(57)【要約】【課題】コンピューティング・デバイスをタブレット・モードとラップトップ・モードとの間で切り替えるシステム及び装置を提供すること。【解決手段】内部トラックを有する本体部２２０と、内部トラックに沿って延びるフォロア部材を有するディスプレイ部２１０と、本体部２２０及びディスプレイ部２１０にピボット運動可能に結合され、ディスプレイ部２１が本体部２２０に対して複数の異なる位置の間を移動できるようにする支持部材２３０とを有する。タブレット・パーソナル・コンピュータは、タブレット・モードからラップトップ・モードに直接的にかつ効率的に切り替えることができる。【選択図】図２Ａ
2006114041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部トラック及び入力装置を有する本体部と、
下端部及び上端部を含む画面を有し、前記内部トラックに沿って動くフォロア部材を有するディスプレイ部と、
該ディスプレイ部の反対側の面で、該ディスプレイ部の前記下端部と前記上端部との間にピボット運動可能に取り付けられているとともに、前記本体部にピボット運動可能に取り付けられ、前記ディスプレイ部が前記本体部に対して複数の異なる位置の間を移動可能である支持部材と
を備えていることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
前記画面は、接触感受画面であることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記入力装置は、キーボードであることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記画面は、該画面の表示領域が複数の異なる位置の間の動きの全範囲にわたって外部に露出させられていることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記ディスプレイ部は、把持機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記内部トラックは、前記本体部の頂面に対して可変高さを有していることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項７】
デバイスの向きを定めたときに係合する、前記内部トラック上のロック機構をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記本体部と前記支持部材と前記ディスプレイ部との間に配置された電子回路をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項９】
前記ディスプレイ部を第１の位置に解除可能に保持するラッチをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項１０】
前記ディスプレイ部は、前記ラッチの解除時に自動的に第２の位置に移動させられることを特徴とする請求項９に記載の電子デバイス。
【請求項１１】
ディスプレイ・ハウジングと
本体ハウジングと、
フレックス回路電子システムと、
該フレックス回路電子システムの少なくとも一部を収納し、コンピュータがタブレット位置に位置しているときに前記ディスプレイ・ハウジングが前記本体ハウジングを覆うように前記ディスプレイ・ハウジングを前記本体ハウジングに連結するヒンジ機構と
を備えていることを特徴とするタブレット・パーソナル・コンピュータ。
【請求項１２】
前記ヒンジ機構は、前記ディスプレイ・ハウジングの背面に回転可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１１に記載のタブレット・パーソナル・コンピュータ。
【請求項１３】
前記ヒンジ機構の一部は、前記ディスプレイ・ハウジングの前記背面の切欠き部内に位置することを特徴とする請求項１２に記載のタブレット・パーソナル・コンピュータ。
【請求項１４】
前記ヒンジ機構の一部は、前記本体ハウジングの頂面の切欠き部内に位置することを特徴とする請求項１２に記載のタブレット・パーソナル・コンピュータ。
【請求項１５】
上端部及び下端部を有する画面を有するディスプレイを備えた第１のハウジング部材と、
ユーザ入力領域を有する第２のハウジング部材と、
２つの互いに向かい合う端部に回転ヒンジを有し、一方の前記回転ヒンジが、前記ディスプレイの反対側の面上の、前記上端部と前記下端部との間で前記第１のハウジング部材に取り付けられる第３のハウジング部材と、
前記第１のハウジング部材がｘ−ｚ平面において前記第２のハウジング部材に対して並進及び回転しかできないように前記第１のハウジング部材と、前記第２のハウジング部材及び前記第３のハウジング部材とを移動可能にリンクする結合手段と
有することを特徴とする結合システム。
【請求項１６】
前記第１のハウジング部材はフォロア部材をさらに備え、前記第２のハウジング部材は内部トラックをさらに備えていることを特徴とする請求項１５に記載の結合システム。
【請求項１７】
前記ディスプレイは接触感受画面であり、前記ユーザ入力領域はキーボードを備えていることを特徴とする請求項１５に記載の結合システム。
【請求項１８】
前記第３のハウジング部材は、電子回路を備えていることを特徴とする請求項１７に記載の結合システム。
【請求項１９】
ディスプレイを含む前面を有するディスプレイ・ユニットと、
ユーザ入力装置を有するベース・ユニットと、
前記ディスプレイ・ユニットを前記ベース・ユニットに対して複数の異なる機能位置に位置させることを可能にするように前記ディスプレイ・ユニットを前記ベース・ユニットにリンクする連結部材とを備え、
前記連結部材は、前記ディスプレイの前面に垂直な方向に延びる前記ディスプレイ・ユニットの周囲によって形成される輪郭内に完全にかつ連続的に配置されていることを特徴とするコンピュータ。
【請求項２０】
前記ディスプレイは、接触感受画面であることを特徴とする請求項１９に記載のコンピュータ。
【請求項２１】
