СИСТЕМА ОБРАБОТКИ ВВОДА ДЛЯ УСТРОЙСТВА ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ
INPUT PROCESSING SYSTEM FOR INFORMATION PROCESSING APPARATUS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к системе обработки ввода для устройства обработки информации с использованием растров, выполненных (напечатанных) на поверхности носителя, например листа бумаги.
ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Компьютеры используются во многих случаях нашей повседневной жизни. Функции и назначения компьютеров резко расширились, например, получение необходимой информации путем доступа к WEB-страницам в сети Интернет и покупки товаров в дополнение к обычному назначению, такому как создание документов и выполнение расчетов.
При пользовании компьютером обычно необходимо выполнять такую операцию, как ввод букв или знаков с использованием клавиатуры и манипулятора типа «мышь» (далее - «мышь»).
Однако для того чтобы освоить ввод букв и знаков с использованием клавиатуры, требуется много довольно сложных действий и много времени. В частности, пользоваться устройствами трудно пожилым людям и лицам, страдающим физическими недостатками. Кроме того, возникает проблема "digital divide" (разрыва в использовании современных цифровых и информационных технологий), когда есть различия в информации и возможностях между лицами, которые могут пользоваться клавиатурой и мышью и освоить компьютеры, и теми лицами, которые не могут пользоваться ими и освоить компьютеры.
Для того чтобы решить эти проблемы, предложены устройство обработки информации и система обслуживания, способные вводить информацию в компьютер с использованием кодовых комбинаций, таких как штрихкод или QR-код (далее «штрихкод»), напечатанных на поверхности носителя. Штрихкод описывается в каталоге или на web-сайте, предоставленных соответствующим трейдером (торговцем). При считывании пользователем (оператором) штрихкода с использованием устройства считывания штрихкода, подключенного к компьютеру, пользователь может получить необходимую информацию или купить товар (см., например, патентный документ 1).
Патентный документ 1. Выложенная публикация заявки на патент Японии №2005-4574.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРОБЛЕМЫ, КОТОРЫЕ ДОЛЖНО РЕШИТЬ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Однако для того чтобы отобразить штрихкоды, на поверхности носителя необходимо обеспечить определенную зону, и существует, таким образом, предел для количества кодов, которые можно отображать на поверхности носителя. По сравнению с клавиатурой трудно вводить коды, соответствующие разным буквам, знакам и символам. Кроме того, штрихкоды - это факторы, ухудшающие эстетику поверхности носителя.
Целью настоящего изобретения является устранение вышеупомянутых недостатков и создание новых систем ввода, то есть создание пиктограммы на бумаге, бумажного контроллера, бумажной клавиатуры и коврика для мыши вместо таких аппаратных средств, как клавиатура, мышь и графический планшет, способных вводить в компьютер буквы, знаки и т.п. и выполнять операции с легкой манипуляцией.
СРЕДСТВА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ
Для решения этих проблем предлагаются следующие средства.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается система обработки ввода для устройства обработки информации, при этом растр, который создан на поверхности носителя, и в котором каждое или одно из значений координаты и кодового значения определяется в одном формате, считывается с использованием сканера, подключенного к устройству обработки информации, с передачей при этом рабочей команды на ввод каждого или одного значения координаты и кодового значения в центральный процессор устройства обработки информации, определенного растром, причем растр напечатан на поверхности носителя, и растр на поверхности носителя считывается с использованием сканера, считывающего растр, причем каждое или одно значение координаты и кодовое значение, соответствующее растру, вводится в центральный процессор устройства обработки информации.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предлагается система обработки ввода для устройства обработки информации, где растр, который создан на поверхности носителя, считывается с использованием сканера, подключенного к устройству обработки информации, и преобразуется в кодовое значение клавиши прерывания на аппаратной клавиатуре, определенное растром, с генерированием при этом обработки прерывания клавишного ввода в центральном процессоре устройства обработки информации, причем растр создан для каждой пиктограммы, напечатанной на поверхности носителя, при этом если пиктограмму, для которой на поверхности носителя создан растр, необходимо сканировать с использованием сканера, считывающего растр, до или после считывания растра выполняется распознавание наклона сканера относительно поверхности носителя по отличию света и тени изображения, считываемого сканером, и генерируется обработка прерывания клавишного ввода, определенная в соответствии с направлением наклона сканера относительно поверхности носителя.
В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предлагается система обработки ввода для устройства обработки информации по п.2 формулы изобретения, где операция сканера распознается по изменению различия света и тени изображения, считываемого сканером, и где в соответствии с операцией сканера генерируется обработка прерывания клавишного ввода.
В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения предлагается система обработки ввода для устройства обработки информации по п.2 или 3 формулы изобретения, где обработка прерывания клавишного ввода включает в себя изменение типа вводимой буквы или знака, команду на преобразование буквы или знака и перемещение курсора.
В соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения предлагается система ввода на японском языке, где растр, созданный на поверхности носителя, считывается с использованием сканера, подключенного к устройству обработки информации, и преобразуется в код клавиши прерывания на аппаратной клавиатуре, определенный растром, с генерированием при этом обработки прерывания клавишного ввода в центральном процессоре устройства обработки информации, причем растр создан для каждой пиктограммы, напечатанной на поверхности носителя, где, если пиктограмму, для которой на поверхности носителя создан растр, необходимо сканировать с использованием сканера, считывающего растр, и вводится слово, включающее только гласную букву, растр на пиктограмме считывается путем касания кончиком сканера пиктограммы, для которой кодовое значение, соответствующее этой гласной букве, определено как растр, где, если пиктограмму, для которой на поверхности носителя создан растр, необходимо сканировать с использованием сканера, считывающего растр, и вводится слово, включающее согласную и гласную буквы, растр, соответствующий этой согласной букве, считывается путем касания и остановки считывателя, предусмотренного на кончике сканера с и на пиктограмме, для которой кодовое значение, соответствующее согласной букве, определено как растр, причем считыватель сканера перемещается к пиктограмме, для которой кодовое значение, соответствующее гласной букве, следующей за согласной буквой, определено как растр на поверхности носителя, и временно останавливается на пиктограмме, соответствующей гласной букве, для считывания растра, и считыватель, предусмотренный на кончике сканера, отделяется от поверхности носителя, чтобы он не мог распознать растр, с введением при этом одной буквы или знака, нескольких слов или фразы.
Таким образом, путем касания пиктограммы, для которой создан растр, и отсоединения от нее, можно реализовать полностью отличающуюся систему ввода для ввода букв и знаков, которую невозможно реализовать при использовании аппаратной клавиатуры.
В соответствии с шестым аспектом настоящего изобретения предлагается устройство ввода информации, содержащее: устройство речевого ввода, которое вводит речевую информацию оператора; устройство преобразования, которое анализирует введенную речевую информацию и преобразует введенную речевую информацию в одно или несколько слов-кандидатов, образованное или образованные буквами или знаками, соответствующими введенной речевой информации; устройство отображения, которое отображает одно или несколько слов-кандидатов, полученное или полученные путем преобразования; сканер, который считывает растр, созданный на поверхности носителя, и в котором каждое или одно значение координаты и кодовое значение для произвольно перемещающегося курсора растрируется таким образом, чтобы выбрать одно из слов-кандидатов, отображаемых на устройстве отображения; и решающее устройство, которое преобразует растр, считанный сканером, в кодовое значение и вводит слово-кандидат, соответствующее значению кода, как решенное слово.
Таким образом, при вводе речевой информации в устройство обработки информации можно компенсировать речевой ввод путем избирательного считывания печатной поверхности растра носителя с использованием сканера с обращением к введенной информации-кандидата (т.е. знак-кандидат или меню-кандидат), отображаемой на экране устройства обработки информации.
В соответствии с седьмым аспектом настоящего изобретения предлагается система обработки ввода для устройства обработки информации, где растр, который создан на поверхности носителя, и в котором каждое или одно значение координаты и значение растрируется, считывается с использованием сканера, подключенного к устройству обработки информации, с передачей при этом рабочей команды в центральный процессор устройства обработки информации, определенной растром, причем растр напечатан на поверхности носителя, и где если растр на поверхности носителя необходимо считать с использованием сканера, считывающего растр, выполняется распознавание наклона сканера относительно поверхности носителя по различию света и тени изображения, считываемого сканером, и на экране выполняется операция графического пользовательского интерфейса в соответствии с направлением наклона сканера относительно поверхности носителя.
В соответствии с восьмым аспектом настоящего изобретения предлагается система обработки ввода для устройства обработки информации по п.7, где операция сканера распознается по изменению различия света и тени изображения, считываемого сканером, и операция графического пользовательского интерфейса на экране выполняется в соответствии с операцией сканера.
В соответствии с девятым аспектом настоящего изобретения предлагается система обработки ввода для устройства обработки информации по п.7 или 8, где операция графического пользовательского интерфейса на экране является операцией, управляемой мышью, такой как прокрутка экрана, перемещение курсора, указание пиктограммы на экране, операция переноса с фиксацией по новому месту («перетащить и опустить»), выбор команды меню или операция по выдаче команды на положение ввода буквы, знака или подобного элемента.
В соответствии с десятым аспектом настоящего изобретения предлагается система обработки ввода для устройства обработки информации, где растр, созданный на поверхности носителя, считывается с использованием сканера, подключенного к устройству обработки информации, и преобразуется в код клавиши прерывания на аппаратной клавиатуре, определенный растром, с генерированием при этом обработки прерывания клавишного ввода в центральном процессоре устройства обработки информации, причем растр напечатан, с вогнутыми и выпуклыми частями рельефных точек, на поверхности носителя как пиктограмма.
В соответствии с одиннадцатым аспектом настоящего изобретения предлагается система обработки ввода для устройства обработки информации по п.10, где растр и рельефные точки, означающие растр, созданы в заданной области как пара на поверхности носителя, и для каждой области предусмотрен блок, отделяющий и ограничивающий эту область.
В соответствии с двенадцатым аспектом настоящего изобретения предлагается дистанционный контроллер для осуществления резервирования просмотра и прослушивания, или записи, или для доступа к web-сайту на основании информации программы или информации web-сайта, напечатанной на поверхности носителя, причем дистанционный контроллер содержит: формирователь изображений, который оптически считывает растр, созданный путем растрирования заданного кодового значения на основании заданного алгоритма для каждой области информации программы или информации сайта, напечатанной на поверхности носителя; устройство управления, которое анализирует растр с изображения, считанного формирователем изображений и переданного с формирователя изображений, и расшифровывает растр в кодовое значение, означаемое растром; и устройство передачи, которое передает расшифрованное кодовое значение в радиоприемник, тюнер, записывающее и проигрывающее устройство, проигрыватель или устройство доступа к сети, приставку к телевизору для приема вещания и доступа к сети или персональный компьютер.
В соответствии с тринадцатым аспектом настоящего изобретения предлагается дистанционный контроллер, имеющий растр, полученный путем растрирования заданного кодового значения на основании заданного алгоритма и созданный на пиктограмме на поверхности носителя, означающей кнопку управления для радиоприемника, тюнера, записывающего и проигрывающего устройства, проигрывателя или устройства доступа к сети, приставки к телевизору для приема вещания и доступа к сети или персонального компьютера, причем дистанционный контроллер содержит: формирователь изображений, который оптически считывает растр; устройство управления, которое анализирует растр с изображения, считанного формирователем изображений и переданного с формирователя изображений, и расшифровывает растр в кодовое значение, означаемое растром; и устройство передачи, которое передает расшифрованное кодовое значение в радиоприемник, тюнер, записывающее и проигрывающее устройство, проигрыватель или устройство доступа к сети, приставку к телевизору для приема вещания и доступа к сети или персональный компьютер.
В соответствии с четырнадцатым аспектом настоящего изобретения предлагается дистанционный контроллер по п.12 или 13, где формирователь изображений представляет собой считыватель, выполненный как одно целое с дистанционным контроллером.
В соответствии с пятнадцатым аспектом настоящего изобретения предлагается дистанционный контроллер по п.12 или 13, содержащий: подставку, представляющую собой основной корпус дистанционного контроллера, причем подставка заключает в себе устройство управления и устройство передачи; и сканер, подключенный к подставке проводами или беспроводно, причем сканер содержит формирователь изображений, сообщающийся с устройством управления.
В соответствии с шестнадцатым аспектом настоящего изобретения предлагается система управления проецируемым изображением и подвижным изображением, содержащая: проекционную доску, на которой создается растр, полученный путем растрирования каждого или одного заданного значения координаты и заданного кодового значения на основании заданного алгоритма, причем проекционная доска имеет одну поверхность, образованную зоной отображения изображения, предназначенной для проецирования подвижного изображения или изображения, и зоной контроллера, предназначенной для отображения изображения пиктограммы для управления подвижным изображением или изображением, проецируемым на зону отображения изображения; проектор, предназначенный для проецирования подвижного изображения или изображения, по меньшей мере, на зону отображения изображения; считывающее устройство, которое считывает растр, созданный в зоне контроллера; и устройство управления, которое анализирует растр на изображении пиктограммы, созданный в зоне контроллера и считанный считывающим устройством, которое преобразует растр в значение координаты или кодовое значение, означаемое растром, которое выдает управляющий сигнал, соответствующий значению координаты или значению кода, в проектор и управляет выходным сигналом подвижного изображения или изображения, отображаемого в зоне отображения изображения.
В соответствии с семнадцатым аспектом настоящего изобретения предлагается система управления проецируемым изображением и подвижным изображением по п.16, где проекционная доска выполнена таким образом, что к поверхности белой доски связывающим слоем приклеен прозрачный лист, а растр создается между прозрачным листом и связывающим слоем.
В соответствии с восемнадцатым аспектом настоящего изобретения предлагается система обработки и отображения информации, содержащая: проекционную доску, на которой создается растр, полученный путем растрирования каждого или одного заданного значения координаты и заданного кодового значения на основании заданного алгоритма; проектор, который проецирует изображение пиктограммы, означающей, по меньшей мере, запуск программы, на проекционную доску, и проецирует изображение или подвижное изображение для отображения программы, инсталлированной в запоминающем устройстве, соответствующей изображению пиктограммы; считывающее устройство, которое считывает растр, созданный на проецируемом изображении пиктограммы; и устройство управления, которое анализирует растр, созданный на изображении пиктограммы и считанный считывающим устройством, которое преобразует растр в значение координаты или кодовое значение, означаемое растром, и по пусковому сигналу запускает программу из запоминающего устройства, соответствующую значению координаты или значению кода.
В соответствии с девятнадцатым аспектом настоящего изобретения предлагается система управления проецируемым изображением и подвижным изображением или система обработки и отображения информации по п.16 или 18, где поверхность проекционной доски, на которой создается растр, отличается от поверхности, на которую проецируется изображение, подвижное изображение или изображение пиктограммы, и проектор расположен как обратный проектор относительно проекционной доски.
В соответствии с двадцатым аспектом настоящего изобретения предлагается система управления проецируемым изображением и подвижным изображением или система обработки и отображения информации по п.19, где растр на проекционной доске выполнен из материала, обладающего характеристикой поглощения в инфракрасной области спектра, и, по меньшей мере, на поверхности проекционной доски со стороны проектора предусмотрен инфракрасный режекторный светофильтр.
