专利名称：电子设备的显示器连接结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带有显示器的电子设备的显示器连接结构，并更为特别地，涉及一种带有适于从机身拆卸的显示器的电子设备的显示器连接结构。
通常，在含有显示器的便携式电子设备中，例如笔记本电脑、网络电视电话、和数字摄像机，电子设备的机身和显示器是整体组装的。
图1为作为例子说明的带有传统显示器的电子设备的笔记本电脑的透视图。所示笔记本电脑包括装有计算机系统的机身1，和用于按照由机身1传输的图像信号显示图像的显示器3。
输入装置例如键盘和鼠标器能够输入操作指令，外围设备例如硬盘驱动器，CD-ROM，调制解调器，和LAN卡，以及能够提供声频信息的声频装置被组装在机身1中。以图像形式输出由机身1提供的信息的显示器3，可折叠地铰接在机身的一侧。此外，显示器3借助带状电缆5与机身1连接。
在带有具有上述结构的显示器的电子设备中，由于显示器3直接与机身1铰接，并且机身1和显示器3通过带状电缆5电连接，显示器3不能与机身1分离。即，当机身1或显示器3不正常工作，或到达其使用寿命，或用不同尺寸的显示器替换显示器3时，用户不能用另一显示器直接替换该显示器。此外，由于带状电缆露在外面，电子设备的外观不理想。
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种电子设备显示器连接结构，能够允许显示器从电子设备机身拆卸。
因此，为实现上述目的，提供一种电子设备的显示器连接结构A，包括机身，和用于接收机身图像信号并显示图像的显示器，并能够将显示器与机身连接或从机身拆卸，其特征在于显示器连接结构包括含有可转动地安装在机身上的铰接销的连接装置，以及设置在显示器上以便与铰接销连接并与铰接销共同转动用于将显示器可拆卸地与机身连接的外壳；以及具有相应的设置在机身和显示器上彼此对应的部分用于借助光传输图像的光学连接器。
在此，外壳优选地包括具有前框架和后框架，并被固定在显示器上的壳体；以及安装在外壳中的铰接支架，设置有在显示器与机身连接中与铰接销装配的啮合缝。
连接装置优选地还包括固定在机身上的支撑支架用于支撑铰接销使得铰接销可以露在机身的外面。
此外，连接装置优选地还包括锁紧/松开装置分别用于将外壳和铰接销锁紧到一起，或将外壳与铰接销彼此松开，并且锁紧/松开装置包括一锁紧元件可动地安装在外壳内用于与形成在铰接销上端的锁紧槽啮合或脱开；一弹性元件用于将锁紧元件向锁紧槽弹性偏移使得锁紧元件可被锁入锁紧槽中；以及松开杆穿过形成在外壳上的细长导向孔凸出并外露于外壳的外面安装，并且在细长导向孔内可动。
倾斜的导向槽优选地形成在铰接销的上端用于锁紧棒的定向使得锁紧棒可与锁紧槽啮合。
光学连接器优选地包括一光发射模块具有激光二极管阵列，阵列中每个二极管按照驱动信号独立发射光，光发射模块与铰接销连接使得它可以与铰接销一同转动；和一光接收模块具有光电探测器阵列，阵列中每个光电探测器将入射光信号独立地转换为电信号，光接收模块被安装在显示器上与光发射模块耦合以便能够与光发射模块一同转动。
光发射模块优选地包括支撑在铰接销上的第一夹具，形成在第一夹具啮合表面的凹进部分，光电探测器阵列被对应地插入该凹进部分，并且激光二极管阵列被安装在凹进部分中露向光接收模块。
另一方面，光接收模块优选地包括一第二夹具用于支撑安装在其凸出前缘的光电探测器阵列；一基座安装在显示器上并设置有用于内外转动地支撑第二夹具的开口；以及一弹性元件安装在基座中用于将第二夹具向外弹性偏移使得第二夹具可以凸出于基座的外侧。
此外，光学连接器优选地还包括一定位装置，用于定向光接收模块使得光接收模块可以与光发射模块接合，并用于防止在光接收模块与光发射模块接合时光接收模块的不稳定运动，并且定位装置包括许多参照孔，形成在第一罩中光发射模块及第二罩中光接收模块的啮合表面；若干导向销被安装在光接收模块，如果参照孔被安装在光发射模块；而被安装在光发射模块，如果参照孔被安装在光接收模块；朝向参照孔；以及压紧元件，用于沿铰接销的轴向弹性压紧光发射模块的一侧。
此外，定位装置优选地还包括一对弹性可动地安装在两个相应的参照孔内的第一主电极，以及用于向外弹性压紧相应的第一主电极的弹性元件；并且导向销包括一对由导电材料制成的第二主电极以便与相应的第一主电极电连接并当显示器与机身连接时将显示器与机身的主电源电连接。
此外，显示器连接结构优选地还包括一开关装置，用于在组装或拆卸机身和显示器时逐一电连接或断开第一主电极和第二主电极，并且开关装置包括一对弹性开关，设置在光发射模块中与相应的第一主电极对应，弹性开关位于距第一主电极不同的距离使得当第一主电极与弹性开关接近或分开时第一主电极与开关逐一连接或断开；而当模块彼此分开时，第一主电极和第二主电极在第一主电极与相应的弹性开关逐一分开后彼此分开。
此外，光发射模块优选地包括一第一夹具，当模块彼此连接时光电探测器阵列被插入其中的凹进部分，形成在第一夹具的端部表面，第一夹具支撑凹进部分中的激光二极管阵列使得激光二极管阵列向外面露出；一第一盒可转动地安装在机身上用于支撑第一夹具使得第一夹具可以内外移动并且凹进部分可以朝向光接收模块；以及安装在第一盒中的弹性元件用于将第一夹具朝向第一盒外侧压紧。
此外，光学连接器优选地还包括一连接单元，用于将光发射模块和光接收模块彼此连接使得光信号传输可以在彼此远距离定位的模块间进行，并且连接单元包括光纤束，相应朝向光发射模块和光接收模块安装用于将激光二极管阵列发射的光束传输到光接收模块；第一耦合器，用于将光纤束的一端与光发射模块耦合；第二耦合器，用于将光纤束的另一端与光接收模块耦合。
