适于使显示器伸展和收缩以枢转的安装系统 背景
相关申请
本申请主张六篇美国专利申请的优先权，其系列号为：(1)60/853,819，2006年10月23日提交；(2)60/859,464，2006年11月1 5日提交；(3)60/876,768，2006年12月22日提交；(4)60/879,091，2007年1月4日提交；(5)60/923,599，2007年4月4日提交；和(6)11/899,064，2007年9月4日提交，其全部通过引用结合于此。
【技术领域】
本发明涉及一种安装系统，其适于连接至显示器的背侧，并且使显示器的一侧伸展和收缩，以使显示器相对于参考平面枢转。
背景技术
诸如计算机显示器、LCD、等离子、超薄电视等显示器(共同被称为“显示器”)的平板显示器越来越流行，因为它们可以被安装到墙体上以节省地板空间，以及由于它们美学上令人愉悦的外观。在许多应用中，显示器采用在显示器和墙体之间的安装托架连接到墙体上。为了改变显示器的位置，采用铰接式(articulating)安装装置将显示器安装到墙体上。但是如今可得到的铰接式安装装置使用起来比较困难，因为当显示器被推动和拉动时，它们分别具有向左和向右横向移动的趋势，而不是沿直线向墙体的内外移动。在将显示器向墙体或橱柜凹进的情况下，显示器的横向移动增加了显示器从其凹进位置伸展和收缩的困难。此外，采用手动安装装置，为了改变显示器的位置，观察者需要走到显示器旁边并将显示器物理地移动到新的位置。因此，需要使显示器能够基本上沿直线或垂直于墙体伸展和收缩。
【发明内容】
本发明涉及一种适于使显示器从墙体伸展和收缩的安装系统。该安装系统包括具有沿长度方向(longitudinal)的轴的第一导向构件；具有第一近端和第一远端的第一臂，第一近端适于沿第一枢转轴枢转并沿第一导向构件的沿长度方向的轴移动，第一远端具有第二枢转轴，且第一远端适于连接至显示器的背侧并使显示器沿第二枢转轴枢转；和具有第二近端和第二远端的第二臂，第二近端适于围绕第三枢转轴枢转，第三枢转轴位于固定位置，而第二远端适于围绕位于第一近端和第一远端之间的第四枢转轴可枢转地连接至第一臂，以致第一远端相对于第二近端伸展和收缩。该安装系统可包括一个或多个马达，以通过遥控控制装置改变显示器的位置。
通过研究下面的附图和详细的描述，本发明的其它系统、方法、特征和优点对于本领域的技术人员来说将是或将变得显而易见。这一说明书中的所有这样的附加的系统、方法、特征和优点都旨在包括在该描述中，在本发明的范围内并由下面的权利要求所保护。
附图简述
参考下面的附图和描述，可以更好地理解本发明。附图中的部件并非必需按比例绘制，而是重在说明本发明的原理。此外，在附图中，相同的附图标记表示不同的视图中相应的部件。
图1示出沿X、Y和Z坐标系的安装系统的透视图。
图2示出图1沿XY平面的安装系统的视图。
图3示出图1沿XY平面的安装系统的另一个实施例。
图4示出图1沿XZ平面的安装系统的视图。
图5示出图1沿X平面在部分伸展位置的安装系统的视图。
图6示出图1沿X平面在伸展位置的安装系统的视图。
图7示出安装系统的控制系统。
图8示出表示安装系统的枢转轴的示意图。
图9示出参照X、Y和Z坐标系具有适于连接至显示器的背侧的托架的安装系统地透视图。
图10示出沿XZ平面在部分伸展位置的图9的安装系统。
图11示出沿XZ平面在收缩位置的图9的安装系统。
图12示出另一种安装系统。
图13示出适于检测显示器打开还是关闭的控制模块图。
图14示出适于检测显示器打开还是关闭的另一个控制模块图。
图15示出适于检测显示器打开还是关闭的另一个控制模块图。
图16示出适于检测显示器打开还是关闭的另一个控制模块图。
【具体实施方式】
图1参照X、Y和Z坐标系示出安装系统10的透视图。安装系统10包括具有近端14和远端16的第一臂12。近端14可枢转地连接至适于沿一个或多个导向构件20和22移动的套筒18。导向构件20和22的两端可由第一组锚24支撑，该导向构件被连接至支撑板(base plate)26。这允许远端14沿导向构件20和24的沿长度方向的轴27移动，并围绕枢转轴29枢转。远端16具有适于连接至显示器的背侧的枢转轴31，这将在下面进行详细地描述。
