数字化仪系统的制作方法_5

文档序号:10036263阅读:来源:国知局
可见(白色)显示器光7和8。未被标记119A吸收的一部分光7穿过基板118、光 学透明的粘合剂层117,并穿过显示器107的像素,W形成显示的图像。来自背光源108的 光可包括可见光谱之外的波长。例如,可从背光源发射近红外(IR)光(700nm-1000nm)或 近紫外光(例如,350nm-400nm)W对基板118上的标记供能。运些波长中的一些可被标记 之上的层(例如,显示器107的滤色器,如果107为LCD,运将是典型的)滤除,因此最少量 的运些波长的光可到达使用者。包括由背光源供能的量子点的LCD显示器在美国专利公布 2008/0246388"InfraredDisplaywithLuminescent如antumDots"(带有发光量子点 的红外线显示器)中有所描述。
[0112] 图4D示出数字化仪和显示系统103(参见图Id)的一部分的放大横截面图。在此 实施例中,触笔与参照图4b所描述的触笔的相似之处在于,其包括激发标记的照明源。此 实施例示出光致发光位置唯一的标记在白板型环境下的使用。透明叠层包括光致发光标 记119和光学透明粘合剂层117,W及基板156 (运里,基本上为透光的,使得可穿过包括基 板156和0CA117的叠堆看到基板158表面上的图形)。基板156的表面159可具有诸如 Tedlar'K(可购自杜邦公司值uPont))、聚丙締或者与白板应用相容的其他表面的材料层, 或者其可为防刮层、防反射层、防炫光层、偏振层或滤色层。基板156可包括多个层。在运 样的实施例中,触笔120可包括与白板应用相容的油墨,使得使用者可在白板上书写,同时 触笔中的电子器件计算书写坐标并将运些提供给计算机。
[0113] 图4E示出光致发光标记在不透明或半透明基板上的使用。光致发光标记119沉 积在基板168的顶部表面上,所述基板可为纸材、硬纸板、PET、PEN、玻璃、丙締酸类树脂、或 者支持标记119的任何材料。通过印刷光致发光材料薄层来沉积标记119。例如,光致发 光量子点可与可印刷介质混合,并利用已知方法印刷。然后,可用任选的层167覆盖印刷有 标记的基板168,所述层对触笔激发光3和标记发射光5是透明的。任选地,可增加层167 W保护标记。层167可W是防刮层、包括聚合物硬质涂膜的耐用层或者填充有娃石颗粒的 聚合物硬质涂膜,或者诸如PET的材料片,其可被层合到基板168。表面169可具有防反射 (AR)和/或防炫光(AG)特性。另外,基板168可印刷有可见静态图像。尽管图4e所示的 笔包括照明源来激发触笔F0V内的标记,但根据应用,触笔可感测通过其他手段(诸如,环 境光9)激发的标记。在运样的情况下,触笔将无需照明源。
[0114] 图4F示出一些不同的实施例,其中触笔120感测在光吸收或光反射模式下操作的 无源标记,例如,如表1、模式2中所示。在此实施例中,触笔120提供照明源(例如,图3c 中的光源34),其被基板178反射,但不被标记特征179 (例如,图2a中举例说明的点)反 射或者最低限度地反射。标记179优选包括IR吸收材料薄层;基板178优选为IR反射或 IR透明材料;并且触笔120中的图像传感器感测具有与照明源相同波长的反射光。通过反 射光与标记吸收光之间的对比形成图像。因此,此实施例提供标记的"负像"图像,运在一 些实施例中可为可取的,例如,检测印刷在白纸上的黑色(IR吸收)标记特征。或者,标记 特征可反射照明源34的光,并且基板可吸收触笔照明,从而由图像传感器45检测到在暗背 景上的标记发射光的"负像"图像。
[0115] 图4G示出数字化仪和显示器系统的一部分的放大横截面图,其类似于系统 1〇〇(参见图1A),不同的是去除了数字化仪115的基板部分,并且标记119被印刷到LCD 105g的滤色器152上。在一个实施例中,标记119为光学透明的,并且标记特征119 (例如, 类似于190或195的标记点图案)可与滤色器152的颜色单元对准。作为替代形式的构造, 标记119可被印刷到顶部偏振层153的底部表面上。集成到LCD中有构造较薄的优势,W 及可见光可能更好地透射穿过LCD105g的潜能。
[0116] 电子可寻址的显示器105g(例如,LED、等离子等)具有唯一地标识各个像素的位 置的显示器坐标。类似地,数字化仪115(图4A-4D)包括数字化仪坐标系,其中表面上的各 个位置由位置唯一的标记119来标识。假定显示器与数字化仪共面,可利用校准处理使数 字化仪坐标与运些系统的显示器坐标对准,所述校准处理使特定局部区域处的各个显示器 像素与同一局部区域所关联的一个或多个数字化仪标记119相关联。在校准之后,标记119 可用于为显示器像素坐标间接提供参照,反之亦然。
[0117]可在制造现场执行校准,或者由装置的最终使用者执行校准。在一些"售后"实施 例中,使用者可将数字化仪115组装到显示器105上。在运样的情况下,通常使用者将有必 要执行校准。下述校准系统允许具有最低程度的技能的使用者执行准确的校准。下面描述 两种可供选择的校准方法。
