电子装置和无线通信终端的制作方法

文档序号:7633598阅读:136来源:国知局
专利名称:电子装置和无线通信终端的制作方法
技术领域
本发明涉及内置有显示元件和摄像元件等需要高速数据传输的元件的电子装置和无线通信终端。
背景技术
近年来,便携电话和笔记本电脑、数字照相机等的功能提高惊人,所内置的显示元件和摄像元件要求高分辨率化和高精细化,并且日趋复杂。特别是在便携电话中,要求照相机功能的内置和显示画面的大型化等高性能化、以及小型轻量化和低功耗,其壳体结构也以被称为蛤壳式或翻盖式的折叠型为主流。
图15是表示作为显示元件使用了有源矩阵式液晶显示体的电子装置的典型结构的方框图,图16是其时序图。
如图15所示,CPU 701通过JPEG(联合图像专家组)或MPEG(运动图像专家组)等压缩图像或动态图像数据的解压缩和运算,生成应该显示在液晶显示体708上的图像数据。并且,CPU 701在生成应该显示的图像数据后,把该图像数据写入视频存储器702。液晶控制器703生成进行液晶显示所需要的各种定时,即X驱动器713的X时钟信号715和水平同步信号714、Y驱动器707的垂直同步信号718,并且从视频存储器702中按照应该显示的顺序读出图像数据,发送给液晶显示体708的驱动器(X驱动器713和Y驱动器707)。此处,在液晶显示体708的像素由n行m列构成时,X驱动器713由m级的移位寄存器704、m字的锁存器705和m个DA转换器706构成。
液晶控制器703在读出显示帧的开头像素时,产生垂直同步信号718发送给Y驱动器707。与此同时,液晶控制器703从视频存储器702读出显示于液晶显示体708的第1行第1列像素上的数据,并作为显示数据信号716发送给锁存器705的数据端子。
X移位寄存器704如图16所示,与X时钟信号715同步地读入液晶控制器703产生的水平同步信号714,产生用于锁存第1列的图像数据的信号X1锁存(图16(c))。利用该信号,将显示于第1行第1列的像素上的数据锁存于锁存器705的第1列。然后,液晶控制器703从视频存储器702读出应该显示于下一个像素上的数据,输出给锁存器705。X驱动器713的X移位寄存器704使水平同步信号714进行一个移位,产生用于锁存第2列的图像数据的信号X2锁存(图16(d)),使锁存器705锁存第1行第2列的图像数据。
以后,X移位寄存器704使水平同步信号714依次移位,依次使锁存器705锁存显示于第1行的数据。在锁存器705保存完1行部分的数据后,输出下一个水平同步信号714(应注意图16(a)和图16(h),在图16中(a)~(f)和该图(g)~(k)中横轴的时间刻度有变化。因此,作为相同信号的水平同步信号,除(a)外还记述了(h)。),DA转换器706对保存于锁存器705中的数据进行DA转换,输出给列电极710的第i个(1≤i≤m)。同时,Y驱动器707向第1行的行电极709输出选择信号。
以后相同,Y驱动器707在每当出现水平同步信号714时,依次使输出给行电极709的第j个(1≤j≤n)的选择信号移位。
图15中的单点划线718内是将液晶显示体708的矩阵配置的1像素部分放大的图。有源开关元件711在行电极709的第j个被选择时,把输出给列电极710的第i个的DA转换器706的输出传递给像素电极712。另外,在液晶控制器703侧配置一个DA转换器706,也可以利用模拟信号来传送显示数据信号716。该情况时,锁存器705成为模拟的采样保持电路。该方法可以减少DA转换器706的数量,虽然在以往广为使用,但对DA转换器706而言,只要最终施加给像素电极712的电压值达到规定值即可,可以使用脉宽调制等的数字电路,不需要模拟的采样保持电路,所以伴随着LSI的高密度化,此处说明的方法已成为主流。
但是,在该方法中,显示数据信号716被利用数字信号来传送,所以信号线的数量非常多,例如需要8比特×3原色合计24个信号线。
另外,在行右端的显示数据信号716被从液晶控制器703输出后、到下一行左端的显示数据信号716被输出之前的时间,以及在画面最下行的显示数据信号716输出结束后、到下一帧的第一行的显示数据信号716被输出之前的时间,被称为(水平、垂直)消隐期间或回描期间,在CRT中由于需要使电子束往复,所以不能为0,但在液晶显示体中,由于利用有源开关元件711来选择像素,所以可以为0。在图16中,示例了获取1像素部分的水平回描期间、1行部分的垂直回描期间的情况。
在数字照相机等使用摄像元件的电子装置中,与正好使用液晶显示体708时相比,显示数据信号716的传送方向相反,可以获得相同的电路结构。
在内置这种液晶显示体708和摄像元件的电子装置中,要求显示大型化、高分辨率化、设备的小型轻量化。因此,安装图15的电子装置的安装基板为多个的情况居多,该情况时,多利用图15中的单点划线717-717’来划分安装基板。
必然的,CPU 701和液晶显示体708之间的连接线变长。并且,在图15的结构中安装了摄像元件的情况下,与使用液晶显示体708时相比,显示数据信号716的传送方向相反,可以获得相同的电路结构,所以CPU701和摄像元件之间的连接线变长。
并且,伴随液晶显示体708和摄像元件等的高分辨率化,它们的线路的信号频率提高,与CPU 701的连接变困难。特别是在哈壳式结构中,形成两者通过较细的铰链部分相连接的结构。因此,伴随液晶显示体708和摄像元件的高分辨率化,在利用图15中的单点划线717-717’划分安装基板时的两个基板之间交换的数据量增多,需要高速传输技术。为了解决该问题,作为高速数据传输的方式,例如提出把(LVDSLow VoltageDifferential Signaling,低电压差分信号传输)用于液晶显示体708、摄像元件的连接的方案(日本专利公报3086456(44栏)和日本专利公报3330359(46栏))。在日本专利公报3349426和日本专利公报3349490等中,因利用该方式不能充分解决而提出了新方法。
