专利名称：具有识别指示仪种类的功能的光数字转换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及光数字转换器，它检测手指、笔尖或指示棒(此后称为指示仪)指在坐标平面的位置坐标，更具体地说，涉及光数字转换器，它识别指示仪的种类，并使得可用手指或笔输入。
近年来，诸如PDA(个人数字助理)的移动式笔输入计算机变得日益流行。它们中的许多具有设置在LCD(液晶显示)显示器正面的压敏电阻薄膜系统触摸面板，使得用户可以通过触摸触摸面板或通过手指或笔绘图来操作计算机和输入图画，以致用户可以用与通常的笔和笔记本相同的方式来使用它。可是，在输入用于签名验证的签名或将医疗记录输入病人文件的情况下，其中手写输入是重要的，如果用户用手触摸触摸屏，它将由于触摸屏的特性而成为一个错误输入。这是所谓的手触摸问题。而且，在压敏电阻薄膜系统触摸面板中，由于其结构特性，存在表面薄膜被笔损坏的情况。为了避免这一问题，已经建议用光系统数字转换器来代替压敏电阻薄膜系统触摸面板。
图1示出传统的光数字转换器的例子。隧道镜(tunnel mirror)14设置在线性图像传感器13的成像透镜9的前面，而一对检测装置被安排在坐标平面1的周边区域，其中每一个检测装置以这样的方式安排LED(发光二极管)光源31的光轴与线性图像传感器13的光轴重合。诸如笔的指示仪2的尖端包有由后向反射材料构成的带22。当由LED光源31发射的光线照射在笔2尖端的后向反射带22上时，由于后向反射特性，入射光直接返回到它来的地方。这种反射光的图像由右侧和左侧的线性图像传感器13获得，并转换成电信号。然后，坐标计算机部分7利用三角测量原理对所述信号进行处理，以便检测笔尖指示的坐标。这种情况下，如果手不拦在笔尖和图像获取装置之间，允许手来触摸。可是，在这种传统的例子中，不能进行通过手指的输入。因此，它不能用作装在笔记本型个人计算机上的触摸垫或简单的触摸面板。
图2示出传统的光数字转换器的另一个例子。在示于图1的传统的例子中，后向反射材料安装在笔2的尖部，但在图2所示的传统的例子中，后向反射材料安装在坐标平面1的框架上。在该情况下，在坐标平面1两边的后向反射材料4中的图像由右侧和左侧图像传感器13中的每一个得到。换句话说，右侧图像传感器得到后向反射材料的图像4a和4b，而左侧图像传感器得到图像4b和4c。当诸如手指的指示仪20放在坐标平面1时，来自后向反射材料4的反射光被指示仪20遮断，影像20a由图像传感器13检测到，这使得对指示仪20指示的坐标进行检测成为可能。
如图1所示的传统的光数字转换器只允许特定的笔来输入，即使通过触摸面板进行简单的输入也需要笔。而且，由于需要特定的笔，当它装在笔记本大小的个人计算机时，用户经常感到不方便。就笔输入而言，图2所示的传统的数字转换器适用于有关目的，但它没有解决手触摸问题。
为了解决这些问题，本发明打算提供一种光数字转换器，它具有识别指示仪种类的功能，并使得可以用手指和笔两者输入。而且，本发明还打算提供一种具有指示仪的光数字转换器，通过将辅助信息传输装置安装在该指示仪中，光数字转换器具有多种功能。
