专利名称：具有激光投影显示器的便携式电子设备的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及电子显示器，尤其涉及多色彩激光投影显示器(LPD)，这种多色彩激光投影显示器(LPD)可用在像个人数字助理(PDA)、手机等便携式电子设备上。
背景技术：
在便携式电子设备的领域中，在设备大小和其用途之间一般总有矛盾。即，一方面，设备越小，其便携性就越好。另一方面，设备越小，其功能一般也越少。这种情况对于便携式电子设备中一般使用的电子显示器而言尤为真实。小显示器增强便携性，但它们很难观看并且限制了可以显示的有用信息的量。然而，大显示器减小了便携性并且常常导致电池使用时间减小。
例如，PDA一般能够运行字处理程序，但它们的显示器尺寸如此有限使得仅能够显示几行文本。这种有限的显示能力削弱了PDA作为字处理器的实用性。相似的是，手机和PDA都配有接收和发送电子邮件消息的功能，然而，它们的小显示器使读和写长消息都很困难。
本发明旨在克服或者至少减少所述诸多问题中的一个或多个所引起的影响。
发明内容
在本发明的一个方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括激光投影显示器以及耦合到该激光投影显示器的键盘。
在本发明的另一个方面，提供了一种个人数字助理。该个人数字助理包括激光投影显示器以及耦合到该个人数字助理的键盘。
可以结合附图参照下文的描述来理解本发明，其中相同的标号指代相同的元件，其中图1是可以用在本发明中的激光投影设备(LPD)的一个实施例的顶视图的风格方框图；图2是图1所示观察表面的风格图；图3A和3B描绘了扫描设备在其操作期间各个时刻的顶视图；图4是使用图1所示类型的LPD的便携式电子设备的风格图；图5是图4的便携式电子设备处于部分展开结构之中的风格图；图6是图4的便携式电子设备处于基本上完全展开结构之中的风格图；以及图7描绘了使用LPD的便携式电子设备的一个可选实施例。
尽管本发明易于有各种修改和可选的形式，但是附图中特定的实施例是作为示例而示出的并且在本文中给予了详细描述。然而，应该理解，本文关于特定实施例的描述并不旨在将本发明限制在所揭示的特定形式，相反，本发明旨在涵盖所有修改、等价方案和可选方案，只要它们落在所附的权利要求书所定义的本发明的精神和范围之中。
具体实施例方式
下文描述了本发明的多个说明性的实施例。为了清晰，本说明书没有描述实际实现过程中所有的特征。应该理解，在任何这种实际的实施例的开发过程中，必须做出大量的专门针对实现过程的决定以实现开发者的特定目的，比如与系统相关限制和商业相关限制的兼容性，这随每一个实现过程的不同而变化。此外，应该意识到，这种开发努力可能是复杂并耗时的，但是对于从本发明中获益的那些本领域的技术人员而言将是一项例行任务。
下面这些共同待批的申请以其整体内容被包括在本文中作为参考MikStern等人的“Method and Apparatus for Aligning a Plurality of Lasers in anElectronic Display Device”；Mik Stern等人的“Method and Apparatus forControllably Reducing Power Delivered by a Laser Projection Display”；NarayanNambudiri等人的“Method and apparatus for Displaying Information inAutomotive Applications Using a Laser Projection Display”；Narayan Nambudiri等人的“Method and Apparatus for Providing an Interface Between a LiquidCrystal Display Controller and a Laser Projection Display”；Paul Dvorkis等人的“A Color Laser Projection Display”；Chinh Tan等人的“Method and Apparatusfor Capturing Images Using A Color Laser Projection Display”；Ron Goldman等人的“A Laser Projection Display”；Carl Wittenberg等人的“Method and Apparatusfor Controllably Compensating for Distortions in a Laser Projection Display”；以及Dmitriy Yavid等人的“Method and Apparatus for Controllably Modulating aLaser in a Laser Projection Display”。
