TWI484319B - 可攜式計算系統 - Google Patents

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Description

可攜式計算系統
本發明主要有關於可攜式計算裝置。詳言之,本發明有關於可攜式計算裝置之機罩及組裝可攜式計算裝置之方法。
可攜式計算裝置之外觀,包括其之設計與其之分量,對於可攜式計算裝置的使用者來說很重要,因為外觀影響使用者對於可攜式計算裝置之整體印象。同時,可攜式計算裝置之組裝對使用者來說也很重要,因為耐用的組裝會幫助延長可攜式計算裝置之整體壽命並會增加其對於使用者之價值。
與可攜式計算裝置關聯之一項設計挑戰為用來容納各種內部構件之機罩的設計。此設計挑戰一般來自於數個衝突的設計目標,其包括使機罩更輕及更薄的需求、使機罩更強固、並使機罩更美觀之需求。較輕的機罩,其典型使用較薄塑膠結構及較少固定件,傾向於更有撓性並因而在使用時更傾向於翹曲及曲折,而較強固且較堅硬的機罩,其典型使用較厚塑膠結構及較多固定件,傾向於較厚且攜帶更多重量。不幸地,增加的重量會導致使用者不滿意,且曲折會破壞內部的部件。
此外,在大多數的可攜式計算裝置中,機罩為機械組件,具有在離散點被螺絲、螺拴、鉚釘或其他者固定在一起之多個部件。例如,機罩典型已包括互相疊置並使用螺絲固定在一起之上殼及下殼。這些技術典型複雜化殼體設計,並由於在連接表面處之不樂見的裂縫、接縫、缺口、或斷裂或沿殼體表面設置之固定件的緣故而難以美觀。例如,圍繞整個機罩之連接線會在使用上及下殼時產生。不僅如此,組裝經常為耗時且繁雜的程序。例如,組裝人員必須花上一定的時間來設置兩個部件並附接每一個固定件。另外,組裝經常需要組裝人員有特別的工具及某些一般技能。
另一項挑戰在於將結構安裝在可攜式計算裝置內的技術。傳統上,將結構放置在這些殼(上或下)之一上方並以固定件(螺絲、螺帽、鉚釘等等)附接至這些殼之一。亦即,將這些結構以類似三明治的方式層層設置於殼之上方且之後固定至殼。此方法遭受與上述相同的缺點,亦即,組裝耗時且繁雜。
因此,提供一種用於可攜式計算裝置美觀、輕型、耐用又環保之殼體將是有益的。提供組裝可攜式計算裝置之方法亦將是有益的。
本文描述關於適合用於可攜式計算應用的提供輕型且視覺上無縫殼體之系統、方法、及設備之各種實施例。
揭露一種計算裝置。該計算裝置包括以輕型撓性材料形成之至少一單件無縫殼體。該無縫殼體包括其上設有至少一使用者介面的一頂部,以及與該頂部一體成形之一本體部。該計算裝置亦包括樞接至該單件無縫殼體之一可移動式頂蓋。在所述實施例中,該可移動式頂蓋與該無縫殼體經塑形而產生當該可移動式頂蓋為關閉且與該頂部接觸時一單一連續形狀之外觀。
揭露一種多部件電腦殼體。該多部件電腦殼體包括至少一結構支撐層及一單一無縫體。該單一無縫體沒有可見的固定件。該無縫體包括以輕型撓性材料形成之一外層,以及附接至該外層之一內層,其調適成轉移並分散施加至該電腦殼體的一負載。在所述實施例中,該內層實體連接至該支撐層,使得施加至該電腦殼體的該負載從該內層被轉移至該支撐層而不實質影響該外層。
在一態樣中,該多部件電腦殼體為諸如PCABS的塑膠。
在另一實施例中,揭露組織一可攜式電腦的內部構件之一種方法。該方法包括藉由至少執行下列者來進行:提供以實質上非承重材料所形成之一電腦殼體,該電腦殼體組態成封閉複數操作構件,其中至少一者為承重操作構件,附接至少一結構件至該電腦殼體的一內表面,附接該承重操作構件至該至少一結構件,並且藉由耦合一結構支撐層至該至少一結構件及該承重操作構件來形成一負載路徑,該負載路徑提供一路徑,藉此施加至該電腦殼體的一負載被轉移至該結構支撐層而不實質影響該電腦殼體。
在一態樣中,該內框的至少一部分由金屬所形成,包括至少鋁、鎂、或上述之合金。
揭露一種可攜式電腦。該可攜式電腦包括至少一殼體,該殼體以順應非承重材料形成並具有美觀的形狀及美觀的表面特徵。附接至該殼體之一內部表面的一負載分散及負載轉移內骨架,機械耦合至該內骨架的一結構支撐層以金屬形成,並提供結構支撐給該可攜式電腦及一電接地,使得施加至該殼體之一負載被該內骨架傳送至該結構支撐層而不實質影響該殼體,附接至該結構支撐層的一外部表面之一保護層,該保護層具有與該殼體呈保角之外觀,該保護層與該殼體形成一接面,其保護該殼體之外觀。該可攜式電腦亦包括具有一支稱內框的一頂蓋,由該內框支撐的一顯示器,該內框經由一鉸鍊配置而樞接至該內骨架,以及一鉸鍊配置罩,其配置成封閉該鉸鍊配置。在所述實施例中,該鉸鍊配置罩包括至少下列者:一背部,當該頂蓋在一關閉狀態中時一使用者可見該背部,該背部自該頂蓋一體成形,以及一蓋部,該蓋部經由一拉鍊鎖配置而可移除地附接至該背部,使得當該蓋部與該背部結合時,當該頂蓋在一關閉位置中時該使用者看不見所產生之縫,以及其中該所產生之縫與當該頂蓋在一打開位置中時由該保護層與該殼體所形成之一縫對準。
亦揭露一種輕型可攜式計算電腦。該輕型可攜式計算電腦包括至少一殼體。該殼體則可包括一外層及附接至該外層的一內層。在所述實施例中,該外層可以輕型且美觀材料所形成。該可攜式電腦亦可包括一結構支撐層,其以一種方式附接至該內層,使該內層將施加至該可攜式電腦之一負載轉移至該結構支撐層而不實質影響該外層。該可攜式電腦亦包括一頂部,具有在該內層樞接至該殼體之一內框,使得一頂部負載被該內框經由該內層轉移至該結構支撐層。該頂部具有附接至該內框之一美觀的外殼。
在一態樣中,該可攜式電腦亦包括附接至該結構支撐層之一外部表面的一保護層。該頂部、該殼體、及該保護層為和諧地配置,使該可攜式電腦看似具有一連續輪廓形狀而無任何可見的固定件。
本文描述關於用於可攜式計算應用中之機罩的系統、方法、及設備之各種實施例。在一態樣中,描述利用接合至一內金屬框的塑膠蓋之一顯示器殼體。可使用各種黏劑(如液體黏劑)將該塑膠蓋接合至該內金屬框。考量到熱循環問題,如塑膠蓋與金屬框之間的熱膨脹不匹配,可採用多種黏劑。可選擇多種黏劑以防止接合滑動,其會在較高溫產生永久變形。在特定實施例中,在某些區域可使用非常高接合(VHB)黏性材料以接合該金屬內框至該塑膠蓋並在其他區域中可使用液體黏劑。
在另一態樣中,用於塑膠蓋的材料可為半透光。針對顯示器殼體,描述塗覆塑膠蓋的一種方法,其阻擋從諸如顯示器之背光的光源發射之光線。塗覆法可僅施加於塑膠蓋的一部分以阻擋塑膠蓋之表面上方的某些區域中的光線,同時允許光線穿過未塗覆區域。例如,可將徽標部分保持無覆蓋以在塑膠蓋上提供發光徽標的外觀。可採用三層塗覆法以防止沿無塗覆與塗覆區域間的邊界之遮蔽效果。
本發明之一優點在於提供輕型、強固、可靠、美觀、及獨特的可攜式計算裝置。這類可攜式計算裝置可具有外殼,其完全或主要由塑膠或其他不導電材料組成,同時相關於整體電接地及音頻系統仍保持性能。這可至少部分透過使用將電構件接地及將音源與其他音頻構件設置在可攜式計算裝置內的一或更多替代方式來達成。有效的音頻系統架構可包括將一或更多音頻來源設置在鍵盤裝配下方以引導聲音通過鍵盤及/或殼體之間的間隙。有效率的接地系統架構可包括減少的接地區域,其亦將主邏輯板屏障或隔離而不受RF輻射或干擾。
在各個一般實施例中,一可攜式計算裝置具有實質不導電外殼及替代電接地與音頻系統架構。該可攜式計算裝置可具有一主邏輯板、一鍵盤裝配、設置在該鍵盤裝配下方之一音源、及電耦合至該音源之一等化器,且這些構件的每一者電耦合至一通用接地結構。該音源可發射音波,其傳播經過該鍵盤裝配及在該些鍵盤鍵與該外殼之間的間隙之間。可選擇等化器的設定以將沿著這些聲音傳輸路徑的該些聲波的聲音吸收及放大特性納入考量。通用接地結構可包括電互耦合之複數個別的接地構件,且每一者實質小於該整體的可攜式計算裝置。該複數個別的接地構件可包括在該主邏輯板周圍之一電磁干擾屏障、實體耦合至頂蓋至該可攜式計算裝置的下體之後支架、設置在該主邏輯板附近的一金屬背板、及/或設置通過該主邏輯板並耦合該金屬背板與該電磁干擾屏障之複數導電接腳。
在各個一般實施例中,一膝上型電腦或其他可攜式計算裝置可包括一外殼、一位在該外殼內並板具有耦合至其的主要處理單元之主邏輯板、位在該外殼內並與該主邏輯板分離之一或更多額外的電力構件、及具有電互耦合之複數個別的接地構件之一通用接地結構。該外殼完全或主要以一或更多不導電材料(如熱塑料)所組成。該通用接地結構可電耦合至該主邏輯板及一或更多電力構件的每一者。另外,該些個別接地構件的每一者可小於該整體的可攜式計算裝置,且該些個別接地構件的至少一者亦可在該主邏輯板周圍提供一電磁干擾屏障。
在一些實施例中,電磁干擾屏障可包含大小稍微大於該主邏輯板之一金屬法拉第(Faraday)機架。此外,該些接地構件之一可包含一後支架,其耦合該可攜式計算裝置的一頂蓋至該可攜式計算裝置的一下體並傳送實體負載於兩者之間。又此外,該些接地構件之一可包含一金屬背板,其加以設置使得該主邏輯板在該金屬背板與該個別電磁干擾屏障之間。另外,該金屬背板經由設置通過該主邏輯板的複數導電接腳而電及機械耦合至該電磁干擾屏障。
在各個一般實施例中,描述一種用於一可攜式電腦的一音頻系統。該音頻系統組態成引導來自設在一鍵盤下方之一或更多音源的聲音。施加一等化器至該些音源以提供更好聽的聲音品質。選擇該等化器設定以將與聲音傳輸路徑關聯的聲音放大及聲音吸收特性納入考量,該些聲音傳輸路徑有關於該音源相較於該鍵盤的設置及鍵盤裝配的結構設計及其於可攜式計算裝置之殼體內的整合。
在各個詳細實施例中,一音頻系統包括三個音源、兩個壓電揚聲器、及一電磁驅動圓錐型揚聲器。音源的每一個引導聲音通過與可攜式電腦關聯之鍵盤中的間隙。在一特定實施例中,該圓錐型揚聲器倂入一構件中,其亦組態成保持並允許至無線卡的連結。該構件包括一室,其設計成增進從該圓錐型揚聲器發射的某些頻率。
在一實施例中,描述一種多部件電腦殼體。該多部件電腦殼體包括至少一底殼,具有被一保護蓋層覆蓋的一結構支撐層。在一實施例中,該保護蓋層係以熱塑彈性體所形成並環繞包住該結構支撐層之一邊緣。該保護蓋層,其具有軟的質地,提供美觀且觸感良好的吸引人之蓋層。該結構支撐層以輕型但耐用材料(如鋁)所形成。
揭露一種製造底殼之方法。該方法可藉由下列操作來進行:蝕刻一鋁片以產生一粗糙表面,陽極處理該粗糙鋁片以產生高表面能量,施加一黏性接合薄膜至具有高表面能量的該粗糙鋁片,及在預先接合的鋁片上方覆蓋成型(overmolding)一熱塑彈性體層。
廣泛地來說,在此所述之實施例關於可嵌入一可攜式計算裝置中之輕巧且高充電能力之電池裝配。
在一實施例中,該電池裝配可嵌入具有以撓性材料形成之殼體的一可攜式計算裝置中。在所述的實施例中,該電池殼體可從單件形成,其可包括一頂部,其配置成提供保護給複數電池構件,並提供用於固定該電池至該殼體的連接器。該電池殼體亦可包括一懸臂樑部,其與該頂部一體成形並沿著該頂部之一下邊緣延伸,該懸臂樑部配置成增進該電池殼體之抗撓曲力。該電池殼體可進一步包括一輕型最小Z堆疊衝擊底層,經由一高接合黏劑附接至該懸臂樑部及該些電池構件的至少一些,該輕型底層具有不實質衝擊該電池裝配的該Z堆疊的一厚度。
揭露一種將一電池裝配嵌入具有以撓性材料形成的一電腦殼體的一可攜式電腦中之方法。該方法可藉由執行至少下列操作來進行:接收該電池裝配,其包括配置成封閉複數電池槽之一單件電池殼體。形成該電池殼體以包括具有弧形剖面形狀的一前部、一頂部、一懸臂樑部、及一最小Z衝擊保護層。在所述實施例中,該懸臂樑部可與該頂部的一下邊緣一體成形以增加該電池殼體之抗撓曲力。該保護層可經由一高接合強度的黏劑而附接至該懸臂樑部及該些電池槽。如所組態,該電池裝配可安裝至該電腦殼體中,至少藉由將該前部緊貼地放置到附接至該電腦殼體的一前框中,該前框具有容納該前部之該弧形剖面形狀的一形狀。接著可將該電池裝配放置在該電腦殼體的一內表面上,使得該保護層放置成接觸該電腦殼體的該內表面。依照此方式,該電腦殼體提供給予該些電池槽的該保護之一實質部分。可接著將該電池裝配的該前部固定至該前框。
在一些實施例中,該電池裝配的一後面可固定至附接至該殼體的一後部之一後框。依照此方式,施加至該電腦殼體的一負載可經由一負載路徑轉移到連接至前與後框之一結構支撐層而不實質影響該電腦殼體,該負載路徑包括該電池裝配。
揭露一種計算裝置。該計算裝置具有至少一撓性殼體、一負載轉移內框、配置成機械耦合該殼體與該內框之一負載吸收層、連接至該負載轉移內框之一結構支撐層、及機械連接至該負載轉移內框之一電池裝配,其中當施加一負載至該撓性殼體時,經由一負載路徑將該施加的負載轉移至該結構支撐層而不實質影響該撓性殼體,其中該負載路徑包括該電池裝配。
所述實施例之其他態樣及優點將連同舉例繪示所述實施例之原理的附圖而從下列實施方式變得清楚。
茲將詳細參照繪示於附圖中之代表性實施例。應了解到下列說明非意圖限制實施例於一較佳實施例。相反地,意圖涵蓋可包括在由所附之申請專利範圍所界定的所述實施例之精神與範疇內之替代、修改、及等效者。
電腦殼體
下列說明有關於多部件殼體,適合用於諸如膝上型電腦、上網本電腦、平板電腦等等的可攜式計算裝置。多部件殼體可包括結構支撐層。結構支撐層可以強固且耐用的輕型材料形成。這類材料可包括複合材料或諸如鋁之金屬。鋁具有數個特性,使其成為結構支撐層之一良好選擇。例如,鋁為良好的導電體,其可提供良好電接地並可輕易加工並具有眾所皆知的冶金特性。此外,鋁並非高度反應性且無磁性,若可攜式電腦具有RF能力(如WiFi、AM/FM等等)這為必要的要求。為了保護結構支撐層並提供美觀的表面(視覺及觸覺兩者上),可將保護層放置在結構支撐層的外表面上。保護層可延伸超過至並環繞結構支撐層的一邊緣以增進殼體的美感並保護可攜式電腦的外觀兩者。保護層可以例如熱塑彈性體(如TPU)所形成。
多部件殼體亦可包括本體。本體可包括藉由內層支撐的外層,該內層可為電腦裝配提供支撐,還轉移並分散施加至可攜式計算裝置的負載。外層可以輕型但耐用材料形成。這類材料可包括,例如,聚碳酸酯與丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)的共混物,亦稱為PCABS,其呈現出非常適合可攜式應用之高流動、韌性、且耐熱。內層可以複合材料、塑膠、或金屬(如鎂或鎂合金)形成。內層可直接連接至結構支撐層,在內層與結構支撐層間形成一負載路徑。依照此方式,施加至可攜式計算裝置之負載可被分散於內層之中並沿負載路徑轉移至結構支撐層,而不實質影響外層。由於外層不具有負載耐受性,外層可以撓性但美觀的材料(如塑膠)形成,其否則是不適合與傳統的可攜式電腦殼體一起使用。
在其中內層為金屬或至少導電的實施例中,內層及結構支撐層可,合倂來說,提供良好的電接地平面或電接地。這可能特別重要,原因在於藉由選擇塑膠或不導電材料作為外層,外層無法提供接地。另外,由於可攜式計算裝置中之操作構件互相接近,最好能將對RF干擾高度敏感的那些電路(如無線電路)與明顯RF輻射的來源(如主邏輯板或MLB)隔離開來。依照此方式,內層可包括金屬框,其,結合結構支撐層,可用來將電腦裝配中對RF干擾敏感的其他構件(如WiFi電路)與MLB電磁隔離。
由於外層被本質上負載隔離,可用來形成外層之材料選擇可多變。依照此方式,產品設計師可為可攜式電腦產生完全超越傳統電腦殼體現實上可能的外表及觸感。例如,外層可以輕型塑膠形成並塑造成任何形狀(如底切形狀)。由於外層不為可攜式電腦提供很多,若有任何的話,結構支撐,外層的形狀亦可多變。例如,外層可呈現一連續樣條輪廓,所以對觀賞者來說看似為單一統一形狀而無實質的不連續。此外,由於無需會減損可攜式膝上型電腦的整體外觀之外部固定件,外層所呈現的整體外表及觸感可為一簡單連續形狀者。
又,由於外層不承載任何實質的負載,外層可包括具有寬跨距且不需額外支撐結構的的數個開口。這種開口可採取埠的形式,其可用來提供對內部電路的接取。埠可包括,例如,資料埠,適合容納連接外部電路之電纜(USB、乙太網路(Ethernet)、火線(FireWire)等等)。開口亦可提供對音頻電路、視頻顯示電路、電源輸入等等的接取。
可攜式電腦亦可包括可移動式蓋。可移動式蓋可包括支撐外層的內框。內框可,與本體之內層非常類似的方式,分散並轉移施加至可移動式蓋之負載。在所述實施例中,內框可以強固、輕型、且導電的材料形成。這類材料可包括,例如,鎂及/或鎂合金。藉由連接內框至本體的內層,內框可變成至結構支撐層之負載路徑的一部分。依照此方式,施加至可移動式蓋或由可移動式蓋產生的任何負載可被分散於整個內框並經由殼體的內層轉移至結構支撐層。例如,可移動式蓋可具有蓋子的形式,可被打開以顯露出本體的一部分及關上以隱藏本體之該部分。藉由使用連接器(如鉸鏈)連接內框至本體的內層,內框可變成負載路徑的一部分。依照此方式,加諸於蓋子的負載(例如當打開(或關上)蓋子時),例如,可沿著負載路徑從蓋子被轉移至結構支撐層。
參照第1至25圖於下說明這些及其他實施例。然而,熟悉此技藝人士可輕易認知到相關於這些圖而在此提出之詳細說明為解釋用,因本發明擴張超過這些限制實施例。
