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与流程

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：

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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。

6、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。

7、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)。

8、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。

9、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。

10、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。

11、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。

12、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。

13、关于本发明，发明人所参考的现有技术文献如下。

14、(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”

15、(2)韩国注册专利10-0438846号(2004.06.24)“笔式鼠标装置”

16、(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”

17、(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”

18、(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”

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、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。

3、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。

4、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。

5、用于解决课题的手段

6、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。

7、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。

8、发明效果

9、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。