CN109643148A - 具有输入-输出设备的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种电子设备可具有带有透明部分的材料层。所述材料层可为织物层、皮革层或其他材料层。所述透明部分可由所述材料层中的开口形成。所述透明部分可与电子部件重叠。所述电子部件可包括传感器、发光部件和触觉输出部件。所述发光部件可包括发光二极管、侧光式光导、显示器或其他发光设备，所述显示器具有像素阵列。所述材料层中的所述开口可被图案化以形成图标形状及其他形状。所述材料层可用于形成腕表的表带、蜂窝电话或其他便携式设备的壳体或者其他电子设备。

Description

具有输入-输出设备的电子设备

本专利申请要求于2018年4月3日提交的美国专利申请No.15/944,577以及于2017年6月21日提交的临时专利申请No.62/522,973的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明整体涉及电子设备，并且更具体地涉及用于电子设备的输入-输出设备。

背景技术

可能期望形成腕表的腕带、电子设备的壳体以及由引人注目的材料诸如皮革或织物形成的其他电子设备。在诸如此类的构型中，可能难以或无法将期望的功能结合到电子设备中。如果不加小心，选择用于实现期望的特征的设备结构可能使设备失去吸引力、难以使用、体积庞大或过于复杂。

发明内容

本发明提供的一种电子设备可具有带有透明部分的材料层。材料层可为织物层、皮革层、聚合物层诸如有机硅层或其他弹性聚合物层或者其他材料层。透明部分可由材料层中的开口形成。透明部分可与电子部件重叠。

与材料层的透明部分重叠的电子部件可包括传感器、发光部件和触觉输出部件。发光部件可包括发光二极管、侧光式光导、显示器或者其他发光设备，侧光式光导接收来自发光二极管的光，显示器具有像素阵列。材料层中的开口可被图案化以形成图标形状及其他形状。来自发光部件的光可照亮透明部分。在一些构型中，被照明的透明部分可用作状态指示器。例如，被照明的电池电荷状态图标可用作电池电荷状态的指示器。

可选按钮可使用与传感器重叠的被照明的区域形成。当用户用手指按压在与传感器重叠的被照明的区域上时，设备中的控制电路可使用传感器检测手指的存在。然后控制电路可采取合适的操作。控制电路还可使用触觉输出设备为用户手指提供触觉反馈，以确认已检测到手指按压。

材料层可用于形成腕表的表带、蜂窝电话或其他便携式设备的壳体或者其他电子设备。

附图说明

图1为根据实施方案的示例性电子设备的示意图。

图2为根据实施方案的示例性电子设备的侧视图，示出电子部件如何可通过设备的外层进行操作。

图3为根据实施方案的示例性电子设备诸如壳体的侧视图，其中壳体与其他电子设备诸如安装在壳体中的便携式电子设备结合使用。

图4为根据实施方案的示例性腕表的透视图。

图5为根据实施方案的示例性便携式设备和相关联的壳体的透视图。

图6为根据实施方案用于电子设备的示例性材料层的横截面侧视图，其中材料层具有开口。

图7为根据实施方案用于电子设备的示例性材料层的横截面侧视图，其中材料层已涂覆有图案化涂层。

图8为根据实施方案的电子设备的示例性区域的示意图，其中电子设备通过设备的最外层显示被照明的文本。

图9为根据实施方案的电子设备的示例性区域的示意图，其中电子设备通过设备的最外层显示被照明的电池电荷状态图标。

图10为根据实施方案具有腕带的示例性腕表的示意图，其中腕带显示被照明的装饰图案和附加的被照明的内容。

图11为根据实施方案的示例性腕表的横截面侧视图，其中腕表具有联接到带有显示器的腕表单元的腕带。

图12为根据实施方案的示例性腕表的横截面侧视图，其中腕表具有覆盖有柔性层的一体化腕带，通过柔性层显示被照明的内容。

图13为根据实施方案的示例性结构的横截面侧视图，其中示例性结构用于使用与传感器重叠并且与触觉输出设备重叠的侧光式光导层在电子设备中显示被照明的内容诸如交互式图标。

图14为根据实施方案的电子设备中的示例性像素阵列的横截面侧视图，其中像素阵列覆盖有材料层。

图15为根据实施方案的示例性电子设备的横截面侧视图，其中电子设备具有与材料层重叠的部件诸如发光二极管。

图16为根据实施方案的示例性电子设备的横截面侧视图，其中电子设备具有与开关诸如弹片开关重叠的发光部件。

图17和图18为根据实施方案处于相对于地球表面的两个示例性取向的示例性电子设备的侧视图。

具体实施方式

图1的物品诸如电子设备10可用于为用户提供视觉输出。视觉输出可例如包括警示、传递状态信息(例如，电池电荷状态、开机/关机状态、睡眠/唤醒状态、音量静音状态等)、信息诸如有关收件箱中未读消息数量的信息、其他通知信息、有关当前时间和日期的信息、活动水平信息、健康信息、装饰图案和/或其他视觉输出。该信息可通过文本、图形、静止图像、视频和/或其他内容的形式提供。