但是,最近的液晶显示体708的大型化的发展惊人,即使利用这些技术也不能获得足够的性能。为了获得充分的噪声特性(抗干扰性、赋予干扰性),要求细心的设计和调整。并且,在LVDS中,由于信号电平小,必然在数字IC中使用模拟信号,存在电耗变大的问题。
并且,为了高精度地传输信号,需要取得了匹配的阻抗终端,但阻抗终端需要的线的数量多,而传输阻抗至多约100欧姆,所以存在这些终端电阻消耗的电力大到不能容忍的程度的问题。
另外,当利用图15中的单点划线717-717’来划分安装基板时,需要通过利用较长的布线来走线的线路,高速传送大量数据。为此,来自线路的放射电磁场增加,成为对其它电子设备或自身设备的电磁波妨碍的原因。在以往的信号线的信号传输中,受电端的振幅水平被限定,即使在受电端确保了足够的质量,也不能降低信号的振幅水平。即,EMI(Electro Magnetic Interference,电磁干扰)对策变困难,结果,产生对设备设计的制约和成本上升。并且,在发送侧,除受电端的负荷外,线路的寄生电容也被同时驱动,所以信号传递需要多余的能量。即,结果导致增大电耗。
并且,伴随传输数据的高速化的布线数量的增大,需要用于布线的物理空间,当然对设备的设计产生较大制约。
特别是在蛤壳式结构等中,在配线通过铰链部等可动部时,根据可动部的弯折情况,特性阻抗发生变化,所以根据情况产生阻抗不匹配,由于在折弯部的反射等,产生信号恶化。因此,存在传输的数据的速度受到限制,安装方法和部件配置受到制约的问题。
并且,为了应对液晶显示体708和摄像元件的高分辨率化和高速化,通过铰链部进行交换的信号数达到数十条,而且由于铰链部中不能使用安装基板上的布线,所以通过连接器来连接挠性基板。挠性基板和采用连接器的连接,具有成本提高且连接可靠性降低的缺点。

发明内容
本发明的目的在于,利用以往没有的全新方法,改进具有上述的各种问题和制约的数据的高速传输方法,消除这些以往的缺点和制约,以低成本实现高可靠性的电子装置和无线通信终端。
本发明的电子装置的特征在于,在同一壳体内收纳第1部分和第2部分,该第1部分具备电磁波转换部,其把发送信号转换为电磁波信号;及发送部,其无线发送所述电磁波信号,该第2部分具备接收部,其接收所述电磁波信号;及电磁波复原部,其把所接收的电磁波信号复原为所述发送信号。
根据上述结构,可以利用电磁波使壳体内的信号的收发无线化,信号在空间中传播传输,所以即使在壳体内设有可动部的情况下,也不需要挠性基板和使用了连接器等的布线,消除起因于它们的成本提高和可靠性问题。并且,也可以避免伴随阻抗匹配用的终端和数据传输速度的高速化而上升的电耗问题。并且,不存在布线的走线和部件配置的制约,可以提高电子装置的设计和使用便利性。并且在信号传输中使用的电磁波在同一壳体内这样的极近距离进行,所以只要能够确保在该距离内的通信即可,所以能够把放射电磁波的强度降低至限界,EMI特性得到本质性的改善,容易采取对策。
本发明的电子装置的特征在于,具备第1壳体部,其收纳第1部分,该第1部分设置电磁波转换部,其把发送信号转换为电磁波信号,及发送部,其无线发送所述电磁波信号;第2壳体部,其收纳第2部分,该第2部分具备接收部,其接收所述电磁波信号,及电磁波复原部,其把所接收的电磁波信号复原为所述发送信号;以及连结部,其以可改变所述第1壳体部与所述第2壳体部之间的位置关系的方式连结所述第1壳体部和所述第2壳体部。
根据上述结构,可以利用电磁波使壳体内的信号的收发无线化,信号在空间中传播传输。因此,在第1壳体部和第2壳体部之间不需要挠性基板和使用了连接器等的布线,消除起因于它们的成本提高和可靠性问题。并且,也可以避免伴随阻抗匹配用的终端和数据传输速度的高速化而上升的电耗问题。并且,不存在布线的走线和部件配置的制约,可以提高电子装置的设计和使用便利性。另外,在信号传输中使用的电磁波以极近距离进行,只要能够确保在该距离内的通信即可,所以能够把放射电磁波的强度降低至限界,所以EMI特性得到本质性的改善,容易采取对策。
本发明的电子装置的特征在于,电磁波信号转换部至少具有载波产生部,其产生载波脉冲串;以及乘法电路,其把所述发送信号与所述载波脉冲串相乘。
根据上述结构,通过使用“异”电路,可以实现调制,能够以较少的硬件成本把应该发送的信号转换为电磁波。
本发明的电子装置的特征在于,电磁波复原部至少具有乘法电路,其把接收电磁波信号与载波脉冲串相乘,复原所述发送信号。
根据上述结构,通过使用“异”电路,可以实现解调,能够以较少的硬件成本接收电磁波信号,将所发送的数据复原。
并且,本发明的电子装置的特征在于,电磁波转换部至少具有载波产生部,其产生载波脉冲串;以及调制部,其利用所述发送信号对由所述载波产生部产生的载波进行相位调制。
另外,本发明的电子装置的特征在于,电磁波复原部至少具有乘法电路,其把所接收的电磁波信号与载波脉冲串相乘,复原所述发送信号。
根据上述结构,能够以较少的硬件成本把应该发送的信号转换为电磁波,可以抑制通信所需要的占用频带,可以改善干扰赋予性能。
并且,本发明的电子装置的特征在于,电磁波信号转换部具有扩展调制部,其对所述发送信号进行码复用,进行扩展调制。
根据上述结构,不依赖于串行传送,即可将多个信号复用来发送,可以有利于扩展增益,可以构建实时特性良好的稳健系统。
另外,本发明的电子装置的特征在于,电磁波转换单元具有UWB调制部,其对所述发送信号进行UWB调制。
