專利名稱：耐用的數(shù)字書寫及繪圖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
此申請涉及基于數(shù)字的掃描儀。
背景技術(shù)：
應(yīng)該清楚，數(shù)字筆裝置已經(jīng)使用多年。典型地，數(shù)字筆包括例如Maxell Penit、 Nokia SU-B1、 Leapfrog Fly、 C Technologies C-Pen的產(chǎn)品以及 Logitech k)TM的筆產(chǎn)品。這些傳統(tǒng)數(shù)字筆的主要問題在于，這些產(chǎn)品設(shè)計(jì) 用于消費(fèi)者市場，因此所述數(shù)字筆不能堅(jiān)固到足以在惡劣的外部環(huán)境條件 下或在使用者的惡劣濫用下使用。傳統(tǒng)數(shù)字筆計(jì)算機(jī)的另一問題在于，這 些裝置中使用的墨水設(shè)計(jì)為使得該墨水只能在正常的工作辦公溫度條件 下在某些限定的造紙?jiān)仙蠒鴮?，且所述筆具有有限的耐用度并易于破 裂。
需要具有不易碎的筆，該筆不局限于正常的書寫表面、標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境的操 作狀態(tài)以及正常的操作者操作。

發(fā)明內(nèi)容
一種具有堅(jiān)固結(jié)構(gòu)的手持式耐用的數(shù)字書寫及繪圖裝置或組件，所述 裝置或組件容納具有通過由移動裝置的使用者能看到的書寫表面的光學(xué) 視窗觀察的機(jī)載照相機(jī)。所述裝置堅(jiān)固、有刻度并能夠承受掉落、水浸入、 磨料侵入，并抵抗化學(xué)和真菌損害。照相機(jī)的光學(xué)視窗和光學(xué)通道由耐用 且可更換的光線透射護(hù)罩保護(hù)，光線透射護(hù)罩提供用于對裝置的功能有害 的環(huán)境元件的密封擋板。書寫及繪圖裝置在收藏和展開狀態(tài)之間擺動。展 開狀態(tài)包括觀看書寫表面的照相機(jī)，而收藏狀態(tài)包括防止照相機(jī)看到書寫 表面或防止照相機(jī)從內(nèi)部瞄準(zhǔn)而看到書寫表面。數(shù)字書寫及繪圖裝置的其 它形式包括通過裝置中的密封室可去除并可互相交換的可更換的筆尖和 筆。均為筆尖末端的筆尖頭部或墨水再填充部的末端基本上在機(jī)載裝置照 相機(jī)的觀察范圍內(nèi)。當(dāng)制作為掃描書寫表面時，由數(shù)字書寫及繪圖裝置通 信的信號傳遞傳送由插入的筆尖或筆受到的壓力，并且與傳遞由機(jī)載照相 機(jī)經(jīng)受的改變的視角的基于微處理器的顯示結(jié)果成正比。


本發(fā)明的實(shí)施例將參照以下附圖進(jìn)行具體說明。圖l說明了在顯示從保持筆的蓋部分延伸的數(shù)字筆部分的展開狀態(tài)下 的耐用數(shù)字筆組件；
圖2示意性地說明數(shù)字筆部分和其中的部件的橫截面圖； 圖3示意性地說明數(shù)字筆組件的蓋部分的橫截面圖4示意性地說明將數(shù)字筆組件從蓋部分中移除的操作模式的橫截面
圖5A示意性地說明放置成數(shù)字筆組件的非操作或收藏模式的數(shù)字蓋 部分的橫截面圖5B示意性地說明放置在收藏儲存模式下的數(shù)字筆組件的橫截面
圖6A示意性地說明蓋部分的可供選擇的實(shí)施例的橫截面圖； 圖6B示意性地說明蓋部分的另一個可供選擇的實(shí)施例的橫截面圖7示意性地說明密封的墨水筒容器的橫截面部分；
圖8顯示用于IR過濾器的使用者可更換的蓋；
圖9顯示密封的墨水筒容器的另一個實(shí)施例；
圖10A示意性地說明數(shù)字筆的可供選擇的實(shí)施例的局部橫截面圖10B示意性地說明數(shù)字筆的另一個可供選擇的實(shí)施例的局部橫截
面圖ll說明電池充電判定算法；
圖12示意性地說明顯示在圖10B中的數(shù)字筆的可供選擇的實(shí)施例400
的局部橫截面圖；以及
圖13A-C示意性地說明圖13的數(shù)字筆400的筆尖室404的橫截面細(xì)節(jié)。
具體實(shí)施例方式
一種數(shù)字書寫及繪圖的裝置或組件，所述裝置或組件具有堅(jiān)固的結(jié)構(gòu) 以承受在密封的非操作或收藏的狀態(tài)下的掉落和水浸入，并防止在操作或 展開狀態(tài)中由于水造成的變質(zhì)以及粗砂或沙子的侵入及磨損。書寫及繪圖 裝置或組件可以包括在收藏和展開狀態(tài)之間擺動的兩個活動的分部。展開 狀態(tài)包括構(gòu)成為通過使用者手持?jǐn)?shù)字書寫及繪圖裝置的手的運(yùn)動觀看制 作為可見的書寫表面的照相機(jī)。收藏狀態(tài)包括所述照相機(jī)被掩藏而無法觀看到書寫表面或者無法對準(zhǔn)內(nèi)部，從而無法觀看到書寫表面。數(shù)字書寫及 繪圖裝置的其它形式包括通過密封室可去除且可互相交換的可更換的筆 尖以及筆墨水再填部。筆尖和筆墨水再填充部的筆端的點(diǎn)基本在數(shù)字書寫 及繪圖裝置的照相機(jī)視圖中。從數(shù)字書寫及繪圖裝置進(jìn)行通信的信號傳遞 輸送由插入的筆尖或筆墨水再填充部受到的壓力，并與基于顯示的微處理 器成比例地呈現(xiàn)。
在操作狀態(tài)下，數(shù)字筆采用具有保護(hù)且透光的可更換的護(hù)罩的光學(xué)裝 置、以及與光學(xué)裝置通信以執(zhí)行使用者在表面上書寫或繪圖的圖像捕捉的 相關(guān)電子裝置。數(shù)字筆內(nèi)的微處理器的操作轉(zhuǎn)譯來自表面的信息以及與轉(zhuǎn) 譯的信息相關(guān)的時間和/或空間數(shù)據(jù)。這種表面可以包括或可以不包括點(diǎn) 圖案。數(shù)字筆的其它改進(jìn)包括間隔部分，所述間隔部分在收藏狀態(tài)和展開 狀態(tài)之間可拆卸地重新連接，并且由抵抗真菌和沖擊以及相對于腐蝕性的 無機(jī)和有機(jī)溶液穩(wěn)定的外殼材料構(gòu)成。數(shù)字筆的部件還包括類似地可拆卸 地重新連接的部件?？芍匦逻B接的部件或可重新連接的部分與安全可靠的 密封部件牢固地相互連接，以允許由使用者在應(yīng)力環(huán)境狀態(tài)下進(jìn)行操作并
