特開 2024-125299 電子デバイス用のセンサアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024125299

(43)【公開日】2024-09-18

(54)【発明の名称】電子デバイス用のセンサアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/0354 20130101AFI20240910BHJP

   H03K 17/975 20060101ALI20240910BHJP

   H01H 36/00 20060101ALI20240910BHJP

   H04M 1/02 20060101ALI20240910BHJP

   G06F 3/01 20060101ALI20240910BHJP

【ＦＩ】

G06F3/0354 451

H03K17/975

H01H36/00 J

H04M1/02 C

G06F3/01 560

【審査請求】有

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024085616

(22)【出願日】2024-05-27

(62)【分割の表示】P 2021212982の分割

【原出願日】2017-07-24

(31)【優先権主張番号】62/381,525

(32)【優先日】2016-08-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/384,083

(32)【優先日】2016-09-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/424,300

(32)【優先日】2016-11-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】15/449,810

(32)【優先日】2017-03-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】503260918

【氏名又は名称】アップル インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．

【住所又は居所原語表記】Ｏｎｅ Ａｐｐｌｅ Ｐａｒｋ Ｗａｙ，Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ ９５０１４， Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ブラウニング， ルーシー エリザベス

(72)【発明者】

【氏名】ポープ， ベンジャミン ジェイ．

(72)【発明者】

【氏名】ロイトホイサー， ポール ユー．

(72)【発明者】

【氏名】メイヤース， スコット エー．

(72)【発明者】

【氏名】ディン， リチャード ハン ミン

(72)【発明者】

【氏名】フオ， エドワード エス．

(57)【要約】      （修正有）

【課題】従来の機械式スイッチは、電子製品内の多くの用途において使用されている。しかしながら、機械スイッチのはサイズが比較的大きいため、非常に限られたスペースしかない製品内に統合することが困難である。
【解決手段】一部の実施形態によれば、センサアセンブリは、容量性センサ、圧電センサ、又はピエゾ抵抗センサなどの固体センサを含む。センサアセンブリは、コンパクトな外形を提供し、センサアセンブリを電子デバイスエンクロージャの小さな空間内へ統合するによく適している多くの特徴を含むことができる。センサアセンブリはまた、センサアセンブリの様々な部分の動きを分離して、感知イベントの正確な検出を可能にする特徴を含むことができる。一部の実施形態によれば、センサアセンブリは、触覚アクチュエータ、スピーカ、又はその両方に結合され、機械式ボタンの感触を模倣し、ユーザエクスペリエンスを向上させる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子デバイスであって、
スピーカと、
触覚構成要素と、
前記電子デバイスのディスプレイを覆い、開口部を有するディスプレイカバーと、
前記電子デバイスに対する入力を受け入れるためのセンサアセンブリと、を有し、前記センサアセンブリは、
前記ディスプレイカバーの前記開口部内に配置され、かつ、前記入力を受け入れるように構成された外面を有するセンサカバーと、
前記入力を検出するように構成されたセンサとを含み、前記センサは、前記入力に応じて、前記触覚構成要素及び前記スピーカを作動する１つ以上の信号を生成する、電子デバイス。

【請求項2】

前記センサは、前記センサカバーが押下又はタッチされると、タッチ入力を検出するように構成されたタッチセンサであり、前記センサアセンブリは、
前記センサカバーと前記タッチセンサとの間に配置されており、指紋特徴を認識するように構成された指紋センサと、
前記センサカバーの周囲を取り囲み、かつ、前記ディスプレイカバー及び前記センサカバーと係合するトリムと、
前記センサカバーと前記トリムのレッジとの間に配置されており、前記入力に応じて、収縮し、復帰力を提供するように構成されたコンプライアント部材と、
前記ディスプレイカバーに対して前記センサアセンブリを支持するブラケットアセンブリと、を更に含む、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項3】

前記トリムは、前記ディスプレイカバーの面取りされたエッジに対応する面取りされたエッジを有する、請求項２に記載の電子デバイス。

【請求項4】

前記タッチセンサは、距離によって分離された２つの導電層を含む容量性センサであり、前記入力は前記距離を減少させる、請求項２に記載の電子デバイス。

【請求項5】

前記触覚構成要素は、前記入力に応じて、前記電子デバイスを振動させるように構成されている、請求項２に記載の電子デバイス。

【請求項6】

前記スピーカは、前記入力に応じて音を生成するように構成されている、請求項５に記載の電子デバイス。

【請求項7】

前記センサアセンブリは、前記電子デバイスのユーザからのタッチ入力に応答するように構成されている、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項8】

前記センサアセンブリは、前記センサカバーの周囲を取り囲み、かつ、前記ディスプレイカバー及び前記センサカバーと係合するトリムを含む、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項9】

前記センサアセンブリは、前記ディスプレイカバーに対して前記センサアセンブリを支持するブラケットアセンブリを含む、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項10】

前記センサアセンブリは、指紋特徴を認識するように構成された指紋センサを含む、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項11】

前記センサは、前記センサカバーが押下又はタッチされると、タッチ入力を検出するように構成されたタッチセンサである、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項12】

前記センサアセンブリは、前記入力に応じて、前記センサカバーを振動させるように構成された圧電アクチュエータを含む、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項13】

入力を検出し、応答するためのセンサアセンブリであって、
前記入力を受け入れるための外面を有するセンサカバーと、
前記センサカバーの周囲を取り囲むトリムと、
前記センサカバーと前記トリムのレッジとの間に配置されており、前記入力に応じて、収縮し、復帰力を提供するように構成されたコンプライアント部材と、
前記入力を検出するように構成された容量性タッチセンサと、を含む、センサアセンブリ。

【請求項14】

前記容量性タッチセンサは、距離によって分離された２つの導電層を含み、前記入力は、前記距離を減少させ、前記導電層のうちの１つは、前記トリムに対して前記１つの導電層の位置を維持するスティフナに結合されており、
前記容量性タッチセンサは、前記入力に応じて、電子デバイスの触覚構成要素及びスピーカを作動する信号を生成するように構成されており、
前記センサアセンブリは、
前記センサカバーと前記容量性タッチセンサとの間に配置されており、指紋特徴を認識するように構成された指紋センサと、
前記電子デバイスの一部に対して前記センサアセンブリを支持するブラケットアセンブリと、を更に含む、請求項１３に記載のセンサアセンブリ。

【請求項15】

前記トリムは面取りされた外部エッジを有する、請求項１４に記載のセンサアセンブリ。

【請求項16】

前記トリムの周囲にわたって溝内に配置されたシールを更に含む、請求項１４に記載のセンサアセンブリ。

【請求項17】

前記容量性タッチセンサは、第１の層及び第２の層を含み、前記第１の層は前記センサカバーに結合されており、前記第２の層は、前記トリムに対して前記第２の層の位置を維持するスティフナに結合されている、請求項１３に記載のセンサアセンブリ。

【請求項18】

前記センサアセンブリは、指紋特徴を認識するように構成された指紋センサを含む、請求項１３に記載のセンサアセンブリ。

【請求項19】

前記指紋センサは、前記容量性タッチセンサと前記センサカバーとの間に配置されている、請求項１８に記載のセンサアセンブリ。

【請求項20】

前記トリムは、前記センサカバーの動きを、感知方向、及び前記感知方向と反対の方向に分離する、請求項１３に記載のセンサアセンブリ。

【請求項21】

前記容量性タッチセンサは、前記入力に応じて、触覚構成要素及びスピーカを作動する信号を生成する、請求項１３に記載のセンサアセンブリ。

【請求項22】

前記トリムの周囲にわたって溝内に配置されたシールを更に含む、請求項１３に記載のセンサアセンブリ。

【請求項23】

電子デバイスであって、
前記電子デバイスのディスプレイを覆い、内部の面取りされたエッジを画定する開口部を有するディスプレイカバーと、
前記電子デバイスに対する入力を受け入れるためのセンサアセンブリと、を有し、前記センサアセンブリは、
前記開口部内に配置され、かつ、前記入力を受け入れるように構成された外面を有するセンサカバーと、
前記センサカバーと前記ディスプレイカバーとの間の前記開口部内に配置されたトリムであって、前記ディスプレイカバーの前記内部の面取りされたエッジと係合する外部の面取りされたエッジを有するトリムと、
前記入力を検出するように構成されたセンサとを含む、電子デバイス。

【請求項24】

前記センサは、タッチ入力を検出するように構成されたタッチセンサであり、前記電子デバイスは、
スピーカ及び触覚構成要素であって、前記タッチセンサは、前記入力に応じて前記スピーカ及び前記触覚構成要素を作動する１つ以上の信号を生成するように構成された、スピーカ及び触覚構成要素と、
前記センサカバーと前記タッチセンサとの間に配置されており、指紋特徴を認識するように構成された指紋センサと、
前記センサカバーと前記トリムのレッジとの間に配置されており、前記入力に応じて、復帰力を提供するように構成されたコンプライアント部材と、
前記ディスプレイカバーに対して前記センサアセンブリを支持するブラケットアセンブリと、を更に含む、請求項２３に記載の電子デバイス。

【請求項25】

前記触覚構成要素は、前記入力に応じて前記電子デバイスを振動させるように構成されており、前記スピーカは、機械式スイッチの動き及び音をシミュレートするやり方で、前記入力に応じて音を生成するように構成されている、請求項２４に記載の電子デバイス。

【請求項26】

前記触覚アクチュエータは、圧電アクチュエータである、請求項２４に記載の電子デバイス。

【請求項27】

前記圧電アクチュエータは、前記入力に応じて前記センサアセンブリを振動させるように構成されている、請求項２６に記載の電子デバイス。

【請求項28】

前記タッチセンサは、距離によって分離された２つの導電層を含む容量性センサであり、前記入力は前記距離を減少させ、前記センサカバーが前記入力に応じて曲がると、前記距離が更に減少する、請求項２４に記載の電子デバイス。

【請求項29】

前記センサカバーの前記外面は、前記ディスプレイカバーの外面に対して凹んでいる、請求項２４に記載の電子デバイス。

【請求項30】

前記センサアセンブリは、前記トリムの周囲にわたって溝内に配置されたシールを含む、請求項２４に記載の電子デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

記載された実施形態は、民生用電子デバイスに適したセンサアセンブリに関する。一部の実施形態によれば、センサアセンブリは、容量性タッチセンサなどの固体センサを含む。

【背景技術】

【0002】

従来の機械式スイッチは、電子製品内の多くの用途において使用されている。例えば、多くのボタン及びキーボード設計には、比較的大きな動きに依存する機械ベースのアクチュエータが含まれており、電気回路を完成する。機械式スイッチの利点は、それらが低コストであることと、聴覚的及び触覚的応答をユーザに提供する能力を含む。しかしながら、機械式スイッチはサイズが比較的大きいため、非常に限られたスペースしかない製品内に統合することが困難である。これは、小さなエンクロージャ内に多数の電子構成要素を含む、最新の携帯電子製品内に統合する際に大きな障害となる場合がある。さらに、機械式スイッチは急速に摩耗する場合があるため、頻繁に交換する必要があり得る。そのために、電子デバイス用の改良されたセンサ及びアクチュエータ設計が必要とされている。

【発明の概要】

【0003】

本明細書は、電子デバイス用のセンサアセンブリに関する様々な実施形態を説明する。特定の実施形態では、センサアセンブリは、作動に必要なたわみが小さく、断面プロファイルが小さい固体センサを含む。