根据上述结构,在象通过电波进行通信的便携电话那样以产生电磁波为基本功能的电子设备的强电磁场环境下,也能够实现高速的高可靠性的数据传送。如果是UWB通信,则法律上允许的最大放射电磁场的限定变宽松,接收侧的设计变得更容易。
本发明的电子装置的特征在于,所述第1部分具备存储部,其存储所述发送信号;和控制部,其读出并输出存储在所述存储部中的所述发送信号,所述第2部分具有显示部,所述显示部显示由所述控制部读出并输出的所述发送信号。
根据上述结构,显示体与显示体的控制部之间的信号交换无线化,不再需要其间的布线,可以避免伴随显示体的大型化而暴露的各种问题。即,具有以下等效果即使蛤壳式结构的壳体也能够容易安装;不需要挠性基板和连接器的布线,消除起因于它们的成本提高和可靠性问题;能够应对高的传输速度。
本发明的电子装置的特征在于,所述第1部分具有摄像元件,所述发送信号中包含利用所述摄像元件所拍摄的图像信息。
根据上述结构,由于摄像元件与使用由摄像元件得到的图像数据的主机侧之间的信号的交换无线化,不再需要其间的布线,可以避免伴随摄像元件的大型化而暴露的各种问题。即,具有以下等效果即使蛤壳式结构的壳体也能够容易安装;不需要挠性基板和连接器的布线,消除起因于它们的成本提高和可靠性问题;能够应对高的传输速度。特别是在照相机中,以往必须把光学系统和电子部件安装在同一壳体中,安装电子部件时的制约多,但根据本发明的上述结构,可以缓和该制约。
并且,根据本发明的无线通信终端,其特征在于,具有第1壳体部;第2壳体部;连结部,其以可改变所述第1壳体部与所述第2壳体部之间的位置关系的方式连结所述第1壳体部和所述第2壳体部;外部无线通信用天线,其安装在所述第1壳体部或所述第2壳体部;外部无线通信控制部,其安装在所述第1壳体部,主要负责通过所述外部无线通信用天线进行的外部无线通信的控制;显示部,其安装在所述第2壳体部;第1内部无线通信用天线,其安装在所述第1壳体部;第2内部无线通信用天线,其安装在所述第2壳体部;第1内部无线通信控制部,其安装在所述第1壳体部,负责通过所述第1内部无线通信用天线进行的内部无线通信的控制;以及第2内部无线通信控制部,其安装在所述第2壳体部,负责通过所述第2内部无线通信用天线进行的内部无线通信的控制。
根据上述结构,在无线通信终端采用了蛤壳式结构的情况下,也能够通过无线稳定地进行无线通信终端的壳体之间的数据传送。因此,在对应于安装在无线通信终端上的显示部的高分辨率化,使得在壳体之间交换的数据量增大的情况下,也能够抑制连结部的结构复杂化,并且能够防止安装步骤的烦杂化。结果,可以抑制成本上升,实现无线通信终端的小型薄型化和高可靠性,同时实现无线通信终端的大画面化和多功能化,且不会破坏无线通信终端的便携性。


图1是表示将应用本发明的无线通信控制方法的蛤壳式便携电话打开时的状态的立体图。
图2是表示将应用本发明的无线通信控制方法的蛤壳式便携电话闭合时的状态的立体图。
图3是表示应用本发明的无线通信控制方法的旋转式便携电话的外观的立体图。
图4是表示本发明的一个实施例的主要部分的剖面图。
图5是表示本发明的电子装置的一个实施例的液晶投影仪的主要部分的剖面图。
图6是详细表示图5所示的光阀的俯视图。
图7是表示本发明的一个实施例的主要部分的方框图。
图8是表示本发明的其它另一个实施例的方框图。
图9是表示本发明的其它另一个实施例的主要部分的方框图。
图10是表示本发明的另一个实施例的调制解调部分的方框图。
图12是说明本发明的实施例的动作的时序图。
图13是表示本发明的其它另一个实施例的方框图。
图14是表示本发明的其它另一个实施例的方框图。
图15是说明具有以往的液晶显示体的电子装置的方框图。
图16是说明具有以往的液晶显示体的电子装置的动作的时序图。
具体实施例方式
以下,参照

本发明的实施方式。
(实施例1)图1是表示将应用本发明的无线通信控制方法的蛤壳式便携电话打开时的状态的立体图,图2是表示将应用本发明的无线通信控制方法的蛤壳式便携电话闭合时的状态的立体图。
在图1和图2中,在第1壳体部1的表面配置有操作按钮4,在第1壳体部1的下端设有麦克风5,在第1壳体部1的上端安装有外部无线通信用天线6。并且,在第2壳体部2的表面设有显示体8,在第2壳体部2的上端设有扬声器9。在第2壳体部2的背面设有显示体11和摄像元件12。另外,作为显示体8、11,例如可以使用液晶显示面板、有机EL面板或等离子显示面板等。并且,作为摄像元件12,可以使用CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器等。另外,在第1壳体部1和第2壳体部2上分别设有在第1壳体部1和第2壳体部2之间进行内部无线通信的内部无线通信用天线7、10。
并且,第1壳体部1和第2壳体部2通过铰链3相连结,通过使第2壳体部2以铰链3为支点旋转,可以把第2壳体部2折叠在第1壳体部1上。并且,通过把第2壳体部2闭合在第1壳体部1上,可以利用第2壳体部2保护操作按钮4,可以防止携带便携电话步行时操作按钮4被误操作。并且,通过从第1壳体部1打开第2壳体部2,可以看着显示体8操作操作按钮4,或使用扬声器9和麦克风5进行通话,或一面操作操作按钮4一面进行摄像。
此处,通过使用蛤壳式结构,可以在第2壳体部2的大致整个面上配置显示体8,不破坏便携电话的便携性,即可扩大显示体8的尺寸,可以提高目视辨认性。
并且,通过在第1壳体部1和第2壳体部2中分别设置内部无线通信用天线7、10,可以通过使用内部无线通信用天线7、10的内部无线通信,进行第1壳体部1和第2壳体部2之间的数据传输。例如,可以把通过外部无线通信用天线6取入第1壳体部1的图像数据或声音数据,通过使用内部无线通信用天线7、10的内部无线通信传送给第2壳体部2,在显示体8上显示图像,或可以从扬声器9输出声音。并且,可以把利用摄像元件12拍摄的摄像数据,通过使用内部无线通信用天线7、10的内部无线通信从第2壳体部2传送给第1壳体部1,并通过外部无线通信用天线6传送到外部。
