DE202010018526U1

DE202010018526U1 - Komponentenanordnung

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Publication number: DE202010018526U1
Application number: DE202010018526.2U
Authority: DE
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Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2010-01-06
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2020-09-01
Also published as: CN202141982U; JP5468685B2; EP2521948A1; US20160363961A1; US20110164365A1; HK1159802A1; EP2521948B1; CN102117106A; CN102117106B; DE112010005093T5; CN105302240B; US10642316B2; WO2011084186A1; KR20120112745A; AU2010340305B2; US9431190B2; JP2013516740A; US20130216067A1; US10289167B2; US20190377388A1

Abstract

Tragbare Rechenvorrichtung, umfassend: ein Gehäuse, welches eine untere Wand und Seitenwände beinhaltet, welche zusammenwirken, um zum Teil einen Hohlraum zu definieren, wobei die Seitenwände Kanten aufweisen, die eine Öffnung definieren, die gegenüber der unteren Wand liegt, wobei eine innere Fläche der unteren Wand eine Stufenterrasse beinhaltet, die verschiedene Muster aufweist, wobei die Stufenterrasse zum Montieren von internen Komponenten darauf geeignet ist; und eine Komponente, die direkt auf zumindest einer der Stufen montiert ist.

Description

Hintergrund
Gebiet der beschriebenen Ausführungsformen
Die beschriebenen Ausführungsformen beziehen sich im Allgemeinen auf tragbare Computervorrichtungen, wie beispielsweise Laptopcomputer, Tabletcomputer und ähnliche. Insbesondere werden Gehäuse der tragbaren Computervorrichtungen beschrieben.
Beschreibung des Stands der Technik
In den letzten Jahren sind tragbare Computervorrichtungen, wie beispielsweise Laptops, PDAs, Mediaplayer, Mobiltelefone und so weiter klein, leicht und leistungsstark geworden. Ein Faktor, welcher zu dieser Reduktion in der Größe beiträgt, kann der Fähigkeit des Herstellers zugerechnet werden verschiedene Komponenten dieser Vorrichtungen in kleineren Größen herzustellen, während in den meisten Fällen die Leistung und die Betriebsgeschwindigkeit solcher Komponenten erhöht werden. Der Trend zu kleiner, leichter und leistungsstark stellt eine fortlaufende Design-Herausforderung in dem Design einiger Komponenten der tragbaren Computervorrichtungen dar.
Eine Design-Herausforderung, welche mit der tragbaren Computervorrichtung assoziiert ist, ist das Design der Gehäuse, welche verwendet werden, um die verschiedenen internen Komponenten unterzubringen. Diese Design-Herausforderung ergibt sich im Allgemeinen aus einer Zahl von sich widersprechenden Design-Zielen, welche den Wunsch das Gehäuse leichter und dünner zu machen, den Wunsch des Gehäuses stärker zu machen und das Gehäuse ästhetisch ansprechender zu machen umfassen. Die leichteren Gehäuse, welche typischerweise dünnere Kunststoffstrukturen und weniger Befestigungselemente verwenden, tendieren dazu flexibler zu sein und daher haben sie eine größere Neigung sich zu verbiegen und zu beugen, wenn sie verwendet werden, während die stärkeren und starreren Gehäuse, welche typischerweise dickere Kunststoffstrukturen und mehr Befestigungselemente verwenden, dazu tendieren dicker zu sein und mehr Gewicht zu tragen.
Leider jedoch kann das erhöhte Gewicht im Einklang mit dem robusteren Gehäuse zu Nutzerunzufriedenheit führen, wohingegen das Beugen der Gehäuse, welche aus Leichtgewichtmaterial gebildet sind, zum Beschädigen einiger der internen Komponenten (wie beispielsweise gedruckten Leiterplatten) der tragbaren Vorrichtung führen kann.
Des Weiteren sind die Gehäuse mechanische Fertigungen, welche mehrere Teile aufweisen, welche verschraubt, gebolzt, genietet oder auf andere Weise an diskreten Punkten miteinander befestigt sind. Diese Fertigungstechniken erschweren typischerweise das Gehäusedesign und erzeugen ästhetische Schwierigkeiten wegen unerwünschten Rissen, Fugen, Lücken oder Brüchen an den Gegenflächen und den Befestigungselementen, welche entlang der Flächen des Gehäuses positioniert sind. Zum Beispiel wird eine Gegenlinie, welche das gesamte Gehäuse umgibt, produziert, wenn ein oberes und unteres Gehäuse verwendet wird. Außerdem können die verschiedenen Komponenten und komplizierten Verfahren, welche zur Herstellung der tragbaren Vorrichtung verwendet werden, die Fertigung zu einem zeitaufwändigen und schwerfälligen Verfahren machen, welches zum Beispiel einen hochqualifizierten Monteur, welcher mit Spezialwerkzeugen arbeitet, erfordert.
Eine weitere Herausforderung ist verbunden mit Techniken zum Montieren der Strukturen innerhalb der tragbaren Computervorrichtung. Herkömmlich sind die Strukturen über eine der Gehäuse (oberes oder unteres) gelegt worden und an eines der Gehäuse mit Befestigungselementen angebracht worden, wie beispielsweise Schrauben, Bolzen, Nieten und so weiter. Das heißt, dass die Strukturen in einer Sandwichähnlichen Weise in Schichten über dem Gehäuse positioniert sind und danach an das Gehäuse befestigt werden. Diese Methodik leidet an den gleichen Nachteilen wie oben erwähnt, das heißt, die Fertigung ist ein zeitaufwändiges und schwerfälliges Verfahren.
Angesichts des vorangegangenen gibt es einen Bedarf an einer verbesserten Komponentendichte und assoziierten Fertigungstechniken, welche Kosten reduzieren und die ausgehende Qualität verbessern. Zusätzlich gibt es einen Bedarf an Verbesserungen in der Weise, in welcher handgehaltene Vorrichtungen gefertigt werden, wie beispielsweise Verbesserungen, welche es Strukturen ermöglichen, schnell und einfach innerhalb des Gehäuses installiert zu werden. Es ist auch wünschenswert die Z-Stapelhöhe der gefertigten Komponenten zu minimieren, um die Gesamtdicke der tragbaren Computervorrichtungen zu reduzieren und dadurch die gesamtästhetische Optik und Haptik des Produkts zu verbessern.
Zusammenfassung der beschriebenen Ausführungsformen
Eine tragbare Computervorrichtung wird offenbart. Die tragbare Computervorrichtung kann viele Formen annehmen wie beispielsweise einen Laptop-Computer, einen Tablet-Computer, usw. In einer Ausführungsform kann die tragbare Computervorrichtung ein einteiliges Gehäuse umfassen, welches eine fordere Öffnung aufweist. In der beschriebenen Ausführungsform kann das einteilige Gehäuse wiederum eine integrale untere und Seitenwände umfassen, welche zusammenwirken zum Bilden eines Hohlraums in Zusammenwirkung mit der vorderen Öffnung, wo eine innere Fläche der unteren Wand gewölbt ist und eine Mehrzahl von bearbeiteten Stufen umfasst, welche geeignet sind zum Montieren einer internen Komponente darauf, wo zumindest einige der bearbeiteten Stufen ein Muster von Stufen bilden. Zusätzlich zu dem einteiligen Gehäuse kann die tragbare Computervorrichtung eine Komponente umfassen, welche direkt auf die gewölbte untere Wand montiert ist. Die Komponente wiederrum umfasst ein Montagemerkmal, welches eine Form aufweist, welche dem Muster von Stufen entspricht, sodass das Montagemerkmal direkt auf die untere Wand des einteiligen Gehäuses montiert ist ohne der Biegung der unteren Wand zu entsprechen.
In einem Aspekt können die Stufen in einer Anordnung bearbeitet werden unter Verwendung von computernumerisch gesteuerten (CNC)Maschinenwerkzeugen und assoziierten Techniken. Zusätzlich können irgendwelche scharfen Kanten abgerundet werden zu einer harmloseren Form, wobei dadurch jede Möglichkeit des Beschädigens interner Komponenten reduziert wird.
In einer weiteren Ausführungsform ist eine Button-Anordnung beschrieben. Die Button-Anordnung kann mindestens einen Button-Körper, welcher eine externe Oberseite aufweist, welche eingerichtet ist durch einen Nutzer gedrückt zu werden, mindestens eine taktile Schaltereinheit, welche auf eine Oberseite einer ersten gedruckten Leiterplatte montiert ist, welche positioniert ist, sodass eine untere Fläche des Button-Körpers die taktile Schaltereinheit berühren kann, wenn die Oberseite des Button-Körpers durch den Nutzer gedrückt wird, und eine Mehrzahl von leitenden Pfosten, welche auf einer Oberseite einer zweiten gedruckten Leiterplatte montiert sind, welche an eine untere Fläche der ersten gedruckten Leiterplatte durch eine Mehrzahl von leitenden Pads, welche darauf montiert sind, positioniert und verbunden sind, umfassen. In der beschriebenen Ausführungsform, wenn ein Strom durch mindestens 2 der Mehrzahl von leitenden Pfosten geht, wenn der Nutzer die externe Oberseite des Button-Körpers drückt, dadurch einen Schaltkreis in der taktilen Schaltereinheit schließend.
In einer weiteren Ausführungsform ist eine Button-Anordnung beschrieben, welche mindestens einen Button-Körper umfasst, welcher eine externe Fläche und mindestens einen Pfosten, welcher sich aus einer inneren Fläche gegenüber der äußeren Fläche erstreckt, umfasst, wobei der mindestens eine Pfosten einen Stammabschnitt in der Nähe der inneren Fläche und einen Fangabschnitt fern von der inneren Fläche aufweist, wobei der Fangabschnitt einen Durchmesser größer als der Stammabschnitt aufweist, wobei ein struktureller Unterstützungsbereich eine erste Öffnung aufweist, welche breiter ist als der Fangabschnitt des Pfostens des Button-Körpers und eingerichtet ist zum Bereitstellen von struktureller Stabilität für einen Bereich eines Gehäuses, an welches der strukturelle Unterstützungsbereich montiert ist, wobei der Bereich des Gehäuses eine zweite Öffnung aufweist, welche größer ist als die externe Fläche des Button-Körpers und wobei eine Rückhalteklammer eine dritte Öffnung aufweist, welche breiter ist als der Durchmesser des Stammabschnitts und enger als der Durchmesser des Fangabschnitts des Pfostens ist. In der beschriebenen Ausführungsform kann die Button-Anordnung mindestens teilweise gefertigt sein durch das Erstrecken des Pfostens des Button-Körpers durch die zweite Öffnung in dem Gehäuse und die erste Öffnung in dem strukturellen Unterstützungsbereich und beibehalten in der Position durch die Rückhalteklammer.
Beispielhaft wird weiterhin ein Verfahren beschrieben. Das Verfahren kann ausgeführt werden durch aufnehmen eines Gehäuses, welches einen Hohlraum aufweist, zum Aufnehmen interner Komponenten, wobei das Gehäuse eine Mehrzahl von Montagestufen aufweist, welche auf einer gewölbten inneren unteren Fläche des Gehäuses gebildet sind. Eine Komponente, welche auf das Gehäuse zu montieren ist, wird dann aufgenommen, wobei die Komponente ein konform geformtes Montagemerkmal aufweist. Das konform geformte Montagemerkmal wird dann untergebracht in Kontakt mit mindestens einem der Montagestufen und verbunden mit der unteren Fläche des Gehäuses. Auf diese Weise wird das Montagemerkmal direkt auf die untere Wand des einteiligen Gehäuses montiert ohne der Biegung der unteren Wand zu entsprechen.
