CN212061116U - 一种基于应力发光的新型电子签名触感笔 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子签名设备技术领域，公开了一种基于应力发光的新型电子签名触感笔，设置有管状外壳；管状外壳前端中央嵌装有应力发光笔头，管状外壳前端侧面嵌装有微型摄像头，应力发光笔头内部后端嵌装有光电转换器，管状外壳内部通过中央处理芯片和信号传输器。本实用新型应力发光笔头在外力作用下直接发射电磁波光线，光电转换器件采集笔尖发出的光学信息，而笔尖附近的微型镜头拍摄写字平面作为视频信号，然后将光学信息和视频信息传输到上位机，与传统的签名笔相比，这种签名既含有笔尖压力和笔尖摩擦的信息，又含有签名时的速度信息，而不仅仅是二维的签名图像，提高了信息的可靠性，进一步提高签名信息安全度。

Description

一种基于应力发光的新型电子签名触感笔

技术领域

本实用新型属于电子签名设备技术领域，尤其涉及一种基于应力发光的新型电子签名触感笔。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

传统的纸质签名，在世界范围内都广泛应用，全国因在柜台式的业务办理，车辆及驾驶人、银行存取款单、保险办理、商场、酒店入住等行业的书面签名需要大量的签名，对纸张的需求居高不下，一方面造纸会引起过量砍伐树木造成土地荒漠化；另一方面这些签名材料需要占据较大的物理存储空间(档案室)和耗费大量的人力和财力。

电子签名由于其能通过网络轻松便捷地提供了使用者的身份验证和体统记录，突破了时间和空间上的局限性，因此被广泛应用于通信、电子商务、电子政务和信息安全等领域。随着物联网技术的不断发展，传统柜面业务的办理正在朝着数字化、信息化的方向靠拢。为了减少繁琐的单据带来的种种麻烦，柜面业务近年来采取了“无纸化服务”行动，电子签名系统就是其中最为重要的一环。而传统的电子签名设备一般有电磁感应方式或静电耦合方式，这些方式需要一块匹配电子笔的写字板，不利于实时应用。

综上所述，现有技术存在的问题是：

传统的电子签名设备一般有电阻式，电容式和电磁方式，这些方式需要一块匹配电子笔的写字板，采用的是书写-电信号-文字信号的转换过程，过程相对复杂，而且不能有效对书写个性习惯，例如书写触感和书写速度的实时记录。写字笔必须和专有写字板配套才能使用。

解决上述技术问题的难度和意义：

为了解决上述问题，本项目采用基于力-光直接转换和记录的书写笔，单独一支笔便可以在任何书写对象上书写，例如纸张，桌面，墙面，地面和手掌上书写，不需要借助特殊的书写板，能记录签名人的二维书写图像的同时还能记录书写力度特征。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种基于应力发光的新型电子签名触感笔，包括一种基于应力发光的新型有线电子签名触感笔和一种基于应力发光的新型无线电子签名触感笔。

本实用新型是这样实现的，一种基于应力发光的新型电子签名触感笔包括设置有管状外壳；

管状外壳前端中央嵌装有应力发光笔头，管状外壳前端侧面嵌装有微型摄像头，应力发光笔头内部后端嵌装有光电转换器，管状外壳内部通过螺丝固定有中央处理芯片和信号传输器，光电转换器和微型摄像头均与中央处理芯片电连接，中央处理芯片与信号传输器电连接。

进一步，应力发光笔头设置有应力发光笔尖，应力发光笔尖外侧包裹有保护层，应力发光笔尖后端浇筑有混合高强度耐磨弹力胶，光电转换器嵌装在混合高强度耐磨弹力胶内。

进一步，应力发光笔头可以有多种不同颜色，可以使用于除签名外的更多场合。

本实用新型的另一目的在于提供一种基于应力发光的新型有线电子签名触感笔，所述基于应力发光的新型有线电子签名触感笔的信号传输器为包括集成有USB接口的有线传输模块，有线传输模块通过数据线连接有上位机。

本实用新型的另一目的在于提供一种基于应力发光的新型无线电子签名触感笔，所述基于应力发光的新型无线电子签名触感笔的信号传输器为集成焊接有蓝牙模块、wifi模块的无线传输模块，无线传输模块通过无线信号连接有上位机。

进一步，上位机接收电子签名笔的信号并且进行处理，对定位部件图片使用特征点识别的方法判断笔的运动轨迹并且将光电转换器件的光强大小转换为笔迹的色度信息，从而实现笔迹的恢复。

综上所述，本实用新型的优点及积极效果为：

应力发光材料是发光体受到各种机械力如挤压、摩擦等作用下产生自发光的材料。本实用新型笔尖的应力发光复合材料在动态外力作用下直接发射电磁波光线，光电转换器件采集笔尖发出的光学信息，而笔尖附近的微型镜头拍摄写字平面作为视频信号，然后将光学信息和视频信息传输到上位机，上位机对接收的信号进行处理，从而实现有含有力信号的笔迹的复原。与传统的签名笔相比，这种签名既含有笔尖压力和笔尖摩擦的信息，又含有签名时的速度信息，而不仅仅是二维的签名图像，提高了信息的可靠性，进一步提高签名信息安全度。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的基于应力发光的新型有线电子签名触感笔结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的基于应力发光的新型无线电子签名触感笔结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的应力发光笔头结构示意图；

