产生用于位置跟踪的信号的装置及包括该装置的系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种位置跟踪信号产生装置以及一种输入系统，该输入系统包括用于通过跟踪该位置跟踪信号产生装置的位置来输入信息的位置跟踪输入装置。所述位置跟踪信号产生装置能够通过仅沿纸表面方向通过形成在导向部分与超声波信号产生单元之间的导向路径发射超声波信号来准确地输入关于位置跟踪的信息，而与用户对位置跟踪信号产生装置的使用无关。此外，根据本发明专利技术的位置跟踪信号产生装置，在超声波信号产生单元中具有多个超声波产生部件，并且该超声波产生部件以基于多个超声波产生部件之间的间隔距离而计算的预定时间间隔、顺序地产生超声波，以便能够通过超声波产生部件产生的超声波的叠加来放大超声波信号。因此，该位置跟踪信号产生装置同样能够将超声波信号稳定地发送到设置在远距离处的超声波信号接收传感器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种位置跟踪信号产生装置以及一种输入系统，该输入系统包括用于通过跟踪该位置跟踪信号产生装置的位置来输入信息的位置跟踪输入装置。
技术介绍
在位置跟踪输入装置中，用户辨别正在移动的位置跟踪信号产生装置的位置并输入与该信号产生装置的位置及轨迹有关的信息。目前，位置跟踪输入装置以及用输入笔实现的位置跟踪信号产生装置体现为自然手写输入系统。为了便于描述，主要基于由位置跟踪信号产生装置和位置跟踪输入装置构成的自然手写输入系统的例子来描述本专利技术。与在手写板个人计算机(PC)上实现的自然手写识别系统不同的是，自然手写输入系统通过基于在该自然手写输入系统接收参考信号的时间点与接收超声波信号(由输入笔产生的)的时间点之间的时间间隔来计算距离，从而识别输入笔的坐标。此外，自然手写输入系统通过连接输入笔的移动坐标来识别输入笔的轨迹。自然手写输入系统输入所识别的输入笔的坐标以及轨迹。在自然手写输入系统中，可以使用红外线(IR)信号或无线电频率(RF)信号作为参考信号。图1是示出传统的位置跟踪信号产生装置的结构的视图。参考图1，所述位置跟踪信号产生装置被具体化为笔的样式。输入笔的主体包括用于供电的电源单元、用于产生参考信号的参考信号产生单元、用于产生超声波信号的超声波信号产生单元以及用于控制所述参考信号产生单元和超声波信号产生单元的控制器。此外，输入笔进一步包括充有墨水用于在纸上实际记录的笔尖。替选地，输入笔可以包括穿过主体中心以改善手写的独特感觉的笔尖。所述笔尖穿过圆柱状的超声波产生单元。包围所述超声波产生单元及笔尖的外壳与主体耦合。-->此外，如图1中所示，所述外壳具有形成在该外壳周缘、用以发射由超声波信号产生单元产生的超声波的穿透部分。图2是示出传统位置跟踪信号产生装置的使用的视图。参考图2，用户通过使笔尖接触在纸上或平的表面上来写下要输入的文字。然而，在用户手写的过程中，尽管将输入笔的笔尖定位在同一点上，但是，由于输入笔相对于纸表面的方向以及斜度，超声波信号产生单元的位置可以移动到位置P1、位置P2和位置P3。在这种情况下，如图2所示，尽管从输入笔的笔尖到超声波接收单元的距离是相同的，但是，由于输入笔的方向和斜度，位置跟踪输入装置会识别出输入笔的不同距离。更具体地，当将输入笔定位在位置P1、P2、或P3上时，由位置跟踪输入装置识别的输入笔的距离分别是L1、L2或L3。这些距离误差导致了不准确的输入值。尤其是，当用户在手写过程中快速改变输入笔的倾斜方向时，超声波产生单元和位置跟踪输入装置之间的距离也会快速变化。因此，由位置跟踪输入装置识别的输入笔的位置同样快速变化。这样，会出现与用户意图无关而产生不正确的输入值的问题。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个方面提供了一种能够准确地输入关于位置跟踪的信息而与用户对位置跟踪信号产生装置的使用无关的位置跟踪信号产生装置以及一种使用该装置的位置跟踪输入系统。技术方案根据本专利技术的第一个方面，提供了一种位置跟踪信号产生装置，该位置跟踪信号产生装置包括：具有用于产生超声波信号的超声波信号产生单元的主体；以及与主体耦合并容纳超声波信号产生单元以便使超声波信号产生单元产生的超声波信号沿一个方向发射出去的导向部分。超声波信号产生单元包括用于产生超声波的多个超声波产生部件，并且所述多个超声波产生部件产生超声波，使得能够通过所述超声波产生部件产生的超声波的叠加来放大超声波信号。可以将多个超声波产生部件配置为彼此间隔预定距离，并且所述超声-->波产生部件可以以预定的时间间隔、顺序地产生超声波，使得能够通过所述超声波产生部件产生的超声波的叠加来放大超声波信号。发射超声波信号的所述一个方向是纸表面方向。