专利名称：内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子白板，尤其是一种成本低、制造简便并且识别精度高的、具有柔性隔膜式电磁感应发生装置的电子白板，属于电子技术领域。
随着电子技术的发展，无论是在学校的授课环境，还是部门的研讨过程中，开始使用了电子白板。这种产品能够及时地将书写在白板上的符号，转换为电信号，输入给所连接的计算机，通过计算机再直接完成编辑或打印、传输等远程信息交换。现有的电子白板由于感应面积较大，或者不能制作，例如印刷线路板的腐蚀制作电磁感应式；或者由于成本太高，而不能采用触摸屏等电阻式的感应结构，因此电子白板多采用输入笔与电子白板之间的超声波发射、接收方式进行操控，其成本依然较高，而且精度较低，大大限制了这类产品的应用。导致这个信息交流和产生的环节迟迟不能够被广泛地数字化。
综上所述，现有产品都存在着明显地识别率低，精度差，而且成本较高，制造困难等，以至于不能够被广泛应用的缺点。
本实用新型的又一目的在于针对现有技术之不足而提供一种内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，使用寿命长，维护简单。
本实用新型的目的是通过如下的技术方案实现的一种内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，它本体包括书写输入部分、围设在其周边的保护边框以及控制电路装置，书写输入部分为多层结构，夹设在保护边框内，包括表面书写层和底部衬层，在书写层和衬层之间设有输入感应层，感应层的输出接控制电路，书写输入部分、围设在其周边的保护边框为柔性可卷曲材质，所述的感应层为由导线分别沿X、Y轴方向绕制的、盘错交织的经纬线网，导线在交叉点处相互绝缘，每个网格所围设的空间构成一个感应单元。
本体设置一侧边固接在卷轴内，卷轴两端设有收合本体的扭簧，本体另一侧边端设有定位卡扣。
感应层的面积与书写层和衬层同样大小或小于书写层和衬层，即感应层完全附设或者部分附设在书写层和衬层之间。感应层附设位置在书写输入部分书写范围的一侧或中央。
为了增强设备抗干扰能力，在感应层后还设有屏蔽层。
感应层与衬层之间还设有缓冲层，或感应层与屏蔽层之间还设有缓冲层。
由导线分别沿X、Y轴方向绕制的经纬线网构成的感应层，其导线外表面整体包覆或涂覆绝缘层。或者直接使用漆包线。
感应层的层数为一层以上，且各感应层上的感应单元彼此交错布置。每层感应单元的间隔大小相同或不同。
为了使上述绕制的经纬线网严格定位，可以通过热压、热熔等工艺将经纬线网附着固设在绝缘隔膜上，形成带有绝缘隔膜的导线电磁感应层。为降低成本，绝缘隔膜为菲林材质。
为提高电子白板的精度，将一层以上感应层叠设在一起，各感应层上的感应单元彼此交错布置。每层感应单元的间隔大小相同或不同。
如果电子白板的书写面积较大，感应层的面积也要相应增大，可以将一块以上带有绝缘隔膜的导线电磁感应层相互拼接构成，各块上分别设有X、Y轴方向导线引出电气连接装置，各块之间通过导线引出电气连接装置连接。
连接装置为针式连接装置或软性印刷线路装置或点对点(PIN-PIN)连接装置或焊点(VGA)热熔连接装置或超声波焊接装置或焊盘焊接装置或刺破式连接装置。
其控制电路包括信号放大滤波采集、数据处理，还设有信号输出控制电路和/或存储装置。信号输出装置包括具有计算机标准数据接口的电缆或无线数据交换装置射频发射/接收器。
信号输出装置接计算机和/或打印机或外部数据存储设备或通过调制解调辅助装置接电话线。
控制电路与感应层两者为一体直接连接，控制电路的器件直接设置在经纬线网经纬线网输出端上，控制电路设置本体内。
控制电路的器件设置在与感应层分体的印刷线路板上，感应层的经纬线网输出端以压接或插接或焊接方式与印刷线路板对应的输入引脚连接。
感应层的经纬线网输出端设置在硬质压片与印刷线路板中间，在硬质压片与经纬线网输出端之间设有缓冲层，硬质压片、缓冲层与经纬线网输出端螺合压接在印刷线路板上，经纬线网输出端与印刷线路板对应的输入引脚连接。
控制电路与本体一体设置，可设置在本体的周边外框。
