(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押下イベントを受けるように構成された外側上面を有するボタン本体を備え、
少なくとも１つの触覚スイッチユニットを備え、
前記触覚スイッチユニットは、前記ボタン本体の前記上面が前記押下イベントを受けた場合に前記ボタン本体の底面が前記触覚スイッチユニットと接触するように配置され、第１のプリント回路基板の上面に実装され、
前記第１のプリント回路基板に実装された複数の導電パッドを介して、前記第１のプリント回路基板の底面に配置されて接続された、第２のプリント回路基板の上面に実装された複数の導電支柱を備え、
前記ボタン本体の前記外側上面が前記押下イベントを受けて前記触覚スイッチユニットの回路が閉成された場合、前記複数の導電支柱のうち少なくとも２つの支柱を通って電流が流れることを特徴とするボタンアセンブリ。
【請求項２】
前記ボタン本体の前記底面に接続され、前記ボタン本体を装着可能なハウジングの外面に対して垂直な軸に関する方向の前記ボタン本体の回転運動を阻止するように構成された少なくとも１つのフランジを更に備えることを特徴とする請求項１記載のボタンアセンブリ。
【請求項３】
前記ボタン本体の前記底面と前記第１のプリント回路基板の上面の一部に結合された補強材部分とに接続された撓み部材を更に備え、
前記撓み部材は、前記ボタン本体を装着可能なハウジングの外面と平行な方向の前記ボタン本体の横方向運動を制限すると共に、あらゆる軸に沿った前記ボタン本体の回転運動を制限するように構成されることを特徴とする請求項１記載のボタンアセンブリ。
【請求項４】
前記ボタンアセンブリは携帯型コンピューティングデバイスに設けられ、
前記携帯型コンピューティングデバイスのハウジングは、
前面開口部と、連続的で非対称な湾曲を有する底部と協働してキャビティを形成する直線状で均一な厚みの側壁と、を備え、
前記直線状で均一な厚みの側壁は、前記側壁の外観に適合する直線状の縁部を有し、
前記直線状の縁部は、開口部を取り囲むと共に規定し、該開口部を通して動作構成要素が挿入されて前記キャビティに受け入れられることを特徴とする請求項１に記載のボタンアセンブリ。
【請求項５】
前記携帯型コンピューティングデバイスが、前記前面開口部の中に配設され、ベゼルなしで前記継ぎ目なしハウジングに装着されたカバーを更に備えることを特徴とする請求項４記載のボタンアセンブリ。
【請求項６】
前記携帯型コンピューティングデバイスは、ユーザが片手で持ち、他方の手で操作可能な大きさであることを特徴とする請求項５記載のボタンアセンブリ。
【請求項７】
前記ハウジングは金属であり、前記カバーはガラスであることを特徴とする請求項６記載のボタンアセンブリ。
【請求項８】
無線透過性材料から形成されたアンテナ窓を更に含み、
前記アンテナ窓は、前記金属ハウジングの対応する部分を置き換えたものであることを特徴とする請求項７記載のボタンアセンブリ。
【請求項９】
前記ハウジングの前記キャビティの中に配設されたディスプレイユニットと、
前記ガラスカバーを通して見える前記ディスプレイユニットの表示画面と、
を更に備えることを特徴とする請求項８記載のボタンアセンブリ。
【請求項１０】
前記ボタン本体の前記底面に接続され、前記ボタン本体を装着可能な携帯型コンピューティングデバイスのハウジングの外面に対して垂直な軸に関する方向の前記ボタン本体の回転運動を阻止するように構成された少なくとも１つのフランジを更に備えることを特徴とする請求項１記載のボタンアセンブリ。
【請求項１１】
前記ボタン本体の前記底面と前記第１のプリント回路基板の上面の一部に結合された補強材部分とに接続された撓み部材を更に備え、
前記撓み部材は、前記ボタンアセンブリを装着可能な携帯型コンピューティングデバイスのハウジングの外面と平行な方向の前記ボタン本体の横方向運動を制限すると共に、あらゆる軸に沿った前記ボタン本体の回転運動を制限するように構成されることを特徴とする請求項１記載のボタンアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
説明される実施形態は、一般に、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータなどの携帯型コンピューティングデバイスに関する。特に、携帯型コンピューティングデバイスのエンクロージャと、携帯型コンピューティングデバイスを組み立てる方法とが説明される。
【背景技術】
【０００２】
近年、ラップトップ、ＰＤＡ、メディアプレイヤー、携帯電話などの携帯型コンピューティングデバイスは、小型化され、軽量化され、且つ高性能になってきている。小型化に寄与した要因の１つは、メーカーが携帯型コンピューティングデバイスの種々の構成要素の小型化を更に進めることができるようになった上に、多くの場合に構成要素の出力及び／又は動作速度が増したことである。小型化、軽量化及び高性能化の傾向は続いているので、携帯型コンピューティングデバイスのいくつかの構成要素の設計は、依然として難しい問題になっている。
【０００３】
携帯型コンピューティングデバイスの設計に関連する問題の１つは、種々の内部構成要素を収納するために使用されるエンクロージャの設計である。一般に、設計上のこの問題は、エンクロージャの軽量薄型化と、エンクロージャの強度の向上と、エンクロージャの外観のよさとがそれぞれ望まれていることを含むいくつかの互いに矛盾する設計目標が設定されることによって起こる。肉薄のプラスチック構造を通常使用し、締め具の数も減らした軽量のエンクロージャは、より撓みやすくなるので、使用時に座屈や反りを起こしやすい。これに対し、厚いプラスチック構造を通常使用し、締め具を多く含む強度及び剛性に優れたエンクロージャは、分厚く、重くなってしまう。しかし、残念ながら、頑丈さを追求したエンクロージャで重量が増すことに対してユーザは不満を抱き、軽量の材料から形成されたエンクロージャが屈曲すると、携帯型デバイスの内部構成要素（プリント回路基板など）の一部は損傷する。
【０００４】
更に、エンクロージャは、ねじ、ボルト、リベット又は他の手段により離散点で互いに固着された多数の部品を含む機械的アセンブリである。その組み立て技術は、通常、ハウジングの構造を複雑にし、ハウジングの面に沿って配置された係合面や締め具の場所で望ましくない亀裂、継目、間隙又は破断を形成することによって、美観上の問題を生じる。例えば、上部ケーシングと下部ケーシングが使用される場合、エンクロージャ全体を取り巻く係合線が形成される。更に、携帯型デバイスを製造するために使用される種々の構成要素と複雑な処理とによって、組み立ては長時間を要する煩雑な作業になり、例えば熟練した組み立て作業者が特殊な工具を使用して組み立てを行わなければならない。
【０００５】
別の問題は、携帯型コンピューティングデバイス内部に構造を実装する技術に関連する。従来、それらの構造は、ケーシングのうち一方（上部ケーシング又は下部ケーシング）に配置され、ねじ、ボルト、リベットなどの締め具によってケーシングの一方に装着されていた。すなわち、構造は、サンドイッチ状の複数の層を成すようにケーシング上に位置決めされ、その後ケーシングに固着される。この方法には、先に述べたのと同じ欠点、すなわち組み立てが長時間を要する煩雑な作業になるという欠点がある。
【０００６】
以上のことを考慮に入れ、コストを削減すると共に、出荷品質を向上する改善された構成要素密度と関連組み立て技術が必要とされる。更に、エンクロージャ内部に構造を迅速、容易に装着可能にする改善などの、ハンドヘルドデバイスの組み立て方法の改善が必要とされる。また、携帯型コンピューティングデバイス全体を薄型にし、それにより製品の全体的な外観と触感を改善するために、組み立て後の構成要素のＺスタック高さを最小限に抑えることが望ましい。
【発明の概要】
【０００７】
携帯型コンピューティングデバイスが開示される。携帯型コンピューティングデバイスは、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータなどの多くの形態をとる。一実施形態において、携帯型コンピューティングデバイスは、前面開口部を有する単一部品のハウジングを含む。説明される実施形態において、単一部品のハウジングは、前面開口部と協働してキャビティを形成するように協働する一体の底壁及び側壁を含み、底壁の内面は湾曲し、底壁の内面は、内部構成要素を実装するのに適する複数の機械加工された段差を含み、機械加工された段差のうち少なくともいくつかの段差は、段差のパターンを形成する。携帯型コンピューティングデバイスは、単一部品のハウジングに加えて、湾曲した底壁に直接実装される構成要素を含む。構成要素は実装構造を含み、実装構造は、実装構造が単一部品のハウジングの底壁の湾曲の形状に適合することなく底壁に直接実装されるように段差のパターンの形状に適合する形状を有する。
【０００８】