第1至5圖顯示根據所述實施例之多部件殼體100的組態(此後簡稱殼體)。殼體100可用來封閉並支撐電腦裝配。電腦裝配可包括用於電腦系統之操作的複數操作構件,如主邏輯板(MLB)、硬碟機(HDD)、光碟機(ODD)等等。電腦系統可為桌上型或可攜式,然而,針對此討論的其餘部分,所述實施例關於可攜式計算系統而不會喪失任何一般性。
殼體100可包括結構支撐層102。結構支撐層102可以諸如金屬(如在沖壓操作中形成之鋁)的材料或複合材料形成。殼體100亦可包括本體104。本體104則可包括附接至外層108的負載轉移及負載分散內層106。外層108可以針對其美感而較不針對其承受應力或任何明顯負載之能力而選擇的材料所形成。至少為此原因可將內層106設計成實質承載施加至殼體100的任何及所有負載。依此,內層106及外層108可以一種方式互相附接在一起以禁止負載從內層106轉移至外層108。例如,可使用黏劑110(如膠水)將內層106及外層108附接在一起。應注意到黏劑的選擇應使形成的黏劑接合不干擾內層106的負載轉移及負載分散特性。
如第2圖中所示,內層106可與結構支撐層102機械耦合。依照此方式,內層106可提供一負載路徑至結構支撐層102,使得施加至內層106的任何負載可實質上被轉移至結構支撐層102而不過分負載外層108。依此,外層108可是為被負載隔離,其中施加至殼體100的所有負載實質上可經由負載路徑112被轉移至結構支撐層102,繞過並隔離外層108。可將保護層114放置在結構支撐層102的外表面上。保護層114可以諸如TPE的彈性材料形成,其可包括,例如,抗腐蝕、美觀、且觸感好的TPU。保護層114可在結構支撐層102的一邊緣上方延伸。當結構支撐層1021保護層114機械連接至內層106時,可在保護層114及外層108之間形成一接面,其可保護殼體100之外觀的完整性。
第3圖顯示殼體100之一實施例,其具有本體104及一體成形的頂部116,形成適合容納電腦裝配之機罩118。電腦裝配可相應於針對膝上型電腦或其他可攜式計算裝置而調適的操作構件。在膝上型電腦的景況中,如第4圖中所示,可移動蓋子120可藉由樞軸連接器122樞接至機罩118。依照此方式,當蓋子120在打開狀態中時,可看到機罩118的頂表面124(露出頂表面124上的特徵,如鍵盤及/或觸碰板)並當蓋子120在關閉狀態中時隱藏不見。在所示實施例中,蓋子120可包括負載轉移內框126,其可支撐美觀的外部128。內框126在蓋子120含括如LED、LCD等等的顯示裝置的那些情況中特別有用。藉由機械連接至內層106,在蓋子120上的任何負載(如相較於機罩118打開或關閉蓋子120)可從蓋子120沿著負載路徑112被轉移至結構支撐層102而不實質負載外層108。
第5圖顯示在組裝操作期間適合容置構件的一方位中之機罩118的表示。在此方位中,結構支撐層102不存在且可將構件放置於機罩118中並固定至及/或變成內層106的一部分。內層106可經由實質無負載轉移黏劑110附接至外層108。於組裝期間,可將各種操作構件透過開口130插入機罩118並安裝至內層106。應注意到可攜式計算裝置之功能佈局可用來最佳化內層106於機罩118內轉移及分散負載之能力。在一實施例中,機罩118可分成數個區域,其可依據操作構件及包括於其中之其個別的結構特性。例如,若機罩118相應於一膝上型電腦,則可將機罩118視為具有適合容納諸如使用者介面(像是觸碰或追蹤板)的特徵之前部132。使用者介面則由相應的框結構134支撐,其係安裝在設置於觸碰板用之頂表面124中的開口內。為了充分支撐使用者介面,框結構134可以強固堅硬材料形成,如具有鋁、鎂、及/或鎂合金形式之金屬。藉由含括框結構134到內層106之前框136中,框結構134之本質剛性及強度可輔助前部132的整體剛性還有輔助前框136之負載轉移能力。類似地,機罩118可視為具有後部138,其可容納其他特徵,如可使用例如熱熔(heat stake)程序含括到頂表面124之開口中的鍵盤,藉此熔化熱感柱以在鍵盤與後框140之間形成一接合,此將於後詳述。然而,由於使用者看得到鍵盤,鍵盤典型以類似外層108之材料形成,因此不適合轉移或分散負載。依此,後框140的設計與構造必須將無法依賴鍵盤來承載或轉移任何實質大小的負載之事實納入考量。
在組裝後,結構支撐層102可用來覆蓋組裝到機罩118中的構件,藉由,例如,將結構支撐層102放置成與內層106接觸。依此方式,可藉由在複數連接點142經由固定件(其可包括螺絲、鉚釘等等)將內層106連接至結構支撐層102來形成負載路徑112。應注意到當然取決於特定設計可使用任何數量及/或類型組合的固定件。藉由將內層106牢固地固定至結構支撐層102,在連接點142之固定件可用來將來自內層106之Z方向中(「自紙張向上出來」)的負載L之成分(亦即負載成分LZ )經由負載路徑112轉移至結構支撐層102而不實質負載外層108。
因此,藉由將負載承載或負載轉移特性還有安裝在機罩118中之構件的本質或否則增強的剛性納入考量,可增進內層106轉移及/或分散負載的能力。例如,第6圖顯示具有根據一特定組的操作構件(其中一些為承重且其他為非承重)增進轉移及分散負載兩者之內層106的機罩118之一實施例。前框136可組態成包括觸碰板框134。為了提供觸碰板的結構支撐,觸碰板框134可硬性附接至外層108(使用例如膠水)並作為前框136的一部分,觸碰板框134可促進機罩118中之負載的轉移。依此方式,可將觸碰板框134之固有剛性加到外層108之剛性而不增加比否則所需的任何更多之重量。此外,作為前框136之一部分,觸碰板框134可使用橋形特徵146而連同附接特徵144(亦為前框136的一部分)一起作動以移交附接特徵144(用來附接非承重構件148至外層108)與承重構件150之間的負載L。可使用負載隔離連接器152將非承重構件148耦合附接特徵144,負載隔離連接器152可實質將非承重構件148與前框136之負載(如負載L)或來自後框140之負載隔開。在於下詳述之一特定實施例中,負載隔離連接器152可具有一槽及銷的配置。此外,由於,可在連接點142經由固定件連接附接特徵144至結構支撐層102,附接特徵144可除了轉移XY平面中之負載外額外地直接轉移負載L的z成分LZ 至結構支撐層102。
承重構件150可直接附接至結構支撐層102還有至前框136,本質上變成前框136的一部分。承重構件150亦可在負載轉移連接器154處連接至後框140。在所述實施例中,後框140具有位在後部138中之減重金屬板的形式,其可用來至少提供機械支撐給構件,諸如無法容忍撓曲的MLB。可使用諸如膠水之黏劑將後框140直接附接至機罩118。應注意到後框140可用來藉由在將鍵盤安裝至機罩118內的期間提供可於其上熔化熱熔柱之柱體而提供支撐給鍵盤。由於可將承重構件150直接連接至結構支撐層102及後框140,承重構件150可空間上分散X、Y、及Z方向中之負載。例如,負載L可分成三個構成空間成分,{Lx Ly Lz }其之每一者可互相獨立被轉移。依此方式,藉由承重構件150可與負載成分Ly 無關地轉移負載成分Lx 。例如,可經由與負載成分Lx 無關之連接器154將負載成分Ly 轉移至後框140。類似地,可藉由固定件142與負載成分Lx 或Ly 無關地轉移負載成分Lz 至結構支撐層102。
後框140可以強固且堅硬的材料形成,如具有鎂或鎂合金形式的金屬。後框140可提供支撐給構件,如主邏輯板,或MLB,其無法容忍撓曲。後框140可經由連接器154分散從承重構件150接收到的負載還有支援連接器152之隔離功能。在一些實施例中,後框140可組態成提供支撐給製造於外層108中之外部特徵。例如,外層108中之開口156可用來提供對資料埠、電源埠等等之接取,其之一些可能需要具有相對大之跨距。藉由提供本地旁通結構158,可保護開口156不受負載,藉此移除增強外層108之任何需要。
可由與後框140分離之後支架160來提供對後部138之額外支撐。後支架160可有許多用途,其中頗重要的一種用途為替機罩118提供額外支撐。在所述實施例中,可藉由後支架160能作為懸臂樑的事實來實現此額外支撐。依此,後支架160可以強固、輕型、且彈性材料形成,如像是鎂或鎂合金之金屬。另外,後支架160可輔助高度集中負載的分散,其若施加至後框140而無耗散會不利地影響後框140與機罩118間的接合。例如,蓋子120可在連接器162耦合至內層106作為後支架160的一部分,其可從後支架160之主體延伸出去。此延伸可具有耗散及分散當蓋子120為打開或關閉時所接收到的高度集中負載之效果。後支架160可在數個點使用負載轉移型連接器154附接至後框140還有在連接點142使用適當固定件附接至結構支撐層102。依此方式,後支架160可作為最小化負載的集中度、輔助在機罩118內分散負載、並提供增加的剛性給機罩118。
第7及8圖顯示可攜式計算裝置200的各種打開透視圖而第9及10圖顯示可攜式計算裝置200的各種關閉透視圖。
第7圖顯示在打開狀態中之可攜式計算裝置200之右側面向前透視圖。可攜式計算裝置200可包括具有外層202之一本體及具有含有保護層207之顯示器206的頂蓋204。頂蓋204可由使用者在顯示器聯軸器(未圖示)的輔助下從關閉位置移動到保持在打開位置中並再次回去。顯示器206可顯示諸如圖形使用者介面之視覺內容,諸如相片之靜態影像,還有諸如電影之視頻媒體物件。顯示器206可使用任何適當的技術(如液晶顯示(LCD)、OLED等等)來顯示影像。可攜式計算裝置200亦可包括位在頂蓋204上之影像捕捉裝置208。影像捕捉裝置208可組態成捕捉靜態及視頻影像兩者。
以適當順應材料形成之顯示器邊框(display trim)(或表框)210可被頂蓋204內之結構構件(未圖示)支撐但附接至美觀的後蓋211。藉由不直接附接顯示器邊框210至結構構件,在美觀的後蓋211與顯示器邊框210之間提供良好的定位。顯示器邊框210可藉由隱藏操作及結構構件還有讓使用者的注意力集中在顯示器206的主動區域上來增進顯示器206的整體外觀。頂蓋204可使用鉸鍊裝配耦合至外層202,鉸鍊裝配亦稱為顯示器聯軸器裝配(被聯軸器管所隱藏),其則可經由一負載路徑連接至結構支撐層212。結構支撐層212可以複合材料或諸如鋁之金屬形成。結構支撐層212可被由保護性但耐用且美觀及觸感好的材料形成之保護層214覆蓋。保護層214可以TPU形成,其延伸於結構支撐層212的一邊緣上並超過以與外層202形成TPU縫215。TPU縫215可保全具有外層202之形狀的連續性外觀。
外層202可包括數個使用者輸入裝置,如觸碰板216及鍵盤218。鍵盤218可包括複數鍵片220,各具有印在其上用以向使用者辨別與特定鍵片關聯之鍵輸入的符號。鍵盤218可配置成接收使用稱為按鍵的手指運動在每一鍵片之一離散使用者輸入。在所述實施例中i可雷射蝕刻每一鍵片上之符號,藉此產生非常俐落且耐用的印記,不會在可攜式計算裝置200之整個壽命期間的定期按鍵施加下掉色。觸碰板216可組態成接收使用者的手指比畫。手指比畫可包括來自一倂施加的超過一根手指的觸碰事件。該比畫亦可包括單一手指觸碰事件,如掃掠或輕敲。
外層202亦可包括電源鈕222,配置成輔助使用者開啟及關閉可攜式計算裝置200。音頻輸入裝置224可用來接收聽得到的輸入,如講話。狀態指示燈(SIL)226可用來提供資訊給使用者。這類資訊可關於,例如,可攜式計算裝置200的操作狀態。由於外層202可以可傳送明顯的光(稱為光滲(light bleeding))之半透明塑膠材料形成,SIL 226可組態成實質排除所有的光,除了被SIL 226之發光透明部的幾何範圍所侷限者。外層202亦可包括用於接取安裝在外層202內之操作電路之開口。例如,碟槽228可用來插入碟媒體,如光碟(CD)或數位多功能碟(DVD)。傳統上,由使用者在操作可攜式計算裝置時望去,外層202可被視為分成前部230及後部232。依此方式,觸碰板216可被視為位在前部230中且鍵盤218可被視為位在後部232中。
茲參照第8圖,顯示可攜式計算裝置200之左側圖,且尤其數個埠234之詳細圖。由於外層202不承載任何實質負載,用來容納埠的外層202中之開口可具有相對寬的跨距而無需額外的支撐結構。例如,用來容納連接至乙太網路埠238之乙太網路電纜的形成在外層202中之開口236必須相對大尺寸以容納標準乙太網路電纜轉接器。用來容納電源連接器插座242的開口240如是。應注意到開口240必須具有高寬高比以容納電源連接器插座242。這特別如此,因為電源連接器插座242包括相對大的平台244,或台面,其允許電源插頭更容易對準電源連接器插座242。其他開口可包括分別用來容納連接至USB埠250及252的USB電纜轉接器之開口246及248。亦可包括音頻插孔254、火線(Fire WireTM )埠256、視頻埠258、及隨意埠260。在一些情況中,隨意埠260可用為鎖埠,適合接收鎖定鑰匙,如此技藝中眾所皆知的肯辛頓(Kensington)鎖。在任何情況中,為了防止外部觀察者能夠使用隨意埠260看到可攜式計算裝置200的內部,以諸如橡膠之彈性材料形成的蓋件可安裝在隨意埠260的內部以阻擋任何這類的目光。
第9及10圖分別顯示在關閉狀態中之可攜式計算裝置200的上視圖及前視圖。詳言之,第8圖繪示可攜式計算裝置200之形狀的劃一性。可藉由在頂蓋204、外層202、及結構支撐層212和保護層214之間的連續線看到此形狀的連續性。
第11及12圖顯示可攜式計算裝置200之各個視圖。詳言之,第11圖顯示沿第6圖中之線所定向之可攜式計算裝置200,顯露出各種操作及結構構件的佈局及其互相之關係。依此,非承重構件148可具有硬碟機(HDD)1102的形式,經由附接特徵144連接至外層202。附接特徵144可經由橋形結構146耦合至承重構件150。在所述實施例中,承重構件150可具有嵌入式電池裝配1104的形式。電池裝配1104可包括用來輔助從機罩118移除電池裝配1104的拉凸片1106。為了提供額外剛性給外層202,電池本體1108(用來封閉並支撐與電池裝配1104關聯之電池槽)可具有可機械耦合至外層202並藉此增加外層202之剛性的形式及構成。電池本體1108可具有順應外層202之內部表面之形狀的形狀,當移除結構支撐層102時,呈現更緊密與更整合的配合及更俐落且更吸引人的外觀。
孔1110的至少一些適合接收可經由附接特徵1112連接至結構支撐層102之固定件(相應於第6圖之連接器154)。電池本體1108可包括孔1114,其可容納可耦合電池裝配1104至後框1116的固定件(其相應於第6圖之連接器154)。附接特徵1112亦可包括孔1118,配置成接受固定件,其可將電池裝配1104經由附接特徵1112固定至內層106(沿第6圖中所示之固定件142的線)。依此方式,電池裝配1104可促進任何空間座標中之負載L的轉移及分散。例如,電池裝配1104可轉移具有空間座標{Lx ,Ly ,Lz }之負載L至結構支撐層102(Lz )、或內層106(Lx )、或後框1116(Ly )。
後框1116可以輕型的導電材料形成,如鋁、鎂、或鎂合金。可進一步藉由使用如沖壓的任何數量的技術在後框1116中形成複數孔1120來減少後框1116的重量。複數孔1120可減少後框1116的重量而不實質影響後框1116的強度或其提供支撐給對撓曲具有很少或無容忍度之構件的能力。這類構件可包括主邏輯板(MLB)1122。由於MLB 1122上之相對大量的個別構件為表面安裝或否則易受撓曲的破壞,必須堅固地支撐著MLB 1122。安裝至後框1116並由後框1116支撐的其他構件可包括經由花線1130電連接至MLB 1122的風扇1124、光碟機1126、及整合音頻/無線卡1128。應注意到在實施例中所示之整合無線音頻卡1128並未直接安裝至後框1116,但其實係安置於金屬平台上,其為用來容納諸如光碟1132之光學媒體之ODD 1126的一部分。除了提供支撐,該金屬平台可提供顯示器接地電線1134可連接至其之電接地。接地接腳(有時稱為伸縮接腳(pogo pins))1136可用來製造與結構支撐層102的電接觸。依此方式,可形成RF屏障,其可含有由MLB 1122上的各個構件產生之RF能量。此外,RF屏障亦可保護諸如整合音頻/無線卡1128之電路不受RF洩漏及干擾的影響,其可能會嚴重衝擊整合音頻/無線卡1128之無線性能。
