专利名称：无线式感应笔及绘图板的制作方法
技术领域：
本实用新型属电脑输入设备，更具体地说是一种无线式感应笔及绘图板。
目前无线式的绘图板种类很多，第一种需外加电池电源，这样使感应笔的体积庞大，使用上较不灵活，且需常常更换电池或充电，在电源使用较弱中，常会使振荡电路输出频率输出的功率不足，产生误动作；第二种是利用LC共振电路取得感应信号，经升压整流取得直流电源供振荡电路输出频率的信号再由数位板天线读取，但因输出为调频信号，常会受外界的无线电波干扰；第三种为红外无线感应笔，此种红外线感应方式有一定范围，在感应绘图板时会有死角产生，在大型绘图板上时情形更为严重。
本实用新型的目的就是克服现有装置的不足，提供一种结构简单、抗干扰、操作方便的无线式感应笔及绘图板。
本实用新型为电脑输入设备，即无线式感应笔及绘图板，该设备将具有接收、传送的感应笔直接从绘图板中的绕线式感应回路面上吸收高频振荡信号，变成一带有振荡源的感应笔；其感应笔为一绕线于铁粉芯的线圈、电容及电阻构成，T1部分为前级的电感L1，电容Ct1、电阻Rt1所组成的解调器电路；T2前半部的电感L2、电容Ct2、电阻Rt2组成解调器电路，后半部的Rb、R1、R2、R3、R4及B1-B4为按键开关电路；T1与T2之间为一空间距离D。
其显著点在于1、由于采取了线圈互感方式的磁场变化，可去除习用需外加电池电源或充电的困扰；2、绕线式回路面和感应笔间传递/接收的线圈互感是磁场变化而非频率变化，不会因外界的无线电波的干扰或干扰其他电脑周边设备；3、以电压准位保持电路取出电压准位的高低，经类比/数位转换电路Z轴的资料缓衡器，经中央处理单元可获得Z轴的座标值，利用X、Y、Z轴的变化，适用于书法写作、立体文字设计或绘图方面作三度空间的使用。
图1为本实用新型电路结构图图2为本实用新型感应笔电路结构图下面将结合附图对本实用新型作进一步详细描述如图1所示，本实用新型为一具传送、接收的绕线式回路面(1)、一具有接收、传送的感应笔或感应游标鼠(2)、一中央处理单元(3)、以及信号放大电路(31)(32)、数位控制增益放大电路(33)、史密特触发电路(34)、资料计数器(35)、资料缓衡器(36)(39)、电压准位保持电路(37)、类比/数位转换电路(38)、TX/RX控制电路(40)、解码电路(41)、解多工器(11)、(12)、负端信号放大电路(43)、二阶低通滤波器(44)、二阶高通滤波器(45)、增益放大率选择器(47)等构成，当输入设备电源启动后，振荡产生器会自动产生传送信号及传送/接收控制信号至TX/RX控制电路(40)，作为回路面(1)所需要的振荡/接收驱动来源，中央处理单元(3)此时透过由解码电路(41)及解多工器(11)(12)组成的扫描电路开始进行传送扫描，传送扫描时，绕线式回路面(1)会将带有高频的振荡信号的信号传导至感应笔(2)，感应笔(2)会从回路面(1)上吸收高频的振荡信号，变成一带有振荡的感应笔(2)，当传送接收信号由高变低时，此绕线式感应回路面(1)变成一接收回路，将吸收感应笔(2)所放射磁场的位置电流，此位置电流经由信号放大电路(31)将微弱的位置电流信号放大，再经由负端信号放大电路(43)将所需要的负端信号放大，信号放大后传至二阶低通滤波器(44)，将信号杂讯去除及放大信号，所获至信号再传至信号放大电路(31)(32)放大所感应的信号，放大后再传至二阶高通滤波器(45)而将杂讯去除及放大，此信号分别传至数位控制增益放大电路(33)时，若感应笔(2)在某一固定高度移动时，其增益保持一起使固定增益放大倍数，若感应笔(2)较原高度高或低时，中央处理单元(3)会透过增益放大率选择器(47)施以不同放大参数，以维持感应笔(2)在同一点位置，不会因高度差别产生不同的座标值(尤其当感应笔(2)的按键按下时会产生不同电压的振荡信号，或感应笔(2)作受压动作会产生不同电压的振荡信号时，X、Y座标值会因此在同一点产生不同标值，增益放大电路(33)将依照Z轴座标的高低来施以不同的增益参数，使感应笔(2)的X、Y座标再做按键按下及受压动作时保持一固定的座标值)，数位控制增益放大后的信号再经由史密特触发电路(34)将类比信号转成数位信号，此数位信号经由资料计数器(35)将数位信号载入系统时序信号，再传至资料缓衡器(36)传送X、Y计数值预中央处理单元(3)，中央处理单元(3)会依照所收到的计数值计算出感应笔(2)所放置位置的X、Y座标值，前述二阶高通滤波器(45)后的信号的第二条途径走至电压准位保持电路(48)，将类比信号转至电压准位的高低，此电压高低准位信号再传至类比/取位转换电路将电压准位转成Z轴数位资料，此Z轴数位资料再传至Z轴的资料缓衡器(39)，中央处理单元(3)可从Z轴的资料缓衡器(39)获得Z轴的座标值，此Z轴座标植即可做为感应笔(2)按键判别及受压动作时的各个不同准位的压力阶，中央处理单元(3)得到X、Y、Z轴座标值后，可透过RS-232通信传输介面而传送资料予主机，主机再做后续处理。
如图2所示，感应笔(2)其基本组成为一绕线于铁粉芯的线圈L1及电容Ct1及电阻Rt1，当TX/RX控制电路(40)在TX时，感应笔(2)控制电路放置在导电回路面上时，线圈会互感到回路面所发射的高频振荡源，此振荡源信号传至电感、电容、电阻所组成的解调器电路，吸取振荡源信号并保持至TX/RX控制电路(40)由TX变RX后才放电，感应笔(2)跟随着TX/RX控制电路(40)的传送、接收而产生吸收振荡源及发射振荡源的动作，形成一常有发射的磁场的功能笔。
T1部分为前级的电感L1、电容Ct1、电阻RT1所组成的解调器电路，吸收回路面的振荡源，T2前半部的电感L2、电容Ct2、电阻Rt2所组成的解调器电路和T1相同功能，后半部的Rb、R1、R2、R3、R4及B1～B4为按键开关电路，按键未按下时，L、C、R吸收振荡至一固定电压的振荡信号，当B1打开时，经由Rb与R1并联电阻使Rb两端的电流增加，进而增加振荡信号的电压，产生高于原B1未打开时的振荡信号，透过电路结构图1中的电压准位保持电路(37)可产生不同的电压准位差，此电压准位差即B1ON/OFF的判别信号，其他B2-B4亦和B1一样动作原理，可判别B2-B4不同按键打开时的动作。
T1与T2之间为一空间距离D，当T2接近T1时，会将T1所感应的振荡信号散至T2，使T1发射的振荡信号变小，当T2远离T1时，T2不会将T1的振荡信号分散掉，使T1维持在最大的振荡信号，利用距离D的长短，使T1产生不同强度的变化，此不同强度的变化通过图1中的电压准位保持电路(37)及类比/数位转换电路(38)即可产生不同座标值，只要距离D前进(或后退)保持固定一距离变化即可产生电压或压力准位的固定变化量，构成感应笔(2)具有压力功能的功效，使下笔时具有线条粗细变化。
权利要求1.一种无线式感应笔及绘图板，其特征在于具有接收、传送的感应笔(2)直接从绘图板中的绕线式感应回路面(1)上吸收高频振荡信号，变成一带有振荡源的感应笔；其感应笔为一绕线于铁粉芯的线圈、电容及电阻构成，T1部分为前级的电感L1，电容Ct1、电阻Rt1所组成的解调器电路；T2前半部的电感L2、电容Ct2、电阻Rt2组成解调器电路，后半部的Rb、R1、R2、R3、R4及B1-B4为按键开关电路；T1与T2之间为一空间距离D。
2.如权利要求1所述的无线式感应笔及绘图板，其特征在于感应笔可由感应游标鼠代替。
专利摘要本实用新型属电脑输入设备,涉及一种无线式感应笔及绘图板。它由传送、接收的绕线式回路面、具有接收、传送的感应笔或感应游标鼠及一中央处理单元等相关的电子线路所组成。具有不需外加电源,不因外界的无线电波的干扰或干扰其他电脑周边设备;适用于书法写作、立体文字设计或绘图方面作三度空间的使用等显著特点。
文档编号G06F3/033GK2273436SQ9520371
公开日1998年1月28日 申请日期1995年2月28日 优先权日1995年2月28日
发明者郑辛赞 申请人:郑辛赞