CN101427166B - 包括具有图像提升器的显示器的便携式通信装置 - Google Patents

Abstract

一种用于便携式通信装置(20)的显示器(24)，该显示器(24)包括：图像形成装置(40)，该图像形成装置(40)提供位于第一图像平面(42)中的图像；以及光纤面板(44)，该光纤面板(44)将所述图像转移至第二图像平面(52)。所述光纤面板(44)将所显示的图像转移到所述便携式通信装置(20)(诸如移动电话)的表面，由此改进了针对显示在所述显示器(24)上的图像的视角。

Description

包括具有图像提升器的显示器的便携式通信装置

技术领域

本发明总体上涉及便携式通信装置，更具体地说，涉及包括具有图像提升(image-lifting)装置的显示器的便携式通信装置。

背景技术

近年来，诸如移动电话、个人数字助理、移动终端等的便携式通信装置在普及度方面持续增长。随着便携式通信装置的普及度持续增长，针对便携式通信装置的应用及其特征也在持续扩展。便携式通信装置因为它们具有用作强大的通信、数据服务以及娱乐工具的能力而对用户具有吸引力。大多数便携式通信装置包括其上显示各种文字和图形的显示器。最近，便携式通信装置已经被用于显示电子邮件消息、图片、视频片段以及与所记录及所播放的媒体一起使用的交互式软件。

图1描绘了在典型便携式通信装置中所采用的传统显示器10。传统显示器通常包括图像形成装置12(诸如液晶显示器)以及正面防护窗体部分或顶部防护窗体部分14(其通常由塑料材料制成)。在窗体部分14与图像形成装置12之间存在气隙16。在这种构造中，图像形成装置12上的图像被描绘在位于该窗体部分之下的图像平面18中。用户感觉这些图像好像是“嵌入在电话中”。这种传统构造的可能缺点在于，该显示器的视角一定程度受限。这在该用户没有直接地俯视该便携式通信装置的显示区域时会导致劣化的图像观看。

另外，随着便携式通信装置在提供更强大的功能及显示特征的同时变得更加紧凑，额外的费用(premium)被投在该装置的显示尺寸上。

发明内容

鉴于前述内容，存在对具有视角得到改进的显示器的便携式通信装置的需要。还存在对具有使显示性能及设计得到优化的便携式通信装置的需要。本发明提供了一种包括图像提升装置的显示器，该显示器改进了视角并且使得显示设计得到优化。

本发明的一个方面涉及一种便携式通信装置，该便携式通信装置包括外壳以及设置在该外壳内的显示器。该显示器包括：图像形成装置，该图像形成装置提供位于第一图像平面中的图像；以及图像提升装置，该图像提升装置设置在所述图像形成装置上方，其中，所述图像提升装置将所述图像转移(shift)至设置在所述第一图像平面上方的第二图像平面。

根据另一方面，所述图像提升装置是光纤面板(fiber optic faceplate)。

根据另一方面，所述光纤面板的厚度为大约0.8毫米到大约3.0毫米。

根据另一方面，所述图像提升装置具有与所述外壳的一部分基本共面(co-planar)的顶面。

根据另一方面，所述图像形成装置是液晶显示器(LCD)。

根据另一方面，所述显示器沿任何方向都具有至少大约

40度的视角。

根据另一方面，所述便携式通信装置是移动电话。

根据另一方面，所述便携式通信装置还包括位于所述外壳内的至少一个辅助显示器。

根据另一方面，所述至少一个辅助显示器包括图像提升装置。

根据另一方面，所述至少一个辅助显示器包括图像形成装置。

根据另一方面，所述至少一个辅助显示器光学地连接至所述显示器的一部分。

根据另一方面，所述至少一个辅助显示器经由多个光纤组件光学地连接至所述显示器的一部分。

根据另一方面，所述至少一个辅助显示器与功能键区内或字母数字键区内的至少一个键相邻。

根据另一方面，所述便携式通信装置还包括多个辅助显示器，各个辅助显示器都与功能键区内或字母数字键区内的至少一个键相邻并且包括图像提升装置。

根据另一方面，所述至少一个辅助显示器被集成到功能键区内或字母数字键区内的至少一个键中。

根据另一方面，所述至少一个键由所述图像提升装置组成。

本发明的另一方面涉及一种用于便携式通信装置的显示器，该显示器包括：图像形成装置，该图像形成装置形成位于第一平面中的图像；以及图像提升装置，该图像提升装置将所述图像转移至第二平面。

