(57)【要約】      （修正有）【課題】手書き文字を認識すること及び直接ノートを取ることを含む、タッチセンサデバイス表面との接触を単に認識するものを超えた機能を備えるスタイラスを提供する。【解決手段】スタイラス本体は、第１照射波長範囲を有する励起光３を放出する任意選択の光源３４を収容する。第２しるし波長範囲を有するしるしが放出する光５は、スタイラス１２０Ａの先端部に入射し、フィルタ４３を通過する。フィルタ４３は、しるしが放出する光５の第２波長範囲の少なくとも一部分を選択的に通過させる一方で、（光源３４によって放出された）第１波長範囲の光を遮断する。例えば、しるしは８００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を放出する。フィルタ４３は、７５０ｎｍ〜１２００ｎｍのしるし波長の光通過する一方で、７５０ｎｍ未満の光の波長を遮断する。【選択図】図３ａ
2019071081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
しるしのパターンを感知するための光学スタイラスであって、
第１照射波長範囲内の放射光を放出するように構成された光源と、
第１しるし波長範囲及び第２しるし波長範囲でしるしを感知するように構成された光学画像センサであって、前記第１しるし波長範囲は、実質的に人間に可視な光を含み、前記第２しるし波長は、実質的に人間に不可視な光を含む、光学画像センサと、
を備える、光学スタイラス。
【請求項２】
前記第１照射波長範囲は、前記第１及び前記第２しるし波長範囲のいずれとも重なり合わない、請求項１に記載の光学スタイラス。
【請求項３】
前記第１照射波長範囲は、前記第１及び／又は前記第２しるし波長範囲と少なくとも部分的に重なり合う、請求項１に記載の光学スタイラス。
【請求項４】
前記第１照射波長範囲は、実質的に赤外線である、請求項１に記載の光学スタイラス。
【請求項５】
赤外線は、７００ｎｍ〜２０００ｎｍを含む、請求項４に記載の光学スタイラス。
【請求項６】
前記第１照射波長範囲は、実質的に人間に可視である、請求項１に記載の光学スタイラス。
【請求項７】
人間に可視は、３６０ｎｍ〜７００ｎｍである、請求項６に記載の光学スタイラス。
【請求項８】
前記第２しるし波長範囲は、実質的に赤外線である、請求項１に記載の光学スタイラス。
【請求項９】
実質的赤外線は、７００ｎｍ〜２０００ｎｍである、請求項８に記載の光学スタイラス。
【請求項１０】
前記光学画像センサは、単一センサである、請求項１に記載の光学スタイラス。
【請求項１１】
前記光学画像センサは、少なくとも１つの画素アレイを含む、請求項１に記載の光学スタイラス。
【請求項１２】
前記画素アレイの第１サブアレイは、前記第１しるし波長範囲に応答し、前記画素アレイの第２サブアレイは、前記第２しるし波長範囲に応答する、請求項１１に記載の光学スタイラス。
【請求項１３】
前記第１しるし波長範囲内の放射光を前記第１サブ画素アレイまで通過させ、前記第２しるし波長範囲の放射光を前記第２サブ画素アレイまで通過させるフィルタを更に備える、請求項１１に記載の光学スタイラス。
【請求項１４】
アクロマートレンズを更に含む、請求項１に記載の光学スタイラス。
【請求項１５】
基材の局所領域を画定する位置固有しるしを感知するための視野を有する光学スタイラスであって、
第１波長範囲内の放射光に対して感光性があり、第１画像信号を提供する、第１画像センサと、
第２波長範囲内の放射光に対して感光性があり、第２画像信号を提供する、第２画像センサと、
第１照射波長範囲内の放射光を提供する第１照射光源と、
第２照射波長範囲内の放射光を提供する第２照射光源と、
前記第１及び前記第２画像センサと前記第１及び前記第２照射光源とに通信可能に結合された電子機器であって、前記電子機器は、前記第１及び／又は前記第２照射光源を選択的に駆動する一方で、第１及び／第２画像信号を受信することを含む、様々なモードで動作するように構成される、電子機器と、
を備える、光学スタイラス。
【請求項１６】
前記電子機器は、前記第１と前記第２照射光源のいずれも駆動させない一方で、第１及び第２画像信号を受信するあるモードで周期的に動作するように追加的に構成された、請求項１５に記載の光学スタイラス。
【請求項１７】
前記電子機器は、前記受信された第１及び第２画像信号から、対応したしるしパターンが前記スタイラスの視野内にあるかどうかを判定するように構成された、請求項１５に記載の光学スタイラス。
【請求項１８】
前記電子機器は、いったん、対応した位置パターンが検出されると、前記検知されたしるしと一致する感知モードに切り替えるように更に構成された、請求項１７に記載の光学スタイラス。
【請求項１９】
前記検知されたしるしとの一致が、前記第１若しくは前記第２照射光源のいずれかを駆動する又はいずれも駆動しないことと、前記第１若しくは前記第２画像センサを駆動することを含む前記感知モードを選択することと、を含む、請求項１８に記載の光学スタイラス。
【請求項２０】
前記第１照射波長範囲は、実質的に人間に可視である、請求項１９に記載の光学スタイラス。
【請求項２１】
実質的に人間に可視は、約３６０ｎｍ〜約７００ｎｍを含む、請求項２０に記載の光学スタイラス。
【請求項２２】
実質的に赤外線である前記第２波長範囲の励起放射光、請求項２０に記載の光学スタイラス。
【請求項２３】
実質的赤外線は、約７００ｎｍ〜約２０００ｎｍを含む、請求項２２に記載の光学スタイラス。
【請求項２４】
前記第１と前記第２画像センサとは、同じ画像センサである、請求項２２に記載の光学スタイラス。
【請求項２５】
前記第２画像センサと関連するフィルタであって、前記視野から前記第２画像センサまで殆どの赤外線を通過させる、フィルタ、を更に備える、請求項２２に記載の光学スタイラス。
【請求項２６】
前記第１の放出された波長の範囲は、実質的に人間に可視である、請求項２２に記載の光学スタイラス。
【請求項２７】
実質的に人間に可視は、約３００ｎｍ〜約７００ｎｍを含む、請求項２６に記載の光学スタイラス。
【請求項２８】
アクロマートレンズを更に含む、請求項１に記載の光学スタイラス。
【請求項２９】
スタイラスであって、
視野を有する画像センサと、
第１及び第２照射光源であって、前記第１は、第１照射波長範囲の放射光を提供するように構成され、前記第２は、第２照射波長範囲の励起放射光を提供するように構成された、第１及び第２照射光源と、
前記画像センサ並びに前記第１及び前記第２照射光源に通信可能に結合された電子機器であって、前記電子機器は、前記画像センサから画像信号を受信し、前記画像信号からある画像信号が対応したしるしパターンを含むかどうかを判定するように構成される、電子機器と、を備え、
前記電子機器は、前記第１及び前記第２照射光源を選択的に循環させて、どちらが対応したしるしパターンを含む画像信号を前記画像センサに受信させているかを見い出すために更に構成された、スタイラス。 
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ユーザは、タッチセンサデバイス表面との接触を単に認識するものを超えた機能に対してますます要求を高めている。かかる他の機能は、手書き文字を認識すること及び直接ノートを取ることを含む（例えばスタイラスを使用して）。かかる機能は、概ね、いわゆるデジタイザシステムで提供されている。
【０００２】
スタイラスの画像センサによって検知される位置依存性しるしを有するデジタイジングシステムは、市販されている。Ａｎｏｔｏ  Ｇｒｏｕｐ  ＡＢは、不透明な紙又は厚紙基材上に印刷されたしるしを検知するスタイラスを販売する。タッチパネルの上に位置パターンを有するタッチパネルを含むマルチタッチディスプレイシステムを記載する米国特許公開第２０１０／０００１９６２号（Ｄｏｒａｙ）を参照する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
複数の動作センシングモードを支援する、スタイラスなどのマルチモードセンシングデバイスであり、このモードは、様々な種類の位置しるしと一致する。例えば、１つのモードでは、スタイラスは、フォトルミネッセンスを誘発する第１照射波長範囲の光で視野を照射し、フォトルミネッセンス画像は、第１照射波長範囲とは実質的に異なる第２しるし波長範囲の波長に応答する画像検知器によって検知される。第２モードでは、スタイラスは、ある波長範囲の照射を提供し、スタイラスはスタイラス照射と同じ波長範囲の非フォトルミネッセンス画像を検出する。第３モードでは、スタイラスは、可視光発光ディスプレイから、第１しるし波長範囲の、しるしが放射する光を検知し得る。一部の実施形態では、スタイラス画像センサ及びスタイラスプロセッサは、２つ以上の波長範囲を感知し得、それぞれの波長範囲の画像を区別し得る。
【０００４】
これら及び他の実施形態は、更に本明細書に記載される。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
本明細書に記載の実施形態は、添付図面に関連して各種実施形態の以下の詳細な記載において、より完全に理解される。
【図１ａ】デジタイザ及びディスプレイシステムを示す。
【図１ｂ】デジタイザ及びディスプレイシステムの更なる実施形態を示す。
【図１ｃ】デジタイザ及びディスプレイシステムの更なる実施形態を示す。
【図１ｄ】デジタイザを含まないディスプレイシステムの実施形態を示す。
【図２ａ】従来技術の位置固有しるしパターンの拡大図を示す。
【図２ｂ】複数の波長の組み合わせを備えた６×６の位置固有しるしパターンの拡大図を示す。
【図２ｃ】複数の波長の組み合わせを備えた５×５の位置固有しるしパターンの拡大図を示す。
【図２ｄ】複数の波長の組み合わせを備えた位置固有しるしパターンと共に使用され得るフィルタを示す。
【図３ａ】スタイラスの端部の断面図を示す。
【図３ｂ】二光源スタイラスの端部の断面図を示す。
【図３ｃ】同軸光学経路及びライトガイドを備えた二光源スタイラスの端部の断面図を示す。
【図３ｄ】同軸光学経路、ダイクロイックミラー、及び２つの画像センサを備えた二光源スタイラスの端部の断面図を示す。
【図３ｅ】図３Ｄに示されたものに類似の、フィルタを有する２つの画像センサを備えたスタイラスの端部の断面図を示す。
【図４ａ】デジタイザ及びディスプレイシステムの一部分の拡大断面図示す。
【図４ｂ】ダイクロイック反射体を備えたデジタイザ及びディスプレイシステムの一部分の拡大断面図示す。
【図４ｃ】デジタイザ及びディスプレイシステムの一部分の拡大断面図示す。
【図４ｄ】デジタイザ及びディスプレイシステムの一部分の拡大断面図示す。
【図４ｅ】最小オーバーレイを備えたデジタイザ及びディスプレイシステムの一部分の拡大断面図示す。
【図４ｆ】反射モードで動作するスタイラスを備えたデジタイザ及びディスプレイシステムの一部分の拡大断面図示す。
【図４ｇ】ディスプレイのカラーフィルタ上に印刷されたしるしを備えたデジタイザ及びディスプレイシステムの一部分の拡大断面図示す。
【図５ａ】代表的な製品構成を示す。
【図５ｂ】代表的な製品構成を示す。
【図５ｃ】代表的な製品構成を示す。
【図５ｄ】代表的な製品構成を示す。
【図５ｅ】代表的な製品構成を示す。
【図５ｆ】代表的な製品構成を示す。
【図６】ディスプレイ上にしるしが印刷されたオーバーレイを示し、ディスプレイ上で較正しるしが照射されている。
【０００６】
図では、類似の参照番号は、特に断らないかぎり類似の要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
基材のＸ−Ｙ領域を一意に画定するフォトルミネッセンスしるしを有する基材と、しるしを感知し、感知されたしるしに基づいて、基材に対するスタイラスの位置を判定する光学センサを備えたペン又はスタイラスと、を含むデジタイザシステムが本明細書で説明される。
【０００８】
本明細書に記載の実施形態に適したしるしの１つのパターンは、Ａｎｏｔｏ  Ｃｏｍｐａｎｙ  ＡＢ（Ｓｗｅｄｅｎ）によって展開されている。Ａｎｏｔｏは、紙上の各位置を一意に画定するパターンで、小さい不透明のドットを印刷する能力を企業に提供する。また、彼らが提供するスタイラスは、ひいてはスタイラスの視野（ＦＯＶ）内を通過するパターンの位置を感知するのに使用される。感知されたパターンは、次に分析され、紙に対するスタイラスの位置が算出される。
【０００９】
