CN117215422B - 基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理系统及方法。本发明涉及一般情况下在光学式电子笔中有效地处理显示器边缘的技术。特别地，本发明涉及如下的基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理技术：利用陀螺仪传感器来实现关于存在于显示器边缘部分的光学式电子笔的阴影区域的识别及电子笔输入处理，从而能够完整地使用显示器面板。根据本发明，光学式电子笔能够使用显示器面板的边缘区域，由此能够改善使用者的便利性。
Description
技术领域
本发明涉及一般情况下在光学式电子笔中有效地处理显示器边缘的技术。
特别地，本发明涉及如下的基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理技术：利用陀螺仪传感器来实现关于存在于显示器边缘部分的光学式电子笔的阴影区域的识别及电子笔输入处理，从而能够完整地使用显示器面板。
背景技术
在一般情况下，电子笔(智能笔、触控笔)用于将使用者的笔记内容显示到电子设备(例如：手提电脑、智能手机、电子黑板等)并存储为文件，当使用者在印刷有圆点图案(dot pattern)的特殊用纸上进行笔记时，由电子笔读出其轨迹信息并无线传送到电子设备。
另外，在平板电脑或手提电脑等高级产品中应用电子笔功能，Notability、GoodNotes等这样的笔记应用程序也得到发展，因此对用于电子设备的电子笔的需求逐渐增大。
作为电子笔的解决方案，一般情况下使用EMR(电磁共振ElectroMagneticResonance)方式的手写笔(stylus)技术和静电方式的主动笔(active pen)技术。但是，这些技术在10英寸以上的显示器上难以确保技术性能，需要设置二维传感器阵列，因此根据显示器尺寸的增加，制造费用大大增加，并且难以应对折叠、滚动、滑动等形状因素(formfactor)变化。
在这样的背景下，作为电子设备用笔的解决方案，研发出了光学式电子笔(optical digital pen)。在光方式下，通过将应用圆点(dot)图案的透明薄膜附着到显示器等，从而在显示器上仅形成位置代码即可，由此即便显示器尺寸增加，几乎不发生笔特性劣化或制造费用的上升，而且也能够应对折叠、滚动、滑动等形状因素的变化。
图1是概略性地示出光学式电子笔10的装置结构的图，图2是示出光学式电子笔10与智能终端装置30之间的协作动作的框图。
在紧握(grip)笔主体11的状态下在显示器面板200上进行笔记时，以笔尖12抵接显示器面板200的表面的状态形成动作轨迹。此时，显示器面板200由各种材质构成，既可以由一般的纸材质构成，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通过压力传感单元13的压力感测而识别电子笔笔尖12与显示器面板200之间的接触事件，由此识别出使用者正在进行笔记的事实。压力传感单元13通过压力传感器支承单元13a而实现后方支承，因此在开始进行笔记时，能够感测施加到笔尖12的压力。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的移动向显示器面板200的外表面照射光(例如：红外线(IR)光)。
由IR发光单元17照射的光在显示器面板200的表面反射，IR受光单元16接收其反射光。在显示器面板200上印刷或显示有位置代码210。位置代码210可实现为根据特殊的编码规则而构成的圆点图案。在显示器面板200附着应用吸收红外线光源的透明圆点图案的透明薄膜，并在其上由IR发光单元17照射红外线。
当IR受光单元16收集到反射光(IR反射光)时，还一并获得与笔尖12的移动轨迹对应的位置代码210信息。IR受光单元16由IR过滤器部16a、CMOS光学部16b、IR传感部16c构成，还可具备透镜等。
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在显示器面板200上移动的一系列坐标信息。坐标计算部14a获得的坐标信息通过无线通信单元18而以近距离无线通信(例如：蓝牙)的方式被传送到智能终端装置30的终端通信部31。
