专利名称:笔式数据处理装置的制作方法
笔式数据处理装置
发明所属的技术领域
本发明涉及一种数据处理装置,特别是一种设置成笔式以便于携带和 操作的数据处理装置。背景技术:
数据处理装置如桌上型电脑和膝上型电脑在现代生活的各个方面中越 来越多地扮演着不可或缺的角色。膝上型电脑,亦即常被谈到的便携式个 人电脑和笔记本电脑,通常比桌上型电脑更紧凑和轻便,因而使用者可以 到处携带着它们并将其作为活动办公室来使用。然而,膝上型电脑在某些 环境下仍显得过大和过重而不便于外出携带和使用,例如,对于坐在飞机 的经济舱或者小型至中型尺寸的私家车后座旅行的旅客来说,使用膝上型 电脑就会感到诸多不便或者不舒服。此外,对于乘坐飞机或者火车旅行的 》良客来说,膝上型电脑也会占据随身携带的行李箱的很大空间。
个人数位助理(PDA)装置通常比膝上型电脑更紧凑小巧和轻便,因 此,在许多情形下它们更便利于外出携带和使用。 一种类型的PDA装置 具有一个类似微型膝上型电脑键盘的键盘,该小键盘并不能很方便地将数 据输入PDA。另一种PDA装置具有一压力感测屏或触摸屏,可供使用者 利用尖头物体例如使用者的手指、 一支笔尖等来实现数据输入。这种触摸 屏价格昂贵且其可使用的寿命周期相对要短,此外,即使PDA装置比膝 上型电脑更小巧紧凑和轻便,但当将其装在衣袋或小钱包中携带时,PDA 装置的体积仍显得相当大。 因此,提供一种小巧轻便的数据处理装置将是很有利的。理想的数据 处理装置应当具有一个简单和直观的数据输入机构,当然,对于数据处理 装置而言,耐用和成本低廉也^:人们所希望的。进一步地,如果此数据处 理装置能够在不同的外部环境中使用,它将更具有优势。附图简要说明
图1是本发明一个实施例的笔式数据处理装置的示意图。图2是本发明 一个实施例的笔式数据处理装置的不同组件的示意图。 图3是本发明一个实施例的投影显示器的示意图。
具体实施方式
以下配合参考附图来描述本发明的各种实施例,其中,各附图中结构 或功能相似的元件将用同样的数字标号来表述。应当注意的是,附图仅是 为了便于描述本发明优选实施例,而不得将其视为本发明的全部或无遗漏 的描述,或将其视为本发明权利范围的限制。此外,附图也没有必要按比 例来绘制。
图1是本发明的一个实施例的数据处理装置10的外部特征示意图, 图2是本发明的一个实施例的数据处理装置10的内部元件的示意图。如 图1和图2所示,在本发明的一个优选实施例中,数据处理装置10外形 象一支可以轻易把握的钢笔,因此,数据处理装置10可以是一个笔式数 据处理装置, 一个笔式电脑,. 一支钢笔形个人数位助理(PDA),等等。 数据处理装置10具有一个能够象钢笔一样把握的外壳或外主体11,依据 本发明的一项优选实施例,该外壳或外主体11具有一般圆柱形或长条外 形。图1和图2显示长条形主体11具有一尖头前端部12和一后端部14。 数据处理装置10包^^有设置在其中并与主体11机械连接的一个电路板16 和电池18。该数据处理装置10还包含有一或多个安装在电路板16上的功 能元件或才莫组。举例来说,图2显示了安装在电路板16上的一个运动感 测模组22、 一个数字信号处理器模组23、 一个数据存储模组24、 一个显 示器驱动模组26、 一个电源管理模组28及一个接口模组29。同样举例来 说,数字信号处理器模组23可包含一微处理器(nP)、 一中央处理器 (CPU),或其他相似的元件。
另外,数据处理装置10包含有邻近前端部22而设并与运动感测才莫组 22电性连接的一发光装置32和一照相传感装置34,举例来说,发光装置 32可包含一发光二极管(LED),而照相传感装置34可包含照片晶体管阵 列、电荷耦合装置阵列、照片光敏电阻阵列,等等。在本发明的一个特别 实施例中,数据处理装置10还包含一设置于照相传感装置34前部的镜头 33。显示器36是与显示器驱动模组26相连接,在本发明的一项优选实施例中,该显示器36包含一安装于主体11上的液晶显示器(LCD)。
图1和图2还显示了数据处理装置10包含一或多个位于主体11的杆 柱上的开关35,这些开关35可包括钮扣开关、滑动开关、拔动开关,或 其他类型的一些开关。在本发明的一个优选实施例中,开关35包括有电 源开关,电源开关是与数字信号处理器才莫組23及电源管理模组28相连接, 以将数据处理装置10转至开和关状态。在另一个优选实施例中,开关35 包括与数字信号处理器模组23相连接的运算状态开关,及与显示器驱动 模组26相连接的显示状态开关。
在本发明的一个优选实施例中,数据处理装置10包含一连接至接口 模组29的接口 39,举例来说,接口 39可以是一个通用串行总线接口
(USB)、红外总线接口、蓝牙总线接口等等,该接口 39靠近于后端部14, 以便于与其他装置相连接。USB接口 39也可以作为一个电源总线,用于 为电池18充电及/或利用一外部电源来运行该数据处理装置10。在一个可 选的实施例中,数据处理装置10包含一个与外部电源相连接的电源插头
(图1和图2中未显示),用于为电池18及数据处理装置10的运行提供 电源。
依据本发明的另一个优选实施例,显示器驱动^^莫组26是与一显示器 信号输出口 (图1和图2未显示)相连接,以将显示器信号传输给一外部 显示器装置(图1和图2未显示)。主体11上的显示器信号输出端与外部 显示器装置之间的显示信号传输可以是有线的,也可以是无线的。有线传 输可以通过串行信号总线或并行信号总线,无线传输可以通过可见光例如 红外线,或者通过无线电波例如蓝牙来传输。在一个实施例中,外部显示 器装置包含一柔性或可折叠的显示面板,例如,电子纸(Electric Paper)。 在不用时,电子纸可折叠或者绕主体11巻起来以便于收藏或外出携带。 另外,该外部显示器装置可用数据处理装置10的电源来运行,也可以用 它自己的电源来运行。
依据本发明的再一个优选实施例,数据处理装置10包括一个可与主 体11相分离的投影显示器。图3是本发明一个实施例的投影显示器40的 示意图,在本实施例中,该投影显示器40包含一帽形或套形主体41,该帽形或套形主体41在不使用的状态下可被放置或可分离地安装在主体11 上。更适宜地,帽形主体41可^i丈置在主体11的前端部12上,藉此可 在可能潜在不利情境的情形下保护照相传感装置34。帽形主体41上装配 有一扣夹42以夹接到薄形构件上,例如笔记本、衣袋等等。投影显示器40 包含一图像投影机45,用以将视频图像投影到某一区域上,例如屏幕、板、 墙、天花板、桌面、地板,等等。举例来说,在本发明的一个优先实施例 中,图像投影机45包含一微型激光图像投影机。
投影显示器40还包含一连接至图像投影机45以便从主体11上的显 示器信号输出口 (图1和图2中未显示)接收图像信号的显示器信号输入 口 46,且该显示器信号输入口 46是与显示器驱动才莫组26相连接。主体ll 的显示器信号输出口与帽形主体41的显示器信号输入口之间的信号传输 既可以是有线传输也可以是无线传输,有线传输可以通过串行信号总线或 并行信号总线,无线传输可以是可见光例如红外线,或者无线电波例如蓝 牙的传输方式。此外,才更影显示器40可使用数据处理装置10的电源或者 它本身的电源来运行。更进一步地,该投影显示器40可包含一开关48, 此开关48可以是拔转开关、按键开关、滑动开关、触垫开关等等。此开 关48可提供诸多功能,例如打开或关闭投影显示器40、调节图像投影机 45的焦距、亮度、色彩、对比度、纵横比等。
