CN110209240A - 一种便携式可变显示面积的3c电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种便携式可变显示面积的3C电子设备，包括：壳体、转轴、柔性屏、卷曲机构、支撑机构、信号和供电滑环机构、主控电路板和模式选择开关。本发明通过转轴在卷曲机构的作用下将柔性屏卷绕收放于壳体内，并且通过支撑机构为柔性屏展开式提供结构支撑；同时用户可以根据使用场景的不同选择显示面积，既提高便携性又可以降低能耗。该专利通过可变显示面积，只显示外露屏幕内容，未露出的屏幕休眠的能带到最佳能耗，可达到节约环保的效果。在不使用是可以完全收缩起来，提高便携性。便携式可变显示面积的3C电子设备的优势在于节能环保、便携、跌落时可快速回收保护。

Description

一种便携式可变显示面积的3C电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，具体涉及一种便携式可变显示面积的3C电子设备。

背景技术

3C电子设备通常是指计算机(Computer)、通信(Communication)和消费类电子设备(ConsumerElectronics)三者结合，亦称“信息家电”。目前，随着人们对多媒体娱乐的需求不断增多，主流的电子设备屏幕变得越来越大，给用户的日常阅读、观赏视频带来了极大的便利。然而，随着显示屏幕逐渐增大产生了诸如便携性差、能耗高、屏幕易损毁等问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种便携式可变显示面积的3C电子设备，旨在应用柔性显示技术解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提出的便携式可变显示面积的3C电子设备包括：

壳体；

转轴，枢接于所述壳体两侧端部的内壁上；

柔性屏，容置于所述壳体内，且所述柔性屏的一端与所述转轴连接；

卷曲机构，容置于所述壳体内，且与所述转轴连接；

支撑机构，容置于所述壳体内，且与所述柔性屏的两侧边缘连接；

主控电路板，容置于所述壳体内，与所述转轴通过滑环实现电性连接；

模式选择开关，设置于所述壳体的端部，与所述主控电路板电性连接；

优选地，所述支撑机构包括驱动电机和两条支撑链，两条所述支撑链分别于所述柔性屏的两侧边缘卡合，所述支撑链的相邻两链节之间的旋转轴垂直于所述柔性屏。

优选地，所述支撑链的任意一根链节均包括对置的第一夹持片和第二夹持片，所述第一夹持片朝向所述第二夹持片的一侧设置有凸轴和线圈；所述柔性屏的两侧边缘设置有与所述凸轴适配的固定孔。

优选地，所述凸轴的周侧环绕设置有磁吸线圈。

优选地，所述卷曲机构包括卷绕电机，所述卷绕电机与所述转轴传动连接。

优选地，还包括快收保护机构，所述快收保护机构包括加速度计和涡簧回收装置，所述涡卷弹簧装置连接所述转轴的一端。

优选地，还包括信号传输环，所述信号传输环相对设置于所述转轴连接所述涡卷弹簧装置的另一端，且所述信号传输环套接所述转轴，用于所述主控电路板通过所述信号传输环、所述转轴向所述柔性屏传输显示信号。

优选地，还包括容置于所述壳体内的电源和滑动触点，所述滑动触点与所述转轴两侧端面的轴心处滑动连接，所述电源通过所述滑动触点和所述转轴为所述柔性屏供电。

优选地，所述模式选择开关包括指纹识别装置；所述模式选择开关包括分别设置于所述壳体两端的第一模式开关和第二模式开关。

优选地，还包括辅助显示屏，所述辅助显示屏设置于所述壳体的周侧。

本发明技术方案中，便携式可变显示面积的3C电子设备通过转轴在卷曲机构的作用下将柔性屏卷绕收放于壳体内，并且通过支撑机构为柔性屏展开式提供结构支撑；同时用户可以根据使用场景的不同，通过模式选择开关自行选择柔性屏的展开显示面积，既提高了设备的便携性，又可以降低设备使用能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明便携式可变显示面积的3C电子设备一实施例的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为图2在A-A处的剖视图；

图4为本发明便携式可变显示面积的3C电子设备在简屏模式的结构示意图；

图5为本发明便携式可变显示面积的3C电子设备在第一功能模式下的结构示意图；

图6为本发明便携式可变显示面积的3C电子设备在第二能模式下的结构示意图；

图7为图2的局部放大图；

图8为本发明便携式可变显示面积的3C电子设备柔性屏的局部结构示意图。

图9为图3所示的B部的供电和信号传输环结构放大示意图；

图10为图3所示的C部放大示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	壳体	61	第一夹持片
20	转轴	611	凸轴
				30	柔性屏	62	第二夹持片
31	固定孔	63	磁吸线圈
				40	主控电路板	70	供电和信号传输环
50	模式选择开关	80	滑动触点
				60	支撑链	90	辅助显示屏
12	底盖

