本发明涉及将光和声音信号结合起来演示信息的方法及装置的一般领域。本发明尤其涉及这样的装置和方法，用于通过把光和声音信息与存在的印刷资料结合起来，以加强理解和记忆书中所展示的资料。 对印刷材料的理解是现代社会最优先的教育目标。众所周知，对于所有印刷材料的理解取决于读者依据以前所获得的与该资料有关的知识，来理解新看见的资料的能力。因此，进行了各种努力来提供帮助，以加强对这种书面资料的理解过程，使得提高理解和吸收作用。
在现有技术的各种装置中，属于Lipps的US4021932（1977），属于Chatlien的US4189852（1980），属于Ross的US4273538（1981），属于Doring的US4425098（1984），属于Shimizu的US4752230（1988），属于Weiner的US4778391，和属于Jeng的4809246（1989）公开了几种方法，以用于有效地光显示印刷材料，或者是为了娱乐的目的，或者是为了增强读者的理解和记忆。尤其是美国专利US4809246描述了一种声音说明书，其使用了书页敏感元件，它能起动关于所看到的书页上印刷内容地说明的录音。在属于Montgomery等人的美国专利US4703573（1987）中，公开了一种带有声光元件的电子书装置，这种声光元件利用电子学手段产生和传送声音和电子图象的组合以识别打开的书页上所显示的资料。在此书页上装有控制电路，根据被认为适宜于增强对材料的理解而预先设定好的顺序来协调声光显示功能。与此类似，属于Wilbur的美国专利US4363081描述了使用光发射二极管（LED）元件，使贺卡上的图象和其它印刷内容发光。
另外，属于Kanffman的美国专利US4209824（1980）公开了一种书，它在每一页上都包含有电子电路和带有发光装置的窗口，用以照亮书页上所印刷的图象的区域。属于Zadig的美国专利US3592098（1971）描述了一种柔性导电黑水，这种墨水能够使用这种墨水印刷的书页可在与墨迹相交的地方折叠，而不会破坏墨迹电路。在美国专利US1545217（1925）和US1670254（1928）中，Thurber和Gowin展示了利用折褶方式将一张纸页折叠制成传统的、非电子的书。最后，属于Grant和Kniznick的美国专利US2277318和US2444355说明了一种常规书的制作，这种书是通过将许多书页在中间对折，并在折痕处将其装订成为书脊。
回顾现有技术，表明至今为止的绝大多数装置仅具有声音描述或者对书页上所具有的印刷内容的光显示。另一些技术好象仅将声音和/或光增强局限于单词或印刷的图象。然而最重要的是现有技术对于装订成书是不实用的。因为为了光效果而使用LED’S或者传统的发光装置，例如液晶显示装置，需要空间。此外，在现有技术中所述的用于控制声光显示功能的方法对于每一页的要求来讲都是特定的，因此，它们均不适用于长篇多页书，因为通过书脊从每一页到中心控制电路板的完全相同的并联电路的操作，需要过多的空间。最后，任何一种现存的电子书都没有利用使声光信息与读者相互作用的方式来阐明印刷材料。
因此，依然存在着对实用装置的需求，其中以书页上的字符或者图象形式存在的书面资料，（下面通常称之为印刷内容，材料或者资料），均被解释，光显示，或者以任何声和光显示加强的方式，使之与资料系统地同步，以强调资料的意义，就读者一方来说，加强其理解和记忆。特别地，需要一种组合加工的方法，它适用于以一种经济而实用的方式，将许多书页装订成为一本单个的书。
依上所述，本发明主要目的是提供一种能对印刷信息产生光和声音增强的电子书装置。
本发明的另一个目的是提供一种电子书装置，它能产生光信号，以显示书中的印刷资料，使之发光，并吸引读者的注意力。
本发明的再一个目的是提供一种电子书装置，它还能提供声音信号和信息，以显示书中的印刷资料，以便描述和便于读者识别和理解这些材料以及进一步增强其在书页上的显示。
本发明的又一个目的是对声光信号和与之相关的任何部分的印刷信息提供同步控制，以使读者的注意力明确地集中在所感兴趣的那一部分材料上，并且加强读者对所视材料的理解。
还有一个目的是为了教育和娱乐的目的按照预先设计好的适当顺序按次序传送同步的声光信息。
与本发明相关的一个目是一种相互作用系统，据此，读者可以选择其兴趣所在，结果通过直接专注于书中材料的进展而进一步集中读者的注意力。
本发明的又一个目的是在各种设计与具体实施例中应用相同的一般思想以满足不同装置的设计，且对不同类的印刷资料也是合乎要求的。最后，此处所描述的装置进以组件形式构成的，其中书的每一页都构成了整个装置的一个组件元件。
本发明的进一步的目的是制造这样一种装置，其适于对长篇书籍进行组装，而且每一页的声光显示互不干扰，都直接由中心控制电路板来控制。
本发明的另一个目的是以经济及商业可行的方式来实现上述目的。做到这一点可以通过采用简单的元件和制造方法。这些元件和制造方法或者已经在公开的市场上使用，或者可以有竞争力的价格进行发展。
