CN204945984U - 带局部显示功能的数位板和手写输入系统 - Google Patents

带局部显示功能的数位板和手写输入系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种带局部显示功能的数位板。所述带局部显示功能的数位板包括壳体、主输入板、显示单元和感应电路板,其中所述壳体内部具有收容空间,所述感应电路板收容在所述收容空间,所述主输入板和所述显示单元设置在所述壳体的主表面,其中,所述主输入板具有开口部,且所述显示单元嵌设在所述主输入板的开口部,并与所述主输入板共同定义出所述数位板的手写输入界面。本实用新型还提供一种采用上述带局部显示功能的数位板的手写输入系统。

Description

带局部显示功能的数位板和手写输入系统
技术领域
本实用新型涉及计算机输入技术,特别地,涉及一种带局部显示功能的数位板和采用所述数位板的手写输入系统。
背景技术
数位板,又称为手绘板或者绘图板等,是一种常用的手写式计算机输入装置,其采用电磁感应原理工作,具有精度高、带压感功能以及可装配纸上书写的墨水笔等特点,被广泛地应用在电脑绘画、游戏制作、电影特效以及电子批签等领域。通常来说,使用者可以采用与数位板相配套的手写笔在数位板上进行书写、签字或者绘图,数位板可以通过电磁式感应原理来捕捉手写笔的移动轨迹和压感信息并获得相应的手写输入数据,并且将上述手写输入数据传送给计算机,计算机接收到上述数据之后并经过数据处理便可以生成相应的文字或者图形并输出给显示装置进行显示。
传统数位板需要配合显示装置显示使用者手写输入的文字或者图形,然而,在某些特殊场景下(如进行电子签批时),使用者一般希望能够在手写输入的过程中看到自己的笔迹或者图形,现有的数位板并不支持上述功能,因此会给使用者带来不便。
有鉴于此,有必要提供一种可以显示使用者手写输入的笔迹或者图形的数位板和手写输入系统。
实用新型内容
本实用新型的其中一个目的是为解决上述技术问题而提供一种带局部显示功能的数位板;本发明的另一个目的是提供一种采用上述数位板的手写输入系统。
本实用新型提供的带局部显示功能的数位板包括壳体、主输入板、显示单元和感应电路板,其中所述壳体内部具有收容空间,所述感应电路板收容在所述收容空间,所述主输入板和所述显示单元设置在所述壳体的主表面,其中,所述主输入板具有开口部,且所述显示单元嵌设在所述主输入板的开口部,并与所述主输入板共同定义出所述数位板的手写输入界面。
作为本实用新型提供的带局部显示功能的数位板的一种改进,所述开口部为矩形,且其设置在所述主输入板的右下角区域。
作为本实用新型提供的带局部显示功能的数位板的一种改进,所述显示单元为电子墨水屏或者液晶显示屏。
作为本实用新型提供的带局部显示功能的数位板的一种改进,所述感应电路板包括基板,所述基板包括位于中间区域的感应线路区,且所述基板在所述感应线路区设置有感应线圈组件,所述感应线圈组件位于所述手写输入界面的正下方。
作为本实用新型提供的带局部显示功能的数位板的一种改进,所述感应线圈组件包括多个平行间隔设置的第一感应线圈和多个平行间隔设置并与所述第一感应线圈相垂直的第二感应线圈;所述第一感应线圈和所述第二感应线圈分别设置在所述基板的两个相对的表面。
作为本实用新型提供的带局部显示功能的数位板的一种改进,所述基板还包括位于边缘区域的控制电路区,所述控制电路区承载控制电路,所述控制电路连接到所述感应线圈组件和所述显示单元。
作为本实用新型提供的带局部显示功能的数位板的一种改进,所述控制电路包括微控制器和开关阵列,所述开关阵列连接在所述微控制器和所述感应线圈组件之间,其所述微控制器连接到所述显示单元。
作为本实用新型提供的带局部显示功能的数位板的一种改进,所述控制电路还包括信号放大单元和信号处理单元,所述信号放大单元连接到所述开关阵列,并通过所述信号处理单元连接到所述微控制器。
作为本实用新型提供的带局部显示功能的数位板的一种改进,所述控制电路还包括无线发射单元,所述无线发射单元连接到所述微控制器,并与外部计算机系统的无线接收模块建立无线连接。
本实用新型提供的手写输入系统,包括提供手写输入界面的数位板和与所述数位板配套使用的手写笔,其中所述手写笔为电磁式手写笔,而所述数位板为如上所述的带局部显示功能的数位板。
