專利名稱：光學(xué)觸控筆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子產(chǎn)品，尤其涉及一種發(fā)射紅外光的觸控書寫筆。
背景技術(shù)：
目前的觸控屏系統(tǒng)都配有一個(gè)觸控筆，比如觸摸屏手機(jī)配有一個(gè)書寫筆，通過觸 壓觸摸屏輸出壓力信號(hào)給手機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行觸控操作或筆跡顯示。在電腦液晶觸摸屏上也可配 有一書寫筆，模擬真實(shí)筆的書寫效果。目前所有的觸控筆沒有自主發(fā)出紅外光信號(hào)的功能， 也不能匹配基于讀取紅外點(diǎn)光源的光學(xué)觸控系統(tǒng)進(jìn)行逼真的字跡模仿效果。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種光學(xué)觸控筆，能感受壓力大小觸發(fā)紅外光，進(jìn)行書 寫時(shí)位置定位。本實(shí)用新型提供一種光學(xué)觸控筆，具有筆尖和筆桿，所述光學(xué)觸控筆的筆尖一端 設(shè)置有紅外發(fā)光裝置，筆桿內(nèi)設(shè)置有與紅外發(fā)光裝置依次連接的用于控制發(fā)光的壓力傳感 器和電池。進(jìn)一步，所述光學(xué)觸控筆與觸摸顯示屏、至少2個(gè)紅外攝像頭和數(shù)據(jù)分析處理器 組成一個(gè)光學(xué)觸控系統(tǒng)。進(jìn)一步，所述紅外發(fā)光裝置為L(zhǎng)ED紅外燈泡或紅外發(fā)光二極管；所述紅外發(fā)光裝 置與筆尖的書寫頭連接，通過所述書寫頭與觸摸顯示屏接觸，或者所述紅外發(fā)光裝置直接 與觸摸顯示屏接觸。進(jìn)一步，所述筆桿內(nèi)還設(shè)置有用于根據(jù)筆尖與觸摸顯示屏接觸壓力的大小對(duì)應(yīng)控 制紅外發(fā)光裝置發(fā)光強(qiáng)度變化的紅外發(fā)光裝置驅(qū)動(dòng)控制電路。進(jìn)一步，所述筆桿內(nèi)還設(shè)置有加速度傳感器、MCU處理芯片和信息發(fā)送裝置；所述 信息發(fā)送裝置與觸摸顯示屏或數(shù)據(jù)分析處理器通過數(shù)據(jù)線連接，或者所述信息發(fā)送裝置為 無線收發(fā)器，與觸摸顯示屏或數(shù)據(jù)分析處理器通過無線網(wǎng)絡(luò)連接。所述加速度傳感器為陀 螺儀傳感器，與所述MCU處理芯片連接。進(jìn)一步，所述筆桿上設(shè)置有選擇發(fā)射不同波段紅外光的開關(guān)。由所述紅外攝像頭 分別識(shí)別多支光學(xué)觸控筆發(fā)出的不同波段的紅外光，傳送給數(shù)據(jù)分析處理器計(jì)算處理，在 觸摸顯示屏上實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控顯示。采用本實(shí)用新型的光學(xué)觸控筆有如下優(yōu)點(diǎn)1、能感受壓力大小觸發(fā)紅外光，讓觸摸顯示屏上的攝像頭識(shí)別，從而精確定位，顯 示觸摸筆跡。這種定位識(shí)別方式比目前計(jì)算紅外線遮擋陰影位置更加準(zhǔn)確，而且光學(xué)觸控 筆發(fā)出的點(diǎn)紅外光比周圍環(huán)境的背景紅外光強(qiáng)很多倍，不受干擾，比目前常用的觸摸書寫 筆功能強(qiáng)大。2、所述光學(xué)觸控筆應(yīng)用到由光學(xué)觸控筆、觸摸顯示屏、至少2個(gè)紅外攝像頭和數(shù) 據(jù)分析處理器組成的基于讀取紅外點(diǎn)光源的光學(xué)觸控系統(tǒng)中，通過光學(xué)觸控筆上的壓力傳感器和紅外發(fā)光裝置驅(qū)動(dòng)控制電路，感應(yīng)人手書寫時(shí)的力度大小，對(duì)應(yīng)控制紅外發(fā)光裝置 的光線強(qiáng)度變化，再通過所述紅外攝像頭讀取光學(xué)觸控筆的坐標(biāo)信息和光強(qiáng)度信息，傳送 給數(shù)據(jù)分析處理器計(jì)算處理，在觸摸顯示屏上顯示由不同接觸壓力帶來的書寫效果，即顯 示由不同書寫筆力帶來的書寫效果，像寫毛筆字一樣有粗細(xì)、筆鋒、連筆等藝術(shù)效果。當(dāng)然作為一種改進(jìn)為體現(xiàn)書寫快慢帶來的書寫效果，所述光學(xué)觸控筆通過增加的 加速度傳感器檢測(cè)所述光學(xué)觸控筆的移動(dòng)速度參數(shù)，發(fā)送給所述數(shù)據(jù)分析處理器，從而在 觸摸顯示屏上體現(xiàn)書寫快慢帶來的書寫效果，最終體現(xiàn)書寫力度和速度帶來的筆跡變化效 果，讓模擬書寫更加逼真，顯示效果更好，從而增強(qiáng)觸摸書寫的體驗(yàn)感。