CN102289252A - 带有扩展屏幕和微型投影模块的笔记本电脑 - Google Patents

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Abstract

一种带有扩展屏幕和微型投影模块的笔记本电脑。笔记本电脑内集成的一个或多个微型投影模块用于向可折叠的一个或多个扩展屏幕上投射信息，用于扩展笔记本电脑液晶屏之外的可视范围。它包括扩展屏幕，位置传感器，微型投影模块和多屏扩展输出显示模块。扩展屏幕与位置传感器进行机械连接，位置传感器的输出端与微型投影模块的输入端之一相连，多屏扩展输出显示模块的输出端也与微型投影模块的另一输入端相连，微型投影模块投射二维图像在扩展屏幕上。本发明实现了笔记本电脑的扩展信息显示，未明显增加笔记本电脑的体积和重量，保持了笔记本电脑的便携性。

Description

带有扩展屏幕和微型投影模块的笔记本电脑
技术领域
本专利涉及一种带有扩展屏幕和微型投影模块的笔记本电脑。笔记本电脑内集成的一个或多个微型投影模块用于向可折叠的一个或多个扩展屏幕上投射信息，用于扩展笔记本电脑液晶屏的可视范围。
背景技术
笔记本电脑作为一种移动式计算设备，其便携性受其重量和体积影响很大。早期笔记本电脑庞大而笨重，但其作为信息显示部件的液晶显示屏往往很小。对于现代笔记本电脑，较大的液晶显示屏(如17英寸或更大)可以显示较多的信息，但是造成整机的体积和重量都较大，严重影响笔记本电脑的便携性。此外，某些特殊应用，如视频编辑，高性能游戏中的环视功能(Surrounding Game)等，需要多个显示屏联用。虽然可以采用笔记本电脑外接多个桌面显示器的方法，不过这样就显著丧失了便携性。此外，Thinkpad W701笔记本电脑在17英寸主液晶显示器的一侧附加了一个10.2英寸液晶显示器，为用户提供额外的信息显示空间，而且保持了便携性。然而，这种额外增加的液晶显示器仍然较重，而且显著增加整机的成本。
因此，本发明提出一种带有扩展屏幕和微型投影模块的笔记本电脑。在笔记本电脑内集成的一个或多个微型投影模块用于向可折叠的一个或多个扩展屏幕上投射信息，用于扩展笔记本电脑液晶屏之外的可视范围。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是一种保持笔记本电脑的体积和重量不明显增加而扩展笔记本电脑液晶屏之外的可视范围的方法，在笔记本电脑内集成的一个或多个微型投影模块用于向可折叠的一个或多个扩展屏幕上投射信息。
为实现上述目的，本发明采用技术方案是：它包括笔记本电脑上盖集成的一个或两个扩展屏幕，笔记本电脑上盖中的位置传感器，笔记本电脑主机的单侧或两侧集成的微型投影模块和笔记本电脑主机内的多屏扩展输出显示模块。位置传感器与微型投影模块相连，用于感知单侧或双侧扩展屏幕是否已打开到位。当相应的扩展屏幕已打开到位，微型投影模块接收笔记本电脑内多屏扩展输出显示模块提供的视频信号，并将视频信号投射到单侧或两侧的扩展屏幕上。
所述的扩展屏幕可采用翻转，滑出或旋转的方式向单侧或向双侧展开。扩展屏幕完全展开后与笔记本电脑上盖平行。扩展屏幕可由高强度工程塑料或轻质金属制成的矩形或梯形薄板，用于接收微型投影模块投射出的图像。
所述的笔记本电脑上盖中的位置传感器用于感知扩展屏幕是否已打开到位。位置传感器与微型投影模块中的微控制器相连，使微型投影模块避免在扩展屏幕没有打开到位时向外投射图像。
所述的微型投影模块用于向单侧或双侧的扩展屏幕投射图像。微型投影模块可以基于LCoS(Liquid Crystal on Silicon，硅上液晶)，DLP(Digital LightProcessor，数字光学处理器)或MEMS(Microelectromechanical Systems，微机电系统)技术。
当微型投影模块基于LCoS技术时，包括LCoS芯片，投影光学系统，视频处理器，LED(Light Emission Diode，发光二级管)或激光光源及驱动器，微控制器。在微控制器的控制下，视频处理器接收并处理笔记本电脑内多屏扩展输出显示模块提供的视频信号并在LCoS芯片上进行显示。光源在驱动器的作用下照射在LCoS芯片上，反射光经过投影光学系统将二维图像投射到屏幕上。
当微型投影模块基于DLP技术时，包括DLP芯片，投影光学系统，视频处理器，LED或激光光源及驱动器，微控制器。在微控制器的控制下，视频处理器接收并处理笔记本电脑内多屏扩展输出显示模块提供的视频信号并在DLP芯片上进行显示。光源在驱动器的作用下照射在DLP芯片上，反射光经过投影光学系统将二维图像投射到屏幕上。
当微型投影模块基于MEMS技术时，包括MEMS扫描器件，准直/合束光学系统，视频处理器，激光光源及驱动器，微控制器。在微控制器的控制下，视频处理器接收并处理笔记本电脑内多屏扩展输出显示模块提供的视频信号并高速调制红绿蓝三色激光光源。经过准直/合束光学系统的红绿蓝三色激光合并为一束激光照射到高速扫描的MEMS扫描器件上，反射光将二维图像投射到屏幕上。
