书写平板电脑信息记录设备的制造方法_3

文档序号:9872401阅读:来源:国知局
用专门化的触笔的某种其它方式来绘制图像,则 捕获过程将未能捕获该图像。此外,如果使用该专门化的触笔完成了该绘图的一部分,但以 某种其它方式来绘制了另一部分,则仅通过专门化的触笔绘制的这部分将被电子地捕获。 该特征可以用于专门目的,诸如用来捕获基本上不同于该屏幕上示出的图像的图像,对于 任何数量的原因,以便不捕获绘图的初始粗糙的草图,举例来说。通过提供暂时禁用触摸传 感器的装置,还可以实现类似功能,使得可以在屏幕上绘制一些东西而不将它捕获到存储 器,即使当使用专门化的触笔时,如果需要的话。通过关闭触摸传感器的电源或将触摸传感 器置于低功率模式,这可以允许当绘图时的以极大地降低的功率水平的操作而没有图像捕 获。
[0071 ] 在优选的实施例中,所捕获的图像在该设备的存储器中被存储为Adobe? Acrobat?, (pdf)文件。这通过在激活捕获开关时最终化Acrobat文件(将任何需要的开销(overhead) 添加到该文件)并且然后将该文件保存在闪存中用于由用户以后观看或传输来完成。在至 少一些优选的实施例中,该所捕获的图像在继原始图像被擦除之后无法在该设备的绘图表 面上重现,并且因此必须被传输给另一个设备以用于观看。这样的不具有重现能力的设备 被极大地简化,因为该绘图表面不需要合并将添加成本、复杂度和质量的显示重现能力。在 这点上,在液晶层的任一面上的导电层是非专利的(即,连续地延伸穿过液晶显示器的整个 观看区域)。
[0072] 然而,在其它实施例中,该设备通过在绘图表面上提供电子方式绘制图像的装置 (诸如通过使用用于改变液晶层的状态的技术,例如在美国专利号5,889,566或5,644,330 中公开的)来提供在绘图表面上显示图像的能力。可替代地,该图像可以通过使用将利用绘 图表面的压力灵敏度的技术(诸如通过利用压电效应,举例来说)而被"绘制"在显示器上。
[0073] 所捕获的绘图(图像)可以经由无线或有线链路被发送到台式PC、笔记本电脑、PDA 或蜂窝电话(见下述的图7和图10)。该设备上的闪存存储可以在远程设备上以与如何处理 被插入到这样的设备中的闪存存储器类似的方式被访问(例如,它可以被示出为存储设备) 并且所存储的Acrobat文件可以被以这样的文件将被访问的常规方式进行访问。用于本发 明设备以执行该功能的几种不同的设计在本文下面进行更详细的描述。
[0074] 考虑到紧凑的集成、耐用性、低功耗和使用的方便性,该平板电脑的下面的实施例 中的任何实施例尤其可以被提供以在外部设备上捕获在该平板电脑上所绘制的图像:
[0075] 紧凑和经济的示例实施例的一般设计被在图4中以框图示出。它包括书写/绘图表 面10、数据捕获设备(诸如压力(例如,电阻式)触摸屏40或电感式触摸屏60)。相关联的电路 300包括从触摸屏40或60接收数据用于提供(例如,通过串流的数据)给通用微控制器单元 的数据捕获控制器201、具有RAM的通用MCU205、用于擦除绘图表面10上的图像(如上面更详 细描述的)的平板电脑驱动电路202、用于给电子器件和擦除功能供电的可再充电电池203、 闪存存储器204或其它存储器以及用于连接到外部设备以及用于对可再充电电池203进行 充电的USB端口 206。
[0076]闪存存储器204可以是可移除的,诸如通过使用USB闪存驱动器或计算机行业中通 常使用的其他类型的可移除的闪存存储器(诸如紧凑式闪存、记忆棒、Micr〇SD、MMC等)或内 置的硬盘驱动器(诸如可以被在笔记本电脑中使用的,举例来说)。可替代地,存储器204可 以被省略,其中该平板电脑依赖于经由USB所连接的外部设备的存储器,例如,以节省质量、 功率和成本,在这种情况下,图像可以被串流到该外部设备。然而,这将有可能需要的是,该 平板电脑设备被束缚到该外部设备以用于大多数的绘图操作以节省绘图迭代,这在许多情 况下可能是不可取的。