现在看附图，特别参照图1，根据本发明一实施例，示出了激光投影显示器(LPD)100的风格方框图。在所示的实施例中，LPD 100包括三个激光器102、104、106，每一个激光器能够发出一束光108、110、112，这三束光分别包括唯一的颜色，比如红色、绿色或蓝色。本领域的技术人员应该意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下，激光器的数目和它们所发出的光的颜色都可以有所变化。
激光器102、104、106排列在共同的平面114中，其光束108、110、112彼此之间留有一定角度以便落在第一扫描设备(比如，第一扫描镜118)上基本上相同的位置116处，从那里这些光束被反射成光束120、122、124。在所示的实施例中，第一扫描镜118在轴120上以相对高的速率(例如，约20-30KHz)振荡。第一扫描镜118的旋转或振荡使光束108、110、112移动。即，随着第一扫描镜118的角位置的变化，来自第一扫描镜118的反射光束120、122、124的反射角也变化。因此，随着镜子的振荡，反射光束120、122、124进行扫描，以使光束120、122、124沿二维显示的一个维度分量移动。
二维显示的第二个维度分量由第二扫描设备(比如，镜子126)产生。在所示的实施例中，第二个镜子126在枢轴点130处耦合到马达128以便产生绕轴的旋转或振荡，该旋转或振荡所绕的轴基本上与第一个镜子118的旋转轴正交。光束120、122、124被第二个镜子126反射，变为光束132、134、136，并被引导至观察表面138。在不背离本发明的精神和范围的情况下，观察表面138可以采用任何形式。例如，观察表面138可以是固定屏幕，该固定屏幕可以由激光器102、104、106进行前面照亮或背面照亮，并且该观察表面138可以被包含在与LPD 100共用的一个外壳(未示出)中，或者，观察表面138可以采用与LPD 100分隔开的任何方便的平面，比如墙壁或屏幕。
与第一个镜子118的速率(例如，约60Hz)相比，第二个镜子126以相对缓慢的速率振荡或旋转。因此，应该意识到，如图2所示，光束132、134、136一般遵循显示表面138上的路径140。本领域的那些技术人员应该理解，路径140在形状和概念方面与阴极射线管电视机和计算机监视器中所使用的光栅扫描很相似。
尽管描述本发明时参照了使用分开的第一和第二扫描镜118、126这样一个实施例，但是本领域的那些技术人员将会理解，通过使用单个镜子也可以产生相似的路径140。单个镜子将能够绕两个旋转轴移动，以产生沿两个相互正交的轴的快和慢的振荡。
如图1所示，因为激光器102、104、106具有各自的角位置，所以即使激光器102、104、106已经排列成在机械方面和光学方面使光束108、110、112处于相同的平面114内和(镜子118上旋转轴120的)相同的点处，但是每一个光束仍然具有不同的反射角，这使光束120、122、124发散。提供一个控制器142，以便可控地给激光器102、104、106加电压，从而有效地使光束120、122、124共线，使得它们被第二个镜子126反射并到达观察表面138上相同的点处，到达相同点的同时并不依赖于观察表面138到第二个镜子126的距离。
现在翻回图3A和3B，讨论了控制器142使光束120、122、124共线的操作过程。为了简化该讨论，图3只示出了两个激光器102和104，但本领域的那些技术人员应该理解，本文所讨论的概念可以在不背离本发明的精神和范围的情况下扩展到三个或更多的激光器。如图3A所示，如果给激光器102、104同时加电压，则反射光束120、122发散。然而，如图3B所示，如果在稍微不同的时刻给激光器102、104加电压，则可以使光束120、122沿单一的共同的路径(即，光束120、122共线)。例如，如果在第一时刻t1给激光器102加电压，则镜子118将在图中由实线表示的第一位置处，并且光束108将被镜子118反射，成为光束120。接下来，如果在第二时刻t2给激光器104加电压，则镜子118将位于虚线所表示的第二位置处，并且光束110将被镜子118反射，成为光束122。通过精确控制时刻t2，镜子118将位于某一位置，精确地使反射光束122沿与光束120基本上相同的路径。
因此，通过控制器142的操作，光束120、122基本上共线，但在时间上稍有间隔。即，光束120、122现在会被投影到显示表面138上基本上相同的点上，但时间稍有不同。然而，因为人眼的持续性，所以该时间变化是不可察觉的。即，对于图1所描述的三个激光系统，激光器102、104、106中的每一个将在相对短的时间窗口内可控地把颜色和强度都单一的激光发送到观察表面132上基本上相同的点处。人眼将不会察觉到三种单独的颜色，但会察觉到三个光束的混合，使得在观察表面上的那个点处出现一致的且想要的色调。本领域的技术人员应该理解，沿路径140可能多次重复该过程以在观察表面132上产生图像。
在本发明中，LPD的使用提高了像PDA、手机、DVD播放器等便携式电子设备的可用性。附图示出了本发明的一个实施例，它将LPD与折叠键盘组合起来以产生一种小的PDA设备，该设备能够充当具有方便的输入/输出功能的正式的计算机。
图4示出了PDA 400，其键盘402折叠在后面。在这种模式中，PDA与人们熟悉的Pal或iPack设备相似，其厚度可能因键盘402折叠在其后而增厚。折叠的键盘402可以永久地附在PDA 400上，或者可以是可拆卸的附件。