控制电路设置在本体外，与本体通过电气连接装置连接，感应层的经纬线网输出端以压接或插接或焊接方式与感应层输出接口连接，控制电路上设置与感应层的电气连接装置匹配的接口。
感应层的经纬线网输出端设置在硬质压片与电气连接装置中间，在硬质压片与经纬线网输出端之间设有缓冲层，硬质压片、缓冲层与经纬线网输出端螺合压接在电气连接装置上，经纬线网输出端与电气连接装置对应的输入引脚连接。
感应层输出接口和控制电路接口为针式连接装置或软性印刷线路装置或点对点(PIN-PIN)连接装置或焊点(VGA)热熔连接装置或超声波焊接装置或焊盘焊接装置或刺破式连接装置。
为外型美观、完整，控制电路可设置在卷轴内。
根据上述技术方案分析可知，本实用新型结构简单合理，制作工艺简单，大大降低了电子白板的成本，而且较大地提高了感应精度；同时携带、挂放方便，节省空间。
如
图1所示，本实用新型为一种内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，它本体包括书写输入部分、围设在其周边的保护边框以及控制电路装置，书写输入部分为多层结构，夹设在保护边框内，包括表面书写层2和底部衬层4，在书写层2和衬层4之间设有输入感应层5，感应层5的输出接控制电路，书写输入部分、围设在其周边的保护边框1为柔性可卷曲材质。
如图1所示，本体设置一侧边固接在卷轴100内，卷轴100两端设有收合本体的扭簧，本体另一侧边端设有定位卡扣101。
感应层5的面积与书写层2和衬层4同样大小或小于书写层和衬层4，即感应层5完全附设或者部分附设在书写层2和衬层4之间。感应层5附设位置在书写输入部分书写范围的一侧或中央。
如图1所示，在感应层5后还设有用于增强设备的抗干扰能力的屏蔽层6。该屏蔽层6能够有效地克服感应层5电磁对控制电路工作的干扰。
感应层5与衬层4之间还设有感应压力触发的缓冲层7，或感应层5与屏蔽层6之间还设有感应压力触发的缓冲层7。缓冲层7的功能在于保持感应层与书写平面以及屏蔽层6之间有合理的间隙。此外，笔的电磁信号发射无论在笔压下或未压下均有电磁信号发生，以方便控制。当然可以做成笔未压下无信号，此外笔还可以做到压力感应，均在笔上实现通过频率不同体现。
如图2、3、4、5所示，感应层5为分别沿X轴方向的导线52和沿Y轴方向的导线51绕制而成的，其盘错交织为经纬线网，在交叉点处54的导线相互绝缘，其每个网格所围设的空间构成一个感应单元53。绕制时，可在周边设置定位柱511。导线也可为外表面整体包覆或涂覆绝缘层，例如采用漆包线，直接沿X、Y轴方向绕制为经纬线网即可。
为了使上述绕制的经纬线网严格定位，方便后续工艺和维护，可以通过热压、热熔等工艺将经纬线网附着固设在绝缘隔膜55上，形成带有隔膜55的导线电磁感应层5。绝缘隔膜55为菲林材质。
如图7所示，为提高电子白板的灵敏度，将一层以上的感应层5和5’叠设在一起，各感应层上的感应单元53交错布置。每层感应单元53的间隔大小可以相同或者不同。各层感应单元53的间隔大小不同，大小叠放后，必然坐标的间隔缩小，也就提高了感应的精度。感应单元53大小相同的感应层叠放在一起时，因为彼此的位置是交错布置的，坐标间隔也缩小了，从而提高了电子白板的灵敏度。
如图6所示，如果电子白板的书写面积较大，感应层的面积也要相应扩大，可以将一块以上带有隔膜的导线电磁感应层5和5’相互拼接构成，各块上分别设有X、Y方向导线引出电气连接装置56和57，各块之间通过导线引出电气连接装置56和57连接。
上述的连接装置56和57可以为针式连接装置或软性印刷线路装置或点对点(PIN-PIN)连接装置或焊点(VGA)热熔连接装置或超声波焊接装置或焊盘焊接装置或刺破式连接装置。
电子白板的信号输出装置为有线电缆连接装置或无线数据交换装置。有线电缆连接装置为具有USB连接口的电缆；无线数据交换装置为射频发射/接收器。这样可完成本地存储，或远程传输，或直接设置上网装置，将输入的内容打包为数据包，发送。当然，信号输出装置接计算机和/或打印机，直接将白板上感应采集的信息编辑、打印；再有，信号输出装置直接接数据存储设备，可将数据存储后，利用移动存储装置导入到计算机中，或其他设备中。信号输出装置与周边设备的具体电路结构与其他领域消费电子产品应用中的连接方式一致，在此不再赘述。
