CN103748793A - 接近传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种用于在便携式计算设备中使用的接近传感器。具体地讲，描述了接近传感器的各个实施例，其中所述接近传感器配合到移动电话的极小部分中并精确地确定与所述移动电话的表面紧邻的用户的头部的存在。

Description

接近传感器
技术领域
所述实施例一般涉及接近传感器的设计。具体地讲，本发明公开了一种用于在便携式通信设备（例如智能手机或平板设备）中使用的紧凑可靠的接近传感器。
背景技术
接近传感器发射电磁场或电磁束以检测物体。根据接近传感器目标，可使用不同的传感器，对于塑料物体而言，电容式传感器或光电传感器可满足性能要求。对于金属物体而言，电感式传感器可更好地符合性能要求。接近传感器具有多种用途，并且可针对不同的物体加以优化。例如，移动电话行业使用接近传感器来检测用户的头部的存在。当物体在指定距离内时，接近传感器向电话电路发送反馈以在电话通话期间禁用移动电话的触摸屏。通过禁用触摸屏，产品电池寿命得以节省，并且可在电话通话期间防止无意的屏幕触摸。内置于移动电话中的大多数接近传感器包括红外光发射器和红外光检测器。红外光发射器将光从移动电话的表面传输出来，并且当移动电话足够靠近用户的头部时，红外光反射回到同样位于移动电话的表面下方的红外光检测器中。一旦所反射的红外光的量超过某一阈值，接近传感器便向电路发送响应以通过例如禁用显示和用户输入功能来调节触摸屏。有许多问题可能导致接近传感器获取的读数不精确。例如，由于用户留下的油迹/污迹，红外光外表面使红外光反射。此外，由于大多数便携式设备的尺寸的总体减小以及接近传感器也占用移动电话内部的宝贵空间这一事实，因此非常需要一种具有紧凑空间占用的传感器。
因此，需要高度抵御错误读数的紧凑且精确的接近传感器。
发明内容
本发明描述了一种用于检测在便携式电子设备的保护层的外表面的第一距离内物体的存在的接近传感器。该接近传感器包括至少：布置成在向外且远离便携式电子设备的方向上发射处于主用频率(primary frequency)的光的光发射设备；布置成检测至少处于主用频率的光的光检测设备；放置在光检测设备与光发射设备之间的准直器，该准直器使得由光发射设备发射的光的相当大一部分以低入射角射到便携式电子设备的保护层，由此减少从保护层的内表面反射且被光检测设备检测到的发射光的量；施加至保护层的内表面的过滤层，该过滤层被布置成过滤掉除主用频率之外的频率的光，由此显著地降低光检测设备检测到除主用频率的光之外的光的可能性；以及施加至过滤层的内表面的均匀透明结构，该均匀透明结构具有与接近传感器一致的尺寸和形状。
本发明描述了一种制造用于在具有保护层的便携式电子设备中使用的接近传感器的方法，该接近传感器用于检测在保护层的外表面的第一距离内物体的存在。该方法可通过实施以下操作来执行：提供基板；将光发射设备附接到基板，该光发射设备被布置成在向外且远离便携式电子设备的方向上发射处于主用频率的光；与光发射设备邻近地将光检测设备附接到基板，该光检测设备被布置成检测至少处于主用频率的光；在光发射设备与光检测设备之间将准直器附接到基板，该准直器使得由光发射设备发射的光的相当大一部分以低入射角射到保护层的内表面；在保护层的内表面上放置过滤层，该过滤层被布置成过滤掉除主用频率之外的频率的光，由此显著地降低光检测设备检测到除主用频率的光之外的光的可能性；以及放置施加至过滤层的内表面的均匀透明结构，该均匀透明结构具有与接近传感器一致的尺寸和形状，该均匀透明结构被布置成吸收入射在该均匀透明结构上的特定波长的光，由此减少被光检测设备检测到的与从物体反射的光不相关联的光的量。
本发明公开了一种便携式计算设备。该便携式计算设备包括至少：具有开口的外壳；具有与显示器组件一致的尺寸和形状的显示器组件；设置在开口内的保护层，该保护层具有外表面和内表面；以及用于检测在保护层的外表面的第一距离内物体的存在的接近传感器。接近传感器包括至少：光发射部分、与光发射部分邻近的光检测部分、设置在保护层的下表面处的均匀透明结构、设置在光发射部分与光检测部分之间的准直部分，其中接近传感器通过在光发射部分与光检测部分之间建立光路来检测在保护层的外表面的启动距离处或启动距离内物体的存在，其中沿着光路从光发射部分传播至光检测部分的光由准直部分来引导。
附图说明
通过参考以下结合附图所作的描述可以最佳地理解所述实施例及其优点。这些附图决不会限制本领域的技术人员在不脱离所述实施例的精神和范围的情况下可对所述实施例作出的形式和细节方面的任何改动。
图1和图2为示出根据本发明一实施例的完全组装的移动电话的各个视图的透视图。
图3示出了红外光在其从一种介质行进至另一种介质时可如何被反射和折射。
图4示出了常规接近传感器中的光的反射和折射可如何影响该接近传感器的精确度。
图5示出了根据所述实施例的接近传感器。
图6示出了安装在一件传感器挠接器上的接近传感器的顶视图。
图7示出了详细显示根据所述实施例可如何将接近传感器附接到移动电话中的其他部件的透视图。
图8示出了具有添加至接近传感器的传感器的背侧面的垫板和保形涂层以用于降低在组装期间的迹线损坏的实施例。
图9示出了详细显示根据所述实施例的过程的流程图。
图10示出了详细显示根据所述实施例的用于组装小型电子设备的过程的流程图。
具体实施方式