第一耦合器优选地包括一光接收阵列，用于接收从光发射模块发射的光束；第一夹具，用于在其端部支撑光接收阵列使得光接收阵列可以与光纤束的一端连接；第一插座体，设置有贯通孔用于支撑第一夹具使得第一夹具可以内外移动；弹性元件，安装在第一插座体内用于向外弹性压紧第一夹具；可弹性变形的钩状元件，安装在第一插座体内以便当第一耦合器与光发射模块耦合时挂在形成在光发射模块上的锁紧缝中；和释放按钮，穿过相应的贯通孔安装可内外移动用于将钩状元件从锁紧缝释放。
另一方面，第二耦合器优选地包括光发射阵列，用于发射经光纤束传输的光束；第二耦合器，用于在其端部支撑光发射阵列使得光发射阵列可以与光纤束的另一端连接；第二插座体，设置有贯通孔用于支撑第二夹具使得第二夹具可以内外移动；弹性元件，安装在第二插座体中用于将第二夹具向外弹性压紧；可弹性变形的钩状元件，安装在第二插座体内以便当第二耦合器与光接收模块耦合时挂在形成在光接收模块上的锁紧缝中；和释放按钮，穿过相应的贯通孔安装可内外移动用于将钩状元件从锁紧缝释放。
优选地还设置有电源连接/断开装置用于在拆卸过程中停止激光二极管的工作，当将显示器和机身组装或拆卸时通过选择性地连接或断开光发射模块和光接收模块间的电源连接，并且电源连接/断开装置包括用于为激光二极管阵列供电的辅助电源；驱动部分，设置在机身上用于驱动激光二极管；一对第一辅助电极，安装在光发射模块上并分别与辅助电源和驱动部分电连接；一对第二辅助电极，安装在光接收模块上当组装模块时与相应的第一辅助电极连接，并且彼此电连接使得辅助电源的能量经第一辅助电极传递给驱动部分。
此外，电源连接/断开装置优选地还包括一对连接开关，安装在光发射模块内以便对应于相应的第一辅助电极，定位在距第一辅助电极不同的距离以便在显示器和机身组装或拆卸时经弹性变形逐一与第一辅助电极连接或断开，并分别与驱动部分和辅助电源电连接。
显示器连接结构优选地还包括至少一对组装/拆卸角度调节装置，它限制显示器的组装/拆卸使得显示器可只能以相对于机身预定的角度与机身连接或断开；并可容易地与机身连接，并且组装/拆卸角度调节装置包括第一调节部分，用于限制铰接销和外壳间的组装/拆卸角度；和第二调节部分，用于自动将光学连接器复原至预定的位置使得光学连接器可与由第一调节部分调节的组装/拆卸角度对准。
第一调节部分优选地包括啮合销，凸出于外壳的一侧形成；和覆盖元件，安装在机身上以便覆盖铰接销部分，并具有设置在覆盖元件一侧对应于啮合销的导向槽用于按组装/拆卸角度导向啮合销，并具有从导向槽连续形成的啮合槽以便防止啮合销以其它角度而不是组装/拆卸角度与啮合槽分开。
另一方面，第二调节部分优选地包括支撑元件，安装在机身上，并含有凸出于支撑元件一侧形成的具有圆柱形状和预定半径的第一外壳部分，和形成具有比第一外壳部分大预定距离的半径的第二外壳部分使得停止爪可以形成在第一外壳部分的边缘；可转动元件，其一端与光学连接器连接而其另一端可转动地嵌入第一外壳部分中，并且它设置有沿环形方向形成的支撑部分以便凸出于其端部表面并与第一外壳部分对应；一枢弹簧，安装在可转动元件和支撑元件之间使得其两端可以由支撑部分和停止爪的两个端部选择性地支撑用于为可转动元件提供回复力，并且其中可转动元件由枢弹簧的弹力定位以便保持组装/拆卸角度。
此外，第二调节部分优选地还包括安装在可转动元件和光学连接器之间的压缩弹簧用于将可转动元件压向支撑元件。
此外，啮合孔优选地形成在光学连接器的一侧使得可转动元件的一端可被插入啮合孔，并且锁紧凸出部分凸出于啮合孔的内侧形成以便防止光学连接器相对于可转动元件旋转；并且锁紧缝形成在插入啮合孔的可转动元件的一端与锁紧凸出部分对应。
此外，激光二极管阵列优选地安装在形成在光发射模块的啮合表面的凹进部分的侧面以露在凹进部分的内腔中，并且光电探测器阵列安装在光接收模块对应于凹进部分的凸出部分的一侧面以露在外面；并且因此防止激光二极管阵列发射的光束向凹进部分的外侧传播。
本发明的上述目的和优点将通过参照附图详细地说明其优选实施例变得更为清晰，其中图1为作为例子的带有传统显示器的电子设备的普通笔记本电脑的透视图；图2为说明按照本发明第一实施例的电子设备显示器连接结构的透视图；图3为说明图2的基本部分的分解透视图；图4为图解说明图2一部分的剖面图；图5为图解说明图2外壳部分的剖面图；图6和7为说明按照本发明第二实施例的电子设备显示器连接结构的光学连接器部分的剖面图；图8为说明按照本发明第三实施例的电子设备显示器连接结构的光学连接器部分的分解透视图9和10为图解说明连接状态下图8光学连接器部分的剖面图；图11为说明按照本发明第四实施例的电子设备显示器连接结构的光学连接器部分的分解透视图；图12为说明按照本发明第五实施例的电子设备显示器连接结构的分解透视图；图13为说明图12一部分的剖面图；图14为说明图12基本部分的透视图；图15A为图解说明显示器以相对于机身为组装/拆卸角度定位的状态的剖面图；图15B为图解说明与机身组装的显示器以超出组装/拆卸角度定位的状态的剖面图；图16A为说明当显示器以组装/拆卸角度定位时枢弹簧状态的剖面图；以及图16B为说明当显示器超出组装/拆卸角度定位时枢弹簧状态的视图。
图2为说明按照本发明第一实施例的电子设备显示器连接结构的分解透视图。图3为说明图2的基本部分的分解透视图，而图4和图5为图解说明图2一些部分的剖面图。图2所示电子设备为一带有显示器的笔记本电脑。
参照图2至图5，按照本发明第一实施例的显示器连接结构包括机身10，用于接收机身的图像信号并显示图像的显示器20，连接装置30设置在机身10上并相应地设置在显示器20上使得显示器可以与机身10连接，以及光学连接器40安装机身10上并相应地安装在显示器20上使得使用光的图像信号可以被传递。
连接装置30包括许多支撑支架110安装在机身10上并彼此留有预定的距离，铰接销120和130可转动地安装在相应的支架110上，外壳160安装在显示器20上与铰接销120和130连接并与铰接销120和130一同转动，以及锁紧/松开装置用于将相应的铰接销120和130和外壳160彼此锁紧或将铰接销120和130和外壳160彼此松开。
