专利名称：一种被动反射式无源笔及包含该无源笔的电子白板系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无源笔，尤其涉及一种被动反射式无源笔，以及包含该无源笔的电子白板系统，属于电子白板技术领域。
背景技术：
目前，对角线尺寸大于40英寸的电子白板产品，设备带有矩形边框，在矩形边框上涂覆有反射膜或贴有反光条，在矩形边框的左右两个顶角处固定有摄像装置，并且，紧靠在摄像装置附近设置有大功率红外激光装置。当没有操作物时，两个摄像装置采集到的就是三条边框反射大功率红外激光器光线形成的一条亮带，当用手或其它不透明的物体在边框内部操作时，手或其它操作物将边框的反射光遮挡住了，此时，两个摄像装置根据采集到的亮带中的阴影判断操作物的位置。现有技术中可以直接用手或者其它不产生反射且不透明的笔状物操作，使用方便。但是存在如下缺点:一、由于其结构的特殊性与安装的简便性，矩形边框不能做大，即使做大，也非常笨重，生产、运输、安装与调试非常不方便；二、红外大功率激光器属于工业级设备，需要做工业级防护措施，该激光器的光线对人的视力危害极大，严重时会造成失明，因此，应用这类大功率红外激光器在电子白板上风险极大，暗藏严重的危害因素。
实用新型内容本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种无边框、对视力无害、使用安全的被动反射式无源笔，同时，本实用新型还提供一种包含该被动反射式无源笔的电子白板系统。本实用新型的目的通过以下技术方案来实现:一种被动反射式无源笔，包括支撑部和反射部，所述反射部为红 外反射膜，所述反射部设置于所述支撑部的顶端。本实用新型技术方案的进一步限定为:所述支撑部为白板书写笔，所述反射部覆盖于所述白板书写笔的笔盖顶端。进一步地:所述支撑部为人的手指，所述反射部套设于所述手指的顶端。本实用新型公开的另一技术方案为:一种电子白板系统，包括计算机、显示及书写装置，所述计算机与所述显示及书写装置电连接，用以传输图像信号至所述显示及书写装置，还包括被动反射式无源笔，以及集成在一个壳体内部的红外发射装置、图像处理装置和两个摄像装置，所述红外发射装置发射红外光信号，红外光信号覆盖所述显示及书写装置可操作的区域；所述被动反射式无源笔为上一技术方案所述的被动反射式无源笔，其在显示及书写装置上进行操作，反射所述红外光信号形成红外光斑；所述两个摄像装置设置于所述壳体的两端，采集所述红外光斑的图像，并将所述图像传输至所述图像处理装置；所述图像处理装置对所述图像信号进行处理，判断所述被动反射式无源笔的操作是否有效。本实用新型技术方案的进一步限定为:所述红外发射装置为一组红外发射管，这一组红外发射管设置于所述两个摄像装置中间，所述壳体设置于所述显示及书写装置的一个顶角处。进一步地:所述两个摄像装置的主光轴平行。更进一步地:所述红外发射装置为两组红外发射管，每组红外发射管与一个摄像装置组成一套信号发射采集装置，两套信号发射采集装置分别设置于所述壳体的两端，所述壳体平行设置于所述显示及书写装置的一条边上，并且所述显示及书写装置的可操作区域的边和所述壳体等长。更进一步地:所述两个摄像装置的主光轴垂直。更进一步地:所述红外发射装置为小功率红外发射管。更进一步地，所述显示及书写装置包括投影机及书写板或平板电视。本实用新型技术方案的实质性特点和进步主要体现在:本实用新型所述的一种被动反射式无源笔及包含该无源笔的电子白板系统，无需使用具有危害性的大功率红外激光器，仅仅使用普通小功率红外发射管，即可实现交互式白板功能，对人的视力无危害，使用安全；而且，本实用新型无需使用笨重的矩形边框，其结构简单，生产、运输、安装及调试都非常方便。