第１の異なる機能位置はラップトップ位置であり、第２の異なる機能位置はタブレット位置であることを特徴とする請求項２０に記載のコンピュータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切替えを最適化する直接ヒンジを備えた電子デバイス及びタブレット・パーソナル・コンピュータに関し、より詳細には、パーソナル・コンピューティング・デバイス、パーソナル・デジタル・アシスタント、携帯電話のようなハイブリッド又はコンバーチブル型のコンピューティング・デバイスに関する。特に、コンピューティング・デバイスをタブレット・モードとラップトップ・モードとの間で切り替えることのできるシステム及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーザとコンピュータの対話は、日々増加し続けている。ユーザがコンピュータと対話することを必要とするジョブが増えており、仕事でも娯楽でもコンピュータと対話することを選択する人が増えている。最初、パーソナル・コンピューティング・デバイスは、コンピュータ処理ユニット及びモニタを含む厄介な装置であった。しかしながら、コンピューティング・デバイスの分野で技術が進化するにつれて、ラップトップ型（ｌａｐｔｏｐ  ｓｔｙｌｅ）のコンピュータが開発され、ユーザは仕事を縮小してより好都合に運ぶことができるようになった。それでも、ラップトップ型のコンピュータに有用ではない環境がある。ユーザは、会議中には、ステノ・パッドや紙に会議の内容をメモしたり要点を記録したりする方が容易であると感じることが多い。どんな情報でもあとでコンピューティング・デバイスに入力されなければならない。
【０００３】
ラップトップ型のコンピューティング・デバイスが開発された後、タブレット型（ｔａｂｌｅｔ  ｓｔｙｌｅ）のコンピューティング・デバイスが開発された。初期のパーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）では、ユーザはその表面に書くことができるようになり、このコンピューティング・デバイス上のアプリケーション・プログラムは、手書きのモジュールを装置の入力として解釈した。ユーザは、会議中にメモをとり、情報を直接コンピューティング・デバイスに入力できるようになった。モニタ又はディスプレイ及びキーボードに慣れているユーザは、従来のコンピューティング・デバイスと同様に容易にタブレット型のコンピューティング・デバイスを使用することができなかった。さらに、ユーザは、手書き入力を行い、モニタ又はディスプレイを高い位置に配置して情報を入力することができるようにしたい場合、２つの別々のコンピューティング・デバイスを有する必要があった。コンピューティング・デバイス技術は進化し続け、ユーザは最終的に、ハイブッド型（ｈｙｂｒｉｄ  ｔｙｐｅ）のコンピューティング・デバイスとコンバーチブル型（ｃｏｎｖｅｒｔｉｂｌｅ  ｔｙｐｅ）のコンピューティング・デバイスのいずれかを選択するようになった。
【０００４】
コンバーチブル型のコンピューティング・デバイスでは、ユーザは、高い位置に配置されたモニタ及びキーボードを含む従来のコンピューティング・デバイスと、ユーザが紙又は紙パッドに書く場合と同様に注釈を入力できるようにするタブレット型のコンピューティング・デバイスとを切り替えることができる。
【０００５】
図１は、従来のコンバーチブル・コンピュータ・デバイスを例示的に示す斜視図である。このコンバーチブル・コンピューティング・デバイス１００は、モニタ１１０とコンピュータ処理ハードウェア１２０とを備えている。モニタ１１０は、コンピュータ処理ハードウェア１２０上で動作するアプリケーション・プログラムに基づいて画像を表示するように構成されている。図１に示されているように、モニタ１１０は、カラー連結部（ｃｏｌｌａｒ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）１３０に沿って旋回する。カラー連結部１３０は、モニタ１１０の外縁部に沿ってモニタ１１０に物理的に連結され、かつコンピュータ処理ハードウェア１２０の対応する外縁部に沿ってコンピュータ処理ベース１２０に物理的に連結されている。カラー連結部１３０は、従来のラップトップ型のコンピューティング・デバイスと同様にモニタを直立位置にするか、又は従来のタブレット型のコンピューティング・デバイスと同様にコンピュータ処理ハードウェア１２０のキーボード上に位置する水平位置に位置させるのを可能にするように回転させるように構成されている。モニタ１１０とコンピュータ処理ハードウェア１２０との間のすべての電気接続部は、カラー連結部１３０内に収納されている。
【０００６】
このような従来のコンバーチブル／ハイブリッド・コンピューティング・デバイス１００は、カラー連結部１３０を動作させる複雑なトルク機構を必要とする。タブレット型の構成とラップトップ型の構成との間を旋回できるように連結点のねじれに対処するように内部配線を特別に設計しなければならない。さらに、連結点１３０は、直立型又はラップトップ型の構成である間にモニタ１０の全重量を保持できなければならない。さらに、カラー連結部１３０は、モニタ１１０を旋回させる間に過剰な力がかけられた場合に損傷を受ける可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、切替えを最適化する直接ヒンジを備えた電子デバイス及びタブレット・パーソナル・コンピュータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の特徴は、内部トラックを有する本体部と、内部トラックに沿って動くフォロア部材を有する表示部と、本体部及び表示部にピボット運動可能に連結されるとともに、表示部が本体部に対する複数の異なる位置の間を移動可能にする支持部材（支持アーム）とを有する電子デバイスを提供することである。
【０００９】
本発明の第２の特徴は、ディスプレイ及び本体ハウジングと、フレックス回路電子システムと、フレックス回路電子システムの少なくとも一部を収納し、コンピュータがタブレット位置に位置するときにディスプレイが本体を覆うようにディスプレイを本体に連結する非トルク・ヒンジ機構とを有するハイブリッド・コンピュータを提供することである。
【００１０】
