利用光散射的光学数码笔制造技术

本申请涉及利用光散射的光学数码笔。本发明专利技术总体上涉及一种光学数码笔的结构。具体地，本发明专利技术涉及一种利用光散射的光学数码笔，即使当光学数码笔在具有光滑表面的显示面板上倾斜移动时，光学数码笔也能够有效地获取笔尖的位置信息。本发明专利技术的优点在于：即使当在具有由玻璃或透明塑料制成的光滑表面的面板上倾斜使用光学数码笔时，也能充分接收用于获取笔尖的位置信息的反射光。此外，光学数码笔具有与诸如平板PC或膝上型计算机之类的电子装置的显示面板兼容使用的优点。显示面板兼容使用的优点。显示面板兼容使用的优点。

【技术实现步骤摘要】
利用光散射的光学数码笔


[0001]本专利技术总体上涉及一种光学数码笔的结构。
[0002]具体地，本专利技术涉及一种利用光散射的光学数码笔，即使当光学数码笔在具有光滑表面的显示面板上倾斜移动时，光学数码笔也能够有效地获取笔尖的位置信息。

技术介绍

[0003]通常，数码笔(智能笔或触摸笔)用于显示用户在电子装置(例如，膝上型计算机、智能电话或数字白板)上记录的笔记并将笔记保存为文件，并且当用户在打印有点图案的特殊纸张上记录笔记时，数码笔读取轨迹信息并将其无线发送到电子装置。
[0004]此外，数码笔的功能已经应用于诸如平板PC或膝上型计算机之类的高级产品，并且诸如Notability或GoodNotes之类的笔记记录应用的发展导致了对用于电子装置的数码笔的需求的增加。
[0005]数码笔的解决方案通常包括电磁共振手写笔技术和电容有源笔技术。然而，这些技术在技术上难以确保在具有10英寸以上的物理图像尺寸的显示器上的可靠性能，并且必须包括二维传感器布置，从而出现由于显示器尺寸的增加而导致制造成本显著增加的问题，以及难以应对诸如折叠、滚动或滑动之类的形状因素类型的变化的问题。
[0006]在这方面，已经开发了光学数码笔作为用于电子装置的笔的解决方案。在光学笔中，由于通过在显示器上附着应用了点图案的透明膜而仅需要在显示器上形成位置代码，因此即使显示器尺寸增加，笔特性的劣化程度或制造成本的增加也是最小。此外，还能够应对诸如折叠、滚动或滑动等形状因素的变化。
[0007]图1是概念性地示出光学数码笔10的内部构造和操作的图，并且图2是示出光学数码笔10和智能终端装置300之间的协同操作的框图。
[0008]当用户在握持笔主体11的状态下在显示面板200上记录笔记时，笔尖12在与显示面板200的表面接触的状态下形成操作接触轨迹。在这种情况下，显示面板200可以由诸如普通纸质材料的各种材料制成，或者可以由玻璃或强化塑料材料所制成的液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)元件构成。
[0009]数码笔控制构件14使用压力感测单元13，以识别用户实际上正在显示面板200上记录笔记。压力感测单元13由压力传感器支撑单元13a在后侧支撑，由此可以检测由于记录笔记而施加到笔尖12的压力。当数码笔控制构件14辨别出实际进行笔记记录时，数码笔控制构件14控制IR发光单元17，使得根据笔尖12的移动将光(例如，红外(IR)光)辐射到显示面板200的外表面。
[0010]从IR发光单元17辐射的光被显示面板200的表面反射，并且IR光接收单元16接收反射光。显示面板200具有印刷或形成为显示器的位置代码210。位置代码210可以实现为根据特定编码规则形成的点图案。应用了吸收红外光源的透明点图案的透明膜附着到显示面板200，并且IR发光单元17从透明膜上方辐射光。
[0011]当IR光接收单元16收集反射光(反射的IR光)时，与笔尖12的移动轨迹相对应的位
置代码210的信息被一起获取。IR光接收单元16可以被构造成具有IR滤光器16a、CMOS光学元件16b和IR传感器16c。
[0012]数码笔控制构件14的坐标计算单元14a分析由IR光接收单元16获取的位置代码210，并获取指示笔尖12在显示面板200上的移动的一系列位置信息。由坐标计算单元14a获取的位置信息经由无线通信单元18通过短程无线通信(例如，蓝牙)发送到智能终端装置300的终端通信单元310。
[0013]数码笔控制构件14的硬件控制器14b通常控制光学数码笔10的硬件。
[0014]此外，智能终端装置300的终端控制单元320基于由终端通信单元310接收的一系列位置信息，在终端面板单元330上显示笔尖12的移动轨迹。终端面板单元330通常对应于显示面板200，但是不限于此。
[0015]为了使智能终端装置300准确地显示用户记录的笔记(轨迹)，光学数码笔10的IR光接收单元16必须能够获取显示面板200的位置代码210。在这方面，从IR发光单元17辐射的光必须被显示面板200反射，然后充分传输到IR光接收单元16。
[0016]图3是示出根据现有技术中的面板材料使用光学数码笔10的状态之间的比较的示例图。
[0017]图3的(a)示出在由具有粗糙表面的材料(诸如纸质材料)制成的面板201上使用光学数码笔10的情况下产生的状态。当在由纸质材料制成的面板201上使用光学数码笔10时，从IR发光单元17辐射的光在从面板201反射之后可以充分地传输到IR光接收单元16，而不管光学数码笔10是竖直还是倾斜。由于面板201的粗糙表面漫反射从IR发光单元17辐射的光，因此一些反射光到达IR光接收单元16。因此，不管倾斜角度如何，光学数码笔10都可以在由纸质材料制成的面板201上使用。
[0018]图3的(b)示出在由具有光滑表面的材料(诸如玻璃材料或透明塑料材料)制成的面板202上使用光学数码笔10的情况下产生的状态。在由玻璃材料或透明塑料材料制成的面板202上使用光学数码笔10的情况下，当光学数码笔10以预定角度或更大角度倾斜时，从IR发光单元17辐射的光在从面板202反射之后不能被传输到IR光接收单元16。由于面板202的光滑表面以与光的入射角对称的角度均匀地反射从IR发光单元17辐射的光，因此光学数码笔10倾斜得越多，到达IR光接收单元16的反射光减少得越多。
[0019]当光学数码笔10以预定角度或更大角度倾斜时，到达IR光接收单元16的反射光的量减少到阈值或更低值，由此光学数码笔10不能正常操作。因此，光学数码笔10被认为不适用于诸如平板PC或膝上型计算机之类的电子装置。

