專利名稱：配合電容式觸摸屏使用的軟手寫筆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人機交互時可以配合電容式觸摸屏使用的手寫筆技術(shù)， 尤其是為了實現(xiàn)類似傳統(tǒng)中國毛筆筆跡的輸入提供一種軟手寫筆方案。本發(fā) 明僅限于軟手寫筆部分。
背景技術(shù)：
目前，觸摸屏技術(shù)正被大量用于各種人機交互的應(yīng)用中，尤其在如手機， 便攜式媒體播放器之類的手持設(shè)備的手寫筆輸入應(yīng)用中。本發(fā)明僅包括手寫 板與顯示器一體式的系統(tǒng)，它們的共同特征是手寫區(qū)域就是屏幕顯示區(qū)域。
當(dāng)使用電阻式觸摸屏技術(shù)時，手寫筆大多由硬質(zhì)材料制成，利用手寫筆 對屏幕的壓力，判斷筆頭的位置及運動，然后使用手寫體識辨軟件將手寫體 識別成為機器字庫中的字作為機器輸入。當(dāng)使用電容式觸摸屏技術(shù)時，常利 用人的手指觸摸屏幕時電容的改變來判斷觸點的位置及運動，也有使用軟頭 導(dǎo)電手寫筆的，其原理與使用手指輸入是相同的。
其主要缺點在于在觸摸屏上用手寫筆輸入字時，設(shè)備在同一時刻常常
只用一個點的坐標(biāo)描述一個觸摸點，而不關(guān)心觸摸點的大小尺寸或形狀。設(shè) 備由此計算出的手寫筆的字筆劃經(jīng)常只有很小分辨寬度而且易抖動，導(dǎo)致手 寫字的外觀質(zhì)量低下。用戶在經(jīng)過練習(xí)后，雖然可以用手寫筆加識別軟件實 現(xiàn)快速準(zhǔn)確的輸入，但是用戶經(jīng)常不愿接受原始的手寫字跡的質(zhì)量。目前手 寫筆雖然可以勝任文字輸入及諸多類似鼠標(biāo)的用戶界面操作，但是手寫字跡 質(zhì)量低下的問題仍然存在。
在專利"各種電子設(shè)備通用的無線無源手寫筆"(申請?zhí)?br> 200610154681.2公開號CNl96228lA)公開了一種金屬絲毛筆狀的筆頭 設(shè)計，但是其目的只是為了使得用戶有毛筆的手感，并非為了實現(xiàn)類似毛筆 筆跡的輸入。
目前在手寫板與顯示器一體式的系統(tǒng)中尚未發(fā)現(xiàn)配合電容式觸摸屏使 用，目的是計算類似傳統(tǒng)中國毛筆筆跡輸入的發(fā)明存在。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的電容式觸摸屏手寫字的外觀質(zhì)量低下的不足，本發(fā)明提供一種配合電容式觸摸屏技術(shù)的軟手寫筆設(shè)計，用以改善手寫字外觀質(zhì)量， 可以實現(xiàn)類似傳統(tǒng)中國毛筆筆跡的輸入。本發(fā)明只包括軟手寫筆部分。本發(fā) 明適用于手寫板與顯示器一體式的系統(tǒng)，它們的手寫區(qū)域就是屏幕顯示區(qū)域。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是使用一支外形類似傳統(tǒng)的中國毛筆的手寫 筆，筆身由上下結(jié)合兩部分(102， 104)硬質(zhì)導(dǎo)電材料制成，筆頭106是 用模仿毛筆頭狀的柔軟導(dǎo)電材料制成，其物理特性是柔軟的非金屬彈性導(dǎo)體， 如軟導(dǎo)電橡膠，軟導(dǎo)電塑料等。
在配合改進(jìn)的電容式觸摸屏使用時，觸摸屏計算元件不光計算觸點的位 置，而且計算觸點的形狀和面積，從而實現(xiàn)對軟手寫筆筆觸的準(zhǔn)確計算(改 進(jìn)電容式觸摸屏計算部分不含在本發(fā)明內(nèi))。和公知的只通過觸點位置計算出 的手寫字外觀質(zhì)量相比較，通過觸點位置、形狀、面積而計算出的手寫字的 外觀質(zhì)量有所改善。