後支架1138可以輕型且強固的金屬形成,如鎂或鎂合金,且因此可耦合至後框1116及結構支撐層102。後支架1138亦可作為提供額外機械支撐給外層202之懸臂樑。此外,可形成後支架1138以包括類似通氣孔的結構,其可促進機罩118與外部環境間之空氣轉移同時阻擋從外部看到機罩118之內部景。後支架1138可為內層106之一部分且因此可從頂蓋204經由在連接器1140(其相應於第6圖中之連接器154)的顯示器聯軸器(未圖示)轉移負載至後框1116及連接器1110。在所述實施例中,後支架1138可包括延伸部1144,其可作為藉由經由連接器1146(相應於第6圖中之連接器162)直接連接後支架1138至後框1116之懸臂樑。依此方式,高度集中的負載,如當蓋子210為打開或關閉時所產生的那些,可被分散於比否則後框1116之整個較寬面積上。這些高度集中負載之此分散會造成不利影響後框1116及其所附接之外層202間的黏性接合之可能性減少。後支架1138亦可在連接器1148(相應於第6圖中之連接器154)附接至後框1116。後支架1138亦可包括可提供接地路徑至結構支撐層102之電接點1150。
為了增進可攜式計算裝置200之美感同時提供結構穩固的產品,一般而言可見的縫被視為不好的。除了視覺吸引人外,縫會吸引殘渣及灰塵並潛在產生結構完整性問題。因此,嘗試排除或至少減少縫的視覺衝擊可包括以一種方式實行顯示器聯軸器管1152使得在關閉狀態中,顯示器聯軸器縫1154正常上不會被使用者看到。此外,顯示器聯軸器縫1154可與TPU縫215對準。依此方式,在以底部觀看可攜式計算裝置200時,顯示器聯軸器縫1154可與TPU縫215提供連續性的外觀。聯軸器管1152可包括可支援其他構件的電路。例如,聯軸器管1152可包括整合無線/音頻卡1128所使用之RF天線。為了提供對這些電路之輕鬆接取,聯軸器管1152可包括聯軸器管套1156,可以拉鍊方式加以移除及附接。應注意到於下詳述聯軸器管1152。
可攜式計算裝置200亦可包括其他附接特徵,如限制Z堆疊附接特徵1158,其可以一種方式附接一構件(如ODD 1126)以限制Z方向中的任何運動但為後插入調整提供XY平面中之充分運動。負載吸收附接特徵1160(更特定範例為第6圖中所示之負載吸收附接特徵152)可與負載吸收附接特徵152一倂使用以將非承重構件(如HDD 1102)分別附接至後框1116及內層106。
第12圖顯示根據所述實施例之可攜式計算裝置200的頂部子裝配1200之表示,其包括適合放置壓電音頻換能器之安裝墊1202及吸引板1204。
第13及14圖顯示根據所述實施例之負載吸收附接特徵1160及152。如前述,負載吸收附接特徵可用來附接非承重構件(如HDD 1102)至內層106。在這點上,附接特徵152可包括配置成接收附接至非承重構件之安裝柱的開口1302。為了隔離或吸收任何震動,開口1302可被配置成以堅固方式支撐安裝柱之支撐結構1304所圍繞。支撐結構1304可以諸如硬塑膠之材料形成,配置成轉移並分散源自開口1302(來自例如安裝柱)之點負載。可將點負載從支撐結構1304分散出去並進到負載(或震動)吸收材料1306中,其具有軟塑膠的形式。依此方式,在支撐結構1304接收到的點負載可被負載吸收材料1306分散並吸收。
為了如第14圖中所示般安裝非承重構件,將在非承重構件之一側上的安裝柱1308完全插入開口1302中。可接著將非承重構件降至附接特徵1160的接收部1310上。在所述實施例中,接收部1310可以與附接特徵152本質上相同的材料形成,具有在負載或震動吸收部1314內之面朝上半圓形支撐部1312並且尺寸調整成接收置於非承重構件的另一側上之安裝柱1308。一旦將安裝柱1308放置在支撐部1312內,可將具有互補塑形鎖定部1318的上鎖定部1316放置在接收部1310上。一旦恰當放置在接收部1310上,鎖定部1316可將安裝柱1308鎖定不動。依此方式,安裝柱實質上鎖定不動且在接收部之任何震動或負載(具有點負載的形式)可被鎖定部1314「散開」。
第15至17圖顯示頂蓋204之各個視圖,且尤其是,顯示器聯軸器裝配1500的特定實施例。第15圖顯示頂蓋204之前視圖,強調顯示器206(顯示器保護蓋207較清楚顯示在「A」剖面圖中)及表框209。顯示器聯軸器裝配1500可與連接器1502關聯,其可在連接器1140及1110將顯示器內框至後支架1138與後框1116(參照第11圖於上說明)。可將顯示器聯軸器裝配1500部分封閉在後蓋211的延伸部1504內。之後可藉由使用數個連接器來結合延伸部1504與聯軸器管1506而完全封閉顯示器聯軸器裝配1500,形成稱為聯軸器管邊縫(reveal)1508之縫。添加審美觀感,當頂蓋204在關閉位置中時,使用者不會輕易看到邊縫1508。此外,當頂蓋204在打開位置中時,邊縫1508可與縫215對準,給予一種連續性的感覺,即使在預期正常操作狀態中使用者不會輕易看到的那些區域中。
如第16圖中更詳細顯示,顯示器聯軸器裝配1500可封閉並因此隱藏不見數個電構件(如RF天線)。此外,延伸部1504可替頂蓋204提供一較長不中斷的跨距。依此方式,頂蓋204之樑高「h」可增加約δh,提供額外剛性給頂蓋204。聯軸器管1506可包括數個按扣連接器1512,其可與延伸部1504上之通道1514一倂使用,以將聯軸器管1506固定至頂蓋204。例如,可藉由附接唇部1516至支撐件1508而將聯軸器管1506定錨至顯示器表框209並接著藉由將按扣連接器1512插入通道1514中而將聯軸器管1506固定至延伸部1504。
第17圖顯示聯軸器管1506的詳細圖,且尤其是與延伸部1504上之按扣連接器1512一倂使用以將聯軸器管1506固定至頂蓋204之在聯軸器管1506上的通道1514的近距離內部圖。聯軸器管1506可包括複數通道1514,其各可接受一相應的按扣連接器1512。依照此方式,聯軸器管1506可牢固地連接至頂蓋204,且同時,以一拉鍊,當必要時僅需從頂蓋204「解開拉鍊」聯軸器管1506而輕易地加以移除。可藉由從相應通道拉出並序列式釋放按扣連接器來達成此解開拉鍊。依此方式,當頂蓋204及聯軸器管1506結合時,結合的強度大約等於單一連結乘上這類連接之所有數量的強度。因此,這類連結之相對大數量可產生遠遠超越單一連結之強度的強固結合。然而,藉由一拉鍊,可藉由序列式一次一個地解開每一連結來簡單且輕易地移除聯軸器管1506。
第18圖顯示SIL 226之一實施例。SIL 226可具有層壓結構1800的形式,具有第一層透明塑膠1802及第二層透明塑膠1804,各能夠實質透射所有入射於其上之光。濾光介質1806可放置在該些塑膠層之間。濾光介質1806可具有墨水的形式,含有相應於由SIL 226鎖發射之光的希望顏色之顏色。在所述實施例中,墨水可為保持與可攜式計算裝置200整體觀感之顏色。墨水1806可濾色在第一及第二層塑膠間通過的光,使得由第二層塑膠透射之所有光實質與墨水為相同顏色,其在此情況中為白色。墨水1806亦可用來接合該些塑膠層在一起。第三層墨水1808可放置在層壓結構1800之側上。第三層墨水與層1806實質為相同顏色。第三層墨水在使用者觀看時提供由SIL 226發射之光的一致外觀。為了防止光線逃至外層202,第四層1810光吸收材料可放置在第三層墨水的頂部。第四層可例如為灰色,或會吸收光而不會被使用者注意到之任何適當顏色。
第19圖顯示適合與可攜式計算裝置200一起使用之磁性電源模組(MPM)1900。為了防止在重複耦合電源纜線至可攜式計算裝置200時破壞外層202,電源連接器244可塑形成包括亦可支援複數連接器之一對準部。電源連接器用來從外部電源供應器傳導電力至可攜式計算裝置200。在所述實施例中,對準特徵1902允許電源連接器244在電源轉接器之互補連接器朝著電源連接器244移動時引導電源轉接器之互補連接器來進行連結。此引導會使電源連接器244與電源轉接器對準以輔助兩者之連結。對準特徵1902之一範例為底座1904之倒角邊緣。(藉由使用者及相反磁性連接器之磁性吸引力)朝電源連接器244施加之力量與底座1904之倒角邊緣的組合使電源轉接器上之連接器恰當地與底座1904對準。因此,亦恰當對準來自電源連接器244與電源轉接器連接器之電連接器1906。
第20圖為根據所述實施例之相機模組2000之透視圖。相機模組2000可包括。相機印刷電路板(PCB)2002、透鏡座2004、相機透鏡2006、相機LED指示器2008、及資料傳輸連接器2010。對準特徵2012可具有輔助對準及接收對準接腳之倒角內部形狀。亦顯示支撐墊2014,其具有與PCB 2002的底部接觸並以發泡體或其他適合材料形成之一側及與支撐結構(如頂蓋204之內框)接觸之另一側。頂蓋204可輔助相機裝配2000在形成於支撐結構中之相機裝配凹部內的移動。
第21圖顯示倂入頂蓋204中之相機裝配2000的剖開側視圖。在所述實施例中,框2102可以鎂或鎂合金形成,其配置至以塑膠形成之支撐殼體2104。相機裝配2000可放置在形成於框2102中之凹部2106,其具有容納相機裝配2000之大小與位置。為了安裝並恰當對準相機裝配2000,尤其,相機透鏡2006至表框2110中之透鏡開口2108,可將位在表框2110之內表面上之表框至殼體對準柱2112放置相應的接收器裝配2114並與之耦合。在所述實施例中,接收器裝配2114具有在殼體2104起頭且大小調整成接收對準柱2112之管狀體2116。於組裝期間,可藉由將管狀體2116插入框對準孔2118中而將殼體2104安裝至框2102。一旦殼體2104牢固地安裝至框2102,可藉由將對準柱2112插入接收器裝配2114之相應的開口端中及至管狀體2116中來將表框2110安裝至框2102但至殼體2104。然而,應注意到對準柱2112可比表框至殼體對準柱2120更長。依此方式,對準柱2112可在對準柱2120與對準特徵2012銜接之前銜接接收器裝配2114。由於對準特徵2012之倒角性質的緣故,對準柱2120與對準特徵2012之銜接可具有若相機透鏡2006與表框2110中之透鏡開口2122間有任何不對準則移動相機裝配2000之效果。依此方式,可有效率且輕易地排除相機透鏡2006與透鏡開口2122間的任何不對準。
第22圖顯示根據所述實施例之霍爾效應感測器(HES)裝配2200之全貌及剖開透視圖。HES裝配2200可包括霍爾效應感測器2202、PCB裝配2204、及電連接器2206。壓縮成型箱2208可封裝大部分的霍爾效應感測器2202,僅留下PCB裝配2204的頂部暴露出來,還有足夠電連接HES裝配2200至母板上之電連接器的電連接器2206。在所述實施例中,可使用具有雙面黏膠帶形式之黏性層2210來將HES裝配2200直接表面安裝至母板或其他這類的PCB。此外,HES裝配2200可經由電連接器2206電連接至母板上之構件而無需花線或其他間接的連接器。依此方式,可減少花在組裝上之成本及時間。
第23圖為根據所述實施例之母板2300(沿著MLB 1116之線)的全貌。HES 2200可經由提升板2302安裝至母板2300。提升板2302組裝一般可不貴且可相對容易地附接部件或模組至其。在一實施例中,HES裝配2200可藉由使用連接器2206而附接至提升板2302。使用電連接器2206來附接HES裝配2200至母板2300比焊接HES裝配2200到母板2300上或使用撓性電路更有效率及較便宜。箱2208及黏劑2210可一起作用以將HES裝配2200牢固地維持在原處。除了使組裝更容易,提升板2302較接近主機殼之頂表面,使HES裝配2200對顯示器殼體中之磁鐵的偵測更敏感。
第24圖顯示在關閉位置中之代表性可攜式電腦2400的半透明側視圖,其繪示根據所述實施例之來源磁鐵2402及霍爾效應感測器2202的接近性。藉由相對於母板2300提升霍爾效應感測器2202的位置,與傳統安裝的霍爾效應感測器相比可減少來源磁鐵2402與霍爾效應感測器2202間的距離。藉由減少來源磁鐵2402與霍爾效應感測器2202間的距離,霍爾效應感測器2202可具有相對改善的敏感性而不需訴諸較敏感並因此較貴的感測器及/或較強的來源磁鐵。
第25圖顯示解釋根據所述實施例之程序2500的流程圖。程序2500可提供具有以實質非承重材料形成之殼體的系統中之增進的負載分散及轉移。這類材料可包括,例如,塑膠,像是眾所週知用於如膝上型電腦之可攜式電腦中的PCABS。然而,程序2500可描述一種電腦框架,其可藉由利用調適成分散負載並亦轉移負載至結構支撐層而不實質影響殼體來提供負載隔離非承重殼體。
可藉由執行至少下列者來進行程序2500。在2502,可接收一電腦殼體。電腦殼體可以如PCABS的材料所形成,其實質上為非承重。因此,殼體2502可具有可多變的形狀且具有數個開口,使對內部電路(如音頻電路、USB電路等等)之接取更方便。在2504,依據將安裝在電腦殼體內之電腦裝配,辨別出承重與非承重的內部構件。承重的意思是該內部構件可接受負載而不實質影響其結構或操作的完整性。例如,具有剛硬且抗撓曲之形狀的嵌入式電池可被視為承重的。非承重的意思則是該內部構件無法接受負載而不實質影響其結構或操作的完整性。硬碟機(HDD)雖相對的剛硬且抗撓曲,因為施加至硬碟機(尤其係非固態型記憶體之R/W電路)之負載的潛在有害影響的緣故,其被視為非承重構件的一範例。此外,一些構件可被視為不能容忍被撓曲且因此必須以避免任何撓曲的方式加以支撐。這類構件可包括構件之裝配,這些的數個為表面安裝於印刷電路板(或PCB)上,其包括例如主邏輯板,或MLB。
一旦辨別出非承重及承重內部構件(還有不容忍撓曲之構件),可在2506組態一內部層。該內部層可用來分散並轉移負載而不實質影響殼體。在所述實施例中,可在內部層內分散負載以例如耗散可能會對內層之構件或部件有不利衝擊之高度集中負載。例如,從顯示器蓋的打開及關閉接收到的高度集中負載可能導致支撐結構與殼體間之黏性接合被破壞。在2508,可將內層附接至殼體。典型地,可使用諸如膠水之一黏劑附接內層,該黏劑不會促進負載從內層轉移至殼體也不應實質影響內層之負載轉移及分散性質。
在2510,將內層連接至一結構支撐層。結構支撐層可以諸如鋁之材料形成。依此方式,於2514可藉由內層分散並轉移在2512接收到的任何負載至結構支撐層而不實質影響殼體。
可分開或以任何組合使用所述實施例之各種態樣、實施例、實行例、或特徵。所述實施例之各種態樣可以軟體、硬體、或硬體及軟體之組合加以實行。所述實施例亦可體現成用來控制組裝操作的電腦可讀取媒體上之電腦可讀取碼,或用來控制用以製造殼體之製造線的電腦可讀取媒體上之電腦可讀取碼。電腦可讀取媒體為可儲存資料之任何資料儲存裝置,該資料之後可被電腦系統讀取。電腦可讀取媒體之範例包括唯讀記憶體、隨機存取記憶體、CD-ROM、DVD、磁帶、光學資料儲存裝置、及載波。電腦可讀取媒體亦可分散於網路耦合的電腦系統中使得電腦可讀取碼以分散方式加以儲存及履行。
顯示器殼體
茲詳細參照附圖中所繪示之代表性實施例。應了解到下列說明並非意圖限制實施例至一較佳實施例。相反地,意圖涵蓋可包括在由所附之申請專利範圍所界定的所述實施例之精神與範疇內之替代、修改、及等效者。
下列說明關於適合用於可攜式計算裝置(如膝上型電腦、上網本電腦、平板電腦等等)之多部件殼體,尤其關於用於膝上型電腦之顯示器殼蓋。參照第26圖說明可攜式計算裝置之一般說明。在特定實施例中,顯示殼體可具有結合至金屬框之塑膠蓋。參照第2至4圖說明考量到材料之不同熱膨脹率的結合蓋與金屬框之一種接合方式。參照第31至32圖說明提供顯示器殼蓋之受光部的方法及設備。參照第26至32圖於下討論本發明之這些及其他實施例。然而,熟悉此技藝人士可理解到參照這些圖而在此提出之詳細說明僅為解釋用,因本發明擴張超過這些限制性的實施例。
第26圖顯示在打開狀態中之可攜式計算裝置200的右側面向前的透視圖。可攜式計算裝置200可包括本體202及具有顯示器206之顯示器殼體204。本體則可包括美觀的外層,其被可轉移及分散施加至可攜式計算裝置的負載兩者之內層所支撐。外層可以輕型但耐用的材料形成。這類材料可包括,例如,聚碳酸酯與丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)的共混物,或PCABS,其呈現出非常適合可攜式應用之高流動、韌性、且耐熱。內層可以諸如鎂或鎂合金之金屬形成。
顯示器殼體204可被使用者從關閉位置移動至如所示之打開位置。顯示器206可顯示視覺內容,如圖形使用者介面、靜態影像(如相片)、及視頻媒體物件(如電影)。顯示器206可使用任何適當的技術來顯示影像,如液晶顯示(LCD)、OLED等等。可攜式計算裝置200亦可包括位在顯示器殼體204上之影像捕捉裝置208。以適當順應材料形成之順應顯示器邊框210可被顯示器殼體204內之結構構件(未圖示)所支撐但連接至顯示器殼體204的顯示器殼蓋211。
顯示器殼體204可使用鉸鍊裝配(被聯軸器管213隱藏)耦合至本體202,鉸鍊裝配則可經由一負載路徑連接至結構支撐層212。本體202可包括數個使用者輸入裝置,如觸碰板216及鍵盤218。鍵盤218可包括複數鍵片220,各具有印於其上並用以向使用者辨別與特定鍵片關連之鍵輸入的符號。觸碰板216可組態成接收使用者之手指的比畫。
本體202亦可包括電源鈕222,配置成輔助使用者啟動並關閉可攜式計算裝置200。音頻輸入裝置224可用為麥克風以接收如話語之音頻輸入。狀態指示器燈(SIL)226可用來提供資料給使用者。本體202亦可包括用於接取安裝在殼體202內之操作電路的開口。例如,碟槽228可用來插入碟媒體,如光碟(CD)及/或數位多功能碟(DVD)。
