本发明涉及一种辅助开阖机构及便携式电子装置，尤其涉及一种用于辅助一便携式电子装置的一屏幕模块与一主机模块间开阖的辅助开阖机构及具有此辅助开阖机构的便携式电子装置。
背景技术：
便携式电子装置(例如笔记本型计算机)的屏幕模块与主机模块利用枢轴机构彼此枢接，使得屏幕模块可相对于主机模块枢转，当便携式电子装置位于水平位置且欲将屏幕模块相对于主机模块闭阖时，由于屏幕模块的重力可以克服枢轴机构的扭力，以提供屏幕模块朝靠近主机模块闭阖的趋势，因此屏幕模块可紧密地贴靠主机模块；然而当便携式电子装置位于非水平位置(例如垂直位置)且欲将屏幕模块相对于主机模块闭阖时，由于屏幕模块的重力仅能部分甚至无法有效地克服枢轴机构的扭力，而造成屏幕模块与主机模块无法彼此贴靠而仍会互相分离一段间距，如此便会影响便携式电子装置整体外表的美观性与携带的便利性。
因此，需要提供一种辅助开阖机构及便携式电子装置来解决上述问题。
技术实现要素：
因此，本发明的目的在于提供用于辅助一便携式电子装置的一屏幕模块与一主机模块间开阖的辅助开阖机构及其便携式电子装置，以解决上述问题。
为达成上述目的，本发明公开一种辅助开阖机构，该辅助开阖机构用于辅助一便携式电子装置的一屏幕模块与一主机模块间的开阖，该辅助开阖机构包括：一活动磁性件、一电磁铁、一固定磁性件、一角度感测单元、一电力单元以及一控制单元；该活动磁性件具有一第一被动磁极特性；该电磁铁与该活动磁性件相邻地设置于该屏幕模块与该主机模块其中之一，该电磁铁用以选择性地对该活动磁性件产生一磁斥力或一磁吸力以驱动该活动磁性件沿一第一方向移动；该固定磁性件设置于该屏幕模块与该主机模块其中的另一个上相对应于该活动磁性件处，该固定磁性件具有一第二被动磁极特性；该角度感测单元设置于该便携式电子装置内且用以感测该便携式电子装置的一摆设角度；该电力单元设置于该便携式电子装置内且耦接于该电磁铁以及该角度感测单元；该控制单元电连接于该角度感测单元以及该电力单元，该控制单元依据该角度感测单元所感测的该摆设角度判断该便携式电子装置位于一水平位置或一非水平位置；其中当该控制单元判断该便携式电子装置位于该非水平位置时，该控制单元控制该电力单元提供一第一电流于该电磁铁而使该电磁铁产生一第一主动磁极特性而磁斥或磁吸于该第一被动磁极特性，使该电磁铁驱动该活动磁性件沿该第一方向移动至一第一位置，使得该活动磁性件的该第一被动磁极特性与该固定磁性件的该第二被动磁极特性间产生一第一磁吸力，以使该屏幕模块与该主机模块彼此贴合。
为达成上述目的，本发明还公开一种便携式电子装置，该便携式电子装置包括：一屏幕模块、一主机模块、一枢轴机构以及一辅助开阖机构；该枢轴机构用以将该屏幕模块枢接于该主机模块；该辅助开阖机构用于辅助该屏幕模块与该主机模块间的开阖，该辅助开阖机构包括：一活动磁性件、一电磁铁、一固定磁性件、一角度感测单元、一电力单元以及一控制单元；该活动磁性件具有一第一被动磁极特性；该电磁铁与该活动磁性件相邻地设置于该屏幕模块与该主机模块其中之一，该电磁铁用以选择性地对该活动磁性件产生一磁斥力或一磁吸力以驱动该活动磁性件沿一第一方向移动；该固定磁性件设置于该屏幕模块与该主机模块其中的另一个上相对应于该活动磁性件处，该固定磁性件具有一第二被动磁极特性；该角度感测单元设置于该便携式电子装置内且用以感测该便携式电子装置的一摆设角度；该电力单元设置于该便携式电子装置内且耦接于该电磁铁以及该角度感测单元；该控制单元电连接于该角度感测单元以及该电力单元，该控制单元依据该角度感测单元所感测的该摆设角度判断该便携式电子装置位于一水平位置或一非水平位置；其中当该控制单元判断该便携式电子装置位于该非水平位置时，该控制单元控制该电力单元提供一第一电流于该电磁铁而使该电磁铁产生一第一主动磁极特性而磁斥或磁吸于该第一被动磁极特性，使该电磁铁驱动该活动磁性件沿该第一方向移动至一第一位置，使得该活动磁性件的该第一被动磁极特性与该固定磁性件的该第二被动磁极特性间产生一第一磁吸力，以使该屏幕模块与该主机模块彼此贴合。
