專利名稱：一種計(jì)算機(jī)手寫輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種計(jì)算機(jī)手寫輸入裝置，屬計(jì)算機(jī)輸入技術(shù)設(shè)備。
市場上現(xiàn)有可購買到的計(jì)算機(jī)手寫輸入裝置(以下亦簡稱作手寫輸入裝置)所采用的技術(shù)主要是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，可以做到較高的分辨率，同時(shí)應(yīng)用磁至伸縮原理和超聲延時(shí)原理也能實(shí)現(xiàn)較高的分辨率，這三種方法在數(shù)字化儀器中均有采用。它們的缺點(diǎn)是坐標(biāo)的輸入速度不快，所以采用這些方法的手寫輸入裝置不能滿足快速手寫輸入的要求；這三種方法的另一個(gè)缺點(diǎn)是，需要精確測(cè)量其中電信號(hào)的大小或相位，對(duì)電信號(hào)的精度和穩(wěn)定性要求較高，且易受到外部干擾，故結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，其實(shí)現(xiàn)成本較高。
本實(shí)用新型的目的就是為了克服和解決現(xiàn)有計(jì)算機(jī)手寫輸入裝置輸入速度較慢、無法滿足要求、且需精確測(cè)量電信號(hào)大小或相位，易受干擾、對(duì)電信號(hào)的精度及穩(wěn)定性要求較高、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、成本較高等的缺點(diǎn)和問題，研究發(fā)明一種坐標(biāo)輸入速度快、電信號(hào)精度及穩(wěn)定性要求不高、結(jié)構(gòu)簡單、分辨率高、成本相對(duì)較低的計(jì)算機(jī)手寫輸入裝置。
本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的本計(jì)算機(jī)手寫輸入裝置的工作原理及結(jié)構(gòu)示意圖如

圖1～3所示，其手寫筆結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖如圖4～7所示，本手寫輸入裝置的電路方框圖如圖8所示；其電路原理圖如圖9所示；本手寫輸入裝置的軟件程序流程框圖如圖10所示。本計(jì)算機(jī)手寫輸入裝置由電路板4、連接電纜線5、手寫輸入筆6、手寫輸入筆電源線7、手寫輸入部件10、手寫輸入裝置機(jī)殼11共同連接構(gòu)成；電路板4上裝有功能電路、指示燈8、電源開關(guān)9、檢測(cè)電路12、連接電纜線5的插座13、手寫輸入筆電源線插座14；手寫輸入部件10由隔膜1、網(wǎng)柵2、3連接構(gòu)成，其上表面為手寫輸入面；其相互位置及連接關(guān)系為在一塊受到光——包括紅外線照射或加熱時(shí)便能產(chǎn)生光電效應(yīng)或熱電效應(yīng)的光敏或熱敏材料所制成的平面隔膜1兩面分別安置一排等距平行且互不接觸的電極——網(wǎng)柵2、3，隔膜與電極直接緊密接觸并且中間無絕緣物，隔膜兩個(gè)面上的電極相互垂直；網(wǎng)柵2安置在隔膜1上面構(gòu)成X軸，其上每一根電極表示X軸上的一個(gè)坐標(biāo)值，網(wǎng)柵3安置在隔膜1下面構(gòu)成Y軸，其上每一根電極表示Y軸上的一個(gè)坐標(biāo)值，網(wǎng)柵2、3構(gòu)成一個(gè)平面縱橫坐標(biāo)網(wǎng)；網(wǎng)柵2、3的電極逐根地電氣連接到電路板4上的檢測(cè)電路12，其中網(wǎng)柵2的電極與X坐標(biāo)掃