具有可旋轉顯示器的可攜式裝置的製作方法
2023-11-10 14:26:47
專利名稱：具有可旋轉顯示器的可攜式裝置的製作方法
技術領域：
本發明大體上涉及一種能構成為多種構造的可攜式電子裝置，更尤其涉及一種用於多種構造的顯示信息的多構造裝置。
背景技術：
移動通信裝置正在廣泛使用，並以各種形狀因素來製造。最流行的一個形狀因素是摺疊或「翻蓋」設計。翻蓋設計具有由鉸鏈連接的兩個主體部分，並且這兩個主體部分在打開位置和關閉位置之間相對於彼此旋轉。通常一個主體部分包括用於顯示信息的顯示器、以及用於例如在通話過程中播放所接收的音頻和聲音信號的聽筒揚聲器。另一個主體部分包括鍵盤和其它的按鈕，從而允許使用者輸入數據和控制移動通信裝置的操作。使用者通常將翻蓋式移動通信裝置保持關閉，直到他們希望進行通話，或者是應答電話或者是撥打電話。
但是翻蓋式移動通信裝置存在一些問題。例如，一種廣泛使用的服務被稱為「呼叫者ID」，它允許接收方移動通信裝置顯示呼叫該移動通信裝置的那一方的主叫號碼和其它信息。但是，利用典型的翻蓋式移動通信裝置，使用者必須打開移動通信裝置以看見顯示器和呼叫者ID信息。很多使用者已經表達了如下的興趣，就是在不必打開移動通信裝置觀看顯示器的情況下能夠在收到呼叫通知信號時看見呼叫者ID信息。一些使用者將他們的移動通信裝置設置成使其在打開時自動應答電話。
已經實現的一種解決該問題的方案是在翻蓋的外側上設置第二個較小的顯示器，從而當電話打進時能在外側顯示器上顯示呼叫者ID信息，允許使用者決定它是否是使用者在當時想要應答的電話。這種方式的問題在於明顯增加了移動通信裝置的成本，並可能增加移動通信裝置的厚度以容納另外的顯示器。通常即使顯示器不是移動通信裝置中最昂貴的元件，也是最昂貴元件之一。因此需要一種裝置，讓使用者在翻蓋式移動通信裝置處於關閉位置時能夠看見顯示器，而不需要第二顯示器的額外成本。
附圖的簡要說明
圖1顯示根據本發明的具有旋轉顯示器的多構造電子裝置處於完全打開位置的第一等軸測圖；圖2顯示根據本發明的具有旋轉顯示器的多構造電子裝置處於部分關閉位置的第二等軸測圖；圖3顯示根據本發明的具有旋轉顯示器的多構造電子裝置處於部分打開位置的第三等軸測圖；圖4顯示根據本發明的具有旋轉顯示器的多構造電子裝置處於完全關閉位置的第四等軸測圖；圖5顯示根據本發明的一個方面的多構造電子裝置的旋轉顯示器的裝配圖；圖6顯示用於根據本發明的一個方面的多構造電子裝置的顯示器模塊；圖7顯示根據本發明的一個方面的顯示器模塊的柔性電路路由選擇的詳細情況；圖8顯示用於根據本發明的一個實施方案的多構造電子裝置的可旋轉顯示器模塊的裝配圖；圖9顯示用於旋轉根據本發明的一個實施方案的顯示器模塊的機構的詳細情況；圖10顯示用於根據本發明的一個實施方案的多構造電子裝置的可旋轉顯示器模塊的裝配圖；圖11顯示用於根據本發明的一個實施方案的多構造電子裝置的可旋轉顯示器模塊的裝配圖；圖12顯示根據本發明的一個實施方案的具有旋轉顯示器的多構造電子裝置的等軸測圖；圖13顯示用於根據本發明的一個實施方案的多構造電子裝置的可旋轉顯示器模塊的裝配圖；圖14顯示用於根據本發明的一個實施方案的多構造電子裝置的可旋轉顯示器模塊的裝配圖。
優選實施方案的詳細說明儘管本說明書以限定本發明的被認為具有新穎性的特徵的權利要求作為結束，但是相信從以下結合附圖的描述中將更好地理解本發明，在這些附圖中類似的附圖標記承前使用。
