МОБИЛЬНОЕ СРЕДСТВО СВЯЗИ

Мобильное средство связи
Полезная модель относится к области телефонии и касается конструктивного исполнения мобильного средства связи (телефона, смартфона), представляющего по форме параллелепипед, что позволяет использовать гибкий экран путем его сгибания и использования под него всего бокового пространства на 360 градусов, с корпусом, выполненным в форм-факторе «стик» (Stick).
Форм-фактор (от англ. form factor) - стандарт, задающий габаритные размеры технического изделия, а также описывающий дополнительные совокупности его технических параметров, например форму, типы дополнительных элементов размещаемых в/на устройстве, их положение и ориентацию (https://ru.wikipedia.org/wiki/Форм-фактор_(техника)). Форм-фактор - Формфактор и форм фактор (в различных областях традиционно используются разные варианты написания).
Стик (от англ. stick - палочка) - разновидность моноблока, имеющая узкую форму и прямоугольное сечение. Форм-фактор был введен компанией Nokia с появлением моделей телефонов 7280 и 7380. Отличительная их особенность -отсутствие клавиатуры.
В US 2013300697 (KR 20130127050) описывается конструкция портативного устройства (терминала), в частности телефона, с изогнутым экраном, имеющим центральную и периферийные области. В частном варианте исполнения боковая грань, содержащая часть такого экрана, может использоваться, к примеру, для разблокировки устройства, при зарядке смартфона сбоку может показываться информация о степени заряда батареи; для сохранения закладок при чтении электронных книг; как визуальный буфер обмена и пр.
Гибкий дисплей для мобильных устройств описан в US 2014042406. Указанный дисплей продолжается на грани устройства.
В патентной заявке RU 2005119625 описан мобильный телефон типа авторучки, имеющий наружный корпус, дисплей, кнопки, телефонный приемник, слуховую трубку и другие детали, отличающийся тем, что наружный корпус телефона имеет тонкую, длинную и палочковидную форму, дисплей имеет тонкую и длинную форму и установлен вертикально с возможностью перемещения длинной части вверх и вниз, а широкой стороны - по направлениям налево и направо.
В DE 102012023362, Н04М 1/02, опубл. 05.06.2014 г., раскрыта конструкция телефона, выполненного в форм-факторе ручки, имеющего круглое, треугольное или прямоугольное поперечное сечение, две торцевые грани, средство крепления, подобное защипу для ручки, и снабженного средствами для осуществления функции телефона: сенсорные клавиши, разъемы подключения гарнитуры, мини дисплей, динамик и микрофон. В варианте исполнения с прямоугольным поперечным сечением Форм-фактор «стик», представляющий собой по форме параллелепипед, каждая боковая грань которого выполнена в виде сенсорного дисплея. Это решение принято в качестве прототипа.
Недостаток данного форм-фактора заключается в сложности конструкции, обусловленной тем, что на каждой грани корпуса размещается отдельный сенсорный экран, а программное обеспечение должно быть выполнено с функцией синхронизации режимов работы экранов. Это в целом влияет на надежность форм-фактора.
Сенсорный экран - это очень удобное, легко воспринимаемое на интуитивном уровне средство взаимодействия человека с устройством, так как собственно операция управления сводится к прикосновению к экрану в определенной точке, где отображена необходимая информация. А поскольку на нем могут быть показаны только актуальные в данном режиме органы управления, оператору не требуется разыскивать нужную клавишу среди многих. Коммутатор сенсорного экрана используется для формирования измерительной схемы - подачи опорных напряжений и подключения к АЦП выводов соответствующих слоев сенсорной панели; параметры АЦП - разрядность и быстродействие - определяются спецификой работы обслуживаемого устройства. Схема управления синхронизирует процессы коммутации, измерений и передачи данных на управляющий хост-контроллер через встроенный последовательный интерфейс, обычно I2C или SPI. Таким образом, сложность заключается в использовании специализированного контроллера связи контроллеров сенсорных экранов между собой для вывода на каждый экран иконок или информации, не повторяющей информацию на другом экране, но являющуюся ее продолжением.
Очевидно, что применение специализированных контроллеров не является единственно возможным решением задачи эффективного съема информации с сенсорных экранов, И здесь следует отметить существенные паразитные эффекты, заметно влияющие на результаты измерений. Сенсорный экран, подключенный к входам АЦП, обладает значительной площадью резистивного покрытия, которое является своего рода антенной, «собирающей» помехи. Для их устранения обычно используют конденсаторы небольшой емкости, подключенные к выводам сенсорной панели. Другой проблемой является значительная емкость самой панели, в результате чего выходной сигнал АЦП принимает правильное значение лишь через некоторое время. Поэтому для корректных измерений необходимо обеспечить определенную паузу, что снижает быстродействие и может сделать невозможным ввод графической информации и анализ написанных от руки текстов. И, наконец, контакт между слоями не является абсолютно надежным и имеет склонность к «мерцанию» (дребезгу), который необходимо подавлять аппаратно или программным способом.
