KR20170049639A - 전자 장치용 커넥터 조립체 - Google Patents

전자 장치용 커넥터 조립체 Download PDF

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Abstract

본 명세서에서 설명된 특정 실시예는 (임의의 형태의 하드웨어, 요소, 회로 등을 구비하는) 다수의 전자 부품에 결합된 회로 기판을 구비하는 노트북 또는 랩탑과 같은 전자 장치에 제공한다. 전자 장치는 또한 적어도 전자 장치의 리세스의 일 부분 내에 위치설정된 커넥터 조립체를 포함할 수도 있으며, 여기에서 커넥터 조립체는: 커넥터를 수용하기 위한 제 1 조립체; 및 사용자와 전자 장치 사이에 연관성을 제공하기 위한 인식 모듈을 수용하기 위한 제 2 조립체를 포함한다.

Description

전자 장치용 커넥터 조립체{CONNECTOR ASSEMBLY FOR AN ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 일반적으로 전자 장치용 커넥터 조립체 구조(connector assembly configurations)에 관한 것이다.
하기의 상세한 설명은 전자 장치용 힌지 구조에 관한 장치(apparatuses), 방법, 및 시스템의 예시적 실시예를 나타낸다. 예를 들어 구조(들), 기능(들), 및/또는 특성(들)과 같은 특징부가 편의상 하나의 예시적 실시예를 참조하여 기술되고; 다양한 실시예가 기술되는 특징부 중 임의의 적절한 하나 이상을 갖고 실시될 수도 있다.
전통적으로, 태블릿 장치 및 그들의 관련 액세서리는 최소의 통합으로 존재한다. 예를 들어, 태블릿 장치는 보통 범용 직렬 버스(universal serial bus, USB) 커넥터 슬롯, 가입자 식별 모듈(subscriber identification module, SIM) 카드 트레이, 및 오디오 잭을 사용한다. 이 요소들은 보통 중요한 태블릿 표면 공간을 소모하고, 나아가, 내부 용량(real estate)을 차지한다. 커넥터는 보통 비구속적 연결을 위해 이상적이지 않은 장치 상 영역에 위치한다. 어디든 가능하면, 공간을 절약하기 위해 요소들은 통합되거나 집적되어야 한다. 모든 소비성 전자 제품에 있어서, 유용성 및 성능은 가장 중요하다. 임의의 컴퓨팅 장치에 제공되는 커넥터는 유용성을 강화하여야 하고, 사용자 활동을 간섭하지 않아야 한다.
하나의 특정 실시예에서, 본 발명의 설계는 USB 커넥터 조립체와 SIM 조립체를 콤팩트한 체적 공간으로 집적할 수 있다. 더욱이, 설계는 USB 모듈을 태블릿 보드에 연결시키는 강성의 플렉스 케이블 조립체를 제공할 수 있다. 설계는 또한 커넥터의 유용성을 강화시키는 장치 상에 커넥터 장소를 제공할 수도 있다. 특정 실시에서, USB 커넥터 조립체/SIM 조립체 및 오디오 잭은 모듈을 태블릿 보드에 연결시키는 강성의 플렉스 케이블 조립체를 구비할 수 있다.
본 명세서에서 기술되는 특정 실시예는 또한 (임의의 형태의 부품, 요소, 회로 등을 포함하는) 다수의 전자 부품에 결합된 회로 기판을 구비하는 노트북 컴퓨터, 울트라북TM, 랩탑, 휴대폰(또는 임의의 종류의 스마트폰), 또는 기타 모바일 장치와 같은 전자 장치를 제공할 수 있다. 전자 장치는 또한, 바닥 부분과 상단 부분이 전자 장치의 개방 구조와 전자 장치의 폐쇄 구조 사이에서 회전(하고 개방과 폐쇄 사이의 지점에서 서로에 대하여 위치를 유지)하도록 구성된, 바닥 부분(base portion)과 힌지에서 바닥 부분에 결합된 상단 부분(top portion)을 구비할 수도 있다. 본 명세서에서 나타낸 특정 실시예는 전자 장치(예를 들어, 태블릿)와 액세서리(예를 들어, 키보드, 오디오 시스템, 무비 플레이어 시스템, 도킹 스테이션, 액세서리 커버 등) 사이에서 보다 광범위한 통합이 가능하도록 배향 유연성 및 연결을 제공하는 효과적인 힌지 및 도킹 능력(docking capability)을 제공할 수 있다.
전자 장치는 또한 전자 장치의 상단 부분을 액세서리에 (예를 들어, 소망 구조에 기초하여) 선택적으로 고정하기 위해 힌지 조립체를 구비할 수도 있다. 힌지 조립체는 액세서리에 대한 상단 부분의 회전을 허용하기 위한 것이다. 힌지 조립체는, 힌지 조립체가 전자 장치의 상단 부분을 액세서리에 고정하기 위해 결합될 때 액세서리의 하나 이상의 세그먼트를 수용하는 하나 이상의 디스크를 구비한다. 보다 특정한 실시예에서, 힌지 조립체는 상단 부분을 액세서리에 고정하기 위해 액세서리의 하나 또는 복수의 세그먼트를 수용하는 디스크-치차(disc-toothed wheel)를 구비한다. 또한, 액세서리는, 장치의 힌지 조립체가 액세서리와 결합할 때 정렬 기능을 제공하기 위한 하나 이상의 리브(rib) 세그먼트를 구비할 수도 있다(액세서리의 이 영역에 증가된 강도와 강성을 제공함). 액세서리의 이 특정 영역에서 자석을 구비하는 일 실시예에서, 이 리브 세그먼트들은 자석의 자력을 집중시키는 추가적인 기능을 제공할 수 있다. 또한, 액세서리는 힌지 조립체와 액세서리 사이의 회전 운동에 대한 저항을 제공하여 그들이 사용자 상호작용(user interaction)없이 그들의 상대적인 위치를 유지하게 하는 하나의 치형(또는 복수의 치형 특징부)를 구비할 수도 있다. 또한, 액세서리는 상단 부분에 제공되는 하나 이상의 링을 끌어당기는 하나 이상의 자기 밴드(magnetic band)를 구비할 수도 있다.
일 실시예에서, 액세서리의 액세서리 도킹 특징부는 자석을 구비하지 않는다. 대신에, 장치는 오버 센터(over center) (또는 다른 형태의) 기계적 스냅 유지를 갖춘 전자 장치의 액세서리 결합 특징부에 의해 힌지 연결 지점에서 액세서리에 의해 유지될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 전자 장치의 상단 부분을 액세서리에 선택적으로 고정하기 위해 힌지 조립체를 구비하는 전자 장치가 제공된다. 힌지 조립체는 액세서리에 대하여 상단 부분의 회전을 허용하기 위한 것이고, 힌지 조립체는 상단 부분과 액세서리 사이에 유지력을 제공하기 위해 적어도 3 피스(three-pieces) 스냅 구조(또는 4 피스, 5 피스 등)를 구비한다. 전력 신호는 3 피스 스냅 구조의 세 개의 피스 각각을 통해 개별적으로 전송될 수 있다. 대안적으로, 전력 신호는 3 피스 스냅 구조의 중앙 피스를 통해 전송될 수 있고, 3 피스 스냅 구조의 두 개의 외측 피스는 절연체일 수 있다. 액세서리는 키보드 사이드 스냅(side snap)을 일체로 구비하는 키보드일 수 있고, 키보드의 외측 스냅 밴드의 독립적인 움직임을 허용하기 위해 복수의 슬롯이 제공될 수 있다.
실시예는 첨부된 도면에서 예시적으로 그리고 비제한적으로 도시되어 있으며, 유사한 참조 부호는 유사한 요소를 나타낸다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 키보드가 부착된 개방 구조에서의 전자 장치를 도시하는 개략도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐쇄 구조에서의 키보드가 부착된 전자 장치를 도시하는 개략도이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 액세서리 커버가 부착된 폐쇄 구조에서의 전자 장치를 도시하는 개략도이다.
도 1d 및 1e는 본 발명과 연관된 범용 직렬 버스(USB) 커넥터 조립체의 일 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 1f 및 1g는 전자 장치의 하우징 안으로의 USB 커넥터 조립체의 삽입의 일 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 1h는 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 잭을 도시하는 개략도이다.
도 2는 두 개의 세그먼트로 분리되어 도시되는 전자 장치의 정투영도(orthographic view)를 도시하는 개략도이다.
도 3은 두 개의 세그먼트가 함께 연결될 때의 전자 장치의 정투영도를 도시하는 개략도이다.
도 4는 전자 장치의 디스크 특징부의 개략 정투영도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 전자 장치의 액세서리의 정투영도를 도시하는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액세서리 장치의 액세서리 도크 연결 특징부의 전방의 정투영도를 도시하는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액세서리 장치의 액세서리 도크 연결 특징부의 후방을 도시하는 개략도이다.
