TWI492068B - 具有跨平台主裝置的模組系統 - Google Patents

Description

具有跨平台主裝置的模組系統

本發明是有關一種多裝置的模組系統，其主裝置能組裝於系統內一或多個其他裝置，以擴充在不同平台及/或外觀尺寸的功能與元件。

可攜式個人電子裝置的進步已改變了消費者的生活，例如筆記型電腦與手機等裝置。這些裝置對消費者提供的實用性與便利性在20年前是不可能的。此外，一些較小之電子裝置所發展的元件與功能亦可與較大的電子裝置相較競爭。舉例來說，智慧型手機目前可提供足夠的處理能力來運行多種應用程式，而這些應用程式在過去僅可由較大的筆記型電腦採用。

迄今，手持式個人電子裝置已發展成各種外觀尺寸，對於使用者來說，每一種設計外觀尺寸均具有某種最有效的應用功效。例如，智慧型手機(例如蘋果iPhone)與平板電腦(例如蘋果iPad)相比具有較小的外觀尺寸，智慧型手機主要用來撥打電話，但也可提供上網、運行娛樂與多種應用程式。平板電腦與智慧型手機相比具有較大與較高解析度的顯示螢幕，但重量較筆記型電腦輕。平板電腦主要為消費者使用於上網、運行娛樂與多種應用程式的工具，且在某些機型還具有撥打電話的功能。較大外觀尺寸的平板電腦中具有較大的顯示裝置與其他耗電的裝置，因此需要較大的電池來支援相對高的耗電量。

由以上敘述可知，智慧型手機與平板電腦之間在硬體與軟體方面的功能與元件有顯著的重疊。隨著越來越多具有強大功能與元件之智慧型手機的發展，智慧型手機的性能(例如處理能力)被拿來與較大的平板電腦與筆記型電腦比較，但螢幕外觀尺寸與解析度、電池外觀尺寸在這些具有不同外觀尺寸的裝置有明顯的不同。若使用者希望能同時擁有智慧型手機通話上的便利性與平板電腦較大的顯示器，儘管不同外觀尺寸的裝置具有重複多餘的功能與元件，還是皆需購買。當使用者變換不同裝置時，使用者為了確保常用的完整功能，相似的應用程式都需下載到這些裝置中。此外，某些存於一裝置的資料(例如個人資料)必需與另一裝置交換，或同步存到另一裝置。如此一來，當使用者變換不同裝置時才可得到相似的資料。目前資料交換應用程式並不夠健全，難以提供無縫的、無錯資料的同步化。

美國專利申請號13/186,397已受讓本發明的受讓人，此專利揭露一種裝置的模組系統，其(主)裝置能組裝於一或多個其他在該系統內的(附屬)裝置而變換成多功能的電子裝置(例如手機、平板電腦、筆記型電腦與小筆電)。此多功能的電子裝置在擴大外觀尺寸及/或不同系統平台方面具有擴充的功能與元件。此模組系統不僅降低了系統中各種裝置元件間的重複性，還提升了有關最佳化及/或增強的功能與元件的可運作性，例如主裝置藉由與從屬裝置結合而變換成較大的外觀尺寸及/或不同的系統平台。當主裝置藉由與從屬裝置結合從一外觀尺寸及/或系統平台變換 成其他的外觀尺寸及/或系統平台，主裝置提供控制及/或儲存的資料來運作從屬裝置。主裝置與從屬裝置共享控制、硬體、軟體與資料來降低各種外觀尺寸及/或系統平台裝置間的重複性。當外觀尺寸及/或系統平台從一種改變成另一種時，可在最佳化及/或增強的功能方面提供額外或不同的功能與元件。主裝置藉由實體連接埠或介面，資料/電性連接埠或介面來對接不同的從屬裝置，使不同外觀尺寸及/或系統平台的不同功能的電子裝置整合，而達到增強的功能性或不同的功能性。

此發明的觀點已揭露於美國專利申請號13/186,397，當主裝置未對接從屬裝置時，具有組件的主裝置為獨立功能的。舉例來說，智慧型手機具有本身的作業系統、系統處理器(例如中央處理單元)、基本輸入輸出系統(BIOS)、記憶體(例如快閃記憶體、隨機存取記憶體、固態硬碟等)、顯示器、鍵盤、麥克風、喇叭、相關的類比與數位電路、電池等。其中，系統處理器為一般用途處理器，或控制系統各方面的多功能處理器。基本輸入輸出系統可以是系統處理器的一部分。在一實施方式中，從屬裝置為元件與功能性受限的無動力基座裝置，不具任何或任何重要的處理能力，且具有不同的輸入輸出規格(例如繪圖解析度、音頻訊號等)。例如，平板外形的從屬裝置具有記憶體(例如快閃記憶體、隨機存取記憶體、固態硬碟等)、顯示器、鍵盤、麥克風、喇叭、相關的類比與數位電路、電池等，但不具系統處理器。當主裝置對接較大的從屬裝置時，主裝置的系統處理器與作業系統用來驅動從屬裝置，且應用程式屬 於主裝置，而實體周邊環境由從屬裝置(例如較大的顯示器)提供。附加的應用軟體可安裝於從屬裝置，並由主裝置的系統處理器來執行。