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。特别地，与来自压力传感单元13的压力信息对应地对IR发光单元17进行接通(turn-on)或关闭(turn-off)控制。当检测到压力时，IR发光单元17被接通而开始向显示器面板200上照射光，与此对应地，IR受光单元16开始获得位置代码210，坐标计算部14a获得坐标信息，由此电子笔控制部件14将根据笔尖移动产生的一系列坐标信息开始提供给智能终端装置30。当未检测到压力时，IR发光单元17被关闭而停止光的照射，由此电子笔控制部件14也停止将坐标信息提供给智能终端装置30。
在智能终端装置30侧通过终端通信部31而从电子笔10接收一系列坐标信息，终端控制部32的轨迹算出部32a基于一系列坐标信息而算出笔尖12的移动轨迹。终端控制部32的轨迹显示部32b将笔尖12的移动轨迹显示于终端面板部33。此时，终端面板部33一般对应于显示器面板200，但不限于此。
关于本发明，发明人所参考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测量方法”
(2)韩国注册专利10-0438846号(2004.06.24)“笔式鼠标装置”
(3)韩国注册实用新型20-0485305号(2017.12.13)“形成有圆点图案的图案薄膜笔记用电子笔”
(4)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”
(5)韩国注册专利10-2213541号(2021.02.02)“利用图案印刷薄膜用数字笔的识别率提高方法”
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于提供一种一般情况下在光学式电子笔中有效地处理显示器边缘的技术。
特别地，本发明的目的在于提供如下的基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理技术：利用陀螺仪传感器来实现关于存在于显示器边缘部分的光学式电子笔的阴影区域的识别及电子笔输入处理，从而能够完整地使用显示器面板。
另一方面，本发明要解决的课题不限于这些事项，可从本说明书的记载理解其他要解决的课题。
用于解决课题的手段
为了达到上述目的，本发明公开一种基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理系统及方法，其基于陀螺仪传感器而对光学式电子笔100提供显示器面板200的边缘处的电子笔操作处理。
本发明的基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理系统包括：陀螺仪传感器135，其设置于电子笔主体110的内侧而检测与电子笔100的移动相关的3轴加速度及旋转角速度；IR受光部件160，其接收由显示器面板200反射的反射光而对电子笔笔尖120所在的位置的位置代码210进行感测；坐标计算部171，其分析由IR受光部件160获得的位置代码210来获得电子笔笔尖120移动的一系列坐标信息；轨迹算出部321，当从坐标计算部171接收到坐标信息时，该轨迹算出部321进入电子笔普通模式，并基于由坐标计算部171获得的一系列坐标信息而算出电子笔笔尖120在显示器面板200上的移动轨迹(下面，称为‘第一移动轨迹’)；移动收集部322，其收集由陀螺仪传感器135检测的一系列3轴加速度及旋转角速度信息；移动映射部323，其对在电子笔普通模式下由移动收集部322收集的一系列3轴加速度信息及旋转角速度信息与由轨迹算出部321算出的第一移动轨迹进行比较，从而算出3轴加速度信息及旋转角速度信息与电子笔笔尖120的移动轨迹之间的相关关系；边缘处理部324，其基于预先存储的显示器面板200的规格和由第一移动轨迹获得的电子笔笔尖120的坐标而判断阴影边缘模式的进入，并将由陀螺仪传感器135检测的3轴加速度及旋转角速度算进由移动映射部323算出的相关关系，从而算出电子笔笔尖120在显示器边缘的阴影区域中的移动轨迹(下面，称为‘第二移动轨迹’)；及轨迹显示部325，其在电子笔普通模式下将第一移动轨迹显示于终端面板部330，并在阴影边缘模式下将第二移动轨迹显示于终端面板部330。
发明效果
根据本发明，光学式电子笔可使用显示器面板的边缘区域，由此能够改善使用者的便利性。
附图说明
图1是示出光学式电子笔的装置结构的图。
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是概念性地示出光学式电子笔的感测偏移的图。
图4是示出本发明的光学式电子笔的装置结构的图。
图5是示出本发明的光学式电子笔的显示器边缘处理系统的整体结构的框图。
图6是示出本发明中的电子笔普通模式的概念和移动映射部的动作的图。
