[实用新型]采用微型自然光收集器的便携式电脑

说明书

技术领域

本发明涉及直接利用自然光作为光源的便携式电脑，特别是采用光学元件进行专门设计的微型自然光收集器，将自然光经过汇聚、收集、传输等光学过程得到需要的光源，用于便携式电脑的显示部件的背景光源。

背景技术

自然光是自然界最清洁的能源，人们对于自然光的认识和利用也在不断探索中。目前人们热衷研究的光伏电池或太阳能电池是将光能转化为电能储存起来，主要利用的是自然光的热红外光谱区，将光谱中的热能进行转化，对于可见光谱没有进行转化。然后利用储存的电能去驱动电发光设备提供照明或为其他设备提供电能。单纯从自然光—>电能—>发光照明过程来看，进行照明的这个需求并没有通过直接利用自然光的可见光，而是利用了自然光的热红外光，显然效率不高。

在很多电子设备的显示系统也需要光源，如液晶显示器，其背光光源是液晶显示器耗电最多的部件，如果能够将自然光直接引入电子设备作为发光光源，将极大减少液晶显示器的耗电量，从而提高电子设备如笔记本电脑、便携式电脑等设备的电池使用时间。

在公开号为CN101174027A，公开日期为2008年5月7日的中国专利申请公布说明书公开了一种采用自然光收集器设计方法，并将自然光收集器获得的光能传导到电子系统中，作为电子系统的光源，如作为显示器的背光光源。但该技术方案中，为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，同时为了使光线汇聚，需要后准直为平行光线，汇聚透镜与准直透镜的焦点需要重合，使自然光收集器的宽度与厚度加大，而且其结构形状不灵活，显然不适宜以便携式电脑设备移动使用的需要。

发明内容

本发明所要解决的问题是如何解决自然光收集器的尺寸与厚度问题，使其可以应用于便携式电脑中，以达到既不增加太多的便携式电脑体积，又能节省便携式电脑消耗的能源，提高便携式电脑的可用性。

为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

以自然光作为光源的自然光收集器，是将自然光经过光学汇聚、准直、传输过程变成可以控制照射区域的光。为了使自然光收集器在整体上的适合便携式电脑便携性的需求，采用微型透镜设计微型自然光收集器，然后将多个微型自然光收集器组合成一个微型自然光收集器阵列，这样达到在相同光学接收面积下，微型自然光收集器阵列的厚度可以远远小于现有技术中的自然光收集器。对于有显示部件的便携式电脑而言，可以将微型自然光收集器阵列嵌入到便携式电脑外部结构中除了按键和显示屏的其它区域，并且可以在多个区域分别嵌入微型自然光收集器阵列。为了避免人们正常使用中手握便携式电脑时不遮盖微型自然光收集器阵列的自然光接收面，最好是将微型自然光收集器阵列嵌入在便携式电脑正面显示屏的四个边框区域内，或者嵌入在便携式电脑的显示屏相应的侧面区域。更进一步，为了避免自然光的红外部分光线在便携式电脑中产生热效应，最好是在光线进入微型自然光收集器阵列之前由红外光过滤光学元件过滤掉自然光中的红外光线。

更进一步的描述如下：

1.一种便携式电脑，包括用于显示信息的显示部件，其特征是：

在便携式电脑外部结构的至少一个区域内安装至少一个微型自然光收集器；

将所述微型自然光收集器收集的自然光通过光导传输到所述显示部件中作为所述显示部件的发光光源。

2.所述的微型自然光收集器的第一种解决方案是包含至少一个微型自然光收集部件，所述微型自然光收集部件包括：

一个采用微型透镜汇聚自然光的第一光学元件；

一个采用微型透镜准直第一光学元件所汇聚的光线的第二光学元件；

一个传输第二光学元件所透射光的第三光学元件；通常为光纤或光缆；

所述第一光学元件与第二光学元件并排放置，第三光学元件与第二光学元件光学连接；

所述第一光学元件与第二光学元件的光学轴线重合，光学焦点位置重叠，且第一光学元件的光学面大于第二光学元件的光学面。

多个微型自然光收集部件可以组合排列在一起形成多种形状的微型自然光收集器，如矩形、圆形、椭圆形等，以适应微型自然光收集器在便携式电脑不同位置区域嵌入时的形状要求。

3.更进一步是第一种微型自然光收集器的解决方案还包含红外光过滤第四光学元件，自然光进入所述第一光学元件之前先经过所述第四光学元件过滤掉自然光中的红外光线。

4.所述的微型自然光收集器的第二种解决方案包含至少一个微型自然光收集部件，所述微型自然光收集部件包括：

由多个微型透镜制作在一个光学平面板上汇聚自然光的第一光学元件；