采用旋转机构的坞站的制作方法

专利名称：采用旋转机构的坞站的制作方法
采用旋转机构的坞站相关申请的交叉引用本申请要求在2008年9月25日提交的序列号为61/100，147的美国临时申请的
权益。该申请的全部公开一并在此作为参考。
背景技术：
诸如DVD播放器、无线电设备、盒式录音机、CD播放器、个人媒体播放器(如，Coby Electronics的PMP 4320便携式媒体播放器)以及数字音乐重放(MP3)设备(如，苹果公司的iPod MP3播放器)之类的便携式电子设备使得用户基本上能够随时随地接收发送或播放他们期望的内容。相应地，用户可以在家里或在旅行时使用这些设备，并且可以握着这些设备、将这些设备别在衣服上、或者将这些设备与坞站相关联。在将便携式电子设备与坞站相关联时，用户不用手就可以欣赏其设备的输出，并通过将便携式电子设备连接至坞站内容纳的扬声器组，获得更高质量的声音。不幸地，到目前为止在改进坞站方面还主要关注于声音质量，而几乎没有作出其他努力来优化坞站的其他特征以改善用户体验。随着便携式设备的功能越来越多(例如，更高质量的视频特征)， 消费者仍旧需要以更喜欢的方式来使用他们的设备。本发明针对该需求。

发明内容
本发明针对用于诸如iPod之类的便携式电子设备的坞站。坞站具有以下特征能够相对于坞站的支撑底座来旋转便携式电子设备。此外，在一些实施例中，坞站具有附加特征，如，有闹钟功能或没有闹钟功能的时钟、以及背光或其他照明特征。在一个实施例中，本发明针对用于便携式电子设备的坞站，其中，坞站包括(a) 啮合元件，其中所述啮合元件能够啮合便携式电子设备；以及(b)旋转机构，其中所述旋转机构能够相对于坞站的支撑底座来旋转便携式电子设备。本发明还提供了一种使用这种坞站的方法。


图IA是本发明的实施例的图示，其中，通过坞站来啮合便携式电子设备，该便携式电子设备定向在竖向位置。图IB是本发明实施例的图示，其中，通过坞站来啮合便携式电子设备，便携式电子设备定向在横向位置。图2是没有便携式电子设备的本发明的实施例的图示。图3是本发明的实施例的图示，其中坞站具有时钟显示器。图4是本发明的另一实施例的图示，其中坞站具有时钟显示器。图5是本发明的另一实施例的图示，其中坞站具有时钟显示器。图6是本发明的实施例的图示，其中示出了背光。图7是本发明的实施例的图示，其中显示了扬声器格栅。图8是本发明的实施例的旋转机构的图示。
具体实施例方式本文所描述的各个实施例的任何特征均可以与结合所公开的任何其他实施例而描述的特征一起使用，除非明确规定或从上下文可以显而易见地得出。相应地，结合不同实施例或特定实施例而描述的特征不应被解释为不适于与本文公开的其他实施例相结合，除非明确声明了这种排他性或上下文中暗示了这种排他性。根据一个实施例，本发明针对一种用于便携式电子设备的坞站，其中，所述坞站包括(a)啮合元件，其中所述啮合元件能够啮合便携式电子设备；以及(b)旋转机构，其中所述旋转机构能够相对于坞站的支撑底座来旋转便携式电子设备。便携式电子设备可以是用户希望可逆地与坞站相关联的并能够产生音频、视觉和视听输出的任何设备。例如，便携式电子设备可以是便携式媒体播放器。便携式电子设备的示例包括但不限于苹果公司的iPod以及由Palm制造的便携式电子设备。啮合元件是坞站的一部分，坞站允许便携式电子设备可逆地与其相关联；啮合元件可以位于称作坞底座的结构中，所述坞底座能够支撑啮合元件。短语“可逆地相关联”是指能够在不对坞站或便携式电子设备的功能造成负面影响的情况下多次关联和解除关联。 通过非限制性示例，啮合元件可以包括以下元件中的一个或多个揿钮的承口端或插口端、 用于USB连接的插座外壳或外壳内表面、销或插头、插针、磁体，和/或锁钩系统(例如， Velcro)的锁或钩。不管在坞站上采用什么系统，相互作用元件都应是便携式电子设备的一部分。在一些实施例中，啮合元件可以包括通信链路或由通信链路组成，所述通信链路是用于传递数据的互连。可以作为啮合元件的一部分(或形成啮合元件)的通信链路的示例包括但不限于电线、线缆和光纤中的一个或多个。在其他实施例中，通信链路存在，但不是啮合元件的一部分，例如，无线技术或非无线技术以及用于保持关联的附加措施，所述无线技术或非无线技术允许信息的交换，但是可以或可以不在坞站与便携式电子设备之间创建足够强的关联，以保持坞站和便携式设备之间不存在关联。