图7是示出本发明中的阴影边缘模式的概念和边缘处理部的动作的图。
图8是本发明中对笔记轨迹进行边缘处理的例示图。
图9是示出本发明的基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理方法的顺序图。
图10是示出本发明中基于阴影逃脱坐标误差而修改相关关系的过程的顺序图。
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装置进行说明时，对于与以往技术重复的部分省略详细的说明。
图3是概念性地示出光学式电子笔10的感测偏移的图。
在光学式电子笔10的结构上，IR受光单元16的FOV形成于从电子笔笔尖12稍微偏离的位置。电子笔10无法识别笔尖12所在的位置a1的位置代码210，识别从笔尖12位置a1稍微偏离的位置b1的位置代码210。在光学式电子笔10中，这样的位置偏离一般为约3mm程度，对此本说明书中称为感测偏移(sensing offset)。
在电子笔领域中，感测偏移一般不构成问题。感测偏移根据电子笔10的机器设计而决定，因此其值恒定，故在识别笔记轨迹时不会产生影响。
但是，存在因感测偏移而在显示器边缘产生阴影区域的问题。如图3的(b)所示，在显示器边缘中即便电子笔10的笔尖12的位置a2位于显示器面板200的内部，但IR受光单元16的FOV可形成于显示器面板200的外部b2。在该情况下，IR受光单元16无法识别位置代码210，因此电子笔10无法进行动作。
这样，因感测偏移而沿着显示器面板200的周边部(边缘)形成约3mm程度的厚度的带状的阴影区域220。即便使用者认为是正常操作，但电子笔10不能正常地进行动作，因此对使用者带来不满，导致使用者满意度下降。
图4是示出本发明的光学式电子笔100的装置结构的图，图5是示出本发明的光学式电子笔的显示器边缘处理系统的整体结构的框图。
本发明是基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理系统，其基于陀螺仪传感器135而对光学式电子笔100提供显示器面板200的边缘处的电子笔操作处理。
参照图4和图5，在本发明中，光学式电子笔100具备笔主体部件110、电子笔笔尖120、压力传感器部件130、陀螺仪传感器135、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。
首先，笔主体部件110形成光学式电子笔100的主体，优选形成为杆(bar)状，以使用者方便紧握。
电子笔笔尖120形成光学式电子笔100的笔尖，配置在与显示器面板200相接的笔主体部件110的一端部。电子笔笔尖120在显示器面板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作为检测施加到电子笔笔尖120的压力的构成要件，通过它检测电子笔笔尖120与显示器面板200物理性地接触的事件。在压力传感器部件130的后方配置有传感器支承部件131而对压力传感器部件130实现后方支承。另一方面，电子笔笔尖120具备例如通过弹簧等而向电子笔笔尖120提供恢复力的抗拉部件(未图示)，以稳定地出入笔主体部件110的内外部。
陀螺仪传感器135是设置在电子笔100的主体110的内侧而检测与电子笔100的移动相关的3轴加速度及旋转角速度(angular velocity)的构成要件。在一般情况下，陀螺仪传感器(gyro sensor，gyroscope)是检测物体旋转的角速度，并利用地球磁场而检测方位(point of the compass)信息和重力作用方向信息的传感器。
另一方面，在本发明中陀螺仪传感器135是为了追踪电子笔笔尖120的移动(dynamics)而设置的结构。考虑到这一点，陀螺仪传感器135优选设置在电子笔主体110的内侧的下部。通过这样的配置，陀螺仪传感器135相对受到较少的电子笔主体110的头部分的移动影响，相对受到较多的电子笔笔尖120的移动影响，因此有利于追踪电子笔笔尖120的位置移动。
IR发光部件140是向形成有位置代码210的显示器面板200照射(radiation)光(例如：IR光)的构成要件。
IR受光部件160是接收入射到自己的有效受光区域(Field of View，FOV)的内部的由显示器面板200反射的反射光来感测电子笔笔尖120所在的位置的位置代码210的构成要件。为了便于说明，用粗的虚线图示了IR受光部件160的FOV。
