DE69630845T2 - Endgerät mit eingebautem Bildsensor - Google Patents

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Kazuhiro Hirakata-shi Kayashima
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Endgerät mit einem eingebauten Bildsensor das als ein Informationsgerät zu verwenden ist und zwar anstelle eines Notizblocks, das in einfacher Art und Weise handgeschriebene Zeichen oder Bilder oder Dokumente von Drucksachen oder Ähnliches in einem tragbaren Endgerät, PC oder Ähnliches aufnehmen kann.
  • Da in letzter Zeit die Informationsgeräte kleiner wurden und die Informationskommunikationstechnologie extrem fortgeschritten ist, stieg die Nachfrage an tragbaren Endgeräten abrupt.
  • Die Eigenschaften solcher Endgeräte schließen die Fähigkeit ein Information großer Kapazität in kleiner Größe bei geringem Gewicht abzulegen, das Vorhandensein von Handeingabemitteln, um mit der Hand zu schreiben anstelle eines Notizblocks und die Verbindung mit Kommunikationsleitungen zum Übertragen und Empfangen von Daten mit anderen.
  • Folglich muss z. B. ein Geschäftsmann auf seiner Geschäftsreise keine sperrigen Dokumente tragen und neue Information kann übertragen und empfangen werden indem eine Verbindung von dem Standort mit der Verbindungsleitung hergestellt wird, so dass für Geschäftsleute sehr komfortable, hochwertige Funktionen bereitgestellt werden.
  • Es wird daher im Multimediazeitalter als Geschäftswerkzeug betrachtet.
  • Momentan gibt es jedoch viele Probleme. Insbesondere wurde die herkömmliche handschriftliche Eingabeeinrichtung so entworfen, dass Zeichen oder Bilder direkt auf eine Berührungsplatte auf der Vorderplatte der Flüssigoberfläche geschrieben wurden und die Verwendung im Vergleich zu herkömmlichen Schreibwerkzeugen schwieriger war.
  • Darüber hinaus waren ein Scanner oder andere periphere Einrichtungen nötig, wenn ein gedrucktes Dokument aufgenommen werden sollte, wie etwa eine Visitenkarte oder Karte.
  • Die Probleme von den herkömmlichen handschriftlichen Eingabeeinrichtungen werden noch genauer beschrieben. Als erstes ist das Schreibwerkzeug ein Spezialplastikstift mit hohen Gleiteigenschaften, damit verhindert wird, dass der Polyesterfilm auf der Oberfläche der Berührungsplatte verletzt wird, wobei es im Vergleich zu herkömmlichen Schreibwerkzeugen schwierig ist, Zeichen oder Bilder zu schreiben, und bei Verwendung über eine längere Zeit die Oberfläche der Berührungsplatte verletzt wird.
  • Wenn auf der anderen Seite Zeichen und Bilder unter Verwendung herkömmlicher Schreibwerkzeuge, wie etwa Stift oder Bleistift geschrieben werden, indem während des Schreibens die Handschrift beobachtet wird, können Bilder und Zeichen wie beabsichtigt geschrieben werden; bei der herkömmlichen Eingabeeinrichtung für die Handschrift wird die Handschrift nur begrenzt dargestellt, und zwar in Abhängigkeit der Auflösung der Berührungsplatte, der Auflösung des Flüssigkristalls und der Dicke des beigefügten Schreibwerkzeugs, wobei die Schreibfläche (Berührungsplatte) und die Anzeigefläche (Anzeigeeinheit) für die Handschrift unterschiedliche Einrichtungen sind, und es daher schwierig ist, die Zeichen oder Bilder exakt wie beabsichtigt einzugeben.
  • Weiter können individuelle und charakteristische Buchstaben in Abhängigkeit der Größe der Zeichen oder dem Druck auf den Stift geschrieben werden, wenn Zeichen durch herkömmliche Schreibwerkzeuge wie Stift und Bleistift geschrieben werden, jedoch wenn Zeichen auf der Berührungsplatte des Wiederstandfilmtyps geschrieben werden, ist immer ein konstanter Druck notwendig, wobei Zeichen und Bilder gleich und unerfahren erscheinen, wenn sie von irgendjemand geschrieben werden im Vergleich zum Schreiben mit herkömmlichen Schreibwerkzeugen. Auf der anderen Seite wurde ein Scanner oder weitere Einrichtungen weiter nötig, wenn gedruckte Dokumente aufgenommen werden sollten, wie etwa Visitenkarten oder Karten.
  • Um die zuvor genannten Probleme zu lösen, ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Endgerät mit einem eingebauten Bildsensor bereitzustellen, der ein Dokument oder weiter ein langes Dokument einlesen kann, der erlaubt, Zeichen und Bilder, die eingegeben werden sollen, leicht zu schreiben und der Stabilität bei kleiner Größe ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 7 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen gezeigt.
  • Gemäß dem vorliegenden Anspruch 1 wird ein dünner Bildsensor realisiert.
  • Das Prismateil dieser Konstruktion ist ein transparentes Material mit hohem Brechungsindex von 1,5 oder größer oder ist solch ein transparentes Material mit einem hohen Brechungsindex, das einen Antireflexionsfilm auf der Oberfläche bildet, wobei so der optische Weg im Wesentlichen in der Länge ausgedehnt werden kann, so das die Effizienz der Lichtquelle verbessert werden kann. Demzufolge gibt es eine ausreichende Toleranz für den Vorrichtungsaufbau und die Prozessgenauigkeit und ein Lesen mit hoher Bildqualität ist möglich.
