JP5409736B2 - Ｅｓｄ保護を有する音声ジャック - Google Patents

Description

（技術分野）
本出願は、電子デバイスのための電気コネクタに関する。さらに詳細には、本出願は、電気コネクタからの静電気放電から電子コンポーネントを保護するための装置を開示する。

（背景）
電子デバイスは、大抵、接続可能なケーブルを通して搬送される電気入力および出力を有する。これらのケーブルは、大抵、プラグおよびジャック配列を介してデバイスの内部回路網に接続される。しかし、外部ケーブルからのプラグが電子装置の内部回路網に電気的に接続されるいかなるときも、ケーブルにより搬送される任意量の静電気の放電を通してデバイスを損傷するリスクを伴う。

従って、静電気放電（ＥＳＤ）に対する保護を電子デバイスの電気コネクタジャックに組み込む試みがなされてきた。一部のデバイスは、プラグがデバイスの内部回路網と接触する前に差し込まれるどのプラグもグランドされたコンタクトと接触することを確実にするようにそのジャックを設計する。しかし、単純なグランドワイヤとの一時的な接触は、外部ケーブルの静電気を完全には放電しないことがあり、少量の静電気でさえ、高い感受性を有する内部コンポーネントを損傷する可能性を有する。さらに、静電気は、プラグが差し込まれた後、および外部ケーブルがジャックのグランドワイヤとの接触により一時的にグランドされた後に、一部の接続されたデバイスまたはケーブルに蓄積し続け得る。

従って、これらの懸念に部分的に対処する電子デバイスまたは電子デバイス内のジャックに対するニーズが存在する。

本出願は、デバイスの回路網が静電気放電から保護されることを確実にするように構成された、電子デバイス内のジャックについて記述する。少なくとも１つの実施形態では、ジャックは、デバイスの回路網を、音声プラグのリードからの静電気放電に対して保護するように設計された音声ジャックである。

第一の局面では、本出願は、音声プラグの差し込みを受け取るための音声ジャックであって、音声プラグは、２つ以上のプラグコンタクトを有し、各プラグコンタクトは、少なくとも１つの絶縁リングにより他のプラグコンタクトから分離され、プラグコンタクトの１つが音声信号を提供する、音声ジャックと、音声信号を増幅するための高ゲイン回路を含む、信号を処理するための音声サブシステムと、静電気放電回路とを含み、音声ジャックは、一端に開口を有する細長い空洞を規定する収容部と、空洞内に位置づけされ、開口に近位であり、静電気放電回路に接続された第一のジャックコンタクトと、音声プラグが完全に差し込まれた場合に音声信号を提供するプラグコンタクトに接触するように、開口から第一のジャックコンタクトより離れて配置された、空洞内の第二のジャックコンタクトと、開いた位置および閉じられた位置を有する機械スイッチとを含み、機械スイッチは、開いた位置に体勢され、機械スイッチは、音声プラグの完全な差し込みの結果として閉じられた位置に移動されるように構成され、閉じられた位置において、機械スイッチは、第一のジャックコンタクトを第二のジャックコンタクトに電気的に接続し、第二のジャックコンタクトを高ゲイン回路に電気的に接続する、電子デバイスについて記述する。

別の局面では、音声プラグが直接接触しないように位置づけされた収容部内のマイクロホンジャックコンタクトをさらに含み、マイクロホンジャックコンタクトは、高ゲイン回路に接続され、閉じられた位置において、機械スイッチは、第二のジャックコンタクトをマイクロホンジャックコンタクトに接続する。

さらなる局面では、電子デバイスは、信号グランドを含み、第二のジャックコンタクトは、信号グランドに接続された音声信号ジャックコンタクトを含む。

さらなる局面では、第二のジャックコンタクトよりも開口から離れて配置される少なくとも１つの他のジャックコンタクトを空洞内にさらに含み、少なくとも１つの他のジャックコンタクトは、音声プラグへの通信のための音声信号を受信するために音声サブシステムに接続される。

さらなる局面では、機械スイッチは、スレッドを含み、第一の位置において、スレッドは、第２の位置にあるときよりも開口に近い。

さらなる局面では、空洞は、長手方向の軸を有し、スレッドは、第一の位置と第二の位置との間を、長手方向の軸の方向に移動する。

さらなる局面では、スレッドはスレッドコンタクトを含み、スレッドコンタクトは、スレッドが第二の位置にある場合、第一のジャックコンタクト、第二のジャックコンタクト、および高ゲイン回路を電気的に接続する。

さらなる局面では、スレッドコンタクトは、第一の位置において、第一のジャックコンタクト、第二のジャックコンタクト、高ゲイン回路からの接続を断つ。

さらなる局面では、音声プラグは、チップ−リング−リング−スリーブプラグを含み、完全に差し込まれた場合に、第一のジャックコンタクトは、プラグのスリーブに接続するように位置づけされ、第二ジャックコンタクトは、プラグの１つに接続するように位置づけされる。

さらなる局面では、電子デバイスは、携帯モバイルデバイスを含む。

さらなる局面では、本出願は、音声プラグの差し込みを受け取るための音声ジャックであって、音声プラグは、２つ以上のプラグコンタクトを有し、各プラグコンタクトは、少なくとも１つの絶縁リングにより他のプラグコンタクトから分離され、プラグコンタクトの１つは音声信号を提供し、音声ジャックは、音声信号を増幅するための高ゲイン回路および静電気放電回路を有する電子デバイスにおいての使用のために構成され、音声ジャックは、一端で開口を有する細長い空洞を規定する収容部と、空洞内で開口に近位に位置づけされ、静電気放電回路への接続のために適合された第一のジャックコンタクトと、音声プラグが完全に差し込まれた場合に、音声信号を提供するプラグコンタクトに接触するように、空洞内に、第一のジャックコンタクトよりも開口から離れて配置される第二のジャックコンタクトと、開いた位置および閉じられた位置を有する機械スイッチを含み、
機械スイッチは、開いた位置に体勢され、機械スイッチは、音声プラグの完全な差し込みの結果として閉じられた位置に移動されるように構成され、閉じられた位置において、機械スイッチは、第一ジャックコンタクトを第二のジャックコンタクトに電気的に接続し、第二のジャックコンタクトを、高ゲイン回路への接続のために適合されたマイクロホンジャックコンタクトに電気的に接続する、音声ジャックについて記述する。

