专利名称：具有可旋转显示器的便携式装置的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及一种能构成为多种构造的便携式电子装置，更尤其涉及一种用于多种构造的显示信息的多构造装置。
背景技术：
移动通信装置正在广泛使用，并以各种形状因素来制造。最流行的一个形状因素是折叠或“翻盖”设计。翻盖设计具有由铰链连接的两个主体部分，并且这两个主体部分在打开位置和关闭位置之间相对于彼此旋转。通常一个主体部分包括用于显示信息的显示器、以及用于例如在通话过程中播放所接收的音频和声音信号的听筒扬声器。另一个主体部分包括键盘和其它的按钮，从而允许使用者输入数据和控制移动通信装置的操作。使用者通常将翻盖式移动通信装置保持关闭，直到他们希望进行通话，或者是应答电话或者是拨打电话。
但是翻盖式移动通信装置存在一些问题。例如，一种广泛使用的服务被称为“呼叫者ID”，它允许接收方移动通信装置显示呼叫该移动通信装置的那一方的主叫号码和其它信息。但是，利用典型的翻盖式移动通信装置，使用者必须打开移动通信装置以看见显示器和呼叫者ID信息。很多使用者已经表达了如下的兴趣，就是在不必打开移动通信装置观看显示器的情况下能够在收到呼叫通知信号时看见呼叫者ID信息。一些使用者将他们的移动通信装置设置成使其在打开时自动应答电话。
已经实现的一种解决该问题的方案是在翻盖的外侧上设置第二个较小的显示器，从而当电话打进时能在外侧显示器上显示呼叫者ID信息，允许使用者决定它是否是使用者在当时想要应答的电话。这种方式的问题在于明显增加了移动通信装置的成本，并可能增加移动通信装置的厚度以容纳另外的显示器。通常即使显示器不是移动通信装置中最昂贵的元件，也是最昂贵元件之一。因此需要一种装置，让使用者在翻盖式移动通信装置处于关闭位置时能够看见显示器，而不需要第二显示器的额外成本。
附图的简要说明
图1显示根据本发明的具有旋转显示器的多构造电子装置处于完全打开位置的第一等轴测图；图2显示根据本发明的具有旋转显示器的多构造电子装置处于部分关闭位置的第二等轴测图；图3显示根据本发明的具有旋转显示器的多构造电子装置处于部分打开位置的第三等轴测图；图4显示根据本发明的具有旋转显示器的多构造电子装置处于完全关闭位置的第四等轴测图；图5显示根据本发明的一个方面的多构造电子装置的旋转显示器的装配图；图6显示用于根据本发明的一个方面的多构造电子装置的显示器模块；图7显示根据本发明的一个方面的显示器模块的柔性电路路由选择的详细情况；图8显示用于根据本发明的一个实施方案的多构造电子装置的可旋转显示器模块的装配图；图9显示用于旋转根据本发明的一个实施方案的显示器模块的机构的详细情况；图10显示用于根据本发明的一个实施方案的多构造电子装置的可旋转显示器模块的装配图；图11显示用于根据本发明的一个实施方案的多构造电子装置的可旋转显示器模块的装配图；图12显示根据本发明的一个实施方案的具有旋转显示器的多构造电子装置的等轴测图；图13显示用于根据本发明的一个实施方案的多构造电子装置的可旋转显示器模块的装配图；图14显示用于根据本发明的一个实施方案的多构造电子装置的可旋转显示器模块的装配图。
优选实施方案的详细说明尽管本说明书以限定本发明的被认为具有新颖性的特征的权利要求作为结束，但是相信从以下结合附图的描述中将更好地理解本发明，在这些附图中类似的附图标记承前使用。