电子笔控制部件170是对光学式电子笔100的动作进行整体控制的构成要件。电子笔控制部件170基于来自压力传感器部件130的压力信息而识别电子笔笔尖120在显示器面板200上的移动。与此对应地，电子笔控制部件170对IR发光部件140进行接通控制，接着从通过IR受光部件160而接收的反射光获得电子笔笔尖120在显示器面板200上移动的一系列坐标信息而传送到无线通信部件180。
为此，电子笔控制部件170具备坐标计算部171和硬件控制部172。坐标计算部171是对IR受光部件160获得的位置代码210进行分析而获得电子笔笔尖120移动的一系列坐标信息的构成要件，硬件控制部172是与来自压力传感器部件130的压力信息对应地对IR发光部件140进行接通或关闭控制的构成要件。当通过压力传感器部件130检测到压力时，硬件控制部172对IR发光部件140进行接通控制，当通过压力传感器部件130未检测到压力时，硬件控制部172对IR发光部件140进行关闭控制。
无线通信部件180是通过近距离无线通信(例如：蓝牙)而将来自电子笔控制部件170的坐标信息传送到外部的智能终端装置300的构成要件。
参照图5，本发明中智能终端装置300具备终端通信部310、终端控制部320、终端面板部330。
终端通信部310是执行近距离无线通信(例如：蓝牙)的构成要件。特别地，终端通信部310通过近距离无线通信(例如：蓝牙)而从光学式电子笔100的电子笔控制部件170接收一系列坐标信息。
另外，终端面板部330是向使用者提供画面显示的构成要件。终端面板部330一般对应于显示器面板200，但不限于此。
终端控制部320作为对智能终端装置300的动作进行整体控制的构成要件，具备轨迹算出部321、移动收集部322、移动映射部323、边缘处理部324、轨迹显示部325。图5中示出轨迹算出部321、移动收集部322、移动映射部323、边缘处理部324设置于智能终端装置300的终端控制部320，但这仅为一个实施例。根据实施例，也可以将这些全部或一部分构成要件设置于光学式电子笔100的电子笔控制部件170。
首先，轨迹算出部321是基于由坐标计算部171获得的一系列坐标信息而在显示器面板200上算出电子笔笔尖120的移动轨迹的构成要件。为了便于说明，本说明书中将基于电子笔100读出位置代码210而提供的一系列坐标信息来算出的移动轨迹称为‘第一移动轨迹’。当从电子笔控制部件170提供坐标信息时，轨迹算出部321判断为电子笔100在显示器面板200的有效区域即由IR受光部件160正常地识别位置代码210的区域进行笔记，并进入电子笔普通模式(normal mode)。
移动收集部322是收集由光学式电子笔100的陀螺仪传感器135检测的一系列3轴加速度及旋转角速度信息的构成要件。
移动映射部323是对在电子笔普通模式下由移动收集部322收集的一系列3轴加速度信息及旋转角速度信息与由轨迹算出部321算出的第一移动轨迹进行比较，从而算出3轴加速度信息及旋转角速度信息与电子笔笔尖120在显示器面板200上的移动轨迹之间的相关关系的构成要件。
图6是示出本发明中的电子笔普通模式的概念和移动映射部323的动作的图。
在电子笔普通模式下是由电子笔100的IR受光部件160正常地识别显示器面板200的位置代码210的状态。在该状态中电子笔控制部件170的坐标计算部171获得基于电子笔笔尖120的移动的一系列坐标信息b1，轨迹算出部321基于一系列坐标信息而算出电子笔笔尖120在显示器面板200上的移动轨迹(第一移动轨迹)。
另一方面，随着使用者对电子笔100进行操作，陀螺仪传感器135相应地输出陀螺仪传感器值(3轴加速度信息、旋转角速度信息)，该陀螺仪传感器值通过无线通信部件180和终端通信部310而被传送到移动收集部322。移动收集部322收集陀螺仪传感器值。
由轨迹算出部321算出的第一移动轨迹(光学信息的变化)和由移动收集部322收集的陀螺仪传感器值(物理性移动)根据电子笔100的移动而获得，因此它们之间存在相关关系。由此，移动映射部323对由移动收集部322收集的物理性移动信息(陀螺仪传感器值)和由轨迹算出部321算出的光学信息的变化(第一移动轨迹)进行比较而算出它们之间的相关关系。在该相关关系中包括关于3轴加速度信息及旋转角速度信息与电子笔笔尖120的移动轨迹彼此为何种关系的信息。
在电子笔普通模式下，由坐标计算部171获得的坐标信息的准确度高，因此可信赖由移动映射部323算出的相关关系。
边缘处理部324是识别出电子笔100进入阴影边缘模式(edge-shadow mode)并应用陀螺仪传感器135的传感器值而算出显示器边缘的阴影区域220中的电子笔笔尖120的移动轨迹的构成要件。为了便于说明，本说明书中将阴影边缘模式下算出的移动轨迹称为‘第二移动轨迹’。