１つの態様において、段差は、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）工作機械とその関連技術を使用して１つの装備で機械加工される。更に、鋭く尖った縁部はすべてより滑らかな形状になるように丸く加工されるので、内部構成要素を損傷する危険は低減される。
【０００９】
別の実施形態において、ボタンアセンブリが説明される。ボタンアセンブリは、少なくとも、ユーザにより押下されるように構成された外側上面を有するボタン本体を備え、少なくとも１つの触覚スイッチユニットを備え、触覚スイッチユニットは、ボタン本体の上面がユーザにより押下された場合にボタン本体の底面が触覚スイッチユニットと接触するように配置され、第１のプリント回路基板の上面に実装され、第１のプリント回路基板に実装された複数の導電パッドを介して、第１のプリント回路基板の底面に配置されて接続された、第２のプリント回路基板の上面に実装された複数の導電支柱を備える。説明される実施形態において、ユーザがボタン本体の外側上面を押下すると、複数の導電支柱のうち少なくとも２つの支柱に電流が流れ、それにより、触覚スイッチユニットの回路が閉成される。
【００１０】
別の実施形態において、ボタンアセンブリが説明される。ボタンアセンブリは、少なくとも、外面と外面の反対側の内面から延出する少なくとも１つの支柱とを含むボタン本体を備え、少なくとも１つの支柱が内面に近い側の柄部分と内面から遠い側の把持部分とを有し、把持部分が柄部分より大きい直径を有し、ボタン本体の支柱の把持部分より幅が広い第１の開口部を有する構造支持部分を備え、構造支持部分は、構造支持部分が装着されるハウジングの部分に構造的安定性を与えるように構成され、ハウジングの部分がボタン本体の外面より大きい第２の開口部を有し、支柱の柄部分の直径より幅が広く、把持部分の直径より狭い第３の開口部を有する保持ブラケットを備える。説明される実施形態において、ボタンアセンブリは、ハウジングの第２の開口部と、構造支持部分の第１の開口部とにボタン本体の支柱を貫通させることにより少なくとも部分的に組み立てられ、保持ブラケットにより所定の位置に保持される。
【００１１】
更に別の実施形態において、方法が説明される。方法は、内部構成要素を受け入れるためのキャビティを有するハウジングを受け入れることにより実行され、ハウジングは、ハウジングの湾曲した内側底面に形成された複数の実装段差を有する。次に、ハウジングに実装されるべき構成要素が受け入れられる。構成要素は、ハウジングの形状に適合する形状に形成された実装構造を有する。次に、適合する形状に形成された実装構造は、実装段差のうち少なくとも１つの段差と接触するように配置され、ハウジングの底面に接合される。これにより、実装構造は、底壁の湾曲に適合する形状に形成されることなく単一部品のハウジングの底壁に直接実装される。
【００１２】
１つの態様において、一体形梁構造は、ハウジングの内面から所定の量より少ない量の材料を除去することにより形成される。一体形梁構造はハウジングの一部であり、１つには、携帯型コンピューティングデバイスに加えられる力を配分することにより、ハウジングを支持する。このように、加えられる力を配分することにより、ハウジングを変形又は損傷する危険は実質的に低減される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
添付の図面と関連させて以下の詳細な説明を読むことにより、実施形態は容易に理解されるだろう。図面中、同一の図中符号は、同様の構造要素を示す。
【００１４】
【図１Ａ】図１Ａは、説明される実施形態に係る携帯型コンピューティングデバイスを示す平面図である。
【００１５】
【図１Ｂ】図１Ｂは、説明される実施形態に係る携帯型コンピューティングデバイスを示す斜視平面図である。
【００１６】
【図２Ａ】図２Ａは、図１Ａと図１Ｂに示される携帯型コンピューティングデバイスの動作構成要素を囲包するのに適するハウジングを示す全体内部図である。
【００１７】
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１Ａと図１Ｂに示される携帯型コンピューティングデバイスの動作構成要素を囲包するのに適するハウジングを示す内部斜視図である。
【００１８】
【図２Ｃ】図２Ｃと図２Ｄは、図２Ａに示されるハウジングの断面Ａ−Ａに沿った横断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｃと図２Ｄは、図２Ａに示されるハウジングの断面Ａ−Ａに沿った横断面図である。
【００１９】
【図３】図３は、種々の内部構成要素の特定の配置を示す携帯型コンピューティングデバイスのトップレベル内部図である。
【００２０】
【図４Ａ】図４Ａは、説明される実施形態に係るバッテリアセンブリを示す展開図である。
【００２１】
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａに示されるバッテリフレームを示す拡大図である。
【００２２】
【図５】図５は、図３の線ＡＡに沿った横断面図である。
【００２３】
【図６】図６は、説明される実施形態に係るロゴを示す典型的な横断面図である。
【００２４】
【図７】図７は、説明される実施形態に係る一体形オーディオモジュール７００を示す展開図である。
【００２５】
【図８Ａ】図８Ａは、説明される実施形態に係る携帯型コンピューティングデバイスのカバーガラスを貫通して装着されたボタンアセンブリを示す横断面斜視図である。
【００２６】
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａに示される携帯型コンピューティングデバイスに装着されたボタンアセンブリを示す第２の横断面図である。
【００２７】
【図８Ｃ】図８Ｃは、図８Ａのボタンアセンブリの一部を示す平面図である。
【００２８】
【図８Ｄ】図８Ｄは、図８Ａのボタンアセンブリの一部を示す簡略化横断面図である。
【００２９】
【図９Ａ】図９Ａは、ボタンアセンブリの領域の携帯型コンピューティングデバイスの補強されたハウジングを示す内部斜視図である。
【００３０】
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９Ａに示される携帯型コンピューティングデバイスの補強されたハウジングを示す外側斜視図である。
【００３１】
【図９Ｃ】図９Ｃは、図９Ａ−図９Ｂに示される携帯型コンピューティングデバイス１００の補強されたハウジング１０２を貫通して装着可能なボタンアセンブリを示す内部展開斜視図である。
【００３２】
【図９Ｄ】図９Ｄは、図９Ａ〜図９Ｃに示されるボタンアセンブリを示す外側展開斜視図である。
【００３３】
【図９Ｅ】図９Ｅは、図９Ａ〜図９Ｄに示されるボタンアセンブリの一部を示す簡略化水平横断面図である。
【００３４】
【図１０】図１０は、説明される実施形態に係る処理を詳細に示すフローチャートである。
【００３５】
【図１１】図１１は、説明される実施形態に係るＳＩＭカードイジェクト機構を示す図である。
【００３６】
【図１２】図１２は、携帯型コンピューティングデバイスに組み込まれた図１１のＳＩＭカードイジェクト機構を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下に、説明される実施形態の基礎を成す概念を完全に理解できるように、多くの特定の詳細を説明する。しかし、説明される実施形態がそれらの特定の詳細のうち一部又はすべてを含まずに実施されてもよいことは当業者には明らかだろう。場合によっては、本発明の基礎を成す概念を無用にわかりにくくするのを避けるために、周知の処理ステップが詳細に説明されないこともある。
【００３８】
本明細書は、片手で持ち、他方の手で操作するのが容易な外観のよい携帯型コンピューティングデバイスを説明する。携帯型コンピューティングデバイスは、単一部品の継目なしハウジングと、高研磨ガラス又はプラスチックのようないくつかの耐久性と強度に優れた透明材料のうちいずれかの材料から形成された外観のよい保護上部層とから形成される。しかし、本明細書のその他の部分では、保護上部層は、普遍性をまったく損なうことなく高研磨カバーガラスの形をとる。更に、カバーガラスは、ベゼルを使用することなく単一部品の継目なしハウジングに装着される（従来の携帯型コンピューティングデバイスとは異なり）ので、携帯型コンピューティングデバイスの外観の統一性は向上する。このように構造を単純にしたことにより、外観や触感のよさに加えて、携帯型コンピューティングデバイスにおいて多くの利点が実現される。例えば、携帯型コンピューティングデバイスの組み立てに要する構成要素の数が少なくて済むと共に、時間短縮と労力の削減も実現でき、単一部品のハウジングに継目がないため、周囲汚染物質から内部構成要素を適切に保護できる。更に、デバイスに加えられる負荷（日常の使用時に生じる負荷など）や、さほど頻繁ではないが、損傷の危険は大きいと考えられる落下などの事象から発生する負荷に耐える携帯型電子デバイスの能力は、従来の携帯型コンピューティングデバイスと比較して実質的に改善される。
【００３９】
