基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备的制作方法

专利名称：基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电脑及电子书技术，具体涉及一种基于类纸显示和液晶显示的双
屏手持设备。
背景技术：
电子书阅读器是一种浏览电子图书的工具，应用于电子书阅读器屏幕的技术有类 纸显示技术和液晶显示技术等。 其中，作为具体运用类纸显示技术的电子书阅读器屏幕被称为电泳显示器、电子
墨水显示器、电子墨水屏、电子纸和电纸等，其显示原理是在显示器上施加电压，使显示器
内部的带电粒子发生电泳效应，产生不同灰度的显示，从而呈现出类纸显示效果，完全反射
显示，实现大视角阅读、保护视力和节能环保等。另外，由于运用类纸显示技术的电子书阅
读器屏幕具有显示记忆特性，即在屏幕上完成一幅图像的显示后，就不再需要消耗电能即
不需要电能来维持图像在屏幕的显示，只有在屏幕上需要刷新图像时才消耗电能，因此，运
用类纸显示技术的电子书阅读器屏幕具有超低功耗和超长待机等优点。
目前，部分阅读器具备调节字体大小的功能，但仅仅具备显示JPEG、 GIF格式的黑
白图像和Word文件、RSS新闻订阅的功能。尽管其显示记忆特性非常适合显示文字，但是
由于运用类纸显示技术的电子书阅读器屏幕目前只能支持灰度显示、刷新速度慢，多媒体
性能较弱，当用户有视频、上网、实时交互类等应用需求的时候，现有的电子书阅读器则无
法满足用户需求。 UMPC(Ultra-mobile Personal Computer,超级移动个人计算机)等新产品作为小 巧的移动电脑，虽然多媒体性能强，也可以直接作为电子文档的阅读装置，但是其存在功耗 高、发热大、待机时间短的不足。 一旦用户需要长时间的文档阅读时，高亮的显示器易造成 用户视疲劳，适用性会大大降低。

实用新型内容本实用新型提供一种基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备，能够在满足用户 电子阅读的同时，为用户提供更多的电脑操作方面的功能。 本实用新型提供一种基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备，包括带有类纸 显示屏的阅读器和带有液晶显示器的电脑，所述阅读器和所述电脑共用一套电源系统，所 述阅读器通过控制接口连接于所述电脑上。 优选地，所述电源系统包括 电脑供电单元，用于单独为所述电脑及其液晶显示器供电； 阅读器供电单元，用于单独为所述阅读器及其类纸显示屏供电； 电源控制器，用于根据所述基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备的工作模
式，控制所述电脑供电单元和所述阅读器供电单元供电。 优选地，所述工作模式包括第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式，在第一工作模式，所述电脑供电单元为所述电脑及其液晶显示器供电，所述阅读器供电单元为 所述阅读器供电；在第二工作模式下，所述电脑供电单元为所述电脑供电，所述阅读器供电 单元为所述阅读器及其墨水屏供电；在第三工作模式下，所述阅读器供电单元为所述阅读 器及其墨水屏供电。 可选地，所述基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备还包括 模式选择部件，用于选择所述基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备的工作模式。 可选地，所述模式选择部件具体为按钮或拨盘。 可选地，所述模式选择部件为电脑操作系统的软按键。 可选地，所述模式选择部件选择工作模式具体为由电磁触笔点击所述液晶显示
器或类纸显示屏选择所述基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备的工作模式。
所述电脑包括电脑主板，所述电脑主板包括CPU和系统控制器集线芯片，所述
系统控制器集线芯片中包括视频模块，用于将从CPU获得的视频信号输出到所述液晶显示
器； 所述阅读器包括用于输出视频信号的嵌入式微控制器；用于将所述嵌入式微控
制器输出的视频信号转换为驱动所述类纸显示屏的信号的类纸显示屏控制器； 在第二工作模式下，所述电脑主板关闭所述视频模块，并将视频信号通过所述控
制接口传送到所述嵌入式微控制器。
优选地，所述阅读器还包括电磁天线及电磁手写控制器，其中 所述电磁天线，用于接收电磁信号； 所述电磁手写控制器，用于将所述电磁信号转换为串口信号输出到所述电脑主板
或嵌入式微控制器，以对所述电脑和所述阅读器实现笔触控制功能。 优选地，所述电磁天线分别设置在液晶显示器和类纸显示屏背面。 可选地，不同工作模式的切换由所述模式选择部件触发；或者由电脑操作系统的
软按键触发；或者由电磁触笔点击所述液晶显示器或类纸显示屏触发。 可选地，所述控制接口具体为USB接口、IEEE1394接口、Ethernet以太网口、标准