In einem Aspekt kann ein integriertes Trägersystem durch Entfernen von weniger als der bestimmten Mengen des Materials von einer inneren Fläche des Gehäuses gebildet sein. Das integrierte Trägersystem kann Teil des Gehäuses sein und verwendet werden zum Bereitstellen von Unterstützung für das Gehäuse durch in Teilen Verteilen einer Kraft, welche auf die tragbare Computervorrichtung angewendet wird. Auf diese Weise, durch Verteilen der angewendeten Kraft, kann das Risiko des Verformens oder Beschädigens des Gehäuses wesentlich reduziert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Ausführungsformen werden sogleich verstanden werden durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche strukturelle Elemente bezeichnen, und in welchen:
1A eine Draufsicht einer tragbaren Computervorrichtung gemäß der beschriebenen Ausführungsformen zeigt.
1B eine perspektivische Draufsicht einer tragbaren Computervorrichtung gemäß den beschriebenen Ausführungsformen zeigt.
2A eine volle innere Ansicht eines Gehäuses, welches geeignet ist zum Umschließen der Betriebskomponenten der tragbaren Computervorrichtung, welche in 1A und 1B gezeigt ist, zeigt.
2B eine perspektivische innere Ansicht eines Gehäuses, welches geeignet ist zum Umschließen der Betriebskomponenten der tragbaren Computervorrichtung, welche in 1A und 1B gezeigt ist, zeigt.
2C und 2D eine repräsentative Querschnittsansicht des Abschnitts A-A des Gehäuses, welches in 2A gezeigt ist, zeigt.
3 präsentiert eine Top-Level interne Ansicht der tragbaren Computervorrichtung, welche eine spezifische Anordnung verschiedener interner Komponenten zeigt.
4A zeigt eine Explosionsansicht der Batterieanordnung gemäß der beschriebenen Ausführungsformen.
4B zeigt eine Nahansicht des Batterierahmens, welcher in 4A gezeigt ist.
5 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie AA der 3.
6 zeigt einen repräsentativen Querschnitt eines Logos gemäß den beschriebenen Ausführungsformen.
7 zeigt eine Explosionsansicht eines integrierten Audiomoduls 700 gemäß den beschriebenen Ausführungsformen.
8A veranschaulicht eine Querschnittsperspektivische Ansicht einer Button-Anordnung, welche durch ein Abdeckungsglas einer tragbaren Computervorrichtung montiert ist, gemäß den beschriebenen Ausführungsformen.
8B veranschaulicht eine zweite Querschnittsansicht der Button-Anordnung, welche in der tragbaren Computervorrichtung montiert ist, welche in 8A gezeigt ist.
8C veranschaulicht eine Draufsicht eines Abschnitts der Button-Anordnung von 8A.
8D veranschaulicht eine vereinfachte Querschnittsansicht durch einen Abschnitt der Button-Anordnung von 8A.
9A präsentiert eine perspektivische innere Ansicht eines verstärkten Gehäuses einer tragbaren Computervorrichtung in dem Bereich einer Button-Anordnung.
9B präsentiert eine perspektivische externe Ansicht des verstärkten Gehäuses der tragbaren Computervorrichtung, welche in 9A veranschaulicht ist.
9C veranschaulicht eine Explosionsperspektivische interne Ansicht einer Button-Anordnung, welche durch das verstärkte Gehäuse 102 der tragbaren Computervorrichtung 100, welche in 9A–B veranschaulicht ist, montierbar ist.
9D veranschaulicht eine Explosionsperspektivische externe Ansicht der Button-Anordnung, welche in den 9A–C veranschaulicht ist.
9E zeigt eine vereinfachte horizontale Querschnittsansicht eines Abschnitts der Button-Anordnung, welche in den 9A–D veranschaulicht ist.
10 zeigt ein Flussdiagramm, welches detailliert ein Verfahren beschreibt.
11 zeigt SIM-Karten-Auswurfmechanismus gemäß den beschriebenen Ausführungsformen.
12 zeigt SIM-Karten-Auswurfmechanismus von 11, welcher in die tragbare Computervorrichtung aufgenommen ist.
Beschriebene Ausführungsformen
In dem folgenden Dokument werden zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein umfassendes Verständnis der Konzepte, welche in den beschrieben Ausführungsformen zugrunde liegen, bereitzustellen. Jedoch wird es einem Fachmann offensichtlich sein, dass die beschriebenen Ausführungsformen ohne einige oder alle dieser spezifischen Details praktiziert werden können. In anderen Fällen sind wohl bekannte Verfahrensschritte nicht im Detail beschrieben wurden, um es zu vermeiden, die zugrundeliegenden Konzepte unnötig zu verunklaren.
Dieses Dokument diskutiert eine ästhetisch ansprechende tragbare Computervorrichtung, welche leicht zu tragen ist in einer Hand und mit der anderen zu bedienen ist. Die tragbare Computervorrichtung kann aus einem fugenlosen einteiligen Gehäuse und einer ästhetisch ansprechenden schützenden oberen Schicht gebildet sein, welche aus irgendeiner Zahl von haltbaren und starken dennoch durchsichtigen Materialien geformt sein kann, wie beispielsweise hochglanzpoliertes Glas oder Kunststoff. Für den Rest dieser Diskussion jedoch kann die schützende obere Schicht die Form von hochglanzpoliertem Abdeckungsglas ohne Einschränkung der Allgemeingültigkeit annehmen. Des Weiteren kann die Einheitlichkeit des Erscheinens der tragbaren Computervorrichtung verbessert werden, da (anders als konventionelle tragbare Computervorrichtungen) das Abdeckungsglas auf das fugenlose einteilige Gehäuse ohne die Verwendung einer Einfassung montiert werden kann. Diese Einfachheit des Designs kann viele Vorteile für die tragbare Computervorrichtung entstehen lassen zusätzlich zu jenen, die mit der ästhetischen Optik und Haptik verbunden sind. Zum Beispiel können weniger Komponenten und weniger Zeit und Aufwand für die Fertigung der tragbaren Computervorrichtung erforderlich sein und das Fehlen von Fugen in dem einteiligen Gehäuse kann guten Schutz gegen Umgebungsverschmutzung der internen Komponenten bereitstellen. Außerdem kann die Fähigkeit der tragbaren Computervorrichtung angewendeten Belastungen erfolgreich standzuhalten (wie beispielsweise von täglicher Verwendung) sowie jene von selteneren aber potentiell stärker beschädigenden Ereignissen, wie beispielsweise fallengelassen zu werden, verglichen mit konventionellen tragbaren Computervorrichtungen im Wesentlichen verbessert werden.
In den beschriebenen Ausführungsformen kann das fugenlose einteilige Gehäuse aus Kunststoff oder Metall gebildet sein. In dem Fall, in dem das fugenlose einteilige Gehäuse aus Metall gebildet ist, kann das Metall die Form eines einzelnen Blechs (wie beispielsweise Aluminium) annehmen.
Das einzelne Blech aus Metall kann in eine Form gebildet sein, welche geeignet ist zum Unterbringen verschiedener interner Komponenten sowie Bereitstellen verschiedener Öffnungen, in welche Schalter, Verbinder, Anzeigen und so weiter untergebracht werden können. Das fugenlose einteilige Gehäuse kann in eine gewünschte Form geschmiedet, gegossen oder auf andere Weise verarbeitet werden. Die Form des Gehäuses kann asymmetrisch sein, insofern ein oberer Abschnitt des Gehäuses gebildet sein kann, um eine im Wesentlichen unterschiedliche Form wie jene, welche durch einen unteren Abschnitt des Gehäuses gezeigt wird, aufzuweisen. Zum Beispiel kann der obere Abschnitt des Gehäuses Flächen haben, welche an verschiedenen Winkeln, welche gut definierte Grenzen bilden, zusammentreffen, wohingegen der untere Abschnitt gebildet sein kann, um eine Fläche mit einer Spline-Form aufzuweisen. Die Übergangszone zwischen dem oberen Abschnitt, welcher verschiedene Kanten aufweist, und dem unteren, Spline-geformten Abschnitt kann die Form einer Kante annehmen, welche eine abgerundete Form aufweist, welche sowohl eine natürliche Änderung von dem oberen Abschnitt des Gehäuses (d. h. der Bereich der verschiedenen Kanten) als auch die glattere Fläche bereitstellt, welche durch den unteren Abschnitt des Gehäuses präsentiert wird. Es sollte auch beachtet werden, dass zusätzlich zum Bereitstellen eines ästhetisch ansprechenderen Übergangs, die abgerundete Form der Kante in der Übergangszone eine komfortablere Haptik bereitstellen kann beim Gehaltenwerden in einer Hand des Nutzers entweder während der Verwendung oder lediglich beim Herumtragen. Einer der Vorteile des Verwendens von Metall für das Gehäuse ist die Fähigkeit des Metalls gute elektrische Erdung für jede interne Komponenten, welche eine gute Massefläche erfordern, bereitzustellen. Zum Beispiel kann die Leistung einer eingebauten RF-Antenne im Wesentlichen verbessert werden, wenn eine gute Massefläche bereitgestellt ist. Außerdem kann eine gute Massefläche verwendet werden, um dabei zu helfen, die schädlichen Effekte zu mildern, welche durch zum Beispiel Elektromagnetische Interferenz (EMI) und/oder elektrostatische Entladung (ESD) erzeugt werden.
Es sollte beachtet werden, dass durch die folgende Diskussion hindurch, der Ausdruck „CNC” verwendet wird. Die Abkürzung CNC steht für Computernumerische Steuerung und bezieht sich spezifisch auf eine Computersteuereinheit, welche Computerinstruktionen liest und ein Maschinenwerkzeug antreibt (eine angetriebene mechanische Vorrichtung welche typischerweise verwendet wird zum Herstellen von Komponenten durch das selektive Entfernen von Material). Sollte jedoch beachtet werden, dass jede geeignete Maschinenoperation verwendet werden kann zum Implementieren der beschrieben Ausführungsformen und nicht streng beschränkt ist auf jene Praktiken, welche assoziiert sind mit CNC.
Diese und andere Ausführungsformen werden weiter unten mit Verweis auf 1–12 diskutiert. Jedoch werden die Fachleute zugleich anerkennen, dass die detaillierte Beschreibung, welche hierin gegeben ist, mit Bezug auf diese Figuren nur für erläuternde Zwecke da ist und nicht als beschränkend ausgelegt werden sollte.
1A veranschaulicht eine spezifische Ausführungsform der tragbaren Computervorrichtung 100. Im engeren Sinne zeigt 1A eine volle Draufsicht der vollständig gefertigten tragbaren Computervorrichtung 100. Die tragbare Computervorrichtung 100 kann Daten und insbesondere Mediendaten verarbeiten, wie beispielsweise Audio, Video, Bilder und so weiter. Als Beispiel kann die tragbare Computervorrichtung 100 im Allgemeinen einer Vorrichtung entsprechen, welche als ein Musikplayer, Spielevorrichtung, Videoplayer, persönlicher digitaler Assistent (PDA), Tabletcomputer und/oder ähnliches agieren kann. Mit Bezug auf handgehalten zu sein, kann die tragbare Computervorrichtung 100 in einer Hand durch einen Nutzer gehalten werden, während sie durch die andere Hand des Nutzers betrieben wird (das heißt es ist keine Referenzfläche, wie beispielsweise ein Desktop benötigt). Zum Beispiel kann ein Nutzer tragbare Computervorrichtung 100 in einer Hand halten und die tragbare Computervorrichtung 100 mit der anderen Hand betreiben durch zum Beispiel Betreiben eines Lautstärkeschalters, eines Halteschalters oder durch Bereitstellen von Eingaben für eine berührungsempfindliche Fläche, wie beispielsweise einer Anzeige oder Pad.