説明される実施形態において、単一部品の継目なしハウジングはプラスチック又は金属から形成される。単一部品の継目なしハウジングが金属製である場合、金属は１枚の薄板（アルミニウムなど）の形をとる。１枚の薄板金属は、種々の内部構成要素を収納し、スイッチ、コネクタ、ディスプレイなどを受け入れることができる種々の開口部を形成するのに適する形状に形成される。単一部品の継目なしハウジングは、鍛造、成形又は他の処理方法により所望の形状に形成される。ハウジングの形状は、ハウジングの上部がハウジングの下部により示される形状とは実質的に異なる形状を有するように形成されるという意味で非対称である。例えば、ハウジングの上部は、明らかに角度を成して接合することにより、明確に規定された境界線を形成する面を有するが、下部はスプライン形状の面を有するように形成される。明確に規定された縁部を有する上部とスプライン形状の下部との間の遷移領域は、ハウジングの上部（すなわち、明確に規定された縁部の領域）とハウジングの下部の滑らかな面との双方から自然に変化していく丸い形状を有する縁部の形をとる。尚、遷移領域の丸形に形成された縁部は、更に外観のよい中間部分を形成することに加えて、使用中に又は単に持ち運ぶ間にユーザが手で持っている場合によりよい触感を与える。ハウジングに金属を使用することの利点の１つは、適切な接地平面を必要とする内部構成要素に対して金属が十分な電気接地を実現できることである。例えば、適切な接地平面が提供されると、内蔵ＲＦアンテナの性能は実質的に改善される。更に、適切な接地平面は、例えば電磁妨害（ＥＭＩ）及び／又は静電放電（ＥＳＤ）により発生する有害な影響を容易に軽減するために使用される。
【００４０】
尚、本明細書の説明を通して、「ＣＮＣ」という用語が使用される。ＣＮＣという略語は、コンピュータ数値制御を意味し、特にコンピュータ命令を読み取り、工作機械（材料の選択的除去により構成要素を製造するために通常使用される電動機械装置）を駆動するコンピュータコントローラを表す。しかし、説明される実施形態を実現するために任意の適切な機械加工動作を使用可能であり、機械加工動作は、ＣＮＣと関連する加工の実施に厳密に限定されるわけではない。
【００４１】
以下に、図１〜図ｘｘを参照して上記の実施形態と他の実施形態を説明する。しかし、図１〜図ｘｘに関して以下に提示される詳細な説明は、単に説明を目的としているだけであり、本発明を限定すると解釈されるべきではないことは当業者には容易に理解されるだろう。
【００４２】
図１Ａは、携帯型コンピューティングデバイス１００の特定の一実施形態を示す。更に詳細には、図１Ａは、完全に組み立てられた状態の携帯型コンピューティングデバイス１００の全体平面図を示す。携帯型コンピューティングデバイス１００は、データ、更に詳細には、オーディオ、ビデオ、画像などのメディアデータを処理する。一例として、携帯型コンピューティングデバイス１００は、一般に、音楽プレイヤー、ゲーム機、ビデオプレイヤー、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）及び／又はタブレットコンピュータなどとして実行可能なデバイスに対応する。ハンドヘルド形であることを考慮すると、ユーザは、携帯型コンピューティングデバイス１００を片手で持ち、他方の手で操作することができる（すなわち、デスクトップのような基準面は必要とされない）。例えば、ユーザは、片手で携帯型コンピューティングデバイス１００を持ち、他方の手で、音量スイッチ、ホールドスイッチなどを操作することにより、あるいはディスプレイ又はパッドのような接触感知面に入力を提供することにより、携帯型コンピューティングデバイス１００を操作する。
【００４３】
携帯型コンピューティングデバイス１００は、鍛造、成形又は他の加工処理により所望の形状に形成できるプラスチック又は金属などの何らかの数の材料から形成された単一部品の継目なしハウジング１０２を含む。携帯型コンピューティングデバイス１００が金属製ハウジングを有し、ＲＦを利用する機能を組み込まれている場合、セラミック又はプラスチックなどの無線（すなわち、ＲＦ）透過性材料の形でハウジング１０２の少なくとも一部分を形成するのが好都合だろう。いずれにしても、ハウジング１０２は、携帯型コンピューティングデバイス１００と関連する何らかの適切な数の内部構成要素の少なくとも一部を囲包するように構成される。例えば、ハウジング１０２は、携帯型コンピューティングデバイス１００の計算動作を実行するための構造要素と電気構成要素（集積回路チップと他の回路網を含む）を内部に囲包し、支持する。集積回路は、プリント回路基板、すなわちＰＣＢ又は他の支持構造にいずれも表面実装可能なチップ、チップセット、モジュールの形態をとる。例えば、主論理基板（ＭＬＢ）には、少なくともマイクロプロセッサ、半導体メモリ（ＦＬＡＳＨなど）及び種々の支援回路などを含む集積回路が実装されている。
【００４４】
ハウジング１０２は、内部構成要素を配置するための開口部１０４を含み、開口部１０４は、例えばディスプレイを介して少なくとも視覚コンテンツをユーザに提供するのに適するディスプレイアセンブリ又はディスプレイシステムを受け入れるような大きさに規定される。場合によっては、ディスプレイシステムは、ユーザがタッチ入力を使用して携帯型コンピューティングデバイス１００に触覚入力を提供できるようにする接触感知能力を含む。ディスプレイシステムは、ポリカーボネート、あるいは他の適切なプラスチック又は高研磨ガラスから形成された透明保護層１０６の形態の最上部層を含む複数の層から形成される。高研磨ガラスを使用する場合、保護層１０６は、開口部１０４を実質的に覆うカバーガラス１０６の形態をとる。カバーガラス１０６とハウジング１０２との間にガスケットを形成するために、シール１０８が使用される。シール１０８は、熱可塑性ウレタン、すなわちＴＰＵ系のプラスチックなどの弾性材料から形成される。従って、シール１０８は、周囲環境の汚染物質が携帯型コンピューティングデバイス１００の内部に侵入するのを防止する。レーストラック１１０は、カバーガラス層１０６を取り囲むハウジング１０２の最上部として規定される。携帯型コンピューティングデバイス１００の所望の美観と触感を維持するために、レーストラック１１０の中心位置を合わせることにより、ハウジング１０２とカバーガラス１０６とのずれを最小限に抑えることが望ましい。
【００４５】
図示されてはいないが、カバーガラス１０６の下方に配置されたディスプレイパネルは、ＬＣＤ、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、電子インク（ｅインク）などの何らかの適切な表示技術を使用して画像を表示するために使用される。ディスプレイアセンブリは、多様な機構を使用してキャビティの中に配置され、固着される。一実施形態において、ディスプレイシステムはキャビティに嵌合される。ディスプレイシステムは、ハウジングの隣接部分と同一平面上になるように配置される。これにより、ディスプレイは、ビデオ画像、静止画像、並びにユーザに情報（例えば、テキスト、オブジェクト、グラフィックス）を提供するグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）などのアイコンを含む視覚コンテンツを提示すると共に、ユーザが提供する入力を受信する。場合によっては、ユーザは表示されているアイコンを表示画面上の更に都合のよい場所へ移動する。例えば、ユーザは、手動操作によりＧＵＩを１つの場所から更に都合のよい場所へドラッグすることによってＧＵＩを移動する。更に、ディスプレイは、必ずとはいえないが通常はディスプレイに組み込まれる触覚アクチュエータのアレイとして配列されている複数の触角アクチュエータにより提供される触覚フィードバックをユーザに与える。これにより、触覚アクチュエータはユーザに触覚フィードバックを提供する。
【００４６】
いくつかの実施形態において、カバーガラス１０６の中又はその下方に、ディスプレイマスク（図示せず）が塗布されるか又は組み込まれる。ディスプレイマスクは、視覚コンテンツを提示するために使用されるディスプレイの遮蔽されていない部分を強調するために使用される。ディスプレイマスクは、例えばディスプレイモードの変更などの特定の入力を携帯型コンピューティングデバイス１００に提供するために使用されるホームボタン１１２を見えにくくするために使用される。ディスプレイマスクは、例えばマスクの色調又は色をホームボタン１１２に近づけることにより、ホームボタン１１２を見えにくくする。例えば、ホームボタン１１２がカバーガラス１０６より幾分暗い色（例えば、灰色又は黒色）の材料から形成されている場合、それに似た色のディスプレイマスクを使用することにより、カバーガラス１０６の遮蔽されていない部分と比較して、ホームボタン１１２がユーザの眼に与える印象を弱めることができる。このように、ディスプレイマスク全体の外観にホームボタン１１２を溶け込ませることにより、ホームボタン１１２がユーザの眼に与える印象は弱くなる。更に、ディスプレイマスクは、視覚コンテンツを提示するために使用されるディスプレイの遮蔽されていない領域にユーザの注意を自然に集中させる機構を形成する。
