辅助触摸屏幕lcd板的制作方法

专利名称：辅助触摸屏幕lcd板的制作方法
技术领域：
本发明涉及计算机系统，更具体地说，涉及一种与台式或笔记本式计算机系统一起使用的辅助LCD板，这种辅助LCD板能够使程序的工具条在计算机系统的显示器上运行，以显示在其上，并且通过触摸或经鼠标进一步致动。
个人计算机系统已经在商务和家庭使用方面极为普遍。这样的计算机系统一般包括一个计算机、一个监视器及一个基于图形用户接口(“GUI”)的操作系统。这样一种系统的一个例子是一个运行WindowsNT操作系统的个人计算机、一个键盘、一个鼠标及一个阴极射线管(“CRT”)或LCD显示监视器。
借助于适于运行在这样的台式和笔记本式计算机系统的多个当今软件程序，一般提供一个或多个工具条、菜单条或状态条。这些项使用户能够监视和/或控制软件的各种功能。他们使用户也能够监视和/或控制软件的各种功能。他们使用户也能够进行各种操作，如打印、保存或删除由具体软件程序创建或访问的新的或原有的文件。常常这些条占据CRT、液晶显示器(LCD)、或其他形式的监视器的可用显示面积的相当部分。一般以上工具、状态或菜单条沿显示器的顶部和底部布置。通过这些条可以控制的各种操作一般通过使用鼠标实现。工具条一般包括经鼠标可以初始化和/或在选择一个具体功能时可以提供下拉菜单的各种功能。下拉菜单向用户提供可以通过用鼠标单击或双击访问的辅助选顶，如果鼠标在以前已经释放，或者一旦鼠标光标已经定位在下拉菜单上的希望项上就简单地通过释放鼠标上的左或右按钮。
鉴于上文，那么将认识到，一个或多个工具、菜单和/或状态条要求的显示可能要求CRT或LCD监视器的可用显示面积的相当百分比专用于这些项。经鼠标用来控制这样的工具条的需要不仅要求在CRT或LCD上的有价值显示面积的使用，而且要求用户在使用工具条时从键盘移开一只手，以便控制鼠标。在多个软件应用程序中，要求用户连续地使用一个或多个工具条以控制应用程序，如借助于各种计算机辅助设计软件。时常从键盘移开一只手、握住鼠标、定向鼠标同时观察CRT或LCD以把鼠标光标放置在屏幕上需要它的地方、单击或双击鼠标、及最后把手返回其在键盘上的适当方位的需要，表示非常显著的操作低效。每当用户需要够到鼠标以控制工具条时，这种动作也要求用户在监视器、鼠标和键盘之间时常重新聚焦他/她的视力。
鉴于上文，高度希望提供一种能够与计算机系统和/或原有显示系统接口的辅助显示系统，以便显示在计算机上运行的软件应用程序的一个或多个工具、状态和/或菜单条。这消除在CRT或LCD上显示这些项的需要，显著增大在监视器上用来显示有用文本或图形信息、或两者的组合的显示面积的可用量，这取决于正在运行的软件应用程序。因而，在任何给定时间能向用户显示更多的信息，因为在监视器上通常工具、菜单和/或状态条需要的空间现在适用于显示另外的文本和/或图形信息。
进一步高度希望提供一种能与计算机系统接口和靠近键盘定位的辅助显示系统，以便不仅显示其上软件应用程序的一个或多个工具、菜单和/或状态条，而且也简单地通过触摸显示器致动需要的具体功能，而允许用户由辅助显示器控制工具和/或菜单条。以这种方式，用户不必握住鼠标和把他/她的眼睛定向在主显示屏幕上以使用工具和菜单条。这显著减小由鼠标的使用和在监视器上工具条的显示引起的无效。
进一步高度希望提供一种辅助计算机显示系统，以便在其上显示软件应用程序的一个或多个工具、菜单和/或状态条，其中辅助显示系统适于定位在监视器上的各个位置处并且可相对于监视器运动以适于用户的喜好。
以上和其他目的由一种按照本发明一个最佳实施例的辅助液晶显示(LDC)系统提供。辅助LCD系统包括具有适于沿主显示监视器的一个尺寸的长度的一块智能LCD板。辅助LCD板可以包括适于相邻键盘放置的元件作为计算机系统的一个自由站立元件，或者它能装到键盘中。
