坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備、坐標(biāo)檢測(cè)的方法及電子信息板系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備，包括光發(fā)射元件，該光發(fā)射元件被提供在圍繞顯示器的表面的周邊部分中，并且在平行于顯示器的表面的方向上發(fā)射光；光接收元件，該光接收元件被提供在圍繞顯示器的表面的周邊部分中，并且接收從光發(fā)射元件發(fā)射的光；以及偏振單元，該偏振單元將由光接收元件的光接收表面接收的光的振蕩方向限制于預(yù)定方向，在該預(yù)定方向中在光接收表面上僅形成實(shí)像，其中基于由光接收元件接收的光的光強(qiáng)度分布來檢測(cè)指示單元接觸顯示器的表面的接觸位置的坐標(biāo)。
【專利說明】坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備、坐標(biāo)檢測(cè)的方法及電子信息板系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明大體涉及一種坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備、一種坐標(biāo)檢測(cè)的方法及一種電子信息板系統(tǒng)。
[0002]相關(guān)技術(shù)描述
[0003]近年來,開發(fā)出一種被稱作電子復(fù)寫式板(electronic copyboard)或交互式白板(interactive whiteboard, IffB)的電子信息板。
[0004]例如，這種類型的電子信息板系統(tǒng)通過將利用如液晶面板或等離子面板的扁平面板的接觸面板顯示器與用于檢測(cè)在接觸面板顯示器的顯示元件表面上出現(xiàn)接觸的坐標(biāo)的坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行組合來構(gòu)成。
[0005]用于電子信息板系統(tǒng)的坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備包括:例如，用于光學(xué)地檢測(cè)接觸位置的一對(duì)發(fā)光傳感器，其被提供在接觸面板顯示器的上方邊角(upper comers)。在接觸面板顯示器的周邊部分中提供用于反射來自發(fā)光傳感器的光的回射片(retroreflect1n plate)。
[0006]例如，當(dāng)如專用觸控筆、手指、指點(diǎn)棒(pointing stock)等的指示單元的末端接觸接觸面板顯示器的防護(hù)玻璃的表面時(shí)，來自發(fā)光傳感器的光在該接觸位置處被中斷。穿過除了接觸位置之外的位置的光在回射片上反射，并且由發(fā)光傳感器接收。因而，在坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備中檢測(cè)到被反射的光被中斷的指示單元的接觸位置的坐標(biāo)。
[0007]進(jìn)一步，在電子信息板系統(tǒng)的坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備中，基于來自發(fā)光傳感器的檢測(cè)信號(hào)，獲得在觸控筆(指示單元)的接觸位置處中斷的光的角度，并且利用如在日本專利N0.4627781中公開的三角測(cè)量原理來計(jì)算接觸位置的坐標(biāo)。
[0008]進(jìn)一步，根據(jù)日本專利N0.2678231中公開的檢測(cè)坐標(biāo)的另一種方法，在接觸面板顯示器的周邊部分中布置多個(gè)發(fā)光二極管和多個(gè)光接收元件，以便在接觸面板顯示器的X方向或Y方向上彼此面對(duì)。在這種檢測(cè)坐標(biāo)的方法中，當(dāng)從光發(fā)射元件發(fā)射的光在接觸位置處被觸控筆或手指中斷時(shí)，可以利用光接收元件獲得的檢測(cè)信號(hào)的降低的輸出電平來檢測(cè)坐標(biāo)。
[0009]然而，日本專利N0.4627781基于檢測(cè)的光的降低的接收光強(qiáng)度來計(jì)算觸控筆或手指的位置，該位置對(duì)應(yīng)于由觸控筆或手指中斷光造成的遮擋位置。在這種檢測(cè)坐標(biāo)的方法中，發(fā)光傳感器發(fā)射的檢測(cè)光平行于接觸面板顯示器的防護(hù)玻璃的表面而行進(jìn)，被回射片反射，以便通過與行進(jìn)路徑類似的路徑而返回。由發(fā)光傳感器接收該反射的光。
[0010]如日本專利N0.2678231中公開的，在接觸面板顯示器的周邊部分中布置多個(gè)光發(fā)射元件和多個(gè)光接收元件以便彼此面對(duì)、并且從光發(fā)射元件發(fā)射的光由光接收元件接收的情況下，基于不能從光發(fā)射元件接收光的一個(gè)光接收元件的位置來計(jì)算坐標(biāo)。
[0011]在日本專利N0.4627781和日本專利N0.2678231中，因?yàn)楣馊肷涞桨l(fā)光傳感器的光接收單元、或光接收元件實(shí)質(zhì)上平行于接觸面板顯示器的防護(hù)玻璃的表面照射，因而由在接觸面板顯示器的元件的表面或防護(hù)玻璃的表面上的全部反射所造成的反射光的分量除了到達(dá)發(fā)光傳感器或光接收元件的光之外，入射到發(fā)光傳感器的光接收單元或光接收元件上。
[0012]如此，當(dāng)接收從接觸面板顯示器或防護(hù)玻璃的表面反射的光、并且觸控筆或手指接觸防護(hù)玻璃的表面時(shí)，防護(hù)玻璃由該接觸造成的壓力而輕微地表現(xiàn)出彎曲變形。由此，在防護(hù)玻璃的表面上反射的全部反射光的反射角度變化，從而改變到達(dá)光接收元件的光的光強(qiáng)度。
[0013]如果光強(qiáng)度如此改變，則會(huì)在檢測(cè)坐標(biāo)位置時(shí)出現(xiàn)誤差，因?yàn)闄z測(cè)到光強(qiáng)度降低的位置或降低的光強(qiáng)度，猶如專用觸控筆或手指中斷了光一樣。因此出現(xiàn)接觸位置的坐標(biāo)不能準(zhǔn)確被檢測(cè)的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式的目的在于提供一種坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備，一種檢測(cè)坐標(biāo)的方法以及一種電子信息板系統(tǒng)，其實(shí)質(zhì)上避免了由相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點(diǎn)造成的一個(gè)或多個(gè)問題。