在一些实施例中，啮合元件是也起到通信链路作用的USB端口。除了通信链路以外，还可以存在电源接头(power connection)，使得便携式电子设备可以通过电源接头来汲取电力。电力可以为便携式电子设备提供能量源，以使便携式电子设备工作或为便携式电子设备的电池充电。能量源可以例如是坞站内的电池或与坞站连接的外部源。本领域技术人员应清楚，许多便携式电子设备包含矩形或实质上矩形的数字屏幕。一些便携式电子设备可以被设计为识别出是沿竖向方向被支撑还是沿横向方向被支撑。“竖向”位置或方向是指面的宽度维度与水平面平行或实质上平行。如这里所使用的， 长度维度被限定为正面上比正面的其他维度(即，宽度维度)长的维度。此外，使用便携式电子设备的人应清楚，当向前或向后倾斜观察面但仍使设备的宽度或长度至少实质上平行于水平面时，该设备也是可以使用的。在一些配置下，当沿竖向方向支撑设备时，随着用户向横向位置移动该设备，在设备的面相对于起始位置旋转了预定的度数(例如，45度)之后，设备将自动将显示从竖向切换到横向。
在一些实施例中，本发明的坞站可以被配置为使得在没有被使用时或在初始使用时，该坞站处于第一位置，在该第一位置处坞站能够沿着使便携式电子设备可以显示竖向图像的方向容纳便携式电子设备。为了方便这种操作，啮合元件可以位于转台的底部。(备选地，默认位置可以是使得坞站最初能够沿着使便携式设备可以显示横向图像的方向容纳便携式电子设备的位置。)当便携式电子设备被坞站啮合时，如果用户想要旋转便携式电子设备，则用户可以激活旋转机构，从而使转台和啮合元件旋转到第二位置，所述第二位置例如与第一位置成90度。短语“转台”是指旋转机构中在便携式电子设备旋转时旋转的部分。旋转可以是顺时针的或逆时针的。在一些实施例中，坞站被配置为仅在预定的象限上旋转，例如，坞站可以被配置为从静止状态开始逆时针旋转90度，并且在被适当地激活时，沿顺时针方向向旋转回同样的90度。在其他实施例中，坞站被配置为只是从初始状态开始顺时针旋转90 度，并当被适当地激活时，逆时针向旋转回90度。在其他实施例中，用户可以选择通过顺时针还是逆时针从初始竖向位置移动到横向位置。如果便携式电子设备被啮合元件啮合，则便携式电子设备也会随着啮合元件和转台一起旋转。转台例如可以是一种元件，在便携式电子设备被啮合元件啮合的情况下，当用户观看设备时，该元件会被便携式电子设备部分遮蔽。转台可以是任何规则或不规则的形状， 例如，圆形、方形、三角形卵形、椭圆形等等。此外，坞站可以被设计为使得当啮合了便携式电子设备时，便携式电子设备的背面与转台接触，或会在便携式电子设备的背面与转台之间有一些间隔，例如，小于1cm、小于9mm、小于8mm、小于7mm、小于6mm、小于5mm、小于4mm、 小于3mm、小于2mm、或小于1mm。在一些实施例中，转台的正面具有平坦或实质上平坦的表面，该表面被定向为与水平面成30度到90度。在一些实施例中，转台的正面具有实质上平坦的表面，该表面被定向为与水平面成40度到80度。在一些实施例中，转台的正面具有与水平面成50度到70 度的表面。在一些实施例中，转台的正面具有与水平面成70度到90度的表面。在一些实施例中，转台的面可以是凹面。如果转台与水平方向成一定角度，则坞站可以被配置为使得啮合元件使便携式电子设备与水平方向成同样的角度。旋转机构可以由输入元件来激活，输入元件令旋转机构使转台从第一位置移动到第二位置。输入元件可以例如是使旋转元件从当前存在的任何位置移动到其他位置的单个按钮。备选地，对于每个位置，可以存在单独的输入元件，或者可以存在能在两个或多个位置之间移动的开关。此外，尽管在一些实施例中仅存在两个可能位置，然而在其他实施例中可以存在三个、四个、五个、六个或更多个可能位置，在这些可能位置处转台可以停止。输入机构还可以是诸如触摸屏之类的图形用户界面。还能够设计一种坞站的旋转机构，该旋转机构被配置为相对于诸如第一垂直(或竖向位置)之类的第一位置，将个人电子设备定向在其他方向。作为示例，这些其他方向可以是大约10度、15度、20度、25度、30度、35度、40度、45度、50度、55度、60度、65度、70 度、75 度、80 度、85 度、90 度、95 度、100 度、105 度、110 度、115 度、120 度、125 度、130 度、 135度、140度、145度、150度、155度、160度、165度、170度、175度、或180度。坞站还可以被设计为使得运动范围限于位置的子集，例如，坞站可以从起始位置开始，相对于初始位置，旋转到45度和135度之间的、45度和90度之间的、75度和105度之间的、80度和100
