一種書寫筆配件和書寫系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電磁感應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種書寫筆配件和書寫系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]—般情況下，電磁感應(yīng)書寫都會提供特定的書寫筆，該書寫筆自身都配套指定的可替換芯，可見，書寫筆出廠時的制造成本普遍都比較高，而且當(dāng)書寫筆在使用過程中，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)一旦出現(xiàn)問題，其更換維修的成本也是十分高昂。通用的鉛筆，如自動鉛筆擁有龐大的使用人群，其具備易用易換及形式多樣的優(yōu)點(diǎn)，但是并不能利用現(xiàn)有的電磁感應(yīng)方式進(jìn)行原筆跡檢測。如何將上述兩方面進(jìn)行結(jié)合，對通用的書寫筆利用電磁感應(yīng)檢測方式進(jìn)行原筆跡檢測，以便降低成本，成為了工程師需要解決的問題之一。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提出一種書寫筆配件和書寫系統(tǒng)，能夠配合通用的書寫筆，利用電磁感應(yīng)的檢測方式進(jìn)行原筆跡檢測，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。
[0004]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]第一方面，提供一種書寫筆配件，包括外殼，所述外殼設(shè)置用于書寫筆穿過的通孔結(jié)構(gòu)、和讓所述通孔結(jié)構(gòu)抵住所述書寫筆的鎖緊裝置，所述外殼還設(shè)置彈性結(jié)構(gòu)和主電路板，所述主電路板包括LC電磁振蕩電路、電感和磁芯，書寫時，所述通孔結(jié)構(gòu)受到所述書寫筆的擠壓，則帶動所述彈性結(jié)構(gòu)形變，形變的彈性結(jié)構(gòu)推動磁芯移動，移動的磁芯與所述電感之間的距離發(fā)生變化，所述LC電磁諧振電路根據(jù)該距離變化，向外輻射不同頻率的電磁信號。
[0006]其中，所述磁芯包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯固定于靠近所述電感的位置，所述第二磁芯連接于所述彈性結(jié)構(gòu)，所述彈性結(jié)構(gòu)固定于遠(yuǎn)離所述電感的位置，當(dāng)所述書寫筆處于懸浮狀態(tài)，則所述第一磁芯與所述第二磁芯接觸，所述LC電磁諧振電路向外輻射預(yù)設(shè)固定頻率的電磁信號，當(dāng)所述書寫筆處于落筆狀態(tài)，則所述彈性結(jié)構(gòu)形變并推動所述第二磁芯移動，移動的所述第二磁芯與所述第一磁芯分開，且所述第二磁芯因受到推力的不同，與所述第一磁芯之間分開的距離有所不同，所述LC電磁諧振電路根據(jù)不同的距離向外輻射不同頻率的電磁信號。
[0007]其中，所述磁芯連接所述彈性結(jié)構(gòu)，所述書寫筆配件還包括開關(guān)結(jié)構(gòu)和開關(guān)電路，當(dāng)所述書寫筆處于懸浮狀態(tài)，則所述開關(guān)結(jié)構(gòu)和彈性結(jié)構(gòu)被擠壓且所述磁芯位置不變，被擠壓的開關(guān)結(jié)構(gòu)改變所述開關(guān)電路的開閉狀態(tài)，所述LC電磁諧振電路向外輻射預(yù)設(shè)固定頻率的電磁信號，當(dāng)所述書寫筆處于落筆狀態(tài)，則所述開關(guān)結(jié)構(gòu)和彈性結(jié)構(gòu)被擠壓且所述彈性結(jié)構(gòu)推動所述磁芯移動，移動的磁芯改變與所述電感之間的距離，所述LC電磁諧振電路根據(jù)改變的距離向外輻射不同頻率的電磁信號。
[0008]其中，所述開關(guān)結(jié)構(gòu)為金屬環(huán)，所述開關(guān)電路包括觸點(diǎn)開關(guān)，所述金屬環(huán)和所述觸點(diǎn)開關(guān)幾乎靠近，當(dāng)所述書寫筆處于懸浮狀態(tài)，所述金屬環(huán)被擠壓導(dǎo)致形變，形變的所述金屬環(huán)觸發(fā)所述觸點(diǎn)開關(guān)，接通或斷開所述開關(guān)電路，LC電磁諧振電路向外輻射預(yù)設(shè)固定頻率的電磁信號。
