HK1050751B - 雙平面顯示器和瘦客戶機 - Google Patents

Description

双平面显示器和瘦客户机

技术领域

本发明实质上涉及具有集成计算机硬件的计算机显示器领域。本发明起一个计算机显示器和便携式瘦客户机计算机的作用。这个申请是在美国专利和商标局2000年8月2日申请的待决专利申请09/630,474的部分延续。

背景技术

具有集成计算机主板的现代平面显示器(此后称为“FPD”)现在在市场上是可以买到的，而且被广泛地用于市场中。这些设备，有时被称为网络面板或者输入板，实质上是具有集成到包围显示器的外壳上的计算机硬件的FPD，以便使用户能够在他的手中持有一个完整的计算机，其中该计算机看起来象是一个厚的膝上型显示器。这些设备受到这样的限制，即它们一般是密封包围的计算机，从而使得监视器和计算机被解不开地绑在一起，而不具有其中一个或者另一个的容易升级性。还存在不同的FPD，它们仅仅是静态的显示器，输出来自于一个单独的CPU外壳的信息，该显示器是标准的计算机显示器配置。这些设备可能或未必具有经由一个触摸屏、连接或集成的鼠标、摄像头或类似的输入设备接收输入的能力。这些设备的一个限制在于它们仅仅服务于一个主要目的，即显示信息。

同样，在计算机领域中众所周知的是具有集成显示器的各种“瘦客户机系统”。这样的例子有Palm公司的PALM PILOT系列的个人数字助理(PDA)、卡西欧公司的CASSEOPIA、以及Handspring公司的VISOR系列的PDA。通常，这些设备会具有一个以30到100兆赫(MHz)速度运行的微处理器，以及会运行一个性能受限的操作系统诸如PALM OS或Microsoft WINDOWS CE。它们通常能够和个人计算机通讯以同步数据和文档，但是一般不能够运行加强的软件应用程序，诸如能够在个人计算机上运行的应用程序。这些设备能够执行它们的瘦客户机功能，然而，由于这些设备的大部分成本源自于该显示器的创建，因此通过把它们插入到一个可佩带式、便携式或者台式计算机中，以允许它们起到除了作为一个瘦客户机计算机之外的标准VGA或其它类型分辨度的监视器的作用，是不能够让它们得到充分使用的。

在现有技术中，存在几个能够从一个主机处移走的计算机系统的例子。例如，上面描述的设备，PDA，现在常常包含一条数据总线用于使利用在一台标准计算机、或“胖客户机”上运行的软件应用程序收集的数据同步，还允许该胖客户机将信息而且有时甚至是程序下载到PDA，然而该PDA不起一个用于该计算机本身的平面显示器的作用。为了本次公开的目的，术语胖客户机将包含：可佩带式计算机、桌面PC、苹果计算机、服务器计算机、或者其它任何能够运行一个全功能性操作系统的标准计算机。

Gephart等人在授予高级微设备公司的美国专利5,625,829和5,632,020中讲授了一个可停放式计算机系统，它在一个便携式计算机以及在一个主机工作站中包含两个不同的处理器。这些处理器能够独立地和同时进行处理。该可停放式计算机系统最好是包含一个通信信道，用于在该便携式计算机和该主机工作站之间传送多道处理支持信号。这不同于本发明之处在于：该便携式计算机不是一个具有集成平面显示器的瘦客户机PDA。此外，Gephart的发明是一个用于多道处理的系统，而不是一个带有一个显示器以及利用在该瘦客户机和该计算机之间的有线或者无线通信增加瘦客户机功能性的系统，其中该瘦客户机从该计算机断开连接。

Kinkini等人在授予Elonex I.P.Holdings公司的美国专利5,692,199和5,708,840中分别讲授了一种微个人数字助理以及中间联接总线。专利‘199公开了一种经由一个对接工作站和一个胖客户机计算机交互的PDA。当这发生时，PDA的处理器自动地中止以便使胖客户机的CPU能够访问保存在该PDA中的信息。这不同于本发明之处在于：该瘦客户机并不用作该计算机的主要显示设备，其中该瘦客户机从该计算机断开连接。本发明是特定设计用来增强可佩带式计算机的功能性，从而使不需要该可佩带式计算机全部功能的个人能够仅仅除去该显示设备，并且保留一个瘦客户机计算机，并且当他完成时，重新连接它。

