CN113710020A

CN113710020A - 包括玻璃陶瓷区域的电子设备壳体

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Publication number: CN113710020A
Application number: CN202011333431.1A
Authority: CN
Inventors: J·R·威尔逊; C·D·琼斯; T·A·马歇尔
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2020-05-20
Filing date: 2020-11-25
Publication date: 2021-11-26
Anticipated expiration: 2040-11-25
Also published as: CN113710020B; US20210361233A1; US11666273B2

Abstract

本公开提供了一种包括玻璃陶瓷区域的电子设备壳体。公开了一种包括光学部件和壳体的电子设备，所述壳体包括玻璃陶瓷区域。玻璃陶瓷区域的光学特性和玻璃陶瓷区域相对于光学部件的定位可影响光学部件的性能、光学部件的视觉外观或两者。

Description

包括玻璃陶瓷区域的电子设备壳体

技术领域

所述实施方案整体涉及包括玻璃陶瓷区域的电子设备壳体。更具体地讲，本实施方案涉及电子设备，其中壳体的玻璃陶瓷区域影响光向或从壳体内的光学部件的透射。

背景技术

许多现代便携式电子设备包括集成到设备中的相机和各种光学传感器。通常，相机或其他光学传感器被定位在壳体的覆盖玻璃或塑料部件片材下方。本文所述的实施方案涉及包括玻璃陶瓷材料并且与一些传统电子设备壳体相比可具有优点的电子设备壳体。本文所述的电子设备壳体通常包括在光学传感器或光学部件附近的玻璃陶瓷区域，其可特别适于增强传感器性能和/或改善设备的视觉外观。

发明内容

本文所述的实施方案涉及包括光学部件和具有玻璃陶瓷区域的壳体的电子设备。玻璃陶瓷区域的光学特性和玻璃陶瓷区域相对于光学部件的定位可影响光学部件的性能、光学部件的视觉外观或两者。在一些示例中，光学部件为传感器、相机、或传感器或相机模块。

壳体可包括覆盖构件，并且玻璃陶瓷区域可形成在覆盖构件中。玻璃陶瓷区域通常包括通过玻璃结晶形成的晶体。玻璃陶瓷区域的光学特性可能是由于其组成及其内部结构。例如，晶体的尺寸可影响玻璃陶瓷区域的透射率。

在一些情况下，玻璃陶瓷区域围绕覆盖构件的另一个区域，该另一个区域定位在光学部件的期望光路中。玻璃陶瓷区域可被配置为帮助将光限制到期望的光路，这可改善光学部件的性能。例如，光学部件可被配置为发射或检测指定波长范围中的光，并且玻璃陶瓷区域可被配置为对于指定波长范围中的光具有比覆盖构件的另一区域更低的透射率。当光学部件为传感器时，指定波长范围可为传感器波长范围。

在一些实施方案中，电子设备包括传感器组件，该传感器组件包括发射器模块和接收器模块，并且玻璃陶瓷区域至少部分地阻止发射器模块和接收器模块之间的光学串扰。覆盖构件可包括定位在发射器模块上方的第一区域和定位在接收器模块上方的第二区域。插置在第一区域和第二区域之间的玻璃陶瓷区域可被配置为对于传感器波长范围中的光具有比第一区域和第二区域中的每一者更低的透射率。传感器波长范围可以是可见或红外波长范围。

在另外的情况下，玻璃陶瓷区域定位在光学部件的所需光路中，并且被配置为在视觉上遮挡光学部件的至少一部分。例如，光学部件可被配置为发射或检测红外光，并且玻璃陶瓷区域对于光学部件的操作可为足够红外透射的。

本公开提供了一种电子设备，该电子设备包括显示器和反射传感器组件，该反射传感器组件包括被配置为发射光学信号的发射器模块和被配置为检测光学信号的反射的接收器模块。所述电子设备还包括壳体，所述壳体包围所述显示器并且包括定位在所述反射传感器组件上方的覆盖构件，所述覆盖构件包括：发射器区域，所述发射器区域被配置为传输从所述发射器模块发射的所述光学信号；接收器区域，所述接收器区域被配置为将所述光学信号的所述反射传输到所述接收器模块；和玻璃陶瓷区域，所述玻璃陶瓷区域定位在所述发射器区域和所述接收器区域之间并且被配置为阻止所述光学信号的传输。

本公开还提供了一种电子设备，该电子设备包括显示器和传感器组件，所述传感器组件包括：光学发射器模块，所述光学发射器模块被配置为发射包括在传感器波长范围内的光的光学信号；和光学接收器模块，所述光学接收器模块被配置为检测所述传感器波长范围内的光。所述电子设备还包括壳体，所述壳体包围所述显示器和所述传感器组件，所述壳体包括覆盖构件，所述覆盖构件包括：第一区域，所述第一区域定位在所述光学发射器模块上方并且对于所述传感器波长范围内的光具有第一透射率；第二区域，所述第二区域定位在所述光学接收器模块上方并且对于所述传感器波长范围内的光具有第二透射率；和第三区域，所述第三区域定位在所述光学发射器模块和所述光学接收器模块之间并且包括玻璃陶瓷材料，所述玻璃陶瓷材料对于所述传感器波长范围内的光具有第三透射率，所述第三透射率小于所述第一透射率和所述第二透射率。

本公开还提供了一种电子设备，该电子设备包括触敏显示器和传感器组件，该传感器组件包括光学发射器模块和光学接收器模块，该光学发射器模块被配置为发射包括波长范围中的光的光学信号，该光学接收器模块被配置为检测光学信号的反射。所述电子设备还包括包围所述触敏显示器和所述光学接收器模块的壳体，所述壳体包括覆盖构件，所述覆盖构件包括被配置为传输所述光学信号的发射器区域、被配置为传输所述光学信号的所述反射的接收器区域、以及被配置为阻止所述覆盖构件内的所述光学信号从所述发射器区域传输到所述接收器区域的玻璃陶瓷区域。

此外，本公开提供了一种电子设备，该电子设备包括显示器、包括红外光学模块的传感器组件以及包围显示器和传感器组件的壳体。该壳体包括覆盖构件，该覆盖构件包括定位在红外光学模块上方的玻璃陶瓷区域，该玻璃陶瓷区域被配置为对于红外光具有第一透射率并且对于可见光具有小于第一透射率的第二透射率。

附图说明

本公开通过下面结合附图的具体描述将更易于理解，其中类似的附图标记表示类似的元件。

图1A示出了示例性电子设备的前视图。

图1B示出了图1A的电子设备的后视图。

图2示出了图1A的电子设备的传感器区域的放大图。

图3A示出了包括具有玻璃陶瓷区域的壳体的电子设备的顶视图。

图3B示出了图3A的电子设备的剖视图。

图3C是图3A的电子设备的剖视图，其示意性地示出了发射器模块和接收器模块的操作。

图4示意性地示出了玻璃陶瓷区域的细部图。

图5A示出了包括具有玻璃陶瓷区域的壳体的附加电子设备的顶视图。

图5B示出了图5A的电子设备的剖视图。

图6A示出了包括具有多个玻璃陶瓷区域的壳体的电子设备的顶视图。

图6B示出了图6A的电子设备的剖视图。

图7A示出了包括具有玻璃陶瓷区域的壳体的另一电子设备的顶视图。

图7B示出了图7A的电子设备的剖视图。

图7C示出了图7A的电子设备的一部分的附加剖视图。

图8A示出了包括具有玻璃陶瓷区域的壳体的附加电子设备的顶视图。

图8B示出了图8A的电子设备的剖视图。

图9A示出了包括具有玻璃陶瓷区域的壳体的另外的电子设备的顶视图。

图9B示出了图9A的电子设备的剖视图。

图10示出了电子设备的另一个示例。

图11示出了电子设备的附加示例。

图12示出了电子设备的另一个示例。

图13示出了电子设备的部件的框图。

附图中的交叉影线或阴影的用途通常被提供以阐明相邻元件之间的边界并还有利于附图的易读性。因此，存在或不存在无交叉影线或阴影均不表示或指示对特定材料、材料属性、元件比例、元件尺寸、类似图示元件的共同性或在附图中所示的任何元件的任何其他特性、性质、或属性的任何偏好或要求。

此外，应当理解，各个特征部和元件(以及其集合和分组)的比例和尺寸(相对的或绝对的)以及其间呈现的界限、间距和位置关系在附图中被提供，以仅用于促进对本文所述的各个实施方案的理解，并因此可不必要地被呈现或示出以进行缩放并且并非旨在指示对所示的实施方案的任何偏好或要求，以排除结合其所述的实施方案。

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，以下描述并非旨在将实施方案限制于一个优选的具体实施。相反，所述实施方案旨在涵盖可被包括在本公开以及由所附权利要求限定的实质和范围内的替代形式、修改形式和等同形式。

本文所述的实施方案涉及包括光学部件和具有玻璃陶瓷区域的壳体的电子设备。玻璃陶瓷区域的光学特性和玻璃陶瓷区域相对于光学部件的定位可影响光学部件的性能、光学部件的视觉外观或两者。在一些示例中，光学部件为传感器组件或相机组件。

壳体可包括覆盖构件，并且玻璃陶瓷区域可形成在覆盖构件中。与覆盖构件的另一区域相比，玻璃陶瓷区域可具有不同的光学特性或其他特性。例如，覆盖构件的另一区域可为玻璃区域或包括不同玻璃陶瓷材料的玻璃陶瓷区域。玻璃陶瓷区域还可以具有不同于另一区域的光学特性或光学特征。例如，玻璃陶瓷区域可具有不同于另一区域的透射率或折射率。

设备还可包括一个或多个光学部件。如本文所述，光学部件可被配置为发射或检测指定波长范围中的光。在一些情况下，玻璃陶瓷区域可被配置为对于指定波长范围中的光具有比覆盖构件的另一区域更低的透射率。例如，玻璃陶瓷区域可以被配置为散射指定波长范围内的光。在另外的情况下，玻璃陶瓷区域可以被配置为对于指定波长范围中的光比对于另一波长范围中的光具有更高的透射率。当光学部件为传感器时，指定波长范围可为传感器波长范围。

在一些情况下，玻璃陶瓷区域可以被配置为帮助将光限制在期望光路中，这可以改善光学元件的性能。例如，覆盖构件的第一区域可被定位在光学部件的期望光路中，并且包括玻璃陶瓷材料的第二区域可围绕第一区域。如果光学部件为接收器模块，则第一区域可为接收器区域，并且如果光学部件为发射器模块，则第一区域可为发射器区域。如果光学部件为接收器模块，则玻璃陶瓷区域可改善光学检测的方向灵敏度。另选地或除此之外，玻璃陶瓷区域可通过减少到达传感器的环境光的量和/或通过减少传感器串扰来改善接收器模块的信噪比，如下文更详细地讨论。如果光学部件为被配置为照明壳体外部的物体的发射器模块，则可朝物体引导更多的光。在一些情况下，光路可相对于覆盖构件的厚度形成倾斜角度，如相对于图6B更详细地解释。

在一些情况下，玻璃陶瓷材料可被配置为对于指定波长范围中的光具有比覆盖构件的第一区域更低的透射率。例如，玻璃陶瓷材料可以散射和/或吸收指定波长范围中的光。在另外的情况下，玻璃陶瓷材料可具有比覆盖构件的接收器和/或发射器区域更低的折射率，并且从光学发射器模块发射的光中的至少一些可沿接收器和/或发射器区域与玻璃陶瓷区域之间的界面内反射。

在一些实施方案中，玻璃陶瓷区域至少部分地阻止电子设备的发射器模块和接收器模块之间的光学串扰。例如，覆盖构件包括定位在发射器模块上方的第一区域、定位在接收器模块上方的第二区域，以及插置在第一区域和第二区域之间的包括玻璃陶瓷材料的第三区域。第三区域可被配置为对于指定波长范围中的光具有比第一区域和第二区域中的每一者更低的透射率。例如，第三区域可具有小于第一区域的第一透射率的第三透射率和小于第二区域的第二透射率的第二透射率。指定波长范围可以是可见或红外波长范围。