かかる分析は、感知されたパターンを画像認識アルゴリズムに照らし合わせ、それにより、感知された画像が、形状やパターンを画定する数学的関数により及び／又はしるしのライブラリとの比較により分析されることを含む。このようなライブラリには、大量の対応したしるしの画定、及び各しるしの他のしるしに対する相対位置の指標がある。１つのしるしを識別することは、デジタイザの表面上の位置の表示を提供する。デジタイザの位置が、ディスプレイ座標に対して予め決定されている場合、しるしはディスプレイ座標の間接的参照に使用され得る。スタイラスに対するしるしの向き（例えば、回転）を識別することはまた、スタイラスの向きについての情報も提供する。
【００１０】
本明細書で更に記載されるように、一部の実施形態では、フォトルミネッセンスしるしを使用することで、基材及びしるしに、ディスプレイ上に配置する又は組み込む透明なオーバーレイとして使用するのに適するほど、ほとんど透明まで、人間に可視な光に対して高い光透過性をもたらす。フォトルミネッセンスしるしはまた、不透明基材（ホワイトボード又は紙など）を含む非光透過性基材上にも使用されることができる。マルチ波長パターンはまた、本明細書に記載される。
【００１１】
一部の実施形態では、フォトルミネッセンスしるしはまた、検知システムにおける信号対雑音比を改善し得る。フォトルミネッセンスしるしはまた、基材からの正反射の取り扱い性も向上させる。一部の実施形態では、励起光源からの放射光は、光学フィルタの使用により検知器において削減又は除外され得、これにより、フォトルミネッセンスしるしを検知する質が改善される。特に、一部の実施形態では、フォトルミネッセンスのしるしなので、第１波長範囲（通常紫外線（ＵＶ）、可視、又は赤外線（ＩＲ）照射の形態）の励起電磁波照射（又は放射光−この用語は本明細書内において同じ意味で使用される）を受光する際、しるしは、励起範囲とは異なる、１つ以上の波長範囲の放出された電磁波放射光を提供しながら、発光する。
【００１２】
一部の実施形態では、励起放射光源と関連する信号はフィルタで除外され、これにより、センサによって発光しるしから受光された光の信号対雑音比を増加する。基材自体の材料はまた、一部の実施形態では、信号対雑音比を改善するために選択され得る。例えば、フォトルミネッセンスしるし検知システムでは、センサに戻る励起放射光を最小にするために、しるしを備えた基材は、吸収性材料、分散材料、又は透明材料上に配置されることができる。
【００１３】
フォトルミネッセンスしるしを含む材料は、以下により完全に記載されるように、基材の特性に基づいて選択され得る。一部の実施形態では、材料は、市販のフォトルミネッセンスインク、又は量子ドット（ＱＤ）を含んでもよい。フォトルミネッセンス材料は、一実施形態では、しるしによってもたらされたルミネッセンス発光が、主に赤外線（ＩＲ）光波長であるように、及び「誘発する」励起光は、主にＩＲと関連するものより短い波長のものであるように、フォトルミネッセンスを呈するように構成される。材料の発光によってもたらされる波長と比較して、しるしを励起するために使用される光波長範囲内は重複する場合もあるが、一部の実施形態においては、より重複が少ない方が望ましい。フォトルミネッセンス材料は、可視光に対して透過又は透明であり得、それ自体が可視光に対して透過又は透明な基材上に配置され得る。
【００１４】
一部の実施形態では、デジタイザシステムは、数種類のモードのうちの１つで動作するように構成され得る。１つのモードでは、スタイラスは、フォトルミネッセンスしるしを励起する第１照射波長範囲の光で視野を照射し、画像が、第１照射波長範囲とは実質的に異なる第２しるし波長範囲の発光波長に応答する画像検知器又はセンサによって検知される。第２モードでは、スタイラスは、ある波長範囲の照射を提供し、スタイラスはスタイラス照射と同じ波長範囲の非フォトルミネッセンス画像を検出する。第３モードでは、スタイラスは、可視光発光ディスプレイから、第１しるし波長範囲の、しるしが放射する光を検知し得る。一部の実施形態では、スタイラス画像センサ及びスタイラスプロセッサは、２つ以上の波長範囲を感知し得、それぞれの波長範囲の画像を区別し得る。
【００１５】
図１ａは、スタイラス１２０と、ディスプレイ１０５と、フォトルミネッセンスしるしによってパターン化されたデジタイザパネル１１５と、リンク１３５を介して表示された画像を制御する電子機器コントローラ１３０とを含むスタイラスデジタイザシステム１００を示す。様々なマイクロプロセッサ及び回路からなるコントローラ１３０は、リンク１３５を介して表示された画像を制御し、又はコントローラ１３０は、表示された画像を制御する別のディスプレイ固有コントローラに通信可能に連結され得る。ディスプレイコントローラ１３０は、デジタイザパネル１１５に対するスタイラス１２０の位置が関連付けられた、スタイラス１２０からの信号を受信する。コントローラ１３０はまた、携帯コンピュータシステムなどのコンピュータシステムのシステムプロセッサとして役割を果たす。図１において、コントローラ１３０は１つの箱として図示されているが、これは、スタイラス１２０と相互作用する第１サブシステム、及びディスプレイ１０５と相互作用する第２サブシステムなどの別個の電子機器サブシステムとして存在してもよい。スタイラス１２０は、リンク１２４によってコントローラ１３０と通信可能に連結されている。リンク１２４は、薄いワイヤの束であってもよいが、より好ましくは、リンク１２４はワイヤレスラジオ周波数（ＲＦ）リンクであり、及びかかる構成において、スタイラス１２０及びコントローラ１３０は、双方向無線通信、又は実施によっては一方向無線通信を含む。かかる無線の一実施形態では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）通信プロトコル、又はＩＥＥＥ  ８０２．１１によって規格されるものである。
【００１６】
別の電子機器サブシステムは、励起光源及びセンシングユニット（例えば、スタイラス）を時間調整するように構成されてもよい。例えば、励起光源は、パルス発振（オン／オフ）されてもよく、又は、センサの捕捉タイミングは励起光源のオフ状態と一致するように設定されてもよい。この構成は、減衰期間が適度である蛍光材料及び他のフォトルミネッセンス材料に基づいたしるしの一部の実施形態において、有用であり得る。
【００１７】
一部の実施形態では、光源／検知システムのパルス発振動作はまた、動いているスタイラスシステムにおける動作誘発性アーチファクトを緩和する。捕捉時間が十分に短い場合、捕捉された画像内のしるしのぼやけは最小限になり、場合により、しるしのより正確な読み取りを可能にする。加えて、連続モードの励起光源動作と比較して、フォトルミネッセンスの退色割合が少なくなることがあり得る。パルス発振のモード動作はまた、電池式のスタイラスデバイスの動作時間を拡張し得る。
【００１８】
スタイラス１２０は、視野（ＦＯＶ）内の光のパターンを検知し得る光画像センサを有する。スタイラス１２０は、デジタイザパネル１１５上に又はデジタイザパネル内に配設されたフォトルミネッセンスしるしからの光５を検知する。スタイラス１２０は、デジタイザパネル１１５上のしるしを照射するために、励起光３の形態の誘発照射、すなわち励起照射を提供し得る。他の実施形態では、励起照射は、スタイラス内に収容された光源以外の光源（例えば、ＬＣＤバックライト及び周囲光）から起こり得る。励起光３は、第１波長範囲を有し得、しるしが放出する光５（ルミネッセンス）は第２波長範囲を有する。一実施形態では、第１及び第２波長範囲は、重複しない。別の実施形態では、第１及び第２波長範囲は、励起照射エネルギーの大部分が、しるしが放出したエネルギーの大部分とは異なる波長になるように、最小限で重複する。別の実施形態では、第１及び第２波長範囲は、重複する。更に別の実施形態では、放出された光５は可視ディスプレイから放出され得るので、励起光３が不必要であり得る。一部の実施形態では、第２波長範囲の光５は、スタイラス１２０の光画像センサによって互いに区別され得る複数の波長の組み合わせを含む。しるしが蛍光剤又は蛍光である大抵の場合、第１照射波長範囲は、第２照射波長範囲よりも短い波長である。第１及び第２波長範囲の幅は、フォトルミネッセンスしるしの性質に基づく。第１及び／第２波長範囲は、人間の目の感度に関連する波長を超え得る。
【００１９】
ディスプレイ１０５は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、アクティグマトリックスＬＣＤ（ＡＭＬＣＤ）、有機発光ダイオードディスプレイ（ＯＬＥＤ）、アクティブマトリックス有機発光ダイオードディスプレイ（ＡＭＯＬＥＤ）、電子泳動ディスプレイ、プロジェクションディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は印刷された静止画像などの電子的にアドレス可能なディスプレイを含む任意の種類のディスプレイであり得るが、これらに限定されない。一部の実施形態では、デジタイザパネル１１５が不透明である用途でデジタイザが使用され得るので、ディスプレイ１０５は任意選択である。
【００２０】
一実施形態では、デジタイザパネル１１５は、ガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、又は任意の好適な材料などの透明な基材である。これは、完全に透過、部分的に透過、又は不透明であり得る。これは、人がディスプレイ１０５の出力を見ることが可能であるような高光透過性が好ましい。デジタイザパネル１１５は、１つの層であり得、又は様々な材料の多層から構成され得る。デジタイザパネル１１５は、デジタイザパネル１１５上に配置され又はその内側に配置されて、基材又は基材の一部を二次元で一意に画定するフォトルミネッセンスしるしを含む。デジタイザパネル１１５は、２層以上を含み得る。例えば、耐久性のある層は、頂面上で使用され得る。反射防止（ＡＲ）、アンチグレア（ＡＧ）、偏光、カラーフィルタ、光反射、又はダイクロイック光学層が含まれ得る。タッチスクリーン電極又は抵抗性の表面、並びに様々なパネル１１５の層を積層するために使用される接着剤層が含まれ得る。パネル１１５は、剛性又は可撓性であり得る。
【００２１】
Ａｎｏｔｏ  Ｃｏｍｐａｎｙ  ＡＢ（Ｓｗｅｄｅｎ）は、企業がインクの形態で例えば紙に不透明のしるしを印刷することを可能にするソフトウェアをライセンシングする。Ａｎｏｔｏはまた、しるしを識別し、それにより印刷された紙に対するペンのＸ−Ｙ座標を判定するペンを販売する。
【００２２】
様々なパターンに基づくしるし及び感知技術は、米国特許第５，０５１，７６３号、同第５，４４２，１４７号、同第５，４７７，０１２号、同第５，８５２，４３４号、同第６，５０２，７５６号、同第６，５４８，７６８号、同第６，５７０，１０４号、同第６，５８６，６８８号、同第６，６６３，００８号、同第６，６６６，３７６号、同第６，６６７，６９５号、同第６，６８９，９６６号、同第６，７２２，５７４号、及び同第７，６２２，１８２号に更に記載され、これらそれぞれは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。Ａｎｏｔｏは、位置固有しるしベースのデジタイザシステムを開発した一企業であり、他のシステムは、当業者によって既知であり、及び本明細書に記載の発明は、これら多くのものに適用可能であり得る。
【００２３】
ディスプレイの上にオーバーレイされた動作するデジタイザには、可視範囲外の、しるしが放出する光を生成するしるしが好ましくあり得る。かかる用途のしるしは、７００〜１０００ｎｍの波長で放出されるフォトルミネッセンスを提供する任意の好適な材料で形成されることが好ましい。かかる材料は、この範囲内で動作するＩＲフィルタ及び光学センサであるので、容易に入手が可能である。例えば、Ｈａｍａｍａｔｓｕ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ（Ｈａｍａｍａｔｓｕ  Ｃｉｔｙ、Ｊａｐａｎ）は、ＩＲ波長範囲に感応する数種の電荷結合素子（ＣＣＤ）光学センサを販売する。一部の用途では、ＩＲ波長範囲より長いなどの他の波長範囲が好まれ得る。
【００２４】
任意の好適なフォトルミネッセンス材料が、しるしに使用されてもよい。一実施形態では、好適なしるし材料が、フォトルミネッセンスインクを含む。一部の代表的なフォトルミネッセンスインク及び染料は、ＱＣＲ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ  Ｃｏｒｐ（Ｐｏｒｔ  Ｓｔ  Ｌｕｃｉｅ  Ｆｌｏｒｉｄａ）から入手可能である（ＩＲＦ８２０Ａ及びＩＲＦ９４０Ａを含む染料を参照のこと）。
