TWI751693B - 折疊式電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種折疊式電子裝置，包括第一機體、第二機體、轉軸、感測模組以及連接件。轉軸連接在第一機體與第二機體之間。感測模組樞設於第二機體以相對於第二機體旋轉開闔。。連接件連接在轉軸與感測模組之間。第一機體藉由轉軸而相對於第二機體旋轉開闔。在閉闔過程，轉軸帶動連接件驅動感測模組閉闔於第二機體並收納於容置空間。在展開過程，轉軸帶動連接件而驅動感測模組相對於第二機體旋轉展開以使感測模組的至少局部移出容置空間。

Description

折疊式電子裝置

本發明是有關於一種折疊式電子裝置。

為了便於使用者攜帶，產生了現有多種折疊式電子裝置以提供使用者足夠的功能性與攜帶性。以筆記型電腦為例，其便是在提供所需功能的前提下而進一步地提高攜帶性，因此能用以取代桌上型電腦。正由於體積小、重量輕的筆記型電腦具有輕巧且攜帶方便的特點，因此筆記型電腦在商業活動之中扮演著隨時隨地皆可查詢、輸入及處理資料的重要工具，再加上行動上網查詢遠端資料的優勢，使得筆記型電腦儼然成為商業活動之中不可或缺的一項重要隨身利器。

然而，在現有技術中，若筆記型電腦只有透過已知的觸控螢幕與觸控板搭配原有的鍵盤與滑鼠而作為供觸控功能，仍無法滿足使用者或應用程式的操作需求。因此，如何使筆記型電腦提供更多元的操作功能，以提高對使用者的便利性與操作性，即為目前所屬領域的重要課題之一。

本發明提供一種折疊式電子裝置，其將感測模組經由連接件而與轉軸連動，以對應機體的開闔狀態提供較佳的感測空間。

本發明的折疊式電子裝置，包括第一機體、第二機體、轉軸、感測模組以及連接件。轉軸連接在第一機體與第二機體之間，第一機體與第二機體藉由轉軸而彼此相對旋轉開闔。感測模組樞設於第二機體以相對於第二機體旋轉開闔。連接件連接在轉軸與感測模組之間。在第一機體藉由轉軸而閉闔於第二機體的過程中，轉軸帶動連接件而驅動感測模組旋轉閉闔於第二機體，感測模組收納於第二機體的容置空間。在第一機體藉由轉軸而相對於第二機體展開的過程中，轉軸帶動連接件而驅動感測模組相對於第二機體旋轉展開，感測模組的至少部分移出容置空間。

在本發明的一實施例中，感測模組包括蓋體以及設置於蓋體的感測器，連接件連接在轉軸與蓋體之間，轉軸轉動而藉由連接件帶動蓋體相對於第二機體閉闔或展開。

在本發明的一實施例中，上述的蓋體包括彼此樞接的第一部件與第二部件，第一部件樞接於第二機體，連接件的一端連接第一部件與第二部件的其中之一，感測器設置於第一部件。

在本發明的一實施例中，上述第一部件與第二機體的樞接軸向、第一部件與第二部件的樞接軸向與轉軸的旋轉軸向彼此平行。

在本發明的一實施例中，上述的第二部件遠離第一部件的一側滑設於第二機體的承載部。當蓋體相對於第二機體旋轉而展開時，感測器隨第一部件抬升直至呈傾斜地立於第二機體且背對第一機體，第二部件遠離第一部件的該側移向第一部件。

在本發明的一實施例中，上述的第二部件遠離第一部件的一側可移動地耦接於第二機體的承載部。當蓋體相對於第二機體旋轉而閉闔時，感測器隨第一部件降下直至平躺於第二機體內且面對第一機體，第二部件遠離第一部件的該側移離第一部件，且第二部件遮蔽承載部。

