Универсальное компьютерное устройство

Универсальное компьютерное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящая заявка на патент является частично продолжающей заявки на патент США 10/284,417, поданной 31 октября, 2002, озаглавленной “Универсальное компьютерное устройство”, включенной в настоящее описание во всей своей полноте в качестве ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Аспекты настоящего изобретения в общем случае относятся к компьютерному устройству ввода для генерации однородных электронных меток. Более точно, аспекты настоящего изобретения относятся к устройству ввода, которое может быть использовано на разнородных платформах, в то же время обеспечивая общий интерфейс пользователя.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Компьютерные устройства чрезвычайно изменили нашу жизнь. Первая волна компьютеров была непомерно дорогой и являлась экономически эффективной только для использования в бизнесе. Компьютеры становились более доступными, использование персональных компьютеров как на рабочем месте, так и дома стало настолько распространенным, что компьютеры стали настолько же обычными, как столы в офисах и на кухнях. Микропроцессоры были внедрены во все аспекты нашей повседневной жизни, от применения в телевизорах и других системах развлечения до устройств, управляющих работой нашего автомобиля.

Эволюция компьютерных устройств, от устройств переработки данных, занимающих целые этажи больших офисных установок, до лэптопов или других портативных компьютерных устройств, чрезвычайно повлияла на способ, которым генерируются документы и хранится информация. Возможность портативных вычислений позволила отдельному человеку писать письма, разрабатывать документы, делать заметки, создавать изображения и выполнять множество задач в местах, отличных от офисного использования этих компьютерных устройств. Профессионалы и непрофессионалы в равной степени получили возможность выполнять задачи во время их перемещения, используя устройства, удовлетворяющие их потребности в вычислительных ресурсах в любом месте.

Обычные компьютерные системы, в особенности компьютерные системы, использующие графический интерфейс пользователя (GUI), например, Microsoft ® Windows, оптимизированы для приема ввода пользователя от одного или нескольких дискретных устройств ввода, таких как клавиатура (для ввода текста) и указательное устройство (такое как мышь) с одной или несколькими кнопками для активации вариантов выбора пользователя.

Одна из первичных задач компьютерного мира заключалась в том, чтобы компьютер имелся на каждом столе. Эта задача была с размахом реализована персональным компьютером, который стал обыденным на офисном рабочем месте. С пришествием лэптопов и высокопроизводительных персональных цифровых помощников офисное рабочее место расширилось, включая в себя множество нетрадиционных мест выполнения работы. Во все возрастающей степени компьютерные пользователи должны были становиться специалистами во все более различающихся интерфейсах пользователя для каждого из их компьютерных устройств. От мыши и клавиатурного интерфейсов стандартных персональных компьютеров до интерфейса упрощенного стилуса на омическом сопротивлении персонального цифрового помощника и даже минималистической клавиатуры сотового телефона, пользователь сталкивается с множеством различных интерфейсов пользователя, которыми каждый должен овладеть, перед тем как он сможет использовать скрывающуюся за ними технологию.

Несмотря на технологическое развитие, большинство пользователей предпочитают использовать документы, напечатанные на бумаге, в качестве их основного инструмента редактирования. Некоторые преимущества печатных документов включают в себя удобство чтения и компактность. Другие включают в себя возможность совместного использования бумажных документов с правками и легкость, с которой печатные документы могут архивироваться. Один из интерфейсов пользователя, являющийся мостом между продвинутыми компьютерными системами и функциональностью печатных документов представляет собой интерфейс пользователя с перьевым вводом. Один из подходов для интерфейса пользователя с перьевым вводом является использования технологии на основе омического сопротивления (общепринятой в сегодняшних ПЦП). Другой подход представляет собой использование активных датчиков в лэптопе. Одна из очередных задач компьютерного мира состоит в возвращении интерфейса пользователя для управления компьютером обратно к пользователю.

