專(zhuān)利名稱(chēng)：一種由線體牽拉來(lái)實(shí)現(xiàn)筆跡輸入的筆式光標(biāo)定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由線體牽拉來(lái)實(shí)現(xiàn)筆跡輸入的筆式光標(biāo)定位裝置。
背景技術(shù)：
目前，計(jì)算機(jī)手寫(xiě)體文字輸入技術(shù)主要有兩種實(shí)施方案一種是由機(jī)械滾輪式鼠標(biāo)實(shí)現(xiàn)文字的輸入，其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉，但由于其操作方式完全不同于傳統(tǒng)的握筆書(shū)寫(xiě)姿勢(shì)，造成書(shū)寫(xiě)時(shí)筆跡不易控制，且書(shū)寫(xiě)速度緩慢。另一種是采用手寫(xiě)板方式實(shí)現(xiàn)文字輸入。這種方式能使使用者以傳統(tǒng)的文字書(shū)寫(xiě)姿勢(shì)實(shí)現(xiàn)快速、精確的手寫(xiě)體文字輸入，但其內(nèi)部復(fù)雜的電路系統(tǒng)使其造價(jià)過(guò)高，特別是手寫(xiě)筆在書(shū)寫(xiě)時(shí)會(huì)產(chǎn)生因抬筆過(guò)高而出現(xiàn)的光標(biāo)運(yùn)動(dòng)位置失去控制的現(xiàn)象。以上兩種原因都限制了手寫(xiě)輸入技術(shù)的普及。
為了克服書(shū)寫(xiě)時(shí)鼠標(biāo)器控制不方便和現(xiàn)有手寫(xiě)筆價(jià)格過(guò)高及其抬筆時(shí)光標(biāo)位置控制精度低的不足，本發(fā)明提供了一種由線體牽拉來(lái)實(shí)現(xiàn)筆跡輸入的筆式光標(biāo)定位裝置，在使用中手持此筆在限定范圍任意書(shū)寫(xiě)，通過(guò)軟件可將筆跡顯示在屏幕上。
本發(fā)明在實(shí)際操作中，使用者是以握筆書(shū)寫(xiě)姿勢(shì)對(duì)屏幕上的光標(biāo)進(jìn)行操控，其操作姿勢(shì)和靈敏度適合人們的傳統(tǒng)書(shū)寫(xiě)習(xí)慣。由于采用了現(xiàn)有鼠標(biāo)器電路，其成本比目前常見(jiàn)的手寫(xiě)筆更低廉。這將有利于如書(shū)法、國(guó)畫(huà)等有民族特色的傳統(tǒng)文化技能在計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中的推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種由線體牽拉來(lái)實(shí)現(xiàn)筆跡輸入的筆式光標(biāo)定位裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種向處理電路反映筆跡運(yùn)動(dòng)位置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)包括筆體、與筆尖17相聯(lián)結(jié)的牽拉線和從光柵輪輪軸上引出牽拉線的兩個(gè)引出點(diǎn)A、B；其特征在于，在書(shū)寫(xiě)過(guò)程中，光柵輪3、4的輪軸之間的長(zhǎng)度固定；連接于光柵輪3、4輪軸間的牽拉線1的AC、BC段在筆尖17的拉動(dòng)下呈V字形態(tài)結(jié)構(gòu)，即牽拉線1在筆尖17處的聯(lián)結(jié)點(diǎn)C點(diǎn)與光柵輪3、4的輪軸的切點(diǎn)A、B三者呈三角形分布結(jié)構(gòu)。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可利用三角形ABC的已知三邊長(zhǎng)度，計(jì)算出筆尖17(即C點(diǎn))在任意時(shí)刻所處的位置，由于這種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)僅使用了一個(gè)筆體和兩根分布于筆尖17兩側(cè)的牽拉線即可反映出筆尖17的位置，這與機(jī)械滾輪式鼠標(biāo)相比其操作精度更高，也更適合人們的傳統(tǒng)書(shū)寫(xiě)習(xí)慣。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，一種筆體，該筆體包括筆桿、筆尖和微觸開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述筆桿和筆尖處設(shè)置有微觸開(kāi)關(guān)5、6；根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)筆尖下壓或捏緊筆桿時(shí)，均可觸發(fā)微觸開(kāi)關(guān)從而向計(jì)算機(jī)發(fā)出開(kāi)始書(shū)寫(xiě)的電信號(hào)。