В соответствии с двадцать первым аспектом настоящего изобретения предлагается система создания бумажного контроллера, предназначенная для печати изображения пиктограммы, отображаемой на устройстве отображения, на поверхности листа бумаги вместе с растром, соответствующим изображению пиктограммы, причем система создания бумажного контроллера является системой управления печатью изображения пиктограммы и содержит: устройство отображения, которое создает и отображает изображение пиктограммы; устройство управления, которое увязывает изображение пиктограммы, отображаемое на устройстве отображения, с каждым или одним значением координаты и значением кода, определенным заранее, и выдает команду на печать изображения пиктограммы и растра; и печатающее устройство, которое по команде из устройства управления печатает изображение пиктограммы и растра на поверхности заданного носителя.
В соответствии с двадцать вторым аспектом настоящего изобретения предлагается способ печати для устройства обработки информации, предназначенный для печати настольного экрана, отображаемого на устройстве отображения, на поверхности листа бумаги вместе с растром, включающий следующие стадии: стадию, на которой отображают значения координат, соответствующие настольному экрану; стадию, на которой создают растр, означающий значения координат на экране при печати настольного экрана; стадию, на которой создают растр, в который включают значения координат и кодовое значение, означающие функцию функционального изображения или подобное на функциональном изображении, например изображение пиктограммы на настольном экране, в одном формате; и стадию, на которой печатают настольный экран вместе с растрами.
В соответствии с двадцать третьим аспектом настоящего изобретения предлагается система управления проецируемым изображением и подвижным изображением или система обработки и отображения информации по одному из пунктов 16-20, где растр, созданный на проекционной доске, определен в растрах, идентичных по значению координаты и значению кода, и где на доске образованы заданные блоки матрицы, и одному и тому же блоку матрицы присвоено идентичное кодовое значение, несмотря на изменение значения координаты.
В соответствии с двадцать четвертым аспектом настоящего изобретения предлагается система управления проецируемым изображением и подвижным изображением или система обработки и отображения информации по п.23, где изображение пиктограммы размещено на одном или нескольких блоках матрицы, и при считывании считывающим устройством растра изображения пиктограммы выдается команда на управление изображением, соответствующим изображению пиктограммы, или запуск программы, соответствующей изображению пиктограммы.
В соответствии с двадцать пятым аспектом настоящего изобретения предлагаются система обработки ввода для устройства обработки информации, система ввода на японском языке, устройство ввода информации, дистанционный контроллер, система управления проецируемым изображением и подвижным изображением, система обработки и отображения информации или система управления печатью изображения пиктограммы по одному из пунктов 2, 5-7, 10-13, 16, 18 и 21, где растр создан из материала с поглощением в инфракрасной области спектра, а значение координаты и кодовое значение определены в растре в одном формате.
В соответствии с двадцать шестым аспектом настоящего изобретения предлагается система обработки ввода для устройства обработки информации, где растр, который создан на поверхности носителя и у которого значение координаты и кодовое значение определены в одном формате, считывается с использованием сканера, подключенного к устройству обработки информации, передающему рабочую команду на ввод каждого или одного значения координаты и кодового значения в центральный процессор устройства обработки информации, определенного растром, причем растр напечатан на поверхности носителя, растр на поверхности носителя представляет собой набор заданных точек, полученных путем наложения растра на шаблон контроллера или клавиатуры для расположения растровых точек в точках координатной сетки с заданными интервалами в горизонтальном и вертикальном направлениях и расположения информационных точек, имеющих значения, определенные по тому, как информационные точки смещены от виртуальной точки сетки в центре, окруженном четырьмя растровыми точками в точках координатной сетки вокруг виртуальной точки сетки, причем растр содержит несколько информационных областей, в которых напечатаны растры, содержащие значения координат X, значения координат Y и кодовые значения в формате одного растра, и где растр на поверхности носителя считывается с использованием сканера, считывающего растр, с вводом при этом каждого или одного значения координаты и кодового значения, соответствующего растру, в центральный процессор устройства обработки информации.
ЭФФЕКТ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение позволяет создать новую систему ввода, то есть бумажную пиктограмму, бумажный контроллер, бумажную клавиатуру и коврик для мыши вместо таких аппаратных средств, как клавиатура, мышь и графический планшет, способные вводить в компьютер буквы, знаки и т.п. и выполнять операции на компьютере с помощью простых операций.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
Фиг.1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую системную конфигурацию сканера и компьютера.
Фиг.2 представляет собой примерную схему, иллюстрирующую растр в соответствии с GRID 1;
Фиг.3 представляет собой увеличенную схему, иллюстрирующую пример информационных точек на растре в соответствии с GRID 1.
Фиг.4 представляет собой пояснительную схему, на которой показано расположение информационных точек в соответствии с GRID 1.
На фиг.5 приведен еще один пример, в котором информационные точки и данные, определенные информационными точками, отображаются в виде битов в соответствии с GRID 1.
На фиг.6 приведен пример, в котором информационные точки и данные, определенные информационными точками, отображаются в виде битов в соответствии с GRID 1; на фиг.6(а) показано, что расположены две точки, на фиг.6(b) показано, что расположены четыре точки, и на фиг.6(с) показано, что расположены пять точек.
Фиг.7 иллюстрирует модификации растра в соответствии с GRID 1; фиг.7(а) представляет собой схематическое изображение расположения шести информационных точек, фиг.7(b) представляет собой схематическое изображение расположения девяти информационных точек, фиг.7(с) представляет собой схематическое изображение расположения 12 информационных точек, и фиг.7(d) представляет собой схематическое изображение расположения 36 информационных точек.
Фиг.8 представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую расположение точек в соответствии с GRID 1.
Фиг.9 представляет собой пояснительную схему, поясняющую формат растров в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.10 представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую растры в соответствии с GRID 2.
Фиг.11 представляет собой схему, иллюстрирующую зависимость между точками и линиями сетки в соответствии с GRID 2.
Фиг.12 представляет собой схему, иллюстрирующую порядок, в каком информационная точка смещена от точки сетки в соответствии с GRID 2.
Фиг.13 представляет собой схему растра для объяснения сбора информации при помощи разности в соответствии с GRID 2.
Фиг.14 представляет собой схему, иллюстрирующую соответствие между информационными битами, таблицей защиты данных и истинными значениями в соответствии с GRID 2.
Фиг.15 представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую состояние использования бумажной клавиатура в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.16 показаны лицевые стороны страниц бумажной клавиатуры.
На фиг.17 показаны лицевые стороны страниц бумажной клавиатуры.
Фиг.18 представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую бумажный контроллер в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.19 иллюстрирует еще один вариант осуществления бумажного контроллера для регистрации URL (унифицированных указателей ресурсов) в сети Интернет как закладки.
Фиг.20 представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую состояние использования бумажного контроллера.
Фиг.21 представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую состояние использования бумажного контроллера.
Фиг.22 представляет собой схему, иллюстрирующую экран, отображаемый на мониторе, если операция выполняется с использованием бумажного контроллера.
Фиг.23 представляет собой схему, иллюстрирующую экран, отображаемый на мониторе, если операция выполняется с использованием бумажного контроллера.
Фиг.24 представляет собой схему, поясняющую таблицу, используемую в варианте осуществления; на фиг.24(а) приведена таблица локальных индексов, предусмотренная в персональном компьютере, а на фиг.24(b) приведена таблица сервера управления, предусмотренная в сервере управления.
Фиг.25 представляет собой схему, поясняющую еще один вариант осуществления бумажного контроллера и иллюстрирующую бумажный контроллер, содержащий направляющие блоки.
Фиг.26 представляет собой схему, поясняющую еще один вариант осуществления бумажного контроллера для закладок.
Фиг.27 представляет собой разрез бумажного контроллера, показанного на фиг.25.
Фиг.28 представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую состояние, в котором бумажный контроллер отделен от направляющих блоков.
Фиг.29 представляет собой схему, иллюстрирующую еще один вариант осуществления бумажного контроллера, на котором предусмотрены выступы рельефных точек, а также растры.
Фиг.30 представляет собой схему, иллюстрирующую еще один вариант осуществления бумажного контроллера, на котором предусмотрены выступы рельефных точек, а также растры.
Фиг.31 представляет собой схему, поясняющую операцию бумажной клавиатуры при операции сканера; фиг.31(а) представляет собой схему, поясняющую операцию чирканья по сетке, фиг.31(b) представляет собой схему, поясняющую операцию постукивания по сетке, и фиг.31(с) представляет собой схему, поясняющую операцию перемещения по сетке.
Фиг.32 представляет собой схему, поясняющую операцию бумажной клавиатуры при операции сканера; фиг.32(а) представляет собой схему, поясняющую операцию шлифования сетки вправо, а фиг.32(b) представляет собой схему, поясняющую операцию шлифования сетки влево.
Фиг.33 представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую состояние использования коврика для мыши в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.34 представляет собой схему, поясняющую коврик для мыши; на каждой из фигур 34(а) и 34(b) показан круглый коврик для мыши, на каждой из фигур 34(с) и 34(d) показан прямоугольный коврик для мыши.
Фиг.35 представляет собой схему, поясняющую один конкретный пример коврика для мыши.
Фиг.36 представляет собой схему, поясняющую операцию прокрутки web-страницы в соответствии с программой браузера операцией сканера с использованием коврика для мыши.
Фиг.37 представляет собой схему, поясняющую операцию прокрутки web-страницы в соответствии с программой браузера операцией сканера с использованием коврика для мыши.
Фиг.38 представляет собой схему, поясняющую еще один вариант осуществления коврика для мыши и показывающую коврик для мыши, имеющий кольцевые канавки.
Фиг.39 представляет собой схему, поясняющую еще один вариант осуществления коврика для мыши и показывающую коврик для мыши, имеющий радиальные канавки.
Фиг.40 представляет собой схему, иллюстрирующую еще один вариант осуществления бумажной клавиатуры и объясняющую бумажную клавиатуру, выполняющую ввод операций касания и отрывания.
Фиг.41 представляет собой схему, поясняющую способ ввода буквы или знака, если буква или знак вводится с использованием бумажной клавиатуры, показанной на фиг.40.
Фиг.42 представляет собой схему, поясняющую конкретный пример ввода буквы или знака с использованием бумажной клавиатуры, показанной на фиг.40.
Фиг.43 представляет собой схему, поясняющую использование в качестве помогающего устройства для ввода буквы или знака путем распознавания речи.
Фиг.44 представляет собой схему, иллюстрирующую сканер, объединенный с инфракрасным дистанционным контроллером.
Фиг.45 представляет собой схему, поясняющую операцию передачи инфракрасного сигнала в телевизор с использованием дистанционного контроллера, выполненного таким образом, чтобы сканер можно было ставить на подставку.
Фиг.46 представляет собой схему, поясняющую операцию передачи инфракрасного сигнала в приставку к телевизору с использованием дистанционного контроллера, выполненного таким образом, чтобы сканер можно было ставить на подставку.
Фиг.47 представляет собой схему, поясняющую бумажный контроллер, имеющий функцию дистанционного контроллера для телевизора и функцию управления приставкой к телевизору.
Фиг.48 представляет собой схему, поясняющую бумажный контроллер, имеющий функцию дистанционного контроллера для телевизора и функцию управления приставкой к телевизору.
Фиг.49 представляет собой схему, поясняющую функции и операции бумажных контроллеров, показанных на фигурах 47 и 48.
Фиг.50 представляет собой схему, поясняющую функции и операции бумажных контроллеров, показанных на фигурах 47 и 48.
Фиг.51 представляет собой схему, поясняющую функции и операции бумажных контроллеров, показанных на фигурах 47 и 48.
Фиг.52 представляет собой схему, поясняющую функции и операции бумажных контроллеров, показанных на фигурах 47 и 48.
Фиг.53 представляет собой схему, поясняющую функции и операции бумажных контроллеров, показанных на фигурах 47 и 48.
Фиг.54 представляет собой схему, поясняющую функции и операции бумажных контроллеров, показанных на фигурах 47 и 48.
Фиг.55 представляет собой схему, поясняющую функции и операции бумажных контроллеров, показанных на фигурах 47 и 48.
Фиг.56 представляет собой схему, поясняющую функции и операции бумажных контроллеров, показанных на фигурах 47 и 48.
Фиг.57 представляет собой схему, поясняющую бумажный контроллер, предназначенный для оказания различных услуг в отеле.
Фиг.58 представляет собой схему, поясняющую бумажный контроллер, предназначенный для управления устройством воспроизведения музыки или видео.
Фиг.59 представляет собой схему, поясняющую бумажный контроллер, предназначенный для управления устройством воспроизведения музыки или видео.
Фиг.60 представляет собой схему, поясняющую способ использования бумажных контроллеров, показанных на фигурах 58 и 59.
Фиг.61 представляет собой схему, иллюстрирующую конкретный пример, отображаемый на дисплее, если используются бумажные контроллеры, показанные на фигурах 58 и 59.
Фиг.62 представляет собой схему, поясняющую функции и операции бумажных контроллеров, показанных на фигурах 58 и 59.
Фиг.63 представляет собой схему, поясняющую функции и операции бумажных контроллеров, показанных на фигурах 58 и 59.
Фиг.64 представляет собой схему, поясняющую функции и операции бумажных контроллеров, показанных на фигурах 58 и 59.
Фиг.65 представляет собой схему, поясняющую функции и операции бумажных контроллеров, показанных на фигурах 58 и 59.
Фиг.66 представляет собой схему, поясняющую функции и операции бумажных контроллеров, показанных на фигурах 58 и 59.
Фиг.67 представляет собой схему, поясняющую функции и операции бумажных контроллеров, показанных на фигурах 58 и 59.
Фиг.68 представляет собой схему, поясняющую белую доску, на которой напечатаны растры, и иллюстрирующую состояние, в котором контроллер и изображения отображаются проектором.
Фиг.69 представляет собой продольную боковую проекцию, на которой показан расширенный секционный состав белой доски.
Фиг.70 представляет собой схему, поясняющую белую доску, на которой напечатаны растры, и иллюстрирующую состояние, в котором с использованием проектора отображаются пиктограммы.
Фиг.71 представляет собой схему, поясняющую акриловую доску, на которой напечатаны растры, и иллюстрирующую состояние, в котором с использованием обратного проектора отображается начальный экран пиктограмм.
Фиг.72 представляет собой продольную боковую проекцию, на которой показан расширенный секционный состав акриловой доски.
Фиг.73 представляет собой схему, поясняющую функции для создания бумажной клавиатуры самим пользователем; на фиг.73(а) показаны изображения, отображаемые на устройстве отображения, и на фиг.73(b) показано состояние, в котором изображения распечатываются на лист.
Фиг.74 представляет собой схему, поясняющую GАМ (графический метод доступа), являющийся одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.75 представляет собой схему, поясняющую GAM, являющийся одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.76 представляет собой схему, поясняющую систему заказов для ресторанного меню, являющуюся одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.77 представляет собой схему, поясняющую систему заказов для ресторанного меню, являющуюся одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.78 представляет собой схему, поясняющую направление камеры, включенной в сканер, и наклон сканера.
Фиг.79 представляет собой схему (1) для объяснения способа измерения направления и угла наклона при выполнении обработки прерывания клавишного ввода или операции графического пользовательского интерфейса путем наклона сканера.
Фиг.80 представляет собой схему (2) для объяснения способа измерения направления и угла наклона при выполнении обработки прерывания клавишного ввода или операции графического пользовательского интерфейса путем наклона сканера.
