ТОНКИЙ ДИСПЛЕЙНЫЙ МОДУЛЬ ЗАЩИЩЕННОГО ЭЛЕКТРОННОГО УСТРОЙСТВА

Предложенная полезная модель относится к области вычислительной техники и может быть использована в конструкции защищенных электронных устройств, содержащих дисплей на своей одной стороне и клавиатуру на другой, например, ноутбуки.
С развитием электронных технологий, появляются новые типы устройств отображения, в том числе тонкие TFT матрицы, которые находят широкое применение в переносных компьютерах и ноутбуках. Однако они восприимчивы к повреждениям от факторов окружающей среды, что снижает качество их работы и ограничивает возможности их применения в промышленных электронных приборах.
Сложившиеся конструкции осуществляющих отображение видеографической и текстовой информации дисплейных модулей средств вычислительной техники в промышленном исполнении относятся к составным частям конструкции защищенных электронно-вычислительных устройств и состоят из передней рамки, к которой крепится матрица и стекло, и закрывающего кожуха, которая защищает конструкцию от внешних воздействий. В силу требований надежного сочленения указанная составная конструкция выполняется с применением большого количества винтов, а кожух и рамка в ее составе - с дополнительными геометрическими наплывами - бобышками - обеспечивающими винтам возможность установки. В связи с этим дисплейные модули в защищенном исполнении представляют собой достаточно габаритные, тяжелые устройства. Кроме того, в защищенных электронно-вычислительных устройствах к соединительным узлам, содержащим кабельные каналы и интерфейсы, обеспечивающие процесс обмена и передачи сигналов между дисплейным модулем и целевым электронно-вычислительным устройством, также предъявляются повышенные требования к надежности.
Известен дисплей жидкокристаллический (RU 35183), включающий жидкокристаллическую матрицу и корпус, состоящий из передней и задней стенки, отличающийся тем, что задняя стенка выполнена из металлического сплава, который обеспечивает электромагнитную совместимость, позволяет увеличить прочность корпуса дисплея, а использование металлического сплава дает возможность вторичной переработки детали в случае выхода ее из строя. В известном решении корпус дисплея состоит из двух частей, изготовленных методом холодного прессования, что позволяет изготавливать детали конструкции из тонкостенного материала, однако не позволяет реализовать сочленяемые винтами кожухи и рамки с уровнем пылевлагозащиты не более IP40 -недостаточным для защищенной техники, длительно эксплуатируемой в условиях высокой запыленности и/или влажности, а кроме того в силу тонкостенности элементов конструкции и невозможности изготовления глухих резьбовых отверстий непосредственно в деталях корпуса дисплея - требующих дополнительных приспособлений и трудозатрат для их соединения.
Известно электронное устройство с дисплеем (RU 2659896), содержащее соединительный узел, который расположен, по меньшей мере, в участке выемки электронного устройства и в сцеплении с петлей в сборе электронного устройства, при этом соединительный узел содержит первый узел для расположения соединительного элемента; и второй узел для расположения модуля идентификации, который обеспечивает взаимосвязь между пользователем и электронным устройством, дополнительно содержащее обжимной механизм, направленный в выемку электронного устройства для сцепления по выбору механизма зажима с целью удержания одного или нескольких железных колец. В известном решении реализуется узел, сочетающий железные элементы совместно с элементами корпуса из неуказанного материала - сочетающий с применением обжимного механизма, располагаемого в зоне подвижного сочленения. Следует указать, что подвижное обжимное сочленение элементов конструкции будет сохранять работоспособность только при условии, что материалы подвижно взаимодействующих элементов идентичны по параметрам жесткости и стойкости к истиранию. Следует отметить, что современные вычислительные устройства изготавливаются в корпусах, выполненных из пластика, магниевых и алюминиево-магниевых сплавов, но не из железа. Таким образом, применение железных элементов потребует организации ответных железных вставок в корпусе, а также организации их надежного крепления в условиях узла, требующего компактной реализации. Кроме того, железные вставки негативно влияют на коррозионную стойкость изделия, особенно в условиях соседства со сплавами алюминия и магния. При этом в части геометрических параметров - в связи с увеличенным габаритом петлевого узла, он не может быть размещения в объеме корпуса, и, следовательно, узел может быть размещен за пределами дисплейного модуля. Следует отметить, что тонкие дисплейные модули не могут быть организованы с применением данной петли. Помимо этого, результирующее решение - петля плюс дисплейный модуль будет обладать значительной толщиной и вызовет блокировку задней стенки вычислительного изделия - отсутствие возможности размещения на задней стенке корпуса вычислительного модуля портов ввода-вывода и элементов системы охлаждения, что ухудшит потребительские качества изделия.