描電路相連，網(wǎng)柵3的電極與Y坐標(biāo)檢測(cè)電路相連；連接電纜線5與計(jì)算機(jī)的串行通信端口及直流電源相電氣連接；手寫輸入筆6通過電源線7與插座14相電氣連接；電路板4、手寫輸入部件10裝在機(jī)殼11內(nèi)，機(jī)殼11為裝在電路板4上的指示燈8、電源開關(guān)9、手寫輸入部件10的手寫輸入面、插座13、14留有外露開口便于電源指示和控制，手寫筆輸入、電源與通信線連接；實(shí)現(xiàn)本手寫輸入裝置的技術(shù)方案及其工作原理如下在一塊由受到光——包括紅外線照射或加熱時(shí)便能產(chǎn)生光電效應(yīng)或熱電效應(yīng)的光敏或熱敏材料制成的平面隔膜兩面分別安置一排等距平行且互不接觸的電極——網(wǎng)柵，隔膜與電極直接緊密接觸且中間沒有絕緣物，隔膜兩個(gè)面上的電極相互垂直。任選其中一個(gè)面上的電極構(gòu)成X軸，在這個(gè)面上的每一根電極表示X軸上的一個(gè)坐標(biāo)值；另一個(gè)面上的電極構(gòu)成Y軸，其上的每一根電極表示Y軸上的一個(gè)坐標(biāo)值；隔膜兩面的電極構(gòu)成了一個(gè)平面縱橫坐標(biāo)網(wǎng)——簡稱坐標(biāo)網(wǎng)，隔著隔膜垂直相交的電極的交點(diǎn)在坐標(biāo)網(wǎng)上的位置——坐標(biāo)由相交電極的X軸坐標(biāo)值和Y軸坐標(biāo)值表示。坐標(biāo)網(wǎng)越密，即隔膜每面電極越密，則手寫輸入裝置的分辨率越高。當(dāng)隔膜上的某一點(diǎn)被光照或加熱時(shí)，由于隔膜材料具有光敏或熱敏特性而產(chǎn)生光電效應(yīng)或熱電效應(yīng)，使在該點(diǎn)相交的電極之間的電壓或電流發(fā)生改變，利用檢測(cè)電路，根據(jù)電壓或電流的改變確定出在該點(diǎn)相交的電極，就確定了該點(diǎn)的坐標(biāo)，然后將該點(diǎn)坐標(biāo)輸入到計(jì)算機(jī)就實(shí)現(xiàn)了坐標(biāo)輸入。若被光照點(diǎn)或加熱點(diǎn)是由筆尖能發(fā)光或發(fā)熱的手寫筆在隔膜上書寫或作圖所產(chǎn)生的，則坐標(biāo)輸入就是由光照點(diǎn)或加熱點(diǎn)構(gòu)成的筆跡的輸入，從而實(shí)現(xiàn)了手寫輸入；當(dāng)接通電源開關(guān)9，手寫輸入裝置通過連接電纜線5接受來自計(jì)算機(jī)的直流電源并開始工作，指示燈8亮，檢測(cè)電路12不斷掃描坐標(biāo)網(wǎng)，當(dāng)筆尖能發(fā)光或發(fā)熱的手寫輸入筆在手寫輸入部件10的手寫輸入面上書寫或作圖時(shí)，筆尖所在坐標(biāo)網(wǎng)交點(diǎn)處的隔膜就受到光照或加熱，該交點(diǎn)處相交電極之間的電壓或電流就會(huì)發(fā)生改變并被檢測(cè)電路12檢測(cè)到，同時(shí)檢測(cè)電路12將該相交電極的X、Y坐標(biāo)作為當(dāng)前輸入坐標(biāo)通過連接電纜線5送給計(jì)算機(jī)。
本手寫輸入裝置的手寫輸入筆包括手寫輸入光筆和手寫輸入熱筆，其中手寫輸入光筆由筆桿15、筆尖16、開關(guān)17共同連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為光筆筆桿15與筆尖16固定連接，開關(guān)17裝于筆桿的桿殼上，筆桿15內(nèi)裝電池E1或經(jīng)E1兩端的接線端子接外部電源供電，電池E1與限流電阻R1、發(fā)光二極管D1、及開關(guān)17構(gòu)成串聯(lián)回路；開關(guān)導(dǎo)通或斷開控制著發(fā)光二極管D1的亮或滅；筆尖16是空心的，由發(fā)光二極管D1產(chǎn)生的光束經(jīng)空心筆尖16照射在手寫輸入板上所形成的光點(diǎn)來選擇輸入坐標(biāo)；手寫輸入熱筆由筆桿18、筆尖19、開關(guān)20共同連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為熱筆筆桿18與筆尖19固定連接，開關(guān)20裝于筆桿的桿殼上，筆桿18內(nèi)裝電池E2或經(jīng)E2兩端的接線端子接外部電源供電，筆尖19是一微型發(fā)熱元件，電池E2與開關(guān)20及作為微型發(fā)熱元件的電阻R2構(gòu)成串聯(lián)回路，開關(guān)導(dǎo)通或斷開控制著筆尖發(fā)熱或不發(fā)熱；由發(fā)熱筆尖與手寫輸入面的接觸點(diǎn)來選擇輸入坐標(biāo)。
本手寫輸入裝置的電路由電源開關(guān)及指示燈電路、通信及控制電路、X坐標(biāo)掃描電路、Y坐標(biāo)檢測(cè)電路、坐標(biāo)網(wǎng)共同電氣連接構(gòu)成，其互連關(guān)系為通信及控制電路分別通過電源線、Y坐標(biāo)數(shù)據(jù)總線、X坐標(biāo)掃描信號(hào)線分別與電源開關(guān)及指示燈電路、Y坐標(biāo)檢測(cè)電路、X坐標(biāo)掃描電路相電氣連接；由連接電纜線5輸入的直流電源經(jīng)電源開關(guān)及指示燈電路分別向通信與控制電路、Y坐標(biāo)檢測(cè)電路、X坐標(biāo)掃描電路供電；坐標(biāo)網(wǎng)的X軸電極即網(wǎng)柵2的電極逐根地與X坐標(biāo)掃描電路相電氣連接，坐標(biāo)網(wǎng)的Y軸電極即網(wǎng)柵3的電極逐根地與Y坐標(biāo)檢測(cè)電路相電氣連接；電路方框圖的工作過程是(1)通信及控制電路向X坐標(biāo)掃描電路發(fā)出數(shù)據(jù)告訴該電路要檢測(cè)哪根X軸電極；(2)X坐標(biāo)掃描電路改變?cè)摳姌O的電壓或電流而維持其它電極的電壓或電流不變；(3)Y坐標(biāo)檢測(cè)電路檢測(cè)Y軸電極的電壓或電流是否發(fā)生改變，并將發(fā)生這種改變的Y軸電極坐標(biāo)送給通信與控制電路；(4)通信與控制電路將接受到的Y軸電極坐標(biāo)及該時(shí)刻被檢測(cè)的X軸電極坐標(biāo)作為當(dāng)前輸入坐標(biāo)送給計(jì)算機(jī)。
本手寫輸入裝置的電路原理圖中，電源開關(guān)及指示燈電路由開關(guān)9、二極管D2及其限流電阻R3共同電氣連接構(gòu)成，二極管D2作指示燈8使用；通信及控制電路由微處理器MPU構(gòu)成；X坐標(biāo)掃描電路由非門集成件IC1、與門集成件IC2共同電氣連接構(gòu)成；Y坐標(biāo)檢測(cè)電路由存儲(chǔ)器IC4、比較器集成件IC3、電阻R4～R131、電位器RV共同電氣連接構(gòu)成。掃描時(shí)IC2改變被檢測(cè)X軸電極的電壓而維持其它X軸電極的電壓不變，當(dāng)位于該X軸電極上的坐標(biāo)點(diǎn)受到光照或加熱時(shí)，通過該點(diǎn)的Y軸電極的電壓和電流均會(huì)改變，此電壓通過比較器IC3使相應(yīng)存儲(chǔ)器單元輸出該Y軸電極的坐標(biāo)數(shù)據(jù)到與MPU相連的數(shù)據(jù)總線上，MPU接收此數(shù)據(jù)并將此數(shù)據(jù)與該時(shí)刻被檢測(cè)的X軸電極坐標(biāo)數(shù)據(jù)一起送給計(jì)算機(jī)。