さらなる局面では、音声プラグに直接接触しないように位置づけされた、収容部内のマイクロホンジャックコンタクトをさらに含み、マイクロホンジャックコンタクトは、高ゲイン回路への接続のために適合され、閉じられた位置において、機械スイッチは、第二のジャックコンタクトをマイクロホンジャックコンタクトに接続する。

さらなる局面では、電子デバイスは、信号グランドを含み、第二のジャックコンタクトは、信号グランドに接続されるように適合された音声信号ジャックコンタクトを含む。

さらなる局面では、空洞内に、第二のジャックコンタクトよりも開口から離れて配置される少なくとも１つの他のジャックコンタクトをさらに含み、少なくとも１つの他のジャックコンタクトは、音声プラグへの通信のための音声信号を受信するために電子デバイス内の音声サブシステムに接続されるように適合される。

さらなる局面では、機械スイッチは、スレッドを含み、第一の位置において、スレッドは、第二の位置にあるときよりも開口により近い。

さらなる局面では、空洞は長手方向の軸を有し、スレッドは、第一の位置と第二の位置との間を長手方向の軸の方向に移動する。

さらなる局面では、スレッドは、スレッドコンタクトを含み、スレッドコンタクトは、スレッドが第二の位置にある場合、第一のジャックコンタクトと、第二のジャックコンタクトと、高ゲイン回路とを電気的に接続するように位置づけされる。

さらなる局面では、スレッドコンタクトは、第一の位置において、第一のジャックコンタクトと、第二のジャックコンタクトと、高ゲイン回路とからの接続を断つ。

さらなる局面では、音声プラグは、チップ−リング−リング−スリーブプラグを含み、完全に差し込まれた場合、第一のジャックコンタクトは、プラグのスリーブと接続するように位置づけされ、第二のジャックコンタクトは、プラグのリングの１つに接続するように位置づけされる。

本発明は例えば以下を提供する。
(項目１） 音声プラグ（２０２）の差し込みを受け取るための音声ジャック（２)であって、上記音声プラグは、２つ以上のプラグコンタクト（２０６、２０８、２１０、２１２）を有し、各プラグコンタクトは、少なくとも１つの絶縁リング(２１４)により他のプラグコンタクトから分離され、上記プラグコンタクト(２１０)の１つが音声信号(１６)を提供する、音声ジャック（２）と、
上記音声信号を増幅するための高ゲイン回路（４０）を含む、信号を処理するための音声サブシステム(３０２)と、
静電気放電回路（３４）と
を含み、上記音声ジャック（２）は、
一端に開口（４）を有する細長い空洞（５）を規定する収容部（３）と、
上記開口（４）から上記第一のジャックコンタクト（２０）より離れて配置された第二のジャックコンタクト（２０２）であって、上記空洞（５）内に位置づけされ、上記開口（４）に近接し、上記静電気放電回路（３４）に接続された第一のジャックコンタクト（２０）と、
上記音声プラグ（２０２）が完全に差し込まれた場合に上記音声信号（１６）を提供する上記プラグコンタクト（２１０）に接触する、上記空洞（５）内の第二のジャックコンタクト（２２）と、
開いた位置および閉じられた位置を有する機械スイッチ（１０４）とを含み、
上記機械スイッチ（１０４）は、上記開いた位置に体勢され、上記機械スイッチ（１０４）は、上記音声プラグ（２０２）の完全な差し込みの結果として上記閉じられた位置に移動されるように構成され、上記閉じられた位置において、上記機械スイッチ（１０４）は、上記第一のジャックコンタクト（２０）を上記第二のジャックコンタクト（２２）に電気的に接続し、上記第二のジャックコンタクト（２２）を上記高ゲイン回路（４０）に電気的に接続する、電子デバイス（３００）。
(項目２） 上記収容部（３）内に、上記音声プラグ（２０２）が直接接触しないように位置づけされたマイクロホンジャックコンタクト（２４）をさらに含み、上記マイクロホンジャックコンタクト（２４）は、上記高ゲイン回路（４０）に接続されており、上記閉じられた位置において、上記機械スイッチ（１０４）は、上記第二のジャックコンタクト（２２）を上記マイクロホンジャックコンタクト（２４）に接続する、上記項目に記載の電子デバイス（３００）。
(項目３） 上記電子デバイス（３００）は、信号グランド（１０）を含み、上記第二のジャックコンタクト（２２）は、上記信号グランド（１０）に接続された音声信号ジャックコンタクトを含む、上記項目のいずれか一項に記載の電子デバイス（３００）。
(項目４） 上記空洞（５）内に、上記第二のジャックコンタクト（２２）よりも上記開口（４）から離れて配置される少なくとも１つの他のジャックコンタクト（２８、３０）をさらに含み、上記少なくとも１つの他のジャックコンタクトは、上記音声プラグ(２０２)への通信のための音声信号（１２、１４）を受信するために上記音声サブシステム(３０２)に接続される、上記項目のいずれか一項に記載の電子デバイス(３００)。
(項目５） 上記機械スイッチ(１０４)は、スレッドを含み、第一の位置において、上記スレッドは、第２の位置にあるときよりも上記開口(４)に近い、上記項目のいずれか一項に記載の電子デバイス(３００)。
(項目６） 上記空洞（５）は、長手方向の軸を有し、上記スレッド（１０４）は、上記第一の位置と上記第二の位置との間を、長手方向の軸の方向に移動する、上記項目のいずれか一項に記載の電子デバイス（３００）。
(項目７） 上記スレッド（１０４）はスレッドコンタクト（１０８）を含み、上記スレッドコンタクト（１０８）は、上記スレッド（１０４）が上記第二の位置にある場合、上記第一のジャックコンタクト（２０）、上記第二のジャックコンタクト（２２）、および上記高ゲイン回路（４０）を電気的に接続するように位置づけされ、上記スレッドコンタクト（１０８）は、上記第一の位置において上記第一のジャックコンタクト（２０）と、上記第二のジャックコンタクト（２２）と、上記高ゲイン回路（４０）とからの接続を断つ、上記項目のいずれか一項に記載の電子デバイス（３００）。
(項目８） 上記音声プラグ（２０２）は、チップ−リング−リング−スリーブプラグを含み、完全に差し込まれた場合、上記第一のジャックコンタクト（２０）は、上記プラグのスリーブに接続するように位置づけされ、上記第二のジャックコンタクト（２２）は、上記プラグのリングの１つに接続するように位置づけされる、上記項目のいずれか一項に記載の電子デバイス（３００）。
(項目９） 上記電子デバイス（３００）は、携帯モバイルデバイスを含む、上記項目のいずれか一項に記載の電子デバイス（３００）。
(項目１０） 音声プラグ（２０２）の差し込みを受け取るための音声ジャック(２)であって、上記音声プラグ（２０２）は、２つ以上のプラグコンタクトを有し、各プラグコンタクトは、少なくとも１つの絶縁リング(２１４)により他のプラグコンタクトから分離され、上記プラグコンタクト（２１０）の１つは音声信号(１６)を提供し、上記音声ジャック（２）は、上記音声信号を増幅するための高ゲイン回路(４０)、および静電気放電回路(３４)を有する電子デバイス(３００)においての使用のために構成され、上記音声ジャック(２)は、
一端で開口(４)を有する細長い空洞(５)を規定する収容部(３)と、
上記空洞(５)内に上記開口(４)に近接して位置づけされ、上記静電気放電回路(３４)への接続のために適合される第一のジャックコンタクト(２０)と、
上記音声プラグ(２０２)が完全に差し込まれた場合に、上記音声信号を提供する上記プラグコンタクトに接触するように、上記空洞(５)内に、上記開口(４)から上記第一のジャックコンタクト(２０)よりも離れて配置される第二のジャックコンタクト(２２)と、
開いた位置および閉じられた位置を有する機械スイッチ(１０４)とを含み、
上記機械スイッチ(１０４)は、上記開いた位置に体勢され、上記機械スイッチ(１０４)は、上記音声プラグ(２０２)の完全な差し込みの結果として上記閉じられた位置に移動されるように構成され、上記閉じられた位置において、上記機械スイッチ(１０４)は、上記第一のジャックコンタクト(２０)を上記第二のジャックコンタクト(２２)に電気的に接続し、上記第二のジャックコンタクト(２２)を、上記高ゲイン回路(４０)への接続のために適合されたマイクロホンジャックコンタクト(２４)に電気的に接続する、音声ジャック(２)。
(項目１１） 上記音声プラグ(２０２)に直接接触しないように位置づけされたマイクロホンジャックコンタクト(２４)を上記収容部(３)内にさらに含み、上記マイクロホンジャックコンタクト(２４)は、上記高ゲイン回路(４０)への接続のために適合され、上記閉じられた位置において、上記機械スイッチ(１０４)は、上記第二のジャックコンタクト(２２)を上記マイクロホンジャックコンタクト(２４)に接続する、上記項目に記載の音声ジャック（２）。
(項目１２） 上記電子デバイス(３００)は、信号グランド（１０）を含み、上記第二のジャックコンタクト(２２)は、上記信号グランド（１０）に接続されるように適合された音声信号ジャックコンタクトを含む、上記項目のいずれか一項に記載の音声ジャック（２）。
(項目１３） 上記空洞（５）内に、上記第二のジャックコンタクト（２２）よりも上記開口（４）から離れて配置される少なくとも１つの他のジャックコンタクト（２８、３０）をさらに含み、上記少なくとも１つの他のジャックコンタクトは、上記音声プラグ（２０２）への通信のための音声信号（１２、１４）を受信するために上記電子デバイス（３００）内の音声サブシステム（３０２）に接続されるように適合される、上記項目のいずれか一項に記載の音声ジャック（２）。
(項目１４） 上記機械スイッチ（１０４）は、スレッドを含み、第一の位置において、スレッドは、第二の位置にあるときよりも上記開口（４）により近い、上記項目のいずれか一項に記載の音声ジャック（２）。
(項目１５） 上記スレッド（１０４）は、スレッドコンタクト（１０８）を含み、上記スレッドコンタクト（１０８）は、上記スレッドが上記第二の位置にある場合、上記第一のジャックコンタクト（２０）と、上記第二のジャックコンタクト（２２）と、上記高ゲイン回路（４０）とを電気的に接続するように位置づけされ、上記スレッドコンタクト（１０８）は、上記第一の位置において、上記第一のジャックコンタクト（２０）と、上記第二のジャックコンタクト（２２）と、上記高ゲイン回路（４０）とからの接続を断つ、上記項目のいずれか一項に記載の音声ジャック（２）。