图1为本实用新型一种被动反射式无源笔的结构示意图；图2为本实用新型一种包含无源笔的电子白板系统的结构示意图；图3为本实用新型又一种包含无源笔的电子白板系统的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供一种被动反射式无源笔，如图1所示，包括支撑部6和反射部5。反射部5为红外反射膜，红外反射膜采用在750nm至1150nm区域内具有高反射率的反射膜。支撑部6并无特殊限制，它可以是任意一种条状硬性物体，为方便起见，优选普通的白板书写笔或者直接用人的手指作为支撑部6。当支撑部6为白板书写笔时，反射部5覆盖于该白板书写笔的笔盖顶端，通常情况，此白板书写笔可以在普通白板上正常使用，当需要用于电子白板时，只需要使用覆盖了反射部5的笔盖顶端书写即可。当支撑部6为人的手指时，反射部5套设于手指的顶端，此种方法使用更方便，更随意。本实用新型提供的这种被动反射式无源笔，可以应用于多种电子白板系统，下面以具体实例加以说明。实施例1一种包含上述被动反射式无源笔的电子白板系统，如图2所示，包括计算机和显示及书写装置，所述计算机与所述显示及书写装置电连接，传输图像信号至所述显示及书写装置。同时，还包括被动反射式无源笔3、红外发射装置1、图像处理装置和两个摄像装置2，红外发射装置1、图像处理装置和两个摄像装置2集成在一个壳体4内部，所述壳体4设置于显示及书写装置的一个顶角处。红外发射装置I是一组红外发射管，包括2个以上小功率红外发射管，它们设置于两个摄像装置2 中间，两个摄像装置内部设置有与红外发射装置波段区域相同的波峰为850nm的窄带滤镜，摄像装置只能采集到通过窄带滤镜的850nm的光信号。红外发射装置I发射850nm的红外光信号，发射的红外光信号覆盖显示及书写装置可操作的区域。被动反射式无源笔3为上述被动反射式无源笔，在显示及书写装置上进行操作，反射红外光信号形成红外光斑。两个摄像装置2呈同向水平排列，其主光轴相互平行，用于采集被动反射式无源笔3反射红外光信号形成的红外光斑的图像，并将所述图像传输至所述图像处理装置。图像处理装置对所述图像信号进行处理，判断被动反射式无源笔3的操作是否有效。本实施例公开的这种电子白板系统适用于显示面积较小的场合，在使用时，将产品通电后，在第一次使用时需要进行预校准定位，具体的定位方法是:用带有电源与开关的、可主动发射850nm红外光的定位笔进行电子白板系统预校准定位，当进行预校准定位时，红外发射装置I熄灭，当点击校准点时，定位笔发光，抬起时，定位笔熄灭，当预校准定位工作完成后，红外发射装置I被点亮正常工作，此时有效操作范围设定完成。红外发射装置I发射红外光，覆盖已经预校准定位的有效范围。被动反射式无源笔3根据需要进行点击、批注、写字等操作，反射红外发射装置I发射的红外光形成红外光斑；摄像装置2采集被动反射式无源笔3反射红外光信号形成的红外光斑的图像，并将所述图像传输至所述图像处理装置；图像处理装置接收所述图像信号，进行阀值提取、边缘处理、光斑重心计算等，判断出被动反射式无源笔3在显示及书写装置上的操作位置，然后根据被动反射式无源笔3形成的光斑重心与显示及书写装置之间的距离来判断是否为有效操作。当距离大于预校准时设定的距离时，认为当前操作无效；当距离小于等于预校准时设定的距离时，认为当前操有效，此时，将有效的操作位置信息反馈至计算机，实现与计算机的交互功能。实施例2如图3所示， 系另外一种包含上述被动反射式无源笔的电子白板系统，其结构与实施例1基本相同，不同点为:红外发射装置I为两组红外发射管，每组红外发射管包括两个以上小功率红外发射管。并且，每组红外发射管与一个摄像装置2组成一套信号发射采集装置，两套信号发射采集装置分别设置于壳体4的两端，两个摄像装置2的主光轴垂直。