Die tragbare Computervorrichtung 100 kann ein fugenloses einteiliges Gehäuse 102 umfassen, welches aus einer Zahl von Materialen gebildet sein kann, wie beispielsweise Kunststoff oder Metall, welche geschmiedet, gegossen oder auf andere Weise verarbeitet sein können in eine gewünschte Form. In jenen Fällen, wo die tragbare Computervorrichtung 100 ein Metallgehäuse hat und RF-basierte Funktionalität aufnimmt, kann es vorteilhaft sein, mindestens einen Abschnitt des Gehäuses 102 in der Form von strahlen- (oder RF) durchlässigen Materialien bereitzustellen, wie beispielsweise Keramik oder Kunststoff. In jedem Fall kann das Gehäuse 102 eingerichtet sein zum mindestens teilweise Umschließen irgendeiner geeigneten Zahl von internen Komponenten, welche mit der tragbaren Computervorrichtung 100 assoziiert sind. Zum Beispiel kann das Gehäuse 102 verschiedene strukturelle und elektrische Komponenten (einschließlich integrierte Schaltungschips und andere Schaltungen) umschließen und intern unterstützen, um Rechenoperationen für die tragbare Computervorrichtung 100 bereitzustellen. Die integrierten Schaltungen können die Form von Chips, Chipsätzen, Modulen annehmen, wobei jede dieser Oberflächen auf eine gedruckte Leiterplatte, oder PCB, oder andere Unterstützungsstruktur montiert sein kann. Zum Beispiel kann ein Hauptlogikboard (MLB) integrierte Schaltungen darauf montiert aufweisen, welche mindestens einen Mikroprozessor, Halbleiter-(wie beispielsweise Flash) Speicher, verschiedene Unterstützungsschaltungen und so weiter umfassen.
Das Gehäuse 102 kann die Öffnung 104 zum Unterbringen interner Komponenten umfassen und kann dimensioniert sein zum Unterbringen einer Anzeigeanordnung oder Systems, welches geeignet ist zum Versorgen eines Nutzers mit mindestens visuellem Inhalt wie beispielsweise über eine Anzeige. In einigen Fällen kann das Anzeigesystem berührungsempfindliche Fähigkeiten umfassen, welche den Nutzer mit der Fähigkeit versorgen, taktile Eingaben an die tragbare Computervorrichtung 100 unter Verwendung von Berührungseingaben bereitzustellen. Das Anzeigesystem kann aus einer Zahl von Schichten gebildet sein, einschließlich einer obersten Schicht, welche die Form einer durchlässigen schützenden Schicht 106 annimmt, welche aus Polycarbonat oder anderem geeignetem Kunststoff oder hochglanzpoliertem Glas gebildet ist. Unter Verwendung von hochglanzpoliertem Glas kann die schützende Schicht 106 die Form von Abdeckungsglas 106 annehmen, im Wesentlichen die Öffnung 104 ausfüllend. Die Dichtung 108 kann verwendet werden, um eine Dichtung zwischen dem Abdeckungsglas 106 und dem Gehäuse 102 zu bilden. Die Dichtung 108 kann aus stabilem Material gebildet sein, wie beispielsweise einem Kunststoff, nach dem Vorbild des thermoplastischen Urethans oder TPU. Auf diese Weise kann die Dichtung 108 Schutz gegen Umgebungsverschmutzung vor dem Eintreten in das Innere der tragbaren Computervorrichtung 100 bereitstellen. Die Rennbahn 110 kann definiert sein als der höchste Abschnitt des Gehäuses 102, welcher die Abdeckungsglasschicht 106 umgibt. Um die gewünschte ästhetische Optik und Haptik der tragbaren Computervorrichtung 100 zu erhalten, ist es wünschenswert, dass irgendwelche Versätze zwischen dem Gehäuse 102 und dem Abdeckungsglas 106 durch das Zentrieren der Rennbahn 110 minimiert werden.
Obwohl nicht gezeigt kann das Anzeigepaneel, welches dem Abdeckungsglas 106 zugrunde liegt, verwendet werden zum Anzeigen von Bildern unter Verwendung irgendeiner geeigneten Anzeigetechnologie, wie beispielsweise LCD, LED, OLED, elektronische oder E-inks und so weiter. Die Anzeigeanordnung kann innerhalb des Hohlraums unter Verwendung einer Vielzahl von Mechanismen untergebracht und befestigt sein. In einer Ausführungsform ist das Anzeigesystem in dem Hohlraum eingerastet. Es kann bündig mit dem benachbarten Abschnitt des Gehäuses untergebracht sein. Auf diese Weise kann die Anzeige visuellen Inhalt präsentieren, welcher Video, Standbilder, sowie Icons, wie beispielsweise graphische Nutzerschnittstelle (GUI), welche Information an den Nutzer bereitstellen kann (wie zum Beispiel Text, Objekte, Graphiken) sowie nutzerbereitgestellte Eingaben empfangen, umfassen. In einigen Fällen können die angezeigten Icons durch einen Nutzer an einen genehmeren Ort auf der Anzeige bewegt werden. Zum Beispiel kann das GUI durch den Nutzer durch manuelles Ziehen der GUI von einem Ort zu einem genehmeren Ort bewegt werden. Die Anzeige kann auch einen Nutzer mit taktiler Rückmeldung versorgen, welche durch eine Zahl von haptischen Aktuatoren bereitgestellt wird, normalerweise, aber nicht immer, angeordnet in einem Feld von haptischen Aktuatoren, welche in die Anzeige aufgenommen sind. Auf diese Weise können die haptischen Aktuatoren den Nutzer mit taktiler Rückmeldung versorgen.
In einigen Ausführungsformen kann eine Anzeigemaske (nicht gezeigt) angebracht werden an oder aufgenommen werden in oder unter das Abdeckungsglas 106. Die Anzeigemaske kann verwendet werden, um einen nichtmaskierten Abschnitt der Anzeige zu betonen, welcher zum Präsentieren von visuellem Inhalt verwendet wird. Die Anzeigenmaske kann verwendet werden, um den Homebutton 112 weniger offensichtlich zu machen, welcher verwendet wird zum Bereitstellen einer spezifischen Eingabe, wie beispielsweise den Anzeigemodus ändern, zum Beispiel an tragbare Computervorrichtung 100. Die Anzeigenmaske kann den Homebutton 112 weniger offensichtlich machen durch zum Beispiel näher liegen im Ton oder der Farbe zu Homebutton 112. Zum Beispiel, wenn der Homebutton 112 aus einem Material gebildet ist, welches etwa dunkler (wie beispielsweise grau oder schwarz) als das Abdeckungsglas 106 ist, dann kann das Verwenden einer ähnlich gefärbten Anzeigemaske die visuelle Wirkung des Homebuttons 112 reduzieren, wenn er verglichen wird mit dem unmaskiertem Abschnitt des Abdeckungsglases 106. Auf diese Weise kann die visuelle Wirkung des Homebuttons 112 durch Integriert werden in die Gesamtanmutung der Anzeigenmaske reduziert werden. Des Weiteren kann die Anzeigemaske einen natürlichen Mechanismus zum Richten der Aufmerksamkeit eines Betrachters auf den unmaskierten Bereich der Anzeige bereitstellen, welche zum Präsentieren des visuellen Inhalts verwendet wird.
Die tragbare Computervorrichtung 100 kann eine Zahl von mechanischen Steuerungen umfassen zum Steuern oder auf andere Weise Modifizieren bestimmter Funktionen der tragbaren Computervorrichtung 100. Z. B. kann ein An-/Aus-Schalter 114 verwendet werden zum manuellen An- oder Ausschalten der tragbaren Computervorrichtung 100. Der Stumm-Button 116 kann verwendet werden zum stumm machen irgendeiner Audioausgabe, welche durch die tragbare Computervorrichtung 100 bereitgestellt wird, wohingegen der Lautstärkeschalter 118 verwendet werden kann zum Erhöhen/Verringern der Lautstärke der Audioausgabe durch die tragbare Computervorrichtung 100. Es sollte beachtet werden, dass jede der oben beschriebenen Eingabemechanismen typischerweise durch eine Öffnung in dem Gehäuse 102 angeordnet ist, sodass sie mit internen Komponenten koppeln können. In einigen Ausführungsformen kann die tragbare Computervorrichtung 100 ein Kameramodul umfassen, welches eingerichtet ist zum Bereitstellen von Stand- oder Videobildern. Die Unterbringung kann weitläufig variiert werden und kann eine oder mehrere Orte umfassen, einschließlich z. B. die Vorderseite und Rückseite der Vorrichtung, d. h. eine durch das Rückgehäuse, die andere durch das Anzeigenfenster.
Die tragbare Computervorrichtung 100 kann einen Mechanismus für drahtlose Kommunikationen umfassen, als entweder eine Sende-Empfänger-Typvorrichtung oder nur Empfänger, wie beispielsweise ein Radio, die tragbare Computervorrichtung 100 kann eine Antenne umfassen, welche angeordnet sein kann innerhalb eines strahlendurchlässigen Abschnitts des Gehäuses 102. In einigen Ausführungsformen kann eine Antenne in die Dichtung 108 oder das Abdeckungsglas 106 aufgenommen sein. In anderen Ausführungsformen kann ein Abschnitt des Gehäuses 102 ersetzt werden durch strahlendurchlässiges Material in der Form von einem Antennenfenster, welches detaillierter weiter unten beschrieben wird. Das strahlendurchlässige Material kann z. B. Kunststoff, Keramik usw. umfassen. Die drahtlosen Kommunikationen können basiert sein auf vielen verschiedenen drahtlosen Protokollen einschließlich z. B. 3G, 2G, Bluetooth, RF, 802.11, FM, AM usw. Jede Zahl von Antennen kann verwendet werden, welche ein einzelnes Fenster oder mehrere Fenster abhängig von den Bedürfnissen des Systems verwendet werden können. In einer Ausführungsform kann das System mindestens erste und zweite Antennenfenster, welche in das Gehäuse gebaut sind umfassen.
1B zeigt eine perspektivische Draufsicht der tragbaren Computervorrichtung 100 gemäß der beschriebenen Ausführungsformen. Wie in 1B gezeigt kann die tragbare Computervorrichtung 100 eine oder mehrere Lautsprecher 120 umfassen, welche verwendet werden zum Ausgeben von hörbarem Ton. Die tragbare Computervorrichtung 100 kann auch eine oder mehrere Verbinder umfassen zum Übertragen von Daten und/oder Leistung an und von der tragbaren Computervorrichtung 100. Z. B. kann die tragbare Computervorrichtung 100 mehrere Daten-Ports umfassen, einen für jede Konfiguration des Portrait-Modus und Landschafts-Modus. Jedoch umfasst die derzeitig beschriebene Ausführungsform den einzelnen Daten-Port 122, welcher aus einer Verbinder-Anordnung 124 gebildet sein kann, welche innerhalb einer Öffnung untergebracht ist, welche entlang einer ersten Seite des Gehäuses 102 gebildet ist. Auf diese Weise kann die tragbare Computervorrichtung 100 den Daten-Port 122 verwenden zum Kommunizieren mit externen Vorrichtungen, wenn die tragbare Computervorrichtung 100 in die Docking-Station montiert ist. Es sollte beachtet werden, dass in einigen Fällen, die tragbare Computervorrichtung 100 einen Orientierungssensor oder einen Beschleunigungsmesser umfassen kann, welcher die Orientierung oder Bewegung der tragbaren Computervorrichtung 100 messen kann. Der Sensor kann dann ein geeignetes Signal bereitstellen, welches dann die tragbare Computervorrichtung 100 veranlassen wird visuellen Inhalt in einer geeigneten Orientierung zu präsentieren.
