[發明專利]位置跟蹤信號發生器單元及具有該單元的輸入系統

無效

• 申請號: 200810089931.8
• 申請日: 2008-04-09
• 公開（公告）號: CN101556511A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 高悼英;李在俊
• 申請（專利權）人: 自由筆有限公司
• 主分類號: G06F3/033
• 分類號: G06F3/033;G06F3/038
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 李春暉;楊紅梅

技術領域

本發明涉及位置跟蹤信號發生器單元及包括位置跟蹤輸入設備的輸入系統，所述位置跟蹤輸入設備用于跟蹤位置跟蹤信號發生器單元的位置以及輸入信息。

背景技術

位置跟蹤輸入設備是識別由用戶移動的位置跟蹤信號發生器單元的位置并輸入關于信號發生器單元及其軌跡的信息的設備。目前，位置跟蹤輸入設備使用自然手寫(natural?handwriting)輸入系統結合作為輸入筆的位置跟蹤信號發生器單元來實現。為描述簡單起見，本發明將以位置跟蹤信號發生器單元和作為自然手寫輸入系統的位置跟蹤輸入設備為例來加以描述。

與平板電腦中的自然手寫識別方法不同，在這種自然手寫輸入系統中，輸入筆的坐標值通過基于自然手寫輸入設備接收到參考信號的時間和輸入筆產生超聲信號的時間之間的時間差計算距離來識別，輸入筆的軌跡則通過連接輸入筆移動過程中的坐標值來識別。所述參考信號可包括紅外(IR)、射頻(RF)或電磁(EM)感應信號。

傳統的位置跟蹤信號發生器單元如圖1所示。參照圖1，傳統的位置跟蹤信號發生器單元為筆式的，包括：向該輸入筆的主體10供電的電源15，產生參考信號的參考信號發生器13，產生超聲信號的超聲發生器17以及控制參考信號發生器13和超聲發生器17的控制器11。

此外，這種傳統的位置跟蹤信號發生器單元還包括筆芯19，其穿過所述主體的中央，用于存儲墨，使用戶可實際地在紙上進行記錄或者僅用于改善用戶的書寫靈敏度。筆芯19通過圓柱形的超聲發生器17并與主體10相組合，而外殼20封裝該超聲發生器17和筆芯19。超聲發生器17典型地由壓電膜形成。

如圖1所示，外殼具有用于將超聲發生器17產生的超聲波發射到外部的槽22。

此外，隨著這種傳統的位置跟蹤信號發生器單元的超聲發生器17產生的超聲信號的輸出功率的提高，可獲得覆蓋范圍更大的超聲信號。

因此，當輸入系統中用于接收超聲信號的傳感器靠近位置跟蹤信號發生器單元設置時，由位置跟蹤信號發生器單元產生的超聲信號的強度不是問題。然而，當超聲信號傳感器遠離位置跟蹤信號發生器單元設置時，超聲信號達不到該傳感器，因此，位置跟蹤信號發生器單元的位置就無法被精確地跟蹤。

為解決上述問題，提出了一種增強超聲信號的輸出功率的方法。然而，為提高超聲信號的功率，覆蓋筆芯19外表面的壓電膜的長度變長。相應于該長度的增加，被實施為輸入筆的位置跟蹤信號發生器單元的厚度變大，這可能會使用戶感到不舒服。

發明內容

本發明提供一種位置跟蹤信號發生器單元和采用該位置跟蹤信號發生器單元的輸入系統，通過該單元和系統，可擴大超聲信號的覆蓋范圍，且不會增加位置跟蹤信號發生器單元的厚度。

根據本發明的一個方面，提供一種位置跟蹤信號發生器單元，包括：多個超聲信號發生器，其分開預定的距離，并基于超聲控制信號產生相應的超聲信號；控制器，其產生超聲控制信號并將該超聲控制信號輸出給多個所述超聲信號發生器，使得從多個超聲信號發生器產生的超聲信號可以交疊并放大；以及導引件，其包括用于發射超聲信號的發射槽，該導引件內部容納多個超聲信號發生器，并與支承超聲信號發生器的主體相結合。

控制器可以按照從相對于發射槽而言最遠的超聲信號發生器開始到最近的超聲信號發生器的順序、以恒定的時間間隔產生并輸出超聲控制信號，以使超聲信號交疊并通過發射槽發射交疊的超聲信號。

位置跟蹤信號發生器單元還可包括基于參考控制信號產生參考信號的參考信號發生器；其中，控制器產生參考控制信號，以便以與從超聲信號發生器產生的超聲信號相同的時間周期產生參考信號，并將該參考控制信號輸出到參考信號發生器。

根據本發明的另一方面，提供一種輸入系統，包括：如上所述的位置跟蹤信號發生器單元；位置跟蹤輸入設備，其包括用于接收從該位置跟蹤信號發生器單元產生的參考信號的參考信號傳感器，和彼此分開以接收來自于該位置跟蹤信號發生器單元的放大的超聲信號的多個超聲信號傳感器，該位置跟蹤輸入設備用參考信號傳感器接收到參考信號的時間與多個超聲信號傳感器接收到超聲信號的時間之間的時間差來測量所述位置跟蹤信號發生器單元的位置。