[0015]本發(fā)明的實(shí)施方式的一個(gè)方面是提供一種坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備，包括光發(fā)射兀件，該光發(fā)射元件被提供在圍繞顯示器的表面的周邊部分中，并且在平行于顯示器的表面的方向上發(fā)射光；光接收元件，該光接收元件本提供在圍繞顯示器的表面的周邊部分中，并且接收從光發(fā)射元件發(fā)射的光；以及偏振單元，該偏振單元將由光接收元件的光接收表面接收的光的振蕩方向限制于預(yù)定方向，在該預(yù)定方向中在光接收表面上僅形成實(shí)像，其中基于由光接收元件接收的光的光強(qiáng)度分布來檢測(cè)指示單元接觸顯示器的表面的接觸位置的坐標(biāo)。
[0016]實(shí)施方式的其他目的和優(yōu)點(diǎn)部分地在下面的描述中陳述，部分由該說明書是顯而易見的，或者可以通過實(shí)踐本發(fā)明學(xué)習(xí)到?？梢越柚诟郊拥臋?quán)利要求中特別指出的元件和組合實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)。
[0017]應(yīng)當(dāng)理解，前面一般性的描述和下面詳細(xì)的描述僅是示例和解釋性的，而不是限制所要求保護(hù)的發(fā)明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是圖示應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施方式的坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備的電子信息板系統(tǒng)的透視圖；
[0019]圖2示意性地圖示電子信息板系統(tǒng)的一部分；
[0020]圖3是圖示電子信息板的控制器的結(jié)構(gòu)的方框圖；
[0021]圖4圖示坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)；
[0022]圖5示意性地圖示應(yīng)用本發(fā)明的檢測(cè)光學(xué)接觸面板的坐標(biāo)的原理；
[0023]圖6是從顯示單元的正面看的發(fā)光傳感器的正視圖；
[0024]圖7示意性地圖示入射在光接收元件的光的光強(qiáng)度的分布的例子；
[0025]圖8圖示觸控筆的接觸位置和發(fā)光傳感器之間的位置關(guān)系；
[0026]圖9圖示一個(gè)實(shí)施方式的坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)；
[0027]圖10示意性地圖示包括光接收元件、光接收透鏡、回射片(retroreflect1nplate)和顯示器表面的結(jié)構(gòu)；
[0028]圖11示意性地圖示將光偏振器布置在光接收透鏡的正面的結(jié)構(gòu)；
[0029]圖12示意性地圖示在沒有虛像(virtual image)的情況下光強(qiáng)度的分布；
[0030]圖13示意性地圖示在讀取位置處存在虛像的情況下的光強(qiáng)度的改變的圖案；
[0031]連同附圖閱讀下面的詳細(xì)描述，實(shí)施方式的其他目的和進(jìn)一步的特征將變得顯而易見。

【具體實(shí)施方式】
[0032]下面參照本發(fā)明實(shí)施方式的圖1至圖13給出描述。相同的附圖標(biāo)記隸屬于相同的部件，并且省略對(duì)部件的重復(fù)描述。
[0033]附圖標(biāo)記典型地指定如下:
[0034]10:電子信息板系統(tǒng)
[0035]20:顯示單元；
[0036]22:防護(hù)玻璃；
[0037]24:坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備；
[0038]30:鍵盤；
[0039]40:支架；
[0040]50:裝置容納部分；
[0041]60:控制器；
[0042]90:用戶 PC ;
[0043]100:觸控筆；
[0044]120:筆尖可移動(dòng)部分；
[0045]130:筆尾可移動(dòng)部分；
[0046]200:通信線路；
[0047]210:筆信號(hào)接收部件；
[0048]220:控制器操作系統(tǒng)部件；
[0049]230:應(yīng)用部件；
[0050]231:事件信號(hào)確定部件；
[0051]232:圖像輸入處理部件；
[0052]234:屏幕繪畫處理部件；
[0053]236:屏幕擦除處理部件；
[0054]238:屏幕操作處理部件；
[0055]240:圖像輸入裝置部件；
[0056]250:接觸面板驅(qū)動(dòng)部件；
[0057]300，310:發(fā)光傳感器；
[0058]301:聚光透鏡；
[0059]302:光接收元件；
[0060]320,330,340:回射片；
[0061]350:發(fā)光傳感器電路；
[0062]380:第二光源；
[0063]382:狹縫；
[0064]383:光源；
[0065]384,385,386:柱面透鏡；
[0066]387:半反射鏡(halfmirror)；
[0067]390:接觸面板區(qū)域；
[0068]400:光偏振器；
[0069]KA:實(shí)像光路徑；
[0070]KB:虛像光路徑；
[0071]JA，JB:位置；
[0072]Ll-Ln:探測(cè)光；
[0073]LA，LB，LC，LD:光行進(jìn)方向；
[0074]M:實(shí)像；
[0075]N:虛像。
[0076](電子信息板系統(tǒng)的結(jié)構(gòu))
[0077]圖1是表示應(yīng)用本發(fā)明的第一實(shí)施方式的坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備的電子信息板系統(tǒng)的透視圖。參照?qǐng)D1，電子信息板系統(tǒng)10包括顯示單元20、支架40和裝置容納部分50。顯示單元20包括扁平面板，如液晶面板或等離子面板。防護(hù)玻璃22附著于顯示單元的顯示元件面的正面。防護(hù)玻璃22形成顯示單元20的表面，并且被提供有光學(xué)接觸面板類型的坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備24，其檢測(cè)出現(xiàn)接觸的坐標(biāo)位置。
[0078]進(jìn)一步，在電子信息板系統(tǒng)10中，專用觸控筆(指示單元)100的末端接觸防護(hù)玻璃22來寫入字符、圖形等。指點(diǎn)棒或操作者的手指或手也可以用作指示單元來代替觸控筆100。
[0079]當(dāng)觸控筆100的筆尖(一個(gè)末端)接觸防護(hù)玻璃22的表面(顯示器表面)時(shí)，觸控筆100以無線信號(hào)發(fā)送抄寫檢測(cè)信號(hào)(transcript1n detect1n signal)。當(dāng)接收到從觸控筆100發(fā)送的抄寫檢測(cè)信號(hào)時(shí)，顯示單元20顯示在由坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備24檢測(cè)的坐標(biāo)位置處寫入的字符、圖形等。