Известны (RU 2 398261) электронное устройство, содержащее корпус дисплея, имеющий вырез и следящий элемент; корпус основного блока, имеющий передний край, задний край, верх, низ, входную часть устройства, внутреннюю направляющую дорожку, при этом следящий элемент конфигурирован для перемещения вдоль направляющей дорожки, систему электронного гибкого шлейфа, и шарнирный механизм, в котором размещена, по меньшей мере, часть системы электронного гибкого шлейфа, соединяющий корпус дисплея с корпусом основного блока, при этом шарнирный механизм конфигурирован для перевода электронного устройства из первого функционального положения во второе функциональное положение путем перемещения следящего элемента вдоль внутренней направляющей дорожки между передним краем и задним краем корпуса основного блока и соединяющая система, содержащая первый корпусной элемент, имеющий следящий элемент и содержащий дисплейную часть с верхним концом и нижним концом, второй корпусной элемент, содержащий передний край, задний край, верх, низ, участок ввода пользователя, внутреннюю направляющую дорожку, вдоль которой перемещается следящий элемент, причем внутренняя направляющая дорожка проходит от переднего края к заднему краю, третий корпусной элемент, содержащий вращающийся шарнир на двух противоположных концах, причем один из вращающихся шарниров прикреплен к первому корпусному элементу на поверхности, противоположной дисплейной части между верхним и нижним концами, при этом соединяющая система обеспечивает подвижное соединение первого корпусного элемента, второго корпусного элемента и третьего корпусного элемента для перемещения и вращения первого корпусного элемента относительно второго корпусного элемента только в плоскости x-z между первым функциональным положением и вторым функциональным положением.
В известном решении кабель испытывает нагрузки в виде скручивания вдоль оси вращения шарниров, которых в конструкции известного решения - как минимум два. Ограниченный размер корпусного элемента, содержащего кабель в предлагаемой конструкции, формирует значительный перегиб кабеля непосредственно на входе и на выходе каждого шарнирного элемента, что уменьшает ресурс эксплуатации изделия, также кабель из вычислительного блока в дисплейный модуль проходит согласно известному конструктивному решению, возникает потребность в организации сегмента кабеля между дисплейным модулем и вычислительным блоком, необходимого для сгиба, что, в данном случае, не является решением, защищенным от механических воздействий, таких как вибрация и удары, и за счет организации такого узла увеличивается габарит дисплейного модуля и изделия в целом.
Известны (RU 2118845) узел соединения корпуса компьютера и откидной панели дисплея, содержащий кинематическое соединение, звенья которого связывают откидную панель с задней частью корпуса компьютера с фиксацией их взаимных положений, и кабель, соединяющий электронные устройства корпуса и откидной панели, отличающийся тем, что кинематическое соединение выполнено в виде сферического шарнира, закрепленного в углу откидной панели для обеспечения ориентирования экрана дисплея в различных направлениях, а также узел соединения корпуса компьютера и откидной панели дисплея, содержащий кинематическое соединение, звенья которого связывают откидную панель с задней частью корпуса компьютера с фиксацией их взаимных положений, и кабель, соединяющий электронные устройства корпуса и откидной панели, отличающийся тем, что кинематическое соединение предназначено для ориентирования экрана дисплея в различных направлениях и включает несколько кинематических пар, которые имеют не менее двух перекрещивающихся осей вращения, по меньшей мере одна из осей вращения не параллельна плоскости экрана дисплея, одно из крайних звеньев кинематического соединения закреплено на корпусе, а другое крайнее звено закреплено на участке откидной панели, охватывающем экран дисплея. В качестве недостатков известного решения следует считать, что, во-первых, данный узел не позволит выдерживать интенсивные вибрационные и механические нагрузки устройства в сборе типа ноутбук, во-вторых, проходящий через узел кабель будет испытывать перегибы и скручивания, воздействующие на кабель в направлении каждой оси вращения известного решения, и при этом деформирующие воздействия будут значительно усиливаться по причине взаимного влияния зон деформации, близко соседствующих в известном решении, что неизбежно сократит ресурс эксплуатации кабельного элемента в составе решения, что может привести вычислительное устройство в нерабочее состояние.