由此,不需要通过有线进行第1壳体部1和第2壳体部2之间的数据传输,不需要使多销化的挠性配线基板通过铰链3。因此,能够抑制铰链3的结构复杂化,并且防止安装步骤的烦杂化,可以抑制成本上升,并且实现便携电话的小型薄型化和高可靠性,实现便携电话的大画面化和多功能化,而不会破坏便携电话的便携性。
另外,外部无线通信用天线6安装在第1壳体部1上,但也可以安装在第2壳体部2上。该情况下,在使用时外部无线通信用天线6不会被第2壳体部2遮挡,可以期待效率好的通信。在该情况下,从内置于第1壳体部1中的便携电话的通信控制部,通过同轴电线等向外部无线通信用天线6供电。
(实施例2)图3是表示应用本发明的无线通信控制方法的旋转式便携电话的外观的立体图。
在图3中,在第1壳体部21的表面配置有操作按钮24,在第1壳体部21的下端设有麦克风25,在第1壳体部21的上端安装有外部无线通信用天线26。并且,在第2壳体部22的表面设有显示体28,在第2壳体部22的上端设有扬声器29。在第1壳体部21和第2壳体部22中分别设有在第1壳体部21和第2壳体部22之间进行内部无线通信的内部无线通信用天线27、30。
并且,第1壳体部21和第2壳体部22通过铰链23相连结,通过使第2壳体部22以铰链23为支点水平旋转,可以把第2壳体部22重合配置在第1壳体部21上,或可以使第2壳体部22从第1壳体部21上错开。另外,通过把第2壳体部22重合配置在第1壳体部21上,可以利用第2壳体部22保护操作按钮24,可以防止携带便携电话步行时操作按钮24被误操作。并且,通过使第2壳体部22水平旋转,使第2壳体部22从第1壳体部21上错开,可以边看着显示体28边操作操作按钮24,或使用扬声器29和麦克风25进行通话。
此处,在第1壳体部21和第2壳体部22中分别设有内部无线通信用天线27、30,可以通过使用内部无线通信用天线27、30的内部无线通信,进行第1壳体部21和第2壳体部22之间的数据传输。例如,可以把通过外部无线通信用天线26取入到第1壳体部21的图像数据或声音数据,通过使用内部无线通信用天线27、30的内部无线通信传送给第2壳体部22,在显示体28上显示图像,或可以从扬声器29输出声音。
由此,不需要使多销化的挠性布线基板通过铰链23,能够抑制铰链23的结构复杂化,并且防止安装步骤的烦杂化。因此,可以抑制成本上升,实现便携电话的小型薄型化和高可靠性,实现便携电话的大画面化和多功能化,而不会破坏便携电话的便携性。
另外,在上述的实施方式中,以便携电话为例进行了说明,但也可适用于摄像机、PDA(Personal Digital Assistance,个人数字助理)、笔记本型个人电脑等。
(实施例3)图4是表示其它的电子装置的实施例的主要部分的剖面图。
在图4中,电子装置被划分为主体部135和显示部139,并通过铰链137形成为一体。主体部基板133负责电子装置主体的功能控制。电子装置上连接各种输入输出设备,例如键盘和显示装置。134表示作为输入装置的键盘,136表示作为显示装置的液晶显示体。138表示通过主体基板133上的电子电路的控制来生成显示数据的液晶控制器。此处,在电子装置中设有发送天线141和接收天线140,用于在主体部135和显示部139之间进行内部无线通信。
并且,液晶控制器138产生的显示数据被发送给调制器130进行调制,经由发送天线141被转换为电磁波(电波)在空间中传播。从发送天线141发送的电磁波信号被接收天线140接收,通过解调器132解调为显示数据,被发送给液晶驱动器131,显示在液晶显示体136上。
从发送天线141放射的电磁场被设定成不超过法律规定的上限。不需要批准的无线站所允许的放射电平是远远低于EMI的规定的电平,但由于通信距离是极近距离,所以通过适当设定链路预算(link budget),可以确保质量足够好的通信路径。
通过采取这种结构,象显示数据那样的大量的数据被无线传输,信号不是通过需要高速数据传输的信号线被传输,而是在空间中传播,所以不需要使用这些信号线,在主体部135和显示部139通过铰链137形成为一体的情况下,也可以消除以往随之产生的连接器或铰链结构的问题。即,即使在主体部135和显示部139通过铰链137形成为一体的情况下,也可以避免产生因铰链137的弯折状态造成的阻抗不匹配,防止由于在铰链137上的反射等造成的信号恶化,消除被传输的数据的速度限制,可使对安装方法和部件配置的制约变宽松。并且,不需要采用基于挠性基板和连接器的连接,可以实现成本降低,并且提高连接可靠性。
并且,在以往采用信号线的传输中,为了准确地传送信号,要求信号的逻辑电平确保规定的信号振幅,伴随高速化,对寄生电容的充放电增多,消耗电力增加。另外,从信号线路放射的不需要的放射功率增加,使得对周围设备的干扰对策变困难。在采用信号线的传输中,由于规定了逻辑电平,所以不能从本质上减少消耗电力。并且,为了减少不需要的放射,只有强化屏蔽等应对处理方法。
根据本发明的这种方法,对于从发送天线141发送的放射功率,只要能够在同一设备内的极近距离下确保足够的通信质量即可,所以能够将来自发送天线141的放射功率降低至该值左右,消耗电力和EMI对策得到本质性的改善,并且变得容易。另外,从伴随通信线路的阻抗匹配用的终端的消耗电力的增大和部件配置、线路的走线等的制约中解放出来。由于无线通信的方法将通信距离限定在同一壳体或同一设备内,所以能够采取比以往的无线通信设备中使用的技术更简单的方法。