Недостатки, связанные с использованием стилуса, заключаются в том, что устройства являются привязанными к компьютерным устройствам, содержащим сенсорную панель. Другими словами, стилус может быть использован только для генерации ввода, если он применяется в сочетании с соответствующей сенсорной панелью. Более того, на регистрацию стилуса влияет близость стилуса к сенсорной панели.

Портативные компьютерные устройства предшествующего уровня техники могли не обладать определенными формами идентификации для многопользовательских конфигураций. В этих случаях, если два портативных компьютерных устройства работают одновременно, главный компьютер вводится в заблуждение и считает правки приходящими от одного компьютерного устройства. Если один пользователь правит документ при помощи компьютерного устройства и затем второй пользователь правит тот же документ с помощью второго компьютерного устройства, главный ПК, принимающий кадры данных от компьютерного устройства, интерпретирует данные как исходящие из одного и того же компьютерного устройства. Не обладая способностью идентифицировать компьютерные устройства, от которых поступают правки, главный ПК не может отследить изменения, относящиеся к конкретному компьютерному устройству.

Портативные компьютерные устройства предшествующего уровня техники могли не обладать способностью отслеживать надпись, выполняемую пользователем поверх уже существующей метки. Компьютерные устройства предшествующего уровня техники могли отслеживать надпись пользователя на чистых, свободных от надписей поверхностях; однако возможности захвата изображения этих устройств не позволяли отслеживать надпись, выполняемую по уже существующим меткам. Помимо этого, портативные компьютерные устройства предшествующего уровня техники могли не обладать способностью учитывать перспективу, которая естественным образом присутствует в процессе применения устройства рукописного ввода, такого как перо. Датчик изображения связанного компьютерного устройства работает эффективно, когда пользователь удерживает компьютерное устройство под прямым углом к поверхности нанесения надписи. Однако большинство людей не удерживают перо под прямым углом к поверхности. Таким образом, перспектива становится проблемой для датчика, от которого требуется адекватно компенсировать угол компьютерного устройства.

В данной области техники существует потребность в портативных компьютерных устройствах, которые могут функционировать в качестве устройств ввода для любого из множества компьютерных устройств и которые могут работать в различных условиях. Дополнительно в данной области техники существует потребность в портативном компьютерном устройстве, которое может быть идентифицировано при помощи определенного вида идентификации, для того, чтобы дать возможность множеству пользователей работать над документом и/или в прикладной программе одновременно. Также в данной области техники существует потребность в портативном компьютерном устройстве, способном уменьшить эффект перспективы при захвате изображений на поверхности и может быть выполнено с возможностью отслеживания надписей пользователя поверх существующих меток.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Аспекты настоящего изобретения относятся к одной или нескольким проблемам, приведенным выше, тем самым предлагая общий интерфейс пользователя для разнородных компьютерных платформ. Аспекты настоящего изобретения относятся к устройству ввода, для генерации электронных меток, и/или генерации других видов ввода, независимо от устройства, для которого предназначены данные. Устройство ввода может быть выполнено в виде пера, и может содержать или не содержать картридж с чернилами для облегчения перемещения устройства ввода знакомым способом. Один из аспектов настоящего изобретения является портативным компьютерным устройством, которое может быть идентифицировано при помощи определенного вида идентификации, для того, чтобы дать возможность множеству пользователей работать над документом и/или в прикладной программе одновременно.

В одном из аспектов изобретения применяют инфракрасную подсветку и узоры в виде лабиринта, напечатанные, внедренные или впечатанные в поверхность. Поверхность может представлять собой лист бумаги с узором в виде лабиринта, напечатанным обычными чернилами. Камера настоящего изобретения выполнена с возможностью захвата ячеек узора в виде лабиринта, которые могут располагаться под любым непечатным контентом. Алгоритмы, связанные с декодированием м-матрицы и анализом изображения документа, декодируют положение захваченных изображений, содержащих как контент документа, так и узоры в виде лабиринта.