在收藏狀態(tài)下防止出現(xiàn)掉落和水浸入。
在基于實(shí)施例的筆中，當(dāng)在非書寫和非觀看表面位置處，具有刻度且 可更換的墨水筒的筆尖以及相鄰的光學(xué)視窗面向內(nèi)部時，出現(xiàn)裝置的收藏 狀態(tài)，而當(dāng)在書寫位置處墨水筒的滾動球或氈筆筆尖面向外部且光學(xué)視窗 具有書寫表面的視圖時，出現(xiàn)展開狀態(tài)?？晒┻x擇地，數(shù)字筆裝置可以具 有在可書寫位置處筆尖面向外部的處于固定位置的所有功能部件，但所述 部件可以通過可去除和可重新連接的蓋遮蔽，所述蓋還包括電路以根據(jù)蓋 連接到數(shù)字筆或被去除來起動或不起動數(shù)字筆。在兩個實(shí)施例中，活動分 部的殼體和蓋包括堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)，以在密封以及非操作或收藏的狀態(tài)下可以 防止出現(xiàn)掉落和水浸入，并防止在操作狀態(tài)下由于水造成的性能變差以及 粗砂或沙子的侵入和磨損。
數(shù)字筆裝置或組件可以包括兩個活動分部，所述分部在收藏狀態(tài)以及 展開狀態(tài)之間擺動，在收藏狀態(tài)下，在非書寫且非觀看表面的位置處，密 封且可更換的墨水筒以及相鄰的光學(xué)視窗面向內(nèi)部，而在展開狀態(tài)下，墨 水筒在可書寫位置處面向外部，且光學(xué)視窗在書寫表面的觀看位置處?？晒┻x擇地，數(shù)字筆裝置可以具有在固定位置處具有在可書寫位置處面向外 部的滾動球的所有功能部件，但所述部件被可去除且可重新連接的蓋遮 蔽，所述蓋還包括電路以根據(jù)蓋是連接到數(shù)字筆還是被去除來起動或不起 動數(shù)字筆。在兩個實(shí)施例中，活動分部的殼體和蓋包括堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)，以在 密封以及非操作或收藏的狀態(tài)下防止出現(xiàn)掉落和水浸入，并且在操作狀態(tài) 下可防止由于水造成的性能變差以及粗砂或沙子的侵入和磨損。在操作狀 態(tài)中，數(shù)字筆采用具有保護(hù)且透光的可更換的護(hù)罩的光學(xué)裝置以及與光學(xué) 裝置通信以執(zhí)行使用者以紅外線點(diǎn)圖案在表面上書寫或繪圖的圖像捕捉 的相關(guān)的電子裝置。在數(shù)字筆內(nèi)操作的微處理器轉(zhuǎn)譯來自書寫表面的信息 以及與轉(zhuǎn)譯的信息相關(guān)的時間和/或地理位置數(shù)據(jù)。數(shù)字筆的其它改進(jìn)包 括間隔部分，所述間隔部分在收藏狀態(tài)和展開狀態(tài)之間可拆卸地重新連 接，并且由抵抗真菌和沖擊以及相對于腐蝕性的無機(jī)和有機(jī)溶液穩(wěn)定的外 殼材料構(gòu)成。數(shù)字筆的部件還包括類似地可拆卸地重新連接的部件?？芍?新連接的部件或可重新連接的部分與安全可靠的密封部件牢固地相互連 接，以允許由使用者在應(yīng)力環(huán)境狀態(tài)下進(jìn)行操作并可防止出現(xiàn)掉落和水浸 入。
數(shù)字筆裝置提供構(gòu)成為執(zhí)行不同但通過分段構(gòu)件能夠補(bǔ)償?shù)墓δ艿?計(jì)算機(jī)處理特征。數(shù)字筆實(shí)現(xiàn)圖像捕捉表面信息，以產(chǎn)生通過計(jì)算機(jī)軟件 轉(zhuǎn)譯的時間和點(diǎn)信息，以將所述時間和點(diǎn)信息連接到預(yù)定地圖、文本或圖 像上的具體數(shù)據(jù)。數(shù)字筆提供堅(jiān)固、環(huán)保的包裝，所述包裝使筆的密封電 子電路的電子功能能夠保證在惡劣環(huán)境情況下進(jìn)行操作。精密的光學(xué)裝置 包裝在保護(hù)外殼中。
數(shù)字筆計(jì)算裝置的分段構(gòu)件包括筆部分和蓋部分。兩個分段構(gòu)件被構(gòu) 成為在惡劣條件下產(chǎn)生、儲存以及輸送書寫信息和位置信息到計(jì)算機(jī)和/ 或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字筆計(jì)算裝置被設(shè)計(jì)得堅(jiān)固或耐用，以允許在多種表面 上書寫，例如，在特定的紙、玻璃或塑料疊片上書寫。數(shù)字筆能夠經(jīng)受住 惡劣的使用者濫用環(huán)境以及極端的外部環(huán)境狀態(tài)，包括防止雨水、灰塵、 沙子顆粒以及水的進(jìn)入的密封。數(shù)字筆裝置包括l.堅(jiān)固且便宜的筆部分； 2.堅(jiān)固的蓋部分，所述蓋部分提供抵抗惡劣環(huán)境的操作和非操作的保護(hù)；
以及可選地，3.構(gòu)成為給空閑電池充電的堅(jiān)固的對接部(dock)。筆部分包括圖像光學(xué)平臺、墨水筒和具有連接到位于蓋中的主電子裝 置的串行接口的解碼電路。所述筆部分還包括提供防止雨水、灰塵、沙子 顆粒以及水的進(jìn)入的密封的特征。
蓋部分包括需要用于接收解碼或原始的圖像數(shù)據(jù)、來自筆部分的筆向 上/向下及定時的數(shù)據(jù)的電路以及連接到與筆部分和/或?qū)硬糠种苯油ㄐ?的串行接口。通信接口包括協(xié)議定義，以將上述的功能性和任何可選的有 利的重新設(shè)置和同步信號傳送到筆部分。其它實(shí)施例提供用于筆和蓋部分 之間的無線連接或通信。
