DE10126474C2 - Tragbare Datenverarbeitungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine tragbare Datenverarbeitungseinrichtung mit einer Rechnereinheit und einer Anzeigeneinheit, die mit der Rechnereinheit über eine Koppelvorrichtung verbunden und mittels dieser um eine größtmögliche Vielzahl, jedoch mehr als zwei, auswählbarer Bewegungsachsen dreh-, schwenkbar und einstellbar ist.

Es sind Datenverarbeitungseinrichtungen unter anderem unter den Namen Laptop- Computer, Notebook-Computer, Palmtop-Camputer und teilweise tragbare Mobiltelefone (Handys) bekannt, die sich zwar in ihrer Größe, ihrer rechnerischen Leistungsfähigkeit und ihrer Funktionstauglichkeit als drahtlose Datensende- und Empfangseinheit (z. B. Sprach- und Datenübertragungen) unterscheiden, alle jedoch aus zwei im wesentlichen gleich großen Halbteilen bestehen, die über eine scharnierartige Verbindung klappbar miteinander verbunden sind. In einem Halbteil bildet die Innenseite ein Tastenfeld und im anderen Halbteil ist üblicherweise die Innenseite als Display ausgebildet. Die beschriebenen Datenverarbeitungs­ einrichtungen weisen eine relativ kleine Tastatur zur Eingabe alphanumerischer Daten auf. Darüber hinaus weisen diese Computer eine zur Steuerung von Software und/oder des verwendeten Betriebssystems im Regelfall ein zusätzliches grafisches Zeigegerät, beispielsweise eine Maus, ein Trackball oder ein Touchpad, auf. Es ist darüber hinaus eine Datenverarbeitungseinrichtung (Palmtop-Computer, Handy) mit Klappgehäuse und einem druckempfindlichen Bildschirm bekannt, auf welchem mittels des Fingers und/oder mittels eines stiftförmigen Eingabemittels die Steuerung von Software und/oder des verwendeten Betriebssystems bedient werden kann.

Es ist allgemein bekannt, dass das Display der beschriebenen Datenverarbeitungseinrichtungen über eine horizontale Schwenkachse mit dem Gehäuse des Computers verbunden ist und so ein Auf- und Zuklappen des Bildschirms über diese Achse ermöglicht.

Im Stand der Technik sind diesbezüglich Koppelvorrichtungen bekannt, mit denen die Anzeigeeinheit an der Rechnereinheit angelenkt ist, derart, dass die Koppelvorrichtung eine Bewegung der Anzeigeeinheit relativ zur Rechnereinheit um zwei Schwenkachsen ermöglicht. In der DE 197 00 875 A1 ist beispielsweise eine tragbare Datenverarbei­ tungseinrichtung gezeigt, deren Koppelvorrichtung derart ausgebildet ist, dass eine weitere, von der Klappbewegung der Anzeigeeinheit in Richtung auf die Rechnereinheit unabhängige Relativbewegung zur Positionierung der Display-Rückseite auf der Tastatur durchführbar ist.

Aus der EP 0 600 410 A1 ist eine tragbare Datenverarbeitungseinrichtung bekannt, die eine von der Rechnereinheit abnehmbare Bildschirmeinheit aufweist. Die Bildschirmein­ heit kann mittels einer Steckverbindung in einem Öffnungswinkel zur Rechnereinheit in diese eingesteckt werden, sodass sich eine typische Arbeitsposition eines aufgeklapp­ ten Mobilrechners ergibt.

Aus der WO 98/45772 ist des Weiteren eine tragbare Datenverarbeitungseinrichtung aufgezeigt, bei der die Anzeigeeinheit über ein Kugelgelenk an der Rechnereinheit angelenkt ist, welches Kugelgelenk in einer Ecke der Rechnereinheit angeordnet ist.

Diese Datenverarbeitungseinrichtungen weisen jedoch gewisse Mängel auf.

Wenn u. a. eine Dateneingabe an einer Datenverarbeitungseinrichtung sowohl über die Tastatur als auch über den berührungssensitiven Bildschirm möglich ist, ist die Dateneingabe über den druckempfindlichen Bildschirm besonders unbequem, da eine derartige Kopplungsvorrichtung eine Bewegung des Bildschirms relativ zur Tastatur in mehreren Richtungen zulässt und beim Aufdrücken eines Eingabemittels auf den Bildschirm dieser der Kraft nachgibt und der Bewegung des Eingabemittels folgt.

