模块化便携式蜂窝装置布局及连接系统的制作方法

本公开总体上涉及一种移动装置构造，并且更具体地说，涉及一种用于便携式蜂窝装置的布局和连接系统以及方法。

背景技术：

看起来无穷地对减轻普通的移动电话的追求最终在2000年达到稳定的下限，对于普通的蜂窝电话，过去和现在其进入了约4盎司。该重量约是第一个商用蜂窝电话的重量的十分之一。

对最佳电话厚度的探求需要稍微更长的时间，仅在最近十年里，移动电话失去了其厚度的一半以上。考虑到诸如耐久性和手感等，指示只在过去几年内该行业已经达到理想的厚度(略低于10mm)。

尽管如此，随着蜂窝电话继续取代用于生产和娱乐的更多的传统装置，通过用户需要的许多特征和功能已经取得巨大的增长。作为示例，甚至电视已经多少由蜂窝电话替代。75％的青少年完全在便携式装置上观看短内容，并且他们中的50％甚至在他们的装置上观看全长的节目。稍后的图表示了仅在一年内近25％的增加。

随着像视频娱乐、音频娱乐、摄影、报表和游戏等功能被转移到移动平台上，对于制造商来说变得越来越困难的是，将蜂窝装置的重量和尺寸保持在过去十年中达到的理想限制内。

虽然模块化提供了解决方案的希望，但是模块化设计通常增加装置的大小和重量。因此，模块化设计对终端用户仅取得了有限的兴趣。组合大小和重量问题，常规的模块化设计中的各种模块不具有除了作为组合装置的以部分之外的用途。即，它们在分开时具有限制的功能或不具有功能。

虽然本发明针对一种能够消除在背景技术部分中提及的一些缺点的系统，但是应当显而易见的是，除了在权利要求中明确提及的范围之外，任何这种益处没有限制所公开的原理的范围，也没有限制附加权利要求的范围。另外，本发明背景技术部分中的技术的讨论反映了发明人自己的观察、考虑和思想，并且不旨在以任何方式精确地列举或全面总结现有技术。因此，本发明人明确地放弃该部分，作为已知的或假设的关于所讨论的细节的现有技术。此外，所需的作用过程的本文中的标识反映了发明人自己的观测和想法，并且不应当被假设为指示本领域认识的客观需要。

附图说明

虽然所附的权利要求具体地阐明了本发明的特征，但是这些技术以及它们的目的和优点，可以结合附图从以下的详细描述中得到最好的理解，在附图中：

图1是相对于可以实施本发明原理的实施例的示例装置的简化的示意图；

图2是根据所公开原理的实施方式的便携式电子装置或模块的简化的侧视图；

图3是其中可以实施所公开的原理的实施例的图2的便携式电子装置的简化的背视图；

图4是被配置成与图1-3的装置配合并相互操作的第二便携式电子装置的简化的背视图；

图5是示出根据所公开的原理的实施例的磁性对准系统的某些部件的横截面侧视图；以及

图6是示出根据所公开的原理的实施例的弹簧加载接触系统的某些部件的截面侧视图。

具体实施方式

在呈现所公开的原理的实施例的详细讨论之前，给出某些实施例的概述以帮助读者理解稍后的讨论。在所公开的原理的实施例中，提供了一种模块化的便携式电子装置构造，其具有低重量和小尺寸并且基本上允许在不过度增加装置尺寸或重量的情况下扩展的功能性。在这个实施例中，主装置或第一模块具有前表面和后表面，并且含有电池和印刷电路板(pcb)。其还可以包括除用于蜂窝通信的功能部件之外的功能部件，例如，相机、闪光led、扬声器、麦克风、存储卡读取器、led、按钮、振动器、和短距离无线连接件。

第二装置还包括电池和主pcb，并且例如可以包括显示器、触摸屏幕、和蜂窝连接件。其还可以包括例如前置相机、后置相机、闪光led、扬声器、麦克风、按钮、振动器、短程无线连接件的其他部件。在一个实施例中，第二装置包括诸如铁质板(ferrousplate)、对准孔、和接触垫的部件，以与所述第一装置上的相对应的磁体，销、和弹簧接触件配合。

这两个装置都是独立地可使用的，但是当配合时，形成更加强大的、更多功能的蜂窝装置。例如，第一装置可以单独能够用作短程无线扬声器系统或便携式数码相机，而第二装置可以单独能够完全地用作蜂窝手机或其他便携装置。第一装置和第二装置一起创造了具有更好电池寿命、更好的音频性能、附加的相机、和新的物理外观的蜂窝电话。

装置上的配合部件包括例如在第一装置的表面上或从第一装置的表面突出的磁体、销、和弹簧接触件，以及第二装置的表面上的接触垫、铁质钢盘和对准孔。当这些装置相互面对，并且第一装置的接触面与第二装置的接触面适当地对准时，弹簧接触件的阵列与接触垫的阵列进行接触、磁体被吸引到铁质盘上、以及对准销落入到对准孔中。

