KR20090108620A - 결합 커넥터의 결정된 방향에 따라 신호를 선택적으로 경로설정하기 위한 헤드셋 커넥터 - Google Patents

결합 커넥터의 결정된 방향에 따라 신호를 선택적으로 경로설정하기 위한 헤드셋 커넥터 Download PDF

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에머리 에이. 샌포드
크리스토퍼 디. 프레스트
다니엘 데 이울리스
피터 러쎌-클라크
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Abstract

헤드셋 커넥터 시스템 및 헤드셋 결합 커넥터 시스템이 제공된다. 헤드셋 커넥터 시스템은 둘 이상의 헤드셋 커넥터 접촉부 영역을 포함할 수 있다. 헤드셋 결합 커넥터 시스템은 전력 및 데이터 중 적어도 하나를 제공하기 위해 둘 이상의 헤드셋 결합 접촉부 영역을 포함할 수 있다. 헤드셋 커넥터 시스템 또는 헤드셋 결합 커넥터 시스템은 각각의 접촉부 영역에 전기적으로 결합된 스위칭 회로소자를 포함할 수 있다. 스위칭 회로소자는 헤드셋 커넥터 접촉부 영역과 헤드셋 결합 접촉부 영역 사이의 인터페이스 방향을 결정하도록 동작할 수 있다. 스위칭 회로소자는 또한 결정된 인터페이스 방향에 기초하여 수신 신호를 선택적으로 경로설정하도록 동작할 수 있다. 헤드셋 커넥터 시스템 또는 헤드셋 결합 커넥터 시스템의 적어도 일부는 자기적으로 인력을 가질 수 있다.
헤드셋 커넥터 시스템, 헤드셋 결합 커넥터 시스템, 스위칭 회로소자

Description

사용 편의성을 위해 설계된 커넥터{CONNECTORS DESIGNED FOR EASE OF USE}
본 출원은 계류중이며 공통적으로 양도된 2007년 1월 6일 출원된 미국 가출원 60/879,177, 및 2007년 1월 6일 출원된 미국 가출원 60/879,195의 우선권을 주장하며, 참조로 여기 병합된다.
공통적으로 양도된 디폰조 등의 발명의 명칭이 "전자장치용 전자 커넥터"인 2005년 9월 26일에 출원된 미국특허출원 11/235,873 (대리인 도켓 번호 P3794US1/119-0060US.1)이 참조로 여기 병합된다.
공통적으로 양도된 로박 등의 발명의 명칭이 "전자장치용 자기기적 커넥터"인 2005년 9월 26일에 출원된 미국특허출원 11/235,875 (대리인 도켓 번호 P3793US1/119-0060US)이 참조로 여기 병합된다.
공통적으로 양도된 앙드레 등의 발명의 명칭이 "비가시 광 투과 디스플레이 시스템"인 2006년 7월 11일에 출원된 미국특허출원 11/456,833 (대리인 도켓 번호 P3981US1)이 참조로 여기 병합된다.
공통적으로 양도된 앙드레 등의 발명의 명칭이 "비가시 광 투과 디스플레이 시스템"인 2006년 10월 23일에 출원된 미국특허출원 11/551,988 (대리인 도켓 번호 P4246USX1)이 참조로 여기 병합된다.
공통적으로 양도된 샌포드 등의 발명의 명칭이 "무선장치용 안테나 및 버튼 어셈블리"인 2007년 1월 6일에 출원된 미국특허출원 11/651,094 (대리인 도켓 번호 P4983US2)이 참조로 여기 병합된다.
공통적으로 양도된 털리찌 등의 발명의 명칭이 "전자 연결부의 구성을 결정하는 시스템 및 방법"인 2007년 1월 5일에 출원된 미국특허출원 11/650,130 (대리인 도켓 번호 104677-0015-101 (P4630US1))이 참조로 여기 병합된다.
공통적으로 양도된 라부 등의 발명의 명칭이 "전기장치들 사이에서 전력 및 정보의 전송을 용이하게 하는 장치 및 방법"인 2007년 1월 6일에 출원된 미국특허출원 11/620,669 (대리인 도켓 번호 104677-0011-102 (P4628US2))이 참조로 여기 병합된다.
공통적으로 양도된 털리찌 등의 발명의 명칭이 "다중 상태 스위치 네트워크를 위한 시스템 및 방법"인 2007년 1월 5일에 출원된 미국 가출원 60/878,852 (대리인 도켓 번호 (P4997P1) 104677-0065-001)이 참조로 여기 병합된다.
공통적으로 양도된 포스톨의 발명의 명칭이 "전자장치 동작을 제어하는 단일 사용자 입력 메커니즘"인 2007년 6월 22일에 출원된 미국 가출원 60/936,965 (대리인 도켓 번호 104677-0102-001 (P5389USP1)이 참조로 여기 병합된다.
본 발명은 헤드셋에 관한 것으로, 특히 전자장치와 통신하기 위한 헤드셋에 관한 것이다.
핸즈프리 (hands-free) 통신을 제공하기 위한 헤드셋(headsets)이 당해 기술분야에서 널리 알려져 있다. 이러한 헤드셋은 일반적으로 셀룰러폰이나 컴퓨터와 관련하여 사용될 수 있다 (예컨대, VoIP). 종래의 헤드셋은 마이크, 스피커 (수신기라고도 함), 헤드셋을 제어하고 다른 장치 (예컨대, 셀룰러폰)와 통신하기 위한 전자장치, 배터리 및 배터리 충전용 커넥터를 포함한다.
헤드셋 설계에 관련된 많은 양태들이 있다. 예컨대, 헤드셋은 일반적으로 사용자의 귀에 착용되므로 헤드셋의 크기와 무게가 주요 문제일 수 있다. 무겁거나 크면 사용자의 귀를 당겨서 불편함을 줄 수 있다. 헤드셋 이어폰(headset earpiece) (예컨대, 이어버드(earbuds))의 모양은 설계에 있어서 중요한 고려사항일 수 있는데 그 이유는 이어폰이 넓은 범위의 서로 다른 크기와 형태를 갖는 귀 안이나 귀 상에 또는 귀 위에 편안하게 착용되는 것이 바람직하기 때문이다.
또한, 수신기 소리 생성 품질 및 마이크 소리 수신 품질과 같은 헤드셋의 음향 성능 (예컨대, 사용자의 목소리를 과도한 배경 소음없이 포착할 수 있는 능력)이 중요한 설계 고려요소일 수 있다. 헤드셋의 크기가 작아짐에 따라 원하는 수신기 및 마이크 음향 성능을 달성하는 것이 점점 어려워질 수 있다.
또다른 중요한 고려요소로 헤드셋의 사용자 인터페이스가 있을 수 있다. 사용자 인터페이스가 처음 사용자에게는 직관적이고 경험자에게는 편리한 것이 바람직할 수 있다.
심미적인 설계는 헤드셋에서 또다른 중요한 고려사항이다.
또한, 헤드셋의 제조의 용이함도 또다른 설계 고려사항일 수 있다. 예컨대, 적당한 비용으로 대량 생산될 수 있는 헤드셋을 설계하는 것이 바람직할 수 있다.
상기의 관점에서, 상기 고려사항들 중 하나 이상을 해결하는 개선된 헤드셋 에 대한 필요성이 있다.
발명의 요약
본 발명의 일 실시예에 따르면, 헤드셋 커넥터 시스템이 제공된다. 헤드셋 커넥터 시스템은 전력 및 데이터 중 적어도 하나를 제공하기 위해 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역을 포함하는 헤드셋 결합 커넥터와 인터페이스하도록 사용될 수 있다. 헤드셋 커넥터 시스템은 짝을 이루는 표면의 면 내에 위치하고 상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역과 결합하도록 작용하는 복수의 헤드셋 커넥터 접촉부 영역을 포함할 수 있다. 헤드셋 커넥터 시스템은 상기 헤드셋 커넥터 접촉부 영역에 전기적으로 결합된 스위칭 회로소자를 포함할 수 있다. 상기 스위칭 회로소자는 상기 헤드셋 커넥터 접촉부 영역과 상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역 사이의 인터페이스 방향(interface orientation)을 결정하도록 동작할 수 있다. 스위칭 회로소자는 또한 상기 결정된 인터페이스 방향에 기초하여 상기 헤드셋 커넥터 접촉부 영역에 수신된 신호를 선택적으로 경로설정하도록 동작할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역을 포함하는 헤드셋 결합 커넥터와 복수의 헤드셋 커넥터 접촉부 영역을 포함하는 헤드셋 커넥터 시스템을 인터페이스하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역을 상기 헤드셋 커넥터 접촉부 영역 중 적어도 두개와 인터페이스하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 헤드셋 커넥터 시스템과 인터페이스하는 상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역의 인터페이스 방향을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 결정된 인터페이스 방향에 기초하여 상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역을 소정의 경로에 선택적으로 전기적으로 결합시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 적어도 두개의 헤드셋 커넥터 접촉부 영역을 포함하는 헤드셋 커넥터와 인터페이스하는 헤드셋 결합 커넥터 시스템이 제공된다. 헤드셋 결합 커넥터 시스템은 자신의 적어도 일부가 자기적으로 인력이 있는 하우징을 포함할 수 있다. 헤드셋 결합 커넥터 시스템은 상기 하우징으로부터 돌출되도록 바이어스되고(biased) 상기 적어도 두개의 헤드셋 커넥터 접촉부 영역과 인터페이스하도록 작용하는 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역을 포함할 수 있다. 헤드셋 결합 커넥터 시스템은 상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역에 전기적으로 결합되는 전자 회로소자를 포함할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역을 포함하는 헤드셋 결합 커넥터 시스템을 적어도 두개의 헤드셋 커넥터 접촉부 영역을 포함하는 헤드셋 커넥터와 인터페이스하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 적어도 하나의 인터페이스 방향으로 배향된 상기 헤드셋 커넥터를 수용하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 적어도 두개의 헤드셋 커넥터 접촉부 영역의 극 정렬을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 결정된 극 정렬(polarity arrangement)에 기초하여 상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역으로 신호를 선택적으로 경로설정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 첨부 도면과 관련하여 이하의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋의 간단한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋 커넥터 시스템의 간단한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터 어셈블리의 간단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 커넥터 어셈블리의 간단한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋의 간단한 블록도이다.
도 6A는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋 일부의 간단한 단면도이다.
도 6B는 본 발명의 일 실시예에 따른 나사의 간단한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 시스템의 간단한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 분배 시스템의 간단한 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 전력 분배 시스템의 간단한 블록도이다.
도 10A 및 10B는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋의 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋의 분해도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드셋의 분해도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스 장치의 소프트웨어의 구성을 도시하는 간단한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋의 전기 시스템의 간단한 블록도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋의 코어 프로세서의 간단한 블록도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 분배 시스템의 간단한 도면이다.
도 17A 내지 17C는 종래 헤드셋의 전기 컴포넌트들의 회로 기판 및 분포에 대한 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋의 전기 컴포넌트들의 개선된 분포를 갖는 회로 기판의 간단한 블록도이다.
도 19A 및 19B는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋의 전기 컴포넌트들의 개선된 분포를 갖는 회로 기판과 도 7A-7C의 종래 회로 기판의 비교 도면이다.
도 20A 내지 20C는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋의 전기 컴포넌트들의 개선된 분포 도면이다.
도 21A는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋 이어버드(earbud)의 도면이다.
도 21B는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋 이어버드의 간단한 분해도이다.
도 22-25 및 도 26A는 본 발명의 일부 실시예에 따른 다양한 어셈블리 상태의 헤드셋 이어버드의 도면이다.
도 26B는 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 수신기의 간단한 단면도이다.
도 27A는 본 발명의 일 실시예에 따른 일부 조립된 헤드셋 이어버드의 간단한 단면도이다.
도 27B는 본 발명의 일 실시예에 따른 완전히 조립된 헤드셋 이어버드의 간단한 단면도이다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 부착 시스템의 분해도이다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따라 헤드셋의 일부를 조립하는 프로세스의 흐름도이다.
도 30A 및 30B는 본 발명의 일 실시예에 따라 헤드셋의 일부의 조립시 보조하기 위해 사용될 수 있는 도구의 도면이다.
도 30C는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용되는 도 30A 및 30B의 도구의 도면이다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 "완성된(finished)" 튜브의 단면도이다.
도 32는 본 발명의 일 실시예에 따른 초기 제조된 튜브의 단면도이다.
도 33은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 31의 튜브의 단면의 사시도이다.
도 34는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 32의 초기 제조된 튜브를 변경하기 위한 다이 및 스탬퍼(stamper)의 도면이다.
도 35는 본 발명의 일 실시예에 따라 다이 및 스탬퍼가 튜브로부터 제거된 도 34의 튜브의 단면도이다.
도 36은 본 발명의 일 실시예에 따라 내부벽을 생성하도록 튜브가 기계가공 된 도 35의 튜브의 사시도이다.
도 37은 본 발명의 일 실시예에 따라 단일 충격 압출을 이용하여 형성된 튜브의 단면도이다.
도 38은 본 발명의 일 실시예에 따라 내부벽을 생성하도록 튜브가 기계가공된 도 37의 튜브의 사시도이다.
도 39는 본 발명의 일 실시예에 따라 이중 충격 압출을 이용하여 형성된 튜브의 단면도이다.
도 40은 본 발명의 일 실시예에 따라 내부벽을 생성하도록 튜브가 기계가공된 도 39의 튜브의 사시도이다.
도 41은 본 발명의 일 실시예에 따라 프로그레시브 디프 드로잉 프로세스 (progressive deep draw process)를 이용하여 형성된 튜브의 단면도이다.
도 42는 본 발명의 일 실시예에 따라 도 41의 튜브의 단면의 사시도이다.
도 43은 본 발명의 일 실시예에 따라 내부벽을 생성하도록 튜브가 기계가공된 도 41 및 도 42의 튜브의 사시도이다.
도 44는 본 발명의 일 실시예에 따라 다이 및 스탬퍼를 이용하여 튜브의 내면에 형상(feature)을 갖는 압출 튜브를 형성하는 프로세스의 흐름도이다.
도 45는 본 발명의 일 실시예에 따라 단일 충격 압출을 이용하여 튜브의 내면에 형상을 갖는 튜브를 형성하는 프로세스의 흐름도이다.
도 46은 본 발명의 일 실시예에 따라 튜브의 양단에 충격 압출을 이용하여 튜브의 내면에 형상을 갖는 튜브를 형성하는 프로세스의 흐름도이다.
도 47은 본 발명의 일 실시예에 따라 프로그레시브 디프 드로잉 프로세스를 이용하여 튜브의 내면에 형상을 갖는 튜브를 형성하는 프로세스의 흐름도이다.
도 48은 본 발명의 일 실시예에 따른 시각 표시기 시스템의 단면도이다.
도 49는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋의 시각 표시기 시스템의 도면이다.
도 50A 및 50B는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋의 도면이다.
도 51은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터의 도면이다.
도 52는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터의 분해도이다.
도 53은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크 부트(boot)의 도면이다.
도 54는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터의 단면도이다.
도 55A 내지 55D는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋의 도면이다.
도 56은 본 발명의 일 실시예에 따른 회로 기판에 결합된 전기적 접촉부 어셈블리의 단면도이다.
도 57A 및 57B는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기적 접촉부 어셈블리의 도면이다.
도 58A 내지 58C는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기적 접촉부 어셈블리의 도면이다.
도 59A 및 59B는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기적 접촉부의 도면이다.
도 60A 및 60B는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터 판의 도면이다.
도 61A 및 61B는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터의 자기 컴포넌트의 도 면이다.
도 62A 및 62B는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터의 도면이다.
도 63A 및 63B는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터의 도면이다.
도 64는 본 발명의 일 실시예에 따라 보완(complementary) 커넥터와 결합하는 헤드셋의 도면이다.
도 65는 본 발명의 일 실시예에 따라 헤드셋의 보완 커넥터와의 결합시 관련되는 자기력 및 스프링력의 간략 그래프이다.
도 66은 본 발명의 일 실시예에 따라 헤드셋을 수용할 수 있는 도킹(docking) 장치의 도면이다.
도 67A는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터의 도면이다.
도 67B는 본 발명의 일 실시예에 따라 보완 커넥터와 결합하는 커넥터의 도면이다.
도 68은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템의 예시적 모드 및 기능을 나열한 표이다.
본 발명은 헤드셋 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다. 헤드셋은 손을 사용하지 않고 컴퓨터, 전화 핸드셋, 셀룰러폰, 및/또는 자동차 등의 것과 같은 호스트 장치와의 데이터 및/또는 음성 통신을 가능하게 하기 위하여 사용자의 머리에 착용되는 통신 장치이다. 헤드셋은 오디오 출력을 위한 하나 또는 그 이상의 스피커 (한쪽 또는 양쪽 귀 부근에 있음) 및/또는 오디오 입력을 위한 하나 또는 그 이상의 마이크를 포함할 수 있다.
헤드셋은 다양한 폼 팩터 또는 형태로 나타날 수 있다. 일부 경우, 헤드셋은 헤드셋을 착용하기 위한 주요 지지 메커니즘으로서 역할하는 이어폰(earpiece)으로서 구현될 수 있다. 예컨대, 헤드셋은 귀 위나 안에 착용된 이어폰에 의해 머리 상에 지지될 수 있다. 이와 달리, 헤드셋은 사용자의 머리에 또는 위에 꼭 맞는 프레임이나 밴드(band)에 의해 지지될 수 있다. 헤드셋은 마이크를 사용자의 입에 더 가까이 위치시키는 (얼굴 주위에 두르는) 고정형 또는 이동형 걸침대(boom)를 포함할 수 있다. 이와 달리, 헤드셋은 마이크가 이어폰과 통합되어 더 컴팩트한 (예컨대, 더 작고, 더 가볍고 더 심미적으로 만족스러운) 장치를 형성하도록 걸침대가 없을 수 있다.
본 발명의 일양태에 따르면, 헤드셋은 기본 하우징(housing) 및 이로부터 연장된 이어버드(earbud) 부재를 포함하는 소형의 컴팩트한 유닛으로 구현될 수 있다. 이어버드 부재는 기본 하우징에 부착되거나 일체형으로 형성될 수 있다. 다양한 컴포넌트들이 이어버드 부재 및 기본 하우징의 표면이나 영역 내에 위치할 수 있다. 실제로, 이 둘은 장치의 필요성에 따라 하나 또는 그 이상의 컴포넌트를 포함할 수 있다. 이들 각각에 포함된 컴포넌트들은 다양할 수 있다. 사용 컴포넌트들의 예로는 스피커, 마이크, 안테나, 커넥터, 버튼, 디스플레이, 표시기(indicator), 배터리, 및 연관된 프로세서, 제어기 및 회로소자가 있다. 일반적으로, 이어버드 부재는 적어도 스피커를 포함하고 기본 하우징은 적어도 마이크를 포함한다 (이것이 필수요소는 아님). 크기에 따라, 각 부재는 헤드셋의 추가 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 기본 하우징은 안테나, 사용자 인터페이스 버튼, 표시기 또는 디스플레이 (예컨대, LED), 배터리, 마이크, 및/또는 커넥터를 임의의 수반 회로소자와 함께 포함하고 스피커, 프로세서 및 그 수반 회로소자는 이어버드에 위치할 수 있다. 버튼은 기본 하우징의 일단에 위치할 수 있다. 사용자는 이 버튼과 인터페이스하여 다양한 기능을 수행할 수 있다 (예컨대, 호 종료).
이어버드 부재 및 기본 하우징의 형태 및 크기와 방향(orientation)은 다양할 수 있다. 일 실시예에서, 이어버드 부재는 사용자 머리 부근에 헤드셋의 나머지 부분(예컨대, 기본 하우징)을 지지하도록 귀로의 삽입을 위해 구성된다. 일 실시예에서, 기본 하우징은 길이방향(longitudinal)의 부재 (예컨대, 튜브)로서 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 스피커를 포함하는 이어버드 부재는 길이방향으로 연장하는 기본 하우징의 일단으로부터 수직으로 돌출하고, 길이방향으로 연장하는 기본 하우징의 타단에서 마이크를 포함한다. 또한, 이어버드 부재는 귀에 꼭 맞는 버드(bud)를 형성하기 위해 기본 하우징에 결합되는 목 부분(neck) 으로부터 바깥쪽으로 그리고 이후 안쪽으로 확장할 수 있다.
기본 하우징은 하우징을 형성하고 개방단을 통해 내부 컴포넌트들을 수용하는 튜브를 포함할 수 있다. 이 튜브는 비용을 줄이고 속도 및 효율을 높이기 위해 수개의 프로세스 중 하나를 이용하여 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 튜브는 헤드셋의 전자 컴포넌트들을 지지하기 위해 튜브의 안쪽 면에 형태(features)를 포함하도록 제조될 수 있다. 이러한 튜브를 생성하는 프로세스는 다이(die) 및 스탬퍼(stamper)를 압출된 튜브, 단일 또는 이중 충격 압출, 또는 프로그레시브 디프 드로잉(progressive deep draw) 가공에 적용하는 것을 포함할 수 있다.
헤드셋은 전기선이 이어버드 및 기본 하우징 내에 위치한 별개의 전자부품 집합을 연결할 수 있도록 이어버드와 기본 하우징 사이에 속이 빈 목 부분(neck)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 이 장치의 크기를 늘이지 않고서 목 부분을 구조적으로 보강하기 위해 이중 나사산형(threaded) 삽입부가 이용될 수 있다.
소형의 컴팩트한 헤드셋은 컴포넌트들을 배치하기 위해 제한된 표면 영역을 갖는다. 따라서, 본 발명의 일양태는 소형의 컴팩트한 헤드셋을 형성하기 위해 다수의 컴포넌트들을 헤드셋의 동일 표면 영역에 통합시키는 것에 관한 것이다. 달리 말하면, 원하는 헤드셋의 작은 크기에 영향을 미치지 않으면서 원하는 정도의 기능을 달성하기 위해 헤드셋 상의 동일 위치에 다수의 컴포넌트들이 형성될 수 있다. 이 컴포넌트들은 예컨대 커넥터, 마이크, 스피커, 버튼, 표시기, 디스플레이 및/또는 등의 것으로부터 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 안테나 및 버튼은 헤드셋의 동일 위치에서 기능한다. 다른 실시예에서, 마이크 및 커넥터는 헤드셋의 동일 위치에서 기능한다. 그 밖에 다른 실시예들도 구현가능하다. 예컨대, 버튼이 스피커와 동일 위치 (예컨대, 이어버드)에서 기능하거나 표시기가 마이크와 동일 위치에서 기능할 수 있다.
소형의 컴팩트한 헤드셋은 또 내부 컴포넌트들을 배치하기 위해 제한된 내부 부피를 갖는다. 따라서, 본 발명의 일양태는 내부의 전자 어셈블리들을 헤드셋 내의 서로 다른 위치에 (별개로) 위치할 수 있는 작은 다수의 컴포넌트들로 분할/분리하는 것에 관한 것이다. 예컨대, 보통 하나의 큰 회로 기판에 구현되는 전자부품들이 분할/분리되어 다수의 더 작은 회로 기판상에 배치되어, 각각이 헤드셋 내 서로 다른 위치에 위치할 수 있다. 더 작은 회로 기판은 소형의 컴팩트한 장치에서 발견되는 다양한 작은 내부 포켓(pocket)에 더 용이하게 배치될 수 있다. 잘 휘어지는 철선 및 가능하면 무선 프로토콜이 전자부품 및/또는 별개의 회로 기판을 함께 동작적으로 결합시키기 위해 사용될 수 있다. 즉, 전자부품의 제1 부분은 전자부품의 제2 부분과 분리될 수 있고, 더 나아가 제1 부분은 헤드셋 내 제1 위치에 위치하고 제2 부분은 헤드셋 내 제2 위치에 위치할 수 있다. 상기 두 부분은 제한적인 것이 아니며 전자부품들은 임의 갯수의 더 작은 별개의 부분으로 분할될 수 있다.
유사하게, 본 발명의 다른 양태는 밀접하게 이격된 내부 부피 내부에 꼭 맞게 하기 위해 전자 어셈블리들이 소형의 컴팩트한 형태로 접힐 수 있는 식으로 부분적으로 휘어지거나 구부러질 수 있는 전자 어셈블리들에 관한 것이다. 일예로, 보통 하나의 단단한 회로 기판에 구현되었을 전자부품들은 기능은 정상을 유지하면서 다양한 내부 형태를 갖도록 구부러지거나 및/또는 자체로 접힐 수 있는 휘어지거나 구부러질 수 있는 회로 기판 부분들에 의해 상호연결된 다수의 단단한 회로 기판들에 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 양태는 (헤드셋의 폼 팩터 (form factor)에 대한 제한된 영향과 함께) 마이크 및/또는 스피커의 음향 성능을 개선하기 위해 소형의 컴팩트한 헤드셋을 통해 만들어진 음향 경로, 포트 및 볼륨에 관한 것이다. 일 실시예에서, 이어버드를 통한 공기의 흐름을 제어하기 위해, 음향 포트는 내부에 위치한 하나 또는 그 이상의 전자 컴포넌트 및/또는 이어버드 하우징에 통합될 수 있다. 다른 실시예에서, 다양한 하우징을 통과하는 적어도 일부 포트는 실질적으로 보이지 않아 헤드셋의 심미감을 높인다. 예컨대, 이 포트들은 헤드셋의 2개의 인터페이싱하는 외부 표면 사이의 경계선(seam) 내에 위치할 수 있다. 일예에서, 제1 외부 표면은 기본 하우징의 튜브의 개방단에 의해 제공되고 제2 외부 표면은 기본 하우징의 튜브의 개방단 내에 위치한 단부에 의해 제공된다. 이 단부는 예컨대 커넥터 어셈블리를 포함하여 마이크와 함께 커넥터를 동일 표면 영역으로 통합시킬 수 있다.
본 발명의 일양태에 따르면, 커넥터는 전력 및 데이터의 전송을 위한 접촉부를 포함할 수 있다. 커넥터는 사용자 인터페이스 버튼 반대편의 기본 하우징의 말단에 위치할 수 있다. 커넥터는 둘 또는 그 이상의 인터페이스 방향(orientation)으로 보완(complementary) 커넥터와 결합될 수 있도록 대칭 구성을 가질 수 있다 (예컨대, 90도 대칭, 180도 대칭 등). 일 실시예에서, 이 대칭을 수용하기 위해 스위칭 회로소자가 포함될 수 있다. 이러한 회로소자는 예컨대 인터페이스 방향을 결정하고 이 결정된 방향(orientation)에 기초하여 데이터선 및/또는 전력선의 경로를 정하기 위해 보완 커넥터로부터의 데이터선 및/또는 전력선의 극성(polarity)을 측정할 수 있다. 일부 실시예에서, 커넥터 어셈블리는 적어도 부분적으로 강자성체로 이루어질 수 있고, 이것은 다른 장치 (예컨대, 헤드셋 충전기)에 있는 보완 커넥터 상의 하나 또는 그 이상의 자석을 위한 인력판으로서 기능할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 헤드셋은 정지 중일 때는 보이지 않고 동작 중일 때는 보이는 표시기를 포함할 수 있다. 이것은 예컨대 기본 하우징 및/또는 이어버드 부재의 벽에 뚫릴 수 있는 미세구멍(microperfortions)이라고 하는 마이크로미터 크기의 구멍으로 달성될 수 있다. 이 구멍을 통해, 기본 하우징 및/또는 이어버드 부재의 내부의 광원은 사용자에게 시각 표시기를 생성할 수 있다. 표시기가 균일하게 분산된 광으로 조명될 수 있도록 광 확산기 (light diffuser)가 이러한 미세구멍과 조합하여 사용될 수 있다.
헤드셋은 유선 및/또는 무선 연결을 통해 호스트 장치와 통신할 수 있다. 유선 연결은 예컨대 케이블/커넥터 구성을 통해 발생할 수 있다. 한편 무선 연결은 공기를 통해 발생할 수 있다 (물리적 연결은 필요하지 않다). 유선 및 무선 프로토콜은 다양할 수 있다. 유선 프로토콜은 예컨대 USB (Universal Serial Bus) 인터페이스, Firewire 인터페이스, 종래의 직렬 인터페이스, 병렬 인터페이스 및/또는 등의 것에 기초할 수 있다. 무선 프로토콜은 예컨대 음성 및/또는 데이터의 단거리 송신에 기초할 수 있다. 무선 프로토콜은 헤드셋과 셀룰러폰과 같은 주변 호스트 장치 사이에서 개인 네트워크 (personal area network)를 생성하기 위해 더 사용될 수 있다. 사용가능한 무선 프로토콜의 예로는 블루투스, 홈 RF, iEEE 802.11, IrDA, 무선 USB 등이 있다. 통신 전자부품들은 시스템 온 칩 (system on a chip: SoC)으로 구현될 수 있다.
다른 무선 프로토콜이 사용될 수 있지만, 본 발명의 일양태에 따라, 헤드셋은 블루투스 무선 프로토콜에 기초한 통신 전자부품을 포함할 수 있다. 통신 전자부품은 예컨대 블루투스 SoC를 포함하거나 상응할 수 있다. SoC는 무선 통신이 아닌 다른 기능을 수행하는 회로소자를 포함할 수 있다. 예컨대, 일부 실시예에서, 유선 USB 인터페이스 및 종래의 직렬 인터페이스를 이용하여 통신하는 회로소자는 SoC에 통합될 수 있다.
기능의 증가를 위해, 본 발명의 일양태에 따라, 헤드셋은 전력 분배 회로소자를 포함할 수 있다. 이러한 회로소자는 예컨대 배터리의 충전 레벨이나 외부 전원의 이용가능성에 좌우되어 수개의 서로 다른 모드에 따라 헤드셋을 동작시킬 수 있다. 일 모드에서, 전력 분배 회로소자는 배터리를 충전하면서 동시에 SoC의 제한된 부분에 전력을 공급할 수 있다. 배터리 충전 프로세스는 온도 검출 회로소자 (예컨대, 서미스터(thermistor))를 이용하여 배터리 온도를 모니터함으로써 더 개선될 수 있다. 이 프로세스는 모니터된 온도가 소정 문턱값 이하일 때만 충전함으로써 배터리 수명을 연장할 수 있다. 다른 모드에서, 전력 분배 회로소자는 배터리를 이용하여 다양한 전자 컴포넌트들에 선택적으로 전력공급할 수 있고 다른 전자 컴포넌트들은 외부 전원에 의해 전력공급받을 수 있다.
