CN117215419B - 利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔 - Google Patents
利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117215419B CN117215419B CN202211391320.5A CN202211391320A CN117215419B CN 117215419 B CN117215419 B CN 117215419B CN 202211391320 A CN202211391320 A CN 202211391320A CN 117215419 B CN117215419 B CN 117215419B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- optical
- light emitting
- optical fiber
- display panel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 127
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 89
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 230000004927 fusion Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 14
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 7
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007526 fusion splicing Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 239000002990 reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Position Input By Displaying (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
Abstract
利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔。在一般情况下,本发明涉及光学式电子笔结构。特别地,本发明涉及如下的利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔:在光学式电子笔上应用光散射,从而即便光学式电子笔在光滑的表面的显示面板上以倾斜的状态移动,也能够获得电子笔位置代码,并且通过光学熔接而将光源和光纤接合,从而在光散射结构中能够加强位置代码解读性能。根据本发明,能够将光学式电子笔与平板PC或膝上型电脑等这样的光滑的表面的显示面板一起良好地使用。特别地,根据本发明,在光学式电子笔中通过光学熔接而将光源和光纤接合,由此随着降低光量损失,在光散射结构中能够良好地保持位置代码解读性能。
Description
技术领域
在一般情况下,本发明涉及光学式电子笔结构。
特别地,本发明涉及如下的利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔:在光学式电子笔上应用光散射,从而即便光学式电子笔在光滑的表面的显示面板上以倾斜的状态移动,也能够获得电子笔位置代码,并且通过光学熔接而将光源和光纤接合,从而在光散射结构中能够加强位置代码解读性能。
背景技术
在一般情况下,电子笔(智能笔、触摸笔)用于将使用者的笔记内容显示到电子设备(例如:膝上型电脑、智能手机、电子黑板等)并存储为文件,为此当使用者在印刷有点图形(dot pattern)的特殊用纸上进行笔记时,电子笔读出其轨迹信息而无线传送到电子设备。
另外,在平板PC或膝上型电脑等高端产品上应用电子笔功能,并且著名人士(Notability)、好笔记(GoodNotes)等这样的笔记应用(App)也得到发展,因此用于电子设备的电子笔的需求也逐渐增加。
作为电子笔解决方案,通常使用EMR(电磁共振ElectroMagnetic Resonance)方式的触控笔(stylus pen)技术和静电方式的鼠标笔(active pen)技术。但是,这些技术在10英寸以上的显示器中技术上难以确保性能,并且需要在显示面板上设置二维传感器阵列,因此随着显示器尺寸的增加,制造费用大大增加,并且难以应对折叠、滚动、滑动等形态因素的变化。
在这样的背景下,作为电子设备用笔的解决方案而研发出了光学式电子笔(optical digital pen)。在光方式下,通过将应用了点(dot)图形的透明薄膜附着到显示面板等,从而在显示器上仅形成位置代码即可,因此即便显示器尺寸增加,几乎不产生笔特性的劣化或制造费用的上升,而且也能够有效地应对折叠、滚动、滑动等形态因素的变化。
图1是概念性地示出光学式电子笔10的内部结构和动作方式的图,图2是示出光学式电子笔10与智能终端装置300之间的协作动作的框图。