圖10是通信及控制電路的軟件程序流程框圖，21是通過全面掃描坐標(biāo)網(wǎng)來檢測(cè)輸入坐標(biāo)部分，22為通過小區(qū)域掃描來檢測(cè)輸入坐標(biāo)部分；其中X=0表示檢測(cè)坐標(biāo)值最小的X軸電極；X=X+1表示逐根地按坐標(biāo)值由小到大的順序掃描X軸電極；X=(X+1)p，表示對(duì)X+1取模P運(yùn)算(除以P取余，P為X軸電極根數(shù))，其結(jié)果用于確定將要檢測(cè)的X軸電極，即該X軸電極的坐標(biāo)值是上述取模P運(yùn)算的結(jié)果，這里進(jìn)行模P運(yùn)算的目的是使X總是在0到P-1之間循環(huán)變化，從而實(shí)現(xiàn)不斷重復(fù)地全面掃描坐標(biāo)網(wǎng)；“送輸入坐標(biāo)”表示將檢測(cè)到的輸入坐標(biāo)送給計(jì)算機(jī)；X1=X是將當(dāng)前輸入坐標(biāo)的X軸坐標(biāo)暫存為X1并將其作為當(dāng)前掃描小區(qū)域的中點(diǎn)坐標(biāo)；X≥P？是保證將要檢測(cè)的X軸電極實(shí)際存在；X-X1≥K？表示將要檢測(cè)的X軸電極是否在當(dāng)前掃描小區(qū)域中，其中K為掃描小區(qū)域兩端的電極到中點(diǎn)電極的坐標(biāo)距，K表示了掃描小區(qū)域的大小；X=X1-K表示檢測(cè)小區(qū)域中坐標(biāo)值最小的X軸電極；X＜0？是保證將要檢測(cè)的X軸電極實(shí)際存在；X=X1？是判斷是否已掃描完當(dāng)前小區(qū)域。
本計(jì)算機(jī)手寫輸入裝置的快速手寫輸入原理是當(dāng)本手寫輸入裝置隔膜上的某一點(diǎn)被光照或加熱時(shí)，由于隔膜材料具有光敏或熱敏特性而產(chǎn)生光電效應(yīng)或熱電效應(yīng)，使在該點(diǎn)相交的電極之間的電壓或電流發(fā)生改變，利用檢測(cè)電路，根據(jù)電壓或電流的改變確定出在該點(diǎn)相交的電極，就確定了該點(diǎn)的坐標(biāo)，然后將該點(diǎn)坐標(biāo)輸入到計(jì)算機(jī)就實(shí)現(xiàn)了坐標(biāo)輸入；若被光照點(diǎn)或加熱點(diǎn)是由筆尖能發(fā)光或發(fā)熱的手寫筆在隔膜上書寫或作圖所產(chǎn)生的，則坐標(biāo)輸入就是由光照點(diǎn)或加熱點(diǎn)構(gòu)成的筆跡的輸入，從而實(shí)現(xiàn)了手寫輸入；利用大部分手寫筆跡具有分段連續(xù)性以及書寫時(shí)筆尖常常是在一個(gè)小的逐漸變化的區(qū)域之中移動(dòng)的特點(diǎn)，如書寫一般就是寫完一個(gè)字然后挨著寫另一個(gè)字，作圖時(shí)的筆畫通常也是連續(xù)變化的，檢測(cè)電路只需對(duì)包含前一個(gè)手寫輸入坐標(biāo)——簡稱輸入坐標(biāo)的小區(qū)域進(jìn)行掃描檢測(cè)，便能找到當(dāng)前筆尖所在位置的坐標(biāo)，筆跡有較大的跳變時(shí)，則可通過全面掃描坐標(biāo)網(wǎng)，檢測(cè)每一對(duì)相交電極之間的電壓或電流是否改變來找出輸入坐標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)快速手寫輸入。