本章节描述了根据本专利申请的方法的代表性应用。提供这些实例的目的仅是为了添加上下文并有助于理解所述实施例。因此，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，可在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践所述实施例。在其他情况下，为了避免不必要地使所述实施例费解，未详细描述熟知的工序。其他应用也是可能的，使得以下实例不应视为限制性的。
在以下详细说明中，参考了形成说明书的一部分的附图，在附图中以举例说明的方式示出了根据所述实施例的具体实施例。虽然这些实施例描述得足够详细，以使本领域的技术人员能够实践所述实施例，但应当理解，这些实例不是限制性的；使得可使用其他实施例，并且可在不脱离所述实施例的精神和范围的情况下作出改变。
在着重描述接近传感器之前，总体地描述了便携式设备、其功能和相关部件，以示出对与设备100相关联的包装和外壳设计产生影响的因素。图1和图2为示出便携式设备100的各个视图的透视图。在本文所述的实施例中，便携式设备100可采用智能电话100的形式。智能电话100可为广泛多样的。在一些实施例中，智能电话100可执行多项功能（例如，播放/存储媒体、接收/传输电话呼叫/文本消息/互联网、和/或执行网页浏览的设备）。智能电话100能够无线地（借助或不借助无线启用辅助系统）和/或经由有线通路（例如，使用传统电线）进行通信。在一些实施例中，智能电话100可为极其轻便的（例如，小型、薄、轻质）。智能电话100的尺寸可设定成用于单手操作并放入小区域（例如口袋）中，即智能电话100可为手持式口袋大小的电子设备。智能电话100可相当于电子设备，例如可得自加利福尼亚州库比蒂诺的苹果公司(Apple Inc.(Cupertino,California))的iPhoneTM。
智能电话100包括顶面101a和底面101b并且由四个侧部连接。在一个实施例（未示出）中，四个侧部可向内成角度或倾斜，使得顶面101a的表面积大于底面101b的表面积。智能电话100可包括外壳102，该外壳被构造成至少部分地包封与智能电话100相关联的任何适当数量的部件。例如，外壳102可在内部包封并支撑各个电子部件（包括集成电路芯片和其他电路）以便为设备提供计算操作。集成电路芯片和其他电路可包括微处理器、存储器、电池、电路板、I/O、各个输入/输出(I/O)支持电路等。尽管该图中未示出，但外壳102可限定腔体，所述部件可被定位在该腔体内，并且外壳102还可在外壳102内或在穿过外壳102的表面的开口内物理地支撑任何适当数量的机构。
除以上之外，外壳102还可至少部分地限定智能电话100的外观。即，外壳102的形状和形式可帮助限定智能电话100的总体形状和形式，或者外壳102的轮廓可体现智能电话100的物理外观。可使用任何适当的形状。在一些实施例中，外壳102的尺寸和形状可经尺寸设计以舒适地贴合在用户的手中。在一些实施例中，形状包括稍微弯曲的背部表面以及高度弯曲的侧部表面。外壳102以构成为单个完整元件的方式一体成型。通过一体成型，外壳102具有无缝外观，这不同于包括两个部分的常规外壳，这两个部分紧固在一起从而形成痕迹（两个部分之间的接缝）。即，不同于常规外壳，外壳102不包括任何断痕，从而使外壳更牢固且更美观。外壳102可由任何数量的材料（包括例如塑料、金属、陶瓷等）形成。在一个实施例中，外壳102可由不锈钢形成，以便提供美观且吸引人的外观和感觉以及提供结构完整性以及对安装在其中的所有子组件的支撑。当为金属的时，外壳102可使用本领域的技术人员所熟知的常规可拆式芯金属成形技术来形成。
显示器组件104占据顶面的大部分的区域。沿着顶面101a的长侧部的部分，显示器104的边缘靠近顶面101a的边缘，在该顶面101a的边缘处，设备100的厚度递减。智能电话100还包括机盖106，该机盖包括平坦的外表面。外表面可例如与围绕机盖的边缘的外壳壁的边缘齐平。机盖106与外壳102配合以包封智能电话100。尽管机盖106可相对于外壳以各种方式放置，但在所示实施例中，机盖106设置在外壳102的腔体的腔口内或邻近外壳102的腔体的腔口。即，机盖106配合到开口108中。在替代实施例中，机盖106可为不透明的并且可包括形成触摸板的触摸感测机构。机盖106可被构造成限定/承载智能电话100的用户界面。机盖106可为显示器组件104提供用于为用户显示图形用户界面(GUI)以及其他信息（例如，文本、对象和图形）的查看区域。显示器组件104可被组装并包含在外壳102内。此类用户输入事件可用于任何数量的目的，例如重置智能电话100、在显示器组件104上呈现的显示屏之间进行选择，等等。在一个实施例中，机盖106为采用透明或半透明材料（透光）的保护顶层，使得显示器组件104为穿过保护顶层可见的。即，机盖106用作用于显示器组件104的窗口（即，透明机盖覆盖在显示屏上）。在一个具体实施例中，机盖106由玻璃（例如，保护玻璃）形成，更具体地讲，由经高度抛光的玻璃形成。然而，应当理解，可使用其他透明材料，例如透光塑料。
查看区域可为触敏的，用于接收一个或多个触摸输入，所述一个或多个触摸输入帮助控制显示屏上正显示的内容的各方面。在一些情况下，所述一个或多个输入可被同时接收（例如，多点触控）。在这些实施例中，触摸感测层（未示出）可位于保护玻璃106下方。触摸感测层可例如设置在保护玻璃106与显示器组件104之间。在一些情况下，将触摸感测层施加至显示器组件104，而在其他情况下，将触摸感测层施加至保护玻璃106。可例如将触摸感测层附接到保护玻璃106的内表面（印制、沉积、层合或以其他方式结合至该内表面）。触摸感测层通常包括构造成在手指触摸保护玻璃106的上表面时启动的多个传感器。在最简单的情况下，每次手指经过传感器时，便产生电信号。在给定时间范围内的信号的数量可指示手指在触敏部分上的位置、方向、速度和加速度，即信号越多，用户移动其手指就越多。在大多数情况下，由将信号的数量、组合和频率转化成位置、方向、速度和加速度信息的电子接口来监测信号。然后，该信息可被智能电话100使用，以相对于显示器组件104来执行期望的控制功能。