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种便携式可变显示面积的3C电子设备。

请参照图1至图3，在本发明一实施例中，便携式可变显示面积的3C电子设备，包括：壳体10、转轴20、柔性屏30、卷曲机构、支撑机构、主控电路板40和模式选择开关50，其中，转轴20、柔性屏30、卷曲机构15、支撑机构60、主控电路板40均容置在壳体10内，转轴20枢接于壳体10两侧端部的内壁上，柔性屏30的一端与转轴20连接，卷曲机构与转轴20连接，支撑机构与柔性屏30的两侧边缘连接，主控电路板40，柔性屏30电性连接。模式选择开关50设置于壳体10的端部，与主控电路板40电性连接。同时，壳体10的下侧具有一条柔性屏伸出口。

其中，电性连接是指，连接的两元件之间传递电流以及电流信号。

具体而言，本实施例中的柔性屏30为柔性触控屏幕，例如通过排线与主控电路板40电性连接，以接收显示、控制信号等，该柔性屏30的一端与转轴20物理连接，使得卷曲机构能够驱动转轴20旋转以带动柔性屏30伸缩。而柔性屏30的另一端通过柔性屏伸出口可以伸出壳体10外实现显示、触控功能，同时柔性屏30位于壳体10外的一端端部设置有限位结构，用于当柔性屏30完全收起时对柔性屏伸出口的密封。柔性屏30支撑结构主要用于在柔性屏30伸出壳体10后为屏幕提供支撑，该支撑结构在主控电路板40的控制下与卷曲机构保持同步。而设备的壳体10为便于用户握持的外形结构，例如类似笔形的短棒状结构，其横截面可以为圆形或者具有防滑棱边的多边形等等。

承上述，模式选择开关50可以根据用户点按时间的长短控制柔性屏30的伸出面积，选择设备的多种功能模式以满足各种使用场景。例如图4至图6所示，在待机、携行状态下，用户手指点按模式选择开关50一次为激活设备；再次点按开关，柔性屏30伸出壳体10一个预设距离实现第一功能模式，该功能模式下柔性屏30的显示面积例如为3.2寸，以便于用户日常单手操作；再次点按开关，则柔性屏30继续伸出壳体10另一个预设距离实现第二功能模式，该模式下柔性屏30的显示面积例如为7寸，能够为用户提供更好的影音娱乐、游戏操作体验；此时如果再次点按开关，则柔性屏30收起返回第一功能模式；以此类推，在此状态下再次点按开关，则柔性屏30完全收起至壳体10内返回待机、携行状态。当然，在其它使用场景下，用户的手指按下模式选择开关50不松并保持一定时间(例如超过3秒)，则柔性屏30直接伸出到第二功能模式状态；反之，在第二功能模式下长按模式选择开关50，则柔性屏30完全收起容置于壳体10内。

基于上述结构，本实施例提供的3C电子设备为用户提供了多种显示及功能状态。如图1所示，当设备处于待机或者携行状态时，柔性屏30完全收起容置在壳体10内，此时设备的占用体积最小且最省电；当设备处于第一功能模式状态时，由于其显示面积大小适中非常便于用户单手操作，可以满足用户日常的大部分使用场景；当设备处于第二功能模式状态时，此时显示面积最大，能够让用户获得较佳的视频观赏及游戏操作体验。

综上所述，本实施例提供的便携式可变显示面积的3C电子设备通过转轴20在卷曲机构的作用下将柔性屏30卷绕收放于壳体10内，并且通过支撑机构为柔性屏30展开式提供结构支撑；同时用户可以根据使用场景的不同，通过模式选择开关50自行选择柔性屏30的展开显示面积，既提高了设备的便携性，又可以降低设备使用能耗。

具体地，本实施例中的支撑机构包括驱动电机112和两条支撑链60，两条支撑链60分别于柔性屏30的两侧边缘卡合，支撑链60的相邻两链节之间的旋转轴20垂直于柔性屏30。支撑链60在驱动电机的带动下与柔性屏30同步伸出壳体10外，为柔性屏30提供较好的结构支撑。这两条支撑链60分别卡合在柔性屏30的两侧边缘，以夹持固定柔性屏30；同时支撑链60的相邻两链节之间的旋转轴20垂直于柔性屏30，以保证柔性屏30在伸出壳体10后形成一个平整的显示区域。在其它实施例中，支撑链60还可以由铁磁性材料制成，可以在壳体10内设置电磁铁；又或者每个链节均能产生电磁吸效应，当设备处于某种功能模式状态下能够使各链节较为紧密的吸合在一起，能够进一步提高支撑效果。

