КРЫШКА НОУТБУКА С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ЭКРАНОМ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ЭКРАНА НА КРЫШКЕ НОУТБУКА Российский патент 2025 года по МПК G06F1/16 G12B9/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к конструктивным элементам вычислительных машин, а именно к крышке ноутбука с экраном и способу изготовления экрана на крышке ноутбука.

Уровень техники

Из уровня техники известны различные исполнения чехлов для электронных устройств (US 9300347 B1, 29.03.2016; RU 2641486 C2, 10.03.2015), характеризующиеся наличием дополнительного экрана.

Недостатком таких решений является то, что они являются дополнительным элементом к основному электронному устройству, при этом такие дополнительные элементы добавляют вес, что для мобильных устройств является важным фактором при эксплуатации, ограничивая удобство использования. Существует высокая вероятность повреждения дополнительного экрана при эксплуатации устройства, поскольку он делает основное устройство громоздким и менее удобным в использовании. Также возможно перекрывание элементов управления и полезной информации на основном устройстве.

Из уровня техники также известны ноутбуки (RU 2494440 C2, 27.09.2013; US 20050237269 A1, 27.10.2005; CN 217113142 U, 02.08.2022), характеризующиеся наличием дополнительных экранов.

Недостатками таких решений являются сложность конструкции и неудобство использования, а также высокая вероятность повреждения дополнительного экрана при эксплуатации ноутбука и низкая износостойкость шарнирных элементов, позволяющих изменять положение второго дисплея.

Наиболее близким аналогом является электронное устройство (US 2023/0131617 A1, 27.04.2023), характеризующееся тем, что первый и второй блоки расположены в корпусе. Первый блок шарнирно соединен со вторым блоком, при этом первый блок содержит два экрана. Корпус выполнен непрозрачным, в том числе из металла, и имеет сквозные отверстия, в которых расположены диоды, при этом каждый светоизлучающий диод соответственно соответствует одному сквозному отверстию и совмещен со сквозным отверстием.

Недостатком такого решения является большой диаметр отверстий для светодиодов, который равен или даже больше диаметра светодиодов. Данное решение не обеспечивает должную прочность корпуса, не защищая от повреждений ноутбук при ударных воздействиях, отверстия светодиодов быстро загрязняются, например, пылью или крошками. Такой диаметр отверстий влечет за собой необходимость установки дополнительного слоя крышки ноутбука или прозрачной защитной пленки, которые будут обеспечивать пыле- и влагозащиту экрана, однако такой слой будет искажать излучение/изображение на втором экране и повлечет за собой утолщение конструкции. В процессе эксплуатации перфорированная таким образом крышка ноутбука деформируется.

Техническая проблема заключается в том, что защита дополнительных экранов ноутбука недостаточная и искажает изображение.

Раскрытие сущности изобретения

Задачей настоящего изобретения является повышение защиты экрана крышки ноутбука от внешних воздействий с сохранением качества изображения, а также прочности всего корпуса ноутбука и удобства использования.

Технический результат заключается в том, что обеспечена пыле- и влагозащита дополнительного экрана крышки ноутбука без снижения качества изображения. Также обеспечена целостность конструкции ноутбука с сохранением прочности крышки. При этом вес устройства остается низким, что является важным фактором для портативных изделий, обеспечивая комфорт при использовании (длительном ношении в сумке или рюкзаке). Также реализован более эстетичный внешний вид ноутбука с реализацией дополнительных функций, основанных на взаимодействии пользователя со вторым экраном.

Вышеуказанный технический результат достигается за счет того, что крышка ноутбука содержит основной экран и дополнительный экран, при этом в стенке крышки выполнены отверстия, а дополнительный экран образован матрицей светодиодов, которые по меньшей мере частично расположены в отверстиях крышки. Отверстия выполнены глухими с внутренней стороны стенки крышки, и при этом диаметр отверстий по меньшей мере равен размеру светодиодов, а в глухом дне отверстий выполнены сквозные отверстия, выходной диаметр которых находится в диапазоне от 0,02 до 0,05 мм.