使用时,使用者可以象握一支钢笔一样握着此数据处理装置10并使 其在表面30上移动。在本发明的一个实施例中,此表面30可以是任意类 型的非完全透明的表面,它具有确定的表面特性或特征。当使用者在表面 30上移动此数据处理装置10时,发光装置32发出的光束照亮表面30的 不同区域,由此引起表面30反射光束才莫式的变化。对应于反射光束的变 化,照相传感装置34产生一电子信号,运动感测^t组22对来自照相传感 装置34的电子信号进行解码,并产生表征数据处理装置10在表面30上 的运动的运动信号,该运动信号^皮传送到数字信号处理器模组23。在一个 操作4莫式中,使用者可在表面30上移动数据处理装置IO作为一种指示器, 而该运动信号则被用于控制一指针在显示器36上的运动。在另一个操作 ^^式中,使用者可在表面30上移动该数据处理装置IO作为一种手写工具,而该运动信号则作为对应于使用者的书写动作的数据输入。更适宜的,数
字信号处理器^^莫组23包含一书写^t式识别机构或元件,利用此机构或元
件在其中的运行来识取使用者的书写。对应于来自运动感测才莫组22的运
动信号,数字信号处理品模组23中所设的书写模式识别元件产生一图案,
此图案可以是文字、字符或选自数据存储冲莫组24所存图库中的符号。在
本发明一个优选实施例中,书写^f莫式识别机构基于使用者的书写产生一或
多个文字、字符或者符号,使用者可利用开关35中的一个按钮来选择所
输入的特定文字、字符或者符号。使用者还可以利用开关35来指示文字、
字符或符号书写的开始和结束,从而便于数字信号处理器模组23易于辨 识所书写的文字、字符或者符号。
数据存储才莫组24存储着在数据处理装置10上运行的程序,以及使用 者输入的数据和程序运行输出的数据。在本发明的一个优选实施例中,数 据存储才莫组24包含一动态随机存取存储器(DRAM)单元及一可擦除可 编程只读存储器(EEPROM)单元。其他类型的存储单元,例如,磁存储 器单元、光存储器单元,等等,也可包含在数据存储才莫组24之列。显示 器驱动才莫组26接收来自数字信号处理才莫组23的信号,并产生一个驱动信 号给显示器36或给外部显示器装置,例如电子纸或图3所示的投影显示 器40。
接口模组29可包含一多媒体数字信号编解码器(CODEC)电路,用 于对来自数字信号处理器才莫组23的信号在其传输至接口纟莫组29之前先行 将其进行编码,以及对来自接口模组29的信号在其传输至数字信号处理 器才莫组23之前先行将其进行解码。此接口模组29也可包含一调制解调器, 以调制进入接口模组29的信号及解调制进入信号处理器模组23的信号。 电源管理才莫组28控制着数据处理装置10的不同构件的电源供应,以确保 它们的正常运行。
在本发明的一个优选实施例中,接口才莫组29能够与其他数据处理装 置、桌上型电脑、膝上型电脑、PDA等进行通信,接口才莫组29也可以与 网络进4亍通信,例如以太网、局域网、因特网、无线局域网(WLAN)、 无线保真(Wireless Fidelity, WiFi)等等。通过接口才莫组29,数据处理装置10可以利用其他装置及/或网络的运算能力、存储、显示及其他资源,
藉此极大地提供其自身性能。例如,在本发明的一个优选实施例中,数据
处理装置10可以轻易地通过一种名为"数据团(Data Cloud)"的技术利 用网络的存储资源。
应当理解,依据本发明提出的数据处理装置并不局限于上文所述以及 图1、图2和图3所示者。本技术领域中熟悉此项技术者在不脱离本发明 精神的前提下,可以轻易地想到在此数据处理装置10上添加其他附加的 功能才莫组或元件,删除某些元件或成分,或者改变一些成分。在实现本发 明的数据处理装置10时,人们可以将成本、重量、尺寸、预期功能和速 度等因素纳入考虑范围。例如,图2显示了数据处理装置10包括功能一莫 組22、 23、 24、 26、 28和29,依照本发明,这些功能沖莫组的一部分或者 全部可以组合在一起或者制作在同一个半导体芯片上。很明确,在本发明 的一个实施例中,运动感测才莫组22就可以在包含照相传感装置34的同一 个芯片上实现。此外,数据处理装置10可以包含一太阳电池板,在光线 充足的环境中可用于为数据处理装置10提供运行电源并为电池18进行充 电。另外,数据处理装置IO可包含一全球定位系统(GPS)导航才莫组或者 其他类型的导航模组。导航功能能够使得用户非常容易地识别装置10的 位置。在一个优选实施例中,数据存储模组24包含有地图数据库供导航 模组使用。