[011引 图6示出显示器105和带有标记119的表面115的视图,在此图中标记由位置唯 一的数字和字母符号(本文中仅用于示意性目的)表示。在实际系统中,标记通常将包括 位置唯一的点或线图案,例如参照图2所示的那些。各个标记119位于表面115上的已知 数字化仪坐标处。标记119的X、Y坐标被命名为iX。、iYm。显示器105上的像素坐标被命 名为dX"、dYm。
[0119]参照图6描述第一校准实施例。在校准模式下,显示器105用包括可见光的第一 标记波长范围福射第一局部区域处的校准标记10。在参照图6描述的例子中,标记10是圆 点,其可充当触笔120的标记,并且还可充当使用者可见的光标。设置触笔120 (或者通常, 传感器装置或感测单元),使得校准标记10在其视场(F0V) 65内。可由使用者将触笔120 瞄准可见标记10来完成触笔的设置。触笔120感测标记10,并且触笔120还用第一照明波 长范围的光对其F0V进行照明,并且感测诸如此类光致发光标记也存在于其F0V内,所述标 记福射第二标记波长范围内的光。换言之,被感测的光致发光标记也与通用第一局部区域 相关联。在一些实施例中,第二波长范围不与第一波长范围相同。F0V内的一个或多个数字 化仪标记将恰巧与显示器标记10位于一处。数字化仪将确定并记录运样位于一处的标记 的坐标。然后,使位于一处的标记与校准标记的显示器坐标相关联。运些坐标被存储并用 于将后续的数字化仪测量与显示器坐标联系起来。例如,在图6所示的例子中,标记幻;口S 在触笔120的F0V内,但仅S与标记10位于一处,因此使S与形成标记10的像素的地址相 关联。可用设置在第二预定位置的标记10继续校准,重复上述校准程序。
[0120] 校准处理的第二实施例也参照图6描述。在此实施例中,触笔120不感测由标记 10发射的第一标记波长范围内的福射,而仅感测从数字化仪标记119发射的第二标记波长 范围内的标记福射光。标记119a在暴露于激发福射时响应于来自标记10的光能在第二标 记波长范围内发光。
[0121] 显示器105激活具有第一标记波长范围内的光(可包括可见光)的标记10。触 笔120被设置为使得校准标记10在其F0V65内。来自图案10的光对与标记10位于一处 (即,在运种情况下,在其正上方)的标记119a进行照明,并致使它们福射第二标记波长范 围内的标记发射光(发光),所述第二标记波长范围不同于标记10的第一波长范围。触笔 120感测在其F0V内的标记119a。环境光9优选被限制,W防止环境光9成为未被来自标 记10的光照明的标记119的激发福射源。
[0122] 在此第二校准实施例中,除了W显示器坐标dXi。、dYi。(对应于标记10的中屯、)为 中屯、的显示的标记10之外,显示器105不发射光。除了标记10在对标记119a进行照明从 而致使其发光之外,大多数光致发光标记119是暗的,因为它们没有激发能量。标记10在 其F0V内的触笔120在数字化仪坐标iXie、iYi。处感测到标记119a。因此,确定显示器坐标 dXie、dYi。与标记坐标iXw、iYi。位于一处。在该实施例2的程序期间,触笔120中的光源34 和35被关闭。显示器105可按时间调制序列发射光,触笔可解调从标记119a再福射的所 得时间调制信号。
[0123] 如果显示器105的分辨率高于标记119,则可调节标记10的位置的大小,直至其最 低限度地限定单个标记。运可增加使标记10与数字化仪标记119a对准的准确度。还可在 测量激发的标记119a的照明水平时在X和/或Y方向上递增地调节标记10,W确定标记相 对于显示器105的确切位置。
[0124] 第一校准实施例和第二校准实施例中所描述的程序均具有运样的有益效果:校准 图案必须在触笔F0V内,但无需在触笔F0V的中屯、,因此触笔的不准确设置对校准准确度影 响很小。标记相对于触笔的取向(例如,旋转)的识别也可提供关于触笔相对于数字化仪 和显示器的取向的信息。
[01巧]利用上述任一校准方法,通过处理器来计算校准数据,然后可将运样的校准数据 输出给另一计算装置,所述计算装置可存储运样的校准数据W便于将来参照。例如,计算机 可存储校准数据,因此无需在每次计算机启动时重复校准例程。
[0126] 触笔120可具有与数字化仪表面接触的可延伸的笔尖51。在模式2下,触笔与无 源标记(可包括印刷在纸材上的标记)一起使用。在纸材上书写可能优选的情况下,可延 伸/可回缩的输墨笔尖51可延伸。在其他模式下,输墨可能不是可取的,不同的(例如,无 刮痕)笔尖材料(诸如,Delryn塑料)可为优选的。触笔可具有延伸超过透镜48的塑料 笔尖71W及墨水分配笔尖51,该笔尖51可被调节W延伸超过塑料笔尖71或者回缩W使得 塑料笔尖71是超过透镜48的最外侧的点。
[0127] 数字化仪面板可利用多种刚性或柔性材料W各种方式集成到显示器叠堆中。图5a 所示的一个实施例包括一种叠层,其中在售后应用中利用自润湿粘合剂201将数字化仪面 板附接到装置205。此面板通过在基板200(在运种情况下,PET)的一侧形成光致发光标记 202,并用所述粘合剂201覆盖运些标记来构造而成。为了附接面板,使用者可将面板的粘 合剂侧置于装置205上。为了提高叠层的耐久性,可在面板的面向使用者的一侧添加硬质 涂胺。
[012引图化所示的售后应用中的叠层的另一个实施例可通过首先在反射IR的多层光学 膜(M0F) 203
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