【００２５】
別の実施形態では、フォトルミネッセンス量子ドットは、染料を製造するための樹脂又は液体などのキャリア材料に埋め込まれ得る。一部の実施形態では、量子ドットは、ＵＶからＩＲまでの広範囲の波長にわたって提供される励起光に暴露されたときに発光するが、これは多くの他の発光材料に当てはまることではない。したがって、量子ドットは、量子ドット発光材料が白色ＬＣＤバックライトのエネルギーを吸収し得るシステム１０２（図１Ｃ及び図４ｄ）などに特に適している。他の発光材料は、特定の吸収範囲内で光を放出する、システム１０２用の特定のバックライトを必要とし得る。
【００２６】
多種多様の市販量子ドットの選択が存在する。量子ドットは、紫外線（例えば、ＺｎＳｅからなる量子ドット）から可視（例えば、ＣｄＳｅからなる量子ドット）、及び中ＩＲ（＞２５００ｎｍ）（例えばＰｂＳｅからなる）までの様々な波長を備えた、しるしが放出する光を提供することに関して、選択され得る。ＩＲ範囲内の、しるしが放出する光を提供する量子ドットはまた、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、又はＩｎＡｓから作製され得る。約２．７〜４ｎｍの直径を有する、ＰｂＳから作製された量子ドットは、近ＩＲ波長範囲のしるしが放出する光を提供する。ＩｎＡｓのコアと、より高帯域ギャップ材料のシェル、例えばＺｎＳｅ又はＰｂＳｅとＣｄＳｅの無機不動態化シェル、とを備えた量子ドットは、フォトルミネッセンス量子効率を改善し得る。ＺｎＳのシェルを備えるＣｄＴｅＳｅのコアを有する量子ドットは、Ｎａｎｏ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（Ｔｏｒｒａｎｃｅ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）から市販され入手可能である。チオグリセロールとジチオグリセロールの組み合わせで安定化された量子ドットはまた、経時で発光波長の安定化を向上させることが証明されている。量子ドットは、Ｎａｎｏ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、ＮＯＭの親会社であるＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ（共にＴｏｒｒａｎｃｅ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）、及びＥｖｉｄｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｔｒｏｙ、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）から市販され得る。Ｅｖｉｄｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙは、印刷用インクに調製され得るＰｂＳベースの染料を商品名「Ｓｎａｋｅ  Ｅｙｅ  Ｒｅｄ  ９００」で販売する。Ｌｉｆｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｇｒａｎｄ  Ｉｓｌａｎｄ、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）及びＮａｎｏｓｙｓ（Ｐａｌｏ  Ａｌｔｏ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）は、量子ドットを含有した偽造防止技術インクなどの印刷可能量子ドット溶液を提供する。
【００２７】
しるしは、上記のような任意の好適な基材に印刷され得る。フレキソ、グラビア、インクジェット、又はミクロ接触印刷を含む多くの既知の印刷プロセスが使用されてもよい。フォトルミネッセンス材料は、フレキソ、又はグラビア印刷などの方法を使用して光学的に透明な樹脂内に均一に分散され、基材上に配置され得る。グラビア印刷は、ＩＲＦ８２０Ａなどの、より大きなフォトルミネッセンス粒子を印刷するのに、好ましくあり得る。フレキソ印刷は、量が大きな用途において価格的に利点を有し得る。インクジェット印刷は、より少量のカストマイズされたパターンしるしが所望の場合に好まれ得る。量子ドットのインクジェット印刷は、文献、Ｓｍａｌｌ，Ａ．Ｃ．，Ｊｏｈｎｓｔｏｎ，Ｊ．Ｈ．及びＣｌａｒｋ，Ｎ．著、「Ｉｎｋｊｅｔ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ  ｏｆ  Ｗａｔｅｒ「Ｓｏｌｕｂｌｅ」Ｄｏｐｅｄ  ＺｎＳ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｄｏｔｓ」Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１０：ｐｐ．２４２〜２４７に記載される。
【００２８】
薄層内のしるしの印刷は、しるしを通った光の屈折が最小限になり得るので、概ねディスプレイをオーバーレイする基材上にしるしが印刷される実施形態内で好まれる。またより薄い層によって透明性は最大にされ得、一部の場合では、発光のクエンチを低減させ得る。フォトルミネッセンス量子ドットはまた、ミクロ接触印刷を使用して単層に印刷され得る。量子ドットの単層は、可視光及びＩＲ波長の透過率を最大にする。その際に、可視光透過率は、しるしが生成したＩＲ光の反射と組み合わさることにより最大になる（図４ｂ、４ｄの５ａ、６ａ）。
【００２９】
単層の量子ドットは、文献「Ｄｉｒｅｃｔ  Ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ  ｏｆ  ＣｄＳｅ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｄｏｔｓ  ｉｎｔｏ  Ｓｕｂ−１００ｎｍ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ」（Ｓｍａｌｌ，Ａ．Ｃ．，ｅｔ．ａｌ．，Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ（２０１０）：ｐｐ．２４２〜２４７）、及び文献「Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  ｏｆ  Ｄｅｓｉｇｎｅｒ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐａｔｔｅｒｎｓ  ｗｉｔｈ  β−Ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｄｏｔｓ  ｖｉａ  Ｍｕｌｔｉｖａｌｅｎｔ  Ｓｕｐｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ」（Ｄｏｒｏｋｈｉｎ，ｅｔ．ａｌ．，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ａｇｅｎｃｙ  ｆｏｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，ＡＣＳ  Ｎａｎｏ（２０１０），４（１），ｐｐ．１３７〜１４２．に記載のミクロ接触印刷法を使用して印刷され得る。これら文献の後者は、発光ＣｄＳｅ／ＺｎＳコア−シェル量子ドットを印刷するの２つのミクロ接触印刷方法について記載する。両方法において、量子ドットは、水性コロイド懸濁液内での量子ドットの結合を促進させ、安定化する、β−シクロデキストリンの表面配位子を備えたコーティングによって官能化される。両方法において、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）のスタンプが、ガラス基材上にミクロ接触印刷をするために使用される。一方の方法において、基材は、アダマンチル基末端デンドリマー材料のパターンで第１ミクロ接触印刷され、次に官能化された量子ドットのコロイド懸濁液が印刷された基材に暴露され、及び量子ドットが基材上に印刷された材料に結合する。第２の方法において、官能化された量子ドットは、ガラス基材上のデンドリマー層上に直接的にミクロ接触印刷される。
【００３０】
要求されるフォトルミネッセンスパターンよって、所望のパターンのネガを備えたツールを形成するために微細複製が使用され得る。次に、ツールは、一様にコーティングされたポリマー層に対して圧力をかけられ、硬化され、ポリマー硬化済マトリックスに一貫した凹みパターンが形成される。次に、これらの凹みは、キャリアと混合された若しくはインクへと調製された好適なフォトルミネッセンス材料で直接的に、又は凹み内以外の領域から余分な溶液を取り除くためのドクターブレードと組み合わせたロールコーティングを使用して間接的に、のうちのいずれかによって充填され得る。
【００３１】
基材をパターン化する別の方法は、フォトルミネッセンスインクで感熱紙式印刷プロセスを使用することであり、これにより、インクは、熱転写式機構によって（典型的にはポリマー）基材に形成されたウェル内にある。これは、一部の実施形態では、高価なツール開発を必要とすることなく、カスタムパターンを提供し得るを迅速な単一ステップのデジタルプロセッシングの更なる利点を有し得る。
【００３２】
フォトルミネッセンスしるしは、用途の性質により、有機若しくは無機の染料又は顔料を使用して作られ得る。Ｌｕｍｉｐｒｏｂｅ（Ｈａｌｌａｎｄａｌｅ、Ｆｌｏｒｉｄａ）から入手可能なＣＹ７などの有機染料は、高発光などのいくつかの利益を提供する。しかしながら、Ｓｔｏｋｅｓが扱っているこれらの染料のＳｔｏｋｅｓシフトは、典型的には＜５０ｎｍであり、多くの場合、耐久性及び光の堅牢性は低く、これらを一部の用途には適さないものにしている。共役結合した炭素鎖若しくは芳香族環は、典型的に有機染料に存在し、及び窒素原子又はイオウ原子と関連する場合もある。例えば、ＣＹ７は、シクロヘキサン架橋されたポリメチン鎖からなる。
【００３３】
無機染料、顔料、蛍光体、又は前述のＳｎａｋｅ  Ｅｙｅ  Ｒｅｄなどの他の発光材料は、別の溶液を提供する。これらの材料のＳｔｏｋｅｓシフトは、吸収カーブの大きな帯域幅により吸収有機染料に比べて比較的高い。これら材料は、Ｓｎａｋｅ  Ｅｙｅ  Ｒｅｄの硫化鉛（ＰｂＳ）などの非金属イオンを備えたアレイの金属カチオンからなる。
【００３４】
図１ｂに戻って、スタイラスデジタイザシステム１０１が、スタイラス１２０、フォトルミネッセンスしるしでパターン化されたデジタイザパネル１１５、ディスプレイ１０５ａ、並びにスタイラス１２０からの位置関連情報を受信し、かつリンク１３５を介して表示された画像を制御する電子機器コントローラ１３０を含むように、図示される。ディスプレイ１０５ａは、可視光を放出又は反射し、かつディスプレイ１０５ａは、スタイラス放出励起光３及びしるしが放出する光５に対し少なくとも部分的に透過性である。ディスプレイ１０５Ａは、透明なＯＬＥＤディスプレイ、又は静止印刷画、又は他のディスプレイタイプである。
【００３５】
図１ｃに戻って、スタイラス１２０、フォトルミネッセンスしるしを備えたデジタイザパネル１１５、ＬＣＤ  １０７、バックライト１０８、並びにスタイラス１２０からの位置関連情報を受信し、かつリンク１４５を介して表示された画像を制御する電子機器コントローラ１３０を含む、スタイラスデジタイザシステム１０２が、図示される。スタイラス１２０は、デジタイザパネル１１５上のしるしから放出された光５のパターンを検知する。しるしが放出する光５は、好ましくはバックライト１０８から放出された可視光とは異なる波長範囲を有する。しるしが放出する光５は、好ましくは、ＬＣＤ  １０７の画素のオン／オフ状態に関係なくＬＣＤ  １０７を貫通するのに十分に長い波長を含む波長範囲を有する。例えば、９５０ｎｍの光は、画素状態に関係なく、多くのＬＣＤを貫通する。デジタイザパネル１１５上のしるしは、バックライト１０８からの励起光によって付勢いすることができ、それにより、スタイラス１２０上の、しるしを励起する光源は、任意選択であり、必ずしも必要ではない。
【００３６】
