专利名称：用于计算机录入的电子软笔的制作方法
技术领域：
本发明涉及计算机外部输入设备，尤其是一种笔头由软性材料制 成的手写输入笔。
背景技术：
传统的手写笔分为软笔和硬笔两大范畴，铅笔、钢笔属于硬笔， 毛笔、刷笔等属于软笔，特别是专业绘画里的画笔，大多数是属于软 笔的，如西方的油画笔、中国的国画笔都是软笔画的，绝大部分的著 名绘画及书法作品都是由软笔来完成。随着电子信息化的发展，手写 板、绘画板、手写笔开始应用于电子计算机上的手写文字输入、美工 绘画、教育医疗以及各种专业领域。但目前所有与绘画板、手写板配套使用的手写笔都属于硬笔范畴，如日本WACOM公司、国内汉王公司 的产品，在运笔的触感上，无法真实模拟实际软笔的使用感觉。在实 际应用中，特别是在绘画、书法中，多是使用软笔，目前还没有出现 一种压力触感真实的、并具有软性笔头的计算机输入手写笔。发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种压力触感真实的、并具有 软性笔头的计算机输入手写笔，这种手写笔不但具有硬性笔头手写笔 的压力敏感度，更具有软性笔头的真实自然感。 本发明所采用的技术方案是包含笔头及传导笔头形变的感应器；由软性材料制成在书写时会产生形变且形变大小与运笔力度大小 成正比的笔头与感应器连接。本发明的优点和效果是自然真实地模拟了各种软笔实际应用中 的特点，不但可以敏感细腻地感触到运笔的压力变化，笔头也会产生 自然变形，能够逼真地模仿真实软笔的用笔状态，非常利于创作出自 然生动的绘画与书法作品。
下面结合附图对本发明作进一步说明。图1是本发明所提出的电子软笔的示意图。图2是本发明所提出的感应器和笔头的结构示意图。图3是本发明所提出的另一种感应器和笔头的结构示意图。图4是本发明所提出的又一种感应器和笔头的结构示意图。图5是本发明所提出的感应器的谐振电路示意图。
1 、笔体；2 、笔头；3 、导杆；4 、磁芯；5 、电感线圈；6 、 触头；7、弹性电极；8、垫片；9、可变电容；10、感应器；11、第 一介电质；12、第二介电质；13、第一固定电极；14、第二固定电极; 15、隔离层；107、弹性电极A; 108、垫片A; 109、可变电容A; 111、介电质A; 113、第一固定电极A; 114、第二固定电极A;207、弹性电极B; 208、垫片B; 209、可变电容B; 211、介电 质B; 213、第一固定电极B; 214、第二固定电极B。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。图1是本发明所提出装置的示意图。该装置由笔体1和笔头2构 成，笔头2在笔体1的下部，感应器10位于笔体1内，感应器10感 应笔头2在手写板上书写的位置与所受压力的变化，即感应出手写笔 的位置及所受压力。图2是本发明的一个优选实施例。感应器10包含可变电容9、 触头6、导杆3、磁芯4、电感线圈5。笔头2位于笔体1的下部，笔 头2与感应器10的导杆3紧密相连，导杆3穿过磁芯4，导杆3上 端嵌入触头6，触头6靠近弹性电极7，弹性电极7由弹性材料制成， 连接在第一介电质11、第二介电质12的同一侧，第一介电质11和 第二介电质12并列放置，弹性电极7与第一介电质11、第二介电质 12之间有垫片8隔离，垫片8为空心圆环状，空心部分为空气；第 一介电质11和第二介电质12另一侧连接第一固定电极13与第二固 定电极14，第一固定电极13与第二固定电极14镜像对称放置；第 一介电质11和第二介电质12之间有一隔离层15，隔离层15的介电 常数较小，与空气相接近；第一介电质ll、第二介电质12由具有高 介电常数的材料制成，第一介电质ll、第二介电质12以及第一固定 电极13、第二固定电极14构成一个可变化的电容，当受到触头6的