阵列中的磁体足够强以抵消由来自与第二装置上的接触垫或盘的阵列接触的第一装置的接触销的阵列施加的接触力。在实施例中，将磁体阵列接地到第一装置，以及将钢盘的阵列接地到第二装置，使得当两个装置相互磁性附接时，通过磁体和钢盘，在这些在装置之间存在接地路径。

考虑到该概述，现在将结合附图转向更详细的讨论，本发明的技术被图示为在相对于本文中讨论的一个或更多个独立模块的适合的计算环境中实施。以下装置描述是基于所公开的原理的实施例和示例，并且不应当被视为是对未在本文中明确描述的可替代的实施例的限制。因此，例如，虽然图1示出了其中可以实施所公开的原理的实施例的示例移动装置或模块，但是应当理解，可以使用其他装置类型，包括但不限于平板计算机和其他便携式装置。

图1的示意图示出形成可以实施本发明的所述方面的环境的部分的部件110的示例性集合。应当理解，取决于用户偏好、部件可用性、价格点、和其他考虑，可以在给定的实施方式中使用附加的或可替选的部件。

在所图示的实施例中，部件的集合110包括显示屏幕120、应用程序(例如，程序)130、处理器140、存储器150、诸如语音和文本输入设备的一个或更多个输入部件160、和诸如文本和可听见输出设备的一个或更多个输出部件170，例如一个或更多个扬声器。

处理器140能够是微处理器、微计算机、专用集成电路等中的任何一个。例如，处理器140能够由来自任何期望的系列或制造商的一个或多个微处理器或控制器来实施。类似地，存储器150可以驻留在与处理器140相同的集成电路上。额外地或可替选地，存储器150可以经由网络，例如经由基于云的存储来访问。存储器150可以包括随机存取存储器(即，同步动态随机存取存储器(sdram)、动态随机存取存储器(dram)、rambus动态随机存取存储器(rdrm)或任何其他类型的随机存取存储器装置)。额外地或可替选地，存储器150可以包括只读存储器(即，硬盘驱动器、闪速存储器或任何其他期望类型的存储器装置)。

由存储器150存储的信息能够包括与一个或多个操作系统或应用相关联的程序代码以及例如程序参数，过程数据等的信息数据。操作系统和应用通常经由在非暂时性计算机可读介质(例如，存储器150)中存储的可执行指令来实施，以控制电子装置的基本功能。这种功能可以包括例如各种内部部件之中的交互以及将应用和数据存储到存储器150和从存储器150取回应用和数据。

此外，相对于应用，这些通常利用操作系统以提供更多的具体功能，诸如文件系统服务和在存储器150中存储的受保护和未受保护的数据的处理。虽然许多应用可以提供用户装置的标准或所需的功能，但是在其他情况下应用提供可选的或专用的功能，并且这些应用可以由第三方供应商或装置制造商来供应。

最后，相对于例如程序参数和过程数据的信息数据，此不可执行信息能够由操作系统或应用程序来引用、操纵、或写入。这种信息数据能够包括例如下述中的任何一个：在制造期间被预编程到装置中的数据、由装置创建或由用户添加的数据、或各种类型的信息，其上载到服务器或其他装置、从服务器或其他装置下载、或者在服务器或其他装置访问，其中装置在其进行的操作期间与该服务器或其他装置通信。

虽然未示出，部件的集合110可以包括软件和硬件网络部件以允许到装置和来自装置的通信。虽然可以额外地或可替选地支持有线联网，但是这种网络部件将会通常提供无线网络功能。

在实施例中，可以包括诸如电池或燃料电池的电源190，用于向部件的集合110提供电力。全部或一些内部部件通过诸如内部总线的一个或更多个共用或专用的内部通信链路195彼此通信。

在实施例中，部件的集合110被编程使得处理器140和存储器150与其他部件交互以执行各种功能。处理器140可以包括或实施各种模块，并且执行用于初始化不同动作的程序，诸如启动应用、传送数据和通过各种图形触发用户界面对象(例如，通过与可执行应用链接的各种显示图标进行触发)。

在所公开的原理的另外的实施例中，所图示的部件的集合110包括一个或更多个附加的硬件组180。这些附加的硬件组180包括支持附加的功能的硬件，同时用于这种功能的软件被包括在应用130和/或存储器150中。这种其他功能的示例包括静态或视频相机、后置相机、闪光led、扬声器、麦克风、按钮、电话振动器、短范围无线连接件等。

转到图2，此图呈现根据所公开的原理的实施方式的便携式电子装置或模块200的简化的侧视图。在所图示的示例中，装置200包括其中定位电池203的壳体201以及pcb205。pcb205可以是单侧的或双侧的板，并且可以托管诸如处理器207的数个电路部件，以及包括ram211和rom213ic或电路的一个或更多个存储器集成电路(ic)209。