所述的多屏扩展输出显示模块可采用现成的多屏显示模块，如Matrox公司的DualHead2Go或TripleHead2Go等，可以将笔记本电脑的单一VGA输出端口扩展为双屏或三屏输出(包括笔记本电脑的液晶屏)。多屏扩展输出显示模块接收笔记本电脑内图形处理器的VGA视频输出信号，将扩展后的多端口视频信号分别输送到一个或两个微型投影模块。
本发明由于采用了上述技术方案，具有如下优点：
1、实现了笔记本电脑的扩展信息显示；
2、未明显增加笔记本电脑的体积和重量，保持了笔记本电脑的便携性；
3、结构简单、操作简便，易于实现。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为包含双侧扩展屏幕示意图。
图3为仅包含左侧扩展屏幕示意图。
图4为仅包含右侧扩展屏幕示意图。
图5为扩展屏幕的翻转连接示意图。
图6为扩展屏幕的滑出连接示意图。
图7为扩展屏幕的旋转连接示意图。
图8为本发明的结构框图。
图9为基于MEMS技术的微型投影模块的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：如图1-图9所示(仅示单侧扩展屏幕)，它包括扩展屏幕1，位置传感器2，微型投影模块3和多屏扩展输出显示模块4。扩展屏幕1与位置传感器2进行机械连接，位置传感器2的输出端与微型投影模块3的输入端之一相连，多屏扩展输出显示模块4的输出端也与微型投影模块3的另一输入端相连，微型投影模块3投射二维图像在扩展屏幕1上。
所述的扩展屏幕1通常为矩形或梯形薄板，可采用翻转，滑出或旋转的方式向单侧或向双侧展开，如图2-图7所示。扩展屏幕1可由高强度工程塑料或轻质金属制成，表面经过处理具有一定的粗糙度或覆盖有一定粗糙度的涂层，用于接收微型投影模块3投射出的二维图像。
所述的位置传感器2位于笔记本电脑上盖中，可以基于光电限位开关的原理，用于感知扩展屏幕1是否已打开到位。位置传感器2与微型投影模块3中的微控制器相连，使微型投影模块3避免在扩展屏幕1没有打开到位时向外投射图像，尤其当采用激光作为光源时。
所述的微型投影模块3用于向单侧或双侧的屏幕投射图像。微型投影模块3可以基于LCoS(Liquid Crystal on Silicon，硅上液晶)，DLP(Digital LightProcessor，数字光学处理器)或MEMS(Microelectromechanical Systems，微机电系统)技术。
当微型投影模块基于LCoS技术时，包括LCoS芯片，投影光学系统，视频处理器，LED(Light Emission Diode，发光二级光)或激光光源及驱动器，微控制器。在微控制器的控制下，视频处理器接收并处理笔记本电脑内多屏扩展输出显示模块4提供的视频信号并在LCoS芯片上进行显示。光源在驱动器的作用下照射在LCoS芯片上，反射光经过投影光学系统将二维图像投射到屏幕上。
当微型投影模块基于DLP技术时，包括DLP芯片，投影光学系统，视频处理器，LED或激光光源及驱动器，微控制器。在微控制器的控制下，视频处理器接收并处理笔记本电脑内多屏扩展输出显示模块4提供的视频信号并在DLP芯片上进行显示。光源在驱动器的作用下照射在DLP芯片上，反射光经过投影光学系统将二维图像投射到屏幕上。
当微型投影模块基于MEMS技术时，如图9所示，包括MEMS扫描器件，准直/合束光学系统，视频处理器，红绿蓝三色激光光源及激光驱动器，微控制器。在微控制器的控制下，视频处理器接收并处理笔记本电脑内多屏扩展输出显示模块4提供的视频信号并高速调制红绿蓝三色激光光源。经过准直/合束光学系统的红绿蓝三色激光合并为一束激光照射到高速扫描的MEMS扫描器件上，反射光将二维图像投射到屏幕上。由于基于MEMS技术的微型投影模块采用扫描成像原理而非LCoS和DLP采用的面板成像原理，使其具有体积小，单位功耗低，无需复杂的投影光学系统，即使在曲面上也能聚焦的优点，非常适合于制成嵌入式微型投影模块。目前，基于MEMS的微型投影模块可以达到的分辨率为800×600或854×480，亮度为10-20流明。
所述的多屏扩展输出显示模块4，可以将一般笔记本电脑的单一VGA输出端口扩展为双屏或三屏输出(包括笔记本电脑的液晶屏)。多屏扩展输出显示模块4接收笔记本电脑内图形处理器的VGA视频输出信号，将扩展后的多端口视频信号分别输送到一个或两个微型投影模块3。多屏扩展输出显示模块4可采用现成的多屏显示模块，如Matrox公司的DualHead2Go或TripleHead2Go等，已属于现有技术，故本发明再此不再累述。
本发明的工作原理是这样的：当用户需要扩展笔记本电脑的显示范围时，可以手动将单侧或双侧的扩展屏幕1旋转，滑出或翻转到位。扩展屏幕1打开到位后，笔记本电脑上盖中的位置传感器2产生一个数字信号给微型投影模块3中的微处理器，微处理器开始控制视频处理器接受并处理笔记本电脑中的多屏扩展输出显示模块4产生的多端口视频信号。视频处理器将输入的视频信号进行缩放(Scaling)处理，并提取RGB信号以高速调制红绿蓝激光器的输出，同时提取行同步/场同步信号以驱动MEMS扫描器件进行二维高速偏转。高速调制的红绿蓝三色激光经过准直/合束光学系统的合并为一束激光照射到高速扫描的MEMS扫描器件上，反射光将二维图像投射到扩展屏幕1上。

