CN101082763A - 便携式电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有内置的投影装置的便携式电子设备。其中，投影装置包括光源、第一光调制装置、信号处理部分，信号处理部分能够选择性地将驱动信号输出至所述第一光调制装置。该电子设备还可以包括显示装置，显示装置包括显示光源、第二光调制装置以及所述信号处理部分，所述信号处理部分能够将驱动信号选择性输出至第二光调制装置。由于便携式电子设备内置了投影装置，因此，很容易观看放大了的图像。而且本发明的便携式电子设备保持了传统便携式电子设备的便携性。

Description

便携式电子设备

技术领域

本发明涉及的是便携式电子设备。

背景技术

目前常用的便携式电子设备，如电子游戏机、MP4、数码相机、PDA和手机等，为了显示图像或者文本，往往都在设备上安装有小型的显示装置。尤其是近来，通信技术的发展，这些便携式电子设备所能够显示的图像信息越来越丰富，从复杂的游戏场景到电影图像，极大地方便和丰富了人们的日常工作和生活。然而，这些显示装置大多采用小尺寸的LCD显示，图像小且分辨率低，例如手机采用的QVGA显示屏分辨率仅为240×320，横向和纵向尺寸通常大约仅有20～50mm左右，使人们在观看图像信息时感到非常的不方便，尤其是很难与多人共享。为了使能够显示的图像更清晰、尺寸更大，不得不增大显示屏以及整个便携式电子设备的尺寸。但是，这样的方法是以牺牲便携式电子设备的便携性为代价的。

采用有线或无线方式在电子设备与常规投影仪之间进行通信，将电子设备显示的图像通过外设投影仪显示在外部大屏幕或墙壁上可以实现大屏幕高清晰度显示。但是通过便携式电子设备的外部接口进行显示需要额外的投影仪，增加了系统的体积，无法满足便携式电子设备的便携性要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便携式移动电子设备，在保持这种电子设备的便携性的同时，能够很方便地观看图像。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种带有内置的投影装置的便携式电子设备。

在本发明的便携式电子设备中，所述投影装置包括：用于发射光的光源，位于所述便携式电子设备中；第一光调制装置，位于所述便携式电子设备中，用于对来自所述光源的光进行调制；信号处理部分，位于所述便携式电子设备中，能够选择性地将驱动信号输出至所述第一光调制装置。

所述第一光调制装置可以包括沿所述光源输出光轴线方向顺序排列的起偏器、偏振分光器件以及与所述偏振分光器件的第一偏振态输出面相对的第一显示面板。或者，所述第一光调制装置也可以包括位于所述光源输出光轴线上的偏振分光器件、与所述偏振分光器件的第一偏振态输出面相对的第一显示面板以及与所述偏振分光器件的第二偏振态输出面相对的第二显示面板。

所述投影装置还可以包括投影镜头，所述投影镜头位于所述便携式电子设备上，接受来自所述第一光调制装置的调制后的光，并将所述调制后的光放大地输出到所述便携式电子设备的外面。

本发明的便携式电子设备还可以包括显示装置，所述显示装置包括显示光源、对来自所述显示光源的光进行调制的第二光调制装置以及所述信号处理部分，所述信号处理部分能够将驱动信号选择性输出至所述第二光调制装置。

按照本发明，由于便携式电子设备内置了投影装置，因此，很容易观看放大了的图像。与传统的便携式电子设备相比，本发明的便携式电子设备保持了便携性。

进一步，本发明的便携式电子设备中，光源为发光二极管(LED)。在LED的封装上一体形成有二元光学或者光子晶体构造，使LED发出的光被均化和准直。

按照本发明，光源系统的体积大幅度减小，因此，使本发明的便携式电子设备的体积能够进一步减小，从而进一步提高了便携性。

附图说明

图1示出了根据本发明的一种实施例的结构示意图。

图2示出了根据本发明的另一种实施例的结构示意图。

图3示出了一种LED光源装置的结构示意图。

图4示出了一种集成LED光源装置的结构示意图。

图5A和图5B是使用图4所示集成LED光源装置的两种示例的投影系统结构图。

图6A和图6B示出了本发明的两种示例性实施例的外观立体示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的一些示例性实施例进行说明，以便更好地理解本发明。在本申请的说明中，相同的标号表示相同的元件。

图1示出了根据本发明一种实施例的结构示意图，其中便携式电子设备100包括投影装置和可选的显示装置。本发明的便携设备包括但不限于电子游戏机、MP4、手提电脑、数码相机、数码摄像机、PDA、手机等。

投影装置包括光源130、信号处理部分150和第一光调制装置160。显示装置包括显示光源130、第二光调制装置140和信号处理部分150。也就是说，显示装置和投影装置共用信号处理部分150。