依据这些和其他目的，本发明的一个实施例就是提供一种电子书设备，它由多书页组成，这些书页上有印刷信息，按次序编制的用于识别印刷资料的光信号装置，与光信号同步用于描述或进一步识别资料的声音信号装置，以及电或光敏装置，它用于当打开书视看特定的某一页时，电子控制这些信号的产生和传送。
电子书的每一页都含有一张叠层片，在其上面排列有印刷材料，以及一个含有用于显示的光信号装置的电子背景（electronic backdrop）通过该叠层片。书脊中的电路与每一页的电子背景相耦联，包括电或光敏控制装置，使用于触发发光电路的集成电路装置与声音合成装置分开，这种声音合成装置是同步的和按顺序控制的，以便对在书页上所见到的印刷内容产生同时发生的声光增强效果。这种装置能以预先确定的顺序控制显示，这种顺序被认为适合于增强对材料的理解，如果需要的话，也能提供娱乐。在本项发明的优选的实施例中在每一页为读者提供了两种选择，或者重复某一段落，或者继续通读该书。
本发明的各种其他目的和优点可以从说明书中随后的详细描述中，以及特别是从所附权利要求所指出的新特征中变得更加清楚。因此，为了实现上述目标，本发明所具有的特征由以下方面来说明：附图，优选实施例中的详述，以及由权利要求书所特别指出的特征。然而这些附图和说明仅仅揭示了本发明可以实施的许多方式中的一种。
附图简要说明
图1是本发明实施例的一般特征的透视图，表明电子书的一般结构，以及表明一张具有字母的打开的书页，以及相关主题的图示。
图2表明了书页的叠层结构，表明了象三明治一样夹在带有书面信息的上层和底部支撑层之间的电路板层。
图3表明了本发明的书的集成电路的电子元件的框图。
图4是按照本发明的一个实施例，用以形成电子书的页张的连续的芯板透视图。
图5是图4的连续芯板在组装成书页形式后的透视图。
图6是本发明芯板的部分横截面图，用以说明直接装于书页上的光发射二极管的构造。
图7是按照本发明的另一个实施例，用以形成电子书中的相对两页中的一页的组件芯板的透视图。
图8是图7中的组件芯板在组装成组件书页后的透视图。
图9是印刷在图7中的组件芯板上电路板层的一个例子的设计图，它表明通过用于连接的中心折痕，通过书脊而通到位于书皮上的集成电子电路的连接电路。
图10是扇状书脊的透视图，此书脊用以装订各个组件书页，如图8所示，已处于页片之间，页片上含有相应的连接点，通至书的控制电路。
本发明的一个实施例的透视图，它是按照图8和图10所示的书脊和组件书页的方法所制造的。
图12是以形成相邻组件书的展开页的另一类芯板的透视图。依据本发明的另一个实施例，每一个书的展开页相应于电子书的两张面对的书页。
图13是图12中的组件芯板在组装成书页以后的透视图，和两个相应的展开书页的透视图。
图14是扇状书脊的透视图，此书脊用以装订各个组件书的展开页，从而组合形成书页，如图8所示，它处于页片之间，页片上含有相应的接点，通至书的控制电路，在这里抽出部分书脊预以说明。
图15表明了用于通向图12的书的电路的电通路，通过最后一页书的展开页通至本发明的终端电路板。
图16表明了图12中所示的芯板的优选实施例的电路板层的精确布局。
图17表明了本发明的优选实施例中的单片最后页张的电路板层的精确布局，其特征在于与图16中的电路板层相同的一套接点。
本发明的核心在于制造电子书的新方法，这种电子书中长篇出版物中可以紧凑的形式将声光信号电路结合起来。在一个实施例中，电子书是由一个连续的电路板所组成的，这个电路板以折褶方式折叠起来，并且在一端装订起来以形成书页。在优选的实施例中，相应于每对面对的书页（展开页）的电路，或者，另一种选择是，相应于每张书页（一层上相对的书页）的电路，构成了一个组件，通过书脊中的柔性印刷电路而与书的前部的控制电路连接而发挥作用。
现在说一下附图。在所有附图中，相同的部件均用相同的数字和符号标示，图1说明了按照本发明的电子书100的实施例的一般特征。此书包括一个封面110，此封面是为了遮盖和在内部边缘130装订多重分层页120以形成书脊140。此封面110包括一个顶部150，它并入了书的电子控制电路（集成电路）（图1中没有表示出来），电池盒152和扬声器154。电子书100的每一页122都包括一个分层的组合体，如图2所示。在分层组合体的最上层板124上有印刷图象，字母或其它适用于记载在书页上的形式的书面信息126。当书页122以其分层形式组装时，在底部或芯板121上有一个电路板层123，它接在芯板本身的面上，并且包含有光发射二极管（LED’S）125，或者相应于最上面的板124的可看见的半透明部分，或者相应于其上的窗口128。虽然在图中不能明显看到，图2中的背页也是由同样结构的元件组成，而且也有两层分层构造，上面的板具有印刷资料，底部板通常是形成相对的一页的同一芯板的另一面，其上有相应的电路板层。