在抓住(grip)笔主体11的状态下在显示面板200上进行笔记时,笔尖12在抵接到显示面板200的表面的状态下形成动作轨迹。此时,显示面板200由各种材质构成,既可以由一般的纸质构成,也可以由玻璃或强化塑料材质的液晶(LCD)或有机发光二极管(OLED)元件构成。
电子笔控制部件14通过压力感测单元13而识别使用者正在进行笔记的事实。压力感测单元13通过压力传感器支承单元13a而被后方支承,因此能够感测通过笔记而向笔尖12施加的压力。在一般情况下,当识别到笔记事实时,电子笔控制部件14控制IR发光单元17而沿着笔尖12的移动而向显示面板200的外表面照射光(例如:红外线(IR)光)。
由IR发光单元17照射的光在显示面板200的表面反射,IR受光单元16接收其反射光。显示面板200上印刷或显示位置代码210。可由根据特殊的编码规则而构成的点图形来体现位置代码210。在显示面板200上附着应用了吸收红外线光源的透明点图形的透明薄膜,并在其上面IR发光单元17进行照射。当IR受光单元16收集反射光(IR反射光)时,还一起获得与笔尖12的移动轨迹对应的位置代码210信息。IR受光单元16由IR过滤部16a、CMOS光学部16b、IR传感部16c构成。
电子笔控制部件14的坐标计算部14a分析由IR受光单元16获得的位置代码210而获得笔尖12在显示面板200上移动的一系列的位置信息。坐标计算部14a所获得的位置信息通过无线通信单元18而以近距离无线通信(例如:蓝牙)方式传送到智能终端装置300的终端通信部310。
电子笔控制部件14的硬件控制部14b对光学式电子笔10的硬件进行整体控制。例如,硬件控制部14b从压力感测单元13接收压力感测信息,对IR发光单元17进行控制,使其接通或关断,并对IR受光单元16的动作进行控制。
并且,智能终端装置300的终端控制部320基于通过终端通信部310而接收的一系列的位置信息而将笔尖12的移动轨迹显示于终端面板部330。终端面板部330通常对应于显示面板200,但不限于此。
这样,为了使智能终端装置300准确地显示使用者笔记的内容(轨迹),光学式电子笔10的IR受光单元16应该能够获得显示面板200的位置代码210,为此由IR发光单元17照射的光在显示面板200反射之后需要良好地传送到IR受光单元16。
图3是对以往技术中根据面板材质而不同的光学式电子笔10的使用状态进行对比而示出的例示图。
图3的(a)示出在粗糙的表面的材质例如在纸质的面板201上使用光学式电子笔10的状态。在纸质的面板201上使用光学式电子笔10的情况下,不管将光学式电子笔10竖立还是倾斜,由IR发光单元17照射的光在面板201反射之后良好地传送到IR受光单元16。粗糙的表面的面板201使由IR发光单元17照射的光漫射,因此其一部分反射光进入到IR受光单元16而解读位置代码211。由此,在纸质的面板201上可无需关注光学式电子笔10的倾斜角度而进行使用。
图3的(b)示出在光滑的表面的材质例如玻璃或透明塑料材质的面板202上使用光学式电子笔10的情况下发生的状态。在玻璃或透明塑料材质的面板202上使用光学式电子笔10的情况下,当将光学式电子笔10倾斜一定程度以上时,由IR发光单元17照射的光在面板202反射之后不能充分地到达IR受光单元16,因此难以解读位置代码212。光滑的表面的面板202与入射角对称地均匀地反射由IR发光单元17照射的光,因此当将光学式电子笔10倾斜时,进入IR受光单元16的反射光逐渐减少,当超过临界角度时,无法解读位置代码212。
这样,在光滑的表面的面板材质上以一定程度以上倾斜光学式电子笔10时,进入IR受光单元16的反射光的量下降到阈值以下,由此光学式电子笔10无法正常地进行动作。由此,被认为光学式电子笔10不适合用于平板PC或膝上型电脑等这样的电子设备。
关于本发明,发明人所参照的现有技术文献如下。
(1)韩国注册专利10-0408518号(2003.11.24)“计算机用电子笔数据输入装置及坐标检测方法”
(2)韩国注册专利10-0438846号(2004.06.24)“笔式鼠标装置”
(3)韩国注册专利10-2109649号(2020.05.06)“电子笔坐标校正方法及支持它的便携式电子装置”
(4)韩国注册专利10-2213541号(2021.02.02)“利用图形印刷薄膜用数字笔的识别率提高方法”
(专利文献5)韩国注册实用新型20-0485305号(2017.12.13)“形成有点图形的图形薄膜笔记用电子笔”
发明内容
发明要解决的课题
在一般情况下,本发明涉及光学式电子笔结构。
特别地,本发明涉及如下的利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔:在光学式电子笔上应用光散射,从而即便光学式电子笔在光滑的表面的显示面板上以倾斜的状态移动,也能够获得电子笔位置代码,并且通过光学熔接而将光源和光纤接合,从而在光散射结构中能够加强位置代码解读性能。
另一方面,本发明的解决课题不限于这些事项,可从本说明书的记载来理解其他解决课题。
用于解决课题的手段
