WO2006079596A1 - Elektronisches notizblatt - Google Patents

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WO2006079596A1
WO2006079596A1 PCT/EP2006/050249 EP2006050249W WO2006079596A1 WO 2006079596 A1 WO2006079596 A1 WO 2006079596A1 EP 2006050249 W EP2006050249 W EP 2006050249W WO 2006079596 A1 WO2006079596 A1 WO 2006079596A1
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WO
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chambers
stylus
display device
geb
ger
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PCT/EP2006/050249
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Inventor
Ralf Hying
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
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    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03545—Pens or stylus
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/37—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being movable elements
    • G09F9/372—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being movable elements the positions of the elements being controlled by the application of an electric field

Definitions

  • the invention relates to an electronic note sheet according to the preamble of patent claim 1 or 2.
  • Such a note sheet or writable display is known from US 2003/0067427 Al. To visualize what has been written, electronic ink or similar techniques are used.
  • the object of the invention is to provide an electronic note sheet in which different colored representations are possible. This object is achieved by the features specified in the patent ⁇ 1 or 2 features.
  • a particular advantage of the electronic note sheet according to the invention lies in the use of electrophoretic films not only as a display for displaying digital image content, but also for displaying multicolored handwritten notes.
  • a fully electronic note board connected to digital can be used
  • FIG. 1 shows the mode of operation of an electrophoretic display
  • Figure 2 shows the writing process with such a display
  • Figure 3 shows the display film according to the invention
  • Figure 4 shows the embodiment of an electrode according to the invention.
  • the electronic record sheet used according to the invention before ⁇ preferably a so-called electrophoretic display film to represent the content of handwritten input.
  • This display film can also be referred to as electronic ink.
  • the electrophoretic display film EF has microchambers filled with a solution.
  • the solution contains ⁇ example, negatively charged particles (Figure 1 a), which under the influence of an electric field depending on the polarity of move to the top ( Figure 1 c) or bottom ( Figure 1 b) of the film EF.
  • Figure 1 a negatively charged particles
  • Figure 1 c the top of the film
  • Figure 1 b the top of the film
  • a device shown in FIG. 2 is used.
  • the writing surface used is the already described electrophoretic foil EF. Between a metallic tip of a stylus ES and a mounted under the film EF flat counter electrode GE an electrical voltage is applied.
  • a voltage source for example, a first voltage ⁇ source Bl and for a development of the invention, a second voltage source B2 are provided, both voltage sources Bl and B2 are connected to the pin ES and a switch US either with the counter electrode GE.
  • This writing effect can be reversed in a quenching effect by inverting the voltage applied between the counter electrode and GE pen tip (ES) voltage and so the particles in the Fo ⁇ lie on the surface thereof brings.
  • the switch US is in a position where the voltage source Bl with its negative pole on the counter electrode GE is applied.
  • the inventively designed note sheet allows multi-colored writing and drawing. This is achieved by a special structure of the counter electrodes (GE) and arrangement of the chambers contained in the electrophoretic film EF (EFR, EFB), which are filled with liquids of different colors. In an alternative embodiment, the particles contained in the chambers (EFR, EFB) are colored differently.
  • FIG. 3 shows the corresponding structure for three colors.
  • white serves as the primary color, through the charged white particles contained in the chambers.
  • the cross-section of the electrophoretic foil EF shows that the chambers au ⁇ ßerdem alternately EFR, EFB cher with liquids differing ⁇ colors, for example red and blue, is filled.
  • Uniformly colored chambers EFR, EFB are arranged, for example, in rows or columns.
  • comb-shaped electrodes are located under the chambers (EFR, EFB) of the same color, one electrode comb GER being associated with the chambers EFR with the red color and another electrode comb GEB with the chambers having the blue color.
  • the two electrode combs can be toothed with their combs, as shown in FIG. 4, arranged.
  • the electrode combs may be arranged above each other, for example by insulation ⁇ layers separated.
  • Can shown ES, not ex here ⁇ plicitly
  • the input pin comprises for this purpose, a changeover switch (US), whereby the voltage source (Bl, B2) is selectively connected to one of the counter or comb electrodes GER, GEB. the color selection takes place analogously to the above beschrie ⁇ surrounded deletion.
  • the observer can not perceive the structuring in different colors and thus sees the desired character color on the surface of the electrophoretic foil EF.
  • the chambers of the film EF are alternately Parti ⁇ angles in the red and blue color filled, wherein the solution examples of play is realized in an alternative embodiment of the invention.
  • the principle according to the invention can simply be extended by additional colors by inserting chambers with liquids of further colors or with particles in further colors and by using additional layers of comb electrodes. In principle, almost any writing colors can be achieved.
  • the invention also allows mixed colors. If one were to connect the two comb electrodes in the above example and generate an electric field between them and a pen tip, the "font color" would be a violet tone as a combination of blue and red.
  • a linear relationship between electric field and color ⁇ envelope provided can be prepared by combination of red, green and blue chambers as well as the generation of a correspond For each basic color a variety of mixed colors can be generated. Furthermore, an adjustable "coupling" of the associated comb electrodes a variable mixture of the driven chambers is possible.
  • the microcompartments should be made sufficiently small so that the viewer can no longer visually resolve them.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Notizblatt für eine handschriftliche Eingabe mit einer Anzeigeeinrichtung (EF), die jeweils eine in Mikrokammern gefasste Lösung mit geladenen Partikeln aufweist, die über ein anliegendes elektrisches Feld auf einer Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung (EF) positionierbar sind. Erfindungsgemäß weisen die Lösungen in den Kammern (EFR, EFB) unterschiedliche Farben auf, den Kammern (EFR, EFB) jeder Farbe ist jeweils eine gemeinsame Gegen- elektrode (GER, GEB) zugeordnet, und für die Positionierung ist eine der Gegenelektroden (GER, GEB) ansteuerbar.

