用於個人數字輔助的虛擬顯示器/鍵盤的方法和裝置的製作方法

2023-05-11 06:35:51 1

專利名稱：用於個人數字輔助的虛擬顯示器/鍵盤的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明一般地涉及個人數字輔助(PDA)領域，同時更特別地涉及用於PDA的鍵盤。具體地，本發明提供節省PDA虛擬顯示器/鍵盤的空間。
個人數字輔助(PDA)，例如Apple Newton(Palm PILOT已成為非常有用的器件，用於攜帶式個人筆記本、日曆、約定、電話號碼、『工作(to do)』表等。PDA是手提個人計算機，其幫助管理個人信息。期望PDA儘可能的小，例如象信用卡大小，因而可在皮夾、錢包、口袋和手提箱(Brief Case)等等中攜帶。對PDA的尺寸有兩個主要的限制因素，一是要求有合適質量的顯示，二是要求用戶輸入的某些裝置例如鍵盤或筆輸入的表面。在為了輕便而期望小的尺寸和為用戶輸入需要較大尺寸之間迄今而言有非常激烈的競爭。因此，為輕便而期望PDA相對的小，然而也要有合適大小的顯示器和用戶輸入的表面。
本發明的上述和其他方面在有虛擬顯示/鍵盤的個人數字輔助(PDA)中實現。在根據本發明的PDA中，該PDA用投射顯示，以形成虛擬屏幕，以及用投射「手指傳感器」，以在任何平直的發光著色的表面上形成一虛擬鍵盤。
通過閱讀下面結合附圖的對本發明的更具體的敘述，將可以更好的理解本發明的上述和其他的目的、特性和優點，其中

