用于多笔画电子刷显示器的鲁棒的位置检测的制作方法

文档序号:2607057阅读:184来源:国知局

专利名称::用于多笔画电子刷显示器的鲁棒的位置检测的制作方法
技术领域
:本发明总的来说涉及电子涂料(paint)激活,更具体的,涉及一种用电子刷将图像写入到电子涂料上的方法和系统。微胶囊化的电泳(MEP)材料展示出高光学反射系数和对比度、宽视角、高分辨率、和图像稳定性,其已经被引入到个人数字助理(PDA)、移动电话、电子邮件装置、和电子阅读器的屏幕和显示器中。因为MEP材料能够印刷到大的、柔性塑料片上并层压到各种电子底板上,MEP显示器已经被开发用于平板计算机监视器、白板、和公告板。研究人员致力于将MEP材料与柔性晶体管技术结合来生产用于大标志以及具有打印页的外观和形式的较小应用的高分辨率、低功率显示器。MEP显示器是很吸引人的,因为它们比反射型液晶显示器(LCD)亮六倍,并且与LCD不同,能够在任何角度观看而没有对比度上的变化。MEP材料用作一种类型的电子墨水,也称为数字墨水,它在激活时在MEP表面上体现预期图像。电泳显示器能够是双稳的,因为它们的显示元件具有第一和第二显示状态,这两种显示状态在诸如颜色的亮度或暗度的至少一个光学特性上不同。在近来的电泳显示器中,在电子墨水中的微胶囊化粒子已经通过有限的持续时间的电子脉冲被驱动到一个状态或另一个之后,显示器中发生变化,并且在电压消除后,最终的显示状态持续下去。这样的显示器与液晶显示器(LCD)比较,具有良好的亮度和对比度、宽视角、状态双稳定性、和低功耗的特性。示例显示器的表面包括具有数以百万计的极小的微胶囊的薄电泳膜,其中带正电的白色粒子和带负电的黑色粒子悬浮在清澈的液体中。当负电场施加到显示器时,白色粒子移动到微胶囊的顶部,在那里它们是用户可看得见的。这使表面在顶部位置或微胶囊的表面看起来是白色的。同时,电场将黑色粒子吸引到微胶囊的底部,它们在那里隐藏起来。当过程逆转时,黑色粒子出现在微胶囊的顶部,这使得表面在微胶囊的表面看起来是暗的。当除去激活电压时,固定的图像保留在显示器表面上。在写另一个图像之前,所谓的显示材料的电子墨水会需要在重新寻址墨水之前复位到明确限定的状态,比如在白色粒子移动到微胶囊的顶部时的全白的表面。这能够例如通过在显示器的前和后电极两端施加相当高的电压,强制墨水通过施加的电场进入一个状态来实现。在其他类型的电泳显示器中,施加激活电压时,在前和后电极之间夹着封装的电泳材料的光电导层受到照射。Gates和其他人在2003年3月11日发布的Gates的美国专利6,531,997“用于寻址电泳显示器的方法(MethodsforAddressingElectrophoreticDisplays)”中描述了用于控制这种双稳电子可寻址显示器的寻址方案。用于在MEP材料上成像的另一种寻址系统使用高分辨率激光打印机,这在2002年5月16日发布的Michaelis的美国专利申请2002/0057250“用于使电子纸张成像的方法和装置(MethodandApparatusforImagingElectronicPaper)”中被公开。该系统的电子纸张包括硒、硫化镉、光电导硅、或任意有机光电导体的光电导层,其受到聚焦的光源选择性地照射,从而使选择的静电显示单元受到该电位的作用,并将图像写入到电子纸张上。数字或电子墨水技术具有扩大到大型电子壁显示器的潜力。在想得到半永久性的图像时,薄的、柔性MEP膜对于放在大的垂直表面上作为所谓的电子壁纸、海报或墙壁屏幕是吸引人的。适当的应用包括最新的购物单、假期照片、或家庭照片的大型电子广告和家庭墙壁显示器。当用在大型显示应用中时,大型电泳显示器可以只需要偶尔更新,更新之间有几天,甚至几星期或几个月。结果,用于大型电泳显示器的大多数电子墨水系统不具有诸如在一个像素接一个像素的格栅上的固定坐标的固有寻址方案来精确地写文本和图形。相比之下,大多数目前可用的电泳显示器通过驱动显示器的有源矩阵来接收数据并被寻址。但是,有源矩阵驱动对于并不昂贵的类似公告牌的显示器不是吸引人的选择,其只需要低到极低的刷新率。用于寻址和控制电子墨水显示器的大多数方法、系统和相关装置集中在把输入数据从显示器的表面传送到计算机可用媒体,并接着写到有源矩阵显示器,而不是从计算机可用媒体传送到显示器表面。示例的手持个人计算机、PDA或具有网络功能的移动电话通过用户使用指示笔或其他指示装置在装置的触摸感应屏上,或者在写字板上写和画来产生数据。当前的数字墨水技术能够从手写提取信息,包括指示笔在写表面上的接触压力、向量、计时、坐标、和角度。诸如触摸屏计算机屏幕的几个系统显示图像并从显示器表面接受输入。一个使用开关机构在显示模式和写模式之间触发的例子在2002年8月29日发布的Koshimizu等人的美国专利申请2002/0118400“光学写设备和光学写方法(OpticalWriteApparatusandOpticalWriteMethod)”中被描述。