在另外的情况下，玻璃陶瓷区域被配置为在视觉上遮挡光学部件的全部或一部分。例如，玻璃陶瓷区域被配置为选择性地透射光，并且对于可见光可比对于由光学部件透射或检测到的波长范围中的光具有更低的透射率。

以下参照图1A-13对这些实施方案和其他实施方案进行论述。然而，本领域的技术人员将容易地理解，本文相对于这些附图所给出的详细描述仅出于说明性目的，而不应被理解为是限制性的。

图1A示出了包括本文所述的覆盖构件的示例性电子设备100的前透视图。电子设备100可为移动电话(也称为手机)。在另外的实施方案中，电子设备100可以是笔记本计算设备(例如，如图10所示的笔记本或膝上型电脑)、平板计算设备(例如，平板电脑)、可穿戴设备(例如，如图11所示的手表)、便携式媒体播放器(例如，如图12所示的扬声器)或另一种类型的便携式电子设备。电子设备100还可为台式计算机系统、计算机部件、输入设备、设备或实际上任何其他类型的电子产品或设备部件。

图1A示意性地示出了电子设备100的传感器区域118。电子设备100可包括通常位于传感器区域118附近的一个或多个传感器组件。一个或多个相机组件也可位于传感器区域118附近。传感器组件在本文中也可简称为传感器。传感器(组件)的示例包括但不限于接近传感器、光传感器(例如，环境光传感器)、生物识别传感器(例如，面部或指纹识别传感器或健康监测传感器)、深度传感器或成像传感器。其他类型的示例性传感器包括麦克风或类似类型的音频感测设备、触摸传感器、力传感器、加速度计、陀螺仪、磁力仪或类似类型的位置/取向感测设备。电子设备还可包括基于来自传感器的信号计算值的处理单元(也称为处理器)。相对于图13提供的传感器组件和处理器的描述一般性地适用于本文，为简明起见，此处不再重复。图2提供了示例性传感器区域的放大视图以及对包括在传感器区域中的相机组件和传感器组件的附加描述，并且为了简洁起见，这里不再重复该描述。

光学部件或光学模块可包括一个或多个发光元件。包括发光元件的光学模块在本文中也可称为发射器模块或光学发射器模块。发光元件可为发光二极管(LED)或激光器，诸如垂直腔面发射激光器(VCSEL)。每个发光元件可被配置为产生指定波长范围内的光，诸如可见光波长范围、红外(IR)光波长范围或紫外线(UV)波长范围。当发光元件为激光器时，波长范围可窄至1-2nm。在一些情况下，光学模块可通过所发射的光的波长范围来描述，诸如红外光学模块(例如，红外相机模块或红外发射器模块)。光可以是相干的(例如，激光源)或不相干的，这取决于传感器的类型。由发射器模块发射的光在本文中可被描述为光学信号，并且可包括可形成空间图案的光脉冲、连续发射光脉冲、离散光束脉冲或光脉冲，或其他各种发光技术。在一些示例中，光学信号是可见光信号、红外光信号或紫外光信号(在本文中也分别称为可见光学信号、红外光学信号和紫外光学信号)。

光学部件或光学模块可包括光接收元件。包括光接收元件的光学模块在本文中也可称为接收器模块或光学接收器模块。光接收元件可以是光电探测器，其可包括一个或多个光电二极管、光电晶体管或其他光学敏感元件。例如，相机组件可包括图像传感器，诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器、电荷耦合器件(CCD)或其他类型的感测阵列。光接收元件可被配置为检测在一个或多个发光元件的指定波长范围内的光。在一些情况下，接收器模块或光学模块可通过检测到的光的波长范围来描述，诸如红外接收器模块或红外光学模块。

如图1A所示，电子设备100可具有壳体110。壳体110可具有如本文所述的玻璃陶瓷区域。壳体110包括覆盖组件122，并且在一些情况下，覆盖组件122包括玻璃陶瓷区域。覆盖组件122可至少部分地限定电子设备100的前表面102。在该示例中，覆盖组件122限定电子设备100的基本上整个前表面。覆盖组件122定位在显示器144上方并且可限定透明部分(也称为窗口区域)，该透明部分定位在显示器144上方并且被配置为传输由显示器产生的图形输出。壳体110可至少部分地围绕显示器144并且可包围显示器144。在一些情况下，显示器144是触敏显示器。在一些情况下，壳体110部分地或完全地包围传感器组件或相机组件。

覆盖组件诸如覆盖组件122通常包括覆盖构件132，在本文中也简称为构件。如图1A所示，覆盖组件122为前覆盖组件并且覆盖构件132为前构件。在一些情况下，覆盖组件可由多个层形成。例如，前覆盖组件可包括覆盖构件以及一个或多个涂层和层，诸如装饰性内层或防污外层。在图1A的示例中，覆盖组件122限定孔诸如音频端口153，以允许来自设备部件诸如麦克风或扬声器的(音频)输入或输出。

在一些情况下，覆盖构件122包括包括玻璃陶瓷材料的区域和包括不同材料的区域。在一些示例中，覆盖构件122是包括包括玻璃陶瓷材料的一个或多个区域和包括玻璃材料的一个或多个区域的复合覆盖构件。在另外的示例中，覆盖构件包括包括第一玻璃陶瓷材料的一个或多个区域以及包括不同于第一玻璃陶瓷材料的第二玻璃陶瓷材料的一个或多个区域。在另外的示例中，覆盖构件包括包括第三玻璃陶瓷材料的一个或多个区域。在一些情况下，一种或多种玻璃陶瓷材料及一个或多个其相应区域由诸如可结晶玻璃材料或玻璃陶瓷材料的共同前体材料形成。可结晶玻璃可被区域地或局部地处理(在一个或多个处理步骤中)以产生不同的材料，从而产生包括多种材料的统一或整体的覆盖构件，如相对于图3A至图3C和图7A至图7C更详细地描述。相对于图3A至图3C和图7A至图7C提供的附加描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。

在一些情况下，玻璃材料或玻璃陶瓷材料对可见光、红外线辐射、紫外线辐射或它们的组合可以是基本上透明的。在另外的情况下，玻璃材料或玻璃陶瓷材料可以是半透明的，并且其透射率可以小于基本透明区域的透射率。这些区域可从覆盖构件的外表面延伸到内表面，并且因此跨越覆盖构件的厚度。对相对于图3A提供的透明和半透明材料的附加描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。

在一些实施方案中，覆盖构件的玻璃陶瓷区域可被配置为减少光学部件的发射器模块和接收器模块之间的光学串扰，如相对于图3C更详细地描述。减少光学串扰可减少引入接收器信号中的噪声量。图3A至图6B示出了被配置为减少光学串扰的覆盖构件的示例。相对于图3A-图6B提供的描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。

在另外的实施方案中，覆盖构件的玻璃陶瓷区域可被配置为遮挡一些或全部光学部件不被看到。例如，玻璃陶瓷区域可以被配置为对于红外光比对于可见光具有更高的透射率，因此可以至少部分地遮挡定位在玻璃陶瓷区域下方的红外传感器组件。在一些情况下，覆盖构件可包括一个或多个内部涂层和/或外部纹理以进一步遮挡光学部件使其不被看到，如相对于图7C更详细地描述。相对于图7A-图9B提供的附加描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。

在其他情况下，覆盖构件可具有基本上跨覆盖构件的宽度和长度延伸的一个或多个给定材料层。例如，此类覆盖构件可包括一个或多个玻璃层、玻璃陶瓷层、聚合物层和/或各种涂层和层。在一些情况下，覆盖构件可以是玻璃覆盖构件或玻璃陶瓷覆盖构件。例如，覆盖组件可包括限定覆盖构件的一个或多个玻璃层以及在构件的外表面和/或内表面上的一个或多个涂层。

尽管覆盖组件122在图1A中示出为基本上平坦的，但是本文所述的原理还涉及限定突起特征部(诸如图1B所示)、凹陷特征部和/或一个或多个弯曲表面的覆盖组件和构件。在实施方案中，玻璃部件可为三维的或者可限定成型外形。例如，覆盖构件可限定相对于中心部分不共面的周边部分。周边部分可例如限定设备壳体的侧壁，而中心部分限定前表面(其可限定覆盖显示器的透明窗口或窗口区域)。此外，覆盖构件可具有基本上均匀的厚度或沿覆盖构件变化的厚度。例如，在一些情况下，覆盖构件的中心部分的厚度可大于覆盖构件的周边部分的厚度，或反之亦然。

本文的典型覆盖组件为薄的，并且通常具有厚度小于5mm以及更典型地厚度小于3mm的覆盖构件。在一些方面，覆盖组件的构件，诸如覆盖构件132和134，可具有约0.1mm至2mm、约0.3mm至3mm、0.5mm至2.5mm、0.5mm至2mm、或0.2mm至1mm的厚度。在一些情况下，构件和包括该构件的覆盖组件可具有不均匀的厚度，诸如下文相对于覆盖构件134和后覆盖组件124进一步详细描述的。覆盖构件可跨覆盖组件(诸如基本上跨覆盖组件的宽度和长度)侧向延伸。

如图1A所示，壳体110还包括外壳部件112(其也可简称为外壳)。覆盖组件122可联接到外壳112。例如，可使用粘合剂、紧固件、接合特征部或它们的组合将覆盖组件122联接到外壳112。

外壳112可至少部分地限定电子设备100的侧表面106，并且可包括一个或多个金属构件(例如，一个或多个金属段)或一个或多个玻璃构件。在该示例中，外壳112限定电子设备100的全部四个侧面或连续侧表面。如图1A所示，外壳112由被聚合物或电介质段115分隔的一系列金属段(114,116)形成，该聚合物或电介质段在相邻金属段之间提供电隔离。例如，聚合物段115可设置在一对相邻金属段之间。金属段(114,116)中的一者或多者可耦接到电子设备100的内部电路并且可用作用于发送和接收无线通信的天线。

外壳112可限定一个或多个开口或端口。如图1A所示，外壳112的金属段116限定开口117。开口117可允许来自设备部件诸如麦克风或扬声器的(音频)输入或输出，或者可包括电端口或电连接。

图1B示出了电子设备100的后视图。如图1B所示，壳体110还包括覆盖组件124，也称为后盖或后覆盖组件。在一些情况下，覆盖组件124包括如本文所述的玻璃陶瓷区域。在另外的情况下，覆盖组件122(图1A的)和覆盖组件124中的每一者包括玻璃陶瓷区域。覆盖组件124限定电子设备的后表面104，并且后表面104限定电子设备的外表面。在1B所示的示例中，覆盖组件124限定电子设备的基本上整个后表面。在一些情况下，电子设备100包括联接到覆盖组件124的内表面的相机组件。

覆盖组件124包括覆盖构件134。如图1B所示，覆盖组件124为后覆盖组件，并且覆盖构件134为后覆盖构件。覆盖组件124还可包括外部防污涂层、内部装饰涂层或它们的组合，如先前相对于前覆盖构件122所述。

如图1B所示，覆盖组件124限定相对于覆盖组件124的部分129突起或偏置的特征部126。特征部126在本文中也可称为突起特征部。特征部126可限定顶表面127和侧表面128。部分129在本文中也可被称为基部部分，并且可限定覆盖组件124的外表面的基部区域。部分129可与突起特征部相邻并且可至少部分地围绕突起特征部。特征部156可限定纹理化区域156，并且基部部分可限定纹理化区域159。纹理化区域156可具有与纹理化区域159类似或不同的纹理。例如，纹理化区域156可具有与纹理化区域159的粗糙度参数不同的至少一个粗糙度参数。

