CN100462893C - 可折叠的设备 - Google Patents

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Abstract

一种电子设备，包括：被安排成相对于彼此可移动的至少第一框架部件(1a)、第二框架部件(1b)和第三框架部件(1c)，以及被安排成使第一框架部件(1a)连接到第二框架部件(1b)上的第一打开结构(2)和被安排成使第一框架部件(1a)连接到第三框架部件(1c)上的第二打开结构(2)。第一、第二和第三框架部件被安排成使设备至少具有两个位置，在其中的第一，即合拢位置中，框架部件(1)基本彼此相叠和/或彼此相套，在第二，即打开位置中，第二框架部件(1b)借助于第一打开结构移动成至少部分地离开第一框架部件(1a)，而第三框架部件(1c)借助于第二打开结构移动成至少部分地离开第一框架部件(1a)。在第二，即打开位置中，设备的框架部件(1)安排成彼此相邻地定位。此外，本发明还提供了一种控制电子设备的用户接口的方法以及计算机程序。

Description

可折叠的设备
技术领域
本发明涉及按照所附权利要求1的前序所述的包括至少三个被安排成相对于彼此可移动的框架部件(frame part)的电子设备。此外本发明还涉及一种按照所附权利要求13的前序所述的方法和一种按照所附权利要求17所述的前序所述计算机程序。
背景技术
使用诸如移动电话机和PDA设备之类的各种便携式和手持式设备越来越多地带有附加的多种功能。这在设备的使用和设计上带来了新的种类的挑战。此外，用户希望对于他们的日常使用来说有一些使用方便而且多用途的解决方案。
用户通过设备的用户接口特别是小键盘、显示器来控制设备的操作。由于设备功能之间的差别，用一个用户接口不一定是使用不同功能的最佳解决方案。在一些已知的设备解决方案中，已经在使用不同的用户接口，用户可以借助于这些用户接口使用不同的设备功能。例如，在Nokia Communicator中有一个简单的用于诸如电话呼叫之类的基本功能的用户接口和一个使用多用途应用的扩展用户接口。可以通过“打开”设备来使用提供较大的显示器和更多用途小键盘的扩展用户接口。
专利申请WO 03/054672揭示了一种电话机结构，有两个可折叠的侧翼接在设备的框架部件的相对两侧。侧翼合拢时彼此叠在框架部件上，打开时处于框架部件的两侧。建议在所述侧翼和框架部件内设置不同的诸如按钮和显示器之类的用户接口部件。
在已知的提供更为紧凑或扩展的用户接口的结构中，不同的用户接口的结构，诸如显示器或小键盘，不能在不同的用户接口状态下以有效方式加以利用。因此，通常在设备内必须安排几个小键盘和显示器。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种设备结构，这种设备结构处于合拢位置时很小，容易携带，而在打开时提供多用途的用户接口。此外，本发明使得在不同的使用情况中可以部分使用相同的用户接口结构。
按照本发明的电子设备的主要特征如在独立权利要求1的特征部分中所述。按照本发明的方法的主要特征如在独立权利要求13的特征部分中所述，而按照本发明的计算机程序的主要特征如在独立权利要求17的特征部分中所述。其他从属权利要求将给出本发明的一些有益的实施例。
按照本发明的设备包括至少三个被安排成相对于彼此可移动的框架部件，其彼此连接成在设备处于合拢位置时设备的框架部件彼此相叠和/或彼此相套，而在设备打开时框架部件彼此并靠。这些框架部件可以设置成彼此相隔很小的距离，或者可以彼此接触。
在设备的一个实施例中，框架部件的第二和第三部件连接到第一部件上，使得在设备合拢时第三部件可以位于第一部分上面，而第二部件可以位于第一部件下面，即第一部件不与第三部件相对的那一侧。此外，框架部件在设备打开时相互接触。在打开按照一个实施例的设备时，这些部件相互并靠的方式可以联想到有三个叶的三叶草。