相较于现有技术,本实用新型提供的数位板及手写输入系统通过在数位板的手写输入界面设置显示单元,所述显示单元可以使得所述数位板具有局部显示功能,从而保证使用者在执行手写输入操作的过程中可以看到手写输入的笔迹或者图形,有效提高所述数位板的使用便利性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:
图1是本实用新型提供的手写输入系统一种实施例的结构示意图。
图2是本实用新型提供的数位板一种实施例的剖面结构示意图。
图3是图2所示的数位板的感应电路板的平面结构示意图。
图4是图2所示的数位板的电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
请参阅图1,其是本实用新型提供的手写输入系统一种实施例的结构示意图。所述手写输入系统100可以为电磁式书写输入系统,其主要包括数位板110和手写笔120。所述数位板110主要用于为使用者提供手写输入界面180,所述手写笔120为所述数位板110的配套功能组件,其可以供使用者手持并在所述数位板110提供的手写输入界面180执行相应的手写输入操作,比如进行文字书写或者绘画输入。
所述手写笔120可以为电磁式手写笔,其内部可以设置有电磁发射模块,所述电磁发射模块在使用者采用所述手写笔120进行手写输入时可以周期性地向所述数位板110内部的感应电路板发射电磁信号,相对应地,所述数位板110内部的感应电路板可以获得相应的感应电压,并根据所述感应电压检测出所述手写笔120的移动轨迹,从而获得使用者手写输入的文字或者图形等信息,并可以进一步地以有线或者无线方式输出至计算机系统进行显示。
请一并参阅图2和图3,所述数位板110可以包括壳体111、主输入板112、显示单元113和感应电路板114。其中,所述壳体111内部定义有收容空间,所述感应电路板114可以收容在所述收容空间的内部;所述主输入板112和所述显示单元113可以设置在所述壳体111的主表面,并且二者共同定义所述手写输入界面180,以供使用者通过所述手写笔120进行手写输入操作。所述手写输入界面180为矩形界面,其位于所述壳体111主表面的中间区域。
比如,在本实施例中,所述主输入板112的右下角可以形成有矩形的开口部,且所述显示单元113嵌设在所述开口部,并且连接到所述壳体111内部的感应电路板114。在本实用新型提供的数位板110中,由于所述显示单元113并不会对电磁信号造成屏蔽,所述手写笔120周期性发出的电磁信号可以直接穿透所述显示单元113而到达所述壳体111内部的感应线路板114,因此所述显示单元113的表面可以作为所述数位板110的手写输入界面180的一部分,即使用者手持所述手写笔120在所述显示单元113表面的移动同样可以视为正常的手写输入操作。
可替代地,所述显示单元113也可以设置在所述主输入板112的其他位置,比如所述主输入板112的右上角区域、左上角区域、左下角区域或者中间区域;也即是说,所述主输入板112的开口部可以形成在其他位置来嵌设所述显示单元113。
在具体实施例中,所述显示单元113可以为液晶显示屏、电子墨水屏或者其他平面显示装置,其可以用于在使用者利用所述手写笔120在所述手写输入界面180进行手写输入操作(特别是进行电子批签操作)时在所述数位板110显示使用者的笔迹。优选地,所述显示单元113为不需要采用背光的电子墨水屏。
所述感应电路板114包括基板140和承载在所述基板140表面的控制电路144。如图3所示,所述基板140可以包括感应线路区147和控制电路区148,其中所述感应线路区147位于所述基板140的中间区域,且其与所述主输入板112和所述显示单元113共同定义的手写输入界面180垂直相对设置;而所述控制电路区148位于所述基板140的边缘区域,其主要用于承载所述控制电路144。