図１ｄは、スタイラス１２０と、フォトルミネッセンスしるしを備えたディスプレイパネル１１５と、電子機器コントローラ１３０とを含むスタイラスデジタイザシステム１０３を示す。スタイラス１２０は、デジタイザパネル１１５上のしるしを励起光３で照射し、及びしるしが放出する光５を検知する。デジタイザパネル１１５は、様々なグラフィックで印刷されてもよく、又は（例えば、何も書かれていない紙に関しては）ブランクに見えてもよく、及び不透明であってもよい。スタイラス１２０は、（図１ｄで図示せず、図４のインクを出す先端部５２に関して記載される）ペン機能と組み合わせ得る。デジタイザペーン１１５は、例えば、教室で使用されるホワイトボードであってもよく、及びマーカーはスタイラスに組み込まれてもよく、又はデジタイザペーンは、ディスプレイがスクリーン上に投影されるスクリーンを含んでもよい。
【００３７】
図３ａは、スタイラス１２０Ａの一部分の断面図を図示する。スタイラス本体４１は、第１照射波長範囲を有する励起光３を放出する任意選択の光源３４を収容する。第２しるし波長範囲を有するしるしが放出する光５は、スタイラス１２０Ａの先端部に入射し、及びフィルタ４３を通過する。フィルタ４３は、しるしが放出する光５の第２波長範囲の少なくとも一部分を選択的に通過させる一方で、（光源３４によって放出された）第１波長範囲の光を遮断する。例えば、しるしは８００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を放出し得、及びフィルタ４３は、７５０ｎｍ〜１２００ｎｍのしるし波長の光通過させ得る一方で、７５０ｎｍ未満の光の波長を遮断する。レンズ４８は、しるしが放出する光５の焦点を合わせて、開口３３を通過させ、次にミラー３２によって画像センサ４５へと反射させる。レンズ４８は、ＩＲ透過、可視光遮断の材料から作製されてもよく、これによりレンズ４８はまたフィルタ４３のフィルタ機能を実行する。代表的なレンズ４８は、単純な凸状レンズとして図示されるが、他のレンズ構成が好ましい場合もある。一部のスタイラス構成では、レンズ４８は、画像センサ５３に広範囲の波長の焦点を合わせることを必要とされ得る。かかる場合、レンズ４８は、アクロマートレンズであり得る。
【００３８】
画像センサ４５は任意の好適なセンサであってもよい。複数の画像処理の領域で、電荷結合素子（ＣＣＤ）に基づいたセンサと、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）技術は交互に使用され、この用途において好適であり得る。一部の実施形態では、光５は、基材の局所領域を一意に画定する、しるし波長とパターンとの複数の組み合わせを有し得る。これらの実施形態では、画像センサ４５は、センサ４５の一部の画素に選択された光５のしるし波長を通過し、及びセンサ４５の他の画素に異なる波長を通過させる、カラーフィルタを更に含む。
【００３９】
画像センサ４５は、プリント基材（ＰＣＢ）４６上の導体によってスタイラスプロセッサ４４に接続される。光源３４は、リンク３６によってＰＣＢ  ４６ａに接続される。スタイラスプロセッサ４４は、画像センサ４５をＰＣＢ  ４６ａ上の導体を介して、及び光源３４をリンク３６によってそれぞれ制御する加えて、スタイラスプロセッサは、画像センサ４５からの画像情報の収集を制御し、これをリンク１２４を介してコントローラ１３０に通信する（図１ａに図示）。スタイラス１２０はまた、スイッチ及び電池（図示せず）などの更なる構成要素を含んでもよい。スタイラス１２０はまた、光学構成要素用の空間を提供するスタイラスから延びるプローブ５１を含んでもよく、及びデジタイザの表面に接触させるときに、スイッチを駆動させて特定のスタイラス電子機器を駆動させてもよい。プローブ５１は、固形プラスチック又は金属から作製されてもよく、及びスタイラス１２０で表面上に書くためのインクを収容してもよい。プローブ５１は、所望により格納可能であってもよい。
【００４０】
光源３４の照射波長範囲は、所望のしるし波長及び明度で発光（emission）（発光（luminescence））を生成するような、しるしを励起する範囲内の放射光を提供しなければならない。１つ例では、しるしが放出する光は、他の短い波長の範囲の光による誘発のために、発光する。一部の実施形態では、励起光及びしるしが放出する光がユーザに対して最小で可視であることが好ましくあり得る。これらの条件に当てはまるのは、光源３４が、例えば、３５０ｎｍ〜４２０ｎｍのＵＶ−Ａ光を放出する場合、又は光源３４が、例えば７００ｎｍ〜８５０ｎｍの近ＩＲ光を放出する場合である。励起光はまた、代わりに、又は加えて、ＬＣＤパネル内のバックライト又は他の発光源などの他の構成要素によって生成され得る。
【００４１】
スタイラス１２０Ｂ（図３ｂ）は、追加の光源３５を有すること以外は、スタイラス１２０Ａと同様である。この光源は、フォトルミネッセンスしるし及び従来の反射型しるし（後者はＡｎｏｔｏから市販されている）の両方を感知する必要があるスタイラスの実施形態で有益に使用され得る。例えば、発光モードでは、プロセッサ４４は、光源３４を選択し、しるしを３８０ｎｍ波長範囲の光で励起し、発光を起こさせ、及び８５０ｎｍを中心としたしるし波長範囲放射光を放出させ得る。画像センサ４５は、８５０ｎｍのしるし波長範囲内の画像を検知するように構成され得る。反射モードにおいて、プロセッサ４４は、光源３５を選択し、発光しないしるしを照射し得る。光源３５は、８５０ｎｍのしるし波長範囲の照射を好ましくは放出し、したがって、この波長範囲の光は、しるしから周囲の基材に対して異なるように反射され、しるしが反射した光と基材が反射した光との得られたコントラストは画像センサ４５によって検知される。
【００４２】
図３ｃは、スタイラス１２０Ａと同様に２つの光源を有するが、照射光３及び６のための共通の光学経路、並びにしるしが放出する光５を含む別の構成を備えたスタイラス１２０Ｃの一部分の単純化した断面図を示す。スタイラス本体４１ｃは、照射光３及び６をそれぞれ放出する光源３４Ｃ及び３５Ｃを収容する。光源３４Ｃ及び３５Ｃは、複数のエミッタを有してもよい。図３ｃの軸方向図の例において、各光源は２つのＬＥＤを含む。またこの例において、光源３４ｃ及び３５ｃからの光は、４つのＬＥＤのそれぞれの前方にあるフレネルレンズ６３によって焦点が合わせられている。光源３４ｃ又は３５ｃからの光は、対物レンズ４８ｃによって焦点が合わせられ、スタイラス１２０Ｃから放出され、スタイラス１２０Ｃは視野６２を照射し得る。視野６２内の光５は、レンズ４８ｃを通ってスタイラス１２０Ｃに入り、板５６の開口３３を通って焦点が合わせられ、次にミラー３２で反射される。選択された波長範囲内の光５が、フィルタ５３ｃを通って画像センサ４５ｃまで通過するように光５は、ミラー３２からカラーフィルタ５３ｃに通過する。レンズ４８ｃを通る共通光学経路は、出射光３又は６と入射光５との整列を単純化し、スタイラス１２０の必要な先端直径を最小限にする。
【００４３】
本明細書の他の箇所において、しるしを様々な光の波長で照射するための、及びフォトルミネッセンス又は光を反射するしるしの画像を感知するため、スタイラス１２０の様々な操作モードが記載される。更なるモードにおいて、スタイラス１２０は、可視波長範囲の光を放射するしるしの画像を検知し得る。例えば、スタイラス１２０は、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第７，６４６，３７７号に記載されるような、可視光放出ディスプレイの画素によって形成された画像を検知し得る。ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、又は投影ディスプレイなどの、光放出ディスプレイからの可視画像を感知することは、概ね、スタイラス光源による照射を必要としないので、光源３４及び３５は、スタイラスが可視光感知モードであるときに、プロセッサ４４によってオフにされ得る。可視波長範囲の光を感知することは、画像センサ４５が可視波長に対して感応すること、及び入射光５がフィルタを通ることにより、それが画像センサ４５に到達することを必要とする。センサ４５のいずれも可視光に対して感応し得る。フィルタ４３若しくは５３のいずれも、又は同様物は、可視波長を通す。
【００４４】
図３ｄは、スタイラス１２０Ｃと同様のスタイラス１２０Ｄの一部分の単純化された断面図を示すが、前方に向いている光源３４ｃ及び３５ｃが、光３又は６を９０°偏向させて、対物レンズ４８ｄに向かって焦点を合わせさせるライトガイド６１を備えた、横方向に向いている光源に置き換えられている。ライトガイド６１は、その裏表面と縁部が、光源３４ｄ及び３５ｄからの光がライトガイド６１に入る縁部を除いて、反射材料でコーティングされ得る。ライトガイド６１上のフレネルレンズファセット６２は、均一に視野６５を照射するように光３及び光６の焦点を合わせるために使用され得る。光５は、レンズ４８ｄを通ってスタイラス１２０Ｄの端部に入射し、開口３３を通って焦点を合わせられ、次にミラー３２ｄで反射される。光５は、ミラー３２ｄからカラーフィルタ５３ｄを通り、画像センサ４５ｄまで通過する。
【００４５】
図３ｅは、スタイラス１２０Ｄに同様のスタイラス１２０Ｅの一部分の単純化された断面図を示すが、単一の画像センサ４５ｄは、それぞれフィルタ５３ｅ及び７３を有する２つの画像センサ４５ｅ及び７５に置き換えられている。光５は、レンズ４８ｅを通ってスタイラス１２０Ｅの端部に入射し、開口板５６ｄの開口３３を通って焦点を合わせられる。ＩＲ波長範囲の光は、次にダイクロイックミラー６９上で反射され、フィルタ５３ｅ及び画像センサ４５ｅまで届く。フィルタ５３ｅは、ＩＲ光を異なる波長範囲に分離し得るので、画像センサ４５ｅは、１つの波長範囲を他の波長範囲から区別し得、又は画像センサ４５ｅは、ＩＲ波長の単一範囲を含むモノクローム画像を検知し得る。可視波長範囲の光５ｅはダイクロイックミラー６９及び可視光フィルタ７３を通って画像センサ７５まで通過する。フィルタ７３は、ＩＲ光を異なる波長範囲に分離して、画像センサは、１つの波長範囲を他の波長範囲から区別してもよく、又は画像センサ７５は、可視波長の全範囲を含むモノクロ画像を検知してもよい。フレキシブルプリント板７７は、画像センサ７５をＰＣＢ  ４６ｃに接続する。プロセッサ４４ｅは、画像検知器４５ｅ及び７５からの画像情報を使用して、ＩＲ波長範囲の画像及び／又は可視波長範囲の画像を含み得る画像を解像する。ダイクロイックミラー６９は、図４ｂについて記載されるダイクロイック基材１４８に使用された材料と同じ材料を含み得、別の画像センサは、高可能性特定解像度、及びカラーフィルタを含まない特殊ＩＣの利用可能性利点を有し得るが、低価格及び高い画像フレーム速度などの利点を有する。
【００４６】
図２ａは、破線によって示されたバーチャルの６×６マトリックス上に配置され、実線の矩形内に基材上の不透明のドットのパターンを含んだＡｎｏｔｏ型のしるしを図示する。マトリックスの各交点は１つのドットを有し、各ドットは、交点の上、下、左、及び右の４つの位置の１つに位置コード化される。これは、３６桁の４進数に基づくコード化システムをもたらし、各４とおりの組み合わせのしるしが、４３６個の固有のコードを表すことができる。コードの置換は、各しるしのＸ及びＹ座標を独立してコード化することを可能するために削減される。置換はまた、分割表面の位置を判定し、いかなる方向からも、コードシーケンスを検出することが可能になるリダンダンシの必要性によって削減される。このような削減をしても、Ａｎｏｔｏのしるしは、２ｍｍのサイズ未満の位置固有しるしを備えた非常に大きい領域をコード化し得、各しるしは、基材の局所区域を一意に画定する。
【００４７】
本明細書の記載のフォトルミネッセンスしるしは、Ａｎｏｔｏによって使用されるモノクロドットパターンと同様のモノクロドットパターンを使用し得、又は他の選択肢が好まれ得る。例えば、可視光透過フォトルミネッセンス材料は、最小光学可視性を有しながら、より大きなサイズの機構を作るために使用され得る。より大きなドット又は他の機構形状の印刷は、より容易であり得、より大きなフォトルミネッセンス粒子を備えた材料が、しるしサイズを２ｍｍ２未満に維持したまま使用され得る。
【００４８】