摩擦元件112安装在每个支撑支架110上用于为铰接销120或130提供摩擦力。因此，铰接销120和130被限制自由旋转并只能借助外力旋转。此外，铰接销120和130具有端部121和131以及插入部分123和133，它们具有预定的截面形状使得将在下面说明的铰接支架150可以与插入部分123和133装配。此外，铰接销130的一端具有，例如，矩形截面形状使得光学连接器40可以与铰接销130连接共同旋转。在此，支撑支架110和铰接销120和130由可从机身10拆卸的盖12(图4)覆盖。
外壳160包括壳体140，壳体具有前框架141，和用于与前框架141组装的后框架143，以及安装在壳体140中的铰接支架150。壳体140固定在显示器20上，并优选地与显示器20形成为一体。此外，贯通孔H形成在壳体140的下部使得铰接销120和130的端部121和131可以穿过贯通孔H。铰接支架150借助螺钉S接合在前框架141和后框架143之间。插入有相应的插入部分123和133的啮合缝151形成在铰接支架150的端部。因此由于在组装时啮合缝151与插入部分123啮合，铰接支架150可与铰接销120和130一同旋转。因此，显示器20可相对于机身10打开或关闭。
锁紧/松开装置包括形成在铰接销120端部121的锁紧槽125，锁紧元件170可动地安装在壳体140内以便与锁紧槽125啮合或脱开，弹性元件180用于将锁紧元件170向锁紧槽125弹性偏移使得锁紧元件可被锁入锁紧槽125中，以及松开杆190用于将锁紧元件170从锁紧槽125松开。
锁紧元件170含有设置有贯通孔171的插座体173，以及设置在插座体173上用于被锁入锁紧槽125的锁紧棒175。弹性元件180一端与插座体173连接而另一端与前框架141连接，并且弹性元件180将锁紧元件170向锁紧槽125弹性偏移使得锁紧棒175可被锁入锁紧槽125。松开杆190插过形成在壳体140的前框架141上的细长孔145，并与插座体173连接，并在细长孔145内可动。同样，松开杆190具有一对弹性钩191，可弹性变形以便被锁入插座体173的贯通孔171中。
此外，导向槽127，作为导向装置用于定向锁紧棒175使得它可与锁紧槽125啮合，以一斜度形成在铰接销120的端部121上。
光学连接器40包括可转动地安装在机身10上的光发射模块210，光接收模块220安装在显示器20上与光发射模块210对应，和定位装置用于定向光接收模块220使得它可以与光发射模块210接合，并用于防止在光接收模块220与光发射模块210接合时光接收模块不稳定的运动。
光发射模块210包括激光二极管阵列211，其中每个二极管按照驱动信号独立地发射光，和第一夹具213可转动地支撑在铰接销130上。激光二极管阵列211向光接收模块220露出安装在凹进地形成在第一夹具213的啮合表面的凹进部分214上。这样的激光二极管阵列211包括许多激光二极管。预定形状的第一轴孔210a被设置在第一夹具213一侧与铰接销130的一端对应。此外，在第一夹具213的另一端，第二轴孔210b凹进与形成在机身10上的轴部分11对应。电缆C经第二轴孔210b和轴部分11安装与激光二极管阵列211连接。
光接收模块220包括光电探测器阵列221，其中每一分光电探测器将入射光信号转换为电信号，第二夹具223用于支撑安装在其前缘的光电探测器阵列221，基座225安装在显示器20上用于支撑第二夹具223并允许其内外移动，以及弹性元件227安装在基座中用于将第二夹具223向外弹性偏移。光电探测器阵列221包括许多光电探测器。第二夹具223经形成在基座225上的开口向外凸出使得第二夹具223的前缘可以在组装过程中插入第一夹具211的凹进部分214中。
定位装置包括形成在第一夹具213的凹进部分214周围的参照孔210c，导向销228安装在基座225上与参照孔210c对应，以及压紧元件219安装在第二轴孔210b中用于弹性压紧光发射模块210的一侧。由于当光发射模块210和光接收模块220组装时导向销228被插入参照孔210c，可防止不合适的组装。此外，由于第一夹具213被压紧元件219弹性偏移向铰接销130，第一夹具213被防止左右移动。
此外，作为连接装置30的元件，一对第一主电极216被安装，每个参照孔210c中一个，用于机身10和显示器20间的电连接。第一主电极216被借助安装在对应的参照孔210c中的弹性元件212向外弹性偏移。此外，导向销228包括一对第二主电极228a用于与在组装过程中与第一主电极216电连接。由于第二主电极228a由导电材料制成，第二主电极228a起到将模块220导向模块210用于装配和将机身10和显示器20电连接的两种作用。
并且，开关装置还用于在组装或拆卸机身10和显示器20时，将第一主电极216和第二主电极228a逐一电连接或断开。
开关装置包括一对安装在第一夹具213中的弹性开关218a和218b，分别对应第一主电极216中的一个。弹性开关218a和218b以距第一主电极216不同的距离安装以便当第一电极216被插入或拔出时逐一与第一主电极216连接或断开。优选地距第一主电极216较远的弹性开关218a与机身10的主电源231连接而另一弹性开关218b与机身10的接地部分(未示出)连接。因此，当显示器20与机身10分开时，第一主电极216和弹性开关218a间的连接首先分开。然后，在主电源231的电源供电断开后，另一弹性开关218被断开。由于机身10和显示器20间的电源连接被逐一断开，在拆卸过程中在用于驱动显示器20的IC中，或在机身10的电路中出现致命错误的可能性被降低。
此外，还设置电源连接/断开装置当显示器20和机身10被组装或拆卸时，用于在拆卸过程中通过选择性连接或断开光发射模块210和光接收模块220间的电源连接停止激光二极管的工作。
