用于顯示電子文檔的設(shè)備的制造方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及一種包括多個(gè)顯示器（尤其是電泳薄膜顯示器）的計(jì)算設(shè)備?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]在用戶接口研究中的長(zhǎng)期的爭(zhēng)論在于物理和數(shù)字用戶接口對(duì)象之間的利益平衡。具體地說(shuō)，基于辦公人員使用紙質(zhì)文檔的物理桌面計(jì)算設(shè)備的外觀已經(jīng)成為持久的研究目標(biāo)[5]。據(jù)Sellen和Harper[30]，長(zhǎng)期使用紙的一個(gè)原因在于：當(dāng)整理和導(dǎo)航信息時(shí)，紙?zhí)峁┯|覺(jué)知覺(jué)反饋，而這在傳統(tǒng)的數(shù)字窗口環(huán)境中不可行。作為物理介質(zhì)的紙還薄、輕且便于攜帶。紙?zhí)峁?duì)信息的3D空間整理，并且允許對(duì)多個(gè)信息流的同時(shí)訪問(wèn)。[0003]另一方面，圖形用戶界面（GUI)提供比紙好得多的快速電子操縱和更新信息的能力。然而，與紙質(zhì)文檔相比，GUI存在以下三個(gè)主要局限：[0004](1)用戶在同時(shí)操縱和整理多個(gè)窗口時(shí)（尤其是在窗口彼此遮擋的情況下）受到嚴(yán)重限制；[0005](2)對(duì)窗口的空間操縱被限定并且受限于屏幕大??；以及[0006](3)用戶不能如他們?cè)谡鎸?shí)的物理環(huán)境中那樣有效地發(fā)揮針對(duì)基于⑶I文檔檢索的空間記憶能力[16]。[0007]因此，本申請(qǐng)人認(rèn)識(shí)到對(duì)將可觸摸的、類(lèi)似紙的交互與數(shù)字文檔結(jié)合的設(shè)備的需要。[0008]為數(shù)字信息提供基于紙的交互的構(gòu)思并不新穎：該構(gòu)思是啟發(fā)了⑶I的MemeX[5]的核心構(gòu)思。Wellner的DigitalDesk(數(shù)字桌子）[34]是最初的用于通過(guò)在紙上進(jìn)行數(shù)字投影來(lái)在物理介質(zhì)和數(shù)字介質(zhì)之間實(shí)現(xiàn)上述無(wú)縫交互的系統(tǒng)之一。從那以后，許多桌面研究項(xiàng)目已經(jīng)探索出紙和數(shù)字信息的共存方法[15,17]。雖然這些系統(tǒng)提供對(duì)紙的各種可供性（affordances)，但是這些系統(tǒng)通常受限于它們的交互，并且不會(huì)利用在桌子的2D表面之外的內(nèi)容的空間性。[0009]DigitalDesk[34]是最初的物理紙式計(jì)算機(jī)之一。其無(wú)縫地融合了物理桌子上的物理紙和數(shù)字文檔之間的交互。用戶能夠從紙質(zhì)文檔中選擇日期并將其復(fù)制到數(shù)字文檔中。在PaperWindows中，Holman等人[16]創(chuàng)建了模擬完全無(wú)線的全彩色數(shù)字紙的窗口環(huán)境。Holman將數(shù)字文檔投影到物理紙上，實(shí)現(xiàn)在柔性顯示器上的直接輸入和輸出。PaperWindows表明了手勢(shì)輸入（諸如握持、裝訂、輕彈和彎曲）的使用。類(lèi)似地，Lee等人[19]使用可折疊材料上的圖像投影，以利用可變形式因子和維度模擬柔性顯示器。[0010]對(duì)薄膜顯示器交互的研究開(kāi)始于紙的實(shí)體模型、在剛性裝置上的可彎曲基板和被投影的柔性顯示器[16,29]。隨著近期辦公用柔性顯示器的可用性，如PaperPhone(紙式電話）[18]的項(xiàng)目探索出諸如彎曲的新交互技術(shù)作為交互范例。DisplayStaCks(顯示器堆疊）[11]是少數(shù)的用于探索堆疊多個(gè)功能性EInk(電子墨水）顯示器的交互技術(shù)。然而，其特征僅針對(duì)一小部分的智能電話大小的顯示器，并且在基于堆疊比擬（metaphor)的屏幕之間呈現(xiàn)有限的交互集。toon]在過(guò)去幾十年來(lái)，研究人員還探索出將數(shù)字內(nèi)容與一部分物理介質(zhì)（從桌子上的紙[16,34]到筆記本[21]和地圖[25])進(jìn)行集成。