CN1370291A - 具有投影器的小型通信和/或数据处理装置 - Google Patents

具有投影器的小型通信和/或数据处理装置 Download PDF

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Abstract

讲述一种小型通信和/或数据处理装置(1),它具有集成在该装置中的显示装置。该显示装置具有一个投影器。

Description

具有投影器的小型通信和/或数据处理装置
本发明涉及小型通信和/或数据处理装置，它具有集成在该装置中的显示装置。
这里对于小型通信及数据处理装置的概念应理解成以下装置，如移动式电话、无绳电话、PDA、编排器、掌上电脑或类似装置，它们具有在操作时可被手持的尺寸。但也可能包括这样的装置：它们不是作为移动式装置可随身携带的，而是固定安装的，例如小型台式电话机。
这种小型装置通常具有集成显示器形式的显示装置，在该显示器上显示待由该装置显示的信息。此外，该显示器通常用于控制所述的装置。在所有这些小型电子装置中，它们通过显示器与用户交换信息，由此具有两个相反的要求。一个是，该装置应尽可能地小；另一个是，显示单元即显示器应尽可能地大。但迄今通用的显示器上具有一个强制的界限，即显示器面积不能大于装置表面。
为了排解这个问题，许多装置使用接口，通过该接口装置可连接到静止的显示装置，例如一个显示屏。这一方面具有其缺点，即，使用这种显示屏就失去了可移动性的优点，另一方面，不是在任何地方可提供相应的显示屏。在静止的小型装置的情况下，外部显示屏增加了包括显示系统在内的整体位置需要量，以致可干脆使用具有相应大显示装置的大型装置来取代小型装置。
本发明的任务在于，创立一种对现有技术的变换方案。
该任务将这样地解决：集成在装置中的显示装置具有一个投影器。
在这样一种投影器形式的、集成在装置中的有源显示系统的情况下，可使用一个平面反射区域、例如桌上的一页纸作为显示面。其优点在于，这样的无源显示面几乎到处能被提供。在此情况下该显示面可远远大于该装置的表面，这就是说，该装置可具有尺寸为膝上电脑大小的显示面，而该装置本身的尺寸则明显地小于膝上电脑。由此不再需要任何静止的外部显示器，如外部显示屏或类似部分。因此也不需要用于大尺寸显示屏的电源。显示面总是可用简单的东西重新建立，而无需一起携带。
投影器最好具有一个用于产生光束的光源及一个运动装置，该运动装置根据控制信号改变光束方向。以此方式，光束可在显示面上沿X方向及Y方向移动。通过对光源相应的控制，例如通过脉宽调制可改变光束的亮度。在光束的足够运动速度及亮度改变的情况下，通过人眼的视觉保留作用将形成一个平面图象的印象。
这里运动方向可以这样形成，即由光源自己运动及由此改变光束方向。但最好它涉及一个偏转装置，它根据控制信号来使光束偏转。
最好偏转装置具有一个镜，其中X方向的偏转装置及Y方向的偏转装置可分开构成。这就是说，光束首先在一个镜系统上以X方向偏转，及再反射到一个用于Y方向偏转的镜上。但原则上也可仅涉及一个可在两个方向翻转的镜。
为了达到产生图象所需的光束偏转速度，具有多种可能性。
在一个特别优选的实施例中，偏转装置具有多个彼此依次地设在一个旋转体周面上的镜，该旋转体可绕其对称轴转动地被支承。这譬如适合于：光束在显示面上沿一个方向逐行地很快移动，并在显示面或每行终点跳回到初始点。这样具有快速旋转的旋转体的偏转装置可在节省位置的同时被用作振动装置，其方式是快速地改变旋转体的转向。
另一优选变型方案为，偏转装置具有一个带有集成偏转元件的芯片。此处可以是位于半导体芯片上的一种可运动的镜子。
此外投影装置可有利地具有用于形成光束或可被光束照到的光束区域的光学元件，例如透镜、凹面镜等。这种光元件最好在该装置壳体的光束出口前方短的距离处，以使光束展宽，由此照到显示面的足够大的区域上。
