CN115002255A - 便携式电子设备、移动电话以及电子设备 - Google Patents

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CN115002255A CN202111663364.4A CN202111663364A CN115002255A CN 115002255 A CN115002255 A CN 115002255A CN 202111663364 A CN202111663364 A CN 202111663364A CN 115002255 A CN115002255 A CN 115002255A
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J·许
Y·许
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Abstract

本公开涉及便携式电子设备、移动电话以及电子设备。本发明公开了一种便携式电子设备,该便携式电子设备可包括:触敏显示器;外壳,该外壳至少部分地包封触敏显示器,该外壳限定沿外壳的一侧的音频端口,该音频端口限定部分包封的容积;和声学模块,该声学模块定位在外壳内并且包括:音频壳体,该音频壳体限定第一通道和第二通道;麦克风,该麦克风能够通过第一通道操作地耦接到音频端口的部分包封的容积;压力传感器,该压力传感器能够通过第二通道操作地耦接到音频端口的部分包封的容积;和声学网状物,该声学网状物定位在第二通道的端部与音频端口之间。

Description

便携式电子设备、移动电话以及电子设备
相关申请的交叉引用
本申请为于2021年3月2日提交的标题为“Handheld Electronic Device”的美国临时专利申请第63/155,693号、于2021年4月2日提交的标题为“Handheld ElectronicDevice”的美国临时专利申请第63/170,327号以及于2021年6月8日提交的标题为“Handheld Electronic Device”的美国临时专利申请第63/208,477号的非临时专利申请并要求其权益,其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
本发明公开了一种便携式电子设备,该便携式电子设备可包括:触敏显示器;外壳,该外壳至少部分地包封触敏显示器,该外壳限定沿外壳的一侧的音频端口,该音频端口限定部分包封的容积;和声学模块,该声学模块定位在外壳内并且包括:音频壳体,该音频壳体限定第一通道和第二通道;麦克风,该麦克风能够通过第一通道操作地耦接到音频端口的部分包封的容积;压力传感器,该压力传感器能够通过第二通道操作地耦接到音频端口的部分包封的容积;和声学网状物,该声学网状物定位在第二通道的端部与音频端口之间。
声学模块可包括具有第一声学孔和第一压力孔的第一衬垫以及具有第二声学孔和第二压力孔的第二衬垫。声学网状物可定位在第一衬垫与第二衬垫之间,并且声学网状物可覆盖第一压力孔和第二压力孔。声学网状物可包括能够透气的聚合物网状物。声学网状物可具有介于100Rayl和700Rayl之间的声阻抗。声学网状物可具有介于40微米和100微米之间的厚度。声学网状物可不覆盖第一通道的端部。
声学模块还可包括被配置为使外壳内的内部压力与外壳外部的外部压力均衡的气压通气系统,并且该气压通气系统可能够通过第三通道操作地耦接到通气端口。
移动电话可包括外壳,该外壳限定沿外壳的侧表面的麦克风端口和扬声器端口以及沿外壳的前表面的接收器端口。移动电话还可包括定位在外壳内的显示器以及定位在外壳内的内部模块。内部模块可包括:麦克风,该麦克风能够通过第一通道操作地耦接到麦克风端口;压力传感器,该压力传感器能够通过第二通道操作地耦接到麦克风端口;和声学网状物,该声学网状物定位在第二通道的端部处并且被配置为降低第一通道和第二通道之间的声学干涉。
内部模块可包括定位在显示器下方的壳体,压力传感器和麦克风可被定位在壳体内,并且内部模块可包括定位在壳体与外壳的内表面之间的衬垫。衬垫可以是一对衬垫中的第一衬垫,并且声学网状物可被定位在一对衬垫之间。壳体可限定凹陷部,衬垫可被至少部分地定位在凹陷部内,并且声学网状物可被定位在衬垫与壳体之间。衬垫可限定定位在第一通道的端部处的第一孔和定位在第二通道的端部处的第二孔,并且声学网状物可覆盖第二孔并且不覆盖第一孔。
外壳可限定被配置为接纳充电连接器的充电端口,并且充电端口可被定位在沿外壳的侧表面的麦克风端口与扬声器端口之间。
电子设备可包括外壳,该外壳包括:外壳构件,该外壳构件限定电子设备的一组侧表面,该外壳构件限定一组侧表面中的侧表面中的音频端口;和前覆盖件,该前覆盖件限定电子设备的前表面。电子设备还可包括内部模块和定位在前覆盖件下方的显示器,该内部模块定位在外壳内、在显示器下方并且包括:麦克风,该麦克风被配置为经由第一通道检测音频端口处的音频输入;压力传感器,该压力传感器被配置为经由第二通道测量音频端口处的外部压力;和挡件,该挡件将第一通道与第二通道分开。挡件可由能够透气、防水的隔膜形成。挡件可由能够透气的聚合物网状物形成,并且该能够透气的聚合物网状物可具有介于40微米和100微米之间的厚度。挡件可具有介于150Rayl和300Rayl之间的声阻抗。
第一通道可从麦克风延伸到音频端口,第二通道可从压力传感器延伸到音频端口,并且挡件可被定位在第二通道的端部与音频端口之间。
第一通道可限定靠近麦克风的第一端部和靠近音频端口的第二端部,第二通道可限定靠近压力传感器的第一端部和靠近麦克风的第二端部,并且挡件可被定位在第二通道的第二端部处。
音频端口可以是第一音频端口,外壳可限定侧表面中的第二音频端口,并且电子设备可包括能够操作地耦接到第二音频端口的扬声器模块。
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4A至图4B示出了示例性电子设备的一部分;
图4C示出了示例性电子设备的局部分解图;
图5示出了用于示例性电子设备的扬声器端口的示例性覆盖件结构;
图6A至图6B示出了用于示例性电子设备的扬声器构型的局部剖视图;
图6C示出了用于示例性电子设备的另一种示例性扬声器构型的局部剖视图;
图7A示出了用于示例性电子设备的麦克风构型的局部剖视图;
图7B示出了用于示例性电子设备的另一种麦克风构型的局部剖视图;
图7C示出了图7B的麦克风构型的分解图;
图8A至图8C示出了示例性电子设备的局部视图,示出了示例性扬声器端口构型;
图9A示出了示例性电子设备的示例性前向传感器区域的局部视图;
图9B示出了示例性设备的局部剖视图,示出了示例性电子设备的前向传感器区域的一部分;
图9C示出了另一个示例性电子设备的示例性前向传感器区域的局部视图;
图9D至图9F示出了示例性电子设备的前向传感器区域的局部剖视图;
图9G示出了示例性电子设备的示例性前向相机;
图9H示出了示例性电子设备的前向传感器区域的一部分的分解图;
图10A至图10C示出了示例性电子设备的局部剖视图,示出了示例性组合泛光照明器和点投影仪构型;
图11A示出了示例性电子设备的局部剖视图,示出了示例性环境光传感器;
图11B至图11C示出了示例性电子设备的一部分,示出了示例性环境光传感器的操作;
图12A至图12B示出了示例性电子设备上的示例性电极图案;
图13A至图13C示出了示例性电子设备的局部剖视图,示出了示例性显示器灌封构型;
图13D示出了示例性电子设备的局部视图,示出了示例性显示器灌封构型;
图13E示出了示例性电子设备的局部剖视图,示出了示例性显示器灌封构型;
图13F示出了示例性电子设备的局部剖视图,示出了示例性覆盖件灌封构型;
图13G至图13L示出了电子设备的示例性覆盖件的局部剖视图;
图13M示出了示例性电子设备的局部剖视图,示出了用于将显示器附接到覆盖件的示例性粘合剂;
图13N示出了示例性电子设备的局部剖视图,示出了用于将顶部模块安装到外壳的示例性构型;
图14A示出了示例性电子设备的局部视图;
图14B至图14D示出了用于电子设备的示例性侧发射天线窗口;
图15示出了用于电子设备的示例性天线馈电部和接地点;
图16A示出了用于电子设备的外壳构件的局部视图;
图16B示出了电子设备的包括图16A的外壳构件的外壳的局部剖视图;
图16C示出了用于电子设备的外壳构件的局部视图;
图16D示出了电子设备的包括图16C的外壳构件的外壳的局部剖视图;
图16E示出了电子设备的包括图16A和图16C的外壳构件的外壳的局部剖视图;
图17A示出了电子设备的一部分,示出了示例性电子设备中相机模块的示例性布置;
图17B至图17C示出了图17A的相机模块;
图17D示出了移除了相机模块的示例性电子设备的一部分;
图17E至图17F示出了与电子设备的相机模块一起使用的弹簧构件;
图17G示出了电子设备的一部分,示出了设备中部件的示例性布置;
图17H示出了用于电子设备的护罩的示例性安装构型的局部剖视图;
图17I示出了用于将部件附接到电子设备的示例性安装构型的局部剖视图;
图18A示出了示例性电子设备的局部剖视图,示出了示例性深度传感器构型;
图18B示出了示例性电子设备的局部剖视图,示出了另一种示例性深度传感器构型;
图18C示出了示例性电子设备的局部剖视图,示出了另一种示例性深度传感器构型;
图19A示出了示例性电子设备的局部剖视图,示出了示例性后相机构型;
图19B示出了示例性电子设备的局部剖视图,示出了电子设备的后覆盖件中窗口装饰的示例性布置;
图19C示出了示例性电子设备的局部剖视图,示出了电子设备的后覆盖件中窗口装饰的另一种示例性布置;
图20A示出了示例性电子设备的闪光灯模块;
图20B示出了图20A的闪光灯模块的局部剖视图;
图20C示出了另一个示例性闪光灯模块的局部剖视图;
图20D至图20G示出了用于电子设备的示例性闪光灯模块的局部剖视图;
图21A示出了用于电子设备的示例性逻辑板;
图21B示出了图21A的逻辑板的局部剖视图;
图21C示出了另一个示例性逻辑板的局部剖视图;
图21D示出了另一个示例性逻辑板的局部剖视图;
图21E示出了用于逻辑板的示例性紧固构型的局部视图;
图21F示出了图21A的逻辑板的局部剖视图,示出了图21E所示的紧固构型;
图21G至图21I示出了另一个示例性逻辑板;
图22A示出了电子设备的一部分,其中电池显示为与外壳分离;
图22B示出了用于将电池附接到电子设备的外壳的示例性粘合剂构型;
图22C示出了用于将电池附接到电子设备的外壳的粘合剂叠堆的局部剖视图;
图22D至图22F示出了用于将电池附接到电子设备的外壳的示例性粘合剂构型;
图22G至图22H示出了用于将电池附接到电子设备的示例性电池安装结构;
图23A示出了电子设备的局部视图,示出了传感器模块相对于外壳构件的示例性布置;
图23B至图23G示出了具有共享公共容积的多个感测部件的传感器模块的示例性构型;并且
图24示出了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和图1B示出了体现为移动电话的示例性电子设备100。图1A示出了设备100的前部,而图1B示出了该设备的背面。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。本文相对于图11A至图11C描述了示例性环境光传感器。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器叠堆集成。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,诸如自动对焦相机。
前向相机106可定位在前向传感器区域111中。前向传感器区域111可定位在设备100的前部的凹口状区域中。在一些情况下,如本文所述,前向传感器区域111可定位在显示器103的凹陷区域(例如,未被显示器或显示器的视觉活动部分占据的区域)中或由该凹陷区域限定。在一些情况下,前向传感器区域111包括限定用于传感器的开口的遮罩或其他视觉上不透明的部件或处理。在一些情况下,前向传感器区域111中的传感器或其他设备(例如,前向相机106)中的一者或多者与穿过显示器103的一个或多个层形成的孔对准,以提供对传感器的光学访问。前向传感器区域111可包括部件,诸如泛光照明器模块、接近传感器模块、红外光投影仪、红外图像捕获设备和前向相机106。
设备100还可包括一个或多个按钮(例如,按钮120和图1B中的按钮116)、开关(例如,开关118,图1B)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也可被称为接收器、接收器端口或听筒。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的连接器)。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)在结构上耦接在一起。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合等)。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1A还包括可限定参考设备100(或本文所述的其他电子设备)的方向的示例性坐标系101。坐标系101限定正x方向、正y方向和正z方向。除非另外指明,否则本文提及正x、正y或正z方向将被理解为通常是指坐标系101及其与图1A中的设备100的关系。负x、y和z方向将被理解为与图1A中的坐标系中所示的正x、y和z方向相反。
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的后外部表面的一部分,并且可至少部分地限定传感器阵列134的凸起的传感器阵列区域。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可包括单体结构,并且突出部137可为单体结构的一部分。例如,后覆盖件132可包括限定突出部137以及周围区域的单体玻璃结构(或玻璃陶瓷结构)。在此类情况下,突出部137可为单体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单体结构(例如,并且可对应于沿着单体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,该一个或多个后向设备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还可包括多个相机,诸如第一相机138和第二相机139。第一相机138可包括超广角相机,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;第二相机139可包括具有12兆像素传感器和f/1.6的光圈数的广角相机。在一些情况下,传感器阵列134可包括具有带有光圈数在f/2.0至f/2.8范围内的3倍光学变焦光学叠堆的12兆像素传感器的远摄镜头(例如,除第一相机138和第二相机139之外,或代替第一相机或第二相机中的一者)。传感器阵列134的相机(例如,相机138、139)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。这些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。这些相机中的一者或多者可包括自动对焦功能,其中一个或多个镜头元件(和/或传感器)可移动以将图像聚焦在传感器上。
如图1B所示,传感器阵列134的相机可相对于突出部137(例如,凸起的传感器阵列)成对角线地定位。例如,第一孔可以在靠近传感器阵列134的第一拐角区域的位置处延伸穿过后覆盖件132,并且第一相机138可以至少部分地定位在第一孔中,并且第二孔可在靠近与传感器阵列134的第一拐角区域成对角线的第二拐角区域的位置处延伸穿过后覆盖件132,并且第二相机139可至少部分地定位在第二孔中。因此,第一孔和第二孔以及因此第一相机和第二相机可沿从传感器阵列134的第一拐角到第二拐角的对角路径定位。
第二相机139可具有像素尺寸介于约1.5微米和约2.0微米之间的图像传感器,并且第一相机138可具有像素尺寸介于约0.8微米和约1.4微米之间的图像传感器。如果提供具有远摄镜头的相机,则其可具有像素尺寸介于约0.8微米和约1.4微米之间的图像传感器。
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的相机还可具有或提供高动态范围(HDR)模式,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(例如,相机138、139中的一者或多者的快门)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。
传感器阵列134还可包括麦克风135。麦克风135可通过限定在设备100的后覆盖件中的孔(例如,通过后覆盖件限定突出部137的部分)在声学上耦接到外部环境。
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,该传感器阵列包括三个相机(例如,如图3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。
第一相机142可包括12兆像素传感器和具有3倍光学变焦和f/2.8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/1.5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/1.8的光圈数的超广角相机。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。这些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。
第一相机142可包括像素尺寸介于约0.8微米和约1.4微米之间的图像传感器。第二相机144可包括像素尺寸介于约1.6微米和约2.3微米之间的图像传感器。第三相机146可包括像素尺寸介于约0.8微米和约1.4微米之间的图像传感器。
例如,具有12兆像素传感器和f/1.6的光圈数的广角相机可具有像素尺寸介于约1.5微米和约2.0微米之间的图像传感器;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)光学叠堆的超广角相机可具有像素尺寸介于约0.8微米和约1.4微米之间的图像传感器;并且具有带有光圈数在f/2.0至f/2.8范围内的3倍光学变焦光学叠堆的12兆像素传感器的远摄镜头可具有像素尺寸介于约0.8微米和约1.4微米之间的图像传感器。这些相机中的一者或多者可包括自动对焦功能,其中一个或多个镜头元件(和/或传感器)可移动以将图像聚焦在传感器上。
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。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。
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可包括化学强化玻璃或玻璃陶瓷的片材或光学处理元件,该片材具有一个或多个涂层,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。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,而不通过显示器203或框架204直接传递剪切应力。
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的至少一个外周边延伸。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。
设备200还包括扬声器模块250,该扬声器模块被配置为经由扬声器端口输出声音。扬声器端口可定位在覆盖件202的凹陷部251中和/或至少部分地由该凹陷部限定。如本文所述,装饰件可至少部分地定位在凹陷部251中以有利于声音的输出,同时还抑制碎屑、液体或其他材料或污染物进入到设备200中。来自扬声器模块250的输出可穿过至少部分地由扬声器模块250自身和装饰件限定的声学路径。在一些情况下,声学路径的一部分(例如,在扬声器模块250与装饰件之间)由外壳210和/或耦接到外壳210的模制材料限定。例如,模制材料(例如,纤维增强聚合物)可抵靠外壳210的金属部分(例如,本文所述的外壳构件213)模制。模制材料还可形成一个或多个接头结构,该一个或多个接头结构也将外壳构件在结构上接合在一起(例如,接头结构218)。通道(例如,管状隧道)可被限定为穿过模制材料,以更一般地将扬声器模块250在声学上耦接到装饰件和/或凹陷部251,从而将声音从扬声器模块250引导到设备200的外部。在一些情况下,延伸穿过模制材料的通道的一部分由外壳构件自身限定,如本文参考图6A至图6B所述。
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,该面部识别传感器包括红外光投影仪和红外光传感器,这些红外光投影仪和红外光传感器被配置为沿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200或授权设备200上的功能,如购买软件应用程序或使用设备200提供的支付功能。
设备200还可包括一个或多个其他传感器或部件。例如,设备200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。设备200还可包括用于检测环境光条件的环境光传感器(ALS),以用于设置前置相机206的曝光方面和/或用于控制显示器的操作。
图2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、深度传感器和/或适于沿设备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。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200可容纳相机261、262的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,从通过充电接入开口226插入充电端口232的电源线)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或与之相关联。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。
在一些具体实施中,无线充电系统240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200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200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230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,使得相应端口235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端口235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可包括分别与左端口225和右端口235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的外部表面可检测的振动、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可被完全或部分地包封,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。在一些具体实施中,逻辑板220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200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203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。
设备200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。压力传感器可设置在外壳210的水密封内部容积外和/或定位在该水密封内部容积内。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200的其他相对移动。
逻辑板220还可包括全球定位系统(GPS)电子器件,这些GPS电子器件可用于确定设备200相对于一个或多个卫星(例如,全球导航卫星系统(GNSS))的位置,以便估计设备200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200的位置。
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。接头结构218(例如,接头结构的材料)可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(侧发射)天线阵列282,该(侧发射)天线阵列被配置为通过沿外壳210的侧壁形成或以其他方式与该侧壁集成的天线窗口283或波导件来发送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还可包括后天线模块284,该后天线模块可包括一个或多个(后发射)天线阵列,该一个或多个(后发射)天线阵列被配置为通过覆盖件272发送和接收无线通信信号。天线模块284可附接到逻辑板220的背表面或底表面。
天线模块284可包括多个天线阵列。例如,天线模块284可包括一个或多个毫米波天线阵列。在天线模块284包括多个毫米波天线阵列(每个天线阵列可包括一个或多个辐射元件)的情况下,多个毫米波天线阵列可被配置为根据分集方案(例如,空间分集、图案分集、极化分集等)进行操作。天线模块284还可包括一个或多个超宽带天线。
这些天线阵列(例如,天线阵列284和天线模块282的毫米波阵列)中的每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可包括化学强化材料的片材或光学处理元件,该片材具有一个或多个涂层,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。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。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16.97cm(6.68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458PPI的像素密度。显示器303可具有集成(on-cell)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。电极可被配置为沿覆盖件302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303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300可包括被定位在显示器303与覆盖件302之间的一个或多个触摸和/或力感测层。
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、显示器或显示叠层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可围绕显示叠层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。
设备300还包括被配置为经由扬声器端口输出声音的扬声器模块350。扬声器端口可定位在覆盖件302的凹陷部351中和/或至少部分地由该凹陷部限定。如本文所述,装饰件可至少部分地定位在凹陷部351中以有利于声音的输出,同时还抑制碎屑、液体、或其他材料或污染物进入到设备300中。来自扬声器模块350的输出可穿过至少部分地由扬声器模块350自身和装饰件限定的声学路径。在一些情况下,声学路径的一部分(例如,在扬声器模块350和装饰件之间)由外壳310和/或耦接到外壳310的模制材料限定。例如,模制材料(例如,纤维增强聚合物)可抵靠外壳310的金属部分(例如,本文所述的外壳构件313)模制。模制材料还可形成一个或多个接头结构,该一个或多个接头结构也将外壳构件在结构上接合在一起(例如,接头结构318)。端口可被限定为穿过模制材料,以更一般地将扬声器模块350在声学上耦接到装饰件和/或凹陷部351,从而将声音从扬声器模块350引导到设备300的外部。在一些情况下,延伸穿过模制材料的端口的一部分由外壳构件自身限定,如本文参考图6A至图6B所述。
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红外光投影仪和红外光传感器,这些红外光投影仪和红外光传感器被配置为沿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。
设备300还可包括一个或多个其他传感器或部件。例如,设备300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。设备300还可包括用于检测环境光条件的环境光传感器(ALS),以用于设置前相机306的曝光方面和/或用于控制显示器的操作。
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/2.2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2.5倍光学变焦的长焦光学镜头组件。第三相机363也可具有f/2.4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,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,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。深度传感器365可靠近窗口371(例如,后覆盖件372的区域或覆盖传感器阵列360的部件的其他部件)定位,深度传感器365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4.40V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,从通过充电接入开口326插入充电端口332的电源线)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。
无线充电系统340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,无线充电系统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“旋转”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,无线充电系统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可包括分别与左端口和右端口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的外部表面可检测的振动、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。
设备300还包括逻辑板320(在本文中也被称为电路板组件)。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可被完全或部分地包封,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。
设备300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。压力传感器可设置在外壳310的水密封内部体积外和/或定位在该水密封内部体积内。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,这些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(GNSS))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。
外壳310还可包括可附接到外壳310的底座319。底座319可由金属形成,并且可充当设备300的部件的结构安装点。底座319可限定对应于无线充电系统340的线圈组件342的尺寸的开口,使得底座319不会屏蔽无线线圈组件342或以其他方式不利地影响无线充电系统340的线圈与外部无线充电器或附件之间的电感耦合。
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。可使用离子交换过程来化学强化覆盖件372以沿覆盖件372的外部表面形成压缩应力层。在一些情况下,(后)覆盖件372由与(前)覆盖件302相同或类似的材料形成。