另外，檢測(cè)電路采取逐根掃描X軸電極，而對(duì)Y軸電極信號(hào)譯碼的辦法來確定Y輸入坐標(biāo)，以進(jìn)一步提高手寫輸入速度，具體做法是任一掃描時(shí)刻只使一根X軸電極的電壓或電流不同于其它X軸電極的電壓或電流，該電極稱為該時(shí)刻被掃描X軸電極，如果位于該X軸電極上的某個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)有輸入——即受到光照或加熱，則通過該點(diǎn)的Y軸電極電壓或電流便不同于其它Y軸電極中的電壓或電流，將Y軸電極的電壓或電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電平高低時(shí)，該Y軸電極電平是唯一的，即如果它是高或低電平，則其它Y軸電極就是低或高電平；譯碼方法是，利用上述Y軸電極電平的唯一性作為存儲(chǔ)單元輸出數(shù)據(jù)的條件，具體做法是讓對(duì)應(yīng)于每根Y軸電極的電平信號(hào)控制一個(gè)存儲(chǔ)單元——該單元存放有相應(yīng)Y軸電極的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，使僅當(dāng)電平高或低時(shí)被控存儲(chǔ)單元才輸出數(shù)據(jù)，將所有存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)輸出端都接在同一條數(shù)據(jù)總線上，出現(xiàn)在該數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)就是相應(yīng)Y軸電極的坐標(biāo)，此Y軸電極坐標(biāo)和該時(shí)刻被掃描X軸電極坐標(biāo)就是當(dāng)時(shí)的手寫輸入坐標(biāo)。根據(jù)上述方法，只需找出電壓或電流發(fā)生改變的相交電極就確定了輸入坐標(biāo)，而不必精確測(cè)量電極中電壓或電流大小(通常精確測(cè)量需嚴(yán)格消除干擾的影響)，更不必測(cè)量這些電壓或電流的相位。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果(1)本手寫輸入裝置結(jié)構(gòu)簡單、手寫輸入速度快；(2)本實(shí)用新型采取對(duì)X軸電極掃描，對(duì)Y軸電極譯碼的方法進(jìn)一步提高了輸入速度；(3)本實(shí)用新型不必精確測(cè)量電極中電壓或電流大小，更不必測(cè)量這些電壓或電流的相位，故本裝置的檢測(cè)電路簡單并且抗干擾能力強(qiáng)；(4)本實(shí)用新型只需采用細(xì)直徑或小截面的電極來提高網(wǎng)柵密度，這就提高了本手寫輸入裝置的分辨率，并且如果此時(shí)只是提高網(wǎng)柵密度而保持總的電極數(shù)不變，則檢測(cè)電路可不作任何該變；(5)本裝置的隔膜采用了受光(包括紅外線)照或加熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)或熱電效應(yīng)的光敏或熱敏材料，所以手寫輸入筆可以是手寫光筆或手寫熱筆。
下面對(duì)說明書附圖進(jìn)一步說明如下圖1～3是本計(jì)算機(jī)手寫輸入裝置的結(jié)構(gòu)及原理示意圖；圖4～5是手寫輸入光筆的結(jié)構(gòu)及原理示意圖；圖6～7是手寫輸入熱筆結(jié)構(gòu)及原理示意圖；圖8是本計(jì)算機(jī)手寫輸入裝置電路板的電路方框圖；圖9是本計(jì)算機(jī)手寫輸入裝置的電路原理圖；圖10是本計(jì)算機(jī)手寫輸入裝置的軟件程序流程框圖。