在本發明的一實施例中，還包括至少一彈性件，抵接於第一部件與第二部件的至少其中之一以及第二機體之間。彈性件恆驅動蓋體相對於第二機體展開。

在本發明的一實施例中，上述的第一機體相對於第二機體的旋轉方向與第一部件相對於第二機體的旋轉方向相反，而與第二部件相對於第二機體的旋轉方向一致。

在本發明的一實施例中，上述的第二機體具有多個開口，蓋體相對於第二機體旋轉開闔以暴露或遮蔽開口，連接件穿過開口的其中之一。

在本發明的一實施例中，還包括彈性件，抵接在第二機體與感測模組之間，彈性件恆驅動感測模組相對於第二機體展開，而連接件包括繫繩，連接在轉軸與感測模組之間，在第一機體藉由轉軸而閉闔於第二機體的過程中，轉軸拉緊繫繩而驅動感測模組旋轉閉闔於第二機體並變形彈性件，在第一機體藉由轉軸而相對於第二機體展開的過程中，轉軸放鬆繫繩而使彈性件驅動感測模組相對於第二機體旋轉展開。

在本發明的一實施例中，上述的轉軸包括軸體與位於軸體末端的多個繫孔，繫孔環繞轉軸的旋轉軸向而配置，連接件的一端連接這些繫孔的其中之一。

在本發明的一實施例中，還包括限位件，設置於第二機體，連接件可移動地通過限位件的導引結構。

在本發明的一實施例中，上述的導引結構為圓滑通道。

在本發明的一實施例中，上述的感測模組包括手勢感測器。

基於上述，折疊式電子裝置具有第一機體、第二機體與轉軸，其中第一機體與第二機體藉由轉軸而能相對旋轉開闔。再者，在第二機體的表面設置活動的感測模組蓋體，並以繫繩連接於蓋體與轉軸。據此，當第一機體藉由轉軸而相對於第二機體旋轉且閉闔時，轉軸通過連動繫繩而驅使感測模組閉闔於第二機體，且感測模組被收納於第二機體的容置空間。相對地，當第一機體藉由轉軸而相對於第二機體展開時，轉軸通過帶動連接件而得以解除對感測模組的拘束力，故而感測模組的至少部分得以移出第二機體的容置空間，以在折疊式電子裝置的機體之間形成感測空間。

換句話說，折疊式電子裝置藉由上述機構而使感測模組能順利地配置在第二機體並與第一、第二機體的旋轉開闔動作產生連動關係，以讓使用者能在機體展開時順利地藉由感測模組操作折疊式電子裝置，據以提供使用者多元的手段以操控折疊式電子裝置。

圖1是依據本發明一實施例的折疊式電子裝置。圖2A是圖1的折疊式電子裝置的不同構件的爆炸圖。圖2B是圖2A的蓋體的局部於另一視角的示意圖。請同時參考圖1、圖2A與圖2B，在本實施例中，折疊式電子裝置100，在此以筆記型電腦為例，其包括第一機體110、第二機體120、轉軸130、蓋體140、至少一彈性件170（在此以多個彈性件170為例）、連接件（例如是繫繩150）以及感測器160，其中蓋體140與感測器160構成本實施例具有可活動特性的感測模組。轉軸130連接在第一機體110與第二機體120之間，以讓第一機體110與第二機體120能藉由轉軸130而彼此相對旋轉開闔。再者，本實施例的蓋體140是樞設於第二機體120以相對於第二機體120旋轉開闔。彈性件170抵接在第二機體120與蓋體140之間，且彈性件170恆驅動蓋體140相對於第二機體120展開。繫繩150連接在轉軸130與蓋體140之間。感測器160設置於蓋體140。

據此，在第一機體110藉由轉軸130而閉闔於第二機體120的過程中，轉軸130帶動連接件（繫繩150）而驅動感測模組旋轉閉闔於第二機體120，且感測模組被收納於第二機體120的容置空間124（標示於圖2A），而在第一機體110藉由轉軸130而相對於第二機體120展開的過程中，轉軸130帶動連接件（繫繩150）而驅動感測模組相對於第二機體120旋轉展開，且感測模組的至少部分移出容置空間124。進一步地說，在閉闔過程中，本實施例的轉軸130會拉緊繫繩150而驅動蓋體140旋轉閉闔於第二機體120並變形彈性件170，以讓感測器160隨蓋體140平躺於第二機體120內的容置空間124。相對地，在第一機體110藉由轉軸130而相對於第二機體120展開的過程中，轉軸130會放鬆繫繩150而使彈性件170所蓄積的彈力驅動蓋體140相對於第二機體120旋轉展開，以讓感測器160隨蓋體140而移出容置空間124並立於第二機體120上，後續會逐一進行相關構件的說明。發明之一實施例的彈性件包括但不限於彈簧、扭簧、彈片、或其他類似元件或上述元件的組合。