【００４７】
携帯型コンピューティングデバイス１００は、携帯型コンピューティングデバイス１００のある特定の機能を制御するか又は変更する複数の機械式制御要素を含む。例えば、電源スイッチ１１４は、手動操作により携帯型コンピューティングデバイス１００の電源をオン／オフするために使用される。ミュートボタン１１６は、携帯型コンピューティングデバイス１００により提供されるオーディオ出力をミュートするために使用され、音量スイッチ１１８は、携帯型コンピューティングデバイス１００により出力されるオーディオ音量を増減するために使用される。尚、ここで挙げた各入力機構は、通常内部構成要素に結合できるようにハウジング１０２の開口部を貫通して配設される。いくつかの実施形態において、携帯型コンピューティングデバイス１００は、静止画像又はビデオ画像を提供するように構成されたカメラモジュールを含む。この配置は広範囲で変形可能であり、例えばデバイスの前後に配置すること、すなわちハウジングの背面を貫通して一方のカメラモジュールを配置し、ディスプレイ窓を貫通して他方のカメラモジュールを配置することを含めて１つ以上の場所にカメラモジュールを配置することが可能である。
【００４８】
携帯型コンピューティングデバイス１００は、無線などのトランシーバ形又は受信機専用形の無線通信用機構を含む。携帯型コンピューティングデバイス１００は、ハウジング１０２の無線透過部分の内側に配設されたアンテナを含む。いくつかの実施形態において、アンテナはシール１０８又はカバーガラス１０６に内蔵される。他の実施形態において、ハウジング１０２の一部分の代わりに、以下に更に詳細に説明されるアンテナ窓の形の無線透過性材料が使用される。無線透過性材料は、例えばプラスチック、セラミックなどを含む。無線通信は、例えば３Ｇ、２Ｇ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＲＦ、８０２．１１、ＦＭ、ＡＭなどを含む多くの異なる無線通信プロトコルに基づいて実行される。どのような数のアンテナが使用されてもよく、アンテナは、システムで要求される条件に応じて１つ又は複数の窓を使用する。一実施形態において、システムは、ハウジングに組み込まれた第１のアンテナ窓と第２のアンテナ窓とを少なくとも含む。
【００４９】
図１Ｂは、説明される実施形態に係る携帯型コンピューティングデバイス１００を示す斜視平面図である。図１Ｂに示されるように、携帯型コンピューティングデバイス１００は、可聴オーディオを出力するために使用される１つ以上のスピーカ１２０を含む。携帯型コンピューティングデバイス１００は、携帯型コンピューティングデバイス１００との間でデータ及び／又は電力を転送するための１つ以上のコネクタを更に含む。例えば、携帯型コンピューティングデバイス１００は、ポートレートモード構成と、ランドスケープモード構成の各々に対し１つずつ、複数のデータポートを含む。しかし、ここで説明される実施形態は、ハウジング１０２の第１の側部に沿って形成された開口部の中に収納されたコネクタアセンブリ１２４から形成される１つのデータポート１２２を含む。すなわち、携帯型コンピューティングデバイス１００がドッキングステーションに装着された場合、携帯型コンピューティングデバイス１００は、このデータポート１２２を使用して外部デバイスと通信する。尚、場合によっては、携帯型コンピューティングデバイス１００は、携帯型コンピューティングデバイス１００の向き又は移動を感知する姿勢センサ又は加速度計を含む。その場合、センサは、携帯型コンピューティングデバイス１００に適切な向きで視覚コンテンツを提示させる適切な信号を供給する。
【００５０】
コネクタアセンブリ１２４は、例えば、３０ピンコネクタのように、適切であると思われる任意の大きさである。場合によっては、コネクタアセンブリ１２４は、データポートと電力ポートとの双方の機能を兼ね備えるので、別に電源コネクタを使用する必要はない。コネクタアセンブリ１２４は広範囲に変形可能である。一実施形態において、コネクタアセンブリ１２４は、ＵＳＢ又はＦＩＲＥＷＩＲＥコネクタのような周辺バスコネクタの形である。この種のコネクタは、電源コネクタの機能とデータコネクタの機能の双方を有するので、携帯型コンピューティングデバイス１００がホストデバイスに接続された場合、携帯型コンピューティングデバイス１００とホストデバイスとの間で電力供給とデータ通信の双方を実現可能である。場合によっては、ホストデバイスは、携帯型コンピューティングデバイス１００を動作させるため及び／又は動作と並行して携帯型コンピューティングデバイス１００に含まれるバッテリを充電するために、メディア携帯型コンピューティングデバイス１００に電力を供給する。
【００５１】
図２Ａ及び図２Ｂは、図１Ａ及び図１Ｂに示される携帯型コンピューティングデバイス１００の種々の内部構成要素を囲包するために使用される単一部品の継目なしハウジング１０２のキャビティ（内腔とも呼ばれる）２００を示す内部図である。説明される実施形態において、単一部品の継目なしハウジング１０２は、１枚の薄板金属（アルミニウムなど）から形成され、例えば当業者には周知である従来の折りたたみ中子金属成形技術を使用して適切な形状に成形される。ハウジング１０２は、携帯型コンピューティングデバイス１００の組み立てに使用される内部構成要素の実装を容易にするために使用されるいくつかの特徴的な形状を含む。例えば、ＲＦアンテナに対応する適切な大きさの開口部２０２がハウジング１０２の所定の場所に形成される。開口部２０２がＲＦアンテナを配置するために使用される場合、開口部２０２は、少なくとも何らかの無線透過性材料から形成されたＲＦアンテナ支持アセンブリを支持する。すなわち、ＲＦアンテナ支持アセンブリは、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの任意の数の無線通信プロトコルをサポートするために妨げられることなくＲＦエネルギーの送受信を実現するのを容易にする。尚、まったく制約なくＲＦ機能を実現できることは、ハウジング１０２が大半の金属のような無線不透過性材料から形成されている場合に特に重要である。
【００５２】
種々のインタフェース（ドック、オーディオジャック、音量、電源、ミュートなど）を受け入れるために、図２Ｂに示されるように、ハウジング１０２に種々の大きさの開口部が形成される。例えば、開口部２０４はデータポート１２２を支持するために使用され、開口部２０６はスピーカ１２０を支持するために使用され、開口部２０８は、音量スイッチ１１８を支持し、開口部２１０はミュートボタン１１６を支持する。更に、開口部２１２は電源スイッチ１１４を支持するために使用され、開口部２１４はオーディオジャックを支持するために使用される。尚、それらの開口部を形成し、ハウジング１０２を形成するために使用される薄板金属の厚さ（約１．５ｍｍ）より開口部の縁部を厚く見せるために、いくつかの方法が使用可能である。しかし、ハウジング１０２にそれらの開口部を形成すると、デバイスを落下させた場合の衝撃によって変形するか又は捻りを受けた場合にハウジングに許容できないほどの撓みを発生させる可能性がある長く薄い金属のウェブが形成される。特定の補強技術を以下に説明する。
【００５３】
ハウジング１０２の底面２１８に複数の段差２１６が形成される。段差２１６は、種々の内部構成要素をハウジング１０２の底面２１８に実装するための支持プラットホームを形成するために使用される。説明される実施形態において、段差２１６は、従来の機械加工技術を使用して所定の量のハウジング材料（アルミニウムなど）を除去することにより形成される。通常、各段差の縁部と接触する内部構成要素を保護するために、縁部は丸い形に加工される。図２Ａ及び図２Ｂから明らかなように、段差２１６は、パターン２２０、パターン２２２、パターン２２４のような種々のパターンに形成される。単純に外観が美しいばかりか、種々のパターンは非常に有用である。例えば、バッテリフレームなどの内部構成要素を支持するために使用される実装構造を受け入れるために、種々のパターンが使用される。場合によっては、パターン２２６は、以下に更に詳細に説明されるように、ハウジング１０２に加えられる負荷を更に均一に配分させる一体形梁構造の形をとる。更に、構造支持を実現し、変形を容易に防止することに加えて、複数の段差２１６を形成する際にハウジング材料が除去されるので、ハウジング１０２の総重量を実質的に減少させるという効果も得られる。
【００５４】
図２Ｃ及び図２Ｄは、図２Ａ及び図２Ｂの線Ａ‐Ａに沿ったハウジング１０２の横断面図を示す。詳細には、図２Ｃは、ハウジング１０２のアンダーカット形状の性質を示し、組み立て中に動作構成要素が挿入される開口部１０４の直線寸法（例えば、長さＬ）がハウジング１０２の本体の直線寸法（例えば、長さｌ）より短いことをより明確に示している。更に、ハウジング１０２の上部２２８がはっきり見分けられる形状の縁部を有するように形成されるのに対し、下部２３０はスプライン形状を有するように形成されるという意味で、ハウジング１０２は非対称形の湾曲を有する。この非対称形状は、ユーザの手になじみやすくなるという理由により、携帯型コンピューティングデバイス１００により提供される触覚感知を助ける１つの要素にもなっている。
