两用硬件缝隙的制作方法
【专利摘要】本公开涉及两用硬件缝隙。本发明的某些实施例提供了支持电子设备（102）的两用缝隙（104）的系统。该系统包括配置为通过该缝隙执行声学功能的第一组件（106），以及配置为通过该缝隙执行非声学功能的第二组件（108）。
【专利说明】两用硬件缝隙
[0001]本申请是申请日为2009年I月14日申请号为200980104706.X(国际申请号:PCT/US2009/030897)发明名称为“两用硬件缝隙”的发明专利申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明一般地涉及便携电子设备。更具体地，本发明涉及便携电子设备上的两用(dual-purpose)硬件缝隙。
【背景技术】
[0003]便携电子设备诸如移动电话、个人数字助理(PDA)、便携计算机和便携媒体播放器的能力已经显著增加。这些增加的能力使得现代便携设备能够支持各种应用，并且存储大量文档、媒体和/或各种格式的其它文件。例如，单个便携设备可以作为移动电话、网络浏览器、便携媒体播放器、电子邮件客户端、文档编辑器和基于全球定位系统(GPS)的导航系统。类似地，诸如平板个人计算机(PC)的便携计算机可以用紧凑外形因子来结合完整操作系统和应用组的功能。
[0004]通过特定硬件组件，诸如高速处理器、大容量存储器、高分辨率显示屏、多个无线收发器、多个输入/输出(I/o)设备和/或多个传感器使得便携电子设备的增加的能力成为可能。为了容纳各种硬件组件，便携设备可以包括多个物理缝隙。例如，便携设备可以包括用于照相机镜头、一个或多个扬声器端口、麦克风、耳机插座、电连接器、输入设备(例如，按钮、触摸垫、小键盘、指点笔、轨迹球等)、卡槽和/或电端口的缝隙。然而，这些缝隙中的每一个都会产生便携设备的一个潜在故障点，其降低了便携设备的整体可靠性。因此，可以通过减少容纳各种硬件组件所需的缝隙的数目来改进便携设备。
【发明内容】
[0005]本发明的某些实施例提供支持用于电子设备的两用缝隙的系统。该系统包括配置为通过所述缝隙执行声学功能的第一组件，以及配置为通过所述缝隙执行非声学功能的第
二组件。
[0006]在某些实施例中，第一组件可以是麦克风或扬声器。
[0007]在某些实施例中,扬声器是压电扬声器。
[0008]在某些实施例中，所述压电扬声器可被实现为表面贴装组件。
[0009]在某些实施例中，所述表面贴装组件包括用于为电子设备内的附加组件让出空间的垂悬物。
[0010]在某些实施例中，所述压电扬声器是正面发射扬声器或侧面发射扬声器。
[0011]在某些实施例中，所述第二组件可以是电连接器、按钮、开关、卡槽、端口、耳机插座、照相机和扩展坞。
[0012]在某些实施例中，所述电连接器是30针连接器。【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1示出了根据本发明的实施例的电子设备的示意图；
[0014]图2A — 2F示出了根据本发明的实施例的电连接器；
[0015]图3示出了根据本发明的实施例的具有两用卡槽的电子设备；
[0016]图4A — 4D示出了根据本发明的实施例的具有两用缝隙的电子设备；
[0017]图5示出了根据本发明的实施例的照相机；
[0018]图6呈现了例示出根据本发明的实施例用于在电子设备内创建缝隙的处理的流程图。
【具体实施方式】
[0019]给出下列描述，以便使得本领域的技术人员能够实现和使用公开的实施例，并且在特定应用和其要求的上下文中提供该描述。本领域的技术人员容易明了对公开的实施例的各种修改，并且此处定义的一般原理可应用于其它实施例和应用，而不脱离本描述的精神和范围。因此，本描述不旨在局限于示出的实施例，而是符合与此处公开的原理和特征一致的最宽范围。
[0020]此详细描述中描述的数据结构和代码通常存储在计算机可读存储介质上，计算机可读存储介质可以是能够存储供计算机系统使用的代码和/或数据的任意设备或介质。这包括但不限于易失存储器、非易失存储器、磁和光学存储设备，诸如磁盘驱动器、磁带、CD(压缩盘)、DVD (数字通用盘或数字视频盘)、或能够存储现在已知或以后开发的计算机可读媒体的其它介质。