根据另一方面，所述第二平面位于所述第一平面上方并且基本平行于所述第一平面。

根据另一方面，所述第二平面与所述图像提升装置的顶面基本共面。

根据另一方面，所述图像提升装置是光纤面板。

根据另一方面，所述图像提升装置设置在所述图像形成装置上。

根据以下说明并参照附图将使得本发明的这些和其它特征更加清楚。在说明和附图中，详细公开了本发明的具体实施方式，作为对可以实施本发明的原理的一些方式的指示，但是可以理解的是，本发明在范围上并不受相应限制。相反，本发明涵盖落入所附的权利要求的精神和条款内的全部变化例、修改例以及等同物。

针对一个实施方式所描述和/或例示的多种特征，可以通过相同方式或者类似方式而被用于一个或更多个其它实施方式中，和/或与其它实施方式的特征相组合而使用，或代替其它实施方式的特征而使用。

应当强调的是，在本说明书中使用的术语“包括(comprises/comprising)”用于表明所陈述的特征、整体、步骤或组件的存在，但是不排除一个或更多个其它特征、整体、步骤、组件或它们的组的存在或增加。

附图说明

参照以下附图，能够对本发明的各个方面有更透彻的理解。图中的单元不一定是按比例描绘，相反，重点在于清楚地示出本发明的原理。同样，在某一附图中描述的单元及特征可以与其它图中示出的单元及特征组合。并且，在这些附图中，相同的附图标记始终指示不同附图中的相应部分。

图1是示出用于便携式通信装置的传统显示器的截面图；

图2是示出具有根据本发明的显示器的便携式通信装置的图；

图3是示出图2的沿线3-3截取的截面图；

图4是示出根据本发明的图像提升装置的一部分的放大图；

图5是示出根据本发明一个示例性实施方式的便携式通信装置的图；

图6是示出根据本发明另一示例性实施方式的便携式通信装置的图；以及

图7是示出根据本发明另一示例性实施方式的便携式通信装置的图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，同一附图标记表示相同的单元，而与这些附图标记是否位于本发明的不同实施方式中无关。为了以清楚及准确的方式来描述本发明，附图不一定是按照比例描绘而且某些特征可能只是在某种程度上示意性地示出。

如此处使用的术语“便携式通信装置”包括便携式无线通信设备。术语“便携式无线通信设备”(以下称为移动电话、移动设备、移动无线终端或移动终端)包括所有电子设备，包括但不限于移动电话、传呼机、通信装置(即，电子记事本、智能电话、个人数字助理(PDA)等)。虽然针对便携式通信装置来讨论本发明，但是可以理解的是，本发明并不限于便携式通信装置，而是可以应用于能够用于话音和/或数据通信的任意类型的电子设备。

首先参照图2，图2示出了根据本发明的便携式通信装置20。在这里描述的示例性实施方式中，便携式通信装置是移动电话20。当然，可以理解的是，本发明可应用于其它便携式通信装置。所示的移动电话20具有“块”形外壳22，但是可以理解的是，也可以使用其它类型的外壳(诸如翻盖式外壳或滑盖式外壳)，而不脱离本发明的范围。

移动电话20包括显示器24、字母数字键区26、功能键28、扬声器30以及麦克风32。字母数字键区26和功能键28通过允许键入字母数字信息(诸如电话号码、电话列表、联系人信息、注释等)，来辅助对移动电话20的操作进行控制。功能键28通常辅助在各种用户菜单(包括发起并进行电话呼叫及其它通信)间进行导航。显示器24向用户显示诸如所记录的数字媒体的信息，例如，所记录的照片和视频、操作状态、时间、电话号码、联系人信息以及各种导航菜单，这使得用户能够利用移动电话20的各种特征。技术人员可以理解的是，移动电话20还包括用于执行各种功能的合适的电路及软件。移动电话的该电路和软件与输入装置(诸如字母数字键区26、功能键28以及麦克风32)相连接，并且与输出装置(包括显示器24和扬声器30)相连接。

现在参照图3，图3示出了根据本发明的显示器24。显示器24包括图像形成装置40，该图像形成装置40提供像素形式的二维图像，这些像素通常按行和列排列。在一个优选实施方式中，图像形成装置40是液晶显示器(LCD)，然而，图像形成装置可以包括但不限于发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、高分子LED(polymeric LED，PLED)等。另外，可以采用其它图像形成装置而不脱离本发明的范围。