雖然揭露於美國專利申請號13/186,397的模組系統克服了先前技術的缺陷，但在硬體、軟體與資料方面，還是希望能發展一種系統來進一步降低裝置間的重複性，並提供跨系統平台及/或外觀尺寸的功能。

本發明提供一種多裝置的模組系統，其一(主)裝置能組裝於系統內一或多個其他的(附屬)裝置。此模組系統由不同外觀尺寸與系統平台間具不同功能與元件的多功能電子裝置(例如手機、平板電腦、筆記型電腦與小筆電等)所形成。在各種跨系統平台的電子裝置的元件間，模組系統降低了重複性，且提升了有關最佳化及/或增強功能與元件的可運作性，例如主裝置藉由與不同的從屬裝置結合而變換成不同的外觀尺寸及/或系統平台。

在本發明一技術態樣中，當主裝置藉由結合一或多個從屬裝置從一外觀尺寸及/或系統平台變換為另一外觀尺寸及/或系統平台時，主裝置提供控制及/或儲存的資料來運作從屬裝置。主裝置與從屬裝置共享控制、硬體、軟體與資料來降低各種外觀尺寸及/或系統平台裝置間的重複性。當外觀尺寸及/或系統平台從一種改變成另一種時，可在最佳化及/或增強的功能方面提供額外或不同的功能與元件。主裝置藉由實體介面及資料/電性介面可運作地耦合 或對接於不同的附屬實體單元，使不同外觀尺寸及/或系統平台的不同功能的電子裝置整合，而達到增強的功能性或不同的功能性之目的。

主裝置未耦合從屬裝置時，主裝置本身(具有的元件與功能)無法獨立運作。主裝置需至少一實體元件(例如顯示模組)來變成全面可運作的單元。在一實施方式中，主裝置不包含繪圖影像顯示裝置(例如顯示模組)。繪圖影像顯示裝置提供資料與資訊的繪圖顯示給使用者。主裝置可包含固有的元件，且這些元件於不同系統平台(例如處理器、記憶體、鍵盤與電池)間共用應用程式，使主裝置可與跨系統平台的不同外觀尺寸的不同從屬裝置連接使用。主裝置可包含某些應用的特定元件，而這些特定元件可與不同外觀尺寸及/或系統平台之不同的應用程式無關。

從屬裝置為周邊單元(也就是無動力單元)，對至少一特定應用程式(例如手機應用程式)提供一或多個周邊功能，且從屬裝置本身不具任何或重要的處理能力。從屬裝置相較於主裝置的處理能力可具有受限的處理能力或協助的處理能力，例如受限的繪圖驅動處理能力、人機介面裝置等，或其他針對從屬裝置有關的控制功能與周邊元件。不同的從屬裝置可設計與設置成適當的周邊元件組(例如顯示器、麥克風、喇叭、天線等)，當從屬裝置結合於主裝時，特定應用程式使周邊元件組作最佳化的運轉。對於某些應用程式來說，在實體單元中提供的高度實體整合元件最佳化了外觀尺寸，且能對特定的應用最佳化其效能特性，不同的從屬裝置可具有一些重複性(例如不同的附屬裝 可具有不同型式的喇叭、麥克風等)，並藉由特定需求的應用程式來最佳化。

舉例來說，若從屬裝置設計與設置有關手機應用來結合主裝置，從屬裝置可包含至少一針對手機的周邊元件(例如手機天線)，還可包含喇叭、麥克風、與其他周邊元件。這些周邊元件可連結且最佳化手機功能與更特定的手機應用。主裝置可安裝強大的處理器，當主裝置耦合手機時，主裝置運行安裝於其內的各種軟體應用程式。並在另一從屬裝置(例如用來增強繪圖與音效的平板裝置、增強無線接收的平板裝置等)的環境下，主裝置能持續運行這些應用程式而不需安裝重複的應用程式於從屬裝置中。

在一實施方式中，主裝置大致容納於至少一耦合於其上的從屬裝置中，或主裝置的外部輪廓大致齊平於至少一從屬裝置的外部輪廓。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

同時參閱第1A圖至第1C圖與第2A圖至第2B圖。本發明一實施方式的模組系統10包含主裝置12。主裝置12相容於至少二從屬裝置22、32，在組合完成後可分別得到 具不同外觀尺寸與系統平台之單獨功能的電子裝置20、30。舉例來說，主裝置12為基座單元13，能用來連接具較小顯示模組23的第一從屬裝置22，使主裝置12與第一從屬裝置22形成第一功能的電子裝置20。其中，電子裝置20為手機裝置21的形態。此外，主裝置12亦可連接具較大顯示模組33的第二從屬裝置32，使主裝置12與第二從屬裝置32形成第二功能的電子裝置30。其中，電子裝置30為平板電腦裝置31的形態(例如電子書)。上述的例子僅為示例，不以限制本發明。在本實施方式中，主裝置不包含提供動態圖像資料與資訊給使用者的動態圖像顯示裝置(即二維液晶顯示面板模組)。對於特定受限的功能，主裝置可包含多個受限功能的狀態指示燈(例如開/關的燈號)。

