一种纸质笔记本型便携式电脑设备的制作方法

文档序号:21018255发布日期:2020-06-09 19:33阅读:301来源:国知局
一种纸质笔记本型便携式电脑设备的制作方法

本发明涉及一种拥有特殊屏轴结构的笔记本电脑,在此基础上更涉及一种拥有双屏结构的双屏笔记本电脑或者pc-平板二合一电脑或者双屏手机或者双屏电纸书。



背景技术:

本领域的技术人员从来就没有放弃过对双屏笔记本电脑,双屏手机的技术和功能探索,其基本思路是将笔记本电脑的机械键盘和鼠标触摸板用触摸显示屏来替换,用触摸显示屏虚拟出触摸键盘和触摸鼠标,顶替机械键盘和鼠标触摸板的功能。同时新增加的屏幕还可以和原有屏幕一起,构成双屏显示。这样的方案在市场上时有出现,却均没有获得较好的有益效果,最终销声匿迹。发明者认为其原因是双屏成本更高、更易损坏、耗电量更大,大众和本领域技术人员均又对此类双屏设备的功能用途缺乏统一意见。加之本领域技术人员的相关研究也很不充分,众多计算机软件开发商也从未对此类双屏设备做出任何兼容。结果结构五花八门,功能杂乱无章,好多软件根本没法用。大众花了更多的钱买到这样的产品后,觉得实用性提高不大,甚至得不偿失。实际上,这样的设备相当于给笔记本电脑换了一个触摸键盘,不计触摸键盘手感更差的缺点,优点在于夜晚会发光,可是笔记本电脑也有带背光键盘的,成本却低太多。归根结底是因为仅仅用昂贵的触摸显示屏对原有机械键盘进行简单置换,增加了什么功能用途没搞清,缺点却引入不少。

因此双屏笔记本电脑、双屏手机的研发必须首先突破的第一道障碍就是:有新颖、明确、务实的设计构思,在此基础上明确其外观、结构,给本领域技术人员规划出目标,相关的双屏设备才能早日获得长足发展。



技术实现要素:

本新型的发明目的是实现一种无论外观、结构、功能、交互方式均更加接近纸质笔记本的笔记本电脑型设备,成为更加名副其实的“笔记本”电脑。它的基本结构与现有笔记本电脑一致,包括屏轴、上半部分、下半部分,还包括仿纸质笔记本的3大结构特征:经过特殊几何约束的上半部分、下半部分、屏轴;仿纸质笔记本边缘突出部;双屏。

和现有笔记本电脑一样,上半部分上有一块屏幕,称为笔记本电脑屏幕,下半部分上有鼠标触摸板、机械键盘,本新型中由一块触摸显示屏替换掉原有的机械键盘和鼠标触摸板,利用触摸显示屏模拟一个虚拟的键盘和鼠标触摸板,顶替原有机械键盘和鼠标触摸板的功能。由于新增加的屏幕与该屏幕底下的笔记本电脑固有的主板、cpu等计算机系统必备硬件能够实际组成平板电脑,前提是该平板电脑结构可以从下半部分上拆解下来独立使用,因此新增加的屏幕称为平板电脑屏幕。

为了让本新型能够模仿出纸质笔记本,首先要有经过特殊几何约束的上半部分、下半部分、屏轴,目的是实现如下3指标:

笔记本电脑屏幕能够翻转180度;

并且翻转180度时两块屏幕平齐,不能一个高一个低不在同一平面上,更能够翻转360度;屏轴为平坦或平滑、无凹凸、无间断、无缝、上下对称、左右贯通的屏轴,将所述上半部分和下半部分无缝地连接起来,并且在转动过程中也尽可能保持无缝,以模仿出纸质笔记本半包覆式外壳特征。

另外,笔记本电脑屏幕,也就是所述上半部分最好能翻转360度,且翻转360度时上半部分背面和下半部分背面完美贴合。

现有笔记本电脑看起来和纸质笔记本外观悬殊大,主要就差在屏轴上,其屏轴处设计较为随意,充满缝隙、间断、鼓包、凹陷等,这是缺乏本新型所述设计构思的结果。

为实现所述3个指标,在所述笔记本电脑合起时笔记本电脑屏幕和平板电脑屏幕贴合,贴合面称为0度贴合面;180度贴合面与所述0度贴合面垂直(见附图3);所述0度贴合面和180度贴合面必然存在交线,该交线为第一组屏轴铰链的旋转轴心线,以此确定第一组铰链的位置;以上半部分背面(附图1中图示b1)、下半部分背面(附图1中图示b2)两个面的中间面为镜像平面,镜像第二组铰链的位置(见附图4)。这样的两组铰链连在一起为整体被从下半部分上切割下来组成屏轴,分别连接上半部分和下半部分,上半部分依托第一组铰链可以翻转180度且实现笔记本电脑屏幕和平板电脑屏幕平齐,而后第一组铰自然无法继续转动,应力会传递到第二组铰链上,第二组铰链继续转动180度,实现上半部分翻转360度且翻转360度后上半部分背面恰好与下半部分背面贴合(见附图28,附图7-附图12)。