本發明通過使用響應於正在打開或關閉的裝置而旋轉的單個顯示器，使得在打開位置或關閉位置能夠看見顯示器，解決了使用者不使用在翻蓋式多構造電子裝置例如移動通信裝置或個人數字助理(PDA)的外側上的第二顯示元件就不能看到顯示的信息的問題。本發明還提供用於旋轉顯示器的各種裝置，例如帶、或者齒輪和輪軸組件。本發明還提供顯示器沿著水平軸線或豎直軸線的旋轉。本發明更進一步提供在用於旋轉顯示器的帶系統中的有限滑動，從而確保顯示器的整個旋轉。
現在參考圖1，顯示了根據本發明的具有旋轉顯示器模塊108的多構造電子裝置100處於完全打開位置的第一等軸測圖。該裝置包括第一主體部分104和第二主體部分102。如本領域中公知的那樣，這兩個主體部分通過鉸鏈106鉸接連接，從而它們可以繞著鉸鏈軸線相對於彼此旋轉。第二主體部分可以包括例如電路板、鍵盤、和用於控制該裝置的其它按鈕等。該裝置可以例如是摺疊式移動通信裝置。顯示器具有觀看表面109，在該裝置打開時該觀看表面109與內表面110對準。
在圖2至4中，分別顯示了處於部分關閉位置200、部分打開位置300和完全關閉位置400的多構造電子裝置。與圖1一起，這些圖顯示了關閉該裝置的順序。在圖1中，顯示器可以被使用者看見並且呈現在第一主體部分的內側部分上。隨著第一主體部分向第二主體部分旋轉，當使用者在關閉裝置時，顯示器模塊旋轉，如圖2至3所示，直至該裝置關閉，於是現在顯示器在第一主體部分的外側上可以被使用者看見。如這些圖所示，顯示器模塊繞水平軸線相對於該裝置旋轉，且它自動旋轉使得能夠在打開位置或關閉位置看見它。當該裝置關閉時，觀看表面109與該裝置的第一部分104的外表面112對準。
現在參考圖5，顯示了根據本發明的一個方面的多構造電子裝置的可旋轉顯示器模塊108的裝配圖500。所示顯示器模塊坐放於第一主體部分104中。顯示器模塊包括顯示元件，例如液晶顯示器。如本領域中已知的那樣，該顯示元件根據從驅動器電路提供給它的電信號顯示信息。顯示器模塊由一對軸向輪轂502支撐，這些軸向輪轂限定了顯示器模塊旋轉所繞的軸線。圖6本身(600)顯示了顯示器模塊108。為了向顯示器提供電信號，通過其中一個軸向輪轂502將柔性電路板602連接至顯示器。在圖7中，顯示器的等軸測詳細視圖700顯示了包裹在軸向輪轂502上的柔性電路板602。柔性電路板的一部分進入軸向輪轂並通至顯示元件，以向顯示元件提供能量和信息信號。如本領域中常見的那樣，柔性電路板將顯示元件連接至優選位於第二主體部分中的驅動器電路。
因此顯示器模塊108可旋轉地安裝在多構造電子裝置的第一主體部分中。顯示器模塊繞支撐顯示器模塊的一對軸向輪轂旋轉，顯示器模塊包括顯示元件，且允許電信號通入顯示元件，從而可以在顯示元件上顯示信息。顯示器模塊的旋轉依賴於第一和第二主體部分相對於彼此的運動，從而在該裝置處於打開位置時以及在該裝置處於關閉位置時，該裝置的使用者能夠觀看顯示器。存在各種裝置用於使顯示器模塊與主體部分的運動相結合進行旋轉的裝置。
現在參考圖8，顯示了用於根據本發明的一個實施方案的多構造電子裝置的可旋轉顯示器模塊的裝配圖800。在本發明的一個實施方案中，用於使顯示器模塊旋轉的裝置包括連接在第一主體部分和第二主體部分之間的小帶802。優選地，該帶安裝在其中一個軸向輪轂502和第二主體部分中的固定支柱804上。該軸向輪轂502和支柱804優選都具有槽，且該帶坐放於這些槽內。軸向輪轂和支柱的直徑確定了顯示器模塊的旋轉量。隨著第一和第二主體部分相對於彼此運動，帶利用固定的支柱使顯示器模塊旋轉。留作為工程學選擇，確定用於給定應用的所需旋轉量的軸向輪轂和支柱的相對直徑。在優選實施方案中，帶是足夠繃緊的以確保旋轉，但是如果防止顯示器模塊運動，則不繃緊成使得帶不能滑動。如此設計，則可以選擇軸向輪轂和支柱的直徑使得通常顯示器模塊略微過度旋轉，但是可以設置停止部件，以在所需的位置處停止顯示器模塊的旋轉。