光源最好涉及一个半导体激光器，因为它相对地小及产生具有很小散射的光束。但原则上光源也可涉及一个发光二极管或类似元件。
此外，该装置可以具有多个光源，它们譬如产生具有不同色彩的光束。在使用具有红，绿及兰三个基色的光源的情况下，可通过相应的混合产生任一颜色，以致用该方式可显示质量高的彩色图象。
投影器的多个部件可由非导电材料制造或例如透镜可由塑料或玻璃、总之由非导电材料构成。此外，光束必需在装置内移动一定距离，以便在偏转装置中以很小偏转角度得到显示面上足够大的偏转距离。因此，出于节省位置的原因，适合为投影器利用如下空间区域，其中不具有或与相关区域的容积相比仅具有很小的导电部分，例如一个移动式电话的天线容积即为该相关区域。因此，最好在该具有天线的该装置上，光束通过天线区域传送，其中至少投影器的一部分位于该装置的天线区域内。
在第一实施例中，该装置具有一个带有两个金属面的集成天线。这里至少投影器的一部分被设置在两个金属面之间。这部分譬如涉及散射透镜或一个小镜，它的作为导电部分的反射面相对天线的整个容积来说很小。此外，光源本身可设在天线容积内，因为包括半导体激光器芯片在内的该光源的大部分可由非导电材料构成。
在一个优选的变换实施例中，该装置具有一个空心的杆状天线。这里投影器的一部分，例如散射透镜及凸面镜被设置在杆状天线的内空间中。
该装置还有利地具有一个支架，借助它使该装置支撑在一个表面上，以致光束从该装置的壳体或该装置的天线中射出的位置被设置在该表面上方的预定位置上。通过该支架可保证：该装置可静止地在桌面上产生清晰的图象。
此外有利的是，该装置还具有一个第二显示装置，它为集成在装置中的传统显示器的形式。该显示器可在无静止的桌面时，例如在火车、高速公路、跑步或类似情况下被使用。
以下将借助实施例在附图的指引下来详细描述本发明。其中所描述的特征可不仅以所述的组合，而且可单个地或以其它组合体现本发明的实质。附图为：
图1是具有根据本发明第一实施例的投影器的一个移动式电话的概要纵截面侧视图，
图2是根据图1的移动式电话的概要俯视截面图，
图3是具有配备了本发明第二实施例的投影器的集成天线的一个移动式电话的概要纵截面侧视图，
图4是类似图3的移动式电话的概要俯视截面图，但具有位于天线区域外部的光源，
图5是图3中装置的天线区域的放大示图，
图6是在一个显示平面上产生图象的概要示图。
在附图中总是借助一个移动电话1来表现本发明，其中图1及2的装置涉及具有一个杆状天线17的移动式电话，图3及4的装置涉及具有一个集成天线18的移动式电话，该集成天线带有两个金属面19，20。
在这里对于移动式电话1仅表示出天线17，18及投影装置的相关部分以及壳体10。当然，该电话机1具有一个移动式电话的所有通常特征，如按键、显示器、接口及通常位于移动式电话中的电子组件。
在这些实施例中所示的所有装置1将根据参照图6所解释的原理在显示面2上、例如在一个平桌面24上来产生图象。在此情况下，一个光束在改变亮度的情况下极快地在X方向及Y方向上在显示面2上移动。这里X方向相应于在一个图象行中的扫描移动，Y方向则相应于在一个列中的扫描移动。在足够快的速度下，由于人眼的视觉保留作用将显示一个平面图象的印象。
如在图6中的光束S旁边的波形所示，光束S的有效亮度将通过脉宽调制来控制。这就是说，与时间t有关地，光束S或是以全亮度I产生，或是光束S被全部消隐。
这里光束S应具有尽可能小的发散。因此，在图示的实施例中光束S借助使用半导体激光器的光源3来产生。
在图1及2的实施例中光源3位于移动式电话1的壳体10的下部、天线10对面的部分中。光束S从该光源3出发照射到偏转装置4上，该装置使光束S在X方向、即一行内偏转及在该行的末点跳回到行的起点。对此，该X-偏转装置4构成一个八角旋转体7，它的八个侧面设有镜8。当旋转体7绕旋转轴转动时，各个镜8翻转及由此使光束在X方向偏转。当每个镜8到达终点时，光束自动地射到下个镜8，于是光束又立即跳到一行的开始。