可以理解的是，图像形成装置40响应于适当的数据信号而形成位于第一图像平面42处的图像。如在此使用的，术语“图像平面(image plane)”包括通常与形成清晰(sharp)图像的光轴成直角的平面。换句话说，术语“图像平面”包括其上投影了对象的虚(imaginary)平面。技术人员可以有被认为落入本发明的范围内的对术语“图像平面”的其它理解。与参照图1所描述的传统显示器10类似的是，图3中所描绘的显示器24包括图像形成装置40，图像形成装置40形成位于第一图像平面42中的图像，第一图平面42通常处于该外壳的表面下方。

在所例示的实施方式中，显示器24包括图像提升装置(在此也称为图像转移装置)44。在一个优选实施方式中，图像提升装置44被设置在图像形成装置40上或上方，使得在图像形成装置40与图像提升装置44之间不存在气隙。另选的是，图像形成装置40和图像提升装置44可以被设置成使得在这两个装置之间存在气隙(或插入层(intervening layer))。图像提升装置44包括顶面48，在一个实施方式中该顶面通常与移动电话外壳22的顶面或外表面共面。

如图3所示，图像提升装置44被设置成将由图像形成装置40形成的图像的图像平面，从第一图像平面或较低图像平面42提升或以其它方式转移到第二图像平面或较高图像平面52(由图3中的箭头表示该转移)。可以理解的是，通过将该图像平面从处于移动电话外壳的外表面内或以其它方式处于该外表面下方的第一图像平面42提升或以其它方式转移至通常与图像提升装置44的顶面48相邻的第二平面52(例如，基本或通常与该电话外壳的顶面或外表面共面的图像平面52)，可以极大地增大该显示器的视角。该增大的视角将使得用户几乎可以从任何视角看到该显示器上的显示内容。可以理解的是，根据该图像提升装置的材料及构造，视角的范围可以是从大约

10度到大约

90度。

图像提升装置44被设置成用作光导管(light conduit)并因此作为图像导管，以将图像平面从第一位置42转移至第二位置52。在一个优选实施方式中，图像提升装置44是光纤面板。如图4所示，该光纤面板可以包括多个光学组件56(例如，光纤组件(也称为光管，light pipe))，该多个光学组件56以希望的构造熔合(fused)在一起。技术人员可以理解的是，各个光纤组件都包括芯(core)和封壳表面(envelope surface)，而且基于在该芯与该封壳之间的光折弯系数(light breaking index)来确定所得到的视角。

在一个实施方式中，按照方形装(square pack)排列光纤56，其中，按照规则的行和列排列这些光纤。可以理解的是，可以按照各种设置来排列这些光纤，而不脱离本发明的范围。另外，虽然将光纤56描绘为具有圆形截面，但可以理解的是，可以采用具有其它几何形状的截面的光纤，而不脱离本发明的范围。在一个实施方式中，可以从Schott ScandinaviaAB或Schott Fiber Optics获得合适的光纤面板。

光纤面板44的光纤56可以具有适于与图像形成装置一起使用的任何尺寸，以将图像从第一图像平面42提升或以其它方式转移至第二图像平面52。例如，在光纤具有圆形截面的情况下，各条光纤的直径范围可以是从大约一微米(或以下)到大约一毫米(或以上)。在一个实施方式中，将这些光纤的尺寸设置为使得针对该图像形成装置的每个像素设置一条光纤。另选的是，将这些光纤的尺寸设置为不同，使得它们的尺寸并不按照一比一的比率与该图像形成装置中的这些像素相对应。在一个实施方式中，该图像提升装置的一部分可以被设置成对由该图像形成装置提供的该图像的一部分进行提升或放大。

在一个优选实施方式中，图像提升装置44的厚度适于为设置在其下方的图像形成装置40提供保护而不会过度地增加该显示器(及移动电话)的重量。例如，根据其包围外壳该图像提升装置可以具有大约0.8毫米到大约3.0毫米的厚度。另选的是，如果该图像形成装置被安装在该外壳内较深位置，则该图像提升装置可以具有更大的厚度。而且，可以理解的是，该图像提升装置可以由各种合适的材料制成，包括但不限于熔融石英(fused silica)和多成分玻璃(multi-component glass)或光纤玻璃。在光纤面板的情况下，将光纤熔合在一起并且包括空隙填充物(interstitialfiller)。在一个实施方式中，选择该图像提升装置的材料和/或构造(例如，通过利用合适的防反射层来涂覆该图像提升装置的顶面或外表面)，以使得折射和/或内反射最小化或以其它方式减小折射和/或内反射。