电子设备10可为独立的电子设备或者可为与辅助电子设备一起使用的附件。例如，设备10可为电子设备，诸如膝上型计算机；包含嵌入式计算机的计算机监视器；平板电脑；蜂窝电话；媒体播放器；或其他手持式或便携式电子设备；较小的设备，诸如腕表设备、挂式设备、耳机或听筒设备、被嵌入在眼镜中的设备或者佩戴在用户的头部上的其他设备；或其他可穿戴式或微型设备；电视机；不包含嵌入式计算机的计算机显示器；游戏设备；导航设备；远程控制系统；嵌入式系统，诸如其中设备10被安装在信息亭、汽车、飞机或其他交通工具中的系统；其他电子设备或实现这些设备中两者或更多者的功能的设备。如果需要，设备10可为电子设备的可移除外壳，可为条带，可为腕带或头带，可为设备的可移除覆盖件，可为具有条带或具有用于接纳和携带电子设备和其他物品的其他结构的壳体或袋，可为项链或臂带，可为钱包、袖套、口袋或者电子设备或其他物品可插入其中的其他结构，可为椅子、沙发或其他座椅的一部分(例如，坐垫或其他座椅结构)，可为衣物或其他可穿戴物品(例如，帽子、腰带、腕带、头带、袜子、手套、衬衫、裤子等)的一部分或者可为任何其他合适的物品。

设备10可具有结构诸如外层(例如，外壳的最外层)、内层(例如，与设备10的最外层重叠的层)和内部支撑结构，这些内部支撑结构由玻璃、金属、聚合物、陶瓷、木材、织物、天然材料诸如皮革和/或其他材料形成。这些材料层可包括刚性部分和柔性部分。在一些构型中，形成设备10的外表面的设备10的最外层可由柔性材料形成。设备10的柔性外层可例如由下述各项形成：柔性材料诸如织物、柔性聚合物(例如，弹性材料诸如有机硅，其可以为裸露的有机硅、由着色剂诸如染料和/或颜料着色的有机硅和/或涂漆有机硅诸如覆盖有包含黑色颗粒、白色颗粒、非中性彩色颗粒、染料或其他着色剂的有机硅)、柔性材料诸如皮革以及其他天然和/或其他柔性层。

设备10中的织物可为织造织物、针织织物、编织织物或使用材料股线形成的织物，其中材料股线使用其他股线缠结技术形成。通过选择用于设备10的外壳的材料诸如织物、皮革和/或其他材料，设备10可被构造为柔软的(例如，设备10可具有屈服于轻触的织物表面)，可被构造为具有刚性感觉(例如，设备10的表面可由刚性织物或硬聚合物或其他材料形成)，可为粗糙的，可为平滑的，可具有肋或其他图案化纹理并且/或者可具有其他构型。

设备10可具有控制电路12。控制电路12可由一种或多种集成电路诸如微处理器、微控制器、专用集成电路、数字信号处理器和/或其他电路形成，并且可用于通过控制在设备10中可电控制(可电调节)的部件来控制电子设备10的操作。控制电路12可使用通信电路28支持与一种或多种设备诸如电子设备30(例如，腕表主单元、蜂窝电话或其他便携式设备、无线耳塞或其他音频附件等)的通信。设备30可连接到电子设备10(例如，当设备10为腕表的表带并且设备30为腕表的主单元时)，或者电子设备10和电子设备30可为独立物品，这些物品被配置为彼此一起操作(例如，当一个设备为壳体并且另一个为装配在壳体内的设备时等)。电路28可包括天线和用于支持通过通信链路32与设备30进行无线通信的其他结构。链路32可为有线通信链路或者可为无线通信链路。

设备30可为电子设备，诸如蜂窝电话、计算机或其他便携式电子设备，并且设备10可形成覆盖件、壳体、包或将电子设备接纳在口袋、内部腔或设备10的其他部分中的其他结构。在其他情况下，设备30可为腕表设备或其他电子设备，并且设备10可为条带或附接到设备30的其他基于织物的物品(例如，设备10和设备30可一起使用以形成设备诸如具有表带的腕表)。在其他情况下，设备10可为电子设备(例如，可穿戴设备诸如腕式设备、衣物等)，并且附加设备诸如设备30可包括与设备10交互的附件或其他设备诸如无线扬声器、无线耳塞等。由导电纱线和单丝(例如，绝缘裸线)、印刷电路上的金属迹线和/或其他导电路径形成的信号路径可用于在设备10和/或设备30中以某种路线发送信号。

设备10可包括输入-输出设备16。输入-输出设备16可用于采集用户的输入并且对用于设备10的操作环境进行测量。输入-输出设备16还可用于提供输出。提供的输出可为视觉输出、音频输出、无线传送的输出和/或其他输出。

输入-输出设备16可包括按钮18(按钮、旋钮、滑动按钮等)。触摸传感器诸如触摸传感器20可用于采集触摸输入(例如，与用户触摸输入、触摸手势等相关联的位置信息)。触摸传感器20可为光学触摸传感器、声触摸传感器、电容触摸传感器或其他合适的触摸传感器。

力传感器22可用于采集用户的力输入。力传感器22可基于压电传感器、应变计、电阻力传感器、电容力传感器和/或其他力传感器。如果需要，触摸传感器诸如触摸传感器20和/或力传感器诸如力传感器22可使用织物中的导电股线(例如，形成电容触摸传感器和/或力传感器中电容传感器电极的导电股线)实现。