本發(fā)明的有益效果與現(xiàn)有的手寫(xiě)筆技術(shù)相比，可使使用者在持筆書(shū)寫(xiě)時(shí)筆尖不接觸任何摩擦物的狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)在限定的三維空間范圍內(nèi)完成筆跡的任意輸寫(xiě)。這樣，使用者在書(shū)寫(xiě)時(shí)可選擇更舒適的書(shū)寫(xiě)姿勢(shì)，避免因姿勢(shì)固定而出現(xiàn)肌肉疲勞。也克服了手寫(xiě)筆在書(shū)寫(xiě)時(shí)因抬筆過(guò)高出現(xiàn)的光標(biāo)運(yùn)動(dòng)位置失去控制的現(xiàn)象。同時(shí)，由于其電路部分全部采用現(xiàn)有鼠標(biāo)電路，其成本比通常的電磁感應(yīng)式手寫(xiě)筆低廉的多。
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為本發(fā)明的主視圖。
圖2為本發(fā)明的俯視3為本發(fā)明的示意中殼體16，牽拉線1，光柵輪3、4，筆體2，觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)5、6，發(fā)條7、8，鼠標(biāo)器電路13，止動(dòng)栓14、15，光電感應(yīng)器件9、10、11、12。
具體實(shí)施例方式
如圖3，一種筆式光標(biāo)定位系統(tǒng)，包括殼體16，牽拉線1，光柵輪3、4，筆體2，觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)5、6，發(fā)條7、8，鼠標(biāo)器電路13，和止動(dòng)栓14、15組成，所述牽拉線1的中心部與筆體2的筆尖17硬聯(lián)結(jié)，筆尖17與牽拉線在光柵輪3、4的輪軸上的切點(diǎn)A、B三者呈三角形分布結(jié)構(gòu)，牽拉線1的兩端纏繞并固定在光柵輪3、4的輪軸上，發(fā)條5、6分別安裝在光柵輪3、4的輪軸上，其一端固定在輪軸軸體，另一端通過(guò)其彎曲的邊緣鉤在殼體的止動(dòng)栓14、15上。在書(shū)寫(xiě)過(guò)程中，牽拉線1在筆尖17的拉動(dòng)和發(fā)條7、8的共同作用下，使光柵輪3、4作正向或反向旋轉(zhuǎn)。筆體2的桿部表面和筆尖17部各設(shè)置一觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)5、6。
在圖3中，牽拉線1的兩端處與光柵輪輪軸相切的點(diǎn)2、3和筆尖17(即C點(diǎn))組成了一個(gè)三角形結(jié)構(gòu)，其中牽拉線1的AC，BC段在C點(diǎn)的移動(dòng)中其長(zhǎng)度隨之相應(yīng)變化。該三角形在圖3上部的三角形ABC所示，其中A，B點(diǎn)相當(dāng)于牽拉線1的兩端處與光柵輪輪軸相切的切點(diǎn)2、3，筆尖17(即C點(diǎn))在矩形EFGH中移動(dòng)，則AC，BC的長(zhǎng)度發(fā)生變化，通過(guò)線體1和發(fā)條7或8拉動(dòng)光柵輪2、3作正向或反向旋轉(zhuǎn)，最后通過(guò)光電傳感器9、10、11、12和鼠標(biāo)電路13計(jì)算出AC，BC在任意時(shí)刻的長(zhǎng)度值。其電路系統(tǒng)因是現(xiàn)有技術(shù)，在此不作說(shuō)明。
本發(fā)明在操作過(guò)程中其先后動(dòng)作過(guò)程是手握筆桿2在一個(gè)平整的表面上或一個(gè)有限的三維空間中移動(dòng)。當(dāng)稍微用力下壓筆體或捏緊位于筆體2中下部的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)6或5時(shí)，觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，計(jì)算機(jī)通過(guò)軟件開(kāi)始記算筆尖17的運(yùn)動(dòng)軌跡。當(dāng)筆尖17在移動(dòng)過(guò)程中牽動(dòng)與之硬聯(lián)結(jié)的線段AC或BC，使線體1的兩端從光柵輪3或4的輪軸上拉出時(shí)，線段AC或BC長(zhǎng)度增加，光柵輪作正向旋轉(zhuǎn)，光電感應(yīng)器件9、10或11、12將此旋轉(zhuǎn)所形成的光脈沖轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)后傳送至鼠標(biāo)器電路13，最后將處理后的數(shù)字信號(hào)傳輸至計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)端口。同時(shí)，發(fā)條7或8在旋轉(zhuǎn)的光柵輪3或4的輪軸的帶動(dòng)下做正向收縮旋轉(zhuǎn)；當(dāng)筆尖17的移動(dòng)使光柵輪3或4在發(fā)條7或8的逆向釋放力矩的作用下作反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，線體1的AC或BC段重新纏繞在光柵輪3或4的軸體上；光電感應(yīng)器件9、10或11、12將光柵輪3或4的反向旋轉(zhuǎn)所形成的光脈沖傳送至鼠標(biāo)器電路13，最后將處理后的數(shù)字信號(hào)傳輸至計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)端口。在本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中，僅將發(fā)條7、8作為最優(yōu)實(shí)施例加以說(shuō)明。發(fā)條7、8也可由其他彈性體牽拉組件如彈簧、橡膠條來(lái)代替，以完成拉動(dòng)光柵輪3或4作反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的功能。