Фиг.81 представляет собой схему для объяснения способа измерения направления наклона при выполнении обработки прерывания клавишного ввода или операции графического пользовательского интерфейса путем наклона сканера.
Фиг.82 представляет собой схему для объяснения способа измерения направления наклона с использованием функции Фурье при выполнении обработки прерывания клавишного ввода или операции графического пользовательского интерфейса путем наклона сканера.
Фиг.83 представляет собой схему для объяснения способа измерения направления наклона с использованием уравнения n-й степени при выполнении обработки прерывания клавишного ввода или операции графического пользовательского интерфейса путем наклона сканера.
Фиг.84 представляет собой схему для объяснения бумажной клавиатуры, у которой значения координат XY используются как коврик для мыши.
Фиг.85 представляет собой схему для объяснения белой доски, на которой созданы блоки матрицы.
Фиг.86 представляет собой схему для объяснения формата растров, используемого на белой доске, показанной на фиг.85.
Фиг.87 представляет собой схему, иллюстрирующую таблицу соответствия между кодовым значением и командой для растров, используемых на белой доске, показанной на фиг.85.
Фиг.88 представляет собой схему для объяснения функций печати настольного экрана на дисплее и создания бумажной клавиатуры.
Фиг.89 представляет собой схему, иллюстрирующую таблицу соответствия между кодовыми значениями и программой запуска, создаваемую при печати настольного экрана на дисплее и создании бумажной клавиатуры.
Фиг.90 представляет собой схему для объяснения формата растров, создаваемого при печати настольного экрана на дисплее и создании бумажной клавиатуры.
ОБЪЯСНЕНИЯ БУКВ ИЛИ ЦИФР
1
Растр
2
Ключевая точка
3
Информационная точка
4
Растровая точка в точке координатной сетки
5
Виртуальная точка сетки
CPU
Центральный процессор (ЦП)
ММ
Основное запоминающее устройство
USB I/F
Интерфейс USB
HD
Устройство жесткого диска
DISP
Устройство отображения
KBD
Клавиатура
NW I/F
Сетевой интерфейс
SCN
Сканер
ЛУЧШИЙ СПОСОБ (СПОСОБЫ) ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фиг.1 представляет собой блок-схему аппаратных средств, иллюстрирующую конфигурацию персонального компьютера и сканера.
Как показано на фиг.1, персональный компьютер содержит центральный процессор ЦП (CPU) как основной составляющий элемент, а также основное запоминающее устройство (ММ), устройство жесткого диска (HD), подключенное к шине (BUS), устройство отображения (DISP), служащее в качестве средства вывода, и клавиатуру (KBD), служащую в качестве средства ввода.
Сканер (SCN), служащий в качестве средства формирования изображения, подключен к CPU через интерфейс USB (USB I/F).
Хотя на фигурах внутреннее конструктивное исполнение этого сканера (SCN) не показано, сканер (SCN) содержит устройство инфракрасного излучения (светоизлучающий диод), фильтр, отсекающий составляющие с заданной длиной волны отраженного инфракрасного света, и формирователь изображения (прибор с зарядовой связью (ПЗС) или комплементарный металлооксидный полупроводник (КМОП)), формирующий изображение отраженного света. Сканер (SCN) предназначен для формирования изображения света, отраженного от бумажной клавиатуры или бумажного контроллера, и обработки растров, напечатанных на поверхности носителя как данных изображения.
На боковой поверхности сканера (SCN) предусмотрены правая и левая кнопки щелчка. Правая и левая кнопки щелчка могут выполнять функцию щелчка правой кнопкой и функцию щелчка левой кнопкой мыши соответственно. Хотя на фиг.1 показано, что правая кнопка щелчка расположена в верхнем положении, а левая кнопка щелчка - в нижнем положении, расположение кнопок не ограничивается расположением, показанным на фиг.1.
Хотя и не показано, устройство вывода может подключать не только устройство отображения (DISP), но и принтер, громкоговоритель и т.п.
Шина (BUS) через сетевой интерфейс (NW I/F) подключена к сети общего пользования (NW), такой как Интернет, благодаря чему с сервера (не показанного) могут загружаться электронные данные растрового изображения, информация в виде букв или знаков, информация в виде изображения, речевая информация, информация в виде подвижного изображения, программы и т.п.
Данные, такие как прикладные программы, например программа анализа растров, используемая в одном варианте осуществления настоящего изобретения, электронные данные растрового изображения, информация в виде букв или знаков, информация в виде изображения, речевая информация, информация в виде подвижного изображения и различные таблицы, а также операционная система (OS) записываются на жестком диске (HD).
Если центральный процессор (CPU) принимает входной сигнал, полученный путем считывания данных на изображенном растре на поверхности носителя со сканера (SCN) и преобразования изображенного растра в код или значение координаты через Интерфейс USB, центральный процессор (CPU) считывает электронные данные растрового изображения, информацию в виде букв или знаков, информацию в виде изображения, речевую информацию, информацию в виде подвижного изображения, программы и т.п., соответствующие входному сигналу с жесткого диска (HD), и обеспечивает вывод считанных данных с устройства вывода, такого как устройство отображения (DSP) или громкоговоритель и т.п. (не показаны).
Коды или значение координаты, считанные сканером (SCN), подробнее описываются ниже.
Хотя подробно и не показано, сканер (SCN) содержит средства инфракрасного излучения (красный светодиод), ИК-фильтр, устройство оптического формирования изображений, такое как КМОП-датчик или ПЗС-датчик, и функции формирования изображения отраженного излучаемого света на поверхности носителя. Растры на поверхности носителя напечатаны краской на основе технического углерода, а изображения и буквы или знаки, иные, нежели растры, напечатаны краской не на основе технического углерода.
Поскольку эта краска на основе технического углерода обладает характеристиками поглощения инфракрасного света, на изображении, считываемом оптическим формирователем изображения, формируются изображения черного цвета только точек растра.
Как можно видеть, поскольку лишь растры напечатаны краской на основе технического углерода, растры можно печатать наложенными на обычную печать без визуального влияния на изображения и буквы или знаки, напечатанные краской, иной, нежели на основе технического углерода.
Хотя как краска, обладающая характеристиками поглощения инфракрасного света, упомянута краска на основе технического углерода, тип краски, используемый для печати растров, не ограничивается краской на основе технического углерода. Может использоваться и любая иная краска, реагирующая на конкретную длину волны.
Изображение считанных растров анализируется центральным процессором (CPU) в сканере, преобразуется в значения координат или кодовые значения и передается в персональный компьютер по кабелю USB и через интерфейс USB (USB I/F).
Центральный процессор (CPU) персонального компьютера обращается к таблице, показывающей принятые значения координат или кодовые значения, и обеспечивает вывод электронных данных растрового изображения, информации в виде букв или знаков, информации в виде изображения, речевой информации или информации в виде подвижного изображения, соответствующих этим значениям координат или значениям кодов, с устройства отображения (DISP) или громкоговорителя (не показанного).
<Описание растров GRID 1>
Растры, используемые в настоящем изобретении, далее описываются со ссылками на фиг.2-7.
Фиг.2 представляет собой примерную схему, иллюстрирующую GRID 1, то есть один пример растров в соответствии с настоящим изобретением.
На этих фигурах горизонтальные и вертикальные линии сетки координат приведены для удобства описания и не представляют фактическую печатную поверхность. Предпочтительно, ключевые точки 2, информационные точки 3, растровые точки 4 в точках координатной сетки и т.п., представляющие собой растры 1, печатаются краской на основе технического углерода, обладающей характеристиками поглощения инфракрасного света, если сканер, служащий в качестве средства формирования изображений, имеет средство инфракрасного излучения.
Фиг.3 представляет собой увеличенный вид, иллюстрирующий пример, в котором отображаются информационные точки на растрах и информационные биты, определенные информационными точками. Фиг.4(а) и 4(b) представляют собой примерные виды, иллюстрирующие информационные точки, расположенные посредине вокруг ключевых точек.
Способ ввода и вывода информации в соответствии с настоящим изобретением включает стадии, на которых создают растры 1, распознают растры 1, и используют средство для вывода информации и программы из этого растра 1. А именно, камерой выбирают растр 1 как данные изображения, затем вначале извлекают растровые точки 4 в точках координатной сетки, затем извлекают ключевые точки 2, исходя из того факта, что никакие растровые точки не даны в положениях, где первоначально присутствуют растровые точки 4 в точках координатной сетки, и затем извлекают информационные точки 3. Растр 1 тем самым оцифровывают, извлекают информационную зону для преобразования информации в численные значения, и на основании информации в виде численных значений из этого растра 1 выводят информацию и программу. Например, информацию, такую как речевая информация, и программу выводят из этого растра 1 в устройство вывода информации, персональный компьютер, персональный цифровой ассистент, переносной телефон или подобное устройство.
Для того чтобы создать каждый растр 1 в соответствии с настоящим изобретением, очень маленькие точки для распознавания такой информации, как речевая информация, то есть ключевые точки 2, информационные точки 3, и растровые точки 4 в точках координатной сетки, располагают по заданному правилу, основанному на алгоритме создания кодов точек. Как показано на фиг.2, в блоке растра 1, представляющем информацию, 5×5 растровых точек 4 в точках координатной сетки расположены относительно одной из ключевых точек 2, а информационные точки 3 расположены вокруг центральных виртуальных точек 5 сетки, каждая из которых окружена четырьмя растровыми точками 4 в точках координатной сетки. В этом блоке определена произвольная информация в виде численных значений. В примере на фиг.2 показано, что четыре блока растра 1 (показанные толстыми линиями) расположены параллельно. Нет нужды говорить, что число блоков растра 1 четырьмя не ограничивается.
Могут выводиться одна информация и одна программа, соответствующие одному из блоков, или могут выводиться одна информация и одна программа, соответствующие нескольким блокам.
Что касается растровых точек 4 в точках координатной сетки, если камера выбирает этот растр 1 как данные изображения, искажение объектива камеры, формирование косого изображения, увеличение или уменьшение листа, искривленную поверхность носителя и искажение при печати можно корректировать. В частности, рассчитывается корректирующая функция (Xn,Yn)=f(Xn',Yn') для преобразования четырех искаженных растровых точек 4 в точках координатной сетки в первоначальный квадрат, информационные точки 3 корректируются с использованием той же функции, и получаются векторы правильных информационных точек 3.
Если на растре 1 расположены растровые точки 4 в точках координатной сетки, искажение, вносимое камерой, корректируется в данных изображения, полученных путем выборки растра 1 с использованием камеры. При этом даже если данные изображения на растре 1 выбираются обычной камерой с объективом с высоким коэффициентом искажений, растр 1 может точно распознаваться. Кроме того, даже если растр 1 считывается камерой, наклоненной относительно поверхности растра 1, растр 1 может точно распознаваться.
Как показано на фиг.2, ключевые точки 2 - это точки, полученные путем расположения четырех растровых точек 4 в точках координатной сетки, присутствующих в четырех соответствующих углах каждого блока, смещенными в определенном направлении. Ключевые точки 2 являются репрезентативными точками растра 1, соответствующими одному блоку, представляющему информационные точки 3. Например, ключевые точки 2 получены смещением растровых точек 4 в точках координатной сетки, присутствующих в четырех соответствующих углах каждого блока растра 1, на 0,1 мм вверх. Если информационные точки 3 представлены значениями координат Х и Y, положения координат находятся в точках, в которых ключевые точки 2 смещены вниз на 0,1 мм. Однако это численное значение не ограничивается значением 0,1 мм и может меняться в зависимости от величины каждого блока растра 1.
Информационные точки 3 - это точки, предназначенные для распознавания различных порций информации. Информационные точки 3 расположены вокруг каждой ключевой точки 2, служащей в качестве репрезентативной точки, и расположены в конечных точках, а центр, окруженный четырьмя растровыми точками 4 в точках координатной сетки, задан как виртуальная точка сетки 5 и выражен вектором, начинающимся в виртуальной точке сетки 5 и заканчивающимся в конечных точках. Например, каждая из информационных точек 3 окружена растровыми точками 4 в точках координатной сетки. Как показано на фиг.3(а), точка, отстоящая от виртуальной точки сетки 5 на 0,1 мм, имеет направление и длину, выраженные вектором. При этом точки расположены в восьми направлениях при вращении точки на 45 градусов по часовой стрелке, и тем самым каждая точка выражает три бита. Соответственно, один блок растра 1 может выражать 3 бита × 16 = 48 битов.
16
Фиг.3(b) иллюстрирует способ определения информационной точки 3, имеющей по два бита на каждую сетку на растре, показанном на фиг.2, то есть определения двухбитовой информации путем смещения информационной точки 3 в направлении + или направлении X. При этом один блок может первоначально определять 48-битовую информацию. Однако данные могут даваться с интервалами по 32 бита путем деления блока в зависимости от целей. Сочетаниями направления + и направления × можно реализовать максимум 2 (примерно 65000) форматов растра.
В показанном примере одна информационная точка 3 выражает три бита путем расположения информационной точки 3 в каждом из восьми направлений.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером, и каждая информационная точка 3 может выражать четыре бита путем расположения информационной точки 3 в каждом из 16 направлений. Нет нужды говорить, что расположение можно по-разному изменять.
Диаметр каждой их ключевых точек 2, информационных точек 3 и растровых точек 4 в точках координатной сетки предпочтительно равен примерно 0,05 мм по соображениям эстетичного внешнего вида, точности печати в соответствии с качеством бумаги, разрешения камеры и оптимального оцифровывания.
Кроме того, предпочтительно, расстояние между растровыми точками 4 в точках координатной сетки равно примерно 0,5 мм в вертикальном или горизонтальном направлении по соображениям количества необходимой информации в зоне формирования изображения и возможного ошибочного распознавания различных точек 2, 3 и 4. Предпочтительно, ключевая точка 2 смещена от информационной точки 3 примерно на 20% расстояния сетки по соображениям возможного ошибочного распознавания возможного ошибочного распознавания растровых точек 4 в точках координатной сетки и информационных точек 3.
Расстояние между этой информационной точкой 3 и виртуальной точкой сетки 5, окруженной четырьмя растровыми точками 4 в точках координатной сетки, предпочтительно равно примерно 15-30% интервала между соседними виртуальными точками сетки 5. Если расстояние между информационной точкой 3 и виртуальной точкой сетки 5 меньше этого интервала, точки могут распознаваться как большое пятно, что ухудшит эстетичный внешний вид растра 1. И наоборот, если расстояние между информационной точкой 3 и виртуальной точкой сетки 5 больше этого интервала, трудно распознать, что информационная точка 3 имеет направленность вектора, имеющего центр вокруг одной из соседних виртуальных точек сетки 5.
1
16
Например, как показано на фиг.4(а), интервал между соседними сетками, где информационные точки I-I расположены по часовой стрелке, начиная с центра блока, равен 0,5 мм, и в зоне размером 2 мм × 2 мм выражены 3 бита × 16 = 48 битов.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
В каждом блоке можно дополнительно предусмотреть субблоки, имеющие независимые информационные контенты, на которые не влияют другие информационные контенты. Эти субблоки показаны на фиг.4(b). Субблоки [I, I, I и I], [I, I, I и I], [I, I, I и I] и [I, I, I и I], каждый образованный четырьмя информационными точками 3, предназначены для того, чтобы загружать независимые данные (3 бита × 4 = 12 битов) в информационные точки 3. Благодаря выполнению субблоков таким образом, для каждого субблока можно легко выполнять проверку ошибок.