正如供参考的共同待批的申请和几个现有技术专利所详细解释的那样，电路板层123装有机电触点开关元件127，它伸展通过上面的板124，当书打开到相关页时，它启动电子书100的动作。等效的压力或光敏开关元件可被用于执行相同的功能，分别通过采用压力或者当打开书时使其曝光而触发开关。书页上的开关元件127电产生并传送可识别的信号，（例如电路信号的开或关），通过该页的电路板层123将识别信号送至位于书的顶部50处的分开的电子电路160。正如图3中的框图所示，此电路包含有电源162（由书中电池盒152中的电池来提供），通过每页中的开关元件127，此电源向顺序控制装置164，同步控制装置166，以及与声音装置170耦联的声音合成装置168（它通常包括扬声器154）提供能量，如图1所示。电源162和声音装置170最好以难以觉察的方式装于书的顶部150，并且电耦联至电子电路160以及每页的电路板层123，通过下面所述的适宜的连接电路。声音装置可以包括耳机（也未画出），以便个人在读者书中材料时自己听音。例如在使用触点开关元件的操作中，只要在展开页的两相邻的书页间将书打开，如图1所示，在相邻两页上的开关元件127之间的触点自动断开，将信号传送到电子线路160，启动其控制功能，便开始了与展开页的左面一页上的材料相关的声光信号顺序。这个启动开关元件127可以严格地按触点方式来动作，如图1中在相对页上的开关元件所示，结果通过分离书页及分离相邻元件将电路接通。另一种方式是形成常闭开关组合体。另一方面，每个开关元件127可以包括通过将书在相关书页处打开而启动的装有弹簧的或压力敏感开关的装置，或者它可以包括光电元件，这种元件能当打开书时对所受到的光发生响应（当然，该实施例在暗处将不能工作）。正如下面优选实施例所说明的那样，每个开关元件127可以只简单地包括一个压力开关，此开关装入到每一页的电路中，并且由读者手动以启动该页的声光功能。另外一方面，当在任意一点打开书页自动启动时，此时相邻的展开页的内容都显示出来，那么在这样相邻两页上的一对开关元件的触发作用将首先起动在面那一页上电路的操作。顺序控制装置164和同步控制装置166对在那一页上所选择的印刷内容126的部分，利用与其紧靠着的相应的LED’S125得到识别和发光增强。同时，通过声音合成装置168和声音装置170，它们传送声音信息以对印刷内容进一步识别和解释，所有这一切都是按照在电子电路160中预先确定的顺序和间隔进行的。与被触发的左页相应的电路板层123的布局确定了光信号在此书页上的精确的物理位置，此光信号是由LED’S产生的，而且通过此书页顶板124中的半透明部分或窗口128是可看见的。当然，这些位置根据对所要展示的材料的特定的要求，页与页之间可以相同，也可以不相同。实际上，可以按照集成电路领域众所周知的方法，通过微型芯片集成电路对顺序控制装置和同步控制装置进行顺序控制，以完成任何声光信号组合的顺序，以最简洁的形式使要表达的材料产生最大的增强效果。另外，顺序化的展示可以包括按读者的选择互相取舍或者复复的顺序，这可以通过装入每页电路板层123中的压力开关129来完成。例如，在信号传送序列中的某点，声音信息可通知读者可改变的一系列选择，以对读者通过压力开关129所传送的特殊指令作出反应（反过来又与所显示的印刷材料中可识别特征相响应）。例如与书页上所显示的熊的印刷图象有关的一系列的声光信号出现以后，读者会听到一个信号，指示读者按熊的鼻子，按一次重复，按二次表演游戏，或者什么也没有而继续到下一页。游戏可以由所要求的目的认为是适宜的任何声光组合的信号组成，任何程度的相互作用亦可以设计到顺序中，这需要通过同样设置的与整页书中感兴趣的部分相应的另外的压力开关来作出适当的响应。这些不同的替代方法是有关每本书中声光内容设计选择的内容。依照众所周知的语音合成和顺序光发射技术领域中的方法和装置（它们不包括在本说明书中的发明范围内），它们的完成是一个为特定要求的目的而设计的顺序化电子电路的问题，因此，这里不涉及完成这些工作的细节。
当左页上可能的工作顺序按照为本书所设计的特定的顺序所确定的那样执行完以后，顺序控制装置164会自动启动相邻的右页的相似的一系列声光信号连同所要表达的印刷材料。每页的信号顺序依据顺序指令可以相同或不相同，但它永远包括为最大程度增强读者对印刷材料的理解和记忆而设计的声光信号。当右页的顺序结构束之后，该装置停止，（除非如上面对左页那样，由读者对可行的选择作出反应，而进行强制重复），直至在打开书的另一页时，新的一对开关元件127被触发。
虽然声光显示类似于前面所叙述的现有技术，但是本发明的方法和设备特别适于多页书编辑，这里所使用的方法采用了新颖的方法，将每页的电路板层123与集成电路160连接起来。这样就导致了更加紧凑的设计和增加了多功能性。在将LED’S放入每页的电路板层中时亦采用了新颖的方法，以降低生产成本，而且使LED’S在书页间所占据的空间为最小。