Задача предлагаемой полезной модели состоит в устранении указанных недостатков и создании конструкции тонкого дисплейного модуля защищенного электронного устройства, габаритной толщиной не более 8 мм, типа ноутбук с сохранением характеристик прочности, обеспечением защиты от радиоэлектронных помех и сохранением необходимого функционала «защищенного» устройства в части пыле- и виброзащиты. Технический результат состоит в уменьшении массогабаритных характеристик, повышении технологичности и надежности дисплейного модуля, а также в облегчении конструкции защищенного электронного устройства.
Сформулированные задача и технический результат достигаются тем, что согласно полезной модели предложен тонкий дисплейный модуль защищенного электронного устройства, содержащий металлический корпус для размещения видеоматрицы и других возможных сопутствующих устройств, приклеенное к занимающей основную площадь передней поверхности дисплейного модуля видеоматрице защитное стекло, защищенный от механических, вибрационных нагрузок и воздействий окружающей среды узел соединения дисплейного модуля с целевым электронно-вычислительным устройством и закрывающую узел соединения крышку, отличающийся тем, что корпус выполнен цельнофрезированным с армирующим рельефом и конструктивно организованным в корпусе профилем для размещения интегрированного в пространство корпуса защищенного узла соединения, включающего фрикционные петли и кабельный канал, причем провода кабельного канала распределены на геометрически равноценные, с близким сечением жгуты, каждый из которых проходит в профиле корпуса, затем приходит в кожух петли и в ответное отверстие в корпусе целевого электронно-вычислительного устройства, а закрывающая защищенный узел соединения крышка выполнена с обеспечением пылевлагозащиты внутреннего объема дисплейного модуля.
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
фиг. 1. - конструкция дисплейного модуля,
фиг. 2 - конструкция кабельного канала защищенного узла,
где 1 - цельнофрезированный корпус,
2 - видеоматрица с защитным стеклом,
3 - профиль защищенного узла соединения,
4 - фрикционные петли,
5 - крышка защищенного узла соединения,
6 - провода кабельного канала
Выполнение корпуса для размещения видеоматрицы и сопутствующих устройств, таких как камера, модуль сети Wi-Fi, динамики и прочие элементы, цельнофрезированным, т.е. в виде единой опорной конструкции для размещения внутри своего объема необходимых элементов позволяет упростить конструкцию, снизить массогабаритные характеристики и повысить технологичность изготовления дисплейного модуля.
Использование компактных фрикционных петель, поворотные части которых интегрированы в пространство корпуса, а также трассировка кабеля в конструкции профиля, также расположенного внутри объема корпуса, обеспечивают совпадение оси вращения петель с осью профиля размещения кабельного канала и позволяют кабелю, проходящему через петлевой узел, подвергаться воздействиям однозначных, конструктивно заданных перегибов, а также воздействию конструктивно ограниченных скручиваний, что снижает механический износ вследствие деформации кабеля в местах сгиба. Отсутствие сквозных отверстий в крышке, закрывающей соединительный узел, обеспечивают его защиту от внешних воздействующих факторов и предотвращение попадания в место прохождения кабеля пыли, влаги, иных мелкодисперсных частиц, что позволяет повысить надежность дисплейного модуля.
Разделение проводов кабельного канала на жгуты, которые попадают в кожух петли и затем приходят в ответное отверстие в корпусе целевого электронно-вычислительного устройства наряду с уменьшением диаметра кабельного канала позволяет обеспечить, при необходимости, разделение прохождения через петлевой узел цепей силовых и цепей сигнальных с целью повышения их помехоустойчивости и надежности работы.
Таким образом, предложенная конструкция тонкого дисплейного модуля наряду с уменьшением массогабаритных размеров, повышают технологичность и надежность конечного электронно-вычислительного устройства.