专利名称：显示器转动装置及将该显示器转动装置连接至显示器的方法
技术领域：
本发明涉及一种显示器转动装置以及一种将该显示器转动装置连接至显示器的方法。
背景技术：
平板显示器(诸如采用LCD、PDP、LED等的电视机(TV)或监视器)提供了允许有效利用空间的益处，并且正在快速取代阴极射线(Braun)管TV或监视器。预计对于这种平板显示器需求的增长在将来会持续。具体地，通常被称为“壁装式TV”的平板LCD或PDP TV牢固地附着于墙壁以供使用。当观看以这种方式固定的壁装式TV时，在TV的正前方可直接获得最大的视角。
然而，当TV被固定于墙壁表面时，能够获得TV屏幕的最大视角的位置也是固定的，而当观看者改变其位置时，就不能获得充分的视野。
发明内容
本发明的一方面在于提供一种用于转动显示器的装置和方法，以确保所需的视角。而且，本发明的一方面在于提供一种用低功率电机转动显示器的装置和方法。
所要求保护的本发明的一个方面提供了一种显示器转动装置，该显示器转动装置包括固定体、一端与固定体连接的臂部、与臂部的另一端连接的铰链件、以及可转动地连接于铰链件的导向件。
显示器可以连接于该导向件，并且导向件与显示器之间的连接点可以根据铰链件围绕转动中心的重力矩来调整。即，显示器可以通过导向件以可变位置连接。
此外，可以在臂部与显示器之间设置弹性件，该弹性件施加克服重力矩的弹性力。
如果在显示器连接至与重力平行的导向件的同时，显示器能够沿重力方向围绕铰链件的转动中心转动预定的转动角度，则显示器与导向件之间的期望连接点可以是这样的点，该点使得连接转动中心和质心的假想转动线从垂直于重力的线沿与重力相反的方向具有预定的转动角度。
导向件可以包括连接于显示器的突起以及连接于该突起并连接于铰链件的导轨。
所要求保护的本发明的另一方面提供了一种连接显示器和显示器转动装置的方法，该显示器转动装置包括臂部以及连接于该臂部一端的铰链件。该方法包括确定铰链件的转动中心和显示器的质心；以及连接显示器转动装置和显示器，以将质心定位在与重力相垂直且经过转动中心的线的上方。
用于连接显示器转动装置和显示器的期望方法可以是在这样的位置处进行连接，即该位置使得连接铰链件的转动中心和显示器的质心的假想转动线从垂直于重力的线沿与重力相反的方向具有预定的转动角度。
本发明的其它方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，并且从该描述中部分将变得显而易见，或可以通过实施本发明而获知。
图1是根据本发明第一公开实施例的显示器转动装置的侧视图和局部放大图；图2是示出了根据本发明第一公开实施例的显示器的重力矩、弹性件的力矩、以及所需电机转矩的轮廓(profi1e)的曲线图；图3是根据本发明第二公开实施例的显示器转动装置的侧视图；图4是示出了根据本发明第二公开实施例的显示器的重力矩、弹性件的力矩、以及所需电机转矩的轮廓的曲线图；图5是根据本发明第三公开实施例的显示器转动装置的透视图；图6是根据本发明第四公开实施例的用于连接显示器转动装置和显示器的方法的流程图。
具体实施例方式
下面将参照附图更详细地描述根据本发明某些方面的显示器转动装置以及将该显示器转动装置连接至显示器的方法的实施例。在参照附图的描述中，不管图号为多少，那些相同或相应的部件用相同的参考标号来表示，并省略重复的说明。
图1是根据本发明第一公开实施例的显示器转动装置的侧视图和局部放大图。在图1中示出了显示器1、导向件2、电机部3、弹性件4、臂部5、固定体6、铰链件7、质心101、转动中心102、以及显示器转动装置10。
如图1中所示，显示器1可以通过臂部5的转动而从墙壁上突出。臂部5的一端可以连接于固定体6，而另一端可以连接于铰链件7。显示器1的连接点可以通过连接于铰接件7的导向件2来调节。此外，为了防止显示器1由于重力而下垂，可以连接弹性件4，以施加克服重力的力矩。
电机部3是使显示器1上、下、左、右转动的动力提供装置。电机部3的动力可以克服将显示器1的重力矩和弹性件4的力矩求和之后的净力矩，以使显示器1转动。
图2中示出了根据质心101围绕转动中心102的顺时针(重力方向)和逆时针(与重力方向相反)转动，显示器1的重力矩、弹性件4的力矩、以及用来使显示器1转动的所需电机转矩的变化。
在图2的描述中，为了方便，沿重力方向的力矩以负号表示。然而，为了方便与显示器1的力矩对比，弹性件4沿重力方向的力矩以正号表示。而且，当质心101顺时针(重力方向)转动时，该质心围绕转动中心102的转动以负转动角度表示，而当其逆时针(与重力方向相反)转动时则以正转动角度表示。
下面根据图1中显示器1的质心101的转动，给出对弹性件的力矩、显示器的重力矩、以及用来使显示器转动的所需电机转矩的描述。