另外,如图4所示,主体部135和显示部139通过铰链137形成为一体,电子装置被收纳在同一壳体内。伴随要传输的数据的高速化,在传输线路内传输信号变得困难,但使用空间内的电磁波的传输变得更加容易。伴随近年来的半导体元件制造技术的提高,组装这种高频无线传输的调制解调器可能带来微小的成本上升,但实用性提高。
另外,信号的传输距离是极近距离,不需要无线传输所有信号。若传输需要高速传输的信号、需要复用、并行化的信号,则效率良好。控制这些调制解调的控制信号和定时信号也可以通过有线传输。
(实施例4)图5是表示本发明的电子装置的实施例之一的液晶投影仪的主要部分的图。
在图5中,投影仪的光学系统1002、1003、1004占据了其壳体1010的大部分。即,从光源1001发出的光(白色光)通过光学系统1002(虚线内)被分解为三原色。此处,光学系统1002主要由半透半反镜HM或光学滤波器及镜头LZ构成。各光通过液晶的光阀1005、光阀1006和光阀1007被进行光调制后,通过由棱镜构成的光学系统1003被合成,通过光学系统1004被放大投影。用于控制光阀1005、光阀1006和光阀1007的电路装配在基板1008、1009上。此处,在基板1008上装配调制器1012和发送天线1011,调制器1012调制光阀控制用的显示数据信号,该被调制后的显示数据信号被作为电磁波从发送天线1011放射。
图6是具体叙述光阀1005、光阀1006或光阀1007的图。
在图6中,在光阀1005、光阀1006和光阀1007中设有光快门1101、液晶驱动器1102、接收天线1103和连接器1104。并且,采用对使用透射液晶的光快门1101进行驱动的半导体集成电路的液晶驱动器1102(一般由多个半导体集成电路构成),在利用接收天线1103接收了从图5中的发送天线1011发送的显示数据信号并解调后,驱动光快门1011。并且,用于驱动光快门1101和液晶驱动器1102的电力可以通过连接器1104获取。
此处,利用编码扩展的方法、使用不同的电磁波的调制频率的方法、或确定时隙进行寻址的方法等,来指定利用所发送的电磁波传输的显示数据信号的传输目的地。通过采取这种寻址方法,从发送天线1011发送的电磁波信号被正确传送给3个光阀1005、1006、1007中的指定光阀。地址指定可以针对每个光阀1005、1006、1007来进行,也可以如图6所示,在一个光阀1005、1006、1007上装配多个液晶驱动器1103,分别对它们来指定地址。
以往,在液晶投影仪中,光学系统1002、1003、1004占据壳体体积的大部分,需要避开光学路径进行布线,或避开光学路径来配置部件。而且从光源1001发出的热充满于壳体1010内,所以也需要采取布线的热对策。根据本实施例,信号通过电磁波在空间中传输,所以以往的困难得到显著缓解,变得容易。
(实施例5)图7是表示其它的电子装置的实施例的主要部分的方框图。
在图7中,CPU 101通过运算等生成应该显示的显示数据,记录在视频存储器102中。液晶控制器103从视频存储器102中按照规定顺序读出在显示体上显示的显示数据119,与垂直同步信号121和水平同步信号120一起输出。显示数据119通过串并行转换电路104进行串并行转换,传送给逻辑电路107。同步电路105接受水平同步信号120和垂直同步信号121,生成用于获取同步检波用的定时等的通信所需要的同步的前置码(preamble)。逻辑电路107接受来自串并行转换电路104和同步电路105的信号,生成无线传输用的分组,该分组在调制器108中被以由载波振荡器109产生的载波频率进行调制,从发送天线110发送。
接收天线111接收从发送天线110发送的电磁波信号,在通过前置放大器112放大后,通过带通滤波器113去除不需要频带的妨碍波,输入同步电路114。在同步电路114中检测接收信号分组内的前置码,与PLL 115协调生成解调所需要的同步定时和时钟。解调器116接受接收信号,使用所述同步电路114和PLL 115的输出,进行分组的解调。逻辑电路118根据解调后的分组,使定时与分组内的显示数据122相符,产生水平同步信号123、垂直同步信号124、X驱动器的传输时钟125,作为与各个液晶显示体的驱动器即以往例的图15中的显示数据信号716、水平同步信号714、垂直同步信号718、X时钟信号715相当的信号,输出给液晶显示体126的驱动器进行显示。
对于载波振荡器109的振荡频率,选择不会妨碍无线接收机和便携电话那样利用电波的电子设备的本来目的、并且不会受到妨碍的频率。作为载波振荡器109的振荡频率,如果选择2GHz以上的频率,则即使传输100Mbps的数据,占有频带也为约200MHz,在通常大部分情况下可以没有问题地使用。
通过采取上述结构,可以实现到液晶显示体126的显示数据122的无线化,可以消除伴随液晶显示体126的大型化而变得明显化的消耗电力的增大、布线位置的制约、EMI对策、可靠性确保等由于有线传输产生的各种问题。
(实施例6)图8是表示其它的电子装置的实施例的主要部分的方框图。
摄像元件201根据由控制电路202产生的水平同步信号220和垂直同步信号221而起动,输出所拍摄的图像数据219。逻辑电路203接受这些信号,构建无线传输用的分组。针对该分组,通过调制器205调制由载波振荡器206产生的载波,作为电磁波从发送天线207放射。