Другой аспект настоящего изобретения предлагает смещенную, оптическую систему с инфракрасным (ИК) освещением, которая включает в себя набор линз и оптический датчик, работающих как камера с относительно низким разрешением. Камера располагается в другой плоскости и под углом смещения по отношению к устройству ввода, используемому для правки. Установка со смещением улучшает производительность и позволяет разрешать проблему перспективы таким образом, что устройство ввода может быть использовано более естественно, под обычными углами письма. ИК-освещение помогает обнаруживать метки позиционирования, которые часто могут быть скрыты существующим контентом документа или чернилами при освещении видимым светом.

Приведенные выше аспекты настоящего изобретения, а также нижеследующее подробное описание различных вариантов осуществления будут поняты лучше при прочтении совместно с прилагаемыми чертежами, которые включены в качестве примеров, и не ограничивают заявленное изобретение.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг.1 показана схематическая диаграмма цифровой компьютерной среды общего назначения, в которой могут быть реализованы определенные аспекты настоящего изобретения;

На Фиг.2 показано устройство ввода согласно, по меньшей мере, одному аспекту настоящего изобретения;

На Фиг.3 показаны три иллюстративных варианта осуществления системы камеры для применения согласно аспектам настоящего изобретения;

На Фиг.4 показан один из вариантов осуществления оптической конструкции устройства ввода согласно, по меньшей мере, одному аспекту настоящего изобретения;

На Фиг.5 показан один из вариантов осуществления оптической конструкции устройства ввода согласно, по меньшей мере, одному аспекту настоящего изобретения;

На Фиг.6 показан один из вариантов осуществления конструкции освещения устройства ввода согласно, по меньшей мере, одному аспекту настоящего изобретения;

На Фиг.7А и 7В показаны компоненты, чувствительные к нажатию, устройства ввода согласно, по меньшей мере, одному аспекту настоящего изобретения;

На Фиг.8 показан один из вариантов осуществления конструкции линз устройства ввода согласно, по меньшей мере, одному аспекту настоящего изобретения;

На Фиг.9 показан иллюстративный способ (узор в виде лабиринта) для кодирования положения документа;

На Фиг.10 показан образец траектории, из которого может быть сгенерирована электронная метка;

На Фиг.11А и 11В показаны иллюстративные архитектуры аппаратного обеспечения системы согласно, по меньшей мере, одному аспекту настоящего изобретения;

На Фиг.12 показана дополнительная комбинация компонентов, входящих в состав устройства ввода для генерации электронной метки согласно другому иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.13 является иллюстративной блок-схемой прохождения данных через двуядерную архитектуру устройства ввода согласно, по меньшей мере, одному аспекту настоящего изобретения;

На Фиг.14 показана иллюстративная структура кадра данных, передаваемая из устройства ввода согласно, по меньшей мере, одному аспекту настоящего изобретения;

На Фиг.15 показано управление передачей данных от множества устройств ввода согласно, по меньшей мере, одному аспекту настоящего изобретения;

На Фиг 16 показано применение устройства ввода согласно нескольким иллюстративным вариантам осуществления настоящего изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Аспекты настоящего изобретения относятся к устройству ввода, которое может применяться с множеством различных платформ от управления настольными компьютерами или лэптопами, письма на белой доске, письма на поверхности, такой как бумага, управления ПЦП или сотовым телефоном, или создания меток, которые могут быть портированы на множество различных платформ.

ТЕРМИНЫ

Перо - любое приспособление для письма, которое может быть выполнено с возможностью содержать чернила или без таковой. В некоторых примерах стилус, не содержащий чернил, может использоваться в качестве пера согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

Камера - система захвата изображения.

Активное кодирование - внедрение кодов в объект или поверхность, над которой расположено устройство ввода для определения положения и/или перемещения устройства ввода, используя соответствующие алгоритмы обработки.

Пассивное кодирование - обнаружение перемещения/положения устройства ввода, используя данные изображения, отличные от кодов, внедренных для этой цели, полученные от объекта или поверхностей, поверх которых перемещается устройство ввода, используя соответствующие алгоритмы обработки.

Устройство ввода - устройства для ввода информации, которое может быть выполнено с возможностью генерации и обработки информации.

