专利名称：：具有多位置键盘盖的手提式计算和通信设备的制作方法
技术领域：
：本发明的某些实施例涉及手提式计算机或诸如便携式数字助理或简称为PDA、灵巧电话机、电子邮件设备和便携式电话之类的设备的领域。更特别地，本发明的某些实施例涉及使使用者能通过可接附的键盘来输入数据的便携式手提式设备。
背景技术：
：手提式计算机产业已经创造出用于通过屏幕上触摸感应式面板进行数据输入的PDA设备。PDA设备是具有信息输入装置和个人信息管理(PIM)软件诸如任务清单、联系清单和约会的手提式设备。PDA设备具有强大的涉及执行所需功能的处理能力。该设备的一个实例是得克萨斯州奥斯丁的戴尔计算机公司的袖珍个人电脑Axim型。PDA设备通过采用手写输入方式的输入笔以及屏幕上键盘来接收数据。然而许多使用者喜欢具有触觉反馈的传统键用于数据输入。由于这个原因，一些制造商提供除了上述的输入笔性能外的该类键。该设备的一个例子是纽约Holtsville的Symbol技术公司的PDT-8100。然而，加入键盘连同显示器极大增加了设备的长度，从而使设备对于许多应用太大。美国专利5548477教示了一种增加键盘输入性能而不增加设备长度的特殊的键盘盖。然而，在意外的摔落或与其它物体的碰撞下该附件易于受损。而现有技术的还一个缺点，尤其当被应用到条形码的垂直应用的苛刻环境时，在于当单元不被使用时显示屏幕暴露到元件。因此对PDA设备，存在提供使用者输入的附加装置尤其是触觉键盘的需求。上述的PDA设备需要象普通的便携式电话一样耐用。此外，它必须具有对显示器意外碰撞的改进的防护措施。最后，希望新的PDA设备通过使用容易可用的现有PDA设备可以被实施而无需复杂地研制定制产品。已知便携式数据输入设备用于自动识别系统，诸如条形码产业。将便携式数据输入设备，诸如条形码扫描器、射频识别设备和基于键输入的手提式计算机用在诸如库存跟踪、现有定单登记、包裹运输、销售路径或类似的应用。为此已经研制出各种专用产品，该产品包括条形码扫描系统、射频识别系统、数据处理系统和通信部件。尽管该设备提供连同数据捕获和通信能力一起的理想的轻便性特性，但设备昂贵并且在使用中相对不灵活。与便携式数据输入设备相比，PDA设备具有节约尺度的优点。因此通过利用发展更快的新技术，PDA设备不是太贵、更为小型并在几个方面上提供更高的性能。因此对便携式数据输入应用，使用PDA设备将是有益的。然而PDA设备缺少几个对便携式数据输入应用来说必要的关键部件，诸如条形码扫描器、具有数字和/或字母字符的键盘、无线通信系统和射频识别阅读器。PDA设备里缺少的另一个关键特征是耐久性，这在当使用者在移动中使用设备时是必要的。(相反，PDA设备的使用者在实际使用设备时通常是静止的)。此外，PDA设备没有被配置成具有形状因素(formfactor)以允许在各种使用便携式数据输入设备的不同环境下的简单便携式数据输入。一些条形码行业的制造商已经试图通过许可来自他们供应厂商的PDA设备的内部电子组件和与便携式数据输入部件一起将它们封装在定制设计的壳体内来解决这些问题。这类产品的例子是纽约Holtsville的Symbol技术公司的SPT-1500型和SPT-1700型。然而该过程是费时的并需要昂贵的再工程设计，这随着引入每一新的PDA必须被重复。此外，由于以较小的体积制造得到的设备，丧失了利用PDA技术的极大优点。通过将该系统与本申请中剩余部分中参照附图所阐明的本发明作比较，对本领域技术人员，常规、传统和建议的方法的其它限制和缺点将变得明白。