本实用新型在感应层和控制电路的结构进行的改变，上述的控制电路直接设置与经纬线网输出端一体连接，控制电路与本体一体设置。
控制电路还可以设置在与感应层5分体的印刷线路板上，感应层5的经纬线网输出端以压接、插接或焊接方式与印刷线路板PCB对应的输入引脚511’连接。如图2、图5所示。
具体连接方式如图10所示，感应层的经纬线网输出端设置在硬质压片600与印刷线路板500中间，在硬质压片600与经纬线网输出端之间设有缓冲层7，硬质压片600、缓冲层7与经纬线网输出端通过螺母700螺合压接在印刷线路板500上，经纬线网输出端与印刷线路板500对应的输入引脚511’连接。
控制电路与本体一体设置时，可以设置在本体周边的包覆框内。
另外，如图8所示，控制电路8设置本体外，与本体通过电气连接装置连接，感应层5的经纬线网输出端以压接、插接或焊接方式与感应层输出接口82连接，控制电路上设置与感应层的电气连接装置匹配的接口81。
感应层输出接口82和控制电路接口81可分别为针式连接装置或软性印刷线路装置或点对点(PIN-PIN)连接装置或焊点(VGA)热熔连接装置或超声波焊接装置或焊盘焊接装置或刺破式连接装置。
控制电路与本体的分体设置，为电子白板的随时升级提供了方便，同时便于维护和保养。
如图1所示，为了携带以及收挂方便，电子白板的表面书写层2、感应层5、缓冲层7、屏蔽层6以及底部衬层4均为可卷弯的柔性材质。本体一侧边固接在卷轴100内，卷轴两端设有收合本体的扭簧，本体另一侧边端设有定位卡扣101，用于电子白板收卷完全时的定位。其卷轴、扭簧以及相应机构与现有的投影幕布、卷帘窗帘等卷收机构相类似，在此不再赘述。可卷收的电子白板携带、收挂方便，节省空间。
为外型美观、完整，控制电路可设置在卷轴100内。
本实用新型的工作机理如图9所示图中P是笔的信号输入端，笔头上有一较大的导体P’，当笔靠近感应单元时，笔头就构成电场的一个电极，感应层上的导电介质，构成电场的另一电极。笔对X轴和Y轴的电场用Cx和Cy来表示。图中Y1、Y2表示Y轴的引出PIN，X1、X2表示X轴的引出PIN，在X轴有一条Zx线将所有的线串起，等效为一电阻Zx，Y轴有一条Zy线将所有的线串起，等效为一电阻Zy。当笔在天线上晃动时，笔头上的交变电势会通过Zx和Zy偶合到X和Y两组天线上，由于两组天线是许多线串成，那么其越靠近笔头的线收到的交变电势越强，这些线上收到的电势的矢量用上面滑动电阻箭头处在电阻间的位置来表示，由于两组天线上下重叠，笔移动时，可理解为两滑动电阻同向或反向同步滑动，Y方向电阻滑到不同的位置表示为Y轴上的不同坐标，X方向电阻滑到不同的位置表示X轴上的不同坐标。有了X和Y坐标，当然可求得笔的平面坐标位置，从而确定笔的位置。
另外，也可通过电磁笔不断地发射电磁信号，当笔尖触及感应发生装置时，其电磁信号穿过感应天线某位置，该位置的天线感应出信号，由感应发生装置将感应的位置信号通过X、Y方向的引线传递控制识别电路的输入口，经过阵列选通、控制方法、带通滤波、检波整流以及模数转换，给处理电路的CPU计算，判定电磁信号在感应天线的位置坐标和各种工作状态，通过通信接口发送给计算机，从而控制计算机识别、显示、记录等。
再有，为得到书写时笔尖的压力，提高信号位置感应的准确性，输入笔的笔尖后部设有Z轴方向压力传感器，该传感器的输出接电磁波发生装置的控制端。这样通过压触改变电磁波的发射信号，从而更为确切地识别笔尖的压力(输入信号)。
另外，信号输出装置为有线电缆连接装置或无线数据交换装置。有线电缆连接装置为具有USB连接口的电缆；无线数据交换装置为射频发射/接收器。当然，信号输出装置接计算机和/或打印机，直接将白板上感应采集的信息编辑、打印；再有，信号输出装置直接接数据存储设备，可将数据存储后，利用移动存储装置导入到计算机中，或其他设备中。信号输出装置与周边设备的具体电路结构与其他领域消费电子产品应用中的连接方式一致，在此不再赘述。
本实用新型白板感应采集输出的数据为识别后数据，转换为笔移动轨迹的数据，或者为未识别数据，为笔的各时刻位置坐标数据。