本発明の第３の特徴は、ディスプレイを有する第１のハウジング部材と、ユーザ入力機構を有する第２のハウジング部材と、剛性の構造を有する支持用の第３のハウジング部材と、第１のハウジング部材と第２のハウジング部材及び第３のハウジング部材を移動可能にリンクし、第１のハウジング部材がｘ−ｚ平面において第２のハウジング部材に対して並進及び回転しかできないようにトラック・フォロア機構に第１のハウジング部材を第２のハウジング部材にリンクさせる結合手段を備えた結合システムを提供することである。
【００１１】
本発明の第４の特徴は、ディスプレイを含む前面及び背面を有するディスプレイ・ハウジングと、入力ハウジングと、ディスプレイ・ハウジングを入力ハウジングにリンクし、ディスプレイの前面に垂直な方向に延びるディスプレイの周囲によって形成される円柱状輪郭内に完全にかつ連続的に配置された連結部材とを含むコンピュータを提供することである。
【００１２】
本発明の上述した実施態様及びその他の実施態様、特徴、及び利点は、好ましい実施形態についての以下の詳細な説明を添付の図面に関連して検討することによって容易に明らかになり、かつ完全に理解されよう。
【００１３】
本発明の上述した概要と例示的な実施形態についての以下の詳細な説明は、請求される発明に関する制限ではなく一例として含められている添付の図面と一緒に読んだときによりよく理解されよう。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ヒンジ機構を用いることにより、コンバーチブル電子デバイスをラップトップ・モードのような第１の機能位置から、タブレット・モードのような第２の機能位置に迅速にかつ容易に切り替えることができる。また、上述したヒンジ機構を、従来のラップトップ・モード及びタブレット・モードで機能するハイブリッド又はコンバーチブル・コンピュータだけでなく、ＰＤＡ、携帯電話、ポケットベル、スマート・フォン・カメラ、電話のような他の多数の電子デバイスに用いて機能を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。  
様々な例示的な実施形態についての以下の説明では、本発明の一部を形成し、本発明が実施される様々な実施形態が一例として示されている添付の図面を参照する。他の実施形態を利用することができ、本発明の技術的範囲から逸脱せずに構造及び機能を修正することができることを理解されたい。
【００１６】
図２Ａは、本発明のコンピューティング・デバイスの一実施形態を例示的に示す背面斜視図で、コンバーチブル・コンピューティング・デバイスに用いられるヒンジ・システムの一実施例を示している。このヒンジ・システムは、コンピューティング・デバイス２００が第１の機能位置、例えば、ラップトップ・コンピュータ位置から第２の機能位置、例えば、タブレット位置まで迅速にかつ直接移動するのを可能にする。また、ヒンジ・システムは、各機能位置を支持して、ユーザがコンピューティング・デバイスと対話するのを可能にし、少なくとも２つのユーザ位置間の移動を容易にすることによってコンピューティング・デバイスの機能を改善することができる。
【００１７】
コンバーチブル・コンピューティング・デバイス２００は、ディスプレイ・ユニット２１０とベース・ユニット２２０及び支持部材２３０を備えている。ディスプレイ・ユニット２１０は、ＬＣＤ画面、接触感受画面（ｔｏｕｃｈ  ｒｅｃｅｐｔｉｖｅ  ｓｃｒｅｅｎ）（例えば、人間の直接的な接触やペン又はスタイラスなどの器具による接触に感受する画面）、ブラウン管画面などを含む、様々な構成内のコンピュータ又はテレビジョン・ディスプレイ、画面、又はモニタを含んでもよい。ディスプレイは、いくつかのサイズに形成できるが、ディスプレイ・ユニット２１０の大部分を利用し、それによってユーザがディスプレイ・ユニット２１０のサイズに対して視野を最適化できるようなサイズにすることが好ましい。これらの画面は、ビデオ、写真、文章、グラフィクス、及び他の多数の種類の視覚情報を与えることができる。
【００１８】
ベース・ユニット２２０は、電子デバイスの処理部及びメモリ部を収納し、かつユーザ入力部を含めることができる。中央演算処理装置（ＣＰＵ）、メモリ、電源、モデム及び無線カードを含む通信部、ならびに当技術分野で公知の他のコンピューティング部をベース・ユニットの内部に収納することができる。コンピューティング・デバイスに利用される特定の構成要素は、厳密な必要な機能に応じて異なる。ユーザ入力領域２９９は、ベース・ユニット２２０の外面上に位置している。ユーザ入力は、キーボード、数値パッド、ジョイスティック、ビデオ・ゲーム・コントローラ・ボタン、タッチ・パッド、ロール・パッド、マウス・ボール、ＬＥＤセンサなどを含んでもよい。
【００１９】
ディスプレイ・ユニット２１０は、ベース・ユニット２２０とディスプレイ・ユニット２１０が１つの位置でトラック・フォロア継手（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）によってリンクされ、他の位置で支持部材継手によってリンクされているため、ベース・ユニット２２０に対して移動させることができる。どちらも継手も図２Ａにははっきりとは示されていない（図３Ａ乃至図３Ｄ参照）。ディスプレイ・ユニット２１０とベース・ユニット２２０を、１つの位置で、スライド可能な内部トラック（ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｔｒａｃｋ）３１０及びフォロア部材３２０によってリンクし、他の位置で、回転可能にヒンジ留めされた端部を有する支持部材によってリンクすることによって、ディスプレイ・ユニット２１０をベース・ユニット２２０に対して直接的にかつ制御可能に移動させることができる。
【００２０】
支持部材２３０の一方の端部、例えば、上端部２３２は、ヒンジ４１０によってディスプレイ・ユニット２１０に回転可能に連結されている。ヒンジ４１０は、ディスプレイ・ユニット２１０の背面２１１上でディスプレイ・ユニット２１０に接触することができる。支持部材２３０の他方の端部、例えば、下端部２３４は、他のヒンジ４２０によってベース・ユニット２２０に回転可能に連結されている。支持部材２３０ならびに関連するヒンジ４１０及び４２０全体が、ディスプレイ・ユニット２１０の周囲によって形成され、ディスプレイの前面２１２、すなわち表示面に垂直に延びる領域内に留まっている。