智能电话100还可包括一个或多个开关，包括电源开关、音量控制开关、用户输入设备等。电源开关110可被构造成打开和关闭智能电话100，而音量开关112被构造成修改由智能电话100产生的音量等级。智能电话100还可包括用于将数据和/或电力传送至智能电话100以及从智能电话100传送数据和/或电力的一个或多个连接器。例如，开口115可容纳音频插孔116，而开口117可容纳数据/电源连接器118。音频插孔116允许音频信息借助于有线连接器从智能电话100输出，而连接器118允许数据传输至主机设备以及从主机设备接收数据，主机设备例如是通用计算机（例如，台式计算机、便携式计算机）。连接器118可用于将音频、视频和其他图像数据以及操作系统、应用程序等上传或下载至智能电话100以及从智能电话100上传或下载。例如，连接器118可用于将歌曲和播放列表、有声读物、照片等下载到智能电话100的存储机构（存储器）中。连接器118还允许为智能电话100传送电力。
智能电话100的部分200可包括多个通信特征。例如，部分200可包括至少第一音频端口120，该第一音频端口可用于输出由包封在外壳102内的可听声生成器组件所生成的可听声的第一部分。可听声生成器组件可采用许多形式。然而，在所述实施例中，可听声生成器组件包括至少振动膜，该振动膜被布置成与由包括在智能电话100中的处理单元提供的音频信号同步振动。可通过该处理单元对保持在智能电话100内的音频数据文件进行解码来提供音频信号。第二音频端口122被包封在连接器组件118内，该第二音频端口可被用于输出由可听声生成器组件所生成的可听声的剩余部分。
所述实施例可包括接近传感器，该接近传感器可包括至少红外光发射器和红外光检测器。在用户进行电话通话的同时，红外光发射器通常发射可传输穿过机盖106并从机盖106的表面发射的光。这样，当智能电话100靠近反射物体（例如最终用户的头部）的限定距离内时，从机盖106发射的红外光的一部分反射回来并且被位于智能电话100内与红外发射器邻近的红外光检测器至少部分地检测到。一旦被红外光检测器所检测到的反射的红外光的量达到或超过某一阈值，与光检测器相关联的电路便可使得智能电话100采取适当动作。例如，当最终用户的头部在限定距离内时，从最终用户的头部反射的红外光能够以这种方式被检测到，以使显示器104避免显示任何可视内容以便节省电池电力。此外，还可禁用显示器104的输入敏感型部分，以便不将任何无意触摸记载为真正的用户输入。遗憾的是，存在许多问题，这些问题可导致接近传感器出现通常与光发射器和光检测器之间的相互作用的光动力学有关的错误。
图3示出了光折射穿过玻璃片302和从玻璃片302反射光。折射是当光从一种介质传播到另一种介质时出现的现象。通常，当光束进入导致光束改变速度的介质时，光束还改变方向。在这种情况下，与光束304运动穿过空气相比，光束更慢地运动穿过玻璃片302。随着光束进入新的介质，较慢的速度将导致入射角θ1减小至θ2。在类似于此的其中光束304正从相同介质射入并射出到相同介质中的情况下，光在其射出时的角度最终在其射出时恢复到θ1。遗憾的是，光束的能量不全部传播穿过玻璃；一些光被反射而不是被折射。随着入射角θ1增加，玻璃片302的表面反射回的光的量也增加。这就意味着具有高入射角θ1的光束将反射光的更大部分。图3的虚线光束显示了反射光的潜在路径。假设完全平坦的玻璃片302，反射的光束306以与其射到玻璃片302时的角度相同的角度反射离开玻璃片302的表面。光的部分还可被玻璃片302的另一表面反射回，如反射的光束308所示。在与例如标记310或碎片相关联的光学活性的表面存在于玻璃的表面上的情况下，这种现象是尤其可能的。这可降低玻璃片302的透明度，由此导致增加的反射量。最后，反射的光束312示出了由以导致反射光被暂时地俘获在玻璃片302内的角度进行的内部反射所形成的第三可能光束路径。
图4示出了折射和反射可如何影响常规接近传感器400的操作。在图4中，示出了物体（例如用户的头部402）的外边缘的顶视图。头部402的旁边是接近传感器400的侧视图。接近传感器400可包括在例如通常在头部402附近使用的便携式通信设备中。智能电话100是非常适于使用接近传感器400的便携式通信设备的一个很好的实例。在所述实施例中，接近传感器404可包括红外发射器404和光电二极管406。红外(IR)发射器404可产生具有在电磁谱的红外区域中占主导的频谱的光。因此，红外发射器404可产生引导至保护玻璃410处的红外光束408。红外光束408的部分可从保护玻璃410的内表面反射，而另一部分可透射并折射穿过保护玻璃410，所述另一部分中的一部分最终被最终用户的头部402反射。射到最终用户头部402的红外光束408的一部分可反射回并折射穿过保护玻璃410，所述部分中的一些然后被光电二极管406检测到。应该指出的是，保护玻璃410可由允许红外光传播穿过的任何透光性保护材料（即塑料或玻璃）制成，但出于该实例起见，将使用玻璃以不缺乏任何普遍性。接近传感器400将通常以如下方式设计：当最终用户的头部402位于处于距离保护玻璃410的启动距离412处或启动距离412内的启动点时，由光电二极管406检测到的红外光的量将等于或超过预定阈值。一旦达到或超过阈值，接近传感器400便将接近信号发送至处理器，该处理器可执行可使得智能电话100采取适当动作的指令。例如，在启动距离412内检测到最终用户的头部时，接近传感器400可使得智能电话100的显示器104受到保护。就受到保护而言，其意指将显示器104置于符合智能电话使用的操作状态。此类操作状态可涉及例如禁用显示功能、用户触摸事件功能等等。