Активное устройство ввода - устройство ввода, которое активно измеряет сигналы и генерирует данные, указывающие на положение и/или перемещение устройства ввода, используя датчики, встроенные в устройство ввода.

Пассивное устройство ввода - устройство ввода, чье перемещение определяют с использованием датчиков, встроенных не в устройство ввода.

Компьютерное устройство - настольный компьютер, лэптоп, планшетный компьютер, персональный цифровой помощник, телефон или любое устройство, выполненное с возможностью обработки информации, в том числе устройство ввода.

На Фиг.1 показан пример подходящей среды 100 компьютерной системы, в которой может быть реализовано настоящее изобретение. Среда 100 компьютерной системы является только одним примером подходящей компьютерной среды и не предназначена для введения каких-либо ограничений как на объем, так и на функциональность данного изобретения. Также компьютерную среду 100 не следует интерпретировать как имеющую какую-либо зависимость или требования, относящиеся к любому компоненту, приведенному в иллюстративной рабочей среде 100 или их комбинации.

Настоящее изобретение может работать с рядом других сред или конфигураций компьютерных систем общего или специального назначения. Примеры хорошо известных компьютерных систем, сред и/или конфигураций, которые могут подойти для применения с настоящим изобретением, включают в себя, без ограничения, персональные компьютеры, серверные компьютеры, наладочные или носимые устройства, мультипроцессорные системы, системы, основанные на микропроцессорах, телевизионные приставки, программируемую бытовую электронику, сетевые ПК, мини-компьютеры, мэйнфреймы, распределенные компьютерные среды, включающие в себя любые вышеупомянутые системы или устройства, и им подобные.

Настоящее изобретение может быть описано в общем контексте выполняемых компьютером инструкций, таких как программные модули, выполняемые компьютером. В общем случае программные модули включают в себя процедуры, программы, объекты, компоненты, структуры данных, и т.п., которые выполняют конкретные задачи или реализуют определенные абстрактные типы данных. Настоящее изобретение также может применяться в распределенных компьютерных средах, в которых задачи выполняются удаленными вычислительными устройствами, связанными коммуникационной сетью. В распределенной компьютерной среде программные модули могут размещаться на носителях данных как локального, так и удаленного компьютера, включая запоминающие устройства.

По Фиг.1 иллюстративная система для реализации настоящего изобретения включает в себя компьютерное устройство общего назначения в виде компьютера 110. Компоненты компьютера 110 могут включать в себя, без ограничения, процессорное устройство 120, системную память 130 и системную шину 121, связывающую различные компоненты системы, в том числе и системную память с процессорным устройством 120. Системная шина 121 может представлять собой шинную структуру любого типа, включая шину памяти или контроллер памяти, периферийную шину и локальную шину с любой из многочисленных шинных архитектур. Для примера, но не с целью ограничения, такие архитектуры включают в себя шину архитектуры промышленного стандарта (ISA), шину микроканальной архитектуры (MCA), расширенную ISA (EISA) шину, локальную шину ассоциации стандартов видеоэлектроники (VESA) и шину соединений периферийных компонентов (PCI), также известную как шину Mezzanine.