本发明通过使用响应于正在打开或关闭的装置而旋转的单个显示器，使得在打开位置或关闭位置能够看见显示器，解决了使用者不使用在翻盖式多构造电子装置例如移动通信装置或个人数字助理(PDA)的外侧上的第二显示元件就不能看到显示的信息的问题。本发明还提供用于旋转显示器的各种装置，例如带、或者齿轮和轮轴组件。本发明还提供显示器沿着水平轴线或竖直轴线的旋转。本发明更进一步提供在用于旋转显示器的带系统中的有限滑动，从而确保显示器的整个旋转。
现在参考图1，显示了根据本发明的具有旋转显示器模块108的多构造电子装置100处于完全打开位置的第一等轴测图。该装置包括第一主体部分104和第二主体部分102。如本领域中公知的那样，这两个主体部分通过铰链106铰接连接，从而它们可以绕着铰链轴线相对于彼此旋转。第二主体部分可以包括例如电路板、键盘、和用于控制该装置的其它按钮等。该装置可以例如是折叠式移动通信装置。显示器具有观看表面109，在该装置打开时该观看表面109与内表面110对准。
在图2至4中，分别显示了处于部分关闭位置200、部分打开位置300和完全关闭位置400的多构造电子装置。与图1一起，这些图显示了关闭该装置的顺序。在图1中，显示器可以被使用者看见并且呈现在第一主体部分的内侧部分上。随着第一主体部分向第二主体部分旋转，当使用者在关闭装置时，显示器模块旋转，如图2至3所示，直至该装置关闭，于是现在显示器在第一主体部分的外侧上可以被使用者看见。如这些图所示，显示器模块绕水平轴线相对于该装置旋转，且它自动旋转使得能够在打开位置或关闭位置看见它。当该装置关闭时，观看表面109与该装置的第一部分104的外表面112对准。
现在参考图5，显示了根据本发明的一个方面的多构造电子装置的可旋转显示器模块108的装配图500。所示显示器模块坐放于第一主体部分104中。显示器模块包括显示元件，例如液晶显示器。如本领域中已知的那样，该显示元件根据从驱动器电路提供给它的电信号显示信息。显示器模块由一对轴向轮毂502支撑，这些轴向轮毂限定了显示器模块旋转所绕的轴线。图6本身(600)显示了显示器模块108。为了向显示器提供电信号，通过其中一个轴向轮毂502将柔性电路板602连接至显示器。在图7中，显示器的等轴测详细视图700显示了包裹在轴向轮毂502上的柔性电路板602。柔性电路板的一部分进入轴向轮毂并通至显示元件，以向显示元件提供能量和信息信号。如本领域中常见的那样，柔性电路板将显示元件连接至优选位于第二主体部分中的驱动器电路。
因此显示器模块108可旋转地安装在多构造电子装置的第一主体部分中。显示器模块绕支撑显示器模块的一对轴向轮毂旋转，显示器模块包括显示元件，且允许电信号通入显示元件，从而可以在显示元件上显示信息。显示器模块的旋转依赖于第一和第二主体部分相对于彼此的运动，从而在该装置处于打开位置时以及在该装置处于关闭位置时，该装置的使用者能够观看显示器。存在各种装置用于使显示器模块与主体部分的运动相结合进行旋转的装置。
现在参考图8，显示了用于根据本发明的一个实施方案的多构造电子装置的可旋转显示器模块的装配图800。在本发明的一个实施方案中，用于使显示器模块旋转的装置包括连接在第一主体部分和第二主体部分之间的小带802。优选地，该带安装在其中一个轴向轮毂502和第二主体部分中的固定支柱804上。该轴向轮毂502和支柱804优选都具有槽，且该带坐放于这些槽内。轴向轮毂和支柱的直径确定了显示器模块的旋转量。随着第一和第二主体部分相对于彼此运动，带利用固定的支柱使显示器模块旋转。留作为工程学选择，确定用于给定应用的所需旋转量的轴向轮毂和支柱的相对直径。在优选实施方案中，带是足够绷紧的以确保旋转，但是如果防止显示器模块运动，则不绷紧成使得带不能滑动。如此设计，则可以选择轴向轮毂和支柱的直径使得通常显示器模块略微过度旋转，但是可以设置停止部件，以在所需的位置处停止显示器模块的旋转。
