CN210578563U - 电子设备和视觉系统 - Google Patents

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D·A·帕库拉
D·W·贾维斯
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Abstract

本申请涉及电子设备和视觉系统。该便携式电子设备包括：限定内部体积的壳体；与壳体固定的透明覆盖件；位于透明覆盖件下方的显示器组件，显示器组件包括凹口；和相机模块，相机模块位于内部体积中并且通过凹口从显示器组件中露出。

Description

电子设备和视觉系统
本申请是申请日为2018年8月7日、申请号为201821267609.5、名称为“便携式电子设备”的实用新型专利申请的分案申请。
技术领域
以下描述涉及电子设备。具体地讲，以下描述涉及包括托架组件的电子设备，所述托架组件被设计为承载用于生成由视觉系统的相机模块捕获的图像的深度图的视觉系统，其中深度图表示图像的三维对应图像。托架组件将视觉系统的模块保持为彼此相距预定义距离。为了在电子设备中正确对准视觉系统，电子设备包括透明覆盖件，该透明覆盖件包括对准模块。在电子设备的透明覆盖件和壳体(或外壳)之间的组装期间，对准模块被设计为接合托架组件所托持的模块中的至少一者以根据壳体中的期望位置来对准视觉系统。
背景技术
发射器和接收器对可被用于确定维度信息。发射器可将光辐射到对象上。从对象反射的光被引导朝向接收器，并且被接收器采集。在一些情况下，发射器-接收器对被置于电子设备中。因此，发射器-接收器对可经受施加在电子设备上并被传递到发射器-接收器对的外部力。在发射器-接收器对被校准并且后续依赖于发射器与接收器之间的空间关系的情况下，部件中一者(即接收器或发射器)的任何相对偏移或移动导致发射器-接收器对失去校准，由此导致发射器-接收器对错误地确定对象的维度信息。因此，电子设备可能不正确地工作。
实用新型内容
在一个方面，描述了一种便携式电子设备。便携式电子设备可包括底壁和侧壁，侧壁与底壁协作限定腔体。侧壁可包括限定引入到腔体中的开口的边缘。便携式电子设备还可包括覆盖开口并包封腔体的保护层。便携式电子设备还可包括定位于腔体内介于保护层和底壁之间并且能够操作以提供保护层外部的对象的深度图的视觉子系统。视觉子系统可包括托架组件，该托架组件被布置为承载协作以提供用于生成深度图的信息的光学部件。托架组件可包括被布置为承载并保持光学部件为彼此相距固定距离的第一托架。托架组件还可包括具有与第一托架固定的主体的第二托架。第二托架可包括延伸远离主体的突起。
在另一方面，描述了一种便携式电子设备。该便携式电子设备可包括限定内部体积的壳体。便携式电子设备还可包括定位在内部体积中的视觉子系统。视觉子系统可提供壳体外部的对象的对象识别。视觉子系统可包括相机模块和发光模块。便携式电子设备还可包括托持视觉子系统的托架组件。托架组件可没有附连到壳体。在一些实施方案中，托架组件保持相机模块和发光模块之间的预定距离。
在另一方面，描述了一种便携式电子设备。便携式电子设备可包括透明覆盖件。电子设备还可包括设置在内部体积中并且承载包括用于面部识别的操作部件的视觉系统的托架组件。托架组件可包括第一托架和固定到第一托架的第二托架。在一些实施方案中，托架组件保持操作部件之间的预定距离。另外，在一些实施方案中，托架组件的运动导致操作部件的对应运动，从而保持预定距离。
在另一方面，描述了一种便携式电子设备。便携式电子设备可包括底壁和侧壁，侧壁与底壁协作限定腔体。侧壁可限定引入到腔体中的开口。便携式电子设备还可包括覆盖开口并包封腔体的光学清晰的保护层。便携式电子设备还可包括视觉子系统，视觉子系统能够操作以提供位于光学清晰的保护层前面的对象的图像特性。视觉子系统可包括托架，托架被布置为在面向光学清晰的保护层的内表面的第一侧上承载定位为彼此相距固定距离的光学部件。这些光学部件中的一些可协作以提供用于生成图像特性的信息。视觉子系统还可包括偏置元件，偏置元件(i)接合托架的背离光学清晰的保护层的内表面的第二侧，并且(ii)接合底壁的内表面。在一些实施方案中，偏置元件将托架远离底壁的内表面并且朝向光学清晰的保护层的内表面偏置，使得托架能在腔体内相对于至少底壁和侧壁自由移动，而光学部件之间的固定距离保持不变。
在另一方面，描述了一种便携式电子设备。便携式电子设备包括：限定内部体积的壳体；与壳体固定的透明覆盖件；位于透明覆盖件下方的显示器组件，显示器组件包括凹口；和相机模块，相机模块位于内部体积中并且通过凹口从显示器组件中露出。
在另一方面，描述了一种便携式电子设备。便携式电子设备包括：定义内部体积的壳体；与壳体固定的透明覆盖件；在壳体内设置在透明覆盖件下方的显示器组件，显示器组件包括显示层，显示层包括i)呈现视觉信息的有源区域和ii)无源区域；和视觉系统，视觉系统位于内部体积中与无源区域相对应的位置。
在另一方面，描述了一种便携式电子设备。便携式电子设备包括：壳体，壳体包括底壁和从底壁延伸的侧壁部件，侧壁部件与底壁结合以形成内部体积；与壳体固定的透明层；与透明层耦合的显示器组件，显示器组件包括凹口；托架组件，托架组件设置在透明层和壳体之间；配置为用于面部识别的视觉系统，视觉系统由托架组件承载在内部体积中，以使得视觉系统基于凹口不受显示器组件的妨碍。
在本领域的普通技术人员检查以下附图和详细描述时，这些实施方案的其他系统、方法、特征和优点将会或将变得显而易见。旨在所有此类附加系统、方法、特征和优点被包括在本说明书和本实用新型内容内、被包括在这些实施方案的范围内，并且受权利要求书保护。
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，其中类似的参考标号指代类似的结构元件，并且其中：
图1示出根据一些所描述实施方案的包括视觉系统和被设计为承载视觉系统的托架组件的系统的实施方案的等轴前视图；
图2示出图1中所示系统的等轴后视图，示出托架组件的附加特征部；
图3示出图1和图2中所示系统的分解图，示出托架组件、模块和附加特征部；
图4示出根据一些所描述实施方案的第一托架的另选实施方案的分解图，示出由若干结构部件形成的第一托架；
图5示出根据一些所描述实施方案的第二托架的另选实施方案的后视图；
图6示出根据一些所描述实施方案的定位在托架组件中的视觉系统的实施方案的平面图，示出托架组件保持模块之间的空间关系；
图7示出根据一些所描述实施方案的发光模块的实施方案的等轴视图；
图8示出图7中所示发光模块的侧视图，进一步示出发光模块的附加特征部；
图9示出根据一些所描述实施方案的对准模块的实施方案的等轴视图；
图10示出图9中所示照明元件的侧视图，示出照明元件的附加特征部；
图11示出在组装操作之前定位在托架组件上方的对准模块和定位在托架组件中的视觉系统的侧视图；
图12示出根据一些所描述实施方案的图11中所示对准模块、视觉系统和托架组件的侧视图，进一步示出对准模块和与对准模块相关的若干模块和部件；
图13示出根据一些所描述实施方案的电子设备的实施方案的平面图；
图14示出根据一些所描述实施方案的沿图13中的线A-A截取的剖视图，示出透明覆盖件的位置、与透明覆盖件固定的掩蔽层、以及与透明覆盖件固定的若干层材料；
图15示出沿图13中的线B-B截取的剖视图，示出透明覆盖件的另一位置和定位在掩蔽层的开口中的材料；
图16示出沿图13中的线C-C截取的电子设备的剖视图，示出显示器组件的各个层；
图17示出图13中所示电子设备的平面图，其中透明覆盖件和显示器组件被移除；
图18示出图13中所示透明覆盖件的平面图，进一步示出与透明覆盖件固定的对准模块；
图19示出透明覆盖件和与透明覆盖件固定的对准模块的剖视图，进一步示出音频模块、麦克风和照明元件；
图20示出透明覆盖件和与透明覆盖件固定的对准模块的另选实施方案的剖视图，进一步示出被修改以固定到透明覆盖件的音频模块；
图21示出根据一些所描述实施方案的局部地示出图13中所示电子设备的剖视图，示出透明覆盖件与壳体之间的组装操作；
图22示出图21中所示电子设备的剖视图，进一步示出朝向壳体降低的透明覆盖件；
图23示出图22中所示电子设备的剖视图，其中透明覆盖件与壳体固定；
图24示出根据一些所描述实施方案的图21-图23中所示电子设备的另选剖视图，示出电子设备内的部件中的一些的定位；
图25示出根据一些所描述实施方案的由光源生成的点图案的平面图；
图26示出根据一些所描述实施方案的使用视觉系统来确定用户的维度信息的电子设备的侧视图；
图27示出被投射到用户上的点图案的平面图，示出点图案的点相对于彼此的各种空间关系；
图28示出根据一些所描述实施方案的电子设备的示意图；
图29示出根据一些所描述实施方案的包括由托架组件托持的视觉系统的电子设备的另选实施方案的平面图；
图30示出根据一些所描述实施方案的包括由托架组件托持的视觉系统的电子设备的另选实施方案的平面图；并且
图31示出根据一些所描述实施方案的描绘用于组装用于对象识别的视觉系统的方法的流程图。