为了达到上述的目的,本发明的利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔包括:笔主体部件110,其形成光学式电子笔的主体;笔尖部件120,其与笔主体部件110的一个端部连接而形成光学式电子笔的笔尖;IR发光部件140,其生成要照射到形成有位置代码210的显示面板200上的光;IR光散射部件150,其在靠近笔尖部件而配置的状态下使从IR发光部件传送的光相对于显示面板进行散射;光纤部件142,其将IR发光部件140和IR光散射部件150彼此连接;光连接器部件143,其通过光学熔接部件143b而使IR发光部件140的光140d陷入光纤部件142的光纤纤芯的内部而进行照射,从而将IR发光部件140和光纤部件142光学连接;IR受光部件160,其接收由显示面板200反射的反射光来感测显示面板200的位置代码210;电子笔控制部件170,其控制IR发光部件140而使其接通或关断,由通过IR受光部件160而接收的反射光获得笔尖部件120在显示面板200上移动的一系列的位置信息;及无线通信部件180,其通过近距离无线通信而将由电子笔控制部件170获得的一系列的位置信息传送给外部的智能终端装置300。
发明效果
根据本发明,能够将光学式电子笔与平板PC或膝上型电脑等这样的光滑的表面的显示面板一起良好地使用。
特别地,根据本发明,在光学式电子笔中通过光学熔接而将光源和光纤接合,由此随着降低光量损失,在光散射结构中能够良好地保持位置代码解读性能。
附图说明
图1是示出光学式电子笔的内部结构和动作方式的框图。
图2是示出光学式电子笔与智能终端装置之间的协作动作的框图。
图3是对以往技术中根据面板材质而不同的光学式电子笔的使用状态进行比较而示出的例示图。
图4是概念性地示出本发明的基于光散射的光学式电子笔的例示图。
图5是示出本发明的利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔的第一实施例的框图。
图6是示出本发明的利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔的第二实施例的框图。
图7是示出本发明的利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔的第三实施例的框图。
图8是示出本发明的利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔的第四实施例的框图。
图9是示出本发明的利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔的第五实施例的框图。
图10是示出本发明的利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔的第六实施例的框图。
图11是对本发明中的LED光源和VCSEL光源进行比较而示出的图。
图12是示出本发明中将光源和光纤光学连接的结构的图。
具体实施方式
下面,参照附图,对本发明进行详细的说明。
在对本发明的光学式电子笔100进行说明时,对于与以往技术的光学式电子笔10重复的部分,省略详细的说明。
图4是概念性地示出本发明的基于光散射的光学式电子笔100的框图,图5是示出本发明的利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔100的第一实施例的框图。
参照图4和图5,本发明的光学式电子笔100具备笔主体部件110、笔尖部件120、压力传感器部件130、IR发光部件140、IR光散射部件150、IR受光部件160、电子笔控制部件170、无线通信部件180。对这些各个构成要件进行详细说明。
笔主体部件110形成光学式电子笔100的主体,优选为,长长地形成杆(bar)形态,以供使用者方便用手抓住。
笔尖部件120形成光学式电子笔100的笔尖,配置于笔主体部件110的一个端部。笔尖部件120在显示面板200的上表面根据使用者的操作而进行滑动。
压力传感器部件130是通过压力感测而检测笔尖部件120与显示面板200物理性地接触的事件的构成要件。在压力传感器部件130与笔尖部件120的后端部相抵接的部分优选形成为凹陷的倒圆角(rounding)形状,由此与笔尖部件120的后端部匹配而构成为抓住(grip)的形态。通过这样的凹陷倒圆角处理,使用者在将笔主体部件110倾斜的状态下使用的情况下,也能够使压力传感器部件130良好地抵接到笔尖部件120的后端部,由此能够将由笔尖部件120产生的压力良好地传送到压力传感器部件130。在此,优选为与压力传感器部件130的凹陷的部分相接的笔尖部件120的后端部也圆圆地形成为突出的倒圆角形状。
另一方面,传感器支承部件131是与压力传感器部件130的形状对应地在后方支承的构成要件,以该压力传感器部件130保持与笔主体部件110良好地连接的状态。张力部件132是对笔尖部件120提供恢复力的构成要件,以供笔尖部件120在笔主体部件110的内部及外部出没,该张力部件132例如由弹簧构成。
IR发光部件140是生成要照射(radiation)到显示面板200上的光(例如:IR光)的构成要件。