【００２１】
支持部材２３０は、ディスプレイ・ユニット２１０を構造的に支持することができ、ベース・ユニット２２０に対するディスプレイ・ユニット２１０の可能な動きの範囲を制限することができる。支持部材２３０は、ディスプレイ・ユニット２１０の背面２１１及びベース・ユニット２２０の頂面２９１と一緒に、電子回路が動けるようにコンジット（ｃｏｎｄｕｉｔ）を構成している。支持部材２３０は、非トルク・ヒンジ、すなわち、ディスプレイ・ユニット２１０をベース・ユニット２２０に連結するうえで、回転抵抗に依存する単一のカラーを利用しないヒンジを構成している。このため、図２Ａに示されているような電子デバイスの使用時に回路が損傷したり曲がったりすることを気にせずに広範囲の回路を利用することができる。これに対して、ヒンジ機構内に収納された回路に応力がかかり、かつ回路の完全性が損なわれる可能性が増大するため、従来のトルク・ヒンジ機構に利用できる回路の種類はずっと少ない。
【００２２】
図２Ｂ乃至図２Ｅは、本発明のコンピューティング・デバイスの他の実施形態を例示的に示す背面斜視図で、このデバイスに用いられる支持部材の他の実施例を示す図である。図２Ｂ乃至図２Ｅのそれぞれの支持部材２３０は、その両端部、例えば、ヒンジ４１０及び４２０を有するように構成されている。これらの支持部材２３０は、ベース・ユニット２２０とディスプレイ・ユニット２１０を直接的に、かつ制御可能に移動させることができるように結合している。さらに、支持部材２３０は、電子デバイスに用いられる電子回路を収納することができる。
【００２３】
図２Ｂは、本発明のコンピューティング・デバイスの他の実施形態を例示的に示す背面斜視図で、このデバイスに用いられる支持部材の他の実施例を示す図である。幅が狭く、コンピューティング・デバイス２００内に隙間を空けて分離された２つの支持部材２３０Ｂが、図２Ａに示すような単一の矩形支持部材２３０の代わりに利用されている。
【００２４】
図２Ｃは、本発明のコンピューティング・デバイスのさらに他の実施形態を例示的に示す背面斜視図で、このデバイスに用いられる支持部材のさらに他の実施例を示す図である。図２Ｂに示されているのと同様の２つの支持部材２３０Ｃを有するコンピューティング・デバイスを示しているが、図２Ｃに示されている２つの支持部材は、ユーザ入力領域２９９の外縁線２２１の内側に位置するように配置されている。この例示的な他の実施形態では、ディスプレイ・ユニット２１０とベース・ユニット２２０との間の第２の継手（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）として利用される内部トラック（ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｔｒａｃｋ）３１０は、ユーザ入力領域２９９内で動かす（ｒｕｎ）ことができる。この内部トラック３１０は、キーボードの形状や配置を従来のキーボード構成から著しく変更する必要なしに、キーボード内のキー同士の間を、例えば、梯子状（ｌａｄｄｅｒ  ｓｈａｐｅ）に動かすように位置させることができる。したがって、フォロア部材３２０は、ディスプレイ・ユニット２１０がベース・ユニット２２０に対して移動させられるときに内部トラック３１０に沿ってスライドしながら移動できるようにディスプレイ・ユニット２１０上に位置させることができる。
【００２５】
図２Ｄは、本発明のコンピューティング・デバイスのさらに他の実施形態を例示的に示す背面斜視図で、このデバイスに用いられる支持部材のさらに他の実施例を示す図である。この場合、コンピューティング・デバイス２００は、輪郭付けされた側面を含む単一の支持部材２３０Ｄを有し、その水平方向中心の近くでベース・ユニット２２０とディスプレイ・ユニット２１０の両方に係合するように位置している。ディスプレイ・ユニット２１０の背面２１１上の不規則な位置に突き出る可能性のあるようなより厚い構成部材を避け、それによってコンピューティング・デバイス２００がより薄い断面を有するのを可能にするように支持部材２３０Ｄの輪郭を形成できるため、輪郭付けされた側面を有する支持部材２３０Ｄは、コンピューティング・デバイス２００でより薄い厚さを利用するのを可能にする。さらに、ユーザが支持部材２３０Ｄを移動させるときに把持位置を与えるように曲線を人間の手に合わせることができる。
【００２６】
図２Ｅは、本発明のコンピューティング・デバイスのさらに他の実施形態を例示的に示す背面斜視図で、このデバイスに用いられる支持部材のさらに他の実施例を示す図である。この場合、単一の支持部材２３０Ｅは、台形を有している。ヒンジ機構を通してディスプレイ・ユニット２１０に係合する支持部材２３０Ｅの端部の幅は、ベース・ユニット２２０に係合する支持部材の端部の幅より小さい。
【００２７】
このように、図２Ａ乃至図２Ｅに示すように、本発明のコンピューティング・デバイスに用いられる支持部材のいくつかの実施例について説明したが、支持部材２３０の特定の物理的特徴は、所望の外観、ディスプレイ・ユニット２１０又はベース・ユニット２２０に取り付ける特定の方法、又は所望の幾何学的特徴に基づいて変更することができる。
【００２８】
ベース・ユニット２２０をディスプレイ・ユニット２１０に結合する連結部は、ベース・ユニット２２０ハウジング内に設けられた内部トラック３１０と、ディスプレイ・ユニット２１０から延びて内部トラック３１０の長さに沿って滑り可能なフォロア部材３２０とによって構成されている。フォロア部材３２０を内部トラック３１０に沿って移動させると、ディスプレイ・ユニット２１０は、ベース・ユニット２２０に対して様々な位置を向くことができる。フォロア部材３２０は、コンピューティング・デバイス２００の使用時に内部トラック３１０に接触してディスプレイの向きを保持している。
【００２９】
内部トラック３１０とフォロア部材３２０は、その接触面が、互いに対する位置に応じて移動と制動の両方を可能にするような係合部材（ｍａｔｉｎｇ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）である。内部トラック３１０は、概ね水平方向に延びるチャネル（ｃｈａｎｎｅｌ）又は溝（ｇｒｏｏｖｅ）であってよい。例えば、チャネルは、断面がＵ字形、Ｖ字形、曲線状、又は円筒形であってよい。あるいは、チャネルは、図３Ｅに示されているようなチャネル及びフォロア部材のように不規則な形状を有してよい。関連するフォロア部材は、チャネルの形状と相補的な接触面を有する。