本新型中的镜像指的是一个几何体原型(第一组铰链)以一个平面为镜子(镜像平面),得到几何体原型的倒影,按照这个倒影得到和倒影一样的真实几何体。这是为了限定两组铰链的结构要对称,其到上半部分背面和下半部分背面的的距离要相等。

本新型中的切割是指在几何体的某个投影平面(侧面截面)上划定一条线,从这条线下刀将几何体切开,就像用锯子将一块长方体木板锯成两半,注意其隐含特征是锯子沿着直线且垂直于侧面截面的方向前进切割木板,并不会拐弯,这是为了限定锯开形成的两个面在互补,锯开后又合起来严丝合缝不留缝隙,且切割形成的新几何体的侧面截面保持一致。

实际上,上半部分和下半部分、屏轴三者来自这样一个长方体框架:一个长方体切割为上下两层,上层薄,为上半部分占用的框架,下层厚,为下半部分和屏轴占用的框架,在此框架下确定两组铰链的位置,按照实际需求的铰链旋转度数移动一下挡住其旋转的相关平面,再将屏轴切割下来。这对本新型得到一个四四方方、棱角分明的外形和结构至关重要,这不光是模仿纸质笔记本的基本需求,还更简洁美观。在这个思路指导下属,本新型就不会像现有笔记本电脑那样不得不表现出边角圆润的外观,而正是这样的结构阻止笔记本电脑向名副其实的笔记本电脑发展。

上述采用“镜像”、“切割”,以及后续的“差集”等几何语言描述或者说结构约束来确定本新型的结构特征,对于本新型所要实现的效果至关重要,比如上下对称左右贯穿的屏轴,包括后续平板电脑闹从下半部分拆除又装上,屏轴将平板电脑滑出通道封堵,等等过程中各个部件之间的配合严丝合缝,不会留下什么缝隙、间断、鼓包等,名副其实的笔记本电脑的形象始终如一、浑然天成。

上述采用几何语言描述和确定本新型的结构特征,可推定出如下几何关系:上半部分厚度为下半部分厚度的三分之一(附图28提示了这种几何约束的结果以及如何出现这种结果)。这是本新型的既定结构框架,既确保了结构牢固,又实现了对纸质笔记本的模仿,后续的改进会在这一框架进行变形,但是变形只能在这一框架内进行。

由于两组铰链需要先后转动,因此所述第一组铰链的旋转阻力小于所述第二组铰链的旋转阻力,这是为了保证第一组铰链转动时第二组铰链不会转,只有第一组铰链转到尽头被卡死,第二组铰链才开始转。

纸质笔记本的显著特征是一块硬纸板外壳从一侧包裹页码堆叠体,形成半包覆式外壳,书本就没有这样的半包覆式外壳,只有页码堆叠体。让笔记本电脑模仿纸质笔记本的核心,就在于能够模仿纸质笔记本的半包覆式外壳,以及其翻开所述半包覆式外壳的效果(见附图2),尽管笔记本电脑也很可能是因为模仿了这一翻开效果而得名,但是其屏轴设计较为随意,充满缝隙、凹凸,始终难以让人联想到纸质笔记本,尽管也有上半部分翻转180度后与机械键盘平齐的实施例出现。可是这样的结构即使拥有了双屏,不断告知使用者这是更加名副其实的笔记本电脑,但不伦不类的外观就摆在那里,使用体验不佳的发明创造很难成功。

所述第一、第二组铰链,每组铰链均包括阻尼铰链和走线铰链,两种铰链外形一致,内部不同(见附图13附图25附图27等)。阻尼铰链内部是插销,旋转有阻力,以维持上半部分翻转后的笔记本电脑屏幕仰角;走线铰链为中空管道,是下半部分内部的计算机系统上的视频、触摸屏数据排线连接笔记本电脑屏幕的布线通道,所述数据排线以麻绳状拧起来在下半部分上固定,穿过两组屏轴铰链的走线铰链,最终连接笔记本电脑屏幕并固定在上半部分。走线铰链存在的意义是,随着走线铰链和阻尼铰链同步开合,上半部分、屏轴和下半部分三个部分之间形成两道关节折弯,为了避免数据排线在折弯关节处局部折弯幅度过大而疲劳断裂,所述的走线铰链结构和数据排线结构将数据排线的局部大幅度折弯转化为较长距离上的拧紧或放松,每组铰链最大只旋转180度,意味着数据排线像一根麻绳那样最多被拧紧或放松半圈(见附图13附图27等),数据排线材料每个位置的变形就很小,尤其走线铰链比较长的情况下,这也是附图中走线铰链都比阻尼铰链长的原因。