安装系统10可包括第二臂28和第三臂30。第二臂28可以是第三臂30的镜像，这样，在本说明书中仅对第二臂28进行详细地讨论。第一臂12可设在第二和第三臂28和30之间。第二臂28可具有近端32和远端34。远端34可沿近端14和远端16之间的中点36枢转地连接至第一臂12。这允许远端34围绕枢转轴38枢转，该轴基本上与中点36对准。近端32可通过第二组锚40枢转地连接至支撑板26。这允许近端32围绕枢转轴42枢转。间隔装置44可设在第一和第二臂12和28之间以在两个臂之间提供间隙。
可设定第一和第二臂12和28的尺寸以便枢转轴29和31之间的距离大约为枢转轴28和42之间的距离的2倍。采用基本上沿枢转轴29和31的之间的中点的枢转轴38，枢转轴31可相对于支撑板26基本上垂直地伸展和收缩。应指出，两个导向构件20和22支撑连接至远端16的显示器的重量。此外，第二和第三臂28和30围绕第一臂12的中心支撑第一臂12，以支撑显示器的重量，以使由于显示器的重量引起的远端16的下垂最小。
图2沿XY坐标系示出安装系统10。在该实例中，负(-)Y轴可以表示重力的方向。在正或负方向，使重力沿其它的轴(例如X或Z轴)也在本发明的范围内。安装系统10可以手动或自动操作。为了通过机动化作用伸展和收缩安装系统10，可沿枢转轴29、38和/或42设置一个或多个马达。例如，图2示出连接至第二臂28的远端34以使第二臂28沿枢转轴38相对于第一臂12枢转的第一马达200。这导致近端14沿导向构件20和22滑动，以及第二臂28沿枢转轴42枢转，这又导致远端16相对于支撑板26基本上沿直线或垂直地相对于枢转轴42伸展或收缩。
图2示出连接至第一臂12的远端16的第二马达202。如在下面详细所讨论，远端可适于连接至显示器的背侧，并且使第二马达202启动可导致显示器左右旋转。应指出，可缩短两个导向构件20和22的长度以致它们小于第一臂12的长度的一半(1/2)。这允许第一臂12完全向支撑板26收缩，这样，可使安装系统10的深度最小。
图3示出使第一臂12的远端16伸展和收缩的替代的实施例。在该实例中，螺杆300可设在导向构件20和22之一的适当位置。套筒302可具有适于容纳螺杆300的螺纹开口。马达306可连接至螺杆300，以使螺杆300旋转，这又导致套筒302沿螺杆300的沿长度方向的轴304移动。这导致近端14沿螺杆300的沿长度方向的轴304滑动或移动，这又导致远端16如上面讨论地伸展和收缩。可在支撑板26上设有多个开口308以将支撑板26连接至墙体上。
图4沿XZ平面示出在显示器400和墙体402之间的收缩位置的安装系统10。在该实例中，负(-)Y轴可表示重力的方向。可提供托架404以将显示器400的背侧402连接至第一臂12的远端16。
图5示出处于部分伸展位置的安装系统10，其中，远端16相对于墙体402以垂直方式伸展和收缩。在该实例中，第一马达200可机械地连接至第二臂28的近端32，以使第一臂12伸展和收缩。可在远端16上设有第二马达202以使显示器400沿XZ平面枢转。
图6示出处于完全伸展位置的安装系统10。在该实例中，第一马达200可机械地连接至第一臂12的近端14，以使近端14沿导向构件20和22移动，这又使第一臂12伸展和收缩。应指出，第二臂28围绕第一臂12的中点支撑第一臂12，以使由于显示器400的重量引起的远端16沿-Y方向的下垂最小。
图7示出包括用于调节显示器的视角的控制系统700的安装系统10。控制系统700包括具有一个或多个控制按钮704以启动安装系统10，从而使显示器改变位置的遥控控制装置702。控制按钮704可包括左旋转按钮706、右旋转按钮708、伸展按钮710和收缩按钮712。启动按钮704中的一个导致遥控控制装置702传输由接收器716接收的控制信号714。接收器716将控制信号714继电到处理器718，以控制一个或多个马达200和202，从而使第一臂12伸展或收缩和/或使显示器旋转。例如，伸展按钮710的启动使处理器718启动第一马达200，以使第一臂12伸展；右旋转按钮708的启动使处理器718启动第二马达，以使显示器向右侧旋转。
