CN115840263A - 光学透镜 - Google Patents

光学透镜 Download PDF

Info

Publication number
CN115840263A
CN115840263A CN202211117524.XA CN202211117524A CN115840263A CN 115840263 A CN115840263 A CN 115840263A CN 202211117524 A CN202211117524 A CN 202211117524A CN 115840263 A CN115840263 A CN 115840263A
Authority
CN
China
Prior art keywords
transparent
opaque
optical lens
optical
thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211117524.XA
Other languages
English (en)
Inventor
C·D·琼斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Apple Inc
Original Assignee
Apple Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Apple Inc filed Critical Apple Inc
Publication of CN115840263A publication Critical patent/CN115840263A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/02Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of crystals, e.g. rock-salt, semi-conductors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Casings For Electric Apparatus (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)

Abstract

提供了一种光学透镜。一种光学透镜包括第一透明部分、第二透明部分,以及将该第一透明部分与该第二透明部分分离的不透明金属阻隔件。该不透明金属阻隔件经由铝‑氧化物连结来直接连结到该第一透明部分和该第二透明部分。该光学透镜可包括在该不透明金属阻隔件和相邻透明部分之间的转变区。该转变区可包括该铝‑氧化物连结并且具有一定厚度。

Description

光学透镜
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年9月20日提交的名称为“光学透镜(OPTICAL LENS)”的美国临时专利申请号63/261,410的权益,该美国临时专利申请 的公开内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
描述的示例整体涉及电子设备。更具体地讲,本发明的示例涉及包括 输入部件和输出部件的电子设备。
背景技术
随着便携式电子设备继续包括越来越多的特征部,将那些特征部集成 到单个设备中变得越来越复杂。例如,某些特征部可能需要从电子设备发 射光并且检测来自周围环境的光。然而,被设计成从设备发射光的部件也 可能不期望地发射沿着入射到光检测器上的路径行进而从未到达设备外部 的周围环境的光。当尝试检测来自设备外部的光时,这些不期望的光路径 可导致假阳性或不期望的噪声量。此外,由于便携式电子设备的功能增加, 因此变得必须以更紧凑的方式布置增加功能部件以维持消费者所期望的小 形状因数。因此,期望提供可为发射器部件和检测器部件提供期望的光学 隔离水平而不会不期望地增加设备尺寸的部件,诸如设备外壳。
发明内容
根据本公开的一些方面,一种光学透镜包括第一透明部分、第二透明 部分,以及将该第一透明部分与该第二透明部分分离的不透明金属阻隔件。 该不透明金属阻隔件经由铝-氧化物连结(bond)来直接连结到该第一透明 部分和该第二透明部分。
在一个示例中,该光学透镜限定第一表面和与该第一表面相反的第二 表面,并且该不透明金属阻隔件从该第一表面延伸到该第二表面。在一个 示例中,该第一表面由该第一透明部分的外表面、该第二透明部分的外表 面和该不透明金属阻隔件的外表面限定,该第一透明部分和该第二透明部 分的该外表面与该不透明金属阻隔件的该外表面齐平。在一个示例中,该 不透明金属阻隔件的厚度介于约200nm和约100μm之间。在一个示例中, 该不透明金属阻隔件包括铝。在一个示例中,该第一透明部分和该第二透 明部分可包括陶瓷。在一个示例中,该第一透明部分和该第二透明部分可 包括蓝宝石。
在一个示例中,该光学透镜还可包括在该不透明金属阻隔件和该第一 透明部分之间的转变区,该转变区具有该Al-O连结。在一个示例中,该转 变区的厚度为至少约50nm。在一个示例中,该转变区的厚度为至少约 100nm。在一个示例中,该不透明金属阻隔件的厚度是该转变区的该厚度的 至少两倍。
根据本公开的一些方面,一种光学部件包括直接连结到第一陶瓷透明 衬底的金属光学隔离器和限定该光学隔离器和该第一陶瓷透明衬底之间的 边界的转变区,该边界具有一定厚度。在一个示例中,该厚度介于约50nm 和约200nm之间。在一个示例中,该转变区是无定形的。在一个示例中, 该转变区是晶体的。
根据本公开的一些方面,一种设置在电子设备的孔口内的光学透镜可 包括第一透明部分、第二透明部分和不透明金属部分,该不透明金属部分 设置在该第一透明部分和该第二透明部分之间并且直接连结到该第一透明 部分和该第二透明部分。该不透明金属部分的厚度小于约200μm。
在一个示例中,该厚度小于约100μm。在一个示例中,该厚度介于约 50μm和约100μm之间。在一个示例中,该光学透镜包括在该不透明金属部 分和该第一透明部分之间的无定形转变区,该转变区包括Al-O连结。在一 个示例中,该光学透镜包括在该不透明金属部分和该第一透明部分之间的 晶体转变区,该转变区包括Al-O连结。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述,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1示出了电子设备的示例的顶部透视图;
图2示出了图1的电子设备的底部透视图;
图3示出了电子设备的示例的前透视图;
图4示出了图3的电子设备的后透视图;
图5示出了光学部件的示例的透视图;
图6示出了具有光学部件的电子设备的示例的底部分解图;
图7示出了光学部件的示例的透视图;
图8A示出了光学部件的示例的顶视图;
图8B示出了图8A的光学部件的剖视图;
图9示出了光学部件的示例的剖视图;
图10示出了各种金属的反射率对比波长的曲线图;
图11示出了光学部件的示例的特写剖视图;
图12示出了光学部件的示例的特写剖视图;
图13示出了形成光学部件的示例的方法的示例;
图14A示出了在其制造步骤期间的光学部件的示例的顶视图;
图14B示出了图14A的光学部件的剖视图;并且
图15示出了形成光学部件的示例的方法的示例。
具体实施方式
现在将具体地参考在附图中示出的代表性示例。应当理解,以下描述 不旨在将示例限制于一个优选示例。相反,以下描述旨在涵盖可包括在由 所附权利要求所限定的所述示例的精神和范围内的替代、修改和等同形式。