本领域的技术人员将会知道和理解，根据惯例，下面讨论的附图的各种特征未必按比例绘制，并且附图的各种特征和元素的维度可扩大或缩小以更清楚地示出本文所述的本实用新型的实施方案。
具体实施方式
现在将具体地参考在附图中示出的代表性实施方案。应当理解，以下描述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。
在以下详细描述中，参考了形成说明书的一部分的附图，并且在附图中以例示的方式示出了根据所述实施方案的具体实施方案。尽管足够详细地描述了这些实施方案以使得本领域的技术人员能够实践所述实施方案，但应当理解，这些示例不是限制性的，从而可以使用其他实施方案并且可以作出修改而不脱离所述实施方案的实质和范围。
以下公开涉及一种电子设备，所述电子设备包括视觉系统，所述视觉系统被设计为辅助提供对象的识别。在一些情况下，视觉系统被设计为提供电子设备的用户的面部的面部识别。视觉系统可包括被设计为捕获图像的相机模块，所述图像可包括二维图像。视觉系统还可包括发光模块，所述发光模块被设计为朝对象发射若干光线。光线可将点图案投射到对象上。此外，发光模块可发射非可见光频谱中的光，诸如红外光(或IR 光)。视觉系统还可包括附加相机模块，所述附加相机模块被设计为接收从对象反射的光线中的至少一些，并且因此接收在光线被对象反射之后的点图案。所述附加相机模块可包括滤光器，滤光器被设计为滤除不在从发光模块发射的光的频谱内的光。例如，滤光器可包括IR光滤光器，其被设计为阻挡在IR光频率范围之外的光。所述附加相机模块可将点图案(或点图案的二维图像)提供给电子设备中的处理器。
发光模块被设计为发射光线，使得当对象为平坦的(类似于二维对象)时，所投射的点图案类似于“均匀”点图案，其中点在行和列中等距间隔开。然而，当对象包括三维对象(诸如面部)时，所投射的点图案可包括“不均匀”点图案，其中一些相邻点之间的间隔距离不同于其他相邻点的间隔距离。相邻点之间间隔距离的变化对应于对象的一些结构特征部与其他结构特征相比更靠近发光模块(并且具体地讲，更靠近电子设备)。例如，被投射到对象的相对较近的结构特征部上的相邻点与对象的相对较远的结构特征部的相比可分开更小的距离。相邻点的相对间隔距离与对象的二维图像一起可被处理器用于确定对象的附加的第三维度，从而生成对象的三维轮廓。因此，视觉系统可辅助提供对象的三维表示。
视觉系统可利用托架组件安装在电子设备中。托架组件可包括一个或多个托架子组件，其中托架子组件包括一个或多个托架部件。一旦相机模块和发光模块安装在托架组件中，托架组件就被设计为保持前述模块之间的固定距离。这包括当外力被施加在(承载视觉系统和托架组件的)电子设备上时的情况，诸如当电子设备掉落时。当这种情况发生时，模块和托架组件可相对于电子设备的其他部件偏移。然而，托架组件被设计为阻止或基本上限制模块相对于彼此的相对运动。当模块被安装并且模块的相对运动被阻止或基本上被限制时，模块可在没有重新校准的情况下继续准确地提供前述三维对象识别。而且，为了提供硬度和刚度以防止弯曲，托架组件可包括焊接和/或粘结固定在一起的多个托架部件，并且可包括多个弯曲和倾斜区部。
为了相对于传统过程有利于组装过程，托架组件在放置到电子设备的壳体或外壳中之后可以不机械地紧固或附连到壳体(尽管可以在由托架组件承载的模块和设置在壳体中的部件之间建立电连接)。为了以期望的方式在壳体中对准托架组件，电子设备可包括与透明覆盖件(诸如覆盖玻璃)固定的对准模块。对准模块可包括多个开口，每个开口被设计为接收视觉系统的模块。在组装操作期间，在透明覆盖件与壳体组装时，对准模块被设计为接合模块中的至少一者。所述接合提供将托架组件相对于壳体调节或移动到壳体中(或壳体所限定的内部体积内)的期望位置的力。调节/移动可包括在(笛卡尔坐标系的)一个或多个维度中的运动。因此，托架组件可被称为“自对准托架组件”，这是因为其能够围绕壳体移动并且通过对准模块变得对准而没有托架组件的任何预固定或预紧固。
为了增强外观，电子设备可包括被设计为隐藏或至少部分地隐藏模块和托架组件的掩蔽层。例如，电子设备可包括透明覆盖件，其包括各种油墨层。施加到透明覆盖件的一些油墨层包括通常隐藏模块和托架组件的不透明材料，而施加到透明覆盖件的其他层包括与不透明材料的外观(在颜色方面)匹配的外观。然而，这些其他层可被设计为允许以IR光或可见光形式的光通过。这些光允许层可位于不透明材料的开口中。因此，用于捕获图像的相机模块可被允许可见光通过的油墨层覆盖，而发光模块和附加相机模块可各自被允许IR光通过的油墨层覆盖。
对准模块可以以将对准模块的开口与由光允许层填充的不透明材料的开口中的一些对准的方式粘附到透明覆盖件。当透明覆盖件与壳体组装时，模块与对准模块的开口中的一些对准。为了限制或阻止托架组件的移动，托架组件可包括支撑托架组件的柔性弹簧元件。弹簧元件被设计为响应于来自透明覆盖件和壳体的压缩力而挠曲或弯曲。作为响应，弹簧元件可提供沿朝透明覆盖件的方向偏置托架组件(以及托架组件所承载的模块)的反作用力，从而增大托架组件和对准模块之间的接合力。增大的接合力可进一步将托架组件保持在固定位置，并且阻止托架组件(以及托架组件所承载的模块)的不希望的运动。此外，当托架组件由金属制成时，托架组件可提供用于模块的电接地路径，因为弹簧元件可接合壳体所限定的内部体积内的电接地材料。例如，壳体可包括与弹簧元件接触的金属层。为了进一步辅助电接地，模块可通过导电粘合剂被粘附到托架组件。
传统组装过程可将托架组件及其部件预紧固到电子设备的外壳中，然后将透明覆盖件附接到外壳。传统组装过程也可包括分拣在壳仓中的托架组件和透明覆盖件，其中一个壳仓可包括落入若干预定(尺寸)范围之一中的托架组件，另一壳仓可包括落入与给定范围中的托架组件配对的若干尺寸之一中的透明覆盖件(具有所施加的油墨层)。然而，本文所述的电子设备包括施加到透明覆盖件的油墨层，而没有预先确定要与电子设备一起使用的特定托架组件和模块，因为所承载的模块在对准模块的帮助下可正确地与其相应的油墨层对准。
以下参考图1至图31来论述这些和其他实施方案。然而，本领域的技术人员将容易地理解，本文相对于这些附图所给出的详细描述仅出于说明性目的，而不应被理解为是限制性的。
图1示出根据一些所描述实施方案的包括视觉系统110或视觉子系统和被设计为承载视觉系统110的托架组件140的系统100的实施方案的等轴前视图。如图所示，视觉系统110可包括若干操作部件(包括光学部件)，其中每个操作部件提供特定功能。例如，视觉系统110可包括第一相机模块112、发光模块114和第二相机模块116。第一相机模块112或第一操作部件被设计为捕获对象(未示出)的图像。发光模块114或第二操作部件被设计为沿朝向对象的方向发射多个光线形式的光。因此，发光模块114可被称为光发射器。在一些情况下，发光模块114发射人眼不可见的光。例如，发光模块114可发射IR光。第二相机模块116或第三操作部件被设计为在从发光模块114发射的光线从对象反射之后接收所述光线中的至少一些。因此，第二相机模块116可被称为光接收器。另外，第二相机模块116可包括过滤器，其被设计为滤除在从发光模块114发射的光线的频率范围之外的其他类型的光。例如，(位于第二相机模块116内或在第二相机模块116的透镜上方的)过滤器可仅允许从发光模块114发射的 IR光进入第二相机模块116。
视觉系统110被设计为辅助对象识别。就这一点而言，视觉系统110 可使用第一相机模块112生成对象的二维图像。为了确定对象的各种特征部之间的空间关系，从发光模块114发射的光线可将点图案投射到对象上。当从发光模块114产生的光从对象反射时，第二相机模块116捕获反射光以生成对象上所投射的点图案的图像。所投射的点图案可被用于形成对象的深度图，其中深度图对应于对象的三维对应图。(由第一相机模块 112拍摄的)图像和投射到图像上的(由第二相机模块116拍摄的)点图案的组合可被用于形成对象的三维轮廓。就这一点而言，当视觉系统110在电子设备(未示出)中时，视觉系统110可辅助电子设备提供电子设备的用户的面部的面部识别。这将在下文中进一步论述。
托架组件140可包括联接到第二托架144的第一托架142。所述联接可包括焊接、粘附、紧固、夹别等。第一托架142和第二托架144可包括刚性材料，诸如钢或铝。然而，其它材料诸如塑料(包括模制塑料)也是可能的。为了视觉系统110提供准确的对象识别，模块之间的空间或距离应保持恒定，或至少基本上恒定。换句话讲，视觉系统110的模块相对于其余模块的任何相对运动应被阻止或基本上限制。托架组件140被设计为提供容纳模块并且还阻止任何模块相对于其余模块的相对运动的刚性系统。另外，当视觉系统110和托架组件140定位在电子设备中时，施加在电子设备上的外力(诸如电子设备跌落到结构上)可导致视觉系统110和托架组件140在电子设备中移动或偏移。然而，托架组件140的任何运动可对应于视觉系统110的每个模块的等量的运动，使得视觉系统110的模块的相对运动被阻止。此外，在一些情况下，托架组件140不被紧固件、粘合剂、夹子或其他刚性固定类型结构托持或附连到电子设备的壳体。这将在下文中进一步论述。
