[发明专利]电子笔、使用电子笔的输入方法及其显示设备

说明书

技术领域

本发明一般涉及在电子设备中使用的输入系统，更具体地，涉及电子笔、使用电子笔的输入方法、以及用于电子笔输入的显示设备。

背景技术

除了诸如键盘(keyboard)、辅助键盘(keypad)、鼠标的现有输入方法，已经越来越多的使用触摸屏输入方法，其允许用户通过直接用手指或触摸笔触摸便携式电子设备的屏幕来执行输入。这些触摸屏输入方法要求在显示器(display)上进行手写输入或手势输入。现有的电阻式触摸输入方法可以允许通过使用输入装置(诸如手写笔)进行精细的手写输入。然而，现在主要使用能够多点触摸的电容式触摸输入方法，这导致难以执行精细输入，诸如手写输入。

一种触摸屏输入方法是使用用于通过在显示器上识别预定图案来执行输入的电子笔的输入方法。这种输入方法通过使用具有摄像头(camera)的电子笔来识别在显示器上形成的图案、基于所识别的图案来检测电子笔的位置、并依赖于所检测的位置执行输入。在这种输入方法中，利用摄像头捕获在由电子笔指示的区域中所形成的显示。摄像头捕获电子笔的笔头方向，并通过检测所捕获的图像中的预定图案来识别电子笔所指示的位置或命令。

图1A至1D示出了在用于电子笔输入方法的显示器上形成的图案。已经使用各种图案来执行使用图案识别的电子笔输入方法。图1A示出了在具有吸收红外(IR)射线的色素的数字纸张(digital paper)上通过以预定形式(form)排列圆(circle)101所形成的图案。当使用该数字纸张时，不能在除了其上印刷有图案的数字纸张以外的表面上使用电子笔。图1B示出了图案102，该图案102通过沿水平或垂直方向在数字纸张上排列成直线而形成、印在透明膜上、并通过将透明膜附在显示器表面来使用。使用透明膜也存在缺点，因为显示面板变厚且显示器的亮度下降。此外，当在数字纸张的图案产生过程中使用反射IR射线的材料来代替IR吸收色素时，除了亮度下降以外，显示器的对比度也可能下降。

图1C示出了通过修改液晶显示器(LCD)像素并将利用数字形成的预定图案103添加到每个像素的子像素来为每个像素形成的图案。图1D示出了摄像头可识别的、印在显示器的黑矩阵(Black Matrix，BM)上的图案104。然而，由于图1C所示的使用显示器的子像素的方法使用了显示器的像素，因此亮度和清晰度二者都可能下降，从而导致显示器性能下降。此外，由于在图1D所示的方法中将图案印在BM上要求用于图案印刷的单独过程，因此要求在狭窄BM上形成图案的精确排列技术。

发明内容

因此，已经做出本发明以解决发生在现有技术中的上述问题，而且本发明提供了使用电子笔输入的显示设备，而没有增加将导致显示器的亮度或对比度退化的、用于形成图案的单独过程或部件。

根据本发明的实施例，提供了一种使用电子笔在显示器上输入用户命令的方法。该方法包括使用所述电子笔的光源在显示器方向上发射光并利用所述电子笔的摄像头捕获在所述显示器的方向上捕获图像。该方法包括在所捕获的图像中识别所述显示器的黑矩阵(BM)图案并且通过比较所识别的BM图案和预存储的图案来检测所述光源的光发射到所述显示器上的位置。

根据本发明的实施例，提供了一种用于在显示器上输入用户命令的电子笔。该电子笔包括：光源，其用于在显示器方向上发射光；摄像头，其用于在所述显示器的方向上捕获图像；以及通信单元，其用于与控制所述显示器的电子设备通信。该电子笔包括控制器，其用于在由所述摄像头捕获的图像中识别所述显示器的黑矩阵(BM)图案，并且通过比较所识别的BM图案和预存储的图案来检测所述光源的光发射到所述显示器上的位置。

根据本发明的实施例，提供了一种用于使用电子笔来输入用户命令的显示器。该显示器包括：滤色器，其为所述显示器的每个像素形成；以及黑矩阵(BM)，其形成每个像素的子像素的边界，并且通过修改所述边界中的至少一部分的形状来为所述显示器的每个区域形成预定图案。

根据本发明的实施例，提供了一种用于在显示器上输入用户命令的电子笔。该电子笔包括：光源，其用于在显示器方向上发射光；摄像头，其用于在所述显示器的方向上捕获图像；以及通信单元，其用于与控制所述显示器的电子设备通信。该电子笔包括控制器，其用于在由所述摄像头捕获的图像中识别所述显示器的黑矩阵(BM)图案，并且经由所述通信单元将所识别的BM图案发送给所述电子设备，其中，所述电子设备通过比较所识别的BM图案和预存储的图案来检测所述光源的光发射到所述显示器上的位置。

附图说明