Компьютер 110 обычно включает в себя ряд читаемых компьютером носителей данных. Читаемые компьютером носители данных могут быть любыми доступными носителями данных, к которым может получить доступ компьютер 110, и включают в себя как энергозависимые, так и энергонезависимые носители данных, и как съемные, так и несъемные носители данных. Для примера, но не с целью ограничения, читаемые компьютером носители данных могут включать в себя компьютерные средства хранения данных и среды передачи сигналов. Компьютерные средства хранения данных включают в себя как энергозависимые, так и энергонезависимые, и как съемные, так и несъемные средства хранения данных, реализованные с применением любого способа или технологии хранения информации, такой как читаемые компьютером инструкции, структуры данных, программные модули или другие данные. Компьютерные средства хранения данных включают в себя, без ограничения, ОЗУ, ПЗУ, EEPROM, флэш-память или другую технологию памяти, CD-ROM, универсальные цифровые диски (DVD) или другие оптические средства хранения данных, магнитные кассеты, магнитные ленты, средства хранения данных на магнитных дисках или другие магнитные средства хранения данных, или любые другие носители данных, которые могут быть использованы для хранения необходимой информации и к которым может получить доступ компьютер 110. Среды передачи данных обычно представляют читаемые компьютером инструкции, структуры данных, программные модули или другие данные в виде модулированного сигнала данных такого, как несущая или другой транспортный механизм, и включают в себя любые средства доставки информации. Термин “модулированный сигнал данных” означает сигнал, имеющий одну или более его характеристик, установленных или изменяемых таким образом, что при этом в сигнале кодируется информация. Для примера, но не с целью ограничения, среды передачи данных включают в себя кабельные среды, такие как кабельная сеть или прямое кабельное соединение, беспроводные среды, такие как акустические, РЧ (радиочастотные), инфракрасные, и другие беспроводные среды. В объем читаемых компьютером носителей данных также следует включить любую комбинацию упомянутых выше носителей.

Системная память 130 включает в себя компьютерные средства хранения данных в виде энергозависимой и/или энергонезависимой памяти, такой как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 131 и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 132. Базовая система 133 ввода/вывода (BIOS), содержащая основные подпрограммы, участвующие в передаче информации между элементами в компьютере 110, например, во время запуска, обычно хранятся в ПЗУ 131. ОЗУ 132 обычно содержит данные и/или программные модули, которые являются непосредственно доступными и/или выполняются в настоящее время процессорным устройством 120. Для примера, но не с целью ограничения, на Фиг.1 показаны операционная система 134, прикладные программы 135, другие программные модули 136 и данные 137 программ.

Компьютер 110 также может включать в себя другие съемные/несъемные, энергозависимые/энергонезависимые компьютерные средства хранения данных. Исключительно в качестве примера, на Фиг.1 показан привод 141 жесткого диска, считывающий или записывающий на несъемный, энергонезависимый магнитный носитель данных, привод 151 магнитного диска, считывающий или записывающий на несъемный, энергонезависимый магнитный диск 152 и привод 155 оптического диска, считывающий или записывающий на съемный, энергонезависимый оптический диск 156 такой, как CD-ROM или другой оптический носитель данных. Другие сменные/несменные, энергозависимые/энергонезависимые компьютерные средства хранения данных, которые могут применяться в иллюстративной рабочей среде, включают в себя, без ограничения, кассеты с магнитной лентой, карты флэш-памяти, универсальные цифровые диски, цифровую видеоленту, твердотельное ОЗУ, твердотельное ПЗУ и т.п. Привод 141 жесткого диска обычно связан с системной шиной 121 посредством интерфейса несъемной памяти, такого как интерфейс 140, и привод 151 магнитного диска и привод 155 оптического диска обычно связаны с системной шиной 121 посредством интерфейса съемной памяти, такого как интерфейс 150.

Приводы и ассоциированные с ними компьютерные средства хранения данных, обсуждаемые выше и иллюстрированные на Фиг.1, обеспечивают в компьютере 110 хранение считываемых компьютером инструкций, структур данных, программных модулей и других данных. Например, на Фиг.1 привод жесткого диска 141 изображен хранящим операционную систему 144, прикладные программы 145, другие программные модули 146 и данные 147 программ. Необходимо заметить, что эти компоненты могут быть либо теми же самыми, либо отличаться от операционной системы 134, прикладных программ 135, других программных модулей 136 и данных 137 программ. Операционная система 144, прикладные программы 145, другие программные модули 146 и данные 147 программ имеют в данном случае отличающиеся номера для иллюстрации того, что, по меньшей мере, они являются отдельными копиями. Пользователь может вводить команды и информацию в компьютер 110 через устройства ввода, такие как цифровую камеру (не показано), клавиатуру 162 и указывающее устройство 161, обычно называемое мышью, трекбол или сенсорный планшет. Другие устройства ввода (не показано) могут включать в себя микрофон, джойстик, игровую панель, спутниковую тарелку, сканнер и т.п. Эти и другие устройства ввода часто соединены с процессорным устройством 120 через пользовательский интерфейс 160 ввода, связанный с системной шиной, но могут быть подсоединены через другой интерфейс или шинные структуры, такие как параллельный порт, игровой порт или универсальную последовательную шину (USB). Монитор 191 или другое устройство отображения также подсоединены к системной шине 121 через интерфейс, такой как видеоинтерфейс 190. Дополнительно к монитору компьютеры также могут включать в себя другие периферийные устройства вывода данных, такие как спикеры 197 и принтер 196, которые могут быть подсоединены через периферийный интерфейс 195 вывода.