在本實施方式中，手機裝置21為第一電子裝置20，此型態的第一電子裝置20具有基座單元13與滑動顯示模組23，也就是一般指消費者所稱的滑蓋手機裝置21。小型的顯示模組23可拆卸地耦合/連接於基座單元13，而成為手機裝置21。在本實施方式中，基座單元13為主裝置12，且顯示模組23為第一從屬裝置22。平板電腦裝置31為第二電子裝置30，此型態的第二電子裝置30具有幾乎與整個平板電腦裝置31同外觀尺寸的大型顯示模組33。相同的基座單元13可插入/耦合於與其匹配的大型顯示模組33中的插槽，而得到平板電腦裝置31。根據以上敘述，與平板電腦裝置31相較，主裝置12(即基座單元13)可兼用於較小外觀尺寸與不同系統平台的手機裝置21。

基座單元13包含主要的系統處理器(例如中央處理單元)、作業系統、基本輸入/輸出系統(BIOS，其可為中央處理單元的一部分)、一或多個控制器(例如顯示控制器、輸入/輸出控制器等)、資料儲存元件(例如快閃記憶體、固態硬碟等)、相關的類比與數位電路、電源組、後置相機77(見第2A圖，例如8百萬畫素的CCD相機)等。在本實施方式中，基座單元13還可包含鍵盤15，及與手機功能相關的元件。第3A圖繪示本發明一實施方式之滑蓋式手機裝置21的圖像。基座單元13還可包含內置無線天線(例如蜂巢式天線)。具體而言，內置無線天線14位於基座單元13的最底邊。參閱第3B圖，平板電腦裝置31還可包含天線34。當基座單元13耦合顯示模組33時，根據運作的平板模式或手機模式，開關75(例如機械式開關、電子感應器等)供基座單元13選擇無線接收連結器16。其中無線接收連結器16位於基座單元13上的天線14與顯示模組33中的天線34之間。開關75可於手機模式與平板模式之間決定切換其他的功能。以下將敘述這方面更多的細節。

本領域的技術人員瞭解作業系統包含驅動電子裝置(例如手機、筆記型電腦等)的主控制程式。對於驅動特定電子裝置的所有應用程式，作業系統設定標準。應用程式溝通於作業系統，例如人機介面與檔案管理操作。一般而言，作業系統呈現包含人機介面管理、工作管理、任務管理、資料管理、裝置管理、其他任務間的管理功能。另一方面，本領域的技術人員瞭解基本輸入輸出系統(BIOS)包含電子裝置中受限的基本例行程序組。基本輸入輸出系統 儲存於晶片，且提供電子裝置中的作業系統與硬體間的介面。基本輸入輸出系統支援周邊功能與基本內部服務，例如即時時鐘(時間與日期)。在啟動(開機)電子裝置時，基本輸入輸出系統藉由其本身對驅動與其他配置設定的小記憶庫測試該系統與準備電子裝置。之後，基本輸入輸出系統載入作業系統並將控制權給作業系統。

較小的手機顯示模組23包含顯示面板25(可為具有軟式觸摸按鍵的觸控面板)與其他輸入/輸出元件，例如喇叭(或使用者耳朵的接收器)、前置相機等，亦可包含全球定位系統(GPS)接收器/天線。

較大的平板顯示模組33包含觸控顯示面板35、較大的電池組、手機天線、無線網路與其他無線天線(可為天線34的一部分)與其他的輸入/輸出元件，例如喇叭、前置相機等。與基座單元13中內部天線14的位置相較，因平板顯示模組33提供較大的外觀尺寸，使天線34能位於較佳的接收位置。與手機裝置21的天線14相較，平板電腦裝置31的天線34能定位於接收較強的位置。

平板電腦裝置31與手機裝置21提供的應用與需求是不同的，上述的元件可具有明顯不同的規格(例如不同的特性、解析度、容量等)。舉例來說，前置相機與較大的顯示面板35之解析度可高於前置相機與較小的手機顯示面板25。較大平板電腦裝置31的內建電池組必須大於較小手機裝置21的電池組，因平板電腦裝置31中的較大顯示面板35會消耗較多的電力。

參閱第4圖，基座單元13具有本體17與外殼18。本 體17包含用來容納電池(未繪示於圖)的空腔19，且外殼18覆蓋本體17使電池設置於其內。第4圖繪示手機顯示模組23連接基座單元13的本體17。具體而言，手機顯示模組23具有耦合基座26，顯示面板25可滑動地耦合/連接於耦合基座26。顯示模組23的耦合基座26可拆卸地連接於基座單元13的本體17。第5圖繪示移除本體17的上蓋41，並暴露鍵盤15的底面15’。如圖所示，空腔19定義於鍵盤15的底面15’。第5圖繪示本體17之耦合部42的底面。同時參閱第1A圖，耦合部42設置來容置顯示模組23的耦合基座26。

參閱第8A圖，基座單元13具有電性與資料接點43(可視為主電性介面)。接點43用以連接於手機顯示模組23之耦合基座26上的匹配接點27(見第6圖，可視為第一電性介面)。在第6圖與第8A圖的實施方式中，從基座單元13的複合接點43藉由複合接點27，來傳輸控制訊號，資料和電力給手機顯示模組23提供的元件(例如喇叭、顯示面板等)。同時參閱第7圖，軟性電路板28(FPC)電性連接顯示面板25的耦合基座26，且顯示面板25可滑動地耦合/連接於耦合基座26(耦合基座26可於顯示面板25相對滑動)。一旦手機顯示模組23可拆卸地連接於基座單元13(即顯示模組23的耦合基座26連接於基座單元13的耦合部42)，便可組成完整功能的電子裝置，可稱手機裝置21。