(摘要）
デバイスの回路網が静電気放電から保護されることを確実にするように構成される、電子デバイスとの使用のためのプラグおよびジャック。１つの局面では、ジャックは、音声プラグのリードからの静電気放電に対してデバイスの高ゲイン回路を保護するように設計された音声ジャックである。ジャックは、音声プラグが完全に差し込まれると高ゲイン回路網を音声プラグの適切な部分にのみ接続する機械スイッチを含む。同時に、また、機械スイッチは、高ゲイン回路網および対応する音声プラグ部分を静電気放電回路に接続する。

図１は、様々なジャックコンポーネントと、電子デバイスの内部回路網との関係を示す、ＥＳＤ保護を有する例示的な音声ジャックの断面回路図である。 図２は、図１の音声ジャックおよび例示的な４極プラグの断面図である。 図３は、図１〜２の音声ジャック、およびジャックに部分的に差し込まれた図２のプラグの断面図である。 図４は、図１〜３の音声ジャック、およびジャックに完全に差し込まれた図２〜３のプラグの断面図である。 図５は、図１の音声ジャックを組み込む例示的な電子デバイスのブロック図である。

本明細書に詳細記述される実施形態の多くは、特にマイクロホン、イヤホン、ヘッドホンなどに関連して使用され得るような音響プラグに関するが、本出願は、音声信号に制限されないことが認識される。一部の実施形態では、本明細書に記述されるジャックおよびデバイスは、音声用でないアナログまたはデジタル信号に関連する用途に使用され得る。音声用でないアナログまたはデジタル信号は、外部コンポーネントにより供給され得、プラグおよびジャックコネクタを介して電子デバイスに入力され、電子デバイス内で増幅され得る。信号の例は、センサ信号またはビデオ信号を含み得る。１つの実施形態の例では、ジャックはゲーム機またはコンピュータの一部であり得、プラグは信号をジョイスティックまたは他の携帯ゲームデバイスのような入力デバイスに／から搬送し得る。別の実施形態の例では、ジャックはコンピュータ、ディスプレイスクリーン、またはテレビの一部であり得、プラグは、カメラまたはカメラを組み込むデバイスに／から信号を搬送し得る。他の用途は以下の詳細な記述を考慮して当業者により理解される。

