CN101116050A - 用于将交互装置安装到平板显示器的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于将传感器模块邻近显示器的边缘安装的方法和装置,包括壳体,其中壳体形成至少第一安装表面,该装置包括第一联接件、将所述第一联接件固定到第一安装表面的第一粘合剂层以及连接到传感器模块并联接到第一联接件的第二联接件,其中第二联接件可调节以调整传感器模块相对于显示器单元的位置。
Description
相关申请的交叉引用
本申请涉及2005年2月4日提交的、题目为“APPARATUS AND METHODFOR MOUNTING INTERACTIVE UNIT TO FLAT PANEL DISPLAY”的美国临时专利申请序列号第60/650,268。
关于联邦赞助的研发的声明
无
背景技术
与制造平板显示器相关的成本最近已经稍微减少,这使得一般而言平板显示器几乎很普遍。例如,很多平板显示器被购来用作电视,而另一些被购来用作会议室等的显示屏,其中显示器由标准PC或其它类型软件驱动以使用户可观看公共显示器以共享信息。
在某些情况下,平板显示器已构造成用于交互使用。例如,一种类型的交互组件可包括安装到会议室壁上以提供信息的大的(例如,25-200英寸对角线)平板显示屏(例如,等离子、LCD等),还包括传感器系统,用于检测用户想要与显示器交互的动作和用于根据用户动作改变显示信息的驱动单元。例如,用通过显示屏呈现的包括屏幕可选图标的浏览屏,用户可使用钢笔或铁笔型装置来选择显示屏上的图标或位置标志(例如,圈住浏览屏上的项目进行强调)。在该情况下,传感器系统可设计和编程成检测钢笔活动并识别相对于显示器表面的笔尖位置,并然后实现想要的结果(例如,画圈或线,选择相关的图标,等)。已知用于确定笔尖位置的很多不同类型的检测构造,包括例如,激光传感器、摄像头、RF传感器、IR传感器等。
尽管已经购买用于一般目的(例如,用作TV显示器、用作公共PC输出装置等)的多种平板显示器,但少得多的互动显示器被购买。交互组件购买的短缺主要是由于构造这样的互动组件需要的检测和驱动部件相关的增加的成本。这里,交互组件的成本在需要支持不同显示屏尺寸(例如,25-200英寸对角线)且不同尺寸需要不同构件构造以及尺寸专用试运行程序(例如,不同的传感器设置和校准/试运行程序)的情况下剧增。
交互组件的另一个阻碍是增加的部件成本通常被看作是隐没成本,只要与其相关的显示器报废这些成本就损失了。这样,例如,在交互系统围绕显示器屏框且显示器在购买四年后由于显示器技术的进步而报废的情况下,交互系统组件,尽管还是有用的,也实际上变成了无用的,因为它们与报废显示器相关地永久关联。此后,包括与显示器单元一体的交互系统的技术方案一般会指“全部在一个组件中”,除非另外指出。
已经构思技术方案来提供可加到现有的平板显示器上的交互系统,以有效地改型显示器,使得显示器能以交互方式使用。这里,例如,可提供支架组件以将交互单元保持在邻近显示器表面边缘,其中传感器沿表面对准以在邻近表面检测用户动作。检测的动作被转化为指令以驱动显示器并因此提供类似于全部在一个组件中的功能。
尽管这些改型用具解决了与全部在一个交互组件中相关的一些问题,不幸的是,这种类型的已知用具包括难以附连到现有显示器组件上的支架组件。例如,在很多情况下,改型支架组件需要在显示器屏框上形成孔以容纳支架螺钉或其它机械固定件。这里,附加的显示器屏框孔难以形成且通常引起不确定性,因为可能必须形成孔而不知道显示器壳体/屏框内电子部件的内部结构。此外,附加的孔会破坏显示器外观,尤其是如果交互组件随后被移除以使显示器能够单独使用时。例如,如果必须在显示器屏框的前表面上形成附加的安装孔,这些孔会在模块移除时严重影响外观。
此外,必须在屏框的后表面上形成安装孔的情况下,尽管孔会隐藏通常看不到,为了产生孔并安装模块,在大多数情况下,显示器装置将必须从支承壁或其它壁结构上移除以接近显示器后部的空间。安装的显示器的移除通常认为是不利的且极其麻烦的。
在其它情况下,尽管将显示器安装到壁或其它制成结构上需要的硬件和相关的安装孔可用于将交互组件支架固定到显示器上,硬件和相关的安装孔通常设置在显示器的后部表面上很难到达的位置或需要将显示器从支承壁或结构移除来到达。安装的显示器的移除通常认为是不利的且极其麻烦的。
此外,平板工业尚未发展广泛接受的用于在显示器单元背面设置安装孔和其它结构的标准,且因此,无论什么时候开发出新的显示器构造,想要使用孔和其它结构进行双重目的(例如,将显示器安装到壁结构上并将诸如交互组件的其它附件安装到显示器单元上)的制造商必须改变他们的安装结构设计以适应新的孔设置和安装结构,这会显著增加改型安装系统的成本。
已知交互安装组件的另一个问题是通常需要不同的安装部件以适应具有不同尺寸(诸如不同屏框厚度和屏框边缘之间的不同尺寸)的显示器和用于将显示器单元安装到壁或其它支承结构的现有安装结构。例如,在可具有1英寸和3.5英寸的厚度尺寸的两种不同显示器屏框情况下,可能需要不同的支架部件来适应每个不同的屏框厚度。对于另一种情况,在两种不同的显示器包括从后表面的中心位置延伸的安装支架并需要支架部件从壁安装之间向下延伸并围绕显示器屏框下部边缘以支承传感器模块,如果第一显示器在壁安装支架和下部屏框边缘之间有12英寸,且第二显示器在壁安装支架和下部屏框边缘之间有28英寸,可能在壁安装支架和下部屏框边缘之间需要不同的支架部件。不同的部件要求增加了支架组件的总体成本并因此在可能的情况下应该避免。
因此,具有允许系统安装者将传感器模块安装到几种不同类型平板显示器(其中不同显示器具有不同尺寸)中的任何一个上会是有利的。此外,具有上述类型的安装组件会是有利的,其中组件可安装到显示器上而不需要额外的安装孔且不需要要求安装者将显示器从支承壁移除来到达显示器的后表面。此外,具有以上类型的安装组件会是有利的,其中可调节部件易于接近,在易于安装的地方以及传感器模块极其容易移除的地方,和组件移除后的地方,显示器单元与它在安装组件安装前的状态相同。
发明内容
