CN1815401B - 用于锁定平板式计算机显示器的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于锁定电子设备(100)(例如平板式计算机)的活动附件(120)(例如显示器)的系统和方法，包括与显示器的显示器铰链组件(121)形成对接的旋转锁定件(111)，以及对接部件(131)，其设置成当电子设备与外部设备(130)形成对接时可与旋转锁定件的至少一部分相接合。

Description

用于锁定平板式计算机显示器的系统和方法
技术领域
本发明涉及用于锁定平板式计算机显示器的系统和方法。
背景技术
移动计算机在近年来取得了相当大的进展。因此，就移动计算平台而言，已经在处理功率、特征和形状因素方面取得了进展。比较近的形状因素进展是“平板式”个人计算机(PC)。
平板式PC提供了移动计算的构成因素，其中显示器设备如液晶显示器(LCD)与触针或其它手持式指点器形成接口，以帮助用户以模仿用笔在纸上写字的方式来与计算机形成接口。例如，一种最近的平板式PC提供了一种移动计算平台，其看起来非常类似于更传统的笔记本式计算机，即具有铰链式连接在计算机基座单元上的LCD显示器，使得LCD显示器以蛤壳的方式而关闭在计算机基座单元上。然而，与传统的笔记本式计算机相比，平板式PC构造提供了这样的机构，LCD显示器可通过这种机构在其铰链节点上旋转180度至计算机基座单元，使得当LCD显示器关闭而靠在计算机基座单元上时，LCD显示器可露出来。用户可以通过使用触针与LCD显示器形成接口，而以与使用笔记本非常类似的方式来使用平板式PC。
然而，与移动计算有关的进展并非没有困难。尽管呈非常接近于传统笔记本式计算机的形状因素，并因此对于大量笔记本式计算机用户而言是易于接受的，而且采用了设计用于笔记本式计算机的外部设备和附件(例如手提包、坞站，等等)，然而，平板式PC引入了对其平板式构造而言是独一无二的各种问题。例如，尽管上述平板式构造能够与设计用于传统笔记本式计算机的坞站对接并因此而采用了该坞站，然而，在坞站的设计中并未考虑在平板式PC对接的同时，用户旋转平板式PC的LCD显示器的能力。因此，平板式PC的LCD显示器的旋转可能会导致损坏显示器自身、坞站、将LCD显示器连接在计算机基座单元上的铰链组件，或者甚至是计算机基座单元，例如通过在旋转过程中击打坞站的一部分。
发明内容
一种用于锁定平板式计算机的显示器的系统，所述系统包括：旋转锁定件，其与所述显示器的显示器铰链组件形成对接；以及对接部件，其设置成当所述平板式计算机与外部设备形成对接时可与所述旋转锁定件的至少一部分相接合。
附图说明
为了更全面地理解本发明，现在参考连同附图一起的以下描述，在附图中：
图1显示了本发明一个实施例的高级框图；
图2A-2C显示了本发明一个实施例的相关细节；
图3A-3D显示了本发明一个备选实施例的相关细节；和
图4显示了与图2A-2C的旋转锁定实施例一起使用的坞站的一个备选实施例。
具体实施方式
直接参见图1，图中显示了本发明一个实施例的高级原理框图。图1显示了平板式计算机(PC)100，例如可提供蛤壳形的笔记本式计算机形状因素。平板式PC100包括基座单元110，例如可包括用户输入/输出(例如键盘、鼠标触板、听力输出、发光二极管(LED)输出、和/或类似物)，中央处理器(CPU)、存储器(例如，随机存贮器(RAM)、只读存储器(ROM))、盘驱动器(磁式、光式、电子式等等)，以及外部设备(例如，调制解调器、网络接口卡(NIC)、无线通信适配器、扩充插件板，和/或类似物)。平板式PC100还包括显示器120，例如可包括液晶显示器(LCD)或者其它用户界面(例如，等离子显示器、数字化板、鼠标触板，和/或类似物)。从以下描述中可以更好地理解，本发明的该实施例的显示器120提供了用户所用的输入设备(例如，触屏、射频(RF)触针输入设备，等等)，以及至用户的输出设备(例如，视频显示器、声音输出，等等)。
平板式PC100的实施例提供了移动计算形状因素，其中显示器120与触针或其它手持式指点器进行界面互动，以帮助用户以模仿用笔在纸上写字的方式来与平板式PC100进行互动。然而，采用了本发明实施例的平板式PC可提供除上述功能以外的或作为上述功能的备选的功能。
显示器120经由铰链组件121而连接在基座单元110上。本发明实施例的铰链组件121不仅提供了显示器120在关闭的蛤壳位置(即关闭而靠在基座单元110上)与打开的蛤壳位置(例如开启成离基座单元110有一段距离)之间的铰接式运动，而且提供了旋转运动。例如，铰链组件121可提供显示器120的180度的旋转运动，使得当设在0度并且处于关闭蛤壳位置时，显示器120的显示面面向基座单元110的键盘表面(即显示面被保护在关闭蛤壳的内侧)，当处于180度并且处于关闭蛤壳位置时，显示器120的显示面背向基座单元110的键盘表面(即显示面暴露于关闭蛤壳的外侧)。因此，该示例的上述0度位置对应于典型的笔记本式计算机构造，而上述180度位置对应于平板式PC的构造。