도 8은 전자 장치의 디스크 요소를 끌어당기는 자기 밴드 세그먼트와 액세서리 도크 연결 특징부의 통합을 포함하는 실시예의 정투영도를 도시하는 개략도이다.
도 9는 액세서리 도크 연결 특징부가 없는 액세서리 장치의 실시예를 나타내는 정투영도를 도시하는 개략도이다.
도 10은 전자 장치와 연관된 힌지 조립체를 도시하는 개략도이다.
도 11 내지 도 14는 전자 장치와 연관된 특정 힌지 조립체 부품을 도시하는 개략도이다.
도 15는 본 발명과 연관된 하나의 잠재적 설계 구조를 도시하는 개략도이다.
도 16은 전자 장치와 연관된 도킹 스테이션 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 17은 전자 장치와 연관된 스피커 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 18은 대안적인 힌지 설계구조를 도시하는 개략도이다.
도 19는 전자 장치와 연관된 잠재적 전자 제품을 도시하는 개략 블록도이다.
도면은 반드시 정확한 축척으로 도시되지는 않았는데, 그 이유는 그들의 치수가 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는 한 상당히 변경될 수 있기 때문이다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 개방 구조에서의 전자 장치(10)의 실시예를 도시하는 개략도이다. 전자 장치(10)는 키보드(12)와 터치패드(18)를 포함하는 바닥 부분(16)과, 디스플레이(26)와 하나 이상의 디스크(15)를 포함하는 상단 부분(14)을 구비할 수도 있다. 디스플레이(26)는 상단 부분(14) 내에/상에 배치되거나 및/또는 상단 부분(14)에 의해 지지될 수도 있다. 하나 이상의 실시예에서, 디스플레이(26)는 액정 디스플레이(LCD) 표시 화면, 발광 다이오드(LED) 표시 화면, 유기 발광 다이오드(OLED) 표시 화면, 플라즈마 표시 화면, 또는 임의의 다른 적절한 표시 화면 시스템일 수 있는 화면이다.
하나 이상의 실시예에서, 전자 장치(10)는 노트북 컴퓨터 또는 랩탑 컴퓨터이다. 또 다른 실시예에서, 전자 장치(10)는 모바일 장치, 태블릿 컴퓨터 및/또는 태블릿 장치(예를 들면, 아이패드TM), 개인휴대단말기(personal digital assistant)(PDA), 스마트폰(아이폰TM, 안드로이드TM 등), 오디오 시스템, 임의의 형태의 무비 플레이어, 컴퓨터 도킹 스테이션 등과 같은 디스플레이를 갖는 임의의 적절한 전자 장치일 수도 있다.
일반적으로, 전자 장치(10)는 최종 사용자가 바닥 부분(16)을 조작하도록 (예를 들어, 바닥 부분을 상측 부분(14)으로부터 분리하도록) 적당히 편안한 그립을 제공할 수 있다. 전자 장치(10)는 또한 기계적, 전기적 및 심미적 관점에서 통합 탈착식 액세서리 솔루션(solution)을 가능하게 하는 하나 이상의 디스크(15)를 구비할 수도 있다. 액세서리 밴드 설계 특징부는 도킹 중 유지를 위한 기계적 및 자기적 인입(lead-in) 안내 및 인력(attraction)을 제공할 수 있다. 또한, 전자 장치(10)는 임의의 액세서리를 용이하게 부착, 유지 및 탈착하기 위해 기계적인 스냅-인(snap-in) 특징부를 사용할 수도 있다. 전자 장치(10)의 전력은 그것의 샤시(chassis)로부터 물리적으로 격리될 수 있고, 및/또는 나아가 하나 이상의 그 디스크 조립체 내에 통합될 수 있다. 더욱이 전자 장치(10)는, 장치와 장치가 도킹 연결되는 액세서리(예를 들어, 키보드) 사이에서 전력 및/또는 데이터가 유동하는 것을 가능하게 하는 도킹을 제공할 수 있다. 또한, 전자 장치(10)는 디스크 특징부의 체적 내측에 위치하는 클러치 기구(clutch mechanism)의 공간 절약형 통합을 제공할 수 있다. 또한, 전자 장치(10)는 후술하듯이 장치가 랩탑 모드로 배향될 때 디스플레이의 개선된 운동 범위를 제공할 수 있다.
전자 장치(10)는 또한 바닥 부분(16)과 상단 부분(14) 사이에 제공되는 중간 부분을 구비할 수도 있다. 중간 부분은 바닥 부분(16)과 상단 부분(14) 사이에 존재하는 힌지(15)의 일부를 심미적으로 커버(하거나 다중 힌지(15)에 근접)할 수 있다. 힌지(15)는 바닥 부분(16)과 상단 부분(14) 사이에서 공유되는 회전축을 규정할 수 있다. 일 실시예에서, 바닥 부분(16)과 상단 부분(14)은 (도시된 바와 같이) 하나 이상의 힌지(15)를 거쳐서 힌지식으로(hingedly) 결합된다.
도 1a에 도시된 특정 실시예에서, 전자 장치(10)는 터치 스크린(예를 들면, 10인치 화면)과 탈부착식 키보드 액세서리를 갖는 비교적 얇고 매끈한 태블릿이다. 전자 장치(10)는 (주요 로직 보드(logic board)와 배럴 설치된 배터리를 포함하는) 디스플레이 섹션과 키보드 섹션을 구비할 수 있는 통합 장치를 제공한다. 또한, 그 힌지 기구는 디스플레이 섹션이 두 개의 상이한 배향(내측으로 향하는 디스플레이 및 외측으로 향하는 디스플레이)으로 키보드에 부착되게 한다. 이 기구는 사용자에게 랩탑 모드, 태블릿 모드, 무비 모드 (뿐 아니라 폐쇄 모드)와 같은 다중 모드(가능한 구조)를 제공할 수 있다. 이들 구조는 모두, 전자 장치(10)와 연관된 운용 능력의 일부를 추가로 도시하는 다양한 도면을 참조하여 하기에서 논의된다.
특정 자기 키보드(magnetic keyboard) 설계에 있어서, 현재 태블릿 용으로 이용가능한 키보드는 적절한 사용자 경험을 제공하지 못함을 유의해야 한다. 글래스 상의 타이핑은 인간공학적으로 불편하며, 별개로 통상의 블루투스(Bluetooth) 키보드는 두껍고 거추장스럽다. 이러한 문제적 시스템과 대조적으로, 전자 장치(10)를 위한 키보드 옵션은 보다 전통적인 컴퓨터 키보드 경험을 모사하는 사용자 경험을 제공할 수 있다. 또한, 사용자의 입장에서, 키 이동(key travel)이 일반 컴퓨터 키보드처럼 느껴진다(예를 들면, 이동이 전통적인 컴퓨터 키보드상에서 대략 0.5 mm 대 2.5 mm일 수 있지만, 동일하게 느낌). 더욱이, 개선된 터치-타이핑(touch-typing)을 위해 터치-타이퍼(touch-typer)가 키들을 구별하는 것이 보다 용이하도록 키들 사이에 간격이 충분히 있다.
특정 실시예에서, 키보드는 태블릿 장치 커버로서 작용하기에 충분한 키보드 밴드 강성 및 강도를 갖는 초박형(예를 들면 3.30 mm 두께) 초경량(예를 들면 275 그램)의 키보드이다. 키보드는, 터치-타이핑 사용자 경험이 통상의 컴퓨터 키보드의 느낌을 모사하도록 다양한 키 설계 형상 및 자석을 사용하는 라미네이트 구조로 제조될 수 있다. 키보드 장치의 보다 얇은 측부 영역(thinner side areas)을 책임지기 위해, 키보드 가장자리 키(edge key)는 한 쪽에서 피봇될 수도 있고, 추가로 본 발명의 특정 실시예에서는 한 쪽에만 자석을 가질 수도 있다. 키는, 예를 들어 대각선으로 움직일 수 없는 네 개의 키를 병합하는 화살표 키 조작을 갖는, 토글(toggle) 조작 키와 같은 임의의 적절한 형태를 가질 수 있다. 키보드의 다양한 위치(예를 들어 키의 중심으로부터 먼 위치)에 자석이 제공될 수 있다.
작동 시, 키보드의 키 사이 간격은 터치-타이퍼가 손가락으로 키를 쉽게 구별할 수 있게 해준다. 가장자리 키는 얇은 측부를 위해 특별히 설계될 수 있으며, 추가로 다양한 자석 구조를 활용할 수 있다. 가장자리 키 구조는, 키보드 장치의 얇은 측부를 수용하기 위해 키가 지지 베이스의 가장자리 위로 돌출하게 한다. 자석은 토글 효과를 최소화하도록 적절히 위치설정 될 수 있다. 토글 키 구조는 화살표 키에 사용된다.