通過仔細(xì)及發(fā)明性的平臺相互連接技術(shù)和提供密封和電路以確保惡 劣環(huán)境下的操作的機(jī)械設(shè)計(jì)，數(shù)字筆組件提供用于所述裝置的電子功能的 保護(hù)包裝。所述裝置的結(jié)構(gòu)的其它優(yōu)點(diǎn)是精密的光學(xué)裝置包裝在便宜的保 護(hù)外殼中，所述保護(hù)外殼與在單個包裝中組合所有昂貴的電子裝置的藝術(shù) 數(shù)字筆設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)相比可以一次性使用。具體的實(shí)施例總體地涉及一 種耐用的數(shù)字筆計(jì)算機(jī)裝置，所述耐用的數(shù)字筆計(jì)算機(jī)裝置具有充分的強(qiáng) 度，以便在惡劣環(huán)境狀態(tài)內(nèi)進(jìn)行操作，書寫到多個和不同的表面上，并經(jīng) 受住溫度、濕度和使用者的極度操作。捕捉的點(diǎn)圖案的信號信息輸送到基 于計(jì)算機(jī)的裝置，所述裝置被構(gòu)成有軟件以從基于點(diǎn)圖案的信號信息進(jìn)行 轉(zhuǎn)譯以將時間和/或點(diǎn)信息產(chǎn)生到預(yù)定的儲存地圖、文本或圖像上的具體 的位置數(shù)據(jù)。不同表面包括類似于紙的正常的平板，更優(yōu)選地為玻璃、薄 片和紋理紙。耐用的數(shù)字筆計(jì)算機(jī)裝置的其它具體實(shí)施例包括外部的筆外 殼包裝，所述外部的筆外殼包裝設(shè)計(jì)為使數(shù)字筆相關(guān)的電子裝置和光學(xué)裝 置能夠經(jīng)受住極端的外部惡劣環(huán)境和極端的溫度，具有充分的防水性、對 灰塵和沙子侵入的彈性，并具有充分的耐用性以經(jīng)受住惡劣操作者操作， 包括水浸入和掉落到硬表面上。
總體地，以下將參照圖l-ll更詳細(xì)地說明具體的實(shí)施例。顯示的為分 段構(gòu)成為在展開或操作狀態(tài)和非操作或收藏狀態(tài)之間分開和重新組裝的 數(shù)字筆組件。相關(guān)的電子光學(xué)裝置容納在耐用堅(jiān)固的保護(hù)包裝中以抵抗極 端環(huán)境。筆和相關(guān)的電子裝置可以分離地位于不同的部分中，并且被構(gòu)成 為在展開和收藏狀態(tài)之間密封地互相結(jié)合。數(shù)字筆中的墨水調(diào)制用于在低 溫、常溫和高溫下傳送并粘附到紙、紋理紙、玻璃和/或薄片。堅(jiān)固的數(shù)字筆的其它改進(jìn)是使用可透光以防止刮擦下面的光學(xué)表面的可更換的光 學(xué)視窗護(hù)罩。
圖1說明顯示了從保持筆的蓋部分100或構(gòu)件延伸的數(shù)字筆部分20或 構(gòu)件的在展開狀態(tài)下的耐用的數(shù)字筆組件IO。數(shù)字筆部分20通過O形環(huán)54 保持在蓋部分100內(nèi)。數(shù)字筆部分20和蓋部分100之間的信號通信通過筆的 電觸點(diǎn)46和蓋的電觸點(diǎn)104的導(dǎo)電接合而獲得。耐用的筆組件10在惡劣環(huán)
境下獲得保護(hù)，并且在例如玻璃、薄片和特定紋理紙的各種表面上進(jìn)行書 寫。耐用的筆組件10的分段設(shè)計(jì)允許用于可改變筆部件的類型，以及允許 便宜的一次性使用。筆部分20可以可去除地與以下說明的蓋部分100的筒 或空腔區(qū)域接合。筆部分的機(jī)械和光學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上被構(gòu)造成提供抵抗雨 水、灰塵、沙子顆粒和水浸入的密封。筆部分20和蓋部分100的可供選擇 的實(shí)施例可以分別容納以下在圖10A中說明的霍爾開關(guān)和磁鐵。霍爾開關(guān) 可以位于筆部分20中，而磁鐵位于蓋部分100中，或反之亦然，被安裝且 與筆20和蓋部分100的電子裝置共同連接，使得在展開狀態(tài)期間起動數(shù)字 筆IO，而在收藏狀態(tài)期間停止起動數(shù)字筆IO。起動操作可以由振動電動機(jī) 和/或由使用者感應(yīng)的閃爍LED燈發(fā)信號。
圖2示意性地顯示圖1的數(shù)字筆組件IO中的數(shù)字筆部分20和部件的橫 截面。數(shù)字筆部分10包括通過密封、可互換的容納在筆空腔28內(nèi)的墨水筒 26補(bǔ)償工作的成像光學(xué)平臺。光學(xué)平臺包括具有紅外線(IR)過濾器30、 透鏡32、光學(xué)通道34、反射鏡36、 IR光源38以及電荷耦合裝置(CCD)或 其它照相機(jī)40的照明光導(dǎo)管。來自CCD 40的信號通過電觸點(diǎn)42輸送到集 成電路44。集成電路44包括圖像解碼電路(未顯示)和串行通信電路(未 顯示)。數(shù)字筆部分20進(jìn)一步包括串行接口 (未顯示)和通過蓋的電觸點(diǎn) 104與位于蓋部分100中的主電子電路協(xié)同通信的受到保護(hù)的觸點(diǎn)陣列46。 筆部分20包括O形環(huán)50，以提供抵抗雨水、灰塵、沙子顆粒和水進(jìn)入的密 封?？筛鼡Q且可互換的墨水筒26與用作起動開關(guān)的應(yīng)變計(jì)54機(jī)械接觸。在 可供選擇的實(shí)施例中，除了紅外線以外的來源可以與適用于由光源發(fā)出的 光線的波長的過濾器一起使用。
CCD圖像元件40可以提供用于CCD照明的接近10 pm的點(diǎn)清晰度，與 通過Everlight Electronics (臺灣，臺北)的LED型號HIR204C所提供的清晰度類似。IR光源38可以包括以接近850nm波長進(jìn)行照明的LED。反射鏡 36提供引導(dǎo)來自IR LED 38的IR LED照明并捕捉返回到CCD元件40的照明 用于優(yōu)化的點(diǎn)識別的路徑。筆部件的書寫元件包括構(gòu)成為在特定紙、玻璃 或塑料薄片上書寫的可更換且可互換的墨水筒26。墨水在筒26內(nèi)，可以防 水且可以透射IR。墨水還可以在約0。F和約120。F之間的范圍內(nèi)的溫度下使 用。另外，墨水如果在從約0。F到約+155。F的溫度下被敞開幾小時也可以 使用。應(yīng)變計(jì)54在開始書寫時可以起動照相機(jī)光學(xué)裝置?？晒┻x擇地，當(dāng) 開關(guān)被構(gòu)成為用大約20士大約10克的力起動時，照相機(jī)光學(xué)裝置可以通過 放置為與墨水筒26的后部接觸的微動開關(guān)來起動。