如图4对本发明的第一个实施例的说明，用于整本书的连续电路板层186是采用柔性导电墨水印刷在连续的芯板180的一面（图4中的顶面）。然后芯板180以折褶方式折迭成相等的扇页以形成由一对相邻扇页组成的书页，书页的内折痕184装订起来构成书脊140，而外折痕182构成书页的外边棱。图5表明了连续芯板180组装成书页形式的方法。正如图4和图5中所看到的，终端电路板188与电路板层186相连接，其通过芯板180的终端扇页L1接到处于书的封面上部150的集成电路160上。终端电路板188的作用是为了与多个终端电路160相连接而提供便利的接点。或者通过与电路中的电子装置直接连接，或者通过与主电路板相连接（在图中未画），主电路板含有这样的装置，并具有用于与终端电路板188相连接的终端引线。LED’S125，触点开关或光敏开关127，以及压力开关129均装在连续电路板层186中，以与图2中所描述的单独书页中采用的相同的方式。就是说，每一页的电路各自接到电路160上，通过分开的导电通道，全部通道皆起自特定页，通至最后的扇页L1，经过夹在其间的芯板的整个部分。然后，终端扇页L1经终端电路板188联接到电子电路160上。
最后，以折褶方式折叠连续芯板180而形成的每页折叠层，使印刷材料与相应于书的电路板层中的每个LED的半透明部分成窗口128相匹配。这样，整本书的电路板层186被含有印刷材料和半透明部分成窗口128（每个下面装有LED）的芯板124所覆盖。显然，这种连续的芯板180必须是由不导电的、能接受柔性导电墨水的材料制成，正如现有技术中所叙述的那样。任何适于制作书页的材料，诸如纸、或薄塑料-其可被折叠而不会断裂-都是可接受的。典型地，折痕线是通过制书工艺中称为“活动折页”（Living-hvinge”）的技术而得到的，包括形成折页线，通过在构成书页的材料上划线或者压线。所使用的材料可以不同，从纯纸到纯合成物质，包括各种复合材料。例如，由Paper Sources International公司出售的商标为“Chromolux”的产品和Champion International Corporation出售的商标为“Cromekote”的产品，就是在两面都涂敷有合成材料层的纸，其总厚度在大约从6/1000至18/1000英寸的范围内。由Kimberly-Clark Corporation出售的商标为“Kimaura”的产品完全由合成纸组成，其是一种聚丙烯材料，可以从大约3/1000至12/1000英寸的厚度范围内选用。由Spring Hill Paper Company以“Claycoat”商标和英格兰的ICI Company以“Melinex”商标出售的材料是由聚酯基质构成的。这些材料都适于实施本发明，并且都能通过活动折页而承受长时期折迭。
在本发明的第二个实施例，图中没有表示的一种等效的设计中，电路板层186印刷在连续芯板180的背面，结果它处于每张书页的芯板扇页的后面，而不是前面。在那种情况下，电路三明治式地夹在书页中间各页内部，结果，LED’S就不能直接从前面进入，正是带有印刷材料的顶板叠层在芯板之上。因此，有必要在对应于每个LED的芯板上穿孔，以便通过芯板，从而也就通过载有印刷资料的顶板是可视的。由于这种设计使得电路板层相邻部分彼此直接接触，这是因为电路板层是夹在电路扇页之间所致，所以必须用柔性绝缘涂料涂在电路板层表面而对其进行保护，例如加利福尼亚洲的ntario的OLin公司下属的Olin Hunt Specialty Products Inc以“37AC22UV Curable Spacer”名称出售的产品，或者等效的绝缘材料。
顺序控制装置164和同步控制装置166的电子元件是大家都知道的市售元件，因此，在此处就不详细介绍了。例如，三个16比1模拟信号倍增器，例如伊利诺斯州的芝加哥的Motorola Corporation出售的模拟信号倍增器，就最适宜提供为实施本发明所需要的顺序控制装置和同步控制装置功能。注意，依据众所周知的技术和本领域中工人的技术，顺序和同步控制功能可以包含在单一的集成化微处理机中。与此相似，声音合成装置168可以是几种可采用的语音合成装置中的一种，需要使用配有记忆贮存语音码，以及记忆贮存控制码以显示光信号的微处理机。在下面将要叙述的本发明的优选的实施例中，顺序控制装置，同步控制装置、和合成控制装置的功能是通过Texas Instruments TSP-50C-11语音合成器与Signetics CDG94067解码器/信号倍增器/扩展顺序器，和oMHz同步化晶体结合起来提供的，当每页电路按此处所描述的装配法接通时，它就会按程序执行所要求的功能。