已經(jīng)研究了數(shù)字和物理介質(zhì)之間的多種關(guān)系，包括將物理介質(zhì)明確地設(shè)計(jì)為支持詢(xún)問(wèn)數(shù)字內(nèi)容[25]，或同步同一文檔的數(shù)字和物理表現(xiàn)[13]。然而，針對(duì)這種集成幾乎不存在被統(tǒng)一接受的設(shè)計(jì)原則[20]。[0012]Khalibeigi等人[17]和Hinckley等人[15]致力于跟蹤各種構(gòu)造的物理文檔的桌面設(shè)備?？赏ㄟ^(guò)以下方式與混合的物理-數(shù)字文檔進(jìn)行交互：點(diǎn)擊物理介質(zhì)[9]、在物理介質(zhì)上書(shū)寫(xiě)[13]或操縱物理介質(zhì)[15]、（例如以魔法透鏡（magiclens)交互[4])相對(duì)于物理文檔移動(dòng)數(shù)字顯示器、或者與疊加在物理介質(zhì)之上的⑶I進(jìn)行交互[15]或在單獨(dú)的數(shù)字裝置上進(jìn)行交互[9]。在一些情況下，介質(zhì)本身作為顯示器和輸入裝置兩者：例如，Reilly等人[25]發(fā)現(xiàn)用戶傾向于選擇介質(zhì)的一角以方便精確指向并減少阻礙(occlusion)〇[0013]針對(duì)3D虛擬環(huán)境的交互范例已嘗試開(kāi)發(fā)例如中心透視和本體感受[23]以獲取目標(biāo)?，F(xiàn)有技術(shù)已說(shuō)明在目標(biāo)獲取性能[6]和回憶項(xiàng)目位置[7]兩者方面，2D或2.f5D工作空間（不論物理還是虛擬）都比3D工作空間更有效[2]。Cockburn和McKenzie提出在任務(wù)效率和客觀性能測(cè)量方面，物理2D接口優(yōu)于虛擬2D接口[6]。然而，當(dāng)比較物理接口和虛擬接口時(shí)，Terenghi等人[31]觀察到使用物理對(duì)象可以更快地解決疑難（puzzlesolving)，而物理接口和虛擬接口的分類(lèi)性能相同。他們的參與者也偏好于物理實(shí)施。此外，他們展示出在物理接口條件下的明顯更多的雙手交互。作者還觀察了與握持和布置多個(gè)物理人工制品（artefact)的能力部分相關(guān)的物理和虛擬桌面活動(dòng)。[0014]因此，第一（或熱）接近分區(qū)可包括桌子上的與用戶相距約70cm范圍內(nèi)的所有區(qū)域。當(dāng)所述至少一個(gè)顯示裝置被用戶握持時(shí)，所述至少一個(gè)顯示裝置也可以在第一接近分區(qū)內(nèi)。第二（暖）接近分區(qū)可包括桌子上的與用戶相距約70cm至IlOcm之間的范圍內(nèi)的所有區(qū)域。如果僅存在兩個(gè)分區(qū)，則第二接近分區(qū)可以是冷分區(qū)。可選擇地，可以將第二接近分區(qū)之外的所有區(qū)域定義為第三接近分區(qū)（冷分區(qū)）。還可以定義其它的接近分區(qū)。【
發(fā)明內(nèi)容】[0015]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于向用戶顯示多個(gè)電子文檔的設(shè)備，所述設(shè)備包括：[0016]具有多個(gè)接近分區(qū)的桌子，其中，所述多個(gè)接近分區(qū)包括靠近所述設(shè)備的用戶的至少第一接近分區(qū)和與所述用戶相距較遠(yuǎn)的至少第二接近分區(qū)；[0017]至少一個(gè)顯示裝置，包括用于顯示所述多個(gè)電子文檔之一的顯示器；以及[0018]至少一個(gè)感測(cè)裝置，用于確定所述至少一個(gè)顯示裝置所位于的接近分區(qū)，[0019]其中，所述顯示裝置的功能由該顯示裝置所位于的接近分區(qū)確定。[0020]其它特征在下面闡述，并在從屬權(quán)利要求中闡述，并且應(yīng)用于本發(fā)明的合適的兩個(gè)方面。[0021]所述設(shè)備優(yōu)選地包括多個(gè)顯示裝置，其中，所述多個(gè)顯示裝置的每個(gè)顯示裝置的功能由所述每個(gè)顯示裝置所位于的接近分區(qū)確定。