其他传感器24也可包括在输入-输出设备16中，诸如气体压力传感器、颗粒传感器、环境光线传感器、光学接近传感器、光学传感器诸如用于采集三维手势输入的相机、红外相机和光源(例如，用于虹膜扫描)、温度传感器、用于测量位置和/或取向的传感器诸如加速度计、陀螺仪、磁传感器(罗盘)和/或包含多个取向传感器和/或位置传感器的惯性测量单元。

显示器14可用于显示图像(例如，带有文本的图像、照片、图形、电影等)。显示器14可为有机发光二极管显示器、具有由晶体半导体发光二极管形成的像素阵列的显示器、液晶显示器、电泳显示器及其他显示器。

具有低于显示器14的分辨率的发光二极管26和/或其他发光设备也可用于产生视觉输出。例如，发光二极管26可直接为设备10的材料层中的开口的图标形图案提供照明，或者可以为光导层提供照明，该光导层为设备10的材料层中的开口的图标形图案提供照明。

电池34可为设备10(以及如果需要，设备诸如设备30)提供电池电力。

音频部件36可包括用于采集音频输入诸如一个或多个麦克风的设备以及用于提供音频输出(例如，扬声器、音频发生器等)的设备。

触觉输出设备38可包括压电触觉致动器、基于电活性聚合物设备的触觉致动器、机电致动器和/或提供为用户提供触觉输出(振动、脉冲等)的其他触觉输出设备。

图2为示例性电子设备诸如设备10的横截面侧视图。如图2所示，设备10可包括结构，其形成设备10的最外层诸如层40和层42。有时可称为外壳壁或外壳结构的这些层可各自包括一个或多个材料层，所述材料诸如织物、皮革或其他天然材料、聚合物、金属、玻璃、陶瓷、碳纤维复合材料和其他纤维复合材料、其他材料和/或这些材料的组合。在图3的实施例中，层40被示出为形成设备10的上部最外层，并且层42被示出为形成设备10的相对的下部最外层。

有时可称为设备10的内部的在层40和层42之间的空间可包括电子部件44诸如图1的电路12和输入-输出设备16的部件。部件44可采集用户的输入并且/或者可向用户提供输出。例如，部件44可形成触摸传感器(例如，电容按钮、采集二维触摸输入的电容传感器等)、力传感器、光学传感器(例如，光学触摸传感器或光学接近传感器)、相机、麦克风或用于采集用户输入的其他部件。例如，当外部对象诸如用户的手指52按压在层40上时，可接收到触摸或力输入。这种方式按压的层40的部分可包括发光结构(例如，用于照亮与按钮相关联的图标等)。

在一些构型中，触觉输出可由设备10中的触觉输出设备提供。例如，部件44可包括一种或多种触觉输出设备，其响应于检测到手指52的触摸输入或力输入(例如，在包含被照明的图标并且与检测手指52的存在的传感器重叠的层40的一部分中)而为用户的手指52提供触觉输出。

视觉输出可由部件44中的发光部件提供。部件44可例如产生光46，光46对用户诸如在方向50上观察层40和设备10的观察者48可见。层40可具有一个或多个透明区域(例如，允许来自部件44的发射光中的至少一些穿过的区域)。这些透明区域允许光46到达观察者48。光46可由发光设备诸如直接或通过波导提供光46的发光二极管产生、可由显示器(例如，包含发光二极管阵列的像素阵列或其他合适的像素阵列)产生或者可由其他发光部件产生。

在一些布置中，设备30和设备10可一起使用。例如，图2的设备10可为腕表表带，其联接到带有刚性金属外壳或其他刚性外壳的腕表单元(例如，图1的设备30)。又如，设备10可为用于蜂窝电话或其他便携式电子设备(例如，图1的设备30)的电池壳体。图3为此类构型的电子设备10的横截面侧视图。如图3所示，设备30可具有外壳，诸如外壳58。外壳58可为由金属、陶瓷、玻璃、刚性聚合物和/或其他材料形成的刚性外壳。发光部件诸如显示器可安装在外壳58中。显示器可包括像素阵列56，其由保护层诸如显示器覆盖层54覆盖。在操作过程中，由像素56形成的显示器或设备30中其他基于光的部件可发出穿过层40的透明部分的光46。在一些构型中，设备10也可具有部件诸如图3的部件44(触摸和/或力传感器、其他传感器、触觉输出设备等)，这些部件被插置在设备30和最外层40的外表面之间。形成在设备30的显示器中的触摸传感器电路还可采集用户的触摸输入。例如，设备30可具有与像素56重叠的电容触摸传感器，并且该电容触摸传感器可通过层40采集外部对象诸如手指52的触摸输入。如果需要，触觉输出也可由设备30中的触觉输出设备提供。

图4为示例性构型中设备10的透视图，其中设备10形成腕表的表带。如图4所示，设备10可联接到设备30(例如，支持触摸的腕表单元，其具有触摸屏、一个或多个按钮、用于发送和接收无线信息的无线电路和/或其他部件)。如图4所示，设备10可包括扣钩诸如扣钩60。扣钩60可包括磁体、联锁机械特征部和/或用于将条带的端部固定在一起的其他扣钩结构。在操作过程中，部件44(图2)可通过表面诸如设备10的表面62采集输入，并且/或者可通过设备10的表面62提供可见输出(光46)、触觉输出和其他输出。

