CN113677115B - 具有可调节外观外壳结构的电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及具有可调节外观外壳结构的电子设备。电子设备可具有用于显示图像的显示器。显示器可耦接到设备的正面上的外壳。外壳可在设备的相对的背面上具有透明部分。电子设备可具有带有可调节外观的结构。可调节外观结构可包括具有开口或其他掩模元件的掩模以及包含视觉元件的阵列的对应的重叠图案化层。视觉元件可具有不同的外观，使得掩模相对于图案化层的移动改变可调节外观结构的外观。可调节外观结构的状态可以在由用户使用设备期间改变，或者可以在制造期间调节然后固定。

Description

具有可调节外观外壳结构的电子设备

本申请要求2020年5月14日提交的美国专利申请No.16/874,568的优先权，该专利申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明整体涉及电子设备，并且更具体地涉及用于电子设备的外壳。

背景技术

电子设备具有其中安装有显示器和其他部件的外壳。有时以不同饰面提供设备外壳。

发明内容

本发明公开了一种电子设备，所述电子设备可具有用于显示图像的显示器。所述显示器可耦接到所述设备的正面上的外壳。外壳的其他部分可为透明的。例如，外壳可在设备的背面上具有透明部分。

所述电子设备可具有带有可调节外观的结构。这些结构能够通过外壳的透明部分被看到，从而允许控制设备的外观。

可调节外观结构可包括具有开口或其他掩模元件的掩模。例如，掩模可包括具有圆形开口或其他形状开口的阵列的不透明薄膜层。可调节外观结构还可包括包含视觉元件的阵列的图案化层。可通过掩模观察不同组的视觉元件，这取决于掩模与图案化层中的视觉元件的相对位置。

视觉元件可包括具有不同外观的元件。掩模相对于图案化层的移动可改变哪些视觉元件是能够被看到的，并且从而改变可调节外观结构与电子设备的外壳的总体外观。

可调节外观结构的状态可以在用户使用设备期间改变，或者可以在制造期间建立。例如，可调节外观结构可在工厂中调节然后位置固定，从而确保结构在随后用户使用期间保持期望的外观。

附图说明

图1为根据实施方案的例示性电子设备的透视图。

图2为根据实施方案的例示性电子设备的示意图。

图3为根据实施方案的用于改变电子设备中外壳的外观的例示性可调节外观结构的横截面侧视图。

图4为根据实施方案的示出掩模层和图案化层可如何重叠的例示性可调节外观结构的横截面侧视图。

图5为根据实施方案的示出掩模层和/或图案化层中的结构可如何根据掩模层或图案化层内横向位置而变化的图示。

图6为根据实施方案的例示性图案化层的一部分的顶视图。

图7为根据实施方案的能够以各种对准方式与图6的图案化层重叠的例示性掩模的一部分的顶视图。

图8为根据实施方案的处于第一例示性构型的图7的掩模的顶视图，在该构型中掩模中的开口与图6的图案化层的第一区域重叠。

图9为根据实施方案的处于第二例示性构型的图7的掩模的顶视图，在该构型中掩模中的开口与图6的图案化层的第二区域重叠。

图10为根据实施方案的处于第三例示性构型的图7的掩模的顶视图，在该构型中掩模中的开口与图6的图案化层的第一区域的一部分以及第二区域的一部分重叠。

图11为根据实施方案的具有细长掩模元件的例示性掩模的顶视图。

图12为根据实施方案的具有细长视觉元件的例示性图案化层的顶视图。

图13为根据实施方案的具有多区段圆形视觉特征部的例示性图案化层的顶视图。

图14为根据实施方案的具有圆形掩模元件的例示性掩模的顶视图，该圆形掩模元件可与图案化层诸如图13的图案化层重叠。

图15和图16为根据实施方案的图13和图14的掩模层和图案化层的顶视图。

图17为根据实施方案的例示性图案化层的顶视图。

图18和图19示出了根据实施方案的图17的例示性图案化层的外观，其中具有掩模特征部阵列的例示性重叠掩模相对于图案化层在第一位置与第二位置之间移位。

图20和图21为根据实施方案的例示性掩模的横截面侧视图。

图22为根据实施方案的例示性图案化视觉特征部层的横截面侧视图。

图23为根据实施方案的例示性掩模层和图案化层结构的横截面侧视图。

图24为根据实施方案的层压掩模层和图案化层结构的横截面侧视图。

图25为根据实施方案的例示性多层掩模和相关联图案化层的横截面侧视图。

图26为根据实施方案的例示性掩模的横截面侧视图。

图27为根据实施方案的例示性掩模和图案化层的横截面侧视图。

图28为根据实施方案的例示性圆形掩模的顶视图。

图29为根据实施方案的覆盖圆形图案化层的例示性圆形掩模的横截面侧视图。

图30和图31为根据实施方案的具有光学元件的例示性掩模布置的横截面侧视图。

具体实施方式

电子设备可具有其中安装有显示器和其他部件的外壳。外壳可具有透明部分，诸如透明后壁、侧壁和/或前壁结构。这些透明外壳结构可与具有可调节外观的结构重叠，从而为电子设备的外壳的一个或多个区域提供可调节外观。

在例示性构型中，可调节外观结构可包括第一层(诸如具有开口或其他掩模特征部的外掩模层)和第二层(诸如具有图案化视觉特征部的内图案化层)。可调节第一层和第二层之间的相对位置以改变可调节外观结构的外观。

如果需要，对可调节外观结构进行的调节可以是永久性的或半永久性的。例如，外掩模层与内图案化层之间的相对位置可以在制造过程中进行调节，然后位置固定。还可以手动调节可调节外观结构(例如，使用可调节螺钉或一旦调节就保持静态构型的其他定位器)。利用诸如这些的布置，可调节外观结构在设备操作期间不需要消耗电力。在一些构型中，电控致动器可用于使这些层相对于彼此移动。这允许可调节外观结构动态地向用户提供视觉通知或其他输出。其中可调节外观结构的外观在用户正常使用设备期间为静态的构型在本文中有时作为示例进行描述。

