CN1739078A - 具有显示屏幕的手持设备 - Google Patents

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P·B·L·梅杰
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Abstract

一种手持设备(1)，所述手持设备(1)具有显示屏幕(2，22)、和用于在屏幕上显示文档的装置以及用于通过倾斜该设备而从头至尾滚动文档的装置。该设备包含在显示屏幕(22)前面的拆分屏幕(23，24，61，71)，其用于在多个观看区(A、B、C、D)中将图像拆分成多个子图像，以及在操作中，对于每个或对于多个观看区，文档的不同部分以这样一种方式可见，以致于在倾斜该设备时该文档的部分是以连续方式可见的。可以根据拆分屏幕的定向围绕着水平轴或垂直轴倾斜该设备。

Description

具有显示屏幕的手持设备
本发明涉及一种手持设备，其具有显示屏幕，以及用于在屏幕上显示文档的装置和用于通过倾斜该设备而使该文档从头到尾滚动的装置。
从由BT所开发的名为SmartQuill中可得知这种设备。
该已知设备是一种包含显示屏幕的钢笔。显示屏幕是LCD屏幕，该设备包含一个倾斜传感器。可通过倾斜屏幕而在屏幕上显示大于屏幕实际尺寸的文档。据称倾斜传感器是一个加速度传感器并且倾斜传感器测量对地面的倾斜角。该倾斜传感器根据怎样拿它而触发设备以显示文档的不同部分。通过在手中倾斜该设备，人们可以从头到尾滚动文本或文档。当改变倾斜角时连续地显示较大的文本或文档的部分。
手持设备例如是具有显示器的小物体，如Smartquill钢笔、PDA和移动电话、远程控制装置。
尽管已知设备能够通过倾斜该设备而从头至尾滚动文本或文档，但是已知设备受一些缺点的困扰。
要显示的不同部分的数目相当有限，并且事实上很容易松动图像的轨迹，并且图像再现成了所希望的。
本发明的一个目的是提供一种开始段落的手持设备，其中减少了一个或多个以上列举的问题。
为此，根据本发明的设备包含在显示屏幕前面的拆分屏幕，其用于在多个观看区中将图像拆分成多个子图像，并且在操作中对于每个或多个观看区来说，文档的不同部分以这样一种方式是可见的，以致于当倾斜设备时文档的各部分以连续方式可见。
拆分屏幕允许在不同角度，从而在不同观看区提供所显示图像的不同视图，从而创建多个子图像。这种拆分屏幕的例子为视差屏障，屏幕包含纵向棱镜和透镜状屏幕。
拆分屏幕可以例如是透镜状屏幕或视差屏障。在优选实施例中设备包含透镜状屏幕。这提供了一种紧凑的设计。
透镜状屏幕本身是已知的。包含透镜状屏幕的显示设备的例子在例如US5,396,596、US5,757,550和EP1,154,307中例如是已知的。
在这种设备中透镜状屏幕处于显示屏幕的前面。取决于观看方向(视角)而使不同图像可见。在所列举的文档中，这允许不同观看者看见不同的图像。更一般地，这种显示设备由矩阵中的多个像素构成并且能够显示图像，所述图像取决于它们被观看的视角而不同。透镜状屏幕包含在如LCD这样的矩阵显示器前面的一组平行透镜状透镜。以这种方式，组合了像素的几条垂直行，以创建其在不同方向发光的像素的一个垂直行。
简言之，具有透镜状屏幕的显示设备能够利用显示器前面的透镜而在不同的观看区投射出不同的图像。可能技术的梗概例如是由EP1,154,307所给出的那样。
在根据本发明的设备中，优选地采用透镜状屏幕这样的拆分屏幕。优选的是透镜状屏幕的这种拆分屏幕定义了多个观看区或观看方向(相当于多个视角范围)。