电源连接/断开装置包括一设置在机身10上的辅助电源232，设置在机身10上用于驱动激光二极管的驱动部分233，安装在光发射模块210上的一对第一辅助电极217，其中的一个与辅助电源232电连接而另一个与驱动部分233连接，一对第二辅助电极228b凸出于基座225的啮合表面安装与第一辅助电极217对应，和一对连接开关238a和238b。
一对第一辅助电极217被可动地安装在参照孔210c内。此外，第一辅助电极217借助安装在参照孔210c内的弹性元件212向外弹性偏移。这种第一辅助电极217当被第二辅助电极228b压下时与相应的连接开关238a和238b弹性连接。
第二辅助电极228b具有导向显示器20与机身10的连接的功能，因为它们包括在导向销228中形成，并具有在组装过程中与第一辅助电极217电连接的另一功能。这样的第二辅助电极228b彼此电连接。
设置连接开关238a和238b使得当将显示器20和机身10拆卸时光发射模块210和光接收模块220间的电源连接可被逐一断开。这种连接开关238a和238b被弹性变形地安装在第一夹具213中并与第一辅助电极217分别对应。同样，连接开关238a和238b位于距第一辅助电极217不同的距离。优选地，将与辅助电源232连接的连接开关238a比将与驱动部分233连接的连接开关238b距第一辅助电极217更远安装。因此，当显示器20与机身10连接时，由第二辅助电极228b压紧的第一辅助电极217分别与连接开关238a和238b电连接。然后，辅助电源232的电功率被传递给驱动部分233驱动激光二极管阵列211。相反，当显示器20与机身10脱离时，电极217和228b分别与连接开关238a和238b断开，同时激光二极管阵列211被关闭。这时，辅助电源232的电源供电首先被断开。因此，驱动部分233和激光二极管阵列211被防止由于电功率的突然中断而导致的不正常工作。同样，由于激光二极管阵列211在显示器20与机身10分开时不发射光，保护用户免于暴露在激光中。
具有上述按照本发明第一实施例的结构的电子设备显示器连接结构的工作将被说明。
首先，为了将显示器20与机身10连接，如图4所示显示器20向机身10移动。然后，锁紧棒175被压紧朝向沿导向槽127的一侧移动。此后，当显示器20靠近机身10时，锁紧棒175到达锁紧槽125的高度，并弹性地回复到其初始位置与锁紧槽125啮合。同时，铰接支架150的啮合缝151插入铰接销120和130的插入部分123和133固定在那里。此外，第二主电极228a被插入参照孔210c，并将相应的第一主电极216压向弹性开关218a和218b。然后，一个第一主电极216首先与弹性开关218b连接，并且随后另一第一主电极216与弹性开关218a连接。同时，第二辅助电极228b同样被插入参照孔210c，并将相应的第一辅助电极217压向连接开关238a和238b。然后，一个第一辅助电极217首先与连接开关238b连接，并且随后另一第一辅助电极217与连接开关238a连接。
从而，光电探测器阵列221朝向激光二极管阵列211并与激光二极管阵列211留出一预定的距离使得可以实现光传输。此外，电功率由主电源231提供给显示器20。同样，辅助电源232的电功率提供给驱动部分233使得激光二极管阵列211准备好被驱动。当显示器20与铰接销120和130一同转动时可相对于机身10打开或关闭。
另一方面，当显示器20与机身10分开时，松开杆190移动到图5中阴影线标识的位置。然后，锁紧棒175从锁紧槽125释放。此后，显示器20可被缓慢移动从机身10拔出。此时，如上所述，第一主电极216，第二主电极228a，以及弹性开关218a和218b相对应地顺序断开。同样第一辅助电极217，第二辅助电极228b，以及连接开关238a和238b顺序断开。因此，机身10对显示器20的电源供电被停止。此外，由于辅助电源232对驱动部分233的电源供电同样被停止，激光二极管阵列211关闭。由此，因为当显示器20与机身10拆卸时所有电源供电被停止，例如，当由于不慎将显示器20与机身10断开而机身10的电源231接通时，激光二极管阵列211不发射光。因此，安全保护用户免于激光照射。
图6和7为说明按照本发明第二实施例的电子设备显示器连接结构的光学连接器部分的剖面图。
如图6和7所示，光学连接器50包括可转动地安装在机身10上的光发射模块310，和固定在显示器20上的光接收模块320。
光发射模块310包括激光二极管阵列311，第一夹具313，第一盒315，和弹性元件317。激光二极管阵列311与参照图4说明的参考数字为211的元件相同。第一夹具313支撑激光二极管阵列311。此外，在第一夹具313的前端，形成具有预定深度的凹进部分314。激光二极管阵列311在凹进部分314的底部露出安装。这样的第一夹具313嵌入第一盒315内可移入或移出第一盒315使得凹进部分314能够向外露出。第一盒315的一侧与铰接销130连接，而另一侧与可转动地安装在机身10上的空心轴元件316连接。因此，第一盒315可围绕铰接销130和空心轴元件316转动。此外，与机身10的驱动部分233(请参照图4)连接的电缆C穿过空心轴元件316，并与激光二极管阵列311连接。弹性元件317安装在第一盒315中，并将第一夹具313压向第一盒315的外面。
光接收模块320包括光电探测器阵列321，第二夹具323用于支撑安装在第二夹具323的前端对应于凹进部分314的光电探测器阵列321，第二盒325，和弹性元件327。光电探测器阵列321与图4中参考数字为221的元件相同。第二夹具323可动地嵌入第二盒325中，并被弹性元件327弹性偏移以便露在第二盒325的外面。因此，当显示器20与机身10组装时，第二夹具323的前端插入凹进部分314中，光电探测器阵列321朝向激光二极管阵列311并与激光二极管阵列311留出预定的距离。