請再參考圖2A與圖2B，在本實施例中，第二機體120包括上部件121與下部件123，蓋體140包括彼此樞接的第一部件141與第二部件142，第一部件141以其樞接部141c通過樞接件141e而樞接於第二機體120的上部件121，感測器160設置於第一部件141的內部，而感測器160的感測面S2從第一部件141暴露出來。第二部件142包括彼此相對的樞接部142b與滑移側142a，樞接部142b通過樞接件142c而樞接至第一部件141的樞接部141d，滑移側142a滑設於第二機體120的上部件121的承載部121c上，使滑移側142a可在承載部121c的表面滑動。彈性件170座落於上部件121的承載孔121a（其為盲孔）且各抵接於第一部件141與第二部件142的至少其中之一。在本發明未繪示的另一實施例中，滑移側142a的末端可具有凸點，用以耦接或滑設於承載部121c的滑槽，使滑移側142a可在承載部121c的表面順著滑槽延伸方向滑動。

如圖2A所示，第二機體120的上部件121還具有多個開口121b，其連通第二機體120的內部空間與外部環境，繫繩150的一端連接至轉軸130後，其另一端便會穿過開口121b而連接至蓋體140的第一部件141，如圖2B所示，第一部件141還具有位於其相對兩端的固定件141a與其上的繫孔141b，前述繫繩150穿出開口121b後即會綁定於繫孔141b。此外，上部件121的這些開口121b除了供繫繩150穿過外，也能提供第二機體120內的發熱元件（例如筆記型電腦的中央處理器或顯示晶片）散熱之用，也就是讓蓋體140在相對於第二機體120旋轉開闔以暴露或遮蔽這些開口121b，據以在折疊式電子裝置100展開狀態時能增進其散熱效率。在此並未限制繫繩150與蓋體140的連接關係，在另一未繪示的實施例中，也可改於第二部件142設置繫孔，以讓繫繩150也可綁定於蓋體140的第二部件142。

圖2C是圖2A的折疊式電子裝置的不同構件的局部放大圖，其中圖2C相當於圖2A的折疊式電子裝置移除上部件121而保留下部件123的狀態。圖2D是圖2C的部分構件的爆炸圖。請同時參考圖2A、圖2C與圖2D，在本實施例中，轉軸130包括外蓋133，設置於外蓋133的軸體131、132，固定於第二機體120的軸體135以及連接在軸體132與軸體135之間的扭力件134，其中軸體131、132與外蓋133隨著第一機體110而相對於第二機體120及軸體135進行同步轉動，並藉由扭力件134在轉動過程產生的摩擦力作為轉軸130得以旋轉的扭力，並用以支撐第一機體110而使其能相對於第二機體120旋轉展開並停留於任意展開角度。再者，軸體131遠離軸體132的末端具有多個繫孔131a，這些繫孔131a實質上環繞轉軸130的旋轉軸向而配置，且繫繩150的一端綁定於其中一個繫孔131a。

此外，折疊式電子裝置100還包括限位件122，其設置於第二機體120的下部件123，繫繩150可移動地通過限位件122的導引結構122a，在本實施例，導引結構122a可為圓滑通道。在本發明另一實施例，導引結構122a可為其他形式，例如溝槽、圓柱等，在第一機體110相對於第二機體120旋轉展開時，導引結構122a具有支撐繫繩150並引導繫繩150平順滑動而避免磨損的功能。