[0080]當(dāng)觸控筆100的筆尾(另一個(gè)末端)接觸防護(hù)玻璃22的表面(顯示器表面)時(shí)，觸控筆100以無線信號(hào)發(fā)送用于擦除的檢測(cè)信號(hào)。當(dāng)接收到從觸控筆100發(fā)送的擦除檢測(cè)信號(hào)時(shí)，顯示單元20擦除在由坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備24檢測(cè)的坐標(biāo)位置處寫入的字符、圖形等。[0081 ] 裝置容納部分50容納不同的裝置，如控制器、打印機(jī)或視頻磁盤裝置。進(jìn)一步，在裝置容納部分50的上表面上安裝用于執(zhí)行輸入操作的鍵盤30。
[0082]圖2示意性地圖示電子信息板系統(tǒng)10的一部分。如圖2所示，顯示單元20由控制器60控制，并且顯示由通過輸入來操作的不同的屏幕操作部件26和用戶個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC) 90取得的圖像。
[0083]進(jìn)一步，控制器60包括連接通用串行總線(USB)電纜70的通用串行總線(USB)插口 72、以及連接視頻圖形陣列(VGA)電纜80的視頻圖形陣列(VGA)輸入插口 82。
[0084]用戶個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC) 90通過USB插口 72和VGA輸入插口 82連接控制器60。進(jìn)一步，用戶PC 90包括存儲(chǔ)器94，如磁盤裝置。存儲(chǔ)器94存儲(chǔ)不同的內(nèi)容和程序，如用于顯示該內(nèi)容的應(yīng)用軟件。操作者在存儲(chǔ)器94中存儲(chǔ)的內(nèi)容中選擇所需的內(nèi)容，并且在顯示器92上顯示選擇的內(nèi)容。
[0085]因此，當(dāng)將在用戶PC 90的顯示器92上顯示的圖像數(shù)據(jù)從用戶PC 90通過USB電纜70和VGA電纜80傳輸?shù)娇刂破?0時(shí)，控制器60將與在用戶PC 90上顯示的圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的圖像顯示在顯示單元20上。
[0086]進(jìn)一步，控制器60通過網(wǎng)絡(luò)插口 202連接如光纖的通信線路200以及如英特網(wǎng)或局域網(wǎng)(LAN)的網(wǎng)絡(luò)204。
[0087]進(jìn)一步，如圖2所示，電子信息板系統(tǒng)10包括筆信號(hào)接收單元210，用于接收從觸控筆100發(fā)送的檢測(cè)信號(hào)。當(dāng)筆信號(hào)接收部件210接收從觸控筆100發(fā)送的檢測(cè)信號(hào)時(shí)，筆信號(hào)接收部件210將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送到坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備24。由此，坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備24通過接收來自觸控筆100的檢測(cè)信號(hào)來檢測(cè)到觸控筆100執(zhí)行了輸入操作，并且將該檢測(cè)信號(hào)輸出到控制器60。
[0088](電子信息板的控制系統(tǒng))
[0089]圖3是表示電子信息板系統(tǒng)10的控制器的結(jié)構(gòu)的方框圖。參照?qǐng)D3，電子信息板系統(tǒng)10的控制器60包括筆信號(hào)接收單元210、控制器操作系統(tǒng)部分220、應(yīng)用部件230、圖像輸入裝置部件240和接觸面板驅(qū)動(dòng)部件250。進(jìn)一步，應(yīng)用部件230包括事件信號(hào)確定部件231、圖像輸入處理部件232、圖像繪畫處理部件234、屏幕擦除處理部件236和屏幕操作處理部件238。
[0090]控制器操作系統(tǒng)部件220是主控制單元，用于管理和實(shí)施控制器60執(zhí)行的控制處理。
[0091]應(yīng)用部件230執(zhí)行用于產(chǎn)生在顯示單元20上顯示的整個(gè)圖像的控制處理、當(dāng)從觸控筆100檢測(cè)到抄寫檢測(cè)信號(hào)時(shí)、使得在用戶PC屏幕28上顯示圖像的控制處理、以及顯示抄寫的圖形、抄寫的字符等的控制處理。
[0092]事件信號(hào)確定部件231監(jiān)測(cè)從控制器操作系統(tǒng)部件220輸入的事件信號(hào)，并且執(zhí)行與輸入的事件信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制處理。
[0093]圖像輸入處理部件232執(zhí)行將從用戶PC 90輸入的圖像顯示在顯示器單元20上的控制處理。
[0094]圖像繪畫處理部件234通過事件信號(hào)確定部件231基于從坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備24輸入的坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)產(chǎn)生手寫圖形，將手寫圖形疊加在已經(jīng)顯示的圖像上，并且在顯示單元20上顯示具有疊加的手寫圖形的圖像。
[0095]圖像擦除處理部件236通過事件信號(hào)確定部件231利用圖像的背景顏色產(chǎn)生圖形，該圖像是基于在坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備24輸入的坐標(biāo)位置處的信息而當(dāng)前顯示的，圖像擦除處理部件236將利用背景顏色產(chǎn)生的圖形疊加在已經(jīng)顯示的圖像上，并且在顯示單元20上顯示具有疊加的圖形的圖像。由此，將背景顏色圖形疊加在顯示單元20上顯示的手寫圖形上，以看上去從顯示單元20擦除手寫圖形。
