CN1820484B - 电子手持设备的外壳 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于手持设备的外壳，该外壳具有限定设备操作方向的垂直轴和对角线轴。外壳仅有两个连续的在对角线轴上的点相会的侧曲面。对角线轴与跨过外壳表面的最大跨度相一致。

Description

电子手持设备的外壳

技术领域

本发明涉及手持设备及其人体工程学的用户接口。

背景技术

长久以来有一个趋势是具有更小体积的电话以便容易携带，但是这经常与需要继续与设备用户的耳与嘴之间的空间相匹配相冲突。滑盖、翻盖和掀盖都已经提供了不同的解决这一设计困境的方案。

在这个设计的整个时期，单块设计一直完全地保持不变。最大的设计自由落在高宽比的变化上。而对于单块设备中相冲突的大小和耳嘴距离的需要没有其它具体的解决方案。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于手持设备的外壳，所述外壳对用于提供输入机构的通常为平面的操作面以及显示器区域进行限定，并且具有限定所述设备的操作方向的第一轴，所述外壳提供了在相应末端上相遇的第一和第二侧曲面，用于限定所述通常为平面的操作面的形状以及在它们各个相遇处提供间断，所述间断的连线在所述外壳的最长跨度上限定第二轴。

通过在沿外壳最长跨度上提供清楚地视觉地限定的轴，对于使用这种外壳的设备的创新的用户接口安排有一个范围。

通过将扬声器和麦克风的出口沿基本上与最长跨度一致的音频轴对齐，不再需要沿查看轴的设备宽度与对用户方便的耳/嘴距离相适合。

即使扬声器和麦克风出口没有安排为基本上与最长跨度相对齐，本发明也允许对于所实现的设备轮廓的其它符合人体工程学要求的安排。侧曲面向设备提供表面上仅有两个侧面的外壳，从而使外壳更容易握住以及置于用户手中。

本发明的实施例也许能够分别为左手手持用户及右手手持用户提供不同的设备外观。

在音频轴沿最长跨度安排的实施例中，交叉轴之间的角度可以被认真地安排以提高设备的可用性。当查看轴和音频轴不对齐时，理想的是这种不对齐使得将外壳置于耳边以尽可能符合人体工程学的方式完成。在本发明的实施例中，根据将外壳置于用户耳边所需的旋转方向，在查看轴之外放置音频轴。在特别的安排中可以对齐两个轴，从而设备的旋转可以仅由用户手臂的肘部运动提供。这意味着对于查看、输入、操作和呼叫通信而言外壳以同样的方向握于用户手中。虽然手腕上的某个运动是可能的，但是设备应当从用户的眼前移动到他们的耳边而不用调整手腕。这有利于舒服的操作以及设备的呼叫使用。

手腕调整可以根据用户的手指或手掌相对于用户前臂的方向或长度来考虑。通过对于查看和接听沿手臂以及通过手腕维持同一线，在用户手腕上施加小的张力用于操作设备。如果考虑到手的平面，在本发明的实施例中不需要手的横向运动。另外，也可以将设备从查看移动到接听或说话状态，而不用围绕前臂的轴转动手腕。

在本发明的实施例中，最长跨距可以通过延伸各个侧曲面相遇的位置进行扩大。

在通常为矩形安排的许多设计中，最大跨距将与跨过面的对角线一致。只要一个对角线提供扬声器和麦克风出口的足够距离，则在其它对角线的尺寸上就没有限制。根据本发明的实施例，这可以采用任何合适的安排。一个根据本发明的实施例的这种安排提供圆形的角，该圆形的角使设备能够更舒服地握持在手中。外壳的点及曲线可以用来指引设备置于用户的手中以便进行适当的操作，并且可以用来避免对传输特性的干扰。

设备的高宽比将影响两个轴相交的位置。对于赋予设备通常为伸长的矩形或长方形外表的高宽比，对角线与通常为竖立的视觉轴的交叉将基本上位于外壳表面的中心。对于这种伸长的安排，这个区域可以承载设备的输入元件。但是，正如本发明的一个实施例中所示的，如果在显示器位于一个外壳的表面中心的安排中的该矩形形状一般地为正方形，则两个轴则可能在设备的显示器区域交叉。在这种带有相应的曲面侧面的安排中，外壳的轮廓可以考虑为基本上是眼睛形状。