5度之间的、以及85度和95度之间的一个或多个位置。当坞站被设计为使得可以沿多个方向布置设备时，必须存在一种控制旋转机构以在其到达其他位置时停止旋转的措施。结合本发明，利用已知的并且本领域技术人员认识到有用的任何方法，都可以实现这一点，这些方法包括但不限于刻度盘或触摸屏。如上所述，在一些应用中，将个人电子设备定位在两个位置之一只有二元状态。当存在用于引起在两个位置之间旋转的按钮时，在一些实施例中，旋转机构保持锁定在这些位置之一，直到再次按压激活按钮为止。因此，可能阻碍尝试手动地物理操纵旋转转台。备选地，在一些实施例中，可以通过在手柄上施加物理力并移动手柄来移动转台。相应地，可以利用物理力和/或电路来控制旋转。不管转台可以在多少个不同的可能位置停止移动，都可以通过将对象旋转固定度数的多种公知方法中的任何一种方法来旋转个人电子设备，这些方法包括但不限于使用如上所述可以由按钮来激活的电动机构和/或齿轮。旋转的速度可以由电动机构来限定。例如，从第一位置移动到与第一位置成90度的第二位置的时间可以小于30秒、小于25秒、小于20秒、小于15秒、小于10秒、小于5秒或小于3秒。此外，尽管在一些实施例中转台随着啮合元件而旋转，然而在其他实施例中，设备可以被设计为使得啮合元件及其关联的支撑沿例如圆形元件的圆周旋转期望的度数。坞站还可以包括支撑底座。支撑底座是指坞站的不旋转的部分。因此，支撑底座是坞站的一部分，旋转机构相对于该部分来引起旋转。在支撑底座内，可以有例如用于接收数据的组件，这些数据使得能够根据用户的需要放映声音。支撑底座还可以在外壳内，外壳包含使支撑底座具有所需的形状的结构元件；还包含实现时钟显示器(如果存在的话)、闹钟功能(如果存在的话)、任何照明特征(如果存在的话)所需的组件；以及包含实现本文描述的任何功能所需的指令的任何中央处理单元。此外，中央处理单元优选地还可操作地耦接至实现期望的功能所需的每个组件。如上所述，优选地，本发明的坞站还包括与便携式电子设备的通信接口的端口。通信接口可以是允许在坞站与便携式电子设备之间交换信息的链路。在一些实施例中，端口为啮合元件的双重功能以及向个人电子设备传送数据提供服务。在其他实施例中，除了通信端口之外还存在单独的啮合元件。例如，可以存在位于啮合支撑结构中的USB端口。通过USB端口，坞站和便携式电子设备都保持关联在被啮合并通信时均保持由于阻力而引起的关联。坞站还可以包括用于稳定便携式电子设备的一个或多个稳定元件。当设备从第一竖向位置旋转了大于45度(例如，90度)时，稳定元件尤为有用。在一个实施例中，稳定元件是从转台的平面伸出的钉(peg)，该钉位于某位置，使得便携式电子设备在被坞站啮合时触碰到该钉，或者与该钉最接近的点跟该钉的距离小于5mm、或小于4mm或小于3mm或小于 2mm或小于1mm。如果坞站被设计为逆时针旋转，则优选地使至少一个稳定钉位于转台左半部，使得当转台从竖向方向旋转到横向方向时，钉在便携式电子设备的下方。类似地，如果坞站被设计为顺时针旋转，则优选地使至少一个稳定钉位于转台右半部，使得当转台旋转时，该钉在便携式电子设备下方。在一些实施例中，有至少一个稳定元件被布置在便携式电子设备每一侧。如果便携式电子设备与啮合元件解除关联，则稳定元件将防止便携式电子设备掉落(或防止便携式电子设备掉落的距离大于设备与稳定元件之间的距离)和损坏。
坞站还可以被配置为包括发光元件。发光元件可以具有响应于音量和/或节奏或诸如音乐之类的听觉输出来显示光的功能。发光元件可以是转台的一部分和/或坞站的一些或所有其余部分的一部分。响应于音乐来显示光的技术是本领域技术人员公知的，例如可以通过使用迷你计算机芯片来实现该技术。在一个实施例中，坞站包括二通道扬声器系统、用于在例如在iPod touch、 iPhone.Nano和其他类似便携式电子设备上观看视频的电动旋转坞控制台。坞站还可以包括响应于音乐、电源按钮、音量、光和旋转的照明变暗灯，输入机构，iPod 30管脚连接器， 以及辅助输入和DC输入。输出功率可以例如是20-60W、或30-50W、或40W，单位尺寸例如可以是16X7. 4X4. 55英寸在任何维度上+/-0. 5英寸或1英寸。在一些实施例中，还存在遥控器和AC适配器。在一些实施例中，坞站包括单个或多个扬声器。此外，坞站还包括用于提高声音质