处理器718可连接至存储器720以存储预定的位置。遥控控制装置702可具有一个或多个预设按钮722和724，这样，这些按钮中的一个的启动导致处理器718启动一个或多个马达200和202，以改变显示器的位置到存储于存储器720中的预定位置中的一个。
图8沿XZ平面示出表示安装系统10的第一、第二、第三和第四枢转轴之间的关系的示意图800。示意图800示出适于沿与第三枢转轴42的位置对准的X-轴移动的第一枢转轴29、基本上自由地沿Z-轴移动的第二枢转轴31；适于在该固定位置旋转的第三枢转轴42；和在第一和第二枢转轴29和31之间的第四枢转轴38。变量“A”可表示第一和第四枢转轴29和38之间的距离；变量“B”可表示第四和第二枢转轴38和31之间的距离；而变量“C”可表示第三和第四枢转轴42和38之间的距离。当第一枢转轴沿X-轴移动时，为了使第二枢转轴31基本上沿Z-轴移动，变量A、B和C可具有下面的关系，其中C2＝A×B。在上面描述的实例中，距离A、B和C相等(A＝B＝C)，但是，可根据上面讨论的关系采用其它可变化的长度。
图9参照X、Y和Z坐标系示出相对于支撑板26位于部分伸展位置的安装系统10。安装系统10包括适于连接至显示器的背侧的托架900。托架900具有近端902和远端904。托架900的近端902可适于围绕枢转轴906可枢转地连接至支撑板206，枢转轴906基本上与Y-轴平行。销907可用于围绕枢转轴908可枢转地将第一臂12的远端16连接至托架900。销907可位于近端902和远端904之间。通常，销907沿长度方向的轴可限定枢转轴908，且远端904比近端902更靠近销。托架902可具有开口910，该开口910沿托架900的沿长度方向的轴延长。
图10和11分别示出上面在图9中描述的处于收缩位置和伸展位置的安装系统10。图10和11示出当第一臂12的远端16相对于支撑板26伸展和收缩时，销907可沿延长的开口910移动或滑动。图10示出铰接托架912可用于围绕枢转轴906可枢转地连接托架900的近端902。铰接托架912可适于可枢转地连接托架900的近端902，以便当第一臂12的远端16处于收缩位置时，显示器400基本上与支撑板26平行。特别地，铰接托架912可适于可枢转地连接托架900的近端902，以便当第一臂12的远端16处于收缩位置时，托架900基本上与支撑板26平行。图10示出托架900可沿适于可枢转地连接至铰链托架912的托架900的沿长度方向的轴具有多个孔914，以改变显示器400和支撑板26之间的枢转角。铰接托架912可沿托架900的沿长度方向的轴连接至支撑板26，以与枢转地连接至支撑板26的孔914中的一个相对应。
图12示出与上面在图9中描述的安装系统10相似的安装系统1200；但是，第一臂12的远端16可适于相对于支撑板26以弧线的方式旋转。为了以弧线的方式使远端16伸展和收缩，第二臂28的远端34可枢转地围绕枢转轴1202连接至第一臂12，第一臂16的远端16比近端14更靠近枢转轴1202。以弧线的方式伸展和收缩远端16时，当远端16相对于支撑板26伸展和收缩时，销907可沿托架900的沿长度方向的轴运动更小的距离，这样，可使延长的开口910的长度最小。
图13是控制模块图1300，其中，处理器718可检测显示器400是打开的还是关闭的，以便如果显示器是打开的就自动地使显示器400伸展，而如果显示器是关闭的就使显示器400收缩。控制模块图1300包括电连接至电出口1304的电流传感器1302。电流传感器1302可检测电流是否通过电出口1304流出。电出口1304设有电源线1306，以例如从家庭墙体的电出口连接至外部电出口1308。同样地，机动化安装系统的控制模块图1300可提供电出口1304，这样，显示器400的电源线1310可连接至电出口1304，而不是家庭的电出口1308。