此外，许多参照孔318形成在第一盒315上，并且对应于参照孔318的导向销328安装在第二盒325上。导向销328具有与先前参照图4说明的第二主电极228a和第二辅助电极228b相同的功能。因此，被弹性元件319弹性向外压紧的电极312被安装在相应的参照孔318中。电极312具有与先前参照图4说明的第一主电极216和第一辅助电极217相同的功能。
由于在具有上述结构的光学连接器50中，夹具313和323被弹性支撑，其优点在于当光发射模块310和光接收模块320被组装时，第一夹具313和第二夹具323间的碰撞可被减少。
图8至10为说明按照本发明第三实施例的电子设备显示器连接结构基本部分的视图。在第三实施例中，设置连接单元330用于连接光发射模块310和光接收模块320。在此，先前使用的表示图6和7中示出的第一和第二实施例元件的相同的参考数字，在此被用于表示具有相似功能的相似元件。
连接单元330意在当显示器20不与机身10直接连接，而是从远距离的位置连接时使显示器20和机身10之间的光学传输和电连接成为可能。这样的连接单元330包括光纤束340，第一耦合器350，和第二耦合器360。
光纤束340的一端朝向光发射模块310安装而另一端朝向光接收模块320安装，用于将激光二极管阵列311发射的光束传输至光电探测器阵列321。用于与光发射模块310连接的第一耦合器350与光纤束340的一端连接。同样，用于与光接收模块320连接的第二耦合器360与光纤束340的另一端连接。
第一耦合器350包括光接收阵列351，第一夹具353，第一插座体355，弹性元件357，钩状元件358，和释放按钮359。光接收阵列351具有与安装在光接收模块320上的光电探测器阵列321相同的功能和结构。第一夹具353具有与第二夹具323几乎相同的结构，并支撑光纤束340和光接收阵列351使得它们可被连接。因此，光接收阵列351由露在第一插座体355外面的第一夹具353的前端支撑。可内外移动的第一夹具353，弹性元件357，和钩状元件358全部嵌入第一插座体355中。弹性元件357将第一夹具353弹性压向第一插座体355的外侧。此外，贯通孔354a和354b形成在第一插座体355的侧面和前面。钩状元件358的一端固定在第一插座体355的内侧使得钧状元件358可以弹性变形，而另一端穿过贯通孔354b，并露向第一插座体355的外侧。此外，为每个钩状元件358设置对应于贯通孔345a的释放按钮359。释放按钮359穿过贯通孔354a内外可动。因此，当第一耦合器350与光发射模块310连接时，形成在第一盒315的锁紧缝315a使钩状元件358弹性变形，以穿过锁紧缝315a并且随后回复到其初始形状钩在锁紧缝315a中，并实现第一耦合器350和光发射模块310之间的连接。相反，当释放按钮359被压紧使得钩状元件358可从锁紧缝315a中释放时，第一耦合器350和光发射模块310可被彼此分开。
此外，第二耦合器360包括用于发射光的光发射阵列361，第二夹具363，设置有从第二夹具363朝向光接收模块320的端部凹进形成的凹进部分364，第二插座体365用于嵌入第二夹具363使得凹进部分364可向外面露出，弹性元件367用于将第二夹具向外弹性压紧，钩状元件368安装在第二插座体365中以便被锁入形成在第二盒325前端的相应的锁紧孔325a中，以及释放按钮369。
光发射阵列361意在用经光纤束340传输的光照射光电探测器阵列321。因此，光发射阵列361具有与光发射模块310的激光二极管阵列311相同的功能和结构。此外，光发射阵列361由第二夹具363支撑以便在凹进部分364的底部露出。第二夹具363具有与第一夹具313相同的功能和结构，并支撑光发射阵列361以便与光纤束340连接。第二插座体365具有与第一插座体355相同的结构，并嵌入第二夹具363使得第二夹具363可移动。此外，弹性元件367被安装在第二插座体365中。内外可动地插入有释放按钮的贯通孔364a形成在第二夹具363的侧面。同样，钩状元件368穿过其中的贯通孔364b形成在第二夹具363的前端。因此，钩状元件368的一端被固定在第二插座体365的内侧使得钩状元件368可被弹性变形，而另一端穿过贯通孔364b，并露在第二插座体365的外面。此外，释放按钮369穿过贯通孔364a内外可动地设置在每个钩状元件368。因此，当钩状元件358被弹性变形锁入锁紧孔325a时，第二耦合器360和光接收模块320被彼此耦合。此外，在第二耦合器360和光接收模块320的耦合状态，当释放按钮369被压紧使得钩状元件368可从锁紧孔325a释放时第二耦合器360和光接收模块320可被彼此分开。
另一方面，对应于光发射模块310的参照孔318的许多导向销352被安装在第一耦合器350上。导向销352由导电材料制成以便在组装时与安装在参照孔318内的电极312(图10)电连接。这样的导向销352具有与安装在光接收模块320上的导向销328相同的功能。此外，相应的导向销328被定向和插入其中的参照孔362，形成在第二耦合器360上。将与导向销328连接的电极366可动地安装在相应的参照孔328中。每个电极366被弹性元件向外弹性偏移。在此，电极366和导向销352经光纤束340彼此电连接。
当具有上述结构的光学连接器50被使用时，显示器20可被使用而与机身10间隔所需的距离。
图11为说明按照本发明第四实施例的电子设备显示器连接结构的基本部分的分解透视图。图11中，光学连接器60的一些部分被安装在机身10和显示器20上。光学连接器60包括被可转动地安装在机身10上的光发射模块410，和安装在显示器20上以便能够与光发射模块410啮合的光接收模块420。