视觉系统110的每个模块可包括柔性电路或柔性连接器，其被设计为将模块电联接到电路板(未示出)以使视觉系统110与定位在电路板上的一个或多个处理器电路(未示出)电连通。例如，第一相机模块112、发光模块114和第二相机模块116可分别包括第一柔性电路122、第二柔性电路 124和第三柔性电路126，其中每个柔性电路或柔性连接器从其相应模块延伸并伸出出托架组件140。另外，如图所示，第一柔性电路122可与第二柔性电路124重叠，以便以期望的方式对准柔性电路。
图2示出图1中所示系统100的等轴后视图，示出托架组件140的附加特征部。如图所示，第二托架144可包括从第二托架144的表面延伸的弹簧元件，诸如第一弹簧元件146和第二弹簧元件148。当托架组件140定位在电子设备(未示出)中时，弹簧元件可接合电子设备的壳体(或壳体中的某个其他结构特征部)并支撑托架组件140和模块。另外，弹簧元件可充当将托架组件140沿远离壳体的方向偏置的偏置元件。例如，当透明覆盖件(诸如覆盖玻璃)与壳体固定时，透明覆盖件和/或壳体可在托架组件140上施加压缩力，从而导致第一弹簧元件146和第二弹簧元件148的弯曲或挠曲。然而，第一弹簧元件146和第二弹簧元件148被设计为提供将托架组件140朝透明覆盖件并抵靠对准模块(稍后讨论)偏置的反作用力，由此为托架组件140(和视觉系统110)提供稳固力。这将在下面进一步示出。另外，在一些情况下，用于切割第二托架144以形成第一弹簧元件146和第二弹簧元件148的切割操作可仅切割第二托架144的一部分，使得第二支架144在对应于第一弹簧元件146和第二弹簧元件148的位置中不包括通孔或开口。因此，第二托架144在对应于第一弹簧元件146和第二弹簧元件148的位置中保持用于模块的连续的不间断的支撑层。
为了将模块电联接到电路板，柔性电路可包括连接器。例如，第一柔性电路122、第二柔性电路124和第三柔性电路126可分别包括第一连接器 132、第二连接器134和第三连接器136。另外，第二托架144在对应于 (图1中所示)发光模块114的位置可包括通孔152或开口。这允许散热器元件(未示出)穿过通孔152并且热耦合到发光模块114，以便在使用期间耗散来自发光模块114的热量并防止过热。
图1和图2示出完全组装有由托架组件140承载的视觉系统110的系统100。换句话讲，第一托架142和第二托架144可组合以接收和固定第一相机模块112、发光模块114和第二相机模块116。就这一点而言，前述模块可增强或增大系统100的总体刚度。例如，模块可占据第一托架142和第二托架144之间的空间或空隙，同时也接合第一托架142和/或第二托架 144。因此，模块可阻止托架组件140进行不期望的扭转或弯曲。
图3示出图1和图2中所示系统100的分解图，示出托架组件140、模块和附加特征部。为了简单起见，柔性电路被从模块中移除。虽然第一托架142被设计为与第二托架144组合以托持和保持模块在固定位置，但第一托架142可包括通孔以容纳模块。例如，第一托架142可包括通孔154，该通孔被设计为接收第一相机模块112的筒体。第一托架142还可包括通孔156，该通孔被设计为接收发光模块114的凸起部分。第一托架142可包括通孔158，该通孔被设计为接收第二相机模块116的筒体。因此，前述筒体和凸起部分可经由相应通孔突出穿过第一托架142。
第一托架142和第二托架144可通过例如焊接操作被固定在一起。例如，第一托架142可包括凹陷区域，该凹陷区域限定被焊接到第二托架144 的对应凹陷区域的平坦或平面部分。如图所示，第二托架144的凹陷区域包括若干圆形焊点(未标记)。除了将托架元件焊接在一起之外，粘合剂可被用于进一步固定模块。例如，第一相机模块112可分别通过粘合剂元件162和粘合剂164与第一托架142和第二托架144固定。另外，发光模块 114可分别通过粘合剂元件166和粘合剂元件168与第一托架142和第二托架144固定。另外，第二相机模块116可分别通过粘合剂元件172和粘合剂元件174与第一托架142和第二托架144固定。在一些实施方案中，上述粘合剂中的至少一些包括导电粘合剂。这样，模块可与第一托架142和/ 或第二托架144电联接。另外，当第一托架142与第二托架144固定时，模块可通过第一弹簧元件146和/或第二弹簧元件148电接地至电子设备 (未示出)。这将在下文中示出。此外，由金属制成的前述托架元件(包括弹簧元件)还可提供导热通路，该导热通路允许通过托架元件中至少一者来实现视觉系统110的模块中至少一者的热耗散。
部分地由于本文所述的托架组件被用作被设计为将模块保持在固定位置的刚性部件，托架组件的至少某个部分可被强化以增强总体强度。例如，图4示出根据一些所描述实施方案的托架242的另选实施方案的分解图，示出由若干结构部件形成的托架242。托架242可替代第一托架142 (先前所示)，并且可与本文所述的托架组件一起使用。如图所示，托架 242包括多零件组件，多零件组件包括第一托架零件252、第二托架零件 254和第三托架零件256。就这一点而言，托架242可被称为托架子组件。
第一托架零件252可包括第一区部262，其被设计为接收模块，诸如第一相机模块112(在图3中示出)。第一托架零件252还可包括第二区部 264，其被设计为接收模块，诸如第二相机模块116(在图3中示出)。第一托架零件252还可包括第三区部266或凹陷区部，其相对于第一区部262 和第二区部264凹陷。第三区部266可凹陷以便接收附加部件。这将在下面进一步示出。另外，第三区部266可包括通孔268或开口，其帮助对准前述部件中的一者。
为了形成第一托架零件252，第一托架零件252可经历切割和冲压操作。冲压操作可使第一托架零件252成形并提供具有附加结构刚度的第一托架零件252。例如，冲压操作可在第一区部262和第三区部266之间形成第一倾斜区部272。第一倾斜区部272可防止第一区部262相对于第三区部 266沿连接第一区部262和第三区部266的交点弯曲或枢转(沿Y轴)。另外，冲压操作可在第二区部264和第三区部266之间形成第二倾斜区部 274。第二倾斜区部274可防止第二区部264相对于第三区部266沿连接第二区部264和第三区部266的交点弯曲或枢转(沿Y轴)。这样，当第一区部262和第二区部264被阻止相对于第三区部266旋转运动时，模块 (诸如图3中所示的第一相机模块112和第二相机模块116)被阻止相对于彼此相对运动，从而保持视觉系统110(在图1中示出)处于未改变状态。
第二托架零件254可(通过焊接、熔接和/或其他粘附方法)固定到第一托架零件252的内部区域。第二托架零件254可被设计为承载模块，诸如发光模块114(在图1中示出)。就这一点而言，第二托架零件254可被称为模块支座。通过初始地与第一托架零件252分开地形成第二托架零件 254，然后将第二托架零件254与第一托架零件252固定，在第一托架零件 252和第二托架零件254之间形成的接合部提供附加的稳定性和刚度。接合部可相对于第一托架零件252进一步固定第二托架零件254，并且因此，可固定模块并且阻止第二托架零件254所承载的模块相对于其他模块的相对运动。另外，第三托架零件256可充当支撑构件或支撑元件，该支撑构件或支撑元件延伸基本上跨第一托架零件252的维度(诸如沿X轴的长度)。第三托架零件256可通过先前对于将第二托架零件254与第一托架零件252固定所述的任何方式与第一托架零件252固定。若干圆形焊点 (未标记)沿第一托架零件252的第一区部262、第二区部264和第三区部266被示出。第三托架零件256可阻止第一区部262和第二区部264相对于第三区部266弯曲或枢转(沿Y轴)。因此，第三托架零件256可阻止模块相对于视觉系统(诸如图1中所示的视觉系统110)的其他模块的相对运动。另外，如图4所示，第二区部264可包括延伸部276和与延伸部276固定的夹具278。夹具278可被用于将第二托架(未示出)与托架242固定。
图5示出根据一些所描述实施方案的托架344的另选实施方案的后视图。托架344可替代第二托架144(先前所示)，并且可与本文所述的托架组件一起使用。另外，托架344可与第一托架142(在图1中示出)或托架 242(在图4中示出)结合使用。对于图4中的托架242，托架344可包括第一区部362和第二区部364，其被设计为分别与托架242(在图4中示出)的第一区部262和第二区部264配对。应当指出，在与托架242(在图 4中示出)组合之前，托架344应当围绕Y轴旋转180度。托架344还可包括第三区部366或凹陷区部，其相对于第一区部362和第二区部364凹陷。第三区部366可凹陷以便接合第三区部266(在图4中示出)。就这一点而言，托架242(在图4中示出)可通过例如焊接、紧固、夹别、粘附等在其相应的第三区部处与托架344固定。另外，第三区部366可包括通孔 368或开口，其帮助对准前述部件中的一者。托架344还可包括第四区部 372，其被设计为接收模块，诸如发光模块114(在图3中示出)。为了从发光模块汲取热量，第四区部372可包括通孔374或开口，其被设计为接收热耦合到发光模块的散热器元件(未示出)。