特征部126可容纳一个或多个设备部件，诸如光学部件177(例如，相机组件、接近传感器组件、环境光传感器组件等)。光学部件177可至少部分地定位在突起特征部中的开口157内。光学部件177可包括发射器模块、接收器模块或两者。特征部126还可包括传感器部件诸如麦克风，该麦克风可至少部分地定位在开口154内或开口154下方。在其中特征部126用于保护一个或多个传感器模块或部件的具体实施中，特征部126可被称为传感器特征部、相机特征部、感测面板、相机面板和/或相机凸块。

图2示出了电子设备的传感器区域的放大图。电子设备200对应于图1A和图1B的电子设备100，并且为了清楚起见，省略了共享特征部和部件的冗余描述。电子设备200包括接近传感器271、麦克风273、环境光传感器275和相机组件277，它们通常在传感器区域附近。在图2的示例中，接近传感器271、环境光传感器275和相机组件277被定位在覆盖组件224下方，如由虚线示意性地指示。麦克风可定位在开口253下方。传感器区域218可位于电子设备的任何合适的表面202上，诸如前表面或后表面。覆盖构件224是壳体210的一部分。

在一些情况下，附加传感器可位于传感器区域218附近。例如，电子传感器区域218还可包括传感器组件，该传感器组件包括投射空间图案(例如，点图案)的IR发光模块、泛光IR发光(照明)模块和IR相机。此类传感器组件可用于生物识别。作为另外的示例，传感器区域218可包括测量到目标的距离的传感器组件，诸如LiDAR传感器组件，该LiDAR传感器组件被配置为用光照明物体，然后确定从反射光到物体的距离(例如，飞行时间(TOF)传感器)。此类传感器组件可包括发光模块(例如，激光器)和接收器模块，并且可与相机模块结合使用。LIDAR传感器可提供物体的数字三维表示，该数字三维表示可用于多个应用，包括增强现实(AR)和虚拟现实(VR)。此外，其他设备部件诸如扬声器可位于传感器区域218中和/或传感器区域218下方。

接近传感器271可包括发光模块和光接收模块，如图3A至3C的细部图所示。接近传感器的发光模块可产生红外光。在一些实施方案中，发光模块产生近红外光，诸如具有约800nm至约2.5微米、900nm至约1.6微米或约800nm至约1000nm的波长的光。在一些情况下，接近传感器可以是飞行时间传感器。

环境光传感器275可包括可提供对环境光强度的测量的光感测模块。在一些情况下，环境光传感器可包括颜色感测。尽管图2的示例将环境光传感器275示出为与接近传感器271分开，但在其他示例中，环境光传感器275可与接近传感器271封装在一起。

相机组件277通常包括相机模块。相机组件277的相机模块可从可见光产生图像。然而，电子设备200还可包括从红外光产生图像的相机模块和相机组件。在一些情况下，相机模块包括光学感测阵列和/或光学部件诸如透镜、滤波器或窗口。在另外的情况下，相机模块包括光学感测阵列、光学部件和围绕光学感测阵列和光学部件的相机模块外壳。相机模块还可包括透镜组件，该透镜组件可包括移动元件和/或移动透镜。例如，聚焦组件可包括用于移动相机模块的透镜的致动器。在一些情况下，光学感测阵列可为互补金属氧化物半导体(CMOS)阵列等。

图3A示出了包括具有玻璃陶瓷区域的壳体310的电子设备300的顶视图。电子设备300包括定位在覆盖组件322下方并且包括发射器模块382和接收器模块384的传感器371。覆盖组件322包括覆盖构件332，该覆盖构件包括第一区域342、第二区域344和第三区域346。发射器模块382和接收器模块384位于覆盖组件的传感器区域318中，并且在图3A中以虚线示意性地示出。在一些情况下，第一区域342和第二区域344可以沿着覆盖构件332的窗口区域的一侧定位。

如图3A至3C所示，发射器模块382定位在第一区域342(在本文中也称为发射器区域)下方，并且接收器模块384定位在第二区域344(在本文中也称为检测器区域)下方。第一区域342可被配置为通过覆盖构件的第一厚度从发射器模块透射(发射或输出)光，并且第二区域344可被配置为通过覆盖构件的第二厚度将光透射(接收或输入)到接收器模块。覆盖构件332限定外表面353和内表面351。

第三区域346插置在第一区域342和第二区域344之间，并且包括玻璃陶瓷材料。在图3A至图3C的示例中，第三区域邻近第一区域342和第二区域344中的每一者。在一些情况下，玻璃陶瓷材料能够将接收器模块384与发射器模块382至少部分地光学隔离，并且至少部分地阻止发射器模块382和接收器模块384之间的光学串扰，如下文相对于图3C进一步详细讨论的。

在图3A至图3C的示例中，第三区域346包括玻璃陶瓷材料，该玻璃陶瓷材料具有与第一区域342和第二区域344不同的至少一种光学特性，诸如透射率。第三区域346的玻璃陶瓷材料通常在内部结构上不同于第一区域342和第二区域344的一种或多种材料。第一区域342、第二区域344和第三区域346可一体形成，如下文更详细地描述。

图3B示出了电子设备300沿A-A的横截面视图，并且图3C是示意性地示出了图3B的发射器模块和接收器模块的操作的附加横截面视图。在一些情况下，传感器371可被配置为以反射感测模式操作，因此传感器371是反射传感器。例如，来自发射器模块382的光(例如，光学信号)可通过覆盖组件322透射到物体，并且从物体反射的光(例如，从物体反射的光学信号)可由接收器模块384检测，如图3C中示意性所示。在一些情况下，接收器模块384可仅接收由发射器模块382产生的光的一部分(例如，光的第一部分)。

在图3A至图3C的示例中，第三区域346具有与第一区域342(发射器区域)和第二区域344(接收器区域)不同的至少一个光学特性，诸如透射率。在一些情况下，第三区域346的玻璃陶瓷材料可被配置为至少部分地阻止用于将光从发射器模块382透射到接收器模块384的“捷径”，如下文相对于图3C更详细地描述。例如，第三区域的玻璃陶瓷材料可被配置为阻止由发射器模块382产生的光的另一部分的透射，该另一部分引导向和/或进入第三区域而不是离开覆盖组件322(例如，光的第二部分)。因此，第三区域346的光透射特性可允许发射器和接收器的间距更近。

在图3A和图3B的示例中，第三区域346形成围绕第一区域342的环或其他光学屏障。应当理解，该示例不是限制性的，并且第三区域346可以多种方式插置在第一区域342和第二区域344之间。例如，第三区域可形成围绕第一区域342(发射器区域)、第二区域344(接收器区域)或两者(如图5A和图5B所示)的环或其他合适的形状。在一些情况下，第三区域的侧向尺寸可为100微米至1cm、250微米至5mm、250微米至1m、或500微米至5mm。

发射器模块382可被配置为发射指定波长范围(诸如可见光波长范围、红外(IR)光波长范围或紫外线(UV)波长范围)内的光。光可以连续形式或作为一个或多个脉冲从发射器模块发射。接收器模块384可被配置为检测指定波长范围内的光。可见光范围可与光谱颜色相关联。例如，紫色可与波长为约380nm至约450nm的光相关联，蓝色可与波长在约450nm至约495nm之间的光相关联，青色可与波长为约490nm至约520nm的光相关联，绿色可与波长在495nm和570nm之间的光相关联，黄色可与波长在约570nm至约590nm的光相关联，橙色可与波长在约590nm至约620nm的光相关联，并且红色可与波长在约620nm至约750nm的光相关联。IR范围可为近红外范围，诸如约800nm至约2.5微米、约900nm至约1.6微米、或约800nm至约1000nm。

如图3B所示，发射器模块382和接收器模块384可通过间隙361与覆盖组件322间隔开。间隙361的尺寸在图3B和图3C中已被放大，以更方便地示出光路。此外，发射器模块382和接收器模块384可由支撑件387支撑，该支撑件可包括电路基板或其他支撑结构。应当理解，支撑件387的形式不是限制性的，并且传感器371可包括图3B中未示出的附加元件，诸如用于发射器模块和接收器模块的电路和附加封装。

发射器模块382和接收器模块384的形状不限于图3A和图3B的示例中所示的形状，而可为任何合适的形状，包括矩形棱柱、立方体或圆柱体。电子设备300可以是电子设备100或本文所述的任何其他电子设备的示例。传感器区域318可位于电子设备的任何合适的表面上，诸如前表面或后表面。

图3C示意性地示出了发射器模块382和接收器模块384的操作。发射器模块382包括朝向覆盖组件322发射光的发射器元件381。光的至少一部分透射穿过覆盖构件332和覆盖组件322。虚线示意性地指示由发射器元件381产生并由接收器元件385接收的光的期望路径。发射器模块382具有视场383。接收器模块384具有视场386并且包括接收器元件385。在接收器模块的视场386宽于第二区域344(接收器区域)的宽度的示例中，第三区域342可帮助阻挡杂散光(例如，环境光)到达接收器模块。

示例性光学信号通常包括多个光线和/或光束。以举例的方式，光线392透射穿过覆盖构件332，并且覆盖组件322在视场383内，从物体315反射，并且由接收器元件385接收。因此，接收器元件385对光线392的检测可提供关于物体315的信息。由发射器模块382发射的光的期望路径穿过第一区域342，并且朝向接收器模块384透射的光的期望路径穿过第二区域344。

相比之下，光线394不穿过覆盖构件332的外表面353，因此不能提供关于物体315的信息。到达接收器元件385而不被物体315反射的光在本文中被称为在发射模块382和接收模块384之间产生“光学串扰”。在图3C的示例中，当光线394进入覆盖构件332时，其从覆盖构件332的外表面353发生内反射。如果第三区域346不阻止光线394朝向接收元件385(在覆盖构件332内)的传播，则光线394可在经历覆盖构件332内的一次或多次内反射之后到达接收器模块384的接收元件385。允许光到达接收元件385而不从电子设备外部的物体反射的路径在本文中被称为“捷径”。光线394位于由虚线指示的所需路径之外。

如图3C所示，第三区域346阻止光线394朝向覆盖构件332内的接收器元件385传播。更一般地，覆盖构件332的第三区域346被配置为至少部分地阻止光(例如，光学信号)从发射器模块传播通过第三区域。例如，第三区域346可被配置为至少部分地阻止光朝向第二区域344传播。如下文更详细地解释，第三区域346的玻璃陶瓷材料可通过散射、吸收和/或反射来阻止光的传播。因此，第三区域可使第二区域344与第一区域342至少部分地光学隔离。

第三区域346至少部分地阻止光在给定方向上传播的能力可以若干方式测量。例如，第三区域346(或第三区域的指定厚度)在指定波长范围内的透射率可用作一种量度。透射率可测量为总透射率、直接透射率(也称为常规透射率)、漫透射率或它们的组合。在一些情况下，第三区域346的透射率小于第一区域342和第二区域344中的每一者的透射率。例如，第三区域346的透射率可小于或等于50％、小于或等于40％、小于或等于30％，或者小于或等于20％。第一区域342和第二区域344中的每一者的透射率可为至少60％、至少70％、至少80％、至少85％、至少90％或至少95％。对于图3A至图3C的示例，这些透射率值可参考发射器模块382的指定波长范围或该波长范围的子集。

在一些情况下，第三区域346的内部结构可被配置为至少部分地阻止光(在指定波长范围内)朝向第二区域344传播。覆盖构件332的第一区域342(定位在发射器模块382上方)和第二区域344(定位在接收器模块384上方)可具有内部结构，该内部结构被配置为在比第三区域346更大的程度上透射光。当在足够大的区域上实现时，除了提供本文所述的光学有益效果之外，第三区域的内部结构还可改善覆盖构件的强度和/或有助于阻止裂纹传播。覆盖构件的区域的内部结构可至少部分地通过存在于区域中的一种或多种相、一种或多种相的特征长度标度(例如，存在于区域中的结晶相的尺寸)、和一种或多种相的特征量来表征。内部结构也可被称为微观结构或纳米结构(当特征长度标度为约1nm至约100nm时)。