边缘处理部324基于预先存储的显示器面板200的规格和从第一移动轨迹获得的电子笔笔尖120的坐标而判断进入到阴影边缘模式。作为阴影边缘模式判断的一个实施例，边缘处理部324预先存储表示在显示器面板200中何处为阴影区域位置的坐标信息(区域信息)，并根据第一移动轨迹而监视电子笔笔尖120的坐标，当电子笔笔尖120的坐标进入阴影区域时，能够判断阴影边缘模式的进入。作为阴影边缘模式判断的另一个实施例，边缘处理部324预先存储显示器面板200的尺寸信息(显示器区域信息)，并根据第一移动轨迹而监视电子笔笔尖120的坐标，当从坐标计算部171停止提供坐标信息时，如果电子笔笔尖120的坐标对应于显示器面板200的内部，则判断阴影边缘模式的进入。
在阴影边缘模式下，边缘处理部324将陀螺仪传感器135实时检测的3轴加速度及旋转角速度算进之前由移动映射部323算出的相关关系，由此算出电子笔笔尖120的移动轨迹即第二移动轨迹。
图7是示出本发明中的阴影边缘模式的概念和边缘处理部324的动作的图。
在阴影边缘模式下，电子笔笔尖120的位置a2进入显示器面板200的阴影区域220，在该情况下，电子笔笔尖120即便位于显示器面板200上，IR受光单元160的FOV因感测偏移而形成于显示器面板200的外部b2而无法正常地获得位置代码210。随着从光学式电子笔100的坐标计算部171不能接收坐标信息，边缘处理部324将陀螺仪传感器135实时检测的3轴加速度及旋转角速度算进由移动映射部323算出的相关关系而算出第二移动轨迹。
图8是在本发明中对笔记轨迹进行边缘处理的例示图。示出使用者利用电子笔笔尖120而在显示器面板200上绘画(笔记)的情况。绘画是按照顺时针方向(clockwise)进行的，在中途进入阴影区域220之后出来。
首先，对绘画进入阴影区域220的情况进行观察。在图8中将绘画进入阴影区域220的位置显示为阴影进入坐标c1。在阴影进入坐标c1之前，轨迹算出部321基于IR受光部件160感测的位置代码210而算出第一移动轨迹trj1。当电子笔笔尖120通过阴影进入坐标c1而进入阴影区域220时，IR受光部件160无法感测到位置代码210，因此边缘处理部324基于由陀螺仪传感器135实时检测而提供的3轴加速度及旋转角速度而算出第二移动轨迹trj2。边缘处理部324将阴影进入坐标c1作为初始坐标(initiallocation)并通过3轴加速度及旋转角速度而求出位移坐标(displacement)而算出第二移动轨迹trj2。
接着，对绘画从阴影区域220出来的情况进行观察。在图8中将绘画从阴影区域220出来的位置显示为阴影逃脱坐标c2、c3。当电子笔笔尖120脱离阴影区域220而回到显示器面板220的有效区域时，IR受光部件160感测到位置代码210并由轨迹算出部321重新算出第一移动轨迹trj3。
图8中阴影逃脱估计坐标c2是绘画即将逃脱阴影区域220之前由边缘处理部324算出的第二移动轨迹trj2的坐标，阴影逃脱感测坐标c3是绘画刚刚逃脱阴影区域220之后由轨迹算出部321算出的第一移动轨迹trj3的坐标。理想的情况下，阴影逃脱估计坐标c2和阴影逃脱感测坐标c3需要与图8的(a)一致。但是，实际上由边缘处理部324算出的第二移动轨迹trj2存在稍微的估计误差，该估计误差是根据时间的经过而累积的，因此如图8的(b)所示，阴影逃脱估计坐标c2与阴影逃脱感测坐标c3之间发生坐标误差。
优选为，本发明中边缘处理部324基于该坐标误差而修改相关关系。即，优选为，当识别到从阴影边缘模式恢复成电子笔普通模式时，边缘处理部324算出根据利用陀螺仪传感器值和相关关系而估计的第二移动轨迹trj2获得的阴影逃脱估计坐标c2与根据读出位置代码210而算出的第一移动轨迹trj3获得的阴影逃脱感测坐标c3之间的坐标误差，并基于该坐标误差而修改3轴加速度信息及旋转角速度信息与电子笔笔尖120的移动轨迹之间的相关关系。由此，下次能够减小坐标误差。
轨迹显示部325是在电子笔普通模式下将第一移动轨迹显示于终端面板部330，在阴影边缘模式下将第二移动轨迹显示于终端面板部330的构成要件。此时，轨迹显示部325优选构成为如下：在从电子笔普通模式转换成阴影边缘模式时，将第二移动轨迹的初始开始位置设定为第一移动轨迹的最终位置，从而在模式转换过程(transient state)中电子笔笔尖120的移动轨迹不出现跳跃而平缓地连接。