[0021]本发明的实施例提供了用于创建和使用多用硬件缝隙的方法和系统。这些多用硬件缝隙可被用于诸如计算机、媒体播放器、移动电话和/或个人数字助理(PDA)的电子设备。另外，电子设备可以是便携设备，诸如膝上计算机、蜂窝电话或PDA。
[0022]更具体地，本发明的实施例提供了用于在电子设备上创建和使用多用缝隙的方法和系统。每个缝隙包括声学组件和非声学组件。声学组件可以包括麦克风或扬声器，并且非声学组件可以包括电连接器、按钮、开关、卡槽、端口、耳机插座、照相机或扩展坞。声学组件和非声学组件两者均可被配置为通过所述缝隙操作。
[0023]在本发明的一个或多个实施例中，所述缝隙包括电连接器和声学换能器。在本发明的一个或多个实施例中，声学换能器是与连接器舌片平行定位的压电扬声器。该压电扬声器可以是正面发射扬声器或侧面发射扬声器。另外，电连接器还可被实现为具有用于压电扬声器的垂悬物的表面贴装组件。在本发明的一个或多个实施例中，电连接器是30针连接器。
[0024]图1示出了根据本发明的实施例的电子设备的示意图。电子设备102可以对应于非便携电子设备，诸如电视机、立体声放大器、台式计算机和/或工作站。在另一方面，电子设备102可以对应于便携电子设备，诸如移动电话、便携计算机、全球定位系统(GPS)接收器、便携媒体播放器和/或图形计算器。
[0025]在本发明的一个或多个实施例中，电子设备102给用户通过一个或多个服务或功能。电子设备102还可以通过从一个或多个源接收输入、处理输入、并且提供对应于所执行服务或功能的输出，来提供所述服务或功能。例如，计算机可以使用一个或多个输入设备(例如，键盘、鼠标、语音识别等)接收输入，使用处理器和一个或多个软件应用处理输入，并且使用一个或多个输出设备(例如，显示屏、扬声器、网络连接等)提供输出。类似地，便携音乐播放器可以经由连接器、端口和/或无线收发器接收音乐文件，处理音乐文件以便产生对应于声学波形的电信号，并且通过使用该电信号驱动一组耳机和/或扬声器来产生声学波形。
[0026]为了便于实现由电子设备102执行的输入功能、处理功能和输出功能，电子设备可以包括一个或多个物理组件(例如，组件1106、组件2108)。电子设备102还可以包含一个或多个缝隙(例如，缝隙104)，这些组件通过所述缝隙操作。例如，电子设备102可以包括用于将电子设备102连接到电源、另一个电子设备和/或数据源(例如，网络缆线)的电连接器的缝隙。电子设备102还可以包括用于诸如麦克风、扬声器、耳机插座、按钮、开关、卡槽、端口、照相机和扩展坞的其它组件的缝隙。
[0027]本领域的技术人员将会理解，可以通过给电子设备102增加组件来丰富电子设备102的功能。例如，为了支持更复杂的输入/输出(I/O)方法、声音记录和回放、静态和视频图像和/或其它特征，便携设备可以包括给用户提供这些特征的物理组件(例如，触摸屏、麦克风、扬声器、耳机插座、照相机等)。另外，许多物理组件可以通过便携设备上的缝隙进行操作。例如，照相机可以使用用于镜头的缝隙，麦克风或扬声器可以通过用于声学端口的一个或多个缝隙操作，并且可以通过便携设备主体内的缝隙按下按钮。
[0028]本领域的技术人员还将理解，电子设备102内的每个缝隙对应于电子设备102内的一个机械和/或电子故障点。每个额外的故障点会进一步降低电子设备102的整体可靠性。因此，以多个组件和缝隙实现增加的功能可能会不利地导致电子设备102的可靠性问题。
[0029]如图1所示，电子设备102包括具有两个组件(例如，组件1106和组件2108)的缝隙104。在本发明的一个或多个实施例中，这两个组件配置为通过缝隙104操作。在本发明的一个或多个实施例中，组件1106执行声学功能，并且组件2108执行非声学功能。由于多个组件通过单个缝隙操作，电子设备102可以不至于太狭窄和/或拥挤，并且更为可靠。
[0030]在本发明的一个或多个实施例中，组件1106可以是麦克风或扬声器。换言之，组件1106是声学换能器，并且可以使用缝隙104作为声学端口。在本发明的一个或多个实施例中，组件2108可以是电连接器、按钮、开关、卡槽、端口、耳机插座、照相机或扩展坞。不同于组件1106，组件2108可以出于机械和/或电子目的使用缝隙104，诸如容纳互补组件(例如，耳机、端口等)或执行机械动作(例如，按压按钮、移动开关等)。在本发明的一个或多个实施例中，如下面以图2-6描述的，组件1106和组件2108围绕缝隙104布置，从而这两个组件可以通过缝隙104操作。