在根据本发明的设备中，在操作中对于每个或对于多个观看区来说，文档的不同部分以这样一种方式是可见的，即当倾斜该设备时文档的部分以连续的方式可见。当在围绕透镜状透镜纵轴的一个方向上倾斜设备时，目光经过不同的观看区并且看见不同的图像。每个图像显示了文档的一部分，并且这样来排列图像以致于在倾斜设备时所看见的图像序列是与文档内容相一致的顺序，例如，如果将文档或文本按序列1-2-3-4拆分成四个部分，则在倾斜设备时人眼会看见序列1-2-3-4(如果设备向后倾斜则是4-3-2-1)。
已知设备的倾斜传感器记录对地面的倾斜角，其限制了倾斜时设备的方向。文本部分之间的转换取决于倾斜传感器的信号。据称是加速度传感器的该传感器也感知运动，由于不注意的运动将触发信号并从而触发所显示文本的改变，这使得它在例如是行进车辆或者对于那些不善于控制其运动的人这样的环境中用处不大。
由于这个情况，为了避免频繁发生将严重防碍观测的所显示文字不注意的改变，将很难在已知设备的一个倾斜周期期间显示大量的不同部分。在观看区之间的迅速转换也将很困难。
由于根据本发明的设备不需要倾斜传感器，因而可以避免上述问题。可以在任何方向倾斜设备，而且运动的影响很小。
在已知的设备中，以及在根据本发明的设备中，突然运动会引起松动图像轨迹。为了找到上一个位置，即重新找到最后看见的文档部分，不得不通过前后倾斜设备而执行向前或回溯操作。在现有技术文档中，总是仅有一个所显示图像，并且该图像是空白的，并且依据在一个观看区和另一个观看区之间的转换而显示下一个图像。这使得难于迅速而简单地回溯操作。在根据本发明的设备中，同时显示所有图像。因此，迅速回溯操作是可能的。而且，可以更快、更轻松地完成文本的滚动。
最后，当在已知设备中时，普通LCD设备的视角相对较小，并且所显示图像的亮度会根据视角而极大改变，其限制了倾斜角并且对于某些倾斜角而言其减小了图像的亮度。在具有透镜状屏幕的设备中，依赖于图像的视角通常较少，和/或可能有更大范围的视角使图像再现得到改进。
单独的或任意结合的这些方面会得到更便于使用者操作的设备。
在包括具有水平(x)和垂直(y)方向的显示屏幕的第一类的实施例中，水平定向该拆分屏幕，即将观看区拆分成多个水平定向的观看区。
在具有纵向透镜的透镜状屏幕中，这意味着水平地设置透镜的纵轴。水平方向是显示屏幕上所显示图像的左-右方向。
在这种实施例中，围绕着水平轴而倾斜该设备。在这种实施例中，可以“从上到下”地滚动文档或文本，其是一种从头至尾滚动文本的自然方式。这种实施例对相对小的显示器，即高度小于5cm的显示器来说最有用。在这种显示器上，仅能看见有限的几行，并且从头至尾滚动文本变得容易。
在这种实施例中，子图像的数目优选的是在10到50之间。由于两只眼睛通常会看见相同的子图像，因而可以显示相对较多数量的子图像。
在包括具有水平(x)方向和垂直(y)方向的显示屏幕的第二类实施例中，垂直地定向所述拆分屏幕。在这种实施例中，不得不围绕着垂直轴而倾斜该设备，即将观看区划分成垂直定向的多个观看区。
在具有纵向平行透镜的透镜状屏幕中，这意味着垂直地设置透镜的纵轴。垂直方向是显示屏幕上所显示图像的顶-底方向。
在这种实施例中，可以“一页接一页”地滚动文档或文本。这种实施例对于有些大(高度大于5cm)的显示器最有用。在这种显示器中，可以通过使能“一页接一页”的模式显示相对大量的信息。具有垂直设置的透镜状屏幕的这种显示器的优点是允许3-D模式。
在第二类的优选实施例中，子图像的数目至少是4。
这允许要显示文档的实质上的扩充。
在优选实施例中，子图像的数目小于10。太大数目的观看区会造成易于松动图像轨迹或者使得不同的图像对于左眼和右眼均可见。
而在第三类实施例中，设备具有一个用于选择在屏幕上所显示图像的定向的选择器，所述选择至少包含两个基本上正交的定向。