Предпочтительно, направления векторов (направления вращения) информационных точек 3 задаются с равными интервалами 30-90 градусов.
На фиг.5 приведен пример, в котором информационные точки 3 и данные, определенные информационными точками 3, отображаются в виде битов, и показан еще один вариант осуществления.
Кроме того, если для каждой информационной точки 3 подготовлены два типа векторов, т.е. длинный и короткий векторы из виртуальной точки сетки 5, окруженной растровыми точками 4 в точках координатной сетки, и как каждый из этих двух векторов заданы восемь направлений, информационная точка 3 может выражать четыре бита. При этом предпочтительно, чтобы каждый длинный вектор имел длину примерно 25-30% расстояния между соседними виртуальными точками сетки 5, и чтобы короткий вектор имел длину примерно 15-20% этого расстояния. Однако центральное расстояние между длинными и короткими векторами информационных точек 3 предпочтительно больше диаметра каждой из этих точек.
8
128
Для эстетичного внешнего вида число информационных точек 3, окруженных четырьмя растровыми точками 4 в точках координатной сетки, предпочтительно равно одной. Однако если количество информации необходимо увеличить, пренебрегая соображениями эстетичного внешнего вида, то одному вектору придается один бит, а информационные точки 3 выражаются как несколько точек, и при этом может выражаться большее количество информации. Например, в случае вектора, имеющего восемь направлений концентрического кольца, информационная точка 3, окруженная четырьмя растровыми точками 4 в точках координатной сетки, может выражать 2 информации, и 16 информационных точек в одном блоке могут выражать 2 информации.
На фиг.6 приведен пример, в котором информационные точки и данные, определенные информационными точками, отображаются в виде битов. На фиг.6(а) показано, что расположены две точки, на фиг.6(b) показано, что расположены четыре точки, и на фиг.6(с) показано, что расположены пять точек.
Фиг.7 иллюстрирует модификации растра. Фиг.7(а) представляет собой схематическое изображение расположения шести информационных точек, фиг.7(b) представляет собой схематическое изображение расположения девяти информационных точек, фиг.7(с) представляет собой схематическое изображение расположения 12 информационных точек, и фиг.7(d) представляет собой схематическое изображение расположения 36 информационных точек.
Растр 1, показанный на фигурах 2 и 4, иллюстрирует пример расположения 16 (4×4) информационных точек 3 в одном блоке. Однако число информационных точек 3, расположенных в одном блоке, не ограничивается 16, а может по-разному меняться. Например, в зависимости от количества необходимой информации или разрешения камеры, в одном блоке расположены шесть (2×3) информационных точек 3, как показано на фиг.7(а), в одном блоке расположены девять (3×3) информационных точек 3, как показано на фиг.7(b), в одном блоке расположены 12 (3×4) информационных точек 3, как показано на фиг.7(с), и в одном блоке расположены 36 информационных точек 3, как показано на фиг.7(d).
Фиг.8-9 представляют собой примерные виды, иллюстрирующие зависимость между растрами, значениями кодов и идентификаторами.
1-0
31-30
Каждый растр представляет собой растр, образованный 4×4 областями блоков, и каждый из блоков разделен на области С-С. На фиг.9 показан формат кода точек соответствующих областей.
0
27
28
30
На фиг.9(а) приведен пример, в котором растр образован только значениями кодов, и кодовые значения, соответствующие точкам на растре в областях, показанных на фиг.8, зарегистрированы в области С-С соответственно. Контроль четности зарегистрирован в области С-С.
0
7
8
15
16
27
На фиг.9(b) приведен пример, в котором зарегистрированы координаты Х и Y, а также кодовые значения. А именно, на фиг.8, координаты X, координаты Y и кодовые значения зарегистрированы в областях С-С, C-C и С-Cсоответственно.
Таким образом, в этом варианте осуществления в растре могут регистрироваться координаты Х и Y, а также кодовые значения.
Кроме того, на фиг.9(с) представлен формат, в котором зарегистрированы координатные индексы, а также координаты Х и Y. Координатный индекс - это область, где регистрируется номер страницы или подобное обозначение листа бумаги, служащей в качестве носителя, и где идентификатор или номер страницы для идентификации самого носителя, для которого зарегистрированы координаты Х и Y, может регистрироваться как растр.
Как можно видеть, для растров в соответствии с настоящим изобретением могут использоваться гибкие форматы, такие как формат регистрации только кодовых значений, формат регистрации кодовых значений и координат Х и Y или формат регистрации координат Х и Y, а также координатных индексов.
<Описание растров GRID 2>
Далее со ссылками на фигуры 10-14 описывается основной принцип растров в соответствии с GRID 2. GRID 2 - это алгоритм для расположения точек с использованием разностного метода.
Как показано на фиг.10, линии сетки координат (y1-y7 и x1-x5) построены виртуально с заданными интервалами в направлениях Х и Y. Точки пересечения линий сетки координат называются точками сетки. В этом варианте осуществления в каждом из направлений Х и Y расположены четыре блока (четыре сетки), каждый (каждая) из которых является минимальным блоком (одной сеткой), окруженным (окруженной) четырьмя точками сетки, то есть 4×4=16 блоков (16 сеток) расположены в направлениях Х и Y, и один информационный блок образован 16 блоками (16 сетками). Определение, что информационный блок образован единицей из 16 блоков, - это лишь пример, и, само собой разумеется, что один информационный блок может образовываться произвольным числом блоков.
Четыре угловые точки, составляющие прямоугольную область этого информационного блока, принимаются как угловые растровые точки (x1y1, x1y5, x5y1 и x5y5) (обведенные кружком точки на фиг.10). Четыре угловые растровые точки выполнены совпадающими с соответствующими точками сетки.
Путем выявления четырех угловых растровых точек, совпадающих с соответствующими точками сетки, можно распознать информационный блок. Однако если информационный блок распознать можно, то распознать направление информационного блока лишь по угловым растровым точкам нельзя. При невозможности распознать направление информационного блока возникают, например, следующие проблемы. Если один и тот же информационный блок повернут на 90, -90 или 180 градусов и сканируется, информация на информационном блоке полностью отличается от информации на сканируемом блоке даже при одном и том же информационном блоке.
Соответственно, в точках сетки прямоугольной области внутри или рядом с прямоугольной областью информационного блока расположены точки вектора (ключевые точки). На фиг.10 точка (x0y3), окруженная треугольником, - это ключевая точка (точка вектора), и эта ключевая точка (точка вектора) расположена в первой точке сетки, вертикально к средней точке линии сетки координат, образующей верхнюю сторону информационного блока. Таким же образом нижняя ключевая точка информационного блока расположена в первой точке сетки (x4y3), вертикально к средней точке линии сетки координат, образующей нижнюю сторону информационного блока.
2
В этом варианте осуществления межсеточное расстояние задано равным 0,25 мм. Таким образом, одна сторона информационного блока равна 0,25 мм × 4 сетки = 1 мм. Площадь информационного блока составляет 1 мм × 1 мм = 1 мм. В этих пределах можно хранить 14-битовую информацию. Если два из 14 битов используются для данных управления, здесь можно хранить 12-битовую информацию. Установка межсеточного расстояния равным 0,25 мм - это лишь один пример, его можно свободно менять в пределах, например, 0,25-0,5 мм или более.
В GRID 2 информационные точки расположены попеременно смещенными от точки сетки в направлении Х или Y. Диаметр каждой информационной точки предпочтительно равен примерно 0,03-0,05 мм или более, и величина смещения каждой информационной точки от точки сетки предпочтительно задается равной примерно 15-25% межсеточного расстояния. Поскольку эта величина смещения тоже служит лишь примером и не всегда задается в этих пределах, говоря в общем, если величина смещения превышает 25%, растр обычно визуально кажется отдельным изображением.
А именно поскольку путь, каким информационная точка смещена от точки сетки вертикально (в направлении Y), чередуется с путем, каким информационная точка смещена от точки сетки горизонтально (в направлении X), неравномерное распределение расположения точек исключается, и все точки не кажутся подобными муару или отдельному изображению. Поэтому внешний вид поверхности печатного листа можно поддерживать эстетичным.
При использования этого принципа расположения информационные точки всегда расположены попеременно на линиях сетки координат в направлении Y (см. фиг.11). Из этого следует, что для считывания растров достаточно выявить линии сетки координат, попеременно расположенные в направлении Y или направлении X, что позволяет упростить и ускорить алгоритм расчета для устройства обработки информации при распознавании.
Кроме того, если растры деформированы кривизной поверхности листа бумаги или подобного носителя, линии сетки координат часто не точно линейны. Однако при этом линии сетки координат искривлены плавно и являются приближенными к линиям, и поэтому выявить линии сетки координат относительно легко. В этом отношении алгоритм является робастным к деформации поверхности листа бумаги и отклонению и искажению считывающей оптической системы.
На фиг.12 объясняется, что означает информационная точка. На фиг.12 символ + означает точку сетки, а символ • - точку (информационную точку). Принимается, что информационная точка, расположенная в направлении -Y относительно точки сетки, означает 0, и информационная точка, расположенная в направлении +Y, означает 1.
Со ссылками на фиг.13 далее описываются конкретное состояние расположения информационных точек и алгоритм считывания.
На фиг.13 информационная точка, обозначенная обведенной кружком цифрой 1 (далее - "информационная точка (1)"), смещена в направлении + относительно точки сетки (x2y1) и, таким образом, означает "1". Информационная точка (2) (обозначенная обведенной кружком цифрой 2 на фиг.13) смещена в направлении +Y относительно точки сетки (x3y1) и, таким образом, означает "1". Информационная точка (3) (обозначенная обведенной кружком цифрой 3 на фиг.13) смещена в направлении -X относительно точки сетки (x4y1) и, таким образом, означает "0". Информационная точка (4) (обозначенная обведенной кружком цифрой 4 на фиг.13) означает "0", и информационная точка (5) (обозначенная обведенной кружком цифрой 5 на фиг.13) означает "0".
В случае растра, показанного на фиг.13, информационные точки (1)-(17) имеют следующие значения.
(1) = 1
(2) = 1
(3) = 0
(4) = 0
(5) = 0
(6) = 1
(7) = 0
(8) = 1
(9) = 0
(10) = 1
(11) = 1
(12) = 0
(13) = 0
(14) = 0
(15) = 0
(16) = 1
(17) = 1
В этом варианте осуществления значения информационных битов рассчитаны и с использованием алгоритма сбора информации, основанного на разностном методе, который будет описан ниже. Альтернативно, информационные точки могут выводиться как информационные биты без их обработки. В другом варианте может рассчитываться истинное значение для каждого из информационных битов путем расчета значения в таблице защиты данных, которая будет описана ниже.
Со ссылкой на фиг.13 затем будет описан способ сбора информации с использованием разностного метода по растрам в соответствии с этим вариантом осуществления.
В описании этого варианта осуществления число в круглых скобках означает число, обведенное кружком (заключенное в окружность) на фиг.13, а число в квадратных скобках - число в квадратике на фиг.13.
В этом варианте осуществления значения 14 битов в информационных блоках выражены разностями между соответствующими соседними информационными точками. Например, первый бит получен расчетом разности между информационной точкой (1) и информационной точкой (5), расположенной таким образом, чтобы отстоять от информационной точки (1) на +1 сетку в направлении X. То есть [1] = (5)-(1). В этом случае информационная точка (5) означает "0", а информационная точка (1) означает "1", так что первый бит [1] означает 0-1, то есть "1". Подобным образом, второй бит [2] выражен как [2] = (6)-(2), а третий бит [3] выражен как [3] = (7)-(3).
В последующих разностных формулах значение принимается абсолютным.
[1] = (5)-(1)=0-1=1
[2] = (6)-(2)=1-1=0
[3] = (7)-(3)=0-0=0
Затем четвертый бит [4] определяется путем расчета разности между информационной точкой (8) прямо под точкой вектора и информационной точкой (5). Соответственно, четвертый бит [4] - шестой бит [6] определяются путем расчета разностей между информационными точками, расположенными таким образом, чтобы отстоять на одну сетку в направлении +Х и одну сетку в направлении +Y соответственно.
При этом четвертый бит [4] - шестой бит [6] можно рассчитать соответственно по следующим формулам:
[4] = (8)-(5)=1-0=1
[5] = (9)-(6)=0-1=1
[6] = (10)-(7)=1-0=1
Кроме того, седьмой бит [7] - девятый бит [9] определяются путем расчета разностей между информационными точками, расположенными таким образом, чтобы отстоять на одну сетку в направлении +Х и одну сетку в направлении -Y соответственно.
При этом седьмой бит [7] - девятый бит [9] можно рассчитать соответственно по следующим формулам:
[7] = (12)-(8)=0-1=1
[8] = (13)-(9)=0-0=0
[9] = (14)-(10)=0-1=1
Десятый бит [10] - двенадцатый бит [12] определяются путем расчета разностей между информационными точками, расположенными таким образом, чтобы отстоять на 1 сетку в направлении +Х, и выражены соответственно следующими формулами.
[10] = (15)-(12)=0-0=0
[11] = (16)-(13)=1-0=1
[12] = (17)-(14)=1-0=1
Наконец, тринадцатый бит [13] и четырнадцатый бит [14] определяются путем расчета разностей между информационной точкой (8) и информационными точками, расположенными таким образом, чтобы отстоять от информационной точки (8) на +1 сетку и -1 сетку в направлении X, и выражены соответственно следующими формулами.
[13] = (8)-(4)=1-0=1
[14] = (11)-(8)=1-1=0
Хотя эти биты с первого [1] по четырнадцатый [14] можно использовать как реальные данные, то есть как истинные значения, для гарантии защиты можно предусмотреть таблицу защиты данных, соответствующую этим 14 битам, и истинные значения можно получать путем определения основных параметров, соответствующих этим 14 битам, и выполнения сложения, умножения или подобных действий с этими основными параметрами в отношении соответствующих реальных данных.
В этом случае истинное значение Т можно рассчитать как Tn=[n]+Kn (где n - 1-14, Tn - истинное значение, [n] - реальное значение, и Kn - основной параметр). Таблицу защиты данных, хранящую эти основные параметры, можно записать в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), включенном в оптическое устройство считывания.
Например, в таблице защиты данных заданы следующие основные параметры:
1
К=0
2
К=0
3
К=1
4
K=0
5
K=1
6
К=1
7
К=0
8
K=1
9
К=1
10
К=0
11
К=0
12
K=0
13
K=1
14
K=1
В этом случае истинные значения Т1-Т14 можно соответственно рассчитать следующим образом:
1
1
Т=[1]+К=1+0=1
2
2
Т=[2]+К=0+0=0
3
3
Т=[3]+К=0+1=1
4
4
Т=[4]+К=1+0=1
5
5
T=[5]+K=1+1=0
6
6
Т=[6]+К=1+1=0
7
7
Т=[7]+К=1+0=1
8
8
T=[8]+K=0+1=1
9
9
T=[9]+K=1+1=0
10
10
Т=[10]+К=0+0=0
11
11
Т=[11]+К=1+0=1
12
12
T=[12]+K=1+0=1
13
13
T=[13]+K=1+1=0
14
14
T=[14]+K=0+1=1
Фиг.14 иллюстрирует соответствие между информационными битами, таблицей защиты данных и истинными значениями, описанными выше.
