專利名稱：內置導線網格電磁感應層的電子白板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電子白板，尤其是一種成本低、制造簡便并且識別精度高的內置導線網格電磁感應層的電子白板，屬于電子技術領域。
隨著電子技術的發(fā)展，無論是在學校的授課環(huán)境，還是部門的研討過程中，開始使用了電子白板。這種產品能夠及時地將書寫在白板上的符號，轉換為電信號，輸入給所連接的計算機，通過計算機再直接完成編輯或打印、傳輸等遠程信息交換?，F有的電子白板由于感應面積較大，或者不能制作，例如印刷線路板的腐蝕制作電磁感應式；或者由于成本太高，而不能采用觸摸屏等電阻式的感應結構，因此電子白板多采用輸入筆與電子白板之間的超聲波發(fā)射、接收方式進行操控，其成本依然較高，而且精度較低，大大限制了這類產品的應用。導致這個信息交流和產生的環(huán)節(jié)遲遲不能夠被廣泛地數字化。
綜上所述，現有產品都存在著明顯地識別率低，精度差，而且成本較高，制造困難等，以至于不能夠被廣泛應用的缺點。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種內置導線網格電磁感應層的電子白板，使用壽命長，維護簡單。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種內置導線網格電磁感應層的電子白板，其能夠方便地攜帶，便于使用。
本發(fā)明的目的是通過如下的技術方案實現的一種內置導線網格電磁感應層的電子白板，它包括書寫輸入部分、圍設在其周邊的包覆框部分以及控制電路裝置，書寫輸入部分為多層結構，夾設在框架內，包括表面書寫層、輸入感應層和底層，輸入感應層設在書寫層和底層之間，感應層的輸出接控制電路，感應層為由導線分別沿X、Y軸方向繞制的、盤錯交織的經緯線網，導線在交叉點處相互絕緣，每個網格所圍設的空間構成一個感應單元。
感應層的面積與書寫層和底層同樣大小或小于書寫層和底層，即感應層完全附設或者部分附設在書寫層和底層之間。感應層的附設位置在書寫輸入部分書寫范圍的一側或中央。
為了增強設備抗干擾能力，感應層后還設有屏蔽層。
感應層與底層之間還設有緩沖層，或感應層與屏蔽層之間還設有緩沖層。
由導線分別沿X、Y軸方向繞制的、盤錯交織的經緯線網構成的感應層，其導線還可以在外表面整體包覆或涂覆絕緣層?；蛘咧苯邮褂闷岚€。
感應層的層數為一層以上，各感應層上的感應單元彼此交錯布置。每層感應單元的間隔大小相同或不同。
為了使上述繞制的經緯線網嚴格定位，可以通過熱壓、熱熔等工藝將經緯線網附著固設在絕緣隔膜上，形成帶有絕緣隔膜的導線電磁感應層。為降低成本，絕緣隔膜為菲林材質。
為提高電子白板的精度，將一層以上感應層疊設在一起，各感應層上的感應單元彼此交錯布置。每層感應單元的間隔大小相同或不同。
如果電子白板的書寫面積較大，感應層的面積也要相應增大，將一塊以上帶有絕緣隔膜的導線電磁感應層相互拼接構成，各塊上分別設有X、Y軸方向導線引出電氣連接裝置，各塊之間通過導線引出電氣連接裝置連接。
上述的連接裝置為針式連接裝置或軟性印刷線路裝置或點對點(PIN-PIN)連接裝置或焊點(VGA)熱熔連接裝置或超聲波焊接裝置或焊盤焊接裝置或刺破式連接裝置。
其控制電路包括信號放大濾波采集、數據處理，還設有信號輸出控制電路和/或存儲裝置。信號輸出裝置包括具有計算機標準數據接口的電纜或無線數據交換裝置射頻發(fā)射/接收器。
信號輸出裝置接計算機和/或打印機或外部數據存儲設備或通過調制解調輔助裝置接電話線。
上述的控制電路與感應層兩者為一體直接連接，控制電路的器件直接設置在經緯線網經緯線網輸出端上，控制電路設置本體內。
上述的控制電路的器件還可以設置在與感應層分體的印刷線路板上，感應層的經緯線網輸出端以壓接或插接或焊接方式與印刷線路板對應的輸入引腳連接。感應層的經緯線網輸出端設置在硬質壓片與印刷線路板中間，在硬質壓片與經緯線網輸出端之間設有緩沖層，硬質壓片、緩沖層與經緯線網輸出端螺合壓接在印刷線路板上，經緯線網輸出端與印刷線路板對應的輸入引腳連接。
電子白板的控制電路與本體一體設置，設置在本體周邊的包覆框內。
電子白板的控制電路還可設置在本體外，與本體通過電氣連接裝置連接，感應層的經緯線網輸出端以壓接或插接或焊接方式與感應層輸出接口連接，控制電路上設置與感應層的電氣連接裝置匹配的接口。感應層的經緯線網輸出端設置在硬質壓片與電氣連接裝置中間，在硬質壓片與經緯線網輸出端之間設有緩沖層，硬質壓片、緩沖層與經緯線網輸出端螺合壓接在電氣連接裝置上，經緯線網輸出端與電氣連接裝置對應的輸入引腳連接。