本明細書で使用される場合、エレメントは、物理的、電気的、または両方法で「接続」され得る。一般的に、エレメントは、直接、または１つ以上の介在するエレメントを通して互いに物理的に接合または結合される場合には、物理的に接続されている。物理的に接続されているエレメントは、実際に触れているか直接接触し得るが、必ずしもその必要はない。その上、物理的に接続されているエレメントは、１つ以上の介在する物理的構造を介して互いに物理的に接続され得る。物理的に接続されているエレメントは、恒久的に接続されている必要がなく、着脱され得る。一般的に、電気的に接続されているエレメントは、一方の電気特性の変化が他方に影響を及ぼす（例えば、一方のエレメントに流れる電流は、他方に流れる電流に影響を及ぼす）ような互いとの関係を有する。電気的に接続されたエレメントは、触れる必要がなく、互いに近接している必要がなく、導電ワイヤ、抵抗、または変圧器のような１つ以上の介在するエレメントを介して電気的に接続され得る。本明細書で使用される場合、２つのエレメントは電気的に接続されているというステートメントは、２つのエレメントが物理的に接続されていない、またはその逆であるというステートメントであるとみなされるべきでない。

本明細書に記述される多くの実施形態では、音声プラグおよび対応する音声ジャックは、「ＴＲＳコネクタ」タイプのものである。一部の実施形態では、音声プラグは、三極チップ−リング−スリーブ（ＴＲＳ）コネクタであり得る。一部の他の実施形態では、音声プラグは、４極チップ−リング−リング−スリーブ（ＴＲＲＳ）コネクタであり得る。さらに他の実施形態では、音声プラグは、チップ−スリーブ（ＴＳ）コネクタであり得る。以下に記述される実施形態の例は、円筒状ＴＲＲＳまたはＴＲＳ音声プラグに関するが、本出願は、非円筒状の形状を有する音声プラグおよび音声ジャックとして具現化され得ることが認識される。

図１は、音声ジャック２と、関連するＥＳＤ回路網および他の回路網との例示的な実施形態を示す。ジャック２は、音声ジャック２内の対応するジャックコンタクトに、電気的接続をつくるための複数の電気プラグコンタクトを有する音声プラグ（図示なし）を収容するように適合される。この実施形態では、音声プラグはＴＲＲＳコネクタである。

音声ジャック２は、ＴＲＲＳタイプの音声プラグを収容するために成形された空洞５を規定する収容部３を含む。収容部３は、音声プラグの差し込みのための空洞５の一端で開口４を規定する。空洞５内では、音声ジャック２は、（本明細書では以降ＥＳＤジャックコンタクト２０と呼ばれる）第一のジャックコンタクトを含む。ＥＳＤジャックコンタクト２０は、開口４に近接して位置し、音声プラグがジャック２に差し込まれるにつれプラグコンタクトと接触するように空洞５の内側表面にある（本明細書で使用される場合、「近接」は「近く」または「接近」を意味し、一部の文脈では、「隣接する」を意味し得、エレメントの相対的な近さを示すために使用され得るが、特定の測定値または値を必ずしも表さない）。ＥＳＤジャックコンタクト２０は、静電気放電をプラグコンタクトからシステムグランド８に無害に導くことが可能である静電気放電（ＥＳＤ）回路３４に物理的および電気的に接続される。

音声ジャック２は、開口４からＥＳＤジャックコンタクト２０より離れて位置し、空洞５内に配置される第二のジャックコンタクト（本明細書では、以降信号グランドジャックコンタクト２２と呼ばれる）を含む。信号グランドジャックコンタクト２２は、信号グランド１０に物理的および電気的に接続されており、これはスピーカー用またはイヤホン用のような外向け音声信号に対する音声信号リターンを表し得る。

また、右側スピーカージャックコンタクト２８および左側スピーカージャックコンタクト３０は、音声ジャック２の内部空洞５内に配置される。音声プラグが音声ジャック２に完全に差し込まれる場合、ＴＲＲＳプラグのコンタクトは、それぞれジャックコンタクト２０、２２、２８、３０と整列する。

ＥＳＤ回路３４は、システムグランド８に電気的に接合されている。図１に示される実施形態の例では、ＥＳＤ回路は、ツェナダイオードとコンデンサを並列に含む。他の実施形態は、トランジェント電圧抑制（ＴＶＳ）ダイオードを含む追加的または他のダイオードを使用し得る。この実施形態では、ダイオードは、アナログマイクロホン信号を弱めることを避けるために低い寄生容量を含む。コンデンサは、ＤＣグランドとして機能し得、ＡＣ信号を保存しながらＥＳＤを放散する。他の実施形態では、ＥＳＤ回路は、他の形式を取り得、複数のダイオードおよび／複数のコンデンサを含み得る。

音声ジャック２は、ケーシング（図示なし）を有する電子デバイス内で使用され得る。また、ケーシングは、電子デバイスの他のコンポーネントまたはエレメントが接続され得るように、システムグランド８に電気的に接続され得る。

音声ジャック２は、左側スピーカー信号１２および右側スピーカー信号１４を受信するように構成され得る。図１に描写されるように、左側スピーカー信号１２および右側スピーカー信号１４は、それぞれ、左側スピーカーアンプ３６および右側スピーカーアンプ３８により、それぞれ、左側スピーカージャックコンタクト３０および右側スピーカージャックコンタクト２８につく前に、電子デバイス内で増幅され得る。

音声ジャック２は、マイクロホンジャックコンタクト２４をさらに含む。マイクロホンジャックコンタクト２４は、音声プラグと直接物理的接触することが意図されていないため、空洞５の内部表面に位置しない。むしろ、この実施形態では、マイクロホンジャックコンタクト２４は、スイッチにより信号グランドジャックコンタクト２２およびＥＳＤジャックコンタクト２０の双方に電気的に接続される。スイッチは、マイクロホンジャックコンタクト２４が信号グランドジャックコンタクト２２およびＥＳＤジャックコンタクト２０から電気的に接続を断たれる第一の位置または開いた位置と、マイクロホンジャックコンタクト２４を信号グランドジャックコンタクト２２およびＥＳＤジャックコンタクト２０が回路に取り込む第二の位置または閉じられた位置を有するように構成される。スイッチは、開いた位置に体勢されるように構成され、音声プラグの完全な差し込みの結果として始動され得るかまたは第二の位置に移動され得る。

