计算机的基座坞站 【技术领域】
本发明大体上涉及一种具有较小底面积的基座坞站(pedestaldocking station)，其可以用于将笔记本式计算机转换成台式计算机结构。背景技术
计算机技术的发展已经促使笔记本式或膝上型计算机日益普及。现在，许多人不再局限于台式计算机工作站，而是在笔记本式计算机上进行他们的大部分工作，同时远离了办公桌面。当然，还有许多工作仍然在桌面上进行，许多人必须做出选择，是在办公室时使用台式计算机和在离开时使用笔记本式计算机，或者即使是在桌面上工作时也只使用笔记本式计算机。这两种选择都具有缺点。由于必须购买和维护两台系统，因此拥有和操作两台计算机涉及到额外的费用。这还带来了极大程度的不方便，这是因为两台系统必须同步，即，在一台系统上进行的任何工作必须传送到另外一台系统上。
相比较而言，通过只使用一台笔记本式计算机，用户可以得到便携式计算机的好处，而不会承受与拥有两台系统有关的费用增加及不方便性。然而，这样的解决方法是要付出代价的。笔记本式计算机设计得较紧凑且方便携带。结果，笔记本式计算机的外设部件如键盘和鼠标的设计就偏离了与台式计算机相关的人机工程学的效果更佳的设计，而成为适合笔记本式计算机的较少舒适性却更加紧凑的设计。使用笔记本式计算机超过一定的时间会使用户感到不舒适，并会引发重复性地应力损伤。
但是，将笔记本式计算机作为台式计算机使用的最令人不快的方面是笔记本式计算机的显示器。由于笔记本式计算机的显示器通常是笔记本式计算机的一个整体部分，因此显示器无法独立于笔记本式计算机而移动。无论用户的个人喜好或实际需求如何，显示器总是相对于键盘和定位设备处于相同位置。另外，显示器通常随着笔记本式计算机安放在工作面上，只能通过将笔记本式计算机放置在高架构件上才能被抬高，但这也将键盘和定位设备抬高到非自然的高度。因此，过长时间地将笔记本式计算机作为台式计算机来使用不是一个舒适的选择。
在解决这些问题的努力中开发了笔记本式计算机的坞站。在典型的坞站设计方案中，笔记本式计算机装入到已经连接了外设如外部显示屏、台式键盘和鼠标的坞站中。笔记本式计算机的硬盘驱动器和处理器用于连接这些更舒适的台式型外设部件。传统的坞站分为两类，即采用台式监视器作为可视显示器的一类和采用笔记本式显示器的一类。采用台式监视器提供了较大的视域，但是意味着坞站必须具有较大的底面积，也就是说，它占据了很大部分的可获得的工作面。当然，它还涉及到购买坞站和台式监视器的额外费用。
在解决这些问题的努力中，坞站已经发展成可使用笔记本式计算机的显示屏。在属于本发明受让人的Helot等人的美国专利No.6185096中可以找到这种坞站的示例。这种类型的坞站通常具有基底，其提供了与外设部件的连接，还可用作能抬高笔记本式计算机的机构的底座。笔记本式计算机的抬高和笔记本式计算机的显示器的角度均可以调节。虽然这种类型的坞站通过使用笔记本式计算机的显示器而提供了更大的灵活性，但是由于需要支撑笔记本式计算机，它们仍然占据了较大的底面积。由于笔记本式计算机是可以调节的，因此基座必须足够大和足够重以抵消笔记本式计算机的质量，从而防止坞站发生翻转。这样得到的设备是一种允许使用笔记本式计算机的显示器但仍占据了较大底面积的坞站。发明内容
已经认识到开发一种可将笔记本式计算机转换成台式结构的具有较小底面积的坞站是有利的，它可将笔记本式计算机的显示器垂直抬高，同时保持坞站和笔记本式计算机的质量中心基本上垂直对齐。
本发明提供了一种基座坞站，包括：具有上端、基底部分和质量中心的向上延伸的基座；与向上延伸的基座的上端相连的上安装件，它以抬高的支撑关系接受笔记本式计算机并使其高于工作面至少四英寸，而且笔记本式计算机的质量中心与向上延伸的基座的质量中心基本上垂直对齐；以及与上安装件相连的端口组合件，其对应于笔记本式计算机的输入/输出端口并包括与支撑外设部件相连的连接器。
