CN112909500A - 手持式电子设备 - Google Patents

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CN112909500A CN202011413834.7A CN202011413834A CN112909500A CN 112909500 A CN112909500 A CN 112909500A CN 202011413834 A CN202011413834 A CN 202011413834A CN 112909500 A CN112909500 A CN 112909500A
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D·A·哈瑞尔
E·N·尼兰
I·H·乔杜里
J·M·爱德华兹
M·D·希尔
B·J·卡尔曼
T·J·卡纳莱斯
D·C·韦格曼
B·阿维泽
E·A·朗格
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Abstract

本公开涉及手持式电子设备。本公开提供了一种移动电话,该移动电话包括:外壳结构,该外壳结构限定移动电话的侧表面;前覆盖件,该前覆盖件耦接到外壳结构并且限定移动电话的前表面;后覆盖件,该后覆盖件耦接到外壳结构并且限定移动电话的后表面;定位在前覆盖件下方的显示器;第一定向天线,该第一定向天线限定延伸穿过移动电话的前表面的第一辐射图案;第二定向天线,该第二定向天线限定延伸穿过移动电话的后表面的第二辐射图案;和第三定向天线,该第三定向天线限定延伸穿过移动电话的侧表面的第三辐射图案。

Description

手持式电子设备
相关申请的交叉引用
本申请是2019年12月3日提交的标题为“手持式电子设备(Handheld ElectronicDevice)”的美国专利申请No.62/943,199、2019年12月11日提交的标题为“手持式电子设备(Handheld Electronic Device)”的美国专利申请No.62/946,920以及2020年7月2日提交的标题为“手持式电子设备(Handheld Electronic Device)”的美国临时专利申请No.63/047,760的专利申请并要求其权益,这些专利申请的公开内容据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开的主题整体涉及手持式电子设备,并且更具体地涉及移动电话。
背景技术
现代消费电子设备具有多种形状和形式,并且具有多种用途和功能。例如,智能电话为用户提供了与电话通信范围外的其他人进行交互的各种方式。此类设备可包括用于有利于此类交互的许多系统。例如,智能电话可包括用于提供图形输出并用于接受触摸输入的触敏显示器、用于与其他设备连接以发送和接收语音和数据内容的无线通信系统、用于捕获照片和视频的相机等。然而,将这些子系统集成到能够承受日常使用的紧凑且可靠的产品中存在多种技术挑战。本文所述的系统和技术可解决这些挑战中的大多数,同时提供具有许多各种不同功能的设备。
发明内容
一些示例性实施方案涉及移动电话,所述移动电话包括限定所述移动电话的侧表面的外壳结构。所述移动电话还可包括耦接到所述外壳结构并且限定所述移动电话的前表面的前覆盖件,以及耦接到所述外壳结构并且限定所述移动电话的后表面的后覆盖件。所述移动电话还可包括定位在所述前覆盖件下方的显示器。所述移动电话还可包括:第一定向天线,所述第一定向天线限定延伸穿过所述移动电话的前表面的第一辐射图案;第二定向天线,所述第二定向天线限定延伸穿过所述移动电话的后表面的第二辐射图案;和第三定向天线,所述第三定向天线限定延伸穿过所述移动电话的侧表面的第三辐射图案。第一定向天线、第二定向天线和第三定向天线可被配置为在约25GHz和约39GHz之间的频带下操作。
在一些情况下,所述频带是第一频带,第一定向天线、第二定向天线和第三定向天线限定第一天线组。所述移动电话还可包括被配置为在不同于所述第一频带的第二频带下操作的第二天线组,和被配置为在不同于所述第一频带和所述第二频带的第三频带下操作的第三天线组。在一些具体实施中,所述外壳结构包括:第一导电部件,所述第一导电部件限定所述移动电话的所述侧表面的第一部分;第二导电部件,所述第二导电部件限定所述移动电话的所述侧表面的第二部分;和非导电接合元件,所述非导电接合元件保持第一导电部件和第二导电部件并且限定所述移动电话的所述侧表面的第三部分。第一导电部件限定第二天线组的第一天线和第三天线组的第一天线。第二天线组可限定第一多输入多输出天线阵列。第三天线组可限定第二多输入多输出天线阵列。
在一些情况下,第一辐射图案沿着第一主传输方向延伸。第二辐射图案可沿着不同于所述第一主传输方向的第二主传输方向延伸。第三辐射图案可沿着不同于所述第一主传输方向而且不同于所述第二主传输方向的第三主传输方向延伸。在一些情况下,第一定向天线的第一天线增益沿着第一主传输方向最高,第二定向天线的第二天线增益沿着第二主传输方向最高,并且第三定向天线的第三天线增益沿着第三主传输方向最高。第二主传输方向可与第一主传输方向正交,并且与第三主传输方向正交。
在一些实施方案中,第一定向天线包括:第一定向天线元件,所述第一定向天线元件被配置为在第一频率下操作;和第二定向天线元件,所述第二定向天线元件被配置为在不同于所述第一频率的第二频率下操作。在一些情况下,第二定向天线包括:第三定向天线元件,所述第三定向天线元件被配置为在所述第一频率下操作;和第四定向天线元件,所述第四定向天线元件被配置为在所述第二频率下操作。
一些示例性实施方案涉及一种包括外壳结构、显示器、前覆盖件、后覆盖件和天线阵列的便携式电子设备。所述外壳结构可限定侧壁和天线窗口,所述侧壁限定所述便携式电子设备的侧表面的至少一部分,所述天线窗口形成在所述侧壁中,所述天线窗口可限定延伸穿过所述侧壁的第一孔和延伸穿过所述侧壁的第二孔。所述显示器可至少部分地位于所述外壳结构内。所述前覆盖件可耦接到所述外壳结构并且限定所述便携式电子设备的前表面。所述后覆盖件可耦接到所述外壳结构并且限定所述便携式电子设备的后表面。所述天线阵列可包括:第一定向天线元件,所述第一定向天线元件被配置为在第一频率下操作并且限定延伸穿过所述第一孔的第一辐射图案;和第二定向天线元件,所述第二定向天线元件被配置为在不同于所述第一频率的第二频率下操作,并且限定延伸穿过所述第二孔的第二辐射图案。
在一些情况下,所述天线窗口还限定延伸穿过所述侧壁的第三孔和延伸穿过所述侧壁的第四孔。所述天线阵列还可包括:第三定向天线元件,所述第三定向天线元件被配置为在所述第一频率下操作并且限定延伸穿过所述第三孔的第三辐射图案;和第四定向天线元件,所述第四定向天线元件被配置为在所述第二频率下操作并且限定延伸穿过所述第四孔的第四辐射图案。所述第一孔可限定第一波导,并且所述第二孔可限定第二波导。第一非导电覆盖元件可定位在所述第一孔中,并且第二非导电覆盖元件可定位在所述第二孔中。
在一些情况下,所述便携式电子设备的侧表面的所述部分是所述便携式电子设备的侧表面的第一部分,所述侧壁限定具有底表面的凹陷区域,并且所述第一孔和所述第二孔沿着所述凹陷区域的底表面形成。在一些情况下,所述便携式电子设备还包括第三非导电覆盖元件,所述第三非导电覆盖元件位于所述凹陷区域中并且限定所述便携式电子设备的侧表面的第二部分。
所述第一非导电覆盖元件和所述第二非导电覆盖元件可粘附到所述第三非导电覆盖元件。所述侧壁可由导电材料形成并且是天线系统的辐射构件。
一些示例性实施方案涉及一种便携式电子设备,所述便携式电子设备包括:外壳构件,所述外壳构件限定所述便携式电子设备的侧表面;前覆盖件,所述前覆盖件耦接到所述外壳构件并且限定所述便携式电子设备的前表面;后覆盖件,所述后覆盖件耦接到所述外壳构件并且限定所述便携式电子设备的后表面;定位在所述前覆盖件下方的显示器;和天线阵列。所述天线阵列可包括第一定向天线元件,所述第一定向天线元件被配置为在第一频率下操作并且限定沿着垂直于所述便携式电子设备的前表面的第一方向延伸穿过所述前覆盖件的第一辐射图案。所述天线阵列还可包括第二定向天线元件,所述第二定向天线元件被配置为在不同于所述第一频率的第二频率下操作并且限定沿着垂直于所述便携式电子设备的前表面的第二方向延伸穿过所述前覆盖件的第二辐射图案。
在一些情况下,所述天线阵列还包括:第三定向天线元件,所述第三定向天线元件被配置为在所述第一频率下操作并且限定沿着第三方向延伸穿过所述前覆盖件的第三辐射图案;和第四定向天线元件,所述第四定向天线元件被配置为在所述第二频率下操作并且限定沿着第四方向延伸穿过所述前覆盖件的第四辐射图案。所述第一方向、所述第二方向、所述第三方向和所述第四方向可彼此平行。
在一些情况下,所述天线阵列包括电路基板,所述第一定向天线元件是导电地耦接到所述电路基板的第一陶瓷柱,并且所述第二定向天线元件是导电地耦接到所述电路基板的第二陶瓷柱。所述天线阵列还可包括至少部分地包封所述第一陶瓷柱和所述第二陶瓷柱的聚合物覆盖结构。所述聚合物覆盖结构可限定所述第一陶瓷柱和所述第二陶瓷柱之间的气隙。
在一些具体实施中,所述天线阵列还包括:第一组导电触点,所述第一组导电触点与所述第一陶瓷柱接触并且焊接到所述电路基板;第一聚合物保持结构,所述第一聚合物保持结构将所述第一组导电触点固定到所述第一陶瓷柱;第二组导电触点,所述第二组导电触点与所述第二陶瓷柱接触并且焊接到所述电路基板;和第二聚合物保持结构,所述第二聚合物保持结构将所述第二组导电触点固定到所述第二陶瓷柱。所述聚合物覆盖结构可至少部分地包封所述第一聚合物保持结构和所述第二聚合物保持结构。
附图说明
通过以下结合附图的具体实施方式,将容易理解本公开,其中类似的附图标号指代类似的结构元件,并且其中:
图1A至图1B示出了示例电子设备;
图1C至图1D示出了另一个示例性电子设备;
图2示出了示例性电子设备的分解图;
图3示出了示例性电子设备的分解图;
图4示出了示例性电子设备的分解图;
图5示出了示例性电子设备的分解图;
图6A示出了示例性电子设备的一部分的剖视图;
图6B至6D示出了示例性电子设备的一部分的剖视图;
图6E示出了示例性电子设备的一部分的剖视图;
图6F至图6I示出了电子设备的示例性前覆盖件的剖视图;
图7示出了示例性电子设备的局部视图;
图8A示出了用于示例性电子设备的示例性天线布置;
图8B至图8D示出了示例性电子设备的示例性天线使用壳体;
图9A至图9B示出了用于电子设备的示例性侧发射天线窗口;
图10A示出了用于电子设备的示例性前发射天线;
图10B示出了用于电子设备的另一个示例性前发射天线;
图10C描绘了用于电子设备的另一个示例性前发射天线;
图10D示出了图10C的前发射天线的侧视图;
图10E示出了图10C的前发射天线的透视图;
图11示出了用于电子设备的示例性天线馈电部和接地点;
图12A示出了用于电子设备的外壳构件的局部视图;
图12B示出了电子设备的包括图12A的外壳构件的外壳的局部剖视图;
图12C示出了用于电子设备的外壳构件的局部视图;
图12D示出了电子设备的包括图12C的外壳构件的外壳的局部剖视图;
图12E示出了电子设备的包括图12A和图12C的外壳构件的外壳的局部剖视图;
图12F示出了电子设备的局部视图,其示出了用于外壳构件的联接结构;
图12G示出了电子设备的局部视图,其示出了用于外壳构件的另一个联接结构;
图12H示出了电子设备的局部视图,其示出了用于外壳构件的另一个联接结构;
图13A示出了电子设备的示例性覆盖件和显示叠层的分解图;
图13B示出了电子设备的另一个示例性覆盖件和显示叠层的分解图;
图13C示出了电子设备的局部剖视图;
图13D示出了图13C的电子设备的一部分的局部剖视图;
图14A示出了电子设备示出示例性传感器阵列的一部分;
图14B示出了示例性电子设备的相机部分的分解图;
图14C至图14D示出了示例性电子设备的深度传感器模块的局部剖视图;
图14E示出了用于电子设备的相机模块的托架构件;
图14F示出了示例性电子设备的局部剖视图,其示出了相机装饰结构的各方面;
图14G描绘了电子设备具有附接到外壳的框架构件的一部分;
图14H示出了示例性电子设备的相机模块的局部剖视图;
图14I示出了示例性电子设备的相机部件的分解图;
图14J示出了用于导电地耦接示例性电子设备的部件的柔性电路元件;
图15A示出了电子设备的示例性相机的分解图;
图15B示出了图15A的相机的部件的剖视图;
图16A示出了示例性电子设备的前闪光灯模块的视图;
图16B示出了图16A的闪光灯模块的局部剖视图;
图16C示出了另一个示例性闪光灯模块的局部剖视图;
图16D示出了组装闪存模块的过程;
图17A示出了示例性电子设备的局部剖视图;
图17B至图17G示出了用于电子设备的外壳构件和覆盖件构型的局部剖视图;
图17H至图17I示出了用于示例性电子设备的覆盖件的局部剖视图;
图18示出了示例性电子设备的内部的局部视图;
图19A示出了用于示例性电子设备的示例性触觉致动器;
图19B示出了用于示例性电子设备的另一个示例性触觉致动器;
图20A示出了示例电子设备的扬声器部分的局部剖视图;
图20B示出了图20A的电子设备的分解图;
图20C示出了示例电子设备的扬声器部分的局部剖视图;
图20D示出了用于示例性电子设备的扬声器的示例性密封组件;
图21A示出了沿着显示器的上部区域定位的示例性部件组件;
图21B示出了图21A的部件组件的局部分解图;
图21C示出了泛光照明器的局部剖视图;
图21D示出了泛光照明器的另一个局部剖视图;
图21E示出了用于泛光照明器的示例性透光部件;
图21F示出了用于泛光照明器的另一个示例性透光部件;
图21G示出了环境光传感器;
图21H示出了图21G的环境光传感器的分解图;
图21I示出了另一个示例性环境光传感器;
图22A至图22C示出了用于电子设备的示例性电池;
图22D至图22E示出了示例性电池的局部剖视图;
图23A示出了用于电子设备的示例性逻辑板;
图23B示出了图23A的逻辑板的分解图;
图23C示出了图23A的逻辑板的后视图;
图23D示出了图23A的逻辑板的一部分的局部剖视图;
图23E示出了图23A的逻辑板的另一个部分的局部剖视图;
图23F示出了图23A的逻辑板的另一个部分的局部剖视图;
图24A至图24C示出了电子设备的电子部件的示例性多层构型的分解图;并且
图25示出示例性电子设备的示意图。
具体实施方式
现在将具体地参考在附图中示出的代表性实施方案。应当理解,以下描述不旨在将实施方案限制于一个优选实施方案。相反,其旨在涵盖可被包括在由所附权利要求书限定的所述实施方案的实质和范围内的另选形式、修改形式和等同形式。
如本文所述的移动电话可包括有利于多种功能的复杂且精细的部件和系统。例如,根据本公开的移动电话可包括触敏显示器和/或力敏显示器、多个相机(包括前向相机和后向相机两者)、GPS系统、触觉致动器、无线充电系统以及用于操作这些(和其他)系统并以其他方式提供移动电话的功能的所有必需的计算部件和软件。
图1A示出了体现为移动电话的示例性电子设备100。尽管设备100为移动电话,但是本文呈现的概念可适用于任何适合的电子设备,包括便携式电子设备、可穿戴设备(例如,手表)、膝上型计算机、手持式游戏设备、平板电脑、计算外围设备(例如,鼠标、触控板、键盘)或任何其他设备。因此,对“电子设备”的任何标引涵盖前述内容中的任一者和全部。
电子设备100包括覆盖件102(例如,前覆盖件),诸如附接到外壳104(其可包括由一个或多个外壳构件限定的外壳结构)的玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、塑料、蓝宝石或其他基本上透明的材料、部件或组件。覆盖件102可定位在显示器103上方。覆盖件102可由玻璃(例如,化学强化玻璃)、蓝宝石、陶瓷、玻璃陶瓷、塑料或另一种合适的材料形成。覆盖件102可形成为单片或一体片材。覆盖件102还可形成为不同材料、涂层和其他元件的多个层的复合物。
显示器103可至少部分地定位在外壳104的内部体积内。显示器103可诸如经由粘合剂或其他耦接方案耦接到覆盖件102。显示器103可包括液晶显示器(LCD)、发光二极管、有机发光二极管(OLED)显示器、有源层有机发光二极管(AMOLED)显示器、有机电致发光(EL)显示器、电泳油墨显示器等。显示器103可被配置为显示图形输出,诸如用户可查看并与之交互的图形用户界面。设备100还可包括环境光传感器,该环境光传感器可确定包围设备100的环境光条件的属性。设备100可使用来自环境光传感器的信息来改变、修改、调节或以其他方式控制显示器103(例如,通过基于来自环境光传感器的信息来改变显示器的色调、亮度、饱和度或其他光学方面)。
显示器103可包括一个或多个触摸感测系统和/或力感测系统或与一个或多个触摸感测系统和/或力感测系统相关联。在一些情况下,触摸感测系统和/或力感测系统的部件与显示叠层集成。例如,触摸传感器和/或力传感器的电极层可以叠堆的形式提供,该叠堆包括显示器部件(并且任选地附接到覆盖件102或至少通过该覆盖件可见)。触摸感测系统和/或力感测系统可使用任何合适类型的感测技术,包括电容传感器、电阻传感器、表面声波传感器、压电传感器、应变仪等。覆盖件102的外部或外部表面可限定设备的输入表面(例如,触敏输入表面和/或力敏输入表面)。虽然可包括触摸感测系统和力感测系统两者,但在一些情况下,设备100包括触摸感测系统并且不包括力感测系统。
设备100还可包括前向相机106。前向相机106可定位在覆盖件102下方或以其他方式由该覆盖件覆盖和/或保护。前向相机106可具有任何合适的操作参数。例如,前向相机106可包括12兆像素传感器(具有1微米的像素尺寸)和80°至90°的视场。前向相机106可具有光圈数为f/2.2的固定焦距光学元件。其他类型的相机也可用于前向相机106。
设备100还可包括一个或多个按钮(例如,按钮116、120)、开关(例如,开关118)和/或其他物理输入系统。此类输入系统可用于控制电源状态(例如,按钮120)、改变扬声器音量(例如,按钮116)、在“铃声”模式和“静音”模式之间切换等(例如,开关118)。
设备100还可包括扬声器端口110以在语音呼叫期间向用户(诸如,向用户的耳朵)提供音频输出。在移动电话的上下文中,扬声器端口110也可被称为听筒。设备100还可包括充电端口112(例如,用于接收用于向设备100提供电力并对设备100的电池进行充电的电力电缆)。设备100还可包括音频开口114。音频开口114可允许从内部扬声器系统(例如,图2的扬声器系统224)输出的声音离开外壳104。设备100还可包括一个或多个麦克风。在一些情况下,外壳104内的麦克风可通过音频开口114在声学上耦接到周围环境。
外壳104可为多件式外壳。例如,外壳104可由多个外壳构件124、125、126、127、128和130形成,这些外壳构件经由一个或多个接头结构122(例如122-1至122-6)在结构上联接在一起。外壳构件124、125、126、127、128和130与接头结构122一起可限定带状外壳结构,该带状外壳结构限定设备100的四个侧壁(并且因此限定四个外部侧表面)。因此,外壳构件和接头结构两者限定设备100的外侧表面的部分。
外壳构件124、125、126、127、128和130可由导电材料(例如,金属诸如铝、不锈钢等)形成,并且接头结构122可由一种或多种聚合物材料(例如,玻璃增强聚合物)形成。接头结构122可包括可由不同材料形成的两个或更多个模制元件。例如,内模制元件可由第一材料(例如,聚合物材料)形成,并且外模制元件可由不同于第一材料(例如,不同的聚合物材料)的第二材料形成。这些材料可具有不同的属性,这些属性可基于内模制元件和外模制元件的不同功能选择。例如,内模制元件可被配置为在外壳构件之间形成主结构连接,并且可具有比外模制元件更高的机械强度和/或韧性。另一方面,外模制元件可被配置为具有特定外观、表面光洁度、耐化学品性、防水功能等,并且可选择其组成以使那些功能优先于机械强度。
在一些情况下,外壳构件124、125、126、127、128和130中的一个或多个(或其部分)被配置为作为天线(例如,被配置为传输和/或接收电磁波以有利于与其他计算机和/或设备的无线通信的构件)操作。为了有利于将外壳构件用作天线,馈电线和地线可导电地耦接到外壳构件,以将外壳构件耦接到其他天线和/或通信电路。下文更详细描述的图11示出了用于示例性设备的示例性天线馈电线和接地线。此外,接头结构122可以是基本上非导电的,以在外壳构件之间提供合适的分离和/或电隔离(这可用于调谐辐射部分,减少辐射部分和其他结构之间的电容耦接等)。除外壳构件124、125、126、127、128和130之外,设备100还可包括被配置为通过外壳104的各个区域传输和接收无线通信信号的各种内部天线元件。如图1A所示,设备100可包括天线窗口129,该天线窗口允许通过外壳104的对应区域传送射频通信信号。
接头结构122可与外壳构件机械联锁,以在结构上耦接外壳构件并形成结构外壳组件。本文提供了关于接头结构122及其与外壳构件的机械集成的更多细节。
外壳构件124、125、126、127、128和130的外部表面可具有与接头结构122的外部表面基本上相同的颜色、表面纹理和整体外观。在一些情况下,外壳构件124、125、126、127、128和130的外部表面和接头结构122的外部表面经受至少一个共同的精加工工序,诸如磨料喷砂、机加工、抛光、磨削等。因此,外壳构件和接头结构的外部表面可具有相同或类似的表面光洁度(例如,表面纹理、粗糙度、图案等)。在一些情况下,外壳构件和接头结构的外部表面可经受两阶段喷砂方法以产生目标表面光洁度。
图1B示出了设备100的背侧。设备100可包括耦接到外壳104并且限定设备100的外部后表面的至少一部分的背部覆盖件或后覆盖件132。后覆盖件132可包括由玻璃形成的基板,但是可另选地使用其他合适的材料(例如,塑料、蓝宝石、陶瓷、玻璃陶瓷等)。后覆盖件132可包括基板的外部表面或内部表面上的一个或多个装饰层。例如,可将一个或多个不透明层施加到基板的内部表面(或以其他方式沿着基板的内部表面定位)以向设备100的背侧提供特定外观。不透明层可包括片材、油墨、染料或这些(或其他)层、材料等的组合。在一些情况下,不透明层具有与外壳104的颜色(例如,外壳构件和接头结构的外部表面)基本上匹配的颜色。设备100可包括无线充电系统,由此可通过充电器和设备100内的无线充电系统之间的电感(或其他电磁)耦合对设备100供电和/或对其电池进行再充电。在此类情况下,后覆盖件132可由允许和/或有利于充电器和无线充电系统之间的无线耦接的材料(例如,玻璃)形成。
设备100还可包括传感器阵列134,该传感器阵列可包括各种类型的传感器,包括一个或多个后向相机、深度感测设备、闪光灯、麦克风等。传感器阵列134可至少部分地由从设备100的后部延伸的突出部137限定。突出部137可限定设备100的后外表面的一部分。在一些情况下,突出部137可通过将材料件(例如,玻璃)附接到另一个材料件(例如,玻璃)来形成。在其他情况下,后覆盖件132可包括整体式结构,并且突出部137可为整体式结构的一部分。例如,后覆盖件132可包括限定突出部137以及周围区域的整体式玻璃结构(或玻璃陶瓷结构)。在此类情况下,突出部137可为整体式结构的厚度增加的区域,或者其可被模制成厚度基本上均匀的整体式结构(例如,并且可对应于沿着整体式结构的内侧的凹陷区域)。
该设备还可包括作为传感器阵列的一部分的一个或多个后向设备138,该一个或多个后向设备138可包括环境光传感器(ALS)、麦克风和/或被配置为估计设备100与单独的对象或目标之间的距离的深度感测设备。传感器阵列134可包括相机,该相机具有12兆像素传感器和具有f/1.6的光圈数的可变焦镜头。传感器阵列134还可包括多个相机,该多个相机包括:广角相机,该广角相机具有12兆像素传感器和f/1.6的光圈数;超广角相机,该超广角相机具有12兆像素传感器和具有f/2.4的光圈数的宽视场(例如,120°FOV)光学叠堆;以及长焦镜头,该长焦镜头具有12兆像素传感器和具有在f/2.0至f/2.2范围内的光圈数的2倍光学变焦光学叠堆。传感器阵列134的相机中的一者或多者还可包括光学图像稳定,由此镜头相对于设备100内的固定结构动态地移动,以减少“相机抖动”对由相机捕获的图像的影响。相机还可通过相对于固定镜头或光学组件移动图像传感器来执行光学图像稳定。
传感器陈列134连同相关联的处理器和软件可提供若干图像捕获特征。例如,传感器陈列134可被配置为每当用户捕获静止图像时捕获特定持续时间的全分辨率视频剪辑。如本文所用,捕获全分辨率图像(例如,视频图像或静止图像)可指使用图像传感器的整个或基本上整个像素来捕获图像,或以其他方式使用相机的最大分辨率来捕获图像(无论最大分辨率是受硬件还是软件限制)。
所捕获的视频剪辑可与静止图像相关联。在一些情况下,用户可能能够从视频剪辑中选择各个帧作为与视频剪辑相关联的代表性静止图像。这样,当用户拍摄场景的快照时,相机将实际上记录短视频剪辑(例如,1秒、2秒等),并且用户可从视频中选择精确帧以用作所捕获的静止图像(除简单地将视频剪辑作为视频观看之外)。
传感器阵列134还可包括具有高动态范围(HDR)模式的一个或多个相机,在该高动态范围模式中相机捕获具有动态亮度范围的图像,该动态亮度范围大于当相机不处于HDR模式时捕获的亮度范围。在一些情况下,传感器阵列134自动确定是在HDR模式还是非HDR模式下捕获图像。此类确定可基于各种因素,诸如场景的环境光、检测到的亮度范围、色调或场景中的其他光学参数等。HDR图像可通过捕获多个图像来产生,每个图像使用不同的曝光或其他图像捕获参数,并且从多个所捕获的图像产生复合图像。
传感器阵列134还可包括或被配置为以对象检测模式进行操作,在该对象检测模式中用户可选择(和/或设备100可自动识别)场景内的对象,以有利于以与场景的其他部分不同的方式处理、显示或捕获那些对象。例如,用户可选择(或设备100可自动识别)场景中的人的面部,并且设备100可聚焦在人的面部上,同时选择性地模糊场景的除人的面部之外的部分。值得注意的是,特征部诸如HDR模式和对象检测模式可设置有单个相机(例如,单个镜头和传感器)。
传感器阵列可包括被配置为照亮场景以有利于用传感器阵列134捕获图像的闪光灯136。闪光灯136可包括一个或多个光源,诸如一个或多个发光二极管(例如,1个、2个、3个、4个或多个LED)。结合传感器阵列134或设备100的其他系统,闪光灯136可调节由光源发射的光的色温,以便匹配或以其他方式适应正被捕获的场景内的色温。设备100还可被配置为操作传感器阵列134的闪光灯136和快门以避免闪光灯“闪烁”的后果。例如,设备100可避免在闪光灯136处于无照明或低照明(例如,可由LED的不连续或脉冲操作引起)的时刻期间捕获曝光。
图1C和图1D示出了体现为移动电话的另一个示例性电子设备140。电子设备140可具有与电子设备100相同或类似的许多向外部件。因此,来自图1A和图1B的此类部件(例如,显示器、按钮、开关、外壳、覆盖件、充电端口、接头结构等)的描述和细节同样适用于图1C和图1D所示的对应部件。
虽然图1B中的设备100被示出为包括具有两个相机的传感器阵列134,但是如图1D所示的设备140包括传感器阵列141,该传感器阵列141包括三个相机(例如,如图3和图5所示并且如本文所述)。传感器阵列141可位于由设备140的后覆盖件中的突出部151限定的传感器阵列区域中。突出部151可具有与图1B中的突出部137相同或类似的构造。
传感器阵列141还可包括深度感测设备149,该深度感测设备被配置为估计设备与单独的对象或目标之间的距离。例如,第一相机142可包括12兆像素传感器和具有2倍或2.5倍光学变焦和f/2.0的光圈数的长焦镜头;第二相机144可包括12兆像素传感器和具有f/1.6的光圈数的广角镜头;并且第三相机146可包括12兆像素传感器和具有宽视场(例如,120°FOV)和f/2.4的光圈数的超广角相机。深度感测设备149可使用激光器和飞行时间计算或者使用其他类型的深度感测部件或技术来估计设备与单独的对象或目标之间的距离。传感器阵列141的相机中的一者或多者还可包括光学图像稳定,由此镜头相对于设备100内的固定结构动态地移动,以减少“相机抖动”对由相机捕获的图像的影响。相机还可通过相对于固定镜头或光学组件移动图像传感器来执行光学图像稳定。
设备140还可包括被配置为照亮场景以有利于用传感器阵列141的相机捕获图像的闪光灯148。闪光灯148被配置为照亮场景以有利于用传感器阵列141捕获图像。闪光灯148可包括一个或多个光源,诸如一个或多个发光二极管(例如,1个、2个、3个、4个或多个LED)。
传感器阵列141还可包括麦克风150。麦克风150可通过限定在设备140的后覆盖件中的孔(例如,通过后覆盖件限定突出部151的部分)在声学上耦接到外部环境。
关于相对于设备100所述的传感器阵列、传感器阵列的各个相机和/或闪光灯的其他细节可适用于设备140的传感器阵列、各个相机和/或闪光灯,并且在此将不重复此类细节以避免冗余。
图2示出了示例性电子设备的分解图。具体地,图2示出了设备200的分解图,其示出了设备200的各种部件以及这些部件的示例性布置和构型。对图1A和图1B的设备100的各种部件和元件的描述也可适用于图2所示的设备200。为了清楚起见,本文不再重复对一些部件的冗余描述。
如图2所示,设备200包括覆盖件202(例如,前覆盖件),该覆盖件可由玻璃、陶瓷或其他透明基板形成。在该示例中,覆盖件202可由玻璃或玻璃陶瓷材料形成。玻璃陶瓷材料可包括一种或多种材料的无定形相和结晶相或非无定形相,并且可被配制成改善覆盖件202的强度或其他特性。在一些情况下,覆盖件202可包括具有一个或多个涂层的化学强化玻璃或玻璃陶瓷的片材,该一个或多个涂层包括抗反射(AR)涂层、疏油涂层或其他类型的涂层或光学处理涂层。在一些情况下,覆盖件202包括厚度小于1mm的材料片。在一些情况下,材料片小于0.80mm。在一些情况下,材料片为大约0.60mm或更薄。可使用离子交换过程来化学强化覆盖件202以沿着覆盖件202的外部表面形成压缩应力层。
覆盖件202在设备的基本上整个前表面上方延伸,并且可被定位在由外壳210限定的开口内。如下文更详细描述的,覆盖件202的边缘或侧面可由外壳210的保护凸缘或唇缘围绕,而在覆盖件202的边缘与外壳210的相应凸缘之间没有间隙部件。该构型可允许施加到外壳210的冲击或力被传递到覆盖件202,而不使剪切应力直接传递通过显示器203或框架204。
如图2所示,显示器203附接到覆盖件202的内部表面。显示器203可包括无边框有机发光二极管(OLED)显示器,该无边框OLED显示器角到角地测量为13.7cm(5.4英寸)。可减小显示器203的周边或非有效区域以允许显示器203的有效区域周围存在非常薄的设备边界。在一些情况下,显示器203允许1.5mm或更薄的边界区域。在一些情况下,显示器203允许1mm或更薄的边界区域。在一个示例性具体实施中,边界区域为大约0.9mm。显示器203可具有大约450像素/英寸(PPI)或更大的相对较高的像素密度。在一些情况下,显示器203具有大约475PPI的像素密度。显示器203可具有集成(在单元上)的触摸感测系统。例如,集成到OLED显示器中的电极阵列可以是时间和/或频率多路复用的,以便提供显示和触摸感测功能两者。电极可被配置为沿着覆盖件202的外部表面检测触摸位置、手势输入、多点触摸输入或其他类型的触摸输入。在一些情况下,显示器203包括另一种类型的显示元件,诸如不具有集成的触摸感测系统的液晶显示器(LCD)。即,设备200可包括被定位在显示器203与覆盖件202之间的一个或多个触摸和/或力感测层。
显示器203(也被称为显示叠层)可包括始终显示(AOD)功能。例如,显示器203可能够被配置为允许在设备200通电时显示指定区域或像素的子集,使得即使在设备200处于低功率或睡眠模式时,图形内容也对用户可见。这可允许以低功率或睡眠模式显示时间、日期、电池状态、最近通知和其他图形内容。该图形内容可被称为持久或始终开启的图形输出。虽然在显示持久或始终开启的图形输出时可消耗一些电池功率,但该功率消耗通常少于在显示器203的正常或全功率操作期间的功率消耗。该功能可通过仅操作显示器像素的子集和/或以降低的分辨率操作来启用,以便降低显示器203的功率消耗。
如图2所示,设备200还可包括框架构件204(也被简称为框架204),该框架构件定位在覆盖件202下方并且围绕显示器203的外周边延伸。框架204的周边可附接到覆盖件202的下表面或内表面。框架204的一部分可在显示器203下方延伸并且可将覆盖件202附接到外壳210。因为显示器203附接到覆盖件202的下表面或内表面,所以框架204也可以被描述为将显示器203和覆盖件202两者附接到外壳210。框架204可由聚合物材料、金属材料或聚合物和金属材料的组合形成。框架204可支撑显示叠层的元件,为柔性电路提供锚定点,并且/或者用于安装其他部件和设备元件。在一些情况下,框架204包括一个或多个金属或导电元件,该一个或多个金属或导电元件在设备部件之间提供屏蔽,诸如在显示叠层(包括显示部件和触摸传感器部件)和其他部件诸如触觉致动器222、扬声器系统224等之间提供屏蔽。
覆盖件202、显示叠层203和框架构件204可以是设备200的顶部模块201的一部分。顶部模块201可被组装为子组件,该子组件然后可附接到外壳构件。例如,如本文所述,显示器203可(例如,经由透明粘合剂)附接到覆盖件202,并且框架构件204可围绕显示叠层203的周边(例如,经由粘合剂)附接到覆盖件。然后可通过将框架构件204安装并粘附到由外壳构件限定的凸台来将顶部模块201附接到设备200的外壳构件。
如图2所示,设备200还包括被配置为沿着设备的前表面传输信号、接收信号或以其他方式操作的一个或多个相机、光发射器和/或感测元件。在该示例中,设备200包括前相机206,该前相机包括高分辨率相机传感器。前照相机206可具有12兆像素分辨率传感器,该传感器具有提供固定焦点和85°视场的光学元件。设备200还包括面部识别传感器252,该面部识别传感器可用于(例如,通过将点的图案投影到用户的面部上并且用投影的点捕获用户的面部的图像)检测或捕获唯一的特征或生物标识,该唯一的特征或生物标识可用于识别用户并且解锁设备200或者授权设备200上的功能,如购买软件应用程序或使用由设备200提供的支付功能。
该设备还可包括集成到前向传感器阵列250中的一个或多个其他传感器或元件。例如,前向传感器阵列250可包括用于为前相机206提供闪光或照明的前光照明器元件。前向传感器阵列250还可包括环境光传感器(ALS),该ALS用于检测环境光条件以设置前相机206的曝光方面。前向传感器阵列250还可包括天线阵列,该天线阵列被配置为沿着设备200的前表面传输和接收无线通信。天线阵列可包括被配置为传导5G无线协议的天线元件,该5G无线协议可包括毫米波和/或6GHz通信信号。天线阵列可包括多个天线元件,并且可被配置为使用波束形成和其他类似技术来有利于5G无线通信。如本文所用,天线元件可指被配置(例如,调谐)为在特定频率或频带下谐振的部件。天线元件可由任何合适的部件或材料形成,诸如导体(例如,导线、金属迹线、金属外壳段)、陶瓷等。
图2还示出了被配置为沿着设备的后表面发射信号、接收信号或以其他方式操作的一个或多个相机、光发射器和/或感测元件。如图2所示,这些元件可以是传感器阵列260的一部分。在该示例中,传感器阵列260包括第一相机261,该第一相机具有12兆像素图像传感器和具有f/1.6的光圈数的广角镜头。第一相机261还包括具有APS+传感器格式的双光电二极管传感器。传感器阵列260还包括第二相机262,该第二相机具有12兆像素图像传感器和具有f/2.4的光圈数的超广角镜头(120°FOV)。传感器阵列260还包括光照明器,该光照明器可用作用于摄影的闪光灯或辅助光源(例如,手电筒)。传感器阵列260的特征还在于集成底座设计,该集成底座设计使空间最小化,同时提供多个高分辨率相机所需的精确对准。在一些情况下,传感器阵列260还包括麦克风、环境光传感器和适于沿着设备200的后表面感测的其他传感器。
如图2所示,相机261和262可分别与相机覆盖件263和264对准。覆盖件263、264可由玻璃、玻璃陶瓷或蓝宝石材料形成并且可提供透明窗口,相机261、262能够通过该透明窗口捕获摄影图像。在其他情况下,覆盖件263、264是过滤、放大或以其他方式调节由相应相机261、262接收到的光的光学镜头。传感器阵列260的其他感测或发射元件可通过后覆盖件272的区域或通过耦接到后覆盖件272的单独覆盖件传输和/或接收信号。如图2所示,覆盖件263、264可延伸超过覆盖件272的外部表面,并且可沿着覆盖件272的内侧限定凹陷部,使得相机261和262的镜头或其他元件可延伸到相应的凹陷部中。这样,设备200可容纳相机261和262的比将可能在不提供凹陷部的情况下更大的镜头或其他元件。
设备200还包括电池230。电池230向设备200及其各种系统和部件提供电力。电池230可包括包封在箔或其他包封元件(例如,软包)中的4.45V锂离子电池。电池230可用一种或多种粘合剂和/或其他附接技术附接到设备200(例如,附接到底座219)。在一个示例中,电池230可用两层粘合剂附接到底座219或设备200的另一个结构,其中第一粘合剂粘附到电池230和第二粘合剂,并且第二粘合剂粘结到第一粘合剂和底座219(或设备200的其他结构)。第一粘合剂和第二粘合剂可具有不同的特性,诸如不同的刚度(例如,杨氏模量)、不同的粘合剂特性等。例如,在一些情况下,第一粘合剂被配置为(例如,以高于阈值的粘结强度)粘附到电池230的材料,而第二粘合剂被配置为(例如,以高于阈值的粘结强度)粘附到设备的底座219或其他结构。在此类情况下,第一粘合剂可不与底座219形成足够强的粘结,并且第二粘合剂可不与电池230形成足够强的粘结,但是第一粘合剂和第二粘合剂可彼此形成足够强的粘结。因此,通过(例如,在所述的分层构型中)使用两种不同的粘合剂来最终将电池230固定到底座219,附接的总体强度和/或安全性可大于使用单一粘合剂的情况。
电池230可经由充电端口232(例如,通过插入到充电端口232中的电力缆线)和/或经由无线充电系统240进行再充电。电池230可经由电池控制电路耦接到充电端口232和/或无线充电系统240,该电池控制电路控制提供给电池的电力以及由电池提供给设备200的电力。电池230可包括一个或多个锂离子电池单元或任何其他合适类型的可再充电电池元件。
充电系统240可包括电感耦合到无线充电器的输出线圈或传输线圈的线圈。线圈可向设备200提供电流以对电池230进行充电和/或为设备供电。在该示例中,充电系统240包括线圈组件242,该线圈组件包括被配置为响应于被放置在由单独的无线充电设备或附件产生的感应式充电电磁场中而产生电流(充电电流)的多圈缠绕的导电线或其他导管。线圈组件242还包括按圆形或径向模式布置的磁性元件阵列。磁性元件可有助于相对于单独的无线充电设备或其他附件来定位设备200。在一些具体实施中,磁体阵列还有助于相对于单独的无线充电设备或其他附件径向定位、取向或“旋转”设备200。例如,磁体阵列可包括多个磁性元件,该多个磁性元件具有按径向模式布置的交替磁极性。磁性元件可被布置成以特定取向或一组离散取向向单独的充电设备提供磁性耦接,以帮助相对于单独的充电设备或其他附件定位设备200。该功能可被描述为自对准或自定位无线充电。如图2所示,设备200还包括用于帮助定位单独的无线充电设备或附件的磁性基准244。在一个示例中,磁性基准244适于磁性耦接到单独的无线充电设备或其他附件的电缆或电源线。通过耦接到电缆或电源线,可相对于绝对位置或单个位置来保持设备200和单独的无线充电设备或其他附件的旋转对准。另外,通过将电缆或电源线磁性耦接到设备200的后表面,充电设备或其他附件可更牢固地耦接到设备200。
设备200还可包括扬声器系统224。扬声器系统224可定位在设备200中,使得相应的扬声器端口225与扬声器系统224的音频输出对准或以其他方式靠近该音频输出。因此,由扬声器系统224输出的声音经由相应的扬声器端口225离开外壳210。扬声器系统224可包括定位在限定扬声器体积(例如,扬声器隔膜前面或后面的空的空间)的外壳中的扬声器。扬声器体积可用于调谐来自扬声器的音频输出,并且任选地减轻由扬声器产生的声音的相消干涉。扬声器系统224可包括分别与左扬声器端口和右扬声器端口225对准的左扬声器和右扬声器,以便产生立体声。
设备200还可包括触觉致动器222。触觉致动器222可包括可移动质块和致动系统,该致动系统被配置为移动质块以产生触觉输出。致动系统可包括相互作用以产生运动的一个或多个线圈和一个或多个磁体(例如,永磁体和/或电磁体)。磁体可为或可包括再循环的磁性材料。如本文所述,触觉致动器222可具有有利于与电池230和设备200的其他部件物理集成的轮廓或壳体形状,以便使空间最小化和/或使电池的尺寸最大化。
当线圈通电时,该线圈可使得质块移动,这导致力被施加在设备200上。质块的运动可被配置为引起经由设备200的外表面可检测的振动、脉冲、轻击或其他触觉输出。触觉致动器222可被配置为线性地移动质块,但是也可设想其他移动(例如,旋转)。作为触觉致动器222的替代或补充,可使用其他类型的触觉致动器。
设备200还包括逻辑板220(在本文中也被称为电路板组件)。该逻辑板220可包括基板和耦接到基板的处理器、存储器和其他电路元件。逻辑板220可包括多个电路基板,该多个电路基板堆叠并耦接在一起,以便以紧凑的形状因数使可用于电子部件和电路的面积最大化。逻辑板220可包括用于用户身份模块(SIM)的装置。逻辑板220可包括用于接收物理SIM卡的电接触件和/或SIM托盘组件,并且/或者逻辑板220可包括用于电子SIM的装置。逻辑板220可被完全或部分地封装,以减少由于水或其他流体的进入而受到损坏的机会。
逻辑板220还可包括邻近外壳210中的充电开口226或其他开口定位的液体检测电路227。液体检测电路227可包括电阻传感器或导电传感器,该电阻传感器或导电传感器被配置为电检测高于给定阈值的水分并且将信号传输到处理器以便记录暴露于液体的事件。液体检测电路227还可包括视觉元件,该视觉元件在暴露于高于特定阈值的水分时改变颜色或提供一些其他视觉标记。在一些情况下,液体检测电路227定位在防水或抗水设备的密封的内部体积内,并且被配置为检测由于外壳210的机械破坏或对设备200的物理损坏而进入的液体。
逻辑板220还可包括无线通信电路,该无线通信电路可耦接到外壳构件211、212、213、214、215或216(或其部分)和/或以其他方式将这些外壳构件(或其部分)用作辐射构件以提供无线通信。逻辑板220还可包括部件,诸如加速度计、陀螺仪、近场通信电路和/或天线、罗盘等。
