用于数字化和显示文件的数字描摹设备的制作方法

专利名称：用于数字化和显示文件的数字描摹设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种数字描摹设备，更具体地，涉及便携式文件捕获设备。
背景技术：
无论是以高度结构化的形式(例如XML、 HTML、 Word)、弱结构 化的形式(PDF)还是以非结构化的形式(例如数字化文件的图象)，数 字文件都已经成为传送信息的主要方式之一。
目前，数字化文件的最佳方式是使用扫描仪。然而，扫描仪不适合数 字化大量文件和/或那些不能被传输的文件。
一种可能性是使用照相机，数字照相机或配置有数字照相机的移动终 端(移动电话，个人数字助理)。然而，这类设备显然受到关于成像环境、 特别是对文件的图像位置调整问题的约束，并且这些问题对于用户是难以 克服的。而且，这些数字图像捕获设备在解析方面还没有达到与数字化文 件内容的识别相兼容的性能级别。
而且，移动终端具有较小的屏幕，这将读取文件的可能性限制为通常 比A6格式小的小尺寸介质。

发明内容
本发明的目的是緩解上述缺陷并提供一种数字描摹设备，其包括适 于数字化文件的平面采集元件，以及设置在所述平面采集元件上的、适于 显示所述数字化文件的平面显示元件。
由于上述轻重量的数字描摹设备能够被直接压在要被数字化的文件 上，因此它能够在非常多样化的条件下捕获文件而不存在图《象位置调整问 题。而且，它实现了数字化文件的直接、本地且即刻的显示，以立即检验
数字化质量。
根据本发明的特征，所述平面显示元件包括照明装置，该照明装置适 于发射用于激活由所述平面采集元件对所述文件所进行的数字化的数字化 光。
因此，所述采集元件不必具有其自己的照明系统，这进一步减轻了所
述i殳备的重量。
有利地，所述平面采集元件对它被放置于其上的文件进行数字化。 因此，所述数字描摹设备能够容易地数字化大量的或不可传输的文件。 所述设备还包括数字处理元件，其耦合至所述平面显示元件和所述平 面采集元件。
因此，所述设备能够在本地自动管理。
才艮据本发明的特征，所述设备还包括平面交互元件，其净皮设置在所述 平面显示元件上且耦合至数据处理元件。
所得到的设备组合了文件的数字采集和数字化文件的显示的功能，并 且与被显示文件的内容交互，以对其进行注释、识别以及在适用的情况下 对其进行〗务改。
更重要的是，这个组合了信息捕获和数字文件显示的设备可以具有比 任何^(更携式个人数字助理或移动电话型终端大得多的显示区域。
有利地，所述平面交互元件是透明的并且覆盖了显示所述数字化文件 的所述平面显示元件的至少一部分。
这为用户提供了与使用笔和纸时的自然读/写近似的使用环境。
根据本发明的特征，所述数据处理元件适于与数字化文件或要被数字 化的文件的至少一部分交互。
这提供了与所述文件的大范围的交互。
有利地，所述平面采集元件、所述平面显示元件以及所述平面交互元 件都是柔软的。
借助于其弹性，所述数字描摹设备能够紧贴在文件上，与其任何弯曲 部分相吻合，并且能够在较好的条件下捕获文件。而且，与平板扫描仪或
数字照相树目反，当紧贴在圆形文件上时，它消除了弯曲作用所造成的失 真并且因而实现了质量良好的数字采集。事实上，传统的扫描仪不适合对 非平面的文件或不可传输的文件进行数字化，并且圆形文件的弯曲作用也 降低了使用数字照相机的数字采集的质量。
根据本发明的另一特征，所述数据处理元件是柔软的。
因此，完全柔软的设备能够以紧凑的方式来存储。
有利地，所述设备还包括连接接口，以使得所述设备能够直接地和/或 经由电信网络与外部终端通信。
本发明还在于一种数字描摹方法，其包括下列步骤
-相对于要被数字化的文件来放置平面采集元件；
-借助于所述平面采集元件来数字化所述文件；
—在所述平面显示元件上显示,皮数字化的文件，所述平面显示元件4皮 设置在所述平面采集元件上。
因此，所述方法在非常多样化的条件下数字描摹源文件，而不存在图 像位置调整问题。
有利地，所述数字化步骤包括通过所述平面显示元件来发射数字化光。
根据本发明的特征，柔软的平面采集元件以及柔软的平面显示元件被 放置在要被数字化的、具有非平面表面的文件上。
所述方法还包括这样的步骤经由平面交互元件与数字化文件或要被 数字化的文件交互。
本发明还在于一种制造数字描摹设备的方法，包括在平面采集元件 上i殳置平面显示元件，以使j皮所述平面采集元件数字化的文件显示在所述 平面显示元件上。
所述制造方法还包括在所述平面显示元件的至少一部分上设置平面交 互元件。
有利地，所述方法还包括将数据处理元件耦合至所述平面采集元件和/ 或所述平面显示元件和/或所述平面交互元件，所述lt据处理元件包括计算 机程序，所述计算机程序包括用于^f吏所述平面显示元件或所述平面交互元
件分别与所述平面采集元件或所述平面显示元件交互的指令。
本发明还在于一种在数据处理元件中执行的计算机程序，其包括对于 实现一个或多个上述数字化、显示、照明以及交互的步骤所必需的指令。


参考附图，通过阅读下面作为非限制实例给出的描述，本发明的其他
特征和优点将变得明显，其中
-图1概略地示出了依照本发明的、包括柔软的平面采集和显示元件 的数字描摹设备；
-图2更详细地示出了图1的数字描摹i殳备；
-图3A和3B概略地示出了图2的柔软的平面采集元件的两个变型； -图4概略地示出了本发明的数字描摹设备，其包括柔软的平面采集、 显示和捕获元件；
-图5概略地示出了本发明的数字描摹设备，其包括柔软的数据处理 元件；以及
—图6概略地示出了紧贴在大书页面上的本发明的数字描摹设备。
具体实施例方式
图1和图2非常概略地示出了本发明的数字描摹设备1，其包括平面 采集元件3以及净皮i殳置在平面采集元件3上的平面显示元件5。平面采集 元件3在被直接放置在文件7上时适于数字化文件7。因此，平面采集元 件对它被放置于其上的文件进行数字化。而且，平面显示元件5适于显示 被平面采集元件3数字化的文件。
当然，平面采集元件3可以被放置在文件7可被读取的透明表面上。 例如，文件7可以由塑料薄膜保护或者被封闭在具有透明上表面的盒子中。
平面采集元件3是对光敏感的，并且因而数字化可以通过周围的光线、 移动的光线或任何其他照明装置来实现。
例如，平面采集元件3由光敏电子薄膜构成。这类数字化薄膜是已知
的，例如，2004年12月在美国旧金山的IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM)中^t^示。
图3A示出了平面采集元件3的第 一 实施例可以包括由例如有机类型的 光敏二极管11构成的采集矩阵。有机光敏二极管的矩阵可以是包括数千光 敏二极管11的聚合矩阵，以便每个光敏二极管11按照被文件7反射并被 光敏二极管11吸收的光来产生电流。光敏二极管11产生的电流可以作为 文件7的数字图傳j皮存储在存储器13中。
有利地，平面采集元件3对于来自某些预定光源的光是透明的。这种 透明性能够提供两种不同的动作。第一种动作是通过平面采集元件3查看 要被数字化的文件。第二种动作是利用这些预定光源中的至少一个激活由 平面采集元件3所进行的数字化。因此，平面采集元件3的光敏二极管11 能够捕获由文件7反射的光线。
注意，每个光敏二极管11在平面采集元件3和平面显示元件5之间界 面的一侧被不透明屏幕15覆盖。因而，光敏二极管仅响应被文件7反射的 光线，而不响应由平面显示元件5生成的直射光线。有利地，与每个光敏 二极管11相关联的每个不透明屏幕15可以对应于耦合至那个光敏二极管 11的有机晶体管15，以便光敏二极管11产生的电流以电荷的形式被存储 在相应的晶体管15中。然后，平面采集元件3可以由两个电子薄膜连同两 薄膜之间的必要电连接所构成，所述电子薄膜中的一个包含光敏二极管11 的矩阵，另一个包含相应的晶体管15矩阵。
当然，光隔离光敏晶体管11 一侧的不透明屏幕或晶体管15没有覆盖 平面采集元件3的全部区域，并且它们留下透明区域或沟槽17以允许光通 过，从而照亮要被数字化的文件7。
因此，平面采集元件3扮演了与用于数字化文件的扫描仪相似的角色。 而且，其透明性实现了要利用 一些预定光源来执行的数字化。
可选地，图3B示出了包含有机数字化单元19的矩阵的平面采集元件 3，每个有机数字化单元19都包含光敏二极管11和相应的发光二极管21。 因此，发光二极管21照亮了要被数字化的文件7，并且光敏二极管11吸
收被文件7反射的光。因此，对于平面采集元件3不必是透明的。
平面显示元件5可以是例如包含显示矩阵的电子薄膜，所述显示矩阵 可以包含例如使用TFT技术的有机类型(未示出)的像素。这种柔软的屏 幕也是已知的，并且由例如三星和飞利浦的供应商制造。
在适用的情况下，平面显示元件5可以包括不同颜色(例如黑色和白 色)和不同电荷的液晶或粒子，或者包括对电场起反应的、4皮分成两个不 同颜色半球的微球。
有利地，平面显示元件5包含照明装置(未示出)用于发射称作数字 化光的光，以激活由平面采集元件3对文件7所进行的数字化。当然，照 明装置可以由显示矩阵自身构成。
因此，平面显示元件5的显示矩阵显示数字化文件，并且在适用的情 况下，在显示数字化文件之前照亮文件7，因为该文件要^皮透明平面采集 元件3数字化(见图3A)。
事实上，柔软的平面采集元件3的透明性实现了利用平面显示元件5 发射的光所进行的数字化，并且采集元件3不必拥有自己的照明系统，这 进一步减轻了i殳备的重量。
该平面显示元件5例如可以粘在平面采集元件3上，以形成数字描摹 设备l。在适用的情况下，平面显示元件5和平面采集元件3可以粘在例 如柔软薄膜的透明元件的两个相对表面上。
例如，平面显示元件5和平面采集元件3经由输入输出端口 23耦合至 数据处理元件25，该数据处理元件包括存储器13和中央单元27，以控制 文件7的数字化以及被数字化的文件的显示。当然，数据处理元件25能够 控制由数字描摹设备1从外部终端接收的其他任何数字文件的显示。
事实上，数字描摹设备l可以包括连接到输入输出端口 23的连捲接口 29，以便数字描摹设备1能够通过电缆、无线或电磁装置被连接至个人数 字助理、计算机或移动电话类型的外部终端(未示出)。这使得数字描摹 设备1能够与该终端对话和/或使用具有最低计算能力的数据处理元件25。
此外应当注意，连##口 29使得数字描摹设备1能够直接地和/或经 由电信网络与终端通信。
也可以设想将平面采集元件3的采集矩阵中的一个或多个元件(例如 光敏二极管)，经由电连接或经由用于将采集矩阵中的元件所提供的信号 转换成用于显示矩阵中的元件的激励信号的元件，耦合至平面显示元件5 的显示矩阵中的一个或多个元件。这些转换元件可以采取矩阵的形式，该 矩阵放置在平面釆集元件3和平面显示元件5之间。
在适用的情况下，平面采集元件3和平面显示元件5是柔软的，以使 得这种组合能够紧贴在圆形文件7上。
图4非常概略地示出了与图2显示的设备不同的数字描摹设备1,其 还包括被设置且粘在平面显示元件5上的透明平面交互元件31。同前面一 样，平面交互元件31和平面显示元件5可以粘在透明薄膜的两个相对表面 上，可能还引入了在平面交互元件31和平面显示元件5之间的透明元件(例 如连接元件)。
此外，平面交互元件31能够覆盖全部或部分平面显示元件5，特别是 其能够覆盖平面显示元件5的其中显示了被数字化文件的全部或部分区 域，这使得用户能够^^用纸质文件一样与被数字化文件交互。因此，用户 可以例如直接突出或注释数字化文件，或者划掉数字化文件的一些部分。
例如，这种透明平面交互元件31使得用户能够借助于语音界面以语音 模式和/或利用接触感应界面以捕获模式，与平面采集元件3或平面显示元 件5交互。
因此，用户可以发出语音命令，例如"数字化，，，然后在触摸屏幕上 框出要数字化的文件的区域(使用手指，或更确切地说使用具有尖端的元 件，例如铅笔或记录针33)。然后，数据处理元件25发起由平面采集元 件3对文件7的这个区域的捕获，在适用的情况下，平面显示元件5的照 明装置照亮该区域。
透明平面交互元件31的一个不同实施例可以在至少一部分平面交互 元件31上具有按键。因而，这些按键之一可以被按压以从注释捕获模式转 换为数字化捕获模式或转换为形状识别模式，并且以分别触摸的方式来添
加命令、明确指出要被数字化的文件的区域，或者明确指出要被数字化的 文件的部分或应当对其进行形状识别的数字化文件的部分。
注意，透明平面交互元件31的接触感应界面包括对接触敏感的装置， 以使得用户能够输入数据或命令，或者例如使用记录针33与显示的数字化 文件交互。这类触摸屏幕是已知的，并且由如E-INK、 TOPPAN PRINTING 以及XEROX的供应商制造。
因此，对接触敏感的装置可以被配备以用于捕获移动轨迹并将其转换 成电墨(electronic ink)形式的装置。由电墨编石马的轨迹包括轨迹的空间 信息(坐标，记录针的提升)以及轨迹移动的时间信息(速度和/或加速度， 其取决于电墨的格式规范)。
因此，透明平面捕获元件31的接触感应界面可以由薄膜构成，该薄膜 包括安排在两个透明电极之间的微胶嚢。每个微嚴嚢有差别地包含漂浮在 清澈流体中的带电的黑色和白色的颜料，该颜料在两个电极之间被电场移 动，该电场是响应于用户4故出的交互动作而生成的，例如使用记录针33。
如同前面一样，平面采集元件3、平面显示元件5以及平面捕获元件 31可以经由输入输出端口 23耦合至数据处理元件25。该数据处理元件25 可以被设置在不同的柔软元件3、 5和31的一端。
同样地，数字描摹设备1可以经由连至输入输出端口 23的连M口 29而被连接至外部终端。
有利地，为使用户能够看透设备l，平面釆集元件3、平面显示元件5 以及平面交互元件31都U够透明的，从而以更清楚或较不清楚的方式数 字化文件，这例如取决于颜色或对比度。
而且，平面交互元件31可以祐放置为能够覆盖平面采集元件3的全部 或部分采集区域，这因而使得用户能够与要被数字化的文件7交互。因此， 用户能够通过框出它们来指示要被数字化的部分，在适用的情况下，使用 关于要被数字化的部分的放大或缩小(缩放)系数的指令。
有利地，数据处理元件25包括软件或计算机程序装置，以使得它能够 与数字化文件或要被数字化的文件的至少一部分交互。特别地，数据处理元件25包括一个或多个计算机程序，其链二接平面采 集和/或显示元件中的不同的捕获或交互模式，或者^接平面显示元件5的 照明装置的不同激活模式，以在激活由平面采集元件3所进行的捕获时发 射特定的数字化光。
因此， 一旦平面采集元件3相对于要被数字化的文件7被放置，所述 计算机程序就执行由平面采集元件3数字化文件7以及在平面显示元件5 上显示被数字化文件的步骤。注意，数字化步骤可以包括由平面显示元件 5发射数字化光。
而且，计算机程序可以实现经由平面交互元件31与数字化文件或要4皮 数字化的文件交互的步骤。
一般而言，这些计算机程序提供形状识别，并执行对来自平面采集元 件3、平面显示元件5以及平面交互元件31的数据的交互处理。
事实上，软件装置可以包括感知级别、界面级别以及系统级别。这样 的软件装置可以使用如Eric Clavier等人在以下文件中描述的软件平台来 制造 "A Cooperative Platform for Heterogeneous Document Interpretation According to User-Defined Scenarios" LNCS no.3088 Springer Verlag ( 2003 )。
感知级别涉及对文件的数字化的控制或管理。
界面级别涉及数据的显示(图^^和处理结果)和对用户动作的感知， 其包括手写信息的捕获(写、画等)，以及对动作命令的捕获(选择、处 理的触发等)。
系统级别涉及用于容纳不同软件组件的结构，所述软件组件对于数字 化控制应用、分割和/或形状识别工具和方法以及用户动作捕获和/或识别工 具和方法而言是必需的。
有利地，平面采集元件3、平面显示元件5和平面交互元件31是柔软 的。事实上，这些元件可以包含有机成分，这使得它们都能够有效地操作 同时非常地柔软、薄而且轻。因此，所有这些元件都可以紧贴在文件上， 与其任何弯曲部分都紧密地吻合。
此外，图5示出了数据处理元件25可以是包括柔软存储器13和柔软 中央处理单元27的柔软元件。在这种情况下，在适用的情况下，输入输出 端口以及连接接口也可以是柔软的。这种使用TFTC技术的柔软部件由例 如SEIKO EPSON CORPORATION公司制造。
在图5示出的实施例中，柔软数据处理元件25被设置在管理区域35 中的不同柔软平面元件3、 5和31的一端，以制成处处都较薄的数字描摹 设备l。
因此，根据中央单元27和可用存储器13的计算能力，本发明的数字 描摹设备l可以包括两种类型的软件结构。
事实上，在第一实施例中，数字描摹设备l的处理装置25可以在本地 管理显示(文本图像和几何轨迹)以及文件识别和分析二者。
在第二实施例中，仅仅显示是被数字描摹设备1的处理装置25本地管 理的。文件识别和分析软件可以容纳于另一终端中(个人数字助理或PC )， 或者采取经由电信网络可用的服务的形式。访问识别软件和与识别软件的 对话是经由连接接口 29来实现的。
因此，数字描摹设备1可以是专用于书写交流的柔软终端，其组合了 手写信息(数据或命令)的捕获和数字文件的显示。
手写信息的捕获涉及对借助于记录针在柔软的透明平面捕获元件31 的表面上所描绘的线路的捕获。此外，数字文件涉及以点阵列(图像)、 向量描述(在轨迹动态上具有或不具有时间信息的几何)以及文本的形式 对信息的任何表示。
为实现所需的交互程度，根据应用类型从一种表达才莫式转换为另一种 可能是必要的。例如，在图像形式的数字化文件的情况下，使用形状分割 和分类工具和方法来4^取或识别文件图^^中的字符或符号。
因此，数字描^i殳备l制作文件7的复制本，并实现了对文件7的全 面的交互处理。此外，图6示出了数字描摹设备1的塑性使得能够在非常 多样化的条件下捕获文件(例如大书37的页面或页面的一部分)而不存在 图像位置调整问题。这是因为数字描摹设备l紧贴在文件上，与其任何弯
曲部分紧密地吻合。
最后，数字描摹设备l的这种柔软性使得包装能够与装载环境一致。 没有被使用时，数字描摹设备l可以以压缩形式被存储(巻起或折叠)， 被使用时，它可以具有比任何便携式终端(个人数字助理或移动电话)大 得多的显示区域。
权利要求
1.一种数字描摹设备，其特征在于，包括平面采集元件(3)，其适于数字化文件(7)；平面显示元件(5)，其被设置在所述平面采集元件(3)上并且适于显示被数字化的文件；以及平面交互元件(31)，其被设置在所述平面显示元件(5)上并且耦合至数据处理元件(25)。
2. 根据权利要求1的设备，其特征在于，所述平面显示元件(5)包括 照明装置，该照明装置适于发射用于激活由所述平面采集元件(3)对所述 文件进行的数字化的数字化光。
3. 根据权利要求1或2的设备，其特征在于，所述平面采集元件(3 ) 对它枕故置于其上的文件进行数字化。
4. 根据权利要求1至3中任一个的设备，其特征在于，还包括耦合至 所述平面显示元件(5)和所述平面采集元件(3)的数据处理元件(25)。
5. 根据权利要求1至4中任一个的设备，其特征在于，所述平面交互 元件(31)是透明的，并且覆盖了显示被数字化的文件的所述平面显示元 件(5)的至少一部分。
6. 根据权利要求5的设备，其特征在于，所述数据处理元件(25)适 于与被数字化的文件或要被数字化的文件的至少一部分交互。
7. 根据权利要求1至6中任一个的设备，其特征在于，所述平面采集 元件(3)、平面显示元件(5)以及平面交互元件(31)都是柔软的。
8. 根据权利要求7的设备，其特征在于，所述数据处理元件(25)也 是柔软的。
9. 根据权利要求1至8中任一个的设备，其特征在于，还包括连接接 口 (29)，以使得所述设备能够直接地和/或经由电信网络与外部终端通信。
10. —种数字描摹方法，其特征在于，包括以下步骤 相对于要被数字化的文件放置平面采集元件；借助于所述平面采集元件数字化所述文件；在设置在所述平面采集元件上的平面显示元件上显示被数字化的文件；以及经由平面交互元件与被数字化的文件或要被数字化的文件交互。
11. 根据权利要求10的方法，其特征在于，所述数字化步骤包括通 过所述平面显示元件发射数字化光。
12. 根据权利要求10或11的方法，其中，所述平面采集元件和平面 显示元件是柔软的，其特征在于，所述平面采集元件和平面显示元件^L^: 置在要被数字化的、具有非平面表面的文件上。
13. —种制造数字描摹设备的方法，包括在平面采集元件上设置平 面显示元件，以便被所述平面采集元件数字化的文件被显示在所述平面显 示元件上。
14. 根据权利要求13的方法，其特征在于，还包括在所述平面显示 元件的至少 一部分上i殳置平面交互元件。
15. 根据权利要求13或14的方法，其特征在于，还包括将数据处理 元件耦合至所述平面采集元件和/或所述平面显示元件和/或所述平面交互 元件，所述数据处理元件包括计算机程序，所述计算机程序包括用于使所 述平面显示元件或平面交互元件分别与所述平面采集元件或平面显示元件 交互的指令。
16. —种在数字描摹设备的数据处理元件中执行的计算机程序，包括 用于执行一个或多个下列步骤的指令通过平面采集元件数字化文件；在设置在所述平面采集元件上的平面显示元件上显示被数字化的文 件，该数字化步骤包括通过所述平面显示元件发射数字化光；以及 经由平面交互元件与被数字化的文件或要被数字化的文件交互。
全文摘要
本发明涉及一种数字描摹方法和设备，所述设备包括平面采集元件(3)，用于数字化文件(7)；以及平面显示元件(5)，其被设置在所述平面采集元件(3)上，用于显示被数字化的文件；以及平面交互元件(31)，其被设置在所述平面显示元件(5)上并且耦合至数据处理元件。
文档编号H04N1/00GK101194497SQ200680020784
公开日2008年6月4日 申请日期2006年6月12日 优先权日2005年6月13日
发明者J·加尔德 申请人:法国电信公司