图1示出了可包括可调节外观结构的类型的例示性电子设备的透视图。设备10可以是膝上型计算机；包含嵌入式计算机的计算机监视器；平板电脑；台式电脑；蜂窝电话；媒体播放器；或其他手持式或便携式电子设备；较小的设备，诸如腕表设备、腕带设备、挂式设备、耳机或听筒设备；头戴式设备，诸如眼镜、护目镜、头盔或佩戴在用户的头部上的其他装置；或其他可穿戴式或微型设备；电视机；不包含嵌入式计算机的计算机显示器；游戏设备；导航设备；嵌入式系统，诸如其中装置被安装在信息亭、汽车、飞机或其他交通工具中的系统；电子装置的可移除外壳；附件，诸如遥控设备、电脑鼠标、跟踪板、无线或有线键盘或其他附件，和/或实现这些设备中两者或更多者的功能的装置。在图1的例示性构型中，设备10是便携式电子设备诸如蜂窝电话或平板电脑。该配置有时可在本文中被描述为示例。

如图1所示，设备10可具有外壳诸如外壳12。外壳12可由诸如聚合物、玻璃、金属、诸如蓝宝石的结晶材料、陶瓷、织物、泡沫、木材、其他材料和/或这些材料的组合形成。设备10可具有任何合适的形状。在图1的示例中，设备10具有矩形轮廓的正面F，相对的背面R、以及侧壁部分(侧壁)W。部分W可形成为正面F、背面R上的外壳结构的延伸部，并且/或者可使用一个或多个单独的侧壁构件形成(作为示例)。侧壁结构可以是平面的(例如，以形成在正面F与背面R之间延伸的竖直侧壁)并且/或者可具有弯曲横截面轮廓。诸如一个或多个按钮的输入-输出设备可安装在外壳12上(例如，安装在侧壁部分W上)。

设备10可具有一个或多个显示器，诸如显示器14。在图1的示例中，显示器14覆盖正面F。显示器14也可安装在设备10的其他部分上。例如，一个或多个显示器诸如显示器14可覆盖正面F的全部、正面F的一部分、背面R的一些或全部和/或侧壁W的一些或全部。

外壳12可包括形成外部设备表面的面向外的结构和/或可包括框架结构、支撑板和/或其他内部支撑结构。在一些构型中，外壳12可包括柔性或刚性透明构件(例如，透明外壳壁)。透明外壳构件可与可调节外观结构重叠。例如，在正面F的一些或全部上、在侧壁W的一些或全部上和/或在后面R的一些或全部上的外壳12的透明部分可与可调节外观结构重叠，从而为外壳12和设备10的一个或多个部分提供可调节外观。设备10还可具有覆盖显示器的透明外壳构件。此类透明结构(有时可被称为显示器覆盖结构或显示器覆盖层)可与显示器14的至少一些重叠并且可用于保护显示器14。如果需要，透明薄膜结构可用作保护性显示器层(例如，耐刮擦层、疏油性防污涂层等)。

显示器14可具有平面形状、具有弯曲横截面轮廓的形状或其他合适的形状。在图1的示例中，正面F具有平面形状并且位于X-Y平面中。显示器14可具有矩形封装(当从上方查看时的轮廓)或其他合适的封装。设备10可沿纵向轴线(平行于图1的Y轴延伸)或沿其他方向(例如，平行于图1的X轴)拉长。设备10在维度Z中的厚度可小于设备10在维度X中的宽度并且小于设备10在维度Y中的长度(作为示例)。

显示器14可具有像素P阵列。像素P形成有源显示区域，该有源显示区域在设备10的操作期间为用户显示图像。如果需要，触摸传感器电极阵列(例如，电容式触摸传感器电极)可与显示器14和像素P重叠(例如，显示器14可以是触摸屏显示器)。像素P可以是有机发光二极管像素、由晶体半导体发光二极管管芯形成的像素、液晶显示器像素、电泳显示器像素和/或与其他类型的显示器相关联的像素。

图2示出了例示性电子设备的示意图。图2的设备10可作为独立设备操作并且/或者设备10的资源可用于与外部电子设备进行通信。例如，设备10中的通信电路可用于将用户输入信息、传感器信息和/或其他信息传输到外部电子设备(例如，无线地或经由有线连接)并且/或者可用于从外部电子设备接收此类信息。这些外部设备中的每个外部设备可包括图2的设备10所示类型的部件。

如图2所示，电子设备10可包括控制电路20。控制电路20可包括用于支持设备10的操作的存储和处理电路。该存储和处理电路可包括存储设备，诸如非易失性存储器(例如，闪存存储器或被配置为形成固态驱动器的其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)等。控制电路20中的处理电路可用于采集来自传感器(例如，相机)和其他输入设备的输入，并且可用于控制输出设备。处理电路可基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器和其他无线通信电路、电源管理单元、音频芯片、专用集成电路等。在操作期间，控制电路20可使用显示器14和其他输出设备为用户提供视觉输出和其他输出。

为了支持设备10和外部装置之间的通信，控制电路20可使用通信电路22进行通信。电路22可包括天线、射频收发器电路以及其他无线通信电路和/或有线通信电路。有时可被称为控制电路和/或控制和通信电路的电路22可以支持设备10与外部设备(例如，配套设备诸如计算机、蜂窝电话或其他电子设备，附件诸如点设备、计算机触笔或其他输入设备、扬声器或其他输出设备等)之间经由无线链路的双向无线通信。例如，电路22可包括射频收发器电路，诸如被配置为支持经由无线局域网链路的通信的无线局域网收发器电路、被配置为支持经由近场通信链路的通信的近场通信收发器电路、被配置为支持经由蜂窝电话链路的通信的蜂窝电话收发器电路，或者被配置为支持经由任何其他适当的有线或无线通信链路的通信的收发器电路。例如，可以经由