现在参照图5到图7，图5到图7提供了包括根据本发明的一个或更多个显示器的便携式通信装置20(诸如移动电话)的多个替换实施方式。现在参照图5，便携式通信装置20包括：外壳、多个输入装置(例如，字母数字键区26、功能键28及麦克风32)、以及输出装置(包括显示器24和扬声器30)。在此可以称为主显示器的显示器24是以上参照图2到图4更全面地描述的类型。也就是说，该显示器包括图像形成装置以及设置在该图像形成装置上或上方的图像提升装置。

在该例示的实施方式中，便携式通信装置20包括辅助显示器60。辅助显示器60设置在功能键28与字母数字键区26之间，然而，可以理解的是，可以在该便携式通信装置内的各种其它位置设置一个或更多个辅助显示器。如上所述，在一个实施方式中该图像提升装置使用光纤组件。使用光纤技术能够实现从与主显示器24相邻的区域到该便携式通信装置上的一个或更多个其它区域(诸如包含辅助显示器60的区域)的图像转移。

利用作为该图像提升装置的一部分的那些光纤组件中的一部分的光纤组件，或者利用被设置成与作为该图像提升装置的一部分的那些光纤组件一起工作的光纤组件，可以实现对表示图像的光的转移或转换。这样，通过在该电话外壳上的其它位置(例如，在该外壳内通常不被用于图像显示器的位置中)设置辅助显示器60，可以减小主显示器24的尺寸。可以理解的是，利用辅助显示器60还可以用于减小该便携式通信装置的整体尺寸。在一个示例性实施方式中，操作该便携式通信装置以使得在辅助显示器60上显示特定数据或信息。例如，可以按照恒速方式沿辅助显示器滚动显示或在辅助显示器上以其它方式显示股票价格、体育比分等，而不会分散或以其它方式转移用户对显示在主显示器上的信息的注意力。在一个优选实施方式中，该辅助显示器包括图像提升组件，诸如以上参照图3和图4描述的图像提升组件。在一个实施方式中，利用光纤技术来将图像的一部分从该主显示器转移或以其它方式转换出去，以经由辅助显示器60观看。

现在参照图6，图6提供了便携式通信装置20(诸如移动电话)的替换实施方式。在图6所示的实施方式中，移动电话20包括第一显示器或主显示器24(诸如以上更全面描述的显示器)以及多个辅助显示器60。在这个实施方式中，辅助显示器60包括一个或更多个相对较小的显示器，这些较小的显示器设置在位于字母数字键区26内的一个或更多个键或按钮的上方、下方或与之相邻。

在该例示的实施方式中，将多个辅助显示器60设置在位于字母数字键区26内的多个键或按钮上方。在一个实施方式中，各个辅助显示器都包括图像形成装置(诸如以上参照图2到图4描述的图像形成装置)以及图像提升装置(诸如以上参照图2到图4描述的图像提升装置)。因为可以不在主显示器24上提供各种显示信息，所以使用辅助显示器60为主显示器24节省了空间，并且因为辅助显示器内的显示信息被列出或以其它方式转移至该电话的顶面，所以辅助显示器具有广视角，使得用户不必向主显示器里面看。

这个实施方式的另一优点在于对与位于各个辅助显示器60下方的各个按钮或键相关联的功能进行改变的应用性。例如，在多媒体模式下，移动电话可以作为用于播放音乐、视频等的MP3播放器。在这种多媒体模式中，各个辅助显示器例如都可以被设置成显示与对应按钮(例如，播放按钮、暂停按钮及停止按钮)相关联的特定功能意义。在另一模式中，可以将不同的功能意义与和给定辅助显示器相邻的各个键相关联。可以理解的是，使用这种辅助显示器60可以防止主显示器24被与该移动电话的基本功能无关的附加信息挤满。

在一个替换实施方式中，不是在各个辅助显示器内设置单独的图像形成装置，而是使用光纤来将图像的一部分从主显示器24传送(route)至各个辅助显示器60。在这个实施方式中，各个辅助显示器都将包括图像提升装置(诸如以上参照图3和图4描述的图像提升装置)，该图像提升装置光学地与延伸自主显示器的光纤相连接。当然，可以理解的是，各个辅助显示器的数量、几何形状和/或构造都可以根据该便携式通信装置而改变并被优化。