Description

Beschreibung
Elektronisches Notizblatt
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Notizblatt gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beziehungsweise 2.
Ein solches Notizblatt beziehungsweise beschreibbares Display ist aus der US 2003/0067427 Al bekannt . Zur Sichtbarmachung des Geschriebenen werden elektronische Tinte oder ähnliche Techniken verwendet .
In vielen Bereichen des Alltags werden von Hand gefertigte Zeichnungen oder Notizen zur Informations-Übertragung oder - speicherung benutzt . Dieses Vorgehen ist mit einigen Nachtei¬ len behaftet , z . B . der Aufwand ständig für Ersatzpapier sorgen zu müssen, und die fehlende Möglichkeit , Geschriebenes beziehungsweise Gezeichnetes zu löschen .
Auf dem Markt gibt es elektronische Notiz-Boards . Diese be¬ stehen aus einem herkömmlichen Schreibblock, auf dem mit einem speziellen Stift geschrieben oder gezeichnet wird . Die Stiftposition auf dem Papier wird ständig erfasst und ermög¬ licht so eine Digitalisierung der Zeichnung . Dieses Stift- Tracking wird mit Hilfe von akustischen (Ultraschall) , opti¬ schen ( Infrarotstrahlung) oder induktiven Verfahren realisiert . Zur Darstellung des Inhalts dient bei elektronischen Notiz-Boards ein normales Papierblatt . Dies birgt das Prob¬ lem, dass Gezeichnetes nicht mit einfachen Mitteln korrigiert oder gelöscht werden kann . Des Weiteren muss ein Papiervorrat vorhanden sein .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde ein elektronisches Notizblatt anzugeben, bei dem verschiedenfarbige Darstellun- gen möglich sind . Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentan¬ spruch 1 beziehungsweise 2 angegebenen Merkmale gelöst .
Ein besondere Vorteil des erfindungsgemäßen elektronischen Notizblattes liegt in der Nutzung von elektrophoretischen Folien nicht nur als Display zur Anzeige digitaler Bildinhalte, sondern für die Darstellung auch mehrfarbig handgeschriebener Notizen . In einer Kombination mit einem der vorstehend beschriebenen Verfahren zur Stiftpositionserkennung kann so ein voll elektronisches Notizboard mit Verbindung zu digitalen
Geräten aufgebaut werden, das vom Look & Feel her einem „echten" Notizblock gleich kommt .
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand eines in der Zeich- nung dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben . Dabei zeigen :
Figur 1 die Wirkungsweise eines Elektrophoretischen Displays ,
Figur 2 den Schreibvorgang mit einem solchen Display, und Figur 3 die erfindungsgemäße Displayfolie, und
Figur 4 die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Elektrode .
Das erfindungsgemäße elektronische Notizblatt verwendet vor¬ zugsweise eine sogenannte elektrophoretische Displayfolie zur Darstellung des handschriftlich eingegebenen Inhalts . Diese Displayfolie kann auch als elektronische Tinte bezeichnet werden .
Derzeit entwickeln weltweit einige Firmen elektronische Dis- plays , die sich der Elektrophorese zur Darstellung von Bild¬ inhalten bedienen . Das Funktionsprinzip einer elektrophoretischen Displayfolie EF ist in Figur 1 schematisch dargestellt .
Die elektrophoretischen Displayfolie EF weist mit einer Lö- sung gefüllte Mikrokammern auf . Die Lösung enthält beispiels¬ weise negativ geladene Partikel (Figur 1 a) , die sich unter Einwirkung eines elektrischen Feldes je nach dessen Polarität an die Ober- (Figur 1 c) oder Unterseite (Figur 1 b) der Folie EF bewegen . Für den Betrachter wird somit auf einer Anzeigefläche, beispielsweise die Oberseite der Folie, entweder die Farbe der Lösung ( schwarz ) oder die Farbe der Partikel (weiss ) sichtbar . Die jeweilige Position der Partikel wird bis zum nächstmaligen Anlegen des Feldes beibehalten .
Für den Schreibvorgang wird beispielsweise eine in Figur 2 dargestellte Vorrichtung verwendet .
Als Schreibfläche dient die schon beschriebene elektrophore- tische Folie EF . Zwischen einer metallischen Spitze eines Eingabestiftes ES und einer unter der Folie EF angebrachten flächigen Gegenelektrode GE wird eine elektrische Spannung angelegt .
Als Spannungsquelle sind beispielsweise eine erste Spannungs¬ quelle Bl sowie für eine Weiterbildung der Erfindung eine zweite Spannungsquelle B2 vorgesehen, wobei beide Spannungs- quellen Bl und B2 mit dem Stift ES und über einen Umschalter US wahlweise mit der Gegenelektrode GE verbunden sind .