【００５５】
いずれにしても、ハウジング１０２は、公称壁厚ｔｎｏｍ（約１．５ｍｍ程度である）を有する。上部２２８は、公称壁厚ｔｎｏｍに近い実質的に均一な平均壁厚を有するように形成される。下部２３０の内面２１８はハウジング１０２の外面のスプライン形状に実質的に対応する形状であるので、内面２１８への内部構成要素の実装は困難であるか、少なくとも最良の選択ではない。例えば、内面２１８に内部構成要素を固着するためには、内部構成要素を内面２１８に実装するために使用される何らかの実装構造を内面２１８の湾曲に適合するように特別に機械加工しなければならないだろう。この特別な機械加工作業には特殊な工具や追加の製造費用が必要になり、更に、組み立てはいっそう複雑になり、余分な時間もかかる。
【００５６】
従って、内部構成要素を実装する（更に、ハウジング１０２を軽量化する）のにより適する形状の内面を形成するために、ハウジング１０２の内面２１８は、何らかの適切な形状に彫刻される（例えば、ＣＮＣ工作機械技術を使用して）。内面２１８は、段丘に似た形状の複数の実装段差２１６を含むように彫刻される。しかし、まず、適切な構造の一体性の確保及び所望の重量減少という２つの条件と矛盾しないハウジング１０２の最小厚さｔｍｉｎが判定される。例えば、ハウジング１０２が約１．５ｍｍの公称厚さｔｎｏｍを有するアルミニウムから形成されている場合、最小厚さｔｍｉｎを約０．６ｍｍにすることにより、平均段差高さ「ｈ」は約０．５ｍｍになり、その結果、約２５％の重量を減少できることが判定される。この設定条件を使用して、１つの機械装備で、ハウジング１０２の総重量減少と、種々の内部構成要素を実装するのに適する実装プラットホームを形成することの双方に十分に適合する種々の段丘パターンを形成する段差高さｈをそれぞれ有する適切な数の段差を含むように、ハウジング１０２の内面２１８は機械加工される。
【００５７】
内面２１８のいくつかの部分は、公称厚さｔｎｏｍと実質的に同一の厚さに維持される。例えば、ハウジング１０２に加えられる応力を更に均一に配分するために、単純に一体形梁構造の所望の場所と一致する場所にあるハウジング１０２の部分を機械加工しないことにより、一体形梁構造（図２Ａにおいて、文字「Ｈ」に似たパターン２２６）が形成される。しかし、場合によっては、一体形梁構造に対応する厚さｔがｔｎｏｍ＞ｔ＞ｔｍｉｎとなるように、単純に一体形梁構造に対応する場所でハウジング１０２から除去される材料の量を少なくすることにより、一体形梁構造は形成される。これにより、一体形梁構造は、加えられる負荷をハウジング１０２の更に広い領域にわたり更に均一に配分するので、座屈又は変形の危険は最小限に抑えられる。
【００５８】
構成要素が上から下に向かって組み立てられる（すなわち、ベゼルが嵌合される前に構成要素がハウジングに挿入される）従来の携帯型電子デバイスの組み立てとは異なり、ハウジング１０２がアンダーカット形状であるため、すべての構成要素は、開口部１０４の寸法（Ｌ，Ｗ）の中に嵌合しなければならない。更に、携帯型電子デバイス１００の組み立ては、下から上に向かって実行される。携帯型電子デバイス１００の下から上に向かう組み立てを容易にし、上部研磨ガラス層とハウジングの最上部（レーストラック１１０）とのずれを最小限に抑えるために、スタック（すなわち、ｚ方向）許容差を最小限に抑えると共に、ハウジング１０２内部の構成要素密度を増加させる種々の技術、装置、システムを使用可能である。
【００５９】
以下に、組み立て後の構成要素のＺ高さを最小限に抑え、ハウジング１０２内部の構成要素密度を最大限にするための特定の方法を説明する。言い換えれば、組み立て後の内部構成要素と関連するＺスタックは、長い時間を要する組み立て手順に依存する必要なく構成要素をキャビティ２００に容易に収納できるようなスタックである。Ｚスタックの縮小と、構成要素密度の改善は、１つの内部構成要素が複数の機能を実行するように内部構成要素の構造を構成するなどの多くの方法で実現可能である。例えば、携帯型コンピューティングデバイス１００は、バッテリアセンブリを含む。バッテリアセンブリはバッテリセルを含み、バッテリセルは、上部保護層から吊り下げられることにより、ハウジング１０２の下面とバッテリセルの下面との間に間隙（膨張間隙と呼ばれる）を残す。従来のバッテリアセンブリの構成では、通常の動作中に起こると予測される膨張に対応するために、バッテリセルの上方に空間が配置されなければならないだろう。しかし、バッテリセルの下方に膨張間隙を配置することにより、無駄なスペースになりかねないバッテリセルとハウジングとの間の間隙を生産的な目的に使用できる。構成要素密度も増加される。例えば、本実施形態のような構成にしなければ個別に配置されることになる回路を組み合わせ、１つのコネクタを共有するように構成できる。例えば、オーディオモジュールに、オーディオ出力を発生するために使用されるオーディオ回路と、フレックスコネクタを共有するマイクと関連回路網の双方を組み込める。これにより、デバイスの総合的機能性に悪影響を及ぼすことなく、内部構成要素の数と総フットプリントの双方を実質的に減少できる。
【００６０】
更に、組み立てに必要とされる時間と労力を実質的に削減できる効率のよい組み立て技術が提供される。そのような技術の１つは、１つの構成要素の固着がすべての構成要素を固着する効果を有するように複数の内部構成要素の実装を調整することを含む。例えば、携帯型コンピューティングデバイス１００は、携帯型コンピューティングデバイス１００の実質的に全長に沿って延在する主プリント回路基板（ハイウェイボードと呼ばれる）を含む。主プリント回路基板は、ハウジング１０２内部に個別に配置されている内部構成要素を長いコネクタを必要とすることなく接続する。更に、主プリント回路基板に装着すべき構成要素と、その実装順とを慎重に選択することにより、組み立て工程は大幅に簡略化される。例えば、コネクタアセンブリ１２４のプリント回路基板への固着が同時に主論理基板、すなわちＭＬＢを固着する効果も有するように、コネクタアセンブリ１２４とＭＬＢとは、主プリント回路基板に実装はされるが、まだ固着されない状態に置かれる。従って、コネクタアセンブリを固着する１回の作業でＭＬＢと主プリント回路基板の双方が固着されるので、複数の個別の固着作業を実施する必要はなくなる。
【００６１】
図３〜図９は、携帯型コンピューティングデバイス１００の動作構成要素を示す。動作構成要素は複数の層として編成される。各層における動作構成要素の関係及び編成と層間の関係とは、携帯型コンピューティングデバイス１００の内部構成要素のＺスタックの組み立て及び最適化の双方を容易にするために使用される。すなわち、Ｚスタックを最小にすることにより、極めて小型で頑丈であり、相対的に低価格で美観及び人間工学上の観点からも優れた携帯型コンピューティングデバイス１００が得られる。
【００６２】
図３は、種々の内部構成要素の特定の配置関係を示す携帯型コンピューティングデバイス１００のトップレベル内部図３００である。一実施形態において、内部構成要素は少なくともバッテリアセンブリ３０２を含む。バッテリアセンブリ３０２は、バッテリフレーム３０８により支持された少なくとも２つのバッテリセル３０４、３０６を含む。説明される実施形態において、第１の保護層３１０は、バッテリフレーム３０８の周囲に巻き付けられ、バッテリフレーム３０８に装着される。第１の保護層３１０は、バッテリセル３０４、３０６を保護する。場合によっては、第１の保護層３１０は、接着剤層を有するＭｙｌａｒ（登録商標）のような弾性及び耐久性のある材料から形成される。バッテリセル３０４、３０６は、接着剤を使用して第１の保護層３１０に装着される。すなわち、バッテリセル３０４、３０６は、第１の保護層３１０から下方に吊り下げられるので、バッテリセル３０４、３０６の下面とハウジング１０２の内面２１８との間に空間が残される。この空間（膨張間隙と呼ばれる場合もある）は、携帯型コンピューティングデバイス１００がバッテリにより給電されて動作している間に通常起こるバッテリセル３０４、３０６の膨張に対応するような大きさに規定される。尚、第１の保護層３１０に加えて、例えば、接着剤を使用して第２の保護層がバッテリセル３０４、３０６の下面に接合されることも可能である。特に、段差２１６（又は少なくともバッテリセル３０４、３０６の下面の付近に位置する段差）の縁部が鋭く尖った形状になるのを避けるために縁部を丸い形にする機械加工又は他の方法による処理が実行されない場合に、第２の保護層は、バッテリセル３０４、３０６を保護する。説明される実施形態において、第２の保護層は、例えば、ＰＥＥＫとして知られるポリエーテルエーテルケトンを含む何らかの数の適切な材料から形成される。バッテリフレーム３０８は、ハウジング１０２に形成された段差パターンに適合する形状に形成される。従って、バッテリフレーム３０８は、選択された実装段差を使用してハウジング１０２に直接装着される。従って、バッテリフレーム３０８は、ハウジング１０２の湾曲した内面２１８に装着される際に特殊な機械加工又はその他の無関係な処理を必要としない。