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。接头结构318(例如,接头结构的材料)可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(侧发射)天线阵列382,该(侧发射)天线阵列被配置为通过沿外壳310的侧壁形成或以其他方式与该侧壁集成的天线窗口383或波导件来发送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还可包括后天线模块384,该后天线模块可包括一个或多个(后发射)天线阵列,该一个或多个(后发射)天线阵列被配置为通过覆盖件372发送和接收无线通信信号。天线模块384可附接到逻辑板320的背表面或底表面。
天线模块384可包括多个天线阵列。例如,天线模块384可包括一个或多个毫米波天线阵列。在天线模块384包括多个毫米波天线阵列(每个天线阵列可包括一个或多个辐射元件)的情况下,多个毫米波天线阵列可被配置为根据分集方案(例如,空间分集、图案分集、极化分集等)进行操作。天线模块384还可包括一个或多个超宽带天线。
这些天线阵列(例如,天线阵列384和天线模块382的毫米波阵列)中的每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4A至图4B示出了示例性电子设备400的局部视图。图4A至图4B中所示的部分可对应于图1A中的区域4-4,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。电子设备400可对应于或为电子设备100、200、或300或本文所述的任何其他设备的实施方案。图4A至图4B示出了扬声器端口401以及前向传感器区域的示例性构型。
设备400包括覆盖件402和外壳构件404,该覆盖件可对应于或为本文所述的其他覆盖件的实施方案,诸如覆盖件102、202、302,该外壳构件可对应于或为本文所述的其他外壳构件的实施方案,诸如外壳构件127、213、313,并且该外壳构件可限定设备的四个侧表面的至少一部分。如图4C所示,覆盖件402可限定前表面432、后表面434以及从前表面432延伸到后表面434的周边侧表面436。周边侧表面436至少部分地被外壳404的壁407围绕(图4C)。
覆盖件402限定沿覆盖件402的边缘的凹口406。凹口406(也被称为凹陷部或切口)可沿覆盖件402的顶部边缘,以限定覆盖件402的边缘与外壳构件404之间的空间,该空间限定设备400的顶侧。覆盖件402的边缘与外壳构件404之间的空间可被称为扬声器端口开口。扬声器端口开口的第一侧可由外壳构件的壁407限定,并且扬声器端口开口的第二侧可由前覆盖件402的凹口406限定。凹口406可限定扬声器端口开口的至少三个侧面,包括扬声器端口开口的第三侧面和第四侧面,如图4A至图4C所示。
凹口406可至少部分地限定设备的声学路径。例如,来自定位在设备内的扬声器的声音可穿过由凹口限定的空间(例如,在覆盖件402的周边侧表面与外壳404的壁之间)。因为扬声器端口401靠近设备的顶部,所以扬声器端口401最终设置在设备400的一个区域处,该区域在电话呼叫或其他用途期间可抵靠用户耳朵保持。
设备400可包括扬声器端口覆盖件结构405(也被称为声学端口覆盖件)。扬声器端口覆盖件结构405可以至少部分地定位在凹陷部406中,并且位于覆盖件402的边缘部分(凹陷部406被限定在其中)与外壳构件404之间。扬声器端口覆盖件结构405可以包括装饰件408和网孔构件410。装饰件408可与覆盖件402的边缘相邻并且与外壳构件404相邻。装饰件408的前表面可与覆盖件402的前外部表面432齐平。在一些情况下,在装饰件408与覆盖件402之间或在装饰件408与外壳构件404之间不存在间隙部件或材料。如本文所述,扬声器端口覆盖件结构405在设备400中的声学路径的一部分上方提供覆盖件,该覆盖件将声音从扬声器模块引导到扬声器端口401。在一些情况下,扬声器端口覆盖件结构405还覆盖耦接到设备内的麦克风的声学路径,如本文更详细所述。
网孔构件410可被构造成允许声音通过,同时抑制粉尘、液体或其他污染物进入设备400中。网孔构件410可以是金属网片、聚合物网片等。网孔构件410可以是具有穿过其形成的孔或间隙的一体结构(例如,穿孔或模制的聚合物片材),或者其可由多个单独的构件(例如,织造织物或金属网孔)形成。在一些情况下,网孔构件410的约30%和约40%之间的面积可为开放的(例如,由网孔限定的开口或穿孔可构成网孔构件410的约30%和约40%之间的面积)。这样,声音可穿过网孔构件410而没有过度衰减或其他声学冲击。
图4A至图4B还示出了可至少部分地被显示器的活动区域415围绕的前向传感器阵列411中的部件的示例性布置。前向传感器阵列411包括前向相机412、接近传感器414、组合泛光照明器和点投影仪416(例如,用于将泛光照明和点图案投影到对象诸如用户面部上),以及红外光传感器418(例如,用于捕获由泛光照明器和点投影仪照亮的对象的图像)。前向传感器阵列411中部件中的每个部件可定位在覆盖件402下方,并且可通过覆盖件402发射和/或接收光。在一些情况下,覆盖件402的在前向传感器阵列411的特定部件上方的区域具有遮罩,该遮罩在视觉上是不透明的,但是对由下面的传感器利用的特定波长的光是透明的。例如,在一些具体实施中,组合泛光照明器和点投影仪416以及红外光传感器418覆盖有视觉上不透明的红外透明涂层或材料。
前向传感器阵列411可位于设备的前侧非活动显示区域的一部分中。例如,所示的包围前向相机412、接近传感器414、组合泛光照明器和点投影仪416以及红外光传感器418的线可指示显示器的活动区域415与不包括显示器或不被配置为产生图形输出的区域之间的边界。前向传感器阵列411可包括视觉上不透明的遮罩、油墨、涂层或其他材料。
图4B示出了设备400的另一个视图,示出了前向传感器阵列411和扬声器端口401的附加细节。在一些情况下,扬声器端口401,并且更具体地装饰件408和网孔构件410可定位在胶合线426之外。胶合线426可将设备的覆盖件402(和/或顶部模块)粘附到下面的结构(例如,外壳构件404),并且可限定抑制粉尘、液体或其他污染物或碎屑进入设备的密封。因为扬声器端口401在胶合线426之外,所以可使用其他密封件和密封技术来抑制粉尘、液体或其他污染物或碎屑经由扬声器端口401进入设备中。
如上所述,扬声器端口覆盖件结构405可以为扬声器模块和麦克风两者提供声学访问。在一些情况下,分隔件424可定位在扬声器端口覆盖件结构405中(如相对于图4C更详细地示出)以增加通往麦克风和通往扬声器的声学路径之间的声学间隔和/或隔离。如图4B所示,扬声器端口覆盖件结构405的区域422可以对应于麦克风的声学路径(例如,声学输入路径),并且扬声器端口覆盖件结构405的区域420可以对应于扬声器的声学路径(例如,声学输出路径)。分隔件424可以是一块金属、塑料或任何其他合适的材料。
图4C示出了设备400的局部分解图,示出了扬声器端口覆盖件结构405与覆盖件402、外壳构件404以及其他设备部件的集成的附加细节。图4C示出了与装饰件408分离的网孔构件410。网孔构件410可经由粘合剂、焊接件、支架、紧固件、过盈配合、闩锁结构等耦接到装饰件408。分隔件424也可固定在装饰件408的腔中(例如,在网孔构件410下方)。分隔件424可经由焊接、粘合剂、紧固件、过盈配合、闩锁结构等固定到装饰件408。分隔件424可在通往麦克风的声学路径和通往扬声器的声学路径之间提供屏障。
在装饰件408与网孔构件410以及任选地分隔件424组装在一起之后,装饰件408可经由粘合剂构件430附接到覆盖件402。粘合剂构件430(例如,液体粘合剂、粘合剂泡沫、压敏粘合剂(“PSA”)、热敏粘合剂(“HSA”)等)可粘附到装饰件的凸缘428的顶侧和覆盖件402的下侧。在装饰件408经由粘合剂构件430粘附到覆盖件402之后,覆盖件402连同其他顶部模块部件诸如显示器可经由粘合剂426附接到框架构件427。装饰件408,并且具体地凸缘428,可被捕获在覆盖件402的下侧与框架构件427之间。此外,粘合剂426可接触和/或至少部分地围绕凸缘428的底侧以及装饰件408的其他表面,从而有助于设备中装饰件408的强度和稳定性。
图5示出了用于扬声器端口中的示例性覆盖件结构510,如本文所述。覆盖件结构510限定凸缘514以及凹陷区域512。凹陷区域512可包括孔,这些孔可由网孔构件诸如网孔构件410限定,或者可被限定为穿过覆盖件结构510自身的材料(例如,通过激光成形、钻孔或以其他方式形成穿过覆盖件结构510的壁结构的孔)。凹陷区域可相对于围绕凹陷区域的框架区域513凹陷。在一些情况下,凹陷区域对应于覆盖件结构510的变薄的区域。例如,凹陷区域的顶部(外)表面与凹陷区域的底部(内)表面之间的厚度可小于框架区域513的顶部(外)表面与框架区域513的底部(内)表面之间的厚度。在凹陷区域是覆盖件结构510自身的一部分的情况下,凹陷区域可具有介于约20微米和约40微米(例如,25微米、30微米、35微米等)之间的最低厚度。凹陷区域512可具有宽度尺寸(例如,尺寸515)。尺寸515可为约0.4mm、约0.5mm、约0.6mm、约0.7mm或任何其他合适的尺寸。凹陷区域可被框架区域513围绕,如上所述。框架区域513的厚度可介于约0.3mm和约0.6mm之间。网孔中和/或被限定为穿过覆盖件结构510的孔可具有介于约90微米和约110微米之间(例如,约90微米、约100微米、约105微米、约110微米等)的直径(或其他开口尺寸)。限定孔的腹板(例如,位于孔之间的覆盖件结构的材料)可具有介于约20微米和约40微米(例如,25微米、30微米、35微米等)之间的最低厚度。
图5示出了孔的一个示例性图案。在其他示例中,单体覆盖件结构可具有不同图案的孔和/或不同尺寸或形状的孔(例如,正方形孔、五边形孔等)。例如,穿孔区域的第一拐角(例如,靠近设备的顶侧)可具有第一最低(例如,最小)曲率半径,而第二拐角(例如,朝向设备的底侧)具有不同于第一最低曲率半径的第二最低曲率半径。相同的曲率半径可镜像在穿孔区域的相对侧上。这样,穿孔区域表现出关于水平轴线的不对称性(例如,在图4B中从左到右)。在一些情况下,覆盖件结构的框架区域也表现出关于水平轴线的类似不对称性,如由框架区域的顶部拐角所限定的,该顶部拐角具有小于框架区域的底部拐角的最低曲率半径。框架区域的最低(例如,最小)厚度(例如,穿孔区域与覆盖件结构的外周边之间的距离)可介于约0.2mm和约0.3mm之间。在一些情况下,框架区域的最低厚度(例如,穿孔区域与覆盖件结构的外周边之间的距离)可介于约0.05mm和约0.2mm之间。
在一些情况下,穿孔区域可具有曲率半径基本上相等的拐角。例如,穿孔区域的第一拐角(例如,靠近设备的顶侧)可具有第一最低曲率半径,并且第二拐角(例如,朝向设备的底侧)具有与第一最低曲率半径相同的第二最低曲率半径。相同的曲率半径可镜像在穿孔区域的相对侧上。这样,穿孔区域关于水平轴线对称(例如,在图4B中从左到右)。在一些情况下,框架区域表现出关于水平轴线的不对称性,或者其可为基本上对称的(例如,具有曲率半径基本上相同的四个拐角)。
如上所述的穿孔区域以及框架区域的拐角可具有恒定的曲率半径(例如,它们可限定圆的一部分)或可变曲率半径(例如,它们可限定非圆形样条)。
图6A示出了设备400的局部剖视图,示出了穿过设备并到达(且穿过)扬声器端口401的声学路径。设备400包括扬声器模块620,该扬声器模块可对应于或为扬声器模块250、350或本文所述的任何其他扬声器模块的实施方案。设备400还包括覆盖件402、显示器610、耦接到前覆盖件402的内部表面的框架构件611以及后盖604。扬声器模块620可被定位在显示器610的活动区域(例如,显示器610的被配置为向用户显示图形输出的区域)下方。
后覆盖件604经由粘合剂608附接到外壳结构。外壳结构可由外壳构件404和模制构件607形成或包括该外壳构件和该模制构件。模制构件607可以是抵靠外壳构件404和/或设备400的其他外壳构件和/或部件模制的聚合物材料(例如,纤维增强聚合物)。在一些情况下,模制构件607与设备400的一个或多个接头结构和/或接合元件(例如,接头结构122、218、318、接合元件1416、1418、1420、1422、1424和1426,或本文所述的任何其他接头结构/接合元件)成一体。因此,模制构件607可限定外壳结构的外部表面的至少一部分,以及限定声学路径的一部分,如本文所述。
扬声器模块620可耦接到模制构件607。例如,扬声器模块620的一部分可插入由模制构件607限定的孔中。图6A示出了扬声器模块620的定位在模制构件607的孔中的一部分,其中密封构件632(附接到扬声器模块620)在扬声器模块620与孔的表面之间形成密封。密封构件632可在声学路径(例如由路径部分628、630和634限定)与设备400内的其他区域之间形成密封。具体地,在一些情况下,不能防止水、液体或污染物通过扬声器端口401进入声学路径。因此,扬声器模块620与模制构件607之间的密封可帮助防止已进入声学路径的任何水、液体或其他污染物逸出到设备400的其他区域中,并且还可帮助防止声音穿过声学路径时的声学损失。屏障622(例如,允许声音通过的网孔或其他材料)可定位在扬声器模块620中以及扬声器驱动器624与扬声器端口401之间。屏障622可帮助抑制液体或污染物接触或聚集在扬声器驱动器624上。扬声器驱动器624可以是或可以包括扬声器隔膜,并且可以产生通过声学路径引导到扬声器端口401的声音。更具体地,来自扬声器驱动器624的声音可以穿过第一路径部分628、第二路径部分630和第三路径部分634,并且最终穿过扬声器端口401(例如,穿过网孔构件410或穿过设置在扬声器端口401中的其他孔或开口)。
如上所述,声学路径可由路径部分628、630和634限定。第一路径部分628可由扬声器模块620限定,该第一路径部分可从扬声器驱动器624延伸到第二路径部分,并且可被构造成将声音从扬声器驱动器624引导到扬声器端口开口。第一路径部分628的至少一部分可在显示器610的活动区域下方延伸。第一路径部分628的至少一部分可在前向传感器阵列411(图4A至图4B)下方延伸。第二路径部分630可由模制构件607限定。在一些情况下,第二路径部分630作为模制构件607的模制工艺的结果而形成,而在一些情况下,其在模制工艺之后形成(例如,其在模制构件607抵靠外壳构件404模制并固化之后被钻孔或以其他方式加工)。第三路径部分634可由外壳构件404限定。更具体地,第三路径部分634的至少一个侧或表面可由外壳构件404限定。在一些情况下,第三路径部分634的另一侧或表面(例如,第三路径部分634的相对侧或表面)可由设备400的另一个部件或结构限定,诸如顶部模块的框架构件611(例如,附接到覆盖件402并且用于将覆盖件402耦接到模制构件607和/或其他设备部件或结构的框架构件)。
图6B示出了设备400的局部剖视图,示出了与模制构件607脱离的扬声器模块620,并且示出了扬声器模块620可耦接到模制构件607并抵靠该模制构件密封的方式。
扬声器模块620可通过由箭头648指示的平移耦接到模制构件607。该平移可以是基本上水平的(如图所示),其可对应于扬声器模块620在正y方向上(例如,朝向外壳构件404,其可对应于例如图2中的外壳构件213)的横向平移。
当扬声器模块620插入到限定在模制构件607中的孔中时,扬声器模块的端部表面646可接触模制构件607的表面644。端部表面646与表面644之间的接触可用作限定扬声器模块620在设备中的y位置的基准。即使端部表面646不接触表面644,端部表面646和表面644也可一起限定扬声器模块620在设备中的最大y位置,并且可帮助抑制扬声器模块620的自由移动。
类似地,模制构件607可限定具有密封表面640的孔,密封构件632接触该孔以密封声学路径。密封构件632(其可为聚合物材料,诸如橡胶、硅树脂(例如,模制液体硅橡胶)、泡沫等)可抵靠密封表面640变形以限定密封。扬声器模块620还可限定凸缘部分633,该凸缘部分充当了扬声器模块620与模制构件607之间的硬止动件。凸缘部分633可限定扬声器模块620在系统内的最大z位置和/或抑制扬声器模块620在z方向上的运动。图6B中的竖直位置或竖直方向可被称为z位置或z方向(例如,从设备的后覆盖件大致垂直地延伸到前覆盖件的方向)。在一些情况下,凸缘部分633可防止密封构件632由于通过密封构件632的偏转和/或变形产生的力而导致扬声器模块620被迫向下或向上(例如,在正z方向或负z方向上)太远。凸缘部分633可在密封构件632与扬声器模块620之间的界面上方延伸,使得凸缘部分633在密封构件632达到最大变形或偏转之前充当z方向上的硬止动件。例如,将趋于在z方向上移动扬声器模块620或使其不对准的力将导致凸缘部分633干扰模制构件607或其他结构,从而抑制扬声器模块620的进一步移动并限定其在z方向上的位置的极限(例如,而不是允许力继续使密封构件632变形并产生更大程度未对准)。
图6C示出了可在如本文所述的设备中使用的另一个示例性扬声器模块650和模制构件655。如图6C所示,扬声器模块650的端面可耦接到模制构件655的对应面,使得扬声器模块650的出口与模制构件655中的孔连通,以引导声音穿过由模制构件655限定的声学路径。密封构件652可定位在扬声器模块650的端面与模制构件655的对应面之间以提供声学和/或环境(例如,液体、碎屑)密封。密封构件652可为顺应性材料(例如,泡沫、弹性体衬垫)。在一些情况下,密封构件652为或包括粘合剂,诸如粘合剂膜、PSA、HSA等。扬声器模块650可利用紧固件、支架等固定到设备,并且在密封构件652为或包括粘合剂的情况下,扬声器模块650可至少部分地通过粘合剂固定。
如上所述,扬声器端口401可提供对内部扬声器和内部麦克风两者的声学访问。在一些情况下,设备可包括被构造成在扬声器与麦克风的声学路径之间提供声学间隔的一个或多个结构。一个示例性结构是定位在扬声器端口覆盖件结构中的分隔件424(图4B、图4C)。图7A示出了设备400的局部剖视图,示出了通过扬声器端口401到麦克风模块700的声学路径。图7A示出了可限定从扬声器端口401到麦克风模块700的声学路径的一部分的示例性引导构件714(或简称引导件714)。
具体地,麦克风模块700可耦接到覆盖件402的下侧和/或顶部模块。在一些情况下,如图所示,麦克风模块700耦接到基板702,该基板继而耦接到框架构件706的一部分或顶部模块的其他部件(例如,经由粘合剂704)。基板702可限定孔712,该孔允许麦克风模块700在声学上耦接到被限定为穿过框架构件706的声学路径。隔膜713可定位在孔712上方(例如,覆盖孔)以抑制水和/或其他污染物通过,同时允许声音通过。也可将一个或多个附加隔膜结合到麦克风模块700中。隔膜(包括隔膜713)可为网孔、筛网、泡沫等,并且可由任何合适的材料诸如聚合物、金属等形成。
框架构件706可限定声学路径的第一路径部分710以将声音从扬声器端口401引导到麦克风模块700。框架构件706可对应于或为框架构件204、304、611或所述的任何其他框架构件的实施方案。在其他情况下,框架构件706是耦接到覆盖件402的单独的部件和/或设备的单独的框架或结构部件。
引导件714可定位在第一路径部分710的端部处,并且可限定声学路径的第二路径部分708。引导件714可由顺应性材料诸如弹性体形成,并且可抵靠框架构件706密封(例如,与框架构件706紧密接触)以帮助限定声学路径并抑制声学路径与设备的其他区域之间的声学干涉。换句话讲,引导件714可抵靠框架构件706密封以更一般地向声学路径和麦克风模块700提供声学隔离。
引导件714可限定通往麦克风的声学路径的拐角或转弯部分,并且引导件714的一部分可至少部分地延伸到至少部分地由装饰件408限定的腔中。例如,在包括分隔件诸如分隔件424的具体实施中,装饰件408中的腔可在三个侧面上由装饰件408限定,并且在第四侧面上由该分隔件限定。引导件714的一部分(例如,如图7A所示的引导件的最顶部部分)可延伸到腔中,使得穿过网孔构件410进入的声音沿声学路径被引导至麦克风,并且使得来自其他源(例如,扬声器模块)的声音被抑制进入该声学路径。一般来讲,分隔件424可沿扬声器端口覆盖件结构的下侧限定两个分离的腔或容积,并且引导件714可以延伸到那些腔或容积中的一者中,而扬声器模块与另一腔或容积在声学上连通。这可提供扬声器与麦克风之间的声学隔离的量度。
图7B示出了设备400的局部剖视图,示出了通过扬声器端口401到另一个示例性麦克风模块720的声学路径。如图7B所示,并且类似于图7A,麦克风模块720可耦接到覆盖件402的下侧和/或顶部模块。在一些情况下,如图所示,麦克风模块720耦接到基板722,该基板继而耦接到安装板724。安装板724限定基底部分725以及从基底部分725延伸的波导件726。波导件726延伸到形成于框架构件706(或顶部模块的其他部件)中的孔中,并且限定声学路径的一部分,该声学路径被限定为从扬声器端口401到麦克风模块720。更具体地,声学路径可以至少部分地由引导件714、被限定为穿过框架构件706的通道以及波导件726限定。
密封构件727(诸如O形环)可以限定波导件726与框架构件706(或波导件726延伸到其中的任何其他部件)之间的密封。波导件726与孔之间的接口帮助将麦克风模块720与框架构件706对准。此外,密封构件727还帮助在被限定为穿过框架构件706的声学路径与麦克风模块720之间形成声学密封和环境密封。例如,密封构件727可抑制可能进入声学路径(例如,通过扬声器端口401)的水或其他污染物逸出该声学路径并进入设备的其他内部区域。由于密封构件727与框架构件706中孔的表面之间的摩擦(任选地受框架构件706与波导件726之间的密封构件727的压缩辅助),密封构件727还可提供保持力。密封构件727可由波导件726限定的唇缘、通道和/或沟槽保持,如图7B所示。
在一些情况下,安装板724粘附到框架构件706。在使用粘合剂的情况下,其可定位在基底部分725与框架构件706之间并粘附到该基底部分与该框架构件。另选地或除此之外,安装板724(以及因此麦克风模块720和基板722)可使用支架、整流罩、紧固件等固定到框架构件706。在一些情况下,相对于密封构件727的摩擦足以将安装板724保持到框架构件706。
麦克风模块720可焊接、粘附或以其他方式固定到的基板722可经由粘合剂728(例如,PSA、HSA、粘合剂泡沫等)固定到安装板724。基板722可以是电路板(例如,刚性或柔性电路板),并且可以包括将麦克风模块720与设备的其他电路互连的导电迹线。
隔膜729可定位在基板722中的孔上方(例如,覆盖孔)以抑制水和/或其他污染物进入麦克风模块720,同时允许声音通过。隔膜729可为网孔、筛网、泡沫等,并且可由任何合适的材料诸如聚合物、金属等形成。隔膜729可使用顺应性叠堆730定位在适当位置,该顺应性叠堆可包括一层或多层粘合剂、泡沫和/或其他材料。顺应性叠堆730可粘附或被粘附到安装板724的基底部分725和基板722两者。
图7C示出了图7B所示的麦克风子组件的分解图,示出了麦克风子组件的部件的附加细节。如图7B所示,密封构件727可围绕波导件726定位,该波导件限定将密封构件727保持在波导件726上适当位置处的唇缘(如图所示)、沟槽、狭槽或其他保持特征部。安装板724的基底部分725经由粘合剂728(例如,HSA、PSA、粘合剂泡沫等)固定到基板722(例如,电路板和/或电路板组件)。粘合剂728可限定孔,隔膜729和顺应性叠堆730可定位在该孔中。如上所述,隔膜729可定位在孔731上方,该孔延伸穿过基板722并提供对麦克风模块720的声学访问。在一些情况下,限定孔731的表面被认为是从扬声器端口401延伸到麦克风模块720的声学路径的一部分。
麦克风模块720可包括导电垫732,这些导电垫导电地耦接(例如,焊接)到基板722上的对应导电垫,以有利于麦克风模块720与其他电路之间的通信耦接。麦克风模块720还包括麦克风传感器元件733。如图7C所示,麦克风传感器元件733靠近孔731定位,但在其他情况下,其可定位在麦克风模块720中的其他地方。
图8A示出了图7A的引导件714的另一个视图,示出了引导件714可如何与覆盖件402和框架706集成。具体地,引导件714可在穿过框架构件706的第一路径部分结束的区域中定位在装饰件408下方并抵靠框架构件706。如图所示,粘合剂800(例如,PSA、HSA、粘合剂泡沫等)可以将引导件714粘附到框架构件706。
图8B至图8C示出了可用于在声学上将扬声器与麦克风隔离的引导件和/或声学分隔件的其他示例性构型。图8B示出了与框架构件811分离的覆盖件810。框架构件811(其可为框架构件706的实施方案)在由框架构件811限定的声学路径部分的端部处限定输出端口809。任选地在框架构件811附接到覆盖件810之前,麦克风可沿框架构件的底表面(如图7A所示)耦接到框架构件811。引导件814可利用粘合剂816附接到框架构件811。引导件814可以类似于图7A中引导件714的方式限定延伸到被限定在装饰件812下方的凹陷部中的管口部分。引导件814可在框架构件811耦接到覆盖件810之前附接到框架构件811。
图8C示出了可被定位在装饰件822下方的声学隔离结构824。声学隔离结构824可包括用于将声音输送到麦克风模块的第一通道826和用于将声音输送到扬声器模块的第二通道828。第一通道826和第二通道828可分别限定到麦克风模块和扬声器模块的声学路径的部分。声学隔离结构可粘附或以其他方式附接到覆盖件820和/或框架构件821,并且可在框架构件821耦接到覆盖件820之后附接。
图9A示出了设备900的一部分。设备900可对应于或为设备100、140、200、300或本文所述的任何其他设备的实施方案。设备900被示出为没有覆盖件和/或显示器,使得设备900的内部部件是可见的。图9A示出了外壳904以及顶部模块的框架构件906(或框架构件将位于何处的表示)。
图9A大致示出了前向传感器区域901。除了环境光传感器922之外,前向传感器区域901的部件可在显示器的活动区域之外。前向传感器区域901(由于其向下延伸到显示区域中的方式,其也可被称为凹口)可具有小于显示区域902的宽度的约60%、小于约50%或小于约40%的宽度903。在一些情况下,前向传感器区域901中的部件中的一个或多个部件提供了多种功能,从而允许前向传感器区域901的宽度最小化或减小。在一些情况下,前向传感器区域901的宽度903为约30毫米或更小。
设备900在前向传感器区域901中包括前向相机908、接近传感器912、组合泛光照明器和点投影仪918(例如,生物识别传感器模块)以及红外光传感器(或相机)920。设备900还包括定位在设备900的活动显示区域902内的环境光传感器922。图9A还示出了麦克风模块910的示例性定位,该麦克风模块可附接到框架构件906的下侧。如本文所述,麦克风模块910可与设备900的扬声器端口中的声学引导件914连通。
组合泛光照明器和点投影仪918(其可对应于或为组合泛光照明器和点投影仪416的实施方案)可为或可包括生物识别传感器模块。组合泛光照明器和点投影仪918可投影对象的红外光泛光照明,以及红外点或光点的图案。红外光传感器(或相机920)可使用投影的泛光照明和点图案来捕获对象(例如,用户面部)的图像。由传感器920捕获的图像可用于认证用户,如上所述。此外,通过将泛光照明器和点投影仪组合成单个模块,可在前向传感器区域901中节省有价值的空间,从而允许提供更大量的活动显示区域。
图9B示出了沿图9A中的线9B-9B观察的设备900的局部剖视图,示出了前向相机908的示例性构型。前向相机908可包括镜头组件923和图像传感器924,两者均包含在外壳921中。相机908可以是自动对焦相机,其中镜头组件923被配置为延伸、收缩或以其他方式改变外壳921内的长度或位置以将图像聚焦在图像传感器924上。在此类情况下,镜头组件923的前表面可被配置为如箭头928所示竖直地移动。
在镜头组件923的前表面朝向和/或远离覆盖件929(例如,设备900的前覆盖件)移动的情况下,将镜头组件923直接安装到覆盖件929的内部表面可能是不可行的。因此,图9B示出了用于将自动对焦相机安装到覆盖件929的内侧的示例性构型。例如,外壳921可耦接到安装支架925(例如,经由粘合剂、焊接、软钎焊、硬钎焊、紧固件等)。安装支架925可诸如经由粘合剂927、紧固件等附接到覆盖件929的内部表面。安装支架925可具有在镜头组件923和覆盖件929的内部表面之间提供足够间隙的高度,以有利于镜头组件923的前部的必要移动(由箭头928指示)。
安装支架925和粘合剂927可完全围绕镜头组件的周边延伸。这样,安装支架925和粘合剂927抑制粉尘或其他污染物进入外壳921中,并且防止来自显示器926(或其他光源)的光进入镜头组件923和可能不利地影响由相机捕获的图像或以其他方式干扰相机的操作。
虽然图9B示出了自动对焦相机,但是相同或类似的构造也可用于固定对焦相机。在此类情况下,镜头组件可不被配置为竖直地移动,而是可保持在外壳内的固定长度和/或位置。
图9A示出了示例性设备900,其中前向传感器区域的部件被定位在显示器的活动区域之外的“凹口”区域中。在此类情况下,显示器可限定凹口状凹陷部或形状以容纳前向传感器区域,使得显示叠层不被定位在传感器与覆盖件之间(例如,传感器未被显示器覆盖)。在其他示例性设备中,除了“凹口”之外或代替“凹口”,显示器限定一个或多个附加的孔、开口或中断部分,以容纳前向传感器区域的一个或多个部件。例如,图9C和图9D示出了示例性电子设备930,其中前向相机932定位在穿过显示叠层934形成的孔下方。显示叠层934还可限定剖面区域或凹口,在该处可定位前向传感器区域的其他部件(例如,麦克风模块、泛光和点投影仪、红外光传感器等)。
在一些情况下,围绕(或部分地围绕)前向相机932延伸的显示叠层934的区域933是显示器的活动部分。例如,区域933可产生图形输出。在其他情况下,区域933是显示叠层934的非活动区域(例如,显示叠层的该区域可能不能够产生图形输出,或者其可能够产生图形输出但被配置为保持非活动状态)。在区域933是显示器的非活动区域的情况下,油漆、油墨、染料、遮罩、层等可在该区域中定位在显示器的顶部上,使得区域933具有与前向传感器区域的其他区域匹配的视觉外观。
边界931可围绕相机932延伸以在视觉上指示相机932在前向传感器区域内,并且为前向传感器区域提供竖直对称性。在此类情况下,图9C中的相机932上方和右侧所示的边界可能不存在。边界931可以是油漆、油墨、染料或其他结构或材料。
图9D示出了图9C的设备930的局部剖视图,示出了相机932和显示叠层934的示例性构型。相机932(其可为自动对焦或固定对焦相机)可包括镜头组件937和图像传感器938,两者均包含在外壳939中。相机932还可包括附接到外壳939和显示叠层934(例如,利用粘合剂940)的护罩936。护罩936和粘合剂940可完全围绕镜头组件的周边延伸。这样,护罩936和粘合剂940抑制粉尘或其他污染物进入外壳939中。另外,护罩936几乎完全延伸到(并且任选地接触)覆盖件935的内部表面(其可以是覆盖件102的实施方案,或本文所述的任何其他前覆盖件),从而屏蔽镜头组件937免受从显示器934的侧面发射的光的影响,否则该光可能进入镜头组件937并且可能不利地影响由相机捕获的图像或以其他方式干扰相机的操作。
图9D示出了定位在显示叠层934中的孔中的相机932,使得显示叠层围绕护罩936的壁部分(如由在护罩936的左侧和右侧上均具有部分的显示叠层934所示)。相同或类似的护罩构造也可用于其中相机932不被定位在显示叠层934中的孔中的具体实施。在此类具体实施中,显示叠层934的示出于图9D的左侧的部分可不存在和/或其可由不同的结构部件替换。
图9E示出了前向相机的另一种示例性构型的局部剖视图。相机942(其可为自动对焦或固定对焦相机)可包括镜头组件941和图像传感器951,两者均包含在外壳943中。相机942还可包括护罩944,该护罩附接到外壳943并且任选地附接到显示叠层946(例如,利用粘合剂945)并且任选地附接到设备的顶部模块的框架或其他部件。在一些情况下,护罩944未附接到显示叠层946。相机942还包括环构件947,该环构件(例如,经由粘合剂945)附接到护罩944并且附接到盖949的内部表面(其可以是覆盖件102的实施方案,或本文所述的任何其他前覆盖件)。环构件947可以完全围绕镜头组件的周边延伸,并且可以经由粘合剂948(例如,PSA、HSA、粘合剂泡沫等)粘附到覆盖件949的内部表面。这样,环构件947和粘合剂948抑制粉尘或其他污染物进入外壳943中。另外,因为环构件947粘附到或以其他方式接触覆盖件949的内部表面,所以环构件947屏蔽镜头组件941免受从显示器946的侧面发射的光的影响,否则该光可能进入镜头组件941并且可能不利地影响由相机捕获的图像或以其他方式干扰相机的操作。图9E中相机的构型可在具有穿过其显示叠层的孔以容纳相机的设备中实现(如图9C所示),或者在相机被定位在显示器的外周边之外的设备中实现(如图9A所示)。在前一种情况下,部件950可表示显示叠层946的一部分,而在后一种情况下,部件950可表示设备的顶部模块的框架或其他部件。
图9F示出了前向相机952的另一种示例性构型的局部剖视图。相机952(其可为自动对焦或固定对焦相机)可包括镜头组件953和图像传感器962,两者均包含在外壳954中。相机952还可包括护罩956,该护罩附接到外壳954并且任选地附接到显示叠层958(例如,利用粘合剂957)并且任选地附接到设备的顶部模块的框架或其他部件。在一些情况下,护罩956不附接到显示叠层958。