本實(shí)用新型的實(shí)施方式可為如下①按圖1～3所示，設(shè)計(jì)、加工制造光敏或熱敏隔膜1、機(jī)殼11；購置開關(guān)9、指示燈8、連接電纜線插座13、手寫筆電源線插座14等；機(jī)殼11可選用塑料注塑而成；手寫輸入部件10是由隔膜1及安置在其上下兩面的電極構(gòu)成，電極可采用無絕緣的細(xì)導(dǎo)電線制成；當(dāng)用手寫光筆時(shí)，采用光敏隔膜，當(dāng)用手寫熱筆時(shí)，則用熱敏隔膜；光敏隔膜可采用有機(jī)光敏材料，如聚乙烯咔唑-三硝基芴酮(PVK-TNF)；熱敏隔膜可采用電阻隨溫度減小的有機(jī)熱敏材料，如在PVC或聚氯基甲酸脂(polyurethane)中分散Na-四氯醌二甲烷化合物(Na Tetracyano-quinodimethane)所形成的電子傳導(dǎo)型塑料；②按圖8～9所示的電源開關(guān)與指示燈電路、通信與控制電路、X坐標(biāo)掃描電路、Y坐標(biāo)檢測(cè)電路制作印刷電路板(包括給出插座13、14的安裝位置及其與直流電源的電氣連結(jié))，然后篩選元器件進(jìn)行電路板安裝，IC1可選用反向緩沖器74HC9034,IC2可選用多片與門CC4068組合而成，IC3可選用比較器MC14574組合而成，IC4可選用TC74ACT373八D鎖存器組合而成，每片TC74ACT373的八位輸入端分別接與相應(yīng)Y軸電極坐標(biāo)值對(duì)應(yīng)的高電平或低電平，MPU可選用內(nèi)部帶只讀程序存儲(chǔ)器ROM的MS-51單片機(jī)；然后按圖10所示編制程序并輸入到單片機(jī)的只讀程序存儲(chǔ)器中；③按圖4～7所示，設(shè)計(jì)制造手寫光筆和手寫熱筆，均可采用塑料注塑筆桿，光筆筆尖也可用塑料注塑成空心狀，熱筆筆尖可用金屬電阻絲制成，購買圖5、7所示電子元件，然后按上面說明書所述的光筆及熱筆的構(gòu)成及其連接關(guān)系就能制成手寫光筆和手寫熱筆；④按圖1～3所示，并按上面說明書所述的結(jié)構(gòu)與連接關(guān)系進(jìn)行本手寫輸入裝置的裝配便能較好地實(shí)施本實(shí)用新型。在實(shí)施過程中，應(yīng)注意下述問題(1)電極最好嵌入隔膜表面，以使隔膜表面平整光滑便于書寫；(2)對(duì)于光敏隔膜，位于輸入面的電極最好是透明的，以便光束能照射到被電極覆蓋的區(qū)域；(3)手寫輸入光筆或熱筆可以裝上起鼠標(biāo)按鍵作用的開關(guān)和相應(yīng)電路以及與計(jì)算機(jī)之間的通信線(相應(yīng)電路及通信線也可以裝在手寫輸入裝置外殼內(nèi))從而使手寫輸入裝置能兼作鼠標(biāo)使用；(4)也可以給手寫輸入面加上耐磨薄保護(hù)層，光敏隔膜的保護(hù)層應(yīng)透明(對(duì)紅外線敏感的隔膜保護(hù)層應(yīng)能透過紅外線)，熱敏隔膜的保護(hù)層應(yīng)導(dǎo)熱性好；(5)判斷相交電極間的電壓或電流是否因手寫輸入而改變的一種方法是，如果電壓或電流偏離參考值，則認(rèn)為該電壓或電流因手寫輸入發(fā)生了改變，該參考值既可以是相交電極在其交點(diǎn)未受光照或加熱時(shí)的電壓或電流值，也可以是所有相交電極在各自交點(diǎn)未受光照或加熱時(shí)電壓或電流的平均值；另一種方法是取交點(diǎn)受光照或加熱時(shí)的相交電極間的電壓或電流為參考值，也可以取所有相交電極各自在交點(diǎn)受光照或加熱時(shí)電壓或電流的平均值為參考值，如果電壓或電流等于或接近參考值，則認(rèn)為該電壓或電流因手寫輸入發(fā)生了改變；(6)可以根據(jù)環(huán)境溫度或光照情況對(duì)以上兩種方法中的參考值加以修正；(7)用簡單的模擬比較電路就能實(shí)現(xiàn)相交電極的實(shí)際電壓或電流與參考值的比較而不必將它們轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后再比較；(8)采用電導(dǎo)隨光照強(qiáng)度或溫度變化的材料作手寫輸入板的隔膜更適合，可使檢測(cè)電路相對(duì)簡單。