外壳210还可包括可附接到外壳210的底座219。底座219可由金属形成,并且可充当设备200的部件的结构安装点。底座219可限定对应于无线充电系统240的线圈组件242的尺寸的开口,使得底座219不会屏蔽无线线圈组件242或以其他方式不利地影响充电系统240的线圈与外部无线充电器或附件之间的电感耦合。
如图2所示,外壳可包括可限定设备200的基本上整个后表面的覆盖件272(例如,后覆盖件或背部覆盖件)。覆盖件272可由具有厚度小于1mm的部分的玻璃(或玻璃陶瓷)基板形成。在一些情况下,片材基板具有小于0.80mm的部分。在一些情况下,玻璃基板具有大约0.60mm或更薄的部分。覆盖件272可具有均匀的厚度,或者在一些情况下,可具有围绕相机覆盖件263、264的增厚或凸起部分。覆盖件272可在被抛光和/或纹理化之前被机加工(例如,研磨)成最终形状以提供期望的表面光洁度。纹理可被特别地构造成提供糙面外观,同时也抵抗收集皮肤、棉绒或其他碎屑的积聚。可沿着覆盖件272的内表面形成一系列装饰层,以为设备200提供期望的光学效果和最终颜色。
类似于上文相对于覆盖件202所述,覆盖件272可至少部分地定位在限定在外壳210中的开口内。同样类似于上文相对于覆盖件202所述,覆盖件272的边缘或侧面可由外壳210的保护凸缘或唇缘围绕,而在覆盖件272的边缘和外壳210的相应凸缘之间没有间隙部件。通常使用离子交换过程来化学强化覆盖件272以沿着覆盖件272的外部表面形成压缩应力层。
如上所述,外壳210可包括经由接头结构218在结构上接合在一起的外壳构件211、212、213、214、215和216。图2示出了接头结构218可如何在外壳构件的内表面上方延伸。更具体地,接头结构218的一部分可与外壳构件的从外壳构件的内表面延伸的保持特征部接触、覆盖该保持特征部、包封该保持特征部并且/或者与该保持特征部接合。
外壳构件211、212、213、214、215和216在本文中也可被称为外壳段,并且可由铝、不锈钢或其他金属或金属合金材料形成。如本文所述,外壳构件211、212、213、214、215和216可为设备200提供坚固且耐冲击的侧壁。在本示例中,外壳构件211、212、213、214、215和216限定围绕设备200的周边延伸的平坦侧壁。平坦侧壁可包括限定外壳210的侧壁的上边缘和下边缘的圆角或倒角的边缘。外壳构件211、212、213、214、215和216可各自具有凸缘部分或唇缘,该凸缘部分或唇缘围绕前覆盖件202和后覆盖件272的相应侧面延伸并且至少部分地覆盖该相应侧面。凸缘部分或唇缘与前覆盖件202和后覆盖件272的相应侧表面之间可不存在间隙材料或元件。这可允许施加到外壳210的力或冲击被传递到前覆盖件202和后覆盖件272,而不影响显示器或其他内部结构元件,这可改善设备200的掉落性能。
如图2所示,设备200包括可适于使用5G通信协议进行无线通信的多个天线。具体地,设备200可包括(前发射)天线阵列286,该(前发射)天线阵列定位在设备200的听筒附近并且被配置为通过覆盖件202传输和接收无线通信信号。设备200还可包括(侧发射)天线阵列282,该(侧发射)天线阵列被配置为通过沿着外壳210的侧壁形成或以其他方式与该侧壁集成的天线窗口283或波导件来传输和接收无线通信信号。侧发射天线阵列282可经由柔性电路元件或其他导电连接件耦接到逻辑板220,如本文所述。设备200还可包括(后发射)天线阵列284,该天线阵列可被配置为通过覆盖件272传输和接收无线通信信号。天线阵列284可附接到逻辑板220的背表面或底表面。天线阵列282、284、286中的每一个天线阵列可适于进行毫米波5G通信,并且可适于根据使用情况而使用波束形成或其他技术或与波束形成或其他技术一起使用来适应信号接收。设备200还可包括多个天线,以用于进行多输入多输出(MIMO)无线通信方案,包括4G、4G LTE和/或5G MIMO通信协议。如本文所述,外壳构件211、212、213、214、215和216中的一个或多个外壳构件可适于作为用于MIMO无线通信方案(或其他无线通信方案)的天线来工作。
图3示出了示例性电子设备的分解图。具体地,图3示出了设备300的分解图,其示出了设备300的各种部件以及这些部件的示例性布置和构型。对图1A和图1B的设备100的各种部件和元件的描述也可适用于图3所示的设备300。为了清楚起见,本文不再重复对一些部件的冗余描述。
如图3所示,设备300包括覆盖件302(例如,前覆盖件),该覆盖件可由玻璃、陶瓷或其他透明基板形成。在该示例中,覆盖件302可由玻璃或玻璃陶瓷材料形成。玻璃陶瓷材料可包括一种或多种材料的无定形相和结晶相或非无定形相,并且可被配制成改善覆盖件302的强度或其他特性。在一些情况下,覆盖件302可包括具有一个或多个涂层的化学强化材料的片材,该一个或多个涂层包括抗反射(AR)涂层、疏油涂层或其他类型的涂层或光学处理涂层。在一些情况下,覆盖件302包括厚度小于1mm的材料片。在一些情况下,材料片小于0.80mm。在一些情况下,材料片为大约0.60mm或更薄。可使用离子交换过程来化学强化覆盖件302以沿着覆盖件302的外部表面形成压缩应力层。
覆盖件302在设备的基本上整个前表面上方延伸,并且可被定位在由外壳310限定的开口内。如下文更详细描述的,覆盖件302的边缘或侧面可由外壳310的保护凸缘或唇缘围绕,而在覆盖件302的边缘与外壳310的相应凸缘之间没有间隙部件。该构型可允许施加到外壳310的冲击或力被传递到覆盖件302,而不通过显示器303或框架304直接传递剪切应力。
如图3所示,显示器303耦接到覆盖件302的内部表面。在该示例中,显示叠层包括显示器303(也被称为显示元件)和定位在显示器303与覆盖件302之间的触摸感测层305。显示器303可包括无边框有机发光二极管(OLED)显示器,该无边框OLED显示器角到角地测量为15.4cm(6.1英寸)。可减小显示器303的周边或非有效区域以允许显示器303的有效区域周围存在非常薄的设备边界。在一些情况下,显示器303允许1.5mm或更薄的边界区域。在一些情况下,显示器303允许1mm或更薄的边界区域。在一个示例性具体实施中,边界区域为大约0.9mm。显示器303可具有大约450像素/英寸(PPI)或更大的相对较高的像素密度。在一些情况下,显示器303具有大约460PPI的像素密度。
如图3所示,显示叠层包括显示器(元件)303和单独的触摸感测层305两者,并且包括电容电极阵列,该电容电极阵列被配置为沿着覆盖件302的外表面感测一个或多个触摸的存在和位置。触摸感测层305的电极可被配置为沿着覆盖件302的外表面检测触摸位置、手势输入、多点触摸输入或其他类型的触摸输入。在一些情况下,触摸感测层305耦接到或具有集成的柔性电路,该集成的柔性电路从触摸感测层305的长边中的一个或多个长边延伸,这可减小显示器303周围的边界。与上文相对于图2所述的先前示例一样,显示器303可具有集成(在单元上)的触摸感测系统。例如,集成到OLED显示器中的电极阵列可以是时间和/或频率多路复用的,以便提供显示和触摸感测功能两者。在一些情况下,显示器303包括另一种类型的显示元件,诸如液晶显示器(LCD)。
显示器303可包括始终显示(AOD)功能。例如,显示器303可能够被配置为允许在设备300通电时显示指定区域或像素的子集,使得即使在设备300处于低功率或睡眠模式时,图形内容也对用户可见。这可允许以低功率或睡眠模式显示时间、日期、电池状态、最近通知和其他图形内容。该图形内容可被称为持久或始终开启的图形输出。虽然在显示持久或始终开启的图形输出时可消耗一些电池功率,但该功率消耗通常少于在显示器303的正常或全功率操作期间的功率消耗。该功能可通过仅操作显示器像素的子集和/或以降低的分辨率操作来启用,以便降低显示器303的功率消耗。
如图3所示,设备300还可包括框架304,该框架被定位在覆盖件302下方并且围绕显示器303的外周边延伸。框架304的周边可附接到覆盖件302的下表面或内表面。框架304的一部分可在显示器303下方延伸并且可将覆盖件302附接到外壳310。因为显示器303附接到覆盖件302的下表面或内表面,所以框架304也可以被描述为将显示器303和覆盖件302两者附接到外壳310。框架304可由聚合物材料、金属材料或聚合物和金属材料的组合形成。框架304可支撑显示叠层的元件,为柔性电路提供锚定点,并且/或者用于安装其他部件和设备元件。在一些情况下,框架304包括一个或多个金属或导电元件,该一个或多个金属或导电元件在设备部件之间提供屏蔽,诸如在显示叠层(包括显示部件和触摸传感器部件)和其他部件诸如触觉致动器322、扬声器系统324等之间提供屏蔽。
覆盖件302、触摸感测层305、显示器303和框架构件304可以是设备300的顶部模块301的一部分。顶部模块301可被组装为子组件,该子组件然后可附接到外壳构件。例如,如本文所述,显示器303和触摸感测层305可(例如,经由透明粘合剂)附接到覆盖件302,并且框架构件304可围绕显示器303的周边(例如,经由粘合剂)附接到覆盖件。然后可通过将框架构件304安装并粘附到由外壳构件限定的凸台来将顶部模块301附接到设备300的外壳构件。
如图3所示,设备300还包括被配置为沿着设备的前表面传输信号、接收信号或以其他方式操作的一个或多个相机、光发射器和/或感测元件。在该示例中,设备300包括前相机306,该前相机包括高分辨率相机传感器。前照相机306可具有12兆像素分辨率传感器,该传感器具有提供固定焦点和85°视场的光学元件。前照相机306可具有f/2.2的光圈数。设备300还包括面部识别传感器352,该面部识别传感器包括深度传感器,该深度传感器包括红外光投影仪和红外光传感器,该红外光投影仪和红外光传感器被配置为沿着用户的面部感测深度点阵列或区域。深度点阵列可被表征为唯一的特征或生物标识,该唯一的特征或生物标识可用于识别用户并且解锁设备300或授权设备300上的功能,如购买软件应用程序或使用设备300提供的支付功能。
该设备还可包括集成到前向传感器阵列350中的一个或多个其他传感器或元件。例如,前向传感器阵列350可包括用于为前相机306提供闪光或照明的前光照明器元件。前向传感器阵列350还可包括环境光传感器(ALS),该ALS用于检测环境光条件以设置前相机306的曝光方面。前向传感器阵列350还可包括天线阵列,该天线阵列被配置为沿着设备300的前表面传输和接收无线通信。天线阵列可包括被配置为传导5G无线协议的元件,该5G无线协议可包括毫米波和/或6GHz通信信号。天线阵列可包括多个天线元件,并且可被配置为使用波束形成和其他类似技术或与波束形成和其他类似技术一起使用来有利于5G无线通信。
图3还示出了被配置为沿着设备的后表面传输信号、接收信号或以其他方式操作的一个或多个相机、光发射器和/或感测元件。如图3所示,这些元件可集成在传感器阵列360中。在该示例中,传感器阵列360包括第一相机361,该第一相机具有12兆像素图像传感器和具有f/1.6的光圈数的广角镜头。第一相机361还包括具有APS+传感器格式的双光电二极管传感器。传感器阵列360还包括第二相机362,该第二相机具有12兆像素图像传感器和具有f/2.4的光圈数的超广角镜头(120°FOV)。传感器阵列360还可包括第三相机363,该第三传感器阵列具有12兆像素图像传感器的和实现2倍光学变焦的长焦光学镜头组件。第三相机363也可具有f/2.0的光圈数。
传感器阵列360还包括光照明器,该光照明器可用作用于摄影的闪光灯或辅助光源(例如,手电筒)。传感器阵列360的特征还在于集成底座设计,该集成底座设计使空间最小化,同时提供多个高分辨率相机所需的精确对准。在一些情况下,传感器阵列360还包括麦克风、环境光传感器和适于沿着设备300的后表面感测的其他传感器。
传感器阵列360还可包括深度传感器365,该深度传感器365能够估计到定位在设备300后面的对象的距离。深度传感器模块365可包括光学传感器214,该光学传感器使用飞行时间或其他光学效果来测量设备300与外部对象之间的距离。深度传感器365可包括适于发射一个或多个光束的一个或多个光学发射器212,该一个或多个光束可以用于估计距离。在一些情况下,该一个或多个光束为具有基本上均匀的波长/频率的相干光束(例如,激光束)。相干光源可有利于使用飞行时间、相移或其他光学效应进行深度测量。在一些情况下,深度传感器365使用声音输出、无线电输出或可用于测量设备300与一个或多个外部对象之间的距离的其他类型的输出。
如图3所示,相机361、362、363可分别与相机覆盖件366、367、368对准。覆盖件366、367、368可由玻璃或蓝宝石材料形成并且可提供透明窗口,相机361、362、363能够通过该透明窗口捕获摄影图像。在其他情况下,覆盖件366、367、368是过滤、放大或以其他方式调节由相应相机361、362、363接收到的光的光学镜头。传感器阵列360的其他感测或发射元件可通过后覆盖件372的区域或通过耦接到后覆盖件372的单独覆盖件(例如,369)传输和/或接收信号。如图3所示,覆盖件366、367、368可延伸超过覆盖件372的外部表面,并且可沿着覆盖件372的内侧限定凹陷部,使得相机361、362、363的镜头或其他元件可延伸到相应的凹陷部中。以这种方式,与在未提供凹陷部的情况下可能容纳的镜头或其他元件相比,设备300可容纳相机361、362、363的更大的镜头或其他元件。
设备300还包括电池330。电池330向设备300及其各种系统和部件提供电力。电池330可包括包封在箔或其他包封元件中的4.45V锂离子电池。电池330可包括卷绕电极构型,有时被称为“果冻卷”或折叠电极构型。电池330可经由充电端口332(例如,通过插入到充电端口332中的电力缆线)和/或经由无线充电系统340进行再充电。电池330可经由电池控制电路耦接到充电端口332和/或无线充电系统340,该电池控制电路控制提供给电池的电力以及由电池提供给设备300的电力。电池330可包括一个或多个锂离子电池单元或任何其他合适类型的可再充电电池元件。
充电系统340可包括电感耦合到无线充电器的输出线圈或传输线圈的线圈。线圈可向设备300提供电流以对电池330进行充电和/或为设备供电。在该示例中,充电系统340包括线圈组件342,该线圈组件包括被配置为响应于被放置在由单独的无线充电设备或附件产生的感应式充电电磁场中而产生电流(充电电流)的多圈缠绕的导电线或其他导管。线圈组件342还包括按圆形或径向模式布置的磁性元件阵列。磁性元件可有助于相对于单独的无线充电设备或其他附件来定位设备300。在一些具体实施中,磁体阵列还有助于相对于单独的无线充电设备或其他附件径向定位、取向或“计时”设备300。例如,磁体阵列可包括多个磁性元件,该多个磁性元件具有按径向模式布置的交替磁极性。磁性元件可被布置成以特定取向或一组离散取向向单独的充电设备提供磁性耦接,以帮助相对于单独的充电设备或其他附件定位设备300。该功能可被描述为自对准或自定位无线充电。如图3所示,设备300还包括用于帮助定位单独的无线充电设备或附件的磁性基准344。在一个示例中,磁性基准344适于磁性耦接到单独的无线充电设备或其他附件的电缆或电源线。通过耦接到电缆或电源线,可相对于绝对位置或单个位置来保持设备300和单独的无线充电设备或其他附件的旋转对准。另外,通过将电缆或电源线磁性耦接到设备300的后表面,充电设备或其他附件可更牢固地耦接到设备300。
在一些具体实施中,充电系统340包括检测充电设备或其他附件的存在的天线或其他元件。在一些情况下,充电系统包括近场通信(NFC)天线,该NFC天线适于接收和/或发送设备300与无线充电器或其他附件之间的无线通信。在一些情况下,设备300适于执行无线通信以在不使用专用NFC天线的情况下检测或感测无线充电器或其他附件的存在。通信还可包括关于设备的状态的信息、由电池330保持的电量,以及/或者针对无线充电操作的增加充电、减少充电、开始充电和/或停止充电的控制信号。
设备300还可包括扬声器系统324。扬声器系统324可定位在设备300中,使得相应的扬声器端口325与扬声器系统324的音频输出对准或以其他方式靠近该音频输出。因此,由扬声器系统324输出的声音经由相应的扬声器端口325离开外壳310。扬声器系统324可包括定位在限定扬声器体积(例如,扬声器隔膜前面或后面的空的空间)的外壳中的扬声器。扬声器体积可用于调谐来自扬声器的音频输出,并且任选地减轻由扬声器产生的声音的相消干涉。扬声器系统324可包括分别与左扬声器端口和右扬声器端口325对准的左扬声器和右扬声器,以便产生立体声。
设备300还可包括触觉致动器322。触觉致动器322可包括可移动质块和致动系统,该致动系统被配置为移动质块以产生触觉输出。致动系统可包括相互作用以产生运动的一个或多个线圈和一个或多个磁体(例如,永磁体和/或电磁体)。磁体可为或可包括再循环的磁性材料。如本文所述,触觉致动器322可具有有利于与电池330和设备300的其他部件物理集成的轮廓或壳体形状,以便使空间最小化和/或使电池的尺寸最大化。
当线圈通电时,该线圈可使得质块移动,这导致力被施加在设备300上。质块的运动可被配置为引起经由设备300的外表面可检测的振动、脉冲、轻击或其他触觉输出。触觉致动器322可被配置为线性地移动质块,但是也可设想其他移动(例如,旋转)。作为触觉致动器322的替代或补充,可使用其他类型的触觉致动器。
电子设备300还包括逻辑板320。该逻辑板320可包括基板和耦接到基板的处理器、存储器和其他电路元件。逻辑板320可包括多个电路基板,该多个电路基板堆叠并耦接在一起,以便以紧凑的形状因数使可用于电子部件和电路的面积最大化。逻辑板320可包括用于用户身份模块(SIM)的装置。逻辑板320可包括用于接收物理SIM卡的电接触件和/或SIM托盘组件,并且/或者逻辑板320可包括用于电子SIM的装置。逻辑板320可被完全或部分地封装,以减少由于水或其他流体的进入而受到损坏的机会。
逻辑板320还可包括邻近外壳310中的充电开口326或其他开口定位的液体检测电路327。液体检测电路327可包括电阻传感器或导电传感器,该电阻传感器或导电传感器被配置为电检测高于给定阈值的水分并且将信号传输到处理器以便记录暴露于液体的事件。液体检测电路327还可包括视觉元件,该视觉元件在暴露于高于特定阈值的水分时改变颜色或提供一些其他视觉标记。在一些情况下,液体检测电路327定位在防水或抗水设备的密封的内部体积内,并且被配置为检测由于外壳310的机械破坏或对设备300的物理损坏而进入的液体。
逻辑板320还可包括无线通信电路,该无线通信电路可耦接到外壳构件311、312、313、314、315或316(或其部分)和/或以其他方式将这些外壳构件(或其部分)用作辐射构件或结构以提供无线通信。逻辑板320还可包括部件,诸如加速度计、陀螺仪、近场通信电路和/或天线、罗盘等。在一些具体实施中,逻辑板320可包括适于检测和/或定位附件的磁力仪。例如,磁力仪可适于检测由设备300或其他设备的附件产生的磁(或非磁)信号。磁力仪的输出可包括方向输出,该方向输出可用于在显示器303上显示方向标记或其他导航引导,以便将用户朝向附件或其他设备的位置引导。
逻辑板320还可包括一个或多个压力换能器,该一个或多个压力换能器可能够操作来检测外部压力的变化,以便确定高度的变化。压力传感器可从外部输送和/或定位在外壳310的水密封内部体积内。压力传感器的输出可用于跟踪所爬阶梯、多层结构的位置(例如,楼层)、在活动期间执行的移动,以便估计体力耗费或燃烧的卡路里或设备300的其他相对移动。
逻辑板320还可包括全球定位系统(GPS)电子器件,该GPS电子器件可用于确定设备300相对于一个或多个卫星(例如,全球导航卫星系统(SNSS))的位置,以便估计设备300的绝对位置。在一些具体实施中,GPS电子器件能够操作来利用双频带。例如,GPS电子器件可使用L1(L1C)、L2(L2C)、L5、L1+L5和其他GPS信号频带来估计设备300的位置。
如图3所示,外壳可包括可限定设备300的基本上整个后表面的覆盖件372(例如,后覆盖件或背部覆盖件)。覆盖件372可由具有厚度小于1mm的部分的玻璃基板形成。在一些情况下,片材基板具有小于0.80mm的部分。在一些情况下,玻璃基板具有大约0.60mm或更薄的部分。覆盖件372可具有均匀的厚度,或者在一些情况下,可具有围绕相机覆盖件366、367、368的增厚或凸起部分。覆盖件372可在被抛光和/或纹理化之前被机加工(例如,研磨)成最终形状以提供期望的表面光洁度。纹理可被特别地构造成提供糙面外观,同时也抵抗收集皮肤、棉绒或其他碎屑的积聚。可沿着覆盖件372的内表面形成一系列装饰层,以为设备300提供期望的光学效果和最终颜色。
类似于上文相对于覆盖件302所述,覆盖件372可至少部分地定位在限定在外壳310中的开口内。同样类似于上文相对于覆盖件302所述,覆盖件372的边缘或侧面可由外壳310的保护凸缘或唇缘围绕,而在覆盖件372的边缘和外壳310的相应凸缘之间没有间隙部件。通常使用离子交换过程来化学强化覆盖件372以沿着覆盖件372的外部表面形成压缩应力层。
如上所述,外壳310可包括经由接头结构318在结构上接合在一起的外壳构件311、312、313、314、315和316。图3示出了接头结构318可如何在外壳构件的内表面上方延伸。更具体地,接头结构318的一部分可与外壳构件的从外壳构件的内表面延伸的保持特征部接触、覆盖该保持特征部、包封该保持特征部并且/或者与该保持特征部接合。
外壳构件311、312、313、314、315和316在本文中也可被称为外壳段,并且可由铝、不锈钢或其他金属或金属合金材料形成。如本文所述,外壳构件311、312、313、314、315和316可为设备300提供坚固且耐冲击的侧壁。在本示例中,外壳构件311、312、313、314、315和316限定围绕设备300的周边延伸的平坦侧壁。平坦侧壁可包括限定外壳310的侧壁的上边缘和下边缘的圆角或倒角的边缘。外壳构件311、312、313、314、315和316可各自具有凸缘部分或唇缘,该凸缘部分或唇缘围绕前覆盖件302和后覆盖件372的相应侧面延伸并且至少部分地覆盖该相应侧面。凸缘部分或唇缘与前覆盖件302和后覆盖件372的相应侧表面之间可不存在间隙材料或元件。这可允许施加到外壳310的力或冲击被传递到前覆盖件302和后覆盖件372,而不影响显示器或其他内部结构元件,这可改善设备300的掉落性能。
如图3所示,设备300包括可适于使用5G通信协议进行无线通信的多个天线。具体地,设备300可包括(前发射)天线阵列386,该(前发射)天线阵列定位在设备300的听筒附近并且被配置为通过覆盖件302传输和接收无线通信信号。设备300还可包括(侧发射)天线阵列382,该(侧发射)天线阵列被配置为通过沿着外壳310的侧壁形成或以其他方式与该侧壁集成的天线窗口383或波导件来传输和接收无线通信信号。侧发射天线阵列382可经由柔性电路元件或其他导电连接件耦接到逻辑板320,如本文所述。设备300还可包括(后发射)天线阵列384,该天线阵列可被配置为通过覆盖件372传输和接收无线通信信号。(后发射)天线阵列384可附接到逻辑板320的背表面或底表面。天线阵列382、384、386中的每一个天线阵列可适于进行毫米波5G通信,并且可适于根据使用情况而使用波束形成或其他技术或与波束形成或其他技术一起使用来适应信号接收。设备300还可包括多个天线,以用于进行多输入多输出(MIMO)无线通信方案,包括4G、4G LTE和/或5G MIMO通信协议。如本文所述,外壳构件311、312、313、314、315和316中的一个或多个外壳构件可适于作为用于MIMO无线通信方案(或其他无线通信方案)的天线来工作。
图4示出了示例性电子设备的分解图。具体地,图4示出了设备400的分解图,其示出了设备400的各种部件以及这些部件的示例性布置和构型。对图1A和图1B的设备100的各种部件和元件的描述也可适用于图4所示的设备400。为了清楚起见,本文不再重复对一些部件的冗余描述。
如图4所示,设备400包括覆盖件402(例如,前覆盖件),该覆盖件可由玻璃、陶瓷或其他透明基板形成。在该示例中,覆盖件402可由玻璃或玻璃陶瓷材料形成。玻璃陶瓷材料可包括一种或多种材料的无定形相和结晶相或非无定形相,并且可被配制成改善覆盖件402的强度或其他特性。在一些情况下,覆盖件402可包括具有一个或多个涂层的化学强化材料的片材,该一个或多个涂层包括抗反射(AR)涂层、疏油涂层或其他类型的涂层或光学处理涂层。在一些情况下,覆盖件402包括厚度小于1mm的材料片。在一些情况下,材料片小于0.80mm。在一些情况下,材料片为大约0.60mm或更薄。可使用离子交换过程来化学强化覆盖件402以沿着覆盖件402的外部表面形成压缩应力层。
覆盖件402在设备的基本上整个前表面上方延伸,并且可被定位在由外壳410限定的开口内。如下文更详细描述的,覆盖件402的边缘或侧面可由外壳410的保护凸缘或唇缘围绕,而在覆盖件402的边缘与外壳410的相应凸缘之间没有间隙部件。该构型可允许施加到外壳410的冲击或力被传递到覆盖件402,而不通过显示器403或框架404直接传递剪切应力。
如图4所示,显示器403耦接到覆盖件402的内部表面。在该示例中,显示叠层包括显示器403(也被称为显示元件)和定位在显示器403与覆盖件402之间的触摸感测层405。显示器403可包括无边框有机发光二极管(OLED)显示器,该无边框OLED显示器角到角地测量为15.4cm(6.1英寸)。可减小显示器403的周边或非有效区域以允许显示器403的有效区域周围存在非常薄的设备边界。在一些情况下,显示器403允许1.5mm或更薄的边界区域。在一些情况下,显示器403允许1mm或更薄的边界区域。在一个示例性具体实施中,边界区域为大约0.9mm。显示器403可具有大约450像素/英寸(PPI)或更大的相对较高的像素密度。在一些情况下,显示器403具有大约460PPI的像素密度。
如图4所示,显示叠层包括显示器(元件)403和单独的触摸感测层405两者,并且包括电容电极阵列,该电容电极阵列被配置为沿着覆盖件402的外表面感测一个或多个触摸的存在和位置。触摸感测层405的电极可被配置为沿着覆盖件402的外表面检测触摸位置、手势输入、多点触摸输入或其他类型的触摸输入。在一些情况下,触摸感测层405耦接到或具有集成的柔性电路,该集成的柔性电路从触摸感测层405的长边中的一个或多个长边延伸,这可减小显示器403周围的边界。与上文相对于图2所述的先前示例一样,显示器403可具有集成(在单元上)的触摸感测系统。例如,集成到OLED显示器中的电极阵列可以是时间和/或频率多路复用的,以便提供显示和触摸感测功能两者。在一些情况下,显示器403包括另一种类型的显示元件,诸如液晶显示器(LCD)。
显示器403可包括始终显示(AOD)功能。例如,显示器403可能够被配置为允许在设备400通电时显示指定区域或像素的子集,使得即使在设备400处于低功率或睡眠模式时,图形内容也对用户可见。这可允许以低功率或睡眠模式显示时间、日期、电池状态、最近通知和其他图形内容。该图形内容可被称为持久或始终开启的图形输出。虽然在显示持久或始终开启的图形输出时可消耗一些电池功率,但该功率消耗通常少于在显示器403的正常或全功率操作期间的功率消耗。该功能可通过仅操作显示器像素的子集和/或以降低的分辨率操作来启用,以便降低显示器403的功率消耗。
如图4所示,设备400还可包括框架404,该框架被定位在覆盖件402下方并且围绕显示器403的外周边延伸。框架404的周边可附接到覆盖件402的下表面或内表面。框架404的一部分可在显示器403下方延伸并且可将覆盖件402附接到外壳410。因为显示器403附接到覆盖件402的下表面或内表面,所以框架404也可以被描述为将显示器403和覆盖件402两者附接到外壳410。框架404可由聚合物材料、金属材料或聚合物和金属材料的组合形成。框架404可支撑显示叠层的元件,为柔性电路提供锚定点,并且/或者用于安装其他部件和设备元件。在一些情况下,框架404包括一个或多个金属或导电元件,该一个或多个金属或导电元件在设备部件之间提供屏蔽,诸如在显示叠层(包括显示部件和触摸传感器部件)和其他部件诸如触觉致动器422、扬声器系统424等之间提供屏蔽。
覆盖件402、触摸感测层405、显示器403和框架构件404可以是设备400的顶部模块401的一部分。顶部模块401可被组装为子组件,该子组件然后可附接到外壳构件。例如,如本文所述,显示器403和触摸感测层405可(例如,经由透明粘合剂)附接到覆盖件402,并且框架构件404可围绕显示器403的周边(例如,经由粘合剂)附接到覆盖件。然后可通过将框架构件404安装并粘附到由外壳构件限定的凸台来将顶部模块401附接到设备400的外壳构件。
如图4所示,设备400还包括被配置为沿着设备的前表面传输信号、接收信号或以其他方式操作的一个或多个相机、光发射器和/或感测元件。在该示例中,设备400包括前相机406,该前相机包括高分辨率相机传感器。前照相机406可具有12兆像素分辨率传感器,该传感器具有提供固定焦点和85°视场的光学元件。前照相机406可具有f/2.2的光圈数。设备400还包括面部识别传感器452,该面部识别传感器包括深度传感器,该深度传感器包括红外光投影仪和红外光传感器,该红外光投影仪和红外光传感器被配置为沿着用户的面部感测深度点阵列或区域。深度点阵列可被表征为唯一的特征或生物标识,该唯一的特征或生物标识可用于识别用户并且解锁设备400或授权设备400上的功能,如购买软件应用程序或使用设备400提供的支付功能。
该设备还可包括集成到前向传感器阵列450中的一个或多个其他传感器或元件。例如,前向传感器阵列450可包括用于为前相机406提供闪光或照明的前光照明器元件。前向传感器阵列450还可包括环境光传感器(ALS),该ALS用于检测环境光条件以设置前相机406的曝光方面。前向传感器阵列450还可包括天线阵列,该天线阵列被配置为沿着设备400的前表面传输和接收无线通信。天线阵列可包括被配置为传导5G无线协议的元件,该5G无线协议可包括毫米波和/或6GHz通信信号。天线阵列可包括多个天线元件,并且可被配置为使用波束形成和其他类似技术或与波束形成和其他类似技术一起使用来有利于5G无线通信。
图4还示出了被配置为沿着设备的后表面传输信号、接收信号或以其他方式操作的一个或多个相机、光发射器和/或感测元件。如图4所示,这些元件可集成在传感器阵列460中。在该示例中,传感器阵列460包括第一相机461,该第一相机具有12兆像素图像传感器和具有f/1.6的光圈数的广角镜头。第一相机461还包括具有APS+传感器格式的双光电二极管传感器。传感器阵列460还包括第二相机462,该第二相机具有12兆像素图像传感器和具有f/2.4的光圈数的超广角镜头(120°FOV)。
传感器阵列460还包括光照明器,该光照明器可用作用于摄影的闪光灯或辅助光源(例如,手电筒)。传感器阵列460的特征还在于集成底座设计,该集成底座设计使空间最小化,同时提供多个高分辨率相机所需的精确对准。在一些情况下,传感器阵列460还包括麦克风、环境光传感器和适于沿着设备400的后表面感测的其他传感器。
传感器阵列460还可包括深度传感器,该深度传感器能够估计到定位在设备400后面的对象的距离。深度传感器可包括光学传感器,该光学传感器使用飞行时间或其他光学效果来测量设备400与外部对象之间的距离。深度传感器可包括适于发射一个或多个光束的一个或多个光学发射器212,该一个或多个光束可以用于估计距离。在一些情况下,该一个或多个光束为具有基本上均匀的波长/频率的相干光束。相干光源可有利于使用飞行时间、相移或其他光学效应进行深度测量。在一些情况下,深度传感器使用声音输出、无线电输出或可用于测量设备400与一个或多个外部对象之间的距离的其他类型的输出。
如图4所示,相机461、462可分别与相机覆盖件466、467对准。覆盖件466、467可由玻璃或蓝宝石材料形成并且可提供透明窗口,相机461、462能够通过该透明窗口捕获摄影图像。在其他情况下,覆盖件466、467是过滤、放大或以其他方式调节由相应相机461、462接收到的光的光学镜头。传感器阵列460的其他感测或发射元件可通过后覆盖件472的区域或通过耦接到后覆盖件472的单独覆盖件(例如,469)传输和/或接收信号。如图4所示,覆盖件466、467可延伸超过覆盖件472的外部表面,并且可沿着覆盖件472的内侧限定凹陷部,使得相机461和462的镜头或其他元件可延伸到相应的凹陷部中。以这种方式,与在未提供凹陷部的情况下可能容纳的镜头或其他元件相比,设备400可容纳相机361、461、462的更大的镜头或其他元件。
设备400还包括电池430。电池430向设备400及其各种系统和部件提供电力。电池430可包括包封在箔或其他包封元件中的4.45V锂离子电池。电池430可包括卷绕电极构型,有时被称为“果冻卷”或折叠电极构型。电池430可经由充电端口432(例如,通过插入到充电端口432中的电力缆线)和/或经由无线充电系统440进行再充电。电池430可经由电池控制电路耦接到充电端口432和/或无线充电系统440,该电池控制电路控制提供给电池的电力以及由电池提供给设备400的电力。电池430可包括一个或多个锂离子电池单元或任何其他合适类型的可再充电电池元件。
充电系统440可包括电感耦合到无线充电器的输出线圈或传输线圈的线圈。线圈可向设备400提供电流以对电池430进行充电和/或为设备供电。在该示例中,充电系统440包括线圈组件442,该线圈组件包括被配置为响应于被放置在由单独的无线充电设备或附件产生的感应式充电电磁场中而产生电流(充电电流)的多圈缠绕的导电线或其他导管。线圈组件442还包括按圆形或径向模式布置的磁性元件阵列。磁性元件可有助于相对于单独的无线充电设备或其他附件来定位设备400。在一些具体实施中,磁体阵列还有助于相对于单独的无线充电设备或其他附件径向定位、取向或“计时”设备400。例如,磁体阵列可包括多个磁性元件,该多个磁性元件具有按径向模式布置的交替磁极性。磁性元件可被布置成以特定取向或一组离散取向向单独的充电设备提供磁性耦接,以帮助相对于单独的充电设备或其他附件定位设备400。该功能可被描述为自对准或自定位无线充电。如图4所示,设备400还包括用于帮助定位单独的无线充电设备或附件的磁性基准444。在一个示例中,磁性基准444适于磁性耦接到单独的无线充电设备或其他附件的电缆或电源线。通过耦接到电缆或电源线,可相对于绝对位置或单个位置来保持设备400和单独的无线充电设备或其他附件的旋转对准。另外,通过将电缆或电源线磁性耦接到设备400的后表面,充电设备或其他附件可更牢固地耦接到设备400。
在一些具体实施中,充电系统440包括检测充电设备或其他附件的存在的天线或其他元件。在一些情况下,充电系统包括近场通信(NFC)天线,该NFC天线适于接收和/或发送设备400与无线充电器或其他附件之间的无线通信。在一些情况下,设备400适于执行无线通信以在不使用专用NFC天线的情况下检测或感测无线充电器或其他附件的存在。通信还可包括关于设备的状态的信息、由电池430保持的电量,以及/或者针对无线充电操作的增加充电、减少充电、开始充电和/或停止充电的控制信号。
设备400还可包括扬声器系统424。扬声器系统424可定位在设备400中,使得相应的扬声器端口425与扬声器系统424的音频输出对准或以其他方式靠近该音频输出。因此,由扬声器系统424输出的声音经由相应的扬声器端口425离开外壳410。扬声器系统424可包括定位在限定扬声器体积(例如,扬声器隔膜前面或后面的空的空间)的外壳中的扬声器。扬声器体积可用于调谐来自扬声器的音频输出,并且任选地减轻由扬声器产生的声音的相消干涉。扬声器系统424可包括分别与左扬声器端口和右扬声器端口425对准的左扬声器和右扬声器,以便产生立体声。
设备400还可包括触觉致动器422。触觉致动器422可包括可移动质块和致动系统,该致动系统被配置为移动质块以产生触觉输出。致动系统可包括相互作用以产生运动的一个或多个线圈和一个或多个磁体(例如,永磁体和/或电磁体)。磁体可为或可包括再循环的磁性材料。如本文所述,触觉致动器422可具有有利于与电池430和设备400的其他部件物理集成的轮廓或壳体形状,以便使空间最小化和/或使电池的尺寸最大化。
当线圈通电时,该线圈可使得质块移动,这导致力被施加在设备400上。质块的运动可被配置为引起经由设备400的外表面可检测的振动、脉冲、轻击或其他触觉输出。触觉致动器422可被配置为线性地移动质块,但是也可设想其他移动(例如,旋转)。作为触觉致动器422的替代或补充,可使用其他类型的触觉致动器。
电子设备400还包括逻辑板420。该逻辑板420可包括基板和耦接到基板的处理器、存储器和其他电路元件。逻辑板420可包括多个电路基板,该多个电路基板堆叠并耦接在一起,以便以紧凑的形状因数使可用于电子部件和电路的面积最大化。逻辑板420可包括用于用户身份模块(SIM)的装置。逻辑板420可包括用于接收物理SIM卡的电接触件和/或SIM托盘组件,并且/或者逻辑板420可包括用于电子SIM的装置。逻辑板420可被完全或部分地封装,以减少由于水或其他流体的进入而受到损坏的机会。
逻辑板420还可包括邻近外壳410中的充电开口426或其他开口定位的液体检测电路427。液体检测电路427可包括电阻传感器或导电传感器,该电阻传感器或导电传感器被配置为电检测高于给定阈值的水分并且将信号传输到处理器以便记录暴露于液体的事件。液体检测电路427还可包括视觉元件,该视觉元件在暴露于高于特定阈值的水分时改变颜色或提供一些其他视觉标记。在一些情况下,液体检测电路427定位在防水或抗水设备的密封的内部体积内,并且被配置为检测由于外壳410的机械破坏或对设备400的物理损坏而进入的液体。
逻辑板420还可包括无线通信电路,该无线通信电路可耦接到外壳构件411、412、413、414、415或416(或其部分)和/或以其他方式将这些外壳构件(或其部分)用作辐射构件或结构以提供无线通信。逻辑板420还可包括部件,诸如加速度计、陀螺仪、近场通信电路和/或天线、罗盘等。在一些具体实施中,逻辑板420可包括适于检测和/或定位附件的磁力仪。例如,磁力仪可适于检测由设备400或其他设备的附件产生的磁(或非磁)信号。磁力仪的输出可包括方向输出,该方向输出可用于在显示器403上显示方向标记或其他导航引导,以便将用户朝向附件或其他设备的位置引导。
逻辑板420还可包括一个或多个压力换能器,该一个或多个压力换能器可能够操作来检测外部压力的变化,以便确定高度的变化。压力传感器可从外部输送和/或定位在外壳410的水密封内部体积内。压力传感器的输出可用于跟踪所爬阶梯、多层结构的位置(例如,楼层)、在活动期间执行的移动,以便估计体力耗费或燃烧的卡路里或设备400的其他相对移动。
逻辑板420还可包括全球定位系统(GPS)电子器件,该GPS电子器件可用于确定设备400相对于一个或多个卫星(例如,全球导航卫星系统(SNSS))的位置,以便估计设备400的绝对位置。在一些具体实施中,GPS电子器件能够操作来利用双频带。例如,GPS电子器件可使用L1(L1C)、L2(L2C)、L5、L1+L5和其他GPS信号频带来估计设备400的位置。
如图4所示,外壳可包括可限定设备400的基本上整个后表面的覆盖件472(例如,后覆盖件或背部覆盖件)。覆盖件472可由玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷或具有厚度小于1mm的部分的其他材料基板形成。在一些情况下,基板具有小于0.80mm的部分。在一些情况下,基板具有大约0.60mm或更薄的部分。覆盖件472可具有均匀的厚度,或者在一些情况下,可具有围绕相机覆盖件466、467的增厚或凸起部分。覆盖件472可在被抛光和/或纹理化之前被机加工(例如,研磨)成最终形状以提供期望的表面光洁度。纹理可被特别地构造成提供哑光外观,同时也抵抗收集皮肤、棉绒或其它碎屑的积聚。可沿着覆盖件472的内表面形成一系列装饰层,以为设备400提供期望的光学效果和最终颜色。
类似于上文相对于覆盖件402所述,覆盖件472可至少部分地定位在限定在外壳410中的开口内。同样类似于上文相对于覆盖件402所述,覆盖件472的边缘或侧面可由外壳410的保护凸缘或唇缘围绕,而在覆盖件472的边缘和外壳410的相应凸缘之间没有间隙部件。可使用离子交换过程来化学强化覆盖件472以沿着覆盖件472的外部表面形成压缩应力层。
如上所述,外壳410可包括经由接头结构418在结构上接合在一起的外壳构件411、412、413、414、415和416。图4示出了接头结构418可如何在外壳构件的内表面上方延伸。更具体地,接头结构418的一部分可与外壳构件的从外壳构件的内表面延伸的保持特征部接触、覆盖该保持特征部、包封该保持特征部并且/或者与该保持特征部接合。
外壳构件411、412、413、414、415和416在本文中也可被称为外壳段,并且可由铝、不锈钢或其他金属或金属合金材料形成。如本文所述,外壳构件411、412、413、414、415和416可为设备400提供坚固且耐冲击的侧壁。在本示例中,外壳构件411、412、413、414、415和416限定围绕设备400的周边延伸的平坦侧壁。平坦侧壁可包括限定外壳410的侧壁的上边缘和下边缘的圆角或倒角的边缘。外壳构件411、412、413、414、415和416可各自具有凸缘部分或唇缘,该凸缘部分或唇缘围绕前覆盖件402和后覆盖件472的相应侧面延伸并且至少部分地覆盖该相应侧面。凸缘部分或唇缘与前覆盖件402和后覆盖件472的相应侧表面之间可不存在间隙材料或元件。这可允许施加到外壳410的力或冲击被传递到前覆盖件402和后覆盖件472,而不影响显示器或其他内部结构元件,这可改善设备400的掉落性能。
如图4所示,设备400包括可适于使用5G通信协议进行无线通信的多个天线。具体地,设备400可包括(前发射)天线阵列486,该(前发射)天线阵列定位在设备400的听筒附近并且被配置为通过覆盖件402传输和接收无线通信信号。设备400还可包括(侧发射)天线阵列482,该(侧发射)天线阵列被配置为通过沿着外壳410的侧壁形成或以其他方式与该侧壁集成的天线窗口483或波导件来传输和接收无线通信信号。侧发射天线阵列482可经由柔性电路元件或其他导电连接件耦接到逻辑板420,如本文所述。设备400还可包括(后发射)天线阵列484,该天线阵列可被配置为通过覆盖件472传输和接收无线通信信号。天线阵列484可附接到逻辑板420的背表面或底表面。天线阵列482、484、486中的每一个天线阵列可适于进行毫米波5G通信,并且可适于根据使用情况而使用波束形成或其他技术或与波束形成或其他技术一起使用来适应信号接收。设备400还可包括多个天线,以用于进行多输入多输出(MIMO)无线通信方案,包括4G、4G LTE和/或5G MIMO通信协议。如本文所述,外壳构件411、412、413、414、415和416中的一个或多个外壳构件可适于作为用于MIMO无线通信方案(或其他无线通信方案)的天线来工作。