如图9F所示,护罩956不接触覆盖件961或以其他方式朝向该覆盖件充分延伸,以屏蔽镜头组件953免受可能从显示叠层958的边缘泄漏的光的影响。因此,可将屏蔽件959施加到显示叠层958的边缘。屏蔽件959可以是油漆、油墨、染料、膜或不透明的或以其他方式阻挡或减少光通过边缘离开显示叠层958的其他材料或部件。在一些情况下,靠近光学设备(诸如镜头组件、图像传感器、光传感器等)的显示叠层958的任何边缘可包括类似于沿该边缘的屏蔽件959的屏蔽件。
图9F中相机的构型可在具有穿过其显示叠层的孔以容纳相机的设备中实现(如图9C所示),或者在相机被定位在显示器的外周边之外的设备中实现(如图9A所示)。在前一种情况下,部件960可表示显示叠层958的一部分,而在后一种情况下,部件960可表示设备的顶部模块的框架或其他部件。在部件960表示显示叠层958的一部分的情况下,显示叠层的暴露于相机952的那部分的边缘可包括类似于屏蔽件959的屏蔽件。在此类情况下,屏蔽件959可为沿显示叠层的连续边缘延伸的单个一体部件,诸如膜、油漆、油墨、染料等。
图9B和图9D至图9F示出了包括用于防止或限制光污染物(例如,灰尘)对相机的操作影响的缓解的示例性镜头构型。例如,图9B描述了附接到覆盖件的内部表面以密封相机的安装支架;图9D描述了围绕镜头组件的周边延伸以阻挡光的护罩;图9E描述了附接到覆盖件的内部表面以密封相机的环构件947;并且图9F描述了施加到显示叠层的边缘以减少或防止漏光的油漆或其他涂层。
相机还可以或另选地至少部分地由可固化材料包封,以帮助防止或限制漏光和其他污染。图9G示出了具有前向相机的设备的一部分,示出了相机(诸如图9A至图9F中所示或所述的相机中的任一者)如何可被至少部分地包封。具体地,前向相机962(其可以是相机908、932、942、952或本文所述的任何其他前向相机的实施方案)可定位在设备的前向传感器区域中。相机962可定位在框架构件964(其可以是聚合物、金属、层压叠层或顶部模块的其他构件或组件)与显示叠层963之间的间隙或空间中。框架构件964和/或显示叠层963可限定曲线或轮廓以至少部分地围绕或为相机962加边框。间隙969可被限定在相机962与框架构件964和显示叠层963之间。
相机962可附接到覆盖件的内部表面或以其他方式靠近该内部表面定位。图9G示出了为了便于说明而移除了覆盖件的设备,但应当理解,覆盖件可定位在相机962、显示叠层963和框架构件964上方(例如,如覆盖件直接放置在页面上那样)。
为了至少部分地包封相机962,可将可固化材料引入显示叠层963与框架构件964之间的空间(例如,空间968和967)中并引入间隙969中。可通过穿过顶部模块的背面部件诸如板(例如,金属板1314,图13A)形成的一个或多个孔(例如,孔965、966)引入可固化材料。可固化材料可沿覆盖件的内部表面流动,穿过空间967和968,并进入间隙969中。在一些情况下,孔965、966中的一者用作注入端口,而另一者用作排气(或真空)端口以帮助将可固化材料抽吸到所需位置。可固化材料可至少部分地围绕相机并且可邻接(并且任选地粘附到)外壳、护罩、环构件或相机的其他部件,以及接触(并且任选地粘附到)覆盖件的内部表面和与其接触的任何其他部件。然后可使可固化材料固化以在相机962周围形成密封。如上所述,固化材料可帮助密封相机962以免受到光和污染物的影响。可固化材料可以是环氧树脂、胶水、热固性聚合物等。
图9H示出了设备的局部分解图,示出了用于将前向相机972与顶部模块对准和/或固定到顶部模块的示例性技术。图9H示出了限定相机孔976的覆盖件970和框架构件978。框架构件978可为包括多个部件或材料的组件,并且可被构造成附接到覆盖件970并且为顶部模块提供结构刚性并且将顶部模块附接到设备的其他部件。框架构件978可包括其他孔、开口、特征部等,以容纳或附接到其他顶部模块部件(包括例如前向传感器阵列的部件),但为了简单起见,图9H中仅示出相机孔976。
相机972可经由粘合剂、紧固件、支架、或任何其他合适的技术附接到框架构件978上。相机972的镜头组件、护罩或其他部分可延伸穿过框架构件978中的孔976,并且可附接到覆盖件970的内部表面或以其他方式靠近该内部表面,如相对于图9B和图9D至图9F所示和所述。框架构件978可包括对准环974或对准销975中的任一者或两者。对准环974可附连到框架构件978,使得穿过对准环974的孔相对于孔976适当地定位。相机972可附接到对准环974或以其他方式抵靠该对准环固定。对准环974可被配置为接触相机972并将相机972定位在相对于对准环974的固定位置,从而建立并固定相机972在设备中的位置。例如,相机972的护罩或其他圆柱形部件可通过对准环974接触孔的内表面,以建立和固定相机972和框架构件978的相对位置(至少在平行于覆盖件970的平面内)。另选地或除此之外,框架构件978可包括从框架构件978突出的对准销975。相机972可限定对准销接收器973(例如,形成于相机972中的盲孔),对准销975延伸到该对准销接收器中。当相机972组装到框架构件978上时,对准销975与对准销接收器973之间的接口建立并固定相机972与框架构件978的相对位置(至少在平行于覆盖件970的平面内)。
图10A示出了沿图9A中的线10A-10A观察到的设备900的局部剖视图。图10A示出了在覆盖件1000下方(例如,对应于覆盖件102或本文所述的任何其他覆盖件)示出的组合泛光照明器和点投影仪918以及红外光传感器920的示例性布置。
红外光传感器920可包括镜头组件1012(也被称为第二镜头)和光接收器,诸如传感器元件1018。镜头组件1012可包括一个或多个镜头元件,并且可将图像聚焦到光接收器(例如,传感器元件1018)上以捕获由组合泛光照明器和点投影仪918投影的泛光和/或点图案照亮的对象。在一些情况下,红外光传感器920基于用户面部反射点图案的方式来产生用户面部(或其他对象)的深度图。传感器元件1018可耦接到基板1016,并且镜头组件1012、传感器元件1018和基板1016均可包含在外壳1014中。外壳1014还可包含组合泛光照明器和点投影仪918的部件。
泛光照明器和点投影仪918的组合包括镜头组件1002(也被称为第一镜头)、点图案光源1004(也被称为第一光源和/或光发射器)和泛光照明光源1006(也被称为第二光源和/或光发射器)。镜头组件1002可包括一个或多个镜头元件。点图案光源1004可产生和/或发射能够通过镜头组件1002投影到对象上的光的图案(例如,点或红外光的点的图案)。点图案可以是离散光点的网格,或者是另一种布置中的一组离散光点。
点图案光源1004可相对于镜头组件1002的光轴1007定位,使得这些点基本上在焦点上并且/或者点图案保持离散点或红外光点的图案。在一些情况下,点图案光源1004与镜头组件1002的光轴1007对准或以其他方式定位在镜头组件1002的中心区域下方,如图10A所示。在一些情况下,点图案光源1004包括多个离散光产生元件。在其他情况下,在一个或多个光产生元件上方提供图案或遮罩以产生点的图案。
泛光照明光源1006可被配置为产生更均匀的泛光(与点图案光源1004的点图案相比)。为了产生泛光,泛光照明光源1006可从镜头组件1002的光轴1007偏移,使得其定位在镜头组件1002的周边区域(例如,围绕镜头组件1002的周边和围绕镜头组件1002的中心区域的区域)下方。例如,如图10A所示,泛光照明光源1006可从光轴1007偏移距离1010。在一些情况下,泛光照明光源1006还可相对于镜头组件1002定位在与点图案光源1004不同的高度处。例如,如图10A至图10C所示,泛光照明光源1006可更靠近镜头组件1002(例如,其可安装在间隔件1005上或以其他方式更靠近镜头组件1002定位)。在其他情况下,该泛光照明光源可被定位成低于点图案光源1004(例如,更远离镜头组件1002)。点图案光源1004和泛光照明光源1006的定位可与镜头组件1002的焦平面相关。例如,在一些情况下,点图案光源1004定位在镜头组件1002的焦平面处或该焦平面中,并且泛光照明光源1006从镜头组件1002的焦平面偏移(例如,不在其中)。在其他情况下,点图案光源1004和泛光照明光源1006从镜头组件1002的焦平面偏移不同的距离。
通过将泛光照明光源1006定位成远离光轴1007(并且任选地比点图案光源1004更靠近或更远离镜头组件1002),即使由泛光照明光源1006发射的光是一个或多个点光源,由泛光照明光源1006发射的光也可能模糊或以其他方式以漫射图案投影。更具体地,在距光轴一定距离处(例如,在镜头组件1002中的镜头元件的外周边附近)穿过镜头组件1002的光可能无法呈现为聚焦,而是可为模糊的和/或漫射的,从而产生泛光状照明图案。在一些情况下,当设备被保持在距用户面部的特定距离(例如,介于约6英寸和约4英尺之间,或任何其他合适的距离范围)内时,由泛光照明光源1006产生的照明图案(如由镜头组件1002投影的)可用红外光泛光基本上均匀地照亮用户面部。这样,红外光传感器920可以出于认证等目的捕获用户面部的图像(例如,红外图像)。更具体地,红外光泛光被用户面部反射,以经由光传感器920(并且更具体地,传感器元件1018)产生用户面部的图像。
图10B示出了通过镜头组件1002投影点图案的点图案照明光源1004,如照明图案1020所示。例如,镜头组件1002的中心区域可将由点图案照明光源1004发出的光的图案聚焦到对象上。
图10C示出了泛光照明光源1006,该泛光照明光源沿通过镜头组件1002的偏轴路径投影漫射的泛光状照明图案,如照明图案1022所示。而图10B和图10C各自仅示出一个照明图案,但应当理解,两个照明图案可同时产生。在一些情况下,照明图案以交替图案产生,使得每个照明图案入射在对象上一段时间,而另一个照明图案不入射在对象上。
在一些情况下,泛光照明光源1006包括多个发光元件,诸如定位在径向阵列中的发光元件阵列,其中每个发光元件偏离光轴1007。泛光照明光源1006和点图案照明光源1004两者可为或可包括一个或多个红外激光光源,诸如竖直腔面发射激光器(“VCSEL”)模块,或任何其他合适的光产生元件。如上所述,VCSEL模块可产生红外光谱中的光。在一些情况下,由泛光照明光源1006和点图案照明光源1004产生的光通常对人的肉眼不可见。
图11A示出了沿图9A中的线11A-11A观察的设备900的局部剖视图,并且示出了环境光传感器922的示例性构型。环境光传感器922可包括在外壳1114中具有光感测元件1110和透光覆盖元件1112(例如,玻璃、聚合物、蓝宝石或其他透光材料)的光传感器模块。透光覆盖元件1112(例如,漫射片)可被配置为漫射光以在光感测元件1110上产生更均匀的照明。光感测元件1110可为光敏系统或部件,并且可检测光的各种特性,包括强度、颜色、色温等。
外壳1114可附接到支架1108,该支架继而可附接到显示部件1102下方的层1104(例如,显示层)。支架1108可例如经由粘合剂附接到层1104。层1104可以是包括层1104和显示部件1102两者的显示叠层的一部分,或者其可以是单独的部件。显示部件1102可包括产生透过覆盖件1100可见的图形输出的一个或多个显示层,以及提供触摸和/或力感测功能的一个或多个电极层。如相对于图11B至图11C和图12A至图12B更详细地描述,环境光传感器922可被配置为通过显示器1102和覆盖件1100检测环境光(例如,设备外部的光)。
层1104可以是限定孔1105的不透明遮罩层。孔1105可限定包括环境光传感器922的光学系统中的最小孔口,并且因此可以是能够进入环境光传感器922的光的量和角度的限制因素。孔1105的面积可小于光感测元件1110的面积。
层1104可由任何合适的材料形成,诸如金属(例如,金属板或金属箔)、聚合物、油墨等。在一些情况下,孔1105的位置相对于显示部件1102受到严格控制,使得孔1105与由显示部件1102限定的一组已知像素对准。因此,如下所述,设备可特别补偿由孔1105上方和/或附近的像素产生的光。通过在作为显示叠层的一部分的层1104中形成孔,可在孔1105的位置与预期像素之间实现高精度。相比之下,如果系统的光限制孔口定位在环境光传感器922中,则环境光传感器922与孔1105之间的对准精度将取决于环境光传感器922到显示叠层的组件的精度,该精度可低于通过在显示叠层自身的层中形成孔可实现的精度。此外,因为层1104是显示叠层的一部分,所以它可以诸如经由粘合剂(例如,沿层1104与显示叠层的相邻层之间的显示叠层的整个或基本上整个区域延伸的粘合剂)牢固地保持到显示叠层的其他层。层1104与显示叠层的相邻层之间的这种耦接提供了孔1105与孔1105上方和/或附近的像素之间的稳定、持久的对准。此外,通过在显示叠层的层中形成最小孔口(例如,孔1105),而不是相对于显示叠层可被松开或以其他方式更可能移位的单独部件,孔1105之间的对准可在广泛使用期间保持稳定。
在一些情况下,环境光传感器922靠近显示叠层的活动区域的边缘或边界定位,以便减少来自显示器的可进入环境光传感器的光量。例如,环境光传感器922(并且更具体地孔1105)可定位成与显示器的活动区域的边缘相距约0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm或任何其他合适的距离(例如,在图11A中从左到右)。孔1105在设备的y方向上(在图11A中从左到右)可具有介于约0.25mm和约0.75mm之间的尺寸,并且在设备的x方向上(在图11A中的页面中)可具有介于约5.0mm和约7.0mm之间的尺寸。
图11B至图11C示出了设备900的局部前视图,示出了环境光传感器922的示例性操作。如上所述,环境光传感器922通过显示叠层以及通过显示叠层上或与显示叠层集成的一个或多个电极层来检测和/或感测环境光(例如,设备900外部的环境中的光的颜色、色温、强度或其他属性)。然而,显示叠层发射光以便产生图形输出。因为环境光传感器922通过显示器检测光条件,所以来自显示器的光可干扰或阻止环境光条件的准确读数。因此,环境光传感器922可被配置为在环境光传感器922上方的像素未被照亮的时间期间捕获测量结果。具体地,当产生图形输出时,显示器可产生竖直消隐间隔1122,该竖直消隐间隔为显示器的其中像素未被照亮或产生光的水平区域。竖直消隐间隔1122沿显示区域竖直滚动(例如,从显示器的顶部到显示器的底部)。因此,环境光传感器922可被配置为在包括当竖直消隐间隔1122定位在环境光传感器922上方时的时间的持续时间内捕获测量结果或样本。虽然本讨论以举例的方式涉及竖直消隐间隔1122,但也可使用其他类型的消隐间隔,包括仅出于提供用于环境光感测的非活动区域的目的而被包括在图形输出的帧中的非活动像素的区域。
图11B示出了设备900,其中显示器1102产生图形输出1120和如箭头1124所示向下移动的竖直消隐间隔1122。在该时间点,竖直消隐间隔1122不定位在环境光传感器922上方。相反,环境光传感器922上方的显示器像素是活动的和/或产生光(例如,以输出图形输出1120)。因此,在该时间期间,环境光传感器922可处于非活动状态或以其他方式不捕获或使用环境光测量结果。
图11C示出了当竖直消隐间隔1122被直接定位在环境光传感器922上方时的设备900。当竖直消隐间隔1122定位在环境光传感器922上方时,环境光传感器922可在该时间期间捕获测量结果(或以其他方式激活或使用在该时间期间捕获的读数)。在一些情况下,环境光传感器922的感测窗口(例如,环境光传感器922正在主动测量或使用穿过显示器的光的测量结果的时间)大于竖直消隐间隔1122。例如,感测窗口可在环境光传感器922上方的像素中的至少一些像素活动时开始和/或结束。在一些情况下,竖直消隐间隔1122高于环境光传感器922的时间大于环境光传感器922的感测窗口的约70%(或大于约80%、大于约85%或任何其他合适的值)。设备900可将环境光传感器的操作与竖直消隐间隔1122的定时和/或位置同步,以允许在适当的时间捕获环境光测量结果。环境光传感器922的操作可以是间歇性的,使得其仅在感测窗口期间主动捕获测量结果,并且在其他时间是不活动的。在其他情况下,环境光传感器922的操作更连续地捕获测量结果,但设备900和/或环境光传感器922仅使用在感测窗口期间捕获的值。
在一些情况下,设备900还补偿由显示器在围绕环境光传感器922的区域中发射的光。例如,即使当通过竖直消隐间隔1122捕获测量结果时,来自附近活动像素(例如,显示器的像素子集)的光也可能入射在环境光传感器922上或以其他方式可被该环境光传感器检测到,从而给出对环境光条件的不准确测量。因此,对于在特定感测窗口期间捕获的环境光测量结果,设备900和/或环境光传感器922可至少部分地基于由围绕环境光传感器922的区域1125中的像素发射的光来减去或以其他方式修改光测量结果。区域1125可对应于像素的n×m网格,并且可被定位在环境光传感器922上方(任选地在环境光传感器922上方居中)。在一些情况下,像素网格为以孔1105的中心为中心的256×256像素,但根据例如环境光传感器的尺寸、像素的尺寸、环境光传感器相对于显示器的活动区域的位置、来自附近像素的光可被环境光传感器检测到的程度等,其他尺寸和对准也是可能的。区域1125的尺寸可大于孔1105。因此,区域1125包括定位在孔1105上方的像素的第一子集和定位成远离孔1105的像素的第二子集。
使用前述技术,环境光传感器922接收穿过前覆盖件1100并穿过显示器1102(例如,显示器1102的显示层)的光,并且当消隐间隔定位在环境光传感器922上方时,产生对应于所接收的环境光的输出。然后,设备可至少部分地基于该输出来确定环境光值。设备可至少部分地基于该环境光值来改变显示叠层的显示参数。例如,设备可改变亮度、色温等,或者确定是否激活或去激活整个显示器(例如,打开或关闭显示器)。
如上所述,环境光传感器922还可通过在显示叠层上或与显示叠层集成的一个或多个电极层来捕获环境光测量结果。这些电极层可用于各种目的中的任一种,诸如触摸感测、力感测、显示功能等。虽然电极可对肉眼看起来是透明的,但它们可干扰环境光传感器922的光感测功能(例如,通过阻挡、遮挡、衰减或以其他方式干扰由环境光传感器922检测到的环境光)。图12A至图12B示出了电极层上的电极的示例性布置,以减少或消除电极对环境光感测功能的影响。
图12A对应于图9A中的区域12-12,示出了环境光传感器922上方的示例性电极图案。具体地,图12A示出了电极可如何协同定位在环境光传感器922上方的区域中。例如,环境光传感器922之外的区域中的电极诸如电极1200-1和1202-1可被设置为彼此分开,并且沿显示器的对应于或包括环境光传感器922的部分1204的电极诸如电极1200-2和1202-2被协同定位(例如,彼此层叠或重叠)。如图12A所示,显示器的部分1204中的电极沿显示器的整个长度(例如,从显示器的顶部到显示器的底部)协同定位。在电极替代地或也水平地或沿不同方向定位的具体实施中,在环境光传感器922上方延伸的电极也可沿整个显示器协同定位。在一些情况下,显示器中的所有电极以部分1204中所示的方式协同定位。
图12B示出了一个示例,其中定位在环境光传感器922上方的电极在它们处于环境光传感器922上方的地方彼此协同定位,但是在显示器的其他区域中彼此分开设置。例如,在电极1200-3和1202-3定位在环境光传感器922上方的情况下,它们协同定位,但是它们在环境光传感器922外部的区域中突出分开,使得它们被分开设置。
电极1200-n和1202-n可定位在不同基板或同一基板上。在一些情况下,电极1200-n定位在基板的顶表面上,并且电极1202-n定位在同一基板的底表面上。在一些情况下,电极1200-n和1202-n位于同一基板的同一表面上。在一些情况下,电极1200-n和1202-n各自位于不同基板上。
虽然图12A至图12B示出了两组电极,但可存在比所示更多组的电极。此外,出于说明的目的,电极1200-n和1202-n被示出为不同的电极,但是在一个具体实施中,它们可以是单组其他相同电极中的不同电极。如上所述,电极可提供各种不同类型的功能,包括触摸和/或力感测(例如,电容感测、电阻感测等)、显示功能等。电极可由任何合适的材料形成,诸如氧化铟锡(ITO)、透明导电氧化物(TCO)、导电聚合物、纳米线层(例如,银纳米线)等。
图13A示出了沿图1A的线13A-13A观察到的示例性电子设备1300的局部剖视图。电子设备1300可对应于或为电子设备100、140、200、300或本文所述的任何其他设备的实施方案。
设备1300可包括外壳构件1302,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1302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1302可限定设备1300的外部侧表面1303。设备1300还可包括覆盖件1304,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1304可限定设备1300的前外部表面1306,该前外部表面可以是平面的。在一些情况下,覆盖件1304限定倒角1305,该倒角围绕平坦的前外部表面1306的周边延伸并且在前外部表面1306的边缘与覆盖件1304的侧表面1307的边缘之间延伸。设备1300还可包括后覆盖件1309,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1304可定位在显示叠层1308上方,该显示叠层可对应于或为图1A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1308可沿覆盖件1304的内部表面经由粘合剂1310耦接到覆盖件1304,该粘合剂可为透明粘合剂。粘合剂1310可具有厚度,诸如约100微米、200微米、约300微米、约400微米等。
显示叠层1308可包括可被配置为产生图形输出的显示元件1312。显示元件1312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1312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1312上方或下方(每个显示元件可包括例如电容性电极层、顺应性层等)。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1308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1308的其他层之间,所以柔性电路元件1322(例如,柔性电路板)可缠绕在显示叠层1308的侧面周围(形成环路),以将显示叠层1308的电有源层电耦接到显示叠层1308的更易接近的电路元件1320。更具体地,柔性电路元件1322可包括导电迹线,该导电迹线将显示元件1312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1320上的其他电迹线、连接器、处理器或其他电子部件。电路元件1320可为刚性或柔性电路板。在一些情况下,可在显示叠层1308的侧面与柔性电路元件1322之间的环路区域1316中提供第一包封结构(例如,环氧树脂、泡沫或其他材料或部件),以帮助为柔性电路元件1322提供结构并且有助于防止柔性电路元件1322由于冲击或其他损坏而变形。在一些情况下,第一包封结构1317(也被称为灌封材料)可设置在环路区域1316的内部,以帮助在环路区域1316处为柔性电路元件1322提供结构,并且帮助防止柔性电路元件1322由于掉落、冲击等而变形。例如,如果设备1300的掉落点在外壳构件1302上,则外壳构件1302可迫使框架构件1324抵靠柔性电路元件1322的环路区域1316。第一包封结构1317可帮助防止此类冲击在环路区域1316处导致柔性电路元件1322破坏、挤压、弯曲、变形或以其他方式损坏。
在一些情况下,除了或代替在环路区域1316中提供第一包封结构1317,还可在框架构件1324与柔性电路元件1322的环路1335之间的区域1357中提供第二包封结构1340。环路1335可限定凸形外部表面和凹形内部表面,如图13A所示。第二包封结构1340可为环氧树脂、泡沫、或其他材料或组分,并且可与第一包封结构1317成一体(例如,它们均可在单个可固化材料的单个注入过程期间形成),或者其可不同于第一包封结构1317(例如,第一包封结构和第二包封结构可单独引入,诸如在两个后续注入操作中引入)。
第二包封结构1340可提供若干有益效果。例如,第二包封结构1340可增强柔性电路元件1322的环路1335。更具体地,第二包封结构1340可降低柔性电路元件1322将由于冲击或其他类型的冲击事件而变形或以其他方式损坏的可能性。第二包封结构1340还可改善覆盖件1304、显示叠层1308和框架构件1324之间的粘结强度。例如,第二包封结构1340可具有粘合属性,使得第二包封结构1340粘附到柔性电路元件1322、覆盖件1304和框架构件1324,从而通过粘合接合将这些组件粘结在一起。框架构件1324和柔性电路元件1322的环路1335的物理形状还可提供将框架构件1324和显示叠层1308保持到覆盖件1304的机械联锁。例如,框架构件1324限定凸缘部分1329,该凸缘部分形成第二包封结构1340填充和/或接合的底切区域。类似地,第二包封结构1340缠绕在环路1335下方以接合柔性电路元件,并且更一般地,接合显示叠层1308。由于第二包封结构1340接合这些部件的方式,第二包封结构1340与覆盖件1304之间的粘附帮助将框架构件1324和显示叠层1308保持到覆盖件1304。
在一些情况下,由第二包封结构1340提供的附加附接安全性可有利于使用较少的粘合剂1326将框架构件1324附接到覆盖件1304,并且从而允许较薄的粘合剂层1310,其最终减小显示叠层的总体厚度并且可在设备内部为其他部件(例如,电池)提供更多空间,并且/或者允许将设备制造得较薄。更具体地,由第二包封结构1340提供的增加的附接强度可有利于粘合剂1326使用较小的胶区,并且因此凸缘部分1329可朝向显示器延伸较小的距离(例如,其在从左到右的方向上较短,如图13A所示)。通过使凸缘部分1329在该方向上较小,显示叠层可被放置成更靠近覆盖件1304,而环路1335不接触或太靠近凸缘部分1329,从而允许在显示元件1312与覆盖件1304之间形成较薄的粘合剂层1310。
包封结构还可提供补充由粘合剂1326提供的密封的环境密封。例如,如果冲击或其他损坏会损害粘合剂1326与覆盖件1304和/或框架构件1324之间的粘附,则第一包封结构和第二包封结构可继续抑制或防止液体或其他污染物到达和损坏设备的显示叠层或其他敏感部件。
除了显示元件1312和触摸和/或力感测部件之外,显示叠层1308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1308的各种部件保持在一起的粘合剂层。例如,显示叠层1308可包括支撑显示元件1312并向显示元件1312赋予结构支撑、刚性和平坦度的第一金属板1314。第一金属板1314可具有与显示元件1312相同或基本上相同的前向面积(例如,第一金属板1314的前向面积可大于显示元件1312的前向面积的90%)。显示叠层还可包括支撑电路元件1320的第二金属板1318。第二金属板1318可具有小于第一金属板1314的前向面积,并且可具有类似于电路元件1320的尺寸。电路元件1320和第二金属板1318两者的前向面积可小于显示元件1312的前向面积的50%,并且任选地小于显示元件1312的前向面积的30%。
显示叠层1308也可包括其他层和部件。例如,显示叠层1308可包括在显示叠层1308中的各种层和元件之间的粘合剂。更具体地,显示叠层1308可包括显示元件1312和第一金属板1314之间的粘合剂、第一金属板1314和第二金属板1318之间的粘合剂,以及第二金属板1318和电路元件1320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1308中。
覆盖件1304可附接到框架构件1324。框架构件1324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1304的全部或基本上全部周边延伸。框架构件1324可至少部分地包封和/或以其他方式耦接到背板1328。背板1328可由金属、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1328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1308的至少部分封闭的区域来保护显示叠层1308。背板1328可至少部分地包封在框架构件1324中,或者其可以任何其他合适的方式附接到框架构件1324。
框架构件1324可附接到外壳构件1302。例如,框架构件1324可附接到由外壳构件限定的凸台1323或其他特征部,如图13A所示。凸台1323可从外壳构件1302的内侧延伸。凸台1323可以是外壳构件1302的单体结构的一部分(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1323以及外壳构件1302的其他特征部和/或表面)。框架构件1324可经由粘合剂1325附接到外壳构件1302,该粘合剂可位于凸台1323与框架构件1324之间并与这两者接触。粘合剂1325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1324所附接的凸台或其他特征部充当框架构件1324的基准表面。因此,覆盖件1304的前外部表面1306与外壳构件1302的上部部分1332(例如,前外部表面)的对准(例如,齐平)可由凸台(相对于上部部分1332)的位置以及框架构件1324的底表面(相对于覆盖件1304的前外部表面1306)的位置限定或确立。
覆盖件1304可经由粘合剂1326附接到框架构件1324。框架构件1324可限定凹陷区域1327(其限定粘结表面),并且粘合剂1326可放置在凹陷区域1327中。凹陷区域1327可为粘合剂1326提供槽状容积,同时还允许框架构件1324的凸缘部分1329接触覆盖件1304的下侧。框架构件1324的凸缘部分1329与覆盖件1304之间的直接接触可提供覆盖件1304与框架构件1324之间的刚性连接,并且可确保施加到覆盖件1304的力被传递到结构框架构件1324。虽然凹陷区域1327由单个凸缘部分1329限定(例如,在凹陷区域1327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1302可被具体地配置为允许其与包括覆盖件1304、显示叠层1308和框架构件1324的组件之间的紧密耦接。具体地,外壳构件1302可沿外壳构件1302的内部表面限定凹陷区域1330(也被简称为凹陷部),该内部表面与框架构件1324相邻或靠近该框架构件。凹陷区域1330可以任何合适的方式形成到外壳构件1302中。例如,凹陷区域1330可被机加工到外壳构件1302中,或者外壳构件1302可被模制或浇铸,并且凹陷区域1330可作为浇铸或模制工艺的一部分形成。
凹陷区域1330可对应于外壳构件1302的一部分,该部分比外壳构件1302的其他部分薄。例如,外壳构件1302可限定上部部分1332和下部部分1334,该上部部分和下部部分具有比外壳构件1302限定凹陷区域1330的部分更大的厚度(在如图13A所示的从左到右的方向上)。
凹陷区域1330可被构造成使得外壳构件1302与框架构件1324直接相对的内部表面被设置成与框架构件1324隔开目标距离。可选择目标距离,使得外壳构件1302(例如,由于设备1300掉落或以其他方式经受可预测的误用或损坏引起的)沿侧壁的变形或偏转不会触及框架构件1324和/或显示叠层1308。更具体地,凹陷区域1330允许设备1300在外壳构件1302不接触框架构件1324的情况下适应外壳构件1302的侧壁的一定量的变形。例如,凹陷区域1330的内表面可与框架构件1324的外周边表面1331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1330的内表面与框架构件1324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1300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1330的高度(例如,如图13A所示的竖直方向)(以及任选地凹陷区域1330和附加凹陷区域1336的组合的高度)等于或大于框架构件1324的高度。这样,凹陷区域1330(任选地和附加凹陷区域1336)足够大,使得框架构件1324可在冲击或掉落事件(例如,使得外壳构件1302变形或偏转的事件)中至少部分地延伸到凹陷区域1330中,而框架构件1324不接触外壳构件1302。这可帮助防止对框架-覆盖件接口的损坏,并且帮助(例如,通过防止或减小在冲击、掉落等事件中由外壳构件1302施加到框架构件1324的力的量值)防止覆盖件1304与框架构件1324分离。在一些情况下,凹陷区域1330(以及任选地与附加凹陷区域1336组合的凹陷区域1330)的高度从凸台1323延伸到在覆盖件1304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1330的内表面与框架构件1324的外表面之间的距离大于覆盖件1304的侧表面1307与内部侧表面1333之间的距离。因此,例如,外壳构件1302朝向覆盖件1304和框架构件1324的变形或偏转可导致覆盖件1304的侧表面1307在外壳构件1302(并且具体地凹陷区域1330的内表面)接触框架构件1324之前接触框架构件1324的内部侧表面1333。因此,通过形成凹陷区域1330(该凹陷区域在外壳构件1302与框架构件1324之间建立的距离比外壳构件1302与覆盖件1304之间的距离更大),可以降低在外壳构件1302的变形或偏转期间外壳构件1302与框架构件1324之间的接触风险。
