[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

本发明涉及一种手提电脑和电子装置。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。

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)，电子游戏机，DVD放影机等。为方便起见，在本发明以后的叙述，“手提电脑”、“手提电子装置”、“手提计算装置”、“便携式电脑”和“便携式电子装置”这些名词可以交替使用，用以代表上述类型，以及某些集上述形式于一体的电子装置。

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状态：

(1)改进型笔记本电脑状态：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)共同观看状态：这是状态(1)再加上屏幕相对于键盘的位置可以左右调整，另外，屏幕的视角也可以左右调整(便于多人一起看屏幕)。

(3)平板电脑状态：屏幕面朝上，作为输入界面，并叠合在底座之上。

(4)手写输入状态：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)节省空间状态：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)台式笔记状态(DeskNote)：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。

(7)灵活的显示取向状态：屏幕可以支持垂直和水平观看的取向。

曾有过无数解决这七种状态的试图，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状态。

本发明引进一种基本机制，它能够在同一台电脑上解决(1)-(7)中所有或部分状态，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)-(7)中所有或部分状态。

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。多段臂由多条连接起来的臂段组成，其中包括可以相对转动的相连的臂段。连接底座和屏幕的电线从多段臂里通过。电线也可以不从多段臂里通过，而是使用可卷起或可伸缩的电线。

多段臂与显示或底座的连接可能是连接枢轴或简单的接合机制，例如，用于接受多段臂末端部分的隧道。无论如何，通过转动连接屏幕的连接枢轴或者转动多段臂的某些部分，可以调整屏幕的视角。

手提电脑合上时，多段臂可以折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。

多段臂可以通过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)，以及左右宽度(屏幕在键盘上方)调整，屏幕的视角也可以上下调节。当屏幕打开至垂直位置，屏幕的视角可以左右调整。参见发明背景，状态(1)-(2))。

至于屏幕位置调整幅度，试考虑屏幕底边中点相对底座底边的活动范围。在传统蚌壳式设计(图5)，这个中点沿着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。