在一个最佳实施例中，辅助LCD板布置在键盘的一部分内在键上方的一个位置处，以便在使用键盘的同时容易接近。在该实施例中的辅助LCD板包括一个触摸敏感覆盖层。该覆盖层使用户能够简单地通过触摸LCD板上的点访问显示在其上的工具和菜单条的各种功能，其中工具或菜单条的希望功能图标显现。以这种方式，用户不需要移开一只手和远离键盘区域伸出，如在使用鼠标从工具或菜单条选择功能时要求的那样。而是，用户的两只手靠近键盘的键保持。这显著增大了用户在多个软件应用程序中的效率，其中要求用户在使用软件的同时，频繁地使用一个或多个工具和/或菜单条。
在上述实施例中，本发明包括一个在计算机系统上运行的控制器触摸板(CTP)应用程序。CTP应用程序允许用户使用简单的用户接口把任务分配给CTP。运行在个人计算机上的软件应用程序向用户解释来自辅助LCD板的输入，并且把该输入转换成按要求转送到用户应用程序和/或计算机操作系统的适当命令。
在该最佳实施例中，本发明使用一个存储在非易失随机存取存储器(RAM)中的嵌入CTP应用程序，以产生在辅助LCD板上出现的“虚拟”光标。以这种方式，用户可以使用鼠标选择(即高亮)主显示器上的一部分信息，并且然后把鼠标运动到主显示器的边缘，于是嵌入CTP应用程序在辅助LCD板上产生一个鼠标光标，使用户通过鼠标的使用能够选择希望的功能。因而，对于其中不需要在主显示器上的信息的高亮部分的那些功能，用户通过致动来自辅助LCD板的功能可能只选择需要的功能。对于借助于鼠标的使用最好或最容易完成的那些功能，例如在主显示器上文本的高亮或图形的画出，本发明借助于鼠标工作，使用户经鼠标能够选择显示在辅助LCD板上的功能。
在各种其他最佳实施例中，公开了一种沿主显示监视器的一个尺寸铰链支撑辅助LCD板的装置。在另一个可选择最佳实施例中，一个或多个辅助LCD板铰链联接到笔记本计算机的的一个键盘部分上，从而当操作笔记本计算机时，能实现本发明的优点。公开了包括一个或多个辅助LCD板的各种其他可选择最佳实施例。
对于熟悉本专业的技术人员通过阅读如下说明书和附属并且通过参照如下附图，将明白本发明的各种优点，其中

图1是一种装在计算机系统的键盘内按照本发明的辅助LCD板的立体图；图2是图1中所示辅助LCD板一部分的放大立体图；图3是图2中所示辅助LCD板的简单方块图；图4是与个人计算机通信的辅助LCD板的简化方块图；图4A是与本发明一起使用的第一软件元件的图；图4B是与本发明一起使用的第二软件元件的图；图5是本发明一个可选择最佳实施例的立体图，表示彼此铰链固定和铰链固定到键盘上的一对辅助LCD板；图6是表明在闭合位置的图5的辅助LCD板对的立体图；图7是图4的显示系统的一个可选择最佳实施例的立体图，表明一种经通信电缆可拆除地联接到主监视器上的辅助LCD板；图8是图7中所示的两块LCD板的后部视图，表明辅助LCD板如何联接到主监视器；图9是图8中所示主监视器的可选择实施例的一部分的放大立体图，表明其一个盖部分在闭合位置覆盖一个用来与辅助LCD板的通信电缆配对的电连接器；图10是图9的主LCD监视器后部的立体图，使盖部分打开并且辅助LCD板的通信电缆准备固定到暴露的电气连接器上；图11是沿主监视器的竖直边缘布置的辅助LCD板的立体图；图12是图11中所示沿主LCD监视器之一的水平边缘固定的辅助LCD板的立体图；图13是铰链固定到一对主LCD监视器上的多块辅助LCD板的立体图，表明如何可以转动辅助LCD板，以便布置在垂直方位或水平方位，适合使用的特定软件和/或用户的喜好；参照图1，表示有装在一个计算机键盘12内的一种触摸敏感的、辅助液晶显示(LCD)板10，键盘12又电气联接到一个表明为一个双屏幕LCD监视器系统14的主显示监视器上。一个选择鼠标16允许用户控制典型借助于多个软件应用程序使用的各种工具和菜单条。主显示监视器14不必是双屏幕系统，并且不必包括LCD板。实际上任何其他形式的显示系统能用作主显示监视器。