В одном из вариантов осуществления изобретения перьевое устройство 163 оцифровки и соответствующее перо или стилус 164 предусмотрены для цифрового захвата рукописного ввода. Хотя между перьевым устройством 163 оцифровки и интерфейсом 160 ввода пользователя показано непосредственное соединение, на практике перьевое устройство 163 оцифровки может быть подсоединено к процессорному устройству 120 непосредственно через параллельный порт или другой интерфейс и системную шину 121, как известно в данной области техники. Помимо этого, хотя устройство 163 оцифровки показано отдельно от монитора 191, используемая область ввода устройства 163 оцифровки может совпадать с областью отображения монитора 191. Дополнительно устройство 163 оцифровки может быть интегрировано в монитор 191, или может присутствовать в виде отдельного устройства, накрывающее сверху или каким-либо другим образом прикрепленное к монитору 19.

Компьютер 110 может работать в сетевом окружении, используя логические соединения с одним или более удаленными компьютерами, таким как удаленный компьютер 180. Удаленный компьютер 180 может быть персональным компьютером, сервером, маршрутизатором, сетевым ПК, одноранговым узлом сети, или другим обычным узлом сети, и обычно включает в себя ряд элементов, описанных выше в связи с компьютером 110, или все указанные элементы, несмотря на то, что на Фиг.1 изображено только запоминающее устройство 181. Изображенные на Фиг.1 логические соединения включают в себя локальную сеть (ЛС) 171 и глобальную сеть (ГС) 173, но также могут включать в себя другие сети. Такие типы сетевого окружения являются обычными в офисах, промышленных компьютерных сетях, интрасетях и Интернете.

При использовании в локальной сетевой среде, компьютер 110 подсоединяется к ЛС 171 через сетевой интерфейс или адаптер 170. При использовании в глобальной сетевой среде, компьютер 110 обычно включает в себя модем 172 или другие средства для установления соединения через ГС 173, такую как Интернет. Модем 172, который может быть внутренним или внешним, может быть подсоединен к системной шине 121 через пользовательский интерфейс 160 ввода или другим подходящим способом. В сетевой среде программные модули, описанные в связи с компьютером 110, или часть их, могут храниться в удаленном устройстве хранения данных. Для примера, но не с целью ограничения, на Фиг.1 показаны удаленные прикладные программы 185, размещенные в запоминающем устройстве 181. Очевидно, что показанные сетевые соединения являются иллюстративными и могут быть использованы другие средства организации соединения между компьютерами.

Также очевидно, что показанные сетевые соединения являются иллюстративными и могут быть использованы другие средства установления связи между компьютерами. Допускается наличие любого из множества хорошо известных протоколов, таких как TCP/IP, Ethernet, FTP, HTTP и им подобных, и система может работать в конфигурации клиент-сервер, позволяя пользователю получать веб-страницы от веб-сервера. Любой из множества известных веб-браузеров может быть использован для отображения и манипулирования данными на веб-страницах.