所述屏轴形成上下对称、左右贯通、侧面截面相同的平面或曲面上有两条半圆柱体凸起线条的结构,没有缝隙、凹凸,极好地模仿了纸质笔记本的结构特征。

为了进一步模仿纸质笔记本的半包覆式外壳结构(参照附图2),所述上半部分、屏轴、下半部分相关边缘延伸出仿纸质笔记本边缘突出部(从附图14开始有了所述边缘突出部),实际上相关边缘指的是所述长方体框架中,三个部分的边缘中除了被屏轴铰链连接的所有边缘。

进一步地,所述仿纸质笔记本边缘突出部设置倒角或圆角,增加其美观程度(附图18、附图19有这样的倒角)。

屏轴上的两条半圆柱体凸起线条外观对于模仿纸质笔记本半包覆式外壳结构是有负面影响,因此在不影响铰链结构和功能的前提下,将半圆柱体凸起切割成六面柱体,或者起码切割出一个平行于180度贴合面的一个面,总之形成类梯形的线条凸起,装饰效果一下子好很多(附图14、附图16、附图25等均有体现)。

所述半包覆式外壳上可以套上仿纸质笔记本软壳,仿纸质笔记本软壳是类似于现有纸质笔记本上那种皮革壳子,户口本、驾驶证等证件上也有,它覆盖所述上半部分背面和屏轴背面、下半部分背面连成的整个半包覆式外壳,现有纸质笔记本的软壳有的是用针线缝纫实现固定,对于本新型来说可以用胶水粘,还有的所述软壳两端有兜,分别兜住上半部分和下半部分的所述仿纸质笔记本边缘突出部,类似于户口本、驾驶证上那种软壳的固定方法。

仿纸质笔记本软壳让本新型对纸质笔记本的模仿至少在外观上达到了以假乱真的地步(见附图20)。

由于所述平板电脑屏幕能够连同底下的主板、cpu等计算机必备硬件系统拆解为平板电脑独立使用,可以明显增强本新型的实用价值,因此如果不能拆解实在可惜,可是如果要能拆解,需要可靠的结构。

首先是平板电脑的拆装需要方便可靠。下半部分分为平板电脑和平板电脑池,平板电脑池类似于一个固定在半包覆式外壳上的平板电脑保护壳。只是该保护壳在靠近屏轴的一面为开口,平板电脑只能从此开口滑入和滑出。显然在上半部分翻转小于180度时,该开口会被屏轴封堵和掩盖,不用担心平板电脑意外掉出来,简洁美观,设计巧妙,在开口的另一侧,有拆机孔,手指从该孔插入将平板电脑顶出来(附图21的c1孔平板电脑滑动方向是附图21的a1所示箭头指向的方向);当然拆机孔也可以在下半部分底部,手指从下半部分底部插入把平板电脑顶起来,此种方式下不要求所述靠近屏轴一面有开口(附图15的c2孔,顶起平板电脑的方向是附图21的a2所示箭头方向)。

平板电脑池的具体结构确定方法是:确定两组铰链的位置和形态确定后,先挖出平板电脑池的空间,准确说是任意外形的平板电脑其触摸屏平面对齐笔记本电脑的触摸屏平面,然后两者作为几何体,让下半部分几何体减去平板电脑几何体得出差积,再沿着180度贴合面或者改动180度贴合面后形成的新面的侧面截面切割出屏轴,这会导致平板电脑池空间可能延伸到屏轴,表现为屏轴上也有凹陷,而平板电脑滑出的开口自然产生;这样能确保平板电脑与平板电脑池、屏轴三者之间严丝合缝地合起来,不破坏已经定义的结构、外观,以及其稳定性和所要达成的目的(附图15,附图21、附图22显示如此拆分了平板电脑的,除了增加线条外看不到缝隙,也看不到总体外形相比其他平板电脑不可拆的附图有变化,正是体现此效果)。

此种情况下笔记本电脑屏幕相当于平板电脑的外接显示器,之间必然需要一个可靠的数据插口。现有很多显示屏的数据排线插口,比如hdmi、edp等,均存在导电触片之间的摩擦、挤压从而实现良好接触,可是触片的频繁摩擦和挤压在混入使用环境中的污垢之后很容易磨损、生锈,然后接触不良。这个问题对于本新型来说很值得注意,因为视频触摸屏排线数量多,数据传输量大,纠错能力差,如果为了获得平板电脑可拆的实用价值,却常出现笔记本电脑屏幕无法工作,显然得不偿失。

有两种接口结构可供选择,分别是:

敞开式结构:平板电脑上有凹陷的线条图案,导电触片位于凹槽底部,平板电脑池里的对应位置有对应的凸起线条图案,导电触片位于凸起上,平板电脑滑入平板电脑池,上述几何描述确定平板电脑池的方法已经确保平板电脑与平板电脑池严丝合缝,平板电脑被稳定固定,没有多余摇晃的自由度,因此接头自然接通,无需使用者特意关注,非常方便。另外无论凹槽和凸起,不易藏污纳垢且易清洁,非常可靠,线条图案可以是有意义的图案,比如产品商标,非常美观且不易察觉(附图15);

非接触式电磁感应插口:利用一个线圈感应出磁场,在另一个接近的线圈中感应出电场的原理,实现没有导电触片直接接触,却可以传递电平信号,线圈可以埋藏于平板电脑内部,不影响外观。

实际实施中应该用敞开式接口给笔记本电脑屏幕供电,非接触式电磁感应插口传输视频触摸屏信号,因为后者传输大量电能的话需要较大线圈,不方便。

硬壳笔记本和软壳笔记本:硬壳笔记本是页码堆叠体包裹了半包覆式硬纸板外壳形成的,其边框线条硬朗棱角分明,边面多为平面,而常见的也有软壳笔记本,一般就是没有硬壳,而只是在页码堆叠体上包裹了软质的壳子,线条柔软有弧度,尤其在屏轴部位边面为曲面,软壳笔记本电脑可通过移动所述180度贴合面的来实现,因为移动已经确定的180度贴合面并不一定会影响上半部分的翻转(附图23),实际上其翻转度数可能大于180度,也可能小于180度(但上述已经限定此种情况必须避免)。当然给硬壳笔记本电脑套上仿纸质笔记本软壳也可以(附图20),如此看似多此一举因为所述仿纸质笔记本软壳的使用寿命较短,因此确保软壳应该是非必须的。

触摸屏的直通化:现有几乎所有触屏设备的普遍特征,就是触摸屏是凸起的,避免出现触摸显示屏是往里陷的结构,这实际上需要将触摸屏周围的材料,也就是高于触摸屏所在平面的材料移除,老式的触摸屏设备比如手机就是屏幕往里陷的,不美观(附图19)。

双屏以第一组铰链旋转轴心线对称,这是为了限定双屏的结构、位置,这意味着双屏的大小、尺寸、款式一致,毕竟双屏一块屏幕大一块屏幕小,也包括前述的一块屏幕高一块屏幕低,等等双屏外观和结构缺乏对称的特征,不符合模仿纸质笔记本的设计构思。目前也出现过的双屏笔记本电脑,用水墨屏取代本新型的平板电脑屏幕,也有机械键盘和鼠标触摸板依旧存在,但是机械键盘附近加一个很小的触摸显示屏,动态显示操作按钮,一定程度实现本新型所述的部分效果。但是这些发明创造没有像本新型一样用清晰的设计构思系统地解决问题(附图19)。

本新型也可以有显示屏为水墨屏的实施例,而且更加顺理成章,但是和上述现有双屏笔记本电脑那样笔记本电脑屏幕是一般彩色发光屏幕,而平板电脑屏幕为水墨屏,是不符合上述“双屏以第一组铰链旋转轴心线对称”的原则的,现有技术的此种做法根本是对双屏笔记本功能定位混乱的结果。按照本新型的构思,要么全是彩色发光屏,要么全是水墨屏。

双屏以第一组铰链旋转轴心线对称和触摸屏的直通化两项特征意味着,所述对称只是为了让两块触摸显示屏布置上去后对称,所以必然需要将触摸屏玻璃周围的材料去除,留为空隙,上半部分合上后,所述0度贴合面实际只有两块触摸屏的玻璃接触贴合。但是去除的材料、移动的平面位置不能超越预先定义的框架,不能破坏已确定的结构的稳定性以及其实现的功能(附图19)。

附图说明

附图1是本发明的结构和功能一览,从上到下、从左到右依次是:一台仿纸质笔记本的笔记本电脑,实现了笔记本电脑模式、对方监视模式、纸质笔记本模式、平板电脑模式(在对方监视模式的状态下平板电脑拆解放置在其旁边),b1图示所在的面是所述上半部分背面,b2图示所在的面是所述下半部分背面,本新型中需要由这两个面求中间面。

附图2展示的是一本纸质笔记本的结构模式,尤其是其特有的半包覆式外壳结构,它有1左侧板,3右侧板,2左右连接板,4页码堆叠体组成,本发明所述的框架就是仿照这个结构模式,本附图的目的是明确框架中的上半部分、下半部分、屏轴等部件与纸质笔记本的结构之间的对应关系。500指向的阴影区域提示所述半包覆式外壳上的边缘突出部。

