CN103809354A - 一种电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电子设备，包括光机系统和光学单元；所述光机系统用于依据显示数据信号形成朝向第一方向的投影光线，所述投影光线射出路径上的所述电子设备的壳体开设有第一开口；所述光学单元用于调整所述投影光线的投影方向；其中，所述光学单元至少具有第一位置和第二位置，并配置成：当所述光学单元位于所述第一位置时，所述投影光线沿所述第一方向形成投影图像；当所述光学单元位于所述第二位置时，所述投影光线经所述光学单元调整方向至第二方向，所述投影光线沿所述第二方向形成投影图像。本发明所述具有投影功能的电子设备，通过结构优化使得投影方向可以根据实际使用需要进行调整，具有较好的用户体验。

Description

一种电子设备

技术领域

本发明涉及电子产品技术领域，具体涉及一种电子设备。

背景技术

投影仪是一种用来放大显示图像的投影装置，并在会议、技术讲座、网络中心、监控中心以及家庭影院等场所得以广泛应用。使用过程中，投影机先将光线照射到图像显示元件上来产生图像，然后通过镜头进行投影，从而将信息投射到目标区域（较大的平面或者屏幕）上，使得在场者均可以清楚地观看到实时展示的图像。

请参见图1，该图示出了现有投影仪的投射方式示意图。

如图1所示，传统的投影仪主要采用直投方式，投射屏幕位于镜头的前方，观看人员只能通过设置在前方的屏幕进行观看，实际使用过程中机动灵活性较差。

此外，受直投方式工作原理的限制，镜头至屏幕之间应当具有预定距离才能满足清晰投影的使用需要，也就是说，直投式投影仪对于使用环境的空间要求较高，如果空间尺寸不足以满足镜头至屏幕之间预定距离，则无法展示清晰的投影。

有鉴于此，亟待另辟蹊径针对现有技术进行优化设计，以有效克服现有直投式技术所存在的上述缺陷，提高图像投射的机动灵活性，从而提升用户体验。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种具有投影功能的电子设备，通过结构优化使得投影方向可以根据实际使用需要进行调整，具有较好的用户体验。

本发明提供的一种电子设备，包括光机系统和光学单元；所述光机系统用于依据显示数据信号形成朝向第一方向的投影光线，所述投影光线射出路径上的所述电子设备的壳体开设有第一开口；所述光学单元用于调整所述投影光线的投影方向；其中，所述光学单元至少具有第一位置和第二位置，并配置成：当所述光学单元位于所述第一位置时，所述投影光线沿所述第一方向形成投影图像；当所述光学单元位于所述第二位置时，所述投影光线经所述光学单元调整方向至第二方向，所述投影光线沿所述第二方向形成投影图像。

优选地，所述光学单元具体为反射单元，所述反射单元通过支架与所述壳体活动连接，以在第一位置和第二位置之间切换。

优选地，所述支架的两端分别与所述壳体和所述反射单元铰接，并配置成：位于所述第一位置的所述反射单元与所述支架依次叠合于所述壳体的外壁，位于所述第二位置的所述反射单元的镜面位于所述投影光线的射出路径。

优选地，所述反射单元与所述支架的铰接位置处设置有定位机构。

优选地，所述定位机构具体为相适配的凸点和凹坑，所述凸点和凹坑中的一者设置在所述反射单元上、另一者设置在所述支架上；所述凸点和凹坑中的一者设置为一个，另一者沿其活动轨迹间隔设置为多个。

优选地，所述反射单元与所述支架之间设置有转动阻尼机构。

优选地，所述支架的两端与所述壳体和所述反射单元之间分别设置有球面配合副，并配置成：位于所述第一位置的所述反射单元与所述支架依次叠合于所述壳体的外壁，位于所述第二位置的所述反射单元的镜面位于所述投影光线的射出路径。