图9是示出本发明的基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理方法的顺序图。
参照图4至图8而对基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理系统的动作方式进行了详细的说明，因此下面参照图9而对基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理方法进行简单说明。
步骤(S110，S120)：由IR发光部件140向形成有位置代码210的显示器面板200照射光(例如：IR光)。IR受光部件160接收由显示器面板200反射的反射光并对电子笔笔尖120所在的位置的位置代码210进行感测，坐标计算部171对由IR受光部件160获得的位置代码210进行分析而获得电子笔笔尖120在显示器面板200上移动的一系列坐标信息。
步骤(S130，S140)：当从坐标计算部171开始提供坐标信息时，轨迹算出部321进入电子笔普通模式。轨迹算出部321基于由坐标计算部171获得的一系列坐标信息而在显示器面板200上算出电子笔笔尖120的移动轨迹即第一移动轨迹，轨迹显示部325将第一移动轨迹显示于终端面板部330。
步骤(S150～S170)：在电子笔普通模式下由陀螺仪传感器135检测与电子笔100的移动相关的3轴加速度及旋转角速度，移动收集部322收集由陀螺仪传感器135检测的一系列3轴加速度及旋转角速度信息。移动映射部323对由移动收集部322收集的一系列3轴加速度信息及旋转角速度信息与由轨迹算出部321算出的第一移动轨迹进行比较，从而算出3轴加速度信息及旋转角速度信息与电子笔笔尖120在显示器面板200上的移动轨迹之间的相关关系。
步骤(S180，S190)：边缘处理部324基于预先存储的显示器面板200的规格和从第一移动轨迹获得的电子笔笔尖120的坐标而判断阴影边缘模式的进入。在阴影边缘模式下，边缘处理部324将在阴影边缘模式下由陀螺仪传感器135检测的3轴加速度及旋转角速度算进由移动映射部323算出的相关关系而算出电子笔笔尖120在显示器边缘的阴影区域中的移动轨迹即第二移动轨迹。
另外，优选构成为如下：轨迹显示部325从电子笔普通模式转换成阴影边缘模式时，将第二移动轨迹的初始开始位置设定为第一移动轨迹的最终位置而在模式转换过程中将电子笔笔尖120的移动轨迹连接。
最后，轨迹显示部325将第二移动轨迹显示于终端面板部330。
图10是示出在本发明中边缘处理部324基于阴影逃脱坐标误差而修改3轴加速度信息及旋转角速度信息与移动轨迹之间的相关关系的过程的顺序图。
当识别到从阴影边缘模式恢复成电子笔普通模式时(S210)，边缘处理部324算出根据利用陀螺仪传感器值和相关关系而估计的第二移动轨迹trj2获得的阴影逃脱估计坐标c2(S220)，并算出根据由IR受光部件160读出位置代码210而算出的第一移动轨迹trj3获得的阴影逃脱感测坐标c3(S230)。
之后，边缘处理部324算出阴影逃脱估计坐标c2与阴影逃脱感测坐标c3之间的坐标误差(error)(S240)，并基于该阴影逃脱坐标误差(error＝c2-c3)而修改3轴加速度信息及旋转角速度信息与移动轨迹之间的相关关系(S250)，以下次减小坐标误差。
另一方面，本发明可实现为计算机可读出的非易失性记录介质中的计算机可读出的代码的形态。作为这样的非易失性记录介质，有各种形态的存储装置，例如有硬盘、SSD、CD-ROM、NAS、磁带、网盘、云盘等。另外，本发明可实现为存储于介质的计算机程序的形态，以与硬件结合而执行特定的步骤。
Claims (8)
1.一种基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理系统，其基于陀螺仪传感器而对光学式电子笔(100)提供显示器面板(200)的边缘处的电子笔操作处理，
该基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理系统的特征在于，其包括：
陀螺仪传感器(135)，其设置于电子笔主体(110)的内侧而检测与电子笔(100)的移动相关的3轴加速度及旋转角速度；
IR受光部件(160)，其接收由显示器面板(200)反射的反射光而对电子笔笔尖(120)所在的位置的位置代码(210)进行感测；
坐标计算部(171)，其分析由上述IR受光部件(160)获得的位置代码(210)来获得电子笔笔尖(120)移动的一系列坐标信息；