各个侧曲面的面对可以由承载设备引擎的外壳的各个侧曲面的物理会聚或相会形成。但是，这可以由引擎外壳承载的外部元件视觉地形成。

附图说明

下面参照附图中的图1到图8详细地描述本发明。

图1为本发明的一个实施例的第一个面的平面图；

图2为图1中的实施例的侧视图；

图3为表示具有一个被分解的镶边的同一个面的图1中的实施例的透视图；

图4为具有分解的镶边的设备的照相面的透视图；

图5为图1的实施例的第二照相面的平面图；

图6为表示根据本发明实施例的通信设备的功能方框的功能框图；

图7为本发明具有不同高宽比的另一个实施例的一个面的透视图；

图8为用户正在查看的本发明的实施例的示意图；

图9表示图8中的设备持在用户耳边的示意图。

具体实施方式

图1到图5中所示的手持通信设备具有两个原则或主要的功能。在描述的实例中这些功能是指作为更常规的移动电话功能的语音呼叫，以及拍照。这两个功能可以由其它对于本领域技术人员已知的其它功能进行补充，例如，数据通信、多媒体信息以及导航等。这些功能也可以通过例如拍照及将照片通过数据链路发送给另一台设备进行组合。这也可以在利用设备的移动通信装置的空中链路上进行。

通信设备的功能方面可以在图6中看出。设备1在通信面12上有包括按键阵列(key array)2、显示器4、天线6、耳机和扬声器8，在成像面18上包括数码相机29的镜头14及复音扬声器16。麦克风10朝向外壳的末端，孔11位于外壳的侧面用于拾取用户的语音。对应的孔81位于镶边上。麦克风出口没有直接位于最长的设备跨距上，但是还是受益于较长的跨距。通信设备1用于通过无线通信网络进行通信。麦克风记录用户的语音，并且在声音部件20中对该语音进行编码之前由A/D转换器对所形成的模拟信号进行A/D转换。编码后的语音信号被传送给处理器22。该处理器可以支持电话中的软件。该处理器还形成到设备外围单元的接口。这些包括随机存取存储器(RAM)24和闪存只读存储器(ROM)26、SIM卡28、显示器4、数码相机29和按键阵列2、可能的浏览器应用程序30以及位置模块32。

数码相机29允许用户记录图像并提供合适的输出以便允许将所记录的图像下载到计算机上用于处理和打印。存储的照相数据通过使用设备通信能力的无线或通过经由诸如互联网的硬连线或陆上通信线路的链路也可以被发送到其它的目标。

处理器与例如电路的收发器34进行通信，收发器34用于在电信网络中发送和接收消息。电信网络可以是GSM或W-CDMA网络，但是本发明也可以连同任何其它网络应用，包括但不限于其它类型的无线网络和各种形式的无绳电话系统或者应用于接入这些系统或网络的组的双频电话。音频部件对从处理器通过D/A转换器传送到耳机的信号进行语音解码。

根据本发明实施例的设备可以具有基本的外形。外壳不具有常规的镜像对称，而是不对称的，虽然本设计的主要特征主要具有180度旋转对称。

通常有称为A侧的两侧。第一个是移动电话/通信A侧12。这可以在图1和图3中看出。该侧具有“屏幕中心”，即存在中心屏幕。在所述的实施例中，输入区域包括带有延伸在屏幕4任一侧上的按键的分开的键垫3。在一个具体的实施例中，字母数字按键以这种方式被分开。很明显其它方式安排的按键也是可以的。这种按键安排方式的优点在于它们接近屏幕，这特别是在如果多个不同的软按键与字母数字按键一起使用时特别有用。在这个具体的实施例中屏幕也是竖向安排的，虽然包括横向安排的其它安排明显也在本领域技术人员的范围中。屏幕的方向指示设备最舒服的查看及数据输入方向。