現在參考圖9，顯示用於旋轉根據本發明的一個實施方案的顯示器模塊的機構的詳細視圖900。此處能夠看見軸向輪轂502和支柱804，軸向輪轂502連接至多構造電子裝置的第一主體部分中的顯示器模塊，支柱804安裝在第二主體部分中並固定在適當的位置中。在軸向輪轂和支柱之間是連接第一和第二主體部分的帶802。在優選實施方案中，安裝了帶的軸向輪轂和支柱的直徑使得通常顯示器模塊略微過度旋轉。但是，帶是張緊的，從而帶將隨著第一和第二主體部分的運動而滑動，並防止顯示器模塊旋轉，並且在優選實施方案中，使用停止部件來在該裝置完全打開或完全關閉時停止顯示器模塊的旋轉。在一個實施方案中，停止部件包括從軸向輪轂502延伸出的突起902。在第一主體部分中設置一對停止壁904，以通過與該突起902幹涉而在所需的位置處停止顯示器模塊的旋轉。當顯示器模塊旋轉到終端位置時，也就是當該裝置幾乎完全打開或幾乎完全關閉時，該突起與其中一個停止壁904相接觸。在顯示器模塊處於正確位置的時候，隨著該裝置運動到完全關閉或完全打開位置，帶802在軸向輪轂上滑動、或者在支柱804上滑動、或者同時在軸向輪轂和支柱804上滑動。因此，不管在製造過程中軸向輪轂和支柱的直徑、以及帶802的長度的變化，都能確保顯示器模塊的適當位置。另外，隨著該裝置的老化，這種布置因為該裝置的使用而使帶變長。
存在各種其它能夠在裝置打開或關閉時使顯示器模塊旋轉的機構，包括例如由對該裝置的主體部分相對於彼此的運動進行檢測的傳感器控制的電動機械馬達組件。但是，簡單的無源機械機構被證實是使顯示器模塊旋轉的最節省成本的裝置。除了帶機構外，設想可以採用齒輪和輪軸機構使顯示器模塊旋轉。
現在參考圖10，顯示用於根據本發明的一個實施方案的多構造電子裝置的可旋轉顯示器模塊的裝配圖1000。特別地，此處顯示了用於旋轉顯示器模塊的齒輪和輪軸機構。輪轂齒輪1002固定在軸向輪轂502上。該輪轂齒輪與安裝在傳動輪軸1004上的第一齒輪1003互相嚙合。安裝在該傳動輪軸的相對端上的第二齒輪1005與固定安裝在第二主體部分中的固定齒輪1006互相嚙合。也就是說，該固定齒輪不運動。傳動輪軸例如通過設置在第一主體部分中的引導部件1007來保持在適當的位置。因此，隨著第一和第二主體部分相對於彼此運動，由於固定齒輪不運動的事實，傳動輪軸旋轉，因此傳動輪軸必須在沿著固定齒輪移動時旋轉。同樣地，傳動輪軸藉助於輪轂齒輪將這種旋轉傳遞給顯示器模塊。可以選擇齒數比以確保顯示器模塊的所需旋轉範圍。
為了確保顯示器在旋轉時的適當定位，齒輪組件可以被設計為用於略微的過度旋轉，如前面結合圖8的帶驅動組件所描述的那樣。為了允許齒輪滑動，傳動輪軸1004可以被用彈簧安裝在引導部件中。也就是說，傳動輪軸通常被偏置到與輪轂齒輪1002及固定齒輪1006嚙合的位置中，但是當顯示器到達終端位置(完全打開或完全關閉)時，傳動輪軸可能會在齒輪滑動經過彼此時瞬間移動離開齒輪。這種彈簧安裝可以通過在引導件中實際安裝彈簧或者通過將傳動輪軸設計為以懸臂方式偏轉來實現。還設想可以利用離合器動作。在使用離合器的實施方案中，滑動機構將設置在輪轂和固定齒輪之間的連接裝置中。設想可以不使用輪轂齒輪而使用平面，並且可以使用輥代替第一齒輪1003，在顯示器的整個旋轉期間該輥在該表面上滑動。類似地，傳動輪軸可以是兩個半部和與這兩個半部匹配的滑動離合器，從而在因為顯示器已到達終端位置而一個半部停止旋轉時允許另一個半部旋轉。