感應層輸出接口和控制電路接口為針式連接裝置或軟性印刷線路裝置或點對點(PIN-PIN)連接裝置或焊點(VGA)熱熔連接裝置或超聲波焊接裝置或焊盤焊接裝置或刺破式連接裝置。
在電子白板的本體框架外還設有支架，本體架設在支架上。
控制電路可以設置在支架內，與感應層電氣連接的接口設置在支架上，感應層輸出接口在本體的位置對應控制電路接口。
為了攜帶、掛放方便，電子白板的書寫輸入部分、圍設在其周邊的保護邊框為柔性可卷曲材質。
在電子白板本體的一側邊固接在卷軸內，卷軸兩端設有收合本體的扭簧，本體另一側邊端設有定位卡扣?？刂齐娐房稍O置在卷軸內。
根據上述技術方案分析可知，本發(fā)明結構簡單合理，制作工藝簡單，大大降低了電子白板的成本，維護方便，而且較大地提高了感應精度，能夠被廣泛地普及，解決了該環(huán)節(jié)數字化的問題，更加豐富了當代數字化產品的形態(tài)，產生利用電子白板主渠道之一進行交流的應用模式。
圖11為本發(fā)明實施例二立體結構示意圖。
實施例一如圖1所示，本發(fā)明為一種內置導線網格電磁感應層的電子白板，它包括書寫輸入部分、圍設在其周邊的包覆框部分以及控制電路裝置，書寫輸入部分為多層結構，夾設在框架1內，包括表面書寫層2、輸入感應層5和底層4，輸入感應層5設在書寫層2和底層4之間，感應層5的輸出接控制電路。
感應層5的面積與書寫層2和底層4同樣大小或小于書寫層2和底層4，即感應層5完全附設或者部分附設在書寫層2和底層4之間。感應層5的附設位置在書寫輸入部分書寫范圍的一側或中央。
如圖1所示，為了增強設備抗干擾能力，感應層5后還設有屏蔽層6，該屏蔽層6能夠有效地克服感應層5電磁對控制電路工作的干擾。
感應層5與底層4之間還設有感應壓力觸發(fā)的緩沖層7，或感應層5與屏蔽層6之間還設有感應壓力觸發(fā)的緩沖層7。緩沖層7的功能在于保持感應層與書寫平面以及屏蔽層6之間有合理的間隙。此外，筆的電磁信號發(fā)射無論在筆壓下或未壓下均有電磁信號發(fā)生，以方便控制。當然可以做成筆未壓下無信號，此外筆還可以做到壓力感應，均在筆上實現通過頻率不同體現。
如圖2、3、4、5所示，感應層5為分別沿X軸方向的導線52和沿Y軸方向的導線51繞制而成的，其盤錯交織為經緯線網，在交叉點處54的導線相互絕緣，其每個網格所圍設的空間構成一個感應單元53。繞制時，可在周邊設置定位柱511。導線也可為外表面整體包覆或涂覆絕緣層，例如采用漆包線，直接沿X、Y軸方向繞制為經緯線網即可。
為了使上述繞制的經緯線網嚴格定位，方便后續(xù)工藝和維護，可以通過熱壓、熱熔等工藝將經緯線網附著固設在絕緣隔膜55上，形成帶有隔膜55的導線電磁感應層5。絕緣隔膜55為菲林材質。
如圖7所示，為提高電子白板的精度，將一層以上的感應層5和5，疊設在一起，各感應層上的感應單元53交錯布置。每層感應單元53的間隔大小可以相同或者不同。各層感應單元53的間隔大小不同，大小疊放后，必然坐標的間隔縮小，也就提高了感應的精度。感應單元53大小相同的感應層疊放在一起時，因為彼此的位置是交錯布置的，坐標間隔也縮小了，從而可大大提高電子白板的精度。
如圖6所示，如果電子白板的書寫面積較大，感應層的面積也要相應擴大，可以將一塊以上帶有隔膜的導線電磁感應層5和5’相互拼接構成，各塊上分別設有X、Y方向導線引出電氣連接裝置56和57，各塊之間通過導線引出電氣連接裝置56和57連接。
上述的連接裝置56和57可以為針式連接裝置或軟性印刷線路裝置或點對點(PIN-PIN)連接裝置或焊點(VGA)熱熔連接裝置或超聲波焊接裝置或焊盤焊接裝置或刺破式連接裝置，連接時，相互插接即可。
電子白板的信號輸出裝置為有線電纜連接裝置或無線數據交換裝置。有線電纜連接裝置為具有USB連接口的電纜；無線數據交換裝置為射頻發(fā)射/接收器。這樣可完成本地存儲，或遠程傳輸，或直接設置上網裝置，將輸入的內容打包為數據包，發(fā)送。當然，信號輸出裝置接計算機和/或打印機，直接將白板上感應采集的信息編輯、打??；再有，信號輸出裝置直接接數據存儲設備，可將數據存儲后，利用移動存儲裝置導入到計算機中，或其他設備中。信號輸出裝置與周邊設備的具體電路結構與其他領域消費電子產品應用中的連接方式一致，在此不再贅述。
本發(fā)明在感應層和控制電路的結構進行的改變，上述的控制電路直接設置與經緯線網輸出端一體連接，控制電路與本體一體設置。