这类实施例的优点在于，用户可以选择与拆分屏幕相对(vis-a-vis)显示的图像的定向。尤其是，可以水平地或垂直地定向所述观看区。这个实施例兼具如上所述的第一和第二类实施例的优点。用户仅需将该设备旋转90度。
在优选实施例中，所述设备具有用于选择其中显示了文档的相同部分的相邻观看区数目的装置。
在这种实施例中，所显示的文档不同部分的数目将是观看区数目的1/n，n是所选数目。然后，用户具有选择一方面文档尺寸(当选择和观看区一样多的部分时为最优)和稳定性(随着n变大而增加)之间的最佳折中的机会。该装置允许用户做出这种选择，和/或允许根据要显示的文档或信息的内容而自动选择。在后一种情况中，设备本身自动地选择区域数目以便向观众提供最佳可能的图像。比如当观看区数目较大、以及例如是在运动车辆中运行这样的设备而摇动时，这可能是有用的。如果每个观看区会显示不同的子图像，那么会很难在显示器上读取消息。通过在多个连续观看区中显示相同的子图像，可以获得更稳定的图像以及更大程度上的用户友好性。
在进一步的优选实施例中，该设备具有用于将设备切换到3-D显示模式的装置，以及能够提供3-D图像的透镜状屏幕。已经将透镜状屏幕用于提供3-D图像。在这些优选实施例中，3-D模式使得用户能够看见3-D图像。
在本发明的优选实施例中，操作中，在邻近观看区中所显示的文档部分局部地重叠。比如如果文档包含文本的一页，那么在第一观看区中第1-5行可见，在第二观看区中第5-9行可见，在第三观看区中第9-13行可见等等。这样重叠可能会增加用于特定长度的文档的观看区数目，但是将使从头至尾滚动文档更加简便。
在优选实施例中，该设备具有用于目视识别观看区的装置。这种目视识别可能是相应于该观看区而显示的数字或字母(如1，2，3，4，或A，B，C，D)。对于用户来说，这将使得滚动和/或找到特定观看区变得更容易。目视识别装置意味着不依赖于所显示的实际内容而识别特定观看区。
在更优选实施例中，该设备具有用于允许用户向设备报告观看者正在观看的观看区的装置。
在许多情况中，如在PDA中，观看者可以根据用户正在看的内容而与设备进行交互，如回答屏幕中显示的问题(打出“是”或“否”)或者，如果采用触摸屏(利用手指或触笔)而启动动作。通过识别观看区(并且因而识别文档的一部分，其可能是一个程序)和将其报告给设备，有效通信是可能的。例如，这使得有可能在连续观看区中显示交互程序的连续级别。用户可因此通过倾斜该设备而快速扫描不同级别、回答问题或在第一级上做出选择，并且继续进行该程序。例如，报告可以通过输入观看区中所表示的数字(打出“1，2，3等等”)而完成，或者通过输入触摸屏上的识别符号而完成，其中每个观看区具有其自己的与其它识别符号不重叠的识别符号。在后一种情况中，识别符号是用于识别观看区的装置。
参考在下文中描述的实施例，本发明的这些及其他目的会很明显，并且将阐明本发明的这些及其它目的。
参考附图将描述根据本发明显示设备的几个示范性的实施例，其中：
图1显示了一个已知设备的透视图。
图2A和2B示出了根据本发明的设备的实施例。
图3，4和5示出了本发明的实施例。
图6示出了第一类实施例的设备。
图7示出了第二类实施例的设备。
图8A和8B示出了第三类实施例的设备。
附图不是按比例绘制的。在每个附图中，相应部分通常带有相同的参考标记。
图1以透视图显示了一个已知的设备1。该已知设备1具有钢笔的形式并且具有显示屏幕2。该设备可围绕轴3倾斜并包含倾斜传感器4。倾斜传感器能够提供一个信号。所述信号根据怎样拿它而触发该设备以显示文档的不同部分。通过在手中倾斜该设备，人们可从头至尾滚动文本或文档。在该图的底部，显示了三个不同的方向，在第一个方向中，LCD显示器上显示了字母ABCD，当倾斜设备时倾斜传感器触发设备以显示另一个文本部分EFGH，进一步倾斜该设备而显示字母IJKL。当倾斜角改变且滚动文本或文档时将连续显示较大文本或文档的各部分。
