交互输入系统和及其笔工具技术方案

一种与交互输入系统联用的笔工具（Ｐ）包括：延伸的主体（２００）、由所述主体容纳的至少一个开关组件（２２０）以及被所述主体容纳的并与所述至少一个开关组件进行通信的控制器（２１２）。当所述笔工具与所述交互输入系统的输入表面接触时，所述至少一个开关组件可被激励。所述控制器响应于所述至少一个开关组件的激励。所述至少一个开关组件包括接触电路（２２４）和插塞组件（２３０），在所述插塞组件上有传导元件（２４２），所述传导元件与所述接触电路大体对齐。所述插塞组件能够移动到所述主体内，以使得所述传导元件与所述接触电路接触，由此，激励所述至少一个开关组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及交互输入系统和及其笔工具。
技术介绍
允许用户使用主动指示器(例如，发出光、声音或其他信号的指示器)、被动 指示器(例如，手指、柱体或其他物体)或诸如鼠标或轨迹球的其他适当输入装置来向 应用程序添加输入的交互输入系统是公知的。这些交互输入系统包括但是不限于触 摸系统，其包括触摸板，该触摸板使用模拟电阻或机器视觉技术来记录指示器输入，诸 如在美国专利 No.5,448,263、6,141,000、6,337,681、6,747,636、6,803,906、7,232,986、 7,236,162和7,274,356和在美国专利申请公开No.2004/0179001中公开，均已转让给本申 请的受让方加拿大的Alberta的SMART Technologies ULC of Calgary,其内容通过引用被 并入于此；触摸系统，包括触摸板，该触摸板使用电磁、电容、声音或其他技术来记录 指示器输入；平板个人计算机(PC)；膝上型PC ；个人数字助理(PDA)；以及，其他类 似装置。上面包含的、Morrison等人的美国专利No.6,803,906公开了一种触摸系统，该触摸系统使用机器视觉来检测与其上呈现了计算机产生的图像的触摸表面的指示器交互。 矩形边框或框架围绕接触表面，并且在其角落处支撑数字照相机。数字照相机具有重叠 的视场，该视场围绕并看上去大体跨越触摸表面。数字照相机从不同的有利位置获取跨 越触摸表面的图像，并且产生图像数据。由数字照相机获取的图像数据被板上的数字信 号处理器处理，以确定在所拍摄的图像数据中是否存在指示器。当确定在所拍摄的图像 数据中存在指针时，数字信号处理器向主控制器传送指针特性数据，主控制器继而处理 该指针特性数据以使用三角测量确定指示器在(χ，y)坐标上相对于触摸表面的位置。指 示器坐标被传送到执行一个或多个应用程序的计算机。该计算机使用指示器坐标来更新 在触摸表面上呈现的计算机产生的图像。在触摸表面上的指示器接触因此可以被记录为 书写或绘图，或用于控制由计算机执行的应用程序的执行。Morrison等人的美国专利申请公布No.2004/0179001公开了一种触摸系统和方法，用来在用于接触触摸表面的被动指示器之间相区别，以便可以根据用于接触触摸表 面的指示器的类型来处理响应于与触摸表面的指示器接触而产生的指示器位置数据。触 摸系统包括要由被动指示器接触的触摸表面；以及，至少一个成像装置，其具有看似 大体上沿触摸表面的视场。至少一个处理器与至少一个成像装置进行通信，并且分析由 所述至少一个成像装置获取的图像，以确定用于接触触摸表面的指示器的类型和在触摸 表面上进行指示器接触的位置。所确定的指示器类型和在触摸表面上进行指示器接触的 位置被计算机用于控制由计算机执行的应用程序的执行。为了确定用于与触摸表面接触的指示器的类型，在一个实施例中，使用生长曲 线方法来在不同的指示器之间相区别。在这个方法期间，通过计算沿着在每一个获取的 图像中的每行像素的和来形成水平强度分布(HIP)，由此产生具有等于所获取的图像的行数目的多个点的一维曲线。然后，通过从HIP形成累积和来从HIP产生生长曲线。虽然被动触摸系统相对于主动触摸系统提供了一些优点并且工作得极好，但是 与触摸系统结合使用主动和被动指示器以减少了的处理器的数量和/或处理器负载提供 了更直观的输入形态。已经考虑了具有多个输入形态的基于照相机的触摸系统。例如，Ogawa的美国 专利No.7,202,860公开了一种基于照相机的坐标输入装置，该装置允许使用指示器或手指 的坐标输入。该坐标输入装置包括位于显示屏幕的左上和右上角的一对照相机。每一个 照相机的视场与显示屏幕平行地延伸到显示屏幕的对角方向上相对的角。红外发光二极 管被布置得接近每一个照相机的成像镜头，并且照亮显示屏幕的周围区域。在显示屏幕 的三侧上设置了轮廓框。窄宽度回射带被布置在轮廓框上接近显示屏幕。非反射的反射 黑色带沿着回射带并与回射带接触地被附接到轮廓框。回射带反射来自红外线发光二极 管的光，允许反射光被拾取为强白光信号。当用户的手指放置接近显示屏幕时，手指表 现为在发光带的图像上的阴影。来自两个照相机的视频信号被馈送到控制电路，控制电路检测在回射带的白色 图像和轮廓图像之间的边界。选择来自接近边界的白色图像的水平行像素。像素的水 平线包含与其中用户手指接触显示屏幕的位置相关的信息。控制电路确定触摸位置的坐 标，然后向计算机发送坐标值。当具有回射尖的笔触摸显示屏幕时，从其反射的光足够强以被显示为白光。结 果产生的图像与回射带的图像没有区别。然而，容易将结果产生的图像与黑色带的图像 区分开。在该情况下，选择来自接近轮廓帧的边界的黑色图像的一行像素，因为该行像 素的信号包含与其中笔与显示屏幕接触的位置相关的信息。控制电路确定笔的接触位置 的坐标值，然后向计算机发送该坐标值。虽然Ogawa能够确定在两个被动指示器之间的差别，但是输入形态的数量限于 较少类型的指示器，诸如笔和手指输入。更多的指示器能够使用极化技术；然而，这些 技术当指示器接触显示屏幕时要求正确的定位，以便避免与其他指示器形态的混淆。因此，本专利技术的目的是至少提供一种新颖的交互输入系统及其新颖的笔工具。
技术实现思路
因此，在一个方面，提供了一种与交互输入系统联用的笔工具，所述笔工具包 括延伸的主体；由所述主体容纳的至少一个开关组件，当所述笔工具与所述交互输入 系统的输入表面接触时，能够激励所述至少一个开关组件；以及，控制器，其由所述主 体容纳，并且与所述至少一个开关组件进行通信，所述控制器响应于所述至少一个开关 组件的激励，其中，所述至少一个开关组件包括接触电路和插塞组件，在所述插塞组件 上有传导元件，所述传导元件与所述接触电路大体对齐，所述插塞组件可移动到所述主 体内，以使得所述传导元件与所述接触电路接触，并且由此，激励所述至少一个开关组 件。在一个实施例中，所述插塞组件包括柔性杯状元件，所述柔性杯状元件具有 面向所述接触表面并且承载所述传导元件的表面；以及，延长轴，其被固定到所述柔性 杯状元件，并且延伸到所述主体之外。当使用临界致动力使得所述轴与所述输入表面接触时，所述轴移动到所述主体内，以使得所述柔性杯状元件弯曲，并且使得所述传导元 件和接触电路接触。所述柔软杯可以由硅形成，并且是盘状的。所述插塞组件可以包括 在所述轴的远端上的尖端。所述致动力一般等于大约30g，并且所述轴向所述主体内移动 等于大约0.1mm的距离，以便使得所述传导元件与所述接触电路接触。在另一个实施例中，所述接触电路具有细长轮廓。在该情况下，接触电路包 括接触电路区，其与所述传导元件大体对齐；以及，接触引出部，其大体布置成相对 于所述接触电路区的平面成直角。所述接触引出部电耦合到所述控制器。在另一个实施例中，所述笔工具包括至少两个开关组件，每一个开关组件都与 所述笔工具的不同输入端相关联。附图说明现在参考附图更全面地描述各实施例，其中图1是交互输入系统的透视图；图2是图1的交互输入系统的示意前正视图；图3是形成图1的交互输入系统的一部分的成像组件的框图；图4是形成图1的交互输入系统的一部分的边框分段的一部分的前正视图；图5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与交互输入系统联用的笔工具，所述笔工具包括：　　延伸的主体；　　由所述主体容纳的至少一个开关组件，当所述笔工具与所述交互输入系统的输入表面接触时，能够激励所述至少一个开关组件；以及，　　控制器，其由所述主体容纳，并且与所述至少一个开关组件进行通信，所述控制器响应于所述至少一个开关组件的激励，其中，所述至少一个开关组件包括接触电路和插塞组件，在所述插塞组件上有传导元件，所述传导元件与所述接触电路大体对齐，所述插塞组件能够移动到所述主体内，以使得所述传导元件与所述接触电路接触，并且由此，激励所述至少一个开关组件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-5-9 12/118,5351.一种与交互输入系统联用的笔工具，所述笔工具包括延伸的主体；由所述主体容纳的至少一个开关组件，当所述笔工具与所述交互输入系统的输入表 面接触时，能够激励所述至少一个开关组件；以及，控制器，其由所述主体容纳，并且与所述至少一个开关组件进行通信，所述控制 器响应于所述至少一个开关组件的激励，其中，所述至少一个开关组件包括接触电路和 插塞组件，在所述插塞组件上有传导元件，所述传导元件与所述接触电路大体对齐，所 述插塞组件能够移动到所述主体内，以使得所述传导元件与所述接触电路接触，并且由 此，激励所述至少一个开关组件。2.根据权利要求1所述的笔工具，其中，所述插塞组件包括柔性杯状元件，该杯 状元件具有面向所述接触表面并且承载所述传导元件的表面；以及，延长轴，其被固定 到所述柔性杯状元件，并且延伸到所述主体之外，当使用临界致动力使得所述轴与所述 输入表面接触时，所述轴移动到所述主体内，以使得所述柔性杯状元件弯曲，并且使得 所述传导元件与接触电路接触。3.根据权利要求2所述的笔工具，其中，所述柔性杯状元件由硅形成。4.根据权利要求2或3所述的笔工具，其中，所述柔性杯状元件是盘状的，并且所述 轴是大体圆柱状的。5.根据权利要求2至4的任何一个的笔工具，其中，所述插塞组件进一步包括在所述 轴的远端上的尖端。6.根据权利要求2至5的任何一个的笔工具，其中，所述临界致动力等于大约30g。7.根据权利要求2至6的任何一个的笔工具，其中，所述轴向所述主体内移动等于大 约0...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬博尔特，希恩汤普森，
申请(专利权)人：智能技术无限责任公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]