专利名称：笔记本电脑显示屏调节机构和笔记本电脑线缆的布置方法
技术领域：
本发明涉及一种笔记本电脑显示屏高低及前后调节机构和一种笔记本电脑线缆的布置方法。
背景技术：
现有的笔记本电脑的开合大多是像打开书本一样，不能调整显示屏相对手和眼睛之间高低远近关系，唯一可调的是翻开的角度。而在此同时，显示屏对于视角有要求，当超过一定的角度后，已经很难再看清图像。鉴于笔记本可移动性的要求，大家争相将笔记本制作的越来越轻薄，越来越小，这样已经使人很难在自然舒适的姿态下来操作，因为手要用键盘打字同时眼睛要努力地看清显示屏上的图像，操作人员不得不调整身体的相关部位来适合这种需求，而长期这样将大大地损害身体的健康。
由于不同的人的高低、坐姿、使用习惯有很大的不同，所以一个特定的使用者对于显示器和手眼之间的远近高低关系要求是不同的，有时差别会很大。另外在不同的使用环境下，比如座椅和桌面的高低，环境光线的强弱，都会对最佳关系有影响。
为了解决上述问题，已经有人提出了一些调节显示屏高低和角度的装置和方法，例如，专利号为03252626.1的中国专利文献中公开了一种笔记本电脑的显示器升降调整装置。该显示器升降调整装置包括一个枢设在主机壳体上的背板和一个固定在显示器背侧的支承板。其中通过支承板在背板中的滑槽中滑动来升降显示器。由于支承板和背板都是不能弯曲的，因此显示器的角度的调整与显示器的升降过程无关，而仍然是通过背板和主机之间的铰链前后调节。该专利中调节显示器角度的另一种结构是通过支承板与显示器之间的铰链实现的，但是其向后调节的距离不能令人满意，当背板向后翻转超过90度后，显示器与主机之间的角度也必将超过90度，即不能向小角度方向调节。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种能够综合调节笔记本电脑显示屏的高低和前后的调节机构。
本发明的笔记本电脑显示屏调节机构包括，一背支板组件，其可以弯曲并且可转动地安装在笔记本电脑主机底座组件上，一显示屏组件，其安置在背支板组件中并且可以在背支板组件中移动，其中，通过背支板组件的弯曲和在主机底座组件上的转动以及显示屏组件在背支板组件中的移动，实现显示屏相对于主机底座组件的高低和远近的调节。
背支板组件包括上背支板、下背支板和连接在上背支板和下背支板之间的连接部件，通过该连接部件实现上背支板和下背支板之间的相对弯曲。
显示屏组件通过设置在背支板组件中的滑槽实现在背支板组件中的移动。
主机和显示屏之间的线缆从主机底座组件进入背支板组件的下背支板，然后在下背支板上的一个出口点处以一定角度折入显示屏盖与下背支板之间的一个空腔中，然后在显示屏上的一个进口点处进入显示屏并且与显示屏固定连接。
本发明还提供了一种在具有上述调节机构的笔记本电脑中布置线缆的方法，该方法包括，在主机底座组件和背支板组件的下背支板之间使线缆从主机底座组件进入背支板组件的下背支板中；使线缆在下背支板中延伸一定高度，达到一个出口点；使线缆从出口点穿出下背支板并以一定的角度折入下背支板与显示屏盖之间形成的一个空腔中；使线缆在空腔中延伸一定距离，达到一个进口点；使线缆从进口点进入显示屏并且固定在显示屏上。
其中，进一步地，将进入下背支板的线缆整齐排列成扁状，并且将空腔设置成一长三角形，使得线缆可以在空腔中自由上下滑动。
另外，使出口点和进口点之间具有足够大的距离，使得线缆在显示屏升降过程中发生伸缩的长度可以由线缆本身的变形吸收。
本发明改善了笔记本电脑的操作性，将显示屏显示器的高低远近变成可调的，改变人去适合机器的现状，而是要让机器来适合人的需求，将笔记本电脑的使用者从固有的操作姿态下解放出来，减少了脊椎变形及病变发生，特别是颈椎和腰椎，有利于使用者的身体健康，同时提升产品的竞争力。