所述至少一個(gè)感測(cè)裝置可確定所述多個(gè)顯示裝置的每個(gè)顯示裝置與所述多個(gè)顯示裝置的另一顯示裝置的接近度。[0022]根據(jù)每個(gè)顯示裝置所位于的接近區(qū)間，每個(gè)顯示裝置的顯示器可不顯示文檔、顯示文檔的部分、顯示單個(gè)文檔或多個(gè)文檔（例如，帶標(biāo)簽的文檔）。[0023]所述顯示裝置或每個(gè)顯示裝置可以是薄膜顯示器，優(yōu)選為電泳顯示器。以上描述的現(xiàn)有技術(shù)中的紙式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都沒(méi)有有效地利用功能性薄膜電子紙顯示器。新興的薄膜柔性顯示器技術(shù)[18]呈現(xiàn)了將物理環(huán)境中的紙與數(shù)字環(huán)境中的信息融合在一起的可能性。顯示器可以是有機(jī)用戶接口[32]，其可以是非平面、柔性、可觸摸、高分辨率的顯示接口。柔性顯示器可以足夠薄以模仿類(lèi)似紙的交互，并且可以足夠輕以允許在顯示器之間的有效空間交互。雖然對(duì)柔性顯示接口的研究致力于在紙上的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的實(shí)施[16,18]，但是該研究最關(guān)注的是單個(gè)和小的顯示器交互的實(shí)用性。[0024]通過(guò)對(duì)比，在本發(fā)明中，使用多個(gè)顯示裝置使得實(shí)現(xiàn)多顯示器的大格局交互。通過(guò)使用這種顯示器，本發(fā)明可被稱(chēng)為Paperdesk，并且是允許使用在物理桌子上實(shí)施的多個(gè)柔性電泳顯示器對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行物理操縱的電子紙計(jì)算機(jī)。所述設(shè)備結(jié)合了電子窗口的可延展性與紙質(zhì)文檔的觸覺(jué)知覺(jué)和3D空間操縱。在所述設(shè)備中，每個(gè)圖形窗口可以被全功能性的紙大小的對(duì)角線長(zhǎng)10.7"的薄膜高分辨率柔性電子顯示器表現(xiàn)[24]。[0025]所述設(shè)備可使用情景感知（contextaware)窗口管理技術(shù)，該技術(shù)允許通過(guò)多個(gè)物理顯示器的相對(duì)移動(dòng)來(lái)與在所述多個(gè)物理顯示器上呈現(xiàn)的多個(gè)文檔進(jìn)行交互。使用多個(gè)顯示器實(shí)現(xiàn)在大工作區(qū)域上擴(kuò)展的虛擬無(wú)限制的屏幕實(shí)際資源（estate)。[0026]每個(gè)顯示裝置表示所述設(shè)備的基本組件并且顯示器可被稱(chēng)為令牌（token)。令牌和約束系統(tǒng)[33]將物理對(duì)象分類(lèi)為在一組基于空間的約束下操縱的用于詢(xún)問(wèn)數(shù)據(jù)和執(zhí)行處理的令牌。在本發(fā)明中，每個(gè)顯示器可以根據(jù)其相對(duì)于其它物理文檔窗口的布置（當(dāng)然也可相對(duì)于用戶的接近度）而被動(dòng)態(tài)地約束。已經(jīng)在諸如Siftables[22]和Data-tiles[27]的其它系統(tǒng)中探索了該方法，即根據(jù)本身是動(dòng)態(tài)的令牌來(lái)動(dòng)態(tài)地定義約束。然而，本發(fā)明將其擴(kuò)展到包括由紙聯(lián)想到的與情景感知物理窗口的交互，其中，每個(gè)窗口被一個(gè)顯示器呈現(xiàn)。每個(gè)顯示器可被稱(chēng)為顯示窗口。[0027]所述設(shè)備優(yōu)選地針對(duì)文檔，并且需要在顯示器上物理展現(xiàn)（呈現(xiàn)）每個(gè)文檔。每個(gè)顯示器可具有多個(gè)電子文檔。此外，每個(gè)電子文檔可具有單頁(yè)或多頁(yè)。然而，優(yōu)選地，所述設(shè)備被配置為絕沒(méi)有未被至少一個(gè)顯示器呈現(xiàn)的電子文檔。這使得用戶能夠通過(guò)物理地且可觸摸地根據(jù)桌子上的空間排布移動(dòng)顯示器，來(lái)移動(dòng)數(shù)字文檔。