Auch wird bei einem mobilen Einsatz der tragbaren Datenverarbeitungseinrichtung auf einer sich bewegenden Auflage, wie beispielsweise bei einer Verwendung in einem Zug, eine Schwingbewegung des Bildschirms relativ zur Rechnereinheit verursacht, welche Schwingbewegung im Stand der Technik nur in einer bestimmten Stellung des Bildschirms zu der Rechnereinheit unterbunden werden kann.

Ausgehend von den Mängeln des Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Datenverarbeitungseinrichtung anzugeben, durch deren Konstruktion sowohl eine flexiblere Positionierung des Displays mit gleichzeitig einer bequemen Nutzung der Tastatur und des berührungssensitiven Bildschirms vorzugsweise auch während einer zeitgleichen Daten- und Informationseingabe möglich ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen 2 bis 13 hervor.

Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, dass auf einfache Weise eine Erhöhung der Leistungsfähigkeit sowie eins Erweiterung des Einsatzbereiches einer tragbaren Datenverarbeitungseinrichtung (z. B. Laptop-Computer, Notebook-Computer, Palmtop- Computer und teilweise tragbare Mobiltelefone {Handy}) mit einer eine zur alphanumerischen Dateneingabe erforderliche Tastatur aufweisenden Rechnereinheit und einer mittels einer Koppelvorrichtung an diese Rechnereinheit angebrachten, vorzugsweise für die Daten- und Informationseingabe berührungssensitiven, Anzeigeeinheit, erzielbar ist, wenn diese Koppelvorrichtung derart ausgebildet ist, dass der Bildschirm unabhängig von der Position des Gehäuses multidirektional über ein Gelenk schwenk- dreh- arretier- und in eine größtmögliche Vielzahl von auswählbaren Ausrichtungen einstellbar ist und so auch für eine die unterschiedlichen Möglichkeiten der Dateneingabe erforderliche Positionierung des Displays bequem erreichbar ist.

Die Koppelvorrichtung ist als kugelgelenkartige Koppelvorrichtung ausgebildet und vorzugsweise an einer der vier Ecken der Rechnereinheit vorgesehen. Die Koppelvorrichtung ist dabei derart ausgebildet, dass die Rechnereinheit mit der Anzeigeeinheit mittels Zusammenstecken von verbindbaren Koppelgliedern verbindbar und lösbar ist und sich dadurch die Bildschirmeinheit von der Rechnereinheit trennen lässt.

Nach einer anderen Variante der Koppelvorrichtung ist ein kugelgelenkartiges Drehgelenk durch eine Spannschraube, insbesondere Knebelschraube, welche das Drehgelenk durchdringt, in ihrem Reibverschluss stufenlos von Leichtgängig über schwergängig bis hin zu einer vollständigen Festbremsung bzw. blockierenden Flächenbremsung bzw. Pressung einstellbar.

Eine derart konzipierte Datenverarbeitungseinrichtung lässt sich einerseits bei einer alphanumerischen Dateneingabe in günstiger Weise über die Tastatur der Rechnereinheit bedienen, welches nach Aufklappen des Displays möglich ist. Darüber hinaus kann die Steuerung von Software und/oder des verwendeten Betriebssystems ergonomisch optimal direkt über den Finger und/oder mittels eines stiftförmigen Eingabemittels bedient werden, wenn das Display der Eingabeeinheit in eine dazu günstige Position gebracht worden ist.

Die Koppelvorrichtung der tragbaren Datenverarbeitungseinrichtung ist entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung derart ausgebildet, dass der berührungssensitive Bildschirm im für die über diese zu tätigende Dateneingabe günstigsten Fall neben der Rechnereinheit parallel liegend zu positionieren kommt und so wie ein Schreibpult bedient werden kann.

Hierbei kann die Bildschirmdarstellung in Abhängigkeit zur Position des Displays gebracht und derart angezeigt werden, dass sich die Bildschirmdarstellung der Position des Displays zur Rechnereinheit automatisch anpasst. So wird bei einer Orientierungsänderung des Displays, z. B. durch eine Drehung um etwa 90° der Bildschirminhalt entsprechend mitgedreht, so dass ein für den Betrachter plausibler Bildschirmhorizont des dargestellten Inhaltes gewährt wird. Diese bevorzugte Ausführungsform wird softwareseitig ausgeführt.

Die für den Datentransfer zwischen Rechnereinheit und Anzeigeeinheit erforderliche elektrische Verbindung ist bei einer Variante in der kugelgelenkartigen Koppelvorrichtung derart ausgebildet, dass sie sich innerhalb der Koppelvorrichtung befindet und äußerlich nicht in Erscheinung tritt.