彈簧鎖機構44提供來穩固地容置手機顯示模組23於基座單元13中。外殼18提供彈簧鎖機構44(見第4圖)匹配的開口。第8A圖與第8B圖繪示彈簧鎖機構44的細部 配置。第8A圖繪示基座單元13的上視圖(鍵盤側)，及移開靠近鍵盤15的調整件蓋來繪示內部彈簧鎖機構44的元件。第8B圖繪示基座單元13的下視圖(鍵盤側的相反側)，及移開基座單元13之本體17的上蓋41來繪示內部彈簧鎖機構44的元件。每一簧鎖機構44包含調整片50。調整片50可由彈簧51加壓而水平地向內移動，此方向逆於彈簧偏壓。調整片50可樞轉地耦合於控制桿52。當調整片50向內移動逆於彈簧偏壓的方向時，控制桿52樞轉於位置53而推動抵靠彈簧環55的開關54，使開關54的頂端56水平收縮。開關54的頂端56設置有一有角的凸部表面58。當一表面推動凸部表面58時，凸部表面58可往外推動開關54的頂端56。

同時參閱第9圖，基於上述彈簧鎖機構44的設置，當手機顯示模組23藉由滑動耦合基座26進入基座單元13(見第1A圖)內的耦合部42而耦合於基座單元13時，耦合基座26一側的導軌59推動凸部表面58而加壓於朝外的開關54的頂端56，直到頂端56結合於沿導軌59(見第9圖)設置的指示凹口57，且頂端56靜止於彈簧環55加壓的凹口57中才停止。因此在此模式中，手機顯示模組23穩固地連接於基座單元13，亦可參閱第4圖。

為了從基座單元13釋放手機顯示模組23，在耦合基座26的一側上，調整片50往內移動，堆動開關54往外移動而收縮頂端56脫離導軌59中的凹口57。之後，手機顯示模組23便能滑出基座單元13(見第1A圖)。

基座單元13設置來識別(例如藉由第3C圖的開關75) 手機顯示模組23已連接於其上，且識別基座單元13將在一模式中運作。此模式對於特定的從屬裝置(即針對手機裝置21調整作業系統、功能與元件)來作設計。使用者能往外滑動顯示面板25來暴露鍵盤15(見第1B圖)，或往內滑動顯示面板25來覆蓋鍵盤15(見第1C圖)。

參閱第10圖，為了對平板電腦裝置31使用基座單元13，手機顯示模組23從基座單元13拆卸，且基座單元13插入平板顯示模組33背部提供的空腔36，以組成另一系統平台與外觀尺寸之完整功能的電子裝置，可稱平板電腦裝置31。基座單元13設置來識別平板顯示模組33已連接於其上，且識別基座單元13將在一模式中運作。此模式對於特定的從屬裝置(即針對平板電腦裝置31調整作業系統、功能與元件)來作設計。彈簧鎖機構37提供來穩固地容置手基座單元13於平板顯示模組33。(彈簧鎖機構37能以類似習知電池固定於筆記型電腦的方式來設置與操作)。在本實施方式中，主裝置/基座單元13的外部輪廓大致齊平於平板顯示模組33的外部輪廓。藉由可運作地耦合與對接，主裝置/基座單元13可視為大致容納於平板顯示模組33中。

平板顯示模組33也具有電性與資料接點38(可視為第二電性介面)。接點38用以連接於基座單元13上的匹配接點27，接點38包含內建於平板顯示模組33中的天線34(即基座單元13的外部天線)接點。接點38可由台座39支持，其中台座39類似手機顯示模組23的耦合基座26(見第4圖、第6圖與第7圖)。平板顯示模組33上的接點38組可 相同或不同於手機顯示模組23的接點。對於類似或不同的功能，部分接點38可與手機顯示模組23共用。當基座單元13與平板顯示模組33提供介面內的射頻外部連接器，基座單元13可切換使用內建在平板顯示模組33中的外部天線34。由於基座單元13的內部天線14會受平板顯示模組33中的其他元件(例如液晶模組與驅動電子元件)影響，因此使用外部天線34較佳。在另一實施方式中，手機顯示模組23具有內部天線，且基座單元13不具內部天線。依據操作的模式，基座單元13可切換運作手機顯示模組23或平板顯示模組33中的天線。

根據以上敘述，對不同的從屬裝置22(手機顯示模組23)與從屬裝置32(平板顯示模組33)來說，主裝置12(基座單元13)提供兼容性與可交換性來形成不同系統平台及/或外觀尺寸的電子裝置20(手機裝置21)與電子裝置30(平板電腦裝置31)，且電子裝置20、30具有匹配的實體與電性對接/耦合介面。

在上述實施方式中，從屬裝置22、32可為具受限元件與功能的無動力單元，但具有不同的輸入/輸出規格(例如繪圖解析度、聲音等)。主裝置12(基座單元13)可安裝有強大的處理器，當主裝置12可運作地與從屬裝置耦合/對接時，處理器運行各種的軟體應用程式。主裝置12的系統軟體(即作業系統)設置來切換手機顯示模組與平板顯示模組間元件的控制(例如觸控介面、顯示面板、喇叭、麥克風等)。舉例來說，當具有較小手機顯示模組23的主裝置12可運作地耦合/對接於手機顯示模組23時，主裝置12會於手機 裝置21的環境下運行某些應用程式。當主裝置12可運作地耦合/對接於平板電腦裝置31時，主裝置12可於平板電腦裝置31的環境下繼續運行相同或其他的應用程式來增強繪圖與聲音、無線接收等能力，不需於平板電腦裝置31中安裝重複的應用程式。舉例來說，當耦合/對接的主裝置12可運作地於平板模式時，主裝置12設置來控制連接的顯示模組33顯示較佳解析度的較大圖標，且切換使用具較佳接收能力之平板顯示模組33的天線34。但在手機模式中，基座單元的內部天線14是使用的。