本公开的一个方面涉及一种光学透镜,该光学透镜包括第一透明部分、 第二透明部分,以及将第一透明部分与第二透明部分分离的不透明金属阻 隔件。不透明金属阻隔件经由铝-氧化物连结来直接连结到第一透明部分和 第二透明部分。
电子设备越来越多地包括可基于电子设备外部的周围环境检测或以其 他方式接收信息的部件。例如,智能电话通常包括可见光检测器诸如相机, 该可见光检测器可接收来自周围环境的光然后将该光处理成显示给用户的 图像。除了用于检测周围环境的特性诸如光的部件之外,电子设备还越来 越多地包括可将信号或信息传输或发射到周围环境中的部件。返回到包括 呈相机形式的可见光检测器的智能电话的示例,此类设备还可包括呈发光 二极管闪光部件形式的光发射器。此类发射部件可与检测器一起工作以增 加从周围环境检测到的信息量。例如,如果电子设备处于不包括足够在相 机的光检测器上产生显著信号的可见光的环境中,则可触发闪光部件以发 射光来照亮周围环境并且允许检测器接收适于产生图像的信息。
在单个电子设备中封装发射器和检测器两者,尤其是可在相同波长范 围的电磁辐射或光下操作的发射器和检测器,有时可导致生成假信号。在 相机的示例中,期望相机仅检测来自周围环境中的期望位置的光,从而生 成信号。然而,如果设备还包括呈闪光灯形式的发射器,则在相机未与闪 光灯光学隔离的情形下同时使用发射器和相机可导致假信号。即,如果闪 光灯发射行进通过完全在设备内部的路径到达检测器的光,则入射到检测 器上的光将不会完全来自周围环境,因此将不会准确地描绘该环境。该状 况也称为漏光或串扰。因此,可能期望发射器发射能够由检测器检测到的 电磁辐射并且与这些检测器内部光学隔离。
除了相机和闪光灯系统之外,其他电子设备系统可包括电磁辐射发射 器和检测器。例如,一种电子设备可包括视觉系统,该视觉系统被设计成 帮助提供对一个或多个物体的识别。在一些情况下,视觉系统被设计成提 供电子设备的用户的面部的面部识别。视觉系统可以包括被设计成捕获图 像诸如二维图像的相机模块。视觉系统还可以包括被设计成朝向物体发射 数个光线的发光模块。光线可以将点图案投射到物体上。此外,发光模块 可以发射不可见光频谱的光,诸如红外光(或IR光)。视觉系统还可以包 括附加相机模块,该相机模块被设计成接收从物体反射的光线中的至少一 些,并且因此接收在光线被物体反射之后的点图案。附加相机模块可以包 括滤光器,该滤光器被设计成滤除不在从发光模块发射的光的频谱内的光。 作为示例,滤光器可以包括被设计成阻挡IR光频率范围之外的光的IR滤光 器。附加相机模块可以向电子设备中的处理器提供点图案(或者点图案的二维图像)。
在相同或类似的光波长范围内操作的其他示例性发射器和检测器系统 可包括生物特征检测系统。这些系统可包括可发射光并且将光投射到用户 身体上的部件,由此发射光可至少部分地从用户身体朝设备的检测器反射 回来。由于发射光的特性是已知的并且由发射器控制,因此发射到身体上 的光的特性与从身体反射并由检测器接收的光的特性之间的差异可用于确 定用户身体的多个生物特征或生物学特性,诸如用户的脉搏、心脏活动和/ 或其他类似的生物特征特性。
包括发射器和检测器的这些和其他组件或系统可包括设备内部的不透 明结构元件,该不透明结构元件可用于将发射器部件与检测器部件包封并 光学隔离。这些结构元件通常采用壁或室的形式,这些壁或室可在侧向上 光学隔离部件。然而,由于其性质,发射器和检测器必须具有向周围环境 发射光或从周围环境接收光的路径。因此,透明覆盖物诸如透镜或玻璃通 常用于覆盖发射器和检测器,并且提供通往周围环境的窗口。
此外,可能期望这些系统的发射器和检测器例如彼此相对靠近或相邻 地设置以增加系统的准确度或灵敏度。因此,单个透镜或透明覆盖件可用 于为发射器和检测器两者提供通往周围环境的光路径。即使当发射器和检 测器在外壳内诸如通过不透明结构元件光学隔离时,也可存在穿过透镜或 覆盖件的发射器和检测器之间的漏光路径。例如,在系统通过单个灯或覆 盖件向周围环境发射和从周围环境接收光的情况下,来自发射器的一些光 可在共享透镜或覆盖件内被内反射到达检测器,而并未首先与周围环境进 行交互。如上所述,这可导致串扰或虚假信号,并且可不利地影响设备的 性能。
不期望的串扰和错误信号的风险和实例随着布置在小空间中的更多数 量的发射器和检测器而增加。便携式电子设备中的最近进展可包括三个、 四个、五个或甚至更多个发射器和检测器,该发射器和检测器布置在和标 准腕表一样小的设备中,例如在智能手表内。以上描述的需要发射器和检 测器的各种功能可设置在设备内并且在单个一体式透镜后面,该单个一体 式透镜具有消除或最小化上文所讨论的串扰和错误信号的不透明光学隔离 特征部。具体地,本文公开的光学透镜的光学隔离特征部提供了透镜内的 薄的、有效的光学隔离,其允许增加数量的发射器和检测器以紧凑配置设 置在单个透镜后面而不会负面地影响功能。
除了最小化通过透镜中的不期望路径的串扰和错误信号之外,本公开 的不透明光学阻隔件最大化穿过透镜的透明部分的光的反射率并且最小化 光到不透明部分中的吸收。在一个示例中,这通过提供直接连结到透镜或 光学覆盖件的相邻透明部分的不透明光学隔离特征部和区域来实现。以此 方式,不存在设置在不透明部分和透明部分之间的中间连结或粘合层以吸 收光。相反,不透明部分由直接连结到相邻透明部分的具有高反射率和低 吸收特性的金属材料制成。因此,通过透明部分行进的光可从相邻不透明 部分反射而不会由其吸收。
如本文所述,包括一个或多个透明部分和设置在透明部分之间的一个 或多个不透明部分的一体式光学部件可用作系统的发射器和检测器的透镜 或覆盖件,而不会提供任何不期望的光路径,从而减少或消除发射器和检 测器之间的任何漏光或串扰,同时将这些部件进一步光学隔离。此外,如 上所述,通过不仅最小化通过不透明部分的透射,而且还通过最小化吸收 并最大化反射率以使得由发射器发射并由检测器接收的光不会损失到不透 明部分,本文公开的光学隔离特征部最大化通过透镜的透明部分的光透射。 此外,一体式光学部件用作防水阻隔件,从而防止水分进入发射器和检测 器。
下面将参考图1至图15来讨论这些示例以及其他示例。然而,本领域 技术人员将易于理解,本文关于这些附图所给出的详细描述仅出于说明性 目的,而不应被解释为限制性。
图1示出了电子设备100的示例的透视图。图1所示的电子设备100是 移动无线通信设备,诸如智能电话。图1的智能电话仅仅是可以与本文所公 开的系统和方法结合使用的设备的一个代表性示例。电子设备100可对应于 任何形式的可穿戴电子设备、便携式媒体播放器、媒体存储设备、便携式 数字助理(“PDA”)、平板电脑、计算机、移动通信设备、GPS单元、 遥控设备或任何其他电子设备。电子设备100可被称为电子设备或消费设备。
电子设备100可具有外壳,该外壳包括限定电子设备100的外周边和外 表面的一部分的框架或带102的外壳。带102或其部分可接合到如本文所述 的设备的一个或多个其他部件。在一些示例中,边框带102可包括几个侧壁 部件,诸如第一侧壁部件104、第二侧壁部件106、第三侧壁部件108(与 一侧壁部件104相对)和第四侧壁部件(图1中未示出)。侧壁部件可例如 在多个位置处接合到设备的一个或多个其他部件,如本文所述。
在一些情况下,侧壁部件中的一些侧壁部件形成天线组件(图1中未 示出)的一部分。因此,一种或多种非金属材料可将带102的侧壁部件彼此 分离,以便电隔离侧壁部件。例如,第一分离材料112将第一侧壁部件104 与第二侧壁部件106分离,并且第二分离材料114将第二侧壁部件106与第 三侧壁部件108分离。作为非限制性示例,前述材料可包括一种或多种电惰 性材料或电绝缘材料,诸如塑料和/或树脂。此外,如本文所述,一个或多 个侧壁部件可电连接到电子设备的内部部件,诸如本文所述的支撑板。在 一些示例中,这些电连接可通过将侧壁部件接合到内部部件来实现,例如 作为天线组件的一部分。