根据本发明的另一个更详细的方面，基座坞站包括与基座的上安装件相连或与向上延伸的基座相连的固定装置，以便将笔记本式计算机保持在稳定且基本上垂直的倾斜位置。
根据本发明的另一个更详细的方面，基座坞站包括与向上延伸的基座相连的无线数据传送和接收单元，其通过数据链路与端口组合件互连以便与无线外设部件一起使用。
根据本发明的另一个更详细的方面，基座坞站包括具有多个侧面的笔记本式计算机，并包括：位于笔记本式计算机的至少一个侧面上的输入/输出端口，这些输入/输出端口设置成可以由端口组合件接受；与输入/输出端口相连的定向电路，用于识别哪个输入/输出端口由端口组合件所接受；以及与输入/输出端口相连的显示旋转电路，用于旋转显示在笔记本式计算机的显示屏上的可视图象。
根据本发明的另一个更详细的方面，基座坞站包括可旋转地连接在基座的基底部分上的折叠支撑件和至少一个连接在基底部分上的锁定装置，以便选择性地锁定至少一个折叠支撑件相对于基底部分的位置。
根据本发明的另一个更详细的方面，基座坞站包括可旋转地连接在向上延伸的基座上的上安装件和连接在向上延伸的基座上的至少一个锁定装置，以便选择性地锁定至少一个支撑件相对于基座的位置。
根据本发明的另一个更详细的方面，基座坞站的上安装件选择性地并可旋转地与向上延伸的基座相连，使得操作者可以调整笔记本式计算机的显示屏的视角，或者将显示屏旋转到肖像画式定向或风景画式定向。
根据本发明的另一个更详细的方面，笔记本式计算机的显示屏可旋转地与笔记本式计算机的处理单元相连，以便相对于处理单元绕垂直轴线选择性地旋转至少180°，并靠在处理单元上成为封闭的结构，从而形成了显示屏暴露出来以便观看的平面监视器结构。
根据本发明的另一个更详细的方面，笔记本式计算机的输入/输出端口位于笔记本式计算机的底面上，在显示单元旋转180°并靠在处理单元上而成为平面监视器结构时，输入/输出端口与安装件上的端口组合件对准。
根据本发明的另一个更详细的方面，向上延伸的基座的基底部分的质量基本上大于基座上端的质量，使得坞站稳定在直立的状态，能够支撑笔记本式计算机的质量。
根据本发明的另一个更详细的方面，向上延伸的基座的基底部分在与工作面相邻处具有最宽的部分，使得由坞站直接物理支撑的工作面的面积最大。
根据本发明的另一个更详细的方面，基座坞站还包括连接在向上延伸的基座的基底部分上并从中向外延伸的下支撑座，从而为坞站提供了额外的稳定性。
根据本发明的另一个更详细的方面，向上延伸的基座从基底部分向上端逐渐变细。
根据本发明的另一个更详细的方面，坞站还包括：与向上延伸的基座相连的卷绕装置；与卷绕装置和向上延伸的基座相连的收回装置；与卷绕装置相连并为基座坞站提供电能的电源线；以及收回促动装置，其连接在向上延伸的基座上并且可操作地连接在收回装置上，以便选择性地促动收回装置而将电源线收回到卷绕装置上。
根据本发明的另一个更详细的方面，坞站还包括与向上延伸的基座相连的可视指示装置以及与可视指示装置和端口组合件相连的连接检测电路，以便检测笔记本式计算机是否正确地安装在基座坞站上并相应地促动可视指示装置。
根据本发明的另一个更详细的方面，坞站还包括：可相互间滑动连接的上面部分和下面部分；与上面部分和下面部分相连的锁定装置，以锁定上面部分和下面部分的相互间位置；以及与锁定装置相连的释放机构，其选择性地与锁定装置接合或脱离，从而调整向上延伸的基座的高度。
从下面的详细介绍并结合以示例方式显示了本发明的特征的附图，可以清楚本发明的另外的特征和优点。附图说明
图1是根据本发明的基座坞站的一个优选实施例的正面透视图；
图2是图1所示的基座坞站的侧面透视图；