顯示器殼體204包括在顯示器206上方之兩組磁性鎖242。磁性鎖242組態成與本體202上之金屬板244成一直線。當可攜式計算裝置200在關閉組態中時,磁性鎖242與金屬板244對準。鎖242與鋼板244之間的磁相互作用產生可幫助將可攜式計算裝置保持在關閉組態中之力量。
第27圖顯示在關閉組態中之可攜式計算裝置200的透視圖。如參照第26圖所述,可攜式計算裝置200包括本體202及顯示器殼體204。在關閉組態的組態中,可見到顯示器殼體之顯示器殼蓋211。在此實施例中,可攜式計算裝置200包括鉸鍊側250,其中本體202及顯示器殼體204為結合。相對於鉸鍊側250的為具有顯示器殼體204之長度254的自由側252。顯示器殼體204之自由側252可自本體202移動離開以暴露出如第26圖中所示之顯示器206及鍵盤218。
第28圖為可攜式計算裝置200之前視圖及顯示器殼體204的一部分之剖面圖270。如剖面圖270中所示,顯示器殼蓋211可以顯示器殼體材料272建構而成,如一種塑膠。顯示器殼蓋211本質主要為美觀,使其他構件提供顯示器殼體204之大部分的結構剛性。在一實施例中,可將顯示器殼蓋211結合至內框276以提供結構剛性。內框276可為如鎂合金之金屬。
可使用固定件(如,螺絲)、黏劑、或其他類型的接合劑之組合將顯示器殼蓋211結合至內框(如276)。在一實施例中,如內部剖面圖270中所示,可主要使用黏性層274將顯示器殼體材料272結合至內框。在一特定實施例中,僅使用黏性層而不使用如螺絲之固定件將塑膠顯示器殼蓋結合至金屬內框。參照第28圖說明用於結合顯示器殼體材料272至內框276之一種接合方式,包括關於黏性層274之更多細節。
如之前在先前技術段落中所述,於操作中之可攜式計算裝置可暴露至廣泛的溫度範圍。例如,留在某些使用者車中的裝置在晚上會經歷遠低於結冰的溫度,而留在另一些使用者車中的裝置會經歷高如65℃之溫度。然而,在製造期間,可在裝置200可經歷之操作範圍內的環境溫度組裝可攜式計算裝置200的各個構件。因此,在組裝好裝置的樣機後,可在一系列的溫度下熱循環樣機以判斷其足以承受在熱循環期間所引入之任何熱應力。
例如,作為熱循環的一範例,欲模擬在一熱天裡留在車中的裝置,可將裝置放置在與環境溫度到達平衡的環境中,如約15℃至25℃的溫度,以模擬車中有空調的溫度,接著在一段時間內將溫度從空調溫度逐漸升高,以模擬放在空調關閉之太陽下的車子儀表板上的裝置,接著讓裝置到達與某最終溫度之平衡,如45℃至65℃。若有需要,可模擬裝置之冷卻,如將裝置返回到有空調之溫度。並且,若有需要,可重複此循環,使用相同的其他循環條件(如將裝置從冬天有暖氣環境的車中取出到遠低於結冰之過夜溫度)。因此,上述溫度範圍僅為例示性用。在溫度暴露於熱循環之後,檢驗其以判斷任何構件是否因熱循環期間引進之熱應力而造成損壞或變形。
返回到第28圖,在一特定實施例中,可使用液體黏劑(如兩部分的環氧樹脂,其中這兩部分當混合在一起時會作用)將塑膠顯示殼蓋211結合至金屬框,並接著允許接合固化。在固化期間,液體接合變硬。可針對成本、環保、及施加的容易度來選擇液體黏劑。在特定實施例中,顯示器殼體材料(如272)之熱膨脹係數可大於內框276的材料。例如,在一實施例中,顯示器殼體材料之熱膨脹係數可比內框276的材料大約3倍。
在顯示器殼體204的設計期間,使用液體黏劑將顯示器殼蓋之樣機結合至內框並暴露至熱循環,其中模擬一較高操作溫度。由於顯示器殼體材料之熱膨脹係數大於內框,加熱時,顯示器殼體材料比內框更快伸長,此伸長中的不匹配會造成偏折輪廓,如266,如第28圖中所示。顯示沿著顯示器殼體204之自由側252的長度254的偏折之高度258或量。針對偏折輪廓266,沿著自由側252的長度254,輪廓266的中央傾向於比角落偏折更多,產生向下曲折的形狀。舉例而言,在中央之偏折的最大高度可為1至6 mm。在鉸鍊側,鉸鍊機制防止此偏折量發生。
如上述,在加熱至一較高操作溫度之後,允許裝置到達一平衡溫度並接著再次加以冷卻。在冷卻後,觀察到樣機有偏折輪廓264。在輪廓264中,角落比中央偏折更多。如第28圖中所示,輪廓264的一種解釋為在測試樣機之較高溫度,固化後之液體黏劑鎖形成之接合軟化,造成內框276與顯示器殼體材料272間之接合滑動。此滑動釋放因兩材料之不相等膨脹所造成的黏性層274中之熱應力。在接合滑動發生後,建立新的接合位置。在冷卻後,接合再次硬化並且新的接合位置造成一輪廓,如264。
僅例示性地提供上述之輪廓。在不同測試環境下可獲得不同輪廓。例如,若在高溫足夠地軟化液體黏劑之接合,則會因重力而發生接合滑動。例如,因將裝置放置在其側上或在傾斜表面上,內框可相對於顯示器殼蓋滑動。這類的滑動會在冷卻後產生不同的偏折輪廓。尤其,偏折輪廓沿著自由側之長度254可為不對稱。另一接合滑動機制可能源自於對裝置突然施力,如當在高溫環境下接合軟化時拋落或震動裝置。
一輪廓264,如第28圖中所示,對於美觀原因來說是不樂見的,因為在冷卻後顯示器殼蓋保持翹曲且不會回到其加熱前的情況。此外,針對磁性鎖,如參照第26圖所述,輪廓264會減少鎖區260及262中之磁性鎖的閂鎖完整性。會減少磁性鎖的閂鎖完整性,因為鎖及其關連鎖板之間的磁力會隨磁性鎖與鎖板之間的距離而指數型減少。因此,針對輪廓264閂鎖完整性會減少,因為在偏折後,磁性鎖與鎖板之間的距離增加。
會希望在加熱並冷卻一構件(如顯示器殼蓋211)後構件回到大約其原始形狀。此外,會希望當提高可攜式計算裝置(如200)之溫度時,仍維持閂鎖完整性。參照第29圖說明解決這些需求的接合方式。
第29圖為用於接合顯示器殼蓋211至內框276的一種接合方式的區塊圖。顯示器殼蓋為顯示器殼體204之一構件。於圖中指明顯示器殼體204之鉸鍊側250及自由側252。內框276顯示成接合至顯示器殼蓋211的內表面。為了說明而簡化內框276,其之形狀及圍繞其之周長的厚度可有所變化。此外,內框可包括切出及各種附接點。
圍繞內框276之周長顯示包括接合劑組合的一種接合方式。接合劑在內框276與顯示器殼蓋211之間提供結合這兩構件的黏性層274。在一實施例中,可在圍繞內框276之周長的各處使用兩個接合劑。由點代表第一接合劑290而由虛線代表第二接合劑292。
在一特定實施例中,第一接合劑可為兩部分環氧樹脂,其以液體狀態施加並接著允許其固化及變硬。可選擇第二接合劑292,使得在測試可攜式計算裝置的較高操作溫度,第二接合劑維持接合完整性。當在熱循環期間在兩材料之間維持第二接合劑鎖提供之接合完整性時,由兩材料之不相等膨脹所導致之熱應力會保持在接合中而不被接合滑動所釋放。
可將第二接合劑292施加在自由側252上之內框的角落,同時在其他區域利用第一接合劑。在鉸鍊側上,鉸鍊機制防止或最小化接合滑動並因此可在此區域中使用第一接合劑290。在自由側252上之兩個角落之間,可使用第一接合劑290。可使用第一接合劑290因為若在較高操作溫度,從第一接合劑290產生之接合軟化,由第二接合劑292形成之接合儲存足夠的熱應力來最小化由第一接合劑所形成之接合中的接合滑動。
可選擇第二接合劑292之區域以防止從選定最大熱應力所引發之接合滑動,還有維持熱循環期間之接合完整性。在一實施例中,可使用非常高接合(VHB)雙面膠帶作為第二接合劑。可從許多製造商獲得接合金屬至塑膠的VHB膠帶,如3MTM (Minneapolis,MN)。這些膠帶可設計成針對高達150℃的溫度維持接合完整性。
在其他實施例中,可使用單一接合劑來接合內框276(如金屬框)至顯示器殼蓋211(如塑膠殼體)。例如,在一實施例中,可圍繞整個周長或周長的一足夠部分使用VHB接合膠帶以確保充分接合。在另一實施例中,可使用能在可攜式殼蓋所受之熱應力下維持其之接合並以液體形式施加之黏劑。此外,當內框及顯示器蓋材料的熱性質較接近時,可減少熱應力,並因此可使用單一接合劑,如以液體形式施加之黏劑。
使用參照第29圖所述之接合方式的幾項優點如下。第一項優點可為組態接合方式使得在加熱及後續冷卻之後,顯示器殼蓋返回到大約其原始加熱前的形狀。第二項優點可為在較高溫度,沿著顯示器殼蓋之自由側的長度,自由側的角落相對於中央向下偏折,而非如第28圖中之偏折輪廓264及266所示般向上偏折。因此,即使當顯示器殼蓋偏折,可維持裝置的閂鎖完整性。
第30圖為顯示器殼蓋211之一種塗覆方式的區塊圖。在一些實施例中,可照明顯示器殼蓋211的一部分。例如,會希望照明區域280,其包括徽標300。顯示器殼蓋上之多個區可被照明且本發明不限於單一照明區,如徽標周圍。此外,可照明除了徽標外的形狀。
在一實施例中,可使用顯示器之背光291作為打亮徽標300之照明光源。可從不同照明機制產生背光291,例如但不限於,緊密型螢光燈泡、配置在一條線上之LED陣列、或LED磚。在其他實施例中,可使用與背光291分離之照明來源。針對多個切出區,可採用多個照明來源或單一照明來源,如背光291。
在一特定實施例中,在顯示器殼蓋211中做出徽標300形狀之切出280。圍繞切出280之一區301內凹以形成突出部分。突出部分可支撐放置在切出區280中之內插件或其他填充材料。在其他實施例中,取代使用切出區,可將顯示器殼蓋之一部分保持不塗覆。例如,不塗覆區可具有徽標300的形狀。當顯示器殼蓋為透光時,不塗覆區可被照明來源(如顯示器之背光)照明。
可以兩層塗覆顯示器殼蓋211的內表面。首先,施加白層並接著在白層上施加第二灰層。可針對與顯示器殼蓋材料(其如前述可為塑膠)還有阻光特性之相容性來選擇顏料。可將兩塗覆層施加至切出區280之邊緣。頭兩層可施加於顯示器殼蓋211之內表面的某部分上,例如但不限於從切出區280之邊緣延伸至顯示器殼蓋之外周長附近的某區(若使用多個切出區,則頭兩個顏料層可延伸於切出區之各邊緣周圍)。以頭兩個塗層塗覆之顯示器殼蓋的部分稱為內塗覆區290。
可在圍繞切出區的某些區域中於頭兩層上方施加一第三塗層。在一實施例中,在切出區280周圍的一環形區域299中施加第三層。可在施加內插件或填充材料到切出區280周圍的內凹區域301中之前或之後施加第三塗層。可施加第三塗層以減少在徽標300附近的遮蔽效果。
第31圖為與顯示器殼蓋211之打亮部關連的一種塗覆方式的塗層之圖。繪示在諸如第30圖中之280的切出區周圍的剖面圖。各個層之厚度非代表性且僅例示性提供。顯示器殼蓋211可從顯示器殼體材料272形成且可敘述成具有外美觀表面282及內表面281。照明來源286可產生用於照明內插件287的光。
如前述,可施加第一塗層283,例如但不限於白色層,至美觀表面之內表面281。接著,可施加第二塗層284,例如但不限於灰色層,至白層上方。這些塗層可施加至切出區的邊緣,其由內插件287所劃界。在一些實施例中,內插件287的外表面,其會被使用者可看見,可延伸於表面282的上方、可與表面282齊平、可自表面282內凹,或上述之組合。可施加第三塗層285至層284。此層可施加至內插件287的某些區域,如299,如第30圖中所示。在一實施例中,第三層可施加至內插件287及圍繞內插件287的一區上。
在特定實施例中,第一及第二塗層283及284可施加至內插件287的邊緣,如第31圖中所示。此組態從外部看去會於內插件上產生一照明效果。在另一實施例中,在內插件287附近,第三塗層285可覆蓋第一及/或第二塗層之邊緣,使這些層不與內插件287接觸。例如,在切出區邊緣之周圍,第一及第二塗層可被第三塗層覆蓋,使得僅第三塗層與內插件287接觸。
僅例示性提供第一、第二、及第三塗層之顏色且不限於前文中所述之白色、灰色、白色的格式。一般而言,可選擇第一塗層283的顏色以維持或增進顯示器殼體材料272之顏色或外觀。第一塗層可藉由吸收或反射從顯示器殼體外的光源透射經過顯示器殼體材料之光來維持或增進顯示器殼體材料的顏色或外觀。第一塗層之吸收及反射特性可為波長相依。
在一特定實施例中,第一塗層的塗覆顏色可取決於顯示器殼體材料272的顏色。例如,白色第一塗層可與幾乎白色的顯示器殼體材料一起使用。然而,針對另一顏色(如藍色)的顯示器殼體材料,另一顏色的第一塗層可較佳維持或增進顯示器殼體材料的顏色或外觀,如藍色塗層。
可選擇第二塗層284以控制從顯示器殼體內之光源的光之透射及與第一塗層之顏色的相容性。其不限於灰色且亦可使用其他顏色的塗層。可選擇第三塗層285以控制從顯示器殼體外看去的顯示器殼蓋之打亮部(如徽標)之顏色及外觀,並亦可針對與其他兩塗層之相容性來選擇。第三塗層285可作用於從顯示器殼體外之光源透射之光及從顯示器殼體內之光源透射之光。例如,第三塗層可作用於從顯示器殼體外之光源透射經過內插件287的光,並可作用於從位在顯示器殼體內之顯示器用的背光透射的光。
第三塗層可藉由吸收及/或反射特定波長的光線來改變顯示器殼蓋之打亮部(如徽標)之外觀顏色。例如,可選擇綠色第三塗層以讓顯示器殼蓋之打亮部的顏色呈現綠色。舉另一例而言,如上述,可選擇綠色第三塗層以移除在顯示器殼蓋的打亮部周圍的遮蔽效果。
第32圖為組裝顯示器殼體3200的一種方法之流程圖。在3202中,可設置顯示器殼蓋及內框。顯示器殼蓋可從塑膠建構而成且內框可從金屬(如鋁、鋁合金、鎂、或鎂合金)建構而成。顯示器殼蓋可包括組態成接收內插件之一或更多孔隙或孔。在特定實施例中,孔隙或孔可用來提供受光徽標。
顯示器殼蓋可敘述成具有外美觀表面及內表面。顯示器殼蓋可為透光性。可施加一或更多塗層至內表面以變更美觀表面之外觀。例如,塗層可吸收或反射從顯示器殼蓋之外的照明光源透射經過顯示器殼蓋的光或塗層可吸收或反射從顯示器殼蓋之內的照明光源的光。由塗層之光的吸收及反射可改變顯示器殼蓋的美觀外表面如何呈現給觀看之人。
在3204中,可施加第一塗層於顯示器殼蓋的第一區上。在一實施例中,第一塗層可為白色層,如白色顏料。在3206中,可施加第二塗層於第一塗層上。在一實施例中,第二塗層可為灰色顏料。
在3208中,可施加第三塗層於第二塗層上。在一特定實施例中,可施加第三塗層於小於其中施加第二塗層的區之區上。例如,可大約施加第三塗層在接收來自位在顯示器殼體內之照明來源之照明的一區。
在特定實施例中,顯示器殼蓋包括由突出部分圍繞之一或更多孔隙。突出部分可提供支撐給覆蓋該一或更多孔隙的內插件。該一或更多孔隙可具有徽標的形狀。可從顯示器殼蓋的內部照明內插件。
可施加頭兩塗層上至顯示器殼蓋中之該一或更多孔隙的邊緣。接著,在放置內插件於該一或更多孔隙上之後,可施加第三塗層至提供顯示器殼蓋的一內表面之內插件的一部分及圍繞內插件的第二塗層之一區。
在一實施例中,在3210中,可施加第一接合劑至內框。第一接合劑可為以液體狀態施加之兩部分的環氧樹脂。在3212中,可施加第二接合劑至內框。第二接合劑可為非常高接合黏劑。可提供第二接合劑作為雙面膠帶。在3214中,可使用第一接合劑與第二接合劑將內框接合至顯示器殼蓋。在其他實施例中,可施加第一接合劑與第二接合劑至顯示器殼蓋並接著可將內框結合至第一接合劑與第二接合劑。並且,可施加第一接合劑至內框並可施加第二接合劑至顯示器殼蓋或反之亦然並接著將兩構件結合在一起。
電接地及音頻系統架構
茲繼續參照第33圖,以右側面向前透射圖顯示範例可攜式計算裝置,其具有從多個音頻來源經由鍵盤而發射之音頻信號。欲提供與可在可攜式計算裝置履行之各種應用程式關連之音頻信號給使用者,如音樂及聲音,可設置一或更多音頻來源。該一或更多音頻來源可位在本體202內。為了說明在第34圖中顯示發射音頻信號350之三個音頻來源,雖可認知到可視需要而使用更多或更少的音頻來源。
在一實施例中,鍵盤218之鍵(包括各種鍵,如鍵352)間的間隙讓在本體202內產生之音頻信號得以傳播離開可攜式計算裝置200。在其他實施例中,本體202中之其他孔隙可用來提供從本體內部至外部的音頻傳播路徑。例如,如於下參照第6圖所述,處理器之空氣冷卻用的通氣孔亦可用來傳播來自本體202內部的音頻信號。
使用鍵盤218的鍵間的間隙作為傳播音頻信號之路徑的一項優點可為無需為了聲音傳播的目的而添加額外的孔隙至本體202。移除專門用於傳播聲音的孔隙可提供被認為更美觀的設計。此外,可降低製造成本,因為減少本體202的加工。另外,移除專用孔隙可排除殘渣及灰塵的潛在進入點,其可能會不利影響設置在本體202內之電構件。
第35圖為具有位在鍵盤裝配下之音頻來源的一範例鍵盤裝配378的剖面圖。此圖包括安裝在附接至鍵盤基板378的支撐結構376之鍵368。可藉由施加力量至鍵368的頂表面而朝鍵盤基板致動鍵368。在本體202的外層366中設置稍微大於鍵368的孔隙以遷就鍵368之致動。
在一實施例中,音頻來源310可設置在鍵盤裝配基板378的下方。為了說明將音頻來源310顯示成位在基板382中且不限於此位置。例如,在一實施例中,音頻來源310可整合到鍵盤裝配中,例如整合或安裝到基板378的頂部而非作為個別的構件,如第34圖中所示。此外,音頻來源可位在鍵盤218的各個鍵之下且不限於一特定鍵位置。