以上实施例仅用以说明本实用新型而非限制，尽管参照以上较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型进行修改、变形或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，它本体包括书写输入部分、围设在其周边的保护边框以及控制电路装置，书写输入部分为多层结构，夹设在保护边框内，包括表面书写层和底部衬层，在书写层和衬层之间设有输入感应层，感应层的输出接控制电路，其特征在于所述的书写输入部分、围设在其周边的保护边框为柔性可卷曲材质，所述的感应层为由导线分别沿X、Y轴方向绕制的、盘错交织的经纬线网，导线在交叉点处相互绝缘，每个网格所围设的空间构成一个感应单元。
2.根据权利要求1所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的本体设置一侧边固接在卷轴内，卷轴两端设有收合本体的扭簧，本体另一侧边端设有定位卡扣。
3.根据权利要求1所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的感应层的面积与书写层和衬层同样大小或小于书写层和衬层，即感应层完全附设或者部分附设在书写层和衬层之间。
4.根据权利要求3所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的小于书写层和衬层面积的感应层附设在书写输入部分书写范围的一侧或中央。
5.根据权利要求1所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的感应层后还设有用于增强设备抗干扰能力的屏蔽层。
6.根据权利要求1或3或4或5所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的感应层与衬层之间还设有缓冲层，或感应层与屏蔽层之间还设有缓冲层。
7.根据权利要求1所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的导线外表面整体包覆或涂覆绝缘层。
8.根据权利要求7所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的导线为漆包线。
9.根据权利要求1或3或4或7或8所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的感应层为一层以上，且各感应层上的感应单元彼此交错布置。
10.根据权利要求9所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的每层感应单元的间隔大小相同或不同。
11.根据权利要求1所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的导线绕制的经纬线网通过热压、热熔附着固设在绝缘隔膜上，形成带有绝缘隔膜的导线电磁感应层。
12.根据权利要求11所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的绝缘隔膜为菲林材质。
13.根据权利要求11所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的感应层为一层以上，且各感应层上的感应单元彼此交错布置。
14.根据权利要求11所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的每层感应单元的间隔大小相同或不同。
15.根据权利要求11所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的带有绝缘隔膜的导线电磁感应层为一块以上相互拼接构成，各块上分别设有X、Y轴方向导线引出电气连接装置，各块之间通过导线引出电气连接装置连接。
16.根据权利要求15所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的连接装置为针式连接装置或软性印刷线路装置或点对点(PIN-PIN)连接装置或焊点(VGA)热熔连接装置或超声波焊接装置或焊盘焊接装置或刺破式连接装置。