遗憾的是，如通过图3所示的光的其他可能路径可见，不是所有接收到的红外光束均是用户反射的。在如光束414所示的一些情况下，以高入射角到达保护玻璃410的光往往被保护玻璃410的表面反射。当足够的光以此方式被内部反射时，光电二极管406可能检测到足够的红外能量来导致光电二极管406错误地将接近信号发送至处理器，由此导致显示器屏幕锁定的错误触发。对于在进行通话的同时正试图使用电话的一些其他特征的用户而言，这可为相当恼人的。这种类型的错误称为串扰。可能出现的第二个问题是当污点416或其他模糊材料覆盖红外光所使用的光路的一部分时。例如，污点416可降低保护玻璃410的透明度，从而导致光束418反射回而被光电二极管406检测到，就像接触用户的头部402一样。这还可能促使错误触发，在该错误触发中，电话就像其抵靠用户的脸部（而实际上却未抵靠）一样作出反应。在通话期间形成污点416的情形中，希望对电话执行动作（例如在显示器组件的触摸部分处输入用户输入）的用户可能不能实现，因为在将电话从用户的头部402拉离后，光电二极管406继续通过污点反射接收到足够的红外光以至于处理器被指示将显示器保持在受保护状态。可出现的第三个问题是当电话未获得足够的红外光来启动光电二极管406时。当具有深色长发的用户正使用电话时，这也可能出现。当将电话放置成抵靠用户的头发而不是直接抵靠用户的头部402时，深色头发不会那么强地反射红外光；因此，光电二极管406接收的信号不够强而无法启动传感器。应非常显而易见的是，接近传感器设计者必须维持参数的谨慎平衡以便具有有效可靠的传感器。
图5示出了根据所述实施例的接近传感器500的侧视图。在该实施例中，已将红外透明油墨层502添加至保护玻璃410的内部。红外透明油墨层502过滤掉任何其他频率的光，从而避免其从与反射器404邻近的孔隙503被发射或避免其被准许进入与光电二极管406邻近的孔隙505。孔隙504用作准直器以通过使发射光以低入射角射出移动电话来降低反射的发生率，从而使得反射和任何串扰问题显著减少。例如，孔隙504对此前导致如图4所示的串扰的红外光束506进行阻挡或重新导向。此外，施加至红外透明油墨层502的内表面的光学结构设计用于减少串扰。当红外光设法被保护玻璃410或红外透明油墨层502反射时，光学结构508可吸收显著量的反射红外能量，如图5中由反射的红外光束510所示。光学结构508的形状和尺寸将在图6中进一步详细显示和描述。当红外光束512被污点514反射离开保护玻璃410时，光学结构508还用于对反射红外能量进行吸收和漫射，由此防止被光电二极管406检测到，从而导致错误触发动作。虽然孔隙504和光学结构508有助于极大地降低串扰的影响以及与保护层上的污点有关的问题，但红外光发射器404和光电二极管406仍必须相对于彼此被布置为使得红外光束（例如光束516）可有效地行进在部分地由反射器404、头部402和光电二极管406限定的光路上。通过相对于孔隙504的尺寸和形状来选择距离518，红外光发射器404与光电二极管406之间的光路可被设置成有效地传送红外能量。
图6示出了附接到传感器挠接器602的一部分的接近传感器500的顶视图。光学结构508也被示出，并且其环绕发射器404和光电二极管406两者。通过以此方式构造，光学结构508可有效地吸收每个孔隙504的边缘处的红外光。在该图示中，还可看到孔隙504如何环绕发射器404和光电二极管406两者。光学结构508的尺寸通常可设定成完全地配合在红外透明油墨层502（未示出）下面，使得最终用户看不到光学结构508。
图7为示出根据所述实施例的接近传感器挠性连接器700（或更简单地称为传感器挠接器）的实施例的透视图。接近传感器挠性连接器700可根据设计以及所连接的设备和部件的需要而由导电材料或非导电材料制成。在一个实施例中，接近传感器挠性连接器700的主体通常为由弹性材料制成的一体化构造。本领域的技术人员将容易理解，存在多种方式来根据本发明的方面制造接近传感器挠性连接器700。传感器挠接器700还可包括至少一个紧固装置。紧固装置可被构造用于保持印刷电路板或单独部件的触点与相关联的挠性连接器上提供的触点之间的牢固连接。紧固装置可位于挠性连接器的主体的第一侧部和第二侧部上，或者直接位于固定部分（也称为连接器）上。连接器可具有任何形状，例如，孔、凹口、凸块、钩、公卡扣锁定构件或母卡扣锁定构件。
传感器挠接器700可以许多不同的方式安装到印刷电路板上或直接安装到电子部件。例如，可形成一个或多个触点图案，所述触点图案可为任何期望的形式并包括多个图案。在部件之间的间距有限（由于传感器挠接器700被包括在小型设备（例如智能电话）中）的那些情形中，传感器挠接器700或其至少部分可被布置到紧凑折叠的构型中。这样，可将各个电子部件紧邻彼此放置，由此极大地节省组装所需的空间量。在任何情况下并且无论传感器挠接器700的构型如何，每个触点与触点图案中的另一个触点电隔离并且每一者对应于独立信号线，所述独立信号线可接收来自布置在印刷电路板上的和/或以其他方式联接到与触点图案相关联的触点之一的一个或多个电路的信号和/或将信号传输至所述一个或多个电路。