链路、

链路、工作于5GHz和10GHz之间频率的无线链路、工作于10GHz和400GHz之间频率的无线链路、60GHz链路或其他毫米波链路、蜂窝电话链路或者其他无线通信链路支持无线通信。设备10(如果需要)可包括用于传输和/或接收有线和/或无线电力的电源电路，并且可包括电池或其他能量存储设备。例如，设备10可包括线圈和整流器以接收提供给设备10中的电路的无线电力。

设备10可包括诸如设备24的输入-输出设备。电子部件诸如输入-输出设备24可用于采集用户输入、用于采集关于用户周围环境的信息和/或向用户提供输出。设备24可包括一个或多个显示器，诸如显示器14。显示器14可包括一个或多个显示设备，诸如有机发光二极管显示面板(在聚合物衬底或包含像素控制电路的硅衬底上形成有有机发光二极管像素的面板)、液晶显示面板、微电子机械系统显示器(例如，二维反射镜阵列或扫描镜显示设备)、具有由晶体半导体发光二极管管芯形成的像素阵列的显示面板(有时称为微型LED)和/或其他显示设备。

输入-输出设备24中的传感器16可包括力传感器(例如，应变仪、电容式力传感器、电阻式力传感器等)、音频传感器诸如麦克风、触摸和/或接近传感器诸如电容传感器诸如形成按钮、触控板或其他输入设备的触摸传感器，以及其他传感器。如果需要，传感器16可包括光学传感器诸如发射和检测光的光学传感器、超声波传感器、光学触摸传感器、光学接近传感器和/或其他触摸传感器和/或接近传感器，单色和彩色环境光传感器、图像传感器(例如，相机诸如设备10的正面F和/或背面R上的相机)、指纹传感器、虹膜扫描传感器、视网膜扫描传感器，以及其他生物识别传感器，温度传感器，用于测量三维非接触手势(“凌空手势”)的传感器，压力传感器，用于检测位置、取向和/或运动的传感器(例如，加速度计，磁传感器诸如罗盘传感器、陀螺仪和/或包含这些传感器中的一些或全部的惯性测量单元)，健康传感器诸如血氧传感器、心率传感器、血流传感器和/或其他健康传感器；射频传感器；三维相机系统诸如深度传感器(例如，结构化光传感器和/或基于捕获三维图像的立体成像设备的深度传感器)和/或光学传感器诸如自混频传感器以及采集飞行时间测量(例如，飞行时间相机)的光检测和测距(激光)传感器、湿度传感器、湿度传感器、注视跟踪传感器、感测肌肉激活的肌电图传感器、面部传感器、干涉测量传感器、飞行时间传感器、磁传感器、电阻传感器、距离传感器、角度传感器和/或其他传感器。在一些布置中，设备10可使用传感器16和/或其他输入-输出设备24来采集用户输入。例如，输入-输出设备24诸如按钮可用于采集按钮按压输入，与显示器重叠的触摸传感器可用于采集用户触摸屏输入，触摸板可用于采集触摸输入，麦克风可用于采集音频输入(例如，语音命令)，加速度计可用于监测手指何时接触输入表面并且因此可用于采集手指按压输入等。

输入-输出设备24可包括光学部件，诸如相机、深度传感器(例如，结构化光传感器或采集三维图像数据的其他传感器)、光学接近传感器、环境光传感器(例如，彩色环境光传感器)、光学飞行时间传感器(相机)和对可见光和/或红外光敏感并且可发射可见光和/或红外光的其他传感器16(例如，设备24可包含发射和/或检测光的光学传感器)。例如，相机中的可见光图像传感器可具有可见光闪光灯或相关联的红外泛光照明器以在图像传感器捕获二维和/或三维图像时提供照明。红外相机诸如捕获三维红外图像的红外结构化光相机可具有发射红外泛光照明的红外泛光照明器并且/或者可具有发射红外光束阵列的点投影仪。红外接近传感器可发射红外光，并且在红外光已从目标对象反射之后检测红外光。

如果需要，电子设备10可以包括附加部件(参见例如输入-输出设备24中的其他设备18)。附加部件可包括触觉输出设备、设备10中用于移动可移动结构的致动器、音频输出设备诸如扬声器、用于状态指示器的发光二极管、光源诸如照射外壳和/或显示结构部分的发光二极管、其他光学输出设备以及/或者其他用于采集输入和/或提供输出的电路。设备10还可包括电池或其他能量存储设备、用于支持与辅助设备的有线通信以及用于接收有线电力的连接器端口以及其他电路。

图3中示出了例示性可调节外观结构。可调节外观结构30可形成位于设备10的正面F、侧壁W、背面R(如图3的示例所示)和/或其他表面上的一个或多个可调节外观层。结构30可位于透明外壳壁下方并且/或者可包括附接到外壳壁或形成设备10的外壳壁或其他结构部分的透明层(例如，结构30有时可被称为外壳结构、可调节外观外壳结构等)。

如图3所示，可调节外观结构30可包括掩模(诸如掩模32)和具有标记的底层结构(诸如图案化层34)。层34可为例如具有图案化视觉元件诸如圆形、线、矩形的层和/或具有轮廓的视觉元件，所述轮廓具有直边缘、弯曲边缘和/或一个或多个直边缘与一个或多个弯曲边缘的组合。由图案化层34中的视觉特征部产生的视觉图案可为规则的视觉图案(例如，规则间隔的视觉特征部的阵列)和/或可为具有不规则视觉特征部的部分或完全随机的图案。其中层34的图案包括视觉元件的有序阵列的构型在本文中有时被描述为示例。