图5示出了示例性电子设备的分解图。具体地,图5示出了设备500的分解图,其示出了设备500的各种部件以及这些部件的示例性布置和构型。对图1A和图1B的设备100的各种部件和元件的描述也可适用于图5所示的设备500。为了清楚起见,本文不再重复对一些部件的冗余描述。
如图5所示,设备500包括覆盖件502(例如,前覆盖件),该覆盖件可由玻璃、陶瓷或其他透明基板形成。在该示例中,覆盖件502可由玻璃或玻璃陶瓷材料形成。玻璃陶瓷材料可包括一种或多种材料的无定形相和结晶相或非无定形相,并且可被配制成改善覆盖件502的强度或其他特性。在一些情况下,覆盖件502可包括具有一个或多个涂层的化学强化材料的片材,该一个或多个涂层包括抗反射(AR)涂层、疏油涂层或其他类型的涂层或光学处理涂层。在一些情况下,覆盖件502包括厚度小于1mm的材料片。在一些情况下,材料片小于0.80mm。在一些情况下,材料片为大约0.60mm或更薄。可使用离子交换过程来化学强化覆盖件502以沿着覆盖件502的外部表面形成压缩应力层。
覆盖件502在设备的基本上整个前表面上方延伸,并且可被定位在由外壳510限定的开口内。如下文更详细描述的,覆盖件502的边缘或侧面可由外壳510的保护凸缘或唇缘围绕,而在覆盖件502的边缘与外壳510的相应凸缘之间没有间隙部件。该构型可允许施加到外壳510的冲击或力被传递到覆盖件502,而不通过显示器503或框架504直接传递剪切应力。
如图5所示,显示器503耦接到覆盖件502的内部表面。显示器503可包括无边框有机发光二极管(OLED)显示器,该无边框OLED显示器角到角地测量为16.97cm(6.68英寸)。可减小显示器503的周边或非有效区域以允许显示器503的有效区域周围存在非常薄的设备边界。在一些情况下,显示器503允许1.5mm或更薄的边界区域。在一些情况下,显示器503允许1mm或更薄的边界区域。在一个示例性具体实施中,边界区域为大约0.9mm。显示器503可具有大约450像素/英寸(PPI)或更大的相对较高的像素密度。在一些情况下,显示器503具有大约458PPI的像素密度。显示器503可具有集成(在单元上)的触摸感测系统。例如,集成到OLED显示器中的电极阵列可以是时间和/或频率多路复用的,以便提供显示和触摸感测功能两者。电极可被配置为沿着覆盖件502的外部表面检测触摸位置、手势输入、多点触摸输入或其他类型的触摸输入。在一些情况下,显示器503包括另一种类型的显示元件,诸如不具有集成的触摸感测系统的液晶显示器(LCD)。即,设备500可包括被定位在显示器503与覆盖件502之间的一个或多个触摸和/或力感测层。
显示器503可包括始终显示(AOD)功能。例如,显示器503可能够被配置为允许在设备500通电时显示指定区域或像素的子集,使得即使在设备500处于低功率或睡眠模式时,图形内容也对用户可见。这可允许以低功率或睡眠模式显示时间、日期、电池状态、最近通知和其他图形内容。该图形内容可被称为持久或始终开启的图形输出。虽然在显示持久或始终开启的图形输出时可消耗一些电池功率,但该功率消耗通常少于在显示器503的正常或全功率操作期间的功率消耗。该功能可通过仅操作显示器像素的子集和/或以降低的分辨率操作来启用,以便降低显示器503的功率消耗。
如图5所示,设备500还可包括框架504,该框架被定位在覆盖件502下方并且围绕显示器503的外周边延伸。框架504的周边可附接到覆盖件502的下表面或内表面。框架504的一部分可在显示器503下方延伸并且可将覆盖件502附接到外壳510。因为显示器503附接到覆盖件502的下表面或内表面,所以框架504也可以被描述为将显示器503和覆盖件502两者附接到外壳510。框架504可由聚合物材料、金属材料或聚合物和金属材料的组合形成。框架504可支撑显示叠层的元件,为柔性电路提供锚定点,并且/或者用于安装其他部件和设备元件。在一些情况下,框架504包括一个或多个金属或导电元件,该一个或多个金属或导电元件在设备部件之间提供屏蔽,诸如在显示叠层(包括显示部件和触摸传感器部件)和其他部件诸如触觉致动器522、扬声器系统524等之间提供屏蔽。
覆盖件502、显示叠层503和框架构件504可以是设备500的顶部模块501的一部分。顶部模块501可被组装为子组件,该子组件然后可附接到外壳构件。例如,如本文所述,显示器503可(例如,经由透明粘合剂)附接到覆盖件502,并且框架构件504可围绕显示叠层503的周边(例如,经由粘合剂)附接到覆盖件。然后可通过将框架构件504安装并粘附到由外壳构件限定的凸台来将顶部模块501附接到设备500的外壳构件。
如图5所示,设备500还包括被配置为沿着设备的前表面传输信号、接收信号或以其他方式操作的一个或多个相机、光发射器和/或感测元件。在该示例中,设备500包括前相机506,该前相机包括高分辨率相机传感器。前照相机506可具有12兆像素分辨率传感器,该传感器具有提供固定焦点和85°视场的光学元件。前照相机506可具有f/2.2的光圈数。设备500还包括面部识别传感器552,该面部识别传感器包括深度传感器,该深度传感器包括红外光投影仪和红外光传感器,该红外光投影仪和红外光传感器被配置为沿着用户的面部感测深度点阵列或区域。深度点阵列可被表征为唯一的特征或生物标识,该唯一的特征或生物标识可用于识别用户并且解锁设备500或授权设备500上的功能,如购买软件应用程序或使用设备500提供的支付功能。
该设备还可包括集成到前向传感器阵列550中的一个或多个其他传感器或元件。例如,前向传感器阵列550可包括用于为前相机506提供闪光或照明的前光照明器元件。前向传感器阵列550还可包括环境光传感器(ALS),该ALS用于检测环境光条件以设置前相机506的曝光方面。前向传感器阵列550还可包括天线阵列,该天线阵列被配置为沿着设备500的前表面传输和接收无线通信。天线阵列可包括被配置为传导5G无线协议的元件,该5G无线协议可包括毫米波和/或6GHz通信信号。天线阵列可包括多个天线元件,并且可被配置为使用波束形成和其他类似技术或与波束形成和其他类似技术一起使用来有利于5G无线通信。
图5还示出了被配置为沿着设备的后表面传输信号、接收信号或以其他方式操作的一个或多个相机、光发射器和/或感测元件。如图5所示,这些元件可集成在传感器阵列560中。在该示例中,传感器阵列560包括第一相机561,该第一相机具有12兆像素图像传感器和具有f/1.6的光圈数的广角镜头。第一相机561还可包括允许图像稳定和/或光学聚焦的传感器移位机构。在一些情况下,图像传感器相对于光学镜头组件的一个或多个固定元件移动。传感器阵列560还包括第二相机562,该第二相机具有12兆像素图像传感器和具有f/2.2的光圈数的超广角镜头(120°FOV)。传感器阵列560还可包括第三相机563,该第三传感器阵列具有12兆像素图像传感器的和实现2.5倍光学变焦的长焦光学镜头组件。第三相机563也可具有f/2.4的光圈数。
传感器阵列560还包括光照明器,该光照明器可用作用于摄影的闪光灯或辅助光源(例如,手电筒)。传感器阵列560的特征还在于集成底座设计,该集成底座设计使空间最小化,同时提供多个高分辨率相机所需的精确对准。在一些情况下,传感器阵列560还包括麦克风、环境光传感器和适于沿着设备500的后表面感测的其他传感器。
传感器阵列560还可包括深度传感器565,该深度传感器365能够估计到定位在设备500后面的对象的距离。深度传感器模块565可包括光学传感器,该光学传感器使用飞行时间或其他光学效果来测量设备500与外部对象之间的距离。深度传感器565可包括适于发射一个或多个光束的一个或多个光学发射器,该一个或多个光束可以用于估计距离。在一些情况下,该一个或多个光束为具有基本上均匀的波长/频率的相干光束。相干光源可有利于使用飞行时间、相移或其他光学效应进行深度测量。在一些情况下,深度传感器565使用声音输出、无线电输出或可用于测量设备500与一个或多个外部对象之间的距离的其他类型的输出。深度传感器565可邻近窗口571定位,深度传感器565可通过该窗口发送和/或接收信号(例如,激光、红外光、可见光等)。
如图5所示,相机561、562、563可分别与相机覆盖件566、567、568对准。覆盖件566、567、568可由玻璃或蓝宝石材料形成并且可提供透明窗口,相机561、562、563能够通过该透明窗口捕获摄影图像。在其他情况下,覆盖件566、567、568是过滤、放大或以其他方式调节由相应相机561、562、563接收到的光的光学镜头。传感器阵列560的其他感测或发射元件可通过后覆盖件572的区域或通过耦接到后覆盖件572的单独覆盖件(例如,569)传输和/或接收信号。如图5所示,覆盖件566、567、568可延伸超过覆盖件572的外部表面,并且可沿着覆盖件572的内侧限定凹陷部,使得相机561、562、563的镜头或其他元件可延伸到相应的凹陷部中。以这种方式,与在未提供凹陷部的情况下可能容纳的镜头或其他元件相比,设备500可容纳相机561、562、563的更大的镜头或其他元件。
设备500还包括电池530。电池530向设备500及其各种系统和部件提供电力。电池530可包括包封在箔或其他包封元件中的4.40V锂离子电池。电池530可包括卷绕电极构型,有时被称为“果冻卷”或折叠电极构型。电池530可经由充电端口532(例如,通过插入到充电端口532中的电力缆线)和/或经由无线充电系统540进行再充电。电池530可经由电池控制电路耦接到充电端口532和/或无线充电系统540,该电池控制电路控制提供给电池的电力以及由电池提供给设备500的电力。电池530可包括一个或多个锂离子电池单元或任何其他合适类型的可再充电电池元件。
无线充电系统540可包括电感耦合到无线充电器的输出或传输线圈的线圈。线圈可向设备500提供电流以对电池530进行充电和/或为设备供电。在该示例中,无线充电系统540包括线圈组件542,该线圈组件包括被配置为响应于被放置在由单独的无线充电设备或附件产生的感应式充电电磁场中而产生电流(充电电流)的多圈缠绕的导电线或其他导管。线圈组件542还包括按圆形或径向模式布置的磁性元件阵列。磁性元件可有助于相对于单独的无线充电设备或其他附件来定位设备500。在一些具体实施中,磁体阵列还有助于相对于单独的无线充电设备或其他附件径向定位、取向或“计时”设备500。例如,磁体阵列可包括多个磁性元件,该多个磁性元件具有按径向模式布置的交替磁极性。磁性元件可被布置成以特定取向或一组离散取向向单独的充电设备提供磁性耦接,以帮助相对于单独的充电设备或其他附件定位设备500。该功能可被描述为自对准或自定位无线充电。如图5所示,设备500还包括用于帮助定位单独的无线充电设备或附件的磁性基准544。在一个示例中,磁性基准544适于磁性耦接到单独的无线充电设备或其他附件的电缆或电源线。通过耦接到电缆或电源线,可相对于绝对位置或单个位置来保持设备500和单独的无线充电设备或其他附件的旋转对准。另外,通过将电缆或电源线磁性耦接到设备500的后表面,充电设备或其他附件可更牢固地耦接到设备500。
在一些具体实施中,无线充电系统540包括检测充电设备或其他附件的存在的天线或其他元件。在一些情况下,充电系统包括近场通信(NFC)天线,该NFC天线适于接收和/或发送设备500与无线充电器或其他附件之间的无线通信。在一些情况下,设备500适于执行无线通信以在不使用专用NFC天线的情况下检测或感测无线充电器或其他附件的存在。通信还可包括关于设备的状态的信息、由电池530保持的电量,以及/或者针对无线充电操作的增加充电、减少充电、开始充电和/或停止充电的控制信号。
设备500还可包括扬声器系统524。扬声器系统524可定位在设备500中,使得相应的扬声器端口525与扬声器系统524的音频输出对准或以其他方式靠近该音频输出。因此,由扬声器系统524输出的声音经由相应的扬声器端口525离开外壳510。扬声器系统524可包括定位在限定扬声器体积(例如,扬声器隔膜前面或后面的空的空间)的外壳中的扬声器。扬声器体积可用于调谐来自扬声器的音频输出,并且任选地减轻由扬声器产生的声音的相消干涉。扬声器系统524可包括分别与左扬声器端口和右扬声器端口525对准的左扬声器和右扬声器,以便产生立体声。
设备500还可包括触觉致动器522。触觉致动器522可包括可移动质块和致动系统,该致动系统被配置为移动质块以产生触觉输出。致动系统可包括相互作用以产生运动的一个或多个线圈和一个或多个磁体(例如,永磁体和/或电磁体)。磁体可为或可包括再循环的磁性材料。如本文所述,触觉致动器522可具有有利于与电池530和设备500的其他部件物理集成的轮廓或壳体形状,以便使空间最小化和/或使电池的尺寸最大化。
当线圈通电时,该线圈可使得质块移动,这导致力被施加在设备500上。质块的运动可被配置为引起经由设备500的外表面可检测的振动、脉冲、轻击或其他触觉输出。触觉致动器522可被配置为线性地移动质块,但是也可设想其他移动(例如,旋转)。作为触觉致动器522的替代或补充,可使用其他类型的触觉致动器。
电子设备500还包括逻辑板520。该逻辑板520可包括基板和耦接到基板的处理器、存储器和其他电路元件。逻辑板520可包括多个电路基板,该多个电路基板堆叠并耦接在一起,以便以紧凑的形状因数使可用于电子部件和电路的面积最大化。逻辑板520可包括用于用户身份模块(SIM)的装置。逻辑板520可包括用于接收物理SIM卡的电接触件和/或SIM托盘组件,并且/或者逻辑板520可包括用于电子SIM的装置。逻辑板520可被完全或部分地封装,以减少由于水或其他流体的进入而受到损坏的机会。
逻辑板520还可包括邻近外壳510中的充电开口526或其他开口定位的液体检测电路527。液体检测电路527可包括电阻传感器或导电传感器,该电阻传感器或导电传感器被配置为电检测高于给定阈值的水分并且将信号传输到处理器以便记录暴露于液体的事件。液体检测电路527还可包括视觉元件,该视觉元件在暴露于高于特定阈值的水分时改变颜色或提供一些其他视觉标记。在一些情况下,液体检测电路527定位在防水或抗水设备的密封的内部体积内,并且被配置为检测由于外壳510的机械破坏或对设备500的物理损坏而进入的液体。
逻辑板520还可包括无线通信电路,该无线通信电路可耦接到外壳构件511、512、513、514、515或516(或其部分)和/或以其他方式将这些外壳构件(或其部分)用作辐射构件或结构以提供无线通信。逻辑板520还可包括部件,诸如加速度计、陀螺仪、近场通信电路和/或天线、罗盘等。在一些具体实施中,逻辑板520可包括适于检测和/或定位附件的磁力仪。例如,磁力仪可适于检测由设备500或其他设备的附件产生的磁(或非磁)信号。磁力仪的输出可包括方向输出,该方向输出可用于在显示器503上显示方向标记或其他导航引导,以便将用户朝向附件或其他设备的位置引导。
逻辑板520还可包括一个或多个压力换能器,该一个或多个压力换能器可能够操作来检测外部压力的变化,以便确定高度的变化。压力传感器可从外部输送和/或定位在外壳510的水密封内部体积内。压力传感器的输出可用于跟踪所爬阶梯、多层结构的位置(例如,楼层)、在活动期间执行的移动,以便估计体力耗费或燃烧的卡路里或设备500的其他相对移动。
逻辑板520还可包括全球定位系统(GPS)电子器件,该GPS电子器件可用于确定设备500相对于一个或多个卫星(例如,全球导航卫星系统(SNSS))的位置,以便估计设备500的绝对位置。在一些具体实施中,GPS电子器件能够操作来利用双频带。例如,GPS电子器件可使用L1(L1C)、L2(L2C)、L5、L1+L5和其他GPS信号频带来估计设备500的位置。
外壳510还可包括可附接到外壳510的底座519。底座519可由金属形成,并且可充当设备500的部件的结构安装点。底座519可限定对应于无线充电系统540的线圈组件542的尺寸的开口,使得底座519不会屏蔽无线线圈组件542或以其他方式不利地影响无线充电系统540的线圈与外部无线充电器或附件之间的电感耦合。
如图5所示,外壳可包括可限定设备500的基本上整个后表面的覆盖件572(例如,后覆盖件或背部覆盖件)。覆盖件572可由玻璃、玻璃陶瓷或具有厚度小于1mm的部分的其他材料形成。在一些情况下,基板具有小于0.80mm的部分。在一些情况下,基板具有大约0.60mm或更薄的部分。覆盖件572可具有均匀的厚度,或者在一些情况下,可具有围绕相机覆盖件566、567、568的增厚或凸起部分。覆盖件572可在被抛光和/或纹理化之前被机加工(例如,研磨)成最终形状以提供期望的表面光洁度。纹理可被特别地构造成提供哑光外观,同时也抵抗收集皮肤、棉绒或其它碎屑的积聚。可沿着覆盖件572的内表面形成一系列装饰层,以为设备500提供期望的光学效果和最终颜色。
类似于上文相对于覆盖件502所述,覆盖件572可至少部分地定位在限定在外壳510中的开口内。同样类似于上文相对于覆盖件502所述,覆盖件572的边缘或侧面可由外壳510的保护凸缘或唇缘围绕,而在覆盖件572的边缘和外壳510的相应凸缘之间没有间隙部件。可使用离子交换过程来化学强化覆盖件572以沿着覆盖件572的外部表面形成压缩应力层。在一些情况下,(后)覆盖件572由与(前)覆盖件502相同或类似的材料形成。
如上所述,外壳510可包括经由接头结构518在结构上接合在一起的外壳构件511、512、513、514、515和516。图5示出了接头结构518可如何在外壳构件的内表面上方延伸。更具体地,接头结构518的一部分可与外壳构件的从外壳构件的内表面延伸的保持特征部接触、覆盖该保持特征部、包封该保持特征部并且/或者与该保持特征部接合。
外壳构件511、512、513、514、515和516在本文中也可被称为外壳段,并且可由铝、不锈钢或其他金属或金属合金材料形成。如本文所述,外壳构件511、512、513、514、515和516可为设备500提供坚固且耐冲击的侧壁。在本示例中,外壳构件511、512、513、514、515和516限定围绕设备500的周边延伸的平坦侧壁。平坦侧壁可包括限定外壳510的侧壁的上边缘和下边缘的圆角或倒角的边缘。外壳构件511、512、513、514、515和516可各自具有凸缘部分或唇缘,该凸缘部分或唇缘围绕前覆盖件502和后覆盖件572的相应侧面延伸并且至少部分地覆盖该相应侧面。凸缘部分或唇缘与前覆盖件502和后覆盖件572的相应侧表面之间可不存在间隙材料或元件。这可允许施加到外壳510的力或冲击被传递到前覆盖件502和后覆盖件572,而不影响显示器或其他内部结构元件,这可改善设备500的掉落性能。
如图5所示,设备500包括可适于使用5G通信协议进行无线通信的多个天线。具体地,设备500可包括(前发射)天线阵列586,该(前发射)天线阵列定位在设备500的听筒附近并且被配置为通过覆盖件502传输和接收无线通信信号。设备500还可包括(侧发射)天线阵列582,该(侧发射)天线阵列被配置为通过沿着外壳510的侧壁形成或以其他方式与该侧壁集成的天线窗口或波导件来传输和接收无线通信信号。侧发射天线阵列582可经由柔性电路元件或其他导电连接件耦接到逻辑板520,如本文所述。设备500还可包括(后发射)天线阵列584,该天线阵列可被配置为通过覆盖件572传输和接收无线通信信号。天线阵列584可附接到逻辑板520的背表面或底表面。天线阵列582、584、586中的每一个天线阵列可适于进行毫米波5G通信,并且可适于根据使用情况而使用波束形成或其他技术或与波束形成或其他技术一起使用来适应信号接收。设备500还可包括多个天线,以用于进行多输入多输出(MIMO)无线通信方案,包括4G、4G LTE和/或5G MIMO通信协议。如本文所述,外壳构件511、512、513、514、515和516中的一个或多个外壳构件可适于作为用于MIMO无线通信方案(或其他无线通信方案)的天线来工作。
图6A示出了沿着图1A的线6A-6A观察的示例性电子设备600的局部剖视图。电子设备600可对应于或为电子设备100、200、300、400、500或本文所述的任何其他设备的实施方案。
设备600可包括外壳构件602,该外壳构件可对应于或为外壳构件130的实施方案。外壳构件602还可表示本文所述设备的其他外壳构件,诸如外壳构件124、125、126、127和128。外壳构件602可限定设备600的外部侧表面603。设备600还可包括覆盖件604,该覆盖件可对应于或为图1A至图1B的覆盖件102(或本文所述的任何其他覆盖件)的实施方案。覆盖件604可限定设备600的前外表面606,该前外表面可以是平面的。在一些情况下,覆盖件604限定倒角605,该倒角605围绕平坦的前外表面606的周边延伸并且在前外表面606的边缘与覆盖件604的侧表面607的边缘之间延伸。设备600还可包括后覆盖件609,该后覆盖件可对应于或为后覆盖件132(或本文所述的任何其他后覆盖件)的实施方案。
覆盖件604可定位在显示叠层608上方,该显示叠层可对应于或为图1A至图1B的显示器103(或本文所述的任何其他显示器)的实施方案。显示叠层608可沿着覆盖件604的内部表面经由粘合剂610耦接到覆盖件604,该粘合剂可为透明粘合剂。粘合剂610可具有厚度,诸如约200微米、约300微米、约400微米等的厚度。
显示叠层608可包括可被配置为产生图形输出的显示元件612。显示元件612可为OLED显示器,并且可包括有利于产生图形输出的多个层和/或其他部件,包括例如基板、阳极、阴极、一个或多个有机层、发射层、粘合剂等。在一些情况下,显示元件612可包括集成(在单元上)的触摸感测系统,如上所述。例如,集成到OLED显示器中的电极阵列可以是时间和/或频率多路复用的,以便提供显示和触摸感测功能两者。在其他情况下,单独的触摸和/或力感测系统可被包括在显示元件612上方或下方(每个触摸和/或力感测系统可包括例如电容性电极层、顺应性层等)。显示元件包括?虽然描述了OLED显示器,但是显示元件可以是任何合适类型的显示器,诸如LCD显示器、有源层有机发光二极管(AMOLED)显示器、有机电致发光(EL)显示器、电泳油墨显示器等。
显示叠层608可包括需要电互连到其他电子部件、处理器、电路元件等的各种电有源层和部件。因为此类层(例如,OLED显示器的阳极层和阴极层)可夹置在显示叠层608的其他层之间,所以柔性电路元件622(例如,柔性电路板)可缠绕在显示叠层608的侧面周围(形成环),以将显示叠层608的电有源层电耦接到显示叠层608的更易接近的电路元件620。更具体地,柔性电路元件622可包括导电迹线,该导电迹线将显示元件612内的电子部件(例如,阴极层和阳极层、触摸和/或力传感器的电极层、单元上触摸感测层等)互连到安装在电路元件620上的其他电迹线、连接器、处理器或其他电子部件。电路元件620可为刚性或柔性电路板。在一些情况下,可在显示叠层608的侧面与柔性电路元件622之间的环形区域616中提供灌封材料(例如,环氧树脂、泡沫或其他材料或部件),以有助于为柔性电路元件622提供结构并且有助于防止柔性电路元件622由于冲击或其他损坏而变形。相对于图13C至图13D示出和描述了关于灌封材料的附加细节。
除了显示元件612和触摸和/或力感测部件之外,显示叠层608可包括其他部件,诸如支撑层和屏蔽层,以及用于将显示叠层608的各种部件保持在一起的粘合剂层。例如,显示叠层608可包括支撑显示元件612并向显示元件612赋予结构支撑、刚度和平坦度的第一金属板614。第一金属板614可具有与显示元件612相同或基本上相同的前向面积(例如,第一金属板614的前向面积可大于显示元件612的前向面积的90%)。显示叠层还可包括支撑电路元件620的第二金属板618。第二金属板618可具有小于第一金属板614的前面面积,并且可具有类似于电路元件620的尺寸。电路元件620和第二金属板618两者的前向面积可小于显示元件612的前向面积的50%,并且任选地小于显示元件612的前向面积的30%。
显示叠层608也可包括其他层和部件。例如,显示叠层608可包括在显示叠层608中的各种层和元件之间的粘合剂。更具体地,显示叠层608可包括显示元件612和第一金属板614之间的粘合剂、第一金属板614和第二金属板618之间的粘合剂,以及第二金属板618和电路元件620之间的粘合剂。当然,其他层、片材、基板、粘合剂和/或其他部件也可包括在显示叠层608中。
覆盖件604可附接到框架构件624。框架构件624可由聚合物材料形成或包括聚合物材料,并且可围绕覆盖件604的全部或基本上全部周边延伸。框架构件624可至少部分地封装和/或以其他方式耦接到背板628。背板628可由玻璃、陶瓷、塑料或任何其他合适的材料形成或包括这些材料。背板628可为设备提供屏蔽和结构支撑,并且可通过形成其中定位有显示叠层608的至少部分封闭的区域来保护显示叠层608。背板628可至少部分地封装在框架构件624中,或者其可以任何其他合适的方式附接到框架构件624。
框架构件624可附接到外壳构件602。例如,框架构件624可附接到由外壳构件限定的凸台623或其他特征部,如图6A所示。凸台623可从外壳构件602的内侧延伸。凸台623可以是外壳构件602的整体式结构的一部分(例如,外壳构件可通过对单个材料件进行模制、机加工或以其他方式形成,以限定凸台623以及外壳构件602的其他特征部和/或表面)。框架构件624可经由粘合剂625附接到外壳构件602,该粘合剂625可位于凸台623与框架构件624之间并与这两者接触。粘合剂625可为任何合适的粘合剂,包括压敏粘合剂(PSA)、热敏粘合剂(HSA)、粘合剂膜、环氧树脂等。在一些情况下,框架构件624所附接的凸台或其他特征部充当框架构件624的基准表面。因此,覆盖件604的前外表面606与外壳构件602的上部部分632的对准(例如,齐平)可由凸台(相对于上部部分632)的位置以及框架构件624的底表面(相对于覆盖件604的前外表面606)的位置限定或确立。
覆盖件604可经由粘合剂626附接到框架构件624。框架构件624可限定凹陷区域627(其限定粘结表面),并且粘合剂626可放置在凹陷区域627中。凹陷区域627可为粘合剂626提供槽状体积,同时还允许框架构件624的凸缘部分629接触覆盖件604的下侧。框架构件624的凸缘部分629与覆盖件604之间的直接接触可提供覆盖件604与框架构件624之间的刚性连接,并且可确保施加到覆盖件604的力被传递到结构框架构件624。虽然凹陷区域627由单个凸缘部分629限定(例如,在凹陷区域627的右侧),但其他构型也是可能的,诸如由两个凸缘部分或其他侧壁状特征部(例如,由两个壁限定的通道)限定的凹陷区域。
外壳构件602可被具体地配置为允许其与包括覆盖件604、显示叠层608和框架构件624的组件之间的紧密耦接。具体地,外壳构件602可沿着外壳构件602的内部表面限定凹陷区域630(也被简称为凹陷部),该内部表面与框架构件624相邻或邻近该框架构件。凹陷区域630可以任何合适的方式形成到外壳构件602中。例如,凹陷区域630可被机加工到外壳构件602中,或者外壳构件602可被模制或浇铸,并且凹陷区域630可作为浇铸或模制工艺的一部分形成。
凹陷区域630可对应于外壳构件602的一部分,该部分比外壳构件602的其他部分薄。例如,外壳构件602可限定上部部分632和下部部分634,该上部部分和下部部分具有比外壳构件602限定凹陷区域630的部分更大的厚度(在如图6A所示的从左到右的方向上)。
凹陷区域630可被构造成使得外壳构件602与框架构件624直接相对的内部表面被设置成与框架构件624隔开目标距离。可选择目标距离,使得外壳构件602(例如,由于设备600掉落或以其他方式经受可预测的误用或损坏引起的)沿着侧壁的变形或偏转不会触及框架构件624和/或显示叠层608。更具体地,凹陷区域630允许设备600在外壳构件602不接触框架构件624的情况下适应外壳构件602的侧壁的一定量的变形。例如,凹陷区域630的内表面可与框架构件624的外周边表面631间隔开约0.3mm、0.5mm、0.7mm、1.0mm或任何其他合适的距离。在一些情况下,凹陷区域630的内表面与框架构件624的外表面之间的距离大于由于标准测试诸如侧面冲击测试(例如,其中设备600从特定高度(例如,1m、2m或3m)掉落到特定表面(例如,三棱柱的边缘)上)而产生的外壳变形。
在一些情况下,凹陷区域630的高度(例如,如图6A所示的竖直方向)(以及任选地凹陷区域630和附加凹陷区域636的组合的高度)等于或大于框架构件624的高度。这样,凹陷区域630(任选地和附加凹陷区域636)足够大,使得框架构件624可在冲击或掉落事件(例如,使得外壳构件602变形或偏转的事件)中至少部分地延伸到凹陷区域630中,而框架构件624不接触外壳构件602。这可有助于防止对框架-覆盖件界面的损坏,并且有助于(例如,通过防止或减小在冲击、掉落等事件中由外壳构件602施加到框架构件624的力的量值)防止覆盖件604与框架构件624分离。在一些情况下,凹陷区域630(以及任选地与附加凹陷区域636组合的凹陷区域630)的高度从凸台623延伸到在覆盖件604的底表面处或在该底表面上方的高度或位置。
在一些情况下,凹陷区域630的内表面与框架构件624的外表面之间的距离大于覆盖件604的侧表面607与内部侧表面633之间的距离。因此,例如,外壳构件602朝向覆盖件604和框架构件624的变形或偏转可导致覆盖件604的侧表面607在外壳构件602(并且具体地凹陷区域630的内表面)接触框架构件624之前接触框架构件624的内部侧表面633。因此,通过形成凹陷区域630(该凹陷区域在外壳构件602与框架构件624之间建立的距离比外壳构件602与覆盖件604之间的距离更大),可以降低在外壳构件602的变形或偏转期间外壳构件602与框架构件624之间的接触风险。
覆盖件604的侧表面607可邻接外壳构件602的内部侧表面633(或者与内部侧表面633相邻而没有间隙部件,如本文所述)。在一些情况下,在覆盖件604的侧表面607与外壳构件602的内部侧表面633之间不存在间隙部件或其他材料。该构造提供了若干结构和美观的优点。例如,在这些表面之间缺少边框或其他间隙部件或材料为设备600的前部提供了干净、无框架的外观。具体地,设备600的前向表面可仅由外壳构件602的上部部分632和覆盖件604的前外表面606限定。虽然覆盖件604的侧表面607可邻接外壳构件602的内部侧表面633,但在一些情况下,在这些表面之间可存在气隙。在一些情况下,粘合剂或密封材料可定位在覆盖件604的侧表面607与外壳构件602的内部侧表面633之间。在此类情况下,粘合剂或密封材料可为这些表面之间的唯一材料,可与两个表面接触,并且可具有小于约0.5mm、0.3mm、0.1mm、0.05mm的厚度或任何其他合适厚度。
覆盖件604的侧表面607与外壳构件602的内部侧表面633之间的接近度可限定穿过外壳构件602的上部632并进入覆盖件604的负载路径。例如,施加到外壳构件602的外部侧表面603的力可在覆盖件604的侧表面607与外壳构件602的内部侧表面633之间的界面处被引导到覆盖件604中。(在内部侧表面633邻接覆盖件604的侧表面607的情况下,可将负载直接传递或引导到覆盖件604中,虽然在覆盖件604的内部侧表面633和侧表面607之间存在气隙的情况下,但是力最初可导致间隙闭合,使得内部侧表面633与侧表面607接触。)覆盖件604的刚性和结构完整性可有助于在跌落或对外部侧表面603的其他冲击事件中防止或减少外壳构件602的变形,从而保护设备600的内部部件免受由于外壳构件602接触它们而造成的损坏。通过限定穿过覆盖件604的负载路径并且通过将外壳构件602构造成包括凹陷区域630,设备600可被设计成在许多冲击事件(例如,设备600掉落)期间从负载路径中省略框架构件624。例如,如图6A所示,凹陷区域630确保框架构件624与外壳构件602隔开合适的距离。另外,框架构件624的任何部分都不在外壳构件602与覆盖件604之间。因此,框架构件624可被定位成使得即使外壳构件602经受冲击、变形、偏转或以其他方式受到损坏(直至一定量的变形或偏转),该框架构件也不与外壳构件602接触或不会受到该外壳构件的冲击。
在一些情况下,后覆盖件609与外壳构件602的下部部分634交接,因为下部部分634可接触后覆盖件609的侧表面,从而限定穿过下部部分634并进入后覆盖件609的负载路径。
在一些情况下,外壳构件602可包括附加凹陷区域636。附加凹陷区域636可被配置为使得该区域中的外壳构件602被设置为与显示叠层608中的部件、触摸和/或力感测部件、天线或设备600的其他电子部件相距一定距离。具体地,由于外壳构件602可由金属形成,因此金属可电容耦合到其他电子部件。通过增加外壳构件602的金属与电子部件之间的距离,电容耦合可减小到可接受的水平。因此,附加凹陷区域636可被配置为使得附加凹陷区域636与另一个电子部件之间的距离大于约0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm或为任何其他合适距离。在一些情况下,凹陷区域630可比附加凹陷区域636凹陷得更多(并且因此对应于外壳构件602的更薄部分)。
框架构件624还可限定凹陷部657。凹陷部657可至少部分地由凸缘部分629限定,并且可被构造成容纳或接收显示叠层608的至少一部分。例如,由柔性电路元件622限定的环635可至少部分地延伸到凹陷部657中,如图6A(以及图6B至图6E)所示。在一些情况下,为了有利于将覆盖件604附接到框架构件624,框架构件624可偏转,使得环635可离开框架构件624而不接触凸缘部分629。例如,覆盖件604和显示叠层608可附接在一起,然后覆盖件和显示叠层可降低到框架构件624上。在不偏转框架构件624的情况下,环635可接触凸缘部分629或框架构件624的另一个部分。通过使框架构件624偏转(例如,用夹具或工具相对于图6A所示的取向向左牵拉框架构件624),环635可定位在凹陷部中(并且至少部分地与凸缘部分629重叠),而环635不接触框架构件624。通过将环635至少部分地定位在凹陷部657中,可实现更大的填充效率,因为框架构件可被定位成更靠近显示器的有效区域,从而减少设备中的显示器边界和其他未使用的空间。
如上文相对于图6A所述,显示叠层608可经由粘合剂610附接到覆盖件604,该粘合剂可为透明粘合剂以允许由显示叠层608产生的图形输出通过覆盖件604可见。为了增加设备中内部空间的量,可能有利的是使用薄粘合剂来将显示叠层608附接到覆盖件604。然而,框架构件624和显示叠层608(和/或其他设备部件)的结构可限制粘合剂610的最小厚度。例如,如果图6A中的粘合剂610的厚度减小,则柔性电路元件622可能接触或过于靠近框架构件624的凸缘部分629。
图6B示出了框架构件和覆盖件的另一个示例性构型,该另一个示例性构型可使得能够使用较薄的粘合剂来将显示叠层附接到覆盖件。例如,图6B示出了具有变薄的外部区域650的覆盖件640。除了变薄的外部区域650之外,覆盖件640可与覆盖件604相同或类似,并且为了简洁起见,这里不再重复这些细节。覆盖件640可经由粘合剂652附接到定位在框架构件656的凹陷区域654(其限定粘结表面)。框架构件656、粘合剂652和凹陷区域654可与框架构件624、粘合剂626和凹陷区域627相同或类似,并且为了简明起见,此处不再重复这些细节。
变薄的外部区域650可沿着覆盖件640的一个或多个边缘延伸。例如,变薄的外部区域650可沿着覆盖件640的一个边缘延伸,并且具体地,沿着覆盖件640的邻近显示叠层642的柔性电路元件643的边缘延伸。在一些情况下,变薄的外部区域650可沿着覆盖件640的两个、三个或四个侧面延伸。例如,就基本上矩形的覆盖件而言,变薄的外部区域650可围绕覆盖件640的整个外周边延伸(例如,变薄的外部区域650可围绕覆盖件640的显示区域延伸,其中显示区域对应于覆盖件640的中心区域,显示器通过该中心区域可见并且/或者产生图形输出)。显示叠层642和柔性电路元件643可与显示叠层608和柔性电路元件622相同或类似,并且为了简洁起见,这里不再重复这些细节。
变薄的外部区域650可有利于使用较薄的粘合剂(例如,光学透明或透明的粘合剂)层644来将显示叠层642附接到覆盖件640。更具体地,变薄的外部区域650可允许凸缘部分648(类似于图6A的凸缘部分629)被定位成进一步朝向覆盖件640的外部表面(例如,在竖直方向上更高,如图6B所示),显示叠层642以及因此柔性电路元件643同样可被定位成进一步朝向覆盖件640的外部表面,而不会导致柔性电路元件643接触或以其他方式干扰凸缘部分648。因此,可使粘合剂644的厚度更薄(例如,相对于粘合剂610),从而导致显示叠层642和覆盖件640的总体高度658小于不包括具有变薄的外部区域的覆盖件的设备的高度(例如,总体高度658可小于图6A中的总体高度659)。在一些情况下,粘合剂644具有约150微米、约125微米、约100微米或约75微米的厚度。
覆盖件640的变薄的外部区域650可具有约400微米的厚度641,并且覆盖件640的主要部分647(例如,显示叠层642所附接的并且包括设备的图形有效区域的部分)可具有约600微米的厚度649。在一些情况下,变薄的外部区域650比覆盖件640的主要部分647薄约100微米、约200微米或约300微米。厚度641可在约375微米至约425微米之间,并且厚度649可在约575微米至约625微米之间。
覆盖件640可限定从变薄的外部区域650延伸到覆盖件640的主要部分647的过渡区域646。过渡区域646可限定覆盖件640的底表面的从变薄的外部区域650延伸到覆盖件640的主要部分647的弯曲部分。过渡表面可具有连续曲线(如图所示),或者可具有另一种形状或构型。例如,过渡表面可为完全或部分平坦的,并且可类似于倒角表面。
覆盖件640可以各种方式形成。例如,覆盖件640(包括其变薄的外部区域650)可通过模制(例如,加热玻璃或另一种透明材料并且应用模具或压机来产生期望的形状)、机加工(例如,磨削、打磨或以其他方式从片材移除材料来形成期望的形状)和/或增材制造(例如,将第一玻璃片材粘附、粘结或以其他方式附接到第二玻璃片材来形成期望的形状)而形成。这些工艺的组合也可用于形成覆盖件640并且产生变薄的外部区域650。
本文所述的电子设备的覆盖件可经由粘合剂附接到框架构件。如相对于图6A所述,并且如图6A和图6B所示,框架构件可限定凹陷区域(例如,凹陷区域627、654),并且粘合剂可被放置在凹陷区域中。凹陷区域可为粘合剂提供槽状体积,同时还允许框架构件的凸缘部分接触覆盖件的下侧。
图6C示出了示例性覆盖件和框架构件构型,其中框架构件的凸缘部分不接触覆盖件。具体地,图6C示出了覆盖件660(其可与覆盖件604相同或类似)和框架构件661。框架构件661限定由凸缘部分662限定的凹陷区域664(其限定粘结表面)。粘合剂663定位在凹陷区域664中并且将覆盖件660粘结到框架构件661。在该构型中,覆盖件660的内部表面不接触凸缘部分662的表面665。相反,粘合剂663的一部分定位在表面665与覆盖件660的内部表面之间(例如,在表面之间的间隙或空间666中)。通过将粘合剂663中的一些定位在表面之间,粘合剂663可在覆盖件660与框架构件661之间的耦接中提供顺应性或柔性,这可在跌落或其他冲击事件中提供附加的弹性和/或对断裂或其他损坏的抵抗。另外,将粘合剂663中的一些定位在表面之间可允许更大程度地控制相对于框架构件661定位覆盖件660。例如,可通过改变覆盖件660的内部表面与框架构件661的表面665之间的距离来适应覆盖件660的厚度或框架构件661的尺寸或形状的(例如,由于制造公差引起的)差异。在一些情况下,粘合剂663可以可流动状态沉积在覆盖件660上和/或凹陷区域664中,并且覆盖件660和框架构件661通过使用夹具附接在一起,该夹具建立覆盖件660与框架构件661的目标相对位置。因此,粘合剂663可流动以填充和适应当覆盖件660和框架构件661按预期定位时产生的任何间隙。
图6D示出了示例性覆盖件和框架构件构型,其中框架构件限定两个凸缘部分,这两个凸缘部分接触覆盖件并且限定用于接纳和容纳粘合剂的槽的两个侧面或壁。具体地,图6D示出了覆盖件670(其可与覆盖件604相同或类似)和框架构件671。框架构件671限定由第一凸缘部分673和第二凸缘部分674限定的凹陷区域675(其限定粘结表面)。第一凸缘部分673和第二凸缘部分674限定保持粘合剂672的槽或通道。通过使用如图6D所示的两个凸缘部分,可防止或抑制粘合剂溢出或流出凹陷区域,并且可在粘合剂672与覆盖件670和框架构件671之间提供改善的粘结。在一些情况下,由于槽附加的容纳/保持能力,因此使用两个凸缘部分可允许使用粘度较低的粘合剂。此外,使用两个凸缘部分可增加覆盖件670与框架构件671之间的接触表面积,这可减少框架构件671与覆盖件670之间的应力集中并且/或者提供其他结构优点。
图6E示出了示例性覆盖件和框架构件构型,其中沿着前覆盖件的底表面使用斜坡结构以使显示叠层的一部分向下偏转(例如,远离前覆盖件),以有助于防止或降低显示叠层与框架构件之间的接触风险。例如,图6E示出了前覆盖件681(其可与覆盖件604相同或类似),框架构件682可附接到该前覆盖件(如上所述)。显示叠层687可经由透明粘合剂686附接到覆盖件604。
斜坡结构683可定位在前覆盖件681的底表面与显示叠层687之间,并且更具体地,定位在前覆盖件681与显示叠层的环684之间(该环可至少部分地由显示叠层687的柔性电路元件限定)。斜坡结构683被构造成使环684偏转成远离前覆盖件681(例如,如图6E所示向下偏转)。斜坡结构683可具有弯曲或平坦的斜坡表面(例如,接触环684的表面),并且可具有在约100微米和约200微米之间的最大厚度。斜坡结构683的最大厚度可等于将显示叠层687粘附到前覆盖件681的粘合剂686的厚度的减小量。例如,如果粘合剂686减小了约150微米(并且框架构件和前覆盖件的尺寸保持相同),则坡道结构(具有约150微米的最大厚度(例如,与粘合剂厚度减小的量相同的量))可用于使环偏转,以便保持环与框架构件之间的距离(例如,与在具有较厚粘合剂且无坡道结构的情况下存在的距离相同的距离)相同或相似。因此,坡道结构683可有利于使用更薄的粘合剂,从而产生更薄的设备和/或设备内用于其他部件(例如,更大的电池)的更多空间。