发明内容本发明的一个实施例提供一种包括具有显示器的主机单元和连接到主机单元并具有至少一组键的键盘模块的便携式数字电子设备。键盘模块在相对于主机单元的至少两个允许位置之间是可移动的，其中至少两个允许位置的第一允许位置导致键盘模块大致覆盖显示器，其中至少两个允许位置的第二允许位置导致显示器至少部分地被露出。本发明的一个实施例提供一种使用便携式数字电子设备的方法。该方法包括将设备的键盘模块接附到设备的主机单元。键盘模块包括至少一组键，主机单元包括显示器。该方法还包括在相对于主机单元的至少两个允许位置之间移动键盘模块，其中至少两个允许位置的第一允许位置导致键盘模块大致覆盖显示器，其中至少两个允许位置的第二允许位置导致显示器至少部分地被露出。由下面的描述和附图，将更完全理解本发明的这些和其它优点与新颖的特征以及其所阐述的实施例的细节。图1根据本发明的不同方面描绘了便携式数字电子设备的第一典型实施例的顶部透视图。图2A-2C根据本发明的不同方面描绘了沿着图1中的线2-2的截面图，显示了图1的便携式设备的键盘模块相对于图1的便携式设备的主机单元的几个典型位置。图3根据本发明的不同方面描绘了图1的便携式数字电子设备的典型实施例的端视图。图4根据本发明的不同方面描绘了图1的沿着图1的线4-4的便携式设备的典型端部模块的截面图。图5根据本发明的不同方面描绘了便携式数字电子设备的第二典型实施例的顶部透视图。图6-7根据本发明的不同方面描绘了图5设备的凸起物和轨道机构的典型实施例。具体实施例方式图1描绘了根据本发明的一个实施例的典型设备的顶部透视图，显示了主机单元和键盘模块。图2A、2B和2C是沿着图1中的线2-2的截面图，显示了键盘模块在图2A中的闭合位置、在图2B中的部分开启位置和图2C中的完全开启位置。图3是典型设备的端视图。图4是沿着图1中线4-4的端部模块的截面图。图5-7显示了本发明的可替换实施例。图1描绘了根据本发明的不同方面的便携式数字电子设备10的第一典型实施例的顶部透视图。设备10包括主机单元20、键盘模块40和端部模块30。例如主机单元20可以包括具有相关PDA功能的商业上可用的现成PDA。在正面侧上，主机单元具有显示器21。两根轨道31安装在端部模块30上，在键盘模块40的每一侧上定向一根轨道。图2A-2C根据本发明的不同方面描绘了沿着图1中线2-2的截面图，显示了图1的便携式设备10的键盘模块40相对于图1的便携式设备10的主机单元20的几个典型位置。图3根据本发明的不同方面描绘了图1的便携式数字电子设备的典型实施例的端视图。如最佳的在图2A-2C中可见，端部模块30还包括柔性金属条33，它连接到围绕主机单元20的顶部端装配的维持托架34。调节螺钉35有助于围绕主机单元20紧固该条33和托架34，因此将端部模块外壳38(见图4)固定到主机单元外壳25(见图1)。键盘模块40具有安装在每一侧的匹配凹槽44，它与轨道31紧密配合并沿着轨道31从图2A中的闭合位置经过图2B中的部分开启位置滑动到图2C中的开启位置。根据本发明的可替换实施例，可以将匹配凹槽44安装在接附到主机单元20的端部模块30上，轨道31可以安装在键盘模块40上。根据本发明的又一可替换实施例，匹配凹槽44可以是键盘模块40(例如键盘模块40外壳的模制部分)、主机单元20或端部模块30的整体部分。轨道31可以是键盘模块40、主机单元20或端部模块30的整体部分。也可是其它可替换组合。根据本发明的不同实施例，端部模块30、轨道31、柔性金属条33、维持托架34、调节螺钉35和匹配凹槽44构成保持机构。端部模块30包括顶部侧上的电连接器32，当键盘模块40处于图2A中所示的闭合位置、图2B中所示的预定的部分开启位置和图2C中所示的完全开启位置时，它分别与匹配连接器45、46和47紧密配合。该布置允许主机单元20感测键盘模块40的位置，从而根据键盘模块40的位置改变显示器21的内容。根据本发明的一个实施例，端部模块30通过电接口(未示出)与主机单元20进行电通信。例如，根据本发明的一个实施例，电接口可以是与端部模块30顶部上的电连接器紧密配合的主机单元20底部上的连接器。作为可替换地，端部模块30通过无线接口(未示出)与主机单元20进行通信。可替换地，电连接器32可以直接安装在主机单元20的前面或是主机单元20前面的整体部分。作为实例，当键盘模块40处于闭合位置，主机单元20可以关闭或进入待机模式。当键盘模块40处于部分开启位置，主机单元20可以只使用显示器21的预定的顶部部分作为有效用户界面。这在电话听筒模式和需要电子邮件消息的密集拇指按键的电子邮件模式是有用的。电连接器32和匹配连接器45、46和47组成位置感测机构的至少部分。