传感器挠接器700可以现有技术或日后开发的技术所知的任何方式固定至印刷电路板。例如，取放机器可用于将传感器挠接器700牢固地放置在印刷电路板106上的适当位置中，这形成从相关联的印刷电路板到相关联的挠性连接器的电连接。在使用焊接剂时，可能需要加热（或以其他方式烘烤）印刷电路板的至少一部分（例如，固定剂），以便使焊接剂湿润，用于将连接器附连到该印刷电路板。然而，建立期望的电连接模式可能需要将传感器挠接器700的至少部分布置成形成紧凑折叠的构型，从而使得潜在损坏性应力施加至嵌入在传感器挠接器700内的迹线。因此，如下所述，组装和电连接操作的一部分可包括将弹性材料应用到至少折叠构型，弹性材料的应用可减少施加至传感器挠接器700的折叠部分的潜在损坏性力。
一般而言，传感器挠接器700可用于将传感器电路702机械地连接和电连接到其他电子部件和机械部件。例如，如图所示，传感器挠接器700可用于使接近传感器500与智能电话100中的其他部件物理地连接和电连接。例如，接收器端口702可用于接收音频信号，该音频信号然后可由被包括在主逻辑板（或MLB）中的处理单元进行处理。在所述实施例中，接收器端口702可经由MLB连接器704电连接到MLB。如图所示，螺线型挠接器部分706可用于形成接收器端口702与MLB连接器704之间的电连接。然而，为了使部件密度最大化（由于智能电话100的小尺寸），传感器挠接器700可用于有效地将多个部件连接在一起，每个部件然后经由并入到挠性连接器700中的许多电迹线而电连接到MLB连接器704。然而，为了保持为处理各个互连部件之间所有必要信号通信量所需的大量分开的电迹线并且还保持小空间占用，传感器挠接器700可为薄且挠性的。例如，接近传感器挠接器708可具有层叠在彼此顶部上的三层电路。这样，传感器挠接器700的部分可缠绕在其他部件周围和/或下方，从而形成三维连接模式，其不同于常规挠接器的典型二维（即，平坦）连接模式。
因此，为了容纳传感器挠接器700的三维折叠方面，传感器挠接器700的可折叠部分710可缠绕在例如接收器端口702下方。这样，接近传感器电路500可连接到MLB连接器704，并且与接收器端口702相比还占用非常小的空间占用。例如，通过将可折叠部分710缠绕在接收器端口702下面，接近传感器电路500可靠近接收器端口702放置，由此减少总体空间占用。这样，与依赖于平坦件（即，二维挠性连接器）的那些设计相比，由组合接收器端口702和接近传感器电路500所占据的总面积可显著地减少。此外，可折叠部分710的使用允许接近传感器电路500以相对于接收器端口702嵌装的方式(recessed fashion)安装。为了容纳多个部件，传感器挠接器700能够以包括许多分支连接器的方式形成，在图7所示的实施例中，分支连接器从接收器端口702辐射。例如，除上文所论述的螺线型挠接器部分706之外，可使用保持按钮挠接器部分716来将保持按钮712连接到MLB连接器704。
图8示出了用于接近传感器500的传感器挠接器708的背侧面。当接近传感器500附接到基板以与孔隙504对齐（未示出）时，施加具有显著地增加损坏迹线的风险的大小的力。由于该损坏通常会在最终组装步骤中出现，因此显著地降低或甚至消除该可能性将会非常有利。特别地，如上文所论述，在所述实施例中，具有嵌入在传感器挠接器708中的3层迹线，因此，由组装过程（例如在接近传感器712缠绕在接收器端口702周围和下方时）施加的力可能在安置接近传感器500时形成力矩在可折叠传感器挠接器部分708上，这可能导致不能目视地检测到的破损迹线。受损迹线只能在组装后的质量检查时被检测到。然而，在一些情形中，受损迹线可能不会自己显示出来，直至只有在经过特定量的操作时间之后的日后某个时间。因此，对于组装良率和可靠性问题而言重要的是，将破损或受损迹线的发生率降至最低。
因此，解决该问题的一个途径依赖于垫板802的添加，如图8所示，该垫板覆盖在传感器挠接器708的背侧面上。垫板802可由任何大体刚性的材料制成。在该示例性实施例中，其可由塑料制成。然而，为了进一步降低损坏迹线的可能性，可提供额外的支撑。例如，由于支撑部件（例如运算放大器）阻止垫板802提供必需的支撑，因此传感器挠接器区域804可易受弯曲力矩的影响。因此，为了提供必需的支撑并降低损坏迹线的总体概率，可将弹性材料的保形涂层806施加至传感器挠接器的未支撑区域804。保形涂层可采用可流入垫板802旁边的区域中和周围的任何材料形式。这样，保形涂层806与垫板802集成，从而形成提高传感器挠接器区域804的总体结构刚度的坚固结构，具有保护传感器挠接器区域804以免在组装期间受到损坏弯曲力矩的结果。
图9示出了详细显示根据所述实施例的过程900的流程图。过程900可作为制造过程来实施。在一个实施例中，过程900可由执行存储在非瞬态性计算机可读介质上的指令的处理器来实施。处理器可指示接近传感器的组装操作。接近传感器可用于检测在保护层的外表面的第一距离内物体的存在。在一具体实施例中，过程900可通过执行至少以下操作而实施：在902处提供基板；在904处将光发射设备附接到基板，该光发射设备被设置成在向外且远离便携式电子设备的方向上发射处于主用频率的光；在906处以与光发射设备邻近地将光检测设备附接到基板，该光检测设备被设置成检测至少处于主用频率的光；在908处在光发射设备与光检测设备之间将准直器附接到基板，该准直器使得由光发射设备发射的光的相当大一部分以低入射角射到保护层的内表面；在910处在保护层的内表面上放置过滤层，该过滤层被布置成过滤掉除主用频率之外的频率的光，由此显著地降低光检测设备检测到除主用频率的光之外的光的可能性；以及在912处放置施加至过滤层的内表面的均匀透明结构，该均匀透明结构具有与接近传感器一致的尺寸和形状，该均匀透明结构被布置成吸收入射在该均匀透明结构上的基本上所有光，由此减少被光检测设备检测到的与从物体反射的光不相关联的光的量。