[0031]图2A示出了根据本发明的实施例的电连接器的底视图。电连接器202包括缝隙204、声学换能器206和连接器舌片208。如上所述，电连接器202和声学换能器206两者均可通过缝隙204操作。例如，电连接器202可以使用缝隙204与相应的电组件配合，并且声学换能器206可以通过缝隙204投射和/或检测声音。
[0032]电连接器202还可以使用连接器舌片208与相应的电组件配合。连接器舌片208可以包括允许电连接器202向相应电组件传输电信号和/或从中接收电信号的一个或多个触点。在本发明的一个或多个实施例中，相应的电组件是互补连接器、端口或扩展坞。在本发明的一个或多个实施例中，电连接器202是30针连接器。在本发明的一个或多个实施例中，声学换能器206可以是麦克风或扬声器。另外，如下图2C-2E所述，声学换能器206可以是压电扬声器。
[0033]图2B示出了根据本发明的实施例的电连接器的局部侧视图。如图2B所示，声学换能器206和连接器舌片208两者均被置于缝隙204内。另外，声学换能器206和电连接器202两者均通过缝隙204操作。在本发明的一个或多个实施例中，当电连接器202与电组件配合时，缝隙204由电连接器202使用。然而，当缝隙204不被电组件遮挡时，声学换能器206可以使用缝隙204执行声学功能。例如，如果声学换能器206是麦克风，声学换能器206可以通过缝隙204检测和/或米样声音。在另一方面，如果声学换能器206是扬声器，声学换能器206可以通过缝隙204投射声音。换言之，缝隙204和连接器舌片208可以为电连接器202提供配合机制，并且缝隙204可以为声学换能器206提供声学端口。
[0034]如图2B所示，声学换能器206可与连接器舌片208平行定位。这种平行配置能够节省缝隙204内的空间，并且允许其内各组件不彼此干扰地进行操作。例如，当电连接器202与另一个电组件配合时，声学换能器206可被定位以避免损伤。类似地，连接器舌片208可被定位成能够有效传输和/或检测来自声学换能器206的声音。如上所述，声学换能器206可以是压电扬声器。在本发明的一个或多个实施例中，压电扬声器的隔膜可平行于电连接器202的主平面定位。另外，压电扬声器可以是正面发射扬声器或侧面发射扬声器。如果压电扬声器是侧面发射扬声器，由该扬声器产生的声音则从缝隙204投射出来。然而,如果压电扬声器是正面发射扬声器，由该扬声器产生的声音可与缝隙204正交地投射。结果，当声学换能器206是正面发射扬声器时，电连接器202可以包括用于通过缝隙204引导声音的一个或多个声学稱合机构(未不出)。
[0035]图2C示出了根据本发明的实施例的电连接器的局部侧视图。具体地，图2C示出了印刷电路板(PCB) 210上的两用电连接器202的局部视图。电连接器202包括连接器舌片208和压电扬声器212。在本发明的一个或多个实施例中，压电扬声器212对应于声学换能器，诸如图2A-2B的声学换能器206。在本发明的一个或多个实施例中，电连接器202是PCB210上的表面贴装组件。另外，压电扬声器212被集成到电连接器202内。结果，尽管电连接器202提供了双重功能，仍然节省了电连接器202内的材料使用和容积利用率。
[0036]如图2C所示，压电扬声器212被定位在连接器舌片208前下方。另外，如上所述，压电扬声器212的主平面平行于电连接器202的主平面。压电扬声器212和连接器舌片208还被布置为使得任一组件都不会干扰另一组件的操作。类似地，如下面以图2D-2E所述，本发明的实施例可以包括连接器舌片208和压电扬声器212的其它功能配置。
[0037]图2D示出了根据本发明的实施例的电连接器的局部侧视图。具体地，图2D示出了 PCB210上具有垂悬物214的两用电连接器202组件的局部视图。如同图2C，电连接器202可被实现为PCB210上的表面贴装组件。另外，压电扬声器212和连接器舌片208能够以相对于彼此的各种平行配置来布置。