图5为示例性构型中设备10的透视图，其中设备10形成设备30(例如，蜂窝电话、平板电脑等)的壳体。如图5所示，设备10可具有可与部件44重叠的表面76(例如，侧壁表面以及正面和背面)。在操作过程中，部件44可通过层40采集这些区域中的触摸输入，并且/或者通过层40采集这些区域中的其他输入。部件44还可在这些区域中为用户提供视觉输出和/或其他输出(例如，触觉输出)。当需要将设备10与设备30结合使用时(例如，当使用设备10保护设备30和/或由设备10内的电池为设备10提供补充电池电力时)，设备30可被接纳在设备10的开口64内。

由传感器通过层40采集的输入可包括至下述各项的输入：触摸传感器、力传感器、气体感器、接近传感器、颗粒传感器；温度传感器、湿度传感器、光学传感器、电容传感器、电阻传感器、环境光线传感器、麦克风、相机或其他传感器。由部件44中的输出设备通过层40提供的输出可为视觉输出(光)、音频输出(声音)、触觉输出(振动)或其他合适的输出。开口、窗口、减薄区域和/或其他结构可在层40中形成以有利于采集输入并且有利于通过层40提供输出。

设备30可具有显示器诸如安装在外壳诸如外壳75中的显示器74。外壳75可由金属、塑料、玻璃、陶瓷和/或其他材料形成。在图5的实施例中，外壳75具有矩形器件封装(从上方观察的轮廓)，但是如果需要，其他外壳形状也可用于设备30的外壳75。显示器74可安装在外壳75中，并且可向用户呈现图像。设备30可具有菜单按钮或其他按钮诸如按钮70(例如，显示器74上的机械按钮或虚拟按钮)。开口可在显示器74中形成，以形成用于设备30中的扬声器的扬声器端口72，并且如果需要则形成按钮70。开口也可在设备30中形成，以容纳端口诸如示例性端口66。端口66中的连接器可包括数据线和电力线，数据线接收来自外部设备的信号，电力线接受来自设备10的电力，并且可通过信号线和/或电力线诸如设备30中的连接器68联接到配对连接器。在操作过程中，端口68和/或70中的连接器可用于将设备10中电池的电力传送至设备30(或反之亦然)，并且/或者可允许在设备30和设备10之间交换数据。

在图5所示类型的构型中，设备10的区域76可具有层诸如与部件44(例如，发光部件等)重叠的层40。这允许区域76中的一者或多者采集输入诸如用户输入和/或环境测量并且/或者为用户提供触觉输出、视觉输出和/或其他输出。在其他构型中，一个或多个区域76中的层40可与设备30中的部件重叠，以使得由设备30生成的光46或其他输出可穿过层40至用户，并且/或者以使得由用户手指或其他对象提供的输入可穿过层40到达设备30中的部件。例如，如果设备30的侧壁包含触摸屏显示器的一部分(例如，如果设备30正面的显示器74沿着在设备30的左侧边缘和/或右侧边缘上的侧壁部分地或完全地向下延伸)，则该触敏显示器表面可用于通过设备10的重叠层40来采集触摸输入，并且/或者可用于提供穿过设备10的重叠层40的光46。

在设备10的操作过程中，设备10的暴露区域(例如，图5的区域62和图5的设备10的区域76的暴露区域)可用于显示由设备30生成的信息(例如，警示诸如有关由设备30接收的传入消息的信息)、有关设备30的操作的信息(例如，有关设备10中电池的电池电荷状态的信息)、用于标记按钮功能的信息诸如图标(例如，通过设备10中的传感器和触觉输出设备实现的按钮)和/或其他信息。一般来讲，可显示任何合适的信息，例如：与操作系统功能相关的信息；与接收的消息或其他状态信息、消息内容、时间和日期信息相关的信息；有关设备10的位置的信息；有关媒体回放曲目、音量水平的信息；有关无线联接到设备10和/或设备30诸如无线耳塞的附件的信息；日历信息；与设备操作的消息或其他活动相关联的表情符号；表示活动水平(燃烧的卡路里、锻炼进度等)的点或条；未接来电通知；来电通知；警报通知；有关通过设备10和/或设备30中的传感器采集的健康信息；和/或其他信息。

为了允许光46穿过层40，层40可设置有局部和/或全局增强光透明度的结构。例如，层40可设置有开口，这些开口允许光46穿过层40。层40中的这些开口可包括部分穿过层40的开口诸如开口78和全部穿过层40的开口诸如通孔开口80。为保持视觉一致性，层40还可包括部分开口诸如开口82，当从层40的外部观察时，该开口82对层40形成一致的视觉外观，但是其深度可能不足以促进光46穿过层40。层40中的开口可填充有空气、聚合物(例如，半透明聚合物或其他透明聚合物)或其他透明材料以有助于防止粉尘和水分进入开口。如果需要，该材料可着色、纹理化等以有助于将开口的视觉外观与层40的其他部分匹配。层40中的开口的直径可为40微米至60微米，直径为至少20微米、小于100微米或其他合适的尺寸。开口诸如这些开口可为肉眼不可见的，以使得在不定期检查层40的表面时，开口将不明显。开口可间隔开200微米至300微米(例如，在皮革中)、间隔开100微米至120微米(例如，在织物中)，并且可具有其他合适的间距值(例如，至少20微米、至少80微米、至少400微米、小于500微米、小于250微米等)。