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的光學(xué)觸控筆結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的改進(jìn)后的光學(xué)觸控筆結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的光學(xué)觸控筆結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的光學(xué)觸控筆結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新 型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的光學(xué)觸控筆，具有筆尖和筆桿，所述光學(xué) 觸控筆的筆尖一端設(shè)置有紅外發(fā)光裝置12，即LED紅外發(fā)光燈泡或紅外發(fā)光二極管，所述 紅外發(fā)光裝置12與筆尖的書寫頭11連接，通過所述書寫頭11與觸摸顯示屏接觸；或者如 圖2所示，紅外發(fā)光裝置12作為筆尖用于書寫，直接與觸摸顯示屏接觸。圖1、圖2中，紅外 發(fā)光裝置12上方依次連接有壓力傳感器13和電池18，電池比如采用五號(hào)電池或紐扣形干 電池。所述壓力傳感器根據(jù)筆尖與觸摸顯示屏接觸壓力控制所述紅外發(fā)光裝置發(fā)光。所述光學(xué)觸控筆應(yīng)用到由光學(xué)觸控筆、觸摸顯示屏、至少2個(gè)紅外攝像頭和數(shù)據(jù) 分析處理器組成的基于讀取紅外點(diǎn)光源的光學(xué)觸控系統(tǒng)中，通過所述紅外攝像頭識(shí)別光學(xué) 觸控筆的發(fā)光信息，傳送給數(shù)據(jù)分析處理器計(jì)算處理，在觸摸顯示屏上顯示書寫筆跡。當(dāng)筆尖與觸摸顯示屏接觸書寫時(shí)，壓力傳感器13感受到壓力，接通電路控制紅外 發(fā)光裝置12發(fā)光，兩個(gè)所述紅外攝像頭識(shí)別所述光學(xué)觸控筆發(fā)光的筆尖位置，通過分析計(jì) 算確定筆尖的坐標(biāo)，進(jìn)而在在觸摸顯示屏上顯示書寫筆跡。所述數(shù)據(jù)分析處理器可以為具有電腦分析運(yùn)算功能的機(jī)器，存儲(chǔ)有相關(guān)紅外定位 分析計(jì)算程序，與觸摸顯示屏連接一體，形成智能平板觸摸顯示裝置?；蛘咚鰯?shù)據(jù)分析 處理器可以為存儲(chǔ)有相關(guān)紅外定位分析計(jì)算程序的集成電路板裝置，具有外接端口，比如， 所述數(shù)據(jù)分析處理器的輸入端與紅外攝像頭連接，輸出端通過USB接口與電腦或電視機(jī)連 接，對(duì)所述紅外攝像頭傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在電腦或電視機(jī)的顯示屏上進(jìn)行觸控操作。這 樣結(jié)合了光學(xué)觸控筆，就可將普通的電腦或電視機(jī)轉(zhuǎn)變成基于識(shí)別紅外點(diǎn)光源的光學(xué)觸控 系統(tǒng)。如圖3所示，作為改進(jìn)方式的實(shí)施例二，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，所述光學(xué)觸控筆中 還設(shè)置有與壓力傳感器13連接的紅外發(fā)光裝置驅(qū)動(dòng)控制電路14，用于根據(jù)筆尖與觸摸顯示屏接觸壓力的大小對(duì)應(yīng)控制紅外發(fā)光裝置的發(fā)光強(qiáng)度變化，筆尖接觸壓力大發(fā)光強(qiáng)度就 強(qiáng)，筆尖接觸壓力小發(fā)光強(qiáng)度就弱，通過所述紅外攝像頭識(shí)別光學(xué)觸控筆的位置信息和光 強(qiáng)度信息，并由數(shù)據(jù)分析處理器計(jì)算處理，在觸摸顯示屏上顯示由不同接觸壓力帶來的書 寫變化效果。即顯示由不同書寫筆力帶來的書寫效果。寫的力大點(diǎn)字跡就粗一些，寫的力 小點(diǎn)字跡就細(xì)一些，像寫毛筆字一樣有粗細(xì)、筆鋒、連筆等藝術(shù)效果。如圖4所示，為體現(xiàn)書寫快慢帶來的書寫效果，在實(shí)施例二的基礎(chǔ)上做了改進(jìn)， 實(shí)施例三的所述光學(xué)觸控筆中還設(shè)置有與紅外發(fā)光裝置驅(qū)動(dòng)控制電路14依次連接的加速 度傳感器15、MCU處理芯片16和信息發(fā)送裝置17，比如所述加速度傳感器為陀螺儀傳感器。 所述信息發(fā)送裝置與觸摸顯示屏或數(shù)據(jù)分析處理器通過數(shù)據(jù)線連接，或者所述信息發(fā)送裝 置為無線收發(fā)器，與觸摸顯示屏或數(shù)據(jù)分析處理器通過無線網(wǎng)絡(luò)連接，將所述光學(xué)觸控筆 的移動(dòng)速度參數(shù)和光強(qiáng)度信息發(fā)送給所述數(shù)據(jù)分析處理器。這樣處理的數(shù)據(jù)更加精確和全 面，模仿真實(shí)的畫筆互動(dòng)書寫感覺更逼真，顯示效果更好。