数字化仪系统的制作方法
【专利说明】数字化仪系统
【背景技术】
[0001] 用户越来越需要其他的功能性，而不是仅仅只识别对触敏装置表面的触摸。运些 其他功能包括手写识别和直接笔记功能（例如，使用触笔）。运些功能通常在所谓的数字化 系统中提供。
[0002] 具有通过触笔中的图像传感器检测依赖位置的标记的数字化系统可商购获得。阿 诺托AB集团（AnotoGroupAB)销售一种检测印刷在不透明纸材或硬纸板基板上的标记的 触笔。参考美国专利公开2010/0001962值oray)，其描述了包括触摸板的多点触摸式显示系 统，该触摸板上具有位置图案。
【发明内容】
[0003] 用于对具有相关联的显示器的数字化仪系统校准的方法和系统，该数字化仪系统 基于光致发光标记，该光致发光标记限定基板的局部区域。为显示器的局部区域供能，例 如，点在显示器上示出。然后用户用触笔选择该点。在一个实施例中，来自点本身的福射致 使至少一个光致发光标记W发光。在另一个实施例中，触笔包括福射源，该福射源致使至少 一个光致发光标记发光。无论哪种情况，运种发光（发射）福射由触笔感测。处理器然后将 感测到的标记与显示的点相关联。该处理可根据需要重复W针对显示器精确地校准基板。
[0004] 在一个实施例中，描述了对具有基板和显示器的数字化仪系统校准的方法，该基 板带有唯一地标识基板的局部区域的光致发光标记，该方法包括：将来自显示器的第一局 部区域的福射和来自与第一局部区域相关联的光致发光标记的福射接收到电子感测装置 中。
[0005] 在另一个实施例中，描述了数字化仪系统，该系统包括电子可寻址的显示器；基 板，所述基板具有唯一地限定基板的局部区域的光致发光标记，其中所述基板联接到显示 器；感测光致发光标记的感测单元；可通信地联接到显示器和感测单元的处理器；其中处 理器致使显示器的第一局部区域福射并同时接收指示从感测单元接收的福射输入的信 号，该感测单元感测与第一局部区域相关联的至少一个光致发光标记；并且其中处理器基 于所接收到的信号来计算校准数据，该校准数据将基板的局部区域关联到显示器。
[0006] 本文中进一步描述运些和其他实施例。
【附图说明】
[0007] 通过结合W下对附图的详细说明，可W更加全面地理解本文所述的实施例，其 中：
[000引图la示出数字化仪和显示系统。
[0009] 图化示出数字化仪和显示系统的另一个实施例。
[0010] 图Ic示出数字化仪和显示系统的另一个实施例。
[0011] 图Id示出缺少显示系统的数字化仪的实施例。
[0012] 图2a示出现有技术的位置唯一的标记图案的放大图。
[0013] 图化示出具有多个波长组合的6X6位置唯一的标记图案的放大图。
[0014] 图2c示出具有多个波长组合的5X5位置唯一的标记图案的放大图。
[0015] 图2d示出可与具有多个波长组合的位置唯一的标记图案结合使用的滤光器。
[0016] 图3a示出触笔的端部的横截面。
[0017] 图3b示出双源触笔的端部的横截面。
[0018] 图3c示出具有同轴光路和光导的双源触笔的端部的横截面。
[0019] 图3d示出具有同轴光路、二向色镜和两个图像传感器的双源触笔的端部的横截 面。
[0020] 图3e示出类似于图3D所示触笔的具有带滤光器的两个图像传感器的触笔的端部 的横截面。
[0021] 图4a示出数字化仪和显示系统的一部分的放大横截面图。
[0022] 图4b示出具有二向色反射器的数字化仪和显示系统的一部分的放大横截面图。
[0023] 图4c示出数字化仪和显示系统的一部分的放大横截面图。
[0024]图4d示出数字化仪和显示系统的一部分的放大横截面图。
[00巧]图4e示出具有最小叠层的数字化仪和显示系统的一部分的放大横截面图。
[0026]图4f示出具有在反射模式下操作的触笔的数字化仪和显示系统的一部分的放大 横截面图。
[0027] 图4g示出具有印刷在显示器的滤色器上的标记的数字化仪和显示器系统的一部 分的放大横截面图。
[002引 图5a示出示例性产品构造。
[0029] 图化示出示例性产品构造。
[0030] 图5c示出示例性产品构造。
[0031] 图5d示出示例性产品构造。
[0032] 图5e示出示例性产品构造。
[0033] 图5f示出示例性产品构造。
[0034] 图6示出显示器上的印刷有标记的叠层，在所述显示器上对校准标记进行照明。
[0035]在附图中，除非另外描述，否则类似附图标号指代类似的元件。
【具体实施方式】
[0036] 本文描述一种数字化仪系统，包括：基板，其具有唯一地限定基板的X-Y区域的光 致发光标记；W及带有光学传感器的笔或触笔，所述光学传感器感测标记并基于感测到的 标记确定触笔相对于基板的位置。
[0037] 适用于本文所述的实施例的一种标记图案已由瑞典的阿诺托AB公司（Anoto CompanyAB,Sweden)开发出并可从其购得。阿诺托使公司能够按照唯一地限定纸材上的各 个位置的图案在纸材上印刷小的不透明的点。然后使用也由阿诺托使公司提供的触笔来感 测经过触笔视场（F0V)内的图案部分。然后分析感测到的图案，并且计算触笔相对于纸材 的位置。