  • Ein Endgerät mit eingebautem Bildsensor gemäß der vorliegenden Erfindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zeigt, dass eine Rolleinrichtung zum Bewegen eines Dokuments drehbar vorgesehen ist und zwar auf einer Seite vertikal zur Bewegungsrichtung des Bildsensors auf der transparenten Plattenoberfläche, wobei der Bildsensor eine Lesebreite einer bestimmten Länge in Richtung der vertikalen Seite aufweist und an einer Position anhalten kann, die der Position der Rolleinrichtung entspricht und das sich bewegende Dokument lesen kann, das zwischen der transparenten Platte und der Rolleinrichtung gehalten wird, und zwar in seiner Stop-Position.
  • Bei dieser Konstruktion ist es möglich, ein Dokument einer Größe, die der Größe der transparenten Platte entspricht, zu lesen, indem der Bildsensor bewegt wird. Wenn weiter ein Dokument gelesen werden soll, das länger als die Länge der transparenten Platte ist, wird der Bildsensor in der Position der Rolleinrichtung angehalten, ein Dokument zwischen die Rolleinrichtung und der transparenten Platte eingeführt und das Dokument bewegt, so daß ein längeres Dokument gelesen werden kann.
  • Gemäß dem Anspruch 7 kann im Fall einer handschriftlichen Eingabe, wobei Zeichen und Bilder mit herkömmlichen Schreibwerkzeugen auf die Tafeleinrichtung in der De ckeleinheit geschrieben werden und die Deckeleinheit in der Hauptkörpereinheit geschlossen wird, die Tafeleinrichtung in festen Kontakt mit der Oberfläche der transparenten Platte gebracht werden.
  • Wenn zu dieser Zeit der Bildsensor bewegt wird, können die Zeichen oder Bilder, die auf die Tafeleinrichtung geschrieben werden, gelesen werden.
  • Da weiter eine Einrichtung zum Detektieren des geöffneten Zustands zum Erkennen der geöffneten oder geschlossenen Deckeleinheit und eine Antriebseinheit zum Beginnen des Abtastens durch den Bildsensor, wenn der geschlossene Zustand der Deckeleinheit von der Einrichtung zum Detektieren des offenen Zustands ermittelt wird, vorgesehen sind, beginnt das Lesen automatisch, wenn die Deckeleinheit geschlossen ist.
  • Die Deckeleinheit ist zusammengesetzt aus einem Nebendeckelteil, das mit seinem einen Ende mit dem unteren Ende der Hauptkörpereinheit verbunden ist, um eine bestimmte Seitenfläche der Hauptkörpereinheit im geschlossenen Zustand zu bedecken, und einem Hauptdeckelteil, das mit dem anderen Ende des Nebendeckelteils verbunden ist, um die Oberfläche der transparenten Platte im geschlossenen Zustand zu bedecken, wodurch im geöffneten Zustand der Deckeleinheit, die äußere Seitenfläche des Hauptdeckelteils gegen die Ebene stößt, auf der die Hauptkörpereinheit befestigt ist, so dass die Deckeleinheit stabil auf der Ebene gehalten wird.
  • Wenn weiter die Deckeleinheit aus einer Hauptdeckeleinheit zusammengesetzt ist, von der ein Ende mit der Hauptkörpereinheit verbunden ist, um in geschlossenem Zustand die Oberfläche der transparenten Platte zu bedecken, und ein Hilfsdeckelteil mit dem anderen Ende des Hauptdeckelteils verbunden ist, um im geschlossenen Zustand eine spezifische Seitenfläche der Hauptkörpereinheit zu bedecken, werden im geschlossenen Zustand der Deckeleinheit die Anzeigeeinheit der Hauptkörpereinheit und die spezifische Seitenfläche z. B. die Interface-Endgeräteinheit durch das Hauptdeckelteil und Nebendeckelteil bedeckt, und im offenen Zustand der Deckeleinheit auf einem Tisch oder einer flachen Oberfläche (geöffnet um einen Winkel, der zum Handschreiben geeignet ist, d. h. etwa 180 Grad), stößt das Nebendeckelteil gegen die Ebene, und ein stabiler Zustand wird erhalten, der verhindert, dass die Tafeleinrichtung schwingt oder sich neigt.
  • 1 ist eine Schnittdarstellung eines Bildsensors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 ist eine Schnittdarstellung eines Bildsensors gemäß dem Stand der Technik;
  • 3 ist eine Darstellung, die eine selbstfokussierende Linse zeigt;
  • 4 ist eine Darstellung, die einen Brechungzustand des Brennpunkts der selbstfokussierenden Linse aus Glas zeigt;
  • 5 ist eine Darstellung, die ein herkömmliches tragbares Endgerät zeigt;
  • 6 ist eine Skizze eines offenen Zustands des Deckels eines tragbaren Endgeräts mit eingebautem Bildsensor gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 7 ist eine Skizze eines geschlossenen Zustands des Deckels des tragbaren Endgeräts der 6;
  • 8 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie X-X in 6;
  • 9 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie Y-Y in 6;
  • 10 ist eine Skizze eines tragbaren Endgeräts mit eingebautem Bildsensor gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 11 ist eine Darstellung, die eine Tafeleinrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 12 ist eine Darstellung, die ein Verfahren zum Löschen der Zeichen in 11 zeigt.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele
  • Unter Bezugnahme der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nachfolgend im Detail beschrieben.