この構成は、音声プラグが完全に差し込まれ、使用準備が整うまでマイクロホンジャックコンタクト２４が回路から外され、プラグコンタクトに接続されないことに結果する。また、これはマイクロホンジャックコンタクト２４がＥＳＤジャックコンタクト２０に接続されることに結果し、その結果、マイクロホンジャックコンタクト２４の使用準備が整ったときに、ＥＳＤ回路３４に接続されることに結果する。これは、マイクロホンジャックコンタクト２４が電子デバイス内で高ゲイン回路、この場合マイクロホンアンプ４０に接続されるために、有益的である。マイクロホンジャックコンタクト２４は高ゲイン回路（すなわちマイクロホンアンプ４０）に音声信号を供給することが意図されるために、静電気放電イベントがジャック２のこの部分で起こる場合、静電気放電イベントは電子デバイスに特に有害である。従って、本構成は、音声プラグが完全に差し込まれている間に、ＥＳＤ回路３４が高ゲイン回路（マイクロホンアンプ４０）に電気的に接続されることに結果する。

この実施形態では、スイッチはスライドするスレッド１０４として実装される。スレッド１０４は、スレッドマイクロホンＥＳＤコンタクト１０８を有する。スレッド１０４は、バネのような任意の数多くの体勢エレメントを使用して、ジャック開口４に向かって開いた位置に体勢されている。音声プラグの差し込みのような力がスレッド１０４にかけられる場合、スレッド１０４はジャック２内を長手方向にスライドするように構成される。スレッドマイクロホンＥＳＤコンタクト１０８は、第一または開いた位置では回路から外されている。スレッド１０４がその閉じられた位置に押し入れられる場合、以下に説明されるように、スレッドマイクロホンＥＳＤコンタクト１０８は、マイクロホンジャックコンタクト２４、信号グランドジャックコンタクト２２、およびＥＳＤジャックコンタクト２０を電気的に接続する。スレッド１０４は、収容部３内の１つ以上の長手方向の走路または溝（図示なし）と、スレッドを位置に維持するためにそれぞれの走路または溝と係合するが、第一の位置と第二の位置との間のスライド動作を可能するように構成されたスレッド１０４上の対応するピンまたはフランジ（図示なし）とにより、第一の位置および第二の位置との間をスライドするように構成され得る。当業者は、スレッド１０４および収容部３の配列を実装するために使用され得る数多くの他の機械的構成があることを認識する。

スレッド１０４は、第二のコンタクト、すなわちスレッドプラグ検出コンタクト１０６を含む。ジャック２は、プラグ検出ジャックコンタクト２６を含む。プラグ検出ジャックコンタクト２６は、音声プラグとの直接の物理的な接触を意図されていない。むしろ、スレッドが第一の位置または開いた位置にある場合、プラグ検出ジャックコンタクト２６は、スレッドプラグ検出コンタクト１０６を通して左側スピーカージャックコンタクト３０に電気的に接続される。プラグ検出ジャックコンタクト２６は、電子デバイスにプラグ検出信号１８を提供する。電子デバイスは、従って、音声プラグがジャック２に差し込まれたか否かを決定し得、特定の行動を取り得る（例えば、音声出力信号がデバイススピーカーに行くことを阻止し、その代わりに音声プラグを通した出力のために音声ジャック２にルーティングする）。以下に記述されるように、音声プラグがジャック２に完全に差し込まれれば、スレッド１０４は、スレッドプラグ検出コンタクト１０６がプラグ検出ジャックコンタクト２６および左側スピーカージャックコンタクト３０から結合を解き、これによりプラグ検出ジャックコンタクト２６を回路から外すように移動する。

音声ジャック２の操作は、ここで図２、３、および４への参照と共にさらに描写される。

図２は、図１のジャック２に部分的に差し込まれた音声プラグ２０２の実施形態の例を示す。プラグ２０２は、その長さに沿って４つのプラグコンタクト（ＥＳＤプラグコンタクト２１２、マイクロホンプラグコンタクト２１０、右側スピーカープラグコンタクト２０８、および左側スピーカープラグコンタクト２０６）を有するＴＲＲＳタイプのプラグである。プラグ先端部２０４がジャック２に差し込まれるにつれ、左側スピーカープラグコンタクト２０６はＥＳＤジャックコンタクト２０に接触し、左側スピーカープラグコンタクト２０６に蓄積した静電気を、ＥＳＤ回路３４（図１）を通して放電することを可能にする。音声プラグ２０２がジャック２に差し込まれるにつれ、プラグコンタクト２０６、２０８、２１０、および２１２のそれぞれは、順にＥＳＤジャックコンタクト２０と接触し、ＥＳＤ回路３４を通して静電気を放散することを可能にする。

図３は、図２よりも深くジャック２に差し込まれたプラグ２０２を示す。ここでは、プラグ２０４の先端部はスレッド１０４と接触している。この実施形態では、スレッド１０４は、プラグ先端部２０４が力をかけることが意図される内側端部または支持表面を有する。プラグ２０２がジャック２内にさらに深く差し込まれると、プラグ先端部２０４は、スレッド１０４を第一の位置または開いた位置から第二の位置または閉じられた位置に押す。プラグ２０２が引き出された場合、バネまたは他の装置のような体勢メカニズムがスレッド１０４を第一の位置に戻らせる。

図４は、図１から図３のジャック２に完全に差し込まれたプラグ２０２を示す。スレッド１０４は、その第二の位置に押さている。スレッド１０４のこの動作は、スレッドプラグ検出コンタクト１０６の対応する動作をもたらし、ジャックプラグ検出コンタクト２６のジャック左側スピーカーコンタクト３０からの接続を断つ。電子デバイスは、この接続の断絶を、プラグが完全にまたはほとんど差し込まれたことを表すプラグ検出信号１８として検出する。この第二の位置へのスレッド１０４の動作は、また、スレッドマイクロホンＥＳＤコンタクト１０８、マイクロホンジャックコンタクト２４、信号グランドジャックコンタクト２２、およびＥＳＤジャックコンタクト２０の間の回路を閉じる。