數(shù)字筆部分20的末端區(qū)域表現(xiàn)出抗變形性，使得焦距變化不會影響在 CCD元件處感知的優(yōu)選的點(diǎn)清晰度。另外，末端區(qū)域抵抗沙子和灰塵的刮 擦。末端區(qū)域可以在不使用外部工具的情況下被去除和更換。末端的去除 和更換不會顯著改變末端周圍的密封整體性。筆部分20還包括用于串行接 口通信以及接收來自蓋部分100的電力的觸點(diǎn)。筆部分20還可以包括如下 所述的用于將筆20牢固地固定到蓋100以及將筆20或蓋固定到對接部130 的鎖緊機(jī)構(gòu)。鎖緊機(jī)構(gòu)提供積極的故障保護(hù)閉鎖，并向使用者提供筆部分 20被鎖定并預(yù)備使用的反饋。數(shù)字筆20的桶殼22被設(shè)計(jì)為基本在單個位置 處在人機(jī)工程學(xué)上配合到使用者的手中(左手或右手)。筆部分20和/或蓋 部分100的殼體或外殼可以由包括塑料合成物、金屬、金屬合金以及塑料 金屬合成物的耐用材料構(gòu)成。塑料合成物材料可以包括無光澤的不閃光的 精加工，以允許橡膠狀的不滑動的套管粘合或粘接。筆部分20與蓋部分100 之間的可接合區(qū)域、或者例如整體可滑動且密封地與可插入的墨水筒26和 電池蓋110接合的部分，使得具有O形環(huán)的螺紋或摩擦組件用于防水和耐壓 密封。這些密封技術(shù)用于可滑動地與每個配合部件接合的耐用塑料組件中 的安全可靠且密封的電子裝置。筆部分20還可以被密封而抵抗接近2米的 深度的鹽水或淡水的浸入，并承受在接近40 lbs./ir^的壓力下具有大約2 mm到大約4.5 mm的水滴尺寸的雨水。透鏡32可以調(diào)節(jié)到焦距以在CCD元 件40處獲得適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)解析度。此設(shè)計(jì)的其它實(shí)施例可以提供用于各種焦距 調(diào)節(jié)，使得可以改變景深。透鏡32在高于組件10的操作和非操作溫度規(guī)格 時可以表現(xiàn)出最小的變形或變色。IR過濾器30還可以抵抗灰塵和沙子的刮
12擦。另外，IR過濾器30可以被密封而抵抗大約2米深度的鹽水或淡水的侵 入，同樣地，在大約40 lbs./ir^的壓力下承受大約2 mm到大約4.5 mm的水 滴尺寸的雨水。
圖3示意性地說明圖1的數(shù)字筆組件10的蓋部分100的橫截面。蓋部分 100包括筆端100A和后端100B。蓋部分100實(shí)現(xiàn)數(shù)字筆組件10的操作和非 操作模式，并同樣地構(gòu)成為在惡劣條件中工作。蓋部分100包括在靠近筆 端100A處具有空腔102以容納筆部分20的外殼101。蓋部分102包括槽103 以共同作用且可去除地接合數(shù)字筆件20的O形環(huán)50，以將數(shù)字筆件20固定 在蓋部分100的蓋空腔102內(nèi)。蓋部分102還包括可移走地接合筆部分觸點(diǎn) 46的蓋部分觸點(diǎn)104，以在蓋部分IOO之間接收和傳遞信號并從蓋部分IOO 接收電力。蓋部分100還包括從后端100B開口的電池室108，電池室108容 納接合電池觸點(diǎn)112的電池，以向筆部分20和蓋部分100的電子及電光器件 提供電力。電池蓋110封閉電池室108。電池室108中具有備用筆和墨水筒 26。
蓋部分100可去除地與蓋部分20連接，并通過觸點(diǎn)陣列104建立和保持 與筆部分20的雙向通信。雙向通信包括從CCD 40接收解碼和/或原始的圖 像數(shù)據(jù)的電路、發(fā)出關(guān)于筆的向上/向下狀態(tài)的信號的電路以及提供來自 筆部分20的定時數(shù)據(jù)的電路。通信接口包括協(xié)議定義，以將上述功能和任 何可選的有利的復(fù)位及同步信號傳遞到筆部分20。蓋部分100還提供電力 給筆部分20。對于蓋部分100的電路的可替換的實(shí)施例有利地提供用于數(shù) 據(jù)儲存、無線電和/或聲音接口以及操作系統(tǒng)能力的方法，以支持裝置驅(qū) 動器擴(kuò)展與獨(dú)立個人計(jì)算機(jī)通信，或通過局域網(wǎng)或因特網(wǎng)與其它計(jì)算機(jī)通 信。
可選的蓋光源120在蓋空腔102的外側(cè)附近。蓋光源120可以包括發(fā)光 二極管(LED)。密封的LED照明開關(guān)124與LED120相鄰。
蓋部分100包括從筆部分接收原始或解碼的照相機(jī)數(shù)據(jù)、筆的向上/ 向下狀態(tài)信息以及定時數(shù)據(jù)的電路。蓋部分100包括筆端100A和后端 IOOB。包括串行接口的蓋觸點(diǎn)104位于蓋部分20的筆端100A處，所述串行 接口可以包括具有超過450kbps的傳輸速度的2線接口，從而提供具有雙向 流動的控制，且如果可能的話，允許對筆部分的主/輔控制功能。通信接
13口包括協(xié)議定義，以將上述功能和任何可選的有利的復(fù)位及同步信號傳遞
到筆部分。電力還通過另一個將大約1.5伏的電池電力傳送到筆部分的2線
式觸點(diǎn)被提供到此串行接口觸點(diǎn)上。
仍然參照圖3，蓋部分20的筆端100A將筆部分20的鎖緊機(jī)構(gòu)提供給蓋
部分，以提供積極的故障保護(hù)鎖緊或接合。此鎖緊或接合提供反饋到鎖緊 筆組件10的使用者(積極地發(fā)出卡嗒聲或看到在適當(dāng)位置處或不在適當(dāng)?shù)?br> 位置處的小按鈕或桿)，并預(yù)備使用。所述鎖緊提供滑動防水配合。具體 的實(shí)施例提供足以承受暴露到大約3米深的鹽水/或淡水中的防水配合。配 合機(jī)構(gòu)可以包括定位器(未顯示)以接收筆部分20的O形環(huán)機(jī)構(gòu)。蓋部分 100的筆端100A包括照明LED 120和密封的開關(guān)124，以提供用于照明的高 電力紅色LED，以便在黑暗環(huán)境下能夠書寫和閱讀，并提供路徑照明或用
于發(fā)出信號的目的。
蓋部分的后端100B提供LED面板128和不包括單元的密封的LED透鏡 蓋132。包括能夠運(yùn)行實(shí)時操作系統(tǒng)(RTOS)的微處理器136的電子裝置 也位于蓋部分的后端100B中，所述實(shí)時操作系統(tǒng)可擴(kuò)展到Tiny Liimx、 Linux、 Windows或Macintosh操作系統(tǒng)，并提供用于蓋部分100的數(shù)據(jù)和程 序儲存的快閃存儲器。蓋部分的后端100B保持附有電子裝置的單個電池 114，所述電子裝置提供用于使用在1.5伏下操作的各種使用者可更換的電 池類型的電路和邏輯。這些電池可以包括不局限于AAA尺寸，并且可以包 括在電池室108中的可再充電的鋰離子電池、外部充電的鋰離子電池以及 不能再充電的堿性電池或碳鋅電池。蓋部分的后端100B還包括電池蓋110， 使得使用者通過使用者手可旋轉(zhuǎn)的O形環(huán)接收部接近電池，以更換或去除 廢電池114，并獲得接近備用或可互換的筆尖26，螺紋固定蓋110還可以包 括槽形中心，以有利于通過嵌入到筆部件殼體中的特征或壓花(coin)實(shí) 現(xiàn)的去除或擰緊。容納在電池室108中的筆尖26可以為不同的類型-g卩，不 同的墨水類型、顏色或非書寫的筆尖末端。蓋部分殼體101的密封件提供 抵抗大約2米深度的鹽水或淡水的侵入、大約40 lbs./i^的壓力下的為大約2 mm到大約4.5mm的水滴尺寸的雨水以及沙子和灰塵顆粒的侵入的密封。