자기 키(magnetic key)를 위해, 키 안에 매립되고 키의 측부 위의 철제 상판으로 견인되는 자석의 사용은 사용자에게 전통적인 컴퓨터 키보드 키 이동의 센스 및 강성을 제공할 수 있다. 키보드는 또한 키의 눌림을 확증하는 물리적 키스트로크(keystroke)를 제공할 수 있다. 특정 실시예에서, 키보드 키는 키 아래 도전성 패드(electrically conductive pads)와 함께 상향으로 자기적 바이어싱되며, 이는 키 누름을 촉발한다. 실제의 키보드 구조에서, 라미네이트 구조가 사출 몰드와 함께 채용될 수도 있으며, 여기에서는 금속이 플라스틱 내로 통합된다. 가요성 인쇄 회로 기판(FPC: flexible printed circuit board) 또한 본 발명의 특정 실시예에 사용될 수 있다. 연결부가 밴드에 형성될 수 있으며, 제한된 백업 전력 공급을 제공하기 위해 소형 배터리가 키보드에 선택적으로 삽입될 수도 있다. 비제한적인 일 실시예에서, 태블릿 키보드 치수는 대략 다음과 같다: 261.40mm(X)×170.16mm(Y)×3.30mm(Z, 키 상-하 표면). 키보드의 다른 실시예는 임의의 적절한 치수, 크기 및 형상을 가질 수 있다: 이 모든 것은 본 발명에 의해 포함된다.
임의의 개수의 커넥터(예를 들면, 범용 직렬 버스(USB) 커넥터(예를 들면, USB 3.0 사양에 맞거나 임의의 다른 버전), ThunderboltTM 커넥터, WiFi 커넥터, 도킹 커넥터와 같은 비표준 연결 지점 등)와 다수의 안테나가 전자 장치(10)와 관련하여 제공될 수 있음에 유의해야 한다. (Thunderbolt™ 및 Thunderbolt 로고는 미국 및/또는 기타 국가에서의 Intel Corporation의 등록 상표이다.) 안테나는 전류를 전파(radio wave)로 변환할 수 있는 전기 부품을 반영한다. 특정 실시예에서, 안테나는 WiFi 활동, 보다 일반적으로 무선 연결, 스몰 셀 배치(small cell deployment), 블루투스, 802.11 등과 연관될 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(10)의 보드(예를 들어, 마더보드)는 전자 장치(10)의 내부 전자 시스템의 다양한 부품을 유지할 수 있는 보편적인 회로 기판이다. 이들 부품에는 중앙처리장치(CPU), 메모리 등이 포함될 수도 있다. 보드는 또한 전자 장치(10)의 사용자에 의해 사용되고자 하는 다른 주변기기(peripherals)를 수용하기 위해 하나 이상의 커넥터에 결합될 수 있다. 보다 구체적으로, 보드는 시스템의 다른 부품들과 통신할 수 있는 전기 접속부를 제공할 수 있다.
임의의 프로세서(디지털 신호 처리기, 마이크로프로세서, 지원 칩셋 등을 포함), 메모리 소자 등이 특정 구성 필요, 처리 요구, 컴퓨터 설계 등에 기초하여 보드에 적절하게 결합될 수 있다. 외부 저장소, 비디오 디스플레이, 사운드 및 주변 기기용 컨트롤러와 같은 다른 부품들이 플러그-인 카드로서, 케이블을 거쳐서 보드에 부착될 수도 있고 또는 보드 자체에 통합될 수도 있다.
본 발명의 특정 실시예가 칩 상 시스템(system on chip, SoC) 중앙처리장치(CPU) 패키지를 쉽게 구비할 수도 있음에 유의해야 한다. SoC는 컴퓨터 또는 기타 전자 시스템의 부품들을 단일 칩에 집적하는 집적회로(IC)를 나타낸다. 그것은 디지털 신호, 아날로그 신호, 혼합 신호를 포함할 수도 있고, 때로는 무선 주파수(radio frequency) 기능을 포함할 수도 있다: 이것들은 모두 단일 칩 기판 상에 제공될 수도 있다.
특정 실시예에서, 터치패드(18)는 사용자의 손가락의 움직임과 위치를 화면 상의 상대 위치로 변환시킬 수 있는 특수 표면, 촉각 센서를 특징으로 하는 포인팅 장치다. 터치패드(18)는 (예를 들어, 데스크 공간이 부족한 경우에 또는 사용자 선호도에 따라서) 마우스 대신에 사용될 수 있다. 터치패드(18)는 용량성 감지, 전도성 감지 또는 임의의 다른 적절한 감지 기술을 사용하여 작동할 수 있다. 특정 실시예에서, 터치패드(18)의 작동에 전력을 공급하기 위해 터치패드(18) 근처에 적절한 배터리가 제공될 수 있다. 또한, 디스플레이(26)의 어느 하나의 표면(또는 양 표면)은 본 명세서에서 논의되는 기술 중 임의의 것을 사용하는 터치 디스플레이일 수 있다.
도 1b를 간단히 참조하면, 도 1b는 폐쇄 구조에서의 전자 장치(10)의 측면을 도시하는 개략도이다. 작동 시, 전자 장치(10)가 폐쇄 위치에 있을 때, 얇은 플라스틱 키보드가 디스플레이를 보호할 수 있다. 디스플레이 섹션이 개방 위치로 플립업(flip up) 될 때, 이 섹션은 전통적인 랩탑 배향(즉, 디스플레이가 직립 위치로 유지된 채 키보드가 표면 상에 놓임)으로 작동한다. 특정 실시예에서, 전자 장치(10)는 최적의 터치-타이핑 경험을 제공하는 18.5mm 피치의 풀-사이즈 키보드를 구비한다. 디스플레이 섹션이 키보드의 키 요소들로부터 외향으로 향하도록 뒤집어지면, 전자 장치(10)는 키보드가 화면 뒤에 자리잡아 사용자 상호작용을 방해하지 않는 태블릿 구조로 작동할 수 있다. 그것의 배럴-형상 힌지 기구 특징부는 최종 사용자를 위한 이상적인 그립으로서 작용할 수 있다. 이 모드에서, 키보드는 디스플레이 뒤에 수납될 수 있다. 태블릿 모드에서, 디스플레이는 여전히 플립업 될 수 있다. 이 모드에서, 키보드는 (디스플레이 뒤에서) 스탠드로서 작동할 수 있으며, 장치는 고정형 디스플레이(예를 들면, 무비 모드)가 될 수 있다. 디스플레이 섹션이 키보드로부터 분리되면, 그것은 그 자체로 간단한 경량 태블릿으로서 기능할 수 있다.
전자 장치(10)의 액세서리가 키보드인 경우에 있어서, 키보드 메인 부품은 다양한 요소를 구비할 수 있다. 예를 들어, 키보드는 가시적 체결구를 제거하기 위해 인서트(insert) 및/또는 코몰딩(comolding) 방법을 사용할 수도 있는 일체-성형된(unibody-molded) 부분을 반영하는 키보드 몸체를 구비할 수 있다. 또한, 스쿠프(scoop) 기하구조의 외측 부분에 강성을 제공할 뿐 아니라 상단 부분(14)이 바닥 부분(16)에 대해 회전하지 못하게 하는 회전 부하를 전달하기 위해 키보드 몸체는 인서트-성형된 밴드 특징부를 추가로 구비할 수도 있다. 또한, 태블릿의 철제 디스크 형상 특징부의 자기 인력을 제공할 수 있는 하나 이상의 밴드 특징부가 제공된다. 내장 배터리(on-board battery) 또는 캐패시터를 재충전하거나, 또는 임의의 개수의 아이템(예를 들면, 블루투스 라디오)에 전력을 공급하기 위해 전류가 태블릿으로부터 키보드로 흐를 수 있다. 또한, 태블릿은, 태블릿이 태블릿 내의 하나 이상의 클러치 요소를 통해서 키보드의 "스쿠프" 부분에서 동심형으로 회전할 수 있게 하는 반면, 치형 디스크 특징부가 키보드에 대해 회전하지 못하게 하기 위해 키보드에 적절히 고정될 수 있다.
실제 키에 있어서, 특정한 비제한적 실시예에서, 키는 (개별 키에 대해) 0.5mm 이동 거리를 갖고 구성된다. 또한, 전통적 키보드의 타이핑 경험을 모방하기 위해 촉각 피드백이 제공될 수 있다(예를 들면, "절벽 낙하(cliff drop)" 힘 편향 느낌을 갖는 70 그램). 특정 실시예에 있어서, 키 표면 상에 사각 공간(dead space)가 거의 (또는 전혀) 없다. 키보드 상에 다양한 형태의 키가 있을 수 있다. 예를 들어, 키보드는 피봇팅 키(예를 들면, 좌측 가장자리: 물결표(tilde), 탭, 캡스 락(caps lock), 시프트, 좌측 ctrl; 우측 가장자리: 백스페이스, 백슬래시, 엔터, 시프트), 화살표 키와 같은 요동(rocking) 키, 및 우측 또는 좌측 가장자리를 따르지 않는 기능 키 및 다른 키와 같은 실질적으로 수직한 이동 키 등을 구비할 수 있다.