托架344还可包括第一弹簧元件376和第二弹簧元件378，它们中每一者被设计为挠曲抵靠结构(例如外壳或壳体)以及提供远离结构的偏置力。另外，第二区部364可包括支撑柱382，支撑柱382被设计为与夹具 278(在图4中示出)配对，从而进一步将托架344与托架242(在图4中示出)固定以进一步固定模块。
图6示出根据一些所描述实施方案的定位在托架组件340中的视觉系统310的实施方案的平面图，示出托架组件340保持模块之间的空间关系。视觉系统310和托架组件340可包括本文分别针对视觉系统和托架组件所述的任何特征部。如图所示，视觉系统310可包括第一相机模块312、发光模块314和第二相机模块316。当定位在托架组件340中时，发光模块314与第二相机模块316分开距离320。具体地讲，距离320代表发光模块314的中心点324(在放大视图中示出)和第二相机模块316的中心点326 之间的距离。托架组件340被设计为保持中心点324在范围332或容差中，以确保发光模块314的中心点324相对于第二相机模块316的中心点 326在距离320的可接受范围或容差内。在一些实施方案中，范围332小于 1毫米。在一些实施方案中，范围332为大约120微米至200微米。在特定实施方案中，范围332为160微米，或至少大约160微米。应当指出的是，托架组件340被设计为将第一相机模块312保持在与第二相机模块316 相距预定距离处。通过保持这些距离，托架组件340确保视觉系统310能够准确且可靠地提供与对象识别相关的信息。另外，当托架组件340和视觉系统310定位在电子设备(未示出)中时，导致托架组件340运动的对电子设备的任何外部负荷或力也可对视觉系统310的每个模块导致相同量的运动，使得在模块之间相对于其他模块没有或几乎没有相对运动。
图7示出根据一些所描述实施方案的发光模块414的实施方案的等轴视图。如图所示，发光模块414可包括由基底418托持的光发射器416。在一些实施方案中，光发射器416发射非可见光谱中的光，诸如IR光。此外，光发射器416可被设计为发射IR激光。然而，在一些实施方案中(在图7中未示出)，光发射器416产生并非IR光的光。发光模块414还可包括定位在光发射器416上方的光学结构422。光学结构422可包括折成多个部分的透明材料(诸如玻璃)。光学结构422被设计为在光学结构422内反射或弯曲从光发射器416发射的光，以便为光提供增大的光学路径。这将在下文中示出。
发光模块414还可包括光学元件424，其以使得由光学结构422接收并且从光学结构422反射的光穿过光学元件424的方式定位在光学结构422 上方。光学元件424可通过粘合剂426与光学结构422固定。在一些实施方案中，光学元件424为衍射光学元件。这样，可包括一维光束的从光学结构422接收的光可被分成二维阵列或图案的光以产生光的点图案。所述阵列的光随后可离开光学元件424。这将在下文中示出。
另外，在一些情况下，由光发射器416发射的光可包括相对高的强度。然而，在作为点图案离开光学元件424之后，强度可被充分地减小，因此，来自发光模块414的光对于人类使用是安全的。为了考虑光学元件 424被从光学结构422中移除的情况，发光模块414还可包括与光学元件424固定的柔性电路428。柔性电路428也可与基底418固定并且可电联接至光发射器416。柔性电路428可使用光学元件424作为“板”，并且通过向柔性电路428的板(未示出)供应电荷来与光学元件424形成平行板电容器。这样，当光学元件424被从光学结构422中移除(或以其他方式不再定位在离开光学结构422的光上方)时，柔性电路428检测到电容的变化，并且提供用于关断光发射器416并阻止光发射器416发光的输入。因此，柔性电路428充当安全机构，以阻止高强度光在没有穿过光学元件424 的情况下离开光学结构422。
图8示出图7中所示发光模块414的侧视图，进一步示出发光模块414 的附加特征部。为了举例说明的目的，柔性电路428被移除。另外，示出基底418的局部剖视图，以便查看光发射器416和热耦合到光发射器416 的散热器元件432。散热器元件432被设计为在使用期间从光发射器416汲取热量。如图所示，光发射器416产生穿过光学结构422的光束(图示为虚线434)。光学结构422导致光束(在光学结构422内)反射若干次，使得光学路径增大到所期望的光学“长度”。光束离开光学结构422并进入光学元件424，光束在那里被分成多个光线(由多条虚线436表示)。光学元件424被设计为投射所期望的点图案。在一些实施方案中，所投射的点图案包括点的阵列，其中相邻点彼此等距间隔开。这将在下文中示出。
当托架组件和由托架组件承载的视觉系统被放置在电子设备中时，托架组件可以不直接固定到电子设备的结构部件(诸如外壳或壳体)。然而，电子设备被设计为以精确的方式对准托架组件，并相应地对准视觉系统。图9示出根据一些所描述实施方案的对准模块508的实施方案的等轴视图。对准模块508可(例如通过粘合剂)被紧固至电子设备的透明覆盖件，其中透明覆盖件为电子设备的显示器组件提供保护性覆盖件。这样，在透明覆盖件被降低到壳体上时，对准模块508被设计为接合视觉系统，从而导致视觉系统和托架组件两者(相对于壳体)移动或偏移到电子设备中的期望位置。这将在下文中示出和描述。
如图所示，对准模块508可包括第一区部512，第一区部512包括限定通孔的开口514。开口514被设计为接收视觉系统的模块(诸如第一相机模块112(在图1中示出))的至少一部分。具体地讲，开口514可包括用于接收模块的筒体的尺寸和形状。对准模块508还可包括第二区部522，第二区部522包括限定通孔的开口524。开口524被设计为接收视觉系统的模块 (诸如第二相机模块116(在图1中示出))的至少一部分。具体地讲，开口524可包括用于接收模块的筒体的尺寸和形状。第一区部512中的开口 514和第二区部522中的开口524可提供用于对准模块508的对准结构。
虽然对准模块508的前述开口被设计为接收模块的至少一部分，但开口可包括辅助对准模块508将模块偏移到电子设备中的期望位置的不同构型。例如，第一区部512可包括延伸部分516，该延伸部分包括波状区域 518，该波状区域限定开口514从对准模块508的第一端部(例如底端)向第二端部(诸如顶端)减小的直径。此外，延伸部分516可包裹开口514 的大部分。这样，当模块(或模块的筒体)延伸穿过第一区部512时，具有包裹开口514的大部分的波状区域518的延伸部分516提供相对高精度且最小容差的对模块的对准。这样，其余模块也可以相对高精度对准，这是因为这些模块在承载其余模块并且阻止模块的相对运动的托架组件中协调一致地移动。对准模块508的第二区部522可包括延伸部分526，该延伸部分526形成大致半圆形的设计，使得第二区部522中的开口524的直径保持大致恒定。换句话讲，第二区部522不包括波状区域。第二区部522 可被用于在模块(或模块的筒体)延伸穿过开口524时提供对模块的角对准。第二区部522所提供的角对准可补充第一区部512的高精度对准，从而提供电子设备内的模块的精确且受控的对准。
除了为视觉系统的模块提供对准之外，对准模块508还可被用于安置和对准附加部件。例如，包括对准模块508的电子设备(未示出)还可包括音频模块532，该音频模块被设计为发射可听声音形式的声学能量。音频模块532可包括鼻部536。对准模块508可包括接收鼻部536的开口534。为了防止液体在开口534处进入，密封元件538可被定位在开口534中并且与鼻部536接合。密封元件538可包括耐液体的柔顺材料，诸如液体硅橡胶。
包括对准模块508的电子设备还可包括被设计为接收声学能量的麦克风542。为了提供声学通路，对准模块508可包括开口544。如图所示，开口544可包括对角通孔开口。另外，包括对准模块508的电子设备还可包括传感器546。在一些实施方案中，传感器546包括被设计为检测入射在电子设备上的光强度量的环境光传感器。传感器546可为电子设备提供输入，其中所述输入被用于控制电子设备内的视觉系统所使用的附加光源。下文将对此进行论述。为了容纳传感器546，对准模块508可包括被设计为固定传感器546的导轨540。另外，包括对准模块508的电子设备还可包括传感器548。在一些实施方案中，传感器548包括接近传感器，该接近传感器确定用户是否距离传感器548大致在预先确定的距离内。传感器548可被用于为电子设备的处理器(在图10中未示出)提供输入，处理器被用于例如控制电子设备的显示器组件(在图10中未示出)。例如，传感器548 所提供的输入可对应于确定用户在电子设备(在图10中未示出)的预先确定的距离内，其中所述输入被用于确定显示器组件是接通或关断。