  • 1 ist eine Schnittdarstellung eines Bildsensors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In 1 ist ein Bildsensor 8 zwischen einer Flüssigkristallanzeigeeinheit 6 und einer transparenten Platte 7 angeordnet und bewegt sich in einer Richtung parallel zur Oberfläche der transparenten Platte 7. Dieser Bildsensor 8 umfasst eine selbstfokussierende Linse 1, die ein Linsenteil ist, das parallel zur transparenten Platte 7 angeordnet ist, und umfasst weiter ein Prismateil 3 zum Anpassen einer Fokusposition der selbstfokussierenden Linse 1 auf einer Fläche 2 der transparenten Platte 7 und zum Beugen des optischen Weges unter einem rechten Winkel, eine Lichtquelle 4 zum Beleuchten der Oberfläche 2 der transparenten Platte 7, und einen Lichtsensor 5, der an der anderen Fokusposition der selbstfokussierenden Linse 1 angeordnet ist. Das bedeutet, dass die selbstfokussierende Linse 1, das Prismateil 3, die Lichtquelle 4, der Lichtsensor 5 parallel entlang der Fläche der transparenten Platte 7, zwischen der transparenten Platte 7 und der Flüssigkristallanzeigeinheit 6, angeordnet sind.
  • Bei diesem Aufbau wird zum Kontakt mit der Oberfläche 2 der transparenten Platte 7, ein geschriebenes Dokument 9, z. B. eine Visitenkarte oder Karte aufgelegt, und durch Bewegen des Bildsensors 8 kann die Information dieses Dokuments gelesen werden.
  • Andererseits zeigt 2 ein herkömmliches Beispiel eines Bildsensors, der in einem Beispiel der japanischen Patentanmeldung 6-310392, die zuvor eingereicht wurde, gezeigt ist, wobei dieser Aufbau die typische Struktur hat, wie sie als Sensor in gängigen Faxgeräten verwendet wird. Dieser herkömmliche Bildsensor wird zusammengesetzt indem eine selbstfokussierende Linse 1A vertikal zur Fläche der transparenten Platte 7 angeordnet wird, wobei eine Fokusposition der selbstfokussierenden Linse 1A mit der Oberfläche 2A der transparenten Platte 7 zusammentrifft, und die andere Fokusposition mit dem Lichtsensor 5A zusammentrifft. Eine Lichtquelle 4A ist so angeordnet, dass sie die Fläche 2A der transparenten 7 beleuchtet. Wenn man das Ausführungsbeispiel, das in 1 gezeigt ist, mit dem herkömmlichen Aufbau, wie er in 2 gezeigt ist, vergleicht, geht hervor, dass beim Aufbau des Ausführungsbeispiels, das in 1 gezeigt ist, ein extrem dünner Bildsensor realisiert werden kann.
  • Im Allgemeinen weist die selbstfokussierende Linse das Merkmal auf, eine kurze Brennweite zu haben, wenn die Linse kürzer wird (kürzere Breite), und wenn gewünscht wird, dass ein kompakter Scanner aufgebaut wird, kann der Platz, der notwendig ist, damit der Scanner eben abtastet, zwischen der transparenten Platte 7 und dem Bildsensor, nicht bereitgestellt werden. Eine übliche Brennweite einer selbstfokussierenden Linse mit einer kurzen Linsenlänge beträgt 3 bis 5 mm, wobei zumindest 3 mm insgesamt von der Dicke der transparenten Platte 7 benötigt werden, und zwar in Anbetracht der Sicherheit und des Abstands zwischen dem Bildsensor und der transparenten Platte 7; und der Entwurf ist sehr schwierig, wenn gleichzeitig eine hohe Verarbeitungsgenauigkeit erforderlich ist. Dies erfordert auch eine Einstelltoleranz beim Bauen und Herstellen, jedoch ist die Brennweite bei der selbstfokussierenden Linse mit kurzer Linsenlänge kürzer (eine herkömmliche Brennweite beträgt ±0,3 mm), und der Bau ist auch extrem schwierig und die Qualität der gelesenen Bilder kann schlecht sein.
  • Es ist demnach erforderlich, den optischen Weg zu verlängern, ohne den physikalischen Abstand der Brennweite der selbstfokussierenden Linse zu ändern. In diesem Ausführungsbeispiel soll der optische Abstand der Brennweite ausgedehnt werden ohne den physikalischen Abstand der Brennweite der selbstfokussierenden Linse zu ändern. In diesem Ausführungsbeispiel soll die optische Weglänge der Brennweite ausgedehnt werden indem das Prismateil 3 aus einem Material mit hohem Brechungsindex gefertigt wird.
  • Hier wird das Verfahren zum Ausdehnen der optischen Weglänge k1 der Brennweite unter Bezugnahme der 3, 4 und 1 erklärt. In 3 stellt das Symbol T den Abstand zwischen Objekt und Bild dar, Z die Länge der selbstfokussierenden Linse 1, k1 die Brennweite der selbstfokussierenden Linse 1, k2 die andere Brennweite der selbstfokussierenden Linse 1, wobei diese wie folgt zusammenhängen: T = Z + k1 + k2.
  • Um ein genaueres Bild zu erhalten, müssen die Teile unter der Bedingung k1 = k2 angeordnet werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel gibt es jedoch eine physikalische Begrenzung im Hinblick auf die Abmessung der minimal erforderlichen Grenze, wie etwa das Prismateil 3 und die transparente Platte 7 an einer Brennweitenseite k1. Auf der anderen Seite gibt es auf der anderen Brennweitenseite k2 keine Inklusion und die Raumlänge selbst steht zur Verfügung.