已经认识到适于安装传感器模块的简单安装组件可构造成使得能够传感器模块而不需要对平板显示器屏框或壳体进行改变(例如,孔)且不需要要求将显示器单元从支承壁结构移除来到达一种显示器单元的后表面。为了该目的,已经认识到可使用粘结剂来将安装组件的至少一些机械部件安装到显示器单元屏框,且然后其它安装组件零件可安装到粘附的零件上,以能避免形成孔和接近显示器单元后部。
此外,已经认识到用于安装交互单元的粘结剂可选择成具有使得当通过诸如拉伸的机械干涉是失去其粘结效果的特性。在这方面,例如3M生产并称为On Command AdhesiveTM的粘结剂产品可用作用于将零件安装到显示器单元屏框的粘结剂。在On Command型粘结剂情况下,当粘结剂在两表面之间受压时,粘结剂起作用以将表面坚固地粘在一起。但是,当沿轴线拉粘结剂时,粘结剂失去粘结特性且两表面可分开而不会对任一表面造成损害。这里,粘结层设置成使得连接到粘结层的拉片延伸出安装在一起的表面,使得可接触拉片。然后,在传感器模块安装到屏框上之后,当使用者想移除模块使得显示器装置不用模块使用,或使得模块可再安装到某些其它显示器装置时,用户仅抓住拉片并拉动由此释放模块。在一些情况下,在解除粘结剂之前,模块可从通过粘结剂安装到屏框的中间机械零件移除。
此外,已经认识到,在至少某些安装零件通过粘结剂安装到显示器单元屏框上之后,其它零件可安装并用于对屏框施加压力使得粘结层上的力对于增加粘结剂的粘结性能是最理想的。为了该目的,众所周知,粘结剂可用三种常用方式加载。首先,可加载粘结剂使得施加在其上的力引起剥离(即,力从胶合层的一部分撕开,与横跨胶合层的整个表面区域相反)。剥离型加载致使零件间相对弱的粘合。第二,可加载粘结剂使得剪切力施加在上面(即,横跨胶合层的整个表面但沿着平行于粘结在一起的表面的轨迹施加力)。与剥离型加载发生时产生的粘合相比,剪切型加载致使零件间相对强的粘合。第三,可加载粘结剂使得拉力施加在上面(即,施加力以沿垂直于粘合表面的轨迹将粘合在一起的表面拉开)。拉力型加载致使零件间最强的粘合。至少在一些实施例中,机械安装零件设置成使得加载在粘结层上的拉力与剥离加载相反,由此增强总体安装效果。
本发明的这些和其它目的、优点和方面会从以下说明书中变得明显。在该说明书中,参考形成其一部分的附图,且其中示出了本发明的优选实施例。这些实施例并不必然代表本发明的全部范围且因此用于权利要求书的参考来解释本发明的范围。
附图说明
图1是包括安装到其上的根据本发明的至少一些方面的传感器模块的平板显示器单元的立体图;
图2是图1的组件的侧视图;
图3是图1的传感器模块的立体图;
图4是可包含在类似图3的模块的至少一些传感器模块中的几个构件的图示;
图5是根据本发明的至少一些方面的铰接件的立体图;
图5A是沿图5的线5-5截取的剖视图;
图6是根据本发明的至少一些方面的安装条的立体图;
图7是沿图6的线7-7截取的剖视图;
图8是沿图6的线8-8截取的剖视图;
图9A是图2中所示支架分组件的侧视图;
图9B类似于9A,只是从相对侧示出了支架分组件的侧视图;
图10是图9A中所示支架分组件的后视图;
图11是图3的传感器组件的后视图;
图12是类似于图2的视图,只是以分解侧视图示出了几个组件构件;
图13是图1的显示器单元的一部分的立体图,具有附连到其上的一板的钢琴型铰链;
图14是图3的传感器模块的后部立体图;
图15类似于图12,只是以相对进一步组装的状态示出了各组件构件;
图16是类似于图15的剖视图,只是以更进一步安装的状态示出了组件;
图17类似于图16,只是组件在还进一步组装状态;
图18类似于图17,只是组件在还进一步组装状态;
图19是示出了将传感器模块固定到显示器单元的安装组件的后部立体图;以及
图20是另一本发明实施例的侧视图,其中仅使用粘结剂来将传感器模块安装到显示器单元屏框。
具体实施方式
以下将描述本发明的一个或多个具体实施例。应当理解,在任何这种实际实施的发展中,由于在任何工程或设计项目中,必须进行无数实施具体决定来实现开发者的具体目标,诸如符合关于系统和关于商业的条件,它可能在各实施之间不同。此外,应当理解,对于从该内容中获益的普通技术人员来说,这种开发劳动可能是复杂并消耗时间的,而不是设计、制造和生产的常规任务。
现参照附图,其中类似的标号对应于整个几幅图中类似的构件,更具体地说,参见图1和2,本发明会在示例性交互平面屏组件10的上下文中描述本发明,组件10一般包括平面屏显示单元12、交互/传感器模块14和一般用标号16标示的安装组件16。显示器12可以是任何类型的平板显示器,包括但不限于LCD或等离子平面屏显示器。此外,应当理解,尽管这里描述的本发明在上下文中组件10包括平面屏显示器,在至少一些情况下,考虑到本发明可用于其它显示器类型,诸如更常规的CRT型装置,其中CRT的特性类似于用于安装目的的平面屏显示器(例如,形成具有适于安装目的的厚度尺寸的下部唇的屏框)。此外,本发明还可用于后部或前部投射屏或形成其它源的投射。在大多数情况下,考虑到传感器模块14可用于相对大的平面屏组件,诸如包括具有大约15至500英寸之间对角尺寸的显示表面的屏幕组件。
再次参见图1和2,显示表面18安装在包括显示屏屏框/壳体22的显示器壳体内,屏框22除了其它表面,形成下部或底部表面24、前部表面26和后部表面20。还参见图11A,靠近屏框22的底部,前部表面26和底部表面24形成下部前边缘30。类似地,后部表面20和底部表面24形成下部后边缘32。就在下部前边缘30上方,显示表面18包括底部显示表面边缘34(见图1)。屏框22在屏框22的侧表面之间具有长度尺寸L1且边缘34的长度略小于尺寸L1。此后,在至少一些情况下,术语“壳体”一般用于指形成显示单元下表面的结构,例如包括屏框或可包括一起形成壳体结构的几个表面。
参见图2,在至少一些情况下,考虑了显示器单元12会通过支架36等安装到一些类型的支承结构上,例如,永久壁、隔开型壁、画架结构、棚架组件等(未示出)。支架36安装到屏框22的后表面20上并在与其垂直距离D1处延伸。
还参见图1和2以及图3和4,交互/传感器模块14包括壳体38和安装在其上或由此支承的多个构件。壳体38具有长度尺寸L2,它在至少一些情况下小于屏框22的下部边缘的长度L1。尽管没有示出,壳体38可包括可通过例如向下摆动打开的铰接前门或面板,以露出内部壳体空间以接触容纳在其中的各种构件,或用于接近位于壳体38内的存储空间(未示出)。
还参见图1-3并还参见图12和14,壳体38包括前部壳体组件60和后部封盖62,其中封盖62安装到前部组件60的后表面上,且其中一般而言,前部组件60至少部分从封盖62延伸,以使在后部封盖62的上部表面和前部组件60的大致面向后的表面(见标号66和68)之间形成通道64。位于后部封盖62的顶部表面上方的前部组件60的面向后的表面包括大致沿壳体38的长度延伸的上部表面部分66和部分66以下的下部倾斜表面部分68,表面部分68向后并朝向其下面的后部封盖62倾斜。倾斜表面68,像表面66大致沿壳体38的长度延伸。表面66和68之间形成的角度大约为30度,尽管也考虑了其它角度。
仍然参见图12和14以及图11和11A,封盖62在相对端包括第一和第二侧壁件84和86、顶壁81、延伸件83、第一和第二后壁件57和59以及第一和第二侧凸缘件47和49,第一和第二侧壁件84和86分别形成相对面向的平面侧表面72和74。顶壁81基本上横向于侧壁84和86之间的距离并具有类似于但小于前部组件60的长度尺寸L2的长度尺寸L3。延伸件83从顶壁件81的前边缘沿构件81的长度在第一方向延伸并大致与其垂直(例如,与垂直稍微向前倾斜10度)。
后壁构件57和59从与延伸构件83从其延伸的边缘相对的顶部件81的边缘延伸并在大致与构件83延伸的方向相反并基本上垂直于壁件81的方向延伸。在后壁件57和59的相邻边缘之间设有开口或空间99以允许接近以下描述的螺钉组件90。例如,在至少一些情况下,开口99会具有3或4英寸的长度尺寸,使得安装者可基本上无障碍地将手指穿过其中。每个壁件57和59形成允许空气流动以进行冷却的多个狭槽(未标出)。
仍然参见图11,侧壁件84和86分别与后壁件57和59整体形成,并从其向前并与其垂直、沿顶壁件81延伸的相同方向延伸,并使得壁件84和86也垂直于顶壁件81。凸缘构件47与侧壁件84整体形成并与其垂直延伸并大致远离另一侧壁件86。类似地,凸缘件49与侧壁件86整体形成并与其垂直延伸并大致远离另一侧壁件84。凸缘构件47和49通过多个螺钉安装到前部壳体分组件60的后表面(未标出)上,使得封盖62如图所示从其向后延伸。
表面72和74形成螺纹孔。例如,参见图14和15,在所示实施例中,表面72形成四个螺纹孔,其中两个标以标号78和79。类似地,表面74形成四个螺纹孔,其中两个标以标号76和77。在一些情况下,考虑到每个表面72和74可具有其它数量的孔(例如,两个孔),孔的数量取决于安装组件零件容纳类似显示器单元尺寸的能力。
参见图11、12和19,坚硬的露头件(outcropping member)或支点件101从顶壁81的中心部分向后延伸,且因此露头件101大致与后壁件57和59之间的开口99对准。在具有与其垂直的轴线(未示出)的露头件101内形成螺纹孔103。当封盖62安装在显示器单元12的底部表面24下方时,上部壁81和露头件101在底部表面24以下隔开。
螺钉组件90包括头部98、螺纹调节杆100和端部螺母102。杆100的尺寸和螺纹设置成可接纳在螺纹孔103内。螺母102是塑料(例如,尼龙)“盖形”螺母(即,大致盖形形状)并安装在杆100的远端。杆100具有的长度尺寸使得杆100可从相邻头部98的近端延伸,穿过螺纹孔103到远端,其中远端可设置在露头件101上方大于顶壁81和屏框22的下部表面24之间的尺寸的距离处,如图11所示。这样,当杆100旋转以驱动杆100的远端朝向表面24时,杆100将支点件101从下表面24分开的部分(即,分开部分)可调节并最终螺母102被迫使向上抵靠表面24(即,迫使向上抵靠表面24的支承表面部分)以对其施加压力。组件90与安装组件16协作以用下文描述的方式将模块14固定于屏框22。此后,除非另外指出,术语“螺钉”一般用于指组件90。
在以下描述其它构件和组件之前,应当注意可通过其它构造提供螺钉90和露头件101的功能。例如,在至少一些情况下,考虑到与露头件101同类的支架可安装到前部壳体组件60(再参见图14)的后部表面(未示出)上,其中支架向后延伸并延伸到由开口99形成的空间,其中向后延伸的支架会提供与露头件101相同的功能(即,支架会提供支承表面和用于接纳杆100的螺纹孔)。
参见图2至4,安装在壳体38内的构件,在至少一些实施例中,会包括处理器40,一些类型的传感装置42、输入装置或元件44,输出装置46和一些类型的电压/数据链路48。在图2和11中,电压和数据链路48被确定为用于接收电压和数据插头(以虚线示出)的出口71和69。此外,在至少一些情况下,处理器40可链接到网络50(例如,通过数据出口69)以便于远程控制,监测和数据传输。
一般而言,壳体38内或由壳体38支承的零件选择并构造或编制成能够检测组件10使用者与显示表面18或想要与显示表面18交互的时间并然后以一些适当的方式响应。例如,再次参见图1,组件10使用者可能想对通过显示表面18显示的一些信息作标记或圈住以强调显示的信息。这里,在至少一些情况下,考虑到可使用真实的笔54来作标记。在一些情况下,笔54包括笔尖,该笔尖具有使与笔尖位置相关信息在靠近或接触表面18时可被传感器模块14中的传感器检测到的特性。当传感器42检测到存在邻近表面18的笔54笔尖时,传感器向处理器40提供信息,处理器40编制成使用获得的信息来确定笔靠近表面18的位置并驱动显示装置驱动器,以在表面18上产生跟随笔尖运动的线或曲线。在另一实例中,在所选的超链接文本或图标由软件程序在表面18上呈现的地方,可使用笔54通过将笔尖放置在图标来选择可选的图标。许多类似于上述一般系统的不同类型的交互位置检测系统在本技术领域是已知的,且因此这种系统的细节在此不再描述。但是,应当足以说本发明可用于任何类型的位置检测系统,诸如包括红外线传感器、RF传感器、摄像头、激光型传感器和任何其它类型位置检测构造的系统。在图3中,示出示例性传感器42由壳体38的顶壁支承,使得当模块14邻近显示器单元12的下部边缘31安装时,传感器面向上并在使用笔54靠近表面18时获得对应于笔54的笔尖信息。可使用其它仪器,诸如擦除器、其它笔类型等并由传感器42检测。
仍然参见图2至4,除了通过显示器表面18提供软件支持的实际图标以通过笔54等选择,可提供开/关转换开关73和/或控制面板44形式的硬件型按钮。例如,面板44可包括可使用的按钮以引起链接到模块14的打印机(未示出)打印目前通过表面18显示的信息,以存档目前显示的信息,以将显示的信息发邮件等。作为另一实例,在先前显示屏发射已经存档的地方,使用面板44按钮来重新访问存档的屏幕发射以进一步查看等。也考虑了其它面板功能。
再次参见图2还有图5至11和图20,安装组件16包括第一和第二支架分组件或联接件,每个用标号110标示,钢琴铰链组件或联接件112和第一及第二下部单元安装条或联接件122和124。支架组件110具有类似结构并以类似方式操作并因此在此仅详细描述一个组件。整个几幅图中用于分组件110的类似零件用类似的标号标示(例如,构件130、构件132等用于标示每个支架分组件110)。为了该目的,还参见图2、9A、9B和10,分组件110包括第一、第二和第三支架构件或元件130、132和134,第一和第二螺纹枢转件111和113、第一和第二螺母180和182、第一和第二垫圈115和117、翼形螺钉组件200和螺钉202。尽管可用多种不同类型的刚性材料制成构件130、132和134,但在至少一些情况下,每个构件130、132和134由弯曲刚性片制成,当模块14由此支承时其规格足以承受与模块的重量相关的力。
如图所示,第一构件130大致是L形,包括延伸远离近端的第一臂构件136和第二臂构件138,近端在中心点140分别连接到远端142和144。在至少一些实施例中,第一和第二构件136和138之间的角度是直角。构件136和138是共面的。在远端142,构件136包括整体形成的构件146,构件146侧向向一侧延伸并垂直于构件136并形成狭槽150,狭槽150沿构件146延伸远离136的相同方向延伸(即,垂直于构件136的长度延伸)。构件146形成背离构件136的平面表面189,且狭槽对准件195从构件146的远端大致沿构件136从构件146延伸的相反方向并平行于构件136延伸(具体见图10)。在远端144,构件138形成沿构件138的长度大约延伸一半的细长狭槽154。构件130在中心点140形成圆形开口137。
仍然参见图2、9A、9B和10,第二构件132是包括近端和远端156和158的细长刚性构件。构件132形成圆形开口167。此外,构件132形成大约构件132的长度一半并在远端158开始并朝向近端156延伸的狭槽160。
第三构件134是具有近端164和远端166的细长刚性构件。构件134在近端164形成圆形开口169。在远端166,平面侧向延伸件或支点件170整体形成并垂直于它从其延伸的构件134的表面延伸,且大致平行于构件134的长度。在所示实施例中,构件170与图10中最清楚示出的构件134的侧向边缘平齐。
仍然参见图9A和9B,螺纹件111和113类似,并因此为了简化该解释,在此仅描述构件111。构件111包括头部173和从头部173延伸的螺纹杆175。杆175的尺寸设置成穿过开口169和狭槽154。螺母180和181的螺纹和尺寸设置成可分别接受在构件111和113形成的螺纹杆的远端上。当组装分组件110时,由构件111形成的螺纹杆175穿过开口169和狭槽154以及垫圈115和螺母180形成的开口接受在远端上。这里,构件134安装到构件130上使得支点件170沿相对构件146的方向延伸(见图10)。类似地,当组装分组件110时,由构件113形成的螺纹杆穿过开口137和167以及垫圈117和螺母182形成的开口接受在远端上。
在构件130、132和134以及垫圈115和117通过螺母180和181以及构件111和113固定在一起之后,当松动螺母180时,构件134可围绕由杆175形成的轴线旋转。此外,当松动螺母180时,构件134可沿狭槽154滑动。当松动螺母182时,通常释放构件132以围绕构件113形成的杆的轴线旋转。当上紧螺母180或182中任一个时,相关联的构件130和134以及构件130和132的相对位置分别固定。
参见图2、3和16,螺纹组件200包括螺钉,螺钉包括头部构件204、螺纹调节杆206和盖形塑料(例如尼龙)螺母210,螺母210形成用于接受杆206的远端的凹槽。杆206的螺纹和尺寸设置成可接受在由侧向延伸件170形成的孔176内,使得分开部分延伸穿过构件170。在所示实施例中,第二孔249也由平行于孔176的构件170形成。这里,安装者可根据屏框22的尺寸选择孔176或249的任一个来接受杆206。螺钉202的螺纹和尺寸设置成可螺纹地容纳在孔78或79的任一个内。
现参见图5和5A,钢琴型铰链112包括第一和第二铰链半部或联接件230和232以及铰链销234。每个半部230和232基本相似并以相似方式操作,且因此,为了简化该解释,将仅详细描述第一铰链半部230。半部230包括细长刚性金属件236和一组铰接孔眼,其中两个共同由标号238标示。孔眼238沿着其下部边缘等距间隔并延伸。铰链销234是具有圆形截面的细长刚性金属件,它的尺寸设置成容纳在由铰链半部230和232形成的孔眼238内。为了将铰链半部安装在一起,由半部232形成的孔眼放置在半部230形成的孔眼238之间,使得由此形成的通道沿相同轴线对齐。此后,销234滑动穿过孔眼形成的通道以将半部230和232连接在一起。销234在一端弯曲以在销234放置到其操作位置后提供用于抓住的把手。
现参见图5A,示出了沿图5的线5A-5A截取的截面。除了示出的铰链半部230的构件236和孔眼238之一,图5A中的横截面还示出了在至少一些实施例中专用类型的粘合剂产品设置在铰接件236的后表面250上。粘合剂产品包括粘合剂层254和衬背层或片252。这里,为了将构件236附连到表面,衬背片252被移除以露出粘合剂层254。此后,包括构件236、粘合剂层254的分组件被上压抵靠铰链半部230固定的表面,使得粘合剂层254的露出的表面接触安装表面。