图7示出了层40如何可设置有图案化涂层诸如涂层40'。涂层40'可由不透明掩蔽层诸如黑色油墨层(例如，包含黑色染料或颜料的聚合物)形成，可由包含其他颜色的染料和/或颜料的聚合物层形成，可由金属层形成，并且/或者可由其他涂料形成。在一些构型中，涂层40'可充分地不透明以阻挡光46。为在层40中形成透明区域，涂层40'可具有一个或多个开口诸如开口40”(例如，成形为形成图标的实心开口、共同形成图标的开口阵列等)。

当光照穿过开口时，层40的开口(例如，层40中的穿孔或其他开口和/或涂层开口)可被图案化以形成任何合适类型的视觉图像。在一些构型中，层40中的开口可包括通用的穿孔阵列(例如，具有数行和数列通孔开口或其他透明开口的矩形阵列)。在其他构型中，开口中的一些可为浅开口诸如图6的开口82和/或已被不透明掩蔽材料至少部分地填充或覆盖的开口，并且其他开口可为透明的。透明开口可被图案化以形成符号(字形)，诸如图8的层40中的示例性字母数字字符(字符40G)。也可使用其中仅存在开口80并且以期望的样式图案化的布置，诸如图8的字符40G。如图9所示，层40的透明区域(例如，层40中的开口)可被图案化以形成图标诸如图标40I。图标40I可包括例如电池电荷状态指示符图标、与可选按钮相关联的图标(例如，由触摸传感器、发光设备和与图标重叠的触觉输出设备形成的按钮)诸如用作应答电话呼叫的按钮的控制按钮标签的图标、与按钮功能诸如使音频静音和取消静音相关联的图标、与控制媒体回放功能的按钮相关联的符号或其他合适的图标。图9右侧所示的设备10部分的横截面侧视图示出了开口64中以及在顶部、侧面、端部和底部表面76上的可选位置L，图标40I可位于可选位置L中。

在一些构型中，图标可提供状态信息并且可为不可选的(例如，电池电荷状态图标可提供有关电池电荷状态的信息)。在其他构型中，图标可为可选的。例如，静音图标可与传感器诸如电容触摸传感器重叠。当用户需要使音频静音时，用户可按下静音图标。电容触摸传感器可检测何时通过这种方式选择静音图标。如果需要，触觉输出设备可与静音图标或其他可选图标重叠以向用户提供触觉反馈，从而确认图标已被选择的时间。与设备10上的可选图标相关联的静音功能、音频曲目回放功能和/或其他功能可用于控制在设备10上的媒体回放、成对的耳塞组、成对的无线扬声器和/或其他设备30。

可使用彩色发光二极管或其他发光部件提供照明。在一些布置中，发光部件形成可显示图像的显示器。在其他布置中，发光元件包括相对少量的发光二极管，这些发光二极管用于形成用于图案化开口诸如图8的字母数字字符40G、图9的图标40I和/或其他图案化透明区域的照明。发光二极管可具有不同颜色。不同的发光二极管也可用于为层40中开口的不同部分提供照明46。例如，图标的第一部分诸如图标部分40I1可由来自第一发光二极管的光46照亮，并且该图标的第二部分诸如部分40I2可由来自第二发光二极管的光46照亮。在这种类型的布置中，在一种操作模式下(例如，当电池充满时)整个图标可被照亮，在其他模式下(例如，当电池部分耗尽时)一半图标可被照亮，并且在电池完全耗尽的操作模式下(例如)可关闭提供给图标的光46。

图10示出了设备10如何在层40中可具有透明区域，诸如用作装饰和/或向用户传送信息的区域40T。区域40T可始终被照亮，可正常关闭，可在向用户传送信息时忽明忽暗，可在接收到消息或发生其他事件时被照亮，可出于美观的原因和/或传送信息的原因改变颜色，并且/或者可在设备10的操作过程中通过控制电路12以其他方式进行调节。区域40R可包含显示器(例如，具有用于显示图像的像素阵列的一个或多个显示器)，可包含被图案化以形成装饰、符号、字符和/或其他内容的透明区域。二维触摸传感器诸如透明电容触摸传感器或其他传感器可与区域40R重叠(例如，区域40R可用作触敏显示器区域)。

一般来讲，在区域诸如区域62和区域76中的字母数字字符(文本)、图标可用于显示任何合适类型的信息(设备10的电池状态和/或设备30的电池状态，带有文本、图形、照片、视频等的静止和/或活动图像)。

图11为示例性构型中的设备10和设备30的横截面侧视图，其中设备30为腕表设备并且设备10为联接到设备30的条带。如图11所示，设备30可包括外壳诸如外壳58，其中显示器由像素阵列56形成并且已形成透明显示器覆盖层。电子部件90(例如，控制电路、输入-输出设备、电池等)可联接到印刷电路和其他衬底诸如外壳58内部中的衬底92。设备30中的通信电路86可用于通过有线或无线链路诸如链路88与设备10中对应的通信电路84通信。设备10可包括开口诸如开口80或在层40中形成透明区域的其他结构。部件44可形成在设备10的内部中，介于最外层40和42之间。部件44可与层40重叠，以使得部件44可通过层40采集输入(例如，环境测量、用户输入诸如触摸输入和/或力输入等)，并且/或者可通过层40提供照明46和其他输出诸如音频输出、触觉输出等。开口诸如设备10中的开口80和/或其他开口可用于允许气体(例如，环境空气)和光线(例如，环境光线)传递到部件44中的传感器(例如，允许监测气体浓度、颗粒计数、温度、湿度和/或其他环境参数)。