在一實施例中,音頻來源設置在約鍵盤上之「F6」鍵下方,但不限於此位置。會希望將音頻來源設置在不常用的鍵下方,例如在鍵盤外圍上的一鍵,以避免聲音被使用鍵盤的使用者之手吸收掉。例如,當音頻來源位在鍵盤頂部附近,例如在一功能鍵下方時,典型於正常操作期間使用者的手會在此位置之下。
當將音頻來源310安裝到鍵盤裝配之下時,鍵盤裝配的基板378可包括位在音頻來源上方之孔隙380以針對由音頻來源產生之音頻信號提供通過鍵盤基板378之音頻傳輸路徑。音頻信號意指由音頻來源(如310)所產生之音波。在各個實施例中,可設置通過鍵盤基板378之一或更多孔隙,如數個小孔隙或單一大孔隙。
在一特定實施例中,可將空氣室308(如管子)連接至音頻來源310以增進(如放大)從音頻來源310發射之一或更多音頻信號頻率。室的一端可接收從音頻來源產生之音頻信號,其中通過室之音頻信號的傳播可例如藉由產生諧波來增進一或更多音頻信號頻率。可選擇室308的大小及尺寸以對音頻來源310之頻率響應產生希望的增進。在一實施例中,可調整室308的大小以增進音頻來源310之頻率響應中的較低音頻信號頻率。在各個實施例中,可利用有或無組態成變更音頻來源之頻率響應的一或更多室之音頻來源310。
室308包括出口370。出口370可包括一蓋件,如網罩,其可變更從室308發射之音頻信號。以一種組態顯示音頻來源310的驅動器,其中發射的音頻信號(各個頻率的聲波)之主要方向384朝向鍵368的底部。以一種方位顯示出口370,其中發射的聲波的主要方向係在與音頻來源310的驅動器垂直之方向中。
一般而言,可將發射的音頻來源及室308的出口370之主要方向引導成利用封裝可攜式計算裝置的各個內部構件所導致或可應用於封裝可攜式計算裝置的各個內部構件的任何音頻傳輸路徑且不限於鍵盤下方的位置。例如,在一實施例中,音頻來源310之主要方向係通過鍵盤218而與室308關連之出口則與用來提供空氣對流及冷卻給位在本體202的一側上之主邏輯板之通氣孔對準。此外,一或更多音頻來源可位在包括顯示器之可攜式計算裝置200的可移動部中。
在又其他實施例中,音頻來源(如310)可耦合至具有出口370的室。可選擇從音頻來源310之驅動器及出口370所發射之音頻信號的主要方向,以利用希望的音頻傳輸路徑並且可以相對於互相之任何組態加以定向。舉例而言,可對準出口370使得其以與音頻來源310之驅動器大致相同的方向發射音頻信號、可將其定向使其主要以相反方向(遠離鍵368)發射音頻信號、或出口370(如所示)可以與音頻來源310垂直的方向引導音頻信號。
在第35圖中,音頻來源310之驅動器所發射之音頻信號的主要方向384與間隙364的對準平行且與音頻來源310之驅動器的頂表面及鍵368的頂表面垂直。在其他實施例中,主要方向384可在其他方向中。例如,可傾斜音頻來源310之驅動器使得音頻來源的主要方向384不再與間隙364的方向平行。尤其,可朝觸碰板216(顯示於第33圖中)傾斜主要方向384以潛在引導更多聲音至可攜式計算裝置之使用者。
在第35圖中,在從音頻來源310發射音頻信號或聲波後,聲波可傳播經過可攜式計算裝置之本體202內之各個路徑。例如,聲波可沿著路徑傳播,從音頻來源310的驅動器、經過音頻來源310之基板384與鍵盤裝配的基板378間的間隙372、經過鍵盤裝配的基板378中的一或更多孔隙380、經過鍵盤裝配的基板378與本體202之外層366間的間隙374並在鍵(如鍵368)與本體的外層366間的間隙(如364)離開本體202。從音頻來源發射的某些聲波在從音頻來源310傳播經過本體202的內部至本體202的外部時會被吸收及/或反射,增加或減少從音頻來源310發射之某些頻率的聲音位準。此外,可產生聲波的各種諧波。這些諧波會潛在導致不想要的振動或雜訊。
特定聲波在其傳播經過本體202時受影響的程度可取決於波的頻率、沿其傳輸路徑之各個構件的材料性質(如各個材料吸收或反射多少聲音能量作為頻率的函數)、層之間的間隔(如間隙372及374)、鍵之間的間隔(如364)、殼體之外層366與鍵368間的間隔、及基板378中之孔隙的大小及數量。因此,在尚未安裝於本體202中時在自由站立組態中測量到的音頻來源310之頻率響應可能與在當安裝於本體202內於鍵盤218上方的某點測量到的音頻來源310之頻率響應頗為不同。
在一些實施例中,可應用等化器至發送到音頻來源310之驅動器的電信號,其安裝在可攜式計算裝置200的本體202內以改善來自音頻來源310在本體外部偵測到之聲音品質,例如由可攜式計算裝置的使用者偵測到的聲音品質。可應用等化器以變更音頻來源310的頻率響應。當經由音頻來源310輸出諸如音樂的聲音時,等化器的應用可能造成某些頻率的振幅增加而其他頻率減少。
接下來參照第36圖,提供根據本發明之一實施例的一範例音頻系統的區塊圖。音頻系統390可包括一或更多音頻來源(如391)及包括等化器362的音頻信號處理360。音頻來源可為擴音器,其包括將電子信號轉換成通過如空氣的介質傳播之聲波的一或更多電聲換能器。擴音器之換能器部分可稱為驅動器。由電磁相互作用驅動之錐形隔膜及回應於電的施加而振動之壓電材料為換能器類型的兩個範例,可與在此所述之音頻系統390一起使用。音頻信號處理360可意指硬體及/或軟體的各種組合,其將以特定形式(如數位形式)編碼的音頻資料轉變成電子信號,其與音頻來源(如310)之特定設計相容,並與可攜式計算裝置一起使用。
在將以特定形式編碼的音頻資料轉換成由音頻來源接收之信號的某處,可應用等化器362以變更發送至音頻來源之電子信號。可應用等化器362以從音頻來源(如391)產生更悅耳的音質,當其在可攜式計算裝置之本體202的外部被偵測到時。並且,可應用某些等化器362功能以減少音頻來源的正常操作造成之不想要的振動及嗡嗡雜訊。針對不同音頻來源可使用不同的等化器以將音頻來源之頻率響應還有其之關連的聲音傳輸路徑(這對音頻來源安裝於本體202中的位置而言為獨一無二)納入考量。
在其他實施例中,可針對不同的音頻資料(如音樂或音樂類型)使用不同的等化器。在一特定實施例中,可偵測輸出之音頻資料的類型並且調整與音頻來源關聯之等化器以將音頻資料的類型納入考量。在另一實施例中,可根據判斷鍵盤是否正被使用中來動態調整針對特定音頻來源之等化器(如362)。使用者的手放置在鍵盤上會變更從音頻來源傳輸經過揚聲器之偵測到的聲音品質。此外,經過鍵盤傳輸之聲音可在鍵盤中產生觸覺,對特定使用者來說可能為不希望的。因此,在當鍵盤正被使用中時針對經過鍵盤傳送之特定音頻來源(如391)變更等化器(如362)可能為較佳。
第37圖為組態成支援無線卡(未圖示)及音頻來源310之可攜式計算裝置200的一內構件302之圖。構件302可以諸如塑膠之材料形成。在特定實施例中,內構件302包括兩個附接點316a及316b,允許固定件(如螺絲)插入。由表面314指示構件的底表面。底表面314可為切出311以允許至插在構件302之與底表面314相對的頂側上之無線卡的連結。在第37圖中顯示允許三個連結之切出311。底表面包括通過表面314之一額外切出312a及在表面314中之槽312b。
槽312b提供色帶電纜之路徑且切出312a允許色帶電纜附接至無線卡。構件302包括擴音器310。在一特定實施例中,擴音器包括由電磁相互作用所驅動之錐形驅動器。具有出口306之室308聲連接至揚聲器310。可調整室308的大小以增進揚聲器310的頻率響應,如較低頻率響應。在此實施例中,室308的大小受限於無線卡的設置。無線卡的設置限制室308之潛在長度,亦即從揚聲器至出口306的距離。管子308並非一定為矩形,且可在一些實施例中為弧形。
接下來參照第38圖,在頂視平面圖中繪示安裝於可攜式計算裝置200之本體202的一部分301內的一範例內構件302。在此圖中,移除本體202之下蓋。本體202的相對側包括允許鍵盤裝配之鍵被致動之孔隙。構件302顯示成在部301內之安裝位置中。構件設置在結構加固件330旁。
設置構件302使得揚聲器310引導聲音通過在相對側上之鍵盤。在一實施例中,如上述,可將揚聲器設定在鍵盤之「F6」鍵的下方。設定出口306使得來自室308的聲音被引導朝向部分301的背側332。背側為本體202與可攜式計算裝置之顯示部經由鉸鍊耦合在一起之處且可包括提供可攜式計算裝置冷卻用之空氣對流的埠。來自室308之聲音可被引導出一或更多這些埠。
在第38圖中無線卡324顯示成插入構件302中。兩連接器326a及326b顯示成連接至無線卡324。色帶連接器322亦顯示成連接至無線卡324及主邏輯板303。兩個額外的揚聲器304a及304b顯示成附接至本體202之部分301。在一實施例中,揚聲器304a及304b可為壓電揚聲器。在一特定實施例中,揚聲器304a及304b亦可設置成引導聲音通過在相對側上之鍵盤。在此組態中,當使用者正看著鍵盤時,不會看到揚聲器310、304a、及304b。再次,應了解到可使用更多或更少的揚聲器,其之全部或部分可類似地設置在鍵盤下方。
電接地系統架構
茲提供關於替代電接地架構的特定範例。尤其,下列替代電接地結構可證實對採用非導電之外殼的可攜式計算裝置特別有用。又,這類可攜式計算裝置可包括例如膝上型電腦、上網本電腦、平板電腦及之類的。應了解到可與於下更詳細提出的各種音頻系統架構構件分開或額外地利用下列替代電接地結構。在一些配置中,一或更多構件可提供關於電接地及音頻系統架構兩者之功能。
一般而言,所提出之範例可避免採用整個機罩或外殼作為可攜式計算裝置之總法拉第(Faraday)屏障及/或接地平面。這對於機罩或外殼完全或主要以熱塑或其他非導電材料構成的情況特別有用。取而代之,可在可攜式計算裝置內施加複數本地化且較小接地區域及EMI/RF屏障。這些較小本地化接地區域可互相電互耦合以形成整個裝置之整體接地平面或通用接地結構。此外,這些本地化接地區域及/或其之間的電耦合件的一或更多亦可提供一或更多額外的功能給可攜式計算裝置,諸如尤其係結構支撐、鉸鍊、支架、及聯軸器。
茲參照第39圖,在右側面向前透視圖中繪示具有非導電外殼之部分拆裝可攜式計算裝置的一範例整體電接地架構。可攜式計算裝置200可例如為膝上型電腦,且可再次包括本體202及具有顯示器206的可移動蓋子204。於上詳細提出可攜式計算裝置200的各種額外特徵及構件,且將不再贅述除非與電接地系統架構有關。為了方便說明,在第39圖中已移除計算裝置200的一些構件,包括尤其係鍵盤、觸碰板、及顯示器螢幕。通用接地結構400提供整體接地平面給可攜式計算裝置200,該整體接地平面可以複數個別的接地構件401構成。這些個別的接地構件401可本地化至可攜式計算裝置之不同區域,且可藉由各種電連接器電互耦合,藉此產生整個裝置之通用接電平面。
包含本地化接地構件之個別接地構件可包括例如背板410、MLB框420、後支架430、及顯示器機架440。可用來耦合這些各個本地化及個別的接地構件以形成整體裝置接地平面的電連接器可包括,例如,MLB 403、複數接地接腳415、複數後支架凸片435、顯示器機架電線445、及耦合至聲音構件402的色帶線連接器424,該聲音構件402則耦合至顯示器聯軸器裝配450。可輕易理解到額外或更少的個別接地構件可存在或被指定為通用接地結構400的一部分,且可在通用接地結構內將各種電連接器(諸如上述示範電連接器的任何者)重調大小、重配置、或否則本身指定為個別接地構件。類似地,額外或更少電連接器可用來互耦合通用接地結構400之各種本地化的個別接地構件。
藉由擁有多個本地化接地區域而非包含導電外殼之傳統單一接地平面的一個好處在於可針對特定構件的接地需求給予適當的注意,因而可減少材料成本。可藉由利用提供作為通用接地結構400之一部分的其他功能之一或更多現存的構件來增進這類減少。雖然這可能導致某些設計替換及/或某些構件擴充,減少或排除僅為了提供通用接地平面而訴諸增加的金屬或其他導電結構的整體需求。尤其是,產生各種較小本地化接地區域,其中這些區域沒有一個如整個機罩或外殼傳統般大。
接下來移至第40A及40B圖,分別在底平面圖及頂平面圖中顯示部分拆裝之第39圖的示範可攜式計算裝置的本體。可從移除掉底殼的第40A圖中及移除掉鍵盤、觸碰板、及上殼的第40B圖中看見各個個別接地構件、電連接器、及其他裝置構件的更多細節。為了方便說明,在第40A圖中移除掉外殼的底部以顯露出本體202內部的各個構件。因此,在第40A圖中未顯示底部外殼及耦合的背板410。可了解到背板410存在於約此圖之紙張的水平,因為第40A圖是從裝置200的底部望入本體202之中。如所示,可攜式計算裝置200可具有數個典型的電構件,諸如尤其是主邏輯板(MLB)403、電池裝配404、硬碟機(HDD)405、風扇406、光碟機(0DD)407、及聲音構件402。可輕易認知到一些構件可提供承重還有承電接地之能力。
如上述,本地化個別接地構件及/或其之間的電耦合件的一些可提供額外功能給可攜式計算裝置,藉此可最小化空間侷限,不單單為了提供接地平面而施用多餘的金屬,且可減少並精簡整體裝置構件。例如,背板410為本地化的個別接地構件,其形成通用接地結構400之一部分,且亦可作為外殼201可附接至其且被其支撐的內部支撐構件。如前述,外殼201可包含任何多種非導電材料,具有依據本發明之任何各種外觀及質地,諸如熱塑料。因此,背板401可提供結構支撐及剛性給潛在結構不可靠的外殼201。故背板410可充當於上標示為「外殼」段落中之結構支撐層。為了達到所有上述的功能要求,背板410可以適當金屬構成,諸如鋁、鋼、鎂、或鎂合金。
MLB框420提供本地化個別接地構件之另一範例,其提供多個功能給可攜式計算裝置200。亦即,除了提供本地化個別接地構件給電物件,如MLB 403、風扇406、及在MLB 403上或耦合至MLB 403的各個電構件,MLB框420亦提供支撐及結構剛性給MLB 403。由於在MLB 403上之潛在大量的個別構件為表面安裝或否則易受撓曲破壞,必須堅固地支撐MLB 403。MLB框可特別設計成執行這一類的支撐功能。安裝至MLB框420且被其實體支撐的其他構件可尤其包括風扇406、光碟機407、及聲音構件402。如上述,聲音構件402可包含整合音頻/無線卡,其經由花線或色帶線連接器424電連接至MLB 403並且亦至MLB框420。可在接地點425做出至MLB框420的這類連結,其中花線或色帶線連接器424的中段接觸例如MLB框之牆邊緣。MLB框420可提供接地至其之額外構件包括可耦合至MLB 403之任何數量的I/O埠。
作為又另一功能,MLB框420亦可提供RF或EMI屏障給MLB 403。這類RF或EMI屏障可實際上來自MLB框420及背板410之組合,因為MLB框420並不在所有方向中圍繞MLB 403。在一些實施例中,MLB框420及背板410可結合以充當本地化的法拉第機架給MLB 403,雖MLB框及背板組合較佳至少提供EMI屏障以絕緣MLB與位在可攜式計算裝置200上他處之一或更多其他構件間的任何雜訊。特別是,MLB框420及/或背板410的RF屏障方面可屏障MLB 403與可攜式計算裝置200中之任何無線天線間(如嵌入顯示器殼體及/或顯示器聯軸器裝配中天線)的雜訊或干擾。MLB框420及背板410間的電連接器,如接地接腳415,可進一步增進這些構件的結合之通用接地平面及/或EMI屏障性質。
可以強固、剛性、輕型、且導電之材料形成MLB框420,在適當選擇中尤其係例如鋁、鎂、或鎂合金。在一些實施例中,使用鎂合金。注意到,MLB框420可提供結構支撐及剛性給不容忍撓曲之各個構件,諸如MLB 403。MLB框420亦可分散從一或更多承重構件接收到的負載,例如經由各種結構連接器。在一些實施例中,MLB框420可組態成提供支撐給製造於非導電外殼中之外部特徵。例如,外殼中的各個開口可用來提供對資料埠、電源埠等等之接取,其之一些可能需要相對大的跨距。
在一些實施例中,MLB框420可形成矩形箱的五側,其中MLB 403設置於其中,且打開的第六側在組裝後被背板410覆蓋。在一些實施例中,可調整MLB框420之大小,使其僅稍微大於MLB 403,藉此不浪費多餘材料。這可造成MLB框420及可攜式計算裝置200整體之成本及重量的節省。在一些實施例中,MLB框420可與一或更多擴充件一體成形,此一或更多擴充件用來提供結構支撐及/或電接地給可攜式計算裝置200內之一或更多其他的電構件。例如,MLB框420之橫向擴充件可自MLB 403延伸跨過ODD 407上方並至本體202的外殼之相對側壁。這類橫向擴充件亦可包括孔,且在MLB框420內MLB 403與ODD 407之間可存在中間壁,以例如增加分隔與支撐。