掩模32可具有规则或不规则的掩模特征部图案。例如，掩模32可为具有开口的阵列的不透明层。在方向40上观察结构30的用户诸如观察者38可通过开口观察层34中的视觉元件。可使用一个或多个定位器诸如定位器36来调节层32相对于层34的相对位置。例如，可使用一个或多个定位器来偏移掩模32相对于层34的横向位置。在第一位置中，掩模32的开口可与层36上的第一组视觉元件(例如，红色特征部)对准，从而使得当观察者38在方向40上观察结构30时，结构30具有第一外观(例如，红色外观)。在第二位置中，掩模32的开口可与层36上的第二组视觉元件(例如，蓝色特征部)对准，从而使得当观察者38在方向40上观察结构30时，结构30具有第二外观(例如，蓝色外观)。因此，当掩模32和/或层34的位置相对于彼此改变时，掩模32的光学特性与层34中的图案化特征部的外观之间的相互作用允许调节结构30的外观。

定位器36可以是电机或其他电磁致动器、压电致动器或其他可电调节的定位器(例如，响应于来自控制电路20的控制信号而动态控制的定位器)，或者可以是螺钉或其他可手动调节的定位器(例如，可在维度X和/或维度Y上横向移动层32和/或层34的一个或多个螺钉，使得根据需要设定层32相对于层34的横向位置)。

如果需要，层32和34可在制造期间在工厂中以期望的关系(例如，期望的横向对准)定位。紧固件(例如，螺钉等)、粘合剂(例如，层32和/或34之间的粘合剂和/或其他粘合剂)、焊接件、联锁接合结构(例如，夹具等)和/或其他结构可用于将层32和/或34相对于外壳14和/或彼此定位在期望位置，并且可用于将层32和34保持在这些位置(例如，以在设备10的正常使用期间不改变的静态构型)。利用诸如这些的布置，在已经制造设备10之后，从不改变或者仅不频繁地手动调节(例如，通过转动螺钉)层32和34的相对位置。

一般来讲，任何合适的定位结构诸如用于在设备10的操作期间使用的可电调节的定位器、可手动调节的定位器诸如螺钉和/或工厂定位设备可用于临时和/或永久定位层32和34，并且/或者任何合适的安装结构诸如粘合剂、螺钉或其他紧固件、夹具或其他接合结构、压配合连接、焊接件等可用于将层32和34保持在期望位置。

图4是可调节外观结构30的横截面侧视图，该图示出了掩模32可如何具有掩模特征部诸如掩模元件32M，以及示出了图案化层34可如何具有视觉特征部诸如视觉元件34E。元件32M可具有相同的尺寸和形状并且/或者可包括各自具有不同尺寸、形状和/或光学特性的一种或多种不同类型的元件32M。元件34E可具有相同的尺寸和形状并且/或者可包括各自具有不同尺寸、形状和/或光学特性的一种或多种不同类型的元件34E。如果需要，元件32M和34E的横向尺寸(沿图4的X轴和Y轴的尺寸)可以足够小，使得单个元件对肉眼(无辅助)不可见。例如，元件32M和/或34E可具有小于60微米、小于50微米、小于30微米、小于15微米、20微米至60微米、30微米至60微米、至少10微米或其他合适的值的横向尺寸。元件32M和/或34E可为圆形、矩形并且/或者可具有其他合适的轮廓(当在方向40上观察时的占有面积)。当掩模32中的元件的横向尺寸太小而不能用肉眼观察时，结构30将具有均匀的外观(例如，与各个掩模元件相关的各个点或其他特征部将不明显)。元件32M和34E的尺寸和形状可彼此不同。例如，元件34E可大于或小于元件32M或可具有与其不同的形状。元件32M和/或34E中的一些可合并以形成网格或其他邻接的矩阵形元件。其他元件32M和/或其他元件34E可形成岛状物。

元件32M和34E可由聚合物(例如，透光聚合物、着色透明聚合物诸如蓝色、红色、绿色或具有其他非中性颜色的聚合物或具有中性灰色色调的透明聚合物)形成，可由反射材料诸如金属(例如，反射光和/或向光赋予期望颜色的一个或多个金属层)形成，可由不透明材料或吸收光的其他材料(例如，金属、由其中已添加深色颜料和/或染料(诸如黑色着色剂)的聚合物形成的油墨、或其他不透明聚合物(诸如白色不透明聚合物、不透明陶瓷、不透明结晶材料等))形成，可由具有低雾度的材料(例如，雾度小于5％或其他合适的低雾度值)形成，可由具有较高雾度的材料(例如，至少5％、至少30％、至少70％、小于95％的雾度值等)和/或其他材料(例如，雾度材料诸如具有纹理的材料、具有嵌入粘结剂中的光散射颗粒的材料诸如氧化铝颗粒、其他金属氧化物颗粒或嵌入聚合物中的其他无机电介质颗粒、具有真空填充、液体填充或气体填充腔的胧性材料等)形成，并且/或者可由具有期望光学性质(例如，雾度、光反射、光吸收、透光率、颜色等中的一个或多个期望值)的其他材料形成。

在第一例示性构型中，掩模32包含具有开口的阵列的全局不透明层。例如，油墨层(黑色油墨、白色油墨、灰色油墨或非中性着色油墨)可具有由油墨层中的开口(例如，任选地填充有透光聚合物或其他填充材料的开口)形成的透明元件32M的行和列。该掩模可与视觉元件34E重叠，诸如具有期望外观的点或其他视觉元件(例如，具有各种颜色、反射率值、光吸收性质、尺寸和/或形状的点、线或其他元件)。例如，视觉元件34E能够以与掩模32中透明元件的阵列图案相同或类似的阵列图案形成(例如，具有与掩模32中元件阵列相同节距的阵列)。这种类型的布置允许通过掩模32的横向位置相对于层34移位来调节结构30的外观，使得掩模32的开口或其他透明元件32M选择性地显露期望的元件34E的组。在一些布置中，可产生干涉效应诸如莫尔图案。在其他布置中，可由与结构30相关联的可调节构型中的一者或多者中的结构30产生文本、图像、图标、几何图案和/或其他特征部。还可产生纯色、颜色梯度和/或其他纯色和/或图案化外观效果。