На Фиг.2 показан иллюстративный вариант осуществления устройства ввода для использования согласно различным аспектам настоящего изобретения. Ниже описан ряд различных элементов или датчиков. Для осуществления аспектов настоящего изобретения могут быть использованы различные комбинации датчиков. Помимо этого, также могут быть включены дополнительные датчики, в том числе магнитный датчик, акселерометр, гироскоп, микрофон или любой датчик, выполненный с возможностью определения положения устройства ввода относительно поверхности или объекта. На Фиг.2 перо 201 включает в себя чернильный картридж 202, датчик 203 давления, камеру 204, индуктивный элемент 205, процессор 206, память 207, приемопередатчик 208, источник питания 209, установочную станцию 210, колпачок 211 и дисплей 212. Различные компоненты могут быть соединены электрически, как это необходимо, используя, например, шину 9 (не показано). Перо 201 может служит в качестве устройства ввода для набора устройств, включающих в себя настольный компьютер, лэптоп, планшетный ПК, персональный цифровой помощник, телефон или любое устройство, которое может обрабатывать и/или отображать информацию.

Устройство 201 ввода может включать в себя чернильный картридж 202 для осуществления обычных для пера операций письма или рисования. Помимо этого пользователь может генерировать электронные метки при помощи устройства ввода в процессе использования устройства способом, обычным для пера. Таким образом, чернильный картридж 202 может обеспечить удобную, знакомую среду для генерации рукописных штрихов на бумаге, в то время как перемещения пера записываются и используются для генерации электронных меток. Чернильный картридж 202 может быть перемещен в положение для письма из удаленного положения, используя любой из известных способов. В качестве альтернативы, чернильный картридж 202 может быть заменен картриджем, не содержащим чернил, таким как пластиковый картридж с закругленным кончиком, но который дает возможность перемещать перо по поверхности, не повреждая перо или поверхность. Дополнительно, может быть включен индуктивный элемент или элементы для содействия в обнаружении относительного перемещения устройства ввода, например, посредством обеспечения сигналов, индикативных для пера, например, также как сигналы, генерируемые стилусом. Датчик 203 давления может быть включен для определения ввода, например, указывающего на то, что перо 201 опущено после размещения над объектом, тем самым способствуя выбору объекта или указанию, например, такому как выполняется при помощи выбора ввода через кнопку мыши. В качестве альтернативы, датчик 203 давления может определять силу нажатия, с которой пользователь наносит штрихи пером, для использования в изменении ширины генерируемых электронных меток. Помимо этого, датчик 203 может инициировать работу камеры. В альтернативных режимах работы камера 204 может работать независимо от установки датчика 203 давления.

Помимо этого, в дополнение к датчику давления, который может работать в качестве переключателя, также могут быть включены дополнительные переключатели для воздействия на различные установки для управления работой устройства ввода. Например, один или несколько переключателей могут быть предусмотрены на внешней стороне устройства ввода и использоваться для включения питания устройства ввода, активации камеры или источника света, для управления чувствительностью датчика или яркостью источника света, установки устройства ввода в режим выполнения набросков, в котором не выполняется преобразование в текст, установки устройства для внутреннего запоминания вводимых данных, обработки и сохранения вводимых данных, передачи данных устройство обработки, такое как компьютерное устройство, с которым устройство ввода имеет возможность обмениваться данными, или для управления любыми установками, которые могут потребоваться.

Камера 204 может быть включена для захвата изображений поверхности, поверх которой перемещается перо. Индукционный элемент 205 также может быть включен для расширения функциональных возможностей пера при использовании в качестве стилуса в индукционной системе. Процессор 206 может содержать любой известный процессор для выполнения функций связанных с различными аспектами настоящего изобретения, которые более подробно описаны ниже. Аналогично, память 207 может включать в себя ОЗУ, ПЗУ, или любое другое запоминающее устройство для хранения данных и/или программных средств для управления устройством или обработки данных. Устройство ввода может дополнительно включать в себя приемопередатчик 208. Приемопередатчик выполняет обмен данными с другими устройствами. Например, для осуществления обмена данными может использоваться Bluetooth® или другие беспроводные технологии. Другие устройства могут включать в себя компьютерные устройства, которые могут дополнительно включать в себя устройства связи.