屏幕的底部可以还有附加的功能键42、44、46、48和50。这些按键位于更常规的位置，软键42和44靠近屏幕。发送和结束呼叫按钮46和48也位于屏幕下方。具有8个方向的按键或游戏杆50也可以在屏幕的底部提供，以便方便例如玩游戏时的输入。在通信面12上也放置有耳机8和话筒10。这些位于设备最远角落上直径地相对的位置，从而为语音呼叫提供最大的嘴到耳朵的距离。

在成像面18上，镜头14被提供来进行拍照。对于本发明的数码相机29，景观显示屏使摄影师在拍照之前能够看到图像。镜头也可以用于拍摄视频连续镜头。可以提供取景器来补充数字显示器。

为了提升所述允许设备具有两个用户可用的主要功能的实施例的双A侧方面，在设备的边缘周围提供一对镶边60。镶边60是紧抱设备侧边的减震器或缓冲器。镶边覆盖分割线62或者通常为A和B盖之间的缝隙，其提供了设备的任何一个主要面的同等聚焦或优势。镶边60在设备的每个侧面上形成一个区域的框架。在通信A侧，框架围绕显示器4和输入按钮。在成像A侧，同样形状的框架围绕支撑镜头的外壳。因为镶边60提供的框架在每个平面上标记了相同形状的边界，所以每个面的视觉效果是相似的，这增强了设备的双面特性。设备两个主要功能的主要操作元件清楚地划分到相应A侧上增强了用户接口的简单操作。但是，两个A侧可以以移动电话/摄影之外的方式来分离设备的功能或操作。

镶边60保护脆弱的边缘以及沿外壳部分的分割线62的连接，从而减少设备掉下或者以另一种方式受到撞击时所造成的元件破碎。镶边60用作外壳的衬垫，并且提供可以用作改善设备的握持及触摸的另一种结构。这是有益的，因为镶边位于设备的外围从而当使用设备时最可能被握住。

镶边的设计带来了问题。希望能够容易地拆卸及重新安装镶边，嵌合完好，在频繁拆卸及重新安装的情况下不会发生变形。在示例的实施例中，镶边由两片构成。在镶边和与外壳的其它暴露部分的交叉处之间紧贴地相配合。镶边在一端有凸缘100，该凸缘100与外壳的前面和后面交叠，并在其部分长度上提供C形状或U形状截面，该截面在设备一个末端的交接点102处会合。在图示的实施例中的该点上，镶边仅覆盖设备的垂直侧面，从而生成在此与设备的每个相对A面相会的间断。镶边的平坦部分末端在设备的一个末端相会。重叠在另一个上的一个镶边元件使得交接点102匀整，从而提供从一个侧曲面104或105到另一个侧曲面的表面上的完美的过渡。在设备的另一端上，在类似形状眼睛的泪管位置上，角件106用于无缝地完成封装。这个角件为系索提供连接点108从而使得手持机能够被挂在用户脖子周围的项圈上或者用户手腕周围的手圈上。麦克风10和外壳11中的孔11和81位于角件旁边的区域中，以提供比沿着指示着查看屏幕或例如使用小键盘操作设备的方向的竖立查看轴112可用的空间大得多的空间。耳机和扬声器孔之间的线提供了与对角线足够对齐的音频轴110，用以相对于沿观看轴可用的距离而大大增加嘴与耳朵的距离。

为了创建无缝的操作面，镶边的C部分区域上的外壳凹进以便使得镶边与每个面齐平。镶边60附着在设备的各个侧面上作为沿着长轴的镜像，该长轴在这里是指音频轴110。

当覆盖分割线62时，镶边将允许使用开/关键64、音量/滚动键66、照相功能键68以及声音标签键(tag key)70，已经知道在日本是“yo be ba”键，都位于设备旁侧上。当利用移动通信A侧或成像A侧时，这些键都可以容易地使用，并且可以用在任何一种情况下。但是，与位于镶边区域内的键相关的操作可以针对各个主要功能而为不同。例如，当设备在拍摄模式中工作时，允许对移动通信功能的音量进行调节的键66在工作时可以提供对比度或其它例如亮度、色彩及缩放的成像功能。