[0038] 运样的分析可包括：使感测到的图案进行图像识别算法，由此通过限定形状或图 案的数学函数和/或通过与标记库进行比较来分析感测到的图像。在运样的库内定义有大 量支持的标记w及各个标记相对于其他标记的相对位置的指示符。标识一个标记可提供数 字化仪的表面上的位置的指示。如果数字化仪位置相对于显示器坐标已预先确定，则可使 用标记来为显示器坐标间接提供参照。标记相对于触笔的取向（例如，旋转）的标识还可 提供关于触笔的取向的信息。
[0039] 如本文进一步所述，在一些实施例中，使用光致发光标记允许基板和标记对人可 见光为高度透光性的，甚至达到近乎透明的程度，使得其非常适于用作置于显示器上或并 入显示器中的透明叠层。光致发光标记还可用在非透光性基板上，包括不透明基板（例如， 白板或纸材）。本文还描述了一种多波长图案。
[0040] 在一些实施例中，光致发光标记还可改善检测系统中的信噪比。其还可改善基板 的镜面反射的处理。在一些实施例中，可在检测器处利用光学滤光器减少或消除来自激发 源的福射，从而改善标记的光致发光质量的检测。具体地讲，在一些实施例中，由于光致发 光标记在接收到第一波长范围内的激发电磁照明（或福射-所述术语在本文中可互换使 用）（通常为紫外0JV)、可见或红外（IR)照明的形式）时，所述标记发光，从而提供不同于 激发范围的一个或多个波长范围内的发射电磁福射。
[0041] 在一些实施例中，与激发福射源相关联的信号可被滤除，从而增大由传感器从发 光标记接收的光中的信噪比。在一些实施例中，还可选择基板本身的材料W提高信噪比。例 如，在光致发光标记检测系统中，带有标记的基板可被设置在吸收材料、漫射材料或透明材 料上，W便使返回传感器的激发福射最小化。
[0042] 包括光致发光标记的材料可基于基板的特性来选择，运将在稍后更充分地描述。 在一些实施例中，所述材料可包括市售的光致发光油墨或量子点（QD)。光致发光材料被构 造成用于表现出光致发光；在一个实施例中，标记所提供的发光发射主要在红外（IR)光波 长内刺激"激发照明主要在比IR相关联的波长更短的波长内。用于激发标记的光波长范 围与材料发射所提供的光波长范围相比可存在一些重叠，但在一些实施例中，较小的重叠 是可取的。光致发光材料对于可见光而言可为透射的或透明的，并且可设置在本身对可见 光而言为透射的或透明的基板上。
[0043] 在一些实施例中，数字化仪系统可被构造成在若干模式中的一个下操作。在一个 模式下，触笔用激发光致发光标记的第一照明波长范围内的光对视场进行照明，并且通过 对与第一照明波长范围显著不同的第二标记波长范围内的发射波长作出响应的图像检测 器或传感器检测图像。在第二模式下，触笔提供波长范围内的照明，并且触笔在与触笔照 明相同的波长范围内检测非光致发光图像。在第=模式下，触笔可检测从发射可见光的显 示器福射第一标记波长范围内的光的标记。在一些实施例中，触笔图像传感器和触笔处理 器可感测两个或更多个波长范围并在各个波长范围内的图像之间进行区分。
[0044] 图la示出触笔数字化仪系统100,其包括触笔120、显示器105、用光致发光标记 图案化的数字化仪面板115W及经由链路135控制显示的图像的电子控制器130。由各种 微处理器和电路构成的控制器130经由链路135控制显示的图像，或者可通信地联接到控 制显示的图像的另一显示器特定控制器。显示控制器130从触笔120接收与触笔120相对 于数字化仪面板115的位置相关联的信号。控制器130还可用作计算机系统，例如用作便 携式计算系统的系统处理器。尽管控制器130在图1中被示出为一个框，但其可作为分立 的电子子系统存在，例如，与触笔120交互的第一子系统W及与显示器105交互的第二子系 统。触笔120通过链路124与控制器130可通信地联接。链路124可W是细线束，但更优 选地，链路124是无线射频（R巧链路，在运种构造中，触笔120和控制器130包括无线电设 备W用于来回通信，或者根据实现方式单向通信。在一个实施例中，运样的无线电设备实现 蓝牙?通信协议或由IE邸802. 11定义的通信协议。
[0045]另一电子子系统可被构造成对激发源和感测单元（例如，触笔）进行定时。例如， 激发源可为脉冲（打开/关闭），并且传感器捕获被设定与激发源的关闭状态对应的定时。 在一些实施例中，运种构造可用于W具有适当长的衰减时间的憐光材料或其他光致发光材 料为基础的标记。
[0046]在一些实施例中，源/检测系统的脉冲操作还将减轻移动触笔系统中由运动引起 的伪影。如果捕获时间足够短，则捕获的图像中的标记的模糊将最小，运可允许更准确地读 取标记。另外，与连续模式下的源的操作相比，光致发光漂白率可降低。脉冲模式操作还可 延长由电池供电的触笔装置的操作时间。
[0047]触笔120具有光学图像传感器，其可检测其视场（F0V)内的光的图案。触笔12