仍然参见图1，显示了会与平板式PC100形成对接的坞站130，从而提供了与平板式PC100的连接(例如，提供了用于键盘、通用串行总线架构(USB)、显示器、网络、打印机、电源等的外端口)。平板式PC100与坞站130之间的电子式界面互动和信号通讯经由连接器112和132来提供。另外，还可以提供机械接口，以用于提供平板式PC100与坞站130之间的正确对准，以及将平板式PC100锁在坞站130上。
当平板式PC100与坞站130形成了对接时，示例性的坞站130对显示器120在0度位置与180位置之间的旋转提供了物理阻碍，例如，坞站130可包括发展成用于传统笔记本式计算机模型的形状因素，因此存在有延伸至基座单元110之上的表面，该表面足够高，以防止显示器120在0度位置与180位置之间旋转。因此，尽管采用与平板式PC100相关的传统坞站是比较理想的，然而，如果用户试图在平板式PC100与坞站130形成了对接的同时旋转显示器120，这可能会导致损坏平板式PC100和/或坞站130。
本发明的实施例包括锁定机构，用于在平板式PC100与坞站130形成了对接时锁定显示器120的旋转运动。根据本发明的实施例，上述锁定机构锁定显示器120的旋转运动，同时不会干涉显示器120的铰接式蛤壳运动。上述锁定机构显示为包括旋转锁定件111和对接部件131。
在操作中，根据本发明的实施例，显示器120旋转至预定的所需位置，例如用于传统笔记本式计算机构造的0度，或者用于平板式构造的180度，并且平板式PC100运动至与坞站130相接合。当平板式PC100与坞站130相接合时，对接部件131与旋转锁定件111的一部分相接合。与旋转锁定件111相接合的对接部件131导致旋转锁定件111与铰链121的旋转部分相接合，从而可在平板式PC100与根据本发明一个实施例的坞站130形成对接时，防止显示器120在0度与180度之间旋转。同样，在一些实施例中，弹簧或其它偏压机构导致旋转锁定件111脱离铰链121的旋转部分，从而使得当平板式PC100从根据本发明一个实施例的坞站130中取下时，显示器120能够在0度位置与180之间旋转。
本发明一个实施例的锁定机构的上述操作可将显示器120锁定在当前的旋转位置，而无需用户对锁定机构进行明确的或深思熟虑的操纵。相反，用户将平板式PC100与坞站130形成对接的动作使得与锁定机构形成了接合。因此，用户不必主动地要记住锁定或解锁显示器120的旋转运动，以防止在平板式PC100利用坞站130来对接时对显示器造成损坏。
本发明的实施例还可进一步操作，以便在显示器120未处于至少一个预定位置时，防止平板式PC100与坞站130形成完全对接。例如，当显示器120处于特定的位置(例如处于0度和180度以外的位置时)，可防止旋转锁定件111被铰链121驱动。由于已阻止旋转锁定件111运动，因此对接部件131就可阻止平板式PC100与坞站130相接合。这些实施例用来防止在显示器未处于至少一个预定位置中、例如处于不适合与坞站130相接合的位置中时，显示器120因撞击坞站130的一部分而被损坏。
本发明的实施例可采用与传统坞站一起使用的构造。这些传统坞站并不特别地适于提供显示器120的旋转锁定。例如，对接部件131可包括传统坞站的对准导销，其最初可单独地设置，以便在与坞站130或其它传统坞站结构形成对接时，引导计算机与连接器132正确地相连。旋转锁定件111的实施例由此而可适于提供在与这种传统坞站结构相接合时提供与铰链121的一部分的所需锁定接合。这种实施例使得可以使用传统坞站而无需任何改动，以提供根据本发明的实施例的旋转锁定。
或者，例如在制造过程中或改型过程中，传统坞站构造可适于包括对接部件，其专门设计成与根据本发明实施例的旋转锁定件111形成对接。可以理解，坞站构造可专门设计成用于实施本发明的构思。在需要旋转锁定件111的较大机械运动时，或者需要平板式PC对接动作与旋转运动接合之间的运动的正交性时(例如，当平板式PC100与坞站130对接主要涉及垂直运动，并且旋转锁定接合主要涉及水平运动时)，这些实施例是有利的。
旋转锁定件111和对接部件131可由任何数量的材料如塑料、复合材料和/或金属制成，并且可制成任意数量的构造。制作旋转锁定件111和对接部件131的材料不必相同。例如，对接部件131可由金属构成，而旋转锁定件111可由复合材料构成。然而，根据本发明的实施例，用于旋转锁定件111和对接部件131的材料应具有足够的耐用性，以抵抗在旋转锁定件11处于接合位置时用户所施加给显示器120的旋转作用力。