IR光散射部件150是以靠近笔尖部件120而朝向显示面板200的方式配置,并使由IR发光部件140生成的光相对于显示面板200向多个方向不规则地进行散射(s cattering)的构成要件。在图5中图示了由IR发光部件140生成的光通过光纤部件142而被引导至笔尖部件120的附近之后通过IR光散射部件150而散射的形态,但本发明不限于此。根据具体例,也可以是由IR发光部件140生成的光在IR光散射部件150反射而散射的形态。
为了靠近笔尖部件120而朝向显示面板200,优选为将IR光散射部件150相对于笔尖部件120的长度方向而倾斜地配置。为了设置IR光散射部件150,笔尖部件120的端部如图5所示地弯折而形成。
其结果,从IR光散射部件150向多个方向照射光。显示面板200、202的光滑的表面与入射角对称地反射光,因此来自显示面板200的反射光也形成为多个方向。由此,一定量的反射光如图4的右侧所示地朝向IR受光部件160。
IR受光部件160是接收照射到自己的有效受光区域(Field of View,FOV)的内部的反射光而感测显示面板200的位置代码210的构成要件。为了便于说明,写明了IR受光部件160的FOV。IR受光部件160具备IR滤光部件161、CMOS光学部件162、IR传感器部件163。参照图4,无论将电子笔100竖立而使用还是将电子笔100倾斜而使用,来自显示面板212的反射光入射到IR受光部件160的FOV内,由此可解读位置代码212。
电子笔控制部件170在本发明中对光学式电子笔100的整体动作进行控制。例如,基于从压力传感器部件130传送的压力信息而识别笔尖部件120在显示面板200上进行移动。另外,电子笔控制部件170基于压力信息或通过其他判断基准而将IR发光部件140接通。并且,电子笔控制部件170基于由IR受光部件160解读的位置代码212而获得笔尖部件120在显示面板200上移动的一系列的位置信息(坐标信息)而传送给无线通信部件180。
无线通信部件180通过近距离无线通信(例如:蓝牙)而将从电子笔控制部件170提供的位置信息传送给外部的智能终端装置300。
参照图5,本发明的第一实施例的光学式电子笔100中IR发光部件140和IR光散射部件150彼此分开而设置,在它们140、150之间设置了光纤部件142。电子笔控制部件170和IR发光部件140设置在与笔尖部件120分开的笔主体部件110的中间部分,IR光散射部件150设置在与笔尖部件120的侧部对应的笔主体部件110。
在纤细(slim)地设计光学式电子笔100的情况下,难以将笔尖部件120和IR发光部件140和IR光散射部件150全部设置在笔主体部件110的末端部分。另外,即便不是纤细的设计,从重量分配的操作性侧面来讲,也不优选将笔尖部件120和I R发光部件140和IR光散射部件150配置在笔主体部件110的末端部分。
由此,将IR发光部件140配置在与笔尖部件120分开的笔主体部件110的中间部分。光纤部件142是在彼此分开设置的IR发光部件140与IR光散射部件150之间对光进行引导的构成要件。即,光纤部件142沿着笔主体部件110而在长度方向上配置,从而将由IR发光部件140生成的光引导到IR光散射部件150。
图5图示了光纤部件142将光引导至IR光散射部件150的背面而使光通过IR光散射部件150的同时进行散射。根据具体例,也可以是由光纤部件142将光引导至IR光散射部件150的正面而使光在IR光散射部件150反射而散射的结构。
光连接器部件143是将IR发光部件140和光纤部件142光学连接的构成要件,关于光连接器部件143的结构,将参照图11和图12而后述。
图6是示出本发明的利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔100的第二实施例的框图。
本发明的第二实施例的光学式电子笔100中,将笔尖部件120和IR光散射部件150形成为单一的封装形态,它们作为一体而相对于笔主体部件110进行直线运动。
如参照图5所述,将IR发光部件140配置在与笔尖部件120分开的笔主体部件110的中间部分,通过光纤部件142而在这样彼此分开设置的IR发光部件140与IR光散射部件150之间对光进行引导。
光连接器部件143是将IR发光部件140和光纤部件142光学连接的构成要件,关于光连接器部件143的结构,将参照图11和图12而后述。
图7和图8是分别示出本发明的利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔100的第三实施例和第四实施例的框图。图7和图8的第三实施例及第四实施例是将图5和图6的第一实施例、第二实施例分别改良的结构。下面,对基于第一实施例、第二实施例改良的部分进行记述。
本发明的第三实施例、第四实施例的光学式电子笔100在作为IR光散射部件而具备侧方光散射部件151和下方光散射部件152、153,作为光纤部件而具备侧方光纤部件144和下方光纤部件145、146的点上与第一实施例、第二实施例之间存在差异。
侧方光散射部件151是以靠近笔尖部件120而朝向显示面板200的方式配置,并使由IR发光部件140生成的光相对于显示面板200向多个方向进行散射的构成要件。侧方光散射部件151在第三实施例中设置在与笔尖部件120的侧部对应的笔主体部件110,在第四实施例中与笔尖部件120形成为单一封装形态。