图中：1、管状外壳；2、应力发光笔头；201、应力发光笔尖；202、保护层；203、混合高强度耐磨弹力胶；3、光电转换器；4、微型摄像头；5、中央处理芯片(使用stm32F407ZG)；6、有线传输模块(usb)；7、上位机；8、导线；9、数据线；10、无线传输模块(使用WIFI模块)。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

如图1所示，本实用新型实施例提供的基于应力发光的新型有线电子签名触感笔包括：管状外壳1、应力发光笔头2、光电转换器3、微型摄像头4、中央处理芯片5、有线传输模块6、上位机7、导线8、数据线9。

管状外壳1前端中央嵌装有应力发光笔头2，管状外壳1前端侧面嵌装有微型摄像头4，应力发光笔头2内部后端嵌装有光电转换器3，管状外壳1内部通过螺丝固定有中央处理芯片5和有线传输模块6，光电转换器3和微型摄像头4均与中央处理芯片5电连接，中央处理芯片5与有线传输模块6电连接。有线传输模块6通过数据线9连接有上位机7。

如图2所示，本实用新型实施例提供的基于应力发光的新型无线电子签名触感笔包括：管状外壳1、应力发光笔头2、光电转换器3、微型摄像头4、中央处理芯片5、导线8、无线传输模块10。

管状外壳1前端中央嵌装有应力发光笔头2，管状外壳1前端侧面嵌装有微型摄像头4，应力发光笔头2内部后端嵌装有光电转换器3，管状外壳1内部通过螺丝固定有中央处理芯片5和集成焊接有蓝牙模块、wifi模块的无线传输模块10，光电转换器3和微型摄像头4均与中央处理芯片5电连接，中央处理芯片5与无线传输模块10电连接，无线传输模块10通过无线信号连接有上位机。

如图3所示，应力发光笔头包括：应力发光笔尖201、保护层202、混合高强度耐磨弹力胶203；

应力发光笔尖201外侧包裹有保护层202，应力发光笔尖201后端浇筑有混合高强度耐磨弹力胶203，光电转换器3嵌装在混合高强度耐磨弹力胶203内。

作为优选，光电转换器3包括光敏原件、光电池、光敏二极管、光敏三极管、CCD、CMOS。

作为优选，应力发光笔头2可以有多种不同颜色，可以使用于除签名外的更多场合。

作为优选，应力发光笔头2中含有应力发光材料和聚合物材料，应力发光材料包括但不限于：ZnS:Mn、ZnS:Cu、SrAl2O4:Eu、SrMgAl6O11:Eu、SrCaMgSi2O7:Eu、SrBaMgSi2O7:Eu、Sr2MgSi2O7:Eu、Ca2MgSi2O7:Eu,Dy、CaYAl3O7:Eu、ZnGa2O4:Mn、MgGa2O4:Mn、BaAl2Si2O8:Eu、Ca2Al2SiO7:Ce、ZnS:Mn/Te、CaZnOS:Tb/Pr/Sm/Ho/Dy/Er/Eu/Tm/Nd/Yb、CaZnOS:Mn、CaZnOS:Cu、LiNbO3:Pr和EuD4TEA中的一种或多种组合，较优的是组合中至少含有ZnS:Mn与ZnS:Cu和CaZnOS:Tb/Pr/Sm/Ho/Dy/Er/Eu/Tm/Nd/Yb与CaZnOS:Mn中的一种或多种。

应力发光笔头2制作时，首先将环氧树脂AB胶203的本液和硬化剂按3：1的质量比均匀混合；然后将混合后的未固化AB胶与应力发光粉ZnS:Mn按1：1的质量比均匀混合而成，作为应力发光层。再将应力发光粉与AB胶的混合溶液加入模具中，待其自然固化，作为应力发光笔尖201；在笔尖头部包裹上一层不易磨损的材料作为保护层202，将制备好的带有应力发光材料的手写笔尖进行二次加工，置于模具中，在应力发光笔尖201后加入混合高强度耐磨弹力胶203，并且将光电转换器件3插入混合高强度耐磨弹力胶203溶液中，待其自然固化，笔头模型完成。

签名时候，应力发光笔头2应力发出光线，光电转换器3将光信号转换为电信号。在这个过程中，微型摄像头4拍摄写字面，经过中央处理芯片5以及信号传输器使发光产生的电信号和视频信号同步，并且发送至上位机。上位机接收电子签名笔的信号并且进行处理，从而实现笔迹的恢复。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种基于应力发光的新型电子签名触感笔，其特征在于，所述基于应力发光的新型电子签名触感笔包括设置有管状外壳；

管状外壳前端中央嵌装有应力发光笔头，管状外壳前端侧面嵌装有微型摄像头，应力发光笔头内部后端嵌装有光电转换器，管状外壳内部通过螺丝固定有中央处理芯片和信号传输器，光电转换器和微型摄像头均与中央处理芯片电连接，中央处理芯片与信号传输器电连接。

2.如权利要求1所述基于应力发光的新型电子签名触感笔，其特征在于，应力发光笔头设置有应力发光笔尖，应力发光笔尖外侧包裹有保护层，应力发光笔尖后端浇筑有混合高强度耐磨弹力胶，笔头接触面成弧形结构，整体做成锥形，球冠型或滚珠型，光电转换器嵌装在混合高强度耐磨弹力胶内。

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