通常，第三区域346包括玻璃陶瓷材料，在本文中也简称为玻璃陶瓷。如本文所述，玻璃陶瓷材料包括通过(前体)玻璃材料的结晶形成的一个或多个结晶相。因此，玻璃陶瓷至少部分地结晶。玻璃陶瓷还可包括无定形(玻璃)相，并且晶体可分散在第三区域上方。该玻璃相可以是结晶后剩余的残余相。结晶相可形成颗粒(在本文中也称为晶体)。在一些情况下，晶体可以包括多个微晶。例如，晶体可包括单相的多个微晶。晶体还可包括不同相的微晶。例如，除了另一相(例如，玻璃陶瓷中较晚的结晶相)的一个或多个微晶之外，晶体还可以包括成核相(例如，TiO₂、ZrO₂)的微晶。晶体(或如果晶体包括不同的微晶，则为微晶)的尺寸可通过x射线衍射和/或显微镜法(诸如透射电子显微镜法)来测量。在一些示例中，第三区域346中的结晶相包括按体积计20％至90％、30％至90％、40％至90％、50％至90％、60％至90％、70％至90％、75％至95％或大于80％的至少部分结晶的玻璃陶瓷。该体积百分比可在整个区域上进行平均。

在一些情况下，第三区域346的玻璃陶瓷材料通过散射至少部分地阻止光的传播。例如，第三区域346中的晶体中的至少一些可具有在由发射器模块382产生的波长范围的全部或部分上散射光的尺寸。对于米氏散射，晶体的尺寸可确定给定波长的光是否将被散射。在一些情况下，较长波长的光可被较大的晶体散射，但可能不被较小的晶体散射。例如，第三区域346中的晶体中的至少一些可具有为光的波长的倍数的尺寸(例如，直径)。例如，该倍数可为0.06至1.0、0.1至0.7、0.1至0.3或0.3至1.0。可控制晶体的尺寸，使得光中的至少一些向后散射并且散射到侧面(相对于光的入射方向)以更有效地阻止光。在一些情况下，第三区域346可以包括晶体尺寸(crystal size)的分布，如图4示意性所示。因此，第三区域346中的中值晶体尺寸可小于使用上面列出的倍数获得的尺寸。

在一些情况下，用于至少部分地阻止近红外光传播的中值晶体尺寸可为约50nm至约2微米、约75nm至约1微米或约100nm至约1.6微米。这些晶体尺寸还可至少部分地阻止可见光的透射。在一些情况下，用于至少部分地阻止可见光传播的中值晶体尺寸为约30nm至约780nm、约50nm至约550nm、约50nm至约230nm、或约230nm至约780nm。

图4示意性地示出了覆盖构件436的玻璃陶瓷区域446的细部图。玻璃陶瓷区域446包括多个晶体456。在图4的示例中，晶体456具有尺寸的分布。例如，在与另一个区域相邻的第三区域446的周边处，晶体的尺寸通常可更小。第三区域346的中心部分中的晶体456的尺寸通常较大，从而导致晶体尺寸的梯度。虽然图4所示的晶体456具有规则形状，但该示例不是限制性的，并且晶体可具有不规则形状。此外，晶体的形状可以是球形、有小面的、细长的、分层的或任何其他合适的形状。

另选地或除此之外，第三区域346的玻璃陶瓷材料可通过反射和/或吸收至少部分地阻止光的传播。例如，如果第三区域的折射率低于第一区域的折射率，则光可沿着第三区域与第一区域之间的界面至少部分地反射。第三区域与第一区域之间的折射率差值的大小可至少部分地取决于晶体的折射率与形成晶体的玻璃的折射率之间的差值。此外，如果晶体远大于光的波长(诸如约500倍的光的波长)，则光可从单个晶体反射。又如，在一些情况下，第三区域可包括吸收中心，该吸收中心选择性地吸收进入第三区域的光。这种第三区域的玻璃陶瓷材料可以包括有助于形成吸收中心的一种或多种金属或金属氧化物。这些吸收中心的存在可赋予第三区域着色外观。

如前所述，第一区域342(定位在发射器模块382上方)和第二区域344(定位在接收器模块384上方)可具有内部结构，该内部结构被配置为向指定波长范围内的光提供比第三区域346更高的透射率。在一些情况下，第一区域342和第二区域344中的每一者为玻璃区域。第一区域342可为第一玻璃区域，并且第二区域344可为第二玻璃区域。第一玻璃区域和第二玻璃区域可具有基本上相同的组成和结构。

在另外的情况下，第一区域342和第二区域344中的每一者包括分散在可结晶玻璃中的用于结晶的核。第一区域342和第二区域344可以基本上不含由玻璃陶瓷的主要元素形成的结晶相(也称为主要结晶相)，或者在这些区域中可以仅存在少量的主要结晶相。例如，核可以是氧化钛(例如，TiO₂)、氧化锆(ZrO₂)或钛和锆的混合氧化物的微晶。核的尺寸可为约2nm至约6nm。第一区域342和第二区域344可具有基本上相同的组成和结构。

在另外的情况下，第一区域342和第二区域344中的每一者为不同于玻璃陶瓷第三区域346的玻璃陶瓷区域。例如，第三区域346的玻璃陶瓷材料可具有比第一区域342和第二区域344中的每一者的玻璃陶瓷材料更大的中值晶体尺寸。第一区域342可以是第一玻璃陶瓷区域，并且第二区域344可以是第二玻璃陶瓷区域。第一玻璃陶瓷区域342和第二玻璃陶瓷区域344可以具有基本上相同的组成和结构。

在一些情况下，第一玻璃陶瓷区域和第二玻璃陶瓷区域中的每一者均为基本上透明的。例如，第一玻璃陶瓷区域和第二玻璃陶瓷区域中的每一者在可见波长范围(例如，可见光谱)内可具有至少70％、80％、85％、90％或95％的透射率。第一玻璃陶瓷区域和第二玻璃陶瓷区域可在红外传感器范围内具有类似的透射率。第一玻璃陶瓷区域和第二玻璃陶瓷区域的中值晶体尺寸可以小于或等于50nm，例如从5nm至30nm，或从10nm至50nm。

在另外的情况下，第一玻璃陶瓷区域和第二玻璃陶瓷区域中的每一者对于传感器波长范围内的光的透射率大于对于可见光的透射率。因此，第一区域342可至少部分地遮挡发射器模块382，并且第二区域344可至少部分地遮挡接收器模块384以防被用户看到。例如，第一区域342和第二区域344可具有在全部或部分可见光谱上散射光，但在较小程度上散射较长波长的光的尺寸。例如，近红外波长的光，诸如从约800nm至约2.5微米、从900nm至约1.6微米、或从约800nm至约1000nm，可散射到比可见光波长(在约380nm至约740nm的可见光谱中)更小的程度。作为特定示例，第一区域342和第二区域344中的晶体的尺寸可被设定成通过米氏散射来散射可见光谱中的光，但其尺寸可被设定成通过米氏散射来在较小程度上散射近红外波长范围中的光。在一些情况下，第一区域342和第二区域344可主要包括尺寸(例如，直径)小于或等于近红外波长的光的倍数(诸如约0.06或0.1的倍数)的晶体。此外，第一区域342和第二区域344中的至少一些晶体的尺寸(例如，直径)可大于或等于可见光波长的倍数，诸如约0.1或0.3的倍数。例如，第一区域342和第二区域344的中值晶体尺寸可为约30nm至约80nm、约50nm至约100nm、或约90nm至约150nm。

另选地或除此之外，第三区域346的玻璃陶瓷材料可具有与第一区域342和第二区域344的一种或多种玻璃陶瓷材料中的一个或多个结晶相不同的至少一个结晶相，如下文更详细地解释。此外，在一些情况下，第一区域342可以是玻璃区域，并且第二区域344可以是玻璃陶瓷区域，反之亦然。

包括不同于第一区域342和第二区域346的玻璃陶瓷第三区域346的覆盖构件可通过局部改性覆盖构件的前体以形成第三区域来形成。覆盖构件的前体在本文中也可称为前体构件。当前体构件由单片材料形成时，所得覆盖构件也整体成型。覆盖构件可具有与前体构件基本上相同的形状，但已被局部改性以具有不同于前体构件的内部结构的内部结构(例如，微观结构或纳米结构)。

前体构件可通过向前体构件的至少一个区域局部地施加能量而被局部改性。例如，前体构件的所述至少一个区域可用激光或其它局部热源局部加热。此外，前体构件还可在熔炉、烘箱等中加热，而不旨在被局部改性的区域被冷却或换句话讲与热隔离。在另外的示例中，前体构件的至少一个区域可暴露于紫外线辐射、电子束等。

在一些情况下，前体构件包括可结晶玻璃，并且前体的局部改性包括在可结晶玻璃构件中局部形成晶体。当前体包括可结晶玻璃时，局部形成的晶体可包括用于结晶的局部形成的核，然后使晶体在一些或所有核处生长。形成用于结晶的核的操作可在比使晶体在所有核中的一些下生长的操作(例如结晶温度)更低的温度(例如成核温度)下进行。第一区域和第二区域可保持基本上未结晶。例如，第一区域和第二区域中的晶体的体积百分比可小于10％、小于5％或小于2％。该体积百分比可在整个区域上进行平均。

在另外的情况下，前体构件包括分散在可结晶玻璃中的用于结晶的核(例如，完全或部分地由一种或多种成核剂形成的核)。前体构件可基本上不含由玻璃陶瓷的主要元素形成的结晶相(也称为主要结晶相)，或者前体中可仅存在少量的主要结晶相。例如，核可以完全或部分地由氧化钛(如TiO₂)、氧化锆(ZrO₂)或钛和锆的混合氧化物的一个或多个微晶形成。相对于主要结晶相的典型晶体尺寸，核可具有较小的尺寸。核的体积密度可小于主要结晶相的典型体积密度。例如，核的尺寸可为约2nm至约6nm。

在另外的情况下，前体构件包括具有结晶相的玻璃陶瓷，并且前体构件的局部改性包括局部生长相同结晶相的晶体、局部形成不同结晶相的晶体、或它们的组合。因此，局部改性产生与前体构件的玻璃陶瓷材料不同的玻璃陶瓷材料。作为示例，前提构件中的结晶相包括按体积计20％至90％、30％至90％、40％至90％、50％至90％、60％至90％、70％至90％、75％至95％或大于80％的至少部分结晶的玻璃陶瓷。该体积百分比可在前体构件的区域上平均。

当覆盖构件332由玻璃陶瓷前体构件的局部改性产生时，第三区域346的玻璃陶瓷材料不同于第一区域342和第二区域344的玻璃陶瓷材料。当前体构件的内部结构允许晶体的尺寸扩大时，第三区域346的玻璃陶瓷材料可具有比第一区域342和第二区域344中的每一者的玻璃陶瓷材料更大的中值晶体尺寸。另选地或除此之外，第三区域346的玻璃陶瓷材料可具有与第一区域342和第二区域344的玻璃陶瓷材料中的一个或多个结晶相不同的至少一个结晶相。例如，如果将玻璃陶瓷前体构件的区域局部加热至比用于在前体构件中形成一个或多个结晶相的温度更高的温度和/或时间更长，则可在局部加热的区域中形成不同的结晶相。

在一些情况下，晶体的尺寸可以在整个第三区域346内变化，如图4示意性所示。例如，晶体的尺寸在第三区域346的周边(与第一区域342和/或第二区域344相邻)通常可以较小，而在第三区域346的中心部分通常较大，从而导致晶体尺寸的梯度。晶体尺寸的梯度可起因于在前体构件的局部改性期间施加于前体构件的区域的能量的变化。例如，晶体尺寸的梯度可起因于横跨前体构件的区域的热梯度。晶体尺寸的梯度可使得第三区域的边界在视觉上对用户不太不同或不太可察觉。