当质心101顺时针转动30度时，显示器1的重力矩的绝对值减小。即，如果θ表示质心101从垂直于重力的线B转过的角度，则显示器的重力矩正比于cosθ。如图2所示，随着质心101顺时针转动，显示器1的重力矩的绝对值减小，并且在起始点(即0度)处获得最大绝对值。然而，当图1中使用线圈型弹簧(卷簧)时，由于弹簧卷绕，随着质心101顺时针转动，弹性件4的力矩的绝对值增加。在逆时针转动的情况下，沿松开方向，弹性件4的力矩的绝对值减小。
当电机的转矩大于由弹性件4作用的力矩的绝对值与由显示器1作用的重力矩的绝对值之间的差值时，电机能够使显示器1转动。因此，可以使用能够输出与图2中的最大值相对应的转矩的电机。
由于显示器(诸如平板TV)的重量可能为几十千克，所以用小电机可能难以控制显示器1的转动。下面提供了对用于连接显示器转动装置和显示器的期望位置的描述。
图3是根据本发明第二公开实施例的显示器转动装置的侧视图。图4是示出了根据本发明第二公开实施例的显示器的重力矩、弹性件的力矩、以及所需电机转矩的轮廓的曲线。在图3中示出了显示器31、导向件32、臂部35、固定体36、铰链件37、质心301、转动中心302、转动线303、以及显示器转动装置30。
如图3所示，显示器转动装置30中的臂部35的一端可以连接于显示器31，并且其间设置有铰链件37和导向件32。铰链件37可以直接连接于显示器31，无需导向件32。
当显示器31平行于重力的方向A而设置时，显示器转动装置30待与显示器31连接的点可以是显示器31的特定点，该特定点使得转动线303(该转动线连接转动中心302和质心301)从垂直于重力且经过转动中心302的线B沿与重力相反的方向具有预定的转动角度θ。因此，如图3所示，质心301位于与重力相垂直的线B的上方。术语“上方”是指从线B(其与重力方向垂直)与重力方向相反的方向。这里，由于图3是侧视图，所以仅示出了上下连接位置。左右连接位置可以是与经过质心301的直线相对应的特定点。
同时，“转动角度θ”表示，当显示器31以平行于重力的方向连接于显示器转动装置30时，用于连接质心301和转动中心302的转动线303顺时针(重力方向)转动的最大角度。该转动角度可以根据期望的角度而变化。当显示器31连接在较高的位置时，由于观看者位于比显示器31低的位置，所以可能需要较大的转动角度。在该实施例中，将转动角度设定为30度。
图4是示出了根据本发明该实施例中的显示器31的转动而在转动中心302处测量的显示器的重力矩、弹性件的力矩、以及所需电机转矩的轮廓的曲线。在图4中，显示器沿重力方向的重力矩以负号表示。然而，对于弹性件的力矩，为了方便在两种力矩之间对比，以负号表示与重量方向相反的方向。
详细地描述图4，显示器31从这样的点顺时针转动，即在该点处用于连接转动中心302和质心301的转动线303处于从垂直于重力的线B转过+30度的位置。在这种情况下，如图4所示，显示器的重力矩的绝对值增加，并在0度处达到最大值。这是因为显示器31的质心301被拉动得在水平方向上(在垂直于重量的方向上)离转动中心302越远，则绝对值增加得越大。换句话说，显示器31的重力矩正比于cosθ。因此，如图4所示，显示器31的重力矩在0度处具有最大值。于是，当显示器31逆时针(与重力相反)转动到+30度时，显示器31的重力矩的绝对值减小。
相反，当显示器31顺时针转动时，因为弹性件的力矩在逆时针转动时以负号表示，所以由图1中的线圈型弹性件4作用的弹性力随着线圈的卷绕而增加。显示器31越顺时针转动，力矩越增加，而显示器31越逆时针转动，力矩越减小。因此，由弹性件作用的力矩在0度处具有最大值，如图4所示。
显示器的重力矩和弹性件的力矩位于相反的方向，并且当电机克服净力矩时显示器可以转动。用于克服该净力矩所需的电机转矩为由显示器作用的重力矩的绝对值与由弹性件作用的力矩的绝对值之间的差值，如图4所示。与根据第一公开实施例的图2中的所需转矩相比，图4中所需的电机转矩较小。这意味着通过调整显示器转动装置30与显示器31连接的位置，可以减小所需的电机转矩，以根据显示器31的转动，获得与弹性件作用的力矩相接近的由显示器作用的重力矩的轮廓。
图5是根据本发明第三公开实施例的显示器转动装置的透视图。在图5中示出了显示器51、导向件52、导轨521、突起522、电机部53、弹性件54、臂部55、显示器转动装置50、固定体56、铰链件57、以及配重59。
如图5所示，显示器转动装置50可以包括臂部55。臂部55的一端可以固定于固定体56，而臂部55的另一端可以连接于铰链件57。铰链件57可以连接于显示器51的背面，并且其间设置有导向件52。该实施例中的显示器转动装置50的结构具有相对于固定体56伸长和收缩的功能，但也可以省去该伸长和收缩功能。
导向件52可以包括连接于显示器51的突起522以及连接于铰链件57的导轨521。突起522可以固定于导轨521上的特定点。