Отверстия могут иметь диаметр в диапазоне от 1,0 до 6,0 мм.

Стенка крышки может иметь толщину в диапазоне от 0,8 до 1 мм, при этом отверстия могут быть выполнены глубиной в диапазоне от 0,4 до 0,6 мм.

Стенка крышки может быть изготовлена из металла и может содержать анодную оксидную пленку на внешней поверхности толщиной от 1 до 50 мкм.

Металл стенки крышки может быть выбран из следующей группы: алюминиевый сплав, магниевый сплав, титановый сплав.

Шаг между отверстиями может соответствовать шагу расположения светодиодов на матрице.

Шаг между отверстиями может составлять от 2 до 7 мм.

Шаг между отверстиями может составлять 5 мм.

Шаг между сквозными отверстиями может находиться в диапазоне от 0,02 до 0,5 мм.

Светодиоды могут являться RGB-светодиодами, выполненными с возможностью отображать до 16 миллионов оттенков цвета, могут быть расположены на общей подложке и могут иметь габариты сторон или диаметр в диапазоне от 1,0 до 6,0 мм.

Крышка ноутбука может содержать ребра жесткости на внутренней поверхности стенки крышки, которые расположены между отверстиями и имеют крестообразную форму.

На крышке могут быть установлены ультразвуковые и/или емкостные датчики касаний.

Вышеуказанный технический результат также достигается за счет того, что способ изготовления дополнительного экрана на крышке ноутбука характеризуется выполнением следующих этапов:

выполняют отверстия в стенке крышки;

по меньшей мере частично устанавливают матрицу светодиодов в отверстия крышки (2).

Отверстия в стенке крышки выполняют в два этапа: сначала выполняют глухие отверстия с внутренней стороны стенки крышки диаметром, по меньшей мере равным размеру светодиодов, после чего выполняют сквозные отверстия с выходным диаметром от 0,02 до 0,05 мм в глухом дне отверстий.

Отверстия могут выполнять диаметром в диапазоне от 1,0 до 6,0 мм.

Отверстия могут выполнять на глубину от 0,4 до 0,6 мм до достижения остаточной толщины стенки крышки от 0,4 до 0,6 мм методом механического сверления.

Глухие отверстия могут выполнять с шагом, соответствующим шагу расположения светодиодов на матрице.

Глухие отверстия могут выполнять с шагом от 2 до 7 мм.

Глухие отверстия могут выполнять с шагом 5 мм.

Сквозные отверстия могут выполнять методом лазерного сверления.

Сквозные отверстия могут выполнять с шагом в диапазоне от 0,02 до 0,5 мм.

После выполнения отверстий стенку крышки могут анодировать таким образом, чтобы анодная оксидная пленка на внешней поверхности стенки крышки имела толщину от 1 до 50 мкм.

До выполнения отверстий стенку крышки могут анодировать таким образом, чтобы анодная оксидная пленка на внешней поверхности стенки крышки имела толщину от 1 до 50 мкм.

Светодиоды могут располагать на общей подложке.

До выполнения отверстий в стенке крышки на внутренней поверхности стенки крышки могут формировать ребра жесткости крестообразной формы, которые расположены между площадками для выполнения глухих отверстий.

На крышке могут устанавливать ультразвуковые и/или емкостные датчики касаний.

Краткое описание чертежей

Конструктивные особенности изобретения поясняются фигурами, на которых:

фиг. 1 – общий вид сзади ноутбука;

фиг. 2 – общий вид внутренней поверхности крышки ноутбука;

фиг. 2 (б) – увеличенный общий вид внутренней поверхности крышки ноутбука в разрезе;

фиг. 3 (а) – увеличенный вид А с фиг. 1 крышки ноутбука с внешней стороны;

фиг. 3 (б) – увеличенный вид А с фиг. 2 крышки ноутбука с внутренней стороны;

фиг. 3 (в) – увеличенный общий вид крышки ноутбука в разрезе;

фиг. 4 (а), 4 (б) – общий вид и вид сбоку крышки ноутбука в сборе в разрезе.