當(dāng)然系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分析處理器也作了相應(yīng)功能改進(jìn)，比如增加相關(guān)運(yùn)算程序，對(duì) 筆位置信息、移動(dòng)速度參數(shù)和光強(qiáng)度信息分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析計(jì)算，最后形成反映書寫時(shí)力 度、快慢效果的控制信號(hào)傳送給觸摸顯示屏。上述所有實(shí)施例中，所述筆桿上還可設(shè)置有選擇發(fā)射不同波段紅外光的開關(guān)，用 于選擇發(fā)射不同波段的紅外光；所述紅外攝像頭分別識(shí)別多支光學(xué)觸控筆發(fā)出的不同波段 的紅外光，傳送給數(shù)據(jù)分析處理器計(jì)算處理，在觸摸顯示屏上實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控顯示。即多支光 學(xué)觸控筆在同一觸摸顯示屏上同時(shí)書寫，同時(shí)顯示，互相不干擾。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前 提下，還可以做出若干改進(jìn)和變動(dòng)，這些改進(jìn)和變動(dòng)也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種光學(xué)觸控筆，具有筆尖和筆桿，其特征在于，所述光學(xué)觸控筆的筆尖一端設(shè)置有 紅外發(fā)光裝置，筆桿內(nèi)設(shè)置有與紅外發(fā)光裝置依次連接的用于控制發(fā)光的壓力傳感器和電 池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述光學(xué)觸控筆，其特征在于，所述光學(xué)觸控筆與觸摸顯示屏、至少 2個(gè)紅外攝像頭和數(shù)據(jù)分析處理器組成一個(gè)光學(xué)觸控系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述光學(xué)觸控筆，其特征在于，所述紅外發(fā)光裝置為L(zhǎng)ED紅外燈泡或 紅外發(fā)光二極管；所述紅外發(fā)光裝置與筆尖的書寫頭連接，通過所述書寫頭與觸摸顯示屏 接觸，或者所述紅外發(fā)光裝置直接與觸摸顯示屏接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述光學(xué)觸控筆，其特征在于，所述筆桿內(nèi)還設(shè)置有用于根據(jù)筆尖 與觸摸顯示屏接觸壓力的大小對(duì)應(yīng)控制紅外發(fā)光裝置發(fā)光強(qiáng)度變化的紅外發(fā)光裝置驅(qū)動(dòng) 控制電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述光學(xué)觸控筆，其特征在于，所述筆桿內(nèi)還設(shè)置有加速度傳感 器、MCU處理芯片和信息發(fā)送裝置；所述信息發(fā)送裝置與觸摸顯示屏或數(shù)據(jù)分析處理器通 過數(shù)據(jù)線連接，或者所述信息發(fā)送裝置為無線收發(fā)器，與觸摸顯示屏或數(shù)據(jù)分析處理器通 過無線網(wǎng)絡(luò)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述光學(xué)觸控筆，其特征在于，所述加速度傳感器為陀螺儀傳感器， 與所述MCU處理芯片連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述光學(xué)觸控筆，其特征在于，所述筆桿上設(shè)置有選擇發(fā)射不同波 段紅外光的開關(guān)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種光學(xué)觸控筆，具有筆尖和筆桿，所述光學(xué)觸控筆的筆尖一端設(shè)置有紅外發(fā)光裝置，筆桿內(nèi)設(shè)置有與紅外發(fā)光裝置依次連接的用于控制發(fā)光的壓力傳感器和電池。所述光學(xué)觸控筆與觸摸顯示屏、至少2個(gè)紅外攝像頭和數(shù)據(jù)分析處理器組成一個(gè)光學(xué)觸控系統(tǒng)。所述光學(xué)觸控筆可在觸摸顯示屏上體現(xiàn)書寫快慢帶來的書寫效果。最終體現(xiàn)書寫力度和速度帶來的筆跡變化效果，讓模擬書寫更加逼真，顯示效果更好，從而增強(qiáng)觸摸書寫的體驗(yàn)感。
文檔編號(hào)G06F3/033GK201859401SQ201020570229
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者于士坤, 劉輝武, 王升平, 胡雋鵬 申請(qǐng)人:廣州視源電子科技有限公司