图1为具有本发明的笔记本电脑显示屏高低及前后调节机构的笔记本电脑的分解示意图；图2为本发明的笔记本电脑显示屏高低及前后调节机构的背支板组件和主机底座组件的分解示意图；图3为本发明的笔记本电脑显示屏高低及前后调节机构的背支板组件的分解示意图；图4为具有本发明的笔记本电脑显示屏高低及前后调节机构的笔记本电脑的一个俯视图和侧视图；图5为沿图4中B-B线的截面图和A部放大图；图6为沿图4中C-C线的截面图和B部放大图；图7和图8示出的是本发明的显示屏组件防脱出机构；图9示出的是本发明的显示屏组件防落下机构及其C部放大图；图10示出了本发明中的线缆布置情况；图11为沿图10中F-F线的截面图和D部放大图；图12是显示屏组件未升起时线缆的状况；图13是显示屏组件升起一半时线缆的状况；图14是显示屏组件全部升起时线缆的状况；图15是计算线缆伸缩量的示意图；图16示出了线缆在背支板组件弯曲前后的状况。
图17是显示屏组件3未打开状态；图18是简单翻开显示屏组件后的工作状态；图19是显示屏组件升起一定的高度时的状态；
图20是背支板组件折弯时的状况；图21是显示屏组件翻到后部的状况。
具体实施例方式
本发明采用的是不将显示屏组件直接通过铰链固定在底座上，通过铰链固定在底座上的首先是一背支板组件，然后显示屏组件装在此背支板组件上，显示屏组件可以在背支板组件内滑动，以调节高度，同时背支板组件是可弯曲的。本发明是通过调节背支板组件打开的角度，自身弯曲的角度及显示屏组件在背支板组件内滑动的距离来调整显示屏组件的高低和远近。
下面结合附图所示的具体实施例对本发明做进一步的说明。
图1示出了具有本发明的显示屏调节机构的笔记本电脑的分解示意图，该笔记本电脑由底座组件1，背支板组件2和显示屏组件3构成，其中背支板组件2安装在底座组件1上，而显示屏组件3安装在背支板组件2上。
如图2和3所示，本发明的背支板组件2包括上背支板4和下背支板5，在上背支板4和下背支板5之间设有枢接的连接部件，在本实施例中采用的是铰链7。同样，在下背支板5和底座组件1之间也设有枢接的连接部件，在本实施例中采用的也是铰链6。通过这种可转动的连接，使得底座组件1和背支板组件2之间以及上背支板4和下背支板5之间可以相对调节倾斜角度， 使背支板组件2具有可弯曲的特征，由此也能够一定程度地调节显示屏3的高低。
参见图4和5，尤其是图5中的A部放大图，显示屏组件3和背支板组件2是通过滑槽8连接的，显示屏组件3可以在背支板组件2的滑槽8中上下滑动，由此可以调节显示屏组件3的高低。
参见图6，尤其是图6中的B部放大图，为了保证显示屏组件3在升起时两端能够同步，不产生偏斜，显示屏组件3上安有一轴9，轴的两端固定有齿轮10，齿轮10相对于轴9是不可转动的，齿轮10与背支板组件2上的齿条11相互啮合。同时在齿轮10和齿条11间填充阻尼油，以改善拉起显示屏组件3时的手感。
为了防止显示屏组件3拉起后从滑槽中脱出，设置了由卡块和卡槽构成的防脱出机构。参见图7和8，在背支板组件2的上背支板4中分别设置了卡块12，同时在显示屏组件3的显示屏盖14中设置对应的卡槽13。当显示屏组件3未升起或升起不到位时，卡块12是被显示屏盖14撑开的，如图7所示；当显示屏组件3升到位时，左右卡块12在弹片的作用下，被推入显示屏盖14上的相应卡槽内，如图8所示。