光源130和显示光源120可以分别发射光用于为投影装置和显示装置提供照明。光源130优选为LED。光源130和显示光源120可以共用电源。

信号处理部分150可以选择性地与第一光调制装置160和第二光调制装置140耦合，将驱动信号选择性供应给投影装置和显示装置。例如，当信号处理部分150输出驱动信号至第一光调制装置160时，用户可以通过投影装置来观看图像；当信号处理部分150输出驱动信号至第二光调制装置140时，用户可以通过显示装置来观看图像。当然，如果需要，信号处理部分150也可以同时将驱动信号输出给第一光调制装置160和第二光调制装置140，这时，可以同时通过显示装置和投影装置来显示图像。

传统的显示技术和投影技术中使用的信号处理部分、光调制装置，可以适用于本发明，尤其是中国专利公开CN2602397Y、CN2549486Y和CN1570704A所公开的投影技术。CN2549486Y中公开的投影装置包括沿光源输出光轴线方向顺序排列的起偏器、偏振分光器件以及与偏振分光器件的第一偏振态输出面相对的第一显示面板。CN1570704A公开的投影装置包括位于光源输出光轴线上的偏振分光器件、与偏振分光器件的第一偏振态输出面相对的第一显示面板以及与偏振分光器件的第二偏振态输出面相对的第二显示面板。特别是后者采用了双面板结构，可以实现三维/二维切换和六基色显示，而三维显示特别有利于游戏应用，六基色特别有利于摄像等应用。本说明书通过引用将这些文献的内容包含于此，并将略去对这些技术的详细说明。

虽然图1中的第一和第二光调制装置是采用透射式光路作为示例的，但取决于所用的第一和第二光调制装置的类型，也可以采用反射式光路。例如，第二光调制装置140可以采用通常使用的液晶光阀，第一光调制装置160可以包括例如硅上液晶(LCOS)器件、数字式光处理器(DLP)、高温多晶硅器件(HTPS)，也可以是液晶光阀，在调制装置具有多个调制器件，例如CN1570704A所公开的那样时，还可以包括相同或不同种类上述器件的组合。第一和第二光调制装置中还可以包括具有偏振态选择、分光、反射、折射等功能的光学结构。信号处理部分150可以采用矩阵控制技术，将象素信号选择性地(即择一或者同时地)输送到第一、第二光调制装置的对应象素处。

投影装置一般还包括投影镜头170，接受来自第一光调制装置160的调制后的光，然后将入射光放大地投影到便携式电子设备的外面，例如屏幕、墙壁甚至座椅的背面。优选地，投影镜头170可以进行位置微调以获得更好的投影效果。当然，如果第一光调制装置160本身具备放大图像的功能，那么，投影镜头170是可以省略的。

图2示出了根据本发明另一种实施例的便携式电子设备200结构示意图。为了进一步使系统紧凑以提高便携性以及降低成本，用一个光调制装置260取代了第一光调制装置160与第二光调制装置140，并用一个光源230取代了图1中的光源130和显示光源120。在本实施例中，投影镜头170可以移动到该光调制元件260之前，也可以从该光调制元件260的前面移开。在需要利用显示装置进行显示时，将投影镜头170从该光调制元件260的前面移开，还可由与之联动的目镜(未示出)替换投影镜头170以便观看；在需要使用投影装置时，将投影镜头170移动到该光调制元件260之前。

投影镜头170也可以是基本固定的。在这种情形下，可以在投影镜头的输出光路上设置光路选择器件280例如可旋转反射镜或光开关元件，以对是否将图像输出到设备200外部以及输出的方向等进行选择。

图3示出的是可以应用于本发明中作为光源的一种示例性光源装置。该光源装置包括LED 330、准直器件340和均化器件350。LED 330可以是一个LED或由多个LED组成的阵列，还可以带有光线收集或会聚结构。准直器件可以例如是准直透镜，均化器件可以例如是光导、光棒、蝇眼透镜或者Talbot(泰伯)光栅等。当然，光源装置还可以包括其他的功能，例如对外来入射光进行回收利用等。

图4示出的是一种集成的LED光源装置。该光源装置包括带有封装部分431以及半导体芯片或芯片阵列432的LED 430。在本实施例中，在封装部分431上一体地形成二元光学构造或者光子晶体构造，从而利用二元光学构造或者光子晶体实现传统准直器件和均化器件等功能，使这种集成LED光源装置具有非常小的体积。在本发明的便携式电子设备中采用这种光源装置，大大提高了便携式电子设备的便携性。

图5A和图5B是使用图4所示集成LED光源装置430的两种示例的投影系统结构图，它们分别使用了CN2549486Y和CN1570704A中的单面板、双面板结构。其中图5A所示结构中包括起偏器561、偏振分光棱镜562以及与偏振分光棱镜的第一偏振态输出面相对的第一显示面板563，图5B所示结构中包括偏振分光棱镜562、与偏振分光棱镜的第一偏振态输出面相对的第一显示面板563以及与偏振分光棱镜的第二偏振态输出面相对的第二显示面板564。当然，偏振分光器件不限于图中所示的偏振分光棱镜，也可以使用其他具有偏振态选择性的分光器件如偏光板等。第一、第二显示面板所用的光调制器件可以是例如LCOS器件、HTPS器件、DLP或者液晶光阀等。

