专利名称：有手写数据输入装置的手提终端设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够进行数据输入的手提终端设备，有一个用于显示字符或其它的液晶显示器(LCD)，更具体地涉及有一个压敏板(此后称为触板)作为手写数据输入装置的手提终端设备。
在传统的手提终端设备中，有一个由LCD构成的显示器，用于显示字符或其它，并能进行手写数据输入，一个透明触板被附着并固定在LCD上。在触板上输入手写数据时，它被输入到终端设备上。在这类终端设备中，软键盘被显示在触板被设置的LCD区中。用户指向一个对应于在键盘上被显示的一个键的触板部分，从而输入目的语句。由于LCD也需要显示输入语句的内容，所以整个LCD表面也需要被划分为键盘区和显示区，这样不可避免地减少了各个区域。结果，当在键盘区显示大量的键时，各个键的位置变小。则难以执行上述指明操作，并且容易发生诸如操作相邻键的误操作。当键盘区的面积增加时，显示区的面积就会减小。则能被显示的语句就会变短，难以识别和编辑语句。
用这种方法，官方公报中所描述的技术是有效的，它在软键盘显示小的时候能够进行精确的键输入。然而以小尺寸显示软键盘是受到限制的，传统的技术不能解决上述问题，仍然存在有限键盘显示区的问题。
除了显示区的问题之外，由于触板附着在LCD表面，当触板损坏时，触板必须和LCD一起被更换。这使维修复杂并增加用户的经济负担。由于LCD显示的内容被通过触板看到，显示器的可读性不如没有触板的显示设备。通常触板的透光度为80％。具体地，没有背光的LCD的可读性大大降低。
为了解决上述问题，在日本未审查专利申请No.8-221169中，建议了一种软键盘显示方法，其中在首先被指明的键被终端设备识别之后，估计将被指明的下一个键，被估计的键显示得比其它键大。即使在较大数目的键被显示时，下一个将被指明的可能性高的键也显示的比其它键大。这对于防止如上所述的由于显示过小引起的误操作是有效的。日本未审查专利申请No.8-234909建议了一种技术，在指明一个键时，如果由于键的尺寸小而使相邻的键也同时被错指了，只有相应的区域被显示的大并且容许重新指明，以便能够正确键入。
考虑以上情况提出本发明，其目的是提供一种有手写数据输入装置的手提终端设备，它允许容易地键入，能增加LCD上显示区的面积，提高LCD的可读性，并降低损坏的维修负担。
为了实现以上目的，根据本发明的主要方面，提供了一种有手写数据输入装置的手提终端设备，包括一个主体，有一个能在上表面侧显示字符或其它图形的显示设备，和在其下表面侧有一个键显示器，一个可以安上也可以从所述主体拿开的盖，它有一个透明的触板被安装在一个位置，以在盖被安装在主体上时遮盖显示设备之一和键显示器。主体有用于识别盖的安装情况的设备，看触板是否安装在主体的上表面侧或下表面侧，用于确定在触版上所指向的位置的设备，用于控制在显示设备上显示的字符或图形的显示的设备，和中央处理设备，用于根据安装识别设备和位置确定设备的输出控制显示控制设备，并使显示设备显示字符或其它图形。
本发明有以下辅助方面。当盖被安装在主体的上表面侧和显示控制设备在显示设备的部分区域上显示软键盘时，中央处理设备进行控制操作以显示在显示设备的另一个区域上，对应于在触板上所指位置出的键的输入数据。当盖被安装在主体的下表面侧，显示控制设备不在显示设备上显示软件键盘时，中央处理设备连续确定在触板上被指的位置并显示被确定的位置，作为在显示设备上的手写输入。当盖被安装在主体的下表面侧时，中央处理设备执行控制操作，以在显示设备的上显示对应于在触板上被指明的一个位置处的输入数据。
本发明还有以下辅助方面。能够通过改变具有不同键排列的多块键卡来安装键显示器，且中央处理设备有识别被安装的卡的功能，并根据被识别的键卡显示输入数据。主体除键显示器外，在其下表面有辅助显示设备，执行一个控制操作，以使对应于触板上被指明位置上的键盘显示器的最新输入数据被显示在辅助显示设备上。主体上表面上的显示设备通过一个铰链机制被主体支持，以便能被指向主体的前表面侧。