从发送天线207发送的电磁波信号被接收天线208接收,被前置放大器209放大,通过带通滤波器210去除不需要的频带外信号,输入到同步电路212。在同步电路212中,与PLL 215协调,根据接收信号分组生成解调所需要的同步定时和时钟。解调器213接受接收信号,使用同步电路212和PLL 215的输出,进行接收信号的解调。串并行转换电路214从解调后的接收分组中提取图像数据部分,按每个像素进行串并行转换,生成像素数据。逻辑电路216依据解调后的像素数据,生成写入到视频存储器217中用的存储地址,直接或通过CPU 218把图像数据写入视频存储器217的该地址中。CPU 218访问视频存储器217,把图像数据用于各种应用中。通常,摄像元件201的起动等的控制由CPU 218进行,但向摄像元件201的控制电路202传输关于该起动的信息的方法,由于位速率低,所以也可以采用有线方式。在无线传输信号时,在CPU 218侧和摄像元件201侧双方均具有收发单元,进行双向通信。特别是在蛤壳式结构的便携电话中,摄像元件201和显示元件被接近配置,这些摄像元件201和显示元件位于CPU 218侧的相反侧的情况居多,在所拍摄的图像数据被传送到CPU 218侧进行处理后,再返回给显示元件侧。这种情况下,可以通过共用图7中的CPU 101和图8中的CPU 218,采取将实施例5和实施例6的结构背靠背地来设置的结构来实现。
上述结构,即通过使来自摄像元件201的数据传输无线化,可以消除伴随摄像元件201的大型化而更加明显化的消耗电力的增大、布线位置的制约、EMI对策、可靠性确保等由于有线传输而产生的各种问题。
(实施例7)图9是表示本发明的其它另一个实施例的主要部分的方框图。另外,本实施例是在液晶显示体126附近还具有摄像元件201的情况,采取将实施例5和实施例6背靠背地来合成的形式。另外,与在图7和图8的说明中使用的序号相同的序号所示的构成要素,分别与在实施例5和实施例6中说明的要素相同,所以省略说明。
在图9中,调制器108调制存储在视频存储器102中的显示数据,转换为电磁波信号,通过发送天线110发送。然后,当接收天线111接收到来自发送天线110的发送信号时,解调器116解调该发送信号,显示到液晶显示体126上。
另一方面,摄像元件201配置在液晶显示体126的附近,通过摄像元件201得到的摄像数据,被调制器205调制,转换为电磁波信号,从发送天线207发送。然后,从发送天线207发送的电磁波信号被接收天线208接收,被解调器213解调,储存在视频存储器102中。CPU 101为了将该摄像数据显示在液晶显示体126上,进行把摄像数据写入视频存储器102的规定地址中等的控制。
分别可以共用发送天线111和接收天线207,或发送天线110和接收天线208。该情况时,通过天线切换器或双工器连接到收发电路。
比较图9和图8的结构,在图9的结构中,调制器205从PLL 115获得载波时钟信号。而在图8的结构中,从载波振荡器206获得载波时钟信号。相反,在接收侧,在图9的结构中,解调器213从载波振荡器109获得时钟信号,PLL 115和载波振荡器109的位置在发送和接收侧正好相反。
由于PLL 115通过显示用的收发系统已经同步,所以能够形成这种结构。即,在单向通信中,只有在接收侧与发送的信号同步的方法,但如果是收发为双向,则象本实施例这样,可以在发送侧根据接收侧的定时取得同步。因此,在按图9所示进行双向通信时,可以在接收侧省略图8中的同步电路212,可以简化电路。
如上所述,通过在同一壳体内进行双向通信,可以向液晶显示体126发送数据,并且从配置在液晶显示体126附近的摄像元件201发送信号进行接收,所以电路也可以共用共同部分,能够简化电路。
(实施例8)图10(a)是表示其它的电子装置的实施例的主要部分的方框图,是更具体地描述实施例5、实施例6或实施例7的调制器108、205的图。
在图10(a)中,载波振荡器402是相当于实施例5或实施例6的载波振荡器109、206的矩形脉冲振荡器。乘法电路401进行从载波振荡器402输出的时钟信号431与输入数据417的乘法运算,作为发送信号418输出,发送给发送天线。此处,输入数据417和来自载波振荡器402的时钟信号431均是数字信号,所以乘法电路401可以是“异”电路。若使逻辑“0”时值“1”的模拟值、逻辑“1”时值“-1”的模拟值相对应,则“异”电路的输入输出正好作为乘法电路401发挥作用。并且,通信的传递距离极近,对其它设备等产生的高频干扰等原本就被抑制得较低,所以在天线和调制器输出之间不需要滤波器等。
图12(a)~(c)表示实施例8的调制器的时序图。即,该图(a)表示由载波振荡器402生成的时钟信号431,该图(b)表示输入到乘法电路401中的输入数据417,该图(c)表示从乘法电路401输出的发送信号418。如果把该图的时序图看作数字电路,则调制器是“异”门,如果看作获取±1值的模拟值,则调制器是乘法电路401。根据上述结构,可以通过只设置一个“异”电路来实现调制,可以极其简单地实现。
(实施例9)图10(b)是表示其它的电子装置的实施例的主要部分的方框图,是更具体地描述实施例5、实施例6或实施例7的解调器116、213的图。
在图10(b)中,振荡器404是相当于实施例5或实施例6的PLL 115、215的输出的矩形脉冲振荡器。乘法电路403进行从振荡器404输出的脉冲串432和接收信号418’的乘法运算,发送给低通滤波器405。低通滤波器405去除来自乘法电路403的输出的高频成分(由于接收信号418’和振荡器404的振荡波形的微小相位差而产生的细小脉冲成分),作为解调信号419输出。
图12(d)~(f)表示实施例9的解调电路的时序图。即,该图(d)表示输入到乘法电路403中的接收信号418’,该图(e)表示由振荡器404产生的脉冲串432,该图(f)表示输出到低通滤波器405的解调信号419。
如果把该图的时序图看作数字电路,则调制器是“异”门,如果看作获取±1的值的模拟值,则调制器是乘法电路403。在本发明中使用的无线信号传输,其传递距离是极近距离,能够充分确保SN比(信噪比)良好的通信质量,可以把信号看作数字值,放大到良好的程度。该情况时,被放大的信号电平增大到逻辑值电平,但利用该逻辑值驱动的负荷不是从图9的CPU 101到液晶显示体126这样的伴随有大寄生电容的长距离,而是同一半导体芯片内那样极其短的低负荷,所以不会导致消耗电力的增大。