图6A和图6B是本发明的两种示例性实施例的外观立体示意图，其中图6A以未设置传统的小屏幕显示装置的便携式电子游戏机为例，图6B以设有显示装置的便携式数码相机为例。当然，本发明的各种其他便携式设备也都可以根据需要设置或者不设置显示装置。

图6A的便携式电子游戏机的外壳600A中具有内置的投影装置601A，外壳600A上还包括光路选择器件680。光路选择器件680如前所述可以对投影装置输出图像的路线或方向进行调整，以便于使用者观察。在不需要对方向进行调整时，光路选择器件也可以是简单的窗口。取决于需要，光路选择器件可以是固定式的，也可以是活动式的，例如可以收回或旋转到外壳600A中以提高便携性能。投影装置601A中所包括的第一光调制装置优选为采用CN1570704A公开的双面板结构，因为三维立体显示能力对于游戏应用非常有利。

图6B的便携式数码相机的外壳600B中具有内置的投影装置(未示出)和显示装置(未示出)，外壳600B上还包括光路选择器件680、镜头602以及操作控制装置。在图6B所示的示例中，外壳600B上带有显示屏603，可以根据显示装置的输出提供与传统的数码相机显示屏类似的显示功能。图6B中示出的操作控制装置包括快门604、操作按钮605、导航方向键606等，用于对数码相机的操作进行控制。投影装置601B中所包括的第一光调制装置也优选为采用CN1570704A公开的双面板结构，以便可以利用其六基色显示能力提供更好的观看质量。

需要说明的是，上述实施例只是用于对本发明进行更直观的说明，本发明的范围不局限于这些具体的实施例，而由权利要求来限定。

Claims (13)

1.一种便携式电子设备，其特征在于包括内置的投影装置。

2.如权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，所述投影装置包括：用于发射光的光源，位于所述便携式电子设备中；第一光调制装置，位于所述便携式电子设备中，用于对来自所述光源的光进行调制；信号处理部分，位于所述便携式电子设备中，能够选择性地将驱动信号输出至所述第一光调制装置。

3.如权利要求2所述的便携式电子设备，其特征在于，所述便携式电子设备还包括显示装置，所述显示装置包括显示光源、对来自所述显示光源的光进行调制的第二光调制装置以及所述信号处理部分，所述信号处理部分能够将驱动信号选择性输出至所述第二光调制装置。

4.如权利要求3所述的便携式电子设备，其特征在于，所述投影装置还包括投影镜头，所述投影镜头位于所述便携式电子设备上，接受来自所述第一光调制装置的调制后的光，并将所述调制后的光放大地输出到所述便携式电子设备的外面。

5.如权利要求3所述的便携式电子设备，其特征在于，所述显示光源与所述光源是同一个装置，所述第二光调制装置与所述第一光调制装置是同一个装置。

6.如权利要求1～5中任意一项所述的便携式电子设备，其特征在于，所述便携式电子设备是下述组中的一种：手机、便携式计算机、个人数字助理、数码相机、数码摄像机、电子游戏机、MP4。

7.如权利要求1～5中任意一项所述的便携式电子设备，其特征在于，所述第一光调制装置包括下述组中的至少一种：硅上液晶器件、高温多晶硅器件、数字式光处理器、液晶光阀。

8.如权利要求1～5中任一项所述的便携式电子设备，其特征在于，所述光源是发光二极管。

9.如权利要求8所述的便携式电子设备，其特征在于，所述投影装置还包括位于所述发光二极管与所述第一光调制装置之间的均化器件和准直器件。

10.如权利要求8所述的便携式电子设备，其特征在于，所述发光二极管的封装上一体形成有二元光学构造，使所述发光二极管发出的光被均化和准直。

11.如权利要求8所述的便携式电子设备，其特征在于，所述发光二极管的封装上一体形成有光子晶体构造，使所述发光二极管发出的光被均化和准直。

12.如权利要求3所述的便携式电子设备，其特征在于，所述第一光调制装置包括沿所述光源输出光轴线方向顺序排列的起偏器、偏振分光器件以及与所述偏振分光器件的第一偏振态输出面相对的第一显示面板。

13.如权利要求3所述的便携式电子设备，其特征在于，所述第一光调制装置包括位于所述光源输出光轴线上的偏振分光器件、与所述偏振分光器件的第一偏振态输出面相对的第一显示面板以及与所述偏振分光器件的第二偏振态输出面相对的第二显示面板。

Images