전자 장치(10)는 또한 키보드 몸체에 충분한 강성을 제공하는 비철(nonferrous) 웨브(web)를 구비할 수 있다. 웨브는 키가 수직으로 이동하기 위한 안내를 제공할 수 있지만, x-y 움직임을 적절히 제한할 수 있다. 또한, 철제 상판은 키보드의 강성을 증가시키고, 키를 떨어지지 않게 유지하며, 자기 키를 끌어당겨 상향으로 바이어스시킬 수 있다.
블루투스 능력의 측면에서, 전력은 밴드/소켓을 통해서 전류를 흘려 보냄으로써 라디오에 도달할 수 있다. 태블릿은 전기적으로 보호되는 (하지만 "뜨거운") 치형 디스크를 구비할 수 있다. 블루투스 무선 회로 기판은 태블릿의 배향(즉, 랩탑 모드 대 태블릿 모드 등)에 관계없이 전자기기에 전력을 공급하기 위해 직류(DC) 정류기를 가질 수 있다.
특정 예시적 실시예에서, 전자 장치(10)의 설계는 무비 스탠드 타입 모드뿐 아니라 랩탑 타입 모드 및 태블릿 타입 모드 양자에서 태블릿이 키보드에 연결되게 할 수 있다. 관찰 각도 조절의 범위는 연속적이다(예를 들면, 0 내지 125° 사이에서, 또는 150°, 또는 그 이상으로 연장되거나, 상이한 범위가 제공될 수도 있다). 0°는 완전히 폐쇄된 위치에 해당될 수 있고, 반면 125° 등은 완전히 개방된 것으로 정의될 수 있다. 장치의 태블릿 측부 안에는 두 개의 소켓 모듈이 있고, 이들 소켓 모듈은 키보드에 내장된 안착(nesting) 특징부 쪽으로 자기적으로 견인된다. 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 액세서리 커버가 부착된 폐쇄 구조에서의 전자 장치(10)의 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 1d 내지 1e는 대체로 화살표(25)에 의해 나타내지는 USB 커넥터 조립체의 실시예를 도시하는 개략도이다. 특정 실시예는 USB 커넥터(23), SIM 카드(29), 및 연성 인쇄 회로(flexible printed circuit, FPC)(31)를 구비한다. 도 1d에 도시된 바와 같이, USB 커넥터 조립체(25)에 사전 장전된(pre-loaded) 클램핑 포스트(clamping post)(27)가 또한 제공된다. 특정 실시예에서, SIM 카드(29)가 USB 조립체에 장착된다. SIM 카드는 손쉽게 쓸만하지만(serviceable), 전자 장치의 하우징을 통해 아직 숨겨져 있다. 휴대폰의 경우와 같이, 사용자는 SIM 카드에 접근할 수 있지만, 그것은 적절한 방법으로 매립되고 보호된다.
SIM 카드(29)가, 식별자(identifier)(예를 들어, 국제 이동 가입자 식별(international mobile subscriber identity, IMSI)) 및/또는 임의의 사용자를 장치와 연계시키기 위해 사용되는 관련된 키를 안전하게 저장할 수 있는 집적 회로를 나타냄을 유의하여야 한다. 보다 구체적인 실시예에서, SIM은 컴퓨팅 장치(예를 들어, 태블릿, 랩탑, 울트라북TM, 휴대폰, 스마트폰 등) 상의 가입자를 식별하고 인증할 수 있다. SIM 카드(29)는 서로 다른 모바일 장치 사이에서 이동될 수 있다. 또한, SIM 카드(29)는 그것의 고유의 일련 번호(its unique serial number)(ICCID), 보안 인증 및 정보 암호화(ciphering information), 로컬 네트워크와 관련된 임시 정보, 사용자가 접근할 수 있는 서비스 리스트, 패스워드 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, USB 커넥터 조립체(25)는, 첨부된 하드웨어를 위한 더 낮은 프로파일(lower profile)을 제공할 수 있는 SIM 카드 클램핑 기구를 구비할 수도 있다. 클램핑 기구는 전자 장치의 배럴 및 압축 부재(예를 들어, 클램핑 포스트(27)의 사전 장전)를 사용할 수 있고, 이것은 SIM 카드와 SIM 카드 거치대 접촉부(cradle contacts) 사이에 전기적 연결을 보장하기 위해 (조립 시) 바깥쪽 배럴(outboard barrel)에 대해 가압된다. 작동 시, SIM 카드 클램핑 기구가 주어진 장치의 하우징 안으로 삽입됨에 따라, (단순한 버튼, 딤플(dimple), 노브(knob), 임의의 바이어스 또는 스프링 장착된 부품 등 일 수 있는) 사전 장전된 클램핑 포스트(27)가 SIM 카드의 중심에 바이어스될 수 있다. 일 실시예에서, SIM 카드 클램핑 기구가 배럴 안으로 슬라이딩 됨에 따라, 버튼은 배럴의 내측 벽을 가압하고, 배럴의 내측 벽은 그 후 거치대 안으로 가압되는 SIM 카드에 힘을 전달한다. 이것은 낮은 프로파일의, 집적된 클램핑 기구를 만든다. 작동 시, SIM 카드(29)는 작동 중인 SIM 카드의 접촉부에 대해 가압되기 위함이다. 따라서, SIM 카드 클램핑 기구는 적절한 접촉을 보장하기 위해 SIM 카드를 그것의 거치대 안으로 효과적으로 위치설정하는 방식으로 나타난다.
사전 장전된 클램핑 포스트(27)는 또한 분해 래치 기구의 일부일 수 있다. 이것은 SIM 카드를 서비스하기 위한/접근하기 위한 기구를 제공한다. 따라서, SIM 카드(29)에는 서비스 루프(service loop)를 갖춘 FPC와 함께 숨겨진 (그러나 접근 가능한) 래칭 기구가 제공되며, 이것은 집적된 USB/SIM 조립체의 제거를 허용한다. 특정 실시예에서, (본 명세서에서 기술된 바와 같이, USB 모듈이라고도 하는) USB 커넥터 조립체(25)가 전자 장치의 배럴의 바깥쪽 부분에 위치한다. 모듈은 USB 커넥터(23), PCB, SIM 카드를 위한 클램핑 기구, 및 인터포저(interposer)(35)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 강성의 플렉스 케이블 조립체가 모듈을 태블릿 보드에 연결한다. 플렉스의 기하구조 및 그것이 접힌 방식은 그것이 모듈 내 포켓에 의해 포함되는 단일 루프를 형성하기 위함이다. 따라서, 장치 보드와의 전기적 연결은 지속적으로 유지된다. 루프는 모듈이 SIM 카드 서비스를 위한 바깥쪽 배럴로부터 부분적으로 제거될 때 플렉스가 접히지 않게 한다. 또한, 인터포저(35)는 (예를 들어, 8 mm의 두께를 갖는) 수직으로 전도성의 물질이다. 그것은 모듈의 PCB와 SIM 카드 사이에 전기적 연결을 제공할 수 있다. SIM 카드는 특정 키형 포켓(special keyed pocket) 내에 위치설정 될 수 있고 그 후 클램핑 기구에 의해 인터포저(35)에 대해 가압될 수 있다. 클램핑은 모듈을 배럴 안으로 삽입함으로써 작동된다.
도 1F 내지 1G는 컴퓨팅 장치(예를 들어, 태플릿, 랩탑, 임의의 종류의 모바일 장치 등)의 하우징 안으로의 USB 커넥터 조립체(25)의 삽입의 일 실시예를 도시하는 개략도이다. 도 1G는 USB 커넥터 조립체(25)가 제거된 것을 도시한다. 도 1G는 또한 스프링 장전될 수도 있고 되지 않을 수도 있는 내장된 래칭 조립체(39)와 관련된 래칭 기구(33)를 도시한다. 예를 들어, 래치를 하향으로 바이어스 하는 것을 돕는 스프링을 수용하기 위해 작은 구멍이 래칭 기구(33)의 상부에 제공될 수도 있다. USB 조립체를 해제하기 위해 래칭 기구(33)가 조작될 (예를 들어 도구, 종이 집게 등에 의해 들어올려질) 수 있다. 일 실시예에서, USB 조립체는 바깥쪽 방향으로 (도 1G의 도시에 있어서, 우측을 향하여) 슬라이드 할 수 있다.