プラグ２０２の４つのプラグコンタクト２０６、２０８、２１０、および２１２は、絶縁リング２１４により分離されている。絶縁リング２１４それぞれによる分離および絶縁の結果、プラグコンタクト２０６、２０８、２１０、および２１２は、互いに直接の物理的接触をしておらず、かつ、互いに電気的に接続されていない。各プラグコンタクトは、信号を搬送する音声ケーブルにおける対応するワイヤに電気的に接続される。プラグ左側スピーカーコンタクト２０６は、ケーブルの左側スピーカーワイヤに接続され、プラグ右側スピーカーコンタクト２０８は、ケーブルの右側スピーカーワイヤに接続され、プラグマイクロホンコンタクト２１０は、ケーブルのマイクロホン（または信号グランド）ワイヤに接続される。

ジャック２は、プラグコンタクト表面がシステムの任意の感受性が高い音声回路網と接触する前に、各プラグコンタクト表面をＥＳＤジャックコンタクト２０に接触させることによりジャック２が搭載されるシステムの内部電子コンポーネントを保護する。スピーカーアンプ３６および３８の出力のような低ゲインコンポーネントは、通常外部プラグからのＥＳＤに対して感受性が高くない。スピーカープラグコンタクト２０６および２０８と、ＥＳＤジャックコンタクト２０との間の一時的な接触は、したがってこれらのリードに蓄積した任意の量の静電気を放電するために充分である可能性が高い。一方、マイクロホンアンプ４０入力のような高ゲインコンポーネントは、その高い感受性のため、より完全にＥＳＤに対して保護されることが役立つ。従って、マイクロホンジャックコンタクト２４は、ＥＳＤジャックコンタクト２０および信号グランドジャックコンタクト２２の両方が同時に回路にあり、かつ、マイクロホンプラグコンタクト２１０がＥＳＤジャックコンタクト２０と別個の接触を持った後に、マイクロホンプラグコンタクト２１０と共に回路に取り込まれる。これらの保護処置は、マイクロホンプラグコンタクト２１０に残存する任意量の残余静電気が、使用中の外部マイクロホンに蓄積する任意量の電荷とともに、ＥＳＤ回路３４（図１）により放散され得ることを確実にすることを補助し得る。

音声信号グランド１０は、システムグランド８と別個である。音声信号グランド１０は、システムグランド８から絶縁されており、音声に対してフィルタリングされており、これによりグランドループ、または電磁誘導(ＥＭＩ)効果のような他の干渉効果により音声信号に乱れが導入されることを防止する。

上述されたＴＲＲＳプラグ構成では、スリーブ（ここではＥＳＤプラグコンタクト２１２に対応する）は、プラグ２０２をグランドする役割を果たす。しかし、プラグが差し込まれている場合、マイクロホンプラグコンタクト２１０がＥＳＤプラグコンタクト２１２と電気的に接続されているため、マイクロホンプラグコンタクト２１０およびＥＳＤプラグコンタクト２１２は、一部のアプリケーションでは相互転換可能であり得る。従って、これらの位置は、スリーブがマイクロホン信号を搬送するために使用される場合に一部の実施形態では入れ替えられ得る。

図５は、上述されたように、音声ジャック２を有する電子デバイス３００の１つの例を示す。デバイス３００は、ケーシング６に収容される。音声ジャック２は、開口４がジャック２への音声プラグの差し込みを可能にするケーシング６の対応する開口と位置が合うように配列される。デバイス３００のシステムグランド８は、ＥＳＤ回路３４に接続する。一部の実施形態では、ケーシング６もグランドされ得る。

電子デバイス３００は、音声サブシステム３０２および電源３０４を含む。典型的に、音声サブシステム３０２は、例えば回路網、および音声信号を処理するように構成されたプロセッサを含み得る有形コンポーネントである。音声サブシステム３０２は、スピーカー信号１２および１４を生成し、マイクロホン信号１６を受信する。音声サブシステム３０２は、音声信号グランド１０に接続される。

またこの実施形態では、デバイス３００はジャック２に差し込まれた任意の外部マイクロホン、イヤーピース、またはスピーカーの代替として、またはそれらに追加的に、音声サブシステム３０２により使用され得る内蔵スピーカー３０６およびマイクロホン３０８を含む。音声サブシステム３０２は、音声ジャック２からプラグ検出信号１８を受信する。電源３０４は、スピーカー３０６、マイクロホン３０８、および音声サブシステム３０２に電力を供給する。また、電源３０４は、信号グランド１０に接続される。

ジャック２にプラグが差し込まれていない場合、プラグ検出信号１８は、左側スピーカーアンプ３６の出力と等しい。この信号は、ユーザがイヤーピースまたは他の外部スピーカーおよび／またはマイクロホンを使用していないことをデバイス３００に示し得、このことはデバイス３００の１つ以上の動作の挙動を変更し得る。例えば、プラグ検出信号１８は、デバイス３００の内蔵スピーカー３０６に伝搬され得るか、またはデバイス３００の電話通話アプリケーションは、外部マイクロホンおよびイヤーピースユニットを使用するのではなく、電話通信のために内蔵スピーカー３０６およびマイクロホン３０８を使用し得る。しかし、プラグ２０２（図２）がジャック２に差し込まれている場合、デバイス３００は、任意のビルトインマイクロホン３０８またはスピーカー３０６のコンポーネントではなく、差し込まれた外部マイクロホン、スピーカー、および／またはイヤーピースを使用することに切り替え得る。

一部の実施形態では、デバイス３００は、プロセッサ、メモリ、堅いプラスチックケース、ビジュアルディスプレイ、およびキーボード、トラックボール、スクロールホイール、および／またはタッチスクリーンのようなユーザ入力デバイスを有するモバイル電子デバイスである。プロセッサは、電話アプリケーション、メディアアプリケーション、ゲームアプリケーション、または他のものの様な、メモリに記憶された様々なソフトウェアアプリケーションを実行し得る。これらのアプリケーションの操作は、プラグ検出信号１８の状態により影響され得る。例えば、電話アプリケーションは、電話通話中に、プラグ検出信号１８の状態次第で、外部マイクロホンおよびイヤーピースを使用することと、ビルトインマイクロホン３０８およびスピーカー３０６を使用することとの間で切り替え得る。あるいは、デバイス３００は、プラグ検出信号１８の状態次第でデバイス３００の１つ以上のアプリケーションの挙動をユーザが設定することを可能にするコンフィギュレーション設定を有し得る。