在本發一實施方式中，主裝置12設置來允許從屬裝置22、32的以熱插拔的方式作切換控制，不需關閉主裝置12及/或從屬裝置22、32的電源。

在本發另一態樣中，增強充電與電源管理的方法提供來最佳化對被連接的主裝置12及/或從屬裝置32(例如具有電源組的平板顯示模組33)的電源管理。基於主裝置與從屬裝置的電量使用與電池充電電量，此方法可以為使用者編程的，而動態地於主裝置與從屬裝置間分配。根據此發明，相反於常見的USB介面提供電力給從屬裝置，也就是主裝置(例如部分作業軟體)設置來提供電力給從屬裝置。根據本發明(例如平板電腦裝置)的從屬裝置依照充電狀態提供電力給主裝置。

此外，基於容量與可用性的電源管理例子為：假設主裝置電池電量為「X」且從屬裝置電池電量為「Y」，當X、Y<80%時，會先充電X至80%，然後充電Y至80%，之後再同時緩慢充電。當X>80%且Y<80%時，充電電流分開緩 慢充電X且快速充電Y。當X、Y>80%時，會同時緩慢充電。相似的電源管理方法揭露於美國專利申請號13/186,397，可應用於本發明。

第11圖繪示根據本發明一實施方式之基座單元13的元件的方塊圖。第11圖實施了上述的各種功能、元件與結構。基座單元13包含記憶體102、記憶體控制器122、一或多個處理單元120(CPU)、周邊介面118、射頻電路108、聲音電路110、喇叭111、麥克風113、相機114、鍵盤112、輸入/輸出子系統106、其他輸入或控制裝置116與外部連接埠124。其中，記憶體102例如一或多個電腦可讀儲存媒介，如高速隨機存取記憶體與非易失性記憶體。記憶體控制器122藉由其他元件控制記憶體102。處理單元120運行或執行各種軟體程式及/或儲存於記憶體102中的指令。當基座單元13連接於從屬裝置(例如顯示模組23或33)與程序資料時，便可表現各種功能。周邊介面118耦合基座單元13之輸入輸出周邊設備，且從屬裝置連接基座單元13的處理單元120與記憶體102。射頻電路108包含天線/收音機，用以接收與傳送電磁訊號，與連接通信網路(例如GSM及/或WiFi網路)與其他經由已知無線通信規格之電磁訊號的通信裝置。控制裝置116例如實體按鍵(如按壓鍵、搖桿鍵等)、撥號盤、滑動開關、點擊輪等。外部連接埠124用來連接從屬裝置上的匹配連接埠324(例如通用序列匯流排(USB)、耦合/對接從屬裝置連接埠、電源充電埠等)。外部連接埠124可以用複合接點資料/電性介面的型式來實施。複合接點資料/電性介面具有如上所述的接點43組(見 第8A圖)。這些元件可傳輸一或多個通信匯流排或訊號線103。在其他實施方式中，周邊介面118、處理單元120與記憶體控制器122可實施於單一晶片上，例如晶片104。在其他實施方式中，上述元件亦可實施於多個分開的晶片上。

當基座單元13可運作地耦合於從屬裝置時，輸入/輸出子系統106可運作地控制基座單元13上的輸入/輸出周邊設備(例如鍵盤112、其它輸入或控制裝置116)及從屬裝置上的輸入/輸出周邊設備(例如手機顯示模組23上的觸控螢幕顯示面板25及其他輸入/輸出裝置，或平板顯示模組33上的觸控螢幕顯示面板35)至周邊介面118。輸入/輸出子系統106可包含顯示控制器156及關於其他輸入或控制裝置的一或多個輸入控制器160。舉例來說，手機顯示模組23上之觸控感應的觸控螢幕顯示面板25提供輸入介面(例如虛擬或軟式觸摸按鍵、軟式觸摸鍵盤)與手機裝置21與使用者之間的輸出介面(例如對使用者顯示可視的輸出)。可視的輸出可包含圖像、文字、圖標、影片與任何上述的組合。觸控螢幕顯示面板25可使用液晶顯示技術、發光二極體或發光聚合物顯示器技術。平板顯示模組33上的觸控螢幕顯示面板35亦可具有相同的應用。

基座單元13還包含電源系統162用以對各種元件供電。電源系統162可包含上述的電源管理系統、再充電系統、一或多個電源(例如電池、連接的外部充電器與連接的外部連接埠124從從屬裝置接收充電的電力，從屬裝置例如具有較大電池的平板電腦裝置31)、電源不足偵測電路、 功率轉換器或反向器、電源狀態指示器(例如發光二極體)及其他與手提裝置電源之發電、管理與分配有關的元件。