在至少一些实施例中,专用粘合剂产品252和254选择成使得铰链半部230可方便地移除。在这方面,已经认识到已知粘合剂产品在不受干扰时对粘合目的尤其有效,但当机械干扰时失去它们的粘合效力。例如,3M生产且通常称为On Command AdhesiveTM的产品是双侧粘合材料,其中粘合剂在不机械受压时工作良好,但当粘合剂伸展(例如,受拉)时具有基本上降低的粘合性能。在至少一些实施例中,考虑了类似于On Command Adhesive产品的双粘合剂带可用作粘合剂254以将铰链半部230安装到屏框22的前表面26上(见图2)。再次参见图5和5a,在至少一些情况下,设置从粘合剂层254延伸的拉片,它可被拉动以在安装者希望从表面26移除铰链半部230时干扰粘合剂层254。这里,拉片270从铰链半部230的短边缘侧向延伸。在一些实施例中,考虑到粘合剂层254会延伸横跨半部230的整个后表面250,而在另一些实施例中,小段(例如2-3寸)粘合剂会沿后表面250等距间隔。尽管拉片270仅示出为从半部230的一端延伸,在另一些实施例中,第二拉片270从半部230的另一端延伸使得,为了从安装表面移除铰链半部230,可从粘合剂层的两端拉动拉片。此外,在至少一些情况下,考虑到拉片(例如4-5个)可从粘合剂层254的顶部或底部边缘延伸,可拉动它们以放松粘合剂层进行移除。此外,在一些情况下将不提供拉片270,而是推定当铰链半部230从安装表面移除时,移除半部的人会依赖剥离力来移除铰链和粘合剂层。一般而言,On Command型粘合剂和具有类似特性的其它粘合剂在此会称为快速释放粘合剂。
再次参见图11,安装条或联接件122和124构造类似并以类似方式操作,且因此为了简化该解释,除非另外指出,将仅详细描述安装条122。还参见图6、7和8。示例性安装条122包括条组件289、粘合剂层294和衬背片292。组件289包括底部件290和与其整体形成的螺纹杆302。底部件290是由例如塑料、金属片等制成的刚性件。构件290形成沿其长度形成狭槽291部件通道。螺纹杆302整体连接到底部290(例如,通过大头钉或一些其它方式压入)并从其垂直向一侧并邻近狭槽291延伸。粘合剂层294敷加到底部件290与杆302相对的一侧。衬背片292放置在与中心件底部件290相对的粘合剂层294的侧面。这里,在以上关于图5描述的双侧On Command型粘合剂的情况下,在至少一些情况下,On Command型双侧粘合剂带用作层294使得底部件290和杆302可安装到安装表面上并在需要时方便地释放。为了有助于释放粘合剂层,在所示实施例中,设置从粘合剂层294沿其一短边缘延伸的拉片300。
再次参见图5和14,第二铰链半部232永久地固定到延伸件83,延伸件83从封盖62的顶壁81向上延伸,使得铰链孔眼238靠近构件83的顶部边缘。这里,术语“永久”用于指用于将半部232安装到构件83上的固定技术以强调在至少一些应用中,该安装不同于半部230固定到屏框22上的方法的事实。这样,例如,尽管在一些实施例中半部230通过易于释放和移除的On Command型粘合剂安装到屏框22的表面26,用于将半部232安装到构件83的安装技术是相对更永久的类型,使得例如通过多个螺钉、铆钉、更永久型粘合剂等。
接下来,用于描述与本发明的至少一些实施例一致的用于将传感器模块14邻近显示器单元12的下部边缘30安装的示例性方法。最初,假设第二铰链半部232已经固定到构件83上(见图14)且支架分组件包括构件130、132和134以及相关的螺母180和182、垫圈115和117以及螺纹件111和113以及如图9A所示构造的螺纹组件200。这里,在将传感器模块14的任何部分安装到屏框22上之前,屏框22的使用粘合剂安装零件的所有表面应当用酒精或其它类型的清洁擦清洁以确保所有的污物和灰尘被移除并提供清洁的粘结表面。因此,例如再参见图2,邻近下部前边缘30的前屏框表面的部分应当用酒精擦清洁,条122和124粘附的屏框22的底部表面24部分也是一样。
参照图1,安装者使用卷尺等确定将安装传感器模块14的显示屏表面18的中心。这里,如果需要,使用者可沿屏框22的下部边缘30设置小的铅笔标记以确定显示器中心。
再次参见图5和5A,衬背片252从铰链半部230的后表面250上的粘合剂层254移除。铰链半部230的中心与显示表面18的中心对准,使得铰链孔眼238刚好对准在屏框33的下部边缘30下面。孔眼238应当对准成使得它们与它们下面的地板相齐并刚好在屏框22的底部表面24下面。粘合剂层254应当最初与下部前边缘30接触并然后应当向上旋转直到粘合剂层254的整个暴露表面与屏框22的前表面26接触。铰链半部230应当牢固地压抵表面26以迫使粘合剂层256粘附到其上。这时,邻近显示器单元12的下部前边缘30安装的铰链半部230如图13所示。
尽管上述粘合剂层254描述为形成为沿铰链半部230的长度延伸的单个粘合剂层件,在至少一些情况下,多个较小长度的粘合剂带条可沿构件236的长度等距间隔以便于半部230安装到表面26上。
接下来,安装条122和124安装到屏框22的下表面24上。为了该目的,再参见图6至8以及图12,衬背片292从粘合剂层294移除以露出层294。如图12所示,由于暴露的粘合剂层294,条122牢固地压抵下表面24以将条122附连其上。类似地,安装条124(见图11)通过将衬背层从粘合剂层移除并将条124向上压抵下表面24而安装到下表面24上。这里,应当注意到条122和124之间以及相对于第一铰链半部230的间隔应当相对精确以容纳屏框22的具体尺寸。为了该目的,在至少一些情况下,考虑到可为组件安装者提供定位模板,以帮助安装者精确地定位条122和124。参照图11和12,如图所示,在至少一些情况下条122和124安装成使得粘合剂拉片300朝向彼此延伸。