根据本发明从以上方面可见，手提终端设备包括有显示设备和键显示器的主体，一个可以从主体上侧和下侧拿开和安上以及有一个透明的触板的盖。根据盖如何在主体上安装来控制数据的输入和输入显示。例如，当盖被安装在主体的上表面侧时，使用在显示设备的部分区域上显示的软键盘输入数据，并且在显示设备的另一个区域显示的输入数据被允许，或者从触板输入的手写数据输入的输入数据或使用显示设备的整个区域的输入数据显示被允许。当盖被安装在主体的下表面侧时，使用下表面侧的键显示器的数据输入，和使用上表面侧的显示设备的整个区域的输入数据显示被允许。当触板损坏时，盖可以被从主体上移开并换上另一个盖。作为主体的显示设备的LCD无需更换，这样就可以减少维修开支。由于可以从显示设备的表面撤下触板，可以解决由触板的低透光度引起的可读性差的问题。
通过随后结合附图的详细描述本发明的上述和许多其它目的，特征及益处对于本领域的一般技术人员将更显而易见，其中通过示例的方法说明包括本发明原理的优选实施例。
图1是从前表面看根据本发明的手提终端设备的部分全视图；图2是从下表面看图1的手提终端设备的部分全视图；图3是从前表面看处于组装状态的图1的手提终端设备的全视图；图4A和4B分别表示盖安装在前表面侧和下表面侧的状态下的概况截面图；图5是表示主体和盖的内部电路的结构的框图；图6A和6B是根据本发明的手提终端设备中所用的开关的电路图；图7是一个框图，表示根据本发明的手提终端设备中所用的触板的结构；图8A和8B是用于说明触板的输入识别操作的操作表；图9是从下表面侧看根据本发明的手提终端设备的经改进的主体的全视图；图10A和10B是表示识别键卡的不同类型的操作的视图11是从下表面侧看根据本发明的手提终端设备的另一个经改进的主体的全视图；图12是一个框图，表示图11所示的改进的主体和盖的内部电路的结构；和图13是从下表面侧看根据本发明的手提终端设备的另一个经改进的主体的全视图。
下面将参考优选实施例和附图中所表示的改进详细描述本发明。
将参考附图1-8A和8B描述本发明的一个实施例。根据这个实施例的手提终端设备由一个由扁平矩形壳构成的主体1，能通过滑动机制被安装在或从主体1上卸下的盖2组成。用于显示字符或或类似图形的LCD10安装在主体1的上表面。LCD10能够相对于主体1，通过设置在主体1一侧表面的铰链机制11在垂直于主体1的上表面方向的一个侧表面的方向上转动。其上附着有印有字母，数字等的标记的打印键设置在主体1的下表面，在基本等于LCD10的区域内。在滑动盖2时作为导引的滑动槽13被纵向设置在主体1的两侧表面。两个开关SW1和SW2以及四个电极T1-T4被设置在主体1的一端表面。两个开关SW1和SW2分别被设置在开关孔14a和14b中，使得在主体1上安装盖2时它们任意之一被选择性的操作。四个电极T1-T4用于在主体1和盖2之间交换电信号。
盖2有一个对应于主体1的外形的内部尺寸，并有一个U-形区。有和主体1的LCD10或打印键12的区域同样尺寸的开口20被集成形成在盖2的表面。触板21被设置在孔20内。装配到主体1的滑动槽13中的导引部件22被集成形成在盖2的两侧表面上。当导引部件22装入到滑动槽13中时，盖2被安装上以覆盖主体1的外部边沿，如图3所示。在这种情况下，盖2能被以两种方式安装，以覆盖LCD10所在的主体1的上表面侧，如图4A所示，或者以覆盖打印键12所在的主体1的下表面侧，如图4B所示。一个开关凸出部分23和盖电极T5-T8被设置在盖2的一端的端沿表面的一侧。开关凸出部分23能被选择性地装入主体1的两个开关孔14a和14b中。盖电极T5-T8能和四个电极T1-T4接触。当如上所述盖2被安装在主体1上时，开关凸出部分23根据盖2被安装在主体1的上表面侧还是下表面侧，被装入开关孔14a和14b之一当中，以操作插入其中的开关。因此可以通过确定主体1中的那一个开关被操作来识别盖2被安装在主体1的上表面侧还是下表面侧。同时4个主体电极T1-T4和4个盖电极T5-T8彼此电器连接，以使得能在主体1和盖2之间交换电信号。