图3a到3c是与基座坞站一起使用的笔记本式计算机的另一实施例的正面透视图；
图4是本发明另一实施例的正面透视图；
图5是本发明另一实施例的正面透视图；
图6a和6b是本发明另一实施例的正面透视图；
图7a和7b是本发明另一实施例的正面透视图；
图8a是用于本发明的笔记本式计算机的另一实施例的透视图；和
图8b和8c是采用图8a所示的笔记本式计算机的本发明另一实施例的透视图。具体实施方式
为了加强对本发明原理的理解，下面将参考附图所示的代表性实施例并采用详尽明确的语言来介绍此实施例。然而应该理解，本发明的范围是不受这里的限制的。了解本公开内容的本领域的技术人员可能进行的对这里所示的发明特征的任何改动和进一步修改以及对这里所示的发明原理的任何其它方面的应用都被认为属于本发明的范围内。
如图1和2所示，图中显示了作为基座坞站的根据本发明的由标号10表示的系统。该基座坞站可以用于将笔记本式计算机100转换成使用该笔记本式计算机的显示屏102的台式计算机结构。具体地说，用户可以将笔记本式计算机装入基座坞站中，并且利用笔记本式计算机的显示器和处理单元，同时利用台式外设部件如键盘或定位设备。基座坞站可用于任何便携式计算设备，例如掌上设备或图形输入设备。为了清晰起见，目前的讨论将集中在带有笔记本式计算机的基座坞站的使用上，然而可以理解，本发明并不仅限于笔记本式计算机。应该理解，这里所引用的笔记本式计算机应该包含其它便携式计算设备，例如图形输入仪，PDA或膝上型电脑。
根据本发明的一个方面，基座坞站10设有向上延伸的基座22，其具有上端24、基底部分26以及在假想位置28处所示的质量中心。上安装件30为笔记本式计算机100提供支撑。在上安装件内包括了端口组合件32，其对应于笔记本式计算机的输入/输出端口(未示出)。固定装置34可与向上延伸的基座相连，从而将笔记本式计算机固定在稳定的位置上。该固定装置可以是能拧入笔记本式计算机的相应接受件(未示出)中的螺杆，或者是本领域的技术人员可设计的其它类型。该固定装置也可以位于向上延伸的基座的其它位置上，或者是作为上安装件30的一个整体部分。
可以理解，当笔记本式计算机装入基座坞站时，笔记本式计算机和基座各自的质量中心104和28基本上垂直对齐。如这里所采用的，当笔记本式计算机的质量中心处于一个20°的锥体内时产生了“基本上垂直对齐”，该锥体由位于基座坞站的质量中心28处的顶点和从实际垂线115处岔出一个+/-20°的角113的向上且向外延伸的侧面111形成，如图2所示。因此，本发明为笔记本式计算机提供了稳定的安装环境，同时保持了较小的底面积，即不会占据较大的表面积。通过使用基座结构，本发明允许笔记本式计算机的显示器进行垂直抬高，这与现有技术中需要较大底面积来充分地支撑笔记本式计算机不同。
如图3a到3c所示，笔记本式计算机100具有可相对于处理单元101旋转并铰接的显示屏102。图3a到图3c显示了在显示屏相对于处理单元旋转180°并折叠在处理单元上面且显示屏处于可见结构时的一系列动作。通过为笔记本式计算机设置可旋转的显示屏，本发明可以形成平面监视器结构，有利地保持了处理单元101的初始定位。可以理解当笔记本式计算机处于平面显示器结构时，开始暴露出来的精巧的控制装置105不再暴露。当笔记本式计算机处于平面结构并装入基座坞站中时，笔记本式计算机和坞站的质量中心基本上垂直对齐，这就提供了紧凑但稳定的台式结构。
图4介绍了处于平面显示器结构并装入坞站时的本发明的外观。在此实施例中，可将无线数据传送和接收装置36连接到向上延伸的基座的内部，使其能与无线外设部件38一起使用。实际上，无线数据传送和接收装置可以位于基座坞站上或内部的任何位置。或者可以使用传统的外设部件(未示出)，并通过硬连线与坞站连接。