[0028]每個(gè)顯示桌子可以感知其自身在桌子上的位置，并且可以感知其自身相對(duì)于其它顯示器或者在其它顯示器內(nèi)的位置。這實(shí)現(xiàn)在顯示窗口之間的取決于顯示窗口與用戶或其它顯示窗口多接近的智能情景感知操作。[0029]傳統(tǒng)上，屏幕實(shí)際資源受限于桌面⑶I，從而窗口通常以虛擬z維度堆疊在桌面上，相互遮擋。在本設(shè)備中，使用多個(gè)顯示器意味著實(shí)際資源不受單個(gè)顯示器或者甚至是單個(gè)桌面的限制。[0030]每個(gè)顯示裝置的功能由顯示裝置到用戶的接近度確定。例如，每個(gè)顯示裝置可基于到用戶的物理接近度改變文檔信息的分辨率。換言之，由顯示裝置顯示的細(xì)節(jié)的程度可基于所述裝置所位于的接近分區(qū)而改變。因此，離用戶最遠(yuǎn)的顯示裝置可呈現(xiàn)未被使用的文件縮略圖。離用戶最近的顯示窗口可呈現(xiàn)文檔中的完整頁(yè)面。在這些范圍極限之間的顯示窗口可呈現(xiàn)概覽視圖。[0031]還可通過(guò)顯示裝置到用戶的接近度確定其它功能。例如，顯示裝置可以被配置為當(dāng)顯示裝置在第一接近分區(qū)內(nèi)時(shí)允許用戶編輯在顯示器上顯示的文檔。顯示裝置可被配置為當(dāng)顯示裝置在第二（或者下一）接近分區(qū)中時(shí)鎖定文檔（即阻止對(duì)文檔的意外編輯）。顯示裝置可被配置為當(dāng)顯示裝置在第二接近分區(qū)或第三接近分區(qū)內(nèi)時(shí)關(guān)閉所述顯示器。[0032]使用接近度激活文檔視圖還需要考慮頂層或聚焦窗口。顯示器越靠近用戶，則其預(yù)期受到的關(guān)注度越高，從而該顯示器變得更可能接收到輸入。根據(jù)Sellen和Harper[30]，用戶在處理紙質(zhì)文檔時(shí)通常使用接近度。熱紙質(zhì)文檔被立即使用、用于多個(gè)同時(shí)目的并且緊鄰用戶。暖紙質(zhì)文檔已被使用或者將被立即使用，但是對(duì)其的處理方式與對(duì)熱紙質(zhì)文檔的處理方式不同。冷紙質(zhì)文檔表示未被立即使用的存檔的文檔，并且通常被歸檔在遠(yuǎn)離用戶的位置。在本設(shè)備中，這些關(guān)于熱、冷和暖分區(qū)的概念被轉(zhuǎn)換為接近度設(shè)計(jì)[12]，在該設(shè)計(jì)中，可通過(guò)物理地將顯示器向用戶移動(dòng)或者使其遠(yuǎn)離用戶來(lái)將顯示器置于任務(wù)焦點(diǎn)中或者將顯示器移出任務(wù)焦點(diǎn)。Sellen和Harper[30]還提出為了實(shí)現(xiàn)容易的多任務(wù)處理，在用戶的近距離內(nèi)的每個(gè)文檔都應(yīng)該針對(duì)輸入是活躍的，而最活躍的窗口是用戶正握持的窗口。[0033]因此，第一接近分區(qū)可包括桌子上的用戶的手臂長(zhǎng)度的范圍內(nèi)（即與用戶相距約70厘米范圍內(nèi)）的所有區(qū)域。當(dāng)所述至少一個(gè)顯示裝置正被用戶握持時(shí)，所述至少一個(gè)顯示裝置也在第一接近分區(qū)內(nèi)。第一接近分區(qū)可以被稱(chēng)為熱分區(qū)。在只有一個(gè)另外的接近分區(qū)的情況下，該另外的接近分區(qū)可以包括在第一分區(qū)之外的所有區(qū)域，并且可被稱(chēng)為冷分區(qū)或暖分區(qū)?？蛇x擇地，另外的接近分區(qū)可被定義為逐漸增加與用戶的距離的區(qū)帶的分區(qū)，并且可使用諸如暖、冷等的術(shù)語(yǔ)來(lái)指代中間分區(qū)。例如，第二接近分區(qū)可包括在桌子上的與用戶相距約70cm至IIOcm之間的范圍內(nèi)的所有區(qū)域，并可被稱(chēng)為暖分區(qū)。第三接近分區(qū)可以是第二接近分區(qū)之外的所有區(qū)域，并且可以被稱(chēng)為冷分區(qū)。[0034]所述裝置可包括用于顯示每個(gè)顯示裝置位于哪個(gè)接近分區(qū)中的指示器。例如，指示器可包括針對(duì)所述第一接近分區(qū)的第一顏色（例如綠色）的燈和針對(duì)所述第二接近分區(qū)的第二顏色（例如當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 4 5