本公開(kāi)總體上涉及一種移動(dòng)裝置構(gòu)造，并且更具體地說(shuō)，涉及一種用于便攜式蜂窩裝置的布局和連接系統(tǒng)以及方法。

背景技術(shù)：

看起來(lái)無(wú)窮地對(duì)減輕普通的移動(dòng)電話的追求最終在2000年達(dá)到穩(wěn)定的下限，對(duì)于普通的蜂窩電話，過(guò)去和現(xiàn)在其進(jìn)入了約4盎司。該重量約是第一個(gè)商用蜂窩電話的重量的十分之一。

對(duì)最佳電話厚度的探求需要稍微更長(zhǎng)的時(shí)間，僅在最近十年里，移動(dòng)電話失去了其厚度的一半以上。考慮到諸如耐久性和手感等，指示只在過(guò)去幾年內(nèi)該行業(yè)已經(jīng)達(dá)到理想的厚度(略低于10mm)。

盡管如此，隨著蜂窩電話繼續(xù)取代用于生產(chǎn)和娛樂(lè)的更多的傳統(tǒng)裝置，通過(guò)用戶需要的許多特征和功能已經(jīng)取得巨大的增長(zhǎng)。作為示例，甚至電視已經(jīng)多少由蜂窩電話替代。75％的青少年完全在便攜式裝置上觀看短內(nèi)容，并且他們中的50％甚至在他們的裝置上觀看全長(zhǎng)的節(jié)目。稍后的圖表示了僅在一年內(nèi)近25％的增加。

隨著像視頻娛樂(lè)、音頻娛樂(lè)、攝影、報(bào)表和游戲等功能被轉(zhuǎn)移到移動(dòng)平臺(tái)上，對(duì)于制造商來(lái)說(shuō)變得越來(lái)越困難的是，將蜂窩裝置的重量和尺寸保持在過(guò)去十年中達(dá)到的理想限制內(nèi)。

雖然模塊化提供了解決方案的希望，但是模塊化設(shè)計(jì)通常增加裝置的大小和重量。因此，模塊化設(shè)計(jì)對(duì)終端用戶僅取得了有限的興趣。組合大小和重量問(wèn)題，常規(guī)的模塊化設(shè)計(jì)中的各種模塊不具有除了作為組合裝置的以部分之外的用途。即，它們?cè)诜珠_(kāi)時(shí)具有限制的功能或不具有功能。

雖然本發(fā)明針對(duì)一種能夠消除在背景技術(shù)部分中提及的一些缺點(diǎn)的系統(tǒng)，但是應(yīng)當(dāng)顯而易見(jiàn)的是，除了在權(quán)利要求中明確提及的范圍之外，任何這種益處沒(méi)有限制所公開(kāi)的原理的范圍，也沒(méi)有限制附加權(quán)利要求的范圍。另外，本發(fā)明背景技術(shù)部分中的技術(shù)的討論反映了發(fā)明人自己的觀察、考慮和思想，并且不旨在以任何方式精確地列舉或全面總結(jié)現(xiàn)有技術(shù)。因此，本發(fā)明人明確地放棄該部分，作為已知的或假設(shè)的關(guān)于所討論的細(xì)節(jié)的現(xiàn)有技術(shù)。此外，所需的作用過(guò)程的本文中的標(biāo)識(shí)反映了發(fā)明人自己的觀測(cè)和想法，并且不應(yīng)當(dāng)被假設(shè)為指示本領(lǐng)域認(rèn)識(shí)的客觀需要。

附圖說(shuō)明

雖然所附的權(quán)利要求具體地闡明了本發(fā)明的特征，但是這些技術(shù)以及它們的目的和優(yōu)點(diǎn)，可以結(jié)合附圖從以下的詳細(xì)描述中得到最好的理解，在附圖中：

圖1是相對(duì)于可以實(shí)施本發(fā)明原理的實(shí)施例的示例裝置的簡(jiǎn)化的示意圖；

圖2是根據(jù)所公開(kāi)原理的實(shí)施方式的便攜式電子裝置或模塊的簡(jiǎn)化的側(cè)視圖；

圖3是其中可以實(shí)施所公開(kāi)的原理的實(shí)施例的圖2的便攜式電子裝置的簡(jiǎn)化的背視圖；

圖4是被配置成與圖1-3的裝置配合并相互操作的第二便攜式電子裝置的簡(jiǎn)化的背視圖；

圖5是示出根據(jù)所公開(kāi)的原理的實(shí)施例的磁性對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的某些部件的橫截面?zhèn)纫晥D；以及