为了达到上述目的，本发明涉及一种光数字转换器，它检测由指示仪在坐标平面中指示的位置坐标，并具有识别第一指示仪与第二指示仪的功能，第一指示仪不具有后向反射材料，第二指示仪在其尖部具有后向反射材料，其中光数字转换器包括光源，用于发射光线；图像获取装置，它设置在坐标平面周边，以便通过利用光源的光线来获得指示仪的图像，并将所获得的图像转换为电信号；计算装置，用于通过对图像获取装置转换的电信号进行处理来计算位置坐标；光偏振装置，它设置在光源位置，用于使光源发出的光偏振为第一偏振光或第二偏振光；切换装置，借助于它将照射到坐标平面的光切换为第一偏振光或第二偏振光；具有后向反射特性的后向反射材料，它设置在坐标平面的框架上；偏振膜，它被安装在后向反射材料的前面并具有引起第一偏振光发射的发射轴；和判断装置，如果通过第一偏振光得到指示仪的图像，则将指示仪判定为第一指示仪，如果通过第二偏振光得到指示仪的图像，则将指示仪判定为第二指示仪。
光源装置包括两个源，偏振装置包括允许第一偏振光发射的第一偏振装置和允许第二偏振光发射的第二偏振装置，每一个光源上都安装两个偏振装置，通过借助切换装置使两个光源交替地发光来交替地照射第一偏振光和第二偏振光。
还可以安排偏振装置包括允许第一偏振光发射的第一偏振装置和液晶板，以便通过由切换装置切换施加在液晶板上的电压来辐射第一偏振光和第二偏振光。
另外，本发明涉及一种光数字转换器，它具有识别指示仪种类的功能，其中光数字转换器包括光源，用于发射光线；图像获取装置，它设置在坐标平面周边区域，以便利用光源的光线来获得指示仪的图像并将所获得的图像转换为电信号；计算装置，用于通过对图像获取装置转换的电信号进行处理来计算位置坐标；偏振装置它设置在图像获取装置中，用于使入射光成为第一偏振光或第二偏振光；分配装置(dividing means)，用于将入射光分配到图像获取装置；具有后向反射特性的后向反射材料，它设置在上述坐标平面的框架上；偏振膜，它安装在后向反射材料的前面并具有引起第一偏振光发射的发射轴；和判断装置，如果由第一偏振光得到指示仪的图像，则将指示仪判定为第一指示仪，如果由第二偏振光得到指示仪的图像，则将指示仪判定为第二指示仪，如果由第一和第二偏振光两者得到指示仪的图像，则将指示仪判定为第二指示仪。
本发明还涉及一种光数字转换器，其中光源装置包括两个光源，还具有引起第一偏振光发射的第三偏振装置和引起第二偏振光发射的第四偏振装置，两个光源中每一个上都安装这两个偏振装置，所述光数字转换器还具有用来使两个光源交替地发射的切换装置，所述第二指示仪在其尖部具有液晶材料，所述光数字转换器还具有判断装置，后者通过进入图像获取装置的偏振光、在由第二偏振光得到指示仪的图像的情况下判定第二指示仪的状态，其中进入图像获取装置的所述偏振光由施加在液晶材料上的电压来改变。
第一偏振光可以是垂直的偏振光，而第二偏振光可以是水平的偏振光。
通过下面结合附图对本发明最佳实施例的描述，本发明的上述描述和其它目的、特征和优点将变得明显，附图中图1是使用反射型笔的传统的光数字转换器的简图，图2是可以用手指输入的传统的光数字转换器的简图，图3是说明按照本发明的光数字转换器的第一实施例的平面图，图4是图3所示的光数字转换器的第一实施例的侧视图，图5是按照本发明的图3所示的第一实施例的操作的流程图，图6是按照本发明的光数字转换器的第二实施例的平面图，图7是按照本发明的象图4所示的光数字转换器的第二实施例的侧视图，图8是按照本发明的光数字转换器的第三实施例的平面图，图9是按照本发明的光数字转换器的第四实施例的平面图，图10是按照本发明的光数字转换器的第五实施例的平面图，图11是按照本发明的用在图10所示的光数字转换器的第五实施例中的笔的简图。
下面将参考附图来解释本发明的最佳实施例。