综上所述，本发明的控制单元可依据角度感测单元所感测的摆设角度判断便携式电子装置位于水平位置或非水平位置，并提供相对应的电流于电磁铁，以使电磁铁驱动活动磁性件相对于固定磁性件于第一位置与第二位置间移动，使得活动磁性件与固定磁性件间产生不同大小的磁吸力。因此不论当便携式电子装置位于水平位置或非水平位置时，便携式电子装置的屏幕模块与主机模块皆可藉由活动磁性件与固定磁性件间的磁吸力彼此贴靠而不轻易分离，如此一来便可提升便携式电子装置整体外表的美观性与携带的便利性。此外，控制单元还可在接收到启动信号后控制电力单元提供相对应的电流于电磁铁，使得电磁铁驱动活动磁性件相对于固定磁性件滑动至第三位置，以使活动磁性件与固定磁性件间产生磁斥力，因此便携式电子装置的屏幕模块便可藉由活动磁性件与固定磁性件间所产生的磁斥力被推动而轻易地分离于主机模块。故本发明的辅助开阖机构能够让使用者轻松地进行便携式电子装置的屏幕模块与主机模块间的开阖操作。
附图说明
图1为本发明第一实施例便携式电子装置的外观示意图。
图2为本发明第一实施例便携式电子装置的组件分解图。
图3为本发明第一实施例便携式电子装置的功能框图。
图4为本发明第一实施例辅助开阖机构在便携式电子装置位于非水平位置时的示意图。
图5为本发明第一实施例辅助开阖机构在便携式电子装置位于水平位置时的示意图。
图6为本发明第二实施例便携式电子装置的组件分解图。
图7为本发明第二实施例便携式电子装置的功能框图。
图8为本发明第二实施例辅助开阖机构在便携式电子装置位于该非水平位置时的示意图。
图9为本发明第二实施例辅助开阖机构在便携式电子装置位于该水平位置时的示意图。
图10为本发明第二实施例辅助开阖机构在便携式电子装置位于启动位置时的示意图。
主要组件符号说明：
1、1' 便携式电子装置
10 屏幕模块
12 主机模块
14 枢轴机构
16、16' 辅助开阖机构
160 电磁铁
161、161' 活动磁性件
1611、1611' 第一磁极
1612、1612' 第二磁极
162、162' 固定磁性件
1623、1623' 第三磁极
1624、1624' 第四磁极
163 角度感测单元
164 电力单元
165 控制单元
166 启动单元
D1 第一方向
D2 第二方向
具体实施方式
请参阅图1至图3，图1为本发明第一实施例便携式电子装置1的外观示意图，图2为本发明第一实施例便携式电子装置1的组件分解图，图3为本发明第一实施例便携式电子装置1的功能框图。如图1至图3所示，便携式电子装置1可为一笔记本型计算机，便携式电子装置1包含有一屏幕模块10、一主机模块12、一枢轴机构14以及一辅助开阖机构16。枢轴机构14用以将屏幕模块10枢接于主机模块12，辅助开阖机构16用于辅助屏幕模块10与主机模块12间的开阖，辅助开阖机构16包含有两两成对的两组电磁铁160、两活动磁性件161、两固定磁性件162、一角度感测单元163、一电力单元164以及一控制单元165。
