本发明专利技术提供一种发光触控笔，该发光触控笔被构造成当触控笔充分接触表面时，突然改变发射光束的性质。可通过光敏检测器阵列来检测光束的突变，当光束透射通过输入表面时，可使用所述光敏检测器来确定光束的位置。当触控笔接触输入表面时，所述检测器可以检测发射光的突变，发出信号表示从触控笔悬浮模式到触控笔接触模式的变化。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发光触控笔以及发光触控笔在用户输入设备中的应用。
技术介绍
触摸传感器已经日益成为用户与电子系统(通常是那些包括用于观看信息的显示器的电子系统)直觉互动的通用方式。在很多应用中，通过触敏区观看信息，从而看起来用户好像与显示的信息直接互动。根据输入设备的技术，用户可以使用手指或某些其它触摸工具例如触控笔来与该设备进行互动。当使用触控笔时，该触控笔可以是无源物体(通常是与电阻式触摸屏一起使用时，例如在个人数字助理或其它手持设备中)或有源物体(通常是与签名捕获设备一起使用时)有源触控笔可以与输入设备进行信号通信，通过发送信号、接收信号或者收发信号，来确定触摸位置或其它信息。有源触控笔包括那些发送或接收射频信号的触控笔(RF笔)、那些使用电磁场来感应捕获信号的触控笔(感应笔)以及那些发光或接收光的触控笔(光笔)。
技术实现思路
本专利技术提供一种与光敏用户输入设备一起使用的触控笔。该触控笔包括发光设备，该发光设备被构造成当触控笔的尖端与输入设备的输入表面不接触时，通过该尖端发射光束，当触控笔的尖端与输入表面充分接触时，光束的性质会突变，可通过光敏用户输入设备检测到光束中的这种突变。本专利技术还提供一种输入设备，该输入设备包括多个光传感器，所述多个光传感器被设置用来检测透射通过该输入设备的输入表面的光；触控笔，所述触控笔被构造成不管其尖端是否接触所述输入表面都通过该尖端发射光束，可通过所述传感器检测所述光束；以及电子装置，所述电子装置与所述传感器耦合，并且被构造用来确定光束在参考平面上的位置。当所述尖端接触所述输入表面时，所述光束的性质以可以通过所述传感器检测到的方式发生突变。本专利技术还提供一种包括电子显示器的系统，所述电子显示器被设置用来显示可通过这种输入设备的所述输入表面观看的信息。本专利技术还提供一种使用输入设备的方法，所述输入设备包括用于发射光束的发光触控笔和多个光传感器，所述光传感器被设置用来检测透射通过该输入设备的输入表面的光束。该方法包括当所述触控笔与所述输入表面不接触时，检测所述光束；当所述触控笔与所述输入表面接触时，检测所述光束；当所述触控笔与所述输入表面充分接触时，突然改变所述光束的性质；以及检测所述光束的突变的性质。本专利技术的以上概述并不意味着阐述了本专利技术的每一个所披露的实施例或每一种实施方式。随后的附图和详细说明更具体地举例说明了这些实施例。附图说明结合附图对本专利技术的各种实施例的以下详细的描述进行思考，可更加全面地理解本专利技术，其中图1(a)和(b)示意性地示出根据本专利技术的发光触控笔的使用；图2(a)示意性地示出用于改变由发光触控笔发射的光的性质的开关机构的一个实施例；图2(b)示意性地示出用于改变由发光触控笔发射的光的性质的开关机构的另一个实施例；图2(c)示意性地示出用于改变由发光触控笔发射的光的性质的开关机构的另一个实施例；图3示意性地示出包括辅助开关的发光触控笔；图4示意性地示出根据本专利技术在用户输入设备中使用发光触控笔的一种方式。虽然对本专利技术容易进行各种修改和形式替换，但是其细节已经通过附图中的例子被示出并会被详细地描述。然而，应该明白，本专利技术并不局限于所述的这些具体实施例。相反，本专利技术覆盖了由附属权利要求书所界定的在本专利技术的精神和范围内的所有的修改、等同形式以及替换形式。具体实施例方式本专利技术涉及发光触控笔及其与光学位置数字转换器的应用，例如用作用户输入设备。根据本专利技术，基于触控笔的尖端是否接触输入表面，可改变所发射的光束的特性。在应用中，触控笔可发射光束，所述光束可被传感器阵列检测到。传感器可用来确定光束在参考平面上的位置，例如光束在输入表面上的位置。当触控笔不接触输入表面时，光束表现出某些可检测的特性。当触控笔接触输入表面时，光束的一种或多种性质突然以可通过传感器检测到的方式发生改变。这样，除了光束的位置外，用户输入系统还可以确定所述触控笔的状态该触控笔或者悬浮在输入表面上方，或者与输入表面接触。悬浮或接触信息可用来表示不同的操作模式、选择不同的功能等。例如，当处于悬浮模式(触控笔与输入表面不接触)时，发射的光束可用来移动光标、突出显示图标、通过菜单项标记号等。当用户希望系统执行与悬浮模式期间突出显示的项目相关的功能时，可使触控笔在被照亮的项目的位置上接触输入表面。作为另一个例子，接触模式可用于捕获签名或另一特定功能以模拟在纸上使用墨水笔。在一些实施例中，在该触控笔上设置开关，使得不管输入表面是否与该触控笔接触，光束的性质都可以按可被光传感器阵列检测到的方式改变。可使用该辅助开关来选择与通过使触控笔同输入表面接触所选择的操作功能相同或不同的操作功能。辅助开关可控制光束开/关功能、表示左右鼠标按钮点击动作等。在很多实施例中，可能希望发光触控笔和输入设备与电子显示器耦合，所述电子显示器可通过输入表面来观看。图1(a)示出发光触控笔110，该发光触控笔被设置成通过尖端112发射光束B。可将光束B射向输入表面122。