市场上出售的LED’S，例如现有技术中所用的将LED’S定在支撑页上的装置可以在从大约20/1000到50/1000英寸的各种厚度范围内选用。例如，加利福尼亚洲的Brea Instruments Desing Engineering Associates，Inc.出售的LED’S为大约50/1000英寸（1.3mm）厚，这种LED适宜于实施本项发明。一个更薄的，因而也更优选的LED是由日本的Citizens Electronic Company出售的，其货号为CL-190YG-X，其厚度大约是20/1000英寸。
本发明的另一个适合于在组装电子书时所采用的任何设计的实施例中，新特征是在电路板层186中制造LED结构的方法，据此，直接在书的芯板180中形成各个LED元件。人们发现，不将市售的LED装配到电路中去，而采用将每个LED结构125直接建造在每页的电路板层上去的办法可以明显降低生产成本和书页的总厚度。这样，正如图6中处于芯板180的书页中的LED位置高度放大的横截面图所说明的那样，采用了与大规模生产LED’S所使用的公知技术相似的技术，半导体模片129被直接放置在连续芯板180的电路板层186中的各个LED位置上。首先为每个LED准备基底，通过铺放的一段导电带191，穿过电路板层186中的每套LED的终端。此导电带191两面都有粘接剂，并且用铜箔193将其在顶面上叠层，在铜箔中间适当划线以形成二个电分离的铜条儿。这种类型的导电粘接带在市场上以各种形式出售，它是由明尼苏达州的圣保罗的3M Company生产的，例如有铜箔背面的9703导电粘接剂，在每个LED位置上所使用的导电带是这样取向的，以使每个铜条能复盖电路板层186的一个终端。导电带191的导电性只是单方向的，因此，电流只能沿单方向流动而不能沿着导电带平面流动;因此，这两个铜条彼此之间最初是电绝缘的，但是它们可以通过导电带191与其所在的相应的电路板层终端相连接，如此形成合适的电极，使半导体模片集成化进入电路板层。然后将半导体模片192置于阳极一侧并且电连接之，用放置在阴极上的导电环氧树脂195绞合线将其与阴极相接，并且延伸使之与模片接触。实际上，这种连接操作是在导电带上多个模片上同时完成的，然后切开得到单个的LED元件。然后将每个元件以适当的电方向固定在电路板层的LED位置的终端上，并且用足够的不导电的环氧树脂196复盖以将其与芯板180和电路板层186上的导电墨水结合在一起。另外，在LED位置上复盖着的树脂196趋于形成曲面，它可以在光发射二极管上形成透镜，这样，在向书的读者提供光信号时，可进一步加强其效果。如上所说明的，如果电路板层186印刷在芯板180背面，这样每个LED也装在组成书页的每个扇页的背面（如图6所示），就要在芯板的相邻扇页上穿相应孔眼194（两张扇页形成一张书页），以便能在该相邻扇页的前面看得见LED。在这种情况下，为适当地配合光显示的功能，电路以及与每页相应的LED’S都要装在相应于相对的页面（即相邻扇页的背面）的芯板的扇页的背面。使用这种方法，可以通过LED所放置的那张书页（即相邻扇页上的书页）上的孔眼194看到LED。
如上所述，LED制造工业提供了用于直接在电路板层上制造本发明的LED’S的标准设备。宾夕法尼亚洲的Willow Grove的和Soffa Industries，Inc提供几种模片粘接剂，例如6490型和6491半自动模片粘结剂（Semiautomatic Die Bonders），已证明适用于这项工作。在本发明一个优选实施例中使用的导电带191和铜箔193（上面提到过的3M9703传导导电粘接到（Transfer Conductive Adhesive）的平均总厚度大约是1.4/1000英寸;半导体LED模片192，由Hewlett-Packard National Semiconductor和其他公司生产的产品（依所用的特定产品）其厚度小于5/1000英寸;Kulicke和Sffa Industries出售的用LED导线粘接材料制成的绞合导线195，取决于它的铺设方式，其厚度也大约是从5/1000到10/1000英寸。用于复盖其他部分组件的不导电保护树脂196（Kulicke和Soffa Industries亦出售）其厚度依需要而不同。因此，即使包括保护透镜196的任意厚度，这样制造的LED的总厚度大约是10/1000到20/1000英寸，就大多数标准LED’S而言，这种制造方法减少了厚度，这样就可减少每页的总厚度，并使得可以制作具有大量书页的电子。