【0004】

更なる実施形態によって、電子デバイスを説明する。電子デバイスは、スピーカ及び触覚構成要素を含む。電子装置はまた、電子デバイスのディスプレイを覆うディスプレイカバーを含む。表示カバーは開口部を有する。電子デバイスは、電子デバイス用の入力を受け入れるためのセンサアセンブリを更に含む。センサアセンブリは、ディスプレイカバーの開口部内に配置され、入力を受け入れるように構成された外面を有するセンサカバーを含む。センサアセンブリはまた、入力を検出するように構成されたセンサを含む。センサは、入力に応じて、触覚構成要素及びスピーカを作動する１つ以上の信号を生成する。

【0005】

一実施形態によって、入力を検出し入力に応答するためのセンサアセンブリを説明する。センサアセンブリは、入力を受け入れるための外面を有するセンサカバーを含む。センサアセンブリはまた、外周を取り囲むトリムを含む。センサアセンブリは、センサカバーとトリムのレッジとの間に配置されたコンプライアント部材を更に含む。コンプライアント部材は、入力に応じて収縮し、復帰力を提供するように構成されている。センサアセンブリは、入力を検出するように構成された容量性タッチセンサを更に含む。

【0006】

別の実施形態によって、電子デバイスを説明する。電子デバイスは、電子デバイスのディスプレイを覆うディスプレイカバーを含む。ディスプレイカバーは、面取りされた内部エッジを画定する開口部を有する。電子デバイスはまた、電子デバイス用の入力を受け入れるためのセンサアセンブリを含む。センサアセンブリは、開口部内に配置され、入力を受け入れるように構成された外面を有するセンサカバーを含む。センサアセンブリはまた、センサカバーとディスプレイカバーとの間の開口部内に配置されたトリムを含む。トリムは、ディスプレイカバーの面取りされた内部エッジと係合する、面取りされた外部エッジを有する。センサアセンブリは、入力を検出するように構成されたセンサを更に含む。

【0007】

これら及び他の実施形態を、以下に詳述する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

本開示は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明によって容易に理解され、同様の参照番号は同様の構造要素を示す。

【0009】

【図1A】本明細書に記載されたセンサアセンブリを含み得る民生用電子デバイスの斜視図を示す。

【図1B】本明細書に記載されたセンサアセンブリを含み得る民生用電子デバイスの斜視図を示す。

【0010】

【図2】一部の実施形態に係る、センサアセンブリを備える電子デバイスの一部の分解図を示す。

【0011】

【図3A】図１Ａに示す電子デバイスのセンサアセンブリ部分の上面図を示す。

【図3B】図１Ａに示す電子デバイスのセンサアセンブリ部分の上面図を示す。

【0012】

【図4A】図３Ｂに示す電子デバイスのセンサアセンブリ部分の断面図を示す。

【0013】

【図4B】センサアセンブリ、触覚エンジン、及びスピーカを有する電子デバイスの上面図を示す。

【0014】

【図5】一部の実施形態に係る、電子デバイスのセンサアセンブリ部分の断面図を示す。

【0015】

【図6】一部の実施形態に係る、電子デバイス内のセンサアセンブリを組み立てるための工程を示すフローチャートを示す。

【0016】

【図7A】一部の実施形態に係る、センサアセンブリの実装構成の断面図を示す。

【図7B】一部の実施形態に係る、センサアセンブリの実装構成の断面図を示す。

【図7C】一部の実施形態に係る、センサアセンブリの実装構成の断面図を示す。

【0017】

【図8A】一部の実施形態に係る、センサアセンブリのシーリング構成の断面図を示す。

【図8B】一部の実施形態に係る、センサアセンブリのシーリング構成の断面図を示す。

【図8C】一部の実施形態に係る、センサアセンブリのシーリング構成の断面図を示す。

【図8D】一部の実施形態に係る、センサアセンブリのシーリング構成の断面図を示す。

【図8E】一部の実施形態に係る、センサアセンブリのシーリング構成の断面図を示す。

【0018】

【図9A】一部の実施形態に係る、トリムレスセンサアセンブリ構成の断面図及び上面図を示す。

【図9B】一部の実施形態に係る、トリムレスセンサアセンブリ構成の断面図及び上面図を示す。

【図9C】一部の実施形態に係る、トリムレスセンサアセンブリ構成の断面図及び上面図を示す。

【0019】

【図10A】一部の実施形態に係る、振動センサアセンブリ構成の断面図及び上面図を示す。

【図10B】一部の実施形態に係る、振動センサアセンブリ構成の断面図及び上面図を示す。

【図10C】一部の実施形態に係る、振動センサアセンブリ構成の断面図及び上面図を示す。

【図10D】一部の実施形態に係る、振動センサアセンブリ構成の断面図及び上面図を示す。

【0020】

【図11A】一部の実施形態に係る、異なる検出構成を有するセンサアセンブリの断面図を示す。

【図11B】一部の実施形態に係る、異なる検出構成を有するセンサアセンブリの断面図を示す。

【図11C】一部の実施形態に係る、異なる検出構成を有するセンサアセンブリの断面図を示す。

【0021】

【図11D】一部の実施形態に係る、図１１Ｃのセンサアセンブリ構成の一部としてのブラケットの斜視図を示す。

【0022】

【図12A】ボンディング作業前及びボンディング作業中のセンサアセンブリを備える電子デバイスの一部の断面図をそれぞれ示す。

【図12B】ボンディング作業前及びボンディング作業中のセンサアセンブリを備える電子デバイスの一部の断面図をそれぞれ示す。

【0023】

【図13A】一部の実施形態に係る、ボンディング作業中の接着剤オーバーフローの発生を防止するためのセンサアセンブリ構成を示す。

【図13B】一部の実施形態に係る、ボンディング作業中の接着剤オーバーフローの発生を防止するためのセンサアセンブリ構成を示す。

【図13C】一部の実施形態に係る、ボンディング作業中の接着剤オーバーフローの発生を防止するためのセンサアセンブリ構成を示す。

【図13D】一部の実施形態に係る、ボンディング作業中の接着剤オーバーフローの発生を防止するためのセンサアセンブリ構成を示す。

【図13E】一部の実施形態に係る、ボンディング作業中の接着剤オーバーフローの発生を防止するためのセンサアセンブリ構成を示す。

【図13F】一部の実施形態に係る、ボンディング作業中の接着剤オーバーフローの発生を防止するためのセンサアセンブリ構成を示す。

【発明を実施するための形態】

【0024】

ここで添付の図面に示す代表的な実施形態について詳細に説明する。以下の説明は、実施形態を１つの好ましい実施形態に限定することを意図するものではないことを理解されたい。それとは逆に、以下の説明は、添付の特許請求の範囲によって画定されるような、記載された実施形態の趣旨及び範囲内に含まれ得る代替形態、変更形態、及び均等物を網羅することを意図するものである。

【0025】

本明細書には、携帯電子デバイスなどの民生用製品によく適したセンサアセンブリの特徴が記載されている。一部の実施形態によれば、センサアセンブリは固体センサを含む。接触パッド間の物理的接触に依存する従来の機械式スイッチ及びボタンと比較して、固体センサは、電圧又は容量変化を利用して、オンモードとオフモードの間を切り替える。この態様により、機械式スイッチと比較して、固体センサは磨耗しにくい。加えて、固体センサは、機械式スイッチ及びボタンよりも一般的にコンパクトであるため、それらを、携帯電子機器用のものなどの小型フォームファクタエンクロージャ内に統合させるのによく適している。

【0026】

さらに、固体圧力センサの設計では、機械式スイッチ及びボタンと比較して、作動するために必要とする動き及び力を非常に小さくできる。センサアセンブリは最小限の又は少ない動き（例えば、１０マイクロメートル以下、時には５マイクロメートル以下）を含むので、ユーザは、押圧時にセンサアセンブリ（例えば、ボタン）自体の動きを知覚しない可能性がある。したがって、センサアセンブリは、ユーザのタッチ入力に応じて触覚フィードバック（出力）をユーザに提供するように構成することができ、それによって、たとえセンサアセンブリがほとんど動かなくても、ボタンが押圧され作動されたというエクスペリエンスをユーザに与える。触覚フィードバックの例には、触覚（例えば、振動）フィードバックを含むことができる。一部の例では、ユーザへの信号は、音響又は音波フィードバックの形態である（すなわち、音を生じる）。一部の場合では、センサアセンブリは、触覚及び音響フィードバックの組み合わせを提供するように構成される。これらのフィードバック機能により、機械式スイッチ又はボタンを作動させるエクスペリエンスを模倣することができ、それによってユーザにとって心地良いエクスペリエンスを提供する。さらに、センサアセンブリは、ユーザの触覚入力（例えば、ユーザのタッチ）に応じて触覚フィードバックを提供することができ、電子デバイスとの魅力のある満足のいく感覚及びエクスペリエンスをユーザに与える。

【0027】

本明細書で説明されるセンサアセンブリは、電子デバイス内に統合される場合、センサアセンブリの性能を向上させる多くの特徴を含むことができる。例えば、センサカバー又はキャップを取り囲むトリムは、センサアセンブリの横方向の動きを防止し、センサアセンブリの一部の動きをタッチセンサに向かう方向又は離れる方向に分離することができる。

【0028】

本明細書で説明するセンサアセンブリは、Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａに拠点を置くＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ．製のものなどの、コンピュータ、携帯電話、タブレットデバイス、ウェアラブル電子デバイス、及び電子デバイスアクセサリ、などの民生用製品内への統合によく適している。

【0029】

これら及び他の実施形態について、図１Ａ～図１３Ｆを参照して以下で検討する。しかしながら、当業者であれば、これらの図に関して本明細書に記載された詳細な説明は説明のみを目的とするものであり、限定するものとして解釈されるべきではないことを容易に理解するであろう。

【0030】

図１Ａ及び図１Ｂは、本明細書に記載されるものなどのセンサアセンブリを含み得る民生用製品を示す。図１Ａは携帯電話１０２を示し、図１Ｂはタブレットコンピュータ１０４を示し、それらのそれぞれは、ユーザからの入力を感知するように構成されたセンサアセンブリ１０６を含む。センサアセンブリ１０６は、それぞれのデバイス１０２又は１０４内の１つ以上の電気回路を作動するように構成することができ、これにより、ボタンアセンブリ又はスイッチアセンブリと呼ぶことができる。例えば、センサアセンブリ１０６は、デバイス１０２及び１０４のディスプレイ１０８の態様をそれぞれアクティブ化するように構成してもよい。センサアセンブリ１０６は、デバイス１０２及び１０４のエンクロージャ１１０の外見を審美的に高めるように設計することができる。一部の場合では、センサアセンブリ１０６は、エンクロージャ１１０のディスプレイカバー１１２と一体化される。

【0031】

センサアセンブリ１０６は、入力（例えば、タッチ、押下、動き、光）を検出するために１つ以上のセンサを含むことができる。一部の場合では、センサは、１つ以上の容量性、圧電性、及びピエゾ抵抗性センサを含む。一部の場合では、センサアセンブリ１０６は、触覚又は音響フィードバックなどの出力をユーザに提供するように構成されており、入力に応じてセンサアセンブリ１０６が作動されたことを示す。一部の実施形態では、センサアセンブリ１０６は、異なるユーザの指紋を検出して識別できる指紋センサを含む。本明細書に記載のセンサアセンブリは、任意の好適な電子デバイス内に統合することができ、図１Ａ及び１Ｂに示すデバイス１０２及び１０４に限定されないことに留意されたい。例えば、センサアセンブリは、ラップトップコンピュータ又はウェアラブル電子デバイスに実装することができる。