如将会理解的那样，辅助LCD板10使得使用鼠标10访问和控制与工具和/或菜单条有关的功能基本上或完全是不必要的。辅助LCD板10显示在与键盘12相联的计算机(未表示)上运行的软件程序的一个或多个工具、菜单和/或状态条。这使主显示监视器14的相当百分比的显示面积能够用来显示有用文本和/或图形信息。辅助LCD板10使用户也能够简单地通过触摸LCD板10的一个或多个部分致动工具和/或菜单条的一个或多个功能。LCD板10可以在尺寸上显著变化，但在一个最佳实施例中几乎伸展键盘12的全长。
参照图2，以放大样式表明辅助LCD板10的一部分。LCD板10包括安装在键盘12的一部分内最好在键上方的一个LCD段20。尽管图2表明装到键盘12中的LCD板10，但LCD板10也能包括一个适于相邻键盘的上边缘或用户喜爱的任何地方放置的独立单元。LCD板10实际上也能由外部硬件安装在键盘12的上边缘上，在键盘12的功能键的上方。
LCD段20包括一个触摸敏感(即，电阻性的)覆盖层22，覆盖层22使用户简单地通过触摸在希望功能框上的LCD段20的表面能够选择一个工具条24的特定功能框26a、26b、26c、或26d。对于当触摸时产生下拉菜单的那些功能框26，用户仅触摸希望的工具条项，并且然后把他/她的手指向下拉到在下拉菜单中的特定项，并且然后举起他/她的手指离开覆盖层22以选择特定的子功能。尽管只有四个功能框26a-26d表示在图2中，但将认识到，辅助LCD板10的整个长度和高度使较大量的功能框能够显示。而且，借助于一个或多个工具条24也可以同时显示菜单和/或状态条。对于显示在LCD板10上的工具、菜单和/或状态条的数量的主要限制因素是LCD段20的整体尺寸。
辅助LCD板10因而使用户能够从工具条24选择多个功能和任何其他菜单条而不需要接近计算机鼠标。这显著增大使用计算机系统的效率，因为用户不需要重复地从键盘移开一只手，握住鼠标，把鼠标和其光标定向到主监视器上的希望点，单击或双击鼠标，及然后把他的/她的手返回键盘，同时看着键盘以确认在键上的正确手放置。密切相邻键的LCD板10的位置也使用户能够更迅速地把已经用来忙于LCD覆盖层22的手定位回在键盘12上在其在键上的正确位置。常常够鼠标和把一只手重新定位回键盘上在其正确方位的消除，用来显著增大个人的生产率和显著减小用户疲劳。
参照图3，表示辅助LCD板10的简化电气示意方块图。板10包括一个中央处理单元(CPU)30、一个易失性存储器(RAM)32、一个非易失性存储器(即，闪烁RAM)34、及一个输入/输出电路36。子系统30-36的每一个经一根适当数据总线38与辅助LCD显示段20和触摸敏感覆盖层22通信。CPU 30进行所有的计算功能，包括运行操作系统和应用程序、把图象提供给LCD段20、及把数据发送到输入/输出电路36和从其接收数据。易失性RAM 32保存应用程序操作所需要的临时数据。非易失性RAM 34保存操作系统和应用程序。非易失性RAM 34保持其独立于其功率状态的数据。
LCD显示段20最好包括能够显示一个图形用户接口的高分辨率颜色或单色屏幕。然而，将理解，实际上能使用任何其他形式的显示器来代替液晶显示器。但在当今，液晶显示器形成一种结构紧凑、重量轻、对比度高的显示装置，理想一适于本发明的目的。
触摸敏感覆盖层22最好包括一个熟知的、透明的、电阻性的、触摸敏感薄膜，该薄膜覆盖LCD段20的活性部分。覆盖层22把施加到其表面上的任何压力，如与由与人手指接触产生的压力，转换成至CPU 30的消息，描述接触点的准确X-Y位置。输入/输出电路36提供在LCD板10与计算机之间的双向高速通信，借助于这样的通信计算机使用诸如通用串行总线(USB)之类的工业标准通信协议操作。
将认识到，能使用其他技术实现触摸敏感覆盖层22。例如，如果希望，电容性检测和/或表面声波技术能用来形成触摸敏感覆盖层。而且，尽管本发明已经描述成包括一个LCD段，但能容易地采用其他显示技术来代替液晶技术。
简短地参照图4，表示的辅助LCD板10借助于输入/输出电路36经一根高速通信总线(USB)44联接到个人计算机(PC)44的输入/输出通信电路42上。因而，LCD板10能迅速和容易地联接到一个PC 44上，条件是PC 44的自由USB端口是适用的。这使得辅助LCD板10对于包括这样一根通信总线的实际任何PC是可改型的。