前体构件可以是玻璃陶瓷前体构件，并且局部改性之后的覆盖构件可以是玻璃陶瓷覆盖构件。非晶相和结晶相一起可占玻璃陶瓷覆盖构件的体积的90％至100％。在一些情况下，覆盖构件包括足够高体积百分比的结晶相，以被描述为玻璃陶瓷覆盖构件。例如，玻璃陶瓷覆盖构件可包括按体积计50％至90％、60％至90％、70％至90％、75％至95％、或大于80％的结晶相。

以举例的方式，玻璃陶瓷材料可以是碱性硅酸盐、碱土硅酸盐、铝硅酸盐、硼铝硅酸盐、钙钛矿型玻璃陶瓷、硅磷酸盐、铁硅酸盐、氟硅酸盐、磷酸盐或来自另一种玻璃陶瓷组合物体系的玻璃陶瓷材料。在一些实施方案中，玻璃陶瓷部分包括硅铝酸盐玻璃陶瓷或硼铝硅酸盐玻璃陶瓷。除了玻璃陶瓷材料的主要元素(例如，用于硅铝酸盐的铝、硅和氧)之外，玻璃陶瓷材料还可以包括其他元素。例如，玻璃陶瓷材料(和前体玻璃)可以包括用于使玻璃陶瓷材料的结晶相成核的元素，诸如氧化钛、氧化锆或它们的组合。铝硅酸盐和硼铝硅酸盐玻璃陶瓷还可包括一价或二价离子，其补偿由于玻璃陶瓷中铝离子的引入而产生的电荷。例如，碱金属铝硅酸盐可以包括碱金属离子，其补偿玻璃陶瓷中铝离子的夹杂。

锂铝硅酸盐(LAS)玻璃陶瓷可以由锂铝硅酸盐玻璃形成。例如，锂铝硅酸盐玻璃可包括60重量％至90重量％的SiO₂、5重量％至30重量％的Al₂O₃和2重量％至15重量％的Li₂O。锂铝硅酸盐玻璃还可以包括相对少量(例如，按重量计百分之几)的成核剂，诸如TiO₂、ZrO₂、SnO₂、Ta₂O₅、Ta₂O₅或它们的组合。锂铝硅酸盐玻璃还可以包括相对少量的一种或多种碱土金属氧化物或不同于氧化锂的一种或多种碱金属氧化物。锂铝硅酸盐玻璃可形成若干类型的结晶相，包括β石英固溶体晶体、热液石英固溶体晶体(β锂辉石固溶体晶体)、透锂长石晶体和二硅酸锂晶体。这些结晶相中的一些可转变成其他结晶相。例如，β石英固溶体晶体可转化成热液石英/β锂辉石晶体。作为另一个示例，可将结晶相的混合物转化成不同的混合物，诸如将包括二硅酸锂和透锂长石晶体的混合物转化成包括二硅酸锂和β锂辉石固溶体晶体的混合物。在一些情况下，晶体可具有接近零或甚至小于零的热膨胀系数。

覆盖构件可通过一个或多个离子交换操作来化学地增强。在每个离子交换操作期间，存在于覆盖构件中的离子可在从覆盖构件的表面延伸的离子交换区中被交换成较大的离子。从覆盖构件的表面延伸的压缩应力层可形成在离子交换区中。在一些情况下，离子交换区形成于覆盖构件的一种或多种玻璃材料中。例如，离子交换区可形成于玻璃区域的玻璃材料中，形成于包括分散于玻璃材料中的结晶核的区域的玻璃材料中和/或形成于玻璃陶瓷区域的残余玻璃材料中。

例如，覆盖构件的可离子交换的玻璃材料可包括一价离子或二价离子诸如碱金属离子(例如，Li⁺、Na⁺或K⁺)或碱土金属离子(例如，Ca²⁺或Mg²⁺)，这些一价离子或二价离子可被交换成其他碱金属离子或碱土金属离子。如果玻璃材料包括钠离子，则钠离子可被交换成钾离子。类似地，如果玻璃材料包括锂离子，则锂离子可被交换成钠离子和/或钾离子。

在一个示例中，化学强化工艺涉及将覆盖构件暴露于包括较大离子的介质中，诸如通过将该覆盖构件浸没在包括较大离子的浴中，或者通过用较大离子源喷涂或涂覆该覆盖构件。例如，包括较大离子的盐浴(例如，包括钾离子或钾离子和钠离子的混合物的浴)可用于离子交换。用于离子交换的合适温度高于室温，并且根据工艺要求进行选择。离子交换过程可在低于玻璃材料的应变点的温度下进行。在离子交换操作之后，可冷却构件。根据上文已经讨论的因素，深约10微米至250微米的压缩应力层可形成在玻璃区域中。表面压缩应力(CS)可以为约300MPa至约1100MPa。可根据需要将掩膜用于屏蔽覆盖构件的部分使其免于离子交换。任选地，在离子交换操作之后洗涤构件。

图5A示出了包括具有玻璃陶瓷区域的壳体510的电子设备的顶视图。电子设备500包括覆盖构件522，该覆盖构件包括第一区域542、第二区域544和第三区域546。传感器571包括定位在第一区域542下方的发射器模块582和定位在第二区域542下方的接收器模块584。第三区域546包括能够将接收器模块584与发射器模块582至少部分地光学隔离的玻璃陶瓷材料，如先前相对于图3C所讨论的。传感器371的描述适用于传感器571，并且为了简洁起见，此处不再重复。图5B示出了沿B-B截取的电子设备500的剖视图。电子设备500可以是电子设备100或本文所述的任何其他电子设备的示例。覆盖组件522可限定电子设备的任何合适的表面，诸如前表面或后表面。

传感器571的发射器模块582和接收器模块584定位在覆盖组件522下方，并且在图5A中以虚线示意性地示出。如图5B所示，发射器模块582和接收器模块584可与覆盖组件522间隔开间隙561。此外，发射器模块582和接收器模块584可由支撑件587支撑。

如图5A所示，覆盖组件522包括覆盖构件532，并且覆盖构件532包括第一区域542、第二区域544和第三区域546。第一区域542定位在发射器模块582上方，并且第二区域544定位在接收器模块584上方。第三区域546的一部分插置在第一区域542和第二区域544之间。如图5B的剖视图所示，第一区域542、第二区域544和第三区域546中的每一者可从覆盖构件632的内表面551延伸到外表面553。

在图5A和图5B的示例中，第三区域546围绕第一区域542和第二区域544。在一些情况下，插置在第一区域542与第二区域544之间的第三区域的部分的最小侧向尺寸可为100微米至1cm、250微米至5mm、250微米至1m、或500微米至5mm。在一些情况下，第三区域的最大侧向尺寸可为至多1cm、至多2cm、至多5cm、或更大。

第三区域546包括玻璃陶瓷材料，并且通常包括与第一区域542和第二区域544不同的材料。覆盖构件的第三区域546的玻璃陶瓷材料可被配置为至少部分地阻止指定波长范围内的光的透射并减少光学串扰，如先前相对于图3A至图3C所述。相对于图3A至图3C提供的第一区域342、第二区域344和第三区域346的描述适用于第一区域542、第二区域544和第三区域546，并且为了简洁起见，此处不再重复。

图6A示出了包括具有多个玻璃陶瓷区域的壳体610的电子设备的顶视图。电子设备600包括覆盖构件632，该覆盖构件包括第一区域642、第二区域643、第三区域646、第四区域646和第五区域647。第一区域642定位在发射器模块682上方，第二区域643定位在发射器模块683上方，并且第三区域644定位在接收器模块684上方。第四区域646和第五区域647各自包括玻璃陶瓷材料，该玻璃陶瓷材料能够将接收器模块684与发射器模块682和683至少部分地光学隔离，如先前相对于图3C所讨论的。在一些情况下，覆盖构件632可为可穿戴电子设备诸如电子设备1100的覆盖构件。

如图6A所示，两个发射器模块682和683是同一传感器671的一部分。在一些情况下，发射器模块682被配置为发射第一光学信号，并且发射器模块683被配置为发射不同于第一光学信号的第二光学信号。第一光学信号可具有第一传感器波长范围，并且第二光学信号可具有不同于第一传感器波长范围的第二传感器波长范围。例如，第一光学信号可为第一可见光信号，并且第二光学信号可为不同于第一可见光信号的第二可见光信号。具体地讲，第一光学信号可以是可见光信号，并且第二光学信号可以是近红外信号。在一些情况下，传感器671可以是健康监测传感器(组件)，诸如光体积描记图(PPG)传感器。PPG传感器可适于作为心率传感器、脉搏血氧计或被配置为测量用户的健康特征或健康指标的其他健康传感器来操作。因此，PPG传感器可检测心率、含氧量或两者。然而，该示例不是限制性的，并且在其他示例中，两个发射器模块可以是不同传感器的一部分。

发射器模块682、683可共享接收器模块684，并且/或者接收器模块684可包括响应于不同波长的光的多个光敏元件。例如，接收器模块684可包括各自响应于不同波长或波长带的多个光电二极管。在一些情况下，接收器模块684响应于宽范围的波长，所述宽范围的波长可包括从发射器模块682和683发射的光。

图6B示出了电子设备600沿C-C的横截面视图。电子设备600可以是电子设备100或本文所述的任何其他电子设备的示例。覆盖组件622可限定电子设备的任何合适的表面，诸如前表面或后表面。发射器模块682和683以及接收器模块684的布置以说明性示例的方式提供。然而，模块的相对位置可以根据具体实施而变化。例如，在一些具体实施中，传感器671可使用单个发射器和多个接收器。根据上面提供的示例，单个发射器可包括被配置为产生相同波长带或不同波长带或不同离散波长的多个发光元件。

发射器模块682和683以及接收器模块684定位在覆盖组件622下方，并且在图6A中以虚线示意性地示出。如图6B所示，发射器模块682和接收器模块684可与覆盖组件622间隔开间隙661。此外，发射器模块682和683以及接收器模块684可由支撑件687支撑。发射器模块382的描述适用于发射器模块682和683，并且接收器模块384的描述适用于接收器模块684。为了简明起见，此处不再重复那些描述。

如图6A所示，覆盖组件622包括覆盖构件632，并且覆盖构件632包括第一区域642、第二区域643、第三区域644、第四区域646和第五区域647。在图6B的示例中，覆盖构件632和覆盖组件622限定曲线而不是平面。具体地讲，覆盖构件632限定凸形外表面653。如图6B的剖视图所示，第一区域642、第二区域643、第三区域644、第四区域646和第五区域647中的每一者可从覆盖构件632的内表面651延伸到外表面653。在图6B的示例中，第三区域644比第一区域642和第二区域643厚。然而，该示例不是限制性的，并且在一些示例中，厚度可为均匀的，或者覆盖构件的中心部分的厚度可大于覆盖构件的周边部分的厚度(或反之亦然)。

如图6B所示，第一区域642被设置为使得由发射器682发射的光的路径(在本文中也称为光路)将穿过第一区域642。该光路可相对于覆盖构件632的厚度形成第一倾斜角度。相似地，第二区域643被定位成使得由发射器683发射的光的路径将穿过第二区域643。该光路可相对于覆盖构件632的厚度形成第二倾斜角度。当光路不平行于覆盖构件的厚度时，第一区域642可不直接定位在发射器682上方，并且第二区域643可不直接定位在发射器683上方。

如图6A所示，第四区域646形成围绕第一区域642的环，并且第五区域647形成围绕第三区域643的环。应当理解，该示例不是限制性的，并且第四区域646和第五区域647可以多种方式配置。如图6B所示，由第四区域646和第五区域647形成的环的直径从外表面653到内表面651减小。因此，第一区域642和第二区域643中的每一者的侧面可限定大致圆锥形状。第四区域646和第五区域647的环形形状可与限定弯曲外表面653的覆盖构件632以及限定平坦外表面的覆盖构件一起使用。在一些情况下，第四区域646和第五区域647的侧向尺寸可为100微米至1cm、250微米至5mm、250微米至1m、或500微米至5mm。