在有以上结构的手提终端设备中，当盖2如图4A所示被安装在主体1的上表面侧时，盖2的触板21被设置在主体1的LCD10的上面，以与之紧密接触。因此，当软件键盘被显示在LCD10的显示表面的部分区域，和用手指或输入笔接触一个将被输入的键的上面的，并能通过触板21观察到的触板部分时，这个键的输入操作被允许，输入字符等能被显示在LCD10的另一个区域。因此，在这种情况下，和上述传统操作同样的输入操作将被执行。
另一方面，软件键盘无需被全部显示在LCD10上，但是将被输入的字符或符号可以是触板21上的手写体，作为用手指或笔的手写输入。接着，对应于这个书写操作的坐标信号被输出到触板21，从坐标信号识别输入字符或符号。经识别的字符等能被显示在LCD10上。在这种情况下，LCD10的显示表面的整个表面能被用作显示区，能显示许多输入数据，有助于确认和编辑语句。
当盖2如图4B所示被安装在主体1的下表面侧时，盖2的触板21被安装在主体1的打印键12上。当用手指或输入笔指点输入键12上且能通过触板21观察到的触板部分时，用键的输入操作被允许。输入字符等被显示在主体1的上表面侧的LCD10上。当LCD10通过铰链机制被转过180度角度时，如图4A所示，LCD10的显示表面能安装到触板21的相邻位置，能在LCD10上识别输入字符等。因此，LCD10的显示表面的整个部分能被用作显示区域，同时打印键12能在使用触板21的整个表面的区域中形成，使得触动每个键变得容易。
下面将参考图5的框电路图描述主体1中所包括的电路部分的结构。ROM103存储将被CPU101执行的程序数据，字形数据，例如字符和符号将被显示在LCD10上。RAM102有一个CPU101的工作区和一个用户数据的保留区，例如一个文件。如上所述，当盖2被安装在主体1上时，通过和开关凸出部分23啮合开关SW1和SW2被闭合。由开关SW1和SW2的操作所引起的信号的变化被安装情况检测电路检测到。安装情况检测电路104保留检测结果并中断CPU101。同样当盖2被和主体1分开时，开关SW1和SW2被打开。由安装情况检测电路104检测到开关SW1或SW2的打开操作所引起的信号变化。安装情况检测电路104保留检测结果并中断CPU101。CPU101在被安装情况检测电路104中断时，访问安装情况检测电路104，以获得盖2被安装上还是卸下的信息。
开关SW1和SW2分别有图6A和6B所示的结构。当盖2被安装在主体1的上表面时，开关SW1被接通。当盖2被安装在主体1的下表面时，开关SW2被接通。开关SW1和SW2都通过电阻接地GND，以形成所谓下拉连接。因此，当盖2没有被安装在主体1上且开关SW1和SW2都断开时，信号S1和S2是GND电平(0V)。在这种状态，当盖2被安装在主体1的上表面侧时，开关SW1被接通，信号S1被从GND电平抬高到VDD电平(例如3V)。当盖2被安装在主体1的下表面侧时，开关SW2被接通，信号S2被从GND电平抬高到VDD电平。因此当安装检测电路104检测到信号S1或S2的状态并中断CPU101时，CPU101能够识别盖2被安装在主体1的上表面侧还是下表面侧，或者盖2从主体1的上表面侧还是下表面侧移开。
主体1中的A/D变换器105和触板控制电路106能够通过电极T1-T4及T5-T8和盖2的触板21交换信号。当用户的手指或笔指向触板21的一部分时，触板控制电路106检测由这个指的操作所引起的信号变化，并给CPU101提供中断。响应来自触板控制电路106的中断，CPU101接收通过用A/D变换器105对来自触板21的模拟电压信号进行A/D变换所得到的数字信号，并确定被指位置的坐标。
触板21有图7所示的基本结构。X方向的电阻将电极T13和T14彼此连接，而Y方向的电阻将电极T11和T12彼此连接。通常，X方向上的电阻和Y方向上的电阻在空间上是彼此垂直分开的并且相互之间没有接触，但是却通过一个被指点互相接触。例如，在CPU101的控制下，假定触板控制电路106通过电极T1-T4和T5-T8给信号S12和S14提供3V电压，将信号S13所连接(下拉电阻的阻抗远大于触板21的阻抗)的主体的信号(之后称指点检测信号)下拉。当没有指点操作时，指点检测信号为GND电平。当进行指点操作时，指点检测信号变为接近3V。触板控制电路106检测指点检测信号的这一变化，并将中断提供给CPU101。因此CPU101能够识别触板21被指点。
