CN1356841A - 电话和个人数字助理的数字投影系统 - Google Patents

Abstract

本发明是一种投影系统,该投影系统用于移动电话、个人通信装置、移动计算机、可佩带式计算机、个人数字助理(PDA)、台式电话以及包含一体的显示屏的其它装置,此后称为通信装置和便携式计算装置。投影仪与该装置本身集成为一体或与该装置的充电器或支架成一体,或者通过卡插槽插入在该装置中。为了更容易观看,该投影仪通过允许使用者将图像投影在更大尺寸的表面上扩展了显示能力,该图像也可以同样地显示在与这种成一体的显示屏上。

Description

电话和个人数字助理的数字投影系统

发明

本发明涉及移动电话、个人通信装置、便携式计算机、个人数字助理以及其它的便携式通信和计算装置的显示，更具体地说涉及基于这种装置的显示系统的投影。

发明的背景

个人通信装置和个人数字助理(下文称为PDA)、移动计算机、掌上型计算机以及可佩带型计算机日益普及，并且它们的能力也不断地增强。PDA和通信装置已经能够存储相对较大量的数据，提供有限的网上内容和电子邮件，并且正朝着完整的计算能力方向发展。因此，在这些装置上的显示器越来越大并更坚固以便显示由这些装置所提供的操作系统和内容。便携式、掌上型、膝上型和可佩带型计算机在它们的存储器、处理器速度和显示分辨率方面的性能也几乎与常规的台式计算机一样。这些产品与台式计算机相比主要缺陷在于它们的显示接口。主要问题在于这些类型的装置的设计约束彼此相反。一方面希望使该装置尽可能地小和尽可能地轻，而另一方面，因为增加了数据容量以及通常需要与已有技术的台式显示装置相一致的显示性能，因此需要更大的显示屏。例如，如果某人试图读取电子邮件或查阅在PDA或通信装置上的关于个人的联系信息，不可能一次看到所有的信息，或者不可能在与这些装置一体的显示器上看到更多的显示行而不需要滚屏或按TAB键到附加页。最后，即使将在这些装置上的分辨率增加到常规的显示器的分辨率，然而，它们仍然受到它们的尺寸限制。在移动计算机中，希望给一个以上的人显示输送到显示屏的信息。每个人都不希望应用外部装置来看拥挤在整体显示器周围的信息。

一些人试图克服这个问题。在通信装置方面，能够上网的蜂窝电话的显示屏正变得比电话的主要的物理形式因子的尺寸更大。Nokia具有称为通话装置的电话，该通话装置沿着它的最长的轴的中线铰接以露出显示屏和键盘。PDA比如Casio Casseopia具有集成的有效矩阵彩色显示器，类似于膝上型显示器。然而，这些装置受到如下因素的限制：它们的显示器不可能比装置本身更大。因此，妨碍了使用者和可能的他人的易阅读性。

关于移动式计算装置，它们通常装备有显示输出连接器，这种连接器可以与外部视频投影器或其它的显示装置进行通信。这种投影器在计算机领域中已经公知。它们接收显示在与计算机成一体的显示屏的计算机输出并将它投影在更大表面上以便整组的人观看。虽然这种外部投影器能够以一组人能够更容易地阅读的方式显示信息，但是它们还是受到这样的限制：大而笨重，且昂贵。除了要携带该投影仪要连接的计算或通信装置以外，还要在身上或膝上型袋中携带这些投影仪是不实用的，在许多情况下也是不可能的。此外，还需要很长的安装时间以找到安装投影仪的表面并钩连接所需的电缆以支撑电源和将输出数据输送到投影仪。这些装置并不能握在使用者的手中并且不能仅以按按钮来启动以便立即使用。

因此，需要这些类型的装置具有综合的能力以显示更多行的数据。此外理想的是还希望能够在这样的显示屏上进行显示：它大于这些装置的实际的形状因子，这在先前是不可能的。此外还进一步希望具有重量轻、容易运输并容易与前述的通信和计算装置中的一种装置进行连接的投影系统。