Достигаемый технический результат заключается в упрощении конструкции и повышении эксплуатационных качеств за счет исключения синхронизации сопряженности отдельных сенсорных дисплеев.
Указанный технический результат достигается тем, что в мобильном средстве связи, содержащем корпус, представляющий собой по форме параллелепипед, каждая боковая грань которого выполнена в виде сенсорного дисплея, причем сенсорный дисплей представляет собой единый гибкий экран, охватывающий все боковые грани путем загибания его при переходе с одной боковой грани на другую, а корпус выполнен в форм-факторе «стик».
При этом наружная антенна может быть выполнена в виде выступа на торцевой грани, который позволяет использовать устройство также в качестве стилуса для использования на сенсорных экранах автономных компьютеризированных средств. Мобильное средство связи может быть оснащено одной фото или видео камерой, объектив которой выведен на боковую грань, или оснащен по одной фото или видео камерой, объектив каждой из которых выведен на соответствующую боковую грань для осуществления съемки в диапазоне 360°.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретными примерами исполнения, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг. 1 - общий вид первого варианта стика;
фиг. 2 - общий вид второго варианта стика;
фиг. 3 - вид сбоку на грань корпуса;
фиг. 4 - вид с торцевой грани;
фиг. 5 - поперечное сечение корпуса;
фиг. 6 - общий вид конкретного примера исполнения стика;
фиг. 7 - продольное сечение корпуса.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция форм-фактор устройства «стик» (Stick) (телефона, смартфона) реализованного в виде конструкции, благодаря которой удается минимизировать габариты устройства при сохранении площади экрана.
Форм-фактор «стик» в части корпуса представляет собой по форме параллелепипед 1 (фиг. 1 и 3), имеющий в основании квадрат 2 (фиг. 4) или прямоугольник (пример не показан). Торцы такого параллелепипед выполнены плоскими, как это показано на фиг. 1, 3 и 4. Особенностью такого форм-фактора «стик» является то, что каждая боковая грань 3 параллелепипеда выполнена в виде сенсорного дисплея, который представляет собой единый гибкий экран 4, охватывающий все боковые грани путем загибания его при переходе с одной боковой грани на другую (фиг. 5).
На фиг. 1 представлена форма форм-фактора «стик» без внешней антенны.
Для изготовления конструкции устройства в виде форм-фактора «стик» могут использоваться различные материалы (пластик, металл и др.), а также различные размеры (боковая ширина и высота) для использования гибких экранов различных габаритов и формы. Также возможно использования гибких дисплеев с различным размещением контактов 5, вдоль длинной (боковой) как на фиг. 5 или короткой (торцевой) верхней или нижней частей экрана.
В настоящее время гибкий экран в 4 дисплея представляет собой одну из передовых разработок.
Например, Тайваньский промышленный институт технологических исследований (Industrial Technology Research Institute, ITRI), научная организация, занимающаяся прикладными исследованиями в области полупроводниковых технологий, активно работает над созданием гибких экранов, использующих технологию органических светодиодов. За последнее время исследователям ITRI удалось добиться существенного прогресса. В частности, журналистам был продемонстрирован образец гибкой шестидюймовой OLED-панели, способной выдержать до 10 тысяч сгибаний внутрь. При этом панель способна демонстрировать полную цветовую гамму (статья «Тайваньские ученые продемонстрировали новые прототипы гибких экранов OLED», автор Алексей Степин, 01.09.2014, выложена в режиме он-лайн доступа на сайте «3DNews - Daily Digital Digest» в сети Интернет по адресу: http://www.3dnews.ru/tags). Степень гибкости новой разработки довольно велика - максимально допустимый радиус изгиба составляет всего 7,5 миллиметров, и это при толщине панели, составляющей всего одну десятую миллиметра. В ее основу легла разработанная в стенах ITRI технология FlexUPD, позволяющая, в числе прочего, с минимальными затратами осуществить перевод имеющихся линий по выпуску стеклянных панелей OLED на производство гибких панелей на основе полиимидной группы полимеров.