在本发明的第三个实施例中，通过用组件的方法制作每页书而使每一页的电路板层更加简化。取决于电路板层是印在每页书芯板的前面或是背面，这种方法亦可采取不同的设计配置。当印在前面时，如图7所示，每张书页都包括相应于同一张上两张相对页面的一个芯板116，图中O和E被认为是奇数和偶数，以参照常规的书码。每一芯板116上都装有与O、E两页的特定显示需要相应的电路板层112，其与上述图4中的连续芯板180有相同的一般特征。也就是说，每张单独书页（含有LED’S125，开关元件127，和该页的压力开关129）是整套装在一起的，与其他任何书页的电路相独立，而且连至分开的集成电路160，通过起源于上接点113的导电通道，穿过组件芯板的中心折痕114，（在芯片折叠以后，折痕就成为两个相对的书页之间的共同的棱，在装订成书以后就成为书脊的一部分）。这样，每一页的电路就与其他页的电路互相并联地连接到电子电路160上，而且直接由电路160通过分开的连接终端进行控制。在每个芯板向后折叠成二之后，在箭头A1、A2和沿中心折痕114的方向形成116，其中相应于中心折痕114的边棱构成了每张相对的O页和E页的内边缘，（以及折叠的组件的共同边棱），每张书页都含有附有印刷材料的电路板层112的一半，如图8所示。将接点113放在适当的位置，它们跨过电路板层112的折痕114，使用这些接点，通过以特殊方式制成的书脊221（如图10所示）中相应的接点223，就象通向位于书封面顶部150中的集成电路的电通道一样。图9中表示了这样的电路板层112的一个例子，其中每个LED’位置用二个LED’S表示。
如图10所示，特殊构造的扇页式书脊221是用以承载夹在薄片222之间的每张书页116的，这些薄片222包含对应形状的接点223，并且与每张书页的接点113相耦联，以形成一个电通道，通过终端扇页L2通向书的中心部分，（L2与图4和图5所示的芯板180的终端扇页L1等效）。与连续的芯板180相似，书脊221是利用柔性导电墨水在单板上印刷而成的，是一个连续的电路板层286，集中到扇页L2上，它设计成通过终端电路板188与置于书的封面顶部150的集成。电路160相耦联。书脊221的连续板（除了扇片L2）以折褶方式被折叠成两个相等的薄片即薄片222，以形成如图10所示的书脊221特定的电通路从每个接点223，通过以折褶方式折迭的书脊通到终端扇片L2，并且通向共同的终端板188。因此，一旦插入书脊并且与每对薄片222之间的接点223相耦联，每个组件书页116的接点113就通过印刷在书脊221的连续芯板上的连续电路直接与终端电路板188相连接（于是也就与电路160相连接）。这样，所有的组件都通过相应的接点223和控制电路160相耦联，并且当包含在其电路板层112上的开关元件127通过在相应的位置打开书而触发时，每个组件能够独立地起作用。当然，如上所说明的那样，当上述情况发生时，电子电路160首先启动左页（偶数页）上的电路，而后启动右页（奇数页）上的电路。图11显示了按刚才叙述过的书脊和组件书页的方法制造的本发明的具体装置200的透视图。
这种组件方法的优点之一是，每张书页的相对两面上的每对O页和E页可以与书的其余部分分别设计，唯一的限制是通过书脊221的接点223。另外，如果所有的书页都使用相同的光显示配置，那么组件的方法有可能对整本书都使用同样的芯板（例如116），除去一个识别接点113，它在所有方面都相同，对不同的书页使用不同的印刷材料将其叠层，这样将极大地减少印刷每页的各个电路板层的成本。作为比较，第一个实施例中折褶方式的通用性受到需要条件的限制，整套书页的所有电路连续地运行，通过连续芯板通至到最后一页以便与终端电路板188连接。这就意味着每个单页的复杂性必需反映出通向最后一页过程中逐渐密集的电路，在最后一页所有的电路都要集中起来和终端电路板连接。因此，每页的电路的复杂性必然会受到相应的物理空间条件的限制。另外，折褶方式的方法需要对电路板层186的任何修改都要反映出在对整个连续芯板180制造上的变化，而不是仅仅一个芯板116，显然在成本及通用性上有不足。
在图12所示的本发明的第4个实施例中，当采用组件方法将电路板层印刷在每页芯板背面上时，书的每张展开页（而不是页）由相应于相邻书页上相对的两页的一块芯板216组成，再参考图中与常规的书码相对应的代表偶数和奇数的E和O。这样，通过将每对芯板组件216结合起来，以使相对页的两个背面结合在一起，并且将其各自的电路板层212部分夹在中间，以形成书页215，如图13所示。当然，对应于夹在每页背面之间的每个LED，必须穿孔227以便能够看视。然后，如图13右页所示，将带有印刷材料和发光窗口228（或相应的半透明部分）的顶板224固定到每一页上，以形成该叠层组件。
在这种组件方法的设计当中，每个组件芯板216（书的展开页），置有相应页的对应于特定显示要求的电路板层212，亦具有与上述图4中连续芯板180相同的一般特性。通过将每个芯板216向前折叠为二，在箭头A3、A4和沿中心折痕214的方向，如在图12中所见到的那样，以及通过结合相邻的组件，如图13所示，即形成书页215，在这里，中心折痕214构成每个相对页E和O的内边，而且每页的背面都含有属于其相对页的印刷材料的电路板层212的一半。这样，每张展开页背面上印刷的电路板层的每一半与另一半，通过接点213沿着对应的每条中心折痕214的外边棱相连接。例如，如图12所示，图中左边组件上的奇数页O背面上的电路对应于右边组件上的偶数页E前面上的印刷材料，与此相似，右边组件上的偶数页E背面上的电路（图中没印出）必须对应于左边组件上的奇数页前面上的印刷材料（图中亦没有印出）。由于这种设计使得相邻芯板上的电路板层的部分彼此直接接触，这是因为电路板层是夹在相邻展开页的扇页之间以形成书页的。因此，为了保护电路板层亦必须在其表面涂敷柔性绝缘涂料，如上面提到过的Olin Hunt“37AC22UV Curable Spacer”产品，或者等效的绝缘材料。
