CN110146931B - 一种液晶书写膜局部擦除红外定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶书写膜局部擦除红外定位系统，包括：采用至少一组信号发射装置以及对应的信号接收装置，利用遮档物在发射装置与接收装置间对信号的遮档，定位液晶书写膜上的局部擦除位置信息；根据所述局部擦除位置信息确定液晶书写膜上的局部擦除区域，对局部擦除区域进行擦除。本发明有益效果：能够实现对于书写内容的局部区域定位，克服了传统技术无法实现局部擦除的不足，提高了用户的工作效率以及使用体验，提高液晶书写膜及其应用设备的商业价值。

Description

一种液晶书写膜局部擦除红外定位系统

技术领域

本发明涉及液晶书写膜局部擦除定位技术领域，特别是涉及一种液晶书写膜局部擦除红外定位系统。

背景技术

本专利所述的液晶书写膜与普通的液晶显示膜以及等离子显示膜在液晶组分、工作原理、应用范围、使用方式等方面均存在明显区别，尤其是在书写方面，普通的液晶显示膜以及等离子显示膜均无法实现压痕书写并对痕迹进行擦除。

在对液晶书写膜进行局部擦除时，必然要面临的问题是对局部擦除位置进行定位，模拟擦黑板的方式实现对液晶书写膜的局部擦除定位，能够带来更好的用户体验。现有技术公开了通过热擦除方式来识别局部擦除区域，这种方式操作复杂，安全系数低，容易对书写膜造成损伤，用户体验差。现有技术公开了一种在通电状态下通过施加设定的压力来识别局部擦除位置，这种方式对于外力的大小有比较严格的要求，且不适合面积稍大的局部擦除定位，擦除体验较差，长期进行这种方式的擦除操作，对书写膜的整体结构会造成不可恢复性的损伤。

发明内容

本发明的第一目的是公开一种液晶书写膜局部擦除红外定位系统，该局部擦除定位系统能够对液晶书写膜局部擦除位置进行定位，从而根据局部擦除位置的定位信息实现对液晶书写膜上相应位置书写笔迹的擦除。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一目的是公开一种液晶书写膜局部擦除红外定位系统，包括：采用至少一组信号发射装置以及对应的信号接收装置，利用遮档物在发射装置与接收装置间对信号的遮档，定位液晶书写膜上的局部擦除位置信息。

根据所述局部擦除位置信息确定液晶书写膜上的局部擦除区域，对局部擦除区域进行擦除。

上述方案通过红外定位原理确定液晶书写膜上的局部擦除区域，通过为液晶书写膜的两导电层的设定区域分别施加电压，在局部擦除区域形成擦除电场，实现对局部擦除区域的擦除。

作为第一种实施方式，在所述液晶书写膜周围沿第一方向分别设置红外发射管阵列和红外接收管阵列；在所述液晶书写膜周围沿第二方向分别设置红外发射管阵列和红外接收管阵列；

根据接收不到红外线信号的红外接收管的相对位置，确定遮挡物在液晶书写膜上的相对位置信息。

优选地，所述第一方向与第二方向垂直。

在书写区域外围的上下左右侧分别相对设置两组红外发射管阵列和红外接收管阵列，两组红外发射阵列分别向设定的方向发射红外信号，与之相对应的红外接收阵列接收红外信号；红外发射管阵列和红外接收管阵列可以直接工作在直接接收模式，根据被遮挡的红外接收管的相对位置可以确定遮挡物在书写膜第一方向和第二方向上的相对位置信息，定位精度高，无需设置专门的擦除装置。

进一步地，判断所述遮挡物的尺寸和/或形状是否满足局部擦除设定的要求，如果是，执行局部擦除；否则，不执行。

通过预先设定满足局部擦除要求的遮挡物的尺寸和/或形状，能够避免由于书写笔或者其他外界干扰物体对于红外信号的遮档造成的书写信息的误擦除。

作为第二种实施方式，在所述液晶书写膜周围沿设定方向分别设置红外发射管阵列和红外接收管阵列。

进一步地，所述红外发射管阵列和红外接收管阵列分别工作在直射接收模式和设定角度的斜射接收模式；根据接收不到红外线信号的红外接收管以及与之相对应的红外发射管的相对位置，利用几何关系，确定遮挡物在液晶书写膜上的相对位置信息。

