(Lumiprobe,化llandale,Florida))提供诸如高发光的若干益处。然而，运些类型的染料 的斯托克斯位移通常巧0皿，并且耐久性和耐光度常常较低，使得它们不适合于一些应用。 具有共辆键或芳香环的碳链通常存在于有机染料中，并且有时与氮或硫原子相关联。例如， CY7由环己烧桥联聚次甲基链组成。
[0062] 无机染料、颜料、巧光粉或其他发光材料（诸如，早前提及的蛇眼红（SnakeEye Red))提供另一方案。与有机染料相比，由于吸收曲线的大带宽，运些材料的斯托克斯位 移料可相对高。运些材料由金属阳离子与非金属离子的阵列组成，例如蛇眼红中的硫化铅 (PbS) 〇
[0063] 现在转向图化，示出触笔数字化仪系统101，其包括触笔120、用光致发光标记图 案化的数字化仪面板115、显示器105aW及从触笔120接收位置相关信息并经由链路135 控制显示的图像的电子控制器130。显示器105a发射或反射可见光，显示器105a对触笔发 射的激发光3和标记发射的光5为至少部分透射的。显示器105A可W是透明0L邸显示器 或静态印刷图像或者其他显示器类型。
[0064] 现在转向图Ic，示出触笔数字化仪系统102,其包括触笔120、带有光致发光标记 的数字化仪面板115、LCD107、背光源108W及从触笔120接收位置相关信息并经由链路 145控制显示的图像的电子控制器130。触笔120检测从数字化仪面板115上的标记发射 的光5的图案。标记发射光5优选具有不同于从背光源108发射的可见光的波长范围。标 记发射光5的波长范围优选包括足够长的波长，使得它们透过LCD107而不管LCD107中 的像素的打开/关闭状态。例如，950nm光透过大多数LCD而不管像素状态如何。数字化仪 面板115上的标记可由来自背光源108的激发光供能，因此触笔120上的标记激发光源可 为任选的并且不需要。
[0065]图Id示出触笔数字化仪系统103,其包括触笔120、带有光致发光标记的数字化仪 面板115W及电子控制器130。触笔120用激发光3对数字化仪面板115上的标记进行照 明，并检测标记发射的光5。数字化仪面板115可印刷有各种图形，或者可看起来空白（就 像例如空白的一张纸一样），并且可为不透明的。触笔120可组合有笔功能（图Id中未示 出，相对于图4的输墨笔尖52描述）。例如，数字化仪面板115可W是如教室中所使用的白 板，标记器可被并入触笔中，或者数字化仪面板可包括其上投影显示内容的屏幕。
[0066] 图3a示出触笔120A的一部分的剖视图。触笔主体41包含任选的光源34,其可 发射具有第一照明波长范围的激发光3。具有第二标记波长范围的标记发射光5进入触 笔120A的笔尖并穿过滤光器43。滤光器43选择性地使第二波长范围的标记发射光5的 至少一部分通过，而阻挡第一波长范围（由光源34发射）的光。例如，标记可发射800nm 至1200皿的光，滤光器43可使介于750皿和1200皿之间波长的标记光通过，而阻挡低于 750nm波长的光。透镜48使标记发射光5聚焦W穿过孔33,然后被反射镜32反射到图像 传感器45上。透镜48可由对红外光透明而阻挡可见光的材料制成，因此透镜48还可执行 滤光器43的滤光功能。示例性透镜48被示出为简单的凸透镜，但其他透镜构型可为优选 的。在一些触笔构型中，透镜48可能需要将宽范围的波长聚焦到图像传感器53上。如果 是运种情况，则透镜48可为消色差透镜。
[0067] 图像传感器45可W是任何合适的传感器。基于电荷禪合器件（CCD)和互补金属 氧化物半导体（CM0巧技术的传感器可在多个成像领域中互换使用，并且可适合于本申请。 在一些实施例中，光5可具有唯一地限定基板的局部区域的多个标记波长和图案组合。在 运些实施例中，图像传感器45还可包括滤色器，其使光5的选择的标记波长传播到一些像 素，而使不同的波长传播到传感器45的其他像素。
[0068] 图像传感器45通过印刷电路板（PCB) 46上的导体连接到触笔处理器44。光源34 通过链路36连接到PCB46a。触笔处理器44分别经由PCB46上的导体和链路36来控制 图像传感器45和光源34。另外，触笔处理器控制收集来自图像传感器45的图像信息并经 由链路124将其传输给控制器130 (图la所示）。触笔120还可包括诸如开关和电池（未 示出）的附加部件。触笔120还可包括从触笔延伸的为光学部件提供间距的探针51，并且 可在接触数字化仪的表面时激活开关，致使某些触笔电子器件激活。探针51可由固体塑料 或金属制成，并且可包含油墨W便于用触笔120在表面上书写。任选地，探针51可为可回 缩的。
[0069] 光源34的照明波长范围必须在激发标记的范围内提供福射，W生成所需标记波 长和亮度的发射（发光）。在一个例子中，标记发射光由于另一较短波长范围内的光的刺 激而发光。在一些实施例中，可能优选的是激发光和标记发射光对使用者最低限度地可见。 如果光源34发射紫外-A光（例如，介于350nm和420nm之间）或者如果光源34发射近红 外光（例如，介于700皿和850皿之间），则满足运些标准。相反或另外，可由诸如LCD面板 中的背光源或其他照明源的其他部件产生激发光。