VGA接口或mini-PCIE。 优选地，所述类纸显示屏与所述液晶显示器的位置结构为双面结构。 由以上本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型提供的基于类纸显示和
液晶显示的双屏手持设备，将电脑和阅读器通过控制接口结合起来，合二为一，共享一套电
源系统，两者优势共享，缺点互补。既可以实现电脑全部功能，又能满足用户长时间阅读的需求。

图1是本实用新型实施例基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备的原理示意 图； 图2是本实用新型实施例中阅读器的基本结构示意图； 图3是本实用新型实施例中电源系统的原理示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的方案，
以下结合附图和实施方 式对本实用新型作进一步的详细说明。 本实用新型提供的基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备，将电脑和阅读器通 过控制接口结合起来，合二为一，共享一套电源系统，两者优势共享，缺点互补。既可以实现 电脑全部功能，又能满足用户长时间阅读的需求。 如图1所示，是本实用新型实施例基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备的原 理示意图。 在该实施例中，所述基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备包括带有类纸显 示屏101的阅读器102和带有液晶显示器103的电脑104，其中， 所述阅读器102和所述电脑104共用一套电源系统105，所述阅读器102通过控制 接口 106连接于所述电脑104上。所述控制接口 106具体可以但不局限于是网口、IEEE1394 接口 (一种用于计算机的高速设备接口 )、或者USB(Universal Serial BUS，通用串行总 线)口、 Ethernet以太网口 、标准VGA接口或mini-PCIE等。 此控制接口 106用于在电脑104和阅读器102之间建立数据及控制链路，既可以 使得电脑104对阅读器102上的数据进行读写，又可以将视频数据传送至阅读器102，借助 阅读器102上的类纸显示屏101来显示。 所述类纸显示屏101是一种采用电子纸的屏幕，所述电子纸由电子墨水及两片基
板所组成，基板之间具有无数装有电子墨水的微粒，具有耗电率低的特点。 在本实用新型实施例中，所述基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备可以有多
种不同的工作模式，如所述阅读器102和所述电脑104可以分别独立工作，也可以通过控制
接口 106协同工作。 为了便于描述，将所述基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备的工作模式分为 以下三类 1.第一工作模式，在该模式下，所述电源系统105为电脑104及其液晶显示器103 供电，同时为阅读器102供电，而断开对类纸显示屏101的供电。在该模式下，电脑104正 常工作，并将液晶显示器103作为其显示设备。 2.第二工作模式，在该模式下，所述电源系统105为电脑104供电，而断开对液晶 显示器103的供电，同时为阅读器102及其类纸显示屏101供电。在该模式下，电脑104正 常工作，并将类纸显示屏101作为其显示设备。 3.第三工作模式，在该模式下，所述电源系统105为阅读器102及其类纸显示屏 101单独供电，而断开对电脑104及其液晶显示器103的供电，也就是说，在该模式下，只有 阅读器102在工作，而电脑104处于断电状态，不工作。 在本实用新型实施例中，所述基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备可以设计 成正反双面结构， 一面为电脑的液晶显示器103， 一面为电纸书的类纸显示屏101，两面都 可使用。这样，可以减小体积，方便携带。当然，也可以设计成单面结构，将液晶显示器103 和类纸显示屏101并排放置。 在本实用新型实施例中，所述阅读器可以是普通 阅读器，可实现普通阅读器的 全部功能，如显示、翻页、换行等操作。[0046] 参照图2，是本实用新型实施例中阅读器的一种基本结构示意图。 所述阅读器主要包括闪存201、嵌入式微控制器(MCU)202、类纸显示屏控制器