[0096]屏幕操作處理部件238將從坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備24輸入的坐標(biāo)位置的信息(信號(hào))轉(zhuǎn)換成定點(diǎn)裝置信號(hào)、如鼠標(biāo)事件，并且通過打開或關(guān)閉由顯示單元20的顯示玻璃22顯示的屏幕操作部件26來執(zhí)行處理。進(jìn)一步，屏幕操作處理部件238將坐標(biāo)位置的信息作為鼠標(biāo)下移事件、連同坐標(biāo)位置的坐標(biāo)值一起傳輸?shù)娇刂破鞑僮飨到y(tǒng)部件220，該坐標(biāo)位置是觸控筆100接觸的位置、并且由坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備24的發(fā)光傳感器300和310檢測(cè)。進(jìn)一步，在觸控筆100接觸坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備24的防護(hù)玻璃22時(shí)移動(dòng)觸控筆100的情況下，將這種移動(dòng)作為鼠標(biāo)上移事件連同坐標(biāo)位置的坐標(biāo)值一起傳輸?shù)娇刂破鞑僮飨到y(tǒng)部件220。
[0097]接觸面板驅(qū)動(dòng)部件250將從觸控筆100和坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備24輸入的坐標(biāo)位置信號(hào)、抄寫檢測(cè)信號(hào)和擦除檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成預(yù)定事件信號(hào)，并且將轉(zhuǎn)換的信號(hào)傳輸?shù)娇刂破鞑僮飨到y(tǒng)部件220。進(jìn)一步，當(dāng)由筆信號(hào)接收部件210接收抄寫檢測(cè)信號(hào)或擦除檢測(cè)信號(hào)時(shí)，接觸面板驅(qū)動(dòng)部件250將坐標(biāo)位置信號(hào)以及抄寫檢測(cè)信號(hào)和擦除檢測(cè)信號(hào)中的任意一個(gè)傳輸?shù)娇刂破鞑僮飨到y(tǒng)部件220。
[0098](檢測(cè)坐標(biāo)的方法)
[0099]圖4圖示坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)。如圖4所示，坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備24包括在防護(hù)玻璃22的周邊部分的上側(cè)的左角和右角中的一對(duì)發(fā)光傳感器300和310。在防護(hù)玻璃的周邊部分的左側(cè)和右側(cè)和下側(cè)上布置回射片320、330和340。在左側(cè)和右側(cè)和下側(cè)上，沿防護(hù)玻璃22的邊緣布置回射片320、330和340。在垂直于防護(hù)玻璃22的表面的方向上，回射片320、330和340的寬度是7mm至10mm。因此，如果在發(fā)光傳感器300和310以及回射片320、330和340之間存在障礙物、如觸控筆100或手指，則在存在障礙物的坐標(biāo)位置處由回射片320、330和340反射的反射光不能被發(fā)光傳感器300和310接收。
[0100]在左上角布置的發(fā)光傳感器300沿平行于防護(hù)玻璃22的平面發(fā)射紅外線。發(fā)射紅外線的方向完全朝向右側(cè)的反射板330和下側(cè)的反射板340，垂直于反射板330和反射板340的表面。在右上角布置的發(fā)光傳感器310沿平行于防護(hù)玻璃22的平面發(fā)射紅外線。發(fā)射紅外線的方向完全朝向左側(cè)的反射板320和下側(cè)的反射板340，垂直于反射板320和反射板340的表面。
[0101]在沒有任何東西接觸防護(hù)玻璃22的情況下，發(fā)光傳感器300和310發(fā)射的紅外線由反射板320、330和340反射，并且反射光由發(fā)光傳感器300和310接收。
[0102]此處，在筆尖可移動(dòng)部分120或筆尾可移動(dòng)部分130接觸防護(hù)玻璃22的情況下，從發(fā)光傳感器300和310發(fā)射的紅外線在筆尖可移動(dòng)部分120或筆尾可移動(dòng)部分130接觸防護(hù)玻璃22的位置處被中斷。因此，發(fā)光傳感器電路350基于發(fā)光傳感器300和310的檢測(cè)信號(hào)來檢測(cè)紅外線被中斷的位置相對(duì)于水平方向的梯度角(angle of a gradient),并且利用三角測(cè)量的公式來計(jì)算和轉(zhuǎn)換成X-Y坐標(biāo)上的坐標(biāo)位置。由發(fā)光傳感器電路350獲得的坐標(biāo)位置的信號(hào)通過控制器操作系統(tǒng)部件220傳輸?shù)狡聊焕L畫處理部件234、屏幕擦除處理部件236和屏幕操作處理部件238。
[0103]在觸控筆100中，可以將光發(fā)射元件嵌入筆尖可移動(dòng)部分120和筆尾可移動(dòng)部分130中。在觸控筆100的筆尖或筆尾中提供光發(fā)射元件的情況下，沒必要再發(fā)射紅外線。當(dāng)發(fā)光傳感器300和310接收從接觸位置發(fā)射的光(紅外線)時(shí)，就可以檢測(cè)接觸位置的坐標(biāo)。
[0104](光學(xué)接觸面板中的坐標(biāo)檢測(cè)的原理)
[0105]接下來描述可應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施方式的光學(xué)接觸面板的坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備24的原理。坐標(biāo)檢測(cè)的原理是與包括光學(xué)接觸面板的坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備有關(guān)的例子。本發(fā)明的實(shí)施方式不限于這種方法，并且可以應(yīng)用于所有光學(xué)坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備。
[0106]圖5示意性地圖示應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施方式的檢測(cè)光學(xué)接觸面板的坐標(biāo)的原理。如圖5所示，接觸面板區(qū)域390具有矩形的輪廓形狀，并且被形成在電子地顯示圖像的顯示單元20的防護(hù)玻璃22的表面上。接下來描述觸控筆100由光學(xué)不透明材料制成的情況，這種觸控筆接觸該接觸面板區(qū)域390。此時(shí)，坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備24檢測(cè)觸控筆100接觸該接觸面板區(qū)域390的接觸位置的坐標(biāo)。
[0107]在接觸面板區(qū)域390的上方的兩個(gè)角上提供一對(duì)發(fā)光傳感器300和310。
[0108]發(fā)光傳感器300和310發(fā)射一束探測(cè)光L1、L2、L3...、Ln，其是向著接觸面板區(qū)域390發(fā)射的光束。具體地，該束探測(cè)光L1、L2、L3...、Ln是沿平行于從第二光源380延伸的接觸面板區(qū)域390的表面的表面行進(jìn)的扇狀光波。