优选地，所述电子设备具有存储显示数据的存储单元和根据所述显示数据生成所述显示数据信号的处理单元。

优选地，当所述电子设备设置于一支撑面上，且所述光学单元位于所述第二位置时，所述第二方向为朝向所述支撑面的方向，使得设置于所述支撑面上的所述电子设备发射的所述投影光线在所述支撑面上形成投影图像。

优选地，所述电子设备包括触摸感应单元和/或显示单元，其中当所述电子设备位于所述支撑面上时，所述触摸感应单元和/或所述显示单元朝向远离所述支撑面设置。

优选地，所述电子设备整体呈直板状，所述触摸感应单元和/或显示单元设置于一板面上，所述第一开口设置于一侧壁上，所述光学单元设置于所述壳体的第一开口的旁侧。

本发明提供的电子设备具有投影功能，除传统直投影像的方式外，还具备投影方向的调节功能。具体通过光学单元调整投影光线的投影方向，该光学单元至少具有第一位置和第二位置，并配置成：当光学单元位于第一位置时，投影光线沿所述第一方向形成投影图像，此状态下，光机系统依据显示数据信号形成朝向第一方向的投影光线；当光学单元位于第二位置时，投影光线则经光学单元调整方向至第二方向，投影光线沿第二方向形成投影图像，由此，可根据实际需要调整光学单元的工作位置，进而调节投影光线的方向，大大提高了其投影功能的可适应性，同时可有效提升用户体验。

在本发明的优选方案中，光学单元具体为通过支架与壳体活动连接的反射单元，以在第一位置和第二位置之间切换。如此设置，通过反射单元能够可靠地将光路方向改变，也就是说，光路方向形成有夹角，在增加实际投影距离的基础上，不增加光源与投影面的空间距离也可展示清晰的投影，大大节约了使用空间。

在本发明的另一优选方案中，支架的两端分别与壳体和反射单元铰接，并配置成：位于第二位置的反射单元的镜面位于投影光线的射出路径，位于第一位置的反射单元与支架依次叠合于壳体的外壁，也就是说，反射单元可以通过支架相对于壳体进行收展。这样，收回状态下的反射单元与壳体贴合，因而对于电子设备所执行的其他功能不会造成干扰。

本发明的又一优选方案中增设有定位机构，设置在反射单元与支架的铰接位置处，从而确保反射单元在工作状态下始终处于确定位置，为投影影像的清晰稳定提供了可靠保障。

附图说明

图1示出了现有投影仪直投射方式的示意图；

图2是第一实施例所述电子设备的整体结构示意图；

图3是图2所示电子设备的反射单元位于第一位置状态下的示意图；

图4为第一实施例所述电子设备的定位机构配合原理示意图；

图5为第二实施例所述电子设备的整体结构示意图；

图6为第三实施例所述电子设备的整体结构示意图；

图7为图6中所示电子设备的反射单元位于第一位置状态下的示意图；

图8是第四实施例所述电子设备的整体结构示意图；

图9示出了图8中所述电子设备的折射单元位于第一位置状态下的示意图。

图2至图9中：

壳体10、第一开口11、反射单元20、反射单元20'、反射单元20"、凸点21、支架30、凹坑31、支架30'、支架30"、触摸感应单元和/或显示单元40、折射单元50。

具体实施方式

基于具备投影功能的电子设备，本发明的核心在于通过光学单元调整投影光线的投影方向，在满足直投影像功能的基础上，兼具投影光线的方向调节功能。具体地，该光学单元至少具有第一位置和第二位置，并配置成：当光学单元位于第一位置时，投影光线沿第一方向形成投影图像；当光学单元位于第二位置时，投影光线经光学单元调整方向至第二方向，并沿第二方向形成投影图像。下面以五个具体实施例结合附图进行详细说明。