在一些情况下，视觉系统可要求附加照明来提供可靠的对象识别。因为，包括对准模块508的电子设备还可包括照明元件556。对准模块508可包括被设计为接收照明元件556的开口544。在一些实施方案中，照明元件 556是被设计为在低光条件期间照明的泛光灯。传感器546可确定入射在电子设备或电子设备的部件(诸如透明保护层)上的外部光强度何时构成低光条件或相对低的外部光的条件。另外，在一些情况下，对准模块508由模塑操作形成，诸如注塑操作。就这一点而言，可模制塑性材料可被用于形成对准模块508。因此，与全金属的对准模块相比，对准模块508可包括总体相对低的强度。然而，对准模块508可包括增大对准模块508的强度和刚度的多个导轨。例如，对准模块508可包括第一导轨558和第二导轨 562。第一导轨558和第二导轨562可包括金属。另外，在对准模块508的模塑操作期间，第一导轨558和第二导轨562可被插入到模制腔体中(未示出)。因此，第一导轨558和第二导轨562可被称为嵌入注塑元件。另外，第一导轨558和第二导轨562可限定或至少部分地限定开口544。
另外，在一些情况下，对准模块508可包括阻挡特定频谱内的光的可模制材料。例如，在一些实施方案中，对准模块508包括阻挡或屏蔽IR光的一些分量的材料。例如，对准模块508可包括阻挡具有大约为900微米或更高的波长的IR光的IR阻挡材料。这样，可对麦克风542屏蔽由IR光产生的“噪声”。
图10示出图9中所示照明元件556的侧视图，示出照明元件556的附加特征部。照明元件556可包括光发射器566和多普勒模块568。光发射器566可包括非可见光，诸如IR光。多普勒模块568被设计为检测运动。就这一点而言，多普勒模块568可辅助确定是否要激活光发射器566。
图11示出在组装操作之前定位在托架组件640上方的对准模块608和定位在托架组件640中的视觉系统610的侧视图。对准模块608、视觉系统 610和托架组件640可包括本文分别为对准模块、视觉系统和托架组件所述的任何特征部。如图所示，托架组件640包括被设计为分别与对准模块608 的第一区部612、第二区部614和第三区部616相互作用的第一区部662、第二区部664和第三区部666。另外，托架组件640被设计为承载第一相机模块672、发光模块674和第二相机模块676。
对准模块608可对准和/或承载多个部件，诸如音频模块632、麦克风 642、传感器646(位于音频模块632后面)和照明元件656。对准模块608 还可对准和/或承载接近传感器(在图11中未示出)。对准模块608可被设计为将前述部件至少部分地定位在第三区部666(或凹陷区部)中。另外，音频模块632、麦克风642、传感器646和照明元件656可电联接到可电联接到处理器(在图11中未示出)的柔性电路660。对准模块608的第一区部612还可包括开口618，该开口被设计为接收第一相机模块672的筒体 682。第一区部612还可包括具有波状区域622(类似于图9中所示的波状区域518)的延伸部分620，该波状区域622限定第一区部612的开口618 从对准模块608的第一端部(诸如底端)向第二端部(诸如顶端)减小的直径，其中延伸部分620包裹开口618的大部分。第二区部614可包括开口624，该开口624被设计为接收第二相机模块676的筒体686。对准模块 608的第二区部614可包括延伸部分626(类似于图9中所示的延伸部分 526)，该延伸部分626形成大致半圆形的设计，使得第二区部614中的开口624的直径保持大致恒定。
在电子设备(在图11中未示出)的组装操作期间，与透明覆盖件(在图11中未示出)固定的对准模块608向下朝视觉系统610和托架组件640 降低。在透明覆盖件被降低时，对准模块608可接触例如第一相机模块672 的筒体682，并将力施加到第一相机模块672，其导致托架组件640连同视觉系统610的部件一起偏移到电子设备中的期望位置。这将在下面进一步示出。
图12示出根据一些所描述实施方案的图11中所示对准模块608、视觉系统610和托架组件640的侧视图，进一步示出对准模块608和与对准模块608相关的若干模块和部件。如图所示，对准模块608被定位在托架组件640上方并且被定位到托架组件640上。另外，相比于第二区部614的开口624相对于第二相机模块676的筒体686(在图11中标记)的适形，对准模块608的第一区部612的开口618可更紧密地适形于第一相机模块 672的筒体682(在图11中标记)的尺寸和形状。就这一点而言，对准模块608可通过利用第一区部612的开口618来提供视觉系统610的“精细”或精确的定位。另外，对准模块608可通过利用第二区部614的开口624 来提供视觉系统610的角定位。另外，虽然发光模块674通常不与对准模块608集成，但发光模块674仍然可基于对准模块608偏移托架组件640而被正确对准，这对应于发光模块674的偏移和对准。另外，对准模块608 包括用于固定和对准传感器646的导轨688。如图所示，传感器646可被定位在对准模块608的一部分和导轨688之间。
图13示出根据一些所描述实施方案的电子设备700的实施方案的平面图。在一些实施方案中，电子设备700是平板计算设备。在其他实施方案中，电子设备700是可穿戴电子设备。在图13中所示的实施方案中，电子设备700是通常被称为智能电话的便携式电子设备。电子设备700可包括壳体702，壳体702包括底壁(未示出)和若干侧壁部件，诸如第一侧壁部件704、第二侧壁部件706、第三侧壁部件708和第四侧壁部件710。侧壁部件可与底壁组合以限定内部体积或腔体，用于托持电子设备700的内部部件。在一些实施方案中，底壁包括非金属，诸如玻璃、塑料或其他透明材料。另外，在一些实施方案中，第一侧壁部件704、第二侧壁部件706、第三侧壁部件708和第四侧壁部件710包括金属，诸如钢(包括不锈钢)、铝或包括铝和/或钢的合金。此外，前述侧壁部件中的每一者可通过包括非金属的填料材料彼此分开和隔离，使得侧壁部件彼此电隔离。例如，壳体702可包括第一填料材料720，其将第一侧壁部件704从第二侧壁部件706和第四侧壁部件710分开。壳体702还可包括第二填充材料721，其将第三侧壁部件708从第二侧壁部件706和第四侧壁部件710分开。第一填料材料720和第二填料材料721可包括模制塑料和/或模制树脂。在一些情况下，第一填料材料720和第二填料材料721中的至少一者包括天线部件(在图13中未示出)。
电子设备700还可包括透明覆盖件712，该透明覆盖件固定在壳体702 上方，并且具体地讲，固定在壳体702的前述侧壁部件上方。就这一点而言，第一侧壁部件704、第二侧壁部件706、第三侧壁部件708和第四侧壁部件710可提供限定接收透明覆盖件712的开口的边缘区域。透明覆盖件 712可包括诸如玻璃或蓝宝石之类的材料或另一合适的透明材料。当由玻璃制成时，透明覆盖件712可被称为覆盖玻璃。另外，透明覆盖件712还可包括通孔714或开口。通孔714在放大视图中标记。电子设备700还可包括音频模块(例如，图9中所示的音频模块532)，其与通孔714对准以允许从音频模块产生的声学能量经由通孔714离开电子设备700。电子设备 700还可包括显示器组件716(被图示为虚线)，该显示器组件被透明覆盖件712覆盖或重叠。因此，透明覆盖件712可被称为保护层。显示器组件 716可包括多个层，其中每个层服务一个或多个具体功能。这将在下面进一步示出。电子设备700还可包括被透明覆盖件712覆盖并限定围绕显示器组件716的边框的显示器覆盖件718。特别地，显示器覆盖件718可基本上覆盖显示器组件716的外边缘。电子设备700可包括控制输入端。例如，电子设备700可包括第一按钮722和第二按钮724，它们中每一者被设计为允许用户输入控制显示器组件716。第一按钮722和/或第二按钮724可被用于致动开关(在图13中未示出)，从而产生对处理器(在图13中未示出)的输入。
如图所示，透明覆盖件712可包括由壳体702的侧壁部件限定的直线设计。然而，在一些情况下，如图13所示，显示器组件716(以及其相关联层中的至少一些)可包括形成在显示器组件716中的凹口726。凹口726 也在放大视图中标记。凹口726可表示显示器组件716(与透明覆盖件712 的表面积相比)减小的表面积。电子设备可包括在对应于凹口726的位置施加到透明覆盖件712的下侧或底部表面的掩蔽层728。掩蔽层728可包括提供(当显示器组件716关闭时)基本上与显示器组件716的外观(在颜色方面)类似的外观的油墨材料。例如，掩蔽层728和显示器组件716两者可包括类似于黑色的暗外观。另外，在一些情况下，显示器覆盖件718 可包括(当显示器组件716关闭时)与掩蔽层728和显示器组件716两者 (在颜色方面)类似的外观。