如所阐明的那样，已知设备具有一些缺点，所述缺点降低了设备的用户友好性。要显示的文档的不同部分的数目很有限并且事实上其容易松动图像轨迹，并且图像再现变成了所期望的。已知设备的倾斜传感器记录了对地面的倾斜角，其限制了设备倾斜时的方向。文本部分之间的转换取决于倾斜传感器的信号。是加速度传感器的传感器4也对运动敏感，由于不注意的运动将触发信号并从而触发所显示文本的改变，这使得它在例如是行进车辆或者对于那些不善于控制其运动的人这样的环境中用处不大。
图2A和2B示出了根据本发明设备的实施例。
在这个示范性的实施例中，该设备包含背光21、如LCD屏幕这样的空间光调制器，以及在空间光调制器前面的屏幕23、24，所述屏幕23、24将图像拆分成多个图像。在图2A中，屏幕是一个视差屏障。在不同的视角下可看到不同的图像。在该图中示意性地示出了这些观察方向中的两个。显示器还可以包括比如等离子体矩阵显示器或OLED矩阵显示器。
通过箭头所示那样来倾斜该设备，由头部表示的观看者从不同观测角度注视显示器，从而看见不同的图片。通过提供具有适当信号的空间光调制器或矩阵显示器，在不同的观看区可看见不同的图像。这个技术本身是公知的。
在图2B中示出了根据本发明的设备的一个优选实施例，其中透镜状屏幕24定位于显示器前面，在这个例子中是在空间光调制器23的前面。由于更紧凑的设计是可能的，因而这是一个优选的实施例。在优选实施例中，在透镜状屏幕24前面可定位一个触摸屏。
图3示出了根据本发明的设备的操作。在这种情况下，透镜状屏幕定义了四个观看区A、B、C、D。通过倾斜该设备，观看者可以来回地从头到尾滚动该文档。将该文档拆分并在不同区域中连续显示该文档，即区域A显示第一部分ABCD、区域B显示第二部分EFGH等等。可以以与地面相对的任何方向倾斜设备并且突然的运动不会触发图像的变化。这提供了一种对图像及对文本滚动的较佳控制。该设备具有用于经由电缆或从CD-rom或其他介质或在这种手持设备的领域中常用的其它介质接收(电子)文档的装置，其可以是无线的。文档可能在收到时或在载体介质上就已经根据观看区数目进行了预分割，或者该设备包含分割器(其可能是一个程序或一个计算机程序的一部分)以分割文档。该文档可能是文本或程序。
图4示出了本发明的一个进一步的实施例。在这种情况下，子图像部分地重叠，即它们具有共同的信息和子图像的相邻部分。在这个简单的例子中，第一观看区中图像的最后一个字母是下一个观看区中的第一个字母。尽管这稍微降低了文档的尺寸，但它将使从头至尾滚动文档更简单了。
文本部分(子图像)的数目优选的是大于4(以虑及文档尺寸上的实质增加，且小于10。设备和眼睛之间的距离典型地是臂长，即30-50cm。眼睛间的距离大略是6cm。两个眼睛需要看到具有相同内容的一幅图像，这导致了子图像数目中这样的范围。
观看区的数目可以较大并且优选的是较大，但是在那种情况中，在多个相邻观看区中相同的子图像是可见的。因此，比如如果存在16个观看区，区域1到4可能显示子图像ABCD，观看区5-8显示子图像DEFG，区域9到12显示子图像GHIJ等等，则子图像的数目是4。当设备围绕着垂直轴倾斜，即从左到右地滚动时，这可保持下来。
当拆分屏幕根据沿着垂直轴倾斜而拆分图像时，有可能甚至优选的是观看区的数目至少是20，优选的甚至是高于30。这将允许设备操作在3-D模式。对于3-D模式，两个眼睛必须看见稍有不同的图片，因此它们不得不在不同观看区中，因此，优选20-30或更多的大数目的观看区以便设备能够操作在3-D模式。然而，当拆分文档以根据倾斜设备而滚动文档时，两个眼睛应该看见基本上相同的图像内容，因此优选相对较小数目的子图像。优选的是设备包含其中可见3-D图像的3-D模式。由于对于3-D图片来说两个眼睛不得不在不同的观看区中，因而乍看起来这似乎违反直觉，而对于文档的分割来说两个眼睛应该获取相同的信息，如果左眼看见ABCD而右眼看见DEFG，那将会使观看者变糊涂。然而，通过小心地控制信息和在观看区上分配信息，在同一个设备上具有两种类型的模式(即3-D模式以及当倾斜设备时的滚动模式)是可能的。
