[发明专利]无源光笔和使用该无源光笔的用户输入设备

权利要求书

1. 一种与用户输入设备一起使用的光笔，包括：

外壳，该外壳包括构造成收集环境光的入口孔和构造成发射被收集的光的出口孔，其中所述出口孔接近所述光笔的尖端；以及

光导，该光导布置在所述外壳内，其中所述光导与所述入口孔和所述出口孔光连通，使得所述光导将被收集的光从所述入口孔引导到所述出口孔；

其中，当至少所述光笔尖端的一部分接近用户输入设备的输入表面时，所述光笔产生能被所述用户输入设备探测到的规定的亮度分布。

2. 如权利要求1所述的光笔，其中所述入口孔接近所述外壳的与所述尖端相反的端部。

3. 如权利要求1所述的光笔，其中所述入口孔接近所述尖端。

4. 如权利要求3所述的光笔，其中所述入口孔构造成收集包括由用户输入设备发射的光的环境光。

5. 如权利要求1所述的光笔，其中所述入口孔包括收集环境光的收集器。

6. 如权利要求5所述的光笔，其中所述收集器包括透镜。

7. 如权利要求1所述的光笔，其中所述光导是所述外壳整体的一部分。

8. 如权利要求7所述的光笔，其中所述光导包括所述外壳的反射内表面。

9. 如权利要求1所述的光笔，其中所述光导包括多层聚合光学膜。

10. 如权利要求9所述的光笔，其中所述多层聚合光学膜反射至少80％的入射光。

11. 如权利要求10所述的光笔，其中所述多层聚合光学膜反射至少95％的入射光。

12. 如权利要求11所述的光笔，其中所述多层聚合光学膜反射至少99％的入射光。

13. 如权利要求1所述的光笔，其中该光笔包括接近所述光笔尖端并与所述光导光连通的光学元件，其中该光学元件将发射光聚焦到一点上。

14. 如权利要求1所述的光笔，其中所述光笔尖端包括构造成与所述用户输入设备的输入表面接触的适应元件。

15. 如权利要求14所述的光笔，其中所述适应元件是所述外壳的整体的一部分。

16. 如权利要求14所述的光笔，其中所述适应元件的一部分位于所述外壳内，另一部分延伸出所述外壳以形成所述出口孔。

17. 如权利要求14所述的光笔，其中所述适应元件包括套管，该套管接近所述尖端安装在所述外壳上，并且延伸超过所述外壳而形成所述出口孔。

18. 如权利要求14所述的光笔，其中所述适应元件包括聚合材料。

19. 如权利要求14所述的光笔，其中所述适应元件包括橡胶。

20. 如权利要求1所述的光笔，其中该光笔还包括弹性元件，该弹性元件连接到圆筒上，该圆筒接近所述尖端并位于所述外壳内，其中该圆筒形成所述出口孔，其中所述圆筒可滑动地连接到所述尖端上，使得当至少所述尖端的一部分接触所述用户输入设备的输入表面时，所述圆筒改变发射光的横截面面积。

21. 如权利要求1所述的光笔，其中规定的亮度分布包括至少部分包围亮区域的暗区域，其中暗区域和亮区域之间的对比可由所述用户输入设备探测到。

22. 一种用户输入设备，包括：

多个光传感器，其布置成探测透射穿过用户输入设备输入表面的光；

光笔，该光笔构造成收集环境光并且通过该光笔尖端发射被收集的光，其中当至少该光笔尖端的一部分接近所述用户输入设备的输入表面时，该光笔产生能被所述用户输入设备探测到的规定的亮度分布；以及

电子设备，该电子设备连接到所述多个光传感器上，并且构造成确定由所述光笔产生的规定的亮度分布在参考平面上的位置。