[0077]触摸屏40、60与书写/绘图表面10集成在一起以形成该平板电脑的组合的书写/记 录表面50、55,如图1和图2中分别示出的。这些组件然后在壳体中被集成在一起以形成该平 板电脑(见,例如,图7中的项500)。在绘图表面10上进行的书写或绘图由电阻式数据捕获设 备40或电感式数据捕获设备60(但只在使用专门化的触笔进行绘制的情况下,如果适用的 话)或者可替代地通过某种其它捕获方法来感测,并且所捕获的数据由触摸屏控制器201转 换为坐标数据,其被串流到M⑶205并且由MCU 205所捕获。典型地,该图像数据被动态地 (on the fly)捕获并且被存储在RAM中,直到该用户激活开关来捕获在用于存储图像的本 地闪存存储器204中的图像(诸如pdf文件,如上面更详细描述的)。各图像文件然后可以经 由USB端口 206被传输到外部设备,诸如PC、笔记本电脑、PDA、投影仪或蜂窝电话(下面更详 细地进行讨论)。如果合适的话,闪存存储器204(诸如SD卡)可以被移除以将数据传输到外 部设备。
[0078]另一个示例实施例被在图3中示出,其添加了无线能力(诸如蓝牙接口207或用于 非常短距离的通信的近场通信(NFC)接口)以便到蜂窝电话或PDA。它包括书写/绘图表面 10、诸如压敏触摸屏40或感应式触摸屏60的数据捕获设备和相关联的电子电路200。蓝牙端 口 207可以用于连接到外部设备,诸如PC、笔记本电脑、PDA或蜂窝电话(未示出)。可替代地, NFC接口可以用来连接到外部设备。NFC接口可以代替蓝牙来使用,或者用来通过使启用、配 对和建立蓝牙连接的步骤自动化来对蓝牙进行补充。后一种情况利用了蓝牙相对于NFC的 较高的数据传输速率,同时为许多用户简化了蓝牙设置。如图4中所示的不具有外部无线能 力的可替代的电路200可以被提供以更进一步地简化该设备。
[0079] 此外,被存储在存储器中的图像可以由该平板电脑通过外部显示器(例如投影仪) 或与该平板电脑集成在一起的附加的回顾/预览显示器来重新播放,。例如,可以设置滚动 按钮,其将滚动通过所存储的图像并且在外部或预览显示器上重新绘制它们,而无需下载 整组图像。
[0080] 为了进一步降低成本并且提高可靠性,M⑶205、USB端口206、触摸屏控制器201和 驱动电路202可以被用一个定制的集成电路400(ASIC)来取代,如图5中所示。
[0081] 诸如小格式显示器(例如2.5〃TFT,举例来说)的显示器220可以被添加到该设备的 各实施例中的任何实施例以用于页面回顾/预览,诸如针对图5的ASIC实施例在图6中示出 的。这样的显示器还可以用来滚动通过被存储在该平板电脑中的图像。其它显示选项包括 较大格式的TFT显示器尺寸、发光显示器和电子纸显示器,其包括但不限于电泳、电润湿、微 流体以及双稳态液晶(如胆留型的)。在可以在除了通过触笔进行书写的场合之外被做成透 明的绘图表面10的情况下,绘图表面10可以被直接置于显示器220的顶部上并且光学耦合 到显示器220,使得通过绘图表面10来观看显示器220。这提供了紧凑设备,其中回顾显示器 220可以同绘图表面10-样大。回顾显示器220不限于显示从绘图表面10所记录的内容,但 是可以用于显示其它内容,诸如照片、图书、视频等。回顾显示器220还可以用来提供在绘图 表面10后面的模板(诸如横格纸,表格、试验或篮球场)。在这样的系统中,将可能会保存通 过将模板与在绘图表面上所捕获的数据相结合所产生的合成图像。包括胆留型LCD而无背 面漆的的绘图表面10适合于这样的应用。因此,在可选的实施例中可以提供具有显示器220 的更多功能的平板电脑。