优选的是该设备包含允许用户选择其中可看见相同子图像的观看区的数目的装置(其中可输入数字的按钮(nob)或计算机程序)。
图5示出了本发明的一个进一步的实施例。在这个例子中，每个子图像具有一个识别号码。这允许容易地跟踪和滚动，并且也允许观看者在他/她正在看的那幅子图像处与设备进行通信，其在需要用户与设备之间进行通信时很有用，或基于用户正看到的信息是很有用的。
如透镜状屏幕(或视差屏障)这样的拆分屏幕可水平或垂直地定向，即在水平设置的观看区(一个观看区在另一个观看区之上)或在垂直设置的观看区(观看区设置在相邻区域的左侧和右侧)中拆分图像。
图6示出了一个具有拆分屏幕61的设备，在这个例子中，水平地定向透镜状屏幕。一旦围绕水平轴(由水平直箭头表示)倾斜(由曲线箭头表示)设备，就滚动拆分成多个(在这个例子中是4)子图像的图像。如果要滚动的是相对大数量的子图像，那么这类实施例尤其是有优势的。当观看区设置成一个在另一个之上时，两个眼睛通常在相同的观看区中。这意味着设备和眼睛之间的距离典型为30-50cm，并且观看区的典型尺寸约在0.5到1.5cm之间，以致每个观看区覆盖大约0.5到3度。可以看见多到50个不同的子图像。
图7示出了一个具有拆分屏幕71的设备，在这个例子中，垂直地定向透镜状屏幕。一旦围绕垂直轴(由水平直箭头表示)倾斜(由曲线箭头表示)设备，就滚动拆分成多个(在这个例子中是4)子图像的图像。如果还要采用3-D模式，那么这类实施例尤其是有优势的。然而，如以上所阐述的，因为眼睛互相之间的距离典型地为6.5cm，所以不同子图像的数目相对较小，优选的是4到10之间。
图8A和8B示出了第三类的实施例。在这种情况下，设备包含在一个方向上(垂直地或水平地)定向的拆分屏幕。该设备包含一个选择器以在至少两个不同的基本上正交的方向(水平和垂直)中显示图像。图像方向的选择可手动完成，例如通过用户按压一个按钮而完成，借此设备将所显示图像旋转90度，或者是自动地完成，如该程序识别要被显示的图像类型和根据优选的方向定向图像。旋转图像意味着是以最简单的形式，比如对于方形显示器将意味着互换像素的x-y坐标。所有本领域技术人员都熟悉这种过程。这种应用的一个例子是一个包含3-D图像的文档，所述3-D图像这样显示以致于在要显示的图像对面垂直地定向所述透镜状透镜，以及一个相当长的文本，所述文本将关于该3-9图像90度旋转而显示。自然地，用户不得不90度旋转该设备而从3-D图像跳转到文本，但是这对用户来说是显而易见的。
本领域技术人员应当知道，本发明并不受上文中所具体显示及描述的内容的限制。本发明存在于每个新颖的特征和每个特征的组合。权利要求中的参考标记并不限制其保护范围。动词“包含”的使用及其动词变化不排除除了权利要求中所陈述之外的元件的存在。元件前面的冠词“一个”或“一”的使用不排除多个这种元件的存在。例如，拆分屏幕可能由一个透镜矩阵所形成，或由包含孔隙矩阵的视差屏障所形成。利用纵向透镜或纵向视差屏障，既可垂直地又可水平地设置观看区。然而，在视差屏障中使用透镜矩阵或孔隙矩阵，可以矩阵设置观看区，即包含观看区的N×M矩阵。以更复杂的拆分屏幕设计和在某种程度上可能的分辨率为代价，这允许以更复杂的方式从头至尾滚动文档，例如，在子图像区的观看区矩阵的每一列包含一页(给定总共有M页)的情况下，将每一页分成N个部分。