凹进部分414形成在光发射模块410朝向光发射模块420的前侧。此外，在光发射模块410中，激光二极管阵列411安装在凹进部分414的侧面露向凹进部分414的内腔。即，激光二极管阵列411被安装在凹进部分414的侧面以被嵌入其中。因此，激光二极管阵列411朝向凹进部分414的对面。
凸出部分423形成在光接收模块420的前端以便对应凹进部分414。光电探测器阵列421安装在凸出部分423的一侧以便朝向激光二极管阵列411，并当被插入凹进部分414时与激光二极管阵列411留有一预定的距离。由于二极管阵列411和421被彼此面对地安装凹进部分414内，即使当模块410和420被彼此分开时激光二极管阵列411也可以发射光，发射的光不向凹进部分414的外面传播。因此，即使在激光二极管阵列411工作时显示器20被错误地与机身10分开，发射的光被防止朝向用户传播。
图12至14为说明按照本发明第五实施例的电子设备显示器连接结构的视图。图12为分解透视图，图13为说明图12基本部分的剖面图，以及图14为说明图12的基本部分的透视图。在此，出现在图2至4中的参考数字表示具有相似功能的相似元件，因此，其说明将被省略。
图12至14中所示的显示器连接结构包括机身10，显示器20，用于连接/断开机身10和显示器20的连接装置30，具有光发射模块210和光接收模块220的光学连接器40，和至少一对组装/拆卸角度调节装置。
组装/拆卸角度调节装置意在将组装/拆卸角度保持固定使得显示器20只能以预定的角度与机身连接和断开。组装/拆卸角度调节装置包括第一调节部分510用于限制铰接销120和外壳160之间的组装/拆卸角度，以及第二调节部分520用于将光发射模块210回复到预定的位置与由第一调节部分510调节的组装/拆卸角度对准。
第一调节部分510包括凸出于外壳160的插座体140的一侧形成的啮合销511，以及安装在机身10上以便覆盖铰接销120部分的盖元件531。
用于在插入或移开啮合销511的过程中将啮合销511定向在组装/拆卸角度的导向槽514，以及从导向槽514延续形成的啮合槽515被形成在盖元件513的一侧。导向槽514在啮合销511被插入啮合槽515，并围绕铰接销120转动时导向啮合销511，防止啮合销511与啮合槽515以不同于组装/拆卸角的角度分开。
即，如图15A所示，只有当显示器20定位于以组装/拆卸角(α)与导向槽514对准时啮合销511可沿导向槽514移动。否则，如图15B所示，当显示器20超出组装/拆卸角(α)时，因啮合销511没有与导向槽514对准啮合销511被限制在啮合槽515中。因此，当显示器20在α之外时显示器20不能与机身10分开。此外，在显示器20与机身10分开后，只要外力不施加在铰接销120上，由于摩擦元件112限制其转动，铰接销120保持在组装/拆卸角(α)。因此，在后续组装中不存在必须调节铰接销120角度的不便。
另一方面，因为显示器20只能以组装/拆卸角(α)与机身10连接，模块210和220以组装/拆卸角(α)组装。因此，当显示器20处于分开的状态时，光发射模块210必须保持组装/拆卸角(α)用于下次组装。为此，第二调节部分520包括安装在机身10上的支撑元件521，与光发射模块210连接以相对于支撑元件521旋转的可转动元件523，以及安装在支撑元件521和可转动元件523之间的枢弹簧525。
支撑元件521安装在图3中铰接销130的位置替代铰接销130并被盖12封住。支撑元件521具有第一外壳部分521a，它具有圆柱形状和预定的半径，并凸出于支撑元件521的一侧形成，以及第二外壳部分521b。第二外壳部分521b以具有比第一外壳部分521a大预定距离的半径形成，并且与第一外壳部分521a连续使得停止爪521c可形成在第一外壳部分521a的边缘上。
支撑部分523a形成在可转动元件523的一端并从那里凸出。支撑部分523a具有与第一外壳部分521a对应的形状使得支撑部分523a可插入第一外壳部分521a中。即，支撑部分523a以围绕枢轴点的环形的一部分的形状形成。此外，支撑爪523b形成在支撑部分523a的两端凹进于端部表面。枢弹簧525的端部由相应的支撑爪523b嵌入和支撑。因此，通常的圆形枢弹簧525被安装在支撑部分523a的内部使得枢弹簧525由相应的支撑爪523b限制。同样，当支撑元件521和可转动元件523由螺钉S彼此相连时枢弹簧525的端部由停止爪521c支撑。
另一方面，可转动元件523的另一端与光发射模块210的一侧连接以便与光发射模块210一同旋转。为此，啮合孔210a形成在光发射模块210的一侧使得可转动元件523的另一端可被插入啮合孔210a。此外，锁紧凸出部分210b形成在啮合孔210a的壁上。锁紧凸出部分210b意在防止可转动元件523相对于光发射模块210自由旋转。因此，锁紧缝523形成在可转动元件523的另一端与锁紧凸出部分210b对应。此外，压紧弹簧527安装在可转动元件523和光发射模块210之间。压紧弹簧527将可转动元件523压向支撑元件521。为了给压紧弹簧527提供安装空间，可转动元件523的另一端具有开放的圆柱形状。
在上面的结构中，如图16A所示，在旋转力施加给可转动元件523之前，可转动元件523位于第一外壳部分521a的内部与第一外壳部分521a对应。这是因为可转动元件523由于枢弹簧525的端部由停止爪521c支撑而由支撑爪523b限制而被限制旋转。在该状态下，与可转动元件523连接的光发射模块210相对于机身10保持组装/拆卸角(α)。因此，在该状态下当显示器20与机身10连接时，啮合销511沿导向槽514插入啮合槽515，并且光接收模块220同时与光发射模块210连接。