至此僅討論了顯示器模塊的水平旋轉。也設想顯示器模塊可以繞著豎直軸線旋轉。現在參考圖11，顯示用於根據本發明的一個實施方案的多構造電子裝置的可旋轉顯示器模塊的裝配圖1100。為了提供豎直旋轉，採用與圖10所示類似的齒輪和輪軸組件，增加了第二傳動輪軸1102，該第二傳動輪軸1102與第一傳動輪軸1004互相嚙合。第二傳動輪軸也與頂部輪轂齒輪1104互相嚙合。因此，隨著第一和第二主體部分相對於彼此運動，顯示器模塊繞豎直軸線旋轉，如圖12所示，其中顯示了在完全打開和完全關閉位置之間的中間位置的裝置(1200)，顯示器模塊處於其旋轉的中間位置處。
儘管齒輪和輪軸組件提供了顯示器模塊的必需的旋轉，在某些應用中，與圖8至9的帶機構相關的內置滑動件可以與如圖13所示的齒輪和輪軸組件相結合。在圖13中，顯示了用於根據本發明的一個實施方案的多構造電子裝置的可旋轉顯示器模塊的裝配圖1300。此處帶802如前面一樣連接第一和第二主體部分。但是，帶不是連接至軸向輪轂，而是連接至雙重型傳動輪軸1302，該雙重型傳動輪軸1302在安裝有帶的一端上具有帶引導件，且在與固定到顯示器模塊上的輪轂齒輪1104互相嚙合的另一端處具有傳動齒輪1003。
現在參考圖14，顯示用於根據本發明的一個實施方案的多構造電子裝置的可旋轉顯示器模塊的裝配圖1400。此處在位於該裝置內的控制電路的控制下通過馬達1402旋轉顯示器。使用所示馬達的優點在於在第一和第二主體部分之間不需要機械連接。通常例如具有摺疊構造的蜂窩式電話的裝置具有用於檢測電話的打開和關閉的裝置。檢測電話構造的一種最普通的方式是利用設置在一個主體部分中的霍耳效應開關1404和設置在另一個主體部分中的磁體1406，該磁體1406所在部位使得霍耳效應開關在一個位置受到磁體接近的影響，並且當電話構造改變時，磁體移動離開霍耳效應開關。通過該裝置的控制電路檢測霍耳效應開關的狀態，並相應採取動作，使顯示器旋轉至適當位置，這與此處描述的前面的實施方案的描述相一致。也設想可以在第一主體部分中設置馬達，並用於驅動如此處前述的輪軸和齒輪組件或帶組件。
因此，本發明提供一種多構造電子裝置，它具有例如通過鉸鏈彼此連接的第一主體部分和第二主體部分。該裝置可以例如是個人數字助理、蜂窩式電話、或者任何各種手持的多用途電子裝置。第一主體部分具有安裝在其中的顯示器模塊，用於向該裝置的使用者顯示信息。也設想顯示器模塊還可以用作為輸入裝置，其中顯示器模塊例如是觸控螢幕顯示器，它讀取觸覺輸入，如該領域中已知的那樣。第一和第二主體部分相對於彼此運動至打開和關閉位置，並且該裝置可以在打開或關閉位置中用於多種功能。為了避免給該裝置增加第二顯示器所帶來的複雜性和成本，顯示器模塊自動旋轉，從而能夠在打開或關閉位置中看見顯示器模塊。在一個實施方案中，顯示器模塊繞水平軸線相對於第一主體部分自動旋轉。在另一個實施方案中，顯示器模塊繞豎直軸線相對於第一主體部分自動旋轉。為了使顯示器模塊旋轉，可以如工程學判斷所規定的那樣採用多種機構中的一種，例如使用連接在第一和第二主體部分之間的帶。使用帶機構的優點在於與第一部分中用於防止顯示器模塊過度旋轉的停止部件的使用相結合時能確保適當的位置。帶必須被張緊，從而一旦顯示器模塊旋轉至終端位置帶就滑動。或者，顯示器模塊可以通過連接在第一和第二主體部分之間的齒輪和輪軸組件、或者通過連接在第一及第二主體部分之間的帶與齒輪及輪軸組件的組合而自動旋轉。
另外，設想本發明提供一種可摺疊移動通信裝置，該可摺疊移動通信裝置具有第一和第二主體部分，第一和第二主體部分以可旋轉的方式連接在一起，並能夠在打開位置和關閉位置之間運動。第一主體部分具有內表面和外表面。安裝在第一主體部分中的是可旋轉的顯示器模塊，該顯示器模塊具有觀看表面。顯示器模塊旋轉，從而在移動通信裝置處於打開位置時，顯示器模塊的觀看表面與第一主體部分的內表面對準，並且當移動通信裝置處於關閉位置時，顯示器模塊的觀看表面與第一主體部分的外表面對準。儘管已經圖示和描述了本發明的優選實施方案，但是很明顯本發明不限於此。本領域技術人員將在不脫離本發明的如所附權利要求所限定的精神和範圍的情況下想到多種變型、變化、變體、替代物和等同物。