所述感应线路区147设置有感应线圈组件143,所述感应线圈组件143位于所述手写输入界面180的正下方;所述感应线圈组件143包括多个平行间隔设置的第一感应线圈141以及多个平行间隔设置并与所述第一感应线圈141相互垂直的第二感应线圈142,其中所述第一感应线圈141和所述第二感应线圈142分别设置在所述基板140的两个相对的表面,即是所述基板140的顶面和底面,其中所述顶面朝向所述主输入板112和所述显示单元113,而所述底面背离所述主输入板112和所述显示单元113。在所述数位板110的工作过程中,所述第一感应线圈141和所述第二感应线圈142可以在所述手写笔120周期性发出的电磁信号的激励下产生相应的感应电压,所述控制电路144可以根据所述感应电压确定所述手写笔120的坐标和移动轨迹。
请一并参阅图4,所述控制电路144可以包括微控制器(MicroControlUnit,MCU)441、开关阵列442、信号放大单元443、信号处理单元444和无线发射单元445。其中,所述开关阵列442连接到所述第一感应线圈141和所述第二感应线圈142,且另一方面还连接到所述微控制器441和所述信号放大单元443;所述信号处理单元444连接在所述信号放大单元443和所述微控制器441之间,且所述微控制器441进一步连接到所述无线发射单元445和所述显示单元130。所述无线发射单元445可以为蓝牙模块、射频模块或者其他无线通信组件,其可以与连接在计算机系统的无线接收单元建立无线连接,以实现所述数位板110的手写输入数据的无线传输。
当使用者手持所述手写笔120在所述数位板110的手写输入界面180进行手写输入操作时,所述手写笔120周期性地向所述数位板110发出电磁信号,所述电磁信号穿透所述主输入板112和/或所述显示单元113而到达所述感应线路板114,所述感应线路板114的第一感应线圈141和第二感应线圈142在所述手写笔120提供的电磁信号激励下产生相应的感应电压信号;在所述感应线圈组件143中,距离所述手写笔120的笔尖最近的第一感应线圈141和第二感应线圈142产生的感应电压信号最大,而且具有最大感应电压的第一感应线圈141和第二感应线圈142的相邻两侧的两个感应线圈同样可以产生较大的感应电压信号,因此通过对所述第一感应线圈141和第二感应线圈142进行扫描式检测来得到各个感应线圈的感应电压幅值,便可以判断出所述手写笔120当前的坐标信息。
具体地,在使用者的手写输入过程中,所述微控制器441通过控制所述开关阵列442内部开关单元的开启和闭合来对所述第一感应线圈141和所述第二感应线圈142执行扫描式检测,其中,所述第一感应线圈141和所述第二感应线圈142分别用于执行横坐标和纵坐标的检测。
以横坐标检测为例,所述微控制器441控制所述开关阵列442逐行地扫描所述第一感应线圈141,当某个第一感应线圈141需要被扫描检测时,所述开关阵列442其相应的开关单元被接通,此时所述第一感应线圈141受所述手写笔120的电磁信号激励而产生的感应电压信号便可以将通过所述开关阵列442输出至所述信号放大单元443,所述信号放大单元443可以对所述感应电压信号进行放大处理之后进一步提供给所述信号处理单元444,所述信号处理单元444可以对所述感应电压信号进行相应的信号处理,比如积分处理及采样处理等,从而获得感应电压信息,比如感应电压幅值信息,并将其输出给所述微控制器441。所述微控制器441可以通过比较在当前扫描周期中各个第一感应线圈141的感应电压幅值信息来判断出当前所述手写笔120所在位置的横坐标。
相类似地,所述控制电路144可以通过对所述第二感应线圈142执行扫描式检测,并根据各个第二感应线圈142的感应电压幅值信息来判断出当前所述手写笔120所在位置的纵坐标。由此,所述微控制器441便可以根据所述手写笔120的坐标信息(包括横坐标和纵坐标)对所述手写笔120进行精确的定位;进一步地,所述微控制器441根据所述手写笔120的坐标信息随时间的变化,便可以获得所述手写笔120的移动轨迹信息。
另一方面,所述控制电路144还可以通过检测所述手写笔120发出的电磁信号的频率,来获得使用者手持所述手写笔120进行手写输入时的压力信息,其基本原理如下:假设所述手写笔120处于悬空状态(即不对所述手写输入界面180施加压力)时,所述手写笔120周期性发射的电磁信号的频率为F,当使用者手持所述手写笔120在所述手写输入界面180进行手写输入时对所述手写输入界面180施加的压力为N时,所述手写笔120发射的电磁信号的频率可以变为F-A;相对应地,当所述手写笔120对所述手写输入界面180施加的压力为n*N时,所述手写笔120发射的电磁信号的频率相对应地变为F-nA,由此可见,所述电磁信号的频率与所述手写笔120施加的压力之间具有对应关系,因此,所述控制电路144可以通过检测所述电磁信号的频率来得到所述手写笔120对所述数位板110的手写输入界面180施加的压力信息。