技术实现思路

[0020]本专利技术的目的是提供一种光学数码笔，即使当光学数码笔在具有光滑表面的显示面板上倾斜移动时，该光学数码笔也能够有效地获取笔尖的位置信息。
[0021]为了实现上述目的，提供了一种根据本专利技术的利用光散射的光学数码笔，该光学数码笔包括：笔主体构件，其形成光学数码笔的主体；笔尖构件，其连接到笔主体构件的一个端部，其中，笔尖构件形成光学数码笔的笔尖；压力传感器构件，其通过检测压力来感测笔尖构件与显示面板发生物理接触的事件；IR发光构件，其产生辐射到显示面板的光，其中，显示面板由位置代码形成；侧向光散射构件，其在IR发光构件和显示面板之间倾斜设置
以靠近笔尖构件并且指向显示面板，其中，侧向光散射构件在透射或反射由IR发光构件产生的光的过程中相对于显示面板在多个方向上不规则地散射光；向下光散射构件，其以笔主体构件在IR发光构件和显示面板之间弯折的形式设置成面对显示面板的前表面，其中，向下光散射构件相对于显示面板在多个方向上不规则地散射由IR发光构件产生的光；侧向光纤构件，其沿笔主体构件在长度方向设置，其中，侧向光纤构件将由IR发光构件产生的光引导至侧向光散射构件；向下光纤构件，其将由IR发光构件产生的光引导至向下光散射构件；IR光接收构件，其接收从显示面板反射的反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用光散射的光学数码笔，该利用光散射的光学数码笔包括：笔主体构件，所述笔主体构件形成所述光学数码笔的主体；笔尖构件，所述笔尖构件连接到所述笔主体构件的一个端部，其中，所述笔尖构件形成所述光学数码笔的笔尖；压力传感器构件，所述压力传感器构件通过检测压力来感测所述笔尖构件与显示面板发生物理接触的事件；IR发光构件，所述IR发光构件产生辐射到所述显示面板的光，其中，所述显示面板由位置代码形成；侧向光散射构件，所述侧向光散射构件在所述IR发光构件和所述显示面板之间倾斜设置以靠近所述笔尖构件并且指向所述显示面板，其中，所述侧向光散射构件在透射或反射由所述IR发光构件产生的光的过程中相对于所述显示面板在多个方向上不规则地散射光；向下光散射构件，所述向下光散射构件以所述笔主体构件在所述IR发光构件和所述显示面板之间弯折的形式设置成面对所述显示面板的前表面，其中，所述向下光散射构件相对于所述显示面板在多个方向上不规则地散射由所述IR发光构件产生的光；侧向光纤构件，所述侧向光纤构件沿所述笔主体构件在长度方向上设置，其中，所述侧向光纤构件将由所述IR发光构件产生的光引导至所述侧向光散射构件；向下光纤构件，所述向下光纤构件将由所述IR发光构件产生的光引导至所述向下光散射构件；IR光接收构件，所述IR光接收构件接收从所述显示面板反射的反射光并且感测所述显示面板的位置代码；数码笔控制构件，所述数码笔控制构件基于从所述压力传感器构件发送的压力信息来控制所述IR发光构件的开启或关断，其中，所述数码笔控制构件从所述IR光接收构件接收的反射光获取在所述显示面板上移动的所述笔尖构件的一系列位置信息；以及无线通信构件，所述无线通信构件通过短程无线通信将由所述数码笔控制构件获取的所述一系列位置信息发送到外部智能终端装置。2.一种利用光散射的光学数码笔，该利用光散射的光学数码笔包括：笔主体构件，所述笔主体构件形成所述光学数码笔的主体；笔尖构件，所述笔尖构件连接到所述笔主体构件的一个端部，其中，所述笔尖构件形成所述光学数码笔的笔尖；压力传感器构件，所述压力传感器构件通过检测压力来感测所述笔尖构件与显示面板发生物理接触的事件；IR发光构件，所述IR发光构件产生辐射到所述显示面板的光，其中，所述显示面板由位置代码形成；侧向光散...

【专利技术属性】
技术研发人员：金春燮，金圭泰，
申请(专利权)人：博纳株式会社，
类型：发明
国别省市：