Выше описан пример получения информационных битов по информационным точкам и получения истинных значений путем обращения к таблице защиты данных. И наоборот, если растры созданы по истинным значениям, значение n-го бита [n] можно рассчитать как [n]=Tn-Kn.
Например, если Т1=1, Т2=0 и Т3=1, биты с первого [1] по третий [3] можно рассчитать по следующим формулам
[1] = 1-0=1
[2] = 0-0=0
[3] = 1-1=0
Биты с первого [1] по третий [3] выражаются соответственно следующим разностными формулами:
[1] = (5)-(1)
[2] = (6)-(2)
[3] = (7)-(3)
Если даны начальные значения (1) = 1, (2) = 1 и (3) = 0, точки (5)-(7) можно рассчитать следующим образом:
(5) = (1)+[1]=1+1=0
(6) = (2)+[2]=1+0=1
(7) = (3)+[3]=0+0=0
Хотя расчет и не приведен, значения точек (8)-(14) можно рассчитать аналогичным образом, и эти точки могут располагаться в зависимости от их соответствующих значений.
Следует отметить, что начальные значения точек (1)-(3) - это произвольные случайные числа (0 или 1).
Таким образом, путем прибавления значений информационных битов [1]-[3] к выделенным начальным точкам (1)-(3), можно рассчитать значения точек (5)-(7), расположенных на следующей линии сетки координат в направлении Y. Аналогичным образом, путем прибавления значений информационных битов [4]-[6] к значениям точек (5)-(7), можно рассчитать значения точек (8)-(10). Кроме того, путем прибавления значений информационных битов [7]-[9] к этим значениям можно рассчитать значения точек (12)-(14). Кроме того, если к этим значениям прибавить значения информационных битов [10]-[12], можно рассчитать значения точек (15)-(17).
Значения точек (4) и (11) можно рассчитать путем вычитания информационного бита [13] из рассчитанной точки (8) и прибавления информационного бита [14] к точке (8).
Таким образом, в соответствии с этим вариантом осуществления, расположение точек на линии сетки координат Yn определяется по расположению точек на линии сетки координат Y(n-1), и эти расчеты последовательно повторяются до расчета расположения всех информационных точек.
(Бумажная клавиатура)
На фиг.15-17 представлены схемы, объясняющие бумажную клавиатуру как один из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.15 представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую бумажную клавиатуру, выполняющую различные вводы / операции, выполняемые персональным компьютером, с использованием сканера (SCN) для считывания растров, напечатанных на одной поверхности бумажной клавиатуры, служащей в качестве носителя (поверхности носителя). Эта бумажная клавиатура имеет вид книги с закрытой одной основной стороной. Схема клавиатуры (клавиши) напечатана на каждой поверхности страницы книги.
В частности, как показано на фиг.16, предусмотрены несколько прямоугольных областей изображений, которые имитируют клавиши персонального компьютера, и в которых напечатаны знаки японской слоговой азбуки (хираганы) или буквы буквенного алфавита (например, "а в хирагане", "i в хирагане", "А", и "В") или слова, состоящие из нескольких букв или знаков (например, "ПОСЛАТЬ" и "ДА").
Кодовые значения клавиш прерывания, соответствующие соответствующим буквам или знакам (в прямоугольной области изображений для одной буквы или знака), зарегистрированы как растры в каждой из прямоугольных областей изображений. Кодовые значения клавиш прерывания выполнены совпадающими с кодовыми значениями, определенными для букв или знаков на клавишах аппаратной клавиатуры.
Например, если сканер (SCN) считывает растр прямоугольной области изображений, в котором напечатана буква алфавита "А", в персональный компьютер (устройство обработки информации) вводится кодовое значение клавиши прерывания, создаваемое при нажатии клавиши "А" на аппаратной клавиатуре.
Как функция, которую не включает аппаратная клавиатура, слова, такие как приветствия, например, "РАД ВАС ВИДЕТЬ", "ДАВНО НЕ ВИДЕЛИСЬ" и "СПАСИБО", напечатаны как прямоугольные области изображений, и в соответствующих областях напечатаны как растры строки кодовых значений из строк знаков, соответствующие этим словам. Хотя строки знаков могут быть напечатаны как растры кодовых значений, размещенные на клавишах, как они есть, кодовое значение команды ввода с заданными цифрами может печататься как растр, соответствующая информация о вводе знаков может сохраняться заранее в таблице индексов, описываемой ниже со ссылками на фиг.24.
На фиг.16 показаны прямоугольные области изображений, в которых напечатаны такие слова, как "ПРОСМОТР WEB-САЙТА" и "ОТПРАВИТЬ ЭЛЕКТРОННУЮ ПОЧТУ". В первом случае напечатано кодовое значение команды пуска программы браузера, а во втором случае напечатано кодовое значение команды пуска программы доставки электронной почты.
На фиг.16 расположение клавиатуры выполнено в порядке японской слоговой азбуки или в порядке буквенного алфавита. Однако расположение клавиатуры не ограничивается расположением, показанным на фиг.16, и может быть идентичным расположению клавиатуры по Японскому промышленному стандарту.
На фиг.16 в соответствующих прямоугольных областях изображений на бумажной клавиатуре вышеуказанные значения координат, а также кодовые значения зарегистрированы как растры.
Если растр отображен на поверхности бумажной клавиатуры (поверхности носителя), вместо ввода с клавиатуры можно использовать кодовое значение, или вместо ввода с помощью мыши или графического планшета можно использовать значение координаты. Что касается того, что использовать - кодовое значение или значение координаты, на бумажной клавиатуре могут предусматриваться прямоугольные области изображений, в которых отображаются знаки "ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ КОД/КООРДИНАТА", в этой области как растр может быть напечатано кодовое значение для переключения между использованием кодового значения и использованием значения координаты, чтобы при сканировании этой прямоугольной области изображений ввод можно было переключать между вводом кодового значения и вводом значения координаты.
Кроме того, кодовые значения, напечатанные в прямоугольных областях изображений как растры, можно использовать как кодовые значения, имеющие смысловое значение, отличающееся от их смыслового значения при другой процедуре считывания.
Например, если считанное изображение значения координаты меняется, как в случае, когда растр в прямоугольной области изображения "А" непрерывно считывается в течение заданного времени (сканером постукивают по прямоугольной области изображений "А"), то есть кончик сканера повторно перемещается в вертикальном направлении, чтобы непрерывно касаться поверхности носителя и отделяться от нее, или в случае, когда сканером выполняют операцию чирканья, то есть сканером трут по изображению клавиши в продольном или поперечном направлении, сканер может переключаться в состояние, аналогичное состоянию нажатия клавиши Shift на аппаратной клавиатуре.
В частности, если сканер (SCN) формирует изображение "а" нижнего регистра (регистра строчных букв), в персональный компьютер вводится кодовое значение клавиши прерывания, соответствующее букве "А", и затем сканером (SCN) постукивают, затем центральный процессор (CPU) персонального компьютера обнаруживает изменение изображения, считанного сканером по программе, преобразует кодовое значение прерывания, соответствующее "а" нижнего регистра, в кодовое значение прерывания, соответствующее "А" верхнего регистра, и подает результирующее кодовое значение прерывания в прикладную программу, такую как текстовый процессор.
Кроме того, если выполняется операция постукивания, может обнаруживаться, что операция постукивания выполняется считыванием растра лишь в первый раз и затем определением только интенсивностей света, распознанных КМОП-датчиком сканера (SCN).
Помимо этой операции постукивания центральный процессор (CPU) персонального компьютера перед подачей кодового значения в прикладную программу может выполнять следующую операцию: если сканер на определенное время или дольше останавливается на одной прямоугольной области изображения для считывания растра, центральный процессор (CPU) определяет, что эта буква представляет собой "А" верхнего регистра; сканер останавливается на ней определенное время или меньше, центральный процессор (CPU) определяет, что эта буква представляет собой "а" нижнего регистра; центральный процессор (CPU) подает кодовое значение в прикладную программу.
Кроме того, ввод может переключаться между вводом верхнего регистра и вводом нижнего регистра, и в этом случае кодовое значение может подаваться в прикладную программу как кодовое значение, в котором значение координаты изменяется при считывании одного и того же кодового значения на прямоугольной области изображения (операция царапания сканера), или в котором наклон сканера обнаруживается по изменению распределения интенсивностей света в пределах считанного изображения.
Фиг.31(b) представляет собой схему, поясняющую операцию постукивания по сетке.
В частности, при операции постукивания по сетке сканера (SCN) сканер устанавливают перпендикулярно растровому изображению, сканер вертикально перемещают, и постукивают по пиктограмме (по изображению на клавише в виде буква "А" алфавита в этом примере) на поверхности носителя.
Фиг.31(а) и 31(с) - это пояснительные схемы, иллюстрирующие операцию чирканья по сетке сканера (SCN).
Операция чирканья по сетке означает операцию перемещения сканера оператором на растровом изображении так, чтобы сканер несколько раз протер поверхность растрового изображения. Пользователь (оператор) выполняет операцию чирканья по сетке на пиктограмме (на изображении на клавише в виде буква "А" алфавита в этом примере) на поверхности носителя. Эта операция позволяет переключать ввод буквы в прикладную программу между кодом прерывания "А" верхнего регистра и кодом прерывания "а" нижнего регистра.
Фиг.32 представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую операцию шлифования сетки сканером (SCN).
Операция шлифования сетки означает операцию вращения заднего конца сканера (верхнего конца сканера на фиг.32) при формировании изображения одной и той же пиктограммы (изображения на клавише в виде буква "А" алфавита в этом примере) на поверхности носителя. Выполнение шлифования сетки в направлении вправо относительно поверхности листа (в направлении по часовой стрелке) может называться "шлифовать сетку вправо", а выполнение шлифования сетки в направлении влево (в направлении против часовой стрелки) может называться "шлифовать сетку влево".
Как показано на фиг.78, если центральный процессор распознает свет и тень изображения, считанного сканером, и области света и тени изменяются относительно центра формирования изображения, центральный процессор может распознать, что сканер действует, как показано на фиг.32. Этой операцией сканера можно выполнять смену регистра клавиатуры, управление, преобразование введенной буквы и т.п.
Кроме того, еще одним примером операции, в которой свет и тень изображения, считанного сканером, изменяются, служит операция покачивания на сетке (не показана). Операция покачивания на сетке означает операцию повторного придавливания сканера вперед или назад.
Фиг.78 представляет собой схему, поясняющую зависимость между наклоном и углом сканера.
Растры на изображениях на клавишах напечатаны наложенными в том же направлении, что и продольное направление поверхности листа. Как показано на фиг.78(а), угол между направлением растра и направлением камеры в сканере принят как α. Как показано на фиг.78(b), угол между наклоном сканера и направлением камеры, когда пользователь наклоняет сканер, принят как β. В этом случае угол γ между направлением растра и наклоном сканера соответствует углу, под которым сканер наклонен относительно изображений на клавишах. А именно, угол γ выражается следующей формулой:
γ=α+β
Фиг.79-83 - это схемы, объясняющие методы расчета для света и тени изобретения, считанного сканером, и направления наклона для описанных выше операций сканера.
Как показано на фиг.78(b), наклон сканера (формирователя изображений) относительно вертикального направления поверхности носителя (изображения на клавишах) можно распознать по разнице яркости в поле зрения формирования изображения сканера.
Как показано на фиг.80(а), направление наклона сканера соответствует углу между сканером и растровым изображением. Направление, в котором пользователь наклоняет сканер, можно определить следующим способом.
Вначале выполняют калибровку. Сканер ставят перпендикулярно растровому изображению, и в этом положении измеряют яркость ячеек 1-48, показанных на фиг.79. На фиг.79 показана периферийная область сканера. Измеренную яркость принимают как BL0(i), где i - значение ячейки, яркость которой измерили. Например, яркость 24-й ячейки обозначают как BL0(24).
В сканер помещают два светодиода. При этом даже если сканер ставят перпендикулярно растровому изображению, ячейки возле светодиодов и ячейки в положениях, отнесенных от светодиодов, по своей яркости отличаются. Поэтому выполняют калибровку.
Затем измеряют яркость при наклоненном сканере. Как показано на фиг.80(а), яркость ячеек 1-48 измеряют при наклоне сканера в определенном направлении, и яркость ячейки i принимают как BL(i). Для каждой из ячеек рассчитывают разность между BL(i) и BL0(i). Затем выполняют следующий расчет:
Max(BL0(i)-BL(i))
При наклоне сканера область в направлении, противоположном направлению наклона, является темной. Поскольку и светодиоды наклоняют в направлении, в котором наклоняют сканер, расстояние между областью в направлении, противоположном направлению наклона, и светодиодами является большим, чем расстояние между областью в направлении наклона и светодиодами. Соответственно, как показано на фиг.80(b), сканер наклоняют в положение, которое противоположно по направлению от ячейки с максимальной разницей.
Как результат, определяют направление наклона сканера.
Со ссылками на фиг.79-80 далее описывается еще один способ определения направления и угла наклона путем выполнения калибровки.
Вначале выполняют калибровку. Сканер ставят перпендикулярно растровому изображению, измеряют яркость ячеек 1-48, показанных на фиг.79, и яркость ячейки i принимают как BL0(i).
Затем сканер наклоняют под углом 45 градусов и поворачивают с кончиком пера, установленным как ось, как показано на фиг.80. В этом случае яркость ячейки i, если сканер устанавливают в положение ячейки i, принимают как BL45(i). Измеряют яркость BL45(i) ячеек 1-48. Этими операциями полностью выполняют калибровку.
Затем измеряют яркость ячеек 1-48 при наклоне сканера пользователем, и яркость ячейки i принимают как BL(i), где i=1 и n (=48). Кроме того, выполняют следующий расчет:
BL0(i)-BL45(i) - это постоянная. При этом если значение BL0(i)-BL(i) является максимальным значением, то есть BL(i) является минимальным значением,
является максимальным значением. Как уже отмечалось, область в направлении, противоположном направлению наклона сканера, является самой темной. При этом направление, противоположное ячейке i, в этом случае соответствует направлению наклона сканера.
Кроме того, по следующей формуле угол наклона сканера определяют:
В приведенной выше формуле принимают линейную зависимость между углом θ и яркостью. Определенно точность можно повысить путем аппроксимации угла θ как изменяющегося по тригонометрической или подобной функции. Для этого угол выражают следующей формулой:
Фиг.82 иллюстрирует способ измерения направления наклона с использованием функции Фурье.
Как показано на фиг.81, в качестве точек измерения задают восемь ячеек, т.е. ячейки 1-8, и соответственно выполняют измерения яркости ячеек.
Синусоидальную функцию выражают следующим образом:
В этом уравнении присутствуют два неизвестных.
Соответственно, если присутствуют n точек измерений, то присутствуют n дискретных точек. При этом рассчитывают сумму n/2 синусоидальных функций, и эта сумма соответствует яркости BL(i) на радиусе от центра анализа. В частности, BL(i) выражают следующим образом:
В этом уравнении n=2m (где n - число точек измерений).