两组电磁铁160与两活动磁性件161分别设置于主机模块12前端缘的两侧且彼此相邻，两组电磁铁160分别用以驱动两活动磁性件161沿一第一方向D1或沿相反于第一方向D1的一第二方向D2移动；两固定磁性件162分别设置于屏幕模块10前端缘的两侧且大致地对应两活动磁性件161；角度感测单元163设置于便携式电子装置1内且用以感测便携式电子装置1的一摆设角度，举例来说角度感测单元163可包含重力传感器(G sensor)或陀螺仪(gyroscope)等，其用来检测便携式电子装置1的倾斜角度；电力单元164设置于便携式电子装置1内且耦接于各电磁铁160与角度感测单元163，其用来提供电流于电磁铁160，以使电磁铁160产生相对应的磁性，电力单元164可在便携式电子装置1处于关机状态时对角度感测单元163持续进行供电，且电力单元164可具有将交流电转换成直流电的功能；控制单元165电连接于角度感测单元163以及电力单元164，控制单元165依据角度感测单元163所感测的该摆设角度判断便携式电子装置1位于一水平位置或一非水平位置，举例来说可设计控制单元165在判断该摆设角度大于一预定触发角度时判断便携式电子装置1位于该非水平位置，且控制单元165在判断该摆设角度小于该预定触发角度时判断便携式电子装置1位于该水平位置，其中该预定角度可介于35度角至45度角。而本发明电磁铁160、活动磁性件161、固定磁性件162的数量与设置位置并不局限于此实施例附图所绘示，举例来说，在另一实施例中，辅助开阖机构16亦可仅包含有一组电磁铁160、一活动磁性件161以及一固定磁性件162，其分别设置于主机模块12与屏幕模块10前端缘的中央部分，其视实际设计需求而定。
各活动磁性件161具有一第一磁极1611以及相异于第一磁极1611磁极的一第二磁极1612并依其一排列方向而定义出一第一被动磁极特性，各固定磁性件162具有一第三磁极1623以及相异于第三磁极1623磁极的一第四磁极1624并依其一排列方向而定义出一第二被动磁极特性，其中第一磁极1611与第三磁极1623磁性相异，第二磁极1612与第四磁极1624磁性相异。本实施例中该第一被动磁极特性与该第二被动磁极特性彼此相吸。举例来说，第一磁极1611与第四磁极1624可为北极(N极)，第二磁极1612与第三磁极1623可为南极(S极)，而本发明并不局限于此。活动磁性件161的第一磁极1611与第二磁极1612的该排列方向以及固定磁性件162的第三磁极1623与第四磁极1624的该排列方向垂直于第一方向D1以及第二方向D2。
请参阅图2与图4，图4为本发明第一实施例辅助开阖机构16在便携式电子装置1位于该非水平位置时的示意图。如图4所示，便携式电子装置1的该摆设角度可为90度角，当控制单元165依据角度感测单元163所感测的该摆设角度判断便携式电子装置1由该水平位置切换至该非水平位置时，例如控制单元165判断该摆设角度由小于该预定触发角度的状态切换至大于该预定触发角度的状态时，控制单元165控制电力单元164提供一第一电流于两组电磁铁160，此时各组电磁铁160的二电磁铁依其磁极排列关系产生一第一主动磁极特性而相斥于活动磁性件161的该第一被动磁极特性，以使两组电磁铁160分别磁斥而驱动两活动磁性件161沿第一方向D1移动至一第一位置，使得两活动磁性件161的第一磁极1611实质上完全对齐两固定磁性件162的第三磁极1623，且两活动磁性件161的第二磁极1612实质上对齐两固定磁性件162的第四磁极1624。