  • Um die optische Weglänge k1 der Brennweite auszudehnen, ist eine selbstfokussierende Linse 1 mit kurzen k1 und k2 nötig und so ist das Material des Prismateils 3 optisches Glas (Brechungsindex 1,9) oder Se-Glas (Brechungsindex 2,5) mit einem höheren Brechungsindex als gewöhnliches Glas (Brechungsindex 1,5), und ein Material, das optisch eine lange Brennweite k1 aufweist, wird verwendet.
  • Noch genauer wird der Unterschied der Brennweite im Vergleich von normalem Glas und Se-Glas unter Bezugnahme auf 4 erklärt.
  • In 4 stellt das Bezugszeichen 10 Glas dar und Δt stellt das Inkrement der Brennweite infolge des Brechungsindexes dar. Das Inkrement Δt kann ausgedrückt werden durch: Δt = t(n – 1)/n, wobei t die mittlere Dicke des Prismateils ist (4 mm in diesem Beispiel) und n der Brechungsindex ist.
  • Deshalb ist im Fall von herkömmlichem Glas das Inkrement Δt = 1,33 und im Fall von Se-Glas ist das Inkrement Δt = 2,33.
  • Das bedeutet, dass durch Verwendung eines Materials mit hohem Brechungsindex für das Prismateil, verglichen mit herkömmlichem Glas das Inkrement von k1 etwa 1 mm (2,33 mm = 1,33 mm) ist.
  • Demnach gibt es eine Toleranz von etwa 1 mm für die Herstellung und für den Prozess und die Brennpunktanpassung ist leichter, so dass die Produktivität und das Lesen verbessert werden können.
  • Wenn in diesem Ausführungsbeispiel weiter Kontraständerungen des Dokuments infolge von Licht, das von den Lichtquelle 4 ausgestrahlt wurde, auftreten, d. h., wenn veränderte Lichtmengen in das Prisma eintreten, werden diese durch die Prismaoberfläche reflektiert und die Lichtmenge wird abgeschwächt. Um dies zu verhindern, wird ein Antireflexionsfilm auf die Oberfläche des Prismateils 3 aufgebracht und somit wird die Effizienz der Lichtquelle 4 verbessert.
  • 5 zeigt ein herkömmliches tragbares Endgerät, bei dem das Bezugszeichen 11 ein Hauptkörper ist, 12 ein Deckel der so vorgesehen ist, dass er frei geöffnet und geschlossen werden kann, und 13 eine Flüssigkristallanzeigeneinheit ist und eine Berührungsplatte vom Widerstandstyp auf der Oberfläche der Anzeigeeinheit 13 aufgebracht ist. Das Bezugszeichen 14 ist ein spezieller Stift.
  • Wenn Zeichen oder ein Bild geschrieben werden wird ein spezieller Stift 14 verwendet, der aus Plastik mit hohen Gleiteigenschaften oder Ähnlichem hergestellt ist, und so beschaffen ist, dass eine Eingabe handschriftlich direkt auf der Oberfläche der Anzeigeeinheit 13 erfolgt.
  • 6 ist eine Darstellung, die ein tragbares Endgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, wobei das Bezugszeichen 15 eine Hauptkörpereinheit darstellt und eine Deckeleinheit 16 mit der Hauptkörpereinheit 15 durch eine Scharniereinrichtung 17 so verbunden ist, dass sie frei geöffnet und geschlossen werden kann. Am Vorderende der Deckeleinheit 16 ist ein kleiner Deckel 18 drehbar durch ein Scharnier 19 angeordnet.
  • Eine Tafeleinrichtung 20 ist in der Deckeleinheit 16 vorgesehen und durch Schließen der Deckeleinheit 16 in Richtung des Pfeils 21 kontaktiert die Oberfläche der Tafeleinrichtung 20 die Oberfläche der transparenten Platte 7 der Hauptkörpereinheit 15. Die Oberfläche der Tafeleinrichtung 20 ist aus einer weißen Platte zusammengesetzt, so dass Zeichen und Bilder leicht durch einen normalen wasserlöslichen Notizstift 23 geschrieben werden können.
  • Auf der Vorderseite der Hauptkörpereinheit 15 ist eine Betriebseinheit, die z. B. einen modularen Anschluss 24 für ein Faxgerät, einen RS232C-Anschluss 25, einen Kartenschlitz 26 und einen Hauptschalter 27 umfasst.
  • 7 zeigt einen geschlossenen Zustand der Deckeleinheit 16, wobei die Deckeleinheit 16 die transparente Platte 7 bedeckt und der kleine Deckel 18 die Betriebseinheit bedeckt.
  • 8 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie X-X in 6. In 8 zeigt das Bezugszeichen 28 ein Hauptkörpergehäuse, und es gibt eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 6, einen Bildsensor 8 und eine elektrische Leiterplatte 32 in dem Hauptkörper 28 und eine transparente Platte 7 ist im oberen Teil vorgesehen. Eine Anzeigeeinheit 31 der Flüssigkristall-Anzeigeneinheit 6 ist so aufgebaut, dass sie im ganzen Bereich durch die transparente Platte 7 sichtbar ist.