圖6是示出根據(jù)所公開(kāi)的原理的實(shí)施例的彈簧加載接觸系統(tǒng)的某些部件的截面?zhèn)纫晥D。

具體實(shí)施方式

在呈現(xiàn)所公開(kāi)的原理的實(shí)施例的詳細(xì)討論之前，給出某些實(shí)施例的概述以幫助讀者理解稍后的討論。在所公開(kāi)的原理的實(shí)施例中，提供了一種模塊化的便攜式電子裝置構(gòu)造，其具有低重量和小尺寸并且基本上允許在不過(guò)度增加裝置尺寸或重量的情況下擴(kuò)展的功能性。在這個(gè)實(shí)施例中，主裝置或第一模塊具有前表面和后表面，并且含有電池和印刷電路板(pcb)。其還可以包括除用于蜂窩通信的功能部件之外的功能部件，例如，相機(jī)、閃光led、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、存儲(chǔ)卡讀取器、led、按鈕、振動(dòng)器、和短距離無(wú)線連接件。

第二裝置還包括電池和主pcb，并且例如可以包括顯示器、觸摸屏幕、和蜂窩連接件。其還可以包括例如前置相機(jī)、后置相機(jī)、閃光led、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、按鈕、振動(dòng)器、短程無(wú)線連接件的其他部件。在一個(gè)實(shí)施例中，第二裝置包括諸如鐵質(zhì)板(ferrousplate)、對(duì)準(zhǔn)孔、和接觸墊的部件，以與所述第一裝置上的相對(duì)應(yīng)的磁體，銷(xiāo)、和彈簧接觸件配合。

這兩個(gè)裝置都是獨(dú)立地可使用的，但是當(dāng)配合時(shí)，形成更加強(qiáng)大的、更多功能的蜂窩裝置。例如，第一裝置可以單獨(dú)能夠用作短程無(wú)線揚(yáng)聲器系統(tǒng)或便攜式數(shù)碼相機(jī)，而第二裝置可以單獨(dú)能夠完全地用作蜂窩手機(jī)或其他便攜裝置。第一裝置和第二裝置一起創(chuàng)造了具有更好電池壽命、更好的音頻性能、附加的相機(jī)、和新的物理外觀的蜂窩電話。

裝置上的配合部件包括例如在第一裝置的表面上或從第一裝置的表面突出的磁體、銷(xiāo)、和彈簧接觸件，以及第二裝置的表面上的接觸墊、鐵質(zhì)鋼盤(pán)和對(duì)準(zhǔn)孔。當(dāng)這些裝置相互面對(duì)，并且第一裝置的接觸面與第二裝置的接觸面適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)時(shí)，彈簧接觸件的陣列與接觸墊的陣列進(jìn)行接觸、磁體被吸引到鐵質(zhì)盤(pán)上、以及對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)落入到對(duì)準(zhǔn)孔中。

陣列中的磁體足夠強(qiáng)以抵消由來(lái)自與第二裝置上的接觸墊或盤(pán)的陣列接觸的第一裝置的接觸銷(xiāo)的陣列施加的接觸力。在實(shí)施例中，將磁體陣列接地到第一裝置，以及將鋼盤(pán)的陣列接地到第二裝置，使得當(dāng)兩個(gè)裝置相互磁性附接時(shí)，通過(guò)磁體和鋼盤(pán)，在這些在裝置之間存在接地路徑。

考慮到該概述，現(xiàn)在將結(jié)合附圖轉(zhuǎn)向更詳細(xì)的討論，本發(fā)明的技術(shù)被圖示為在相對(duì)于本文中討論的一個(gè)或更多個(gè)獨(dú)立模塊的適合的計(jì)算環(huán)境中實(shí)施。以下裝置描述是基于所公開(kāi)的原理的實(shí)施例和示例，并且不應(yīng)當(dāng)被視為是對(duì)未在本文中明確描述的可替代的實(shí)施例的限制。因此，例如，雖然圖1示出了其中可以實(shí)施所公開(kāi)的原理的實(shí)施例的示例移動(dòng)裝置或模塊，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以使用其他裝置類(lèi)型，包括但不限于平板計(jì)算機(jī)和其他便攜式裝置。