参照图4A和4B，辅助LCD板10包括一个存储在非易失性RAM34中的第一软件元件48(图4A)、和一个运行在LCD板10与其使用的个人计算机上的第二软件元件50(图4B)。特别参照图4A，表示第一软件分量的48的模块。这些模块包括一个诸如可从Microsoft Corproration得到的Microsoft CE之类的嵌入操作系统52、一个触摸屏幕驱动程序54、一个视频驱动程序56、一个CTP嵌入应用程序58及一个通信驱动程序60。触摸屏幕驱动程序54向CPU 30报告来自触摸覆盖层22的消息。视频驱动程序56把来自CPU 30的输入转换成适于显示在LCD显示段20上的形式。CTP嵌入应用程序58进行多个任务。这些任务涉及1)从关于要显示哪个图形接口的CTP接口应用程序接收输入；2)与显示驱动程序一起工作以显示要求的图形接口；3)向用户解释输入作为由当前图形用户接口表示的功能的产生，并且经通信驱动程序60把该输入报告回给CTP接口应用程序；及4)从LCD板10接收输入以响应用户鼠标操作产生一个鼠标光标(即，运动、点击、双击等)。通信驱动程序60管理在输入/输出子系统36与CPU30之间的双向数据交换。
特别参照图4B，第二软件元件50包括一个CTP接口应用程序62和一个通信驱动程序64。CTP接口应用程序62完成如下功能1)向用户提供一个选择他/她打算把什么样的接口元件分配给辅助LCD板10的装置；2)把选择接口元件的适当图形表示发送给用于显示的LCD板10；3)从LCD板10接收用户输入，把该输入转换成适当的命令，及4)提供一种方法，由此用户能把他的/她的鼠标光标从主显示监视器“运动”到辅助LCD板10的LCD段20上。通信驱动程序64管理在主管LCD板10的用户计算机系统的通信端口与CTP接口应用程序62之间的通信。
在辅助LCD板段20上的鼠标光标的产生使用户能够使用在主监视器系统14上的鼠标，并且然后把鼠标光标运动到辅助LCD板显示段20上，以选择在高亮文本和/或图形上实现的功能或操作。以这种方式，本发明允许以与似乎工具或菜单条显示在主显示系统14上相同的方式使用鼠标。
辅助LCD板10因此能从用户计算机系统的主监视器14独立地操作，由此允许用户断开主监视器，同时仍经LCD板10接收信息。借助于其触摸屏幕特征，LCD板10也能够实现各种类型的手写识别和签名捕获，条件是一个笔尖包括在其中。
现在参照图5，一对触摸敏感的、辅助LCD板100表明经铰链102彼此铰链连接，并且经铰链106也联接到一个键盘104上。简短地参照图6，两个板100表示成紧密取向。在不需要板时，图5中的最顶部板100向下折叠在下板100上。
现在参照图7和8，一种辅助LCD板200表明成经一根适当通信电缆204联接到一个主LCD监视器202上。在该实施例中，LCD板200可以包括一个触摸敏感覆盖层，或者对于与运行的软件一起使用的一个或多个工具、菜单和/或状态条，可以简单地起辅助显示器的作用。在图8中能看到，LCD板200包括一个接收在主监视器202的后表面210中的适当凹口208中的接片206。当接片206插入在辅助LCD板200的凹口208中时，辅助LCD板200牢固地固定到主监视器202上。要不然，一种适当铰链结构能作为接片206的部分包括以允许LCD板200转动，从而它能放置在对于个人的最佳观看角处。
现在参照图9，辅助LCD板200的通信电缆204表示成在一端带有一个适当的电气连接器214。电气连接器214联接到主监视器218的一个配对电气连接器216上。在这种情况下，监视器218与监视器202相同，不同之处在于一个下凹面积220沿监视器218的壳体的一个后边缘形成。凹口220包括一个可滑动盖222(图10)，可滑动盖222处于打开位置中时，暴露连接器216。当辅助LCD板200不在使用中时，能把盖222向上推到图10中所示的位置，以覆盖电气连接器216。