屏幕转换到写模式后,通过光学写设备在显示器的选定点上施加光来输入图像数据,数据能够输入到计算机控制器。用于寻址电泳显示器的有源矩阵的示例方法使用不导电的刷子,这在2003年3月20日发布的Goenaga等人的美国专利申请2003/0053189“用于寻址电光材料的方法(MethodsforAddressingElectro-OpticMaterials)”中被描述。该方法检测弄湿的不导电的刷子和显示器之间的电位差。来自笔中的带电的液体运送电子电荷到显示器的电光材料上,从而使微胶囊的电泳液体中的暗粒子到达微胶囊的顶部或表面,其表现为与显示液体或浅色粒子的亮背景形成对比的暗的电子墨水。已经开发了一些系统用于检测电泳以及其他类型的显示器的输入装置的位置并控制该输入装置。已经建立了相对定位系统来检测笔在写表面上的运动,这在2002年12月5日的Vablais等人的美国专利申请2002/0181744“用于感测笔运动的电子模块(ElectronicModuleforSensingPenMotion)”中被描述。电子模块优选安装在替换墨水盒中,并包括用于检测笔运动的加速计。由加速计产生的弹道信息通过无线电发射机发送到计算机,其中它能够被处理用于手写识别和激活数字墨水。具有可擦除画图装置的电泳显示器在2002年10月29日发布的Comiskey等人的美国专利6,473,072“用于画图装置应用的微胶囊化的电泳静电寻址媒体(MicroencapsulatedElectrophoreticElectrostatically-AddressedMediaforDrawingDeviceApplications)”中被公开。该显示器包括封装的电泳显示媒体、后电极、和用于写或擦除的可移动电极。封装的显示媒体包括多个胶囊,每个胶囊包括分散在液体中的多个粒子。在与显示媒体的后表面相邻的后电极和可移动电极之间的显示媒体两端施加电场,其可以采用标记器或擦除器的形式,并且邻近前表面设置。用于电寻址小型电子墨水显示器的方法在Albert等人的2000年9月12日都被授权的国际专利WO9910769和美国专利6,118,426“具有印刷显示器的变换器和指示器(TransducerandIndicatorshavingPrintedDisplays)广中被描述。提出的这些显示器的应用包括放在像水果、牛奶、或电池的消费品上的小粘贴标签,其通过经过特定时间后改变显示器的状态能够用作新的指示器。其他的应用包括对提供间歇更新,或者当特定的压力、热量、辐射、湿气、声音、倾斜、pH、或其他阈值在显示器的该位置通过时有用的那些。显示系统可以使用射频来激励、寻址并控制显示器,并包括一个或多个天线、无源充电电路、有源控制系统、显示器、和能量存储单元。独立的发射机为显示器提供远程电力。提出了允许模块化系统用于大的可印刷区域的基于贴图(tile-based)的显示器,并且在基底上设置了轨迹。对于小型MEP显示器的另一种应用已经被开发用于可重写条形码显示器,这在2002年5月17日发布的Endo的JP2002/140659“具有可重写条形码显示部分的薄片等(SheetortheLikeHavingRewritableBarcodeDisplayingPart)”中被描述。具有条形码的薄片具有双稳微胶囊层,通过对微胶囊层施加电压能够在其上写和控制条形码图像。在2000年4月13日发布的Comiskey的WO0020923“用于非发射的电子显示器的照明系统(IlluminationSystemforNonemissiveElectronicDisplays)”中描述了更复杂的MEP显示器的例子。各个显示元件平铺以建立多片的、选择性照射的、三维显示结构。该显示器可以用可见光或其他形式的电磁辐射更新。尽管为较小的电泳显示器设计的寻址系统能够用于较大的显示器,但是使用有源矩阵驱动系统对较大的应用并不会节省成本。当使用交替无源矩阵激活时,在诸如墙壁的可变尺寸显示表面上在写装置的多个笔画期间传送诸如图像或文本的数据时,大型电泳显示器具有另外的对准和寻址问题。在使用手持装置的一种方法中,在电泳显示器的前和后电极的两端施加电压,并且手持激光扫描器局部改变电极之间夹着的光电导体的电导率,从而引起封装的电泳材料按要求改变状态。例如,使用显示器的平铺阵列的较大系统需要在保持跨越相邻贴图的固定放大率的同时避免间隙和死区。在诸如光投影系统的其他类型的墙壁显示器技术中,已经开发了将大型数据显示处理、分区并传递到墙壁上的方法。大型投影显示器已经用多个显示装置、屏幕、和多个镜头组件建立,这在2002年6月27日发布的Dubin等人的美国专利申请2002/0080302“无缝平铺显示系统(SeamlessTiledDisplaySystem)”中被描述。