光束S然后通过另一个镜14被引导到具有一个翻转镜的Y偏转装置5上。该Y偏转装置5与X偏转装置4这样地同步，即总是在从一个镜8转换到下个镜8时Y偏转装置5被调节，以使得光束S在显示面2上向下移动一行。在达到最后一行时Y偏转装置5再自动地返回其原始位置。
光束S从Y偏转装置5被引导到一个空心杆状天线17中，在其中设有一个塑料的散射透镜12，它使光束区域展宽。然后光束S在天线7的端部照射到一个凸面镜13上，该凸面镜再次使光束区域展宽到显示面2最后所需的尺寸上。接着光束S从凸面镜13通过一个在图中未示出的出口从天线17的下侧反射到桌面24上。该出口设有一个窗。
为了节省位置，设有旋转体7的X偏转装置4也同时用作振动式警报装置，其方式是旋转体7被设成转动，使旋转方向快速周期性变化。
在移动式电话1的壳体10的下侧具有一个可翻开的支架23，借助它可使电话1这样地放置在桌面24上，以使得天线17中的出口被设置在桌面24上方的预定位置，在该位置上在桌面24上可产生预定大小的、足够清晰的图象。
在根据图3的第二实施例中，移动式电话1具有一个集成天线18，该天线带有两个彼此上下布置的金属面19，20。这里也是使用一个具有半导体激光器的光源3，以产生光束S。这里光源3部分地位于天线容积中，即位于金属面19，20之间。这是可能的，因为光源3的大部分由不导电材料构成。仅是半导体激光器本身具有金属部分。但该部分很小，以致它在天线中不会产生干扰。
在根据图4的实施例中，该电话涉及一种与根据图3的实施例相同的电话1，但其中光源3被安装在天线容积外部的壳体10的下部分中。
具有根据图3及4的偏转装置的各个部分的光束路径被放大地表示在图5上。这里，光束S首先照射在一个镜15上。该镜15也位于天线容积中，它通过一个支架16被固定在那里。支架16及镜15的大部分是由不导电材料构成的。仅是镜15的反射表面由一种金属构成。但它在这里也仅涉及很小的部件，以致它在整个天线容积中不产生任何干扰影响。
光束从镜15通过天线18的上金属面19中的孔口21被引导到位于天线容积外面的偏转装置6。该偏转装置6涉及一个具有镜面1的半导体芯片9。该半导体芯片9位于在移动式电话中通常总是设在该位置上的、未示出的电路板上，在该电路板上也设有移动式电话1的其它电子元件。该芯片9的镜面11可在两个方向上变动，以使得偏转装置6可同时在X方向及在Y方向上偏转。但这里也可仅在一个方向上偏转，其中在第二方向的偏转例如通过光源3本身的运动来实现。
光束从偏转装置6通过金属板19中的孔口21反射回到位于天线容积内的散射透镜12上，该散射透镜由塑料或玻璃作成，它使光束区域扩宽到必要的尺寸。光束S从散射透镜12出来，然后通过设在下金属面20中的出口22射出天线容积。接着光束S通过图3及4中未示出的、在移动式电话1的壳体10中设有窗的开口投射到桌面24上。
根据图3及4的电话也具有一个支架23，借助它该电话可相应地放置在桌面24上。
除根据本发明的投影器外，移动式电话1在所述的实施例中还具有一个在图中未示出的普通显示器。在该显示器上可如通常那样地显示信息。
在此情况下，可同时地既通过投影器显示在桌面上，也在集成的显示器上进行显示。但此外还可以通过相应的键或借助相应的、可通过菜单启动及关闭的功能来选择地使用集成显示器或投影器。当然也可以在集成显示器上及通过投影器显示不同的图象。例如，在集成显示器上显示操作电话机的菜单，同时在可视电话的情况下通过投影器传递通话对方的图象。
为了操作投影器，原则上可共同使用操作传统显示器用的多个部件。只须提供一个相应的接口，由它将驱动器发送给显示器的控制信号转换成用于偏转装置及光源的控制信号。