光束可以被光传感器阵列(未示出)检测到，所述光传感器与输入表面122相关联。例如，可将光传感器设置成感测透射通过输入表面122的光。如果输入表面122是层120的表面，则光传感器可嵌入在层120中；光传感器可设置在层120的相对表面124上；或者光传感器可以按任何其它的方式设置，使得输入表面122置于触控笔110和传感器之间。例如，光传感器可以形成为电子显示器的一部分，层120可以是该显示器的一层，或者是置于该显示器之上的一层(不管与该显示器接触还是隔开)。当触控笔110与该输入表面不接触并且发射的光穿过输入表面122时，可以说该触控笔处于“悬浮”模式。图1(b)示出同一发光触控笔110，其中该发光触控笔的尖端112与输入表面122接触。当触控笔的尖端112与输入表面122(或任何其它表面)接触时，发射的光束的性质会发生突然变化，被改变的光束表示为B′。光束中的突变可使用与尖端耦合的开关机构来操纵，并且通过尖端与表面充分接触来激活。光束B′可以透射通过输入表面122，以与图1(a)中的光束B相同的方式被光传感器阵列(未示出)检测。当触控笔110与输入表面接触并且发射的光穿过输入表面122时，可以说该触控笔处于“用墨水书写”模式。当尖端112接触输入表面122时所表现出的光束的变化是明显的突变，该突变可通过光传感器检测，以区分悬浮模式和用墨水书写模式。突变与光滑的、连续的渐进式变化不同，例如当非准直的光束源从刚好位于输入表面上方移动到接触该输入表面时，在传感器平面上的光束宽度差别。当尖端接触表面时，可能改变的发射的光束的性质包括(例如)光束强度(例如，较高的强度、较低的强度、不同横截面的强度分布图等)、光束波长(例如，从一种颜色到另一种颜色、从较窄的波长范围到较宽的波长范围等)、光束的展宽(例如，从准直光束到散射光束、光斑大小的突变等)、光束的调制(例如，光束频率调制的变化、调制光束的负载周期或脉冲宽度的变化等)、光束的偏振或取向等。光传感器可以直接检测该突变(例如，强度、负载周期、光束宽度等的变化)，或者可以通过可检测的突变影响来间接地检测该突变(例如，在光束和检测器之间使用偏光镜或颜色滤光器的系统中，光束的偏振或颜色的突变可产生可检测的光束强度的变化)。当触控笔接本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种与光敏用户输入设备一起使用的触控笔，该触控笔包括：发光设备，该发光设备被构造成：当所述触控笔的尖端与所述输入设备的输入表面不接触时，通过所述尖端发射光束；当所述触控笔的尖端与所述输入表面充分接触时，所述光束的性质会突然改变，可通 过所述光敏用户输入设备检测所述光束中的所述突变。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-11-25 10/721,6031.一种与光敏用户输入设备一起使用的触控笔，该触控笔包括发光设备，该发光设备被构造成当所述触控笔的尖端与所述输入设备的输入表面不接触时，通过所述尖端发射光束；当所述触控笔的尖端与所述输入表面充分接触时，所述光束的性质会突然改变，可通过所述光敏用户输入设备检测所述光束中的所述突变。2.根据权利要求1所述的触控笔，所述触控笔还包括与所述尖端耦合的开关，所述开关被构造成用来操纵所述突变。3.根据权利要求1所述的触控笔，其中，所述突变是光束强度的变化。4.根据权利要求1所述的触控笔，其中，所述突变是光束波长的变化。5.根据权利要求1所述的触控笔，其中，所述突变是光束调制的变化。6.根据权利要求5所述的触控笔，其中，所述光束调制的变化是频率调制的变化。7.根据权利要求5所述的触控笔，其中，所述光束调制的变化是调制的负载周期的变化。8.根据权利要求5所述的触控笔，其中，所述光束调制的变化是调制的脉冲宽度的变化。9.根据权利要求1所述的触控笔，其中，所述突变是光束的横截面尺寸。10.根据权利要求1所述的触控笔，其中，所述突变是偏振的变化。11.根据权利要求1所述的触控笔，所述触控笔还包括用于控制光束的辅助开关。12.根据权利要求11所述的触控笔，其中，所述辅助开关打开和关闭光束。13.根据权利要求11所述的触控笔，其中，所述辅助开关致使光束发生突变，以模拟所述尖端接触所述输入表面的状态。14.根据权利要求11所述的触控笔，其中，所述辅助开关改变光束强度。15.根据权利要求11所述的触控笔，其中，所述辅助开关改变光束调制。16.根据权利要求11所述的触控笔，其中，所述辅助开关改变光束波长。17.根据权利要求11所述的触控笔，其中，所述辅助开关使光束聚焦。18.根据权利要求11所述的触控笔，其中，所述辅助开关使光束散焦。19.一种用户输入设备，该设备包括多个光传感器，所述多个光传感器被设置用来检测透射通过所述输入设备的输入表面的光；触控笔，所述触控笔被构造成不管尖端是否接触所述输入表面都通过该尖端发射光束，可通过所述传感器检测所述光束；以及电子装置，所述电子装置与所述传感器耦合，并且被构造用来确定光束在参考平面上的位置，其中，当所述尖...
【专利技术属性】
技术研发人员：伯纳德O吉安，迈克尔J罗布瑞特，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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