這類材料很多如對(duì)可見光敏感的有硒、硒碲合金、三硒化二砷等，對(duì)紅外線敏感的有硫化鉛(PbS)、硒化鉛(PbSe)、碲化鉛(PbTe)等，熱敏材料有以Mn、Co、Ni、Fe等過渡金屬氧化物為主要成份的氧化物半導(dǎo)體；另外還有各種有機(jī)光敏材料如聚乙烯咔唑-三硝基芴酮(PVK-TNF)，及有機(jī)熱敏材料如含Na-四氯醌二甲烷的PVC或聚氯基甲酸脂；對(duì)硒、硒碲合金、三硒化二砷、硫化鉛(PbS)、硒化鉛(PbSe)、碲化鉛(PbTe)等可采用真空蒸鍍的方法來獲取隔膜；對(duì)Mn、Co、Ni、Fe等過渡金屬氧化物，可選其中兩種以上的成份混合制成薄膜再燒結(jié)而成，用真空蒸鍍或?yàn)R射的方法可得到更薄的隔膜；用適當(dāng)?shù)娜軇┤缢臍溥荒?、環(huán)乙酮、氯苯、甲苯等按一定比例混合而成來溶解PVK-TNF，然后涂布在基板上即可形成薄膜；(9)無論是光敏隔膜還是熱敏隔膜均應(yīng)盡可能地薄，一般應(yīng)在50微米以下，以利于提高響應(yīng)速度和分辨率；(10)對(duì)光敏或熱敏材料盡量選擇在手寫筆的正常輸入光強(qiáng)或溫度附近具有急劇變化的電特性的材料，從而有更強(qiáng)的抗干擾性；(11)發(fā)光二極管(包括紅外發(fā)光二極管)應(yīng)選其所發(fā)光的波長落在隔膜最敏感波長范圍內(nèi)的型號(hào)；(12)由于光敏材料一般比熱敏材料響應(yīng)速度快，所以采用光敏隔膜的手寫輸入裝置對(duì)提高手寫輸入速度更有利，而采用只對(duì)紅外線敏感的隔膜具有抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)；(13)本手寫輸入裝置中用到的集成件最好專門設(shè)計(jì)生產(chǎn)，把多片相同的集成度不高的芯片做成一片高集成度的芯片，這樣可大幅度地減小集成件的費(fèi)用，也能明顯減小集成件所占的空間。
權(quán)利要求1.一種計(jì)算機(jī)手寫輸入裝置，其特征在于它由電路板(4)、連接電纜線(5)、手寫輸入筆(6)、手寫輸入筆電源線(7)、手寫輸入部件(10)、手寫輸入裝置機(jī)殼(11)共同連接構(gòu)成；電路板(4)上裝有功能電路、指示燈(8)、電源開關(guān)(9)、檢測(cè)電路(12)、連接電纜線(5)的插座(13)、手寫輸入筆電源線插座(14)；手寫輸入部件(10)由隔膜(1)、網(wǎng)柵(2)、(3)連接構(gòu)成，其上表面為手寫輸入面；其相互位置及連接關(guān)系為在一塊受到光——包括紅外線照射或加熱時(shí)便能產(chǎn)生光電效應(yīng)或熱電效應(yīng)的光敏或熱敏材料所制成的平而隔膜1兩面分別安置一排等距平行且互不接觸的電極——網(wǎng)柵(2)、(3)，隔膜與電極直接緊密接觸并且中間無絕緣物，隔膜兩個(gè)面上的電極相互垂直；網(wǎng)柵(2)安置在隔膜(1)上面構(gòu)成X軸，其上每一根電極表示X軸上的一個(gè)坐標(biāo)值，網(wǎng)柵(3)安置在隔膜(1)下面構(gòu)成Y軸，其上每一根電極表示Y軸上的一個(gè)坐標(biāo)值，網(wǎng)柵(2)、(3)構(gòu)成一個(gè)平面縱橫坐標(biāo)網(wǎng)；網(wǎng)柵(2)、(3)的電極逐根地電氣連接到電路板(4)上的檢測(cè)電路(12)，其中網(wǎng)柵(2)的電極與X坐標(biāo)掃描電路相連，網(wǎng)柵(3)的電極與Y坐標(biāo)檢測(cè)電路相連；連接電纜線(5)與計(jì)算機(jī)的串行通信端口及直流電源相電氣連接；手寫輸入筆(6)通過電源線(7)與插座(14)相電氣連接；電路板(4)、手寫輸入部件(10)裝在機(jī)殼(11)內(nèi)，機(jī)殼(11)為裝在電路板(4)上的指示燈(8)、電源開關(guān)(9)、手寫輸入部件(10)的手寫輸入面、插座(13)、(14)留有外露開口便于電源指示和控制，手寫筆輸入、電源與通信線連接。
