CN101120200A - 显示设备及其支座 - Google Patents
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Abstract
一种显示设备或其支座,旨在通过显示设备的显示屏(1)以水平和/或竖直方式连续地运动,促使用户的姿势频繁地改变。在优选地实施方式中,显示设备包括竖直的中空柱体(10),该中空柱体通过鞍座(11)可滑动地附连至水平的中空柱体(20)。显示屏(1)安装在支架(30)上,支架(30)通过枢轴(32)装配至可移动轴环(31),该可移动轴环可滑动地安装在竖直的柱体(1)上。鞍座(11)和轴环(31)由相应的电动马达(41、40)驱动。支架(30)可以组合有臂(33)和转轮(34),该转轮通过块体(36、37)在安装在柱体(10)上的偏置杆(35)上运行。由于枢轴(32)和杆(35)的倾斜,随着显示屏(1)的升起和下降,显示屏(1)前后倾斜。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示设备及其支座,这种显示设备可以用在办公室或其它场所,该显示设备结合有显示屏,以显示来自计算机或其它可视信息源的信息。
背景技术
这种支座是公知的,但是尽管可能能够调节显示的高度和倾角,然而这种支座仅仅用于将显示设备保持在固定位置。
使用这种设备的人们面临的不断增长的问题是:由于使用这种装置的静止本性--其中用户可能会每次数小时地坐在一个位置,身体存在过劳甚至损伤的危险。这些问题包括职业颈部、背部、肩部和上肢疾病,以及重复性劳损,极端地,这些均可能导致实质上失能。
可以使用不同的部件和方法来帮助减轻这些问题,例如适当地支撑背部的人体工程学座椅;正确地调节桌子高度的使用;不闪烁的良好的显示;以及照明良好的工作区域。
然而,所有这些辅助手段仍然导致实质上的静止构造,其中用户可能习惯性地、一次又一次地采取同样的姿势。在相对较短的时间周期内,用户的姿势这种静止情形可能导致不适,并且如果得不到及时的处理,则可能很快变成实际的不适和损伤。
发明内容
本发明旨在通过提供一种装置来消除或减少这种问题,所述装置用于在至少一个或者优选为多个轴线上连续地或间歇地至少移动显示设备的显示屏,这样用户将不断地改变其位置,以适应显示屏的移动。
用户的部分身体的运动可能是很小的,然而由于人体肌肉骨骼系统的运动学本性,即使非常小的变化也具有防止身体锁定在僵硬位置的效果。
因此,在第一方面中,本发明提供一种组件,包括显示设备,所述显示设备具有用于安装在表面上的装置,以使用户能够看到,所述安装装置组合有驱动装置,所述驱动装置可操作地在至少一个轴线上移动显示设备的显示屏。
在第二方面,本发明提供一种组件,包括用于显示设备的支座,所述支座具有用于支撑显示设备的装置,以及用于安装在表面上的装置,以使显示设备可以由用户看到,所述安装装置组合有驱动装置,所述驱动装置可操作地在至少一个轴线上移动显示设备支撑装置,以及由此移动显示设备自身的显示屏。
因此,应当理解,本发明的组件可以被构造为显示设备本身,其组合有驱动装置,以驱动显示屏运动。可选的是,本发明的组件可以简单地被构造为支座,其具有用于支撑组合有显示屏的显示设备的装置,所述支座组合有驱动装置,当显示设备安装在支座上时,该驱动装置用于驱动显示设备运动,以及由此驱动显示屏运动。由此,在后一种情况下,可以利用支座来安装传统的商用显示监视器。
在本说明书的全文中,术语显示设备被假定为组合有由用户观看的显示屏的任何设备,并且包括诸如VDU(视讯显示单元)、计算机和游戏控制台监视器和电视机等物品。显示设备还将包括用于安装显示屏的装置,并且适当地--但不是必需地,还包括用于驱动显示屏的电路。