控制電路還可以設置在與感應層5分體的印刷線路板上，感應層5的經緯線網輸出端以壓接、插接或焊接方式與印刷線路板PCB對應的輸入引腳511’連接。如圖2、圖5所示。
具體連接方式如圖10所示，感應層的經緯線網輸出端設置在硬質壓片600與印刷線路板500中間，在硬質壓片600與經緯線網輸出端之間設有緩沖層7，硬質壓片600、緩沖層7與經緯線網輸出端通過螺母700螺合壓接在印刷線路板500上，經緯線網輸出端與印刷線路板500對應的輸入引腳511’連接。
控制電路與本體一體設置時，可以設置在本體周邊的包覆框內。
另外，如圖8所示，本發(fā)明的控制電路8設置本體外，與本體通過電氣連接裝置連接，感應層5的經緯線網輸出端以壓接、插接或焊接方式與感應層輸出接口82連接，控制電路上設置與感應層的電氣連接裝置匹配的接口81。具體連接可采用現有的通用標準接口，例如，感應層輸出接口82和控制電路接口81可分別為針式連接裝置或軟性印刷線路裝置或點對點(PIN-PIN)連接裝置或焊點(VGA)熱熔連接裝置或超聲波焊接裝置或焊盤焊接裝置或刺破式連接裝置。
控制電路與本體的分體設置，為電子白板的隨時升級提供了方便，同時便于維護和保養(yǎng)。
如圖1所示，本體框架1外設有支架3，本體架1設在支架3上。控制電路8設置在支架3內，接口設置在支架3上，感應層輸出接口82在本體的位置對應控制電路接口81。
本發(fā)明的工作機理為結合如圖9所示，圖中P是筆的信號輸入端，筆頭上有一較大的導體P’，當筆靠近感應單元時，筆頭就構成電場的一個電極，感應層上的導電介質，構成電場的另一電極。筆對X軸和Y軸的電場用Cx和Cy來表示。圖中Y1、Y2表示Y軸的引出PIN，X1、X2表示X軸的引出PIN，在X軸有一條Zx線將所有的線串起，等效為一電阻Zx，Y軸有一條Zy線將所有的線串起，等效為一電阻Zy。當筆在天線上晃動時，筆頭上的交變電勢會通過Zx和Zy偶合到X和Y兩組天線上，由于兩組天線是許多線串成，那么其越靠近筆頭的線收到的交變電勢越強，這些線上收到的電勢的矢量用上面滑動電阻箭頭處在電阻間的位置來表示，由于兩組天線上下重疊，筆移動時，可理解為兩滑動電阻同向或反向同步滑動，Y方向電阻滑到不同的位置表示為Y軸上的不同坐標，X方向電阻滑到不同的位置表示X軸上的不同坐標。有了X和Y坐標，當然可求得筆的平面坐標位置，從而確定筆的位置。
另外，也可通過電磁筆不斷地發(fā)射電磁信號，當筆尖觸及感應發(fā)生裝置時，其電磁信號穿過感應天線某位置，該位置的天線感應出信號，由感應發(fā)生裝置將感應的位置信號通過X、Y方向的引線傳遞控制識別電路的輸入口，經過陣列選通、控制方法、帶通濾波、檢波整流以及模數轉換，給處理電路的CPU計算，判定電磁信號在感應天線的位置坐標和各種工作狀態(tài)，通過通信接口發(fā)送給計算機，從而控制計算機識別、顯示、記錄等。
再有，為得到書寫時筆尖的壓力，提高信號位置感應的準確性，輸入筆的筆尖后部設有Z軸方向壓力傳感器，該傳感器的輸出接電磁波發(fā)生裝置的控制端。這樣通過壓觸改變電磁波的發(fā)射信號，從而更為確切地識別筆尖的壓力(輸入信號)。
本發(fā)明感應采集輸出的數據為識別后數據，轉換為筆移動軌跡的數據，或者為未識別數據，為電子白板筆的各時刻位置坐標數據。
實施例二如圖11所示，本發(fā)明為一種內置導線網格電磁感應層的便攜式電子白板，它本體包括書寫輸入部分、圍設在其周邊的保護邊框以及控制電路裝置，書寫輸入部分為多層結構，夾設在保護邊框內，包括表面書寫層2和底層4，在書寫層2和底層4之間設有輸入感應層5，感應層5的輸出接控制電路，書寫輸入部分、圍設在其周邊的保護邊框1為柔性可卷曲材質。
如圖11所示，本體設置一側邊固接在卷軸100內，卷軸100兩端設有收合本體的扭簧，本體另一側邊端設有定位卡扣101。
如圖11所示，為了攜帶以及收掛方便，電子白板的表面書寫層2、感應層5、緩沖層7、屏蔽層6以及底層4均為可卷彎的柔性材質。本體一側邊固接在卷軸100內，卷軸兩端設有收合本體的扭簧，本體另一側邊端設有定位卡扣101，用于電子白板收卷完全時的定位。其卷軸、扭簧以及相應機構與現有的投影幕布、卷簾窗簾等卷收機構相類似，在此不再贅述?？删硎盏碾娮影装鍞y帶、收掛方便，節(jié)省空間。
為外型美觀、完整，控制電路可設置在卷軸100內。
本實施例的其他技術特征與實施例一均相同，詳盡的實施方式可參見實施例一的相關內容，此處不再贅述。