在图12的示例性布置中，层40覆盖设备10的一部分，设备10形成条带(设备10)和部分10W(例如，以形成表盘)。在设备10的条带部分，部件44可通过层40中的开口80或其他透明区域显示图标、文本等。在手表单元部分10W中，部件44(例如，显示器)可用于显示表针、数字时间和/或日期数字和/或其他信息。图12的布置为设备10的用户呈现一致的外观，因为层40覆盖设备的中心手表单元部分和设备的柔性条带部分两者。设备10的手表单元部分(10W)可为刚性的(例如，使用刚性内部支撑)或者可为柔性的(例如，当设备10为柔性带时)。

如图13所示，层40中的开口或其他透明区域可使用侧光式光导结构诸如光导层102(例如，透明聚合物层)照亮。具有一种或多种不同颜色的一个或多个发光二极管96可发射光线98进入光导层102的边缘100中。由于全内反射的原理，该光线横向传播(在图13的XY平面中)。光散射特征部诸如凹槽和突起可用于将光线98向上散射作为照明光46。反射器104(例如，白色塑料层、薄膜反射镜或其他反射材料)可用于将已经在向下(-Z)方向上散射出光导层102的光反射回向上(+Z)方向。透明部件诸如部件94可被插置在光导层102和层40之间。部件94可为例如由氧化铟锡电极形成的透明电容触摸传感器、或透明聚合物或其他透明电介质层上的透明电容触摸传感器、透明力传感器等。触觉输出设备或其他部件106可与光导层102重叠(例如，当触摸传感器检测到用户的触摸输入或通过部件94检测到其他用户输入时，通过层40提供触觉输出)。

如果需要，可使用分段光导(例如，由多个独立的较小光导层102形成的光导层，多个较小光导层102各自具有一组一个或多个独立可调节的发光二极管)照亮一个或多个开口(例如，设备10的发光部件可具有多个光导层部分，所述多个光导层部分被布置用于形成条形指示符，其中指示的条的数量表示电池电量或其他信息)。例如，多个光导层102可形成为一维条带，或者可形成二维阵列的光导层102(例如，用于形成具有单独可调节的强度的背光光导层102的二维矩阵)。

除形成光学导波器形成平面材料层之外或替代形成平面材料层，光学导波器诸如光导层102还可由具有其他可能的非平面形状的成束的一个或多个光纤波导或光学导波器形成(例如，层102的波导可由圆柱形透明结构诸如光纤形成)。光纤和/或其他波导可用于将光线引导至重叠开口80(例如，接收来自一个或多个对应的发光二极管96的光线的一个或多个光纤可安装在设备10内以与一个或多个开口80重叠，并且可通过全局控制为多个开口80提供相同的照明和/或通过单独控制以向多个开口80中的每个提供可单独调节的照明量)。

在图14的实施例中，显示器已在层40下形成。显示器具有衬底诸如衬底112和衬底112上形成像素阵列110的像素结构。像素阵列110可包括像素108诸如有机发光二极管像素、由形成发光二极管的晶体半导体模片形成的像素、液晶显示器像素(例如，背光显示器像素)、电泳显示器像素或其他像素。如果需要，除使用部件诸如图14的像素阵列110之外或代替使用部件诸如图14的像素阵列110，还可使用表现出可电控制的反射率的液晶部件和/或表现出可调节的颜色、透光率、反射率和/或其他光学特性的其他可电控制的设备。如结合图13的实施例所述，如果需要，传感器诸如透明电容触摸传感器或其他传感器可被插置在像素阵列110和层40之间(例如，介于层40和像素阵列110中的穿孔或其他透明区域之间)并且触觉输出设备可与像素阵列110和衬底112重叠。

如图15所示，安装在衬底114上的部件116可被置于层40下。部件116可为发光二极管，其向上发射光以照亮层40中的透明区域(例如，层40中的开口)。部件116和/或部件诸如图13的发光二极管96可单独控制以打开和关闭层40中的图标和/或其他图案化透明区域，以改变层40中的图案化透明区域的颜色和/或光强度和/或以其他方式改变设备10的外观。如结合图13的实施例所述，如果需要，传感器诸如透明电容触摸传感器或其他传感器可被插置在部件116和层40之间(例如，介于层40和部件116中的穿孔或其他透明区域之间)并且触觉输出设备可被部件116和衬底114重叠。

如果需要，层40的透明区域(例如，具有开口的区域)可与机械部件诸如图16的弹片开关118重叠。开关诸如开关118可安装到衬底诸如印刷电路120。发光二极管、显示器或其他发光部件可与开关诸如开关118重叠。在图16的实施例中，光导102和反射器104与弹片开关118重叠。发光二极管诸如发光二极管96可向光导层102提供光，所述光被向上散射通过层40中的开口(例如，用于照亮层40中的图标或其他图案化透明区域)。