电子设备100还可包括由保护覆盖件118覆盖的显示器组件116(以虚 线示出)。显示器组件116可包括(下文讨论的)多个层,其中每个层提供 独特的功能。显示器组件116可以由边框或框架部分地覆盖,该边框或框架 沿着保护覆盖件118的外边缘延伸,并且部分地覆盖显示器组件116的外边 缘。边框可以被定位成隐藏或遮蔽显示器组件116的层和柔性电路连接器之 间的任何电连接和机械连接。另外,边框可包括均匀的厚度。例如,该边框可包括通常不在X和Y维度上改变的厚度。
另外,如图1所示,显示器组件116可包括凹口122,其表示缺失显示 器组件116。凹口122可允许视觉系统,该视觉系统为电子设备100提供用 于对象识别诸如面部识别的信息。就这一点而言,电子设备100可包括具有 被设计成隐藏或遮蔽视觉系统的开口的掩膜层(如虚线所示),同时该开 口允许视觉系统提供对象识别信息。保护覆盖件118可由透明材料诸如陶瓷 (包括蓝宝石)、玻璃、塑料等形成。就这一点而言,保护覆盖件118可以 称为透明覆盖件、透明保护覆盖件或覆盖玻璃(尽管保护覆盖件118有时不 包括玻璃材料)。此外,在一些示例中,保护覆盖件118可包括本文所述的 一体式光学部件的特征部中的一些或全部特征部。在一些示例中,保护覆 盖件118可包括例如与视觉系统相关联的覆盖发射器和/或检测器的一个或 多个透明部分,并且还可包括延伸覆盖件118的厚度并且设置在透明部分之 间的一个或多个不透明部分,如本文所述。
如图1所示,保护覆盖件118包括开口124,其可表示保护覆盖件118 的单个开口。开口124可允许将声能(以可听声的形式)传输至电子设备 100中,该声能可由电子设备100的麦克风(图1中未示出)接收。开口124 还可以或者另选地可以允许将声能(以可听声的形式)传输至电子设备100 之外,该声能由电子设备100的音频模块(图1中未示出)生成。
电子设备100还可包括被设计成接收线缆组件的连接器的端口126。端 口126允许电子设备100传送(发送和接收)数据,并且还允许电子设备 100接收电能,以为电池组件充电。因此,端口126可包括电耦接到连接器 的终端。
另外,电子设备100可包括几个附加的开口。例如,电子设备100可包 括开口128,该开口允许电子设备的附加音频模块(图1中未示出)将声能 发射到电子设备100之外。电子设备100还可包括开口132,该开口允许电 子设备的附加麦克风接收声能。此外,电子设备100可包括被设计成与耦接 到保护覆盖件118的导轨牢固地接合的第一紧固件134和第二紧固件136。 就这一点而言,第一紧固件134和第二紧固件136被设计成将保护覆盖件118与带102耦接。
图2示出了图1的电子设备的后透视图。可以看出,设备100还可包括 后覆盖件或后保护层130,其可与带102和保护覆盖件118配合以进一步限 定设备100的内部体积和外表面。如上文参考图1所述,带102可包括第一 侧壁部件104、第二侧壁部件106、第三侧壁部件108和第四侧壁部件110。 后覆盖件130可由任何期望的材料形成,诸如金属、塑料、陶瓷或复合材料。 在一些示例中,后覆盖件130可由与保护覆盖件118相同或类似的材料形 成。在一些示例中,后覆盖件130可为导电透明材料,诸如氧化铟钛或导电 二氧化硅。在一些示例中,后覆盖件130可限定可接收一体式光学部件132 的孔口或开孔,如本文进一步所述。图2所示的设备100的一体式光学部件 132可包括本文所述的一体式光学部件和其各种部件中的任一者。如将在下 文参考其他示例更详细地描述的,一体式光学部件132可覆盖一个或多个发 射器和/或检测器或在其上方延伸以便执行与以上讨论的发射器和检测器相关联的功能。
另外,在一些示例中,后覆盖件130本身可包括本文所述的一体式光 学部件的特征部中的一些或全部特征部。例如,后覆盖件130可包括例如与 相机系统相关联的覆盖发射器和/或检测器的一个或多个透明部分,并且还 可包括延伸覆盖件130的厚度并且设置在透明部分之间的一个或多个不透明 部分,如本文所述。
图3示出了可穿戴电子设备200的示例的前透视图。图3中所示的电子 设备为手表,诸如智能手表。图3的智能手表200仅为可与本文所公开的部 件和方法一起使用的设备的一个代表性的示例。电子设备200可对应于任何 形式的可穿戴电子设备、便携式媒体播放器、媒体存储设备、便携式数字 助理(“PDA”)、平板电脑、计算机、移动通信设备、GPS单元、遥控 设备和其他类似电子设备。电子设备200可被称为电子设备或消费设备。在 至少一个示例中,智能手表200可包括指向用户皮肤(例如手表在使用期间 可被压靠的用户手腕的皮肤)的一个或多个发射器和检测器,以用于确定 用户身体的多个生物特征或生物学特性,诸如用户的脉搏、心脏活动和/或 其他类似的生物特征特性。
图4示出了图3所示的设备200的后透视图。在一个示例中,设备200 可包括一个或多个光发射器和检测器/光电传感器以监测用户的生理信息。 如图4所示,设备200可具有一个或多个发射器和/或检测器窗口或透镜, 诸如一体式光学部件232a、232b,其每个部件232a、232b具有集成、不透 明、光学隔离特征部,如下文更详细地讨论。
在一个示例中,设备200包括附接到显示器窗口的外壳202并且包括各 种输入设备,在所描绘的示例中,该输入设备可包括刻度盘234和按钮236。 设备200可戴在用户手腕上并且通过固定带238来固定到手腕。固定带238 包括第一带区段238a和第二带区段238b,该带区段中的每一者在每个带区 段的一个端部处耦接到凸耳240并且配合在外壳202的相应凹陷部或孔口 242内,从而允许每个带区段238a、238b可移除地附接到设备200。
在图4所示的示例中,外壳202可包括固定到壳体246的单独后覆盖件 244。壳体246可由金属、陶瓷、玻璃或塑料材料制成并且具有被配置为接 收后覆盖件244的开口。在使用感应充电以对设备200进行再充电的示例 中,后覆盖件244可由陶瓷、玻璃或塑料材料制成,如下文更详细地描述, 以提供用于感应充电的低电阻路径。然而,在不使用感应充电的示例中, 后覆盖件244可由任何材料(包括金属)制成。在一些示例中,设备200可 不具有单独后覆盖件244,并且外壳202可以是具有用于接收光学部件232a、 232b的开口的一体式结构。在没有使用感应充电的后覆盖件的示例中,外 壳202可由陶瓷、玻璃或塑料材料制成。然而,在没有不使用感应充电的后 覆盖件的示例中,外壳202可由任何材料(包括金属)制成。
也可称为插入件的第一光学部件232a和第二光学部件232b分别配合在 外壳202或后覆盖件244中形成的开口内并且暴露在外壳的底表面248上。 开口从外壳202的内表面延伸到外壳的外表面,并且因此第一光学部件232a 和第二光学部件232b分别允许光穿过外壳。如上所讨论,在一些示例中, 外壳202可包括后覆盖件244并且开口可形成在后覆盖件244中。
第一光学部件232a和第二光学部件232b分别使得外壳202内的发射器 和检测器(图4中未示出)能够通过从用户的皮肤和/或下面组织收集信息 来监测用户的生理信息(诸如血液氧含量、CO2水平和心率)。根据本公开 的一些示例,光学部件232a、232b中的任一者或两者可包括由一个或多个 不透明部分分开的多个不同的透明区域。例如,光学部件232a可包括允许 来自相应发射器的透射光撞击用户皮肤的第一透明区域250a,以及允许从 用户皮肤和/或下面组织反射的光由检测器接收的第二透明区域252a。第一 不透明部分254a可分别设置在第一透明区域250a和第二透明区域252a之 间以将透射光与反射光隔离,因此反射光主要来自用户并且不来自第一光 学部件250a内。