壳体4平行设置于显示及书写装置的一条边上，并且，所述显示及书写装置的预校准区域的边和所述壳体4等长。本实施例公开的这种电子白板系统适用于显示面积较大的场合，其预校准定位方法与实施例1相同，只是预校准定位的有效范围的边与壳体4的边等长；其它的使用方法与实施例1中的使用方法相同。当然，除上述实施例外，本实用新型还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。
权利要求1.一种被动反射式无源笔，其特征在于:包括支撑部(6)和反射部(5)，所述反射部(5)为红外反射膜，所述反射部(5)设置于所述支撑部(6)的顶端。
2.根据权利要求1所述的一种被动反射式无源笔，其特征在于:所述支撑部(6)为白板书写笔，所述反射部(5)覆盖于所述白板书写笔的笔盖顶端。
3.根据权利要求1所述的一种被动反射式无源笔，其特征在于:所述支撑部(6)为人的手指，所述反射部(5)套设于所述手指的顶端。
4.一种电子白板系统，包括计算机、显示及书写装置，所述计算机与所述显示及书写装置电连接，用以传输图像信号至所述显示及书写装置，其特征在于:还包括被动反射式无源笔(3)，以及集成在一个壳体(4)内部的红外发射装置(I)、图像处理装置和两个摄像装置(2)，所述红外发射装置(I)发射红外光信号，红外光信号覆盖所述显示及书写装置可操作的区域；所述被动反射式无源笔(3)为权利要求1或2或3所述的被动反射式无源笔，其在显示及书写装置上进行操作，反射所述红外光信号形成红外光斑；所述两个摄像装置(2)设置于所述壳体(4)的两端，采集所述红外光斑的图像，并将所述图像传输至所述图像处理装置；所述图像处理装置对所述图像信号进行处理，判断所述被动反射式无源笔(3)的操作是否有效。
5.根据权利要求4所述 的一种电子白板系统，其特征在于:所述红外发射装置(I)为一组红外发射管，这一组红外发射管设置于所述两个摄像装置(2)中间，所述壳体(4)设置于所述显示及书写装置的一个顶角处。
6.根据权利要求5所述的一种电子白板系统，其特征在于:所述两个摄像装置(2)的主光轴平行。
7.根据权利要求4所述的一种电子白板系统，其特征在于:所述红外发射装置(I)为两组红外发射管，每组红外发射管与一个摄像装置(2)组成一套信号发射采集装置，两套信号发射采集装置分别设置于所述壳体(4)的两端，所述壳体(4)平行设置于所述显示及书写装置的一条边上，并且所述显示及书写装置的可操作区域的边和所述壳体(4)等长。
8.根据权利要求7所述的一种电子白板系统，其特征在于:所述两个摄像装置(2)的主光轴垂直。
9.根据权利要求4-8任一权利要求所述的一种电子白板系统，其特征在于:所述红外发射装置(I)为小功率红外发射管。
10.根据权利要求4-8任一权利要求所述的一种电子白板系统，其特征在于:所述显示及书写装置包括投影机及书写板或平板电视。
专利摘要本实用新型公开了一种被动反射式无源笔，包括支撑部6和反射部5，所述反射部5为红外反射膜，所述反射部5设置于所述支撑部6的顶端。同时，本实用新型还公开了一种包含该被动反射式无源笔的电子白板系统。本实用新型仅仅使用普通小功率红外发射管作为被反射源，即可实现交互式白板功能，对人的视力无危害，使用安全，并且无需使用笨重的矩形边框，其结构简单，生产、运输、安装及调试都非常方便。
文档编号G06F3/042GK203133767SQ20132009404
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月1日 优先权日2013年3月1日
发明者史登峰 申请人:南京通派光电科技有限公司