区別可能な波長の光を放出するしるし機構は、追加のコード化の代替物を提供する。上記の４進数コード化システムは、４象限ドット配置又は４つのシンボル形状の代わりに、４つの波長の組み合わせで達成され得る。図２ｂに例が示され、ここで、異なる放出波長範囲を備えるフォトルミネッセンスナノ粒子を含むドットが、しるし１９０を一意に画定するために使用され、これは他のしるしと共に、基材の局所領域を一意に画定するために使用され得る。第１しるし波長範囲は、８５０ｎｍを中心とし得、第２しるし波長範囲は、９５０ｎｍを中心とし得る。しるしは、３６の位置のいずれにも位置付けられたドット又は他の形状を含み得る。可能性のある各ドットの位置は、第１しるし波長範囲のドット１９１、第２しるし波長範囲のドット１９２、第１しるし波長範囲及び第２しるし波長範囲からのしるし波長を有するドット１９３、又はドットなし、の４つの機構のうちの１つを有する。他の波長の組み合わせ、及び他の機構形状又は機構形状の組み合わせが、使用され得る。例えば、４位置にコード化されたドットパターンはまた、２つの波長範囲のドットを有し、したがって、５×５しるしの各位置は、８つの可能性のあるコードを有し、それにより５×５マトリックス内で４３６超の固有コードになる。
【００４９】
図２ｃは、複数の波長の組み合わせで照射するドットを有する５×５配列を含むしるし１９５を図示し、波長組み合わせは基材の局所区域を一意に画定する。配列内の可能性のある２５のドット位置は、第１しるし波長範囲のドット１９１、第２しるし波長範囲のドット１９２、第１及び第２範囲からのしるし波長を有するドット１９３、又はドットなしの４つの機構のうちの１つを有する。図示されるように、このパターンは、３つの角にはドットなしとするように制限され、少なくとも１つの波長を放出するドットを有する上縁部、右縁部、及び底縁部の他の全ての位置はドットを有する。このパターンは、しるしの境界及び角度方向の識別を容易する。機構から機構の間隔を０．３ｍｍと仮定すると、固有しるしパターンの繰り返しが、ほぼ５００，０００ｍ２の基材領域の局所区域を一意に画定するパターン及び波長の組み合わせを提供し得る。
【００５０】
図２ｄは、既知のカラーフィルタの方法を使用した、フィルタセルの配列として構成される代表的なカラーフィルタ５３の一部分の詳細を図示する。多くのカラーフィルタは、赤、緑、又は青色光を画素に通過させるセル配列を有する。例えば、多くのカラーフィルタはＢａｙｅｒフィルタを使用し（米国特許第３，９７１，０６５号）、これは、赤又は青の２倍の緑色フィルタセルを有し、多くの場合Ｒ、Ｇ、Ｇ、Ｂ又はＲ、Ｇ、Ｂ、Ｇのパターンである。フィルタ５３は、Ｒ、Ｇ、Ｂフィルタセルの１つ以上を、ＩＲ波長範囲の光を通過させるセルで置き換える。フィルタ５３は、選択された画像センサの画素に、最大４つの波長範囲を通過させ、したがって、画像センサは、異なる波長範囲又は色を有する画像機構同士を区別し得る。１つの実施形態では、フィルタ５３は、画像センサからの信号に基づいて位置を解像する連結した電子機器によって、２つの波長範囲の可視光、及び２つの波長範囲のＩＲ光を画像センサ４５まで通過させる。かかるフィルタ、又は同様物は、しるし１９０及び１９５などのしるしを解像することと併せることで、有利に使用され得る。
【００５１】
図２ｂ及び図２ｃについて記載される１つの実施形態では、フィルタ５３の４つのカラーフィルタセルは、それぞれ８５０ｎｍ及び９５０ｎｍを中心にするＩＲ光を通過させるセル１１２及び１１３を含む。また可視光セル１１４及び１１５は、それぞれ５００ｎｍ及び６００ｎｍの波長を中心にする光を通過させる。ＩＲセル１１２及び１１３は、好ましくは、＋／−５０ｎｍの帯域幅を備えた光を通過させる。ＩＲセル１１４及び１１５は、好ましくは、＋／−１００ｎｍの帯域幅を備えた光を通過させる。他のカラーフィルタ配置は使用され得、他のフィルタ波長の組み合わせは、使用され得る。一部の実施形態では、モノクロ可視画像を検知するために十分であり得るので、フィルタ１１４及び１１５の両方は、４５０ｎｍ〜７００ｎｍなどの可視光を検知し得る。一部の実施形態では、可視画像検知が必要ではない場合もあり、したがって、フィルタ５３の全てのセルは、１つ以上のＩＲ波長範囲を通過させ得る。
【００５２】
表１は、スタイラス１２０の動作モードを要約する。このモードは本明細書の他の代表的なスタイラス構成に適用されるが、モードはスタイラス１２０Ｃの構成要素について説明される。表１は、様々な媒体の画像を読むための様々な組み合わせに使用される構成要素の例を示す。
【００５３】
スタイラスモード１−フォトルミネッセンス媒体
フォトルミネッセンスしるしを読むために、光源３５はオンにされ、光源３４はオフにされる。しるし画像は、ＩＲ透過カラーフィルタを通してフィルタにかけられ得る。例えば、フィルタ５３のセル１１２及び／又は１１３などのカラー分離フィルタのフィルタ４３又はセル。画像は、プロセッサ４４によって画像センサ４５から読み取られる。
【００５４】
スタイラスモード２−受動媒体
紙などの光分散又は反射基材上の光吸収受動しるしを読み取るために、光源３４はオンにされ、光源３５はオフにされ、それによりスタイラス１２０から放出された光３は、スタイラスフィルタ４３又は５３を通り、スタイラス画像検知器４５まで通過する。しるし機構と基材の間のコントラストによって形成された画像を有する、しるしから反射された光５は、ＩＲ透過カラーフィルタ４３又はフィルタ５３のＩＲ透過セルで受け取られ及びフィルタにかけられ、ＩＲ画像は、プロセッサ４４によって画像センサ４５から読み取られる。
【００５５】
光透過基材上の受動しるしは、光を吸収し得、又は光を分散若しくは反射し得る。かかる媒体からの光を読み取るために、光源３４はオンにされ、光源３５はオフにされ、したがって、スタイラス１２０から放出された光３は、スタイラスフィルタ４３又は５３を通ってスタイラス画像検知器４５まで通過する波長である。照射されたしるし画像光５は、受光され及びフィルタにかけられ、及びＩＲ画像はプロセッサ４４によって画像センサ４５から読み取られる。透明基材上の受動しるしから受光された画像は、スタイラス１２０に向かうしるしが反射する光５であるか又はバックグランドが反射する光５であるかによって、不透明基材上の受動媒体に対して、反転した画像であり得る。
【００５６】
スタイラスモード３−可視光放出ディスプレイ
光放出可視画像を読み取るために、（例えば、ＬＣＤ又はＯＬＥＤ上に表示されたしるし）、光源３５及び光源３４はオンにされ得る。表示されたカーソルは、位置特定しるしとして使用され得、又はディスプレイ上の画素は、米国特許第７，６４６，３７７号に記載されるように動きを検知するために追跡され得る。加えて、画像センサ４５のＩＲ計測画素は、ディスプレイから放出され得る任意の時変ＩＲ信号を検知するために、読みとられ得る。時変ＩＲ信号は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許公報第２０１３−００１６０７２号に記載のように、いくつかのディスプレイのうちのどれがスタイラス１２０の視野内にあるかを示すために、コード化され得る。
【００５７】
【表１】
2019071081.tif 000003
【００５８】
１つの実施形態では、マルチモードスタイラス１２０は、表１に記載されるような様々なモードで動作し得る。モードの手動による切り替えは、スタイラス上のスイッチによって、又はアプリケーション及びディスプレイ上のＧＵＩとの相互作用によって実行され得る。モード間の自動切り替えはまた、スタイラス１２０によって受信されるインプットに基づいて対応され得る。例えば、フィルタ５３及び画像を複数の波長範囲で感知し得る画像センサ４５、及び異なる波長の２つの照射光源３４及び３５を備えたスタイラス１２０であると仮定して、光源照射の異なる組み合わせで、画像が、有効な画像が識別されるまで、連続して試験され得る。以下の代表的アルゴリズムは、スタイラス感知モードを自動切り替えるために使用され得る。
１．スタイラスモード３が駆動され、これにより、光源３５及び３４はオフにされ、次に可視画像は検知される。
１．１検知された画像は、スタイラスのＦＯＶ内の任意の対応したしるしを識別するために処理される。対応したしるしが検知されない場合、ステップ２に進み、そうでなければ、
１．２任意の検知された可視画像は、対応したしるし又は例えば米国特許第７，６４６，３７７号に記載のようなスタイラス位置探知カーソルに相関関連付けられる。
１．２．１一致する場合、ディスプレイ参照位置は、算出され、報告される。
１．２．１．１ステップ１．１から繰り返す。
１．２．２一致しない場合、ＦＯＶ内にスタイラス関連可視画像がないことを報告する。
２．スタイラスモード１は、駆動され、これにより、光源３５はオンにされ、光源３４はオフにされ、次にＩＲ画像は検知される。
２．１任意の検知されたＩＲ画像は、対応したしるしパターンに関連付けられる。正の相関が判定される場合、発光デジタイザの位置は、算出され、報告される。
２．１．１  ＩＲ画像が検知されなくなるまで、ステップ２を繰り返し、次にステップ１に進む。
３．スタイラスモード２が駆動され、それにより、光源３５はオフにされ、光源３４はオンにされ、次にＩＲ画像が検知される。
３．１任意の検知されたＩＲ画像が、対応したしるしパターンに関連付けられる。正の相関が判定される場合、受動デジタイザの位置は、算出され、報告される。
３．１．１  ＩＲ画像が検知されなくなるまで、ステップ３を繰り返し、次にステップ１に進む。
【００５９】
図４Ａを参照して、フォトルミネッセンスしるし１１９は、可視光透過基材１１８の表面上に配置されている。しるしは、フォトルミネッセンス材料の薄層を印刷することにより配置され得る。例えば、フォトルミネッセンス量子ドットは印刷可能媒体と混合され得、及び既知の方法を使用して印刷され得る。しるしが印刷された基材１１８は次に、ガラス、アクリル、又はしるしを保護する任意の好適な透明作業表面であり得る耐久性のあるオーバーレイ１１６に積層される。あるいは、しるしはオーバーレイ１１６の底部表面上に印刷され得る。
【００６０】
基材１１８をオーバーレイ１１６に接合する接着剤１１７は、例えば、３Ｍ社（Ｓｔ  Ｐａｕｌ，ＭＮ，ＵＳＡ）から販売される光学的に透明な接着剤（ＯＣＡ）であり得る。接着剤１１７は、（環境保護コーティングをしるし１１９に提供するために）空隙によって置き換えられ得、空隙１０９はまたＯＣＡによって置き換えられ得る。
【００６１】
スタイラス１２０からの照射は、第１波長範囲を有する励起光３及び３ａを含む（例えば、近ＵＶ−Ａ、又は近ＩＲ）。しるし１１９によって吸収されない光３ａは、基材１１８を通過し、下方層によって吸収又は反射される。光３の一部は、しるし１１９によって吸収され、この光３はしるし１１９を励起し、それによりしるしが放出する光５を、前述した光学センシング電子機器を含むスタイラス筐体内部を含む様々な方向に放射する。この実施形態では、しるしが放出する光５は、主に第２波長範囲であり、この場合ＩＲ範囲内である。可視ディスプレイ光７及び８は、ディスプレイ１０５から放出される。しるし１１９に当たる一部のディスプレイ光８は、しるしを通過する。ディスプレイ光２の一部はまた、しるし１１９によって吸収され得、しるしを発光させるようにしるしを励起し、光６を生じさせる。周囲光９はまた、しるし１１９内でフォトルミネッセンスを生じさせ、しるしが放出する光６をもたらす。
【００６２】
ディスプレイ１０５が、平面断面図として示されるが、ディスプレイ５は他の形状も含み得る。例えば、ディスプレイは、リアプロジェクタ及びリアプロジェクションパネルを含み得る。
【００６３】
図４Ｂは、基材１１８が、第１波長範囲の一部の光を通過させるが、第２波長範囲の光は反射するダイクロイック基材１４８で置き換えられることを除いて、図４ａのデジタイザシステムと同一のものを図示し、第１波長の範囲は典型的に第２波長よりも短い。例えば、基材１４８は、Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ自動車フィルム及びＰｒｅｓｔｉｇｅシリーズの住居用窓フィルムの商品名で市販されている３Ｍ社の多層光学フィルム（ＭＯＦ）などの視覚的に透明なＩＲ反射材料であり得る。ダイクロイック反射基材１４８は、しるしが生成した、元来スタイラス１２０に届かない第２波長範囲の光を再配向することによりシステムの効率性を高める。３Ｍ社のＰＲ９０ＥＸフィルムは、反射性基材１４８に使用され得る。
【００６４】
図４Ｃは、デジタイザ及びディスプレイシステム１０２の一部分の拡大断面図を図示する（図１Ｃを参照）。この実施形態では、しるしは、バックライト１０８によって提供された光放射光によって励起される。しかしながら、他の実施形態では、スタイラスは、かかる更なる照射光源を追加的に含むことができる。
【００６５】