为了与第二装置或模块连接，所图示的装置200包括接触件215的阵列。电气地连接接触件以传递数据、命令、或其他电信息或信号到pcb205或从pcb205传递数据、命令、或其他电信息或信号，该pcb205通过其印刷的导线将信息和信号通信到板205上的适当部件以及从板205上的适当部件通信信息和信号。

继续，图3是图2的便携式电子装置的简化的后视图。在这个视图中，装置200包括壳体201和接触件的阵列215。此外，在这个视图中，示出通过壳体201的孔301。

此外，相对于由装置200和其他装置形成的系统的模块化本质，装置200的后部包括多个磁体组件303，其包括环形磁体305、围绕该磁体的外部铁质护罩306、和环形磁体的中心开口中的对准销307。对准销307可以被制造为外部铁质护罩306的部分，或者它们可以是独立件。

图4示出第二便携式电子装置400的简化的后视图，该电子装置400包含来自图1的部件的集合110，并且被配置为与图2和3的装置200配合并且相互操作。虽然未示出，但是应当理解，第二便携式电子装置400在内部包括诸如电池的电源和pcb。适当的ic和电子部件或电路元件被安装在pcb上或与pcb相关联，以支持第二便携式电子装置400的独立操作，以及与第一装置200的相互操作。

在这点上，第二装置400的功能可以但不需要重叠第一装置200的功能。例如，装置200、400这两者均可以包括诸如相机的第一功能，而仅第二装置400包括必要的硬件和软件以支持例如短范围无线连接的第二功能。然而，在实施例中，当装置200、400被连接时，组合的装置可以使用装置200、400中的任一个的能力和电源。

为了便于互连，第二便携式电子装置400的壳体401的后表面403包括接触盘405的阵列，当第一装置壳体201和第二装置壳体401通过壳体边缘大体对准来配合时，该接触盘405的阵列被配置和放置为以一对一的方式与位于第一装置200的后部上的接触件的阵列215配合。

为了附接第一装置200和第二装置400，第二装置400的壳体401的后表面403包括数个铁质盘407，其中每个铁质盘407在其中具有对准孔409。对于链接操作，分别大致地对准第一装置200的后表面309和第二装置400的后表面403，并且然后将其放置在接触件上。随着将装置200、400放置在接触件中，第一装置200的对准销307进入第二装置400中的对准孔409。在此配置中，第一装置200的每个接触件215与第二装置400的相对应的接触盘405进行电接触。

此外，在此配置中，将第二装置的每个铁质环407磁性地链接到第一装置200的相对应的磁体组件303。如上所述，因此在实施例中创建的累积的磁力足以克服可以使用在触点215中的弹簧加载，以确保与第二装置400的接触盘405接触。

虽然可以使用任何合适的对准机构，但是图5示出示例磁性对准系统的部件。第一装置110的后部309的部分被示出与第二装置400的后部403的部分邻近。如参照图3所述，第一装置110的后部309包括多个磁体组件303，其包括环形磁体305、围绕磁体的外部铁质护罩306、和所述环形磁体的中心开口中的定位销307。使用从护罩306突出的凸缘308，将整个磁体组件303保持在第一装置200的后表面中。

如参照图4所述，在第二装置400的后表面403中保持多个铁质盘407。每个铁质盘407包括对准孔409，用于接收第一装置110的后表面309上的环形磁体303的对准销307。

诸如使用参考图5所述的对准和保持机构，也能够精确地配合图3和图4中示出的接触件和接触盘。转到图6，示出所描述的接触系统的更详细的视图。具体地，图6是两个接触件215和两个配合接触盘405的更详细的横截面视图，以及关于安装的额外的细节。

第一装置的后表面309包括接触组件，其具有可以包含塑料、树脂、陶瓷或其他合适的材料的电绝缘保持器块601。保持器块601以到此的滑动关系来保持接触件215，使得接触件在与后表面309垂直的方向上在止动件之间自由滑动。接触弹簧603将每个触点215朝向后表面309的外部偏置。将接触弹簧603连接到第一装置pcb605上的电路。

类似地，第二装置400的后表面403包括可以由塑料模塑的绝缘接触盘保持器607，该保持器607围绕每个接触盘405并且使其与可以是金属的背衬507绝缘。接触盘405接收第一装置110的相对应的接触件215。将每个接触盘405连接到第二装置pcb609上的电路。以这种方式，当第一装置200和第二装置400配合时，作为如图5所示由对准销307和相对应的铁质盘407限定的，第一装置200的接触件215与第二装置400的相对应的接触盘405配合。

将会显而易见的是，本文中已经公开模块化便携式蜂窝装置布局和连接系统。然而，考虑到可以向其应用本发明的原理的许多可能的实施例，应当认为的是，本文中描述的实施例参考附图仅意旨是图示性的并且不应当被视为限制权利要求的范围。因此，本文中描述的技术考虑了全部这种的实施例都属于以下权利要求及其等效描述的范围内。