  • Der Bildsensor 8 ist zwischen der transparenten Platte 7 und der Flüssigkristall-Anzeigeneinheit 6 vorgesehen und bewegt sich aus der Position eines Endes A der transparenten Platte 7 zu der Position des anderen Endes B und liest das Dokument 9, wie etwa eine Visitenkarte oder eine Karte, die auf die Oberfläche der transparenten Platte 7 in diesem Bewegungsprozess gelegt wurde.
  • Hier ist der Bildsensor 8 ein Linienbildsensor und die Leselänge in der Nebenabtastrichtung ist zumindest länger als die Länge einer Seite der transparenten Platte 7 und der Anzeigeeinheit 31, so dass die gesamte Fläche der transparenten Platte 7 gelesen werden kann. Die Antriebseinrichtung dieses Bildsensors 8 ist so zusammengesetzt, dass der Bildsensor sich auf der Führungsachse durch die Antriebskraft eines Schrittmotors bewegen kann, wobei dieser Mechanismus eine herkömmliche Struktur aufweist und auf eine Beschreibung dieses Mechanismus verzichtet wird.
  • Eine Leseposition 35 des Bildsensors 8 ist derart beschaffen, dass sie außerhalb der Anzeigefläche der Anzeigeeinheit 31 liegt, wenn ein Stop in der Position A erfolgt (Endposition), wobei ein Rollenteil 36 drehbar auf der Fläche der transparenten Platte 7 entsprechend der Leseposition 35 angeordnet ist und man ein langes Dokument 37 zwischen dem Rollenteil 36 und der transparenten Platte 7 einführen kann und das lange Dokument 37 in Richtung des Pfeils 38 bewegen kann.
  • Bei einem solchen Aufbau können, wenn ein langes Dokument 37 zwischen das Rollenteil 36 und die transparente Platte 7 eingeführt wird, und das lange Dokument 37 in Richtung des Pfeils 38 gezogen und bewegt wird, die Zeichen und Bilder, die auf dem langen Dokument 37 aufgedruckt sind, gelesen werden.
  • Um ein ungleichmäßiges Lesen in Abhängigkeit von Veränderungen der Bewegungsgeschwindigkeit des langen Dokuments 37 zu verhindern, ist in diesem Ausführungsbeispiel das Rollenteil 36 mit einem Codierer versehen, um den Drehwinkel zu detektieren, und so beschaffen, dass Daten prozessiert werden können, während die Bewegungsgeschwindigkeit des Dokuments detektiert wird. In diesem Fall können als Mittel zum Detektieren des Drehwinkels auch andere Einrichtungen als ein Kodierer verwendet werden.
  • 9 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie Y-Y in 6 und ein Deckelgehäuse 39 ist mit einer Tafeleinrichtung 20 versehen und zwar über ein elastisches Teil 40, das aus einem elastischen Material, wie etwa Urethanschaum gebildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Material der Tafeleinrichtung 20 eine weiße Platte, die leicht mit einem wasserlöslichen Notizstift 23 beschrieben und gelöscht werden kann.
  • Das Hauptkörpergehäuse 28 umfasst einen Detektionsschalter 41 als Einrichtung zum Detektieren eines offenen Zustands, um die Antriebseinrichtung des Bildsensors 8 in geschlossenem Zustand des Deckelgehäuses 39 zu starten.
  • Nach dem Schreiben von Zeichen oder Bildern auf die Tafeleinrichtung 20 kontaktiert die Tafeleinrichtung 20 die transparente Platte 7, wenn das Deckelgehäuse 39 in Richtung des Pfeils 42 geschlossen wird und ein Vorsprung 43 des Deckelgehäuses 39 drückt bei einem solchen Aufbau den Detektionsschalter 41. Als Folge wird die Antriebseinrichtung gestartet und der Bildsensor 8 beginnt sich zu bewegen und zu lesen.
  • Ein kleiner Deckel 18 stößt gegen eine Ebene 44, wie etwa einen Tisch und zwar mit seinem Vorderende in einem Zustand, wie in 9 gezeigt ist, und er sorgt dafür, dass die Tafeleinrichtung 20 horizontal ausgerichtet bleibt, wenn Zeichen geschrieben werden. Das Bezugszeichen 45 zeigt Anschlüsse, die auf der elektrischen Leiterplatte 32 angeordnet sind.
  • Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend beschrieben.
  • 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Hauptkörpereinheit 15 und der Tafeleinrichtung 20 und zeigt einen geöffneten Zustand der Deckeleinheit 16. Am Vorderen de der Deckeleinheit 16 ist ein kleiner Deckel 18 durch eine Kerbe A 46 flexibel ausgebildet. Weiter ist die Deckeleinheit 16 mit einem kleinen Deckel 59 flexibel durch eine Kerbe B 47 verbunden, wobei der kleine Deckel ein Nebendeckelteil ist. Der kleine Deckel 59 ist drehbar durch ein Scharnier mit dem unteren Ende der Hauptkörpereinheit 15 durch das Scharnier 17 verbunden und die Deckeleinheit 16 ist flexibel in Richtung des Pfeils 48 durch die Kerbe B 47 ausgebildet.