量的声音格栅。通过参考附图可以更好地理解本发明。在图IA中，示出了坞底座5，坞底座5是为啮合元件提供的或包含啮合元件，以保持与便携式电子设备8相关联。在坞底座中，或者与坞底座相关联地，还可以提供通信接口，通信接口例如可以是以下形式的允许在电子设备与坞站之间通信的适当数目的管脚。个人电子设备后面的转台能够显示光照明2。坞站还具有用于放映声音的至少一个扬声器1以及支架4。坞站顶部是按钮，按钮用于使控制台(旋转机构)3旋转。这里，便携式电子设备是竖向方向。图IB示出了同样的坞站，该坞站具有转台、个人电子设备8和坞底座5，坞底座5 包含啮合元件，其中便携式电子设备从图IA所示的方向旋转了 90度。在图IB中，便携式电子设备是横向方向。图2示出了没有便携式电子设备的坞站。坞底座6出现在转台的底部，稳定元件 7出现在转台的左部。图3示出了本发明的实施例的坞站，所述坞站还包括时钟显示器9。图3的时钟显示器由多个灯构成，这些灯由坞站的中央处理单元来控制。时钟显示器的输出可以依赖于坞站的内部时钟或容纳在便携式电子设备内的时钟。在一些实施例中，图3的显示设备仅当如图所示便携式电子设备已被啮合并移位(即，旋转)了阈值度数(例如，至少10度、至少20度、至少30度、至少40度、至少50度、至少60度、至少70度、至少80度、或至少90 度、或精确地上述度数点)时才变成在用。在图4中，设备具有不同的时钟显示器11。图4的时钟显示功能可以是除了图3 的时钟显示特征以外的其他特征或取代图3的时钟显示特征。如图4所示，当便携式电子设备没有被啮合并且啮合元件水平时，时钟显示器出现在针对坞站而存在的方向上。如图4 所示，时钟显示器覆盖了当啮合了便携式电子设备时可以被便携式电子设备部分地覆盖的区域。坞站可以被设计为使得时钟仅在便携式电子设备和坞站当没有啮合时才显示。在一些实施例中，坞站可以正好具有两个或至少两个时钟显示器特征，使得当没有与电子设备啮合时存在图4的时间显示，当与电子设备啮合或旋转指定的度数或角度范围时存在图3的时钟显示。此外，坞站的中央处理单元可以包含一个或多个算法，所述一个或多个算法使得以预先指定的度数切换时钟显示器，例如，在旋转元件旋转了 30度、或35度、或40度、或45度、或50度、或55度、或60度、或65度、或70度时切换时钟显示器。类似于图4，图5是出了当没有啮合电子设备时可见的时钟显示器。然而，时间17 是以模拟时钟的形式显示的，而不是像之前两幅图中一样是数字显示。可选地，该显示特征可以是除了图4的显示特征以外存在的选项，使得用户可以选择其期望的显示方式，包括选择不显示。备选地，图5的时钟显示可以取代图4的时钟显示，并且与图3的时钟显示相结合或不与图3的时钟显示相结合。任何前述时钟特征都可以与闹钟特征和/或响闹特征相耦合。图6示出了本发明的实施例，其中存在围绕旋转元件的圆周可见的背光12。在一些实施例中，背光12在可选的或默认的连续显示模式下。在一些实施例中，存在随机显示一种或多种颜色光图像的光显示功能。在一些实施例中，存在响应于音频轨迹或从电子设备发出的信号(例如，可以响应于节拍)来显示一种或多种颜色光图像的光显示功能。当光显示取决于电子设备的声音时，可以通过通信链路向坞站的中央处理单元发送来自电子设备的数据。中央处理单元可以执行使显示光图案的一系列命令。图7是本发明的实施例的图示，示出了与啮合元件16的支撑底座啮合的便携式电子设备。示出了便携式电子设备的横轴14和纵轴15以作参考。该设备例如可以向横向方向逆时针旋转大约90度。还示出了格栅孔13，声音从扬声器通过格栅孔13传播，以提高声音质量。当使用时，格栅孔可以被例如网状覆盖物所覆盖。图8是本发明的旋转机构的示例的图示。因此，图8示出了坞站的内部部分。