【００６３】
内部構成要素は、プロセッサ、グラフィックス回路、ＲＦ回路網（任意に使用される）、ＦＬＡＳＨのような半導体メモリなどの複数の動作回路を含む主論理基板３１２を含む。ＭＬＢ３１２は、電気コネクタを介してバッテリアセンブリ３０２から電力を受け取る。一実施形態において、ＭＬＢ３１２は、一部でバッテリフレーム３０８により支持される。内部構成要素は、基板間コネクタ３１６を介してＭＬＢ３１２に接続された主プリント回路基板（ｍＰＣＢ）３１４を更に含む。説明される実施形態において、基板間コネクタ３１６は、ＭＬＢ３１２と携帯型コンピューティングデバイス１００の他の回路との間に適切な数の通信チャネルを形成するための適切な数（例えば、７０）のピンを含む。ＭＬＢ３１２と携帯型コンピューティングデバイス１００の他の回路との通信を容易にするために、ｍＰＣＢ３１４は、ＭＬＢ３１２の適切な相互接続資源を提供する。ｍＰＣＢ３１４により提供される相互接続資源は、剛性材料から成る基板に組み込まれた導電性材料から形成される複数の電気トレースを含む。内部構成要素のＺスタック高さに与える影響を低減するために、ｍＰＣＢ３１４の垂直方向長さの少なくとも一部が保護層３１０の上面の下方に位置するように、ｍＰＣＢ３１４は、バッテリフレーム３０８により一部を支持される。更に、外部から加えられる力（例えば、ユーザの指がカバーガラス１０６を押下した場合に加えられる力）に応答して撓むこともある（０．５ｍｍも撓むこともある）ディスプレイパネルのような他の回路を保護するために、ｍＰＣＢ３１４の上面に保護層３１８が接着される。
【００６４】
内部構成要素は、オーディオドライバ３２２、３２４にオーディオ信号を供給するように構成されたオーディオ回路を含むスピーカモジュール３２０を含む。オーディオドライバ３２２、３２４は、スピーカ１２０に可聴出力を供給する。ｍＰＣＢ３１４の下面に無線回路３２６が直接実装されるので、使用されなければ無駄になる空間をより効率よく利用できる。これにより、全体的な構成要素密度が向上すると同時に、使用される配線の数は少なくなる（無線回路３１６がｍＰＣＢ３１４に直接接続されるので）。携帯型コンピューティングデバイス１００は、ＲＦエネルギーの送信と受信の双方に使用される複数のアンテナを更に含む。例えば、第１の（ロゴ）アンテナ３２８（破線の形で示される）は、開口部２０２に組み込まれ、いくつかの実施形態において、ハウジング１０２に組み込まれたロゴに埋設される。第２のアンテナ３３０は、相対的な送受信性能を向上するために一部がシール１０８に組み込まれるような位置に配置される。一体形オーディオモジュール３３２は、オーディオ回路３３４と、マイクモジュール３３６とを小型の一体アセンブリの中に含む。説明される実施形態において、一体形オーディオモジュール３３２は、オーディオジャック３３８を介してオーディオ出力を発生すると共に、マイク３４０を介してオーディオ入力を受信する。
【００６５】
いくつかの実施形態において、携帯型コンピューティングデバイス１００は、いくつかの異なる無線規格をサポートする。例えば、携帯型コンピューティングデバイス１００が特定の無線規格（３Ｇ規格など）をサポートする場合、携帯型コンピューティングデバイス１００は、その特定の無線規格に適合する無線回路網を含む。例えば、携帯型コンピューティングデバイス１００が３Ｇに準拠する場合、ＭＬＢ３１２は、適切な場所に配置された適切な大きさのＲＦアンテナに結合された３Ｇ無線回路網を含む（尚、Ｔｅｒｎｕｓ他による同時係属米国特許出願「ＨＡＮＤＨＥＬＤ ＣＯＭＰＵＴＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥ」の中で説明されているように、通常、ハウジング１０２の一部分の代わりに、ＲＦアンテナと協働する無線透過窓が配置される）。フレックスコネクタ３４２は、一体形オーディオモジュール３３２をＭＬＢ３１２に接続し、ディスプレイバス３４４は、ディスプレイコネクタ３４６を介してディスプレイドライバ回路網をＭＬＢ３１２に接続する。説明される実施形態において、ディスプレイバス３４４は、低電圧差動シグナリングバス、すなわちＬＶＤＳバスの形をとる。バス３４８は、ＭＬＢ３１２を電源スイッチ１１４と、ミュートボタン１１６と、音量スイッチ１１８とに結合するための信号線を含み、コネクタ３５０はスピーカ１２０へオーディオ信号を搬送する。
【００６６】
図４Ａは、説明される実施形態に係るバッテリアセンブリ３２０を示す展開図である。バッテリアセンブリ３２０は、回路４０４が実装されるバッテリフレーム４０２を含む。回路４０４は、バッテリアセンブリ３２０に対する損傷を引き起こす可能性がある何らかの数の逸脱動作からバッテリアセンブリ３０２を保護するように構成されたバッテリ調整安全回路を含む。回路４０４は、バッテリアセンブリ３０２からＭＬＢ３１２に電力を供給するために使用されるコネクタを更に含む。回路４０４は、安全回路としてバッテリアセンブリ３０２の過熱を防止するヒューズ形回路を構成する。回路４０４は、キャビティ４０６の中でバッテリフレーム４０２の上に配置される。バッテリセル４０８、４１０は、上部の第１の保護層４１２と、各バッテリセル４０８、４１０の底部分に接着された第２の保護層４１４とにより取り囲まれる。説明される実施形態において、第２の保護層はＰＥＥＫの形態をとり、第１の保護層４１０はＭｙｌａｒの形態をとる。プラットホーム４１６は、ｍＰＣＢ３１４を支持するために使用される。
【００６７】
図４Ｂは、バッテリフレーム４０２を示す拡大図である。バッテリフレーム４０２は、ハウジング１０２に形成された隣接する段差パターンに適合する形状に形成された装着構造４２０、４２２を使用してハウジング１０２に直接配置される。すなわち、バッテリフレーム４０２は、特殊な機械加工を必要とすることなく、エポキシなどの接着剤を使用してハウジング１０２に直接装着可能である。バッテリフレーム４０２がハウジング１０２に固着された後、バッテリフレーム４０２は、携帯型コンピューティングデバイス１００の中に他の構成要素を実装するために使用される。例えば、ＭＬＢ３１２は、ＭＬＢ支持体４２４により支持され、ｍＰＣＢ３１４は、プラットホーム４２６に載置され、装着構造４２８を使用して固着される。ボス４３０は、他の構成要素（スピーカモジュール３２０など）をハウジング１０２に装着するために使用される。
【００６８】
図５は、バッテリアセンブリ３０２と、ロゴ５０２と、ｍＰＣＢ３１４とを二等分する図３の線ＡＡに沿った横断面図５００を示す。詳細には、横断面図５００は、組み立て後の内部構成要素がコンパクトに実装されている様子を示す。例えば、ロゴ５０２は、アンテナ支持体５０４により支持されたＲＦアンテナ（ロゴアンテナと呼ばれる）を取り囲む。ロゴアンテナがＲＦ送信を無用に妨害するのを回避するために、ロゴ５０２は、プラスチック、ガラス、セラミックなどの無線透過性材料から形成される。しかし、ロゴアンテナが携帯型コンピューティングデバイス１００の内部のＲＦ感知回路の動作を妨害するのを阻止し（逆にＲＦ感知回路がロゴアンテナの動作を妨害するのも阻止し）、それにより、電子雑音を制限するために、アンテナ支持体５０４は、ロゴアンテナを覆うように配置されてロゴアンテナを完全に取り囲む無線不透過性材料（接地された金属薄板など）から形成される。このように構成することにより、ロゴアンテナから後方散乱するＲＦエネルギーの実質的の部分がＲＦ感知回路を妨害する事態を防止できる。ディスプレイモジュール回路５０６は、コネクタ３４６を介してＬＶＤＳバス３４４に接続され、ディスプレイパネル５０８を駆動するために使用される。
【００６９】
図６は、説明される実施形態に係るロゴ６００の典型的な横断面図を示す。図示されるように、ロゴ６００は、接着剤６０２（ＰＳＡなど）を介して基板６０４に装着されたガラス又はそれに類似する材料から形成される。ロゴ６００を製造するために使用されるガラスは透明であるか又は透明に近い性質を有するので、ロゴ６００の外観は更に良くなる。場合によっては、ガラスは、携帯型コンピューティングデバイス１００から放射される光の透過を容易にする。尚、ロゴ６００に衝撃が加わっても、少なくとも接着剤６０４があることによってロゴ６００のガラスに亀裂が入る程度であり、ガラスが粉々に破損することはほとんど又はまったくない。
【００７０】
図７は、説明される実施形態に係る一体形オーディオモジュール７００を示す展開図である。一体形オーディオモジュール７００は、オーディオ回路７０２と、密封ブート７０６の中に囲包されたマイクモジュール７０４とを含む。オーディオ回路７０２と、マイクモジュール７０４／密封ブート７０６は、共に、基板間コネクタ７１０を介してＭＬＢ３１２に接続されたオーディオモジュールフレックス７０８に組み込まれる。オーディオ回路７０２とマイクモジュール７０４をオーディオモジュールフレックス７０８に組み込むことにより、マイクポート７１２（密封ブート７０６の一部）と、オーディオジャック７１４とを互いにごく近接する関係でハウジング１０２に配置できる。説明される実施形態において、マイクポート７１２の直径は約１ｍｍである。