可缩放的无缝平铺显示器细分为多个部分,并且每个部分进行配置以显示分区的图像。镜头组件之一光学耦接到每一个显示装置的每个部分上以将该部分上显示的分区图像投影到屏幕上。尽管前述的有源矩阵寻址系统对于小型和大型昂贵的应用是切实可行的,但是没有有源矩阵寻址方案的激活系统是大型、不昂贵的墙壁或标志显示器所希望的。用于电子墨水的任意类型的寻址装置需要能够写或激活电子墨水。寻址装置的系统应当能够存储传递到显示器的图像或文本。该装置应当进行装配以识别或感测装置的位置,并检测装置相对于显示表面的位置。将诸如大图片或图像的数据传递到墙壁上的无源电泳材料需要用于在整个墙壁上需要多个笔画时对准手持装置的笔画的方法。例如一米接一米的显示器会需要具有20厘米长的寻址机构的手持装置的至少五个不同的笔画,大致相同地,任何被喷涂的墙壁需要涂料辊的多个笔画。用电子墨水产生大图像需要过程,从而输入装置的位置能够精确确定并且在电子墨水表面上方的多个笔画不引起装置的对准赝像。除了使用电泳材料的那些系统之外,已经开发出采用电子显示技术的系统,用来感测或跟踪手持装置并最小化或消除交叠效应。示例的手持激光扫描器能够在它们在物体附近平滑移动或扫过时测量三维表面,并将数据发送到计算机。计算机应用程序将测量数据转换为计算机生成的图像,并且完成的扫描结合交叠扫掠以开发非金属物体的表面模型。鉴于以上讨论,需要一种有效的、相对便宜的系统和电子装置来控制并传送数据到大型电泳墙壁显示器的表面,而没有对准和一般与写装置的多个笔画相关联的问题。因此,本发明的意图是提供一种系统、方法、和相关联的电子激活装置以便控制和传送数字数据到电泳显示器;电子生成图片,而没有装置的对准赝像;提供用于向这种类型的电泳显示器写入的方法,该类型的电泳显示器需要在写之前复位到白色或黑色状态;并克服以上描述的挑战和障碍。本发明的一个方面是激活电子涂料的方法。扫描注册码(registrationcode),注册码嵌入到写在电子涂料的一部分上的图像的第一部分中。根据扫描的注册码确定电子刷的位置,并且根据电子刷的确定的位置在电子涂料上写入图像的第二部分。本发明的另一方面是用于激活电子涂料的系统。该电子涂料激活系统包括具有电子涂料激活装置的电子刷;耦合到电子刷的电子刷扫描器;和与电子涂料激活装置和电子刷扫描器电通信的控制器。电子刷的位置根据嵌入到写在电子涂料的一部分上的图像的第一部分中的注册码确定,该注册码由电子刷扫描器扫描并且被传送到控制器。电子涂料写信号根据确定的电子刷位置从控制器发送到电子涂料激活装置。本发明的另一方面是用于激活电子涂料的电子刷。该电子刷包括电子刷外壳、耦合到电子刷外壳的电子涂料激活装置、耦合到电子刷外壳的电子刷扫描器、和与电子涂料装置和电子刷扫描器电通信的控制器。电子刷的位置根据嵌入到写在电子涂料的一部分上的图像的一部分中的注册码确定,该注册码由电子刷扫描器扫描并且被传送到控制器。电子涂料写信号根据确定的电子刷位置从控制器发送到电子涂料激活装置。根据以下结合附图对当前优选实施例的详细描述,本发明的前述和其他特征和优点将变得更加明显。详细描述和附图仅仅是对本发明的说明而不是限制,本发明的范围由所附的权利要求及其等效物限定。本发明的各种实施例将由附示说明,其中图1是按照本发明的一个实施例的用于激活电子涂料的系统的图示;图2a是按照本发明的另一个实施例的用于激活电子涂料的系统的图示;图2b是按照本发明的另一个实施例的用于激活电子涂料的系统的图示;图3是按照本发明的一个实施例的电子刷的图示;图4是按照本发明的一个实施例的用于激活电子涂料的系统的框图;和图5是按照本发明的一个实施例的用于激活电子涂料的方法的流程图。图1示出了按照本发明的一个实施例的用于激活电子涂料的系统。电子涂料激活系统10包括具有电子涂料激活装置34的电子刷30;耦合到电子刷30的电子刷扫描器36;和电耦接到电子涂料激活装置34和电子刷扫描器36的控制器40。控制器40可以有线或无线连接到电子涂料激活装置34和电子刷扫描器36。嵌入到写入图像的部分中的注册码允许对多笔画电子刷显示器的鲁棒的位置检测,并提供相邻的图像部分之间的正确缝合,尤其是在电泳显示器中的各个像素或元件只能在复位显示器后进行一次寻址时更是这样。预定图像的第一部分20用电子刷扫描器36扫描,其在先前的笔画期间在电子涂料表面52上的电子涂料50的一部分上写入。来自电子刷扫描器36的信号传递到控制器40,并被分析以检测嵌入到部分写入图像中的电子涂料注册码。预定图像的第一部分20包括嵌入的电子涂料注册码,诸如注册标记、格栅、或按照条形码或UPC码编码的电子涂料表面坐标28,以允许确定电子刷30的位置或定位。电子涂料写信号根据电子刷位置从控制器40发送到电子涂料激活装置34。