具体地，如图7、图8所示，本实施例中支撑链60的任意一根链节均包括对置的第一夹持片61和第二夹持片62，第一夹持片61朝向第二夹持片62的一侧设置有凸轴611；柔性屏30的两侧边缘设置有与凸轴611适配的固定孔31。当柔性屏30伸出壳体10后，两侧的支撑链60同步伸出，其中每一条支撑链60包括了若干链节，相邻链节之间枢接。每一个链节包括第一夹持片61和第二夹持片62，二者结合以固定柔性屏30的一侧边缘。其中第一夹持片61上设有凸轴611，而柔性屏30在相应的位置设置有固定孔31，凸轴611插入固定孔31中对柔性屏30实现进一步的固定效果。

作为一种优选实施方式，凸轴611的周侧环绕设置有磁吸线圈612，这样在通电状态下，能够使第一夹持片61的凸轴611和第二夹持片62吸附结合，进一步提高固定效果。

作为一种优选实施方式，卷曲机构包括卷绕电机112，卷绕电机与转轴20传动连接。卷绕电机可以直接与转轴20同轴连接，也可以通过链条、皮带或者齿轮传动连接。

作为一种优选实施方式，便携式可变显示面积的3C电子设备还包括快收保护机构，快收保护机构包括加速度计(主控电路板上)和涡簧回收装置(位于卷曲机构中)，涡卷弹簧装置连接转轴20的一端。快收保护机构能够在用户不慎使设备跌落向地面时，最大限度地保护柔性屏30不受损毁。快收保护机构中的加速计能够实时感测设备的瞬时加速度，当加速计感测到设备在使用状态下的运动加速度达到重力加速度值时，由主控电路板40生成控制信号激活涡簧回收装置，使柔性屏30迅速收回容置在壳体10内，防止设备中最为脆弱的柔性屏30跌落损毁。

进一步地，便携式可变显示面积的3C电子设备还包括信号传输环70，信号传输环70相对设置于转轴20连接涡卷弹簧装置的另一端，且信号传输环70套接转轴20，用于主控电路板40通过信号传输环70、转轴20向柔性屏30传输显示信号。可以理解地，柔性屏30与转轴20连接的一端设置有显示信号排线，使得显示信号依次从主控电路板40、信号传输环70、转轴20向柔性屏30传输显示信号。

作为一种优选实施方式，便携式可变显示面积的3C电子设备还包括容置于壳体10内的电源(图未示出)。

此外，便携式可变显示面积的3C电子设备还包括滑动触点80，滑动触点80与转轴20两侧端面的轴心处滑动连接，电源通过滑动触点80和转轴20为柔性屏30供电。

作为一种优选实施方式，模式选择开关50包括指纹识别装置(图未示出)，即用户的手指点按下模式选择开关50时，由指纹识别装置实时采集指纹，如果设备确认通过，则激活设备。通过上述装置，可以提高设备使用的安全性。

进一步地，模式选择开关50包括分别设置于壳体10两端的第一模式开关和第二模式开关，以便于用户操作。例如，用户可以分别用食指和拇指同时点按模式选择开关50以激活设备。

优选地，便携式可变显示面积的3C电子设备还包括辅助显示屏90，辅助显示屏90设置于壳体10的周侧。如图4所示，该辅助显示屏90的面积大小例如为1.5～2寸，能够显示一些简单信息和拨号键盘，可以让用户在不展开柔性屏30的状态下进行拨号通话、查阅短消息、聊微信和QQ等操作，无需展开屏幕，既能够提高设备的适用性，又可以进一步降低能耗。

此外，在其它实施例中，便携式可变显示面积的3C电子设备还包括无线充电模块，可以进一步提高使用便捷性。

在一实施例中，请参阅图9，图中所示标号说明如下：

20-转轴、10-壳体、111-涡簧机构、112-转轴电机、113-键槽、114-键、115-螺栓；

卷曲机构包括转轴电机112和涡簧机构111，转轴电机112和涡簧机构111一体相连，转轴电机112通过螺栓115与外壳10相连接，转轴电机112和涡簧机构111均通过键113与转轴20相连接。其工作原理是：转轴电机112通过键113带动转轴20的转动，以实现柔性屏30的卷起与展开。

转轴电机112和涡簧机构11的上端通过FPC排线与主控电路板40相连接。

转轴电机112能精确的控制柔性屏30转开的速度，还能和支撑机构伸出速度到一致，保证柔性屏30两侧固定孔位正好能与卡持片上的凸轴一致。

在展开时涡簧机构111在在柔性屏展开时积蓄机械能，在跌落时检测到重力加速度，涡簧机构111快速打开回收同时两边支撑电机收到回收信号，迅速回收起到保护柔性屏30作用。