圖1的示意圖示出形成可以實(shí)施本發(fā)明的所述方面的環(huán)境的部分的部件110的示例性集合。應(yīng)當(dāng)理解，取決于用戶偏好、部件可用性、價(jià)格點(diǎn)、和其他考慮，可以在給定的實(shí)施方式中使用附加的或可替選的部件。

在所圖示的實(shí)施例中，部件的集合110包括顯示屏幕120、應(yīng)用程序(例如，程序)130、處理器140、存儲(chǔ)器150、諸如語(yǔ)音和文本輸入設(shè)備的一個(gè)或更多個(gè)輸入部件160、和諸如文本和可聽(tīng)見(jiàn)輸出設(shè)備的一個(gè)或更多個(gè)輸出部件170，例如一個(gè)或更多個(gè)揚(yáng)聲器。

處理器140能夠是微處理器、微計(jì)算機(jī)、專(zhuān)用集成電路等中的任何一個(gè)。例如，處理器140能夠由來(lái)自任何期望的系列或制造商的一個(gè)或多個(gè)微處理器或控制器來(lái)實(shí)施。類(lèi)似地，存儲(chǔ)器150可以駐留在與處理器140相同的集成電路上。額外地或可替選地，存儲(chǔ)器150可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)，例如經(jīng)由基于云的存儲(chǔ)來(lái)訪問(wèn)。存儲(chǔ)器150可以包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(即，同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(sdram)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(dram)、rambus動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(rdrm)或任何其他類(lèi)型的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器裝置)。額外地或可替選地，存儲(chǔ)器150可以包括只讀存儲(chǔ)器(即，硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、閃速存儲(chǔ)器或任何其他期望類(lèi)型的存儲(chǔ)器裝置)。

由存儲(chǔ)器150存儲(chǔ)的信息能夠包括與一個(gè)或多個(gè)操作系統(tǒng)或應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的程序代碼以及例如程序參數(shù)，過(guò)程數(shù)據(jù)等的信息數(shù)據(jù)。操作系統(tǒng)和應(yīng)用通常經(jīng)由在非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(例如，存儲(chǔ)器150)中存儲(chǔ)的可執(zhí)行指令來(lái)實(shí)施，以控制電子裝置的基本功能。這種功能可以包括例如各種內(nèi)部部件之中的交互以及將應(yīng)用和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器150和從存儲(chǔ)器150取回應(yīng)用和數(shù)據(jù)。

此外，相對(duì)于應(yīng)用，這些通常利用操作系統(tǒng)以提供更多的具體功能，諸如文件系統(tǒng)服務(wù)和在存儲(chǔ)器150中存儲(chǔ)的受保護(hù)和未受保護(hù)的數(shù)據(jù)的處理。雖然許多應(yīng)用可以提供用戶裝置的標(biāo)準(zhǔn)或所需的功能，但是在其他情況下應(yīng)用提供可選的或?qū)Ｓ玫墓δ?，并且這些應(yīng)用可以由第三方供應(yīng)商或裝置制造商來(lái)供應(yīng)。

最后，相對(duì)于例如程序參數(shù)和過(guò)程數(shù)據(jù)的信息數(shù)據(jù)，此不可執(zhí)行信息能夠由操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序來(lái)引用、操縱、或?qū)懭?。這種信息數(shù)據(jù)能夠包括例如下述中的任何一個(gè)：在制造期間被預(yù)編程到裝置中的數(shù)據(jù)、由裝置創(chuàng)建或由用戶添加的數(shù)據(jù)、或各種類(lèi)型的信息，其上載到服務(wù)器或其他裝置、從服務(wù)器或其他裝置下載、或者在服務(wù)器或其他裝置訪問(wèn)，其中裝置在其進(jìn)行的操作期間與該服務(wù)器或其他裝置通信。

雖然未示出，部件的集合110可以包括軟件和硬件網(wǎng)絡(luò)部件以允許到裝置和來(lái)自裝置的通信。雖然可以額外地或可替選地支持有線聯(lián)網(wǎng)，但是這種網(wǎng)絡(luò)部件將會(huì)通常提供無(wú)線網(wǎng)絡(luò)功能。

在實(shí)施例中，可以包括諸如電池或燃料電池的電源190，用于向部件的集合110提供電力。全部或一些內(nèi)部部件通過(guò)諸如內(nèi)部總線的一個(gè)或更多個(gè)共用或?qū)Ｓ玫膬?nèi)部通信鏈路195彼此通信。