可藉由使用任何數個適當技術(如沖壓)來形成貫穿之複數孔422而進一步減少MLB框420之較佳輕型的重量。複數孔422可減少MLB 420之重量而不實質影響其之強度或其提供支撐給對於撓曲有很小或無容忍度的構件(如MLB 403)之能力。此外,複數孔422可配置在一特定型樣中,以最大化EMI屏障,即使從MLB框420移除掉大量的材料。熟悉此技藝人士可輕易理解到會造成可靠的EMI屏障之這類孔產生或材料移除型樣,並且針對MLB框420上之孔422可使用任何這類適當的型樣。
如上述,可使用各種的電連接器來耦合電分離接地構件,如背板410及MLB框420。例如,可使用MLB 403及/或複數接地接腳415來電互耦合背板410及MLB框420。當然,可針對相同目的使用其他電連接器,且替代間接路徑亦可導致背板410及MLB框420之電耦合作為通用接地結構400之一般形成的一部分。可使用額外的電連接器來連接背板410及/或MLB框420至一或更多其他本地化個別分離接地構件,諸如後支架430及/或顯示器機架440。例如,複數後支架凸片435可電耦合後支架430至MLB框420,而顯示器機架電線445可耦合顯示器機架440至後支架430,諸如經由顯示器聯軸器裝配450。此外,耦合至聲音構件402(其耦合至顯示器聯軸器裝配450)之色帶線連接器424可電連接MLB框420至顯示器機架電線445且因此顯示器機架440。
在一些實施例中,包含聲音構件402的整合無線/音頻卡可不直接安裝至MLB框420,而可安置於為ODD 407之一部分的金屬平台或翼片上,其可用來容納例如光學媒體。除了提供額外支撐外,金屬平台可提供顯示器機架電線445可連接至其之機架接地。如前述,接地接腳415可用來諸如透過MLB 403製造MLB框420與背板410間的電接觸。接地接腳415可充當MLB框420與背板410間的直接接點,且與MLB 403本身電隔離。替代地,一或更多接地接腳415可對MLB 403上之各個接地區域做出一或更多直接接觸。接地接腳415可例如為伸縮接腳,雖可使用其他適合的接地接腳。
依此方式,MLB框420、背板410、及接地接腳415可結合以形成有效的EMI或RF屏障,其可含蓄由MLB 403上之各個構件產生的RF能量。此外,RF屏障亦可保護電路(諸如整合無線/音頻卡或其他聲音構件402)不受到可能嚴重衝擊這類整合無線/音頻卡的無線性能之RF洩漏及干擾。
接下來參照第41圖,為了清楚以放大側剖面圖顯示後支架及其周圍的區域。作為多功能分離接地構件的又另一範例,後支架430可提供本地化接地給一或更多關聯的電構件,還在多個位置提供整體結構支撐並輔助可攜式計算裝置200之本體202與蓋子204間的機械互動。在各種實施例中,後支架430可相關於本體202及蓋子204作為懸臂樑。依此,後支架430可以強固、輕型、且彈性材料形成,如鎂或鎂合金。此外,後支架430可幫助分散高度集中的負載,其若施加至MLB框420而不耗散會不利影響MLB框420與外機罩間的接合。
另外,可形成後支架430以包括類似通氣孔的結構436,其可促進可攜式計算裝置之外殼與外部環境間之空氣的轉移,同時阻擋從外部看入可攜式計算裝置的內部視野。亦可將後支架430調適成從蓋子204經由顯示器聯軸器450轉移機械負載至本體202及至MLB框420及/或背板410。雖後支架430可形成本地化分離接地結構,此後支架亦可具有直接接觸MLB框420的複數後支架凸片435,藉此這兩個分離的接地結構直接電連接作為可攜式計算裝置200之通用接地結構的一部分。後支架凸片435可一體成形作為後支架430的一部分,且可為在製造期間特別加工到後支架430之中的斜角接觸點。
顯示器機架440亦可充當本地化分離接地構件。不像分離接地構件410、420、及430,顯示器機架位在蓋子204中而非可攜式計算裝置200的本體202中。第42A圖以前立面視圖繪示第39圖之示範可攜式計算裝置的蓋子204,而第42B圖以剖面視圖繪示該蓋子。標的可攜式計算裝置之蓋子204可包括顯示器螢幕206、顯示器蓋207、及圍繞表框209,還有顯示器機架440及顯示器聯軸器裝配450。顯示器機架440可主要包含金屬或否則導電板或薄構件,其係夾在顯示器螢幕206之背面及裝置的外殼之間。在一些實施例中,顯示器機架440可形成位在顯示器螢幕206之外邊緣後面及/或在顯示器螢幕206之外邊緣處或附近的框,其中該框具有一缺失中央部。顯示器機架440主要充當顯示器、任何天線、及包括在蓋子204內的任何其他電構件之本地化接地。
例如,與顯示器螢幕206關聯之驅動器或其他印刷電路板(未圖示)可當蓋子在豎立位置中時位在蓋子204的底部處或附近,其中一電構件在那個位置耦合至顯示器機架440。電源、接地、及其他電位電線可從蓋子204走至本體202,例如在聯軸器連接器452處或附近。這類電線可包括顯示器機架電線445,其充當連接顯示器機架440至後支架430上之一或更多接點。一或更多顯示器聯軸器裝配支架或連接器可充當顯示器機架電線445與後支架430上之接點間的中介。當然,這些構件的每一者,包括任何中介,皆為導電,且電路徑中之任何此類的構件最後成為裝置之接地平面或通用接地結構400的一部分。
如同在本體202中之各個上述分離本地化接地構件及連接器的情況中般,出現在蓋子204中之電接地結構的各個部件亦可提供額外功能。例如,顯示器聯軸器裝配450可包括聯軸器連接器452,其在適當的連接器點機械連接至並傳送負載至MLB框420及/或後支架430。顯示器聯軸器裝配450可容置於顯示器聯軸器管454內,該顯示器聯軸器管454具有可為蓋子204之一部分的背部456。可將背部456結合至顯示器聯軸器套458,產生顯示器聯軸器縫459。在所述實施例中,當可攜式計算裝置200,且尤其頂蓋204在關閉位置中時,使用者無法從背面看到顯示器聯軸器縫459。此外,當頂蓋204在打開位置時,聯軸器管縫459與一關聯的TPU縫(未圖示)對準,給予一種連續性的感覺,即使在正常操作使用中並不預期會看到那些區域。
如第42C圖中之更詳細剖面圖中所示,顯示器聯軸器裝配450可封閉並因此隱藏數個電及機械構件。例如,顯示器聯軸器裝配450可封閉RF天線460,還有各種機械物件,如結構及按扣連接器物件。RF天線460可電耦合至顯示器機架440,還有至顯示器機架電線445,其連接出現在蓋子204及本體202中之本地化分離接地結構。顯示器聯軸器管縫459可提供較長不中斷的跨距給頂蓋204。背部456可包括數個按扣連接器457,用來將顯示器聯軸器套458固定至背部456。
可攜式電腦殼體
參照第43圖說明製造底殼300之程序。於下參照第44圖中所示之步驟800至820說明鋁加工程序。在步驟800中,可沖壓一片鋁以形成結構支撐層212。在一實施例中,沖壓5052-H32鋁片以形成結構支撐層212。鋁可提供強度而避免較傳統膝上型電腦殼體之笨重。根據一實施例,結構支撐層212具有約1 mm的厚度。在一些實施例中,結構支撐層212可薄如約0.8 mm。如熟悉此技藝人士可理解,鋁為耐用但輕型的金屬。因此,為了維持具有薄輪廓之輕型可攜式計算裝置的美觀及觸感,可使用鋁作為結構支撐層212之基礎材料。雖然鋁為能夠承受嚴峻使用之耐用材料,可在鋁結構支撐層212上方施加一保護層214以提供更多保護給可攜式計算裝置200的內部構件還有提供保護給底殼300之外表面。
根據此實施例,在步驟810中,首先蝕刻經沖壓鋁結構支撐層212以產生粗糙表面。在一實施例中,使用銨氟酸蝕刻來在鋁表面上產生緞蝕刻表面處理。根據一實施例,蝕刻結構支撐層的粗糙表面以具有約0.5至0.5微米的算術平均表面粗糙度Ra ,具有約120至140峰/公分的尖峰計數量。在步驟820中可接著陽極處理粗糙鋁基座以產生高表面能量。在一實施例中,陽極處理粗糙鋁基座使得與去離子水的接觸角小於約30°。陽極處理使鋁結構支撐層212的表面具有高表面能量。陽極處理為頗環保的金屬表面處理程序,因為可回收典型陽極處理廢液供製造其他產品且亦可用於工業廢水處理。
根據一實施例,在施加黏性層213於陽極處理過的鋁結構支撐層212上之前不密封陽極處理過的鋁結構支撐層212。典型地,陽極處理過的鋁經過化學密封處理以封住在陽極處理期間產生的細孔。密封細孔為所樂見的,因為密封程序讓陽極處理過的鋁容易清理及褪色。此外,表面上的細孔會收集廢物及污染物且密封程序保護陽極處理過的鋁不受到環境中之有害污染物的影響。然而,在此實施例中,不化學密封陽極處理過的鋁結構支撐層212以讓表面保持具有高表面能量,因為典型密封程序產生低表面能量,其造成鋁表面抵制黏劑。熟悉此技藝人士將理解高表面能量為表面吸引黏劑之傾向。結構支撐層212之陽極處理過的鋁表面之高表面能量,結合粗糙表面,增加與施加於結構支撐層212上之黏性層213的接合強度。
於下參照步驟830及840說明覆蓋成型程序。根據此實施例,在步驟830中,可施加黏性層213在未密封多孔陽極處理過的鋁結構支撐層的表面上。將了解到表面中之細孔增加結合的表面面積,藉此增加結合強度。可施加黏性層213在結構支撐層212的整個表面上。黏劑可以具有高階和強度之熱塑接合薄膜形成,如聚酯熱接合薄膜。希望黏劑具有初始高接合強度。亦即,黏劑可在約一秒或更少內形成接合且初始接合不需隨時間增長。初始高接合強度很重要,因為具有隨時間增加之接合的黏劑會造成保護層214不會牢固地黏接至結構支撐層212。黏性層可為可從德國的Tesa SE購得之Tesa 8464熱接合薄膜。在一實施例中,黏性層213具有約0.1 mm之厚度。
根據一實施例,在步驟840中,覆蓋成型TPE材料至結構支撐層212結構上之黏性層213上以形成保護層214。可將具有預先接合之黏性層213的鋁結構支撐層212插入射出模具中以將保護層214覆蓋成型在已預先接合之的鋁結構支撐層212。根據另一實施例,壓縮成型聚矽氧到結構支撐層212結構上之黏性層213上已形成保護層214。
如熟悉此技藝人士可理解到,可藉由射出熔融之TPE彈到射出成型機器中的工具中來覆蓋成型TPE。覆蓋成型為一種射出成型程序,其中將材料(如TPE)成型於基板上。TPE為可輕易成型的材料。在此實施例中,將TPE成型於以黏性層213預先接合的結構支撐層212上。熟悉此技藝人士可認知到射出成型為迅速且經濟的程序。一般用於傳統熱塑料之擠壓或射出成型之設備及方法也通常適用TPE。此外,TPE不需要硫化,因此節省成本與時間。
根據一實施例,黏性層213具有低於在後續射出成型程序期間射出保護層214之TPE材料的溫度之熔化溫度。由於黏性層213具有低於TPE之射出溫度之熔化溫度,於TPE之射出成型期間黏劑與TPE良好混合並產生強固的化學鍵。根據一實施例,在約245℃射出TPE且黏性薄膜具有約160℃至180℃之熔化溫度且在約130℃至150℃固化。黏性薄膜213迅速冷卻使結構支撐層212與保護層214間的接合迅速固定。在一實施例中,在模具中之保持時間為約15秒。根據一實施例,TPE材料具有在約230℃至245℃之熔化溫度。應了解到若TPE熔化溫度太高(如約260℃),則實際上會損害接合強度且可能喪失接合強度之約40%。
在另一實施例中,TPE保護層214可使用如膠水之黏劑簡單地黏至鋁結構支撐層212。然而,覆蓋成型TPE會產生底殼300之較佳的外觀及觸感。熟悉此技藝人士將理解到直接覆蓋成型TPE於如鋁之金屬上可能會有困難,因為金屬不會在TPE之射出溫度熔化。典型地,若不預熱金屬並不容易達成直接在金屬上覆蓋成型TPE。如上述,可藉由蝕刻表面並陽極化以產生具有高表面能量的多孔表面來預熱鋁。
根據一實施例,可蝕刻鋁結構支撐層212以產生粗糙表面並加以陽極化以產生高表面能量。在此實施例中,可無黏性層地直接覆蓋成型保護層214(其可以TPE形成)於具有高表面能量之未密封的陽極化鋁上方。
替代地,可如上述般使用黏性層213。在此實施例中,可蝕刻鋁結構支撐層212以產生粗糙度;加以陽極化以產生高表面能量;且以黏性層213加以預先接合,該黏性層在覆蓋成型程序期間與TPE良好混合以產生化學鍵。
在預先接合鋁上方覆蓋成型TPE亦減少或甚至排除保護層214與212之間的故障點,因其在TPE與鋁之間產生化學鍵。不良黏性會造成缺陷,如保護層214自結構支撐層212之剝落及脫層。在整個表面積上之化學鍵幫助在膝上型電腦的壽命期間防止TPE保護層214自結構支撐層212的分離。結構支撐層212與保護層214間之這類強固的接合特別重要,因為可攜式電腦之底殼300典型受到大量的處理及甚至嚴峻的使用。此外,強固的化學鍵亦防止TPE保護層214在傳統表面處理方法期間從結構支撐層212剝離。根據一實施例,保護層214具有約1 mm的厚度。因此,底殼300之總厚度約為2.1 mm或更少。
將可了解到在保護層214與結構支撐層212之間的強固的接合很重要以實現耐用且美觀的底殼300,因為鋁及TPE具有不同的收縮率。亦即,當溫度降低時,鋁及TPE以不同速率收縮。由於鋁為金屬,其相較於TPE具有不同的熱膨脹(CTE)係數。TPE,當射出TPE時其具有不同的CTE及比鋁更高的溫度(約245℃),TPE將會大幅收縮。如前述,典型在約245℃的溫度射出TPE材料且將鋁保持在約50℃。在射出成型程序之後,材料會冷卻至約室溫且TPE當冷卻時會收縮,但鋁卻不會以將同速率收縮。若覆蓋成型的TPE收縮且不在初始時期(如24至36小時)不保持在鋁上,則會發生問題,因為材料以不同速率收縮。若材料以不同速率收縮,保護層214與結構支撐層212之間的接合會變弱且元件(如安裝孔)將不再對準(亦即不再為同心)。因此,希望在鋁與TPE材料間有強固的接合。可如上述般藉由與黏劑之化學鍵來產生此強固的接合。
TPE為保護蓋層214所希望的材料,因為TPE提供橡膠材料及塑膠材料兩者之優點。使用TPE作為保護蓋層214可改善底殼300的美觀度,因為可藉由大多數類型的染料輕易地染色TPE以進行顏色匹配。例如,可輕易染色保護蓋層214之TPE以匹配另一構件的顏色,如美觀的外層202。TPE保護蓋層214亦可提供抗環境密封,以保護未密封的陽極化鋁結構支撐層212不受殘渣及其他污染物的影響。TPE亦幫助保護電腦之內部構件不受到衝擊。
可倂入化合物以提供某些性質給TPE,如數觸感及好的握性質。可製造TPE以具有柔軟性,其可提供客戶吸引力,尤其給產品,如被握住或否則把持之可攜式電腦。在一實施例中,TPE可為ArnitelEM460,一種可從荷蘭的DSM Engineering Plastics B.V.購得之TPC-ET熱塑共聚酯彈性體。亦可預先染色及覆蓋成型TPE於鋁結構支撐層212上以提供具有軟質地結合良好機械性質之美觀的表面。在一實施例中,TPE保護蓋層214具有約1.2至1.6微米的算術平均表面粗糙度Ra ,且約6至9微米之最大輪廓高度Rz
可輕易處理並回收為物理而非化學交鏈之TPE材料,並且因此為環保的材料。可如塑膠般成型、擠壓、及重複使用TPE。可因此藉由從鋁結構支撐層212剝除TPE層來回收TPE保護蓋層214。典型地,沖壓或印刷回收碼於可被回收的部分上。為了保留可攜式電腦殼體之外部的美觀性,這類回收碼不應印在殼體的外部,包括底殼300之保護蓋層214的外表面上。然而,由於保護層214為覆蓋成型,回收碼也不能直接印刷或沖壓在內部表面上。因此,根據一實施例,可在覆蓋成型保護蓋層214之前將相應於保護蓋層214之材料的回收碼反讀(wrong-reading)(如逆向)印刷在結構支撐層212上或正讀(right-reading)印刷在黏性層213上。如第45圖中所示,將標示成「>TPC-ET<」之回收碼4550,其依據國際標準組織(ISO)規格為針對保護蓋層214之TPE所適當的,在預先接合至鋁結構支撐層212之前正讀印刷在黏性層213上。在覆蓋成型保護層214於具有印刷的回收法之預先接合的結構支撐層212上之後,回收碼4550之墨水的一部分會轉印到保護蓋層214的內部表面上。應了解到墨水親近TPE材料且會當從鋁結構支撐層212移除或剝離TPE保護蓋層214時與TPE一起剝落。一旦移除或剝離了TPE保護蓋層214,回收碼4550會以可讀取的形式出現在TPE保護蓋層214的內部表面上,如第46圖中所示。應了解到在第45圖顯示在已剝離保護蓋層214之後具有逆向印刷的回收碼4550之結構支撐層212。
根據一實施例,保護蓋層214之一邊緣部215可設計成延伸超出並環繞結構支撐層212之一邊緣,如第43圖中所示。當可攜式電腦殼體完全組裝時,可不見保護蓋層214之邊緣,因其環繞結構支撐層212的邊緣並塞到美觀外層202下方,形成本質上無中斷的樣條輪廓。保護蓋層214可與外層202形成一密封。該密封提供不受外部環境之污染物的影響及外層202之形狀的連續性外觀。該密封亦幫助防止保護蓋層214被剝除或否則破壞,因保護層的邊緣設置在外層202之下方。