在一个实施例中，打开和/或合拢的框架部件借助于诸如磁铁之类的锁定装置相互锁定。在另一个实施例中，框架部件的位置依次借助于位置检测装置加以检测。
在本发明的一个实施例中，第二框架部件和第三框架部件借助于铰链结构连接到第一框架部件上，使得铰链结构的轴线之间的角度为120度。因此，第二框架部件和第三框架部件的打开方向之间的角度就为60度。
在一个实施例中，框架部件是统一的，使得在合拢时相互相叠的侧边在它们的形状上基本上相互一致。因此，合拢的设备的外形基本上与只有一个部件的形状相对应。
执行设备的不同功能的结构可以位于设备的不同部件内。在按照本发明的一个实施例中，数据处理在一个部件内执行，而诸如电池之类的电源系统位于第二部件内。所需的功率从第二部件通过适当的引线结构，可以是打开结构的一部分和/或软引线结构，输送给其他部件。其他信号在不同的部件之间可以按类似方式传送。
在本发明的一个实施例中，两个框架部件在打开时形成小键盘组件，而在另一个实施例中这些框架部件在打开时形成触摸屏。
在本发明的一个实施例中，至少在一个框架部件内具有执行器，借助于这些执行器可以在设备处于合拢位置时对设备进行控制。在一个实施例中，设备打开的方式使得包括以上提到的执行器的表面仍然可见。
本发明使得在一个合拢时小且容易携带的小设备内能使用不同的显示器和键盘的组合。一个实施例使对用户友好的标准打字机键盘可以置于小尺寸的电话机内。此外，还可以使用两个甚至是三个象触摸屏那样的显示器。还可以将一些执行器安排在多个部件中的一个部件的两侧。
还可以将设备的不同部件的表面用于直接与控制设备有关的之外的其他用途。这类应用包括例如各种装饰、游戏及其他与个性化相联系的解决方案。
按照本发明的结构不取决于如何将设备功能的使用与设备结构的位置彼此相联系。在一个实施例中，在设备处于合拢位置时可以用一个简单的用户接口使用设备的功能，而通过打开设备就可以使用多用途的用户接口。在按照本发明的一个实施例的电话机中，在电话机的一部分已经打开时就可以打电话。
通过将设备从合拢位置打开到打开位置可以激活按照本发明的一个实施例的设备的用户接口。因此，例如，通过打开和/或合拢设备，可以将显示器和/或小键盘设置成接通或断开和/或可见或隐藏。打开和/或合拢设备所达到的效果当然取决于设备及其使用的应用，这例如可以与进行电话呼叫、写入、读出、游戏相联系，即与用户可以用他的设备来做什么有关。
根据本发明的解决方案可以用于不同设备，例如便携和手持式设备。例如，设备可以是移动电话、PDA、通信设备和/或游戏设备。概括地说，本发明是很适合于在于这样的目的，其希望设备例如当携带时尺寸小，而有时具有较大面积例如以便进行操作和/或显示信息。在有些实施例中，这种可折叠结构在设备没有打开到使用位置时还形成对设备的装置的保护结构。因此，例如在运输期间小键盘、显示器和/或摄像机镜头可以得到保护。
附图说明
以下将参考所附原理图对本发明进行详细说明，在这些附图中：
图1示出了按照本发明的处于打开位置的设备的实施例；
图2示出了按照本发明的处于合拢位置的设备；
图3示出了根据图2的处于横向的设备；
图4至9示出了与按照本发明而打开设备相联系的一些阶段；
图10示出了本发明的处于打开位置的另一个实施例；
图11示出了图10的处于合拢位置的设备；
图12示出了本发明的处于打开位置的第三实施例；
图13示出了图12的处于合拢位置的设备；
图14至17示出了处于不同位置的本发明的第四实施例；
图18以流程图示出了按照一个实施例的设备的控制原理；以及
图19至24示出了与按照本发明而打开设备相联系的一些阶段。
具体实施方式
为了清晰起见，这些图只示出了理解本发明所必需的细节。为了突出本发明的特征，图中省略了对于理解本发明不是必需的和任何本领域技术人员都知道的结构和情况。
在说明中，打开设备的概念主要是指将设备的机械结构打开成使得至少两个框架部件相互并靠。相应地，合拢设备的概念主要是指将设备的框架部件定位成基本上一个叠在另一个上或者一个套在另一个内。设备的功能可以按情况接通或合拢，无论设备是处于打开还是合拢状态。
图1示出了按照本发明的在设备打开时的设备结构。设备包括三个框架部件1，安排成相互可相对移动，第二部件1b和第三部件1c借助于铰链2或允许打开运动的相应的结构连接到第一部件1a上。在如图所示的实施例中，第二部件1b和第三部件1c借助于铰链结构2连接到第一部件1a上的方式，使得各铰链结构的轴线之间的角度为120度。因此，第二部件1b和第三部件1c的打开方向之间的角度就为60度。所有三个框架部件1在设备打开时相互连接。
在根据图1的示例中，一个框架部件1包括设备的显示器3以及一些按钮4，和设置在其他两个部件上的小键盘5，在这种情况下为标准打字机键盘。小键盘5也可以是某些其他类型的和/或按键的布置可以与所给出的不同。也可以将执行器放置在一个、两个或三个框架部件1内。在一个实施例中，触摸屏3安排在两个框架部件1内，而在另一个实施例中触摸屏3安排在三个部件1内。除了显示器3之外，设置在设备的框架部件1内的执行器可以包括小键盘5、按钮4、扬声器和麦克风等。
可以将与设备操作相联系的结构，例如电源、控制器、发射机、接收机、存储器、连接器，按特定应用设置在一个或多个框架部件1内。
图2依次给出了根据图1的设备结构处于合拢位置时从与如图1中所示的相应的方向看到的。因此，框架部件1相互相叠，形成一叠。从图3可以看到以较为示意性的方式示出的设备的框架部件1的相叠放置，其给出了从方向X看到的、根据图2中的横向的情况。在这个示例中，第三框架部件1c位于第一框架部件1a的上面，而第二框架部件1b位于第一框架部件的下面，即在与第三框架部件的相对的那一侧。
由图4至9形成的系列图示出了与按照本发明的一个实施例而打开和合拢结构相联系的各个阶段。在系列图中，图5示出了从方向X看到的、根据图4的实施例，以及图6、7和8、9这两对图也是这样。为了清晰起见，在这一系列图中使用了附加的与其他图不同的标注，以指定这些框架部件1的各个表面。在图4、6和8中，第一框架部件1a的第一表面标为A1，而第二表面标为A2。相应地，框架部件1b的第一表面标为B1、第二表面标为B2，而第三框架部件1c的第一表面标为C1、第二表面标为C2。
在图4和5中，设备合拢，在这种情况下第三框架部件1c的第一表面C1对用户可见(从按照图4的方向看)。
在图6和7中，另外两个框架部件1a、1b从第三框架部件1c下折叠成与第三部件并靠的方式，使得第三部件1c的第一表面C1和第二部件1b的第二表面B2成为可见的。第二框架部件1b与第一框架部件1a以第一表面B1与A1相互相对的方式彼此相叠。
接着，将第二框架部件1b从第一框架部件1a的顶上折叠到如图8和9所示的位置。因此，第一部件1a的第一表面A1、第二部件1b的第一表面B1和第三部件1c的第一表面C1都成为可见的。在这个示例中，将所有三个框架部件1a、1b和1c设置成相互并靠的方式，使得它们的第一表面1A、1B和1C形成一个基本上一致和平整的表面。所有三个框架部件1a、1b和1c在这个示例中是同样厚的，在这种情况下设备打开后就形成一个基本上厚度均匀的结构。然而，如果必要的话也可以将不同的框架部件1做成厚度不同和/或表面外形有起伏的。
在上面所给出的实施例中，这些框架部件1统一的方式，使得在合拢形式相互叠在一起的侧边在形状上基本上相互相对应。因此，设备的外形基本上与单个框架部件1的形状相对应，如在图2和4中可以看到的那样。在这个示例中，设备的厚度与这些框架部件1叠在一起的合成的厚度相对应，如在例如图3和5中可以看到的那样。
也可以将至少一个框架部件1做成与其他框架部件不同的形状。因此，框架部件1在设备的合拢形式中不能相互完全叠合。例如，图10和11示出了这样的一个实施例。在这个示例中，设备的一个框架部件1b比其他两个框架部件1a、1c的面积较大。在图10中，结构呈现为打开，而在图11中结构呈现为合拢。从这两个图可以看到，在这个示例中，第二框架部件1b上的用户接口的一部分按钮4无论在设备打开时还是在设备合拢时都是用户可触及的。
在上面所给出的实施例中，例如铰链结构的打开结构2，的轴线之间的角度基本上为120度，如在图6中所标出的那样。所考虑的在铰链结构2之间的角度特别是对于以上在图1和2中所示的实施例使得设备合拢后的外形基本上与单一的框架部件1的形状相对应。图12和13示出了铰链结构2之间的角度不是120度的实施例。所考虑的结构的框架部件1在设备打开时相互连接，如图12所示。在合拢设备时，框架部件1并没有完全相互叠合，如图13所示。在根据图12和13的实施例中，一个框架部件1b大于其他的框架部件1a、1c，在这种情况下，在设备合拢时，这个最大的框架部件的表面在叠在它上面的其他框架部件的背景上依然可见。如从图12和13可看到的那样，设置在这种区域内的用户接口的按钮4无论在设备打开时还是在设备合拢时用户都能触及。
例如铰链结构的打开结构2的轴线之间的角度的大小，取决于不同应用可以有显著不同。例如，该角度的大小可以是70到170度。在一些实施例中，角度的大小为100到140度。因此，第二框架部件1b和第三框架部件1c的打开方向之间的角度就为40到80度。在铰链结构2的轴线之间的角度基本上为120度时，可以按图1和2所给出的方式将结构做成对称的。
在以上的这些示例中，框架部件1用铰链结构2连接。也可以用其他类型的打开结构2来连接框架部件1。图14至17示出了本发明的实施例，其中第一打开设备2为铰链结构而第二打开结构为滑动结构。所示的滑动结构2使框架部件1c可以直线运动。在图14中，设备处于合拢位置，在这种情况下用户可以使用第一用户接口。在图15中，设备处于中间位置，由铰链结构2连接的两个框架部件1a、1b已经相互并靠在一起。在图16中，第一框架部件1a内的第三框架部件1c已部分从第一框架部件1a滑出。图17示出了处于打开位置的设备，在这种情况下，所有三个框架部件1a、1b、1c相互邻接。当然，打开设备的次序可以与以上所介绍的不同，例如首先将第三框架部件1c滑出来打开。打开结构2也可以用一些不同方式实现。例如，可以用滑动结构使一些框架部件1可以一个在一个上或一个在一个内相互滑动。
在以上所给出的示例中，按钮4安排在框架部件1的主表面上。按钮4和其他装置也可以用其他方式设置。例如，在一个实施例中，一部分按钮4设置在一个或多个框架部件1的侧面上。因此，即使设备合拢，按钮4也能使用。
在一个实施例中，用诸如在图3、5、7和9中所示的磁铁之类的锁定装置6彼此相互锁定打开和/或合拢的框架部件1。在另一个实施例中，框架部件1的位置借助于位置检测装置依次检测。在一个实施例中，锁定装置6和位置检测装置是复合构成的，在这种情况下就能用同一个装置既锁定结构又形成结构的部件的相互位置的数据。位置数据还又可用于一些不同的用途。在一个实施例中，设备的用户接口通过将设备从合拢位置打开成打开位置来激活。因此，通过打开设备例如将显示器3和/或小键盘4、5控制成被接通和/或打开。相应地，通过合拢设备，将显示器3和/或小键盘4、5控制成被断开和/或隐藏。打开和/或合拢设备所达到的效果当然取决于设备及其使用的应用，这例如可以与进行电话呼叫、写入、读出、游戏相联系，即与用户希望用他或她的设备来做什么有关。
在一个实施例中，在合拢设备的一个框架部件1被打开到例如图6和7所给出的位置时，设备的电话呼叫功能被激活。此外，在将设备完全打开成使所有三个框架部件1处于一个平面上时，将激活其他功能，例如可以是一些由用户规定的功能或默认的功能。