본 발명의 양태들 및 실시예들은 도 1 내지 도 68을 참조하여 이하에 설명된다. 그러나, 당업자라면 이 도면들을 참조하여 여기에 주어진 상세한 설명은 설명적인 목적이며 본 발명은 이 실시예들에 한정되지 않고 확장가능하다는 것을 쉽게 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋(10)의 간단한 블록도이다. 헤드셋(10)은 귀에 착용될 수 있는 간단한 이어폰의 형태로 소형의 컴팩트한 유닛이 되도록 구성될 수 있다. 헤드셋은 기본 하우징(11) 및 이로부터 연장된 이어버드(12)를 포함할 수 있다. 이어버드(12)는 귀에 끼워져서 기본 하우징이 사용자의 얼굴 가까이에 위치하게 할 수 있다. 각 부재는 다양한 내부 컴포넌트들을 둘러싸 보호할 수 있고 또한 헤드셋의 동작과 연관된 다양한 외부 컴포넌트들을 그 상에 지지할 수 있다. 이 컴포넌트들은 전자 장치에 특정 기능을 제공하는 복수의 전기 컴포넌트일 수 있다. 예컨대, 이 컴포넌트들은 일반적으로 장치의 동작과 연관된 데이터를 생성, 수신 및/또는 전송하는 것과 연관될 수 있다.
헤드셋(10)은 헤드셋의 기능을 제어하는 프로세서(20)를 포함한다. 본 실시에에서, 프로세서(20)는 이어버드(12)에 제공될 수 있다. 다른 실시예에서, 프로세서(20)는 헤드셋(10) 내 어느 곳이든지 위치할 수 있다. 프로세서(20)는 회로 기판 및/또는 케이블을 통해 헤드셋(10)의 다른 컴포넌트들에 전기적으로 연결될 수 있다. 프로세서(20)는 호스트 장치와의 무선 통신을 용이하게 할 수 있다. 예컨대, 프로세서(20)는 무선 송신을 위한 신호를 생성하고 수신된 무선 신호를 처리할 수 있다. 무선 통신 이외에, 프로세서(20)는 헤드셋(10)의 다양한 컴포넌트들의 동작을 조정할 수 있다. 예컨대, 프로세서(20)는 배터리의 충전 또는 디스플레이 시스템의 동작을 제어할 수 있다.
헤드셋(10)은 또한 이어버드(12)로부터의 오디오 정보를 분배하는 스피커 시스템(13)을 포함한다. 스피커 시스템(13)은 이어버드의 단부에서 오디오 포트와, 오디오 포트의 단부에 위치한 수신기 (예컨대, 스피커)를 포함할 수 있다. 오디오 포트는 그릴(grill)로 덮여 있을 수 있다. 스피커 시스템(13)은 이어버드 내외부에 있는 다양한 포트를 포함할 수 있다. 예컨대, 스피커 시스템(13)은 이어버드 내부의 음향 경로 및 이어버드의 표면을 통과하는 음향 경로를 포함할 수 있다.
헤드셋(10)은 또한 헤드셋으로 입력을 제공하는 하나 또는 그 이상의 입력 메커니즘을 포함한다. 입력 메커니즘은 기본 하우징 및/또는 이어버드에 위치할 수 있다. 입력 메커니즘은 다양할 수 있고 예컨대 슬라이드 스위치, 누름 버튼, 다이얼, 휠, 내비게이션 패드, 터치 패드 및/또는 등의 것을 포함할 수 있다. 간단히 하기 위해, 헤드셋은 단일 입력 메커니즘만을 포함할 수 있다. 또한, 심미적 이유로, 입력 메커니즘은 선택 위치에 위치할 수 있다. 다른 실시예에서, 두개 이상의 입력 메커니즘이 헤드셋에 위치할 수 있다.
일 실시예에서, 헤드셋(10)은 기본 하우징(11)의 일단에 있는 단일 버튼(14)을 포함한다. 일단에 버튼(14)을 위치시키면 기본 하우징(11)의 측면이 여유가 있다. 이것은 이어버드(12)를 버튼으로 구성하여 달성될 수도 있다 (예컨대, 이어버드가 기본 하우징에 대해 누르는 형태이다). 이어버드(12)는 또한 기본 하우징(11)의 측면을 남기면서 입력을 제공하기 위해 경사지거나, 회전하거나, 구부러지거나 및/또는 슬라이드하도록 구성될 수도 있다.
헤드셋(10)은 또 호스트 장치와 통신하기 위한 통신 단말을 포함한다. 통신 단말은 유선 또는 무선 연결을 위해 구성될 수 있다. 본 실시예에서, 통신 단말은 무선 연결을 지원하는 안테나(15)이다. 안테나(15)는 기본 하우징이나 이어버드 내부에 위치할 수 있다. 기본 하우징이나 이어버드가 무선 투과 재질로 형성되지 않으면, 무선 투과 창이 제공될 필요가 있을 수 있다. 본 실시예에서, 안테나(15)는 헤드셋의 일단에 위치한다. 안테나(15)와 수반하는 무선 투과 창을 이 일단에 배치하면 기본 하우징(11)의 측면이 여유가 있게 된다. 일 실시예에서, 버튼(14)과 안테나(15)는 동일 단부에 통합된다.
헤드셋(10)은 또 데이터 및/또는 전력을 헤드셋과 송수신하기 위한 하나 또는 그 이상의 커넥터(16)를 포함할 수 있다. 데이터 연결은 데이터가 호스트 장치와 송수신될 수 있게 한다. 한편, 전력 연결은 전력이 헤드셋으로 전달될 수 있게 한다. 커넥터는 예컨대 충전을 위한 전원 및/또는 다운로드나 업로드를 위한 데이터원에 연결하기 위해 도크(dock)나 케이블내의 대응하는 커넥터에 연결할 수 있다. 커넥터의 위치가 다양할 수 있지만, 본 실시예에서, 커넥터(16)는 기본 하우징의 측면을 보존하기 위해 양 단부 중 일단에 위치한다.
일부 실시예에서, 커넥터(16) 및 대응하는 커넥터(corresponding connectors)는 두 커넥터가 둘 이상의 서로 다른 인터페이스 방향으로 짝을 이루도록 형성될 수 있다. 이 가능성을 보완하기 위해, 헤드셋(10)은 커넥터(16)에 연결된 스위칭 회로소자를 포함할 수 있다. 이러한 스위칭 회로소자는 커넥터(16)가 대응하는 커넥터와 어떻게 결합되는지 (예컨대, 커넥터들이 물리적으로 어떻게 방향을 맞추는지) 결정할 수 있다. 스위칭 회로소자는 예컨대 보완 커넥터로부터 데이터선 및/또는 전력선의 극성을 측정함으로써 이것을 결정할 수 있다. 스위칭 회로소자는 이후 커넥터로부터 헤드셋(10) 내 다른 회로소자로 데이터 및/또는 전력을 적절히 경로설정할 수 있다. 일부 실시예에서, 커넥터(16)의 적어도 일부가 자성이 있거나 자기적으로 인력이 있을 수 있다. 예컨대, 커넥터(16)는 잔신을 자기적 커넥터로 바이어스하는 강자성체를 포함할 수 있다. 이러한 자기적 상호작용은 사용자가 커넥터(16)를 대응하는 커넥터와 결합시키고 커넥터가 분리되는 것을 방지하도록 도울 수 있다.
헤드셋(10)은 또 사용자에 의한 말 소리를 포착하는 마이크를 포함한다. 마이크는 일반적으로 기본 하우징 내부에 위치한다. 기본 하우징 외부로부터 마이크로 음향 경로를 제공하기 위해 하나 또는 그 이상의 음향 포트가 기본 하우징에 구성될 수 있다. 음향 포트의 위치는 다양할 수 있다. 일 실시예에서, 음향 포트는 기본 하우징의 측면을 보존하기 위해 기본 하우징의 일단에 위치한다. 일 실시예에서, 커넥터 어셈블리 및 음향 포트는 동일 단부에 통합된다. 또한, 음향 포트는 포트의 선택적인 배치에 의해 실질적으로 보이지 않도록 구성될 수 있다. 예컨대, 포트는 커넥터 어셈블리와 기본 하우징 사이의 경계선 내에 위치할 수 있다.
헤드셋(10)은 또한 시각적 피드백을 제공하는 디스플레이 시스템(18)을 포함한다. 디스플레이 시스템은 그래픽 정보를 디스플레이할 수 있는 LCD나 다른 관련 디스플레이 장치를 포함하는 복잡한 디스플레이 시스템일 수 있고, 및/또는 예컨대 LED 어셈블리를 통해 간단한 시각적 피드백을 제공하는 표시기 어셈블리일 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이 시스템은 기본 하우징의 측벽을 따라 시각적 피드백을 제공하는 표시기 어셈블리만을 포함한다. 그러나, 측벽을 보존하기 위해, 표시기 어셈블리는 정지 중일 때 감춰질 수 있다. 이것은 예컨대 기본 하우징을 통한 미세구멍(microperforations)을 통해 달성될 수 있다. 미세구멍은 광이 통과하게 하지만 너무 작아서 사용자에게는 감지되지 않는다.
헤드셋(10)은 또한 배터리(19)를 포함한다. 배터리(19)는 헤드셋(10)의 컴포넌트들에 전력을 제공할 수 있다. 외부 전원이 헤드셋(10)에 연결될 때 충전 회로소자가 배터리(19)를 충전하기 위해 제공될 수 있다.
헤드셋(10)은 상기 컴포넌트들을 위한 지원 회로소자를 포함할 수 있다. 예컨대, 이것은 회로 기판, 다양한 전기 컴포넌트, 프로세서 및 제어기를 포함할 수 있다. 지원 회로소자는 기본 하우징 및/또는 이어버드 내부에 위치할 수 있다. 일 실시예에서, 더 컴팩트한 장치를 만들기 위해 지원 회로소자는 두 로케이션 사이에 분리 또는 분할될 수 있는데, 즉 다양한 전자 장치들이 부피 사이에서 필요에 따라 분산된다. 공간을 더 절약하기 위해, 이 전자 장치들은 쌓아 올릴 수도 있다. 일 실시예에서, 전자 장치들은 하나 또는 그 이상의 휘어지는 부분을 갖는 회로 기판에 위치하여 이 회로 기판을 접거나 구부려 쌓아지도록 한다.
이어버드(12) 및 기본 하우징(11)이 일체형으로 형성될 수 있지만, 본 실시예에서, 기본 하우징 및 이어버드는 함께 부착되는 별개의 하우징 부재이다. 두 부품을 함께 부착하기 위해 예컨대 나사, 접착제, 에폭시, 클립, 브래킷 및/또는 등의 것과 같은 임의의 적절한 수단이 이용될 수 있다.
기본 하우징에 대한 이어버드의 위치는 다양할 수 있다. 예컨대, 이어버드는 기본 하우징의 임의의 외부 표면 (예컨대, 상면, 측면, 전면 또는 후면)에 위치할 수 있다. 일 실시예에서, 이어버드는 기본 하우징의 양단 중 일단 부근의 평평한 전면에 위치한다. 일 실시예에서, 이어버드는 위치가 조정될 수 있도록 기본 하우징에 대해 이동하도록 구성될 수 있다.
이어버드(12) 및 기본 하우징(11) 각각은 내부 컴포넌트들을 덮어 보호하도록 그 주변 영역에서 내부 컴포넌트들을 둘러싸도록 구성될 수 있다. 필요하면 컴포넌트들을 외부에서 지지하도록 구성될 수도 있다. 이어버드(12) 및 기본 하우징(11)의 각각은 헤드셋의 모양과 형태를 정하도록 돕는다. 즉, 그 윤곽은 헤드셋의 물리적 외관을 구현한다. 이러한 윤곽은 직선형, 곡선형 또는 둘 모두 일 수 있다. 일 실시예에서, 이어버드(12)는 외부로 연장하는 돌출 부재로서 형성되고 기본 하우징(11)은 길이방향으로 연장하는 부재로서 형성된다. 예컨대, 이어버드(12)는 목 부분 (neck)을 통해 기본 하우징(11)에 연결될 수 있는데, 목 부분은 기본 하우징, 이어버드 또는 별개의 요소일 수 있다. 이어버드(12) 및 기본 하우징(11)의 축은 횡축일 수 있고 특히 수직일 수 있다. 이어버드(12) 및 기본 하우징(11)의 모양은 다양할 수 있다. 일 실시예에서, 이어버드(12)는 역 라운딩된 원형의 원추형 부재로서 형성되고 기본 하우징(11)은 필(fill) 모양의 단면을 갖도록 구성된다. 그러나 이것은 한정적인 것이 아니며 형태, 모양 및 방향은 특정 필요성이나 헤드셋의 설계에 따라 가변적임은 물론이다. 일예로, 이어버드(12) 및 기본 하우징(11)은 예컨대 원형, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 타원형 및/또는 등의 것과 같은 다양한 단면을 가질 수 있다. 또한, 그 형태는 일반적인 직선 축을 갖지 않는 식으로 형성될 수 있다.
이어버드(12) 및 기본 하우징(11)은 하나 또는 그 이상의 부재에 의해 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 기본 하우징(11)은 일체형의 부재를 포함할 수 있다. 일체형이라는 것은 부재가 하나의 완전한 유닛임을 의미한다. 일체형으로 형성함으로써, 이 부재는 두 부품이 함께 고정된 종래의 하우징 보다 구조적으로 더 강할 수 있다. 또한, 두 부품 사이에 경계선을 갖는 종래의 하우징과 달리, 이 부재는 실질적으로 경계선이 없는 (seamless) 외관을 갖는다. 또한, 이 경계선 없는 하우징은 오염을 방지하고 종래의 하우징 보다 방수 효과가 더 우수할 수 있다. 기본 하우징은 예컨대 제1 개방단과 그 반대편의 제2 개방단 사이에 관통하는 빈 공간을 정의하는 튜브로서 형성될 수 있다. 튜브의 양단을 봉(seal)하기 위해, 기본 하우징은 추가적으로 한 쌍의 단부 캡 (end caps)을 포함할 수 있다. 각 단부 캡은 개방단 중 하나를 덮어 완전히 밀폐된 하우징 시스템을 형성하도록 구성될 수 있다. 단부 캡은 튜브와 유사하거나 다른 재질로 형성될 수 있다. 또한, 단부 캡은 예컨대 잠금기(fasteners), 접착제, 클립, 브래킷 및/또는 등의 것과 같은 다양한 기술을 이용하여 튜브에 부착될 수 있다. 단부 캡은 이동가능하게 부착될 수 있고 헤드셋의 동작 컴포넌트들을 휴대하도록 구성될 수 있다.
기본 하우징(11)의 내부 단면은 기본 하우징의 외부 단면과 동일하거나 다를 수 있음은 물론이다. 예컨대, 필 모양의 외면 및 직사각형 모양의 내면 등을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 필수적인 것은 아니지만, 기본 하우징(11)의 전후면은 실질적으로 평평할 수 있다.
일 실시예에서, 기본 하우징(11)은 압출 또는 관련 프로세스를 통해 형성될 수 있다. 압출 프로세스는 경계선(seam), 균열, 깨짐 등이 없이 일체형 튜브를 제조할 수 있다. 일반적으로 잘 알려져 있는 바와 같이, 압출은 성형 프로세스로서 성형 관 구멍을 통해 용융되거나 뜨거운 재료를 밀어내어 연속적인 제작물을 생산하는 것으로, 즉 압출 프로세스는 소정 길이의 특정 단면 형태를 생산하는 것이다. 제작물의 단면 형태는 성형 관 구멍에서 적어도 부분적으로 제어된다. 형성된 제작물이 관 구멍을 빠져 나오면서 냉각되고 원하는 길이로 절단된다. 압출 프로세스는 복잡한 윤곽을 생산하고 제작물의 크기를 정확히 제어하는 연속적인 대량 프로세스 (continuous high volume process)이다 (소형 부품에 대해 필수적인 것일 수 있다). 또한, 압출이 저비용의 도구를 이용하므로, 다른 형성 또는 제조 프로세스에 비해 비교적 저렴하다.
기본 하우징(11)은 예컨대 금속, 금속합금, 플라스틱, 세라믹 및/또는 등의 것과 같은 다양한 압출 재료 또는 재료 조합으로 형성될 수 있다. 일예로, 금속은 알루미늄, 티타늄, 강철, 구리 등에 해당할 수 있고, 플라스틱 재료는 폴리카보네이트, ABS, 나일론 등에 해당할 수 있고, 세라믹 재료는 알루미나, 지르코니아 등에 해당할 수 있다. 지르코니아는 예컨대 산화 지르코니아에 해당할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋 커넥터 시스템(200)을 도시한다. 시스템(200)은 헤드셋(210) 및 헤드셋 결합 커넥터(220)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 헤드셋(210)은 도 1의 헤드셋(10)에 대응할 수 있다. 헤드셋(210)은 헤드셋의 면(214) 내에 위치한 임의 갯수의 헤드셋 커넥터 접촉 영역 (예컨대, 영역(211, 212 및 213) 참조)을 포함할 수 있다. 면(214)은 헤드셋 결합 커넥터에 위치한 대응하는 갯수의 헤드셋 결합 접촉 영역 (영역(221, 222 및 223) 참조)이 헤드셋 커넥터 접촉 영역과 전기적으로 결합하도록 헤드셋 결합 커넥터(220)와 짝을 이룰 수 있다. 또한, 헤드셋(210)은 각 헤드셋 커넥터 접촉 영역과 전기적으로 결합되는 스위칭 회로소자(215)를 포함할 수 있다. 스위칭 회로소자(215)는 헤드셋 커넥터 접촉 영역과 헤드셋 결합 접촉 영역 사이의 인터페이스 방향을 결정하도록 동작할 수 있다. 예컨대, 스위칭 회로소자(215)는 헤드셋(210)이 헤드셋 결합 커넥터(220)와 짝을 이루는 인터페이스 방향을 결정할 수 있다. 스위칭 회로소자(215)는 이것을 헤드셋 결합 커넥터(220)로부터 데이터선 및/또는 전력선의 극성을 측정함으로써 결정할 수 있다. 인터페이스 방향을 결정한 후, 스위칭 회로소자(215)는 결정된 방향에 기초하여 헤드셋 커넥터 접촉 영역에서 수신된 신호를 경로설정할 수 있다. 스위칭 회로소자는 스위칭 회로소자(215)와 유사한 기능을 제공하기 위해 커넥터(220)에서 제공될 수 있음은 물론이다. 예컨대, 커넥터(220)에 있는 스위칭 회로소자는 헤드셋(220)의 인터페이스 방향을 결정하고 결정 방향에 기초하여 접촉 영역으로 전기 신호를 경로설정할 수 있다.
일부 실시예에서, 헤드셋(210) 및/또는 헤드셋 결합 커넥터(220)의 적어도 일부 (예컨대, 하우징(224)의 일부 또는 전부)는 자기적으로 인력을 가질 수 있다. 또한, 헤드셋 결합 접촉 영역 (예컨대, 영역(221, 222 및 223) 참조)은 커넥터(220)의 하우징(224)으로부터 돌출하도록 바이어싱될 수 있다. 이러한 실시예에서, 헤드셋(210)은, 자기력이 헤드셋 결합 접촉 영역 (예컨대, 영역(221, 222 및 223) 참조)이 헤드셋 커넥터 접촉 영역 (예컨대, 영역(211, 212, 및 213) 참조)에 대해 누르는 것을 야기하도록 헤드셋 결합 커넥터(220)로 자기적으로 끌릴 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(300)를 도시한다. 일부 실시예에서, 이 장치(300)는 전자 헤드셋 (예컨대, 도 1의 헤드셋(10) 참조)일 수 있지만, 장치(300)가 전자 헤드셋에 한정되는 것은 아니다. 장치(300)는 하우징(310) 및 커넥터 어셈블리(320)를 포함할 수 있다. 커넥터 어셈블리(320)의 적어도 일부는 하우징(310) 내에 위치할 수 있다. 커넥터 어셈블리(320)는 포트(322), 마이크(324) 및 마이크를 포트로 유체공학적(fluidically)으로 결합시키는 채널(326)을 포함할 수 있다. 커넥터 어셈블리(320)는 또한 다른 장치와 전기적으로 결합시키기 위한 하나 또는 그 이상의 접촉부 (예컨대, 접촉부(321, 323, 325 및 327) 참조)를 포함할 수 있다. 포트(322)는 커넥터 어셈블리(320)의 접촉부가 포트와 동일한 외부면 또는 부근에 위치하도록 한 위치에 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 포트(322)는 두개의 접촉부 (예컨대, 접촉부(323 및 325) 참조) 사이에 위치할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 장치(400)를 도시한다. 장치(300)와 마찬가지로, 장치(400)는 일부 실시예에서 전자 헤드셋 (예컨대, 도 1의 헤드셋(10) 참조)일 수 있지만, 장치(400)는 전자 헤드셋에 한정되는 것은 아니다. 장치(400)는 하우징(410) 및 조인트 커넥터 및 마이크 어셈블리(420)를 포함할 수 있다. 마이크(430), 부트(boot)(440), 및 커넥터 판(450)은 조인트 커넥터 및 마이크 어셈블리(420)에 제공될 수 있다. 마이크(430)는 하나 또는 그 이상의 측면 및 마이크 포트(432)가 있는 상면을 포함할 수 있다. 마이크 부트(440)는 부트가 상면 및 측면의 적어도 일부와 밀봉을 형성하도록 마이크에 장착될 수 있다. 이 밀봉은 마이크 포트(432)를 둘러쌀 수 있다. 마이크 부트(440)는 커넥터 판(450)으로의 밀봉을 위한 부분 및 마이크 포트(432)를 커넥터 포트(452)로 유체공학적으로 연결하기 위한 애퍼처(aperture)를 더 포함할 수 있다. 커넥터 플레이트(450)는 다른 장치와의 전기적 연결을 위해 하나 또는 그 이상의 접촉부 (예컨대, 접촉부(451, 453, 455 및 457) 참조)를 포함할 수 있다. 커넥터 포트(452)는 포트가 커넥터 어셈블리(420)의 접촉부와 동일한 외부면에 또는 접촉부 부근에 위치하도록 한 위치에 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 포트(452)는 두개의 접촉부 (예컨대, 접촉부(453 및 455) 참조) 사이에 위치할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋(500)을 도시한다. 헤드셋(500)은 전자 헤드셋 (예컨대, 도 1의 헤드셋(10) 참조)에 대응할 수 있고 기본 하우징(510) 및 이어버드(520)를 포함할 수 있다. 예컨대, 기본 하우징(510)은 기본 하우징(11)에 상응할 수 있고 이어버드(520)는 이어버드(12)에 상응할 수 있다. 이어버드 탄력 회로 기판(522)은 이어버드(520) 내에 제공될 수 있다. 수신기(524) 및 처리 회로소자(526)는 이어버드 탄력 회로 기판(522)에 장착될 수 있다. 이어버드 탄력(flexible) 회로 기판(522)은 자체적으로 접히거나 구부러질 수 있도록 유연할 수 있다. 이러한 유연성으로 이어버드 탄력 회로 기판(522)은 더 작은 종래 형태의 이어버드에 끼워질 수 있다.
기본 하우징(510)은 이어버드(520)에 고정될 수 있다. 기본 하우징(510)은 기본 하우징 탄력 회로 기판(512) 및 마이크(514)를 포함할 수 있다. 이어버드 탄력 회로 기판(522)과 마찬가지로, 기본 하우징 탄력 회로 기판(512)은 자체에 접히거나 구부러질 수 있도록 유연할 수 있다. 이러한 유연성으로 기본 하우징 회로 기판(512)은 기본 하우징 내부의 공간을 절약하도록 기본 하우징 내 다른 컴포넌트들 (예컨대, 회로소자, 안테나 또는 배터리) 주위로 구부러질 수 있다. 예컨대, 내부 공간을 절약하면 더 큰 배터리를 수용할 수 있는 공간을 더 확보할 수 있게 된다. 다른 예에서, 내부 공간을 절약하면 더 작은 기본 하우징으로도 가능하게 된다. 이어버드 탄력 회로 기판(522) 및 마이크(514)는 기본 하우징 탄력 회로 기판(512)에 전기적으로 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 도 5에 도시된 것과 같이, 이어버드 탄력 회로 기판(522)은 기본 하우징 탄력 회로 기판(512)과 결합하도록 기본 하우징(510)으로 연장할 수 있다. 다른 실시예에서, 기본 하우징 탄력 회로 기판(512)은 이어버드 탄력 회로 기판(522)과 결합하도록 이어버드(520)로 연장할 수 있다. 기본 하우징 탄력 회로 기판(512) 및 이어버드 탄력 회로 기판(522)이 유연한 것으로 설명되었지만, 회로 기판 중 하나 또는 두개 모두는 유연한 부분과 단단한 부분을 모두 포함할 수 있음은 물론이다. 예컨대, 각 회로 기판은 전기 컴포넌트들 (예컨대, 수신기(524), 처리 회로소자(526) 또는 마이크(514))이 용이하고 안정적으로 장착될 수 있는 하나 또는 그 이상의 단단한 부분을 포함할 수 있다.
도 6A는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋 장치(600)를 도시한다. 헤드셋 장치(600)는 이어버드 하우징(610), 나사산형(threaded) 목 부분(620), 및 기본 하우징(630)을 포함할 수 있다. 헤드셋 장치(600)는 예컨대 이어버드 하우징(610)이 이어버드(12)에 대응하고 기본 하우징(630)이 기본 하우징(11)에 대응하도록 도 1의 헤드셋(10)에 대응할 수 있다. 이어버드 하우징(610)은 이어버드 스루홀(612) 및 목 부분 결합면(614)을 포함할 수 있다. 나사산형 목 부분(620)은 이어버드 하우징의 목 부분 결합면(614)과 짝을 이룰 수 있는 제1 목 부분 표면(622)을 포함할 수 있다. 제1 목 부분 표면(622) 및 목 부분 결합면(614)은 (서로에 대해) 어떤 방향으로만 결합될 수 있도록 하나 또는 그 이상의 특징 (예컨대, 돌출부, 탭, 슬롯 또는 노치(notch))을 포함할 수 있다.
기본 하우징(630)은 기본 하우징 스루홀(632) 및 목 부분 결합면(634)을 포함할 수 있다. 나사산형 목 부분(620)은 기본 하우징의 목 부분 결합면과 짝을 이룰 수 있는 제2 목 부분 표면(624)을 더 포함할 수 있다. 제2 목 부분 표면(624) 및 목 부분 결합면(634)은 (서로에 대해) 어떤 방향으로만 결합될 수 있도록 하나 또는 그 이상의 특징 (예컨대, 돌출부, 탭, 슬롯 또는 노치)을 포함할 수 있다.
도 6B는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋 장치(600)와 사용하는 나사(690)를 도시한다. 나사(690)는 이어버드 나사 및 기본 하우징 나사로서 사용될 수 있다. 나사(690)는 나사의 중심을 관통하는 속이 빈 채널(692)을 포함할 수 있다. 나사(690)는 또한 도구가 형태(features)(694) (예컨대, 노치)과 결부되어 나사를 회전시킬 수 있도록 형태(694)를 포함할 수 있다. 이어버드 나사로서, 나사(690)는 이어버드 스루홀(612)로 삽입되어 목 부분 결합면(614)을 제1 목 부분 표면(622)에 고정시키도록 조여질 수 있다. 기본 하우징 나사로서, 나사(690)는 기본 하우징 스루홀(632)로 삽입되어 목 부분 결합면(634)을 제2 목 부분 표면(624)에 고정시키도록 조여질 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 시스템(700)을 도시한다. 디스플레이 시스템(700)은 예컨대 도 1의 디스플레이 시스템(18)에 대응할 수 있다. 시스템(700)은 하우징(710), 광원(720), 확산기(730) 및 제어 회로소자(740)를 포함할 수 있다. 하우징(710)은 내부에 위치한 신호 표시기 영역(712)을 가질 수 있다. 신호 표시기 영역(712)은 예컨대 광을 투과하기 위한 하나 또는 그 이상의 애퍼처 (예컨대, 미세구멍)일 수 있다. 신호 표시기 영역(712)은 어떤 모양이나 형태의 신호를 출력하도록 구성될 수 있다. 하우징(710)은 또 내벽(714)을 포함할 수 있다. 확산기(diffuser)(730)는 광원(720)과 내벽(714) 사이에 위치할 수 있다. 제어 회로소자(740)는 광원(720)과 전기적으로 결합되어 광원(720)이 광을 방출할 때를 제어할 수 있다.
확산기(730)는 확산기에서 나가는 모든 광이 동일한 세기나 밝기를 갖도록 광원(720)으로부터의 광을 확산시키도록 동작가능하다. 예컨대, 확산기(730)는 신호 표시기 영역(712)을 광원(720)으로부터의 광으로 균일하게 조명하도록 동작가능하다. 확산기(730)는 광 확산을 야기하는 서로 다른 입자들의 혼합으로 구성될 수 있다. 예컨대, 확산기(730)는 전체적으로 분산된 반투명 입자와 함께 주로 투명한 입자를 포함할 수 있다. 반투명 입자는 광이 확산기 전체에 분산되도록 광을 원래 코스에서 편향되게 할 수 있다. 이에 따라, 확산기의 임의의 부분으로부터 방출되는 광은 실질적으로 균일한 조명을 가질 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 분배 시스템(800)을 도시한다. 전력 분배 시스템(800)은 전자 장치 (예컨대 도 1의 헤드셋(10) 참조)에서 사용될 수 있고, 스위치(810), 버스(820), 제1 전력 조절 회로소자(822), 코어 처리 회로소자(824), 배터리(830), 제2 전력 조절 회로소자(832), RF 처리 회로소자(834), 및 제어 회로소자(840)를 포함할 수 있다. 코어 처리 회로소자(824)는 전자 장치의 저레벨의, 핵심 기능을 처리하는 회로소자를 포함할 수 있고, RF 처리 회로소자(834)는 전자 장치를 위한 RF 통신을 처리하는 회로소자를 포함할 수 있다. 코어 처리 회로소자(824) 및 RF 처리 회로소자(834)에 전력공급을 위해, 전력 분배 시스템(800)은 버스(820) 및 배터리(830)를 가능한 전원으로서 포함할 수 있다.