尽管被描绘在墙壁上并用作电子壁纸,但是包括电子涂料50的电子涂料表面52也可以替换地在书桌、桌子、地板、天花板、公告牌、白板或其他适当的表面上。电子刷30在电子涂料50的部分上方被勾画或通过时,预定图像的一部分写在电子涂料50上。包括文本、图形、图片、或它们的组合的预定图像用电子墨水,或为电泳显示器、光学寻址电子墨水、和包含电子墨水或涂料的其他类型的电子显示器开发的电子涂料写过程写在电子涂料50上。在电子刷30在电子涂料表面52上方通过多次时,电子涂料表面坐标28被检测并被分析以确定电子刷定位,从而预定的图像能够在没有间隙、波动、或图像移位的情况下写入。在电子刷30扫过电子涂料表面52时,进行对电子刷30的旋转和当前定位的补偿,并且更新的图像信息发送到电子涂料激活装置34以写在电子涂料50上。在当前笔画期间,预定图像的第二部分22根据电子刷30的确定的位置写在电子涂料50上。预定图像的第二部分22写入时,预定图像的一部分选择性地写在第一部分20中的嵌入注册码上。新的注册码可以在写入第二部分22的同时写在电子涂料50的未编码表面部分上,其中新的注册码嵌入到预定图像的第二部分22中。对于多笔画图像,跨越电子涂料表面52的电子刷30的最后的笔画不需要写入嵌入的注册码。具有带状或条状的相对平坦的、细长的表面区域的示例电子刷30越过电子涂料50的部分以寻址和激活电子涂料50。电子刷30跨越电子涂料50移动或扫掠时,包括文本、图画、照片或它们的组合的图像传送或写在电子涂料50上。为了激活或写在电子涂料50上,可以在电泳显示器的两端施加激活电压,接着电子涂料50的部分例如用电子涂料激活装置34寻址。通过确定电子刷定位并根据该定位确定在电子涂料表面52上的正确的位置处写入预定的图像来寻址电子涂料50。在已经写入电子涂料后,例如通过去除电子涂料或墨水两端的激活电压,可以稳定图像。当在刷子扫过电子涂料50期间发生电子刷30的小旋转时,如果没有对旋转给予补偿,则结果将是预定图像的过多的波动和像差传送到电子涂料50上。电子刷旋转的补偿可以通过例如读出在电子涂料50上隔开的两个或多个电子涂料表面坐标28并相对于那些电子涂料表面坐标28确定电子刷旋转的测量来部分地确定。在电子刷30越过电子涂料50时,可以确定电子刷旋转,并在预定图像写入的同时用于补偿电子刷旋转。在一个实施例中,附着于电子刷30的倾斜传感器56提供倾斜信号给控制器40以确定电子刷旋转。数据、像素和地址信息能够传送到并存储在电子刷30内,其后图像能够在板上控制器40的控制下写到电子涂料50上。或者,诸如个人计算机、膝上型计算机、个人数字助理、修改后的蜂窝电话、无线装置或数字计算装置的外部控制器40能够用于存储与电子涂料50相关联的像素和地址信息。可以有线或无线连接到电子刷30的控制器40能够在数据库或诸如存储卡或存储棒的存储器42内包含预定图像。预定图像在写到电子涂料50上之前的选择和操作可以借助于计算机软件和诸如显示器44和像键盘或鼠标之类的输入装置46的硬件进行。控制器40可具因特网或网络连接48以产生、选择或接收图像信息。为了允许连续的注册和精确写到电子涂料50上,在电子涂料50上写图像的第二部分22的同时,诸如电子涂料表面坐标28的新的电子涂料注册码可以写到预定图像的未编码的第二部分22上。在另一个实施例中,电子涂料50具有用例如精细的或模糊的标记预先写到电子涂料50上的注册码,从而注册码能够被读出,而其对写入图像的质量具有最小的影响。在本发明的一些实施例中,精确的代码写入在电子刷30跨越电子涂料表面52的第一个笔画期间尤其关键,从而在随后的笔画期间电子刷30的定位和旋转被精确地确定。一个或多个位置检测器38可以附着于电子刷30,以在电子刷30的第一扫描和随后的扫描或笔画期间帮助确定电子刷30的位置。例如,诸如轮子、跟踪球或它们的组合的初械位置检测器38可以耦合到电子刷30。更特别的是,一组轮子或跟踪球能够提供位置信号,根据该位置信号可确定电子刷旋转或电子刷定位。在另一个例子中,一个或多个光学位置检测器38,比如用在计算机的光学鼠标的那些,可以耦合到电子刷30。位置检测器38与控制器40电通信以根据电子刷30的移动提供电子刷位置信号给控制器40。图2a示出了按照本发明的另一个实施例的用于激活电子涂料的系统的细节。在该描述中,电子刷30的左侧检测电子涂料50上的预定图像的第一部分20上的注册码。电子刷30沿向下的方向扫过时,预定图像的第一部分20上的电子涂料50被激活,有选择地在嵌入的注册码上方写入预定图像的一部分。在电子涂料50上写入预定图像的一部分的同时,新的电子涂料注册码写入到电子涂料50上的预定图像的未编码的第二部分22上。以最简单的形式,注册码能够采用诸如嵌入在图像中的十字准线的注册标记24的形式。