ディスプレイ１０７が、（透明）ＯＬＥＤなどの光を放出するディスプレイである場合、バックライト１０８は必要とされ得ない。任意選択のバックライト１０８が使用される場合（例えば、ＬＣＤディスプレイと組み合わせて）、可視（白色）ディスプレイ光７及び８は、任意選択のディスプレイバックライト１０８から放出され得る。しるし１１９Ａによって吸収されない光７の一部分は、基材１１８、光学的に透明な接着剤層１１７、及びディスプレイ１０７の画素を通過し、表示画像を形成する。バックライト１０８からの光は、可視スペクトル外の波長を含み得る。例えば、近赤外線（ＩＲ）光（７００ｎｍ〜１０００ｎｍ）又は近ＵＶ光（例えば、３５０ｎｍ〜４００ｎｍ）は、バックライトから放出され、基材１１８上のしるしを付勢し得る。これらの波長の一部は、しるしの上方の層（例えば、１０７がＬＣＤの場合、典型的にはディスプレイ１０７のカラーフィルタ）によりフィルタで除外され得、それにより、これら波長の光の最少量が、ユーザに届き得る。バックライトによって付勢される量子ドットを含むＬＣＤディスプレイは、米国特許公報第２００８−０２４６３８８号に記載される。
【００６６】
図４Ｄは、デジタイザ及びディスプレイシステム１０３の一部分の拡大断面図を図示する（図１ｄを参照）。この実施形態でのスタイラスは、しるしを励起する照射光源を含むという点が、図４ｂについて記載されたものと同様である。この実施形態は、ホワイトボード型環境におけるフォトルミネッセンス位置固有しるしの使用を示す。フォトルミネッセンスしるし１１９と、光学的に透明な層１１７と、基材１５６とが含まれる（ここでは、基材１５８の表面上のグラフィックが、基材１５６及びＯＣＡ  １１７を含む積層体を通して可視であるように実質的に光透過である）透明オーバーレイ。基材１５６の表面１５９は、Ｔｅｄｌａｒ（登録商標）（ＤｕＰｏｎｔから入手可能）などの材料、ポリプロピレン、又はホワイトボード用途と適合する他の表面、又は傷防止、反射防止、アンチグレア、偏光、又はカラーフィルタ層によって、積層され得る。基材１５６は、複数の層を含み得る。かかる実施形態では、スタイラス１２０は、ユーザがホワイトボード上に書く一方で、スタイラスの電子機器は、書かれたものの座標を算出し、これらをコンピュータに提供するような、ホワイトボードアプリケーションと適合するインクを含み得る。
【００６７】
図４Ｅは、不透明又は半透明の基材上のフォトルミネッセンスしるしの使用を図示する。フォトルミネッセンスしるし１１９は、紙、厚紙、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ガラス、アクリル、又はしるし１１９に対応する任意の材料などである、基材１６８の上面上に配置される。しるし１１９は、フォトルミネッセンス材料の薄層を印刷することにより配置される。例えば、フォトルミネッセンス量子ドットは印刷可能媒体と混合され得、及び既知の方法を使用して印刷され得る。しるしが印刷された基材１６８は、次に、スタイラス励起光３及びしるしが放出する光５に対して透過である任意選択の層１６７によって被覆され得る。層１６７は、所望により、しるしを保護するために追加され得る。層１６７は、基材１６８に積層され得る、傷防止層、ポリマーハードコート若しくはシリカ粒子を充填されたポリマーハードコートを含む耐久性層、又はＰＥＴなどの材料シートであり得る。表面１６９は、反射防止（ＡＲ）、及び／又はアンチグレア（ＡＧ）特性を有し得る。更に、基材１６８は、可視静止画像を印刷され得る。図４ｅで示されたペンは、スタイラスのＦＯＶ内でしるしを励起するための照射光源を含むが、用途によっては、スタイラスは、周囲光９などの他の手段によって励起されるしるしを感知することができる。かかる場合、スタイラスは、照射光源が必ずしも必要ではない。
【００６８】
図４Ｆは、いくらか異なる実施形態を図示し、ここで、スタイラス１２０は、例えば、表１のモード２で示されるような光吸収又は光反射モードで動作する受動しるしを感知する。この実施形態では、スタイラス１２０は、基材１７８によって反射されるが、しるし１７９の機構によって反射されない、図２ａで図示されるドットなどの、又はしるし１７９の機構によって最小限反射される照射光源を提供する（例えば、図３ｃの光源３４）。しるし１７９は、好ましくはＩＲ吸収材料の薄層を含み、基材１７８は好ましくは、ＩＲ反射又はＩＲ透過材料であり、スタイラス１２０の画像センサは、照射光源と同じ波長を有する反射された光を感知する。画像は、反射された光としるしが吸収した光とのコントラストによって形成される。したがって、この実施形態は、白色の紙上に印刷された黒色（ＩＲを吸収する）しるし機構を検知するためなどの一部の実施形態で望ましくあり得る、しるしの「ネガ」画像を提供する。あるいは、しるしの機構は、照射光源３４の光を反射してもよく、基材は、スタイラス照射を吸収してもよく、それにより、暗色のバックグラウンド上のしるしが放出する光の「ポジ」画像が画像センサ４５によって検知される。
【００６９】
図４Ｇは、デジタイザの基材部分１１５が除外されており、及びしるし１１９はＬＣＤ  １０５ｇのカラーフィルタ１５２上に印刷されていることを除いて、システム１００（図１Ａを参照）と同様の、デジタイザ及びディスプレイシステムの一部分の拡大断面図を図示する。一実施形態では、しるし１１９は、光学的に透明であり、しるし１１９の機構（例えば、１９０又は１９５と同様のしるしドットパターン）は、カラーフィルタ１５２のカラーセルと整列している。代替の構成として、しるし１１９は頂部偏光層１５３の底面上に印刷され得る。ＬＣＤへの一体化は、より薄い構成の利点及びより高い可視光透過率のＬＣＤ  １０５ｇの可能性をもたらす。
【００７０】
電子的にアドレス可能なディスプレイ１０５ｇ（例えば、ＬＥＤ、プラズマなど）は、各画素の位置を一意に特定するディスプレイ座標を有する。同様に、デジタイザ１１５（図４Ａ〜４Ｄ）は、表面上の各位置が位置固有しるし１１９によって特定される、デジタイザ座標システムを含む。ディスプレイが、デジタイザと同一平面上にあると仮定して、デジタイザの座標は、較正プロセスを使用して、かかるシステムのディスプレイ座標と整列され得、この構成プロセスは、特定の局所領域の各ディスプレイ画素と、同じ局所領域と関連付けられた１つ以上のデジタイザしるし１１９とを関連付ける。較正後、しるし１１９は、ディスプレイ画素座標を間接的に参照するのに使用され得、逆にディスプレイ画素座標は、しるしを間接的に参照するのに使用され得る。
【００７１】
較正は、製造サイトで実施され得、又はデバイスのエンドユーザによって実施され得る。一部の「アフターサマーケット」の実施形態では、ユーザは、デジタイザ１１５をディスプレイ１０５上に組み立ててもよい。かかる場合、一般的にユーザは較正を実施することが必要である。以下に説明される較正システムにより、あまりスキルを持たないユーザも較正を実施することが可能になる。２つの選択可能な較正方法が、以下に説明される。
【００７２】
図６は、ディスプレイ１０５及びしるし１１９を備えた表面１１５の図を示し、この図でしるし１１９は、位置固有数字及び文字シンボル（本明細書では図示目的のみで使用）によって表される。実際のシステムでは、しるしは、典型的には、例えば、図２について説明されるような、位置固有ドット又は線パターンを含む。しるし１１９のそれぞれは、表面１１５上において既知のデジタイザ座標で配置される。しるし１１９のＸ、Ｙ座標は、ｉＸｎ、ｉＹｍで表される。ディスプレイ１０５上の画素座標は、ｄＸｎ、ｄＹｍで表される。
【００７３】
第１較正実施形態は、図６について説明される。較正モードでは、ディスプレイ１０５が第１局所領域の較正しるし１０を、可視光を含む第１しるし波長範囲で放射する。図６について説明している例では、しるし１０は、スタイラス１２０のためのしるしとして、及びまたユーザ可視カーソルとして機能する丸いスポットである。スタイラス１２０、すなわち一般的にはセンサ装置又はセンシングユニットは、較正しるし１０が視野（ＦＯＶ）６５内に存在するように配置される。スタイラスを配置することは、ユーザがスタイラス１２０を可視しるし１０に向けることによって行われ得る。スタイラス１２０は、しるし１０を感知し、スタイラス１２０はまた、そのＦＯＶを第１照射波長範囲で照射し、かつ、ＦＯＶ内に存在するいかなるフォトルミネッセンスしるしも感知し、このしるしは、光を第２しるし波長範囲内で放射する。換言すれば、感知されるフォトルミネッセンスしるしはまた、共通の第１局所領域と関連付けられる。一部の実施形態では、第２波長範囲は第１波長範囲とは同じでない。ＦＯＶ内の１つ以上のデジタイザしるしは、ディスプレイしるし１０と同じ位置に配置されることが起こる。デジタイザは、同じ位置に配置されたかかるしるしの座標を判定し、これを記録する。同じ位置に配置されたしるしは、次に較正しるしのディスプレイ座標と関連付けられる。これら座標は、記憶され、後続のデジタイザの測定をディスプレイ座標に関連付けるために使用される。例えば、図６で図示される例では、しるしｒ及びｓは、スタイラス１２０のＦＯＶ内に存在するが、ｓのみがしるし１０と同じ位置に配置され、したがって、ｓは、しるし１０を形成する画素のアドレスと関連付けられる。第２所定位置に配置されたしるし１０について較正が続けられ得、上記の較正手続きが繰り返される。
【００７４】
較正プロセスの第２実施形態はまた、図６について説明される。この実施形態では、スタイラス１２０は、しるし１０によって放出された第１しるし波長範囲の放射光を感知しないが、デジタイザしるし１１９から放出された、第２しるし波長範囲でしるしが放射した光のみを感知する。励起放射光に暴露されたときのしるし１１９ａは、しるし１０からの光エネルギーに応じて第２しるし波長範囲で発光する。
【００７５】
ディスプレイ１０５は、可視光を含み得る第１しるし波長範囲の光を有するしるし１０を活性化する。スタイラス１２０は、較正しるし１０がそのＦＯＶ  ６５内に存在するように配置される。パターン１０による光は、しるし１０と同じ位置（すなわち、この場合、直ぐ上）に配置されたしるし１１９ａを発光させ、かつ、しるし１１９ａにしるし１０の第１波長範囲とは異なる第２しるし波長範囲でしるしが放出する光（発光）を放射させる。スタイラス１２０は、ＦＯＶ内のしるし１１９ａを感知する。周囲光９は、周囲光９が、しるし１０からの光で照射されないしるし１１９への励起放射光の光源にならないようにするために、好ましくは制限される。
【００７６】
この第２較正の実施形態では、ディスプレイ１０５は、ディスプレイ座標ｄＸ１０、ｄＹ１０（これはしるし１０の中心と一致する）を中心に合わせた、表示されたしるし１０以外は、光を放出しない。しるし１１９ａを照射することにより、しるし１１９ａを発光させるしるし１０を除いて、大部分のフォトルミネッセンスしるし１１９は、励起エネルギーを有しないので、暗色である。そのＦＯＶ内にしるし１０を有するスタイラス１２０は、ｉＸ１０、ｉＹ１０のデジタイザ座標のしるし１１９ａを感知する。したがって、ディスプレイ座標ｄＸ１０，ｄＹ１０は、しるし座標ｉＸ１０、ｉＹ１０と同じ位置に配置されていることが判定される。スタイラス１２０の光源３４及び３５は、実施形態２の手続き中、オフにされる。ディスプレイ１０５は、時間変調されたシーケンスで光を放出し得、及びスタイラスは、しるし１１９ａから再放射された得られた時間変調された信号を復調し得る。
【００７７】
ディスプレイ１０５が、しるし１１９よりも高解像度を有する場合、しるし１０の位置は、しるし１０が単一のしるしを最も小さく囲む大きさまで調整され得る。これにより、デジタイザしるし１１９ａとしるし１０を整列させる精度は向上される。しるし１０はまた、ディスプレイ１０５に対するしるしの位置を正確に判定するために励起されたしるし１１９ａの照射レベルが測定されるときに、Ｘ及び／又はＹ方向で漸増式に調整され得る。
【００７８】
第１及び第２較正の両方の実施形態で記載される手続きは、較正パターンはスタイラスのＦＯＶ内にあり得るが、それはスタイラスのＦＯＶの中心である必要はなく、したがって、スタイラスの不正確な配置は、較正正確性においてあまり影響を及ぼさないという利点を有する。スタイラスに対するしるしの向きの認識（例えば、回転は）はまた、デジタイザ及びディスプレイに対するスタイラスの向きについての情報を提供する。
【００７９】
上記のいずれかの較正方法を使用することで、較正データはプロセッサによって算出され、かかる較正データは次に、将来の参照のためにかかる較正データを記憶し得る別のコンピュータデバイスへと出力され得る。例えば、コンピュータは、コンピュータを起動する度に較正ルーチンを繰り返すことを必要としなくなるように、較正データを記憶し得る。