斜坡结构(诸如,斜坡结构683)可由各种材料形成并且具有各种构型。图6F至图6I示出了各种示例性斜坡结构。图6F示出了前覆盖件681。前覆盖件681可具有施加到底表面、前覆盖件681的倒角边缘以及前覆盖件681的侧表面的至少一部分的掩模层679。在图6F中,坡道结构由粘合剂688的增厚区域限定,该粘合剂与将显示叠层附接到前覆盖件681的粘合剂相同。粘合剂688可以是多层粘合结构,诸如在顶表面和底表面上具有粘性的透明聚合物(其具有限定斜坡结构的较厚区域)。在一些情况下,粘合剂688可以是整体式结构,诸如被形成为或模制成包括如图6F所示的坡道结构的环氧树脂、液体或凝胶。附加粘合剂层可用于将整体式结构附接到前覆盖件和/或将显示叠层附接到整体结构。
图6G示出了另一个示例性斜坡结构690。在该示例中,斜坡结构690可由层叠堆形成。限定斜坡结构690的层可由任何合适的材料形成,诸如多个油墨层、粘合剂膜层、染料层或其他掩模材料(例如,与掩模层679相同的材料)层。在一些情况下,斜坡结构690作为掩模工艺的一部分形成,在该掩模工艺中,施加掩模层679,然后添加附加掩模材料层以形成斜坡结构690。在一些情况下,多层掩模结构单独制造,然后(例如,用粘合剂)施加到掩模层679。可将粘合剂689(例如,透明粘合剂,其可与粘合剂686相同或类似)施加到前覆盖件681和斜坡结构690,如图6G所示。
图6H示出了另一个示例性斜坡结构691。在该示例中,坡道结构691可以由折叠结构形成。限定坡道结构691的折叠结构可由任何合适的材料形成,诸如粘合剂膜、油墨层、染料或其他掩模材料(例如,与掩模层679相同的材料)。在一些情况下,斜坡结构691作为掩模工艺的一部分形成,在该掩模工艺中,施加掩模层679,然后添加附加掩模材料层以形成斜坡结构691。在一些情况下,多层掩模结构单独制造,然后(例如,用粘合剂)施加到掩模层679。可将粘合剂689(例如,透明粘合剂,其可与粘合剂686相同或类似)施加到前覆盖件681和斜坡结构691,如图6H所示。
图6I示出了另一个示例性斜坡结构692。在该示例中,斜坡结构692可由(例如,在掩模层679下方)附接到前覆盖件681的整体式斜坡部件形成。斜坡部件可由任何合适的材料形成,诸如聚合物、泡沫等。粘合剂(例如,粘合剂膜、液体或凝胶粘合剂等)可将斜坡结构692附接到前覆盖件681(例如,附接到掩模层679)。可将粘合剂689(例如,透明粘合剂,其可与粘合剂686相同或类似)施加到前覆盖件681和斜坡结构692,如图6I所示。在一些情况下,粘合剂686不在斜坡结构692上方延伸。在此类情况下,可将不同的粘合剂层施加到坡道结构692以将显示叠层的环固定到前覆盖件681。在其他情况下,可将抗粘附涂层施加到接触显示叠层的斜坡结构692的表面。例如,聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯或其他合适的聚合物材料可粘附到斜坡结构692的接触显示叠层并且使该显示叠层偏转的表面。
如上所述,如本文所述的设备可包括一组或多组天线,该一组或多组天线包括被配置为经由5G无线协议(包括毫米波和/或6GHz通信信号)进行通信的元件。图7示出了电子设备700的一部分,其中部件被移除以更好地示出用于5G无线通信的示例性天线组。5G通信可使用各种不同的通信协议来实现。例如,5G通信可使用利用低于6GHz的频带(也被称为亚6GHz频谱)的通信协议。又如,5G通信可使用利用高于24GHz的频带(也被称为毫米波频谱)的通信协议。此外,任何给定5G具体实施的特定频带可与其他具体实施不同。例如,不同的无线通信提供商可使用毫米波频谱中的不同频带(例如,一个提供商可使用约28GHz的频率来实现5G通信网络,而另一个提供商可使用约39GHz的频率来实现)。在如本文所述的设备中实现的特定天线组可被配置为允许经由实现5G通信的频带中的一个或多个频带进行通信。
图7中的设备700包括至少两组天线,每组天线被配置为使用不同的通信协议进行操作以提供5G通信。例如,第一天线组包括经由亚6GHz频谱进行通信的多个天线,并且第二天线组包括经由毫米波频谱进行通信的多个天线。
如上所述,设备诸如移动电话的外壳构件可适于用作天线。在设备700中,例如,外壳750可包括外壳构件701、703、705、707、709和711。这些外壳构件可由金属或另一种导电材料形成,并且可电耦接到通信电路(如本文更详细地描述),以便使外壳构件的部分发送和/或接收无线通信。外壳构件701、703、705、707、709和711可与接合元件716、718、720、722、724和726耦接在一起以将外壳构件形成为单个结构外壳部件。为简单起见,接合元件716、718、720、722、724和726被示出为独立部件,但接合元件中的一些可为接续的(例如,接合元件716和718可为接续的模制聚合物结构的部分)。
接合元件可将外壳构件机械地和/或在结构上耦接在一起,并且在相邻外壳构件之间提供电隔离,以有利于将外壳构件用作辐射天线。更具体地,相对于机械耦接,接合元件可(例如,经由接合元件与外壳构件之间的机械联锁和/或经由接合元件与外壳构件之间的粘合剂或化学键合)牢固地附接到相邻外壳构件。相对于电隔离功能,接合元件可在天线与另一个导电部件(例如,无论充当天线还是非辐射结构构件的另一个导电外壳构件)之间提供必需的电隔离,以减少天线性能的(例如,由于天线与另一个导电部件之间的电容耦合引起的)衰减。接合元件可由非导电材料和/或介电材料形成或者包括非导电材料和/或介电材料,诸如聚合物、纤维增强尼龙、环氧树脂等。因此,接合元件在本文中可被称为非导电接合元件。
接合元件可通过模制工艺形成。例如,外壳构件可被放置到模具中或以其他方式相对于彼此保持在固定位置,使得间隙被限定在相邻外壳构件之间。然后可将一种或多种聚合物材料注入间隙中(并且任选地与限定在外壳构件中的保持结构和/或联锁特征部接合),使得聚合物材料至少部分地填充间隙并且被允许固化或以其他方式硬化以形成接合元件。在一些情况下,接合元件可由多种不同的材料形成。例如,接合元件的内部部分可由第一材料(例如,聚合物材料)形成,并且接合元件的外部部分(例如,其限定外壳的外部表面的部分)可由不同于第一材料的第二材料形成。这些材料可具有不同的属性,这些属性可基于接合元件的内部部分和外部部分的的不同功能来选择。例如,内部元件可被构造成在外壳构件之间形成主结构连接,并且可具有比外部材料更高的机械强度和/或韧性。另一方面,外部材料可被配置为具有特定外观、表面光洁度、耐化学品性、防水功能等,并且可选择其组成以使那些功能优先于机械强度。接合元件可由纤维增强聚合物、环氧树脂或任何其他合适的材料形成。
在设备700中,外壳的至少三个区段适于用作经由亚6GHz频谱进行通信的天线。更具体地,外壳构件可适于通过将接地线和馈电线导电地耦接到外壳构件(其是导电的并且可由金属形成或包括金属)上的特定位置而用作天线。外壳构件上的接地线和馈电线的特定位置可部分地限定针对其调谐天线的特定波长。
设备700包括经由亚6GHz频谱进行通信的第一组天线的一个示例性构型。第一组天线包括第一亚6GHz天线702、第二亚6GHz天线704、第三亚6GHz天线706和第四亚6GHz天线708。在该示例性构型中,第一亚6GHz天线702、第二亚6GHz天线704和第三亚6GHz天线706由外壳构件的区段限定,而第四亚6GHz天线708是定位在设备内的导电迹线(例如,在电路板上)或其他辐射元件。第一组天线的四个天线可被配置为根据4x4 MIMO(多输入、多输出)方案操作。
由外壳构件的区段限定的天线在结构和功能上可彼此类似。因此,为了避免冗余,将仅详细描述第一亚6GHz天线702。然而,应当理解,该描述同样适用于第二亚6GHz天线704和第三亚6GHz天线706。
第一亚6GHz天线702可由外壳构件701的一部分限定,并且更具体地,由外壳构件701的邻近连接元件716的一部分限定。为了从第一亚6GHz天线702发送和接收电磁信号,接地线和馈电线可导电地耦接到外壳构件701。例如,接地线可以导电地耦接到位置712,并且馈电线可导电地耦接到位置710。
充当第一亚6GHz天线702的外壳构件701的部分可限定结构特征部713和714。这些特征部可从外壳构件701的内侧并且朝向设备700的内部体积延伸。特征部713、714可具有若干功能,包括限定地线和馈电线的物理安装位置,以及限定联锁特征部,接合元件的材料与该联锁特征部接合和/或一起封装以在外壳构件之间形成结构耦接。虽然特征部713、714在图7中被示出为未被结合元件716的材料封装或以其他方式与该结合元件的材料接合,但应当理解,在一些情况下,结合元件716的材料接触、接合和/或至少部分地封装特征部713和/或特征部714。此外,虽然此类特征部仅在外壳构件701和707上示出,但其他外壳构件可包括邻近接合元件的类似特征部。
如上所述,第二亚6GHz天线704和第三亚6GHz天线706可具有与第一亚6GHz天线702相同或类似的结构。在一些情况下,第一亚6GHz天线、第二亚6GHz天线和第三亚6GHz天线各自被配置为经由不同的频带进行通信。因此,这些天线中的每个天线的确切形状、长度或其他物理特征可彼此不同。
如上所述,作为根据4x4 MIMO方案操作的第一组天线的一部分的第四亚6GHz天线708是定位在设备内的导电迹线或其他辐射元件。然而,在一些情况下,邻近接合元件726的第一外壳构件701的一部分可被构造成充当第四亚6GHz天线。在这种情况下,第一外壳构件701可包括类似于第一亚6GHz天线702的结构特征部(例如,特征部713、714)的结构特征部,并且接地线和馈电线可类似地耦接到第一外壳构件701的该区域,以有利于发射和接收电磁信号。
虽然亚6GHz天线702、704、706和708可用于经由亚6GHz频谱进行通信,但设备700还可(或替代地)包括用于经由毫米波频谱进行通信的天线。设备700可包括例如第一毫米波天线730、第二毫米波天线732和第三毫米波天线734。与其他频谱的天线相比,毫米波天线可更定向并且更易受由于遮挡而衰减的影响。例如,关于衰减,如果用户将他或她的手放置在毫米波天线上,则经由该天线的通信可能遭受停止或完全停止。关于定向,如果毫米波天线指向偏离蜂窝塔超过某个角度,则天线可停止能够与该蜂窝塔有效地通信。为了减轻这些影响,设备可包括策略性地定位以使得能够在多个不同的定位、位置、取向等中进行无线通信的多个毫米波天线。例如,在设备700中,第一毫米波天线730可被配置为前发射天线(例如,其主要沿着垂直于设备的前表面的方向发送和接收电磁信号)。第二毫米波天线732可被配置为后发射天线(例如,其主要沿着垂直于设备的后表面的方向发送和接收电磁信号)。第三毫米波天线734可被配置为侧发射天线(例如,其主要沿着垂直于设备的侧表面的方向发送和接收电磁信号)。应当理解,定向毫米波天线无需直接朝向另一个天线取向以便进行通信,而是可容忍轻微的未对准(例如,+/-15度、+/-30度或另一个值)。
图8A示出了设备700,示出了毫米波天线的示例性辐射图案,以及这些辐射图案如何相对于设备700取向。例如,第一毫米波天线730限定延伸穿过移动电话700的前表面809的第一辐射图案803,第二毫米波天线732限定延伸穿过移动电话的后表面813的第二辐射图案805,并且第三毫米波天线734限定延伸穿过移动电话的侧表面811的第三辐射图案804。如上所述,毫米波天线可以是定向天线(或高增益天线)。因此,毫米波天线的天线增益可沿着特定方向最高。例如,如图8A所示并且对应于毫米波天线的辐射图案(或波瓣)的形状和取向,第一毫米波天线730的第一天线增益沿着(例如,垂直于前表面809的)第一主传输方向806最高,第二毫米波天线732的第二天线增益沿着(例如,垂直于后表面813的)第二主传输方向808最高,并且第三毫米波天线734的第三天线增益沿着(例如,垂直于侧表面811的)第三主传输方向最高。在这种情况下,第一毫米波天线730和第二毫米波天线732的主传输方向与第三毫米波天线734正交(或基本上正交)。如下文相对于图8B至图8D所述,当以不同取向和/或在不同使用条件下保持或使用设备时,辐射图案及其相关联的传输方向可提供毫米波接收。虽然相对于主传输方向描述了辐射图案和/或天线增益,但是应当理解,传输方向并不仅仅指传输操作(例如,向另一个设备、天线、系统等发送信息),而是可以涵盖和/或涉及传输和接收操作两者。此外,虽然图8A示出了用于第一毫米波天线、第二毫米波天线和第三毫米波天线中的每个毫米波天线的单个辐射图案,但毫米波天线中的每个天线可包括多个天线元件,每个天线元件与其自身的辐射图案相关联。因此,例如,第三毫米波天线734可包括四个天线元件,每个天线元件具有在尺寸、形状、增益和/或主传输方向上类似于第三辐射图案804的辐射图案。
图8B至图8D示出了在各种不同的使用情况下毫米波天线可如何配合以提供毫米波通信。图8B示出了处于桌子802(其仅表示设备700可被放置在其上的许多表面)上的面朝上位置的设备700。在这种情况下,背部发射(或后发射)毫米波天线732面向桌子表面,因此可被桌子遮挡并且不朝向蜂窝塔或其他远程天线取向。然而,前发射毫米波天线730和侧发射毫米波天线734可以是无阻挡的(至少不被桌面阻挡)。此外,因为前发射天线和侧发射天线在不同的方向上取向(例如,前发射天线大致垂直于桌子顶部辐射,并且侧发射天线大致平行于桌子顶部辐射),所以这些天线中的至少一个天线将充分指向蜂窝塔或其他远程天线以实现无线通信的可能性较大。
图8C示出了设备700以竖直或“纵向”取向(例如,设备700的长轴平行于用户的高度轴)握持在用户手中。在这种情况下,侧面发射的毫米波天线734被用户的手遮挡,并且因此可变得暂时无效或以其他方式不足。然而,前击发的毫米波天线730和后击发的毫米波天线732可以是无阻挡的(至少通过用户的手)。此外,因为前发射和后发射的天线在不同的方向上取向(例如,前发射的天线通常朝向用户并且可能在用户的肩部上方和/或围绕其身体辐射,以及远离用户辐射的后发射天线)时,存在这些天线中的至少一个将充分地导向蜂窝塔或其他远程天线以实现无线通信的更大可能性。
图8D示出了设备700以“横向”取向(例如,设备700的长轴垂直于用户的高度轴和/或平行于地面)握持在用户的手中。在这种情况下,后发射毫米波天线732可被用户的手遮挡,并且因此可变得暂时无效或以其他方式不足。然而,侧面击发的毫米波天线734和任选的前击发的毫米波天线730可以是无阻挡的(至少被用户的手)。此外,因为前发射天线和侧发射天线在不同的方向上取向(例如,前发射天线通常朝向用户并且可能在用户的肩部上方和/或围绕其身体辐射,以及发射远离用户的侧发射天线)时,存在这些天线中的至少一个将充分地导向蜂窝塔或其他远程天线以实现无线通信的更大可能性。
返回图7,第二(后击)毫米波天线732可耦接到逻辑板736(其可为逻辑板220、320、420、520或本文所述的任何其他逻辑板的实施方案)。在一些情况下,第二毫米波天线732(其可为或可包括无源天线板)直接表面安装到逻辑板736。第二毫米波天线732可包括用于两个不同频率(例如,28GHz和39GHz,但其他频率也是可能的)的天线阵列。每个天线阵列可包括四个天线元件,并且每个天线元件可具有两个不同的偏振。通过包括两个不同的天线阵列,而不是将相同的天线元件用于两个不同的频带,第二毫米波天线732可具有比使用相同的天线元件在两个(或更多个)频带上通信的天线更大的总带宽。第二毫米波天线732的更大带宽可允许天线732在设备700中的定位中的更大公差,同时仍然提供足够的天线性能。
设备700还可包括系统级封装(SiP)部件738中的天线电路。SiP部件738在本文中被称为SiP 738,可包括部件诸如一个或多个处理器、存储器、模数转换器、滤波器、放大器、功率控制电路等。SiP 738可耦接到逻辑板736,并且可被定位在第二毫米波天线732上方。第二毫米波天线732中的天线元件可导电地耦接到SiP 738,使得SiP 738可处理经由第二毫米波天线732接收的信号并使得第二毫米波天线732发送信号。
SiP 738也可包括用于其他天线的天线电路。例如,第一毫米波天线730可经由电路板740(其可为具有导电迹线或其他合适的导体或导体组的柔性电路元件)导电地耦接到SiP 738。
图9A为沿图7中的线9A-9A观察的设备700的局部剖视图。该剖视图示出了设备700的第三(侧面发射)毫米波天线734的示例细节。侧发射天线734(也称为天线模块)固定到设备700的壳体750的内部,并且被构造成通过壳体750的侧壁中的一个或多个开口901发射和接收电磁信号。开口901可延伸穿过外壳750的侧壁并且可至少部分地限定用于侧面发射天线734的天线窗口。
侧面发射天线734包括天线阵列926,该天线阵列包括多个定向天线元件。天线阵列926可包括用于两个不同频率(例如,28GHz和39GHz,但其他频率也是可能的)的天线元件。例如,可为每个频率提供两个天线元件,并且每个天线元件可具有两个不同的偏振。当然,侧壁的其他构型也是可能的。例如,天线阵列926可包括用于每个频率的四个天线元件。
侧发射天线734还可以包括SiP部件928中的天线电路。SiP部件928(在本文中称为SiP 928)可包括部件,诸如一个或多个处理器、存储器、模数转换器、滤波器、放大器、功率控制电路等。SiP 928可导电地耦接到逻辑板736(例如,经由柔性电路元件934,图9B)。天线阵列926中的天线元件可导电地耦接到SiP 928,使得SiP928可处理经由天线阵列926接收的信号并使得天线阵列926发送信号。
间隔件930可被定位在SiP部件928和支架932之间。支架932可将侧击发天线734的部件固定到外壳750,如相对于图9B更详细地示出和描述。
外壳750的侧壁(图9B所示)可被配置为充当波导以用于引导电磁信号进出天线阵列926。波导可由穿过外壳750的侧壁的通道或孔921限定。通道921可部分地由从外壳750的侧壁的外部侧表面延伸到外壳750的内部表面的壁922限定。如图所示,壁922成角度,使得外部侧表面上的开口与外壳的内部表面上的开口错开。更具体地,侧壁的外部侧表面中的开口的中心可从外壳750的内侧中的开口的中心竖直地偏移。
开口的竖直偏移限定大致非水平对齐的通道(相对于图9A所示的取向),这允许侧发射天线734的内部部件从设备700的中心轴线偏移,同时还允许外部侧表面中的开口901在外部侧表面中竖直居中。例如,开口901上方的外壳750的高度908可与开口901下方的外壳750的高度910相同。通过将开口901与侧表面的中间(例如,沿着竖直方向的中间)对齐,外壳750的结构完整性(例如,刚度、强度等)可高于如果开口901从侧表面的中心竖直偏移的情况(例如,因为开口901上方的外壳材料的量将不同于下方的量,从而导致一侧比另一侧弱)。另外,开口901的中心对准为设备700提供总体对称且平衡的外观。
侧面发射的天线734可以包括通道921的一部分内的盖元件920(也称为插入件)。插入件920可以是塑料、玻璃或其他材料(例如,非导电材料)插入件,并且可经由粘合剂924粘附到天线阵列926。值得注意的是,在天线阵列926和插入件920之间可不存在气隙。在天线阵列926与插件920之间没有气隙的情况下构造侧击发的天线734的能力可至少部分地归因于粘合剂924和插件920的特定材料和其他特性。插入件920可被放置到通道921中,或者其可通过例如将聚合物材料注入到通道921中并允许聚合物材料固化或以其它方式硬化而在适当位置形成。
设备700还可包括盖元件912,该盖元件912定位在通道921中并且限定设备700的外部侧表面的一部分(例如,与外壳750的外部侧表面结合)。盖元件912可由玻璃、蓝宝石、玻璃陶瓷、塑料或任何其他合适的材料(例如,非导电材料)形成。覆盖元件912的厚度可至少部分地根据所使用的材料以及材料(和尺寸)对穿过通道921的电磁信号的影响来确定。例如,为了实现相同或类似的电磁性能,覆盖元件912在由玻璃形成的情况下的厚度可大于在由蓝宝石形成的情况下的厚度。如果盖元件912由蓝宝石形成,则可在盖元件912与将盖固定到设备700的粘合剂(例如,粘合剂924)之间包括间隔层(例如,塑料、环氧树脂或其他合适的材料)。
覆盖元件912可包括掩模层914,该掩模层914可施加到覆盖元件912的后表面或前表面。如图所示,将掩模层914施加到覆盖元件912的后表面。掩模层914可为油墨、染料、膜、油漆、涂层或其他材料,并且可透过覆盖元件912可见。掩模层914可以是不透明的。掩膜层914也可为单个层,或者其可包括多个子层。
盖元件912可经由粘合剂916固定到外壳750,并且密封材料918可定位在插入件920与通道921的壁之间的接缝上方。粘合剂916也可将覆盖元件912粘附至插入件920。
密封材料918可以是聚氨酯或任何其他合适的密封材料,并且可被构造成防止或限制液体(例如,水、汗液等)和/或其他污染物通过接缝进入设备700中。密封材料918可作为连续的片材施加在插入件920和围绕插入件920的外壳的表面上。然后可移除(例如,通过激光烧蚀或另一种合适的技术)密封材料918的中部,以显示出可施加粘合剂916的插入物920的表面。粘合剂916可以是膜、液体或任何其他合适的粘合剂。
通道921可包括容纳密封材料918的一部分的凹陷部923。具体地讲,凹陷部923可被构造为使得插件920和壳体材料之间的接缝为基本上平坦的或平面的,从而限定在其上施加密封材料918的平坦表面。凹陷部923可通过使用T形狭槽钻头进行机加工来形成。
图9B是侧击发天线734的分解图,示出了天线734及其部件以及形成在外壳750的侧壁中的天线窗口的构型的附加细节。如上所述,侧面发射天线734包括覆盖元件912、掩模层914(可以施加到覆盖件)、粘合剂916、密封材料918、附加覆盖元件920(或插件)、粘合剂924、天线阵列926、SiP928、柔性电路元件934(经由电连接器940耦接到天线阵列926和/或SiP 928)、间隔部930和支架932。
在一些情况下,壳体包括多个通道或孔921,所述通道或孔921延伸穿过壳体750的侧壁并且至少部分地限定用于侧面发射天线的天线窗口。如图所示,孔921可沿着凹陷区域925的底表面形成。例如,覆盖元件912、掩模层914、粘合剂916和密封材料918可定位在凹陷区域925内。
每个通道或孔921可包括其自身的插入件920,并且可与天线阵列926中的单个天线元件相关联。更具体地讲,对于每个相应的通路921,天线阵列926可以包括与该通路对准的相应的天线元件。这样,充当天线元件的波导的通道可将电磁信号引导至各个天线元件以及从各个天线元件引导电磁信号。通道921可通过肋948与相邻通道分开。肋948可通过从外壳750移除材料以限定通道和肋来形成。因此,肋948可与其中形成通道的外壳构件的其余部分成一整体(例如,由与该外壳构件的其余部分相同的材料块形成)。在其他情况下,肋可以是附接到外壳750的单独部件。在一些情况下,可省略肋,并且可通过侧壁限定单个孔或通道以有利于天线操作(例如,通过外壳750的侧壁发射和接收电磁信号)。
设备700还可包括一组锚定构件942。锚定构件942可包括被构造成与外壳750中的对应对准特征结构(例如,盲孔)接合的对准特征结构(例如,柱)。当与壳体750接合时,锚定构件942可以提供在目标位置和/或位置引导或对齐侧击发天线734的部件的表面和/或其他特征。
可以限定从外壳750到侧面发射天线734的电气部件(例如天线阵列926和SiP928)的接地路径,以向侧面发射天线734提供电气接地。例如,可为导电的紧固件936可螺纹连接到外壳750中,从而将紧固件936导电地耦接到外壳750(其可限定设备700的电接地层)。柔性电路元件934可包括接地和附接耳状物938,该接地和附接耳状物可包括穿过柔性电路元件的孔以及围绕或靠近该孔的导电材料。紧固件936延伸穿过接地和附接耳938的孔,并且在安装紧固件936时接触接地和附接耳938的导电材料,从而将接地和附接耳938的导电材料(其可导电地耦接到或以其他方式限定柔性电路元件934的电接地)导电地耦接到外壳750。这样,可在柔性电路元件934和外壳750之间建立接地路径。接地和附接耳938的导电材料还可接触锚定构件942中的一个锚定构件,锚定构件继而导电耦接到外壳750。因此,从柔性电路元件934到外壳的接地路径也可由锚定构件942限定或经由锚定构件942限定。
紧固件936可以是任何合适的紧固件,诸如螺钉,并且还可以将侧击发天线734的部件保持在适当位置。更具体地,由紧固件936保持在适当位置的托架932可将天线734的部件捕获并保持在其自身和外壳750之间。托架932还可充当散热器或以其他方式用于扩散和/或耗散来自天线部件的热量。
图10A是第一(前发射)毫米波天线730(也称为天线模块)的局部分解图。前发射天线730可包括四个天线元件1002、1004、1006和1008。天线元件1002、1004、1006和1008可以是定向天线元件,这些定向天线元件限定沿着主传输方向具有其最高增益的辐射图案,如相对于图8A所述。天线元件1002、1004、1006和1008的主传输方向可彼此平行,并且可延伸穿过设备的前覆盖件(或天线元件位于其下方的设备的任何覆盖件或壁)。
天线元件1002、1004、1006和1008可由介电材料诸如氧化锆(或另一种合适的陶瓷或其他材料)形成。在一些情况下,天线元件可由介电常数(也称为相对介电常数)高于约20的材料形成。在一些情况下,介电常数在约21和约24之间,或在约27和约30之间。在天线元件1002、1004、1006和1008为陶瓷的情况下,它们可称为陶瓷柱。
前发射天线730的四个定向天线元件可包括被配置为在第一频带(例如,28GHz)下操作的两个第一定向天线元件1002、1004,以及被配置为在第二频带(例如,39GHz)下操作的两个第二定向天线元件1006、1008。天线元件的尺寸和形状可限定天线元件的谐振频率或频带。因此,例如,第一天线元件1002、1004在x维度和y维度上可具有不同于(例如,大于)第二天线元件1006、1008的尺寸,从而使得第一天线元件和第二天线元件具有不同的谐振频率,从而在不同的频带上通信。在一些情况下,第一天线元件1002、1004的x维度和y维度为约1.1mm×约1.1mm,并且第二天线元件1006、1008的x维度和y维度为约0.8mm×约0.8mm。
前发射天线730的天线元件可包括导电接触焊盘,诸如天线元件1008上的导电接触焊盘1012、1014。(虽然未单独标记,但也可在其他天线元件1002、1004和1006上设置类似的导电接触焊盘。)导电接触焊盘可被构造成将天线元件导电地耦接到其他天线电路(例如,经由电路板740中的导体)。例如,导电接触焊盘可焊接到电路板740。
可通过使天线元件金属化,诸如利用电镀、金属沉积(例如,等离子体气相沉积、化学气相沉积)或任何其他合适的技术来形成导电接触焊盘。在一些情况下,将金属或导电膜施加到天线元件以形成导电接触焊盘。在一些情况下,导电接触焊盘在z维度上的高度可影响天线元件的调谐(例如,天线元件的谐振频率、天线元件的效率等)。在一些情况下,不同天线元件之间导电接触焊盘的其他尺寸(例如,厚度、宽度)也可不同。虽然在每个天线元件上可见仅两个导电接触焊盘,但天线元件的不可见侧也可包括导电接触焊盘(例如,与可见导电接触焊盘相对)。在设置有四个导电接触焊盘的一些情况下,仅两个导电接触焊盘(例如,两个非平行接触焊盘)用于将天线元件导电地耦接到其他天线电路。
每个天线元件可具有两个偏振,其中导电接触焊盘为不同偏振提供去向天线元件和来自天线元件的信号。例如,第一导电接触焊盘1012可被配置为根据第一偏振激励第二天线元件1008,而第二导电接触焊盘1014可被配置为根据第二偏振(例如,正交于第一偏振)激励第二天线元件1008。该配置可允许每个天线元件同时发送和/或接收两个单独的电磁信号。
如上所述,第一天线元件1002、1004可以在与第二天线元件1006、1008不同的频率下操作。针对每个频率使用多个天线元件可有利于诸如波束形成的技术。为了有利于波束形成操作,共享相同频率的天线元件可彼此间隔特定距离。例如,第一天线元件1002、1004可间隔距离1005,并且第二天线元件1006、1008可间隔距离1007,该距离1007可不同于距离1005(例如,小于或大于距离1005)。在一些情况下,天线元件之间的距离(例如,间隙)不均匀。可至少部分地基于天线元件操作的频率、无线通信协议的操作参数等来限定特定距离。
天线元件1002、1004、1006和1008可至少部分地被包封或包装在覆盖结构1010中。覆盖结构1010可为模制聚合物材料(例如,纤维增强聚合物),并且覆盖结构可为天线元件提供结构支撑。在天线元件附接到电路板740之后可将覆盖结构1010模制在天线元件周围,或者覆盖结构可单独成形然后附接到电路板740(在天线元件连接到电路板740之前或之后)。在一些情况下,覆盖结构1010接触天线元件的基本上所有表面。在一些情况下,覆盖结构1010诸如通过限定覆盖结构1010内的一个或多个腔来限定相邻天线元件之间的气隙。图10C示出了具有覆盖结构1010的示例性前发射天线,该覆盖结构限定相邻天线元件之间的气隙。
图10B示出了前发射天线1020的另一个示例。在该示例中,代替使天线元件金属化以产生导电接触焊盘,导电触点1026可附接到电路基板1028(其可类似于电路板740,并且可以是具有导电迹线或其他合适的导体或导体组的柔性电路元件)。可在导电触点1026附接到电路基板1028之后将天线元件1024耦接到电路基板1028,天线元件1024可不含导电触点焊盘但在其他方面类似于天线元件1002、1004、1006和1008。可在天线元件1024附接到电路基板1028之前并且在覆盖结构1022(其可类似于覆盖结构1010)附接或成形在天线元件1024周围之前将导电触点1026附接到电路基板1028。另选地,导电触点1026可与覆盖结构1022成一体(例如,通过围绕导电触点1026嵌入模制覆盖结构1022以至少部分地包封导电触点1026),然后具有导电触点1026的覆盖结构1022可附接到电路基板1028。导电触点1026可具有不同的尺寸,并且这些尺寸可至少部分地限定或影响天线元件的调谐。例如,导电触点1026在z维度上的高度(例如,导电触点1026的与天线元件的侧面接触的部分的高度)可影响天线元件的调谐(例如,天线元件的谐振频率、天线元件的效率等)。因此,被配置为在一个频率下操作的天线元件上的导电触点1026可具有与被配置为在不同频率下操作的天线元件上的导电触点不同的尺寸。在一些情况下,不同天线元件之间导电触点1026的其他尺寸(例如,厚度、宽度)也可不同。
图10C是另一个示例性(前发射)毫米波天线1037的局部分解图。前发射天线1037可包括天线元件1034(其可为本文所述的其他天线元件的实施方案,例如天线元件1002、1004、1006和1008)。前发射天线1037还可包括覆盖结构1030,该覆盖结构在材料和功能上可类似于本文所述的其他覆盖结构,诸如覆盖结构1010、1022。覆盖结构1030可限定相邻天线元件1034之间的气隙1031。由于空气具有比许多材料(诸如,可形成覆盖结构1030的塑料)更低的介电常数,因此气隙1031可有助于减小天线元件之间的平均或有效介电常数。在一些情况下,与没有气隙的覆盖结构相比,气隙1031的存在及其尺寸和形状可改善天线的操作。相比于实心覆盖结构,气隙1031还可允许天线元件1034之间的间距减小,从而使得与其他构造相比天线1037的总体尺寸更小。
天线1037可通过模制工艺成形。例如,天线元件子组件可通过这样的过程成形:其中将导电触点1038(其可为导电触点1026的实施方案)和天线元件1034放置在第一模具中,使得导电触点1038在目标定位和位置处与天线元件1034接触(例如,如图10A和/或10B所示)。然后可将第一聚合物材料引入第一模具中以部分地包封导电触点1038并且至少部分地围绕天线元件1034。可允许第一聚合物材料固化或以其他方式硬化以形成保持结构1036。保持结构可将导电触点1038固定就位并与天线元件1034接触。
然后可将天线元件子组件连同安装突片1032一起放置到第二模具中,并且可将第二聚合物材料(第二聚合物材料可不同于第一聚合物材料并且可在低于第一聚合物材料的熔融或软化温度的温度下注入)注入到第二模具中以形成覆盖结构1030。可允许第二聚合物材料固化或以其他方式硬化,从而将天线元件子组件保持在一起并保持在其目标取向和位置(例如,在天线元件1034之间具有适当的间距)。安装突片1032可被构造成能够接合螺钉或其他紧固件以有助于将天线1037保持在设备中的预期位置。
如图10C所示,保持结构1036可限定延伸穿过保持结构1036并使导电触点1038暴露的孔1039。虽然在图10C中标示了仅两个孔,但是每个保持结构1036可为保持结构至少部分地包封的每个导电触点1038限定一个孔。这些孔可能是由于在第一模制操作期间要应用工具而产生的,这些工具在模制操作期间对导电接点1038施加力以保持导电接点1038与天线元件1034接触。在将第一聚合物材料引入到第一模具中之后(并且任选地在固化和/或硬化第一聚合物材料之后),可移除工具以显露出孔1039。这些孔可用于检查天线元件子组件。例如,可以将测量工具(例如,激光器)穿过孔引导到导电触点1038上,以及引导到天线元件1034的暴露表面上,以确定位置差。如果给定导电构件的位置差大于导电构件的厚度,则可假设导电构件与导电构件旨在接触的天线元件1034的表面之间存在气隙。如果位置差太大(例如,如果可能存在气隙),则天线元件子组件可能被拒绝。
图10D是天线1037的侧视图。如图10D所示,气隙1031的宽度是不均匀的,并且可基于气隙对天线性能、调谐和/或其他特性的影响来选择气隙的尺寸。例如,由于天线元件之间的材料的介电特性可影响天线的操作,因此可选择气隙1031的尺寸以便在天线元件之间产生期望的介电性能(例如,平均或有效介电常数)。
图10E示出了天线1037的底视图。如图10E所示,保持结构1036围绕天线元件1034延伸并且将导电触点1038保持在抵靠天线元件1034的适当位置。另外,导电触点1038沿着天线1037的底部暴露,使得它们可导电地耦接到另一部件,诸如电路基板1028。
还可使用其他技术来生产毫米波天线,诸如相对于图10A至图10E所述的技术。例如,在插入天线元件之前可形成蛤壳状覆盖结构。然后可将天线元件(或天线元件子组件)引入就位,并且可闭合蛤壳状覆盖结构以至少部分地包封天线元件(或天线元件子组件)。又如,导电触点和覆盖结构(以及任选地保持结构和安装突片)可一起成形为覆盖结构子组件(例如,通过插入成型),并且可随后将天线元件引入(例如,压配)到在覆盖结构子组件中限定的开口中。
如上所述,设备的金属或导电外壳的部分可用作天线元件以发送和接收无线信号。更具体地讲,金属或导电外壳的部分可用作天线的辐射元件。例如,图7示出了使用金属外壳构件来限定用于亚6GHz频谱的天线元件的示例性设备700。除了相对于图7所述的亚6GHz天线之外,金属外壳构件还可用于限定用于其他频率和/或协议的天线元件。图11是由利用接合元件接合在一起的多个导电外壳构件形成的外壳1100的一部分的示意图。图11还示意性地表示了外壳构件上的示例性连接点,在这些连接点处馈电线和/或接地线可以导电地耦接到外壳构件,以将电磁信号从外壳构件载送到其他天线电路(以及从天线电路载送到外壳构件)。
如图11所示,外壳1100可包括第一外壳构件1102,该第一外壳构件限定第一侧表面1142的一部分以及第一拐角表面1150和第二侧表面1144的一部分。第一外壳构件1102经由第一接合元件1114在结构上耦接到第二外壳构件1104。如上所述,接合元件诸如接合元件1114可由聚合物材料(例如,纤维增强聚合物)形成,该接合元件可在结构上接合外壳构件,同时还在外壳构件之间提供充分的电隔离以允许外壳构件充当天线元件。
外壳1100还包括第二外壳构件1104,该第二外壳构件限定第二侧表面1144的一部分并且经由第二接合元件1116在结构上耦接到第三外壳构件1106。第三外壳构件1106限定第二侧表面1144以及第二拐角表面1152的一部分。
第三外壳构件1106还限定外壳的第三侧表面1146的一部分并且经由第三接合元件1118在结构上连接到第四外壳构件1108。第四外壳构件1108还限定第三侧表面1146的一部分、第三拐角表面1154和第四侧表面1148的一部分。
第四外壳构件1108经由第四接合元件1120耦接到第五外壳构件1110。第五外壳构件1110限定第四侧表面1148的一部分并且经由第五接合元件1122耦接到第六外壳构件1112。第六外壳构件1112限定第四侧表面1148的一部分、第四拐角表面1156和第一侧表面1142的一部分。第六外壳构件1112经由第六接合元件1125在结构上连接到第一外壳构件1102。
外壳1100的接合元件中的每个接合元件可限定外壳1100的外部表面的一部分。因此,可完全或基本上完全由外壳构件和接合元件限定外壳1100的外侧表面。
为了作为天线元件操作,外壳1100的外壳构件可导电地耦接到天线电路、电接地平面等。外壳构件上的连接点的具体位置以及外壳构件的尺寸和形状可至少部分地限定天线元件的参数。示例性天线参数可包括谐振频率、范围、辐射图案、效率、带宽、方向性、增益等。
图11示出了馈电线和接地线与外壳构件的连接点的示例性位置。例如,馈电线和接地线可在连接点1124-1、1124-2处导电地耦接到第一外壳构件1102,从而有利于经由第一外壳构件1102进行无线通信。
馈电线和接地线可在连接点1128-1、1128-2处并且任选地在连接点1126-1、1126-2处导电地耦接到第二外壳构件1104。第二外壳构件1104的处于连接点1126-1、1126-2之间或附近的部分可充当一个天线元件,而第二外壳构件1104的处于连接点1128-1、1128-2之间或附近的部分可充当另一个独立的天线元件(例如,尽管由同一外壳构件1102限定,但是该另一个天线元件可以独立于位于连接点1126-1、1126-2之间的天线元件发送和接收电磁信号)。虽然图11示出了连接点1126-1、1126-2,但在一些具体实施中诸如在图7的设备700中,可省略这些连接点,该设备700使用设备的该拐角中的电路板上的导电元件作为天线元件,而不是使用外壳构件。
馈电线和接地线可以在连接点1130-1、1130-2处导电地耦接到第三外壳构件1106,并且在连接点1132-1、1132-2和连接点1134-1、1134-2处导电地耦接到第四外壳构件1108。第四外壳构件1108可根据在给定时间使用哪些馈电线和接地线来限定不同的天线元件配置。例如,在第一模式下,使用连接点1132-1、1132-2,使得第四外壳构件1108被配置为经由第一通信协议(或频率)进行通信,并且在第二模式下,使用连接点1134-1、1134-2,使得第四外壳构件1108被配置为经由不同于第一通信协议的(频率的)第二通信协议进行通信。
馈电线和接地线可以在连接点1136-1、1136-2处以及在连接点1138-1、1138-2处导电地耦接到第五外壳构件1110。类似于第二外壳构件1104的构型,第五外壳构件1110的位于连接点1136-1、1136-2之间或附近的部分可充当一个天线元件,而第五外壳构件1110的位于连接点1138-1、1138-2之间或附近的部分可充当另一个独立的天线元件(例如,尽管由同一外壳构件1110限定,但是该另一个天线元件可以独立于位于连接点1136-1、1136-2之间的天线元件发送和接收电磁信号)。馈电线和接地线也可以在连接点1140-1、1140-2处导电地耦接到第六外壳构件1112。
如上所述,本文所述的设备外壳的外壳构件可用于形成多组天线,其中每组天线经由不同的通信协议或频带进行通信。例如,外壳可限定第一MIMO天线阵列或组(例如,针对4G通信协议)中的多个天线以及第二MIMO天线阵列(例如,针对5G通信协议)中的多个天线。在一个非限制性示例性配置中,由连接点1124、1130、1132、1134和1140限定的天线元件可被配置为作为第一MIMO天线阵列(例如,针对4G通信协议)的一部分操作,而由连接点1126(如果设有的话)、1128、1136和1138限定的天线元件可被配置为作为第二MIMO天线阵列(例如,针对5G通信协议)的一部分操作。对于任何给定的天线组,不需要该组中的天线元件都是外壳构件。例如,第二MIMO天线阵列或组可使用内部天线(例如,天线708,图7)作为4×4MIMO阵列中的天线中的一个天线。
如上所述,可充当天线或天线系统的辐射结构的导电外壳构件可经由接合元件在结构上耦接在一起。接合元件可由聚合物材料或其他介电材料形成,该接合元件可在外壳构件之间提供充分的电隔离,以有利于将外壳构件用作天线的辐射结构。在一些情况下,接合元件包括一个、两个或更多个模制元件,这些模制元件被模制到外壳构件之间的间隙中并且与外壳构件接合。由于接合元件在结构上将外壳构件保持在一起,因此可优选在接合元件和外壳构件之间进行强接合。因此,外壳构件可包括或限定接合元件接合的结构和/或特征部,以便将接合元件保持到外壳构件,从而将外壳构件保持在一起。
图12A示出了包括接合元件可与之接合的特征部的示例性外壳构件1200。图12A所示的外壳构件的部分可大致对应于图7中的区域12A-12A。
外壳构件1200可由导电材料形成或包括导电材料,诸如不锈钢、铝、金属合金等,并且可导电地耦接到天线电路(例如,经由馈电和/或接地线,如上所述)以充当设备的辐射结构。图12A所示的外壳构件1200的部分可邻接和/或接合接合元件,如图12B所示。
外壳构件1200限定第一联锁特征部1202,该第一联锁特征部从由外壳构件1200限定的侧壁1201向内(例如,朝向设备的内部)延伸。第一联锁特征部1202可以从外壳构件1200的内侧1205延伸,其中内侧1205与外侧1203相对。
侧壁1201可限定设备的外部表面,外壳构件1200是该设备的一部分。第一联锁特征部1202可限定第一孔1204和一个或多个第二孔1206。当通过抵靠外壳构件1200注入或以其他方式模制可模制材料以形成接合元件时,可模制材料可以至少部分地围绕和/或包封第一联锁特征部1202,并且可以流入并任选地流经第一孔1204和第二孔1206。通过至少部分地包封联锁特征部1202并且流入和/或流经第一孔1204和第二孔1206,接合元件可以与外壳构件1200在结构上互锁,从而将接合元件牢固地保持到外壳构件1200。