下面将描述用于确定触板21上被指点的坐标位置的方法。如图8A和8B所示，根据盖2被安装在主体1的上表面还是下表面，主体1的电极和盖2的电极之间的连接关系相反。根据这个连接，信号S11和信号S12-S14被发送到盖2。假定盖2被安装在主体1的上表面侧。如图8A所示，当检测到被指点的X坐标时，CPU101控制触板控制电路106给主体1的电极T2提供3V电压，并维持电极T4处于GND电平。来自电极T1或T3的模拟电压信号被A/D变换器105进行A/D变换，以获得X坐标位置数据。当检测到被指点的Y-坐标时，CPU101给电极T1提供3V电压，将电极T3设置为GND电平，A/D变换来自电极T2或T4的模拟电压信号，以获得Y坐标位置数据。因此在图7中点“1”被指时，就获得X和Y方向上的最小位置数据。当点“A”被指时，来自主体电极T1的X-坐标模拟电压和来自电极T2的Y-坐标模拟电压变成(X电压，Y电压)=(1.2V,1.5V)。当点“B”被指时，(X电压，Y电压)=(2.2V,0.75V)。当点“C”被指时，(X电压，Y电压)=(0.8V,2.25V)。
假定盖2被安装在主体1的下表面侧。如图8B所示，关于主体电极，当X坐标被检测和盖2被安装在主体1的上表面侧时所获得的值对应于在Y坐标被检测和盖2被安装在主体1的下表面侧时所获得的值。同样，当Y坐标被检测和盖2被安装在主体1的上表面侧时所获得的值对应于在X坐标被检测和盖2被安装在主体1的下表面侧时所获得的值。在前表面侧安装和下表面侧安装之间，X-坐标位置检测和Y-坐标位置检测是相反的。因此，在下表面侧安装时，图7中的点“2”是参考点。当点“A”被指时，来自主体的电极T2的X-坐标模拟电压和来自电极T1的Y-坐标模拟电压变为(X电压，Y电压)=(1.8V,1.5V)。当点“B”被指时，(X电压，Y电压)=(0.8V,2.25V)。当点“C”被指时，(X电压，Y电压)=(2.2V,0.75V)。
如上所述CPU101能够确定盖2被安装在主体的上表面侧还是下表面侧，或者被从主体1的上表面侧还是下表面侧移开。当盖2被安装上时，CPU101能够检测一个触板21被指点，并能够确定被指点的坐标位置。因此，当盖2被安装在主体1的上表面侧时，CPU101控制LCD驱动器107打开LCD10上对应于被指点的一个点，允许输入手写字符或说明。当CPU101进一步控制LCD驱动器107在LCD10上显示菜单项时，可以从被指的点确定被选择项。因此，用户可以通过使用他的手指或输入笔从各种类型的菜单项中进行选择。
当盖2被安装在主体1的下表面侧时，CPU101从被指点确定附着在主体1下表面上的那一个打印键12被输入，并因此控制LCD驱动器107在LCD10上显示相应的字符等。因此，用户能够通过其手指或输入笔输入语句等。在这种情况下，如果被向下指的LCD10通过铰链机制11旋转180度，如图4B所示，用户就能够输入一个字符等，同时能够通过观察LCD10的被显示的内容确认输入的内容。
当盖2未被安装在主体1上时，CPU101停止A/D变换器105或触板控制电路106的操作，或停止从操作电源的供电以降低耗电。
在主体1的下表面侧形成的打印键的另一种结构，如图9所示，将被安装印有字母，数字等的键卡15的槽16可以形成在主体1的下表面侧，有不同的键结构的键卡可以通过改变被安装在槽16中。在这种情况下，对应于能被安装的键卡15类型的键输入系统必须被存储在内部存储电路中。当对应于被安装的键卡的键输入系统被选择时，可以进行各种类型的键输入操作。例如，在图10A和10B所示的例子中，作为键卡，可以替换使用(1)“hiragana字符+数字”键卡，(2)“Katakana字符+数字”键卡，(3)“字母+数字“键卡，(4)“字符+数字”键卡，和(5)“函数计算器”键卡。这些键卡之一被安装在主体上时，主体能自动识别它们。有关自动键卡识别，可以应用广为人知的技术，例如光或磁识别。