以上實施例僅用以說明本發(fā)明而非限制，盡管參照以上較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明進行修改、變形或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種內置導線網格電磁感應層的電子白板，它包括書寫輸入部分、圍設在其周邊的包覆框部分以及控制電路裝置，書寫輸入部分為多層結構，夾設在框架內，包括表面書寫層、輸入感應層和底層，輸入感應層設在書寫層和底層之間，感應層的輸出接控制電路，其特征在于所述的感應層為由導線分別沿X、Y軸方向繞制的、盤錯交織的經緯線網，導線在交叉點處相互絕緣，每個網格所圍設的空間構成一個感應單元。
2.根據權利要求1所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的感應層的面積與書寫層和底層同樣大小或小于書寫層和底層，即感應層完全附設或者部分附設在書寫層和底層之間。
3.根據權利要求2所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的小于書寫層和底層面積的感應層附設在書寫輸入部分書寫范圍的一側或中央。
4.根據權利要求1所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的感應層后還設有用于增強設備抗干擾能力的屏蔽層。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的感應層與底層之間還設有緩沖層，或感應層與屏蔽層之間還設有緩沖層。
6.根據權利要求1所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的導線外表面整體包覆或涂覆絕緣層。
7.根據權利要求6所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的導線為漆包線。
8.根據權利要求1或2或3或6或7所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的感應層為一層以上，各感應層上的感應單元彼此交錯布置。
9.根據權利要求8所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的每層感應單元的間隔大小相同或不同。
10.根據權利要求1所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的導線繞制的經緯線網通過熱壓、熱熔附著固設在絕緣隔膜上，形成帶有絕緣隔膜的導線電磁感應層。
11.根據權利要求10所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的絕緣隔膜為菲林材質。
12.根據權利要求10所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的感應層為一層以上，各感應層上的感應單元彼此交錯布置。
13.根據權利要求10所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的每層感應單元的間隔大小相同或不同。
14.根據權利要求10所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的帶有絕緣隔膜的導線電磁感應層為一塊以上相互拼接構成，各塊上分別設有X、Y軸方向導線引出電氣連接裝置，各塊之間通過導線引出電氣連接裝置連接。
15.根據權利要求14所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的連接裝置為針式連接裝置或軟性印刷線路裝置或點對點(PIN-PIN)連接裝置或焊點(VGA)熱熔連接裝置或超聲波焊接裝置或焊盤焊接裝置或刺破式連接裝置。
16.根據權利要求1所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的控制電路包括信號放大濾波采集、數據處理，還設有信號輸出控制電路和/或存儲裝置。所述的控制電路還設有信號輸出控制電路和/或存儲裝置。
17.根據權利要求16所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的信號輸出裝置包括具有計算機標準數據接口的電纜或無線數據交換裝置射頻發(fā)射/接收器。