类似地,第二光学部件232b可包括由第二不透明部分260b分开的两个 透明区域256b、258b。第二光学部件232b可以与第一光学部件232a类似 的方式使用。在一些示例中,第一光学部件232a可用于第一类型的生理传 感器,并且第二光学部件232b可用于不同类型的生理传感器。例如,第一 发射器/检测器组可采用第一波长的光,并且窗口232a可包括对第一波长透 明的透明区域250a、252a。类似地,第二发射器/检测器组可采用与第一组的光不同的第二波长的光,并且窗口232b可包括对第二波长透明的透明区 域256b、258。下文将更详细地讨论发射器/检测器组、第一光学部件232a 和第二光学部件232b,以及一种特定类型的发射器和/或检测器的功能。
可穿戴电子设备200包括电路、传感器、一个或多个电子组件、显示 器和输入设备(图4中未全部示出),其使它能够执行各种功能,包括但不 限于:保持时间;监测用户的生理信号并基于这些信号提供与健康有关的 信息;与其他电子设备进行通信(以有线或无线的方式);向用户提供提 示,这些提示可包括音频、触觉、视觉和/或其他感官输出,其中任意一者 或全部都可彼此同步;在显示器上视觉上描绘数据;从可用于启动、控制 或修改设备操作的一个或多个传感器收集数据;确定设备表面上的触摸的 位置和/或施加在设备上的力的大小,并使用任一者或两者作为输入;接受 语音输入来控制一个或多个功能;接受触觉输入来控制一个或多个功能; 等等。
图5示出了一体式光学部件(独立于部件可与其集成的任何设备)的 示例的透视图,该一体式光学部件可类似于图4所示的光学部件232a、232b。 如图5所示,光学部件232可包括分别设置在第一透明区域256和第二透明 区域258之间的不透明部分260。在一些示例中,光学部件232的外表面 262可在将部件232组装到后覆盖件244中之前被设定轮廓和成形(参见图 lB)。在一些示例中,外表面262可以是平坦的、凸形的或任何其他形状。 凸形形状可实现与用户皮肤的改进接触并且与其他形状相比对于用户而言 可能更舒适。一体式光学部件232的周边264可以是平坦的(例如,不是凸 形的)以使得窗口能够安装在后覆盖件244内并且促进抛光和修整而不会产 生易于断裂的尖锐边缘。第一不透明部分260可使用无数制造方法来设置在 第一透明区域256与第二透明区域258之间,其中一些制造方法在下面更详 细地描述。
图3至图5所示的特征部、部件、部分中的任一者(包括其布置和配 置)可单独或以任何组合包括在其他附图所示的设备、特征部、部件和部 分的其他示例的任一者中。同样,其他附图所示的特征部、部件、部分中 的任一者(包括其布置和配置)可单独或以任何组合包括在图3至图5所示 的设备、特征部、部件和部分的示例中。
现在参考图6,示出了可穿戴电子设备300的另一个示例的分解图,该 可穿戴电子设备可包括外壳302和附接到外壳302的覆盖件303。外壳302 可基本上限定设备300的外表面的至少一部分并且可包括限定底表面348的 壳体346。覆盖件303可包括玻璃、陶瓷、塑料或任何其他基本上透明的材 料、部件或组件。覆盖件303可覆盖或以其他方式盖住显示器、相机、触敏 表面诸如触摸屏或设备300的任何部件。覆盖件303可限定设备300的前外 表面。
后壳体348可包括陶瓷、塑料、金属或它们的组合。在一些示例中, 壳体348可包括一体式光学部件332,该一体式光学部件也称为至少部分电 磁透明部件332。光学部件332可包括对任何期望波长的电磁辐射诸如可见 光、红外光、无线电波或它们的组合透明的一个或多个部分,以及设置在 电磁透明部分之间的一个或多个不透明部分。
在一些示例中,一体式光学部件332的透明部分可设置在一个或多个 电磁辐射发射器和/或检测器上方,而不透明部分可抑制或防止由发射器发 射的电磁辐射沿不期望的路径泄漏至检测器。外壳302、覆盖件303和壳体 348一起可基本上限定可穿戴电子设备300的内部体积和外表面。
电子设备300还可包括固定带338、或被设计用于将设备300附接到用 户或以其他方式提供可穿戴功能的其他部件。在一些示例中,固定带338可 为可舒适地允许设备300保持在用户身体上的期望位置处的柔性材料。固定 带338可以如参考图4所示的设备200讨论的类似方式可移除地固定到外壳 302。
图7示出了电子设备的光学部件332的示例的透视图,该光学部件可类 似于在图6的分解图中示出的与设备300一起设置的光学部件332。如在图 7中可见,光学部件332可包括第一透明部分250、第二透明部分252和第 三透明部分256。在一些示例中,并且如图所示,第二透明部分252可围绕 第一透明部分250,而第三透明部分256可围绕第一透明部分250和第二透 明部分252两者。图7示出了透明部分250、252、256的仅一个特定示例性 布置。光学部件332可包括任何数量和配置的透明部分,如本文进一步所述。
继续参考图7,第一不透明部分354可设置在第一透明部分350和第二 透明部分352之间,并且第二不透明部分360可设置在第二透明部分352和 第三透明部分356之间。在该示例中,不透明部分354、360可完全围绕相 应的相邻透明部分350、352的周边,尽管在一些其他示例中,一个或多个 不透明部分可不完全围绕透明部分。在一些示例中,透明部分350、352、 356的外表面和不透明部分332、334的外表面可彼此水平、齐平或成直线, 并且可共同限定光学部件332的表面,并且可至少部分地限定电子设备诸如 设备300的外表面。
术语“齐平”意味着在表面处或大体上相同平面内近似平坦或水平, 或者为弯曲表面的表面之间的平滑转变,使得从一个部件的表面到下一个 部件的表面不发生高度或角度的突然变化。“齐平”表面可包括两个或更 多个邻接表面。在一些示例中,齐平表面可具有小于10微米、小于5微米、 小于1微米、小于0.75微米、小于0.5微米、小于0.25微米、或小于0.1微 米或更小的平均表面粗糙度(Ra)。
在一些示例中,不透明部分354、360可延伸光学部件332的整个厚度 或高度“h”。在这些示例中,不透明部分354、360可防止电磁辐射诸如可 见光或红外光在光学部件332中从一个透明部分内反射到另一个透明部分。
透明部分350、352、356和不透明部分354、360可形成于或可包括在 任何期望电磁辐射范围内具有期望透射率或不透明度水平的基本上任何材 料。例如,透明部分350、352、356可形成于或可包括对可见光谱中的电磁 辐射、红外光、紫外光、无线电波或任何其他期望波长范围的光透明的材 料。此外,透明部分350、352、356不需要对一个或多个期望波长范围的光 完全透明。例如,对于某些应用,透明部分350、352、356可以是90%透明 的、80%透明的、70%透明的、50%透明的、25%透明的或甚至更低。
在一些示例中,一个或多个透明部分350、352、356可形成于或可包 括任何期望的材料,诸如陶瓷或聚合物材料。在一些示例中,一个或多个 透明部分350、352、356可包括陶瓷材料,诸如蓝宝石、玻璃、氧化锆、尖 晶石和/或对期望波长范围的光透明的其他陶瓷材料。其他材料可包括石英 或氮氧化铝。在一些示例中,一个或多个透明部分350、352、356可形成于 聚合物材料,诸如聚碳酸酯、丙烯酸类、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇 酯和/或对期望波长范围的光透明的其他聚合物材料。在一些示例中,一个 或多个透明部分350、352、356可包括陶瓷材料,并且一个或多个其他透明 部分350、352、356可包括聚合物材料。