附图3展示了一台笔记本电脑合起来的基本结构模式,1是上半部分,3是下半部分,8824指示的直线就是屏轴铰链的旋转轴心线。

附图4是附图3的侧面截面,虚线的两个圆就是根据定义好的屏轴铰链旋转轴心线定义的两组屏轴铰链的侧面截面。

附图5是附图4的立体图,展示了两组铰链的三维特征,1122是根据定义好的第一组铰链镜像第二组铰链的镜像面,上面标注了所述长方体板式结构上面和底面到所述镜像面的代数距离均为2h,表示该镜像面的几何特征,在这里屏轴被切割出来了,标号为2。

附图6展示的是在所述基本结构框架下,实现本发明设定的主要指标所要满足的尺寸约束,标注90度角的地方提示了铰链的几何结构特征,这样一组铰链可带动笔记本电脑屏幕翻转180度并且翻转180度时两个屏幕平齐的关键,h是上半部分的厚度,3h是下半部分的厚度,这是笔记本电脑屏幕翻转360度时其背面能和下半部分背面完美贴合的关键(360贴合面)。

附图6至附图12展示的是屏轴带着笔记本电脑屏幕翻转0到360度的过程,提示上述定义的基本结构框架拥有的几何结构怎样发挥作用,如25゜、165゜这样的度数数值标记是笔记本电脑屏幕的翻转角度,标注有d0、d180、d360这样的标记会连接两个面,在基本机构框架中这样的两个面都是有机会贴合在一起的,这两个面就分别表示所述的0度贴合面、180度贴合面、360度贴合面。附图中可清晰看到笔记本电脑的键盘和鼠标触摸板,可能来自机械式的也可能来自触摸显示屏的模拟,反正外观一样效果一样结构一样,后续除非特殊说明,否则不做区分,注意这些图中平板电脑是不可拆的。

附图7为笔记本电脑屏幕翻开25度的状态。

附图8为笔记本电脑屏幕翻开165度的状态。

附图9为笔记本电脑屏幕翻开180度的状态,局部放大视图g依旧如附图6那样用虚线提示其几何特征。

附图10为笔记本电脑屏幕翻开188度的状态,这是第二组铰链也开始转动的结果。

附图11为笔记本电脑屏幕翻开328度的状态,局部放大视图h中标注了第二组铰链的0度贴合面d0,180度贴合面d180。

附图12为笔记本电脑屏幕翻开360度的状态,上半部分背面完美贴合在下半部分背面并且与背面完美对齐。

附图13展示的是屏轴及其铰链的原理和结构,2是屏轴的标号,2-1就是第一组铰链,2-2是第二组铰链,2-1-100是第一组铰链的一个阻尼铰链的刚性插销,2-2-200也可以看作是第二组铰链的走线铰链的刚性插销结构,只是该插销是拧成麻绳状的屏幕排线,局部放大视图a展示了屏幕排线像麻绳一样拧起来,以提示其作用原理,为了方便看清,铰链的每一段之间的间距被夸张拉大,因此才会漏出插销和屏幕排线,后续附图中每组铰链都是连续的间距为0,看不到插销和内部的视频排线。

附图14展示了基本结构框架定义的圆柱体铰链被切割为正六面体。

附图15展示了平板电脑可拆所涉及的各个要素,包括平板电脑池(未标出),平板电脑与底座之间的屏幕排线插口,局部放大视图n展示的是贴片式插口位于侧面,导电贴片呈现横排整齐排列,局部放大视图p展示的就是位于平板电脑上的导电贴片,位于凹槽中,与视图n里的导电贴片相对应。局部放大视图r展示的导电贴片就不是整齐排列的而是呈现为文字logo,试想每个字母为一个导电贴片。c2是拆机孔。c2是当平板电脑从上方拆除时的拆机孔,附图中也存平板电脑在从屏轴一侧滑出需要的拆机孔,在附图21里标为c1,本附图中的平板电脑的姿态也是正在从靠近屏轴一侧滑出,2-2是第二组铰链,在局部放大视图m中,提示了这种滑出以平板电脑厚度恰当不会被第二组铰链挡住为前提,在视图m中用粗黑线条提示,附图中的平板电脑厚度过大,会被挡住了。

附图16展示的是基本结构框架定义的圆柱体铰链不是被切割为正六面体,而是只切掉一个面,形成一种类梯形的线条凸起,这样对铰链结构强度影响不大,结合附图25看是不是美观了许多。