  • Aus diesem Grund öffnet sich, wie in 10 gezeigt ist, wenn die Deckeleinheit 16 offen ist, die Rückseite der Deckeleinheit 16 bis sie die Ebene, wie etwa einen Tisch erreicht, und Zeichen und Bilder werden über das Schreibwerkzeug 49 in diesem Zustand geschrieben. Wenn die Deckeleinheit 16 in Richtung des Pfeils 48 geschlossen wird, wie in 7 gezeigt ist, ist sie so beschaffen, dass der kleine Deckel 18 die Anschlüsse auf der Seite des Hauptkörpergehäuses 15 bedeckt. Wie weiter durch die gestrichelte Linie in 10 angedeutet, sind an beiden Enden des kleinen Deckels 59 Fixiereinrichtungen 60, wie etwa Magnete und "one-touch chucks" vorgesehen und der kleine Deckel 49 wird so an der Hauptkörpereinheit 15 befestigt und die Deckeleinheit 16 kann sicher geschlossen werden. Hier ist der Aufbau so, dass die Deckeleinheit 16 sich zur inneren Seite öffnet und die Anschlüsse auf der Seite vorgesehen sind, die kein Scharnier 17 aufweisen, jedoch kann die Deckeleinheit 16 zur Außenseite geöffnet werden und die Anschlüsse können auf der Befestigungsseite des Scharniers 17 vorgesehen sein.
  • 11 und 12 zeigen weitere Ausführungsbeispiele der Tafeleinrichtung 20, wobei nur die Deckeleinheit 16 gezeigt ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist es Ziel und Zweck, die Zeichen und Bilder, die auf der Tafeleinrichtung 20 geschrieben sind, leicht zu löschen. Auf der Schreibfläche der Deckeleinheit 16 ist ein Schreibfilm 50 aus einem weißen Polyesterfilm auf einer Seite durch einen abnehmbaren Filmhalter 52 befestigt. Eine schwarze Metallplatte 53 ist zwischen dem Schreibfilm 50 und dem Deckelgehäuse vorgesehen.
  • Auf der Rückseite des Schreibfilms 50 ist eine Klebeschicht mit einer sehr schwachen Kohäsion ausgebildet, wobei, wenn ein Zeichen oder Bild auf die Oberfläche des Schreibfilms 50 mit einem Stift 54 oder mit einem anderen Schreibwerkzeug geschrieben wird, die schwarze Farbe der Metallplatte 53 auf die Oberfläche des Schreibfilms 50 gemäß der Handschrift übertragen wird.
  • Um die geschriebenen Zeichen oder Bilder zu löschen, wie in 12 gezeigt wird, können die übertragenen Zeichen und Bilder nur durch Abziehen des Schreibfilms 50 von der Metallplatte 53 leicht gelöscht werden. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Oberfläche des Schreibfilms 50 bei langer Verwendung beschädigt oder verschmutzt werden, da in der Schreibfläche der Polyesterfilm verwendet wird. In solch einem Fall kann er durch einen neuen Schreibfilm durch Abnehmen des Filmhalters 52 ersetzt werden. Wenn weiter Papier anstelle des Schreibfilms 50 verwendet wird, können nicht nur handgeschriebene Zeichen und Bilder auf das Papier geschrieben werden, sondern auch Graphen mit Zirkel und Lineal.
  • Die vorhergehenden Ausführungsbeispiele betreffen tragbare Endgeräte, die Anwendung ist jedoch auch für nicht-tragbaren Endgeräten, wie Desktop-PC und Textverarbeitungssysteme möglich.
  • Weiter ist in den Ausführungsbeispielen die Deckeleinheit mit der Hauptkörpereinheit an einem Ende verbunden, jedoch kann alternativ dazu die Deckeleinheit von der Hauptkörpereinheit getrennt sein.
  • In den obigen Ausführungsbeispielen ist nichts vorab in den Eingabebereich der Tafeleinrichtung geschrieben, jedoch muss dies nicht so sein; z. B. kann ein gedrucktes Formatpapier, wie etwa ein Geschäftspapier oder Faxübertragungsformular in dem Eingabebereich vorgegeben sein, so dass nur die notwendigen Spalten ausgefüllt werden müssen, so dass das Papier oder der Faxbrief leicht erstellt werden können.
  • Wie hier beschrieben, ist bei dem Verfahren zum Lesen eines Dokuments, das auf eine transparente Platte gelegt wird, durch Abtasten zwischen der Flüssigkristallanzeige und einer transparenten Platte durch den Bildsensor, die Erfindung gekennzeichnet durch das Anordnen von Hauptkomponenten des Bildsensors (selbstfokussierende Linse, Prisma, Lichtquelle, Lichtsensor) parallel entlang der transparenten Plattenoberfläche zwischen der transparenten Platte und der Flüssigkristall-Anzeigeneinheit, wodurch ein extrem dünner Bildsensor realisiert wird, wobei ein Material von hohem Brechungsindex für das Prismateil verwendet wird und ein Antireflexionsfilm auf dessen Oberfläche gebildet wird.
  • Folglich wird der Aufbau und die Herstellung vereinfacht, die Brennpunkteinstellung ist leicht und die Effizienz der Lichtquelle wird verbessert, wodurch die Produktivität und die Leseleistung verbessert werden.
  • Da ein Bildsensor von kleiner Größe, geringem Gewicht und hoher Effizienz realisiert wird, kann das folgende gänzlich neue und praktische tragbare Endgerät realisiert werden. Insbesondere ist es beabsichtigt, dass die Erfindung viele Probleme der Zeicheneingabeeinrichtung konventioneller tragbarer Endgeräte, die hier genannte wurden, löst und vor allem, dass sie extrem leicht ein gedrucktes Dokument lesen kann. Wenn z. B. ein kleines Dokument, wie ein Visitenkarte oder Karte, gelesen wird, kann diese durch einfaches Auflegen des Dokuments auf die transparente Platte gelesen werden, und wenn ein Dokument gelesen werden soll, das länger als die transparente Platte des Geräts ist, wie etwa Geschäftspapier oder ein Beleg, wird das Dokument zwischen die transparente Platte und die Rolleneinrichtung eingeführt, wobei das Dokument bewegt und gelesen wird.