外層202可包括數個使用者輸入裝置,如觸碰板216及鍵盤218。鍵盤218可包括複數鍵片220,各具有印或蝕刻在其上用以向使用者辨別與特定鍵片關聯之鍵輸入的符號。外層202亦可包括電源鈕222,配置成輔助使用者開啟及關閉可攜式計算裝置200。音頻輸入裝置224可用為接收聽得到的輸入(如講話)之麥克風。狀態指示燈(SIL)226可用來提供資訊給使用者。這類資訊可關於,例如,可攜式計算裝置200的操作狀態。由於外層202可以可傳送明顯的光(稱為光滲)之半透明塑膠材料形成,SIL 226可組態成實質排除所有的光,除了被SIL 226之發光透明部的幾何範圍所侷限者。外層202亦可包括用於接取安裝在外層202內之操作電路之開口。例如,碟槽228可用來插入碟媒體,如光碟(CD)或數位多功能碟(DVD)。傳統上,當使用者在操作可攜式計算裝置時所見,外層202可被視為分成前部230及後部232。依此方式,觸碰板216可被視為位在前部230中且鍵盤218可被視為位在後部232中。
第47及48圖分別顯示在關閉狀態中之可攜式計算裝置200的頂視圖及前視圖。詳言之,第48及49圖繪示可攜式計算裝置200之形狀的劃一性。可藉由在蓋子206、外層202、及結構支撐層212和保護層214之間的連續線看到此形狀的連續性。
電池
廣泛而言,所述實施例關於可嵌入如膝上型電腦的可攜式計算裝置內之電池裝配。電池裝配可具有高電荷容量但又夠小巧以讓額外電路倂入膝上型電腦的殼體內同時維持可攜式電腦之薄輪廓。此外,藉由將電池裝配嵌入小計算裝置中並使其無法被除了經授權的維修技術員的任何人接取,小計算裝置之殼體可提供額外保護給電池裝配,因為電池裝配可被視為小計算裝置之不可分的部分。亦可定制電池裝配以切合在小計算裝置之殼體內的有限可得空間中。尤其,藉由如所需地讓電池裝配更小巧,可組裝更多操作構件到小計算裝置中同時維持薄的輪廓。
此外,電池裝配可包括電池槽,或核心包,其係封閉在具有剛性增進形狀之電池殼體中。電池殼體的至少一部分可具有與電池裝配接觸之電腦殼體的內部部分的形狀保角之形狀。可將電池裝配降落在電腦殼體中並接著以稱為潛水(diving in)的運動中,將電池裝配靠近電腦殼體之相應的內部部分地放置。依此方式,電池殼體及電腦殼體可以一種方式積體地耦合而可使電腦殼體之撓性增加。依此,藉由不單單依賴用來形成電腦殼體之材料的剛性,電腦殼體可以諸如塑膠之撓性且傳統上被認為不適合用來支撐並保護電腦裝配的材料形成。
在一實施例中,電池殼體為單件殼體,具有沿著電池殼體之頂蓋的底部長度一體成形之懸臂樑部(呈現出狀似字母「C」之剖面形狀)。懸臂樑部具有較高的慣性矩且因此呈現出比傳統無懸臂樑部之電池殼體更大的抗彎曲力。此外,由於電池殼體以硬且耐用的材料(如PCABS)的單件形成,不使用膠水或其他黏劑。依此方式,沒有會減弱或否則減少電池殼體之支撐完整性的縫或其他連接點。由於電池裝配為嵌入式,則當移除電腦殼體的底蓋時,僅暴露出電池殼體的頂部。因此,電池殼體之底部受到電腦殼體的保護且僅需一薄的保護層。該保護層可附接至懸臂樑部且核心包使用黏劑,如非常高接合(VHB)黏劑,如膠帶。該保護層可以諸如聚酯薄膜(Mylar)之輕型且順應材料形成。此外,因為薄,保護層對電池裝配之Z堆疊有很小或沒有衝擊。
第50圖顯示根據所述實施例之殼體1700。殼體1700可形成適合容納電腦裝配之機罩1702。詳言之,第17圖顯示於構件安裝操作期間在適合用來接收用以形成電腦裝配之構件的方位中之機罩1702的表示。電腦裝配可包括複數操作構件,如主邏輯板(MLB)、硬碟機(HDD)、光碟機(ODD)及用於計算系統之操作中之類的。計算系統可為桌上型或可攜式,然而,針對此討論之其餘部分,所述實施例關於可攜式計算系統而不喪失任何一般性。殼體1700可包括在成品中覆蓋機罩1702之結構支撐層並因此並未顯示在第49圖中。結構支撐層典型連接至內層1704且僅在完成將操作構件安裝到機罩1702中之後。
然而,在完成電腦裝配的安裝之後,結構支撐層可藉由例如將結構支撐層配置成與內層1704接觸而用來覆蓋組裝到機罩1702中之構件。內層1704可接著經由包括螺絲、鉚釘等等之固定件在複數連接點1706實體連接至結構支撐層。應注意到當然可取決於特定設計而有任何數量及/或類型組合之固定件。藉由牢固地固定內層1704至結構支撐層,在連接點1706之固定件可用來從內層1704轉移負載L至結構支撐層而不實質影響外層1708。外層1708可經由黏劑1710附接至內層1704並受內層1704支撐,黏劑1710可吸收或否則防止內層1704上之負載轉移至外層1708。依此方式,外層1708可自內層1704聲音隔離,其中外層1708本質上不受到內層1704上之負載的影響。
內層1704可用來將負載轉移至結構支撐層而不影響外層1708。因此,外層1708可以諸如輕型塑膠之不特別適合承載負載或被傳統技藝人士認為不適合用為電腦殼體之材料所形成。因此,為了提供必要的穩定性,結構支撐層可以諸如金屬(如以沖壓操作形成之鋁)或複合材料之材料形成,其中外層1708可以針對其美感而非其作為承重結構構件的能力來選擇之材料形成。因此,可用來形成外層1708之材料的選擇非常多變。產品設計者可針對可攜式電腦創造出遠超越傳統電腦殼體實際上可能的任何東西之外表及觸感。例如,外層1708可以輕型塑膠形成並成型為亦可多變之任何形狀(如底切形狀)。例如,外層1708可呈現出連續樣條輪廓以對觀賞者而言看似為單一統一形狀而無實質的不連續性。外層1708可以例如諸如PCABS之塑膠形成。
應注意到可攜式計算裝置之功能佈局可用來增進內層1704轉移並分散負載的能力。在一實施例中,機罩1702可被想成基於操作構件及其個別的結構特徵而分成數個區域。例如,若機罩1702對應至膝上型電腦,則機罩1702可被想成具有適合容納像觸碰或追蹤板之使用者介面的前部1712及容納例如鍵盤之後部1714。觸碰板可由相應的框結構1716結構支撐而鍵盤可由後框1718支撐,其之每一者可使用例如黏劑來安裝在殼體1700。框結構1716及後框1718兩者可以強固且堅硬的材料形成,如鋁、鎂、及/或鎂合金形式之金屬。
內部構件的一些可為承重構件而其他構件可為非承重構件。在此討論的景況中,承重構件可被想成可容納外不負載而不實質影響其之操作或結構性質者。相反地,非承重構件無法承載外部負載而無不利影響其之形式或功能的實質可能性。例如,硬碟機(HDD)可對於施加的負載非常敏感並因此必須保護不受外部負載影響。在一些情況中,構件可用來增進內層1704之負載處理能力並增加外層1708之剛性。
第50圖顯示根據所述實施例之可攜式電腦1800的表示。可攜式電腦1800可包括放置在機罩1702內之電腦裝配。電腦裝配可包括各種操作構件,其可合作以提供可攜式電腦1800之功能。此外,除了執行其設計的功能外,一些操作構件可用來增進內層1704轉移並分散還有增進外層1708之剛性的能力。例如,可使用承重內部構件1802來在前部1712與後部1714之間產生負載路徑。例如,承重內部構件1802可使用連接器1804附接至內層1704並使用連接器1806附接至後框1718。依此方式,負載L可藉由連接器1804轉移至結構支撐層及/或經由連接器1806轉移至後框1718。例如,負載L可被想成具有三個空間成分{Lx ,Ly ,Lz }。空間成分Lz 可經由連接器1804轉移至結構支撐層而空間成分Ly 可經由連接器1806轉移至後框1718。相較於承重構件,非承重構件1808可經由負載吸收連接器1810附接至內層1704及後框1718。負載吸收連接器1810可使用任何數量及類型的負載吸收材料(如軟塑膠)來隔離非承重構件1808。
後框1718可用來支撐如主邏輯板(MLB)1812之構件。如MLB 1812之構件無法忍受許多,若有任何的話,撓曲,部分歸咎於包括在MLB 1812中之大量表面安裝的裝置,其易受安裝裝置於其上之印刷電路板(或PCB)之彎曲或撓曲影響。後框1718可使用諸如負載吸收黏劑1710之黏劑來附接至外層1708。
第51圖顯示根據第18圖中所示之可攜式電腦1800的一般性表示之一特定實施例的可攜式電腦1900。可攜式電腦1900可包括多個操作構件。一些操作構件可為非承重,如經由負載隔離連接器1906附接至前框1904之硬碟機1902或HDD。無法容忍許多彎曲或撓曲之構件,如MLB 1908、風扇1910、及組態成容納光碟1914之光碟機(ODD)1912可安裝至後框1916。後框1916可以諸如鎂或美合金的金屬形成。電池裝配1918可包括封閉並支撐數個電池槽及關聯電路之電池殼體1920。此外,電池裝配1918亦可包括用來輔助從可攜式電腦1900移除電池裝配1918的拉凸片1922。應注意到為了增進電池裝配1918之結構完整性及其處理外部負載的能力,電池殼體1920可以單件材料形成,如像PCABS之塑膠。電池裝配1918可具有可機械耦合至外層1922並藉此添加其之剛性的形式及構成。此外,可使電池裝配1918作為後框1916及前框1904之間的負載路徑之一部分。
電池裝配1918可在連接器1924使用適當固定件而附接至後框1916。在第51圖中所示之特定實施例中,用來附接電池裝配1918至後框1916的固定件可具有如上述般之防破壞固定件104之形式。可使用適當的固定件(如螺絲)將電池裝配1918在位於附接特徵1928上之連接器1926附接至前框1904。在此情況中,電池殼體1920可包括孔或凸面,適當地組態成接受用來固定電池裝配1918至前框1904之固定件。當旋緊螺絲時,電池裝配1918可在Z方向中移動,導致形成在電池殼體1920中之適當形狀的凹部契合附接特徵1928。此移動亦將限制Z型連接器1930(亦稱為棒棒糖連接器)帶到位置而與形成在結構支撐層之內表面上的相應唇部耦合。
可藉由緊固在連接器1924之防破壞固定件而將電池裝配1918固定至後框1916。可藉由緊固在附接特徵1928中之連接器1926而將電池裝配1918固定至前框1904。可接著藉由使用在連接器1934之諸如螺絲的固定件而將結構支撐層固定至前框1904及後框1916。依照此方式,電池裝配1918可促進在任何空間座標中之負載L的轉移及分散。例如,電池裝配1918可,作為負載路徑之一部分,促進具有空間座標{Lx ,Ly ,Lz }之負載L轉移至結構支撐層(Lz )(其係經由在連接器1934及連接器1930的固定件)或至後框1916(Ly )(其係使用在連接器1924之固定件)。一旦安裝好,可將電池裝配1918在包括於附接特徵1928中之連接器1926固定至前框1904及經由在連接器1924之固定件固定至後框1916。此外,藉由將電池殼體1920之形狀塑造成與前框1904之內部表面的輪廓呈保角,可呈現出更緊密及更整合的契合與更俐落更吸引人的外觀。
可將電池裝配1918以一種方式放置在可攜式電腦1900內,以當移除結構支撐層時,電池殼體1920可暴露至外部環境。依此,電池殼體1920可以耐用材料形成,如高強度塑膠或其他適當耐受但輕型材料。例如,電池殼體1920可為射出成型塑膠,如PCABS。在一些實施例中,電池殼體1920可具有在約0.35至1.3 mm的範圍中之厚度,其中標稱厚度約為0.65 mm。電池殼體1920之耐用材料能夠保護電池槽不受到意外傷害。
如第52圖中更詳細地顯示,電池殼體1920可具有前部,其之外部形狀與前框1904之輪廓(如底切形狀)呈保角,前框1904之形狀則與外層1922之內部表面的形狀呈保角。例如,電池殼體1920可具有前部1932,塑形成與前框1904之形狀呈保角並契合到前框1904中。前框1904則可契合到外層1922之內部表面所呈現出的形狀中。依此方式,可藉由降落電池裝配1918到機罩1702之中並接著使用像潛水的運動來加以放置,其中可將前部1932放至於由前框1904之內部表面所形成之容納空間中並接著降到後框1916旁。由前框1904及前部1932的保角形狀所提供之接近契合可提供更緊密契合及更俐落的外觀。此外,將後框1916放置到外層1922所形成之內凹部之中,可增進外層1922的結構穩定性,因為前框1904本質上變成外層1922的一部分。依此方式,電池裝配1918及前框1904兩者之剛性可增加至外層1922而不添加否則將需要之任何更多的重量。
第53及54圖顯示根據所述實施例之電池裝配1918的各個透視及剖面圖。第53圖顯示顯示單件電池殼體1920之電池裝配1918的示意剖面圖。如所示,電池殼體1920具有「C」型剖面,其包括塑形成作為懸臂樑之部分2102,其即使在無電池槽(或核心包)2104的情況下,可增加電池殼體1920之剛性。然而,藉由將電池槽2104放置在由C型部分2102所支撐的機罩2106內並使用由保護層2114所提供之VHB帶貼固定,可大幅增加電池裝配的剛性。可將電池裝配1918連接至前框1904及後框1916兩者。依此方式,電池裝配可實質增加外層1922的剛性還促進前框1904、後框1916、及結構支撐層之間的負載L之轉移。
凹部2108可包括凸面2110,其可接收用來固定電池裝配至前框1904的如螺絲之固定件。如上述,可將凹部2108塑形成容納附接特徵1928使得當緊固固定件時電池殼體1920的上表面2112可在Z方向中移動。由於電池裝配1918的底部2112受到外層1922的保護,可藉由在電池裝配1918之底部2112提供保護層2114來維護電池裝配1918的Z堆疊。保護層2114可以如Mylar之薄且輕型材料形成。由於電池裝配1918的底部受到頂蓋的保護,使用非常高接合(VHB)黏劑來附接保護層2114至核心包2104及C型部分2102。
第54圖顯示電池裝配1918之頂視圖。根據一實施例,電池裝配1918內之(諸)電池槽可具有定制的大小與形狀,設計成契合到具有薄輪廓之電腦殼體之內。傳統電池裝配之厚度典型受到包含在電池裝配內之圓柱形鋰離子槽的直徑所主宰。並且,圓柱形槽之間的空間在傳統電池裝配中浪費掉。然而,根據此實施例,電池槽可定制而不浪費槽之間的空間且鎂一槽之厚度可定制以契合電池裝配1918內之指定空間中,藉此維持電池槽之整體容積,即使槽變薄。
第55圖顯示詳述將電池裝配嵌入具有以撓性材料形成之電腦殼體的可攜式電腦中之程序的流程圖。可藉由執行至少下列操作來進行程序2300。在2302,接收電池裝配,電池裝配包含:一單件電池殼體,配置成封閉複數電池槽,電池殼體具有含有弧形剖面形狀之前部、頂部、懸臂樑部、及最小Z衝擊保護層,懸臂樑部沿著該頂部之一下邊緣一體成形,並配置成增加電池殼體之抗撓曲力,保護層經由非常高接合強度黏劑附接至懸臂樑部及電池槽。在2304,藉由將前部緊貼地放置到附接至電腦殼體的前框中來將電池裝配安裝到電腦殼體中,前框具有容納前部之弧形剖面形狀的形狀。在2306,將電池裝配放置到電腦殼體的內表面上,以將保護層放置成與內表面接觸,使電腦殼體提供給電池槽的保護之實質部分。在2308,將電池裝配的前部固定至前框,使得施加至電腦殼體之負載經由負載路徑轉移至連接到電腦殼體之結構支撐層而不實質影響電腦殼體,負載路徑包括電池裝配。
這些實施例的優點眾多。不同態樣、實施例、或實行例可產生下列優點之一或更多者。一項優點為電池裝配不會輕易被任何人而是授權使用者所接取。可塑形電池裝配以提供額外剛性給具有很少或無固有剛性之電腦殼體。依此方式,針對電腦殼體可使用如塑膠之輕型材料。
所述實施例之許多特徵及優點可從書寫之說明變明顯,因此,所附申請專利範圍意圖涵蓋這類特徵及優點。此外,由於對熟悉此技藝人士眾多修改及變更為顯而易見,本發明不應限於所繪示及說明之確切構造及操作。因此,所有適當的修改及等效者可訴諸成落入本發明之範疇內。
100...多部件殼體
102...結構支撐層
104...本體
104...防破壞固定件
108...外層
106...負載轉移及負載分散內層
110...黏劑
112...負載路徑
114...保護層
118...機罩
120...可移動蓋子
122...樞軸連接器
116...頂部
124...頂表面
126...負載轉移內框
128...外部
130...開口
132...前部
134...框結構
136...前框
138...後部
140...後框
142...連接點
144...附接特徵
148...非承重構件
150...承重構件
152...負載隔離連接器
154...負載轉移連接器
156...開口
158...本地旁通結構
160...後支架
162...連接器
200...可攜式計算裝置
202...外層
204...頂蓋
206...顯示器
206...顯示器螢幕
207...保護層
207...顯示器蓋
208...影像捕捉裝置
209...檔板
210...顯示器邊框
211...後蓋
212...結構支撐層
213...聯軸器管
213...黏性層
214...保護層
215...邊緣部
215...TPU縫
216...觸碰板
218...鍵盤
220...鍵片
222...電源鈕
224...音頻輸入裝置
226...狀態指示燈
228...碟槽
230...前部
232...後部
234...埠
236...開口
238...乙太網路埠
242...電源連接器插座
244...電源連接器
246...開口
248...開口
242...磁性鎖
244...平台
244...金屬板
250...鉸鍊側