在一种和上述方法等效的方法中，每个电路板层212的接点213适当安置与相应的接点223搭接（见图10），以此方式每个芯板216可以组件形式插入到一个相匹配的书脊220中（见图14），该书脊220和图10的书脊221相当。当然，如图14所示，为了说明的目的书脊220中仅部分插入几个芯组件，每组折页之间的每个组件都有一张展开的正页，而不是一页反页。书脊对每页都留有接点，书脊中的每个接点223皆接有导电通路，该通路经书脊的最终扇页L3接到终端板188（图14中未画出），终端板又联结到设置在书的封面上部150的集成电路160上。
至于第三个实施例的组件方法，这种组件方法的优点包括如下因素：每个展开页的表面上每对E和O页可独立设计在书的其余部分，唯一的约束是通过书脊的接点。此外，如果书内所有展开页用同样的电路板层线路图，那么这种组件方法就能够对整个书使用同样的芯板216，在每个电路板层上用单一的不同接点213以利识别，对不同页用不同的印刷材料来分层，因而再一次大大降低印刷单个线路板层的成本。
还有，在本发明另外的，第五个实施例中，上述折叠式书脊220（或221）实际上可从书的结构上消除，如果相邻的组件的接点213（或113）彼此搭接，因而相邻的接点213（或113）提供了足够的电接触，当装订在一起时便形成所要求的电通路接到电路的终端扇页上（两个实施例在图上分别标作L3和L2）。因此，如图15所示，书脊组件220和221可功能性地用一个单层的终端扇页L4所取代，该扇页含有电通路386，可将最后组件216（或116）上的每个接点223（或113）与终端板188连接起来。图15说明了展开的组件216内接点213和终端扇页L4上相应的接点313之间的联接状况，其中为明确起见将接点画成稍错开些。当然，在邻接组件内每个另外的接点213（或113）也接到终端板188上了，通过相邻的接点213（或113）之间的接触。这就是说，所有的组件并联地连接到电路160上。值得注意的是单层扇页L4也可一起取消，只要将终端板188，或者用于连接组件的任何等价的终端线路与集成电路160连接起来，直接连接至书脊内的接点213（或113）。
为了改进本发明第五个实施例中相邻接点213（或113）之间的接触，我们发现使用各向异性（anisotropic）的传导材料有利用构造本发明的书。这种材料在工业上也被称为Z轴传导膜片，其特征在于它在厚度方向（Z轴）是直接电导性的，而在其它方向则是绝缘性的。其带状形式市场有售，诸如明尼苏达州的圣保罗的3M公司出售Scotch Brand9703导电性粘合传导带，或其液态形式，如加利福尼亚州Ontario的Olin Hunt公司出售的各向异性热封涂料4IDJB130。在这两种形式中，各向异性的导电材料被放置在电路板层212（或112）上复盖接点213（或113）并且，它象三明治一样夹在组件之间，在相邻的每对接点之间提供电接触而不与相邻的电路造成短路。某些这样的产品（例如Scotch传导带），放置在电路板层上作为带，它被切开以覆盖板的所要求的部分。另一些（如Olin Hunt涂料）以涂料或胶的薄层（厚度为0.5-1.5mils）形式展开，然后加热固化成为具有所要求各向异性特性的膜片。无论如何，不管有无各向异性传导材料的帮助，本发明的书可按常规书的装订顺序来装订，需要一种粘合剂（例如一种通常用于装订书的聚氨基甲烷胶），将组件页即展开页固定在一起形成书脊。
还发现改变该书可采用热色印刷来代替本发明演示中所用的某些光发射二极管。热色印刷是公知的技术，它的实现是将一层热色涂料或墨水印刷在屏面上，然后在支撑底座上的两根导线之间铺置一层传导材料，诸如可屏面印刷的碳。当电流从导线流经它所联接的这种传导材料时，电流产生的热使热色涂料改变颜色，通常是从不引人注目的灰色变成所选择的亮色。因此，这种技术特别适合于补充或替代本发明所用的LED’S。对LED’S，正如以上详述及图6所示，热色涂料和传导材料的两个层可以铺敷越过电路板层186内的每个终端组件以形成热色元件。威斯康星州的Neeha的Mensaha公司的Murfvn分部出售各种颜色的可屏面印刷的热色涂料。可屏面印刷的碳在Olin Hunt公司有售，商品名“高级热固聚合物厚膜IL-1石墨导体”。