Claims (21)

1.小型通信和/或数据处理装置(1)，它具有集成在该装置中的显示装置，其特征在于：该显示装置具有一个投影器。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于：该投影器具有一个用于产生光束(S)的光源(3)及一个运动装置，该运动装置根据控信号改变光束方向。
3.根据权利要求2的装置，其特征在于：运动装置具有一个偏转装置(4，5，6，14，15，16)，它根据控制信号来使光束(S)偏转。
4.根据权利要求3的装置，其特征在于：偏转装置(4，5，6，14，15，16)具有一个镜(8，14，15)。
5.根据权利要求2至4中一项的装置，其特征在于：偏转装置(4)具有多个彼此依次地设在一个旋转体(7)周面上的镜(8)，该旋转体可绕其对称轴转动地被支承。
6.根据权利要求5的装置，其特征在于：具有旋转体(7)的偏转装置(4)被这样构成，即当旋转体(7)快速周期性地改变转向时该装置(1)被转换为振动运动。
7.根据以上权利要求中一项的装置，其特征在于：偏转装置(6)具有一个带有集成偏转元件(11)的芯片(9)。
8.根据以上权利要求中一项的装置，其特征在于：具有用于形成光束(S)和/或光束区域的光学元件(12，13)。
9.根据以上权利要求中一项的装置，其特征在于：光源(3)具有一个半导体激光器。
10.根据以上权利要求中一项的装置，其特征在于：光源具有一个发光二极管。
11.根据以上权利要求中一项的装置，其特征在于：具有多个光源，它们产生具有不同色彩的光束。
12.根据以上权利要求中一项的装置，其特征在于：该装置具有一个天线(17，18)，及光束(S)在装置(1)内通过一个天线区域。
13.根据以上权利要求中一项的装置，其特征在于：该装置具有一个天线(17，18)，及至少投影器的一部分(3，12，13，15，16)被设置在该装置(1)的一个天线区域中。
14.根据权利要求13的装置，其特征在于：该装置(1)具有一个带有两个金属面(19，20)的集成天线(18)，及至少投影器的一部分(3，12，15，16)被设置在两个金属面(19，20)之间。
15.根据权利要求14的装置，其特征在于：至少金属面(19，20)中的一个具有用于光束(S)的透孔(21，22)。
16.根据权利要求13的装置，其特征在于：该装置(1)具有一个杆状天线(17)，及至少投影器的一部分(12，13)被设置在杆状天线(17)的内空间中。
17.根据权利要求16的装置，其特征在于：杆状天线(17)具有一个用于光束(S)的透孔。
18.根据权利要求12至17中一项的装置，其特征在于：设置在天线区域中的投影器的一部分(3，12，13，15，16)实质上是不导电的。
19.根据权利要求12至18中一项的装置，其特征在于：设置在天线区域中的投影器导电的组成部分与天线容积相比具有很小的空间延伸。
20.根据以上权利要求中一项的装置，其特征在于：一个支架(23)，用于使该装置(1)支撑在一个表面(24)上，以致光束(S)从该装置(1)的壳体(10)和/或天线(17)中射出的位置被设置在表面(24)上方的预定位置上。
21.根据以上权利要求中一项的装置，其特征在于：一个第二显示装置，它设有集成在装置(1)中的显示器。
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