采用微型自然光收集器的便攜式電腦制造技術

采用微型自然光收集器的便攜式電腦，以自然光作為光源，在便攜式電腦的外殼殼體上安裝至少一個微型自然光收集器，每個微型自然光收集器由多個微型光學元件將自然光進行收集匯聚后通過光導傳輸到便攜式電腦，作為便攜式電腦的背光光源或發光指示光源，提供一種十分環保的便攜式電腦技術方案；多個微型自然光收集器的光線通過光導會合成的發光光源與便攜式電腦內部的電子發光光源融合，實現便攜式電腦在環境光線強的環境下使用自然光而在環境光線弱的地方使用電子發光光源的節能效果，同時采用多個微型自然光收集器組合，使自然光收集器的厚度變薄變輕，更適合便攜式電腦輕便小巧的需要。微型自然光收集器與便攜式電腦活動連接以提高光能接收效率。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及直接利用自然光作為光源的便攜式電腦，特別是采用光學元件進行專門設計的微型自然光收集器，將自然光經過匯聚、收集、傳輸等光學過程得到需要的光源，用于便攜式電腦的顯示部件的背景光源。
技術介紹
自然光是自然界最清潔的能源，人們對于自然光的認識和利用也在不斷探索中。目前人們熱衷研究的光伏電池或太陽能電池是將光能轉化為電能儲存起來，主要利用的是自然光的熱紅外光譜區，將光譜中的熱能進行轉化，對于可見光譜沒有進行轉化。然后利用儲存的電能去驅動電發光設備提供照明或為其他設備提供電能。單純從自然光—〉電能一〉發光照明過程來看，進行照明的這個需求并沒有通過直接利用自然光的可見光，而是利用了自然光的熱紅外光，顯然效率不高。在很多電子設備的顯示系統也需要光源，如液晶顯示器，其背光光源是液晶顯示器耗電最多的部件，如果能夠將自然光直接引入電子設備作為發光光源，將極大減少液晶顯示器的耗電量，從而提高電子設備如筆記本電腦、便攜式電腦等設備的電池使用時間。在公開號為CN101174027A，公開日期為2008年5月7日的中國專利申請公布說明書公開了一種采用自然光收集器設計方法，并將自然光收集器獲得的光能傳導到電子系統中，作為電子系統的光源，如作為顯示器的背光光源。但該技術方案中，為了提高自然光收集器的收集效果，需要增大自然光收集器的光接收面，同時為了使光線匯聚，需要后準直為平行光線，匯聚透鏡與準直透鏡的焦點需要重合，使自然光收集器的寬度與厚度加大，而且其結構形狀不靈活，顯然不適宜以便攜式電腦設備移動使用的需要。
技術實現思路
本專利技術所要解決的問題是如何解決自然光收集器的尺寸與厚度問題，使其可以應用于便攜式電腦中，以達到既不增加太多的便攜式電腦體積，又能節省便攜式電腦消耗的能源，提高便攜式電腦的可用性。為達到上述目的，本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是-4以自然光作為光源的自然光收集器，是將自然光經過光學匯聚、準直、傳輸過程 變成可以控制照射區域的光。為了使自然光收集器在整體上的適合便攜式電腦便攜性的 需求，采用微型透鏡設計微型自然光收集器，然后將多個微型自然光收集器組合成一個 微型自然光收集器陣列，這樣達到在相同光學接收面積下，微型自然光收集器陣列的厚 度可以遠遠小于現有技術中的自然光收集器。對于有顯示部件的便攜式電腦而言，可以 將微型自然光收集器陣列嵌入到便攜式電腦外部結構中除了按鍵和顯示屏的其它區域， 并且可以在多個區域分別嵌入微型自然光收集器陣列。為了避免人們正常使用中手握便 攜式電腦時不遮蓋微型自然光收集器陣列的自然光接收面，最好是將微型自然光收集器 陣列嵌入在便攜式電腦正面顯示屏的四個邊框區域內，或者嵌入在便攜式電腦的顯示屏 相應的側面區域。更進一步，為了避免自然光的紅外部分光線在便攜式電腦中產生熱效 應，最好是在光線進入微型自然光收集器陣列之前由紅外光過濾光學元件過濾掉自然光 中的紅外光線。更進一步的描述如下1. 一種便攜式電腦，包括用于顯示信息的顯示部件，其特征是在便攜式電腦外部結構的至少一個區域內安裝至少一個微型自然光收集器；將所述微型自然光收集器收集的自然光通過光導傳輸到所述顯示部件中作為所述 顯示部件的發光光源。2. 