包括剛性外殼和顯示器的裝置的製作方法

2023-05-29 14:41:11 1

專利名稱：包括剛性外殼和顯示器的裝置的製作方法
包括剛性外殼和顯示器的裝置背景技術近來，諸如個人數字助理(PDA)、蜂窩電話等行動裝置獲得了廣泛的認 可和接受。用戶通常在其日常工作中(例如上下班)均攜帶行動裝置。因此， 行動裝置的外殼是堅固的以保護內部電子設備不被損壞。這些損害可能源自設 備每天的磨損和/或墜落/錯誤操作。然而，增加外殼的強度的常規方法必需增 大外殼的體積，導致可用於裝入電子設備的空間減小並增加外殼的整個尺寸從 而降低/阻礙便攜性的負作用。通常通過在外殼中封入諸如中央處理單元(CPU)板、顯示器、鍵盤和內 部配線等內部電子設備來組裝行動裝置。外殼通常包括上部分和下部分，其中 上部分的大部分被移除以允許用戶接近顯示器和/或鍵盤。然而，該大部分的移 除導致結構剛性的顯著損失。這樣，行動裝置較易於受損。行動裝置組件固有的另一問題涉及其中包括的觸摸面板的耐用性。圖la 和lb示出觸摸面板和外殼的常規集成。如圖la中所示，觸摸面板110位於從 外殼112伸出的兩個短的突出部分113a和113b的頂部。在圖lb中，觸摸面 板116被固定於外殼118的下面。在每一集成中，觸摸面板的僅一小部分(例 如外緣)固定於外殼。由於缺乏支撐以及在日常使用中施加在觸摸面板上的連 續間歇的壓力，觸摸面板可能變得移位、磨損、彎曲或破裂。發明的概述本發明涉及一種可包括外殼和顯示裝置的設備。外殼是整體地形成的(即， 單件外殼)並具有一個預定的基本上透明的區域。該外殼還具有至少一個開口。 顯示裝置位於外殼內部並通過開口插入外殼中並與預定區域對準。
附圖
簡要說明圖la示出觸摸面板和行動裝置外殼的常規集成；圖lb示出觸摸面板和行動裝置外殼的另一常規集成；圖2示出根據本發明的具有顯示裝置的行動裝置的一個示例性實施例；圖3a示出根據根據本發明的行動裝置和顯示裝置的集成的一個示例性實施例；圖3b示出根據本發明的行動裝置和顯示裝置的另一個示例性實施例；圖4示出圖3a中所示的行動裝置的側視圖；以及圖5示出根據本發明的用於組裝行動裝置的方法的一個示例性實施例。詳細說明本發明還可以參照以下說明書和附圖來理解，其中同樣的元件用相同的標 號來指示。本發明將參照在行動裝置(例如，PDA、掌上個人計算機、蜂窩電 話、全球定位系統(GPS)、條形碼掃描器、數字成像器、射頻識別(RFID) 設備等)中使用的觸摸面板來說明。然而，本領域的技術人員將理解根據本發 明的集成同樣適用於包括諸如印表機、複印機、觸摸面板監視器等非移動計算 設備的任何利用觸摸面板的電子設備。如圖2中所示，行動裝置("MD" ) 200可包括基本上可以由一件材料 形成的單殼機身外殼240。在本發明的一個替換實施例中，可以使用一件以上 的材料來形成外殼240。例如，外殼240可以被製作成通過組裝固定在一起的 二等分的材料。外殼240可以利用例如注模、吹塑、壓模或擠壓模製來制 作。在一個示例性實施例中，外殼240還可以是基本上透明的，以使得用戶能 查看裝入其中的部件。在另一個實施例中，外殼240的預定區域可以是至少基 本上透明的，而其餘部分是不透明的。形成外殼240的材料及至少預定區域可 以是例如聚碳酸酯(例如GELexan )、有機玻璃(Lucite， Acrylic) 、 Perspex 或其任何其組合。本領域的技術人員將理解用於形成外殼240和至少預定區域的材料可以是如下所述的任何其它基本上剛性的足夠透明的材料。外殼240可裝入MD200的多個內部部件(即電路)。該電路可包括用於