图10示出了详细显示根据所述实施例的用于组装小型电子设备的过程1000的流程图。可通过如下步骤来实施过程1000：在1002处提供挠性连接器组件；在1004处将挠性连接器组件的挠性部分折叠成折叠的构造；以及在1006处将紧凑折叠的构造放置在小型电子设备的外壳中。在一个实施例中，紧凑折叠的构造可使得至少两个部件以彼此紧邻的方式间隔开。例如，一个部件可采用用于提供可听信号的音频设备的形式，而另一个部件可采用接近传感器的形式，该接近传感器用于检测在与小型电子设备相距预定距离内物体的存在。
可单独地或以任何组合方式来使用所述实施例的各方面、实施例、具体实施或特征。可由软件、硬件或硬件与软件的组合来实现所述实施例的各个方面。所述实施例还可被实施为计算机可读介质上的用于控制生产操作的计算机可读代码或者被实施为计算机可读介质上的用于控制生产线的计算机可读代码。计算机可读介质为可存储数据的任何数据存储设备，所述数据其后可由计算机系统读取。计算机可读介质的实例包括只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、DVD、磁带或光学数据存储设备。计算机可读介质还可分散在网络连接的计算机系统中，使得计算机可读代码以分布式方式来存储和执行。
在上述描述中，为了进行解释，使用了具体的命名以便于彻底地理解所述实施例。然而，对于本领域的技术人员而言显而易见的是，实践所述实施例不需要这些具体细节。因此，对特定实施例的上述描述是出于举例说明和描述的目的而呈现的。这些描述不旨在被认为是穷举性的或将所述实施例限制为所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言显而易见的是，根据上述教导内容可作出许多修改和变型。

Claims (42)

1.一种用于检测在便携式电子设备的保护层的外表面的第一距离内物体的存在的接近传感器，包括：
光发射设备，所述光发射设备被布置成在向外且远离所述便携式电子设备的方向上发射处于主用频率的光；
光检测设备，所述光检测设备被布置成检测至少处于所述主用频率的光；
准直器，所述准直器被放置在所述光检测设备与所述光发射设备之间，所述准直器使得由所述光发射设备发射的光的相当大一部分以低入射角射到所述便携式电子设备的所述保护层，由此减少从所述保护层的所述内表面反射且被所述光检测设备检测到的发射光的量；
过滤层，所述过滤层被施加至所述保护层的所述内表面，所述过滤层被布置成过滤掉除所述主用频率之外的频率的光，由此显著地降低所述光检测设备检测到除所述主用频率的光之外的光的可能性；以及
均匀透明结构，所述均匀透明结构被施加至所述过滤层的内表面，所述均匀透明结构具有与所述接近传感器一致的尺寸和形状，所述均匀透明结构被布置成吸收入射在所述均匀透明结构上的基本上所有光，由此减少被光检测设备检测到的与从所述物体反射的光不相关联的光的量。
2.根据权利要求1所述的接近传感器，其中所述主用频率为红外的(IR)。
3.根据权利要求1所述的接近传感器，其中至少所述光发射设备被放置成与所述保护玻璃的所述内表面相距第二距离，所述第二距离足够长以至于由所述光发射设备发射的光的大部分以所述低入射角射到所述保护层的所述内表面上，由此显著地减少被所述光检测设备检测到的反射光。
4.根据权利要求1所述的接近传感器，其中所述准直器包括：
基座部分；以及
成型的上部，所述成型的上部由所述基座部分一体成型，所述成型的上部具有边缘形状，所述边缘形状使得来自所述光发射设备的光中只有选定的部分被所述光检测设备检测到，由此减少所述光发射设备与所述光检测设备之间的串扰的量。
5.根据权利要求2所述的接近传感器，其中所述过滤层包含红外透明油墨。
6.根据权利要求1所述的接近传感器，其中所述均匀透明结构为光学透明结构。
7.根据权利要求1所述的接近传感器，其中所述均匀透明结构具有椭圆形形状。
8.根据权利要求1所述的接近传感器，其中所述光发射设备位于与所述保护层相距准直距离处，所述准直距离为使得来自所述光发射设备的光在入射在所述保护层的所述内表面上时基本上准直的距离。
9.一种制造用于在具有保护层的便携式电子设备中使用的接近传感器的方法，所述接近传感器用于检测在所述保护层的外表面的第一距离内物体的存在，所述方法包括：
提供基板；
将光发射设备附接到所述基板，所述光发射设备被布置成在向外且远离所述便携式电子设备的方向上发射处于主用频率的光；
与所述光发射设备邻近地将光检测设备附接到所述基板，所述光检测设备被布置成检测至少处于所述主用频率的光；
在所述光发射设备与所述光检测设备之间将准直器附接到所述基板，所述准直器使得由所述光发射设备发射的光的相当大一部分以低入射角射到所述保护层的内表面；
在所述保护层的所述内表面上放置过滤层，所述过滤层被布置成过滤掉除所述主用频率之外的频率的光，由此显著地降低所述光检测设备检测到除所述主用频率的光之外的光的可能性；以及
放置施加至所述过滤层的内表面的均匀透明结构，所述光学不透明层具有与所述接近传感器一致的尺寸和形状，所述光学不透明层被布置成吸收入射在所述光学不透明层上的基本上所有光，由此减少被光检测设备检测到的与从所述物体反射的光不相关联的光的量。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述主用频率为红外的(IR)。