不透明部分354、360可包括金属材料或由金属材料形成并且以使得不 透明部分354、360对期望波长范围的光不透明的足够厚度形成,该金属材 料诸如铝、钛、银、金、铜、锆或其他金属。在一些示例中,一个或多个 不透明部分354、360可形成于或可包括任何期望的材料,诸如陶瓷或聚合 物材料。
透明部分350、352、356和不透明部分354、360可直接接合在一起而 不用任何中间材料层(诸如粘合层、焊接或连结材料层等),以便形成基 本上一体式主体或光学部件332。术语“一体式”是指为大致单一的或实心 的主体。“一体式”部件可包括接合、连结、熔合或以其他方式保持在一 起作为单个部件或零件的两个或更多个零件或部分。
例如,不透明部分360可通过将每个部分360、356的材料直接熔合在 一起而接合到透明部分356,如本文所述。用于连结、接合或完整形成一个 或多个部分的其他方法可以以任何期望组合使用。在一些示例中,光学部 件332的表面(例如,至少部分地限定电子设备的外表面的表面)可具有比 不透明材料表面区域更大的透明材料表面区域。也就是说,透明部分350、 352、356可比不透明部分354、360限定光学部件332的更大的表面区域。 然而,在一些其他示例中,至少部分地限定电子设备的外表面的光学部件 332的表面可具有比透明材料表面区域更大的不透明材料表面区域。
光学部件332可包括任何数量的透明部分356和将透明部分360分离的 不透明部分360。单个一体式光学部件332的不透明部分360和透明部分 356可形成在一起并且以任何数量的配置组合以便形成光学部件332的光学 边界和透明区域,该光学边界和透明区域具有任何形状和期望的配置以适 应设置在设备300内并且在光学部件332下方的发射器和检测器的任何位 置。一体式光学部件332可包括由不透明部分360和透明部分356限定的齐平外表面,并且不透明部分360可防止或抑制内反射光在光学部件332的透 明部分356之间通过。
除了本文描述的不透明部分(包括图7所示的不透明部分360)的光学 隔离功能之外,可使用一种或多种导热材料(包括本文所述的各种金属材 料)来形成不透明部分360,使得不透明部分360形成通过光学部件332的 隔离热路径。例如,热量可经由不透明部分360传递通过光学部件332,而 较不传导的陶瓷透明部分350、352、356充当限制或防止通过其中的热传递 的绝缘体。
以此方式,导热的不透明部分可定位在光学部件332内以便最大化从 设备300的内部到外部的热传递,或反之亦然。在一个示例中,一个或多个 不透明部分360的位置可对应于设备300的发热内部部件的位置。在一个示 例中,一个或多个不透明部分360可接触发热部件或以其他方式经由热传递 路径连接到该部件。因此,热量可经由不透明部分360从发热部件传递到设 备外。
类似地,在一些示例中,不透明部分360可以是导电的,使得每个不 透明部分360可以是电路的一部分或形成电信号直通特征部。在此类示例中, 不透明部分360可通过光学部件传输电信号。在一个示例中,导电的不透明 部分360可形成用作电容传感器的电容式触摸层的一部分的一个或多个电极。
任何数量或种类的电子设备部件可包括两个或更多个透明部分和设置 在透明部分之间的至少一个不透明部分,如本文所述。用于形成此类一体 式部件的工艺可包括将这些部分接合、连结、共成形或熔合在一起的任何 组合,如本文所述。一体式部件可包括由不透明部件和透明部件限定的齐 平外表面,并且不透明部分可防止或抑制内反射光在部件的透明部分之间 通过。下面参考图8A至图15进一步描述了如本文所述的包括不透明部分和透明部分的一体式光学部件的各种其他示例及其形成工艺。
图6至图7所示的特征部、部件、部分中的任一者(包括其布置和配 置)可单独或以任何组合包括在其他附图所示的设备、特征部、部件和部 分的其他示例的任一者中。同样,其他附图所示的特征部、部件、部分中 的任一者(包括其布置和配置)可单独或以任何组合包括在图6至图7所示 的设备、特征部、部件和部分的示例中。
沿着这些线,图8A示出了一体式光学部件432的示例的顶视图,该一 体式光学部件包括通过相应不透明部分460a、460b、460c和460d(统称为 “不透明部分460”或“单独不透明部分460”)与透明部分456分离的透 明部分452a、452b、452c和452d(统称为“透明部分452”或“单独透明 部分452”)。如图所示,多个环形或圆形的不透明部分460可定位在光学部件432内或跨越该光学部件的厚度定位,使得透射通过透明部分452的光 不会跨越不透明部分460到透明部分456中。图8A所示的示例包括四个不 透明部分460,该四个不透明部分在距光学部件456的中心的特定半径处等 距且径向地间隔开。应当理解,如上所述,每个不透明部分460的数量、大 小、位置和取向可在一个或多个其他示例中变化。
图8B示出了在图8A中指示的平面8A中示出的光学部件432的剖视 图。如图所示,不透明部分460延伸通过光学部件432的整个厚度,使得光 学部件的相对表面(例如其上表面和下表面)由不透明部分460和透明部分 452、546的上表面和下表面限定。如上所述,参考一个或多个其他示例, 不透明部分460和透明部分452、456配合以形成作为单个一体式部件的光 学部件432的齐平、平滑、平坦表面。
在至少一个示例中,不透明部分460和透明部分452、456彼此直接连 结,如图8B所示,而没有中间材料层(诸如粘合层或设置在其间的其他 层)。也就是说,不透明部分460的一种或多种金属材料经由不透明部分 460的材料和透明部分452、456的材料之间的直接化学连结来直接连结到 透明部分452、456。以此方式,通过透明部分452、456的光的透射被最大 化,因为不透明金属阻隔件或部分460是高度反射金属材料,并且光的吸收 在不透明部分460内最小化。
图8A至图8B所示的特征部、部件、部分中的任一者(包括其布置和 配置)可单独或以任何组合包括在其他附图所示的设备、特征部、部件和 部分的其他示例的任一者中。同样,其他附图所示的特征部、部件、部分 中的任一者(包括其布置和配置)可单独或以任何组合包括在图8A至图8B 所示的设备、特征部、部件和部分的示例中。
图9示出了设置在壳体546的孔口内的一体式光学部件532或透镜的另 一个示例的剖视图。光学部件532包括不透明区域560,该不透明区域将透 明部分552、556分离,从而形成从光学部件532或透镜的第一表面到与第 一表面相反的第二表面延伸通过光学部件532的厚度的金属光学阻隔件。如 图9的示例所示,光学部件532的厚度可变化。光学部件532(包括其不透 明部分和透明部分560、552、556)限定弯曲外表面562和平坦内表面566,其中外表面562被配置为压靠穿戴壳体546和光学部件532作为其一部分的 设备的用户的皮肤。
在一个或多个其他示例中,内表面566和外表面562可以是平坦的或以 任何期望的曲率弯曲。如图所示,每个表面562、566可与不透明部分和透 明部分552、556之间的连续边界齐平且平滑。而且,在至少一个示例中, 光学部件532可包括由蓝宝石形成的透明部分552、556和由金属(诸如铝 或钛)形成的不透明部分560。不透明部分560可直接连结到透明部分552、 556。以此方式,不透明部分560形成蓝宝石透明部分552、556之间的不透 明金属阻隔件。以此方式,在至少一个示例中,外表面562可由透明部分 552、556中的每一者的外表面和不透明金属阻隔件/部分560的外表面限定, 该外表面一起形成连续、齐平、不间断和持续的外表面562。如图所示,这 样同样适用于每个部分560、552、556的内表面形成与外表面562相反的连 续、齐平、不间断和持续的内表面566。