В этом варианте осуществления задают восемь точек измерений, и, следовательно, n=8. Соответственно, объединяя четыре формулы синусоидальных функций, рассчитывают ряд Фурье α1-α4 и β1-β4. Яркость BL(i) на радиусе от центра анализа выражают суммой четырех синусоидальных функций.
Как можно понять из этих формул, угол θ, при котором BL(i) имеет минимальное значение, соответствует самому темному положению и направлению, а направление, на 180 градусов противоположное, - это направление наклона сканера.
На фиг.83 иллюстрируется способ измерения направления наклона путем решения уравнения n-й степени.
График на фиг.83 представляет функцию n-й степени. При использовании функции n-й степени яркость BL(i) на радиусе от центра анализа выражают следующим образом:
BL(i)=α1(θ-β1)·α2(θ-β2)…αj(θ-(βj), где j=n/2, n=2m
Как показано на фиг.81, поскольку число точек измерения в этом варианте осуществления равно восьми, необходимо получить восемь решений. Одно уравнение включает два неизвестных αj и βj, поэтому для получения α1-α4 и β1-β4 необходимо решить четыре уравнения.
Решая эти уравнения, получают угол θ, при котором BL(i) имеет минимальное значение. Положение при угле θ - это самое темное положение, а направление, на 180 градусов противоположное направлению угла θ, - это направление наклона сканера.
Способами измерения, показанными на фигурах 82 и 83, наклон сканера относительно вертикальной линии изображений на клавишах измерить нельзя. Поэтому конкретный угол наклона сканера можно измерить путем объединения этого способа со способом измерения, показанным на фигурах 79-80.
Кроме того, как описано со ссылками на фиг.78, если растры на поверхности носителя считывают с использованием сканера, наклон сканера относительно поверхности носителя распознают по разнице света и тени изображения, считываемого сканером. При этом можно выполнить операцию графического пользовательского интерфейса на экране в зависимости от направления наклона сканера относительно поверхности носителя.
Как показано на фиг.78, если центральный процессор (CPU) распознает свет и тень изображения, считываемого сканером, и области света и тени перемещаются к противоположной стороне центра изображения, центральный процессор (CPU) может определить, что сканер наклонен относительно поверхности носителя.
С другой стороны, если свет и тень считываемого изображения изменяются с вращением относительно центра изображения, центральный процессор (CPU) определяет, что сканер выполняет операцию шлифования сетки (см. фиг.32).
Далее, если свет и тень считываемого изображения повторно изменяются в направлении вперед или назад относительно центра изображения, центральный процессор определяет, что выполняется операция повторного придавливания сканера вперед или назад (операция покачивания на сетке). После этой операции сканера на экране дисплея отображается операция графического пользовательского интерфейса, такая как перемещение курсора, или может выполняться прокрутка экрана.
Конкретные примеры операций графического пользовательского интерфейса на экране включают операции, управляемые мышью, такие как прокрутка экрана, перемещение курсора, указание пиктограммы или пиктограмм на экране, операция переноса с фиксацией по новому месту («перетащить и опустить»), выбор команды (пункта) меню и операция по выдаче команды на положение ввода буквы, знака или подобного элемента.
(Бумажный контроллер)
На фиг.18-30 представлены схемы, объясняющие бумажный контроллер как один из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг.18, на поверхности бумажного контроллера (поверхности носителя), т.е., на поверхности бумажного или подобного носителя напечатаны как области пиктограмм команды для программы браузера (например, Internet Explorer (торговое наименование) корпорации Microsoft Corporation) для доступа к сети Интернет. Как показано на фиг.18, на бумажном контроллере напечатаны области пиктограмм, означающие команду "РЕГИСТРАЦИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ (ОПЕРАТОРА)", команду на перемещение курсора при просмотре web-страниц, команду копирования/связи с URL, команду для операции панели регистрации/редактирования, отображаемой на устройстве отображения, команду открыть или закрыть панель регистрации/редактирования и команду удалить URL панели регистрации/редактирования и связи с панелью регистрации/редактирования. В области пиктограмм соответственно напечатаны растры, означающие коды команд. Например, в области "UP Δ (треугольник вверх)" в области пиктограммы прокрутки для просмотра web-страниц регистрируется код прерывания для перемещения вверх экрана, отображаемого программой браузера. В области "ВНИЗ Δ (треугольник вниз)" регистрируется код прерывания для перемещения вниз экрана, отображаемого программой браузера.
Фиг.19 иллюстрирует бумажный контроллер для регистрации URL в сети Интернет как закладки. Прямоугольные области (области пиктограмм), имеющие на себе букву G алфавита, расположены в девять строк и одиннадцать столбцов. В этих 99 областях пиктограмм соответственно зарегистрированы растры разных кодовых значений. Кроме того, справа в девять строк и два столбца предусмотрены области пиктограмм, представляющие категории.
Фиг.20 представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую состояние, в котором сканер (SCN) считывает растры, напечатанные на поверхности бумажного контроллера (поверхности носителя), объясненного со ссылками на фиг.18 и 19, выполняя при этом различные операции персонального компьютера.
Основное тело бумажного контроллера изготовлено из листа бумаги или синтетической смолы и имеет слоистую структуру, в которой на верхней поверхности основного тела бумажного контроллера выполнена поверхность для печати, включая растры, и в которой на поверхность для печати уложен прозрачный защитный лист. Нет нужды говорить, что этот защитный лист не всегда является существенным, и поверхность для печати может быть открытой.
На фиг.21 показано, что области пиктограмм бумажного контроллера, объясненного со ссылками на фиг.19, изготовлены как удаляемые наклейки, приклеенные на ежедневник или подобный блокнот и связанные с речевыми данными, музыкальными данными и т.п.
На фиг.24(а) приведена таблица локальных индексов, предусмотренная на устройстве жесткого диска (HD) персонального компьютера.
Как показано на фиг.24(а), кодовые номера и команды, означаемые кодами точек, выполнены соответствующими друг другу в таблице локальных индексов. В частности, контенты (содержания) таблицы индексов можно классифицировать как область, относящуюся к ID (идентификации) (для членов), для регистрации команд, выполняемых, когда считываются ID растров, зарегистрированных на тэгах (первая область: область, обозначенная "ID (для членов)" на фиг.24(а)), как область, в которой каждый кодовый номер, полученный считыванием и преобразованием растра бумажного контроллера, увязан с пунктом назначения доступа (вторая область: область, обозначенная "paper controller (бумажный контроллер)" на фиг.24(а)), и как область, в которой каждый кодовый номер увязан с пунктом назначения регистрации контента (третья область: область, обозначенная "medium (носитель)" на фиг.24(а)).
Например, как пример использования первой области, если первая цифра кодового номера является 1 как результат считывания растра тэга, центральный процессор (CPU), обращаясь к этой таблице индексов по программе анализа, распознает, что информация с тэга. В этом случае центральный процессор (CPU) заходит на сервер управления кодами точек и в таблицу индексов (таблицу сервера управления, показанную на фиг.24(b)) в сервере управления кодами точек.
Как пример использования второй области, если кодовые номера представляют собой 00001-00004 и последующие как результат считывания растров бумажного контроллера, центральный процессор (CPU) заходит в файлы, соответствующие соответствующим кодовым номерам.
Например, как показано на фиг.24(а), как пункт назначения доступа регистрируется набор из имени накопителя, файла запуска и параметра. В частности, если растр, считанный с бумажного контроллера, представляет собой кодовый номер 00001, то этому кодовому номеру 00001 соответствует прикладная программа электронной почты, и как параметр задается команда, означающая создание нового электронного письма. При этом запускается программа электронной почты с переключением в состояние, в котором можно создать новое электронное письмо.
Далее, если растр, считанный с бумажного контроллера, представляет собой кодовый номер 00002, он предназначен для запуска устройства воспроизведения
видеофайлов, и при этом запускается программное обеспечение устройства воспроизведения, зарегистрированное в персональном компьютере.
Кроме того, подобно аппаратной клавиатуре, с бумажного контроллера может непосредственно вводиться цепочка знаков. Например, если считывается кодовый номер 00003, то для конкретного приложения вводится буква "А" или "В" алфавита, и в приложение подается код знака.
Как пример использования третьей области, если считывается растр, напечатанный в каталоге заказов почтой или подобном (носителе), и растром является кодовый номер 00100 или больше, осуществляются доступ к URL, соответствующему этому кодовому номеру (ПРОСМОТР WEB-САЙТА), выполнение программы и запуск (воспроизведение) файла с фильмом.
В этом случае, если сканер считывает растр и преобразует этот растр в кодовый номер, и этот кодовый номер отсутствует в таблице индексов, центральный процессор (CPU) заходит в сервер управления через сеть.
Сервер управления содержит пользовательскую базу данных, предназначенную для управления персональной информацией, и серверную таблицу индексов (см. фиг.24(b)). Персональная информация, соответствующая кодовому номеру, считанная с каждого тэга, регистрируется в серверной таблице управления персональной информацией (не показана). Если для кодового номера, имеющего 1, присвоенную первой цифре, персональная информация не регистрируется, центральный процессор (CPU) сервера управления загружает в персональный компьютер программу начальной регистрации в соответствии с этой программой. В соответствии с этой программой начальной регистрации вводится персональная информация о пользователе, такая как адрес, имя и номер телефона. При этом на основании введенной персональной информации создается пользовательская база данных сервера управления.
В частности, персональная информация, соответствующая тэгу, регистрируется в пользовательской базе данных сервера управления, обеспечивая тем самым легкий доступ к сети и выполнение обработки аутентификации, такой как упорядочивание.
Таблица, подобная таблице локальных индексов, описанной со ссылками на фиг.24(а), создается и в таблице сервера управления.
Эта таблица сервера управления представляет собой таблицу для дополнения кодовых номеров, зарегистрированных в таблице локальных индексов. Если кодовый номер, полученный в результате считывания сканером, в таблице локальных индексов отсутствует, осуществляется доступ к таблице сервера управления.
Например, если результат считывания сканером указывает кодовый номер 00200, отсутствующий в таблице локальных индексов, центральный процессор (CPU) персонального компьютера в соответствии с программой через сеть заходит в сервер управления и обращается к таблице сервера управления.
В таблице сервера управления кодовый номер 00200 определяет доступ к заданному URL (ПРОСМОТР WEB-САЙТА), так что персональный компьютер выполняет доступ к URL (ПРОСМОТР WEB-САЙТА).
Если кодовый номер представляет собой, например, 00201 и означает распространение с потоковой передачей данных, персональный компьютер заходит в сервер распространения для загрузки потоковых данных в таблицу индексов.
В этом случае персональный компьютер загружает в таблицу индексов персонального компьютера не только потоковые данные, но и контенты этой таблицы сервера управления.
Поэтому впоследствии, даже если результат считывания сканером указывает кодовый номер 00201, персональный компьютер может выполнять обработку, пользуясь лишь таблицей локальных индексов без доступа к таблице сервера управления.
Фиг.25-28 представляют собой схемы, иллюстрирующие бумажный контроллер в соответствии с еще одним вариантом осуществления.
Бумажный контроллер, показанный на этих фигурах, почти аналогичен бумажному контроллеру, описанному со ссылками на фиг.18-20, за исключением того, что предусмотрен направляющий блок, соответствующий каждой заданной области пиктограммы.
Как показано на фиг.27, на верхней поверхности основного тела бумажного контроллера дополнительно предусмотрен пластиковый лист, часть которого выступает на стороне открытой поверхности и образует направляющий блок в форме ребра.
Предпочтительно, этот направляющий блок имеет такую высоту, чтобы позволить оператору, держащему сканер, обнаружить этот блок как небольшое препятствие в направлении скольжения, когда оператор скользит кончиком (нижний кончик на фиг.27) сканера по поверхности верхнего листа (перемещает кончик сканера вдоль поверхности листа). Оператор может продолжать перемещать кончик по этой поверхности и намеренно переходить через этот направляющий блок.
Благодаря наличию этих направляющих блоков, оператор может не глядя помещать сканер на намеченную область пиктограммы, если выучил взаимосвязь по положению между направляющими блоками и областями пиктограмм на основном теле бумажного контроллера. Например, на фиг.25 в каждой из прямоугольных областей, окруженных направляющими блоками, предусмотрены до четырех областей пиктограмм (например, "URL", "СВЯЗЬ", "ВСЕ URL " и "ВСЕ СВЯЗИ" в средней области в левом столбце на фиг.25). Перемещая сканер до тех пор, пока сканер не сможет двигаться в направлениях вверх влево, вверх вправо, вниз влево и вниз вправо (перемещая сканер в четыре угла каждого направляющего блока), пользователь (оператор) может точно останавливать сканер на каждой области пиктограммы для считывания сканером кодового значения каждой области, не обращая внимания на поверхность печати бумажного контроллера в руках.
Эти направляющие устройства могут выполняться как выступы на карточках путем тиснения или подобными способами. Альтернативно, как показано на фиг.28, направляющие могут выполняться как отдельные пластиковые направляющие, чтобы можно было заменять только карточки без замены направляющих.
Как показано на фиг.29 и 30, в каждой области, окруженной направляющими блоками этого бумажного контроллера, предусмотрены рельефные точки, а также растр. Благодаря расположению рельефных точек и растра в одной области, можно обеспечить одинаковую эффективность ввода с той, что имеет здоровый человек, даже если слепой пользователь (оператор) использует данный сканер.
В частности, на фиг.30 растр напечатан в верхней части каждой из заданных прямоугольных областей носителя (например, листа бумаги или листа из синтетической смолы), а рельефные точки предусмотрены в их нижней части. Кроме того, прямоугольные области окружены стенками (блоками). При этом даже слепой пользователь может на ощупь сканировать разные области, переводя кончик сканера через эти блоки.
В этом варианте осуществления области, в которых напечатаны растры, и области, в которых напечатаны рельефные точки, выполнены отдельно. Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером. Нет нужды говорить, растры и рельефные точки могут печататься наложенными в одной области.
(Коврик для мыши)
Фиг.33-39 - это схемы, поясняющие коврик для мыши в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.33 представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую систему коврика для мыши для выполнения различных операций персонального компьютера с использованием сканера (SCN) для считывания растров, напечатанных на одной поверхности коврика для мыши, служащего в качестве среды (поверхности носителя).
Подобно бумажному контроллеру и бумажной клавиатуре, описанным выше, этот коврик для мыши изготовлен из листа бумаги или синтетической смолы и имеет слоистую структуру, в которой на верхней поверхности основного тела бумажного контроллера выполнена поверхность для печати, и в которой на поверхность для печати уложен прозрачный защитный лист. Нет нужды говорить, что этот защитный лист не всегда является существенным, и поверхность для печати может быть открытой.
Как показано на фиг.34(а), поверхность для печати имеет внутреннюю область круглой формы и кольцевую наружную окружную область.
Во внутренней области круглой формы напечатаны как растр значение координаты и код А. В наружной окружной области напечатаны как растр значение координаты и код В. Если коврик для мыши используется для ввода координат, коврик для мыши, подобно графическому планшету, может вводить координаты, используя все области на кольце.
На фиг.34(b) показано, что в наружной окружной области предусмотрены области изображений, в которых зарегистрированы кодовые значения буквенного алфавита.
Этот коврик для мыши не всегда круглый: он может быть прямоугольным, как показано на фигурах 34(с) и 34(d).
