一种光电手写输入笔

Info

Publication number: CN1641690A
Application number: CN 200410000732
Authority: CN
Inventors: 严晓敏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-01-16
Filing date: 2004-01-16
Publication date: 2005-07-20

Abstract

一种输入装置，包括：所述装置的外壳、所述装置外壳上的定位标志、所述装置外壳下端的可伸缩头、控制可伸缩头运动的弹簧、所述装置中由可伸缩头控制的行程确认开关和笔迹输入开关、安装在所述装置中的发光器件、图像传感器、电子线路板(其中包含了电路及图像采样及高速数字信号处理器件、存储器件、无线通讯器件和辅助元器件)、电池。其最主要的特点是在输入文字时不需要手写板或手写输入屏，操作方便。

Description

一种光电手写输入笔

技术领域

本发明涉及一种输入装置，特别是与手机、掌上电脑、PDA、电子辞典、笔记本电脑、PC及具有文字输入功能的电器相关的手写输入装置。

技术背景

现有的文字输入方式主要有键盘输入、语音输入和手写输入。

对于手机、掌上电脑等小型掌上装置，使用键盘输入文字，尤其是汉字时操作不够简便，输入速度也较慢；语音输入目前识别率还有待提高，并且在公共场所语音输入的使用也会有局限性。

目前的手写输入多数需要专门的手写板或在手机、掌上电脑等装置中需要专门的手写屏，在使用中会有一定的局限性。

本发明的原理与特点

本发明利用现有光电鼠标中的对物体表面图像数据进行高频采集的技术及文字识别技术，通过高速图像采样及高速数字信号处理器件获得本装置外壳下端的可伸缩头(即笔头)相对书写物体表面的移动(包括速度和方向)，并通过文字识别软件识别笔迹信息，完成文字的输入。使用本发明书写文字时，无需写字板，可以在任意(镜面、透明玻璃等不具有光学反射图像特征的物体除外)具有一定支撑力的物体表面进行。

本发明既可以作为其它电子产品具有手写输入功能的附件，也可以具有独立的手写输入及文字识别和存储功能；既可以书写单个文字，识别后输入，也可以连续书写若干个文字，再一起识别后输入。此外，采取无线方式与其它电子产品连接，使得本发明使用时具有更大的灵活性。

下面结合附图介绍本发明的结构及工作原理：

图1是本发明的外观图；

图2是图1所示装置沿A-A线的剖视图；

图3是本发明作为独立的文字输入装置时的外观示意图；

本发明的结构包括：

所述装置的外壳1、所述装置外壳上的定位标志2、所述装置外壳下端的可伸缩头3(即笔头)、控制可伸缩头运动的弹簧4、所述装置中由可伸缩头控制的行程确认开关5和笔迹输入开关6、安装在所述装置中的发光器件7、图像传感器8、电子线路板9(其中包含了电路及图像采样及高速数字信号处理器件、存储器件、无线通讯器件和辅助元器件)、电池10、压紧弹簧用的内衬套11；后盖12。

其工作时包括四个基本过程：

1)当本装置外壳下端的可伸缩头3与书写物体表面接触时，可伸缩头3回收，行程确认开关5接通，发光器件7开始发光，图像传感器8开始接收图像信号；

2)在可伸缩头3部分回收，行程确认开关接通5而笔迹输入开关6未接通时，本装置通过高速图像采样及高速数字信号处理器件确定笔头相对书写物体表面的移动(包括速度和方向)，并由此确定笔头位置，存储器件记录笔头位置信息；

3)当本装置外壳下端的可伸缩头3与书写物体表面接触力增大时，可伸缩头3继续回收，笔迹输入开关6接通，通过高速图像采样及高速数字信号处理器件确定笔头相对书写物体表面的移动(包括速度和方向)，存储器件记录笔迹信息；

4)当本装置外壳下端的可伸缩头3与书写物体表面离开时，可伸缩头在弹簧4的回复力作用下伸出，行程确认开关5断开，同时文字识别软件根据存储的笔迹(笔划)信息识别出输入的文字。

对应于文字的输入，上面描述的过程中1)为进入工作状态；2)为在笔划输入之间的笔端运动轨迹；3)为笔划输入状态；4)为结束一个(或一组、一行)文字的书写，同时开始软件识别的状态。

如输入汉字“三”时，其基本工作顺序为1)→2)→3)→2)→3)→2)→3)→2)→4)。

由于目前的文字识别的准确率尚不能达到百分之百，因此在进行逐个文字(汉字)的输入时，软件识别后除提供默认的选择文字外(第一选择的文字)，还应提供若干可能的备选项。如果默认的选择文字与所输入的文字一致，可以继续书写下一个文字；如果默认的选择文字与所输入的文字不一致，可以在备选项中选择；如果备选项中仍没有正确的选项，则删除现有的输入，重新输入。这一方法在目前的手写输入中广泛使用。

本发明外壳上的定位标志2的作用是提示用户握笔的位置，以确保在每次输入文字时持笔的方向与系统设定的方向保持基本一致。这样，可以提高文字识别的准确率，比如“干”与“士”，在旋转了较大的角度后难以区分。

在本发明中的可伸缩头3的顶端(即笔头)有一个通光孔，此孔的作用是提供图像采样的区域，使图像传感器能够对书写物体表面的图像进行采样；可伸缩头3也可以由透明材料制成，使图像传感器能够对书写物体表面的图像进行采样。

本发明中行程确认开关5的作用是：第一，提供明确的文字书写完毕的信息，提示软件开始执行识别工作，以提高工作的可靠性；第二，由于提供了明确的文字书写完毕的信息，用户可以输入多个文字后再提笔，提示软件开始执行识别工作，以提高工作的效率；第三，行程确认开关5断开时，发光器件关闭，其它器件也可以处于低耗能状态，可以大大提高电池的使用时间。

本发明可以作为其它电子产品的附件，即在本装置中不带有文字识别软件，而是通过无线通讯装置将笔头相对书写物体表面的移动的信息(包括速度和方向)和行程确认开关及笔迹输入开关是否接通的信息传输到配套使用的电子产品中，如手机、掌上电脑、PDA、电子辞典、笔记本电脑、PC及具有文字输入功能的电器；并通过在这些产品中安装文字识别软件，识别出输入的文字。

由于本发明中无线通讯装置传输的信息中包含了即笔头相对书写物体表面的移动的信息(包括速度和方向)，因此，本装置作为PC、笔记本电脑等的附件使用时，也可以用作鼠标；此时，笔迹输入开关作为鼠标的左键。在外壳上可以增加一个按钮，作为鼠标的右键。

在本发明作为其它电子产品(如PC、笔记本电脑等)的附件时，笔迹输入开关6可以替换为多级压力传感器，这样可以通过书写时压力的差别来反映笔划的粗细；无线通讯装置将笔头相对书写物体表面的移动的信息(包括速度和方向)和行程确认开关及多级压力传感器的压力信息传输到配套使用的电子产品中。这样，除可以进行文字输入以外，还可以进行手工绘图等工作。

本发明也可以作为独立的文字输入装置，同时具有手写输入、识别和存储功能，即在本装置中带有文字识别软件，可以对输入的文字进行识别并存储，并且在需要的时候将存储的文字通过无线通讯装置传输到其它设备，如手机、掌上电脑、PDA、电子辞典、笔记本电脑、PC及具有文字输入功能的电器。

在作为独立的文字输入装置时，本发明的结构中还需要显示屏13、文字选择按钮14，如图3所示。在进行逐个文字(汉字)的输入时，软件识别后显示屏13提供默认的选择文字(第一选择的文字)，还同时提供若干可能的备选项。如果默认的选择文字与所输入的文字一致，可以继续书写下一个文字，默认的选择文字被存储；如果默认的选择文字与所输入的文字不一致，可以按下文字选择按钮14在备选项中依次选择，每按一下，向下移动一个文字，到达选定的文字时，可以继续书写下一个文字，则已选中的文字被存储；如果备选项中仍没有正确的选项，则按下文字选择按钮14并持续一定时间(如一秒钟)删除当前输入的文字，可以重新开始书写。

Claims

1.一种输入装置，包括：

所述装置的外壳、所述装置外壳上的定位标志、所述装置外壳下端的可伸缩头、控制可伸缩头运动的弹簧、所述装置中由可伸缩头控制的行程确认开关和笔迹输入开关、安装在所述装置中的电子电路及元器件，其中包括发光器件、图像传感器、图像采样及高速数字信号处理器件、存储器件、无线通讯器件、电池；

其特征在于：

1)当所述装置外壳下端的可伸缩头与书写物体表面接触时，可伸缩头回收，行程确认开关接通，发光器件开始发光，图像传感器开始接收图像信号；

2)当所述装置外壳下端的可伸缩头部分回收，行程确认开关接通而笔迹输入开关未接通时，所述装置通过高速图像采样及高速数字信号处理器件确定所述装置外壳下端相对书写物体表面的移动(包括速度和方向)，并由此确定笔端位置，存储器件记录笔端位置信息；

3)当所述装置外壳下端的可伸缩头与书写物体表面接触力增大时，可伸缩头继续回收，笔迹输入开关接通，通过高速图像采样及高速数字信号处理器件确定所述装置外壳下端相对书写物体表面的移动(包括速度和方向)，存储器件记录笔迹信息；

4)当所述装置外壳下端的可伸缩头与书写物体表面离开时，可伸缩头在弹簧回复力作用下伸出，行程确认开关断开，同时文字识别软件根据存储的笔迹信息识别出输入的文字。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述装置外壳上有定位标志。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述装置外壳下端有可伸缩头，可伸缩头顶端有一个通光孔(或由透明材料制成)，可伸缩头在外力及弹簧回复力作用下可以在一定的范围内伸缩，并且在可伸缩头的伸缩范围内可以分别接通行程确认开关和笔迹输入开关。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述装置中的无线通讯装置传输的是所述装置外壳下端相对书写物体表面的移动的信息(包括速度和方向)及行程确认开关和笔迹输入开关是否接的信息，将这些信息传输到配套使用的装置中，如手机等；并通过配套使用的装置中的文字识别软件根据存储的笔迹信息识别出输入的文字。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述装置中带有文字识别软件，具有文字识别功能；所述装置中的无线通讯装置传输的是所述装置根据笔迹信息识别出的文字，将识别后的文字存储并传输到配套使用的装置中，如手机等。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述装置中的笔迹输入开关可以替换为多级压力传感器。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述装置为一个光电手写输入笔。

8.一种光电手写输入笔，包括：

其特征在于：

1)当所述装置外壳下端的可伸缩头(即笔头)与书写物体表面接触时，可伸缩头回收，行程确认开关接通，发光器件开始发光，图像传感器开始接收图像信号；

2)当所述装置外壳下端的可伸缩头部分回收，行程确认开关接通而笔迹输入开关未接通时，所述装置通过高速图像采样及高速数字信号处理器件确定笔头相对书写物体表面的移动(包括速度和方向)，并由此确定笔头位置，存储器件记录笔头位置信息；

3)当所述装置外壳下端的可伸缩头与书写物体表面接触力增大时，可伸缩头继续回收，笔迹输入开关接通，通过高速图像采样及高速数字信号处理器件确定笔头相对书写物体表面的移动(包括速度和方向)，存储器件记录笔迹信息；

9.一种包括一个光电手写输入笔的装置，该装置包括一个如权利要求1至6中任一权利要求所述的输入装置。