[0109]在接觸面板區(qū)域390的周邊中提供回射片320、330和340，因而回射表面圍繞接觸面板區(qū)域390的三側(cè)表面，即右側(cè)、左側(cè)和下側(cè)表面。
[0110]回射片320、330和340是具有一種如下屬性的元件，該屬性是不管入射角怎樣，都能以相同的方向反射入射光。參照?qǐng)D5,描述作為例如從發(fā)光傳感器300和310發(fā)射的光波中的一個(gè)光的L12。光L12由回射片320、330和340反射，再次向著發(fā)光傳感器300和310行進(jìn)與反射光Lll相同的光路徑。在每個(gè)發(fā)光傳感器300和310中安裝下面描述的光接收單元。光接收單元確定與每個(gè)探測(cè)光LI至Ln對(duì)應(yīng)的回射光是否返回到發(fā)光傳感器300和310。
[0111]接下來描述用戶使觸控筆100接觸該接觸面板區(qū)域390上的任意位置的情況。此時(shí)，從發(fā)光傳感器300發(fā)射的探測(cè)光LlO在觸控筆100的接觸位置處被中斷，不能到達(dá)回射片320、330和340。因此，探測(cè)光LlO的回射光不能到達(dá)發(fā)光傳感器300。因此，當(dāng)發(fā)光傳感器300檢測(cè)到不能接收與探測(cè)光LlO對(duì)應(yīng)的回射光的事件時(shí)，能夠檢測(cè)觸控筆100接觸了探測(cè)光LlO的延長(zhǎng)線(直線L)。以與此相同的方式，從安裝在圖5右上端的發(fā)光傳感器310發(fā)射探測(cè)光。當(dāng)發(fā)光傳感器310檢測(cè)到不能接收與探測(cè)光L13對(duì)應(yīng)的回射光的事件時(shí)，能夠檢測(cè)觸控筆100接觸了探測(cè)光L13的延長(zhǎng)線(直線R)。如果能夠確定直線L和R，則可以通過運(yùn)算來計(jì)算直線L和R之間的交叉點(diǎn)處的坐標(biāo)，以獲得觸控筆100插入和接觸所在的坐標(biāo)。
[0112]接下來描述利用發(fā)光傳感器300檢測(cè)在探測(cè)光LI至Ln之間哪個(gè)探測(cè)光被中斷的方法。圖6圖示發(fā)光傳感器300的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概要。圖6是從顯示單元20的正面看的發(fā)光傳感器300的正視圖。
[0113]為了便于說明，使用平行于接觸面板區(qū)域39的表面(接觸面板面)的二維平面用于說明。發(fā)光傳感器300包括第二光源380、聚光透鏡301和光接收兀件302。第二光源380以扇狀形狀將探測(cè)光LI至Ln從聚光透鏡301發(fā)射到接觸面板區(qū)域390。從第二光源380發(fā)射的扇狀形狀的光是在箭頭LA、箭頭LB的方向和其他方向上行進(jìn)的一組光束。
[0114]在光行進(jìn)方向LA上行進(jìn)的探測(cè)光被回射片330反射，在光行進(jìn)方向LC上作為反射光返回，穿過聚光透鏡301，并且達(dá)到光接收元件302上的位置JA。在光行進(jìn)方向LB上行進(jìn)的探測(cè)光被回射片340反射，在光行進(jìn)方向LD上作為反射光返回，穿過聚光透鏡301，并且到達(dá)光接收元件302上的位置JB。
[0115]如上所述，由第二光源380發(fā)射到接觸面板區(qū)域390的光被回射片330和340反射，通過相同的路徑返回，并通過聚光透鏡301的功能到達(dá)光接收元件302的不同位置JA和JB。因此，當(dāng)觸控筆100接觸該接觸面板區(qū)域390的某個(gè)位置以中斷探測(cè)光時(shí)，光不會(huì)到達(dá)光接收元件302上與探測(cè)光對(duì)應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)。因此，通過檢查光接收元件302上光強(qiáng)度的分布，能夠知道哪個(gè)探測(cè)光被中斷。
[0116]圖7示意性地圖示入射在光接收元件上的光的光強(qiáng)度的分布的例子。參照?qǐng)D7，光接收元件302被安裝在聚光透鏡301的焦平面上。如圖7所示，從第二光源380向透鏡的正前側(cè)(圖7的右側(cè)方向)發(fā)射的探測(cè)光被回射片330反射，并且以相同的光路返回。因此，反射的光會(huì)聚在第二光源380的位置處。將聚光透鏡301的中心安裝在與第二光源的位置相同的位置中。在回射片330上反射并且回到聚光透鏡301的回射光穿過聚光透鏡301的中心，進(jìn)一步在聚光透鏡301的后側(cè)沿對(duì)稱的光路徑行進(jìn)。
[0117]接下來描述光接收元件302上的光強(qiáng)度的分布，此時(shí)回射光入射在該光接收元件302上。如果觸控筆100未接觸該接觸面板區(qū)域390，則光接收元件301上的光強(qiáng)度的分布實(shí)質(zhì)上是恒定的。然而，如圖7所示，在觸控筆100接觸該接觸面板區(qū)域390的情況下，穿過接觸位置的探測(cè)光被中斷。因此，在光接收元件301的位置Dn處出現(xiàn)光強(qiáng)度變?nèi)醯膮^(qū)域(暗點(diǎn)(scotoma))。該位置Dn對(duì)應(yīng)于中斷的探測(cè)光的輸出和入射角θ n。通過檢測(cè)位置Dn，可以知道該輸出和入射角θ n。換一種說法，可以將該輸出和入射角θη表示為Dn的函數(shù):
[0118]【公式I】
[0119]θ n = arctan (Dn/1)
[0120]此處，分別將圖5左上的發(fā)光傳感器300上的輸出和入射角θ η和位置Ln替換為Θ nL 和 DnL。
[0121]參照?qǐng)D8，利用發(fā)光傳感器300和接觸面板區(qū)域390的幾何相對(duì)位置的轉(zhuǎn)換(transformat1n) g,可以將由觸控筆100的接觸位置形成的角度Θ L表示為由公式I獲得的DnL的函數(shù)，如下所示:
[0122]【公式2】
[0123]0L = g(0nL)，其中 Θ nL = arctan (DnL/f)
[0124]在右上角的發(fā)光傳感器310中，可以適用與上面類似的說明，通過將后綴“L”替換成后綴“R”，并且利用右發(fā)光傳感器310和接觸面板區(qū)域390的幾何相對(duì)位置的轉(zhuǎn)換h，如下所示:
[0125]【公式3】
[0126]9L = h(0nR),其中 Θ nR = arctan (DnR/f)
[0127]圖8圖示觸控筆100的接觸位置與發(fā)光傳感器300和310之間的位置關(guān)系。如圖8所示，接觸面板區(qū)域390上安裝發(fā)光傳感器300和310的位置之間的距離被標(biāo)記為“W”。如果橫坐標(biāo)軸與連接接觸位置和發(fā)光傳感器300和310的線性直線之間的梯度角度(anglesof gradient)分別被指定為0L和Θ R，則由下面的公式4和公式5獲得由接觸面板區(qū)域390上的觸控筆100指示的接觸位置的坐標(biāo)(X，y)。