在书写区域外围的上下或者左右相对的两侧分别设置红外发射管阵列和红外接收管阵列，设定X方向和Y方向，当红外发射管阵列和红外接收管阵列工作在直射接收模式时，根据未收到红外线信号的红外接收管的相对位置可以直接确定遮挡物在其中一个方向上的位置信息；当红外发射管阵列和红外接收管阵列工作在设定角度的斜射接收模式时，根据接收不到红外线信号的红外接收管以及与之相对应的红外发射管的相对位置，利用几何关系，确定遮挡物在另外一个方向上的位置信息，最终获得遮挡物在液晶书写膜上的相对位置信息。

进一步地，判断所述遮挡物的尺寸和/或形状是否满足局部擦除设定的要求，如果是，执行局部擦除；否则，不执行。

通过预先设定满足局部擦除要求的遮挡物的尺寸和/或形状，能够避免由于书写笔或者其他外界干扰物体对于红外信号的遮档造成的书写信息的误擦除。

本发明的第二目的是公开一种写字板，包括上述的局部擦除定位系统；

进一步地，

所述的写字板还包括：

笔迹存储单元，用于直接记录并存储书写轨迹信息；或者，将书写轨迹转化为标准字符并存储；

更进一步地，所述的写字板还包括：

笔迹存储单元，用于直接记录并存储书写轨迹信息；或者，将书写轨迹转化为标准字符并存储；

通信单元，用于与外部设备或云端进行通信，将书写轨迹信息或者标准字符传送至外部设备或云端。

本发明的第三目的是公开一种黑板，包括上述的局部擦除定位系统；

进一步地，

所述的黑板还包括：

笔迹存储单元，用于直接记录并存储书写轨迹信息；或者，将书写轨迹转化为标准字符并存储；

更进一步地，所述的黑板还包括：

笔迹存储单元，用于直接记录并存储书写轨迹信息；或者，将书写轨迹转化为标准字符并存储；

通信单元，用于与外部设备或云端进行通信，将书写轨迹信息或者标准字符传送至外部设备或云端。

本发明的第四目的是公开一种画板，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的局部擦除定位系统；

进一步地，

所述的画板还包括：

笔迹存储单元，用于直接记录并存储书写轨迹信息；或者，将书写轨迹转化为标准字符并存储；

更进一步地，所述的画板还包括：

笔迹存储单元，用于直接记录并存储书写轨迹信息；或者，将书写轨迹转化为标准字符并存储；

通信单元，用于与外部设备或云端进行通信，将书写轨迹信息或者标准字符传送至外部设备或云端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明公开的液晶书写膜局部擦除红外定位装置，能够对局部擦除位置进行精确定位，采用模拟擦黑板的方式实现对液晶书写膜的局部擦除定位，无需专门的擦除装置，能够带来更好的用户体验。

通过预先设定遮挡物的形状和/或尺寸，能够有效排除书写笔以及外界干扰物对局部擦除定位的影响，避免误擦除导致的数据丢失。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明实施例一的局部擦除定位装置结构示意图；

图2为本发明实施例一的局部擦除定位装置原理图；

图3为本发明实施例一的书写膜结构示意图一；

图4为本发明实施例一的书写膜结构示意图二；

图5为本发明实施例二的局部擦除定位装置原理图；

其中，1.红外发射管，2.红外接收管，3.书写区域。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例一

本实施例为了解决现有技术中存在的液晶书写膜无法实现局部擦除位置定位的技术问题，提出了一种液晶书写膜局部擦除红外定位系统，包括：在液晶书写膜周围沿第一方向分别设置红外发射管阵列和红外接收管阵列；在液晶书写膜周围沿第二方向分别设置红外发射管阵列和红外接收管阵列；