外壳构件1200还可限定第二联锁特征部,诸如凹陷部1210,其可以是相对于外壳构件1200的端部表面1208凹陷的凹部、腔室或其他类似特征部。外壳构件1200的端部表面1208可以是外壳构件1200的延伸到最靠近另一个外壳构件的部分,外壳构件1200经由接合元件耦接到另一个外壳构件。端部表面1208可以从由第一联锁特征部1202限定的端部表面1209偏移。更具体地讲,端部表面1209可相对于端部表面1208(例如,沿着垂直于端部表面1208、1209的方向)凹陷。
凹陷部1210可具有介于约100微米和约1000微米之间的深度,并且可具有介于约100微米和约400微米之间的宽度(例如,如图12A所示的从左到右的尺寸)以及介于约750微米和约3000微米之间的长度(例如,如图12A所示的从上到下的尺寸)。在一些情况下,外壳构件1200还可沿着端部表面1208和/或端部表面1209限定孔。孔可在端部表面1208和/或1209上形成,并且也可在凹陷部1210的表面上形成。孔可为与凹陷部1210不同的结构。例如,凹陷部1210可具有大于约1000微米的长度尺寸和大于约100微米的宽度尺寸,而孔可具有小于约10微米的长度和/或宽度尺寸。类似地,凹陷部1210可具有大于约100微米的深度,而孔可具有小于约10微米的深度。在一些情况下,通过化学蚀刻、喷砂、激光或等离子蚀刻等形成孔。接合元件的材料可在接合元件的形成期间延伸或流入孔中,并且与孔接合和/或互锁以将接合元件固定到外壳构件1200。在一些情况下,在形成凹陷部1210之后形成孔,使得孔存在于凹陷部1210的表面上。在其他情况下,在形成凹陷部1210之前形成孔,使得凹陷部1210的表面不含孔,或具有与在其上形成孔的端部表面不同的表面形态和/或形貌(例如,端部表面1208可通过化学蚀刻具有孔,而凹陷部1210可具有机加工工艺的机器痕迹)。在一些情况下,孔的最大尺寸(例如,长度、宽度、深度)比凹陷部1210的最大尺寸(例如,长度、宽度、深度)小至少一个数量级。
外壳构件1200可限定凸缘部分1207,该凸缘部分与顶部模块(其可包括覆盖构件、显示器、触摸感测部件等)的周边侧相邻并且/或者沿着顶部模块的周边侧延伸。在一些情况下,第二联锁特征部1210(例如,凹陷部,如图所示)定位在凸缘部分1207中,从而增强接头的沿着顶部模块的侧面的部分。更具体地讲,凸缘部分1207可限定延伸远离第一联锁特征部1202的悬臂,并且第二联锁特征部1210可提供与接合元件的补充联锁接合,以有助于防止或限制凸缘部分1207与接合元件(例如,图12B的接合元件1212)的分离或脱离。凸缘可沿着某个方向(例如,图12A中的竖直方向,该竖直方向可平行于由外壳构件1200限定的外部侧表面和/或垂直于由设备的覆盖构件限定的前表面)延伸,并且第二联锁特征部1210可以是具有纵向轴线的细长凹陷部或通道,该纵向轴线平行于外壳构件的外部侧表面延伸(例如,沿着凸缘从第一联锁特征部1202延伸的相同方向)。
当可模制材料流动到位(例如,在外壳构件1200和另一个外壳构件之间)以形成接合元件时,可模制材料可流动到凹陷部1210中并且至少部分地填充凹陷部1210,从而在可模制材料中形成对应的突出部。当可模制材料随后固化或以其他方式硬化时,接合元件的突出部和凹陷部1210彼此互锁。凹陷部1210和突出部之间的互锁可有助于防止接合元件和外壳构件1200的分离。此外,凹陷部1210相对于由侧壁1201限定的外部表面的位置可有助于改善接头的结构刚度,并且在跌落或其他冲击事件的情况下有助于保持外壳构件1200、接合元件和邻接外壳构件之间的对准(和机械耦接)。例如,虽然第一联锁特征部1202可以向接合元件和外壳构件1200之间的界面提供基本的结构强度,但是其位置比凹陷部1210更靠内(例如,相对更靠近外壳的内部体积)。相比之下,位置更靠外的凹陷部1210(例如,相对更靠近外壳构件1200的外部表面)可改善外壳构件的外部表面和接合元件之间的对准的强度和稳定性。
图12B是沿着图12A中的线12B-12B观察到的外壳构件1200(经由接合元件1212接合到另一个外壳构件1216)的局部剖视图。接合元件1212可定位在外壳构件1200的端部表面1208与外壳构件1216的对应端部表面1217之间并与两个端部表面接触。接合元件1212还可延伸到外壳构件1200的凹陷部1210以及由外壳构件1216限定的凹陷部1214中并与两个凹陷部互锁。除了接合元件1212和凹陷部1210、1214(和/或其他保持结构和/或联锁特征部)之间的机械联锁之外,接合元件1212的可模制材料可与外壳构件1200、1216的材料形成化学粘结或其他粘合剂粘结。
接合元件1212和外壳构件1200、1216的外部表面可限定外壳的平滑连续的外部表面1213。例如,沿着外壳的外部表面1213、位于接合元件1212和外壳构件1200、1216之间的任何间隙、接缝或其他中断部分可能是无法经由触摸和/或肉眼检测的。例如,指甲沿着外部表面1213滑动可能不会钩住接合元件1212和外壳构件1200、1216之间的接缝。在一些情况下,接合元件1212和外壳构件1200、1216之间的任何间隙、接缝或其他中断部分可小于约200微米、小于约100微米、小于约50微米、小于约20微米或小于约10微米(在深度、长度、偏移和/或其他尺寸上)。接合元件1212和凹陷部1210、1214之间的互锁可有助于防止或抑制外壳构件1200、1216和接合元件1212之间的相对运动,诸如这些部件沿着竖直方向(如图12B中所取向的)的相对运动。因此,凹陷部1210、1214可有助于维持接合元件1212和外壳构件1200、1216之间的基本上无缝的纹理和外观。
图12C示出了包括接合元件可与之接合的特征部的另一个示例性外壳构件1220。外壳构件1220可由导电材料形成或包括导电材料,诸如不锈钢、铝、金属合金等,并且可导电地耦接到天线电路(例如,经由馈电和/或接地线,如上所述)以充当设备的辐射结构。图12C所示的外壳构件1220的部分可邻接和/或接合接合元件,如图12D所示。
外壳构件1220限定第一联锁特征部1222,该第一联锁特征部从由外壳构件1220限定的侧壁1221向内(例如,朝向设备的内部)延伸。第一联锁特征部1222可以从外壳构件1220的内侧延伸(例如,类似于内侧1205,图12A),其中内侧与外侧相对(例如,类似于外侧1203,图12A)。
侧壁1221可限定设备的外部表面,外壳构件1220是该设备的一部分。第一联锁特征部1222可限定第一孔1224和一个或多个第二孔1226。当通过抵靠外壳构件1220注入或以其他方式模制可模制材料以形成接合元件时,可模制材料可以至少部分地围绕和/或包封第一联锁特征部1222,并且可以流入并任选地流经第一孔1224和第二孔1226。通过至少部分地包封联锁特征部1222并且流入和/或流经第一孔1224和第二孔1226,接合元件可以与外壳构件1220在结构上互锁,从而将接合元件牢固地保持到外壳构件1220。
外壳构件1220还可限定突出特征部1230,该突出特征部可以是柱、销或具有从外壳构件1220的端部表面1228突出或延伸的任何其他合适的形状或构型。外壳构件1220的端部表面1228可以是外壳构件1220的除了突出特征部1230之外延伸到最靠近另一个外壳构件的部分,外壳构件1220经由接合元件耦接到另一个外壳构件。
突出特征部1230能够以与图12A至图12B中的凹陷部1210类似的方式操作。例如,当可模制材料流动到位(例如,在外壳构件1220和另一个外壳构件之间)以形成接合元件时,可模制材料可围绕突出特征部1230流动以至少部分地包封突出特征部1230。当可模制材料随后固化或以其他方式硬化时,突出特征部1230和围绕突出特征部1230形成的可模制材料中的凹陷部彼此互锁。突出特征部1230和可模制材料之间的互锁可有助于防止接合元件和外壳构件1220的分离。此外,突出特征部1230相对于由侧壁1221限定的外部表面的位置可有助于改善接头的结构刚度,并且在跌落或其他冲击事件的情况下有助于保持外壳构件1220、接合元件和邻接外壳构件之间的对准(和机械耦接)。例如,虽然第一联锁特征部1222可以向接合元件和外壳构件1220之间的界面提供基本的结构强度,但是其位置比突出特征部1230更靠内(例如,相对更靠近外壳的内部体积)。相比之下,位置更靠外的突出特征部1230(例如,相对更靠近外壳构件1220的外部表面)可改善外壳构件的外部表面和接合元件之间的对准的强度和稳定性。
在一些情况下,外壳构件1220还可沿着端部表面1228和/或端部表面1229限定孔。孔可在端部表面1228和/或1229上形成,并且也可在突出特征部1230的表面上形成。孔可为与突出特征部1230不同的结构。例如,突出特征部1230突出大于约100微米的距离,并且可具有大于约100微米的长度和宽度尺寸,而孔可具有小于约10微米的深度、长度和/或宽度尺寸。在一些情况下,通过化学蚀刻、喷砂、激光或等离子蚀刻等形成孔。接合元件的材料可在接合元件的形成期间延伸或流入孔中,并且与孔接合和/或互锁以将接合元件固定到外壳构件1220。在一些情况下,在形成突出特征部1230之后形成孔,使得孔存在于突出特征部1230的表面上。在其他情况下,突出特征部1230的表面不含孔,或具有与在其上形成孔的端部表面不同的表面形态和/或形貌。在一些情况下,孔的最大尺寸(例如,长度、宽度、深度)比突出特征部1230的最大尺寸(例如,长度、宽度、深度)小至少一个数量级。
图12D是沿着图12C中的线12D-12D观察到的外壳构件1220(经由接合元件1232接合到另一个外壳构件1225)的局部剖视图。接合元件1232可定位在外壳构件1220、1225之间并与外壳构件接触。接合元件1232还可至少部分地(并且任选地完全)包封突出特征部1230。如在图12D中可见,突出特征部1230可延伸并且/或者与两个偏移表面相邻。例如,相对于外壳构件1220,两个偏移表面包括端部表面1228和附加端部表面1229。突出特征部1230可从端部表面1228延伸第一距离,并且从附加端部表面1229延伸第二(更大)距离。可在外壳构件1225上使用类似的结构(例如,从端部表面1238延伸第一距离并且从附加表面1234延伸第二(更大)距离的突出特征部1236)。因此,如图12D所示,端部表面1228、1238可比附加端部表面1229、1234更靠近在一起(并且突出特征部1230、1236的端部可以是外壳构件1220、1225的最靠近在一起的部分)。除了接合元件1232和突出特征部1230、1236(和任何其他保持结构和/或联锁特征部)之间的机械联锁之外,接合元件1232的可模制材料可与外壳构件1220、1225的材料形成化学粘结或其他粘合接合。
接合元件1232和外壳构件1220、1225的外部表面可限定外壳的平滑连续的外部表面1223。例如,沿着外壳的外部表面1223、位于接合元件1232和外壳构件1220、1225之间的任何间隙、接缝或其他中断部分可能是无法经由触摸和/或肉眼检测的。例如,指甲沿着外部表面1223滑动可能不会钩住接合元件1232和外壳构件1220、1225之间的接缝。在一些情况下,接合元件1232和外壳构件1220、1225之间的任何间隙、接缝或其他中断部分可小于约200微米、小于约100微米、小于约50微米、小于约20微米或小于约10微米(在深度、长度、偏移和/或其他尺寸上)。接合元件1232和外壳构件1220、1225之间的互锁可有助于防止或抑制外壳构件1220、1225和接合元件1232之间的相对运动,诸如这些部件沿着竖直方向(如图12D中所取向的)的相对运动。因此,突出特征部1230、1236可有助于维持接合元件1232和外壳构件1220、1225之间的基本上无缝的纹理和外观。
在一些情况下,不同类型的结构可用于增强或以其他方式增加外壳构件和接合元件之间的耦接的强度和/或结构完整性。例如,图12E示出了外壳的示例性剖视图,该外壳包括接合元件1243以及限定突出特征部1244(如图12C至图12D所示)的第一外壳构件1240和限定凹陷部1249(如图12A至图12B所示)的第二外壳构件1241。使用突出特征部1244和凹陷部1249可有助于增加第一外壳构件1240和第二外壳构件1241的最接近部分之间的平均或总体距离。具体地讲,因为外壳构件1240、1241中的一者或两者可用作天线系统的辐射部件,所以可能期望增大外壳构件之间的距离以减少由于两个导电部件的接近而引起的电容耦合或其他电磁效应。通过将凹陷部定位成与突起部相对,可实现突起部(和凹陷部)的结构有益效果,同时还在外壳构件1240、1241的最靠近表面之间提供更大的距离(例如,与具有两个突出特征部的构型相比)。
图12F描绘了示例性设备1251的一部分,示出了外壳部件和可用于在结构上耦接外壳部件的接合元件的另一示例性构型。例如,第一外壳构件1250可经由接合元件1254耦接到第二外壳构件1252。与本文所述的其他接合元件类似,可通过将可模制材料(例如,聚合物材料)注入或以其他方式引入到第一外壳构件1250和第二外壳构件1252之间的间隙中来形成接合元件1254。第一外壳构件1250可限定从第一外壳构件1250的侧壁1259向内(例如,朝向设备的内部)延伸的第一联锁特征部1253,并且第二外壳构件1252可限定从第二外壳构件1252的侧壁1257向内(例如,朝向设备的内部)延伸的第二联锁特征部1256。接合元件1254包封可至少部分地第一联锁特征部1253和第二联锁特征部1256。例如,当将可模制材料注入或以其他方式引入到第一外壳构件1250和第二外壳构件1252之间的间隙中时,可模制材料可至少部分地包封第一联锁特征部1253和第二联锁特征部1256(包括流入任何凹陷部或孔,以及围绕由第一联锁特征部1253和第二联锁特征部1256限定的或其上的任何突出部流动)。在一些情况下,可模制材料(例如,其形成接合元件1254)可覆盖第一联锁特征部1253和第二联锁特征部1256的顶部表面,使得可模制材料延伸直到侧壁1257、1259的内部表面。
在可模制材料固化或以其他方式硬化以形成接合元件之后,接合元件与第一联锁特征部1253和第二联锁特征部1256物理地互锁,从而将第一外壳构件1250和第二外壳构件1252固定在一起。
如图12F所示,第一外壳构件1250限定第一端部表面1266,并且第二外壳构件1252限定第二端部表面1264。第一端部表面1266和第二端部表面1264可基本上彼此平行,并且可基本上垂直于侧壁1257、1259的外部表面。从侧壁1259向内延伸(例如,大致朝向设备的内部)的第一联锁特征部1253可限定第一成角度表面1260。成角度表面1260可大致成角度地远离第一外壳构件1250和第二外壳构件1252之间的间隙。第二联锁特征部1256可限定第二成角度表面1262,该第二成角度表面可大致朝向第一外壳构件1250和第二外壳构件1252之间的间隙延伸。因此,第一成角度表面1260和第二成角度表面1262可不平行于第一端部表面1266和第二端部表面1264。另外,第一成角度表面1260和第二成角度表面1262可与第一端部表面1266和第二端部表面1264接续。第一端部表面1266和第二端部表面1264以及成角度表面1260、1262可限定第一外壳构件1250和第二外壳构件1252之间的通道,并且接合元件1254可至少部分地(并且任选地完全)填充由第一端部表面1266和第二端部表面1264以及成角度表面1260、1262限定的通道。
第一联锁特征部1253和第二联锁特征部1256的成角度构型使设备内的结构部件重新定位以为其他部件腾出空间。例如,通过使第二联锁特征部1256向右成角度(如图12F所示),可以在第二联锁特征部1256的左侧为另一个部件1299(例如,逻辑板、处理器等)提供附加空间。因此,另一个部件1299可定位成比第二联锁特征部1256从外壳构件1252垂直延伸的情况更靠近侧壁1257(并且更靠右)。
第一成角度表面1260和第二成角度表面1262还可通过提供接合元件最终与之接合和互锁的更复杂的几何形状来改善第一外壳构件1250和第二外壳构件1252之间的互锁的强度、刚度或其他结构特性。另外,因为第一成角度表面1260和第二成角度表面1262以类似的(或相同的)角度(例如,相对于端部表面1266、1264)延伸,所以可在第一外壳构件1250和第二外壳构件1252之间维持更大的距离(与朝向彼此成角度或相对于端部表面具有更大角度差的成角度表面相比)。换句话讲,基本上平行的成角度表面1260、1262可改善外壳结构的强度和/或稳定性而不减小外壳构件之间的最小距离。因为使外壳元件更靠近在一起可增大外壳构件之间的电容耦合,并且因此可不利地影响天线性能,所以外壳部件之间的较大距离可能是有利的。联锁特征部的成角度表面因此可实现改善的强度,同时维持足够的天线性能。
图12G描绘了示例性设备1251的另一部分,示出了外壳部件和可用于在结构上耦接外壳部件的接合元件的另一示例性构型。例如,第一外壳构件1250可经由接合元件1270耦接到第三外壳构件1280。与本文所述的其他接合元件类似,可通过将可模制材料(例如,聚合物材料)注入或以其他方式引入到第一外壳构件1250和第三外壳构件1280之间的间隙中来形成接合元件1270。第一外壳构件1250可限定从第一外壳构件1250的侧壁1259向内(例如,朝向设备的内部)延伸的第一联锁特征部1271,并且第三外壳构件1280可限定从第三外壳构件1280的侧壁1281向内(例如,朝向设备的内部)延伸的第二联锁特征部1272。接合元件1270包封可至少部分地第一联锁特征部1271和第二联锁特征部1272。例如,当将可模制材料注入或以其他方式引入到第一外壳构件1250和第三外壳构件1280之间的间隙中时,可模制材料可至少部分地包封第一联锁特征部1271和第二联锁特征部1272(包括流入任何凹陷部或孔,以及围绕由第一联锁特征部1271和第二联锁特征部1272限定的或其上的任何突出部流动)。在一些情况下,可模制材料(例如,其形成接合元件1270)可覆盖第一联锁特征部1271和第二联锁特征部1272的顶部表面,使得可模制材料延伸直到侧壁1259、1281的内部表面。
类似于图12F所示的构型,第一外壳构件1250可限定第一端部表面1278,并且第三外壳构件1280可限定第二端部表面1279,其中这些端部表面限定第一外壳构件和第三外壳构件之间的间隙。第一端部表面1278和第二端部表面1279可基本上彼此平行,并且可基本上垂直于侧壁1259、1281的外部表面。从侧壁1259向内延伸(例如,大致朝向设备的内部)的第一联锁特征部1271可限定第一成角度表面1276。成角度表面1276可大致成角度地远离第一外壳构件1250和第三外壳构件1280之间的间隙。第二联锁特征部1272可限定第二成角度表面1277,该第二成角度表面可大致朝向第一外壳构件1250和第三外壳构件1280之间的间隙延伸。因此,第一成角度表面1276和第二成角度表面1277可不平行于第一端部表面1278和第二端部表面1279。另外,第一成角度表面1276和第二成角度表面1277可与第一端部表面1278和第二端部表面1279接续。第一端部表面1278和第二端部表面1279以及成角度表面1276、1277可限定第一外壳构件1250和第三外壳构件1280之间的通道,并且接合元件1270可至少部分地(并且任选地完全)填充由第一端部表面1278和第二端部表面1279以及成角度表面1276、1277限定的通道。
第一联锁特征部1271和第二联锁特征部1272还可包括凸耳1273、1274,即使在联锁特征部至少部分地被接合元件1270包封之后,凸耳1273、1274仍然可以保持暴露或能够以其他方式通过接合元件1270触及。电子部件诸如天线电路可导电地耦接到外壳构件1250、1280(外壳构件可导电),使得外壳构件1250、1280可作为天线系统的辐射构件操作。
第一联锁特征部1271和第二联锁特征部1272的成角度构型使设备内的结构部件重新定位以为其他部件腾出空间。例如,通过使第二联锁特征部1272向上成角度(如图12G所示),可以在第二联锁特征部1272的下方为另一个部件(例如,相机模块)提供附加空间。例如,图12G示出了相机模块可附接到的示例性框架构件1283。第二联锁特征部1272的向上角度提供了一定空间,框架构件1283的肩部区域可定位在该空间中。如果第二联锁特征部1272水平延伸到设备内部(相对于图12G所示的取向),则框架构件1283将必须定位在设备的下部,这可能导致空间浪费。因此,通过将第一联锁特征部1271和第二联锁特征部1272构造成具有成角度表面(并且更一般地,以非垂直的角度从侧壁突出),其他部件可以能够定位在期望的位置,并且在其他部件可以在外壳内定位的位置方面可以具有更大的灵活性。
如上所述,联锁特征部(诸如第一联锁特征部1271和第二联锁特征部1272)可用于促进导电外壳构件和天线电路之间的导电耦接。例如,如相对于图12G所述,天线电路可经由凸耳1273、1274(凸耳可为或可包括螺纹孔)导电地耦接到外壳构件1250、1280。图12H示出了设备1251的一部分,示出了天线电路可如何导电地耦接到凸耳1273、1274,并且具体地讲,柔性电路元件可如何导电地耦接到凸耳1273、1274,尽管设备的拐角处几何形状复杂且可用空间小。图12H示出了设备1251的外壳,而没有接合元件在适当的位置处。
如图12H所示,天线连接组件1290可用于将外壳构件1250、1280导电地耦接到天线电路。天线连接组件1290可包括柔性电路元件1284和连接器组件1289。连接器组件1289可包括至少部分地被封装在聚合物框架中的导体1286、1285。例如,导体1286、1285可以与框架的聚合物材料嵌入模制在一起,以形成连接器组件1289。连接器组件1289可经由导电紧固件1287、1288(例如,螺钉、螺栓、螺纹紧固件、柱、铆钉、焊接件、焊料等)在结构上和导电地耦接到第一联锁特征部1271和第二联锁特征部1272。导电紧固件1287、1288可导电地耦接到导体1286、1285,这些导体继而导电地耦接(例如,焊接)到柔性电路元件1284的导电迹线。柔性电路元件1284的导电迹线也可导电地耦接到设备的天线电路。因此,可限定导电路径为从联锁特征部1271、1272,通过连接器组件1289中的导体1286、1285,并且通过柔性电路元件1284,直到设备中其他地方的天线电路。连接器组件1289可被构造成使得凸耳1273、1274导电地耦接到柔性电路,这些凸耳位于联锁特征部的顶部上并且位于大致垂直于设备侧壁的平面中,该柔性电路是大致平坦的并且位于平行于设备侧壁的平面中(并且开槽到框架构件1283和外壳构件1280之间的窄间隙中)。在没有连接器组件的情况下,将柔性电路元件与凸耳互连可能需要将柔性电路弯曲到不同的平面中,这可使柔性电路受力并可能损坏柔性电路。此外,设备中可能没有空间容得下便于使柔性电路元件弯折或弯曲所需的弯曲半径。因此,连接器组件1289可有利于位于垂直平面中或沿着垂直平面(或以其他方式面向不同方向)的部件之间的连接。
本文所述的设备包括触敏显示器,也称为触摸屏显示器。在此类情况下,显示部件和触摸传感器部件可被分层或以其他方式集成以形成可定位在透明覆盖件下方的组件。为了有利于显示和触摸感测功能,必须将电信号传递到显示器和触摸感测层以及从显示器和触摸感测层传递到其他部件,诸如处理器和其他电路(其尺寸和/或形状可能不适合于配合到显示叠层的分层结构中)。因此,具有柔性导电迹线或其他导体的柔性电路元件可用于将显示叠层的层与处理器和其他电路互连。图13A和13B示出了用于与显示叠层中的层互连的柔性电路元件的示例性配置。图13C示出了显示叠层(其可包括触摸传感器部件)在设备中的示例性集成。
例如,图13A示出了覆盖件1300(其可以是覆盖件102、202、302、402、502或本文所述的任何其他覆盖件的实施方案)和显示叠层1302。显示叠层1302可包括显示层(例如,LED层、OLED层、电极层、偏振器等)和触摸传感器层(例如,电容电极层、隔层等)。显示叠层1302可限定凹陷区域1304,该凹陷区域可限定将输入/输出设备定位成使得显示叠层1302不会覆盖或以其他方式干扰输入/输出设备的区域。
因为显示叠层1302包括需要与其他电路互连的显示层和触摸传感器层,所以每组层包括从显示叠层1302的侧面延伸的柔性电路元件。具体地讲,显示层可包括或耦接到从显示叠层1302的第一侧面(例如,短侧面)延伸的柔性电路元件1306,并且触摸传感器层可包括从显示叠层1302的第二侧面(例如,长侧面)延伸的柔性电路元件1308。相对于使两个柔性电路元件1306、1308从显示叠层1302的同一侧面延伸,通过使两个柔性电路元件从显示叠层的不同侧面延伸,可使得显示叠层1302的总体尺寸减小。例如,如果两个柔性电路元件从同一侧面(例如,短侧面)延伸,则可能有一个元件必须环绕在另一个元件上方,从而使显示叠层1302的尺寸沿着该侧面延伸。此外,柔性电路元件可能需要彼此存在物理距离,从而需要将外环设置成通过气隙或其他空间与内环隔开,这可使显示叠层1302的尺寸沿着该侧面进一步增大。
虽然显示叠层1302包括在与显示层不同的基板上的触摸传感器层(例如,从而需要不同的柔性电路元件以便导电地耦接到不同的层),但是图13B的显示叠层1312可具有集成的(在单元上)触摸感测系统。例如,集成到OLED显示器中的电极阵列可以是时间和/或频率多路复用的,以便提供显示和触摸感测功能两者。电极可被配置为沿着覆盖件1310的外部表面检测触摸位置、手势输入、多点触摸输入或其他类型的触摸输入。因此,代替提供从显示叠层的不同侧面延伸的独立柔性电路元件,显示叠层1312可包括共享柔性电路元件1316,该共享柔性电路元件包括用于显示和触摸感测功能两者的导电迹线(在一些情况下,导电迹线中的一些或全部导电迹线可用于显示和触摸感测功能两者)。
图13C示出了设备1320的部分横截面视图。设备1320可包括外壳构件1324、后覆盖件1326和覆盖件1322,该覆盖件耦接到框架构件1328。设备1320、外壳构件1324、覆盖件1322、后覆盖件1326和框架构件1328可以是本文所述的这些设备和部件的其他实例的实施方案或以其他方式对应于本文所述的这些设备和部件的其他实例。这些设备和/或部件的细节可同样适用于图13C所示的设备和/或部件,并且为了简洁起见,此处将不再重复。
设备1320包括经由粘合剂叠层1334耦接到覆盖件1322的显示叠层1330。可在覆盖件1322附接到框架构件1328之前将显示叠层1330附接到覆盖件1322。在一些情况下,框架构件1328可在组装过程期间弯曲或以其他方式偏转,使得显示叠层1330的环形区域1352可经过框架构件1328(例如,凸缘部分,诸如凸缘部分629,图6A)而不接触框架构件1328。可通过工具手动将框架构件1328偏转,并且在经由粘合剂将覆盖件1322固定到框架构件1328之后允许框架构件返回到未偏转状态,如本文所述。框架构件1328可被构造成使得框架构件1328在组装期间的偏转小于框架构件1328的弹性极限。框架构件1328可以是金属(例如,不锈钢、铝或另一种合适的金属)。框架构件1328可以是围绕显示叠层1330的周边延伸的连续的、大致矩形的金属环。在一些情况下,连续环包括在结构上耦接到一个或多个金属构件的聚合物构件或区段。例如,框架构件1328可包括限定大致矩形的环的第一部分(例如,矩形的三个侧面中的每个侧面的至少一部分)的金属构件,以及在结构上耦接到金属构件的端部并且限定大致矩形的环的剩余部分的聚合物构件。
显示叠层1330可包括用于产生图形输出的显示元件1333。在一些情况下,显示元件1333可包括OLED显示器的部件。例如,显示元件1333可包括阴极层、电子传输层、阻挡层、发射层、空穴传输层、空穴注入层、阳极和基板。显示元件1333还可包括滤光片、偏振器、薄膜晶体管等。显示元件1333可耦接到柔性电路元件1332或其他合适的基板。虽然描述了OLED显示器,但是显示元件可以是任何合适类型的显示器,诸如LCD显示器、有源层有机发光二极管(AMOLED)显示器、有机电致发光(EL)显示器、电泳油墨显示器等。
粘合剂叠层1334可为或可包括将显示叠层1330(或其部件)粘附到覆盖件1322的光学透明的粘合剂。粘合剂叠层1334可为单个基本上均匀的粘合剂层,或者其可包括多个层和/或多种材料。例如,粘合剂叠层1334可包括定位在两个粘合剂层(例如,粘附到覆盖件1322的顶部粘合剂层和粘附到显示叠层1330的底部粘合剂层)之间的透光聚合物层。在一些情况下,与相同尺寸的单层粘合剂叠堆相比,多层粘合剂叠层1334(例如,在聚合物层的相对侧上具有两个粘合剂层)可具有增加的刚度。因此,多层粘合剂叠层1334可被制成比单层粘合剂叠堆更薄,同时保持与单层粘合剂叠堆相同或类似的刚度。
显示器的图像质量可受到显示叠层和/或显示元件的层的平坦度的影响。例如,翘曲的显示层可产生波状图案或其他可见影响,这可降低显示器的功能(例如,使其不能有效地产生图像或其他图形输出)。为了提供尺寸上稳定的结构并帮助保持显示部件的平坦度,显示叠层1330可在显示叠层中包括刚性结构。例如,显示叠层1330可包括第一刚性结构1336,该第一刚性结构可包括金属层(也称为金属板)。金属层可支撑显示元件1333和/或柔性电路元件1332,并且向显示元件1333和/或柔性电路元件1332赋予结构支撑、刚度和平坦度。第一刚性结构1336可具有与显示元件1333相同或基本上相同的前向面积(例如,第一刚性结构1336可具有大于显示元件1333的前向面积的90%的前向面积)。第一刚性结构1336还可包括一个或多个附加层,诸如一个或多个泡沫层、一个或多个粘合剂层和/或一个或多个聚合物层。
显示叠层1330还可包括第二刚性结构1340,该第二刚性结构可包括金属层(也称为金属板)。第二刚性结构1340的金属层可支撑显示元件1333和/或柔性电路元件1332,并且向显示元件1333和/或柔性电路元件1332赋予结构支撑、刚度和平坦度。第二刚性结构1340可具有比第一刚性结构1336小的前向面积。例如,第二刚性结构1340可仅(或基本上仅)定位在上方叠加有柔性电路元件1332的区域(例如,重叠区域1335)中。重叠区域1335和第二刚性结构1340两者的前向面积可小于显示元件1333的前向面积的50%,并且任选地小于显示元件1333的前向面积的30%。
显示叠层1330可包括第一刚性结构1336和第二刚性结构1340之间的柔顺结构1338。柔顺结构1338可为或可包括泡沫层、一种或多种粘合剂等。柔顺结构1338可被构造成吸收由于冲击、跌落事件等而产生的能量,从而降低对显示叠层1330的部件造成损坏的可能性。
显示叠层1330还可包括第三刚性结构1360。第三刚性结构可定位在柔性电路元件1332的与处理器1350相同的侧面上,该处理器可以是与设备1320的另一个处理器进行交互并控制显示叠层1330以便经由显示叠层1330产生图形输出的显示集成电路。处理器1350还可接收和/或处理来自与显示叠层1330集成的触摸感测部件(诸如,有利于基于电容的触摸感测功能的电极)的信号。在一些情况下,处理器1350可为不同类型的电路元件,诸如存储器模块。第三刚性结构1360可为或可包括金属层(也称为金属板)。第三刚性结构1360可强化围绕处理器1350的柔性电路元件1332的,小的潜在易碎的电互连器可定位该区域中。第三刚性结构1360可有助于抑制电互连器附近区域中的弯曲或其他变形,并且因此可有助于防止损坏设备并提高设备的可靠性。
第一刚性结构1336、第二刚性结构1340和第三刚性结构1360被描述为包括金属层。金属层可由不锈钢、铝等形成。金属层可具有约120微米、约100微米、约70微米或任何其他合适的尺寸的厚度。在一些情况下,金属层可具有介于约120微米和约60微米之间,或介于约65微米和约95微米之间的厚度。在一些情况下,刚性构件可由聚合物、复合材料(例如,碳纤维)或其他合适的材料形成或包括聚合物、复合材料(例如,碳纤维)或其他合适的材料。
显示叠层1330还可包括覆盖处理器1350的护罩1346。护罩1346可为或可形成于或可包括金属或另一种合适的材料(例如,聚合物材料、复合材料等)。护罩1346可在跌落、冲击事件或可导致设备1320的部件相对于彼此移位、偏转、弯曲或以其他方式移动的其他类型的事件的情况下保护(并且任选地屏蔽)处理器1350不接触设备1320内的其他部件。柔顺构件1342可定位在护罩1346与柔性电路元件1332和处理器1350之间,并且可被构造成吸收由设备1320跌落或以其他方式经受冲击或其他高能量事件而产生的能量。柔顺构件1342可经由粘合剂附接到护罩1346以及柔性电路元件1332和处理器1350。
可沿着处理器1350的周边将灌封材料1348施用到柔性电路元件1332和处理器1350。灌封材料1348可以是环氧树脂、粘合剂或另一种合适的材料,能够以可流动状态施用到柔性电路元件1332和处理器1350,然后允许将灌封材料至少部分地固化或硬化。当固化时,灌封材料1348可接触并粘结到柔性电路元件1332和处理器1350的侧面的至少一部分(以及任选地周边侧面中的每个侧面的至少一部分)两者。在一些情况下,灌封材料1348围绕处理器1350的外周边。
灌封材料1348可有助于防止柔性电路元件1332和处理器1350之间的电互连(例如,焊点、导线、迹线等)在跌落、冲击或其他潜在损坏事件期间断裂或损坏。灌封材料1348还可局部增加柔性电路元件1332的刚度,从而进一步帮助抑制对处理器1350和/或电互连器的损坏。覆盖件1344(例如,金属箔、聚合物片材等)可至少部分地覆盖处理器1350和灌封材料1348,并且可以向处理器1350提供附加的保护层。
如上所述,显示元件可包括需要电互连到其他电子部件、处理器、电路元件等的各种电有源层和部件。因为此类层(例如,OLED显示器的阳极层和阴极层)可夹置在其他层之间,所以柔性电路元件1332(例如,柔性电路板)可在弯曲或环形区域1352处缠绕在显示叠层1330的侧面周围以将显示元件的电有源层(例如,TFT层、电极层等)和/或触摸感测层(诸如,有利于电容触摸感测并且可与显示元件1333集成的一个或多个电极层)电耦接到显示叠层1330的处理器1350。更具体地,柔性电路元件1332可包括导电迹线,该导电迹线将显示层的电子部件(例如,阴极层和阳极层、触摸和/或力传感器的电极层、单元上触摸感测层等)互连到安装在柔性电路元件1332上的其他电迹线、连接器、处理器或其他电子部件。
在一些情况下,灌封材料1356(例如,环氧树脂、泡沫或其他材料或部件)可设置在环形区域1352的内部,以有助于在环形区域1352处为柔性电路元件1332提供结构,并且有助于防止柔性电路元件1332由于跌落、冲击等而变形。例如,如果设备1320的跌落点在外壳构件1324上,则外壳构件1324可迫使框架构件1328抵靠柔性电路元件1332的环形区域1352。灌封材料1356可有助于防止此类冲击在环形区域1352处导致柔性电路元件1332破坏、挤压、弯曲、变形或以其他方式损坏。
显示叠层1330还可包括应变减小层1354,可将该应变减小层沿着环形区域1352处的外部施加到柔性电路元件1332。应变减小层1354可以是环氧树脂、粘合剂、聚合物或其他合适的材料。应变减小层1354可增加柔性电路元件1332沿着环形区域1352的刚度,并且可以将柔性电路元件1332保持或形成为期望的弯曲半径(例如,给定环形区域1352的长度和显示叠层1330的几何形状的最大可能弯曲半径)。应变减小层1354还可有助于在环形区域1352处为柔性电路元件1332提供结构,并且有助于防止柔性电路元件1332由于跌落、冲击等而变形。
在柔性电路元件1332折叠形成环形区域1352之后,可以将灌封材料1356施用到显示叠层1330。例如,在电路元件1332折叠并且第二刚性结构1340附接到第一刚性结构1336(例如,经由柔顺结构和一个或多个粘合剂层)之后,可以将可流动材料诸如可固化环氧树脂注入到环形区域1352中。可以将可流动材料至少部分地硬化以提供上述结构增强。
在一些情况下,可以在折叠柔性电路元件1332之前将灌封材料1356施用到显示叠层1330。图13D示出了设备1320的一部分,其中柔性电路元件1332处于展开构型,并且其中灌封材料1356定位在柔性电路元件1332上将会在柔性电路元件1332折叠成图13C所示的构型时限定环形区域1352的位置中。灌封材料1356能够以可流动状态施用,并且柔性电路元件1332可折叠(例如,沿着轴线)以限定环形区域1352(例如,如箭头1361所示),同时灌封材料1356仍然处于至少部分可流动状态。然后,在形成环形区域1352之后,可以将灌封材料1356至少部分地硬化。如图13D所示,可以在柔性电路元件1332折叠形成环形区域1352之前将应变减小层1354定位在柔性电路元件1332上。
图14A示出了设备1400中的相机的示例性布置。图14A可对应于设备(例如,设备300)的拐角,其中移除了覆盖件和显示器(以及任选地其他部件)以示出相机的布置。设备1400可包括第一相机模块1402(其可以是第一相机361的实施方案或以其他方式对应于第一相机361,图3)、第二相机模块1404(其可以是第二相机362的实施方案或以其他方式对应于第二相机362,图3)和第三相机模块1406(其可以是第三相机363的实施方案或以其他方式对应于第三相机363,图3)。图14A(或本文其他地方)中所示的任何相机可包括图像稳定系统,该图像稳定系统通过感测设备的移动并且以至少部分地补偿(和/或抵消)设备的移动的方式移动相机的一个或多个部件来帮助保持清晰的图像(例如,减少相机抖动对图像的影响)。
图14A还示出了深度传感器1414(其可以是图3的深度传感器365或图5的深度传感器565的实施方案或以其他方式对应于图3的深度传感器365或图5的深度传感器565)和麦克风模块1412。麦克风模块1412可定位在设备1400的外壳中的开口上方或以其他方式声学地耦接到该开口,以允许麦克风模块1412捕获声音。
设备1400还可包括托架构件1410(在本文中也称为相机托架),第一相机模块1402、第二相机模块1404和第三相机模块1406可耦接到该托架构件。托架构件(或相机托架)1410可以为每个相应的相机模块限定相应的容座。每个容座可限定用于相机模块的光学部件的开口。可以由至少部分地围绕相机模块的凸缘或侧壁限定容座。托架构件1410可被构造成固定相机模块和深度传感器模块的相对位置。
设备1400还可包括框架构件1408,托架构件1410和深度传感器1414可附接到该框架构件。框架构件1408可限定壁结构1407,该壁结构继而限定第一容器区域1411和第二容器区域1413。如本文所述,一个或多个相机(其可以安装到托架构件1410)可定位在第一容器区域中,并且深度传感器模块1414可定位在第二容器区域1413中。壁结构1407可通过完全围绕第二容器区域1413或部分地围绕第二容器区域1413延伸来限定第二容器区域1413(如图所示)。例如,壁结构1407可限定壁段1439,该壁段限定自由端。自由端可被设置成与壁结构1407的其他部分隔开以限定壁结构1407中的间隙或开口。
框架构件1408可被构造成固定相机模块(其继而耦接到托架构件1410并由托架构件保持对齐)和深度传感器模块1414的相对位置。框架构件1408可被构造成在一个或多个方向上固定相机模块和深度传感器模块1414的相对位置。例如,相机模块1402、1404、1406和深度传感器模块1414的相对位置和/或取向对于确保相机模块1402、1404、1406和深度传感器模块1414的特征部和/或功能的正确操作可能是重要的。在一些情况下,需要或期望相机模块1402、1404、1406中的一者或多者和深度传感器模块1414的光轴平行或在离设备1400预先确定的距离处会聚。又如,可能需要或期望相机模块1402、1404、1406中的一者或多者和深度传感器模块1414之间的偏移(例如,沿着光轴的偏移)被固定在预先确定的距离处。可能需要或期望此类对准和定位以提供功能诸如相机聚焦辅助、深度映射、图像处理等,并且采用可与深度传感器模块1414和相机模块1402、1404、1406二者(经由托架构件1410)耦接的共同结构(诸如框架构件1408)可有助于建立和保持期望的对准和定位。值得注意的是,框架构件1408可建立和保持使得光学系统正常工作的任何期望的对准、定位、取向、偏移或其他空间参数。在一些情况下,框架构件1408用于使相机模块1402、1404、1406和深度传感器模块1414在平行于后覆盖件1432的内部表面1436的平面中对准,同时由后覆盖件1432的内部表面1436提供平面外对准(例如,在上下方向上,如图14C至图14D中所取向的)。在一些情况下,诸如当深度传感器模块1414粘附或以其他方式附接到后覆盖件1432的内部表面1436并且深度传感器模块1414的侧面不与框架构件1408的壁结构1407紧密接触时,框架构件1408不用作深度传感器模块1414的对准基准或参考。
在一些情况下,框架构件1408不用作使深度传感器模块1414对准的基准。例如,在一些情况下,框架构件1408在定位有深度传感器模块1414的容器区域中不限定安装表面(例如,平行于或与后覆盖件1432的内部表面接触的表面)。在这种情况下,框架构件1408的壁结构可以部分地或完全地围绕其中定位有深度传感器模块1414的开放式底部容器区域延伸。因此,在该构型中,深度传感器模块1414能够耦接到后覆盖件1432的内部表面,使得后覆盖件1432的内部表面限定用于对准和固定深度传感器模块1414的基准表面。
框架构件1408可耦接到设备1400的其他外壳部件或结构,诸如后覆盖件(例如,图3的后覆盖件372、图5的后覆盖件572或本文所述的任何其他合适的后覆盖件)。框架构件1408可用作托架构件1410和/或深度传感器模块1414的基准或参考表面。
图14B是设备1400的局部分解图,示出了框架构件1408、深度传感器模块1414、麦克风模块1412和外壳1422的细节。外壳1422可包括后覆盖件1432,该后覆盖件可由玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、蓝宝石或其他合适的材料形成。后覆盖件1432可限定传感器阵列区域1433,该传感器阵列区域可对应于沿着后覆盖件的后表面的突出部(例如,图1B、图1D中的突出部137、突出部151)的尺寸、形状和位置。
后覆盖件1432可限定或包括传感器阵列区域1433中的相机窗口1424、1426、1428、1430和1409。相机窗口1424、1426、1428、1430和1409可以是至少部分透明的(或者可包括或围绕至少部分透明的覆盖件),以为第一相机模块1402、第二相机模块1404和第三相机模块1406、深度传感器模块1414以及闪光灯提供穿过后覆盖件1432的合适的光学通道。相机窗口1424、1426、1428、1430和1409可以与后覆盖件1432(例如,与后覆盖件1432的其余部分同一片材料的透明区域)是一体的,或者相机窗口可包括透明覆盖件、插入件、透镜或其他部件或结构或者由透明覆盖件、插入件、透镜或其他部件或结构限定。在一些情况下,这些窗口中的一些窗口与后覆盖件1432是一体的,而其他窗口包括单独的部件或结构或者由单独的部件或结构限定。