发明概述

因此，本发明的一个目的是提供一种能够克服上文所述的缺陷的用于PDA、移动电话、个人通信装置、便携式计算机、手持式计算机、可佩带型计算机和台式电话的投影系统。

本发明的另一目的是提供一种用于PDA、移动电话、个人通信装置、便携式计算机、手持式计算机、可佩带型计算机和台式电话的独特的显示装置。

本发明的进一步目的是提供一种用于可视的显示器的显示装置，该可视的显示器大于包含该显示器的装置的物理形状因子。

本发明的再一目的是极大地扩展前述的装置的电流显示能力而不显著地增加所说的装置的尺寸或重量。

本发明的再一发明目的是用于PDA、移动电话、个人通信装置、便携式计算机、手持式计算机、可佩带型计算机和台式电话的基于整体投影的显示器。

本发明的再一目的是应用移动电话、PDA、掌上型计算机、个人通信装置等类似的装置显示图表、曲线、图形、电视和/或图像的能力。

通过整体投影仪实现本发明的这些目的和其它目的，该投影仪内置在手持式装置的壳体中或所说的装置的充电装置或支架中或插入在这种装置内并不具有前述的限制的卡中。

附图的详细描述

附图1所示为实例性图像投影仪的基本部件的内部视图。

附图2A所示为带有集成的图像投影仪的移动式电话的侧视图。

附图2B所示为带有集成的图像投影仪的移动式电话的正视图。

附图3A所示为在与包含有集成的图像投影仪的充电座分离的电话中的移动电话的实施例。

附图3B所示为与具有集成的图像投影仪的充电座连接的移动电话。

附图4A所示为具有处于为打开位置中的集成的图像投影仪的PDA。

附图4B所示为具有处于朝上翻转位置的带有模拟投影显示屏的整体图像投影仪的PDA。

附图5A和5B所示为不同的PDA实施例，其中在使用时集成的投影仪沿它的中线轴翻转以作为支撑PDA的投影仪的端部的支架。

附图6所示为PDA实施例，其中将该投影仪内置在卡中，将该卡插入在与PDA成一体的匹配的卡片槽中。

附图7A所示为带有集成投影仪的PCMCIA卡。

附图7B所示为正在使用的带有插入的PCMCIA投影仪的通用便携式计算机。

附图的详细描述

附图1所示为实例性的图像投影仪的基本部件。投影仪100一般具有密封的保护性的外壳106，该外壳106保护并容纳内部部件。从开口端开始，有保护透镜的端盖105，该端盖105保护聚焦透镜104。这就允许投影输出通过，但密封投影仪100的输出端。在投影仪100的内部是光透射显示屏103，该显示屏103显示计算机或在先的装置的实际输出。该显示屏103实质上为微型显示装置，比如液晶型微型显示器。在显示器103的后面是光源102。光源发出穿过显示器103的先，通过透镜104对该先进行聚焦并通过外壳106的开口端进行投影。最后，还有有源冷却风扇101，使用该风扇101以防止光源101使显示器103产生过热。

附图2A和2B所示为带有集成的图像投影仪108的移动电话107的实施例的两个视图。投影仪108内置在电话107的顶部中，以便当使用者握住电话或将它放在平的表面上时，从投影仪108中所投影的图像以正确的视角朝向投影于他的正前方。防护透镜109将投影仪108的开口端密封。

附图3A和3B所示为移动电话的实施例的一种变型，其中移动电话107并不包含集成的图像投影仪，但基座或充电座110具有集成的投影仪108。因此，当将电话放在充电座110中时，则可以从充电座110中输送功率，可以使用投影仪108。

附图4A和4B所示为一种PDA实施例。在这些附图中，PDA111具有翻转式整体图像投影仪112。在不使用时可以将该投影仪112放在关闭位置，保护它的透镜并减小PDA111的尺寸。它铰接在它的后部长轴上。当使用时仅翻转投影仪112，就能够将图像投影在墙上或实施投影屏的其它表面上。

附图5A和5B所示为PDA实施例的一种变型。在这种实施例中，PDA111具有整体图像投影仪112和透镜109。投影仪112铰接在垂直于投影方向的中轴上。在翻转投影仪112时这种中线铰接使PDA111在前面稍微升高，以使投影图像稍微升高以增强可视性。

附图6所示为本发明的PDA的实施例，其中PDA111具有集成的卡片槽118。该卡片槽可以是PCMCIA型卡片槽或其它标准或非标准的卡片槽。图像投影仪可以放在可插入的卡113的壳体中，该卡113与卡片槽118连接。投影仪的透镜109为卡113的与连接端相反的一端。因此，一旦将该卡插入PDA就可以使用它以投影存储在PDA内的数据和图像。