圖4示意性地說明從蓋部分去除數(shù)字筆組件的操作模式的橫截面圖。 O形環(huán)50和筆觸點(diǎn)24容易脫離靠近蓋部分100的蓋端100A的蓋空腔102內(nèi)的各自的槽103和蓋觸點(diǎn)104。
圖5A示意性地說明放置成數(shù)字筆組件的非操作或收藏模式的數(shù)字蓋 部分的橫截面圖。在此，筆部分20的尖端通過筆的O形環(huán)50與蓋部分100 的槽103的接合部分占據(jù)蓋空腔102并牢固地保持在蓋空腔102內(nèi)。
圖5B示意性地說明放置成收藏或非操作模式的數(shù)字筆組件的橫截面 圖。筆部分20的尖端區(qū)域或尖端可滑動且密封地接合到蓋部分100的容納 腔102中。O形環(huán)50與各自的槽103的密封接合通過在筆和槽部分20和100 的結(jié)構(gòu)中使用的塑料復(fù)合材料被增強(qiáng)。塑料復(fù)合材料使槽103的表面與類 似橡膠的O形環(huán)50的表面產(chǎn)生彈性抓緊摩擦作用，使得建立防水、牢固的 密封。
上述的塑料復(fù)合物上具有沖擊阻力，其中具有結(jié)構(gòu)增強(qiáng)部(未顯示) 的橡膠狀緩沖器可以可選地構(gòu)成進(jìn)筆和蓋部分20和100中。筆和蓋部分20 和100之間的接觸表面可以互補(bǔ)地螺紋連接，且與同O形環(huán)50類似的其它O 形環(huán)成一條線，使得可以施加另外的固定和夾緊力，以通過相對表面進(jìn)入 O形環(huán)的壓縮密封防止灰塵、砂礫、沙子和水侵入。對于筆和蓋部分20和 IOO的可供選擇的實(shí)施例中的外殼的結(jié)構(gòu)中所采用的材料可以構(gòu)成為滿足 Mil810F標(biāo)準(zhǔn)，其中如圖5B中的堅(jiān)固數(shù)字筆10的收藏狀態(tài)將容許浸入達(dá)到 2米的淡水或鹽水中，并具有有抗菌性且能承受暴露到腐蝕性有機(jī)溶劑的 塑料外殼。在蓋部分20和100的其它可供選擇的實(shí)施例中，構(gòu)成為將在涉 及最小化電磁接口、例如MIL-STD-461E的Mil標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行無線操作。
圖6A示意性地說明蓋部分的可供選擇的實(shí)施例180的橫截面圖。蓋部 分180包括占據(jù)先前由備用墨水筆26占據(jù)、但現(xiàn)在墨水筆26己經(jīng)被從蓋部 分180中去除的空間的較大容量的電池188。
圖6B示意性地說明蓋部分的另一個可供選擇的實(shí)施例190的橫截面 圖。蓋部分190包括與多個電池接合的觸點(diǎn)，以產(chǎn)生較大的有效動力來源。 如圖所示，兩個電池198彼此相鄰平行連接，以適應(yīng)接近相同的電壓下的 較大功率容量。備用墨水筆從蓋部分190中去除。
圖7示意性地說明密封的墨水筒容器的橫截面部分。筒26的向后部分 顯示在筆空腔28內(nèi)，并通過柱塞機(jī)構(gòu)146與壓力開關(guān)54接合。筒26通過夾 子144固定。柔性壓力隔膜轉(zhuǎn)換器148和隔膜延長部149被置于活塞機(jī)構(gòu)146和壓力開關(guān)54之間，隔膜延長部149以多個增量輸出階躍電信號，多個增
量包括至少兩個，而在其它實(shí)施例中，為與墨水筆26受到的力成比例的四 個和八個或更多水平。與隔膜轉(zhuǎn)換器148連接的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換(ADC)電 路(未顯示)將增量模擬信號轉(zhuǎn)換為離散數(shù)字形式。具有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行碼 的軟件測量并分類離散數(shù)字信號，并根據(jù)作用到墨水筆26上的力將所述離 散數(shù)字信號分類。按力分類的離散數(shù)字信號提供數(shù)字筆的基準(zhǔn)，以根據(jù)墨 水筆26經(jīng)受的力轉(zhuǎn)換成線寬和其它顯示特征。在力的沖量之間的定時也允 許將鼠標(biāo)狀功能轉(zhuǎn)移或定義給下述的筆組件10或筆本體200和220。
圖8顯示用于IR過濾器30的使用者可更換的蓋160。蓋140包括圍繞IR 透明表面168的彈性周邊164。蓋160防止灰塵和水到達(dá)過濾器30的對刮擦 敏感的光學(xué)表面。
圖9顯示密封的墨水筒容器26的橫截面。筒26包括由塞子172密封的墨 水儲存器170，所述墨水儲存器與墨水輥174流體連接。
根據(jù)以上所述，筆部分20和蓋部分100的尺寸關(guān)系可以改變尺寸、材 料類型、形狀和形式，以便在使用及收藏期間適應(yīng)操作功能和方式。
圖10A示意性地說明整體式數(shù)字筆200的局部橫截面。整體式數(shù)字筆 200包括顯示在圖2和圖3中的為不可分離地在筆本體202中熔合在一起的 筆部分20和蓋部分100。筆本體202包括顯示其一部分的筆20和蓋部分100 的組合特征，包括過濾器30、 LED視窗132、電池蓋110和一部分密封的墨 水筒26。筆蓋212與數(shù)字筆本體202可拆卸地接合。筆本體202還包括槽206 和霍爾開關(guān)216。筆蓋212內(nèi)包括0形環(huán)215和磁鐵218。