Источник 209 питания может входить в состав и обеспечивать питание, если перо 201 должно использоваться независимо и удаленно от главного устройства, устройства, в котором данные должны обрабатываться, сохраняться и/или отображаться. Источник 209 питания может быть встроен в устройство 201 ввода в любом месте, и может быть расположен для обеспечения возможности быстрой замены, если источник питания должен быть заменяемым, или для облегчения его зарядки, если источник питания должен быть перезаряжаемым. В качестве альтернативы, перо может быть соединено с альтернативными источниками питания, такими как адаптер для электрического соединения пера 201 с автомобильным аккумулятором, зарядным устройством, подсоединяемым к стенной розетке, источником питания компьютера, или любым другим источником питания.

Соединитель 210 с док-станцией может использоваться для передачи информации между устройством ввода и вторым устройством, таким как внешний главный компьютер. Соединитель 210 с док-станцией также может включать в себя конструкцию для зарядки источника 209 питания при соединении с док-станцией (не показано) или при соединении с источником питания. USB или другое соединение может обеспечивать соединение с возможностью рассоединения устройства ввода с главным компьютером через соединитель с док-станцией, или через альтернативный порт. В качестве альтернативы, для соединения пера с устройством для передачи и приема данных может быть использовано проводное соединение. В проводной конфигурации соединитель с док-станцией может отсутствовать, поскольку устройство ввода имеет проводное соединение непосредственно с главным устройством. Соединитель с док-станцией может отсутствовать или возможна его замена на другую систему связи с другим устройством (например, Bluetooth® 802.11b).

Устройство 201 ввода может дополнительно включать в себя удаляемый колпачок 211, который может быть снабжен металлическим наконечником для обеспечения возможности применения резистивных датчиков, таким образом, что устройство 201 ввода может быть использовано с устройством, включающим в себя, например, сенсорную панель. Оболочка устройства 201 ввода может быть выполнена из пластика, металла или смолы, или их комбинации, или любого материала, который может обеспечить защиту компонентов или всей конструкции устройства ввода. Шасси может включать в себя металлический отсек для электрической экранировки некоторых или всех чувствительных электронных компонентов устройства. Устройство ввода может иметь удлиненную форму, которая может соответствовать форме ручки. Однако устройство может быть выполнено в любой форме, совместимой с его применением в качестве устройства ввода и/или устройства генерации меток.

На Фиг.3А-3С показаны три иллюстративных варианта осуществления камеры для использования согласно аспектам настоящего изобретения. Как показано, устройство 201 ввода может применяться для генерации электронных меток посредством обнаружения перемещения пера, например, используя камеру. Камера 304 может быть включена в состав устройства для захвата изображений поверхности, поверх которой перемещается перо, и определения посредством анализа изображения величины перемещения пера над сканируемой поверхностью. Перемещение может быть связано с документом и в электронном виде перенесено, добавлено или связано (например, сохранение введенных правок отдельно от исходного документа) в виде электронных меток в документе.

Как показано на Фиг.3А, в одном из вариантов осуществления, камера 304 включает в себя датчик 320 изображения, содержащий, например, матрицу элементов датчиков изображения. Например, камера может содержать CMOS датчик изображения, выполненный с возможностью сканирования квадратной области 1,79 мм × 1,79 мм с разрешением 32 пикселя на 32 пикселя. Частота кадров с минимальной экспозицией для одного такого датчика изображения может составлять приблизительно 330 Гц, тогда как иллюстративный датчик изображения может работать с частотой обработки 110 Гц. Выбранный датчик изображения может содержать датчик цветного изображения, датчик серого изображения, или может работать, обнаруживая интенсивность, превышающую единичный порог. Однако выбор камеры или ее компонентов может меняться исходя из требуемых рабочих параметров, связанных с камерой, исходя из таких параметров, как производительность, цена и т.п., которые могут определяться такими факторами, как разрешение, требуемое для точного вычисления положения устройства ввода.

Поверхность, поверх к