在图10A的情况下，键卡(1)被安装在槽16中。主体自动识别被安装键卡的类型。“hiragana字符+数字”这样被选择，在相反的指示中显示与之对应的条目。在图10B的情况下，键卡(3)“字母+数字”被安装。主体自动识别这个键卡，在相反的指示中显示与之对应的条目。在任何情况下，当手提终端设备的用户确认这个反向指示并选择一个确认键17时，被反向指示的卡型被设置。设置时，当用户通过使用打印键在触板上进行键输入时，主体执行对应于打印键的键输入。结果，能够输入多种类型的字符或符号，或者一个函数计算被允许。
在本发明中，如图11所示表示主体1的下表面侧，用于确认最新被输入内容的一个子-LCD18可以被安置在和打印键相邻的位置上。图12是包括子-LCD18的主体1的内部结构图。在图12中，和图5所示装置中等同的结构用和图5一样的参考符号表示，省去对其的详细描述。假设触板21被安装在主体1的下表面侧，可以使用打印键12输入字符等。到输入数据的预定数目为止最新被输入的字符，通过由CPU控制子-LCD驱动器被显示在子-LCD18上。在这个预定数目之前被输入的字符，或包括这个预定数目的所有输入字符通过控制LCD驱动器107被显示在LCD10上。因此，用户能够进行字符等的键输入操作，同时确认最新输入的内容仅在主体的下表面侧。
通过这种结构，在输入短语句或语句时，可以不必确认上表面侧的LCD10而只需观察下LCD就能进行键输入。因此，不必通过使用铰链机制11转动上表面侧的LCD，并且键输入操作更容易进行，能够在上表面侧上的LCD10上确认整个输入文件的内容。
如图13所示，在这个实施例中，作为打印键，可以通过使用在主体1的下表面侧形成的槽16，安装不同类型的键卡。
权利要求
1．手提式终端设备包括一个主体，有一个能在上表面侧显示字符或其它图形的显示设备，和在其下表面有一个键显示，一个可以按上也可以从所述主体拿开的盖，它有一个透明的触板被安装在一个位置，以在所述盖被安装在所述主体上时遮盖所述显示设备之一和所述键显示器，所述主体有用于识别所述盖的安装情况的设备，看所述触板是否安装在所述主体的上表面侧或下表面侧，用于确定在所述触版上所指向的位置的设备，用于控制在所述显示设备上显示的字符或图形的显示的设备，和中央处理设备，用于根据所述识别设备和所述确定设备的输出控制所述显示控制设备，并使所述显示设备显示字符或其它图形。
2．根据权利要求1的设备，其中当所述盖被安装在所述主体的上表面侧和所述显示控制设备在所述显示设备的部分区域显示一个软键盘时，所述中央处理设备执行一个控制操作，以显示对应于在所述触板上被指明的一个位置处的输入数据。
3．根据权利要求1的设备，其中当所述盖被安装在所述主体的上表面侧和所述显示控制设备不在所述显示设备上显示软键盘时，所述中央处理设备连续判断在所述触板上所指的位置，并在所述显示设备上显示已确定的位置作为手写输入数据。
4．根据权利要求1的设备，其中当所述盖被安装在所述主体的下表面侧时，所述中央处理设备执行控制操作，以在所述显示设备的上显示对应于在所述触板上被指明的一个位置处的输入数据。
5．根据权利要求4的设备，其中能够通过改变具有不同键排列的多块键卡来安装所述键显示器，且所述中央处理设备有识别被安装的键卡的功能，并根据所述识别的键卡显示输入数据。
6．根据权利要求4的设备，其中所述主体除所述显示器外，在其下表面有辅助显示设备，执行一个控制操作，以使对应于所述触板上被指明位置上的所述键盘显示器的最新输入数据被显示在所述辅助显示设备上。
7．根据权利要求1的设备，其中所述主体的所述上表面上的显示设备通过一个铰链机制被可转动地安装在所述主体上。
全文摘要
手提式终端包括主体,一个能在上表面侧显示字符等的显示设备,和在其下表面有一个键显示器,可以安上也可以拿开的盖,透明的触板被安装在一个位置,以在盖被安装上时遮盖显示设备之一和键显示器。主体有用于识别盖的安装情况的设备,看触板是否安装在主体的上表面侧或下表面侧,确定在触板上所指向的位置的设备,控制在显示设备上显示的字符或图形显示的控制设备,和中央处理设备,根据识别设备和确定设备的输出控制显示控制设备,使之显示字符等。
文档编号G06F3/041GK1207524SQ98116250
公开日1999年2月10日 申请日期1998年8月6日 优先权日1997年8月6日
发明者串田昌幸 申请人:日本电气株式会社