  • Bei den herkömmlichen handschriftlichen Eingabeeinrichtungen wurden die Zeichen oder Bilder direkt auf der Berührungsplatte eingegeben, die auf der Vorderplatte der Anzeigeeinheit angeordnet war, und zwar handschriftlich, wohingegen die vorliegende Erfindung eine Tafeleinrichtung für die handschriftliche Eingabe aufweist, die auf der Deckeleinheit angeordnet ist. Demnach kann als Schreibwerkzeug ein herkömmliches Schreibwerkzeug, wie etwa ein Stift oder Notizstift, verwendet werden und das Material für die Schreiboberfläche kann eine weiße Tafel, Papier oder anderes herkömmliches Schreibmaterial sein.
  • Aus diesem Grund wird im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren die Oberfläche der Anzeigeeinheit nicht beschädigt oder verschmutzt und die Handschrift ist sichtbar, wenn sie eingegeben wird, so dass eine feine Darstellung oder Kurven problemlos aufgeschrieben werden können. Da weiter der Schreibdruck nicht begrenzt ist, ist es auch möglich, Zeichen durch Pinsel einzugeben oder mit individueller Schreibkunst zu schreiben.
  • Da weiter bei der vorliegenden Erfindung die Flüssigkristalleinheit, die Anschlusseinheit und der Hauptschalter durch das Hauptdeckelteil und das Nebendeckelteil bedeckt ist, kann die Beschädigung der Betriebseinheit und Anschlusseinheit oder eine Fehlfunktion verhindert werden, wenn das Gerät in einer Tasche oder einem Koffer getragen wird, so dass ein widerstandsfähiges Gerät realisiert werden kann.
  • Beim Eingeben von Zeichen sorgt das Nebendeckelteil dafür, dass die Eingabefläche horizontal bleibt oder die Eingabefläche horizontal auf einer Ebene, wie etwa einem Tisch, bleibt, so dass die Verwendung mit dem gleichen Gefühl möglich ist, wie wenn mit einem Notebook oder Notizblock geschrieben wird.
  • Wenn weiter ein gedrucktes Formular in dem Eingabebereich vorgegeben wird, wie etwa ein Geschäftspapier und Faxübertragungsformular, wobei nur notwendige Spalten ausgefüllt werden, können der Geschäfts- oder Faxbrief durch Anwenden der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu herkömmlichen tragbaren Endgeräten leicht erstellt werden, wobei ein tragbares Endgerät oder elektronisches Notebook extrem effizient als Geschäftswerkzeug einsetzbar ist.

Claims (15)

  1. Endgerät mit eingebautem Bildsensor (8), umfassend: eine Anzeigeeinheit (6) zum Anzeigen von Information wie etwa Zeichen und Bilder, eine transparente Platte (7), die parallel zu und beabstandet von der Anzeigeeinheit (6) angeordnet ist, und einen Bildsensor (8), der beweglich zwischen der Anzeigeeinheit (6) und der transparenten Platte (7) angeordnet ist, um die Oberfläche der transparenten Platte (7) abzutasten, wobei der Bildsensor (8) ein Linsenteil (1) umfasst, das derart angeordnet ist, dass der optische Weg durch die Linsen im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche der transparenten Platte (2) ist, ein Prismateil (3) zum Beugen des optischen Weges, derart, dass eine Fokusposition des Linsensteils (1) auf der Fläche der transparenten Platte (7) liegt und das Licht, das aus der Richtung der transparenten Platte (7) kommt in das Linsenteil (1) tritt, einen Lichtsensor (5), der an der anderen Fokusposition des Linsenteils (1) angeordnet ist, und eine Lichtquelle (4) zum Beleuchten der Oberfläche der transparenten Platte mit Licht.
  2. Endgerät mit eingebautem Bildsensor nach Anspruch 1, wobei das Prismateil (3) ein transparentes Material ist, dessen Brechungsindex 1,5 oder größer ist.
  3. Endgerät mit eingebautem Bildsensor nach Anspruch 2, bei dem das transparente Material auf seiner Oberfläche einen Antireflexionsfilm aufweist.
  4. Endgerät mit eingebautem Bildsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine Rolleinrichtung (36) zum Bewegen eines Dokuments drehbar vorgesehen ist, und zwar auf einer Seite vertikal zur Bewegungsrichtung des Bildsensors (8) auf der transparenten Plattenoberfläche (2), wobei der Bildsensor (8) eine Lesebreite einer bestimmten Länge in Richtung der vertikalen Seite aufweist und an einer Position anhalten kann, die der Position der Rolleinrichtung entspricht, und das sich bewegende Dokument lesen kann, das zwischen der transparenten Platte und der Rolleinrichtung gehalten wird, und zwar in seiner Stoppposition.
  5. Endgerät mit eingebautem Bildsensor nach Anspruch 4, wobei ein Bewegungsdetektor vorgesehen ist, um die Bewegung des Dokumentes, das zwischen der transparenten Platte 7 und der Rolleinrichtung (36) eingeführt wurde zu detektieren, wobei das Lesen des Dokumentes gestartet wird, wenn die Bewegung des Dokuments detektiert wird.