因此，就需要一个能够克服如上面公开的现有技术局限的FPD设备。它必须足够小，以便能够独立地携带或者佩带，但是当从它的基座计算机分开时，能够执行瘦客户机操作，而且当重新连接到它先前连接的计算机时，能够起一个静态显示器的作用。此外，当它再连接到该FPD或是与该FPD通信时，任何由该瘦客户机获得或保持的信息应该可用于该基座计算机。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种不具有上述不足之处的装置。

本发明还有一个目的是提供一个当它从它的基层计算机处分开时能够作为一个瘦客户机计算机运行的显示器。

本发明的另一个目的是提供一种平面显示器，它包含集成硬件以支持瘦客户机操作。

本发明还有一个更深入的目的是提供一种具有嵌入的双向通信能力的计算机显示器。

本发明的又一个目的是提供一种显示器，当它连接到一台计算机时，执行用作一个静态显示器，但是当它从一台计算机断开连接时，还起到一个瘦客户机计算机的作用。

本发明还有另一个目的是提供一种具有集成输入装置、诸如触摸屏激活、摄像头激活、语音应答激活、指示设备激活、或者其它激活装置的显示器。

本发明的这些和其它目的一般通过一个包含集成硬件以支持瘦客户机功能、并且当它不起一个静态计算机显示器的作用时能够起这种作用的平面显示器来实现。

本发明通过一个双重目的瘦客户机平面显示器、此后称为TCFPD的创建，克服了现有技术中的上述缺点。为了说明这个公开和权利要求书起见，术语瘦客户机将用于指：掌上计算机、手持式计算机、个人数字助理或者其它可依赖于另一个计算机、用于运行应用程序和处理能力的、功能受限的手持式计算机。在它的正常操作方式中，TCFPD实质上是一个标准的FPD，也就是说当它连接到一个胖客户机时，如任何其它FPD或者监视器可能那样执行。为了说明这个公开和权利要求书起见，术语胖客户机将用于指：一台诸如PC、可佩带式计算机、笔记本计算机或者其它通用或特定目的计算机系统的计算机。该FPD显示标准的VGA、SVGA、或者其它计算机输出信号，并且选择性地对触摸屏、摄像头、语音、或指示设备输入做出响应。然而，当从胖客户机计算机的视频信号分离时，依赖于它集成的瘦客户机主板和硬件，该TCFPD能够起到一个具有集成显示器、能够运行一个瘦客户机操作系统诸如WindowsCE、或Palm OS、或类似性能受限的OS、以及它们相应的应用程序的瘦客户机的作用。这些应用通常是非强计算强度的、而且执行诸如简单数据或者表格输入、调度、以及数据收集等任务。此外，该TCFPD将选择性地具有把在瘦客户机模式中获得的数据无线传输到一个基座计算机的能力，而不论该计算机是一台可佩带式还是其它任何胖客户机或服务器计算机。当被用于瘦客户机模式时，该系统使用BlueTooth、IrDA、或者其它无线数字传输协议以除去将该显示器连接到可佩带式PC的电缆，或者该系统能够可选择地经由一个有线连接传输数据。当该FPD重新连接到基座计算机或者胖客户机时，它的瘦客户机OS被自动地或者有选择地中止，并且它变成了用于该胖客户机的一个显示设备。

