전자 장치를 위한 액세서리 컨트롤러

전자 장치를 위한 액세서리 컨트롤러{ACCESSORY CONTROLLER FOR ELECTRONIC DEVICES}

본 출원은 2009년 7월 27일에 출원된 미국 특허 가출원 제61/228,939호, 2009년 7월 30일에 출원된 미국 특허 가출원 제61/230,073호, 2009년 8월 7일에 출원된 미국 특허 가출원 제61/232,374호, 및 2010년 2월 9일에 출원된 미국 특허 출원 제12/703,172호의 우선권을 주장하며, 이들은 그 전체 내용이 여기에 참조에 의해 포함된다.

본 발명은 전자 장치에 관한 것이고, 더 구체적으로는 버튼 및 마이크로폰과 같은 입력 컴포넌트들을 갖는, 전자 장치를 위한 액세서리에 관한 것이다.

컴퓨터, 미디어 플레이어 및 셀룰러 전화와 같은 전자 장치들은 전형적으로 이러한 장치들이 사용자에 의해 제어될 수 있게 하는 사용자 인터페이스 컴포넌트들을 갖는다. 때로는 전자 장치들에 액세서리들을 추가하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 사용자는 사용자가 오디오를 들을 수 있게 하는 헤드셋 또는 어댑터 액세서리를 전자 장치에 플러그인하고 싶어할 수 있다.

헤드셋들은 때로는 버튼들 및 마이크로폰들을 구비한다. 헤드셋 마이크로폰은 전화 통화 동안 사용자의 음성을 포착하기 위해 사용될 수 있다. 버튼들은 미디어 파일 재생을 제어하고, 전화 통화 동안 음량 레벨을 조정하며, 전자 장치에 대해 다른 커맨드들을 발행하기 위해 사용될 수 있다. 버튼들 및 마이크로폰은 버튼 컨트롤러 어셈블리 내에 탑재될 수 있다. 마이크로폰 신호들 및 버튼 신호들은 헤드셋 내의 배선들을 사용하여 버튼 컨트롤러 어셈블리로부터 전자 장치로 라우팅될 수 있다.

액세서리들 및 다른 전자 장비의 설계자는 종종 소기의 수준의 기능성을 유지하면서 컴포넌트 크기 및 부품 개수를 줄이려고 시도한다. 감소된 컴포넌트 크기와 감소된 부품 개수는 장치의 복잡성 및 비용을 줄이는 데 도움이 된다.

따라서, 개선된 버튼, 마이크로폰 및 버튼 컨트롤러 어셈블리를 구비하는 액세서리와 같은 개선된 전자 장치 액세서리를 제공하는 것이 바람직하다.

버튼 컨트롤러 어셈블리를 구비하는 헤드셋과 같은 전자 장치 액세서리들이 제공된다. 버튼 컨트롤러 어셈블리는 버튼들 및 마이크로폰을 포함할 수 있다.

버튼 컨트롤러 어셈블리 또는 다른 장치를 위한 마이크로폰은 오디오 변환기를 기판에 탑재함으로써 형성될 수 있다. 기판은 집적 회로들 및 다른 컴포넌트들이 그 위에 탑재될 수 있는 연장 부분들을 갖는 인쇄 회로 보드 또는 다른 기판일 수 있다. 원한다면, 마이크로폰 컴포넌트들 및 다른 컴포넌트들은 하우징의 부분들로 형성되는 기판에 탑재될 수 있다.

버튼 컨트롤러 어셈블리 및 다른 장치들의 버튼 기능성은 버튼 부재들에 의해 작동되는 스위치들을 사용하여 제공될 수 있다. 사용자가 버튼 부재를 누를 때, 버튼 부재는 스위치를 내리누른다. 단일의 연성 버튼 구조물을 사용하여 복수의 버튼이 형성될 수 있다. 스위치들은 돔 스위치들을 사용하여 구현될 수 있다.

돔 스위치들은 버튼 부재들과 직접 결합(mate)되는 하우징을 가질 수 있다. 예를 들어, 돔 스위치 하우징들은 버튼 구조물 상의 대응하는 개구 내로 돌출되는 탭들(tabs)을 가질 수 있다. 다수의 돔 스위치의 하우징들은 일체형 구조물로 만들어질 수 있다. 인쇄 회로 보드는 일체형 하우징 구조물의 밑면에 탑재될 수 있다. 집적 회로들, 돔 스위치 단자들, 개별 회로 소자들, 마이크로폰 컴포넌트들 및 기타 회로망과 같은 컴포넌트들은 인쇄 회로 보드에 연결될 수 있다. 돔 스위치 하우징 부재 내의 캐비티들은 인쇄 회로 보드에 탑재된 컴포넌트들을 수용할 수 있다.

본 발명의 추가적인 특징, 그 본질 및 다양한 이점들은 첨부 도면 및 바람직한 실시예들에 관한 이하의 상세한 설명으로부터 보다 더 명확하게 될 것이다.

도 1-22는 본 발명의 실시예들에 따른 다양한 구조물들을 도시한다.

본 발명은 전자 장치 액세서리를 위한 버튼 컨트롤러 어셈블리 내에서 사용될 수 있는 마이크로폰 및 버튼 구조물들과 같은 구조물들에 관한 것이다.

마이크로폰들 및 버튼들과 같은 전자 컴포넌트들은 광범위한 응용들에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 마이크로폰들 및 버튼들은 헤드셋 또는 다른 액세서리를 위한 버튼 컨트롤러를 구성하기 위해 사용될 수 있다. 헤드셋 내에서 사용하기에 적합한 버튼 컨트롤러 어셈블리들이 때때로 여기에서 예로서 기술된다. 그러나, 일반적으로 버튼 구조물들 및 마이크로폰 구조물들은 임의의 적절한 시스템에서 사용될 수 있다.

액세서리가 전자 장치와 함께 사용될 수 있는 예시적 시스템이 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전자 장치(10)는 액세서리(12)의 플러그(16)를 전자 장치(10)의 잭(14)에 플러그인함으로써 헤드셋(12)과 같은 액세서리에 연결될 수 있다.