下方光散射部件152、153是配置在笔主体部件110弯折而与显示面板200相对的部位,并使由IR发光部件140生成的光相对于显示面板200向多个方向进行散射的构成要件。
此时,侧方光散射部件151朝向显示面板200而倾斜地配置,下方光散射部件152、153优选具备以与显示面板200正面相对的方式配置的结构。
侧方光散射部件151是在使用者将光学式电子笔100在光滑的表面的显示面板200倾斜而使用的情况下用于确保传送到IR受光部件160的FOV的反射光的光量的结构。但是,仅通过侧方光散射部件151而进行光照射的结构的情况下,如果使用者将光学式电子笔100竖立在光滑的表面的显示面板200而使用,则难以确保传送到IR受光部件160的FOV的反射光的光量。
考虑到这一点,在第三实施例及第四实施例中,配置下方光散射部件152、153而在使用者将光学式电子笔100竖立在光滑的表面的显示面板200而使用的情况下能够确保传送到IR受光部件160的FOV的反射光的光量。
侧方光纤部件144是将由IR发光部件140生成的光引导至侧方光散射部件151的构成要件。随着将侧方光散射部件151靠近笔尖部件120而配置,从而侧方光纤部件144从IR发光部件140沿着笔主体部件110而在长度方向上配置。
下方光纤部件145、146是将由IR发光部件140生成的光引导至下方光散射部件152、153的结构。
光连接器部件143是将IR发光部件140和侧方光纤部件144及下方光纤部件145、146光学连接的构成要件,关于光连接器部件143的结构,将参照图11和图12而后述。
图9和图10是分别示出本发明的利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔100的第五实施例和第六实施例的框图。图9和图10的第五实施例及第六实施例是将图7和图8的第三实施例及第四实施例分别变形的结构。下面对从第三实施例及第四实施例变形的部分进行记述。
本发明的第五实施例及第六实施例的光学式电子笔100在代替下方光散射部件152、153而具备下方光排出部件147、148的点上与第三实施例及第四实施例之间存在差异。
下方光排出部件147、148是配置在笔主体部件110弯折而与显示面板200相对的部位,并将由IR发光部件140生成的光朝向显示面板200而照射到下方的构成要件。这是考虑到使用者将光学式电子笔100竖立在光滑的表面的显示面板200而使用的情况下,如果不使光散射而直接照射,则可提高识别率。下方光排出部件147、148既可以体现为光排出孔,也可以体现为透明塑料。
光连接器部件143是将IR发光部件140和侧方光纤部件144及下方光纤部件145、146光学连接的构成要件,关于光连接器部件143的结构,将参照图11和图12而后述。
以上,参照图4至图10而对本发明的利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔的6种实施例进行了记述。下面,参照图11和图12而对IR发光部件140的结构及将该IR发光部件140和光纤部件142、144、145、146光学连接的光连接器部件143进行记述。
图11是对本发明中作为IR发光部件140而可采用的LED光源140a和VCSEL光源140b进行比较而示出的图。
图11的(a)是作为IR发光部件140而使用LED发光部件140a的例示图,IR LED光源140a的照射角比较宽,因此在向光纤部件142传送光的过程中产生光量损失。
图11的(b)是作为IR发光部件140而使用VCSEL发光部件140b的例示图。V CSEL(垂直腔面发射激光器,Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)是向与上部表面垂直的方向放射激光的半导体激光二极管元件。VCSEL光源140b的情况下,照射角集中,由此能够使光会聚到光纤部件142的光纤纤芯的内部。
图12是示出在本发明中通过光连接器部件143而将IR发光部件140和光纤部件142、144、145、146光学连接的结构的图。
图12的(a)是通过镜像式连接器(mirror connector)143a而将LED发光部件140a和光纤部件142连接的例示图。LED光源140a的照射角较宽,因此所形成的LED光140c比光纤部件142更宽。由此,以将LED发光部件140a和光纤部件142包围(enclosing)的形态形成镜像式连接器143a,以将光传送到光纤部件142。
图12的(b)是通过光学熔接部件143b而将VCSEL发光部件140b和光纤部件142连接的例示图。VCSEL光源140b的直行性良好,因此照射角集中形成,因此能够将VCSEL光140d会聚照射到光纤部件142的光纤纤芯的内部。在此,VCSEL发光部件140b和光纤部件142在没有中间连接部件的情况下通过光学熔接而直接连接。光学熔接(fusion splicing)是使用电弧的热而将两个光学材料(Optical Material)结合的技术,通过光学熔接而产生的光量损失率为0.1dB以下。
图12的(a)的镜像式连接器143a方式中根据结合结构而形成气隙(air gap)而发生反射噪音(reflection noise),由此不可避免地发生某种程度的光量损失。相反地,在图12的(b)中VCSEL光源140b将光140d会聚照射到光纤部件142的光纤纤芯的内部,并通过光学熔接部件143b而将VCSEL光源140b和光纤部件142直接结合,从而光量损失非常少。