儲存於記憶體102中的軟體元件包含作業系統126、各種模組128與方便於各種硬體與軟體元件間傳輸的元件。其中作業系統126例如Android、WINDOWS或嵌入的作業系統。模組128具有軟體元件及/或用來控制與管理一般系統任務的驅動軟體。記憶體102例如可儲存通訊模組、接觸/移動模組與繪圖模組。通訊模組藉由一或多個外部連接埠124方便與其他裝置傳輸訊號，且通訊模組包含各種軟體元件來處理由射頻電路108及/或外部連接埠124接收的資料。接觸/移動模組用來偵測及/或讀取使用者觸控/移動輸入(例如在連接從屬裝置上的鍵盤112與觸控螢幕的使用者動態)。繪圖模組用來描繪與顯示圖像於連接從屬裝置上的顯示螢幕。此外，記憶體102可包含各種應用工具模組136、電話模組、電子郵件服務模組、即時信息模組、相機模組(例如後置相機)、音樂播放模組、瀏覽器模組、行事曆模組等。工具模組136例如聯絡模組(可稱通訊錄或聯絡清單)。相機模組用以拍照及/或錄影。

上述每一模組與應用程式對應於用來表示一或多個上述功能的指示組合。這些模組(即指示組合)不需以分開的軟體程式、程序或模組來實施，這些模組的子組合可在各種實施方式中結合或重新編排。舉例來說，影片播放模組可結合音樂播放模組於單一的模組中。在其他實施方式中，記憶體102可儲存上述模組與資料結構的子組合。此外，記憶體102可儲存上述未提及的其他模組與資料結構。

應瞭解繪示的基座單元13僅為一種主裝置的例子，主裝置可具有比圖式中更多或更少的元件，可結合兩個以上的元件，或可具有元件不同的設置或排列。第11圖繪式的各種元件可實施於硬體、軟體或硬體與軟體的組合，包含一或多個訊號程序及/或應用特定積體電路(ASICs)。

第12圖繪示根據本發明一實施方式之從屬裝置(例如手機顯示模組23或平板顯示模組33)的方塊圖。從屬裝置為無動力端，藉由基座單元13來控制，且使用儲存於基座單元13的應用程式。從屬裝置與基座單元13相較，具有相對簡單的被動元件組。從屬裝置包含外部連接埠324、聲音電路310、喇叭311、麥克風313、相機314(例如前置式)、觸控螢幕312、其他輸入或控制裝置316(實體按鍵(例如按壓鍵、搖桿鍵等)、撥號盤、滑動開關、點擊輪等)。其中，外部連接埠324用來連接基座單元13，例如通用序列匯流排(USB)、對接連接埠、電源充電連接埠等。連接埠324以具接點的複合接點對接介面的型式來實施(手機顯示模組的接點27與平板顯示模組的接點38)，用來直接耦合於上述的基座單元13上的資料/電性介面。對於從屬裝置來說，觸控螢幕312為顯示模組的一部分。部分的這些元件可相似於基座單元13的元件，為重複多餘的，但調整後可適用於應用程式與功能，由特定從屬裝置來表現(例如對較大的平板電腦裝置31來說，具有增強音效的喇叭)。這些元件可用外部連接埠324連接一或多個通訊匯流排或訊號線303。此外，當希望有增強的無線連接時，增強的天線308可用來連接通訊網路。

可見的輸出包含圖像、文字、圖標、影片與任何上述的組合。觸控螢幕312可使用液晶顯示技術、發光二極體或發光聚合物顯示器技術。當從屬裝置可運轉地耦合於基座單元13時(即基座單元13上的外部連接埠124與從屬裝置上的外部連接埠324直接或間接地藉由上述卡匣中之資料/電性連接器可運轉地耦合)，各種在從屬裝置上的輸入/輸出周邊設備由基座單元13中的輸入/輸出子系統106控制，例如觸控螢幕312與其他輸入/輸出控制裝置116。當基座單元13可運轉地耦合於從屬裝置時，周邊設備藉由基座單元13中的周邊介面118通過外部連接埠124、324來控制。周邊設備例如聲音電路310、喇叭311、麥克風313與相機314。

在另一實施方式中，附屬控制器(未繪示)可由從屬裝置提供，附屬控制器的運作由基座單元13中的控制器122及/或處理單元120及/或輸入/輸出子系統106控制。附屬控制器根據基座單元13接收的控制訊號控制從屬裝置中的各種周邊設備及/或輸入/輸出裝置。

基座單元13還包含電源系統362來對各種元件供電。電源系統362包含再充電系統、一或多個電源(例如電池、連接的外部充電器)、電源不足偵測電路、功率轉換器或反向器、電源狀態指示器(例如發光二極體)及其他與平板電腦裝置電源之發電與分配有關的元件。電源系統362可運轉地耦合於基座單元13中的電源系統162，且可藉由外部連接埠124、324供應充電電量至基座單元13。電源系統362可依靠基座單元13中之電源系統162的電源管理系 統，或本身具有電源管理系統。電源系統362具有的電源管理系統匹配及/或等同於基座單元13中之電源管理系統。

應瞭解於第11圖繪示的從屬裝置僅為一種從屬裝置的例子，從屬裝置可具有比圖式中更多或更少的元件，可結合兩個以上的元件，或可具有元件的不同設置或排列。

在第1圖繪示的基座單元13可運作地耦合滑蓋式手機顯示模組。雖圖未繪示，基座單元13亦可藉由不同實體耦合的設置可運作地耦合固定式的手機顯示模組，使手機顯示模組可拆卸地連接基座單元13於大致平面的顯示模組背部。