惯性测量单元(例如，加速度计、罗盘和/或陀螺仪和/或其他取向传感器)可用于确定设备10的取向(例如，设备10相对于地球表面的取向)。取向信息和/或其他传感器信息或控制电路12以无线方式接收或来自其他来源的信息可用于控制在设备10中的可见输出。例如，取向信息可用于选择在设备10中的层40的哪个区域应当用于向用户显示被照明的内容(例如，传入消息通知、与呼入电话相关的通知或其他事件、日历信息、时间和日期信息、闹钟信息、提醒等)。

例如，考虑图17和图18的场景。在图17的布置中，腕表朝上(例如，主单元30朝上)取向。在该取向中，将设备10即单元30的条带取向，以使得区域10T比区域10B更易于由用户看见。在该操作模式下，控制电路12可使用有关设备10的取向的信息在区域10T中而不是在区域10B中显示内容(图标、文本、活动图像和静止图像、通知等)。响应于测得设备10和设备30相对于图18所示类型的倾斜取向的变化，其中用户48可更易于检视区域10B，控制电路12可在区域10B而非区域10T中显示相同的内容或其他内容。通过这种方式，可在设备10中用户最易于看到的部分为用户显示被照明的图标和其他信息。

根据一个实施方案，提供了一种可移除壳体，其被配置为接纳便携式电子设备，便携式电子设备具有带有边缘的显示器，可移除壳体包括：电池，其被配置为当便携式电子设备被接纳在壳体中时为便携式电子设备供电；外壳，其具有带有透明部分的外材料层，其中透明部分由外材料层中的穿孔形成；和发光部件，其与外材料层重叠并且被配置为通过透明部分发光。

根据另一个实施方案，便携式电子设备包括具有蜂窝电话连接器的蜂窝电话，并且可移除壳体包括壳体连接器，壳体连接器被配置为与蜂窝电话连接器配合，外材料层包括织物层，在织物层中形成穿孔，发光部件包括侧光式光导，并且穿孔被配置为形成图标图案。

根据另一个实施方案，穿孔被配置为形成电池电荷状态图标。

根据另一个实施方案，发光部件包括光导层和发光二极管，光导层具有边缘，发光二极管被配置为将光发射到边缘中。

根据另一个实施方案，可移除壳体包括触摸传感器，其被插置在光导层和穿孔之间。

根据另一个实施方案，可移除壳体包括触觉输出设备，光导层被插置在触摸传感器和触觉输出设备之间。

根据另一个实施方案，外材料层包括外材料层，其选自由下述各项组成的组：外皮革层和外织物层。

根据另一个实施方案，发光部件包括显示器，其具有像素阵列。

根据另一个实施方案，可移除壳体包括二维触摸传感器，其器被插置在像素阵列和穿孔之间。

根据另一个实施方案，发光部件包括发光二极管并且穿孔被图案化以形成图标。

根据另一个实施方案，可移除壳体包括传感器和触觉输出设备，传感器被插置在发光二极管和穿孔之间，发光二极管被插置在传感器和触觉输出设备之间。

根据另一个实施方案，发光部件包括多个光导层部分，其各自具有相应的边缘并且各自具有相应的发光二极管，所述发光二极管被配置为将光发射到边缘中并且发光二极管可单独调节。

根据另一个实施方案，外材料层包括聚合物层。

根据另一个实施方案，外材料层包括选自由下述各项组成的组的层：包含着色剂和涂漆有机硅的有机硅层。

根据实施方案，提供了一种腕表表带，其包括：柔性外层；第一发光部件和第二发光部件，其处于柔性外层的第一相应的透明区域和第二相应的透明区域下；取向传感器，其被配置为采集取向信息，取向信息指示柔性外层的取向；和控制电路，其被配置为基于取向信息通过第一发光部件和第二发光部件中的选定一者输出光。

根据另一个实施方案，柔性外层具有第一穿孔和第二穿孔，其分别形成第一透明区域和第二透明区域，并且第一发光部件和第二发光部件包括第一相应的侧光式光导层和第二相应的侧光式光导层。

根据另一个实施方案，柔性外层包括织物。

根据另一个实施方案，柔性外层包括皮革。

根据另一个实施方案，取向传感器包括加速度计。

根据另一个实施方案，取向传感器包括罗盘。

根据另一个实施方案，第一发光部件包括光纤。

根据一个实施方案，提供了一种设备，其包括：柔性层，其具有穿孔，穿孔被图案化以形成具有图标形状的透明区域；发光部件，其被配置为为透明区域提供照明；传感器，其被插置在透明区域和发光部件之间；和触觉输出设备，其与发光部件重叠。

根据另一个实施方案，发光部件包括发光二极管和光导层，光导层具有边缘，边缘被配置为接收来自发光二极管的光，并且柔性层包括选自由下述各项组成的组的柔性层：织物层和皮革层。

根据另一个实施方案，柔性层被配置为形成腕表的表带，腕表的表带具有带有显示器的腕表单元，设备还包括通信电路，通信电路被配置为与腕表单元通信。

根据另一个实施方案，设备包括取向传感器和控制电路，控制电路从取向传感器采集取向信息，控制电路被配置为基于取向信息来调节发光部件。

根据另一个实施方案，发光部件包括发光二极管并且穿孔具有的直径为小于100微米。

前述内容仅为示例性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。

Claims (26)