优选地,驱动装置例如能够达到在多个轴线上同时移动显示屏的程度。提供至显示屏的移动可以是连续的或间歇的。也可以设置开关装置,以开启和关闭驱动装置。驱动装置优选地包括一个或多个电动马达。
为了提供对不同用户和/或医疗状况的调整,也可以提供用于改变运动速度和可选地改变运动范围的装置。
显示设备(或其支座)所安装的表面可以为任何取向,但是最好为竖直的(例如墙壁)或水平的(例如桌子)表面。
优选地,安装装置可以由通过板材折叠,或者由挤压型材切割的金属制成,但是一些或所有的部件均可由塑料或其它工程材料形成。驱动装置可以组合有一个或多个附连至导向螺杆或皮带的电动马达,并且以其本身所包含的方式操作或通过来自计算机的外部控制操作。
组件可选地可包括运行软件程序的控制器,以控制一个或多个电动马达的通电。
显示屏的运动参数可以由用户手动控制,或者直接或间接由运行在微处理器电路上的计算机程序控制。这种电路可以嵌入组件的内部,或者可以例如通过单独的计算机或其它计算设备而设置在外部。使用计算机或类似的基于微处理器的电路将能够运行软件来控制电动马达,以使显示屏进行上述运动。
这样,当用户在显示屏前工作时,将逐渐地引导他们,在工作时移动他们的头部、颈部和肩部,以使他们的眼睛锁定住移动的显示屏。结果,用户将获得持续的、轻微的锻炼,其大概至少具有以下优点:
1.将保持他们的肌肉和关节自由和活动(而不是使他们僵硬)。
2.将改善肌肉、关节、神经和头部的循环,由此避免增加充血和淤积,从而导致发炎、疼痛和退变。
3.这将有助于保持精神集中,并且由此改善效率和减少错误。
4.用户将减少疲劳,并且在一天结束时,将感觉到更有精神和舒适。
5.将部分地减轻工作的单调性并且激发创造力。
6.将减轻压力(主要是静止的工作者的不健康导致的)。
7.可以增强心血管功能、自体免疫力和智力。
8.有助于保持更好的生活质量,这会对家庭、家族和社会产生积极的影响。
附图说明
为使本发明得到更好的理解,现将参考附图仅通过实例的方式描述本发明的两个实施方式,其中:
图1为坐在桌边操作计算机的用户的略图;
图2利用在图1中示出的情形,示出了本发明的原理;
图3为根据本发明的显示设备的第一实施方式的从后方一侧观察的立体图;
图4为图3的显示设备的正视图;
图5为图3的显示设备的俯视图;
图6为图3的显示设备的侧视图;
图7为与图3类似的视图,其中示出了本发明的可选实施方式;以及
图8为用在图7的实施方式中的一个致动器的详细视图。
具体实施方式
参考图1,在此示出了示例的情形,其中形成计算机的一部分的传统的显示屏1设置在桌子4上,并且用户2坐在座椅3上。
在图2中示出了相同的情形,但是其中用箭头表示了显示屏1沿竖直平面(箭头5)和水平平面(箭头6)的运动。如箭头7和8所示,随着显示屏发生运动,用户被促使移动他们的身体和就座位置。
现将参考图3至图6,它们示出了根据本发明的显示设备的第一实施方式。应当理解,这种设备能够被用在通常使用显示器的任何情形中,诸如在图1和图2中示出的情形。
显示设备包括附连至鞍座11的竖直的中空柱体10,鞍座11可沿水平的中空柱体20水平滑动。显示屏1安装在支架30上,支架30又通过枢轴32被装配在可移动轴环31上,以允许显示屏围绕枢轴转动。轴环31可在柱体10上竖直滑动,并且可移动轴环31由连接至竖直柱体10的内部的内导向螺杆或皮带(不可见)的电动马达40驱动。鞍座11同样由第二电动马达41从水平柱体20的内部驱动。