버스(820)는 시스템 외부의 전원으로부터 전력을 수신하도록 결합될 수 있다. 예컨대, 버스(820)는 커넥터를 통해 전력을 수신할 수 있도록 커넥터에 결합될 수 있다. 제1 전력 조절 회로소자(822)는 버스(820) 및 코어 처리 회로소자(824)에 전기적으로 결합될 수 있다. 제1 전력 조절 회로(822)는 예컨대 버스(820)로부터의 전력을 코어 처리 회로소자(824)에 적절한 상태로 변환하도록 동작가능하다 (예컨대, 전압을 변경하거나 전류를 조절함으로써).
배터리(830)는 화학 에너지를 저장하고 이를 전기적 형태로 이용가능하게 하는 장치일 수 있다. 배터리(830)는 재충전가능할 수 있다. 제2 전력 조절 회로소자(832)는 배터리(830) 및 RF 처리 회로소자(834)에 전기적으로 결합될 수 있다. 제2 전력 조절 회로소자(832)는 예컨대 버스(820)로부터의 전력을 코어 처리 회로소자(824)에 적절한 상태로 변환하도록 동작가능하다 (예컨대, 전압을 변경하거나 전류를 조절함으로써).
스위치(810)는 코어 처리 회로소자(824) 및 RF 처리 회로소자(834)에 전기적으로 연결될 수 있다. 스위치(810)는 버스(820) 상의 외부 전원의 존재에 의해 제어될 수 있다. 예컨대, 스위치(810)는 버스(820)의 전압이 소정의 문턱값 이하로 될 때 작동될 수 있다. 스위치(810)가 작동될 때, 제1 전력 조절 회로소자(822), 코어 처리 회로소자(824), RF 처리 회로소자(834), 및 제2 전력 조절 회로소자(832)는 코어 처리 회로소자와 RF 처리 회로소자가 전력을 공유할 수 있도록 전기적으로 결합될 수 있다.
제어 회로소자(840)는 버스(820), 제1 전력 조절 회로소자(822), 코어 처리 회로소자(824), 및 제2 전력 조절 회로소자(832)에 전기적으로 결합될 수 있다. 제어 회로소자(840)는 버스(820), 코어 처리 회로소자(824), 및/또는 전자 장치내 임의의 다른 신호에 기초하여 제1 전력 조절 회로소자(822)와 제2 전력 조절 회로소자(832)를 선택적으로 활성화할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 헤드셋(900)을 도시한다. 헤드셋(900)은 통신용 전자 헤드셋 (예컨대, 도 1의 헤드셋(10) 참조)일 수 있다. 헤드셋(900)은 제1 전력 소비부(912) 및 제2 전력 소비부(914)를 갖는 프로세서 회로소자(910)를 포함할 수 있다. 제1 전력 소비부(912)는 예컨대 전자 장치의 핵심 회로소자 (예컨대, 시동(boot-up) 회로소자)를 포함할 수 있고, 제2 전력 소비부(914)는 이 장치의 보조 회로소자 (예컨대, RF 통신용 회로소자)를 포함할 수 있다. 헤드셋(900)은 전력 분배 회로소자(920)를 더 포함할 수 있다. 전력 분배 회로소자(920)는 제2 전력 소비부(914)가 전력을 공급받는지에 상관없이 제1 전력 소비부(912)에 선택적으로 전력을 공급할 수 있다. 일부 실시예에서, 전력 분배 회로소자(920)는 헤드셋(900)의 하나 또는 그 이상의 모니터된 상태에 기초하여 제1 전력 소비부(912)와 제2 전력 소비부(914)의 임의의 조합에 선택적으로 전력공급할 수 있다. 예컨대, 전력 분배 회로소자(920)는 어느 전력 소비부가 활성하여야 하는지 결정하기 위해 외부 전원이 존재하는지 및/또는 내부 배터리의 충전 레벨을 모니터할 수 있다.
도 10A 및 도 10B는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋의 사시도이다. 헤드셋(1000)은 도 1의 헤드셋(10)에 대응할 수 있다. 예컨대, 기본 하우징(1010)은 기본 하우징(11)에 대응할 수 있고 이어버드(1020)는 이어버드(12)에 대응할 수 있다.
헤드셋(1000)은 헤드셋의 전자부품과 다른 소자들을 둘러싸는 하우징을 포함할 수 있다. 하우징은 임의의 적절한 프로세스 (예컨대, 접착제, 나사 또는 프레스 핏)를 이용하여 조립되는 수개의 요소를 통합할 수 있다. 도 10A 및 10B의 예에서, 헤드셋(1000)은 이어버드(1020), 목 부분(1030), 기본 하우징(1010), 안테나 캡(1011), 및 커넥터(1040)를 포함할 수 있다. 이어버드(1020)는 공기가 이어버드(1020) 내외로 통과할 수 있도록 구멍 (예컨대, 음향 포트)(1021 및 1022)을 포함할 수 있다.
전면 포트(1021)는 이어버드(1020) 내 수신기로부터의 음파가 사용자의 귀 및/또는 외부에 도달하게 할 수 있다. 측면 포트(1022)는 음압이 외부로 나가는 경로를 제공할 수 있다. 이어버드(1020)는 목 부분(1030)에 의해 기본 하우징(1010)에 부착될 수 있다.
기본 하우징(1010)의 일단에 안테나 캡(1011)이 부착된다. 안테나 캡(1011)은 적어도 부분적으로 관통하여 위치된 버튼(1012)를 가질 수 있다. 사용자는 헤드셋을 제어하기 위해 버튼(1012)과 인터페이스할 수 있다. 기본 하우징(1010)은 도 7의 디스플레이 시스템(700) 또는 도 1의 디스플레이 시스템(18)에 대응할 수 있는 디스플레이(1013)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 디스플레이(1013)는 도 48 및 49와 관련하여 이하에 상술되는 것과 같은 미세구멍을 포함할 수 있다. 기본 하우징(1010)의 커넥터 단에 위치한 커넥터(1040)는 하우징(1010) 내 마이크가 음향 신호 (예컨대, 사용자 목소리)를 수신할 수 있게 하는 적어도 하나의 포트 (도 10A에 도시되지 않음), 및 외부로부터 전력 및/또는 데이터를 수신하기 위한 적어도 하나의 접촉부(1042)를 포함한다. 커넥터(1040)는 예컨대 도 2의 접촉 영역(211, 212 및 213)에 대응할 수 있다.
이어버드(1020), 목 부분(1030), 기본 하우징(1010), 안테나 캡(1011) 및 커넥터(1040)는 예컨대 금속, 플라스틱, 실리콘, 고무, 발포체(foam), 또는 이들의 조합을 포함하는 임의의 적절한 재료로 구성될 수 있다. 예컨대, 이어버드(1020)는 실리콘 밀봉재로 둘러싸인 플라스틱 소재로 형성될 수 있고 기본 하우징(1010)은 알루미늄으로 형성될 수 있다. 이어버드(1020), 목 부분(1030), 기본 하우징(1010), 안테나 캡(1011) 및 커넥터(1040)는 임의의 적절한 프로세스 (예컨대, 몰딩, 캐스팅 또는 압출)를 이용하여 제조될 수 있다. 일부 실시예에서, 이어버드(1020), 목 부분(1030), 기본 하우징(1010), 안테나 캡(1011) 및 커넥터(1040)는 몸체의 내면 또는 외면에 결(texture) 및 다른 형태를 제공하도록 후처리될 수 있다. 예컨대, 비드 블라스트 (bead blast) 및 양극산화피막 처리 (anodization) 프로세스는 원하는 표면 결을 기본 하우징(1010)에 적용하기 위해 사용될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋(1100)의 분해도이다. 헤드셋(1100)은 예컨대 도 1의 헤드셋(10) 또는 도 10A 및 10B의 헤드셋(1000)에 대응할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 이어버드 하우징(1120)은 이어버드 회로 기판(1122)을 포함할 수 있다. 이어버드 회로 기판(1122)은 예컨대 도 5의 이어버드 회로 기판(522)에 대응할 수 있다. 이어버드 회로 기판(1122)은 프로세서(1123) (헤드셋(1100)의 기능을 제어하도록 사용될 수 있음), 수신기(1124) 및 다른 회로소자 및 컴포넌트들 중 하나 이상이 전기적 및/또는 기계적으로 장착되는 유연한 회로 기판일 수 있다. 이어버드 회로 기판(1122)의 유연성은 자체로 접힐 수 있게 하여 이어버드 하우징(1120)으로 패킹될 수 있는 회로소자 층들을 제공하여 그렇지 않으면 비어서 사용되지 않을 수 있는 이어버드 하우징(1120) 내의 공간을 점유한다. 이어버드 회로 기판(1122)의 유연한 부분은, 예컨대 각 전선이 한 쌍의 커넥터와 관련될 수 있기 때문에 크기를 실질적으로 증가시킬 수도 있는 서로 다른 회로 기판들을 연결하는 별개의 전선의 필요성을 대신할 수 있다. 또한, 회로 기판(1122)의 유연성은 회로 기판(1122)에 의해 필요한 영역이나 풋 프린트를 감소시킬 수 있는 이점이 있다. 즉, 유사한 회로소자 및 그 위의 컴포넌트들을 갖지만 접히지 않는 레이아웃으로 된 다른 회로 기판과 비교해 보면, 회로 기판(1122)은 공간을 덜 차지할 수 있다. 또한, 회로 기판(1122)은 이어버드 하우징(1120) 내에 전자부품 및 종래에 헤드셋 내의 그밖의 곳에 위치한 다른 컴포넌트들을 포함함으로써 기본 하우징(1110) 및 안테나 캡(1111)과 같은 헤드셋(1100)의 다른 컴포넌트들의 풋 프린트 또는 크기 요건을 더 줄일 수 있다. 이어버드 하우징(1120) 및 이에 포함된 회로소자 및 컴포넌트들은 예컨대 도 18-27B와 관련하여 이하에 상술된다.
이어버드 하우징(1120)은 목 부분(1130)에 의해 기본 하우징(1110)에 결합될 수 있다. 이어버드 하우징(1120), 기본 하우징(1110) 및 목 부분(1130)은 각각 도 6A의 이어버드 하우징(610), 기본 하우징(630) 및 목 부분(620)에 대응할 수 있다. 목 부분(1130)은 나사 부재(1131) (이어버드 하우징(1120)과 연관) 및 나사 부재(1132) (기본 하우징(1110)과 연관)를 수용하도록 하는 이중 나사산형 나사 삽입부로 구성될 수 있다. 목 부분(1130)은 이어버드 하우징(1120)과 기본 하우징(1110)이 서로 상관없이 회전할 가능성을 줄일 수 있는 방식으로 이어버드 하우징(1120)과 기본 하우징(1110)을 연결할 수 있다. 즉, 헤드셋(1100)이 사용 중이고 사용자가 예컨대 기본 하우징(1110)을 잡아 당겨 그 위치를 조정할 때, 이어버드 하우징(1120)은 기본 하우징(1110)과 연계하여 회전할 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 기본 하우징(1110)을 잡아 당기면 스위치를 개시하여 사용자 입력을 알리도록 하우징이 이어버드 하우징(1120)에 대해 회전하게 될 수도 있다. 헤드셋 목 부분 및 그 어셈블리에 대한 상세한 논의는 예컨대 도 28-30을 참조하여 이하에서 하기로 한다.
이어버드 회로 기판(1122) 이외에, 헤드셋(1100)은 또한 추가 전자 컴포넌트들(1113)이 전기적 및/또는 기계적으로 장착될 수 있는 기본 하우징 회로 기판(1115)을 포함할 수 있다. 기본 하우징 회로 기판(1115)은 예컨대 도 5의 기본 하우징 회로소자(512)에 대응할 수 있다. 기본 하우징 회로 기판(1115)은 하나 또는 그 이상의 전선, 케이블, 유연한 회로 기판 등에 의해 이어버드 회로 기판과 전기적으로 결합될 수 있다. 이어버드 회로 기판(1122) 및 기본 하우징 회로 기판(1115) 내 전자 컴포넌트들의 정렬은 헤드셋(1100)의 크기를 줄일 수 있는 이점이 있다. 헤드셋(1100) 내 전자 컴포넌트들의 정렬은 예컨대 도 18-20C를 참조하여 이하에서 상술하기로 한다.
사용자는 기본 하우징 회로 기판(1115)과 전기적으로 결합될 수 있는 버튼(1112)을 이용하여 헤드셋(1100)의 기능을 제어할 수 있다. 버튼(1112)은 사용자에 의해 용이하게 작동되는 별개의 사용자 인터페이스로서 나타나도록 안테나 캡(1111)으로부터 연장할 수 있다. 버튼(1112)은 예컨대 기본 하우징(1110)에 대해 구부러지거나, 안테나 캡(1111) 안팎으로 이동하거나, 커넥터 판(1141) 및 버튼(1112)을 관통하는 축에 대해 회전하거나 또는 이의 조합 방식을 포함하는 임의의 적절한 방식으로 이동하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 버튼(1112)은 사용자가 버튼(1112)을 누를 때 작동될 수 있는 돔 스위치(dome switch)와 같은 스위치를 포함할 수 있다. 버튼(1112)은 버튼 가이드 구조를 가질 수 있다. 버튼 가이드 구조는 헤드셋(1100)의 나머지에 대해 버튼의 사용자 작동을 용이하게 하도록 하나 또는 그 이상의 가이드 채널을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 가이드 채널은 버튼 가이드 구조를 통해 구멍의 형태로 제공될 수 있다. 스위치 작동 부재는 가이드 채널에 의해 지지되고 가이드되는 스템(stem)을 가질 수 있다. 사용자가 누르면, 스위치 작동 부재는 스위치 쪽으로 가이드 채널을 따라 이동한다. 돌출된 구조 (예컨대, 립(ribs))는 스위치 작동 부재가 가이드 채널 내에서 원활하게 왕복운동함을 보장하기 위해 사용될 수 있다.
버튼(1112) 및 안테나 캡(1111)은 플라스틱과 같은 유전체로부터 구성될 수 있다. 안테나(1118)는 (예컨대, 안테나 캡(1111)의 내면을 따라) 안테나 캡(1111) 내에 안테나 공진 소자를 장착함으로써 또는 버튼 가이드 구조의 일부에 형성될 수 있다. 버튼(1112) 및 안테나 캡(1111)을 유전체로 형성하면 안테나(1118)의 적절한 동작을 방해할 수 있는 잠재적인 신호 간섭을 감소 또는 제거할 수 있다. 또한, 유전체 버튼(1112)은 헤드셋(1100) 내의 안테나 공진 소자와 도전 구조 (예컨대, 기본 하우징 회로 기판(1115)) 사이의 더 작은 틈을 허용할 수 있다.
안테나(1118)는 무선 (예컨대, 라디오) 신호를 송수신할 수 있도록 기본 하우징 회로 기판(1115)과 전기적으로 결합될 수 있다. 안테나(1118)는 헤드셋(1100)과 전자 장치 (예컨대, 셀룰러폰 또는 개인 미디어 장치) 사이의 통신을 위해 임의의 적절한 안테나 공진 소자를 포함할 수 있다. 안테나 공진 소자는 도전체 스트립을 포함하는 전기코드(flex) 회로소자로부터 형성될 수 있다. 전기코드 회로소자는 예컨대 접착제를 사용하여 버튼 가이드 구조에 부착될 수 있다. 예컨대, 전기코드 회로소자는 버튼 가이드 구조상의 등록 돌기 (registration bosses)와 짝을 이루는 대응하는 등록 구멍을 포함할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 돌기는 전기코드 회로소자에 가열 고정될 수 있다.
안테나(1118) 및 버튼(1112)과 유사한 안테나 및 버튼 시스템의 동작 및 설계에 대한 세부사항은 예컨대 여기 참조로 병합된 발명의 명칭이 "무선 장치용 안테나 및 버튼 어셈블리"인 미국특허출원 번호 11/651,094에서 찾을 수 있다.
부속물(1117)은 안테나 캡을 헤드셋(1100)에 장착하기 위해 안테나 캡(1111)내에 내장될 수 있다. 부속물(1117)은 예컨대 기본 하우징(1110) 또는 하나 또는 그 이상의 브래킷(1116)에 고정될 수 있고, 이에 대해서는 후술한다.
배터리 팩(1119)은 기본 하우징(1110) 내에 위치할 수 있다. 배터리 팩(1119)은 예컨대 리튬 이온, 리튬 이온 폴리머 (Li-Poly), 니켈 메탈 하이드라이드 또는 임의의 다른 종류의 배터리를 포함한 하나 또는 그 이상의 적절한 배터리를 포함할 수 있다. 배터리 팩(1119)은 헤드셋(1100) 내의 전자 컴포넌트들에 전력공급을 위해 회로 기판(1115)에 전기적으로 결합될 수 있다. 또한, 일반적으로 표준 배터리 팩 (예컨대, 충전 또는 퓨즈 보호 회로) 내에 패키지된 회로소자는 기본 하우징 회로 기판(1115)으로 이동될 수 있다. 회로소자의 이어버드 하우징(1120)으로의 분배 및 회로 기판(1115)의 레이아웃은 배터리 팩(1119)이 기본 하우징(1110)의 내부 공간의 상당한 부분을 점유할 수 있게 할 수 있는 이점이 있다. 이것은 기본 하우징(1110) 및 헤드셋(1100)의 크기를 증가시키지 않고서 헤드셋(1100)의 에너지 저장 용량을 증가시킬 수 있다 (예컨대, 헤드셋(1100)이 충전 사이에 더 긴 시간 동안 동작할 수 있게 한다).
헤드셋(1100)은 헤드셋(1100)이 다른 장치에 전기적으로 연결될 수 있게 하는 커넥터(1140)를 포함할 수 있다. 음향 신호 (예컨대, 사용자의 말 소리)가 마이크 부트(1144) 내부의 마이크에 도달할 수 있도록 개구부 또는 포트가 커넥터(1140) 내에 포함될 수 있다. 커넥터(1140)는 예컨대 도 3의 어셈블리(320) 또는 도 4의 어셈블리(420)에 대응할 수 있다. 마이크는 임의의 적절한 방식으로 회로 기판(1115)에 전기적으로 결합될 수 있다. 마이크 부트(1144)는 이어버드 하우징(1120)으로부터 가장 먼 기본 하우징(1110)의 단부 내에 위치할 수 있다. 이 단부는 여기서 헤드셋(1100)의 마이크 또는 커넥터 단부라 할 수 있고, 또한 사용중일 때 사용자의 입에 가장 가까운 헤드셋(1100)의 부분이기도 하다. 커넥터(1140) 및 수반 부품들에 대한 마이크 부트(1144)의 정렬은 도 50A-54를 참조하여 이하에서 상술된다.
커넥터(1140)는 접촉부(1142) 및 수반하는 케이스(1143)가 있는 커넥터 판(1141)을 포함할 수 있다. 이로써, 접촉부(1142)는 헤드셋(1100)의 다른 장치와의 전기적 결합을 용이하게 할 수 있다. 수반하는 케이스(1143)는 비도전성 재료 (예컨대, 폴리머 재료)로 만들어질 수 있다. 케이스(1143)는 접촉부가 커넥터 판(1141)과 전기적으로 결합하지 못하게 접촉부(1142)를 둘러쌀 수 있다. 접촉부(1142) 및 케이스(1143)는 접촉부, 케이스 및 판의 조합이 다른 커넥터와 짝을 이루기 위한 실질적으로 평평한 면을 만들도록 커넥터 판(1141)의 표면과 실질적으로 같은 높이로 될 수 있다. 커넥터 판(1141)은 예컨대 도 62A-67B와 관련하여 논의된 것과 같은 자기 커넥터로 휘어지도록 강자성체로 만들어질 수 있다. 커넥터 판(1141), 접촉부(1142), 케이스(1143) 및 보완 자기 커넥터의 설계는 도 55A-67B의 논의와 관련하여 후술된다.
헤드셋(1100)은 커넥터(1140)를 안테나 캡(1111)의 부속물(1117)과 결합시키기 위해 하나 또는 그 이상의 브래킷(1116)을 포함할 수 있다. 브래킷(1116)은 커넥터 판(1141) 및 안테나 캡(1111)이 서로 축상으로 떨어져 이동하거나 기본 하우징(1110)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다. 이와 달리, 커넥터 판(1141) 및 안테나 캡(1111)은 기본 하우징(1110)의 내면에 고정된 하나 또는 그 이상의 브래킷에 결합될 수 있다.
설계 선택상, 경계선(seam)이 커넥터 판(1141)의 주변면과 기본 하우징(1110)의 내면 사이에 포함될 수 있다. 즉, 마이크와 외부 환경 사이의 음향 통로를 제공하기 위한 소정의 포트 이외에, 갭이 존재할 수 있다. 이 갭은 소정의 음향 통로가 (예컨대, 먼지와 같은 이물질에 의해) 차단된 경우 마이크가 음향 신호를 수신할 수 있게 하는 이점이 있다. 다른 실시에에서, 커넥터 판(1141)과 기본 하우징(1110) 사이의 실질적인 기밀(airtight seal)을 제공하기 위해 접착제가 적용될 수 있다. 다른 실시예에서, 가스켓이 밀봉을 위해 제공될 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 헤드셋(1200)의 도면을 도시한다. 헤드셋(1200)은 헤드셋(1100)과 유사하지만 몇가지 실질적인 차이가 있다. 예컨대, 헤드셋(1200)은 커넥터(1240)를 기본 하우징(1210)에 결합하는 다른 부착 기술을 이용할 수 있다. 커넥터(1240)는 기본 하우징(1210)의 내면에서 형태들 (예컨대, 벽(1212))과 결합하기 위해 사용될 수 있는 탭(1242)을 포함할 수 있다. 이러한 방법은 헤드셋(1100) 내 브래킷(1116)을 이용하는 것에 이점이 있을 수 있다. 예컨대, 탭(1242)은 기본 하우징(1210)의 가까운 일단에 부착될 수 있는데, 이것은 예컨대 기본 하우징의 타단의 구조 (예컨대 안테나 캡)에 부착하기 위해 브래킷을 이용하는 방법보다 더 높은 구조적 완전성을 커넥터(1240)에 제공할 수 있다. 헤드셋(1200)은 또한 도 48 및 도 49를 참조하여 논의되는 시각 표시기 시스템과 관련하여 사용될 수 있는 광 확산기(1244)를 포함할 수 있다. 또한, 헤드셋(1200)은 일부 실시예에서 버튼 가이드(1217)를 감쌀 수 있는 안테나(1218)를 포함할 수 있다.
블루투스 프로토콜의 기본 원리는 당해 기술분야에서 잘 알려져 있어서 이하에서 간단히 논의된다. 보다 상세한 설명은, 여기 참조로 병합된 2004년 11월 4일자 블루투스 사양 버전 2.0+EDR, Vol. 0을 참조한다. 블루투스 무선 기술은 정보 장치들이 무선, 저전력, 단거리 통신을 통해 서로 통신할 수 있는 국제 공개 표준에 기초한다. 이 기술은 컴퓨터 및 셀폰으로부터 키보드 및 헤드폰까지의 임의 종류의 전자 장치가 전선이나 사용자로부터의 어떠한 직접적인 동작없이도 자신의 연결을 가능하게 한다. 블루투스는 랩탑 컴퓨터, PDA, 셀폰 및 프린터를 포함한 다수의 상용 제품에 내장되고 미래의 제품에서 사용될 것으로 보인다.
블루투스는 2.4 GHz 비허가 대역에서 동작하는 주파수 호핑 확산 스펙트럼 (FHSS) 무선 시스템이라 할 수 있다. 블루투스 전송은 송신기 및 수신기에 모두 알려진 시퀀스에 기초하여 주파수를 변경한다. 공지된 일 표준에 따르면, 블루투스 전송은 2.404 GHz 내지 2.480 GHz 범위의 79개의 서로 다른 주파수를 사용한다. 블루투스의 저전력 전송은 대략 10 미터 또는 대략 30-40 피트의 일반적인 범위를 허용한다. 이 범위는 블루투스 전송용 장치에 의해 사용되는 전력량에 따라 약 1 미터 내지 100 미터 범위에서 가변적이다.
블루투스 장치는 피코넷(piconet)으로 알려진 네트워크를 형성하기 위해 서로 연결된다. 피코넷은 공통 클록 신호 및 호핑 시퀀스에 동기되는 둘 이상의 장치를 포함한다. 따라서, 임의의 장치가 주어진 피코넷에 연결하려면, 이 장치는 동일한 클록 신호 및 호핑 시퀀스를 가질 필요가 있다. 동기화된 클록 및 호핑 시퀀스는 피코넷에서 이 장치들 중 하나의 클록 신호를 이용하여 도출될 수 있다. 이 장치는 흔히 "마스터" 장치라 하고 피코넷 상의 모든 다른 장치는 "슬레이브" 장치라 한다. 각 피코넷은 하나의 마스터 장치 및 일곱개까지 또는 그 이상의 슬레이브 장치를 포함할 수 있다. 또한, 블루투스 장치는 둘 이상의 피코넷에 속할 수 있다. "스캐터넷(scatternet)"은 다중의 오버래핑 피코넷으로 구성된 블루투스 네트워크를 정의하기 위해 사용된다. 하나의 블루투스 장치가 둘 이상의 피코넷에 있는 경우, 모든 장치는 단일 스캐터넷에 있다. 이 피코넷들 중 하나로부터의 장치들은 공유 장치를 이용하여 신호를 중계함으로써 다른 피코넷으로부터의 장치와 통신할 수 있다.
두개의 블루투스 장치가 처음 연결될 때, 이들은 먼저 일부 일반 정보 (예컨대, 장치명, 장치 유형)를 서로 공유한다. 연결을 강화하기 위해, 이 장치들은 비밀 패스키를 이용하여 신뢰성있는 관계를 확립할 수 있다. 이 패스키는 일반적으로 사용자에 의해 제공되거나 장치의 메모리에 저장된다. 공지의 블루투스 표준에 따르면, 이 신뢰 관계를 확립하는 프로세스는 페어링(paring)이라 한다. 일단 두 장치가 페어링되면, 이들은 일반적으로 정보를 공유하고 서로 명령을 수락한다.
블루투스 장치는 약 2.1 Mbit/s 의 최대 데이터 스루풋(throughput)으로 동작할 수 있지만, 이러한 한정은 기술의 진보에 따라 변하고 본 발명의 실시예는 다른 속도로 동작할 수 있음은 물론이다. 이 최대 스루풋은 한 피코넷에서 모든 장치들 사이에서 공유되는데, 이것은 둘 이상의 슬레이브 장치가 마스터와 통신하면 모든 통신의 합은 최대 데이터 스루풋보다 작음을 의미한다.
블루투스 표준은 공개된 소프트웨어 프레임워크를 포함한다. 공유된 프레임워크는 블루투스 프로토콜 스택이라 하고 블루투스 통신을 구현하기 위해 서로 다른 소프트웨어 애플리케이션을 포함한다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 바람직한 블루투스 프로토콜 스택(1300)의 간단한 개략도이다. 저레벨 소프트웨어가 로우 스택 (Lower Stack)(1302)에 포함된다. 이 부분은 무엇보다도 무선 신호를 생성/수신하고 전송 오류를 보정하고 전송을 암호화/해독하는 코드를 포함한다. 호스트 제어기 인터페이스 (HCI)(1304)는 저레벨 블루투스 기능과 애플리케이션 사이의 표준화된 인터페이스이다. HCI 계층은 전용 블루투스 프로세서에 의해 처리되는 로우 스택(1302) 기능과 주문형 프로세서 (application-specific processor)에 의해 처리되는 나머지 기능 사이의 분할을 나타낸다.
eSCO (Extended Synchronous Connection-Oriented)(1306) 계층은 로우 스택(1302)과 고레벨 애플리케이션 사이에서 음성 데이터를 위해 보통 사용되는 전용 통신 채널을 구현하기 위해 이용된다. 논리적 링크 제어 및 적응 프로토콜 (Logical Link Control and Adaptation Protocol: L2CAP)(1308) 계층은 다중 고레벨 애플리케이션에 의해 송수신된 데이터를 조합하고 다시 패키징한다. L2CAP(1308) 계층은 이 모든 서로 다른 통신을 로우 스택(1302)과 인터페이스할 수 있는 하나의 데이터 스트림으로 조합한다. RFCOMM(1310) 계층은 직렬 연결에 의해 사용되는 프로토콜을 에뮬레이트한다. 이것은 소프트웨어 설계자가 이전에 직렬 연결을 사용한 기존의 애플리케이션으로 블루투스를 용이하게 통합시킬 수 있도록 한다. 서비스 디스커버리 프로토콜 (SDP)(1312) 계층은 각 장치가 어떤 서비스 (또는 기능)를 제공하고 다른 장치가 블루투스를 통해 이 서비스에 어떻게 액세스할 수 있는지에 대한 정보를 제공하기 위해 장치들에 의해 사용된다.
프로파일(1314) 계층은 장치가 소정의 기능 집합을 갖는 일반 장치 그룹의 한 멤버로서 자신을 식별할 수 있게 한다. 예컨대, 헤드셋 프로파일을 따르는 장치는 오디오 통신에 관한 소정의 방법을 지원할 수 있다. 애플리케이션 계층(1316)은 모든 다른 계층에 의해 생성된 유용한 툴을 구현하는 프로그램을 포함한다. 애플리케이션 계층(1316)에 대해 서로 다른 프로그램을 기록함으로써, 소프트웨어 개발자는 기본 통신 태스크를 제어하는 코드를 재기록할 필요없이 블루투스 기능의 새로운 용도에 집중할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋의 바람직한 전자 시스템(1400)의 간단한 블록도이다. 시스템(1400)은 예컨대 도 1의 헤드셋(10) 또는 도 10A 및 10B의 헤드셋(1000)으로 구현될 수 있다. 시스템(1400)은 프로세서 회로소자(1410), 인터페이스 회로소자(1420), 전력 분배 회로소자(1430), 스위칭 회로소자(1440), 및 4핀 대칭 자기 커넥터(1455)를 포함할 수 있다.