Entsprechend einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist die erforderliche elektrische Verbindung als in axialer Richtung dehnbares Spiralkabel innerhalb der Koppelvorrichtung ausgebildet, so dass es äußerlich nicht in Erscheinung tritt. Entsprechend einer weiteren Variante der Erfindung ist die erforderliche elektrische Verbindung ebenfalls als ein in axialer Richtung dehnbares Spiralkabel außerhalb der Koppelvorrichtung ausgebildet, so dass es äußerlich in Erscheinung tritt. Im Gehäuse ist entsprechend in günstiger Weise eine Aussparung vorgesehen, in welcher das Spiralkabel durch ein Klemmelement fixiert werden kann.

Entsprechend einer zusätzlichen Weiterbildung der Erfindung ist die erforderliche elektrische Verbindung zwischen Rechnereinheit und Display im Gehäuse der Rechnereinheit in Form einer federmechanischen Kabelaufrollvorrichtung vorgesehen, welche das Verbindungskabel in der jeweils erforderlichen Länge freigibt bzw. das freigegebene Kabel wieder aufrollt.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die für den Datentransfer zwischen Rechnereinheit und Anzeigeeinheit erforderliche elektrische Verbindung von Infrarot-Übertragungsmitteln geleistet, bzw. unterstützt. Entsprechende Infrarotsender und Empfänger sind paarweise an der Rechnereinheit und an dem Display angeordnet. Die Steckverbindung ermöglicht die Datenübertragung über zwei symmetrisch angeordneten Steckbuchsen, bei denen die das gleiche Potential führenden Kontakte spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind und in der Koppelvorrichtung integriert sind.

Bei voneinander getrennter Rechner- und Bildschirmeinheit kann die Datenübertragung über ein beschriebenes Datenübertragungskabel oder über die Infrarot- Übertragungseinheit betrieben werden.

Nach einer anderen Variante der Erfindung ist das stiftförmige Eingabemittel für die berührungssensitive Dateneingabe über den Bildschirm an der Anzeigeeinheit oder direkt an der Rechnereinheit befestigt. Im Rahmen ist entsprechend in günstiger Weise eine Halterung vorgesehen, in welcher das stiftförmige Eingabemittel durch ein Klemmelement fixiert werden kann.

Für die Daten- und Informationseingabe ist nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung eine Anzeigeneinheit und/oder eine Rechnereinheit vorgesehen, welche Mittel zur schallsensitiven Informationsein- und -ausgabe aufweist.

Nach einer anderen Variante ist zur sicheren Fixierung der Anzeigeeinheit auf der Rechnereinheit im geschlossenen Zustand ein oder mehrere Schließmechanismen an der Rechnereinheit und dazu korrespondierend an der Anzeigeeinheit angebracht. Für die Fixierung der Anzeigeeinheit auf der Rechnereinheit im geschlossenen Zustand und zur Stabilisierung beim Auf- und Zuschwenken der Anzeigeeinheit ist in einer weiteren Variante auf der Rechnereinheit eine u-fömige Schnappvorrichtung angebracht, die bei Bedarf den der Koppelvorrichtung gegenüberliegenden Teil der Anzeigeeinheit bequem einfasst und die Anzeigeeinheit parallel zur Schwenkachse schwenken lässt.

Weiter Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.

Hierbei zeigen:

Fig. 1a eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in perspektivischer Darstellung.

Fig. 1b die in Fig. 1a gezeigte Ausführungsform der Erfindung in einer anderen Arbeitsstellung,

Fig. 2 die in Fig. 1a gezeigte Ausführungsform der Erfindung in einer weiteren Arbeitsstellung,

Fig. 3 die in Fig. 1a gezeigte Ausführungsform der Erfindung in einer abgekoppelten Arbeitsstellung,

Fig. 4 die in Fig. 1a gezeigte Ausführungsform der Erfindung in einer anderen Arbeitsstellung,

Fig. 5a die Seitenansicht der Datenverarbeitungseinheit mit einem an der hinteren linken Ecke angebrachten Koppelglied,

Fig. 5b der Ausschnitt der Erfindung in perspektivischer Darstellung mit einer detaillierten Veranschaulichung des Koppelgliedes, sowei

Fig. 5c die Rückansicht der Datenverarbeitungseinrichtung mit einer schematischen Darstellung der Koppelgliedes.