根据接收不到红外线信号的红外接收管2的相对位置，确定遮挡物在液晶书写膜上的相对位置信息。

需要说明的是，本实施例中，液晶书写膜周围可以指液晶书写膜的边缘或者液晶书写膜的外围，只要满足液晶书写膜书写区域3能够完全被检测到即可。

另外，液晶书写膜周围也可以指直接设置在液晶书写膜之外，比如，对于黑板上的液晶书写膜，可以在黑板之外设置红外发射管阵列和红外接收管阵列，利用几何关系，同样能够满足对液晶书写膜书写区域3内的局部擦除定位。

本实施例中，在液晶书写膜的外围两条相邻的边上分别设置红外发射管阵列，红外发射管1和红外接收管2的接收方式为直射式。两条相邻边的对边上分别设置对应的红外接收管阵列；红外发射管阵列和红外接收管阵列采用直接接收的方式，如图1所示。

两相对边上设置的红外发射管1和红外接收管2数量相等，相邻两边的红外发射管1或红外接收管2的数量可以相等也可以不相等，红外发射管1和红外接收管2的直径和间距是设定的，只要确定了红外发射管1和红外接收管2的数量、直径以及间距，检测区域的尺寸是相对固定的。

图1中，X方向的发射管或接收管的数量为Xn，Y方向的发射管或接收管的数量为Yn，发射管和接收管的直径为D，相邻发射管或接收管的中心间距为d，则检测区域的X和Y方向的尺寸分别为(Xn-1)*d+D、(Yn-1)*d+D。

正常状态下，红外发射管阵列发射红外线，对边的红外接收管阵列对应接收红外信号，当某个或某些红外接收管2接收不到红外线信号时说明检测区域有遮挡物存在，通过计算X和Y方向的接收不到红外线信号的红外接收管2的相对位置来推算遮挡物在检测区域内的相对位置。

局部擦除红外定位的工作原理如图2所示，第x0和y0位置的红外接收管2接收不到红外线信号时，说明在检测区域内相对位置(x0，y0)坐标处有一单点遮挡物，此相对位置信息就可以作为遮挡物的定位信息；

若从x1到x2和y1到y2位置的多个红外接收管2接收不到红外线信号时，说明在检测区域内相对位置(x1，y1)、(x1，y2)、(x2，y1)、(x2，y2)四点坐标内有一长和宽分别x2-x1和y2-y1的遮挡物，此四个相对位置坐标(x1，y1)、(x1，y2)、(x2，y1)、(x2，y2)信息就可以作为此遮挡物的块状定位信息。

假设局部擦除板擦块两个顶点位置坐标分别为(x1，y1)、(x2，y2)，而红外线检测矩阵的分辨率为Xmax、Ymax，局部擦除刻蚀线在X方向上共X_L条线，Y方向上共Y_L条线，则局部擦除对应的X方向的刻蚀线位置范围为从到Y方向的刻蚀线位置范围为从到

利用以上原理通过检测到遮挡物定位信息就可以作为板擦位置信息处理。

作为优选地实施方式，为了使书写笔和板擦区分开来，将板擦尺寸或者形状特殊化，不能与书写笔尺寸、形状相同，通过判定检测到的遮挡物的尺寸或者形状来区分是书写笔写字或者板擦擦除或者外界干扰信号，能够有效避免误擦除导致的数据丢失。

作为一种实施方式，液晶书写膜采用如下结构：

液晶书写膜包括两个导电层以及设置在两个导电层之间的液晶层，其中一个导电层被分割成两个或者两个以上相互绝缘的导电区域；所述导电区域、液晶层和未分割的导电层共同重叠的部分为可擦除区域。

进一步地，所述各导电区域为带状导电区域。

更进一步地，所述各带状导电区域相互平行。

进一步地，所述导电区域至少应包含被分割导电层边缘的一部分。

图3给出了本实施方式下液晶书写膜的一种具体实施方案，包括：第一导电层被分割成三个相互平行的带状导电区域，第二导电层不分割；第一导电层上的导电区域和第二导电层相互重叠的部分形成第一擦除区域、第二擦除区域和第三擦除区域。