【0032】

図２は、電子デバイス（例えば、携帯電話１０２）の一部の分解図を示し、センサアセンブリ１０６がディスプレイカバー１１２の開口部２０１内にフィットするためにどのように構成されているかを示している。ディスプレイカバー１１２は、下にあるディスプレイアセンブリを覆って保護する、透明又は部分的に透明な材料に相当することができる。ディスプレイカバー１１２は、ガラス（例えば、サファイア）、プラスチック、セラミック、及び／又は他の好適な材料で構成することができる。一部の場合では、ディスプレイカバー１１２は、締結機構２０８を使用して、携帯電話用のエンクロージャの別の部分（例えば、エンクロージャの金属部）と結合される。ブラケット２１１を使用して、センサアセンブリ１０６を、ファスナ２１１を介してカバー１１２に固定することができる。センサアセンブリ１０６は、電子デバイスの任意の好適な部分の開口部内に挿入することができ、ディスプレイカバーとの一体化に限定されないことに留意されたい。例えば、センサアセンブリ１０６を、電子デバイスの不透明なエンクロージャ壁の開口部内に挿入することができる。

【0033】

図示するように、センサアセンブリ１０６は、電子デバイス内への組み立てを容易にするために、予め組み立てられたモジュール形式にすることができる。センサアセンブリ１０６は、センサ部２０５及びケーブル部２０７を含む。センサ部２０５は、入力（例えば、タッチ、押下、動き、光）を検出するように構成されたセンサを含むことができる。一部の場合では、センサは、ユーザの指からのタッチ又はプッシュ入力を検出するように構成される。一部の例では、センサは、１つ以上の容量性、圧電性、及びピエゾ抵抗性センサを含む。一部の場合では、センサアセンブリ１０６は、ユーザの指紋を検出するように構成された指紋センサを含む。ケーブル部２０７は、電子デバイス内の他の電気構成要素に、センサ部２０５を電気的に接続する配線を含むことができる。一部の実施形態では、ケーブル部２０７は、１つ以上のフレキシブル（フレックス）ケーブルを含む。センサカバー２０２は、入力を受け入れるように構成された、外部又は外面を有する化粧カバーに相当する。一部の実施形態では、センサカバー２０２は、下にある指紋センサがユーザの指紋のパターンを検出できるように、少なくとも部分的に透明である。

【0034】

センサカバー２０２の周囲はトリム２０４によって取り囲まれ、トリム２０４は、センサカバー２０２を収容するためのアパーチャを有する剛性リング又はフレームに相当することができる。一部の場合では、接着剤又はポリマー層などの中間層が、センサカバー２０２とディスプレイカバー１１２との間に配置される。他の場合では、トリム２０４は、締り嵌めを提供するように、センサカバー２０２及びディスプレイカバー１１２に直接係合するように構成される。一部の実施形態では、トリム２０４は、もろ過ぎず、十分な剛性を提供できる金属材料で構成される。しかしながら、一部の場合では、トリムは、ポリマー又はセラミック材料などの他の剛性材料で構成される。以下で詳細に説明するように、トリム２０４は、ディスプレイカバー１１２内にいったん組み立てられると、センサアセンブリ１０６の動きを制限することができる。加えて、トリム１１６はユーザに見えるので、センサアセンブリ１０６の外観を向上させることができる。複数の機能を備えるため、トリム１１６は、ブラケット、ブレース、サポート、ワッシャー、リング、バンド又は他の好適な用語で呼ぶことができる。

【0035】

センサアセンブリ１０６は、組立及び分解を容易にするように構成することができる。例えば、センサアセンブリ１０６は、開口部２０１の上側から組み立てることができ、ブラケット２１０は、図２に示すように、開口部２０１の下側から組み立てることができる。ブラケット２１０は、電子デバイスのエンクロージャに接地された金属で構成することができ、ブラケット２１０の非導電部２１２は、ブラケット２１０の導電部をセンサアセンブリ１０６から電気的に絶縁する。ケーブル部２０７はディスプレイカバー１１２の下に配置されるべきであるので、ケーブル部２０７は開口部２０１を通り抜けることができ、トリム２０４及びセンサカバー２０２は開口部２０１内にぴったりとフィットするように調節することができる。次いで、ファスナ２１１を使用して、センサアセンブリ１０６を支持するブラケット２１０をディスプレイカバー１１２に固定することができる。図２の実施形態では、ファスナ２１１はねじであるが、クリップ、圧入ファスナ、溶接、又は他の好適なファスナを、代替的に又は追加的に含むことができる。一部の場合では、ファスナ２１１ａは、開口部２０１及びセンサカバー２０２の中心に位置合わせされる。

【0036】

センサアセンブリ１０６の形状は、設計要件に応じて変化し得ることに留意されたい。特に、センサカバー２０２及びトリム２０４は、図示のような丸又は円形に限定されない。例えば、センサカバー２０２及びトリム２０４は、矩形、三角形、楕円形、又は任意の他の好適な形状を有することができる。

【0037】

図３Ａ及び３Ｂは、センサアセンブリ１０６を有する電子デバイス１０２の一部の上面図を示す。図３Ｂは、センサカバー２０２を有するセンサアセンブリ１０６を示し、図３Ａは、センサカバー２０２のないセンサアセンブリ１０６を示す。図３Ａは、センサ構成要素３０４がセンサカバー２０２の下に配置されることを示す。一部の実施形態では、センサ構成要素３０４は、指紋センサ又はタッチセンサである。センサ構成要素３０４を取り囲んでいるのはコンプライアント部材３０２であり、コンプライアント部材３０２は、シリコーン又は他のポリマーなどの柔軟な又は弾性の材料の１つ以上の層に相当する。一部の場合では、コンプライアント部材３０２は、別個の部品（この場合は、４つの円形セグメント形状の部品）を含み、矩形形状のセンサ構成要素３０４を収容する。しかしながら、コンプライアント部材３０２は、任意の好適な形状を有し、任意の好適な数の部品を含むことができることに留意されたい。図３Ｂは、電子デバイス１０２内に完全に組み立てられたセンサアセンブリ１０６を示す。図示するように、センサカバー２０２はトリム２０４によって取り囲まれており、それらの両方が電子デバイス１０２のユーザに露出している。センサカバー２０２はまた、ユーザがセンサアセンブリ１０６に接触して作動させるための接触面を提供する。

【0038】

図４Ａは、一部の実施形態に係る、電子デバイス１０２の一部の断面図（図３ＢのＡ－Ａ）を示し、センサデバイスアセンブリ１０６が電子デバイス１０２内でどのように組み立てられ得るかを示している。トリム２０４は、センサカバー２０２とディスプレイカバー１１２との間に配置され、ディスプレイカバー１１２は、エンクロージャ部１１０に結合される。図示するように、センサアセンブリ１０６は非常に薄い断面を有し、それによって構成要素４１４などの構成要素のための空間を形成する。ある特定の実施形態では、構成要素４１４は、ディスプレイアセンブリの一部としてのドライバである。トリム２０４は、センサカバー２０２の裏面を支持するレッジ４０４を含む。厚さｔを有するコンプライアント部材３０２は、センサカバー２０２とトリム２０４のレッジ４０４との間に配置される。コンプライアント部材３０２は、熱活性フィルム、粘着剤、液体接着剤、又は他の好適な接着剤の層などの接着剤層（図示せず）によって、センサカバー２０２及びレッジ４０４に接着することができる。一部の実施形態では、コンプライアント部材３０２は、接着剤のオーバーフローを収容する穴又は溝を含む。

【0039】

挿入図４００は、センサアセンブリ１０６の積層部の詳細な断面図を示す。センサカバー２０２の下には、センサカバー２０２を通じてユーザの指紋を走査するように構成された指紋センサ３０４がある。一部の場合では、指紋センサ３０４は、コンデンサアレイを有するシリコンチップであり、ユーザの指紋画像をキャプチャし、それを記憶された指紋データと一致させることができるソフトウェアと通信している。指紋センサ３０４は、光学的に透明な接着剤、又は他の好適な接着剤とすることができる接着剤４０７によってセンサカバー２０２に結合することができる。

【0040】

指紋センサ３０４の下にはタッチセンサ４０２があり、タッチセンサ４０２は、図４Ａの実施形態では、第１の層４０２ａ及び第２の層４０２ｂを含む容量性タッチセンサである。コンデンサモジュール４２３は、タッチセンサ４０２に関連付けられている。一部の実施形態では、第１の層４０２ａ及び第２の層４０２ｂは、互いに対して容量結合された、導電性材料（例えば、銅）又は他の好適な材料（例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ））の層を含む平坦なフレキシブルな材料にそれぞれ相当する。第１の層４０２ａは、第１の接着剤層４０８によって指紋センサ３０４に物理的に結合され、第２の層４０２ｂは、第２の接着剤層４０９（異なる又は同じタイプの接着剤であり得る）によってスティフナ４０５に物理的に結合される。第１の層４０２ａ及び第２の層４０２ｂは、電圧又は容量変化によって検出された距離ｄの変化などの、距離ｄを有するギャップ４０６によって離間されている。距離ｄは、タッチセンサ４０２の設計及び製造に応じて変化し得る。ギャップ４０６は、空気、又はコンプライアントゲルなどの他の非導電性材料により充填することができる。一部の実施形態では、空気は、ゲルよりも優れた感知能力を提供することが分かっている。

【0041】

ユーザがセンサカバー２０２の外面４１３にタッチすると、その力は、センサ４０２に向かう方向４０３（感知方向と呼ばれる）で第１の層４０２ａに、及び押圧位置内に伝達される。これにより、次いで容量層４０２ａと４０２ｂとの間の距離ｄに相応の減少を引き起こし、それによってタッチセンサ４０２における電圧又は容量の変化を引き起こす。タッチセンサ４０２は、電子デバイス１０２の１つ以上の電気回路を作動する信号を生成する。コンプライアント部材３０２は、センサカバー２０２を戻す抵抗力（感知方向４０３とは反対の）を提供するコンプライアント材料で構成されおり、そのため、第１の層４０２ａも、非押圧位置に戻る。いったんセンサカバー２０２が非押圧位置に戻ると、コンプライアント部材３０２はその全厚ｔに戻る。コンプライアント部材３０２のための空間は非常に小さいので、厚さｔは非常に薄くすべきである。一部の場合では、厚さは約５００マイクロメートル以下であり、一部の場合では、約５０～１００マイクロメートルの範囲である。