圖3A與圖3B分別是折疊式電子裝置於不同狀態的局部剖視圖。請同時參考圖3A與圖3B，基於上述構件配置與相對關係，蓋體140能通過繫繩150而順利地與轉軸130產生同步運動。如圖3A所示，其是如圖1所示的展開狀態，而圖3B則代表第一機體110相對於第二機體120旋轉並閉闔於第二機體120上的狀態。

在從圖3A所示轉換至圖3B所示，即在第一機體110藉由轉軸130而相對於第二機體120旋轉閉闔的過程中，蓋體140相對於第二機體120旋轉而閉闔於第二機體120，感測器160會隨第一部件141降下直至平躺於第二機體120內且面對第一機體110，第二部件142遠離第一部件141的一側（即前述的滑移側142a）會移離第一部件141，且第二部件142遮蔽承載部121c，而如圖3B所示使蓋體140呈現攤平（或平躺）狀態，此時感測器160的感測面S2實質上與第二機體120的頂面S1（標示於圖1）一致。

反過來說，從圖3B所示轉換至圖3A所示，即在第一機體110藉由轉軸130而相對於第二機體120旋轉展開的過程中，蓋體140相對於第二機體120旋轉展開，感測器160會隨第一部件141抬升至呈傾斜地立於第二機體120且背對第一機體110，其中第二部件142遠離第一部件141的該側（即前述的滑移側142a）會移向第一部件141，而如圖3A所示讓蓋體140呈現平躺「ㄑ」字型（凹口朝向第二機體120）的翻折狀態。

總的來說，蓋體140藉由第一部件141、第二部件142分別與第二機體120產生的樞接、滑設關係，而得以在攤平狀態與翻折狀態之間轉換，其中第一部件141與第二機體120的樞接軸向、第一部件141與第二部件142的樞接軸向與轉軸130的旋轉軸向是彼此平行，且第一機體110相對於第二機體120的旋轉方向與第一部件141相對於第二機體120的旋轉方向相反，而第一機體110相對於第二機體120的旋轉方向與第二部件142相對於第二機體120的旋轉方向一致。

還需提及的是，本實施例關於繫繩150的長度以及其分別對應綁定之繫孔141b與繫孔131a的位置，其可依據轉軸130的機構特徵以及折疊式電子裝置100的旋轉條件，而予以適當地調整。

圖4A是折疊式電子裝置於展開狀態的側視圖。圖4B是折疊式電子裝置於展開狀態的俯視圖。請同時參考圖4A與圖4B，以下詳述本實施例關於感測器160能據以操作折疊式電子裝置100的實施例。在本實施例中，如前述感測器160隨著蓋體140的第一部件141而傾斜地立於第二機體120上後，折疊式電子裝置100的控制模組（例如是中央處理器或相關驅動元件，在此未繪示）便得以啟動與其電性連接的感測器160，以在第一機體110與第二機體120之間定義出感測空間，也就是如圖4A所示角度θ1至角度θ2的範圍以及如圖4B所示角度θ3範圍所構成的空間（也就是感測器160的視野，field of view，FOV），其中如圖4A所示，角度θ1與角度θ2是以第二機體120的頂面S1為基準，而如圖4B所示，角度θ3是以折疊式電子裝置100的結構中心線C1為基準而呈對稱分佈，進而讓感測器160的中心位置的直角座標X-Y-Z為基準。還需提及的是，本實施例的感測器160是手勢感測器，因此使用者能在前述空間中產生手勢以讓感測器160進行感測，經由取得使用者的手勢相對於直角座標X-Y-Z的移動模式，而讓使用者能對特定的軟體程式進行操控。在其中一實施例中，角度θ1為33.5度，角度θ2為75.5度，而角度θ3為42度。本發明之一實施例的感測器包括但不限於互補金屬氧化物半導體（CMOS）圖像感測器、電荷耦合器件（CCD）圖像感測器、三維影像感測器（three-dimensional image sensor）、磁性感測器、近接（proximity）感測器、紅外（IR）感測器、深度感測器、或其他透過電場、磁場、電磁波方式感測之感測器、或其他類似元件或上述元件的組合，其用以感測使用者的手勢相對於直角座標X-Y-Z所產生的移動。