在實(shí)施例中，部件的集合110被編程使得處理器140和存儲(chǔ)器150與其他部件交互以執(zhí)行各種功能。處理器140可以包括或?qū)嵤└鞣N模塊，并且執(zhí)行用于初始化不同動(dòng)作的程序，諸如啟動(dòng)應(yīng)用、傳送數(shù)據(jù)和通過(guò)各種圖形觸發(fā)用戶界面對(duì)象(例如，通過(guò)與可執(zhí)行應(yīng)用鏈接的各種顯示圖標(biāo)進(jìn)行觸發(fā))。

在所公開(kāi)的原理的另外的實(shí)施例中，所圖示的部件的集合110包括一個(gè)或更多個(gè)附加的硬件組180。這些附加的硬件組180包括支持附加的功能的硬件，同時(shí)用于這種功能的軟件被包括在應(yīng)用130和/或存儲(chǔ)器150中。這種其他功能的示例包括靜態(tài)或視頻相機(jī)、后置相機(jī)、閃光led、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、按鈕、電話振動(dòng)器、短范圍無(wú)線連接件等。

轉(zhuǎn)到圖2，此圖呈現(xiàn)根據(jù)所公開(kāi)的原理的實(shí)施方式的便攜式電子裝置或模塊200的簡(jiǎn)化的側(cè)視圖。在所圖示的示例中，裝置200包括其中定位電池203的殼體201以及pcb205。pcb205可以是單側(cè)的或雙側(cè)的板，并且可以托管諸如處理器207的數(shù)個(gè)電路部件，以及包括ram211和rom213ic或電路的一個(gè)或更多個(gè)存儲(chǔ)器集成電路(ic)209。

為了與第二裝置或模塊連接，所圖示的裝置200包括接觸件215的陣列。電氣地連接接觸件以傳遞數(shù)據(jù)、命令、或其他電信息或信號(hào)到pcb205或從pcb205傳遞數(shù)據(jù)、命令、或其他電信息或信號(hào)，該pcb205通過(guò)其印刷的導(dǎo)線將信息和信號(hào)通信到板205上的適當(dāng)部件以及從板205上的適當(dāng)部件通信信息和信號(hào)。

繼續(xù)，圖3是圖2的便攜式電子裝置的簡(jiǎn)化的后視圖。在這個(gè)視圖中，裝置200包括殼體201和接觸件的陣列215。此外，在這個(gè)視圖中，示出通過(guò)殼體201的孔301。

此外，相對(duì)于由裝置200和其他裝置形成的系統(tǒng)的模塊化本質(zhì)，裝置200的后部包括多個(gè)磁體組件303，其包括環(huán)形磁體305、圍繞該磁體的外部鐵質(zhì)護(hù)罩306、和環(huán)形磁體的中心開(kāi)口中的對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)307。對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)307可以被制造為外部鐵質(zhì)護(hù)罩306的部分，或者它們可以是獨(dú)立件。

圖4示出第二便攜式電子裝置400的簡(jiǎn)化的后視圖，該電子裝置400包含來(lái)自圖1的部件的集合110，并且被配置為與圖2和3的裝置200配合并且相互操作。雖然未示出，但是應(yīng)當(dāng)理解，第二便攜式電子裝置400在內(nèi)部包括諸如電池的電源和pcb。適當(dāng)?shù)膇c和電子部件或電路元件被安裝在pcb上或與pcb相關(guān)聯(lián)，以支持第二便攜式電子裝置400的獨(dú)立操作，以及與第一裝置200的相互操作。

在這點(diǎn)上，第二裝置400的功能可以但不需要重疊第一裝置200的功能。例如，裝置200、400這兩者均可以包括諸如相機(jī)的第一功能，而僅第二裝置400包括必要的硬件和軟件以支持例如短范圍無(wú)線連接的第二功能。然而，在實(shí)施例中，當(dāng)裝置200、400被連接時(shí)，組合的裝置可以使用裝置200、400中的任一個(gè)的能力和電源。

為了便于互連，第二便攜式電子裝置400的殼體401的后表面403包括接觸盤(pán)405的陣列，當(dāng)?shù)谝谎b置殼體201和第二裝置殼體401通過(guò)殼體邊緣大體對(duì)準(zhǔn)來(lái)配合時(shí)，該接觸盤(pán)405的陣列被配置和放置為以一對(duì)一的方式與位于第一裝置200的后部上的接觸件的陣列215配合。