傳送信息的地址/數據總線、與總線耦合的用於處理信息和指令的處理器、與總 線耦合的用於為處理器存儲信息和指令的易失性存儲器(例如隨機存取存儲 器)和/或與總線耦合的用於為處理器存儲靜態信息和指令的非易失性存儲器 (例如只讀存儲器)。MD 200還可包括與總線耦合的用於存儲信息和指令的 數據存儲設備(例如，記憶棒)。MD 200還包括諸如顯示器280 (例如液晶顯示器("LCD"))的顯示 裝置以及任選地包括觸摸面板260。在本發明的一個實施例中，顯示器280位 於外殼240的內部。觸摸面板260可以在顯示器280的外部以及外殼240的內 部並接收用戶的接觸。在本發明的一個替換示例實施例中，顯示器280可位於 觸摸面板260外部。在另一個示例性實施例中，觸摸面板260可以位於外殼240 的外側。觸摸面板可以與MD200的電路電耦合。因此，當觸摸面板接收接觸 時，處理器檢測該接觸並確定其確切位置。另外，處理器可以確定該接觸如何 對應於在顯示器280上描繪的圖像，以及是否應因接觸和圖像而執行預定事件。 例如，顯示器280可以輸出描繪多個框的圖像，每個框表示唯一的預定功能。 用戶可以通過用手或用指示筆觸摸相應的框來選擇功能。處理器確定接觸的確 切位置並考慮到顯示器280上的圖像而執行相應的預定功能。存在幾種不同的用於檢測接觸點的系統，包括但不限於電阻性系統、電 容性系統、電感性系統和表面聲波系統。電阻性系統包括由間隔物隔開的導電 金屬層和電阻性金屬層。兩層在用戶接觸的確切位置接觸使得電流在其間傳 送，從而可以標識該確切位置。電容性系統包括存儲電荷的電容性層。人類觸 摸將電荷從該層傳送到用戶的手指，從而減少了電容性層上的電荷。電荷的減 少可用於計算觸摸的確切位置。電感性系統包括表面上方的磁場。當專用指示 筆置於磁場中時，磁場的強度變化，因此能標識指示筆的位置。表面聲波系統 包括兩對傳感器和反射器，每一反射器反射由傳感器發送的電信號。每一傳感 器能確定信號是否被接觸幹擾並因而能對其進行定位。與MD200—起使用的觸摸面板260可以完全由外殼240支撐。即，觸摸 面板260可以平放在外殼240位於顯示器280外部的外表面上。在一個替換實 施例中，觸摸面板260可以位於外殼240內部。因為至少外殼240的預定區域
是透明的，優選地，顯示器280與其對準，使得用戶能査看顯示器280。觸摸 面板260隨後可以被固定於外殼240的預定區域的上方或下方。另夕卜，因為外 殼240可以完全覆蓋顯示器280以及MD200的其它內部部件，觸摸面板的整 個表面可以由外殼支撐。因此，MD 200如上所述地檢測接觸，但由接觸導致 的彎曲對觸摸面板的損害是可以忽略的。圖3a描繪顯示裝置和MD 200的集成的一個示例實施例。外殼350可以 由一件具有至少一個預定透明區域的材料製成。外殼350具有可以將導軌系統 320插入的開口 352。雖然開口 352被顯示成位於外殼350的頂部附近，但此 開口 352還可以位於外殼350的諸如底部或側面等任何其它部分。外殼350還 可包括從可容納觸摸面板354的外表面伸出的壁結構356。當觸摸面板354與 外殼350耦合時，壁結構356圍繞觸摸面板354向其提供附加支撐，防止觸摸 面板354沿外殼350的外表面移動。觸摸面板354可以通過粘合劑、機械扣件 或如以下相對於圖3b所述的蓋/屏面固定於外殼350。與觸摸面板354的用戶 接觸被傳送至MD 200的CPU。如圖所示，導軌系統320包含基本上MD 200的包括常規電路在內的所有 內部部件。導軌系統320中還包括諸如LCD、陰極射線管(CRT)、場致發射 裝置(FED或平面板CRT)等顯示器326或任何其它適用於生成用戶可識別 的圖像和/或文字數字字符的顯示器。導軌系統320包括可以由任何諸如塑料或金屬等材料製成的棧，棧330 可以由鎂製成，因為它重量輕並且來源充足。優選地，棧330是薄平結構。在 棧330的每一側是導軌328。導軌328與位於外殼350內部用於在其中容納導 軌系統320並附加地提供電路的固定和穩定放置的齒條362互補。當導軌系統 320被插入外殼350的開口 352中時，顯示器326應基本上與觸摸面板354和 壁結構356對準。