11.根据权利要求10所述的方法，其中至少所述光发射设备被放置成与所述保护玻璃的所述内表面相距第二距离，所述第二距离足够长以至于由所述光发射设备发射的光的大部分以所述低入射角射到所述保护层的所述内表面上，由此显著地减少被所述光检测设备检测到的反射光。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述准直器包括：
基座部分；以及
成型的上部，所述成型的上部由所述基座部分一体成型，所述成型的上部具有边缘形状，所述边缘形状使得来自所述光发射设备的光中只有选定的部分被所述光检测设备检测到，由此减少所述光发射设备与所述光检测设备之间的串扰的量。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述过滤层包含红外透明油墨。
14.根据权利要求9所述的方法，其中所述均匀透明结构为光学不透明的透明结构。
15.根据权利要求9所述的方法，其中所述均匀透明结构具有椭圆形形状。
16.一种便携式计算设备，包括：
外壳，所述外壳具有开口；
显示器组件，所述显示器组件具有与所述显示器组件一致的尺寸和形状；
保护层，所述保护层被设置在所述开口内，所述保护层具有外表面和内表面；以及
接近传感器，所述接近传感器用于检测在所述保护层的所述外表面的第一距离内物体的存在，所述接近传感器包括：
光发射部分，
光检测部分，所述光检测部分与所述光发射部分邻近，
均匀透明结构，所述均匀透明结构被设置在所述保护层的下表面处，
准直部分，所述准直部分被设置在所述光发射部分与所述光检测部分之间，其中所述接近传感器通过在所述光发射部分与所述光检测部分之间建立光路来检测在所述保护层的所述外表面的启动距离处或所述启动距离内物体的存在，其中沿着所述光路从所述光发射部分传播至所述光检测部分的光由所述准直部分引导并且由所述光学不透明层修改。
17.根据权利要求16所述的便携式计算设备，所述光发射部分包括：
光发射设备，所述光发射设备被布置成在向外且远离所述便携式电子设备的方向上发射处于主用频率的光。
18.根据权利要求17所述的便携式计算设备，其中所述光发射设备位于与所述保护层相距准直距离处，所述准直距离为使得来自所述光发射设备的光在入射在所述保护层的所述内表面上时基本上准直的距离。
19.一种用于连接小型通信设备中的电子部件的挠性连接器组件，包括：
主体部分，所述主体部分包括：
第一本体部分，所述第一本体部分具有被布置成容纳并电连接到第一部件的第一连接区域，
第二本体部分，所述第二本体部分具有被布置成容纳并电连接到第二部件的第二连接区域，
支撑结构，所述支撑结构机械地附接到所述第二本体部分的背侧面，所述支撑结构包括由刚性材料形成的背支撑板、以及弹性材料的保形涂层；以及
折叠挠性部分，所述折叠挠性部分连接所述第一本体部分和所述第二本体部分，其中在组装操作期间以及在将所述第一部件固定至所述第一本体部分并将所述第二部件固定至所述第二本体部分之后，通过将所述折叠挠性部分折叠成紧凑折叠的构造来使所固定的第一部件和所固定的第二部件彼此紧邻，其中所述背支撑板以及所述弹性材料的保形涂层通过消除所述第二本体部分上的弯曲力来显著地降低在所述折叠期间损坏所述第二本体部分内的迹线的可能性。
20.根据权利要求19所述的挠性连接器组件，还包括：
第三本体部分，所述第三本体部分具有第三连接区域；以及
第三挠性基板，所述第三挠性基板将所述第三本体部分连接到所述主体部分。
21.根据权利要求20所述的挠性连接器组件，还包括：
第四本体部分，所述第四本体部分具有第四连接区域；以及
第四挠性基板，所述第四挠性基板以与所述第三本体部分无关的方式将所述第四本体部分连接到所述主体部分。
22.根据权利要求21所述的挠性连接器组件，其中所述第一部件为被布置成将可听声提供给最终用户的音频电路。
23.根据权利要求22所述的挠性连接器组件，其中所述第二部件为接近传感器，所述接近传感器被布置成检测在所述接近传感器的预定距离内物体的存在并且提供指示所述物体处于所述预定距离内的信号。
24.根据权利要求23所述的挠性连接器组件，其中所述挠性连接器组件的所述紧凑折叠的构造使得所述音频电路和所述接近传感器彼此紧邻地放置并且使得所述接近传感器相对于所述音频电路嵌装。
25.一种便携式计算设备，包括：
外壳，所述外壳具有开口；
显示器组件，所述显示器组件具有与所述显示器组件一致的尺寸和形状；
保护层，所述保护层设置在所述开口内，所述保护层具有外表面和内表面；
接近传感器，所述接近传感器用于检测在所述保护层的所述外表面的第一距离内物体的存在；
音频电路，所述音频电路用于提供可听声；以及
挠性连接器组件，所述挠性连接器组件包括：
主体部分，所述主体部分包括：
第一本体部分，所述第一本体部分具有被布置成容纳并电连接到第一部件的第一连接区域，
第二本体部分，所述第二本体部分具有被布置成容纳并电连接到第二部件的第二连接区域，
支撑结构，所述支撑结构机械地附接到所述第二本体部分的背侧面，所述支撑结构包括由刚性材料形成的背支撑板、以及弹性材料的保形涂层，以及
折叠挠性部分，所述折叠挠性部分连接所述第一本体部分和所述第二本体部分，其中在组装操作期间以及在将所述第一部件固定至所述第一本体部分并且将所述第二部件固定至所述第二本体部分之后，通过将所述折叠挠性部分折叠成紧凑折叠的构造来使所固定的第一部件和所固定的第二部件彼此紧邻，其中所述背支撑板以及所述弹性材料的保形涂层通过消除所述第二本体部分上的弯曲力来显著地降低在所述折叠期间损坏所述第二本体部分内的迹线的可能性。
26.根据权利要求25所述的便携式计算设备，还包括：
第三本体部分，所述第三本体部分具有第三连接区域；以及
第三挠性基板，所述第三挠性基板将所述第三本体部分连接到所述主体部分。
27.根据权利要求26所述的便携式计算设备，所述挠性连接器组件还包括：
第四本体部分，所述第四本体部分具有第四连接区域；以及
第四挠性基板，所述第四挠性基板以与所述第三本体部分无关的方式将所述第四本体部分连接到所述主体部分。
28.根据权利要求27所述的便携式计算设备，其中所述第三连接区域电连接到主逻辑板(MLB)。
29.根据权利要求28所述的便携式计算设备，其中所述第四连接区域电连接到保持按钮。
30.根据权利要求25所述的便携式计算设备，包括：
光发射部分，
光检测部分，所述光检测部分与所述光发射部分邻近，
均匀透明结构，所述均匀透明结构被设置在所述保护层的所述下表面处，
准直部分，所述准直部分被设置在所述光发射部分与所述光检测部分之间，其中所述接近传感器通过在所述光发射部分与所述光检测部分之间建立光路来检测在所述保护层的所述外表面的启动距离处或所述启动距离内物体的存在，其中沿着所述光路从所述光发射部分传播至所述光检测部分的光由所述准直部分引导并且由所述光学不透明层修改。
31.根据权利要求30所述的便携式计算设备，其中所述便携式计算设备为小型智能电话。
32.一种组装小型通信设备的方法，包括：
提供挠性连接器组件，所述挠性连接器组件用于连接具有外壳的所述小型通信设备中的电子部件，所述挠性连接器组件包括：
主体部分，所述主体部分包括：
第一本体部分，所述第一本体部分具有电连接到第一部件的第一连接区域，
第二本体部分，所述第二本体部分具有电连接到第二部件的第二连接区域，以及
折叠挠性部分，所述折叠挠性部分连接所述第一本体部分和所述第二本体部分；
将所述挠性连接器组件放置在所述外壳中；
通过将所述折叠挠性部分折叠成紧凑折叠的构造来使所述第一部件和所述第二部件在所述外壳中彼此紧邻，其中所述挠性连接器组件的所述紧凑折叠的构造使得所述第一部件和所述第二部件被放置成彼此紧邻并且使得所述接近传感器相对于所述音频电路嵌装，其中支撑结构通过消除所述第二本体部分上的弯曲力来显著地降低在所述折叠期间损坏所述第二本体部分内的迹线的可能性，所述支撑结构机械地附接到所述第二本体部分的背侧面、包括由刚性材料形成的背支撑板以及弹性材料的保形涂层。
33.根据权利要求32所述的方法，还包括：
将主逻辑板(MLB)连接到所述挠性连接器组件的第三连接区域，所述第三连接区域与通过第三挠性基板连接到所述主体部分的第三本体部分相关联。
34.根据权利要求33所述的方法，还包括：
将保持按钮连接到所述挠性连接器组件的第四连接区域，所述第四连接区域与通过第四挠性基板连接到所述主体部分的第四本体部分相关联。
35.根据权利要求34所述的方法，还包括：
将显示器组件放置到所述外壳中，所述显示器组件具有显示单元和保护层，使得所述接近传感器检测在所述保护层的外表面的预定距离内最终用户的存在。
36.一种便携式计算设备，包括：
外壳，所述外壳具有开口；
显示器组件，所述显示器组件具有与所述显示器组件一致的尺寸和形状；
保护层，所述保护层被设置在所述开口内，所述保护层具有外表面和内表面；
接近传感器，所述接近传感器用于检测在所述保护层的所述外表面的第一距离内物体的存在；
音频电路，所述音频电路用于提供可听声；以及
挠性连接器组件，所述挠性连接器组件用于连接所述接近传感器和所述音频电路，所述挠性连接器组件包括：
主体部分，所述主体部分包括：
第一本体部分，所述第一本体部分具有被布置成容纳并电连接到所述音频电路的第一连接区域，
第二本体部分，所述第二本体部分具有被布置成容纳并电连接到所述接近传感器的第二连接区域，以及
折叠挠性部分，所述折叠挠性部分连接所述第一本体部分和所述第二本体部分，其中在所述便携式计算设备的组装操作期间以及在将所述音频电路固定至所述第一本体部分并且将所述接近传感器固定至所述第二本体部分之后，通过将所述折叠挠性部分折叠成紧凑折叠的构造来使所固定的音频电路和所固定的接近传感器彼此紧邻。
37.根据权利要求36所述的便携式计算设备，还包括：
第三本体部分，所述第三本体部分具有第三连接区域；以及
第三挠性基板，所述第三挠性基板将所述第三本体部分连接到所述主体部分。
38.根据权利要求37所述的便携式计算设备，所述挠性连接器组件还包括：
第四本体部分，所述第四本体部分具有第四连接区域；以及
第四挠性基板，所述第四挠性基板以与所述第三本体部分无关的方式将所述第四本体部分连接到所述主体部分。
39.根据权利要求38所述的便携式计算设备，其中所述第三连接区域电连接到主逻辑板(MLB)。
40.根据权利要求39所述的便携式计算设备，其中所述第四连接区域电连接到保持按钮。
41.根据权利要求36所述的便携式计算设备，包括：
光发射部分，
光检测部分，所述光检测部分与所述光发射部分邻近，
均匀透明结构，所述均匀透明结构被设置在所述保护层的所述下表面处，
准直部分，所述准直部分被设置在所述光发射部分与所述光检测部分之间，其中所述接近传感器通过在所述光发射部分与所述光检测部分之间建立光路来检测在所述保护层的所述外表面的启动距离处或所述启动距离内物体的存在，其中沿着所述光路从所述光发射部分传播至所述光检测部分的光由所述准直部分引导并且由所述光学不透明层修改。
42.根据权利要求41所述的便携式计算设备，其中所述便携式计算设备为小型智能电话。
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