轨迹算出部(321)，当从上述坐标计算部(171)接收到坐标信息时，该轨迹算出部(321)进入电子笔普通模式，并基于由上述坐标计算部(171)获得的一系列坐标信息而算出电子笔笔尖(120)在显示器面板(200)上的移动轨迹作为第一移动轨迹；
移动收集部(322)，其收集由上述陀螺仪传感器(135)检测的一系列3轴加速度及旋转角速度信息；
移动映射部(323)，其对在电子笔普通模式下由上述移动收集部(322)收集的一系列3轴加速度信息及旋转角速度信息与由上述轨迹算出部(321)算出的第一移动轨迹进行比较，从而算出上述3轴加速度信息及旋转角速度信息与电子笔笔尖(120)的移动轨迹之间的相关关系；
边缘处理部(324)，其基于预先存储的显示器面板(200)的规格和由上述第一移动轨迹获得的电子笔笔尖(120)的坐标而判断阴影边缘模式的进入，并将由上述陀螺仪传感器(135)检测的3轴加速度及旋转角速度算进由上述移动映射部(323)算出的相关关系，从而算出电子笔笔尖(120)在显示器边缘的阴影区域中的移动轨迹作为第二移动轨迹；及
轨迹显示部(325)，其在电子笔普通模式下将上述第一移动轨迹显示于终端面板部(330)，并在阴影边缘模式下将上述第二移动轨迹显示于终端面板部(330)。
2.根据权利要求1所述的基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理系统，其特征在于，
上述边缘处理部(324)预先存储显示器面板(200)的阴影区域位置信息，根据上述第一移动轨迹而监视电子笔笔尖(120)的坐标，当上述电子笔笔尖(120)的坐标进入阴影区域时，判断阴影边缘模式的进入。
3.根据权利要求1所述的基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理系统，其特征在于，
上述边缘处理部(324)预先存储显示器面板(200)的尺寸信息，根据上述第一移动轨迹而监视电子笔笔尖(120)的坐标，当从上述坐标计算部(171)停止提供坐标信息时，如果上述电子笔笔尖(120)的坐标对应于显示器面板(200)的内部，则判断阴影边缘模式的进入。
4.根据权利要求1所述的基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理系统，其特征在于，
当识别到从阴影边缘模式恢复成电子笔普通模式时，上述边缘处理部(324)基于根据上述第二移动轨迹(trj2)获得的阴影逃脱估计坐标(c2)与根据上述第一移动轨迹(trj3)获得的阴影逃脱感测坐标(c3)之间的坐标误差，修改上述3轴加速度信息及旋转角速度信息与电子笔笔尖(120)的移动轨迹之间的相关关系。
5.一种基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理方法，基于陀螺仪传感器而对光学式电子笔(100)提供显示器面板(200)的边缘处的电子笔操作处理，
该基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理方法的特征在于，包括如下步骤：
IR受光部件(160)接收由显示器面板(200)反射的反射光而对电子笔笔尖(120)所在的位置的位置代码(210)进行感测；
坐标计算部(171)分析由上述IR受光部件(160)获得的位置代码(210)来获得电子笔笔尖(120)移动的一系列坐标信息；
当从上述坐标计算部(171)接收到坐标信息时，轨迹算出部(321)进入电子笔普通模式；
上述轨迹算出部(321)基于由上述坐标计算部(171)获得的一系列坐标信息而算出电子笔笔尖(120)在显示器面板(200)上的移动轨迹作为第一移动轨迹；
轨迹显示部(325)在电子笔普通模式下将上述第一移动轨迹显示于终端面板部(330)；
陀螺仪传感器(135)检测与电子笔(100)的移动相关的3轴加速度及旋转角速度；
移动收集部(322)收集由上述陀螺仪传感器(135)检测的一系列3轴加速度及旋转角速度信息；
移动映射部(323)对在电子笔普通模式下由上述移动收集部(322)收集的一系列3轴加速度信息及旋转角速度信息与由上述轨迹算出部(321)算出的第一移动轨迹进行比较，从而算出上述3轴加速度信息及旋转角速度信息与电子笔笔尖(120)的移动轨迹之间的相关关系；
边缘处理部(324)基于预先存储的显示器面板(200)的规格和由上述第一移动轨迹获得的电子笔笔尖(120)的坐标而判断阴影边缘模式的进入；
上述边缘处理部(324)在阴影边缘模式下将由上述陀螺仪传感器(135)检测的3轴加速度及旋转角速度算进由上述移动映射部(323)算出的相关关系，从而算出电子笔笔尖(120)在显示器边缘的阴影区域中的移动轨迹作为第二移动轨迹；及