可以看出,电动马达40和41能够使显示屏沿水平平面和垂直平面被连续地或间歇地驱动,并且在某些情况下这就已经足够了。然而,所示出的设置还规定了显示屏的角度,所述角度也可以在电力的作用下改变。这可以简单地执行为独立于水平和/或竖直运动地提供显示屏的枢转运动。然而,有利的是随着显示屏1沿竖直柱体10上下运动,显示屏1通过以下方式围绕枢轴32倾斜:即显示屏1的平面与用户保持大约相同的相对角度,而与其竖直位置无关。显示屏的倾斜可以由额外的马达组件,或者如在本实施例中所示出的,由支架30和竖直柱体10之间的机械互联件执行。为此目的,在附连至柱体侧面的块体36,37之间,偏置杆35被安装至柱体10的一侧。正如可以看出的那样,下块体37被附连为朝向柱体10的前侧,而上块体36被附连为朝向柱体10的后侧,这样杆35总是与相对竖直方向倾斜若干度数。同时,支架30装备有托架33,其携带有承抵所述杆35的随动件34。随动件34可以采取各种形式,诸如轮(如图示),或滚珠轴承。可以看出,随着显示屏1在竖直的柱体10上升起或下降,显示屏1的偏重向下挤压,并且由于枢轴32以及由于杆35的倾斜导致显示屏1前后倾斜。通过调整轮34相对于枢轴点的位置和/或改变偏置杆35相对于竖直方向的角度定位,可以获得相对于显示屏1的力矩的倾斜量的调整。
此外,对本领域的技术人员清楚的是,类似的机构(未示出)可以被组合入水平轴以旋转显示屏1,以使当显示屏1在马达41的动力作用下从一侧移动到另一侧时,保持显示屏1的面板朝向用户。
显示器支座机构安装在基部50上,但是可选的是,在可以使显示设备有利地固定安装的情形中,显示器支座机构可以直接栓接至表面上。
马达驱动皮带或导向螺杆的具体细节,以及将一个轴安装至另一个轴,并且安装至显示屏1的细节并未示出,这是由于对于在机械工程领域中实践的技术人员,这是非常好理解的,并且根据构造显示器支座中使用的材料和方法,以及被设计为显示器支座要支撑和移动的显示屏的尺寸,这可以以大量的不同的方式实施。此外,并未示出或描述用于向马达40/41供电的电气设备,这是由于对本领域的技术人员而言,它们是容易明白的。根据所需的控制环境和类型,马达的控制可以是简单的也可以是复杂的。下面简要地描述两种可能的方法。
在最简单的设备(未示出)中,各从动轴线具有带有两个可调整的终端挡板的杆,所述终端挡板被固定为仅能沿着作为马达要控制的从动柱体的同一轴线移动。杆被通过以下方式固定:当鞍座压抵其中一个终端挡板时,杆可以移动,否则杆保持在原位。这种杆与直接或间接地使跨过适当的马达40或41的电压反转的开关协同使用,从而改变马达的驱动方向。
在所示出的较为复杂的设备中,各柱体10、20的各端部装配有单独的界限探测器45,所述界限探测器可以是机械开关或固态装置。控制电路(未示出)探测何时到达一个界限探测器,并且反转适当的马达40、41的方向。这种控制电路可以以从简单的电机继电器到微型控制器的多种方式具体实施,所述控制电路可以由在计算机上运行的程序远程控制。
本发明的运动的控制的精确实施例对本领域的技术人员而言是容易明白的。
现将参考示出本发明的可选实施方式的图7和图8。其中采用相同的附图标记表示与图3至图6的实施方式中相应的部件。在图7和图8的实施方式中,显示屏1通过组合有斯图尔特(Stewart)平台或等价机构的机械支撑结构安装至基部50。斯图尔特平台是公知的定位机构,其具有六自由度,并且首先在D Stewart的论文中描述,论文题目为“一种具有六自由度的平台(A Platform With Six Degrees Of Freedom)”,发表于UKInstitution of Mechanical Engineers Proceedings 1965-66,Vol 180,Pt 1,No 15,pages 371-386。斯图尔特平台被安装在附连至基部50的倾斜安装托架62上。移动平台本身以标记60示出,并且由六个直线致动器61支撑。每一直线致动器的上端具有万向接头70,而下端具有又一万向接头75,通过所述万向接头,直线致动器被分别附连至平台60和安装托架62。显示屏1通过支撑枢轴32的安装块体65被安装在平板60上。上述构造允许平台60利用最少数量的致动器61来六自由度地移动显示屏1,同时仅利用二力构件(仅受到张紧和压缩的部件)保持刚度。