后覆盖件1432还可限定传感器阵列区域1433中的麦克风孔1435。麦克风孔1435可延伸穿过后覆盖件1432以为麦克风模块1412提供到达外部环境的声学通道。在一些情况下,防水膜和/或网状材料(例如,筛网)可定位在麦克风孔1435中或以其他方式覆盖麦克风孔,以防止液体和/或其他污染物进入麦克风孔。
框架构件1408可在传感器阵列区域1433中并且沿着后覆盖件的内部表面耦接到后覆盖件1432。例如,框架构件1408可经由粘合剂1420附接到后覆盖件1432的内部表面。在一些情况下,如本文所述,框架构件1408可焊接到耦接到后覆盖件1432的相机装饰结构。麦克风模块1412还可经由粘合剂1421附接到后覆盖件1432。深度传感器模块1414还可经由粘合剂1418附接到后覆盖件1432(例如,后覆盖件1432的内部表面)。在一些情况下,如相对于图14C至图14D所述,深度传感器模块1414在设备1400中的位置可以由深度传感器模块1414和后覆盖件1432之间的接口限定。粘合剂1418、1420、1421可为任何合适的粘合剂,诸如压敏粘合剂(PSA)、热敏粘合剂(HSA)、粘合剂膜、环氧树脂等。
图14C是沿着图14A中的线14C-14C观察的设备1400的局部剖视图,示出了设备1400中的深度传感器模块1414的示例性附接和对准构型。如图14C所示,设备1400包括深度传感器模块托架1446。深度传感器模块1414可经由粘合剂1434(例如,PSA、HSA、粘合剂膜、环氧树脂等)附接到深度传感器模块托架1446,并且深度传感器模块托架1446可经由粘合剂1418附接到后覆盖件1432的内部表面1436。
图14D是沿着图14A中的线14C-14C观察的设备1400的局部剖视图,示出了设备1400中的深度传感器模块1414的另一个示例性附接和对准构型。在该示例中,可以省略深度传感器模块托架1446,并且深度传感器模块1414自身的外壳的表面可经由粘合剂1418附接到后覆盖件1432的内部表面1436。
值得注意的是,在图14C至图14D所示的构型中,基于深度传感器模块1414与后覆盖件1432的内部表面1436的附接来固定深度传感器模块的位置。换句话讲,内部表面1436可充当用于定位深度传感器模块1414的基准表面。内部表面1436还可最终充当相机模块1402、1404、1406的基准表面。针对此类光学部件使用公共基准表面可有助于确保光学部件的准确对准和/或定位,这可改善或有利于光学技术诸如深度映射或感测、自动聚焦等的操作。在一些情况下,深度传感器模块1414不接触和/或不附连到框架构件1408。在一些情况下,泡沫或其他可压缩或柔顺材料可定位和/或压缩在深度传感器模块1414的部分和框架构件1408之间。
如上所述,深度传感器模块1414可包括光学发射器1448和光学传感器1450。光学发射器可适于发射一个或多个光束,所述一个或多个光束可为具有基本上一致的波长和/或频率的相干光束。在一些情况下,光束可以是激光束。使用相干光源可有利于使用飞行时间、相移或其他光学效应进行深度测量。光学传感器1450可检测由设备1400外部的对象反射的相干光束的部分。因此,例如,光学发射器1448可将点的图案投影到环境上,并且光学传感器1450可捕获环境的图像。使用点的图案的图像中的反射,设备1400可计算设备1400与环境中的对象之间的距离。然后,设备1400可生成深度映射或环境的渲染。设备1400可以将深度映射或渲染用于各种目的,诸如用于图像处理、自动聚焦或其他图像捕获特征、增强现实应用、测量等。深度传感器模块1414可以是激光雷达扫描仪。
光可分别穿过深度传感器模块1414的孔1444和1442到达光学发射器1448和光学传感器1450。在一些情况下,设备1400可包括定位在后覆盖件1432的内部表面1436上的掩模1440。掩模1440可为不透明的并且可限定一个或多个开口。掩模1440中的开口可与往返于光学发射器1448和光学传感器1450的光学路径重合。掩模1440可以为深度传感器模块1414(以及设备1400中的其他部件,诸如相机模块)提供光学屏蔽功能,并且可遮挡、覆盖或以其他方式限制从外部看见设备1400的其他内部部件。掩模1440可由任何合适的材料形成,诸如油墨、染料、箔、膜、涂层(例如,通过等离子体气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)或任何其他合适的涂覆工艺形成)等。
图14E示出了移除了相机模块的托架构件1410的顶视图。托架构件1410可包括壁结构1449,该壁结构限定用于三个单独相机模块的三个单独容座,并且每个容座可由底壁和孔限定或包括底壁和孔,该底壁限定可与相机模块附接的安装表面,并且该孔允许相机模块接收光。例如,托架构件1410(并且更具体地讲,壁结构1449的壁部分)可围绕具有第一孔1457的安装表面1425的周边的至少一部分延伸,并且限定被构造成接纳第一相机模块的第一容座1456。壁结构1449的另一个壁部分可围绕具有第二孔1459的安装表面(例如,凸台1462)的周边的至少一部分延伸,并且限定被构造成接纳第二相机模块的第二容座1458。壁结构1449的另一个壁部分可围绕具有第三孔1461的安装表面1427的周边的至少一部分延伸,并且限定被构造成接纳第三相机模块的第三容座1460。第二容座1458的底壁可限定凸台1462,第二相机模块可定位在该凸台上并且任选地粘附在该凸台上。凸台1462可定位在孔1459的拐角处,并且还可充当基准表面以对准和/或定位第二相机模块。凸台可用于代替较大的底壁(和对应的较小孔)以有助于从托架构件1410移除材料,这可使设备较轻并且减小设备的总体厚度。相机模块可定位在由托架构件1410限定的容座1456、1458、1460内,并且安装到由托架构件1410限定的安装表面(例如,安装表面1425、1427和凸台1462)。
托架构件1410的壁,包括底壁(例如,托架构件1410的安装表面)和限定容座侧壁的壁结构,可用于将相机模块彼此对准。例如,容座的侧壁中的一个或多个或底壁可用作基准表面,相机模块抵靠该基准表面定位、粘附、紧固、固定或以其他方式交接。通过将所有相机模块交接到托架构件1410,该托架构件可以是结构上稳定的部件诸如单件金属或另一种合适的材料,所有相机可以与单个共同的结构对准,从而改善对准以及整体耐久性和/或定位的稳定性。
图14F是沿着图14B中的线14F-14F观察的设备的局部剖视图,示出了相机装饰结构1473的各方面以及相机装饰结构与设备1400的后覆盖件和框架构件(例如,框架构件1408)的集成。相机装饰结构1473可以是定位在后覆盖件1472中的开口中(并且任选地固定到后覆盖件1472)的圆形或其他形状的结构,并且可限定设备外部上的凸起的边界结构。相机装饰结构1473可被构造成接收和/或支撑相机覆盖件1469,该相机覆盖件可以是玻璃片、蓝宝石片、晶体片、聚合物片或用于覆盖相机镜头的任何其他合适的透明或透光材料片。相机模块的一部分(例如,相机镜头)可延伸到相机装饰结构1473中。相机装饰结构1473可包括内环结构1463和外环结构1471,该内环结构和该外环结构可经由粘合剂、螺纹、熔合粘结(例如,焊接、硬钎焊、软钎焊)或任何其他合适的技术彼此固定。内环结构1463和/或外环结构1471可由金属(例如,钢、铝、不锈钢等)形成。
框架构件(在这种情况下,框架构件1408)可定位在相机装饰结构1473的至少一部分上方。框架构件1408可有助于将相机装饰结构1473固定到后覆盖件1472,并且可限定可与其他部件附接的安装表面。框架构件1408可经由焊接板1465固定到内环结构1463,该焊接板可类似于平坦垫圈。焊接板1465可焊接(或以其他方式熔合粘结)到框架构件1408和内环结构1463。在一些情况下,可省略焊接板1465(并且框架构件1408可直接熔合粘结到内环结构和/或外环结构),或者焊接板可作为内环结构1463的替代或补充而焊接到外环结构1471。
在将焊接板1465熔合粘结(例如,焊接)到框架构件1408和相机装饰结构1473的过程期间,熔融金属或其他污染物可朝向相机装饰结构1473向下射出。因此,锥形垫圈1466(其可为或可类似于贝氏垫圈)可定位在框架构件1408和相机装饰结构1473之间并与二者接触。锥形垫圈1466可在接口1468处接触框架构件1408并且在接口1468处接触内环结构1463。锥形垫圈1466可经受框架构件1408和接口1468的足够的力,使得在接口1467、1468处存在偏置力,从而在接口处建立密封或至少保持正接触。以这种方式,锥形垫圈1466可在正在焊接的区域和后覆盖件1472之间形成密封,从而阻挡在熔合粘结过程期间可能射出的熔融金属或其他污染物接触后覆盖件1472或设备的其他部件。
图14G示出了移除了托架构件1410的设备1400的一部分,示出了附接到外壳或壳体的框架构件1408。框架构件1408可限定与相机窗口1424、1426、1428(其可包括相机覆盖件或由相机覆盖件限定,如本文所述)重合的孔。框架构件1408可熔合粘结到围绕相机覆盖件的装饰结构。可通过蓝光激光器(例如,使用波长为约450nm的光)或通过其他合适的激光焊接或其他熔合粘结工艺形成熔合粘结。与其他类型的焊接工艺(例如,电弧焊接、使用除蓝光激光器之外的激光器的激光焊接等)相比,通过使用蓝光激光器可减少或消除溅射。减少或消除溅射可有助于防止或抑制熔融金属或其他污染物接触后覆盖件1472或设备1400的其他部件。作为如关于图14F所述的锥形垫圈的补充或替代,可使用利用蓝光激光器的激光焊接。
框架构件1408可通过围绕相机窗口的周边的全部或部分的一个或多个珠(例如,焊料珠)熔合粘结到装饰结构。例如,如图14G所示,两个珠1475可各自围绕相机窗口1428的周边的一部分(在这种情况下,小于一半)延伸,并且两个珠1476各自围绕相机窗口1424的周边的一部分(小于一半)延伸。在一些情况下,可围绕相机窗口使用更多离散珠,诸如三个、四个、五个或更多个珠,每个珠通过间隙与相邻珠隔开。图14G还示出了围绕相机窗口1426的整个周边延伸的珠1477。在一些情况下,也可使用围绕小于整个周边延伸的单个珠。在给定的设备中,可围绕不同相机窗口使用不同类型的焊料珠(例如,第一相机窗口可具有单个完整周边珠,而另一个可具有多个部分周边珠),或者可围绕所有相机窗口使用相同类型的珠。
图14H是例如沿图2中的线14H-14H观察的包括两个后向相机(诸如图2中的设备200)的设备的局部剖视图。由于移动电话的相机所使用的精密光学器件和传感器,这些相机可以是相对脆弱的部件。因此,保护相机免受由跌落或其他类型的潜在损坏事件而引起的极端力的影响可有助于防止相机损坏并且大致改善相机的耐久性。
图14H示出了可如何将各自具有不同属性的多个不同柔顺构件定位在相机模块与其安装结构之间,以有助于使相机模块免受潜在破坏力或运动的影响。例如,相机模块1489、1490可耦接到托架构件1481(其可类似于托架构件1410,但被构造用于仅两个相机模块),并且托架构件1481可耦接到框架构件1491(其可类似于框架构件1408,但被构造用于两个相机模块)。框架构件1491可耦接到装饰结构1483和1484(例如,经由熔合粘结,如上所述),并且可经由粘合剂附接到后覆盖件1482(例如,玻璃构件)。相机覆盖件1486、1485可耦接到装饰结构或以其他方式被构造成覆盖孔,相机模块通过该孔接收光。
多层柔顺结构可定位在托架构件1481和框架构件1491之间(并且与二者接触)(或者以其他方式位于相机模块和外壳部件或结构之间)。多层柔顺结构可包括具有第一物理属性的第一柔顺构件1487和具有第二物理属性的第二柔顺构件1488。第一柔顺构件1487和第二柔顺构件1488之间的物理属性差异可有助于将相机模块与不同类型的力和/或运动隔离。第一柔顺构件1487和第二柔顺构件1488可在刚度、柔顺度、杨氏模量、密度、厚度、电池类型(例如,开路电池、闭路电池)等方面不同。例如,第一柔顺构件1487可具有比第二柔顺构件1488更低的刚度(例如,更低的杨氏模量)。第一柔顺构件1487可以是聚丙烯泡沫,并且第二柔顺构件1488可以是聚氨酯泡沫。在托架构件1481与框架构件1491组装之前,第二柔顺构件1488可粘附(或以其他方式附接)到托架构件1481,并且第一柔顺构件1487可粘附(或以其他方式附接)到第二柔顺构件1488。可使用可固化液体粘合剂、粘合带或膜或其他类型的粘合剂将第一柔顺构件1487粘附到框架构件1491,将第一柔顺构件粘附到第二柔顺构件1488和/或将第二柔顺构件1488粘附到托架构件1481。
第一柔顺构件1487的相对较低的刚度也可针对框架构件1487形成环境密封(例如,气密和/或防水)。托架构件1481可固定到设备,使得第一柔顺构件1487和第二柔顺构件1488保持在压缩状态。虽然图14H示出了包括托架构件1481和框架构件1491两者的特定结构构型,但多层柔顺结构也可与其他类型的结构构型一起使用,诸如省略托架构件1481(或托架构件1481的一部分)并且将相机模块安装到框架构件1491或另一个外壳构件或结构(并且因此将多层柔顺结构定位在相机模块与框架构件1491或另一个外壳构件或结构之间)的构型。
随着与设备集成的相机的数量增加,必须在相机和设备中的其他电路之间进行的电互连的总体复杂性和数量。图14I示出了多个相机模块可如何通过导电地耦接来自两个不同相机模块的柔性电路元件来共享公共连接器。例如,第一相机模块1402可包括(或耦接到)包括连接器1493的第一柔性电路元件1492。第一柔性电路元件1492中的导电迹线将第一相机模块1402的部件导电地耦接到连接器1493(并且因此耦接到设备的其他部件)。第三相机模块1406还可包括(或联接到)第二柔性电路元件1495。第二柔性电路元件1495可不含连接器,而是可导电耦接到第一柔性电路元件1495的互连区域1494。然后,第一柔性电路元件1492中的导电迹线可将连接器1493导电地耦接到第二柔性电路元件1495中的迹线,并且最终将第二相机模块的电子部件导电地耦接到设备的其他部件(例如,处理器、电路、存储器、电力等)。如图14I所示,第二相机模块1404可包括(或联接到)第三柔性电路元件1496,该第三柔性电路元件包括其自身的连接器。
图14J示出了第一柔性电路元件1492的互连区域1494和第二柔性电路元件1495的对应互连区域。第一柔性电路元件1492包括多个第一焊垫1498,并且第二柔性电路元件1495包括被配置为焊接到第一焊垫1498中的对应焊垫的多个第二焊垫1499。第一焊垫和第二焊垫可以任何合适的图案布置,诸如网格图案(如图所示)。当相机模块被组装在一起时,第一焊盘和第二焊盘可具有不同的尺寸以适应互连区域之间的轻微不对准。更具体地讲,如上所述,相机模块在整个系统内相对于彼此的对准对于提供相机的目标性能水平和/或其他光学功能可能是重要的。因此,焊盘和互连区域更一般地可被构造成使得尽管互连区域未对准(这可在相机模块的物理对准过程期间导致),也可形成导电连接。这可包括将焊垫组中的一组配置为具有比另一组更大的尺寸。例如,如图所示,第二焊垫1499大于第一焊垫1498。因此,即使第一焊垫和第二焊垫不完全彼此对齐(例如,使得每个第一焊垫在对应的第二焊垫上方居中),仍然形成正导电耦接。另外,较大的焊垫(在这种情况下为第二焊垫1499)可包括多个通孔1497-1、1497-2、1497-3,这些通孔被配置为吸入或以其他方式接受在将第一焊垫和第二焊垫焊接在一起期间可能存在的过量焊料。每个第二焊垫1499上的多个通孔1497可以有助于焊垫的未对准公差(例如,与具有单个通孔的焊垫相比),因为焊垫之间的焊料连接将总是靠近多个通孔中的至少一个,即使达到焊垫相对于彼此不完全居中的程度。
虽然图14A至图14J示出了包括三个相机模块的示例性设备,这仅仅是一个示例性具体实施,并且类似的结构、特征部、技术和概念也可应用于具有其他数量的相机模块(例如,一个、两个、四个、五个或更多个相机模块)的设备。作为一个示例,具有两个后向相机的设备(例如,设备100、200、400)可包括类似于支架构件1410的支架构件,但仅具有两个容座(例如,每个后向相机模块一个容座)。又如,可以相对于图14G所示和所述的相同方式将类似于框架构件1408(在图14G中)但仅具有用于相机的两个孔的框架构件焊接到设备。可对其他结构或架构进行类似的改型。
图15A示出了具有图像稳定系统的示例性相机1500。相机1500可对应于图14中的第二相机1404(其可例如具有12兆像素图像传感器和光圈数为f/2.4的超广角透镜(120°FOV))。
相机1500包括镜头组件1502。透镜组1502可包括设置在透镜保持器内的一个或多个透镜元件。一个或多个透镜元件可限定具有120°FOV和光圈数f/2.4的透镜。透镜外壳可限定第一保持特征部1504,该第一保持特征部被配置为与相机的另一部件的互补特征部接合以将透镜组件与相机1500保持在一起。例如,相机1500可包括第一外壳构件1506,该第一外壳构件限定接收透镜组件1502的开口1508。第一外壳构件1506还可限定第二保持特征部1510,该第二保持特征部被配置为接合第一保持特征部1504以将透镜组件1502保持到第一外壳构件1506。相机1500还可包括附接到第一外壳构件1506的第二外壳构件1528。第一壳体构件1506和第二壳体构件1528可以限定用于保持相机的部件的内部体积,并且它们可以至少部分地包封这些部件。相机1500还可包括电路板1512上的传感器(例如,12兆像素图像传感器)。
如上所述,相机1500可提供图像稳定功能。图像稳定可沿多个轴线执行。例如,相机1500沿三个轴线提供图像稳定。例如,沿轴线1501的图像稳定可由透镜组件1502内的第一致动系统提供。第一致动系统可包括例如马达、致动器和/或其他部件。当检测到具有沿第一轴线1501的分量的设备的移动时,相机1500可致使一个或多个透镜元件沿第一轴线1501移动。该移动可被配置为至少部分地补偿设备的移动以尝试保持清晰的对焦图像。
沿第二轴线1520和第三轴线1522的图像稳定可由使传感器1514相对于透镜组件1502移动的第二致动系统提供。传感器的运动可由第二致动系统提供,该第二致动系统可使用电磁致动器来产生运动。第二致动系统可包括电磁线圈、磁体、电枢线圈和/或其他合适的部件。在一些情况下,元件1518-1、1518-2、1518-3和1518-4可以是电枢元件,其可各自包括电枢线圈(以及任选地电枢线圈可围绕其卷绕的铁素体或其他材料芯),该电枢线圈被配置为选择性地通电以产生将使电路板1512(其是图像传感器可附接在其上的图像传感器载体的一个示例)沿着一个或两个轴线1520、1522移动的力。在其他情况下,元件1518-1、1518-2、1518-3和1518-4可以是磁体,并且线圈(例如,安装到柔性连接器1524、外壳构件1506、第二外壳构件1528或另一结构的线圈)可以使元件1518-1、1518-2、1518-3和1518-4沿着一个或两个轴1520、1522移动电路板1512。
为了使用移动电路板系统提供图像稳定功能,当检测到具有沿第二轴线1520和/或第三轴线1522的分量的设备的移动时,相机1500可致使电路板1512以至少部分地补偿设备的移动的方式沿第一轴线1520和/或第二轴线1522移动。通过沿第一轴线1501移动镜头组件并且沿第二轴线1520和第三轴线1522移动电路板1512(和传感器1514),可以由相机1500提供三轴图像稳定。在一些情况下,可通过沿两个或三个(或更多个)轴(而不是图15A所示的轴)移动透镜组件1502,并且通过沿三个(或更多个或更少个)轴移动电路板1512(和传感器1514)来提供图像稳定功能。
为了允许电路板1512相对于相机1500的结构部件(例如,外壳构件1506和第二外壳构件1528)移动,同时还允许从电路板1512到设备的其他部件(例如,处理器、存储器、电源电路等)的电互连,相机1500可包括柔性连接器1524,该柔性连接器1524经由内部区段1525上的导电焊盘(例如,焊盘)导电地耦接到电路板1512,并且经由外部区段1532的连接器部分1529上的导电焊盘导电地耦接到设备的其他部件(例如,处理器、存储器、电源电路等)。内部区段1525可经由柔性支撑构件1527导电但柔性地联接到外部区段1532。柔性支撑构件1527可通过切割狭缝或以其他方式从柔性连接器1524移除材料而形成,以形成连接到内部区段1525和外部区段1532的多个条带。柔性支撑构件1527的条带可包括导电迹线(例如,金属、氧化铟锡等)以导电地耦接内部区段1525和外部区段1532。
柔性支撑构件1527可在外部连接区域1530处导电且物理地联接到外部区段1532,并且在内部连接区域1531处导电且物理地联接到内部区段1525。内部连接区域1531可定位在柔性连接器1524的相对侧上,并且外部连接区域1530也可定位在柔性连接器1524的相对侧上(以及相对于内部连接区域1531的相邻侧上)。因此,每个柔性支撑构件可围绕柔性连接器1524的拐角延伸,从而提供合适长度的柔性连接器材料以允许内部区段1525相对于外部区段1532移动,同时保持其间的传导联接。
图15B为沿图15A中的线15B-15B观察到的柔性连接器1524的剖视图。柔性连接器1524可由多个层形成。例如,基底层1533可为具有介于约100微米和约140微米之间的厚度的金属层(例如,由金属诸如铜钛合金形成或包含金属)。厚度介于约8微米和约12微米之间的基础电介质层1534(例如,聚酰亚胺层)可定位在基础层1533上。导电层1535(例如,厚度在约10微米和约40微米之间的铜迹线)可包括导电焊盘和沿着柔性支撑构件1527的条延伸的导电迹线,该导电层可定位在基部介电层1534上。覆盖层1536(例如,具有介于约3微米和约8微米之间的厚度的覆盖涂层)可定位在导电层1535上。虽然电介质层1534、导电层1535和覆盖层1536仅标记在外部区段1532上,但是相同的层可存在于内部区段1525和柔性支撑构件1527上,如图15B所示。
在一些情况下,柔性连接器1524可通过将介电层1534、导电层1535和覆盖层1536施加和/或沉积在材料片(例如,基底层材料)上来形成。材料可不含柔性支撑构件1527与内部区段1525和外部区段1532之间的狭槽1537(也称为间隙),并且可类似于连续片材或层(如图15B中的水平虚线所示)。然后可蚀刻或切割基底层材料以形成狭槽1537,从而限定不同的柔性支撑构件1527以及内部区段1525和外部区段1532。基底层1533可使用任何合适的工艺蚀刻或切割,包括激光蚀刻或切割、等离子蚀刻或切割、机加工、化学蚀刻等。
如上所述,本文所述的设备可包括被配置为照亮场景以便于利用电子设备的一个或多个相机捕获图像的闪光灯。闪光,也称为闪光模块,可包括产生光以照亮场景的一个或多个发光二极管(LED)。闪光模块可以是传感器阵列的一部分或靠近传感器阵列定位,以便于照亮用于闪光摄影的场景。
图16A示出了可与本文所述的设备一起使用的闪存模块1600的后视图(例如,闪存模块的面向设备内部的侧面)。例如,闪光模块可与闪光窗口1409对准(图14A、14B)。闪光模块1600可包括载体1601和电路板1602。电路板1602可附接到载体1601,并且载体1601可固定到设备(例如,在设备的后覆盖件中的开口中或窗口附近)。
电路板1602可包括被布置成大致圆形布置的电接触垫1604和1606。例如,电路板1602可包括以第一大致圆形布置(例如,沿着具有第一直径的圆)布置的一组第一接触垫1604,以及一组第二接触焊盘1606,该组第二接触焊盘1606布置成大致圆形的第二布置(例如,沿着具有大于第一直径的第二直径的圆)并且围绕该组第一接触焊盘1604。该组第一接触垫1604和/或该组第二接触垫1606可围绕其相应的圆均匀地间隔开(例如,在任何两个相邻的接触垫之间具有相同的距离)。
该组第一接触垫1604可用于将闪存模块1600的LED(和/或其他电路、处理器或其他电子部件)导电耦接到设备的其他电路和/或部件。因此,导线、迹线、引线或其他导电元件可被焊接、焊接或以其他方式导电耦接到该组第一接触焊盘1604。该组第二接触垫1606还可以导电地耦接到闪存模块1600的LED(和/或其他电路、处理器或其他电子部件),并且可被提供以便于测试闪光模块而不必与该组第一接触焊盘1604形成物理接触,从而避免该组第一接触焊盘1604的潜在损坏或污染。
图16B是沿着图16A中的线16B-16B观察的闪光模块1600的局部剖视图,示出了电路板1602与载体1601的示例性集成。载体1601可为单片一体的光透射材料,诸如玻璃、光透射聚合物、蓝宝石等。
载体1601可限定凸台1614,该凸台可限定电路板1602定位在其中的凹陷部。例如,凸台1614可相对于载体1601的背部表面1612凹进。凸台1614可从背部表面1612凹进基本上等于电路板1602的厚度的距离,或者以其他方式基于电路板1602的尺寸来构造,使得电路板1602的背部与载体1601的背部表面1612齐平或相对于载体1601的背部表面1612凹进。电路板1602可经由粘合剂(例如,在凸台1614和电路板1602之间)附接到载体1601。
在一些情况下,可以向背表面1612施加涂层1661,诸如油墨、掩模、染料、油漆、膜、气相沉积涂层(例如,化学气相沉积或等离子体气相沉积)等。在一些情况下,涂层1661为不透明的白色涂层。在其他情况下,涂层1661为反射镜状反射涂层(例如,银PVD或CVD涂层)。涂层1661可以防止或限制设备的内部部件通过载体1601的材料的可见性,并且可以帮助避免在闪光模块1600的周边周围存在黑色或黑色环状外观(例如,当闪光模块1600与设备集成时观察闪光模块1600的面向外部的表面时)。
图16B还示出了附接到电路板1602并且被构造成朝载体1601的透镜部分1616向下发射光的发光元件1608和1610(例如,LED)。透镜部分1616可以是或限定菲涅耳透镜(或其他类型的透镜),该菲涅耳透镜聚焦、漫射或以其他方式改变光以产生期望的扩展或照明角度。镜片部分1616可一体地形成到托架1601中(例如,托架1601的材料可限定镜片部分1616)。在一些情况下,透镜部分1616可为附接到托架1601的独立元件。
载体1601还可限定侧壁中的凹陷部1618以接收柔顺构件1620。顺应性构件1620可以是O形环(或其他合适的顺应性构件),并且可被构造成在载体1601与其集成在其中的设备的外壳的一部分(例如,设备后覆盖件中的孔或凹陷部的表面)之间形成环境密封。
图16C是闪存模块1630的局部剖视图,示出了类似于图16B的视图。闪光模块1630包括不同构造的载体1631和顺应性构件1634。具体地讲,载体1631可在侧壁中限定成形凹陷部1632,并且成形凹陷部1632被构造成接收成形柔顺构件1634。成型柔顺构件1634可模制在凹陷部1632中的适当位置。例如,可将可流动材料诸如聚合物材料引入成形凹陷部1632中,并且允许其至少部分地固化以形成柔顺构件1634。在聚合物引入和/或注射过程期间,外部模具或其他工具可围绕载体1631以形成柔顺构件1634的外表面的形状。
成形柔顺构件1634(和成形凹陷部1632)可比图16B中的柔顺构件1620和凹陷部1618进一步延伸到载体1631的侧壁中。该配置可允许可为不透明的顺应性构件1634更一般地遮挡或以其他方式阻挡闪存模块1630的内部部件和设备的内部部件的外观。例如,成型柔顺构件1634延伸到载体1631的侧壁中,使得成型柔顺构件1634的端部与载体1631的透镜部分1633的外周边之间存在距离1636。相比之下,如图16B所示,顺应性构件1620可以延伸到侧壁中较短的距离,从而产生距离1622(其大于距离1636),从而潜在地允许更多可见地进入闪存模块和设备的内部。成形凹陷部1632的更大深度以及顺应性构件1634的增加的尺寸和轮廓形状也可以导致更尺寸稳定的顺应性构件1634,例如,与O形环相比,该顺应性构件可以通过更大的力和偏转保持在期望的位置。
与载体1601一样,载体1631可为单片一体的光透射材料,诸如玻璃、光透射聚合物、蓝宝石等。闪光模块1630还可包括电路板1602以及发光元件1608和1610(例如,LED),并且电路板1602可以与闪光模块1630相同或类似的方式附接到载体1631。
闪光模块可通过组装工艺制造,其中电路板从基片分离,然后附接到阵列中的粘合剂片以用于进一步组装。图16D示出了用于本文所述的闪存模块的组装过程的部分。在状态1640下,可在衬底1650上制造用于闪存模块的各个电路板1652。衬底1650可为电路板(例如,母片材),并且电路板1652可包括迹线、接触垫和/或其他导电元件以有利于闪存模块的部件的电互连。
在状态1642下,已将闪存模块的电子部件应用于电路板1652。电子部件可使用表面安装技术(SMT)组装工艺或任何其他合适的工艺来施加。电子部件可以包括例如处理器、LED、集成电路和/或闪存模块的其他电子部件。
在状态1644处,单独的电路板1652从衬底1650切单(例如,用切割器1656,其可以是刀、激光器等),使得它们可被施加到临时粘合衬底1654,如状态1646所示。当在临时粘合基底1654(例如,有机硅胶带)上时,载体1658附接到电路板1652(例如,经由粘合剂,如上所述)。状态1648示出了从临时粘合基底1654移除的完成的闪光模块1660(其包括电路板、载体、LED和闪光模块的其他部件)。完成的闪存模块1660可以经受进一步处理(例如,施加掩模层、粘合剂等),然后组装到诸如移动电话的设备中。
通过将切割的电路板施加到临时粘合衬底1654(例如,以阵列或网格图案),如图16D所述,可使用拾取和放置机械来执行将载体附接到电路板的过程,SMT机械和/或可比其他类型的组装过程更快和/或更有效的其他自动化机械和组装过程(例如,将载体附接到彼此不相同的单件化电路板)。
设备诸如移动电话中的显示器提供设备的很大程度的功能,但也可能存在挑战。例如,不需要的光从显示器泄漏可产生分散注意力和不具吸引力的视觉现象。因此,设备可包括用于减少或消除漏光和/或漏光的外观的特征和构型。
图17A示出了设备1700的局部剖视图,该设备1700可以是设备600或本文所述的任何其他设备的实施方案。这些设备的细节可同样适用于设备1700,并且为简明起见在此将不再重复。设备1700包括盖1702和外壳构件1704,其可以是本文所述的其他盖和外壳构件的实施方案,并且为了简洁起见,这里将不再重复这些部件的细节。如上所述,在显示器的正常使用期间从显示器发射的一些光可传播穿过盖1702并且从盖1702的侧面、边缘或拐角离开盖。例如,图17A示出了朝向盖1702的周边传播并最终从盖1702离开以产生漏光1708的示例性光线1706(其可最终源自显示器)。离开盖1702的光可以各种角度离开盖1702,使得光1706的一部分反射离开外壳构件1704,而另一部分不反射离开外壳构件1704。虽然光线1706被示为入射在顶部边缘或外边缘上,但可来自显示器的光线1703可入射在盖1702的内部边缘或底部边缘1705上。光线1703可从边缘1705反射(或以其他方式照亮边缘1705)并且可通过盖1702可见。
靠近漏光区域的外壳构件的部分(例如,盖的边缘,其围绕盖的周边延伸)可具有被配置为减少或消除来自设备的漏光的量和/或外观的形状、纹理、涂层和/或其他处理或特征。例如,图17B至图17G示出了此类配置的各种示例。
可大致对应于图17A中的区域17B-17B的图17B示出了示例性外壳构件1710(其可以是外壳构件1704或本文所述的任何其他外壳构件的实施方案)和盖1702。外壳构件1710的拐角区域1712可限定面向覆盖件的表面1714,该面向覆盖件的表面基本上垂直(相对于图17B所示的取向),和/或基本上垂直于覆盖件1702的前外表面1701(也称为顶部表面)。如本文所用,面向覆盖件的表面可指外壳构件的表面,从覆盖件的侧面或边缘离开的光入射或以其他方式反射离开该表面。
可将涂层施加到面向覆盖件的表面1714的全部或一些,以吸收、漫射或偏转光,或者以其他方式减少从覆盖件1702泄漏到外壳构件1704上的光的量或可见性。例如,一层或多层油墨、染料、膜、油漆、沉积材料(例如,PVD或CVD层)或其他材料可粘附到、粘结到、形成在或以其他方式施加到面向覆盖件的表面1714的全部或一些。作为一个具体示例,面向覆盖件的表面1714上的黑色涂层可吸收来自覆盖件1702的入射光的至少一部分。在一些情况下,也可以或替代地将涂层施加到边缘1705(其可以是倒角边缘)。涂层可包括黑色不透明油墨(一个或多个层),其可定位在盖1702的底部(或内部)表面、倒角边缘1705和侧表面(例如,在盖1702的顶部倒角边缘和底部倒角边缘之间)上。盖1702上的涂层的附加细节相对于17H至图17I进行描述。
在一些情况下,代替面向覆盖件的表面1714上的涂层或除面向覆盖件的表面1714上的涂层之外,面向覆盖件的表面1714可具有被构造成能够吸收、漫反射或以其他方式降低从覆盖件1702泄漏的光的可见度的表面纹理。例如,面向覆盖件的表面1714可具有均方根(RMS)高度为约0.1微米至约2.5微米,约0.25微米至约2微米,或约0.5微米至约2微米的表面纹理。表面纹理可不同于外壳构件的其他部分的表面纹理,所述其他部分可比面向覆盖件的表面1714的纹理化部分更平滑(例如,具有较低RMS高度、平均粗糙度或其他表面参数)。表面纹理可以各种方式形成,诸如通过机加工、喷砂、化学蚀刻、激光蚀刻等。
也可以使用其他类型的对准特征部。例如,激光可用于改变面向覆盖件的表面1714的外观,诸如通过使表面变暗、改变表面的颜色等。可使用的其他类型的处理包括阳极化、电镀(例如,电镀)、磨削、机加工、喷砂、氧化等。
可大致对应于图17A中的区域17B-17B的图17C示出了示例性外壳构件1720(其可以是外壳构件1704或本文所述的任何其他外壳构件的实施方案)和盖1702。外壳构件1720的拐角区域1722可限定斜面1724(其可被认为是面向覆盖件的表面)。例如,斜面1724可不垂直于且不平行于覆盖件1702的前外表面1701。斜面1724可相对于面向覆盖件的表面1726(其可基本上垂直于覆盖件1702的前外表面1701)以约135度的内角延伸,或以另一个合适的角度延伸(例如,如图1A所示)。17E和图17F)。斜面1724的角度可导致更多的漫反射或以其他方式产生从盖1702泄漏的光的不太明显的外观。斜面1724和面向覆盖件的表面1726中的一者或两者可包括涂层、纹理和/或经受其他表面处理,如上文关于图17B所述。在一些情况下,表面可具有涂层、纹理和/或表面处理的不同组合(例如,一个表面可具有与另一个表面不同的涂层、纹理和/或表面处理的组合)。在一些情况下,涂层可另外或替代地通过施加到边缘1705,如本文所述。
可大致对应于图17A中的区域17B-17B的图17D示出了示例性外壳构件1730(其可以是外壳构件1704或本文所述的任何其他外壳构件的实施方案)和盖1702。外壳构件1730的拐角区域1732可限定弯曲表面1734(其可被视为面向覆盖件的表面)。例如,弯曲表面1734可具有部分圆柱形形状,或具有任何其他弯曲形状(例如,花键)。在一些具体实施中,弯曲表面1734具有介于约5微米和约100微米之间、介于约5微米和约75微米之间或介于约5微米和约50微米之间的曲率半径。曲面1734的曲率和/或形状可减少从盖1702泄漏并入射到曲面1734上的光的存在和/或外观。例如,曲率半径为约100微米或更小(或约50微米或更小)的弯曲表面1734限制了可反射从盖1702泄漏的光的表面积。
弯曲表面1734和面向覆盖件的表面1736(其可基本上垂直于覆盖件1702的前外表面1701)中的一者或两者可包括涂层、纹理和/或经受其他表面处理,如上文相对于图17B所述。在一些情况下,表面可具有涂层、纹理和/或表面处理的不同组合(例如,一个表面可具有与另一个表面不同的涂层、纹理和/或表面处理的组合)。在一些情况下,涂层可另外或替代地通过施加到边缘1705,如本文所述。
虽然图17C示出了具有约135度内角的斜面表面(例如,45度斜面),但也可使用其他角度。例如,可大致对应于图17A中的区域17B-17B的图17E示出了示例性外壳构件1740(其可以是外壳构件1704或本文所述的任何其他外壳构件的实施方案)和盖1702。外壳构件1740的拐角区域1742可限定斜面1744(其可被认为是面向覆盖件的表面)。斜面1744可不垂直于且不平行于覆盖件1702的前外表面1701。与图17C中的斜面1724相比,斜面1744可与面向覆盖件的表面1746(其可基本上垂直于覆盖件1702的前外表面1701)成不同的角度延伸。例如,斜面1744和面向覆盖件的表面1746之间的内角可介于约135度和约90度之间。倒角表面1744的角度可导致更多漫反射或以其他方式产生从盖1702泄漏的光的不太明显的外观。斜面1744和面向覆盖件的表面1746中的一者或两者可包括涂层、纹理和/或经受其他表面处理,如上文关于图17B所述。在一些情况下,表面可具有涂层、纹理和/或表面处理的不同组合(例如,一个表面可具有与另一个表面不同的涂层、纹理和/或表面处理的组合)。在一些情况下,涂层可另外或替代地通过施加到边缘1705,如本文所述。
可大致对应于图17A中的区域17B-17B的图17F示出了示例性外壳构件1750(其可以是外壳构件1704或本文所述的任何其他外壳构件的实施方案)和盖1702。外壳构件1750的拐角区域1752可限定斜面1754(其可被认为是面向覆盖件的表面)。斜面1754可不垂直于且不平行于覆盖件1702的前外表面1701。与图17C中的斜面1724相比,斜面1754可与面向覆盖件的表面1756(其可基本上垂直于覆盖件1702的前外表面1701)成不同的角度延伸。例如,斜面1754和面向覆盖件的表面1756之间的内角可介于约135度和约180度之间。倒角表面1754的角度可导致更多的漫反射或以其他方式产生从盖1702泄漏的光的不太明显的外观。斜面1754和面向覆盖件的表面1756中的一者或两者可包括涂层、纹理和/或经受其他表面处理,如上文关于图17B所述。在一些情况下,表面可具有涂层、纹理和/或表面处理的不同组合(例如,一个表面可具有与另一个表面不同的涂层、纹理和/或表面处理的组合)。在一些情况下,也可以或替代地将涂层施加到边缘1705,如本文所述。
可大致对应于图17A中的区域17B-17B的图17G示出了示例性外壳构件1760(其可以是外壳构件1704或本文所述的任何其他外壳构件的实施方案)和盖1702。外壳构件1760的拐角区域1762可限定斜面1764(其可被认为是面向覆盖件的表面)。斜面1764可不垂直于且不平行于覆盖件1702的前外表面1701。斜面1764可从面向覆盖件的表面1766(其可基本上垂直于覆盖件1702的前外表面1701)以任何合适的角度(例如,以介于约90度和约180度之间的内角)延伸。外壳构件1760还可限定底切区域1768。底切区域1768可在拐角区域1762下方(例如,与拐角区域1762相比进一步朝向设备的内部),并且可包括附加的倒角表面1767(其可具有任何合适的角度)。底切区域1768可有助于吸收、反射和/或偏转从盖1702的侧表面1769离开盖1702的光。例如,底切区域1768可以向内反射泄漏的光(例如,大致朝向设备的内部),从而减少用户可见的泄漏的光的量和/或强度。斜面1764、附加斜面1767和面向覆盖件的表面1766中的一个或多个可包括涂层、纹理和/或经受其他表面处理,如上文关于图17B所述。在一些情况下,表面可具有涂层、纹理和/或表面处理的不同组合(例如,一个表面可具有与另一个表面不同的涂层、纹理和/或表面处理的组合)。在一些情况下,涂层可另外或替代地通过施加到边缘1705,如本文所述。
图17H示出了盖1702的局部剖视图,示出了盖1702的边缘和防止光通过盖1702泄漏的涂层的示例性构造。盖1702可限定前表面1701,该前表面也可被称为盖1702的顶部表面,该前表面限定设备的外部前表面的一部分。盖1702还可限定与前表面1701相对的底部表面1773。盖1702还可限定周边侧表面1774。盖1702还可限定从底部表面1773延伸到周边侧表面1774的第一倒角边缘1705,以及从顶部表面1701延伸到周边侧表面1774的第二倒角边缘1775。
涂层1770(诸如不透明涂层)可定位在底部表面1773的一部分、第一倒角边缘1705和周边侧表面1774的至少一部分(以及任选地周边侧表面的全部)上。涂层1770可被构造成能够吸收由显示叠层发射并入射在倒角边缘1705(和/或倒角边缘1705与周边侧表面1774和底部表面1773相交的顶点)上的光。涂层1770可包括油墨层,诸如不透明的黑色油墨,其具有约5微米的平均厚度。涂层1770可具有介于约1.5微米和约10微米之间的最小厚度。在一些情况下,涂层1770包括多个油墨层。涂层1770还可包括膜、片材、染料、沉积涂层(例如,等离子体气相沉积、化学气相沉积)等。
覆盖层1771可沿着底部表面1773、倒角边缘1705和周边侧表面1774覆盖涂层1770的至少一部分。覆盖层1771可保护涂层1770在处理、组装和制造期间免受损坏或磨损。覆盖层1771可以是透明涂层、不透明涂层等。覆盖层1771可为丙烯酸类树脂、环氧树脂、膜、片材或任何其他合适的材料。覆盖层1771可具有比涂层1770更高的延展性,并且因此可比涂层1770自身更耐损坏。
图17I示出了盖1780的局部剖视图,该盖类似于图17H中的盖1702,但包括倒圆倒角边缘1784、1785。盖1780还限定前表面1783,该前表面也可被称为盖1780的顶部表面,该前表面限定设备的外部前表面的一部分。盖1780还可限定与前表面1783相对的底部表面1781。盖1780还可限定周边侧表面1782。涂层1786可定位在底部表面1781的一部分、周边侧表面1782的一部分和倒圆倒角边缘1784上,并且覆盖层1787可定位在涂层1786上。涂层1786和覆盖层1787可为涂层1770和覆盖层1771的实施方案,并且为简明起见,此处将不再重复涂层1770和覆盖层1771的细节。
圆角1784和1785可具有非圆形形状。例如,圆角倒角1784和1785可由花键限定,该花键由变化的(例如,非恒定的)曲率半径限定。在一些情况下,圆角1784和1785为彼此的镜像并且同时形成(例如,通过磨削操作)。