На фиг.35 показано, что в кольцевой наружной окружной области расположены области команд ввода в персональный компьютер. В каждой области команд ввода напечатано как растр кодовое значение для операции компьютера. Коврик для мыши включает функции обычного коврика для мыши и функции бумажного контроллера, указанные выше.
На фиг.35 каждая функциональная область (область, обозначенная обведенным числом на фиг.35) функционирует как описано ниже. В разделе Подробное описание вместо соответствующих обведенных чисел используются числа в скобках.
(1) ВЫБРАТЬ ДИАПАЗОН
Пользователь касается сканером пиктограммы (функциональной области) и операцией сканера перемещает курсор внутри внутренней рамки. Определив исходную точку, пользователь отрывает сканер (SCN) от пиктограммы. Если пользователь снова касается пиктограммы для перемещения курсора, определяет конечную точку и отрывает сканер (SCN) от пиктограммы, текст в течение этого времени отображается голубым цветом и становится активным.
(2) КОПИРОВАТЬ
Если пользователь касается сканером пиктограммы (функциональной области), текст, выбранный диапазоном, сохраняется в памяти. Скопированный текст помещается вверху перечня памяти.
(3) ВЫРЕЗАТЬ
Когда пользователь касается сканером пиктограммы (функциональной области), выбранный диапазоном текст удаляется и сохраняется в памяти. Вырезанный текст помещается вверху перечня памяти.
(4) ОПРЕДЕЛИТЬ ПОЛОЖЕНИЕ ДЛЯ ВСТАВКИ
В случае если курсор не находится в режиме ввода, пользователь касается сканером пиктограммы (функциональной области), перемещает курсор, используя либо клавиши курсора →←↑↓, либо операцией сканера внутри внутренней рамки, и отрывает сканер, определяя тем самым положение для вставки.
(5) ВСТАВИТЬ
Если пользователь касается сканером пиктограммы (функциональной области), текст, сохраненный в памяти и активированный, вставляется из положения курсора в режиме ввода.
(6) УДАЛИТЬ
Если пользователь касается сканером пиктограммы (функциональной области), ранее выбранный диапазоном текст удаляется. Если текст ранее не выбран диапазоном, текст после положения курсора в режиме ввода удаляется по одной букве или знаку. Если сканер прижат длительное время, равное или превышающее две секунды, буквы или знаки непрерывно удаляются, пока пользователь не оторвет сканер от пиктограммы.
(7) Возврат на одну позицию со стиранием
Если пользователь касается сканером пиктограммы (функциональной области), текст перед положением курсора в режиме ввода удаляется по одной букве или знаку. Если сканер прижат длительное время, равное или превышающее две секунды, буквы или знаки непрерывно удаляются, пока пользователь не оторвет сканер от пиктограммы.
(8) РАЗРЫВ (ПЕРЕНОС) СТРОКИ
Если пользователь касается сканером пиктограммы (функциональной области), выполняется разрыв (перенос) строки, и положение курсора в режиме ввода перемещается в начало новой строки.
(9) ОТМЕНИТЬ
Когда пользователь касается сканером пиктограммы (функциональной области), режим отменяется, и персональный компьютер переходит в состояние ожидания, если пользователь, щелкнув по пиктограмме (функциональной области) (1), (4) или (15), не выполняет больше никаких действий.
(10) ОТМЕНИТЬ ПРЕДЫДУЩУЮ ОПЕРАЦИЮ
Когда пользователь касается сканером пиктограммы (функциональной области), выполненная операция отменяется, и происходит возврат к предыдущему состоянию. Возврат к предыдущему состоянию можно повторять несколько раз.
(11) КУРСОР →
(12) КУРСОР ←
(13) КУРСОР ↑
(14) КУРСОР ↓
Если пользователь касается сканером одной из этих пиктограмм (функциональных областей), положение курсора в режиме ввода перемещается в направлении курсора на одну букву или знак. Если сканер прижат длительное время, равное или превышающее две секунды, положение курсора непрерывно перемещается в направлении стрелки. Если отображается выпадающее меню, активная пиктограмма из отображаемых пунктов меню при касании пиктограммы (функциональной области) (13) или (14) перемещается вверх или вниз соответственно.
(15) ОТОБРАЗИТЬ ПАМЯТЬ
При щелчке по этой пиктограмме перечень выбранных диапазоном и скопированных или вырезанных текстов отображается сверху в новом порядке. При касании пиктограммы (функциональной области) (11) или (12) активный пункт может перемещаться вверх или вниз соответственно. Пока активный пункт не удален (6), сохраняются все тексты.
(16) ВВЕСТИ
Если положение курсора смещается в заданное положение, и в этом положении присутствует команда, эта команда выполняется при касании этой пиктограммы (функциональной области). Может выполняться преобразование кана-кандзи или подобное преобразование. Эта пиктограмма (функциональная область) по функции соответствует обычной клавише ВВЕСТИ.
Фиг.36(a)-36(d) и Фиг.37(а)-37(b) иллюстрируют операцию прокрутки web-страницы в соответствии с программой браузера сети Интернет операцией сканера с использованием этого коврика для мыши.
Фиг.38(а) представляет собой вид сверху трехмерного коврика для мыши, а фиг.38(b) - разрез трехмерного коврика для мыши.
В коврике для мыши предусмотрены кольцевые канавки, предназначенные для того, чтобы оператор, держащий в руках сканер, мог сканером на ощупь распознавать отличие областей.
Эти канавки могут быть не только кольцевыми, как показано на фиг.38, но и радиальными, как показано на фиг.39.
(Другой бумажный контроллер)
На фиг.40 представлена новая предлагаемая клавиатура в виде этого устройства считывания ввода.
На этой клавиатуре вокруг "H", "УДВОЕНИЕ", "Y", "ПРЕОБРАЗОВАТЬ" и "ВВЕСТИ" веерообразно расположены изображения соответствующих клавиш. Изображения соответствующих клавиш расположены в смещенных положениях, чтобы не располагаться линейно.
Как изображения соответствующих клавиш, гласные буквы ("A", "I", "U", "Е" и "О") расположены ближе к "Н", "УДВОЕНИЕ", "Y", "ПРЕОБРАЗОВАТЬ" и "ВВЕСТИ", и согласные буквы ("К", "S", "Т", "N", "M", "Y", "R" и "W") расположены дальше от них.
Растры, каждый имеющий кодовое значение и координаты XY, как показано на фиг.9(b), зарегистрированные в одном формате, соответственно напечатаны наложенными на изображения этих клавиш.
Координаты XY могут определяться независимо от пиктограмм, или могут определяться для всей поверхности носителя.
При использовании этой клавиатуры буквы или знаки можно вводить касанием сканером (SCN) поверхности носителя и отрыванием его от нее. Например, для того чтобы ввести "KASA (в значении на канзи-ЗОНТ)", сканером считывается часть изображения клавиши "К". Сканер (SCN) последовательно трется (скользит) по бумажной клавиатуре в порядке "A"→"S"→"A". Операция между клавишами может распознаваться по изменениям значений координат растров, напечатанных наложенными на носителе. Затем сканер отрывается (поднимается вверх) от изображения клавиши "А". Центральный процессор (CPU) персонального компьютера распознает "команду преобразования " путем ввода римских букв "KASA" и запускает операцию в соответствии с программой распознавания, и подает команду на преобразование в прикладную программу (программу ввода японских иероглифов) для персонального компьютера или подобного устройства. Как результат, в положении курсора на устройстве отображения отображается "KASA" на кандзи. Если введенные буквы необходимо преобразовать в японский знак, сканером может считываться "ПРЕОБРАЗОВАТЬ".
Кроме того, чтобы ввести "TOKKYO" (см. фиг.42(1)-42(5)), сканером считывается часть изображения клавиши "Т". Сканер затем последовательно перемещается к "O"→"К"→"УДВОЕНИЕ"→"Y"→"O", и либо отрывается (поднимается вверх) от изображения клавиши последней буквы "О", либо перемещается дальше к "ПРЕОБРАЗОВАТЬ". В этом случае "УДВОЕНИЕ" - это область, считываемая, если предыдущая буква вводится два раза подряд.
Центральный процессор (CPU) персонального компьютера распознает "команду преобразования " путем ввода римских букв "ТОК(УДВОЕНИЕ)YO" и запускает операцию или последующее считывание "ПРЕОБРАЗОВАТЬ" в соответствии с программой распознавания, и подает команду на преобразование в прикладную программу (программу ввода японских иероглифов) для персонального компьютера или подобного устройства. Как результат, в положении курсора на устройстве отображения отображается "TOKKYO" в значении на кандзи ПАТЕНТ.
На фиг.41 приведен перечень правил преобразования на японский язык. Однако эти правила не ограничиваются приведенным перечнем.
Фиг.43 иллюстрирует использование в качестве помогающего устройства считывателя речи.
На фиг.43 представлена система, помогающая речевому вводу на японском языке. Если пользователь (оператор) произносит речевой звук через микрофон, центральный процессор (CPU) персонального компьютера анализирует ввод звуковой информации и отображает на устройстве отображения кандидатов на преобразование. На фиг.43 приведен пример, в котором пользователь (оператор) произносит звук "ISHI". На устройстве отображения отображены кандидаты на преобразование, соответствующие речевому звуку "ISHI", т.е., "1 ISHI (в значении на кандзи INTENTION (НАМЕРЕНИЕ))", "2 ISHI (в значении на кандзи STONE (КАМЕНЬ))", "3 ISHI (в значении на кандзи WILL (ВОЛЯ))", "4 ISHI (в значении на кандзи MEDICAL DOCTOR (ВРАЧ))" и "5 ISHI (в значении на кандзи DESIRE OF DECEASED PERSON (ЖЕЛАНИЕ УСОПШЕГО))".
Из кандидатов, отображенных на устройстве отображения, пользователь (оператор) выбирает номер кандидата и сканером сканирует область пиктограммы этого номера (например, "2") на бумажном контроллере (бумажной клавиатуре). Растры закодированных номеров напечатаны соответственно в областях пиктограмм этих номеров. Операцией сканера закодированный номер вводится в персональный компьютер. Центральный процессор (CPU) персонального компьютера считывает с введенного кода номер, связанный с введенным кандидатом, и выдает в прикладную программу знак преобразования (например, "ISHI (в значении на кандзи STONE (КАМЕНЬ))"), соответствующий этому номеру.
На фиг.44-56 приведены примеры использования бумажной клавиатуры в качестве средства ввода для инфракрасного дистанционного контроллера.
В этих примерах сканнер объединен с дистанционным контроллером. На фиг.44(а) представлена конструкция, в которой сканер предусмотрен на конце дистанционного контроллера, а на фиг.44(b) представлена конструкция, в которой сканер предусмотрен на поверхности дистанционного контроллера, противоположной поверхности, на которой выполнена операционная панель.
Предположим, что пользователь (оператор) сканирует поле программы радио/телепередач в газете с использованием сканера дистанционного контроллера. В поле программы радио/телепередач в газете каналы и станции вещания отображены в направлении XY, а названия программ, исполнители и содержания напечатаны как информация в виде букв или знаков. Коды резервирования просмотра/воспроизведения напечатаны как растры. При сканировании одного из этих растров с использованием сканера дистанционный контроллер считывает код резервирования, присвоенный каждой программе, и передает этот код резервирования в приставку к телевизору (STB) или приемник инфракрасного излучения в основном корпусе телевизора.
На фиг.45 показан дистанционный контроллер, выполненный таким образом, чтобы сканер можно было ставить на подставку (платформу). Подставка содержит центральный процессор (CPU), анализирующий считанный сигнал со сканера и создающий инфракрасный сигнал, элемент питания (ВАТ) и т.п.
Фиг.46 представляет собой пояснительную схему для случая выполнения резервирования или записи программы для приставки к телевизору для спутникового вещания или вещания по сети Интернет с использованием сканера (SCN) и подставки, показанной на фиг.45.
Сканер (SCN) может подключаться к подставке не только посредством проводной связи, как показано на фигурах 45 и 46, но и посредством беспроводной связи.
На фиг.47 приведен пример бумажного контроллера, используемого для дистанционного контроллера, показанного на фигурах 45 и 46. На фиг.48 приведен пример бумажного контроллера, используемого для дистанционного контроллера, управляющего приставкой к телевизору.
На фиг.49-56 показано соответствие кодовых значений соответствующих функциональных областей (областей или пиктограмм, в которых напечатаны растры) бумажного контроллера, показанных на фиг.47, командам на выполнение для телевизоров (TV) и приставок к телевизору, означаемым этими кодами.
Например, если сканером считывается область "ПИТАНИЕ", напечатанная на лицевой стороне, показанной на фиг.47, растр, напечатанный в этой области, считывается и преобразуется в кодовое значение, и в телевизор или приставку к телевизору передается сигнал на включение питания.
На фиг.57 представлен бумажный контроллер в соответствии с одним вариантов осуществления, реализованный как носитель, управляющий приставкой к телевизору, установленной в гостевой комнате в отеле.
На бумажном контроллере напечатаны символы, означающие английский (English), китайский (Chinese), корейский (Korean) и японский (Japanese) языки, и на соответствующих символах напечатаны растры. Управляющие сигналы подаются из дистанционного контроллера посредством беспроводной или оптической связи, и при этом приставка к телевизору может выполнять операции, означаемые соответствующими символами.
На фиг.58 и 59 приведены примеры бумажного контроллера (бумажной клавиатуры), управляющего устройством воспроизведения музыки или видео. Хотя устройство воспроизведения музыки или видео подробно не описывается, видео и речь могут записываться или воспроизводиться с использованием сканера (SCN) и бумажного контроллера (бумажной клавиатуры) для работы устройства воспроизведения музыки или видео. В соответствующие области команд бумажного контроллера (бумажной клавиатуры) вводятся и растры. Как показано на фиг.59, можно составить бумажный контроллер (бумажную клавиатуру), с помощью которой можно вводить буквы или знаки.
На фиг.60-67 показано соответствие кодовых значений соответствующих функциональных областей (областей или пиктограмм, в которых напечатаны растры) бумажного контроллера, показанных на фигурах 58 и 59, командам на выполнение для устройств воспроизведения музыки или видео, означаемым этими кодами.
На фиг.68-70 приведен пример использования белой доски в качестве поверхности носителя. На этой белой доске напечатаны и растры. Принимается, что на растрах на белой доске напечатаны коды точек (см. фиг.9), означающие значения координат.
Как показано на фиг.70, проектор проецирует заданное изображение на белую доску, на которой напечатаны растры, означающие значения координат. Проектор подключен к персональному компьютеру (не показанному). Если произвольная позиция на белой доске обрабатывается с использованием предлагаемого сканера (см. фиг.1), подключенного к этому персональному компьютеру, растр в этой позиции считывается сканером (SCN) и в персональном компьютере преобразовывается в значение координаты. На жестком диске в персональном компьютере записана таблица индексов (см. фиг.24), в которой значения координаты соответствуют командам, адресам и т.п. При обращении к таблице индексов информация или команда, определенная каждым соответствующим адресом, соответственно отображается или выполняется.
Как показано на фиг.69, на поверхности белой доски предусмотрен связывающий слой, и на связывающий слой приклеен прозрачный лист с растрами, напечатанными на одной стороне, причем растры напечатаны на стороне, обращенной к связывающему слою.
Соответственно, растры защищены прозрачным листом как таковым. При этом, даже если кончик сканера или пишущий узел для белой доски касается растров, растры не портятся.