在圖3中，從三角形ABC與筆跡運(yùn)動(dòng)位置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系中可以看出，光柵輪3的軸體與牽拉線1的切點(diǎn)對(duì)應(yīng)為三角形的A點(diǎn)。光柵輪4的軸體與牽拉線1的切點(diǎn)對(duì)應(yīng)為三角形的B點(diǎn)，筆尖17處與線體1的聯(lián)結(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)為三角形的C點(diǎn)。在實(shí)際操作中，怎樣確定當(dāng)前筆尖17處(即C點(diǎn))所處的坐標(biāo)位置呢？本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是利用三角形已知三邊可計(jì)算其頂點(diǎn)坐標(biāo)，通過(guò)軟件計(jì)算出筆尖17在任意時(shí)刻所處的位置，然后將此位置轉(zhuǎn)換成屏幕坐標(biāo)即可。如圖3中筆尖17在矩形框EFGH范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)，則AC，BC的長(zhǎng)度隨之作相應(yīng)變化，其變化量可通過(guò)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言函數(shù)得出，光柵輪3、4的輪軸之間的長(zhǎng)度固定，因此其長(zhǎng)度視為已知。另外關(guān)于圖中牽拉線1在輪軸上的引出位置，并不局限于光柵輪3、4的軸心與牽拉線1相切的切點(diǎn)A、B處，本文僅將其作為最優(yōu)實(shí)施例說(shuō)明。在實(shí)際應(yīng)用中，也可通過(guò)在其他位置增設(shè)導(dǎo)線體的方法來(lái)改變牽拉線的引出位置?？傊_保在書(shū)寫(xiě)過(guò)程中，筆尖17(即C點(diǎn))與點(diǎn)A點(diǎn)B恒為三角分布關(guān)系，這樣可用軟件隨時(shí)計(jì)算筆尖17的坐標(biāo)位置，達(dá)到向計(jì)算機(jī)輸入手寫(xiě)筆跡的目的。
權(quán)利要求
1.一種由線體牽拉的手寫(xiě)式光標(biāo)定位系統(tǒng)，包括殼體16、牽拉線1和光柵輪3、4、筆體2、鼠標(biāo)器電路13和發(fā)條7、8，其特征在于牽拉線1的中心部與筆體2的筆尖17硬聯(lián)結(jié)，牽拉線1的兩端纏繞并固定在光柵輪3、4的光柵輪軸體上，在書(shū)寫(xiě)過(guò)程中，光柵輪3、4的輪軸之間的長(zhǎng)度固定；連接于光柵輪3、4輪軸間的牽拉線1的AC、BC段在筆尖C的拉動(dòng)下呈V字形態(tài)結(jié)構(gòu)，即牽拉線1在筆尖17處的聯(lián)結(jié)點(diǎn)C點(diǎn)與光柵輪3、4的輪軸的切點(diǎn)A、B三者呈三角形分布結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種筆體，其特征在于在所述筆體2上設(shè)置有微觸開(kāi)關(guān)5、6，可通過(guò)使用者緊壓筆尖或緊捏筆桿觸發(fā)。
全文摘要
一種由線體牽拉的手寫(xiě)式光標(biāo)定位系統(tǒng)，包括殼體16，牽拉線1，光柵輪3、4，筆體2，觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)5、6，發(fā)條7、8，鼠標(biāo)器電路13，和止動(dòng)栓14、15組成，所述牽拉線1的中心部與筆體2的筆尖17硬聯(lián)結(jié)，筆尖17(即C點(diǎn))與牽拉線與光柵輪輪軸的切點(diǎn)A、B三者呈三角形分布結(jié)構(gòu)，牽拉線1的兩端纏繞并固定在光柵輪3、4的輪軸上，發(fā)條5、6分別安裝在光柵輪3、4的輪軸上，其一端固定在光柵輪3、4的輪軸軸體，另一端通過(guò)其彎曲的邊緣鉤在殼體的止動(dòng)栓14、15上。本發(fā)明與現(xiàn)有的手寫(xiě)筆技術(shù)相比，可使使用者在持筆書(shū)寫(xiě)時(shí)筆尖不接觸任何摩擦物的狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)在限定的三維空間范圍內(nèi)完成筆跡的任意輸寫(xiě)，也克服了手寫(xiě)筆在書(shū)寫(xiě)時(shí)因抬筆過(guò)高出現(xiàn)的光標(biāo)運(yùn)動(dòng)位置失去控制的現(xiàn)象。
文檔編號(hào)G06F3/033GK1567166SQ03126208
公開(kāi)日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2003年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月17日
發(fā)明者范衛(wèi)華 申請(qǐng)人:范衛(wèi)華