Второй продемонстрированный ITRI прототип также представляет существенный интерес, поскольку в нем гибкая панель AMOLED объединена с интегрированным в нее емкостным датчиком прикосновений. Эта панель не предназначена для постоянного сгибания-разгибания, но зато обладает повышенной надежностью, и, по словам представителей ITRI, пригодна для использования в самых суровых условиях, включая военные приложения. Наконец, последняя продемонстрированная разработка ITRI являет собой монохромную гибкую панель, способную изгибаться во всех направлениях. Здесь задействована фирменная технология «ΡΙ Barrier».
А бельгийские исследователи из Центра микросистемных технологий разработали оптическую схему, обладающую уникальными свойствами: она характеризуется хорошей гибкостью, прозрачностью и может растягиваться (статья «Создана шибкая и растягиваемая оптическая схема», автор Сергей Карасев, 21.02.2014, выложена в режиме он-лайн доступа на сайте «3DNews - Daily Digital Digest» в сети Интернет по адресу: http://www.3dnews.ru/tags). При изготовлении изделия был применен полидиметилсилоксан - линейный полимер диметилсилоксана. Из этого материала изготовлена сердцевина для передачи световых импульсов, а также внешняя оболочка. При этом наружный слой имеет меньший показатель преломления, что заставляет свет проходить по внутреннему каналу. Лабораторные тесты показали, что схема остается работоспособной даже при растяжении на 30% от начальной длины. Ее можно свернуть в трубку небольшого диаметра или обернуть, скажем, вокруг пальца. Еще одно достоинство разработки - высокая долговечность. Схема сохранила свои свойства даже после 80 тыс.растяжений на 10% длины.
Для увеличения функциональности устройства, оно может быть выполнено с наружной антенной 6 (фиг. 2), также выполняющей функцию пера (стилуса) для управления другим устройством (телефоном, смартфоном, смартпэдом, планшетом, персональным компьютером или другим устройством, имеющим сенсорный экран). Наружная антенна может быть выполнена в виде выступа на торцевой грани, внутри которого размещен выдвигаемый стилус для использования на сенсорных экранах автономных компьютеризированных средств.
Форм-фактор «стик» может быть оснащен одной фото или видео камерой 7, объектив которой выведен на одну из боковых граней (фиг. 1). устройство может быть оснащено для каждой грани корпуса по одной фото или видео камерой, объектив каждой из которых выведен на соответствующую боковую грань для осуществления съемки в диапазоне 360°.
Использование модуля фотоаппарата (от одного для простых моделей и до четырех, по одному на каждую сторону для возможности съемки панорамных снимков на 360 градусов для более функциональных моделей), позволяет оснастить Форм-фактор «стик» широко используемой функцией как простого, так и панорамного фотографирования и накопления снимков в памяти (просмотр может быть осуществлен как на самом форм-фактор «стик» с расположением фрагментов снимка на разных гранях экрана или при переносе файла - на другом компьютеризированном средстве).
Огибание экрана вокруг самого устройства 1 позволяет использовать в качестве корпуса устройства сам экран 4 с защитным стеклом 8, которые также выполняют роль силовых элементов всей конструкции устройства. Для предотвращения повреждения экрана устройства, например, при падении, можно использовать демпфирующие торцевые элементы 9, которые будут гасить ударную нагрузку, для чего должны изготавливаться из соответствующих не жестких материалов (см. фиг. 7). В верхнем демпфирующем элементе могут располагаться фото или видео камеры, разъем для наушников, в нижнем разъемы для зарядки или наушников. Демпфирующие элементы могут крепиться к внутреннему корпусу на защелках 10, позволяющих их легко снять и заменить на новые. Зарядное устройство 11 может быть выполнено в виде стакана со скошенными краями, что позволяет удобно ставить и снимать устройство 1 с зарядки в вертикальном положении и располагать на гранях устройства, например, информацию о времени, будильнике или погоде.
В настоящее время много людей имеют в своем арсенале два устройства - смартфон и планшет, при этом оба устройства, как правило, имеют не маленькие габариты, подключаются через оператора к доступу в сеть мобильной связи и интернет (а это дополнительные расходы) и имеют схожие модули связи: gps, glonass, bluetooth, wifi, nfs, 3G, 4G и др. Основным назначением такого устройства в форм-факторе «стик», помимо функции осуществления звонков, может быть обеспечение другого устройства необходимыми видами связи, например, планшет мог бы не иметь большинство из перечисленных модулей, а получать необходимые данные, например, по bluetooth или другой технологией от описанного устройства.
Настоящая полезная модель промышленно применима, так как может быть выполнена с применением современных технологий. Полезная модель позволят существенно упростить конструкцию форм-фактор «стик» мобильного средства связи за счет применения одного сенсорного экрана, системы вывода информации на который хорошо отработаны и обладают высокой эксплуатационной надежностью.