图12的(c)是通过光学熔接部件143b而将VCSEL发光部件140b和多个光纤部件142、144、145、146连接的例示图。在该情况下,通过光学熔接部件143b而使I R发光部件140的多个光140d分别独立地陷入侧方光纤部件144和下方光纤部件145、146的相应光纤纤芯的内部,由此将IR发光部件140和光纤部件142光学连接。但是,图12的(c)仅为例示,也可以有其他形态的实施例。
如图5至图10所示,由IR发光部件140生成的光通过光纤部件142、144、145、146而被引导,并通过IR光散射部件150、151、152、153和下方光排出部件147、148而以较宽的范围展开在显示面板200上。为了有效地覆盖这样的较宽的区域,避免由IR发光部件140生成的光在中间过程中损失是非常重要的,这与光学式电子笔100的性能直接相关。
Claims (3)
1.一种利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔,其特征在于,其包括:
笔主体部件(110),其形成光学式电子笔的主体;
笔尖部件(120),其连接到上述笔主体部件(110)的一个端部而形成光学式电子笔的笔尖;
IR发光部件(140),其生成要照射到形成有位置代码(210)的显示面板(200)上的光;
IR光散射部件(150),其在靠近上述笔尖部件(120)而配置的状态下使从上述IR发光部件传送的光相对于上述显示面板进行散射;
光纤部件(142),其将上述IR发光部件(140)和上述IR光散射部件(150)彼此连接;
光连接器部件(143),其通过光学熔接部件(143b)而使上述IR发光部件(140)的光(140d)陷入上述光纤部件(142)的光纤纤芯的内部而进行照射,从而将上述IR发光部件(140)和上述光纤部件(142)光学连接;
IR受光部件(160),其接收由显示面板(200)反射的反射光来感测显示面板(200)的上述位置代码(210);
电子笔控制部件(170),其控制上述IR发光部件(140)而使其接通或关断,由通过上述IR受光部件(160)而接收的反射光获得上述笔尖部件(120)在显示面板(200)上移动的一系列的位置信息;及
无线通信部件(180),其通过近距离无线通信而将由上述电子笔控制部件(170)获得的上述一系列的位置信息传送给外部的智能终端装置(300),
上述IR光散射部件(150)包括:
侧方光散射部件(151),其以靠近上述笔尖部件(120)而朝向显示面板(200)的方式配置,并使由上述IR发光部件(140)生成的光相对于显示面板(200)向多个方向进行散射;及
下方光散射部件(152、153),其配置在上述笔主体部件(110)弯折而与显示面板(200)相对的部位,并使由上述IR发光部件(140)生成的光相对于显示面板(200)向多个方向进行散射,
上述光纤部件(142)包括:
侧方光纤部件(144),其沿着上述笔主体部件(110)而在长度方向上配置,从而将由上述IR发光部件(140)生成的光引导至上述侧方光散射部件(151);及
下方光纤部件(145、146),其将由上述IR发光部件(140)生成的光引导至上述下方光散射部件(152、153),
上述光连接器部件(143)通过光学熔接部件(143b)而使上述IR发光部件(140)的多个光(140d)独立地分别陷入上述侧方光纤部件(144)和上述下方光纤部件(145、146)的相应光纤纤芯的内部,从而将上述IR发光部件(140)和上述光纤部件(142)光学连接。
2.一种利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔,其特征在于,其包括:
笔主体部件(110),其形成光学式电子笔的主体;
笔尖部件(120),其连接到上述笔主体部件(110)的一个端部而形成光学式电子笔的笔尖;
IR发光部件(140),其生成要照射到形成有位置代码(210)的显示面板(200)上的光;
IR光散射部件(150),其在靠近上述笔尖部件(120)而配置的状态下使从上述IR发光部件传送的光相对于上述显示面板进行散射;
光纤部件(142),其将上述IR发光部件(140)和上述IR光散射部件(150)彼此连接;
下方光排出部件(147、148),其配置在上述笔主体部件(110)弯折而与显示面板(200)相对的部位,并使由上述IR发光部件(140)生成的光朝向显示面板(200)而照射到下方;
下方光纤部件(145、146),其将由上述IR发光部件(140)生成的光引导至上述下方光排出部件(147、148);
光连接器部件(143),其通过光学熔接部件(143b)而使上述IR发光部件(140)的光(140d)陷入上述光纤部件(142)的光纤纤芯的内部而进行照射,从而将上述IR发光部件(140)和上述光纤部件(142)光学连接;
IR受光部件(160),其接收由显示面板(200)反射的反射光来感测显示面板(200)的上述位置代码(210);