图2A-2C显示了根据本发明一个实施例的锁定机构的相关细节，该锁定机构用于在平板式PC100与坞站130形成对接时锁定显示器120的旋转运动.图2A的坞站130适于通过主要的水平对接运动而与平板式PC100形成对接.通过这种运动，连接器132(在这里显示为阳连接器)将与连接器112(这里显示为阴连接器)形成对接，以便在平板式PC100与坞站130之间提供电连接和信号连接.坞站130的导销232与平板式PC100的导孔212相接合，以帮助平板式PC100在与坞站130的对接过程中引导平板式PC100的水平运动.在这里显示为附加在坞站130上的凸柱的对接部件131凸出并穿过平板式PC100的锁定机构接受器211，以便与处于该实施例的平板式PC100内部的旋转锁定件111形成对接，并且提供了主要的水平旋转锁定运动.
图2B显示了与铰链121和旋转锁定件111有关的其它细节。所示实施例的铰链121包括适于提供显示器120的旋转运动的圆盘221，以及用于为显示器120提供铰接式运动的筒体222。所示实施例的旋转锁定件111包括制动器213，其适于与设在圆盘221内的制动器承座214相接合。当对接部件131进入接受器211时，制动器213的臂213a接合成导致制动器213围绕枢轴213c旋转，从而导致制动器部件213b与制动器承座214相接合。当制动器部件213b与制动器承座214相接合时，就阻止了显示器120围绕圆盘221的旋转运动，但并不阻碍显示器120围绕筒体222的铰接式运动。
如图2C最佳地所示，圆盘221内的制动器承座214的构造提供了这样的一个实施例，其中，当显示器120旋转至特定位置时，制动器部件213b阻止制动器213围绕枢轴213c旋转。因此，图2C所示的实施例可操作，以便在显示器120未处于预定位置如0度或180度时，可防止平板式PC100完全地与坞站130形成对接。
尽管与制动器承座214实施例相接合的制动器部件213b可提供仅在一个方向上(例如顺时针方向)阻止显示器120的旋转，然而，本发明的实施例也可与铰链121的旋转止挡件相配合，以便在两个方向上(例如顺时针和逆时针方向)阻止显示器120的旋转。例如，铰链121可包括在0度和180度的旋转止挡件，以防止显示器120的360度旋转，或者其它过度旋转，这些旋转可能损坏信号线缆等等。因此，通过铰链121的正常操作，显示器120可在0度位置停止，使得可在正方向(例如顺时针方向)上旋转至180度，但不在负方向(例如逆时针方向)上旋转。当旋转锁定件111接合时，根据本发明的实施例，在正方向上的旋转也会受到阻挡。或者，显示器120可在180度位置停止，使得可在负方向(例如逆时针方向)上旋转至0度，但不在正方向(例如顺时针方向)上旋转。当旋转锁定件111接合时，根据本发明的实施例，在负方向上的旋转也会受到阻挡。
尽管已经参考对接部件131的凸柱构造对所示实施例进行了描述，然而，本发明的实施例也可采用任意数量的对接部件构造，其提供了旋转锁定件111的相应部分的充分运动。例如，本发明的一些实施例可采用导销如导销232，其与旋转锁定件111的相应部分并列地设置，以提供上述操作式接合。
如图2C所示，锁定机构111的一个实施例包括多个制动器承座，以便将显示器120锁定在任何数量的旋转位置中。例如，图2C所示制动器承座214的第一承座可对应于处在0度位置的显示器120，而图2C所示制动器承座214的第二承座可对应于处在180度位置的显示器120。本发明的其它实施例可提供处于任何所需位置(即，除了0度和180度位置之外或者作为其备选的预定位置)处以及任何数量(即多于或少于两个的制动器承座)的制动器承座，
图3A-3D显示了根据本发明另一实施例的、当平板式PC100与坞站130形成对接时用于锁定显示器120的旋转运动的锁定机构.图3A所示坞站130适于通过主要的垂直对接运动而与平板式PC100形成对接.通过这种运动，连接器132(在这里显示为阳连接器)将与平板式PC100的连接器112形成对接，以便在平板式PC100与坞站130之间提供电连接和信号连接.坞站130的导销232与平板式PC100的对应导孔相接合，以帮助平板式PC100在与坞站130的对接过程中引导平板式PC100的水平运动.在这里显示为附加在坞站130上的销的对接部件131凸出并穿过平板式PC100的锁定机构接受器，以便与处于该实施例的平板式PC100内部的旋转锁定件111形成对接，并且提供了主要的垂直旋转锁定运动.