诸如注册标记或格栅26的阵列的其他类型的注册码可以被写入并随后被读出以确定电子刷30的位置。在电子刷30从电子涂料表面52被提升或除去并且电子刷30的定位信息可能丢失或中断的情况下,诸如已编号坐标、条形码、UPC编码数字、或其他适当的表面定位信息和识别的电子涂料表面坐标28能够写到电子涂料50上。在一个实施例中,具有电子涂料表面坐标信息的注册码预先写入到电子涂料50中。预先写入的注册码可以用预定图像重写,或被保持用于随后的图像刷新或更新。在电子刷30在电子涂料表面52上方的多次通过期间,具有嵌入的电子涂料表面坐标28的注册码允许更多的移动自由。图2b示出来按照本发明的另一个实施例的用于激活电子涂料的系统。与图2a类似,电子刷30的左侧检测电子涂料50上的预定图像的第一部分20上的注册码。电子刷30沿向下的方向扫过时,预定图像的第一部分20上的电子涂料50被激活,有选择地在嵌入的注册码上方写入预定图像的一部分。在电子涂料50上写入预定图像的一部分时,新的电子涂料注册码写在电子涂料表面52上的预定图像的未编码的第二部分22上。在该描述中,诸如注册标记24、格栅26、或电子涂料表面坐标28的注册码用对应于注册码区域的像素和强度信息来写入,像素信息由写入的预定图像改编而来。在其他实施例中,初始暗或黑的背景被据此放置的反转或改编的注册码使用。图3示出来按照本发明的一个实施例的电子刷。电子刷30包括具有附属的电子涂料激活装置34和附属的电子刷扫描器36的电子刷外壳32。控制器40电耦合到电子涂料激活装置34和电子刷扫描器36并与它们电通信,并且可以有线或无线连接到电子涂料激活装置34和电子刷扫描器36。为了处理和操作容易,电子刷30可以包括夹紧把手54。电子刷30可以包括电连接到控制器40的倾斜传感器56以确定电子刷旋转。电子刷扫描器36包括例如线性或二维光学扫描器,它将聚焦的激光束投射到电子涂料上以检测诸如注册标记、格栅、或电子涂料表面坐标的注册码。根据来自电子刷扫描器36的对应于注册码的信号确定电子刷30的位置,该注册码嵌入在写在电子涂料上的图像的一部分中。当电子刷30跨越在写入图像的一部分中具有嵌入的注册码的电子涂料表面被勾画时,电子刷扫描器36提供信号。电子涂料写信号根据电子刷位置从控制器40发送到电子涂料激活装置。电子涂料激活装置34使用例如激光扫描器激活电子涂料,该激光扫描器寻址电子涂料内的光电导体,并通过局部改变光电导体的电导率来转换电子涂料或墨水的状态。电子刷30可以包括与电子涂料激活装置34和电子刷扫描器36电通信的控制器40。控制器40包括用于确定电子刷30的定位和旋转并将对应的图像写在电子涂料上的应用软件和硬件,该控制器40可以位于电子刷30内或与电子刷30可操作耦合的数字计算装置中。当控制器40位于电子刷30外部时,电子刷30可以通过将电子刷30耦合到控制器40的有线或无线连接接收图像信息。接收到的图像信息可以例如存储在存储棒或电子刷30内的其他适当的存储装置中。位置检测器38可以与电子刷30一起被包括以帮助在电子涂料中写入初始注册码并提供关于电子刷30的定位和旋转的数据给控制器40。一个或多个诸如轮子、跟踪球、或光学鼠标的位置检测器38可以耦合到电子刷30。位置检测器38根据电子刷30的移动提供电子刷位置信号给控制器40。例如,机械位置检测器38可以包括在电子刷30的每一端处的轮子或跟踪球组,它提供关于电子刷30的移动的信号,根据它可确定电子刷30的位置和旋转。在另一个例子中,光学位置检测器38包括在电子刷30的每一端处的光学鼠标装置组,它提供一些信号,根据这些信号可确定电子刷30的定位和旋转。电子刷30可以包括附着于电子刷外壳32的倾斜传感器56。电子刷30的旋转能够根据在控制器40处接收的来自倾斜传感器56的倾斜信号确定。包括例如商业上可获得的倾角计、加速计、或气泡检测装置的倾斜传感器56能够确定相对于重力的向上的方向。当电子刷30扫过电子涂料表面并且图像数据被写入时,进行对电子刷30的小旋转的补偿。图4示出了按照本发明的另一个实施例的用于激活电子涂料的系统的框图。电子涂料激活系统10包括用于在电子涂料上写入预定图像的电子刷30。预定的图像可以例如用耦合到电子刷30的电子涂料激活装置34写入。将预定图像写入到电子涂料上是基于电子刷30的位置的确定的。电子刷30的位置可以通过用例如线性或二维电子刷扫描器36扫描嵌入到预定图像中的电子涂料注册码,相对于电子涂料的编码部分的定位来确定。当在电子涂料的另一部分上写入预定图像的一部分时,诸如注册标记、格栅、或电子涂料表面坐标的新的注册码可以写在电子涂料的未编码的表面部分上。例如,电子涂料激活装置34的左半部分能够在电子刷30左侧下方的电子涂料的编码部分或未编码部分上写入一段预定图像,而电子涂料激活装置34的右半部分在电子刷30右侧下方的电子涂料的未编码部分上写入改编的或嵌入的电子涂料注册码。