并且,即使接收信号418’是未被放大到逻辑值电平的模拟电平,由于来自振荡器404的脉冲串432是(获取±1的值的)矩形,所以能够利用简单的开关电路实现乘法运算。即,准备接收信号418’的放大幅度的绝对值相等、极性相反的两个放大器,在来自振荡器404的脉冲串432是逻辑电平“1”时,利用开关选择反转放大器输出,在是逻辑电平“0”时选择正转放大器输出,从而可以实现。也可以把这种结构的乘法器用作乘法电路403。根据上述结构,解调器也可以通过利用一个“异”电路或具有正负放大幅度的放大器和开关电路及低通滤波器,极其简单地实现。
(实施例10)
图10(c)是表示其它的电子装置的实施例的主要部分的方框图,是更具体地描述实施例5、实施例6或实施例7的调制器108、205的其它实施例的图。另外,在实施例8和实施例9中,以简单化的BPSK(二相相移键控)调制为例进行了说明,但实施例10为了表示使用更普通的相位调制的情况,列举基于QPSK(四相相移键控)的示例。
在图10(c)中,载波振荡器409是相当于实施例5或实施例6的载波振荡器109、206的矩形脉冲振荡器。在QPSK中,对于发送,按照每个码元各分配2位(即数据位“1”和数据位“2”),进行编码并发送。即,对于基准的时钟,例如按图11所示将相移量编码,进行调制后发送。编码器406利用数据位“1”和数据位“2”的位码型,控制移相器408和乘法电路407,以成为图11所示的相移。
图12(g)~(j)是表示图10(c)所示的调制器的各部分的动作的时序图。发送数据的数据位“1”和数据位“2”通过编码器406被编码,对是否利用移相器408将由载波振荡器409振荡产生的载波433进行90°的移相,以及是否通过乘法电路407进行载波433的反转(180°的移相)进行控制,输出最终被QPSK调制后的发送信号422。
图10表示对应于QPSK调制的解调器的示例。另外,图12(k)~(q)表示各部分的时序图。
在图10中,载波振荡器414是相当于实施例5或实施例6的PLL 115、215的输出的矩形脉冲振荡器。图12(g)表示来自载波振荡器414的输出波形。来自载波振荡器414的时钟脉冲串434通过第1乘法电路410与接收信号423(图12(k))进行相乘,传送给第1低通滤波器412,去除高频成分,传送给判别电路416。同时,通过第2乘法电路411将接收信号423,与利用90°移相器415将载波振荡器414产生的时钟脉冲串434移相90°后得到的脉冲串(图12(o))相乘,通过第2低通滤波器413去除高频成分,传送给判别电路416。判别电路416根据第1及第2低通滤波器412、413的输出推断出发送数据,对接收信号进行解调。
根据上述结构,不增加发送信号422的占有频带,即可实现数据传输的高速化。并且,由于调制解调器也可以利用简单的数字电路来实现,所以能够组装进半导体芯片内,可以忽视成本和消耗电力的增加。
(实施例11)图13是表示其它的电子装置的实施例的主要部分的方框图。
在图13中,CPU 501、视频存储器502、液晶控制器503的功能与在上述实施例5中说明的相同,由液晶控制器503产生的显示数据525、水平同步信号523和垂直同步信号524,与由扩展码产生器505产生的扩展码,通过码复用电路504被复用。在该实施例11中,不需要实施例5的串并行转换电路104的串并行转换。作为扩展码,多使用相互正交的码组。显示数据525被按照每个像素从视频存储器502中一起读出,所以作为并行的数字数据输出。
码复用电路504将该数据信号的各个位和由扩展码产生器505产生的各个码相乘(获取逻辑“异”),进行模拟加法运算,进行码复用。通过调制器507利用由载波振荡器506产生的载波来调制被复用的信号,作为电磁波信号从发送天线508发送。
从发送天线508发送的电磁波信号被接收天线509接收,在前置放大器510中被放大,通过带通滤波器511去除规定频带以外的不需要的信号,然后通过解调器512被解调。PLL 515与解调器512协调,检测同步检波用的定时产生和解扩用的定时。通过解扩电路514将被解调器512解调后的信号,与由扩展码产生器516产生的用于复用的扩展码进行相乘,将被复用的数据分离。逻辑电路517根据检测出的显示数据和各种定时,产生用于驱动液晶驱动器的显示数据信号518、水平同步信号519、垂直同步信号520和X驱动器的X时钟信号521,发送给液晶显示体进行显示。
根据上述结构,不进行数据的串并行转换,即可将信号复用进行收发,这与并列配置几个总线具有同等的效果。特别是基于正交码的复用中,复用度的限制小,不象总线那样需要物理空间。并且,也可以分别配备多个发送部、接收部,在需要进行信号的收发的几个不同场所可以同时进行通信。另外,通过扩展,可有助于扩展增益,特别是在便携电话等产生电波的设备中,在对作为本来目的的电波的抗干扰性和赋予干扰特性的改善上也有效果。
(实施例12)图14是表示其它的电子装置的实施例的主要部分的方框图。
在图14中,CPU 601、视频存储器602、液晶控制器603的功能与在上述实施例5中说明的相同。由液晶控制器603产生的显示数据625、水平同步信号623和垂直同步信号624,在逻辑电路604中被进行串并行转换和前置码赋予和分组构建等数据的重新排列,被转换为串行信号。一次调制器605对该串行信号调制由脉冲产生器606产生的脉冲串。在一次调制中可以对脉冲串使用脉冲位置调制和二相脉冲调制等。接受了一次调制的串行信号,被扩展调制器607利用由扩展码产生器608产生的扩展码进行扩展调制。被扩展调制的脉冲串通过脉冲整形电路609在非常短时间的脉冲中接受波形整形,以成为频谱密度低的宽带脉冲,然后通过发送天线610作为电磁波被放射。