可以通过按压输入按钮19来激活旋转机构，所述按钮19可操作地耦合至电机25并且能够激活电机25，通过旋转橡胶带26，电机25使第一齿轮20旋转，第一齿轮20旋转第二齿轮21，第二齿轮21旋转第三齿轮22，第三齿轮22旋转第四齿轮23，第四齿轮23连接至转台24并从而能够使转台24旋转。转台在激活时将一直旋转，直到止动杆27到达止动销28为止。 对于本领域技术人员来说，使用止动杆和止动销是公知的。相互作用机构控制另一方向上的转动。尽管未示出，然而在转轮的另一侧，便携式电子设备在被啮合元件啮合时静止。通过其他示例，在其他实施例中，坞站最长处为大约30cm到大约50cm (从一侧到另一侧)，最宽处为大约8cm到大约12cm(从正面到反面)，并且最高处为大约16cm到大约 20cm(从顶部到底部)。转台可以具有例如13-16cm或14-15cm的直径，其中转台是旋转元件的一部分，旋转元件可以旋转便携式电子设备或者便携式电子设备可以围绕旋转元件而旋转。当设备没有在使用时，啮合元件可以位于转台的下部部分，在由圆弦限定的部分中与转台的面相邻，所述圆形弦的长度为大约8cm到大约12cm。还可以存在支柱(稳定元件)， 支柱从转台的面伸出大约Icm到大约3cm。沿着设备的顶部还可以有例如控制装置，所述控制装置包括一个或多个输入机构，所述一个或多个输入机构允许控制旋转、音量、功率、辅助激活和灯。通过激活旋转特征，可以使得发生旋转。当仅有两个可能状态时，按压旋转按钮一次会使旋转机构引起旋转，旋转执行到激活之前设备没有占用的位置。当存在多于两个的旋转停止位置时，单个按钮可以用于实现到下一个状态的移动，设备可以被配置为使得连续按压按钮引起移动。辅助激活特征可以用于使得激活与便携式电子设备的连接。例如，坞站可以被配置为使得在辅助激活输入被激活之前，通信链路一直不会变成在用的。在其他实施例中可能没有辅助激活按钮，如果便携式电子设备与坞站啮合，则通信链路变成在用的。
8
本领域技术人员将认识到，为了使用本发明的各个实施例，用户可以例如开启其便携式电子设备，将该设备插入啮合元件中，激活旋转机构并播放音乐。由于设备旋转了 90 度，视频图像将是横向格式的。此外，在合适地配制的设备中，围绕转台的圆周会出现光显示，所述光显示反映了音乐的节奏。
权利要求
1.一种用于便携式电子设备的坞站，所述坞站包括(a)啮合元件，其中所述啮合元件能够啮合所述便携式电子设备；以及(b)旋转机构，其中所述旋转机构能够相对于所述坞站的支撑底座来旋转所述便携式电子设备。
2.根据权利要求1所述的坞站，其中所述旋转机构能够将所述便携式电子设备从第一位置旋转到第二位置，其中所述第二位置与所述第一位置成90度。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的坞站，还包括旋转激活元件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的坞站，还包括发光元件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的坞站，还包括扬声器。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的坞站，还包括通信接口，其中所述通信接口允许在坞站与便携式电子设备之间交换信息。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的坞站，其中，所述便携式电子设备能够显示视觉图像。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的坞站，其中，所述便携式电子设备能够播放音频文件。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的坞站，还包括时钟显示器。
全文摘要
提供了一种用于便携式电子设备的坞站。所述坞站包括(a)啮合元件，其中所述啮合元件能够啮合所述便携式电子设备；以及(b)旋转机构，其中所述旋转机构能够相对于所述坞站的支撑底座来旋转所述便携式电子设备。
文档编号H05K7/16GK102165856SQ200980137965
公开日2011年8月24日 申请日期2009年9月24日 优先权日2008年9月25日
发明者李要韩 申请人:高飞电子有限公司