筆頭內(nèi)部設(shè)有一個可以調(diào)節(jié)升降的硬質(zhì)調(diào)節(jié)件105部分，用以方便調(diào)節(jié)
軟手寫筆的軟硬程度及筆觸的粗細(xì)。
筆末端部IOI采用光滑表面導(dǎo)電材料制成，其導(dǎo)電性能不同于軟質(zhì)筆頭 106及人手指的導(dǎo)電性能。不同的導(dǎo)電性能可以用來區(qū)分是筆末端101、手 指、或軟筆頭106的輸入，組合它們?nèi)呖梢詫崿F(xiàn)不同的人機界面功能。例 如，可以用手指觸屏實現(xiàn)拖動屏幕內(nèi)容，用軟筆頭106觸屏實現(xiàn)類似毛筆筆 跡輸入，用筆末端101觸屏實現(xiàn)擦掉已寫內(nèi)容的橡皮功能。這些將給用戶帶 來直觀而新鮮的輸入體驗。
使用該軟手寫筆配合改進(jìn)的電容式觸摸屏技術(shù)，不僅能計算軟手寫筆觸 點的精確位置，而且計算接觸區(qū)域的準(zhǔn)確形狀，從而可以實現(xiàn)類似傳統(tǒng)毛筆 筆跡的輸入。手寫字外觀質(zhì)量可以因此得以改善。由于手寫字體是用戶個性 體現(xiàn)，質(zhì)量改善可提高用戶接受度。用戶可以將此手寫字輸入用圖像的格式 存取，也可以配合手寫體識辨的機器輸入。
本發(fā)明的特點是，有可調(diào)節(jié)軟硬程度的軟質(zhì)導(dǎo)電筆頭的手寫筆，必須配 合電容式觸摸屏計算元件使用，其核心算法是估算軟筆頭和屏幕接觸時的位 置，接觸面的形狀及面積?？梢苑奖阏{(diào)節(jié)電子毛筆的軟硬程度及筆觸的粗細(xì)。 本發(fā)明為在電容式觸摸屏應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)類似傳統(tǒng)毛筆筆跡的輸入提供了一種 新式手寫筆的可選方案，該新式軟手寫筆的結(jié)構(gòu)簡單。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種配合電容式觸摸屏使用的軟手寫筆結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中
101光滑可導(dǎo)電筆末端部 102可導(dǎo)電筆身上部
103升降調(diào)節(jié)螺紋件 104可導(dǎo)電筆身下部 105硬質(zhì)調(diào)節(jié)件 106可導(dǎo)電軟質(zhì)筆頭
具體實施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種配合電容式觸摸屏使用的軟手寫筆結(jié)構(gòu)示意圖。
101是采用光滑的導(dǎo)電材料制成的末端部，和用導(dǎo)電材料制成的筆身粘 合。IOI和導(dǎo)電軟筆頭，人手指的導(dǎo)電性質(zhì)不同，這樣使得觸摸屏有可能區(qū)分 和屏幕接觸的是筆末端，軟筆頭或者手指，可以實現(xiàn)用手指拖動屏幕內(nèi)容， 用筆頭實現(xiàn)類似毛筆筆跡輸入，用筆末端實現(xiàn)橡皮功能的新鮮用戶體驗。
102是用導(dǎo)電材料制成的筆身上部，104是用導(dǎo)電材料制成的筆身下部， 101和102可以相互旋轉(zhuǎn)用以調(diào)節(jié)置于筆身內(nèi)部的調(diào)節(jié)件105的升降。調(diào)節(jié)升 降可以利用螺紋件103實現(xiàn)。103和105結(jié)合為一體，當(dāng)102和104相對旋轉(zhuǎn) 時，102和104的內(nèi)部刻有螺紋，配合螺紋件103外部的螺紋，當(dāng)102和104 相對旋轉(zhuǎn)時可使螺紋件103升降，從而帶動硬質(zhì)調(diào)節(jié)件105的升降，達(dá)到調(diào) 節(jié)筆頭軟硬程度的目的，與此同時也可以使筆頭可以接觸觸摸屏的面積發(fā)生 變化，從而調(diào)節(jié)筆跡的粗細(xì)程度。如圖1所示，調(diào)節(jié)件105越高，筆頭106 就越軟，筆跡就越粗。如果105越低，筆頭106就越硬，筆跡越細(xì)。
當(dāng)硬質(zhì)調(diào)節(jié)件105的尖端調(diào)節(jié)至軟質(zhì)筆頭106的尖端時，該手寫筆的手 寫效果將和公知的鋼筆手寫效果類似。
整個軟手寫筆的長度不應(yīng)該超過所配合使用的帶觸摸屏設(shè)備的最大尺 寸，以便不使用時可以將該軟手寫筆插入所配合使用的設(shè)備攜帶。
權(quán)利要求
1.一種配合電容式觸摸屏使用的軟手寫筆，其特點是，有可調(diào)節(jié)軟硬程度的軟質(zhì)導(dǎo)電筆頭，必須配合電容式觸摸屏計算元件使用，計算元件的核心算法是估算該發(fā)明中軟質(zhì)筆頭和屏幕接觸時的位置、接觸面的形狀及面積。
2. 如權(quán)利要求1所述的軟手寫筆，其特征在于:外形類似傳統(tǒng)中國毛筆， 其筆頭由軟質(zhì)導(dǎo)電材料制成，筆身由上下兩部分硬質(zhì)導(dǎo)電材料制成，筆身上 下兩部分可以相對轉(zhuǎn)動。
3. 如權(quán)利要求1所述的軟手寫筆，其特征在于:筆頭制成類似傳統(tǒng)中國 毛筆筆頭的外形，其目的是為了計算書寫時的筆跡。
4. 如權(quán)利要求1所述的軟手寫筆，其特征在于:輸入字跡是根據(jù)計算軟 筆頭和觸摸屏接觸面的位置，形狀及面積所得結(jié)果導(dǎo)出。
5. 如權(quán)利要求1所述的軟手寫筆，其特征在于:筆頭的軟硬程度及筆跡 的粗細(xì)程度可通過調(diào)節(jié)設(shè)在軟筆頭內(nèi)部的硬質(zhì)調(diào)節(jié)件的升降來實現(xiàn)。
6. 如權(quán)利要求1所述的軟手寫筆，其特征在于:筆末端由不同于筆頭或 人手指導(dǎo)電特性的導(dǎo)電材料制成，用以實現(xiàn)不同于人手指或者軟筆頭觸摸屏 幕時的人機交互功能。
7. 如權(quán)利要求1所述的軟手寫筆，其特征在于:整個手寫筆的長度不超 過所配合使用的含觸摸屏設(shè)備的最大尺寸，以便可將手寫筆插入設(shè)備攜帶。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種配合電容式觸摸屏使用的軟手寫筆，外形類似傳統(tǒng)的中國毛筆，有可調(diào)節(jié)軟硬程度的軟質(zhì)導(dǎo)電材料制成的筆頭，必須配合電容式觸摸屏計算元件使用，其核心算法是估算軟筆頭和屏幕接觸時的位置，接觸面的形狀及面積?？梢苑奖阏{(diào)節(jié)電子毛筆的軟硬程度及筆觸的粗細(xì)。本發(fā)明為在電容式觸摸屏應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)類似傳統(tǒng)毛筆筆跡的輸入提供了一種新式手寫筆的可選方案，該新式軟手寫筆的結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號G06F3/033GK101598979SQ20081011152
公開日2009年12月9日 申請日期2008年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月5日
發(fā)明者(請求不公開姓名) 申請人:姚崢嶸