附图17展示了设置仿纸质笔记本边缘突出部后的状态,注意两组铰链没有随着凸出来,但后续附图中则是凸出来的。

附图18展示了在仿纸质笔记本边缘突出部上设置倒角,铰链只切掉一个面,展示的是本发明理想的外观和结构。

附图19展示的是触摸屏直通化的结构效果,主要展示了笔记本电脑屏幕翻转0度和180度两个状态下的效果,1-1是上半部分承重背板,1-2是上半部分中间垫层,也是笔记本电脑屏幕液晶屏的边框,以箍住固定液晶屏,1-3是笔记本电脑屏幕的触摸屏,4-1是平板电脑上的触摸屏,注意观察这两个触摸屏都是完全凸出出来的,刀片完全可以从触摸屏底下插入将触摸屏慢慢切下来,这也充分提示了两个屏幕和触摸屏结构以第一组铰链的旋转轴心线对称,这是仿纸质笔记本的要求之一。

附图20展示的是本发明加装纸质笔记本软壳,阴影线覆盖的区域就是软壳的弹性垫层。

附图21和附图22展示了平板电脑可拆的两种拆除方向,附图21中从靠近屏轴一侧滑出和向上移出,分别用箭头a1、a2指示,c1是方向a1需要的拆机孔。局部放大视图k提示的是平板电脑与屏轴之间不留缝隙的原因,结合附图22局部放大视图j来看,所谓的“小头”实际上是平板电脑设置圆角后形成的,所谓的“小头”嵌入屏轴中,屏轴把小头盖住,防止了平板电脑从靠近屏轴一侧滑出来,实现固定牢靠,这是一个重要技巧。

附图23展示了所述180度贴合面涉及的两个面的一种变形,目的是不加装纸质笔记本软壳的前提下模仿出软壳笔记本的外观风格,其特征是不影响设定指标实现的面(180度贴合面和360度贴合面)变形为曲面。

附图24展示了本发明的各个结构被拆解以利于生产组装,上半部分被拆解为触摸屏1-1(对应附图19的1-3)、液晶屏1-2、液晶屏边框垫层1-3(对应附图19的1-2),该垫层有容纳液晶屏的空间,因此只是液晶屏的边框、1-4是承重条,它是焊接在阻尼铰链上的,再往下是上半部分承重背板,上述几个部件之间有虚线连接,提示了组装时的位置对应关系,这几个部分之间用胶水粘贴即可。2-3和2-4是屏轴被分成的两半,目的是把走线铰链内的屏幕排线露出来,便于穿线,2-3-4标示了将这两部分钉起来的螺丝钉及其结构,2-30是连接阻尼铰链的刚性插销。局部放大视图b中4-1是平板电脑上的触摸屏(对应附图19的4-1),1000指示的是平板电脑从靠近屏轴一侧滑出的一个重要要素,就是平板电脑池池壁略高一点可以将平板电脑箍住,现有平板电脑保护壳就是这样的。图中的多条虚线同时连接多个板块的对应边角,意在提示这些板块之间的叠压(粘贴)关系。

附图25展示的是阻尼铰链和走线铰链的结构特征,2-1-1和2-1-2是第一组铰链的两组阻尼铰链,2-2-3是走线铰链,注意观察第二组铰链没有可活动的结构,仅仅是一个外形。

附图26是从另一个观察角度观察屏轴为了便于组装走线管内的屏幕排线而分割为两半的效果,2-01对应于附图24的2-4,两者是两种实施例,但区别不大。

附图27视图展示屏轴的结构和屏幕排线的走线结构,屏轴上有虚线连接上半部分和底座,提示之间的连接关系,1-2-1是屏轴与上半部分之间连接的屏幕排线,2-3-1是屏轴与底座之间连接的屏幕排线,注意第二组铰链其实是没有可活动结构的,否则屏幕排线在第二组铰链处会将第一组铰链处的走线结构重复一次,当然这个过程会和第一组的相反。

附图28展示的是屏轴翻转360度的全过程,标注了各部分的厚度等几何特征,提示这些几何特征在实现屏轴翻转180度时双屏平齐,360时笔记本电脑屏幕背面与底座背面完美贴合等设定指标过程中如何发挥作用,着重标注了厚度特征,比如视图c中的1.5h是平板电脑从靠近屏轴一侧滑出不会被第二组铰链挡住所应具备的厚度,进一步提示在实际实施中如果某种结构的厚度较为紧张时应该怎么办,虚线直线连接的黑点共同提示各个贴合面的延长线交点,虚线的圆弧连接的黑点提示各个部位的关键点在随着铰链旋转后贴合的点,市局视图a中也标出了铰链的直径,和上半部分厚度相同,这不是必须的,但是这样铰链直径是不是让整体更和谐美观。

具体实施方式

本新型也可以是单屏笔记本的版本,依旧具备机械键盘和鼠标触摸板,实现一种仅仅有着纸质笔记本外观的笔记本电脑,相比现有笔记本电脑,外观已经更加简洁美观,已经能够取得超越现有笔记本电脑的有益效果。