在另一实施例中，请参阅图10，图中所示的标号说明如下：

701-滑动转子、702-转轴与定子触片、703-转子与定子的滑动触点、704-滑动定子、705-定子与外壳链接螺丝、706-转轴与主控电路FPC、707-转轴(20)、708-柔性屏(30)。

转轴20的右端通过供电和信号传输环70与滑动转子701上的触点相连接，滑动转子701与滑动定子704实现滑动电性连接；供电和信号传输环70上端定子通过FPC与主控制板40连接，转轴20接收到滑动定子704供电和信号在传递到柔性屏30，实现信号显示，转轴20与滑动转子707通过螺丝709相连实现刚性连接。

供电和信号传输环70与壳体10内侧右端通过螺丝705连接，该机构的设计在柔性屏30的可变显示面积(转轴旋转带动柔性屏的展开与收起)可实现供电和型号实时传递，解决在转动体上的供电和型号传输。转轴20带转动时带动滑动转子701的旋转，可以精确的判断柔性屏30的展开位置和面积，只保证展开的柔性屏30上有信息显示，没有展开的屏幕休眠，可达到能耗的最佳利用，实现最低能耗可达到绿色环保，减少浪费能耗。

3C设备的打开过程如下：

1.柔性屏的下端有底壳和两侧支撑机构相连接，壳体支撑链伸出时有导向机构只能竖直向下如下图红线，支撑链底端与柔性屏底端和底盖相连接

2.首先触动两边的模式开关，根据开关模式的反馈给主控电路板，主控电路板发送信号的卷曲机构和两边支撑机构，卷曲机构中的电机带动转轴转动，柔性屏通过转轴卷起部分展开，同时支撑链伸出经过客体导向槽竖直向下运动，带动柔性屏和底壳向下实现展开过程

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种便携式可变显示面积的3C电子设备，其特征在于，包括：

壳体；

转轴，枢接于所述壳体两侧端部的内壁上；

柔性屏，容置于所述壳体内，且所述柔性屏的一端与所述转轴连接；

卷曲机构，容置于所述壳体内，且与所述转轴连接；

支撑机构，容置于所述壳体内，且与所述柔性屏的两侧边缘连接；

主控电路板，容置于所述壳体内，与所述转轴通过滑环实现电性连接；

模式选择开关，设置于所述壳体的端部，与所述主控电路板电性连接；

其中，所述壳体的周侧具有一条柔性屏伸出口；所述卷曲机构到所述柔性屏伸出口的距离大于所述支撑机构到所述柔性屏伸出口的距离。

2.如权利要求1所述的便携式可变显示面积的3C电子设备，其特征在于，所述支撑机构包括驱动电机和两条支撑链，两条所述支撑链分别于所述柔性屏的两侧边缘卡合，所述支撑链的相邻两链节之间的旋转轴垂直于所述柔性屏。

3.如权利要求2所述的便携式可变显示面积的3C电子设备，其特征在于，所述支撑链的任意一根链节均包括对置的第一夹持片和第二夹持片，所述第一夹持片朝向所述第二夹持片的一侧设置有凸轴和线圈；所述柔性屏的两侧边缘设置有与所述凸轴适配的固定孔。

4.如权利要求3所述的便携式可变显示面积的3C电子设备，其特征在于，所述凸轴的周侧环绕设置有磁吸线圈。

5.如权利要求1所述的便携式可变显示面积的3C电子设备，其特征在于，所述卷曲机构包括卷绕电机，所述卷绕电机与所述转轴传动连接。

6.如权利要求1所述的便携式可变显示面积的3C电子设备，其特征在于，还包括快收保护机构，所述快收保护机构包括加速度计和涡簧回收装置，所述涡卷弹簧装置连接所述转轴的一端。

7.如权利要求6所述的便携式可变显示面积的3C电子设备，其特征在于，还包括信号传输环，所述信号传输环相对设置于所述转轴连接所述涡卷弹簧装置的另一端，且所述信号传输环套接所述转轴，用于所述主控电路板通过所述信号传输环、所述转轴向所述柔性屏传输显示信号。

8.如权利要求1-7任一项所述的便携式可变显示面积的3C电子设备，其特征在于，还包括容置于所述壳体内的电源和滑动触点，所述滑动触点与所述转轴两侧端面的轴心处滑动连接，所述电源通过所述滑动触点和所述转轴为所述柔性屏供电。

9.如权利要求1-7任一项所述的便携式可变显示面积的3C电子设备，其特征在于，所述模式选择开关包括指纹识别装置；所述模式选择开关包括分别设置于所述壳体两端的第一模式开关和第二模式开关。

10.如权利要求1-7任一项所述的便携式可变显示面积的3C电子设备，其特征在于，还包括辅助显示屏，所述辅助显示屏设置于所述壳体的周侧。