【００３０】
内部トラック３１０は、ベース・ユニット２２０の内縁部内に、好ましくはベース・ユニット２２０上のユーザ入力領域２９９の外縁部、例えば、従来のラップトップ・キーボードの外縁部溝２２１に沿って配置することができる。内部トラック３１０は、ベース・ユニット２２０の外面２６０及び２８０内に位置する。ベース・ユニット２２０内で、内部トラック３１０の高さは、ベース・ユニット２２０に対してディスプレイ・ユニット２１０が容易に動きの経路をとれるように変更することができる。可変高さを有する内部トラック３１０の一実施例は、図３Ａ乃至図３Ｄに示されている。
【００３１】
図３Ａ乃至図３Ｄは、異なる連続位置における本発明のコンバーチブル・コンピューティング・デバイスを例示的に示す側面図である。このような内部トラック３１０上では、ディスプレイ・ユニット２１０の前縁部が物理的に取り付けられたフォロア部材３２０がこの可変高さパターンに従って移動すると、ディスプレイ・ユニット２１０はそれに応じた向きに配置される。このように、コンピューティング・デバイス２００が第１の機能位置、例えばラップトップ位置から第２の機能位置、例えばノートブック位置に移るときに、ディスプレイ・ユニット２１０が、ベース・ユニット２２０及び取り付けられたユーザ入力領域２２９から離れるように、ディスプレイ・ユニット２１０を移動させるのに内部トラック３１０に沿ったフォロア部材３２０の移動を行なうことができる。
【００３２】
図３Ｅは、図３Ａ乃至図３Ｄに示されたトラックとフォロア機構を例示的に示す正面切断図である。図示のフォロア部材３２０は、連結点３２２の所でディスプレイ・ユニット２１０に取り付けられたアーム３２１を備えている。このアーム３２１の、連結点３２２の反対側の端部に、フォロア部材３２０の嵌合端部材（ｅｎｇａｇｉｎｇ  ｅｎｄ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）３２３が位置している。この嵌合端部材３２３は、内部トラック３１０の嵌合面３１１に合うように構成されている。この特定の実施形態では、嵌合端部材３２３と内部トラック３１０の嵌合面３１１はどちらも半円形であるが、この特定の形状は、Ｖ字形、矩形、又は半六辺形を含むいくつかの可能な合わせ形状のうちのいずれかであってよい。内部トラック３１０は、この内部トラック３１０をほぼ密閉してフォロア部材３２０を案内し、それによってフォロア部材３２０が内部トラック３１０から離れるのを防止する蓋部材（ｌｉｄ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）３１２を備えてもよい。あるいは、内部トラック３１０は、フォロア部材３２０が一時的に内部トラック３１０から離れ、動きの範囲を広げられるように頂部を開放してもよい。
【００３３】
内部トラック３１０は、ユーザが電子デバイス２００を複数の機能位置の間を迅速にかつ直接的に移動させることができるようにベース・ユニット２２０上の多数の位置に配置することができる。内部トラック３１０は、ベース・ユニット２２０の前縁部２５０の近くの点からベース・ユニット２２０の後縁部２７０の近くの点まで、左縁部２６１及び右縁部２８１に平行に延びている。ベース・ユニット２２０上にキーボードを有するタブレット・コンピュータの好ましい位置では、図２Ａから分かるように、キーボードの左縁部２６１及び右縁部２８１のそれぞれに沿って１つのトラックを延ばすことができる。内部トラック３１０は、ベース・ユニット２２０の頂面２９１と底面２９２との間に配置されており、タブレット・コンピューティング・デバイスのユーザからは容易に見えないように配置することができる。この実施形態のフォロア部材３２０は、コンピューティング・デバイス２００がタブレット位置からラップトップ位置まで移動する際にそれぞれ左縁部２６１及び右縁部２８１に沿って移動する。
【００３４】
具体的に図示されていない他の実施形態では、内部トラック３１０又は複数の内部トラック３１０がさらにベース・ユニット２２０の中央に向かって延びている。例えば、内部トラック３１０はタブレット・コンピュータ内のキーボードのキー同士の間を延びてもよい。これらの内部トラック３１０は、従来のキーボード配置のキーの周りで階段上に湾曲するように形付けることができる。あるいは、キーボードの少なくとも一領域内のキー同士の間に直線状経路を含めて、直線状の内部トラック３１０がベース・ユニット２２０の前縁部２５０の近くの位置からコンピューティング・デバイス２００のベース・ユニット２２０の後縁部２７０の近くの位置まで延びるのを可能にするように、上述した切替えヒンジ機構を有する電子デバイス上に配置されたキーボードのキー構成を変更してもよい。
【００３５】
図３Ａ乃至図３Ｄは、本発明によるヒンジ機構を用いたタブレット・モードからラップトップへのコンピューティング・デバイスの切替え側面図である。同様に、図４Ａ乃至図４Ｄは、本発明によるヒンジ機構を用いたタブレット・モードからラップトップへの、図３Ａ乃至図３Ｄと同様のコンピューティング・デバイスの切替え正面図である。全体的にタブレット・モードからラップトップ・モードに切り替えた場合、ディスプレイ・ユニット２１０は、依然として外部から見ることができる。上述した実施形態では、内部トラック３１０は、ベース・ユニット２２０の前部からベース・ユニット２２０の後部にかけて上昇し、次いで下降している。図示のように内部トラック３１０の高さを高くすると、ディスプレイ・ユニット２１０が持ち上げられ、ベース・ユニット２２０を分離する助けになり、次いで、内部トラック３１０が端部の所で下降していることによって、ベース・ユニット２２０が分離した後で傾斜範囲を最大にすることができる。
【００３６】