图3是说明按照本发明的光数字转换器的第一实施例的平面简图，图4是其示意的侧视图。每一个检测装置3包含光源，线性图像传感器13，在其上形成图像的透镜9和隧道镜14，其中将光源的光轴和线性图像传感器的光轴排成重合。尽管事实上设置在坐标平面1周围框架上的后向反射材料4基本上与图2所示的先有技术的相同，然而本发明的特征是用两个发光二极管(LED)31和32作为光源，其中向LED提供极化轴彼此正交的偏振膜41、42，并且还在后向反射材料4的前面设置偏振膜40。在本实施例中，左侧和右侧的检测装置配置相同，所以只描述一个，另一个的解释从略。对于每一个偏振膜，将描述允许垂直偏振光发射的垂直偏振膜40、允许垂直偏振光发射的垂直偏振膜41和允许水平偏振光发射的水平偏振膜42，但在此不限于这一描述，因为在垂直方向和水平方向之间进行交换的配置也能得到相同的效果。隧道镜还可使用半透明反射镜或针孔等，或者可以将光源和图像传感器安排在非常近的距离，这样，可以作出适当的修改。
LED 31配置有垂直偏振膜41，LED 32配置有水平偏振膜42，偏振光切换装置35切换LED 31和32的光发射，以便交替地将垂直偏振光和水平偏振光照射在坐标平面1上。从光源发射的光线通过隧道镜14到达坐标平面1。在通过偏振光切换装置35使LED 32发光而使水平偏振光到达坐标平面1的框架的情况下，由于在后向反射材料前有垂直偏振膜40，故而没有来自后向反射材料4的反射，因此图像传感器没有获得图像。在使LED 31发光而使垂直偏振光到达坐标平面1的框架的情况下，光通过垂直偏振膜41并到达后向反射材料4，并以与光射入时的方向相同的方向返回，以致坐标平面1两侧的后向反射材料的图像反射到左侧和右侧的图像传感器13中的每一个。换句话说，右侧的图像传感器得到后向反射材料4a和4b的图像，而左侧的图像传感器得到后向反射材料4b和4c的图像。在手指20作为指示仪放在坐标平面1、当同时使LED 31发光并发射水平偏振光的情况下，手指20挡住后向反射材料4反射的光，于是图像传感器13得到手指20阴影20a的图像。另一方面，在其尖部具有后向反射材料22的笔2作为指示仪放在坐标平面1上、同时使LED发光并发射水平偏振光的情况下，没有来自坐标平面1框架上的后向反射材料4的反射光，因此图像传感器13只获得从笔2的后向反射材料22反射的光。通过如此从右侧和左侧获取图像并将图像转换成电信号，然后，坐标计算部分7中的微处理器将利用三角学原理根据来自右和左角度的这些图像信号来确定两维坐标(X，Y)。
指示仪判定部分8根据偏振切换装置35的状态和得到的图像信号来判断指示仪是手指还是笔。换句话说，在照射垂直偏振光时传感器13得到指示仪图像的情况下，将指示仪判定为手指20，在照射水平偏振光时传感器13得到指示仪图像的情况下，将指示仪判定为笔2。
图5示出解释图3中所示的按照本发明的光数字转换器的第一实施例的操作流程图。首先，对偏振光切换装置35进行切换，以便使LED 32发射照射水平偏振光的光(步骤S1)。接着，检查是否被检测到来自设置在笔2尖部的后向反射材料22的反射光(步骤S2)。在检测到来自笔2尖部上的后向反射材料22的反射光的情况下，进行笔坐标计算处理(步骤S5)，检测该笔指示位置的坐标，返回到步骤S2重复相同的过程。另一方面，在没有检测到来自笔2尖部上的后向反射材料22来的反射光的情况下，切换偏振光切换装置35，并使得LED 31发射光，于是照射垂直偏振光(步骤S3)。接着，检查来自坐标平面1框架上的后向反射材料4的反射光是否被手指20遮断以及是否检测到手指的阴影图像20a(步骤S4)。在检测到阴影图像20a的情况下，进行手指坐标计算处理(步骤S6)，在检测手指指示的位置坐标后返回到步骤S1。在没有检测到阴影20a的图像的情况下，返回到步骤S1，并检测从笔的后向反射材料来的反射光存在还是不存在。随后高速重复这一过程。