一般来讲，掩蔽层728包括阻挡光通过的不透明材料，并且因此可遮掩进入电子设备700中的视觉。然而，掩蔽层728可包括表示掩蔽层728 中的空隙的若干开口。例如，如放大视图中所示，掩蔽层728可包括第一开口732和第二开口734。当电子设备700包括视觉系统(诸如图11中所示的视觉系统610)时，第一相机模块(诸如图11中所示的第一相机模块672)和发光模块(诸如图11中所示的发光模块674)可分别与第一开口 732和第二开口734对准。掩蔽层728还可包括第三开口736和第四开口 738。视觉系统(诸如图11中所示的视觉系统610)可包括分别与第三开口 736和第四开口738对准的第二相机模块(诸如图11中所示的第二相机模块676)和照明元件(诸如图11中所示的照明元件656)。掩蔽层728还可包括第五开口742。当电子设备700包括传感器(诸如图11中所示的传感器646)时，传感器可与第五开口742对准。另外，为了提供一致性，通孔714(在x-y平面中)的尺寸和形状可与第五开口742的尺寸和形状相同或至少基本上类似。虽然掩蔽层728被图示为具有多个开口，但这些开口中的每一者可填充有提供至少某种掩蔽和/或外观中(在颜色方面)的某种一致性的材料。就这一点而言，开口可以不容易被用户看到，从而隐藏传感器和视觉系统的模块，并且电子设备700的总体一致性在外观方面至少部分地得到保持。另外，如放大视图所示，第一开口732、第二开口734、第三开口736和第四开口738可在X维度和Y维度两者上与掩蔽层728居中。另外，通孔714和第五开口742可在X维度和Y维度两者中相对于掩蔽层728居中。
然而，用于覆盖掩膜层728的开口的材料可以不同。例如，图14示出根据一些所描述实施方案的沿图13中的线A-A截取的剖视图，示出透明覆盖件712的位置、与透明覆盖件712固定的掩蔽层728、以及与透明覆盖件 712固定的若干层材料。如图所示，掩蔽层728的开口可被填充。例如，第一开口732、第二开口734、第三开口736和第四开口738可分别包括第一材料752、第二材料754、第三材料756和第四材料758。在一些实施方案中，第一材料752、第二材料754、第三材料756和第四材料758包括允许 IR光通过、而阻挡(在光的IR频率范围之外)其他形式的光的油墨材料。这允许视觉系统的模块(未示出)发射IR光通过前述材料和透明覆盖件 712，同时还允许被反射的IR光穿过透明覆盖件712和前述材料进入，使得IR光被这些模块中的一些(诸如第二相机模块676，在图11示出)接收。一般来讲，用于填充开口的材料可包括允许与视觉系统的模块所发射的光相关联的光通过、而阻挡没有落入预定频率范围内的其他类型的光的任何材料。另外，在一些实施方案中，开口围绕通孔714对称地移位。例如，第一开口732可相对于通孔714移位在与第四开口738和通孔714之间的距离相同的距离处。另外，第二开口734可从通孔714移位在与第三开口736和通孔714之间的距离相同的距离处。
图15示出沿图13中的线B-B截取的剖视图，示出透明覆盖件712的另一位置和定位在掩蔽层728的开口中的材料。如图所示，第五开口742 可由第五材料760填充。在一些实施方案中，第五材料760包括允许可见光通过而阻挡其他形式的光的材料。这允许传感器(诸如图11中所示的传感器646)通过第五材料760和透明覆盖件712接收可见光。再次参见图14，第一材料752、第二材料754、第三材料756、第四材料758和第五材料760(在图15中示出)可以不仅提供光通过的特定功能，而且还可提供 (在颜色方面)至少部分地类似于掩蔽层728的外观的外观。以此方式，填充开口的材料一般而言可在外观方面与掩蔽层728协调，使得开口较不明显。
图16示出沿图13中的线C-C截取的电子设备700的剖视图，示出显示器组件716的各个层。为了举例说明和简单起见，若干部件(诸如电路板、电池、后置相机、柔性电路)被移除。如图所示，透明覆盖件712可通过框架730与侧壁部件(第二侧壁部件706和第四侧壁部件730被示出)固定，框架730通过粘合剂(未标记)以粘结方式与透明覆盖件712 和侧壁部件两者固定，粘合剂可包括压敏粘合剂。显示器组件716可包括触摸输入层772，该触摸输入层被设计为通过对透明覆盖件712的触摸输入而形成电容耦合。显示器组件716还可包括显示层774，显示层被设计为以文本信息、静态图像和/或视频图像的形式呈现视觉信息。对触摸输入层 772的输入可生成控制输入以控制呈现在显示层774上的内容。显示器组件 102还可包括被设计为确定被施加到透明覆盖件712的力的量的力感触控层776。当如由力感触控层776所确定的，施加到透明覆盖件712的力等于或超过预定量的力时，可生成控制输入。
图17示出图13中所示电子设备700的平面图，其中透明覆盖件和显示器组件被移除。如图所示，电子设备700包括托架组件840，托架组件 840承载定位在壳体702中的视觉系统810。托架组件840和视觉系统810 可包括本文分别针对托架组件和视觉系统所述的任何特征部。如图所示，视觉系统810包括第一相机模块812、发光模块814和第二相机模块816。第一相机模块812、发光模块814和第二相机模块816可包括本文分别针对第一相机模块、发光模块和第二相机模块所述的任何特征部。托架组件840 不仅被设计为承载和保护前述模块，而且还被设计为保持模块之间的预定距离或间隔以及限制或阻止模块相对于其他模块的相对移动。
电子设备700还可包括电路板820，电路板820包括提供电子设备700 的主要处理功能的一个或多个处理器电路(未示出)，诸如集成电路。每个模块可包括电联接到电路板820的柔性电路。例如，第一相机模块812 包括用于将第一相机模块812电联接到电路板820的第一柔性电路822，发光模块814可包括用于将发光模块814电联接到电路板820的第二柔性电路824，并且第二相机模块816可包括用于将第二相机模块816电联接到电路板820的第三柔性电路826。除了电路板820与模块的前述柔性电路之间的电连接和机械连接之外，在托架组件840和壳体702(或壳体702中的另一其他结构特征部)之间不存在机械连接。因此，托架组件840在最终组装之前被允许在壳体702中“游荡”或“浮动”(即，移动)。然而，当透明覆盖件712(在图13中示出)与外壳702固定时，托架组件840可在外壳702中对准并且在运动方面受到一般性限制。这将在下面进一步示出和论述。此外，壳体702可包括底壁740或后壁。底壁740可与侧壁部件一体形成以限定单体结构，或者可包括在组装操作期间联接在一起的单独的结构材料。另外，底壁740可包括开口741，该开口允许附加相机模块 (在图17中未示出)捕获图像。所述附加相机模块可被设计为沿与第一相机模块812的方向相反的方向捕获图像。
图18示出图13中所示透明覆盖件712的平面图，进一步示出与透明覆盖件712固定的对准模块808。对准模块808(以虚线示出)通过例如粘合剂与透明覆盖件712的下侧(也称为后表面或背侧)固定。另外，对准模块808可包括本文针对对准模块所述的任何特征部。对准模块808可与透明覆盖件712固定，并且可提供视觉系统810(在图17中示出)的期望对准。例如，在透明覆盖件712正在与壳体702(在图17中示出)组装期间，对准模块808可将第一相机模块812和发光模块814(这两者在图17 中示出)分别与掩蔽层728的第一开口732和第二开口734对准。另外，当透明覆盖件712与壳体702(在图17中示出)固定时，对准模块808可将第二相机模块816(在图17中示出)与掩蔽层728的第三开口736对准。为简明起见，填充开口(在图14和15中示出)的材料未在图18中标记。尽管未示出，但可利用对准模块808对准附加部件。例如，对准模块 808可将照明元件(诸如图9中所示的照明元件556)与第四开口738对准。对准模块808还可将音频模块和麦克风(诸如图9中所示的音频模块 532和麦克风542)与透明覆盖件712的通孔714对准。对准模块808还可将传感器(诸如图9中所示的传感器546)与第五开口742对准。
虽然托架组件840被设计为承载视觉系统810(这两者在图17中示出)，但对准模块808也被设计为承载部件(除了为部件提供对准之外)。例如，图19示出透明覆盖件712和与透明覆盖件712固定的对准模块808的剖视图，进一步示出音频模块832、麦克风834和照明元件836。音频模块832、麦克风834和照明元件836可包括本文分别针对音频模块、麦克风和照明元件所述的任何特征部。虽然未示出，但传感器可按照先前所述的方式由对准模块808承载。为了隐藏音频模块832和麦克风834使其不被看到，声学网格850可(例如通过粘合剂)被固定到透明覆盖件712 并覆盖通孔714，从而覆盖音频模块832和麦克风834。声学网格850可包括允许声学能量穿过声学网格850的材料。如图所示，对准模块808可将音频模块832和麦克风834与通孔714对准，以允许音频模块832和麦克风 834访问周围环境。