Осуществление изобретения

Ноутбук содержит первый блок - основание ноутбука и связанный с ним второй блок - крышку (2) ноутбука. Основание ноутбука предпочтительно содержит клавиатурный блок и/или иные устройства ввода/вывода ноутбука. Крышка (2) ноутбука предпочтительно шарнирно установлена на основании ноутбука и является сборным элементом, состоящим из по меньшей мере стенки крышки (2) ноутбука, которая является внешним элементом крышки (2) ноутбука, и основного экрана (7), который при закрытии крышки (2) ноутбука предпочтительно обращен к основанию ноутбука и, соответственно, является внутренним элементом крышки (2) ноутбука. Стенка крышки (2) ноутбука предпочтительно является несущей конструкцией для остальных элементов крышки (2) ноутбука и по наиболее предпочтительному варианту осуществления содержит элементы крепления к основанию ноутбука и элементы крепления для остальных элементов крышки (2) ноутбука.

Крышка (2) ноутбука содержит основной экран (7) и дополнительный экран (1), который является дополнительным устройством вывода информации и представляет собой внешнюю поверхность стенки крышки (2) со сквозными отверстиями (6), пропускающими излучение от матрицы светодиодов (4), тем самым образуя дополнительный экран (1) с высоким разрешением, в частности до 10 000 светодиодов (4) на крышке (2). Такое исполнение позволяет отображать детализированные и яркие изображения на крышке (2) ноутбука.

В стенке крышки (2) с внутренней стороны выполнены глухие отверстия (5), а в глухом дне отверстий (5) выполнены сквозные отверстия (6). Стенка крышки (2) по наиболее предпочтительному варианту исполнения имеет толщину в диапазоне от 0,8 до 1 мм, а глухие отверстия (5) выполнены глубиной в диапазоне от 0,4 до 0,6 мм. Такое соотношение позволяет обеспечить прочное и легкое исполнение крышки (2) ноутбука и, соответственно, ноутбука в целом.

Стенка крышки (2) может быть выполнена из различных материалов, однако наиболее предпочтительно выполнение из металла, в частности алюминиевого, магниевого или титанового сплава. При этом стенка крышки (2) предпочтительно содержит анодную оксидную пленку, которая на внешней поверхности имеет толщину от 1 до 50 мкм, например 15 мкм. Нанесение пленки после выполнения сквозных отверстий (6) позволяет дополнительно заузить сквозные отверстия и повысить степень пыле- и влагозащищенности экрана крышки (2) ноутбука.

Стенка крышки (2) ноутбука по одному из вариантов исполнения содержит ребра жесткости на внутренней поверхности крышки (2), которые расположены между отверстиями (5) и имеют крестообразную форму. Такое соотношение позволяет обеспечить прочное исполнение крышки (2) ноутбука и, соответственно, ноутбука в целом.

На крышке (2) по наиболее предпочтительному варианту осуществления установлены ультразвуковые и/или емкостные датчики касаний, предназначенные для обеспечения взаимодействия пользователя с дополнительным экраном (1). Датчики располагаются симметрично по всей поверхности крышки (2) для покрытия всех ее областей, что обеспечивает управление экраном (1) по всей его поверхности.

Глухие отверстия (5) предназначены для по меньшей мере частичного размещения светодиодов, в связи с чем их диаметр по меньшей мере равен размеру светодиодов (4), а именно их габаритным размерам по длине и ширине или диаметру. Глухие отверстия могут быть выполнены методом механического сверления или любым иным способом, обеспечивающим возможность выполнения отверстий с подходящими для размещения светодиодов (4) характеристиками.

По одному из вариантов исполнения диаметр глухих отверстий (5) находится в диапазоне от 1,0 до 6,0 мм. Шаг между отверстиями (5) соответствует шагу расположения диодов на матрице и по наиболее предпочтительному варианту исполнения находится в диапазоне от 2 до 7 мм, предпочтительно 5 мм. Такое исполнение обеспечивает наиболее оптимальную плотность матрицы светодиодов (4). В зависимости от размера крышки (2) ноутбука и выбранной плотности светодиодов (4) экран (1) может содержать матрицу светодиодов (4) разрешением до 16 светодиодов (4) на 1 см².

Сквозные отверстия (6) выполняются в глухом дне отверстий (5) и предназначены для пропускания излучения от светодиодов для формирования дополнительного экрана (1) на внешней поверхности крышки (2) ноутбука. Выходной диаметр сквозных отверстий (6) находится в диапазоне от 0,02 до 0,05 мм.

Такое исполнение позволяет сохранить пыле- и влагозащиту корпуса ноутбука, прочность и эстетику крышки (2) ноутбука, не делая видимых отверстий или нарушений в структуре материала крышки (2) ноутбука, при этом обеспечивая возможность отображения детализированных многоцветных изображений на экране (1).

По наиболее предпочтительному варианту исполнения шаг между отверстиями (6) находится в диапазоне от 0,02 до 0,5 мм. Такое исполнение обеспечивает наиболее оптимальную плотность отображаемых на крышке (2) ноутбука точек экрана (1).

Светодиоды (4) предпочтительно являются RGB-светодиодами, выполненными с возможностью отображать до 16 миллионов оттенков цвета, и имеют габариты сторон, а именно габаритные размеры по длине и ширине, или диаметр в диапазоне от 1,0 до 6,0 мм. Также по наиболее предпочтительному варианту исполнения светодиоды (4) расположены на общей подложке (3) с шагом, например, 2 мм, 2,5 мм, 3 мм, 4 мм, 5 мм, 6 мм, 7 мм.

Дополнительный экран (1) в крышке (2) ноутбука изготавливают следующим образом:

- в стенке крышки (2) толщиной 1 мм с внутренней стороны выполняют глухие отверстия (5), например, диаметром 4 мм и глубиной 0,5 мм, методом механического сверления или другим способом, обеспечивающим формирование глухих отверстий, требуемых размеров;

- в глухом дне отверстий (5) выполняют сквозные отверстия (6);

- матрицу светодиодов (4) по меньшей мере частично устанавливают в глухие отверстия (5) для образования экрана (1).

Для изготовления сквозных отверстий (6) может быть использована технология лазерного сверления. В частности, для изготовления отверстий (6) диаметром, например, 0,05 мм, и шагом 0,1 мм, в крышке (2) ноутбука может быть использован лазер, например лазер Amphos 200. Для сверления глухих отверстий (5), например, диаметром 4 мм и глубиной 0,5 мм, с шагом, соответствующим шагу расположения светодиодов (4) на матрице, например, 5 мм также может быть использован лазер Amphos 200, и может быть выбрана частота повторения 400 кГц при выходной мощности 2 Вт, а для сверления сквозных отверстий (6) мощность может быть увеличена до 22 Вт.

На крышке (2) ноутбука по наиболее предпочтительному варианту осуществления предварительно между площадками для выполнения глухих отверстий (5) формируют ребра жесткости.

Стенку крышки (2) по наиболее предпочтительному варианту осуществления способа анодируют для формирования анодной оксидной пленки толщиной 15 мкм на внешней поверхности стенки крышки (2) ноутбука. Выполнение анодирования после выполнения сквозных отверстий (6) способствует большей защите поверхности крышки (2). Анодирование крышки может быть выполнено и до выполнения сквозных отверстий (6). Это позволяет получить более яркое изображение на дополнительном экране (1).

Светодиоды (4) перед установкой в отверстия (5) крышки (2) ноутбука предпочтительно располагают на общей подложке (3).

После формирования экрана (1) на крышку (2) ноутбука устанавливают остальные элементы крышки (2) ноутбука, в частности датчики касаний и основной экран (7).

Дополнительный экран (1) крышки (2) ноутбука работает следующим образом.

Когда светодиоды (4), образующие дополнительный экран (1) на крышке (2) ноутбука, включаются, излучение проходит через сквозные отверстия (6), создавая на внешней поверхности крышки (2) ноутбука яркое и четкое изображение. Благодаря множеству маленьких сквозных отверстий (6) каждый светодиод (4) способен точно передать необходимый цвет и интенсивность света.

Экран (1), расположенный на крышке (2) ноутбука, обеспечивает возможность для взаимодействия с ноутбуком даже при закрытой крышке (2). Он может использоваться для различных целей, например:

- персонализация и демонстрация ноутбука.

Пользователи при помощи встроенных в ноутбук программных и аппаратных средств могут настраивать экран (1), выводя на него свои личные изображения или логотипы, тем самым персонализируя внешний вид своего устройства.

- уведомления и информация.

Экран (1) на крышке (2) ноутбука может отображать текст уведомлений из центра уведомлений системы, обеспечивая быстрый доступ к важной информации без необходимости открывать крышку (2) ноутбука.

- взаимодействие с голосовым ассистентом.

При работе с голосовым ассистентом пользователи могут получать текстовые ответы и визуальные подсказки непосредственно на экране (1), расположенном на крышке (2) ноутбука.

Взаимодействие с экраном (1) на крышке (2) ноутбука возможно несколькими способами, например:

- голосовое управление.

Встроенные в корпус ноутбука микрофоны позволяют управлять функциями ноутбука, в том числе связанными с отображением информации на экране (1), расположенном на крышке (2) ноутбука, с помощью голосовых команд.

- касания и жесты.

Интегрированные сенсоры на крышке позволяют управлять экраном (1) на крышке (2) ноутбука с помощью касаний и жестов, делая взаимодействие более интуитивным и удобным.

- системные настройки.

Пользователи могут настраивать экран (1) на крышке (2) ноутбука и управлять его функциями через системные настройки ноутбука.

Изобретение относится к конструктивным элементам вычислительных машин, а именно к крышке ноутбука с экраном и способу изготовления экрана на крышке ноутбука. Технический результат заключается в повышении пыле- и влагозащиты дополнительного экрана крышки ноутбука без снижения качества изображения. Технический результат достигается за счет того, что крышка ноутбука содержит основной экран и дополнительный экран, при этом в стенке крышки выполнены отверстия, а дополнительный экран образован матрицей светодиодов, которые по меньшей мере частично расположены в отверстиях крышки, при этом отверстия выполнены глухими с внутренней стороны стенки крышки, и при этом диаметр отверстий по меньшей мере равен размеру светодиодов, а в глухом дне отверстий выполнены сквозные отверстия, выходной диаметр которых находится в диапазоне от 0,02 до 0,05 мм. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Крышка (2) ноутбука, содержащая основной экран (7) и дополнительный экран (1), при этом в стенке крышки (2) выполнены отверстия (5), а дополнительный экран (1) образован матрицей светодиодов (4), которые по меньшей мере частично расположены в отверстиях (5) крышки, отличающаяся тем, что отверстия (5) выполнены глухими с внутренней стороны стенки крышки (2), и при этом диаметр отверстий (5) по меньшей мере равен размеру светодиодов (4), а в глухом дне отверстий (5) выполнены сквозные отверстия (6), выходной диаметр которых находится в диапазоне от 0,02 до 0,05 мм.

2. Крышка (2) ноутбука по п. 1, отличающаяся тем, что отверстия (5) имеют диаметр в диапазоне от 1,0 до 6,0 мм.

3. Крышка (2) ноутбука по п. 1, отличающаяся тем, что стенка крышки (2) имеет толщину в диапазоне от 0,8 до 1 мм, при этом отверстия (5) выполнены глубиной в диапазоне от 0,4 до 0,6 мм.

4. Крышка (2) ноутбука по п. 1, отличающаяся тем, что стенка крышки (2) изготовлена из металла и содержит анодную оксидную пленку на внешней поверхности толщиной от 1 до 50 мкм.