權利要求
1.一種多構造電子裝置，包括具有顯示器模塊的第一主體部分；鉸接連接至該第一主體部分的第二主體部分；其中第一和第二主體部分相對於彼此運動至打開和關閉位置；並且其中該顯示器模塊自動旋轉，從而在打開或關閉位置能夠看見該顯示器模塊。
2.如權利要求1所述的多構造電子裝置，其中顯示器模塊繞水平軸線相對於第一主體部分自動旋轉。
3.如權利要求1所述的多構造電子裝置，其中顯示器模塊繞豎直軸線相對於第一主體部分自動旋轉。
4.如權利要求1所述的多構造電子裝置，其中顯示器模塊藉助於連接在第一和第二主體部分之間的帶而自動旋轉。
5.如權利要求4所述的多構造電子裝置，還包括用於防止顯示器模塊過度旋轉的停止部件，並且其中一旦顯示器模塊旋轉到終端位置中，所述帶就滑動。
6.如權利要求1所述的多構造電子裝置，其中顯示器模塊藉助於連接在第一和第二主體部分之間的齒輪和輪軸組件而自動旋轉。
7.如權利要求1所述的多構造電子裝置，其中顯示器模塊藉助於連接在第一及第二主體部分之間的帶、和齒輪及輪軸組件的組合而自動旋轉。
8.如權利要求1所述的多構造電子裝置，其中顯示器模塊藉助於馬達而自動旋轉。
9.一種可摺疊移動通信裝置，包括第一和第二主體部分，第一和第二主體部分可旋轉地連接在一起，並能夠在打開位置和關閉位置之間運動，第一主體部分具有內表面和外表面；以及顯示器模塊，該顯示器模塊可旋轉地安裝在第一主體部分中，並具有觀看表面；其中顯示器模塊旋轉，從而在該移動通信裝置處於打開位置時顯示器模塊的觀看表面與第一主體部分的內表面對準，並且在該移動通信裝置處於關閉位置時顯示器模塊的觀看表面與第一主體部分的外表面對準。
10.如權利要求9所述的多構造電子裝置，其中顯示器模塊繞水平軸線相對於第一主體部分自動旋轉。
11.如權利要求9所述的多構造電子裝置，其中顯示器模塊繞豎直軸線相對於第一主體部分自動旋轉。
12.如權利要求9所述的多構造電子裝置，其中顯示器模塊藉助於連接在第一和第二主體部分之間的帶而自動旋轉。
13.如權利要求12所述的多構造電子裝置，還包括用於防止顯示器模塊過度旋轉的停止部件，並且其中一旦顯示器模塊旋轉到終端位置中，所述帶就滑動。
14.如權利要求9所述的多構造電子裝置，其中顯示器模塊藉助於連接在第一和第二主體部分之間的齒輪和輪軸組件而自動旋轉。
15.如權利要求9所述的多構造電子裝置，其中顯示器模塊藉助於連接在第一及第二主體部分之間的帶、和齒輪及輪軸組件的組合而自動旋轉。
16.如權利要求9所述的多構造電子裝置，其中顯示器模塊藉助於馬達而自動旋轉。
全文摘要
一種多構造電子裝置具有相對於彼此運動的兩個主體部分(102，104)、以及單個顯示器模塊(108)。當該裝置從打開位置(100)重構為關閉位置(400)時，顯示器模塊旋轉，從而在那些位置中都能觀看該顯示器模塊。通過使用帶(802)、齒輪和輪軸(1000)、或者帶和齒輪及輪軸的組合(1300)，可以進行該旋轉。顯示器可以水平地或豎直地旋轉。
文檔編號H04B1/38GK1871837SQ200480030657
公開日2006年11月29日 申請日期2004年9月27日 優先權日2003年10月20日
發明者穆罕默德·T·哈立德, 阿德裡安·P·達維斯, 吉諾·V·託齊 申請人:摩託羅拉公司(在德拉瓦州註冊的公司)