So wird zwischen der Stiftspitze (ES ) und der Gegenelektrode GE lokal ein elektrisches Feld erzeugt , das wie oben erklärt die enthaltenen Partikel auf die Unterseite der Folie zieht und so die Oberfläche an dieser Stelle in der Farbe der Lö¬ sung erscheinen lässt . Durch das lokale elektrische Feld wer¬ den die (weißen / hellen) Partikel zur Gegenelektrode GE ge¬ zogen, und der Betrachter sieht entlang der Schreibspur des Stiftes ES die dunkle Farbe der Flüssigkeit . Hierbei ist an¬ genommen, dass die hellen Partikel negativ geladen sind .
Diesen Schreibeffekt kann man in einen Löscheffekt umkehren, indem man die zwischen Gegenelektrode GE und Stiftspitze (ES ) angelegte Spannung invertiert und so die Partikel in der Fo¬ lie an deren Oberfläche bringt . In diesem Fall befindet sich der Umschalter US in einer Position, in der die Spannungs- quelle Bl mit ihrem negativen Pol an der Gegenelektrode GE anliegt .
Mit diesen Mechanismen ist es möglich, auf der elektrophore- tischen Folie EF zu „schreiben" sowie Teile des bereits Ge¬ schriebenen gezielt wieder zu „löschen" .
Das erfindungsgemäß ausgebildete Notizblatt ermöglicht ein mehrfarbiges Schreiben und Zeichnen . Dies wird erreicht durch eine spezielle Struktur der Gegenelektroden (GE) und Anordnung der in der elektrophoretischen Folie EF enthaltenen Kammern (EFR, EFB) , die mit Flüssigkeiten unterschiedlicher Farben gefüllt sind . Bei einer alternativen Ausführungsform sind die in den Kammern (EFR, EFB) enthaltenen Partikel unter- schiedlich gefärbt .
Die Figur 3 zeigt den entsprechenden Aufbau für drei Farben . Hierbei dient Weiss als Grundfarbe, durch die in den Kammern enthaltenen geladenen weißen Partikel . Der Querschnitt durch die elektrophoretische Folie EF zeigt , dass die Kammern au¬ ßerdem abwechselnd EFR, EFB mit Flüssigkeiten unterschiedli¬ cher Farben, beispielsweise rot und blau, gefüllt sind . Gleichfarbige Kammern EFR, EFB sind beispielsweise reihen- oder spaltenweise angeordnet .
Wie in Figur 4 dargestellt , befinden sich unter den Kammern (EFR, EFB) gleicher Farbe kammförmige Elektroden, wobei ein Elektrodenkamm GER den Kammern EFR mit der roten Farbe und ein weiterer Elektrodenkamm GEB den Kammern mit der blauen Farbe zugeordnet ist .
Die beiden Elektrodenkämme können mit ihren Kämmen verzahnt , wie in der Figur 4 dargestellt , angeordnet sein . Insbesondere bei mehr als zwei unterschiedlichen Farben der Flüssigkeiten können die Elektrodenkämme, beispielsweise durch Isolations¬ schichten getrennt , auch übereinander angeordnet sein . Durch Anlegen einer Spannung zwischen einer der Kammelektroden GER, GEB und der Spitze des Stiftes (ES , hier nicht ex¬ plizit dargestellt ) können nun gezielt Kammern einer Farbe beeinflusst , und somit in dieser Farbe „geschrieben" werden . Der Eingabestift (ES ) weist hierzu einen Umschalter (US ) auf, wodurch die Spannungsquelle (Bl , B2 ) wahlweise mit einer der Gegen- beziehungsweise Kammelektroden GER, GEB verbunden wird . Die Farbwahl geschieht analog zum vorstehend beschrie¬ benen Löschvorgang .
Durch die feine Strukturierung der Kammern (Kantenlänge einige μm) kann der Betrachter die Strukturierung in unterschiedliche Farben nicht wahrnehmen und sieht so die gewünschte Zeichenfarbe auf der Oberfläche der elektrophoretischen Folie EF .
Wie schon erwähnt , sind bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung die Kammern der Folie EF abwechselnd mit Parti¬ keln in roter und blauer Farbe gefüllt , wobei die Lösung bei- spielsweise klar ist .
Das erfindungsgemäße Prinzip lässt sich einfach um zusätzliche Farben erweitern, indem Kammern mit Flüssigkeiten weiterer Farben beziehungsweise mit Partikeln in weiteren Farben eingefügt und zusätzliche Layer aus Kammelektroden eingesetzt würden . Prinzipiell können so annähernd beliebige Schreibfar¬ ben erzielt werden .
Die Erfindung lässt auch Mischfarben zu . Würde man in obigem Beispiel die beiden Kammelektroden verbinden und zwischen diesen und einer Stiftspitze ein elektrisches Feld erzeugen, so wäre die „Schriftfarbe" ein Violett-Ton als Kombination aus blau und rot .
Ein lineares Verhältnis zwischen elektrischem Feld und Farb¬ umschlag vorausgesetzt , können durch Kombination von roten, grünen und blauen Kammern sowie der Erzeugung eines entspre- chenden elektrischen Feldes für jede Grundfarbe eine Vielzahl von Mischfarben erzeugt werden . Weiter ist auch eine einstellbare „Kopplung" der zugehörigen Kammelektroden eine variable Mischung der angesteuerten Kammern möglich .
Insbesondere für die Darstellung von Mischfarben sollten die Mikrokammern ausreichend klein ausgebildet sein, so dass der Betrachter diese nicht mehr optisch auflösen kann .