图9所示的特征部、部件、部分中的任一者(包括其布置和配置)可 单独或以任何组合包括在其他附图所示的设备、特征部、部件和部分的其 他示例的任一者中。同样,其他附图所示的特征部、部件、部分中的任一 者(包括其布置和配置)可单独或以任何组合包括在图9所示的设备、特征 部、部件和部分的示例中。
如上所述,本文公开的光学部件的各种示例可包括不透明部分(另外 称为光学隔离器或不透明阻隔件),其包括反射金属材料。不透明部分的 金属可包括铝、钛、金、银、铜或其他合适金属中的一者或多者。如图10 所示,这些和其他金属对于许多波长和波长范围是高度反射的,从而使得 它们是用于形成本文所述的金属隔离器/阻隔件的良好候选物,以实现最大 化通过透镜的相邻透明部分的光透射的优点。如图10的曲线图所示,银 (Ag)、金(Au)、铜(Cu)和铝(Al)在等于或高于约1000nm波长下 表现出接近的总反射率。其他金属(诸如钛和其他)表现出类似的反射特 性,从而使得钛是用于形成本文所述的不透明光学阻隔件/部分的良好候选 物。
此外,这些和其他金属不会显著吸收处于这些类似波长(包括适合于 以上讨论的可穿戴电子设备中的发射器和检测器的生物特征和其他感测功 能的波长)的光。因此,当光通过本文所述的光学透镜/部件的透明部分行 进时,该光中的一些可撞击透镜的相邻不透明部分。本文所述和/或参考图 10讨论的由一种或多种金属形成的这些不透明区域将不吸收光而是反射光, 使得光继续通过透明部分行进。因为本文所述的光学部件的不透明部分直 接连结到透明部分,所以不存在其他中间层或材料来吸收光或减小不透明 部分的反射率。
图11示出了可类似于本文所述的其他一体式光学部件的光学透镜632 的特写剖视图。在透镜632的所示示例中,不透明金属阻隔件或金属光学隔 离器660(其可类似于本文所述的其他不透明部分)将两个透明衬底652和 656分离,该透明衬底可类似于本文所述的其他透明部分。
光学隔离器660直接连结到相邻的透明衬底652、656。在一个示例中, 透明衬底652、656包括蓝宝石,并且光学隔离器包括铝。在形成期间,光 学隔离器660和相邻透明衬底652、656之间的连结界面或边界可形成在图 11中的光学隔离器660的每一侧上指示的转变区Tr。在至少一个示例中, 转变区Tr限定具有一定厚度的边界,该边界设置在光学隔离器660和相邻 的透明衬底652、656之间。边界或转变区Tr可包括光学透镜632的厚度 (从透明衬底652、656到光学隔离器660),其中光学隔离器660的材料 与透明部分652、656的相邻材料形成材料/化学连结。在至少一个示例中, 光学隔离器660包括光学隔离器660与第一透明衬底652之间的第一转变区 Tr,并且光学隔离器660包括光学隔离器660与第二透明衬底656之间的第 二转变区Tr。在至少一个示例中,转变区Tr可以是光学隔离器660的一部分,使得当描述转变区Tr的厚度时,其厚度可包括转变区Tr的厚度。在此 类示例中,光学隔离器可包括转变区Tr。
图12示出了图11所示的转变区Tr中的一者的特写视图以示出光学隔 离器660和相邻透明衬底656之间的连结材料。如图所示,在转变区Tr的 最靠近金属光学隔离器660的第一端部668或边界处,转变区Tr构成光学 隔离器660的金属材料的大部分(如果不是全部)。相反,在转变区Tr的 最靠近透明衬底656的材料的第二端部670或边界处,光学透镜632的转变 区Tr包括透明衬底656的材料的大部分(如果不是全部)。在所示的示例 中,光学隔离器660的材料可以是铝并且透明衬底656的材料可以是蓝宝 石。
在转变区Tr的第一端部668和第二端部670之间,转变区Tr的中间部 分或厚度672可分别包括分别来自光学隔离器660和透明衬底656的铝和蓝 宝石材料的混合物或梯度。此外,转变区Tr的中间部分或厚度672可包括 材料/化学连结,包括将光学隔离器660固定到相邻透明衬底656的铝-氧化 物(Al-O)连结。以此方式,光学隔离器660(不透明金属阻隔件/部分) 经由铝-氧化物(Al-O)连结来直接连结到第一透明衬底/部分652和第二透 明部分/衬底656。在一个示例中,Tr可在转变区Tr中包括无定形结构或连 结(诸如非晶固体,其中原子和分子不以明确的晶格模式组织)。在另一 个示例中,转变区Tr可在转变区Tr中包括晶体结构或连结。
转变区Tr的Al-O连结形成足够强的连结以防止在光学隔离器660和相 邻透明衬底652、656之间的边界处破坏一体式光学透镜632。在至少一个 示例中,光学透镜632(包括透镜632的各个不透明部分和透明部分之间的 转变区Tr和边界,包括光学隔离器660和相邻透明衬底652、6556之间的 连结)可具有至少约2巴阻力或约5巴阻力,阻力包括上述的光学隔离器660和相邻透明衬底652、656之间的转变区Tr边界处的剪切阻力或“推出” 阻力。在一些示例中,剪切强度包括至少7.5巴或至少10巴的阻力。在至 少一个示例中,光学隔离器660的铝材料可包括含镁的5XXX系列铝,其 可改进连结强度。以此方式,转变区Tr的Al-O连结将光学透镜632形成为 单个强一体式部件。
本文所述的光学隔离器(包括图11所示的光学隔离器660)的厚度TOI足够厚以便为完全不透明的,并且允许光学隔离器660的任一侧上的转变区 Tr的厚度TTr的至少两倍以促进与透明衬底652、656的相邻材料的完全连 结。因此,在至少一个示例中,转变区Tr的厚度TTr可为至少约50nm。在 一些示例中,转变区Tr的厚度TTr可介于约50nm和约100nm之间。在又一 些其他示例中,厚度TTr可大于约100nm,例如介于约100nm和约200nm之 间。因此,光学隔离器660的厚度TOI是转变区Tr的厚度TTr的厚度的至少 两倍。因此,光学隔离器660的厚度TOI的对应示例可以是至少约100nm、 介于约100nm和约200nm之间、或大于约200nm,例如介于约200nm和约 400nm之间。
此外,光学隔离器660(以及本文所述的其他不透明部分和阻隔件)的 厚度TIO可通过用于在透明衬底652、656(包括本文所述的其他光学部件和 透镜的其他透明部分)内形成凹槽或空间的制造过程来确定。例如,单件 透明衬底可通过化学蚀刻、激光切割或CNC机械加工在其中切割凹槽。凹 槽可仅部分地通过衬底的厚度形成,使得不透明部分的金属材料可插入、 熔化、连结或以其他方式形成在凹槽内。下文将参考图13至图15更详细地 描述用于形成本文所述的光学部件/透镜的各种示例的另外步骤。然而,基 于各种制造方法,本文所述的光学隔离器和不透明阻隔件/部分的厚度TIO可 小于约200μm或小于约100μm,例如介于约200nm和约100μm之间。在一 些示例中,本文所述的光学隔离器和不透明阻隔件/部分的厚度TIO可小于约 200nm,例如小于100nm或介于约50nm和100nm之间。
图11至图12所示的特征部、部件、部分中的任一者(包括其布置和配 置)可单独或以任何组合包括在其他附图所示的设备、特征部、部件和部 分的其他示例的任一者中。同样,其他附图所示的特征部、部件、部分中 的任一者(包括其布置和配置)可单独或以任何组合包括在图11至图12所 示的设备、特征部、部件和部分的示例中。