现参见图15,在条122和124以及铰链半部230已如上所述固定到安装表面上后,安装支架分组件110安装到从下表面24向下延伸的条122和124的杆上。还参见图10,为了将分组件110之一安装到杆302上,分组件110定位成使得狭槽150与杆302对齐并使得构件195与底部件290形成的狭槽291对准,使得支点件170随着拉片300朝向彼此延伸。由于分组件110这样定位,必须在模块的安装和移除期间调节的零件(例如,螺母180、182、螺钉200、202等)都位于在显示器单元12的侧边缘下方可相对方便地接近它们的地方。
接着,分组件110向上移动,使得杆302穿过狭槽150,且延伸件195容纳在狭槽291内,使得延伸件146的顶部表面189接触安装条122的底部件290的面向下的平面表面。这里,延伸件195应当限制支架件130围绕杆302的旋转运动。接下来,螺母320拧到杆302的远端并拧紧以将构件和因此分组件110固定到安装条122上。在完全拧紧螺母320之前,组件110可侧向滑动,使得杆302移动到狭槽150中且延伸件195移动到狭槽291内直到达到所要求的位置。在该点应当松动螺母180和182使得构件132和134大致自由以大约相对于构件130移动。
接下来通过将第二铰链半部232(见图5)连接到第一铰链半部230以及通过将支架件132(来自分组件110之一的一个)连接到封盖件82和84来安装传感器模块14。为了安装传感器模块14,首先参见图14,模块14定位成使得第二钢琴型铰链半部232形成的孔眼与第一钢琴型铰链半部230形成的孔眼对准。接着铰链销234滑动穿过对准的孔眼。这时,传感器模块14大致悬挂在单元12下方并大致位于支架分组件110之间,如图16所示。此外,这时,第一铰链半部230上模块14的重量在将铰链半部230保持到表面26的粘合剂层254(再参见图5A)上施加向下的剪切力,且因此层254提供相对强的粘结。
参见图11、16和17,接下来模块14围绕铰链销234旋转直到与包括在模块14中的传感器关联的传感平面500(即,模块14中的传感器操作的平面)与显示表面18形成的平面平行。一旦传感平面平行于显示平面18,拧紧翼形螺钉90直到盖形螺母102接触下表面24且螺钉92和螺母102一起将模块14保持在最终位置。这里,可通过旋转螺钉90便于传感器模块14相对于单元12的位置的良好调节。
参见图11和19,分组件110沿条122和124移动以将支架分组件110邻近封盖件84和86分别定位,此后螺母320牢固地拧紧以限制支架件130相对于条122和124的进一步移动。
参见图17,螺钉202之一穿过垫圈369并穿过支架分组件110的构件132形成的狭槽160并容纳在封盖件82形成的螺纹孔78和79之一内。这里,螺钉202容纳在其中的孔78或79取决于屏框22的尺寸。在一些情况下,孔78会比孔79更适合并会允许更多适当的总体调节。使用那个孔78或79对安装者来说是明显的,且在一个孔不能正常工作的地方应当尝试另一个孔。螺钉202和垫圈以类似的方式用于将第二支架分组件110的类似构件固定到螺纹孔76和77中相应的一个(见图14)。在拧紧螺钉202之后,拧紧螺母182以保持构件132相对于邻近支架构件130的位置。在拧紧螺钉202和螺母182之后,模块14相对于单元12的位置固定(即,应当限制模块14围绕铰链销234旋转)。
参见图18,支架分组件110之一上的第三支架件134向上旋转和调节直到在其远端上的螺母210接触屏框22的背表面20。这里,构件134和螺钉200应当定尺寸成使得当构件134和螺钉200向上旋转到操作位置时,它们不会妨碍支架36安装的安装表面(未标出)。拧紧螺钉180以将构件134固定到相关构件130上,且然后旋转头部204直到端部构件210在后表面20的支承部分(即,支承表面)上施加轻微的压力。
由螺钉200和90分别施加到后表面20和下表面24上的力,增加了施加到将条122和124保持到下表面24的粘合层294上拉力(即,垂直于条122和124以及表面24的力)的量,这增加了粘合剂粘结的强度。
安装后,再参见图2和19,与条122和124关联的拉片300被传感器模块14隐藏,而每个螺母180和182以及螺钉200和202定位在模块14的侧面用于方便接近来调节安装组件。
为了从显示器单元12移除模块14,再参见图2和18,首先移除螺钉202,且然后拉出铰链销234以释放模块14并露出铰链半部230以及条带拉片300。接着,在粘合剂拉片270邻近铰链半部230设置的地方,拉动粘合剂拉片270以释放半部230,并拉动安装条122和124上的拉片300以释放条122和124。这时,所有的安装组件零件已从单元12移除而没有对屏框22产生任何损害。
在至少一些情况下,在设置从铰链半部230侧向延伸的一个或多个拉片270的地方(再参见图5),当模块14定位在操作位置(再参见图2)时,拉片270会被模块14隐藏。这里,当移除销234以释放模块14时,会露出拉片以便于铰链半部230的方便移除。在另一些没有设置拉片270的情况下,使用者可通过在粘合剂的一边缘开始施加剥离力并沿半部230作用到粘合剂的相对边缘而移除铰链半部230。
再次参见图1和2,在至少一些情况下,可设置从壳体组件60的前部延伸的盘安装构件57,以及可通过螺钉59等安装用于在不使用时容纳笔54和其它交互工具的盘分组件55。
尽管本发明可允许各种修改和替代形式,已通过附图中的实例示出并在此详细描述了具体实施例。但是,应当理解,并不意味着本发明限于揭示的特定形式。例如,尽管以上描述了一定类型的机械支架分组件110,也考虑了其它类型的机械支架组件。例如,其它支架组件可仅包括两个支架件(例如130和134),其中支架件具有不同的形状,或者在替代形式中可包括以不同但适合的方式设置的四个或多个支架件。作为另一实例,尽管对于至少一些应用要求On Command型粘合剂,也考虑了可采用其它类型的更永久粘合剂用于附连目的。