전자 장치(10)는 데스크탑 또는 휴대용 컴퓨터, 셀룰러 전화 또는 미디어 플레이어와 같은 핸드헬드형 전자 장치, 태블릿 장치, 또는 임의의 다른 적합한 전자 장치일 수 있다. 헤드셋(12)은 스피커들(18) 및 버튼 컨트롤러 어셈블리(22)를 가질 수 있다. 버튼 컨트롤러 어셈블리(22) 및 스피커들(18)은 케이블(20)(예컨대, 3선 또는 4선 헤드셋 케이블)을 사용하여 장치(10)에 연결될 수 있다. 버튼 컨트롤러 어셈블리(22)는 요구되는 경우 마이크로폰을 포함할 수 있다. 마이크로폰은 전화 통화 동안 장치(10) 및 헤드셋(12)의 사용자에 의해 (예를 들어, 사용자의 음성을 포착하기 위해) 사용될 수 있다.

버튼 컨트롤러 어셈블리(22)는 버튼들(24, 26, 28)과 같은 버튼들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 버튼 컨트롤러 어셈블리(22) 내에는 임의의 적절한 개수의 버튼이 있을 수 있다 (예를 들어, 하나 이상의 버튼, 둘 이상의 버튼, 셋 이상의 버튼 등). 여기에서 예로서 때때로 기술되는 한 적합한 구성에 있어서, 버튼 컨트롤러 어셈블리(22)는 세 개의 버튼을 포함할 수 있다. 이 버튼들은 장치(10)에 대한 커맨드를 발행하기 위해 사용될 수 있다. 버튼 컨트롤러 어셈블리(22)의 버튼들을 사용하여 장치(10)에 대해 발행될 수 있는 커맨드의 예들은 정지, 앞으로 감기 및 뒤로 감기 커맨드들, 음량 증가 및 감소 커맨드들, 전화 통화 제어 커맨드들 등을 포함한다.

예시적인 버튼 컨트롤러의 사시도가 도 2에 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 버튼 컨트롤러(22)는 상부 부재(30) 및 하부 부재(32)를 가질 수 있다. 상부 부재(30)는 버튼들(24, 26 및 28)을 형성하기 위해 사용될 수 있으며, 따라서 때로는 버튼 구조물 또는 버튼 부재라고 칭해질 수 있다. 하부 부재(32)는 기계적 및 전기적 컴포넌트들을 버튼 컨트롤러(22) 내에 수용하는 것을 돕기 위해 사용될 수 있으며, 따라서 버튼 컨트롤러 하우징 또는 인클로저라고 칭해질 수 있다. 도 2의 예에서, 버튼 부재(30)는 다수의 버튼(예를 들어, 버튼(24, 26 및 28))을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 이러한 유형의 일체형 버튼 부재 구성은 순전히 예시적인 것이다. 버튼 부재(30)와 같은 버튼 부재들은 단일 버튼 또는 다수의 버튼을 형성하기 위해 사용된다. 다수의 버튼을 형성하기 위해 단일의 버튼 부재가 사용되는 구성에서, 버튼 부재의 각 부분은 버튼 부재의 다른 부분에 대해 독립적으로 휘어질 수 있다. 이것은 사용자가 다른 버튼들(예를 들어, 버튼들(26 및 24))을 작동시키지 않고서 하나의 버튼(예를 들어, 버튼(28))을 누르는 것을 허용한다.

버튼 컨트롤러(22) 또는 다른 장비 내에서 사용될 수 있는 유형의 예시적인 마이크로폰 어셈블리의 측단면도가 도 3에 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 마이크로폰 어셈블리(34)(때로는 마이크로폰 또는 마이크로폰 구조물이라고 칭해질 수 있음)는 변환기(36)와 같은 오디오 변환기를 가질 수 있다. 변환기(36)는 소리를 전기적 신호로 변환하기 위해 사용될 수 있다. 변환기(36)는 MEMS(Microelectromechanical systems) 기술을 사용하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 변환기(36)는 얇은 MEMS 진동판(diaphragm)을 가질 수 있다. 변환기(36)는 기판(44)에 (예를 들어, 에폭시, 솔더 등을 이용하여) 탑재될 수 있다. 소리가 변환기(36)에 진입하는 것을 허용하기 위해 구멍(46)과 같은 수직 개구가 기판(46)을 관통하여 형성될 수 있다. 하우징(40)은 (예를 들어, 에폭시(42) 또는 다른 적합한 접착제를 사용하여) 밀봉된 캐비티(54)를 형성하도록 변환기(36) 위에 탑재될 수 있다.

마이크로폰 어셈블리(34)는 회로망(38)과 같은 회로망을 포함할 수 있다. 회로망(38)은 개별 전기 컴포넌트들, ASIC들(application-specific integrated circuits), 및 다른 적합한 회로들을 포함할 수 있다. 회로망(38)은 기판(44) 상에 (예를 들면, 하우징(40) 내부의 캐비티(54) 내에) 탑재될 수 있다.

기판(44)은 트레이스들(48)과 같은 도전성 라인(트레이스)들을 포함할 수 있다. 트레이스들(48)은 마이크로폰 변환기(36)와 회로망(38)을 상호접속하기 위해 사용될 수 있다. 요구되는 경우, 와이어 본드(52)와 같은 와이어 본드들도 변환기(36)를 회로망(38)에 상호접속하기 위해 사용될 수 있다.

기판(44)은 하우징(40)의 에지들을 넘어서 연장된 부분들(56)과 같은 연장 부분들을 가질 수 있다. 회로망(50)은 기판(44)의 상부 또는 하부 표면 상에 (예를 들어, 영역들(56) 내에서) 탑재될 수 있다. 도전성 트레이스들(48)은 회로망(50), 회로망(38) 및 변환기(36)를 상호접속하기 위해 사용될 수 있다. 회로망(50)과 회로망(38)은 스위치들, 커패시터들, 저항들, 인덕터들, 집적 회로들 등을 포함할 수 있다.