此外，在一个实施例中，所假设的设备使用方向可以基于所述位置数据指定，并且基于这数据将对用户接口的设置改变成与使用方向的要求相对应。这种类型的可改变的值可以包括例如观看显示器3上给出的数据的方向和执行器的控制方向。
图18示出了基于对按照本发明的实施例的框架部件1的相互位置的控制原理。在所考虑的这个示例中，不同框架部件1的相互位置基于打开结构2的状态而确定。首先，确定第一打开结构2是否打开，也就是说第一和第三框架部件1的表面是否分开。然后，相应地确定第二打开结构2是否打开，也就是说确定第一和第二框架部件1的表面是否分开。如果两个打开结构2都合拢，在这个示例中就使用对合拢设备的设置。在第一打开结构合拢而第二打开结构打开时，使用对半打开设备的第一设置。相应地，在第一打开结构打开而第二打开结构合拢时，使用对半打开设备的第二设置。在两个打开结构2都打开时，在这个示例中就使用对打开设备的设置。这些设置可能涉及设备的一些不同属性，例如为用户提供的应用或各个应用的特征。
当然，这些不同的实施例可以根据本发明的精神加以修改和以不同的方式应用。例如，打开结构2在所给出的示例中是以一定方式设置的。通过将打开结构2的位置改变到框架部件1的与这些示例中不同的另一侧，就可以影响折叠次序以及打开和合拢结构的过渡形状的外观等等。例如，在一个实施例中，第二框架部件1b和第三框架部件1c与第一框架部件1a的连接方式使得在设备的合拢位置使第二和第三框架部件可以相互相叠。对所考虑的实施例的操作情况示于图19至24这一系列图中。图中没有示出打开结构，但第一框架部件1a和第三框架部件1c用一个打开结构相互连接，这个打开结构可以使第二框架部件1b在设备合拢时处于第一与第三框架部件之间。这个外观例如在有些情况下可以影响到设备的使用性。
通过将结合上述不同实施例所公开的模式和结构以各种方式组合起来，可以产生符合本发明的精神的各种本发明的实施例。因此，不应将以上所给出的实例解释为对本发明的限制，本发明的实施例可以在以下权利要求书所给出的创造性的特征的范围内自由地改变。

Claims (15)

1.一种电子设备，所述电子设备至少包括：
- 被安排成相对于彼此可移动的第一框架部件(1a)、第二框架部件(1b)和第三框架部件(1c)，
- 被安排成使该第一框架部件(1a)连接到该第二框架部件(1b)上的第一打开结构，以及
- 被安排成使该第一框架部件(1a)连接到该第三框架部件(1c)上的第二打开结构，
以及该第一、第二和第三框架部件被安排的方式使得该设备至少具有两个位置，其中
- 在第一位置，即合拢位置，该第一、第二和第三框架部件(1a、1b、1c)基本上彼此相叠和/或彼此相套，
- 在第二位置，即打开位置，该第二框架部件(1b)借助于该第一打开结构被改变成至少部分地离开该第一框架部件(1a)，以及该第三框架部件(1c)借助于该第二打开结构被移动成至少部分地离开该第一框架部件(1a)，
其特征是：在该第二位置，即打开位置，该设备的该第二框架部件(1b)和该第三框架部件(1c)被安排成彼此相邻地定位的方式，使得最靠近该第三框架部件(1c)的该第二框架部件(1b)的一侧以及最靠近该第二框架部件(1b)的该第三框架部件(1c)的一侧彼此接触或彼此相隔很小的距离但不实际物理地接触，以及该第一打开结构被安排成使该第二框架部件(1b)以可转动的方式连接到该第一框架部件(1a)上，以及该第二打开结构被安排成使该第三框架部件(1c)以可转动的方式连接到该第一框架部件(1a)上，以及该第一打开结构的转动轴与该第二打开结构的转动轴之间的角度为70至170度。
2.按照权利要求1所述的设备，其特征是：该第二框架部件(1b)和该第三框架部件(1c)具有打开方向，该打开方向之间的角度小于90度。
3.按照以上权利要求中的任一项所述的设备，其特征是：在该第二位置，即打开位置，该第二框架部件(1b)和该第三框架部件(1c)被安排成彼此并靠地定位。