所述的微型自然光收集器的第一種解決方案是包含至少一個微型自然光收集部件， 所述微型自然光收集部件包括 一個采用微型透鏡匯聚自然光的第一光學元件；一個采用微型透鏡準直第一光學元件所匯聚的光線的第二光學元件； 一個傳輸第二光學元件所透射光的第三光學元件；通常為光纖或光纜； 所述第一光學元件與第二光學元件并排放置，第三光學元件與第二光學元件光學連接；所述第一光學元件與第二光學元件的光學軸線重合，光學焦點位置重疊，且第一光 學元件的光學面大于第二光學元件的光學面。多個微型自然光收集部件可以組合排列在一起形成多種形狀的微型自然光收集器， 如矩形、圓形、橢圓形等，以適應微型自然光收集器在便攜式電腦不同位置區域嵌入時的形狀要求。3. 更進一步是第一種微型自然光收集器的解決方案還包含紅外光過濾第四光學元件， 自然光進入所述第一光學元件之前先經過所述第四光學元件過濾掉自然光中的紅 外光線。4. 所述的微型自然光收集器的第二種解決方案包含至少一個微型自然光收集部件，所 述微型自然光收集部件包括-由多個微型透鏡制作在一個光學平面板上匯聚自然光的第一光學元件；由多個微型透鏡制作在一個光學平面板上準直第一光學元件所匯聚的光線的第二光學元件；一個傳輸第二光學元件所透射光的第三光學元件；通常為光纖或光纜； 所述第一光學元件與第二光學元件并排放置，第三光學元件與第二光學元件光學連接；所述第一光學元件的至少一個微型透鏡與第二光學元件的至少一個微型透鏡的光 學軸線重合，光學焦點位置重疊，且第一光學元件的微型透鏡的光學面大于第二光 學元件的微型透鏡的光學面。最佳的技術方案是所述第一光學元件的微型透鏡數量與第二光學元件的微型透鏡 數量相等，在平面板上排列位置和間距相同，達到第一光學元件的每個微型透鏡與 第二光學元件對應位置的一個微型透鏡的光學軸線重合，光學焦點位置重疊。所述第一光學元件與第二光學元件的平面板可以做成多種形狀，如矩形、圓形、橢 圓形等，以適應微型自然光收集器在便攜式電腦不同位置區域嵌入時的形狀要求。5. 更進一步是第二種微型自然光收集器的還包含紅外光過濾第四光學元件，自然光進 入所述第一光學元件之前先經過所述第四光學元件過濾掉自然光中的紅外光線。6. 根便攜式電腦外部結構的非鍵盤區和非顯示屏區都可以嵌入微型自然光收集器，但 為了避免手握便攜式電腦時遮擋自然光進入微型自然光收集器，優選的是在顯示部 件的顯示屏正面的邊框區域或便攜式電腦的側面區域。可以根據這些區域的形狀特 征安裝一個或多個微型自然光收集器。7. 為了使便攜式電腦在各種光照環境下使用，在沒有自然光時，還應該使用便攜式電 腦的電驅動發光光源進行工作， 一種解決方案是在上述的解決方案中還包含原有的電驅動發光光源和手動調節部件，所述手動調節部件與便攜式電腦的處理器連接， 當自然光充足時，以微型自然光收集器的光為主要光源；當自然光暗淡時，以原有 的電驅動發光光源為主要光源，由操作者通過手動調節部件進行控制。8. 為了使便攜式電腦在各種光照環境下使用，在沒有自然光時，還應該使用便攜式電 腦的電驅動發光光源進行工作，另一種解決方案是還包含原有的電驅動發光光源和 自動感光調節部件，所述自動感光調節部件與便攜式電腦的處理器連接，當自然光 充足時，以微型自然光收集器的光為主要光源；當自然光暗淡時，以原有的電驅動 發光光源為主要光源，由自動感光調節部件根據自然光的亮度進行自動控制。9. 更進一步，上述微型自然光收集器通過活動連接方式安裝在所述便攜式電腦外部結 構中，使微型自然光收集器的接收自然光的光學面角度可以調節。活動聯結方式如 鉸連接，轉動軸承連接等。上述過濾掉紅外光線的紅外光過濾第四光學元件；典型的是太陽膜，在汽車裝飾、 房屋裝飾的窗戶上經常使用的一種光學膜，能夠使自然光中的具有熱性能的紅外光被太 陽膜反射，而使大部分的可見光透射的光學膜。經過該光學元件的處理，可以過濾自然 光中的紅外光譜，減少自然光在光收集器上匯聚時產生的熱效應。在3M公司的產品中 也本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種便攜式電腦，包括用于顯示信息的顯示部件，其特征是：　在便攜式電腦外部結構的至少一個區域內安裝至少一個微型自然光收集器；將所述微型自然光收集器收集的自然光通過光導傳輸到所述顯示部件中作為所述顯示部件的發光光源。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：須清，
申請(專利權)人：北京派瑞根科技開發有限公司，
類型：實用新型
國別省市：11[中國|北京]