하우징(40)은 임의의 적합한 재료(예를 들어, 금속, 플라스틱 또는 다른 유전성 재료 등)로 형성될 수 있다. 기판(44)은 바람직하게는 도전성 라인들(48)을 수용하는 재료로 형성될 수 있다. 예로서, 기판(44)은 플라스틱 또는 다른 중합체와 같은 유전체로 만들어질 수 있다. 요구되는 경우, 기판(44)은 하우징의 일부로서 형성될 수 있다. 도전성 트레이스들은 패턴화된 시드 층을 형성한 후에 (일례로서) 전기도금함으로써 플라스틱 하우징 또는 다른 기판 상에 형성될 수 있다. 도전성 트레이스들은 또한 스크린 인쇄, 물리적 기상 증착 및 포토리소그래피, 인서트 몰딩(예를 들어, 금속 배선, 패턴화된 금속 포일, 또는 다른 도전성 구조물을 인캡슐레이팅 플라스틱 구조물 내에 삽입하는 것) 등에 의해 형성될 수 있다. 한 적합한 구성에 있어서, 기판(44)은 인쇄 회로 보드이다. 기판(44)에 사용될 수 있는 인쇄 회로 보드 재료는 유리 섬유로 충전된 에폭시(예를 들어, FR4)와 같은 경성 인쇄 회로 보드 재료들 및 연성 인쇄 회로 보드 재료들(예를 들어, 폴리이미드와 같은 연성 중합체)을 포함할 수 있다. 연성 인쇄 회로 보드들은 때로는 플렉스 회로라고 칭해진다.

도 4는 마이크로폰(34)을 위한 예시적인 구성의 측단면도를 도시한 것으로서, 기판(44) 및 하우징(40) 둘 다를 관통하는 개구로부터 포트(46)가 형성되고 있다. 하우징(40)은 구조물(58)(예를 들어, 하우징의 일부분과 같은 버튼 어셈블리(22)의 구조적 컴포넌트)에 탑재될 수 있다. 변환기(36)는 음향 포트(46)에 인접하여 탑재될 수 있다. 회로망(38)은 하우징(40)에 의해 형성된 밀봉된 캐비티(캐비티(54)) 내에 탑재될 수 있다. 도 4의 구성에서 기판(44)은 경성 또는 연성 인쇄 회로 보드, 플라스틱(예를 들어, 하우징(40)과 같은 하우징 구조물의 일부분) 등으로 형성될 수 있다.

버튼 어셈블리(22) 내에서 마이크로폰(34)을 위해 사용될 수 있는 다른 구성이 도 5에 도시되어 있다. 도 5는 어떻게 마이크로폰(34)이 변환기(36) 및 회로망(38)을 기판(44)의 밑면에 탑재함으로써 형성될 수 있는지를 보여주는 측단면도이다. 기판(44)은 예를 들어, 플렉스 회로 또는 경성 인쇄 회로 보드일 수 있다. 개구(46)는 변환기(36)가 소리를 수신할 수 있도록 하기 위해 기판(44)을 관통하여 형성될 수 있다. 밀봉된 캐비티(54)는 기판(44)을 구조물(60)에 부착함으로써 형성될 수 있다.

구조물(60)은 예를 들어 플라스틱 하우징의 일부 또는 다른 유전성 구조물일 수 있다. 선택적인 기판 연장 영역(56)은 회로망(50)이 마이크로폰 어셈블리(34)에 탑재될 수 있도록 하기 위해 제공될 수 있다. 상호접속 라인(48)과 같은 도전성 상호접속부들은 회로망(50)과, 마이크로폰 회로망(38) 및 변환기(36)와 같은 마이크로폰 컴포넌트들 사이에서 신호들을 라우팅하기 위해 사용될 수 있다. 도 3 및 도 5의 회로망(50)은 마이크로폰 신호를 전달하기 위한 회로망 또는 다른 회로망(예를 들어, 버튼 컨트롤러 회로망, 범용 오디오 회로망, 통신 회로망 등)일 수 있다.

예시적 버튼 컨트롤러(22)의 분해 측단면도가 도 6에 도시되어 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 버튼 컨트롤러(22)는 버튼 부재(30) 및 하우징 부재(32)와 같은 상부 및 하부 부분을 가질 수 있다. 하우징 부재(32) 및 버튼 부재(30)는 임의의 적절한 재료(예를 들어, 플라스틱, 금속 등)로 형성될 수 있다. 전형적 구성에서, 버튼 부재(30)는 각각의 버튼(즉, 버튼(28, 26 및 24))이 독립적으로 방향(74)으로 아래로 휘는 것을 허용하는 연성 플라스틱으로 형성될 수 있다. 스위치들(70)은 버튼 부재(30)의 버튼들과 정렬되어, 주어진 버튼이 사용자에 의해 눌러질 때 그 버튼이 휘어져서 대응하는 스위치와 접촉하게 할 것이다. 이것이 스위치를 작동시킨다. 제어 회로망은 스위치의 상태가 변경되었음을 (예를 들어, 폐회로를 검출함으로써) 감지할 수 있으며, 적절한 동작을 취할 수 있다.

스위치들(70)은 임의의 적합한 스위치 구조물을 사용하여 형성될 수 있다. 여기에서 때때로 예로서 기술되는 한 예시적 구성에 있어서, 스위치들(70)은 돔 스위치 구조물들을 사용하여 형성될 수 있다. 각각의 돔 스위치(70)는 버튼 부재(30)의 적절한 부분을 방향(74)으로 휘게 함으로써 아래로 눌러질 수 있는 반구형 돔 부재를 포함한다. 돔이 완전히 압축되면 돔 부재의 내부는 돔 스위치 단자들에 걸쳐서 단락 회로를 생성할 것이다. 돔은 금속, 금속화 중합체 등으로 형성될 수 있다.

각각의 돔 스위치(70)의 반구형 돔 부재는 하우징에 탑재될 수 있다. 하우징들은 탭들(72)과 같은 탭들, 또는 스위치들(70)이 버튼 부재(30)와 직접 결합하는 것을 허용하는 다른 구조물들을 가질 수 있다. 스위치들(70)을 버튼 부재(30)에 직접 결합함으로써, 스위치들(70)과 버튼 부재(30)가 (예를 들어, 돔 스위치들을 버튼 부재(30)에 연결하기 위해 버튼 어셈블리(22)의 하부 부분(76) 내의 프레임 또는 다른 구조물을 사용함으로써) 더 간접적으로 서로 연결되는 구성에 비해, 버튼 작동 허용오차가 개선될 수 있다.