本发明基本上将一个瘦客户机的功能集成到一个传统的平面显示器中。本领域的普通技术人员将会理解：虽然特定叙述了一个平面显示器，但是一个头戴式显示器、绕腕显示器、或者其它身体可穿戴式显示器虽然在形成因素方面不同，但是在功能上是等效的，基于实质上相同的技术建立，而且可以用来代替本发明的平面显示器。当该显示设备连接到一台计算机并且接收计算机输出信号时，它可能显得和FPD一样并且起任何FPD能起的作用，并且将具有与同样大小和功能的现有显示器一致的分辩率性能。它可以选择性地对来自一个触摸屏、一个摄像头、语音、或者其它有线或无线指示装置做出响应，或是具有其它输入或激活装置。然而，当它从计算机断开连接时，该FPD变成一个自含的瘦客户机设备或者TCFPD。推测起来，当该设备在瘦客户机模式中操作时，同样的上述输入设备或激活装置将会工作。该TCFPD将在它的外壳中包含两组硬件。首先它将具有支持视频显示器分辨率所必需的硬件，该显示器具有与包括VGA和SVGA在内的现有发展水平的平面显示器一致的分辩率。其次，它将具有包括一个主板在内的硬件，足够支持瘦客户机的功能。至于瘦客户机功能的定义，可以查阅McGraw-Hill公司在1996年出版、Raymond Wenig所著的“Personal Digital Assistants：A ComprehensiveGuide to the Mobile User Technology”一书，以及Morgan Kaufmann出版社于1999年7月出版、Joseph Sinclair所著的“Thin ClientsClearly Explained”一书。为了说明这个公开及权利要求书起见，支持视频显示所必需的硬件可以包含诸如那些由ATI或Creative Labs制造的电子和视频图形板，并且基于诸如由NVIDIA制造的一个结构；足够支持瘦客户机功能的硬件可以包含以及实质上由下列组成：一条总线，静态和/或动态存储器，一个中央处理器，I/O硬件，以及一个嵌入的或者物理上可移去的操作系统，在下文中被称为OS。

该OS将会被嵌入在一个ROM、PROM、EPROM或类似的数据存储器结构中，或者能够保存在一个固定或者可移动存储器介质上。该OS能够是Microsoft Windows CE、Palm OS、或其它已知的或先前未开发的嵌入瘦客户机OS或者任何将来这样的OS。该外壳还将包含一种诸如Bluetooth、IrDA、或者其它数字无线数据传送协议的无线数据发送器/接收器技术，用于当在瘦客户机模式中操作时和基座计算机(胖客户机)通信。

当该平面板被重新连接到原先从其分离的计算机时，该TCFPD板上的处理器能够有选择地或者自动地中止或者用作一个支持处理器。这个计算机能够是一台PC、服务器、可佩带式或者其它计算机，并且能够运行现有发展水平的桌面操作系统诸如Win98、WinNT、Win2000、Linux、UNIX、Solaris等、以及它们相应的应用程序。术语可佩带式计算机意味着一种诸如在美国专利5,305,244和5,844,824中公开的那种计算机。这些通常已授权专利的公开在此是通过参考的方式加以采用。然而，当在瘦客户机模式中时，TCFPD能够有选择地和该基座计算机进行通讯，从而使由该瘦客户机FPD获得的信息能够被传输到计算机中，而不需要重新启动它或者重新开始任何它的应用程序。只要在二者之间能够连接一条线路或者能够建立无线通讯，该双重目的的TCFPD能够有选择地和任何PC或服务器计算机一起使用。