[0128]【公式4】
[0129]X = wtan Θ R/ (tan Θ L+tan Θ R)
[0130]【公式5】
[0131]y = wtan Θ L.tan θ R/ (tan θ L+tan θ R)
[0132]同樣，可以將坐標(biāo)(x，y)表示為DnL和DnR的函數(shù)。換句話說，檢測(cè)左右發(fā)光傳感器300和310的光接收元件302上的盲點(diǎn)的位置DnL和DnR，并且考慮發(fā)光傳感器300和310的幾何布置，以檢測(cè)由觸控筆100指示的接觸位置的坐標(biāo)。
[0133](坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu))
[0134]圖9圖示一個(gè)實(shí)施方式的坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)。參照?qǐng)D9，為了方便說明，從X方向的觀察方向圖示光學(xué)系統(tǒng)A，從z方向的觀察方向圖示光學(xué)系統(tǒng)B。從y方向的觀察方向圖示形成顯示器表面的防護(hù)玻璃22。
[0135]此處,描述每個(gè)發(fā)光傳感器300和310的光發(fā)射單兀。形成發(fā)光傳感器300和310的光發(fā)射單兀的光源383是光發(fā)射兀件、如激光二極管或點(diǎn)狀LED,其可以將光的光斑尺寸減小到一定程度。
[0136]進(jìn)一步，將從光源383在垂直于顯示器表面(防護(hù)玻璃22的表面)的方向上發(fā)射的光變成平行光，其通過柱面透鏡384僅在X方向上具有寬度。當(dāng)該平行光由半反射鏡387反射以在X和y方向上行進(jìn)時(shí)，平行光的寬度處于垂直于顯示器表面(防護(hù)玻璃22的表面)的z方向上。通過兩個(gè)柱面透鏡385和386將來自柱面透鏡384的平行光會(huì)聚到y(tǒng)方向上，該柱面透鏡385和386在垂直于柱面透鏡384的曲率的方向x的方向y上具有曲率。光學(xué)系統(tǒng)A圖示了柱面透鏡384、385和386，以及沿x方向觀察到的會(huì)聚該光的狀態(tài)。
[0137]通過該組柱面透鏡的功能，在柱面透鏡386的后側(cè)(輸出側(cè))形成平行光匯聚成線性形狀的區(qū)域。在柱面透鏡386的后側(cè)(輸出側(cè))提供細(xì)長(zhǎng)的狹縫382，該狹縫382在y方向上是狹窄的，在X方向上是長(zhǎng)的。換句話說，在狹縫的位置處形成線性形狀的第二光源380。從第二光源380發(fā)射的光由半反射鏡387反射，并且沿顯示器表面(防護(hù)玻璃的表面)行進(jìn)。在水平方向上來自半反射鏡387的光不會(huì)在垂直于顯示器表面(防護(hù)玻璃22的表面)的垂直方向z上發(fā)散，而是沿顯示器表面行進(jìn)。此時(shí)，該光保持為平行光，并且在平行于顯示器表面(防護(hù)玻璃22的表面)的方向X和y上發(fā)散，如同來自作為中心的第二光源380的扇形一樣。
[0138]如上所述，沿顯示器表面(防護(hù)玻璃22的表面)行進(jìn)的光被在顯示器表面周邊中提供的回射片330反射，并且通過實(shí)質(zhì)上相同的光路徑在向著半反射鏡387的方向上(箭頭C)返回。因此，穿過半反射鏡387的光平行于顯示器表面(防護(hù)玻璃22的表面)行進(jìn)，穿過透鏡301，入射到光接收元件302上。
[0139]圖9中虛線圍繞的部件E是每個(gè)發(fā)光傳感器300和310的主體，其中容納坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備24的光發(fā)射元件。每個(gè)發(fā)光傳感器300和310的主體E具有包括發(fā)射光路徑和接收光路徑的結(jié)構(gòu)。在發(fā)射光路徑中，來自光源383的光由半反射鏡387反射，反射的光行進(jìn)到回射片330。在接收光路徑中，來自回射片330的光由光接收元件302接收。在主體E中，在來自回射片330的反射光由光接收元件302接收之前，提供光接收開口(光接收區(qū)域)。在光接收開口中，提供聚光透鏡301和光偏振器(偏振單兀)400,光偏振器(偏振單元)400將到光接收元件302的光的振蕩方向限制在通過使偏振分量穿透或阻擋偏振分量而僅獲得實(shí)像的方向上。
[0140]在每個(gè)發(fā)光傳感器300和310的主體E的光接收區(qū)域中，在半反射鏡387和聚光透鏡301之間插入光偏振器400。光偏振器400阻擋在z方向上振蕩的S偏振分量(S波)，并且使在y方向上振蕩的P偏振分量(P波)在其間穿透。光偏振器400被成形為具有與聚光透鏡301對(duì)應(yīng)的尺寸的盤狀，并且被提供成可繞光軸旋轉(zhuǎn)。因此，可以調(diào)整光偏振器400，以阻擋S偏振分量(S波)以及使P偏振分量(P波)來穿透光偏振器400。
[0141](光偏振器400的功能)
[0142]圖10示意性地圖示包括光接收元件、光接收透鏡、回射片和顯示器表面的示例結(jié)構(gòu)。圖11示意性地圖示將光偏振器布置在光接收透鏡的正面的結(jié)構(gòu)。
[0143]參照?qǐng)D10，向著光接收元件302產(chǎn)生在防護(hù)玻璃22的表面22a上反射的實(shí)像光路徑KA和虛像光路徑KB。
[0144]因?yàn)閺幕厣淦?30到光接收元件302的實(shí)像光路徑KA和虛像光路徑KB同時(shí)入射在光接收元件302上，因而在光接收元件302上形成實(shí)像M和虛像N。換句話說，因?yàn)橛蓪?shí)像光路徑KA造成的回射分量沒有100%占據(jù)來自回射片330的反射光，因此不可避免地產(chǎn)生由虛像光路徑KB造成的回射分量。如上所述，在光接收元件302的光接收表面302a上形成實(shí)像M和虛像N。
[0145]如圖11所示，在第一實(shí)施方式中，在聚光透鏡301的正前側(cè)(forward side)(回射片330的側(cè)面)提供光偏振器400。因此，吸收了在虛像光路徑KB中包含的S偏振分量，由此僅使P偏振分量穿透光偏振器400。通過在聚光透鏡301的正前側(cè)提供光偏振器400，防止虛像光路徑KB到達(dá)光接收元件302的光接收表面，即、使形成實(shí)像M的P偏振分量(P波)穿透，且形成虛像N的S偏振分量(S波)被阻擋。
[0146]光偏振器400具有僅使從回射片330反射的一部分光穿透光偏振器400的屬性。此處，該部分光的電場(chǎng)矢量?jī)H在光偏振器400的入射上述反射光的面上的預(yù)定方向上振蕩。因此，布置光偏振器400，以使P偏振分量(P波)穿透以及阻擋S偏振分量(S波)，其中電場(chǎng)矢量VA僅在圖11的平面上振蕩，且電場(chǎng)矢量VB在垂直于圖11的平面的方向上振蕩。