整體式數(shù)字筆200的操作通過使磁鐵218與霍爾開關(guān)216分開從而將筆 蓋212從筆本體202移除開始，從而產(chǎn)生觸發(fā)筆本體202的電壓以激活操作 狀態(tài)。筆蓋212在筆本體202的筆部分上的滑動將磁鐵218放置成緊密相鄰 霍爾開關(guān)216，以產(chǎn)生觸發(fā)本體202到非操作或收藏狀態(tài)的電壓。蓋212的0 形環(huán)215密封地定位在筆本體202的槽206中，以防止水侵入到筆本體202 的內(nèi)部區(qū)域中，并且防止筆蓋212被達(dá)到大約10英尺的雨水或水浸入。
圖10B示意性地說明數(shù)字筆的另一個整體式實(shí)施例220的局部橫截面 圖?；九c整體式數(shù)字筆200相同，數(shù)字筆220包括位于筆蓋222中的槽225 和位于筆本體230上的O形環(huán)235。整體式數(shù)字筆200的操作通過將磁鐵218與霍爾開關(guān)216分開從而將筆 蓋222從筆本體230移除開始，從而產(chǎn)生觸發(fā)筆本體230的電壓以激活操作 狀態(tài)。筆蓋222在筆本體230的筆部分上的滑動將磁鐵218放置成緊密相鄰 霍爾開關(guān)216，以產(chǎn)生觸發(fā)本體230到非操作或收藏狀態(tài)的電壓。筆本體230 的0形環(huán)225密封地定位在筆蓋222的槽235中，以防止水侵入到筆本體230 的內(nèi)部區(qū)域中，并且防止筆蓋222被達(dá)到大約10英尺的雨水或水浸入。
圖11說明了電池充電算法300。算法300確定非充電電池或可充電電池 是否插進(jìn)蓋部分IOO、筆本體202以及筆本體230中，如果可充電，則無論 可再充電電池的類型如何，其協(xié)議為調(diào)用充電。用詢問方式"是否為碳電 池或堿性電池？"以判定菱形框302開始，充電算法300分為肯定分支和否 定分支。如果對于碳鋅和/或堿性電池是肯定的，則算法沿路線至處理框 304，不充電，且算法300完成。如果為否定，則算法300前進(jìn)到用于可再 充電電池的確定樹，以詢問方式"是否為NiCd電池？"由判定菱形框306開 始。如果對于鎳鎘電池是肯定的，則算法300沿路線至處理框308，使用NiCd 協(xié)議充電，且算法300完成。如果為否定，則算法300前進(jìn)到為詢問方式"是 否為NiMH電池？"的判定菱形框312。如果對于鎳金屬氫化物電池是肯定 的，則算法300沿路線至處理框318，使用NiMH協(xié)議充電，且算法300完成。 如果為否定，則算法300前進(jìn)到為詢問方式"是否為鋰電池？"的判定菱形 框320。如果對于鋰電池是肯定的，則算法300沿路線至處理框328，使用 鋰電池協(xié)議充電，且算法300完成。如果對于鋰電池是否定的，則算法300 沿路線至處理框332，使用鋰離子電池充電，且算法300完成。
圖12示意性地說明顯示在圖10B中的數(shù)字筆的可供選擇的實(shí)施例400 的局部橫截面圖。數(shù)字筆400包括構(gòu)成為固定保持的筆尖室404，所述筆尖 室提供適當(dāng)?shù)淖饔靡匀菁{可拆卸的插入的筆尖和含墨水的筆。可拆卸的 插入筆尖包括織物標(biāo)記和密封筆筒26、滾珠密封筒27以及具有尖端的筆尖 29。筆尖室404容納筆筒26和27以及筆尖29，而不允許水、粗砂、沙子或 其它磨粒進(jìn)入筆400的內(nèi)部區(qū)域。具有透鏡32和光學(xué)視窗30的光學(xué)通道34 與筆尖室404基本平行。透光窗護(hù)罩160密封接合和保護(hù)光學(xué)視窗30的表 面。數(shù)字筆400的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)存在發(fā)送器(未顯示)，所述發(fā)送器輻射能夠 通過無線電接收器(未顯示)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(未顯示)進(jìn)行通信接收的無線電或其它電磁波412。不是電磁波的波可以作為無線通信的形式使用， 包括紅外線、可見光、紫外線以及超聲波。用于與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(未顯示)
有線通信的端口可以取代無線波412?；九c圖10B的蓋222相同的筆蓋可 以密封并固定地與O形環(huán)接合，以提供增大環(huán)境耐受性的堅(jiān)固性，包括浸 入到大約2米深的淡水和/或鹽水中。
圖13A-C示意性地說明圖13的數(shù)字筆400的筆尖室404的橫截面細(xì)節(jié)。 圖13A說明插入到筆尖室404中并通過夾子144保持抵靠柱塞機(jī)構(gòu)146 的筆尖29。沿著柱塞機(jī)構(gòu)146的周邊具有給筆尖29提供足夠的水平和垂直 運(yùn)動的間隙416 (大致在雙頭箭頭所指的水平和垂直方向上)。筆尖室404 的孔口附近具有乳膠或橡膠環(huán)形圈408。筆尖29可獲得的垂直運(yùn)動通過乳 膠或橡膠環(huán)形圈408的可壓縮距離實(shí)現(xiàn)，環(huán)形圈408保持但不剛性地限制筆 尖29的垂直或其它側(cè)向運(yùn)動，包括基本在筆尖29的水平或軸向上的運(yùn)動。 筆尖29經(jīng)歷的水平運(yùn)動被傳送到柱塞機(jī)構(gòu)146，接著通過隔膜延長部149 被傳遞到柔性壓力隔膜轉(zhuǎn)換器148。擋板壁406包圍室404，所述擋板壁足
夠厚且其朝向所述室的表面整體密封，以有效地防止水、沙子和其它磨粒 進(jìn)入到數(shù)字筆400的內(nèi)部區(qū)域中。
筆尖29經(jīng)歷的水平運(yùn)動機(jī)械地傳遞到柔性轉(zhuǎn)換器148，達(dá)到環(huán)繞柱塞 機(jī)構(gòu)146的間隙416的極限。間隙416的距離的增量部分用于適應(yīng)筆尖29的 水平運(yùn)動，繼而影響來自柔性轉(zhuǎn)換器148的增量信號輸出。也就是說，用 于適應(yīng)施加到柱塞機(jī)構(gòu)146上的筆尖29的水平運(yùn)動的間隙416的距離與柔 性轉(zhuǎn)換器148的增量2-4-8或其它輸出成比例。盡管使用數(shù)字筆400，但數(shù)字