参照图7，图7提供了便携式通信装置20(诸如移动电话)的另一替换实施方式。在这个实施方式中，可以将字母数字键区26内的键或按钮70设置成作为单独的显示器。在这个实施方式中，各个键70都包括图像提升装置(诸如上述光纤面板)，该图像提升装置与诸如上述图像形成装置的单个图像形成装置一起使用或者经由合适的光纤连接与主显示器24的一部分一起使用。如以上参照图6讨论的，其中多个键70中的一个或更多个作为单独或辅助显示器的实施方式在该移动电话上提供了主显示器24之外的额外可用显示空间。还可以理解的是，使用位于键70上或其下方的图像提升装置(例如，光纤面板)将显示信息移动至该移动电话的顶面，由此增大了视角并且易于用户的观看。

如以上参照图6讨论的，图7中所示的实施方式可操作用于提供多个动态键70，其中，这些动态键的功能可以根据该电话的操作模式来改变。例如，在其中该电话作为用于播放音乐、视频等的MP3播放器的多媒体模式下，多个键70中的一个或更多个例如可以从字母数字键动态地改变成多媒体模式功能键，例如，播放按钮、暂停按钮、停止按钮等。虽然图7描绘了其中字母数字键区内的键被设置为辅助显示器的实施方式，但可以理解的是，可以根据在此例示的这些实施方式中的任意一个而将多个功能键28中的一个或更多个设置为辅助显示器。

这里描述了本发明的特定实施方式。本领域技术人员容易理解，本发明在其它环境中可以有其它应用。实际上，很多实施方式和实现方式都是可能的。所附权利要求并不意图将本发明的范围限定为上述特定实施方式。此外，“用于...的装置(means for)”这一表述旨在对单元和权利要求进行“装置加功能”的解读，由此，即使某权利要求中以其它方式包括“装置”一词，但是并不旨在将没有明确使用“用于...的装置”这一表述的任意单元解读为“装置加功能”的单元。

虽然已经参照特定优选实施方式或实施方式示出和描述了本发明，但是明显的是，本领域其他技术人员通过阅读并理解本说明书及附图将能够想到本发明的等同替换物和修改例。具体针对由上述单元(部件、组件、设备、组合等)执行的各种功能，除非另有说明，否则即使这些单元在结构上与这里示出的本发明示例性实施方式或实施方式中执行这些功能的所公开的结构不同，用于描述这些单元的术语(包括提到的“装置”一词)旨在与执行所述单元的特定功能的任意单元相对应(即，功能上等同)。此外，虽然可能以上只针对多个示出的实施方式中的一个或更多个实施方式而描述了本发明中的特定特征，但是对于任何给定或特定的应用可能期望和有利的是，这种特征可以与其它实施方式中的一个或更多个特征相结合。

Claims (4)

1.一种移动电话(20)，该移动电话(20)包括：

外壳(22)；以及

主显示器(24)，该主显示器(24)设置在所述外壳(22)内，所述主显示器(24)包括：

图像形成装置(40)，该图像形成装置(40)提供位于第一图像平面(42)中的图像；

具有光纤面板的图像提升装置(44)，该图像提升装置(44)设置在所述图像形成装置(40)上方，其中，所述图像提升装置(44)将所述图像转移至设置在所述第一图像平面(42)上方的第二图像平面(52)；其中，所述主显示器沿任何方向都具有至少大约±40度的视角；以及

位于所述外壳(22)内的至少一个辅助显示器(60；70)，其中所述至少一个辅助显示器(60；70)包括由光纤面板构成的图像提升装置(44)；而且其中所述辅助显示器被设置为对代表了经由光纤组件而从与所述主显示器相邻的区域转移得到的由所述主显示器的所述图像形成装置形成的图像的光进行显示，所述光纤组件将所述主显示器的所述图像提升装置的一部分光学耦合到所述辅助显示器的所述图像提升装置。

2.根据权利要求1所述的移动电话(20)，其中，所述图像提升装置(44)具有与所述外壳(22)的一部分基本共面的顶面(48)。

3.根据权利要求1或2所述的移动电话(20)，其中，所述图像形成装置(40)是液晶显示器(LCD)。

4.根据权利要求1到3中的任意一项所述的移动电话(20)，其中，所述主显示器(24)沿任何方向都具有大约±90度的视角。 

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