所放射的电磁场不是对正弦波施加了调制的波,而是非常细小的脉冲串。在这样短脉冲中使用宽带脉冲的通信,被称为脉冲无线电(ImpulseRadio)或UWB(Ultra Wide Band,超宽带)通信方式。所放射的电磁波被接收天线611接收,通过前置放大器612被放大后,通过相关器614计算其与脉冲产生器613产生的脉冲模板的相关性。相关器614的输出在解扩电路615中利用扩展码产生器616产生的扩展码被解扩后,在解调器617中被解调,被转换为一次调制前的信号(一次调制器605的输入)。逻辑电路622根据由解调器617检测出的显示数据和各种定时,产生用于驱动液晶驱动器的显示数据信号619、水平同步信号620、垂直同步信号621和X驱动器的X时钟信号622,发送给液晶显示体进行显示。
此处,UWB通信的本质是使用频谱密度极低的短脉冲。在使用UWB时,放射能量的法律上限允许达到EMI限制的不需要的放射电平程度,远比不需要批准的无线站的上限(约20dB)宽松。因此,在象便携电话这样在内部产生作为原本目的的强电波的电子设备中,容易设定能够确保足够的通信质量的链路预算。对于使用的脉冲,可以缩小脉宽、将波高值设定得较高,所以可以省略前置放大器612。
根据上述结构,调制操作只在时间轴上进行,构成要素几乎可以只利用处理脉冲的数字电路来实现,容易实现电路元件的IC化。通过采用短脉冲,可有助于时间方向的扩展增益,不仅可以改善与作为电子装置原本的功能而放射的电波的抗干扰性、赋予干扰特性,而且可以实现作为通信传输路径的多信道化。
另外,在上述的实施方式中,以在同一壳体内或同一设备内的无线通信为例进行了说明,但此处所说的在同一壳体内,也包括独立的壳体通过连结部相互连结的情况。并且,除了同一壳体内以外,也可以适用于在同一封装体内和同一安装基板内进行无线通信的情况。
本发明不限于前述实施方式,例如可以适用于内置于电子设备中的硬盘驱动器等存储装置与CPU的连接等广泛的用途中。
权利要求
1.一种电子装置,其特征在于,在同一壳体内收纳第1部分和第2部分,该第1部分具备电磁波转换部,其把发送信号转换为电磁波信号;及发送部,其无线发送所述电磁波信号,该第2部分具备接收部,其接收所述电磁波信号;及电磁波复原部,其把所接收的电磁波信号复原为所述发送信号。
2.一种电子装置,其特征在于,具备第1壳体部,其收纳第1部分,该第1部分设置电磁波转换部,其把发送信号转换为电磁波信号;及发送部,其无线发送所述电磁波信号;第2壳体部,其收纳第2部分,该第2部分具备接收部,其接收所述电磁波信号;及电磁波复原部,其把所接收的电磁波信号复原为所述发送信号;以及连结部,其以可改变所述第1壳体部与所述第2壳体部之间的位置关系的方式连结所述第1壳体部和所述第2壳体部。
3.根据权利要求1或2所述的电子装置,其特征在于,所述电磁波转换部至少具有载波产生部,其产生载波脉冲串;以及乘法电路,其把所述发送信号与所述载波脉冲串相乘。
4.根据权利要求3所述的电子装置,其特征在于,所述电磁波复原部至少具有乘法电路,其把所接收的电磁波信号与载波脉冲串相乘,复原所述发送信号。
5.根据权利要求1或2所述的电子装置,其特征在于,所述电磁波转换部至少具有载波产生部,其产生载波脉冲串;以及调制部,其利用所述发送信号对由所述载波产生部产生的载波进行相位调制。
6.根据权利要求5所述的电子装置,其特征在于,所述电磁波复原部至少具有乘法电路,其把所接收的电磁波信号与载波脉冲串相乘,复原所述发送信号。
7.根据权利要求1或2所述的电子装置,其特征在于,所述电磁波转换部具有扩展调制部,其对所述发送信号进行码复用,进行扩展调制。
8.根据权利要求1或2所述的电子装置,其特征在于,所述电磁波转换部具有UWB调制部,其对所述发送信号进行UWB调制。
9.根据权利要求1、2、3、5、7、8中任一项所述的电子装置,其特征在于,所述第1部分具有存储部,其存储所述发送信号;和控制部,其读出并输出存储在所述存储部中的所述发送信号,所述第2部分具有显示部,所述显示部显示由所述控制部读出并输出的所述发送信号。
10.根据权利要求1、2、3、5、7、8中任一项所述的电子装置,其特征在于,所述第1部分具有摄像元件,所述发送信号中包含利用所述摄像元件所拍摄的图像信息。
11.一种无线通信终端,其特征在于,具有第1壳体部;第2壳体部;连结部,其以可改变所述第1壳体部与所述第2壳体部之间的位置关系的方式连结所述第1壳体部和所述第2壳体部;外部无线通信用天线,其安装在所述第1壳体部或所述第2壳体部;外部无线通信控制部,其安装在所述第1壳体部,主要负责通过所述外部无线通信用天线进行的外部无线通信的控制;显示部,其安装在所述第2壳体部;第1内部无线通信用天线,其安装在所述第1壳体部;第2内部无线通信用天线,其安装在所述第2壳体部;第1内部无线通信控制部,其安装在所述第1壳体部,负责通过所述第1内部无线通信用天线进行的内部无线通信的控制;以及第2内部无线通信控制部,其安装在所述第2壳体部,负责通过所述第2内部无线通信用天线进行的内部无线通信的控制。
全文摘要
在同一壳体内具备把发送信号转换为电磁波信号的单元;以及接收所述电磁波信号并将所述发送信号复原的单元,无线传送高速大容量的传输数据。
文档编号H04B1/38GK1910825SQ20058000277
公开日2007年2月7日 申请日期2005年1月17日 优先权日2004年1月19日
发明者池田胜幸, 饭田泉, 伊东纪夫 申请人:精工爱普生株式会社
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