主机单元20知道哪一个匹配连接器(45、46或47)是有效的(即哪一个匹配连接器与电连接器32接合)。位置感测机构输出位置信号到主机单元20。例如，根据本发明的一个实施例，连接的匹配连接器(45、46或47)通过电连接器32将位置信号从键盘模块40传送到主机单元20。例如，位置信号可以是简单的数字逻辑电平或2位二进制码。也可以是其它位置信号。根据本发明的一个实施例，电连接器32和匹配连接器45、46和47也可以传送电能以运转键盘模块40并在键盘模块40和主机单元20之间传送输入和输出信号。根据本发明的一个可替换实施例，键盘模块40通过无线输入/输出链路(未示出)与主机单元20通信。此外，根据本发明的一个可替换实施例，键盘模块40包括它自己的电源，诸如电池。凹槽44设计成柔性的，以当受到另外的损坏碰撞时，轨道31脱离凹槽44，从而从主机单元20释放键盘模块40并防止对设备10的可能损坏。当键盘模块40如图2B和2C所示向外突起时，当便携式电子设备10被摔落或被其它物体碰撞时，将出现这种情况。图4根据本发明的不同方面，描绘了图1的沿着图1的线4-4的便携式设备10的典型端部模块30的截面图。本发明的端部模块30还包括充电适配器构造，这最佳的在图4可见。市面上的多数主机单元中可见到充电插座26，诸如得克萨斯州奥斯丁的戴尔计算机公司制造的Axim型袖珍个人电脑设备。主机单元20的插座26通过插头37连接，该插头又连接到包括在端部模块30的另一个插座39。该构造允许主机单元20的充电器(未示出)被用来对便携式数字电子设备10的电池(未示出)充电。充电插座26也连接到可与充电座(未示出)结合使用的充电器触点对36。图5根据本发明的不同方面，描绘了便携式数字电子设备110的第二典型实施例的顶部透视图。图6-7根据本发明的不同方面，描绘了图5的设备110的凸起物和轨道机构的典型实施例。在该实施例里，替代上述的凹槽和轨道机构，可以使用轨道和有角度的椭圆形凸起物机构，以在键盘模块140的某一方位上，键盘模块140可以自由移动，同时凸起物139沿着相关的轨道131行进。该机构显示在图5到7，其中键盘模块140包括沿着轨道131移动的有角度的椭圆形凸起物139，每侧上一个。凸起物139在键盘模块140相对于主机模块120移动时防止键盘模块140从主机单元120脱离。然而，当设备110受到碰撞时键盘模块140从主机单元120释放，该碰撞否则可能损坏设备110。当到达键盘模块140所需的位置时，键盘模块140压下，从而使有角度的椭圆形凸起物139紧固在轨道131之下。通过该机构，键盘模块140也可以作为具有面对内侧向着显示器121的键的盖子而翻转和闭合。参照图1，键盘模块40包括具有导航键诸如光标控制键和用于启动扫描器的键的部分41。有另一部分42具有以通用打字机布置的键的布置，也称作QWERTY布置。而另一部分43具有大致类似便携式电话中可见的布置的键的布置。根据本发明的可替换实施例，键盘模块40可以包括完全不同的键的布置，例如大致类似于基于条形码的便携式数据输入设备诸如来自纽约Holsville的Symble技术的PTC-960型(未示出)中可见的布置。对应各种便携式设备10的应用的其它的键的布置也是可能的。例如键盘模块40可以用于便携式数据输入进入用作自动识别系统，诸如条码扫描器、射频识别设备和键输入设备的主机单元20。例如该应用可以包括库存跟踪、现有定单登记、包裹运输、销售路径或类似。根据本发明的不同实施例，便携式数字电子设备10符合手提式形状因素和输入板(tablet)形状因素中的一个。尽管已经参照某些实施例描述了本发明，本领域技术人员应该理解可以进行各种改变和可以用等效物替换而不脱离本发明的范围。另外，在不脱离本发明范围的情况下可以进行许多改良以使特定的情况或材料适应发明的教示。因此意在使本发明不限于所披露的特定实施例，而是本发明包括落入所附权利要求书的范围的所有实施例。权利要求书(按照条约第19条的修改)根据“2006年11月1日申请日期2004年7月30日优先权日2003年7月30日发明者拉詹德拉·库马申请人:基伯技术公司