实施例1：

请参见图2，该图示出了一种实施例所述电子设备的整体结构示意图。

该电子设备的光机系统用于依据显示数据信号形成朝向第一方向A的投影光线，该投影光线射出路径上的电子设备的壳体10开设有第一开口11，以便于在投影面上形成影像。具体来说，该光机系统可以选择液晶投影系统（LCD）、数位光学投影系统（DLP）、液晶硅基投影系统（LCOS）或者激光扫描系统（Laser）中的任意一种，以将显示数据经过相应的电子控制电路处理投射到外界物体上成像的设备，只要能够形成投影光线均可。应当理解，该光机系统的成像引擎原理直接决定投影功能的驱动方式和控制电路系统，本文不再赘述。当然，采用液晶投影系统（LCD）、数位光学投影系统（DLP）或者液晶硅基投影系统（LCOS），则需要在第一开口11处嵌装光学投影镜头。

本方案中，光学单元具体为反射基理的反射单元20，该反射单元20可以为如图所示的平面反射镜，投影光线经该平面反射镜调整方向至第二方向B，并沿第二方向B以将影像呈等比例变化形式在投影面显示；当然，该反射单元不局限于图中所示的平面镜，也可以为弧面反射镜（图中未示出），如此设置，影像变形后投射至投影面可满足不同特殊场景的使用要求。

其中，作为反射单元20的平面反射镜通过支架30与壳体10活动连接，以便于在第一位置和第二位置之间切换，请一并参见图3，该为图2所示电子设备的反射单元位于第一位置状态下的示意图。也就是说，在图2所示的状态，反射单元20远离投影光线的射出路径，此时的投影方向即为第一方向。

上述“活动连接”关系可以采用不同的结构形式实现。本方案中的支架30两端分别与壳体10和反射单元20铰接，并配置成：位于第一位置的反射单元20与支架30依次叠合于电子设备壳体10的外壁，如图3所示；位于第二位置的反射单元20的镜面位于投影光线的射出路径，即第一方向A和第二方向B的交汇位置处。也就是说，反射单元20可以通过支架30相对于壳体10进行收展，这样，收回状态下的反射单元20及支架30与壳体10贴合，对于电子设备所执行的其他功能不会造成任何干扰。

另外，为确保反射单元20在工作状态下始终处于确定位置，反射单元20与支架30的铰接位置处可以设置有定位机构。同样，该定位机构也可以采用不同的结构形式，例如，在反射单元20上设置有凸点21，在支架30上设置有相适配的凹坑31，当反射单元20相对于支架30转动至第二位置时，反射单元20上的凸点21刚好嵌入支架30的凹坑31，以限定两者之间的相对位置。两者嵌入深度需要结合支架30的材料特性及反射单元20的自重等因素确定，一方面需要具有一定嵌入深度可靠限位，同时该嵌入深度还需要兼顾转动可操作性。

具体如图4所示，该图为本方案中定位机构的配合原理示意图。根据投影尺寸的变化，反射单元20和壳体10之间的夹角可以进行调整，以便于梯形校正。基于此，反射单元20上设置有凸点21设置为一个，相适配的支架30上沿其活动轨迹C间隔可以设置多个凹坑31，以便于根据实际需要选择反射单元20的工作姿态，提高其可适应性。当然，也可以是这样的设计，凹坑设置为一个，相适配的凸点沿其活动轨迹设置为多个；同理，相适配的凸点和凹坑也可以反向设置，即，凹坑设置于反射单元上，相应地，凸点设置于支架上（图中未示出）。

除前述定位机构外，反射单元20与支架30之间设置有转动阻尼机构，具体可以铰接轴上，通过建立两者之间的转动磨擦同样能够可靠限定两者之间的相对位置关系。

具体而言，该电子设备为直板状，例如，手机或者平板电脑，在所具备的设备传统功能的基础上，还具有投影功能。实现设备传统功能的元件构成及工作原理可以采用现有技术实现，基于投影功能，该电子设备还具有存储显示数据的存储单元，以便于处理单元根据该显示数据生成显示数据信号的处理单元；其中，存储单元所存储的显示数据可以为预存备份的显示数据，也可以为该电子设备工作过程中形成的实时显示数据。实际使用时，无论该手机或者平板电脑进行语音通话，还是网络连接状态下，均可以将实时生成的显示数据信号沿第二方向B投射。