在第2圖與第10圖繪示的基座單元13藉由對接基座單元13可運作地耦合平板顯示模組33於靠近平板電腦裝置31背部的邊緣。雖圖未繪示，基座單元13可大致對接於平板電腦裝置31背部的中心。當從屬裝置對接於平板電腦裝置31時，便可提供均勻的重量分佈。

除了手機裝置21與平板電腦裝置31或除了手機裝置21與平板電腦裝置31之外，基座單元13可藉由實體連接埠或介面及資料/電性連接埠或介面可運作地耦合或對接於其他形式的從屬裝置(例如筆記型電腦基座裝置)，來組成不同外觀尺寸及/或系統平台之不同功能的電子裝置，而達到增強的功能性或不同功能性的目的。除了繪示的手機裝置21與平板電腦裝置31，其他從屬裝置可設計與設置連接適當的周邊元件組(例如顯示器、麥克風、喇叭、天線等)。當從屬裝置連接主裝置時，周邊元件組為特定應用的最佳化設計。對於某些應用，在實體單元中提供的高度實 體整合元件最佳化了外觀尺寸，且能對特定的應用最佳化其效能特性，主裝置與從屬裝置可具多餘的重複性(例如主裝置與從屬裝置可具有不同形式的顯示器、麥克風、喇叭等，且顯示器、麥克風、喇叭對於主裝置與從屬裝置各自的應用為最佳化設計)。主裝置可與從屬裝置一同運作，且組成各種具不同或相似外觀尺寸及/或系統平台的電子裝置，例如筆記型電腦裝置、投影機、及例如數位相框裝置、電子紙裝置、遊戲機、車用電子裝置、整合式辦公設備等裝置。模組系統10減少系統中各裝置之元件的重複性，且當主裝置藉由結合不同的從屬裝置而變換成不同外觀尺寸及/或不同系統平台，還可增進操作性與最佳化及/或增強的功能性與元件。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧模組系統