프로세서 회로소자(1410)는 프로세서(1411) 및 이 프로세서(1411)와 연결하여 동작하는 보조 회로소자를 포함할 수 있다. 프로세서(1411)는 예컨대 블루투스 전송, 배터리 충전 및 음향 신호의 처리 (예컨대, 인코딩 및 디코딩)를 포함하는 시스템(1400) 내 모든 동작을 조정할 수 있다. 프로세서(1411)는 사용자에 의해 들릴 수 있는 음향 신호를 제공하도록 수신기(1412)를 구동할 수 있다. 리셋 회로(1413)는 시스템(1400)이 다른 장치에 연결되는 때를 검출하여 프로세서(1411)에 리셋하도록 지시한다. 전력 FET(1414)는 프로세서(1411) 내의 전력 공급 회로소자와 사용될 수 있고 도 15의 논의와 연관하여 후술된다. 안테나(1415)는 다른 장치 (예컨대, 전화 또는 휴대용 미디어 장치)와 무선 신호를 송수신하기 위해 사용될 수 있다. UART 멀티플렉서(1416)는 프로세서(1411)와 전기적으로 결합되고 프로세서(1411)의 서로 다른 부분으로 데이터 신호를 경로설정할 수 있다. 이 경로설정은 미사용 데이터선에서 인덕턴스와 같은 원치않는 효과를 감소시킬 수 있다.
인터페이스 회로소자(1420)는 마이크 절연 LDO(1421), MEM (micro-electro-mechanical) 마이크(1422), LED 드라이버(1424) 및 스위치(1423)를 포함할 수 있다. 마이크 절연 LDO(1421)는 MEM 마이크(1422)와 전기적으로 결합될 수 있다. 마이크 절연 기술 및 MEM 마이크는 잘 알려져 있고, 당업자라면 이 소자들은 본 발명의 사상에서 벗어남 없이 다른 동등한 마이크 구성에 의해 대체될 수 있음을 이해할 것이다. LED 드라이버(1424)는 프로세서(1411)의 하나 또는 그 이상의 출력에 기초하여 LED 디스플레이 유닛을 구동하도록 구성될 수 있다. LED 드라이버(1424)와 유사한 회로소자의 설계 및 기능에 대한 세부사항은 여기 참조로 병합된 발명의 명칭이 "컴팩트한 다중 상태 스위치 네트워크를 위한 시스템 및 방법"인 미국특허출원 60/878,852에서 찾아볼 수 있다. 스위치(1423)는 도 10B의 버튼(1012)의 전기적 작용을 나타낼 수 있다. 사용자는 헤드셋으로 명령을 입력하기 위해 이 스위치와 인터페이스할 수 있다. 예컨대, 사용자는 스위치(1423)를 눌러 전화 호를 개시하거나, 호를 종료하거나 이 둘을 모두 할 수 있다. 일 실시예에서, 스위치(1423)는 개방 위치로 바이어싱하는 스프링을 구비한 단극 단투 (single-pole, single-throw) 스위치일 수 있다.
전력 분배 회로소자(430)는 과전압 보호 및 퓨즈(1431), 배터리 보호 회로소자(1432) 및 서미스터(1433)를 포함할 수 있다. 과전압 보호 및 퓨즈(1431)는 불안전한 전압량이 하나 또는 그 이상의 입력에 인가되는 경우에 시스템(1400)을 보호할 수 있다. 보호 회로소자의 퓨즈는 과전류 상태가 검출되면 헤드셋의 입력을 차단하는 과전류 보호 장치일 수 있다. 배터리 보호 회로소자(1432)는 위험한 과열 상황을 낳을 수 있는 배터리(예컨대, 리-폴리(li-poly) 배터리)의 고장을 예방하는 회로소자를 포함할 수 있다. 배터리 보호 회로소자(1432)는, 배터리 팩에 포함되는 이러한 회로소자를 갖는 종래의 헤드셋과 달리, 배터리 팩과 분리되어 본 발명에 따른 헤드셋 내의 임의의 위치에 있을 수 있다. 서미스터(1433)는 배터리 부근 (예컨대, 도 11의 배터리 팩(1119) 참조)에 위치할 수 있고 배터리 온도에 기초하여 저항을 바꿀 수도 있다. 프로세서(1411)의 하나 또는 그 이상의 입력은 배터리의 온도를 감시하기 위해 서미스터(1433)와 전기적으로 결합될 수 있다. 프로세서(1411)는 검출된 배터리 온도에 따라 다르게 배터리를 충전하도록 프로그램될 수 있다. 예컨대, 프로세서(1411)는 온도가 높을 때보다 감시된 배터리 온도가 낮을 때 더 빠른 속도로 배터리를 충전할 수 있다. 이런 식으로 충전을 조절함으로써, 배터리를 완전히 충전시키는 데 필요한 시간은 배터리를 손상시키지 않고 감소될 수 있다.
대칭 자기 커넥터(symmetric magnetic connector)(1455)는 시스템(1400)이 데이터 통신 또는 전력 전송을 위한 다른 장치 및 시스템에 연결할 수 있게 한다. 커넥터(1455)는 예컨대 도 1의 커넥터(16)의 전기적 작용을 나타낸다.
스위칭 회로(1440)는 커넥터(1455)가 많은 다른 종류의 장치와 많은 인터페이스 방향으로 연결하여 통신할 수 있게 한다. 스위칭 회로소자(1440)는 예컨대 도 2의 스위칭 회로소자(215)에 대응할 수 있다. 스위칭 회로소자(1440)는 전력 극성 스위치 회로(1441) 및 데이터 극성 스위치 회로(1442)를 포함할 수 있다. 이 두 회로는 예컨대 사용중인 통신 인터페이스 종류를 결정하고 대응하는 데이터선 및/또는 전력선을 검출된 인터페이스에 대한 올바른 경로 (예컨대, 내부의 전기적 행로)로 경로설정할 수 있다. 두 회로는 또한 예컨대 다른 장치와의 연결의 인터페이스 방향을 결정할 수 있고 대응하는 데이터선 및/또는 전력선을 검출된 방향을 위한 올바른 경로 (예컨대, 내부 전기적 행로)로 경로설정할 수 있다. 스위치 회로(1441 및 1442)와 유사한 바람직한 회로의 설계 및 기능의 상세한 설명은 여기 참조로 병합된 발명의 명칭이 "전자적 연결의 구성을 결정하는 시스템 및 방법"인 미국특허출원 번호 11/650,130에서 찾을 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋의 코어 프로세서 또는 애플리케이션 프로세서로서 사용될 수 있는 프로세서(1500)를 도시한다. 프로세서(1500)는 예컨대 도 1의 프로세서(20)에 대응할 수 있다. 프로세서(1500)는 또한 시스템 온 칩 (System on a Chip: SoC)이라 할 수 있는데, 이는 다양한 범위의 기능이 가능한 하나의 집적 회로일 수 있기 때문이다. 프로세서(1500)는 블루투스 v2.0+EGR 사양을 완전히 지원하는 집적 플래시 메모리를 갖는 CSR BC04 오디오 프로세서일 수 있다. 오실레이터(1510) 및 클록 생성 회로소자(1511)는 프로세서(1500)가 자신의 활동을 조정하기 위해 사용할 수 있는 타이밍 신호 (또는 클록)를 확립하기 위해 타이밍 크리스탈과 관련하여 사용될 수 있다. RF 회로소자(1520)는 무선 통신을 위한 RF 신호를 입출력하기 위해 사용될 수 있다. 기저대역 회로소자(1530)는 통신 프로토콜 (예컨대, 블루투스 프로토콜)에 맞추어지도록 통신을 조정할 수 있다. 플래시 메모리(1531)는 예컨대 프로세서(1500)에 대한 소프트웨어 및 구성 정보를 저장할 수 있다. RAM(1532)은 기저대역 회로소자(1530) 및 마이크로프로세서(1533)에 대한 데이터를 일시적으로 저장할 수 있다. RISC 마이크로프로세서(1533)는 예컨대 상술한 바와 같이 서미스터 (예컨대 도 14의 서미스터(1433) 참조)를 모니터하고 배터리 충전을 조정하는 것과 같은 다양한 기능을 수행하도록 프로그램될 수 있다.
풀 스피드 (full speed) USB 제어기(1540) 및 UART 회로소자(1541)는 프로세서(1500)가 물리적 인터페이스 (예컨대, 도 10A의 커넥터 접촉부(1042))를 통해 다른 장치와 데이터를 공유할 수 있도록 유선 통신 인터페이스를 용이하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(1500)는 풀 스피드 USB와 단순화된 RS-232 직렬 인터페이스를 지원할 수 있다. 단순화된 RS-232 인터페이스는 예컨대 3개의 라인, 즉 송신 데이터, 수신 데이터 및 접지를 포함할 수 있다. 제한된 수의 데이터선을 통해 둘 이상의 인터페이스를 수용하기 위해, USB 제어기(1540) 및 UART 회로소자(1541)는 스위치 (예컨대, 도 14의 UART 멀티플렉서(1416))에 연결될 수 있다. 이 스위치는 사용중인 통신 인터페이스에 대응하는 프로세서(1500) 내의 회로소자에 데이터선을 경로설정할 수 있다. 제한된 수의 데이터선을 통해 둘 이상의 통신 인터페이스를 사용하는 유사한 시스템 및 방법에 대한 더 구체적인 논의는 여기 참조로 병합된 발명의 명칭이 "전자적 연결의 구성을 결정하는 시스템 및 방법"인 미국특허출원 번호 11/650,130에서 찾아볼 수 있다. 프로세서(1500)는 또한 본 발명의 사상에서 벗어나지 않는다면 상술된 것 이외에 다른 인터페이스를 지원할 수 있다. 예컨대, 프로세서(1500)는 독점(proprietary) 통신 인터페이스를 지원하는 회로소자를 포함할 수 있다.
프로세서(1500)는 차동 마이크 입력 증폭기(1551) 및 차동 스피커 출력 증폭기(1552)를 포함할 수 있다. 입력 증폭기(1551) 및 출력 증폭기(1552)는 오디오 신호를 처리 (예컨대, 인코딩 및 디코딩)하기 위해 오디오 코덱(1550)과 전기적으로 결합될 수 있다. 전력 제어 및 조절 회로소자(1560)는 LDO (low-dropout) 조절기(1560), 배터리 충전기(1562) 및 스위치 모드 전원 (SMPS)(1563)을 포함할 수 있다. 프로세서(1500)의 다양한 부시스템(subsystem)에 필요한 전력은 배터리의 충전 레벨과 연결될 수 있는 임의의 외부 전원에 따라 LDO(1561) 또는 SMPS(1563)에 의해 조절될 수 있다. 이것은 도 16의 논의와 관련하여 후술된다. 배터리 충전기(1562)는 배터리 (예컨대 도 11의 배터리 팩(1119) 참조)를 충전하기 위해 25와 100 밀리암페어 사이의 제어가능한 전류를 출력할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이 제어가능한 전류는 다양한 요인 (예컨대, 배터리의 검출 온도)에 따라 가변적이다.
프로그래머블 I/O(1570)는 LED 드라이버(1571) 및 아날로그-디지털 컨버터 (ADC)(1572)를 포함할 수 있다. LED 드라이버(1571)는 하나 또는 그 이상의 표시기 LED를 조명하기에 충분한 전류를 갖는 신호를 생성하기 위해 프로세서(1500)에서 다른 회로소자로부터의 신호를 사용할 수 있다. LED 드라이버(1571)에 유사한 바람직한 회로소자의 설계와 동작은 참조로 여기 병합된 발명의 명칭이 "컴팩트한 다중 상태 스위치 네트워크를 위한 시스템 및 방법"인 미국특허출원 번호 60/878,852에서 찾아볼 수 있다. ADC(1572)는 아날로그 회로소자로부터 신호를 수신하여 이를 프로세서(1500)의 다른 회로소자가 사용하도록 디지털 신호를 변환할 수 있다. 예컨대, ADC(1572)는 배터리 온도를 결정하기 위해 서미스터 (예컨대, 도 14의 서미스터(1433) 참조)를 통해 흐르는 전류를 모니터할 수 있다. 프로세서(1500) 내 회로소자는 배터리 충전기(1562)가 제공할 적절한 충전 전류를 결정하기 위해 이 온도 정보를 사용할 수 있다. 또한, ADC(1572)는 다수의 아날로그 신호를 동시에 처리할 수 있음은 물론이다. 예컨대, 상기 온도 정보 이외에, ADC(1572)는 헤드셋의 배터리의 현재 충전 레벨에 대한 전압 정보를 처리할 수 있다.
도 15에 도시된 상기 프로세서가 CSR BC04 오디오 프로세서이지만, 다른 구성과 기능을 가진 다른 프로세서가 본 발명의 사상에서 벗어나지 않는다면 헤드셋에서 사용될 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(1605)의 부시스템에 대한 전력 분배 시스템(1600)의 간단한 개략도이다. 시스템(1600)은 예컨대 도 8의 시스템(800) 및 도 8의 헤드셋(900)에 대응할 수 있다. 또한, 프로세서(1605)는 도 15의 프로세서(1500)에 대응할 수 있다. 프로세서(1605)는 프로세서(1605)에 대한 전력을 조절하는 옵션으로서 LDO 조절기(1620) 및 스위치 모드 전원 (SMPS)(1625)을 모두 포함할 수 있다. SMPS(1625)는 LDO(1620) 보다 더 높은 효율을 갖는 전력을 출력할 수 있지만, 비교적 큰 커패시터 및 인덕터와 같은 수개의 추가 컴포넌트들의 설치를 필요로 할 수 있고 이것은 시스템(1600)의 비용 (및 크기)을 증가시킬 수 있다. 또한, SMPS(1625)는 동작할 소정 전압 레벨을 충족하거나 초과하는 입력 전압을 필요로 할 수 있다. 따라서, 어느 전원이 사용되는지에 대한 설계 선택의 문제가 될 수 있다. 예컨대, 저전압 애플리케이션에서는, LDO(1620)를 사용하는 것이 유리할 수 있다. 도 16에 도시된 것과 같은 다른 실시예에서, LDO(1620) 및 SMPS(1625)는 광범위한 입력 전압에 걸친 기능과 높은 전력 효율을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 코어 회로소자(1610) 및 무선 회로소자(1615)를 포함하는 프로세서(1605)를 도시한다. 무선 회로소자(1615)는 예컨대 RF 통신과 관련된 회로소자를 포함할 수 있다. 추가 기능 (예컨대, 저레벨 시스템 기능, 펌웨어 업데이트)은 코어 회로소자(1610)에 의해 실행될 수 있다. 또한, 코어 회로소자(1610)는 예컨대 입력선(1614) 및 출력선(1611, 1612 및 1613)을 이용하여 시스템(1600)에서 다른 회로소자를 모니터하고 제어할 수 있다.
전력 분배 시스템(1600)은 두개의 전원과 인터페이스하는 회로소자를 포함할 수 있다. 도 16에서, 내부 배터리는 BAT(1655)에 의해 표시되고, 외부 전원은 BUS(1650)으로 표현된다. 여기서, BAT(1655)의 전압은 VBAT라 하기로 한다. BUS(1650)는 예컨대 시스템(1600)에 연결된 배터리 충전기에 의해 제공된 전력을 나타낼 수 있다. BUS(1650)는 LDO가 BUS를 통해 외부로부터 전력을 도출하도록 LDO(1620)와 전기적으로 결합될 수 있다. 따라서, LDO(1620)는 외부 전원이 시스템(1600)과 연결될 때 동작한다. 마찬가지로, SMPS(1625)는 배터리로부터 전력을 도출하도록 BAT(1655)와 전기적으로 연결될 수 있다.
전력 분배 시스템(1600) 내 다른 회로소자는 전력 FET(1640), ADC(1630), 및 논리 게이트 (1661, 1631 및 1632)를 포함할 수 있다. 버튼(1660)은 예컨대 프로세서(1605)로 신호보낼 수 있는 온/오프 스위치 또는 다른 회로소자로부터의 신호를 나타낼 수 있다.
BAT(1655)가 유일한 전원인 시스템(1600)의 동작이 논의된다. BUS(1650) 상에서 전력의 부재는 LDO(1620)가 전력을 공급하는 것을 방지하고 FET(1640)가 작동되게 하여, 노드(1641 및 1642)를 효과적으로 결합하게 한다. 시스템(1600)은 버튼(1660)이 작동하여 고전압을 출력할 때 턴온할 수 있다. 버튼(1660)의 작동으로 게이트(1661)의 버튼 입력이 하이(HIGH)로 되어, 게이트(1661)의 출력이 하이로 되게 할 수 있다. 이 하이 신호로 게이트(1632)가 그 출력에서 하이 신호를 출력할 수 있게 된다. 게이트(1632)가 고전압을 출력할 때, VBAT가 소정 전압 레벨 이상이면 (예컨대, BAT(1655)가 SMPS(1625)를 실행하기에 충분한 전력을 가지면), SMPS(1625)가 작동되어 전력을 공급하기 시작할 수 있다. 전력 FET(1640)이 동작중이기 때문에, SMPS(1625)에 의해 제공된 전력은 무선 회로소자(1615)와 코어 회로소자(1610)로 제공될 수 있다. 코어 회로소자(1610)가 기동(boot up)하기 시작하면, 게이트(1632)가 버튼(1660)이 해제된 후에 하이 신호를 계속 출력하도록 선(1613)에 하이 신호를 출력할 수 있다. 시스템(1600)은 코어 회로소자(1610)와 무선 회로소자(1615)가 전력을 수신하기 때문에 이 지점에서 최대 기능으로 동작할 수 있다. 그러나, VBAT가 소정의 전압 레벨 아래로 떨어질 때 (예컨대, BAT(1655)가 정지될 때), SMPS는 더이상 신뢰성있는 전력을 제공할 수 없을 수 있고 시스템(1600)은 정지하기 시작할 수 있다.
BUS(1650) 상의 외부 전원으로부터 전력을 수신하는 시스템(1600)의 동작에 대해 논의한다. BUS(1650) 상의 전력은 LDO(1620)로 공급 전력을 제공하고 전력 FET(1640)가 턴오프되거나 오프 상태를 유지하게 하여, 노드(1641 및 1642)를 효과적으로 분리시킬 수 있다. 또한, BUS(1650) 상의 전력은 게이트(1661, 1631 및 1632)가 하이 신호를 출력하게 할 수 있다. 게이트(1631)가 하이 신호를 생성할 때, LDO(1620)는 전력을 공급하기 시작할 수 있다. LDO(1620)로부터의 전력은 코어 회로소자(1610)로 제공될 수 있지만, 전력 FET(1640)가 도전 상태가 아니므로 무선 회로소자(1615)로 제공되지 않을 수 있다. 코어 회로소자(1610)가 전력을 수신할 때, 선(1611) 상에 하이 신호를 출력하여 LDO(1620)가 계속 동작할 수 있도록 게이트(1631)의 출력이 하이 신호를 유지하게 할 수 있다.
SMPS(1625)는 VBAT가 소정 전압 레벨 이상으로 상승할 때까지 동작하지 않을 수 있다. 코어 회로소자(1610)는 BUS(1650)로부터의 전력을 이용하여 BAT(1655)를 충전하기 시작하도록 배터리 충전 회로소자 (도시되지 않음)에 지시할 수 있다. 코어 회로소자(1610)는 선(1614)을 통해 ADC(1630)로부터 신호 (예컨대, 디지털 신호)를 수신할 수 있다. ADC(1630)는 BAT(1655)와 전기적으로 결합될 수 있다. ADC(1630)는 가변 전압 (예컨대, VBAT)을 갖는 신호를 코어 회로소자(1610)에 의해 처리될 수 있는 디지털 신호로 변환할 수 있다. VBAT가 소정의 전압 레벨 이상일 때, SMPS(1625)는 무선 회로소자(1615)를 동작시키고 전력을 제공할 수 있을 수 있다. 일부 실시예에서, SMPS(1625)는 외부 전원이 BUS(1650)에 연결될 때 실질적으로 즉시 전력 공급받아 작동상태로 될 수 있다. ADC(1630)를 이용하여, 코어 회로소자(1610)는 SMPS가 턴온되는 때를 검출하여 이에 따라 프로세서(1605)의 기능을 조정할 수 있다. 예컨대, 무선 회로소자(1615)가 전력공급받아 동작할 때, 코어 회로소자(1610)는 통신 데이터를 무선 회로소자(1615)로 전송하기 시작할 수 있다. 이런 식으로, 프로세서(1605)는 BAT(1655)가 완전히 충전되기 전에 완전한 기능으로 동작할 수 있다.
BAT(1655)가 충전하고 있을 때, 코어 회로소자(1610)는 VBAT가 소정 전압 레벨 이상이 되는지에 상관없이 다양한 다른 기능을 수행할 수 있다. 예컨대, 코어 회로소자(1610)는 기동(boot up) 프로세스를 실행하고, 유선 인터페이스를 통해 통신하고 사용자 인터페이스를 실행할 수 있다. 이런 식으로, 코어 회로소자(1610)는 예컨대 프로세서(1605)가 완전한 기능을 가지기 전에 보조 프로세스 (예컨대, 유선 인터페이스를 통해 펌웨어 업데이트를 다운로드하고 이 업데이트를 설치하는 등)를 처리할 수 있다.
상기 방식으로 전력 분배 시스템(1610)에 의해 여러 이익이 실현될 수 있다. 예컨대, 코어 회로소자(1610)는 배터리가 최소 충전 문턱값에 도달하기 전에 턴온될 수 있다. 이것은 코어 회로소자(1610)가 미리 기동 프로세스를 처리할 수 있게 하여, 배터리가 최소 레벨로 충전되면 헤드셋이 즉시 작동을 시작하게 할 수 있다. 실제로, 임의의 컴포넌트들은 외부 전원이 BUS(1650)에 연결될 때 BAT(1655)에 상관없이 전력공급받을 수 있다.
또한, 시스템(1600)은 BAT(1655)의 불필요한 사용을 제한한다. 종래, 공지의 헤드셋 회로소자는 외부 전원이 존재하더라도 배터리를 통해 전력공급받는다. 배터리로부터 유출된 전력은 외부 전원으로부터의 전력을 이용하여 재충전된다. 이 충전 및 재충전은 배터리 수명을 줄일 수 있다. 시스템(1600)은 코어 회로소자(1610)가 BAT(1655)에 상관없이 외부 전원 (존재한다면)으로부터 직접 전력을 가져올 수 있게 하여, BAT(1655)의 수명을 연장시킬 수 있다.
추가 기능을 제공하기 위해, 출력선(1612)은 코어 회로소자가 시스템(1600)을 정지시킬 수 있도록 코어 회로소자(1610)에 포함될 수 있다. 선(1612)은 선(1612)이 노드(1633)를 로우(LOW) 신호로 구동하도록 노드(1633)와 결합될 수 있다. 따라서, 코어 회로소자가 로우 신호를 선(1611, 1612 및 1613)으로 출력하면, 게이트(1631 및 1632)의 출력은 로우로 되어, LDO(1620) 및 SMPS(1625)를 모두 턴오프하여, 코어 회로소자(1610) 및 무선 회로소자(1615)가 턴오프되게 한다.
상기 논의가 코어 및 RF 무선 회로소자를 별개로 전력공급하여 동작시키는 방법 및 시스템에 대해 설명되었지만, 동일한 기술이 예컨대 RF 통신에 관계없을 수 있는 다른 전자 부시스템에 적용될 수 있다.
도 17A-17C는 공지의 헤드셋 회로 기판의 도면을 도시하고, 회로소자 및 컴포넌트들이 어떻게 분산되는지에 대해 특히 중점을 둔다. 프로세서(1792)를 포함하는 전기 컴포넌트(1796)는 회로 기판(1790)의 양 측면에 장착될 수 있다. 당업자라면 잘 이해할 수 있는 바와 같이, 회로 기판(1790)은 비교적 넓고 분산되지 않은 면적을 차지할 수 있다. 이러한 회로 기판은 다른 컴포넌트들 (예컨대, 배터리, 버튼, 안테나)이 전자부품들과 공간적으로 집적되는 정도를 제한할 수 있다. 따라서, 공지의 헤드셋은 이러한 기판과 다른 컴포넌트를 수용하도록 비교적 커야 한다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 회로 기판 정렬을 도시하는 헤드셋의 개략적인 시스템도이다. 시스템(1800)은 예컨대 도 5의 헤드셋(500)에 대응할 수 있다. 시스템(1800)은 독립적이고 별개로 정렬된 두개의 회로 기판(1810 및 1820)으로 분할될 수 있다. 즉, 기판(1810 및 1820)이 본 발명의 일 실시예에 따라 헤드셋에 설치될 때, 기판들은 서로 전자적으로 결합될 수 있지만 이들은 별개이다. 회로 기판(1810)은 도 5의 이어버드 회로 기판(522) 및 도 11의 이어버드 회로 기판(1122)에 대응하고, 예컨대 블루투스 프로세서(1812), 이 프로세서에 가까운 배치를 필요로 하는 회로소자, 균형 RF 필터 회로소자(1814) 및 동축 커넥터 (예컨대, 도 27B의 커넥터(2752) 참조)를 포함할 수 있다. 프로세서(1812) 부근에 있어야 하는 회로소자의 예로는 타이밍 크리스탈, 충전 인덕터, 커패시터, 전계효과 트랜지스터 및 저항이 있다.
회로 기판(1820)은 도 5의 기본 하우징 회로 기판(512) 및 도 11의 기본 하우징 회로 기판(1115)에 대응하고, 예컨대 RF 안테나(1822), 인터페이스 회로소자(1823), 전력 분배 회로소자(1824), 스위칭 회로소자(1825), 4핀 대칭 자기 커넥터(1826), RF 매칭 회로소자(1821) 및 동축 커넥터 (예컨대, 도 27B의 커넥터(2752) 참조)를 포함할 수 있다.
회로 기판(1810 및 1820)은 예컨대 동축 케이블(1830) 및 버스(1832)를 이용하여 전기적으로 결합될 수 있다. 도 18에 도시된 실시예에서, 버스(1832)는 10개의 선을 포함하지만, 당업자라면 버스에서 선의 갯수는 가변적임을 이해할 것이다.
균형 RF 필터 회로소자(1814) 및 RF 매칭 회로소자(1821)는 회로 기판(1810), 동축 케이블(1830), 회로 기판(1820) 및 안테나(1822)의 특정 효과를 보상하도록 RF 신호를 조정할 수 있다. 회로 기판(1810 및 1820)에서 추가 회로소자의 요소들의 기능은 도 14와 관련된 상기 논의에서 상술한 바 있다.
도 19A 및 19B는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 이어버드 회로 기판(1920)의 상면도 및 저면도를 도 17A-17C에 도시된 공지의 회로 기판의 상면도 및 저면도와 비교한 것이다. 또한, 도 19A 및 19B는 공지의 회로 기판(1990)의 선택된 컴포넌트들이 이어버드 회로 기판(1920)에 정렬될 수 있음을 도시한다. 예컨대, 도시된 바와 같이, 컴포넌트(1996) 및 프로세서(1992)와 같은 원으로 표시된 회로 및 컴포넌트는 이어버드 회로 기판(1920)의 하나 또는 그 이상의 측면에 위치할 수 있다. 컴포넌트(1996)과 같은 나머지 전자 컴포넌트들은 헤드셋의 기본 하우징 내에 위치할 수 있는 기본 하우징 회로 기판 (예컨대, 도 11의 회로 기판(1115) 참조)에 위치할 수 있다.
이어버드 회로 기판(1920)은 회로 기판(1920)이 자체 상으로 구부러질 수 있게 하는 유연한 기판으로 만들어진 층을 포함하여, 회로 기판(1920)을 본 발명에 따른 헤드셋에 설치하는 데 필요한 영역을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 회로 기판(1920)의 유연한 층은 예컨대 프로세서(1922) 및 전자 컴포넌트(1926)를 전기적으로 결합하기 위한 한 층 이상의 전기적 트레이스(trace)를 포함할 수 있다. 회로 기판(1926)의 유연한 층은 예컨대 회로 기판의 전체 풋프린트에 대해 연장할 수 있거나, 또는 회로 기판(1920)의 소정 부분에 한정될 수 있다.
회로 기판(1920)은 구조적 강도를 증가시키고 전기 컴포넌트들을 장착하기 쉬운 비교적 단단한 섹션(1923, 1925 및 1927)을 포함할 수 있다. 단단한 회로 기판 섹션(1923, 1925 및 1927)은 단단한 회로 기판 부분을 회로 기판(1920)의 유연한 층의 하나 또는 그 이상의 외부면에 부착하여 제조될 수 있다. 단단한 부분은 예컨대 접착제를 이용하는 것과 같은 임의의 적절한 프로세스를 이용하여 유연한 층에 부착될 수 있다. 전기적 트레이스가 서로 다른 층에 대해 경로설정될 수 있도록 접촉부가 단단한 부분 및 유연한 층의 보완 표면에 포함될 수 있다. 단단한 부분과 유연한 층의 조합이 전기적 트레이스의 둘 이상의 층을 제공할 수 있도록 전기적 트레이스의 하나 또는 그 이상의 층이 단단한 회로 기판 부분에 포함될 수 있다. 도 19A 및 19B에 도시된 실시예에서, 두 레벨의 트레이스를 갖는 유연한 회로 층은 두개의 단단한 단일 트레이스 층들 사이에 위치하여 회로 기판(1920)의 결과적인 단단한 섹션이 4층의 트레이스를 포함하도록 할 수 있다. 커넥터 리드(1921)와 같은 회로 기판(1920)의 유연한 섹션에서, 단단한 부분이 없으면 결과적으로 두 레벨의 트레이스로 될 수 있다.
단단한 섹션(1925 및 1927)은 서로 다른 반경을 갖는 실질적으로 원형의 풋프린트를 가질 수 있다. 예컨대 커패시터 및 저항과 같은 다양한 전기 컴포넌트들은 단단한 섹션(1925)의 양면에 장착될 수 있다. 단단한 섹션(1927)은 섹션(1925)의 제1면에 프로세서(1922)를 제2면에 수신기(1924)를 장착하는 것을 수용하기 위해 섹션(1925) 보다 더 큰 풋프린트를 가질 수 있다. 커넥터(1928)는 이어버드 회로 기판(1920)이 기본 하우징 회로 기판 (예컨대, 도 11의 회로 기판(1115) 참조)과 전기적으로 결합할 수 있도록 단단한 섹션(1923)에 장착될 수 있다.