(EPDC)203、SDRAM204、SDRAM205、电磁天线206和电磁手写控制器207。其中 闪存201，用于存储嵌入式操作系统镜像； SDRAM204，用于在系统启动后装载电纸书操作系统运行镜像和一些其他应用程 序； 嵌入式微控制器202，用于接收电磁信号，并根据接收的电磁信号输出视频信号； 类纸显示屏控制器203，用于将所述嵌入式微控制器202输出的视频信号转换为 可驱动所述类纸显示屏208的信号； SDRAM205，用于为输出视频图像建立缓冲区； 电磁天线206，是用于接收电磁信号的传感器，当磁性触笔在类纸显示屏208上移 动时，利用电磁感应原理，在不同座标处产生对应于该座标处的电信号。可以将所述电磁天 线206封装于绝缘胶片中，粘贴固定于所述类纸显示屏208的后面，磁性触笔可以使得电磁 天线206上的纵横电线切割磁场产生电信号，可以从绝缘胶片的边缘引出排线作为信号线 连接至电磁手写控制器207。 电磁手写控制器207，用于将所述电磁天线206接收的电磁信号转换为串口信号 输出到嵌入式微控制器202，实现电磁笔触控制功能。 在本实用新型实施例中，所述电脑104可以是普通超便携式电脑，包括电脑主 板，所述电脑主板主要有CPU、系统控制器集线芯片、SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步动态随机存取存储器)及一些外围芯片，比如，音频接口 、显卡接口 、 SD(Secure Digital Memory Card,安全数码卡)/MMC(Multimedia Card,多媒体卡)接口等 外围部件。所述系统控制器集线芯片中包括视频模块，用于将从CPU获得的视频信号输出 到所述液晶显示器103。也就是说，所述电脑104可实现普通超便携电脑的全部功能，如影 音播放、文字处理、网上冲浪等。 在本实用新型实施例中，为了进一步减少所述基于类纸显示和液晶显示的双屏手 持设备的体积，使其更便于携带，还可以在所述电脑104上设置电磁手写控制装置，用电磁 触笔代替普通超便携电脑的输入设备，比如键盘或鼠标。具体地，可以在所述电脑104中设 置电磁天线及电磁手写控制器(未图示)。其中，所述电磁天线，用于接收电磁信号；所述 电磁手写控制器，用于将所述电磁信号转换为串口信号输出到所述电脑主板，以对所述液 晶显示器实现笔触控制功能。在实际应用中，可以将所述电磁天线设置于所述液晶显示器 的背面，其结构和普通阅读器中的结构一致，在此不再详细描述。 这样，可以通过电磁触笔不仅对阅读器进行控制操作，而且可以对电脑进行控制 操作，不需要键盘或鼠标等输入设备，即可实现对电脑的操作，比如，进行娱乐功能时可获 得个人电脑一样的用户体验；需要进行文字阅读和文档处理时，可上网下载文档、书籍、邮 件之后，即可关闭电脑，在基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备屏幕上阅读从电脑上 下载的邮件、小说，进行文档处理工作。 参照图3，是本实用新型实施例中电源系统的原理示意图。 在该实施例中，所述电源系统300包括电脑供电单元302、阅读器供电单元303 和电源控制器304。其中
6[0060] 电脑供电单元302，用于单独为所述电脑及其液晶显示器供电； 阅读器供电单元303，用于单独为所述阅读器及其类纸显示屏供电； 电源控制器304，用于根据所述基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备的工作
模式，控制所述电脑供电单元和所述阅读器供电单元供电，以使所述基于类纸显示和液晶
显示的双屏手持设备工作于不同的工作模式。 所述电源系统300可以通过电源适配器连接到交流电源上，也可以通过电池提供 电源。 在本实用新型实施例中，不同工作模式间的切换可以由硬件和软件来触发。 如果采用硬件触发方式，可以在本实用新型的基于类纸显示和液晶显示的双屏手 持设备中设置模式选择部件(未图示)，以选择所述基于类纸显示和液晶显示的双屏手持 设备的工作模式。所述模式选择部件具体可以是按钮或拨盘等。 这样，所述电源控制器304就可以根据所述模式选择部件选择的工作模式，控制 所述电脑供电单元302和所述阅读器供电单元303供电。 通过所述电源系统300，可以使所述基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备工 作于前面介绍的三种工作模式状态。 下面结合图3详细说明本实用新型实施例中基于类纸显示和液晶显示的双屏手 持设备不同工作模式的切换换过程。 首先，通过模式选择部件选择基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备的工作模 式，假设选择第一工作模式，在系统上电后，电源控制器304检测到选择的工作模式为第一 工作模式后，对电脑供电单元302输出信号，同时对阅读器供电单元303输出信号。 电脑供电单元302开始对电脑305及其液晶显示器306部分供电。具体地，电脑 305部分开始工作后，输出状态检测信号，表明自己的状态为"0N"。同时向液晶显示器的供 电部分即图中所示的液晶显示器供电模块321输出信号，使其向液晶显示器306供电。此 时电脑部分电路运行，液晶显示器306正常显示，用户可以使用该电脑所提供的所有功能， 比如影音播放、文字处理、网上冲浪等。 在这种情况下，阅读器307受电源控制器304的控制工作在从属设备模式，此模式 下，阅读器307中的嵌入式控制器根据预先配置好的寄存器设置，关断类纸显示屏的供电 模块331信号，使其不对类纸显示屏308供电。 在这种情况下，阅读器307受电源控制器304控制工作在从属设备模式，此模式 下，阅读器中嵌入式控制器根据预先配置好的寄存器设置，关断类纸显示屏的供电模块331 信号，使其不对类纸显示屏308供电。 