覆盖件1304的侧表面1307可邻接外壳构件1302的内部侧表面1333(或者与内部侧表面1333相邻而没有间隙部件,如本文所述)。在一些情况下,在覆盖件1304的侧表面1307与外壳构件1302的内部侧表面1333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1300的前部提供了干净、无框架的外观。具体地,设备1300的前向表面可仅由外壳构件1302的上部部分1332和覆盖件1304的前外部表面1306限定。虽然覆盖件1304的侧表面1307可邻接外壳构件1302的内部侧表面1333,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1304的侧表面1307与外壳构件1302的内部侧表面1333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1304的侧表面1307与外壳构件1302的内部侧表面1333之间的接近度可限定穿过外壳构件1302的上部1332并进入覆盖件1304的负载路径。例如,施加到外壳构件1302的外部侧表面1303的力可在覆盖件1304的侧表面1307与外壳构件1302的内部侧表面1333之间的接口处被引导到覆盖件1304中。(在内部侧表面1333邻接覆盖件1304的侧表面1307的情况下,可将负载直接传递或引导到覆盖件1304中,而在内部侧表面1333与覆盖件1304的侧表面1307之间存在气隙的情况下,力最初可导致间隙闭合,使得内部侧表面1333与侧表面1307接触。)覆盖件1304的刚性和结构完整性可帮助在掉落或对外部侧表面1303的其他冲击事件中防止或减少外壳构件1302的变形,从而保护设备1300的内部部件免受由于外壳构件1302接触它们而造成的损坏。通过限定穿过覆盖件1304的负载路径并且通过将外壳构件1302构造成包括凹陷区域1330,设备1300可被设计成在许多冲击事件(例如,设备1300掉落)期间从负载路径中省略框架构件1324。例如,如图6A所示,凹陷区域1330确保框架构件1324与外壳构件1302隔开合适的距离。另外,框架构件1324的任何部分都不在外壳构件1302与覆盖件1304之间。因此,框架构件1324可被定位成使得即使外壳构件1302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1302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1309与外壳构件1302的下部部分1334交接,因为下部部分1334可接触后覆盖件1309的侧表面,从而限定穿过下部部分1334并进入后覆盖件1309的负载路径。
在一些情况下,外壳构件1302可包括附加凹陷区域1336。附加凹陷区域1336可被构造成使得该区域中的外壳构件1302被构造成与显示叠层1308中的部件、触摸和/或力感测部件、天线或设备1300的其他电子部件相距一定距离。具体地,由于外壳构件1302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1302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1336可被构造成使得附加凹陷区域1336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1330可比附加凹陷区域1336凹陷得更多(并且因此对应于外壳构件1302的更薄部分)。
图13B示出了设备1300的另一个示例性实施方案,示出了第二包封结构的另一种构型。为简单起见,图13B省略了外壳构件1302和后覆盖件1309。如图13B所示,第二包封结构1358不填充整个区域1357。相反,第二包封结构1358被定位在框架构件1324的凸缘部分1329与覆盖件1304交汇的拐角区域中。因此,第二包封结构1358接触并粘附到框架构件1324和覆盖件1304两者,从而有助于这些部件之间的粘结强度。该具体实施还在环路1335和框架构件1324之间提供气隙。
图13C示出了设备1300的另一个示例性实施方案,示出了第二包封结构的另一种构型。为简单起见,图13C省略了外壳构件1302和后覆盖件1309。如图13C所示,第二包封结构1343围绕环路1335的一部分延伸,并且顺应性构件1342被定位在柔性电路元件1322(或显示叠层1308的其他部件)与背板1328之间。顺应性构件1342可以比第二包封结构1343的刚性更小(例如,更具柔性和/或可压缩)。顺应性构件1342可以从可能趋于迫使柔性电路元件1322和背板1328推到一起的冲击、挤压或其他力事件吸收能量,从而减少最终接触柔性电路元件1322的力的量或强度。顺应性构件1342可以是顺应性聚合物、泡沫、弹性体、硅树脂或任何其他合适的材料。在一些情况下,顺应性构件1342为粘合剂并且粘附到柔性电路元件1322和/或背板1328。在一些情况下,顺应性构件1342用单独的粘合剂(例如,PSA、HSA、粘合剂膜、液体粘合剂等)粘附到柔性电路元件1322和/或背板1328。
图13D示出了图13A至图13C所示的电子设备的一部分,示出了包封结构的位置以及如何将灌封材料引入到柔性电路元件1322的环路1335周围的区域中以形成包封结构的另一个视图。图13D大致示出了框架构件1324和背板1328,其中移除了覆盖件1304和显示叠层1308。虚线示出了在附接了显示叠层1308和覆盖件1304的情况下显示器的环路1335的示例性位置。此外,虽然图13D示出了覆盖件和显示器被移除,但在一些具体实施中,灌封材料与附接到框架构件1324的那些部件一起被引入。
在一些情况下,灌封材料1360(其可对应于或产生相对于图13A至图13C所述的第一包封结构和/或第二包封结构)可经由注入端口1362引入区域1357中。灌封材料可被理解为通过框架构件1324后面的注入设备沿离开页面的方向被引入注入端口1362中。换句话说,如图13D所示的框架构件1324将在注入过程期间被翻转。
灌封材料1360可为可固化聚合物(诸如环氧树脂),该可固化聚合物可作为液体或其他可流动状态引入,然后允许其固化。在引入灌封材料的同时,排气端口1361可允许空气从区域1357(图13A)逸出。在一些情况下,向排气端口1361施加真空或负压以帮助灌封材料1360流入所需位置。由于柔性电路元件1322的环路1335在其端部上可以是开放的,因此灌封材料可以流入环路区域1316中(图13A),同时灌封材料1360通过注入端口1362被引入。
屏障结构1363、1364、1365、1366和1367可限定其中定位有灌封材料1360的容积的壁。屏障结构可定位在显示叠层与背板1328、或者覆盖件1304与背板1328、或者任何其他合适的部件或结构之间(并且可接触它们和/或被它们夹置)。屏障结构可包括粘合剂、泡沫、胶水、框架构件的结构部分等,并且除了充当灌封材料1360的屏障之外,还可具有其他功能。例如,屏障结构1363可对应于框架构件1324和粘合剂1326,并且阻挡结构1364和1356可对应于用于将框架构件1324和/或背板1328耦接到覆盖件和/或显示叠层的粘合结构(例如,粘合剂泡沫)。屏障结构1366和1367可对应于桥接屏障结构1364和1365之间和/或设备的其他部件之间的间隙的粘合剂。
在一些具体实施中,屏障结构(诸如屏障结构1363和1364)限定了沿框架构件1324的拐角区域1347延伸的通道区段。在注入过程期间,灌封材料1360可以在通道区段内沿拐角区域1347行进,并且至少部分地沿框架构件1324的侧面(例如,沿设备和/或显示器的长侧面)延伸。在一些情况下,屏障结构1363和/或1364(或不同的部件或材料)的一部分可限定阻挡通道区段或以其他方式限定通道区段的盲端的可选屏障1371,从而限制灌封材料1360在其引入期间的流动路径,最终有助于限定当灌封材料1360硬化或固化时产生的结构的形状。
图13A至图13C示出了包括框架构件1324的示例性设备构型,该框架构件附接到覆盖件(并且任选地耦接到背板1328),并且附接到外壳构件(例如,经由粘合剂1325)以将顶部模块固定到设备的外壳和/或其他部件。框架构件1324可由塑料、金属和/或其他材料形成或包括塑料、金属和/或其他材料,并且可与顶部模块的其他部件(例如,覆盖件、显示叠层等)分开形成,然后与这些部件组装以形成顶部模块。图13E示出了设备1300的示例性实施方案,其中使用模制框架构件1370代替框架构件1324。更具体地,在将显示叠层1308附接到覆盖件1304之后,可通过将可模制材料模制在适当位置并允许材料固化或以其他方式硬化以限定模制框架构件1370来形成模制框架构件1370。例如,显示叠层1308可附接到覆盖件1304以形成子组件。然后可将该子组件放置在限定模制框架构件1370的形状的至少一部分的模具中,并且可将可模制材料(例如,聚合物、增强聚合物、热塑性聚合物、热固性聚合物、环氧树脂等)引入模具中。材料抵靠覆盖件1304和显示叠层1308(包括抵靠和围绕环路1335)流动,并且可经由机械或化学粘结(或两者)粘附或粘结到那些部件。允许材料固化或以其他方式硬化以形成模制框架构件1370,并且将具有模制框架构件1370的子组件从模具移除。任选地,背板也结合到模具中,并且至少部分地包封在模制框架构件1370中。然后可通过用粘合剂1325(或经由任何其他附接技术)将模制框架构件1370附接到外壳构件1302来将顶部模块附接到外壳构件1302。
图13E还示出了已经填充有灌封材料1317的环路区域1316。在一些情况下,灌封材料1317为模制框架构件1370的一部分。例如,当用于模制框架构件1370的可模制材料被引入模具中时,材料也可流入环路区域1316中,从而限定充当环路区域1316中模制框架构件和灌封件的一体(单体)结构。在一些情况下,灌封材料1317是与模制框架构件1370的材料分开的材料,并且与形成模制框架构件1370的材料分开地(例如,在模制框架构件1370就位之前或之后)被引入环路区域1316中。
模制框架构件1370可通过将框架构件和灌封材料的功能组合成可在单个操作中制造的单个部件来提供许多优点和有益效果。例如,模制框架构件1370可执行单独框架构件的结构功能,包括向顶部模块提供结构刚性以及提供结构附接构件以将覆盖件1304固定到外壳构件1302(或设备的任何其他合适的结构部件)。另外,模制框架构件1370可在模制操作期间自粘附到覆盖件1304,从而与单独制造然后必须附接到覆盖件1304的框架构件相比减少了组装操作和时间。另外,模制框架构件1370可以对环路1335执行与灌封材料1340(图13A)或1343(图13C)相同的稳定功能,而不需要附加的灌封操作(如在框架构件形成和附接之后引入灌封材料的情况)。
虽然图13E仅示出了靠近显示器的环路1335定位的模制框架构件1370的一部分,但模制框架构件1370可围绕顶部模块的整个周边延伸,沿覆盖件1304的内部表面的所有四个侧面有效地限定框架,并且任选地沿显示叠层的多个侧面至少部分地包封显示叠层。在一些情况下,模制框架构件1370围绕小于顶部模块的整个周边延伸。
图13E所示的设备1300的其他部件、特征或其他细节与相对于图13A至图13C所示和所述的那些相同或类似,并且那些描述同样适用于图13E所示的那些部件、特征或其他细节。
图13F示出了设备的另一种示例性构型,该另一种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13F示出了具有覆盖件1378的设备的局部剖视图,该覆盖件具有变薄的外部区域1380。除了变薄的外部区域1380之外,覆盖件1378可与覆盖件1304相同或类似,并且为了简洁起见,此处不再重复这些细节。覆盖件1378可经由定位在框架构件1374的凹陷区域1375(其限定粘结表面)中的粘合剂1376附接到框架构件1374。框架构件1374、粘合剂1376和凹陷区域1375可与框架构件1324、粘合剂1326和凹陷区域1327相同或类似,并且为了简洁起见,此处不再重复这些细节。
变薄的外部区域1380可沿覆盖件1378的一个或多个边缘延伸。例如,变薄的外部区域1380可沿覆盖件1378的一个边缘延伸,并且具体地,沿覆盖件1378的靠近显示叠层1382的柔性电路元件1373的边缘延伸。在一些情况下,变薄的外部区域1380可沿覆盖件1378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1380可围绕覆盖件1378的整个外周边延伸(例如,变薄的外部区域1380可围绕覆盖件1378的显示区域延伸,其中显示区域对应于覆盖件1378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1382和柔性电路元件1373可与显示叠层1308和柔性电路元件1322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1380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1383来将显示叠层1382附接到覆盖件1378。更具体地,变薄的外部区域1380可允许凸缘部分1379(类似于图13A的凸缘部分1329)被定位成进一步朝向覆盖件1378的外部表面(例如,在竖直方向上更高,如图13F所示),使得显示叠层1382以及因此柔性电路元件1373同样可被定位成进一步朝向覆盖件1378的外部表面,而不会导致柔性电路元件1373接触或以其他方式干扰凸缘部分1379。因此,可使粘合剂1383的厚度更薄(例如,相对于粘合剂1310),从而导致显示叠层1382和覆盖件1378的总体高度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,总体高度可小于图13A中的总体高度1359)。在一些情况下,粘合剂1383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1378的变薄的外部区域1380可具有约400微米的厚度1381,并且覆盖件1378的主要部分(例如,显示叠层1382所附接的并且包括设备的图形活动区域的部分)可具有约600微米的厚度。在一些情况下,变薄的外部区域1380比覆盖件1378的主要部分薄约100微米、约200微米或约300微米。厚度1381可在约375微米至约425微米之间,并且主要部分的厚度可在约575微米至约625微米之间。
覆盖件1378可限定从变薄的外部区域1380延伸到覆盖件1378的主要部分的过渡区域。例如,如图13F所示,过渡区域限定了覆盖件1378的底表面的从变薄的外部区域1380延伸到覆盖件1378的主要部分的弯曲部分。过渡区域(例如,过渡区域的表面)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。图13G至图13L示出了覆盖件的变薄的外部区域的其他示例性形状。
图13G至图13L示出了用于覆盖件的变薄的外部区域的示例性构型。例如,图13G示出了具有变薄的外部区域1380-G的覆盖件,类似于图13F所示的变薄的外部区域。在该示例中,变薄的外部区域1380-G包括或由以下部分限定:在变薄的外部区域1380-G的外部部分处的平坦区域1384-G以及从平坦区域1384-G延伸到拐角或边缘1386-G的弯曲区域1385-G。拐角或边缘1386-G可表示覆盖件的主要部分1389-G(例如,显示叠层所附接到的平坦表面)与弯曲区域交汇的边缘,并且可呈现为不连续或明显的顶点。弯曲区域1385-G可限定凹形表面形状,而拐角或边缘1386-G可限定尖的凸形特征部。在包括变薄的外部区域1380-G的覆盖件附接到框架构件的情况下,如图13F所示,粘合剂可单独定位在平坦区域1384-G上、单独定位在弯曲区域1385-G上,或定位在平坦区域和弯曲区域两者的至少一部分上。此外,框架构件(或其他部件)可接触平坦区域1384-G和/或弯曲区域1385-G上的覆盖件。
图13H示出了具有变薄的外部区域1380-H的覆盖件。在该示例中,变薄的外部区域1380-H包括或由以下部分限定:在变薄的外部区域1380-H的外部部分处的平坦区域1384-H以及从平坦区域1384-H延伸到第二弯曲区域1386-H的第一弯曲区域1385-H。与拐角1386-G(其可显现为明显的顶点或边缘)相比,第二弯曲区域1386-H限定了弯曲轮廓。第一弯曲区域1385-H可限定弯曲凹形表面形状,并且第二弯曲区域1386-H可限定弯曲凸形表面形状。在一些情况下,第一弯曲区域和第二弯曲区域的曲率半径的绝对值相同,而在其他情况下,它们彼此不同。限定覆盖件的主要部分1389-H与变薄的外部区域之间的过渡的两个弯曲区域可帮助消除能够充当应力集中特征部的尖锐特征部(或其他特征部),从而增加提供抵抗断裂或其他损坏的强覆盖件。在包括变薄的外部区域1380-H的覆盖件附接到框架构件的情况下,如图13F所示,粘合剂可定位在平坦区域1384-H和/或弯曲区域1385-H、1386-H中的任一者(或两者)的表面上。此外,框架构件(或其他部件)可接触平坦区域1384-H和/或弯曲区域1385-H、1386-H中的任一者(或两者)的表面上的覆盖件。
图13I示出了具有变薄的外部区域1380-I的覆盖件。在该示例中,变薄的外部区域1380-I包括或由以下部分限定:在变薄的外部区域1380-I的外部部分处的平坦区域1384-I以及限定从变薄的外部区域1380-I到覆盖件的主要部分1389-I的不连续过渡的阶梯区域1385-I。阶梯区域1385-I可限定两个基本上90度的拐角,从而产生基本上垂直于平坦区域1384-I的表面和覆盖件的主要部分1389-I(以及覆盖件的外部表面)的阶梯表面,如图13I所示。在其他示例中,拐角以及因此阶梯表面可具有不同的角度。例如,平坦区域1384-I与阶梯表面之间的拐角可为约80度,并且阶梯表面与覆盖件的主要部分1389-I之间的拐角可为约100度,从而产生相对于平坦区域1384-I(和覆盖件的外部表面)为约80度的阶梯表面。在包括变薄的外部区域1380-I的覆盖件附接到框架构件的情况下,如图13F所示,粘合剂可定位在平坦区域1384-I的表面和/或阶梯区域1385-I的阶梯表面上。此外,框架构件(或其他部件)可接触平坦区域1384-I的表面和/或阶梯区域1385-I的阶梯表面上的覆盖件。
图13J示出了具有变薄的外部区域1380-J的覆盖件。在该示例中,变薄的外部区域1380-J包括从覆盖件的主要部分1389-J延伸到变薄的外部区域1380-J的外周边边缘的弯曲过渡区域1387-J或由该弯曲过渡区域限定。弯曲过渡区域1387-J可限定连续凹形弯曲轮廓,其可在拐角或边缘1319-J处与覆盖件的主要部分1389-J交汇。更具体地,拐角或边缘1319-J可表示覆盖件的主要部分1389-J(例如,显示叠层所附接到的平坦表面)与弯曲过渡区域1387-J交汇的边缘,并且可表现为不连续或明显的顶点。弯曲过渡区域1387-J可具有恒定的曲率半径(例如,其限定圆的一部分)或可变曲率半径(例如,其可限定非圆形样条)。在包括变薄的外部区域1380-J的覆盖件附接到框架构件的情况下,如图13F所示,粘合剂可定位在弯曲过渡区域1387-J的表面上。此外,框架构件(或其他部件)可接触弯曲过渡区域1387-J的表面上的覆盖件。
图13K示出了具有变薄的外部区域1380-K的覆盖件。在该示例中,变薄的外部区域1380-K包括从覆盖件的主要部分1389-K延伸到变薄的外部区域1380-K的外周边边缘的平坦过渡区域1387-K或由该平坦过渡区域限定。平坦过渡区域1387-K可限定基本上平坦的表面,其可在拐角或边缘1319-K处与覆盖件的主要部分1389-K交汇。更具体地,拐角或边缘1319-K可表示覆盖件的主要部分1389-K(例如,显示叠层所附接到的平坦表面)与平坦过渡区域1387-K交汇的边缘,并且可表现为不连续或明显的顶点。在包括变薄的外部区域1380-K的覆盖件附接到框架构件的情况下,如图13F所示,粘合剂可定位在平坦过渡区域1387-K的表面上。此外,框架构件(或其他部件)可接触平坦过渡区域1387-K的表面上的覆盖件。
图13L示出了具有变薄的外部区域1380-L的覆盖件,其中变薄的外部区域从覆盖件的外周边边缘插入。更具体地,变薄的外部区域1380-L包括形成在覆盖件的主要部分1389-L与周边脊部1388之间的凹陷部1390或由该凹陷部限定。覆盖件在主要部分1389-L处和在周边脊部1388处的厚度(例如,对应于这些位置中的最厚尺寸的厚度)可以相等,或者它们可以不同。在包括变薄的外部区域1380-L的覆盖件附接到框架构件的情况下,如图13F所示,粘合剂可定位在周边脊部1388和/或凹陷部1390的表面上。此外,框架构件(或其他部件)可接触周边脊部1388和/或凹陷部1390的表面上的覆盖件。
如上所述,图13F至图13L中示出的覆盖件的减缩厚度区域可允许显示叠层更靠近覆盖件的内部表面定位,诸如通过允许在显示叠层与覆盖件之间使用更薄的粘合剂或其他层。在一些情况下,覆盖件的变薄的区域和主要区域的特定厚度可至少部分地取决于显示叠层与覆盖件之间的粘合剂层的目标厚度,或显示叠层的其他尺寸和/或其他形状或构型。在图13F至图13L所示覆盖件中的每个覆盖件中,变薄的外部区域的厚度1399可为约400微米,并且覆盖件的主要部分(例如,显示叠层所附接的并且包括设备的图形活动区域的部分)的厚度可具有约600微米的厚度。在一些情况下,变薄的外部区域的厚度1399可比覆盖件的主要部分薄约100微米、约200微米或约300微米。厚度1399可在约375微米至约425微米之间,并且主要部分的厚度可在约575微米至约625微米之间。在一些情况下,厚度1399可比覆盖件的主要部分的厚度薄约10%、约20%、约30%、约40%或约50%。厚度1399可对应于如在变薄的外部区域的最薄部分之间测量的覆盖件的厚度尺寸,如图13G至图13L所示。
图13F至图13L所示的覆盖件可以各种方式形成。例如,覆盖件(包括变薄的外部区域1380)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并且产生变薄的外部区域。
图13M示出了示例性覆盖件和框架构件构型,其中将显示叠层1392附接到覆盖件1304的底部或内部表面的粘合剂1321限定了使显示叠层1392的一部分向下偏转(例如,远离前覆盖件)的成角度斜坡表面1391以帮助防止或降低显示叠层与框架构件1324之间接触的风险。成角度斜坡表面1391可被构造成使显示叠层的柔性电路元件的环路1337以及显示叠层1392的分层区域1339的一部分偏转(任选地包括被配置为产生图形输出的显示器的活动区域)。成角度斜坡表面1391可与将显示叠层1392附接到覆盖件1304的粘合剂层的其余部分成一体(例如,成角度斜坡表面1391可为粘合剂1321的增厚区域)。在一些情况下,粘合剂1321是光学透明的液体粘合剂(LOCA),其被分配在覆盖件1304和/或显示叠层1392上以限定基本上均匀厚度的部分(例如,区域1393),该部分定位在显示器的活动区域和成角度斜坡表面1391上方。
成角度斜坡表面1391被构造成使显示叠层1392的环路1337和分层区域1339的一部分偏转远离覆盖件1304(例如,如图13M所示向下偏转)。成角度斜坡表面1391可具有弯曲或平坦的表面(例如,接触显示叠层1392的表面),并且可具有介于约100微米和约200微米之间的最大厚度。
图13N示出了用于将覆盖件和显示叠层附接到外壳构件1302的另一种示例性构型。在图13N所示的示例中,显示叠层1396经由粘合剂1394(例如,光学透明的粘合剂)附接到覆盖件1304的内部表面。安装板1397经由粘合剂1395和/或其他附接技术(例如,紧固件、支架等)附接到显示叠层1396。安装板1397附接到外壳构件1302以将覆盖件1304和显示叠层1396(也被称为顶部模块)固定到外壳构件1302。更具体地,安装板1397可经由粘合剂1398(例如,HSA、TSA、粘合剂泡沫、环氧树脂等)附接到外壳构件1302的凸台1323。在一些情况下,安装板1397与凸台1323之间利用粘合剂1398的附接可以是顶部模块与外壳构件1302之间的唯一附接。在其他情况下,顶部模块也以其他方式进一步固定到外壳构件1302,诸如用紧固件(例如,螺钉、螺栓、铆钉)、联锁特征部、闩锁特征部、支架等。
凸台1323可为也限定外壳构件1302的侧壁的单个一体结构的一部分。例如,外壳构件1302可由金属、塑料等形成,并且可限定外壳的侧壁以及凸台1323。在其他情况下,凸台1323可以是附接到外壳构件1302的限定侧壁的一部分或以其他方式与该部分集成的不同部件。例如,凸台1323可以是抵靠金属外壳结构模制的聚合物材料(例如,纤维增强聚合物)的一部分。还设想了凸台1323的其他构型和构造。
图13N所示的构型(其中安装板1397用于将顶部模块附接到外壳构件1302)允许顶部模块在没有框架构件(例如,没有图13A至图13C、图13F和图13M所示的框架构件1324)的情况下附接到外壳构件1302。缺少框架构件可在显示环路和/或显示叠层1396的其他部分与设备的其他部件(例如,外壳构件1302)之间提供更大的间隙。另选地,显示环路可被定位成更靠近外壳构件1302,从而有利于显示屏的较大活动面积、较小设备或两者。此外,通过省略框架构件,显示叠层1396可被定位成更靠近覆盖件1304的内部表面,因为框架构件的任何部分(例如,没有凸缘)都不干扰或以其他方式限制显示叠层1396相对于覆盖件1304的竖直定位。更广泛地,如图13N所示,移除框架构件可在x、y和/或z方向上产生更节省空间的设备。
虽然图13N仅示出了靠近显示叠层1396的环路的安装板1397和外壳构件1302的一部分,但是外壳1302(包括凸台1323)、安装板1397和粘合剂1398的相同或类似构型可围绕顶部模块的整个周边延伸,从而沿设备的所有四个侧面有效地限定粘合剂安装区域。在一些情况下,安装板1397和粘合剂1398围绕小于顶部模块的整个周边延伸。
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14A示出了电子设备1400的一部分,其中移除了部件以更好地示出用于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14A中的设备1400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1400中,例如,外壳1450可包括外壳构件1401、1403、1405、1407、1409和1411。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1401、1403、1405、1407、1409和1411可与接合元件1416、1418、1420、1422、1424和1426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1416、1418、1420、1422、1424和1426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1416和1418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1400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1400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1402、第二亚6GHz天线1404、第三亚6GHz天线1406和第四亚6GHz天线1408。在该示例性构型中,第一亚6GHz天线1402、第二亚6GHz天线1404和第三亚6GHz天线1406由外壳构件的区段限定,而第四亚6GHz天线1408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1402。然而,应当理解,该描述同样适用于第二亚6GHz天线1404和第三亚6GHz天线1406。
第一亚6GHz天线1402可由外壳构件1401的一部分限定,并且更具体地,由外壳构件1401的靠近接合元件1416的一部分限定。为了从第一亚6GHz天线1402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1401。例如,接地线可以导电地耦接到位置1412,并且馈电线可导电地耦接到位置1410。
充当第一亚6GHz天线1402的外壳构件1401的部分可限定结构特征部1413和1414。这些特征部可从外壳构件1401的内侧并且朝向设备1400的内部容积延伸。特征部1413、1414可具有若干功能,包括限定接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/或一起包封以在外壳构件之间形成结构耦接。虽然特征部1413、1414在图14A中被示出为未被接合元件1416的材料包封或以其他方式与该接合元件的材料接合,但应当理解,在一些情况下,接合元件1416的材料接触、接合和/或至少部分地包封特征部1413和/或特征部1414。此外,虽然此类特征部仅在外壳构件1401和1407上示出,但其他外壳构件可包括靠近接合元件的类似特征部。
如上所述,第二亚6GHz天线1404和第三亚6GHz天线1406可具有与第一亚6GHz天线1402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4×4MIMO方案操作的第一组天线的一部分的第四亚6GHz天线1408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,靠近接合元件1426的第一外壳构件1401的一部分可被配置为充当第四亚6GHz天线。在这种情况下,第一外壳构件1401可包括类似于第一亚6GHz天线1402的结构特征部(例如,特征部1413、1414)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1401的该区域,以有利于发送和接收电磁信号。
虽然亚6GHz天线1402、1404、1406和1408可用于经由亚6GHz频谱进行通信,但设备1400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1400可包括例如第一毫米波天线1432和第二毫米波天线1434。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1400中,第一毫米波天线1432可被配置为后发射天线(例如,其主要沿垂直于设备的后表面的方向发送和接收电磁信号)。第二毫米波天线1434可被配置为侧发射天线(例如,其主要沿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)。
返回图14A,第一(后发射)毫米波天线1432可耦接到逻辑板1436(其可为逻辑板220、320或本文所述的任何其他逻辑板的实施方案)。在一些情况下,第一毫米波天线1432(其可为或可包括无源天线板)直接表面安装到逻辑板1436。第一毫米波天线1432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(或更多,诸如四个)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,第一毫米波天线1432可具有比使用相同的天线元件在两个(或更多个)频带上进行通信的天线更大的总带宽。第一毫米波天线1432的更大带宽可允许在设备1400中定位天线1432方面的更大公差,同时仍然提供足够的天线性能。此外,第一毫米波天线1432的多毫米波天线阵列可用于分集构型中以改善无线通信功能和可靠性。
设备1400还可包括系统级封装(SiP)部件1438中的天线电路。SiP部件1438(在本文中被称为SiP 1438)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 1438可耦接到逻辑板1436,并且可被定位在第一毫米波天线1432上方。第一毫米波天线1432中的天线元件可导电地耦接到SiP 1438,使得SiP 1438可处理经由第一毫米波天线1432接收的信号并且使得第一毫米波天线1432发送信号。
图14B为沿图14A中的线14B-14B观察的设备1400的局部剖视图。该剖视图示出了设备1400的第二(侧发射)毫米波天线1434的示例性细节。侧发射天线1434(也被称为天线模块)固定到设备1400(图14A)的外壳1450的内部(例如,固定到外壳构件1407),并且被配置为通过外壳构件1409的侧壁中的一个或多个开口1457来发送和接收电磁信号。开口1457可延伸穿过外壳构件1409的侧壁并且可至少部分地限定用于侧发射天线1434的天线窗口。
侧发射天线1434包括天线阵列1466,该天线阵列包括多个定向天线元件。天线阵列1466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偏振。当然,天线元件的其他构型也是可能的。例如,天线阵列1466可包括用于每个频率的四个天线元件。