舉例來說，當折疊式電子裝置100開啟立體物件軟體時，感測器160能感測使用者的手勢相對於直角座標X-Y-Z所產生的移動，而將軟體所呈現的立體物件進行對應的移動，其也能感測使用者的手勢相對於直角座標X-Y-Z所產生的旋轉，而對應旋轉所述立體物件，還可感測使用者的手勢相對於Z軸所進行的旋轉，而據以作為所述立體物件的拉遠視角或拉近視角等操作，也能感測使用者的特定手勢而據以將所述立體物件進行爆炸或組合。再者，當折疊式電子裝置100開啟簡報軟體時，感測器160能感測使用者的手勢相對於直角座標X-Y-Z所產生的移動，而將簡報內容進行對應的移動、播放或停止播放。當感測使用者的手勢相對於Z軸所進行的旋轉，而據以調整簡報內容的顯示比例。當感測使用者的手勢相對於Z軸所產生的移動，則據以調整簡報的瀏覽模式。在此並未限定使用者的手勢所能進行的操控模式，其能依據軟體的特性而予以適當地調整。

綜上所述，在本發明的上述實施例中，折疊式電子裝置具有第一機體、第二機體與轉軸，其中第一機體與第二機體藉由轉軸而能相對旋轉開闔。再者，在第二機體的表面設置活動的蓋體，將感測器設置於蓋體以隨其移動，以繫繩連接於蓋體與轉軸，並使彈性件抵接在蓋體與第二機體之間，其中彈性件恆驅動蓋體相對於第二機體展開。據此，當第一機體藉由轉軸而相對於第二機體旋轉且閉闔時，轉軸通過拉緊繫繩而驅使蓋體閉闔於第二機體，並因此使彈性件變形以蓄積彈力。相對地，當第一機體藉由轉軸而相對於第二機體展開時，轉軸通過放鬆繫繩而得以解除對蓋體的拘束力，故而彈性件的彈力便得以驅動蓋體相對於第二機體展開，以讓感測器能隨蓋體旋轉抬升直至立於第二機體上。

由上述可知，折疊式電子裝置藉由上述機構而使感測器能順利地配置在第二機體並與第一、第二機體的旋轉開闔動作產生連動關係，以讓使用者能在機體展開時順利地藉由感測器操作折疊式電子裝置，也就是在折疊式電子裝置的機體相互展開後，立起於第二機體的感測器能在兩個機體之間定義出感測空間與作為參考基準的直角座標，據以感測使用者在所述感測空間中相對於直角座標的動作變化，而針對對應的軟體提供對應的操作。如此，感測器將能在折疊式電子裝置的展開狀態時，提供使用者多元的操控手段。

100:折疊式電子裝置 110:第一機體 120:第二機體 121:上部件 121a:承載孔 121b:開口 121c:承載部 122:限位件 122a:導引結構 123:下部件 130:轉軸 131、132、135:軸體 131a:繫孔 133:外蓋 134:扭力件 140:蓋體 141:第一部件 141a:固定件 141b:繫孔 141c:樞接部 141e:樞接件 141d:樞接部 142:第二部件 142a:滑移側 142b:樞接部 142c:樞接件 150:繫繩 160:感測器 170:彈性件 C1:結構中心線 S1:頂面 S2:感測面 X-Y-Z:直角座標 θ1、θ2、θ3:角度

圖1是依據本發明一實施例的折疊式電子裝置。 圖2A是圖1的折疊式電子裝置的不同構件的爆炸圖。 圖2B是圖2A的蓋體的局部於另一視角的示意圖。 圖2C是圖2A的折疊式電子裝置的不同構件的局部放大圖。 圖2D是圖2C的部分構件的爆炸圖。 圖3A與圖3B分別是折疊式電子裝置於不同狀態的局部剖視圖。 圖4A是折疊式電子裝置於展開狀態的側視圖。 圖4B是折疊式電子裝置於展開狀態的俯視圖。

100:折疊式電子裝置

110:第一機體

120:第二機體

140:蓋體

160:感測器

S1:頂面

Claims (11)