5. Крышка (2) ноутбука по п. 4, отличающаяся тем, что металл стенки крышки (2) выбирается из следующей группы: алюминиевый сплав, магниевый сплав, титановый сплав.

6. Крышка (2) ноутбука по п. 1, отличающаяся тем, что шаг между отверстиями (5) соответствует шагу расположения светодиодов (4) на матрице.

7. Крышка (2) ноутбука по п. 6, отличающаяся тем, что шаг между отверстиями (5) составляет от 2 до 7 мм.

8. Крышка (2) ноутбука по п. 7, отличающаяся тем, что шаг между отверстиями (5) составляет 5 мм.

9. Крышка (2) ноутбука по п. 1, отличающаяся тем, что шаг между сквозными отверстиями (6) находится в диапазоне от 0,02 до 0,5 мм.

10. Крышка (2) ноутбука по п. 1, отличающаяся тем, что светодиоды (4) являются RGB-светодиодами, выполненными с возможностью отображения до 16 миллионов оттенков цвета, расположены на общей подложке (3) и имеют габариты сторон или диаметр в диапазоне от 1,0 до 6,0 мм.

11. Крышка (2) ноутбука по п. 1, отличающаяся тем, что содержит ребра жесткости на внутренней поверхности стенки крышки (2), которые расположены между отверстиями (5) и имеют крестообразную форму.

12. Крышка (2) ноутбука по п. 1, отличающаяся тем, что на крышке (2) установлены ультразвуковые и/или емкостные датчики касаний.

13. Способ изготовления дополнительного экрана (1) на крышке (2) ноутбука, характеризующийся выполнением следующих этапов:

выполняют отверстия в стенке крышки (2);

по меньшей мере частично устанавливают матрицу светодиодов (4) в отверстия крышки (2),

отличающийся тем, что отверстия в стенке крышки (2) выполняют в два этапа: сначала выполняют глухие отверстия (5) с внутренней стороны стенки крышки (2) диаметром, по меньшей мере равным размеру светодиодов (4), после чего выполняют сквозные отверстия (6) с выходным диаметром от 0,02 до 0,05 мм в глухом дне отверстий (5).

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что отверстия (5) выполняют диаметром в диапазоне от 1,0 до 6,0 мм.

15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что отверстия (5) выполняют на глубину от 0,4 до 0,6 мм до достижения остаточной толщины стенки крышки от 0,4 до 0,6 мм методом механического сверления.

16. Способ по п. 13, отличающийся тем, что глухие отверстия (5) выполняют с шагом, соответствующим шагу расположения светодиодов (4) на матрице.

17. Способ по п. 13, отличающийся тем, что глухие отверстия (5) выполняют с шагом от 2 до 7 мм.

18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что глухие отверстия (5) выполняют с шагом 5 мм.

19. Способ по п. 13, отличающийся тем, что сквозные отверстия (6) выполняют методом лазерного сверления.

20. Способ по п. 13, отличающийся тем, что сквозные отверстия (6) выполняют с шагом в диапазоне от 0,02 до 0,5 мм.

21. Способ по п. 13, отличающийся тем, что после выполнения отверстий (6) стенку крышки (2) анодируют таким образом, чтобы анодная оксидная пленка на внешней поверхности стенки крышки (2) имела толщину от 1 до 50 мкм.

22. Способ по п. 13, отличающийся тем, что до выполнения отверстий (6) стенку крышки (2) анодируют таким образом, чтобы анодная оксидная пленка на внешней поверхности стенки крышки (2) имела толщину от 1 до 50 мкм.

23. Способ по п. 13, отличающийся тем, что светодиоды (4) располагают на общей подложке (3).

24. Способ по п. 13, отличающийся тем, что до выполнения отверстий в стенке крышки (2) на внутренней поверхности стенки крышки (2) формируют ребра жесткости крестообразной формы, которые расположены между площадками для выполнения глухих отверстий (5).

25. Способ по п. 13, отличающийся тем, что на крышке (2) устанавливают ультразвуковые и/или емкостные датчики касаний.