参照图11，辅助LCD板200表示成联接到一对主LCD监视器202之一上，以便在竖直方位延伸。图12表明在水平方位的LCD板200。因此将理解，LCD板200能以各种方位使用以适于用户操作的软件应用程序的特定要求。另外，辅助LCD板200的一端能铰链固定在任一个主LCD监视器202的一个角部处，以允许板200从图12中所示的水平方位转动270°进入图13中所示的竖直方位。显然，需要适当的软件“翻动”板10上的信息显示，从而能容易读这些信息。
参照图13，表明辅助LCD板200的铰链安装能力的一个例子。一个联接到板200上的铰链机构224允许绕在水平与竖直方位之间的主LCD监视器202之一的角部转动。要不然，布置在监视器202相邻侧的一个铰链226允许LCD板200转动，以便在监视器202之一或另一个的顶部上。一个相同的铰链228能包括在监视器202的一个下接合边缘处，允许LCD板200沿每个监视器202的一个底部水平边缘230从一个监视器202向另一个转动。更进一步，如果需要，一个或多个较大的辅助LCD板232能经一个适当安装件联接到监视器202上。
由上文，将理解，本发明的各种最佳实施例都能使普通显示在一个主监视器上的一个或多个工具条分离地显示在辅助LCD板上，由此显著增大主监视器上的可用显示面积。在某些实施例中，辅助LCD板包括一个触摸敏感板，该触摸敏感板不仅允许用户观看借助于软件应用程序使用的各种工具、菜单和/或状态条，而且也仅通过用一个手指触摸工具或菜单条的功能框选择各种功能。这显著增大用户操作在大多数软件应用程序的效率、和特别是需要工具条的重复访问的那些，如各种计算机辅助设计软件应用程序。借助于这些实施例，用户不需要人工够鼠标、把鼠标定向在鼠标垫上同时观察显示器、及把鼠标光标运动到希望的功能框。触摸敏感的、辅助LCD板的触摸控制通过允许用户靠近键盘的键保持双手，同时按需要控制工具和/或菜单条的各种功能框。
最佳实施例进一步能容易地对于现有键盘改型，或者以这样一种方式安装在一个或多个LCD显示板上，以便可运动到各种方位以适于使用的特定软件。各种最佳实施例也容易联接到个人计算机的一个现有USB端口上，并因此不需要个人计算机硬件的修改。如果希望，辅助LCD显示板也能与笔记本计算机一起使用。
熟悉本专业的技术人员由以上描述现在将认识到，本发明的广义讲授能以各种形式实现。因此，尽管联系其具体例子已经描述了本发明，但不应该如此限制本发明的真正范围，因为基于附图、说明书和如下权利要求书的研究，其他修改对于熟练的专业人员成为显然的。
权利要求
1.一种在用来其上显示来自一个软件应用程序的工具条信息的辅助LCD板，包括一个LCD段；一个软件驱动程序；及一个输入/输出电路，用来使信息能够从一个计算机传输并且显示在所述LCD段上。
全文摘要
一种与计算机系统一起使用的辅助、智能LCD板(10)。在一个实施例中,LCD板用来显示通常显示在计算机系统的主监视器上的软件应用程序的一个或多个工具、菜单和/或状态条(26)。这显著增大主监视器的可用面积,以显示用户需要观看或操纵的信息。在其他实施例中,辅助LCD板包括一个触摸敏感覆盖层(22),该覆盖层不仅允许用户观看显示的工具条,而且仅通过触摸选择其上显示的工具条的各种功能。LCD板(10)进一步使一个鼠标光标能够显示在其上。这使鼠标对于软件应用程序的那些操作能够与本发明一起使用,这些操作在选择工具或菜单条上的功能框之前最好或最容易经一个鼠标完成。最佳实施例能迅速和容易地联接到个人计算机的现有USB端口上,并且以多个方位安装在主监视器上,从而工具、菜单和/或状态条能以由运行的具体软件应用程序打算的方位显示。
文档编号G06F3/0488GK1355898SQ00805591
公开日2002年6月26日 申请日期2000年2月18日 优先权日1999年2月26日
发明者杰里·莫斯科沃尔奇, 伊恩·C·霍尔 申请人:杰里·莫斯科沃尔奇