附图7A和7B所示为包含有PCMCIA型卡片槽的可佩带型或便携式计算机所使用的PCMCIA型实施例。该投影仪的硬件包含在投影仪卡114中，该投影仪卡114具有实际的投影仪116、透镜109和连接到该卡114的端部的安装支架115，该卡114的端部与它所插入的计算机的插槽相对。附图7B所示为插入在膝上型计算机117中的PCMCIA投影仪卡。一旦插入，只有安装支架115和投影仪116可见，朝外沿着投影仪的轴线垂直于透镜的表面投影图像。理想的是安装支架115包含将投影仪转动或旋转到最佳的角度的装置。详细描述和优选实施例

本发明实质上是一种小型的图像投影仪，这种图像投影仪在功能上连接到或集成到装置比如电话、蜂窝电话、个人数字助理(下文中称为PDA)、掌上型甚至膝上型或其它的便携式计算机。理想的是可以将图像投影仪以不显眼的方式集成在通信装置或便携式计算装置的物理壳体中或集成在灵巧的机架/连接座中或集成在插入在前述的任一种装置中的卡中，前述的机架/连接座包括用于传输通过投影仪投影的数据的电连接，该投影仪放在所说的机架/连接座的壳体中。共同转让的美国专利US5,757,339公开了应用在不同的情况下的类似的投影仪，在此将该申请以引用参考的方式结合在本发明中，并在下文中称为’339专利。在该专利说明书和权利要求书中，“通信装置”是指包括移动电话、个人通信装置、台式电话和个人PDA，这些装置都包括整体显示屏。此外，在该专利的说明书和权利要求书中，“便携式计算装置”是指包括PDA、掌上型计算机、膝上型计算机、计算器和包括包含有整体显示屏的其它的小型便携式计算机装置。

尤其是蜂窝电话和PDA的已有的显示器在他们能够显示的分辨率或同时显示的字符数量方面都十分有限。甚至掌上型计算机都不能显示整页的文字。理想的是这种小型台面面积的装置具有这样的显示：允许使用者同时看更多的数据或至少以他人能够更容易地观看的较大尺寸显示数据。通过将较小的数字投影系统加入到该装置中，至少会极大地增加可能能够显示的数据量和尺寸。此外，由于该装置能够接收网上内容，理想的是以满屏模式或与常规的显示方式类似的更大的尺寸模式显示这些内容，而不是限制在手持式装置的LCD所能够提供的尺寸，并且不加重携带外部显示装置的负担。此外理想的是以容易由他人观看的方式显示它。即使具有13至14英寸大的显示器的膝上型计算机都不容易由他人观看。投影仪应该是可调的以适应如下的两种情况：消耗功率最小的低照度的情况和要求最大的功率才可阅读的明亮的日光环境。该系统可以应用无窗墙、笔记簿、地板或其它的平表面来反射该图像。例如在蜂窝电话的情况下，理想的是能够一次显示更多或所有的包含在可用的存储器中的所有的信息，并且不需要滚屏。例如，使用者可以以字母表的顺序将他/她的电话号码簿的整个内容显示在墙壁上或其它的平的表面上。此外，通过与该装置连接或成一体的投影仪投影带宽所允许的生活所需的影像，而不需要大而笨重且昂贵的图像投影仪。在另一实例中，使用者可以显示反映所选择的发行的股票的历史价格的股票曲线图。对于许多投资者来说在采购股票的时间上这种趋势或趋势线极为重要。因此，它有益于使使用者将这些信息显示给他本人。

在没有示出的另一实施例中，将投影仪内置在PDA与桌面对接座中比如公知的PDA的Palm系列的对接座中并从AC电源中接收它的功率。该原理与移动电话的充电座的原理相同。投影仪可以从充电座中接收它所需的功率并具有可以与在PDA中所存储的数据进行通信的连接器。

在另一实施例中，该投影仪集成在台式电话中。该电话放在桌上或其它的平面上，并且在一个面上具有可以朝墙壁投影的集成的投影仪和透镜。这就使台式电话具有视频显像的能力，因此它可以作为允许使用者观看图形、电视或因特网内容的视频电话系统或电视电话工作。当前的电视电话与PDA和蜂窝电话具有相同问题，即该显示屏内置在该电话中，因此电话的物理尺寸受到限制。