【００８０】
スタイラス１２０は、デジタイザ表面と接触する拡張可能な先端部５１を有し得る。モード２において、スタイラスは、紙に印刷されたしるしを含み得る受動しるしと共に使用される。紙の上に書くことが好まれる場合、拡張可能な／格納可能なインクを出す先端部５１は、拡張され得る。他のモードでは、インクを出すことは、望ましくない場合があり、Ｄｅｌｒｙｎプラスチックなどの異なる（例えば、非傷）先端部材料が好まれ得るスタイラスは、レンズ４８を超えて拡張するプラスチック先端部７１と、プラスチック先端部７１を超えて拡張するように、又はプラスチック先端部７１がレンズ４８を超えて最外点になるために格納されるように調整され得るインクを分配する先端部５１とを有し得る。
【００８１】
デジタイザパネルは、様々な剛性又は可撓性材料を使用して、様々な方法でディスプレイ積層体へと一体化され得る。図５ａに図示される１つの実施形態は、アフターマーケット用途で、自己湿潤接着剤２０１を使用してデジタイザパネルがデバイス２０５に取り付けられるオーバーレイを含む。このパネルは、基材２００（この場合ＰＥＴ）の一方の側上にフォトルミネッセンスしるし２０２を形成し、前記接着剤２０１でこれらのしるしを被覆することにより構成される。パネルを取り付けるために、ユーザは、パネルの接着剤側をデバイス２０５上に配置し得る。オーバーレイの耐久性を改善するために、ハードコートがパネルのユーザに面する側に追加され得る。
【００８２】
図５ｂに図示される、アフターマーケット用途のオーバーレイの別の実施形態では、まず、ＩＲを反射する多層光学フィルム（ＭＯＦ）２０３上にしるし２０２を印刷することによって構成され得る。この構成において、デバイスに面する接着剤２０４は、フォトルミネッセンス染料から放出された信号が、ＭＯＦ  ２０３を通過しないので、しるしとは反対側上に配置され得る。ユーザとの相互作用からしるしを更に保護するために、ＰＥＴなどの保護層２００は、接着剤２０１を使用して、しるしを被覆するようにＭＯＦの頂部に接着され得る。
【００８３】
別の実施形態は、デジタイザパネルがタッチセンサスクリーンに取り付けられたアンダーレイであり、表面容量技術（ＳＣＴ）スクリーン又は投影容量技術（ＰＣＴ）スクリーンとして、３Ｍ  Ｔｏｕｃｈ  Ｓｙｓｔｅｍｓから提供される製品が挙げられるが、これらに限定されない。図５ｃは、光学的に透明な接着剤２０１で被覆された、ＰＥＴ又はＭＯＦなどの、透明基材２００上フォトルミネッセンスしるし２０２が形成される実施形態を図示する。この接着剤は、次に当該技術分野において既知の多様な方法によって、タッチセンサスクリーン２０５の背面に取り付けられ得る。図５ｄに図示される別の実施形態は、既に確立されているプロセスの開始時、中間時、又は終了時のいずれかで、フォトルミネッセンスしるし２０２を直接タッチセンサスクリーン２０５上に印刷する。
【００８４】
図５ｅで図示される別の実施形態は、アンダーレイ解決策としてのＰＣＴスクリーンなどの、層状のタッチセンサに特定のものである。かかる実施形態では、フォトルミネッセンスしるし２０２は、電極のマトリックを含む構成要素（単数又は複数）と同じ層２０６上に配設され、次にスクリーンは、通常通り他のデバイスと一体化され得る。
【００８５】
更に他の選択肢が図５ｆに図示され、これは、フォトルミネッセンスしるし２０２をＰＥＴ又はＭＯＦなどの材料を含むことができる可視光透明基材２００上に形成し、当該技術で既知の様々な方法を使用して、これをカバーガラスに接着することにより、デジタイザパネルを、タッチセンサスクリーン２０５のカバーレンズ（この場合、可視光透過ＰＣＴスクリーン）と、電極のマトリックスを含む層２０６との間のアンダーレイとすることを示す。得られた積層体は次に、当該技術分野において既知の方法を使用して（例えば、光学的に透明な接着剤２０１で積層することにより）、デジタイザパネルに取り付けられる。
【実施例】
【００８６】
この例は、様々なスタイラスの角度で見ることができるフォトルミネッセンスしるしを実証するために使用され得る設定を説明する。これは、照射光源、フォトルミネッセンス媒体、及び好適なフィルタの後ろに配置された画像センサからなる。照射光源は、光照射ダイオード（ＢＩＶＡＲ  Ｉｎｃ、Ｉｒｖｉｎｇ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａから提供されるＵＶＸＴＺ−４００−１５）からなり、これは、２０ｍＡの電流で駆動され、基材の上に位置固有フォトルミネッセンスしるしが形成されるように光染料が印刷された基材から約３ｃｍの距離に配置されている。ダイオードは、約４００ｎｍを中心とするスペクトル発光を有した。ダイオードの光は印刷された蛍光染料ＩＲＦ８２０Ａ上に入射され、フォトルミネッセンス発光をもたらした。フォトルミネッセンス材料は、ＱＣＲ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ  Ｃｏｒｐ．（Ｐｏｒｔ  Ｓａｉｎｔ  Ｌｕｃｉｅ、Ｆｌｏｒｉｄａ）から購入されたＩＲＦ８２０Ａを含んでいた。これは、７００ｎｍ〜１０００ｎｍの蛍光において、０．２の量子効率を有するものとされる、粉末の形態で入手された。
【００８７】
最初の実験として、蛍光粒子は、室温でＯＰ２００１艶消しニス樹脂に０．５％の濃度で分散され、及び爪楊枝を使用して手動でＭＯＦの小サンプルに配置された。ＯＰ２００１艶消しニス樹脂は、Ｎａｚｄａｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ（ＳｈａｗｎｅｅＫａｎｓａｓ）のＵＶ  Ｆｌｅｘｏ  Ｖａｒｎｉｓｈｅｓのシリーズから購入された。ＭＯＦ基材は３Ｍ社（Ｓｔ．Ｐａｕｌ、Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）によって製造されたＰＲ９０ＥＸを含んでいた。特にこのＭＯＦは、可視範囲にわたって高透過率であり、及び８５０ｎｍを超えると高反射性であった。光学フィルタは、スタイラスの画像ツールとして使用されたＣＣＤ画像センサに入る光の経路内に配置された。光学フィルタは、Ａｓｔｒａ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｂａｌｄｗｉｎ、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）によって供給されるＣｌａｒｅｘ  ＮＩＲ−７５Ｎを含むロングパスフィルタであった。このフィルタは、７５０ｎｍ未満の光の波長の透過率を抑えた。その結果、しるしの一部を不明瞭にするダイオードからの正反射は、画像センサに到達することが大幅に抑制されたが、一方で、蛍光染料によって放出されたＩＲ光は、画像センサによって検知され、基材上の位置固有フォトルミネッセンスしるしの鮮明な画像を生じさせた。
【００８８】
更なる実験において、照射光源は、発光ダイオード（Ｍａｒｕｂｅｎｉ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ  Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）によって供給されたＬ７５０−０４ＡＵ）を含み、これは、２０ｍＡの電流で駆動し、及び基材の上に位置固有フォトルミネッセンスしるしが形成されるように光染料が印刷された基材から約３ｃｍの距離に配置された。ダイオードは、約７５０ｎｍを中心とするスペクトル放出を有した。ダイオードの光は印刷された蛍光染料ＥｖｉＤｏｔ  Ｓｎａｋｅ  Ｅｙｅｓ上に入射し、フォトルミネッセンス発光をもたらした。フォトルミネッセンス材料は、Ｅｖｉｄｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｔｒｏｙ  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）から購入されたＥｖｉＤｏｔ  Ｓｎａｋｅ  Ｅｙｅｓを含んでいた。これは、
４００ｎｍ〜１０００ｎｍの蛍光において、０．３の量子効率を有するものとされる、トルエン内の量子ドットの液体形状で入手された。最初の実験として、蛍光粒子は、室温でＩｎｔｅｇｒｉｔｙ  １１００Ｄに分散され、及びスクリーン印刷技術を使用して手動でＰＥＴの小サンプル上に配置された。Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ  １１００Ｄは、Ｈｅｘｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｃｏｌｕｍｂｕｓ  Ｏｈｉｏ）からＥｖｉｄｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから購入された。ＰＥＴ基材は、Ｄｕｐｏｎｔ  Ｔｅｉｊｉｎ  Ｆｉｌｍｓ（Ｃｈｅｓｔｅｒ  Ｖｉｒｇｉｎｉａ）によって製造されたＳＴ５０５を含んでいた。この特定のＰＥＴは、透明な熱安定化ポリエステルフィルムであり、これは接着を改善するために両面が前処理されたものである。光学フィルタは、スタイラスの画像ツールとして使用されたＣＣＤ画像センサに入る光の経路内に配置された。光学フィルタは、Ａｓｔｒａ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｂａｌｄｗｉｎ、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）によって供給されるＣｌａｒｅｘ  ＮＩＲ−８５Ｎを含むロングパスフィルタであった。このフィルタは、８５０ｎｍ未満の光の波長の透過率を抑えた。その結果、しるしの一部を不明瞭にするダイオードからの正反射が、画像センサに到達することは大幅に抑制されたが、一方で、蛍光染料によって放出されたＩＲ光は、画像センサによって検知され、基材上の位置固有フォトルミネッセンスしるしの鮮明な画像を生じさせた。これら結果は、様々なスタイラスの角度で実現された。
【００８９】
本明細書で使用された用語「スタイラス」は、デジタイザ表面に対して移動され得るデバイスを含み得る。スタイラスは、ペン、又はコンピュータのマウスに類似の形状、又は任意の形状を有し得る。複数のスタイラスは、デジタイザ表面上でライティングデバイス、カーソル制御デバイス、又はゲームピースなどとして、同時に使用され得る。スタイラスは、手動若しくは機械的デバイス、又は機械によって移動され得る。デジタイザ表面は、平面、円筒形、球状、又は任意の形状であり得る。
【００９０】
特に断らないかぎり、本明細書及び特許請求の範囲において使用される量、特性の測定値などを表す全ての数は、「約」なる語によって修飾されているものとして理解されるべきである。したがって、そうではないことが示されていないかぎり、本明細書及び特許請求の範囲に記載される数値的パラメータは、本出願の教示を利用する当業者が得ようとする所望の特性に応じて異なり得る近似的な値である。特許請求の範囲に対する均等論の適用を制限しようとするものではないが、各数値的パラメータは、少なくとも記載される有効桁数を考慮し、更に一般的な四捨五入法を適用することによって解釈されるべきである。本発明の広義の範囲を示す数値的範囲及びパラメータは近似的な値ではあるが、任意の数値が本明細書に論じられる具体例に記載されるかぎりにおいて、これらは妥当な程度に可能な範囲で精確に記載されるものである。しかしながら、いかなる数値も試験又は測定限界にともなう誤差を含み得るものである。
【００９１】
本発明の様々な変更及び変更は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、当業者にとって明らかとなり、本発明は本発明において説明される例示的な実施形態に限定されないものと理解されるべきである。例えば、１つの開示実施形態の特徴は、別に記載のないかぎり、他の開示実施形態全てにも適用され得ることを、読者は推定すべきである。本明細書において参照される、米国特許、特許出願公開、並びに他の特許文献及び非特許文献は、これらが先行する開示と矛盾しないかぎりにおいて、参照として組み込まれる。 
【図１ａ】
2019071081.tif 000004
【図１ｂ】
2019071081.tif 000005
【図１ｃ】
2019071081.tif 000006
【図１ｄ】
2019071081.tif 000007
【図２ａ】
