CN101414225A - 电子书写笔以及交互式输入系统 - Google Patents

Abstract

一种电子书写笔，包括设有导光孔的笔头、与笔头连接的外壳、设置在外壳内部的发光器件，该发光器件所发射光的光波长为2个以上预选波长特定值之一。一种交互式输入系统，包括至少两支电子书写笔，书写屏幕，位于书写屏幕后方的投影设备和至少两个摄像装置，所述各电子书写笔所发射的光线的光波长互不相同，各摄像装置上分别设有与各电子书写笔的光波长同色的滤光片。根据本发明，由于各电子书写笔所发射的光线的光波长互不相同，交互式输入系统通过各摄像装置实现对相应的电子书写笔所发出的光线的识别，从而识别出多个不同的电子书写笔，不同的电子书写笔对应着不同的触摸目标物，便于实现对不同触摸目标物的区别控制。

Description

电子书写笔以及交互式输入系统

技术领域

本发明涉及一种电子书写笔以及交互式输入系统。

背景技术

参见图1所示，是现有技术中的一种电子书写笔的原理结构示意图，其包括笔头5以及与该笔头5连接的外壳8，其中，笔头5与外壳8可以是活动式连接，以便于更换笔头5，在笔头5的前端，即远离外壳8的那一端，设有中空的导光孔6，在电子书写笔的外壳8内部，设有通断开关3、以及相互连接的电源装置1、PCB板2、发光器件4，发光器件4与导光孔6的位置相对应，使用时，当笔头与屏幕接触时，笔头与屏幕接触所产生的压力初始通断开关3接通，通过通断开关3的控制，电源装置1通过PCB板2给发光器件4供应电源，此时，发光器件4发光，其所发出的光通过导光孔6向外发射，发射出的光投射在相应位置，以实现电子书写笔的相关书写过程，在笔头离开屏幕、不与屏幕接触时，笔头与屏幕之间不再有压力存在，从而使通断开关3断开，发光器件不发光。

参见图2所示，是现有技术中的另一种电子书写笔的原理结构示意图，相对于上述图1中的电子书写笔而言，其不同之处主要是在外壳8上设有一个或者多个按键7，且该按键7与PCB板2相连接，这种设计方式，可方便用于直接通过按键7来控制电子书写笔的发光器件4何时发光，发光器件4发光时，其所发射的光通过导光孔6向外发射，发射出的光投射在相应位置，以实现电子书写笔的相关书写过程。

根据如上所述，可以通过电子书写笔所发射的光实现相应的书写过程，然而，在现有的各种电子书写笔中，通常只是需要其发射出的光线在交互式输入设备上所形成的光斑能够识别即可，因此并未对电子书写笔的相应规格进行限定，例如电子书写笔所发射的光线的波长、导光孔的形状和大小等，即使是在通过电子书写笔进行书写、来实现多点触摸定位时，由于未对电子书写笔的相应规格进行限定，因此，通常也只能识别出有多少个电子书写笔进行书写，而无法对各电子书写笔进行区分，相应地也无法区分出各个不同的目标物，从而无法实现对不同目标物的区别控制。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种电子书写笔，在交互式输入系统中应用该电子书写笔，尤其是具有不同特征的多个该电子书写笔时，可以有效地对该多个电子书写笔进行区分，以识别出不同的触摸目标物，便于实现对不同触摸目标物的区别控制。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电子书写笔，包括设有导光孔的笔头、与所述笔头相连接的外壳、设置在所述外壳内部的发光器件，该发光器件与所述导光孔的位置相适应，其中，发光器件所发射光的光波长是2个以上预选波长特定值之一。

根据上述本发明的方案，由于该电子书写笔通过发光器件所发射的光线的波长可以是2个以上预设波长特定值中的一个，从而，在使用多个该电子书写笔、且各电子书写笔所发射的光线的波长互不相同时，可以根据各光线的波长区分出不同的电子书写笔，以识别出不同的触摸目标物，便于对不同的触摸目标物的区别控制。

其中，所述预选波长特定值包括850nm或者900nm或者940nm。

其中，所述笔头横截面的导光孔的形状为三角形、正方形、长方形、或者圆形、或者五边形、或者六边形。由于导光孔的形状可以是上述多种形状中的任意一种，相应地，在使用多个电子书写笔、且各电子书写笔的形状互不相同的情况下，各电子书写笔所发射的光线在交互式输入设备上所形成的光斑的形状也会互不相同，因此，还可以同时根据该各电子书写笔所发射的光斑的形状的不同区分出不同的书写笔，以识别出不同的目标物，便于对不同目标物的区别控制，在结合上述光波长进行区别的情况下，所能识别出的目标物的个数和种类也相应增多，有利于扩展应用。

其中，所述笔头与所述外壳为活动式连接。在笔头与外壳为活动式连接的情况下，便于对笔头进行更换笔头，此外，由于导光孔是设置在笔头上，据此，用户可以根据需要更换具有不同形状的导光孔的笔头。