Die Verbinder-Anordnung 124 kann von irgendeiner Ausmessung sein, welche als geeignet gilt, wie beispielsweise ein 30-Pin-Verbinder. In einigen Fällen kann die Verbinder-Anordnung 124 als sowohl ein Daten- und Leistungs-Port dienen, dadurch den Bedarf für einen separaten Leistungsverbinder unnötig machend. Die Verbinder-Anordnung 124 kann weitläufig variiert werden. In einer Ausführungsform kann die Verbinder-Anordnung 124 die Form eines peripheren Bus-Verbinders annehmen, wie beispielsweise ein USB- oder FIREWIRE-Verbinder. Diese Typen von Verbindern umfassen sowohl Leistungs- als auch Daten-Funktionalität, dadurch erlauben sie dem sowohl Leistungslieferung als auch Datenkommunikationen zwischen der tragbaren Computervorrichtung 100 und der Host-Vorrichtung aufzutreten, wenn die tragbare Computervorrichtung 100 an die Host-Vorrichtung verbunden ist. In einigen Fällen kann die Host-Vorrichtung Leistung an die medientragbare Computervorrichtung 100 bereitstellen, welche verwendet werden kann zum Betreiben der tragbaren Computervorrichtung 100 und/oder Laden einer Batterie, welche darin umfasst ist gleichzeitig mit dem Betreiben.
2A und 2B präsentieren eine repräsentative innere Ansicht des Hohlraums (bezeichnet als Lumen) 200 des fugenlosen einteiligen Gehäuses 102, welches verwendet wird zum Umschließen verschiedener interner Komponenten der tragbaren Computervorrichtung 100, welche in 1A und 1B gezeigt wird. In der beschriebenen Ausführungsform kann das fugenlose einteilige Gehäuse 102 aus einem einzelnen Blech aus Metall gebildet sein, wie beispielsweise Aluminium und in einer geeigneten Form unter Verwendung z. B. von konventionellen zusammenklappbaren Metallkernbildenden Techniken gebildet sein, welche jenen Fachleuten wohl bekannt sind. Das Gehäuse 102 kann eine Zahl von Merkmalen umfassen, welche verwendet werden zum Vereinfachen der Installation der internen Komponenten, welche in der Fertigung der tragbaren Computervorrichtung 100 verwendet werden. Z. B. kann die Öffnung 202 gebildet sein in dem Gehäuse 102 geeignet dimensioniert und positioniert für eine RF-Antenne. In dem Fall, wo die Öffnung 202 zum Unterbringen einer RF-Antenne verwendet wird, kann die Öffnung 202 eine RF-Antennenunterstützungsanordnung unterstützen, welche aus mindestens einigen Strahlen durchlässigen Materialien gebildet ist. Auf diese Weise kann die RF-Antennenunterstützungsanordnung die ungehinderte Übertragung und Empfang der RF-Energie zugunsten irgendeiner Zahl von drahtlosen Protokollen, wie beispielsweise WiFi, Bluetooth usw. vereinfachen. Es sollte beachtet werden, dass die Fähigkeit uneingeschränkte RF-Funktionalität bereitzustellen, insbesondere wichtig ist, wenn das Gehäuse 102 aus strahlenundurchlässigen Materialien, wie beispielsweise die meisten Metalle, gebildet ist.
Um verschiedene Schnittstellen (Dock, Klinkenstecker, Lautstärke, An/Aus, Stumm, usw.) unterzubringen, zeigt 2B, wie Öffnungen von verschiedenen Ausmessungen in dem Gehäuse 102 erzeugt werden können. Z. B. kann die Öffnung 204 verwendet werden zum Unterstützen des Daten-Ports 122, die Öffnungen 206 können verwendet werden zum Bereitstellen von Unterstützungen für die Lautsprecher 120; die Öffnung 208 kann Unterstützung bereitstellen für den Lautstärkeschalter 118 und die Öffnung 210 für den Stumm-Button 116. Des Weiteren kann die Öffnung 212 verwendet werden zum Bereitstellen von Unterstützung für den An-/Aus-Schalter 114 und die Öffnung 214 für einen Klinkenstecker. Es sollte beachtet werden, dass irgendeine Zahl von Herangehensweise verwendet werden kann zum Erzeugen dieser Öffnungen und um die Öffnungsleiste dicker als die Dicke (um 1,5 mm) des Blechmetalls, welches verwendet wird zum Erzeugen des Gehäuses 102, erscheinen zu lassen. Das erzeugen dieser Öffnungen in dem Gehäuse 102 jedoch kann zu langen und dünnem Gewebe aus Metall führen, welches sich durch eine Einwirkung eines Fallereignisses verformen kann oder das Gehäuse 102 veranlassen kann unannehmbares Beugen unter Drehung zu zeigen. Eine spezifische verstärkende Technik wird weiter unten beschrieben.
Eine Mehrzahl von Stufen 216 kann in der unteren Fläche 218 des Gehäuses 102 gebildet sein. Die Stufen 216 können verwendet werden zum Bereitstellen einer Unterstützungsplattform zum Montieren verschiedener interner Komponenten auf die untere Fläche 218 des Gehäuses 102. In der beschriebenen Ausführungsform können die Stufen 216 gebildet sein durch Entfernen einer vorbestimmten Menge von Gehäusematerial (wie beispielsweise Aluminium) unter Verwendung von konventionellen Bearbeitungstechniken. Typischerweise kann jeder der Stufen abgerundete Kanten haben, um die internen Komponenten zu schützen, welche in Kontakt kommen können. Wie offensichtlich ist in 2A und 2B können die Stufen 216 auch gebildet sein in verschiedenen Mustern, wie beispielsweise Muster 220, 222 und Muster 224. Weit entfernt von nur lediglich ästhetisch in der Natur zu sein, können die verschiedenen Muster sehr nützlich sein. Z. B. können die verschiedenen Muster verwendet werden zum Unterbringen der Montagestrukturen, welche zum Unterstützen der internen Komponenten verwendet werden können, wie beispielsweise ein Batterierahmen. In einigen Fällen kann das Muster 226 die Form einer integrierten Trägerstruktur annehmen, welche detaillierter unten beschrieben wird, welche eine gleichmäßigere Verteilung der Belastungen, welche auf das Gehäuse 102 angewendet werden bereitstellt. Außerdem, zusätzlich zu dem Bereitstellen der strukturellen Unterstützung und Helfen bei dem Entgegenwirken gegen die Verformung, kann das Gehäusematerial, welches in der Bildung der Mehrzahl von Stufen 216 entfernt wurde, dabei helfen, im Wesentlichen das Gesamtgewicht des Gehäuses 102 zu reduzieren.
2C und 2D zeigen eine Querschnittsansicht des Gehäuses 102 welche entlang der Linie a-a der 2A und 2B genommen wurde. Insbesondere zeigt 2C die Natur der Unterschnittgeometrie des Gehäuses 102, welche klarer veranschaulicht, wie die linearen Dimensionen (Länge l z. B.) der Öffnung 104 in welche die optionalen Komponenten während der Fertigung eingesetzt werden können, kleiner ist als die linearen Dimensionen (Länge l z. B.) des Körpers des Gehäuses 102. Außerdem kann die Biegung des Gehäuses 102 asymmetrisch sein insofern als der obere Abschnitt 228 des Gehäuses 102 gebildet sein kann, um verschiedene Kanten aufzuweisen, wohingegen der untere Abschnitt 230 gebildet sein kann zum Aufweisen einer Spline-Form. Diese Asymmetrie hilft bei dem taktilen Eindruck, welcher durch die tragbare Computervorrichtung 100 in Teilen präsentiert wird, weil es eine bessere Passform auf die Hand des Nutzers bereitstellt.
In jedem Fall kann das Gehäuse 102 eine Nennwanddicke t_nom aufweisen (welche in der Größenordnung von um die 1.5 mm sein kann). Der obere Abschnitt 228 kann in solch einer Weise gebildet sein, dass er eine im Wesentlichen einheitliche mittlere Wanddicke nahe der Nennwanddicke t_nom aufweist. Weil die innere Fläche 218 des unteren Abschnitts 230 im Wesentlichen der Spline-Form der äußeren Fläche des Gehäuses 102 entspricht, kann das Montieren interner Komponenten die innere Fläche 218 schwierig sein oder bestenfalls suboptimal sein. Z. B. um eine interne Komponente auf die innere Fläche 218 sicher unterzubringen, müsste irgendeine Montagestruktur, welche verwendet wird zum Montieren der internen Komponente auf die innere Fläche 218, speziell bearbeitet werden, um zu der Biegung der inneren Fläche 218 zu passen. Diese spezielle Bearbeitung würde spezielle Werkzeuge erfordern und Extrakosten zum Herstellen hinzufügen sowie Komplexität und Zeit, welche für die Fertigung erfordert sind, hinzufügen.
Daher, um eine geeigneter geformte innere Fläche freizustellen (auf die man interne Komponenten sowie das Gewicht des Gehäuses 102 zu reduzieren) montiert, kann die innere Fläche 218 des Gehäuses 102 zu jeder geeigneten Form geformt werden (unter Verwendung von CNC-Bearbeitungstechniken, z. B.). Die innere Fläche 218 kann geformt werden, um eine Mehrzahl von Montagestufen 216 zu umfassen, welche in der Form einer Terrasse ähneln können. Zunächst jedoch kann eine Bestimmung einer minimalen Dicke t_min für das Gehäuse 102 gemacht werden, welche sowohl einer guten strukturellen Integrität als auch einer gewünschten Gewichtsreduktion entspricht, z. B., in dem Fall, wo das Gehäuse 102 aus Aluminium, welches eine Nenndicke t_nom von um die 1.5 mm aufweist, ist bestimmt worden, dass die minimale Dicke t_min von um die 0.6 mm zu einer mittleren Stufenhöhe „h” von um die 0.5 mm führt, was zu einer mittleren Gewichtsreduktion von um die 25% führt. Unter Verwendung dieser Einstellungen kann die innere Fläche 218 des Gehäuses 102 in einer Maschinenanordnung bearbeitet werden, um eine geeignete Zahl von Stufen zu umfassen, wobei jeder eine Stufenhöhe h aufweist, welche verschiedene Terrassenmuster erzeugt, welche gut geeignet sind zum sowohl reduzieren des Gesamtgewichts des Gehäuses 102 als auch Bereitstellen von geeigneten Montageplattformen zum Montieren verschiedener interner Komponenten.
Abschnitte der inneren Fläche 218 können bei einer Dicke beibehalten werden, welche im Wesentlichen die Gleiche wie die Nenndicke t_nom ist. Z. B., um irgendwelche Belastungen, welche auf das Gehäuse 102 angewendet sind, gleichmäßiger zu verteilen, kann das integrierte Trägersystem (welches in dem 2A Muster 226, welches dem Buchstaben „H” ähnelt) einfach durch Nichtbearbeiten jener Abschnitte des Gehäuses 102, welche dem gewünschten Ort des integrierten Trägersystem entsprechen. In einigen Fällen jedoch kann das integrierte Trägersystem durch einfaches entfernen vom weniger Material aus dem Gehäuse 102 in jenen Orten, welche dem integrierten Trägersystem entsprechen erzeugt werden, sodass die Dicke t, welche dem integrierten Trägersystem entspricht t_nom > t > t_min ist. Auf diese Weise kann die Trägerstruktur gleichmäßiger die angewendeten Belastungen entlang einer größeren Region des Gehäuses 102 verteilen, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Knickens oder der Vorformung minimiert wird.