2.按權(quán)利要求1所述的一種計(jì)算機(jī)手寫輸入裝置，其特征在于所述的手寫輸入光筆由筆桿(15)、筆尖(16)、開關(guān)(17)共同連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為光筆筆桿(15)與筆尖(16)固定連接，開關(guān)(17)裝于筆桿的桿殼上，筆桿(15)內(nèi)裝電池E1或經(jīng)E1兩端的接線端子接外部電源供電，電池E1與限流電阻R1、發(fā)光二極管D1、及開關(guān)(17)構(gòu)成串聯(lián)回路。
3.按權(quán)利要求1所述的一種計(jì)算機(jī)手寫輸入裝置，其特征在于所述的手寫輸入熱筆由筆桿(18)、筆尖(19)、開關(guān)(20)共同連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為熱筆筆桿(18)與筆尖(19)固定連接，開關(guān)(20)裝于筆桿的桿殼上，筆桿(18)內(nèi)裝電池E2或經(jīng)E2兩端的接線端子接外部電源供電，筆尖(19)是一微型發(fā)熱元件，電池E2與開關(guān)(20)及作為微型發(fā)熱元件的電阻R2構(gòu)成串聯(lián)回路。
4.按權(quán)利要求1所述的一種計(jì)算機(jī)手寫輸入裝置，其特征在于所述的電路由電源開關(guān)及指示燈電路、通信及控制電路、X坐標(biāo)掃描電路、Y坐標(biāo)檢測(cè)電路、坐標(biāo)網(wǎng)共同電氣連接構(gòu)成，其互連關(guān)系為通信及控制電路分別通過電源線、Y坐標(biāo)數(shù)據(jù)總線、X坐標(biāo)掃描信號(hào)線分別與電源開關(guān)及指示燈電路、Y坐標(biāo)檢測(cè)電路、X坐標(biāo)掃描電路相電氣連接；由連接電纜線(5)輸入的直流電源經(jīng)電源開關(guān)及指示燈電路分別向通信與控制電路、Y坐標(biāo)檢測(cè)電路、X坐標(biāo)掃描電路供電；坐標(biāo)網(wǎng)的X軸電極即網(wǎng)柵(2)的電極逐根地與X坐標(biāo)掃描電路相電氣連接，坐標(biāo)網(wǎng)的Y軸電極即網(wǎng)柵(3)的電極逐根地與Y坐標(biāo)檢測(cè)電路相電氣連接。
專利摘要本實(shí)用新型是計(jì)算機(jī)手寫輸入裝置。裝置由隔膜、網(wǎng)柵、電路板、手寫輸入筆、指示燈、開關(guān)、機(jī)殼、手寫輸入部件、電纜線插座、電源線插座共同連接安裝構(gòu)成;電路由電源開關(guān)及指示燈電路、通信及控制電路、Y坐標(biāo)檢測(cè)電路、X坐標(biāo)掃描電路、坐標(biāo)網(wǎng)共同電氣連接構(gòu)成;本裝置結(jié)構(gòu)簡單、分辨率高、手寫輸入速度快、抗干擾能力強(qiáng),手寫輸入筆可以是手寫輸入光筆或手寫輸入熱筆,手寫輸入板的隔膜是光敏材料或熱敏材料隔膜。
文檔編號(hào)G06F3/02GK2461065SQ0121494
公開日2001年11月21日 申請(qǐng)日期2001年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月16日
發(fā)明者王劍 申請(qǐng)人:王劍