도 20A 및 20B는 본 발명의 일 실시예에 따라 접힌 모양의 이어버드 회로 기판(2020)의 측면도 및 사시도이다. 이어버드 회로 기판(2020)은 예컨대 이어버드 회로 기판(1920)에 대응할 수 있다. 접힌 구성은 헤드셋 내에 특히 도 20C에 도시된 바와 같이 헤드셋의 이어버드 내에 설치될 때의 회로 기판(2020)의 구성에 대응할 수 있다. 상부의 단단한 섹션(2027)은 중간의 단단한 섹션(2025) 위에 포개질 수 있어서 양 섹션이 헤드셋의 이어버드에 끼워질 수 있도록 한다. 프로세서(2022), 수신기(2024), 및 다양한 다른 전자적 컴포넌트(2026)는 이어버드 회로 기판(2020)에 장착될 수 있다. 전자 컴포넌트(2026)는 예컨대 저항, 커패시터, 트랜지스터, 증폭기 및 다른 종류의 수동 및 능동 전자 컴포넌트를 포함할 수 있다. 여기서 전자적 컴포넌트는 상호연결 장치 (예컨대, 전선, 트레이스, 커넥터 등)는 포함하지 않음은 물론이다. 이어버드 회로 기판(2020)은 단단한 섹션(2023) 및 그 위에 장착되는 커넥터(2028)를 더 포함할 수 있다. 커넥터(2028)는 헤드셋의 기본 하우징의 회로 기판 (예컨대, 회로 기판(1115) 또는 회로 기판(2011) 참조)과 이어버드 회로 기판(2020)을 전기적으로 결합하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 헤드셋(2000) 내에서의 가능한 구성으로 설치된 이어버드 회로 기판(2020) 및 기본 하우징 회로 기판(2011)을 도시하는 도 20C를 참조한다. 회로 기판(2020)은 도 20A 및 20B의 것과 유사한 구성으로 접혀져 이어버드(2014)로 삽입될 수 있다. 기본 하우징 회로 기판(2011)은 회로 기판(2020)의 단단하고 유연한 섹션과 반드시 형태 면에서는 아니지만 구성 면에서는 유사한 단단하고 유연한 섹션의 조합을 포함할 수 있다. 회로 기판(2011)은 배터리용 빈 공간(2012) (예컨대, 도 11의 배터리 팩(1119) 참조)을 제공하도록 접혀질 수 있다. 회로 기판(2011)은 이어버드 회로 기판(2020)의 커넥터(2028)에 연결될 수 있는 커넥터(2018)를 포함할 수 있다. 설치 동안에, 회로 기판(2011)은 기본 하우징(2010)의 개방단들 중 하나를 통해 삽입될 수 있다. 커넥터 리드(2021)는 회로 기판(2011)이 기본 하우징(2010)으로 삽입된 때 커넥터(2028)가 커넥터(2018)와 짝을 이루도록 헤드셋 목 부분(2013)을 통해 공급될 수 있다.
프로세서(2022) 및 다른 회로 (예컨대, 수신기(2024) 및 다른 전자 컴포넌트들(2026))가 이어버드(2014) 내부에 위치하는 이러한 전자부품들의 분포는 일반적으로 더 소형의 더 편한 헤드셋을 허용하는 이점이 있다. 상기 논의가 전자 컴포넌트들의 특정 분포가 이용되는 실시예에 관한 것이지만, 본 발명의 사상에서 벗어나지 않는다면 다른 분포도 이용될 수 있다. 예컨대, 배터리가 이어버드 내부에 위치하고 프로세서가 기본 하우징 내에 위치할 수 있다.
도 21A는 본 발명의 일 실시예에 따른 이어버드 하우징(2100) 및 목 부분(2110)의 사시도이다. 베즐(bezel)(2130)은 이어버드 하우징(2100)의 상면을 덮을 수 있다. 하나 또는 그 이상의 음향 포트(2102)는 압력이 이어버드 하우징(2100)으로부터 빠져 나가도록 이어버드의 벽에 위치할 수 있다.
도 21B는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 21A의 이어버드 하우징(2100)의 간단한 분해도이다. 스크린(2131 및 2132)은 베즐(2130)의 상단에 위치할 수 있다. 스크린(2131 및 2132)은 예컨대 먼지 보호 및 음향 저항을 제공할 수 있다. 상부 가스켓(gasket)(2134)은 수신기(2124)와의 밀봉을 생성하기 위해 베즐(2130)의 아래에 부착될 수 있고, 하부 가스켓(2123)은 회로 보드(2120)의 섹션(2127) (단단한 섹션)에 부착될 수 있다. 브래킷(2135)은 이어버드 하우징(2100) 내부의 회로 보드(2120)를 장착하기 위해 사용될 수 있다. 메쉬(mesh)는 음향 포트(2102)를 덮을 수 있고, 예컨대 이 포트를 통과하는 공기에 음향 저항을 부여할 수 있다. 나사(2112)는 이어버드 하우징(2100)을 목 부분(2110)에 장착하기 위해 사용될 수 있다. 가스켓(2134 및 2123)은 가스켓이 주위 부품들과의 음향 (예컨대 실질적으로 기밀) 밀봉을 형성할 수 있도록 예컨대 발포체, 고무, 또는 임의의 다른 압축성 재료로 만들어질 수 있다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 속이 빈 이어버드 하우징(2200)의 내부 도면이다. 메쉬(2204)는 하나 또는 그 이상의 음향 포트(2202)를 통해 공기의 흐름을 조절하고 하우징(2200)으로 이물질이 들어오는 것을 막기 위해 하우징(2200)의 내벽에 위치할 수 있다. 메쉬(2204)는 예컨대 접착제를 이용하여 하우징(2200)에 부착될 수 있다. 메쉬(2204)는 나일론, 플라스틱 또는 임의의 다른 적절한 재료로 이루어질 수 있다. 메쉬(2204)는 이어버드가 조립될 때 하우징(2200) 내의 음향 볼륨과 외부 환경 사이의 공기의 통과에 대한 음향 저항을 제공할 수 있다. 도 22에 하나의 음향 포트만이 도시되었지만, 본 발명의 원리에 따라 임의 갯수의 음향 포트가 사용될 수 있다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 이어버드 하우징(2300) 내에 장착된 이어버드 회로 기판의 단단한 섹션(2327)을 도시한다. 음향 포트(2328)는 회로 기판을 통해 공기 흐름을 허용하기 위해 회로 기판 섹션(2327)에 제공될 수 있다. 음향 포트(2328)의 크기, 형태 및 위치는 예컨대 이어버드의 음향 특성 및 원하는 소리 출력에 따라 가변적이다. 원한다면, 둘 이상의 음향 포트가 제공될 수 있다. 도 23에 도시되지는 않았지만, 도 20A 및 20B의 단단한 섹션(2025)과 같은 이어버드 회로 기판의 제2의 단단한 부분도 하나 또는 그 이상의 음향 포트를 포함할 수 있다. 하우징(2300)의 내벽과 제2의 단단한 부분 사이에 충분한 공기 갭이 존재하면 이러한 포트가 필요하지 않을 수도 있다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 회로 기판 섹션(2427)으로 장착된 하부 가스켓(2440)을 도시한다. 하부 가스켓(2440)은 예컨대 음향 메쉬(2430), 접착제, 및 발포체(2441)의 조합을 포함할 수 있다. 가스켓(2440)의 발포체(2441)는 수신기 (예컨대, 도 27A의 가스켓(2740) 및 수신기(2724) 참조)와 음향 포트(2428) 주위에 꼭 끼도록 형성될 수 있다. 메쉬(2430)는 포트(2428)를 덮도록 형성될 수 있다. 이런 식으로, 음향 메쉬(2430)는 발포체(2441)가 하지 않더라도 음향 포트(2428)를 덮을 수 있다. 메쉬(2430)는 회로 기판 섹션(2427) 아래의 음향 볼륨 (예컨대, 도 27A 및 27B의 음향 볼륨(2796) 참조)을 수신기가 위치하는 음향 볼륨 (예컨대, 도 27A의 음향 볼륨(2794) 참조)과 결합시키는 포트(2428)를 통한 공기의 통과에 대한 음향 저항을 제공할 수 있는 나일론, 플라스틱 또는 임의의 다른 적절한 재료로 만들어질 수 있다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 베즐(2530)의 밑면을 도시한다. 베즐(2530)은 베즐(2530)의 바닥으로부터 연장하는 림(2536)을 포함할 수 있다. 림(2536)은 베즐(2530)이 이어버드 하우징의 상단에 장착될 때 도 24의 회로 기판 섹션(2427)에 대해 도 24의 하부 가스켓(2440)을 압착하기에 충분한 높이를 가질 수 있어서, 림과 회로 기판 사이의 음향 밀봉을 생성한다. 가스켓(2534)은 예컨대 접착제를 이용하여 베즐(2530)의 밑면에 부착되는 발포체 층일 수 있다. 가스켓(2534)은 베즐(2530)이 이어버드에 장착될 때 이어버드의 수신기의 상단과 밀봉을 형성할 수 있도록 형성될 수 있다. 베즐(2530)은 소리가 이어버드를 빠져 나가도록 음향 포트(2533)를 포함한다. 스크린(2531)은 스크린이 음향 포트(2533)를 완전히 덮도록 베즐(2530)의 상면에 위치할 수 있다. 스크린(2531)은 음향 포트(2533)를 통과하는 공기에 대해 음향 저항을 가할 수 있다.
도 26A는 본 발명의 일 실시예에 따라 수신기(2620)가 설치된 베즐(2630)의 밑면을 도시한다. 수신기(2620)는 수신기(2620)의 전면 출력이 이어버드의 수신기의 상면과 상부 가스켓 (예컨대, 도 21B의 상부 가스켓(2134) 참조) 사이에 형성된 밀봉에 의해 둘러싸이도록 림(2636) 내부에 위치할 수 있다. 수신기(2620)는 스프링 접촉부(2622 및 2624)를 포함할 수 있다. 스프링 접촉부(2622 및 2624)는 예컨대 금속이나 합금으로 만들어질 수 있다. 스프링 접촉부(2622 및 2624)는 오디오 신호를 수신기(2620)로 입력하기 위해 헤드셋에서 회로소자와 전기적으로 결합할 수 있다.
도 26B는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신기(2620)의 간단한 단면도이다. 수신기(2620)는 수신기(2620)를 전기 신호원 (예컨대, 도 11의 이어버드 회로 기판(1115))과 연결할 수 있는 스프링 접촉부(2622 및 2624)를 포함할 수 있다. 접촉부(2622 및 2624)는 회로 (예컨대, 유연한 회로 기판) 상의 접촉부와의 물리적 접촉을 용이하게 하도록 팁(2623 및 2625)을 포함할 수 있다.
도 27A는 본 발명의 일 실시예에 따라 수신기(2724) 및 회로 기판(2720)이 설치된 이어버드 하우징(2700)의 간단한 단면도이다. 베즐(2730)은 이어버드 하우징(2700)의 상단에 장착된다. 베즐(2730)은 예컨대 노치(notch) 및 립(rib) 구성(2738) 또는 접착제와 같은 임의의 다른 적절한 접착 수단을 이용하여 하우징(2700)에 부착될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 베즐(2730)은 이어버드 하우징(2700)과 일체형으로 형성될 수 있다. 목 부분(2710)은 이어버드 하우징(2700)의 바닥면에 결합될 수 있다. 이어버드 회로 기판(2720)은 이어버드 내부에 위치하여 목 부분(2710)의 루멘(lumen)(2716)을 통해 연장할 수 있다.
베즐(2730)의 상단에 위치한 스크린(2731 및 2732)은 오디오 포트(2733)를 덮을 수 있다. 오디오 포트(2733)는 외부 환경(2798)과 수신기(2724)의 전면 볼륨(2792) 사이로 공기가 통과하게 할 수 있다. 상부 가스켓(2734) 및 하부 가스켓(2740)은 수신기 볼륨(2794)이 생성되도록 수신기(2724) 주위에 음향 밀봉을 생성할 수 있다. 음향 포트(2728)는 수신기 볼륨(2794)과 후면 이어버드 볼륨(2796) 사이에 포트가 생성되도록 회로 기판(2720)의 상부의 단단한 섹션(2727)을 공기가 통과하게 할 수 있다. 음향 포트(2702)는 후면 이어버드 볼륨(2796)과 외부 환경(2798) 사이에 공기가 통과할 수 있도록 이어버드 하우징(2700)에 위치할 수 있다. 메쉬 (예컨대, 도 22의 메쉬(2204) 참조)는 이 포트를 통과하는 공기에 저항이 가해지도록 이어버드 하우징(2700)의 내벽에 적용되어 음향 포트(2702)를 덮을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 수신기(2724)는 전면 볼륨(2792)을 정의하는 벽면의 적어도 일부와 수신기 볼륨(2794)을 정의하는 벽면의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 베즐(2730)의 림(2736)은 베즐로부터 이어버드의 내부로 연장하여 하부 가스켓(2740)을 압착하여, 역시 수신기 볼륨(2794)을 정의하는 벽면의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 회로 보드(2720)의 상부의 단단한 섹션(2727)은 수신기 볼륨(2794)과 후면 이어버드 볼륨(2796) 사이에 위치하여, 수신기 볼륨(2794)을 정의하는 벽면의 적어도 일부와 후면 이어버드 볼륨(2796)을 정의하는 벽면의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 수신기 볼륨(2794)과 후면 이어버드 볼륨(2796) 사이에 원하는 음향 밀봉을 보장하기 위해, 회로 기판(2720)의 상부의 단단한 섹션(2727)은 직접 또는 간접적으로 이어버드 하우징(2700)에 단단히 결합될 수 있다. 이와 대조적으로, 본 발명의 일 실시예에서, 후면 이어버드 볼륨(2796) 내에 위치할 수 있는 회로 보드(2720)의 중간의 단단한 섹션(2725)은 직접 또는 간접적으로 이어버드 하우징에 유연하게 결합될 수 있다 (예컨대, 회로 기판(2720)의 상부의 단단한 섹션(2727)과 유연한 섹션(2729)을 통해). 여기 사용된 바와 같이, 한 컴포넌트가 음향 볼륨을 정의하는 벽면의 일부를 형성할 때, 이 컴포넌트는 직접 또는 간접적으로 이렇게 할 수 있다. 예컨대, 이 컴포넌트는 이 컴포넌트의 일부가 음향 볼륨에 개방될 때 이 음향 볼륨을 정의하는 벽면의 일부를 직접 형성할 수 있다. 이 컴포넌트는 음향 볼륨에 개방된 다른 컴포넌트에 포함될 때 음향 볼륨을 정의하는 벽면의 일부를 간접적으로 형성할 수 있다.
소리가 루멘(2716)을 통해 후면 이어버드 볼륨(2796)을 빠져나가는 것을 방지하기 위해, 실리콘 접착제와 같은 물질이 목 부분(2710)의 내부를 채우도록 사용될 수 있다. 소리가 수신기(2724)로부터 헤드셋의 기본 하우징 (예컨대, 도 1의 기본 하우징(11) 참조)으로 새는 것을 방지하는 것이 유리한데, 그 이유는 마이크가 그 내부에 위치하기 때문이다. 수신기로부터의 소리가 마이크에 의해 포착되면, 잠재적으로 바람직하지 않은 에코가 생길 수 있다.
도 27B는 본 발명의 일 실시예에 따라 동축 케이블(2750) 및 도전성 마개(2760)가 설치된 이어버드 하우징(2700)의 간단한 단면도이다. 동축 케이블(2750)은 예컨대 커넥터(2752)를 이용하여 회로 기판(2720)의 단단한 섹션(2725)에 결합될 수 있다. 동축 케이블(2750)은 헤드셋의 기본 하우징에 있는 안테나 (예컨대, 기본 하우징(1210) 내 안테나(1218) 참조)와 이어버드 하우징(2700) 내 프로세서를 결합하기 위해 사용될 수 있다. 동축 케이블(2750)은 예컨대 도전성 차폐물과 외부 절연체에 의해 둘러싸인 절연 전선을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 외부 절연체는 케이블(2750)의 적어도 일부로부터 제거될 수 있다. 예컨대, 절연체는 삽입물(2712)와 전기적으로 결합될 수 있도록 (예컨대, 삽입물에 접지) 케이블의 노출부(2754)를 생성하기 위해 제거될 수 있다. 삽입물(2712)은 삽입물의 나사산(threads)을 통해 목 부분(2710)에 접지될 수 있고 목 부분은 헤드셋의 기본 하우징 (예컨대, 도 1의 하우징(11) 참조)에 접지될 수 있다. 케이블(2750)의 절연체를 접지시킴으로써, 전기자기적 간섭 및 다른 부정적인 영향이 감소되어 헤드셋의 무선 성능을 향상시킬 수 있다.
도전성 마개(2760)는 삽입물(2712)의 루멘(2716)에 설치될 수 있다. 일부 실시예에서, 도전성 마개(2760)는 실리콘으로 만들어지고 은으로 채워질 수 있다. 도전성 마개(2760)는 회로 기판(2720) 및 동축 케이블(2750)이 루멘(2716)을 관통하도록 슬릿을 포함할 수 있다. 도전성 마개(2760)를 목 부분(2710)에 제공하면 몇가지 이점이 있을 수 있다. 예컨대, 도전성 마개(2760)는 음향 볼륨(2796) 내 임의의 소리를 헤드셋의 기본 하우징과 격리시키는 것을 도울 수 있다. 일부 실시예에서, 도전성 마개(2760)는 케이블의 절연체가 삽입물과 항상 전기적으로 결합되도록 삽입물(2712)의 벽면에 대해 케이블(2750)의 노출부(2754)를 누를 수 있다. 다른 실시예에서, 마개(2760)는 마개가 케이블의 노출부(2754)를 삽입물(2712)에 전기적으로 결합시키도록 도전성 재료로 만들어질 수 있다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따라 기본 하우징(2810)에 이어버드 하우징(2820)을 부착하기 위해 사용될 수 있는 부착 시스템(2800)의 조립되지 않은 부품들의 도면이다. 이하의 구성은 기본 하우징(2810)에 대해 하우징(2820)이 회전하지 못하게 하는 기계적으로 강력한 연결을 허용할 수 있다. 이 설계의 추가적인 이점은 이어버드와 기본 하우징 사이에 전선 (또는 유연한 인쇄회로기판)을 깔기 위해 사용될 수 있는 개방 루멘이다. 부착 시스템(2800)은 예컨대 도 6A 및 6B의 장치(600)에 대응할 수 있다.
부착 시스템(2800)은 삽입물(2840), 이어버드 하우징(2820), 목 부분(2830), 삽입물(2850) 및 기본 하우징(2810)을 포함할 수 있다. 제조를 단순화하기 위해, 삽입물(2840 및 2850)은 실질적으로 유사할 수 있고 형태(2841) (예컨대, 노치), 나사산(2842) 및 스루홀을 포함할 수 있다. 형태(2841)는 임의의 도구와 적절하게 결부되는 것을 향상시키는 패턴으로 정렬될 수 있다. 삽입물(2840 및 2850)과 결부될 수 있는 맞춤 도구 (custom tool)에 대해 도 30A-30C를 참조하여 후술하기로 한다.
기본 하우징(2810)은 스루홀(2814)을 포함할 수 있다. 삽입물(2850)은 삽입물(2850)의 나사산 부분이 스루홀(2814)을 통해 돌출하도록 기본 하우징(2810)에 위치할 수 있다. 스루홀은 목 부분(2830)을 통해 제공될 수 있고, 그 내부는 목 부분이 삽입물(2850 및 2840)과 결합하도록 나사산 모양으로 될 수 있다. 이어버드 하우징(2820)은 삽입물(2840)이 목 부분(2830)과 결합하기 위해 관통하는 스루홀 (예컨대, 도 6A의 스루홀(612) 참조)을 포함할 수 있다.
목 부분(2830)의 상면은 하우징(2820)의 바닥에 있는 하나 또는 그 이상의 슬롯 (예컨대, 노치)과 결부될 수 있는 하나 또는 그 이상의 돌출부(2831)를 포함하여 이 두 부분이 함께 결합될 때 서로 독립적으로 회전하는 것을 방지할 수 있다. 하우징(2820)의 바닥에 있는 슬롯은 도 28에 도시되지 않았지만, 슬롯(2816)과 유사한 슬롯이 본 발명의 일 실시예에 따라 이어버드 하우징(2820)의 목 부분 결합면에 제공될 수 있다. 이어버드 하우징(2820)은 목 부분(2830)의 외부 곡면과 거의 이음매없는 이행을 형성할 수 있는 외부 곡면을 가질 수 있다.
목 부분(2830)의 바닥면은 하우징(2810) 내 하나 또는 그 이상의 슬롯(2816)과 결부되는 돌출부를 포함하여 두 부분이 함께 결합될 때 서로 독립적으로 회전하는 것을 방지할 수 있다. 목 부분(2830)의 바닥면의 돌출부는 도 28에 도시되지 않았지만, 돌출부(2831)와 유사한 돌출부가 본 발명의 일 실시예에 따라 목 부분(2830)의 바닥면에 제공될 수 있다. 기본 하우징(2810)은 목 부분(2830)의 바닥면이 하우징의 기본 외부면 아래로 오목하도록 오목 영역(2818)을 포함할 수 있다. 또한, 목 부분(2830)의 외면은 이어버드 하우징(2820)부터 기본 하우징(2810)까지 거의 이음매없는 이행을 제공하도록 형성될 수 있다.
목 부분(2830) 및 삽입물(2840 및 2850)은 임의의 적절한 재료 (예컨대, 금속 또는 폴리카보네이트)로 만들어질 수 있다. 예를 들면, 목 부분(2830)은 알루미늄으로 만들어질 수 있고 삽입물(2840 및 2850)은 강철로 만들어질 수 있다. 목 부분(2830) 및 삽입물(2840 및 2850)용 재료의 선택은 구조적 강도, 무게, 비용, 가공되는 능력, 및 외관과 같은 요인에 따를 수 있다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따라 기본 하우징 (예컨대, 튜브)과 헤드셋 이어버드를 연결하는 프로세스(2900)의 흐름도이다. 도 28의 돌출부 및 슬롯은 프로세스(2900)에서 각각 탭 및 노치라 한다. 단계(2901)에서, 바닥 삽입물 (예컨대, 도 28의 삽입물(2850))은 기본 하우징으로 삽입될 수 있다. 바닥 삽입물은 기본 하우징의 양면에서 삽입될 수 있고 나사산형의 단부가 기본 하우징의 벽면에 있는 스루홀로부터 돌출하도록 조작될 수 있다. 단계(2902)에서, 나사산-잠금 접착제(glue)가 바닥 삽입물의 나사산에 적용될 수 있다. 이 접착제는 삽입물의 나사산 주위의 완전한 원형 경로를 덥도록 적용될 수 있다. 이와 달리, 접착제는 나사산의 한 섹션에만 적용될 수 있다. 접착제는 삽입물이 외력 (예컨대, 진동) 때문에 풀리는 것을 방지하기 위해 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 습기 및 다른 유해한 요소가 목 부분과 기본 하우징 사이에 존재할 수 있는 이음매를 통해 헤드셋의 내부로 들어오는 것을 막기 위하여 충분한 양의 접착제가 삽입물의 나사산에 적용될 수 있다. 단계(2903)에서, 목 부분 (예컨대, 도 28의 목 부분(2830))은 삽입물에 소정 레벨까지 나사로 고정될 수 있다. 단계(2904)에서, 목 부분은 목 부분 상의 하나 또는 그 이상의 탭 (예컨대, 돌출부(2831))이 기본 하우징 상의 하나 또는 그 이상의 노치 내에 끼워지도록 기본 하우징에 정렬될 수 있다. 단계(2905)에서, 맞춤 도구는 목 부분이 기본 하우징에 회전가능하게 고정된 동안에 바닥 삽입물을 돌리도록 사용될 수 있다. 단계(2906)에서, 바닥 삽입물은 소정의 토크로 조여질 수 있다. 이 토크 측정은 손으로 추정되거나 눈금이 매겨진 토크 렌치로 수행될 수 있다. 단계(2907)에서, 이어버드 하우징은 목 부분의 하나 또는 그 이상의 탭이 이어버드 하우징의 하나 또는 그 이상의 노치 내에 끼워지도록 목 부분에 장착될 수 있다. 단계(2908)에서, 나사산-잠금 접착제가 상부 삽입물 나사산에 적용될 수 있다. 상부 삽입물의 나사산에 사용된 접착제는 바닥 삽입물의 나사산에서 사용된 접착제와 동일할 수 있고 유사한 방식으로 적용될 수 있다. 단계(2909)에서, 상부 삽입물은 목 부분에 나사로 고정될 수 있다. 단계(2910)에서, 상부 삽입물은 소정 토크로 조여질 수 있다.
도 30A 및 30B는 본 발명의 일 실시예에 따라 목 부분 (예컨대, 목 부분(2830))에 대해 삽입물 (예컨대, 삽입물(2840) 또는 삽입물(2850))을 조작하도록 사용될 수 있는 맞춤 도구(3000)를 도시한다. 도구(3000)는 조임부(3030)에 의해 함께 결합될 수 있는 두개의 부재(3010 및 3020)를 포함할 수 있다. 조임부(3030)는 부재(3010 및 3020)가 그 주위에서 개별적으로 회전 (또는 피봇(pivot))하게 할 수 있다.
부재(3010 및 3020)는 사용자에 의해 도구(3000)를 제어하기 위해 사용될 수 있는 부속물(3011 및 3021)을 포함할 수 있다. 부속물(3011 및 3021)은 인간공학적인 크기와 형태일 수 있다. 예컨대, 부속물(3021)은 평균적인 사람의 손을 수용하도록 곡선형일 수 있다. 부속물(3011 및 3021)은 사용자가 손으로 부속물을 쉽게 잡을 수 있도록 돌기(3013 및 3023)가 있는 플라스틱 커버(3012 및 3022)를 포함할 수 있다. 스프링(3040)은 부속물이 서로 분리되도록 부속물(3011 및 3021)과 결합될 수 있다.
부재(3010 및 3020)는 삽입물과 같은 부품과 결부될 수 있는 조작기(3014 및 3024)의 움직임을 제어할 수 있다. 예컨대, 부속물(3011 및 3021)이 함께 조여질 때, 조작기(3014 및 3024)는 강제로 분리될 수 있다. 조작기(3014 및 3024)는 가는(narrow) 섹션(3015 및 3025) 및 팁(3016 및 3026)을 포함할 수 있다.
도 30B는 본 발명의 일 실시예에 따라 팁(3016 및 3026)의 상세한 형태를 도시한다. 팁(3016 및 3026)은 삽입물을 조작하기 위해 (예컨대, 나사로 조여 위치잡음) 삽입물의 형태 (예컨대, 도 28의 형태(2841) 참조)에 결부될 수 있는 바깥쪽 탭(3017 및 3027)을 포함할 수 있다. 탭(3017 및 3027)은 가는 섹션(3015 및 3025)의 외부 표면을 형성할 수 있다.
도 30C는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 29의 단계(2905)에 따라 목 부분(3090)을 기본 하우징(3092)에 결합하는 맞춤 도구(3000)를 도시한다. 도 30C는 탭(3017 및 3027)이 삽입물 상의 형태 (예컨대, 도 28의 특징(2841) 참조)과 결부될 수 있도록 조작기의 가는 섹션이 어떻게 충분할 길이가 될 수 있는지를 도시한다. 조작기의 구조적 강도를 보존하기 위해, 가는 섹션이 필요보다 실질적으로 더 길게 구성되지 않아야 한다.
요소들을 고정하는 내부 형태들을 갖는 압출 성형된 튜브는 전자 장치에 유용하다. 예컨대, 이러한 튜브는 기본 하우징 (예컨대, 도 1의 하우징(11) 참조) 또는 이어버드 하우징 (예컨대, 도 1의 이어버드(12) 참조)으로 사용될 수 있다. 이하의 논의는 예컨대 회로소자 또는 전자 컴포넌트를 지지하는 내벽을 갖는 튜브를 생성하는 서로 다른 프로세스를 설명한다. 그러나, 설명되는 이 프로세스 및 장치는 튜브 구조의 내면에 임의의 적절한 형태를 생성하기 위해 사용될 수 있음은 물론이다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따라 내벽(3104)을 갖는 튜브의 단면도이다. 튜브(3100)는 벽 두께(3102)를 갖고, 튜브의 연장된 축으로부터 안쪽으로 수직으로 연장되는 내벽(3104)을 포함한다. 내벽(3104)은 두께(3106) 및 높이(3108) (튜브의 외면에서 측정)를 갖는다. 도 32-33, 34-36, 37-28, 39-40 및 41-43과 관련된 논의는 각각 본 발명의 일부 실시예에 따른 튜브(3100)를 생성하는 다양한 방법에 관한 것이다.
공지의 압출성형 프로세스는 내벽 (예컨대, 내벽(3104))과 같은 내부 형태를 갖는 튜브를 압출성형할 수 없다. 예컨대, 공지의 압출성형 프로세스는 애퍼처의 형태와 유사한 단면 형태를 갖는 개체를 생성하기 위해 이 애퍼처를 통해 용융된 물질을 밀어내는 것을 포함한다. 이러한 종류의 프로세스는 개별적인 내부 형태를 갖는 튜브를 생산할 수 없는데, 그 이유는 이러한 튜브는 튜브의 길이에 따라 변화는 단면 형상을 가질 것이기 때문이다. 이 제한을 극복하기 위해, 기존의 프로세스는 형태의 필요한 높이 (예컨대, 높이(3108))와 동일한 벽 두께를 갖는 튜브를 제조하고 이어서 최종 벽 두께가 원하는 사양 (예컨대, 두께(3102))을 충족하도록 가공 프로세스를 이용하여 이 형태 주위에서 잉여 물질을 제거하는 것을 필요로 한다. 도 32는 본 발명의 일 실시예에 따라 원하는 최종제품 벽 두께 보다 더 두꺼운 벽 두께를 갖도록 제조된 바람직한 튜브의 단면도이다. 튜브(3200)는 임의의 적절한 프로세스 (예컨대, 압출, 충격 압출, 또는 프로그레시브 디프 드로잉)를 이용하여 임의의 재료 (예컨대, 금속, 플라스틱 또는 합성물)로부터 형성될 수 있다. 벽 두께(3202)는 튜브(3200)에 만들어질 형태에 기초하여 선택될 수 있다.
도 33은 본 발명의 일 실시예에 따라 일단 튜브가 내벽을 포함하도록 가공된 도 32의 튜브의 단면의 사시도이다. 튜브(3200)에 내벽(3204)을 형성하기 위해, 튜브(3200)의 전체 내면(3201)은 내벽 주위의 잉여 물질을 제거하고 튜브 두께(3202)를 원하는 벽 두께로 줄이도록 기계가공된다. 이 기계가공 단계는 숙련된 가공기술자와 고가의 도구를 필요로 하기 때문에 시간과 비용이 많이 들고 구현하기 어려울 수 있다. 또한, 기계가공은 부품에 원치 않을 수 있는 (예컨대, 심미적 이유) 자국을 남길 수도 있다. 또한, 일부 형태는 가공에 의해 제조될 수 없는 기하 형상 또는 양상 (예컨대, 튜브의 양단으로부터 직접 접근하기 곤란한 예리한 각) 또는 필요한 허용오차 내에서 제조될 수 없는 형태 (예컨대, 가공 도구의 고유한 크기에 기인)을 포함할 수 있다.
전체적으로 기계가공된 튜브의 제한사항을 극복하기 위해, 다수의 접근법이 사용될 수 있다. 도 34는 본 발명의 일 실시예에 따라 튜브의 내부 양상을 수정하기 위한 다이 및 스탬퍼이다. 튜브(3400)는 이에 필요한 원하는 최종 두께(3402)를 갖도록 압출된다. 튜브(3400)는 최종 제품에 필요한 것보다 약간 더 긴 길이(3403)로 압출되는데, 그 이유는 이 더 긴 부분이 내벽을 만들기 위해 사용된 냉간 가공 (cold-worked) 프로세스의 일부일 수 있기 때문이다. 다이(3410)는 튜브(3400)의 제1 단에 삽입되어 다이 단부(3412)가 내벽(3404) (도 36 참조)의 원하는 위치와 정렬되도록 삽입될 수 있다. 다이(3410)는 튜브(3400)의 내벽과 접하여 끼워지고 스탬퍼(3420)가 다이(3410)와 접촉하지 않은 배관을 냉간 가공하기 위해 사용될 때 벽 두께(3402)를 유지하도록 동작할 수 있다. 스탬퍼(3420)는 이후 튜브(3400)의 제2 단으로 삽입되고, 스탬핑 힘이 제2 단과 다이(3410) 사이에 위치한 튜브(3400)의 부분을 냉간 가공하기 위해 인가된다. 스탬퍼(3420)는, 잉여 튜브 길이를 내벽내로 냉간 가공되게 함으로써 튜브(3400)의 냉간 가공된 부분에서 튜브(3400)의 벽 두께(3422)가 증가하게 한다. 스템퍼(3420)의 형상 및 튜브(3400)의 제2 단과 다이 단(3412) 사이의 거리는 내벽(3404)에 필요한 두께를 얻도록 설정될 수 있다.
도 35는 본 발명의 일 실시예에 따라 튜브(3400)로부터 스탬퍼(3420) 및 다이(3410)가 제거된 후의 도 34의 튜브의 단면도이다. 스탬핑 후, 튜브(3400)는 두개의 두께, 즉 튜브의 예상 최종 두께인 두께(3402)와, 더 두꺼운 부분으로부터 가공될 수 있는 임의의 내벽의 최대 가능한 높이에 대응하는 두께(3422)를 포함한다.
내벽(3404)을 만들기 위해, 튜브(3400)의 내면(3401)의 일부가 가공될 수 있다. 도 36은 본 발명의 일 실시예에 따라 튜브가 내벽을 생성하도록 가공될 때의 도 35의 튜브의 사시도이다. 두께(3422)를 갖는 내면(3401)의 부분은 내벽(3404)이 튜브(3400)에 남아 있도록 두께(3402)로 가공될 수 있다. 도 36의 표면(3430)은 튜브(3400)를 완성하도록 가공되는 표면을 식별할 수 있다. 도 32 및 33에서 설명된 프로세스에 대한 이 프로세스의 장점은 튜브에 필요한 가공의 양이 크게 감소될 수 있어서 비용이 감소될 수 있다는 점이다.
튜브에서 형태를 형성하는 다른 접근법은 튜브의 일단의 충격 압출을 포함할 수 있다. 도 37은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격 압출을 이용하여 형성된 튜브의 단면도이다. 벽 두께(3702)를 갖는 튜브(3700)는 충격 압출을 이용하여 형성된다. 충격 압출은 튜브(3700)의 내벽(3704) (도 38)의 표면에 대응하는 표면(3710)으로 연장하는 만입부(indentation)를 생성한다. 튜브(3700)의 단부는 재료(3722)에 의해 닫혀 있다.
튜브(3700)를 완성하고 내벽(3704)을 만들기 위해, 재료(3722)가 가공될 수 있다. 도 38은 본 발명의 일 실시예에 따라 튜브(3700)가 내벽을 생성하도록 가공될 때의 도 37의 튜브의 사시도이다. 재료(3722)는 두께(3702)를 갖는 튜브(3700)의 내면(3701)을 남기도록 가공될 수 있고, 내벽(3704)은 내면(3701)으로부터 연장한다. 표면(3730)은 벽(3704)을 생성하도록 가공되는 표면을 나타낼 수 있다. 도 34-36의 프로세스와 마찬가지로, 이 프로세스는 도 32-33에서 설명된 프로세스보다 유리한데, 그 이유는 튜브에 필요한 가공의 양이 크게 감소될 수 있기 때문이다.
튜브에서 형태를 형성하는 다른 접근법은 튜브의 양단의 충격 압출을 포함할 수 있다. 도 39는 본 발명의 일 실시예에 따라 충격 압출을 이용햐여 형성된 튜브(3900)의 단면도이다. 최종 벽 두께(3902)를 갖는 튜브(3900)는 다중의 충격 압출을 이용하여 형성된다. 충격 압출은 둘러싸는 내면(3901)을 갖는 표면(3912)으로 연장하는 제1 만입부(3910) 및 둘러싸는 내면(3921)을 갖는 표면(3916)으로 연장하는 제2 만입부(3914)를 생성한다. 제1 만입부(3910)에 의해 남은 튜브(3900)의 두께는 두께(3902)이며 튜브의 예상 최종 두께일 수 있다. 제2 만입부(3914)에 의해 남은 튜브(3900)의 두께는 두께(3922)이다. 두께(3902)와 두께(3922) 사이의 차이는 내벽(3904)의 높이(3908)에 대응할 수 있다.
일부 실시예에서, 내벽(3904)이 표면들(3912 및 3916) 사이로 제한되도록 구성되면, 표면들(3912 및 3916) 사이의 거리는 내벽(3904)의 두께(3906)에 대응할 수 있다.
내벽(3904)이 표면들(3912 및 3916) 사이로 제한되는 실시예에서, 두께(3922)는 두께(3902) (즉, 실질적으로 튜브(3900)의 예상 최종 두께)와 동일할 수 있는데, 그 이유는 높이(3908) (도 40에 도시)를 갖는 내벽(3904)이 표면들(3912 및 3916) 사이에 남은 재료로부터 가공될 수 있기 때문이다. 이러한 실시예에서, 내벽(3904)의 높이(3908)는 가공 프로세스에 의해 결정될 수 있다.
튜브(3900)를 완성하고 내벽(3904)을 만들기 위해, 표면들(3912 및 3916) 사이의 재료가 가공될 수 있다. 재료는 또한 내면(3921)으로부터 가공될 수도 있다. 도 40은 본 발명의 일 실시예에 따라 튜브가 내벽을 생성하도록 가공된 후 도 39의 튜브의 사시도이다. 일부 실시예에서, 재료는 두께(3902)를 갖는 내면(3921)을 남기도록 가공될 수 있고 내벽(3904)은 내면(3901 및/또는 3921)으로부터 연장된다. 도 40의 표면(3930)은 튜브(3900)를 완성하도록 가공될 수 있는 표면을 식별한다. 도 34-36 및 37-38의 프로세스와 마찬가지로, 이 프로세스는 도 32-33에서 설명된 프로세스 보다 유리한데, 그 이유는 튜브에 필요한 가공의 양이 크게 감소될 수 있기 때문이다.
튜브에서 형태를 형성하는 또다른 접근법은 프로그레시브 디프 드로잉 프로세스를 포함할 수 있다. 도 41은 본 발명의 일 실시예에 따라 프로그레시브 디프 드로잉 프로세스를 이용하여 형성된 튜브의 단면도이다. 튜브(4100)는 별개의 벽 두께를 갖는 두개의 연속적인 만입부(4110 및 4114)를 갖도록 구성된다. 만입부(4110)는 튜브(4100)의 예상 최종 두께일 수 있는 벽 두께(4102)를 갖고, 만입부(4114)는 벽 두께(4122)를 갖는다. 튜브(4100)는 평면(4112)에서 만입부(4110)로부터 만입부(4114)로 이행할 수 있고, 이것은 튜브(4100)의 내면(4101) (도 3)에서 만들어지도록 구성된 내벽(4104) (도 43)의 위치에 대응할 수 있다.
도 42는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 41의 튜브의 단면의 사시도이다. 도 42에 도시된 바와 같이, 튜브(4100)는 재료(4124)에 의해 만입부(4114)의 단부에서 닫혀 있다. 튜브를 완성하고 내벽(4104)을 만들기 위해, 재료(4124)는 튜브(4100)를 개방하도록 가공될 수 있고, 만입부(4114)는 내벽(4104)을 남기면서 두께(4102) (예컨대 최종 예상 두께)로 두께(4122)를 감소시키도록 가동될 수 있다.
도 43은 본 발명의 일 실시예에 따라 튜브가 내벽을 생성하도록 가동된 후의 도 41 및 42의 튜브의 사시도이다. 도 43의 표면(4130)은 튜브(4100)를 완성하도록 가공된 표면을 확인한다. 도 34-36의 프로세스와 마찬가지로, 이 프로세스는 튜브에 필요한 가공의 양을 크게 감소시킬 수 있기 때문에 도 32-33에 도시된 프로세스보다 유리하다.
다음 흐름도는 상기 본 발명의 실시예를 이용하여 튜브의 내면에 형태를 갖는 튜브를 형성하는 방법을 나타낸다. 내부 형태는 예컨대 벽, 돌출부, 애퍼처, 스냅, 쉘프 또는 다른 적절한 형태를 포함할 수 있다. 도 44는 본 발명의 일 실시예에 따라 다이 및 스탬퍼를 이용하여 튜브의 내면에 형태를 갖는 압출된 튜브를 형성하는 프로세스의 흐름도이다. 프로세스(4400)는 단계(4410)에서 시작한다. 단계(4410)에서, 튜브가 압출되어 원하는 최종 길이 보다 약간 더 긴 길이로 잘린다. 단계(4420)에서, 다이는 튜브의 일단에 삽입되어, 튜브에 놓인 다이의 단부가 형태가 튜브에 존재하도록 의도된 위치로 연장한다.
단계(4430)에서, 스탬퍼는 튜브의 제2 단부에 삽입된다. 단계(4440)에서, 여분의 재료가 튜브로 들어가도록 스탬퍼에 힘이 인가되어, 스탬퍼에 인접한 영역에서 튜브의 두께를 증가하도록 튜브가 냉간 가공된다. 단계(4450)에서, 튜브는 형태를 형성하도록 가공된다. 프로세스(4400)는 단계(4450)에서 종료한다.
도 45는 본 발명의 일 실시예에 따라 단일의 충격 압출을 이용하여 튜브의 내면에 형태를 갖는 튜브를 형성하는 프로세스의 흐름도이다. 프로세스(4500)는 단계(4510)에서 시작한다. 단계(4510)에서, 만입부가 충격 압출에 의해 튜브의 재료에서 형성되어 이 만입부의 단부가 튜브에서 형태의 원하는 위치에 정렬하도록 한다. 단계(4520)에서, 재료의 닫힌 단부는 튜브와 형태를 형성하도록 가공된다. 프로세스(4500)는 단계(4520)에서 종료한다.
도 46은 본 발명의 일 실시예에 따라 튜브의 양단에서 충격 압출을 이용하여 튜브의 내면에 형태를 갖는 튜브를 형성하는 프로세스의 흐름도이다. 프로세스(4600)는 단계(4610)에서 시작한다. 단계(4610)에서, 제1 만입부는 충격 압출을 이용하여 튜브의 재료에서 형성된다. 단계(4620)에서, 제1 만입부에 대향하는 제2 만입부는 제2 충격 압출을 이용하여 재료에서 형성된다. 제1 및 제2 만입부의 단부는 형태의 경계와 정렬하도록 구성될 수 있다. 단계(4630)에서, 형태는 제1 및 제2 만입부 사이에 남은 재료에서 가공된다. 프로세스(4600)는 단계(4630)에서 종료한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 단계(4610 및 4620)는 도 46의 단계(4610 및 4620) 주위의 점선으로 표시된 바와 같이 한 단계로 조합될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 만입부는 단일 충격을 이용하여 형성될 수 있다. 이것은 두번의 충격으로부터 제1 및 제2 만입부를 형성하는 것보다 더 효율적일 수 있는 이점이 있다.
도 47은 본 발명의 일 실시예에 따라 프로그레시브 디프 드로잉 프로세스를 이용하여 튜브의 내면에 형태를 갖는 튜브를 형성하는 프로세스의 흐름도이다. 프로세스(4700)는 단계(4710)에서 시작한다. 단계(4710)에서, 제1 및 제2 만입부는 프로그레시브 디프 드로잉 프로세스를 이용하여 연속적으로 형성된다. 제1 및 제2 만입부 사이의 인터페이스는 형태가 이 인터페이스에 위치하도록 구성될 수 있다. 단계(4720)에서, 튜브를 막는 재료 (즉, 프로그레시브 디프 드로잉 프로세스에 의해 제거되지 않은)가 제거된다. 단계(4730)에서, 형태는 튜브의 내면에서 가공된다. 프로세스(4700)는 단계(4730)에서 종료한다.
튜브의 내면에 벽을 제공하는 것과 관련된 상기 프로세스들 중 임의의 것이 튜브의 내면에 임의의 다른 적절한 형태를 형성하기 위해 사용될 수 있음은 물론이다. 또한, 이 프로세스들은 비압출 및 비튜브형의 컴포넌트에 대해 사용될 수 있다. 또한 상기 프로세스들 중 임의의 것이 사출 성형 플라스틱 또는 임의의 다른 재료로 형성된 컴포넌트에 적용될 수 있다.
장치 상태와 같은 정보를 전달하기 위해, 시각 표시기 시스템이 헤드셋에 포함될 수 있다. 한 종류의 표시기 시스템은 장치가 무엇을 하고 있는지 알리기 위해 서로 다른 색의 광을 방출할 수 있다. 예컨대, 헤드셋내 시스템은 전화통화 중이면 녹색광을 방출하고 배터리 전력이 낮으면 깜박이는 적색광을 방출할 수 있다.
도 48은 본 발명의 일 실시예에 따라 헤드셋에 대한 시각 표시기 시스템(4800)의 단면도를 도시한다. 시각 표시기 시스템(4800)은 예컨대 도 1의 디스플레이 시스템(18), 도 7의 시스템(700), 또는 도 10B의 디스플레이(1013)에 대응할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 광원(4821 및 4822)이 시스템(4800)에 통합될 수 있다. 광원(4821 및 4822)은 예컨대 서로 다른 색의 광을 각각 방출하는 LED일 수 있다. 각각의 색 또는 색들의 조합은 서로 다른 정보(예컨대, 헤드셋의 모드나 헤드셋의 기능의 수행)를 나타내기 위해 사용될 수 있다. 광원(4821 및 4822)은 회로 기판(4820)에 장착될 수 있다. 회로 기판(4820)을 통해, 광원은 개별적으로 또는 조합하여 각 광원을 활성시키도록 동작가능한 드라이버 회로소자 (예컨대 도 14의 LED 드라이버(1424) 참조)와 전기적으로 결합될 수 있다. 이 기능을 갖는 회로소자의 상세한 설명은 여기 참조로 병합된 발명의 명칭이 "컴팩트한 다중 상태 스위치 네트워크를 위한 시스템 및 방법"인 미국 특허출원 번호60/878,852에서 찾아볼 수 있다.
도 48에 도시된 실시예가 두개의 별개의 광원 (예컨대, 광원(4821 및 4822))을 사용하지만, 본 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않는다면 임의 갯수의 광원이 제공될 수 있음은 물론이다. 일부 실시예에서, 각 LED 또는 두개의 LED의 조합으로부터 광을 방출할 수 있도록 두개의 LED를 포함하는 단일의 광원 장치가 제공될 수 있다. 예컨대, 녹색 LED 및 적색 LED를 포함하는 광원 장치가 제공될 수 있다. 이러한 광원 장치는 예컨대 녹색 LED만을 활성할 때 녹색 광을, 적색 LED만을 활성할 때 적색 광을, 두 LED를 조합하여 활성할 때 황색 광을 방출할 수 있다.
미세구멍(4812)이 하우징(4810)에 제공되어 광원(4821 및 4822)이 사용자에게 보이도록 할 수 있다. 미세구멍의 바깥 애퍼처(4814)는 광원(4821 및 4822)이 꺼질 때 사용자에게 감지되지 않도록 작은 직경을 가질 수 있다. 안쪽 애퍼처(4816)의 직경은 미세구멍을 통해 더 많은 광을 안내할 수 있도록 더 큰 크기일 수 있다. 미세구멍 및 그 제조에 대한 상세한 설명은 여기 참조로 병합된 발명의 명칭이 "보이지 않는 광 투과 디스플레이 시스템"인 미국 특허출원 번호 11/456,833 및 11/551,988에서 찾아볼 수 있다. 설명의 목적상, 도 48에는 5개의 미세구멍만 도시되었지만, 본 발명의 사상에서 벗어나지 않는다면 더 많은 미세구멍이 사용될 수 있다. 미세구멍(2402)을 포함한 도 48의 요소들 중 어느 것도 일정한 비례로 그려진 것이 아님은 물론이다.
여기 병합된 발명의 명칭이 "보이지 않는 광 투과 디스플레이 시스템"인 미국 특허출원 번호 11/456,833 및 11/551,988이 디스플레이 시스템과의 사용을 위한 미세구멍을 설명하지만, 미세구멍은 본 발명에 따라 음향 포트로서 사용될 수도 있다. 예컨대, 하나 또는 그 이상의 미세구멍은 음향 압력이 미세구멍을 통과하고 볼륨을 빠져나가도록 제공될 수 있다. 예컨대, 도 10A 및 10B의 음향 포트(1021 및 1022)는 이어버드(1020)에서 복수의 미세구멍으로 구성될 수 있다.
광 확산기(4830)는 회로 기판(4820)과 하우징(4810)의 내벽 사이에 위치할 수 있다. 광 확산기(4830)는 예컨대 다양한 불투명도의 섹션을 갖는 폴리카보네이트로 만들어질 수 있다. 확산기(4830)의 외부 코어(4832)는 광원(4821)으로부터의 광이 코어를 통과하지 못하도록 실질적으로 불투명한 재료로 만들어질 수 있다. 외부 코어(4832)는 광의 0% 내지 20%를 투과할 수 있다는 점에서 실질적으로 불투명할 수 있다. 예컨대, 외부 코어(4832)가 실질적으로 불투명하면, 광이 확산기의 측면으로 빠져나가지 않도록 광을 내부 코어(4834)로 다시 편향시킬 수 있다.
내부 코어(4834)는 외부 코어(4832)의 내벽에 위치할 수 있다. 확산기(4830)의 내부 코어(4834)는 예컨대 실질적으로 투명하거나 반투명한 기판(4835) 및 이 기판내에 떠있는 확산 입자(4836)의 조합으로 만들어질 수 있다. 일부 실시예에서, 기판(4385)은 광의 80% 내지 100%를 투과할 수 있다는 점에서 실질적으로 투명할 수 있다. 다른 실시예에서, 기판(4385)은 광의 0% 내지 100%을 투과하도록 반투명일 수 있다. 기판(4835) 및 입자(4836)는 예컨대 서로 다른 불투명도의 폴리카보네이트 재료로 만들어질 수 있다. 입자(4836)는 내부 코어(4834)를 통한 광의 경로를 변경하는 불투명하거나 반투명한 재료로부터 만들어질 수 있다. 입자(4836)는 임의의 형태 (예컨대, 구형, 실린더형, 입방체, 프리즘 또는 불균일한 형태)를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 각 입자(4836)는 제조를 단순화하기 위해 다른 형태를 가질 수 있다. 기판(4835) 및 입자(4836)의 조합은 내부 코어(4834)의 상면으로부터 빠져 나갈 때 광원으로부터 광을 완전히 확산할 수 있다. 즉, 광원(4821 및 4822)으로부터의 광은 사용자가 미세구멍(4812)을 빠져나가는 광의 균일한 강도를 검출하도록 내부 코어(4834)의 상면에 균일하게 확산할 수 있다.
다른 확산 수단이 본 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않는다면 사용될 수 있음은 물론이다. 예컨대, 재료를 통과하는 광이 실질적으로 확산되도록 표면 직물(surface textures), 코팅 또는 레이블이 광 투과 재료에 적용될 수 있다.
내부 코어(4834)는 광원(4821 및 4822)의 풋프린트를 둘러싸도록 충분한 폭(4890)을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 내부 코어 폭(4890)은 대략 1.7 밀리미터 (예컨대, 1.5와 1.9 밀리미터 사이)일 수 있고, 외부 코어(4832)의 폭은 대략 2.8 밀리미터 (예컨대, 2.6과 3.0 밀리미터 사이)일 수 있다. 일부 실시예에서, 회로 기판(4820)에 인접한 확산기의 단부의 폭은 하우징(4810)에 인접한 확산기의 단부의 폭과 다를 수 있다. 예컨대, 확산기(4830)는 하우징(4810)에 인접한 확산기의 단부의 폭이 회로 기판(4820)에 인접한 확산기의 폭보다 더 작도록 원추형에 유사한 형태를 가질 수 있다. 즉, 확산기(4830)는 예컨대 평평한 상면을 갖는 원추형일 수 있다.
외부 코어(4832)의 바닥면은 내부 코어(4834)가 광원(4821 및 4822)을 손상시키지 않고서 외부 코어(4832)가 회로 기판(4820)에 장착될 수 있도록 내부 코어(4834)의 바닥면 아래로 연장할 수 있다. 외부 코어(4832)는 예컨대 접착제 또는 임의의 다른 적절한 재료를 이용하여 회로 기판(4820)에 부착될 수 있다.
도 48에서, 광원(4822)은 활성화되어 광(4860)을 방출하고 있다. 광 확산기(4830)의 영향 때문에, 광(4862)은 확산기를 빠져 나갈 때 균일하게 분산되어, 광이 광원(4821) 또는 광원(4822)에 의해 생성되고 있는지를 사람이 분간하기 어렵게 할 수 있다.
도 49는 본 발명의 일 실시예에 따라 시각 표시기(4913)를 포함하는 헤드셋(4910)의 일 실시예의 외관을 도시한다. 헤드셋(4910)은 예컨대 도 1의 헤드셋(10)에 대응할 수 있다. 도 49에 도시된 실시예는 광원으로서 LED(4921 및 4922)를 사용하고 실린더형 광 확산기를 포함한다. 시각 표시기(4913)는 사용자가 LED(4921 및 4922)로부터 발산되는 광을 볼 수 있게 하는 미세구멍(4912)을 포함할 수 있다. 광 확산기는 사용자가 보는 확산된 광이 미세구멍에서 균등하게 분산되도록 LED와 미세구멍(4912) 사이에 포함될 수 있다. 미세구멍 영역의 직경(4990)은 확산기의 내부 코어의 직경과 실질적으로 동일하거나 작을 수 있다. 직경(4990)은 예컨대 대략 1.7 밀리미터 (예컨대, 1.5와 1.9 밀리미터 사이)일 수 있다.
이와 달리, 미세 구멍의 영역의 크기와 형태는 광 확산기의 것과 다를 수 있다. 예컨대, 원형이 아닌 표시기가 생성되도록 원형이 아닌 미세구멍 영역이 광 확산기에 위치할 수 있다. 마찬가지로, 광 확산기의 형태는 비실린더형일 수 있다. 또한, 광 확산기는 포함될 수도 있는 임의의 다른 광원의 풋프린트를 덮을 수 있도록 미세구멍 영역 보다 더 클 수 있다.
시각 표시기를 사용자에게 제공하기 위해 상기 광 확산기와 관련하여 서로 다른 색의 다수의 광원이 사용될 수 있다. 광 확산기에서의 재료의 영향 때문에, 각각의 서로 다른 광원으로부터의 광이 영역에 균일하게 분산되어 나타날 수 있다. 이런 식으로, 전체 표시기는 서로 다른 광원이 활성될 때 색을 변경하도록 나타날 수 있다.
도 50A는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋(5000)의 측면도를 포함한다. 커넥터(5040)는 기본 하우징(5010), 커넥터 판(5041), 접촉부(5043), 케이싱(5044) 및 마이크 포트(5050)를 포함할 수 있다. 커넥터 판(5041)은 커넥터 판(5041)의 주변에 오목한 홈(5042)을 포함할 수 있다. 홈(5042)은 커넥터 판(5041)에서 오목한 단이라고도 할 수 있다. 커넥터 판(5041)의 상면에서, 마이크 포트(5050)는 홈(5042)에 위치할 수 있다.
커넥터 판(5041)의 가장자리를 따라 마이크 포트(5050)를 위치시키는 것과 관련하여 많은 이점이 있다. 커넥터 판 부근에 마이크 포트를 포함함으로써, 마이크는 헤드셋 하우징 내부에 공간을 절약하는 커넥터에 삽입될 수 있다. 절약되는 공간은 다른 기능을 포함하거나 헤드셋의 전체 크기를 줄이기 위해 사용될 수 있다. 또한, 커넥터의 가장장리 주위의 홈에 마이크 포트를 위치시키면 보이지 않게 되어 헤드셋의 전체적인 심미적 외관을 향상시킨다.
도 50B는 본 발명의 일실시에에 따른 커넥터의 마이크 포트 영역의 상세도이다. 포트(5050)의 치수는 예컨대 폭(5090)이 대략 2.5 밀리미터이고 높이(5092)가 대략 0.3 밀리미터인 것을 포함할 수 있다. 이 치수는 단지 예시적인 것이며 다른 치수가 사용될 수 있음은 물론이다.
도 51은 본 발명의 일 실시예에 따라 기본 하우징이 제거된 커넥터(5140)의 도면이다. 커넥터(5140)는 예컨대 도 1의 커넥터(16), 도 3의 어셈블리(320), 도 4의 어셈블리(420), 도 10A의 커넥터(1040), 또는 도 11의 커넥터(1140)에 대응할 수 있다. 커넥터(5140)는 예컨대 기본 하우징 회로 기판(5115) 위에 장착될 수 있다. 커넥터(5140)는 커넥터 판(5141), 접촉부(5143) 및 수반되는 케이싱(5144)을 포함하여 이 접촉부가 커넥터 판과 전기적으로 결합되는 것을 방지할 수 있다. 마이크 포트(5150)는 소리가 마이크 부트(5120)에 도달하도록 커넥터 판(5141)의 상면에 포함될 수 있다. 마이크 부트(5120) 및 내부에 포함된 마이크는 커넥터 판(5141) 뒤에 위치할 수 있다. 마이크는 예컨대 마이크가 손상되는 것을 막고 마이크로의 공기의 흐름을 제어하도록 마이크 부트(5120) 내에 포함될 수 있다.
도 52는 본 발명의 일 실시예에 따라 예컨대 커넥터 판(5240), 마이크 부트(5220), 마이크(5222), 접촉부(5243), 케이싱(5244), 브래킷(5248) 및 나사(5249)를 포함할 수 있는 도 51의 커넥터(5140)의 분해도를 도시한다. 마이크(5222)는 MEM 마이크일 수 있고 회로 기판(5215)과 전기적으로 결합될 수 있다. 회로 기판(5215)은 도 11의 기본 하우징 회로 기판(1115)과 유사하다. 마이크 부트(5220)는 마이크(5222) 상에 장착될 수 있다. 마이크 부트(5220)는 예컨대 커넥터(5200)가 조립될 때 주위 부품들과 밀봉될 수 있도록 실리콘으로 만들어질 수 있다. 접촉부(5243)는 케이싱(5244)에 포함될 수 있다. 케이싱(5243)은 접촉부가 커넥터 판(5240)과 전기적으로 결합되지 않도록 비도전성 재료 (예컨대, 폴리머)로 만들어질 수 있다. 케이싱(5244)은 회로 기판(5215) 상으로 장착될 수 있고 접촉부(5243)를 회로 기판(5215)과 전기적으로 결합할 수 있는 도전성 소자 (예컨대, 도 57B의 섕크(shank)(5707) 및 접촉 세그먼트(5708) 참조)를 포함할 수 있다. 브래킷(5248)은 커넥터(5200)를 함께 지지하기 위해 커넥터 판(5240)과 결합할 수 있다. 브래킷(5248)으로부터의 상향 압력은 공기의 마이크(5222)의 통과를 위한 음향 (예컨대, 실질적으로 기밀) 밀봉을 생성하기 위해 마이크 부트를 압축할 수 있다. 회로 기판(5215), 케이싱(5244), 및 브래킷(5248)은 커넥터 판(5240)으로의 장착을 위해 하나 또는 그 이상의 애퍼처를 포함할 수 있다. 나사(5249)는 이 애퍼처를 통해 삽입될 수 있고 커넥터 판(5240)의 후면에 있는 나사산형 구멍 (예컨대, 구멍(6046) 참조) 내로 조여질 수 있다.
도 53은 본 발명의 일 실시예에 따라 입력 애퍼처(5325)를 포함할 수 있는 마이크 부트(5320)의 도면이다. 마이크 부트(5320)는 예컨대 도 52의 마이크 부트(5220)에 대응할 수 있다. 마이크 부트(5320) 주위를 돌아감으로써 헤드셋으로 흐르는 공기는 부트내 마이크에 의해 포착되는 오디오 신호의 품질의 현저한 손실을 야기할 수 있다. 따라서, 마이크 부트(5320)는 마이크 부트의 가장자리를 따라 임의의 접합 경계선(seams)을 통해 공기가 누출되는 것을 막기 위해 밀봉 표면(5326)을 포함할 수 있다. 밀봉 표면(5326)은 부트의 풋프린트의 주변으로 연장하는 부트(5320)의 수평면일 수 있다. 이런 식의 밀봉 경계선은 공기의 흐름을 애퍼처(5325)로 향하게 할 수 있어서 결과적으로 마이크에 의해 수신되는 소리의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
종래에, 마이크 부트의 루프(roof)는 주위 부품의 표면과의 밀봉을 생성한다. 이것은 적절한 밀봉을 하기에 필요한 압력을 지원하기에 충분히 구조적으로 강력한 더 두꺼운 루프를 필요로 할 수 있다. 부트(5320)가 주위 부품과 밀봉하기 위해 수평의 밀봉 표면(5326)을 사용하기 때문에, 루프(5327)는 그다지 두꺼울 필요가 없다. 이 감소된 두께는 하우징에서 공간을 절약하게 되고 결과적으로 전체적으로 더 작거나 얇은 헤드셋이 될 수 있게 한다.
도 54는 본 발명의 일 실시예에 따라 마이크 부트(5420) 및 마이크(5422)를 포함하는 커넥터 판(5440)의 사시 단면도이다. 커넥터 판(5440), 부트(5420) 및 마이크(5422)는 예컨대 각각 도 52의 커넥터 판(5240), 부트(5220) 및 마이크(5222)에 대응할 수 있다. 도 54에 도시된 컴포넌트들은 공기가 마이크 포트(5450)를 통과할 수 있도록 부트 애퍼처(5425)에 끼워져 마이크 입력(5421)에 도달할 수 있다. 마이크 포트(5450)는 예컨대 커넥터 판(5440)의 오목한 단 내의 삭제부분(cut-out)일 수 있다. 커넥터 어셈블리 내 다른 소자들 (예컨대, 회로 기판(5215) 및 브래킷(5248)) 때문에, 마이크(5422) 및 마이크 부트(5420)는 헤드셋에 설치될 때 커넥터 판(5440)에 대해 위로 밀릴 수 있다. 이 힘으로부터의 압력은 표면(5426)이 커넥터 판(5440)의 표면(5445)과의 밀봉을 형성하게 할 수 있다. 이 밀봉은 커넥터 판(5440)과 마이크 부트(5420) 사이의 밀봉경계 (5490)를 공기가 통과하지 못하게 할 수 있다.
일부 실시예에서, 다공성 플러그(5428)가 부트 애퍼처(5425)에 제공될 수 있다. 플러그(5428)는 예컨대 다공성 발포체 (예컨대, 소결된 폴리에틸렌 또는 초고밀도 폴리에틸렌)로 만들어질 수 있다. 플러그(5428)는 마이크 포트(5450) 내로 부는 바람에 의해 생성된 것과 같은 고주파 잡음을 여과하는 것을 도울 수 있다. 플러그(5428)의 음향 성능은 제조시에 제어될 수 있는 다공도의 한 팩터일 수 있다. 예컨대, 플러그(5428)는 폴리에틸렌의 입자들을 함께 용융시켜 제조될 수 있다. 결과적인 플러그의 다공도는 입자들이 얼마나 오래 용융되는지, 이 입자 용융을 위해 어느 온도가 사용되는지, 그리고 입자 크기의 함수일 수 있다. 일부 실시예에서, 플러그(5428)를 형성할 때 임의의 크기의 폴리에틸렌 입자만을 사용하는 것이 유리할 수 있다. 예컨대, 177과 250 미크론 사이의 직경을 갖는 입자들이 용융되어 플러그(5428)를 형성할 수 있다.
도 55A 및 55B는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋(5500)의 커넥터의 도면이다. 4개의 접촉부(5561, 5562, 5563 및 5564)가 이 커넥터에 통합될 수 있다. 접촉부들은 커넥터 판(5540)의 면과 동일 평면이 되도록 실질적으로 평평한 형상을 가질 수 있다. 접촉부는 예컨대 타원형일 수 있다. 바깥쪽 접촉부(5561 및 5564)는 전원선이나 접지선에 결합되도록 구성될 수 있다. 나머지 안쪽 접촉부(5562 및 5563)는 데이터의 송수신을 위해 구성될 수 있다.
커넥터 판(5540)은 기본 하우징(5510) 내에 위치할 수 있고 오목한 홈(5542)을 포함할 수 있다. 기본 하우징(5510)의 높이(5580)는 대략 5 밀리미터일 수 있고 또는 4.7과 5.3 밀리미터 사이의 범위일 수 있다. 기본 하우징(5510)의 내부 구멍의 높이(5581)는 대략 4 밀리미터일 수 있고 또는 3.7과 4.3 밀리미터 사이의 범위일 수 있다. 커넥터 판(5540)의 상승된 면의 높이(5582)는 대략 3.3 밀리미터일 수 있고 또는 3.0과 3.6 밀리미터 사이의 범위일 수 있다. 높이(5580, 5581 및 5582)는 작은 폼 팩터를 갖지만 보완 커넥터와 적절히 결합하기에 충분히 큰 헤드셋을 제공할 수 있기 때문에 유리할 수 있다. 높이(5581 및 5582)는 또한 사용자의 목소리가 커넥터 판(5540)에 삽입된 마이크 (예컨대 도 1의 마이크(17) 참조)에 도달하도록 적절한 홈을 제공할 수 있다. 이 치수들은 단지 예시적임은 물론이다. 또한 커넥터 판(5540) 및 기본 하우징(5510)의 애퍼처가 기본 하우징(5510)의 축에 대해 정렬되고 높이(5580, 5581 및 5582)가 대응하는 소자들의 수직 높이를 나타냄은 물론이다.
커넥터 판(5540)은 피치(5583)로 분리되고 대략 2 밀리미터 또는 1.75와 2.25 밀리미터 사이의 범위에 있을 수 있는 4개의 접촉부(5561, 5562, 5563 및 5564)를 포함할 수 있다. 피치는 한 접촉부의 중심선에서 가장 가까운 접촉부의 중심선까지의 거리로 정의될 수 있다. 피치(5583)는 자기 컴포넌트(magnetic components)가 이 접촉부들 사이에 제공되도록 보완 커넥터 (예컨대 도 62A 및 62B의 커넥터(6200) 참조) 상의 접촉부들이 충분히 이격되게 할 수 있기 때문에 유리할 수 있다.
각 접촉부는 대략 0.7 밀리미터 또는 0.5와 0.9 밀리미터 사이의 범위에 있을 수 있는 폭(5584)을 가질 수 있다. 노출된 케이싱의 링은 대략 0.2 밀리미터의 폭(5586)을 가지거나 0.12와 0.3 밀리미터 사이의 범위를 가질 수 있다. 노출된 케이싱의 모든 링은 동일한 폭 (예컨대, 폭(5586))을 가질 수 있다. 접촉부(5561, 5562, 5563 및 5564)가 커넥터 판(5540)과 단락되는 것을 방지하기에 충분히 크지만 커넥터 판(5540)의 크기에 영향을 주지 않을 만큼 충분히 작기 때문에 유리할 수 있다. 접촉부들은 헤드셋(5500)의 중심선에 대해 대칭이 되도록 커넥터 판(5540)의 겉면에 정렬될 수 있다. 각 접촉부의 중심선에서 헤드셋의 중심선까지의 거리를 나타내는 치수(5585)는 대략 1 밀리미터일 수 있다. 접촉부(5561-5564)의 치수는 작은 폼 팩터의 헤드셋을 유지하면서 대응 커넥터와의 결합을 위해 충분한 표면을 제공할 수 있기 때문에 유리할 수 있다. 예컨대, 접촉부들이 훨씬 더 크면, 하우징(5510)의 크기가 증가될 필요가 있을 수 있다.
도 55C는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋(5500)의 측면도이다. 커넥터 판(5540)의 면과 기본 하우징(5510)의 축 사이의 각은 각(5587)로 나타낼 수 있고, 이것은 대략 55도 또는 10과 80도 사이의 범위일 수 있다. 각(5587)은 헤드셋(5500)을 대응하는 커넥터와 짝을 이루기 위해 적절한 각을 제공할 수 있기 때문에 유리할 수 있다. 각(5587)은 또한 사용자의 입으로부터의 소리를 헤드셋(5500)의 마이크 (예컨대, 도 1의 마이크(17) 참조)로 반사시키기 위해 적절한 각을 제공할 수 있다. 각(5587)은 또한 헤드셋(5500)의 마이크로부터 외부 소리를 차단하기 위해 제공될 수 있다.
커넥터 판(5540)의 표면을 따라 측정될 때, 각 접촉부의 높이(5588)는 약 1.5 밀리미터일 수 있다. 높이(5588)는 대응하는 헤드셋과 결합하도록 헤드셋(5500)에 대해 실질적인 표면적을 제공하지만 반드시 하우징(5510)의 크기의 증가를 야기하지 않기 때문에 유리할 수 있다.
커넥터 판(5540)은 대략 0.25 내지 0.3 밀리미터의 깊이로 기본 하우징(5510)에 오목하게 놓일 수 있다. 이 깊이는 커넥터 판(5540)의 면과 기본 하우징(5510)의 단부에 의해 정의된 평면 (예컨대, 기본 하우징(5510)의 커넥터 단부 상의 3개의 점을 포함하는 평면) 사이의 거리를 측정하여 결정될 수 있다. 깊이(5589)는 헤드셋(5500)과 대응하는 커넥터 사이의 기계적 링크를 강화하기에 충분한 깊이를 제공하지만 헤드셋을 이러한 커넥터와 정렬하기 어려울 정도의 큰 깊이는 아니기 때문에 유리할 수 있다.
도 55D는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋(5500)의 평면도이다. 기본 하우징(5510)의 폭(5590)은 대략 12.3 밀리미터일 수 있거나 10과 14 밀리미터 사이의 범위일 수 있다. 기본 하우징(5510)의 내부 캐비티의 폭(5591)은 대략 11.1 밀리미터일 수 있거나 7과 13 밀리미터 사이의 범위일 수 있다. 커넥터 판(5540)의 상승된 면의 폭(5592)은 10.3 밀리미터일 수 있거나 5와 11 밀리미터 사이의 범위일 수 있다. 폭(5590, 5591 및 5592)은 보완 커넥터와 확실히 결합되도록 헤드셋(5500)에 대해 충분히 큰 영역을 제공할 수 있으면서 헤드셋(5500)이 작은 폼 팩터를 갖지 못하게 할 정도로 크지는 않기 때문에 유리할 수 있다. 상기 주어진 치수는 도 55A, 55B, 55C 및 55D에 도시된 실시예에 적용되고, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는다면 다른 치수가 사용될 수 있음은 물론이다.
도 56은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터(1040)에 대한 전기적 접촉부들의 어셈블리를 도시한다. 어셈블리(5601)는 비도전성 (예컨대, 폴리머) 케이싱(5603)에 위치하는 복수의 전기적 접촉부(5602)를 포함할 수 있다. 케이싱(5603)은 각 돌출 부재가 커넥터 판 내 구멍을 통해 연장할 수 있도록 돌출 부재를 포함할 수 있다. 도 52에서, 예컨대, 케이싱(5244)은 4개의 돌출 부재를 포함하고 커넥터 판(5240)은 4개의 구멍 (또는 애퍼처)을 포함한다. 케이싱(5244)이 커넥터 판(5240)과 결합될 때, 케이싱의 돌출 부재는 이 구멍들을 채울 것이다. 따라서, 각 돌출 부재는 돌출 구멍 부재라고 할 수 있다. 전기적 접촉부(5602)는 깊이(5690)의 적어도 일부를 통해 연장할 수 있다. 조립된 헤드셋에서, 각 전기적 접촉부(5602)는 회로 기판(5605)의 전기적 접촉부(5604)와 전기적으로 결합하여 위치하는 부분을 가질 수 있고 이것은 유연하거나 단단할 수 있다.
도 57A 및 57B는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기적 접촉부들의 어셈블리를 도시한다. 어셈블리(5701)는 비도전성 케이싱(5703)에 위치하는 복수의 전기적 접촉부(5702)를 포함할 수 있다. 각 전기적 접촉부(5702)는 제1 부분(5705) 및 제2 부분(5704)을 가질 수 있고, 각각은 개별적으로 제조되어 후에 함께 조립된다.
제1 부분(5705)은 헤드(5706) 및 섕크(5707)를 가질 수 있다. 헤드(5706)는 예컨대 충전 도크나 케이블 상의 커넥터의 외부 전기적 접촉부와의 결합을 위해 노출 표면을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 헤드(5706) 상의 노출 표면은 예컨대 니켈, 주석 코발트 또는 어둡게 한 마무리와 같은, 심미적으로도 양호한 도전성의 내구성있는 마무리를 가질 수 있다. 섕크(5707)는 헤드(5706)와 일체로 형성되거나 개별적으로 형성된 후 접착제 (예컨대, 글루(glue), 땜납, 용접, 표면 장착 접착재 등)를 이용하여 헤드(5706)에 부착될 수 있다. 예컨대, 제조 동안, 제1 부분(5705)은 실린더형 블록의 도전 재료로 형성되어, 섕크(5707)를 형성하도록 변하여, 헤드(5706)를 예컨대 타원형으로 형성하도록 스탬핑되거나 밀링될 수 있다.
제2 부분(5704)은 결합부(5709)와 접촉부(5708)를 가질 수 있다. 결합부(5709)는 케이싱(5703)으로의 전기적 접촉부(5702)의 어셈블리 동안 제1 부분(5705)의 섕크(5707)를 수용하도록 구성된 구멍을 가질 수 있다. 도전성 접착제는 전기적 접촉부(5702)의 제1 부분(5705) 및 제2 부분(5704)을 기계적 및 전기적으로 결합하기 위해 제조 동안에 적용될 수 있다. 접촉부(5708)는 조립된 헤드셋에서 회로 기판(5605) 상의 전기적 접촉부(5604) (도 56 참조)와의 결합을 위한 내부 표면을 가질 수 있다. 접촉부(5708)의 결합면은 또한 전기적 접촉부(5702)를 회로 기판(5605)에 부착, 저장 및 내부식성을 위한 양호한 특성을 갖는 마무리 (예컨대, 도금)를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제2 부분(5704)의 내부 접촉면의 중심은 제1 부분(5705)의 외부 접촉면에 의해 실질적으로 정의된 평면에서 볼 때 제1 부분(5705)의 외부 표면의 중심으로부터 오프셋될 수 있다. 이것은 도 56에 도시된 본 발명의 일 실시예에서와 같이 동일선상에 정렬되지 않은 전기적 컴포넌트들을 전기적으로 결합하기 위해 전기적 접촉부(5702)를 설계 조건이 필요로 할 때 유용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제2 부분(5704)은 제2 부분(5704)의 내부 접촉 표면을 섕크(shank)(5707)에 대한 오프셋 구성으로 위치시키기 위해 후크 모양을 가질 수 있다. 제조시, 제2 부분(5704)은 판금으로부터 스탬핑(stamp)되거나, 고체 블록이나 도전 재료로부터 가공되거나, 몰딩되거나 공지의 다른 방법으로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제2 부분(5704)은 시간과 비용을 절약하기 위해 대량 생산 상황에서 판금으로부터 스탬핑될 수 있다.
도 58A-58C는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기적 접촉부의 어셈블리를 도시한다. 어셈블리(5801)는 비도전성 케이싱(5803)에 위치한 복수의 전기적 접촉부(5802)를 포함할 수 있다. 도 57A-57B에 도시된 실시예와 마찬가지로, 각 전기적 접촉부(5802)는 제1 부분(5805) 및 제2 부분(5804)을 가질 수 있고, 각각은 별개로 제조되어 그후 함께 조립된다.
제1 부분(5805)은 예컨대 충전 도크나 케이블 상의 커넥터의 외부 전기적 접촉부와의 결합을 위한 노출 표면을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제1 부분(5805)의 노출 표면은 심미적으로도 양호한 도전성의 내구성있는 마무리를 가질 수 있다.
제2 부분(5804)은 결합부(5806), 섕크(5807), 및 접촉부(5808)를 가질 수 있다. 결합부(5806)는 예컨대 표면 장착 기술, 땜납, 용접 또는 다른 도전 접착제를 이용하여 제1 부분(5805)에 전기적 및 기계적으로 결합될 수 있다. 섕크(5807)는 결합부(5806)를 접촉부(5808)에 결합시킬 수 있다. 접촉부(5808)는 헤드셋 어셈블리(5801)가 헤드셋 (예컨대, 도 1의 헤드셋(10))에 설치될 때 회로 기판(5605) 상의 전기적 접촉부(5604)와의 결합을 위한 내부 표면을 가질 수 있다 (도 56 참조). 접촉부(5808)의 결합 표면도 땜납, 저장 및 내부식성을 위한 양호한 특성을 갖는 마무리를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 접촉부(5808)의 내부 접촉 표면의 중심은 제1 부분(5805)의 외부 접촉면에 의해 실질적으로 정의된 평면에서 고려될 때 제1 부분(5805)의 외부 표면의 중심으로부터 오프셋될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제2 부분(5804)은 제2 부분(5804)의 내부 접촉 표면을 제1 부분(5805)의 외부 접촉 표면에 대한 오프셋 구성으로 위치시키기 위해 후크 모양을 가질 수 있다.
도 58C는 본 발명의 일 실시예에 따라 어셈블리(5801)가 어떻게 제조될 수 있는지를 도시한다. 처음에, 하나 또는 그 이상의 전기적 접촉부(5802)의 제2 부분(5804)은 한 장의 판금(5809)으로부터 스탬핑되어 예컨대 상기 후크 모양으로 접혀질 수 있다. 이것은 모든 전기적 접촉부(5802)를 기계적 및 전기적으로 결합시키는 판금(5809) 내의 핑거(fingers)(5810)을 생성할 수 있다. 별개의 동작으로 스탬핑될 수 있는 제1 부분(5805)은 각 제2 부분(5804)의 결합부(5806)에 부착될 수 있다. 이 어셈블리는 어셈블리 주위에 케이싱(5803)을 사출 성형하기 위해 사출 성형기에 놓일 수 있다. 사출 성형 절차가 완료되면, 칼날이 나머지 판금(5809)으로부터 전기적 접촉부(5802)의 제2 부분(5804)을 절단하여, 다른 전기적 접촉부로부터 각 전기적 접촉부(5802)를 기계적 및 전기적으로 분리할 수 있다. 제1 부분(5805) 및 제2 부분(5804)이 스탬핑(stamping) 프로세스로부터 형성될 수 있기 때문에, 어셈블리(5801)가 시간 및 비용을 절감하여 대량 생산 상황에서 사용될 수 있다는 이점이 있다.
도 59A 및 59B는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 전기적 접촉부를 도시한다. 전기적 접촉부(5901 및 5905)는 일체형으로 형성될 수 있다는 점을 제외하고 도 57A-58C에 대해 상기한 것과 유사할 수 있다.
전기적 접촉부(5901)는 외부 접촉 부분(5902), 섕크(5903), 및 내부 접촉 부분(5904)을 가질 수 있다. 외부 접촉 부분(5902)은 예컨대 충전 도크나 케이블 상의 커넥터의 외부 전기적 접촉부와의 결합을 위해 외부 표면을 가질 수 있다. 섕크(5903)는 외부 접촉 부분(5902)을 내부 접촉 부분(5904)에 결합시킬 수 있다. 내부 접촉 부분(5904)은 전기적 접촉부(5901)가 헤드셋 (예컨대, 도 1의 헤드셋(10))에 설치될 때 회로 기판(5605)상의 전기적 접촉부(5604)와의 결합을 위한 내부 표면을 가질 수 있다 (도 56 참조). 상기 실시예에서와 같이, 내부 접촉 부분(5904)의 내부 접촉 표면의 중심은 외부 접촉 부분(5902)의 외부 접촉 표면에 의해 실질적으로 정의된 평면에서 볼 때 외부 접촉 부분(5902)의 중심으로부터 오프셋될 수 있다. 전기적 접촉부(5901)는 내부 접촉 부분(5904)의 내부 접촉 표면을 외부 접촉 부분(5902)의 중심에 대한 오프셋 구성으로 위치시키기 위해 후크 모양을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 전기적 접촉부(5901)는 단일 블록의 도전성 재료로 가공될 수 있다.
전기적 접촉부(5901)와 마찬가지로, 전기적 접촉부(5905)도 외부 접촉 부분(5906), 섕크(5907), 내부 접촉 부분(5908)을 가질 수 있다. 그러나, 도전성 재료로 가공되는 대신, 전기적 접촉부(5905)는 판금으로부터 스탬핑되고 후크 모양을 형성하도록 접혀질 수 있다. 전기적 접촉부가 스탬핑 절차를 이용하여 제조될 수 있으므로, 대용량 생산 상황에서 사용될 수 있다.
도 60A 및 60B는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋 커넥터의 커넥터 판(6040)의 두 도면이다. 오목한 단(6042)은 판이 기본 하우징 (예컨대, 도 11의 기본 하우징(1110) 참조)에 설치될 때 홈을 생성하기 위해 커넥터 판(6040)의 가장자리 주위를 돌아가며 형성될 수 있다. 마이크 포트(6050)는 소리가 구멍(6051)에 도달할 개구부를 생성하기 위해 마이크나 마이크 부트 (예컨대, 마이크 부트(5220) 참조)가 위치할 수 있는 오목한 단(6042)으로부터 잘릴 수 있다. 도 60B에서, 커넥터 판(6040)의 표면(6045)은 기밀 밀봉이 이루어지도록 마이크 부트의 주변을 압축하기 위해 사용될 수 있다.
탭(6047) 및 나사산형 구멍(6046)은 다른 소자들을 커넥터 판(6040)에 장착하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 탭(6047)은 전체 커넥터 어셈블리를 감싸는 브래킷 (예컨대, 도 52의 브래킷(5248) 참조)과 짝을 이룰 수 있다. 이 동일한 브래킷은 삽입물 (예컨대, 나사)이 브래킷을 커넥터 판(6040)에 고정시킬 수 있도록 나사산형 구멍(6046)과 관련하여 사용하기 위한 애퍼처를 포함할 수 있다. 도 52의 브래킷(5248)은 커넥터 판(6040)과 사용하기에 적절한 브래킷의 일예이다.
본 발명의 일양태에 따르면, 커넥터 판(6040)은 자기 특성(magnetic properties)을 갖는 재료로 만들어질 수 있다. 자기 특성을 커넥터 판(6040)에 갖게 함으로써, 자기 효과가 커넥터 판(6040)과 보완 커넥터 (예컨대, 도 62B 참조) 사이의 결합을 강화하기 위해 사용될 수 있다. 커넥터 판(6040)은 예컨대 강철 합금과 같은 강자성체를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 커넥터 판(6040)은 자기장을 형성하는 영구 희토류(rare-earth) 자석을 포함할 수 있다. 또한, 커넥터 판(6040)의 일 실시예는 전류의 인가의 결과로서 자기장을 생성하는 전자석을 포함할 수 있다. 전자석 실시예에서, 자기장은 필요할 때에만 존재하도록 제어될 수 있다 (예컨대 전류의 인가를 통해). 커넥터 판(6040)이 영구 자석 또는 전자석을 포함하는 실시예에서, 보완 커넥터 (예컨대 도 62B 참조)는 강자성체 또는 보완적으로 위치한 영구 자석이나 전자석을 포함할 수 있다.
도 61A는 본 발명의 일 실시예에 따라 커넥터에 삽입될 수 있는 자기 컴포넌트들의 어레이(6180)를 도시한다. 어레이(6180)는 예컨대 영구 희토류 자기 재료로 이루어질 수 있는 컴포넌트들(6181, 6182, 6183, 6184 및 6185)을 포함할 수 있다. 자기 컴포넌트들(6181-6185)에 적절한 재료의 일예는 자기화된 네오디뮴(Neodymium)으로 구체적으로 N50 자석이다. 자기 컴포넌트들(6181-6185)은 실질적으로 평평한 짝을 이루는 면(6186)이 일면을 따라 형성되도록 형성될 수 있다. 이 짝을 이루는 면(6186)은 예컨대 헤드셋의 커넥터 판의 각의 여각(an angle complementary to the angle of a headset's connector plate) 상태에 있을 수 있다 (예컨대 도 55D의 각(5587) 참조).
도 61B는 본 발명의 일 실시예에 따라 커넥터 판(6140)이 자기 컴포넌트들의 어레이(6180)와 조합하여 어떻게 사용될 수 있는지를 도시한다. 커넥터 판(6140)이 강자성체로 만들어지고 어레이(6180)가 영구 자석을 포함하면, 어레이(6180)의 자기장은 커넥터 판(6140)과 어레이(6180)를 함께 바이어싱하는 자기력을 생성할 것이다. 어레이(6180)가 커넥터 판(6140)과 짝을 이루는 커넥터 내에 삽입되면, 이 자기력은 연결을 강화할 수 있다.
어레이(6180)에 의해 생성된 자기장을 최대화하기 위해, 각 컴포넌트의 극성이 특정 방향에 있도록 컴포넌트들(6181-6185) (예컨대, 자석)을 정렬하는 것이 유리할 수 있다. 예컨대, 컴포넌트들은 바깥 두개의 자석의 남극이 짝을 이루는 면에 가장 가깝고 안쪽 세개의 자석의 북극이 짝을 이루는 면에 가장 가깝도록 정렬될 수 있다. 이 구성에서, 이 짝을 이루는 면에 대해 수평으로 통과할 때 만나는 극성들을 열거하면, 이것은 '남-북-북-북-남'이 될 것이다. 자기장의 이런 최대화는 하나의 큰 자석보다는 자석들의 어레이를 사용하는 것이 바람직할 수 있는 한가지 이유이다.
상기 실시예들이 강자성체 커넥터 판과 보완 커넥터 (예컨대 도 62B 참조)에 삽입된 영구 자석들의 어레이를 포함하지만, 본 발명의 사상에서 벗어나지 않는다면 다른 자기 구성이 사용될 수 있다. 예컨대, 전자석 요소가 커넥터 판에 포함될 수 있고 강자성체가 보완 커넥터에 위치할 수 있다. 커넥터에서 전자기 및 자기 요소들의 사용에 대한 상세한 논의는 여기 참조로 병합된 발명의 명칭이 "전자 장치용 전자기 커넥터"인 미국 특허출원 번호 11/235,873과 발명의 명칭이 "전자 장치용 자기 커넥터"인 미국 특허출원 번호 11/235,875에서 찾아볼 수 있다.
도 62A 및 62B는 본 발명의 일 실시예에 따라 도 10A의 커넥터(1040)에 보완적이고 이와 짝을 이룰 수 있는 커넥터(6200)를 도시한다. 커넥터(6200)는 예컨대 도 2의 헤드셋 결합 커넥터(220)에 대응할 수 있다. 커넥터(6200)는 예컨대 헤드셋의 배터리 또는 헤드셋의 충전을 용이하게 하는 다른 장치 (예컨대, 여기 참조로 병합된 발명의 명칭이 "전기 장치들 사이에서 전력 및 정보의 전송을 용이하게 하는 장치 및 방법"인 미국 특허출원 번호 11/620,669에서 논의된 장치)를 충전하는 충전기 (도 64의 도킹 스테이션(6400), 도 66의 장치(6600), 및 도 67B의 도킹 스테이션(6700) 참조)에 통합될 수 있다.
도 62A에서 커넥터(6200)의 도면은 자기 어레이(6280) 및 접촉부(6290, 6292, 6294 및 6296)가 보이도록 커넥터 하우징(6210)을 포함하지 않는다. 어레이(6280)는 자기 어레이 구조를 형성하도록 커넥터(6200)에 설치될 수 있고, 어레이의 각 자석은 소정 크기의 갭 만큼 분리될 수 있다. 자기 컴포넌트들의 어레이(6280)는 컴포넌트들(6282, 6283 및 6284)의 표면이 짝을 이루는 면(6286)과 동일 평면이 될 수 있도록 커넥터 하우징(6210)에 삽입될 수 있다. 이 노출된 컴포넌트들은 가장 강한 자기력이 생성되도록 대응하는 커넥터 판의 표면까지 연장될 수 있다. 그러나, 커넥터는 본 발명의 사상에서 벗어나지 않는다면 노출된 자기 요소들을 가질 수 없다. 예컨대, 더 작은 커넥터를 생성하기 위하여 자기 컴포넌트(6281 및 6285)에 오목한 곳을 만드는 것이 바람직할 수 있다.
접촉부(6290, 6292, 6294 및 6296)는 커넥터(6200)에 포함될 수 있다. 접촉부를 자기 컴포넌트들의 어레이(6280)와 통합시키기 위해, 각 접촉부는 자기 컴포넌트들 사이의 갭에 위치할 수 있다. 이런 식으로, 접촉부(6290)는 자기 컴포넌트들(6281 및 6282) 사이에 위치할 수 있고, 접촉부(6292)는 컴포넌트들(6282 및 6283) 사이에 위치할 수 있다. 이 접촉부들의 통합된 분포는 더 작은 커넥터를 허용할 수 있다. 이것은 단일의 큰 자기 컴포넌트에 대비하여 이격된 다수의 자기 컴포넌트들을 사용하는 것이 바람직할 수 있는 이유의 다른 예이다.
각 접촉부는 접촉부(6296)의 코일(6297)과 같은 스프링 메커니즘을 포함할 수 있다. 코일(6297)은 커넥터 하우징(6296)으로부터 연장하도록 접촉부 팁(6296)을 바이어싱할 수 있다. 접촉부에 포함된 코일(6291, 6293, 6295 및 6297)은 실질적으로 평면이거나 평평할 수 있다. 평평한 코일은 자기 컴포넌트들(6281-48815) 사이에서 최소의 이격거리를 허용할 수 있다. 이 감소된 이격거리는 결과적으로 일반적으로 더 작은 커넥터를 가능하게 한다. 그러나, 본 발명의 원리에 따라 다른 종류의 코일과 접촉부가 사용될 수 있다. 예컨대, 보통 "포고 핀(pogo fin)"이라고 하는 실린더형 접촉부를 휘는 실린더형 스프링이 본 발명의 사상에서 벗어나지 않는다면 사용될 수 있다.
접촉부(6290, 6292, 6294, 및 6296)는 예컨대 헤드셋의 커넥터 판의 면에 위치한 접촉부와 전기적으로 결합하도록 위치할 수 있다. 커넥터 하우징(6210)은 예컨대 보완 커넥터내 구멍에 끼워질 수 있는 높은 면(6212)을 포함할 수 있다. 예컨대, 커넥터(6200)가 도 10A 및 10B의 헤드셋(1000)과 짝을 이룬다면, 높은 면(6212)은 오목한 커넥터 판(1041)에 대해 끼워질 수 있는 한편 기본 하우징(1010)의 가장자리는 커넥터(6200)의 오목한 주변(6214)에 대해 끼워질 수 있다. 이 짝 구성에서, 접촉부(6290, 6292, 6294 및 6296)는 헤드셋(1000)의 접촉부(1042)와 전기적으로 결합될 수 있다.
커넥터(6200)는 커넥터가 다른 회로소자와 전기적으로 결합될 수 있도록 하우징(6210)의 후면에 접촉부 또는 전선 (도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 예컨대, 커넥터(6200)는 하나 또는 그 이상의 접촉부를 통해 헤드셋에 전력을 전송하도록 사용될 수 있는 전원 회로소자 (예컨대, 여기 참조로 병합된 발명의 명칭이 "전기 장치들 사이에서 전력 및 정보의 전송을 용이하게 하는 장치 및 방법"인 미국 특허출원 번호 11/620,669에서 논의된 회로소자)를 포함하는 회로 기판에 장착될 수 있다.
도 63A 및 63B는 본 발명의 일 실시예에 따라 도 10A의 커넥터(1040)에 보완적이고 이와 짝을 이룰 수 있는 커넥터(6300)를 도시한다. 커넥터(6300)는 도 62A 및 62B에서 커넥터(6200)와 실질적으로 유사하다. 예컨대, 도 63A의 자기 컴포넌트들(6382, 6383, 및 6384)는 각각 도 62A의 자기 컴포넌트들(6282, 6283 및 6284)과 유사하다.
커넥터(6300)는 하우징(6310)으로부터 연장하도록 바이어싱될 수 있는 4개의 접촉부 팁(6390, 6392, 6394 및 6396)을 포함할 수 있다. 각 접촉부 팁은 대략 0.5 밀리미터의 폭을 가질 수 있다. 폭(6303)은 헤드셋 상의 커넥터 (예컨대 도 1의 커넥터(16))와 용이하게 연결되기에 충분히 크면서 접촉부 팁(6390, 6392, 6394 및 6396)이 딱딱하여 커넥터(6300)와 결합되는 헤드셋에 의해 눌려지지 않을 정도로 크지 않는 것은 유리할 수 있다.
각 접촉부 팁의 중심선은 인접한 접촉부 팁의 중심선으로부터 피치(6302) 만큼 분리될 수 있다. 피치(6302)는 커넥터(6300)의 접촉부가 헤드셋 커넥터 (예컨대, 도 10A의 커넥터(1040))의 접촉부와 전기적으로 결합할 수 있도록 선택될 수 있다. 이에 따라, 피치(6302)는 도 55A에 도시된 피치(5583)에 대응하도록 대략 1.97 밀리미터일 수 있다. 또한, 피치(6302)는 1.75와 2.25 밀리미터 사이의 범위에서 선택될 수 있다. 피치(6302)의 크기는 커넥터(6300)의 접촉부들 사이에 자기 컴포넌트들 (예컨대, 컴포넌트(6382, 6383 및 6384))을 두기 위해 유리할 수 있다. 바깥쪽 접촉부 팁(6390 및 6396)의 중심선은 대략 5.1 밀리미터 또는 4.7과 5.4 밀리미터 사이의 범위일 수 있는 폭(6301) 만큼 이격될 수 있다. 폭(6301)은 접촉부 팁(6390 및 6394)이 헤드셋의 바깥쪽 접촉부 (예컨대, 도 55A의 접촉부(5561 및 5564) 참조)와 결합될 수 있도록 선택될 수 있다. 일부 실시예에서, 헤드셋의 바깥쪽 접촉부는 전력을 수신하도록 구성될 수 있고, 커넥터(6300)와 유사하지만 접촉부 팁(6392 및 6394)을 포함하지 않는 커넥터는 헤드셋에 전력만 전송하도록 제공될 수 있다. 이러한 커넥터는 커넥터(6200) 보다 제조하기 쉽고 더 저렴할 수 있다.
커넥터(6300)는 헤드셋 커넥터 (예컨대, 도10A의 커넥터(1040))와 결합할 수 있는 상승된 면(6312)을 가질 수 있다. 커넥터(6300)의 하우징(6310)은 총 높이(6304)를 가질 수 있고 이것은 대략 5.1 밀리미터 또는 4.9와 5.3 밀리미터 사이의 범위일 수 있다. 커넥터의 총 높이(6304)는 커넥터(6300)가 헤드셋의 기본 하우징을 수용하도록 헤드셋의 기본 하우징의 총 높이 (예컨대, 도 55B의 높이(5580) 참조)에 대응하도록 선택될 수 있는 유리한 점이 있다. 하우징(6310)의 상승된 면(6312)은 높이(6305)를 가질 수 있고, 이것은 대략 3.43 밀리미터 또는 3.2와 3.7 밀리미터 사이의 범위일 수 있다. 높이(6305)는 커넥터(6300)가 쉽게 헤드셋과 결합하도록 헤드셋의 기본 하우징의 내부 구멍의 높이 (예컨대, 높이(5581)) 보다 더 작도록 선택될 수 있다. 요약하면, 높이(6304 및 6305)는 도 55B의 높이(5580 및 5581)를 보완하도록 선택될 수 있다. 이에 의해 헤드셋(5500)이 커넥터(6300)와 짝을 이루게 될 수 있다. 커넥터(6300)의 짝을 이루는 면은 커넥터의 나머지에 대해 각을 이룬다는 점을 알아야 한다. 이 각은 예컨대 10도 내지 30도의 범위를 가질 수 있다. 높이(6304 및 6305)는 대응하는 요소의 직교(orthogonal) 높이를 나타낸다. 이것은 도 55B에 도시된 반경 치수와 유사하다.
보완 커넥터의 접촉부에 압력을 인가하기 위해, 접촉부 팁(6390, 6392, 6394 및 6396)은 커넥터 하우징(6310)으로부터 연장하도록 바이어싱될 수 있다. 보완 커넥터가 존재하지 않으면, 접촉부 팁(6390, 6392, 6394 및 6396)은 약 0.7 밀리미터의 거리(6306) 만큼 하우징으로부터 연장할 수 있다. 거리(6306)는 팁이 헤드폰의 접촉부와 신뢰성있게 결합하도록 헤드폰의 접촉부에 충분한 압력을 인가하도록 선택될 수 있다.
커넥터(6300)는 커넥터가 접촉부 팁(6390, 6392, 6394 및 6396)으로부터의 전기적 신호를 다른 회로소자로 경로설정할 수 있게 하는 접촉부 또는 전선 (도시되지 않음)을 포함할 수도 있다. 상기 치수는 도 63A 및 63B에 도시된 실시예에 적용되고 다른 치수도 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는다면 사용될 수 있음은 물론이다.
도 64는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터(6499)와 결합된 헤드셋(6498)의 도면이다. 헤드셋(6498)은 도 10A 및 10B의 헤드셋(1000)과 실질적으로 유사할 수 있고 커넥터(1040)에 도시된 특징을 포함할 수 있다. 커넥터(6499)는 예컨대 헤드셋이 삽입될 수 있는 소켓을 포함할 수 있는 도킹 스테이션(6400)에 설치될 수 있다. 도킹 스테이션(6400)과 실질적으로 유사하거나 동일한 도킹 스테이션은 여기 참조로 병합된 발명의 명칭이 "전기 장치들 사이에서 전력 및 정보의 전달을 용이하게 하는 장치 및 방법"인 미국 특허출원 번호 11/620,669에서 논의된다. 도킹 스테이션(6400)의 소켓은 커넥터(6499)에 대해 헤드셋(6498)을 적절히 정렬하도록 형성될 수 있다. 커넥터(6499)는 헤드셋(6498)을 더 정렬하기 위해 상승된 면(6412) 및 낮아진 주변부(6414)를 포함할 수 있다. 상승된 면(6412)은 헤드셋의 기본 하우징이 주변부(6414)에 인접한 상태에서 오목한 헤드셋 커넥터에 의해 생성된 구멍으로 연장할 수 있다.
이 정렬은 결과적으로 접촉부(6490)의 팁에 대해 대략 중심에 있는 헤드셋(6498)의 접촉부 (예컨대 도 10A의 접촉부(1042) 참조)를 낳는다. 접촉부(6490)는 코일(6491)에 의해 상승된 면(6412) 너머로 연장하도록 바이어싱될 수 있다. 이 바이어싱은 화살표(6401) 방향으로 향하는 힘에 의해 나타내질 수 있다. 또한, 화살표(6402)는 커넥터(6499)의 자기 컴포넌트들의 어레이 (예컨대 도 61A 및 61B의 어레이(6180) 참조)에 대한 헤드셋(6498)의 커넥터 판 (예컨대 도 10A의 커넥터 판(1041))의 근접에 의해 생성된 자기력을 나타낼 수 있다. 이 자기력은 접촉부(6490)가 헤드셋(6498) 상의 접촉부와 전기적으로 결합하게 할 수 있다. 커넥터(6499)는 헤드셋(6498)의 나머지 접촉부와 결합할 수 있는 추가 접촉부 (예컨대, 접촉부(6290, 6292, 6294 및 6296) 참조)를 포함할 수 있다. 커넥터(6499)는 회로 기판(6480)이 커넥터(6499)에 결합될 때 헤드셋(6498)로부터/로의 신호를 경로설정하도록 도킹 스테이션(6400)에서 회로 기판(6480)에 장착될 수 있다.
도 65는 본 발명의 일 실시예에 따라 자기 컴포넌트와 커넥터 판 사이의 거리가 변함에 따라 상기 두개의 힘의 대략적인 변화를 도시하는 그래프(6500)를 도시한다. 그래프(6500)에서, x축(6502)은 대략적인 힘을 나타낼 수 있고, y축(6504)은 자기 컴포넌트와 커넥터 판 사이의 거리를 나타낼 수 있다. x축이 y축과 만날 때의 분리 정도는 0이고, 이 점은 커넥터 판이 자기 컴포넌트와 접촉할 때를 나타낼 수 있다. 분리가 증가함에 따라, 헤드셋에서 커넥터 판에 대해 미는 스프링 접촉부로부터의 대략적인 힘(6508)은 코일 스프링의 실질적으로 선형적인 성질 때문에 선형적으로 감소할 수 있다. 스프링력이 선형적으로 감소하는 동안에, 대략적인 자기력(6506)은 자기 재료의 성질 때문에 지수함수적으로 감소할 수 있다.
헤드셋의 커넥터 판을 보완 커넥터에 바이어싱 하는 자기력이 두 부품 사이의 모든 가능한 이격 거리에서 커넥터 판에 대해 뒤로 밀어내는 스프링 접촉부의 힘보다 더 크도록 자기 컴포넌트 (예컨대, 자석, 커넥터 판)를 선택하고 스프링 컴포넌트 (예컨대, 접촉 코일)를 설계하는 것이 바람직할 수 있다. 스프링력이 자기력보다 더 큰 경우가 있으면, 헤드셋을 보완 커넥터와 적절히 결합하기 위해 외력을 인가하는 것이 필요할 수도 있다. 이 외력을 인가하는 것은 사용자로부터의 간섭을 필요로 할 수 있고, 따라서 자기력이 스프링력보다 항상 더 크도록 연결 시스템을 설계하는 것이 바람직할 수 있다.
도 66은 본 발명의 일 실시예에 따라 헤드셋과 관련하여 사용될 수 있는 충전 장치(6600)를 나타낸다. 일부 실시예에서, 커넥터(6601)는 장치(6600)에 통합될 수 있어서, 장치(6600)가 헤드셋과 전기적으로 결합되게 한다. 커넥터(6601)는 도 61-65와 관련하여 논의된 커넥터와 유사하다.
일부 실시예에서, 보조 커넥터(6610)는 충전 장치(6600)에 통합될 수 있다. 이로써, 보조 커넥터(6610)는 헤드셋과 사용될 수 있는 셀룰러폰과 같은 추가 장치를 장치(6600)에 결합시키도록 사용될 수 있다. 헤드셋 또는 추가 장치를 외부 전원 (예컨대, 콘센트 또는 컴퓨터)에 연결하기 위해, 장치(6600)는 케이블(6620)을 포함할 수 있다. 회로소자(6630)는 헤드셋과 추가 장치의 충전을 용이하게 하기 위해 장치(6600)에 통합될 수 있다. 회로소자(6630)는 데이터가 헤드셋과 추가 장치 사이에 공유되도록 통신 인터페이스를 제공할 수 있다. 장치(6600)와 유사한 충전 장치의 일예는 여기 참조로 병합된 발명의 명칭이 "전기 장치들 사이에서 전력 및 정보의 전달을 용이하게 하는 장치 및 방법"인 미국 특허출원 번호 11/620,669에서 상세히 논의된다.
도 67A 및 67B는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터(6710)를 도시한다. 커넥터(6710)의 면은 피크(6711)를 포함하도록 형성될 수 있다. 피크(6711)를 커넥터 면에 포함시킴으로써, 커넥터(6710)는 두개의 서로 다른 인터페이스 방향 (예컨대, 물리적 방향)으로 헤드셋과 짝을 이룰 수 있다. 커넥터(6710)가 도킹 스테이션(6700)에 설치될 때 (도 67B 참조), 피크(6711)는 헤드셋(6720)의 장변(6721)을 각각 수용할 수 있는 캐비티(6702 및 6704)을 생성한다. 도 67B에 도시된 인터페이스 방향에서, 헤드셋(6720)의 장변(6721)은 캐비티(6704) 안에 있다. 그러나, 헤드셋(6720)이 다른 방향으로 삽입되면, 헤드셋의 장변(6721)은 캐비티(6702) 안에 있을 수 있다. 어느 방향이든지, 커넥터(6710)의 접촉부는 헤드셋(6720)의 접촉부와 전기적으로 결합될 수 있다.
일부 실시예에서, 스위칭 회로소자가 서로 다른 인터페이스 방향을 보상하기 위해 헤드셋(6720)에 포함될 수 있다. 이러한 스위칭 회로소자는 헤드셋(6720)과 커넥터(6710)의 인터페이스 방향을 결정할 수 있고 이 결정된 방향에 따라 커넥터로부터 수신된 신호를 헤드셋 내부의 경로 (예컨대, 전기적 길(trace))로 경로설정할 수 있다. 다른 실시예에서, 스위칭 회로소자는 커넥터(6710)와 헤드셋(6720)의 인터페이스 방향을 결정할 수 있는 도킹 스테이션(6700)에 제공될 수 있고 이 결정된 방향에 따라 신호를 커넥터로 경로설정할 수 있다. 유사한 스위칭 회로소자에 대한 상세한 논의가 여기 참조로 병합된 발명의 명칭이 "전자 연결의 구성을 결정하는 시스템 및 방법"인 미국 특허출원 번호 11/650,130에서 찾아볼 수 있다.
도 62B에 도시된 상승된 면(6212) 및 오목한 주변부(6214)와 마찬가지로, 상승된 면(6712) 및 오목한 주변부(6714)는 헤드셋 (예컨대, 도 10A 및 10B의 헤드셋(1000) 참조)을 커넥터(6710)에 연결할 때 유리할 수 있다. 예컨대, 상승된 면(6712) 및 오목한 주변부(6714)는 커넥터(6710)와 헤드셋의 기계적 결합을 강화하는 구조적 특징을 제공할 수 있다.
도 68은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템의 바람직한 모드 및 기능을 열거하는 표(6800)이다. 표(6800)를 참조하면, 통신 시스템은 헤드셋 (예컨대, 도 1의 헤드셋(10)) 및 호스트 장치 (예컨대, 셀룰러폰, 랩탑 컴퓨터 등)를 포함할 수 있다. 표(6800)에 있는 통신 시스템을 더 정의하면, 헤드셋은 호스트 장치와 통신 상태에 있을 수 있고 호스트 장치는 셀룰러 네트워크나 다른 통신 네트워크 (예컨대, VoIP)를 통해 다른 장치와 통신하고 있을 수 있다.
표(6800)는 시스템의 바람직한 모드 및 기능을 설명하는 행과 각 모드나 기능에 대응하는 입출력을 식별하는 열을 포함한다. 열(6810)에 나열된 일부 기능은 시스템이 임의의 모드에 있을 때 일반적으로 나타나고, 따라서 이 기능들은 각각의 모드에서 나열될 수 있다. 예컨대, 호 응신 기능(6812) 및 호 거부 기능(6813)은 일반적으로 시스템이 수신호 모드(6811)에 있을 때 실행되고, 표(6800)는 수신호 모드(6811)에서 직접 기능(6812 및 6813)을 나열함으로써 이를 반영할 수 있다.
기능에 대응하는 각 행에 대해, 열(6820)은 이 기능이 발생하게 할 수 있는 입력을 식별하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 열(6820)은 사용자가 대응하는 기능을 개시하기 위해 헤드셋의 단일 버튼 (예컨대, 도 1의 버튼(14))을 누를 수 있는 방식을 확인할 수 있다. 개시된 기능은 헤드셋이 사용중인 모드에 더 종속될 수 있음은 물론이다. 예컨대, 긴 버튼 누름은 시스템이 수신호 모드(6811)이면 호 거부 기능(6813)을 개시할 수 있는 반면, 동일한 종류의 버튼 누름은 시스템이 다른 모드에 있으면 기능(6814)을 개시할 수 있다. 단일 버튼을 이용하여 전자 장치를 제어하는 예는 여기 참조로 병합된 발명의 명칭이 "전자 장치 동작을 제어하는 단일 사용자 입력 메커니즘"인 미국 가출원 번호 _____에서 찾아볼 수 있다.
출력은 예컨대 사용자가 시스템의 동작을 알 수 있도록 각 모드 또는 기능과 연관될 수 있다. 이러한 출력은 헤드셋 디스플레이 시스템 (예컨대, 도 1의 디스플레이 시스템(18)), 헤드셋 오디오 시스템 (예컨대 도 1의 스피커 시스템(13)), 및/또는 호스트 장치 사용자 인터페이스 (UI)를 통해 제공될 수 있다. 호스트 장치 상의 디스플레이 스크린 및 스피커는 예컨대 출력을 제공하기 위해 사용되는 호스트 장치 UI의 일부일 수 있다. 열(6830)은 열(6810)에 열거된 모드나 기능과 부합하도록 헤드셋 디스플레이 시스템에 의해 제공될 수 있는 출력을 나열한다. 예컨대, 헤드셋의 디스플레이 시스템이 LED를 이용하여 서로 다른 색을 출력할 수 있는 표시기를 포함하면, 열(6830)은 표시기가 통신 시스템 모드나 기능에 기초하여 출력할 수 있는 서로 다른 색 및/또는 플래시 패턴을 포함할 수 있다. 열(6840)은 통신 시스템의 모드나 기능에 기초하여 헤드셋 오디오 시스템 (예컨대, 스피커)에 의해 제공될 수 있는 출력을 나열한다. 열(6840)은 예컨대 통신 시스템의 동작을 통지하도록 사용될 수 있는 삑 소리 (beep), 톤 또는 다른 잡음을 포함할 수 있다. 열(6850)은 호스트 장치 UI에 의해 제공될 수 있는 출력을 나열한다. 예컨대, 열(6850)은 호스트 장치 상의 디스플레이 스크린을 통해 제공될 수 있는 출력을 포함할 수 있다.
요약하면, 표(6800)는 본 발명의 일 실시예에 따라 통신 시스템의 다양한 바람직한 모드 및 기능에 대응하는 입출력을 식별한다. 예컨대, 통신 시스템이 수신호 모드(6811)에 있을 때, 시스템의 헤드셋 (예컨대 도 1의 헤드셋(10))은 느리게 깜박이는 녹색 광을 디스플레이하고 두번의 삑 소리를 출력할 수 있는 한편 시스템의 호스트 장치는 수신호 스크린 (예컨대, 수신 호에 대한 정보를 디스플레이하는 그래프)을 디스플레이할 수 있다. 계속해서, 사용자가 짧은 시간 동안 헤드셋의 버튼 (예컨대 도 1의 버튼(14))을 누르면, 시스템은 이 호에 응신할 수 있는 한편 헤드셋은 녹색 광을 디스플레이하고 짧은 저음 톤 이후에 짧은 고음 톤을 출력한다. 시스템이 호를 수신하는 동안, 호스트 장치는 호 응신 스크린을 디스플레이할 수 있다. 도 68에 도시되고 위에서 설명된 모드 및 기능은 단지 예시적인 것이며 통신 시스템은 본 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않는다면 다른 모드 및 기능을 사용하여 동작할 수 있음은 물론이다.
본 발명의 특정 실시예들이 앞에서 상술되었지만, 이 설명은 단지 설명의 목적을 위한 것임은 물론이다. 여기 설명된 것과 다른 실시예들도 본 발명의 범위에 포함된다. 예컨대, 일 실시예가 블루투스 헤드셋을 포함할 수 있지만, 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징이 다른 유선 및/또는 무선 통신 프로토콜을 채용하는 헤드셋에 포함될 수 있다. 또한, 본 발명의 일부 실시예가 셀룰러폰 및/또는 개인 미디어 장치 (예컨대, 캘리포니아 쿠퍼티노의 애플사의 상표 iPod®로 팔리는 것과 유사한 휴대용 미디어 플레이어)와 통신을 위해 구성된 헤드셋을 포함할 수 있지만, 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징이 임의의 전자 장치와의 통신을 위해 구성된 헤드셋에 포함될 수 있다. 또한, 상기 일 실시예가 헤드셋 및 이를 제조하는 방법을 포함할 수 있지만, 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징이 예컨대 작은 음향 볼륨 내에 분포된 회로 기판, 대칭 커넥터, 하나 또는 그 이상의 내부 형태를 갖는 압출된 하우징, 미세구멍, 동일 위치의 마이크 및 커넥터, 자기 커넥터 또는 이들의 임의의 조합을 필요로 하는 다른 전자 장치에 포함될 수도 있다.
여기 설명된 다양한 구성은 본 발명에서 벗어나지 않는다면 조합될 수 있다. 본 발명의 상기 실시예들은 설명의 목적으로 제시된 것이며 제한하기 위한 것이 아니다. 본 발명은 또한 여기 명시적으로 설명된 것이 아닌 많은 다른 형태를 취할 수도 있다. 따라서, 본 발명은 여기 명시적으로 개시된 방법, 시스템 및 장치에 한정되지 않고 이하의 청구범위의 사상 내에 있는 그 변형 및 수정을 포함하는 것임을 강조한다.

Claims (32)

  1. 전력 및 데이터 중 적어도 하나를 제공하기 위해 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역을 포함하는 헤드셋 결합 커넥터와 인터페이싱하는 헤드셋 커넥터 시스템에 있어서,
    짝을 이루는 표면 (mating surface)의 면(face) 내에 위치하고 상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역과 결합(engage)하도록 작용하는 복수의 헤드셋 커넥터 접촉부 영역; 및
    상기 헤드셋 커넥터 접촉부 영역들에 전기적으로 결합된 스위칭 회로소자
    를 포함하고,
    상기 스위칭 회로소자는,
    상기 헤드셋 커넥터 접촉부 영역들과 상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역 사이의 인터페이싱 방향(interface orientation)을 결정하고;
    상기 결정된 인터페이싱 방향에 기초하여 상기 헤드셋 커넥터 접촉부 영역들에 수신된 신호들을 선택적으로 경로설정(route)하도록 동작하는
    헤드셋 커넥터 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 헤드셋 결합 커넥터를 자기적으로 끌어당기는 하나 또는 그 이상의 자기 소자를 더 포함하는 헤드셋 커넥터 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 이상의 자기 소자는 상기 복수의 헤드셋 커넥터 접촉부 영역 사이에 위치하는 헤드셋 커넥터 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 이상의 자기 소자는 강자성체 또는 희토류(rare-earth) 자성 재료로 구성되는 헤드셋 커넥터 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 헤드셋 커넥터 접촉부 영역들은 4개의 이러한 영역을 포함하고, 제1쌍의 영역은 전력을 수신하도록 작용하고 제2쌍의 영역은 데이터를 수신하도록 작용하는 헤드셋 커넥터 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1쌍의 영역의 각 영역은 서로 다른 극성(polarity)을 갖는 헤드셋 커넥터 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스위칭 회로소자는 상기 제1쌍의 극 정렬(polarity arrangement)을 검 출하도록 작용하는 헤드셋 커넥터 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제2쌍의 영역의 각 영역은 서로 다른 극성을 갖는 헤드셋 커넥터 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 스위칭 회로소자는 상기 제2쌍의 극 정렬을 검출하도록 작용하는 헤드셋 커넥터 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭 회로소자는 전력 극성 스위칭 회로소자를 포함하는 헤드셋 커넥터 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭 회로소자는 데이터 극성 스위칭 회로소자를 포함하는 헤드셋 커넥터 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 짝을 이루는 표면의 면의 적어도 일부는 상기 헤드셋 결합 커넥터를 끌 어당기도록 자성을 띤 헤드셋 커넥터 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 결정된 인터페이스 방향은 상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역의 극 정렬을 나타내는 헤드셋 커넥터 시스템.
  14. 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역을 포함하는 헤드셋 결합 커넥터와 복수의 헤드셋 커넥터 접촉부 영역을 포함하는 헤드셋 커넥터 시스템을 인터페이싱하는 방법에 있어서,
    상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역을 상기 헤드셋 커넥터 접촉부 영역들 중의 적어도 두개와 인터페이싱하는 단계;
    상기 헤드셋 커넥터 시스템과 인터페이싱하는 상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역의 인터페이싱 방향을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 인터페이싱 방향에 기초하여 상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역을 소정의 경로들에 선택적으로 전기적으로 결합시키는 단계
    를 포함하는 인터페이싱 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 인터페이싱 단계는 상기 헤드셋 결합 커넥터를 상기 헤드셋 커넥터 시스템으로 자기적으로 끌어당기는 단계를 포함하는 인터페이싱 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역은 이중 극성 전력 신호들을 도전하는 인터페이싱 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역은 이중 극성 데이터 신호들을 도전하는 인터페이싱 방법.
  18. 적어도 두개의 헤드셋 커넥터 접촉부 영역을 포함하는 헤드셋 커넥터와 인터페이싱하는 헤드셋 결합 커넥터 시스템에 있어서,
    자신의 적어도 일부가 자기적으로 인력이 있는 하우징(housing);
    상기 하우징으로부터 돌출되도록 바이어싱되고 상기 적어도 두개의 헤드셋 커넥터 접촉부 영역과 인터페이싱하도록 작용하는 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역; 및
    상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역에 전기적으로 결합되는 전자 회로소자
    를 포함하는 헤드셋 결합 커넥터 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역은 이중 극성 전력 신호들을 제공하는 헤드셋 결합 커넥터 시스템.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역은 이중 극성 데이터 신호들을 제공하는 헤드셋 결합 커넥터 시스템.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역은 스프링 부재에 의해 바이어싱되는 헤드셋 결합 커넥터 시스템.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 하우징은 하나의 인터페이싱 방향으로만 상기 헤드셋 커넥터를 수용하도록 구성된 비대칭 하우징인 헤드셋 결합 커넥터 시스템.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 하우징은 적어도 두개의 인터페이싱 방향 중 하나에서 상기 헤드셋 커넥터를 수용하도록 구성된 대칭 하우징인 헤드셋 결합 커넥터 시스템.
  24. 제18항에 있어서,
    상기 하우징의 상기 자기적으로 인력이 있는 부분은 상기 헤드셋 커넥터를 상기 하우징으로 자기적으로 끌어 당겨 고정하는 헤드셋 결합 커넥터 시스템.
  25. 제18항에 있어서,
    상기 전자 회로소자는,
    상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역과 상기 적어도 두개의 헤드셋 커넥터 접촉부 영역 사이의 인터페이싱 방향을 결정하고; 및
    상기 결정된 인터페이싱 방향에 기초하여 상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역으로 신호들을 선택적으로 경로설정하도록 작용하는 헤드셋 결합 커넥터 시스템.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 결정된 인터페이싱 방향은 상기 적어도 두개의 헤드셋 커넥터 접촉부 영역의 극 정렬을 나타내는 헤드셋 결합 커넥터 시스템.
  27. 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역을 포함하는 헤드셋 결합 커넥터 시스템을 적어도 두개의 헤드셋 커넥터 접촉부 영역을 포함하는 헤드셋 커넥터와 인터페이싱하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 인터페이싱 방향으로 배향된 상기 헤드셋 커넥터를 수용하는 단계;
    상기 적어도 두개의 헤드셋 커넥터 접촉부 영역의 극 정렬을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 극 정렬에 기초하여 상기 적어도 두개의 헤드셋 결합 접촉부 영역으로 신호들을 선택적으로 경로설정하는 단계
    를 포함하는 인터페이싱 방법.
  28. 제27항에 있어서
    상기 수용된 헤드셋 커넥터 시스템을 자기적으로 고정시키는 단계를 더 포함하는 인터페이싱 방법.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 수용 단계는 적어도 두개의 인터페이싱 방향 중 한 방향으로 배향된 상기 헤드셋 결합 커넥터 시스템을 수용하는 단계를 포함하는 인터페이싱 방법.
  30. 제27항에 있어서,
    상기 헤드셋 결합 커넥터 시스템으로부터 상기 헤드셋 커넥터 시스템으로 전력을 전달하는 단계를 더 포함하는 인터페이싱 방법.
  31. 제27항에 있어서,
    상기 헤드셋 결합 커넥터 시스템으로부터 상기 헤드셋 커넥터 시스템으로 데 이터를 전달하는 단계를 더 포함하는 인터페이싱 방법.
  32. 제27항에 있어서,
    상기 헤드셋 커넥터 시스템으로부터 상기 헤드셋 결합 커넥터 시스템으로 데이터를 전달하는 단계를 더 포함하는 인터페이싱 방법.
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