当需要进行状态切换时，可以通过硬件和/软件的方式来实现。比如，需要从第一 工作模式切换到第二工作模式时，通过所述模式选择部件产生模式选择信号，电源控制器 304接收到所述模式选择信号后，保持对电脑供电单元302和阅读器供电单元303输出信 号。同时，电源控制器304还需要向运行中的电脑主板发送模式切换信号，电脑主板接收到 该信号后，关闭向液晶显示器供电模块321输出的信号，使其停止向液晶显示器306供电。 同时，阅读器307打开类纸显示屏供电模块331的信号，此时，所述阅读器307作为电脑305 的从设备和外部存储设备，可以从外部接口接收电脑主板传来的视频信号，阅读器307中 的嵌入式微控制器将传入的视频信号变换为阅读器307中的类纸显示屏控制器可接受的通用16/18位LCD接口的输入信号，由类纸显示屏控制器将此通用16/18位LCD信号转化 为可驱动类纸显示屏208的电信号，使电脑界面在类纸显示屏上显示，从而完成模式切换 过程。 再比如，需要从第一工作模式切换到第二工作模式时，可以使用电脑操作系统用 户界面上的软按键触发模式切换事件，软按键属于电脑操作系统中的一个状态管理应用 程序，点击后产生触发模式切换的事件，电脑主板即开始运行切换程序，触发的切换过程同 上。 另外，如果所述电脑305具有电磁笔触控制功能，则还可以通过电磁笔触点击所 述液晶显示器306来触发模式切换事件，电脑主板即开始运行切换程序，具体过程与上述 类似，在此不再详细描述。 需要说明的是，在第二工作模式下，电脑主板关闭视频模块，并将视频信号通过所 述控制接口传送到嵌入式微控制器，使电脑画面在类纸显示屏上进行显示，从而可以进一 步减少电能消耗。 反之，如果需要从第二工作模式切换到第一工作模式，则同样可以通过与上述类 似的硬件和软件方式来完成。 如果需要从第二工作模式切换到第三工作模式，同样也可以通过硬件和软件方式 来实现。 比如，需要从第二工作模式切换到第三工作模式时，通过所述模式选择部件产生 模式选择信号，电源控制器304接收到所述模式选择信号后，使电脑主板上的操作系统执 行关闭程序，当系统完全关闭时电脑主板状态检测信号置低，电源控制器304监测到该检 测信号置低后，向电脑供电单元302输出禁止信号，电脑供电单元302断开对电脑305的供 电。电源控制器304同时向基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备中的嵌入式微控制器 输出一个reset(复位)信号，嵌入式微控制器重新启动，进入阅读器用户界面，此时，嵌入 式微控制器只能访问电纸书本地的存储设备。 当然，上述切换过程的触发也可以由电脑操作系统中的软按键产生或者通过电磁
触笔及液晶显示器306 —侧的电磁天线来实现，具体切换过程与上述类似。 如果需要从第三工作模式切换回第一工作模式，依然可以通过软、硬件方式来实
现。如果采用硬件方式，通过所述模式选择部件选择第一工作模式，电源控制器304对电
脑供电单元302输出信号，此时电脑主板开始上电工作，初始化各芯片和接口，启动操作系
统。同时，电源控制器304向阅读器307中的嵌入式微控制器发出reset信号，嵌入式微控
制器重新启动后将运行在从属设备的状态。 需要说明的是，在模式切换中，为避免各种模式切换方式(硬件方式、软按键或触 笔方式)之间产生冲突，电源控制器304—旦在接收到任何模式切换请求的时候，立即屏蔽 其他请求产生的信号数据，比如软件模式的请求一旦到达电源控制器304，电源控制器304 首先屏蔽其他任何种类的模式切换请求，然后再执行模式切换操作，直到模式切换完成，电 脑主板和嵌入式微控制器的运行检测状态正常后解除屏蔽。即使两个请求同时到达，也可 通过比较请求的模式值，选择最省电的运行模式启动，比 依照第三工作模式>第二工作 模式>第一工作模式的顺序进行。如果模式切换请求所要切换的状态经电源控制器304比 较后等于当前的运行状态，则电源控制器304不产生任何切换操作，继续等待模式切换信号的到来。 当然，本实用新型实施例并不仅限于上述这几种工作模式及其转换方式，根据应 用需要，还可以设置其他工作模式。而且，各种工作模式间的切换也可以采用其他方式来实 现。 本实用新型实施例的基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备，将两套相对独立 的控制系统有机地结合在一起，两者优势共享，缺点互补。电脑部分和阅读器部分既可以独 立运行，也可以协作运行。阅读器既作为电脑的从属设备，又作为电脑的显示输出设备。既 可以实现电脑全部功能，又能满足用户长时间阅读的需求。 两套控制系统共用一套电源系统，共享大容量电源，节省了电能，作为基于类纸显 示和液晶显示的双屏手持设备使用时的待机时间会成倍增长，达到一个月甚至更长时间。 本实用新型的基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备，在结构上可以做得十分 小巧轻薄，便于携带、轻巧，适合出差、长期户外作业、军方使用。 以上对本实用新型进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式