图3B显示了与铰链121和旋转锁定件111有关的其它细节。所示实施例的铰链121包括适于提供显示器120的旋转运动的圆盘321，以及用于为显示器120提供铰接式运动的筒体322。所示实施例的旋转锁定件111包括制动器313，其适于与设在圆盘321内的制动器承座314(图3D)相接合。当对接部件131进入锁定机构接受器中时，制动器313的臂313a接合成导致制动器313的制动板313b抬起，从而导致制动板313b与制动器承座314相接合。当制动板313b与制动器承座214相接合时，就阻止了显示器120围绕圆盘321的旋转运动，但并不阻碍显示器120围绕筒体322的铰接式运动。
尽管与制动器承座314实施侧相接合的制动板313b可提供仅在一个方向上(例如顺时针方向)阻止显示器120的旋转，然而，本发明的实施例也可与铰链121的旋转止挡件相配合，以便在两个方向上(例如顺时针和逆时针方向)阻止显示器120的旋转。例如，通过铰链121的正常操作，显示器120可在0度位置停止，使得可在正方向(例如顺时针方向)上旋转至180度，但不在负方向(例如逆时针方向)上旋转。当旋转锁定件111接合时，根据本发明的实施例，在正方向上的旋转也会受到阻挡。或者，显示器120可在180度位置停止，使得可在负方向(例如逆时针方向)上旋转至0度，但不在正方向(例如顺时针方向)上旋转。当旋转锁定件111接合时，根据本发明的实施例，在负方向上的旋转也会受到阻挡。
针对所示实施例如上所述的对接部件131的销构造可包括坞站130的导销。例如，坞站130可并非专门适于提供根据本发明的旋转锁定，而是可包括传统装置。坞站接口导销可用于提供如本文所述的旋转锁定。当然，根据本发明的实施例，可以采用对接部件131的其它构造，例如凸柱构造、斜面构造、臂构造等等。
本发明实施例的制动器承座314可设在圆盘321上以提供旋转止挡，以便防止显示器120旋转超过预定的量(例如180度或360度)。然而，制动器313可构造成与该同一制动器承座相接合，以便在与坞站130形成对接的同时将显示器120锁定在所需的旋转位置。因此，平板式PC100的实施例包括旋转锁定件111，其采用了大致未变的铰链121的构造，尽管旋转锁定件111和锁定机构接受器的部件添加到平板式PC100上。
如图3A-3D所示的锁定机构111的实施例可包括多个制动器承座，以便将显示器120锁定在任何数量的旋转位置中。例如，与参见图2A-2C所述的实施例一样，第一制动器承座可对应于处在0度位置的显示器120，而第二制动器承座可对应于处在180度位置的显示器120。
图2A-2C和图3A-3D所示的实施例应用了锁定机构111的一部分在与平板式PC100同坞站130形成对接时的运动方向相一致的方向上的运动(例如，图2A-2C所示实施例的主要水平运动，以及图3A-3C所示实施例的主要垂直运动).本发明的实施例使旋转锁定件的至少一部分与对接部件相接合，以便提供旋转锁定件的至少一部分在与平板式计算机与外部设备形成对接时的运动方向平面式地平行的方向上的运动.然而，根据需要，本发明的实施例可提供用于接合锁定机构的运动方向上的变化.图4显示了图2A-2C所示实施例的坞站130的备选构造，其中，平板式PC100同坞站130形成对接将涉及垂直运动，而旋转锁定接合仍涉及水平运动(即，平板式PC对接动作和旋转锁定接合之间的运动的正交性).或者，在本发明的一些实施例中，旋转锁定件的至少一部分与对接部件相接合，提供了旋转锁定件的至少一部分在与平板式计算机与外部设备形成对接时的运动方向大致正交的方向上的运动.图4所示对接部件431提供了斜面构造，其中制动器213的臂213a(图2B)通过平板式PC100的垂直运动形成接合，但由于对接部件431的倾斜表面，导致制动器213围绕枢轴213c旋转，从而导致制动器部件213b与制动器承座214相接合.因此，可以理解，本发明的一些实施例(例如图2A-2C所示实施例)选择性地适于使旋转锁定件的至少一部分与对接部件相接合，以便提供旋转锁定件的至少一部分在与平板式计算机与外部设备形成对接时的运动方向平面式平行或大致正交的方向上的运动，从而使得这些实施例根据所提供的特定外部设备而具有一定的对接灵活性.