这样，按照本发明的光数字转换器首先检测具有后向反射材料的笔存在还是不存在。如果检测到所述笔，则进行坐标计算处理。如果没有检测到所述笔，那么检测手指存在还是不存在。这样，可以识别使用了什么指示仪，因而可以或者用手指或者用笔输入。而且，如果检测到笔，即使检测到笔和手指两者，指示仪的种类可以识别为笔，因此在笔输入期间不存在手触摸的问题。
这里，还可能使用1/4波长相位反差膜代替示于图3的垂直偏振膜40，并在图像传感器13的前面安置垂直偏振膜。1/4波长相位反差膜在光来回从其通过时会使偏振光旋转90度。因此在这种情况下，当水平偏振光照射时，来自后向反射材料4的反射光变成垂直偏振光，以致传感器13获得作为阴影的手指20的图像。另一方面，当垂直偏振光照射时，来自后向反射材料4的反射光变成水平偏振光，以致图像传感器13检测不到来自后向反射材料4的反射光。可是，如果具有后向反射材料22的笔2在坐标平面1，那么因为来自后向反射材料22的反射光是垂直偏振光，其图像由图像传感器13经由安置在图像传感器13前的垂直偏振膜获得。所述配置还能够以这种方式进行与前述实施例相同的操作。
图6是说明按照本发明的光数字转换器的第二实施例的示意的平面图，图7是其示意的侧视图。在这些图中，那些标注有与第一实施相同标号的元件表示同样的组成元件。在第一实施例中，每一个检测装置配置为具有光源和设设置在该光源上的两个偏振膜，但在本实施例中，在设设置在LED 32处的水平偏振膜42的顶部设置液晶板50，从而在每一个检测装置中使用一个光源和一个偏振膜。换句话说，在第一实施例中，通过切换LED 31和LED 32来交替地照射垂直偏振光和水平偏振光，但在本实施例中，通过接通/断开施加在液晶板50上的电压来交替地照射垂直偏振光和水平偏振光。用于本实施例的液晶板50包括TN(扭转向列-Twisted Nematic)型液晶。TN型液晶利用光的光学旋转(扭转)。施加电压是OFF并且液晶分子的取向在板(顶部/底部)之间扭转90度的液晶板可用于本实施例。这样，进入液晶的光旋转90度通过。当施加电压时，液晶分子变成相同的方向(板之间的方向)，并且进入的光没有扭转地通过。
由于水平偏振膜42的缘故，来自LED 32的光线变成水平偏振光，当将电压施加到液晶板50时，光线没有旋转地通过液晶板50，水平偏振光到达坐标平面1。在电压施加到液晶板的情况下，由液晶板50将极化轴旋转90度，垂直偏振光到达坐标平面1。其它操作与第一实施例的相同，即，通过水平偏振光来检测笔2，通过垂直偏振光来检测手指20，因此可以识别指示仪的种类。本实施例只使用一个LED，其优点是使得光源小。而且光源的光轴不变，因此位置定位简单，对指示的位置坐标的计算不会变得复杂，误差范围变小。
图8是按照本发明的光数字转换器的第三实施例的示意的平面图。在上述实施例中，偏振膜安置在光源处，而在本实施例中，每一个检测装置配备两个图像传感器，偏振膜安置在图像传感器侧。这里，以这样的方式设置半透明反射镜45，使得来自坐标平面1的光线到达两个图像传感器13a和13b的成像面，并且垂直偏振膜41和水平偏振膜42分别装到这些图像传感器13a和13b上。在本实施例中，照射在坐标平面1上的光的反射光由垂直偏振膜40变成垂直偏振光，其中垂直偏振膜40设置在坐标平面1框架上的后向反射材料4上。因此，只有配备有垂直偏振膜41的图像传感器13a才获得坐标平面1框架上的后向反射材料4的反射光的图像，其中垂直偏振膜41只引起发射垂直偏振光。在手指20作为指示仪放在坐标平面1的情况下，图像传感器13a可以获得手指20的阴影像，并且可以检测到手指20的位置指示坐标。