線厚度或類似機(jī)構(gòu)的鼠標(biāo)點(diǎn)擊命令的模擬的差別可以分派給按壓在筆尖 29上的差動力所導(dǎo)致的增量輸出。差動力隨著通過柱塞機(jī)構(gòu)146和隔膜延 長部149機(jī)械傳遞被傳輸?shù)饺嵝赞D(zhuǎn)換器148。來自柔性轉(zhuǎn)換器148的增量信 號成比例地作為步進(jìn)模擬或數(shù)字信號輸送，并最終在無線信號412內(nèi)進(jìn)行 通信。當(dāng)由無線信號412的接收器(未顯示)接收并呈現(xiàn)在與接收器(未 顯示)相連接的計(jì)算機(jī)顯示器上時，隨著通過光學(xué)器件和照相機(jī)40捕捉到 包含在移動筆400的捕捉圖像中的視覺內(nèi)容，"數(shù)字墨水"的狀態(tài)可以傳遞 到數(shù)字筆400的運(yùn)動。除了將數(shù)字墨水的狀態(tài)改變?yōu)橥ㄟ^數(shù)字筆400勾畫的 線外，等效于鼠標(biāo)點(diǎn)擊的命令同樣呈現(xiàn)或另外注釋在計(jì)算機(jī)顯示器上。圖13B說明了插進(jìn)筆尖室404中并通過夾子144保持抵靠柱塞機(jī)構(gòu)146 的密封筆29。同樣地操作筆尖29，密封的筆29提供書面反饋到筆所接觸的 表面，所述表面包括形成圖案的數(shù)字紙和未形成圖案的表面。傳輸?shù)綌?shù)字 紙或未形成圖案的表面上的線厚度的變化同樣通過無線信號412隨著數(shù)字
墨水傳遞到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的顯示器上。
圖13C說明了插進(jìn)筆尖室404中并通過夾子144保持抵靠柱塞機(jī)構(gòu)146 的密封滾輪筆29。同樣地操作標(biāo)簽筆(felt-tip pen) 26，密封的滾珠筆27 提供書面反饋到筆所接觸的表面，所述表面包括形成圖案的數(shù)字紙和未形 成圖案的表面。傳輸?shù)綌?shù)字紙或未形成圖案的表面上的線厚度的變化同樣 通過無線信號412隨著數(shù)字墨水傳遞到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的顯示器上。
雖然已經(jīng)顯示和說明了本發(fā)明的實(shí)施例，但應(yīng)該理解，可以在此基礎(chǔ) 上做出各種變更而不脫離本發(fā)明的主題精神和范圍。例如，建立單向和/ 或雙向信號通信的筆部分20和蓋部分100之間的機(jī)械連接可以通過無線電 路實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明的范圍不局限于公開的具體實(shí)施例。而本發(fā)明整體 參照以下的權(quán)利要求來確定。
權(quán)利要求
1. 一種數(shù)字書寫及繪圖裝置，包括筆部分，所述筆部分具有光學(xué)端口；可更換的光學(xué)端口護(hù)罩；配備有墨水輥的密封墨水筒；光源；光學(xué)通道，所述光學(xué)通道通過所述光學(xué)端口和所述光學(xué)端口護(hù)罩將光線從所述光源傳輸?shù)剿瞿伩山雍系谋砻?；照相機(jī)，所述照相機(jī)與所述光學(xué)通道光學(xué)通信并通過所述光學(xué)通道接收從所述表面返回的光線；以及O形環(huán)；以及蓋部分，所述蓋部分具有可與所述筆部分的所述O形環(huán)密封接合的槽，并且所述蓋部分具有容納在隔室中的電源；電子電路，所述電子電路用于將電力輸送到所述筆部分和所述蓋部分，并用于從所述筆部分接收與由所述照相機(jī)接收的光線相關(guān)的信號；用于儲存所述信號的儲存器；微處理器，所述微處理器用于儲存來自所述筆部分的書寫信息并使該書寫信息與地理區(qū)域相關(guān)聯(lián)；以及輸送與地理區(qū)域相關(guān)的所述書寫信息的輸出端口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的數(shù)字計(jì)算機(jī)筆，其中所述光源的圖案包括由 所述光源產(chǎn)生的多個點(diǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字計(jì)算機(jī)筆，其中所述照相機(jī)包括從所述 多個點(diǎn)產(chǎn)生信號的電荷耦合裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字計(jì)算機(jī)筆，其中所述信號用于所述微處 理器的處理，以確定所述書寫信息的圖案并輸送書寫信息圖案。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字計(jì)算機(jī)筆，其中第二微處理器接收所述 書寫圖案信息并應(yīng)用計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，以使所述書寫信息與所述地理區(qū) 域的相關(guān)聯(lián)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的數(shù)字計(jì)算機(jī)筆，其中所述筆部分和所述蓋部 分在收藏狀態(tài)和展開狀態(tài)之間密封接合。
7. —種數(shù)字計(jì)算機(jī)筆，包括筆部分，所述筆部分具有光學(xué)端口；可更換的光學(xué)端口護(hù)罩；配備 有墨水輥的密封墨水筒；紅外線光源；光學(xué)通道，所述光學(xué)通道通過所述 光學(xué)端口和所述光學(xué)端口護(hù)罩將紅外光線從所述紅外線光源傳輸?shù)剿瞿伩山雍系谋砻?；照相機(jī)，所述照相機(jī)與所述光學(xué)通道光學(xué)通信，并 通過所述光學(xué)通道接收從所述表面返回的紅外線光線；以及O形環(huán)；以及蓋部分，所述蓋部分具有可與所述筆部分的所述O形環(huán)密封接合的 槽，并且所述蓋部分具有容納在隔室中的電源；電子電路，所述電子電 路用于確定所述電源的類型和充電協(xié)議，將電力輸送到所述筆部分和所述 蓋部分，并且用于接收來自所述筆部分的與由所述照相機(jī)接收的紅外光線 相關(guān)的信號；用于儲存所述信號的儲存器；微處理器，所述微處理器用于 儲存來自所述筆部分的書寫信息并使該書寫信息與地理區(qū)域相關(guān)聯(lián)；以及 輸送與地理區(qū)域相關(guān)的所述書寫信息的輸出端口，其中，所述筆部分和所述蓋部分由抵抗沖擊、有機(jī)溶劑、菌類、淡水、 鹽水的耐用材料構(gòu)造成，并且在收藏狀態(tài)和展開狀態(tài)之間密封接合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字計(jì)算機(jī)筆，其中所述光源的圖案包括由 所述光源產(chǎn)生的多個點(diǎn)，所述照相機(jī)包括由所述多個點(diǎn)產(chǎn)生信號的電荷耦 合裝置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字計(jì)算機(jī)筆，其中所述電子電路根據(jù)可充 電電池和不可充電電池確定所述電源的類型。