【００７１】
携帯型コンピューティングデバイス１００は、携帯型コンピューティングデバイス１００のユーザが種々の機能を起動する場合に使用する１つ以上のボタンアセンブリを含む。ボタンアセンブリは、携帯型コンピューティングデバイス１００のカバーガラス１０６の面を貫通して装着されるか、又は携帯型コンピューティングデバイス１００の単一部品のハウジング１０２の前面部分、側部又は背面部分を貫通して装着される。ボタンアセンブリは、ユーザがボタンアセンブリの機能を起動する場合にユーザに所望の触覚フィードバックを与えるように構成される。更に、ボタンアセンブリは、携帯型コンピューティングデバイス１００の外面と内部の内側接続ポイントの双方の構造と関連して、中立な「非押下」状態にある場合、内部回路基板がボタンアセンブリの最上部から離間した場所に配置されるにもかかわらずボタンアセンブリが外面と実質的に同一平面上に位置するように構成される。
【００７２】
図８Ａは、説明される実施形態に係る携帯型コンピューティングデバイス１００のカバーガラス１０６を貫通して装着されたホームボタンアセンブリ８０２の第１の横断面斜視図８００を示し、図８Ｂは、ホームボタンアセンブリ８０２の第２の横断面図８５０を示す。ホームボタンアセンブリ８０２は、カバーガラス１０６の外面と実質的に同一平面上にある平坦な又は湾曲した外側ボタン本体１１２を含む。側部フランジ８０４は、外側ボタン本体１１２の下面に装着され（又は外側ボタン本体１１２と一体に形成され）、カバーガラス１０６の下面の下方へ延出する。中央支柱８０６は、外側ボタン本体１１２の下面に装着され（又は外側ボタン本体１１２と一体に形成され）、触覚スイッチユニット８０８の上方に位置決めされる。中立「非押下」状態にある場合、中央支柱８０６は、触覚スイッチユニット８０８から離間する位置にある。ユーザが外側ボタン本体１１２を押下すると、中央支柱８０６は触覚スイッチユニット８０８と接触し、その結果、触覚スイッチユニット８０８の内部の接触回路が閉成される。触覚スイッチユニット８０８を使用することにより、携帯型コンピューティングデバイス１００のユーザは、外側ボタン本体１１２の面の異なる場所を押下した場合に、それぞれ異なる「感触」を感じることができる。これは、外側ボタン本体１１２が触覚スイッチユニット８０８の最上部に関して回動するからである。
【００７３】
携帯型コンピューティングデバイス１００の内部構成要素はプリント回路基板８１８を含み、ユーザが外側ボタンアセンブリ８０２を押下すると、プリント回路基板８１８を介して信号が伝送される。図８Ａに示されるように、プリント回路基板８１８は、触覚スイッチユニット８０８の接点から離間した場所に配置される。ある機能を起動するために外側ボタンアセンブリ１１２が押下された場合、外側ボタンアセンブリ１１２の中央支柱８０６が動いても、その運動距離が短すぎるために触覚スイッチユニット８０８に達しないので、この離間距離は、触覚スイッチユニット８０８をプリント回路基板８１８に直接実装できないような距離である。プリント回路基板８１８は、外側ボタンアセンブリ１１２のすぐ下方の領域に、プリント回路基板８１８への触覚スイッチユニット８０８の直接実装を妨げる構成要素を更に含む。その代わりに、プリント回路基板８１８と触覚スイッチユニット８０８とが接続される。
【００７４】
図８Ａ及び図８Ｂに示されるように、触覚スイッチユニット８０８は、中間プリント回路基板８１０に実装される。いくつかの実現形態において、中間プリント回路基板８１０は、可撓性ケーブルを介してプリント回路基板８１８に接続されるが、そのような接続方法を使用すると、組み立て処理が複雑になる。いくつかの実施形態において、可撓性ケーブルを介する接続では、機械を使用する単純な自動組み立てが不可能であり、技術者の手作業による組み立てが必要になる。図８Ａ、図８Ｂに示される典型的な実施形態の場合、１対の導電支柱８１４／８１６と、１対の導電パッド８１２／８１３とを介して中間プリント回路基板８１０からプリント回路基板８１８への接続を可能にすることにより、手作業による組み立ては回避される。例えば、第１の導電支柱８１４は、プリント回路基板８１８を介して供給されるＤＣ電源レベルに接続され、第２の導電支柱８１６は、プリント回路基板８１８のＧＮＤレベルに接続される。導電支柱８１４、８１６は、中間プリント回路基板８１０の下面にそれぞれ装着された個別の導電パッド８１２、８１３に接続される。外側ボタン本体１１２が押下されると、第１の導電支柱８１４を第２の導電支柱８１６に接続する触覚スイッチユニット８０８内部の回路が閉成されるので、携帯型コンピューティングデバイス１００の機能を直接又は間接的に起動する電流が流れる。導電支柱８１４／８１６は、導電経路を形成するのに加えて、携帯型コンピューティングデバイス１００のユーザに対するボタンアセンブリ８０２の触感を「調整」するような大きさに規定されると共に、中間プリント回路基板８１０とプリント回路基板８１８との間に位置決めされる。例えば、触覚スイッチユニット８０８に接触するために外側ボタンアセンブリ８０２を押下した場合に起こる撓みを増減するために、導電支柱８１４／８１６は互いに接離するように位置決めされ、中間プリント回路基板８１０の厚さは変化される。
【００７５】
図８Ａ、図８Ｂに示されるように、触覚スイッチユニット８０８が実装される中間プリント回路基板８１０は、ある特定の領域で、補強材部分８２０によって覆われる。補強材部分８２０は、外側ボタン本体１１２がユーザにより押下された場合に外側ボタン本体１１２の下方にあるフランジ８０４が１つ以上の方向に側方へ動くのを阻止すると共に、フランジ８０４が時計回り方向又は反時計回り方向に回転するのを阻止することにより、外側ボタン本体１１２を安定させる垂直壁を含む。図８Ｃは、外側ボタン本体１１２の下方から延出するフランジ８０４を含めてホームボタンアセンブリを示す簡略化平面図である。外側ボタン本体１１２の最上部は、ユーザが外側ボタン本体１１２の場所を容易に特定できると共に、ユーザが外側ボタン本体の適切な場所に圧力を加えるように誘導する方向指示マーク８２２を含む。方向指示マーク８２２は、触ってわかるように隆起させたドット、方位点（例えば、北（Ｎ）と南（Ｓ））マークなどを含む種々の形態をとる。携帯型コンピューティングデバイス１００の動作中、ユーザは、ホームボタン本体１１２の面上の中心から外れた場所に圧力を加える。いくつかの実施形態において、ホームボタン本体１１２の最上部、すなわち、フランジ８０４が補強部分８２６の一部の「下に潜った」場合、ホームボタン本体１１２が「動かなくなる」確率は許容できないほど高い。例えば、外側ボタン本体の「Ｓ」端を押下することにより、回転防止リング８２４の縁部は、隣接する補強材部分の下方へ入り込む。そのような「潜り込み」を防止するために、撓み部材８２４は、第１の端部８２８でボタン本体１１２の底面又はフランジ８０４に装着され（例えば、感圧接着剤により）、第２の端部８３０で補強材部分８２０の隣接部分の面に装着される。撓み部材は、外側ホームボタン１１２の垂直方向への運動は可能にするが、外側ボタン本体１１２の側方への水平運動を阻止し、更に、あらゆる軸に沿った回転を阻止するので、外側ボタン本体１１２が補強材部分８２６の隣接部分の下方に潜り込むことはなくなり、外側ボタン本体１１２は、携帯型コンピューティングデバイス１００の面に対して実質的に垂直なｚ方向にのみ動く。
【００７６】
ボタンアセンブリは、携帯型コンピューティングデバイス１００を取り囲む単一部品のハウジング１０２の一部を貫通して装着される。携帯型コンピューティングデバイス１００の軽量化を図るために単一部品のハウジング１０２は相対的に薄いので、ハウジング１０２に形成される開口部は、開口部の付近にあるハウジング１０２の部分の構造的一体性に影響を及ぼす。相対的に大きな開口部の場合、剛性を向上するために、ハウジング１０２の内側に構造支持部分が組み込まれる。しかし、ボタンアセンブリの場合、構造支持部分を介してボタンを操作することが必要である。構造支持部分を貫通する開口部の大きさを最小限に抑えることにより、ハウジング１０２の相対的に大きな開口部を利用する相対的に大型の外側ボタンを使用する場合の所望の構造支持強度を保持することが望ましい。
【００７７】