[0038]如图2D所示，压电扬声器212被定位在电连接器202内的连接器舌片208的前上方。另外，通过压电扬声器212在电连接器202内的定位形成垂悬物214。垂悬物214可以提供PCB210上的附加空间，从而允许在压电扬声器212之下将附加的PCB组件216置于PCB210 上。[0039]图2E示出了根据本发明的实施例的电连接器的局部侧视图。如同图2D，图2E示出了 PCB210上的具有垂悬物214的两用电连接器202组件。然而，图2E示出了垂悬物214的不同使用。不是将PCB组件放置在垂悬物214之下的PCB210上，扬声器组件218紧靠在垂悬物214下地附接到电连接器202。可替换地，扬声器组件218可放置在电连接器202顶上。在本发明的一个或多个实施例中，可以使用扬声器组件218驱动压电扬声器212。可替换地，扬声器组件218可以包括具有不同于压电扬声器212的频率响应的附加扬声器。本领域的技术人员将会理解，在存在垂悬物214时，可以使用附接到PCB210的电连接器202和PCB组件216。
[0040]图2F示出了根据本发明的实施例的电连接器组件。如上所述，电连接器202包括连接器舌片208。电连接器202还可以包括用于连接电连接器202和PCB(诸如图2C-2E的PCB210)的连接器焊盘218。在本发明的一个或多个实施例中，电连接器202是30针连接器。结果，连接器舌片208可以包括例如用于与30针端口配合的30个触点。类似地，电连接器202可以包括对应于连接器舌片208上的30个触点的30个连接器焊盘218。
[0041]电连接器202还可以包括用于将电连接器202内的压电扬声器电连接到PCB的压电扬声器焊盘220。在本发明的一个或多个实施例中，使用压电扬声器焊盘220驱动电连接器202内的压电扬声器。如以图2A-2E所述，通过电连接器202内的缝隙引导压电扬声器的输出。
[0042]接地接触216可将电连接器202连接到PCB上的电路地。接地接触216还可以提供用于电连接器202的结构支持。如上所述，电连接器202可以是PCB上的表面贴装组件。结果，电连接器202可能缺乏从连接器焊盘218和压电扬声器焊盘220到PCB的物理连接器。代替地，电连接器202可以使用接地接触216作为将电连接器202物理连接到PCB的
支持结构。
[0043]图3示出了根据本发明的实施例的电子设备。具体地，图3示出了具有两用卡槽306的电子设备302。可以使用卡槽306来读取用于电子设备的各种类型的卡，诸如存储器卡、无线卡、智能卡、个人计算机存储器卡国际协会(PCMCIA)卡和/或用户标识模块(SIM)卡。
[0044]如图3所不，电子设备302还包括声学换能器304。在本发明的一个或多个实施例中，声学换能器304配置为通过卡槽306操作。换言之，声学换能器304可配置为通过卡槽306投射和/或接收声音。在本发明的一个或多个实施例中，当相关联的卡被插入卡槽306时，卡槽306可用于读取该卡。当卡槽306为空时，声学换能器304可以将卡槽306用作声学端口。例如，如果声学换能器304是扬声器，声学换能器304可以通过卡槽306播放声音。类似地，如果声学换能器304是麦克风，声学换能器304可以通过卡槽306监测和/或记录声音。
[0045]图4A示出了根据本发明的实施例的电子设备。具体地，图4A示出了具有两用缝隙的电子设备402的正视图。在本发明的一个或多个实施例中，电子设备402内的声学换能器404和电子设备402外侧上的按钮406使用该缝隙。在本发明的一个或多个实施例中，围绕按钮406形成缝隙，允许按钮406被压入缝隙。在本发明的一个或多个实施例中，声学换能器404被定位为通过该缝隙进行声学操作。
[0046]本领域的技术人员将会理解，可以从各种触敏输入设备中选择按钮406。例如，按钮406可以是机械按钮、电容性设备、电阻性设备、虚拟按钮、红外线设备、表面声波(SAW)设备和/或其它类型的物理输入设备。另外，可以使用固体材料、网孔材料(用于附加声音排出)、柔性材料和/或其它材料构造按钮406。
[0047]图4B示出了根据本发明的实施例的电子设备。具体地，图4B示出了具有两用缝隙408的电子设备402的侧视图。如上所述，缝隙408可被按钮406用作机械接口，并且被声学换能器404用作声学端口。如图4B所示，围绕按钮406形成缝隙408，如果按钮406是机械按钮，这允许按钮406被压入缝隙408。声学换能器404可被定位在电子设备402内的按钮406之后，并且使用缝隙408检测和/或投射声音。