図３Ａ、図４Ａ及び図４Ｂは、タブレット・モード、すなわち閉位置のコンピューティング・デバイスを示す図である。ディスプレイ・ユニット２１０ハウジングに収納されているディスプレイは、外側を向いており、ユーザが当技術分野で知られているタッチ・スクリーン機能を介して情報を書き込み、描画し、入力するのを可能にする。接触に感受する画面を有する収納されたディスプレイを含むディスプレイ・ユニットは、図４Ａに示されているようにベース・ユニット２２０を覆っている。閉位置のときのコンピューティング・デバイス２００の表面積のほぼ全体を、接触感受画面を介したデータ入力に用いることができる。余分な構成部材の量は最小限に抑えられているので、本発明の各実施態様はずっと小さいコンピューティング・デバイス２００の構成を容易にする。例えば、コンピューティング・デバイス２００は、このデバイスの表面積がベース又は表示画面の表面積に近くなるように本発明によって構成することができる。
【００３７】
図４Ａは、閉位置にあるコンバーチブル・コンピューティング・デバイスのベース・ユニットを例示的に示す上面図である。この上面図には、内部トラック３１０と支持部材２３０及びラッチ３５０の位置が示されている。この実施形態では、内部トラック３１０は、ベース・ユニット２２０のキーボードの左側面２６１及び右側面２８１に沿って延びている。支持部材２３０とディスプレイの後部を回転可能に連結するヒンジは、ベース・ユニット２２０のハウジング内に位置するように示されている。コンピューティング・デバイス２００を開位置に移動させるときにディスプレイ係合ヒンジ４１０がベース・ユニット２２０内の現在の位置からベース・ユニット２２０ハウジングの外部の位置まで移動できるようにベース・ユニット２２０のフレームに長穴２２２を設けることができる。
【００３８】
図３Ｆに示されているように、コンピュータは、リリース３６０Ａが押された後、第１の機能位置から第２の機能位置に、例えば、タブレット位置からラップトップ位置に位置を変更することができる。ラッチ３５０及びリリース３６０Ａは、当技術分野で公知の任意の種類であってもよい。例示的に示した図３Ｆでは、ラッチ３５０は、ディスプレイ・ユニット２１０の右側に配置されている。コンピューティング・デバイス２００が、図示のようにタブレット位置に位置しているとき、ラッチ３５０は、コンピューティング・デバイス２００がラップトップ位置に位置を変更するのを防止する。ユーザは、ラッチ３５０を解除し、コンピューティング・デバイス２００が自動的に第２の機能位置、この実施例ではラップトップ位置に切り替わるのを可能にするリリース３６０Ａを押すことができる。リリース３６０Ｂは、コンピューティング・デバイス２００の他の様々な位置、例えば、ベース・ユニット２２０の頂面２９１上や、コンピューティング・デバイス２００がタブレット位置に位置している間にユーザが手を届かせることのできる任意の部分上に配置してもよい。自動切替えは、上述のように支持部材２３０をキーボードから離れる方向に回転させるねじりバネ、又は一般に知られている他の同様の機能機構によってディスプレイ・ユニット２１０に対する重力の引きに対抗させることによって行うことができる。
【００３９】
支持部材２３０は、コンピューティング・デバイス２００が閉位置に位置している間、その表面積の最大の部分がディスプレイの正面に概ね平行に位置するように向けられている。支持部材２３０が、ディスプレイ・ユニット２１０が閉位置に位置している間にディスプレイ・ユニット２１０の周囲によって形成される輪郭内に連続的に留まるのを可能にするために、ディスプレイ・ユニット２１０又はベース・ユニット２２０は、支持部材２３０及び関連するディスプレイ係合ヒンジ４１０機構を位置させる切欠き領域５１０を有してよい。
【００４０】
図５は、ディスプレイ・ユニットを例示的に示す背面図で、図２Ａに示されているコンピューティング・デバイス２００と同様の支持部材２３０用の切欠き領域５１０を有するディスプレイ・ユニットの背面を示している。図示されていないが、コンピューティング・デバイス２００がある位置に配置されている間に支持部材２３０又はヒンジ機構の他の構成部材を位置させる切欠き領域を、コンピューティング・デバイス２００内の他の場所、例えば、ベース・ユニット２２０の頂面上に配置してもよい。
【００４１】
コンピューティング・デバイスを図３Ａ及び図４Ａ内の向きから図３Ｂに示されている向きに移動させる場合、ディスプレイの後部を持ち上げることができ、その際、支持部材２３０は、ディスプレイ・ユニット２１０とベース・ユニット２２０との間の位置から上向きに傾斜し始める。いくつかの実施形態では、最初、フォロア部材３２０をアンカー位置に配置することができる。アンカーは、例えば、図３Ａに示されているように、ディスプレイ・ユニット２１０の前縁部２５０から下方に４５度及び前方に４５度の位置に配置することができる。この幾何学的整合は、閉位置から開位置への切替え時にディスプレイ・ユニット２１０がベースから離れるのを助けることができる。さらに、位置決めを容易にするために、ディスプレイ・ユニット２１０に対する重力の引きを、支持部材２３０をベース・ユニット２２０から離れる方向に回転させる支持部材の回転端の所のねじりバネによって対抗させることができる。支持体の回転端部の所の摩擦、及び内部トラック３１０に沿った摩擦はそれぞれ、位置決め移動を減衰させるのに用いることができる。システムが閉位置に近づくと、ラッチ３５０が係合し、このラッチ３５０が解除されるまでさらなる位置決め移動は防止される。閉位置では、ねじりバネの力は、ラッチ３５０が解除されたときに、ディスプレイ・ユニット２１０が自動的に上向きに回転するのに十分な強さであり、ユーザの手でディスプレイ・ユニット２１０の側面を容易に把持するのに十分な強さである。ディスプレイ・ユニット・ハウジング又は周囲フレームは、電子デバイスの向きを定める把持点として働くことができる。さらに、位置決めを容易にするために、ディスプレイ・ユニット２１０は、このディスプレイ・ユニット２１０の面の後部に取り付けられる把持機構を有してもよい。この把持機構は、手による把持を容易にするハンドル、ペグ、切欠き、又は他の関連構造を備えてもよい。ディスプレイ・ユニット２１０の境界自体が把持機構として働いてもよい。
【００４２】