电子笔控制部件(170),其控制上述IR发光部件(140)而使其接通或关断,由通过上述IR受光部件(160)而接收的反射光获得上述笔尖部件(120)在显示面板(200)上移动的一系列的位置信息;及
无线通信部件(180),其通过近距离无线通信而将由上述电子笔控制部件(170)获得的上述一系列的位置信息传送给外部的智能终端装置(300),
上述IR光散射部件(150)具备:
侧方光散射部件(151),其以靠近上述笔尖部件(120)而朝向显示面板(200)的方式配置,并使由上述IR发光部件(140)生成的光相对于显示面板(200)向多个方向进行散射,
上述光纤部件(142)具备:
侧方光纤部件(144),其沿着上述笔主体部件(110)而在长度方向上配置,从而将由上述IR发光部件(140)生成的光引导至上述侧方光散射部件(151),
上述光连接器部件(143)通过光学熔接部件(143b)而使上述IR发光部件(140)的多个光(140d)独立地分别陷入上述侧方光纤部件(144)和上述下方光纤部件(145、146)的相应光纤纤芯的内部,从而将上述IR发光部件(140)和上述光纤部件(142)光学连接。
3.根据权利要求1或2所述的利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔,其特征在于,
上述IR发光部件(140)具备VCSEL发光部件(140b),由此通过上述光学熔接部件(143b)而将光会聚照射到上述光纤部件(142)的光纤纤芯的内部。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220067914A KR102446916B1 (ko) | 2022-06-03 | 2022-06-03 | 광융착 광파이버를 이용한 광 산란 기반의 광학식 전자펜 |
KR10-2022-0067914 | 2022-06-03 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117215419A CN117215419A (zh) | 2023-12-12 |
CN117215419B true CN117215419B (zh) | 2024-05-03 |
Family
ID=83446167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211391320.5A Active CN117215419B (zh) | 2022-06-03 | 2022-11-08 | 利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102446916B1 (zh) |
CN (1) | CN117215419B (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002017222A2 (en) * | 2000-08-23 | 2002-02-28 | International Business Machines Corporation | Digital pen |
KR100349031B1 (ko) * | 2000-12-15 | 2002-08-17 | 핑거시스템 주식회사 | 펜형 광 마우스 장치 |
CN1804770A (zh) * | 2005-01-13 | 2006-07-19 | 天瀚科技股份有限公司 | 光学路径与笔尖共轴的光学笔 |
CN103959213A (zh) * | 2011-12-20 | 2014-07-30 | 夏普株式会社 | 输入系统 |
KR101495670B1 (ko) * | 2010-05-05 | 2015-02-25 | 라이카 게오시스템스 아게 | 광학 모니터링 시스템을 갖는 표면 감지 장치 |
CN106062687A (zh) * | 2014-03-11 | 2016-10-26 | 高通股份有限公司 | 用于基于光学的主动触控笔输入辨识的系统和方法 |
KR102073000B1 (ko) * | 2019-06-21 | 2020-02-04 | 딥스원테크(주) | 패턴필름 필기용 전자펜 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100408518B1 (ko) | 2001-04-12 | 2003-12-06 | 삼성전자주식회사 | 컴퓨터용 전자펜 데이타 입력장치 및 좌표 측정 방법 |
KR100438846B1 (ko) | 2003-10-07 | 2004-07-06 | 함종훈 | 펜형 마우스 장치 |
KR102109649B1 (ko) | 2013-06-04 | 2020-05-13 | 삼성전자 주식회사 | 전자 펜 좌표 보정 방법 및 이를 지원하는 휴대형 전자장치 |
KR200485305Y1 (ko) | 2017-09-11 | 2017-12-19 | (주)딥스원에듀 | 도트패턴이 형성된 패턴필름 필기용 전자펜 |
KR102213541B1 (ko) | 2019-08-01 | 2021-02-08 | 주식회사 이지시스템 | 패턴인쇄필름용 디지털펜을 이용한 인식율 향상 방법 |