进一步地,所述微控制器441可以将上述电压检测及频率检测获得的所述手写笔120的移动轨迹信息和压力信息作为手写输入数据输出给所述无线发射单元445,所述无线发射单元445可以将所述手写输入数据承载在无线信号,并通过其与计算机系统的无线接收模块建立的无线连接传输给所述计算机系统,由此所述计算机系统便可以根据所述手写输入数据来驱动其显示装置显示使用者通过所述手写笔120手写输入的文字或者图形。
另一方面,所述微控制器441还可以根据所述手写笔120的移动轨迹信息和压力信息生成相应地显示驱动信号并且直接输出给所述显示单元130,从而直接驱动所述显示单元130显示使用者通过所述手写笔120手写输入的文字或者图形。由此,使用者便可以在其手持所述手写笔120在所述数位板110执行手写输入操作的过程中,通过所述数位板110的显示单元113看到自己手写输入的笔迹或者图形。
相较于现有技术,本实用新型提供的数位板及手写输入系统通过在数位板的手写输入界面设置显示单元,所述显示单元可以使得所述数位板具有局部显示功能,从而保证使用者在执行手写输入操作的过程中可以看到手写输入的笔迹或者图形,有效提高所述数位板的使用便利性。
以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书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,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种带局部显示功能的数位板,其特征在于,包括壳体、主输入板、显示单元和感应电路板,其中所述壳体内部具有收容空间,所述感应电路板收容在所述收容空间,所述主输入板和所述显示单元设置在所述壳体的主表面,其中,所述主输入板具有开口部,且所述显示单元嵌设在所述主输入板的开口部,并与所述主输入板共同定义出所述数位板的手写输入界面。
2.如权利要求1所述的带局部显示功能的数位板,其特征在于,所述开口部为矩形,且其设置在所述主输入板的右下角区域。
3.如权利要求2所述的带局部显示功能的数位板,其特征在于,所述显示单元为电子墨水屏或者液晶显示屏。
4.如权利要求1所述的带局部显示功能的数位板,其特征在于,所述感应电路板包括基板,所述基板包括位于中间区域的感应线路区,且所述基板在所述感应线路区设置有感应线圈组件,所述感应线圈组件位于所述手写输入界面的正下方。
5.如权利要求4所述的带局部显示功能的数位板,其特征在于,所述感应线圈组件包括多个平行间隔设置的第一感应线圈和多个平行间隔设置并与所述第一感应线圈相垂直的第二感应线圈;所述第一感应线圈和所述第二感应线圈分别设置在所述基板的两个相对的表面。
6.如权利要求4所述的带局部显示功能的数位板,其特征在于,所述基板还包括位于边缘区域的控制电路区,所述控制电路区承载控制电路,所述控制电路连接到所述感应线圈组件和所述显示单元。
7.如权利要求6所述的带局部显示功能的数位板,其特征在于,所述控制电路包括微控制器和开关阵列,所述开关阵列连接在所述微控制器和所述感应线圈组件之间,且所述微控制器连接到所述显示单元。
8.如权利要求7所述的带局部显示功能的数位板,其特征在于,所述控制电路还包括信号放大单元和信号处理单元,所述信号放大单元连接到所述开关阵列,并通过所述信号处理单元连接到所述微控制器。
9.如权利要求8所述的带局部显示功能的数位板,其特征在于,所述控制电路还包括无线发射单元,所述无线发射单元连接到所述微控制器,并与外部计算机系统的无线接收模块建立无线连接。
10.一种手写输入系统,其特征在于,包括提供手写输入界面的数位板和与所述数位板配套使用的手写笔,其中所述手写笔为电磁式手写笔,而所述数位板为如权利要求1至9中任一项所述的带局部显示功能的数位板。
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