电子刷位置输入可以例如从一个或多个机成或光学位置检测器38a和38b接收。基于电子刷位置输入的新的电子涂料注册码可以嵌入在预定图像中,并写在电子涂料的未编码的表面部分上。例如,当电子刷30第一次越过电子涂料表面时,预定图像的一部分沿着嵌入的电子涂料注册码写入。随后的在电子涂料表面上方的电子刷30的通过可以与附加的电子刷位置输入或者与扫描的电子涂料注册码同步。当电子刷30从电子涂料表面暂时除去后,比如在刷子笔画完成后返回到电子涂料表面时,电子涂料表面坐标可以被扫描以确定电子刷30的定位。确认扫描的注册码后,能够继续电子涂料的写入。两个或更多注册码的读出和分析可以确定电子刷旋转。或者,电子刷30的小旋转可以用附着于电子刷30的倾斜传感器56确定。倾斜传感器56能够确定相对于重力的向上的方向,并且接着电子刷30扫过电子涂料表面时将要写到电子涂料上的数据因此被补偿。来自倾斜传感器56的倾斜信号可以在控制器40处被接收以确定电子刷旋转。电耦合到电子涂料激活装置34和电子刷扫描器36的控制器40接收输入并发送写信号到电子涂料激活没备34。控制器40可以在内部安装在电子刷30内,或者在外部位于数字计算装置中,例如在电子刷30外部位于诸如个人计算机、膝上型计算机、个人数字助理、修改后的蜂窝电话、或无线设备。控制器40可以有线或无线连接到电子涂料激活装置34和电子刷扫描器36。图5示出了按照本发明的一个实施例的用于激活电子涂料的方法的流程图。电子涂料激活方法包括多个步骤来确定电子刷的位置并根据刷子位置的确定写入或激活电子涂料。在电泳显示器需要将电子墨水或电子涂料复位到初始状态的情况下,电子涂料初始化到复位状态,如在块80看到的。例如,显示器可以复位到电子涂料全白的状态,并且电子涂料用电子刷激活引起电子涂料局部变得更暗或向另一预先限定的颜色变化。在电子涂料用电子刷激活使电子涂料变得更白的其他情况下,电子涂料能够复位到电子涂料全黑的状态。电子涂料有可能复位到其他预定的颜色和状态,这取决于电子涂料技术。假定显示器允许各种灰度阴影,并且被初始化从而电子涂料是全白的,则电子涂料的激活将按照所希望的图像将电子涂料的一些部分变成灰色或黑色。复位操作后,显示器上的先前图像被有效地擦除。基于预定的图像和电泳墨水的细节,可以确定电子涂料表面上的优选定位和注册码的类型和强度。例如,根据将要写入的图像可以确定黑色背景还是白色背景应被初始化。在另一个例子中,确定将要写入的图像内的注册码或指示器的定位和密度。在另一个例子中,确定是通过将标记器保留在与背景相同的状态中来写入注册码还是用来自预定图像的像素和强度信息将它们写在所希望的位置。在图像不支持特定注册码类型的情况下,对产生的图像可以作出修改,比如在注册标记器的区域中增加背景等级以超过扫描器的最低阈值要求或确定在低于检测阈值的区域中需要多少标记器。接收电子刷位置输入,如在块82处看到的。电子刷位置输入可以例如从机械位置检测器或光学位置检测器接收。在一些情况下,当电子刷第一次扫描过电子涂料表面时,在电子涂料中可以没有注册码。直到注册码能够写到电子涂料中为止,来自电子刷上的一个或多个位置检测器的输入信号一直提供电子刷位置信号,根据这些信号确定电子刷的位置和旋转。在电子刷第一次越过电子涂料的表面期间,在写入预定图像的一部分的同时电子涂料注册码可以写入到电子涂料的未编码的表面部分上,如在块84处看到的。改过的电子涂料注册码基于电子刷位置输入与图像数据一起被写到电子涂料的未编码部分上。改过的电子涂料注册码能够被改编并选择,从而该代码不干扰图像信息。例如,当图像在交叠区域中更暗时,像素可以被选择性地省略以在图像内形成可识别的注册码。在图像在交叠区域中更亮的情况下,暗淡的注册码可以有选择地嵌入,从而它们具有高于电子刷扫描器的检测阈值的强度并能够由电子刷扫描器检测。在图像很亮的部分中,诸如点的暗淡注册码可以写入到交叠区域中并保留在那里,结果对图像形成最小的像差。以类似的方式,图像的背景可以增加强度到恰好足以允许代码写入,结果导致写入图像的对比率的很小的降低。在另一个例子中,电泳显示器能够在写图像的部分和嵌入的代码之前复位到全黑或全暗的结构;或者在图片周围写入细边线作为明确限定的起始点。当注册码与参考背景差别至少预定数量的灰度级时,可以检测像素组,其由电子刷扫描仪的检测限制部分地设置。例如,注册码可以包括简单的条形序列或更复杂的编码代码,诸如编号的坐标、条形码、UPC编码的数字、或嵌入到电子涂料图像中的其他适当的表面定位标记。在另一个实施例中,来自诸如具有旋转传感器的轮子的电子刷内的位置检测器的位置输入用于电子刷位置确定,包括定位和旋转。在另一个实施例中,具有耦合到电子刷的力反馈的驱动轮受到控制以使刷子保持在直线上并控制该刷子的位置。