挤压时，弹性电极7产生弹性变形，与第一介电质11、第二介电质 12相接触，使固定电极13与固定电极14之间的电容值发生变化， 并且接触面积越多变化越大，实际上，这就由第一介电质11、第二 介电质12以及第一固定电极13与第二固定电极14、弹性电极7构 成了一个可变电容9，当触头6所受到的作用力越大时，弹性电极7 的变形也就越大，在弹性电极7与第一介电质11、第二介电质12之 间的间隙会越小，而相互的接触面也会越来越大，在第一固定电极 13与第二固定电极14之间的电容变化也就越大，反之则相反。电感线圈5缠绕在磁芯4上，电感线圈5与磁芯4构成一个性能 优良的电感，电感线圈5的引线与可变电容9的引线连接，构成一个 容感谐振电路，如图5所示。感应器工作原理如下将容感谐振电路 靠近一个能够产生相同或相近振荡信号的振荡源，此容感谐振电路产 生谐振，再利用一个信号检测线路检测到此容感谐振电路的参数变 化，得出手写笔笔头2的位置和压力的大小。本例是在手写板中设置 一个与容感谐振电路产生的振荡信号相近似的信号源以及一个信号 检测线路，当容感谐振电路的产生信号发生变化时，通过检测就可得 知手写笔的状态，如测量谐振信号的大小就可以得知笔头位置，测量 谐振信号与振荡信号的相位差值就可以得知压力的大小。笔头2由软性材料制成，如弹性多孔塑胶等，使用者书写时，笔 头2会产生明显的变形，变形大小与书写时的力度大小成正比，接近 软笔书写的状态。当笔头2变形时，会产生一个大小相同方向相向的 作用力，通过导杆3、触头6使弹性电极7变形。
除上述实施例，还有另外两个实施例用以说明本发明的技术要点，其主要区别在于感应器io中可变电容的差异，在这两个实施例 中，感应器i o也为容感谐振电路，只是可变电容的构成不同。如图3所示，可变电容A109由电介质Alll、第一固定电极A113、第二固 定电极A114以及弹性电极A10 7、垫片A10 8组成；垫片A10 8与垫 片8相同。弹性电极A10 7与第一固定电极A113垂直连接，在电介 质A111上设置第二固定电极A114，当弹性电极A10 7未受到压力时, 弹性电极A10 7与介电质Alll之间有垫片A108隔离，电容值非常大， 当弹性电极A10 7受到压力时，在弹性电极A10 7与介电质Alll之间 的间隙消失，接触面增大，在第一固定电极A113与第二固定电极A114 之间的电容也在增加。同样，如图4所示为本发明的又一个实施例，结构与前述实施例 基本相同，不同的是，可变电容B209的第一固定电极B213与第二固 定电极B214是在电介质B211的同一侧，而弹性电极B207在电介质 B211的另一侧，当弹性电极B207受到外力时，与电介质B211相接 触，随着接触面积的变化，第一固定电极B213与第二固定电极B214 之间的电容也在变化。另外，对于笔头的形状和截面的变化，可以用多种，如扁平状、 排刷状等，同样可以实现上述的功能和达到相同的性能。本发明装置能够自然真实地模拟各种软笔实际应用中的特点，配 以书法临摹软件，可以让传统书法更加方便整洁，有利于创作出自然 生动的绘画与书法作品。本发明装置为专业绘画人员、书法爱好者、
学校提供了一种能接近软笔真实状态的智能电子软笔产品，绘画人员 通过计算机从事绘画工作，即可达到软笔的真实状态，作为中华文化 之瑰宝的书法，在信息发展时代也可得到发展和弘扬，并促进书法教 育的推广和发展。
权利要求
1、一种用于计算机录入的电子软笔，由笔体、在手写板上书写的笔头、感应器构成，感应器位于笔体内，其特征在于包含笔头(2)及传导笔头形变的感应器(10)；由软性材料制成在书写时会产生形变且形变大小与书写力度大小成正比的笔头(2)与感应器(10)连接。
全文摘要
一种用于计算机录入的电子软笔，属于计算机外部输入领域。本发明的技术要点是包含笔体、在手写板上书写的笔头、传导笔头形变的感应器，感应器设于笔体内，笔头由软性材料制成，书写时会产生变形，变形的大小与书写力度大小成正比，由感应器感测并反映出所施加压力的变化。本发明主要用于计算机手写输入方式进行的电子书法、绘画等领域。本发明的优点和效果是自然真实地模拟各种传统软笔的特点，不但具有敏感的压力变化范围，笔头也会产生逼真自然的变形，充分模拟传统软笔的真实感觉，以电子输入方式实现传统软笔在书法、绘画等领域的优势，有利于创作出自然生动的绘画与书法作品。
文档编号G06F3/033GK101126963SQ20061011240
公开日2008年2月20日 申请日期2006年8月16日 优先权日2006年8月16日
发明者刘迎建, 宋柏君, 王红岗 申请人:汉王科技股份有限公司