本发明专利技术可测量侧向压力的手写输入装置，属于输入信息录入设备。本装置包括承压件、信号感应部件、笔芯、侧向受力块和笔杆。笔杆前端内侧为侧向受力面；笔杆内部设置笔芯，笔芯前端设置侧向受力块，侧向受力块与侧向受力面相接触；信号感应部件和承压件在笔杆内部。所述笔杆固定信号感应部件，与手写板的线圈进行电磁感应，根据感应到的信号计算笔杆的倾斜角度。本发明专利技术通过信号感应部件与手写板内的线圈发生电磁感应而测量手写笔倾角，笔杆内设置侧向受力面，笔芯上固定侧向受力块，能够更加细致地控制书写和绘画的力度，从而真实地表现作者的技巧和意图，结构简单，成本低，不影响轴向压力的测量，而且可测得侧向压力的变化，具有很好的应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于信息录入设备，涉及一种手写输入装置，具体涉及一种可测量侧向压 力的手写输入装置。
技术介绍
目前计算机的输入设备种类繁多，如鼠标、键盘、扫描仪等，其中手写输入设备为 非常重要的一类。最常见手写输入设备为电磁式手写板，电磁式手写板由一数位板和一手 写笔组成。手写笔作为用户的书写工具，其使用时的舒适程度、输入效率决定了整个设备的 性能。中国专利CN01145283中公开了一种手写笔，由笔壳体和内部元件构成，内部元件 包括磁性元件和电感电容式共振电路，磁性元件的位置改变导致了共振电路的电感值及发 射的信号频率，手写板内的线圈感应到了信号频率的变化从而测定了手写笔的位置和其产 生的压力。美国专利US RE34187中也公开了一种手写装置，包括由电容和电感组成的手写笔 电路和感测压力的电磁式手写输入板，通过手写输入板上的线圈所发出的感应信号激发手 写笔内的电路，使手写笔产生电磁感应并返回信号来计算手写笔的位置与压力。这种手写 输入装置只能感测与笔尖垂直方向的压力，即手写笔轴向方向的压力，不能够感测到手写 板其它方向的压力。目前，手写笔大多只能测量手写笔轴向方向的压力，而不能够测量手写笔的侧向 压力。在用户使用手写笔进行输入及绘画时，特别是对于较为专业的绘画、书法输入时，用 户不但需要控制手写笔轴向方向上的压力情况，也希望对手写板的侧向压力进行更好的控 制，这样可以使书写作品或绘画作品质量更高，更接近于纸质平面上的操作，因而侧向压力 的测量对于高精度的手写设备十分必要。
技术实现思路
本专利技术提供了一种可测量侧向压力的手写输入装置，该装置通过信号感应部件与 手写板内的线圈发生电磁感应而测量手写笔倾角，并通过侧向受力面测量竖直方向的压 力，从而计算得到手写笔的侧向压力。本装置结构简单，成本低，不但不影响轴向压力的测 量，而且可测得侧向压力的变化，具有很好的应用价值。可测量侧向压力的手写输入装置，包括承压件、信号感应部件、笔芯、侧向受力块 和笔杆。笔杆前端内侧为侧向受力面；笔杆内部设置笔芯，笔芯前端设置侧向受力块，侧向 受力块与侧向受力面相接触；信号感应部件和承压件设置在笔杆内部。所述笔杆固定信号感应部件，与手写板的线圈进行电磁感应，根据感应到的信号 计算笔杆倾斜角度。所述侧向受力块受侧向受力面施加的轴向分力，由笔芯受承压件的轴向力与信号 感应部件测得的笔杆轴向合力计算得到，并结合笔杆的倾斜角度和设定的校正系数即可得3到侧向受力块所受的径向分力。所述侧向受力块为圆台状，圆台的母线与笔芯轴线的倾斜角度为15 75度。所述侧向受力块及侧向受力面以PA塑料制成。所述侧向受力面为螺纹连接结构，通过笔杆前端的插槽与笔杆进行连接。本专利技术可测量侧向压力的手写输入装置，笔杆内设置侧向受力面，笔芯上固定侧 向受力块，结构简单，不但不影响轴向压力的测量，并可测得侧向压力的变化，能够更加细 致地控制书写和绘画的力度，从而真实地表现作者的技巧和意图。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步说明。图1为本专利技术可测量侧向压力的手写输入装置的外观图；图2为本专利技术可测量侧向压力的手写输入装置的笔杆前端的结构示意图；图3为本专利技术可测量侧向压力的手写输入装置的倾斜状态工作示意图；图4为本专利技术可测量侧向压力的手写输入装置的侧向受力面为螺纹连接的结构 示意图；图5为本专利技术可测量侧向压力的手写输入装置的手写板中多组线圈在手写笔垂 直状态时接收到的信号示意图；图6为本专利技术可测量侧向压力的手写输入装置的手写板中多组线圈在手写笔倾 斜状态时接收到的信号示意图；图7为本专利技术可测量侧向压力的手写输入装置的笔芯与侧向受力块的侧视图。