本发明可能对可佩带式计算机及/或其它可佩带式电子信息设备以及想要扩大他们的用户基础的当前PDA厂商来说具有特别的用途。一种可佩带式计算机的例子是由Fairfax，VA的Xybernaut公司制造的可佩带式计算机，它用名称Mobile Assistant进行商业销售，并且由美国专利5,305,244和5,844,824所保护。这个发明将通过提供瘦客户机功能以及完全计算功能来扩展这样一种计算机的灵活性。在这个实施例中，该FPD能够从该可佩带式计算机分离，用于数据获取、静态表格输入、或其它特定的瘦客户机应用程序，然后重新和该计算机连接。当断开连接时，它将在电池电源上或者插入到一个AC交流电源或DC直流电源插座中运行。这个的好处是：用户仅仅需要携带该可佩带式系统的一个组件，即TCFPD以执行低级的计算机功能。考虑到瘦客户机PDA的广大普及性，可佩带式计算机的所有者和用户将能够享受具有一个而不需要购买一个附加的冗余硬件部分的好处。当该用户完成他的瘦客户机任务，并且该FPD重新和该可佩带式计算机连接时，它能够经由任何用于数字无线数据传输的协议，或者经由一条诸如IEEE 1334、串行、平行、或者USB端口、需要互补的连接器以存在于该可佩带式计算机和TCFPD中的电缆，传递它获得的任何适当数据。该可佩带式计算机将具有一个数字无线接收器或者一个物理数据端口用于通信和从TCFPD中接收数据，以及如果要使用无线传输的话用于支持这个数据接收的软件。这样的软件程序和无线电通信协议在计算机领域是众所周知的。示例协议包含但是不局限于IrDA、RF、BlueTooth、802.11等。

根据本发明的一种便携式显示设备，包括：外壳；第一硬件设备，用于使所述显示设备显示计算机的输出信号，所述第一硬件设备位于所述外壳中；第二硬件设备，允许所述显示设备用作一个PDA，所述第二硬件设备位于所述外壳中，所述第二硬件设备还允许所述显示设备在不和所述计算机连接或通信时，独立操作；用于传送信息的设备，用于将在独立操作期间获得的信息传送给一个胖客户计算机；集成到所述显示设备中的激活设备。

根据本发明用于显示计算机视频信号并作为个人数字助理工作的设备，包括：用于显示来自计算机的视频信号输出的设备；用于和计算机通信的设备；用于在不和计算机连接或通信时执行PDA类型功能的设备，所述功能包括数据输入和存储，规划，形成目录以及数据恢复；用于激活和控制的设备。

根据本发明，用于在便携式显示设备上显示计算机视频输出和选择性地在同一显示设备上作为PDA操作的方法，包括：当所述设备和计算机通信或连接时，在便携式显示设备上显示计算机视频信号，其中所述显示设备包括允许所述显示设备作为计算机显示器操作的硬件；用所述显示设备执行瘦客户功能，当所述显示设备不用作所述计算机的一个显示设备时，所述功能包括规划，数据输入和检索以及形成目录。

附图简要说明

图1说明了本发明的一个正视图。

图2说明了本发明的一个侧视图，其显示了本发明的一个最佳实施例的不同层。

图3说明了本发明的TCFPD的一个限制实施例，其包括一台个人计算机。

图4说明了本发明的TCFPD的一个限制实施例，其包括一台可佩带式计算机。

图5说明了一个示例性的瘦客户机主板和典型组件。

具体实施例详细说明

下面将通过具体参考附图进行本发明的讨论。图1说明了本发明的TCFPD 100的一个外部视图。该TCFPD 100被包围在一个耐用的外壳101中，该外壳最好是由一种坚固轻便的材料诸如塑料或者薄金属组成。从TCFPD 100的前端可以看到一个显示屏幕102。该显示屏幕102将能够显示和目前技术水平的显示屏幕一致的分辩率和亮度。存在一个小天线103用于和一台个人计算机进行无线通信。做为选择，该天线可以在该设备内部，或者可以使用不需要天线的其它无线协议诸如IRdA。设备100具有一个连接器104，它最好位于外壳101的一个不引人注目的位置上，用于连接一台计算机的视频输出。此外，设备100具有插头105，用于接收电气输入以重新充电设备100的电池及/或向设备100提供电源。

图2说明了设备100的一个侧视图，它没有按比例描绘以便说明不同的组件层。层106，设备的前端包含显示屏幕102和外壳101。下一层107包含支持该显示屏幕102所必需的硬件。在当前市场中，这些显示屏幕和硬件变得越来越薄，并且可以被包含在同一个层中。下一层，瘦客户机层108，包含支持瘦客户机操作所必需的硬件，它包括瘦客户机主板。瘦客户机操作一般包含预约本和日历、文档处理、联系信息、电子邮件、游戏等。最后一层，电源层109，是用于设备100的附加电池。这个电池是可以移去的，以便能够由另一个新电池所替代，或者它可以以一种实质上永久的方式附着在外壳101上。本领域的普通技术人员将可以懂得和理解，对本发明来说层的次序和数量不是关键的，而通过它们给予的功能却是关键的。