本发明的第二个目的在于提供一种交互式输入系统，应用该交互式输入系统可以有效地对多个不同的触摸目标物进行识别，以便于实现对不同触摸目标物的区别控制。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种交互式输入系统，包括至少两支电子书写笔，书写屏幕，位于所述书写屏幕后方的投影设备，还包括位于所述书写屏幕后方的至少两个摄像装置，所述各电子书写笔所发射的光线的光波长互不相同，所述各摄像装置上分别设有与所述各电子书写笔的光波长同色的滤光片。

根据本发明的交互式输入系统，由于其具有至少两只电子书写笔、且各电子书写笔所发射的光线的光波长互不相同，相应的，在书写屏幕后方设有至少两个摄像装置，且在各摄像装置上分别设有与各电子书写笔的光波长同色的滤光片，从而可以通过各摄像装置实现对相应的电子书写笔所发出的光线的识别，从而识别出多个不同的电子书写笔，不同的电子书写笔并对应着不同的触摸目标物，从而便于实现对不同触摸目标物的区别控制。

其中，所述各电子书写笔为所发射的光线的光波长为850nm或者900nm或者940nm的电子书写笔。

所述摄像装置的个数为3个。

其中，所述各电子书写笔的头部设有导光孔，所述电子书写笔横截面的导光孔的形状为正方形或者长方形或者圆形或者五边形或者六边形。由于导光孔的形状可以是上述多种形状中的任意一种，在使用多个电子书写笔、且各电子书写笔的形状互不相同的情况下，各电子书写笔所发射的光斑的形状也会互不相同，因此，还可以同时根据该各电子书写笔所发射的光斑的形状的不同区分出不同的书写笔，以识别出不同的目标物，便于对不同目标物的区别控制，在结合光波长进行区别的情况下，所能识别出的目标物的个数和种类也相应增多，有利于扩展应用。

附图说明

图1是现有技术中的一种电子书写笔的原理结构示意图；

图2是现有技术中的另一种电子书写笔的原理结构示意图；

图3是本发明电子书写笔横截面的导光孔实施例一的示意图；

图4是本发明电子书写笔横截面的导光孔实施例二的示意图；

图5是本发明电子书写笔横截面的导光孔实施例三的示意图；

图6是本发明的交互式输入系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的电子书写笔，主要针对现有技术中的各电子书写笔在相关的结构参数上进行了限定，以便于实现对多目标物的识别。

以图1中所示的电子书写笔为例，本发明的电子书写笔主要包括：设有导光孔6的笔头5、与所述笔头5相连接的外壳8、设置在所述外壳8内部的发光器件4，其中，所述发光器件4所发射光的光波长为2个以上预选波长特定值之一，该预设波长特定值可以是850nm、或900nm、或940nm，也可以是其他的波长值。

根据上述本发明的电子书写笔，由于其通过发光器件4所发射光的波长可以是2个以上预设波长特定值之一，例如上述850nm、900nm、940nm中的任意一个，从而，在使用多个该电子书写笔、且各电子书写笔所发射的光线的波长互不相同的情况下，可以根据各光线的波长区分出不同的书写笔，以识别出多个不同的目标物，便于对不同的触摸目标物的区别控制。

其中，发光器件4所发射的光的波长，不同的电子书写笔所发射的光波长互不相同，另外，本发明对电子书写笔所发射光的光波长的限定的目的，是为了便于应用在交互式输入设备上时，可以实现对多触摸目标物的识别，以实现对不同目标物的区别控制，出于对这个目的的考虑，各电子书写笔所采用的波长，也可以是位于其他的波段，只要能够根据该波长区分出相应的电子书写笔即可。

此外，在有电子书写笔所具备的光波长数目较多的情况下，为了能够实现对这多个光波长的识别，在应用到交互式输入系统上时，相应地交互式输入系统上应当具备能够识别这多个光波长的设备，通常为摄像装置，且摄像装置会随着光波长数目的增多而增多，在光波长数目较多时，所使用的摄像装置相应也增多，增加了成本，为了不至于造成成本的大量增加、且能够方便识别较多数目的触摸目标物，还可以通过对电子书写笔笔头横截面的导光孔的形状来进行区分，该形状可以是三角形、圆形、正方形、长方形、五边形、六边形等形状，其中在为正方形的情况下，更便于对光斑的形状的识别以及对光斑的面积的计算方式，如图3、4、5所示，根据需要，也可以是其他的形状，只要该形状方便识别出来、且能够有效地与其他形状进行区分即可。

为了进一步提高可以识别的触摸目标物的数目，本发明的电子书写笔笔头的导光孔的孔径的大小可以是两个以上预设孔径大小值之一，即各不同的电子书写笔可以分别具备有不同大小的孔径，如图3、图4所示，图中是以具备三种不同大小的孔径进行说明，根据需要，也可以是两种大小的孔径、或者是其他个数大小的孔径，只要能够有效地对孔径大小进行区分即可，尤其是当电子书写笔的发射光通过通光孔投射到交互式输入设备时，可以对投射到交互式输入设备上的光斑大小进行区分，且各光斑与对应的孔径大小相对应，以区分出不同的触摸目标物。