[0082] 在该设计中在图3、图4、图5和图6中的电池 203可以利用可再充电锂聚合物电池 (或其它可再充电技术)和/或太阳能电池,其可以用于对附加的可再充电电池进行充电。锂 聚合物电池可以通过太阳能电池或者通过USB端口来充电,举例来说。用于从USB端口进行 充电的示例的现成的IC是来自德州仪器的bq24050,其被描述为"800mA,Single Cell Li-Ion and Li-Pol Battery Charger With Automatic Adaptor and USB Detection"。这样 的设计可能持续数年而无需任何改变或更换部件。
[0083]提供附加的显不能力的实施例 [0084]具有双重成像显示器的平板电脑
[0085]在图13中所示的示例实施例中,公开了通过在绘图表面上提供电寻址图像的功能 而提供在绘图表面上显示电子图像的能力的设备。对于这样的特征,一种选项是使用用于 电子地改变液晶层的状态的技术(如在Ed.G·CrawforcKJohn Wiley&Sons 2005)J.W.Doane 和A.Khan的"Cholesteric Liquid Crystals for Flexible Displays"第17章中回顾的)。 本示例设备具有双重功能,一个作为提供了数字图像的电子寻址显示器并且另一个作为书 写平板电脑,在其中可以使用例如在本公开中其它地方所描述的具有基板611的绘图表面 615的压力灵敏度而在显示器上绘制图像。所书写的图像还被数字化以用于存储器和进一 步的使用。这被在图13中示出,在图13中,双重功能显示器670用作通过带有尖部的触笔622 的压力所寻址的压敏书写平板电脑以及通过附接到电极互连673的驱动电路674所寻址的 数字显示器。两个电极671和672或仅这些电极中的一个将被图案化,其中压敏胆留型液晶 分散613被设置在其间。在被动寻址显示器的情况下,电极671被以如行的形式图案化而电 极672被以正交取向的列的形式图案化(如在通过引用并入本文的美国专利5,889,566和5, 644,330中所述的)。具有双极波形(如美国专利5,644,330中所述的)或单极波形(如美国专 利5,889,566中所述的)的驱动电压被置于电极671和672上。此外,驱动电路674可以用来擦 除由触笔622的压力所创建的图像。在完全集成的设备655中,双重功能显示器670与触摸屏 660相结合以用于捕获由触笔622在设备上所书写的图像。可选的平面化层642占据显示器 和触摸屏之间的空间。为了提供与显示器670上的图像的对比度,在显示器670和下面的触 摸屏组件之间存在不透明层或半透明层630。当使用电感式触摸传感器时的下一个组件是 可选的平坦化层642。然而,可替代的实施例可以使用其它类型的触摸传感器,其可以如前 文针对类似的组件已经描述的那样。
[0086]可替代地,电极671可以是未被图案化的,并且电极672可以是被图案化的(或反之 亦然)并且被以有源矩阵的形式进行处理(例如通过引用并入本文的美国专利6,819,310中 所描述的)。在这种情况下,驱动电路674将电压波形(例如6,819,310专利中描述的)提供到 电极互连673。双重功能电子显示器和压敏书写显示器与带有线栅662、电极666、隔板片材 642和光吸收层630的触摸屏660相集成,如上所述。
[0087]存在带有数据捕获655的集成的双重成像设备的许多优点。该显示器可以被用在 其上用户可以手写图像的模板来电子地寻址。该模板可以是一种形式,用户以其在所捕获 的形式和结果的空白处手写答案。它可以是足球场或篮球场的图解,其中用户(教练)在模 板上为运动员手绘比赛。可替代地,该模板可以是简单的东西(诸如平行的线条)以帮助用 户来书写文本(例如横格的平板电脑)。该模板的图像可以与所捕获的手写的图像一起保存 在最终的合成图像中。双重功能设备的另一个潜在的应用可以是交互式阅读器,据此学生 电子地下载文本或图形并且学生对文本中的重要概念加下划线或添加图形。手写的变化然 后可以由学生所捕获并且被保存以用于进一步的研究。许多其它应用可以来自该双重功能 设备。