图3和图4说明了两个实施例，其中本发明的TCFPD 100被用作一台计算机的主要显示设备。图3说明了一个台式计算机110，其中该显示器经由一个硬连线连接111和计算机相连。图4说明了一个可佩带式计算机环境，其中下层计算机112可以在一个用户的身体上佩带或者得到支持。TCFPD 100能够可移去地连接到一台计算机112，或者能够是挂颈或者绕腕式显示器或其它适宜的免提显示器。TCFPD 100经由硬连线连接111从计算机接收它的显示器信号。做为选择，在图3或图4的实施例中，在台式计算机110或可佩带式计算机112和该TCFPD之间的连接可以是使用一种无线通信协议的一个无线连接。

图5说明了一个示例的瘦客户机主板113，诸如可能为了在本发明的TCFPD 100中支持瘦客户机功能而使用的。该主板113由诸如易失和非易失性存储器114、一个BIOS 115、一个微处理器116、以及输出模块117和一个输入模块118组成。本领域的普通技术人员可以理解并懂得：可以依照要求添加或删除主板组件，而没有在精神或者范围上背离本发明。

此处已经描述了本发明的最佳以及适宜的最佳实施例，而且已经在附图中进行了显示，以说明本发明的基本原理，但是应理解可以进行大量的修改、设计、以及变化，而不背离这个发明的精神和范围。

Claims (11)

1.一种便携式显示设备，包括：

外壳；

第一硬件设备，用于使所述显示设备显示计算机的输出信号，所述第一硬件设备位于所述外壳中；

第二硬件设备，允许所述显示设备用作一个PDA，所述第二硬件设备位于所述外壳中，所述第二硬件设备还允许所述显示设备在不和所述计算机连接或通信时，独立操作；

用于传送信息的设备，用于将在独立操作期间获得的信息传送给一个胖客户计算机；

集成到所述显示设备中的激活设备。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述用于显示来自计算机的输出信号的设备包括一个集成显示屏幕以及用于将计算机产生的视频输出提供给所述显示屏幕的硬件。

3.根据权利要求1所述的设备，其中用于传送信息的设备包括一个无线通信协议和收发信机。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述用于传送信息的设备包括一个物理连接器，用于将所述显示设备连接到计算机。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述激活设备是一个触摸屏显示器，所述触摸屏响应触摸激励，笔激励以及二者的组合。

6.用于显示计算机视频信号并作为个人数字助理工作的设备，包括：

用于显示来自计算机的视频信号输出的设备；

用于和计算机通信的设备；

用于在不和计算机连接或通信时执行PDA类型功能的设备，所述功能包括数据输入和存储，规划，形成目录以及数据恢复；

用于激活和控制的设备。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述显示设备包括允许所述设备用作一个具有集成中央处理器的独立的瘦客户计算机的硬件。

8.根据权利要求6所述的设备，其中所述显示设备包括用于和另一个计算机通信的通信设备。

9.根据权利要求6所述的设备，其中所述用于激活和控制的设备是一个触摸屏显示器，所述触摸屏响应触摸激励，笔激励以及二者的组合。

10.根据权利要求6所述的设备，其中所述用于通信的设备包括有线或无线设备。

11.用于在便携式显示设备上显示计算机视频输出和选择性地在同一显示设备上作为PDA操作的方法，包括：

当所述设备和计算机通信或连接时，在便携式显示设备上显示计算机视频信号，其中所述显示设备包括允许所述显示设备作为计算机显示器操作的硬件；

用所述显示设备执行瘦客户功能，当所述显示设备不用作所述计算机的一个显示设备时，所述功能包括规划，数据输入和检索以及形成目录。