如图2所示，当电子设备设置于一支撑面D上，且光学单元位于第二位置时，第二方向B为朝向支撑面D的方向，使得设置于该支撑面D上的电子设备发射的投影光线在支撑面D上形成投影图像，即目标区域位于支撑面D。例如，会议讨论过程中，可以直接手机或者平板电脑置于桌面上，无需选择装备投影屏幕的会议室，那么周围的人可以同时观看，进一步节约会议空间。

以手机或者平板电脑为例，相应电子设备包括触摸感应单元和/或显示单元40，触摸感应单元和/或显示单元40设置于一板面上，第一开口11设置于一侧壁上。图中所示，当相应电子设备位于支撑面D上时，触摸感应单元和/或显示单元朝向远离支撑面D设置，即向上设置的E面。由此，以便于投影过程中其显示单元也能够同步显示图像供观看，也就是说，手机或者平板电脑的显示单元与支撑面D可同时显示图像，即两者影像同步；其中，投射至支撑面D上的图像尺寸经光学放大后呈现，使得与会者清晰查看共享信息。当然，通过调节支架30与反射单元20的姿态，还可以手持手机或者平板电脑（非放置于支撑面D上）时，实现显示图像投射至桌面（支撑面D）上的使用情境。

此外，投影显示的图像和屏幕显示图像可以不同，即，屏幕显示图像和投影显示图像无关；投影显示的图像和屏幕显示图像也可以不同但相关联，下面简述两种使用情境。

例如，投影显示的图像为除显示屏显示内容外的增加内容（不是放大显示），相当于，在手机或者平板电脑的显示屏的基础上，增加一个显示扩展屏幕；由于D和E近似平行，用户可以同时看到两个显示图像，因此，可以把手机或者平板电脑的显示屏无法完全显示的内容，在两个屏幕下同时显示出来，比如两页的内容同时显示，或者，正文和批注同时显示，或者更多的地图信息，更长的清单等等。

再例如，向上设置的触摸感应单元可以用于操作者进行必要的操作。对于具备触摸感应功能的显示单元而言，通常由显示区域下方形成的虚拟键盘完成指令输入操作，手机或笔记本电脑的屏幕示出相配合的显示内容，比如：显示虚拟键盘（为了操作）和实际输入内容。当现有触摸设备在显示虚拟键盘遮挡输入内容时，利用本方案可以在设备上显示键盘，而可以投影扩展显示的是输入内容的显示；具体地，其控制单元可以在显示虚拟键盘时，输出控制投射至支撑面D上的图像作放大处理的信号，以进一步提升用户体验。

需要说明的是，本方案中的反射单元20、设置于壳体10的第一开口11的旁侧，且收回状态下与触摸感应单元和/或显示单元位于同一板面上；显然，收回状态下的反射单元20还可以设置于第一开口11旁侧的壳体10两侧壁，具体实现可以根据需要采用多层折叠结构，以适应较薄壳体尺寸。

特别地，该电子设备还可以为数码摄/录相机、媒体播放器、笔记本电脑、游戏终端机等，也可以为仅具备投影功能的投影机，只要应用本申请的核心设计思想均在本申请请求保护的范围内。

实施例2：

请参见图5，该图为第二实施例所述电子设备的整体结构示意图。

本方案与第一实施例均为采用反射单元调整光路方向，两者的区别在于，本方案的支架30'两端与壳体10和反射单元20'之间分别设置有球面配合副（图中未明确示出），并配置成：位于第一位置的反射单元20'与支架30'依次叠合于壳体10的外壁，位于第二位置的反射单元20'的镜面位于投影光线的射出路径。为更加清晰的示出本方案与第一实施例的区别和联系，相同构件在附图中采用了相同标记进行标示。

相比于第一实施例，由于本方案的支架30'两端与壳体10和反射单元20'之间均为球铰，因此，每两个连接构件之间均可以在三个维度内转动，投射影像的目标区域可以位于支撑面D，也可以为除水平支撑面之外的墙体，甚至是任意可操作物体，进一步提高了其机动灵活性。

实施例3：

请参见图6和图7，其中，图6为第三实施例所述电子设备的整体结构示意图，图7为图6中所示电子设备的反射单元位于第一位置状态下的示意图。

同样，本方案所述电子设备与第一、二实施例均为采用反射单元调整光路方向，区别在于本方案反射单元的位置切换为直线位移，其他构成及工作原理与前述实施例相同。本方案中，反射单元20"与壳体10之间设置有滑动配合副，并配置成：位于第一位置时，反射单元20"收回后与壳体10外壁贴合，反射单元20"远离投影光线的射出路径，此时的投影方向即为第一方向A；位于第二位置时，反射单元20"和支架30"向外伸出，这样，投影光线经该平面反射镜调整方向至第二方向B。显然，其投射影像的目标区域也可以位于支撑面D

前述三个实施例所述电子设备均采用反射单元，下面公开实施例的光学单元采用折射原理改变投影光线路径。

实施例4：

请参见图8和图9，其中，图8是第四实施例所述电子设备的整体结构示意图，图9示出了图8中所述电子设备的折射单元位于第一位置状态下的示意图。

本方案中，折射单元50与壳体10之间的连接关系同样可以采用支架30实现工作位置的切换。具体来说，该折射单元50由至少两种折射率不同的透明材质制成，如此设置，投影光线在不同的透明材质里传播速度不同，故在相邻两种介质的交界处传播方向发生变化，以便于根据具体使用工况控制投影最终的投影方向。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

光机系统，用于依据显示数据信号形成朝向第一方向的投影光线，所述投影光线射出路径上的所述电子设备的壳体开设有第一开口；和

光学单元，用于调整所述投影光线的投影方向；

其中，所述光学单元至少具有第一位置和第二位置，并配置成：当所述光学单元位于所述第一位置时，所述投影光线沿所述第一方向形成投影图像；当所述光学单元位于所述第二位置时，所述投影光线经所述光学单元调整方向至第二方向，所述投影光线沿所述第二方向形成投影图像。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述光学单元具体为反射单元，所述反射单元通过支架与所述壳体活动连接，以在第一位置和第二位置之间切换。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述支架的两端分别与所述壳体和所述反射单元铰接，并配置成：位于所述第一位置的所述反射单元与所述支架依次叠合于所述壳体的外壁，位于所述第二位置的所述反射单元的镜面位于所述投影光线的射出路径。

4.根据权利要求2或3所述的电子设备，其特征在于，所述反射单元与所述支架的铰接位置处设置有定位机构。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述定位机构具体为相适配的凸点和凹坑，所述凸点和凹坑中的一者设置在所述反射单元上、另一者设置在所述支架上；所述凸点和凹坑中的一者设置为一个，另一者沿其活动轨迹间隔设置为多个。

6.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述反射单元与所述支架之间设置有转动阻尼机构。

7.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述支架的两端与所述壳体和所述反射单元之间分别设置有球面配合副，并配置成：位于所述第一位置的所述反射单元与所述支架依次叠合于所述壳体的外壁，位于所述第二位置的所述反射单元的镜面位于所述投影光线的射出路径。

8.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备具有存储显示数据的存储单元和根据所述显示数据生成所述显示数据信号的处理单元。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，当所述电子设备设置于一支撑面上，且所述光学单元位于所述第二位置时，所述第二方向为朝向所述支撑面的方向，使得设置于所述支撑面上的所述电子设备发射的所述投影光线在所述支撑面上形成投影图像。

10.根据权利要求8或9所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括触摸感应单元和/或显示单元，其中当所述电子设备位于所述支撑面上时，所述触摸感应单元和/或所述显示单元朝向远离所述支撑面设置。

11.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备整体呈直板状，所述触摸感应单元和/或显示单元设置于一板面上，所述第一开口设置于一侧壁上，所述光学单元设置于所述壳体的第一开口的旁侧。

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