如上可注意到，允许显示器转动装置50可与显示器51连接的点可变的原因是由于显示器类型的可变性。质心501也可以很容易地随着连接于显示器51的配重57而改变。
下面参照图3中示出的实施例的元件，描述用于连接显示器转动装置和显示器的方法。图6是根据本发明第四公开实施例的用于连接显示器转动装置和显示器的方法的流程图。
图6的操作S61是确定铰链件37的转动中心302和显示器31的质心301。由于在确定显示器31的连接点时转动中心302和质心301是重要因素，所以可以在连接显示器转动装置30和显示器31之前确定转动中心和质心的位置。
图6的操作S62是连接铰链件37和显示器31，以将质心301定位在与重力相垂直的线B的上方。如图3所示，可以将显示器31的质心301定位在与重力相垂直且经过转动中心302的线B的上方，即与重力方向相反。将质心301定位在与重力相垂直的线B的下方是没有益处的，这是因为所需的电机转矩可能增加。这里，显示器31可以平行于重力的方向A而设置。
下面描述可能的连接点。当确定了转动中心302和质心301时，在显示器31以平行于重力的方向A连接于铰链件37的同时，可以确定沿重力方向A的转动角度。相对于第一实施例已经充分描述了转动角度的意义，因此这里省略这些细节。
在确定转动角度之后，可以将显示器31与铰链件37连接，使得用于连接转动中心302和质心301的假想(imaginary)转动线303从垂直于重力且经过转动中心302的线B沿与重力相反的方向具有转动角度。可以在平行于重力设置显示器31之后连接显示器31。当显示器31的转动角度和转动线303与垂直于重力的线B之间的角度相同时，如图3所示，则由显示器作用的重力矩的轮廓和由弹性件作用的力矩的轮廓变得类似，如图4所示，因此，电机的转矩可以被最小化。
根据以上所述本发明的某些实施例，转动装置可以与显示器连接，以将电机的转矩最小化。而且，由于可以容易地改变连接点，所以可以连接各种显示器。
由于上面的描述已经指出了本发明应用于各个实施例时的新颖特征，本领域技术人员应该理解，在不背离本发明范围的情况下，可以对所示的装置或过程的形式和细节进行各种省略、替换、和改变。因此，本发明的范围由所附权利要求限定，而不是由前面的描述限定。在权利要求等同物的含义和范围内的所有变型都涵盖在权利要求的范围内。
权利要求
1.一种显示器转动装置，包括固定体；臂部，其一端连接于所述固定体；铰链件，其连接于所述臂部的另一端；以及导向件，其可转动地连接于所述铰链件。
2.根据权利要求1所述的显示器转动装置，其中，所述导向件连接于显示器；并且所述导向件与所述显示器之间的连接点可根据围绕所述铰链件的转动中心的重力矩来调整。
3.根据权利要求2所述的显示器转动装置，进一步包括设置于所述臂部与所述显示器之间的弹性件，所述弹性件臂构造成施加克服所述重力矩的弹性力。
4.根据权利要求3所述的显示器转动装置，其中，如果以平行于重力方向连接于所述导向件的所述显示器能够围绕所述铰链件的转动中心沿重力方向转动预定的转动角度，则所述导向件与所述显示器之间的连接点被定位于这样的位置，即在所述位置处，连接所述铰链件的转动中心和所述显示器的质心的假想线相对于与重力垂直的线并沿与重力相反的方向形成转动角度。
5.根据权利要求3所述的显示器转动装置，其中，所述导向件包括突起，其连接于所述显示器；以及导轨，其连接于所述突起并连接于所述铰链件。
6.一种连接显示器和显示器转动装置的方法，所述显示器转动装置包括臂部以及连接于所述臂部一端的铰链件，所述方法包括确定所述铰链件的转动中心和所述显示器的质心；以及连接所述显示器转动装置和所述显示器，以将所述质心定位在与重力相垂直且经过所述转动中心的线的上方。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述连接步骤包括如果以平行于重力方向连接于所述导向件的所述显示器能够围绕所述铰链件的转动中心沿重力方向转动预定的转动角度，则在这样的位置处连接所述导向件和所述显示器，即在所述位置处，连接所述铰链件的转动中心和所述显示器的质心的假想线相对于与重力垂直的线并沿与重力相反的方向形成转动角度。
全文摘要
本发明公开了一种显示器转动装置以及一种连接该显示器转动装置和显示器的方法。该显示器转动装置包括固定体、一端连接于固定体的臂部、连接于臂部另一端的铰链件、以及可转动地连接于铰链件的导向件，该显示器转动装置可以根据显示器的质心来调整连接点。
文档编号G09F9/00GK101093732SQ20071011145
公开日2007年12月26日 申请日期2007年6月20日 优先权日2006年6月20日
发明者文良浩, 李七星, 朴炅信, 崔东元, 金在京 申请人:三星电机株式会社