由于各活动磁性件161的第一磁极1611与第二磁极1612的该排列方向产生的该第一被动磁极特性与固定磁性件162的第三磁极1623与第四磁极1624的该排列方向产生的该第二被动磁极特性相吸，因此当两活动磁性件161的第一磁极1611实质上完全对齐两固定磁性件162的第三磁极1623时，且两活动磁性件161的第二磁极1612实质上完全对齐两固定磁性件162的第四磁极1624时，各活动磁性件161与相对应的固定磁性件162间将产生磁力最大的一第一磁吸力，其可与屏幕模块10的部分重力共同克服枢轴机构14的扭力，以使屏幕模块10与主机模块12彼此贴合，且控制单元165可在开始提供该第一电流的一预定时间后停止提供该第一电流，以避免两电磁铁160因持续通电而产生耗电与过热的问题。
请参阅图2与图5，图5为本发明第一实施例辅助开阖机构16在便携式电子装置1位于该水平位置时的示意图。如图5所示，便携式电子装置1的该摆设角度可为0度角，当控制单元165依据角度感测单元163所感测的该摆设角度判断便携式电子装置1由该非水平位置切换至该水平位置时，例如控制单元165判断该摆设角度由大于该预定触发角度的状态切换至小于该预定触发角度的状态时，控制单元165控制电力单元164提供相反于该第一电流的一第二电流于两组电磁铁160，此时各组电磁铁160的该二电磁铁改变其磁极排列关系而产生相异于前述第一主动磁极特性的一第二主动磁极特性而能与活动磁性件161的该第一被动磁极特性相吸，使两组电磁铁160分别吸引与驱动两活动磁性件161沿第二方向D2移动至一第二位置，使得两活动磁性件161的第一磁极1611与两固定磁性件162的第三磁极1623并未完全对齐，即第一磁极1611偏差于第三磁极1623但亦未完全分开，且两活动磁性件161的第二磁极1612与两固定磁性件162的第四磁极1624，即第二磁极1612偏差于第四磁极1624但亦未完全分开。
由于此时各活动磁性件161的该第一被动磁极特性仍保持与固定磁性件162的该第二被动磁极特性相吸，因此即使两活动磁性件161的第一磁极1611与两固定磁性件162的第三磁极1623并未完全对齐，且两活动磁性件161的第二磁极1612与两固定磁性件162的第四磁极1624并未完全对齐，各活动磁性件161与相对应的固定磁性件162间仍能产生磁力较小的一第二磁吸力，其可与屏幕模块10的重力共同克服枢轴机构14的扭力，以使屏幕模块10与主机模块12彼此贴合。此外，控制单元165亦可在开始提供该第二电流的该预定时间后停止提供该第二电流，以避免电磁铁160因持续通电而产生耗电与过热的问题。
然而本发明的电磁铁160并非只能如本实施例附图所绘示设置于活动磁性件161的内侧，其视实际需求而定。举例来说，在另一实施例中，各电磁铁160亦可设置在相对应的活动磁性件161的外侧，控制单元165可在判断便携式电子装置1位于该非水平位置时，控制电力单元164提供该第一电流于两组电磁铁160，以使两组电磁铁160以磁吸的方式驱动活动磁性件161沿第一方向D1移动至该第一位置；另一方面，控制单元165可在判断便携式电子装置1位于该水平位置时，控制电力单元164提供该第二电流于两组电磁铁160，以使两组电磁铁160以磁斥的方式驱动活动磁性件161沿第二方向D2移动至该第二位置。
值得注意的是，当便携式电子装置1位于该水平位置时，由于屏幕模块10的重力方向与该第二磁吸力的方向为同向，因此只要屏幕模块的重力与该第二磁吸力的合力大于枢轴机构14的扭力，则可使屏幕模块10与主机模块12彼此贴合。然而当便携式电子装置1位于该非水平位置时，屏幕模块10的重力方向与该第一磁吸力的方向并未完全同向，因此屏幕模块10的重力在便携式电子装置1位于该非水平位置时仅贡献部分分力以驱使屏幕模块10贴合于主机模块12，故其所需的该第一磁吸力应较该第二磁吸力更大。也就是说，活动磁性件161与固定磁性件162在便携式电子装置1位于该非水平位置时所产生的该第一磁吸力大于活动磁性件161与固定磁性件162在便携式电子装置1位于该水平位置时所产生的该第二磁吸力。