도 1G에 또한 도시된 것은 수집 기구(collect mechanism)(37)이다. 수집 기구(37)는 하나 이상의 바깥쪽 철제 링(41)을 유지하기 위해 선택적으로 결합 가능한 클램핑 기구를 제공한다. 철제 링(41)은 (방사상 외향으로 가압되는) 다수의 볼(balls)과, 조립 시 외향 위치에서 볼을 고정하는 회전형 잠금 캠 링(locking cam ring)과, 조립 시 잠금 캠 링의 회전을 방지하도록 USB/SIM 조립체와 정렬되는 클로킹 특징부(clocking feature)를 구비할 수 있다. 바깥쪽 철제 링을 유지하기 위해 수집부(collect)를 제거하고 그것을 스냅 링(snap rings)으로 교체함으로써 이 요소를 제거하는 것이 가능함에 유의해야 한다. 작동 시, USB 커넥터 조립체(25)는 래칭 기구(33)에 의해 배럴 내에 고정될 수 있다. 래칭 기구에의 접근은 시야 밖에, 치차/철제 밴드 조립체 뒤에 위치할 수 있다. USB 모듈을 제거하기 위해, 운용자(operator)는 치차 조립체 뒤의 영역 내로 도달할 수 있고, 후 작은 평탄한 스크루드라이버(또는 유사한 도구)로 래치를 누를 수 있다.
USB 모듈을 포함하는 동일한 바깥쪽 배럴은 또한 치차/철제 밴드 지지 조립체를 포함할 수 있다. 조립체는, 압력 부싱(pressure bushing)의 60도 회전에 의해 작동되는 수집형 설계에 의해 고정될 수 있다. 부싱은 예를 들어 평탄한 스크루드라이버와 같은 단순한 도구에 의해 회전될 수 있다. 조립체를 잠그는 위치로 일단 회전되면, 부싱은 USB 모듈 연장에 의해 시기가 정해지며, USB 모듈이 삽입됨에 따라 부싱에서 잘린 타이밍과 서로 맞물린다. USB 모듈이 제거될 때, 압력 부싱은 클러치 조립체를 해제시키는 위치로 회전되도록 허용된다. 일단 클러치 조립체가 해제되면, 그것은 각 부분 차례차례 제거될 수 있고, 배터리가 서비스 될 수 있다.
도 1H는 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 잭(45)을 도시하는 개략도이다. 오디오 잭(45)은 임의의 적절한 오디오, 미디어 등 입력을 수용할 수 있다. 또한, 오디오 잭(45)은 특정 실시예에서 스프링 장전된 접촉부(43)를 구비할 수 있다. 일 특정 실시에서, 오디오 잭 커넥터는 USB 커넥터 조립체를 포함하는 것의 반대쪽에, 바깥쪽 배럴 내에 위치한다. 그것의 구성은 (보드에의 전기적 연결 및 조립체에 관해서) USB 모듈의 것과 유사할 수 있다. 그러나, 그것은 사용자에 의해 제거 가능하도록 의도되지 않는다. 하나의 예시적 시나리오의 작동 시, 오디오 잭 모듈이 설치된 후, 오디오 잭 모듈은 또한 샤프트의 치차의 바깥쪽 단부를 위한 필로형 블록(pillow block)으로서 역할을 한다.
특정 실시에서, 오디오 잭은 배럴과 함께 동심형으로 장착되고, 여기에서 오디오 잭 조립체는 USB 조립체의 반대쪽 단부의 배럴 안으로 슬라이드 한다. 오디오 잭은 특수한 유지 기구(예를 들어, 배럴의 내측 부분으로부터 물건(예를 들어, 나사, 체결구 등)을 수용하는 너트)에 의해 제자리에 유지될 수 있다. 오디오 잭 조립체는 또한 치형 디스크와 인클로저(enclosure) 사이에 전기 전도의 경로를 제공할 수 있다. 스프링 장전된 접촉부(43)가 조립체 내에 제공되고, 나아가, 클러치 기구의 샤프트에 대하여 장전될 수 있다. 치형 디스크는 전기 전도성이지만, 샤시로부터 격리되어 있다. 하나의 특정 실시예에서, 클러치의 샤프트를 통해 그리고 스프링 장전된 접촉부(43)를 통해 전기 경로가 치형 디스크로부터 규정되고, 이것은 오디오 잭 조립체의 PCB에의 적절한 연결을 제공하는 포스트로서 보여질 수 있다.
일 실시예에서, 스냅 링은 고정 기구(securing mechanism)로서 사용된다. 스냅 링은 오디오 잭에 의해 수용되거나 포획될 수 있고, 나아가, 철제 링의 내측 특징부와 합치할 수 있다. 상상컨대, 스냅 링은 철제 링을 위한 지지를 제공하고 오디오 잭이 빠지는 것을 방지하기 위해 원형 리세스(배럴)의 내측 벽 내 특징부에 합치할 수 있지만, 이 방법은, 본 명세서에서 기술된 바와 같이, 다른 실시예가 실시하는 방법으로 오디오 잭 서비스 가용성을 제공하지 않는다.
도 2는 두 개의 세그먼트로 분리되어 있는 전자 장치(10)의 정투영도를 도시하는 개략도이다. 도 3은 두 개의 세그먼트가 연결될 때의 전자 장치의 정투영도를 도시하는 개략도이다. 디스크 클러치 상의 모멘트에 집중하면, 전자 장치(10)의 특정 설계는 전자 장치의 디스크 특징부의 체적 내부에 있는 클러치 요소를 통합시키며, 나아가 클러치(즉, 치차) 내에 디스크의 요소들을 포함시킴으로써 공간을 절약한다. 일반적으로, 설계 및 조립 기구는, 설치된 구조에서 디스크 서브-조립체보다 폭이 작은 태블릿 인클로저 내의 슬롯에 태블릿 디스크 서브-조립체가 설치될 수 있게 한다. 실제 디스크는 섀시로부터 물리적으로 격리되는 전력 연결부를 갖고 설계될 수 있다. 또한, 전자 장치(10)는 (예를 들면, 개선된 운동 범위, 보다 콤팩트한 크기, 위치 유지 능력, 및 보다 양호한 토크 전달 특징을 위해서) 전자 장치 내의 디스크 특징부의 중심(또는 다른 위치)에서 디스크-치차 특징부와의 마찰 클러치 통합을 제공한다.
액세서리(예를 들면, 키보드) 내의 자기 밴드 세그먼트는 태블릿 디스크의 철제 링을 끌어당길 수 있다. 중심 리브(이후 상세히 논의됨)는 밴드 내에 집중되는 증폭된 자기 강도를 제공한다. 상단 부분(14)이 바닥 부분(16)에 삽입되는 동안, 클러치에 연결되는 태블릿 디스크의 중심 치차 특징부는 액세서리 범위의 중심에서 치형(tooth)과 결합한다. 액세서리 스쿠프의 중심 리브는 적절한 정렬 인입 기능을 제공하도록 작용할 수 있다. 인케이싱(encasing)은 자기장을 위한 방향 포커스를 제공할 수 있다. 특정 실시예에서는, 쌍방향 균일한 토크 특성을 갖는 클러치가 디스크에 제공된다. 이것은 상단 부분(14)이 양 배향으로 바닥 부분(16)에 삽입될 수 있게 할 수 있고, 또한 움직임에 대한 균일한 저항을 제공할 수 있다. 이것은 화면과 키보드 사이의 각도에 기초하여 가변 저항 또는 일방향으로 작은 저항을 제공할 수도 있는 통상적인 표준 랩탑 클러치와 대조적이다.
도 4는 전자 장치(10)의 디스크 홈(40)의 개략 정투영도이다. 이 특정 실시예에서, 디스크 홈(40)은 1.0 내지 3.5 mm의 범위에 있을 수 있지만, 대안의 실시예는 임의의 다른 적절한 치수를 가질 수 있다. 도 5는 하나의 예시적 실시예에 따른 전자 장치(10)의 잠재적 액세서리의 정투영도를 도시하는 개략도이다. 이 특정 실시예는 주어진 액세서리에 적절한 결합을 발생시킬 수 있는 대칭 세그먼트(50a, 50b)를 구비한다. 예를 들어, 키보드와 같은 액세서리는, 부착 시에, 태블릿의 디스크 기구와 키보드 사이에서 전력이 흐르게 하여 키보드에 매립된 블루투스 라디오에 전력을 공급할 수 있도록 통합된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(10)의 액세서리 도크(60)의 정투영도를 도시하는 개략도이다. 액세서리 도크(60)는 연결 동작 중에 적절한 인입/안내 특징부를 제공할 수 있다. 도 7은 전자 장치(10)와 연관된 액세서리 밴드 부품의 하측을 도시하는 개략도이다. 반대쪽의 (그리고 밴드 내에 설치된) 자석 부품(70)에는 바람직하지 않은 표류 자기장을 감소시키기 위해 적절한 배킹(backing)(예를 들면, 강재(steel) 배킹)이 부착될 수도 있다. 이러한 배킹이 없으면, 자기력이 다른 부품과 상호작용할 가능성이 높아지고, 신용 카드 정보를 변경하고, 저장 소자 등을 망가뜨릴 것이다. 밴드/키보드 및 태블릿 이행부(transition)의 형상은, 연결부의 강력한 자기 인력을 극복하기 위해 태블릿을 레버로 사용함으로써 키보드로부터 태블릿의 캠아웃(cam-out) 해제를 하게 할 수 있다. 키보드로부터 태블릿으로의 자기 인력은 키보드 밴드와 태블릿 사이의 기계적 연결 및 전기 접촉을 보장할 수 있다. 클러치 조립체는 두 개의 클러치를 통해서 이루어지는 태블릿과 키보드 사이의 포지티브 및 네거티브 연결이 가능하도록 태블릿 및 키보드 인클로저로부터 전기적으로 절연될 수 있다. 키보드 밴드의 토크 전달 치형에 대한 태블릿 디스크 요소의 치차 특징부의 물리적 접촉은 전력 및/또는 신호가 태블릿으로부터 키보드로 이동하게 한다. 치형 디스크는 키보드로부터 태블릿으로 토크를 적절히 전달할 수 있다. 또한, 특정 실시예는 치형 디스크를 섀시로부터 전기적으로 절연시키기 위해 플라스틱에 수용된(plastic-housed) 클러치 요소를 사용할 수도 있다.
도 8은 주위 키보드 하우징이 제거된, 키보드 전자기기 및 자기 밴드(80)의 정투영도를 도시하는 개략도이다. 도 9는 관련 키보드 전자기기 및 자기 밴드가 제거된, 키보드 하우징(90)을 도시한다. 도 10은 전자 장치(10)와 연관된 힌지 조립체(100)를 도시하는 개략도이다. 도 11 내지 도 14는 전자 장치(10)와 연관된 특정 힌지 조립체 부품(110/120/130/140)을 도시하는 개략도이다. 전자 장치(10)의 설계 및 조립체 기구는 조립된 디스크보다 작은 슬롯 안으로 태블릿 디스크의 조립이 가능하게 한다. 도 15는 본 발명과 연관된 하나의 잠재적 설계 구조(150)를 도시하는 개략도이다.
하나의 예시적 실시예의 작동에 있어서, 유지 목적으로 3 피스 스냅이 있다. 전력 신호는 세 개의 피스 각각을 통해서 개별적으로 전파될 수 있다. 또한, 전력 신호는 중앙 피스를 통해서 이동될 수 있으며, 이 경우 두 개의 외측 피스는 절연체로 작동한다. 키보드 사이드 스냅에는 하나의 피스가 제공될 수 있으며, 이 경우 외부 스냅 밴드 및 내부 토크 취득 밴드/치형의 독자적 운동을 허용하기 위해 슬롯이 사용된다. 또 다른 실시예에서는, 세 개의 섹션이 분리되지 않은 일체의 스냅이 제공될 수 있다. 이러한 실시예에서는 임의의 적절한 플라스틱, 섬유-보강 플라스틱, 고탄성 금속(예를 들면, 티타늄)이 사용될 수 있음에 유의해야 한다. 또한, 일체 스냅, 3-피스 스냅, 및 자기 유지는 모두 전자 장치 내에 클러치가 없이 실시될 수 있음에 유의해야 한다. 예를 들어, 클러치 기구를 사용하는 대신에, 전자 장치와 액세서리가 (예를 들면, 그들 각각의 원통형 교합면의 마찰로) 상호 경사져서 위치에 유지될 수 있다.
특정 실시예에서, 클러치 기구는 장치 디스크 내부에 있을 필요가 없다(예를 들면, 특정 도면에서 배터리에 의해 점유되는 것으로 도시된 영역에 있을 수 있음). 본질적으로, 본 발명의 교시를 받아들이기 위해 임의의 클러치 기구가 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 특정 실시예에서는 마찰력이 양 방향으로 동일할 필요가 없다.
실제 조립에서는, 두 개의 철제 강재 밴드 중 하나가 토크 인서트와 조립될 수 있으며, 그 후, 제 2 철제 강재 밴드가 철제 강재 밴드의 내경보다 작은 외경을 갖는 중심-치형 디스크 위에 느슨하게 존재한 채, 중심 배럴 섹션 내에 슬라이딩됨으로써 태블릿에 삽입될 수 있다. 이어서, 커넥터 서브-조립체는 태블릿 배럴의 외측 부분을 통해 외부로부터 압입될 수 있으며, 제 2 철제 강재 밴드가 그것에 고정될 수 있다.
특정 실시예에서는, 치차를 통해서 전력 신호를 전송하는 대신에, 특정 구조가 액세서리 측부에 와이핑 접점을 갖는 하나 또는 복수의 디스크를 통해서 전력 신호를 전송할 수 있다. 다른 구조는, 반드시 도시된 철제 특징부일 필요는 없지만 임의의 다른 금속 링이 접점으로 사용될 수 있는 디스크 특징부를 통해서 전력 신호를 전송할 수 있다. 또 다른 예에서, 전력 신호는 플러그-인 커넥터(예를 들면, 그것의 수형 측부 돌출부가 키보드 측부에 내장되고 암형 측부가 전자 장치에 내장됨)를 통해서 전송될 수 있다. 이것은 전기 접속을 효과적으로 만들 수 있으며, 또한 키보드와 태블릿 사이의 유일한 토크 전달 지점으로서 사용될 수 있다. 이러한 실시예는 치차에 결합되는 치형의 확장 버전과 유사함에 유의해야 한다. 이것은 오직 태블릿과 키보드(또는 임의의 다른 액세서리)가 하나의 배향에 있을 때 연결될 수 있게 한다는 점에서 반드시 이상적이지 않을 수도 있다. 실질적으로 임의의 다른 전기 접속 방법이 사용될 수 있으며, 따라서 이들 방법은 본 발명의 범위에 명확히 포함된다. 또한, 본 발명의 교시를 벗어나지 않는 한도에서 배럴 및 스쿠프(힌지에서 일체화됨)에 대한 대안의 구조가 사용될 수 있다. 잠재적으로 성가시지만, 이러한 구조는 본 발명의 실행가능한 대안의 실시예를 나타낸다.
도 16은 전자 장치(10)와 연관된 대안의 도킹 스테이션(160)을 도시하는 개략도이다. 일반 명제로서, 본 발명의 (섀시로부터 전력이 격리된) 디스크 힌지 설계는 보다 완전하게 통합된 태블릿 액세서리 능력을 가능하게 하며, 따라서 무수한 기능적 태블릿 액세서리를 발생시킨다. 예를 들어, 도킹 스테이션(160)은 하나의 이러한 실시예이다. 도 17은 전자 장치(10)와 연관된 대안의 스피커 실시예(170)를 도시하는 개략도이다. 도 17의 도면이 단지 예시적으로 제공되기 때문에 본 발명과 관련하여 임의의 적절한 오디오 시스템이 제공될 수 있다. 도 18은 불연속형 볼 디텐트 기구(ball detent mechanism)를 사용하는 대안의 힌지 설계(180)를 도시하는 개략도이다. 디텐트는 기계적으로 저항하거나 휠, 차축, 또는 스핀들(spindle)의 회전을 저지하기 위해 사용되는 장치이다. 이러한 장치는 그 범위가 단순한 금속 핀부터 기계에 이르는 것이다. 특정 실시예에서, 디텐트는 일 방향에서의 회전을 단순히 저지하거나 또는 회전을 불연속형 증분으로 의도적으로 나누기 위해 사용된다.
도 19는 전자 장치(10)와 연관된 잠재적 전자기기를 도시하는 개략 블록도이다. 보다 구체적으로, 도 19는 전자 장치(10)의 임의의 부분에 구비(되거나 여러 부분에 의해 공유)될 수도 있는 예시적 시스템(2600)의 실시예를 도시한다. 시스템(2600)은 터치 입력 장치(2502), 터치 컨트롤러(2602), 하나 이상의 프로세서(2604), 적어도 하나의 프로세서(2604)에 결합되는 시스템 제어 로직(2606), 시스템 제어 로직(2606)에 결합되는 시스템 메모리(2608), 시스템 제어 로직(2606)에 결합되는 비휘발성 메모리 및/또는 저장 장치(들)(2610), 시스템 제어 로직(2606)에 결합되는 디스플레이 컨트롤러(2612), 디스플레이에 결합되는 디스플레이 컨트롤러(2612), 시스템 제어 로직(2606)에 결합되는 전력 관리 컨트롤러(2618), 및 시스템 제어 로직(2606)에 결합되는 통신 인터페이스(2620)를 구비한다.
터치 입력 장치(2502)는 터치 센서(2520)를 구비하며, 각각은, 예를 들어 그리고 제한하지 않고, 용량성, 저항성, 표면 음파(SAW: surface acoustic wave), 적외선, 및 광학 촬영과 같은 임의의 적절한 터치-감지 기술을 사용하여 실시될 수도 있다. 특정 실시예에서, 터치 입력 장치(2502)는 임의의 적절한 멀티-터치 기술을 사용하여 실시될 수도 있다.
특정 실시예에서, 시스템 제어 로직(2606)은, 적어도 하나의 프로세서(2604)에 대해 및/또는 시스템 제어 로직(2606)과 통신하는 임의의 적절한 장치 또는 부품에 대해 임의의 적절한 인터페이스를 제공하기 위해, 임의의 적절한 인터페이스 컨트롤러를 구비할 수도 있다. 특정 실시예에서, 시스템 제어 로직(2606)은 시스템 메모리(2608)에 인터페이스를 제공하기 위해 하나 이상의 메모리 컨트롤러를 구비할 수도 있다. 시스템 메모리(2608)는 예를 들어 시스템(2600)에 데이터 및/또는 지령을 로딩 및 저장하기 위해 사용될 수도 있다. 특정 실시예에서, 시스템 메모리(2608)는 예를 들어 적절한 동적 랜덤 액세스 메모리(dynamic random access memory, DRAM)와 같은 임의의 적절한 휘발성 메모리를 구비할 수도 있다. 특정 실시예에서, 시스템 제어 로직(2606)은 디스플레이 장치, 터치 컨트롤러(2602), 및 비휘발성 메모리 및/또는 저장 장치(들)(2610)에 대한 인터페이스를 제공하기 위해 하나 이상의 입출력(I/O) 컨트롤러를 구비할 수도 있다.
비휘발성 메모리 및/또는 저장 장치(들)(2610)는 예를 들어 소프트웨어(2628) 내에 데이터 및/또는 지령을 저장하기 위해 사용될 수도 있다. 비휘발성 메모리 및/또는 저장 장치(들)(2610)는 예를 들어 플래시 메모리와 같은 임의의 적절한 비휘발성 메모리를 구비할 수도 있으며, 및/또는 예를 들어 하나 이상의 하드 디스크 드라이브(HDD), 하나 이상의 콤팩트 디스크(compact disc, CD) 드라이브, 및/또는 하나 이상의 디지털 다기능 디스크(digital versatile disc, DVD) 드라이브와 같은 임의의 적절한 비휘발성 저장 장치(들)를 구비할 수도 있다.
전력 관리 컨트롤러(2618)는, 전자 장치(10)가 개방 구조 또는 폐쇄 구조에 있는지에 기초하여 및/또는 전자 디바이스(10)의 물리적 배향에 기초하여 전자 장치(10)의 다양한 전력 관리 및/또는 전력 절약 기능을 제어하도록 구성된 전력 관리 로직(2630)을 구비한다. 일 실시예에서, 전력 관리 컨트롤러(2618)는 전자 장치(10)가 폐쇄 구조에 있을 때 감소된 전력으로 작동되거나 차단(turn off)될 수도 있는 시스템(2600)의 부품 또는 장치의 전력 소비를 감소시키도록 구성된다. 예를 들어, 특정 실시예에서 전자 장치(10)가 폐쇄 구조에 있을 때, 전력 관리 컨트롤러(2618)는 하기 중 하나 이상을 수행할 수도 있다: 디스플레이 및/또는 그와 연관된 임의의 백라이트의 미사용 부분을 전원 차단하거나; 보다 적은 컴퓨팅 전력이 폐쇄 구조에서 요구된다면 하나 이상의 프로세서(2604)가 저전력 상태로 진행될 수 있게 하거나; 및 전자 장치(10)가 폐쇄 구조에 있을 때 사용되지 않는, 키보드(108)와 같은 임의의 장치 및/또는 부품을 작동 중지시킨다.
통신 인터페이스(들)(2620)는 하나 이상의 네트워크로 및/또는 임의의 다른 적절한 장치와 통신하기 위해 시스템(2600)용 인터페이스를 제공할 수도 있다. 통신 인터페이스(들)(2620)는 임의의 적절한 하드웨어 및/또는 펌웨어를 구비할 수도 있다. 통신 인터페이스(들)(2620)는, 특정 실시예에서, 예를 들어 네트워크 어댑터, 무선 네트워크 어댑터, 전화기 모뎀 및/또는 무선 모뎀을 구비할 수도 있다.
시스템 제어 로직(2606)은, 특정 실시예에서, 예를 들어 사운드를 대응하는 디지털 신호로 변환하는데 도움을 주고 및/또는 디지털 신호를 대응하는 사운드로 변환하는데 도움을 주기 위한 오디오 장치, 카메라, 캠코더, 프린터 및/또는 스캐너와 같은 임의의 적절한 입출력 장치(들)에 대한 인터페이스를 제공하기 위해 하나 이상의 입출력(I/O) 컨트롤러를 구비할 수도 있다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 프로세서(2604)는 시스템 제어 로직(2606)의 하나 이상의 컨트롤러를 위한 로직과 함께 패키징될 수도 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 프로세서(2604)는 SiP(System in Package)를 형성하기 위해 시스템 제어 로직(2606)의 하나 이상의 컨트롤러를 위한 로직과 함께 패키징 될 수도 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 프로세서(2604)는 시스템 제어 로직(2606)의 하나 이상의 컨트롤러를 위한 로직과 함께 동일한 다이 상에 집적될 수도 있다. 특정 실시예에서, 적어도 하나의 프로세서(2604)는 칩 상 시스템(SoC)을 형성하기 위해 시스템 제어 로직(2606)의 하나 이상의 컨트롤러를 위한 로직과 함께 동일한 다이 상에 집적될 수도 있다.
터치 제어를 위해서, 터치 컨트롤러(2602)는 터치 센서 인터페이스 회로(2622) 및 터치 제어 로직(2624)을 구비할 수도 있다. 터치 센서 인터페이스 회로(2622)는 디스플레이(26)(즉, 디스플레이 장치(2510))의 제 1 터치 표면 층 및 제 2 터치 표면 층 위의 터치 입력을 검출하기 위해 결합될 수도 있다. 터치 센서 인터페이스 회로(2622)는 예를 들어 터치 입력 장치(2502) 용으로 사용되는 터치-감지 기술에 적어도 부분적으로 의존할 수도 있는 임의의 적절한 회로를 구비할 수 있다. 터치 센서 인터페이스 회로(2622)는 일 실시예에서 임의의 적절한 멀티-터치 기술을 지원할 수도 있다. 터치 센서 인터페이스 회로(2622)는, 일 실시예에서, 제 1 터치 표면 층 및 제 2 터치 표면 층에 대응하는 아날로그 신호를 임의의 적절한 디지털 터치 입력 데이터로 변환하기 위해 임의의 적절한 회로를 구비할 수도 있다. 일 실시예에서 적절한 디지털 터치 입력 데이터는 예를 들어 터치 위치 또는 좌표 데이터를 구비할 수도 있다.
터치 제어 로직(2624)은 제 1 터치 표면 층 및 제 2 터치 표면 층 위의 터치 입력을 검출하기 위해 터치 센서 인터페이스 회로(2622)를 임의의 적절한 방식으로 제어하는데 도움이 되도록 결합될 수도 있다. 일 실시예에서 터치 제어 로직(2624)은 또한 터치 센서 인터페이스 회로(2622)에 의해 검출되는 터치 입력에 대응하는 디지털 터치 입력 데이터를 임의의 적절한 방식으로 출력하기 위해 결합될 수도 있다. 터치 제어 로직(2624)은, 예를 들어 터치 센서 인터페이스 회로(2622) 용으로 사용되는 회로에 적어도 부분적으로 의존할 수도 있는 임의의 적절한 하드웨어, 펌웨어 및/또는 소프트웨어 로직(예를 들면, 비일과성 형태 매체)을 포함하는 임의의 적절한 로직을 사용하여 실행될 수도 있다. 일 실시예에서 터치 제어 로직(2624)은 임의의 적절한 멀티-터치 기술을 지원할 수도 있다.
터치 제어 로직(2624)은 디지털 터치 입력 데이터를 시스템 제어 로직(2606) 및/또는 처리(processing)를 위한 적어도 하나의 프로세서(2604)에 출력하기 위해 결합될 수도 있다. 일 실시예에서 적어도 하나의 프로세서(2604)는 터치 제어 로직(2624)으로부터 출력된 디지털 터치 입력 데이터를 처리하기 위해 임의의 적절한 소프트웨어를 실행할 수도 있다. 적절한 소프트웨어는 예를 들어 임의의 적절한 드라이버 소프트웨어 및/또는 임의의 적절한 응용 소프트웨어를 구비할 수도 있다. 도 19에 도시된 바와 같이, 시스템 메모리(2608)는 적절한 소프트웨어(2626) 및/또는 비휘발성 메모리 및/또는 저장 장치(들)를 저장할 수도 있다.