通过图示的本发明实施例中的镶边中的孔还可以使用红外线连接器72、电气连接器74、耳机插孔76和麦克风孔10。

镶边覆盖侧面上的分割线62，并且掩饰电池盒78的门。这改善了双A侧面设备的外表，因为传统上位于手持机后面的电池的位置的唯一可见的线索是封口周围的线。在图示的实施例中，用将注意力从这个特征吸引走的成像面上的反照细节进一步将这一特性掩饰。在图示的实施例中，在能够拆卸电池盒之前必须将镶边移开。一旦已经移走镶边60，就可以将电池盒盖78拉到一边，从而允许对电池及SIM卡进行操作，优选地，SIM卡位于电池下面以便对之进行保护。

优选地，镶边是可变形的有弹性的，并且能够承受成千上万次的弯曲而不会出现痕迹。它也需要与手持机的无线传输相兼容。因此，必须仔细地选择镶边的材料来满足这些标准。在这个实施例中的镶边的材料是由Du Pont制造的Surlyn反射SG201U NC010。

材料具有下述属性：

抗张强度-44.8Mpa

断裂伸长率-＞200％

弯曲模量-638J/m@23 C

IZOD冲击强度-266J/m@23 C

维卡软化点-190 C

比重-1.043

损耗因数-0.002

虽然这仅是镶边的一种合适的材料，但是提供的其它材料应当具有至少基本上相似的损耗因数、同等的柔韧性和弹性。

为了用户的习惯以及正如已经讨论的使用户能够容易地对电池盒进行操作，希望能够容易地移除和重新安装镶边。在本发明的各个实施例中，镶边对于外壳是一种推入配合，对镶边的安装及移除不需要移除或改变其它部分。在图示的本发明实施例中，当从手持机移除时镶边保持它的形状，这使得在安装之前放置镶边尽可能的简单。减震器中的图案80也使它在镶边到位时能够与所暴露的按键及其它功能的及非功能的零件正确地进行吻合。为了在镶边和设备的主体之间进行连接，在镶边和外壳上放置连接器82和84。镶边上的扣钩82扣进主体上的孔84中。虽然在这个实施例中所示的镶边具有凸出部件而设备外壳具有凹进部件，但是这个是可以倒过来的。但是，本实施例的安排具有优点，即使用有弹性的镶边，突出栓由比外壳元件更有弹性的材料构成，而在外壳部件上提供一起操作的孔。

包括按扣配件的其它安排用于镶边和外壳支持部件之间的连接。在本发明的实施例中，有利的是提供了镶边元件连接的支撑结构，因为这为更有弹性的构件提供了实质内容，以便与频繁安装和拆卸的要求相适应。图4中可见并被图2中的镶边60遮挡的旁侧90提供了这个功能。

可移除镶边为用户提供可定制的部件以便在设备上印制具有个性的事物。可以想到，可以用各种材料、色彩及纹理对镶边进行替换。镶边的纹理可以通过例如在优化方向上改善手持设备的触觉来补偿设备使用的方式。

在本发明的实施例中，镶边可以具有皮制的外表面。镶边的其它可能包括具有材料或塑料的外表面。为了保持镶边固有的形状，优选地，使用例如合适的粘合剂将提供镶边外表面的材料安装在具有所期望的前面所述的电磁和耐用性特征的底层上。

方向上的模糊适合于接近设备操作的孪轴。在本实施例中，显示器在外貌上略为竖向。当在具有竖直的查看轴112的查看方向上时，如果设备仅有两个侧面而不是四个侧面时，镶边分别围绕左下侧和右上侧曲面。平滑的侧面使大拇指以外的手指能够更方便地沿设备的一个侧面握住设备，而大拇指则沿设备的另一个侧面。当将显示器保持在正确的方向上时，直立的侧面使得设备能够以这样的方式握住，使手保持在用于查看的自然位置。带有两个曲面侧面104和105的安排提供了顶部及侧面区域或底部及侧面区域，而不是两个侧面及一个顶部和一个底部，这使得电话可以以更加符合人体工程学的方式使用。它也使得外壳沿着音频轴伸长，这增加了麦克风和耳机的距离。