现在参考图9，显示用于旋转根据本发明的一个实施方案的显示器模块的机构的详细视图900。此处能够看见轴向轮毂502和支柱804，轴向轮毂502连接至多构造电子装置的第一主体部分中的显示器模块，支柱804安装在第二主体部分中并固定在适当的位置中。在轴向轮毂和支柱之间是连接第一和第二主体部分的带802。在优选实施方案中，安装了带的轴向轮毂和支柱的直径使得通常显示器模块略微过度旋转。但是，带是张紧的，从而带将随着第一和第二主体部分的运动而滑动，并防止显示器模块旋转，并且在优选实施方案中，使用停止部件来在该装置完全打开或完全关闭时停止显示器模块的旋转。在一个实施方案中，停止部件包括从轴向轮毂502延伸出的突起902。在第一主体部分中设置一对停止壁904，以通过与该突起902干涉而在所需的位置处停止显示器模块的旋转。当显示器模块旋转到终端位置时，也就是当该装置几乎完全打开或几乎完全关闭时，该突起与其中一个停止壁904相接触。在显示器模块处于正确位置的时候，随着该装置运动到完全关闭或完全打开位置，带802在轴向轮毂上滑动、或者在支柱804上滑动、或者同时在轴向轮毂和支柱804上滑动。因此，不管在制造过程中轴向轮毂和支柱的直径、以及带802的长度的变化，都能确保显示器模块的适当位置。另外，随着该装置的老化，这种布置因为该装置的使用而使带变长。
存在各种其它能够在装置打开或关闭时使显示器模块旋转的机构，包括例如由对该装置的主体部分相对于彼此的运动进行检测的传感器控制的电动机械马达组件。但是，简单的无源机械机构被证实是使显示器模块旋转的最节省成本的装置。除了带机构外，设想可以采用齿轮和轮轴机构使显示器模块旋转。
现在参考图10，显示用于根据本发明的一个实施方案的多构造电子装置的可旋转显示器模块的装配图1000。特别地，此处显示了用于旋转显示器模块的齿轮和轮轴机构。轮毂齿轮1002固定在轴向轮毂502上。该轮毂齿轮与安装在传动轮轴1004上的第一齿轮1003互相啮合。安装在该传动轮轴的相对端上的第二齿轮1005与固定安装在第二主体部分中的固定齿轮1006互相啮合。也就是说，该固定齿轮不运动。传动轮轴例如通过设置在第一主体部分中的引导部件1007来保持在适当的位置。因此，随着第一和第二主体部分相对于彼此运动，由于固定齿轮不运动的事实，传动轮轴旋转，因此传动轮轴必须在沿着固定齿轮移动时旋转。同样地，传动轮轴借助于轮毂齿轮将这种旋转传递给显示器模块。可以选择齿数比以确保显示器模块的所需旋转范围。
为了确保显示器在旋转时的适当定位，齿轮组件可以被设计为用于略微的过度旋转，如前面结合图8的带驱动组件所描述的那样。为了允许齿轮滑动，传动轮轴1004可以被用弹簧安装在引导部件中。也就是说，传动轮轴通常被偏置到与轮毂齿轮1002及固定齿轮1006啮合的位置中，但是当显示器到达终端位置(完全打开或完全关闭)时，传动轮轴可能会在齿轮滑动经过彼此时瞬间移动离开齿轮。这种弹簧安装可以通过在引导件中实际安装弹簧或者通过将传动轮轴设计为以悬臂方式偏转来实现。还设想可以利用离合器动作。在使用离合器的实施方案中，滑动机构将设置在轮毂和固定齿轮之间的连接装置中。设想可以不使用轮毂齿轮而使用平面，并且可以使用辊代替第一齿轮1003，在显示器的整个旋转期间该辊在该表面上滑动。类似地，传动轮轴可以是两个半部和与这两个半部匹配的滑动离合器，从而在因为显示器已到达终端位置而一个半部停止旋转时允许另一个半部旋转。
至此仅讨论了显示器模块的水平旋转。也设想显示器模块可以绕着竖直轴线旋转。现在参考图11，显示用于根据本发明的一个实施方案的多构造电子装置的可旋转显示器模块的装配图1100。为了提供竖直旋转，采用与图10所示类似的齿轮和轮轴组件，增加了第二传动轮轴1102，该第二传动轮轴1102与第一传动轮轴1004互相啮合。第二传动轮轴也与顶部轮毂齿轮1104互相啮合。因此，随着第一和第二主体部分相对于彼此运动，显示器模块绕竖直轴线旋转，如图12所示，其中显示了在完全打开和完全关闭位置之间的中间位置的装置(1200)，显示器模块处于其旋转的中间位置处。
尽管齿轮和轮轴组件提供了显示器模块的必需的旋转，在某些应用中，与图8至9的带机构相关的内置滑动件可以与如图13所示的齿轮和轮轴组件相结合。在图13中，显示了用于根据本发明的一个实施方案的多构造电子装置的可旋转显示器模块的装配图1300。此处带802如前面一样连接第一和第二主体部分。但是，带不是连接至轴向轮毂，而是连接至双重型传动轮轴1302，该双重型传动轮轴1302在安装有带的一端上具有带引导件，且在与固定到显示器模块上的轮毂齿轮1104互相啮合的另一端处具有传动齿轮1003。
现在参考图14，显示用于根据本发明的一个实施方案的多构造电子装置的可旋转显示器模块的装配图1400。此处在位于该装置内的控制电路的控制下通过马达1402旋转显示器。使用所示马达的优点在于在第一和第二主体部分之间不需要机械连接。通常例如具有折叠构造的蜂窝式电话的装置具有用于检测电话的打开和关闭的装置。检测电话构造的一种最普通的方式是利用设置在一个主体部分中的霍耳效应开关1404和设置在另一个主体部分中的磁体1406，该磁体1406所在部位使得霍耳效应开关在一个位置受到磁体接近的影响，并且当电话构造改变时，磁体移动离开霍耳效应开关。通过该装置的控制电路检测霍耳效应开关的状态，并相应采取动作，使显示器旋转至适当位置，这与此处描述的前面的实施方案的描述相一致。也设想可以在第一主体部分中设置马达，并用于驱动如此处前述的轮轴和齿轮组件或带组件。
因此，本发明提供一种多构造电子装置，它具有例如通过铰链彼此连接的第一主体部分和第二主体部分。该装置可以例如是个人数字助理、蜂窝式电话、或者任何各种手持的多用途电子装置。第一主体部分具有安装在其中的显示器模块，用于向该装置的使用者显示信息。也设想显示器模块还可以用作为输入装置，其中显示器模块例如是触摸屏显示器，它读取触觉输入，如该领域中已知的那样。第一和第二主体部分相对于彼此运动至打开和关闭位置，并且该装置可以在打开或关闭位置中用于多种功能。为了避免给该装置增加第二显示器所带来的复杂性和成本，显示器模块自动旋转，从而能够在打开或关闭位置中看见显示器模块。在一个实施方案中，显示器模块绕水平轴线相对于第一主体部分自动旋转。在另一个实施方案中，显示器模块绕竖直轴线相对于第一主体部分自动旋转。为了使显示器模块旋转，可以如工程学判断所规定的那样采用多种机构中的一种，例如使用连接在第一和第二主体部分之间的带。使用带机构的优点在于与第一部分中用于防止显示器模块过度旋转的停止部件的使用相结合时能确保适当的位置。带必须被张紧，从而一旦显示器模块旋转至终端位置带就滑动。或者，显示器模块可以通过连接在第一和第二主体部分之间的齿轮和轮轴组件、或者通过连接在第一及第二主体部分之间的带与齿轮及轮轴组件的组合而自动旋转。
另外，设想本发明提供一种可折叠移动通信装置，该可折叠移动通信装置具有第一和第二主体部分，第一和第二主体部分以可旋转的方式连接在一起，并能够在打开位置和关闭位置之间运动。第一主体部分具有内表面和外表面。安装在第一主体部分中的是可旋转的显示器模块，该显示器模块具有观看表面。显示器模块旋转，从而在移动通信装置处于打开位置时，显示器模块的观看表面与第一主体部分的内表面对准，并且当移动通信装置处于关闭位置时，显示器模块的观看表面与第一主体部分的外表面对准。尽管已经图示和描述了本发明的优选实施方案，但是很明显本发明不限于此。本领域技术人员将在不脱离本发明的如所附权利要求所限定的精神和范围的情况下想到多种变型、变化、变体、替代物和等同物。
权利要求
1.一种多构造电子装置，包括具有显示器模块的第一主体部分；铰接连接至该第一主体部分的第二主体部分；其中第一和第二主体部分相对于彼此运动至打开和关闭位置；并且其中该显示器模块自动旋转，从而在打开或关闭位置能够看见该显示器模块。
2.如权利要求1所述的多构造电子装置，其中显示器模块绕水平轴线相对于第一主体部分自动旋转。
3.如权利要求1所述的多构造电子装置，其中显示器模块绕竖直轴线相对于第一主体部分自动旋转。
4.如权利要求1所述的多构造电子装置，其中显示器模块借助于连接在第一和第二主体部分之间的带而自动旋转。
5.如权利要求4所述的多构造电子装置，还包括用于防止显示器模块过度旋转的停止部件，并且其中一旦显示器模块旋转到终端位置中，所述带就滑动。
6.如权利要求1所述的多构造电子装置，其中显示器模块借助于连接在第一和第二主体部分之间的齿轮和轮轴组件而自动旋转。
7.如权利要求1所述的多构造电子装置，其中显示器模块借助于连接在第一及第二主体部分之间的带、和齿轮及轮轴组件的组合而自动旋转。
8.如权利要求1所述的多构造电子装置，其中显示器模块借助于马达而自动旋转。
9.一种可折叠移动通信装置，包括第一和第二主体部分，第一和第二主体部分可旋转地连接在一起，并能够在打开位置和关闭位置之间运动，第一主体部分具有内表面和外表面；以及显示器模块，该显示器模块可旋转地安装在第一主体部分中，并具有观看表面；其中显示器模块旋转，从而在该移动通信装置处于打开位置时显示器模块的观看表面与第一主体部分的内表面对准，并且在该移动通信装置处于关闭位置时显示器模块的观看表面与第一主体部分的外表面对准。
10.如权利要求9所述的多构造电子装置，其中显示器模块绕水平轴线相对于第一主体部分自动旋转。
11.如权利要求9所述的多构造电子装置，其中显示器模块绕竖直轴线相对于第一主体部分自动旋转。
12.如权利要求9所述的多构造电子装置，其中显示器模块借助于连接在第一和第二主体部分之间的带而自动旋转。
13.如权利要求12所述的多构造电子装置，还包括用于防止显示器模块过度旋转的停止部件，并且其中一旦显示器模块旋转到终端位置中，所述带就滑动。
14.如权利要求9所述的多构造电子装置，其中显示器模块借助于连接在第一和第二主体部分之间的齿轮和轮轴组件而自动旋转。
15.如权利要求9所述的多构造电子装置，其中显示器模块借助于连接在第一及第二主体部分之间的带、和齿轮及轮轴组件的组合而自动旋转。
16.如权利要求9所述的多构造电子装置，其中显示器模块借助于马达而自动旋转。
全文摘要
一种多构造电子装置具有相对于彼此运动的两个主体部分(102，104)、以及单个显示器模块(108)。当该装置从打开位置(100)重构为关闭位置(400)时，显示器模块旋转，从而在那些位置中都能观看该显示器模块。通过使用带(802)、齿轮和轮轴(1000)、或者带和齿轮及轮轴的组合(1300)，可以进行该旋转。显示器可以水平地或竖直地旋转。
文档编号H04B1/38GK1871837SQ200480030657
公开日2006年11月29日 申请日期2004年9月27日 优先权日2003年10月20日
发明者穆罕默德·T·哈立德, 阿德里安·P·达维斯, 吉诺·V·托齐 申请人:摩托罗拉公司(在特拉华州注册的公司)