尽管已经参考平板式计算机与坞站形成对接而在本文中对实施例进行了描述，然而应当理解，本发明的构思适用于其它的应用和系统。例如，除了坞站之外，平板式计算机也可与充电器座、便携式桌台结构、外部设备(例如打印机、扫描仪、投影仪等)，和/或类似物形成对接。因此，本文所示坞站130可包括平板式PC100外部的任何数量的设备，例如一个或多个如上所述的充电器座、便携式桌台结构、打印机、扫描仪和投影仪。除了用于平板式PC之外，本发明的实施例也可用来提供与各种电子装置和/或计算平台的显示器或其它活动附件(例如，盖子、弹跳装置、显示器面板、罩盖、扬声器，等等)相关的旋转锁定。

Claims (17)

1.一种用于锁定平板式计算机(100)的显示器(120)的系统，所述系统包括：
旋转锁定件(111)，其包括制动器(213，313)，所述制动器(213，313)当所述平板式计算机与外部设备(130)形成对接时与所述显示器的显示器铰链组件(121)的制动器承座(214，314)形成对接；和
对接部件(131)，其设置成当所述平板式计算机与外部设备(130)形成对接时用于与所述旋转锁定件的至少一部分相接合。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述制动器包括围绕枢轴(213c)旋转的制动器臂(213b)。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述制动器包括能够提升至制动位置的制动板(313b)。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述显示器铰链组件包括制动器承座，其构造成用于防止所述显示器的过度旋转。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述旋转锁定件的所述至少一部分与所述对接部件的所述接合提供了所述旋转锁定件的所述至少一部分在与所述平板式计算机与所述外部设备形成对接时的运动方向平面式地平行的方向上的运动。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述旋转锁定件的所述至少一部分与所述对接部件的所述接合提供了所述旋转锁定件的所述至少一部分在与所述平板式计算机与所述外部设备形成对接时的运动方向大致正交的方向上的运动。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述旋转锁定件的所述至少一部分与所述对接部件的所述接合能够同时提供所述旋转锁定件的所述至少一部分在与所述平板式计算机与所述外部设备形成对接时的运动方向平面式地平行的方向上的运动，以及所述旋转锁定件的所述至少一部分在与所述平板式计算机与所述外部设备形成对接时的运动方向大致正交的方向上的运动。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述对接部件包括从所述外部设备的表面延伸出的结构。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述结构包括接口导销。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述旋转锁定件与所述对接部件适于相配合在一起，以便在所述平板式计算机显示器旋转式地处于至少一个预定位置时，防止所述平板式计算机与所述外部设备形成对接。
11.一种用于将平板式计算机(100)的显示器(120)锁定在预定位置中的方法，所述方法包括：
将所述平板式计算机与外部设备(130)对接；和
通过对接部件(131)来接合旋转锁定件(111)，所述旋转锁定件(111)包括制动器(213，313)，所述制动器(213，313)当所述平板式计算机与外部设备(130)形成对接时与所述显示器的显示器铰链组件(121)的制动器承座(214，314)形成对接，所述对接部件(131)设置成当所述平板式计算机与所述外部设备形成对接时可与所述旋转锁定件的至少一部分相接合。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述平板式计算机与所述外部设备的所述对接之前，将所述显示器旋转至所需的位置.
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述显示器旋转式地处于至少一个预定位置时，阻止所述平板式计算机与所述外部设备形成完全对接。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述旋转锁定件的所述接合包括：
使制动器臂(213)围绕枢轴(213c)旋转。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述旋转锁定件的所述接合包括：
将制动板(313)提升至制动位置。
16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
利用设置成用于防止所述显示器过度旋转的制动器承座(214)，来防止旋转运动至第一位置。
17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述旋转锁定件的所述接合防止了在与由防止所述显示器过度旋转的制动器承座所阻止的旋转运动方向不同的方向上的旋转运动。
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