此外,尽管在以上邻近显示器屏框的下部表面24(见图2)安装的传感器模块的上下文中描述了本发明系统,但是在至少一些情况下,可构造成类似构造,其中模块14邻近屏框22的侧表面任一个或邻近屏框的顶部表面安装。此外,如以上指出的那样,安装组件可用于几种不同类型的接口组件/模块中的任何一种,其中不同类型可采用几种不同类型技术中的任何一种来检测想要的交互显示器动作。此外,在至少一些应用中,铰链第一半部230可粘附到屏框下表面24上而不是前部表面26。在一些应用中组件90(再参见图11)是可选的,尽管在其它应用中可设置多于一个的组件92来增加总体稳定性。
此外,尽管上述构造包括机械和粘合剂型零件,在至少一些情况中,也考虑了仅使用粘合剂来将传感器模块14安装到屏框。为了该目的,参见图20,示出包括壳体组件60和封盖62的模块14通过粘合剂带条254和294邻近下部前边缘30安装,其中拉片270和300邻近壳体38侧向延伸以便于模块14的接近和移除。类似地,在至少一些情况下,可采用少于所述的整个安装结构。例如,尽管在至少一些情况下需要构件134,但在其它应用中可不采用这些零件。
此外,尽管本发明在以上描述为壳体22的底部表面24是平面并垂直于前部表面26且后表面20平行于前部表面26,应当理解,所示的安装组件可容纳包括其它相对角的屏框。例如,在一些情况下,底部表面24可不完全是水平的且后表面20可以不完全垂直,而是各可包括相对于水平和垂直轻微倾斜。
此外,尽管以上在安装传感器或交互模块14的上下文中描述了本发明的安装结构,应当理解该安装结构可用于其它应用以将任何类型的显示器或板附件邻近屏框等的边缘安装。例如,在白板或粉笔板的情况下,上述组件或与本发明的讲授一致的任何其它组件可用于将附件盘安装到板边缘或任何其它零件上。
这样,本发明将覆盖落入以下所附权利要求书限定的本发明精神和范围内的所有修改、同等物和替代物。
为了通知公众本发明的范围,作出以下权利要求书:
Claims (47)
1.一种用于将传感器模块安装到显示器单元的装置,包括壳体,其中所述壳体形成至少第一安装表面,所述装置包括:
第一联接件;
第一粘合剂层,将所述第一联接件固定到所述第一安装表面上;以及
第二联接件,连接到所述传感器模块并联接到所述第一联接件,其中所述第二联接件是可调节的,以调整所述传感器模块相对于所述显示器单元的位置。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述粘合剂层是快速释放粘合剂层。
3.如权利要求2所述的装置,其特征在于,所述粘合剂层包括从其延伸的拉片,当拉动所述拉片时,降低所述粘合剂层的粘附性。
4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,还包括铰链销,其中所述第一联接件包括第一铰链半部,且所述第二联接件包括第二铰链半部,且其中所述第二联接件通过所述铰链销联接到第一联接件。
5.如权利要求4所述的装置,其特征在于,所述第二铰链半部机械地安装到所述传感器模块。
6.如权利要求4所述的模块,其特征在于,所述壳体包括邻近所述第一安装表面并由边缘与所述第一安装表面分开的侧表面,所述第一铰链半部包括铰链孔眼且其中所述孔眼位于邻近所述边缘处。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,还包括支点件和调节杆,所述支点件由所述传感器模块支承并支承具有在所述支点件和所述侧表面之间延伸的所述杆的分开部分的所述杆,所述杆相对于所述支点件可调节以改变所述分开部分的长度。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述杆沿基本上垂直于所述铰链销的轴线被支承。
9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,还包括第三联接件、第二粘合剂层和第四联接件,所述第三联接件通过所述第二粘合剂层安装到所述侧表面上,且所述第四联接件在第一端连接到所述第三联接件上,而所述第四联接件的第二端支承所述传感器模块。
10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述第三联接件包括从所述侧表面延伸离开的螺纹杆,且其中所述第四联接件通过螺母固定到所述杆上。
11.如权利要求10所述的装置,其特征在于,所述第四联接件在所述第二端通过螺钉连接到所述传感器模块上。
12.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第四联接件包括在一端固定到所述螺纹杆的第一支架件和在一端固定到所述传感器模块的第二支架件,其中所述第一和第二支架件的其它端机械连接。
13.如权利要求12所述的装置,其特征在于,机械连接的所述第一和第二支架件的端部通过一装置连接,该装置在松开时允许所述第二支架件相对于所述第一支架件移动,而在拧紧时,将所述第二支架件相对于所述第一支架件锁定。
14.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述第二支架件是细长件并沿所述第二支架件长度的至少一部分形成狭槽,且其中将所述第二支架件固定到所述传感器模块的所述螺钉穿过所述狭槽并容纳在螺纹孔中。
15.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一联接件包括从所述安装表面延伸的螺纹杆,且所述第二联接件包括通过螺母固定到所述杆的支架。
16.如权利要求15所述的装置,其特征在于,所述支架包括在一端固定到所述螺纹杆的第一支架件和在一端固定到所述传感器模块的第二支架件,其中所述第一和第二支架件的其它端机械连接。
17.如权利要求16所述的装置,其特征在于,机械连接的所述第一和第二支架件的端部通过一装置连接,该装置在松开时允许所述第二支架件相对于所述第一支架件移动,而在拧紧时,将所述第二支架件相对于所述第一支架件锁定。
18.如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述第二支架件是细长件并沿所述第二支架件长度的至少一部分形成狭槽,且其中将所述第二支架件固定到所述传感器模块的所述螺钉穿过所述狭槽并容纳在螺纹孔中。
19.如权利要求18所述的装置,其特征在于,所述显示器单元包括显示表面,且其中所述第一安装表面是基本上垂直于所述显示表面的所述显示器单元壳体的下表面。