도 6의 예에서, 스위치들(70)은 페이지 안으로 및 밖으로 돌출된 탭들(72)을 가진다. 각각의 탭(72)은 버튼 부재(30) 내의 대응하는 체결 구조물과 결합할 수 있다. 예를 들어, 버튼 부재(30)와 하부 어셈블리 부분(76)이 조립된(결합된) 상태에 있을 때, 각각의 탭(72)은 버튼 부재(30)의 부분들(62) 중 한 부분 내의 개구(64) 내로 돌출될 수 있다. 버튼 부재(30)가 스위치들(70) 및 버튼 컨트롤러 어셈블리(22)의 하부 부분(76)의 나머지에 대해서 움직이는 것을 허용하기 위해서 개구들(64)은 탭들(72)보다 클 수 있다.

탭들(72)과 같은 탭들 및 개구들(64)과 같은 맞물림 특징구조들의 사용은 순전히 예시적인 것이다. 버튼 부재(30)를 스위치들(70)에 직접 결합시키고, 그렇게 함으로써 버튼 부재(30)를 하부 부분(76)에 연결하기 위해 어떠한 적합한 구성이라도 사용될 수 있다. 예를 들어, 스프링들과 결합 개구들이 사용될 수 있으며, 접착제 또는 다른 견고한 고정 메커니즘이 사용될 수 있고, 레일들 및 함입된 홈들(grooves)이 사용될 수 있으며, 서로를 구속하는 다른 맞물림 특징구조들(예를 들어, 돌출부들 및 홈들을 사용하는 것)이 사용될 수 있는 등이다. 부재(30)와 어셈블리(22)의 부분(76)을 함께 지지하는 체결 구조물로서의 돔 스위치 하우징 돌출부들(72) 및 대응하는 버튼 부재 개구(64)의 사용은 순전히 예시적인 것에 지나지 않는다. 더욱이, 체결 구조물들의 개구 부분이 부재(30) 상에 형성될 필요가 없다. 예로서, 구멍들은 스위치들(70)의 하우징들 내에 형성될 수 있고, 그 안으로 버튼 부재(30) 상의 탭들이 돌출된다.

스위치들(70)의 하우징들은 구조물(66)에 접속될 수 있다. 구조물(66)은 경성 또는 연성 인쇄 회로 보드, 프레임 또는 하우징 부분과 같은 구조적 부재, 또는 임의의 다른 구조물일 수 있다. 요구되는 경우, 스위치들(70)의 하우징들은 단일 조각의 재료로 형성될 수 있다. 이러한 유형의 구성에서, 구조물(66)이 돔 스위치들을 위한 구조적 지지물을 형성하기 위해 사용될 필요는 없으며, 생략되거나 비-구조적 재료(예를 들어, 연성 회로)로 형성될 수 있다.

스위치들(70)과 같은 돔 스위치들이 단일체 하우징 구조물 또는 다른 일체형 탑재 구성을 사용하여 서로에 상호접속되는 때에는, 개별 돔 스위치들이 그 위에 탑재되는 추가적 인쇄 회로 기판을 제공할 필요가 없다. 그러나, (예를 들어, 돔 스위치들(70)과 버튼 컨트롤러(22) 내의 다른 회로 컴포넌트들 사이에서 신호를 라우팅하는 것을 돕기 위해) 요구되는 경우, 하나 이상의 인쇄 회로 보드 또는 다른 추가적 구조물들이 일체형 돔 스위치 구조물에 부착될 수 있다. 다수의 스위치(70)를 위한 하우징들이 단일의 몰딩 플라스틱 부품과 같은 단일체 구조물로 형성되는 구성들은 때로는 일체형 프레임 및 스위치 구조물 구성이라고 칭해진다.

돔 스위치들(70) 및/또는 구조물(66)(구조물(66)이 하나 이상의 돔 스위치 하우징의 일체형 부분으로서 형성된 것이든, 또는 별개의 구조물로서 형성된 것이든)은 접착제(68) 또는 다른 적절한 고정 메커니즘(예를 들어, 리벳, 나사, 스냅 등)을 사용하여 하우징(32)에 접속될 수 있다. 요구되는 경우, 스위치들(70), 구조물들(66) 및 하우징(32)은 (예를 들어, 하나의 몰딩된 플라스틱 부품을 사용하여) 일체형 부품으로서 형성될 수 있다.

예시적인 돔 스위치의 사시도가 도 7에 도시되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 돔 스위치(70)는 돔 스위치 하우징(82)과 같은 하우징을 가질 수 있다. 하우징(82)은 액정 폴리머, 유리가 충전된 나일론, 또는 다른 재료(예를 들어, 작은 부품들을 몰딩할 때 잘 흐르며, 단단하고 강한 재료)와 같은 재료로 형성될 수 있다. 스위치(70)는 구조물(66) 상의 개별 컨택트 패드들(84)에 솔더링되는 단자들(86)을 가질 수 있다. 구조물(66)은 예를 들면 연성 회로 또는 경성 인쇄 회로 보드와 같은 기판일 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 돌출부들(탭들)(72)은 하우징(82)의 일체형 부분으로서 형성될 수 있다. 반구형 돔 스위치 진동판(78)은 하우징(82) 내에 탑재될 수 있다. 너브(80)는 에폭시 또는 다른 적절한 재료로 형성될 수 있으며, 스위치(70)의 동작 동안, 돔 스위치(70)와 버튼 부재(30)의 하부 표면 사이에서 지속가능한 컨택트 포인트로 기능한다.

도 7의 예에는 단지 하나의 스위치(70)만이 도시되었지만, 추가적 스위치들(70)이 함께 견고하게 접속될 수 있다. 예를 들어, 각각의 스위치들(70)은 동일한 기판(66) 상에 탑재될 수 있다. 요구되는 경우, 하우징(82)의 길이는 다수의 스위치(70)가 하나의 단일체 구조물을 사용하여 형성될 수 있도록 연장될 수 있다. 이러한 단일체 스위치 하우징 구조물은 기판(66)이 생략될 수 있을 정도로, 또는 기판(66)이 연성 재료(예를 들어, 연성 회로 기판)로 만들어질 수 있을 정도로 충분히 강할 수 있다.

예시적 돔 스위치의 종단면도가 도 8에 도시되어 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 돔 스위치(70)는 하우징(82) 내에 탑재되는 반구형 도전성 돔 부재(78)와 같은 돔 부재를 가질 수 있다. 돌출부들(72)은 버튼 부재(30) 내의 대응하는 구멍들(64)(도 6)과 결합하도록 방향들(88 및 90)로 횡으로 연장될 수 있다. 단자들(86)은 금속 포일 부재들(92) 또는 다른 도전성 구조물들을 사용하여 형성될 수 있다. 이러한 구조물들은 돔(78) 및 내부 스위치 컨택트 패드(94)에 전기적으로 접속될 수 있다. 돔(78)이 압축되면, 주변 패드(96) 및 중심 패드(94)는 서로 단락되며, 그렇게 됨으로써 스위치(70)를 닫는다.

도 9의 측단면도는 어떻게 단자들(86)이 기판(66) 내의 구멍들을 통과하는 금속 구조물들로부터 형성되는지를 도시한다. 이러한 유형의 구성은 스위치(70) 및 기판 그 하우징(82)을 기판(66) 상에 유지하기 위해 도움이 될 수 있다. 솔더(98)는 구조물들(86)을 기판(66) 상의 트레이스들에 부착하기 위해 사용될 수 있으며, 구조물들(86)을 기판(66)의 구멍들 안에 유지하기 위해 도움이 될 수 있다. 점선(100) 및 솔더(102)에 의해 도시되는 바와 같이, 금속 단자 구조물들, 및 스위치(70)를 기판(66)에 고정하는 다른 그러한 구조물들은 (예를 들어, 하우징(82)의 외부 에지들을 따라 이어지는 금속 단자 구조물들을 사용함으로써 가해지는 횡방향 크기의 제약을 피하기 위해서) 스위치(70) 아래에 형성될 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 단자 구조물들(86)은 구부러진 금속 스프링들을 사용하여 형성될 수 있다. 도 10의 스프링 구성을 이용하면, 각 단자(86)의 구부러진 금속은 기판(66)의 표면 상의 개별 컨택트 패드(즉, 컨택트 패드들(104))와 접촉한다. 이러한 유형의 구성은 솔더를 사용할 필요가 없게 하며, 이는 조립 및 수리 작업을 용이하게 할 수 있다.

도 11은 스위치(70)를 위해 사용될 수 있는 예시적인 구성의 측단면도로서, 기판(66)이 스위치 하우징(82)의 밑면 내의 함입부 내에 탑재되고 있다. 스위치 하우징(82)은 예를 들어 다수의 반구형 돔 부재(78)를 수용하고 구조적 지지 부재(예를 들어, 프레임)로서 기능하는 단일체 하우징 구조물일 수 있다. 기판(66)은 인쇄 회로 보드(예를 들어, 플렉스 회로)일 수 있으며, 스위치들(70)을 위한 구조적 지지물을 제공할 필요는 없다. 솔더 접속들(98)은 회로 보드(66) 상의 트레이스들을 스위치 단자들(86)에 상호접속하기 위해 사용될 수 있다. 다른 회로들(예를 들어, 마이크로폰(34), 집적회로들 및 다른 회로망)은 요구되는 경우 인쇄 회로 보드(66) 상에 탑재될 수 있다. 이러한 다른 회로들은 회로 기판(66)의 상부면 상에 (예를 들어, 이러한 컴포넌트들이 하우징 구조물(82)의 밑면 내의 함입부들 내로 돌출되도록), 또는 인쇄 회로 보드(66)의 하부 표면 상에 (예를 들어, 이러한 부품들이 방향(74)으로 아래로 돌출되도록) 탑재될 수 있다.

버튼 컨트롤러(22)를 위한 예시적 버튼 부재의 사시도가 도 12에 도시되어 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 버튼 부재(30)는 프레임 구조물(108) 및 버튼 구조물(106)을 가질 수 있다. 버튼 구조물(106) 및 프레임 부재(108)는 하나의 단일체 조각의 재료로서 (예를 들어, 금속, 플라스틱 또는 다른 적절한 재료들을 사용하여) 형성될 수 있다. 도 12에 도시된 예에서, 버튼 구조물(106) 및 버튼 프레임 부재(108)는 별개의 재료들로부터 형성될 수 있다. 프레임(108)은 금속 또는 다른 재료들로부터 형성될 수 있으며, 돔 스위치들(70) 상의 탭들(72)을 체결하는 구멍들(64)을 가질 수 있다. 버튼 구조물(106)은 버튼 커버로서 기능하며, 플라스틱, 금속 또는 다른 재료들로부터 형성될 수 있다. 하나의 적절한 구성을 이용하면, 프레임(108)은 금속으로부터 형성되며, 버튼 구조물(106)은 프레임(108) 상으로 몰딩된 플라스틱(예를 들어, 열가소성 플라스틱)으로부터 형성된다.

버튼 구조물(106)은 홈들(112)을 가질 수 있으며, 프레임(108)은 노치들(110)을 가질 수 있다. 구조물(106 및 108)들의 이러한 함입된 부분들은 개별 버튼들 사이에(즉, 버튼(28)과 버튼(26) 사이에, 그리고 버튼(26)과 버튼(24) 사이에) 개재될 수 있다. 홈들(112) 및 노치들(110) 부근의 버튼 부재(30) 내에 더 적은 재료가 있기 때문에, 버튼 부재(30)는 이러한 얇아진 영역들에서 개선된 유연성을 나타낸다. 이러한 향상된 유연성은 버튼들을 서로로부터 격리하는 데에 도움이 되어, 사용자에 의해 눌러질 때 원하는 버튼만이 휘어지게 한다.

버튼 컨트롤러 어셈블리(22)의 내부 부분이 도 13에 도시되어 있다. 도 13의 예에서, 버튼 컨트롤러 구조물들(114)은 도 12의 버튼 부재(30)와 결합하도록 구성된 유형의 것이다. 구조물들(114)은 세 개의 돔 스위치, 스위치(70A), 스위치(70B) 및 스위치(70C)를 포함한다. 각각의 돔 스위치는 프레임(108) 내의 구멍들(64)(도 12)과의 체결을 위해 외부를 향해 횡으로 연장된 관련 탭들(72)을 가질 수 있다. 지지 구조물(116)은 플라스틱, 금속, 인쇄 회로 보드 재료 또는 다른 적합한 재료들로부터 형성될 수 있다. 적절한 구성을 이용하면, 구조물(116) 및 스위치들(70A, 70B, 70C)의 하우징들은 하나의 단일체 조각의 플라스틱으로부터 형성된다 (즉, 구조물(116)은 돔 스위치 하우징 부재일 수 있다). 개구(120)는 마이크로폰(34)(예를 들어, 도 3의 마이크로폰(34))의 하우징(40), 및 버튼 컨트롤러 어셈블리(22)를 위한 다른 회로망과 컴포넌트들을 수용하기 위해 사용될 수 있다.

버튼 컨트롤러 구조물들(114)은 때로는 여기에서 편평 스위치 어셈블리(low profile switch assembly) 및 (예를 들어, 사용자의 손가락의 평균 크기 및 오디오 케이블(20)에 대하여) 소형 폼 팩터 스위치 어셈블리(small form factor switch assembly)라고 칭해질 수 있다. 지지 구조물(116)은 스위치들(70A, 70B 및 70C)에 연관된 전기 컴포넌트들을 위한 인클로저를 형성할 수 있다. 구조물(116)이 단지 별개의 자기-포함 스위치들을 지지하게 하는 것 대신에, 스위치들(70A, 70B 및 70C)이 구조물(116)과 같은 단독 바디(때로는 단일체 스위치 바디(unitary switch body)라고 칭해짐) 내에 내장될 수 있다 (예를 들어, 스위치들은 구조물(116) 내에 포함되거나, 거기에 삽입되거나, 그와 일체화되거나, 거기에 몰딩되거나, 또는 거기에 내부적으로 배치될 수 있다). 구조물(116)은 여기에서 단일체 스위치 바디(예를 들어, 일체형 스위치들(70A, 70B 및 70C)을 갖는 단일 조각의 몰딩된 플라스틱과 같은 단일 조각의 재료)라고 칭해질 수 있다. 이러한 유형의 구성은 스위치 어셈블리 내의 컴포넌트의 개수를 감소시키는 것을 도울 수 있다 (이는 더 작은 스위치 어셈블리들을 구축하는 것을 용이하게 할 수 있으며, 또한 컴포넌트들의 개수를 감소시킴으로써 스위치 어셈블리들의 제조를 용이하게 할 수 있다).

도 13의 구조물들(114)과의 조립을 위해 마이크로폰(34)의 하우징(40)이 그 위에 탑재되는 예시적인 인쇄 회로(66)가 도 14에 도시되어 있다. 도 14에 도시되어 있는 바와 같이, 마이크로폰(34)의 하우징(40)은, 인쇄 회로 보드(66)가 도 13의 구조물들(114)의 밑면에 탑재될 때 하우징(40)이 도 13의 개구(120) 내로 돌출하는 것을 허용하는 인쇄 회로(66)의 일부분 내에 탑재될 수 있다. 인쇄 회로 보드(66)는 인쇄 회로 보드, 경성 인쇄 회로 보드, 경연성(rigid-flex) 인쇄 회로 보드, 연성 인쇄 회로 보드, 연성 회로, 하나 이상의 집적 회로 또는 칩, 및 회로망을 위한 임의의 다른 적합한 구조물 또는 매체와 같은 임의의 적합한 구조물로부터 형성될 수 있다. 인쇄 회로 보드(66)는 (도 3의 기판(44)의 연장 부분들(56)에 관련하여 설명된 바와 같이) 회로망(50) 및 기타 컴포넌트들이 그 위에 탑재될 수 있는 연장 영역들(56)을 가질 수 있다. 한 적합한 구성을 이용하면, 인쇄 회로 보드(66)가 구조물(116) 내에 통합되어, 스위치 어셈블리(114)를 형성할 수 있다. 예로서, 인쇄 회로 보드(66)는 단일체 구조물(116)과 일체화되거나, 내재적이거나, 그 내부에 있거나, 그것의 경계들 내에 내부적으로 배치될 수 있다. 일반적으로, 인쇄 회로 보드(66)는 임의의 원하는 회로들 및 회로 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로 보드(6)는 스위치들(70A, 70B 및 70C)에 연관된 전기 컴포넌트들, 및/또는 마이크로폰(34) 및 기타 회로망에 연관된 컴포넌트들과 같은 기타 전기 컴포넌트들을 포함할 수 있다.

도 15는 도 13의 구조물(114)의 개구(120) 및 밑면에 정렬된, 도 14의 인쇄 회로 보드(66) 및 마이크로폰 하우징(40)의 분해 사시도이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 구조물(116)은 얕은 측벽들(124)로부터 형성된 인쇄 회로 보드 함입부를 가질 수 있다. 인쇄 회로 보드(66)는 측벽들(124)에 의해 형성된 함입부 내에 수용되는 실질적으로 직사각형인 형상을 가질 수 있다. 인쇄 회로 보드(66)가 이 함입부 내에 탑재될 때, 마이크로폰 하우징(40)은 개구(120) 내로 돌출할 수 있고, 추가의 회로망(50)은 함입부(122) 내로 돌출할 수 있다. 구조물(116) 및 탭들(72)은 돔 스위치들(70A, 70B 및 70C) 각각을 위한 하우징, 및 스위치들에 대한 버튼 부재(30)의 직접적인 부착을 허용하는 스위치들을 위한 구조적 지지물 둘 다로서 기능하는 단일 구조물(예를 들어, 플라스틱 구조물)로부터 형성될 수 있다.

도 16은 도 15의 인쇄 회로(66)가 측벽들(124)에 의해 형성된 구조물(116) 내의 함입부 내에 탑재된 후의 버튼 컨트롤러 구조물(114)의 사시도이다.

도 17은 돔 스위치 구조물(114)과의 조립 이전의 도 12의 버튼 부재(30)의 측면도이다.

도 18은 도 12의 버튼 부재(30) 및 도 13의 구조물(114)이 서로에 조립된 후의 이들 두개의 부품의 측면도이다. 도 18의 조립된 상태에서, 돔 스위치 하우징 구조물(116)의 탭들(72)은 버튼 부재(30)의 프레임(108) 내의 구멍들(64) 내로 돌출한다. 구멍들(64)은 탭들(72)을 구속한다. 구멍들(64)은 (적어도 수직 치수(126)에서) 테이블들(72)의 외측 치수들보다 약간 더 큰 내측 치수를 가지므로, 버튼 부재(30)와 버튼 커버 구조물(106)은 구조물(116)에 대해 움직일 수 있다. 구조물들(116)은 버튼 컨트롤러(22)의 하부 하우징(32)(도 2)의 일체형 부분으로서 형성될 수 있고, 또는 (예를 들어, 접착제, 스냅 또는 기타 파스너들을 사용하여) 하우징(32)에 부착될 수 있다. 구멍들(64) 및 탭들(72)의 상대적인 크기들에 의해 허용되는 움직임은, 컨트롤러 버튼들이 돔 스위치들을 작동시키기 위해 사용자에 의해 눌러지는 것을 허용한다.

도 19의 측단면도에 도시된 바와 같이, 마이크로폰(34)을 위한 하우징은 돔 스위치 구조물(116)의 일체형 부분으로서 형성될 수 있다. 변환기(36)는 기판(66) 내의 구멍(64) 위에 탑재될 수 있다. 회로망(38) 및 회로망(50)은 또한 기판(66)에 탑재될 수 있다. 기판(66)은 구조물(116)의 밑면에 (예를 들어, 도 15에 도시된 유형의 함입부 내에) 탑재될 수 있다. 캐비티(52)는 구조물(116) 내의 함입부로부터 형성될 수 있다. 기판(66)이 도 19에 나타난 것과 같은 구조물(116)에 탑재될 때, 마이크로폰 변환기(36) 및 회로망(38)은 마이크로폰 캐비티(52)(즉, 도 3의 하우징(40)에 의해 형성된 유형의 캐비티) 내에 밀봉될 수 있다. 구조물(116) 내의 다른 함입부들은 돌출하는 회로망(50)을 수용할 수 있다. 도 19의 기판(66)은 플라스틱, 금속, 경성 또는 연성 인쇄 회로 보드와 같은 인쇄 회로 보드 등일 수 있고, (예로서) 에폭시 또는 기타 적합한 접착제들을 사용하여 구조물(116)에 부착될 수 있다.

요구되는 경우, 버튼 부재(30)는 버튼 부재(30)를 돔 스위치 탭들(72) 위의 위치 내로 활주시킴으로써 조립될 수 있다. 이러한 유형의 조립 접근법이 도 20에 도시되어 있다. 도 20에 도시되어 있는 바와 같이, 버튼 부재(30)는 홈들(128)과 같은 홈들을 구비할 수 있다. 홈들(128)은 돔 스위치 하우징(82)의 탭들(72)과 결합하도록 구성될 수 있다. 버튼 부재(30)는 홈들(128)을 탭들(72)에 정렬시키도록 주의하면서, 방향(130)으로 버튼 부재(30)를 돔 스위치들(70) 상으로 활주시킴으로써 돔 스위치들(70)에 탑재될 수 있다. 조립 후에 버튼 부재(30)를 제자리에 유지시키기 위해 스냅들 또는 기타 체결 특징구조들이 사용될 수 있다.

버튼 부재(30)는 탭들(72)보다 큰 구멍들(64)을 사용함으로써 허용되는 유형의 움직임을 나타내지 않고서, 돔 스위치들에 대하여 휘어지도록 구성될 수 있다. 도 21은 어떻게 버튼 부재(30)가 돌출하는 돔 스위치 레지들(ledges)(132)에서 접착체(134)를 사용하여 돔 스위치 하우징(82)(즉, 다수의 돔 스위치를 위한 일체형 지지 구조물)에 부착될 수 있는지를 보여주는, 버튼 컨트롤러 구조물의 종단면도이다. 이러한 유형의 구성을 이용하면, 버튼 부재(30)는 돔 스위치들에 단단하게 부착되고, 따라서 버튼 활성화 이벤트들은 버튼 부재(30)가 휘어지는 것을 수반한다. 버튼 부재(30)는 예를 들어 탄성 변형되도록 충분히 유연한 얇은 금속 또는 플라스틱(예를 들어, 열가소성 플라스틱)으로부터 형성될 수 있다. 노출된 버튼 표면이 사용자에 의해 아래로 눌러질 때, 버튼 부재(30)는 돔 스위치 부재(78)를 작동시키기에 충분하게 휘어질 것이다. 사용자가 버튼 표면을 놓으면, 버튼 부재(30)는 그것의 명목상의 형상으로 복귀하고 스위치를 해제한다. 버튼 부재(30)가 휘어지므로, 스위치들은 전체 버튼 부재가 돔 스위치들(70)에 대하여 움직이는 것을 허용하지 않고서 작동될 수 있다.

도 13에 도시된 버튼 컨트롤러 어셈블리(22)의 내부 부분의 다른 보기가 도 22에 도시되어 있다. 도 22의 예에 도시된 바와 같이, 각각의 돔 스위치에 연관된 탭들(72)은 지지 구조물(116)의 상부 표면과 공통의 평면 내에 놓여 있을 수 있다 (예를 들어, 탭들(72)은 구조물(116)의 최상단과 동일 평면 상에 있도록 놓여있을 수 있다). 도 22는 또한 지지 구조물(116)(예를 들어, 버튼 컨트롤러 구조물(114))이 두께(138), 폭(136) 및 길이(140)와 같은 치수들을 가질 수 있음을 도시하고 있다. 일반적으로, 지지 구조물(116)은 임의의 적합한 치수들을 가질 수 있다. 하나의 적합한 구성에 있어서, 구조물(116)은 0.5와 6.0㎜ 사이의 두께(138)와 같은 두께, 1.0과 10.0㎜ 사이의 폭(136)과 같은 폭, 및 20.0과 40.0㎜ 사이의 길이(140)와 같은 길이를 가질 수 있다. 일례로서, 구조물(116)은 약 1.0㎜의 두께(예를 들어, 0.9와 1.1㎜ 사이의 두께), 약 3.0㎜의 폭(예를 들어, 2.9와 3.1㎜ 사이의 폭), 및 약 21.0㎜의 길이(예를 들어, 20.9와 21.1㎜ 사이의 길이)를 가질 수 있다. 다른 적합한 구성을 이용하면, 구조물(116)은 6.0㎜ 이하의 높이(138)와 같은 높이, 10.0㎜ 이하의 폭(136)과 같은 폭, 및 40.0㎜ 이하의 길이(140)와 같은 길이를 가질 수 있다. 구조물(116)의 높이(즉, 두께)는 구조물(116)의 상부 표면 위의 돔 스위치들(예를 들어, 돔 스위치들(70A, 70B 및 70C))의 높이(즉, 두께)를 포함할 수 있다 (예를 들어, 두께(138)는 구조물(116)의 하단 표면으로부터 돔 스위치들의 최상단까지 연장될 수 있다).

실시예에 따르면, 버튼 컨트롤러 어셈블리로서, 버튼 부재, 및 적어도 하나의 반구형 돔 스위치 부재가 그 내부에 하우징되는 돔 스위치 하우징 부재를 포함하고, 돔 스위치 하우징 부재 및 버튼 부재는 서로와 직접 결합하도록 구성되는 버튼 컨트롤러 어셈블리가 제공된다.

다른 실시예에 따르면, 버튼 부재는 적어도 하나의 개구를 갖고, 돔 스위치 하우징은 개구 내로 돌출하는 적어도 하나의 탭을 갖는다.

다른 실시예에 따르면, 버튼 컨트롤러 어셈블리는 마이크로폰을 수용하는 돔 스위치 하우징 부재 내의 함입부를 더 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 버튼 컨트롤러 어셈블리는 인쇄 회로 보드를 더 포함하고, 마이크로폰은 인쇄 회로 보드 상에 탑재된 변환기를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 버튼 부재는 금속 프레임, 및 그 프레임에 몰딩된 플라스틱 버튼 구조물을 포함한다.

실시예에 따르면, 스위치 어셈블리로서, 복수의 스위치를 위한 하우징으로서, 단일체 구조물로부터 형성되고 그 스위치들 각각이 단일체 구조물 내에 통합되는 하우징, 및 단일체 구조물 내의 회로 모듈을 포함하고, 단일체 구조물은 6.0㎜ 보다 작은 두께를 갖는 스위치 어셈블리가 제공된다.

다른 실시예에 따르면, 스위치들은 복수의 돔 스위치를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 회로 모듈은 스위치들에 전기적으로 접속된 상호접속부들을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 단일체 구조물의 두께는 0.9㎜와 1.1㎜ 사이이다.

다른 실시예에 따르면, 스위치들 각각은 적어도 하나의 전기 컨택트 패드를 포함하고, 하우징은 스위치들 내의 전기 컨택트 패드들을 직접 지지한다.

다른 실시예에 따르면, 스위치들 각각은 제1 스위치 컨택트 패드, 제2 스위치 컨택트 패드, 및 압축가능한 부재를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 주어진 스위치가 눌러질 때, 그 주어진 스위치 내의 압축가능한 부재는 제1 및 제2 스위치 컨택트 패드를 전기적으로 함께 연결하고, 하우징은 제1 및 제2 스위치 컨택트 패드 및 압축가능한 부재의 적어도 일부분을 직접 지지한다.

다른 실시예에 따르면, 단일체 구조물은 캐비티를 정의하는 부분들을 갖고, 회로 모듈은 캐비티 내에 탑재된다.

다른 실시예에 따르면, 스위치들 각각은 단일체 구조물 내에 통합되는 부분들을 갖는다.

다른 실시예에 따르면, 회로 모듈은 복수의 스위치에 연결되는 전기 컴포넌트들, 및 마이크로폰에 연결되는 전기 컴포넌트들을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 버튼 컨트롤러 어셈블리는 추가의 단일체 구조물로부터 형성되는 버튼 부재를 더 포함하고, 버튼 부재는 스위치들 중의 각각의 스위치에 각각 체결되는 복수의 버튼을 포함한다.

실시예에 따르면, 소형 폼 팩터 스위치 어셈블리로서, 공통의 단일체 스위치 바디를 공유하고 일체화되는 복수의 개별 스위치를 갖고, 복수의 개별 스위치에 동작상 연결되며 단일체 스위치 바디 내에 내부적으로 배치되는 회로 모듈을 갖는 통합된 스위치 컴포넌트를 포함하고, 회로 모듈은 스위치 어셈블리에 연관된 회로망 중 적어도 일부분을 포함하고, 통합된 스위치 컴포넌트는 각각 6.0㎜, 10.0㎜ 및 40.0㎜ 이하인 높이, 폭 및 길이를 갖는 소형 폼 팩터 스위치 어셈블리가 제공된다.

실시예에 따르면, 스위치 어셈블리로서, 공통의 단일체 스위치 바디를 공유하고 일체화되는 복수의 개별 스위치를 갖는 통합된 스위치 컴포넌트를 포함하는 스위치 어셈블리가 제공된다.

실시예에 따르면, 스위치 어셈블리로서, 단일체 스위치 바디 내에 내부적으로 배치된 회로 모듈을 갖는 통합된 스위치 컴포넌트를 포함하는 스위치 어셈블리가 제공된다.

실시예에 따르면, 스위치 어셈블리로서, 공통의 단일체 스위치 바디를 공유하고 일체화되는 복수의 개별 스위치를 가지며, 단일체 스위치 바디 내에 내부적으로 배치된 회로 모듈을 갖는 통합된 스위치 컴포넌트를 포함하는 스위치 어셈블리가 제공된다.

상기는 단순히 본 발명의 원리들을 예시하는 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위 및 취지를 벗어나지 않고서 본 기술분야의 숙련된 자들에 의해 다양한 수정이 이루어질 수 있다. 상기 실시예들은 개별적으로, 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.