另外，所述笔头5与所述外壳8为活动式连接，以便于根据需要对笔头进行选择和更换，例如选择具有不同形状的导光孔的笔头、或者选择具有不同大小的导光孔孔径的笔头、或者同时根据导光孔的形状和导光孔孔径的大小选择笔头等等。

此外，在本发明所采用的电子书写笔中，针对不同的电子书写笔，可以选用不同亮度的发光器件，或者是采用具有不同电压的电源装置，以通过电压来调整发光器件的亮度，从而具有不同亮度的发光器件的电子书写笔，所发射出的光线的亮度也有所不同，相应地，在应用到交互式输入系统时，所形成的光斑的亮度也有所不同，从而可以通过各光斑的亮度来对各不同的电子书写笔进行区分，以区分出不同的触摸目标物，实现区分控制。

本发明提供的交互式输入系统，如图6所示，包括有至少两支电子书写笔601，书写屏幕602，位于所述书写屏幕602后方的投影设备603，还包括位于所述书写屏幕后方的至少两个摄像装置604，所述各电子书写笔601所发射的光线的光波长互不相同，所述各摄像装置604上分别设有与所述各电子书写笔601的光波长同色的滤光片。

根据本发明的交互式输入系统，由于其具有至少两只电子书写笔601、且各电子书写笔601所发射的光线的光波长互不相同，相应的，在书写屏幕602后方设有至少两个摄像装置604，且在各摄像装置604上分别设有与各电子书写笔601的光波长同色的滤光片，从而可以通过各摄像装置604实现对相应的电子书写笔601所发出的光线的识别，从而识别出多个不同的电子书写笔，不同的电子书写笔并对应着不同的触摸目标物，便于实现对不同触摸目标物的区别控制。

此外，在本发明所采用的电子书写笔中，针对不同的电子书写笔，可以选用不同亮度的发光器件，或者是采用具有不同电压的电源装置，以通过电压来调整发光器件的亮度，从而具有不同亮度的发光器件的电子书写笔，所发射出的光线的亮度也有所不同，相应地，在应用到交互式输入系统时，所形成的光斑的亮度也有所不同，从而可以通过各光斑的亮度来对各不同的电子书写笔进行区分，以区分出不同的触摸目标物，实现区分控制。

其中，该交互式输入系统中应用的电子书写笔可如上所述，在此不予赘述。

此外，在该交互式输入系统中应用的电子书写笔601所发射的光波长是上述850nm或者900nm或者940nm的情况下，相应地，该系统具有的摄像装置的个数为3个，且各摄像装置分别设置相对应的滤光片，以分别过滤850nm或者900nm或者940nm的光线。相应地，如果赋予电子书写笔的是其他个数、其他波长的光线，那么，所具有的摄像装置的个数、以及各摄像装置设置的滤光片，也需要相应地进行更换，以便于识别各电子书写笔所发射出的光线。

以上所述的本发明的实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1、一种电子书写笔，包括设有导光孔(6)的笔头(5)、与所述笔头(5)相连接的外壳(8)、设置在所述外壳(8)内部的发光器件(4)，该发光器件(4)与所述导光孔(6)的位置相适应，其特征在于，所述发光器件(4)所发射光的光波长是2个以上预选波长特定值之一。

2、根据权利要求1所述的电子书写笔，其特征在于，所述预选波长特定值包括850nm或者900nm或者940nm。

3、根据权利要求1或2所述的电子书写笔，其特征在于，所述笔头(5)横截面的导光孔(6)的形状为正方形、或者长方形、或者三角形、或者圆形、或者五边形、或者六边形。

4、根据权利要求3所述的电子书写笔，其特征在于，所述导光孔的孔径的大小为两个以上预设孔径大小值之一。

5、根据权利要求3所述的电子书写笔，其特征在于：所述笔头(5)与所述外壳(8)为活动式连接，以选择或者替换具有不同导光孔形状的笔头。

6、一种交互式输入系统，包括至少两支电子书写笔，书写屏幕，位于所述书写屏幕后方的投影设备，其特征在于：还包括位于所述书写屏幕后方的至少两个摄像装置，所述各电子书写笔所发射的光线的光波长互不相同，所述各摄像装置上分别设有与所述各电子书写笔的光波长同色的滤光片。

7、根据权利要求6所述的交互式输入系统，其特征在于，所述各电子书写笔为所发射的光线的光波长为850nm或者900nm或者940nm的电子书写笔。

8、根据权利要求7所述的交互式输入系统，其特征在于，所述摄像装置的个数为3个。

9、根据权利要求6所述的交互式输入系统，其特征在于，所述各电子书写笔所发射的光线具有不同的亮度。

10、根据权利要求6至9任意一项所述的交互式输入系统，其特征在于，所述各电子书写笔的头部设有导光孔，所述电子书写笔横截面的导光孔的形状为正方形、或者长方形、或者三角形、或者圆形、或者五边形、或者六边形。

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