优选地，导向部分包括用于沿一个方向发射超声波信号的超声波发射部分，并且由所述超声波信号产生单元产生的超声波信号沿着形成在所述导向部分的内表面与容纳在所述导向部分中的超声波信号产生单元之间的导向路径传播，以从所述超声波发射部分发射出去。有益效果如上所述，根据本专利技术的位置跟踪信号产生装置通过仅在纸表面方向上通过形成在导向部分和超声波信号产生单元之间的导向路径发射超声波信号，能够准确地输入关于位置跟踪的信息，而与用户对位置跟踪信号产生装置的使用无关。此外，根据本专利技术的位置跟踪信号产生装置，在超声波信号产生单元中具有多个超声波产生部件，并且每一个超声波产生部件以根据多个超声波产生部件之间的间隔距离计算的预定时间间隔、顺序地产生超声波，使得能够通过多个超声波产生部件产生的超声波的叠加来放大超声波信号。相应地，本专利技术的位置跟踪信号产生装置还能够将超声波信号稳定地发送到配置在远距离处的超声波信号接收传感器。附图说明图1是示出传统位置跟踪信号产生装置的结构的视图；图2是示出图1的传统位置跟踪信号产生装置的使用的视图；图3是示出根据本专利技术第一实施例的位置跟踪信号产生装置的结构的视图；图4是示出根据本专利技术第一实施例的与主体耦合的导向部分的截面视图；图5是用于解释根据本专利技术第一实施例的输入方法的视图；图6是用于解释根据本专利技术第二实施例的位置跟踪信号输入装置的结构和操作的视图；图7是用于解释与传统位置跟踪信号产生装置相比根据本专利技术的第-->一和第二实施例的位置跟踪的误差的视图；以及图8是用于解释根据本专利技术第三实施例的位置跟踪信号产生装置的结构和操作的视图。具体实施方式在下文中，将参考附图详细描述本专利技术的优选实施例。图3是示出根据本专利技术第一实施例的位置跟踪信号产生装置的结构的视图。参考图3，所述位置跟踪信号产生装置包括主体200以及与主体200耦合的导向部分300。主体200包括电源单元230、超声波信号产生单元240、参考信号产生单元220、控制器210以及笔尖250。电源单元230为超声波信号产生单元240、参考信号产生单元220以及控制器210供电。通电的参考信号产生单元220根据从控制器210输入的控制信号来产生参考信号。在本专利技术中，可以使用IR信号或RF信号作为参考信号。控制器210以预定的时间间隔将控制信号输出到超声波信号产生单元240和参考信号产生单元220，使得超声波信号产生单元240和参考信号产生单元220分别产生超声波信号和参考信号。笔尖250可以形成在超声波信号产生单元240的末端，以便提供普通笔手写时的独特感觉。替选地，为了提供真实手写，可以将充有墨水的笔尖250插入主体200中、穿过超声波信号产生单元240。另外，超声波信号产生单元240包括笔芯242、超声波产生部件244、超声波阻挡部件246以及支撑部件248，用于根据从控制器210输入的控制信号来产生超声波信号。在超声波信号产生单元240中的笔芯242的中心形成柱形空间，以容纳笔尖250。超声波阻挡部件246被形成为从笔芯242周缘突出预定的高度。因此，由于超声波阻挡部件246紧紧地粘附于后面将描述的导向部分300的内表面，因此超声波信号仅沿一个方向发射。超声波产生单元244被形成为围绕笔芯242。替选地，超声波产生部件244设置在笔芯242周缘的预定区域中。超声波产生单元244根据控制信号、通过将电源单元230提供的电能转换为振动能量来产生超声波。优选地，将超声波产生部件244构造为诸如压电膜等的压电元件。-->支撑部件248本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位置跟踪信号产生装置，包括：　具有用于产生超声波信号的超声波信号产生单元的主体；以及　与主体耦合并容纳所述超声波信号产生单元使得由所述超声波信号产生单元产生的超声波信号沿一个方向发射出去的导向部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2006-8-10 10-2006-00757451.一种位置跟踪信号产生装置，包括：具有用于产生超声波信号的超声波信号产生单元的主体；以及与主体耦合并容纳所述超声波信号产生单元使得由所述超声波信号产生单元产生的超声波信号沿一个方向发射出去的导向部分。2.根据权利要求1所述的位置跟踪信号产生装置，其中，所述超声波信号产生单元包括用于产生超声波的多个超声波产生部件，以及其中，所述多个超声波产生部件产生超声波，使得能够通过所述多个超声波产生部件产生的超声波的叠加来放大所述超声波信号。3.根据权利要求2所述的位置跟踪信号产生装...

【专利技术属性】
技术研发人员：高悼英，李在俊，
申请(专利权)人：PNF株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]