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的數(shù)字計(jì)算機(jī)筆，其中所述信號用于所述微 處理器的處理，以確定所述書寫信息的圖案并輸送書寫圖案信息。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的數(shù)字計(jì)算機(jī)筆，其中所述微處理器接收所 述書寫信息信號并應(yīng)用計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，以使所述書寫信息與所述地理 區(qū)域相關(guān)聯(lián)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字計(jì)算機(jī)筆，其中所述耐用材料包括熱 塑性塑料、塑料復(fù)合物、金屬、金屬合金以及塑料金屬復(fù)合物中的至少一 種。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的數(shù)字計(jì)算機(jī)筆，其中密封接合包括由夾緊 塑料構(gòu)造成的耐用材料的表面。
14. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字計(jì)算機(jī)筆，其中所述電路包括在所述 展開狀態(tài)期間起動所述數(shù)字筆而在所述收藏狀態(tài)期間不起動所述數(shù)字筆 的開關(guān)。
15. —種數(shù)字計(jì)算機(jī)筆，包括-筆部分，所述筆部分具有光學(xué)端口；可更換的光學(xué)端口護(hù)罩；配備 有墨水輥的密封墨水筒；光源；光學(xué)通道，所述光學(xué)通道通過所述光學(xué)端 口和所述光學(xué)端口護(hù)罩將光線從所述光源傳輸?shù)剿瞿伩山雍系谋?面；照相機(jī)，所述照相機(jī)與所述光學(xué)通道光學(xué)通信，并通過所述光學(xué)通道 接收從所述表面返回的光線；槽；電子電路，所述電子電路用于輸送電力 和用于接收來自所述筆部分的與通過所述照相機(jī)接收的光線相關(guān)的信號； 用于儲存所述信號的儲存器；微處理器，所述微處理器用于儲存來自所述 筆部分的書寫信息并使該書寫信息與地理區(qū)域相關(guān)聯(lián)；以及輸送與地理區(qū) 域相關(guān)的所述書寫信息的輸出端口；以及筆蓋，所述筆蓋具有構(gòu)成為與所述筆部分的所述O形環(huán)密封配合的O 形環(huán)，其中，所述筆部分和所述蓋部分由抵抗沖擊、有機(jī)溶劑、菌類、淡水、 鹽水的耐用材料構(gòu)造成，并且在收藏狀態(tài)和展開狀態(tài)之間密封接合。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的數(shù)字計(jì)算機(jī)筆，其中所述光源的圖案包括 由所述光源產(chǎn)生的多個點(diǎn)，并且所述照相機(jī)包括由所述多個點(diǎn)產(chǎn)生信號的 電荷耦合裝置。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的數(shù)字計(jì)算機(jī)筆，其中所述信號用于所述微 處理器的處理，以確定所述書寫信息的圖案并輸送書寫信息信號。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的數(shù)字計(jì)算機(jī)筆，其中所述微處理器接收所 述書寫信息信號并應(yīng)用計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，以使所述書寫信息與所述地理 區(qū)域的相關(guān)聯(lián)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的數(shù)字計(jì)算機(jī)筆，其中所述電路包括在所述 展開狀態(tài)期間起動所述數(shù)字筆而在所述收藏狀態(tài)期間不起動所述數(shù)字筆 的開關(guān)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的數(shù)字計(jì)算機(jī)筆，其中所述筆部分和所述筆 蓋部分之間的所述耐用材料的表面構(gòu)成有夾緊塑料。
全文摘要
一種具有堅(jiān)固結(jié)構(gòu)的手持式耐用的數(shù)字書寫及繪圖裝置(10)或組件，所述裝置或組件容納具有通過由移動裝置的使用者看到的書寫表面的光學(xué)視窗觀察的機(jī)載照相機(jī)(40)。所述裝置堅(jiān)固、被密封并能夠承受掉落、水浸入、磨料侵入且抵抗化學(xué)和真菌損害。照相機(jī)的光學(xué)視窗和光學(xué)通道(34)由耐用且可更換的光線透射護(hù)罩保護(hù)，光線透射護(hù)罩提供用于對裝置的功能有害的環(huán)境元件的密封擋板。由數(shù)字書寫及繪圖裝置通信的信號傳遞傳送由插入的筆尖或筆受到的壓力，并且與傳遞機(jī)載照相機(jī)的改變視角的基于微處理器的顯示結(jié)果成正比。
文檔編號G09G5/00GK101512629SQ200780027431
公開日2009年8月19日 申請日期2007年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月22日
發(fā)明者大衛(wèi)·麥基, 斯科特·林德, 羅伯特·帕拉托 申請人:亞達(dá)普斯公司