[0147]形成虛像光路徑B，因?yàn)?a)防護(hù)玻璃22的折射率大于空氣的折射率，(b)虛像光路徑KB的入射角相對(duì)于防護(hù)玻璃22的表面非常大。因此，入射到光接收元件的光中的S偏振分量(S波)的比值很高。通過光偏振器400來阻擋由防護(hù)玻璃22反射且產(chǎn)生形成虛像N的S偏振分量的大部分反射光。進(jìn)一步，因?yàn)橥ㄟ^實(shí)像光路徑KA且形成實(shí)像M的光穿透了光偏振器400，結(jié)果，在光接收元件302的光接收表面302a上形成實(shí)像M (real image)。
[0148]可以提供每個(gè)具有與光偏振器400類似功能的偏振薄膜或偏振膜片來代替利用光偏振器400，以覆蓋聚光透鏡301的前表面。
[0149](由形成虛像造成的誤差檢測(cè)的原因)
[0150]接下來描述當(dāng)在光接收元件302的光接收表面302a上形成虛像并且觸控筆100接觸防護(hù)玻璃22的表面22a時(shí)錯(cuò)誤地檢測(cè)該接觸位置的原因。圖12示意性地圖示在不具有虛像的情況下的光強(qiáng)度的分布。圖13示意性地圖示在讀取位置處具有虛像的情況下的光強(qiáng)度的改變的圖案。
[0151]參照?qǐng)D12，在當(dāng)觸控筆100未接觸光接收元件302的光接收表面302a時(shí)讀取的光強(qiáng)度分布Tl中，穿過讀取在光接收元件302的光接收表面302a上形成的實(shí)像的光強(qiáng)度的位置的光強(qiáng)度大于閾值R。將觸控筆100未接觸光接收元件302的光接收表面302a的光強(qiáng)度分布Tl與觸控筆100接觸光接收元件302的光接收表面302a的光強(qiáng)度分布Tl比較。首先，檢測(cè)由觸控筆100的接觸造成的光強(qiáng)度的下降位置TM1，由此檢測(cè)觸控筆100接觸的坐標(biāo)位置。在第一實(shí)施方式中，將坐標(biāo)位置Gl確定為下降位置TMl的中心位置，其中光強(qiáng)度等于或小于閾值R。
[0152]在圖12中圖示了未檢測(cè)觸控筆100的情況下的光強(qiáng)度。然而，在觸控筆100接觸防護(hù)玻璃22的表面22a的情況下，防護(hù)玻璃22的表面22a輕微地表現(xiàn)出由觸控筆100的壓力造成的彎曲變形。結(jié)果，如圖13所示，在光接收元件302的光接收表面302a上由在防護(hù)玻璃22的表面22a上反射的光形成的虛像N移動(dòng)，并且可能與實(shí)像M重疊。
[0153]在靜態(tài)狀態(tài)中，虛像N被布置為平行于實(shí)像M。然后，如果由于觸控筆100的壓力在防護(hù)玻璃22中出現(xiàn)彎曲變形，則虛像N的位置移動(dòng)。參照?qǐng)D13，通過防護(hù)玻璃22的彎曲變形，在虛像N的下部，虛像N移動(dòng)并與實(shí)像M部分重疊。防護(hù)玻璃22的彎曲變形不僅在觸控筆22接觸的點(diǎn)處出現(xiàn)，而且連續(xù)出現(xiàn)在接觸點(diǎn)的附近。因此，虛像N移動(dòng)到與接觸點(diǎn)附近對(duì)應(yīng)的一定范圍。圖13示意性地圖示由防護(hù)玻璃22的彎曲變形造成的虛像N的移動(dòng)。
[0154]如上所述，因?yàn)樘撓馧移動(dòng)并且與實(shí)像M部分地重疊，因此不僅觸控筆100接觸的位置處的實(shí)像M的光強(qiáng)度改變，而且接觸位置附近的光強(qiáng)度也會(huì)改變。因此，光強(qiáng)度出現(xiàn)如圖13所示地改變。
[0155]換句話說，由觸控筆100在防護(hù)玻璃22的表面22a上的接觸造成的光強(qiáng)度的下降(dip) TM包括由于存在觸控筆100而造成的下降TMl和下降TN。當(dāng)檢測(cè)到由虛像N造成的下降TN時(shí)，由下降TMl造成的光強(qiáng)度分布不同于進(jìn)一步由下降TN造成的光強(qiáng)度分布。
[0156]因此，當(dāng)觸控筆100接觸防護(hù)玻璃22的表面的位置通過選擇光強(qiáng)度等于或小于閾值R的范圍的閾值處理時(shí)，將由圖13中粗線指示的下降位置TM2的中心位置檢測(cè)為坐標(biāo)位置G2。
[0157]當(dāng)檢測(cè)實(shí)像M和虛像N兩者時(shí)，下降位置TM2的坐標(biāo)位置G2變得寬于實(shí)像M的坐標(biāo)位置G1，這是因?yàn)樵黾恿擞商撓馧造成的下降TN。因此，檢測(cè)的坐標(biāo)位置G2是從檢測(cè)的實(shí)像M向右移動(dòng)的錯(cuò)誤的位置。結(jié)果，坐標(biāo)位置G2錯(cuò)誤地被檢測(cè)為實(shí)像M的坐標(biāo)位置。通過虛像N的存在來檢測(cè)坐標(biāo)位置G2，來代替檢測(cè)實(shí)像M的坐標(biāo)位置Gl。因此，不能準(zhǔn)確地檢測(cè)坐標(biāo)位置。
[0158]在第一實(shí)施方式中，因?yàn)閷⒐馄衿?00如上所述地布置在聚光透鏡301的正前偵牝因此可以防止虛像N被形成在光接收元件302的光接收表面302a上，并且檢測(cè)僅利用實(shí)像的坐標(biāo)位置。因此，如果在防護(hù)玻璃22的表面22a上出現(xiàn)彎曲變形，則在光接收元件302中獲得的光強(qiáng)度分布的形狀不會(huì)變形，由此能夠檢測(cè)準(zhǔn)確的接觸位置。
[0159]可以將易于由接觸壓力造成彎曲變形的薄玻璃用作防護(hù)玻璃22，這是因?yàn)榭梢酝ㄟ^避免虛像N的影響來準(zhǔn)確地檢測(cè)接觸位置，即使在防護(hù)玻璃22的表面22a上出現(xiàn)彎曲變形。通過將防護(hù)玻璃22制作得盡可能薄，觸控筆100施加的接觸壓力的彈性變高，以提高抄寫操作的感覺。進(jìn)一步，通過使防護(hù)玻璃22變薄，可以縮小顯示單元20的顯示元件面與防護(hù)玻璃22的表面22a之間的間隙。因此，實(shí)質(zhì)上減少了由防護(hù)玻璃22的厚度造成的視差。如果在電子信息板系統(tǒng)中的抄寫時(shí)的接觸壓力高，則變薄的防護(hù)玻璃22的彈性變形可以提供好的抄與感覺。
[0160]通過減少由防護(hù)玻璃22的厚度造成的視差，可以減少筆尖與顯示手寫所在的顯示器表面(防護(hù)玻璃22的表面22a)之間的距離。例如，當(dāng)用鉛筆在紙上書寫時(shí)，鉛筆的筆尖與紙之間的距離是零(筆尖直接接觸紙)。然而，因?yàn)橛|控筆100是用于在防護(hù)玻璃22的表面22a上抄寫，因此觸控筆100的筆尖與表面22a之下的顯示元件面之間存在距離(筆尖未直接接觸顯示元件面)。通過使防護(hù)玻璃22變薄，可以與用鉛筆在紙上書寫的情況類似地制造視差等。結(jié)果，可以實(shí)質(zhì)上提升利用觸控筆100抄寫的舒適性。