在本发明的一个可选实施例中,数据处理装置10包含高灵敏度照相 传感装置34,正常状况下它能够探测到表面30反射的自然光线。在这样 的实施例中,发光装置32是可选择的,当周围环境的光线强度低于预定
32,使得数据处理装置10可在黑暗环境中运行。当周围环境的光线充足 时,选择性的发光装置32关闭以保存和节省电源。在本发明的另一个选 择性实施例中,数据处理装置10包含靠近前端12的轨迹球运动感测机构,
耦合,藉此可感测到数据处理装置10在一个无特征表面例如透明的玻璃 表面上的运动。在本发明的再一个选择性实施例中,数据处理装置10中
10的运动感测才莫组22包含一运动传感器,它可以感测到数据处理装置10在 空气中的运动,举例来说,运动感测才莫组22中的运动传感器可包含一微 型机电系统(MEMS)传感器、磁传感器等等。在本发明的另一选择性实 施例中,数据处理装置10不包含电路板16。在这样的实施例中,数据处 理装置10的功能;f莫组或元件直接安装在长条形主体11上,以进一步简化 数据处理装置10的结构并改善其成本效益。
至此我们已经充分认识了本发明所提供的笔式数据处理装置或笔式电 脑。依照本发明的技术方案,使用者可以象握一支笔一样把握笔式电脑, 并通过在一表面上书写或绘画文字、字符、符号或者图形来输入数据。特 殊地, 一光学或者轨迹i^运动传感器可感测到笔式电脑在表面上的运动。 当处于这种数据输入沖莫式时,运动感测才莫组对应于笔式电脑在表面上的书 写或绘画运动生成相应的数据。在一光标控制4莫式中,此运动感测斗莫组对 应于笔式电脑在表面的运动生成一光标控制信号。本发明一个实施例提供 的笔式电脑,它包含一信号处理单元和一存储单元,用以执行数据处理和 存储。在一个优选实施例中,此笔式电脑还包含一接口界面,而使其能够 与其他电脑和网络相连接以实现数据共享和运算以及内存共享。与现有的 笔记本电脑和个人数位助理相比,本发明的笔式电脑易于外出携带及在狭 窄环境中使用。光学或者轨迹球运动传感器为笔式电脑提供了 一个直观、 可靠和成本经济的方式来输入数据。
虽然以上对本发明的具体实施方式
作了详细描述,但这些说明并不是 对本发明范围的限制。对于本领域中熟悉此项技术者来说,对上文描述的 实施例所作的显而易见的修改和变化均为本发明所包含。例如,本发明的 数据处理装置或笔式电脑可包含一设于其前端部的压力传感器,并在运动 感测才莫组中设置一惯性运动传感器,例如一加速度传感器,或一位置传感 器,例如磁传感器。压力传感器和运动感测模组可相互配合以检测和辨识 笔式电脑在表面和在空气中的运动,藉此可极大地筒化手写识别算法及/或 提高其性能。
权利要求
1.一种笔式数据处理装置,包括一长形主体,其具有一第一端部;一传感器,邻近于所述长形主体的第一端部;一运动感测模组,设于所述长形主体中,且与所述传感器相连,可根据所述传感器感测到的长形主体的运动而产生一运动信号;及一数字信号处理器模组,是设于所述长形主体中,且与所述运动感测模组相连,其具有一模式识别元件。
2. 如权利要求1所述的笔式数据处理装置,其中所述传感器包含有一与 所述运动感测;漠组相连的照相传感装置。
3. 如权利要求2所述的笔式数据处理装置,其中所述传感器进一步包含 一发光装置。
4. 如权利要求1所述的笔式数据处理装置,其中所述传感器包含一轨迹 i^动感测装置。
5. 如权利要求1所述的笔式数据处理装置,其中所述传感器包含一压力 传感器,且所述运动感测模组包含一惯性感测机构。
6. 如权利要求1所述的笔式数据处理装置,其中所述传感器包含一压力 传感器,且所述运动感测纟莫组包含一位置感测机构。