天线阵列1466可包括或耦接到SiP部件中的天线电路。SiP部件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可(例如,经由柔性电路元件)导电地耦接到逻辑板1436。天线阵列1466中的天线元件可导电地耦接到SiP,使得SiP可处理经由天线阵列1466接收的信号并且使得天线阵列1466发送信号。
外壳构件1409的侧壁可被配置为充当波导件,以用于引导电磁信号进出天线阵列1466。波导件可由穿过外壳构件1409的侧壁的通道或孔1459限定。通道1459可部分地由壁限定,这些壁从外壳构件1409的侧壁的外部侧表面延伸到外壳构件1409的内部表面。如图所示,这些壁成角度,使得外部侧表面上的开口1459与外壳的内部表面上的开口偏移。更具体地,侧壁的外部侧表面中的开口的中心可与外壳构件1409的内侧中的开口的中心竖直地偏移。
开口的竖直偏移限定(相对于图14B所示的取向)大致非水平对齐的通道,这允许侧发射天线1434的内部部件与设备1400的中心轴线偏移,同时还允许外部侧表面中的开口1457在外部侧表面中竖直居中。例如,外壳构件1409在开口1457上方的高度1452可与外壳构件1409在开口1457下方的高度1454相同。通过将开口1457与侧表面的中间(例如,沿竖直方向的中间)对准,外壳构件1409的结构完整性(例如,刚度、强度等)可高于在开口1457与侧表面的中心竖直偏移的情况下的结构完整性(例如,因为开口1457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1457的中心对准为设备1400提供了总体对称且平衡的外观。
侧发射天线1434可包括通道1459的一部分内的覆盖元件1462(也被称为插入件)。插入件1462可为塑料、玻璃或其他材料(例如,非导电材料)的插入件,并且可经由粘合剂粘附到天线阵列1466。插入件1462可被放置到通道1459中,或者可通过例如将聚合物材料注入到通道1459中并且允许聚合物材料固化或以其他方式硬化而在适当位置形成。
设备1400还可包括覆盖元件1456,该覆盖元件定位在通道1459中并且限定设备1400的外部侧表面的一部分(例如,与外壳构件1409的外部侧表面结合)。覆盖元件1456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1456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1459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1456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。如果覆盖元件1456由蓝宝石形成,则可在覆盖元件1456与将覆盖件固定到设备1400的粘合剂(例如,粘合剂1460)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1456可包括遮罩层1458,该遮罩层可施加到覆盖元件1456的背表面或前表面。如图所示,将遮罩层1458施加到覆盖元件1456的背表面。遮罩层1458可以是油墨、染料、膜、油漆、涂层或其他材料,并且可透过覆盖元件1456可见。遮罩层1458可以是不透明的。掩膜层1458也可为单个层,或者可包括多个子层。覆盖元件1456可经由粘合剂1460固定到外壳构件1409。粘合剂1460也可将覆盖元件1456粘附到插入件1462。覆盖元件1456的外部表面可与外壳构件1409的相邻表面(例如,限定高度1452、1454的表面)基本上齐平。
侧发射天线1434还可包括电介质帽1464。电介质帽1464可定位在天线阵列1466上并且任选地导电地耦接到该天线阵列。在一些情况下,电介质帽1464可被认为是天线阵列1466的一部分。电介质帽1464的形状和材料(例如,材料的介电属性)可有助于侧发射天线1434的带宽。例如,具有电介质帽1464的侧发射天线1434的带宽可以大于没有电介质帽1464的侧发射天线的带宽。
图14C示出了与设备1400分开的侧发射天线1434的一部分,并且图14D示出了图14C所示侧发射天线1434的该部分的局部剖视图。如图14C和图14D所示,电介质帽1464可包括装载块特征部1470。装载块特征部1470可导电地耦接到侧发射天线1434中的天线元件1478,如图14D所示。例如,电路板1471或其他基板中的通孔或其他导电导管1472可将装载块特征部1470导电地耦接到天线元件1478。装载块特征部1470可至少部分地限定它们耦接到的相应天线元件1478的辐射图案。
电介质盖1464和整体装载块特征部1470可以由环氧树脂或其他合适的可模制材料形成。例如,电介质帽1464可通过抵靠天线阵列1466模制环氧树脂来形成。用于形成电介质帽1464的环氧树脂可具有介于约4和约6之间的介电常数。
侧发射天线1434还可包括至少部分地包封天线元件1478的帽构件1474,以及天线阵列1466中并且至少部分地包封天线元件1478的灌封材料1476。
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14A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1400。除了相对于图14A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15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1500的一部分的示意图。图15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15所示,外壳1500可包括第一外壳构件1502,该第一外壳构件限定第一侧表面1542的一部分以及第一拐角表面1550和第二侧表面1544的一部分。第一外壳构件1502经由第一接合元件1514在结构上耦接到第二外壳构件1504。如上所述,接合元件诸如接合元件1514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1500还包括第二外壳构件1504,该第二外壳构件限定第二侧表面1544的一部分并且经由第二接合元件1516在结构上耦接到第三外壳构件1506。第三外壳构件1506限定第二侧表面1544以及第二拐角表面1552的一部分。
第三外壳构件1506还限定外壳的第三侧表面1546的一部分并且经由第三接合元件1518在结构上连接到第四外壳构件1508。第四外壳构件1508还限定第三侧表面1546的一部分、第三拐角表面1554和第四侧表面1548的一部分。
第四外壳构件1508经由第四接合元件1520耦接到第五外壳构件1510。第五外壳构件1510限定第四侧表面1548的一部分并且经由第五接合元件1522耦接到第六外壳构件1512。第六外壳构件1512限定第四侧表面1548的一部分、第四拐角表面1556和第一侧表面1542的一部分。第六外壳构件1512经由第六接合元件1525在结构上连接到第一外壳构件1502。
外壳1500的接合元件中的每个接合元件可限定外壳1500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1500的外侧表面。
为了作为天线元件操作,外壳1500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15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1524-1、1524-2处导电地耦接到第一外壳构件1502,从而有利于经由第一外壳构件1502进行无线通信。
馈电线和接地线可在连接点1528-1、1528-2处并且任选地在连接点1526-1、1526-2处导电地耦接到第二外壳构件1504。第二外壳构件1504的处于或靠近连接点1526-1、1526-2之间的部分可充当一个天线元件,而第二外壳构件1504的处于或靠近连接点1528-1、1528-2之间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1502限定,但是该另一个天线元件可以独立于位于连接点1526-1、1526-2之间的天线元件发送和接收电磁信号)。虽然图15示出了连接点1526-1、1526-2,但在一些具体实施中诸如在图14A的设备1400中,可省略这些连接点,其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1530-1、1530-2处导电地耦接到第三外壳构件1506,并且在连接点1532-1、1532-2和连接点1534-1、1534-2处导电地耦接到第四外壳构件1508。第四外壳构件1508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构型。例如,在第一模式下,使用连接点1532-1、1532-2,使得第四外壳构件1508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1534-1、1534-2,使得第四外壳构件1508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1536-1、1536-2处以及在连接点1538-1、1538-2处导电地耦接到第五外壳构件1510。类似于第二外壳构件1504的构型,第五外壳构件1510的处于或靠近连接点1536-1、1536-2之间的部分可充当一个天线元件,而第五外壳构件1510的处于或靠近连接点1538-1、1538-2之间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1510限定,但是该另一个天线元件可以独立于位于连接点1536-1、1536-2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1540-1、1540-2处导电地耦接到第六外壳构件1512。
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构型中,由连接点1524、1530、1532、1534和1540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1526(如果设有的话)、1528、1536和1538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1408,图14A)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16A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1600。图16A所示的外壳构件的部分可大致对应于图14A中的区域16A-16A。
外壳构件1600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,经由馈电线和/或接地线,如上所述)以充当设备的辐射结构。图16A所示的外壳构件1600的部分可邻接和/或接合接合元件,如图16B所示。
外壳构件1600限定第一联锁特征部1602,该第一联锁特征部从由外壳构件1600限定的侧壁1601向内(例如,朝向设备的内部)延伸。第一联锁特征部1602可以从外壳构件1600的内侧1605延伸,其中内侧1605与外侧1603相对。
侧壁1601可限定设备的外部表面,外壳构件1600是该设备的一部分。第一联锁特征部1602可限定第一孔1604和一个或多个第二孔1606。当通过抵靠外壳构件1600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1602,并且可以流入并任选地流经第一孔1604和第二孔1606。通过至少部分地包封联锁特征部1602并且流入和/或流经第一孔1604和第二孔1606,接合元件可以与外壳构件1600在结构上互锁,从而将接合元件牢固地保持到外壳构件1600。
外壳构件1600还可限定第二联锁特征部,诸如凹陷部1610,其可以是相对于外壳构件1600的端部表面1608凹陷的凹部、腔室或其他类似特征部。外壳构件1600的端部表面1608可以是外壳构件1600的延伸到最靠近另一个外壳构件的部分,外壳构件1600经由接合元件耦接到另一个外壳构件。端部表面1608可以从由第一联锁特征部1602限定的端部表面1609偏移。更具体地,端部表面1609可相对于端部表面1608(例如,沿垂直于端部表面1608、1609的方向)凹陷。
凹陷部1610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16A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16A所示的从上到下的尺寸)。在一些情况下,外壳构件1600还可沿端部表面1608和/或端部表面1609限定孔。孔可在端部表面1608和/或1609上形成,并且也可在凹陷部1610的表面上形成。孔可为与凹陷部1610不同的结构。例如,凹陷部1610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1610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1600。在一些情况下,在形成凹陷部1610之后形成孔,使得孔存在于凹陷部1610的表面上。在其他情况下,在形成凹陷部1610之前形成孔,使得凹陷部1610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1608可通过化学蚀刻具有孔,而凹陷部1610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1610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1600可限定凸缘部分1607,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/或者沿顶部模块的周边侧延伸。在一些情况下,第二联锁特征部1610(例如,凹陷部,如图所示)定位在凸缘部分1607中,从而增强接头的沿顶部模块的侧面的部分。更具体地,凸缘部分1607可限定延伸远离第一联锁特征部1602的悬臂,并且第二联锁特征部1610可提供与接合元件的补充联锁接合,以帮助防止或限制凸缘部分1607与接合元件(例如,图16B的接合元件1612)的分离或脱离。凸缘可沿某个方向(例如,图16A中的竖直方向,该竖直方向可平行于由外壳构件1600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1610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,沿凸缘从第一联锁特征部1602延伸的相同方向)。
当可模制材料流动到位(例如,在外壳构件1600与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1610中并且至少部分地填充该凹陷部,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1610彼此联锁。凹陷部1610和突出部之间的联锁可帮助防止接合元件和外壳构件1600的分离。此外,凹陷部1610相对于由侧壁1601限定的外部表面的位置可有助于改善接头的结构刚性,并且在掉落或其他冲击事件的情况下帮助保持外壳构件1600、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1602可以向接合元件与外壳构件1600之间的界面提供基本的结构强度,但是其位置比凹陷部1610更靠内(例如,相对更靠近外壳的内部容积)。相比之下,位置更靠外的凹陷部1610(例如,相对更靠近外壳构件1600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16B是沿图16A中的线16B-16B观察到的外壳构件1600(经由接合元件1612接合到另一个外壳构件1616)的局部剖视图。(虽然图16A未示出接合元件和外壳构件1616,但如果存在此类部件,则图16B表示沿线16B-16B观察的视图。)接合元件1612可定位在外壳构件1600的端部表面1608与外壳构件1616的对应端部表面1617之间并与两个端部表面接触。接合元件1612还可延伸到外壳构件1600的凹陷部1610以及由外壳构件1616限定的凹陷部1614中并与两个凹陷部联锁。除了接合元件1612和凹陷部1610、1614(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1612的可模制材料可与外壳构件1600、1616的材料形成化学粘结或其他粘合接合。
接合元件1612和外壳构件1600、1616的外部表面可限定外壳的平滑连续的外部表面1613。例如,沿外壳的外部表面1613、位于接合元件1612和外壳构件1600、1616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,指甲沿外部表面1613滑动可能不会钩住接合元件1612和外壳构件1600、1616之间的接缝。在一些情况下,接合元件1612和外壳构件1600、1616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1612和凹陷部1610、1614之间的联锁可帮助防止或抑制外壳构件1600、1616和接合元件1612之间的相对运动,诸如这些部件沿竖直方向(如图16B中所取向的)的相对运动。因此,凹陷部1610、1614可帮助维持接合元件1612和外壳构件1600、1616之间的基本上无缝的纹理和外观。
图16C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1620。外壳构件1620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,经由馈电线和/或接地线,如上所述)以充当设备的辐射结构。图16C所示的外壳构件1620的部分可邻接和/或接合接合元件,如图16D所示。
外壳构件1620限定第一联锁特征部1622,该第一联锁特征部从由外壳构件1620限定的侧壁1621向内(例如,朝向设备的内部)延伸。第一联锁特征部1622可以从外壳构件1620的内侧延伸(例如,类似于内侧1605,图16A),其中内侧与外侧相对(例如,类似于外侧1603,图16A)。
侧壁1621可限定设备的外部表面,外壳构件1620是该设备的一部分。第一联锁特征部1622可限定第一孔1624和一个或多个第二孔1626。当通过抵靠外壳构件1620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1622,并且可以流入并任选地流经第一孔1624和第二孔1626。通过至少部分地包封联锁特征部1622并且流入和/或流经第一孔1624和第二孔1626,接合元件可以与外壳构件1620在结构上互锁,从而将接合元件牢固地保持到外壳构件1620。
外壳构件1620还可限定突出特征部1630,该突出特征部可以是柱、销或具有从外壳构件1620的端部表面1628突出或延伸的任何其他合适的形状或构型。外壳构件1620的端部表面1628可以是外壳构件1620的除了突出特征部1630之外延伸到最靠近另一个外壳构件的部分,外壳构件1620经由接合元件耦接到另一个外壳构件。
突出特征部1630能够以与图16A至图16B中的凹陷部1610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1620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1630流动以至少部分地包封突出特征部1630。当可模制材料随后固化或以其他方式硬化时,突出特征部1630和围绕突出特征部1630形成的可模制材料中的凹陷部彼此联锁。突出特征部1630和可模制材料之间的互锁可帮助防止接合元件和外壳构件1620的分离。此外,突出特征部1630相对于由侧壁1621限定的外部表面的位置可帮助改善接头的结构刚性,并且在掉落或其他冲击事件的情况下帮助保持外壳构件1620、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1622可以向接合元件与外壳构件1620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1630更靠内(例如,相对更靠近外壳的内部容积)。相比之下,位置更靠外的突出特征部1630(例如,相对更靠近外壳构件1620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1620还可沿端部表面1628和/或端部表面1629限定孔。孔可在端部表面1628和/或1629上形成,并且也可在突出特征部1630的表面上形成。孔可为与突出特征部1630不同的结构。例如,突出特征部1630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/或联锁以将接合元件固定到外壳构件1620。在一些情况下,在形成突出特征部1630之后形成孔,使得孔存在于突出特征部1630的表面上。在其他情况下,突出特征部1630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1630的最大尺寸(例如,长度、宽度、深度)小至少一个数量级。
图16D是沿图16C中的线16D-16D观察到的外壳构件1620(经由接合元件1632接合到另一个外壳构件1625)的局部剖视图。(虽然图16C未示出接合元件1632和外壳构件1625,但如果存在此类部件,则图16D表示沿线16D-16D观察的视图。)接合元件1632可定位在外壳构件1620、1625之间并与外壳构件接触。接合元件1632还可至少部分地(并且任选地完全)包封突出特征部1630。如在图16D中可见,突出特征部1630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1620,两个偏移表面包括端部表面1628和附加端部表面1629。突出特征部1630可从端部表面1628延伸第一距离,并且从附加端部表面1629延伸第二(更大)距离。可在外壳构件1625上使用类似的结构(例如,从端部表面1638延伸第一距离并且从附加端部表面1634延伸第二(更大)距离的突出特征部1636)。因此,如图16D所示,端部表面1628、1638可比附加端部表面1629、1634更靠近在一起(并且突出特征部1630、1636的端部可以是外壳构件1620、1625的最靠近在一起的部分)。除了接合元件1632和突出特征部1630、1636(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1632的可模制材料可与外壳构件1620、1625的材料形成化学粘结或其他粘合接合。
接合元件1632和外壳构件1620、1625的外部表面可限定外壳的平滑连续的外部表面1623。例如,沿外壳的外部表面1623、位于接合元件1632和外壳构件1620、1625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,指甲沿外部表面1623滑动可能不会钩住接合元件1632和外壳构件1620、1625之间的接缝。在一些情况下,接合元件1632和外壳构件1620、1625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1632和外壳构件1620、1625之间的联锁可帮助防止或抑制外壳构件1620、1625和接合元件1632之间的相对运动,诸如这些部件沿竖直方向(如图16D中所取向的)的相对运动。因此,突出特征部1630、1636可帮助维持接合元件1632和外壳构件1620、1625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16E示出了外壳的示例性剖视图,该外壳包括接合元件1643以及限定突出特征部1644(如图16C至图16D所示)的第一外壳构件1640和限定凹陷部1649(如图16A至图16B所示)的第二外壳构件1641。使用突出特征部1644和凹陷部1649可帮助增加第一外壳构件1640和第二外壳构件1641的最接近部分之间的平均或总体距离。具体地,因为外壳构件1640、1641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出部相对,可实现突出部(和凹陷部)的结构有益效果,同时还在外壳构件1640、1641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17A示出了设备1700的后向传感器阵列中的相机的示例性布置。图17A可对应于设备(例如,设备100、200)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1700可包括第一相机模块1702(其可以是图1B中的第一相机138和/或图2中的第一相机261的实施方案或以其他方式对应于第一相机)和第二相机模块1704(其可以是图1B中的第二相机139和/或图2中的第二相机262的实施方案或以其他方式对应于第二相机)。第一相机模块1702和第二相机模块1704可包括相机外壳。图17A(或本文其他地方)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)。
设备1700还可包括支架构件1706(在本文中也被称为相机托架),第一相机模块1702、第二相机模块1704可耦接到该支架构件。支架构件(或相机支架)1706可限定第一相应相机部分1780和第二相应相机部分1781或接收器,第一相应相机模块和第二相应相机模块可耦接到这些相机部分。第一相机部分1780和第二相机部分1781可沿从后向传感器阵列的第一拐角区域到第二拐角区域限定的对角路径定位。每个相机部分可限定用于其相应相机模块的光学部件(例如,镜头)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相机部分(例如,接收器)。支架构件1706可被构造成固定相机模块和深度传感器模块的相对位置。
在现代消费电子设备诸如移动电话中,内部空间非常宝贵,并且节省空间的部件布置可对设备的各个方面具有显著的正面影响。例如,节省空间或紧凑的部件布置可释放内部空间,该内部空间可用于增加电池的尺寸和容量,或者可用于使设备更小、更薄和/或更轻。图17A示出了减小系统中相机模块的总体占有面积的相机模块的一个示例性构型。具体地,第一相机模块1702(例如,第一相机模块的相机外壳)在模块的拐角处限定凹陷部1708。例如,代替凸形拐角,第一相机模块1702的拐角中的一个拐角是凹形形状(例如,凹陷部1708)。该构型允许第二相机模块1704的拐角(例如,第二相机模块的外壳的拐角)延伸到凹陷部1708中,从而允许第一相机模块1702和第二相机模块1704比第一相机模块1702具有常规凸形拐角可能的情况更紧密地定位在一起。
在一些情况下,第一相机模块1702可具有带有三个凸形拐角和一个凹形拐角的大致四边形形状。在一些情况下,第一相机模块1702具有带有三个凸形拐角和一个凹形拐角的平行四边形形状。
图17A示出了限定凹形拐角的第一相机模块1702,以及定位在第一相机模块1702的凹形拐角中的第二相机模块1704的一部分(例如,第二相机模块1704的凸形拐角)。在其他具体实施中,第二相机模块1704可限定凹形拐角,并且第一相机模块1702的凸形拐角可定位在第一相机模块的凹形拐角中。在一些情况下,电子设备的其他部件或结构的部分定位在相机模块的凹形拐角中,诸如紧固件、安装柱、电池、外壳构件、电路板等。设备1700还可包括框架构件1710,支架构件1706可附接到该框架构件。框架构件1710可限定壁结构1731(图17D),该壁结构继而限定容器区域1723(图17D)。如本文所述,一个或多个相机(其可安装到支架构件1706)可定位在容器区域1723中。
图17B示出了从设备1700移除的第一相机模块1702和第二相机模块1704以及支架构件1706。支架构件1706可以是限定第一相机模块1702和第二相机模块1704相对于彼此的位置的结构部件。支架构件1706可用作刚性结构,以防止或抑制第一相机模块1702和第二相机模块1704在设备1700的使用或误用期间相对于彼此移动、扭转或移位。因此,支架构件1706可具有有助于支架构件1706的刚性、刚度和/或强度的结构构型。例如,支架构件1706可沿第一相机部分1780的一侧并且沿第二相机部分1781的一侧限定腹板部分1716(或腹板1716)和外壁1714(也被称为刚性壁)。如图17C所示,腹板1716类似于具有厚度的板,并且刚性壁1714沿腹板1716的至少一侧从腹板1716延伸。因此,刚性壁1714限定从腹板1716的相对侧延伸的T形凸缘。该构型增加了支架构件1706的面积惯性矩,从而增加了其对扭转、弯曲、挠曲或其他偏转或变形的抵抗力。腹板1716还可以限定孔1713,安装柱和/或紧固件可延伸穿过该孔,以更一般地将部件(包括可选的支架构件1706自身)固定到框架构件1710和/或设备。
腹板1716和刚性壁1714可以限定支架构件1706的凹陷区域。在一些情况下,一个或多个设备部件可定位在由这些特征部限定的凹陷区域中。例如,将第一相机模块1702导电地耦接到另一个部件(例如,逻辑板、处理器等)的柔性电路元件1711(图17A)可被定位在凹陷区域中。在此类情况下,凹陷区域,并且更具体地刚性壁1714,可保护柔性电路元件1711。
图17C示出了支架构件1706以及第一相机模块1702和第二相机模块1704的相对侧。如图所示,第一相机模块1702的第一镜头1718和第二相机模块1704的第二镜头1720可延伸穿过支架构件1706并且超过支架构件1706的底表面1721。镜头1718、1720可延伸到框架构件1710中的对应开口中,并且可靠近设备1700的相机覆盖件(例如,相机覆盖件263、264,图2)定位。第一镜头1718可具有第一视场,并且第二镜头1720可具有不同于第一视场的第二视场。
图17D示出了固定到设备1700的外壳的框架构件1710,其中移除了支架构件1706以及第一相机模块1702和第二相机模块1704。框架构件1710可限定开口1724和1728,第一相机模块1702和第二相机模块1704的镜头可延伸到这些开口中。开口1724、1728可与相机覆盖件诸如图2中的覆盖件263、264对准。框架构件1710可限定安装柱1729。安装柱1729可以延伸穿过支架构件1706中的开口,并且可以接纳将一个或多个部件固定到框架构件1710的紧固件(例如,在相机模块、支架构件1706等上方延伸的罩板或覆盖件)。
框架构件1710还限定壁结构1731,该壁结构围绕框架构件1710的外周边的全部或至少一部分延伸(并且当支架构件1706定位在容器区域1723中时,至少部分地围绕支架构件1706的周边延伸)。偏置弹簧1730、1732可耦接到壁结构1731,以在支架构件1706上提供偏置力并帮助将支架构件1706(以及因此第一相机模块1702和第二相机模块1704)保持在目标位置。例如,第一偏置弹簧1730可在支架构件1706上施加趋于沿正y方向(例如,朝向设备的顶部)推动支架构件1706的偏置力,而第二偏置弹簧1732可施加趋于沿正x方向(例如,朝向设备的横向侧)推动支架构件1706的偏置力。这些偏置力可最终迫使支架构件1706抵靠壁结构1731并且帮助在设备的使用(或误用)期间将支架构件1706保持在该位置。另外,偏置弹簧1730、1732可提供对支架构件1706的顺应性,使得作用在设备上的冲击力或其他力可导致支架构件1706被迫抵靠偏置弹簧1730、1732。因为偏置弹簧1730、1732是柔性的和/或顺应性的,所以它们可以吸收一些能量并且允许支架构件1706略微移动,而不是支架构件1706自身吸收可能损坏相机模块、导致相机模块和/或支架构件1706不对准的所有冲击和/或能量等。
图17E和图17F示出了框架构件1710和偏置弹簧1730的细部图,对应于图17D中的区域17E-17E。偏置弹簧1730可包括限定附接区域1735的梁构件,其中梁附接到壁结构1731(例如,经由焊接、粘合剂、紧固件、铆钉、热铆钉、硬钎焊、软钎焊等)。梁还可限定从附接区域1735延伸的可为弯曲的顺应性部分1734和从顺应性部分1734延伸的接触区域1736。接触区域1736可接触支架构件1706并且可将由偏置弹簧1730产生的偏置力施加到支架构件1706上。