图中1、笔杆；2、笔芯；3、信号感应部件；4、侧向受力块；5、侧向受力面；6、螺纹 连接顶端；7、承压件。具体实施例方式下面结合附图对本说明的原理和结构做进一步的说明。本专利技术提出一种可测量侧向压力的手写输入装置，具体为电磁感应式的手写装 置。手写装置由手写板和手写笔配套完成手写输入功能。手写板内排列有多组线圈，在手 写笔内具有信号感应部件，手写板的线圈发射一定频率的电磁信号并与手写笔内的信号感 应部件发生电磁感应，来完成信号的传递和测量。手写板内的处理器对返回的信号进行处 理和计算，就可以得到相应的手写装置所在的坐标位置、压力大小以及倾斜角度等情况。在本实施例中，如图1所示，手写笔为是电磁式手写笔，在其他的实施例中，手写 笔也可以为电容式、电感式及其它形式的手写输入装置。可测量侧向压力的手写输入装置，如图1、图2所示，包括笔杆1、笔芯2、信号感 应部件3、侧向受力块4、侧向受力面5和承压件7。笔杆1前端内侧为侧向受力面5。笔杆 1内部设置笔芯2，笔芯2前端设置侧向受力块4，侧向受力块4与侧向受力面5相接触。信 号感应部件3和承压件7设置在笔杆1内部。信号感应部件3为电感线圈和可变电容组成 的具有变化频率的振荡电路，为圆筒状套接在笔芯2上。在本实施例中，如附图2、3所示，在笔芯2的对应笔杆1的前端开口的位置设置侧 向受力块4。如图7所示，侧向受力块4呈圆台状，并与笔芯2成为一体。为使侧向受力块4施加作用力，在侧向受力块4与笔杆1前端端口处的内侧边缘设置了侧向受力面5，侧向 受力块4与侧向受力面5相对设置。侧向受力块4的母线与笔杆1轴心之间的角度，可以根据不同的工作情况在15 75度的范围内调整。长时间使用过程中，侧向受力块4与侧向受力面5之间会产生相互磨 损，为减小摩擦，侧向受力块4及侧向受力面5以PA塑料制成。手写装置对应的手写板内排列有多组线圈，在手写笔内具有信号感应部件，手写 板的内部线圈发射一定频率的电磁信号并与手写笔内的信号感应部件3发生电磁感应，来 完成信号的传递和测量。当手写笔与手写板平面垂直时，手写板内相邻线圈得到由手写笔返回的信号波形 如附图5所示。图中，x轴表示由手写板内部线圈所接收到的手写笔返回信号的强度，y轴 表示内部线圈的排列序号，Xi、xi+1、xi+2、xi+3和xi+4表示的是手写板所在平面的X方向内部 线圈的第i、i+1、i+2、i+3、i+4个线圈。从图中可以看出，在X轴方向上图中信号Xi、xi+1、 xi+2、xi+3、xi+4 中，xi+2的值最大，并且Xi+2两侧对应的X i+1 禾口 xi+3、xi 禾口 Xi+4 相等。由于手写板 内的线圈感应到得手写笔中信号感应部件3返回的信号强度与距手写笔的距离成对应关 系。线圈距手写笔距离越小，返回的信号强度越大。线圈距手写笔距离越大，返回的信号强 度越小。从图中可以看出，手写笔内的信号感应部件3距离i+4号线圈对应的位置最近，距 离i+1号和i+3号线圈对应的位置相等，距离i号和i+4号线圈对应的位置相等，则手写笔 在X方向垂直于手写板。同理，对于手写板所在平面的Y方向也是同样的原理和测量方法。 由于各组线圈在手写板内的位置的唯一，则在一个信号检测周期内在X方向和Y方向上只 能各得到一个最大值，即为手写笔的位置。当手写笔与手写板平面倾斜时，所检测到的信号如附图6所示，在所检测到的信 号XpXi+pXi+pXm和xi+4中，xi+1最大，并且与Xi+1相邻的Xi和xi+2也不相等，Xi也小于xi+2 和Xi+3，则表示Xi+1所接收到信号最强本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可测量侧向压力的手写输入装置，包括承压件（７）、信号感应部件（３）和笔芯（２），其特征在于，还包括：侧向受力块（４）和笔杆（１）；笔杆（１）前端内侧为侧向受力面（５）；笔杆（１）内部设置笔芯（２），笔芯（２）前端设置侧向受力块（４），侧向受力块（４）与侧向受力面（５）相接触；信号感应部件（３）和承压件（７）设置在笔杆（１）内部。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王红岗，宋柏君，
申请(专利权)人：汉王科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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