掩模32可邻接层34或可通过填充有流体(例如，空气或其他气体或油或其他液体)、聚合物和/或其他材料的间隙与层34分开。元件32M和元件34E之间沿Z轴的垂直间距可为例如至少0.1微米、至少1微米、至少10微米、至少100微米、至少1000微米、小于2000微米、小于500微米、小于150微米、小于20微米或其他合适的值。

元件32M和/或34E的属性在结构30的整个表面上可以是恒定的，并且/或者可根据横向位置(沿X轴和/或Y轴的距离)和/或根据竖直位置(沿Z轴)而变化。图5为示出掩模32和/或图案化层34的一个或多个物理和/或光学性质PR可如何根据维度X和Y而变化的曲线图。性质PR可包括光谱反射率、透射率，并且/或者对光的吸收可包括元件尺寸、形状、邻接性、间隔(例如，与元件中心至中心间隔相关联的间距)，可包括光学性质，诸如雾度、颜色等和/或其他性质。如图5的曲线图的例示性曲线所示，元件32M和/或34E的这些性质可以变化(例如，这些性质可根据X和/或Y增大和/或减小)，可以根据X和/或Y保持恒定，可有时不存在或有时可具有零值(例如，在光透射率、吸收率或反射率有时根据X和/或Y为零的情况下，可平滑地和/或不连续地变化等)。

图6、图7、图8、图9和图10示出了掩模32相对于层34的位置可如何用于改变结构30的外观。图6为图案化层34的一部分的顶视图。在图6的示例中，层34具有两种类型的元件34E的阵列(多行和多列)：第一元件34E1和第二元件34E2。元件34E 1和元件34E2的光学性质不同。例如，元件34E1和34E2可具有不同的颜色、不同的反射率、不同的表面光洁度(哑光与光泽)等。例如，元件34E1可为红色，并且元件34E2可为黄色。掩模32可具有形成在全局不透明层诸如层32MD(例如，形成白色掩模层的毯式聚合物膜)内的开口的阵列，诸如图7的矩形开口32MC。开口32MC的阵列可被配置为具有与元件34E1的阵列相同的布局以及与元件34E2的阵列相同的布局(例如，相同数量的行和列、相同的元件尺寸和间距等)。如图8所示，在掩模32相对于层34的第一位置，开口32MC可与元件34E1对准，使得结构30具有红色外观。在掩模32相对于层34的第二位置，开口32MC与元件34E2对齐，如图9所示，使得结构30具有黄色外观。部分重叠情况也是可能的。例如，掩模32可相对于层34定位，使得开口32MC部分地与红色元件34E1重叠，并且部分地与黄色元件34E2重叠，如图10所示。在该构型中，结构30的外观受到开口32MC中元件34E1部分的存在以及开口32MC中元件34E2部分的存在两者的影响。例如，结构30可看起来为橙色(红色和黄色的共混物)。

掩模32和图案化层34可具有任何合适形状的元件。在图11的示例中，掩模32具有细长形状的掩模元件。掩模32可例如具有不透明元件、透光元件和/或具有细长条形状(诸如图11的条)的其他元件。图案化层34可包含着色元件、反射元件、暗元件和/或具有细长条形状(诸如图12的条)的其他视觉元件。与可调节外观结构30的其他构型一样，可通过掩模32和/或层34横向移位和/或通过将掩模32和/或层34旋转非零角度来调节掩模32和层34相对于彼此的位置。

可调节外观结构30的另一个例示性构型在图13、图14、图15和图16的示例中示出。图13是例示性图案化层的顶视图。图13的层34具有由中心至中心间隔D表征的圆形区域34R的阵列。在该示例中，每个区域34R具有三个楔形区域，诸如具有不同相应光学特性的区段R1、R2和R3。区段R1、R2和/或R3可例如各自具有不同的颜色(例如，分别为品红色、青色和黄色和/或其他颜色的原色消减颜色)或能够以其他方式具有不同的视觉外观。掩模32可具有开口32MC，该开口具有与层34的视觉元件的阵列匹配的布局(例如，开口32MC可被布置成具有与图13的区域34R相同的中心至中心间隔D的阵列)。

开口32MC的直径可小于区段R1、R2和R3。如图15所示，这允许掩模开口32MC与层34中的视觉元件类型中的期望的一者对准(例如，开口32MC可各自与相应区段R3重叠而不与区段R1和R2重叠，使得结构30在该示例中看起来为黄色)。如果需要，可产生混合颜色(例如，通过将掩模32和层34定位成使得开口32MC分别与所需量的区段R1、R2和R3重叠，如图16所示)。这允许产生与区域34R的区段R1、R2和R3相关联的区域的颜色的任何期望的混合，从而使得基本上无限数量的不同颜色可用于结构30。可基于用户偏好、基于工厂设置等进行颜色选择。

如果需要，掩模32相对于层34的位置中的一个或多个位置可与可识别图案(例如，可能复杂的图像，而不是纯色或简单重复的几何图案)相关联。可识别图案可包括例如公司徽标、文本(例如，一个或多个字母数字字符)、摄影图像、符号(例如，电池充电指示符、无线信号强度指示符、按钮标签和/或其他合适的符号内容)或其他图案化项。