另一方面，当其尖部具有后向反射材料22的笔2放在坐标平面1时，图像传感器13b通过垂直偏振膜42获得笔2尖部的后向反射材料22的反射光。换句话说，如果配备有后向反射材料22的笔2放在坐标平面1中，则可由图像传感器13b检测到，而如果放入手指20，那么由图像传感器13a检测到。这样，识别指示仪是具有后向反射材料的笔还是手指成为可能。这里，在笔和手指同时被图像传感器13a和13b检测到的情况下，判定为笔输入，因此允许手触摸。利用这样的配置，允许用简单的操作和高精确度来识别指示仪，而不用利用偏振光切换装置。
图9是按照本发明的光数字转换器的第四实施例的示意的平面图。在第三实施例中，使用两个图像传感器，而在本实施例中，使用一个图像传感器，并且液晶板设置在偏振膜前。水平偏振膜42设置在图像传感器13前，而液晶板50设置在所述偏振膜42前。通过接通/断开施加在液晶板50上的电压而导致交替地发射垂直偏振光和水平偏振光，图像传感器13获得图像。在本实施例中，首先也是把电压加到液晶板50，图像传感器13只获得水平偏振光。当具有后向反射材料22的笔2放在坐标平面1时，图像传感器可以获得所述笔的位置指示坐标的图像。如果图像传感器13没有获得图像，那么电压未加到液晶板50上，并且所述数字转换器被设置为只能通过图像传感器13获得垂直偏振光的图像的状态。这时，如果手指20在坐标平面1中，那么图像传感器13获得手指20的阴影像。这些操作与示于图5的用于说明第一实施例的操作流程图中的操作相同。通过这样配置所述装置，与第三实施例相比较，可以减少所使用的相对较贵的图像传感器的数量，并因此降低所述装置的成本。
图10是按照本发明的光数字转换器的第五实施例的示意的平面图。图11是用于本实施例指示仪的详图。本实施例的配置象是第一实施例和第二实施例的组合。换句话说，每一个检测装置使用LED 31和LED 32作为光源，而垂直偏振膜41a和水平偏振膜42a分别设置在每一个光源上。并且，两个图像传感器13a和13b用作为图像获取装置，以这样的方式安排半透明反射镜45、即、使得来自坐标平面1的光线到达相应的成图面，并且垂直偏振膜41b和水平偏振膜42b设置在每一个图像传感器13a和13b上。用作为本实施例指示仪的笔48在其尖部配备有后向反射材料22，此外如图11所示的，由液晶材料55包围。该液晶材料55将根据其上是否施加电压来把偏振方向旋转45度。更具体地说，液晶材料55由TN型液晶构成，定向膜的取向差别45度。因此，进入液晶55的入射光根据所述施加电压的有无而以45度旋转通过。象第一实施例的情况那样，LED 31和LED 32连接到偏振光切换装置35，并且使两个LED交替地发射，因此交替地照射垂直偏振光和水平偏振光。当LED 31发射光而只垂照射直偏振光时，存在经由垂直偏振膜40来自坐标平面1框架上的后向反射材料4的反射光，因此图像传感器13a经由垂直偏振膜41b获得所述反射光的图像。这里，如果手指放在坐标平面1中，则图像传感器13a获得手指20的阴影像，结果被转换成电信号，可以检测到指示的位置坐标。当偏振光切换装置35切换LED并且LED 32发射光时，照射水平偏振光。尽管没有来自坐标平面1框架的反射光，但是如果其尖部的液晶材料施加有电压的笔48放在坐标平面1上，则通过液晶材料55将水平偏振入射光线的极化轴旋转45度。此外，液晶材料55将来自后向反射材料22的反射光线再旋转45度，因此在所有这些之后，所述光线旋转了90度并变成垂直偏振光，而且从笔48返回。在这种情况下，图像传感器13a经由垂直偏振膜41b可以检测到所述笔的位置指示坐标。通过按压笔48的开关25，将电压加到液晶材料55上，于是光线直接通过液晶材料55，并且来自后向反射材料22的反射光经由水平偏振膜42b到达图像传感器13b。在这种情况下，图像传感器13b可以检测到所述笔的位置指示坐标。