4.按照权利要求1所述的设备，其特征是：在该第二位置，即打开位置，该第二框架部件(1b)和该第三框架部件(1c)被安排成至少部分地彼此接触。
5.按照权利要求1所述的设备，其特征是：该设备另外包括位置检测装置(6)，用于检测该第一、第二和第三框架部件(1a、1b、1c)的位置。
6.按照权利要求1所述的设备，其特征是：该设备另外包括锁定装置，用于将该第一、第二和第三框架部件(1a、1b、1c)的相互位置锁定在该设备的该第二位置。
7.按照权利要求1所述的设备，其特征是：在该设备的该第一位置，至少该第三框架部件(1c)的第一表面(C1)形成该设备的用户接口，以及在该设备的该第二位置，至少该第一框架部件(1a)的第一表面(A1)、该第二框架部件(1b)的第一表面(B1)和该第三框架部件(1c)的该第一表面(C1)形成该设备的该用户接口。
8.按照权利要求1所述的设备，其特征是：一个或多个框架部件(1)包括至少下列之一：显示器(3)、触摸屏、小键盘(5)、按钮(4)。
9.按照权利要求1所述的设备，其特征是：两个框架部件(1)在该设备的该第二位置形成小键盘组件(5)。
10.按照权利要求1所述的设备，其特征是：至少该第三框架部件(1c)的该第一表面(C1)包括至少在该设备处于该第一或第二位置时处于使用位置的显示器(3)。
11.按照权利要求1所述的设备，其特征是：该设备为下列之一：移动通信设备、通信设备、计算机、摄像机、游戏机。
12.一种控制电子设备的用户接口的方法，所述设备至少包括：
-被安排成相对于彼此可移动的第一框架部件(1a)、第二框架部件(1b)和第三框架部件(1c)，
- 被安排成使该第一框架部件(1a)连接到该第二框架部件(1b)上的第一打开结构，以及
- 被安排成使该第一框架部件(1a)连接到该第三框架部件(1c)上的第二打开结构，
以及该第一、第二和第三框架部件被安排的方式使得该设备至少具有两个位置，其中
- 在第一位置，即合拢位置，该第一、第二和第三框架部件(1a、1b、1c)基本上彼此相叠和/或彼此相套，
- 在第二位置，即打开位置，该第二框架部件(1b)借助于该第一打开结构被改变成至少部分地离开该第一框架部件(1a)，以及该第三框架部件(1c)借助于该第二打开结构被移动成至少部分地离开该第一框架部件(1a)，
其特征是：在该第二位置，即打开位置，该设备的该第二框架部件(1b)和该第三框架部件(1c)被安排成彼此相邻地定位的方式，使得最靠近该第三框架部件(1c)的该第二框架部件(1b)的一侧以及最靠近该第二框架部件(1b)的该第三框架部件(1c)的一侧彼此接触或彼此相隔很小的距离但不实际物理地接触，在这种情况下检测该设备的位置并且基于该位置数据控制用户接口，以及该第一打开结构被安排成使该第二框架部件(1b)以可转动的方式连接到该第一框架部件(1a)上，以及该第二打开结构被安排成使该第三框架部件(1c)以可转动的方式连接到该第一框架部件(1a)上，以及该第一打开结构的转动轴与该第二打开结构的转动轴之间的角度为70至170度。
13.按照权利要求12所述的方法，其特征是：通过将该设备的位置从第一位置改变到第二位置或者从该第二位置改变到该第一位置，将该用户接口的功能设置为接通或断开。
14.按照权利要求13所述的方法，其特征是：该功能至少为下列之一：呼叫、写入、读出、游戏。
15.按照权利要求12至14中任何一项所述的方法，其特征是：该设备的该框架部件(1)包括执行器，其状态根据该设备的位置被控制的方式使得在该设备处于该第一位置时，至少该第三框架部件(1c)的第一表面(C1)的该执行器被激活，以及在该设备处于该第二位置时，至少该第一框架部件(1a)的第一表面(A1)、该第二框架部件(1b)的第一表面(B1)和该第三框架部件(1c)的第一表面(C1)的执行器被激活。
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