Die Fig. 1a, 1b, 2, 3 und 4 zeigen eine betriebsbereite Datenverarbeitungseinheit 1, 10, 20, 30, 40 nach Art eines Laptop-Computers mit einer Rechnereinheit 3, 13, 23, 33, 43 an welchem eine Anzeigeneinheit 2, 12, 22, 32, 42 mittels einer Koppelvorrichtung 5, 15, 25, 35, 45 um eine Vielzahl von Achsen schwenk- und klappbar angelenkt ist. Die Koppelvorrichtungen 5, 15, 25, 35, 45 weisen jeweils ein erstes, der Rechnereinheit zugeordnetes Koppelglied 5.1, 15.1, 25.1, 35.1, 45.1 und jeweils ein zweites, der Anzeigeneinheit zugeordnetes Koppelglied 5.2, 15.2, 25.2, 35.2, 45.2 auf, welches in eine Vielzahl von Richtungen schwenk und klappbar miteinander verbunden ist. Die Tastatur 4, 14, 24, 34, 44 ist in der Rechnereinheit eingebracht. Das Display 2.1, 12.1, 22.1, 32.1, 42.1 ist in der Anzeigeeinheit 2, 12, 22, 32, 42 eingebracht.

Die Fig. 1a zeigt in dieser vorteilhaften Ausführungsform zwei miteinander korrespondierende Schließvorrichtungen 7.1, 7.2, die zur Arretierung der Datenverarbeitungseinrichtung im zugeklappten Zustand in der Rechnereinheit 3 und der Anzeigeeinheit 2 eingebracht sind. Das Koppelglied 5 ist in dieser vorteilhaften Ausführung an der Ecke 6.4 von den vier Ecken 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 angebracht. Ebenso ist in der Rechnereinheit 3 eine Infraroteinheit 2.3 zum Datentransfer eingebracht. Zur Ein- bzw. Ausgabe von Schallsignalen insbesondere Sprache sind in der Anzeigeeinheit 2 ein Mikrofon-Lautsprecher-System 2.2 eingebracht.

Fig. 1b zeigt in einer perspektivischen Darstellung die Datenverarbeitungseinheit 10, bei der die aufgeklappte Anzeigeeinheit 12 um eine der vielzähligen Bewegungsachsen geschwenkt ist.

Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung die aufgeklappte Anzeigeeinheit 22, die günstigerweise seitlich zur und in gleicher Ebene neben der Rechnereinheit 23 zu liegen kommt. Fig. 3 zeigt in einer perspektivischen Darstellung die Datenverarbeitungseinheit 30, wobei die Anzeigeeinheit 32 von der Rechnereinheit 33 abgekoppelt ist. Die Koppelvorrichtung 35 zeigt die beiden voneinander gelösten Koppelglieder 35.1 und 35.2. Die Möglichkeit zur Datenkommunikation zwischen der Rechnereinheit und der Anzeigeeinheit wird in der Abbildung des Datenkommunikationskabels 36 schematisch dargestellt.

Fig. 4 zeigt die in Fig. 1b gezeigte Ausführungsform der Datenverarbeitungseinheit unter Berücksichtigung der Darstellungshorizonte 46.1. und 46.2 des Displays, die sich günstigerweise an der Darstellung des Bildinhaltes und der Position der Anzeigeeinheit 42 ausrichten. Fig. 5a zeigt die schematische Seitenansicht von links der Datenverarbeitungseinrichtung 50 in zugeklapptem Zustand, wobei die Rechnereinheit 53 und die Anzeigeeinheit 52 aufeinander zu liegen kommen. Das Display 52.1 ist innenseitig in der Anzeigeeinheit eingebracht. Die Kupplungsvorrichtung 55 ist in dieser vorteilhaften Ausführungsform an der hinteren linken Ecke angebracht. Fig. 5b zeigt einen Ausschnitt der Datenverarbeitungseinrichtung 50 in perspektivischer Darstellung. Die Anzeigeeinheit 52 ist von der Rechnereinheit 53 abgeschwenkt. Die detaillierte Darstellung der Koppelvorrichtung 55 zeigt die beiden Koppelglieder 55.2 und 55.3, deren gegenseitige Arretierung über die Feststellschelle 56 geleistet wird. Fig. 5c zeigt eine Rückansicht der Datenverarbeitungseinrichtung 50 in schematischer Darstellung. Zur stabileren Führung der Anzeigeeinheit 52 bei einer Klappbewegung ist in dieser Ausführungsform der Erfindung eine Vorrichtung 57 angebracht, die an der Rechnereinheit 53 befestigt ist. Die Vorrichtung 57 kann die Anzeigeeinheit in einer, einer Schnappvorrichtung ähnlichen Art, aufnehmen. Zum Auf- und Zuklappen der Anzeigeeinheit ist diese Vorrichtung um die Achse 57.2 in der Richtung 57.1 schwenkbar. Die Koppelvorrichtung 55 wird in einem schematischen Querschnitt dargestellt. Zum Datentransfer zwischen der Rechnereinheit 53 und der Anzeigeeinheit 52 sind in den beiden Koppelgliedern 55.1 und 55.2 jeweils korrespondierende und um eine Vielzahl bewegbare elektronische Kontakte 55.2.1 und 55.1.1 eingebracht. Diese Kontaktvorrichtung ermöglicht den Datentransfer zwischen der Rechnereinheit 53 und der Anzeigeeinheit 52 entsprechend der in einer Vielzahl klapp- und schwenkbaren möglichen Bewegungen der Anzeigeeinheit zur Rechnereinheit.