20.如权利要求16所述的装置,其特征在于,还包括支点件和调节杆,所述支点件由所述传感器模块支承并支承具有在所述支点件和所述显示单元壳体的表面之间延伸的所述杆的分开部分的所述杆,所述杆相对于所述支点件可调节以改变所述分开部分的长度。
21.如权利要求20所述的装置,其特征在于,所述支架包括第三支架件,所述第三支架件具有由所述第二支架件支承的第一端和形成所述支点件的第二端。
22.如权利要求21所述的装置,其特征在于,所述壳体包括基本上垂直于所述安装表面的支承表面,且其中所述支点件定位成使得所述杆的所述分开部分朝向所述壳体表面延伸。
23.如权利要求22所述的装置,其特征在于,所述第一安装表面是所述显示器单元壳体的下表面,且其中所述支承表面是所述显示器单元壳体的后表面。
24.一种用于将传感器模块安装到显示器单元的装置,包括壳体,其中所述壳体形成至少第一安装表面和第二表面,所述装置包括:
联接件,安装到所述传感器模块;
第一粘合剂层,将所述联接件固定到所述第一安装表面;
支点件,由所述传感器模块支承;以及
调节杆,由所述支点件支承并包括从所述支点件延伸到所述第二表面的分开部分,所述杆相对于所述支点件可调节,以改变所述分开部分的长度。
25.如权利要求24所述的装置,其特征在于,所述第一安装表面是所述壳体的前表面,且所述第二表面是后壳体表面和所述壳体的下表面之一。
26.如权利要求24所述的装置,其特征在于,所述第一安装表面是所述壳体的下表面的一部分,且其中所述第二表面是所述壳体的下表面的一部分和所述壳体的后表面之一。
27.如权利要求24所述的装置,其特征在于,所述第二表面基本上垂直于所述第一安装表面。
28.如权利要求24所述的装置,其特征在于,所述第二表面平行于所述第一安装表面。
29.如权利要求24所述的装置,其特征在于,所述调节杆的轴线基本上垂直于所述粘合剂层。
30.如权利要求24所述的装置,其特征在于,所述联接件包括铰链。
31.如权利要求24所述的装置,其特征在于,所述联接件包括支架。
32.一种用于将传感器模块安装到显示器单元的装置,包括壳体,其中所述壳体形成至少第一和第二安装表面,这里第一和第二安装表面位于非平行平面上,所述装置包括:
第一和第二联接件,安装到所述传感器模块上;
第一粘合剂层,将所述第一联接件固定到所述第一安装表面上;以及
第二粘合剂层,将所述第二联接件固定到所述第二安装表面上。
33.如权利要求32所述的装置,其特征在于,所述第一和第二安装表面包括前显示器单元壳体表面和所述显示器单元壳体的下表面。
34.如权利要求33所述的装置,其特征在于,所述前表面和所述下表面基本上垂直。
35.如权利要求32所述的装置,其特征在于,还包括沿倾向于将所述第二联接件从所述第二安装表面分开的轨迹在所述第二联接件上施加力、由此增加所述第二粘合剂层上的拉力大小的零件。
36.一种用于将传感器模块安装到显示器单元的方法,所述显示器单元包括壳体,其中所述壳体形成第一表面和第二表面,其中所述第一和第二表面是非共面的,所述方法包括:
将第一和第二粘合剂层分别施加在所述第一和第二表面上;以及
通过所述第一和第二粘合剂层将所述传感器模块安装到所述壳体上。
37.如权利要求36所述的方法,其特征在于,还包括沿一轨迹在所述传感器模块和所述壳体之间施加力的步骤,所述轨迹具有至少部分垂直于所述第一和第二粘合剂层之一的分量,由此增加所述第一和第二粘合剂层之一上的拉力的大小。
38.如权利要求37所述的方法,其特征在于,所述第一和第二安装表面分别是所述壳体的前表面和下表面。
39.如权利要求37所述的方法,其特征在于,所述施加力的步骤包括提供由所述传感器模块支承的支点件和由所述支点件支承的调节杆,所述调节杆包括所述支点件和所述壳体之间的分开部分,并调节所述杆以改变所述分开部分的长度。
40.如权利要求39所述的方法,其特征在于,所述安装的步骤包括提供包括第一和第二半部的铰链和铰链销,其中所述第二半部固定到所述传感器模块,将所述第一半部通过所述第一粘合剂层安装到所述第一安装表面,并通过所述铰链销连接所述第一和第二半部。
41.如权利要求40所述的方法,其特征在于,所述显示器单元包括显示表面,且所述传感器模块包括形成传感平面的传感器,所述方法还包括使用所述支点和调节杆来将所述传感器模块支承在所述传感平面平行于所述显示平面的位置。
42.如权利要求41所述的方法,其特征在于,所述第一和第二表面分别是所述壳体的前表面和下表面。
43.如权利要求40所述的方法,其特征在于,所述安装步骤还包括通过所述第二粘合剂层将联接件安装到所述第二安装表面,将支架的一端固定到所述联接件并将所述支架的另一端固定到所述传感器模块。
44.如权利要求43所述的方法,其特征在于,所述联接件包括螺纹杆,且其中将所述支架的一端固定到所述联接件的所述步骤包括使用螺母将所述支架的一端固定到所述螺纹杆上。
45.如权利要求36所述的方法,其特征在于,所述安装步骤包括通过所述第一粘合剂层将第一联接件安装到所述第一安装表面,将第二安装联接件安装到所述传感器模块,通过所述第二粘合剂层将第三联接件安装到所述第二安装表面,将第四安装联接件安装到所述第三安装联接件以及将所述第四安装联接件固定到所述传感器模块。
46.如权利要求19所述的方法,其特征在于,还包括调节所述第二和第四联接件以调节所述传感器模块相对于所述显示器单元的位置的步骤。
47.如权利要求20所述的方法,其特征在于,所述第四安装联接件包括第一支架件和通过锁定件枢转地连接到所述第一支架件的第二支架件,所述锁定件在锁定时,限制所述第一和第二支架件的相对运动,将所述第四联接件安装到所述第三联接件的所述步骤包括将所述第二支架件安装到所述第三联接件,将所述第四联接件安装到所述传感器模块的所述步骤包括将所述第二支架件安装到所述传感器模块,并且所述调节步骤包括调节所述第二支架件相对于所述第一支架件的角度并将所述第二支架件相对于所述第一支架件锁定。
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