在显示器20与机身10连接的状态下，当显示器20受力装在枢轴上时，可转动元件523被这样定位，它由枢弹簧525的枢转力作用，如图16B所示。即，当压紧枢弹簧525时可转动元件523枢转。此外，由于枢弹簧525的端部可在第二外壳部分521内移动，枢弹簧525的一端按照可转动元件523的回转动作移动。
另一方面，在显示器20与机身10断开的状态下，当显示器20受力枢转时，可转动元件523由枢转力定位，如图16B所示。在该状态下，当施加在可转动元件523上的外力移开时，可转动元件523借助枢弹簧525的弹力回到图16A所示的状态。即，当借助外力枢转时即使可转动元件523没有与组装/拆卸角(α)对准，当没有外力时，可转动元件523回到其初始位置使得光发射模块210可保持组装/拆卸角(α)。因此，当显示器20与机身10连接时，铰接销120和光发射模块210的位置不需要调节。
如上所述，借助按照本发明的电子设备显示器连接结构，显示器可容易地与机身连接或断开。因此，显示器可用另一显示较高分辨率的，或有较大屏幕的显示器替代，并且使用该显示器连接结构的电子设备为可携带的。
此外，当显示器或机身不正常工作或到达其使用寿命时，它可被容易地替换。
由于图像信号借助光传输，寄生电磁波的产生，以及对电磁干扰的敏感度可被减少。
此外，借助使用连接单元显示器可位于距机身所需的距离，并仍可与机身连接，其优点在于显示器可按照用户的方便放置。
另外，由于显示器断开时电源供电同时断开，本发明的实施例为使用安全型，和电源智能型。
进一步，由于显示器的组装/拆卸角可被预设，并且相关零件例如铰接销和光发射模块自动与预设角对准，显示器的组装/拆卸可被容易地实现。
权利要求
1．一种电子设备的显示器连接结构，包括一机身，和一用于接收机身的图像信号并显示图像的显示器，并能够将显示器与机身相连或将显示器与机身拆开，其特征在于显示器连接结构包括一连接装置包括可转动地安装在机身上的铰接销，和设置在显示器上以便与铰接销连接并与铰接销一同转动用于将显示器与机身可拆卸地连接的外壳；以及一光学连接器具有设置在机身和显示器上彼此对应的相应部分用于借助光传输图像信号。
2．如权利要求1要求的电子设备显示器连接结构，其中外壳包括一壳体具有前框架和后框架，并被固定在显示器上；以及一铰接支架安装在壳体内，设置有在显示器与机身连接过程中与铰接销装配的啮合缝。
3．如权利要求1要求的电子设备显示器连接结构，其中连接装置还包括固定在机身上的支撑支架用于支撑铰接销使得铰接销可露在机身的外面。
4．如权利要求1要求的电子设备显示器连接结构，其中连接装置还包括锁紧/松开装置分别用于将外壳和铰接销彼此锁紧，或将外壳和铰接销彼此松开。
5．如权利要求4要求的电子设备显示器连接结构，其中锁紧/松开装置包括一锁紧元件可动地安装在外壳中与形成在铰接销端部的锁紧槽啮合或脱开；一弹性元件用于将锁紧元件向锁紧槽弹性偏移使得锁紧元件可被锁入锁紧槽中；以及一松开杆穿过形成在外壳上的细长导向孔，凸出并露在外壳的外面安装，并在细长导向孔内可动。
6．如权利要求5要求的电子设备显示器连接结构，其中倾斜的导向槽形成在铰接销的端部用于导向锁紧棒使得锁紧棒可与锁紧槽啮合。
7．如权利要求1要求的电子设备显示器连接结构，其中光学连接器包括一光发射模块具有激光二极管阵列，阵列中的每个二极管按照驱动信号独立地发射光，光发射模块与铰接销连接使得它可与铰接销共同转动；以及一光接收模块具有光电探测器阵列，阵列中的每个光电探测器将入射光信号独立地转变为电信号，光接收模块安装在显示器上与光发射模块耦合以便能够与光发射模块共同转动。
8．如权利要求7要求的电子设备显示器连接结构，其中光发射模块包括支撑在铰接销上的第一夹具，形成在第一夹具啮合表面上的凹进部分，光电探测器阵列被对应地插入该凹进部分，而激光二极管阵列安装在凹进部分露向光接收模块。
9．如权利要求7要求的电子设备显示器连接结构，其中光接收模块包括一第二夹具用于支撑安装在其凸出的前缘的光电探测器阵列；一基座安装在显示器上并设置有开孔用于支撑第二夹具内外可动；以及一弹性元件安装在基座中用于将第二夹具向外弹性偏移使得第二夹具凸出于基座的外面。
10．如权利要求7要求的电子设备显示器连接结构，其中光学连接器还包括定位装置用于定向光接收模块使得光接收模块可与光发射模块接合，并用于防止在光接收模块与光发射模块接合时光接收模块的不稳定移动。
11．如权利要求10要求的电子设备显示器连接结构，其中定位装置包括许多参照孔形成在第一盒中的光发射模块，第二盒中的光接收模块的啮合表面；导向销安装在光接收模块上如果参照孔安装在光发射模块上，而安装在光发射模块上如果参照孔安装在光接收模块上，朝向参照孔；以及压紧元件用于沿铰接销的轴向弹性压紧光发射模块的一侧。
12．如权利要求11要求的电子设备显示器连接结构，其中定位装置还包括一对弹性可动地安装在两个相应的参照孔内的第一主电极，并且弹性元件用于向外弹性压紧相应的第一主电极；以及导向销包括一对由导电材料制成的第二主电极以便与相应的第一主电极电连接并当显示器与机身连接时将显示器与机身的主电源电连接。
13．如权利要求12要求的电子设备显示器连接结构，其中显示器连接结构还包括一开关装置用于在组装或拆卸机身和显示器时将第一主电极和第二主电极逐一电连接或断开。
14．如权利要求13要求的电子设备显示器连接结构，其中开关装置包括一对弹性开关设置在光发射模块中与相应的第一主电极对应，弹性开关位于距第一主电极不同的距离使得当第一主电极与弹性开关靠近或分开时第一主电极与开关逐一连接或断开；并且当模块彼此分开时，第一主电极和第二主电极在第一主电极与相应的弹性开关逐一分开后彼此分开。
15．如权利要求7要求的电子设备显示器连接结构，其中光发射模块包括一第一夹具，在其前端表面形成有一凹进部分，当模块彼此连接时光电探测器阵列被插入其中，第一夹具在凹进部分中支撑激光二极管阵列使得激光二极管阵列可向外侧露出；一第一盒可转动地安装在机身上用于支撑第一夹具使得第一夹具可被内外移动并且凹进部分可朝向光接收模块，以及一弹性元件安装在第一盒中用于将第一夹具压向第一盒的外侧。