12‧‧‧主裝置

13‧‧‧基座單元

14‧‧‧天線

15‧‧‧鍵盤

15’‧‧‧底面

16‧‧‧無線接收連結器

17‧‧‧本體

18‧‧‧外殼

19‧‧‧空腔

20‧‧‧電子裝置

21‧‧‧手機裝置

22‧‧‧從屬裝置

23‧‧‧顯示模組

25‧‧‧顯示面板

26‧‧‧耦合基座

27‧‧‧接點

28‧‧‧軟性電路板

30‧‧‧電子裝置

31‧‧‧平板電腦裝置

32‧‧‧從屬裝置

33‧‧‧顯示模組

34‧‧‧天線

35‧‧‧顯示面板

36‧‧‧空腔

37‧‧‧彈簧鎖機構

38‧‧‧接點

39‧‧‧台座

41‧‧‧上蓋

42‧‧‧耦合部

43‧‧‧接點

44‧‧‧彈簧鎖機構

50‧‧‧調整片

51‧‧‧彈簧

52‧‧‧控制桿

53‧‧‧位置

54‧‧‧開關

55‧‧‧彈簧環

56‧‧‧頂端

57‧‧‧凹口

58‧‧‧凸部表面

59‧‧‧導軌

75‧‧‧開關

77‧‧‧後置相機

102‧‧‧記憶體

103‧‧‧訊號線

104‧‧‧晶片

106‧‧‧輸入/輸出子系統

108‧‧‧射頻電路

110‧‧‧聲音電路

111‧‧‧喇叭

112‧‧‧鍵盤

113‧‧‧麥克風

114‧‧‧相機

116‧‧‧控制裝置

118‧‧‧周邊介面

120‧‧‧處理單元

122‧‧‧控制器

124‧‧‧連接埠

126‧‧‧作業系統

128‧‧‧模組

136‧‧‧工具模組

156‧‧‧顯示控制器

160‧‧‧輸入控制器

162‧‧‧電源系統

303‧‧‧訊號線

308‧‧‧天線

310‧‧‧聲音電路

311‧‧‧喇叭

312‧‧‧觸控螢幕

313‧‧‧麥克風

314‧‧‧相機

316‧‧‧控制裝置

324‧‧‧連接埠

362‧‧‧電源系統

第1A圖繪示根據本發明一實施方式之主裝置與從屬裝置未耦合的狀態。

第1B圖繪示主裝置與從屬裝置耦合的狀態。

第1C圖繪示具有螢幕的從屬裝置於主裝置的鍵盤滑動。

第2A圖繪示根據本發明一實施方式之主裝置耦合於不同從屬裝置的後視圖。

第2B圖繪示根據本發明一實施方式之主裝置耦合於不同從屬裝置的前視圖。

第3A圖繪示根據本發明一實施方式之手機裝置的圖像。

第3B圖繪示根據本發明一實施方式之平板裝置的示意圖。

第3C圖繪示根據本發明一實施方式之天線開關的示意圖。

第4圖繪示根據本發明一實施方式之基座單元可運作地耦合於手機顯示模組的後視圖。

第5圖繪示根據本發明一實施方式之基座單元的後視圖。

第6圖繪示根據本發明一實施方式之手機顯示模組的後視圖。

第7圖繪示根據本發明一實施方式之手機顯示模組的側視圖。

第8A圖繪示根據本發明一實施方式之在基座單元上的彈簧鎖機構隨調整件移開的上視圖。

第8B圖繪示根據本發明一實施方式之在基座單元上的彈簧鎖機構隨蓋板移開的後視圖。

第9圖繪示手機顯示模組的放大後視圖。

第10圖繪示根據本發明一實施方式之基座單元耦合於平板裝置的示意圖。

第11圖繪示根據本發明一實施方式之主裝置的方塊 圖。

第12圖繪示根據本發明一實施方式之從屬裝置的方塊圖。

10‧‧‧模組系統

12‧‧‧主裝置

13‧‧‧基座單元

15‧‧‧鍵盤

20‧‧‧電子裝置

21‧‧‧手機裝置

22‧‧‧從屬裝置

23‧‧‧顯示模組

25‧‧‧顯示面板

26‧‧‧耦合基座

27‧‧‧接點

42‧‧‧耦合部

Claims (17)

1. 一種模組系統，包含：一第一從屬裝置，具有一第一外觀尺寸及/或系統平台；一第二從屬裝置，具有一第二外觀尺寸及/或系統平台；以及一主裝置，包含一第一天線、具有一系統處理器與一作業系統的一控制系統，其中該主裝置可運作地耦合於該第一從屬裝置或該第二從屬裝置，使該主裝置形成一第一電子裝置或一第二電子裝置，該主裝置可拆卸地結合於該第一從屬裝置與該第二從屬裝置，且該主裝置未結合該第一或該第二從屬裝置時，該主裝置無法藉由本身的元件組獨立運作，且其中當該主裝置可運作地耦合於該第一從屬裝置或該第二從屬裝置時，該第一或該第二電子裝置的運作至少部分由該主裝置的該系統處理器來控制；該第二從屬裝置包含一第二天線，當該主裝置可運作地耦合該第二從屬裝置時，該主裝置切換該第一天線至該第二天線運作。
2. 如請求項1所述之模組系統，其中該主裝置更包含一主電性介面，該第一從屬裝置包含一第一電性介面，該第二從屬裝置包含一第二電性介面，當該主裝置可運作地耦合於該第一與該第二電子裝置時，該主電性介面分別連接於該第一與第二電性介面。
3. 如請求項2所述之模組系統，其中該主裝置更包含一第一電源，該第一電源提供電力來運作至少該第一電子裝置。
4. 如請求項3所述之模組系統，其中該第二從屬裝置更包含一第二電源，該第二電源提供電力來運作該第二電子裝置。
5. 如請求項1所述之模組系統，其中該主裝置更包含一記憶體，該記憶體儲存該作業系統、應用程式與資料，當該主裝置可運作地耦合於該第一與該第二從屬裝置時，該作業系統、應用程式與資料被該第一與該第二電子裝置依賴。
6. 如請求項1所述之模組系統，其中該第一與該第二電子裝置的運作由該主裝置的該作業系統來控制。
7. 如請求項6所述之模組系統，其中該主裝置內的該作業系統對該第一與該第二電子裝置提供的功能性分別多於該第一與該第二從屬裝置提供的特定運作的例行程序。
8. 如請求項1所述之模組系統，其中該第一與該第二電子裝置分別由該主裝置內的該系統處理器大致單獨地控制。
9. 如請求項8所述之模組系統，其中該主裝置內的該系統處理器提供高於該第一與該第二從屬裝置內之處理器的處理速度。
10. 如請求項8所述之模組系統，其中該系統處理器包含一中央處理單元，該中央處理單元提供高於該第一與該第二從屬裝置內之處理器的處理速度，且高於該第一與該第二從屬裝置內包含的中央處理單元。
11. 如請求項1所述之模組系統，其中該主裝置大致容納於至少一可運作地耦合於其上的該第一與該第二從屬裝置中。
12. 如請求項1所述之模組系統，其中該主裝置的外部輪廓大致齊平於至少一可運作地耦合於其上的該第一與該第二從屬裝置的外部輪廓。
13. 如請求項1所述之模組系統，其中該主裝置的控制系統設置來決定該第一與該第二從屬裝置之間的耦合狀態，且依該第一從屬裝置對該主裝置的耦合確認，該主裝置自動地切換對該第一從屬裝置之運作的控制，且依該第二從屬裝置對該主裝置耦合確認，該主裝置自動地切換對該第二從屬裝置之運作的控制。
14. 如請求項1所述之模組系統，其中該第一與該第二從屬裝置分別包含一第一與一第二影像顯示器。
15. 如請求項14所述之模組系統，其中該控制系統切換來控制該第一與該第二影像顯示器基於該第一與該第二影像顯示器關聯的複數個影像特徵，且該些影像特徵依據該主裝置對該第一與該第二從屬裝置運作耦合狀態的確認。
16. 如請求項15所述之模組系統，其中該第一從屬裝置為一手機顯示模組，且該第二從屬裝置為一平板顯示模組。
17. 如請求項1所述之模組系統，更包含：一無線接收連結器，位於該第一天線與該第二天線之間；以及一開關，位於該主裝置上，且該開關電性連接該第一天線、該第二天線與該無線接收連結器，當該主裝置耦合該第二從屬裝置時，該開關根據運作的模式選擇該無線接收連結器。