在本发明的大多数前述实施例中,嵌入的电子涂料注册码写入在电子刷的两个笔画之间的交叠区域内。通过有选择地跳过图像交叠部分中像素的写入,位置信息可以嵌入到图像内并在电子刷的随后的笔画上方写入。在例如用制造时施加的去不掉的墨水将注册码预置在电子涂料上的实施例中,不需要位置检测器并且不需要写入新的注册码。在将所需的图像和注册码写在电子涂料上并完成第一个笔画后,电子刷可以移动并再次定位以执行跨越电子涂料表面的另外的笔画。扫描电子涂料注册码,如在块86处看到的。电子刷读出注册码以提供预定图像的精确写入并将失真最小化,特别是在交叠区域中。电子涂料注册码嵌入到写在电子涂料的一部分上的图像的一部分中。电子涂料注册码可以包括例如注册标记、格栅、或电子涂料表面坐标。扫描注册码允许电子刷的位置被确定。例如,扫描嵌入在写在电子涂料的一部分上的图像的第一部分中的嵌入注册码。电子刷旋转可以通过例如读出写在电子涂料上的两个或更多的注册码确定。或者,电子刷旋转能够用从附着于电子刷的倾斜传感器接收的倾斜信号确定,如在块88处看到的。来自倾斜传感器的信号表示相对于重力向量的刷子角度,并且该信号被控制器处理以确定电子刷旋转并因此补偿图像数据。电子刷的位置被确定,如在块90处看到的。例如,与电子刷输出进行通信的控制器分析来自电子刷扫描器的嵌入的注册码数据,从而能够确定嵌入的注册码的位置。当确定了注册码的位置时,能够确定电子刷相对于具有嵌入的注册码的电子涂料的编码部分的位置,并且因此能够相应写入电子涂料。图像的附加部份用电子刷随后的交叠通过写入时,需要精确的位置信息来提供图像相邻部分之间的正确缝合。电子刷刷过电子涂料表面时,电子刷相对于电子涂料的表面的旋转需要补偿以便将平滑、无失真的图像写到电子涂料上。电子刷旋转可以根据从附着于电子刷的倾斜传感器接收的倾斜信号确定。或者,电子刷旋转能够基于电子涂料注册码来确定。例如可以通过扫描并读出两个注册标记或检查注册格栅来确定电子刷旋转。例如,通过扫描并读出写在电子涂料上的电子涂料表面坐标确定电子刷的定位。使用诸如距离诸如电子涂料表面的左下角的固定参考点x和y长度的坐标,电子刷能够除去并返回到电子涂料表面,其中系统能够通过读出坐标再次确定电子刷定位。预定图像的附加部分根据电子刷的确定的位置写到电子涂料上,如在块92所见到的。包括文本、图形或图片的预定图像例如用附着于电子刷的电子涂料激活装置写入。电子涂料激活装置按照使用的电子墨水或涂料的类型将电子墨水或涂料从白色转换到黑色,从黑色转换到白色,或转换到想要的颜色。一旦电子涂料转换后,电子刷能够移动或去除,并且图像被电子涂料保持。在本发明的一些实施例中,一旦嵌入的注册码已经读出并且确定了电子刷的位置,在电子涂料上写入预定图像的附加部分包括有选择地在先前写入部分的嵌入注册码上方写入图像的一部分。电子涂料用预定图像的至少一部分写在电子涂料的一部分上时,嵌入到图像中的新的电子涂料注册码可以写入,如在块94处看到的。例如,新的电子涂料注册码包括注册标记、格栅、或电子涂料表面坐标。例如,在用嵌入的注册码写图像的第二部分时,新的注册码写在诸如交叠区域的电子涂料的未编码的第二部分上。例如,电子涂料激活装置的左边部分发送关于预定图像的数据,同时电子涂料激活装置的右边部分发送与新的注册码相关联的数据。在刷子下一次扫掠时,新的电子涂料注册码被扫描并用于确定电子刷的位置,从而预定图像的附加部分能够精确地写在电子涂料中。电子刷的第一次通过和随后的笔划完成并且预定图像的部分写入时,电子刷被除去并返回到电子涂料注册码被扫描的电子涂料表面,如在块96处看到的。电子刷跨越电子涂料移动时,电子刷的定位和角度被监测和更新,从而图像信息能够被适当地处理并写到电子涂料上。块86表示的步骤和随后的步骤重复进行,直到整个图像写到电子涂料上为止。对于更大的图像,电子刷可以多次越过电子涂料以构成完整的图片。电子刷定位和旋转的精确确定减少了能由刷子的多个笔画引起的对准赝像。刷子的全部笔画完成并且图像生成完成后,电子刷可以从墙壁或表面除去,直到图像需要更新或者需要刷新的图像为止,如在块98处看到的。尽管这里公开的本发明的实施例当前认为是优选的,但是在不脱离本发明的精神和范围的情况下能够作出各种改变和修改。本发明的范围在所附的权利要求中表明,并且从等效物的含义和范围中得出的全部变化旨在包含在其中。在解释所附的权利要求时,应当理解a)词语“包括”不排除除了列在给定权利要求中的那些之外的其他元件或动作的存在;b)元件前面的词语“一”或“一个”不排除多个这种元件的存在;c)权利要求中的任何参考数字仅积是为了说明的目的而不限制它们的保护范围;d)几个“装置”可以用相同的项或硬件或软件实现的结构或功能表示;并且每个公开的元件可以包括硬件部分(例如,分立的电子电路)、软件部分(例如,计算机程序)、或它们的任意组合。权利要求1.