[0048]图4C示出了根据本发明的实施例的电子设备。具体地，图4C示出了具有两用缝隙408的电子设备402的正视图。缝隙408由电子设备402外侧的按钮406和电子设备402内的麦克风410使用。然而，不同于图4A-4B，缝隙408位于按钮406顶部，并且可以允许麦克风410更直接地采样声音。
[0049]图4D示出了根据本发明的实施例的电子设备的侧视图。具体地，图4D示出了具有由按钮406和麦克风410使用的两用缝隙的电子设备402的侧视图。如图4D所示，麦克风410在电子设备402内直接位于缝隙408之后。按钮406被定位在缝隙408之下，由此允许麦克风410经由更直接的路径检测声音。可替换地，按钮406可以是使用缝隙408机械地移动的开关，诸如电源开关。例如，按钮406可以对应于当按钮406被向上推并且遮挡缝隙408时处于“关闭”状态的电源开关。然后可以向下移动按钮406，以便给电子设备402接通电源，由此暴露缝隙408，并且允许麦克风410通过缝隙408操作。
[0050]图5示出了根据本发明的实施例的照相机。如图5所示，该照相机包括照相机主体502和镜头504。照相机主体502还可对应于诸如移动电话、PDA、音频和/或视频播放器和/或计算机的便携媒体设备的主体。在本发明的一个或多个实施例中，镜头504捕捉并且将照相机周围的光聚焦到照相机主体502内的记录介质上(例如，胶片、电子传感器等)。另外，镜头504还可定位在照相机主体502中的开口内。
[0051]该照相机还包括布置在镜头504的开口周围的一组声学端口 506。在本发明的一个或多个实施例中，声学端口 506由照相机主体502内的麦克风或扬声器使用。换言之,麦克风或扬声器可以使用声学端口 506传输或接收声音。声学端口 506还可以形成镜头504的部分开口。另外，照相机内的照相机闪光灯(未示出)可以使用声学端口 506。如同图2-4中描述的组件，照相机闪光灯和麦克风或扬声器可布置在照相机主体502内以使得任一组件都不会干扰另一组件的操作。例如，麦克风或扬声器可布置在照相机闪光灯和声学端口之间的直接路径之外。类似地，照相机闪光灯可布置在照相机主体502内，以便实现声学端口 506和麦克风或扬声器之间的声音传输。
[0052]图6示出了根据本发明的实施例创建电子设备内的缝隙的过程的流程图。在本发明的一个或多个实施例中，一个或多个步骤可被忽略、重复和/或以不同顺序执行。因此，图6所示的步骤的特定安排不应被认为是对本发明范围的限制。
[0053]首先，在电子设备的主体内形成缝隙(操作602)。如前所述，电子设备可以是便携的(例如，移动电话、PDA、便携计算机等)或非便携的(例如，台式计算机、工作站等)。接着，第一个组件被配置为通过该缝隙执行声学功能(操作604)。如上所述，第一组件可以是声学换能器，诸如麦克风或扬声器。第一组件还可将该缝隙用作声学端口。例如，麦克风可以通过该缝隙采样声音，而扬声器可以通过该缝隙投射声音。
[0054]类似地，第二组件配置为通过该缝隙执行非声学功能(操作606)。如上所述，可以从电子设备的各种物理组件中选择第二个组件。例如，第二组件可以是电连接器、按钮、开关、卡槽、端口、耳机插座、照相机或扩展坞。第二组件可容纳在该缝隙内。例如，机械按钮可由缝隙围绕，并且可被压入该缝隙。如上参考图4所述，在该缝隙内和/或使用该缝隙，开关可被设置在各种位置。该缝隙还可执行针对第二组件的机械和/或结构任务。例如，电连接器和/或卡槽可以使用该缝隙以便连接到其它组件，诸如互补连接器、端口和/或卡。
[0055]仅出于说明和描述的目的给出上面的实施例描述。它们不旨在是穷尽或将本发明局限于公开的形式。因此，本领域的技术人员将理解许多修改和/或变型。因此，上述公开不旨在限制本发明。由所附的权利要求书定义本发明的范围。
【权利要求】
1.一种电子设备,包括:形成在所述电子设备主体内的缝隙；配置为通过所述缝隙执行声学功能的第一组件；和配置为通过所述缝隙执行非声学功能的第二组件。
【文档编号】H04M1/03GK103648247SQ201310495528
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2009年1月14日 优先权日:2008年1月18日
【发明者】M·N·罗森布拉特, M·M·李, J·L·格里格 申请人:苹果公司