如本文所述的设备可包括扬声器以产生可由用户感知的音频输出。此类音频输出可包括例如音乐、通知(例如,铃声、传入消息通知声音等)、语音通信、视频的音频内容等。因为扬声器需要在声学上和/或流体地耦接到外部环境,所以内部扬声器模块和外部环境之间的物理接口可能需要足够的密封以便防止水、汗液、灰尘和/或其他污染物进入设备中。此外,可能需要周期性地更换和/或修理扬声器模块,并且因此可能有利的是以有利于访问和移除操作的方式将扬声器模块物理地集成到设备中。
如上所述,设备诸如本文所述的移动电话可包括产生触觉输出的触觉致动器。触觉致动器可包括可移动质块和致动系统,该致动系统被配置为移动质块以产生触觉输出。因此,可移动质块必须具有足够的质量(相对于其被集成在其中的设备),并且必须移动足够的距离以产生适当明显的触觉输出(例如,用户可任选地在口袋或手提包中时物理地检测到的触觉输出)。因此,这些操作约束限制了致动器的尺寸可减小的程度,因为具有小于某个阈值质量的可移动质量或减小质量能够移动的距离可能是不可行的或优选的。然而,现代电子设备(诸如智能电话)内部的空间非常宝贵。因此,用于减小触觉致动器的尺寸而不减小其有效性的技术在减小设备的总体尺寸和/或将更多特征部或部件配合到相同尺寸的设备中可能特别有用。
图18示出了设备1800中的部件的示例性布置。图18可对应于设备(例如,设备300)的拐角,其中覆盖件和显示器被移除以示出各种示例性内部部件的布置。设备1800可包括至少部分地限定内部体积的外壳1802。设备1800还可包括触觉致动器1804、电池1808、扬声器模块1810、第一部件1812、第二部件1814、第三部件1816、第四部件1818和第五部件1820。第一部件到第五部件可以是任何合适的电气和/或结构部件、系统、电路元件(例如,电路板)等。例如,第一部件1812可以是包括用于设备1800的充电端口的电路的电路板或电路板的一部分(和/或其他合适的部件)。第二部件1814可以是包括压力传感器和麦克风的电路板或电路板的一部分(和/或其他合适的部件)。在一些情况下,第二部件1814还可包括防水透气膜,该防水透气膜定位在外壳1802中的开口上方以允许空气进出设备1800,同时防止水和其他液体或污染物进入设备1800。
第三部件1816可以是包括通信部件诸如天线、处理器、存储器、模数转换器、滤波器、放大器、功率控制电路等的电路板或电路板的一部分。在一些情况下,该通信部件可被配置为促进WiFi通信(或其他通信协议)。
第四部件1818可以是电路板或电路板的一部分,或另一个部件。在一些情况下,第四部件1818是护罩、机罩、板对板连接器、结构部件(例如,安装构件或凸缘、对准弹簧)等。
第五部件1820可以是逻辑板的一部分。该逻辑板可包括基板和耦接到基板的处理器、存储器和其他电路元件。在第五部件1820是逻辑板的情况下,它可包括堆叠并且耦接在一起的多个电路基板。第五部件1820可包括用于用户身份模块(SIM)的装置。第五部件1820可包括用于接收物理SIM卡的电接触件和/或SIM托盘组件,并且/或者第五部件1820可包括用于电子SIM的装置。
为了减少触觉致动器1804所需的空间量,同时还保持其产生触觉输出的有效性,触觉致动器1804可包括具有非矩形形状的外部外壳。例如,触觉致动器1804可包括具有突起部分1823和凹陷部分1822的周边侧构件,而不是矩形形状(如虚线框1806所示)。周边侧构件的突起部分限定凹陷区域1824,该凹陷区域可被设备1800的其他部件占据。例如,如图所示,凹陷区域1824允许部件诸如电池1808、第二部件1814和第三部件1816比触觉致动器1804具有平行四边形形状(如框1806所示)的可能情况下更大和/或更紧凑地布置。如相对于图19A所述,突起部分1823可为触觉致动器的弹簧提供空间以便弹簧延伸到该空间中,由此允许凹陷部分1822被定位成更靠近可移动质块,从而减少触觉致动器1804内的空的空间的量。
图19A示出了触觉致动器1900的一部分,该触觉致动器可以是图18中的触觉致动器1804或者可以是其实施方案。触觉致动器1900被示出为没有顶部构件或覆盖件以显露出触觉致动器1900的内部部件。
触觉致动器1900包括外壳1902(示出了该外壳的周边侧构件),该外壳可由金属、聚合物或任何其他合适的材料形成。该触觉致动器还包括可移动质块1908。可移动质块1908可包括与其耦接的一个或多个磁体1910。磁体1910可产生磁场,并且触觉致动器1900还可包括线圈(例如,耦接到触觉致动器1900的顶部构件或覆盖件)。线圈和磁体1910可彼此相互作用以在可移动质块1908上产生力,以使可移动质块移动(例如,沿着左右方向,如图19A中所取向的)来产生触觉输出。在一些情况下,触觉致动器1900是洛伦兹力致动器。
触觉致动器1900还包括弹簧1906。弹簧1906可由金属、聚合物或另一种合适的柔顺材料形成。弹簧1906可在可移动质块1908的致动(例如,左右移动)期间向可移动质块1908提供返回力。由于可移动质块1908和外壳1902之间的物理附接,弹簧1906可将可移动质块1908的力或冲击施加到外壳1902,这继而导致该力或冲击被更普遍地施加到设备以产生期望的触觉输出。
当可移动质块1908未被移动来产生触觉输出时,弹簧1906还可将可移动质块1908物理地保持在中心或静止位置。弹簧1906可在进出页面的方向(例如,z方向)上提供结构支撑,使得可移动质块1908不抵靠触觉致动器1900的顶部构件和底部构件或覆盖件搁置或滑动。弹簧1906可固定到外壳1902和可移动质块1908。例如,弹簧1906的第一端部可固定到外壳1902内部的第一位置1911,并且弹簧1906的第二端部可固定到可移动质块1908上的第二位置1913。
弹簧1906的性能,包括诸如弹簧常数、循环极限等的参数,可至少部分地取决于弹簧1906的尺寸和形状。在一些情况下,例如,沿着高度方向1915缩短弹簧可改变弹簧1906的弹性比率或减小其循环极限。因此,简单地缩短弹簧1906来允许外壳1902的尺寸减小可能导致触觉致动器1900的不令人满意的操作和/或寿命。为了减小触觉致动器1900的占有面积,同时提供在高度方向1915上更长的弹簧,外壳1902包括向外突起的特征部1904。突起的特征部1904限定内部区域或凹陷部1917,弹簧1906的一部分延伸到其中。如图所示,弹簧1906的弯曲部分1903延伸到凹陷部1917中,但其他弹簧设计可使弹簧的其他部分延伸到凹陷部1917中。如上文相对于图18所述,通过在外壳1902的周边侧构件中包括突起的特征部1904,该周边侧构件的另一部分可限定外壳1902的凹陷部分1905。换句话讲,突起部分1904和凹陷部分1905可大致适形于或遵循触觉致动器1900的内部部件的外周边的轮廓。外壳1902的周边侧构件的凹陷部分的内表面与可移动质块1908之间的距离可小于约1.0mm、小于约0.8mm、小于约0.5mm或小于约0.3mm。
凹陷部分1905导致触觉致动器占据比外壳形成为矩形(或以其他方式不具有突起部分和凹陷部分)的触觉致动器更少的空间。例如,线1909示出了缺少触觉致动器1900的突起部分和凹陷部分的外壳的周边侧构件的示例性位置。在这种情况下,该外壳将包封空的空间,该空的空间原本可用于设备的其他部件(例如,允许增大的电池尺寸等)。
图19B示出了使由致动器外壳的周边侧构件包封的空的空间量最小化或减小的另一个示例性触觉致动器1920。触觉致动器1920包括外壳1922,该外壳可由金属、聚合物或任何其他合适的材料形成。该触觉致动器还包括可移动质块1928,该可移动质块可包括磁体1930。可移动质块1928和磁体1930可与图19A的可移动质块1908和磁体1910相同或类似,并且为了简洁起见,这里将不再重复这些部件的细节。触觉致动器1920还包括弹簧1926。弹簧1926可由金属、聚合物或另一种合适的柔顺材料形成。弹簧1926可与图19A的弹簧1906相同或类似,并且为了简洁起见,这里将不再重复这些部件的细节。
虽然图19A中的外壳1902限定了突起部分(和相关联的凹陷部分)来为弹簧提供空间,同时还减少了致动器内部未使用的空间的量,但图19B中的外壳1922限定了开口1924来容纳弹簧1926的弯曲部分1923。具体地,弹簧1926的延伸经过可移动质块1928的部分延伸穿过开口1924。这允许周边侧构件1927适形于可移动质块1928的形状。周边侧构件1927的内表面与可移动质块1928之间的距离可小于约1.0mm、小于约0.8mm、小于约0.5mm或小于约0.3mm。
覆盖件可在开口1924上方附接到外壳1922。覆盖件可包封或密封外壳1922,例如以防止污染物进入触觉致动器1920中。覆盖件可以是柔性部件,诸如柔性膜、织物、聚合物等,并且可被构造成适形于和/或接触弹簧的弯曲部分1923。
图20A是设备2003的局部剖视图,该设备可为图7中的设备700的实施方案。因此,图20A示出了沿着类似于图7中的线20-20的线观察的设备2003。设备2003包括外壳构件2000,该外壳构件可以是图7中的外壳构件705的实施方案。外壳构件2000可经由粘合剂2016耦接到后覆盖件2010,如本文所述。外壳构件2000可限定延伸穿过外壳构件2000的扬声器孔2002(该孔可对应于或类似于图7的扬声器孔751)。扬声器孔2002可流体地耦接到扬声器模块2001,以允许来自扬声器模块2001的声音(例如,在空气中传播压力波)离开设备。扬声器模块2001可对应于图7的扬声器模块752或者可以是其实施方案。外壳构件2000可限定多个扬声器孔(如图7所示)或单个扬声器孔。扬声器孔覆盖件2004可被定位在扬声器孔2002中,可覆盖该扬声器孔,或者可以其他方式掩蔽该扬声器孔。扬声器孔覆盖件2004可抑制水、灰尘和/或其他碎屑或污染物进入,同时仍然允许声音经过扬声器孔2002离开设备2003。扬声器孔覆盖件2004可包括网筛、半透膜和/或其他合适的部件。扬声器孔覆盖件2004(和/或更一般地,设备2003)还可包括弹簧、托架、夹具和/或其他特征部或部件来将扬声器孔覆盖件2004固定到外壳构件2000。
设备2003可包括耦接到外壳构件2000的扬声器模块托架2012(也简称为托架2012)。托架2012可经由粘合剂2014(例如,PSA、HSA、粘合剂膜、环氧树脂等)耦接到外壳构件2000。托架2012可限定至少部分地延伸到扬声器孔2002中的突起部分2028,以有利于托架2012和外壳构件2000之间刚性而且牢固的耦接。
设备2003还可包括耦接到设备外壳并且产生声音的扬声器模块2001。扬声器模块2001可包括产生声音的扬声器驱动器2099。扬声器模块2001可经由螺钉、螺栓、夹具、粘合剂和/或其他紧固件固定到外壳。
扬声器驱动器2099可被构造成在横向于设备2003的主平面的方向上输出声音(例如,朝向前覆盖件或后覆盖件,或者以图20A所示的取向向上或向下)。声音输出的方向也可被描述为平行于由外壳构件2000限定的侧外部表面。声波可沿着路径2006经过通道并朝向扬声器孔2002重新导向。例如,外壳构件2000可限定第一通道部分2098,托架2012可限定第二通道部分2097,并且扬声器模块2001可限定第三通道部分2096和第四通道部分2095。第一通道部分2098可沿着倾斜于(例如,既不平行于,也不垂直于)由外壳构件2000限定的外部侧表面的第一方向延伸。第二通道部分2097可沿着与第一通道部分2098基本上相同的方向延伸。第三通道部分2096可沿着不同于第一方向的第二方向延伸,并且第四通道部分2095可沿着不同于第一方向和第二方向的第三方向延伸。由各通道部分限定的蛇形路径2006可有利于将声音从扬声器驱动器2099(该驱动器可垂直于设备的前覆盖器)输送到扬声器孔2002,该扬声器孔定位在外壳构件2000的侧表面的中部(垂直于设备的前覆盖件)。
设备2003还可包括密封组件2018,该密封组件接触扬声器模块2001和托架2012的密封接合表面2026,以在扬声器模块2001和托架2012之间产生密封。这可执行若干功能。例如,由密封组件2018提供的密封可沿着声音路径2006(例如,当声音从扬声器模块2001行进到扬声器孔2002时所经过的通道或腔室)产生声学密封。该声学密封可防止或限制空气逸出声音路径2006和进入设备内部,因为逸出的空气可不利地影响扬声器模块2001的效率、声学质量或其他特性。由密封组件2018提供的密封还可有助于抑制可到达声音路径2006的任何液体、碎屑或其他污染物逸出到设备2003的其他内部区域中。
密封组件2018可包括载体2022、第一柔顺部分2020和第二柔顺部分2024。载体2022可为刚性材料或材料组合(例如,相对于柔顺部分2020、2024)。例如,载体2022可由聚碳酸酯材料、金属片等形成。第一柔顺部分2020和第二柔顺部分2024可由泡沫、弹性体、橡胶或可适形于和/或密封抵靠密封表面2026和扬声器模块2001的表面的其他材料形成或包括此类材料。第一柔顺部分2020和第二柔顺部分2024可与载体2022共模制以将柔顺部分2020、2024固定到载体2022并且产生可附接到设备2003或以其他方式与设备2003组装在一起的单个组件。第一柔顺部分2020和第二柔顺部分2024也可或替代地用粘合剂或其他紧固部件固定到载体2022。柔顺部分2020、2024可为单体结构(例如,它们可为单一柔顺材料结构的不同部分),或它们可为单独的部件(例如,各自附接到载体2022的两片单独的柔顺材料)。
密封组件2018可附接到扬声器模块2001(例如,经由粘合剂、机械紧固件等),或者可在力的作用下(例如,通过被压缩在扬声器模块2001和托架2012之间)保持在适当位置。在任一种构型中,密封组件2018可被迫与扬声器模块2001和密封表面2026接触,以便至少部分地使柔顺部分2020、2024的材料变形并且使它们适形于扬声器模块2001和密封表面2026。更具体地,当扬声器模块2001紧固到设备2003并固定在适当位置时,扬声器模块2001和密封表面2026之间的距离可小于密封组件2018的相关维度。因此,密封组件2018最终被压缩在密封表面2026和扬声器模块2001之间,从而在这些部件之间形成期望的密封。
如上所述,扬声器模块2001可从设备2003移除以有利于维修和/或更换操作。此外,可通过将扬声器模块2001定位在设备外壳中的适当位置并将扬声器模块2001固定到设备2003,来组装扬声器模块2001。因此,可能有利的是更一般地构造扬声器模块2001和设备2003,使得扬声器模块2001可简单地安装和/或移除并且不干扰其他部件。因此,扬声器模块2001和托架2012被构造成使得可通过将扬声器模块2001竖直地提升出设备2003并且不需要显著的水平移动而移除扬声器模块2001。具体地,托架2012的密封表面2026和扬声器模块2001的托架接合部分2030(参见图20B)成角度,使得可使用扬声器模块2001的垂直移动将扬声器模块2001附接到设备2003和/或从设备2003分离。例如,密封表面2026可限定与由后覆盖件2010的外部表面限定的平面不平行并且不垂直的平面。在一些情况下,由密封表面2026限定的平面可相对于后覆盖件2010的外部表面成约45度的角度。密封表面2026(以及因此密封表面2026与扬声器模块2001的托架接合部分2030之间的界面)的倾斜角度可有利于竖直安装和移除操作,同时还提供相对无阻挡的声音路径2006。相比之下,如果该角度垂直于后覆盖件的外部表面,则扬声器模块的安装和移除可能需要水平移动分量(或更大的水平移动分量),这使扬声器模块2001的安装和移除更加困难和不便,并且如果该角度平行于后覆盖件的外部表面,则声音路径2006可能需要更尖锐的拐角、角度和/或转弯,这可能不利地影响声学性能。
如图20B所示,可对成角度接口以及声音路径2006的构造加以选择,使得扬声器孔2002定位在外壳构件2000中的中心位置(竖直方向)。通过将扬声器孔2002定位在外壳构件2000的竖直中部或附近,外壳构件2000可具有比扬声器孔2002朝向外壳构件2000的顶部或底部竖直偏移的情况更均匀的结构特性(例如,强度、刚度等)(例如,因为偏移情况下扬声器孔2002上方和下方的材料量将不相同)。
图20B示出了从设备2003移除的扬声器模块2001。具体地,扬声器模块2001已沿着竖直路径2032(相对于图20B所示的取向)平移。图20B示出了密封表面2026的倾斜角度如何有利于需要扬声器模块2001的很少的水平运动或不需要水平运动的移除方向(并且因此也有利于安装方向)。在一些情况下,扬声器模块2001可被放置成以小于约2.0mm、约1.5mm、约1.0mm、约0.5mm或约0.25mm的水平移动(相对于图20B所示的取向)与密封表面2026接触(和/或抵靠密封组件2018)。
图20C示出了具有另一个示例性密封组件2034的设备2003。密封组件2034可以与密封组件2018类似的方式操作。密封组件2034可包括载体2037,和限定第一柔顺部分2035和第二柔顺部分2036的柔顺材料。载体2037可为刚性材料或材料组合(例如,相对于柔顺部分2035、2036)。例如,载体2037可由聚碳酸酯材料、金属片等形成。第一柔顺部分2035和第二柔顺部分2036可由泡沫、弹性体、橡胶或可适形于和/或密封抵靠托架2012的密封表面2026和扬声器模块2001的表面的其他材料形成或包括此类材料。限定第一柔顺部分2035和第二柔顺部分2036的材料可与载体2037共模制以将柔顺材料固定到载体2037并且产生可附接到设备2003或以其他方式与设备2003组装在一起的单个组件。限定第一柔顺部分2035和第二柔顺部分2036的柔顺材料也可或替代地用粘合剂或其他紧固部件固定到载体2037。如图20C所示,柔顺部分2035、2036可为单体结构(例如,它们可以是单个柔顺材料结构的不同部分)。
图20D是密封组件2034的顶视图。密封组件2034限定由桥接部分2040分开的两个开口2038。载体2037可限定环状结构并且还包括桥接部分2040内的桥接结构,并且柔顺材料可至少部分地包封载体2037,包括环状结构和桥接结构。柔顺材料还可限定沿着桥接部分2040的突起部或凸耳,这可增加桥接部分2040的刚度或结构刚度,同时在密封组件2034被压缩在扬声器模块2001和托架2012之间时,桥接部分2040有助于保持密封组件2034的形状(例如,抵抗变形)。
如上所述,本文所述的设备可包括许多前向输入和/或输出设备,诸如一个或多个前向相机、环境光传感器、扬声器、深度传感器、光投影仪、光传感器等。此类设备还可包括前发射天线,该前发射天线面向前或换句话讲沿着设备的前部定位(例如,前发射毫米波天线730,图7)。此类部件可能需要基本上无阻挡地进入(例如,光学和/或电磁地)外部环境。为了最小化或减少必须专用于此类设备的前向区域的面积(并因此最大化或增加可专用于显示器的前向区域的面积),可将多个此类设备沿着设备的前部定位在单个区域中。例如,显示器的一部分可被切除或以其他方式成形以限定可定位此类设备的区域。
图21A示出了示例性设备2100的一部分。图21中所示的部分可对应于图1A中的区域21-21,但相同或类似的区域可存在于本文所述的其他示例性设备上。
设备2100可包括显示器2102,该显示器可以是本文所述的其他显示器(诸如显示器103、203、303、403或503)的实施方案或以其他方式表示本文所述的其他显示器。显示器2102可限定沿着显示器2102边缘的凹陷部2104,从而限定设备2100的覆盖件(例如,类似于覆盖件202)下方的区域2103,输入/输出设备、天线和其他部件可被定位在该区域而不是放置在显示器下方(并且因此必须穿过显示器2102发射/接收信号、声音、光等)。
在区域2103中,设备2100可包括前向相机2112、扬声器2118、泛光照明器和接近传感器模块2116、环境光传感器2110、红外光投影仪2114、红外图像捕获设备2106和前发射天线2108,其中的一些或全部可附接到设备2100的框架构件或其他结构部件。扬声器2118可被构造为当设备2100在电话呼叫期间被握持到用户的面部时定位在用户的耳朵旁边或附近。因此,扬声器2118可与设备2100的覆盖件中的开口对准或以其他方式被构造成穿过覆盖件发出声音。
前向相机2112可包括光学透镜、图像传感器和任何其他相关联的部件,并且可被配置为捕获图像。来自前向相机2112的图像(例如,由用户捕获的静态图像和/或视频图像)可存储在设备2100的存储器中。
设备2100还可包括红外光投影仪2114和红外图像捕获设备2106,它们可以是面部识别传感器(例如,面部识别传感器252、352、452、552)的部件。红外图像捕获设备2106可包括光学透镜、红外光传感器和用于促进感测红外图像(例如,至少部分地用红外光照明的真实世界物体(诸如用户的面部)的图像)的任何其他相关联的部件。红外光投影仪2114可被配置为将红外光点的图案或阵列发射到对象(例如,用户的面部)上,并且红外图像捕获设备2106可被配置为捕获被照明对象的图像。所捕获的图像可包括对应于沿着用户的面部的深度点阵列的数据。设备2100可使用所捕获的深度点阵列来识别用户和/或授权设备上的功能(例如,解锁设备、授权支付等)。更具体地,设备2100可将深度点阵列与密钥进行比较,并且如果深度点阵列匹配该密钥(或满足相似度阈值),则设备2100可认证该用户。
设备2100还可包括环境光传感器2110。环境光传感器可确定设备2100周围的环境光条件的特性。环境光传感器2110可包括光敏元件和被配置为将光导向到该光敏元件上的光导。设备2100可使用来自环境光传感器的信息来改变、修改、调节或以其他方式控制显示器2102(例如,通过基于来自环境光传感器的信息来改变显示器的色调、亮度、饱和度或其他光学方面)。
设备2100还可包括泛光照明器和接近传感器模块2116。泛光照明器和接近传感器模块2116可包括泛光照明器子系统2117,该泛光照明器子系统朝向对象(例如,用户的面部)发射红外光。泛光照明器子系统2117可发射基本上均匀和/或均一化的照明图案(与可发射离散红外点阵列的红外光投影仪2114形成对比)。相对于图21C至图21D进一步描述了泛光照明器子系统2117。泛光照明器和接近传感器模块2116还可包括接近传感器子系统2119,该接近传感器子系统可被配置为确定或估计设备2100与对象(例如,用户的面部)之间的距离。此类信息可用于例如确定来自泛光照明器和/或红外光投影仪2114的照明的参数(例如,由此类设备发射的红外光的量、强度或其他参数)。
设备2100还可在区域2103中包括前发射天线2108,该天线可以是前发射毫米波天线734或可以是其实施方案。前发射天线2108可被构造成穿过覆盖件的材料(例如,穿过覆盖件的玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷或聚合物材料)发射和/或接收电磁信号。因此,覆盖件在前发射天线2108上方的区域中的厚度可被构造成减小或限制由前发射天线2108发射和接收的电磁信号的衰减。在一些情况下,该厚度至少部分地取决于覆盖件的具体材料。
图21B示出了设备2100的顶部模块2121的后视图,包括区域2103。顶部模块2121可以是上文相对于图2至图5所述的顶部模块201、301、401和501的实施方案。顶部模块2121包括覆盖件2126(该覆盖件可以是本文所述的覆盖件102或其他前向覆盖件的实施方案)和耦接到覆盖件2126的附加部件。该附加部件可包括后面板2124,以及后面板2124与覆盖件2126之间的显示器(例如,图21A中的显示器2102)。可限定穿过顶部模块2121的部件的开口,使得可从顶部模块2121的后侧触及覆盖件2126。例如,顶部模块2121可包括显露出覆盖件2126的光学窗口部分2127、2128、2129和2130的孔,相机、投影仪、成像设备、透镜和/或其他光学部件可穿过这些孔发射和/或接收光。
设备2100可包括托架2120、2122,这些托架可附连到顶部模块2121(例如,经由焊接、粘合剂、托架、紧固件、机械联锁结构等)。红外图像捕获设备2106的透镜、光学传感器和/或其他部件可安装在托架2122中并附连到该托架,并且前向相机2112可安装在托架2120中并附连到该托架。托架2120、2122可用于确保安装到其上的光学部件正确对准。另外,托架2120、2122可刚性地耦接到后面板2124(例如,托架可由金属形成或包括金属并且可焊接到后面板2124的金属部分)。因此,托架2120、2122可为安装到其上的光学部件提供维度上稳定的安装结构,从而抑制在设备的使用期间或由于潜在的损坏事件诸如掉落或冲击所引起的光学部件的运动。
图21C是沿图21A中的线21C-21C观察的泛光照明器和接近传感器模块2116(也称为泛光/接近模块2116)的局部剖视图,示出了泛光照明器子系统2117的示例性构型。泛光/接近模块2116包括覆盖结构2132,该覆盖结构可覆盖并至少部分地包封泛光照明器子系统2117的部件。覆盖结构2132可限定开口2115,该开口允许光(例如,红外光)离开该覆盖结构2132。泛光照明器子系统2117还可包括光发射器2130,该光发射器可包括产生红外光以利用红外光的基本上均匀和/或均一化的照明图案来照明对象(例如,用户的面部)的激光器。覆盖结构2132和光发射器2130可附接到基板或基部2134。
泛光照明器子系统2117还可包括定位在光发射器2130上方的透光部件2136(也称为漫射片)。该透光部件可由玻璃、聚合物、蓝宝石或另一种透光材料形成。透光部件2136可包括附加层和/或附加部件。例如,透光部件2136可包括滤光层、涂层、衍射层、电路层、掩模层等。
透光部件2136和覆盖结构2132可被构造为防止未过滤和/或不受控制的激光(该激光可从光发射器2130发射)离开集成有泛光照明器子系统2117的设备。因此,该设备可监视泛光照明器子系统2117以确保透光部件2136和覆盖结构2132处于适当位置,并且尚未被移除、移出适当位置、损坏或以其他方式不能充分执行其功能(例如,阻挡、过滤、衰减或以其他方式影响从光发射器2130发射的光)。
设备可通过监视延伸穿过透光部件2136和覆盖结构2132的导电路径的状态来监视透光部件2136和覆盖结构2132的状态。例如,如图21C所示,导电迹线层2138可粘附或以其他方式固定到透光部件2136。导电迹线层2138可包括导电迹线,该导电迹线可更一般地在导电迹线层2138的表面上方和在透光部件2136上方限定蛇形或其他合适的图案。导电迹线层2138可包括金属迹线层(例如,铜、银纳米线)、氧化铟锡(ITO)或另一种合适的导电材料。第一导线2140可导电地耦接到导电迹线层2138的第一端部,第二导线2142可导电地耦接到导电迹线层2138的第二端部,并且第一导线2140和第二导线2142可分别导电地耦接到接触垫2144、2143。接触垫2144、2143,导线2140、2142和导电迹线层2138的导电迹线可限定可由设备监视的导电路径。如果导电路径被切断、损坏或以其他方式受到物理影响(例如,如果设备检测到开路、短路、电阻变化等),则设备可关闭光发射器2130,因为该条件可指示透光部件2136已被破坏、移位、移动、损坏或以其他方式变得不太有效或无效。在一些情况下,导电路径是硬连线或专用故障保护电路的一部分,使得如果导电路径断开或以其他方式受到不利影响,则光发射器2130停止操作(例如,终止向光发射器2130供电)。
泛光/接近模块2116可任选地包括定位在透光部件2136上和导电迹线层2138上的涂层2137。涂层2137可被构造成保护导电迹线层2138免受静电放电引起的损坏。例如,与导电迹线层2138形成电弧的静电放电可损坏导电迹线层2138,导致泛光/接近模块2116检测到故障和/或停止操作。涂层2137可吸收或以其他方式防止来自静电放电的能量损坏导电迹线层2138。涂层2137可以是任何合适的涂层,诸如导电涂层、抗反射涂层等。涂层2137可包括金属、透明导电氧化物等。涂层2137可至少对于由泛光/接近模块2116利用并且透射穿过透光部件2136的光谱而言是透明的。
覆盖结构2132还可被监视或以其他方式与故障保护电路集成,使得对覆盖结构2132的移动、破损、移除或其他损坏可导致光发射器2130停止操作。例如,如图21D所示,该图是沿图21A中的线21D-21D观察的泛光照明器子系统2117的局部剖视图,覆盖结构2132可具有至少部分地嵌入覆盖结构2132的材料(其可为聚合物材料)中或以其他方式附接到覆盖结构2132的导体2146。导体2146可导电地耦接到接触垫2148和2149,从而限定可由设备监视的导电路径。如果导电路径被切断、损坏或以其他方式受到物理影响(例如,如果设备检测到开路、短路、电阻变化等),则设备可关闭光发射器2130,因为该条件可指示覆盖结构2132已被破坏、移位、移动、损坏或以其他方式变得不太有效或无效。在一些情况下,经过导体2146的导电路径是硬连线或专用故障保护电路的一部分,使得如果导电路径断开或以其他方式受到不利影响,则光发射器2130停止操作(例如,终止向光发射器2130供电)。
图21E是泛光/接近模块2116的透光部件2136的顶视图,示出了导电迹线层2138的导电迹线2181的示例性构型。导电迹线2181可沿透光部件2136限定蛇形图案。该蛇形图案确保导电迹线2181在透光部件2136的大部分区域上延伸,使得透光部件2136中的断裂或裂纹可能切断导电迹线2181,从而能够检测到该断裂或裂纹(例如,由于导电迹线2181的连续性的损失)。导电迹线2181可导电地耦接到接触件2180、2182,该接触件可以是焊垫(例如,铜、金等)。导线2140、2142(图21C)可导电耦接(例如,焊接)到接触件2180、2182,从而将导线2140、2142导电地耦接到导电迹线2181。
图21F是泛光/接近模块2116的另一个示例性透光部件2186的顶视图,示出了导电迹线2185的示例性构型。导电迹线2185可具有与导电迹线2181基本上相同的形状和构型。导电迹线2185可导电地耦接到接触件2183、2184,该接触件可以是焊垫(例如,铜、金等)。导线2140、2142(图21C)可导电耦接(例如,焊接)到接触件2183、2184,从而将导线2140、2142导电地耦接到导电迹线2185。接触件2183、2184可各自沿着透光部件2186的两侧延伸,如图21F所示,并且可用作静电放电收集器。例如,靠近透光性部件2186的静电放电可被吸引到接触件2183、2184,使得电弧可趋于接触接触件2183、2184而不是更精细的导电迹线2185。接触件2183、2184的相对较大的表面以及接触件由此几乎完全围绕透光部件2186的周边一起延伸的形状增加了电弧将被牵拉到接触件2183、2184的可能性,并且有助于耗散来自放电的能量,从而降低损坏导电迹线2185的可能性。
图21G示出了与设备2100的框架或其他结构构件分离的环境光传感器2110,并且图21H示出了环境光传感器2110的分解图。如上所述,该环境光传感器可确定设备2100周围的环境光条件的特性,并且设备2100可使用来自环境光传感器的信息来改变、修改、调节或以其他方式控制设备的显示器(例如,通过基于来自环境光传感器的信息改变显示器的色调、亮度、饱和度或其他光学方面),或执行其他动作(例如,基于推断的条件(诸如设备在口袋或钱包中)来改变通知设置)。
环境光传感器2110可包括框架构件2154。滤光片2152可定位在由框架构件2154限定的凹陷部中,并且可覆盖框架构件中的开口2160。例如,框架构件2154可限定凸台2158(该凸台可相对于框架构件2154的顶表面2156凹陷),并且滤光片2152可定位在凸台2158上并且任选地附接到该凸台(例如,经由粘合剂附接)。滤光片2152可被配置为滤除特定波长范围内的光。例如,滤光片2152可以是红外截止滤光片,并且可过滤和/或衰减红外范围内(并且任选地紫外范围内)的光。滤光片2152可以是为或可包括蓝色玻璃和/或其他合适的材料。漫射片2150可定位在滤光片2152的表面上。漫射片2150可为半透明材料,它将入射光漫射或以其他方式产生更均一化的光图案,这可改善环境光传感器2110的操作并且在环境光传感器2110的光敏传感器上提供更均匀的光分布。在一些情况下,滤光片2152和漫射片2150的功能可由单个一体部件执行,诸如单件玻璃、塑料、陶瓷、蓝宝石等。
如上所述,框架构件2154可限定开口2160,光可穿过该开口以便入射在传感器2162上。传感器2162可耦接到电路板2164,该电路板可包括诸如专用集成电路(ASIC)的部件。传感器2162和电路板2164(该电路板可包括ASIC和/或其他电子部件)能够一起检测设备2100周围环境的环境光线水平。
环境光传感器2110可附接到电子设备的前覆盖件。例如,粘合剂(例如,光学透明的粘合剂)可定位在框架构件2154的顶表面2156和设备的前覆盖件的一部分之间并且可附着该顶表面和该前覆盖件的一部分。
图21I示出了另一个示例性环境光传感器2170。环境光传感器2170与环境光传感器2110相同,不同的是环境光传感器2170包括沿着框架构件2172的外部部分的聚合物结构2174。聚合物结构2174可模制到框架构件2172,或以另一种方式(例如,经由粘合剂、超声焊接等)附接。该聚合物结构可由肖氏硬度A在约85和约95之间的材料形成或包含这样的材料。该聚合物结构可由单组分有机硅、两组分有机硅或另一种弹性体材料形成。框架构件2172可由玻璃填充尼龙、聚碳酸酯或另一种合适的聚合物材料形成。
聚合物结构2174可比框架构件2172更柔顺和/或更具柔性,并且可被构造成在环境光传感器与周围部件之间形成光密封。聚合物结构2174还可限定机械联锁特征部,诸如唇缘2176(相同或类似的唇缘可从环境光传感器2170的相对侧突起,或者唇缘2176可以是唯一的唇缘)。聚合物结构2174的机械联锁特征部可被构造成与设备2100的框架构件或其他结构机械联锁或以其他方式接合,以有助于在设备的制造和/或使用期间将环境光传感器2170保持在适当位置。
聚合物结构2174的顶表面2179可高于框架构件2172的顶表面2178。在一些情况下,聚合物结构2174的顶表面2179可接触设备的前覆盖件的底表面。因此,顶表面2179可充当与前覆盖件交接的缓冲器。在一些情况下,聚合物结构2174的顶表面2179比框架构件2172软,并且可有助于防止对前覆盖件和/或前覆盖件上的涂层或掩模的刮擦或损坏。它们还可在冲击或掉落事件的情况下减少环境光传感器2170和/或前覆盖件上的冲击负载。
框架构件2172可限定联锁结构2177,聚合物结构2174接合该联锁结构以将聚合物结构2174保持到框架构件2172。聚合物结构2174可模制到框架构件2172上,使得它们与联锁结构2177形成对应的联锁。例如,可将处于可模制状态的聚合物材料施加到框架构件2172上,然后可将具有聚合物结构2174形状的腔的模具施加到该可模制聚合物材料上。因此,该可模制聚合物材料可接合联锁结构2177并呈现模具腔的形状。
如上所述,本文所述的移动设备可使用电池诸如锂离子(例如,锂离子聚合物)电池来向设备的电气系统提供电力。此类电池可包括容纳在软包内的发电部件(例如,电极和电解质)。该软包可被密封或以其他方式闭合以包封一个或多个发电部件。该软包可包括金属部分,诸如金属箔层。因此,该软包的暴露边缘,诸如该软包开口已闭合的地方,可在设备内造成短路风险。
图22A至图22E示出了示例性电池,其中软包翼片的边缘被覆盖并且翼片被固定到电池的侧面,从而有助于防止或抑制由于暴露的金属(例如,导电)材料引起的设备内的意外短路或其他损坏。图22A示出了示例性电池2200(该电池可以是电池230或本文所述的任何其他电池的实施方案)。电池2200包括软包2202,发电部件可定位在该软包中。软包2202可包括从电池2200的主要部分延伸的翼片2204。翼片2204可对应于软包2202的开口,电池的内部部件(例如,电极和电解质)经过该开口插入软包2202中。为了覆盖沿着翼片2204的软包材料的暴露边缘,可将膜2206(例如,粘合带)施加到翼片2204。膜2206可在翼片2204的顶表面和底表面上方并且围绕翼片2204的自由端延伸,从而密封闭合的软包(任选地除了翼片2204的内表面之间的粘合剂之外)并且覆盖软包材料的暴露边缘。膜2206可以是非导电材料。
图22B示出了具有施加到翼片2204的膜2206的电池2200。可将粘合剂施加到膜2206的表面2210和/或软包2202的侧表面2211,并且翼片2204可抵靠软包2202的侧表面2211折叠(如箭头2208所示)。图22C示出了电池2200,其中翼片2204抵靠软包2202的侧表面2211折叠并粘附到该侧表面。
图22D示出了沿图22C中的线22D-22D观察的软包2202的局部剖视图。图22D示出了在翼片2204和软包2202之间并且将翼片2204粘附到软包2202的粘合剂2212。在这种情况下,粘合剂2212接触软包2202的侧表面(例如,接触软包的材料)和覆盖翼片2204的膜2206的表面。(在一些情况下,粘合剂2212不接触形成翼片2204的软包材料的实际部分,并且仅接触膜2206,如图22D所示。)
图22E是另一个示例性电池2220的局部剖视图,示出了类似于图22D中的视图。在这种情况下,沿着翼片2224的边缘施加聚合物珠2226。聚合物珠2226可以是可以可流动状态施加,然后允许固化或以其他方式在翼片2224边缘上硬化的环氧树脂或其他材料。聚合物珠2226可覆盖翼片2224的边缘,但可沿着小于翼片2224的侧面的全长2223延伸。例如,聚合物珠2226可沿着小于翼片2224的侧面的长度2223的约50%、小于该长度的约40%、小于该长度的约30%、小于约20%或小于该长度的约10%延伸。因为聚合物珠2226不覆盖翼片2224的整个侧面(并且具体地翼片2224的面向软包2222的侧面),所以粘合剂2228可接触软包2222的侧面以及形成翼片2224的软包材料的表面(例如,而不是接触已施加到翼片2224的膜、条带或其他层)。这可有助于减小电池的尺寸和/或对于电池的相同外部维度允许更大的内部软包尺寸。
另外,在电池2200和电池2220两者中,翼片不折叠或卷起多次。因此,翼片2204、2224可各自由两层软包材料限定,而不是例如四层(如果将软包的颈部折叠或卷起两次使得翼片的边缘回折并且面向和/或邻近折叠区域2225,则将是这种情况)。通过避免多次折叠或卷起,可最小化或减小电池的外部维度。
图23A示出了可用于如本文所述的电子设备中的示例性逻辑板2300(该逻辑板为电路板组件的示例)。逻辑板2300可以是本文所述的任何逻辑板(诸如逻辑板220、320、420、520)的实施方案。逻辑板2300可包括一个或多个基板,和耦接到基板的处理器、存储器和其他电路元件。逻辑板2300可包括用于用户身份模块(SIM)的装置。逻辑板2300可包括用于接收物理SIM卡的电接触件和/或SIM托盘组件,并且/或者逻辑板2300可包括用于电子SIM的装置。逻辑板2300可被完全或部分地封装,以减少由于水或其他流体的进入而受到损坏的机会。逻辑板2300可具有大致“L形”构型,其中第一部分2360沿着电池(例如,电池230、330、430、530)的第一侧延伸并且第二部分2361沿着该电池的第二侧延伸。通过沿着该电池的两侧延伸,可获得更大的封装效率,并且逻辑板2300可能够容纳比例如简单的矩形逻辑板更多的部件。
逻辑板2300可包括多个电路基板(例如,电路板),该多个电路基板堆叠并耦接在一起,以便以紧凑的形状因数使可用于电子部件和电路的面积最大化。例如,逻辑板2300可包括第一基板2302和支撑在第一基板2302上方的第二基板2304。第一基板2302和第二基板2304也可被称为电路板。电子部件和/或电路元件诸如处理器、存储器、天线电路等可耦接到第一基板2302和/或第二基板2304。例如,图23A示出了耦接到第二基板2304的外部顶表面的存储器模块2316(例如,NAND存储器设备)以及耦接到第一基板2302的顶表面的另一个部件2303(例如,电路元件),并且图23B示出了耦接到第一基板2302的顶表面的处理器2332。在一些具体实施中,其他或不同的电路元件耦接到第一基板和/或第二基板的顶表面。
第一基板2302和第二基板2304可经由壁结构2308(其将第二基板2304支撑在第一基板2302上方)彼此连接。如本文所述,第一基板2302和第二基板2304可焊接到壁结构2308中的导电构件(例如,通孔),从而允许第一基板2302和第二基板2304上的部件经由壁结构2308彼此导电地耦接。例如,存储器模块2316(或第二基板2304上的任何其他部件)可经由壁结构2308中的通孔导电地耦接到处理器。壁结构2308还可围绕电子部件(例如,图23B的处理器2332),并且与第一基板2302和第二基板2304一起限定基本上封闭而且任选地密封的内部体积(例如,2321),处理器(和/或其他部件)可被保护在该内部体积中。
可使用具有第一熔融温度的第一焊料将第一基板2302焊接到壁结构2308,而可使用具有第二熔融温度的第二焊料将第二基板2304焊接到壁结构2308。例如,第二熔融温度可低于第一熔融温度(例如,比第一熔融温度低约20摄氏度至约30摄氏度之间)。在一些情况下,第一焊料是高温焊料,并且第二焊料是中温焊料。
逻辑板2300还可包括护罩2306,该护罩可充当逻辑板2300的屏蔽件(例如,EMI屏蔽件)和/或保护性覆盖件。护罩2306还可帮助保持板对板连接器的物理连接,该板对板连接器用于将部件互连到逻辑板2300或互连在逻辑板2300上。例如,护罩2306可以按压在板对板连接器上的方式固定到逻辑板2300,以防止它们断开连接。护罩2306可经由螺钉或其他紧固件附接到逻辑板2300。
逻辑板2300还可包括柔性电路元件2310或耦接到该柔性电路元件,该柔性电路元件可将天线模块(例如,侧发射天线734的天线阵列926)导电地耦接到附接到逻辑板2300的电子部件。柔性电路元件2310可包括电连接器2341(该电连接器可对应于图9B的电连接器940或为其实施方案),该电连接器可与天线阵列926的对应电连接器连接。柔性电路元件2310还可包括接地和附接凸耳2340,该接地和附接凸耳可对应于接地和附接凸耳938(图9B)或者可以是其实施方案。
前发射天线阵列(例如,前发射天线730的天线阵列或本文所述的任何其他前发射的天线系统)可经由电连接器2305导电地耦接到逻辑板2300。更具体地,电连接器2305可与前发射天线阵列所耦接的柔性电路元件(例如,电路板740,图7和图10A)上的对应电连接器连接。
电连接器2305可在第一基板2302的未被壁结构2308包封或围绕或未被第二基板2304覆盖的区域中耦接到第一基板2302。经由连接器2305、2341耦接到逻辑板2300的前发射天线阵列和侧发射天线阵列可以是毫米波天线阵列。此外,耦接到第一基板2302的底侧的后发射天线阵列2363(图23C)也可以是毫米波天线阵列。