[0009]其中，所述電感設(shè)置于所述外殼的底部，所述鎖緊裝置設(shè)置于所述外殼的頂部，所述電感和所述磁芯平行設(shè)置。
[0010]其中，所述鎖緊裝置為硅膠圈或與所述書寫筆配合抵住的凹凸結(jié)構(gòu)。
[0011]其中，所述彈性結(jié)構(gòu)為彈簧。
[0012]其中，所述主電路板為PCB板。
[0013]第二方面，提供一種書寫系統(tǒng)，包括電磁感應(yīng)書寫板和如第一方面所述的書寫筆配件，書寫筆穿過所述通孔結(jié)構(gòu)抵住所述書寫筆配件，書寫時，所述書寫筆在所述電磁感應(yīng)書寫板上方移動，所述電磁感應(yīng)書寫板接收所述書寫筆配件發(fā)出的電磁信號，并根據(jù)所述電磁信號獲得書寫位置和書寫力度。
[0014]第三方面，提供一種書寫系統(tǒng)，包括書寫筆，電磁感應(yīng)書寫板和如第一方面所述的書寫筆配件，所述書寫筆穿過所述通孔結(jié)構(gòu)抵住所述書寫筆配件，書寫時，所述書寫筆在所述電磁感應(yīng)書寫板上方移動，所述電磁感應(yīng)書寫板接收所述書寫筆配件發(fā)出的電磁信號，并根據(jù)所述電磁信號獲得書寫位置和書寫力度。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果在于:一種書寫筆配件和書寫系統(tǒng)，所述書寫系統(tǒng)包括書寫筆配件，所述書寫筆配件包括:外殼，所述外殼設(shè)置用于書寫筆穿過的通孔結(jié)構(gòu)、和讓所述通孔結(jié)構(gòu)抵住所述書寫筆的鎖緊裝置，所述外殼還設(shè)置彈性結(jié)構(gòu)和主電路板，所述主電路板包括LC電磁振蕩電路、電感和磁芯，書寫時，所述通孔結(jié)構(gòu)受到所述書寫筆的擠壓，則帶動所述彈性結(jié)構(gòu)形變，形變的彈性結(jié)構(gòu)推動磁芯移動，移動的磁芯與所述電感之間的距離發(fā)生變化，所述LC電磁諧振電路根據(jù)該距離變化，向外輻射不同頻率的電磁信號。書寫時，所述書寫筆穿過所述通孔結(jié)構(gòu)抵住所述書寫筆配件，所述書寫筆在所述電磁感應(yīng)書寫板上方移動，所述電磁感應(yīng)書寫板接收所述書寫筆配件發(fā)出的電磁信號，并根據(jù)所述電磁信號獲得書寫位置和書寫力度。可見，該書寫筆配件和書寫系統(tǒng)，能夠配合通用的書寫筆，利用電磁感應(yīng)的檢測方式進(jìn)行原筆跡檢測，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對本實(shí)用新型實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的內(nèi)容和這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的書寫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主視圖。
[0018]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的書寫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0019]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的書寫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0020]附圖標(biāo)記說明如下:
[0021 ] 1-書寫筆配件;2-書寫筆；11-電感；12-磁芯；13-觸點(diǎn)開關(guān)；14-彈簧。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0023]以下說明電磁感應(yīng)書寫的基本原理，一般是通過一支電磁筆發(fā)射電磁信號，和觸控屏背后的電磁感應(yīng)書寫板進(jìn)行交互，當(dāng)電磁筆靠近觸控屏?xí)r，觸控屏后面的電磁感應(yīng)書寫板會感應(yīng)到電磁筆的電磁信號從而使電磁感應(yīng)書寫板下的感應(yīng)線產(chǎn)生變化，根據(jù)水平方向和垂直方向的天線陣列接收信號，通過磁通量的變化計(jì)算獲得電磁筆的筆尖所在的x、Y坐標(biāo)位置。而且由于電磁筆擁有縱向的壓力感應(yīng)器，當(dāng)用戶通過電磁筆寫畫時，在筆尖受力的時候，壓力通過筆芯傳遞到壓力感應(yīng)器，壓力的變化導(dǎo)致電磁筆發(fā)出的電磁信號發(fā)生變化，電磁感應(yīng)書寫板就能夠根據(jù)感應(yīng)信號顯現(xiàn)出不同的壓感，適合于手寫以及繪畫的場景。