当机构处于其原位置(所述原位置被限定为当所有的六个直线致动器均处于完全缩短的位置时,机构所采取的位置)时,枢轴32允许显示屏1被调整为中等倾斜。
显示器支座机构可以安装在基部50(如图示)上,或者直接安装在任何取向的表面上,然而最好是竖直的(例如壁)或水平的(例如桌子)表面上。
每一致动器61通常是相同的,可以伸长或收缩,并且由电动马达驱动。图8示出了直线致动器61和万向接头70和75的放大的细节。直线致动器包括马达69,其驱动导向螺杆67,以伸长或缩短万向接头70和75之间的距离。在斯图尔特平台中,致动器的独立操作以及与其它致动器的联合操作,对于机械工程领域有经验的技术人员而言是很好理解的,并且此外,根据构造显示器支座中使用的材料和方法,以及被设计为显示器支座要支撑和移动的显示屏的尺寸,这可以以大量的不同的方式实施。
在图7和图8中示出的实施方式在显示屏移动方面具有很大的灵活性,但是需要更多的部件和运行数学算法的控制器,以计算所有六个致动器马达的同步的相对运动。用于实现显示屏1相对于基部50(或者如果直接安装,则为其支撑表面)的所需运动的其它方法和机构对本领域的技术人员而言是容易明白的。
Claims (14)
1.一种组件,包括显示设备,所述显示设备具有用于安装在表面上的装置,以使用户观看该显示设备,所述安装装置包括驱动装置,所述驱动装置可操作地在至少一个轴线上移动显示设备的显示屏。
2.一种组件,包括:用于显示设备的支座,所述支座具有用于支撑显示设备的装置;以及用于安装在表面上的装置,以使显示设备可以由用户观看,所述安装装置包括驱动装置,所述驱动装置可操作地在至少一个轴线上移动显示设备支撑装置,以及由此移动显示设备自身的显示屏。
3.如权利要求1或2所述的组件,其中,所述驱动装置包括用于沿竖直方向驱动显示屏的装置。
4.如权利要求1至3中任一项所述的组件,其中,所述驱动装置包括用于沿水平方向驱动显示屏的装置。
5.如权利要求1至4中任一项所述的组件,其中,所述驱动装置包括用于围绕至少一个轴线转动所述显示屏的装置。
6.如权利要求3和5所述的组件,其中,用于沿竖直方向驱动显示屏的装置被联接至用于转动显示屏的装置,这样随着显示屏的竖直移动,显示屏相对于用户保持大致相同的取向。
7.如权利要求4和5所述的组件,其中,用于沿水平方向驱动显示屏的装置被联接至用于转动显示屏的装置,这样随着显示屏的水平移动,显示屏相对于用户保持大致相同的取向。
8.如前述权利要求中任一项所述的组件,其中,所述驱动装置包括至少一个电动马达,以驱动显示屏运动。
9.如权利要求8所述的组件,其中,第一电动马达用于沿垂直方向驱动显示屏,第二电动马达用于沿水平方向驱动显示屏。
10.如前述权利要求中任一项所述的组件,其中,所述驱动装置包括斯图尔特平台,所述斯图尔特平台具有多个直线致动器,每一直线致动器由电动马达驱动。
11.如权利要求8至10中任一项所述的组件,所述组件包括运行软件程序的控制器,以控制一个或多个电动马达的通电。
12.如前述权利要求中任一项所述的组件,所述组件包括用于手动控制显示屏的运动参数的装置。
13.如权利要求1至11中任一项所述的组件,所述组件包括用于通过外部计算机设备上的程序,直接或间接地控制显示屏的运动参数的装置。
14.如前述权利要求中任一项所述的组件,其中,所述驱动装置包括用于改变显示屏的运动速度的装置。
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