7. 如权利要求1所述的笔式数据处理装置,其中它进一步包括 一显示器驱动模组,是与所述数字信号处理器^莫组相连接;及 一显示器,是与所述显示器驱动一莫组相连接。
8. 如权利要求7所述的笔式数据处理装置,其中所述显示器是设置在所 述长形主体上。
9. 如权利要求7所述的笔式数据处理装置,其中所述显示器包含可分离 地安装在所述长形主体上的投影显示器。
10. 如权利要求7所述的笔式数据处理装置,其中所述显示器包含一电子 书显示板。
11. 一种笔式电脑,包括一圆柱形主体,其具有第一端部和第二端部;一运动传感器,邻近于所述圓柱形主体的第一端部,用于感测该第一端部在一表面上的运动; 一运动感测冲莫组,设于所述圓柱形主体的内部,且与所述运动传感器相接,用于响应所述运动传感器感测到的该笫一端部在一表面上的运动而产生一运动信号; 一数字信号处理器才莫组,是与所述运动感测才莫组相接; 一显示器驱动模组,是与所述数字信号处理器纟莫组相接;及 一显示器,设置于所述圆柱形主体上,且与所述显示器驱动模组相接。
12. 如权利要求11所述的笔式电脑,其中所述运动传感器包含一与所述 运动感测才莫组相接的照相传感装置。
13. 如权利要求11所述的笔式电脑,其中所述运动传感器包含一与所述 运动感测才莫组相接的轨迹J求运动感测装置。
14. 如权利要求11所述的笔式电脑,其中它进一步包含一与所述数字信 号处理器模组相接的数据存储才莫组。
15. 如权利要求11所述的笔式电脑,其中它进一步包含一邻近于所述圆 柱形主体的第二端部的接口界面,此接口界面是与所述数字信号处理器 才莫组相接。
16. —笔式数据处理装置,包括一圆柱形外主体,其具有第一端部、第二端部及位于第一端部与第二 端部之间的杆柱;一运动传感器,邻近于所述圓柱形外主体的第一端部,用于感测此第一端部在一表面上的运动; 一运动感测模组,设于所述圆柱形外主体内,是与所述运动传感器相接,用于响应所述运动传感器感测到的笫一端部在该表面上的运动而产生一运动信号; 一数字信号处理器模组,是与所述运动感测才莫组相接,其包含一模式识别元件,该;漠式识别元件的运行可响应于所述运动信号而产生一模式;一显示器驱动模组,设于所述圓柱形外主体内,是与所述数字信号处理器模组相接;及 一显示器,是与所述显示器驱动模组相接。
17. 如权利要求16所述的笔式数据处理装置,其中所述显示器包含一设 置于所述圓柱形外主体的杆柱上的液晶显示器。
18. 如权利要求16所述的笔式数据处理装置,其中所述显示器包含一可 分离地安装于杆柱上并遮盖所述圆柱形外主体的第一端部的投影显示 器。
19. 如权利要求16所述的笔式数据处理装置,其中.它进一步包括一运行 模式开关,是设于所述圆柱形外主体的杆柱上,并与所述数字信号处理 器才莫组相接。
20. 如权利要求16所述的笔式数据处理装置,其中它进一步包括 一多々某体数字信号编解码器(CODEC)电路,是与所述数字信号处理器模组相接;及 一接口,是与所述多4某体数字信号编解码器电路相接。
全文摘要
一种笔式数据处理装置(10),包含一个可以象钢笔一样被把握的圆柱形主体(11),及设于该主体(11)内的一处理器(23)和存储器(24)。主体(11)内的一运动传感器(26)感测到前端部(12)在一表面(30)上的运动并产生一运动信号。在第一模式中,此运动信号控制一光标运动;在第二模式中,此运动信号产生文字、字符或者符号,藉此使得可以在表面(30)上手写输入数据。所设的一接口(39)使该装置(10)能够与其他电脑或者网络的运算和存储资源。
文档编号G06F3/0354GK101310245SQ200780000107
公开日2008年11月19日 申请日期2007年7月27日 优先权日2007年7月27日
发明者建 刘, 勇 高 申请人:埃派克森微电子有限公司