В примере на фиг.70, если сканер считывает растр на области, отображенной как пиктограмма на белой доске, растр преобразуется в персональном компьютере в значение координаты, и запускается прикладная программа, зарегистрированная заранее в соответствии со значением координаты.
Альтернативно, как показано на фиг.68, изображение дистанционного контроллера может проецироваться на левую сторону белой доски, а подвижное изображение, управляемое дистанционным контроллером, может воспроизводиться на ее правой стороне.
В этом случае, если сканером считывается часть, соответствующая проецируемому изображению каждой кнопки дистанционного контроллера, персональным компьютером считывается значение координаты, соответствующее проецируемому изображению, и выполняется операция, соответствующая значению координаты, например, воспроизведение, быстрая перемотка вперед, обратная перемотка, пауза или т.п. видеоизображения, что позволяет управлять проецируемым видео (изображением).
На фиг.71 приведен пример использования полупрозрачной акриловой доски (доски экрана) вместо белой доски. Обратный проектор, расположенный сзади акриловой доски, проецирует настольный экран персонального компьютера или видео (изображение).
На этой доске экрана, на поверхности акриловой доски со стороны обратного проектора с помощью связывающего слоя приклеен лист инфракрасного режекторного светофильтра, а на ее противоположной поверхности связывающим слоем приклеен прозрачный лист. На поверхности прозрачного листа со стороны связывающего слоя напечатаны растры, означающие значения координат.
При приклеивании листа инфракрасного режекторного светофильтра на поверхности доски экрана со стороны обратного проектора инфракрасная составляющая света, излучаемого обратным проектором, обрезается и световой шум инфракрасной составляющей не доходит из обратного проектора до стороны сканера. Благодаря этому можно поддерживать высокую точность считывания растра.
На фиг.71, если сканер считывает изображение части пиктограммы программы браузера, центральный процессор (CPU) персонального компьютера, обращаясь к таблице соответствия (не показанной) пар координат и команд на обработку, распознает, что эта часть пиктограммы находится в положении, в котором расположена пиктограмма программы браузера, и выполняет команду на обработку, соответствующую координате (в этом примере запускает программу браузера).
На фиг.73 приведен пример создания вышеуказанной бумажной клавиатуры самим пользователем (оператором). Для того чтобы создать бумажную клавиатуру, изобразительная информация на бумажной клавиатуре редактируется на экране, создается маска, например, путем вырезания части области, и на маске располагаются коды растров так, чтобы пользователь (оператор) мог использовать клавиатуру со свободным расположением.
Составляется программа, позволяющая пользователю (оператору) свободно удалять, добавлять и располагать функциональные пиктограммы, используя приложение на экране, и изображение экрана печатается вместе с растрами или печатается на листе, на котором напечатаны растры. Тем самым можно реализовать бумажную клавиатуру, на которой все команды на выполнение для функций прикладных программ для текстового процессора, программы табличных вычислений и т.п. изготовлены по заказу для пользователя (оператора) и напечатаны.
Это может уменьшить число функциональных кнопок, расположенных на экране, и сделать экранные интерфейсы для текстового процессора, электронной таблицы и прикладных программ довольно простыми.
Как показано на фиг.74 и 75, один вариант осуществления, в котором используются описанные выше устройство считывания растров, таблица индексов, таблица сервера управления и т.п., выполнен в виде распространяемого документа как техническое введение.
Как показано на этом распространяемом документе (фиг.74 и 75), настоящий способ можно реализовать как Grid Onput (фирменное наименование).
На фиг.74 и 75 приведен пример, в котором сканер используется для персонального компьютера (PC) как аппаратное средство, то есть как GAM (Grid Application Manager (администратор прикладных программ сетки) - название прикладной программы, инсталлированной на устройстве жесткого диска персонального компьютера).
На фиг.74 и 75, (1)-(5) и (7) приведены примеры фактических операций. А именно, как показано в (1) фиг.74, пользователь выполняет программу инсталляции, записанной в постоянном запоминающем устройстве на компакт-диске (CD-ROM) или загружаемой путем доступа к серверу распространения в сети Интернет, на персональном компьютере (PC) и регистрирует GAM и программу драйвера как резидентные программы в OS (операционной системе). Кроме того, пользователь инсталлирует на устройство жесткого диска (HD) прикладную программу, сгруппированную администратором прикладных программ (GAM), и данные контента, такие как изображения и видео.
Затем сканер подключается к терминалу USB (универсальной последовательной шины), и резидентная программа драйверов распознает сканер.
Когда сканер считывает поверхность тэга, считанное изображение (растр) поверхности тэга считывается персональным компьютером (PC) через кабель USB и загружается в видеопамять (видео ОЗУ). GAM, считанный центральным процессором (CPU), расшифровывает считанное изображение (растр) в код (кодовый номер) по вышеуказанному алгоритму (GRID 1 или GRID 2).
Если сканер сканирует тэг первый раз, на устройстве отображения (DISP) персонального компьютера (PC) отображается экран, подсказывающий пользователю ввести персональную информацию, соответствующую этому тэгу, и пользователь в соответствии с этим отображаемым экраном регистрирует персональную информацию, такую как имя, адрес и номер кредитной карточки. Персональная информация, введенная таким образом, регистрируется в таблице сервера управления, показанной на фиг.24 и описанной выше, и используется для последующей аутентификации.
А именно, впоследствии, когда включается персональный компьютер (PC), тэг сканируется сканером, и при этом сервер управления выполняет аутентификацию, и после завершения этой аутентификации запускается GАМ.
Затем сканером сканируется (считывается) бумажный носитель или бумажный контроллер (бумажная клавиатура), на котором (которой) напечатаны растры, и при этом считанные данные изображения на растрах вводятся в персональный компьютер, и коды точек (кодовые номера), каждый из которых состоит из 32-битовой строки, расшифровываются.
Затем в соответствии с кодами точек (кодовыми номерами) происходит обращение к таблице управления кодами точек (таблице индексов) GAM.
Если коды точек (кодовые номера) уже зарегистрированы в таблице индексов, то при этом распознается, что данные контента, соответствующие кодам точек, уже инсталлированы в персональном компьютере (PC), и данные контента считываются и воспроизводятся. Если данными контента являются изображения или видео, прикладной программой воспроизведения видео или программой отображения изображений, соответствующей данным контента, этот фильм или изображения отображаются на устройстве отображения (DISP).
Если в каждом коде точек (кодовом номере) в таблице индексов регистрируется адрес (URL) в сети Интернет, запускается программа браузера (такая, как Internet Explorer от Microsoft Corporation), и выполняется доступ к адресу.
Кроме того, как показано в (5) фиг.74, если код точки (номер точки), полученный в результате считывания каждого растра, не зарегистрирован в локальной таблице управления кодами точек (в таблице индексов) (в персональном компьютере), происходит обращение к серверу управления кодами точек в сети Интернет. Если в таблице сервера управления кодами точек код точек (кодовый номер) зарегистрирован, то автоматически начинаются (1) загрузка контента из отмеченного Web-сервера или, чтобы быть точнее, из сервера А, (2) распространение подвижных изображений с потоковой передачей данных или, чтобы быть точнее, распространение данных из сервера В, служащего в качестве сервера распространения с потоковой передачей данных, и (3) просмотр Web-страниц или, чтобы быть точнее, загрузка Web-файлов, обозначенных адресом (URL) сервера С.
Затем, когда данные контента загружены в персональный компьютер (PC), в него загружаются и дополнительные данные (пары кодовых номеров и адресов) из таблицы управления кодами точек (из таблицы индексов) для запуска данных контента. Затем эти данные управляются таблицей управления кодами точек (таблицей индексов) в персональном компьютере.
Поэтому впоследствии, когда считывается этот же кодовый номер, данные контента, загруженные в устройство жесткого диска (HD) персонального компьютера, воспроизводятся в соответствии с таблицей управления кодами (таблицей индексов), включающей вновь добавленные данные, без повторного доступа к серверу А, В или С в сети Интернет.
На фиг.76 и 77 объясняется пример использования бумажного контроллера для системы заказов в предприятии общественного питания, таком как ресторан.
Как показано на этих чертежах, меню, в котором напечатаны растры разных кодовых номеров в соответствии с пунктами меню, кладется на каждый столик в ресторане, и на крае стола устанавливается компьютерный терминал, включающий устройство отображения (DISP).
В сканер встроена система беспроводной связи на короткие расстояния, такая как система по технологии Bluetooth, и кодовые номера и информация о номерах пунктов меню, считанная с меню, может передаваться между сканером и компьютерным терминалом.
Кодовые номера, соответствующие пунктам меню и информации о номерах пунктов, считанные сканером, передаются в компьютерный терминал. Центральный процессор (CPU) компьютерного терминала создает сигнал заказа, в котором к кодовым номерам и информации о номерах пунктов меню добавлен номер столика, и передает этот сигнал заказа в сервер заказов.
Сервер заказов извлекает из сигнала заказа номер столика, кодовые номера, соответствующие пунктам меню, и информацию о номерах пунктов меню и создает заказ для кухни. В частности, сервер заказов отображает номер столика, пункты меню, соответствующие кодовым номерам, и номера пунктов, на устройстве отображения, находящемся на кухне, и шеф-повара могут начать приготовление блюд.
Описан пример, в котором во время создания сигнала заказа в компьютерном терминале добавляется номер столика. Однако к поверхности подставки компьютерного терминала или к поверхности каждого столика заранее прикрепляется печать или подобное средство, на котором напечатан растр, означающий номер столика. При считывании поверхности печати с использованием сканера, находящегося на столике, номер столика увязывается с компьютерным терминалом.
На столике можно разложить несколько сканеров, чтобы несколько человек могли одновременно делать заказы.
На фиг.84 приведен пример бумажной клавиатуры, у которой значения координат XY используются как коврик для мыши.
На фиг.84(а) показано, что область коврика для мыши предусмотрена на части бумажной клавиатуры.
В этом варианте осуществления, в растрах, напечатанных на изображениях клавиш, зарегистрированы только кодовые значения, соответственно и кодовые значения и значения координат XY зарегистрированы в растрах, напечатанных в области коврика для мыши. Если пользователь перемещает сканер вверх в области коврика для мыши, экран прокручивается вверх. Аналогичным образом, если пользователь перемещает сканер вниз, экран прокручивается вниз. Аналогична картина и в случае перемещения вправо и перемещения влево.
На фиг.84(b) показано, что как область коврика для мыши используется вся бумажная клавиатура.
В этом варианте осуществления в каждом из всех изображений на клавишах регистрируются как кодовое значение, соответствующее контенту клавиши, так и значение координаты. Если пользователь два раза или более постукивает сканером в произвольном месте на бумажной клавиатуре, а затем передвигает сканер вверх, экран прокручивается вверх. Аналогичным образом, если пользователь два раза или более постукивает сканером и перемещает сканер вниз, экран прокручивается вниз. Аналогична картина и в случае перемещения вправо и перемещения влево.
На фиг.85, иллюстрирующей растры, созданные на проекционной доске, значения координат и кодовые значения определены в одном формате. На доске созданы заданные блоки матрицы, и одному и тому же блоку матрицы присвоено одно и то же кодовое значение, несмотря на изменение значения координаты.
В этом варианте осуществления изображение пиктограммы расположено так, что распространяется по одному или нескольким блокам матрицы. При считывании растра изображения пиктограммы считывающим устройством изображение, соответствующее изображению пиктограммы, характеристически управляется или характеристически запускается программа для изображения, соответствующего изображению пиктограммы.
На фиг.86 показано соотношение между кодовыми значениями и значениями координат XY растров в каждой матрице на белой доске.
0
31
0
7
8
15
16
29
30
31
Фиг.86(а) представляет собой таблицу, иллюстрирующую значения, определенные в 32 битах из областей С-С растров. Как показано на фиг.86(а), области С-С означают координаты Y, области C-C означают координаты X, области С-С означают кодовые значения, и области С-С означают биты контроля четности.
Эти численные значения расположены в областях сетки, показанных на фиг.86(b), а на фиг.86(с) представлены конкретные растры.
На фиг.87 приведена таблица соответствия между кодовым значением и командой, предусмотренной в устройстве жесткого диска (HD) персонального компьютера. Если кодом точек, соответствующим растру, считанному сканером, является, например, 11 или 12, воспроизведение видео останавливается. Если кодом точек является 13, в воспроизведении видео делается пауза.
Фиг.88-90 представляют собой схемы, объясняющие способ создания бумажной клавиатуры, на которой пиктограммы на настольном экране напечатаны при захвате и печати настольного экрана.
В этом варианте осуществления составляется программа вывода бумажной клавиатуры, на которой на пространстве листа как носителе для печати печатаются пиктограммы, а также растры, если настольный экран захвачен нажатием кнопки "ПЕЧАТАТЬ ЭКРАН" (prt sc) на клавиатуре (KBD) или подобном устройстве.
На фиг.88(а) показан настольный экран дисплея (устройства отображения). На этом настольном экране отображаются изображения пиктограмм текстового процессора, сети Интернет и электронной таблицы, а также кнопка СТАРТ, например.
При захвате настольного экрана устройство жесткого диска (HD) персонального компьютера распознает, в каком положении каждая пиктограмма отображается на настольном экране, и рассчитывает значение координаты положения, в каком отображается каждая пиктограмма. Устройство жесткого диска (HD) приводит координаты XY на настольном экране в соответствие с координатами XY на листе для печати и создает растры, соответствующие этим пиктограммам. Растр включает растры, означающие значения координат на экране, и кодовые значения, означающие функции соответствующих пиктограмм, в одном формате. Устройство жесткого диска (HD) выполняет операцию наложения и печати для наложения созданных растров на изображения на настольном экране.
На фиг.88(b) показана бумажная клавиатура, на которой напечатаны настольный экран и растры.
Фиг.89 - это схема, поясняющую таблицу, иллюстрирующую соответствие между кодовыми значениями и программами запуска. Если растры создаются вышеуказанной обработкой, в устройстве жесткого диска (HD) создается таблица, в которой кодовые значения растров приведены в соответствие с программами запуска, которые обозначаются соответствующими пиктограммами (функциями пиктограмм). Например, если создан растр, соответствующий пиктограмме, указывающей текстовый процессор, и этому растру присвоено кодовое значение 0001, создается таблица, в которой кодовое значение 0001 соответствует программе запуска Warpro.exe. Аналогична ситуация и для пиктограмм, указывающих сеть Интернет и электронную таблицу. При создании этой таблицы запускается программа электронной таблицы, если пользователь с использованием сканера щелкает мышью, например, по рисунку таблицы на бумажной клавиатуре, показанной на фиг.88(b).
Фиг.90 представляет собой схему, иллюстрирующую формат вышеуказанных растров. Поскольку формат растров аналогичен формату, описанному выше, его описание не приводится.
Таким образом, при печати пиктограмм на настольном экране заранее, эти пиктограммы можно легко обозначить. Даже если пиктограммы на настольном экране не видны на экране, поскольку, например, уже запущены несколько программ, пользователь может легко загрузить каждую программу, щелкнув мышью с использованием сканера по изображению пиктограммы на напечатанной бумажной клавиатуре.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Настоящее изобретение может использоваться в системе ввода для устройства обработки информации, такого как персональный компьютер, телевизор или проигрыватель.