[发明专利]用于支持手提电子装置屏幕的多段臂

说明书

技术领域

本发明是关于手提电脑和电子装置。且特别是关于这样一台电子装置， 它的屏幕和底座通过一种结构连接，以便于调整屏幕视角和空间位置，还可 以支持多种使用形态。

背景技术

科技进步使得手提电脑和电子装置具有多种形式，如笔记本电脑 (notebook)、平板电脑(tablet)、个人数码助理(PDA)，DVD放影机等。为方便起 见，本发明以后的叙述将用手提电脑一词代表所有这些类型。

手提电脑通常包含底座和屏幕。电脑底座一般包含处理器、存储器、电 子电路、及键盘等。通常底座与屏幕由枢纽(hinge)连接，使得屏幕可以叠合在 底座之上，如图5电脑(900)所示。这种结构称为蚌壳式设计。当蚌壳合上时， 屏幕隐蔽。就是说，屏幕面对键盘。

蚌壳式设计有若干缺点。其一是底座与屏幕相邻。如果电脑放在一个舒 适的示屏观看位置，打字时手臂和肩会不舒服，但是，如果电脑放在一个舒 适的打字位置，看屏幕会使颈部不舒服，这个缺点有可能导致严重的与电脑 相关的工伤事故。还有一个缺点是在空间紧凑时很难把蚌壳式设计的电脑屏 幕打开至90度来正常观看，例如在飞机座位后的拉出托盘上。总之，蚌壳式 使用不够舒适。一般来说，有必要让一台手提电脑变换以下多种形态。

(1)改进型笔记本电脑形态：屏幕可以调到称心的视角、高度(屏幕底线相 对于底座)、及前后深度(屏幕底线相对于底座前边)。

(2)共同观看形态：这是形态(1)再加上屏幕在键盘上方左右调整(便于 多人一起看屏幕)。

(3)平板电脑形态：屏幕面朝上，并叠合在底座之上。

(4)手写输入形态：电脑打开，屏幕在正常观看位置，底键盘的底面朝上 以便用作输入界面。

(5)节省空间形态：手提电脑合上，底座叠放在屏幕之上以便作为台式电 脑，连同更大更好台式屏幕一起使用。

(6)台式笔记形态(Desk Note)：屏幕和底座完全分开，以便底座作为台式 电脑，连同台式屏幕一起使用。

曾有过无数解决这六种形态的试图，其中不少是以各种方法解决屏幕位 置的调整，这些都不同于本发明所用的多段臂方法。另外有些方法仅解决笔 记本电脑与平板电脑之间的状态转变。在此之前，没有一项发明能够在同一 台电脑解决以上各种形态。

本发明引进一种基本机制，它能够在同一台电脑上解决(1)-(6)中所有或 部分形态，此外还有一些附带功能。

发明内容

本发明能够在一台电脑上解决发明背景所讲(1)-(6)中所有或部分形态。

本发明涉及的手提电脑包含底座和屏幕，它们由一条或多条多段臂连接 起来，电线从多段臂里通过，底座和屏幕上有用于连接多段臂的附着机制， 多段臂的臂段通过灵活的关节连接起来，臂段能够围绕关节转动。

手提电脑合上时，多段臂可以摺叠起来并且停放在电脑旁边。当屏幕在 传统观看位置时，多段臂可以调离电脑底座的边沿，以便不阻碍DVD光碟及 其它插座的使用。

多段臂可以灵活伸缩来连续调整屏幕的空间位置，包括上下高度(相对于 底座)，前后深度(相对于底座的用户边沿)，以及宽度(屏幕在键盘上方左右调 整，参见发明背景章，形态(1)-(2))。

至于屏幕位置调整幅度，试考虑屏幕底边中点的活动范围。在传统蚌壳 式设计(看第5图)，这个中点沿著一条预设的曲线活动，此曲线半径约等于电 脑底座和屏幕之间连接枢纽的高度。相比之下，按本发明的电脑，这个中点 的活动范围可以是一个三维空间，此空间半径大约为多段臂伸张后的高度。

多段臂连接到屏幕和底座的附着机制上。可以调整屏幕的视角，而且通 过安排底座和屏幕之间如何面对对方，手提电脑可以选择形态(1)-(5)(参见发 明背景)。多段臂跟屏幕和底座可以完全分开。这不仅可以把电脑调整到形态 (6)，而且多段臂可以替换(例如，损坏维修、更换色样和大小等等)。此外，有 些形态转换也可以通过多段臂跟屏幕和底座可以完全分开后重新组装来达 到。

臂关节里的摩擦机制可以维持多段臂和屏幕已经选定的空间位置。关节 里还有机制可以限定臂段围绕关节的转动的幅度，这可以防止无限的转动引 起电线及其它损坏。还有锁紧机制防止多段臂无意中脱离屏幕和底座。