再度図１から４を参照すると、ジャック２およびプラグ２０２のコンタクトは、なめらかで伝導性のある表面として具現化され得る。プラグ左側スピーカーコンタクト２０６およびジャック左側スピーカーコンタクト３０のような互いに直接接触するこれらのコンタクトは、一部の実施形態では、相補型の表面として形成される。上述された実施形態のマイクロホンジャックコンタクト２４のような、機械スイッチの動作だけを通して回路に取り込まれる他のコンタクトは、異なる形状を有し得る。当業者は、プラグおよびソケットの接続を実装することにおける変化の範囲を認識する。

例示的な実施形態では、プラグ２０２は、２．５ｍｍ直径の４極ＴＲＲＳコネクタを含み得る。あるいは、プラグ２０２は、３極ＴＲＳコネクタまたは１つ以上のコンタクトを有する任意の他のプラグタイプを含み得る。

ジャック２内の様々なコンタクトおよびプラグ２０２の長さに沿った様々なコンタクトの配列は、特定の実施形態では上述された構成と異なり得る。スレッド１０４（または機械スイッチの異なる実施形態）は、プラグ２０２が差し込まれれば１つより多くのジャック２の信号コンタクトをＥＳＤ回路３４の回路に取り込むように動作し得る。さらに、開口４から最も離れて位置付けされたジャックコンタクトは、スピーカーコンタクトである必要がない。一部の実施形態では、これらのコンタクトは、電子デバイス３００の他のコンポーネントに接続され得、ジャック２は２つ以上または１つのこれらのコンタクトを有し得るか、１つもこれらのコンタクトを有さない場合がある。一部の実施形態のＥＳＤジャックコンタクト２０および／または信号グランドジャックコンタクト２２は、空洞５の内側表面に沿って配置されない場合がある。

ジャック２および／またはプラグ２０２は、完全に差し込まれた場合、ジャック２内にプラグ２０２を維持するようにさらに適合され得る。例えば、プラグ２０２は、プラグ先端部２０４の近くの周囲に溝を有し得、ジャック２の内側は、プラグ２０２が完全に差し込まれた場合に、溝に収まりプラグ２０２を保持するように適合された１つ以上の相補的で柔軟性のある突起を有し得る。あるいは、またはその上、ジャック２およびスレッド１０４は、プラグ２０２が完全に差し込まれた場合、スレッド１０４のバネの付勢がプラグ２０２をジャック２から押し出すことを防止するように、スレッド１０４を位置に固着するように適合され得る。スレッド１０４が定位置に固定され得る手段は、任意の数の異なるラッチ、留め金、ギア、または歯を含む当該分野で周知の解放メカニズムを任意の数含み得る。

上述された実施形態は、機械スイッチをスライドするスレッド１０４として実装するが、任意の数の代替の実施形態が可能である。他のタイプの機械スイッチが、上述されたスレッド１０４として同一の機能（すなわち、プラグ２０２が差し込まれるにつれ１つ以上の回路を開くこと、または閉じること）を果たすために使用され得る。例えば、スイッチは、スレッド１０４の長手方向へのスライド動作ではなく、プラグ２０２の差し込みに応答して回転動作または半径方向への動作により作動し得る。

本出願の一部の実施形態では、数ある中で、ＥＳＤのリスクを低減すること、様々なプラグおよびジャック（音声プラグ／ジャックだけでない）への適合性を向上すること、製造コストおよび／または基盤上のスペースを節約することを含む１つ以上の利益を実現し得るが、これに制限されない。

上述されたさまざまな実施形態は、単に例であり、本開示の範囲を制限することを意味するものではない。本明細書に記述された発明の変化は、当業者に明白であり、このような変化は本出願の意図される範囲から逸脱しない。特に、上述された１つ以上の実施形態の特徴が、特徴の下位の組み合わせ（明示的に上述されない場合がある）から成る代替の実施形態を生成するために選択され得る。その上、上述された１つ以上の実施形態の特徴は、特徴の組み合わせ（明白に上述されない場合がある）から成る代替の実施形態を生成するために選択され組み合わせられ得る。このような組み合わせ、および下位の組み合わせに適当な特徴は、全体として本出願の検討がなされた場合に当業者に明白である。本明細書に記述された主題および記載の特許請求は、技術の適当な変化の全てに及び、包含することが意図される。

Claims (15)

1. 音声プラグ（２０２）の差し込みを受け取るための音声ジャック（２）であって、該音声プラグは、２つ以上のプラグコンタクト（２０６、２０８、２１０、２１２）を有し、各プラグコンタクトは、少なくとも１つの絶縁リング（２１４）により他のプラグコンタクトから分離され、該プラグコンタクト（２１０）の１つが音声信号（１６）を提供する、音声ジャック（２）と、
   該音声信号を増幅するための高ゲイン回路（４０）を含む、信号を処理するための音声サブシステム（３０２）と、
   静電気放電回路（３４）と
   を含み、該音声ジャック（２）は、
   一端に開口（４）を有する細長い空洞（５）を規定する収容部（３）と、
   該空洞（５）内に位置づけされ、該開口（４）に近接し、該静電気放電回路（３４）に接続された第一のジャックコンタクト（２０）と、
   該開口（４）から該第一のジャックコンタクト（２０）より離れて配置された第二のジャックコンタクト（２０２）であって、該音声プラグ（２０２）が完全に差し込まれた場合に該音声信号（１６）を提供する該プラグコンタクト（２１０）に接触する、該空洞（５）内の第二のジャックコンタクト（２２）と、
   開いた位置および閉じられた位置を有する機械スイッチ（１０４）とを含み、
   該機械スイッチ（１０４）は、該開いた位置に付勢され、該機械スイッチ（１０４）は、該音声プラグ（２０２）の完全な差し込みの結果として該閉じられた位置に移動されるように構成され、該閉じられた位置において、該機械スイッチ（１０４）は、該第一のジャックコンタクト（２０）を該第二のジャックコンタクト（２２）に電気的に接続し、該第二のジャックコンタクト（２２）を該高ゲイン回路（４０）に電気的に接続する、電子デバイス（３００）。
2. 前記収容部（３）内に、前記音声プラグ（２０２）が直接接触しないように位置づけされたマイクロホンジャックコンタクト（２４）をさらに含み、該マイクロホンジャックコンタクト（２４）は、前記高ゲイン回路（４０）に接続されており、前記閉じられた位置において、前記機械スイッチ（１０４）は、前記第二のジャックコンタクト（２２）を該マイクロホンジャックコンタクト（２４）に接続する、請求項１に記載の電子デバイス（３００）。
3. 前記電子デバイス（３００）は、システムグランド（８）から絶縁されている信号グランド（１０）を含み、前記第二のジャックコンタクト（２２）は、該信号グランド（１０）に電気的に接続された音声信号ジャックコンタクトを含む、請求項２に記載の電子デバイス（３００）。
4. 前記空洞（５）内に、前記第二のジャックコンタクト（２２）よりも前記開口（４）から離れて配置される少なくとも１つの他のジャックコンタクト（２８、３０）をさらに含み、該少なくとも１つの他のジャックコンタクトは、前記音声プラグ（２０２）への通信のための音声信号（１２、１４）を受信するために前記音声サブシステム（３０２）に接続される、請求項３に記載の電子デバイス（３００）。
5. 前記機械スイッチ（１０４）は、スレッドを含み、第一の位置において、該スレッドは、第２の位置にあるときよりも前記開口（４）に近い、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子デバイス（３００）。
6. 前記空洞（５）は、長手方向の軸を有し、前記スレッド（１０４）は、前記第一の位置と前記第二の位置との間を、長手方向の軸の方向に移動する、請求項５に記載の電子デバイス（３００）。
7. 前記スレッド（１０４）はスレッドコンタクト（１０８）を含み、該スレッドコンタクト（１０８）は、該スレッド（１０４）が前記第二の位置にある場合、前記第一のジャックコンタクト（２０）と、前記第二のジャックコンタクト（２２）と、前記高ゲイン回路（４０）とを電気的に接続するように位置づけされ、該スレッドコンタクト（１０８）は、前記第一の位置において該第一のジャックコンタクト（２０）、該第二のジャックコンタクト（２２）、および該高ゲイン回路（４０）からの接続を断つ、請求項５〜６のいずれかに記載の電子デバイス（３００）。
8. 前記音声プラグ（２０２）は、チップ−リング−リング−スリーブプラグを含み、完全に差し込まれた場合、前記第一のジャックコンタクト（２０）は、該プラグのスリーブに接続するように位置づけされ、前記第二のジャックコンタクト（２２）は、該プラグのリングの１つに接続するように位置づけされる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電子デバイス（３００）。
9. 前記電子デバイス（３００）は、携帯モバイルデバイスを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子デバイス（３００）。
10. 音声プラグ（２０２）の差し込みを受け取るための音声ジャック（２）であって、該音声プラグ（２０２）は、２つ以上のプラグコンタクトを有し、各プラグコンタクトは、少なくとも１つの絶縁リング（２１４）により他のプラグコンタクトから分離され、該プラグコンタクト（２１０）の１つは音声信号（１６）を提供し、該音声ジャック（２）は、該音声信号を増幅するための高ゲイン回路（４０）、および静電気放電回路（３４）を有する電子デバイス（３００）においての使用のために構成され、該音声ジャック（２）は、
    一端で開口（４）を有する細長い空洞（５）を規定する収容部（３）と、
    該空洞（５）内に該開口（４）に近接して位置づけされ、該静電気放電回路（３４）への電気的な接続のために適合される第一のジャックコンタクト（２０）と、
    該音声プラグ（２０２）が完全に差し込まれた場合に、該音声信号を提供する該プラグコンタクトに接触するように、該空洞（５）内に、該開口（４）から該第一のジャックコンタクト（２０）よりも離れて配置される第二のジャックコンタクト（２２）と、
    開いた位置および閉じられた位置を有する機械スイッチ（１０４）とを含み、
    該機械スイッチ（１０４）は、該開いた位置に体勢され、該機械スイッチ（１０４）は、該音声プラグ（２０２）の完全な差し込みの結果として該閉じられた位置に移動されるように構成され、該閉じられた位置において該機械スイッチ（１０４）は、該第一のジャックコンタクト（２０）を該第二のジャックコンタクト（２２）に電気的に接続し、該第二のジャックコンタクト（２２）を、該高ゲイン回路（４０）への電気的な接続のために適合されたマイクロホンジャックコンタクト（２４）に電気的に接続する、音声ジャック（２）。
11. 前記マイクロホンジャックコンタクト（２４）は、前記音声プラグ（２０２）に直接接触しないように前記収容部（３）内に位置づけされ、前記閉じられた位置において、前記機械スイッチ（１０４）は、前記第二のジャックコンタクト（２２）を該マイクロホンジャックコンタクト（２４）に電気的に接続する、請求項１０に記載の音声ジャック（２）。
12. 前記電子デバイス（３００）は、システムグランド（８）から絶縁されている信号グランド（１０）を含み、前記第二のジャックコンタクト（２２）は、該信号グランド（１０）に電気的に接続されるように適合された音声信号ジャックコンタクトを含む、請求項１１に記載の音声ジャック（２）。
13. 前記空洞（５）内に、前記第二のジャックコンタクト（２２）よりも前記開口（４）から離れて配置される少なくとも１つの他のジャックコンタクト（２８、３０）をさらに含み、該少なくとも１つの他のジャックコンタクトは、前記音声プラグ（２０２）への通信のための音声信号（１２、１４）を受信するために前記電子デバイス（３００）内の音声サブシステム（３０２）に接続されるように適合される、請求項１２に記載の音声ジャック（２）。
14. 前記機械スイッチ（１０４）は、スレッドを含み、第一の位置において、該スレッドは、第二の位置にあるときよりも前記開口（４）により近い、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の音声ジャック（２）。
15. 前記スレッド（１０４）は、スレッドコンタクト（１０８）を含み、該スレッドコンタクト（１０８）は、該スレッドが前記第二の位置にある場合、前記第一のジャックコンタクト（２０）と、前記第二のジャックコンタクト（２２）と、前記高ゲイン回路（４０）とを電気的に接続するように位置づけされ、該スレッドコンタクト（１０８）は、前記第一の位置において、該第一のジャックコンタクト（２０）と、該第二のジャックコンタクト（２２）と、該高ゲイン回路（４０）とからの接続を断つ、請求項１４に記載の音声ジャック（２）。