热色墨水通常有两种规格。一种规格是，当加热到某个温度以上，墨水改变颜色，当冷却下来时又恢复原来的颜色。另一种规格是，加热后墨水转变成几乎透明状态而冷却下来则又恢复原来的颜色。随温度升降每次皆可重复这种循环，且对色-色和色-无色两种选择都一样。几种不同类型的热色墨水（Menasha公司售12种）的阀值温度范围为-3℃-58℃。同样，原来的颜色和改变的颜色也能限定在一个转宽的颜色范围内，包括后者中的无色，它可用来显露原色下面所设计的印刷图。最后，热色墨水可印刷在最普通的可印刷表面上。
本发明设想的另一用途是利用电发光墨水，以上面详述的使用LED’S和热色印刷的同样方式，在本发明的电路板层上的终端之间铺敷这种电发光墨水。这种墨水是电导性的，类似于形成电路板层186所用的墨水，但当电流流经时它发光。因此它提供一种简单的方式，使书内印刷的材料发光，具有各种各样的发光颜色。例如在Menasha公司的Marfin分部出售的各种颜色的发光墨水。
应当注意的是图12-15所示的组件方法对两个相对页面适宜使用一个单独的光增强源（无论是LED，热色元件或电发光墨水装置）。相对页面上两个孔眼227之间三明治式地夹一层光增强源，并将其连到两页的电路上，以此方式使同一个源对每页电路板层的功能变得有效。使用图6所示的非导电性环氧树脂196类型的透镜应当放在光增强源的两侧，以便保护它通过孔眼227时无损伤。在热色元件的情况下，两种不同的涂料可用在一根单独的碳的导电绞合线周围，以便在每一面上产生不同颜色。显然，LED’S、电发光墨水和热色元件的任何组合体要可用在本发明的整个的电路板层上，并不影响本说明书所述的特征。
还应当注意的是，上面已表明，当打开书的指定页时自动启动声光演示序列的开关元件127可用手动开关来代替，例如页内并入电路板层112或212中的压力开关129，可由使用者随意动作。图16说明电路板层212（即第四和第五实施例所述用在组件配置）的确切的布局，这是一种优选状况。在优选的实施例中，每页的开关元件127a和127b包含一种导电衬垫，它设计为紧靠着同页上相对面上的电路板层内的一个相应衬垫，两个衬垫用压敏绝缘材料介质隔开，例如，该介质为上述Olin Hunt公司27AC22 UV Curable Spacer产品。绝缘材料以格栅形式放置在导电表面之间。取决于格栅的疏密度，通过相对施加压力，可将导电表面通过绝缘的格栅与之接触。通过选择合适的格栅，当在其上施加一定程度的压力，就可使绝缘介质变得导电（或者更确切的说，其绝缘功能被忽略），因此，连接两个衬垫并以它们形成触发开关。就本发明的目的而言，我们建议将绝缘介质屏蔽在格栅内的印刷线路板层上，使其在每平方英寸接近7盎司压力的条件下变得导电。以一对开关元件127a和127b形成的两个开关可用作压力开关分别触发页张的奇数页或偶数页。由读者控制相互作用顺序的压力开关192也可以通过并入在电路板层的每一半的压力开关元件129a和129b来执行。因此，照图12和图13所示的方式将相邻的组件结合起来，照此办理，图16中的电路板层212在每一页张215中以三明治式的夹层形式形成开关127和129，将其用来与电控制的电路160相互作用，以便触发和控制这一页张的每个页面所设定的各种展示功能的进行。
在优选的实施例中，LED’S125（即，等价地，以上讨论的任何其他光讯号装置）安置在电路板层的仅仅一半之处，每个LED以夹层形式置于该页张的两个相对页面之内。LED的两个面上的孔或半透明部份227使它对两个页面均可看见。因此，图16所示相同的常规布局适用于本发明优选实施例的所有组件，从组件到组件的唯一改变之处在于一个不同的接点213，它与最终扇页L4内留相匹配的单个接点313相耦联，所以在集成电路160中有个不同的终端（因则每个组件可被连接并可被单独地触发）。使用第五个实施例中所述的装订技术（没有扇形的书脊），每个组件中的每个空闲的接点213起桥路的作用（例如在图16中显示出25个空闲接点，亦即它们没有连接到电路板层212上），通过所有的相邻组件内紧靠连接，在组件内联接至相应的接头，在那里它被用作这个特定组件的电路板层与终端板相连接的通道。因此所有组件的特点是严格相同的一组接点213，而每个组件用一个不同的接点与集成电路相耦联。图17表示本发明优选实施例中最终扇页L4的确切的布局，其特征在于相同的一套接点213以图15所示方式与组件216相连接。多重压力开关元件129也可加到电路中。用上述压敏绝缘介质覆盖所有开关元件129以及沿中心折痕314折叠扇页L4，相匹配的一对开关元件129便形成手动压力开关，这样就给读者一个对策选择来加强辨认每个开关上铺敷的印刷材料。例如，压一下一个开关上方设置的字母B就可以开始重复该书内以前的声音演示，来表明字母B与小熊的图象以及等等相联系。
本发明在此所表明及描述的一切，据信是最实用的和优选的实施方案，可以认为在本发明范围可作某些变更，它不受限于这里所公开的细节，但是与权利要求书的整个范围相一致，结果包括了任何并且所有的等价的装置。