在一個其中僅僅外殼350的預定區域是透明的實施例中，顯 示器326也應與其對準。一旦導軌系統320被插入外殼350，則覆蓋開口 352的蓋324完成了 MD 200的封裝。隨後可以通過任何常規方法(例如機械地、焊接、粘合劑等)來 固定組裝的終端。如圖3a中所示，螺絲360可用於固定外殼350的近端和遠 端。因此，螺絲360可以穿過蓋324到達外殼350的近端。類似地，螺絲360 可穿過外殼350的遠端到達導軌系統320。雖然在本實施例中一共示出4個螺 絲，但將理解可以使用任何數量的螺絲來固定移動終端的組裝部件。同樣應理 解這些螺絲360可沿外殼350表面可變地設置，與在近端和遠端限定的有限位 置不同。參見圖3b，本發明的另一實施例還包括蓋/屏面380。蓋/屏面380可向 MD200的部件提供額外的安全。蓋/屏面380可以將觸摸面板354固定就位。 或者，觸摸面板354可以用粘合劑、機械扣件等固定。蓋/屏面380包含挖去部 分382，其大小可以按照觸摸面板354來調整。挖去部分382允許用戶接入觸 摸面板354。蓋/屏面380還包括由外殼350上的相應孔358容納的一個或多個 凸起部分384。棧330還包括在其一側製作的對應於孔358的凹槽322。凹槽 322使得凸起部分384能鉤在棧330的下方。因此，凸起部分384還用於將導 軌系統320固定就位。與圖3a的實施例類似，組裝的部件隨後可以被永久地 固定於外殼350。如圖4中所示，外殼350裝入導軌系統320和顯示器326。按照顯示器326 和壁結構356確定尺寸的觸摸面板354與其對準。根據本發明的一個實施例， 顯示器326可以直接靠在外殼350的內表面上以向用戶提供儘可能清楚的圖 像。或者，可能期望在顯示器326和外殼350之間留下一定間隔。圖4示出外殼350向觸摸面板354提供的支撐。觸摸面板354的下面靠在 外殼350的外表面上。因為，在一個實施例中，外殼350是硬殼式結構，觸摸 面板354的下面的整個表面與外殼350的外表面接觸。當在觸摸面板354上施 加壓力時，接觸可以被MD200的處理器準確地記錄。然而，該壓力不會使觸 摸面板354疲勞或使其彎曲、凹陷、破裂、斷開等。因此，觸摸面板354可以 忍耐更多次數的接觸，從而可以使用更長時間。圖5示出根據本發明的用於組裝MD 200的方法500的一個示例性實施例。 圖5的過程500是參照圖3a和3b的示例實施例說明的。在步驟520中，提供 外殼350。如上所述，外殼350可以由單件材料形成，或由至少兩件組裝的材 料形成。至少外殼350的預定區域是透明的。外殼350可包括用於容納MD 200
的內部部件的開口 352。在步驟530中，導軌系統320被插入外殼350中。導軌系統320包括在 MD 200的操作期間使用的顯示器326和電路。根據本發明，顯示器326受到 外殼350的保護。優選地，顯示器326以一旦被插入就將與外殼350的預定區 域對準的方式位於導軌系統320上。在步驟540中，將觸摸面板354定位於外殼350上。觸摸面板354可以在 插入導軌系統320之前與電路連接。優選地，觸摸面板354與預定區域和顯示 器326對準。 一旦被定位，則觸摸面板354可以被固定就位(例如使用粘合劑、 壓力等)。蓋/屏面380可以任選地設置在觸摸面板354上並與外殼350耦合。 蓋/屏面380應包含挖去部分382以允許用戶觸及觸摸面板354。行動裝置的電路和顯示器裝入在全硬殼式外殼350內可以增加MD 200的 耐用性和強度。如果至少預定區域由透明材料形成則這類設計是實用的。如果 像常規那樣用不透明材料來形成外殼，則必須在其中形成大開口以露出顯示 器。對於具有較大顯示屏的較小的行動裝置的總的期望是要求開口幾乎跨越外 殼的整個寬度。從而顯著地犧牲了外殼的強度。根據本發明形成的外殼350由 於全硬殼式結構可以在保持最大的強度的同時允許用戶查看顯示器326。另外， 外殼350增加了顯示器326和觸控螢幕354的耐用性和使用壽命，因為顯示器326 受到外殼350的保護而觸控螢幕354得到完全的支撐。可以對本發明的結構和方法進行各種修改和變化而不背離本發明的精神 和範圍對於本領域的技術人員來說是顯而易見的。因此，旨在本發明涵蓋本發 明落在所附權利要求及其等效技術方案的範圍內的修改和變化。