请参阅图6与图7，图6为本发明第二实施例一便携式电子装置1'的组件分解图，图7为本发明第二实施例便携式电子装置1'的功能框图。如图6与图7所示，第二实施例的一辅助开阖机构16'与第一实施例的辅助开阖机构16不同的是，辅助开阖机构16'的一活动磁性件161'的一第一磁极1611'与第二磁极1612'的一排列方向以及一固定磁性件162'的一第三磁极1623'与一第四磁极1624'的一排列方向平行于第一方向D1以及第二方向D2。此外，辅助开阖机构16'还包含有一启动单元166，其设置于便携式电子装置1'上且电连接于控制单元165与电力单元164，启动单元166用以提供一启动信号至控制单元165，使得控制单元165控制电流单元164提供一第三电流于电磁铁160，以使电磁铁160产生该第一主动磁极特性而磁斥驱动活动磁性件161'沿第一方向D1移动至一第三位置，举例来说启动单元166可为一电源开关并装设于枢转机构14的一端侧而外露，其用来开启或关闭便携式电子装置1'的运作。而本实施例与前述实施例中具有相同标号的组件具有相同结构与功能，在此不再赘述。
请参阅图6与图8，图8为本发明第二实施例辅助开阖机构16'在便携式电子装置1'位于该非水平位置时的示意图。如图8所示，便携式电子装置1'的该摆设角度可为90度，当控制单元165依据角度感测单元163所感测的该摆设角度判断便携式电子装置1'由该水平位置切换至该非水平位置时，例如控制单元165判断该摆设角度由小于该预定触发角度的状态切换至大于该预定触发角度的状态时，控制单元165控制电力单元164提供该第一电流于电磁铁160，以使电磁铁160磁斥驱动活动磁性件161'沿第一方向D1移动至该第一位置，使得活动磁性件161'的第一磁极1611'实质上完全对齐固定磁性件162'的第三磁极1623'。
由于活动磁性件161'的第一磁极1611'与第二磁极1612'的该第一被动磁极特性的该排列方向以及固定磁性件162'的第三磁极1623'与第四磁极1624'的该第二被动磁极特性的该排列方向平行于第一方向D1以及第二方向D2，因此当活动磁性件161'的第一磁极1611'实质上对齐固定磁性件162'的第三磁极1623'时，活动磁性件161'的第二磁极1612'与固定磁性件162'的第四磁极1624'并未对齐且彼此错开，此时活动磁性件161'的该第一被动磁极特性与固定磁性件162'的该第二磁极特性相吸而因此产生磁力较大的该第一磁吸力，其可与屏幕模块10的部分重力共同克服枢轴机构14的扭力，以使屏幕模块10与主机模块12彼此贴合，且控制单元165可在开始提供该第一电流的该预定时间后停止提供该第一电流，以避免电磁铁160因持续通电而产生耗电与过热的问题。
请参阅图6与图9，图9为本发明第二实施例辅助开阖机构16'在便携式电子装置1'位于该水平位置时的示意图。如图9所示，便携式电子装置1'的该摆设角度可为0度，当控制单元165依据角度感测单元163所感测的该摆设角度判断便携式电子装置1由该非水平位置切换至该水平位置时，例如控制单元165判断该摆设角度由大于该预定触发角度的状态切换至小于该预定触发角度的状态时，控制单元165控制电力单元164提供该第二电流于电磁铁160，以使电磁铁160磁吸驱动活动磁性件161'沿第二方向D2移动至该第二位置，使得活动磁性件161'的第一磁极1611'与固定磁性件162'的第三磁极1623'并未完全对齐而有偏差但未完全分开。