[0161]在第一實(shí)施方式中，利用觸控筆100，使得以筆尖接觸顯示單元20的防護(hù)玻璃22的表面22a作為例子。然而，本實(shí)施方式不限于此。例如，可以使具有光發(fā)射元件的光筆、棒狀指示組件或操作者的手指接觸防護(hù)玻璃22的表面22a。
[0162]進(jìn)一步，在第一實(shí)施方式中，在顯示單元20的上側(cè)的右上角和左上角中提供一對(duì)發(fā)光傳感器300和310。然而，本實(shí)施方式不限于此。例如，可以在顯示單元20的周邊部分中布置如發(fā)光二極管的多個(gè)光發(fā)射元件和如光電二極管的多個(gè)光接收元件，以便面對(duì)X方向或y方向。
[0163]因?yàn)榭梢苑乐箯墓獍l(fā)射元件發(fā)射的光在顯示器的表面上反射，以到達(dá)光接收元件，因此可以適當(dāng)?shù)乜刂频竭_(dá)光接收元件的光的光強(qiáng)度。因此，可以防止由于接觸壓力對(duì)顯示器的表面的變形(彎曲變形)造成的光接收元件中的光強(qiáng)度的變化。結(jié)果，即使在接觸壓力高且在防護(hù)玻璃中出現(xiàn)變形的情況下，也可以準(zhǔn)確地檢測(cè)接觸位置的坐標(biāo)位置。
[0164]進(jìn)一步，通過防止由于顯示器的表面的變形引起的接觸位置的錯(cuò)誤檢測(cè)，可以使形成顯示器的表面的防護(hù)玻璃的厚度變薄。結(jié)果，因?yàn)榉雷o(hù)玻璃的表面與顯示元件面之間的間隙變小，因此可以實(shí)質(zhì)上減少由該間隙造成的視差。由此，可以在利用電子信息板系統(tǒng)的抄寫中提供好的抄寫感覺。
[0165]在此敘述的所有例子和條件語言都是為了教導(dǎo)目的，幫助讀者理解本發(fā)明的原理以及發(fā)明人貢獻(xiàn)的增進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的概念，并且不能解釋為限制于這種特別敘述的例子和條件，也不能限制于說明書中這種例子的組織結(jié)構(gòu)，這與表示本發(fā)明的優(yōu)劣有關(guān)。雖然詳細(xì)描述了坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備，但是應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下，可以進(jìn)行不同的改變、替換和變形。
【權(quán)利要求】
1.一種坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備，包括: 光發(fā)射元件，所述光發(fā)射元件被提供在圍繞顯示器的表面的周邊部分中，并且在平行于顯不器的表面的方向上發(fā)射光； 光接收元件，所述光接收元件被提供在圍繞顯示器的表面的周邊部分中，并且接收從所述光發(fā)射元件發(fā)射的光；以及 偏振單元，所述偏振單元將由所述光接收元件的光接收表面接收的光的振蕩方向限制于預(yù)定方向，在該預(yù)定方向中在所述光接收表面上僅形成實(shí)像， 其中基于由所述光接收元件接收的光的光強(qiáng)度分布來檢測(cè)指示單元接觸顯示器的表面的接觸位置的坐標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備， 其中所述光發(fā)射元件和光接收元件形成一對(duì)發(fā)光傳感器，該對(duì)發(fā)光傳感器分別被布置在顯示器的上側(cè)的左角和右角， 其中該對(duì)發(fā)光傳感器接收由在圍繞顯示器的表面的周邊部分中提供的回射組件反射的光。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備， 其中所述偏振單元被提供在每個(gè)發(fā)光傳感器的主體中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備， 其中所述偏振單元是阻擋S波且使P波穿透所述偏振單元的光偏振器，所述S波和P波被包含在由所述光接收元件的光接收表面接收的光中，S波在垂直方向上振蕩，P波在水平方向上振蕩。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備， 其中防護(hù)玻璃形成所述顯示器的表面， 其中所述偏振單元阻擋被包含在所述防護(hù)玻璃的表面上反射的光中且在垂直方向上振蕩的S波，且使被包含在所述防護(hù)玻璃的表面上反射的光中且在水平方向上振蕩的P波穿透所述偏振單元， 其中基于由所述光接收元件接收的光的光強(qiáng)度分布來檢測(cè)所述指示單元接觸所述防護(hù)玻璃的表面的接觸位置的坐標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備， 其中所述光發(fā)射元件被提供在接觸所述顯示器的表面的指示單元的末端處。
7.—種檢測(cè)接觸位置的坐標(biāo)的方法，所述方法包括: 由光發(fā)射元件在平行于顯示器的表面的方向上發(fā)射光，所述光發(fā)射元件被提供在圍繞顯示器的表面的周邊部分中或者被提供在指示單元的末端處； 由光接收元件接收從所述光發(fā)射元件發(fā)射的光，所述光接收元件被提供在圍繞所述顯示器的表面的周邊部分中； 基于由所述光接收元件接收的光的光強(qiáng)度分布來檢測(cè)所述顯示器的表面上的接觸位置的坐標(biāo)；以及 將由光接收元件的光接收表面接收的光的振蕩方向限制于預(yù)定方向，在該預(yù)定方向中在所述光接收表面上僅形成實(shí)像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測(cè)接觸位置的坐標(biāo)的方法， 其中在發(fā)射光和接收光時(shí)，所述光發(fā)射兀件和光接收兀件形成一對(duì)發(fā)光傳感器，該對(duì)發(fā)光傳感器分別被布置在所述顯示器的上側(cè)的左角和右角中， 其中在接收光時(shí)，該對(duì)發(fā)光傳感器接收由在圍繞所述顯示器的表面的周邊部分中提供的回射組件反射的光。
9.一種電子信息板系統(tǒng),包括: 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備；以及 顯示單元，所述顯示單元在由所述坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)的坐標(biāo)位置處顯示圖形。
【文檔編號(hào)】G06F3/042GK104423731SQ201410565744
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】大村克之 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光