机械键盘和鼠标触摸板换为虚拟的,外观结构交互方式依旧与现有单屏笔记本电脑相同,称为笔记本电脑模式。此模式下双屏必须存在,而且平板电脑屏幕必须是触摸显示屏。

由于屏轴的两组铰链可以让上半部分翻转360度,实现背靠背的两块屏幕,可以让面向面对面的两群人各自看一个屏幕,称为对方监视模式。这样的使用方式有着很大的需求,在业务员为客户办理业务时,业务员看起一块屏幕输入业务信息,客户看着另一块屏幕核对业务信息是否有误,两块屏幕通常背靠背,以便业务员和客户保持面对面便于交流。

可拆解平板电脑独立使用,称为平板电脑模式。这实际上以区别于现有pc-平板二合一电脑的方式,实现现有pc-平板二合一电脑那种兼顾平板电脑的便携和笔记本电脑拥有机械键盘的双重功能。此模式下,至少平板电脑屏幕是真实存在的,且是触摸显示屏,如果笔记本电脑屏幕不存在,那么就是一台平板电脑套了一个仿纸质笔记本的外壳,仅有纸质笔记本之形。

本新型的适应不同需求的实施例中平板电脑屏幕和笔记本电脑屏幕都可能不是真实存在的,其意义是:所述由长方体框架和所述几何语言确定的结构是不包括屏幕的,只是确定了安装屏幕的位置,需要有屏幕的时候按照确定的屏幕位置将所述确定的结构与屏幕二者作为几何体求差集,挖出容纳屏幕的空间,如果有触摸屏,为了触摸屏直通化,触摸屏周围的材料切割除去,如果有双屏,每个屏周围该切割除去的材料外形应该保持所述的沿第一组铰链旋转轴心线对称。如果没有屏幕,上述步骤省略,但是注意:仿纸质笔记本的外形和结构已经存在,上述步骤只是在已存在的结构上挖出既定外形的材料(比如实现触摸屏直通化、移动180度贴合面涉及的两个面实现软壳笔记本),或者再把一样外形的结构组件加进去,整体外形依旧不变(比如安装屏幕和平板电脑等)。

屏轴的两组铰链至少第一组铰链具备可活动的旋转结构,确保上半部分可翻转180度,第二组铰链可否继续让下半部分转动180度,取决于具体需求,否则第二组铰链只是镜像第一组铰链得来的一个装饰性的外形。发明人认为只有在需要实现对方监视模式和平板电脑模式的情况下,上半部分翻转360度才有足够价值,前者实现背靠背的两块屏幕,后者实现屏轴对平板电脑滑出通道口的封堵和解除封堵,另外实现背靠背两块屏幕可以给平板电脑屏幕维持一个仰角,现有条件下平板电脑都是在背后加一个支架实现这种维持平板电脑仰角的目的,不需要支架的时候该支架成了累赘,不像本新型可以完全拆除丢弃。纸质笔记本模式也不太需要屏幕翻转超过180度,因为我们平时很少把纸质的书本和笔记本弄成这样的状态。但是除了增加一点点成本,并没有什么其他因素妨碍这样实施。

屏轴铰链是否一定要有走线铰链,取决于是否有数据排线从下半部分到达上半部分的屏幕,实际上取决于笔记本电脑屏幕是否存在,如果不存在,拉一股视频排线到上半部分去没什么意义。但是无论何种需求和配置,阻尼铰链是必须的,因为至少要存在一块屏幕,该屏幕都会有维持屏幕仰角的需求。

上述结构的确定方法也确定了,如果上半部分翻转360度后其背面要实现和下半部分背面恰好贴合,上半部分的厚度总是下半部分厚度的三分之一,整机厚度只能是上半部分厚度的4倍,这在具体实施中可能很有意义,因为此类产品有设计得尽可能薄的需求,而这意味着上半部分厚度确定后整机厚度随之确定,而上半部分的厚度受所能采购到的触摸显示屏的具体厚度影响很大。

模仿纸质笔记本的半包覆式外壳结构的仿纸质笔记本边缘突出部应该按如下步骤得出:上半部分除了连接屏轴的面(上半部分是一个长方体),先延伸出仿纸质笔记本边缘突出部,然后以依托第一组屏轴铰链镜像第二组屏轴铰链的镜像平面为镜像平面,镜像上半部分延伸出的所述边缘突出部,按照所述长方体框架和确定镜像平面的约束可知,所得到的位于下半部分的边缘突出部恰好与下半部分背面平面共面(平齐)且包围住下半部分的最下边缘,上半部分和下半部分边缘突出部厚度等于上半部分厚度,屏轴两侧也延伸出所述边缘突出部补全上半部分和下半部分之间的所述突出部的间断,其厚度和上半部分厚度相等。如果所述突出部设置了倒角,倒角也一并镜像。因此所述半包覆式外壳和屏轴一样上下对称,左右贯通,实际上以所述长方体框架定义出的所述“上下对称左右贯通”其实是适用于整个设备本体的,这是本新型外观简洁的由来。