  6. Endgerät mit eingebautem Bildsensor nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Rolleinrichtung (36) eine Einrichtung zum Detektieren des Drehwinkels besitzt, um den Drehwinkel der Rolle zu detektieren, und wobei der Bildsensor (8) das Dokument in Abhängigkeit des detektierten Drehwinkels liest.
  7. Endgerät mit eingebautem Bildsensor, umfassend: einen Hauptkörper (11, 15), der eine Anzeigeeinheit (6) beinhaltet, um Information wie etwa Zeichen und Bilder darzustellen; eine transparente Platte (7), die parallel zu und beabstandet von der Anzeigeeinheit angeordnet ist; einen Bildsensor (8), der beweglich zwischen der Anzeigeeinheit (6) und der transparenten Platte (7) angeordnet ist, um die Oberfläche der transparenten Platte abzutasten; eine Deckeleinheit (16, 12, 39, 59, 18), die im Wesentlichen zu mindest die gleiche Größe wie die Anzeigeeinheit (6) aufweist oder im Wesentlichen die gleiche Größe wie der Lesebereich des Bildsensors hat; mit einer Tafeleinrichtung (20), die es dem Benutzer erlaubt, darauf mit einem konventionellen Schreibwerkzeug (23) wie etwa einem Stift oder Markerstift zu schreiben, wobei die Deckeleinheit (16, 12, 39, 59, 18) so angeordnet ist, dass sie frei in Bezug auf die Hauptkörpereinheit geöffnet oder geschlossen werden kann und die Oberfläche der Tafeleinrichtung (20 die Oberfläche der transparenten Platte im geschlossenen Zustand kontaktiert.
  8. Endgerät mit eingebautem Bildsensor nach Anspruch 7, wobei die Deckeleinheit ein Nebendeckelteil (59) besitzt, das mit seinem einen Ende mit dem unteren Ende der Hauptkörpereinheit verbunden ist, und eine bestimmte Seitenfläche der Hauptkörpereinheit im geschlossenen Zustand bedeckt, und ein Hauptdeckelteil (16), das mit dem anderen Ende des Nebendeckelteils (59) verbunden ist, und die Oberfläche der transparenten Platte im geschlossenen Zustand bedeckt, und wobei, wenn die Hauptkörpereinheit auf eine Ebene gelegt wird, wenn die äußere Seite des Hauptdeckelteils im offenen Zustand des Deckelteils (16) gegen die Ebene stößt, die Deckeleinheit stabil auf der Ebene gehalten wird.
  9. Endgerät mit eingebautem Bildsensor nach Anspruch 8, wobei in der Umgebung beider Enden des Nebendeckelteils (59) und dem Bereich der Hauptkörpereinheit (11, 15), die der Umgebung beider Enden entspricht, Fixierteile (60) vorgesehen sind, um die Hauptkörpereinheit (11, 15) und die Nebendeckeleinheit (59) im geschlossenen Zustand der Deckeleinheit sicher zu befestigen.
  10. Endgerät mit eingebautem Bildsensor nach Ansprüchen 8 oder 9, wobei ein weiteres Nebendeckelteil zum Bedecken einer anderen Seitenfläche als die spezifische Seitenfläche der Hauptkörpereinheit auf der anderen Seite wie das Nebendeckelteil mit dem Hauptdeckelteil verbunden ist.
  11. Endgerät mit eingebautem Bildsensor nach Anspruch 7, wobei die Deckeleinheit ein Hauptdeckelteil (16) umfasst, von dem ein Ende mit der Hauptkörpereinheit verbunden ist, und in geschlossenem Zustand die Oberfläche der transparenten Platte (2) bedeckt, und ein Hilfsdeckelteil (18), das mit dem anderen Ende des Hauptdeckelteils verbunden ist und eine spezifische Seitenfläche der Hauptkörpereinheit bedeckt, wobei wenn die Hauptkörpereinheit (11, 15) auf eine Ebene gelegt wird, im offenen Zustand der Deckeleinheit der Öffnungswinkel des Hauptdeckelteils (16) zu der Oberfläche der transparenten Platte bestimmt wird, wenn das Vorderende des Nebendeckelteils gegen die Ebene stößt.
  12. Endgerät mit eingebautem Bildsensor nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei eine Betriebseinheit (32) des Endgeräthauptkörpers in der spezifischen Seitenfläche der Hauptkörpereinheit vorgesehen ist.
  13. Endgerät mit eingebautem Bildsensor nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die Tafeleinrichtung (20) an der Deckeleinheit über ein elastisches Teil (40) anheftet, so dass die Tafeleinheit (20) und die transparente Platte zueinander auf der gesamten Fläche in Kontakt stehen, wenn die Deckeleinheit (39, 16, 12, 59, 18) geschlossen wird.
  14. Endgerät mit eingebautem Bildsensor nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei die Deckeleinheit (39, 16, 12, 59, 18) als Lichtabschirmteil verwendet wird.
  15. Endgerät mit eingebautem Bildsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, weiter umfassend: eine Einrichtung zum Detektieren des geöffneten Zustands (41) zum Detektieren eines geöffneten oder geschlossenen Zustandes der Deckeleinheit (39, 16, 12, 59, 18) und eine Antriebseinheit zum Beginnen des Abtastens durch den Bildsensor (8), wenn der geschlossene Zustand der Deckeleinheit von der Einrichtung zum Detektieren des offenen Zustands ermittelt wird.
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