Claims

Patentansprüche
1. Elektronisches Notizblatt für eine handschriftliche Einga¬ be, mit einer Anzeigeeinrichtung (EF) , die jeweils eine in Mikrokammern gefasste Lösung mit geladenen Partikeln aufweist , die über ein anliegendes elektrisches Feld auf einer Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung (EF) positionierbar sind, wobei die positionierten Partikel ihre Positionen bis zum nächstmaligen Anlegen des Feldes beibehalten, und eine an einer Seite der Anzeigeeinrichtung (EF) angeordnete
Gegenelektrode (GE) und einen an der gegenüberliegenden Seite beweglich positionierbaren Eingabestift (ES ) zur Erzeugung eines lokalen Feldes über eine zwischen Eingabestift (ES ) und Gegenelektrode (GE) geschaltete Spannungsquelle (Bl , B2 ) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t d a s s
Lösungen in Kammern (EFR, EFB) unterschiedliche Farben aufweisen, den Kammern (EFR, EFB) jeder Farbe jeweils eine gemeinsame Gegenelektrode (GER, GEB) zugeordnet ist , und für die Positionierung eine der Gegenelektroden (GER, GEB) ansteuerbar ist .
2. Elektronisches Notizblatt für eine handschriftliche Einga¬ be, mit einer Anzeigeeinrichtung (EF) , die jeweils eine in Mikrokammern gefasste Lösung mit geladenen Partikeln aufweist , die über ein anliegendes elektrisches Feld auf einer Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung (EF) positionierbar sind, wobei die positionierten Partikel ihre Positionen bis zum nächstmaligen Anlegen des Feldes beibehalten, und eine an einer Seite der Anzeigeeinrichtung (EF) angeordnete
Gegenelektrode (GE) und einen an der gegenüberliegenden Seite beweglich positionierbaren Eingabestift (ES ) zur Erzeugung eines lokalen Feldes über eine zwischen Eingabestift (ES ) und Gegenelektrode (GE) geschaltete Spannungsquelle (Bl , B2 ) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t d a s s
Partikel in Kammern (EFR, EFB) unterschiedliche Farben auf¬ weisen, den Kammern (EFR, EFB) jeder Farbe jeweils eine gemeinsame Gegenelektrode (GER, GEB) zugeordnet ist , und für die Positionierung eine der Gegenelektroden (GER, GEB) ansteuerbar ist .
3. Eingabestift (ES ) zur Verwendung mit einem elektronischen Notizblatt gemäss Anspruch 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t d a s s im Eingabestift (ES ) die Spannungsquelle (Bl , B2 ) vorgesehen ist , die über einen ebenfalls im Eingabestift (ES ) angeordne¬ ten Umschalter (US ) mit einer der Gegenelektroden (GER, GEB) verbindbar ist .
PCT/EP2006/050249 2005-01-28 2006-01-17 Elektronisches notizblatt WO2006079596A1 (de)

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