这允许用户迅速且舒适地浏览和滚动相当大的文档。围绕水平轴倾斜允许读取一页，围绕垂直轴倾斜允许从一页跳到另一页。例如，利用观看区的一个5×5矩阵，在通常尤其是移动电话这样的情况中，有可能利用这样一种屏幕来显示5整页文本(每页35行)，甚至考虑到了行重叠，所述屏幕的尺寸不允许在一个视图内显示至多8个标准文本行。对于仅提到的一个优点，这将允许用户在正常的日常对话中发送最多的消息，或者发送信件，而无需采取利用各种各类的缩写和陌生的符号来克服显示可能性的缺乏，以及无需必须学会sms语言即能够读出消息。
已经根据特定的实施例描述了本发明，所述实施例是本发明的示范而不应看作是限制。本发明可以以硬件、固件或软件、或者他们的结合来实现。
在本发明的范围内，“分割器”、“选择器”或类似装置的单词应当广意地理解并且包含例如是用于完成图像分割或如所描述的所显示图像方向选择的任意硬件、任意电路或子电路，以及设计及编程以完成根据本发明的放大的任意软件(计算机程序或子程序或计算机程序集，或程序代码)，以及单个或是结合的担当这种功能的硬件或软件的任意组合，而不应限制在以上给出的示范性实施例中。
在该设备由计算机元件或类似计算机部件所运行，或者具有计算机元件或类似计算机作为部件时，本发明也体现为包括程序代码装置的任意计算机程序，当所述程序在计算机上运行时，所述程序代码装置用于执行根据本发明的方法步骤；本发明也体现为包括存储在计算机可读介质上的程序代码装置的任意计算机程序，当所述程序在计算机上运行时，所述程序代码装置用于执行根据本发明的方法。

Claims (13)

1.一种手持设备(1)，所述手持设备(1)具有显示屏幕(2，22)、和用于在屏幕上显示文档的装置以及用于通过倾斜该设备而从头至尾滚动文档的装置，其特征在于：该设备包含在显示屏幕(22)前面的拆分屏幕(23，24，61，71)，其用于在多个观看区(A、B、C、D)中将图像拆分成多个子图像，以及在操作中，对于每个或对于多个观看区文档的不同部分以这样一种方式可见，以致于在倾斜该设备时该文档的部分是以连续方式可见的。
2.如权利要求1所述的手持设备，其特征在于：该设备包括具有水平(x)和垂直(y)方向的显示屏幕，以及水平地定向该拆分屏幕(61)。
3.如权利要求1所述的手持设备，其特征在于：该设备包括具有水平(x)和垂直(y)方向的显示屏幕，以及垂直地定向该拆分屏幕(61，71)。
4.如权利要求3所述的手持设备，其特征在于：子图像数目至少是4。
5.如权利要求4所述的手持设备，其特征在于：子图像数目小于10。
6.如权利要求1所述的手持设备，其特征在于：该设备具有用于选择屏幕上所显示图像定向的选择器，所述选择至少包含两个基本上正交的定向。
7.如权利要求1所述的手持设备，其特征在于：拆分屏幕是透镜状屏幕。
8.如权利要求1所述的手持设备，其特征在于：拆分屏幕是视差屏障屏幕。
9.如权利要求1所述的手持设备，其特征在于：该设备具有用于选择相邻观看区数目的装置，在所述相邻观看区中显示了相同的文档部分以在多个相邻的观看区中显示相同的子图像。
10.如权利要求1所述的手持设备，其特征在于：操作中，显示在相邻观看区中的文档部分局部地重叠。
11.如权利要求1所述的手持设备，其特征在于：该设备具有用于目视识别观看区的装置。
12.如权利要求6所述的手持设备，其特征在于：具有用于允许用户向设备报告观看者正在观看的观看区的装置。
13.如权利要求1所述的手持设备，其特征在于：该设备具有用于将设备切换到3-D显示模式的装置和能够提供3-D图像的透镜状屏幕。
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