逻辑板2300还可包括提供EMI屏蔽功能的一个或多个膜、箔、涂层、电镀层、层或其他材料或部件。例如,可将金属膜(例如,具有粘合剂的导电膜)施加到逻辑板2300的护罩2306和/或任何其他护罩或表面。该金属膜可包括镍铁铁磁合金,或任何其他合适的金属或导电材料。该金属膜可具有约5微米至约20微米之间的厚度,并且可包括基板层(例如,聚合物和/或粘合剂层)和与基板层层合的金属层。该金属层可以是与护罩2306不同的金属或组合物,该护罩可以是不锈钢。金属膜的基板层可以是导电粘合剂或者可以包括导电粘合剂,以将金属层导电地耦接到护罩2306。
又如,护罩2306(和/或逻辑板2300的其他护罩)可镀有金属镀层。因此,经镀覆的护罩2306可包括镀有金属镀层的金属基板(例如,护罩结构,它可以是不锈钢),其中镀层可以是与金属基板不同的金属或组合物。金属基板可具有约150微米和约250微米之间的厚度,并且金属镀层可具有约1微米至约5微米之间的厚度。与不具有金属膜或金属镀层的护罩相比,上述金属膜和金属镀层可增强护罩2306的EMI屏蔽的效果。
图23B示出了逻辑板2300的分解图。如上所述,第一基板2302可包括导电垫2328,该导电垫可焊接到壁结构2308中的对应导电部件(例如,通孔)。例如,该导电部件可至少部分地包封在壁结构的基质材料(例如,聚合物、纤维增强复合材料等)中。第二基板2304也可包括被焊接到壁结构2308中的导电部件的导电垫,类似于导电垫2328。穿过导电垫和壁结构2308的导电路径可允许部件诸如存储器模块2316和处理器2332之间的电互连。
处理器2332可焊接到第一基板2302。在一些情况下,可在处理器2332焊接到第一基板2302之后,在处理器2332和第一基板2302的顶表面之间引入可固化粘合剂(例如,环氧树脂)或其他可固化材料。可固化材料可被构造成固化(例如,硬化)以增强处理器2332和第一基板2302之间的焊点,并且任选地粘结到处理器2332和第一基板2302两者(并且由此将处理器2332和第一基板2302彼此粘结)。为了将可固化材料保持在适当位置,并且防止其沿着逻辑板2300的不希望存在可固化材料的其他区域流动或芯吸,可将阻挡件2330(或挡板)施加到第一基板2302的顶表面。阻挡件2330可部分地或完全地围绕处理器2332延伸,使得当可固化材料流入第一基板2302与处理器2332之间的区域内时,该可固化材料被阻止流出阻挡件2330。如图所示,阻挡件2330沿着处理器2332的四个侧面中的三个侧面延伸。在其他情况下,阻挡件沿着处理器2332的一个、两个或四个侧面延伸。
阻挡件2330可以是沉积在第一基板2302上的焊料珠。阻挡件2330可具有约0.05mm至约0.07mm之间的高度,并且可与处理器2332的侧面隔开约0.10mm至0.15mm之间的距离。阻隔件2330可具有约0.15mm和0.20mm之间的宽度。在一些情况下,壁结构的内表面可与处理器2332的侧面隔开约0.2mm和约0.4mm之间的距离或约0.25mm和约0.35mm之间的距离。
阻挡件2330可在壁结构2308附接到第一基板2302之后施加,并且可邻接或接触壁结构2308。通过由焊料珠形成阻挡件2330,壁结构2308可被定位成比在使用其他部件(例如,牺牲性或非功能性电子部件)来限定阻挡件或挡板型结构的情况下可能的更靠近阻挡件2330。因此,使用焊料珠用于阻挡层2330可允许第一基板2302(以及更一般地,逻辑板2300)更小(至少相对于具有其他挡板或阻挡件构型的逻辑板更小)。
在一些情况下,可将可固化材料引入壁结构2308与第一基板2302的顶表面之间,以及引入壁结构2308与第二基板2304的底表面之间。可固化材料可用于增强壁结构2308与第一基板2302和第二基板2304之间的焊点。为了有助于将可固化材料引入到壁结构2308与焊接到壁结构2308的第一基板2302和第二基板2304的表面之间的空间中,逻辑板2300可包括有利于将可固化材料沉积、注入和/或引入到基板与壁结构之间的空间中的特征部。例如,第二基板2304可包括暴露壁结构2308的顶表面2313的至少一部分的切口区域2311。又如,壁结构2308可包括凸台特征部2309,该凸台特征部即使在第二基板2304被焊接或以其他方式固定到壁结构2308之后也被暴露。在将第二基板2304焊接到壁结构2308之后,可通过将可固化材料放置在凹陷部2311区域中的表面2313上和/或凸台2309上,将可固化材料引入到壁结构2308的表面2313与第二基板2304的底表面之间的间隙中。可处于可流动状态的可固化材料可被芯吸或以其他方式抽吸到第二基板2304与壁结构2308之间的间隙中(例如,经由毛细管作用),从而将可固化材料递送到部件之间的目标位置和/或部位。可固化材料可围绕焊点流动并沿着壁-基板界面流入分立焊点之间的间隙中。然后可使该可固化材料固化(例如,硬化),从而增强焊点并将第二基板2304粘附到壁结构2308。
虽然图23B示出了每种类型的结构的一个例子,但应当理解,逻辑板可包括这些特征部的多个实例,包括凹陷部和凸台的组合,以有利于将可固化材料引入所需位置。另外,图23B示出了被定位成有利于将可固化材料引入(例如,经由芯吸)到壁结构2308与第二基板2304之间的空间中的特征部,但应当理解,相同或类似的特征部可在第一基板2302上实现,或者以其他方式被构造成有利于将可固化材料芯吸到第一基板2302的顶表面与壁结构2308的底表面之间的间隙中。
柔性电路元件2310可焊接到第一基板2302的底表面。具体地,柔性电路元件2310可包括具有多个焊点或通孔(例如,通孔2336)的附接部分2334,这些焊点或通孔焊接到第一基板2302的底部上的对应焊垫(例如,焊垫2345,图23C)。柔性电路元件2310可包括液晶聚合物基板,并且通孔(例如,通孔2336)可以是固体金属(例如,铜)。通过提供固体金属通孔,该通孔与逻辑板之间的物理连接可强于其他类型的导电通孔。粘合剂2338也可用于将柔性电路元件2310粘结到第一基板2302的底表面。通过使用粘合剂2338,柔性电路元件2310与第一基板2302之间的物理耦接可比单独使用焊料更强。
逻辑板2300可经由一个或多个紧固件(诸如螺钉)耦接到设备的另一个部件。部分地由于逻辑板对设备的操作的相对重要性,有利的是提供高强度连接以确保逻辑板2300即使经历掉落或其他潜在破坏性事件也能够保持在结构上耦接到设备。在逻辑板2300的一些区域中,紧固件诸如螺钉可延伸穿过第一基板2302和/或第二基板2304中的孔并且固定到设备的另一个部件(例如,外壳或壳体结构、框架等)。在一些情况下,逻辑板2300可包括附接特征部2320,该附接特征部牢固地附接到逻辑板2300并且包括附接突片2322,该附接突片具有接纳紧固件(例如,螺钉)的孔2324以将逻辑板2300固定到设备。
图23C示出了逻辑板2300的底表面。如图所示,附接特征部2320包括附接到逻辑板2300的底表面的安装部分2318。例如,附接特征部2320可焊接到第一基板2302的底表面。在一些情况下,安装部分2318的整个区域(例如,附接特征部2320的三角形部分)可焊接到逻辑板2300的底表面上的金属部分。附接特征部2320还可经由紧固件组件固定到第一基板2302,该紧固件组件包括承窝部分2342。
图23D是沿图23A中的线23D-23D观察的逻辑板2300的局部剖视图,示出了紧固件组件,该紧固件组件被构造成将附接特征部2320固定到逻辑板2300,以及帮助将逻辑板2300的第一基板和第二基板保持在一起,并且为护罩2306提供附接特征部。例如,承窝部分2342可延伸穿过附接特征部的安装部分2318中的孔并且穿过第一基板2302中的孔。螺栓部分2314可延伸穿过第二基板2304中的孔。承窝部分2342可限定接触安装部分2318(并且任选地钎焊、粘附、焊接或以其他方式附接到安装部分2318)的凸缘部分2350,并且螺栓部分2314可限定接触第二基板2304的凸缘部分2353。螺栓部分2314可螺纹连接到承窝部分2342的螺纹孔2352中,从而将第一基板2302和第二基板2304以及安装部分2318夹持在凸缘部分2350、2353之间。如图23D所示,中间结构2348可定位在第一基板2302和第二基板2304之间。中间结构2348可以是壁结构2308的一部分,或者可以是单独的部件,诸如间隔件、垫圈、套圈等。在一些情况下,承窝部分2342和螺栓部分2314可被构造成抵靠彼此容纳或触底(例如,为了当承窝部分和螺栓部分完全螺纹连接在一起时,限定凸缘部分2353和凸缘部分2350之间的预定距离),以减小过度紧固该紧固件组件的可能性,过度紧固该紧固件组件可能压碎或以其他方式损坏基板2302、2304和/或中间结构2348。
如图23D所示,螺栓部分2314还可限定被构造成接收螺钉2312的孔2354(例如,螺纹孔)。螺钉2312可被构造成将护罩2306夹持在螺钉2312的表面与螺栓部分2314的表面之间。
参考图23C,逻辑板2300还可包括附接到第一基板2302的底表面的加强或增强板2346。加强板2346可经由粘合剂、焊料、紧固件和/或其他合适的附接技术附接到第一基板2302。加强板2346可由金属、碳纤维、聚合物或任何其他合适的材料形成。加强板2346可增强第一基板2302(并且更具体地,增强附接区域2344)以增大第一基板2302的总体刚度。例如,第一基板2302在附接区域2344附近的扭曲或其他变形可导致第一基板2302和柔性电路元件2310之间的焊点断裂。加强板2346可增大第一基板2302对挠曲、扭曲或其他变形或形变的阻力,从而改善柔性电路元件2310与第一基板2302之间的导电耦接的耐久性和/或可靠性。
加强板2346可限定开口2347,该开口暴露柔性电路元件2310附接到第一基板2302的附接区域2344。开口2347可围绕附接区域2344的外周边延伸(例如,沿着附接区域2344的四个侧面)。如上所述,焊垫2345可定位在附接区域2344中以有利于与柔性电路元件2310的导电耦接。逻辑板2300还可包括后发射天线阵列2363,该后发射天线阵列也可经由一个或多个焊料连接件导电地耦接到第一基板2302。后发射天线阵列2363可对应于后发射天线阵列732,或本文所述的任何其他后发射天线阵列。
图23E是沿着图23A中的线23E-23E观察的逻辑板2300的局部剖视图,示出了第一基板2302和第二基板2304与壁结构2308之间的接合部。如上所述,壁结构2308可包括基质材料2357内的导电通孔,诸如导电通孔2355。基质材料可以是聚合物、纤维增强聚合物等,并且导电通孔2355可以是金属,诸如铜、金或任何其他合适的导体。第一基板2302可包括焊垫,诸如焊垫2362,并且第二基板可包括焊垫,诸如焊垫2361。焊垫2361、2362可导电地耦接到附接到第一基板2302和第二基板2304的其他部件,诸如处理器、存储器模块或任何其他合适的部件。导电通孔2355可经由具有第一熔融温度的第一焊料材料2359焊接到焊垫2362,并且经由具有低于第一熔融温度的第二熔融温度的第二焊料材料2358焊接到焊垫2361。例如,第二熔融温度可比第一熔融温度低约20摄氏度至约30摄氏度之间。在一些情况下,第一焊料材料2359是高温焊料,并且第二焊料焊料材料2358是中温焊料。第一焊料材料和第二焊料材料两者可在约100s-1的应变速率下表现出延性失效模式(与脆性失效模式相反)。例如,当经受约100s-1的应变速率时,第一焊料材料和第二焊料材料两者可在屈服点之后均表现出塑性变形,使得第一焊料材料和第二焊料材料的应力-应变曲线在屈服点之后包括在应变增加范围内应力至少相对恒定的至少一个区域。
如上所述,可将可固化材料2369引入壁结构2308与第一基板2302的顶表面之间,并且可将可固化材料2356引入壁结构2308与第二基板2304的底表面之间。如图所示,可固化材料2360、2356可围绕焊料材料2358、2359流动或以其他方式延伸,并且可附着到壁结构2308和基板2302、2304的表面。可固化材料2360、2356可以是相同或不同的材料,并且可以是环氧树脂、粘合剂或其他可固化材料。
图23F是沿着图23B中的线23F-23F观察的逻辑板2300的局部剖视图。图23F示出了阻挡件2330或挡板的示例性构型,该阻挡件或挡板定位在第一基板2302上并且至少部分地围绕电路元件(诸如处理器2332)的外周边延伸。如上所述,阻挡件2330可由焊料材料形成,诸如高温焊料。阻挡件2330可具有约0.05mm和约0.07mm之间的高度(例如,沿着如图23F所示的竖直方向)。在一些情况下,阻挡件2230具有约0.04mm和约0.1mm之间的高度。
在一些情况下,壁结构2308接触阻挡件2330的侧面。例如,阻挡件2330可在壁结构2308附接到第一基板2302之后沉积到第一基板2302上,并且阻挡件2330可邻接壁结构2308或抵靠壁结构2308流动。壁结构2308的内表面2364可与电路元件(例如,处理器2332)的侧面隔开约0.2mm和0.4mm之间的距离。在一些情况下,壁结构2308的内表面2364与电路元件(例如,处理器2332)的侧面隔开小于约1.0mm的距离。
阻挡件2330可被构造成限制液体粘合剂沿着第一基板2302的扩散。例如,可固化液体粘合剂(例如,环氧树脂)可在电路元件(例如,处理器2332)与第一基板2302的表面之间流动。一旦固化,该粘合剂就可增强电路元件与第一基板2302之间的焊点,并且可增大电路元件与第一基板2302之间的机械附接的强度。阻挡件2330被构造成在液体粘合剂在电路元件与第一基板2302的表面之间流动时限制该液体粘合剂沿着第一电路板的扩散。例如,阻挡件2330可有助于将液体粘合剂容纳在电路元件下方,使得该粘合剂不会流走而且不会变得太薄或分布成不能成功地增强焊点,并且还有助于防止液体粘合剂流到预期不被粘合剂接触的表面或部件上。
图23A至图23B中的逻辑板2300示出了用于形成多级部件的一种示例性技术,其中一些电子部件(例如,存储器模块2316)定位在其他电子部件(例如,处理器2332)上方的基板上。该构型可通过堆叠部件而不是要求这些部件在同一基板上彼此相邻定位来帮助减小逻辑板2300的占有面积。图24A至图24C示出了可用来堆叠部件以帮助减小逻辑板或电路板的总体占有面积,和/或以其他方式简化或改善设备的操作或制造的其他示例性结构。
例如,图24A示出了逻辑板的一部分的分解图,该图示出了用于电子部件的示例性放样或两级构型。具体地,图24A示出了第一基板2400(例如,电路板),其中处理器2401定位在第一基板2400的表面上。处理器2401可以是处理器2332的实施方案,并且第一基板2400可以是第一基板2302的实施方案。框架构件2407可附接到第一基板2400,并且可围绕处理器2401的周边延伸(例如,该框架构件的侧壁可围绕处理器2401的周边延伸)。框架构件2407可焊接到第一基板2400,并且可包括通孔或其他导电路径以将框架构件2407和任何电路板和/或电子部件(例如,存储器模块2409)导电地耦接到第一基板2400。
第二基板2408可附接到框架构件2407。例如,第二基板2408可焊接到框架构件2407。框架构件2407与第一基板2400和第二基板2408之间的焊料连接可将框架构件2407与第一基板2400和第二基板2408在结构上而且导电地耦接在一起。在一些情况下,在框架构件2407附接到第一基板2400之后并且在第二基板2408附接到框架构件2407之前,可将热糊剂、凝胶或其他材料施加到处理器2401以帮助将热量从处理器2401传导出去。在此类情况下,可经过框架构件2407中的开口来分配热材料。
框架构件2407以及第一基板2400和第二基板2408可限定围绕处理器2401的物理和EMI屏蔽件。例如,第一基板2400和第二基板2408中的导电材料(例如,通孔、迹线等)以及框架构件2407的金属材料可导电地耦接在一起,从而形成可防止或抑制电磁信号或其他干扰从处理器2401(或由框架构件2407以及第一基板2400和第二基板2408限定的区域内的任何电子部件)经过或前往该处理器的结构。
图24B示出了多级电路元件布置的另一个示例性构型。具体地,图24B示出了第一基板2410(例如,电路板),其中处理器2411定位在第一基板2410的表面上。处理器2411可以是处理器2332的实施方案,并且第一基板2410可以是第一基板2402的实施方案。屏蔽构件2412可附接到第一基板2410并且可围绕处理器2411的周边和在处理器2411的顶部上方延伸(例如,屏蔽构件2412限定基本上包封处理器2411的侧壁和顶壁)。屏蔽构件2412可焊接或以其他方式固定到第一基板2410(例如,经由紧固件、粘合剂等)。屏蔽构件2412可由金属或另一种导电材料形成或包含金属或另一种导电材料,从而提供EMI屏蔽特性。
第二基板2418(诸如柔性电路板)可具有与其导电地耦接的存储器模块2419,并且第二基板2418可附接到屏蔽构件2412的顶壁。例如,第二基板2418可经由粘合剂2413(该粘合剂可以是导电粘合剂)粘附到屏蔽构件2412的顶部。第二基板2418还可包括连接器2416,该连接器可将存储器模块2419(或第二基板2418上的任何电子部件)导电地耦接到第一基板2410,从而耦接到第一基板2410上的任何电子部件(例如,处理器2411)。因为第二基板2418包括连接器2416,所以屏蔽构件2412不需要提供通孔、迹线或其他导电路径来导电地耦接第一基板2410和第二基板2418的电子部件(但如果需要,可提供此类导电路径,并且第二基板2418可经由导电粘合剂2413导电地耦接到屏蔽构件2412,以便在屏蔽构件2412与第二基板2418中的导电材料之间提供公共电接地)。
如上所述,可将热凝胶、糊剂或其他材料施加到处理器2411以有助于将热量从处理器2411传导出去。然而,热凝胶、糊剂或其他材料可能对热敏感(例如,热可能引起材料降解,导致材料从其预期位置流走等)。因为屏蔽构件2412在顶壁中不具有开口,所以可在屏蔽构件2412附接到第一基板2410之前将热材料分配到处理器2411上。因此,可使用中温或低温焊料操作将屏蔽构件2412固定到第一基板2410,从而有助于限制热凝胶所接触的热的量。另外,因为第二基板2418经由粘合剂附接,所以不需要额外的焊接操作来将第二基板2418固定到屏蔽构件2412,从而进一步限制了热凝胶与热的接触。
图24C示出了多级电路元件布置的另一个示例性构型。具体地,图24C示出了第一基板2420(例如,电路板),其中处理器2421定位在第一基板2420的表面上。处理器2421可以是处理器2332的实施方案,并且第一基板2420可以是第一基板2402的实施方案。框架构件2422可附接到第一基板2420并且可围绕处理器2421的周边延伸。框架构件2422可类似于屏蔽构件2412,不同的是框架构件2422可限定沿着框架构件2422的顶部的开口(例如,类似于图24A中的构型)。框架构件2422可焊接或以其他方式固定到第一基板2420(例如,经由紧固件、粘合剂等)。沿着框架构件2422的顶部的开口可允许在框架构件2422附接到第一基板2420之后在处理器2421和第一基板2420之间引入可固化材料(如上文相对于图23B所述)。
第二基板2428(诸如柔性电路板)可具有与其导电地耦接的存储器模块2429,并且第二基板2428可附接到框架构件2422的顶壁。例如,第二基板2428可经由粘合剂(可为导电粘合剂)、通过焊接、利用紧固件等粘附到框架构件2422的顶部。第二基板2428还可包括连接器2426,该连接器可将存储器模块2429(或第二基板2428上的任何电子部件)导电地耦接到第一基板2420,从而耦接到第一基板2420上的任何电子部件(例如,处理器2421)。因为第二基板2428包括连接器2426,所以框架构件2422不需要提供通孔、迹线或其他导电路径来导电地耦接第一基板2420和第二基板2428的电子部件。然而,在一些情况下,可由金属或另一种导电材料形成或包括金属或另一种导电材料的框架构件2422可导电地耦接到第二基板2428中的导电材料,使得框架构件2422和第二基板2428可配合以提供EMI屏蔽功能。例如,框架构件2422可导电地耦接到第二基板2428(例如,经由焊料、导电粘合剂等)以向框架构件2422和第二基板2428提供公共电接地,从而有利于EMI屏蔽功能。
如上所述,可将热凝胶、糊剂或其他材料施加到处理器2421以有助于将热量从处理器2421传导出去。因为框架构件2422在顶壁中具有开口,所以可在框架构件2422附接到第一基板2420之后将热材料分配到处理器2421上。
在一些情况下,当框架构件2422和处理器2421附接到第一基板2420时,框架构件2422的顶表面2430的高度与处理器2421的顶表面2431基本上齐平或相对于后者凹陷。在此类情况下,第二基板2428的底表面可接触处理器2421的顶表面2431或仅在其上方相距一小段距离(例如,约50微米、约100微米等)。在顶表面2430相对于处理器2421的顶表面2431凹陷(例如,在其下方)的情况下,顶表面2430上的粘合剂可将第二基板2428粘附到框架构件2422,并且还增大框架构件2422的有效高度,使得第二基板2428的底表面接触处理器2421的顶表面2431或高于该顶表面(尽管顶表面2430相对于处理器2421的顶表面2431凹陷)。
虽然图24A至图24C示出了处理器和存储器模块,但这些仅是可使用所示构型耦接到逻辑板的示例性电子部件。在其他情况下,处理器和存储器模块的位置可颠倒,和/或可使用其他类型的电子部件,诸如集成电路、ASIC、模拟芯片或任何其他合适的电子部件。
图25描绘了电子设备2500的示例性示意图。电子设备2500可以是设备100(或本文所述的其他设备,诸如设备140、200、300、400、500、600、700等)的实施方案或以其他方式表示该设备。设备2500包括一个或多个处理单元2501,该一个或多个处理单元被配置为访问存储有指令的存储器2502。这些指令或计算机程序可被配置为执行相对于本文所述的电子设备描述的操作或功能中的一者或多者。例如,这些指令可被配置为控制或协调一个或多个显示器2508、一个或多个触摸传感器2503、一个或多个力传感器2505、一个或多个通信信道2504、一个或多个音频输入系统2509、一个或多个音频输出系统2510、一个或多个定位系统2511、一个或多个传感器2512和/或一个或多个触觉反馈设备2506的操作。
图25的处理单元2501可以被实现为能够处理、接收或传输数据或指令的任何电子设备。例如,处理单元2501可包括以下项中的一者或多者:微处理器、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或此类设备的组合。如本文所述,术语“处理器”意在涵盖单个处理器或处理单元、多个处理器、多个处理单元或一个或多个其他适当配置的计算元件。处理单元2501可联接到逻辑板,诸如图2-5的逻辑板220、320、420、520或图23A至图23C的逻辑板2300。
存储器2502可存储可由设备2500使用的电子数据。例如,存储器可存储电子数据或内容,诸如例如音频和视频文件、图像、文档和应用程序、设备设置和用户偏好、程序、指令、用于各种模块、数据结构或数据库的定时和控制信号或数据等。存储器2502可以被配置为任何类型的存储器。仅以举例的方式,存储器可被实现作为随机存取存储器、只读存储器、闪存存储器、可移动存储器、其他类型的存储元件或此类设备的组合。存储器2502可联接到逻辑板,诸如图2至图5所示的逻辑板220、320、420、520或图23A至图23C所示的逻辑板2300。
触摸传感器2503可检测各种类型的基于触摸的输入并生成能够利用处理器指令来访问的信号或数据。触摸传感器2503可使用任何合适的部件并且可依赖于任何合适的现象来检测物理输入。例如,触摸传感器2503可为电容式触摸传感器、电阻式触摸传感器、声波传感器等。触摸传感器2503可包括用于检测基于触摸的输入和生成能够利用处理器指令来访问的信号或数据的任何合适的部件,包括电极(例如,电极层)、物理部件(例如,基板、间隔层、结构支撑件、能够压缩的元件等)、处理器、电路、固件等。触摸传感器2503可与设备2500的任何部分集成或以其他方式被配置为检测施加到该设备的任何部分的触摸输入。例如,触摸传感器2503可被配置为检测施加到设备2500的包括显示器(并且可与显示器集成)的任何部分的触摸输入。触摸传感器2503可与力传感器2505协同操作,以响应于触摸输入生成信号或数据。定位在显示器表面上方或以其他方式与显示器集成的触摸传感器或力传感器在本文中可被称为触敏显示器、力敏显示器或触摸屏。
力传感器2505可检测各种类型的基于力的输入并生成能够利用处理器指令来访问的信号或数据。力传感器2505可使用任何合适的部件并且可依赖于任何合适的现象来检测物理输入。例如,力传感器2505可为基于应变的传感器、基于压电的传感器、基于压阻的传感器、电容传感器、电阻传感器等。力传感器2505可包括用于检测基于力的输入和生成能够利用处理器指令来访问的信号或数据的任何合适的部件,包括电极(例如,电极层)、物理部件(例如,基板、间隔层、结构支撑件、能够压缩的元件等)、处理器、电路、固件等。力传感器2505可与各种输入机构一起使用以检测各种类型的输入。例如,力传感器2505可用于检测符合力阈值的按压或其他力输入(其可表示比标准“触摸”输入的典型输入更有力的输入)。类似于触摸传感器2503,力传感器2505可与设备2500的任何部分集成或以其他方式被配置为检测施加到该设备的任何部分的力输入。例如,力传感器2505可被配置为检测施加到设备2500的包括显示器(并且可与显示器集成)的任何部分的力输入。力传感器2505可与触摸传感器2503结合操作,以响应于基于触摸和/或基于力的输入而生成信号或数据。
设备2500还可包括一个或多个触觉设备2506(例如,图2至图5所示的触觉致动器222、322、422、522或图18至图19所示的触觉致动器1804、1900、1920)。触觉设备2506可包括多种触觉技术中的一种或多种,诸如但不必限于旋转触觉设备、线性致动器、压电设备、振动元件等。通常,触觉设备2506可被配置为向设备的用户提供间断和不同的反馈。更具体地,触觉设备2506可适于产生敲击或轻击感觉和/或振动感觉。此类触觉输出可响应于检测到触摸和/或力输入而提供,并且可通过设备2500的外部表面(例如,经由充当触敏显示器和/或力敏显示器或表面的玻璃或其他表面)被赋予用户。
一个或多个通信信道2504可包括被适配为提供处理单元2501和外部设备之间的通信的一个或多个无线接口。一个或多个通信信道2504可包括天线(例如,包括或使用外壳104的外壳构件作为辐射构件的天线)、通信电路、固件、软件或有利于与其他设备进行无线通信的任何其他部件或系统。通常,一个或多个通信信道2504可被配置为发射和接收可由在处理单元2501上执行的指令进行解释的数据和/或信号。在一些情况下,外部设备是被配置为与无线设备交换数据的外部通信网络的一部分。一般来讲,无线接口可经由但不限于射频、光学、声学和/或磁信号通信并且可被配置为在无线接口或协议上操作。示例无线接口包括射频蜂窝接口(例如2G、3G、4G、4G长期演进(LTE)、5G、GSM、CDMA等)、光纤接口、声学接口、蓝牙接口、红外接口、USB接口、Wi-Fi接口、TCP/IP接口、网络通信接口或任何常规通信接口。一个或多个通信信道2504还可包括超宽带(UWB)接口,该超宽带(UWB)接口可包括任何适当的通信电路、指令以及合适的UWB天线的数量和位置。
如图25所示,设备2500可包括用于存储电力和向设备2500的其他部件提供电力的电池2507。电池2507可为被配置为向设备2500提供电力的能够再充电的电源。电池2507可耦接到充电系统(例如,有线和/或无线充电系统)和/或其他电路以控制提供给电池2507的电力并控制从电池2507提供给设备2500的电力。
设备2500还可包括被配置为显示图形输出的一个或多个显示器2508。显示器2508可使用任何合适的显示技术,包括液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)、有源矩阵有机发光二极管显示器(AMOLED)等。显示器2508可显示图形用户界面、图像、图标或任何其他合适的图形输出。显示器2508可对应于图2至图5所示的显示器203、303、403、503。
设备2500还可经由一个或多个音频输入系统2509提供音频输入功能。音频输入系统2509可包括麦克风、换能器或捕获声音以用于语音呼叫、视频呼叫、音频记录、视频记录、语音命令等的其他设备。
设备2500还可经由一个或多个音频输出系统(例如,扬声器)2510(诸如图2至图5所示的扬声器系统224、324、424、524)提供音频输出功能。音频输出系统2510可从语音呼叫、视频呼叫、流式或本地音频内容、流式或本地视频内容等产生声音。
设备2500还可包括定位系统2511。定位系统2511可被配置为确定设备2500的位置。例如,定位系统2511可包括磁力计、陀螺仪、加速度计、光学传感器、相机、全球定位系统(GPS)接收器、惯性定位系统等。定位系统2511可用于确定设备2500的空间参数,诸如设备2500的位置(例如,设备的地理坐标)、设备2500的物理移动的测量结果或估计、设备2500的取向等。
设备2500还可包括一个或多个附加传感器2512以接收输入(例如,来自用户或另一计算机、设备、系统、网络等)或检测设备的任何合适的属性或参数、包围设备的环境、与设备交互的(或设备附近的)人或物等。例如,设备可包括温度传感器、生物识别传感器(例如,指纹传感器、光谱仪、血氧传感器、血糖传感器等)、眼睛跟踪传感器、视网膜扫描仪、湿度传感器、按钮、开关、眼睑闭合传感器等。
在参考图25描述的多个功能、操作和结构被公开成作为设备2500的一部分、并入到该设备中或由该设备执行的限度内,应当理解,各种实施方案可省略任何或所有此类描述的功能、操作和结构。因此,设备2500的不同实施方案可具有本文所述的各种能力、装置、物理特征、模式和操作参数中的一些或全部或者不具有它们中的任一者。此外,包括在设备2500中的系统不是排他性的,并且设备2500可包括执行本文所述的功能可能是必要的或有用的另选的或附加的系统、部件、模块、程序、指令等。
如上所述,本技术的一个方面是收集和使用可从各种来源获得的数据以改善索引医疗术语的设备的运行。本公开预期,在一些实例中,这些所采集的数据可包括唯一地识别或可用于联系或定位特定人员的个人信息数据。此类个人信息数据可包括人口统计数据、基于定位的数据、电话号码、电子邮件地址、twitter ID、家庭地址、与用户的健康或健身等级相关的数据或记录(例如,生命信号测量、药物信息、锻炼信息)、出生日期或任何其他识别信息或个人信息。
本公开认识到在本发明技术中使用此类个人信息数据可用于使用户受益。例如,所述个人信息数据可用于递送用户较感兴趣的目标内容。此外,本公开还预期个人信息数据有益于用户的其他用途。例如,健康和健身数据可用于向用户的总体健康状况提供见解,或者可用作使用技术来追求健康目标的个人的积极反馈。
本公开设想负责采集、分析、公开、传输、存储或其他使用此类个人信息数据的实体将遵守既定的隐私政策和/或隐私实践。具体地,此类实体应当实行并坚持使用被公认为满足或超出对维护个人信息数据的隐私性和安全性的行业或政府要求的隐私政策和实践。此类政策应该能被用户方便地访问,并应随着数据的采集和/或使用变化而被更新。来自用户的个人信息应当被收集用于实体的合法且合理的用途,并且不在这些合法使用之外共享或出售。此外,应在收到用户知情同意后进行此类采集/共享。此外,此类实体应考虑采取任何必要步骤,保卫和保障对此类个人信息数据的访问,并确保有权访问个人信息数据的其他人遵守其隐私政策和流程。另外,这种实体可使其本身经受第三方评估以证明其遵守广泛接受的隐私政策和实践。此外,应当调整政策和实践,以便采集和/或访问的特定类型的个人信息数据,并适用于包括管辖范围的具体考虑的适用法律和标准。例如,在美国,对某些健康数据的收集或获取可能受联邦和/或州法律的管辖,诸如健康保险流通和责任法案(HIPAA);而其他国家的健康数据可能受到其他法规和政策的约束并应相应处理。因此,在每个国家应为不同的个人数据类型保持不同的隐私实践。
不管前述情况如何,本公开还预期用户选择性地阻止使用或访问个人信息数据的实施方案。即本公开预期可提供硬件元件和/或软件元件,以防止或阻止对此类个人信息数据的访问。例如,就广告递送服务而言,本发明技术可被配置为在注册服务期间或之后任何时候允许用户选择“选择加入”或“选择退出”参与对个人信息数据的收集。除了提供“选择加入”和“选择退出”选项外,本公开设想提供与访问或使用个人信息相关的通知。例如,可在下载应用时向用户通知其个人信息数据将被访问,然后就在个人信息数据被应用访问之前再次提醒用户。
此外,本公开的目的是应管理和处理个人信息数据以最小化无意或未经授权访问或使用的风险。一旦不再需要数据,通过限制数据收集和删除数据可最小化风险。此外,并且当适用时,包括在某些健康相关应用程序中,数据去标识可用于保护用户的隐私。在适当的情况下,可以通过移除特定标识符(例如,出生日期等)、控制存储的数据的量或特征(例如,在城市级而非地址级收集位置数据)、控制数据的存储方式(例如,在用户之间聚合数据)和/或其它方法来促进去标识。
因此,虽然本公开广泛地覆盖了使用个人信息数据来实现一个或多个各种所公开的实施方案,但本公开还预期各种实施方案也可在无需访问此类个人信息数据的情况下被实现。即,本发明技术的各种实施方案不会由于缺少此类个人信息数据的全部或一部分而无法正常进行。例如,可通过基于非个人信息数据或绝对最低数量的个人信息诸如与用户相关联的设备所请求的内容、对内容递送服务可用的其他非个人信息或公开可用的信息来推断偏好,从而选择内容并将该内容递送至用户。
为了说明的目的,前述描述使用具体命名以提供对所述实施方案的透彻理解。然而,对于本领域的技术人员而言将显而易见的是,不需要具体细节即可实践所述实施方案。因此,出于例示和描述的目的,呈现了对本文所述的具体实施方案的前述描述。这些描述并非旨在是穷举性的或将实施方案限制到所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是,鉴于上面的教导内容,许多修改和变型是可行的。而且,当在本文中用于指部件的位置时,术语以上、以下、上方、下方、左侧或右侧(或其他类似的相对位置术语)不一定指相对于外部参考的绝对位置,而是相反是指所参考图中部件的相对位置。类似地,除非指明绝对水平或竖直取向,否则水平和竖直取向可被理解为相对于附图中提及的部件的取向。

Claims (23)

1.一种移动电话,包括:
外壳结构,所述外壳结构限定所述移动电话的侧表面;
前覆盖件,所述前覆盖件耦接到所述外壳结构并且限定所述移动电话的前表面;
后覆盖件,所述后覆盖件耦接到所述外壳结构并且限定所述移动电话的后表面;
定位在所述前覆盖件下方的显示器;
第一定向天线,所述第一定向天线限定第一辐射图案,所述第一辐射图案延伸穿过所述移动电话的前表面;
第二定向天线,所述第二定向天线限定第二辐射图案,所述第二辐射图案延伸穿过所述移动电话的后表面;和
第三定向天线,所述第三定向天线限定第三辐射图案,所述第三辐射图案延伸穿过所述移动电话的侧表面。
2.根据权利要求1所述的移动电话,其中,所述第一定向天线、所述第二定向天线和所述第三定向天线被配置为在约25GHz和约39GHz之间的频带下操作。
3.根据权利要求2所述的移动电话,其中,
所述频带是第一频带,
所述第一定向天线、所述第二定向天线和所述第三定向天线限定第一天线组,并且
所述移动电话还包括:
被配置为在第二频带下操作的第二天线组,所述第二频带不同于所述第一频带;和
被配置为在第三频带下操作的第三天线组,所述第三频带不同于所述第一频带和所述第二频带。
4.根据权利要求3所述的移动电话,其中,
所述外壳结构包括:
第一导电部件,所述第一导电部件限定所述移动电话的侧表面的第一部分;
第二导电部件,所述第二导电部件限定所述移动电话的侧表面的第二部分;和
非导电接合元件,所述非导电接合元件保持所述第一导电部件和所述第二导电部件,并且所述非导电接合元件限定所述移动电话的侧表面的第三部分,并且
所述第一导电部件限定:
所述第二天线组的第一天线;和
所述第三天线组的第一天线。
5.根据权利要求4所述的移动电话,其中,
所述第二天线组限定第一多输入多输出天线阵列,并且
所述第三天线组限定第二多输入多输出天线阵列。
6.根据权利要求1所述的移动电话,其中,
所述第一辐射图案沿着第一主传输方向延伸;
所述第二辐射图案沿着第二主传输方向延伸,所述第二主传输方向不同于所述第一主传输方向,并且
所述第三辐射图案沿着第三主传输方向延伸,所述第三主传输方向不同于所述第一主传输方向而且不同于所述第二主传输方向。
7.根据权利要求6所述的移动电话,其中,
所述第一定向天线的第一天线增益沿着所述第一主传输方向最高,
所述第二定向天线的第二天线增益沿着所述第二主传输方向最高,并且
所述第三定向天线的第三天线增益沿着所述第三主传输方向最高。
8.根据权利要求6所述的移动电话,其中,所述第二主传输方向与所述第一主传输方向正交,并且所述第二主传输方向与所述第三主传输方向正交。
9.根据权利要求1所述的移动电话,其中,所述第一定向天线包括:
第一定向天线元件,所述第一定向天线元件被配置为在第一频率下操作;和
第二定向天线元件,所述第二定向天线元件被配置为在第二频率下操作,所述第二频率不同于所述第一频率。
10.根据权利要求9所述的移动电话,其中,所述第二定向天线包括:
第三定向天线元件,所述第三定向天线元件被配置为在所述第一频率下操作;和
第四定向天线元件,所述第四定向天线元件被配置为在所述第二频率下操作。
11.一种便携式电子设备,包括:
外壳结构,所述外壳结构限定:
侧壁,所述侧壁限定所述便携式电子设备的侧表面的至少一部分;和
天线窗口,所述天线窗口形成在所述侧壁中并且限定:
延伸穿过所述侧壁的第一孔;和
延伸穿过所述侧壁的第二孔;
至少部分位于所述外壳结构内的显示器;
前覆盖件,所述前覆盖件耦接到所述外壳结构并且限定所述便携式电子设备的前表面;
后覆盖件,所述后覆盖件耦接到所述外壳结构并且限定所述便携式电子设备的后表面;和
天线阵列,所述天线阵列包括:
第一定向天线元件,所述第一定向天线元件被配置为在第一频率下操作并且限定延伸穿过所述第一孔的第一辐射图案;和
第二定向天线元件,所述第二定向天线元件被配置为在第二频率下操作并且限定延伸穿过所述第二孔的第二辐射图案,所述第二频率不同于所述第一频率。
12.根据权利要求11所述的便携式电子设备,其中,
所述天线窗口还限定:
延伸穿过所述侧壁的第三孔;和
延伸穿过所述侧壁的第四孔,并且
所述天线阵列还包括:
第三定向天线元件,所述第三定向天线元件被配置为在所述第一频率下操作并且限定延伸穿过所述第三孔的第三辐射图案;和
第四定向天线元件,所述第四定向天线元件被配置为在所述第二频率下操作并且限定延伸穿过所述第四孔的第四辐射图案。
13.根据权利要求11所述的便携式电子设备,其中,
所述第一孔限定第一波导,并且
所述第二孔限定第二波导。
14.根据权利要求13所述的便携式电子设备,其中,所述便携式电子设备还包括:
在所述第一孔中的第一非导电覆盖元件;和
在所述第二孔中的第二非导电覆盖元件。
15.根据权利要求14所述的便携式电子设备,其中,
所述便携式电子设备的侧表面的所述部分是所述便携式电子设备的侧表面的第一部分,
所述侧壁限定具有底表面的凹陷区域,
所述第一孔和所述第二孔沿着所述凹陷区域的底表面形成,并且
所述便携式电子设备还包括第三非导电覆盖元件,所述第三非导电覆盖元件在所述凹陷区域中并且限定所述便携式电子设备的侧表面的第二部分。
16.根据权利要求15所述的便携式电子设备,其中,所述第一非导电覆盖元件和所述第二非导电覆盖元件粘合到所述第三非导电覆盖元件。
17.根据权利要求11所述的便携式电子设备,其中,所述侧壁由导电材料形成,并且所述侧壁是天线系统的辐射构件。
18.一种便携式电子设备,包括:
外壳构件,所述外壳构件限定所述便携式电子设备的侧表面;
前覆盖件,所述前覆盖件耦接到所述外壳构件并且限定所述便携式电子设备的前表面;
后覆盖件,所述后覆盖件耦接到所述外壳构件并且限定所述便携式电子设备的后表面;
定位在所述前覆盖件下方的显示器;和
天线阵列,所述天线阵列包括:
第一定向天线元件,所述第一定向天线元件被配置为在第一频率下操作并且限定沿着第一方向延伸穿过所述前覆盖件的第一辐射图案,所述第一方向垂直于所述便携式电子设备的前表面;和
第二定向天线元件,所述第二定向天线元件被配置为在第二频率下操作并且限定沿着第二方向延伸穿过所述前覆盖件的第二辐射图案,所述第二频率不同于所述第一频率,所述第二方向垂直于所述便携式电子设备的前表面。
19.根据权利要求18所述的便携式电子设备,其中,
所述天线阵列还包括:
第三定向天线元件,所述第三定向天线元件被配置为在所述第一频率下操作并且限定沿着第三方向延伸穿过所述前覆盖件的第三辐射图案;和
第四定向天线元件,所述第四定向天线元件被配置为在所述第二频率下操作并且限定沿着第四方向延伸穿过所述前覆盖件的第四辐射图案,并且
所述第一方向、所述第二方向、所述第三方向和所述第四方向彼此平行。
20.根据权利要求18所述的便携式电子设备,其中,
所述天线阵列包括电路基板,
所述第一定向天线元件是导电耦接到所述电路基板的第一陶瓷柱,并且
所述第二定向天线元件是导电耦接到所述电路基板的第二陶瓷柱。
21.根据权利要求20所述的便携式电子设备,其中,所述天线阵列还包括聚合物覆盖结构,所述聚合物覆盖结构至少部分包封所述第一陶瓷柱和所述第二陶瓷柱。
22.根据权利要求21所述的便携式电子设备,其中,所述聚合物覆盖结构限定在所述第一陶瓷柱和所述第二陶瓷柱之间的气隙。
23.根据权利要求21所述的便携式电子设备,其中,
所述天线阵列还包括:
第一组导电触点,所述第一组导电触点与所述第一陶瓷柱接触并且焊接到所述电路基板;
第一聚合物保持结构,所述第一聚合物保持结构将所述第一组导电触点固定到所述第一陶瓷柱;
第二组导电触点,所述第二组导电触点与所述第二陶瓷柱接触并且焊接到所述电路基板;和
第二聚合物保持结构,所述第二聚合物保持结构将所述第二组导电触点固定到所述第二陶瓷柱,并且
所述聚合物覆盖结构至少部分包封所述第一聚合物保持结构和所述第二聚合物保持结构。
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