当支架构件1706定位在框架构件1710中时,顺应性部分1734可偏转和/或变形(例如,朝向壁结构1731)。顺应性部分1734可具有朝向壁结构1731大致凸形的曲率。顺应性部分1734的凸曲率可沿顺应性部分1734提供动态支点位置。例如,如图17E所示,当支架构件1706尚未安装时,顺应性部分1734的支点位置1737(例如,顺应性部分1734接触壁结构1731和/或抵靠该壁结构弯曲的位置)靠近附接区域1735。如图17F所示,当安装了支架构件时,支点位置1739进一步朝向偏置弹簧1730的远侧端部(例如,朝向接触区域1736)。如果迫使支架构件1706朝向壁结构1731(例如,由于设备掉落到硬质表面上),则顺应性部分1734可进一步朝向壁结构1731偏转,从而导致支点位置甚至进一步向外朝向偏置弹簧1730的远侧端部移动。动态支点位置还可对应于偏置弹簧1730的不同或变化的弹性比率。例如,当支点位置向外移动时,偏置弹簧的弹性比率可根据偏转而增加或以其他方式改变,从而导致对进一步变形或偏转的更大阻力。在一些情况下,尽管支点位置移动,但弹性比率也可保持基本上恒定。在一些情况下,当支点位置向外移动时,弹性比率可以非线性方式变化。可选择特定弹性比率和/或弹性比率变化(例如,由动态支点位置引起)以产生支架构件1706的期望的力或移动曲线。
虽然图17D至图17F将偏置弹簧示出为各自具有两个顺应性部分,但其他示例可仅具有单个顺应性部分(例如,偏置弹簧可具有一个“翼部”而不是两个“翼部”,如图所示)。此外,虽然图17E至图17F描述了偏置弹簧1730,但该讨论同样适用于偏置弹簧1732。偏置弹簧1730、1732可以由任何合适的材料形成,诸如金属(例如,铝、钢、钛)、聚合物、纤维增强聚合物(例如,碳纤维)和/或复合材料。偏置弹簧1730、1732可以是单个单体构件(例如,金属的一体件),或者它们可以由多个部件形成。
图17G示出了设备1700内的若干部件的示例性布置,包括定位在设备1700的部件上方的若干护罩。例如,相机护罩1748可定位在设备1700的第一相机模块1702和第二相机模块1704上方。在设备包括更多或更少相机的示例中,可使用相同或类似的相机护罩1748。图17G还示出了定位在主逻辑板1750的至少一部分上方的逻辑板护罩1749。图17G还示出了扬声器模块1760,其可以是扬声器模块250、350或本文所述的任何其他扬声器模块的实施方案。扬声器模块1760可包括至少部分地覆盖扬声器模块1760的护罩。
护罩可以由金属、塑料、碳纤维或任何其他材料形成。护罩可被构造成保护下面的部件免受由于与其他部件(例如,顶部模块)接触而引起的物理损坏,以及在部件之间提供电磁屏蔽。护罩可以各种方式附连到设备。在一些情况下,例如,护罩可经由紧固件诸如螺钉或螺栓附连到设备。
图17H示出了沿图17G中的线17H-17H观察的设备1700的局部剖视图,示出了相机护罩1748的示例性构型。如上所述,护罩可充当设备的部件之间的物理屏障。例如,相机护罩1748充当相机模块与顶部模块之间的屏障,并且可帮助防止相机和顶部模块在掉落、撞击或其他有力事件期间彼此接触并潜在地损坏。一些护罩可被设计成具有物理顺应性或柔性,以帮助耗散或减少来自冲击的能量。图17H示出了用于将相机护罩1748固定到设备同时还为相机护罩1748提供物理顺应性的示例性构型。相机护罩1748可具有包裹区段,使得相机护罩1748具有两个层次。更具体地,相机护罩1748可限定顶部部分1775、环路部分1763和下部部分1774。顶部部分1775可限定间隙孔1762以提供用于紧固件1766(例如,螺钉、螺栓等)穿过以到达被限定为穿过下部部分1774的紧固孔1765的通路。紧固件1766可以将下部部分1774的一部分捕获在紧固件1766的凸缘与安装柱1767的顶表面之间,以将相机护罩1748固定到设备。安装柱1767可附接到基底1764,该基底可以是框架、基底、板或设备的其他结构。
相机护罩1748的多级构型(更具体地,回路部分1763)可以为相机护罩1748提供物理顺应性。例如,回路部分1763可充当在向顶部部分1775施加力(例如,通过顶部模块的部件)时弯曲的弹簧或其他顺应性结构,从而允许顶部部分1775相对于下部部分1774移动。回路部分1763的弯曲或挠曲可吸收和/或耗散与冲击相关联的能量,或者以其他方式减小由与相机护罩1748接触而引起的冲击负载或其他力的大小。
环路部分1763的参数诸如弹簧常数、刚度等可由环路部分1763的材料和/或尺寸限定。例如,回路部分的厚度可以是选择性的,以向相机护罩1748提供特定的弹簧常数。回路部分1763的厚度可为恒定的,或者其可沿回路部分1763的长度变化。回路部分1763的厚度可与顶部部分1775和下部部分1774的厚度相同或不同。
图17I示出了沿图17G中的线17I-17I观察的设备1700的局部剖视图,示出了用于将逻辑板护罩1749和扬声器模块1760(图17G)安装到设备的示例性构型。如图17I所示,逻辑板护罩1749(或逻辑板自身的安装突片,诸如突片部分2108,图21B)和扬声器模块1760的安装突片1776两者可经由单个紧固组件固定到设备。具体地,安装突片1776可被捕获在安装柱1772与主紧固件1769之间。
顺应性构件1773可附接到安装突片1776。顺应性构件1773可由聚合物诸如硅树脂、橡胶等形成,并且可以被压缩或以其他方式捕获在安装柱1772与主紧固件1769之间,从而在安装突片1776上施加对应的压缩力以固定和基本上固定扬声器模块1760。顺应性构件1773可帮助抑制振动、振荡或其他物理力通过安装柱1772从扬声器模块1760传输到设备1700的其他部件。更具体地,扬声器模块1760被配置为输出声音,诸如音乐、通知声音(例如,铃声)、用于电话呼叫的语音输出、用于视频或电影的音频轨道等。因此,扬声器模块1760(并且更具体地,扬声器模块1760的隔膜)振动以便产生声音。这些振动可能对设备的其他部件有害。例如,振动可导致其他部件诸如紧固件、电连接器等松动并潜在地脱离。振动还可有助于粘合剂接头的弱化或导致设备中的部件之间的不期望的摩擦。因此,顺应性构件1773可帮助减少来自扬声器模块1760的振动对安装柱1772和/或主紧固件1769的影响(例如,量、振幅、频率等),并且因此减少振动到设备1700的其他部件(例如,经由逻辑板的突片部分2108或其他安装突片到逻辑板)的传递。顺应性构件的特定属性诸如硬度计值、减振特性等可基于来自扬声器模块1760的预期振动的参数(例如,预期振动的振幅和/或频率)来选择。
如图17I所示,扬声器模块1760和逻辑板护罩1749均可使用单个紧固组件固定到设备。主紧固件1769可以限定螺纹连接到安装柱1772中的螺纹柱部分1771,以及螺纹紧固件1768(例如,螺钉、螺栓等)螺纹连接到其中的螺纹孔部分1770。逻辑板罩1749可被捕获在紧固件1768与主紧固件1769之间。如上所述,顺应性构件1773可帮助抑制来自扬声器模块1760的振动传递到逻辑板护罩1749。
返回图17A,设备1700可包括定位在设备1700的电池1741与相机(包括第一相机模块1702和第二相机模块1704)之间的屏障壁1740(或壁1740)。壁1740可被构造成防止或抑制电池1741的任何潜在运动损坏相机和/或将相机连接到设备的其他电路的柔性电路元件。壁1740可由金属、聚合物、碳纤维等形成,并且可附接到外壳构件或设备1700的其他部件(例如,经由粘合剂、焊接、紧固件等)。在一些情况下,柔性电路元件1711和1745的部分在壁1740与相机之间布线。柔性电路元件1711和1745的这些部分可耦接到接头连接器1746,该接头连接器可物理地和导电地耦接到设备1700的另一个部件(诸如主逻辑板等)上的对应连接器。该接头连接器从而可将第一相机模块1702和第二相机模块1704两者导电地耦接到设备1700的其他电路。
为了使柔性电路元件1711和1745的部分适配在相机与壁1740之间,柔性电路元件1711和1745的那些部分可基本上竖直地取向,而柔性电路元件1711和1745的其他部分可基本上水平地取向。在此类情况下,柔性电路元件1711和1745的在壁1740与相机之间的部分可基本上垂直于柔性电路元件1711和1745的其他部分(例如,柔性电路元件1711的在第一相机模块1702与壁1740之间延伸的部分,以及柔性电路元件1745的从第二相机模块1704延伸到柔性电路元件1745的竖直部分(例如,壁1740与第二相机模块1704自身之间的部分)的部分)。
壁1740可限定一个或多个凹陷部或折弯区域以容纳电池1741的部分。例如,电池1741可包括其中容纳电池单元的柔性软包。柔性软包可通过围绕电池单元的周边将两层柔性材料熔合或附接在一起而形成。附接的层可抵靠电池的侧面向上折叠,使得电池的侧面或边缘不规则或换句话讲不是完全直的。例如,如图17A所示,电池1741在电池1741的拐角处限定突出部分1742。突出部分1742可对应于或起因于抵靠电池的一侧折叠软包的一部分。在其他情况下,突出部分1742是对应于软包中内部凹陷部的向外突出部分,该内部凹陷部容纳电路、附加的电池单元等。无论突出部分1742的功能如何,壁1740都可限定突出部分1742延伸到其中的一个或多个凹陷部。例如,壁1740的第一区段1743可相对于壁的第二区段1744偏移,使得第一区段1743限定凹陷部。壁的第二区段1744可位于设备的y方向上将接触、干扰或以其他方式太靠近突出部分1742的位置处。因此,壁的第一区段1743被定位成更远离电池1741(例如,其限定凹陷部),使得突出部分1742不接触或以其他方式干扰壁1740。在一些情况下,壁1740与电池1741之间的最低距离小于约1mm。最低距离可被限定在电池的突出部分1742与壁的第一区段1743之间。
图18A示出了设备的穿过包括深度传感器模块的后向传感器阵列(例如,传感器阵列141,图1D)的一部分的剖视图。深度传感器模块可包括发射器组件1822和传感器组件1820。覆盖镜头1824可设置在发射器组件1822上或上方。发射器组件1822和传感器组件1820可包括镜头组件、光发射器、光传感器等。
例如,发射器组件1822适于发射一个或多个光束,诸如具有基本上均匀的波长/频率的相干光束(例如,红外激光)。传感器组件1820可检测由发射器组件1822发射并由设备外部的对象反射的光束。深度传感器模块可基于飞行时间测量结果例如基于由传感器组件1820检测到的反射光来确定到对象的距离。
传感器组件1820和发射器组件1822可耦接到基板1818(例如,电路板),并且可由框架构件1816保持在适当位置。传感器组件1820、发射器组件1822、电路板1818和框架构件1816(以及任选地其他部件)可至少部分地包封在壳体中,该壳体可包括第一壳体构件1812和第二壳体构件1814。
深度传感器通常可限定管口部分1809。管口部分1809的高度可小于后覆盖件1802中开口1807的深度。更具体地,深度传感器可定位在后覆盖件1802的加厚区域1826中,其中加厚区域1826对应于或限定后向传感器阵列(并且比后覆盖件1802的主要部分1827厚)。因此,管口部分1809的端部可相对于后覆盖件1802的顶表面凹陷。然而,发射器组件1822和传感器组件1820与覆盖件1804之间的气隙可能对深度传感器的性能有害。因此,透明内插器结构1810可以定位在深度传感器模块的管口部分1809与覆盖件1804的下侧之间。内插器结构1810可包括镜头部分1825,该镜头部分定位在覆盖件1804与管口部分1809之间。镜头部分1825减小了管口部分1809与覆盖件1804之间的气隙的尺寸,并因此可减小由发射器组件1822发射的光在光通过覆盖件1804离开设备之前的分散程度(例如,远离发射器组件1822的中心线的角度)。
内插器可包括粘附到第一壳体构件1812和后覆盖件1802的凸缘。镜头部分1825还可经由光学透明的粘合剂1806粘附到覆盖件1804。在一些情况下,内插器的覆盖件1804、光学透明的粘合剂1806和镜头部分1825可具有相同或基本上类似的折射率。例如,在一些情况下,覆盖件1804、光学透明的粘合剂1806和镜头部分1825的折射率相差小于约5%。在一些情况下,覆盖件1804、光学透明的粘合剂1806和镜头部分1825各自具有介于约1.7和约1.8之间的折射率。
密封构件1808(例如,O形环)可在内插器结构1810与被限定为穿过后覆盖件1802的孔1807的内壁之间形成环境密封和/或光密封。在一些情况下,可将红外透明的、视觉上不透明的涂层施加到覆盖件1804(例如,施加到覆盖件1804的内表面并且与粘合剂1806相邻)。内插器结构1810可由透明材料诸如玻璃、聚合物(例如聚碳酸酯)、蓝宝石等形成。
图18B示出了设备的穿过包括深度传感器模块的后向传感器阵列(例如,传感器阵列141,图1D)的一部分的剖视图。图18B示出了用于将图18A的深度传感器模块集成到设备中的另一个示例性构型。如相对于图18A所指出的那样,深度传感器通常可限定管口部分1809,该管口部分的高度小于后覆盖件1802中开口1807的深度。更具体地,深度传感器可定位在后覆盖件1802的加厚区域1826中,其中加厚区域1826对应于或限定后向传感器阵列(并且比后覆盖件1802的主要部分1827厚)。因此,管口部分1809的端部可相对于后覆盖件1802的顶表面凹陷。虽然图18A示出了限定镜头部分1825的内插器结构1810,但图18B中的示例包括深度传感器安装支架1834和单独的覆盖构件1830,该覆盖构件定位在后覆盖件1802的开口1807中并耦接到(例如,经由粘合剂1832)安装支架1834。安装支架1834可包括粘附到第一壳体构件1812和后覆盖件1802的凸缘。安装支架1834可由金属(例如,铝、钢等)、聚合物或任何其他合适的材料形成。
覆盖件1830的厚度可基本上等于图18A中覆盖件1804、粘合剂1806和镜头部分1825的组合厚度。此外,覆盖件1830的厚度可大于定位在后向相机上方的覆盖件,这些后向相机也是后向传感器阵列的一部分。厚覆盖件1830可减小或最小化在管口部分1809与覆盖件1830之间的任何气隙,并且因此可减小由发射器组件1822发射的光在光通过覆盖件1830离开设备之前的分散程度(例如,远离发射器组件1822的中心线的角度)。覆盖件1830可由蓝宝石、玻璃、塑料或另一种合适的材料形成。覆盖件1830可包括使覆盖件1830在视觉上不透明(例如,对可见光谱中的光的至少一些部分不透明)的一个或多个涂层、染料、油墨、层或其他材料或处理。虽然覆盖件1830可看起来在视觉上不透明,但其可对来自发射器组件1822的光至少部分地透明(例如,以允许深度传感器模块起作用,同时还遮挡深度传感器模块使其不可见)。
图18C示出了可用于代替图18B所示的覆盖件1830的另一个示例性覆盖组件1840。在这种情况下,代替单体覆盖件1830,覆盖组件1840可包括限定覆盖组件1840的外部表面的外覆盖件1842和经由粘合剂1844耦接到外覆盖件1842的内覆盖件1848。外覆盖件1842可经由粘合剂1846安装到安装支架1834,并且内覆盖件1848可定位在由安装支架1834限定的孔中。在该示例中,外覆盖件1842耦接到的安装支架1834的烟囱状结构可以比图18B所示的示例更高,以容纳更薄的外覆盖件1842并且将外覆盖件1842的外部表面定位成与后覆盖件1802的外部表面(例如,后向传感器阵列的表面)基本上齐平。此外,因为内覆盖件1848处于安装支架1834的烟囱状结构内,所以它可以比图18B所示的覆盖件1830更靠近管口1809延伸。
内覆盖件1848可经由光学透明的粘合剂1844粘附到外覆盖件1842。
在一些情况下,内覆盖件1848、光学透明的粘合剂1844和外覆盖件1842可具有相同或基本上类似的折射率。例如,在一些情况下,内覆盖件1848、光学透明的粘合剂1844和外覆盖件1842的折射率相差小于约5%。
在一些情况下,内覆盖件1848、光学透明的粘合剂1844和外覆盖件1842各自具有介于约1.7和约1.8之间的折射率。内覆盖件1848和外覆盖件1842可由相同或不同的材料形成。内覆盖件1848和外覆盖件1842的示例性材料包括蓝宝石、玻璃、聚合物(例如,聚碳酸酯、丙烯酸等)等。
覆盖组件1840可包括使覆盖组件1840在视觉上不透明(例如,对可见光谱中的光的至少一些部分不透明)的一个或多个涂层、染料、油墨、层或其他材料或处理。虽然覆盖组件1840可看起来在视觉上不透明,但其可对来自发射器组件1822的光至少部分地透明(例如,以允许深度传感器模块起作用,同时还遮挡深度传感器模块使其不可见)。
图19A示出了设备的例如沿图1D中的线19-19观察的穿过后向传感器阵列(例如,传感器阵列141,图1D)的一部分的局部剖视图。图19A示出了相机的第一镜头组件1904(例如,第二相机144,图1D)和另一个相机的第二镜头组件1908(例如,第三相机146,图1D)。
如图19A所示,第二镜头组件1908短于第一镜头组件1904。因此,当定位在设备中时(例如,穿过后覆盖件1902的传感器区域中的开口),第一镜头组件1904向其孔中延伸第一距离,而第二镜头组件1908向其孔中延伸第二距离,该第二距离小于该第一距离。第二镜头组件1908的终端定位在覆盖件窗口1906、1912(其可以是基本上共面的)的顶表面下方比第一镜头组件1908更远。
在一些情况下,第二镜头组件1908是广角镜头(例如,具有120°或更大的视场)。因此,如果第二镜头组件1908上方的覆盖件1912具有与覆盖件1906相同的厚度,则因为第二镜头组件1908更短(和/或定位成更远离覆盖件1906、1912的顶表面),所以第二镜头组件1908可以在其视场中捕获相机窗口饰件1911的附接到后覆盖件1902并且围绕第二镜头组件1908的开口的一部分。这可能在由相机捕获的图像中产生不期望的伪影,或者限制第二镜头组件1908的可用视场。因此,覆盖件1912可比覆盖件1906厚,尽管其具有与覆盖件1906的顶部表面基本上共面或齐平的顶表面。当设备被放置(面朝上)在表面诸如桌子上时,两个覆盖件1912和1906的共面性可帮助稳定设备。具体地,如果覆盖件中的一个覆盖件高于另一个覆盖件,则由于设备和表面之间仅具有两个接触点,设备可能在表面上来回摆动或倾斜。通过使两个覆盖件1912、1906共面(例如,从设备的后覆盖件突出相同距离),设备可具有与表面接触的三个点,从而抑制表面上的倾斜或摇晃。
覆盖件1912的厚度可以折射进入覆盖件1906的光,如光线迹线1914所示,使得可以使用第二镜头组件1908的整个视场而不捕获框架中的窗口饰件1911。这样,覆盖件窗口1906、1912的外部表面可以是基本上共面的,同时还适应设备中镜头组件的不同高度(或位置),并且还使用广角镜头的全视场。
在一些情况下,相机窗口饰件1911的定位帮助了减少来自各种源的光干涉。例如,相机窗口饰件1911可充当镜头罩以减少来自低角度光源、频闪观测器或闪光输出等的闪光。
覆盖件1906可具有介于约0.2mm和约0.5mm之间的厚度,而覆盖件1912可具有介于约1.8mm和约2.5mm之间的厚度。覆盖件1906和1912可由相同材料或不同材料形成。覆盖件1906和1912可由蓝宝石、玻璃、聚碳酸酯、丙烯酸或任何其他合适的材料形成。
如本文所述的设备可包括由透明材料诸如玻璃形成的后覆盖件。此外,后覆盖件可包括后向传感器阵列区域,在该区域中可定位后向传感器诸如相机、深度传感器、麦克风等。后覆盖件的后向传感器阵列区域可以是后覆盖件的一部分,该部分具有比后覆盖件的主要部分更大的厚度。此外,该区域可限定接纳和/或容纳相机、深度传感器、麦克风等的孔。由于后覆盖件材料的厚度和透明度的过渡,用户可直接看到后传感器阵列的传感器或其他部件。例如,图19B是设备的穿过包括后覆盖件1935和相机的部分的局部剖视图。相对于图19B所述的部件和特征部可与本文所述的任何相机结合使用。后覆盖件1935限定了主要部分1930(限定第一表面)、具有比主要部分1930更大的厚度(并且限定第二表面)的传感器区域部分1934,以及从主要部分1930延伸到传感器区域部分1934的过渡区域1932。过渡区域1932可限定从(主要部分1923的)第一表面和(传感器区域部分1934的)第二表面延伸并接合该第一表面和该第二表面的弯曲表面(或另选地,平坦表面)。因为后覆盖件1935由透明材料(例如,玻璃、蓝宝石等)形成,所以过渡区域1932和/或传感器区域部分1934可允许视线进入设备,并且具体地朝向相机组件的结构部件或在其附近。
图19B示出了示例性构型,其中穿过过渡区域1932和/或传感器区域部分1934的视觉路径被阻挡。在所示的示例中,相机的镜头组件1920定位在覆盖件1922下方。覆盖件1922附接到第一装饰环1924,该第一装饰环可耦接到第二装饰环1936。在一些情况下,第一密封构件1926(例如,O形环)可定位在第一装饰环1924与第二装饰环1936之间,并且第二密封构件1928(例如,O形环)可定位在第二装饰环1936与后覆盖件1935之间。第一密封构件1926和第二密封构件1928可抑制水、粉尘或其他污染物进入设备中。因为密封构件1928接触后覆盖件1935的竖直壁(例如,限定用于相机组件的孔的壁),所以密封构件1928可透过后覆盖件1935的过渡区域1932和/或传感器区域部分1934可见。因此,密封构件1928可具有与第二装饰环1936的颜色相同或类似的颜色。例如,密封构件1928和第二装饰环1936均可为黑色的。对于这两个部件还可设想其他颜色(例如,银色、白色、灰色等)。
为了阻挡进入设备的视线,设备可包括一个或多个阻挡特征部。例如,如图19B所示,第二装饰环1936可限定从后覆盖件1935的外部表面(例如,后覆盖件1935的凸起的传感器阵列区域的外部表面)延伸到后覆盖件1935的内部表面1942的延伸壁部分1938(例如,延伸壁1938的端部表面与后覆盖件1935的内部表面1942基本上齐平)。延伸壁1938阻挡穿过(后覆盖件1935的)限定孔的竖直壁的视线,从而遮挡内部部件诸如框架结构1944使其不可见(或者,如果框架结构1944被省略,则遮挡镜头组件1920和/或设备的其他内部部件)。更具体地,延伸壁1938阻挡穿过孔表面的光。第二装饰环1936还可包括从壁1938延伸并且接触凸起的传感器阵列区域的外部表面的凸缘部分1937。凸缘部分1937还限定开口,覆盖件窗口和任选地第一装饰环可定位在该开口中。
不透明遮罩1940可包括在后覆盖件1935的内部表面1942的至少一部分上,以阻挡透过内部表面1942的视线。不透明遮罩1940可以是油墨、染料、膜、油漆、粘合剂泡沫或遮挡内部部件使其透过内部表面1942不可见的任何其他合适的材料。在一些情况下,不透明遮罩1940仅被施加到内部表面1942的靠近相机孔的区域(例如,使得后覆盖件1935的主要部分1930的全部或大部分不包括不透明遮罩1940)。
图19C示出了另一种示例性构型,其中穿过过渡区域1932和/或传感器区域部分1934的视觉路径被阻挡。图19C包括可用于降低透过后覆盖件进入设备的可见度的许多示例性技术,但并非所有这些示例性技术都必须在同一设备中实现。在图19C所示的示例中,相机的镜头组件可以定位在覆盖件1950下方。覆盖件1950附接到第一装饰环1952,该第一装饰环可耦接到第二装饰环1958。在一些情况下,第一密封构件1954(例如,O形环)可定位在第一装饰环1952与第二装饰环1958之间,并且第二密封构件1956(例如,O形环)可定位在第二装饰环1958与后覆盖件1935之间。第一密封构件1954和第二密封构件1956可抑制水、粉尘或其他污染物进入设备。
虽然图19B中的第二装饰环1936具有阻挡穿过限定用于相机的孔的竖直壁的视线的延伸壁,但是图19C中的第二装饰环1958没有完全延伸到内部表面。因此,可在竖直壁的至少一部分(例如,穿过后覆盖件形成的孔的表面)上包括不透明遮罩1972,以阻挡透过竖直壁的视线。不透明遮罩1972可以是油墨、染料、膜、油漆、粘合剂泡沫或阻挡内部部件使其透过竖直壁不可见的任何其他合适的材料。在一些情况下,代替不透明遮罩1972或除了该不透明遮罩之外,竖直壁可具有使竖直壁半透明的表面处理(例如,表面纹理)。在一些情况下,竖直壁的表面纹理通过介于约1.5微米和约10微米之间的表面粗糙度值(Ra)来表征。
在一些情况下,代替不透明遮罩1972或除了该不透明遮罩之外,支架1970可以沿后覆盖件1935的竖直壁的一部分和后覆盖件1935的内部表面的至少一部分定位(并且接触该竖直壁的一部分和该内部表面的至少一部分或与其分开设置)。支架1970可阻挡透过后覆盖件1935的这些部分的视线。支架1970可由任何合适的材料(例如,金属、聚合物等)形成。支架1970可以是不透明的,并且/或者可具有降低支架1970自身的显著性的颜色(例如,匹配附近部件的颜色、吸收光并且隐藏或最小化可见特征的暗色和/或哑光颜色等)。支架1970可包括油墨、染料、膜、油漆等,以提供颜色。在一些情况下,支架1970经由粘合剂附接到后覆盖件的竖直壁或内部表面中的一者或两者。
在一些情况下,诸如其中不包括遮罩1972和/或支架1970的示例,遮罩1968可定位在内部部件1974(例如,框架构件)上,否则该内部部件可透过后覆盖件1935可见。内部部件1974可限定沿后覆盖件的内部表面延伸的第一部分和至少部分地延伸到孔中的第二部分,装饰环和相机部件至少部分地定位在该孔中。在一些情况下,内部部件1974的第二部分可至少部分地与装饰环的壁部分重叠。遮罩1968可沿内部部件1974的第一部分和第二部分中的每一者的至少一部分定位,并且可被配置为降低施加了遮罩1968的部件1974的可见度或显著性。遮罩1968可以是不透明的,并且/或者可具有降低部件的显著性的颜色(例如,匹配附近部件的颜色、吸收光并且隐藏或最小化可见特征的暗色和/或哑光颜色等)。遮罩1968可以是油墨、染料、膜、油漆、粘合剂泡沫或任何其他合适的材料。
在一些情况下,不透明遮罩1966可被包括在后覆盖件1935的内部表面的至少一部分上以阻挡透过内部表面的视线。不透明遮罩1966可以是油墨、染料、膜、油漆、粘合剂泡沫或遮挡内部部件使其透过内部表面不可见的任何其他合适的材料。在一些情况下,不透明遮罩1966仅被施加到后覆盖件1935的靠近相机孔的区域(例如,使得后覆盖件1935的主要部分1930的全部或大部分不包括不透明遮罩1966)。
在一些情况下,代替相对于图19B和图19C所述的用于遮挡视线穿过过渡区域1932进入设备中的技术或除了这些技术之外,过渡区域1932(和/或后覆盖件的其他部分)可包括使过渡区域1932的外部表面半透明的表面纹理。可使用激光蚀刻、化学蚀刻、喷砂、磨削或任何其他合适的技术来形成表面纹理。
图19B至图19C示出了包括两个装饰环(例如,图19B中的第一装饰环1924和第二装饰环1936,以及图19C中的第一装饰环1952和第二装饰环1958)的示例性相机构型。虽然本文所示的其他示例性相机系统可仅包括一个装饰件,但应当理解,图19B至图19C所示的构型可应用于本文所示或所述的任何设备和/或相机。
如上所述,本文所述的设备可包括闪光灯,该闪光灯被配置为照亮场景以有利于利用电子设备的一个或多个相机捕获图像。闪光灯,也被称为闪光灯模块或更广泛地被称为光源,可包括产生光以照亮场景的一个或多个发光二极管(LED)。闪光灯模块可以是传感器阵列的一部分或靠近传感器阵列定位,以有利于照亮场景进行闪光摄影。
图20A示出了可与本文所述的设备一起使用的闪光灯模块2000的后视图(例如,闪光灯模块的面向设备内部的侧面)。例如,闪光灯模块可以是设备的后向传感器阵列的一部分。闪光灯模块2000可包括载体2001和电路板2002。电路板2002可附接到载体2001,并且载体2001可固定到设备(例如,在设备的后覆盖件中的开口中或靠近窗口)。
电路板2002可包括被布置成大致圆形布置的电接触焊盘2004和2006。例如,电路板2002可包括被布置成第一大致圆形布置(例如,沿具有第一直径的圆)的第一接触焊盘2004组,以及被布置成第二大致圆形布置(例如,沿具有大于第一直径的第二直径的圆)并且围绕该第一接触焊盘2004组的第二接触焊盘2006组。该第一接触焊盘2004组和/或该第二接触焊盘2006组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焊盘之间具有相同的距离)。
该第一接触焊盘2004组可用于将闪光灯模块2000的LED(和/或其他电路、处理器或其他电子部件)导电地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钎焊、焊接或以其他方式导电地耦接到该第一接触焊盘2004组。该第二接触焊盘2006组也可以导电地耦接到闪光灯模块2000的LED(和/或其他电路、处理器或其他电子部件),并且可被提供以有利于测试闪光灯模块而不必与该第一接触焊盘2004组形成物理接触,从而避免该第一接触焊盘2004组的潜在损坏或污染。
图20B是沿图20A中的线20B-20B观察的闪光灯模块2000的局部剖视图,示出了电路板2002与载体2001的示例性集成。载体2001可为单片一体的透光材料,诸如玻璃、透光聚合物、蓝宝石等。
载体2001可限定凸台2014,该凸台可限定电路板2002定位在其中的凹陷部。例如,凸台2014可相对于载体2001的背部表面2012凹陷。凸台2014可从背部表面2012凹陷基本上等于电路板2002的厚度的距离,或者基于电路板2002的尺寸以其他方式构造,使得电路板2002的背部与载体2001的背部表面2012齐平或相对于该背部表面凹陷。电路板2002可经由粘合剂(例如,在凸台2014和电路板2002之间)附接到载体2001。
在一些情况下,可以向背表面2012施加涂层2007,诸如油墨、遮罩、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2007为不透明的白色涂层。在其他情况下,涂层2007为镜状反射涂层(例如,银PVD或CVD涂层)。涂层2007可防止或限制透过载体2001的材料看见设备的内部部件,并且可帮助避免围绕闪光灯模块2000的周边存在黑色或暗色环状外观(例如,当闪光灯模块2000与设备集成时观察闪光灯模块2000的面向外部的表面时)。
图20B还示出了附接到电路板2002并且被配置为朝向载体2001的镜头部分2016向下发射光的发光元件2008和2010(例如,LED)。镜头部分2016可以是或限定菲涅耳透镜(或其他类型的透镜),该透镜聚焦、漫射或以其他方式改变光以产生期望的扩散或照明角度。镜头部分2016可一体地形成到载体2001中(例如,载体2001的材料可限定镜头部分2016)。在一些情况下,镜头部分2016可以是附接到载体2001的独立元件。
载体2001还可限定侧壁中的凹陷部2018以接纳顺应性构件2020。顺应性构件2020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2001与设备外壳的集成有该载体的部分(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20C是闪光灯模块2030的局部剖视图,示出了类似于图20B的视图。闪光灯模块2030包括不同构造的载体2031和顺应性构件2034。具体地,载体2031可在侧壁中限定成型凹陷部2032,并且成型凹陷部2032被构造成接纳成型顺应性构件2034。成型顺应性构件2034可模制在凹陷部2032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型凹陷部2032中,并且使得该材料至少部分地固化以形成顺应性构件2034。在聚合物引入和/或注入过程期间,外部模具或其他工具可围绕载体2031以形成顺应性构件2034的外部表面的形状。
成型顺应性构件2034(和成型凹陷部2032)可比图20B中的顺应性构件2020和凹陷部2018更进一步延伸到载体2031的侧壁中。该构型可允许顺应性构件2034(该顺应性构件可为不透明的)更普遍地遮挡或以其他方式挡住闪光灯模块2030的内部部件和设备的内部部件的外观。例如,成型顺应性构件2034延伸到载体2031的侧壁中,使得成型顺应性构件2034的端部与载体2031的镜头部分2033的外周边之间存在距离2027。相比之下,如图20B所示,顺应性构件2020可延伸进侧壁中更短的距离来产生距离2022(该距离大于距离2027),从而潜在地允许看到闪光灯模块和设备的内部的更多部分。成型凹陷部2032的更大深度以及顺应性构件2034的增大的尺寸和轮廓形状也可得到尺寸更稳定的顺应性构件2034,例如,与O形环相比,该顺应性构件可通过更大的力和偏转保持在期望的位置。
与载体2001一样,载体2031可为单片一体的透光材料,诸如玻璃、透光聚合物、蓝宝石等。闪光灯模块2030还可包括电路板2002以及发光元件2008和2010(例如,LED),并且电路板2002可采用与闪光灯模块2030相同或类似的方式附接到载体2031。
图20D是闪光灯模块2036的局部剖视图,示出了闪光灯模块2036到电子设备的后覆盖件2037中的示例性集成。闪光灯模块2036可定位在形成于由后覆盖件2037限定的后向传感器阵列中的孔中。闪光灯模块2036包括电路板2038和附接到电路板2038并且被配置为朝向载体2041向下发射光的发光元件2039(例如,LED)。载体2041可限定镜头部分诸如菲涅耳透镜(或其他类型的透镜),该透镜聚焦、漫射或以其他方式改变光以产生期望的扩散或照明角度。载体2041(及其限定的镜头部分)可由透明材料(例如玻璃、聚合物、聚碳酸酯、丙烯酸等)形成。
闪光灯模块2036还可包括围绕载体2041的装饰件2040并且载体2041可附接到该装饰件上。例如,载体2041可经由粘合剂2042附接到装饰件2040。密封构件2044(诸如O形环或其他顺应性构件)可至少部分地定位在装饰件2040中的凹陷部中,并且可接触装饰件2040和后覆盖件2037的限定其中定位有闪光模块2036的孔的表面。密封构件2044可在装饰件2040与后覆盖件2037之间形成环境密封。
装饰件2040可为不透明的(例如,其可由不透明材料形成,或涂覆、涂漆或以其他方式处理成不透明的)。不透明装饰件2040可抑制或防止由发光元件2039发出的光诸如透过后覆盖件2037的表面进入后覆盖件2037,所述表面限定其中定位有闪光灯模块2036的孔。例如,透过孔表面泄漏到后覆盖件2037中的光可能在相机或后向传感器阵列的其他光敏部件附近泄漏出后覆盖件2037,这可能干扰那些部件的操作。作为一个具体示例,漏光可导致由后向相机捕获的图片具有模糊外观,这降低了图片的质量。又如,由于来自此类光泄漏的干扰,后向深度传感器可能无法正确地进行深度测量。因此,不透明装饰件2040可减少或消除此类漏光。装饰件2040可为金属、聚合物或任何其他合适的材料。
如图20D所示,载体2041的外部表面2035可相对于后覆盖件2037的外部表面2045凹陷距离2043。不透明装饰件2040的外部表面2065防止从凹陷表面2035发出的光进入后覆盖件2037。此外,装饰件2040(其可具有圆锥形状)的外部表面2065的角度可限定由闪光灯模块2036产生的照明图案。该照明图案可被配置为照亮与后向传感器阵列的相机的目标视场一致的特定视场。在该相机的特定放大水平下,目标视场可以是距后向传感器阵列的相机的特定距离。
图20E是另一个示例性闪光灯模块2046的局部剖视图,示出了闪光灯模块2046到电子设备的后覆盖件2047中的示例性集成。闪光灯模块2046可定位在形成于由后覆盖件2047限定的后向传感器阵列中的孔中。闪光灯模块2046包括电路板2048和附接到电路板2048并且被配置为朝向载体部分2051向下发射光的发光元件2049(例如,LED)。载体部分2051可限定镜头诸如菲涅耳透镜(或其他类型的透镜),该透镜聚焦、漫射或以其他方式改变光以产生期望的扩散或照明角度。载体部分2051(及其限定的镜头部分)可由透明材料(例如玻璃、聚合物、聚碳酸酯、丙烯酸等)形成。
闪光灯模块2046还可包括围绕载体部分2051的装饰部分2050。虽然图20D中的装饰件2040和载体2041是附接在一起的两个单独制造的部件,但图20E中的装饰部分2050和载体部分2051可使用二次模制工艺来制造。具体地,可将第一材料(例如,透明聚合物材料)引入模具中以形成载体部分2051,并且随后可将第二材料(例如,不透明聚合物材料)引入模具中并抵靠第一材料以形成装饰部分2050。然后可将组合的载体部分和装饰部分作为单个部件从模具中移除。在一些情况下,将第一材料和第二材料引入模具中的顺序可以颠倒。第一材料和第二材料可以是不同的材料(例如,不同的聚合物),或者它们可以是相同材料的透明和不透明型式。通过将载体部分2051和装饰部分2050形成为单个部件,可相对于多部件组件减少组装时间和复杂性。
密封构件2054(诸如O形环或其他顺应性构件)可至少部分地定位在装饰部分2050中的凹陷部中,并且可接触装饰部分2050和后覆盖件2047的限定其中定位有闪光模块2046的孔的表面。密封构件2054可在装饰部分2050与后覆盖件2047之间形成环境密封。
如上所述,装饰部分2050可为不透明的。不透明装饰部分2050可抑制或防止由发光元件2049发出的光诸如透过后覆盖件2047的表面进入后覆盖件2047,所述表面限定其中定位有闪光灯模块2046的孔。因此,不透明装饰部分2050可减少或消除此类漏光。
如图20E所示,载体部分2051的外部表面2055可相对于后覆盖件2047的外部表面2052凹陷距离2053。不透明装饰部分2050的外部表面2076防止从凹陷表面2055发出的光进入后覆盖件2037。另外,装饰部分2050的外部表面2076(其可具有圆锥形状)的角度可限定由闪光灯模块2046产生的照明图案。该照明图案可被配置为照亮与后向传感器阵列的相机的目标视场一致的特定视场。在该相机的特定放大水平下,目标视场可以是距后向传感器阵列的相机的特定距离。
图20F是另一个闪光灯模块2056的局部剖视图,示出了闪光灯模块2056到电子设备的后覆盖件2057中的示例性集成。闪光灯模块2056可定位在形成于由后覆盖件2057限定的后向传感器阵列中的孔中。闪光灯模块2056包括电路板2058和附接到电路板2058并且被配置为朝向载体2061向下发射光的发光元件2059(例如,LED)。载体2061可限定镜头部分诸如菲涅耳透镜(或其他类型的透镜),该透镜聚焦、漫射或以其他方式改变光以产生期望的扩散或照明角度。载体2061(及其限定的镜头部分)可由透明材料(例如玻璃、聚合物、聚碳酸酯、丙烯酸等)形成。
闪光灯模块2056还可包括围绕载体2061的装饰件2060并且载体2061可附接到该装饰件上。例如,载体2061可经由粘合剂附接到装饰件2060。密封构件2064(诸如O形环或其他顺应性构件)可至少部分地定位在装饰件2060中的凹陷部中,并且可接触装饰件2060和后覆盖件2057的限定其中定位有闪光灯模块2056的孔的表面。密封构件2064可在装饰件2060与后覆盖件2057之间形成环境密封。
装饰件2060可为不透明的(例如,其可由不透明材料形成,或涂覆、涂漆或以其他方式处理成不透明的)。不透明装饰件2060可抑制或防止由发光元件2059发出的光诸如透过后覆盖件2057的表面进入后覆盖件2057,所述表面限定其中定位有闪光灯模块2056的孔。例如,透过孔表面泄漏到后覆盖件2057中的光可能在相机或后向传感器阵列的其他光敏部件附近泄漏出后覆盖件2057,这可能干扰那些部件的操作。因此,不透明装饰件2060可减少或消除此类漏光。装饰件2060可为金属、聚合物或任何其他合适的材料。
闪光灯模块2056还包括定位在载体2061的外部表面上方并限定设备的外部表面的覆盖件2062。覆盖件2062可由玻璃、蓝宝石、聚合物(例如,聚碳酸酯、丙烯酸)等形成。覆盖件2062可经由粘合剂2063附接到装饰件2060。覆盖件可帮助防止液体、碎屑或其他材料卡在由载体2061的外部表面和装饰件2060的壁所限定的凹陷部中。在一些情况下,粘合剂2063为不透明的粘合剂,其隐藏装饰件2060以免透过覆盖件2062被看见。在其他情况下,将不透明材料(例如,油墨、染料、油漆、膜、层等)施加到粘合剂2063、装饰件2060和/或覆盖件2062以阻挡装饰件2060。
图20G是另一个示例性闪光灯模块2066的局部剖视图,示出了闪光灯模块2066到电子设备的后覆盖件2067中的示例性集成。闪光灯模块2066可定位在形成于由后覆盖件2067限定的后向传感器阵列中的孔中。闪光灯模块2066包括电路板2068和附接到电路板2068并且被配置为朝向载体部分2071向下发射光的发光元件2069(例如,LED)。载体部分2071可限定镜头诸如菲涅耳透镜(或其他类型的透镜),该透镜聚焦、漫射或以其他方式改变光以产生期望的扩散或照明角度。载体部分2071(及其限定的镜头部分)可由透明材料(例如玻璃、聚合物、聚碳酸酯、丙烯酸等)形成。
闪光灯模块2066还可包括围绕载体部分2071的装饰部分2070。类似于图20E中的装饰部分2050和载体部分2051,装饰部分2070和载体部分2071可使用二次模制工艺来制造。具体地,可将第一材料(例如,透明聚合物材料)引入模具中以形成载体部分2071,并且随后可将第二材料(例如,不透明聚合物材料)引入模具中并抵靠第一材料以形成装饰部分2070。然后可将组合的载体部分和装饰部分作为单个部件从模具中移除。在一些情况下,将第一材料和第二材料引入模具中的顺序可以颠倒。第一材料和第二材料可以是不同的材料(例如,不同的聚合物),或者它们可以是相同材料的透明和不透明型式。通过将载体部分2071和装饰部分2070形成为单个部件,可相对于多部件组件减少组装时间和复杂性。
密封构件2074(诸如O形环或其他顺应性构件)可至少部分地定位在装饰部分2070中的凹陷部中,并且可接触装饰部分2070和后覆盖件2067的限定其中定位有闪光灯模块2066的孔的表面。密封构件2074可在装饰部分2070与后覆盖件2067之间形成环境密封。
如上所述,装饰部分2070可为不透明的。不透明装饰部分2070可抑制或防止由发光元件2069发出的光诸如透过后覆盖件2067的表面进入后覆盖件2067,所述表面限定其中定位有闪光灯模块2066的孔。因此,不透明装饰部分2070可减少或消除此类漏光。
如本文所述,设备诸如移动电话可包括逻辑板,该逻辑板可包括处理器、存储器和控制设备和/或设备的部分的其他电路。图21A示出了用于设备的示例性逻辑板2100。逻辑板2100可对应于或为逻辑板220、320或本文所述的任何其他逻辑板的实施方案。
逻辑板2100包括第一基板2102和支撑在第一基板2102上方的第二基板2104。第一基板2102和第二基板2104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2102和/或第二基板2104。
第一基板2102和第二基板2104可经由壁结构2106(该壁结构将第二基板2104支撑在第一基板2102上方)彼此连接。如本文所述,第一基板2102和第二基板2104可焊接到壁结构2106中的导电构件(例如,通孔),从而允许第一基板2102和第二基板2104上的部件经由壁结构2106彼此导电地耦接。壁结构2106还可围绕电子部件(例如,处理器),并且与第一基板2102和第二基板2104一起限定基本上封闭而且任选地密封的内部容积,处理器(和/或其他部件)可被保护在该内部容积中。
逻辑板2100可在结构上安装到设备的外壳构件或其他结构以固定逻辑板2100。为了便于结构安装,逻辑板2100可包括附接构件2107的突片部分2108,该突片部分可附接到柱(例如,柱2114,图21B)或其他结构部件(例如,经由延伸穿过突片部分中的孔的紧固件)。逻辑板2100还可包括凹口区域2113,该凹口区域暴露了第一基板2102,使得紧固件可经由第一基板2102将逻辑板固定到柱或其他结构部件。
逻辑板2100还可充当设备的其他部件的结构安装点。因此,可在逻辑板2100上设置安装特征部,以用于将逻辑板2100安装到其他部件以及用于将其他部件安装到逻辑板。例如,图21A示出了附接到第二基板2104的安装螺柱2110,以及从逻辑板2100的一侧延伸的突片部分2108。如本文所述,安装螺柱2110可用于将另一个部件固定到逻辑板2100,而突片部分2108用于将逻辑板2100固定到设备的外壳结构或其他部件。
图21B示出了逻辑板2100的一部分的侧视图(并且部分地剖开),示出了用于安装螺柱2110和突片部分2108的示例性构型。安装螺柱2110可附接到第二基板2104的顶表面。安装螺柱2110可经由软钎焊、焊接、粘合剂等附接到第二基板2104。值得注意的是,安装螺柱2110不延伸到第二基板2104中或延伸穿过该第二基板。这样,安装螺柱2110就不向逻辑板施加任何夹持、压缩或其他此类力。例如,在其他具体实施中,安装点由紧固件提供,该紧固件延伸穿过第一基板和第二基板两者并且用夹持力固定到逻辑板。相比之下,图21A和图21B所示的安装螺柱2110提供了安装点而不在基板上施加压缩应力,从而降低了由于过度绷紧或以其他方式大致收缩逻辑板而对逻辑板造成潜在损坏的风险。
图21B还示出了可用于将逻辑板2100附接到设备的附接构件2107的示例性构型。例如,图21B示出了利用延伸穿过突片部分2108中的孔的紧固件(例如,螺钉)2115固定到柱2114的突片部分2108。柱可固定到基板2112或该基板的一部分,该基板可以是底座(例如,底座219、319)或设备的任何其他合适的结构。突片部分2108可经由安装部分2109附接到逻辑板(例如,附接到第一基板2102)。安装部分2109可以任何合适的方式附接到第一基板2102,包括软钎焊、焊接、粘合剂等。突片部分2108可对逻辑板2100到设备的物理耦接提供一定程度的顺应性。例如,突片部分2108(以及安装部分2109,其中那些部件为一体的)的材料可比基板自身更具弹性或柔性。另外,可选择突片部分2108的形状、尺寸、曲率、厚度和材料属性以提供目标程度的顺应性和/或柔性。因此,突片部分2108可挠曲以减少由于掉落事件、冲击或设备可能经受的其他有力事件而对逻辑板2100产生的力(例如,冲击负载)的影响。
图21C示出了可用于将逻辑板2100固定到设备的具有安装部分2124和突片部分2122的附接构件2105的另一种示例性构型。虽然图21B中的突片部分2108和安装部分2109是具有基本上均匀厚度的一体结构(例如,冲压金属附接构件)的不同部分,但限定附接构件2105的突片部分2122和安装部分2124的一体结构可具有可变厚度。例如,安装部分2124可具有第一厚度,突片部分2122可具有不同于第一厚度的第二厚度,并且接合部分2126可具有不同于第一厚度和第二厚度的第三厚度。安装部分2124、突片部分2122和接合部分2126的特定厚度可被构造成提供目标强度和柔性参数。例如,接合部分2126可比安装部分2124和突片部分2122更薄以提供增加的柔性和/或顺应性,而安装部分2124和突片部分2122可更厚以提供更大的刚性和强度。接合部分2126的更大柔性可帮助减少由于掉落事件、冲击或设备可能经受的其他有力事件而对逻辑板2100产生的力(例如,冲击负载)的影响,而更厚的安装部分2124向第一基板2102提供了更大的强度和刚度。较厚(且较硬)的安装部分2124还可通过确保负载均匀地分布在安装部分2124与第一基板2102之间的整个接合区域中来改善安装部分2124与第一基板2102之间的接合的可靠性。较厚(和较强)的突片部分2122可提供较大的强度以帮助抵抗断裂或其他损坏。可变厚度附接构件2105可通过锻造、模制、将多个层焊接在一起等来形成。
图21D示出了用于在逻辑板2100上设置安装点而不向基板2102、2104和/或壁结构2106上施加不期望的压缩力的另一种示例性技术。具体地,紧固件组件2119可被构造成将第一基板保持到第二基板,并且可包括第一紧固件元件(诸如凸缘螺母2116)和第二紧固件元件(诸如紧固件2118)。凸缘螺母2116的圆筒部分可定位在穿过第一基板2102和第二基板2104以及壁结构2106形成的孔中,而凸缘螺母2116的凸缘部分接触第二基板2104的外(例如,底)表面。穿过第一基板2102和第二基板2104以及壁结构2106的孔可对准(例如,具有共线圆柱形轴)并且可具有相同的内径。因为凸缘螺母2116的圆筒部分延伸穿过第一基板2102和第二基板2104以及壁结构2106中的孔,所以可抑制横向运动(例如,平行于基板2102、2104的外表面)。
凸缘螺母2116的高度可大于组合的第一基板2102和第二基板2104以及壁结构2106的厚度。即,凸缘螺母2116的圆筒的顶部部分可在第二基板2104的顶表面上方延伸,使得紧固件2118的凸缘部分在固定到凸缘螺母2116时不压缩(或在一些情况下接触)第二基板2104。在一些情况下,凸缘螺母2116的高度可等于组合的第一基板2102和第二基板2104以及壁结构2106的厚度。
紧固件2118的凸缘部分可抵靠凸缘螺母2116的圆筒的端部表面安置。在圆筒部分的端部表面延伸经过第一基板2102的外表面的情况下,紧固件2118的凸缘不接触第一基板2102的外表面,并且不压缩逻辑板。
在圆筒部分的端部表面与第一基板的外表面齐平的情况下,紧固件2118的凸缘部分可接触第一基板2102的表面但不压缩该表面(例如,不向逻辑板施加超过阈值(例如,附带或标称)量的力)。换句话讲,当紧固件2118固定到凸缘螺母2116时,凸缘螺母2116的凸缘部分的接触表面与紧固件2118的凸缘部分的接触表面之间的距离等于从第一子基板2102的外表面到第二基板2104的外表面的距离。
紧固件2118可限定接收器2117,该接收器可以是带螺纹的,以用于接纳另一个紧固件2121以将部件(例如,金属护罩2123或另一个部件)固定到逻辑板2100。因此,可在逻辑板2100上设置安装点,而不在逻辑板上引入压缩应力。在图21D所示的具体实施中,安装部分2111可被构造成使得其不被捕获在凸缘螺母2116与第一基板2102之间。在一些情况下,紧固件2118不具有接收器2117。
图21E示出了逻辑板2100的凹口区域2113,示出了顺应性紧固系统可如何用于将逻辑板2100固定到设备。凹口区域2113可由壁结构2106和第二基板2104中的凹陷部限定。凹口区域暴露了第一基板2102的一部分,并且顺应性支撑件2130可安装到第一基板2102的上表面。更具体地,顺应性支撑件2130的基底板2132可安装到第一基板2102的上表面,诸如经由软钎焊、焊接、粘合剂、紧固件等(如附接元件2142所示,其可以是焊料、粘合剂、焊件等)。增强板2139可附接到第一基板2102的底表面。顺应性支撑件2130可以是由金属或任何其他合适的材料形成的一体结构。
紧固件2136(诸如螺纹螺钉或螺栓)可延伸穿过顺应性支撑件2130中的孔,穿过第一基板2102中的孔或切口,并且穿过增强板2139中的孔,并且可耦接到安装特征部诸如安装凸台2140(图21F)以将逻辑板2100固定到设备。图21F是凹口区域2113的局部剖视图,并且示出了固定到安装凸台2140的紧固件2136,该安装凸台继而附接到部件2144(其可以是外壳部件、后覆盖件、框架构件或设备的任何其他结构部件)。参考图21E和图21F两者,顺应性支撑件2130被构造成允许逻辑板2100在掉落事件、冲击或设备可能经受的其他有力事件期间向上偏转(如图21F所示)。例如,顺应性支撑件2130的回路部分2134和顶部横梁部分2131被构造成偏转、弯曲或以其他方式变形,使得第一基板2102(以及因此整个逻辑板2100)可在至少一个方向上移动。例如,响应于第一力(例如,垂直于逻辑板2100的主平面的力),顺应性支撑件可偏转以允许逻辑板2100向上移动,使得加固板2139暂时抬离安装凸台2140。这样,可向逻辑板2100提供一定程度的顺应性和悬置,这可减小对逻辑板2100的冲击负载或其他潜在有害力的量值和/或影响。在一些情况下,顺应性支撑件还偏转、弯曲或以其他方式变形,以允许逻辑板2100响应于第二力(例如,平行于逻辑板2100的主平面的力)而在第二方向诸如横向方向(例如,图21F中从左到右)上移动。在一些情况下,安装凸台2140抑制逻辑板2100向下移动。
在一些情况下,顺应性支撑件2130被构造成当在静态状态下处于应力状态,诸如图21F所示。例如,当紧固件2136螺纹连接到安装凸台2140中时,紧固件2136可使顺应性支撑件2130略微变形(例如,压缩)。这样,顺应性支撑件2130可使紧固件2136与安装凸台2140之间的附接力与施加到逻辑板2100的力的量脱离。例如,顺应性支撑件2130可利用相对高程度的夹持力刚性地夹持在紧固件2136与安装凸台2140之间,以确保逻辑板2100保持牢固地附接到设备。然而,例如,该量的夹持力如果直接施加到第一基板2102,则可压碎或不当地对第一基板2102施加应力。因此,顺应性支撑件2130不会将所有夹持负载直接传递到第一基板2102。相反,直接施加到第一基板2102的唯一力是由顺应性支撑件2130的任何弯曲或压缩(例如,如由顺应性支撑件2130、安装凸台2140的形状以及第一基板2102和加固板2139的厚度所限定的)引起的力。这样,逻辑板2100可以高程度的安全性(例如,由于对顺应性支撑件2130的夹持力)固定到外壳,同时仍然提供高程度的顺应性和相对低的直接施加到第一基板2102的力。
在一些情况下,顺应性支撑件2130在设备的逻辑板2100与接地层之间提供电接地路径。例如,顺应性支撑件2130的基底板2132可以焊接到第一基板2102上的接地焊垫,并且顺应性支撑件2130、紧固件2136和安装凸台2140可以限定通往设备的电接地层的导电路径。在一些情况下,由逻辑板2100上的顺应性支撑件2130产生的向下偏置帮助迫使逻辑板2100抵靠电接地层(例如,通过抵靠彼此偏置导电接地触点)。
图21G示出了另一个示例性逻辑板2150。相对于逻辑板2150所述的特征部可包括在本文所述的任何其他逻辑板中。
逻辑板2150包括第一基板2152和支撑在第一基板2152上方的第二基板2154。第一基板2152和第二基板2154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2152和/或第二基板2154。
第一基板2152和第二基板2154可经由壁结构2156(该壁结构将第二基板2154支撑在第一基板2152上方)彼此连接。如本文所述,第一基板2152和第二基板2154可焊接到壁结构2156中的导电构件(例如,通孔),从而允许第一基板2152和第二基板2154上的部件经由壁结构2156彼此导电地耦接。壁结构2156还可围绕电子部件(例如,处理器),并且与第一基板2152和第二基板2154一起限定基本上封闭而且任选地密封的内部容积,处理器(和/或其他部件)可被保护在该内部容积中。
逻辑板2150可在结构上安装到设备的外壳构件或其他结构以固定逻辑板2150。在一些情况下,逻辑板2150使用与上文相对于逻辑板2100所述的那些相同或类似的安装技术。
逻辑板2150可包括对准特征部2160。对准特征部可由沿第一基板2152和第二基板2154以及壁结构2156中的每一者的外侧形成的凹陷部限定。这些凹陷部可具有相同的尺寸和形状,使得沿逻辑板2150的侧面限定单个凹陷部。当组装逻辑板2150时,可使用对准特征部2160。例如,可将销、杆或其他对准工具定位在对准特征部2160和对准工具中,并且可利用对准力迫使第一基板2152和第二基板2154以及壁结构2156抵靠彼此。对准力可迫使第一基板2152和第二基板2154以及壁结构2156与对准工具接触,从而使第一基板2152和第二基板2154以及壁结构2156中的凹陷部变得对准,这继而使第一基板2152和第二基板2154以及壁结构2156对准。一旦通过对准工具对准并保持就位,第一基板2152和第二基板2154以及壁结构2156就可诸如经由软钎焊附接在一起。在一些情况下,对准工具具有与对准特征部2160的凹陷部互补的形状和尺寸。
在一些情况下,附加的对准特征部也设置在逻辑板2150上,诸如延伸穿过第一基板2152和第二基板2154以及壁结构2156的通孔,并且被构造成在其中接纳用于对准目的的杆或销。通过沿逻辑板2150的外边缘或外部边缘形成对准特征部2160,对准特征部2160的空间需求可小于通孔的空间需求,从而允许逻辑板2150的更紧凑构造和/或允许逻辑板2150上用于其他部件的更多空间。
逻辑板2150还包括可用于帮助将逻辑板2150固定到设备的夹具2161。图21I是逻辑板2150的局部剖视图,示出了夹具2161的细节。夹具2161可包括基底部分2173和从基底部分2173延伸的钩部分2172。钩部分2172钩在第二基板2154的顶部上方并且将夹持力施加到第二基板2154。紧固件2162(诸如螺钉)可延伸穿过基底部分2173中的孔并且锚定到凸台2171或逻辑板2150下方的其他特征部。凸台2171可附接到电子设备的结构,诸如如本文所述的底座。紧固件2162可在基底部分2173上施加向下的力,这继而导致钩部分2172施加夹持力。因此,夹持力帮助将逻辑板2150保持到设备。
在一些情况下,逻辑板2150包括在第二基板2154的顶部上的护罩部件2163。护罩部件2163可以是耦接到第二基板2154的部件(例如,处理器)上方的EMF屏蔽件或其他保护结构。护罩部件可以由金属、塑料或任何其他合适的材料形成,并且可以限定与夹具2161的钩部分2172接合或以其他方式重叠的唇缘结构2170。唇缘结构2170可防止或抑制钩部分2172的移动以将钩部分2172保持在适当位置(例如,并且防止或抑制钩部分2172滑离第二子基板2154的顶表面)。在一些情况下,可省略护罩部件2163,并且唇缘或其他保持特征部(例如,通道、沟槽、凸块等)可由另一个部件限定,诸如第二基板2154上的焊垫、第二基板自身、螺钉或其他紧固件等。
图21H示出了逻辑板2150的一部分的细部图,示出了用于将第一基板2152和第二基板2154以及壁结构2156固定在一起的示例性技术。例如,壁结构2156可包括通孔2167,并且第一基板2152和第二基板2154可包括焊垫(由圆圈2165表示),这些焊垫被焊接到通孔2167以将第一基板2152和第二基板2154以及壁结构2156固定在一起。焊垫可包括第一组均匀形状的焊垫2165,每个焊垫具有相同的形状(例如,如图21H所示的圆形,但是也可以设想其他形状)。在一些情况下,每个焊垫2165可具有使得其包围(并且最终焊接到)一定数量的通孔2167(例如,3个通孔、4个通孔或任何其他合适的量)的尺寸、形状和位置。这些焊垫还可包括具有与第一组均匀成型的焊垫2165不同形状的一个或多个焊垫。例如,焊垫2166可具有包围(并且最终焊接到)多于第一组焊垫的焊垫2165数量的通孔2167(例如,如果焊垫2165包围三个通孔,则焊垫2166可包围4个或更多个通孔)的不规则形状。
在一些情况下,第一基板2152和第二基板2154各自包括互补组的匹配焊垫(例如,图21H所示的焊垫可存在于第一基板2152和第二基板2154两者上)。
在一些情况下,底部填充材料2169可被引入基板与壁结构之间,并且被允许硬化或固化以将基板粘结到壁结构和/或增强基板与壁结构之间的焊点。底部填充材料2169可以是粘合剂、环氧树脂或任何其他合适的材料。底部填充材料2169可在基板被焊接到壁结构之后被引入基板与壁结构2156之间。底部填充材料2169可流动或芯吸到基板与壁结构之间的空间中,并且此后在适当位置硬化。在一些情况下,逻辑板2150包括帮助将底部填充材料2169控制和/或引导至基板与壁结构之间的目标区域中的一个或多个特征部。例如,垫2164(其可为第一基板2152上的焊垫或加强板)可充当屏障壁以在底部填充材料2169流动到壁结构2156下方期间和之后以及在其硬化时保持该底部填充材料。在一些情况下,垫2164可使底部填充材料2169沿壁结构2156的外侧积聚,从而在壁结构2156与第一基板2152之间的拐角界面处形成底部填充材料2169的圆角。换句话讲,底部填充材料2169可部分地沿壁结构的外表面向上延伸到高于第一基板2152与壁结构2156之间的间隙的高度。相比之下,在没有垫2164的情况下,底部填充材料2169的最大高度可等于第一基板2152与壁结构2156之间的间隙,从而为第一基板2152与壁结构2156之间的界面提供较少的增强。在一些情况下,其他流动控制特征部2168可沿壁结构的另一侧(例如,在由逻辑板2150限定的内部容积内)提供类似的功能。流动控制特征部2168可由任何合适的材料形成,诸如焊料、塑料、粘合剂等,并且可起到与垫2164相同或类似的作用。流动控制特征部诸如特征部2168和垫2164可用于逻辑板2150上的各种位置以帮助引导和/或控制底部填充材料的位置。此外,此类流动控制特征可用于第一基板2152与壁结构2156之间,以及第二基板2154与壁结构2156之间。
图22A示出了设备2200的局部分解图,示出了与后覆盖件2204(或电池可以其他方式耦接到的其他外壳结构)分离的电池2202。设备2200可包括按圆形或径向图案布置的磁性元件阵列2206。磁性元件2206可帮助相对于单独的无线充电设备或其他附件来定位设备2200。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2200。该功能可被描述为自对准或自定位无线充电。如图22A所示,设备2200还可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2208。该设备还可包括电感耦合到无线充电器的输出或传输线圈的线圈2210。线圈2210可向设备2200提供电流以对电池2202进行充电和/或为设备供电。线圈2210可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)的多圈导电线或其他导管。电池2202可定位在充电线圈2210上方并附接到外壳。电池2202和充电线圈2210重叠的区域可被称为重叠区域。
电池2202可以各种方式附接到后覆盖件2204,包括使用粘合剂、紧固件、机械联锁等。电池2202与后覆盖件2204的附接需要足够牢固,使得电池在设备的使用期间不会与后覆盖件2204分离。然而,还可能有利的是允许从设备移除电池2202以进行修理、更换等。此外,由于定位在电池2202下方的部件,诸如磁性元件阵列2206(也被称为磁体2206)和线圈2210,可用于将电池2202紧固到后覆盖件2204的位置和面积可能受到限制。例如,在一些情况下,粘合剂可不用于磁体2206或线圈2210上,因为那些部件的表面可能不适于粘结到粘合剂,和/或其可具有损坏那些部件的风险。
图22B示出了可用于将电池2202附接到后覆盖件2204的粘合剂的示例性布置。具体地,第一粘合结构2212、第二粘合结构2214和第三粘合结构2216可定位在电池2202与后覆盖件2204之间以将电池2202粘附到后覆盖件2204。粘合结构2212、2214和2216可定位在线圈2210、磁体2206和磁性基准2208的外周边之外的耦接区域中电池2202与后覆盖件2204之间(例如,重叠区域之外并且电池2202与后覆盖件2204之间),使得粘合结构可结合到后覆盖件2204而不接触线圈2210、磁体2206和磁性基准2208。如图所示,粘合结构2212、2214和2216可适形于磁体阵列2206的形状(例如,它们可具有适形于或遵循磁体阵列2206的弯曲外周边的弯曲边缘)以增加由粘合结构2212、2214和2216覆盖的表面积而不接触磁体2206。
图22C是沿图22B中的线22C-22C观察的设备2200的局部剖视图,示出了用于将电池粘附到后覆盖件的粘合结构(例如,粘合结构2216)的示例性构型。如上所述,可能有利的是将电池粘附到后覆盖件(或其他外壳结构),使得电池可被移除以用于更换、修理等,而不会永久性地损坏电池或后覆盖件。因此,可使用可剥离粘合剂(诸如拉伸-剥离粘合剂)将电池粘附到后覆盖件。然而,在一些情况下,可剥离粘合剂可能无法同样良好地粘结到后覆盖件和电池。具体地,用于形成电池2202的外表面的材料可与可剥离粘合剂形成比后覆盖件2204更弱的粘结。因此,多层结构可用于在电池与外壳之间产生更大的附接力,同时仍有利于可剥离粘合剂的使用。例如,图22C所示的多层结构包括将聚合物层2213粘附到电池2202的第一粘合剂2212,其可为永久性或不可剥离的粘合剂。第一粘合剂2212可以是与电池2202(例如,形成电池2202的软包的材料)和聚合物层2213形成强效粘结的粘合剂。聚合物层2213可以是任何合适的材料,诸如聚酰亚胺片材。
多层结构还可包括粘附到聚合物层2213和后覆盖件2204两者的可剥离粘合剂2216。可剥离粘合剂2216可与聚合物层2213和后覆盖件2204两者形成强效粘结。在一些情况下,多层结构中的每个粘合剂粘结的强度大于可剥离粘合剂2216与电池2202之间的粘合剂粘结。这样,提供了可剥离粘合剂的益处(例如,从后覆盖件2204非破坏性地移除电池2202的能力),而不损害电池2202与后覆盖件2204之间的最终粘结强度。粘合剂2212、2216可为膜、片材、液体等。此外,虽然图22C示出了示例性多层结构,但在一些情况下,使用单个粘合剂层将电池2202粘附到后覆盖件2204。
图22D示出了可用于将电池2202附接到后覆盖件2204的粘合剂的另一种示例性布置。更具体地,图22D描述了其中将具有不同粘结强度和可剥离性的多种不同类型的粘合剂一起使用的示例。例如,第一粘合结构2218-1至2218-5为具有第一粘合强度的第一粘合剂(例如,拉伸剥离粘合剂),并且第二粘合结构2220为具有高于第一粘合强度的第二粘合强度的第二粘合剂。第一粘合结构2218和第二粘合结构2220可定位在电池2202与后覆盖件2204之间以将电池2202粘附到后覆盖件2204。虽然大多数第一粘合结构定位在线圈2210、磁体2206和磁性基准2208的外周边之外的区域中,但至少一个粘合结构(例如,粘合结构2218-5)可接触一个或多个磁体2206。如图所示,粘合结构2218-1至2218-4可适形于磁体阵列2206的形状(例如,它们可具有适形于或遵循磁体阵列2206的弯曲外周边的弯曲边缘)以增加由粘合结构覆盖的表面积。具有不同粘合强度(以及不同的移除或剥离能力)的不同粘合剂的组合提供了粘结强度和可剥离性的便利性之间的平衡。应当指出的是,虽然具有较高粘结强度的粘合剂可能比具有较低粘结强度的粘合剂更难以移除或剥离,但较高粘结强度的粘合剂可最终仍然是可移除的,尽管完全移除可能更困难(并且在一些情况下可通过使用溶剂、加热等来辅助)。
图22E示出了可用于将电池2202附接到后覆盖件2204的粘合剂的另一种示例性布置。更具体地,图22E描述了其中将具有不同粘结强度和可剥离性的多种不同类型的粘合剂一起使用的示例。例如,第一粘合结构2222-1至2222-3为具有第一粘合强度的第一粘合剂(例如,拉伸剥离粘合剂),并且第二粘合结构2224-1至2224-4为具有高于第一粘合强度的第二粘合强度的第二粘合剂。第一粘合结构2222和第二粘合结构2224可定位在电池2202与后覆盖件2204之间以将电池2202粘附到后覆盖件2204。图22E中所示的粘合剂的布置包括定位在磁性基准2208之间的粘合结构2224-1,以及定位在电池2202的拐角区域中、磁体阵列2206的顶部与电池2202的顶部边缘之间的附加粘合结构2224-2。如上所述,具有不同粘合强度(以及不同的移除或剥离能力)的不同粘合剂的组合提供了粘结强度和可剥离性的便利性之间的平衡。
图22F示出了可用于将电池2202附接到后覆盖件2204的粘合剂的另一种示例性布置。更具体地,图22F示出了其中在磁体阵列2206中限定间隙2229以为粘合剂提供附加区域的示例。例如,图22F中的磁体2206以圆形阵列定位,其中在沿阵列顶部的区域处在磁体2206中的两者之间限定间隙2229。间隙2229可靠近电池2202的顶部边缘,使得间隙提供用于定位粘合结构的附加区域。间隙2229的该位置可为特别有利的,因为其允许粘合剂定位在电池2202的左上角中,其中如果磁体阵列在该区域中是连续的,则将存在用于粘合剂的极小空间或不存在用于粘合剂的空间。粘合结构2226-3为限定第一瓣2228和第二瓣2230的一体或单个粘合结构。第二瓣2230遵循磁体阵列2206的外周边的轮廓或形状,并且定位在电池2202的右上区域处。第一瓣2228延伸到磁体阵列2206中的间隙2229中。例如,第一瓣2228的第一侧可与磁体2206中的一者相邻,并且第一瓣2228的第二侧可与磁体2206中的另一者相邻。阵列中的间隙2229和多瓣粘合结构2226-3的组合导致粘合剂沿电池2202的基本上整个顶部边缘定位。