2019071081.tif 000008
【図２ｂ】
2019071081.tif 000009
【図２ｃ】
2019071081.tif 000010
【図２ｄ】
2019071081.tif 000011
【図３ａ】
2019071081.tif 000012
【図３ｂ】
2019071081.tif 000013
【図３ｃ】
2019071081.tif 000014
【図３ｄ】
2019071081.tif 000015
【図３ｅ】
2019071081.tif 000016
【図４ａ】
2019071081.tif 000017
【図４ｂ】
2019071081.tif 000018
【図４ｃ】
2019071081.tif 000019
【図４ｄ】
2019071081.tif 000020
【図４ｅ】
2019071081.tif 000021
【図４ｆ】
2019071081.tif 000022
【図４ｇ】
2019071081.tif 000023
【図５ａ】
2019071081.tif 000024
【図５ｂ】
2019071081.tif 000025
【図５ｃ】
2019071081.tif 000026
【図５ｄ】
2019071081.tif 000027
【図５ｅ】
2019071081.tif 000028
【図５ｆ】
2019071081.tif 000029
【図６】
2019071081.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月11日(2019.1.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
本発明の様々な変更及び変更は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、当業者にとって明らかとなり、本発明は本発明において説明される例示的な実施形態に限定されないものと理解されるべきである。例えば、１つの開示実施形態の特徴は、別に記載のないかぎり、他の開示実施形態全てにも適用され得ることを、読者は推定すべきである。本明細書において参照される、米国特許、特許出願公開、並びに他の特許文献及び非特許文献は、これらが先行する開示と矛盾しないかぎりにおいて、参照として組み込まれる。発明の実施態様の一部を以下の項目［１］−［２９］に記載する。
［１］
しるしのパターンを感知するための光学スタイラスであって、
第１照射波長範囲内の放射光を放出するように構成された光源と、
第１しるし波長範囲及び第２しるし波長範囲でしるしを感知するように構成された光学画像センサであって、前記第１しるし波長範囲は、実質的に人間に可視な光を含み、前記第２しるし波長は、実質的に人間に不可視な光を含む、光学画像センサと、
を備える、光学スタイラス。
［２］
前記第１照射波長範囲は、前記第１及び前記第２しるし波長範囲のいずれとも重なり合わない、項目１に記載の光学スタイラス。
［３］
前記第１照射波長範囲は、前記第１及び／又は前記第２しるし波長範囲と少なくとも部分的に重なり合う、項目１に記載の光学スタイラス。
［４］
前記第１照射波長範囲は、実質的に赤外線である、項目１に記載の光学スタイラス。
［５］
赤外線は、７００ｎｍ〜２０００ｎｍを含む、項目４に記載の光学スタイラス。
［６］
前記第１照射波長範囲は、実質的に人間に可視である、項目１に記載の光学スタイラス。
［７］
人間に可視は、３６０ｎｍ〜７００ｎｍである、項目６に記載の光学スタイラス。
［８］
前記第２しるし波長範囲は、実質的に赤外線である、項目１に記載の光学スタイラス。
［９］
実質的赤外線は、７００ｎｍ〜２０００ｎｍである、項目８に記載の光学スタイラス。
［１０］
前記光学画像センサは、単一センサである、項目１に記載の光学スタイラス。
［１１］
前記光学画像センサは、少なくとも１つの画素アレイを含む、項目１に記載の光学スタイラス。
［１２］
前記画素アレイの第１サブアレイは、前記第１しるし波長範囲に応答し、前記画素アレイの第２サブアレイは、前記第２しるし波長範囲に応答する、項目１１に記載の光学スタイラス。
［１３］
前記第１しるし波長範囲内の放射光を前記第１サブ画素アレイまで通過させ、前記第２しるし波長範囲の放射光を前記第２サブ画素アレイまで通過させるフィルタを更に備える、項目１１に記載の光学スタイラス。
［１４］
アクロマートレンズを更に含む、項目１に記載の光学スタイラス。
［１５］
基材の局所領域を画定する位置固有しるしを感知するための視野を有する光学スタイラスであって、
第１波長範囲内の放射光に対して感光性があり、第１画像信号を提供する、第１画像センサと、
第２波長範囲内の放射光に対して感光性があり、第２画像信号を提供する、第２画像センサと、
第１照射波長範囲内の放射光を提供する第１照射光源と、
第２照射波長範囲内の放射光を提供する第２照射光源と、
前記第１及び前記第２画像センサと前記第１及び前記第２照射光源とに通信可能に結合された電子機器であって、前記電子機器は、前記第１及び／又は前記第２照射光源を選択的に駆動する一方で、第１及び／第２画像信号を受信することを含む、様々なモードで動作するように構成される、電子機器と、
を備える、光学スタイラス。
［１６］
前記電子機器は、前記第１と前記第２照射光源のいずれも駆動させない一方で、第１及び第２画像信号を受信するあるモードで周期的に動作するように追加的に構成された、項目１５に記載の光学スタイラス。
［１７］
前記電子機器は、前記受信された第１及び第２画像信号から、対応したしるしパターンが前記スタイラスの視野内にあるかどうかを判定するように構成された、項目１５に記載の光学スタイラス。
［１８］
前記電子機器は、いったん、対応した位置パターンが検出されると、前記検知されたしるしと一致する感知モードに切り替えるように更に構成された、項目１７に記載の光学スタイラス。
［１９］
前記検知されたしるしとの一致が、前記第１若しくは前記第２照射光源のいずれかを駆動する又はいずれも駆動しないことと、前記第１若しくは前記第２画像センサを駆動することを含む前記感知モードを選択することと、を含む、項目１８に記載の光学スタイラス。
［２０］
前記第１照射波長範囲は、実質的に人間に可視である、項目１９に記載の光学スタイラス。
［２１］
実質的に人間に可視は、約３６０ｎｍ〜約７００ｎｍを含む、項目２０に記載の光学スタイラス。
［２２］
実質的に赤外線である前記第２波長範囲の励起放射光、項目２０に記載の光学スタイラス。
［２３］
実質的赤外線は、約７００ｎｍ〜約２０００ｎｍを含む、項目２２に記載の光学スタイラス。
［２４］
前記第１と前記第２画像センサとは、同じ画像センサである、項目２２に記載の光学スタイラス。
［２５］
前記第２画像センサと関連するフィルタであって、前記視野から前記第２画像センサまで殆どの赤外線を通過させる、フィルタ、を更に備える、項目２２に記載の光学スタイラス。
［２６］
前記第１の放出された波長の範囲は、実質的に人間に可視である、項目２２に記載の光学スタイラス。
［２７］
実質的に人間に可視は、約３００ｎｍ〜約７００ｎｍを含む、項目２６に記載の光学スタイラス。
［２８］
アクロマートレンズを更に含む、項目１に記載の光学スタイラス。
［２９］
スタイラスであって、
視野を有する画像センサと、
第１及び第２照射光源であって、前記第１は、第１照射波長範囲の放射光を提供するように構成され、前記第２は、第２照射波長範囲の励起放射光を提供するように構成された、第１及び第２照射光源と、
前記画像センサ並びに前記第１及び前記第２照射光源に通信可能に結合された電子機器であって、前記電子機器は、前記画像センサから画像信号を受信し、前記画像信号からある画像信号が対応したしるしパターンを含むかどうかを判定するように構成される、電子機器と、を備え、
前記電子機器は、前記第１及び前記第２照射光源を選択的に循環させて、どちらが対応したしるしパターンを含む画像信号を前記画像センサに受信させているかを見い出すために更に構成された、スタイラス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の局所領域を画定する位置固有しるしを感知するための視野を有する光学スタイラスであって、
第１波長範囲内の放射光に対して感光性があり、第１画像信号を提供する、第１画像センサと、
第２波長範囲内の放射光に対して感光性があり、第２画像信号を提供する、第２画像センサと、
第１照射波長範囲内の放射光を提供する第１照射光源と、
第２照射波長範囲内の放射光を提供する第２照射光源と、
前記第１及び前記第２画像センサと前記第１及び前記第２照射光源とに通信可能に結合された電子機器であって、前記電子機器は、第１照射光源をオフにし第２照射光源をオンにしてフォトルミネッセンスしるしを読み取る第１のモードと、第１照射光源をオンにし第２照射光源をオフにして光分散又は反射基材上の光吸収しるしを読み取る第２のモードと、第１照射光源をオフにしかつ第２照射光源をオフにしてディスプレイ上に表示されるしるしを読み取る第３のモードとを含む、複数のモードで動作するように構成される、電子機器と、
を備える、光学スタイラス。
【請求項２】
前記電子機器が、モード間を自動に切り替えるように構成されている、請求項１に記載の光学スタイラス。
【請求項３】
前記電子機器が、前記受信された第１及び第２画像信号から、対応したしるしパターンが前記スタイラスの視野内にあるかどうかを判定するように構成された、請求項１に記載の光学スタイラス。
【請求項４】
前記電子機器が、いったん、対応した位置パターンが検出されると、前記検知されたしるしと一致する感知モードに切り替えるように更に構成された、請求項３に記載の光学スタイラス。
【請求項５】
光学スタイラスであって、
視野を有する画像センサと、
第１及び第２照射光源であって、前記第１は、第１照射波長範囲の放射光を提供するように構成され、前記第２は、第２照射波長範囲の励起放射光を提供するように構成された、第１及び第２照射光源と、
前記画像センサ並びに前記第１及び前記第２照射光源に通信可能に結合された電子機器であって、前記電子機器は、前記画像センサから画像信号を受信し、前記画像信号からある画像信号が対応したしるしパターンを含むかどうかを判定するように構成される、電子機器と、を備え、
前記光学スタイラスは、第１照射光源をオフにし第２照射光源をオンにしてフォトルミネッセンスしるしを読み取る第１のモードと、第１照射光源をオンにし第２照射光源をオフにして光分散又は反射基材上の光吸収しるしを読み取る第２のモードと、第１照射光源をオフにしかつ第２照射光源をオフにしてディスプレイ上に表示されるしるしを読み取る第３のモードとを含む、複数のモードで動作するように構成され、
前記電子機器は、前記第１及び前記第２照射光源を選択的に循環させて、どちらが対応したしるしパターンを含む画像信号を前記画像センサに受信させているかを見い出すために更に構成された、
光学スタイラス。
【請求項６】
しるしのパターンを感知するための光学スタイラスであって、
第１照射波長範囲内の放射光を提供する第１照射光源と、
第２照射波長範囲内の放射光を提供する第２照射光源と、
第１しるし波長範囲及び第２しるし波長範囲でしるしを感知するように構成された光学画像センサであって、前記第１しるし波長範囲は実質的に人間に可視な光を含み、前記第２しるし波長範囲は実質的に人間に不可視な光を含む、光学画像センサと、を備え、
光学スタイラスは、第１照射光源をオフにし第２照射光源をオンにしてフォトルミネッセンスしるしを読み取る第１のモードと、第１照射光源をオンにし第２照射光源をオフにして光分散又は反射基材上の光吸収しるしを読み取る第２のモードと、第１照射光源をオフにしかつ第２照射光源をオフにしてディスプレイ上に表示されるしるしを読み取る第３のモードとを含む、複数のモードで動作するように構成される、
光学スタイラス。
【請求項７】
前記光学画像センサは、少なくとも１つの画素アレイを含む、請求項６に記載の光学スタイラス。
【請求項８】
前記画素アレイの第１サブアレイは、前記第１しるし波長範囲に応答し、前記画素アレイの第２サブアレイは、前記第２しるし波長範囲に応答する、請求項７に記載の光学スタイラス。
【請求項９】
前記第１しるし波長範囲内の放射光を前記第１サブ画素アレイまで通過させ、前記第２しるし波長範囲の放射光を前記第２サブ画素アレイまで通過させるフィルタを更に備える、請求項８に記載の光学スタイラス。
【外国語明細書】
2019071081000001.pdf