Claims (13)

1. Tragbare Datenverarbeitungseinrichtung (1, 10, 20, 30, 40, 50) mit einer Rechnereinheit (3, 13, 23, 33, 43, 53) und einer Anzeigeeinheit (2, 12, 22, 32, 42, 52), die mit der Rechnereinheit über eine Koppel­ vorrichtung (5, 15, 25, 35, 45, 55) von der Art eines Kugelgelenks verbunden ist, wobei die Kugelgelenkverbindung lösbar gehalten ist und einen einstellbaren Reibverschluss aufweist.

2. Datenverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibverschluss durch eine Spann­ schraube, einen Spanngewindering (56) oder eine Knebelschraube ausgebildet ist.

3. Datenverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelvorrichtung an einer der vier Ecken (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) der Rechnereinheit vorgesehen ist.

4. Datenverarbeitungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Koppelgliedern (55.1, 55.2) der Kugelgelenkverbindung eine Steckverbindung (55.1.1, 55.2.1) in dem Datenübertragungsweg zwischen Rechnereinheit (53) und Anzeigeneinheit (52) vorgesehen ist.

5. Datenverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste oder das zweite Koppelglied (55.1) zwei elektrische Kontaktbuchsen (55.1.1, 55.2.1) und das jeweils andere Koppelglied (55.2) in dazu korrespondierender Anordnung einen Stecker aufweist.

6. Datenverarbeitungseinrichtung nach einem oder mehreren der oben genannten Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine nicht trennbare elektrische Verbindungsleitung (36) zur Datenübertragung zwischen Anzeigeeinheit (32) und Rechnereinheit (33) vorgesehen ist, die in einer in der Anzeigeeinheit (32) oder der Rechnereinheit (33) vorgesehenen Aussparung aufnehmbar ist.

7. Datenverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rechnereinheit (13, 33) ein durch Federkraft betriebener Aufrollmechanismus für die Verbindungsleitung (36) vorgesehen ist.

8. Datenverarbeitungseinrichtung nach einem oder mehreren der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Datentransfer zwischen Anzeige­ einheit und Rechnereinheit eine Infrarotübertragungseinrichtung vorgese­ hen ist.

9. Datenverarbeitungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausführung der relativen Bewegung zwischen Rechnereinheit (53) und Anzeigeeinheit (52) des Weiteren eine Vorrichtung (57) vorgesehen ist, mittels der die Anzeigeeinheit (52) an der Rechnereinheit (53) lösbar angelenkt ist, so dass eine Klappbewegung der Anzeigeeinheit stabil geführt ist.

10. Datenverarbeitungseinrichtung nach einem oder mehreren der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rechnereinheit und an der Anzeigeeinheit (3, 4) ein oder mehrere Schließmechanismen (7.1, 7.2) angebracht sind.

11. Datenverarbeitungseinrichtung nach einem oder mehreren der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (2.1, 12.1, 22.1, 32.1, 42.1, 52.1) der Bildschirmeinheit sowohl zur berührungssensitiven Daten- und Informationseingabe als auch zur Datenanzeige ausgebildet ist und die Rechnereinheit mit einer Tastatur (4, 14, 24, 34, 44) ausgebildet ist.

12. Datenverarbeitungseinrichtung nach einem oder mehreren der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (2) oder die Rechnereinheit (3) eine Einrichtung (2.2, 2.3) zur schallintensiven Informationsein- und -ausgabe aufweist.

13. Datenverarbeitungseinrichtung nach einem oder mehreren der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinrichtung ein Handy oder ein Palmtop ist.