[0088] 具有单独的电子显示器的平板电脑
[0089]在相关的实施例中,被存储在存储器中的数字图像或来自其它来源的数字图像可 以被通过外部显示器或与平板电脑集成的显示器来显示,使得图像可以被通过绘图/书写 表面来显示,举例来说。图14示出由具有书写表面715的书写平板电脑710、基板711、压敏胆 甾型液晶分散713和与电子地寻址的数字显示器780集成的电极712组成的设备755。显示器 780优选地是反射型显示器,优选的技术是电泳显示器(例如在通过引用并入本文的美国专 利5,930,026中所述的)或胆甾型显示器(例如在通过引用并入本文的Ed. G. Crawf ord( John Wiley&Sons 2005)的书"Cholesteric Liquid Crystals for Flexible Displays" 中所述 的)。还可以使用本领域中已知的其它反射型显示器技术,如可以使用发光或背光显示器。 数字显示器780被用耦合到带有互连781的显示器的电极的驱动电路782来电子地驱动。显 示器780下边是具有线栅762的触摸屏760以及电极766,诸如上面所述的,优选的技术是电 感式触摸屏或电阻式触摸屏。胆留型书写平板电脑710被用带尖部的触笔722的压力来寻址 并且被用使用将该平面结构驱动到焦锥结构的波形的擦除电路783(带有互连714)电子地 进行擦除(例如在美国专利5,889,566或5,644,330中描述的)。书写平板电脑710和电子显 示器780之间的界面784是在它们的界面处匹配两个设备的折射率的材料或者它可以是半 透明的光学滤波器,以增强在该平板电脑上书写的图像的对比度(例如在通过引用并入本 文的于2012年5月22日提交的申请序列号为13/477,638的美国专利申请中所描述的)。在本 实施例中,优点类似于前面的实施例,其中显示器针对其中在平板电脑上的书写的图像被 捕获的该平板电脑可以用作模板。所书写的图像可以通过其本身被保存到文件或被保存为 将所书写的图像与该模板相结合的合成图像。来自存储器的该图像或前一个图像可以被在 平板电脑上重新播放。
[0090]注意,对于这些示例中的任一示例,类似于上述(对于不具有电子显示能力的平板 电脑设计)那些组件的组件中的任何组件可以使用与上面部分中所描述的那些组件相似或 相同的设计。在显示器上电子地绘制的图像可以被从以下项的图像中获得:由平板电脑所 先前捕获并且被存储在内部(或被存储在外部)的图像,或者被以其它方式提供以用于显示 (诸如通过外部设备)的图像,举例来说,或者在支持多个平板电脑的联网的系统中的图像, 例如在下面描述的。
[0091 ]示例设备应用
[0092]图7显示经由USB接口 510连接到计算机600的具有捕获能力的示例绘图设备平板 电脑500。用户使用专门化的触笔22在平板电脑500的外部书写表面15上进行绘图,其可能 正使用电感式触摸屏捕获能力。该示例绘图平板电脑500具有两个接口按钮、擦除按钮501 和捕获/唤醒按钮502。指示器503让用户知道这两者:何时该设备是主动的(诸如通过稳定 的发光),以及何时该设备正在捕获图像(诸如通过闪烁,举例来说)。为了节省电能,该设备 具有睡眠模式,其中它将关闭触摸屏和捕获电子器件,以便降低功耗。用户可以通过按压捕 获/唤醒按钮502来唤醒该设备。此外,当用户想要捕获该设备上的当前图像时,用户可以推 进捕获/唤醒按钮502来触发该捕获过程。还可以设置锁定开关,其将锁定绘图表面上的图 像,使得它不能被擦除直到锁定开关被释放为止。当然,单独的按钮可以用于捕获和唤醒功 能,如果需要的话。注意,可变线条宽度被示出在平板电脑500和虚拟显示器515两者之上, 它们被以如本文上面更详细讨论的那样的方式进行设置。
[0093]在计算机600上,
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