除了粘合结构2226-3之外,图22F中的示例包括粘合结构2226-1和2226-2,这些粘合结构适形于磁体阵列2206的形状(例如,它们具有适形于或遵循磁体阵列2206的弯曲外周边的弯曲边缘)以增加由粘合结构2226覆盖的表面积而不接触磁体2206。粘合结构2226-1至2226-3可为任何类型的粘合剂,包括可剥离粘合剂、不可剥离粘合剂等。
图22G和图22H示出了电子设备的一部分,示出了可用于将电池(例如,电池2202)保持在设备中适当位置的电池保持结构。具体地,该设备包括基底板2232,该基底板可以是外壳部件、后覆盖件、框架构件或设备的任何其他结构部件。在一些情况下,基底板2232附接到设备的后覆盖件。基底板2232可以是金属、玻璃、聚合物或任何其他合适的材料。保持支架2233(其可以是或可以是屏障壁1740的实施方案,图17A)可附接到基底板2232。例如,保持支架2233的安装垫2234可经由焊接、粘合剂、紧固件等附接到基底板2232。保持支架2233限定下穿通道2235(也被称为保持狭槽),并且耦接到电池2202(例如,耦接到电池2202的底表面)的保持板2240的保持突片2238可延伸到下穿通道2235中。如本文所述,保持支架2233与保持突片2238(以及更广泛地,电池2202)之间的接合帮助将电池2202保持在设备中的固定位置,并且可帮助防止或抑制掉落或设备可能经受的其他有力事件期间的电池移动。
每个下穿通道2235可被限定在两个安装垫2234之间,并且在偏置突片2236下方。安装垫2234、偏置突片2236和支架壁2237可以是一体部件的部分,诸如单件金属、聚合物等。
当保持突片2238定位在下穿通道2235中时,如图22G和图22H所示,保持突片2238可在多个方向上保持系留状态,从而将电池2202保持在目标位置和/或方位。更具体地,偏置突片2236可防止保持突片2238以及因此电池2202在z方向上(例如,进入或离开页面,如图22G所示)移动。类似地,安装垫2234可防止保持突片2238以及因此电池2202在x方向上(例如,向左或向右,如图22G所示)移动。另外,支架壁2237可防止电池2202在正y方向上(例如,向上,如图22G所示)移动。因此,保持支架2233连同保持突片2238可在多个方向(并且在一些情况下,除一个方向之外的所有方向)上牢固地保持电池2202。
保持支架2233和保持突片2238的特定形状和总体构型可帮助将电池2202保持在给定位置,并且帮助降低电池2202移位或以其他方式改变位置的可能性。例如,偏置突片2236可抵靠保持突片2238向下偏置,从而增加偏置突片2236在保持突片2238上的摩擦力,并且帮助防止电池2202的不期望的移动,尤其是在设备的z方向和y方向上。另外,保持突片2238可以是渐缩的(例如,从靠近电池2202的第一宽度渐缩至突片的远侧端部处的较窄宽度)。突片的较宽部分可接触或靠近(例如,距离约0.25mm或更小)下穿通道2235的侧面。这样,电池2202可在x方向上(例如,向左和向右,如图22G所示)移动的量受限于保持突片2238与下穿通道2235的侧面之间的最小距离。在保持突片2238的侧面接触下穿通道2235的侧面的情况下,电池2202可在x方向上大致固定。
保持突片2238的渐缩形状可帮助确保保持突片2238接触下穿通道2235的侧面。例如,下穿通道2235的尺寸可小于保持突片2238的最大宽度。因此,在电池沿正y方向(例如,向上,如图22G所示)平移的设备的组装期间,保持突片2238可被推入下穿通道2235中,直到保持突片2238的侧面接触下穿通道2235的侧面。因此,保持突片2238的侧面与下穿通道2235的侧面之间的物理相互作用可固定电池在正y方向和x方向两者上的位置。一旦保持突片2238接触下穿通道2235的侧面,电池2202就可固定到外壳(例如,使用如相对于图22A至图22F所述的粘合剂,和/或利用其他紧固件、支架等),从而在所有方向上固定电池。
在一些情况下,电池2202自身或保持板2240的一部分在保持突片2238接触下穿通道2235之前限制电池2202在y方向上行进。这可帮助限制电池跨设备的位置的可变性,因为保持突片2238和下穿通道2235的不同制造公差可导致具有不同电池定位的不同产品。
在如本文所述的电子设备(例如,移动电话)中,容纳在设备内的各种类型的部件或系统需要访问外部环境。例如,扬声器、麦克风、压力传感器、相机等均需要对外部环境的某种类型的访问(例如,光学访问、流体/空气访问等)。此外,为了帮助防止或限制设备的外部环境与内部容积之间的空气压力差,可提供通气系统,使得内部容积可与外部环境压力均衡。
图23A至图23G示出了模块2304(例如,声学模块)的各种示例,该模块包括至少压力传感器和麦克风,以及任选地通气系统(也被称为气压通气孔),所有这些模块至少部分地容纳在音频壳体中。压力传感器可被配置为检测周围环境的气压,而麦克风可诸如在电话呼叫或视频记录期间接收音频输入。这些部件都依赖于与外部环境形成的流体连通,以便有效地操作。因此,如图23A所示,模块2304可靠近孔2306(例如,音频端口或麦克风端口)和2308(例如,通气端口)定位在设备2300的外壳2302内。孔2306、2308从外壳2302的外部表面延伸穿过外壳2302到外壳2302的内部表面。
在一些情况下,模块2304的多个系统经由相同的孔流体地耦接到外部环境。例如,如图23B所示,麦克风2322可经由音频壳体中的第一通道2320可操作地耦接(例如,流体地耦接)到第一孔2306(例如,音频端口或麦克风端口),并且压力传感器2312可经由音频壳体中的第二通道2314可操作地耦接(例如,流体地耦接)到第一孔2306。值得注意的是,通往麦克风2322和压力传感器2312两者的流体路径共享第一孔2306中的公共容积2310。单独地,气压通气系统2316可经由第三通道2318与第二孔2308(例如,通气端口)流体地耦接,并且被配置为使外壳内的内部压力与外壳外部的外部压力均衡。
由于通往麦克风2322和压力传感器2312两者的流体路径共享公共的部分封闭的容积2310(并且部分地由于第一通道和第二通道的不同长度),因此容积2310、第一通道2320和第二通道2314中的声波(例如,空气压力波)可能全部彼此受到影响。因此,例如,通过第一通道2320行进到麦克风2322的声波可受到第二通道2314的存在(和/或其属性)的影响。在一些情况下,第一通道2320与第二通道2314之间的流体耦接可不利地影响麦克风2322的操作,诸如通过衰减原本将到达麦克风2322的某些声音频率。此类衰减或其他效应可归因于例如由第一通道2320和第二通道2314在公共容积2310处流体地耦接引起的谐振或其他现象。因此,降低第一通道2320与第二通道2314之间的流体耦接的程度和/或影响可能是有利的,从而改善麦克风2322和/或压力传感器2312的整体功能。
用于降低第一通道2320与第二通道2314之间的流体耦接的程度和/或影响的一种技术包括在第一通道2320与第二通道2314之间的某处提供挡件。图23C示出了一个示例,其中挡件2324(其可以是声学网状物)定位在两个顺应性衬垫层2332、2334之间并且覆盖通向第二通道2314的开口(例如,其处于第二通道2314的端部与音频端口之间)。挡件2324或声学网状物允许空气穿过它,使得压力传感器2312(或其他传感器或部件)仍然经由第二通道2314与外部环境形成流体连通,同时还在第一通道2320与第二通道2314之间提供声学或流体阻尼。这样,可减少或消除第二通道2314对穿过第一通道2320的声波的负面影响。在一些情况下,没有挡件或声学网状物定位在通向第一通道2320的开口上方。
挡件2324可由任何合适的材料或结构形成,诸如开孔泡沫、金属网孔、透气聚合物网状物(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯网孔)、织物、穿孔或半渗透聚合物膜等。挡件2324可被捕获在两个衬垫2332、2334之间。挡件2324可具有减小第二通道2314对第一通道2320中压力波的影响的声阻抗属性或特性,同时还允许空气进入第二通道2314而不显著影响压力传感器2312的操作。例如,挡件2324可具有介于约100Rayl和约700Rayl之间的声阻抗。在一些情况下,挡件2324具有介于约150Rayl和约300Rayl之间的声阻抗。挡件2324可具有介于约40微米和约100微米之间的厚度。
衬垫2332、2334可将挡件2324保持在第二通道2314的开口上方的适当位置,并且还在模块2304与外壳2302之间提供密封。衬垫2332、2334可各自限定分别对应于模块2304的第一通道2320、第二通道2314和第三通道2318中的每一者的不同孔2336、2338。孔2336-1和孔2338-1与麦克风连通,并且可被称为声学孔,并且孔2336-2和孔2338-2与压力传感器连通,并且可被称为压力孔。孔2336-1和孔2336-2两者可通向外壳2302中音频端口2306的同一部分封闭的容积,并且因此用作通道2320、2314最终通向公共容积2310中的开口。
衬垫2332、2334可以是或可以由粘合剂膜(诸如PSA膜)形成,并且可以粘结性地粘结到外壳2302、模块2304、挡件2324和/或彼此。在一些情况下,衬垫2332、2334由顺应性材料形成或包括顺应性材料,诸如泡沫、弹性体、聚合物等。衬垫2332、2334可被压缩在模块2304与外壳2302之间(并且任选地通过该模块和该外壳变形)。
图23D示出了另一个示例性模块2340(例如,声学模块),该模块包括至少压力传感器2342和麦克风2349,以及任选地气压通气孔(与图23B所示的气压通气孔类似或相同)。麦克风2349和压力传感器2342均流体地耦接到模块2340内的公共容积,以及由外壳2302限定的公共容积2310(当集成到如图23A至图23B所示的设备中时)。具体地,模块2340限定了从模块2340中的开口2341延伸到第二通道2344的第一通道2348。麦克风2349(或流体地耦接到麦克风的开口)定位在第一通道2348中,并且第二通道2344将第一通道2348流体地耦接到压力传感器2342。挡件2346定位在第一通道2348与第二通道2344之间。
挡件2346可由任何合适的材料或结构形成,诸如开孔泡沫、金属网孔、聚合物网状物(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯网孔)、织物、穿孔或半渗透聚合物膜等。挡件2346可包括或结合有粘合剂(例如,粘合剂衬垫)以将挡件2346固定在第一通道2348与第二通道2344之间的适当位置。挡件2346可具有减小第二通道2344对第一通道2348中压力波的影响的声阻抗属性或特性,同时还允许空气进入第二通道2344而不显著影响压力传感器2342的操作。例如,挡件2346可具有介于约100Rayl和约700Rayl之间的声阻抗。在一些情况下,挡件2346具有介于约150Rayl和约300Rayl之间的声阻抗。挡件2346可具有介于约40微米和约100微米之间的厚度。
图23E示出了另一个示例性模块2350(例如,声学模块),该模块包括至少压力传感器和麦克风,以及任选地气压通气孔(与图23B所示的气压通气孔类似或相同)。麦克风和压力传感器均在集成到如图23A至图23B所示的设备中时流体地耦接到由外壳2302限定的公共容积2310。模块2350限定了与公共容积2310连通并且流体地耦接到麦克风的第一通道2354,以及与公共容积2310连通并且流体地耦接到压力传感器的第二通道2356。模块2350还限定了流体地耦接到气压通气孔的第三通道2352。
模块2350还在模块2350的安装表面中限定了凹陷部2355。通向第一通道2354和第二通道2356两者的开口位于该凹陷部内。衬垫2357可定位在凹陷部2355中。衬垫2357可具有等于或大于凹陷部2355的厚度,使得当模块2350组装到设备中时,衬垫2357接触外壳2302的表面,并且任选地压缩在模块2350与外壳2302之间。衬垫2357可限定第一孔2358和第二孔2359,该第一孔对应于通向第一通道2354的开口和/或与该开口对准,该第二孔对应于通向第二通道2356的开口和/或与该开口对准。
衬垫2357可包括定位在衬垫2357的第二孔2359中的挡件2351(例如,声学网状物)。当衬垫2357定位在凹陷部2355中并且被捕获在模块2350与外壳2302之间时,挡件2351在第一通道2354与第二通道2356之间提供声学或流体阻尼。更具体地,因为第一通道2354和第二通道2356均(通过挡件2351)直接通向公共容积2310中,所以挡件2351在第一通道2354与第二通道2356之间形成透气的阻声屏障。
挡件2351可由任何合适的材料或结构形成,诸如开孔泡沫、金属网孔、聚合物网状物(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯网孔)、织物、穿孔或半渗透聚合物膜等。挡件2351可附接(例如,粘附)到衬垫2357的表面,或者其可定位在衬垫2357的层之间(例如,其中衬垫2357由多个层形成,诸如两层PSA膜)。
挡件2351可具有减小第二通道2356对第一通道2354中压力波的影响的声阻抗属性或特性,同时还允许空气进入第二通道2356而不显著影响压力传感器的操作。例如,挡件2351可具有介于约100Rayl和约700Rayl之间的声阻抗。在一些情况下,挡件2351具有介于约150Rayl和约300Rayl之间的声阻抗。挡件2351可具有介于约40微米和约100微米之间的厚度。
图23F示出了另一个示例性模块2360,该模块包括至少压力传感器和麦克风,以及任选地气压通气孔(与图23B所示的气压通气孔类似或相同)。麦克风和压力传感器均在集成到如图23A至图23B所示的设备中时流体地耦接到由外壳2302限定的公共容积2310。模块2360限定了与公共容积2310连通并且流体地耦接到麦克风的第一通道2364,以及与公共容积2310连通并且流体地耦接到压力传感器的第二通道2362。模块2360还限定了流体地耦接到气压通气孔的第三通道2361。
在图23F的示例中,挡件2369(例如,声学网状物)与第一衬垫2368成一体。更具体地,第一衬垫2368可限定第一孔2367、第二孔2366和第三孔2365,该第一孔对应于通向第一通道2364的开口和/或与该开口对准,该第二孔对应于通向第二通道2362的开口和/或与该开口对准,该第三孔对应于通向第三通道2361的开口和/或与该开口对准。挡件2369可定位在第一衬垫2368的第二孔2366中。当第一衬垫2368被捕获在模块2360与外壳2302之间时,挡件2369在第一通道2364与第二通道2362之间提供声学或流体阻尼。更具体地,因为第一通道2364和第二通道2362均(通过挡件2369)直接通向公共容积2310中,所以挡件2369在第一通道2364与第二通道2362之间形成透气的阻声屏障。
挡件2369可由任何合适的材料或结构形成,诸如开孔泡沫、金属网孔、聚合物网状物(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯网孔)、织物、穿孔或半渗透聚合物膜等。挡件2369可附接(例如,粘附)到第一衬垫2368的表面,或者其可定位在第一衬垫2368的层之间(例如,其中第一衬垫2368由多个层形成,诸如两层PSA膜)。
挡件2369可具有减小第二通道2362对第一通道2364中压力波的影响的声阻抗属性或特性,同时还允许空气进入第二通道2362而不显著影响压力传感器的操作。例如,挡件2369可具有介于约100Rayl和约700Rayl之间的声阻抗。在一些情况下,挡件2369具有介于约150Rayl和约300Rayl之间的声阻抗。挡件2369可具有介于约40微米和约100微米之间的厚度。
在一些情况下,第二衬垫2363可设置在通向模块2360的第一通道2364、第二通道2362和第三通道2361的开口周围。第二衬垫2363可以是顺应性材料,诸如橡胶、弹性体、泡沫等,并且可被压缩在模块2360与第一衬垫2368之间或以其他方式与该模块和该第一衬垫接触。在一些情况下,第一衬垫和第二衬垫由不同材料形成和/或具有不同硬度。第二衬垫2363和模块2360的外壳可以一起形成,诸如经由多次模制工艺,其中外壳和第二衬垫2363在同一模具中形成,以产生具有不同材料的一体部件。
图23G示出了另一个示例性模块2370(例如,声学模块),该模块包括至少压力传感器和麦克风,以及任选地气压通气孔(与图23B所示的气压通气孔类似或相同)。麦克风和压力传感器均在集成到如图23A至图23B所示的设备中时流体地耦接到由外壳2302限定的公共容积2310。模块2370限定了与公共容积2310连通并且流体地耦接到麦克风的第一通道2374,以及与公共容积2310连通并且流体地耦接到压力传感器的第二通道2372。模块2370还限定了流体地耦接到气压通气孔的第三通道2371。
模块2370还在模块2370的安装表面中限定了凹陷部2373。通向第二通道2372的开口位于凹陷部2373内,而通向第一通道2374的开口不在该凹陷部内。衬垫2375可定位在凹陷部2373中。衬垫2375可具有等于或大于凹陷部2373的厚度,使得当模块2370组装到设备中时,衬垫2375接触外壳2302的表面,并且任选地压缩在模块2370与外壳2302之间。
衬垫2375可包括定位在孔中的挡件2376(例如,声学网状物),该孔限定在衬垫2375中。当衬垫2375定位在凹陷部2373中并且被捕获在模块2370与外壳2302之间时,挡件2376在第一通道2374与第二通道2372之间提供声学或流体阻尼。更具体地,因为第一通道2374和第二通道2372均(通过挡件2376)直接通向公共容积2310中,所以挡件2376在第一通道2374与第二通道2372之间形成透气的阻声屏障。
挡件2376可由任何合适的材料或结构形成,诸如开孔泡沫、金属网孔、聚合物网状物(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯网孔)、织物、穿孔或半渗透聚合物膜等。挡件2376可附接(例如,粘附)到衬垫2375的表面,或者其可定位在衬垫2375的层之间(例如,其中衬垫2375由多个层形成,诸如两层PSA膜)。
挡件2376可具有减小第二通道2372对第一通道2374中压力波的影响的声阻抗属性或特性,同时还允许空气进入第二通道2372而不显著影响压力传感器的操作。例如,挡件2376可具有介于约100Rayl和约700Rayl之间的声阻抗。在一些情况下,挡件2376具有介于约150Rayl和约300Rayl之间的声阻抗。挡件2376可具有介于约40微米和约100微米之间的厚度。
如上所述,用于电子设备中的模块可包括气压通气孔。这些气压通气孔可限定设备的内部容积与外部环境之间的通道,以允许内部容积与外部环境之间的压力均衡。在一些情况下,气压通气孔包括透气的防水部件(例如,透气的防水聚合物隔膜)以允许空气在内部容积与外部环境之间通过(以允许压力均衡),同时抑制或限制水或其他液体或污染物通过。
图24示出了电子设备2400的示例性示意图。电子设备2400可以是设备100(或本文所述的其他设备,诸如设备100、140、200、300、400、900、1300、1400、1700、2200等)的实施方案或以其他方式表示该设备。设备2400包括一个或多个处理单元2401,该一个或多个处理单元被配置为访问其上存储有指令的存储器2402。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2408、一个或多个触摸传感器2403、一个或多个力传感器2405、一个或多个通信信道2404、一个或多个音频输入系统2409、一个或多个音频输出系统2410、一个或多个定位系统2411、一个或多个传感器2412和/或一个或多个触觉反馈设备2406的操作。
图24的处理单元2401可以被实现为能够处理、接收或发送数据或指令的任何电子设备。例如,处理单元2401可包括以下各项中的一者或多者: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2401可耦接到逻辑板,诸如图21A的逻辑板2100。
存储器2402可存储可由设备2400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2402可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2402可耦接到逻辑板,诸如图21A的逻辑板2100。
触摸传感器2403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2403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2403可为电容触摸传感器、电阻触摸传感器、声波传感器等。触摸传感器2403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2403可与设备2400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2403可被配置为检测施加到设备2400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2403可与力传感器2405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2405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2405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2405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2405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2405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2405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2403,力传感器2405可与设备2400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2405可被配置为检测施加到设备2400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2405可与触摸传感器2403协同操作,以响应于基于触摸和/或力的输入而生成信号或数据。
设备2400还可包括一个或多个触觉设备2406(例如,图2至图3的触觉致动器222、322)。触觉设备2406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2406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2406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2400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2404可包括适于提供处理单元2401与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2404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2404可被配置为发送和接收可由在处理单元2401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。示例性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2404还可包括超宽带接口,该超宽带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24所示,设备2400可包括用于存储电力和向设备2400的其他部件提供电力的电池2407。电池2407可为被配置为向设备2400提供电力的可再充电的电源。电池2407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2407的电力并控制从电池2407提供给设备2400的电力。
设备2400还可包括被配置为显示图形输出的一个或多个显示器2408。显示器2408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2408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2408可对应于显示器103、203、303、610。
设备2400还可经由一个或多个音频输入系统2409提供音频输入功能。音频输入系统2409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2400还可经由一个或多个音频输出系统(例如,扬声器)2410(诸如扬声器系统和/或模块224、250、324、350、620)提供音频输出功能。音频输出系统2410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2400还可包括定位系统2411。定位系统2411可被配置为确定设备2400的位置。例如,定位系统2411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2411可用于确定设备2400的空间参数,诸如设备2400的位置(例如,设备的地理坐标)、设备2400的物理移动的测量结果或估计、设备2400的取向等。
设备2400还可包括一个或多个附加传感器2412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24描述的多个功能、操作和结构被公开成作为设备2400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2400的不同实施方案可具有本文所论述的各种能力、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2400中的系统不是排他性的,并且设备2400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,本发明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诸如移动电话的设备的实用性和功能。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定位设备、递送用户较感兴趣的目标内容等。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彻底理解。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,以便实践所述实施方案。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所提及的附图中部件的取向。
相对于任何给定附图所示或所述(或本申请中以其他方式描述)的特征、结构、构型、部件、技术等可与相对于其他附图所述的特征、结构、构型、部件、技术等一起使用。例如,本申请的任何给定附图不应理解为仅限于该特定附图中所示的那些特征、结构、构型、部件、技术等。类似地,可一起使用或实现仅在不同附图中示出的特征、结构、构型、部件、技术等。此外,一起示出或描述的特征、结构、构型、部件、技术等可单独实现和/或与本说明书的其他附图或部分的其他特征、结构、构型、部件、技术等组合实现。此外,为了便于说明和解释,本申请的附图可示出与电子设备的其他部件和/或子组件隔离的某些部件和/或子组件,但应当理解,在一些情况下,单独示出的部件和子组件可被认为是单个电子设备的不同部分(例如,包括多个所示部件和/或子组件的单个实施方案)。

Claims (20)

1.一种便携式电子设备,包括:
触敏显示器;
外壳,所述外壳至少部分地包封所述触敏显示器,所述外壳限定沿所述外壳的一侧的音频端口,所述音频端口限定部分包封的容积;和
声学模块,所述声学模块定位在所述外壳内并且包括:
音频壳体,所述音频壳体限定第一通道和第二通道;
麦克风,所述麦克风能够通过所述第一通道操作地耦接到所述音频端口的部分包封的容积;
压力传感器,所述压力传感器能够通过所述第二通道操作地耦接到所述音频端口的部分包封的容积;和
声学网状物,所述声学网状物定位在所述第二通道的端部与所述音频端口之间。
2.根据权利要求1所述的便携式电子设备,其中:
所述声学模块包括:
第一衬垫,所述第一衬垫具有第一声学孔和第一压力孔;和
第二衬垫,所述第二衬垫具有第二声学孔和第二压力孔;
所述声学网状物定位在所述第一衬垫与所述第二衬垫之间;并且
所述声学网状物覆盖所述第一压力孔和所述第二压力孔。
3.根据权利要求1所述的便携式电子设备,其中,所述声学网状物包括能够透气的聚合物网状物。
4.根据权利要求1所述的便携式电子设备,其中,所述声学网状物具有介于100Rayl和700Rayl之间的声阻抗。
5.根据权利要求1所述的便携式电子设备,其中,所述声学网状物具有介于40微米和100微米之间的厚度。
6.根据权利要求1所述的便携式电子设备,其中,所述声学网状物不覆盖所述第一通道的端部。
7.根据权利要求1所述的便携式电子设备,其中:
所述声学模块还包括气压通气系统,所述气压通气系统被配置为使所述外壳内的内部压力与所述外壳外的外部压力均衡;并且
所述气压通气系统能够通过第三通道操作地耦接到通气端口。
8.一种移动电话,包括:
外壳,所述外壳限定沿所述外壳的侧表面的麦克风端口和扬声器端口以及沿所述外壳的前表面的接收器端口;
显示器,所述显示器定位在所述外壳内;和
内部模块,所述内部模块定位在所述外壳内并且包括:
麦克风,所述麦克风能够通过第一通道操作地耦接到所述麦克风端口;
压力传感器,所述压力传感器能够通过第二通道操作地耦接到所述麦克风端口;和
声学网状物,所述声学网状物定位在所述第二通道的端部处并且被配置为降低所述第一通道和所述第二通道之间的声学干涉。
9.根据权利要求8所述的移动电话,其中:
所述内部模块包括定位在所述显示器下方的壳体;
所述压力传感器和所述麦克风定位在所述壳体内;并且
所述内部模块包括定位在所述外壳的内表面与所述壳体之间的衬垫。
10.根据权利要求9所述的移动电话,其中:
所述衬垫是一对衬垫中的第一衬垫;并且
所述声学网状物定位在所述一对衬垫之间。
11.根据权利要求9所述的移动电话,其中:
所述壳体限定凹陷部;
所述衬垫至少部分地定位在所述凹陷部内;并且
所述声学网状物定位在所述衬垫与所述壳体之间。
12.根据权利要求9所述的移动电话,其中:
所述衬垫限定定位在所述第一通道的端部处的第一孔以及定位在所述第二通道的端部处的第二孔;并且
所述声学网状物覆盖所述第二孔并且不覆盖所述第一孔。
13.根据权利要求8所述的移动电话,其中:
所述外壳限定充电端口,所述充电端口被配置为接纳充电连接器;并且
所述充电端口定位在沿所述外壳的侧表面的麦克风端口与扬声器端口之间。
14.一种电子设备,包括:
外壳,所述外壳包括:
外壳构件,所述外壳构件限定所述电子设备的一组侧表面,所述外壳构件限定所述一组侧表面中的侧表面中的音频端口;和
前覆盖件,所述前覆盖件限定所述电子设备的前表面;
显示器,所述显示器定位在所述前覆盖件下方;和
内部模块,所述内部模块定位在所述外壳内、在所述显示器下方并且包括:
麦克风,所述麦克风被配置为经由第一通道检测所述音频端口处的音频输入;
压力传感器,所述压力传感器被配置为经由第二通道测量所述音频端口处的外部压力;和
挡件,所述挡件将所述第一通道与所述第二通道分开。
15.根据权利要求14所述的电子设备,其中:
所述第一通道从所述麦克风延伸到所述音频端口;
所述第二通道从所述压力传感器延伸到所述音频端口;并且
所述挡件定位在所述第二通道的端部与所述音频端口之间。
16.根据权利要求14所述的电子设备,其中:
所述第一通道限定靠近所述麦克风的第一端部和靠近所述音频端口的第二端部;
所述第二通道限定靠近所述压力传感器的第一端部和靠近所述麦克风的第二端部;并且
所述挡件定位在所述第二通道的第二端部处。
17.根据权利要求14所述的电子设备,其中,所述挡件由能够透气、防水的隔膜形成。
18.根据权利要求14所述的电子设备,其中:
所述挡件由能够透气的聚合物网状物形成;并且
所述能够透气的聚合物网状物具有介于40微米和100微米之间的厚度。
19.根据权利要求14所述的电子设备,其中,所述挡件具有介于150Rayl和300Rayl之间的声阻抗。
20.根据权利要求14所述的电子设备,其中:
所述音频端口是第一音频端口;
所述外壳限定所述侧表面中的第二音频端口;并且
所述电子设备包括扬声器模块,所述扬声器模块能够操作地耦接到所述第二音频端口。
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