16．如权利要求7要求的电子设备显示器连接结构，其中光学连接器还包括一连接单元用于将光发射模块和光接收模块彼此连接使得光学信号的传输可在彼此远距离定位的模块间实现。
17．如权利要求16要求的电子设备显示器连接结构，其中连接单元包括光纤束相应地朝向光发射模块和光接收模块安装用于将激光二极管阵列发射的光束传输至光接收模块；一第一耦合器用于将光纤束的一端与光发射模块耦合；以及一第二耦合器用于将光纤束的另一端与光接收模块耦合。
18．如权利要求17要求的电子设备显示器连接结构，其中第一耦合器包括一光接收阵列用于接收光发射模块发射的光束；一第一夹具用于在其前端支撑光接收阵列使得光接收阵列可与光纤束的一端连接；一第一插座体设置有贯通孔用于支撑第一夹具使得第一夹具可内外移动；一弹性元件安装在第一插座体内用于向外弹性压紧第一夹具；可弹性变形的钩状元件安装在第一插座体内以便在第一耦合器与光发射模块耦合时钩在形成在光发射模块上的锁紧缝中；以及释放按钮可内外移动地穿过相应的贯通孔安装用于将钩状元件从锁紧缝释放。
19．如权利要求17要求的电子设备显示器连接结构，其中第二耦合器包括一光发射阵列用于发射经光纤束传输的光束；一第二夹具用于在其前端支撑光发射阵列使得光发射阵列可与光纤束的另一端连接；一第二插座体设置有贯通孔用于支撑第二夹具使得第二夹具可内外移动；一弹性元件安装在第二插座体内用于向外弹性压紧第二夹具；可弹性变形的钩状元件安装在第二插座体内以便在第二耦合器与光接收模块耦合时钩在形成在光接收模块上的锁紧缝中；以及释放按钮可内外移动地穿过相应的贯通孔安装用于将钩状元件从锁紧缝释放。
20．如权利要求7要求的电子设备显示器连接结构，其中电源连接/断开装置还用于在拆卸过程中，在组装或拆卸显示器和机身时通过选择性连接或断开光发射模块和光接收模块间的电源连接停止激光二极管的工作。
21．如权利要求20要求的电子设备显示器连接结构，其中电源连接/断开装置包括一辅助电源用于给激光二极管阵列供电；一驱动部分设置在机身上用于驱动激光二极管；一对辅助电极安装在光发射模块上并分别与辅助电源和驱动部分电连接；以及一对第二辅助电极安装在光接收模块上当模块组装时与相应的第一辅助电极连接，并且彼此电连接使得辅助电源的能量可经第一辅助电极传递给驱动部分。
22．如权利要求21要求的电子设备显示器连接结构，其中电源连接/断开装置还包括一对连接开关，安装在光发射模块内以便与相应的第一辅助电极对应，位于距第一辅助电极不同的距离以便当显示器和机身组装或拆卸时借助弹性变形与第一辅助电极逐一连接或断开，并分别与驱动部分和辅助电源电连接。
23．如权利要求1要求的电子设备显示器连接结构，其中显示器的连接结构还包括至少一对组装/拆卸角度调节装置，它限制显示器的组装/拆卸使得显示器只能以相对于机身预定的角度与机身连接或断开，并可以容易地与机身连接。
24．如权利要求23要求的电子设备显示器连接结构，其中组装/拆卸角度调节装置包括第一调节部分用于限制铰接销和外壳间的组装/拆卸角度；以及第二调节部分用于将光学连接器自动回复到预定的位置使得光学连接器的位置与通过第一调节部分调节的组装/拆卸角度对准。
25．如权利要求24要求的电子设备显示器连接结构，其中第一调节部分包括；一啮合销凸出于外壳的一侧形成；以及一盖元件安装在机身上以便覆盖铰接销部分，并具有导向槽设置在盖元件的一侧与啮合销对应用于以组装/拆卸角度定向啮合销，并具有与导向槽连续地形成的啮合槽以便防止啮合销以不是组装/拆卸角度的其它角度与啮合槽分开。
26．如权利要求24要求的电子设备显示器连接结构，其中第二调节部分包括一支撑元件安装在机身上，并具有凸出于支撑元件一侧形成的具有圆柱形状和预定半径的第一外壳部分，以及具有以比第一外壳部分大预定距离半径形成的第二外壳部分使得停止爪可形成在第一外壳部分的边缘；一可转动元件其一端与光学连接器连接而其另一端可转动地嵌入第一外壳部分，并设置有沿环形方向形成的支撑部分以便凸出于其端部表面并与第一外壳部分对应；一枢弹簧安装在可转动元件和支撑元件之间使得其两端可由支撑部分和停止爪的两端部选择性地支撑用于为可转动元件提供回复力，以及其中可转动元件由枢弹簧定位以便保持在组装/拆卸角度。
27．如权利要求26要求的电子设备显示器连接结构，其中第二调节部分还包括一压紧弹簧安装在可转动元件和光学连接器之间用于将可转动元件压向支撑元件。
28．如权利要求26要求的电子设备显示器连接结构，其中啮合孔形成在光学连接的一侧使得可转动元件的一端可插入啮合孔，并且锁紧凸出部分凸出于啮合孔的内侧形成以便防止光学连接器相对于可转动元件转动；以及锁紧缝形成在插入啮合孔的可转动元件的一端与锁紧凸出部分对应。
29．如权利要求7要求的电子设备显示器连接结构，其中激光二极管阵列安装在形成在光发射模块的啮合表面上的凹进部分的一侧表面上露在凹进部分的内腔中，而光电探测器阵列安装在对应于凹进部分的光接收模块的凸出部分一侧向外露出；并且因此激光二极管阵列发射的光束被防止向凹进部分的外面传播。
全文摘要
公开一种电子设备的显示器连接结构。显示器连接结构包括:一机身;一用于接收机身的图像信号并显示图像的显示器;包括可转动地安装在机身上的铰接销的连接装置,和设置在显示器上以便与铰接销连接并与铰接销一同转动用于可拆卸地连接显示器和机身的外壳;以及具有设置在机身和显示器上彼此对应的部分用于借助光传输图像信号的一光学连接器。
文档编号G02B6/42GK1288190SQ00127038
公开日2001年3月21日 申请日期2000年9月14日 优先权日1999年9月14日
发明者任洪均, 康熙琮, 文钟国, 金镇焕 申请人:三星电子株式会社