控制模块图1300允许处理器718通过检测电流或动力是否通过电出口1304流出而检测显示器400是打开的还是关闭的，因为当显示器400打开时，显示器400使电流或动力从电出口1304流出，但是当显示器关闭时，显示器停止使电流从电出口1304流出。如果处理器718检测到显示器400是打开的，那么控制装置718可使显示器400伸展到预定的伸展位置，但是当显示器400关闭时，控制装置718可使显示器400收缩到预定的收缩位置。因此，当观察者打开显示器400时，机动化安装系统可在不需要单独启动机动化安装系统来伸展显示器下，自动地将显示器400伸展到所期望的预定伸展位置，而当观察者关闭显示器400时，机动化安装系统自动地将显示器400收缩到预定的收缩位置。
图14示出当显示器打开和关闭时，在不需要单独打开和关闭机动化安装系统下，适于分别使显示器伸展和收缩的控制模块图1400。处理器718可适于可传输地连接至设有电源线1306和显示器电源线1402的电流传感器1302。电源线1306适于连接至家庭电出口1308。显示器电源线1402的远端或母端1404适于连接至显示器400的电连接点1406。同样的，不采用设有显示器400的电源线1310，显示器电源线1402也可用于连接至显示器400，这样，电流传感器1302可检测显示器是否被打开。
图15示出控制模块图1500，其中处理器718可适于可传输地连接至显示器400的数据输出接口1502。电源线1310可直接连接至家庭的电出口1308。大多数显示器提供视频和/或音频输出，以驱动外部装置，例如扬声器和其它显示器，或提供服务输出，以诊断显示器或对显示器进行故障检修。通常，仅当显示器400打开时，显示器通过它们各自的视频和/或音频输出接口1502提供输出数据，例如视频和音频信号。处理器718可以可传输地连接至输出接口1502中的一个或多个，以确定是否提供了输出信号，以确定显示器400被打开还是关闭，从而确定使显示器400伸展还是收缩。例如，如果显示器718检测到显示器是打开的，那么安装系统可使显示器向下倾斜到预定的倾斜位置，或者使显示器向左侧或右侧旋转。应指出，除了视频和音频输出接口，控制装置可以可传输地连接至显示器的RS-232接口，以确定显示器是打开的还是关闭的。作为另一个实例，如果显示器具有数字光学音频输出，其中当显示器打开时，LED灯打开，而当显示器关闭时，LED灯关闭，那么控制回路可检测音频信号，或通过数字光学音频输出检测LED灯的存在，以确定显示器是打开的还是关闭的，从而使显示器伸展和收缩。
图16示出控制模块图1600，在其中处理器718适于可传输地连接至适于接收来自遥控控制装置1604的遥控信号的接收器1602。显示器400也具有适于接收来自遥控控制装置1604的遥控控制信号的显示器接收器1606。遥控控制装置1604可将打开/关闭信号1608传输至显示器接收器1606，从而打开或关闭显示器。接收器1602可位于显示器接收器1606附近，以从遥控控制装置1604接收相同的打开/关闭信号1608。处理器718可适于检测来自遥控控制装置1604的打开/关闭信号1608，并且基于打开/关闭信号1608，安装系统可因此使显示器倾斜或旋转。处理器718可设有或经程序设计为多种用于不同品牌的显示器的控制信号。使用者可从一系列显示器中进行选择，这样处理器718可以检测来自遥控控制装置的具体的打开/关闭信号，以相应地检测显示器被打开还是关闭，这样，显示器可因此倾斜或收缩显示器。
虽然对本发明的多个实施例进行了描述，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，在本发明的范围内还可能有更多种实施例和实施方式。因此，本发明未被所附的权利要求书及其等价物限制。