1. 一種折疊式電子裝置，包括：一第一機體；一第二機體；一轉軸，連接在該第一機體與該第二機體之間，該第一機體與該第二機體藉由該轉軸而彼此相對旋轉開闔；一感測模組，樞設於該第二機體以相對於該第二機體旋轉開闔；以及一連接件，連接在該轉軸與該感測模組之間，其中在該第一機體藉由該轉軸而閉闔於該第二機體的過程中，該轉軸帶動該連接件而驅動該感測模組旋轉閉闔於該第二機體，該感測模組收納於該第二機體的一容置空間，其中在該第一機體藉由該轉軸而相對於該第二機體展開的過程中，該轉軸帶動該連接件而驅動該感測模組相對於該第二機體旋轉展開，該感測模組的至少部分移出該容置空間，其中該感測模組包括一蓋體以及設置於該蓋體的一感測器，該連接件連接在該轉軸與該蓋體之間，該轉軸轉動而藉由該連接件帶動該蓋體相對於該第二機體閉闔或展開，其中該蓋體包括彼此樞接的一第一部件與一第二部件，該第一部件樞接於該第二機體，該連接件的一端連接該第一部件與該第二部件的其中之一，該感測器設置於該第一部件，其中該第二部件遠離該第一部件的一側滑設於該第二機體的 一承載部，在該蓋體相對於該第二機體旋轉而展開的過程中，該感測器隨該第一部件抬升至呈傾斜地立於該第二機體且背對該第一機體，該第二部件遠離該第一部件的該側移向該第一部件。
2. 如請求項1所述的折疊式電子裝置，其中該第一部件與該第二機體的樞接軸向、該第一部件與該第二部件的樞接軸向與該轉軸的旋轉軸向彼此平行。
3. 如請求項1所述的折疊式電子裝置，其中該第二部件遠離該第一部件的一側滑設於該第二機體的一承載部，在該蓋體相對於該第二機體旋轉而閉闔的過程中，該感測器隨該第一部件降下直至平躺於該第二機體內且面對該第一機體，該第二部件遠離該第一部件的該側移離該第一部件，且該第二部件遮蔽該承載部。
4. 如請求項1所述的折疊式電子裝置，還包括至少一彈性件，抵接於該第一部件與該第二部件的至少其中之一以及該第二機體之間，該彈性件恆驅動該蓋體相對於該第二機體展開。
5. 如請求項1所述的折疊式電子裝置，其中該第一機體相對於該第二機體的旋轉方向與該第一部件相對於該第二機體的旋轉方向相反，而與該第二部件相對於該第二機體的旋轉方向一致。
6. 如請求項1所述的折疊式電子裝置，其中該第二機體具有多個開口，該蓋體相對於該第二機體旋轉開闔以暴露或遮蔽該些開口，該連接件穿過該些開口的其中之一。
7. 如請求項1所述的折疊式電子裝置，還包括一彈性件，抵接在該第二機體與該感測模組之間，該彈性件恆驅動該感測模組相對於該第二機體展開，而該連接件包括一繫繩，連接在該轉軸與該感測模組之間，在該第一機體藉由該轉軸而閉闔於該第二機體的過程中，該轉軸拉緊該繫繩而驅動該感測模組旋轉閉闔於該第二機體並變形該彈性件，在該第一機體藉由該轉軸而相對於該第二機體展開的過程中，該轉軸放鬆該繫繩而使該彈性件驅動該感測模組相對於該第二機體旋轉展開。
8. 如請求項1所述的折疊式電子裝置，其中該轉軸包括一軸體與位於該軸體末端的多個繫孔，該些繫孔環繞該轉軸的旋轉軸向而配置，該連接件的一端連接該些繫孔的其中之一。
9. 如請求項1所述的折疊式電子裝置，還包括一限位件，設置於該第二機體，該連接件可移動地通過該限位件的一導引結構。
10. 如請求項9所述的折疊式電子裝置，其中該導引結構為一圓滑通道。
11. 如請求項1所述的折疊式電子裝置，其中該感測模組包括一手勢感測器。

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