圖1為根據本發明的用於PDA的虛擬顯示器/鍵盤的頂視圖；圖2為根據本發明的用於PDA的虛擬顯示器/鍵盤的側視圖；和圖3為用於按本發明的具有投射雷射和傳感器的PDA的虛擬顯示器/鍵盤的頂視圖，投射雷射和傳感器是用於確定手指敲擊位置的。
圖1示出將虛擬顯示器104和虛擬鍵盤108投射到平直的發光著色表面上的PDA100的頂視圖。投射表面102最好是基本白色的表面，如象一片紙。在虛擬鍵盤108上的虛擬鍵不是必需的但最好是成交錯排列的型式以允許雷射傳感器拾取信號，如圖2所示。投射物106通過若干投射技術中的一種來實現。一個例子是德克薩斯儀器公司數字微型反射鏡顯示器(DMD)。
圖2是PDA100的側視圖，PDA100有投射物106，其從PDA卡100的頂邊208發射到象一片白紙一樣的基本平直的發光著色的表面200上。虛擬鍵盤108的指感是由雷射束202完成，該雷射束202是從PDA卡100的底邊204發出來的，正好在平直的發光著色的表面200之上。因此當一個手指或筆300已遮斷雷射束202時，每個雷射器302和306通過感覺都可能感覺到從返回雷射的手指300到傳感器裝置例如CCD陣列304和308的反射，見圖3。測量兩雷射器302和306各自到手指300的雷射角度α和β將可以辨別出確切的鍵位置108。這使PDA100感覺到用戶「接觸」了鍵108，或象擊一次鍵或象指明作用一樣。
在工作中，正常地被顯示在筆記本屏幕上或計算機CRT上的任何數據將被通過例如數字微型反射鏡顯示器投射到平直的發光著色的表面200上。還有，鍵盤108的虛擬鍵將被按交錯排列的形式投射到發光著色的表面200上，於是當用戶觸摸或指明一個具體鍵時，在PDA卡100的底邊上的雷射傳感器204將檢測到被指出的鍵，同時PDA100好象實際鍵盤上一個鍵被按下一樣接受輸入。同樣地，當PDA的應用例如從日曆變到地址薄或個人筆記本時，虛擬鍵盤上各種鍵的功能可以隨PDA100的有關應用作相應的變化。應指出的是，PDA投射基本大於PDA表面的虛擬顯示屏104和虛擬鍵盤108。這就是為何用於可攜帶性的小PDA尺寸和大的顯示器/用戶輸入表面的雙重目標通過從小PDA卡投射很大的顯示器/鍵盤來實現的原因。
本發明的上述說明僅用於說明和描述的目的。它不意味著是詳盡的或者將本發明限於準確的公開的形式，根據上述的教導啟發其他的改進和變化是可能的。例如，本發明亦可用於個人筆記本、個人計算機和娛樂計算機的遊戲中或者用於任何需要保持典型計算機顯示器和用戶輸入/鍵盤應用空間的類似場合，以達到輕便和改善桌面配置的目的等等。選擇和敘述該實施例是為了最好地說明該發明的原理和實際應用，從而使本專業的技術人員能夠在各種各樣的實施例和各種各樣的改進中利用本發明，以使它們適宜於專門預期的用途。試圖將附加的權利要求被認作為包括本發明的其他可替換的實施例，除非受到現有技術的限制。
權利要求
1.為一計算機建立虛擬顯示器(104)和鍵盤(108)的方法包括下列步驟(a)所說的計算機將代表計算機顯示的數據的虛擬顯示(104)投射到基本平直的發光著色表面(102，200)上；(b)所說的計算機將鍵(108)的虛擬鍵盤矩陣投射到所說的基本平直的發光著色表面(102，200)上；和(c)所說的計算機利用遠距離的傳感裝置(304，308)，以確定被選定的虛擬鍵。
2.按權利要求1的方法，其中所說的傳感裝置(304，308)為確定被選定的虛擬鍵要包括下列步驟(1)所說計算機投射在所說平直的發光著色的表面(102，200)之上一點的並與其基本平行的一個雷射束(202)；(2)所說雷射束(202)穿過所說鍵(108)的虛擬鍵盤結構而被投射，使得當所說雷射束(202)被手指或其他物體(300)遮斷時，所說計算機就象已在實際鍵盤上選擇了一個實際鍵那樣處理輸入。(3)當一個虛擬鍵被選中時有讀出。
3.按權利要求1的方法，其中所說的計算機是PDA(100)。
4.按權利要求2的方法，其中所說的基本平直的發光著色的表面(102，200)是白色的。
5.按權利要求2的方法，其中所說的基本平直的發光著色表面是一張基本白的紙。
6.按權利要求2的方法，其中投射步驟通過一數字微型反射鏡顯示器(106)來完成。
7.一種計算機的顯示器/鍵盤包括一個虛擬顯示器(104)通過數字微型反射鏡顯示器(106)從所說的計算機被投射到基本平直的發光著色的表面(102，200)上；一個虛擬鍵盤(108)通過數字微型反射鏡顯示器(106)從所說的計算機被投射到所說的基本平直的發光著色的表面(102，200)；和兩個雷射傳感器(302，306)穿過所說虛擬鍵盤投射，並基本平行於所說基本平直的發光著色表面，其中當所說雷射傳感器(302，306)在所說虛擬鍵盤(108)上的一虛擬鍵上被遮斷時，所說計算機就象已在實際鍵盤上選擇了一個實際鍵那樣處理輸入。
8.按權利要求7的顯示器/鍵盤，其中所說的計算機是PDA(100)。
全文摘要
一個被改進的計算機或PDA(100)具有投射到基本平直白色表面(102,200)上的顯示器,以建立一虛擬計算機螢光屏顯示器(104),以及投射到基本平直白色表面(102,200)上的鍵盤(108),同時有一雷射束(202)被投射在鍵盤上方與基本平直白色表面(102,200)相平行,以建立一虛擬鍵盤(108)。該虛擬顯示器(104)和虛擬鍵盤(108)允許計算機或PDA(100)比典型的計算機或PDA的顯示器和鍵盤小一些,同時也允許有比較正常大小的顯示器和鍵盤/用戶輸入表面。
文檔編號G06F3/042GK1246743SQ9911068
公開日2000年3月8日 申請日期1999年7月27日 優先權日1998年8月27日
發明者老F·P·卡勞 申請人:惠普公司