18.根據權利要求17所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的信號輸出裝置接計算機和/或打印機或外部數據存儲設備或通過調制解調輔助裝置接電話線。
19.根據權利要求1或2或3或6或7或10或16或17或18所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的控制電路與感應層兩者為一體直接連接，控制電路的器件直接設置在經緯線網經緯線網輸出端上，控制電路設置本體內。
20.根據權利要求1或2或3或6或7或10或16或17或18所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的控制電路的器件設置在與感應層分體的印刷線路板上，感應層的經緯線網輸出端以壓接或插接或焊接方式與印刷線路板對應的輸入引腳連接。
21.根據權利要求20所述的內置隔膜經緯線網網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的感應層的經緯線網輸出端設置在硬質壓片與印刷線路板中間，在硬質壓片與經緯線網輸出端之間設有緩沖層，硬質壓片、緩沖層與經緯線網輸出端螺合壓接在印刷線路板上，經緯線網輸出端與印刷線路板對應的輸入引腳連接。
22.根據權利要求20所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的控制電路與本體一體設置，可設置在本體周邊的包覆框內。
23.根據權利要求20所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的控制電路設置在本體外，與本體通過電氣連接裝置連接，感應層的經緯線網輸出端以壓接或插接或焊接方式與感應層輸出接口連接，控制電路上設置與感應層的電氣連接裝置匹配的接口。
24.根據權利要求23所述的內置隔膜經緯線網網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的感應層的經緯線網輸出端設置在硬質壓片與電氣連接裝置中間，在硬質壓片與經緯線網輸出端之間設有緩沖層，硬質壓片、緩沖層與經緯線網輸出端螺合壓接在電氣連接裝置上，經緯線網輸出端與電氣連接裝置對應的輸入引腳連接。
25.根據權利要求23所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的感應層輸出接口和控制電路接口為針式連接裝置或軟性印刷線路裝置或點對點(PIN-PIN)連接裝置或焊點(VGA)熱熔連接裝置或超聲波焊接裝置或焊盤焊接裝置或刺破式連接裝置。
26.根據權利要求1所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的本體框架外設有支架，本體架設在支架上。
27.根據權利要求1或16或17或18或26所述的內置導線網格電磁感應層的電子白板，其特征在于所述的控制電路設置在支架內，與感應層電氣連接的接口設置在支架上，感應層輸出接口在本體的位置對應控制電路接口。
28.根據權利要求1所述的內置導線網格電磁感應層的便攜式電子白板，其特征在于所述的書寫輸入部分、圍設在其周邊的包覆框均為柔性可卷曲材質，電子白板本體可曲卷便攜。
29.根據權利要求28所述的內置導線網格電磁感應層的便攜式電子白板，其特征在于所述的本體設置一側邊固接在卷軸內，卷軸兩端設有收合本體的扭簧，本體另一側邊端設有定位卡扣。
30.根據權利要求1或16或17或18或28或29所述的內置導線網格電磁感應層的便攜式電子白板，其特征在于所述的控制電路可設置在卷軸內。
全文摘要
一種內置導線網格電磁感應層的電子白板，它包括書寫輸入部分、圍設在其周邊的包覆框部分以及控制電路裝置，書寫輸入部分為多層結構，夾設在框架內，包括表面書寫層、輸入感應層和底層，輸入感應層設在書寫層和底層之間，感應層的輸出接控制電路，感應層為由導線分別沿X、Y軸方向繞制的、盤錯交織的經緯線網，導線在交叉點處相互絕緣，每個網格所圍設的空間構成一個感應單元。本發(fā)明結構簡單合理，制作工藝簡單，大大降低了電子白板的成本，維護方便，而且有效地提高了感應精度，能夠被廣泛地普及，同時，本發(fā)明電子白板可以為便攜式的，攜帶、掛放方便，節(jié)省空間。
文檔編號G06F3/041GK1414515SQ0213093
公開日2003年4月30日 申請日期2002年9月17日 優(yōu)先權日2002年9月17日
發(fā)明者施宣明 申請人:臺均實業(yè)有限公司