例如，考虑图17、图18和图19的例示性布置。图17为例示性图案化层34的顶视图。层34具有视觉元件对的阵列。如图17所示，层34可包含白色元件W、蓝色元件B和黄色元件Y。掩模32可为具有开口的阵列的纯白色层，该开口的阵列被配置为显露出每个相邻元件对的左侧或右侧。在图17的示例中，掩模32已被定位成显露出左侧元件，该左侧元件为黄色的并且具有水平条的形状。在图18的示例中，掩模32已向右移位以显露出右侧元件，该右侧元件是蓝色的并且具有字母I的形状。能够以这种方式选择任何合适数量的不同图案化的视觉项(例如，至少一个、至少两个、至少三个、至少四个、少于五个等)。显露出的每个视觉项目可包括文本、图形(例如，摄影图像、图形设计元件、抽象图案、线条艺术、卡通、图标、警报消息、抽象图案、纯色、颜色梯度、图像诸如用户上传的在制造期间印刷到层34上的图像等)的期望组合。图17、图18和图19的示例是例示性的。

掩模32和/或层34可由一个或多个衬底层(例如，聚合物、玻璃和/或其他材料的层)形成，并且/或者可具有由图案化薄膜层形成的结构、选择性机加工结构和/或使用其他技术处理的区域(例如，化学蚀刻区域、激光处理区域、机械机加工区域、喷墨印刷区域、丝网印刷区域等)。衬底层上的薄膜可包括金属膜、由有机和/或无机介电材料形成的介电膜、聚合物层和/或其他薄膜层。

例如，考虑图20的掩模32的横截面侧视图。在该示例中，掩模32具有衬底诸如透明衬底46(例如，聚合物层、玻璃、结晶材料诸如蓝宝石、这些材料和/或其他材料中的两种或更多种的组合等)。图案化薄膜层48可由金属、油墨和/或使用剥离、印刷、蚀刻、物理气相沉积、激光处理和/或其他处理技术图案化的其他材料形成。层48可被图案化以形成具有各种不同光学和/或物理性质的掩模元件。层48可面向内朝向图案化层34，或者可面向外朝向观察者38和围绕设备10的外部环境。

如图21所示，掩模32的层48可覆盖有层诸如层50(例如，玻璃层、聚合物层、结晶材料诸如蓝宝石层、其他材料和/或任何这些材料的组合的层等)。层50和/或附接到层50和/或层46的附加层可有助于保护和支撑掩模32的结构。如果需要，掩模32的图案化结构可嵌入衬底46中(例如，在位置诸如图21的位置48'处)。图20和图21的衬底46可以是结构外壳层、安装到由玻璃、聚合物、晶体材料和/或其他材料等形成的结构外壳层的内部的刚性或柔性聚合物层，和/或形成外壳12的一部分和/或耦接到外壳12和/或与其相邻安装的其他合适的层。因此，可调节外观结构30中的层诸如衬底46有时可被称为外壳层或外壳结构。

如图22所示，图案化层34可具有图案化薄膜层或其他图案化结构，诸如层52。层52可具有开口52'，并且/或者开口52'可填充有具有与层52的剩余部分不同的性质的聚合物或其他材料。层52可支撑在一个或多个衬底层(诸如例示性衬底层56)的内表面和/或外表面上。层56可由聚合物、玻璃、陶瓷、晶体材料(诸如蓝宝石)、金属、其他材料和/或这些材料中的两种或更多种的组合形成。如果需要，层34的图案化视觉元件(例如，层52的结构)可嵌入在衬底层56(例如，参见例示性层52”)内，并且/或者层34可包括图案化结构，诸如层56的面向内的表面上的结构52”'(作为示例)。衬底56可耦接到设备10中的外壳结构或与其相邻安装，并且/或者可用作结构外壳层。

如果需要，掩模32和图案化层34可使用共享衬底和/或一个或多个其他共享层(例如，结构外壳层、耦接到外壳12或与其相邻安装的层等)形成。在图23的示例中，掩模32包括由图案化薄膜结构诸如衬底层60的面向外的表面上的层48(例如，透光聚合物层，玻璃层等)形成的图案化掩模元件，并且图案化层34包括由图案化薄膜结构诸如衬底层60的相对面向内的表面上的层52形成的视觉元件。任选的透明保护层62(例如，透明外壳壁或玻璃、聚合物等的其他层)可与掩模32和层34的结构重叠并保护这些结构。

如果需要，图23的结构30和/或其他可调节外观结构可被配置为使得结构30的外观根据角度取向(例如，观察者38观察结构30的方向)而变化。如图23的示例所示，观察者38可在平行于结构30的表面法线n的第一方向诸如方向40N上观察结构30，或者可在相对于表面法线n以45°或其他非零角度取向的第二方向诸如方向40A上观察结构30。当在第一方向上观察结构30时，可通过掩模32观察到与在第二方向上观察结构30时层34的不同组的视觉元件。因此，结构30的外观可改变(例如，可观察到颜色、反射率、雾度、存在/不存在可识别的视觉图案诸如徽标、文本、图形等的改变)。在其中结构30的图案化元件沿维度Z彼此靠近的构型中(例如，小于50微米、小于25微米、小于15微米、小于7微米、小于4微米等)，结构30可表现出根据视角变化的视觉外观的不明显的变化量(例如，结构30可看起来与观察者38相同，而不管观察者38是在方向40N还是方向40A上观察结构30)。如果需要，结构30可被配置为使得一些区域表现出角度相关的视觉变化，而其他区域不表现出此类变化。

如图24所示，粘合剂层(例如，透光聚合物)可用于将掩模32附接到图案化层34。在图24的例示性构型中，掩模32包括透明衬底46。掩模元件可使用图案化薄膜层或其他图案化结构(例如，图案化层48)形成为期望图案。层34可包括其上形成有视觉元件的透明衬底，诸如衬底56。视觉元件可例如使用图案化薄膜层或其他图案化结构(例如，图案化层52)来形成。如果需要，层52可形成在衬底56的面向外的表面上，并且由图案化层48形成的掩模元件可形成在衬底46的面向外的表面上。