第四区域646包括玻璃陶瓷材料并且通常包括与第一区域642和第三区域644不同的材料。此外，第五区域647包括玻璃陶瓷材料并且通常包括与第二区域643和第三区域644不同的材料。覆盖构件的第四区域646和第五区域647的玻璃陶瓷材料可被配置为至少部分地阻止指定波长范围内的光的透射并减少光学串扰，如先前相对于图3A至图3C所述。因此，覆盖构件的第四区域646和第五区域647的透光特性可允许发射器和接收器的间距更近。

相对于图3A至图3C提供的对第一区域342的描述适用于第一区域642和第二区域643。相对于图3A至图3C提供的对第二区域344的描述适用于第三区域644。相对于图3A至图3C提供的对第三区域346的描述适用于第四区域646和第五区域647。为了简明起见，此处不再重复那些描述。

图7A示出了包括具有玻璃陶瓷区域的壳体710的电子设备的顶视图。电子设备包括覆盖构件732，该覆盖构件包括第一区域742和第二区域746以及定位在第二区域746下方的光学部件784。第二区域746可包括玻璃陶瓷材料。光学部件784可为传感器组件或相机组件或本文所述的任何光学部件。电子设备700可以是电子设备100或本文所述的任何其他电子设备的示例。覆盖组件722可限定电子设备的任何合适的表面，诸如前表面或后表面。

在图7A至图7C的示例中，光学部件784被配置为发射或检测在与可见光谱不同的指定波长范围内的光，诸如红外(IR)光波长范围或紫外线(UV)波长范围。第二区域746的玻璃陶瓷材料被配置为将指定波长范围中的光透射到第一程度，并且将可见光谱中的光透射到小于第一程度的第二程度。因此，第二区域746至少部分地遮挡光学部件784使其不被用户看到。

图7B和图7C示出了图7A的电子设备的沿D-D的部分的示例性横截面视图。在图7A至图7C的示例中，第二区域746在光学部件784上方形成圆柱体，并且第一区域742围绕第二区域746。应当理解，该示例不是限制性的，并且第二区域746可具有圆形、椭圆形、矩形、正方形、三角形等的横截面形状。此外，第二区域746可形成类似于先前图6B所示的大致圆锥形状。另外，第二区域746可具有更大的侧向尺寸，其示例在图9A中示出。此外，尽管图7A至图7C的示例示出了第二区域746延伸穿过覆盖构件734的厚度，在其他示例中，第二区域746可延伸穿过小于覆盖构件的厚度。例如，第二区域可延伸穿过厚度的二分之一至四分之三或厚度的四分之一至二分之一。

光学部件784定位在覆盖组件722下方并且在图7A中以虚线示意性地示出。在图7B和图7C的示例中，光学部件784可由支撑件787支撑。在图7B的示例中，光学部件784接触覆盖组件722的覆盖构件732。在图7C的示例中，光学部件784可通过沿覆盖构件732的内表面的涂层763与覆盖构件间隔开。涂层763可被配置为在基本上不干扰光学部件784的情况下进一步改性覆盖组件722的外观，如下文更详细地解释。在其他示例中，光学模块可与覆盖组件722间隔开间隙(如先前图3B所示)，或者可延伸到覆盖组件722中的开口中。

如前所述，光学部件784可发射或检测指定波长范围内的光，并且第二区域746可被配置为透射指定波长范围(其不同于可见光谱)中的光。此外，第二区域746可被配置为在比指定波长范围中的光更小的程度上透射可见光谱中的光。因此，第二区域746可至少部分地遮挡光学部件784以免被看到，同时不显著干扰光学部件784的操作。在图7C的示例中，涂层还可被配置为透射指定波长范围中的光，同时在较小程度上透射可见光谱中的光。因此，涂层可进一步遮挡光学部件784使其不被看到。在一些情况下，涂层可被配置为吸收可见光谱中的光而不显著吸收近红外范围中的光。在一些情况下，涂层包括在聚合物粘结剂中的可见吸收性红外透明颜料。

覆盖构件732的区域透射光的程度可通过该区域在指定波长范围内的透射率来测量。透射率可测量为总透射率、直接透射率(也称为常规透射率)、漫透射率或它们的组合。

在一些情况下，第二区域746可具有指定波长范围(诸如近红外范围)的至少60％、至少70％、至少80％、至少85％、至少90％或至少95％的透射率。第二区域746可在可见光谱上具有小于或等于50％、小于或等于40％、小于或等于30％、或小于或等于20％的透射率。

第一区域742可具有不同于第二区域746的透射率。在一些情况下，在可见光谱上，第一区域742的透射率大于第二区域746的透射率。例如，第一区742可看起来是透明的或不如第二区域746半透明。第一区域742在可见光谱内的透射率可为至少60％、至少70％、至少80％、至少85％、至少90％或至少95％。

在另外的情况下，在指定波长范围和可见光范围内，第一区域742的透射率可小于第二区域746的透射率。例如，第一区域742可用于通过以与先前相对于图3C所述类似的方式至少部分地阻止光透射穿过第一区域742来光学隔离覆盖构件732的第二区域746。第一区域742在指定波长范围或可见光谱内可具有小于或等于50％、小于或等于40％、小于或等于30％、或小于或等于20％的透射率。

第二区域746的玻璃陶瓷材料的内部结构可被配置为透射指定波长范围中的光并且在较小程度上透射可见光谱中的光。覆盖构件的区域的内部结构可至少部分地通过存在于区域中的一种或多种相、一种或多种相的特征长度标度(例如，存在于区域中的结晶相的尺寸)、和一种或多种相的特征量来表征。内部结构也可被称为微观结构或纳米结构(当特征长度标度为约1nm至约100nm时)。在一些示例中，第一区域742可具有内部结构，该内部结构被配置为在比第二区域746更大的程度上透射可见光谱中的光，使得区域742是透明的。

在图7A至图7C的示例中，第二区域746包括具有结晶相的玻璃陶瓷材料。在一些情况下，第二区域746中的晶体中的至少一些可具有在全部或部分可见光谱上散射光，但在较小程度上散射较长波长的光的尺寸。例如，近红外波长的光，诸如从约800nm至约2.5微米、从900nm至约1.6微米、或从约800nm至约1000nm，可散射到比可见光波长(在约380nm至约740nm的可见光谱中)更小的程度。

作为特定示例，第二区域746中的晶体的尺寸可被设定成通过米氏散射来散射可见光谱中的光，但其尺寸可被设定成通过米氏散射来在较小程度上散射近红外波长范围中的光。在一些情况下，第二区域746可主要包括尺寸(例如，直径)小于或等于近红外波长的光的倍数(诸如约0.06或0.1的倍数)的晶体。此外，第二区域746中的晶体中的至少一些可具有大于或等于可见光波长的倍数的尺寸(例如，直径)，诸如约0.1或0.3的倍数。例如，第二区域746的中值晶体尺寸可为约30nm至约80nm、约50nm至约100nm、或约90nm至约150nm。

第二区域746包括与第一区域742的材料不同的玻璃陶瓷材料。在一些情况下，第一区域为玻璃区域。在另外的情况下，第一区域742包括分散在可结晶玻璃中的用于结晶的核。核可以如先前相对于图3A至图3C所述，并且为了简洁起见，这里不再重复该描述。在另外的情况下，第一区域742的玻璃陶瓷材料不同于第二区域746的玻璃陶瓷材料。例如，第一区域742可具有与第二区域746不同的中值晶体尺寸。当第一区域742的中值晶体尺寸小于第二区域的中值晶体尺寸时，第一区域742对于可见光的透射率可高于第二区域。此外，当第一区域742的中值晶体尺寸大于第二区域的中值晶体尺寸时，第一区域对于IR光的透射率可低于第二区域。另选地或除此之外，玻璃第一区域742具有与第二区域742中的一个或多个结晶相不同的至少一个结晶相。相对于图3A-图3C提供的玻璃和玻璃陶瓷的描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。

包括不同于第一区域742的玻璃陶瓷第二区域746的覆盖构件可通过局部改性覆盖构件的前体以形成第二区域来形成。当前体构件由单片材料形成时，覆盖构件也整体成型。前体构件可通过向前体构件的至少一个区域局部地施加能量而被局部改性。例如，前体构件的所述至少一个区域可用激光或其它局部热源局部加热。相对于图3A至图3C所述的用于局部施加能量的方法通常适用于本文，并且为了简洁起见，此处不再重复。

在一些情况下，前体构件包括可结晶玻璃，并且前体构件的局部改性包括在可结晶玻璃构件中局部形成晶体。在另外的情况下，前体构件包括分散在可结晶玻璃中的用于结晶的核(例如，由一种或多种成核剂形成的核)。前体构件可基本上不含由玻璃陶瓷的主要元素形成的结晶相(也称为主要结晶相)，或者前体中可仅存在少量的主要结晶相。在另外的情况下，前体构件包括具有结晶相的玻璃陶瓷，并且前体构件的局部改性包括局部生长相同结晶相的晶体、局部形成不同结晶相的晶体、或它们的组合。相对于图3A至图3C对前体构件、前体构件的局部改性、以及玻璃陶瓷材料的描述通常适用于本文，并且为了简洁起见，此处不再重复。

图8A示出了包括具有玻璃陶瓷区域的壳体810的电子设备的顶视图。该电子设备包括覆盖构件822，该覆盖构件包括第一区域842和第二区域846以及定位在第一区域842以及第二区域846的一部分下方的光学部件884。第二区域846可包括玻璃陶瓷材料。光学部件884可以是传感器组件、相机组件或本文所述的任何其他光学部件。电子设备800可以是电子设备100或本文所述的任何其他电子设备的示例。覆盖组件822可限定电子设备的任何合适的表面，诸如前表面或后表面。

图8B示出了图8A的电子设备的沿E-E的部分的示例性剖视图。如图8A至图8B所示，第一区域842以及第二区域842的一部分定位在光学部件884上方。第二区域846的该部分可定位在光学部件884的外围区域上方，并且第一区域842可定位在光学模块的中心区域上方。光学部件884的中心区域可对应于光学模块的孔。在图8A和图8B的示例中，光学部件884可由支撑件887支撑。

在一些情况下，光学部件884可被配置为发射或检测指定波长范围内的光。当指定波长范围不同于可见光谱时，第二区域846可包括玻璃陶瓷材料，该玻璃陶瓷材料被配置为在第一程度上透射指定波长范围中的光并且在较小程度上透射可见光谱中的光。因为第二区域846透射指定波长范围内的光，所以发射器和/或接收器模块的视场不需要基本上受到第二区域的存在的限制。第一区域842可被配置为透射指定波长范围和可见光谱两者中的光。当光学部件884被配置为发射或检测可见光谱内的光时，第二区域846可简单地被配置为在比第一区域842更小的程度上透射可见光谱内的光。

在图8A至图8B的示例中，第一区域842在光学部件884上方形成圆柱体，并且第二区域846围绕第一区域842。应当理解，该示例不是限制性的，并且第一区域842可具有圆形、椭圆形、矩形、正方形、三角形等的横截面形状。此外，第一842可为大致圆锥形的形状。此外，尽管图8A至图8B的示例示出了第二区域846延伸穿过覆盖构件832的厚度，在其他示例中，第二区域846可延伸穿过小于覆盖构件的厚度。例如，第二区域可延伸穿过厚度的二分之一至四分之三或厚度的四分之一至二分之一。

光学部件884可以是光学模块746的示例，第一区域842可以具有类似的特性并且可以以与先前针对第一区域742所述类似的方式形成，并且第二区域846可以具有类似的特性并且可以与先前针对第一区域746所述类似的方式形成。为简明起见，此处不再重复相对于光学模块746、第一区域742和第二区域746提供的描述。

图9A示出了包括具有玻璃陶瓷区域的壳体910的电子设备900的顶视图。电子设备900包括覆盖构件932，该覆盖构件包括第一区域942和第二区域946。第二区域846可包括玻璃陶瓷材料。传感器组件971包括定位在第二区域946下方的发射器模块982和接收器模块984。电子设备900可以是电子设备100或本文所述的任何其他电子设备的示例。覆盖组件922可限定电子设备的任何合适的表面，诸如前表面或后表面。

在图9A和图9B的示例中，发射器模块982被配置为发射与可见光谱不同的指定波长范围内的光，诸如红外(IR)光波长范围或紫外线(UV)波长范围。接收器模块984被配置为检测来自发射器模块的光。第二区域946包括玻璃陶瓷材料，该玻璃陶瓷材料被配置为将指定波长范围中的光透射到第一程度并且将可见光谱中的光透射到较小程度，从而至少部分地遮挡发射器模块982和接收器模块984使其不被用户看到。

传感器971的发射器模块982和接收器模块984定位在覆盖组件922下方，并且在图9A中以虚线示意性地示出。图9B示出了电子设备900沿F-F的横截面视图。发射器模块982和接收器模块984的形状不限于图9A和图9B的示例中所示的形状，而可为任何合适的形状，包括矩形棱柱、立方体或圆柱体。传感器971可被配置为以反射感测模式操作，如先前相对于图3C所述。

如图9B所示，发射器模块982和接收器模块984可与覆盖组件922间隔开间隙961。此外，发射器模块982和接收器模块984可由支撑件987支撑。应当理解，支撑件987的形式不是限制性的，并且传感器971可包括图9B中未示出的附加元件，诸如用于发射器模块和接收器模块的电路和附加封装。

第一区域942可具有类似的特性，并且可以与先前针对第一区域742所述类似的方式形成。第二区域946可具有类似的特性，并且可以与先前针对第一区域746所述类似的方式形成。为简明起见，此处不再重复相对于第一区域742和第二区域746提供的描述。

图10示出了包括具有玻璃陶瓷区域的壳体1010的电子设备1000的另一个示例。电子设备1000包括第一部分1002和第二部分1004。第一部分1002可包括定位在外壳1012内的显示器1011。覆盖组件1022设置在显示器1011上方。第二部分1004可包括外壳1014、键盘1016和触控板1017。电子设备1000可以是膝上型或笔记本计算设备，其中第一部分1002通过铰链1003耦接到第二部分1004。另选地，电子设备1000的第一部分1002可以是平板计算设备，并且第二部分1004可以可移除地耦接到第一部分1002。在一些情况下，第二部分1004可被配置为形成平板计算设备的壳体。

在图10的示例中，第一部分1002包括覆盖组件1022，该覆盖组件包括传感器区域1018。电子设备1000可包括位于传感器区域1018附近的一个或多个光学部件。在一些情况下，传感器或相机组件的光学模块可被定位在覆盖组件1022下方。在另外的情况下，传感器或相机组件(例如，相机模块)的光学模块可至少部分地定位在覆盖组件1022中的开口内。另选地或除此之外，电子设备的第二部分1004可包括传感器区域。例如，传感器区域可被包括作为键盘1016或触控板1017的一部分。相对于图1A-图3C提供的光学部件、传感器组件和相机组件的描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。

在一些情况下，覆盖组件1022包括具有玻璃陶瓷区域的覆盖构件。在一些示例中，覆盖构件的玻璃陶瓷区域被配置为将发射器模块与接收器模块至少部分地光学隔离，如先前相对于图3A至3C所述。在另外的示例中，盖的玻璃陶瓷区域被配置为遮挡发射器模块和/或接收器模块的视觉观察，该发射器模块和/或接收器模块被配置为在不同的波长范围(例如，近红外波长范围)内操作，如先前相对于图7A至图9B所述。相对于图3A至图3C以及图7A至图9B提供的描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。

图11示出了包括具有玻璃陶瓷区域的壳体1110的电子设备1100的附加示例。电子设备1100包括外壳1112、覆盖组件1122和覆盖构件1132。电子设备1100可以是可穿戴电子设备，诸如手表。外壳1012和覆盖组件1122可限定可穿戴电子设备的后表面。例如，当可穿戴电子设备被穿戴时，设备的后表面可接触用户的皮肤。电子设备还包括输入设备1105和1107。

如图11所示，覆盖组件1122包括传感器区域1118。电子设备1100可包括位于传感器区域1118附近的一个或多个传感器组件。例如，一个或多个传感器组件可以是一个或多个健康监测传感器组件或生物传感器组件，诸如心电图(ECG)传感器、光体积描记图(PPG)传感器、心率传感器、脉搏血氧计或其他生物传感器。在图11的示例中，电子设备1100包括两个发射器模块1182和1183以及两个接收器模块1184和1185。然而，该示例不是限制性的，并且电子设备可包括更多或更少数量的发射器模块和/或接收器模块。另外，发射器模块和接收器模块的布置不限于图11所示的布置。在另外的示例中，接收器模块可被定位成比发射器模块更靠近覆盖组件1122的周边，并且可被定位成围绕发射器模块(例如，可沿围绕发射器模块的环定位)。例如，传感器可限定位于覆盖组件1122的中心附近或中心处的中心发射器区域。传感器还可限定围绕中心发射器区域的接收器区域的阵列，每个接收器区域具有定位在覆盖组件1122下方的一个或多个接收器模块。也可使用其他发射器/接收器模块布置。

在一些情况下，发射器模块1182被配置为发射第一光学信号，并且发射器模块1183被配置为发射不同于第一光学信号的第二光学信号。第二光学信号可具有不同于第一光学信号的第一传感器波长范围的第二传感器波长范围。

电子设备可包括发射可见光谱(例如，绿光和/或红光)的至少一部分内的光的一个或多个发射器模块，在这种情况下，光学信号可为可见(光)信号。电子设备还可包括发射近红外波长范围内的光的一个或多个发射器模块，在这种情况下，光学信号可为近红外(光)信号。例如，心率生物传感器可包括产生可见光信号(例如，绿光)的发射器模块和产生红外光信号的发射器模块。又如，脉冲血氧定量生物传感器(例如，SpO₂传感器)可包括产生在氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的吸收不同的波长范围(例如，红光)内的光学信号的一个或多个发射器模块，以及产生在氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的吸收相似的波长范围(例如，绿光或红外光)内的光学信号的一个或多个发射器模块。

如前所述，电子设备还可包括处理单元，在本文中也称为处理器。当传感器组件是生物传感器组件时，处理单元可被配置为基于来自传感器的信号来计算与用户相关联的健康指标或健康特征。例如，基于光学生物传感器(例如，PPG传感器)组件计算的健康指标可为心率和/或外周氧饱和度(SpO₂)值。该设备还可包括设置在外壳内并且被配置为显示健康指标的显示器。

在一些情况下，覆盖组件1122包括具有玻璃陶瓷区域的覆盖构件1132。在一些示例中，覆盖构件1132的玻璃陶瓷区域被配置为将发射器模块与接收器模块至少部分地光学隔离。在一些示例中，单个玻璃陶瓷区域可用于将发射器模块(例如，1182、1183)与接收器模块(例如，1185、1185)隔离。在另外的示例中，覆盖构件1132可包括多个玻璃陶瓷区域。发射器区域中的每一个可被玻璃陶瓷区域围绕，如图6A和图6B所示，或者接收器区域中的每一个可被玻璃陶瓷区域围绕。在另外的示例中，覆盖构件1132的玻璃陶瓷区域被配置为遮挡发射器模块和/或接收器模块的视觉观察，该发射器模块和/或接收器模块被配置为在不同的波长范围(例如，近红外波长范围)内操作，如先前相对于图7A至9B所述。相对于图3A至图3C以及图7A至图9B提供的描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。

如图11所示，壳体1110包括外壳1112和弯曲侧表面1106，该外壳限定电子设备1100的后表面1104，该弯曲侧表面从底表面延伸到顶表面。覆盖构件1132可沿电子设备的后表面提供。电子设备1100的后表面可以是基本上平坦的。带1170可附接到外壳并且被配置为将可穿戴电子设备固定到用户(在图11中，带1170是弯曲的以示出后表面1104)。壳体1110可限定腔，并且外壳1112可限定通向腔的开口。显示器诸如触敏显示器可至少部分地设置在腔内并且可具有可视区域。该设备还可包括前覆盖构件，该前覆盖构件设置在显示器上方并且包括大于显示器的可视区域的平坦中间部分、围绕平坦中间部分并且沿腔的周边与弯曲侧部部分重合以形成连续轮廓表面的弯曲边缘部分。

电子设备1100还可包括冠部模块，该冠部模块至少部分地定位在形成于外壳的弯曲侧部部分内的孔内。冠部模块可包括具有被配置为接收旋转用户输入的外表面的输入构件1105(例如，转盘)。冠部模块可相对于外壳的中心线在顶部部分和平坦底部部分之间偏移。该偏移可朝向外壳的顶部部分。冠部模块可包括转盘，该转盘的一部分高于盖和外壳之间的界面。

在一些示例性实施方案中，所述设备包括设置在形成于所述外壳的所述后表面中的开口中的生物传感器组件。生物传感器组件可包括定位在外壳的开口中的底座。一个或多个发射器模块和一个或多个接收器模块可附接到该底座。覆盖构件1132设置在底座上方以及一个或多个发射器模块和一个或多个接收器模块上方。在一些实施方案中，覆盖构件1132具有凸形外部轮廓。例如，覆盖构件1132可具有类似于图6B所示的形状。

图12示出了包括具有玻璃陶瓷区域的壳体1210的电子设备1200的顶视图。电子设备1200包括外壳1212和覆盖构件1222。电子设备1200可以是便携式媒体播放器，诸如智能扬声器。外壳1212和覆盖构件1222可限定电子设备的顶部。

电子设备1200可包括位于传感器区域1218附近的一个或多个传感器组件。在图12的示例中，电子设备1200包括四个传感器组件1271、1272、1273和1274。传感器组件1271、1272、1273和1274中的一个或多个可包括发射近红外波长范围内的光的一个或多个发射器模块。在一些情况下，传感器组件1271,1272,1273和1274中的至少一者是接近传感器、飞行时间传感器、生物识别传感器等。相对于图1A-图3C提供的对发射器模块和接收器模块的描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。电子设备1200还可包括发射器模块1275。

在一些情况下，覆盖组件1222包括具有玻璃陶瓷区域的覆盖构件1232。在一些示例中，覆盖构件的玻璃陶瓷区域被配置为将发射器模块与接收器模块至少部分地光学隔离，如先前相对于图3A至3C所述。在另外的示例中，盖的玻璃陶瓷区域被配置为遮挡发射器模块和/或接收器模块的视觉观察，该发射器模块和/或接收器模块被配置为在不同的波长范围(例如，近红外波长范围)内操作，如先前相对于图7A至图9B所述。相对于图3A-图3C以及图7A至图9B提供的描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。

图13示出了电子设备的部件的框图。图13中示出的示意图可对应于如上述图1A-12中所述的设备的部件。然而，图13还可更一般地表示具有如本文所述的覆盖组件的其他类型的电子设备。

在实施方案中，电子设备1300可包括传感器1320以提供关于电子设备的配置和/或取向的信息，以便控制显示器的输出。例如，当显示器1308的可视区域的全部或部分被阻挡或大体上遮掩时，显示器1308的一部分可被关闭、禁用或置于低能量状态。又如，显示器1308可被适配为响应于设备1300的旋转使图形输出的显示基于设备1300的取向变化(例如，90度或180度)而旋转。

电子设备1300还包括可操作地与计算机可读存储器1302连接的处理器1306。处理器1306可经由电子总线或电桥可操作地连接到存储器1302。处理器1306可被实现为一个或多个计算机处理器或微控制器，该一个或多个计算机处理器或微控制器被配置为响应于计算机可读指令来执行操作。处理器1306可包括设备1300的中央处理单元(CPU)。除此之外或另选地，处理器1306可包括位于设备1300内的其他电子电路，该电子电路包括专用集成芯片(ASIC)和其他微控制器设备。处理器1306可被配置为执行上述示例中描述的功能。

存储器1302可包括多种类型的非暂态计算机可读存储介质，包括例如读取存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程存储器(例如，EPROM和EEPROM)、或闪存存储器。存储器1302被配置为存储计算机可读指令、传感器值和其他持久性软件元素。

电子设备1300可包括控制电路1310。控制电路1310可在单个控制单元中实现，并且不必被实现为不同的电路元件。如本文所用，“控制单元”将与“控制电路”同义使用。控制电路1310可接收来自处理器1306或来自电子设备1300的其他元件的信号。

如图13所示，电子设备1300包括电池1314，该电池被配置为向电子设备1300的部件提供电力。电池1314可包括联接在一起以提供内部电力供应的一个或多个电力存储单元。可将电池1314可操作地耦接到电力管理电路，该电力管理电路被配置为针对电子设备1300内的各个部件或部件的组提供适当的电压和功率功率水平。电池1314可经由电力管理电路而被配置为从外部电源诸如交流电源插座接收电力。电池1314可存储所接收到的电力，使得电子设备1300可在没有连接到外部电源的情况下运行延长的时间段，这段时间可在从若干个小时到若干天的范围内。

在一些实施方案中，电子设备1300包括一个或多个输入设备1318。输入设备1318是被配置为接收来自用户或环境的输入的设备。例如，输入设备1318可包括下压按钮、触摸激活按钮、电容式触摸传感器、触摸屏(例如，触敏显示器或力敏显示器)、电容式触摸按钮、转盘、冠部等。在一些实施方案中，输入设备1318可提供专用或主要功能，包括例如电源按钮、音量按钮、home按钮、滚轮和相机按钮。

设备1300还可包括一个或多个传感器1320，诸如力传感器、电容传感器、加速度计、气压计、陀螺仪、接近传感器、光传感器等。传感器1320可操作地耦接到处理电路。在一些实施方案中，传感器1320可检测电子设备的变形和/或构型的变化并且可操作地耦接到基于传感器信号控制显示器的处理电路。在一些具体实施中，来自传感器1320的输出用于将显示输出重新配置为对应于设备的取向或折叠/展开构型或状态。用于该目的的示例性传感器1320包括加速度计、陀螺仪、磁力仪和其他类似类型的定位/取向感测设备。此外，传感器1320可包括麦克风、声学传感器、光传感器(包括环境光、红外(IR)光、紫外(UV)光、光学面部识别传感器、深度测量传感器(例如，飞行时间传感器)、健康监测传感器(例如，心电图(ECG)传感器、心率传感器、光体积描记图(PPG)传感器、脉搏血氧计、生物识别传感器(例如，指纹传感器)或其他类型的感测设备。

在一些实施方案中，电子设备1300包括一个或多个输出设备1304，该一个或多个输出设备被配置为向用户提供输出。输出设备1304可包括显示器1308，该显示器呈现由处理器1306生成的视觉信息。输出设备1304还可包括一个或多个扬声器以提供音频输出。输出设备1304还可包括被配置为沿着设备1300的外表面产生触觉或触知输出的一个或多个触觉设备。

显示器1308可提供图形输出。显示器1308可包括液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、LED背光LCD显示器、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。如果显示器1308为液晶显示器或电泳油墨显示器，则显示器1308还可包括可受控以提供可变显示器亮度水平的背光部件。如果显示器1308为有机发光二极管或有机电致发光型显示器，则可通过改性被提供至显示元件的电信号来控制显示器1308的亮度。此外，关于电子设备的配置和/或取向的信息可用于控制显示器的输出，如相对于输入设备1318所述。在一些情况下，显示器与触摸传感器和/或力传感器集成在一起以便检测沿设备1300的外表面所施加的触摸和/或力，和/或可被称为触敏显示器。

电子设备1300还可包括通信端口1312，该通信端口被配置为传输和/或接收来自外部设备或单独设备的信号或电通信。通信端口1312可被配置为经由电缆、适配器或其他类型的电连接器而耦接到外部设备。在一些实施方案中，通信端口1312可用于将电子设备1300耦接到主机计算机。

电子设备1300还可包括至少一个附件1316，诸如相机、用于相机的闪光灯或其他此类设备。相机可为可连接到电子设备1300的其他部分(诸如，控制电路1310)的相机组件的一部分。

如本文所用，术语“约”、“大约”、“基本上”、“类似”等用于解释相对小的变化，诸如+/-10％、+/-5％、+/-2％、或+/-1％的变化。此外，可使用关于范围端点的术语“约”表示端点值的+/-10％、+/-5％、+/-2％、或+/-1％的变化。此外，公开其中至少一个端点被描述为“约”特定值的范围包括公开其中端点等于特定值的范围。

如本文所用，在用术语“和”或“或”分开项目中任何项目的一系列项目之后的短语“中的至少一者”是将列表作为整体进行修饰，而不是修饰列表中的每个成员。短语“中的至少一者”不要求选择所列出的每个项目中的至少一个；相反，该短语允许包括任何一个项目中的最少一个和/或项目的任何组合中的最少一个和/或每个项目中的最少一个的含义。举例来说，短语“A、B和C中的至少一者”或“A、B或C中的至少一者”各自是指仅A、仅B或仅C；A、B和C的任意组合；和/或A、B和C中的每一者中的一个或多个。类似地，应当理解，针对本文提供的结合列表或分离列表呈现的元素的顺序不应理解为将本公开仅限于所提供的顺序。

以下论述适用于本文所述的电子设备，其范围在于这些设备可用于获取个人可识别信息数据。众所周知，使用个人可识别信息应遵循公认为满足或超过维护用户隐私的行业或政府要求的隐私政策和做法。具体地，应管理和处理个人可识别信息数据，以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化，并应当向用户明确说明授权使用的性质。

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。它们并非旨在是穷举性的或将实施方案限制为所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是，鉴于上面的教导内容，许多修改和变型是可行的。

Claims

1.一种电子设备，包括：

显示器；

反射传感器组件，所述反射传感器组件包括：

发射器模块，所述发射器模块被配置为发射光学信号；和

接收器模块，所述接收器模块被配置为检测所述光学信号的反射；

和

壳体，所述壳体包围所述显示器并且包括定位在所述反射传感器组件上方的覆盖构件，所述覆盖构件包括：

发射器区域，所述发射器区域被配置为传输从所述发射器模块发射的所述光学信号；

接收器区域，所述接收器区域被配置为将所述光学信号的所述反射传输到所述接收器模块；和

玻璃陶瓷区域，所述玻璃陶瓷区域定位在所述发射器区域和所述接收器区域之间并且被配置为阻止所述光学信号的传输。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述玻璃陶瓷区域具有被配置为散射所述光学信号的内部结构。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其中：

所述发射器区域包括具有第一中值晶体尺寸的第一玻璃陶瓷材料；

所述接收器区域包括具有第二中值晶体尺寸的第二玻璃陶瓷材料；并且

所述玻璃陶瓷区域包括第三玻璃陶瓷材料，所述第三玻璃陶瓷材料具有大于所述第一中值晶体尺寸和所述第二中值晶体尺寸中的每一者的第三中值晶体尺寸。

4.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述发射器区域和所述接收器区域中的每一者包括玻璃材料。

5.根据权利要求1所述的电子设备，其中：

所述光学信号为可见光信号；并且

所述发射器区域和所述接收器区域中的每一者对可见光为透明的。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述光学信号为具有800nm至1.6微米的波长的红外光信号。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述玻璃陶瓷区域围绕所述发射器区域。

8.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述玻璃陶瓷区域围绕所述接收器区域。

9.一种电子设备，包括：

显示器；

传感器组件，所述传感器组件包括：

光学发射器模块，所述光学发射器模块被配置为发射包括在传感器波长范围内的光的光学信号；和

光学接收器模块，所述光学接收器模块被配置为检测所述传感器波长范围内的光；和

壳体，所述壳体包围所述显示器和所述传感器组件，所述壳体包括覆盖构件，所述覆盖构件包括：

第一区域，所述第一区域定位在所述光学发射器模块上方并且对于所述传感器波长范围内的光具有第一透射率；

第二区域，所述第二区域定位在所述光学接收器模块上方并且对于所述传感器波长范围内的光具有第二透射率；

第三区域，所述第三区域定位在所述光学发射器模块和所述光学接收器模块之间并且包括玻璃陶瓷材料，所述玻璃陶瓷材料对于所述传感器波长范围内的光具有第三透射率，所述第三透射率小于所述第一透射率和所述第二透射率。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述玻璃陶瓷区域阻止所述光学发射器模块和所述光学接收器模块之间的光学串扰。

11.根据权利要求9所述的电子设备，其中：

所述第一透射率和所述第二透射率中的每一者大于70％；并且

所述第三透射率小于50％。

12.根据权利要求9所述的电子设备，其中：

所述玻璃陶瓷材料包括分散在所述第三区域内的晶体；并且

所述晶体中的至少一些散射所述传感器波长范围中的光。

13.根据权利要求9所述的电子设备，其中：

所述传感器波长范围为红外范围；

所述第一区域对于可见光的透射率小于所述第一透射率；并且

所述第二区域对于可见光的透射率小于所述第二透射率。

14.一种电子设备，包括：

触敏显示器；

传感器组件，所述传感器组件包括：

光学发射器模块，所述光学发射器模块被配置为发射包括波长范围中的光的光学信号；和

光学接收器模块，所述光学接收器模块被配置为检测所述光学信号的反射；和

壳体，所述壳体包围所述触敏显示器和所述光学接收器模块，所述壳体包括覆盖构件，所述覆盖构件包括：

发射器区域，所述发射器区域被配置为传输所述光学信号；

接收器区域，所述接收器区域被配置为传输所述光学信号的所述反射；和

玻璃陶瓷区域，所述玻璃陶瓷区域被配置为阻止所述覆盖构件内的所述光学信号从所述发射器区域传输到所述接收器区域。

15.根据权利要求14所述的电子设备，其中：

所述光学发射器模块为第一光学发射器模块，所述光学信号为第一光学信号，并且所述发射器区域为第一发射器区域；

所述传感器组件还包括第二光学发射器模块，所述第二光学发射器模块被配置为产生不同于所述第一光学信号的第二光学信号；

所述光学接收器模块被进一步配置为检测所述第二光学信号；并且

所述覆盖构件还包括被配置为传输所述第二光学信号的第二发射器区域。

16.根据权利要求15所述的电子设备，其中所述玻璃陶瓷区域被进一步配置为阻止所述覆盖构件内的所述第二光学信号从所述第二发射器区域传输到所述接收器区域。

17.根据权利要求15所述的电子设备，其中：

所述玻璃陶瓷区域为第一玻璃陶瓷区域；并且

所述第二玻璃陶瓷区域被配置为阻止所述覆盖构件内的所述第二光学信号从所述第二发射器区域传输到所述接收器区域。

18.根据权利要求15所述的电子设备，其中：

所述第一光学信号为第一可见光学信号；并且

所述第二光学信号是不同于所述第一可见光学信号的第二可见光学信号。

19.根据权利要求15所述的电子设备，其中：

所述第一光学信号为可见光学信号；并且

所述第二光学信号为红外光学信号。

20.根据权利要求15所述的电子设备，其中：

所述电子设备是可穿戴电子设备；

所述覆盖构件沿所述电子设备的后表面定位；并且

所述传感器组件是健康监测传感器组件。