为了防止显示屏组件3升起后在重力下下滑，设置了由卡扣和锯齿形槽构成的防落下机构。参见图9和其中的C部放大图，在上背支板4上设置有一个卡扣15，卡扣15可以左右滑动，卡扣15右侧有弹片16顶着，产生一个向左的保持力。在显示屏盖14上设置锯齿形槽17。当显示屏组件3升起到一个中间状态时，卡扣15卡入锯齿形槽17中，保持显示屏组件3不下落。当在外力作用下使卡扣15向右滑动后就可以释放显示屏组件3。
显示屏需要供电和信号输入线，在升降的时候如何解决线缆的伸缩是一个必须解决的问题。图10和11示出了在主机与显示屏之间的线缆布置情况。本发明采用如下的方法，参见图10，首先线缆18从主机底座组件1进入下背支板5，然后进行整齐排列，使其整体呈扁状，这样在背支板组件2的有限的厚度内就可容下线缆18。当线缆18走到一定高度后，线缆18在一个出口点即图10中的E点从下背支板5穿出，进入显示屏盖14上的沉下部位与下背支板5间形成的空腔19内(参见图11及其D部放大图)，此空腔19呈一长三角形，线缆18可以在此空腔19内自由上下滑动。线缆18在另一个进口点即图10中F点进入显示屏内，在此处线缆18是固定在显示屏上的。
图12、13和14分别示出了显示屏组件3在三个典型位置时线缆18的状况。其中，图12是显示屏组件3未升起时线缆18的状况，此时线缆18从下背支板5的出口点E到进入显示屏的进口点F间的距离L1最大。图13是显示屏组件3升起一半时线缆18的状况，此时线缆18从下背支板5的出口点E到进入显示屏的进口点F间的距离L2最小。图14是显示屏组件3全部升起时线缆18的状况，此时线缆18从下背支板5的出口点E到进入显示屏的进口点F间的距离L3又达到最大。
从上面的介绍可知，线缆18在显示屏升起的高度不同时，进出口间的距离也不同，线缆18有相应的伸缩。图15表示了最大距离L1、最小距离L2及升程H间的关系。线缆18在显示屏升起过程中要伸缩的长度ΔL为
ΔL＝L1-L2＝((L2)2+(H/2)2)0.5-L2如假设L2＝200mm，H＝60mm，则ΔL＝(2002+(30/2)2)0.5-200＝2.2mm。
从以上的计算可知，只要线缆18进出口间的距离L2足够大，则ΔL相对于升程H是很小的值，此ΔL可以通过线缆18自身的变形来吸收。图15中的W是线缆18的宽度。另外，图16示出了线缆18在背支板组件2弯曲前后的状况。
具有上述显示屏调节机构的笔记本电脑的整体使用情况可以从图17至21中看到。
其中，图17是显示屏组件3未打开状态；图18是简单翻开显示屏组件3后的工作状态，即背支板组件2和显示屏组件3一起被翻开；图19是显示屏组件3升起一定的高度时的状态，显示屏组件3打开后可以相对于背支板组件2滑动，将显示屏组件3升起一定的高度，高度在行程内是可以根据需要任意调节的。图20是背支板组件2折弯时的状况。当显示屏组件3升起的高度超过一特定高度后，背支板组件2就可以折弯了，这样就可以调节显示屏的角度，同时显示屏组件3可以相对于背支板组件2进一步向上滑动，直到被限位机构卡住。如图20所示，显示屏组件3升高的距离是H，向后撤的距离是L。使用者可以根据自己的需求来调节这两个尺寸，以使视觉和身体姿态舒适。图21是显示屏组件3翻到后部的状况，它是显示屏组件3打开后的另一种工作状态。显示屏组件3翻到后部，可当手写板使用。
权利要求
1.一种笔记本电脑显示屏调节机构，包括一背支板组件，其可以弯曲并且可转动地安装在笔记本电脑主机底座组件上，一显示屏组件，其安置在背支板组件中并且可以在背支板组件中移动，其中，通过背支板组件的弯曲和在主机底座组件上的转动以及显示屏组件在背支板组件中的移动，实现显示屏相对于主机高低和远近的调节。