ディスプレイ・ユニット２１０の後縁部２７０を持ち上げると、ディスプレイ・ユニット２１０の前縁部２５０に取り付けられたフォロア部材３２０が、ベース・ユニット２２０のハウジング内に、図示のキーボードの左縁部２６１及び右縁部２８１に沿って位置する内部トラック３１０に沿ってスライドする。ディスプレイの後部を引き続き持ち上げると、フォロア部材３２０は引き続き、内部トラック３１０に沿って、図３Ｃに示されている中間位置までスライドする。
【００４３】
閉位置から開位置に遷移する間に前方から見ると、電子デバイスは図４Ｃに示されているように見える。フォロア部材３２０が内部トラック３１０の後部に向かってスライドし、それによって、連結された支持部材２３０（不図示）と共に、ディスプレイ・ユニット２１０をベース・ユニット２２０に平行な位置からベース・ユニット２２０に概ね垂直な向きに向けて回転させるにつれて、ベース・ユニット２２０の一部が徐々に外部から見えるようになっていく。
【００４４】
さらに、ディスプレイ・ユニット２１０の後部を図３Ｃの向きから持ち上げると、フォロア部材３２０は、コンピューティング・デバイス２００が、図３Ｄに示されているような向きになるまで図示の内部トラック３１０に沿って連続的に移動する。コンピューティング・デバイス２００は、図３Ｄに示されているように位置させられたとき、ラップトップ・モード又は開位置にあると表すことができる。ディスプレイは、はっきりと見ることができ、ユーザがキーボードを用いてコンピューティング・デバイス２００に情報を入力し、かつディスプレイ・ユニット２１０内に収納された画面を見るのを可能にするように快適に位置させられる。ディスプレイ・ユニット２１０は、キーボードを完全に露出させ、それによってキーボードの機能全体を利用するのを可能にするように位置させられる。さらに、コンピューティング・デバイス２００を任意の数の増分的な向きに固定するロック機構３３０を内部トラック３１０に沿った複数の位置に配置することができる。ロック機構３３０は、ベース・ユニット２２０の内部トラック３１０の後部又はその近くに配置して、さらなる支持を施すことができる。あるいは、フォロア部材３２０と内部トラック３１０との間の係合力のみを使用してディスプレイ・ユニット２１０を開位置に固定することもできる。コンピューティング・デバイス２００が、ラップトップ・モードに向けられたときにあらゆるタッチ・パッド及び他の典型的なコンピューティング・キーボード付属品を完全に露出させ、コンバーチブル・コンピューティング・デバイス、この実施例ではタブレットＰＣを、タブレット機能を有さない従来のラップトップ・コンピュータと同様に利用することもできる。
【００４５】
本発明のヒンジ機構又は結合システムを用いて他の動作モードを利用するように切り替えることのできるコンピューティング・デバイスは、簡略化された電子機器又はケーブル・システムを使用してもよい。このようなコンピューティング・デバイスのケーブル又は電子回路は、電子回路が曲がったり、場合によっては損傷したりする可能性がある顕著なトルクやねじれを受けず、したがって、強度及び弾性の高い電子回路は必要とされない。
【００４６】
図６Ａ乃至図６Ｃは、実質的に電気的結合部を示す、連続位置における本発明によるコンバーチブル・コンピューティング・デバイスを例示的に示す側面図で、コンバーチブル・コンピューティング・デバイスに収納される電子回路の配置を例示的に示す側面図である。閉位置から開位置への切替え、又はその逆の切替え時において、図６Ａは、閉位置における電子回路の物理的な向きを示し、図６Ｃは、開位置における電子回路の物理的な向きを示し、図６Ｂは、中間位置における電子回路の物理的な向きを示している。
【００４７】
閉位置では、図６Ａの側面図に示されているように、ディスプレイ・ユニット２１０の裏面に係合するヒンジ４１０を備えた支持部材２３０の部分のみが、ベース・ユニット２２０に切削された長穴２２２を通して見える。電子回路の一方の端部は、ベース・ユニット２２０内に収納されたハードウェア構成部材にベース・ユニット連結点６１０の所でリンクされている。電子回路は、ベース・ユニット連結点６１０からディスプレイ・ユニット連結点６２０まで延ばされ、そこで支持部材２３０がディスプレイ・ユニット２１０の背面に係合している。この２つの連結点６１０，６２０を連結する電子回路は、支持部材２３０の前部に沿って、支持部材２３０をベース・ユニット２２０に連結する回転ヒンジに隣接するベース・ユニット２２０上の位置から、支持部材２３０をベース・ユニット２２０に連結する回転ヒンジ４１０に隣接するディスプレイ・ユニット２１０上の位置まで延びている。コンピューティング・デバイス２００を閉位置から開位置まで移動させるか、又はその逆に移動させると、支持部材２３０の前面に沿って延びている電子回路も一緒に移動する。しかし、連結点６１０、６２０の所での移動が限られているため、これらの点のいずれの所でも電子回路にかかる力は最小限の力である。支持部材２３０の表面に沿って延びている電子回路の部分は、顕著な移動や力を受けずにデバイスの動きの範囲にわたって移動することもできる。電子回路は、支持部材２３０によって異物から保護されており、接着剤又はフック部材によって支持部材の表面上の所定の位置に保持することができる。電子回路は、従来のコンバーチブル・パーソナル・コンピュータに存在するような場合によっては損傷を与えるねじれ及び圧縮力を受けない。
【００４８】
さらに、ベース・ユニットとディスプレイ・ユニット２１０を連結するこの電子システムは、フレックス回路と呼ぶことができ、電気的特性を最適化するのを可能にする。ヒンジ構成、形状、及び機構によって、回路はねじれ及び極端な折畳みを避けることができ、信頼性が向上する。フレックス回路の幅は必要に応じて数インチにすることができ、それによって、従来のヒンジ・ケーブルより多くの信号を搬送することができ、設計者は、通常ディスプレイ・ユニットに位置する電気的構成要素をベース・ユニットに移動させたり、その逆に移動させたりすることなどの新しい区分オプションを使用することができる。回路は、平坦であり、支持部材２３０の表面に沿って延びていてもよい。
【００４９】
上述したヒンジ及び電子システムは、コンバーチブル電子デバイスを図２Ａに示されているラップトップ・モードのような第１の機能位置から、図４Ｂに示されているタブレット・モードのような第２の機能位置に迅速にかつ容易に切り替えるのを可能にする。さらに、上述したヒンジ機構を、従来のラップトップ・モード及びタブレット・モードで機能するハイブリッド又はコンバーチブル・コンピュータだけでなく、ＰＤＡ、携帯電話、ポケットベル、スマート・フォン・カメラ、電話のような他の多数の電子デバイスに用いて機能を高めることができる。