본 명세서에 설명되는 사양, 치수 및 관계(예를 들면, 높이, 폭, 길이, 재료 등) 모두는 단지 예시 및 교시적인 목적으로 제공된 것에 불과하다는 것에 유의할 필요가 있다. 이들 데이터 각각은 본 발명의 취지 또는 특허청구범위의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 크게 변경될 수도 있다. 사양은 하나의 비제한적인 예에만 적용되며, 따라서 그렇게 간주되어야 한다. 이상의 내용에서는, 예시적 실시예를 설명하였다. 다양한 수정 및 변경이 특허청구범위의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 이러한 실시예에 대해 이루어질 수 있다. 따라서 명세서와 도면은 제한적인 의미보다는 예시적인 의미로 간주되어야 한다. 용어 '전자 장치'와 '태블릿'은 본 명세서에서 교체 가능하게 사용되었다는 것도 유의해야 한다.
수많은 다른 변화, 치환, 변형, 변경 및 수정이 당업자에게 인식될 수 있으며, 본 발명은 특허청구범위의 범위에 포함되는 이러한 모든 변화, 치환, 변형, 변경 및 수정을 망라하도록 의도된다. 본 출원에서 언급되는 모든 특허의 독자들과 미국 특허청(USPTO)이 특허청구범위를 해석하는데 도움이 되도록, 본 출원인은 (a) “…하기 위한 수단” 또는 “…하기 위한 단계”의 문구가 특정 청구항에서 구체적으로 사용되지 않는 한 어떠한 청구항도 그 출원일의 상태와 마찬가지로 35 U.S.C. 섹션 112의 (6)항을 발동시키도록 의도되지 않으며, (b) 명세서의 어떤 설명에 의해서 본 발명을 특허청구범위에서 반영되지 않는 어떤 방식으로 제한하도록 의도되지 않음을 알리고자 한다.
예시적 실시예
실시예 1은 (임의의 형태의 하드웨어, 요소, 회로 등을 구비하는) 다수의 전자 부품에 결합된 회로 기판을 구비하는 노트북 또는 랩탑과 같은 전자 장치를 포함할 수 있다. 전자 장치는 또한 적어도 전자 장치의 리세스의 일 부분 내에 위치설정된 커넥터 조립체를 포함할 수도 있으며, 여기에서 커넥터 조립체는: 커넥터(예를 들어, USB 케이블, 와이어, 수형 또는 암형 커넥터, 썸드라이브(thumb-drive), 플래시 드라이브 등과 같은 USB 부품)를 수용하기 위한 제 1 조립체(예를 들어, 범용 직렬 버스(USB) 조립체); 및 사용자와 전자 장치 사이에 연관성(association)을 제공하기 위한 인식 모듈(예를 들어, SIM 카드)을 수용하기 위한 제 2 조립체(예를 들어, 가입자 식별 모듈(SIM) 조립체)를 포함한다.
실시예 2에서, 실시예 1의 주제는 오디오 입력을 수용하는 오디오 잭 조립체를 선택적으로 구비할 수 있으며, 여기에서 오디오 잭 조립체는 전자 장치의 원형 리세스를 동심형으로 구비한다. 보다 구체적인 실행에서, 오디오 잭 조립체는 원형 리세스의 내부 부분으로부터의 물체를 수용하는 유지 기구(retention mechanism)에 의해 고정된다. 추가적으로, 오디오 잭 조립체는 전자 장치의 클러치 기구의 샤프트에 대해 장전되는 스프링 장착식 접촉부를 더 구비할 수 있다. 전기 경로는 스프링 장착식 접촉부를 통해 클러치의 샤프트로부터 규정될 수 있다. 스프링 장착식 접촉부는 오디오 잭 조립체의 회로 기판에의 연결을 제공하는 포스트일 수 있다.
실시예 3에서, 전자 장치는 전자 장치의 리세스 내에 위치설정되는 커넥터 조립체를 (예를 들어, 임의의 적절한 하드웨어, 하우징, 등을 통해) 수용하는 수단을 구비할 수도 있으며, 여기에서 커넥터 조립체는 USB 부품을 수용하는 USB 조립체와; 사용자와 전자 장치 사이에 연관성을 제공하기 위한 SIM 카드를 수용하는 SIM 조립체를 구비할 수도 있다. 전자 장치는 또한 (예를 들어, 임의의 적절한 인터페이스, 링크, 버스, 통신 경로, 하드웨어, 프로세서, 소프트웨어, 회로, 허브, 컨트롤러 등을 사용하여) 전자 장치와 커넥터 조립체 사이에 전기적 접촉을 가능하게 하는 수단을 구비할 수도 있다.

Claims (16)

  1. 장치에 있어서,
    적어도 부분적으로 원통형인 배럴 부분(barrel portion)을 가지는 컴퓨팅 장치 케이싱(casing)과,
    상기 배럴 부분과 정렬되고 통합되는 제 1 금속 링을 포함하며,
    상기 제 1 금속 링은 너비(width)를 가지는 측부 표면(side surface)을 포함하고, 상기 측부 표면의 너비는 상기 제 1 금속 링의 직경에서 외향 표면으로부터 상기 제 1 금속 링의 내향 표면까지의 거리를 포함하며,
    상기 제 1 금속 링의 측부 표면의 적어도 일부는 전력 접점(power contact)을 포함하는
    장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 금속 링의 측부 표면의 전력 접점은 상기 제 1 금속 링의 나머지 부분으로부터 전기적으로 절연되는
    장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 금속 링의 측부 표면의 전력 접점은 상기 컴퓨팅 장치 케이싱으로부터 전기적으로 절연되는
    장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    외부의 금속 와이핑 접점(wiping contact)이 상기 측부 표면의 전력 접점과 접촉하는 것에 대응하여 상기 측부 표면의 전력 접점이 상기 컴퓨팅 장치 케이싱으로부터 전력을 공급하는
    장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    제 2 금속 링을 더 포함하며,
    상기 제 2 금속 링은 상기 배럴 부분과 정렬되고 통합되고, 상기 제 1 금속 링은 상기 제 2 금속 링에 근접한 위치에 배치되고, 상기 제 1 금속 링과 제 2 금속 링 사이의 상대적인 위치는 상기 2개의 금속 링 사이의 제 1 슬롯을 규정하고 상기 배럴 부분의 직경의 내부의 적어도 하나의 위치로의 접근(access)을 제공하는
    장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 슬롯은 상기 제 1 금속 링의 측부 표면의 전력 접점으로 외부의 접근을 제공하는
    장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    스쿠프(scoop)를 포함하는 컴퓨팅 장치 바닥(base)을 더 포함하며,
    상기 스쿠프는 상기 배럴 부분과 유사한 직경 및 길이의 오목하고 부분적으로 원통형인 섹션(concave partially cylindrical section)이고, 적어도 하나의 제 1 오목형 금속 부분 밴드(concave metallic partial band)가 상기 스쿠프와 통합되며,
    상기 제 1 금속 링이 상기 제 1 오목형 금속 부분 밴드에 인접하는 위치에서 상기 스쿠프 내에 상기 배럴 부분이 배치되는 것에 대응하여 상기 제 1 금속 링 및 제 2 금속 링과 상기 제 1 오목형 금속 부분 밴드가 자기적으로 부착하는
    장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 오목형 금속 부분 밴드는 상기 금속 부분 밴드의 표면으로부터 돌출되는 리브 세그먼트(rib segment)를 더 포함하는
    장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 리브 세그먼트는 상기 리브 세그먼트의 제 1 면 상에 적어도 하나의 제 1 와이핑 접점을 더 포함하고, 상기 제 1 와이핑 접점은 전력 신호를 수용 가능한
    장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 와이핑 접점은 상기 리브 세그먼트의 나머지 부분으로부터 전기적으로 절연되는
    장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 리브 세그먼트가 상기 제 1 슬롯으로 들어가는 것에 대응하여, 상기 제 1 와이핑 접점이 상기 제 1 금속 링의 측부 표면의 전력 접점의 일부에 물리적으로 접촉하는
    장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 배럴 부분이 상기 스쿠프 내에 위치하는 때 상기 배럴 부분은 상기 배럴 부분의 축의 주위로 회전 운동 가능한
    장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 스쿠프 내의 배럴 부분이 회전 가능한 모든 위치에 있어서 상기 와이핑 접점이 상기 제 1 금속 링의 측부 표면의 전력 접점과 슬라이딩 접촉을 유지하는
    장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 장치 케이싱은 평탄한 부분(flat portion)을 더 포함하고 디스플레이를 수용하는
    장치.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 장치 바닥은 제 1 면 상에 키보드를 더 포함하고, 상기 제 1 면은 상기 스쿠프를 포함하는
    장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 배럴 부분의 직경은 상기 평탄한 부분의 두께보다 큰
    장치.
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