通过以这种方式进行配置，可以识别至少三种指示仪。换句话说，可以识别手指20、没有施加电压的笔48和施加电压的笔48的差别，以致可以发射例如有关指示仪的辅助信息。因此，如果本实施例用于电子白板，则笔48的一般输入将是黑色输入，通过按压开关25，所述输入转为红色输入，此外，手指输入起擦子的作用，因此可以得到具有良好输入效能的极好的白板。
可以象示于图9中的第四实施例那样构成本实施例中的检测装置部分。通过以这种方式配置所述装置，可以减少所用的图像传感器的数量。
本发明不限于上述表示方法，而是可以在不脱离本发明基本特征的精神的情况下以若干形式体现。例如，取代利用象图3所示的垂直偏振膜40，通过利用设置在坐标平面1框架上的后向反射材料4来构成所述设备是可能的，其中后向反射材料4的反射效率次于笔2尖部的后向反射材料的反射效率。在这种情况下，通过图像传感器13获得的图像的光线强度可以识别指示仪的种类。换句话说，当光线的图像强于预定的阈电平时，判定反射光来自笔2尖部的后向反射材料22，并进行所述笔的坐标计算处理。当检测到的光线弱于预定的阈电平时，判定在坐标平面1中没有笔，并判定光是来自于坐标平面1框架的后向反射材料4。然后判定阴影20a是否存在，如果存在阴影，进行手指坐标计算处理。通过以这种方式构成所述设备，象前述实施例的情况下那样，可以实现对指示仪种类的识别。
如迄今所描述的那样，按照本发明的光数字转换器具有识别指示仪种类的功能，使得既可以由笔又可以由手指输入。在笔输入的情况下，本发明没有手触摸问题。而且本发明允许发送辅助信息，使得笔可能具有多种功能。
虽然已经利用特定的条件描述了本发明的最佳实施例，但这样的描述仅仅用于解释的目的，应当明白可以作出改变和变化而不脱离后面的权利要求书的精神或范围。
权利要求
1．一种具有识别指示仪(2，20)种类功能、用于检测所述指示仪在坐标平面(1)中指示位置坐标的光数字转换器，所述指示仪包括其尖部未配备后向反射材料的第一指示仪(20)和其尖部配备后向反射材料(22)的第二指示仪(2)，所述光数字转换器包括光源装置(31，32；32)，它发射光线；图像获取装置(13)，它设置在所述坐标平面周边，适合于利用所述光源的所述光线来获得所述指示仪的图像，并将所述指示仪的图像转换为电信号；计算装置(7)，它由所述图像获取装置转换的所述电信号进行处理，并计算所述指示仪的所述指示位置坐标；偏振装置(41，42；42，50)，它设置在所述光源装置，适合于使所述光源装置发射的所述光线成为第一偏振光和第二偏振光之一；切换装置(35)，它将发射到所述坐标平面的所述光线切换为所述第一偏振光和所述第二偏振光之一；后向反射装置(4)，它设置在所述坐标平面的框架上，具有后向反射特性；偏振膜(40)，它设置在所述后向反射装置的前面，具有引起所述第一偏振光发射的发射轴；和判定装置(8)，如果通过所述第一偏振光得到所述指示仪的所述图像，则它将所述指示仪判定为所述第一指示仪，如果通过所述第二偏振光得到所述指示仪的所述图像，则它将所述指示仪判定为所述第二指示仪。
2．权利要求1要求的具有识别指示仪种类功能的光数字转换器，其特征在于所述光源装置包括两个光源(31，32)；所述偏振装置包括引起所述第一偏振光发射的第一偏振部分(41)和引起所述第二偏振光发射的第二偏振部分(42)，所述第一和第二偏振部分分别设置在所述两个光源处，通过经由所述切换装置切换所述两个光源的照射来照射所述第一偏振光和所述第二偏振光。