上述轨迹显示部(325)在阴影边缘模式下将上述第二移动轨迹显示于终端面板部(330)。
6.根据权利要求5所述的基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理方法，其特征在于，
上述边缘处理部(324)预先存储显示器面板(200)的阴影区域位置信息，根据上述第一移动轨迹而监视电子笔笔尖(120)的坐标，当上述电子笔笔尖(120)的坐标进入阴影区域时，判断阴影边缘模式的进入。
7.根据权利要求5所述的基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理方法，其特征在于，
上述边缘处理部(324)预先存储显示器面板(200)的尺寸信息，根据上述第一移动轨迹而监视电子笔笔尖(120)的坐标，当从上述坐标计算部(171)停止提供坐标信息时，如果上述电子笔笔尖(120)的坐标对应于显示器面板(200)的内部，则判断阴影边缘模式的进入。
8.根据权利要求5所述的基于陀螺仪传感器的光学式电子笔的显示器边缘处理方法，其特征在于，还包括如下步骤：
上述边缘处理部(324)识别出从阴影边缘模式恢复成电子笔普通模式；
上述边缘处理部(324)算出根据上述第二移动轨迹(trj2)获得的阴影逃脱估计坐标(c2)与根据上述第一移动轨迹(trj3)获得的阴影逃脱感测坐标(c3)之间的坐标误差；及
上述边缘处理部(324)基于上述阴影逃脱估计坐标(c2)与阴影逃脱感测坐标(c3)之间的坐标误差，修改上述3轴加速度信息及旋转角速度信息与电子笔笔尖(120)的移动轨迹之间的相关关系。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015148845A (ja) * | 2014-02-04 | 2015-08-20 | シャープ株式会社 | 表示制御装置、表示装置、表示システム、プログラム、記録媒体 |
| CN110456924A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-15 | 北京科加触控技术有限公司 | 一种电子笔位置状态检测方法及装置 |
| KR102073000B1 (ko) * | 2019-06-21 | 2020-02-04 | 딥스원테크(주) | 패턴필름 필기용 전자펜 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100349031B1 (ko) * | 2000-12-15 | 2002-08-17 | 핑거시스템 주식회사 | 펜형 광 마우스 장치 |
| 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 |
| KR101646953B1 (ko) * | 2010-01-12 | 2016-08-09 | 엘지전자 주식회사 | 디스플레이 장치 및 그 제어방법 |
| KR102109649B1 (ko) | 2013-06-04 | 2020-05-13 | 삼성전자 주식회사 | 전자 펜 좌표 보정 방법 및 이를 지원하는 휴대형 전자장치 |
| KR101796925B1 (ko) * | 2016-04-14 | 2017-11-16 | (주)이케이네트웍스 | 전자 필기 장치 및 이를 포함하는 시스템 |
| 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
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015148845A (ja) * | 2014-02-04 | 2015-08-20 | シャープ株式会社 | 表示制御装置、表示装置、表示システム、プログラム、記録媒体 |
| KR102073000B1 (ko) * | 2019-06-21 | 2020-02-04 | 딥스원테크(주) | 패턴필름 필기용 전자펜 |
| CN110456924A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-15 | 北京科加触控技术有限公司 | 一种电子笔位置状态检测方法及装置 |
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