利用局部擦除定位装置定位局部擦除位置信息，根据局部擦除位置信息确定液晶书写膜上的局部擦除区域，为第一导电层上的设定导电区域和第二导电层分别施加设定的电压，所述电压在局部擦除区域的电压差构成擦除电场，实现对局部擦除区域的擦除。

作为另外一种实施方式，液晶书写膜采用如下结构：包括依次排布的第一导电层、液晶层和第二导电层；两个导电层均被分割成两个或两个以上相互绝缘的导电区域；两个导电层的导电区域在空间的重叠部分与该部分对应的液晶层区域共同形成擦除区域。

进一步地，两导电层被分割成相互绝缘的两个或两个以上的带状导电区域。

进一步地，第一导电层的各导电区域沿第一方向分布，相互平行；第二导电层的各导电区域沿第二方向分布，相互平行，第一方向和第二方向在空间上相互交错；

优选的，第一方向与第二方向垂直。

这种分割方式便于工业化批量加工，同时能够根据实际需要使分割区域小型化，通过对不同导电带的通电，实现更加准确的局部擦除。

进一步地，第一导电层的各导电区域至少应包含所述第一导电层边缘的一部分；第二导电层的各导电区域至少应包含所述第二导电层边缘的一部分。

图4给出了本实施方式下液晶书写膜的具体实施方案，包括：将第一导电层分割成若干横向导电区域，将第二导电层分割成若干纵向导电区域，并且各导电区域是等间距的；第一导电层上的导电区域与第二导电层上的导电区域在空间上是相互垂直交错的；第一导电层上的导电区域与第二导电层上的导电区域相互重叠的部分形成擦除区域。

根据局部擦除位置信息确定液晶书写膜上的局部擦除区域，对覆盖局部擦除区域的两个导电层的导电区分别施加电压，在所述局部擦除区域形成擦除电场，实现对局部擦除区域的擦除。

实施例二

本实施例采用两边红外矩阵定位的方式，如图5所示，只在书写膜周围相对的两侧分别设置红外发射管阵列和红外接收管阵列，红外发射管1和红外接收管2的接收方式为直射式。此处，书写膜周围的含义与实施例一中相同。

此种定位方式下红外发射管1和接收管会分别工作在直射接收模式和设定角度的斜射接受模式下进行检测；此处需要说明的是，红外发射管1的发射角度可以根据需要设定，比如：15度、30度、45度、60度、90度、120度或者180度等。

当红外发射管1和接收管工作在直射接收模式时，参照图5，在(x,y)位置有遮挡物时，红外接收管2的第x2位置接收不到红外线信号，由此可以确定遮挡物的X方向上的位置x2，但此时无法判定遮挡物在Y方向上的具体位置，随后红外发射管1和接收管会自动切换到固定角度的斜射接收模式，此时若x3位置的接收管接收不到红外线信号，通过固定角度可知此时接收不到的是x1处的红外发射管1的红外信号，由此可得出：

其中，Ym为红外发射管阵列和接收管阵列的间距；

由此公式可求得：

则该遮挡物的具体位置坐标就是(x2，y)，即(x2，)。

同理，通过确定多个单点的相对位置信息，也可以确定大尺寸的板擦的相对位置。

作为优选地实施方式，为了使书写笔和板擦区分开来，将板擦尺寸或者形状特殊化，不能与书写笔尺寸、形状相同，通过判定检测到的遮挡物的尺寸或者形状来区分是书写笔写字或者板擦擦除或者外界干扰信号，能够有效避免误擦除导致的数据丢失。

本实施方式中的液晶书写膜可以采用实施例一中的两种液晶书写膜的任一种。

实施例三

本实施例在实施例一或者实施例二的基础上，公开了局部擦除红外定位的具体应用产品，比如：

将局部擦除定位系统应用于写字板上，实现写字板的局部擦除定位功能。

进一步地，对于液晶写字板，在书写时，同样采用实施例一或者实施例二中的定位方式对书写笔位置进行定位，将书写笔定位信息按时间顺序进行存储形成书写轨迹；或者，将书写轨迹进一步转化为标准字符或者标准图形进行存储。