【0042】

タッチセンサ４０２の作動を引き起こすのに十分な距離ｄの変化は、タッチセンサ４０２の設計に依存する。一般に、距離ｄの必要とされる変化は非常に小さくなる。一部の場合では、距離ｄの変化は、約２～３マイクロメートル（タッチセンサ４０２に対して約５～１０ｎｍ／グラム力のコンプライアンスに対応する）である。トリム２０４のレッジ４０４は、感知方向４０３においてセンサカバー２０２の移動量を抑えるハードストップとして作用する。具体的には、レッジは、第１の層４０２ａが第２の層４０２ｂに接触するのを防止するか、又はそうでなければ、第１の層４０２ａが第２の層４０２ｂに近づき過ぎるのを防止する。一部の場合では、ユーザによって押圧されたときのセンサカバー２０２の材料のたわみはまた、距離ｄの変化に寄与し得る。しかしながら、この態様は、センサアセンブリ１０６の設計で考慮することができる。一部の実施形態では、センサカバー２０２の材料偏向作用を低減するために、センサカバー２０２は、ガラス（例えば、サファイア）、セラミック又は硬質ポリマーなどの剛性材料で構成される。一部の実施形態では、センサカバー２０２は、非押圧位置から押圧位置へ、検出方向４０３で約５０マイクロメートル未満の距離だけ移動する。一部の場合では、センサカバー２０２は、非押圧位置から押圧位置へ、約１０マイクロメートル未満の距離だけ移動する。特定の実施形態では、センサカバー２０２は、非押圧位置から押圧位置へ、約４マイクロメートルの距離だけ移動する。

【0043】

本明細書に記載の実施形態は、容量性センサに限定されないことに留意されたい。例えば、容量性タッチセンサ４０２の代わりに、又はそれに加えて、センサアセンブリ１０６は、圧電又はピエゾ抵抗センサを含むことができる。すなわち、任意の好適な固体センサを使用することができる。

【0044】

従来の機械式スイッチ及びボタンと比較して、センサアセンブリ１０６は、作動のためにアセンブリ自体に物理的な動きをほとんど必要としない。このことは、センサアセンブリ１０６が機械式スイッチ及びボタンと比較してはるかにコンパクトな断面（ｚスタック）を有することを可能にし、それによって構成要素４１４などの電子デバイス１０２内の他の構成要素に対してより多くの空間的余裕を提供する。さらに、センサアセンブリ１０６は、タッチセンサ４０２内の機械的接触に依存しなくてもよい。代わりに、センサ４０２は、固体センサを使用して達成できる、比較的小さな力の入力によってもたらされる、小さな電圧又は容量変化を利用することができる。一般に、容量性タッチ、圧電、及びピエゾ抵抗センサなどの固体センサは、半導体材料などの固体材料内に組み込まれた電気回路を含むことができる。固体センサの相対的に非機械的な態様により、従来の機械式スイッチ及びボタンと比較して、センサアセンブリ１０６を磨耗しにくくすることができる。さらに、センサアセンブリ１０６は、機械式スイッチ及びボタンと比較して、作動に必要な力を小さくできるので、これによって、電子デバイス１０２用のより容易な入力、及びより良いユーザエクスペリエンスを提供することができる。さらに、固体センサは、機械式スイッチと比較して感知方向４０３の必要な動きを少なくできるので、センサアセンブリ１０６の断面は、機械式スイッチアセンブリの断面よりも小さく（より薄く）することができる。

【0045】

他の設計上の考慮事項には、押圧位置と非押圧位置との間で移行する際に、センサカバー２０２の動きを分離する機能を含む。例えば、トリム２０４と、ディスプレイカバー１１２及びセンサカバー２０２との密接な係合により、センサアセンブリ１０６の検出方向４０３に対する横方向の動きを防止する。このように、トリム２０４は、センサカバー２０２及びディスプレイカバー１１２それぞれの開口部のサイズ及び形状に従ったサイズ及び形状を有する必要がある。さらに、スティフナ４０５は、タッチセンサ４０２の第２の層４０２ｂに対して強固な支持を提供する。スティフナ４０５は、一部の実施形態では溶接スポットである締結部材４１８を介してトリム２０４に結合される。これは、一部の場合では溶接が最も強い接合を提供し、センサアセンブリ１０６に設けられた限られた空間内で最も信頼できる剛性を提供することが分かったからである。上記の構造的特徴とブラケット２１０との組み合わせは、落下イベント時及び他の大きな力が印加される際に、センサアセンブリ１０６が内部空洞４１２内に侵入し、構成要素４１４と接触することを防止する。

【0046】

図４Ａの実施形態では、トリム２０４は、ディスプレイカバー１１２の面取りされたエッジ４１１に対応する面取りされたエッジ４１０を有する。この面取りされた設計は、センサアセンブリ１０６がエンクロージャ１１０の内部空洞４１２内に侵入できないように、ハードストップを形成する。具体的には、ブラケット２１０及びファスナ２１１ａは、センサアセンブリ１０６をディスプレイカバー１１２に支持し固定するが、トリム２０４及びディスプレイカバー１１２の整合した面取り形状は、センサアセンブリ１０６のずれ及びセンサアセンブリ１０６の内部空洞４１２への侵入を更に防止する。これらの面取りされた形状は、製造目的のための階段状の形状よりも有利であり得る。特に、階段状の形状は、面取りされた形状よりも研磨が難しい。さらに、角度付けられた幾何学形状は、階段状の形状と比較して、積層公差に関してより大きな柔軟性を可能にする。一部の実施形態では、面取りされたエッジ４１０及び４１１は、ディスプレイカバー１１２の外面４２５に対して約４５度だけ、それぞれ面取りされる。一部の実施形態では、センサカバー２０２の外面４１３がディスプレイカバー１１２の外面４２５に対してわずかに凹むように（一部の場合、約１００マイクロメートルだけ凹む）ように、センサアセンブリ１０６が設置される。センサカバー２０２のこの凹んだ構成は、センサアセンブリ１０６の不慮の作動（すなわち、偽のトリガ）を防止するのに役立ち得る。

【0047】

一部の実施形態では、センサアセンブリ１０６は、ユーザにフィードバックを提供するように構成される。例えば、センサアセンブリ１０６は、電子デバイス１０２に振動を引き起こす触覚アクチュエータ４１５（触覚構成要素と呼ぶことができる）に電気的に接続することができる。このタイプの触覚フィードバックは、時に、触覚フィードバックと呼ばれ、触覚アクチュエータ４１５は、触覚エンジンと呼ばれ得る。追加的に又は代替的に、センサアセンブリ１０６は、音響フィードバックをユーザに提供するスピーカ４１６に電気的に接続することができる。一部の場合では、触覚フィードバックと音響フィードバックの両方の組み合わせは、機械式ボタン又はスイッチの押下を模倣する、ユーザに対するエクスペリエンスを生成する。一実施形態では、センサアセンブリ１０６は、押圧されている機械式ボタンの音を模倣した、非常に静かで高ピッチかつ鮮明な音を、スピーカ４１６に生成させ、押圧されている機械式ボタンの感触を模倣する非常に短い振動を、触覚アクチュエータ４１５に生成させる。一部の場合では、触覚アクチュエータ４１５は、振動することができ、スピーカ４１６から音を付加することなく、音を生成することもできる。

【0048】

触覚アクチュエータ４１５及びスピーカ４１６は、電子デバイス１０２の任意の好適な部分に配置することができる。例えば、触覚アクチュエータ４１５は、センサアセンブリ１０６に対して電子デバイス１０２の遠位側（図示せず）に配置することができ、電子デバイス１０２の他の電子構成要素によって作動することができる。同様に、スピーカ４１６は、電子デバイス１０２の側壁（図示せず）上に配置することができ、ユーザに他の音（例えば、着信音及び警報）を提供するために使用することができる。すなわち、センサアセンブリ１０６は、他の目的のために既に電子デバイス１０２の構成要素である触覚アクチュエータ４１５及び／又はスピーカ４１６を作動することができる。他の実施形態では、触覚アクチュエータ４１５及び／又はスピーカ４１６は、センサアセンブリ１０６用の専用のフィードバック構成要素である。これらの設計では、触覚アクチュエータ４１５及び／又はスピーカ４１６をセンサアセンブリ１０６に隣接して配置することが有利であり得る。

【0049】

一部の実施形態では、１つ以上のシーリング機能が、外部環境からの防湿バリアを提供する。例えば、コンプライアント部材３０２に隣接するトリム２０４の内周にわたって配置されたシール４２０は、外部環境からの湿気が、センサカバー２０２とトリム２０４との間に入ること、及び指紋センサ３０４若しくはタッチセンサ４０２に接触すること、又は内部空洞４１２に入ることを、防止することができる。シール４２０がコンプライアント部材３０２に隣接して配置されるので、シール４２０の材料は、コンプライアント部材３０２の圧縮及び伸長と干渉するのを防止するのに十分に柔軟でなければならない。一部の場合では、シール４２０は、シリコーンベース接着剤などの、非常に柔軟なポリマー接着剤で構成される。

【0050】

シール４２１により、トリム２０４とディスプレイカバー１１２との間の内部空洞４１２に、湿気が浸入するのを防ぐことができる。一部の場合では、シール４２１は、トリム２０４の外周にある溝４２２内に配置されたＯリングの形態である。シール４２１がＯリングである場合、センサアセンブリ１０６内及びその周りに空間が非常に制限されているため、Ｏリングの直径を、従来製法のものよりも小さくする必要があり得る。特定の実施形態では、Ｏリングシール４２１の直径は、約０．５ミリメートル未満である。

【0051】

図４Ｂは、一部の実施形態に係る、触覚アクチュエータ４１５及びスピーカ４１６に関連するセンサアセンブリ１０６の位置を示す、デバイス１０２の一部の上面図を示す。図示するように、触覚アクチュエータ４１５及びスピーカ４１６は、エンクロージャ１１０内に収容された別個の電子構成要素とすることができる。一部の場合では、触覚アクチュエータ４１５及びスピーカ４１６は、センサアセンブリ１０６に近接して、かつ、センサアセンブリ１０６の下に部分的に配置される。一部の例では、触覚アクチュエータ４１５及びスピーカ４１６は、センサアセンブリ１０６によって専ら指示される以外の機能をそれぞれ果たす。例えば、触覚アクチュエータ４１５は、ディスプレイ４１７に接触するユーザからのタッチ入力、又はデバイス１０２（例えば、電話、テキストメッセージ、警報など）によって命令される他の好適な信号などの、ユーザからの他のタイプの入力に応じて、ユーザに（例えば、エンクロージャ１１２を振動させることによって）触覚フィードバックを提供することができる。一部の場合では、触覚アクチュエータ４１５は、振動すると音を発生し、それによって音響フィードバックもユーザに提供する。スピーカ４１６は、音を生成するように配置することができ、この音はエンクロージャ１１０内の１つ以上の開口部４１９を通じて導かれ。スピーカ４１６は、デバイス１０２によって指示された任意の好適な信号（例えば、ユーザ入力、電話コール、テキストメッセージ、アラームなど）に応じて、音４２７を生成することができる。このように、触覚アクチュエータ４１５及びスピーカ４１６は、複数の用途をそれぞれ有することができ、センサアセンブリ１０６のサービスにだけ専用のものではない。しかしながら、一部の実施形態では、触覚アクチュエータ４１５及びスピーカ４１６は、センサアセンブリ１０６からの信号に応答するために完全に専用とされている。

【0052】

デバイス１０２の触覚アクチュエータ４１５及びスピーカ４１６の位置は、設計上の必要性に応じて変化させることができ、図４Ｂに描く位置に限定されないことに留意されたい。一部の設計では、触覚アクチュエータ４１５の振動及びスピーカ４１６のノイズをセンサアセンブリ１０６の押圧に、ユーザがより容易に関連付けることができるように、触覚アクチュエータ４１５及びスピーカ４１６をセンサアセンブリ１０６に近接して配置することが有利であり得る。しかしながら、一部の場合では、触覚アクチュエータ４１５及びスピーカ４１６を、デバイス１０２内の異なる位置に配置することが有利であり得る。例えば、一部の設計では、触覚アクチュエータ４１５及びスピーカ４１６の一方又は両方を、センサアセンブリ１０６の位置よりもデバイス１０２の反対側に配置することができる。さらに、触覚アクチュエータ４１５及びスピーカ４１６の数は、所望のユーザエクスペリエンス及び設計要件に応じて変化することができる。

【0053】

図５は、一部の実施形態に係る、センサアセンブリ５０６を含む電子デバイス５００の一部の断面図を示す。センサアセンブリ５０６は、エンクロージャ部５１２の開口部内に組み立てられている。一部の実施形態では、エンクロージャ部５１２は、電子デバイス５００のディスプレイアセンブリを覆うディスプレイカバーに相当する。センサアセンブリ５０６は、指紋センサ５２４及びタッチセンサ５２２を含む。指紋センサ５２４は、センサカバー５０２を通じて、ユーザの指紋特徴を認識するように構成される。タッチセンサ５２２は、センサカバー５０２の外面５１３にタッチしているユーザの指からなどの入力を検出するように構成される。タッチセンサ５２２は、タッチ入力を検出できる任意の好適な固体センサであってもよい。一部の実施形態では、タッチセンサ５２２は、１つ以上の容量性センサ、圧電性センサ、及びピエゾ抵抗性センサを含む。センサアセンブリ５０６の小さな断面は、電子構成要素５１４などの他の構成要素に対して、エンクロージャ５１２内により多くの空間を与える。

【0054】

トリム５０４は、センサカバー５０２の周囲を取り囲み、センサカバー５０２の動きを、押圧位置と非押圧位置との間で分離する。具体的には、トリム５０４は、センサカバー５０２の感知方向５０３への（タッチセンサ５２２に向かう）移動、及び感知方向５０３とは反対方向への（タッチセンサ５２２から離れる）移動を制限するように、センサカバー５０２の横方向の移動を防止する。適合部材５０８は、センサカバー５０２とトリム５０４のレッジ５３２との間に配置される。コンプライアント部材５０８は、単一部品又は複数の部品（例えば、図３Ａのコンプライアント部材３０２を参照）の形態であってもよい。ユーザがセンサカバー５０２の外面５１３に力を加えると、コンプライアンント部材５０８の厚さｔがそれに応じて圧縮される。コンプライアンント部材５０８は、センサカバー５０２を押圧位置から非押圧位置に戻す復帰力を提供するように構成されている。

【0055】

センサカバー５０２は、タッチセンサ５２２の第１の層５２２ａに結合され、スティフナ５０５は、タッチセンサ５２２の第２の層５２２ａに結合される。スティフナ５０５は、トリム５０４を介してエンクロージャ部５１２に強固に結合され、それによってエンクロージャ部５１２に対して第２の層５２２ｂを固定状態に維持する。このように、センサカバー５０２が力に応じて感知方向５０３に押圧位置に移動すると、第１の層５２２ａと第２の層５２２ａとの間のギャップ５０６の距離ｄが減少し、それによってタッチセンサ５０２内に電圧又は容量の変化を引き起こす。一部の場合では、この電圧又は容量の変化により、タッチセンサ５０２に、１つ以上の構成要素を作動する信号を生成させる。コンプライアント部材５０８がセンサカバー５０２を非押圧位置に戻すと、ギャップ５０６は元の距離ｄに戻り、それによって電圧又は容量が元の電圧に戻る。一部の場合では、電圧又は容量の変化により、タッチセンサ５０２に、１つ以上の構成要素を非作動にする、及び／又は１つ以上の他の構成要素を作動する信号を生成させる。

【0056】

一部の実施形態では、センサアセンブリ５０６は、触覚アクチュエータ５１５及び／又はスピーカ５１６に電気的に接続される。この構成により、ユーザからのタッチイベントが、ユーザへの触覚及び／又は音響フィードバックに関連付けられることを可能にする。例えば、センサアセンブリ１０６は、スピーカ５１６にクリック音を生成させ、及び／又は触覚アクチュエータ５１５に機械式スイッチの押圧をシミュレーションする非常に短い振動を生成させることができる。触覚アクチュエータ５１５及びスピーカ５１６は、センサアセンブリ５０６自体の一部であってもよく、電子デバイス５００の異なる領域に位置させてもよい。

【0057】

図６は、電子デバイス内にセンサアセンブリを組み立てるための工程を示すフローチャートを示す。６０２において、トリムが、センサアセンブリのセンサカバーの周囲にわたって配置される。センサカバーは、丸形、矩形、三角形、楕円形又は他の好適な形状を有することができ、トリムは対応する形状のアパーチャを有する。６０４において、１つ以上の防湿シールがトリムの周りに配置される。一実施形態では、防湿シールはＯリング形状を有し、トリムの外周の溝内に配置される。防湿シールは、シリコーン又は他のポリマー材料などのコンプライアント材料で構成することができる。

【0058】

６０６において、センサアセンブリが、電子デバイス用のエンクロージャの開口部内に配置される。センサアセンブリは、電子デバイス用の透明なガラスディスプレイカバー、又はエンクロージャの不透明な金属若しくはプラスチック壁などの、エンクロージャの壁内に組み立てることができる。開口部は、その両者間のタイトフィットが達成されるように、トリムの外周の形状に対応する形状を有するべきである。一部の場合では、センサアセンブリは、開口部の上側から組み立てられ、他方、ブラケットは、開口部２０１の下側から組み立てられる。一部の場合では、これは、トリムとセンサカバーを開口部内にぴったりと調整する前に、開口部内にセンサアセンブリのケーブル部を曲げて通すことを含む。一部の場合では、センサカバーの上面は、エンクロージャの上面に対して凹んでいる。

【0059】

６０８において、センサアセンブリがエンクロージャに固定される。一部の実施形態では、ブラケットは、エンクロージャに対してセンサアセンブリの底部を支持する。ネジ又は溶接などのファスナを使用して、ブラケット及びセンサアセンブリをエンクロージャに固定することができる。一部の場合では、ファスナは、トリムとエンクロージャとの間の面取りされた境界面が互いにしっかりと係合するように締め付けられる。

【0060】

図７Ａ～７Ｃは、一部の実施形態に係る、センサアセンブリの実装構成の断面図を示す。図７Ａは、電子デバイス７００内に完全に組み立てられたセンサアセンブリ７０６を示す。センサアセンブリ７０６は、トリム７０４によって取り囲まれた周囲部を有するセンサカバー７０２を含む。トリム７０４は、センサカバー７０２とエンクロージャ部７１２との間に配置され、これらと係合する。一部の実施形態では、エンクロージャ部７１２は、電子デバイス７００のディスプレイアセンブリを覆うディスプレイカバーに相当する。図示するように、トリム７０４は、エンクロージャ部７１２の対応する面取りされたエッジ７０８と係合する、面取りされたエッジ７０７を有する。一部の場合では、面取りされたエッジ７０７及び７０８の形状は、エンクロージャ７１２の外面７１３に対して、センサカバー７０２の外面７１１が凹むように選択される。図７Ａに示す面取りされたエッジの実装構成は、上述した図４Ａのものと同様である。

【0061】

図７Ａの実装構成の利点の１つは、トリム７０４の面取りされたエッジ７０７が、センサカバー７０２をその全周囲にわたって固定することができ、それによってユーザがセンサアセンブリ７０６を内部空洞７１５に押し込めたり、又は電子部品７１４上に圧力をかけたりできることを防止することである。これは、電子部品７１４がシリコンチップなどの比較的脆弱な部品を含む場合に、特に重要であり得る。一部の実施形態では、電子構成要素７１４は、ディスプレイアセンブリの一部としてのドライバを含む。たとえ電子デバイス７００が落下イベント又は他の高衝撃イベントを経験しても、センサアセンブリ７０６が、空洞７１５内に侵入したり、又は電子構成要素７１４上に著しい圧力をかけたりしないように、面取りされたエッジ７０７及び７０８は、センサアセンブリ７０６を完全に固定する。図７Ａの実装構成の別の利点は、面取りされたエッジ７０７及び７０８が、ユーザの指からの圧力を感知方向７０３に制限できることである。

【0062】

図７Ｂは、電子デバイス７２０内に組み立てられたセンサアセンブリ７２６を示す。トリムの代わりに、センサアセンブリ７２６は、バックプレート７２４によって支持される。バックプレート７２４は、センサカバー７２２及びエンクロージャ部７３２の両方に結合され、センサ７２６及び７２７の下方に配置される。一部の実施形態では、センサ７２６はタッチセンサの一部に相当し、センサ７２７は指紋センサの一部に相当する。バックプレート７２４は、接着剤によって、又はインサート成形工程からの係合によって、エンクロージャ部７３２及び／又はセンサカバー７２２に結合することができる。例えば、バックプレート７２４は、エンクロージャ部７３２上に成形されたプラスチック材料で構成することができる。一部の実施形態では、センサカバー７２２の外面７３１は、エンクロージャ部７３２の外面７３３に対して凹んでいる。

【0063】

図７Ｂの実装構成の利点の１つは、バックプレート７２４をユーザに見えないようにでき、バックプレート７２４が一部の用途において審美上の利点を提供できることである。さらに、この構成により、ユーザの指からの圧力を感知方向７２３に制限できる。さらに、その位置により、センサアセンブリ７２６が内部空洞７３５内に侵入したり、電子構成要素７３４に接触したりしないように、バックプレート７２４は、センサアセンブリ７２６に対して強力な支持を提供することができる。しかしながら、この構成は、トリムを含む実施形態よりも、センサアセンブリ７２６の上部においてさほど大きな支持を提供しないことがある。しかしながら、この要因は、電子デバイス７２０の特定の用途及び他の設計上の考慮事項によっては、重要ではない場合がある。

【0064】

図７Ｃは、電子デバイス７２０内に組み立てられたセンサアセンブリ７４６を示す。この実施形態では、エンクロージャ部７５２は、電子デバイス７４０のディスプレイアセンブリを覆うディスプレイカバーに相当する。特定の実施形態では、エンクロージャ部７５２の少なくとも一部は、下方にあるディスプレイがエンクロージャ部７５２を通して視認可能なように、少なくとも部分的に透明である。別個のセンサカバーの代わりに、エンクロージャ部７５２がセンサアセンブリ７４６を覆う。すなわち、エンクロージャ部７５２の一部が、センサカバーとして作用する。一部の実施形態では、センサアセンブリ７４６を覆う部分は、エンクロージャ部７５２内に凹部７４２を提供するように、局所的に薄くされる。凹部７４２は、ユーザがエンクロージャ部７５２にタッチする時、及びユーザがセンサアセンブリ７４６を位置特定できるようにガイドとして振る舞う時に、ユーザによって検出可能（一部の場合では、ユーザによって視覚的に検出可能）であってもよい。他の実施形態では、凹部７４２は、エンクロージャ部７５２の内面（すなわち、センサ７４７に隣接するエンクロージャ部７５２の背面）内に配置される。

【0065】

図７Ｃの実装構成の利点の１つは、エンクロージャ部７５２が、電子デバイス７４０のディスプレイ及びセンサアセンブリ７４６を覆う連続的な表面を提供することである。これにより、シールを使用することなく、液体又は他の薬剤からセンサアセンブリ７４６を良好に保護することができる。さらに、エンクロージャ部７５２の連続面は、一部の用途において審美的に魅力を発揮できる。しかしながら、この構成は、感知方向７４３におけるセンサアセンブリ７４６の動きを制限することがある。具体的には、エンクロージャ部７５２がセンサアセンブリ７４６を覆うので、センサアセンブリ７４６の感知方向７４３への移動は、エンクロージャ部７５２の材料のたわみに依存し、このたわみが、感知方向７４３への移動量を制限することがある。エンクロージャ部７５２の材料に依存するので、これによって、ユーザがセンサアセンブリ７４６を十分に押圧して作動させることがより困難になる場合があり得る。さらに、エンクロージャ部７５２の材料が十分にフレキシブルである場合、ユーザのタッチ入力が、センサアセンブリ７４６を内部空洞７５５内に侵入させるか、又は電子構成要素７５４に接触させる可能性がある。しかしながら、これらの要因は、電子デバイス７４０の特定の用途及び他の設計上の考慮事項によっては、重要ではない場合がある。

【0066】

図８Ａ～８Ｅは、一部の実施形態に係る、センサアセンブリのシーリング構成の断面図を示す。図８Ａは、電子デバイス８００のエンクロージャ部８１２の開口部内に配置されたセンサアセンブリ８０６を示す。簡略化のため、センサアセンブリ８０６及びトリム８０４は、単一のブロックとして図示されている。挿入図８０２は、トリム８０４とエンクロージャ部８１２との間の、シール８０８が配置される境界面領域の詳細図を示す。シール８２１は、トリム８０４とエンクロージャ部８１２との間に、湿気が浸入するのを防止する。一部の場合では、シール８２１は、トリム８０４の外周にある溝８１０内に配置されたＯリングの形態である。図８Ａに示す実施形態は、図４Ａのものと同様のシーリング構成を有する。

【0067】

図８Ｂは、電子デバイス８２０のエンクロージャ部８３２の開口部内に配置されたセンサアセンブリ８２６を示す。簡略化のため、センサアセンブリ８２６及びトリム８２４は、単一のブロックとして図示されている。挿入図８２２は、トリム８２４とエンクロージャ部８３２との間の、接着剤８２８が配置される境界面領域の詳細図を示す。上述のシール８１０のように、接着剤８２８は、トリム８２４とエンクロージャ８３２との間に、湿気が入るのを防止する。接着剤８２８は、熱活性フィルム、感圧接着剤、液体接着剤、又は他の好適な接着材料のうちの１つ以上を含む、任意の適切な接着剤で構成することができる。一部の実施形態では、トリム８３４は、接着剤８２８を収容する溝８３０を含む。

【0068】

図８Ｃは、電子デバイス８４０のエンクロージャ部８５２の開口部内に配置されたセンサアセンブリ８４６を示す。簡略化のため、センサアセンブリ８４６及びトリム８４４は、単一のブロックとして図示されている。挿入図８４２は、トリム８４４とエンクロージャ部８５２との間の、接着剤８４８が配置される境界面領域の詳細図を示す。シール８４８は、トリム８４４とエンクロージャ部８５２との間に、湿気が侵入するのを防止する。接着剤８４８は、熱活性フィルム、感圧接着剤、液体接着剤、又は他の好適な接着材料のうちの１つ以上を含む、任意の適切な接着剤で構成することができる。図８Ｃの実施形態では、接着剤８４８は、トリム８４４とエンクロージャ部８５２との間の空間８５０内に配置される。空間８５０の大きさは、トリム８４４の面取り８５３と、エンクロージャ部８５２の面取り８５５とのオフセットに依存する。一実施形態では、トリム８４４の面取り８５３は、エンクロージャ部８５２の面取り８５５よりも大きい。

【0069】

図８Ｄは、電子デバイス８６０のエンクロージャ部８７２の開口部内に配置されたセンサアセンブリ８６６を示す。簡略化のため、センサアセンブリ８６６及びトリム８６４は、単一のブロックとして図示されている。挿入図８６２は、トリム８６４とエンクロージャ部８７２との間の境界面領域の詳細図を示す。ガスケット８６８は、トリム８６４及びエンクロージャ部８７２の内面上に配置され、トリム８６４とエンクロージャ部８７２との間に湿気が浸入することを防止するように構成される。ガスケット８６８は、シリコーンなどの１つ以上のポリマー材料を含む任意の好適な材料で構成することができる。一部の場合では、ガスケット８６８は、接着剤によって、トリム８６４及び／又はエンクロージャ部８７２の内面に接着される。一部の実施形態では、ガスケット８６８は防水プラスチックで構成され、接着剤の積層を介して、トリム８６４及びエンクロージャ部８７２の内面に接着される。ガスケット８６８はエンクロージャの内部からアクセスできるので、この構成は、センサアセンブリ８６６を組み立てる前又は後に、ガスケット８６８を組み立てることを可能にする。

【0070】

図８Ｅは、電子デバイス８８０のエンクロージャ部８９２の開口部内に配置されたセンサアセンブリ８８６を示す。簡略化のため、センサアセンブリ８８６及びトリム８８４は、単一のブロックとして図示されている。挿入図８８２は、トリム８８４とエンクロージャ部８９２との間の境界面領域の詳細図を示す。ポッティング８８８は、トリム８８４及びエンクロージャ部８９２の内面上に配置され、トリム８８４とエンクロージャ部８９２との間に湿気が浸入することを防止するように構成される。ポッティング８８８は、トリム８６４及び／又はエンクロージャ部８７２の内面に塗布される１つ以上の接着材料を含むことができる。ポッティング８８８は、ポッティング８８８の一部がトリム８６４及び／又はエンクロージャ部８７２の間を流れるように、十分に流動可能な状態で塗布すべきである。いったん乾燥され硬化すると、ポッティング８８８は十分なシーリングを提供する。ポッティング８８８は、センサアセンブリ８８６を組み立てる前又は後に適用することができる。

【0071】

図９Ａ～９Ｃは、一部の実施形態に係る、トリムレスセンサアセンブリ構成を有する電子デバイス９００の断面図及び上面図を示す。図９Ａ及び９Ｂは、センサアセンブリ９０６を有する電子デバイス９００の一部の上面図を示す。図９Ａは、センサカバー９０２を備えるセンサアセンブリ９０６を示し、図９Ｂは、センサカバー２０２を備えないセンサアセンブリ９０６を示す。図９Ｃは、図９ＡのＢ－Ｂにおける断面図を示す。

【0072】

図９Ａは、センサカバー９０２がディスプレイカバー９１２に隣接しており、それらの間にトリムがないことを示す。図９Ｂは、センサ構成要素９０４がセンサカバー９０２の下方に配置されていることを示す。一部の実施形態では、センサ構成要素９０４は、指紋センサ又はタッチセンサである。センサ構成要素９０４を取り囲んでいるのは、実装リング９１６であり、実装リング９１６は、圧縮性ガスケット９３２によって取り囲まれている。

【0073】

図９Ｃは、センサカバー９０２が、トリムなしでディスプレイカバー９１２に隣接しており、ディスプレイカバー９１２が、エンクロージャ部９１０に結合されていることを示す。実装リング９１６は、センサカバー９０２を支持し、センサカバー９０２とスティフナ９０５との間に配置される。センサアセンブリ９０６は、ファスナ９１１によって、ディスプレイカバー９１２に結合されている。一部の実施形態では、実装リング９１６は、センサカバー９０２の外面９１３における指の存在を容量的に感知する導電性材料（例えば、金属）で構成される。すなわち、実装リング９１６は、センサカバー９０２を通じて指の存在を容量的に検出するように構成されている。

【0074】

圧縮性ガスケット９３２は、センサカバー９０２とディスプレイカバー９１２のレッジ９１８との間に配置される。圧縮性ガスケット９３２は、１つ以上のポリマー又は接着剤を含む、任意の好適な圧縮性材料から作ることができる。一部の実施形態では、圧縮性ガスケット９３２は、圧縮性材料の層で構成される。圧縮性ガスケット９３２は、単一の部品の形態であってもよいし、複数の部品を有してもよい。一部の場合では、圧縮性ガスケット９３２は、丸形のセンサカバー９０２に対応する丸形リング形状を有する。ユーザがセンサカバー９０２の外面９１３にタッチすると、圧縮性ガスケット９３２の厚さが感知方向９０３において減少する。この力は、第１の容量層９２２ａに伝達され、それによって、第１の容量層９２２ａと第２の容量層９２２ｂとの間の距離が減少する。これは、次いで、タッチセンサ９２２の電圧又は容量の変化を引き起こす。次いで、タッチセンサ９２２は、電子デバイス９００の１つ以上の電気回路を作動する信号を生成する。圧縮性ガスケット９３２は、センサカバー９０２をその非押圧位置に戻す抵抗力（感知方向９０３とは反対の）を提供するコンプライアントな材料により構成される。いったんセンサカバー９０２が非押圧位置に戻ると、圧縮性ガスケット９３２はその全厚に戻る。

【0075】

図１０Ａ～１０Ｄは、一部の実施形態に係る、振動するように構成されたセンサアセンブリ１００６の断面図及び上面図を示す。図１０Ａは、センサアセンブリ１００６を有する電子デバイス１０００の一部の上面図を示す。図１０Ｂは、図１０ＡのＣ－Ｃにおける断面図を示す。図１０Ｃは、図１０ＢのＤ－Ｄにおける断面図を示す。図１０Ｄは、図１０ＢのＥ－Ｅにおける断面図を示す。

【0076】

図１０Ａは、圧電アクチュエータ１００１がセンサアセンブリ１００６に隣接して配置されていることを示す。圧電アクチュエータ１００１は、ユーザがセンサカバー１００２にタッチすることに応じて、センサアセンブリ１００６を振動させるように構成されている。図１０Ｂは、センサカバー１００２の周囲が、固定トリム１００４によって取り囲まれた可動トリム１００８によって取り囲まれていることを示す。可動トリム１００８は、コンプライアントポリマー（例えば、シリコーン）などの圧縮性かつ柔軟な材料で構成することができる。固定トリム１００４は、金属などの、相対的に硬質の材料で作製することができる。一部の実施形態では、固定トリム１００４は金属リングに相当する。一部の場合では、固定トリム１００４は、ディスプレイカバー１０１２の面取りされたエッジと係合する面取りされたエッジを有する。

【0077】

シール１０１１は、可動トリム１００８と固定トリム１００４との間に配置され、可動トリム１００８と固定トリム１００４との間に水又は他の液体が入るのを防止するように構成されている。一部の実施形態では、シール１０１１は、フレキシブルポリマーなどの圧縮性材料で構成される。シール１０１１の形状及びサイズは、センサアセンブリ１００６内の空間制限に従う。一部の実施形態では、シール１０１１はＯリング形状を有する。一部の実施形態では、可動トリム１００８は溝１０１３を有し、固定トリム１００４はシール１０１１を収容する溝１０１５を有する。センサ構成要素１０１４は、ユーザの指紋の特徴を検出する指紋センサ、及び／又はユーザのタッチを検出するタッチセンサなど、１つ以上のセンサの一部に相当することができる。

【0078】

ディスプレイカバー１０１２はカバーフレーム１０１５によって支持され、カバーフレーム１０１５はエンクロージャ部１０１０に結合される。一部の実施形態では、カバーフレーム１０１５は、ポリアミドで強化されたガラス繊維などのガラス繊維強化材料で構成される。フランジ１０１６は、ディスプレイカバー１０１２とカバーフレーム１０１５との間に配置され、ディスプレイカバー１０１２に対して特別な支持を提供する。一部の実施形態では、フランジ１０１６は、ステンレス鋼などの剛性金属で構成される。保持ポスト１０１７は、センサ構成要素１０１４の下方に配置される。ブラケット１０１９は、圧電アクチュエータ１００１に結合された固定アクチュエータビーム１０２０を支持する。センサ構成要素１０１４がユーザからのタッチを検出すると、センサ構成要素１０１４は、圧電アクチュエータ１００１を作動する信号を生成する。次いで、圧電アクチュエータ１００１は、センサアセンブリ１００６の一部を平面Ｚに沿って上下に移動させる（すなわち、振動させる）。例えば、圧電アクチュエータ１００１は、ユーザが入力に応じてセンサカバー１００２が振動するのを感じるように、センサアセンブリ１００６を動かすように構成することができる。すなわち、センサアセンブリ１００６は、ユーザが感じることができ、かつ、センサアセンブリ１００６が作動されたことをユーザに知らせる、触覚フィードバック（出力）を提供することができる。

【0079】

図１０Ｃの断面図は、保持ポスト１０１７が保持クリップ１０２５によってブラケット１０１９に固定できることを示す。ブラケット１０１９は、溶接１０２２を介して固定トリム１００４に結合される。保持ポスト１０１７は、可動トリム１００８に結合され、これを支持する。図１０Ｄの断面図は、固定アクチュエータビーム１０２０がブラケット１０１９によって固定して保持されることを示す。弾性であるが剛性の材料（例えば、金属）で構成され得る屈曲ドーム１０２１は、一端が溶接部１０２６を介してコネクタ１０２４に、他端が溶接部１０３０を介して固定アクチュエータビーム１０２０に結合される。コネクタ１０２４は、圧電アクチュエータ１００１（図示せず）に結合される。センサ構成要素１０１４が入力を検出すると、センサ構成要素１０１４は、圧電アクチュエータ１００１を作動する信号を生成する。これに応じて、圧電アクチュエータ１００１は、コネクタ１０２４をプッシュ方向１０２９に押圧する。コネクタ１０２４は、固定アクチュエータビーム１０２０に沿ってスライドし、屈曲ドーム１０２１を屈曲させて、スティフナ１０２７を押し上げて解放する。次いで、スティフナ１０２７は、可動トリム１００８を圧縮及び伸長させ、それによってセンサカバー１００２を平面Ｚに沿って上下に移動させる（すなわち、振動させる）。

【0080】

図１１Ａ～１１Ｃは、一部の実施形態に係る、異なる検出構成を有するセンサアセンブリの断面図を示す。図１１Ａ～１１Ｃの実施形態は、さほど局所化されていないベース（すなわち、センサカバーのちょうど真下ではない）での力入力の検出を可能にする構造を含む。

【0081】

図１１Ａは、センサアセンブリ１１０６を含む電子デバイス１１００を示す。センサアセンブリ１１０６は、トリム１１０４によって取り囲まれ、かつ、ディスプレイカバー１１１２内の開口部内に配置されたセンサカバー１１０２を含む。ディスプレイカバー１１１２は、エンクロージャ部１１１０に結合されている。ブラケット１１１９は、センサアセンブリ１１０６をエンクロージャ部１１１０に固定する。指紋センサ１１０５は、センサカバー１１０２を介して、ユーザの指紋特徴を認識するように構成されている。センサアセンブリ１１０６は、アクティブ領域ベースの力感知構成を有する。具体的には、ユーザがセンサカバー１１１２上をタッチ又は押圧すると、その力はディスプレイカバー１１１２をたわませ、それによってディスプレイカバー１１１２と構成要素１１１４との間の距離１１０８を減少させる。これにより、ディスプレイカバー１１１２と構成要素１１１４との間に配置された力センサ１１１８（例えば、フレックス容量性センサ）が作動される。この構成により、センサカバー１１０２の周囲領域における感知が可能になる。

【0082】

図１１Ｂは、センサアセンブリ１１２６を含む電子デバイス１１２０を示す。センサアセンブリ１１２６はセンサカバー１１２２を含み、センサカバー１１２２は、トリム１１２４によって取り囲まれ、かつ、ディスプレイカバー１１３２内の開口部内に配置されている。ディスプレイカバー１１３２は、エンクロージャ部１１３０（エンクロージャ部１１３０ａ及び１１３０ｂを含む）に結合される。ブラケット１１３９は、センサアセンブリ１１２６をエンクロージャ部１１３０ａ及び１１３０ｂに固定する。指紋センサ１１２５は、センサカバー１１２２を通じて、ユーザの指紋特徴を認識するように構成される。センサアセンブリ１１２６は、ディスプレイカバー対エンクロージャの感知構成を有する。具体的には、ユーザがセンサカバー１１２２上をタッチ又は押圧すると、その力はディスプレイカバー１１３２をたわませ、それによってブラケット１１３９とエンクロージャセクション１１３０ａとの間の距離１１２８を減少させる。これにより、ブラケット１１３９とエンクロージャ部１１３０ａとの間に配置された力センサ１１２９（例えば、フレックス容量性センサ）が作動される。

【0083】

図１１Ｃは、センサアセンブリ１１４６を含む電子デバイス１１４０を示す。センサアセンブリ１１４６は、トリム１１４４によって取り囲まれ、かつ、ディスプレイカバー１１５２内の開口部内に配置されたセンサカバー１１４２を含む。ディスプレイカバー１１５２は、エンクロージャ部１１５０に結合される。ブラケット１１５９は、センサアセンブリ１１４６をエンクロージャ部１１５０に固定する。指紋センサ１１４５は、センサカバー１１４２を通じて、ユーザの指紋特徴を認識するように構成されている。センサアセンブリ１１４６は、外部モジュールベースの力感知構成を有する。具体的には、ユーザがセンサカバー１１４２上をタッチ又は押圧すると、その力はディスプレイカバー１１３２をたわませ、それによって感知アセンブリ１１４６とブラケット１１５９との間の距離１１５８を減少させる。一部の実施形態では、距離１１５８は、センサアセンブリ１１４６のスティフナ１１４８とブラケット１１５９との間にある。これにより、感知アセンブリ１１４６とブラケット１１５９との間に配置された力センサ１１４９（例えば、フレックス容量性センサ）が作動される。

【0084】

図１１Ｄは、一部の実施形態に係る、図１１Ｃのセンサアセンブリ１１４６構成内に組み込まれたブラケット１１５９の斜視図を示す。ブラケット１１５９は、ディスプレイカバー１１５２の小さな相対的たわみからの信号を改善できるレリーフカット１１５５を含む。一部の実施形態では、ブラケット１１５９は、導電性部分１１５３（例えば、金属からなる）、及び導電性部分１１５３を電気的に絶縁する非導電性部分１１５７（例えば、プラスチック）を含むことができる。図示するように、非導電部１１５７は、ファスナ（図示せず）用の開口部１１５１を含むことができる。ブラケット１１５９は単一の部品として図示されている。しかしながら、他の実施形態では、複数の部品を有するブラケットが使用される。

【0085】

図１２Ａ及び１２Ｂは、一部の実施形態による、ボンディング作業前及びボンディング作業中のセンサアセンブリ１２０６を備えた電子デバイスの一部の断面図をそれぞれ示す。図１２Ａは、ボンディング作業の前のセンサアセンブリ１２０６を示し、ここで、コンプライアント部材１２０８は、センサカバー１２０２とトリム１２０４との間に配置されている。一部の実施形態では、コンプライアント部材１２０８は、シリコーン又は他のポリマーなどの柔軟な又は弾性の材料の１つ以上の層を含む。図３のコンプライアント部材３０２を用いて上述したように、コンプライアント部材１２０８は、１つの部品であってもよく、又は別個の部品（例えば、矩形形状のセンサ構成要素を収容するための４つの円のセグメント形状部品）を含んでもよい。しかしながら、コンプライアント部材１２０８は、任意の好適な形状を有し、任意の好適な数の部品を含むことができることに留意されたい。コンプライアント部材１２０８をセンサカバー１２０２及びトリム１２０４に固定するために、コンプライアント部材１２０８とセンサカバー１２０２との間に接着剤層１２０９ａが塗布され、コンプライアント部材１２０８とトリム１２０４のレッジ１２１８との間に接着剤層１２０９ｂが塗布される。接着剤層１２０９ａ及び１２０９ｂは、熱活性フィルム、感圧接着剤、液体接着剤、又は他の好適な接着材料の層などの、任意の１つ以上の好適な接着材料を含むことができる。

【0086】

図１２Ｂは、ボンディング作業中のセンサアセンブリ１２０６を示し、ここで、トリム１２０４のレッジ１２１８に向かってセンサカバー１２０２に力が加えられる。図示するように、接着剤層１２０９ａ及び１２０９ｂが液体又は半液体の形態である場合、接着剤層１２０９ａ及び１２０９ｂは、コンプライアント部材１２０８の側面の周りに、オーバーフロー１２１２を引き起こす可能性がある。接着剤層１２０９ａ及び１２０９ｂが乾燥して硬化した後、オーバーフロー１２１２は、コンプライアント部材１２０８の材料よりも硬くなり、コンプライアント部材１２０８の柔軟性を低下させる可能性がある。

【0087】

図１３Ａ～１３Ｆは、接着剤オーバーフロー１２１２の発生を防止するためのセンサアセンブリ構成を示す。図１３Ａは、センサアセンブリ１３０６を有する電子デバイスの一部の上面図及び断面Ａ－Ａ図を示す。上面図は、センサカバー１３０２のないセンサアセンブリ１３０６を示し、それによってセンサ構成要素１３０５（例えば、指紋センサ）を露出させる。断面Ａ－Ａ図は、センサカバー１３０２とトリム１３０４のレッジ１３０７との間に配置されたコンプライアント部材１３０８を示す。接着剤層１３０９ａの厚さｔ１及び接着剤層１３０９ｂの厚さｔ２はそれぞれ、オーバーフローの発生を排除又は低減するのに十分に薄く、コンプライアント部材１３０８をセンサカバー１３０２及びトリム１３０４に接着するのには十分に厚い。一部の実施形態では、接着剤層１３０９ａ及び１３０９ｂの合計厚さ（ｔ１＋ｔ２）は、約２０マイクロメートルである。

【0088】

図１３Ｂは、センサアセンブリ１３１６を有する電子デバイスの一部の上面図及び断面Ｂ－Ｂ図を示す。上面図は、センサカバー１３１２を備えないセンサアセンブリ１３１６を示し、それによってセンサ構成要素１３１５（例えば、指紋センサ）を露出させる。断面Ｂ－Ｂ図は、センサカバー１３１２とトリム１３１４のレッジ１３０７との間に配置されたコンプライアント部材１３１８を示す。この実施形態では、接着剤層１３１９ａ及び１３１９ｂの合計厚さ（ｔ３＋ｔ４）は、図１３Ａを参照して上述した接着剤層１３０９ａ及び１３０９ｂの合計厚さ（ｔ１＋ｔ２）よりも大きい。このより多い量の接着材料は、より薄い接着剤層と比較して、コンプライアント部材１３１８のセンサカバー１３０２及びトリム１３０４への接着強度を増大させることができる。一部の実施形態では、合計厚さ（ｔ３＋ｔ４）は、約２０マイクロメートルである。しかしながら、一部の場合では、これらの厚さｔ３及びｔ４がより大きくなると、図２Ｂを参照して上述したように、コンプライアント部材１３１８のエッジの周りにわたってオーバーフローのリスクを増加させる可能性がある。

【0089】

図１３Ｃは、センサアセンブリ１３２６を有する電子デバイスの一部の上面図及び断面Ｃ－Ｃ図を示す。上面図は、センサカバー１３２２を備えないセンサアセンブリ１３２６を示し、それによってセンサ構成要素１３２５（例えば、指紋センサ）を露出させる。断面Ｃ－Ｃ図は、トリム１３２８のセンサカバー１３２２とレッジ１３２７との間に位置するコンプライアント部材１３２４を示す。ボンディング作業中に力を加える前（例えば、図２Ｂを参照）、接着剤層１３２９ａは、コンプライアント部材１３２８よりも覆う表面積が小さく、接着剤層１３２９ｂよりも接着材料の量が少ない。この構成により、コンプライアント部材１３２８の上部エッジにおけるオーバーフローの量を排除又は低減することができる。具体的には、ボンディング作業中に力が加えられると、接着剤層１３２９ａ及び１３２９ｂの両方が、コンプライアント部材１３２８のエッジに向かって広がることになる。接着剤層１３２９ａは量がより少ないので、接着剤層１３２９ａがオーバーフローすることはなく、又はオーバーフローすることはほとんどない。この構成は、コンプライアント部材１３２８をトリム１３２４に適切に接着させるのに必要な接着材料の量と比較して、コンプライアント部材１３２８をセンサカバー１３２２に適切に接着させるのに必要な接着材料の量が少ない実施形態において、有用であり得る。

【0090】

図１３Ｄは、センサアセンブリ１３３６を有する電子デバイスの一部の上面図及び断面Ｄ－Ｄ図を示す。上面図は、センサカバー１３３２のないセンサアセンブリを示し、それによってセンサ構成要素１３３５（例えば、指紋センサ）を露出させる。断面Ｄ－Ｄ図は、センサカバー１３３２とトリム１３３４のレッジ１３３７との間に配置されたコンプライアント部材１３３８を示す。この実施形態では、両方の接着剤層１３３９ａ及び１３３９ｂは、コンプライアント部材１３３８よりも覆う表面積が小さく、図３Ａ又は図３Ｂの実施形態よりも、接着材料の量が少ない。この構成により、ボンディング作業中にいったん力が加えられると（図２Ｂを参照）、コンプライアント部材１３３８の上部及び下部エッジにおけるオーバーフロー量を排除又は低減することができる。しかしながら、接着剤層１３３９ａ及び１３３９ｂが、コンプライアント部材１３３８をセンサカバー１３３２及びトリム１３３４と適切に接合するのに十分な量を有することを確実にするように注意すべきである。一部の場合では、これは製造プロセス中の公差を増加させることを意味し得る。

【0091】

図１３Ｅは、センサアセンブリ１３４６を有する電子デバイスの一部の上面図及び断面Ｅ－Ｅ図を示す。上面図は、センサカバー１３４２を備えないセンサアセンブリ１３４６を示し、それによってセンサ構成要素１３４５（例えば、指紋センサ）を露出させる。断面Ｅ－Ｅ図は、センサカバー１３４２とトリム１３４４のレッジ１３４７との間に配置されたコンプライアント部材１３４８を示す。この実施形態では、接着剤層１３４９ａ及び１３４９ｂは交互に配置されている。特に、接着剤層１３４９ａは、コンプライアント部材１３４８の第１の端部１３４１に近接して配置され、接着剤層１３４９ｂは、コンプライアント部材１３４８の第２の端部１３４３に近接して配置される。一部の場合では、接着剤層１３４９ａ及び１３４９ｂは、コンプライアント部材１３４８の中央部分１３４０においてオーバーラップしない。ボンディング作業中に力が加えられると、いかなるオーバーフローも、コンプライアント部材１３４８の反対側の端部（すなわち、第１の端部１３４１及び第２の端部１３４３）に向かうことになる。これにより、コンプライアント部材１３４８のエッジにおいて接着剤層１３４９ａ及び１３４９ｂのオーバーフローの何れかが結合することを防止する。接着剤層が交互に配列された構成であっても、ボンディング作業中に加えられる負荷が等しくなるように、注意すべきことに留意されたい。

【0092】

図１３Ｆは、センサアセンブリ１３５６を有する電子デバイスの一部の上面図及び断面Ｆ－Ｆ図を示す。上面図は、センサカバー１３５２のないセンサアセンブリ１３５６を示し、それによってセンサ構成要素１３５５（例えば、指紋センサ）を露出させる。断面Ｆ－Ｆ図は、センサカバー１３５２とトリム１３５４のレッジ１３５７との間に配置されたコンプライアント部材１３５８を示す。この実施形態では、コンプライアント部材１３５８は、ボンディング作業中に接着剤層１２５９ａが流入するための空間を提供する溝に対応する凹部１３５３を含み（例えば、図１２Ｂに示すように）、これによってコンプライアント部材１３５８の外縁にわたって接着材料のオーバーフローを防止する。さらに、この構成は、コンプライアント部材１３５８の表面における接着剤層１２５９ａの均一な分布を向上させることができる。凹部１３５３は、任意の好適な形状を有することができ、図１３Ｆに示す細長い溝形状に限定されない。例えば、凹部は、円形、三角形、長方形、及び／又は山型とすることができる。一部の実施形態では、接着剤層１２５９ｂを収容するために、凹部は、コンプライアント部材１３５８の反対側上にある。一部の実施形態では、コンプライアント部材１３５８の２つの側面は、接着剤層１２５９ａ及び接着剤層１２５９ｂを収容するための凹部を含む。

【0093】

前述の説明は、説明の都合上、説明した実施形態の完全な理解をもたらすために特定の専門用語を使用している。しかしながら、記載した実施形態を実施するために、特定の詳細は必要でないことが、当業者には明らかであろう。したがって、本明細書に記載の特定の実施形態についての前述の記載は、例示及び説明のために提示されている。これらの記載は、実施形態全てを網羅すること、又は実施形態を開示された正確な形態に限定することを、意図するものではない。上記の教示を考慮すれば、多くの変更及び変形が可能であることが、当業者には明らかであろう。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図8D】

【図8E】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図10D】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図11D】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図13D】

【図13E】

【図13F】

【手続補正書】

【提出日】2024-06-12

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子デバイスであって、
壁を備えるハウジングであって、前記ハウジングは第１開口と、第２開口と、内部体積と、を規定する、ハウジングと、
前記ハウジングによって支持されたプロセッサと、
前記内部体積の中に少なくとも部分的に配置され、前記第１開口を通じて音を導くために位置するスピーカと、
前記第２開口の中に位置し、前記プロセッサと通信するセンサアセンブリであって、
アクセス可能かつ移動可能な外面を規定するセンサカバーと、
前記外面の第１移動を検出可能であり、前記第１移動に応じて第１信号を提供可能な光検知センサであって、前記第１移動は略４マイクロメートルの第１距離を超え、前記光検知センサはさらに前記外面の第２移動を検知可能であり、前記第２移動に応じて第２信号を提供可能であり、前記第２移動は略４マイクロメートルの第２距離を超え、前記第２移動は前記第１移動とは異なる方向に存する、光検知センサと、を備えるセンサアセンブリと、
前記光検知センサと通信し、前記第１移動に基づく第１音と、前記第２移動に基づく第２音とを提供可能な音響構成要素と、を備え、
前記第１音は、機械構成要素を模倣する、
電子デバイス。

【請求項2】

前記第１音は、第１機械構成要素を模倣し、前記第２音は、第２機械構成要素を模倣する、
請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項3】

前記音響構成要素は、前記第１移動に応じてクリック音を生成する、
請求項２に記載の電子デバイス。

【請求項4】

前記壁は前記ハウジングの側壁である、
請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項5】

前記アクセス可能かつ移動可能な外面は、前記壁によって規定される外面からオフセットされる、
請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項6】

前記光検知センサは、前記センサカバーの上で押す入力を検知可能である、
請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項7】

前記光検知センサは、前記センサカバーの移動を検知可能である、
請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項8】

前記センサアセンブリは、予め組み立てられたモジュールを備える、
請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項9】

前記スピーカは前記センサアセンブリの近くに位置する、
請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項10】

携帯用電子デバイスであって、
スピーカを支持し、開口を規定するハウジングと、
前記ハウジングによって支持されたプロセッサと、
前記ハウジングによって支持され、前記プロセッサと通信するセンサアセンブリであって、前記センサアセンブリは、固体センサおよびセンサカバーを有し、前記センサアセンブリは前記開口の中に配置され、
ユーザによって適用される第１入力に従って、第１方向における前記センサカバーの第１移動は前記固体センサによって検知可能であり、
ユーザによって適用される第２入力に従って、前記第１方向とは異なる第２方向における前記センサカバーの第２移動は、前記固体センサによって検知可能であり、
前記センサアセンブリは、略４マイクロメートルの第１距離を超える前記第１移動の検知に対応する前記プロセッサへの第１信号と、略４マイクロメートルの第２距離を超える前記第２移動の検知距離に対応する前記プロセッサへの第２信号とを提供するように構成される、センサアセンブリと、
前記プロセッサと通信する音響構成要素であって、前記音響構成要素は、前記第１距離を超える前記第１移動を指示する前記第１信号に基づいて、音響フィードバックを提供可能である音響構成要素と、を備える、
携帯用電子デバイス。

【請求項11】

前記ハウジングは、金属を含む、
請求項１０に記載の携帯用電子デバイス。

【請求項12】

前記スピーカは、第１スピーカであり、前記ハウジングは第２スピーカを支持する、
請求項１０に記載の携帯用電子デバイス。

【請求項13】

前記ハウジングは不透明である、
請求項１０に記載の携帯用電子デバイス。

【請求項14】

前記固体センサは、前記センサカバーの上で押す入力を検知可能である、
請求項１０に記載の携帯用電子デバイス。

【請求項15】

ウェアラブル電子デバイスであって、
ハウジング開口および側壁開口を少なくとも部分的に規定する側壁を備えるハウジングと、
前記ハウジングによって支持されたプロセッサと、
前記ハウジングによって支持され、前記ハウジング開口を通じて音を導くために位置するスピーカと、
前記側壁開口において前記ハウジングによって支持され、前記プロセッサと通信する、予め組み立てられたセンサセンブリであって、
前記側壁開口の中に配置され、アクセス可能かつ移動可能な外面を有するセンサカバーと、
前記外面の第１移動および第２移動を検知可能であり、前記第１移動および前記第２移動に応じて第１信号および第２信号をそれぞれ提供可能な容量センサであって、前記第１移動は第１方向において存し、前記第２移動は前記第１方向とは異なる第２方向において存する容量センサと、を備えるセンサアセンブリと、
前記プロセッサと通信し、前記第１信号に基づく前記プロセッサからの指示に応じて音響フィードバックを提供可能な音響構成要素と、を備える、
ウェアラブル電子デバイス。

【請求項16】

前記音響構成要素は、クリック音を生成可能である、
請求項１５に記載のウェアラブル電子デバイス。

【請求項17】

前記容量センサは、前記センサカバーの動きを検知可能である、
請求項１５に記載のウェアラブル電子デバイス。

【請求項18】

前記音響構成要素は、前記センサアセンブリに近い、
請求項１５に記載のウェアラブル電子デバイス。

【外国語明細書】