Claims (9)

1.一种带有扩展屏幕和微型投影模块的笔记本电脑，其特征在于：它包括扩展屏幕，位置传感器，微型投影模块和多屏扩展输出显示模块。扩展屏幕与位置传感器进行机械连接，位置传感器的输出端与微型投影模块的输入端之一相连，多屏扩展输出显示模块的输出端也与微型投影模块的另一输入端相连，微型投影模块投射二维图像在扩展屏幕上。
2.如权利要求1所述的扩展屏幕，其特征在于：可采用翻转形式向单侧或向双侧展开。旋转轴位于笔记本电脑上盖的左侧或右侧边缘，且平行于笔记本电脑上盖平面。扩展屏幕完全展开后与笔记本电脑上盖平行。
3.如权利要求1所述的扩展屏幕，其特征在于：可采用滑出形式向单侧或向双侧展开。扩展屏幕完全展开后与笔记本电脑上盖平行。
4.如权利要求1所述的扩展屏幕，其特征在于：可采用旋转形式向单侧或向双侧展开。旋转轴位于笔记本电脑上盖的左上角或右上角，且垂直于笔记本电脑上盖平面。扩展屏幕完全展开后与笔记本电脑上盖平行。
5.如权利要求1所述的扩展屏幕，其特征在于：可由高强度工程塑料或轻质金属制成的矩形或梯形薄板，其表面经过处理具有一定的粗糙度或覆盖有一定粗糙度的涂层。
6.如权利要求1所述的位置传感器，其特征在于：用于感知扩展屏幕是否已打开到位。位置传感器与微型投影模块中的微控制器相连，使微型投影模块避免在扩展屏幕没有打开到位时向外投射图像。
7.如权利要求1所述的微型投影模块，其特征在于：用于向单侧或双侧的扩展屏幕投射图像。微型投影模块可以基于LCoS(Liquid Crystal on Silicon，硅上液晶)，DLP(Digital Light Processor，数字光学处理器)或MEMS(Microelectromechanical Systems，微机电系统)技术。
8.如权利要求4所述的基于任何技术的微型投影模块，其特征在于：包含成像器件(可以为LCoS芯片，DLP芯片，MEMS扫描器件)及驱动电路，光源(可以为LED或激光器)及驱动电路，视频处理器和微控制器。
9.如权利要求1所述的多屏扩展输出显示模块，其特征在于：多屏扩展输出显示模块接收笔记本电脑内图形处理器的VGA视频输出信号，将扩展后的多端口视频信号分别输送到一个或两个微型投影模块。
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