1.一种被配置为接纳具有带边缘的显示器的便携式电子设备的可移除壳体，包括：

电池，所述电池被配置为当所述便携式电子设备被接纳在所述壳体中时为所述便携式电子设备供电；

外壳，所述外壳具有带透明部分的外材料层，所述透明部分由所述外材料层中的穿孔形成；和

发光部件，所述发光部件由所述外材料层重叠并被配置为通过所述透明部分发光。

2.根据权利要求1所述的可移除壳体，其中所述便携式电子设备包括蜂窝电话，所述蜂窝电话具有蜂窝电话连接器，其中所述可移除壳体包括壳体连接器，所述壳体连接器被配置为与所述蜂窝电话连接器配合，其中所述外材料层包括织物层，所述穿孔在所述织物层中形成，其中所述发光部件包括侧光式光导，并且其中所述穿孔被配置为形成图标图案。

3.根据权利要求2所述的可移除壳体，其中所述穿孔被配置为形成电池电荷状态图标。

4.根据权利要求1所述的可移除壳体，其中所述发光部件包括光导层和发光二极管，所述光导层具有边缘，所述发光二极管被配置为将光发射到所述边缘中。

5.根据权利要求4所述的可移除壳体，还包括触摸传感器，所述触摸传感器被插置在所述光导层和所述穿孔之间。

6.根据权利要求5所述的可移除壳体，还包括触觉输出设备，其中所述光导层被插置在所述触摸传感器和所述触觉输出设备之间。

7.根据权利要求6所述的可移除壳体，其中所述外材料层包括选自由下述各项组成的组的外材料层：外皮革层和外织物层。

8.根据权利要求1所述的可移除壳体，其中所述发光部件包括显示器，所述显示器具有像素阵列。

9.根据权利要求8所述的可移除壳体，还包括：

二维触摸传感器，所述二维触摸传感器被插置在所述像素阵列和所述穿孔之间。

10.根据权利要求1所述的可移除壳体，其中所述发光部件包括发光二极管，并且其中所述穿孔被图案化以形成图标。

11.根据权利要求10所述的可移除壳体，还包括：

传感器，所述传感器被插置在所述发光二极管和所述穿孔之间；和

触觉输出设备，其中所述发光二极管被插置在所述传感器和所述触觉输出设备之间。

12.根据权利要求1所述的可移除壳体，其中所述发光部件包括多个光导层部分，所述多个光导层部分各自具有相应的边缘并且各自具有相应的发光二极管，所述发光二极管被配置为将光发射到所述边缘中，并且其中所述发光二极管是可单独调节的。

13.根据权利要求1所述的可移除壳体，其中所述外材料层包括聚合物层。

14.根据权利要求13所述的可移除壳体，其中所述外材料层包括选自由下述各项组成的组的层：包含着色剂和涂漆有机硅的有机硅层。

15.一种腕表表带，包括：

柔性外层；

第一发光部件和第二发光部件，所述第一发光部件和所述第二发光部件处于所述柔性外层的相应的第一透明区域和相应的第二透明区域下；

取向传感器，所述取向传感器被配置为采集取向信息，所述取向信息指示所述柔性外层的取向；和

控制电路，所述控制电路被配置为基于所述取向信息来通过所述第一发光部件和所述第二发光部件中的选定一者输出光。

16.根据权利要求15所述的腕表表带，其中所述柔性外层具有第一穿孔和第二穿孔，所述第一穿孔和所述第二穿孔分别形成所述第一透明区域和所述第二透明区域，并且其中所述第一发光部件和所述第二发光部件包括相应的第一侧光式光导层和相应的第二侧光式光导层。

17.根据权利要求16所述的腕表表带，其中所述柔性外层包括织物。

18.根据权利要求16所述的腕表表带，其中所述柔性外层包括皮革。

19.根据权利要求15所述的腕表表带，其中所述取向传感器包括加速度计。

20.根据权利要求15所述的腕表表带，其中所述取向传感器包括罗盘。

21.根据权利要求15所述的腕表表带，其中所述第一发光部件包括光纤。

22.一种设备，包括：

柔性层，所述柔性层具有穿孔，所述穿孔被图案化以形成具有图标形状的透明区域；

发光部件，所述发光部件被配置为向所述透明区域提供照明；

传感器，所述传感器被插置在所述透明区域和所述发光部件之间；和

触觉输出设备，所述触觉输出设备由所述发光部件重叠。

23.根据权利要求22所述的设备，其中所述发光部件包括发光二极管和光导层，所述光导层具有边缘，所述边缘被配置为接收来自所述发光二极管的光，并且其中所述柔性层包括选自由下述各项组成的组的柔性层：织物层和皮革层。

24.根据权利要求23所述的设备，其中所述柔性层被配置为形成腕表的表带，所述腕表具有带有显示器的腕表单元，所述设备还包括通信电路，所述通信电路被配置为与所述腕表单元通信。

25.根据权利要求24所述的设备，还包括：

取向传感器；和

控制电路，所述控制电路从所述取向传感器采集取向信息，其中所述控制电路被配置为基于所述取向信息来调节所述发光部件。

26.根据权利要求22所述的设备，其中所述发光部件包括发光二极管，并且其中所述穿孔具有的直径为小于100微米。