在另一实施例中，显示器可以内置在卡中，该卡插入在装置比如PDA、个人通信装置和可佩带的计算机的插槽或片槽中。该片槽可以是工业标准的槽比如PCMICA槽或专用插槽比如内置在Palm、Casseopia或其它的商用PDA-型装置中的专用插槽。这样，使用者可以将该装置握在手中或将它放在桌上，然后再投影显示输出。当不需要这种能力时，仅需简单地将该卡从该槽中取出，将其它的专用用途的卡插入。如果该卡是PCMCIA卡则可以将该投影仪与任何移动的、可佩带的、便携式或膝上型计算装置一同使用。这就极大地扩展了该计算装置的显示能力。理想地，该卡的投影仪端可旋转以在至少一个平面中允许所投影的图像运动而不需要移动该计算机装置本身。

该投影仪应当在平衡费用、容量和功耗之后生产。在计算机领域中有许多这种小的轻型显示装置是公知的。它们主要应用在头部安装的单目显示装置领域中。这些装置意味着提供可佩带的计算机的显示器接口。有些装置将它们的图像投影在镜子上，使用者可直接观看这些镜子同时他人也可以观看，并且该镜子具有光透射特性以使使用者透过显示器看见图像。这种显示器可以与本发明一同工作。聚焦投影仪透镜可以叠加在这些微显示器中的一个上或在外部表面上带有聚焦透镜的光透射显示器上应用背光显示。这种投影装置使用相对较低的功率，并且当使用时，不会严重妨碍所选择性地使用的附带装置的电池的寿命。此外，不会给通信装置或便携式计算装置的形状因子极大地增加重量。’399专利教导了将这种显示器使用在头部安装的显示器中，这种头戴的显示器也可以将图像投影给他人观看。该投影仪可以是一种与在’399专利中教导的背光照明数字投影仪类似的投影仪或其它变型，它还可以是一种模拟投影仪。在’399专利中该投影仪是这样的头部安装显示器的一部分，该头部安装显示器可以转换为图像投影仪以允许除了显示器的佩带者以外的人可以观看从相连接的计算机中输出的数据。’399专利的投影仪主要包括光源、聚焦透镜、聚光透镜和LCD或其它的适合的显示装置，以及可选的小型风扇。然而，在本领域的普通技术人员会理解到在不脱离本发明的精神范围的前提下可以对该实际的投影仪的结构设计作出极大的改变。

因此，该装置通过并入新颖的且有益的集成图像投影仪解决了个人计算和通信装置的显示器在已有技术中公知的局限性。然而，应该注意，重要的是该投影仪的分辨能力基本与该装置一体的显示器的分辨能力相同，除非包括分离的视频处理器以将该信号输送到允许更高分辨率的图像投影仪。最后在这些装置上的显示器可以实现与当前技术的桌上型显示器的分辨率一致。本发明的优点在于即使应用相同的分辨率(即没有用于投影仪的附加的视频处理器)，也可以以更大的尺寸显示图像，并增加图形、操作系统图标和印刷文件的可读性。

在此已经描述了并在附图中示出了本发明的优选的最佳实施例以说明本发明的基本原理，但是应该理解的是在不脱离本发明的精神范围的前提下还可以作出许多变型。

Claims (25)