对本实用新型进 行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的装置；同时，对于本领域的一 般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上 所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
权利要求一种基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备，包括带有类纸显示屏的阅读器和带有液晶显示器的电脑，其特征在于，所述阅读器和所述电脑共用一套电源系统，所述阅读器通过控制接口与所述电脑连接。
2. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电源系统包括电脑供电单元，用于单独为所述电脑及其液晶显示器供电；阅读器供电单元，用于单独为所述阅读器及其类纸显示屏供电；电源控制器，用于根据所述基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备的工作模式，控制所述电脑供电单元和所述阅读器供电单元供电。
3. 根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述工作模式包括第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式，在第一工作模式，所述电脑供电单元为所述电脑及其液晶显示器供电，所述阅读器供电单元为所述阅读器供电；在第二工作模式下，所述电脑供电单元为所述电脑供电，所述阅读器供电单元为所述阅读器及其类纸显示屏供电；在第三工作模式下，所述阅读器供电单元为所述阅读器及其类纸显示屏供电。
4. 根据权利要求2所述的设备，其特征在于，还包括模式选择部件，用于选择所述基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备的工作模式。
5. 根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述模式选择部件具体为按钮或拨盘。
6. 根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述模式选择部件为电脑操作系统的软按键。
7. 根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述模式选择部件选择工作模式具体为由电磁触笔点击所述液晶显示器或类纸显示屏选择所述设备的工作模式。
8. 根据权利要求3述的设备，其特征在于，所述电脑包括电脑主板，所述电脑主板包括CPU和系统控制器集线芯片，所述系统控制器集线芯片中包括视频模块，用于将从CPU获得的视频信号输出到所述液晶显示器；所述阅读器包括用于输出视频信号的嵌入式微控制器；用于将所述嵌入式微控制器输出的视频信号转换为驱动所述类纸显示屏的信号的类纸显示屏控制器；在第二工作模式下，所述电脑主板关闭所述视频模块，并将视频信号通过所述控制接口传送到所述嵌入式微控制器。
9. 根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述阅读器还包括电磁天线及电磁手写控制器，其中所述电磁天线，用于接收电磁信号；所述电磁手写控制器，用于将所述电磁信号转换为串口信号输出到所述电脑主板或嵌入式微控制器，以对所述电脑和所述阅读器实现笔触控制功能。
10. 根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述电磁天线分别设置在液晶显示器和类纸显示屏背面。
11. 根据权利要求1至IO任一项所述的设备，其特征在于，所述控制接口具体为USB接口 、 IEEE1394接口 、 Ethernet以太网口 、标准VGA接口或mini-PCIE。
12. 根据权利要求1至10任一项所述的设备，其特征在于，所述类纸显示屏与所述液晶显示器的位置结构为双面结构。
专利摘要本实用新型公开了一种基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备，属于电数字数据处理领域。该设备包括带有类纸显示屏的阅读器和带有液晶显示器的电脑，所述阅读器和所述电脑共用一套电源系统，所述阅读器通过控制接口连接于所述电脑上。所述基于类纸显示和液晶显示的双屏手持设备将电脑和阅读器通过控制接口结合起来，合二为一，共享一套电源系统，两者优势共享，缺点互补，既可以实现电脑全部功能，又能满足用户长时间阅读的需求，能够在满足用户电子阅读的同时，为用户提供更多的电脑操作方面的功能。
文档编号G09B5/02GK201465322SQ20092010866
公开日2010年5月12日 申请日期2009年5月31日 优先权日2009年5月31日
发明者任瑞亭, 刘迎建, 宋柏君, 方颉, 王邦江 申请人:汉王科技股份有限公司