在一些情况下，对准模块808可被修改以提供附加表面积。例如，如放大视图所示，对准模块808可包括凸条862，凸条862被设计为接收将对准模块808与透明覆盖件712固定的粘合剂872。如图所示，声学网格850 定位在对准模块808和透明覆盖件712之间。然而，在一些实施方案中 (未示出)，声学网格850不被定位在对准模块808和透明覆盖件712之间。凸条862可为对准模块808提供附加表面积，从而允许附加空间用于粘合剂872。这可防止粘合剂872流入音频模块832中并以不期望的方式改变由音频模块832发射的声学能量。虽然未标记，但对准模块808可包括以类似于凸条862的方式设计的附加凸条。在一些实施方案中，音频模块 832包括邻近凸条862的凹陷区域864或槽。这样，如果粘合剂872延伸超出凸条862，则粘合剂872可被捕获或捕集在凹陷区域864中，并且粘合剂 872保持在音频模块832之外。
图20示出透明覆盖件762和与透明覆盖件762固定的对准模块858的另选实施方案的剖视图，进一步示出被修改以固定到透明覆盖件762的音频模块882。透明覆盖件762、对准模块858和音频模块882可包括任何先前分别针对透明覆盖件、对准模块和音频模块所描述的特征部。如图所示，音频模块882可被延伸(与图19中所示的音频模块832相比)，并且可包括用于接收粘合剂888的凸条，诸如第一凸条884和第二凸条886。不是修改对准模块858，相反，音频模块882通过第一凸条884和第二凸条 886可粘结性地固定到透明覆盖件762。另外，音频模块882可被修改以承载麦克风892，使得音频模块882和麦克风892两者均可经由透明覆盖件 762的通孔764访问周围环境。
图21-23示出电子设备700的组装操作。为了以期望的方式正确对准视觉系统810，托架组件840被放置在壳体702中并且不附连到壳体702。换句话讲，托架组件840(初始地)相对于壳体702能自由移动。在组装操作期间，对准模块808可接合视觉系统810的模块中的一者，这继而提供视觉系统810和托架组件840的侧向移动力，以便将视觉系统810与掩蔽层728中的开口对准。一旦组装操作完成，托架组件840可通过来自对准模块808和壳体702的接合力而固定地定位在壳体702中，但没有以其他方式通过紧固件、夹子、螺钉、粘合剂等附连到壳体702。
图21示出根据一些所描述实施方案的局部地示出图13中所示电子设备700的剖视图，示出透明覆盖件712与壳体702之间的组装操作。电子设备700可包括电气地且机械地联接到音频模块832、麦克风834、照明元件836和传感器(在图21中未示出)的电路870。电路870可包括电连接并机械连接到电路板(诸如图17中所示的电路板820)的柔性电路，由此使音频模块832、麦克风834、照明元件836和传感器与电路板连通。另外，对准模块808与透明覆盖件712粘结地固定。对准模块808与透明覆盖件712对准，使得当音频模块832定位在对准模块808的开口(未标记)中时，音频模块832与透明覆盖件712的通孔714对准。另外，麦克风834可与对准模块808的对角开口(未标记)对准，并且至少部分地与通孔714对准。另外，照明元件836可定位在对准模块808的开口(未标记)中，并且具体地讲，照明元件836可与掩蔽层728的开口对准。这将在下文中进一步论述。另外，照明元件836可包括热耗散结构838，其被设计为在照明元件836使用期间从照明元件836汲取热量，由此提供散热器以防止照明元件836过热。热耗散结构838可与电路870联接。
托架组件840可包括第一托架842和与第一托架842固定的第二托架844，以托持视觉系统810的第一相机模块812、发光模块814和第二相机模块816。虽然未标记，但第一相机模块812、发光模块814和第二相机模块816可各自包括柔性电路。另外，虽然未标记，但第一相机模块812、发光模块814和第二相机模块816可各自包括将模块固定到托架组件840的粘合剂。粘合剂可包括将模块电联接到托架组件840的导电粘合剂。第一托架842可包括多零件组件，类似于托架242(在图4中示出)。就这一点而言，第一托架842可包括第一托架零件852和与第一托架零件852固定的第二托架零件854。第二托架零件854可被称为托持发光模块814的模块支座。第一托架零件852可通过例如焊接而附接到第二托架844和第二托架零件854，由此将托架和零件电联接在一起。将托架和零件电联接在一起的其它附接方法也是可能的。第二托架844可包括用于支撑托架组件840 和视觉系统810的第一弹簧元件846和第二弹簧元件848。
底壁740可包括透明材料，诸如玻璃等。就这一点而言，底壁740可包括与图13中所示的侧壁部件不同的材料。然而，在一些实施方案中(未示出)，底壁740由金属制成并且(也由金属制成的)侧壁部件由底壁740 一体形成。虽然未示出，但底壁740可包括掩模，该掩模在底壁740的主表面上提供不透明材料。另外，第一弹簧元件846和第二弹簧元件848可接合设置在底壁740上的金属层860。因此，金属层860可通过粘合剂和托架组件840的各种结构特征部(包括前述弹簧元件)提供用于第一相机模块812、发光模块814和第二相机模块816的电接地。在一些情况下，金属层860电联接到侧壁部件(在图13中示出)。
第二托架844可包括开口，该开口允许散热器元件876要么通过与发光模块814的直接接触要么通过块(未标记)而与发光模块814热耦合，如图21所示。散热器元件876可包括热耦合到金属层860的轧制石墨层。因此，金属层860可提供电和热耗散。关于后者，金属层860可被称为散热器或热调节器。
图22示出图21中所示电子设备700的剖视图，进一步示出朝向壳体 702降低的透明覆盖件712。如步骤1中所示，透明覆盖件712沿朝向壳体 702的方向移动，以便将透明覆盖件712固定到壳体702。随着透明覆盖件 712被降低，对准模块808可接合视觉系统810的模块(在图21中标示)。例如，如图22中所示，对准模块808接合第一相机模块812。如步骤2中所示，由对准模块808(通过透明覆盖件712朝壳体702移动)提供给第一相机模块812的力导致第一相机模块812沿x方向偏移，这继而导致托架组件840和其余模块沿X轴(在“负”方向上)偏移。模块的偏移或移动导致模块以期望的方式在电子设备700中对准。这将在下文中示出。这样，第一相机模块812可被称为由对准模块808用来对准模块的对准特征部。然而，在一些实施方案中(在图22中未示出)，对准模块808 接合托架组件840的另一模块。另外，应当指出的是，尽管模块的移动或偏移，托架组件840保持i)第一相机模块812和第二相机模块816、ii)发光模块814和第二相机模块816、和iii)第一相机模块812和发光模块814 之间的间距。
虽然步骤2示出托架组件840和模块沿特定方向被偏移，但托架组件 840和模块可基于托架组件840和电子设备700中的模块的初始位置而沿不同方向偏移。例如，当对准模块808接合第一相机模块812的另一位置 (而不是图22中所示的位置)时，托架组件840和模块可沿相反方向偏移，以便在电子设备700中对准模块。此外，尽管未示出，但对准模块808和第一相机模块812之间的接合可提供导致托架组件840和模块沿垂直于 X-Z平面的方向(诸如进入和离开页面的“Y方向”)运动的力。对准模块 808和第一相机模块812之间的接合可提供导致托架组件840和模块沿两个方向(诸如沿X轴以及垂直于X-Z平面的方向)运动的力。因此，为了正确对准模块，对准模块808可提供在两个不同维度中移动模块的力。
图23示出图22中所示电子设备700的剖视图，其中透明覆盖件712 与壳体702固定。视觉系统810在对准模块808导致视觉系统810和托架组件840偏移之后与电子设备700对准。此外，如放大视图中所示，当视觉系统810在电子设备700中对准时，第一相机模块812与设置在掩蔽层728 的第一开口732中的第一材料752对准。术语“对准”是指第一材料752定位在第一相机模块812上方，使得掩蔽层728不阻挡第一相机模块812 的视线。另外，发光模块814与设置在掩蔽层728的第二开口734中的第二材料754对准，并且第二相机模块816与设置在掩蔽层728的第三开口 736中的第三材料756对准。另外，照明元件836当定位在对准模块808中时与设置在掩蔽层728的第四开口738中的第四材料758对准。
另外，第一弹簧元件846和第二弹簧元件848可响应于来自透明覆盖件712和壳体702的压缩力而挠曲。然而，第一弹簧元件846和第二弹簧元件848可沿箭头890的方向提供偏置力或反作用力。偏置力可增大托架组件840与对准模块808之间的接合力。因此，托架组件840可托持在适当位置，而没有任何直接的固定装置或紧固件将托架组件840永久性地固定到壳体702或透明覆盖件712。这样，视觉系统810与壳体702机械隔离，因为视觉系统810的部件被(未附连到壳体702的)托架组件840悬置，使得视觉系统810的部件不与壳体702接触。视觉系统810相对于壳体702的机械隔离允许视觉系统810的部件根据托架组件840的任何运动而自由移动，而没有来自壳体702的阻碍或视觉系统810与壳体702之间的任何附连或接合。尽管施加在电子设备700上的外力或负荷力可导致托架组件840相对于壳体702的运动，但托架组件840可保持第一相机模块 812、发光模块814和第二相机模块816之间的恒定间隔。这确保视觉系统 810的部件保持彼此相距固定的预定距离，并且可以不需要重新校准设置。因此，托架组件840的任何运动可对应于第一相机模块812、发光模块814 和第二相机模块816的等量的运动，使得在模块之间没有相对运动。此外，部分地由于视觉系统810的机械隔离，导致壳体702弯曲、翘曲或以其他方式变得改变的对壳体702的力可导致第一弹簧元件846和/或第二弹簧元件848的进一步压缩，而不i)影响视觉系统810的部件之间的固定距离以及ii)导致视觉系统810的部件和壳体702之间的机械接触。