-
2022
- 2022-06-03 KR KR1020220067914A patent/KR102446916B1/ko active
- 2022-11-08 CN CN202211391320.5A patent/CN117215419B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002017222A2 (en) * | 2000-08-23 | 2002-02-28 | International Business Machines Corporation | Digital pen |
KR100349031B1 (ko) * | 2000-12-15 | 2002-08-17 | 핑거시스템 주식회사 | 펜형 광 마우스 장치 |
CN1804770A (zh) * | 2005-01-13 | 2006-07-19 | 天瀚科技股份有限公司 | 光学路径与笔尖共轴的光学笔 |
KR101495670B1 (ko) * | 2010-05-05 | 2015-02-25 | 라이카 게오시스템스 아게 | 광학 모니터링 시스템을 갖는 표면 감지 장치 |
CN103959213A (zh) * | 2011-12-20 | 2014-07-30 | 夏普株式会社 | 输入系统 |
CN106062687A (zh) * | 2014-03-11 | 2016-10-26 | 高通股份有限公司 | 用于基于光学的主动触控笔输入辨识的系统和方法 |
KR102073000B1 (ko) * | 2019-06-21 | 2020-02-04 | 딥스원테크(주) | 패턴필름 필기용 전자펜 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102446916B1 (ko) | 2022-09-23 |
CN117215419A (zh) | 2023-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3148393U (ja) | 光学移動軌跡検出モジュール | |
US9696853B2 (en) | Optical touch apparatus capable of detecting displacement and optical touch method thereof | |
KR20180037749A (ko) | 디스플레이 장치 | |
US20060028457A1 (en) | Stylus-Based Computer Input System | |
US20120019488A1 (en) | Stylus for a touchscreen display | |
US20180365475A1 (en) | Optical Image Sensor and Display Device Having the Same | |
JP2006155616A (ja) | 導光体を使ったタッチ入力システム | |
TWI325556B (zh) | ||
US20050104870A1 (en) | Touchscreen-sensitive and transponder reading stylus | |
US20100007622A1 (en) | Optical touch panel | |
JP3168922U (ja) | 光学式ペン型入力装置 | |
KR20150123821A (ko) | 정보 표시 시스템 | |
CN117215419B (zh) | 利用光学熔接光纤且基于光散射的光学式电子笔 | |
US20140111478A1 (en) | Optical Touch Control Apparatus | |
KR100469294B1 (ko) | 펜형 광 마우스 장치 및 펜형 광 마우스 장치의 제어방법 | |
KR20030062032A (ko) | 디지털 펜 장치 | |
KR102478738B1 (ko) | 광 산란 기반의 광학식 전자펜 | |
US8975567B2 (en) | Coordinate detector | |
KR102486202B1 (ko) | 광 산란제 펜팁을 구비한 광학식 전자펜 | |
US20080198133A1 (en) | Pen-Type Optical Input Device | |
US20130328808A1 (en) | Touch window with sensor member | |
WO2015093095A1 (ja) | 入力装置 | |
CN116501179A (zh) | 具备光散射部件的光智能笔装置 | |
KR102665950B1 (ko) | 계면 반사에 의한 틸트 개선형 다중 광경로 광학식 전자펜 펜팁 | |
WO2015093287A1 (ja) | 入力装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |