書寫平板電腦信息記錄設(shè)備的制造方法
【專利說明】書寫平板電腦信息記錄設(shè)備
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)是于2012年11月1日提交的申請(qǐng)序列號(hào)為13/666，58 3的美國(guó)專利申請(qǐng)的部 分延續(xù)案，其要求于2011年11月1日提交的申請(qǐng)序列號(hào)為61/554，189的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的利 益。本申請(qǐng)還是于2012年4月27日提交的申請(qǐng)序列號(hào)為13/458,223的美國(guó)專利申請(qǐng)的部分 延續(xù)案。所有這些申請(qǐng)通過引用并入本文。
[0003] 發(fā)明背景
[0004] 本申請(qǐng)總體上涉及書寫/繪圖板。更具體地，本申請(qǐng)涉及結(jié)合觸摸屏利用壓敏顯示 器，其可以從被在壓敏顯示器上所繪制的圖像中捕獲圖像數(shù)據(jù)并且經(jīng)由無線連接共享該圖 像。
[0005] -般而言，雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器(BLCD)并且特別是膽甾型液晶顯示器(ChIXD)已經(jīng) 證實(shí)有很大的潛力來創(chuàng)建是有效率的電功率用戶并且可以被在若干獨(dú)特的設(shè)備中利用的 低成本的壓敏顯示器。這些顯示器使用ChLCD的壓敏特性，其允許使用壓力來生成圖像但幾 乎不或不消耗電功率來這樣做，并且不需要電功率來長(zhǎng)時(shí)間維持在該顯示器上的圖像。 [0006] 近來，Improv E丨ectron ics_?的8〇(^ e Board?壓敏膽甾型液晶書寫平板電腦已經(jīng) 在市場(chǎng)上出現(xiàn)，其中尖的觸筆或用戶的手指可以用來在平板電腦的表面上書寫或描繪圖 像。（ImprovElectronics?是Kent Displays公司的單位）。這樣的觸筆不將任何墨水或其它 材料轉(zhuǎn)移到任何表面。該平板電腦提供超出之前的平板電腦技術(shù)的相當(dāng)大的改進(jìn)，其在于， 圖像可以是簡(jiǎn)單的并且可以立即用施加電壓脈沖給該平板電腦中的電極的按鈕的推進(jìn)來 擦除。在膽留型液晶平板電腦中，液晶被夾在以特定間隙間隔的兩個(gè)基板之間。上部基板是 柔性的并且底部基板被涂以光吸收（黑色或彩色)背景。單元間隙通常由在形狀上是圓柱形 的或是球形的塑料間隔件或玻璃間隔件來設(shè)定。當(dāng)有人用尖的觸筆或手指或指甲尖或其它 物體在頂部基板上按壓時(shí)，液晶被局部移位。液晶中誘發(fā)的流動(dòng)將它的光學(xué)組織從透明改 變?yōu)樵谠搲毫Φ奈恢锰幍慕k麗的反射顏色。該反射的較淺的顏色與較低的基板的深色背景 對(duì)比良好。由觸筆或手指所描繪的圖像將無限期地保留在平板電腦上直到被擦除(通常不 消耗電功率）。通過將電壓脈沖施加到各基板的內(nèi)部表面上的透明導(dǎo)電電極(其驅(qū)動(dòng)膽甾型 液晶從它的彩色反射狀態(tài)返回到它的透明狀態(tài))來完成擦除。
[0007]上述原則被更詳細(xì)地公開于專利號(hào)為6,104,448的美國(guó)專利中，其通過引用并入 本文。聚合物分散體可以用來控制壓力靈敏度和圖像的分辨率，如于2008年5月16日提交并 且通過引用并入本文的申請(qǐng)?zhí)枮?2/152,729的美國(guó)專利申請(qǐng)中所描述的。包括多個(gè)彩色圖 像和選擇擦除的操作的其它模式在以上給出的專利申請(qǐng)公開以及于2008年7月29日提交并 且通過引用并入本文的專利號(hào)為8，139,039美國(guó)專利中進(jìn)行了描述。
[0008]因此，應(yīng)當(dāng)期望的是，有書寫平板電腦設(shè)備，其中正在被繪制的圖像被直接在繪圖 墊上觀察到但同時(shí)(或隨后)被電子地捕獲并且被數(shù)字化以便被在連接到書寫平板電腦設(shè) 備的計(jì)算機(jī)屏幕或其它任何外部設(shè)備上觀察到以及被存儲(chǔ)以供后續(xù)調(diào)用(recall)以及使 用。還應(yīng)當(dāng)有用的是，設(shè)備能夠操作為對(duì)于所連接的外部設(shè)備的輸入設(shè)備并且所連接的外 部設(shè)備具有專門化的軟件以允許用戶增強(qiáng)圖像并且通過因特網(wǎng)將圖像與其它設(shè)備共享。外 部設(shè)備的例子包括智能手機(jī)、平板電腦、個(gè)人計(jì)算機(jī)(筆記本電腦/臺(tái)式機(jī))上網(wǎng)本、具有連 通性的可能的電子閱讀器和帶有藍(lán)牙和適當(dāng)?shù)能浖钠渌O(shè)備。書寫平板電腦設(shè)備可以包 含為蘋果i〇S設(shè)備編寫的軟件和為安卓(Android)和其它設(shè)備編寫的附加的軟件。諸如低成 本和低功耗需求的其它特征將屬于另外的優(yōu)點(diǎn)。
[0009] 發(fā)明概述
[0010] 提供了本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例，其包括但不限于帶有數(shù)據(jù)捕獲的繪圖平板電腦設(shè) 備。平板電腦設(shè)備包括壓敏繪圖表面，其包括壓敏液晶材料，所述壓敏液晶材料被配置成顯 示通過使用觸筆在繪圖表面上施加壓力而在繪圖表面上繪制的圖像，并且繼續(xù)顯示圖像而 無需壓敏繪圖表面消耗電能。繪圖平板電腦設(shè)備包括擦除開關(guān)，其用于選擇由繪圖平板電 腦設(shè)備所提供的擦除功能來從壓敏繪圖表面擦除圖像。繪圖平板電腦設(shè)備包括電子數(shù)據(jù)捕 獲設(shè)備，其包括數(shù)據(jù)捕獲層，數(shù)據(jù)捕獲層被配置成電子地將觸筆在壓敏繪圖表面上的移動(dòng) 捕獲為表示圖像的電子信息。處理器，其被配置成基于表示觸筆的移動(dòng)的電子信息來創(chuàng)建 記錄在壓敏繪圖表面上的各繪圖筆劃的數(shù)字墨水文件，以供外部處理設(shè)備進(jìn)一步使用圖 像。接口被配置成連接到所述外部處理設(shè)備，其中，所述繪圖平板電腦設(shè)備被配置成將所述 數(shù)字墨水文件和表示所述觸筆的移動(dòng)的所述電子信息中的一者或兩者經(jīng)由所述接口傳送 給所述外部處理設(shè)備。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種包括繪圖平板電腦設(shè)備和被配置成從所述 繪圖平板電腦設(shè)備接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)的外部處理設(shè)備的系統(tǒng)。所述繪圖平板電腦設(shè)備包括雙穩(wěn) 態(tài)膽留型液晶顯示器，其被配置成顯示通過在所述雙穩(wěn)態(tài)膽留型液晶顯示器上施加壓力而 在所述雙穩(wěn)態(tài)膽留型液晶顯示器上所繪制的圖像，并且被配置成繼續(xù)顯示所述圖像而無需 所述雙穩(wěn)態(tài)膽留型液晶顯示器消耗電能來顯示所述圖像。所述平板電腦設(shè)備包括擦除開 關(guān)，其用于選擇由所述平板電腦設(shè)備所提供的擦除功能以從所述雙穩(wěn)態(tài)膽留型液晶顯示器 擦除所述圖像。所述平板電腦設(shè)備包括電子數(shù)據(jù)捕獲設(shè)備，其包括數(shù)據(jù)捕獲層，所述數(shù)據(jù)捕 獲層被配置成電子地將觸筆在所述雙穩(wěn)態(tài)膽留型液晶顯示器上的移動(dòng)捕獲為表示所述觸 筆的移動(dòng)的電子信息。接口被配置成連接到所述外部處理設(shè)備。所述繪圖平板電腦設(shè)備被 配置成基于表示所述觸筆的移動(dòng)的所述電子信息來將所述圖像數(shù)據(jù)傳送到所述外部處理 設(shè)備。所述圖像數(shù)據(jù)至少包括關(guān)于當(dāng)繪制所述圖像時(shí)所述觸筆的位置的位置信息和與當(dāng)繪 制所述圖像時(shí)施加到所述雙穩(wěn)態(tài)膽留型液晶顯示器的壓力有關(guān)的信息。所述外部處理設(shè)備 包括另外的接口以及另外的顯示器，另外的接口被配置成連接到所述繪圖平板電腦設(shè)備并 且接收所述圖像數(shù)據(jù)，另外的顯示器基于與當(dāng)繪制所述圖像時(shí)施加到所述雙穩(wěn)態(tài)膽留型液 晶顯示器的壓力有關(guān)的信息來復(fù)制在所述雙穩(wěn)態(tài)膽留型液晶顯示器上所繪制的所述圖像 (包括復(fù)制在所述雙穩(wěn)態(tài)膽留型液晶顯示器上所繪制的所述圖像中的線條寬度）。
[0012] 根據(jù)又一個(gè)方面，提供了帶有數(shù)據(jù)捕獲的繪圖平板電腦設(shè)備。所述繪圖平板電腦 設(shè)備可以包括具有被配置成顯示通過在所述繪圖表面上施加壓力而在所述繪圖表面上繪 制的圖像的繪圖表面的雙穩(wěn)態(tài)膽留型液晶顯示器。所述雙穩(wěn)態(tài)膽留型液晶顯示器維持所述 圖像的顯示而無需消耗電能。所述繪圖平板電腦設(shè)備還可以包括被配置成生成表示觸筆在 所述繪圖表面上的移動(dòng)的電子信息的數(shù)據(jù)捕獲設(shè)備。所述數(shù)據(jù)捕獲設(shè)備單獨(dú)地并且獨(dú)立于 所述雙穩(wěn)態(tài)膽留型液晶顯示器進(jìn)行操作。另外，所述繪圖平板電腦設(shè)備可以包括用于與外 部設(shè)備進(jìn)行通信的通信接口。當(dāng)經(jīng)由所述通信接口連接到所述外部設(shè)備時(shí)，所述繪圖平板 電腦設(shè)備被配置成隨著數(shù)據(jù)捕獲設(shè)備生成電子信息而實(shí)時(shí)或接近實(shí)時(shí)傳送電子信息。所述 電子信息至少包括指示所述觸筆在所述繪圖表面上的觸點(diǎn)的位置的位置信息和指示所述 觸筆在所述繪圖表面上的所述觸點(diǎn)的強(qiáng)度的幅度信息以啟用通過外部設(shè)備對(duì)在繪圖表面 上繪制的圖像的復(fù)制(復(fù)制包括線條寬度的復(fù)制）。
[0013] 根據(jù)另一個(gè)方面，提供了一種系統(tǒng)，其包括繪圖平板電腦設(shè)備和捕獲應(yīng)用，所述捕 獲應(yīng)用被配置成在外部設(shè)備上執(zhí)行，該外部設(shè)備具有耦合到存儲(chǔ)所述捕獲應(yīng)用的非暫時(shí)性 計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的處理器以及顯示器。所述捕獲應(yīng)用被配置成從所述繪圖平板電腦設(shè)備獲 取圖像數(shù)據(jù)。所述繪圖平板電腦設(shè)備包括雙穩(wěn)態(tài)膽留型液晶顯示器，其具有被配置成顯示 通過在所述繪圖表面上施加壓力而在所述繪圖表面上繪制的圖像的繪圖表面，所述雙穩(wěn)態(tài) 膽甾型液晶顯示器維持所述圖像在所述繪圖表面上的顯示而不消耗電能；數(shù)據(jù)捕獲設(shè)備， 其被配置成生成對(duì)應(yīng)于觸筆在所述繪圖表面上的移動(dòng)的電子信息。所述數(shù)據(jù)捕獲設(shè)備單獨(dú) 地并且獨(dú)立于所述雙穩(wěn)態(tài)膽留型液晶顯示器進(jìn)行操作；以及通信接口，其基于電子信息實(shí) 時(shí)或接近實(shí)時(shí)(在通過數(shù)據(jù)捕獲設(shè)備生成時(shí))將圖像數(shù)據(jù)傳送到外部設(shè)備。所述捕獲應(yīng)用被 配置成將圖像呈現(xiàn)給所述外部設(shè)備的所述顯示器，圖像是通過所述雙穩(wěn)態(tài)膽留型液晶顯示 器在所述繪圖表面上所顯示的所述圖像的副本并且基于從所述繪圖平板電腦設(shè)備所接收 的所述圖像數(shù)據(jù)。
[0014] 還提供了本發(fā)明的附加的實(shí)施例，它們中的一些但不是全部被在本文下面進(jìn)行更 詳細(xì)地描述。
[0015] 附圖簡(jiǎn)述
[0016] 在參考附圖閱讀以下的描述時(shí)，本文描述的本發(fā)明的示例的特征和優(yōu)點(diǎn)將對(duì)本發(fā) 明所涉及的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員變得明顯，在附圖中：
[0017] 圖1顯示使用電阻式觸摸屏的書寫/繪圖平板電腦的實(shí)施例的示意圖；
[0018] 圖2顯示使用電感式觸摸屏的書寫/繪圖平板電腦的實(shí)施例的示意圖；
[0019] 圖2A顯示可以用來實(shí)現(xiàn)圖2的實(shí)施例的示例電感式觸摸屏的示意圖；
[0020] 圖3顯示關(guān)于帶有動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)上傳的示例書寫/繪圖平板電腦的框圖；
[0021 ]圖4顯示關(guān)于帶有本地存儲(chǔ)器的示例書寫/繪圖平板電腦的框圖；
[0022]圖5顯示關(guān)于帶有ASIC的示例書寫/繪圖平板電腦的框圖；
[0023]圖6顯示關(guān)于具有附加的回顧顯示器的示例書寫平板電腦的框圖；
[0024]圖7顯示連接到用戶計(jì)算機(jī)的具有信息傳輸能力的示例書寫平板電腦的原理圖；
[0025] 圖8顯示可以被設(shè)置在示例平板電腦上的第一示例選擇擦除功能；
[0026] 圖9顯示可以被在示例平板電腦上生成的第二示例選擇擦除功能
[0027] 圖10顯示以無線方式連接到外部投影顯示器的具有實(shí)時(shí)或接近實(shí)時(shí)的信息傳輸 能力的示例書寫平板電腦的原理圖；以及
[0028] 圖11顯示諸如在圖10中的示例書寫平板電腦但是平板電腦具有其中圖像可以被 阻止在該平板電腦上顯示的操作的模式的示例書寫平板電腦的原理圖；
[0029] 圖12顯示諸如在圖10中的示例書寫平板電腦的其中多個(gè)平板電腦可以在呈現(xiàn)時(shí) 一起使用的示例書寫平板電腦的原理圖；
[0030] 圖13顯示使用電感式觸摸屏并且還具有電子顯示能力的書寫/繪圖平板電腦的示 例實(shí)施例的不意圖；
[0031]圖14顯示使用帶有集成的單獨(dú)的顯示器的電感式觸摸屏的書寫/繪圖平板電腦的 示例實(shí)施例的示意圖；
[0032]圖15顯示原型書寫平板電腦的軟件模板的示例；
[0033]圖16顯示"拖動(dòng)并且共享"軟件應(yīng)用的設(shè)計(jì)和功能；
[0034] 圖17是經(jīng)由所連接的外部設(shè)備將信息共享給遠(yuǎn)程系統(tǒng)的書寫平板電腦的示意圖；
[0035] 圖18顯示在原型書寫平板電腦上的針對(duì)平板電腦上的特定功能可以被組合使用 的物理機(jī)械按鈕的位置；以及
[0036]圖19a和圖19b顯示為觸筆專門設(shè)計(jì)的底座。
[0037] 示例實(shí)施例的詳細(xì)描述
[0038] 提供了具有以上討論的期望的特征中的一個(gè)或多個(gè)的電子書寫/繪圖平板電腦的 實(shí)施例。術(shù)語"繪圖"和"書寫"在整個(gè)本公開中用作同義詞。術(shù)語兩者都可互換地使用以意 指圖像、線條等的繪圖以及單詞、字母等的書寫兩者，并且在使用僅一個(gè)術(shù)語的地方，與也 使用另一個(gè)術(shù)語是等價(jià)的。
[0039] 如本文中公開的電子書寫平板電腦是一種設(shè)計(jì)，其可以基于如在美國(guó)專利號(hào)6， 104,448中和在美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)；12/152,729，現(xiàn)在發(fā)布為美國(guó)專利8,228,301;和12/ 220,805,現(xiàn)在發(fā)布為美國(guó)專利8,139,039中公開的Kent Displays'Reflex?技術(shù)，以上所 有美國(guó)專利和美國(guó)專利申請(qǐng)通過引用并入本文，并且其可以用于被修改為具有數(shù)據(jù)捕獲特 征的書寫/繪圖平板電腦繪圖表面的各種實(shí)施例。在這些參考文獻(xiàn)中公開的Reflex?技術(shù) 通過將在顯示器上的書寫壓力轉(zhuǎn)換為在顯示器上的可見軌跡來利用某些材料的特定的壓 力靈敏度(特別是在膽留型聚合物復(fù)合系統(tǒng)中）。此外，于2010年5月26日提交的通過引用并 入本文的PCT申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US10/36175的PCT申請(qǐng)公開了具有數(shù)據(jù)捕獲能力的相關(guān)設(shè)備。該 平板電腦的各種示例實(shí)施例公開了以將存儲(chǔ)功能和/或數(shù)據(jù)捕獲功能集成到這樣的書寫/ 繪圖平板電腦中的若干方式。
[0040] -種方式是使用最先進(jìn)的數(shù)據(jù)捕獲設(shè)備(諸如觸摸屏）來同時(shí)捕獲正在該平板電 腦繪圖表面上繪制的信息。例如，被設(shè)置在書寫/繪圖表面的背面上的簡(jiǎn)單的、低成本觸摸 屏可以用來通過利用觸摸屏的捕獲特征來捕獲觸筆的移動(dòng)，如在圖1中示出的，在下面進(jìn)行 更詳細(xì)地描述。
[0041] 存在可以與如本文提出的書寫/繪圖平板電腦一起使用以提供數(shù)據(jù)捕獲特征的很 多觸摸輸入方法(例如，通過電容、電感、電阻、光學(xué)、聲學(xué)和其它觸摸輸入技術(shù)提供的）。對(duì) 于許多應(yīng)用，該觸摸屏可以利用諸如低成本電阻觸摸屏的相對(duì)低分辨率技術(shù)，并且這樣的 屏幕甚至可以避免傳統(tǒng)的透明導(dǎo)體銦錫氧化物（ITO)的使用，因?yàn)樗梢杂捎跁鴮懕砻婵?以被做成柔性的而被設(shè)置在書寫表面的后面(下面）。這樣的觸摸屏可以使用被動(dòng)式觸筆。 同樣地，在書寫表面后面(下面)的觸摸屏還可能利用諸如本文中討論的至少一個(gè)優(yōu)選實(shí)施 例的感應(yīng)（電磁感應(yīng)(EMR))方法的這樣的其它觸摸屏技術(shù)，因?yàn)闀鴮懕砻鎸?duì)感應(yīng)觸筆是透 明的，其可以用來將期望的壓力施加到書寫表面。電阻和電感方法是將不干擾該平板電腦 的預(yù)期操作的觸摸屏技術(shù)的例子。這些技術(shù)還提供益處，即：它們的觸筆不需要到書寫/繪 圖平板電腦的系帶。
[0042] 對(duì)于大多數(shù)這樣的應(yīng)用，帶有集成的觸摸屏的書寫/繪圖平板電腦將不太可能需 要被集成到該設(shè)備本身內(nèi)的大規(guī)模的處理能力。組合書寫/繪圖平板電腦繪圖表面和觸摸 屏將優(yōu)選地適于被連接到外部設(shè)備(諸如計(jì)算機(jī)或蜂窩電話，例如，其然后可以提供任何必 要的處理能力，諸如用于圖像處理等等）?？蛇x地，一些最小處理能力也可以被設(shè)置在該平 板電腦本身中，以便執(zhí)行一些基本的處理功能，諸如A/D轉(zhuǎn)換、微小圖像處理、存儲(chǔ)器管理功 能、通信功能和/或顯示處理功能，舉例來說，其中的任何一個(gè)或全部可以被設(shè)置在期望的 地方。還可以支持控制所存儲(chǔ)的圖像到外部設(shè)備的傳輸，或者用于在所集成的回顧顯示器 (如附加的顯示器)上進(jìn)行顯示的特征。當(dāng)然，如果需要的話，通過添加更強(qiáng)大的處理器（多 個(gè))和更復(fù)雜的軟件，可以提供任何的處理量。
[0043] 在該平板電腦和外部設(shè)備之間的連接可以是有線或無線的，如對(duì)于預(yù)期的應(yīng)用所 期望的。因此，作為例子，可以利用有線連接、直接有線連接或USB或其它串行端口連接，或 甚至用于一些實(shí)施例的以太網(wǎng)連接。對(duì)于無線連接，可以利用WiFi、藍(lán)牙、NFC、紅外、3G或其 它連接機(jī)制。在一些實(shí)施例中，可以提供有線連接和無線連接兩者，盡管期望保持該平板電 腦的成本低、保持它小、薄和輕的，以及期望盡可能降低功耗，可能限制人們?cè)谠撈桨咫娔X 的一些實(shí)施例中提供的特征的數(shù)量。具有操作該設(shè)備和內(nèi)部存儲(chǔ)和/或傳輸圖像到外部設(shè) 備所需的僅僅這些特征的最小平板電腦因此可以是優(yōu)選的示例實(shí)施例。
[0044] 可以在該平板電腦上設(shè)置來將該平板電腦連接到外部設(shè)備的接口。這樣的接口可 以使用定制協(xié)議，或利用若干市售標(biāo)準(zhǔn)中的任何市售標(biāo)準(zhǔn)。例如，實(shí)現(xiàn)USB大容量存儲(chǔ)類別 將允許在該平板電腦上保存的圖像出現(xiàn)在主機(jī)計(jì)算機(jī)的文件系統(tǒng)中，而USB人機(jī)界面設(shè)備 類別可以用來將該平板電腦對(duì)外部主機(jī)計(jì)