可折叠的投影屏404可以作为完整的设备或作为可拆卸的单元来提供。本领域的那些技术人员应该理解，LPD的使用可以允许在没有投影屏404的情况下使用PDA 400和键盘402。当然，LPD可以被安排或配置成在任何方便的平面(比如，墙壁)上进行显示。
图5示出了处于部分展开位置中的键盘402和投影屏404。键盘402从上方是可见的，而PDA 400则在多个折页之一的反面或底侧。在键盘402上方是部分展开的投影屏404。
图6示出了完全展开的键盘402，LPD 600投影到同样完全展开的投影屏404。根据投影屏404的大小要求，它可以永久地附在该单元上。如果投影屏404附在键盘402上，则它可以离LPD 600更近，并且因此在投影屏404上所显示的图像尺寸可以更小。应该注意到，LPD 600可以将该显示投影到任何可用的平面上。为了更方便，可以提供可折叠的投影屏404。此外，投影屏404可以被设计成很好地反射红绿蓝彩色显示的激光波长，同时它可以减小对其它波长的反射。因此，它将减小对入射到屏幕上的环境光的反射，因此提高了显示的对比度。因此，在一些应用中，可能有用的是提供一种投影屏，该投影屏是针对LPD 600的特征而特别调整过的，而不再随意使用可用的平面，因为随便选用的平面可能具有较差的反射和吸收特征。
应该注意到，如图4所示，当PDA 400和键盘402处于折叠状态中时，显示区域406可以被PDA 400的用户观察到。显示区域406可以采用背投屏幕的形式，使得来自LPD 600的激光可以被扫描到背面照亮投影屏406的反面之上，以便PDA 400的操作人员观看。背面照亮投影屏可以采用本领域的技术人员所熟知的任何形式，使得包括背投屏幕的材料允许来自LPD 600的相当多的一部分激光穿过该材料并被PDA 400的操作人员看到。
在PDA 400的一个实施例中，LPD 600可以被安排成在第一和第二位置之间移动。在第一位置处，LPD 600将被安排成将激光投影到背投屏幕406的反面之上。在第二位置处，LPD 600将被安排成将激光向外投影并到达投影屏404或PDA 400外部任何期望的相对平的表面之上。本领域的技术人员应该理解，通过改变LPD 600的定向，通过改变激光穿行的光路，或者通过将这两种方法组合起来，便可以实现第一和第二位置。通过交替地将一个或多个光学元件(比如，镜子、透镜等)插入激光的光路中并且从激光的光路中去除该光学元件，便可以改变光路。这样，激光可以被重新引导至背面照明投影屏406上或投影屏404上，这取决于PDA 400的操作人员所选定的操作模式。例如，在一些实施例中，操作人员可能期望输入或访问有限的信息量。在这种操作模式中，PDA400可以被安排成像图4所示的那样，其中相对较小的显示区域是可见的并且相对较少的按钮或开关可用于数据输入。或者，在要观察更大的信息量处，但只要输入有限的数据，则PDA 400可以被配置成图4的折叠状态，但是光路可能位于第二位置处，所以更大、更易阅读的显示可以被投影到投影屏404上。在可能需要输入更大数据量的第三种模式中，键盘402可以展开成图6所示的排列，其中操作人员可接近相当多的输入设备，比如常规的键盘排列。
在第四种即混合操作模式中，键盘402可以是部分展开的，例如，露出键盘402的一部分以便操作人员使用。在这种部分展开的模式中，键盘402可以用于有限的数据输入。例如，在这种部分展开的操作模式中，比如当PDA 400用作计算器或电子表格的操作过程中，键盘露出的部分可能是数字区，这样可以输入数字数据。在第四种操作模式中，操作人员可以选择LPD 600以便向内部屏幕406或外部屏幕404提供显示。本领域的技术人员应该理解，当LPD 600将图像投影到背面照明屏幕上时，其画面可能是反的，与LPD 600将图像投影到前面照明屏幕上时相反。本领域的技术人员应该理解，通过LPD 600的软件控制或通过改变激光所穿行的光路，都可以使图像翻转。这种翻转可以被编程为自动发生，这取决于目前所使用的屏幕，或者通过手动选择开关或物理地改变激光穿行的光路由操作人员来控制它。
在本发明的可选实施例中，在一些应用中，PDA 400在多个显示模式之间切换可能是有用的，这取决于LPD 600是被配置成在相对较小的屏幕406上进行显示还是在相对较大的屏幕404上进行显示。即，当PDA 400“知道”LPD 600在小屏幕406上显示时，它可以被编程为用较大的字体和图标进行显示和/或限制在屏幕406上所呈现的数据量。然而，当PDA 400“知道”LPD 600被配置成在相对较大的屏幕404上进行显示时，它可以被编程为使用较小的字体或图标和/或在屏幕404上呈现较多的数据量。
图7示出了一些附加的实施例以及用于容纳折叠投影屏的多种可能的方式。
除非另外说明，或者从讨论中可以清楚理解，否则术语“处理”或“计算(computing)”或“计算(calculating)”或“确定”或“显示”等指代计算机系统或相似的电子计算设备的行动和处理过程，该电子计算设备操作计算机系统的寄存器和存储器内的物理量、电量所表示的数据并将这些数据变换为计算机系统的存储器或寄存器或其它这种信息存储、传输或显示设备内的物理量所表示的其它数据。