在图13中示出了形成本文所述的光学部件的各种示例的方法790的一 个示例,其中每个步骤示出部件的顶视图和直接位于顶视图下方的其相关 联剖视图。在至少一个示例中,形成光学部件的方法790包括提供透明材料 756的步骤774。另一个步骤776可包括在透明材料756中仅部分地通过透 明材料756的厚度形成凹槽784。如上所述,可在透明材料756中激光切割、 化学蚀刻、机加工或以其他方式形成凹槽。另一个步骤778可包括用金属材 料786(以本文所述的一种或多种金属材料的粉末形式、金属珠粒、金属线 或其他件)填充凹槽784。另一个步骤780可包括使金属材料786熔化在凹 槽784内,使得在金属材料786和凹槽784的侧壁之间进行连结。一旦金属 材料786已经连结到凹槽784内的透明材料756,另一个步骤782可包括研 磨、修润和/或抛光过程,其用于在光学部件的任一侧上形成齐平、平坦的 表面并且暴露不透明部分756以与外表面连同透明部分756的外表面齐平。
图14A和图14B分别示出了图13所示的形成如本文所述的一体式光学 部件或透镜的步骤778的示例的顶视图和剖视图。在图14A和图14B所示 的示例中,可将金属的一个或多个管状或其他形状的线886放置到透明材料 856的各种凹槽884中,以准备使金属材料在凹槽884内熔化并连结到透明 材料856。在至少一个示例中,在线886包括AWG 19规格铝线的情况下, 顶部线可在长度上比底部线长约9mm并且底部线的长度可为约7mm。
图14A至图14B所示的特征部、部件、部分中的任一者(包括其布置 和配置)可单独或以任何组合包括在其他附图所示的设备、特征部、部件 和部分的其他示例的任一者中。同样,其他附图所示的特征部、部件、部 分中的任一者(包括其布置和配置)可单独或以任何组合包括在图14A至 图14B所示的设备、特征部、部件和部分的示例中。
图15示出了形成一个或多个一体式光学部件(包括本文所述的其各个 示例)的方法990的另一个示例。在方法990的至少一个示例中,步骤包括 通过透明材料956的圆柱形或其他形状的细长部分钻出孔988。方法990的 另一个步骤可包括挤出金属材料以形成具有与透明材料956中的孔988的内 径相对应的外径的管960。另一个步骤可包括形成具有与金属管960的内径 对应的外径的透明材料的杆952。然后可在另一步骤中将组合的杆952和管 960放置到孔988中。然后可执行熔化步骤992以将金属管960连结到相邻 的透明材料部分956、952以便形成单个一体式主体。另一个步骤可包括跨 一体式主体横向地切割或切片以形成类似于本文所述的光学部件/透镜的其 他示例的一体式光学部件932。
图15所示的特征部、部件、部分中的任一者(包括其布置和配置)可 单独或以任何组合包括在其他附图所示的设备、特征部、部件和部分的其 他示例的任一者中。同样,其他附图所示的特征部、部件、部分中的任一 者(包括其布置和配置)可单独或以任何组合包括在图15所示的设备、特 征部、部件和部分的示例中。
本文所讨论的部件的特征部或方面中的任一个可组合或包括在任何变 化的组合中。例如,一体式光学部件的设计和形状不以任何方式受限制, 并且可以通过任何数量的工艺形成,包括本文所论述的那些工艺。如本文 所讨论的包括一个或多个透明部件和一个或多个不透明部件的部件可为或 可形成电子设备的部件诸如外壳或壳体的全部或部分。部件还可为或形成 电子设备的任何数量的附加部件,包括内部部件、外部部件、壳体、表面或局部表面。
在适用于本技术的限度内,采集和使用得自各种来源的数据可以被用 于改进向用户递送其可能感兴趣的启发内容或任何其他内容。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以包括人口统计数据、基 于位置的数据、电话号码、电子邮件地址、
Figure BDA0003845967110000211
ID、家庭地址、与 用户的健康或健身级别相关的数据或记录(例如,生命体征测量、药物信 息、锻炼信息)、出生日期或任何其他识别或个人信息。
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,该个人信息数据可用于递送用户较感兴趣的目标内容。因此, 使用此类个人信息数据使得用户能够对所递送的内容进行有计划的控制。 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。用户可以方便地访问此类策 略,并应随着数据的采集和/或使用变化而更新。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。 另外,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,本公开还设想用户选择性地阻止使用或访问个人 信息数据的示例。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。在另一示例中,用户可以选 择不为目标内容递送服务提供情绪相关数据。在另一个示例中,用户可选择限制情绪相关数据被保持的时间长度,或完全禁止基础情绪状况的开发。 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。可在适当时通过移除特定标识符 (例如,出生日期等)、控制所存储数据的量或特异性(例如,在城市级 别而不是在地址级别收集位置数据)、控制数据如何被存储(例如,在用 户之间聚合数据)、和/或其他方法来促进去标识。
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 各种所公开的示例,但本公开还设想各种示例也可在无需访问此类个人信 息数据的情况下被实现。即,本发明技术的各种示例不会由于缺乏此类个 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。
如本文所用,术语外部、外面、内部、里面、顶部和底部仅用于参考 目的。部件的外部部分或外面部分可形成部件的外表面的一部分,但可不 一定形成部件的外面表面的整个外部。类似地,部件的内部部分或里面部 分可形成或限定部件的内部部分或里面部分,但也可形成或限定部件的外 部表面或外面表面的一部分。在部件的一些取向中,部件的顶部部分可位 于部件底部部分的上方,但也可根据部件的取向与底部部分成一直线、在 其下方或与底部部分成其他空间关系。
本文参考某些具体实施例和示例描述了各种发明。然而,本领域技术 人员将认识到,在不脱离本文所公开的本发明的范围和实质的情况下,可 以进行多种变型,因为在以下权利要求中阐述的那些发明旨在覆盖本发明 所公开的所有变型形式和修改形式,而不脱离本发明的实质。在说明书和 权利要求中使用的术语“包括”和“具有”应具有与术语“包含”相同的 含义。
为了说明的目的,前述描述使用具体命名以提供对所述示例的透彻理 解。然而,对于本领域的技术人员而言将显而易见的是,不需要具体细节 即可实践所述示例。因此,出于例示和描述的目的,呈现了对本文所述的 具体示例的前述描述。这些描述并非旨在是穷举性的或将这些示例限制到 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。

Claims (20)

1.一种光学透镜,包括:
第一透明部分;
第二透明部分;和
不透明金属阻隔件,所述不透明金属阻隔件将所述第一透明部分与所述第二透明部分分离;
其中所述不透明金属阻隔件经由铝-氧化物(Al-O)连结来直接连结到所述第一透明部分和所述第二透明部分。
2.根据权利要求1所述的光学透镜,其中:
所述光学透镜限定第一表面和与所述第一表面相反的第二表面;并且
所述不透明金属阻隔件从所述第一表面延伸到所述第二表面。
3.根据权利要求2所述的光学透镜,其中:
所述第一表面由所述第一透明部分的外表面、所述第二透明部分的外表面和所述不透明金属阻隔件的外表面限定;并且