在本发明实施例的安排中，设备可以从数据输入或操作输入模式转为呼叫模式，而用户不用必须重新安排手中的设备。在数据输入模式中，如果设备握在左手中，则左拇指或右手手指可以用作输入，反之亦然，即如果设备握在右手中。

通过显示器的垂直轴112的方向与位于并合理地靠近设备的最远直径地相对角部的嘴与耳机之间的线110不同。因此，不寻常地，当手持设备到耳边进行通信时，通过显示器的垂直轴与耳朵不对齐。但是，设备的设计使得设备可以从用户的面前移到用户的耳朵边，而不用调整设备在用户手中的位置。这可以在图8和图9中最清楚地看出，其中，可以看到设备的两个主要手持位置，即，查看/数据输入位置和讲话/接听位置。

当沿竖直镶边侧面握住设备使用时(图8)，音频轴110基本上与用户的前臂对齐。这意味着，当肘弯曲将手持设备移到耳边时，手腕不需要大幅度地移动。手腕位置上的微小变化可能是需要的，但是通常设备可以从仔细查看显示器的位置移到耳边，在耳边呼叫者能够被听到，并且用户自己的语音可以仅用肘部的活动由麦克风进行采集。设备的弯曲曲面使它能够舒服地放入手中。设备的人体工程学设计使扬声器当其置于耳边时能够在用户的手指之间精细地对齐，从而允许它在呼叫使用中进行有效地和舒服的定位。

根据前面所述的描述，对于本领域的技术人员而言清楚地是，在本发明范围内可以进行各种修改。

本发明包括任何这里明确披露或任何它的概括的新颖的特征或特征的组合，而无论它是否与主张权利的本发明相关或是否减轻了任何针对的问题或是所有针对的问题。

Claims (18)

1.一种外壳，所述外壳包括用于提供输入机构的为平面的操作面以及显示器区域，并且具有限定所述设备的操作方向的第一轴，所述外壳包括第一和第二侧曲面，该第一和第二侧曲面在各个末端上相遇，以限定为平面的操作面的形状以及在它们各个相遇处提供间断，所述间断的连线在所述外壳的最长跨度上定义第二轴，并且所述外壳是用于手持设备的。

2.根据权利要求1所述的外壳，其中，承载分开的麦克风和扬声器的音频轴与第二轴对齐。

3.根据权利要求1或2所述的外壳，其中，所述的相遇包括各个侧曲面的物理会聚。

4.根据权利要求1或2所述的外壳，其中的相遇由外壳所承载的外部元件提供。

5.根据权利要求1或2所述的外壳，其中，所述第二轴沿对角线设置。

6.根据权利要求5所述的外壳，其中，另外一条对角线被截短。

7.根据权利要求6所述的外壳，其中，所述截短的对角线延伸终止在圆形角上。

8.根据权利要求6所述的外壳，其中，所述截短的对角线在两个末端上都终止于圆形角。

9.根据权利要求8所述的外壳，其中，所述圆形角提供两个曲面侧面。

10.根据权利要求5所述的外壳，其中，所述延长的对角线在点上终止。

11.根据权利要求5所述的外壳，其中，所述延长的对角线在两个末端上都终止于点。

12.根据权利要求1所述的外壳，其中，所述第一轴和第二轴在所述面的显示器区域中交叉。

13.根据权利要求1所述的外壳，其中，所述第一轴和第二轴在所述面的输入区域上交叉。

14.根据权利要求1所述的外壳，其中，所述面为矩形。

15.根据权利要求14所述的外壳，其中，所述矩形为正方形。

16.一种手持电信设备，包括根据前面任一权利要求所述的外壳。

17.根据权利要求16所述的手持电信设备，其中，所述第一轴和音频轴不对齐，从而为了使扬声器和麦克风分别与用户的耳朵和嘴对齐所需要进行的音频轴在所述外壳的面中的旋转比为了使查看轴与耳和嘴对齐所需的旋转更大。

18.根据权利要求16所述的手持电信设备，其中，所述设备能够以适合于查看显示器的方向持在手中，并且能够以适合于音频通信的方向提到耳边，而保持用户手腕同样的横向位置。

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