図９Ａは、ボタンアセンブリと、構造支持部分９０４とに対応する開口部を含む携帯型コンピューティングデバイス１００のハウジング１０２の内部斜視図９００を示す。図９Ｂに示されるように、ハウジング１０２を貫通する相対的に大きな外側開口部９２２は、構造支持部分９０４を貫通する開口部９０６より実質的に大きい。開口部９１０のようなハウジング１０２を貫通するいくつかの開口部は、構造支持部分が不要であるように十分に小さく形成されるが、開口部９２２のような大きな開口部は、追加の構造支持を必要とする。構造支持部分９０４は、保持ブラケットが固着される装着穴９０８を含み、装着穴９０８は、ハウジング１０２と、構造支持部分９０４とを貫通して装着される外側ボタンを保持する。構造支持部分９０４は、エポキシ接着剤を使用して、あるいは溶接又は他の適切な手段によりハウジング１０２に装着される。図９Ｃと図９Ｄは、構造支持部分９０４により補強されるハウジング１０２の相対的に大きな開口部９２２を含めてボタンアセンブリをそれぞれ示す内部展開図と、外側展開図である。外側音量ボタン１１８は２つの支柱９３４を含み、各支柱９３４は、外側音量ボタン１１８の背面側に接続された柄部分９３６と、柄部分９３６より幅が広く、ハウジング１０２の内側に実装された触覚スイッチと接触する把持部分９３８とを有する。典型的な一実施形態において、外側ボタン９３２は、２つの個別の触覚スイッチに接触することにより「大きく」と「小さく」のような２つの異なる機能を起動するために２つの方向に押下される「音量」ボタンである。
【００７８】
図９Ｃに示されるように、これより小さなボタン、例えば、ミュートボタン１１６の場合、ミュートボタン１１６が貫通する開口部９１０は、ハウジング１０２の構造上の一体性に影響を及ぼさずにミュートボタン１１６の外側部分を受け入れるのに十分な大きさであるので、ハウジング１０２の内側からボタンを装着可能である。しかし、構造支持部分９０４が音量ボタン１１８の外側部分に対応する開口部９２２の一部を閉塞しているので、音量ボタン１１８はハウジング１０２の内側からは装着できない。音量ボタン１１８はハウジング１０２の外側から装着される。構造支持部分９０４の２つの開口部９０６は、ボタン９３２の支柱９３４の把持部分９３８が通るような適切な大きさに形成される。ハウジング１０２を貫通して音量ボタン１１８が挿入された後、支柱９３４の柄部分９３６の直径に従った大きさに形成された相対的に狭い溝穴９４６を含む保持ブラケット９４０が把持部分に挿入される。保持ブラケット９４０は音量ボタン１１８をハウジング１０２内部に固定保持する。音量ボタン１１８の支柱９３４の把持部分９３８は、保持ブラケットの背後に配置されたプリント回路基板９４２に実装されている触覚スイッチと接触する。プリント回路基板９４２及び保持ブラケット９４０は、プリント回路基板９４２と保持ブラケット９４０とを締め具により構造支持部分９０４の穴９０８に固着するための装着穴を含む。
【００７９】
図９Ａ〜図９Ｄに示されるボタンアセンブリは、相対的に大型の音量ボタン１１８をハウジング１０２の相対的に大きな穴９２２を通して固定装着し、内部に実装されている１対の触覚スイッチと接触させることを可能にすると共に、開口部９２２の周囲にハウジング１０２の構造支持体を含む。ハウジング１０２と構造支持部分９０４との組み合わせの構造支持体としての一体性は、この「外側から内側へ」装着されるボタンアセンブリにより保持される。図９Ｅは、一体に組み立てられた場合の図９Ａ〜図９Ｄのボタンアセンブリの一部を示す簡略化水平横断面図である。音量ボタン１１８の支柱９３４は、ハウジング１０２の開口部９２２を貫通し、更に、支柱９３４の把持部分９３８が通るような大きさに形成された構造支持部分９０４の狭い開口部９０６を貫通する。保持ブラケット９４０は、支柱９３４の柄部分９３６を取り囲み、保持ブラケット９４０の開口部は把持部分９３８の直径より狭いので、保持ブラケット９４０は、音量ボタンの支柱９３４をボタンアセンブリの中に保持する。ユーザが音量ボタン１１８の外側を押下した場合、支柱９３４の把持部分９３８は、プリント回路基板９４２に実装された触覚スイッチ９６２と接触する。プリント回路基板９４２及び保持ブラケット９４０は、構造支持部分９０４の穴（図９Ｃ図９Ｄに示される）を通して締め具９６４により構造支持部分９０４に固着される。
【００８０】
図１０は、説明される実施形態に係る携帯型コンピューティングデバイスの内部構成要素を組み立てるための処理１０００を説明するフローチャートである。処理１０００は、携帯型コンピューティングデバイスの内部構成要素を囲包し、支持するのに適するハウジングを受け入れることにより、ステップ１００２で始まる。構成要素は、例えば、バッテリアセンブリ、主プリント回路基板、主論理基板などを含む。説明される実施形態において、ハウジングはハウジングの内側底面に形成された複数の実装段差を含む。実装段差は何らかの周知の機械加工作業を使用してハウジングに形成される。段差は、内部構成要素に対して適切な実装面を形成するのに適する段差高さを有する。複数の段差を形成するためにハウジング材料を除去する工程は、適切な実装面を形成するのに加えてハウジングの構造上の一体性に悪影響を与えずにハウジングの重量を実質的に減少させる。ステップ１００４でハウジングが受け入れられた後、ステップ１００６において、構成要素はキャビティに挿入され、ステップ１００８において、構成要素は実装段差を使用してハウジングの内面と直接接触するように配置される。これにより、実装構造はハウジングの内面に直接実装される。ハウジングの内面に直接配置された後、ステップ１０１０において、構成要素は、エポキシ、溶接などの何らかの周知の装着処理を使用してハウジングに装着される。
【００８１】
図１１は、説明される実施形態に係るＳＩＭカード排出機構１１００の一実施形態を示す。ＳＩＭカード排出機構１１００は、ＳＩＭカードが載置された場合にＳＩＭカードを固定するのに適するトレイ１１０２を含む。プッシュロッド１１０４は、トレイ１１０２の後部に接続されたイジェクト機構１１０６に接続される。ＳＩＭカードを排出するために（又はトレイ１１０２をＳＩＭカードを挿入するできる状態にするために）、ユーザは、プッシュロッド１１０４に力を加える。加えられた力は、プッシュロッド１１０４によりイジェクト機構１１０６に伝達され、イジェクト機構１１０６は、回動点１１０８に関して回動する。イジェクト機構１１０６は、回動点１１０８に関して回動することにより、ユーザがＳＩＭカードを取り出す／交換するか又はトレイ１１０２にＳＩＭカードを追加するのに適する場所までトレイ１１０２を露出させる方向にトレイ１１０２を動かす。図１２は、特定の一実施形態において携帯型コンピューティングデバイス１００に含まれるＳＩＭカード排出機構１１００を示す。
【００８２】
説明される実施形態の種々の態様、実施形態、実現形態又は特徴は、個別に使用されるか又は何らかの組み合わせで使用される。説明される実施形態の種々の態様は、ソフトウェア、ハードウェア又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより実現される。更に、説明される実施形態は、コンピュータ可読媒体に記憶された製造動作を制御するためのコンピュータ可読コードとして又はコンピュータ可読媒体に記憶された製造ラインを制御するためのコンピュータ可読コードとして実現される。コンピュータ可読媒体は、後にコンピュータシステムにより読み取り可能なデータを記憶する何らかのデータ記憶装置である。コンピュータ可読媒体は、例えば、読み出し専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、ＣＤ‐ＲＯＭ、ＤＶＤ、磁気テープ、光データ記憶デバイス、搬送波などを含む。更に、コンピュータ可読コードが分散方式で記憶され、実行されるように、コンピュータ可読媒体は、ネットワーク結合コンピュータシステムに供給される。
【００８３】
以上の説明は、説明の便宜上、本発明を完全に理解させるために特定の用語を使用していた。しかし、本発明を実施するためにそれらの特定の詳細が必要ではないことは当業者には明らかだろう。従って、以上の本発明の特定の実施形態の説明は、単に例示と説明のために提示されたにすぎない。以上の説明は、本発明のすべてを完全に説明すること又は本発明を開示された厳密な形態に限定することを意図しない。以上の教示を考慮して多くの改変や変形が可能であることは当業者には明らかだろう。
【００８４】
上記の実施形態は、本発明の原理とその実際の適用形態を最も明確に説明することにより、意図される特定の用途に適合するように種々の変形を伴って当業者が本発明とその種々の実施形態とを最良の態様で利用できるようにするために選択され、説明された。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲並びにそれと同等のものにより定義されることが意図される。
【００８５】
いくつかの特定の実施形態によって実施形態を説明したが、それらの実施形態の一般的概念の範囲内に含まれる変形例、変更例及び均等物が存在する。尚、本発明の実施形態の方法と装置を実現する代替方法は数多くある。例えば、一体形管を製造する好適な方法は押し出し処理であるが、これは限定ではなく、他の製造方法（例えば、射出成形）も使用可能である。従って、添付の特許請求の範囲は、説明される実施形態の真の精神と範囲に含まれるそのような変形例、変更例及び均等物をすべて含むものとして解釈されることが意図される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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