掩模32和图案化层34的相对位置可在工厂中或在其他合适的时间建立(例如，使用图3的定位器36)。粘合剂70可被固化(例如，通过施加紫外光、热、固化剂等)以将掩模32附接到层34，并且从而固定掩模32和层34相对于彼此的位置。通过将衬底46和56(或衬底46或衬底56单独)附接在一起而形成的可调节外观层可足够强，以允许结构30用作设备10的外壳壁。例如，图24的结构30可形成外壳12的后外壳壁或其他部分中的一些或全部。如果需要，图24的结构30和/或另一个图的结构30可设置有一个或多个附加结构层诸如任选的透明外壳层68，该层可在背面R、侧壁W和/或正面F上形成外壳12的外壳壁或其他结构中的一些或全部，并且可使用粘合剂或其他附接机构附接到结构30。

如果需要，掩模32可包括多个掩模层，诸如图25的掩模32的例示性第一掩模32-1和第二掩模32-2。掩模32-1、32-2和图案化层34的位置可使用定位器36相对于彼此进行调节并且位置固定(例如，使用粘合剂、紧固件、焊接件、接合结构等)。这些层的厚度和这些层中的图案化元件的竖直间隔可被选择成使得结构30的外观成角度地相关或使得结构30的外观不随视角而变化。单个掩模构型中的掩模层或多掩模构型中的掩模层中的每个掩模层可具有掩模元件，这些掩模元件具有恒定间距、变化间距(例如，元件尺寸梯度、中心至中心间隔、光学和/或物理性质等)，如结合图5的性质PR的横向变化所述。因此，在掩模32中包括多个掩模层可产生结构30的外观，该外观在整个结构30上根据横向距离X、Y而变化，并且/或者可在整个结构30上产生均匀的外观。

图26的例示性掩模32的横截面侧视图示出了掩模32的掩模元件32M可如何包括与不透明元件交替的透光元件。透光元件可具有纤维束FB和/或其他结构(例如，赋予掩模元件雾度、颜色和/或其他光学特性的结构)。纤维FB可如图26所示向外扩口以为掩模32的外表面提供期望的外观并且/或者可具有其他横截面轮廓。

图27示出了结构30可如何具有弯曲横截面轮廓(例如，沿外壳12的边缘部分等)。在图27的示例中，衬底46包括由图案化层48'形成的嵌入式掩模元件32M。图案化层34可由柔性衬底上的图案化薄膜迹线形成(例如，层34可由聚合物膜形成)，并且/或者层34可具有允许图案化层34弯曲并适形于衬底46的弯曲内表面的其他结构。如果需要，可通过沿掩模32的内表面滑动层34来相对于掩模32移动层34。

图28是其中掩模32具有圆形轮廓的例示性构型中的掩模32的顶视图(例如，当沿图28的Z轴观察时，结构30和任选地设备10可具有圆形覆盖区)。如图28所示，当期望相对于下面的图案化层34移动掩模开口84或其他掩模特征部从而调节结构30的外观时，掩模32可围绕轴线82在方向80上旋转。

图29为图28的结构30的横截面侧视图，示出了掩模32和图案化层34可如何各自具有弯曲的横截面轮廓，同时仍适应掩模32相对于图案化层34围绕轴线80的旋转移动以调节结构30。

除了或代替在掩模32中提供形成具有各种形状、尺寸和光学性质(诸如颜色、雾度、透光率、反射和光吸收)的掩模元件的结构，掩模32的元件的光学性质可通过为这些元件提供光栅、偏振材料、波片、透镜、棱镜和/或通过折射、衍射、偏振、偏振旋转等改变入射光、反射光和/或透射光的行为的其他光学元件而改变。

例如，考虑图30的可调节外观结构30。如该例示性构型所示，掩模32可具有由透镜元件形成的掩模元件的阵列。透镜元件可被布置成半球形(穹顶形)透镜的二维阵列(X-Y平面中的行和列)或双凸透镜的一维阵列(各自延伸到图30的页面中的半圆柱形透镜元件)。在掩模32中存在折射光(或使用衍射改变光的路径等)的双凸透镜阵列或其他光学元件的情况下，当从不同角度观察结构30时，将可以看到图案化层34的不同组视觉元件，从而使得根据用户对结构30的视角而改变结构30的外观。如图31的例示性掩模32(其可包括锥形透镜元件的二维阵列或细长(进入页面)条形棱镜的一维阵列)所示，这种视角依赖性效果可使用棱镜状光学元件来实现。如果需要，可使用用于掩模32的其他形状的折射元件(例如，其他透光的光折射元件)和/或衍射结构等。

根据实施方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括：外壳；显示器，该显示器耦接到外壳；和可调节外观结构，该可调节外观结构能够通过外壳的区域被看到，该可调节外观结构包括掩模；和图案化层，该图案化层能够通过掩模被看到。

根据另一个实施方案，图案化层包括视觉元件的阵列。

根据另一个实施方案，掩模具有掩模元件的阵列。

根据另一个实施方案，视觉元件的阵列包括不同颜色的视觉元件。

根据另一个实施方案，视觉元件的阵列包括具有不同光学性质的视觉元件。

根据另一个实施方案，掩模元件包括开口的阵列，通过该开口的阵列能够看到视觉元件。

根据另一个实施方案，视觉元件包括具有第一外观的第一组视觉元件和具有第二外观的第二组视觉元件，该第二外观不同于该第一外观，并且开口的阵列与以下项对准：a)第一组视觉元件，b)第二组视觉元件，或c)第一组视觉元件的一部分和第二组视觉元件的一部分。