Anders als die Fertigung der konventionellen tragbaren elektronischen Vorrichtungen, wo die Komponenten in einer Top-Down-Weise (d. h. die Komponenten werden in das Gehäuse eingefügt, bevor die Einfassung eingerastet ist) gefertigt werden, erfordert die Unterschnittgeometrie des Gehäuses 102, dass alle Komponenten innerhalb der Dimensionen (L, W) der Öffnung 104 passen. Außerdem kann die Fertigung der tragbaren elektronischen Vorrichtung 100 in einer Bottom-Up-Weise ausgeführt werden. Um die Bottom-Up-Fertigung der tragbaren elektronischen Vorrichtung 100 zu vereinfachen und um irgendwelche Versätze zwischen der polierten oberen Glasschicht und einem obersten Abschnitt des Gehäuses (Rennbahn 110) zu minimieren, können verschiedene Techniken, Vorrichtungen und Systeme verwendet werden, welche Stapel-(d. h., Z-Richtung) Toleranz minimieren sowie um die Komponentendichte innerhalb des Gehäuses 102 zu erhöhen.
Die folgende Diskussion beschreibt spezifische Herangehensweisen an sowohl das Minimieren der Z-Höhe der gefertigten Komponenten als auch des Maximierens der Komponentendichte innerhalb des Gehäuses 102. In anderen Worten, ist der Z-Stapel, welcher mit den installierten internen Komponenten assoziiert ist, so, dass die Komponenten einfach durch den Hohlraum 200 untergebracht werden können ohne sich langwierigen und zeitaufwendigen Fertigungsabläufen bedienen zu müssen. Der reduzierte Z-Stapel und die verbesserte Komponentendichte kann erreicht werden auf viele Arten, wie beispielsweise das Einrichten der Struktur einer internen Komponente, um mehrere Funktionen auszuführen. Z. B. kann die tragbare Computervorrichtung 100 eine Batterieanordnung umfassen. Die Batterieanordnung kann wiederrum Batteriezellen umfassen, welche von einer oberen schützenden Schicht herabhängen mit einer Lücke (bezeichnet als eine Schwelllücke) zwischen einer unteren Fläche des Gehäuses 102 und einer unteren Fläche der Batteriezellen. In konventionell angeordneten Batterieanordnungen, würden die Batteriezellen Raum oberhalb der Batteriezellen erfordert, um Anschwellen auszugleichen, welches erwartet wird, während normalen Operationen aufzutreten. Jedoch, durch das Unterbringen der Schwelllücke unterhalb der Batteriezellen kann der Raum zwischen den Batteriezellen und dem Gehäuse, welcher sonst verschwendet werden würde, in einer produktiven Art verwendet werden. Die Komponentendichte kann auch erhöht werden. Z. B. wenn Schaltungen, welche sonst als separat betrachtet werden würden, kombiniert werden, um einen einzelnen Verbinder zu teilen. Z. B. kann ein Audiomodul sowohl ein Mikrofon als auch assoziierte Schaltungen umfassen, welche einen Flex-Verbinder mit einer Audioschaltung, welche verwendet wird zum Produzieren von Audioausgabe, teilen können. Auf diese Weise können sowohl die Zahl als auch die Gesamtgrundfläche der internen Komponenten im Wesentlichen reduziert werden, ohne die Gesamtfunktionalität ungünstig zu beeinflussen.
Außerdem können effiziente Fertigungstechniken bereitgestellt werden, welche im Wesentlichen die Zeit und den Aufwand, welcher für die Fertigung erfordert wird, reduzieren. Eine solche Technik kann das Koordinieren der Installation einer Zahl von internen Komponenten umfassen, auf die Art, dass das Befestigen einer Komponente den Effekt des Befestigens aller der Komponenten haben kann. Z. B. kann die tragbare Computervorrichtung 100 eine Hauptleiterplatte (bezeichnet als eine Highway-Platte), welche sich im Wesentlichen entlang der Länge der tragbaren Computervorrichtung 100 erstrecken kann. Auf diese Weise kann die Hauptleiterplatte interne Komponenten verbinden, welche ungleichartig innerhalb des Gehäuses 102 positioniert sind, ohne den Bedarf an langen Verbindern. Außerdem kann durch vernünftiges Auswählen jener Komponenten, welche an die Hauptleiterplatte angebracht werden, und in welcher Reihenfolge den Fertigungsprozess sehr vereinfachen. Z. B. können die Verbinder-Anordnungen 124 und eine Haupt-Logik-Platine, oder MLB, montiert aber noch nicht befestigt werden an die Hauptleiterplatte, auf solch eine Weise, dass das Befestigen der Verbinder-Anordnung 124 an die Hauptleiterplatte den Effekt des gleichzeitigen Befestigens der MLB hat. Auf diese Weise befestigt eine einzelne Handlung des Befestigens der Verbinder-Anordnung sowohl die MLB als auch die Hauptleiterplatte, dadurch eine Zahl von separaten Befestigungsoperationen eliminierend.
3–9 veranschaulichen die Betriebskomponenten der tragbaren Computervorrichtung 100. Die Betriebskomponenten sind in Schichten organisiert. Die Beziehung und die Organisation der Betriebskomponenten innerhalb jeder Schicht und die Beziehung zwischen den Schichten kann verwendet werden zum Vereinfachen sowohl der Fertigung als auch der Optimierung des Z-Stapels der internen Komponenten der tragbaren Computervorrichtung 100. Auf diese Weise, den Z-Stapel minimierend, kann die tragbare Computervorrichtung 100 extrem kompakt, stabil, ästhetisch ansprechend und ergonomisch bei relativ niedrigen Kosten sein.
3 präsentiert eine Top-Level interne Ansicht 300 der tragbaren Computervorrichtung 100, welche eine spezifische Anordnung der verschiedenen internen Komponenten zeigt. In einer Ausführungsform können die internen Komponenten mindestens die Batterieanordnung 302 umfassen. Die Batterieanordnung 302 kann mindestens zwei Batteriezellen 304, 306 umfassen, welche unterstützt sind durch den Batterierahmen 308. In der beschriebenen Ausführungsform kann die erste schützende Schicht 310 um den Batterierahmen 308 herumgewickelt werden und daran angebracht werden. Die erste schützende Schicht 310 kann Schutz für die Batteriezellen 304 und 306 bereitstellen. In einigen Fällen kann die erste schützende Schicht 310 aus stabilen dennoch haltbaren Material gebildet sein, wie beispielsweise Mylar^TM, welches eine Klebschicht aufweist. Die Batteriezellen 304 und 306 können angebracht werden an die erste schützende Schicht 310 unter Verwendung des Klebemittels. Auf diese Weise können die Batteriezellen 304 und 306 von der ersten schützenden Schicht 310 herabhängen, wobei sie einen Raum zwischen einer unteren Fläche der Batteriezellen 304 und 306 und der inneren Fläche 218 des Gehäuses 102 lassen. Dieser Raum (welcher bezeichnet werden kann als eine Schwelllücke) kann dimensioniert sein, um irgendeine Schwelle der Batteriezellen 304 und 306 unterzubringen, welches typischerweise während der Batteriebetriebenen Operation der tragbaren Computervorrichtung 100 auftritt. Es sollte beachtet werden, dass zusätzlich zu der ersten schützenden Schicht 310 eine zweite schützende Schicht an die untere Fläche der Batteriezellen 304 und 306 z. B. unter Verwendung eines Klebemittels angebracht werden kann. Die zweite schützende Schicht kann Schutz für die Batteriezellen 304 und 306 bereitstellen, insbesondere in jenen Fällen, wo die Stufen 216 (oder mindestens die Stufen in der Nähe der unteren Fläche der Batteriezellen 304 und 306) nicht abgerundet oder auf andere Weise geformt sind, um scharfe Kanten zu vermeiden. In den beschriebenen Ausführungsformen kann die zweite schützende Schicht aus irgendeiner Zahl von geeigneten Materialien gebildet sein, welche z. B. Polyetheretherketon, sonst bekannt als PEEK, umfassen können. Der Batterierahmen 308 kann geformt sein, um den Stufenmustern, welche im Gehäuse 102 gebildet sind, zu entsprechen. Auf diese Weise kann der Batterierahmen 308 direkt an das Gehäuse 102 unter Verwendung der ausgewählten Montagestufen montiert werden. Auf diese Weise benötigt der Batterierahmen 308 keine spezielle Bearbeitung oder andere irrelevante Verarbeitung, um an die gewölbte innere Fläche 218 des Gehäuses 102 montiert zu werden.
Die internen Komponenten können Haupt-Logik-Platine 312 umfassen, welche eine Zahl von Betriebsschaltungen umfassen kann, wie beispielsweise einen Prozessor, graphische Schaltungen, (optional) RF-Schaltung, Halbleiterspeicher, wie beispielsweise Flash usw. MLB 312 kann Leistungen von der Batterieanordnung 302 durch die elektrischen Verbinder aufnehmen. In einer Ausführungsform kann MLB 312 unterstützt werden in Teilen durch den Batterierahmen 308. Die internen Komponenten können auch die Hauptleiterplatte (mPCB) 314 umfassen, welche mit der MLB 312 durch Platine-zu-Platine-Verbinder 316 verbunden ist. In der beschriebenen Ausführungsform kann der Platine-zu-Platine-Verbinder 316 eine geeignete Zahl (wie beispielsweise 70) von Pins umfassen, um eine adäquate Zahl von Kommunikationskanälen zwischen MLB 312 und anderen Schaltungen in der tragbaren Computervorrichtung 100 bereitzustellen. Um die Kommunikation zwischen der MLB 312 und anderen Schaltungen in der tragbaren Computervorrichtung 100 zu vereinfachen, kann mPCB 314 geeignete Querverbindungsmittel für MLB 312 bereitstellen. Die Querverbindungsmitteln, welche durch mPCB 314 bereitgestellt werden, können eine Zahl von elektrischen Leiterbahnen umfassen, welche aus leitendem Material, welches in ein Substrat von starrem Material aufgenommen ist, gebildet sind, um die Einwirkung auf die Z-Stapelhöhe der internen Komponenten zu reduzieren, kann die mPCB 314 unterstützt werden in Teilen durch den Batterierahmen 308 auf solch eine Art, das mindestens einige der vertikalen Ausdehnungen der mPCB 314 unterhalb einer Oberseite der schützenden Schicht 310 ist. Des Weiteren, um andere Schaltungen zu schützen, wie beispielsweise ein Anzeigenpanel, welches biegen kann (was so viel wie 0.5 mm sein kann) in Antwort auf eine extern angewandte Kraft (wie beispielsweise einen Finger des Nutzers, welcher auf Abdeckungsglas 106 drückt), kann die schützende Schicht 318 an einer Oberseite der mPCB 314 haften.
Die internen Komponenten können Lautsprechermodul 320 umfassen, welches Audioschaltungen umfassen kann, welche angeordnet sind zum Bereitstellen eines Audiosignals an Audiotreiber 322 und 324. Die Audiotreiber 322 und 324 wiederrum können hörbare Ausgabe an die Lautsprecher 120 bereitstellen. Die drahtlose Schaltung 326 kann direkt an eine Unterseite der mPCB 314 montiert werden, dadurch den Raum, welcher sonst ungenutzt bliebe, in einer effizienteren Weise nutzend. Auf diese Weise kann die Gesamtkomponentendichte verbessert werden, während zur gleichen Zeit die Zahl der Querverbindungen, welche verwendet werden, reduziert wird (weil die drahtlose Schaltung 316 direkt an mPCB 314 verbunden ist). Die tragbare Computervorrichtung 100 kann auch eine Zahl von Antennen umfassen, welche verwendet werden zum sowohl Übertragen als auch Empfangen von RF-Energie. Z. B. kann die erste (Logo) Antenne 328 gezeigt (gestrichelter Linienform) aufgenommen sein in Öffnung 202 und, in einigen Ausführungsformen, eingebettet sein in ein Logo, wobei das Logo in das Gehäuse 102 aufgenommen ist. Die zweite Antenne 330 kann untergebracht sein in einer Position, sodass ein Abschnitt in die Dichtung 108 aufgenommen sein kann für einen besseren Gesamtempfang/Übertragung. Das integriert Audiomodul 332 kann die Audioschaltung 334 und das Mikrofonmodul 336 in einer kompakten und integrierten Anordnung umfassen. In der beschriebenen Ausführungsform kann das integrierte Audiomodul 332 sowohl Audioausgabe durch den Klinkenstecker 338 bereitstellen als auch Audioeingabe durch das Mikrofon 340 empfangen.
In einigen Ausführungsformen kann die tragbare Computervorrichtung 100 eine Zahl von verschiedenen drahtlosen Standards unterstützen. Z. B. in jenen Fällen, wo die tragbare Computervorrichtung 100 eine spezifischen drahtlosen Standard unterstützt (wie beispielsweise den 3G-Standard), kann die tragbare Computervorrichtung 100 drahtlose Schaltungen umfassen, welche geeignet sind für den spezifischen drahtlosen Standard. Z. B. wenn die tragbare Computervorrichtung 100 3G konform ist, kann die MLB 312 3G drahtlose Schaltungen umfassen, welche gekoppelt sind mit einer geeignet platzierten und dimensionierten RF-Antenne (es sollte beachtet werden, dass wie diskutiert mit anhängiger US Patentanmeldung „HANDHELD COMPUTING DEVICE” durch Ternus et al. ein Abschnitt des Gehäuses 102 typischerweise ersetzt wird durch ein strahlendurchlässiges Fenster in Zusammenwirken mit der RF-Antenne). Der Flexverbinder 342 kann das integrierte Audiomodul 332 mit dem MLB 312 verbinden, wohingegen der Anzeigebus 344 die Anzeigetreiberschaltung an den MLB 312 durch den Anzeigenverbinder 346 verbinden kann. In der beschriebenen Ausführungsform kann der Anzeigebus 344 die Form eines low voltage differential signaling oder LVDS Bus annehmen. Der Bus 348 kann Signallinien zum Koppeln mit der MLB 312 an den An-/Ausschalter 114, Stumm-Button 116 und Lautstärkeschalter 118 umfassen und der Verbinder 350 kann Audiosignale an die Lautsprecher 120 leiten.
4A zeigt eine Explosionsansicht der Batterieanordnung 320 gemäß den beschriebenen Ausführungsformen. Die Batterieanordnung 320 kann den Batterierahmen 402 umfassen, auf welchen die Schaltung 404 montiert werden kann. Die Schaltung 404 kann Batterieregulierung und Sicherheitsschaltungen umfassen, welche angeordnet sind zum Schützen der Batterieanordnung 302 vor irgendeiner Zahl von Betriebsabweichungen, welche bei der Batterieanordnung 320 Schaden verursachen könnten. Die Schaltung 404 kann auch Verbinder umfassen, welche verwendet werden zum Bereitstellen von Leistungen aus der Batterieanordnung 302 für MLB 312. Als eine Sicherheitsschaltung, kann die Schaltung 404 Sicherungsschaltung bereitstellen, welche verhindert, dass die Batterieanordnung 202 überhitzt. Die Schaltung 404 kann auf den Batterierahmen 402 innerhalb des Hohlraums 406 untergebracht werden. Die Batteriezellen 408 und 410 können umgeben sein durch die erste schützende Schicht 412 auf einen oberen Abschnitt und die eine zweite schützende Schicht 414, welche an einem unteren Abschnitt jeder der Batteriezellen 408 und 410 haftet. In der beschriebenen Ausführungsform kann die zweite schützende Schicht die Form von PEEK annehmen, wohingegen die erste schützende Schicht 410 die Form von Mylar annehmen kann. Die Plattform 410 kann verwendet werden zum Unterstützen der mPCB 314.
4B zeigt eine Nahansicht des Batterierahmens 402. Der Batterierahmen 402 kann direkt auf dem Gehäuse 102 untergebracht sein, unter Verwendung der Anbaumerkmale 420 und 422, welche geformt sein können, um einem benachbarten Stufenmuster, welches in dem Gehäuse 102 gebildet ist, zu entsprechen. Auf diese Weise kann der Batterierahmen 402 direkt an das Gehäuse 102 angebracht werden unter Verwendung von Klebemittel, wie beispielsweise Epoxide, ohne das Erfordernis von spezieller Bearbeitung. Sobald an das Gehäuse 102 sicher montiert, kann der Batterierahmen verwendet werden zum Montieren anderer Komponenten innerhalb der tragbaren Computereinrichtung 100. Zum Beispiel kann die MLB 312 unterstützt werden durch MLB-Unterstützung 424, wohingegen mPCB 314 untergebracht sein kann auf der Plattform 426 und befestigt sein kann unter Verwendung der Anbaumerkmale 428. Die Anlötteile 430 können verwendet werden zum Anbringen anderer Komponenten (wie beispielsweise Lautsprechermodul 320) an das Gehäuse 102.
5 zeigt den Querschnitt 500 entlang der Linie AA von 3 welcher die Batterieanordnung 302, Logo 502 und mPCB 314. Insbesondere veranschaulicht der Querschnitt 500 die kompakte Natur der gefertigten internen Komponenten. Zum Beispiel kann das Logo 502 eine RF-Antenne umfassen (bezeichnet als Logo-Antenne), welche unterstützt wird durch den Antennenträger 504. Um unnötige Interferenz mit RF-Übertragungen von der Logo-Antenne zu vermeiden, kann das Logo 502 aus strahlendurchlässigem Material gebildet sein, wie beispielsweise Kunststoff, Glas, Keramik und so weiter. Jedoch, um zu verhindern, dass die Logo-Antenne mit dem Betrieb der RF-empfindlichen Schaltungen innerhalb der tragbaren Computervorrichtung 100 (und andersherum) zu interferiert und um daher das elektronische Rauschen zu beschränken, kann der Antennenträger 504 aus strahlenundurchlässigem Material (wie beispielsweise einem geerdeten Metallblech) gebildet sein, welches der Logo-Antenne übergeordnet sein kann und sie komplett umgeben kann. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass ein wesentlicher Abschnitt irgendeiner RF-Energie, welche rückwärts von der Logo-Antenne gestreut wird, mit RF-empfindlichen Schaltungen interferiert. Die Anzeigenmodulschaltung 506 kann verbunden sein mit LVDS-Bus 344 durch den Verbinder 346 und verwendet werden zum Antreiben des Anzeigenpaneels 508.
6 zeigt einen repräsentativen Querschnitt des Logos 600 gemäß den beschriebenen Ausführungsformen. Wie gezeigt kann das Logo 600 aus Glas oder ähnlichem Material gebildet sein, welches durch das Klebemittel 6020 (wie beispielsweise PSA) an Substrat 604 montiert werden kann. In dieser Weise kann die ästhetische Optik des Logos 600 verbessert werden aufgrund der transparenten oder nahezu transparenten Natur des Glases, welches verwendet wird um das Logo 600 herzustellen. In einigen Fällen kann das Glas die Übertragung des Lichts vereinfachen, welches von der tragbaren Computervorrichtung 100 ausstrahlt. Es sollte auch beachtet werden, dass mindestens aufgrund der Präsenz des Klebemittels 604 irgendeine Einwirkung auf das Logo 600 wahrscheinlich nur zu dem brechen des Glases des Logos 600 mit kleiner oder gar keinem Zersplittern führt.
7 zeigt eine Explosionsansicht des integrierten Audiomoduls 700 gemäß den beschriebenen Ausführungsformen. Das integrierte Audiomodul 700 umfasst die Audioschaltung 702 und das Mikrofonmodul 704, welche innerhalb der Dichtungsmuffe 706 umschlossen sind. Sowohl die Audioschaltung 702 als auch das Mikrofonmodul 704/die Dichtungsmuffe 706 sind auf das Audiomodulflex 708 aufgenommen, welches verbunden ist mit MLB 312 durch Platine-zu-Platine-Verbinder 710. Durch das Aufnehmen der Audioschaltung 702 und das Mikrofonmodul 704 auf das Audiomodulflex 708 kann der Mikrofonport 712 (Teil der Dichtungsmuffe 706) und Klinkenstecker 714 in Nähe zueinander in dem Gehäuse 102 untergebracht werden. In der beschriebenen Ausführungsform kann der Mikrofonport 712 einen Durchmesser von ungefähr 1 mm haben.
Die tragbare Computervorrichtung 100 kann ein oder mehrere Buttonanordnungen umfassen, durch welche der Nutzer der tragbaren Computervorrichtung 100 verschiedene Funktionen aktivieren kann. Die Buttonanordnungen können durch die Fläche des Abdeckungsglases 106 der Anzeige in der tragbaren Computervorrichtung 100 oder durch einen Vorder-, Seiten- oder Rückabschnitt des einteiligen Gehäuses 102 der tragbaren Computervorrichtung 100 montiert sein. Die Buttonanordnungen können gestaltet sein, um eine gewünschte taktile Rückmeldung dem Nutzer beim Aktivieren der Funktion der Buttonanordnung bereitzustellen. Zusätzlich können die Buttonanordnungen gestaltet sein, in Verbindung mit den Gestaltungen sowohl der äußeren Flächen als auch der inneren Verbindungspunkte innerhalb der tragbaren Computervorrichtung 100, um ungefähr bündig mit den äußeren Flächen in einem neutralen, „nicht herabgedrückten” Zustand positioniert zu sein, selbst mit den internen Leiterplatten, welche in einem Abstand von einem oberen Abschnitt der Buttonanordnung positioniert sind.
8A veranschaulicht eine erste querschnittsperspektivische Ansicht 800 und 8B eine zweite Querschnittsansicht 850 einer Home-Buttonanordnung 802, welche durch das Abdeckungsglas 106 einer tragbaren Computervorrichtung 100 gemäß der beschriebenen Ausführungsformen montiert ist. Die Home-Buttonanordnung 802 kann einen externen flachen oder gewölbten Buttonkörper 112 umfassen, welcher ungefähr bündig mit einer äußeren Fläche des Abdeckungsglases 106 bleibt. Seitenflansche 804 können auf der Unterseite des (oder integral gebildet mit) externen Buttons 112 montiert sein und sich unterhalb der Unterseite des Abdeckungsglas 106 erstrecken. Ein zentraler Pfosten 806 kann auch montiert sein an die Unterseite des (oder integral gebildet mit) externen Buttonkörper 112, welcher oberhalb einer taktilen Schaltereinheit 808 positioniert ist.
In einem neutralen, „nicht herabgedrückten” Zustand kann der zentrale Pfosten 806 in einem Abstand von der taktilen Schaltereinheit 808 sein. Nach herabdrücken des externen Buttonkörpers 112 kann der zentrale Pfosten 806 die taktile Schaltereinheit 808 kontaktieren, in einer Weise, die in dem Schließen einer Kontaktschaltung innerhalb der taktilen Schaltereinheit 808 resultiert. Die Verwendung der taktilen Schaltereinheit 808 kann es einem Nutzer der tragbaren Computervorrichtung 100 erlauben, eine unterschiedliche „Haptik” zu erfahren beim Drücken an verschiedenen Positionen auf der Fläche des externen Buttonkörpers 112, weil der externe Buttonkörper 112 sich um die Oberseite der taktilen Schaltereinheit 808 drehen kann.
Die internen Komponenten der tragbaren Computervorrichtung 100 können eine gedruckte Leiterplatte 818 umfassen, durch welche Signale geleitet werden können, als ein Ergebnis des Herabdrückens des externen Buttons 802. Wie in 8A veranschaulicht, kann die gedruckte Leiterplatte 818 in einem Abstand von Kontaktpunkten der taktilen Schaltereinheit 808 positioniert sein. Der Abstand kann so sein, dass die taktile Schaltereinheit 808 nicht direkt auf die gedruckte Leiterplatte 818 montiert werden kann, weil die Weglänge des zentralen Pfosten 806 des externen Buttonkörpers 112 zu kurz sein kann, um die taktile Schaltereinheit 808 zu erreichen, wenn herabgedrückt, um eine Funktion zu aktivieren. Die gedruckte Leiterplatte 818 kann auch Komponenten in einem Bereich umfassen, welcher direkt unterhalb des externen Buttonkörpers 112 ist, welche das Montieren der taktilen Schaltereinheit 808 direkt an die gedruckte Leiterplatte 818 ausschließen. Stattdessen kann eine Verbindung hergestellt werden zwischen der gedruckten Leiterplatte 818 und der taktilen Schaltereinheit 808.
Wie in 8A–8B gezeigt, kann die taktile Schaltereinheit 808 an eine zwischenliegende gedruckte Leiterplatte 810 montiert sein. In einigen Implementierungen kann die zwischenliegende gedruckte Leiterplatte 810 verbunden sein mit der gedruckten Leiterplatte 818 durch ein flexibles Kabel; jedoch kann solch eine Verbindung den Fertigungsprozess verkomplizieren. In einigen Ausführungsformen kann die flexible Kabelverbindung eine einfache maschinenautomatisierte Fertigung ausschließen und manuelle Fertigung durch einen Techniker erfordern. Die repräsentative Ausführungsform, welche in 8A–8B gezeigt ist, vermeidet die manuelle Fertigung durch ermöglichen einer Verbindung von der zwischenhegenden gedruckten Leiterplatte 810 zu der gedruckten Leiterplatte 818 durch ein Paar von leitenden Pfosten 814/816 und ein Paar von leitenden PADs 812/813. Ein erster leitender Pfosten 814 zum Beispiel kann an einen DC-Leistungspegel verbunden werden, welcher durch die gedruckte Leiterplatte 818 versorgt wird, während der zweite leitende Pfosten 816 an ein GND-Pegel in der gedruckten Leiterplatte 818 verbunden ist. Die leitenden Pfosten 814 und 816 können mit separaten leitenden PADs 812 und 813 verbunden werden, welche jeweils auf der Unterseite der zwischenliegenden Leiterplatte 810 montiert sind.
Das Herunterdrücken des externen Buttonkörpers 112 kann eine Schaltung innerhalb der taktilen Schaltereinheit 808 schließen, den ersten leitenden Pfosten 814 mit dem zweiten leitenden Pfosten 816 verbinden und dadurch dem Strom erlauben zu fließen, welcher direkt oder indirekt eine Funktion der tragbaren Computervorrichtung 100 aktivieren kann. Zusätzlich zum Bereitstellen eines leitenden Pfades können die leitenden Pfosten 814/816 dimensioniert sein und positioniert sein zwischen der zwischenliegenden gedruckten Leiterplatte 810 und der gedruckten Leiterplatte 818, um die taktile Haptik der Buttonanordnung 802 für den Nutzer der tragbaren Computervorrichtung 100 „anzupassen”. Zum Beispiel können die leitenden Pfosten 814/816 näher zusammen oder weiter weg positioniert sein und die Dicke der zwischenliegenden gedruckten Leiterplatte 810 kann variiert werden, um das Biegen zu erhöhen oder zu verringern, welches auftreten kann, wenn der externe Button 802 herabgedrückt wird, um die taktile Schaltereinheit 808 zu berühren.
Wie in 8A–8B gezeigt, kann die zwischenliegende Leiterplatte 810, an welche die taktile Schaltereinheit 808 montiert, in bestimmten Bereichen durch eine Versteifungsbereich 820 abgedeckt werden. Der Versteifungsbereich 820 kann geformt sein, um vertikale Wände zu umfassen, welche die Flansche 804 unterhalb des externen Buttonkörpers 112 darin hindern, sich seitwärts in einer oder mehrere Richtungen zu bewegen und auch zum Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, dadurch den externen Buttonkörper 112 stabilisieren, wenn er durch den Nutzer gedrückt wird. 8C veranschaulicht eine vereinfachte Draufsicht der Home-Buttonanordnung mit den Flanschen 804, welche sich von unterhalb des externen Buttonkörpers 112 erstreckt. Die Oberseite des externen Buttonkörpers 112 kann gerichtete Markierungen 822 umfassen, welche einem Nutzer beim Auffinden des externen Buttonkörpers 112 helfen können, sowie den Nutzer in das Anwenden von Druck an geeigneten Positionen auf dem externen Buttonkörper führen können. Die gerichteten Markierungen 822 können unterschiedliche Formen annehmen, einschließlich viele erhabene Punkte- und Kompasspunkte- (zum Beispiel Nord (N) und Süd (S)) Markierungen. Während des Betriebs der tragbaren Computervorrichtung 100 kann der Nutzer Druck dezentriert auf der Fläche des Home-Buttonkörpers 112 anwenden. In einigen Ausführungsformen kann der Home-Buttonkörper 112 eine unannehmbar hohe Wahrscheinlichkeit des „Kleben” übernehmen, wenn ein oberer Abschnitt des Buttonkörpers 112 oder Flansche 804 unter einen Abschnitt eines Versteifungsbereichs 826 „tauchen” können. Zum Beispiel, durch das Drücken an dem „S”-Ende des externen Buttonkörpers, kann eine Kante des Anti-Rotationsrings 824 unterhalb eines benachbarten Versteifungsbereichs einhaken. Um solches „tauchen” zu verhindern kann eine Biegung 824 angebracht werden (wie beispielsweise durch ein druckempfindliches Klebemittel bei einem ersten Ende 828 an die untere Fläche des Buttonkörpers 112 oder Flansche 804 und bei einem zweiten Ende 830 an eine Fläche eines nahen Abschnitts des Versteifungsbereichs 826. Die Biegung kann vertikale Bewegungen des externen Home-Buttons 112 erlaube, aber seitlicher horizontale Bewegung des externen Buttonkörpers 112 widerstehen und auch Drehung entlang irgendeiner Achse verhindern, dadurch den externen Buttonkörper 112 daran hindernd, unter den benachbarten Abschnitt des Versteifungsbereichs 826 zu tauchen und im Wesentlichen in einer Z-Richtung senkrecht zu der Fläche der tragbaren Medienvorrichtung 100 zu bewegen.
Die Buttonanordnungen können auch montiert sein durch einen Abschnitt des einteiligen Gehäuses 102, welches die tragbare Computervorrichtung 100 umschließt. Weil das einteilige Gehäuse 102 relativ dünn sein kann, um Gewicht der tragbaren Computervorrichtung 100 zu reduzieren, können die Öffnungen in dem Gehäuse 102 auf die strukturelle Integrität der Abschnitte des Gehäuses 102 in der Nähe der Öffnung einwirken. Für relativ große Öffnungen kann ein struktureller Unterstützungsbereich innerhalb des Gehäuses 102 umfasst sein, um Starrheit zu verbessern; jedoch kann eine Buttonanordnung noch Zugriff durch den strukturellen Unterstützungsbereich erfordern. Es kann erwünscht sein, die Größe der Öffnungen durch den strukturellen Unterstützungsbereich zu minimieren, dadurch eine gewünschte Stärke der strukturellen Unterstützung beibehaltend, wenn ein relativ größerer äußerer Button verwendet wird, welcher eine relativ größere Öffnung in dem Gehäuse 102 verwendet kann.
9A veranschaulicht eine innere perspektivische Ansicht 900 eines Gehäuses 102 einer tragbaren Computervorrichtung 100, welche Öffnungen für Buttonanordnungen und einen strukturellen Unterstützungsbereich 904 umfasst. Wie in 9B gezeigt, kann eine relativ groß externere Öffnung 922 durch das Gehäuse 102 im Wesentlichen größer als die Öffnung 906 durch den strukturellen Unterstützungsbereich 904 sein. Einige Öffnungen durch das Gehäuse 102, wie Öffnung 910, können ausreichend klein dimensioniert sein, dass ein struktureller Unterstützungsbereich nicht erforderlich ist, während größere Öffnungen, wie beispielsweise Öffnung 922, zusätzliche strukturelle Unterstützung erfordern. Der strukturelle Unterstützungsbereich 904 kann Montagelöcher 908 umfassen, an welche eine Rückhalteklammer befestigt werden kann und einen externen Button beibehalten, welcher durch das Gehäuse 102 und den strukturellen Unterstützungsbereich 904 montiert ist. Der strukturelle Unterstützungsbereich 904 kann an das Gehäuse 102 angebracht sein unter Verwendung eines Epoxid-Klebemittels oder durch Schweißen oder durch andere geeignete Mittel. 9C und 9D veranschaulichen explosionsinterne und -externe Ansichten jeweils einer Buttonanordnung mit der relativ großen Öffnung 922 in dem Gehäuse 102, welches durch den strukturellen Unterstützungsbereich 904 vergrößert wird. Ein externer Lautstärkebutton 918 kann zwei Pfosten 934 umfassen, wobei jeder Pfosten 934 eine Stammabschnitt 936, welcher zu der Rückseite des externen Lautstärkebuttons 918 verbunden ist und einen Fangabschnitt 938, welcher breiter als der Stammabschnitt 936 ist, welcher einen taktilen Schalter berühren kann, welcher innerhalb des Gehäuses 102 montiert ist. In einer repräsentativen Ausführungsform kann der externe Button 932 ein „Lautstärke”-Button sein, welcher in zwei Richtungen herabgedrückt werden kann, um zwei verschiedene Funktionen zu aktivieren, wie beispielsweise „lauter” und „leiser” durch kontaktieren zweier separater taktiler Schalter.
Wie in 9C gezeigt, kann ein kleinerer Button, zum Beispiel der Stumm-Button 116, aus dem inneren des Gehäuses 102 montiert werden, weil die Öffnung 910, durch welche der Stumm-Button 116 sich erstreckt, ausreichend groß ist, um die externen Bereiche des Stumm-Buttons 116 unterzubringen, während die strukturelle Integrität des Gehäuses 102 nicht beeinflusst wird.
Der Lautstärke-Button 118 jedoch kann nicht von der Innenseite des Gehäuses 102 montiert werden, weil der strukturelle Unterstützungsbereich 904 teilweise die Öffnung 922 für den externen Bereich des Lautstärke-Buttons 118 blockiert. Stattdessen kann der Lautstärke-Button 118 von der Außenseite des Gehäuses 102 montiert sein. Zwei Öffnungen 906 in dem strukturellen Unterstützungsbereich 904 können geeignet dimensioniert sein, um den Fangabschnitt 938 der Pfosten 934 auf dem Button 932 durchzureichen. Nach dem Einfügen des Lautstärke-Buttons 918 durch das Gehäuse 102 kann die Rückhalteklammer 914, welche relativ enge Slots 946 umfasst, welche entsprechend dem Durchmesser des Stammabschnitts 936 der Pfosten 934 dimensioniert sind, eingefügt werden, um den Lautstärke-Button 118 sicher in dem Gehäuse 102 zu fangen und zu behalten. Der Fangabschnitt 938 der Pfosten 934 auf dem Lautstärke-Button 118 kann taktile Schalter berühren, welche auf einer gedruckten Leiterplatte 942 montiert sind, welche hinter der Rückhalteklammer untergebracht ist. Die gedruckte Leiterplatte 942 und die Rückhalteklammer 940 können Montagelöcher umfassen, durch welche sie durch Befestigungselemente an die Löcher 908 in dem strukturellen Unterstützungsbereich 904 befestigt werden können.
Die Buttonanordnung, welche in 9A–9D gezeigt ist, ermöglicht es dem relativ großen Lautstärkeschalter 118 sicher durch das relativ große Loch 922 in dem Gehäuse 102 montiert zu werden und ein Paar von taktilen Schaltern zu berühren, welche innerhalb montiert sind, während auch strukturelle Unterstützung des Gehäuses 102 um die Öffnung 929 herum umfasst ist. Die strukturelle Unterstützungsintegrität der Kombination des Gehäuses 102 und des strukturellen Unterstützungsbereichs 904 kann beibehalten sein durch Verwenden dieser „außen nach innen” Buttonanordnung. 9E veranschaulicht eine vereinfachte horizontale Querschnittsansicht eines Abschnitts der Buttonanordnung der 9A–9D, wenn sie zusammengefertigt sind. In Pfosten 934 des Lautstärkebutton 118 erstreckt sich durch die Öffnung 922 in dem Gehäuse 102 und auch durch die sich verengende Öffnung 906 in dem strukturellen Unterstützungsbereich 904, welcher dimensioniert ist zum Erlauben des Durchgangs des Fangabschnitts 938 des Pfostens 934. Die Rückhalteklammer 940 umgibt den Stammabschnitt 936 des Pfostens 934 und das Halten des Pfostens 934 des Lautstärke-Buttons innerhalb der Buttonanordnung, weil die Öffnung in der Rückhalteklammer 940 enger sein kann als der Durchmesser des Fangabschnitts 938. Der Fangabschnitt 938 des Pfostens 934 kann einen taktilen Schalter 962 berühren, welcher auf der gedruckten Leiterplatte 942 montiert ist, wenn der Nutzer auf die Außenseite des Lautstärkebuttons 118 drückt. Die gedruckte Leiterplatte 942 und die Rückhalteklammer 940 können an den strukturellen Unterstützungsbereich 904 durch Befestigungselemente 964 durch Löcher (wie gezeigt in 9C–9D) darin befestigt werden.
10 veranschaulicht ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren 1000 zum fertigen interner Komponenten für eine tragbare Computervorrichtung beschreibt. Das Verfahren 1000 beginnt bei 1002 durch Aufnehmen des Gehäuses, welches geeignet ist zum Umschließen und Unterstützen interner Komponenten der tragbaren Computervorrichtung. Die Komponenten können zum Beispiel eine Batterieanordnung, eine Hauptleiterplatte, eine Haupt-Logikplatine und so weiter umfassen. In der beschriebenen Ausführungsform umfasst das Gehäuse eine Mehrzahl von Montagestufen, welche auf der inneren unteren Fläche des Gehäuses gebildet sind. Die Montagestufen können in dem Gehäuse unter Verwendung irgendeiner wohlbekannten Bearbeitungsoperation gebildet sein. Die Stufen können eine Stufenhöhe haben, welche geeignet ist zum Bereitstellen einer guten Montagefläche für die internen Komponenten. Zusätzlich zum Bereitstellen einer guten Montagefläche reduziert das entfernte Gehäusematerial, um die Mehrzahl von Stufen zu bilden, im Wesentlichen das Gewicht des Gehäuses ohne ungünstiges Beeinflussen der strukturellen Integrität des Gehäuses. Sobald das Gehäuse bei 1004 aufgenommen worden ist, kann die Komponente in dem Hohlraum bei 1006 eingefügt werden und in direkter Berührung mit der inneren Fläche des Gehäuses bei 1008 untergebracht werden unter Verwendung der Montagestufen. Auf diese Weise kann das Montagemerkmal direkt an die innere Fläche des Gehäuses montiert werden. Sobald direkt auf die innere Fläche des Gehäuses untergebracht, kann die Komponente an das Gehäuse bei 1010 angebracht werden unter Verwendung irgendeiner wohlbekannten Anbringverfahrens, wie beispielsweise Epoxid, Schweißen und so weiter.
11 zeigt eine Ausführungsform eines SIM-Karten-Auswurfmechanismus 1100 gemäß den beschriebenen Ausführungsformen. SIM-Karten-Auswurfmechanismus 1100 kann Ablage 1102 umfassen, welche geeignet ist zum Befestigen einer SIM-Karte, wenn darauf platziert. Schubstange 1104 kann mit dem Auswurfmechanismus 1106 verbunden werden, welcher mit einem Rückabschnitt der Ablage 1102 verbunden ist. Um eine SIM-Karte auszuwerfen (oder die Ablage 1102 zum Unterbringen einer SIM-Karte verfügbar zu machen), kann ein Nutzer eine Kraft auf die Schubstange 1104 anwenden. Die angewendete Kraft kann durch die Schubstange 1104 an den Auswurfmechanismus 1106 übertragen werden, welcher sich um den Drehpunkt 1108 drehen kann. Durch drehen um den Drehpunkt 1108, veranlasst der Auswurfmechanismus 1106 die Ablage 1102 in einer Richtung zu bewegen, welche die Ablage 1102 herausstellt, was es für den Nutzer geeignet macht, entweder eine SIM-Karte zu entfernen/ersetzen oder eine SIM-Karte zu Ablage 1102 hinzuzufügen. 12 zeigt den SIM-Karten-Auswurfmechanismus 1100, welcher in der tragbaren Computervorrichtung 100 in einer spezifischen Ausführungsform umfasst ist.
Die verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen, Implementierungen oder Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen können separat oder in irgendeiner Kombination verwendet werden. Verschiedene Aspekte der beschriebenen Ausführungsformen können durch Software, Hardware oder eine Kombination von Hardware und Software implementiert werden. Die beschriebenen Ausführungsformen können auch als computerlesbarer Code auf einem computerlesbaren Medium verkörpert sein, um Herstelloperationen zu steuern oder als computerlesbarer Code auf einem computerlesbaren Medium zum Steuern einer Herstellungslinie. Das Computerlesbare Medium ist irgendeine Datenspeicherungsvorrichtung, welche Daten speichern kann, welche durch Computersystem gelesen werden können. Beispiele des computerlesbaren Mediums umfassen Nur-Lesespeicher, Speicher mit wahlfreiem Zugriff, CD-ROMs, DVDs, magnetisches Band, optische Datenspeicherungsvorrichtungen und Trägerwellen. Das computerlesbare Medium kann auch verteilt werden über Netzwerk-gekoppelte Computersysteme, sodass der computerlesbare Code in einer verteilten Weise gespeichert und ausgeführt wird. Die vorhergehende Beschreibung, zum Zwecke der Erklärung, verwendete spezifische Nomenklatur, um ein gründliches Verständnis der Erfindung bereitzustellen. Jedoch wird es einem Fachmann offensichtlich sein, dass die spezifischen Details nicht erforderlich sind, um die Erfindung zu praktizieren. Daher werden die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für die Zwecke die Veranschaulichung und Beschreibung präsentiert. Sie sollen nicht erschöpfend sein oder die Erfindung beschränken auf die präzisen Formen, welche offenbart sind. Es wird einem durchschnittlichen Fachmann offensichtlich sein, dass viele Modifikation und Variationen im Hinblick auf die obigen Lehren möglich sind.
Die Ausführungsformen wurden gewählt und beschrieben, um am besten die Prinzipien der Erfindung und ihre praktischen Anwendung zu erklären, um dadurch anderen Fachleuten zu ermöglichen die Erfindung am besten zu Verwendung und verschiedene Ausführungsformen mit verschiedenen Modifikationen wie sie geeignet sind für die beabsichtigte spezifische Verwendung. Es wird beabsichtigt, dass der Geltungsbereich der Erfindung durch die folgenden Ansprüche und ihre Äquivalente definiert wird.
Während die Ausführungsformen in Ausdrücken von einigen spezifischen Ausführungsformen beschrieben worden sind, gibt es Änderungen, Vertauschungen und Äquivalente, welche in den Geltungsbereich dieser allgemeinen Konzepte fallen. Es sollte auch beachtet werden, dass es viele alternative Wege des Implementierens der Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Ausführungsformen gibt. Z. B. Obwohl ein Fließpressverfahren das bevorzugte Verfahren des Herstellen der integralen Röhre ist, sollte beachtet werden, dass dies nicht eine Beschränkung ist und das andere Herstellungsverfahren verwendet werden können (Spritzgießen). Es ist daher beabsichtigt, dass die folgenden angehängten Ansprüche interpretiert werden als all solche Änderungen, Vertauschungen und Äquivalente umfassend, wie sie innerhalb des wahren Geistes und des Geltungsbereichs der beschriebenen Ausführungsformen fallen.

Claims

Tragbare Rechenvorrichtung, umfassend: ein Gehäuse, welches eine untere Wand und Seitenwände beinhaltet, welche zusammenwirken, um zum Teil einen Hohlraum zu definieren, wobei die Seitenwände Kanten aufweisen, die eine Öffnung definieren, die gegenüber der unteren Wand liegt, wobei eine innere Fläche der unteren Wand eine Stufenterrasse beinhaltet, die verschiedene Muster aufweist, wobei die Stufenterrasse zum Montieren von internen Komponenten darauf geeignet ist; und eine Komponente, die direkt auf zumindest einer der Stufen montiert ist.
Tragbare Rechenvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Komponente ein Montagemerkmal beinhaltet, wobei das Montagemerkmal eine Form aufweist, welche zumindest einem Teil der Stufen entspricht, so dass das Montagemerkmal direkt an der unteren Wand montiert ist.
Tragbare Rechenvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Komponente eine Batterie umfasst.
Tragbare Rechenvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Gehäuse aus Metall ist.
Tragbare Rechenvorrichtung gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend eine Anzeige.
Tragbare Rechenvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei eine äußere Oberfläche der unteren Wand des Gehäuses eine Spline-Form aufweist.
Tragbare Rechenvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Stufen maschinell bearbeitet sind, um eine Kurve aufzuweisen.
Gehäuse für eine tragbare Rechenvorrichtung, umfassend: eine untere Wand und Seitenwände, die sich von der unteren Wand wegerstrecken, um zumindest teilweise einen inneren Hohlraum zu definieren, wobei die untere Wand eine innere Fläche umfasst, die Stufen aufweist, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie verschiedene Muster aufweisen und eine Terrasse bilden, wobei die Stufen zum Unterstützen und Montieren von internen Komponenten darauf geeignet sind.
Gehäuse nach Anspruch 8, wobei die Stufen eingerichtet sind, um mehrere interne Komponenten zu unterstützen.
Gehäuse nach Anspruch 8, wobei die Stufen durch Entfernen und Formen ausgewählter Anteile der unteren Wand gebildet werden.
Gehäuse nach Anspruch 10, wobei zumindest ein Anteil der Stufen ein vereinigtes Stufenmuster bilden, das als ein integriertes Trägersystem funktioniert, das eine gleichmäßige Verteilung einer Last bereitstellt, die auf das Gehäuse angewandt wird.
Gehäuse nach Anspruch 8, wobei die Stufen runde Kanten aufweisen.
Gehäuse nach Anspruch 8, wobei die Komponente ein Montagemerkmal zum Koppeln der internen Komponente mit zumindest einer der Stufen umfasst.
Gehäuse nach Anspruch 8, wobei die Wände Kanten umfassen, die eine Öffnung gegenüber der unteren Wand definieren, die eingerichtet ist, um eine berührungsempfindliche Benutzereingabekomponente an den Kanten zu tragen.
Gehäuse nach Anspruch 8, wobei die interne Komponente eine Batterie ist.