2.如权利要求1所述的笔记本电脑显示屏调节机构，其特征在于，背支板组件包括上背支板、下背支板和连接在上背支板和下背支板之间的连接部件，通过该连接部件实现上背支板和下背支板之间的相对弯曲。
3.如权利要求1所述的笔记本电脑显示屏调节机构，其特征在于，背支板组件通过铰链可转动地安装在笔记本电脑主机底座组件上。
4.如权利要求2所述的笔记本电脑显示屏调节机构，其特征在于，连接部件是铰链。
5.如权利要求1所述的笔记本电脑显示屏调节机构，其特征在于，显示屏组件通过设置在背支板组件中的滑槽实现在背支板组件中的移动。
6.如权利要求5所述的笔记本电脑显示屏调节机构，其特征在于，显示屏组件上还设置一轴，轴的两端固定有齿轮，齿轮分别与设置在背支板组件上对应的齿条啮合。
7.如权利要求1，5或6所述的笔记本电脑显示屏调节机构，其特征在于，设置有显示屏组件防脱出机构，其包括设置在显示屏盖上的卡槽和设置在背支板组件上的与卡槽配合的卡块。
8.如权利要求1，5或6所述的笔记本电脑显示屏调节机构，其特征在于，设置有显示屏组件防落下机构，其包括设置在显示屏盖上的锯齿形槽和设置在背支板组件上的与锯齿形槽配合的卡扣，其中卡扣上作用一个偏压而啮合在锯齿形槽中，并且可在外力下克服该偏压后滑动而与锯齿形槽脱离啮合。
9.如权利要求1至6中之一所述的笔记本电脑显示屏调节机构，其特征在于，主机和显示屏之间的线缆从主机底座组件进入背支板组件的下背支板，然后在下背支板上的一个出口点处以一定角度折入显示屏盖与下背支板之间的一个空腔中，然后在显示屏上的一个进口点处进入显示屏并且与显示屏固定连接。
10.如权利要求9所述的笔记本电脑显示屏调节机构，其特征在于，线缆是整齐排列的扁状线缆，空腔是一长三角形，线缆可以在空腔中自由上下滑动。
11.一种在笔记本电脑的显示屏和主机之间布置线缆的方法，其中的笔记本电脑具有前述权利要求1-10中任一个所述的笔记本电脑显示屏高低及前后调节机构，该方法包括，在主机底座组件和背支板组件的下背支板之间使线缆从主机底座组件进入背支板组件的下背支板中；使线缆在下背支板中延伸一定高度，达到一个出口点；使线缆从出口点穿出下背支板并以一定的角度折入下背支板与显示屏盖之间形成的一个空腔中；使线缆在空腔中延伸一定距离，达到一个进口点；使线缆从进口点进入显示屏并且固定在显示屏上。
12.如权利要求11所述的在笔记本电脑的显示屏和主机之间布置线缆的方法，其特征在于，将进入下背支板的线缆整齐排列成扁状，并且将空腔设置成一长三角形，使得线缆可以在空腔中自由上下滑动。
13.如权利要求11所述的在笔记本电脑的显示屏和主机之间布置线缆的方法，其特征在于，使出口点和进口点之间具有足够大的距离，使得线缆在显示屏升降过程中发生伸缩的长度可以由线缆本身的变形吸收。
全文摘要
一种笔记本电脑显示屏调节机构，包括一个其可以弯曲并且可转动地安装在笔记本电脑主机底座组件上的背支板组件和一个安置在背支板组件中并且可以在背支板组件中移动的显示屏组件，其中，通过背支板组件的弯曲和在主机底座组件上的转动以及显示屏组件在背支板组件中的移动，实现显示屏相对于主机底座组件的高低和远近的调节。本发明改善了笔记本电脑的操作性，将显示屏的高低远近变成可调的，改变人要适合机器的现状，让机器来适合人的需求，将笔记本电脑的使用者从固有的操作姿态下解放出来，减少了脊椎变形及病变发生，特别是颈椎和腰椎，有利于使用者的身体健康，同时提升产品的竞争力。
文档编号H05K7/16GK1936767SQ20051010539
公开日2007年3月28日 申请日期2005年9月23日 优先权日2005年9月23日
发明者田平, 辛志峰 申请人:联想(北京)有限公司