250...USB埠
252...USB埠
252...自由側
254...長度
254...音頻插孔
254...長度
256...火線埠
258...視頻埠
258...高度
260...隨意埠
260...鎖區
262...鎖區
264...偏折輪廓
266...偏折輪廓
270...剖面圖
272...顯示器殼體材料
274...黏性層
276...內框
280...區域
280...切出
281...內表面
282...外美觀表面
283...第一塗層
284...第二塗層
285...第三塗層
286...照明來源
287...內插件
290...第一接合劑
290...內塗覆區
291...背光
292...第二接合劑
299...環形區域
300...徽標
300...底殼
302...內構件
308...空氣室
301...區
301...內凹區域
301...部分
303...主邏輯板
304a...揚聲器
304b...揚聲器
306...出口
308...管子
308...室
310...音頻來源
311...切出
312a...切出
312b...槽
314...底表面
316a...附接點
316b...附接點
322...色帶連接器
324...無線卡
326a...連接器
326b...連接器
330...結構加固件
332...背側
350...音頻信號
352...鍵
360...音頻信號處理
362...等化器
364...間隙
366...外層
368...鍵
370...出口
372...間隙
374...間隙
376...支撐結構
378...鍵盤裝配
380...孔隙
384...主要方向
390...音頻系統
391...音頻來源
400...通用接地結構
401...接地構件
402...聲音構件
403...主邏輯板
404...電池裝配
405...硬碟機
406...風扇
407...光碟機
410...背板
415...接地接腳
420...MLB框
422...孔
424...色帶線連接器
425...接地點
430...後支架
435...後支架凸片
436...類似通氣孔的結構
440...顯示器機架
445...顯示器機架電線
450...顯示器聯軸器裝配
452...聯軸器連接器
454...顯示器聯軸器管
456...背部
457...按扣連接器
458...顯示器聯軸器套
459...顯示器聯軸器縫
460...射頻天線
1102...硬碟機
1104...電池裝配
1106...拉凸片
1110...孔
1112...附接特徵
1114...孔
1116...後框
1118...孔
1120...孔
1122...主邏輯板
1124...風扇
1126...光碟機
1128...整合音頻/無線卡
1130...花線
1132...光碟
1134...顯示器接地電線
1136...接地探針
1138...後支架
1140...連接器
1144...延伸部
1146...連接器
1148...連接器
1150...電接點
1152...顯示器聯軸器管
1154...顯示器聯軸器縫
1156...聯軸器管套
1158...限制Z堆疊附接特徵
1160...負載吸收附接特徵
1202...安裝墊
1204...吸引板
1302...開口
1304...支撐結構
1306...負載(或震動)吸收材料
1308...安裝柱
1310...接收部
1312...支撐部
1314...負載或震動吸收部
1316...上鎖定部
1318...互補塑形鎖定部
1500...顯示器聯軸器裝配
1502...連接器
1504...延伸部
1506...聯軸器管
1508...聯軸器管邊縫
1512...按扣連接器
1514...通道
1516...唇部
1700...殼體
1702...機罩
1704...內層
1706...連接點
1708...外層
1710...黏劑
1712...前部
1714...後部
1716...框結構
1718...後框
1800...層壓結構
1800...可攜式電腦
1802...第一層透明塑膠
1802...承重內部構件
1804...第二層透明塑膠
1804...連接器
1806...濾光介質
1806...連接器
1808...第三層墨水
1808...非承重構件
1810...第四層
1810...負載吸收連接器
1812...主邏輯板
1900...磁性電源模組
1900...可攜式電腦
1902...對準特徵
1902...硬碟機
1904...底座
1904...前框
1906...電連接器
1906...負載隔離連接器
1910...風扇
1912...光碟機
1914...光碟
1918...電池裝配
1920...電池殼體
1922...拉凸片
1922...外層
1924...連接器
1926...連接器
1928...附接特徵
1930...限制Z型連接器
1932...前部
1934...連接器
2000...相機模組
2002...相機印刷電路板(PCB)
2004...透鏡座
2006...相機透鏡
2008...相機LED指示器
2010...資料傳輸連接器
2012...對準特徵
2014...支撐墊
2102...框
2104...支撐殼體
2106...凹部
2108...透鏡開口
2110...檔板
2112...檔板至殼體對準柱
2114...接收器裝配
2116...管狀體
2118...框對準孔
2120...檔板至殼體對準柱
2122...透鏡開口
2200...霍爾效應感測器裝配
2202...霍爾效應感測器
2204...PCB裝配
2206...電連接器
2208...壓縮成型箱
2210...黏性層
2300...母板
2302...提升板
2402...來源磁鐵
2400...可攜式電腦
2500...程序
2102...部分
2104...電池槽
2106...機罩
2108...凹部
2110...凸面
2112...上表面
2112...底部
2114...保護層
4550...回收碼
從上述詳細說明連同附圖可更輕易了解實施例,其中類似參考符號指定類似結構元件,且其中:
第1至6圖顯示根據所述實施例之適合支撐可攜式電腦之多部件殼體的代表圖。
第7圖顯示在打開狀態中之可攜式計算裝置的右側面向前透視圖。
第8圖顯示根據所述實施例之可攜式計算裝置的左側圖。
第9及10圖分別顯示在關閉狀態中之可攜式計算裝置的頂視圖及前視圖。
第11圖顯示第7至10圖中所示之可攜式計算裝置的內部圖。
第12圖顯示根據所述實施例之可攜式計算裝置的頂部子裝配之表示。
第13及14圖顯示根據所述實施例之負載吸收附接特徵的詳細圖。
第15至17圖顯示根據所述實施例之聯軸器管裝配的剖面圖。
第18圖顯示狀態指示燈(SIL)之一實施例。
第19圖顯示磁性電源模組(MPM)之一實施例。
第20圖顯示根據所述實施例之相機裝配的頂視圖。
第21圖顯示具有對準相機裝配之已組裝的顯示器之剖面圖。
第22圖顯示根據所述實施例之霍爾效應感測器。
第23圖顯示在一代表主邏輯板上之第22圖中所示的霍爾效應感測器的位置。
第24圖顯示在一代表可攜式計算系統中之第22及23圖中所示的霍爾效應感測器的位置。
第25圖顯示詳述根據所述實施例之用於組織可攜式電腦系統的內部構件之程序的流程圖。
第26圖顯示在打開狀態中之可攜式計算裝置的右側面向前透視圖。
第27圖顯示在關閉狀態中之可攜式計算裝置的透視圖。
第28圖為可攜式計算裝置之前視圖及顯示器殼體之一部分的剖面圖。
第29圖為將顯示器殼蓋接合至內框的一種接合方法的區塊圖。
第30圖為用於顯示器殼蓋之一種塗覆方法的區塊圖。
第31圖為與顯示器殼蓋之受光部關聯的一種塗覆方法用的塗覆層之圖。
第32圖為組裝顯示器殼體之一種方法的流程圖。
第33圖繪示根據本發明之一實施例的在打開狀態中之示範可攜式計算裝置的右側面向前透視圖。
第34圖繪示根據本發明之一實施例的第1圖之示範可攜式計算裝置的右側面向前透視圖,其具有從多個音頻來源發射透過鍵盤之音頻信號。
第35圖繪示根據本發明之一實施例的具有音頻來源設置在下方之示範鍵盤裝配的側剖面圖。
第36圖提供根據本發明之一實施例的示範音頻系統的區塊圖。
第37圖繪示根據本發明之一實施例的組態成支援無線卡及音頻來源之可攜式計算裝置的示範內部構件的側立面圖。
第38圖繪示根據本發明之一實施例的安裝在可攜式計算裝置的本體內示範內部構件的頂平面圖。
第39圖繪示根據本發明之一實施例的具有非導電外殼之部分拆裝的可攜式計算裝置之示範整體電接地架構之右側面向前透視圖。
第40A圖繪示根據本發明之一實施例的部分拆裝之第7圖的示範可攜式計算裝置之本體的底平面圖。
第40B圖繪示根據本發明之一實施例的部分拆裝之第7圖的示範可攜式計算裝置之本體的頂平面圖。
第41圖繪示根據本發明之一實施例的第7圖之示範可攜式計算裝置的後支架與周圍區域之放大側剖面圖。
第42A繪示根據本發明之一實施例的第7圖之示範可攜式計算裝置之蓋子的前立面圖。
第42B繪示根據本發明之一實施例的第7圖之示範可攜式計算裝置之蓋子的側剖面圖。
第42C繪示根據本發明之一實施例的第7圖之示範可攜式計算裝置之顯示器聯軸器裝配的放大側剖面圖。
第43圖顯示可攜式電腦殼體之底殼的層之爆炸透視圖。
第44圖為製造第49圖中所示之底殼的一實施例之一種方法的流程圖。
第45圖為具有逆向印刷之示範回收碼的鋁結構支撐層的頂平面圖。
第46圖為從結構支撐層剝除之具有以可讀取形式印刷之示範回收碼的保護蓋層之內部表面的頂平面圖。
第47及48圖分別顯示在關閉狀態中之可攜式計算裝置的頂視圖及前視圖。
第50圖顯示根據所述實施例之嵌入輕型可攜式電腦中之第49圖中所件的電池。
第51圖顯示根據所述實施例之可攜式計算系統。
第52圖顯示根據所述實施例之附接至前框之電池蓋的剖面圖。
第53至54圖顯示根據所述實施例之電池裝配的各個透視及剖面圖。
第55圖顯示詳述根據所述實施例之程序的流程圖。
200...可攜式計算裝置
202...外層
204...頂蓋
206...顯示器
206...顯示器螢幕
208...影像捕捉裝置
210...顯示器邊框
211...後蓋
212...結構支撐層
213...聯軸器管
213...黏性層
214...保護層
216...觸碰板
218...鍵盤
220...鍵片
222...電源鈕
224...音頻輸入裝置
226...狀態指示燈
228...碟槽
230...前部
232...後部

Claims (23)

  1. 一種計算裝置,包含:一結構支撐層;一殼體,包含:一外層,以及附接至該外層和該結構支撐層兩者之一內層,其中,該內層組態以轉移並分散施加至該殼體的一負載而不實質影響該外層;以及樞接至該殼體之一可移動式頂蓋,該可移動式頂蓋與該殼體經塑形而產生當該可移動式頂蓋為關閉且與該殼體之頂部接觸時一單一連續形狀之外觀。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之計算裝置,其中該外層以塑膠形成。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之計算裝置,其中該殼體封閉並支撐一電腦裝配,該電腦裝配包括複數構件,其可操作以提供一組界定的功能給該計算裝置。
  4. 如申請專利範圍第1-3項所述之計算裝置,其中該殼體具有至少一無加固開口,其具有寬跨距,大小經調整以容納用來接取該些可操作構件的至少一者之一連接器。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之計算裝置,其中該連接器為一USB連接器。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之計算裝置,進一步包含:一底蓋,包含該結構支撐層。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之計算裝置,其中該殼體沒有可見的固定件。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之計算裝置,其中使用為該外層緩衝該內層上之一負載的一黏劑來將該內層附接至該外層。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之計算裝置,其中該殼體具有實質連續剖面形狀。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之計算裝置,其中該內層包括保角地附接至該外層的一內表面之複數結構件。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之計算裝置,其中該內層包括附接至該複數結構件的至少一者之至少一承重構件,該承重構件呼應該內層地作用以轉移並分散該負載至該結構支撐層。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之計算裝置,其中該內層包括至少一非承重構件,該非承重構件經由負載緩衝連接器而附接至該複數結構件的至少一者,該些負載緩衝連接器為該非承重構件緩衝該負載。
  13. 如申請專利範圍第7項所述之計算裝置,其中該多部件電腦殼體係由包括PCABS之塑膠所形成。
  14. 一種可攜式電腦,包含:一殼體,以非承重材料形成;附接至該殼體之一內部表面的一負載分散及負載轉移內骨架;機械耦合至該內骨架的一結構支撐層,該結構支撐層 以金屬形成,該結構支撐層提供結構支撐給該可攜式電腦及一電接地,其中施加至該殼體之一負載被該內骨架傳送至該結構支撐層而不實質影響該殼體。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之可攜式電腦,其中該內骨架包括至少一框件及一承重操作構件,該承重操作構件配置成分散並轉移該負載而不實質影響該承重操作構件的操作或結構特性,以及其中該承重操作構件附接至該框件,使得施加至該殼體的該負載被該框件轉移至該承重操作構件,其則轉移該負載至該結構支撐層。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之可攜式電腦,進一步包含:具有一支撐內框的一頂蓋;由該內框支撐的一顯示器,該內框經由一鉸鍊配置而樞接至該內骨架;以及一鉸鍊配置罩,其配置成封閉該鉸鍊配置,其中該鉸鍊配置罩包含:一背部,當該頂蓋在一關閉狀態中時一使用者可見該背部,該背部自該頂蓋一體成形,以及一蓋部,該蓋部經由一拉鍊鎖配置而可移除地附接至該背部,使得當該蓋部與該背部結合時,當該頂蓋在一關閉位置中時該使用者看不見所產生之縫,以及其中該所產生之縫與當該頂蓋在一打開位置中時由該保護層與該殼體所形成之一縫對準。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之可攜式電腦,進一 步包含:附接至該結構支撐層的一外部表面之一保護層,該保護層具有與該殼體呈保角之外觀,該保護層與該殼體形成一接面,其保護該殼體之外觀。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之可攜式電腦,更包含放置在該顯示器及該背部之間的一照明來源,其中該照明來源為該顯示器之背光。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之可攜式電腦,其中該背部的一區域能透射從該照明光源所產生之光,使得當該照明來源發射光線時,該背部的該區域看似發光。
  20. 一種計算裝置,包含:一撓性殼體;一負載轉移內框;一負載吸收層,配置成機械耦合該殼體與該內框;一結構支撐層,連接至該負載轉移內框;以及一電池裝配,機械連接至該負載轉移內框,其中當施加一負載至該撓性殼體時,經由一負載路徑將該施加的負載轉移至該結構支撐層而不實質影響該撓性殼體,以及其中該負載路徑包括該電池裝配。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之計算裝置,其中該電池裝配藉由僅可由一定制工具操縱的至少一防破壞固定件而附接至該內框。
  22. 如申請專利範圍第20項所述之計算裝置,其中該電池裝配包括至少一特別塑形之凹部,其以一種方式加以 配置以容納該至少一防破壞固定件,以允許僅以一定制工具對該至少一防破壞固定件的意圖接取。
  23. 如申請專利範圍第20項所述之計算裝置,其中該電池裝配包含:一單件電池殼體,該殼體包含:一頂部,以及與該頂部之一下部一體成形之一懸臂樑區,該懸臂樑區增加該單件電池殼體之剛性;以及附接至該懸臂樑區的至少一底部及該懸臂樑區的一最小Z堆疊衝擊保護層。
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