所述第一透明部分和所述第二透明部分的所述外表面与所述不透明金属阻隔件的所述外表面齐平。
4.根据权利要求1所述的光学透镜,其中所述不透明金属阻隔件的厚度介于约200nm和约100μm之间。
5.根据权利要求1所述的光学透镜,其中所述不透明金属阻隔件包括铝。
6.根据权利要求5所述的光学透镜,其中所述第一透明部分和所述第二透明部分包括陶瓷。
7.根据权利要求6所述的光学透镜,其中所述第一透明部分和所述第二透明部分包括蓝宝石。
8.根据权利要求1所述的光学透镜,还包括在所述不透明金属阻隔件和所述第一透明部分之间的转变区,所述转变区包括所述Al-O连结。
9.根据权利要求8所述的光学透镜,其中所述转变区的厚度为至少约50nm。
10.根据权利要求8所述的光学透镜,其中所述转变区的厚度为至少约100nm。
11.根据权利要求8所述的光学透镜,其中所述不透明金属阻隔件的厚度是所述转变区的厚度的至少两倍。
12.一种光学部件,包括:
金属光学隔离器,所述金属光学隔离器直接连结到陶瓷透明衬底;和
转变区,所述转变区在所述光学隔离器和所述陶瓷透明衬底之间延伸。
13.根据权利要求12所述的光学部件,其中所述转变区厚度的厚度介于约50nm和约200nm之间。
14.根据权利要求13所述的光学部件,其中所述转变区的厚度包括无定形结构。
15.根据权利要求13所述的光学部件,其中所述转变区的厚度包括晶体结构。
16.一种设置在电子设备的孔口内的光学透镜,所述光学透镜包括:
第一透明部分;
第二透明部分;和
不透明金属部分,所述不透明金属部分设置在所述第一透明部分和所述第二透明部分之间并且直接连结到所述第一透明部分和所述第二透明部分;
其中所述不透明金属部分的厚度小于约200μm。
17.根据权利要求16所述的光学透镜,其中所述厚度小于约100μm。
18.根据权利要求16所述的光学透镜,其中所述厚度介于约50μm和约100μm之间。
19.根据权利要求16所述的光学透镜,还包括在所述不透明金属部分和所述第一透明部分之间的无定形转变区,所述转变区包括铝-氧化物(Al-O)连结。
20.根据权利要求16所述的光学透镜,还包括在所述不透明金属部分和所述第一透明部分之间的晶体转变区,所述转变区包括Al-O连结。
CN202211117524.XA 2021-09-20 2022-09-14 光学透镜 Pending CN115840263A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163261410P 2021-09-20 2021-09-20
US63/261,410 2021-09-20
US17/817,351 2022-08-03
US17/817,351 US20230100047A1 (en) 2021-09-20 2022-08-03 Optical lens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115840263A true CN115840263A (zh) 2023-03-24

Family

ID=85575428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211117524.XA Pending CN115840263A (zh) 2021-09-20 2022-09-14 光学透镜

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20230100047A1 (zh)
CN (1) CN115840263A (zh)

Also Published As

Publication number Publication date
US20230100047A1 (en) 2023-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12064265B2 (en) Sensor window with integrated isolation feature
US10987054B2 (en) Wearable electronic device with electrodes for sensing biological parameters
CN110857865A (zh) 具有光学传感器干扰减轻结构的电子设备
US20230414122A1 (en) Opaque splits embedded in transparent media for optical emitter/detector isolation
KR20190087140A (ko) 방수 구조를 가지는 전자 장치
US20220151094A1 (en) Conductive pvd stack-up design to improve reliability of deposited electrodes
WO2022211941A1 (en) Laser-integrated balance detection for self-mixing interferometry
US20210391930A1 (en) Electronic device
US20230100047A1 (en) Optical lens
US11805629B2 (en) Opaque splits embedded in transparent media for optical emitter/detector isolation
KR20230110192A (ko) 전자 디바이스
US20240008233A1 (en) Opaque splits embedded in transparent media for optical emitter/detector isolation
EP4006598A1 (en) Optical components for electronic devices
US20220342163A1 (en) Optical components for electronic devices
US20200332400A1 (en) Optimized weld strength for dissimilar materials
US12089931B1 (en) Optical sensor for skin-contact detection and physiological parameter measurement at wearable electronic device
US12125865B2 (en) Electromagnetic radiation detectors integrated with immersion lenses
US20220320168A1 (en) Electromagnetic Radiation Detectors Integrated with Immersion Lenses
US11561342B1 (en) Electronic devices with optical and radio-frequency components
EP4310473A1 (en) Electronic devices with ultrasonic temperature sensors
CN117419826A (zh) 具有超声温度传感器的电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination