説明

携帯電子装置におけるマイクロ流体通路、及びリザーバ

【課題】携帯電子装置に、芳香剤のような流体の噴射機能を付加すること。
【解決手段】携帯電子装置本体101の背面にケース102を取り付ける。ケース102は、リザーバ108に接続された複数のマイクロ流体通路107を含む。各通路は、動作時にリザーバ108からの流体を噴出することが可能なノズル109を有する。この実装形態では、ケース102は、装置100の背面/裏側にあり、ノズル109は、装置100の背面に向けて開口している。ノズル109は、装置100の正面側に向けて開口してもよい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は携帯電子装置におけるマイクロ流体通路、及びリザーバに関する。
【0002】
関連出願の相互参照
本件に対応する米国特許出願(アバゴ整理番号10060109−01)は、2004年8月17日に出願された「Scented Material Dispense System for a Hand-Held Device」と題するFazzio他による米国特許出願第10/919,6669号(出願公開20060037970)、「Electrically Addressable Liquid Dispenser」と題するLamers他による米国特許出願(アバゴ整理番号10060280−1)、及び「Etch-Stop Layer and Method of Use」と題するLamers他による米国特許出願(アバゴ整理番号10060104−1)に関連する。
【背景技術】
【0003】
携帯電子機器は増え続け、その形や機能がいずれも改良され続けている。例えば、携帯電話はしばしば、オーディオ機能の他に、ビデオ機能も備える場合がある。ビデオ機能は、基本的な表示機能からビデオレコーダとしての機能にまで及ぶ。したがって、多くの携帯電子装置は、人の視覚や聴覚を利用している。しかしながら、多くの既知の電子装置は一般に、嗅覚を利用していない。
【0004】
芳香剤の使用は、ユーザの体験として有用な場合もあるが、多くの携帯電子装置では、サイズやコストを低減したいという要求もかつてないほど増加している。したがって、既知の香り放出器の多くは、それを携帯電子装置に追加することが、望ましくない。
【0005】
したがって、少なくとも上記の欠点を解決する装置が必要とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
一実施形態によれば、電子装置は、流体材料を保持するように構成された少なくとも1つのリザーバを有するマイクロ流体ケースを含む。前記ケースは、前記リザーバのそれぞれに接続された少なくとも1つの通路を含み、該通路は、その第1の端部がリザーバに接続され、前記流体材料を受け取るように構成され、前記ケースはさらに、前記通路の第2の端部に形成され、前記流体材料を噴射するように構成された開口部と、前記流体に力を加え、前記開口部を通して押し出すように構成された機械的アクチュエータとを含む。
【0007】
他の実施形態によれば、電子機器で使用されるように構成されたマイクロ流体ケースは、流体材料を保持するように構成された少なくとも1つのリザーバを含む。前記ケースは、前記リザーバのそれぞれに接続された少なくとも1つの通路を更に含み、該通路は、その第1の端部がリザーバに接続され、前記流体材料を受け取るように構成され、前記ケースはさらに、前記通路の第2の端部に形成され、前記流体材料を噴射するように構成された開口部と、前記流体に力を加え、前記開口部を通して前記流体を押し出すように構成された機械的アクチュエータとを含む。
【0008】
実施例は、添付の図面と併せて下記の説明を読むことで、最もよく理解できるであろう。ただし、種々の特徴は、必ずしも原寸通りに描かれてはいない。実際、説明を分かりやすくする目的で、寸法は適宜拡大縮小されている場合がある。可能な限り、同じ参照符号は、同じ構成要素を示している。
【0009】
本明細書において、「複数」は、2以上として定義される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下では、制限のためでなく説明の目的で、本明細書の教示による実施例を完全に理解してもらうために、具体的詳細を説明する。しかしながら、本明細書の開示の恩恵を受けた当業者であれば、本明細書に開示される具体的詳細から外れた本明細書の教示による他の実施形態も、特許請求の範囲に含まれることは明らかであろう。また、説明を分かりやすくするために、当業者にとって既知の材料、及び方法については、実施例を不明瞭にしないために、省略している。
【0011】
図1Aは、一実施形態による電子装置100を示している。図示の装置100は、携帯電話(セルラーフォン)である。ただし、装置100は、携帯情報端末、携帯型コンピュータ、携帯型ビデオプレイヤ、携帯型ミュージックプレイヤ、携帯型ゲーム器、あるいは、1以上のそれらの装置の組み合わせであってもよい。なお、記載した装置は単なる代表例であり、当業者が思いつく範囲の他の装置であってもよい。また、本明細書の説明は主に、携帯機器に関するものであるが、本明細書の教示は、ホームシアターのような従来の携帯型でない装置や、自動車の客室におけるもののような従来の携帯型でない装置にも応用可能である。この場合も、記載した応用形態は単なる例にすぎず、本明細書の教示を何ら制約するものではない。
【0012】
装置100は、装置100が有する種々の機能に必要とされる多数のコンポーネントを含む本体101を有する。コンポーネントは、上で例として列挙したような既知の装置において見られる多種多様な電気的、及び機械的コンポーネントを含む。当該実施形態の細部を不明瞭にしないために、それらの装置の詳細は概ね省略している。
【0013】
本体101には、マイクロ流体カバー102が取り付けられている。この実施形態では、マイクロ流体カバー102は、クリップ(図示せず)のような固定部材を使用して、摩擦により本体に装着されている。固定部材は、本体101の中に設けてもよいし、カバー102上に設けてもよく、あるいはそれら両方に設けてもよい。これらの固定部材により、カバー102を携帯電話の本体101に装着することが可能となる。
【0014】
後で詳しく説明するように、マイクロ流体ケース102は、特に、1以上のリザーバ、及び各リザーバに接続された1以上の通路を含む。リザーバは、流体(例えば、液体)材料を保持するように構成され、通路は、流体を噴射するために、その流体を装置100上の開口部、又はノズルに給送するように構成される。実施形態によっては、流体材料として、香水や消臭剤のような芳香剤が使用される。
【0015】
図1Bは、図1Aに示した装置100をライン1B−1Bに沿って切断して見たときの断面図である。本体101は、固定部材103によってケース102に取り付けられる。固定部材103は、本体101の少なくとも一部に覆いかぶさるように構成され、本体101をケース102にしっかりと取り付けできるようにする。
【0016】
矢印で示すように本体101を回転させ、本体101をケース102の中にはめ込むと、構造は完成する。本体101に対するケース102の取り付けは、必ずしも永久的なものでなくてもよい。したがって、ケース102は、使用後に使い捨て、他のケースに交換できるものであってもよい。また、装置100は、「シェルタイプ(二つ折りタイプ)」や「フリップタイプ」の装置であってもよい。したがって、本体101は、本体101に接続されたケース102を有し、本体101と対になる他方の半分(図示せず)が、本体101とヒンジで結合され、フリップタイプの装置を形成する場合がある。
【0017】
この実施形態では、固定部材103は、ケース102の構造物層104の一部であり、場合によっては構造物層104と一体に形成される。また、ケース102は、構造物層104の上に配置された通路層105と、通路層105の上に配置されたシーリング層106とをさらに含む。
【0018】
後で詳しく説明するように、通路層105は、流体材料を受け取るように構成されたリザーバと、該リザーバからユーザによって決定されるような周囲環境へと前記流体材料を運ぶように構成された通路とを含む。また、通路層105は、バルブ、ポンプ、又は流体材料の噴射を行うために使用される他の機械的デバイス(図示せず)を含み、あるいは、それらに接続される場合がある。最後に、通路層105は、流体材料の噴射を行うように構成された電子部品を含み、あるいは、それらに接続される場合がある。それらの電子部品の詳細については、上に記載した相互参照される特許出願、及び特許広報に記載されている。
【0019】
リザーバ、及び通路の中に流体(例えば、液体)を保持するために、通路層105の上にシーリング層106が設けられ、それによって、液体の漏洩、及び損失が実質的に防止される。
【0020】
一実施形態において、構造物層104はポリマー材料であり、射出成形、エンボス加工処理、又は他の適当なポリマー成形プロセスによって形成される。
【0021】
一実施形態において、通路層105は、既知のドライフィルム(乾燥塗膜)、又は感光性ポリマー材料のスプレー塗布によって形成される。この感光性材料の層の上に、光学的に不透明な、パターニングされた層が設けられ、露光される(例えば、紫外線により)。その後、この不透明な層は除去され、現像剤が塗布され、通路層102に所望の数の所望の深さの通路、及びリザーバが、所望の位置に形成される。記載した製造手順の詳細は、当業者にとって概ね既知のものであるため、発明の開示を不明瞭にしないために、詳細については省略する。
【0022】
一実施形態において、シーリング層106は、通路層105の上に配置されたポリマー層であり、通路、及びリザーバを密閉する。このポリマーは、当業者にとって既知の材料、及び方法を使用して通路層の上に圧延、又はスプレーされたドライフィルムであってもよい。
【0023】
なお、記載した材料、及び通路層105を形成する方法は、単なる例であり、他の方法を使用してもよい。例えば、通路層105は、半導体層やガラス層であってもよく、あるいは、マイクロマシン(MEMS)技術や集積回路製造技術の当業者にとって既知の深堀り反応性イオンエッチング(DRIE)その他の方法に適した他の材料の層であってもよい。
【0024】
図1Cは、携帯電子装置100の斜視図である。この図は、例えば、本体に取り付けられたケース102を示す背面図である場合がある。あるいは、ケース102は、取り外し可能なケースではなく、装置100の本体101に一体化される場合もある。例えば、装置100の本体101は、必要となるマイクロ流体のリザーバ、通路、電子部品、及び機械部品を含む場合がある。
【0025】
ケース102は、リザーバ108に接続された複数のマイクロ流体通路107を含む。各通路は、動作時にリザーバ108からの流体を噴出することが可能なノズル109を有する。この実施形態では、ケース102は、装置100の背面/裏側にあり、ノズル109は、装置100の背面に向けて開口している。説明を読み進めば分かるように、ノズル109は、ケース102の図1Cに示した側とは反対側に向けて開口していてもよい。これによって、ノズル109は、リザーバ108からの流体を通路107を介して装置100の正面に送る。また、ノズル109は、装置100の側面に設けてもよいし、装置100の背面、正面、及び側面の組み合わせに設けてもよい。
【0026】
実施形態によって、リザーバ108は、一種類の流体を有する場合もあれば、異なる流体の混合物を有する場合もある。一実施形態において、流体は、ユーザによって選択された1以上の香りのする流体である。他の実施形態として、ケース102は、一本の通路107、及び1つのノズル109しか有しない場合がある。
【0027】
なお、図1Cでは、通路107、及びリザーバ108の説明を分かりやすくするために、マイクロ流体通路の上に配置されるシーリング層106は、特に描かれていない。この層は実質的に、透明であっても、不透明であっても、部分的に透明であってもよい。
【0028】
図2Aは、他の実施形態によるマイクロ流体ケース102を示す斜視図である。ケース102は、他の実施形態に関して説明した多数の特徴を同様に有しているが、それらの特徴について再度説明はしない。
【0029】
図1Cの実施形態と同様に、ケース102は複数の通路107を有する。ただし、この実施形態では、複数のリザーバ108が存在し、一本の通路107が1つのリザーバ108に接続されている。また、一部の通路107は、図示のように他の通路201に結合され、2つのリザーバ108からの流体を結合し、共通のノズル109から噴射できるように構成される。これによって、複数の流体の混合物、又はより多くの量の流体、あるいはそれら両方を提供することが可能になる。この実施形態では、2本の通路だけが一本の通路に結合されているが、変形実施形態も可能である。例えば、ケース102上で複数組の通路を複数の通路に結合してもよい。また、3本以上の通路を一本の通路に結合してもよい。前者の応用実施形態によれば、複数の通路からの流体を混合し、複数のノズルから噴射することができ、後者の応用実施形態によれば、3以上のリザーバからの流体を混合することが可能になる。
【0030】
流体の選択的混合は、機械的アクチュエータ(例えば、ポンプ)を使用して実施することができ、あるいは、選択されるリザーバを電気的に指定することによって実施することもえきる。後者の方法については、本明細書で援用するLamers他による米国特許出願に記載されている。
【0031】
図2Bは、他の実施形態によるマイクロ流体ケース102の斜視図である。ケース102は、他の実施形態に関して説明した多数の特徴を同様に有しているが、それらの特徴について再度説明はしない。
【0032】
今説明している実施形態のケース102は、複数のリザーバ108を有し、各リザーバ108は、リザーバに接続された複数の通路202を有している。通路202はそれぞれ、ノズル109に接続され、リザーバからの流体を選択されたノズル109に送る。ノズル109は、その流体を装置100の背面から放出するように設けられる。この場合も、流体の噴射は、機械的アクチュエータを使用して実施してもよいし、電気的アクチュエーションによって実施してもよい。
【0033】
選択されたリザーバから流体を放出するための機械的アクチュエーションは、通路に設けられたマイクロポンプ、及びケースのノズルを利用して実施することができる。一実施形態では、手で作動される弾性手段(例えば、スプリングメカニズム)を使用して、リザーバ/通路内の流体の表面張力に打ち勝つのに必要な圧力を生成し、選択されたノズル109(複数の場合もあり)を通して流体を噴射させる。
【0034】
他の実施形態において、手で作動される弾性手段は、通路内の1以上のボールバルブと協働して機能する。通路107とリザーバ108の間にボール(フロート)バルブを設け、通路107とノズルの間にもう1つのボールバルブを設けることで、弾性手段に力を加えたときに、それらのボールバルブが開き、流体に圧力が加えられ、流体はノズル109を通して放出される。したがって、ケース102上に配置された弾性手段(図示せず)は、リザーバ108、及び対応するノズル109から選択的に流体を放出するように構成される。
【0035】
説明した機械的作動手段は、単なる例にすぎず、当業者にとって既知の他の機械的又は電気的アクチュエータを使用することも可能である。また、1以上のバルブと協働する弾性手段の使用は当業者にとって既知のものであるから、実施例の説明を不明瞭にしないために、その詳細は省略する。
【0036】
図3は、一実施形態による電子装置300を示す斜視図である。装置300は、装置上に設けられ、装置300の本体を実質的に包み込むマイクロ流体ケース301を有する。
【0037】
ケース301は、前述のようにリザーバ、及び通路から選択的に流体を放出するように構成されたノズル109を有する。また、このケースは、表示画面302、及びインタフェース303を見れるようにするための開口部をさらに有する。インタフェースは、複数のボタン304からなる場合がある。ボタン304は、装置の電子回路に対するインタフェースとして有用であり、また、ノズルからの流体の放出を実施するのにも有用である。例えば、ボタン304は表示画面とともに使用され、選択された幾つかのリザーバ内の流体を結合し、ノズル109から放出させたり、放出前に幾つかの流体を混合したり、あるいはそれら両方を行うのに使用される。リザーバから流体を選択的に放出するために、機械的作動を行うための更に別のボタンを設ける場合もある。
【0038】
カバー301は、図1A〜図2Bの実施形態に関して上で説明した特徴の多くを有している。特筆すべき点として、カバー301は、リザーバ(複数の場合もあり)、通路、並びに、説明したような機械的、及び電気的アクチュエータを含む場合がある。図3は、カバーの正面を示している。カバーの裏面は、上で説明した通路、リザーバを有する。カバー301の正面と裏面の間は、装置300の本体、及び必要であればノズル109への導管のための空間である。なお、ノズル109は、対応する通路からカバー301の正面まで続くオリフィス(穴)(図示せず)からなる場合がある。
【0039】
図4A、及び図4Bはそれぞれ、一実施形態による電子装置400の正面図、及び背面図である。装置400は、装置上に設けられ、装置400の本体を実質的に包み込むマイクロ流体ケース401を有する。この実施形態では、ケース401は、実質的に弾性で、かつ、少なくとも表示画面302、及びインタフェース303の領域において実質的に透明な部分402を有する。この材料の弾性は、リザーバ、及び選択されたノズルからの流体に力を加える弾性手段を設ける際に有用である。材料が透明であるため、装置100の機能が損なわれることはない。
【0040】
図4Bは、リザーバ108、通路107、及びノズル109が見えるように、装置400の背面を示している。見て分かるように、図4Bのケース401の構造は、図1C〜2Bの実施形態のものと実質的に同じである。したがって、それらの実施形態に関して説明した特徴の多くは、この実施形態にも存在する。ただし、それらの特徴の他に、ケース401は、弾性の部分402をさらに有する。この部分の材料には、種々の弾性ポリマー材料、及び、当業者にとって既知の他の弾性材料のうちのいずれか1つが使用される場合がある。また、前述のように、ケース401の一部402は、少なくとも部分的に透明でもある。弾性で、且つ透明な種々の材料(例えば、ポリマー)が存在する。
【0041】
一実施形態において、カバー401は、上記のように作成される。そして、カバー401は、既知の方法により、ケースの一部402に接着される。あるいは、カバー401は、超音波溶接のようなプロセスを使用して、リザーバ、通路、及びノズルを形成するように選択的に1つに接合された複数の層からなる一体型のものであってもよい。
【0042】
例示的実施形態に関連し、電子装置、及びマイクロ流体ケースについて説明した。当業者であれば、本明細書の教示にしたがって多数の変形実施形態も可能であり、それらもまた特許請求の範囲に含まれることは明らかであろう。本明細書、図面、及び特許請求の範囲の記載を精査すれば、当業者は、そうした変形実施形態、及び他の実施形態も明らかであろう。したがって、特許請求の範囲の記載を除き、本発明を制限してはならない。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1A】一実施形態による携帯電子装置の斜視図である。
【図1B】一実施形態による携帯電子装置の断面図である。
【図1C】一実施形態による携帯電子装置の斜視図である。
【図2A】一実施形態によるマイクロ流体ケースの斜視図である。
【図2B】他の実施形態によるマイクロ流体ケースの斜視図である。
【図3】一実施形態による携帯電子装置の斜視図である。
【図4A】一実施形態による携帯電子装置の斜視図である。
【図4B】一実施形態による携帯電子装置の斜視図である。
【符号の説明】
【0044】
100、300、400 携帯電子装置
102、301、401 マイクロ流体カバー
108 リザーバ
109 ノズル
107、202 通路
302 表示画面
304 ボタン



【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体材料を保持するように構成された少なくとも1つのリザーバを有するマイクロ流体ケースと、
前記リザーバのそれぞれに第1の端部が接続され、前記流体材料を受け取るように構成された少なくとも1つの通路と、
前記通路の第2の端部に形成され、前記流体材料を噴射するように構成された開口部と、
前記流体に力を加え、前記第2の開口部を通して押し出すように構成された機械的アクチュエータと
を含む電子装置。
【請求項2】
前記流体材料は、香りのする材料である、請求項1に記載の電子装置。
【請求項3】
前記マイクロ流体ケースは、前記電子装置に対して着脱可能に構成される、請求項1に記載の電子装置。
【請求項4】
前記マイクロ流体ケースは、前記電子装置のケースの一体型コンポーネントである、請求項1に記載のマイクロ流体ケース。
【請求項5】
前記マイクロ流体ケースの少なくとも一部は、実質的に弾性であり、かつ、前記電子装置を実質的に包み込むように構成される、請求項1に記載のマイクロ流体通路。
【請求項6】
前記マイクロ流体ケースの少なくとも一部は、実質的に透明である、請求項5に記載のマイクロ流体通路。
【請求項7】
前記マイクロ流体ケースは、構造物層、通路層、及びシーリング層を含む、請求項3に記載のマイクロ流体ケース。
【請求項8】
前記少なくとも1つのリザーバは単一のリザーバであり、前記少なくとも1つの通路は前記単一のリザーバに接続された複数の通路からなる、請求項1に記載のマイクロ流体ケース。
【請求項9】
電子装置と共に使用されるように構成されたマイクロ流体ケースであって、
流体材料を保持するように構成された少なくとも1つのリザーバと、
前記リザーバのそれぞれに第1の端部が接続され、前記流体材料を受け取るように構成された少なくとも1つの通路と、
前記通路の第2の端部に形成され、前記流体材料を噴射するように構成された開口部と、
前記流体に力を加え、前記第2の開口部を通して押し出すように構成された機械的アクチュエータと
を含むマイクロ流体ケース。
【請求項10】
前記流体材料は、香りのする材料である、請求項9に記載のマイクロ流体ケース。
【請求項11】
前記マイクロ流体ケースは、電子装置に対して着脱可能に構成される、請求項9に記載のマイクロ流体ケース。
【請求項12】
前記マイクロ流体ケースの少なくとも一部は、実質的に弾性であり、かつ、電子装置を実質的に包み込むように構成される、請求項9に記載のマイクロ流体ケース。
【請求項13】
前記マイクロ流体ケースの少なくとも一部は、実質的に透明である、請求項12に記載のマイクロ流体ケース。
【請求項14】
前記マイクロ流体ケースは、構造物層、通路層、及びシーリング層を含む、請求項11に記載のマイクロ流体ケース。
【請求項15】
前記少なくとも1つのリザーバは単一のリザーバであり、前記少なくとも1つの通路は前記単一のリザーバに接続された複数の通路からなる、請求項9に記載のマイクロ流体ケース。



【図1A】
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【図1B】
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【図1C】
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【図2A】
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【図2B】
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【図3】
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【図4A】
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【図4B】
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【公開番号】特開2008−73514(P2008−73514A)
【公開日】平成20年4月3日(2008.4.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−203163(P2007−203163)
【出願日】平成19年8月3日(2007.8.3)
【出願人】(506198551)アバゴ・テクノロジーズ・ワイヤレス・アイピー(シンガポール)プライベート・リミテッド (22)
【Fターム(参考)】