根据另一个实施方案，掩模元件包括光折射光学元件。

根据另一个实施方案，光折射光学元件包括选自由以下项构成的组的光学元件：双凸透镜、圆顶形透镜、锥形透镜和棱镜。

根据另一个实施方案，掩模包括第一掩模层和第二掩模层，第一掩模层具有第一图案化掩模元件层，第二掩模层与第一掩模层分开并且具有第二图案化掩模元件层。

根据另一个实施方案，掩模和图案化层被构造为形成用于可调节外观结构的可见徽标。

根据另一个实施方案，可调节外观层被构造为在掩模相对于图案化层移动时表现出外观的变化，并且掩模和图案化层在外壳中相对于彼此位置固定。

根据另一个实施方案，电子设备包括至少一个定位器，该至少一个定位器被构造为相对于图案化层移动掩模，可调节外观层被构造为在掩模相对于图案化层移动时表现出外观的变化。

根据另一个实施方案，图案化层具有视觉元件的阵列，该视觉元件的阵列具有不同外观，并且掩模包括开口的阵列，通过该开口的阵列能够看到视觉元件的选定子组。

根据一个实施方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括电子部件、透明层、具有掩模开口的阵列的掩模和视觉元件的阵列，该视觉元件的阵列包括第一外观的第一视觉元件和第二外观的第二视觉元件，第一视觉元件中的至少一些第一视觉元件能够通过透明层并且通过掩模开口被看到。

根据另一个实施方案，透明层形成包围电子部件的外壳的一部分，电子设备包括耦接到外壳的显示器。

根据另一个实施方案，掩模包括透明层上的不透明层，并且掩模开口的阵列包括不透明层中的开口。

根据另一个实施方案，视觉元件的阵列包括衬底层上的着色元件的阵列。

根据一个实施方案，提供了一种具有相对的正面和背面的电子设备，该电子设备包括：电子部件；外壳，该外壳中安装有电子部件；显示器，该显示器在正面上耦接到外壳；掩模，该掩模位于外壳的在背面上的透明部分下方，该掩模具有掩模元件的阵列和通过掩模元件能够看到的着色元件的阵列。

根据另一个实施方案，掩模元件的阵列包括透明元件，并且透明元件具有横向尺寸，该横向尺寸被构造成使得透明元件对肉眼不可分辨。

前述内容为例示性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。

Claims (20)

1.一种电子设备，包括：

外壳；

显示器，所述显示器耦接到所述外壳；和

可调节外观结构，所述可调节外观结构能够通过所述外壳的区域被看到，其中所述可调节外观结构包括：

掩模，所述掩模具有掩模元件的阵列；和

图案化层，所述图案化层能够通过所述掩模被看到。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述图案化层包括视觉元件的阵列。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述视觉元件的阵列包括不同颜色的视觉元件。

4.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述视觉元件的阵列包括具有不同光学性质的视觉元件。

5.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述掩模元件包括开口的阵列，通过所述开口的阵列能够看到视觉元件。

6.根据权利要求5所述的电子设备，其中所述视觉元件包括具有第一外观的第一组视觉元件和具有第二外观的第二组视觉元件，所述第二外观不同于所述第一外观，并且其中所述开口的阵列与以下项对准：a)所述第一组视觉元件，b)所述第二组视觉元件，或c)所述第一组视觉元件的一部分和所述第二组视觉元件的一部分。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述掩模元件包括光折射光学元件。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其中所述光折射光学元件包括选自由以下项构成的组的光学元件：双凸透镜、圆顶形透镜、锥形透镜和棱镜。

9.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述掩模包括第一掩模层和第二掩模层，所述第一掩模层具有第一图案化掩模元件层，所述第二掩模层与所述第一掩模层分开并且具有第二图案化掩模元件层。

10.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述掩模和所述图案化层被构造为形成用于所述可调节外观结构的可见徽标。

11.根据权利要求1所述的电子设备，其中可调节外观结构被构造为在所述掩模相对于所述图案化层移动时表现出外观的变化，并且其中所述掩模和所述图案化层在所述外壳中相对于彼此位置固定。

12.根据权利要求1所述的电子设备，还包括至少一个定位器，所述至少一个定位器被构造为相对于所述图案化层移动所述掩模，其中可调节外观结构被构造为在所述掩模相对于所述图案化层移动时表现出外观的变化。

13.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述图案化层具有视觉元件的阵列，所述视觉元件的阵列具有不同外观，并且其中所述掩模包括开口的阵列，通过所述开口的阵列能够看到所述视觉元件的选定子组。

14.一种电子设备，包括：

电子部件；

透明层；

掩模，所述掩模具有掩模开口的阵列；和

视觉元件的阵列，所述视觉元件的阵列包括第一外观的第一视觉元件和第二外观的第二视觉元件，其中所述第一视觉元件中的至少一些第一视觉元件能够通过所述透明层并且通过所述掩模开口被看到。

15.根据权利要求14所述的电子设备，其中所述透明层形成包围所述电子部件的外壳的一部分，所述电子设备还包括耦接到所述外壳的显示器。

16.根据权利要求15所述的电子设备，其中所述掩模包括所述透明层上的不透明层，并且其中所述掩模开口的阵列包括所述不透明层中的开口。

17.根据权利要求16所述的电子设备，其中所述视觉元件的阵列包括衬底层上的着色元件的阵列。

18.一种具有相对的正面和背面的电子设备，包括：

电子部件；

外壳，所述电子部件安装在所述外壳中；

显示器，所述显示器在所述正面上耦接到所述外壳；

掩模，所述掩模位于所述外壳的在所述背面上的透明部分下方，其中所述掩模具有掩模元件的阵列；和

着色元件的阵列，所述着色元件的阵列能够通过所述掩模元件被看到。

19.根据权利要求18所述的电子设备，其中所述掩模元件的阵列包括透明元件，并且其中所述透明元件具有横向尺寸，所述横向尺寸被构造为使得所述透明元件对肉眼不可分辨。

20.一种电子设备，包括：

外壳；

显示器，所述显示器耦接到所述外壳；和

可调节外观结构，所述可调节外观结构能够通过所述外壳的区域被看到，其中所述可调节外观结构包括：

掩模；和

图案化层，所述图案化层能够通过所述掩模被看到，其中所述可调节外观结构被构造为在所述掩模相对于所述图案化层移动时表现出外观的变化，并且其中所述掩模和所述图案化层在所述外壳中相对于彼此位置固定。

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