CN100576113C - 便携式电子设备中的显示装置的定位和锁定机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便携式电子设备(50)，它包括具有至少一个窗口(54)的表盘(52)，和相对于表盘固定并用于接纳显示装置(2)的支承件(1)。该支承件具有至少第一承载面(5a-5b)和第二承载面(6a-6b)，这些承载面限定位于支承件中的该显示装置相对于表盘中的窗口的固定位置，该固定位置被限定在表盘的平行平面内。分别设置第一机械装置(7)和第二(8)机械装置以用于使显示装置移动至分别紧靠该第一和第二承载面，从而位于这些承载面所限定的固定位置内。

Description

便携式电子设备中的显示装置的定位和锁定机构

技术领域

概括地说，本发明涉及一种用于定位和锁定在便携式电子设备中的显示装置的系统。更具体地，本发明涉及为了定位和锁定与穿过手表的表盘所形成的窗口相对的液晶元件而设置的机械装置。本发明还涉及在便携式电子设备中安装显示组件的方法。

背景技术

在钟表学领域里，制造电子手表是普遍的，在图5中示出了一个示例性实施例。这种手表50通常包括：包含后盖并通过玻璃封闭上部的外壳51，所述外壳容纳图中未示出的通过电子电路控制的手表机心；表盘52，该表盘支承时间指示装置例如通过手表机心的齿轮系驱动的指针53。表盘52包括用于使显示装置55，例如液晶显示器或LCD可见的窗口54。

通常，显示装置55安装在一支承件上，该支承件在该图中不可见，它设置在表盘下面并相对于表盘固定。该支承件包括用于接纳显示装置55并相对于表盘52中形成的窗口54定位该显示装置的模腔(pattern cavity)，以便经由窗口54从表盘52可见该显示装置。一旦已经将显示装置55定位在为此目的而设的模腔中，则在上面放置光导器件或者保持板，然后将其密封在支承件上，以阻止显示装置55沿垂直于支承件中间平面的轴线发生任何移动。

从现有技术中，尤其是从美国专利No.4218872中还已知一种包括用于确定表盘相对于电光元件的位置的止挡元件的手表。然而，应当指出(该手表中)没有提供由使用者致动以使显示装置朝止挡单元移动的机械装置。

但是，可以看到用于定位显示装置55的传统方法一方面不能够使显示装置相对于在手表表盘52中形成的窗口54获得精确定位，这主要是因为在模腔与显示装置55之间必须具有间隙以防止后者受到任何过度的机械应力，另一方面，这些方法在不能够在固定光导器件的操作期间恰当地保持所述显示装置的位置。

因此，在这些情况下，进行固定操作时显示装置只能够大致定位。因而，对于某些手表50，通过其表盘52的窗口54，可以看到显示装置被歪斜地定位。从而严重影响了这种手表的美观，显然这是人们不希望的。以大大降低生产线的产量为代价来仅仅保持这些手表的适当的美观，这也是人们不希望的。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，根据本发明的思想是：提供精确定位装置和用于锁定显示装置的装置，以便能容易地在显示装置上固定光导器件，从而在表盘的平行平面内相对于在其中形成的窗口对显示装置进行可靠的、精确的定位。

因此本发明涉及一种便携式电子设备，包括：一外壳；一具有至少一个窗口的表盘；一支承件，该支承件沿基本平行于该表盘的中间平面的平面相对于该表盘固定地安装在所述外壳内并用于接纳显示装置，所述支承件具有限定在该支承件内的该显示装置相对于该表盘中的窗口的固定位置的至少第一承载面和第二承载面；以及分别用于使所述显示装置移动至紧靠所述第一、第二承载面，从而位于由所述承载面限定的所述固定位置内的第一机械装置和第二机械装置，其特征在于：该第一和第二机械装置中的至少一个是由用于将旋转运动转化为平移运动的机械装置形成的。

本发明还涉及在便携式电子设备中安装显示组件的方法，该显示组件包括显示装置和光导器件，该方法的步骤如下：

-将该显示装置设置在支承件上；

-致动第一机械装置和第二机械装置中的一个以使该显示装置移动至紧靠相应的一个或多个承载面；

-致动该第一机械装置和第二机械装置中的另一个以使该显示装置移动至紧靠其它相应的一个或多个承载面。

优选地，根据上述安装方法，其中该第一机械装置和第二机械装置是凸轮，其特征在于，致动该第一机械装置和第二机械装置的步骤对应于下面的步骤：

-旋转其中一个凸轮以使该显示装置移动至紧靠相应的一个或多个承载面；

-旋转其中另一个凸轮以使该显示装置移动至紧靠相应的其它一个或多个承载面。

附图说明

通过阅读下面对仅作为非限定示例给出并通过附图示出的本发明的实施例的详细说明，可以更清楚地看到本发明的其它特征和优点。其中：

图1表示支承件的俯视图，其中显示装置处于精确定位之前的位置；

图2表示支承件的俯视图，其中显示装置处于精确定位和锁定之后的位置；

图3表示根据本发明优选实施例的凸轮的侧视图；

图4表示根据本发明优选实施例的凸轮的俯视图；

图5(上文已说明)具有带窗口的表盘的手表示例；

具体实施方式

如前所述，本发明涉及一种包括在其中形成有窗口的表盘的便携式电子设备，通过该窗口可以看到显示装置。该设备还包括电子控制电路，以用于控制优选地由液晶显示器(LCD)形成的显示装置。这些显示装置能给手表的使用者提供例如时间指示，还提供其它类型的信息，例如闹警时间、环境温度、大气压力等。

尽管本发明还可应用于其它便携式电子设备，例如移动电话或便携式电子游戏机，但在下面的说明中，所涉及的便携式电子设备优选为电子手表，在图5中提供了其示例性实施例。

图1表示支承件1的俯视图，其中显示装置2位于其在支承件1上精确定位之前的位置。

在这一方面应当指出，支承件1以相对于表盘固定的方式且优选地沿基本平行于该表盘的中间平面的一中间平面安装在表壳中。

支承件1有利地具有模腔或凹部3以用于接纳显示装置2。在凹腔的周向设有支承元件4a-4d，以将显示装置2保持在表盘的中间平面的平行平面内，即有利地保持在支承件1的中间平面(对应于该图的平面)内。

支承件1还具有至少一个沿支承件1的中间平面内的第一轴线(A)的第一承载或支承面，有利地为两个承载面5a-5b，以及至少一个沿也在支承件1的中间平面内且优选地垂直于第一轴线(A)的第二轴线(B)的第二承载面，有利地为两个承载面6a-6b。因此，至少第一承载面5a-5b和第二承载面6a-6b在平行于表盘的中间平面(未示出)的支承件1的中间平面内限定一个确定的固定位置。该位置根据表盘的窗口的位置而选定。

应当指出，第一承载面5a-5b沿第一轴线(A)间隔很大距离，以确保沿垂直于第一轴线的方向有稳定支承，并且第二承载面6a-6b沿第二轴线(B)间隔很大距离，以确保沿垂直于所述第二轴线(B)的方向有稳定支承。

为了精确定位显示装置然后将其锁定在该位置，设置第一机械装置7和第二机械装置8，以用于分别朝第一承载面5a-5b和第二承载面6a-6b移动显示装置至紧靠止挡。这些机械装置7和8关于支承件1的凹腔3与相应的承载面相对布置。

优选地，第一和第二机械装置中的至少一个，有利地该第一和第二机械装置由将旋转运动转化为平移运动的机械装置形成。

根据本发明的优选实施例，在图3和图4中被详细示出的凸轮7和凸轮8用作机械装置。这些凸轮7和8的优点是：在使显示装置2可以移动一定距离的同时，仅占据很小的空间，该距离由各凸轮7-8的相应的弯曲推力面9-10所确定且足以使显示装置2紧靠相对的承载面。

这些凸轮7和8设置成优选地在凹室11和12中自由旋转，这些凹室为此目的而设在支承件1上。通过变型，可以将这些凸轮附装在设置于支承件上方的表盘的下表面上。

在示出的示例中，凹室11和12各自设有与相应的凸轮7-8的圆形带槽部分15-16配合的齿13-14，以确保相应的凸轮步进地旋转，从而显示装置2逐渐运动。应当指出，如图1中所示，为了在旋转前在其凹室11和12中定位凸轮7-8，以指示用于朝相对的承载面5-6移动显示装置2的旋转方向，每个带槽部分15-16的一端均设有能紧靠相应的齿13-14的止挡表面17-18。

图2所示为与图1相似的视图，其中已移动显示装置2至紧靠第一承载面5a-5b和第二承载面6a-6b，以使它们位于由承载面所确定的相对于在手表表盘内形成的窗口的精确位置。显示装置2的这一位置通过致动沿适当方向旋转的机械装置，这里指凸轮7和8来实现，该适当方向即朝相对的承载面5a-5b和6a-6b移动显示装置2的方向。

当从图1中示出的其初始位置旋转第一凸轮7时，弯曲推力面9接触显示装置2并垂直于轴线(A)施加推力，以驱动显示装置2从其在支承件1上的初始的大致位置朝紧靠相对的承载面5a-5b的位置平移运动。

同样，当从在图1中示出的其初始位置旋转第二凸轮8时，弯曲推力面10接触显示装置2并垂直于轴线(B)施加推力，以驱动显示装置2从其在支承件1上的初始的大致位置朝紧靠相对的承载面6a-6b的位置(平移运动)。

因此，如图2中所示，显示装置2被移动到紧靠第一承载面5a-5b和第二承载面6a-6b，并因此定位在由所述承载面限定的相对于手表表盘中的窗口的固定位置。

在这一点上应当指出，与相应的凹室11和12的齿13-14配合的凸轮7-8的带槽部分15-16将显示装置2紧靠相对的承载面5-6锁定在该固定位置。而且，有利地，凸轮7和8包括用于吸收处于固定位置的显示装置2上的机械应力的弹性装置。这些弹性装置优选地由沿弯曲推力面9-10形成的凹口19-20构成。

在显示装置2已精确定位和锁定之后，通过在其上方固定在图1和2中并未示出的光导器件，将显示装置沿垂直于支承件1的中间平面的轴线固定。可以通过任何已知的方式固定该光导器件，尤其是通过螺纹连接、粘接或热焊。根据图2中示出的示例，通过定位销(dog point)21和22将光导器件设置在显示装置2的上方，然后通过螺钉23和24进行固定。

图3表示结合图1和2所说明的根据本发明的优选实施例的凸轮(7或8)的放大侧视图。用总的参考标号30表示的凸轮包括固定在一个孔中的固定元件31，该孔形成在支承件的凹室的底部中，以确保凸轮30绕垂直于支承件的中间平面的轴线(C)自由旋转。凸轮30在其上部还包括：以旋转轴线(C)为中心的基本为圆形的带槽部分32；以及相对于旋转轴线(C)偏心而以旋转轴线(D)为中心的第二部分33。在该上部设置凹槽34以确保凸轮30例如通过螺丝刀而容易地旋转。

图4所示为与参照附图1和2所说明的根据本发明优选实施例的凸轮(7或8)的放大俯视图。与附图3相同的元件使用相同的参考标号。

凸轮30的带槽部分32具有能与相应的凹室的齿配合的齿35，这些元件在图1和2中示出。第二部分33以平行于旋转轴线(C)的轴线(D)为中心并具有弯曲推力面36，该弯曲推力面36优选地为螺旋形，即相对于轴线(D)具有增加的半径。该弯曲推力面36用于接触显示装置，以使显示装置在支承件的中间平面内沿与该表面36和显示装置之间的接触区域基本垂直的轴线平移运动。在这点上应当指出，推力面36优选地具有微小的开槽以便当移动显示装置时减小显示装置被损坏的危险。还应指出，通过推力面36的螺旋形状并通过其相对于凸轮30的旋转轴线(C)的偏心位置来有利地完成平移运动的行程，这使得对于确定的运动距离可以减小凸轮的尺寸。但是，通过变型，也可以设想通过利用具有螺旋形推力面的居中的部分，或具有基本圆形推力面的偏心部分来实现预期的平移运动。但是对于这两种变型，平移运动的行程较小。

凸轮30有利地具有弹性装置，以用于吸收施加在被锁定于固定位置的显示装置上的机械应力。这些弹性装置优选通过沿推力面36形成的凹口37形成，从而根据需求为该推力面提供确定的弹力。

本发明的另一方面涉及在便携式电子设备，比如表壳中安装显示组件的方法。显示组件是指具体包括显示装置和光导器件的组件。

在便携式电子设备中安装显示组件的方法具体包括下面的步骤：

-将显示装置设置在支承件上；

-致动第一和第二机械装置中的一个以将显示装置移动至紧靠相应的一个或多个承载面；

-致动第一和第二机械装置中的另一个以将显示装置移动至紧靠其它相应的一个或多个承载面；

-将光导器件固定在显示装置的上方。

在使用凸轮的优选的示例中，致动机械装置的步骤对应于下面的步骤：

-旋转该凸轮中的一个以将显示装置移动至紧靠相应的一个或多个承载面；

-旋转该凸轮中的另一个以将显示装置移动至紧靠相应的其它一个或多个承载面。

可以理解，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离通过后附的权利要求所限定的本发明的范围的条件下，对于本说明书中描述的本发明的各种实施例做出各种改变和/或改进是显而易见的。尤其是，本发明不只限于用凸轮来移动显示装置。(其它)机械装置，例如确保直线平移运动的导向滑轮(runner)或者甚至是其旋转轴线位于支承件的中间平面内的螺钉，也能用于使显示装置移动至紧靠相应的承载面。

Claims (10)

1.一种便携式电子设备(50)，包括：一外壳；一具有至少一个窗口(54)的表盘(52)；一支承件(1)，该支承件沿基本平行于该表盘的中间平面的平面相对于该表盘固定地安装在所述外壳内并用于接纳显示装置(55；2)，所述支承件具有限定在该支承件内的该显示装置相对于该表盘中的窗口的固定位置的至少第一承载面(5a-5b)和第二承载面(6a-6b)；以及分别用于使所述显示装置移动至紧靠所述第一、第二承载面，从而位于由所述承载面限定的所述固定位置内的第一机械装置(7)和第二机械装置(8)，其特征在于：该第一和第二机械装置中的至少一个是由用于将旋转运动转化为平移运动的机械装置形成的。

2.根据权利要求1的便携式电子设备，其特征在于：所述第一和第二机械装置中的至少一个是由其旋转轴线(C)垂直于该表盘的中间平面的凸轮(7，8；30)形成的。

3.根据权利要求2的便携式电子设备，其特征在于：所述凸轮包括用于吸收施加在位于该固定位置内的该显示装置上的机械应力的弹性装置。

4.根据权利要求3的便携式电子设备，其特征在于：所述弹性装置由沿一推力面(9，10；36)形成的凹口(19，20；37)构成，该推力面设置在该凸轮和该显示装置之间提供机械接触。

5.根据权利要求2、3或4的任何一项的便携式电子设备，其特征在于：所述凸轮设置成在该支承件内设有的凹室(11，12)中自由旋转，并且所述凸轮包括与该凹室内的齿(13，14)配合以将该凸轮锁定在该固定位置的带槽的圆形部分(15，16；32)。

6.根据权利要求5的便携式电子设备，其特征在于：所述凸轮包括能压在该凹室的齿上以限制该凸轮在该凹室内的旋转运动的止挡表面(17，18)。

7.根据权利要求1的便携式电子设备，其特征在于：所述显示装置是其尺寸设计成一旦移动到所述固定位置内则正好能覆盖该表盘中的所述窗口的液晶显示装置。

8.根据权利要求1的便携式电子设备，其特征在于：该便携式电子设备是腕表。

9.在根据前面任何一项权利要求的便携式电子设备中安装包括显示装置和光导器件的显示组件的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

-将该显示装置(2)设置在该支承件(1)上；

-致动该第一机械装置(7)和第二机械装置(8)中的一个以使该显示装置移动至紧靠相应的一个或多个承载面(5a，5b或6a，6b)；

-致动该第一机械装置和第二机械装置中的另一个以使该显示装置移动至紧靠其它相应的一个或多个承载面。

10.根据权利要求9的安装方法，其中该第一机械装置和第二机械装置是凸轮，其特征在于，致动该第一机械装置和第二机械装置的步骤对应于下面的步骤：

-旋转其中一个凸轮以使该显示装置移动至紧靠相应的一个或多个承载面；

-旋转其中另一个凸轮以使该显示装置移动至紧靠相应的其它一个或多个承载面。

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