[0024]觸控屏的內(nèi)部內(nèi)置了可以探測到電磁筆動向的電磁感應(yīng)書寫板，電磁感應(yīng)書寫板上縱橫分布著許多環(huán)狀線圈，在電磁感應(yīng)書寫板產(chǎn)生的磁場范圍內(nèi)，電磁筆的移動可使電磁筆的共振回路積蓄微弱的電能，電磁筆積蓄到能量后，控制回路就會停止向循環(huán)線圈提供電流并把循環(huán)線圈接通到接收回路。此時電磁積蓄到的能量會通過共振回路的自由震蕩，將能量從筆尖的線圈處傳送回電磁感應(yīng)書寫板。這時控制回路首先通過對電磁感應(yīng)書寫板上循環(huán)線圈的掃描，初步檢測出電磁筆的大致位置，接下來再對電磁筆周圍的多個循環(huán)線圈進(jìn)行掃描，對檢測出的信號進(jìn)行計(jì)算，即可十分精確地計(jì)算出電磁筆的坐標(biāo)值。這樣的動作循環(huán)往復(fù)就能夠感應(yīng)出電磁筆的坐標(biāo)，傾斜度，操作狀態(tài)(速度，書寫筆的壓感)的信號。
[0025]下面結(jié)合圖1至圖3并通過【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0026]—種書寫筆配件I，包括外殼，所述外殼設(shè)置用于書寫筆2穿過的通孔結(jié)構(gòu)、和讓所述通孔結(jié)構(gòu)抵住所述書寫筆2的鎖緊裝置，所述外殼還設(shè)置彈性結(jié)構(gòu)和主電路板，所述主電路板包括LC電磁振蕩電路、電感11和磁芯12，書寫時，所述通孔結(jié)構(gòu)受到所述書寫筆2的擠壓，則帶動所述彈性結(jié)構(gòu)形變，形變的彈性結(jié)構(gòu)推動磁芯12移動，移動的磁芯12與所述電感11之間的距離發(fā)生變化，所述LC電磁諧振電路根據(jù)該距離變化，向外輻射不同頻率的電磁信號。
[0027]優(yōu)選地，所述書寫筆配件I的外形類似握筆器，內(nèi)壁呈孔狀，孔狀的結(jié)構(gòu)可以讓書寫筆2，如自動鉛筆、圓珠筆或水性筆穿過。書寫筆2通過壓緊書寫筆配件I頂部的鎖緊裝置，如硅膠圈，可以將書寫筆配件I和書寫筆2鎖緊為一體;也可以通過在對應(yīng)位置設(shè)置卡槽來與書寫筆配件I配合卡緊，以便將書寫筆配件I和書寫筆2卡緊為一體。
[0028]該書寫筆配件I的底部(即靠近書寫筆2的筆尖部分)安置有電感11(即電磁感應(yīng)線圈)，電感11的上方設(shè)置磁芯12，磁芯12和鎖緊裝置固定在一起，可以傳遞書寫筆2在書寫狀態(tài)時的壓力。書寫狀態(tài)分為懸浮狀態(tài)和落筆狀態(tài)。懸浮狀態(tài)時，書寫筆2位于電磁感應(yīng)書寫板的上方，不與電磁感應(yīng)書寫板接觸;落筆狀態(tài)時，書寫筆2和電磁感應(yīng)書寫板接觸。書寫時的壓力變化改變磁芯12的位置，進(jìn)一步地磁芯12和電磁感應(yīng)線圈的距離變化，從而導(dǎo)致LC電磁諧振電路的諧振頻率變化，通過分析諧振頻率的變化值，可以獲得書寫時的書寫力度。LC電磁諧振電路還包括LC電磁諧振電路收發(fā)器，該LC電磁諧振電路收發(fā)器和電磁感應(yīng)書寫板內(nèi)設(shè)置的矩陣分布式的環(huán)狀線圈配合使用，可以獲得書寫時的書寫位置。
[0029]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的書寫筆配件I的檢測過程為:將書寫筆2和書寫筆配件I通過鎖緊裝置連接在一起，當(dāng)書寫筆2在具有電磁感應(yīng)功能的電磁感應(yīng)書寫板的板面上進(jìn)行書寫時，通過壓力使磁芯12遠(yuǎn)離/靠近電感11，降低/提升電感量，提高/減少諧振頻率，LC電磁諧振電路提供能量的傳遞路徑，向外輻射不同諧振頻率的電磁信號，進(jìn)一步的通過能量反射的強(qiáng)度計(jì)算坐標(biāo)值和壓力值，獲得書寫時的書寫位置和書寫壓力。
[0030]所述LC電磁諧振電路，是指用電感