17.根据权利要求1所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的控制电路包括信号放大滤波采集、数据处理，还设有信号输出控制电路和/或存储装置。
18.根据权利要求17所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的信号输出装置包括具有计算机标准数据接口的电缆或无线数据交换装置射频发射/接收器。
19.根据权利要求18所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于信号输出装置接计算机和/或打印机或外部数据存储设备或通过调制解调辅助装置接电话线。
20.根据权利要求1或3或4或7或8或11或12或17或18或19所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的控制电路与感应层两者为一体直接连接，控制电路的器件直接设置在经纬线网经纬线网输出端上，控制电路设置本体内。
21.根据权利要求1或3或4或7或8或11或12或17或18或19所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的控制电路的器件设置在与感应层分体的印刷线路板上，感应层的经纬线网输出端以压接或插接或焊接方式与印刷线路板对应的输入引脚连接。
22.根据权利要求21所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的感应层的经纬线网输出端设置在硬质压片与印刷线路板中间，在硬质压片与经纬线网输出端之间设有缓冲层，硬质压片、缓冲层与经纬线网输出端螺合压接在印刷线路板上，经纬线网输出端与印刷线路板对应的输入引脚连接。
23.根据权利要求21所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的控制电路与本体一体设置，可设置在本体的周边外框。
24.根据权利要求21所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的控制电路设置在本体外，与本体通过电气连接装置连接，感应层的经纬线网输出端以压接或插接或焊接方式与感应层输出接口连接，控制电路上设置与感应层的电气连接装置匹配的接口。
25.根据权利要求24所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的感应层的经纬线网输出端设置在硬质压片与电气连接装置中间，在硬质压片与经纬线网输出端之间设有缓冲层，硬质压片、缓冲层与经纬线网输出端螺合压接在电气连接装置上，经纬线网输出端与电气连接装置对应的输入引脚连接。
26.根据权利要求24所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的感应层输出接口和控制电路接口为针式连接装置或软性印刷线路装置或点对点(PIN-PIN)连接装置或焊点(VGA)热熔连接装置或超声波焊接装置或焊盘焊接装置或刺破式连接装置。
27.根据权利要求1或2或17或18或19所述的内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，其特征在于所述的控制电路可设置在卷轴内。
专利摘要一种内置导线网格电磁感应层的便携式电子白板，它本体包括书写输入部分、围设在其周边的保护边框以及控制电路装置，书写输入部分为多层结构，夹设在保护边框内，包括表面书写层和底部衬层，在书写层和衬层之间设有输入感应层，感应层的输出接控制电路，书写输入部分、围设在其周边的保护边框为柔性可卷曲材质，感应层为由导线分别沿X、Y轴方向绕制的、盘错交织的经纬线网，导线在交叉点处相互绝缘，每个网格所围设的空间构成一个感应单元。本实用新型结构简单合理，制作工艺简单，大大降低了电子白板的成本，维护方便，而且有效地提高了感应精度，同时，本实用新型为便携式电子白板，携带、挂放方便，节省空间。
文档编号H05K9/00GK2567695SQ0225733
公开日2003年8月20日 申请日期2002年9月16日 优先权日2002年9月16日
发明者施宣明 申请人:台均实业有限公司