權利要求
1.一種設備，包括整體形成並具有預定的基本上透明的區域的外殼，所述外殼具有至少一個開口；以及位於所述外殼內部的顯示裝置，所述顯示裝置通過所述開口插入所述外殼內並與所述預定區域對準。
2. 如權利要求l所述的設備，其特徵在於，還包括附連於所述外殼的外壁的觸摸面板，所述觸摸面板與所述顯示裝置對準。
3. 如權利要求1所述的設備，其特徵在於，還包括-位於所述外殼的內壁和所述顯示裝置之間的觸摸面板。
4. 如權利要求l所述的設備，其特徵在於，所述外殼基本上由一件材料形成。
5. 如權利要求l所述的設備，其特徵在於，所述預定透明區域包括基本 上整個外殼。
6. 如權利要求1所述的設備，其特徵在於，所述設備包括條形碼掃描器、 數字成像器、GPS、無線收發器和RFID讀出器中的至少一個。
7. 如權利要求2所述的設備，其特徵在於，所述設備是行動裝置。
8. 如權利要求2所述的設備，其特徵在於，還包括 與所述外殼耦合的屏面。
9. 如權利要求8所述的設備，其特徵在於，所述屏面包括與所述觸摸面 板對準的挖去部分。
10. 如權利要求2所述的設備，其特徵在於，所述觸摸面板由從所述外殼 伸出的壁結構橫向地支撐在至少一個側面上。
11. 如權利要求10所述的設備，其特徵在於，所述壁結構從所述外殼向 外伸出。
12. 如權利要求10所述的設備，其特徵在於，所述觸摸面板的周邊由從 所述外殼伸出的壁結構橫向地支撐。
13. 如權利要求l所述的設備，其特徵在於，還包括 位於所述外殼內的導軌系統。
14. 如權利要求13所述的設備，其特徵在於，所述外殼包括多個導向裝 置，所述導軌系統使用所述導向裝置通過所述開口插入所述外殼中。
15. 如權利要求13所述的設備，其特徵在於，所述導軌系統包括齒條，所述齒條使所述顯示設備就位。
16. —種方法，包括形成單件外殼，所述外殼具有預定的基本上透明的區域以及至少一個開通過所述開口將顯示裝置插入所述外殼中；以及 將所述外殼內的所述顯示裝置與所述預定區域對準。
17. 如權利要求16所述的方法，其特徵在於，還包括 將觸摸面板附連於所述外殼的外壁；以及 將所述觸摸面板與所述顯示裝置對準。
18. 如權利要求16所述的方法，其特徵在於，所述插入步驟包括以下子步驟將所述顯示裝置附連於導軌系統；以及使用所述外殼的導向裝置通過所述開口將所述導軌系統插入所述外殼中。
19. 一種移動裝置，包括具有預定的基本上透明的區域和至少一個開口的單件外殼；第一裝置，用於通過所述開口插入到所述外殼的導向裝置中；第二裝置，用於顯示數據，所述第二裝置附連於所述第一裝置並與所述預定區域對準；以及第三裝置，用於處理所述數據，所述第三裝置與所述第二裝置耦合併附連於所述第一裝置。
20. 如權利要求19所述的裝置，其特徵在於，還包括第四裝置，用於從用戶對所述第三裝置的觸摸獲取進一步的數據，所述第 四裝置與所述第三裝置耦合。
全文摘要
描述了一種包括外殼(350)和顯示裝置(320)的設備。外殼(350)是整體地形成的(即，單件外殼)並具有預定的基本透明的區域。外殼(350)還具有至少一個開口(352)。顯示裝置(320)位於外殼(350)的內部並通過開口(320)插入外殼(350)中並與預定區域對準。
文檔編號H04M1/02GK101213820SQ200680024217
公開日2008年7月2日 申請日期2006年5月26日 優先權日2005年6月30日
發明者D·貝洛斯, E·M·詹森, T·沃爾弗 申請人:訊寶科技公司