[0070] 触笔120B(图3b)类似于触笔120A，不同的是其具有附加光源35。此光源可有利 地用在需要感测光致发光标记和传统反射标记二者（后者可购自阿诺托公司）的触笔实施 例中。例如，在发光模式下，处理器44可选择光源34W用380nm波长范围内的光激发标记， 然后标记发光并发射W850nm为中屯、的标记波长范围内的福射。图像传感器45可被构造 成在850nm的标记波长范围内检测图像。在反射模式下，处理器44可选择光源35W对不 发光的标记进行照明。光源35将优选发射850nm的标记波长范围内的照明，因此相对于其 周围基板，该波长范围的光将从标记不同地反射，所得的标记反射的光与基板反射的光之 间的对比由图像传感器45检测。
[0071] 图3c示出触笔120C的一部分的简化剖视图，其类似于触笔120A具有两个光源， 但具有包括用于照明光3和6W及标记发射光5的通用光路的替代构造。触笔主体41c包 含分别发射照明光3和光6的光源34c和35c。光源34c和35c可具有多个发射器。在图 3c轴向图所示的例子中，每个光源包括两个LED。另外在此例子中，来自光源34c和35c的 光通过四个LED中的每一个前方的菲涅耳透镜（化esnellens)63聚焦。来自光源34c或 35c的光通过物镜镜头48c聚焦并从触笔120C发射，从而可对视场62进行照明。视场62 内的光5通过透镜48c进入触笔120C，并通过板56c中的孔33聚焦，然后在反射镜32上反 射。从反射镜32,光5传播到滤色器53c，在那里选择的波长范围内的光5穿过滤光器53c 传播到图像传感器45c。穿过透镜48c的通用光路简化了出射光3或6与入射光5的对准， 并且使触笔120的所需笔尖直径最小化。
[0072] 本文中在别处描述了触笔120的各种操作模式，W用于用各种波长的光对标记进 行照明并感测光致发光或光反射标记的图像。在另一模式中，触笔120可检测福射可见波 长范围内的光的标记的图像。例如，触笔120可感测由发射可见光的显示器的像素形成的 图像，例如，如专利US7, 646, 377中所述，其全文W引用方式并入本文。感测来自发射光的 显示器（诸如，LCD、OL邸或投影显示器）的可见图像通常不需要由触笔光源来照明，因此 当触笔处于可见光感测模式时，光源34和35可被处理器44关闭。感测可见波长范围内的 光需要图像传感器45对可见波长敏感，并且入射光5穿过滤光器从而其能够到达图像传 感器45。任何传感器45可对可见光敏感。任何滤光器43或53或类似物可使可见波长通 过。
[0073] 图3d示出触笔120D的一部分的简化剖视图，其类似于触笔120C，但前向光源34c 和35c被带有光导61的侧向光源取代，所述光导使光3或光6转动90度并将其朝着物镜 镜头48d聚焦。光导61可在其后表面和边缘（除了来自光源34d和35d的光进入光导61 的边缘之外）上涂覆有反射材料。光导61上的菲涅耳透镜面62可用于聚焦光3和光6W 对视场65进行均匀照明。光5穿过透镜48d进入触笔120D的末端，并通过孔33聚焦，然 后在反射镜32d上反射。从反射镜32d，光5传播到滤色器53d并传播到图像传感器45d。
[0074]图3e示出触笔120E的一部分的简化剖视图，其类似于触笔120D，但单个图像传感 器45d被分别具有滤光器53e和73的两个图像传感器45e和75取代。光5穿过透镜48e 进入触笔120E的末端，并通过孔板56d中的孔33聚焦。然后，IR波长范围内的光在二向 色镜69上被反射到滤光器53e和图像传感器45e。滤光器53e可将IR光分离成不同的波 长范围，因此图像传感器45e可将波长范围彼此区分，或者图像传感器45e可检测包括单个 IR波长范围的单色图像。可见波长范围内的光5e穿过二向色镜69和可见光滤光器73传 播到图像传感器75。滤光器73可将可见光分离成不同的波长范围，因此图像传感器75可 将波长范围彼此区分，或者图像传感器75可检测包括完整的可见波长范围的单色图像。柔 印板（Flexprint)77将图像传感器75连接到PCB46c。处理器44e使用来自图像检测器 45e和75的图像信息W解析图像，所述图像可包括IR波长范围内的图像和/或可见波长范 围内的图像。二向色镜69可包括用于二向色基板148(参照图4b描述）的相同材料，分开 的图像传感器可具有包括特殊分辨率的更高可能性W及缺少滤色器的特定1C的可用性在 内的优点，但具有诸如低成本和高成像帖频的优点。
[00巧]图2a示出在实线矩形内的Anoto型标记，其包括基板上的不透明点的图案，运些 点排列在由虚线指示的虚拟6x6矩阵上。矩阵的各个交叉点具有一个点，各个点被位置编 码为交叉点上侧、下侧、左侧或右侧的四个位置中的一个。运提供了一种基于四元=十六位 的编码系统，因此标记的各个4元组合可表示4 3巧P么多的唯一码。可约简码的排列W允许 各个标记中的X和Y坐标的独立编码。还由对允许确定部分表面的位置的冗余度W及从 任何取向检测码序列的需要而约简排列。即使有运些约简，Anoto标记仍可对具有尺寸小 于2mm的位置唯一的标记的极其大的区域进行编码，其中各个标记唯一地限定基板的局部 区域。
[0076] 本文所述的光致发光标记可使用阿诺托所使用的相同单色