一种激活电子涂料(50)的方法,包括扫描嵌入到写在电子涂料(50)的一部分上的图像的第一部分(20)中的注册码;根据扫描的注册码确定电子刷(30)的位置;并且根据电子刷(30)的确定的位置在电子涂料(50)上写入图像的第二部分(22)。2.如权利要求1的方法,其中,在电子涂料(50)上写入图像的第二部分(22)包括选择性地在嵌入的注册码上写入图像的一部分。3.如权利要求1的方法,还包括在写图像的第二部分(22)时,在电子涂料(50)的未编码的第二部分(22)上写入新的注册码,其中新的注册码嵌入到图像的第二部分(22)中。4.如权利要求3的方法,其中,写新的注册码包括写注册标记(24)、格栅(26)、或电子涂料表面坐标(28)中的一个。5.如权利要求1的方法,还包括接收电子刷位置输入;和根据电子刷位置输入在电子涂料(50)的未编码的表面部分(22)上写改编的注册码。6.如权利要求5的方法,其中,电子刷位置输入从机械位置检测器(38)或光学位置检测器(38)之一接收。7.如权利要求1的方法,还包括从附着于电子刷(30)的倾斜传感器(56)接收倾斜信号;和根据接收到的倾斜信号确定电子刷(30)的旋转。8.如权利要求1的方法,还包括将电子涂料(50)初始化到复位状态。9.如权利要求8的方法,其中,初始化后的电子涂料(50)复位到预定颜色。10.一种用于激活电子涂料(50)的系统,包括包括电子涂料激活装置(34)的电子刷(30);耦合到电子刷(30)的电子刷扫描器(36);和与电子涂料激活装置(34)和电子刷扫描器(36)电通信的控制器(40),其中电子刷(30)的位置根据嵌入到写在电子涂料(50)的一部分上的图像的第一部分(20)中的注册码确定,该注册码由电子刷扫描器(36)扫描并且被传送到控制器(40),并且其中电子涂料写信号根据确定的电子刷位置从控制器(40)发送到电子涂料激活装置(34)。11.如权利要求10的系统,其中,嵌入的注册码包括注册标记(24)、格栅(26)、或电子涂料表面坐标(28)中的一个。12.如权利要求10的系统,还包括耦合到电子刷(30)并与控制器(40)电通信的位置检测器(38),其中位置检测器(38)根据电子刷(30)的移动提供电子刷位置信号给控制器(40)。13.如权利要求12的系统,其中,位置检测器(38)包括机械位置检测器(38)或光学位置检测器(38)中的至少一个。14.如权利要求10的系统,其中,电子涂料激活装置(34)和电子刷扫描器(36)有线或无线连接到控制器(40)。15.如权利要求10的系统,还包括附着于电子刷(30)的倾斜传感器(56),其中来自倾斜传感器(56)的倾斜信号在控制器(40)处被接收以确定电子刷旋转。16.一种用于激活电子涂料(50)的电子刷(30),包括电子刷外壳(32);耦合到电子刷外壳(32)的电子涂料激活装置(34);耦合到电子刷外壳(32)的电子刷扫描器(36);和与电子涂料激活装置(34)和电子刷扫描器(36)电通信的控制器(40),其中电子刷(30)的位置根据嵌入到写在电子涂料(50)的一部分上的图像的一部分中的注册码确定,该注册码由电子刷扫描器(36)扫描并且被传送到控制器(40),并且其中电子涂料写信号根据确定的电子刷位置从控制器(40)发送到电子涂料激活装置(34)。17.如权利要求16的电子刷(30),其中,控制器(40)有线或无线连接到电子涂料激活装置(34)和电子刷扫描器(36)。18.如权利要求16的电子刷(30),还包括耦合到电子刷(30)并与控制器(40)电通信的位置检测器(38),其中位置检测器(38)根据电子刷(30)的移动提供电子刷位置信号给控制器(40)。19.如权利要求18的电子刷(30),其中,位置检测器(38)包括机械位置检测器(38)或光学位置检测器(38)中的至少一个。20.如权利要求16的电子刷(30),还包括附着于电子刷(30)并与控制器(40)电通信的倾斜传感器(56),其中来自倾斜传感器(56)的倾斜信号允许确定电子刷旋转。全文摘要本发明提供一种激活电子涂料(50)的方法。扫描嵌入到写在电子涂料(50)的一部分上的图像的第一部分(20)中的注册码。电子刷(30)的位置根据扫描的注册码确定,并且基于电子刷(30)的确定的位置在电子涂料(50)上写入图像的第二部分(22)。文档编号G09F9/37GK1826622SQ200480021122公开日2006年8月30日申请日期2004年7月21日优先权日2003年7月24日发明者M·G·H·希丁克,A·H·伯格曼,H·M·R·科尔滕拉德申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司
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