图5介绍了本发明的另一实施例，其中向上延伸的基座22连接到下支撑座40上，其增加了对基座坞站的额外支撑。增加下支撑座不会妨碍笔记本式计算机和坞站的质量中心基本上垂直对齐；然而，由于增加了支撑座的宽度，计算机质量中心的垂直对齐会进一步偏离于基座坞站的质量中心。这样就提供了一种能保持显示屏102的垂直高度并使所需的空间最小的稳定的坞站。
图6a和6b介绍了本发明的另一实施例，用于在笔记本式计算机处于如上所述的平面显示器结构中使用。安装件42可旋转地与向上延伸的基座22相连。笔记本式计算机的输入/输出端口108位于笔记本式计算机的底面103上。这种实施例可有利地允许对显示屏角度进行大范围的调整。图中还以标号44显示了外设部件(未示出)的可能连接处。在所有的实施例中，在笔记本式计算机处于平面显示器结构或是传统的笔记本式计算机结构时，底面103都保留为笔记本式计算机的底面，从而保护了精巧的键盘和定位设备。
如图6a显示，向上延伸的基座可有利地包括上面部分23和下面部分25，从而为坞站提供了高度调整。上面部分和下面部分相互间锁定住，直到压下释放机构48为止。一旦释放，上面部分和下面部分可以向上或向下调整，从而升高或降低显示屏的高度。通过这种方式，就可以根据用户的喜好来调节显示屏的高度。
设置了电源线52来为坞站提供电能。一旦被用户促动，就可以采用卷绕装置54将电源线卷绕到基座内。通过促动收回促动装置50，用户可以将所有或部分电源线收回到卷绕装置内，使得电源线的暴露在外的部分最少。
在图7a和7b中显示了本发明的另一实施例。在此实施例中，上支撑件31可旋转地连接到向上延伸的基座22上。下折叠支撑件46连接到基座的基座部分26上。在此实施例中，当坞站不使用时，上支撑件可以折叠到靠在向上延伸的基座上，节约了空间并提供了令人喜爱的美观的储存结构。而在使用时，上支撑件可以锁定在基本水平的位置，以接受并支撑笔记本式计算机。类似地，下折叠支撑件在不使用时可以折叠到靠在基座上。当使用坞站时，将下折叠支撑件锁定到靠在工作面上的延伸位置处，从而为笔记本式计算机提供了稳定的支撑座。如上所述，上、下支撑件都可以由多个部件组成，或者它们也可由可相对基座旋转的单个部件形成。
图8a到8c显示了本发明的另一实施例。对于台式和笔记本式计算机来说传统的显示器是一样的，都具有本领域已知的风景画式定向。也就是说，它们具有大于高度的宽度。本发明的实施例允许笔记本式计算机的显示器以风景画式定向或以肖像画式定向来使用。图8a显示了带有位于两个相邻侧面上的输入/输出端口108的笔记本式计算机100。如图8b和8c所示，笔记本式计算机的显示器可以这两种定向装入端口组合件32中。
在笔记本式计算机上设有定向和显示旋转电路110，可根据哪个输入/输出端口被使用来检测显示方向并将显示器上的图像旋转到正确的观看方位。这样，观察者就可以在任何特定状况下有利地选择最佳的观看方位。应该理解，输入/输出端口108可以位于笔记本式计算机的最少一个或最多所有的侧面上。或者，输入/输出端口可以如图6a和6b所示地位于笔记本式计算机的底面上，而且输入/输出端口可以旋转以适应笔记本式计算机的不同定向。
应该理解，上述设置仅仅是说明本发明原理的应用。在不脱离本发明的精神实质和范围的前提下，本领域的技术人员可以设计出众多修改或其它设置，所附权利要求覆盖了这些修改和设置。虽然本发明由图纸显示，并且结合了目前被认为是本发明最实用和最优选的实施例来完整地介绍了相关的特点和细节，但是对本领域的普通技术人员来说很明显，在不脱离权利要求所限定的本发明原理和概念的前提下，可以对本发明进行大量的修改，包括但不限于尺寸、材料、形状、形式、功能，以及操作、装配和使用的方式。