铰链的段数:如果来自下半部分的数据排线的数量越多,单股线越粗,走线铰链内的管子通道可能就容不下,这时应该考虑增加走线铰链的段数,让多股数据排线可以分摊到不同的走线铰链中,随之意味着铰链直径可以更细,整机厚度也可以更薄,毕竟对于现有笔记本电脑、平板电脑、手机等设备,做的薄更容易被众人接受。

必要时增加铰链段数,让本新型缩小到手机大小,加装电话通信模块,成为具备纸质笔记本外观和结构的双屏手机。注意手机是等比例缩小的平板电脑,只是手机多了电话通信模块,可实际上平板电脑也有能插手机卡打电话的,只是外观比手机大,因此二者其实很难区分,本新型中平板电脑这一概念涵盖了手机。

必要时将显示屏替换为水墨屏,成为一种具备纸质笔记本外观和结构的双屏电子书。

本新型的显示屏包括了彩色发光屏,比如液晶屏、发光二极管作为像素阵列的oled屏幕,最为常见;还包括水墨屏,是不发光的黑白屏,夜晚不晃眼睛,广泛用于电子书阅读器。

本新型的显示屏有可能会覆盖有触摸屏,这取决于本新型所要实现的现有同类设备的是否具有触摸屏。实际上本新型只是以新的构思和结构实现并兼容了现有单屏、双屏笔记本电脑,带维持屏幕仰角支架的平板电脑、pc-平板二合一电脑等,以谋求一种新型设备就能够集上述多种现有设备的有益效果于一身。因此本新型并不打算改动这些上述现有设备的主体结构和使用方法,只是置换掉这些设备的部分附属结构。比如现有笔记本电脑的屏轴、平板电脑的保护壳和屏幕支架。因此单屏笔记本电脑下可以没有触摸屏,毕竟现有单屏笔记本一般也没有;双屏笔记本电脑必须有触摸屏,因为作为输入设备的机械键盘和鼠标触摸板已经被置换;尤其双屏笔记本改进来的水墨屏电子书、可拆解平板电脑等新型设备,也必须有,毕竟目前生活中没见过不用触摸屏进行操控的电子书和平板电脑。

双屏涉及的结构拆解和组装:现有平板电脑的触摸显示屏是出厂就是贴合好的,然后安装主板、cpu等硬件后触摸显示屏模组用胶水粘贴在平板电脑外壳骨架上,手机也类似。本新型中笔记本电脑屏幕也是相同的方法,胶水粘贴在上半部分上,这和现有单屏笔记本有差异。笔记本电脑屏幕(触摸显示屏模)组只能粘贴在承重背板上(附图19的图示1-1),而承重背板连接第一组铰链,因为触摸显示屏很脆弱,不可能直接构成上半部分(而且上半部分还不像下半部分中的平板电脑,周围有足够的结构材料保护),更不可能直接连接铰链,必须通过结构强度大的承重背板,触摸显示屏粘贴承重背板后可能会有空隙,需要中间垫层(附图19图示1-2)填充。有时进一步增加上半部分结构强度,可能还需要加入强度更高的承重条,承重条连接屏轴,承重条构成一个分布于触摸显示屏周围的边框,起到保护触摸显示屏的作用(附图24的1-4为承重条),比如本新型的笔记本不慎坠地,承重条能有效保护笔记本电脑屏幕不轻易损坏,如果没有,承重背板最先触地的边角可能会被砸弯变形,从而殃及屏幕。

屏轴的拆解和组装:也与现有单双屏笔记本电脑有差异,具体办法是:将屏轴上涉及走线管的部分分成两半,两半分开后走线管管道就露出来,穿好屏幕排线后再盖起来。既然是分成两半,必然可以通过螺丝钉固定分开的两部分,附图中阻尼铰链不可以拆开,那是因为实际生产中阻尼铰链通常有负责铰链的生产商一次性完成生产组装和调校,用这样的方法拆解组装阻尼铰链也可以,只要可拆开的盖子延伸到阻尼铰链即可(见附图26)。

本新型结构简单可靠、外观简洁美观(看起来和纸质笔记本一致)、功能丰富多变(用起来也和纸质笔记本一致),用途可涵盖现有普遍意义上的诸多设备,比如:(单屏)笔记本电脑;时有出现但一直不温不火的双屏笔记本电脑;进一步拓展、发掘双屏笔记本实用价值而得到的pc-平板二合一电脑;带纸质笔记本外观样式和屏幕仰角支架的平板电脑;上述4中设备加装电话通信模块,实现不同的手机方案;上述4种设备屏幕替换为水墨屏实现不同的电子书阅读器方案。

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