更进一步地，在上述液晶写字板上设置通信单元，通过有线或者无线通信的方式与外部设备进行通信。

外部设备可以是手机、PAD等移动终端，也可以是PC机或者本领域技术人员能够想到的其他设备终端。

更进一步地，通过无线通信的方式将书写轨迹信息上传到云服务器，实现书写轨迹的云端存储。

同样地，液晶书写膜局部擦除红外定位系统还可以应用于黑板或者画板上，并能够将存储的书写轨迹信息或者标准字符或者标准图形通过通信单元发送至外部设备或者云端。

作为另外一种实施方式，将局部擦除定位系统应用于光能写字板、光能液晶手写板、光能大液晶写字黑板、光能无尘写字板、光能便携黑板、电子画板、lcd电子写字板、电子手写板、电子记事笔记本、涂鸦板、儿童手写板、儿童涂鸦画板、橡皮擦功能速写板、液晶电子绘画板或者彩色液晶手写板或者本领域技术人员能够获知的其他相关产品中，以实现上述产品的局部擦除功能。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种液晶书写膜局部擦除红外定位系统，其特征在于，包括：采用至少一组信号发射装置以及对应的信号接收装置，利用遮档物在发射装置与接收装置间对信号的遮档，定位液晶书写膜上的局部擦除位置信息；所述液晶书写膜包括两个导电层以及设置在两个导电层之间的液晶层，其中一个导电层被分割成两个或者两个以上相互绝缘的导电区域；所述导电区域、液晶层和未分割的导电层共同重叠的部分为可擦除区域；

在所述液晶书写膜周围沿设定方向分别设置红外发射管阵列和红外接收管阵列；所述红外发射管阵列和红外接收管阵列分别工作在直射接收模式和设定角度的斜射接收模式；根据接收不到红外线信号的红外接收管以及与之相对应的红外发射管的相对位置，利用几何关系，确定遮挡物在液晶书写膜上的相对位置信息；

判断所述遮挡物的尺寸和/或形状是否满足局部擦除设定的要求，如果是，执行局部擦除；否则，不执行；

利用局部擦除定位装置定位局部擦除位置信息，根据局部擦除位置信息确定液晶书写膜上的局部擦除区域，为第一导电层上的设定导电区域和第二导电层分别施加设定的电压，所述电压在局部擦除区域的电压差构成擦除电场，实现对局部擦除区域的擦除。

2.一种写字板，其特征在于，包括权利要求1所述的液晶书写膜局部擦除红外定位系统；

进一步地，

所述的写字板还包括：

笔迹存储单元，用于直接记录并存储书写轨迹信息；或者，将书写轨迹转化为标准字符并存储；

或者，所述的写字板还包括：

笔迹存储单元，用于直接记录并存储书写轨迹信息；或者，将书写轨迹转化为标准字符并存储；

通信单元，用于与外部设备或云端进行通信，将书写轨迹信息或者标准字符传送至外部设备或云端。

3.一种黑板，其特征在于，包括权利要求1所述的液晶书写膜局部擦除红外定位系统；

进一步地，

所述的黑板还包括：

笔迹存储单元，用于直接记录并存储书写轨迹信息；或者，将书写轨迹转化为标准字符并存储；

或者，所述的黑板还包括：

笔迹存储单元，用于直接记录并存储书写轨迹信息；或者，将书写轨迹转化为标准字符并存储；

通信单元，用于与外部设备或云端进行通信，将书写轨迹信息或者标准字符传送至外部设备或云端。

4.一种画板，其特征在于，包括权利要求1所述的液晶书写膜局部擦除红外定位系统；

进一步地，

所述的画板还包括：

笔迹存储单元，用于直接记录并存储书写轨迹信息；或者，将书写轨迹转化为标准字符并存储；

或者，所述的画板还包括：

笔迹存储单元，用于直接记录并存储书写轨迹信息；或者，将书写轨迹转化为标准字符并存储；

通信单元，用于与外部设备或云端进行通信，将书写轨迹信息或者标准字符传送至外部设备或云端。