3．权利要求1要求的具有识别指示仪种类功能的光数字转换器，其特征在于所述偏振装置包括引起所述第一偏振光发射的第一偏振部分(42)和液晶板(50)，通过经由所述切换装置切换加到所述液晶板的电压来照射所述第一偏振光和所述第二偏振光。
4．权利要求2要求的具有识别指示仪种类功能的光数字转换器，其特征在于所述第一偏振光是垂直偏振光，而所述第二偏振光是水平偏振光。
5．权利要求3要求的具有识别指示仪种类功能的光数字转换器，其特征在于所述所述第一偏振光是垂直偏振光，而所述第二偏振光是水平偏振光。
6．一种具有识别指示仪(2，20；48)种类功能、用于检测所述指示仪在坐标平面(1)中指示位置坐标的光数字转换器，所述指示仪包括其尖部未配备后向反射材料的第一指示仪(20)和其尖部配备后向反射材料(22)的第二指示仪(2)，所述光数字转换器包括光源装置(31；31，32)，它发射光线；图像获取装置(13a，13b；13)，它设置在所述坐标平面周边，适合于利用所述光源的所述光线来获得所述指示仪的图像，并将所述指示仪的图像转换为电信号；计算装置(7)，它对由所述图像获取装置转换的所述电信号进行处理，并计算所述指示仪的所述指示位置坐标；偏振装置(41，42；42，50)，它设置在所述图像获取装置，将所述图像获取装置中的入射光偏振为第一偏振光和第二偏振光之一；分配装置(dividing means)(45；35)，它将所述入射光分配到所述图像获取装置；后向反射装置(4)，它设置在所述坐标平面的框架上，具有后向反射特性；偏振膜(40)，它设置在所述后向反射装置的前面，具有引起所述第一偏振光发射的发射轴；和判定装置(8)，如果通过所述第一偏振光得到所述指示仪的所述图像，则它将所述指示仪判定为所述第一指示仪，如果通过所述第二偏振光得到所述指示仪的所述图像，则它将所述指示仪判定为所述第二指示仪，如果通过所述第一偏振光和所述第二偏振光两者得到所述图像，则它将所述指示仪判定为所述第二指示仪。
7．权利要求6要求的具有识别指示仪种类功能的光数字转换器，其特征在于所述图像获取装置包括两个图像获取装置(13a，13b)；所述偏振装置包括引起所述第一偏振光发射的第一偏振部分(41)和引起所述第二偏振光发射的第二偏振部分(42)；所述分配装置包括半透明反射镜(45)，由此使进入所述图像获取装置的所述入射光通过所述半透明反射镜分别到达所述第一偏振部分和所述第二偏振部分，每一个图像获取装置获取所述第一偏振光和所述第二偏振光的所述图像。
8．权利要求6要求的具有识别指示仪种类功能的光数字转换器，其特征在于所述偏振装置包括引起所述第一偏振光发射的第一偏振部分(42)和液晶板(50)，通过经由所述分配装置35切换加到所述液晶板的电压，所述第一偏振光和所述第二偏振光到达所述图像获取装置，所述图像获取装置交替地获取每一种入射光线的所述图像。
9．权利要求6要求的具有识别指示仪种类功能的光数字转换器，其特征在于所述光源装置包括两个光源(31，32)；所述光数字转换器还包括引起所述第一偏振光发射并设置在所述两个光源之一的第三偏振部分(41a)，引起所述第二偏振光发射并设置在所述两个光源中的另一个的第四偏振部分(42a)；切换装置(35)，它引起所述两个光源交替地发射光线；所述第二指示仪配备有液晶材料(55)；所述光数字转换器还包括判定装置(8)，用来在通过所述第二偏振光得到所述第二指示仪的所述图像的情况下，通过到达所述图像获取装置的入射偏振光判定所述第二指示仪的状态，其中所述到达所述图像获取装置的入射偏振光随加到所述液晶板的电压而变化。