【００５０】
本明細書に記載され、本発明の様々な実施態様を実現する例示的なシステム及び方法を示したが、当業者には、本発明がこれらの実施形態に限らないことが理解されよう。当業者によって、特に上述した教示を考慮して修正を施すことができる。例えば、上述した実施形態の各要素を単独で使用しても、他の実施形態の要素と組み合わせて使用してもよい。本発明の真の要旨及び技術的範囲から逸脱せずに修正を施せることも理解されよう。したがって、この説明は、本発明を制限するものではなく例示的なものとみなすべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】従来のコンバーチブル・コンピュータ・デバイスを例示的に示す斜視図である。
【図２Ａ】本発明のコンピューティング・デバイスの一実施形態を例示的に示す背面斜視図（その１）である。
【図２Ｂ】図２Ａに示されているコンピューティング・デバイスと同様で、本発明のコンピューティング・デバイスの他の実施形態を例示的に示す背面斜視図（その２）である。
【図２Ｃ】図２Ａに示されているコンピューティング・デバイスと同様で、本発明のコンピューティング・デバイスのさらに他の実施形態を例示的に示す背面斜視図（その３）である。
【図２Ｄ】図２Ａに示されているコンピューティング・デバイスと同様で、本発明のコンピューティング・デバイスのさらに他の実施形態を例示的に示す背面斜視図（その４）である。
【図２Ｅ】図２Ａに示されているコンピューティング・デバイスと同様で、本発明のコンピューティング・デバイスのさらに他の実施形態を例示的に示す背面斜視図（その５）である。
【図３Ａ】異なる連続位置における本発明のコンバーチブル・コンピューティング・デバイスを例示的に示す側面図（その１）である。
【図３Ｂ】異なる連続位置における本発明のコンバーチブル・コンピューティング・デバイスを例示的に示す側面図（その２）である。
【図３Ｃ】異なる連続位置における本発明のコンバーチブル・コンピューティング・デバイスを例示的に示す側面図（その３）である。
【図３Ｄ】異なる連続位置における本発明のコンバーチブル・コンピューティング・デバイスを例示的に示す側面図（その４）である。
【図３Ｅ】図３Ａ乃至図３Ｄに示されたトラックとフォロア機構を例示的に示す正面切断図である。
【図３Ｆ】ラッチボタン及びリリースボタンを備えたコンバーチブル・コンピューティング・デバイスを例示的に示す側面図である。
【図４Ａ】閉位置にあるコンバーチブル・コンピューティング・デバイスのベース・ユニットを例示的に示す上面図（その１）である。
【図４Ｂ】閉位置にあるコンバーチブル・コンピューティング・デバイスのベース・ユニットを例示的に示す上面図（その２）である。
【図４Ｃ】異なる位置にあるコンバーチブル・コンピューティング・デバイスを例示的に示す正面斜視図（その１）である。
【図４Ｄ】異なる位置にあるコンバーチブル・コンピューティング・デバイスを例示的に示す正面斜視図（その２）である。
【図５】ディスプレイ・ユニットを例示的に示す背面図である。
【図６Ａ】実質的に電気的結合部を示す、連続位置における本発明によるコンバーチブル・コンピューティング・デバイスを例示的に示す側面図（その１）である。
【図６Ｂ】実質的に電気的結合部を示す、連続位置における本発明によるコンバーチブル・コンピューティング・デバイスを例示的に示す側面図（その２）である。
【図６Ｃ】実質的に電気的結合部を示す、連続位置における本発明によるコンバーチブル・コンピューティング・デバイスを例示的に示す側面図（その３）である。
【符号の説明】
【００５２】
１００  コンバーチブル・コンピューティング・デバイス
１１０  モニタ
１２０  コンピュータ処理ハードウェア
１３０  カラー連結部
２００  ヒンジ・システムは、コンピューティング・デバイス
２１０  ディスプレイ・ユニット
２１１  背面
２１２  前面
２２０  ベース・ユニット
２２１  外縁線
２２２  長穴
２３０，２３０Ｂ，２３０Ｃ，２３０Ｄ，２３０Ｅ  支持部材
２３２  上端部
２３４  下端部
２５０  前縁部
２６０，２８０  外面
２６１  左縁部
２７０  後縁部
２８１  右縁部
２９１  頂面
２９２  底面
２９９  ユーザ入力領域
３１０  内部トラック
３１１  内部トラックの嵌合面
３１２  蓋部材
３２０  フォロア部材
３２１  アーム
３２２  連結点
３２３  嵌合端部材
３３０  ロック機構
３６０Ａ，３６０Ｂ  リリース
３５０  ラッチ
４１０，４２０  ヒンジ
５１０  切欠き領域
６１０  ベース・ユニット連結点
６２０  ディスプレイ・ユニット連結点
【図１】
2006114041.tif 000003
【図２Ａ】
2006114041.tif 000004
【図２Ｂ】
2006114041.tif 000005
【図２Ｃ】
2006114041.tif 000006
【図２Ｄ】
2006114041.tif 000007
【図２Ｅ】
2006114041.tif 000008
【図３Ａ】
2006114041.tif 000009
【図３Ｂ】
2006114041.tif 000010
【図３Ｃ】
2006114041.tif 000011
【図３Ｄ】
2006114041.tif 000012
【図３Ｅ】
2006114041.tif 000013
【図３Ｆ】
2006114041.tif 000014
【図４Ａ】
2006114041.tif 000015
【図４Ｂ】
2006114041.tif 000016
【図４Ｃ】
2006114041.tif 000017
【図４Ｄ】
2006114041.tif 000018
【図５】
2006114041.tif 000019
【図６Ａ】
2006114041.tif 000020
【図６Ｂ】
2006114041.tif 000021
【図６Ｃ】
2006114041.tif 000022
【外国語明細書】
2006114041000001.pdf