本领域的技术人员应该理解，本文的各种实施例中所示出的各种系统层、例程、或模块可能都是可执行的控制单元。这些控制单元可以包括微处理器、微控制器、数字信号处理器、处理器卡(包括一种或多种微处理器和控制器)、或其它控制或计算设备。本文中所提到的存储设备可以包括用于存储数据和指令的一种或多种机器可读的存储介质。该存储介质可以包括不同形式的存储器，其中包括半导体存储器，比如，动态或静态的随机存取存储器(DRAM或SRAM)，可擦可编程只读存储器(EPROM)，可电擦除并可编程的只读存储器(EEPROM)，以及闪存；磁盘，比如硬盘、软盘、可换式磁盘；其它磁介质，包括磁带；以及光学介质，比如光盘(CD)或数字化视频光盘(DVD)。用来构成各种系统中的各种软件层、例程或模块的指令可以被存储在各个存储设备中。当被控制单元执行时，这些指令使相应的系统执行编程好的动作。
上文所揭示的特定实施例只是示例性的，因为对于从本文中获益的本领域技术人员而言，很明显本发明可以按照不同但等价的方式来修改并实现。此外，除了权利要求书所描述的以外，对本文所示的结构或设计的细节不作任何限制。因此，从本发明中获益的本领域技术人员应该理解，实现并使用上述系统所必需的处理电路可能被实现在专用集成电路、软件驱动式处理电路、固件、可编程逻辑器件、硬件、分立元件或上述元件的排列之中。因此，很明显可以对本文所揭示的特定实施例进行改动或修改，并且所有这些变化都被视为落在本发明的精神和范围之内。因此，本文所寻求的保护是如权利要求书所阐明的那样。
权利要求
1.一种电子设备，包括激光投影显示器；以及耦合到所述激光投影显示器的键盘。
2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述激光投影显示器被配置成选择性地将激光投影到第一和第二显示区域中的至少一个区域上。
3.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述激光投影显示器被调整成将激光投影到所述第一显示区域中的背面照明屏幕上。
4.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述激光投影显示器被调整成将激光投影到所述第二显示区域中的前面照明屏幕上。
5.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述激光投影显示器被调整成将激光投影到所述电子设备内的屏幕上。
6.如权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述激光投影显示器被调整成将激光投影到所述电子设备外部的屏幕上。
7.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述键盘具有至少两个操作位置。
8.如权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述键盘在所述第一位置中可操作成将数据或控制信号输入到所述电子设备。
9.如权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述键盘在所述第二位置中可操作成把数据或控制信号有限输入到所述电子设备。
10.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述键盘可以在折叠与展开位置之间移动。
11.一种个人数字助理，包括激光投影显示器；以及耦合到所述激光投影显示器的键盘。
12.如权利要求11所述的个人数字助理，其特征在于，所述激光投影显示器被配置成选择性地将激光投影到第一和第二显示区域中的至少一个区域之上。
13.如权利要求12所述的个人数字助理，其特征在于，所述激光投影显示器被调整成将激光投影到所述第一显示区域中的背面照明屏幕上。
14.如权利要求13所述的个人数字助理，其特征在于，所述激光投影显示器被调整成将激光投影到所述第二显示区域中的前面照明屏幕上。
15.如权利要求12所述的个人数字助理，其特征在于，所述激光投影显示器被调整成将激光投影到所述个人数字助理内的屏幕上。
16.如权利要求15所述的个人数字助理，其特征在于，所述激光投影显示器被调整成将激光投影到所述个人数字助理外部的屏幕上。
17.如权利要求11所述的个人数字助理，其特征在于，所述键盘具有至少两个操作位置。
18.如权利要求17所述的个人数字助理，其特征在于，所述键盘在所述第一位置中可操作成将数据或控制信号输入到所述个人数字助理。
19.如权利要求18所述的个人数字助理，其特征在于，所述键盘在所述第二位置中可操作成把数据或控制信号有限输入到所述个人数字助理。
20.如权利要求11所述的个人数字助理，其特征在于，所述键盘可以在折叠与展开位置之间移动。
全文摘要
像个人数字助理(PDA)这样的便携式电子设备耦合有可折叠的键盘和激光投影设备(LPD)。LPD可以是可控的，以便按第一格式或大小在含有PDA一起被的背光屏上进行显示或者按第二格式或大小在外部屏幕或墙壁上进行显示。
文档编号H04N9/31GK1910935SQ200580002568
公开日2007年2月7日 申请日期2005年1月7日 优先权日2004年1月20日
发明者R·古德曼, M·斯特恩 申请人:讯宝科技公司