10．权利要求7要求的具有识别指示仪种类功能的光数字转换器，其特征在于所述第一偏振光是垂直偏振光，而所述第二偏振光是水平偏振光。
11．权利要求8要求的具有识别指示仪种类功能的光数字转换器，其特征在于所述第一偏振光是垂直偏振光，而所述第二偏振光是水平偏振光。
12．权利要求9要求的具有识别指示仪种类功能的光数字转换器，其特征在于所述第一偏振光是垂直偏振光，而所述第二偏振光是水平偏振光。
13．一种具有识别指示仪(2，20)种类功能、用于检测所述指示仪在坐标平面(1)中指示位置坐标的光数字转换器，所述指示仪包括其尖部未配备后向反射材料的第一指示仪(20)和其尖部配备后向反射材料(22)的第二指示仪(2)，所述光数字转换器包括光源(31，32)，它发射光线；图像获取装置(13)，它在利用所述光源的所述光线来获得所述指示仪的图像后将图像转换为电信号；计算装置(7)，它通过对所述图像获取装置转换的所述电信号进行处理来计算所述指示位置坐标；偏振装置(41，42)，它设置在所述光源，适合于使所述光源发射的所述光线成为第一偏振光或第二偏振光之一；切换装置(35)，它将发射到所述坐标平面的所述光线切换为所述第一偏振光和所述第二偏振光之一；后向反射装置(4)，它设置在所述坐标平面的框架上，具有后向反射特性；1/4波长相位反差膜，它设置在所述后向反射装置前；偏振膜，它设置在所述图像获取装置的前面，具有引起所述第一偏振光发射的发射轴；和判定装置(8)，如果通过所述第二偏振光得到所述指示仪的所述图像，则它将所述指示仪判定为所述第一指示仪，如果由所述第一偏振光得到所述指示仪的所述图像，则它将所述指示仪判定为所述第二指示仪。
14．权利要求13要求的具有识别指示仪种类功能的光数字转换器，其特征在于所述第一偏振光是垂直偏振光，而所述第二偏振光是水平偏振光。
15．一种具有识别指示仪(2，20)种类功能、用于检测所述指示仪在坐标平面(1)中指示位置坐标的光数字转换器，所述指示仪包括其尖部未配备后向反射材料的第一指示仪(20)和其尖部配备后向反射材料(22)的第二指示仪(2)，所述光数字转换器包括光源(31，32)，它发射光线；图像获取装置(13)，它设置在所述坐标平面的周边，适合于利用所述光源的所述光线来获得所述指示仪的图像并将图像转换为电信号；计算装置(7)，它通过对所述图像获取装置转换的所述电信号进行处理来计算所述指示位置坐标；后向反射装置(4)，它设置在所述坐标平面的框架上，其反射效率次于所述第二指示仪的所述后向反射材料的反射效率；和判定装置(8)，如果由弱于预定阈电平的光线得到所述指示仪的所述图像，则它将所述指示仪判定为所述第一指示仪，而如果由强于预定阈电平的光线得到所述指示仪的所述图像，则它将所述指示仪判定为所述第二指示仪。
全文摘要
提供具有识别指示仪种类、允许由手指(20)或笔(2)输入的光数字转换器,它包括:光源(31,32);图像获取单元(13);计算单元(7);偏振单元(41,42),用于将光源光线偏振的第一偏振光或第二偏振光;切换单元(35);后向反射材料(4);偏振膜(40),它具有引起发射第一偏振光的发射轴;和判断单元(8),当通过第一偏振光线得到指示仪的图像时将指示仪判定为第一指示仪,当通过第二偏振光线得到指示仪的图像时将指示仪判定为第二指示仪。
文档编号G06F3/042GK1296239SQ00133910
公开日2001年5月23日 申请日期2000年11月13日 优先权日1999年11月11日
发明者小川保二 申请人:株式会社纽科姆