1.一种用于通信装置和便携式计算装置的数字投影系统，包括：

从由通信装置和便携式计算装置所组成的组中选择的一种装置；

与所说的装置成一体的显示屏；

投影从所说的装置中得出的图像的图像投影仪，其中所说的图像投影仪不是外部独立支撑的图像投影仪；

将要显示在所说的显示屏上的输出传输到所说的图像投影仪的电路。

2.权利要求1所述的系统，其中所说的投影仪与所说的装置的壳体成一体。

3.权利要求1所述的系统，其中所说的投影仪是背照图像投影仪。

4.权利要求1所述的系统，其中所说的投影仪是单色投影仪。

5.权利要求1所述的系统，其中所说的投影仪是彩色投影仪。

6.权利要求1所述的系统，其中所说的投影仪所说的装置的电池充电器或桌面支架成一体。

7.权利要求1所述的系统，其中所说的投影仪内置在卡中，该卡可插入在所说的装置的卡插槽中。

8.权利要求1所述的系统，其中所说的投影仪以比显示在与所说的装置成一体的显示屏上的物理尺寸更大的尺寸投影图像和文字。

9.权利要求1所述的系统，其中所说的投影仪以至少与所说的装置成一体的显示屏一样高的分辨率和同时显示至少相同量的字符的方式投影图像和文字。

10.权利要求1所述的系统，其中所说的投影仪从包含在所说的装置中的存储器中投影数据和图像。

11.权利要求10所述的系统，其中所说的数据和图像包括所说的装置的操作系统、存储在所说的装置的存储器中的信息、正文图像、图形图像和运动图像。

12.权利要求1所述的系统，其中所说的投影仪沿一轴旋转以将所投影的数据和图像有选择性地放在正将其所投影到的表面上。

13.权利要求12所述的系统，其中在不使用时所说的投影仪凹进或旋转回来以保护它的透镜。

14.一种从通信装置和便携式计算装置中投影显示信息的装置，该装置包括：

从由通信装置和便携式计算装置所组成的组中选择的一种装置；

与所说的装置成一体的显示器；

图像投影仪；

透镜和光源，它有利于背光照亮以从所说的装置投影数据和图像；

将要显示在所说的显示屏上的数据和图象传输到所说的图像投影仪的电路。

15.权利要求14所述的装置，其中所说的投影仪与所说的装置的壳体成一体。

16.权利要求14所述的装置，其中所说的投影仪与所说的装置的充电器或机架成一体。

17.权利要求14所述的装置，其中所说的投影仪显示文字、图形、所说的装置上运行的操作系统、视频图像和运动图像。

18.权利要求14所述的装置，其中所说的投影仪以比将它们显示在与所说的装置成一体的显示屏上更大的物理尺寸和至少同时显示相同量的字符的方式投影图像和文字。

19.一种从通信装置或便携式计算装置中投影图像的方法，该方法包括如下步骤：

将图像投影仪并入到从由通信装置、便携式计算装置所组成的组中选择的一种装置、这种装置的充电装置、插入在这种装置的插槽中的卡中，其中所说的装置具有一体的显示屏，并其中所说的并入包括将所说的投影仪集成在所说的装置中或与所说的装置相匹配的附件或部件中；

应用所说的投影仪从所说的装置投影图像，其中所说的图像包括操作系统接口、文本数据、图形数据、视频数据和运动图像；

以比将图像显示在与所说的装置成一体的显示屏上更大的物理尺寸和至少同时显示相同量的字符的方式投影图像。

20.一种从通信装置和便携式计算装置中投影文字和图像的装置，该装置包括：

从由通信装置和便携式计算装置所组成的组中选择的一种装置；

与所说的装置成一体的显示装置；

投影装置，该投影装置以比将文字和图像显示在这种装置的一体的显示屏上更大的物理尺寸和至少同时包括相同量的字符的方式投影文字和图像；

21.一种供通信装置和便携式计算装置使用的图像投影系统，该系统包括：

从由通信装置和便携式计算装置所组成的组中选择的一种装置；

图像投影仪；

使要显示在与所说的装置成一体的显示器上的输出数据与所说的投影仪进行通信的装置；

通过所说的投影仪从所说的装置投影数据的装置；

在不使用时隐蔽或取下所说的投影仪的装置。

22.权利要求21所述的图像投影系统，其中所说的投影仪与所说的装置成一体。

23.权利要求21所述的图像投影系统，其中在使用时所说的投影仪连接到插入在所说的装置上的卡插槽中的卡中。

24.权利要求21所述的图像投影系统，其中所说的投影仪内置在所说的装置的支架、充电器或连接座中。

25.一种供通信和计算装置使用的图像投影方法，该方法包括：

提供带有图像投影仪的通信装置和便携式计算装置中的一种装置，

其中所说的提供步骤是从下组中进行选择：使投影仪与所说的装置成一体、将投影仪内置在所说的装置的充电座中以及将投影仪内置在插入在与所说的装置成一体的卡插槽中；

提供从在所说的装置中的存储器到所说的投影仪的有利于传输表示视频输出的数据的数据通路；

通过所说的投影仪投影所说的视频数据，所说的输出来自在所说的装置中的存储器。

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