為了附接第一裝置200和第二裝置400，第二裝置400的殼體401的后表面403包括數(shù)個(gè)鐵質(zhì)盤(pán)407，其中每個(gè)鐵質(zhì)盤(pán)407在其中具有對(duì)準(zhǔn)孔409。對(duì)于鏈接操作，分別大致地對(duì)準(zhǔn)第一裝置200的后表面309和第二裝置400的后表面403，并且然后將其放置在接觸件上。隨著將裝置200、400放置在接觸件中，第一裝置200的對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)307進(jìn)入第二裝置400中的對(duì)準(zhǔn)孔409。在此配置中，第一裝置200的每個(gè)接觸件215與第二裝置400的相對(duì)應(yīng)的接觸盤(pán)405進(jìn)行電接觸。

此外，在此配置中，將第二裝置的每個(gè)鐵質(zhì)環(huán)407磁性地鏈接到第一裝置200的相對(duì)應(yīng)的磁體組件303。如上所述，因此在實(shí)施例中創(chuàng)建的累積的磁力足以克服可以使用在觸點(diǎn)215中的彈簧加載，以確保與第二裝置400的接觸盤(pán)405接觸。

雖然可以使用任何合適的對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，但是圖5示出示例磁性對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的部件。第一裝置110的后部309的部分被示出與第二裝置400的后部403的部分鄰近。如參照?qǐng)D3所述，第一裝置110的后部309包括多個(gè)磁體組件303，其包括環(huán)形磁體305、圍繞磁體的外部鐵質(zhì)護(hù)罩306、和所述環(huán)形磁體的中心開(kāi)口中的定位銷(xiāo)307。使用從護(hù)罩306突出的凸緣308，將整個(gè)磁體組件303保持在第一裝置200的后表面中。

如參照?qǐng)D4所述，在第二裝置400的后表面403中保持多個(gè)鐵質(zhì)盤(pán)407。每個(gè)鐵質(zhì)盤(pán)407包括對(duì)準(zhǔn)孔409，用于接收第一裝置110的后表面309上的環(huán)形磁體303的對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)307。

諸如使用參考圖5所述的對(duì)準(zhǔn)和保持機(jī)構(gòu)，也能夠精確地配合圖3和圖4中示出的接觸件和接觸盤(pán)。轉(zhuǎn)到圖6，示出所描述的接觸系統(tǒng)的更詳細(xì)的視圖。具體地，圖6是兩個(gè)接觸件215和兩個(gè)配合接觸盤(pán)405的更詳細(xì)的橫截面視圖，以及關(guān)于安裝的額外的細(xì)節(jié)。

第一裝置的后表面309包括接觸組件，其具有可以包含塑料、樹(shù)脂、陶瓷或其他合適的材料的電絕緣保持器塊601。保持器塊601以到此的滑動(dòng)關(guān)系來(lái)保持接觸件215，使得接觸件在與后表面309垂直的方向上在止動(dòng)件之間自由滑動(dòng)。接觸彈簧603將每個(gè)觸點(diǎn)215朝向后表面309的外部偏置。將接觸彈簧603連接到第一裝置pcb605上的電路。

類(lèi)似地，第二裝置400的后表面403包括可以由塑料模塑的絕緣接觸盤(pán)保持器607，該保持器607圍繞每個(gè)接觸盤(pán)405并且使其與可以是金屬的背襯507絕緣。接觸盤(pán)405接收第一裝置110的相對(duì)應(yīng)的接觸件215。將每個(gè)接觸盤(pán)405連接到第二裝置pcb609上的電路。以這種方式，當(dāng)?shù)谝谎b置200和第二裝置400配合時(shí)，作為如圖5所示由對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)307和相對(duì)應(yīng)的鐵質(zhì)盤(pán)407限定的，第一裝置200的接觸件215與第二裝置400的相對(duì)應(yīng)的接觸盤(pán)405配合。

將會(huì)顯而易見(jiàn)的是，本文中已經(jīng)公開(kāi)模塊化便攜式蜂窩裝置布局和連接系統(tǒng)。然而，考慮到可以向其應(yīng)用本發(fā)明的原理的許多可能的實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為的是，本文中描述的實(shí)施例參考附圖僅意旨是圖示性的并且不應(yīng)當(dāng)被視為限制權(quán)利要求的范圍。因此，本文中描述的技術(shù)考慮了全部這種的實(shí)施例都屬于以下權(quán)利要求及其等效描述的范圍內(nèi)。