[发明专利]具有识别指示仪种类的功能的光数字转换器

说明书

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。