由于活动磁性件161'的第一磁极1611'与第二磁极1612'的该排列方向以及固定磁性件162'的第三磁极1623'与第四磁极1624'的该排列方向平行于第一方向D1以及第二方向D2，因此当活动磁性件161'的第一磁极1611'与固定磁性件162'的第三磁极1623'并未完全对齐，活动磁性件161'的第二磁极1612'与固定磁性件162'的第四磁极1624'亦未对齐且彼此错开，此时，活动磁性件161'与固定磁性件162'间仍可产生磁力较小的该第二磁吸力，其可与屏幕模块10的重力共同克服枢轴机构14的扭力，以使屏幕模块10与主机模块12彼此贴合，其中该第一磁吸力大于该第二磁吸力，这是因为在该非水平位置时屏幕模块10的重力可提供较处于非水平位置时更少分量去抵消枢轴机构14所产生的扭力，故用来辅助屏幕模块10与主机模块12闭阖的磁吸力需求量较处于该水平位置时更大。此外，控制单元165亦可在开始提供该第二电流的该预定时间后停止提供该第二电流，以避免电磁铁160因持续通电而产生耗电与过热的问题。
请参阅图10，图10为本发明第二实施例辅助开阖机构16'在便携式电子装置1'位于一启动位置时的示意图。如图10所示，当控制单元165接收到由启动单元166所提供的该启动信号时，如使用者按压启动单元166以对便携式电子装置1'进行开机动作时，控制单元165控制电流单元164提供该第三电流于电磁铁160，以使电磁铁160在该第一主动磁极特性下磁斥驱动活动磁性件161'更进一步地沿第一方向D1滑动至该第三位置，此时活动磁性件161'的第一磁极1611'与第二磁极1612'分别正对齐固定磁性件162'的第四磁极1624'与第三磁极1623'，因此活动磁性件161'与固定磁性件162'之间产生磁性较大的一磁斥力，藉以驱动屏幕模块10与主机模块12互相分离，如此一来便携式电子装置1'可同时进行系统软件开机以及机构方面抬升屏幕模块10分离于主机模块12，以便于使用者进一步将屏幕模块10相对于主机模块12旋转开启至一使用位置。此外，控制单元165可在开始提供该第三电流的该预定时间后停止提供该第三电流或控制电流单元164提供反向的该第二电流，以使活动磁性件161'复位并且吸附于电磁铁160。
相较于先前技术，本发明的控制单元可依据角度感测单元所感测的摆设角度判断便携式电子装置位于水平位置或非水平位置，并提供相对应的电流于电磁铁，以使电磁铁驱动活动磁性件相对于固定磁性件在第一位置与第二位置间移动，使得活动磁性件与固定磁性件间产生不同大小的磁吸力。因此不论当便携式电子装置位于水平位置或非水平位置时，便携式电子装置的屏幕模块与主机模块皆可藉由活动磁性件与固定磁性件间的磁吸力彼此贴靠而不轻易分离，如此一来便可提升便携式电子装置整体外表的美观性与携带的便利性。此外，控制单元还可在接收到启动信号后控制电力单元提供相对应的电流于电磁铁，使得电磁铁驱动活动磁性件相对于固定磁性件滑动至第三位置，以使活动磁性件与固定磁性件间产生磁斥力，因此便携式电子装置的屏幕模块便可藉由活动磁性件与固定磁性件间所产生的磁斥力被推动而轻易地分离于主机模块。故本发明的辅助开阖机构能够让使用者轻松地进行便携式电子装置的屏幕模块与主机模块间的开阖操作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡是根据本发明权利要求书所做的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。