另外，掩蔽层728的开口(并且继而，开口中的材料)可与通孔714 分开相等距离，并且因此，这些开口中的一些对称地定位在通孔714周围。例如，第一开口732的中心点定位成与通孔714的中心点相距第一距离902，并且第四开口738的中心点定位成与通孔714的中心点相距第二距离904。第一距离902可与第二距离904相同或至少基本上类似。而且，第二开口734的中心点定位成与通孔714的中心点相距第三距离906，并且第三开口736的中心点定位成与通孔714的中心点相距第四距离908。第三距离906可与第四距离908相同或至少基本上类似。这些对称关系可增强电子设备700的总体外观。另外，当组装操作完成时，热耗散结构838和散热器元件876分别联接到第一托架零件852和金属层860。这使照明元件 836和发光模块814与第一托架零件852和金属层860热接触。
图24示出根据一些所描述实施方案的图21-23中所示电子设备700的另选剖视图，示出电子设备700内的部件中的一些的定位。如图所示，第一托架零件852(与图21中的第一托架842相关联)和第二托架844在Y 维度上可延伸超过透明覆盖件712，并且可至少部分地被第一侧壁部件704 覆盖(也在图13中示出)。在一些情况下，第一侧壁部件704不仅提供保护结构，而且还形成天线组件的一部分，所述天线组件被设计为收发器用于发送和接收射频(“RF”)能量形式的RF通信。此外，天线组件的天线部件(在图24中未示出)可邻近第一托架零件852和/或第二托架844。就这一点而言，部分地由于第一托架零件852和/或第二托架844由金属制成，托架组件840可电联接至天线组件并且可能影响天线组件的性能。然而，托架组件840可按先前所述的方式(参见图21)接地到金属层860，并且因此可为天线部件提供参考接地。因此，托架组件840可补充天线组件的使用，以便不妨碍天线组件。
第一相机模块812可通过粘合剂层912与第一托架零件852固定。在一些情况下，粘合剂层912可包括导电粘合剂，由此将第一相机模块812 与第一托架零件852电联接。因此，由于托架组件840电联接到金属层 860，第一相机模块812可电联接到金属层860，使得第一相机模块812可电接地。另外，第一相机模块812可电联接并机械联接至第一柔性电路 822，该第一柔性电路进一步电联接并机械联接至电路板820(在图17中示出)。第一柔性电路822可通过粘合剂层914与第二托架844固定。另外，第一柔性电路822可穿过第二托架844和第三托架零件856之间的开口。第三托架零件856可包括先前针对第三托架零件256(在图4中示出) 所述的任何特征部。因此，第三托架零件856可充当支撑构件或支撑元件，该支撑构件或支撑元件延伸基本上跨第一托架零件852的维度(诸如长度)。
图25示出根据一些所描述实施方案的由光源生成的点图案1000的平面图。点图案1000可包括具有被投射到平坦对象1020上的若干点的光图案。点图案1000可由发光模块诸如(图1中所示)发光模块114产生的光来生成。就这一点而言，点图案1000可包括人眼不可见的IR光。另外，当被投射到平坦对象1020上时，点图案1000的点可在行和列中等距地间隔开。换句话讲，当点图案1000被投射到平坦对象1020上时，相邻点之间的间距是相等的。例如，如放大视图中所示，点图案1000可包括第一点 1002和与第一点1002相邻的第二点1004。第一点1002与第二点1004分开第一距离1012。点图案1000可包括第三点1006和与第三点1006相邻的第四点1008。第三点1006与第四点1008分开第一距离1014，第一距离1014与第一距离1012相同或基本上类似。另外，第一点1002与第三点1006相邻并且与第三点1006分开第三距离1016，第三距离1016与第一距离1012 相同或基本上类似。第二点1004与第四点1008相邻并且与第四点1008分开第四距离1018，第四距离1018与第一距离1012相同或基本上类似。
深度没有改变或变化的平坦对象1020允许实现点图案1000的点的等距间距(如上所述)。就这一点而言，包括具有先前所述发光模块的视觉系统的电子设备(未示出)可使用点的等距间隔来确定平坦对象1020是平坦的。然而，当对象不是平坦的时，点图案1000的点可能不再等距地间隔开。
图26和图27示出包括具有本文所述视觉系统的特征部的视觉系统的电子设备。该视觉系统可被用于利用由具有若干组与其他组邻近点相比在不同距离处间隔开的相邻点的点图案所提供的信息来提供三维对象的对象识别(包括面部识别)。
图26示出根据一些所描述实施方案的使用视觉系统1110来确定用户 1114的维度信息的电子设备1100的侧视图。电子设备1100和视觉系统 1110可包括本文分别针对电子设备和视觉系统所述的任何特征部。因此，视觉系统1110可包括被设计为根据点图案诸如点图案1000(在图25中示出)发射光线1112的发光模块(未示出)。然而，当光线1112指向包括具有不同深度(对应于与电子设备1100的不同距离)的特征的对象时，这些光线1112中的一些将在其他光线之前到达用户1114。因此，光线1112 可将点图案投射到用户1114上，其中点不是等距地间隔开。这将在下文中示出和描述。众所周知，用户1114的面部可包括各种特征-眼睛、耳朵、鼻子、嘴唇等，其可限定用户1114的不同深度，并且因此限定与电子设备1100的不同距离。例如，两个相邻光线可将相邻点投射到用户1114的鼻子 1118上，这两个相邻光线比将相邻点投射到用户1114的耳朵1122上的两个相邻光线更靠近在一起。点的布置可形成表示被存储在电子设备1100上并且后续被电子设备1100用来识别用户1114以便提供用户认证(作为一个非限制性示例)的独特轮廓的点图案。另外，图26中所示的光线1112 可表示总光线的一部分。换句话讲，本文所述的发光模块可发射比图26中所示更多的光线。
图27示出被投射到用户1114的图像1140上的点图案1130的平面图，示出点图案1130的点相对于彼此的各种空间关系。应当指出，被投射到用户1114上的点图案1130是从电子设备1100发射的光线1112(在图 26中示出)的结果。图27中所示的图像1140可以是由电子设备1100的视觉系统1110(在图26中示出)的本文所述的第一相机模块捕获并生成的图像。如图所示，图像1140可包括用户1114的二维轮廓(在X-Y平面中)，其中点图案1130被投射到用户1114的图像1140上。基于点图案 1130，用户1114的二维轮廓可被电子设备1100用来生成深度图。
部分地由于用户1114具有代表不同深度或与电子设备1100(在图26 中示出)的不同距离的各种面部特征，点图案1130可包括以与其他点不同的方式间隔开的相邻点。换句话讲，当点图案1130被投射到用户1114(或包括三维特征的另一其他对象)上时，相邻点之间的间距变化。例如，点图案1130可包括第一点1132和与第一点1132相邻的第二点1134，其中第一点1132和第二点1134被投射到耳朵1122上并分开距离1136。点图案 1130还可包括第三点1142和与第三点1142相邻的第四点1144，其中第三点1142和第四点1144被投射到鼻子1118上并分开比第一点1132和第二点 1134之间的距离1136小的距离(未标记)。因此，电子设备1100(在图26中示出)可比较被投射到一个特征诸如鼻子1118上的相邻点之间的间距以及被投射到另一特征诸如耳朵1122上的相邻点之间的间距，使用所述比较来确定一个特征比另一特征更近。另外，相邻点的位置及其相关联的间距可被电子设备1100(利用存储器)存储，其可被进一步用于确定用户 1114。
电子设备1100(在图26中示出)可检索和处理点图案1130中所有相邻点之间的间距或距离，并确定用户1114的若干附加特征。图像1140连同被投射到图像1140上的点图案1130的相邻点的间距信息一起可被用于构建用户1114的独特轮廓。电子设备1100(在图26中示出)可将轮廓与用户1114的已知或预设(参考)轮廓进行比较，并确定用户1114是否正携带电子设备1100。如果用户1114的被捕获轮廓与用户1114的参考轮廓之间的足够匹配被确定，则电子设备1100可将所述匹配用作虚拟密码并且解锁电子设备1100，这可包括在显示器组件(诸如图13中所示的显示器组件716)上从锁定屏幕切换到解锁屏幕，由此授予用户1114对电子设备 1100的各种特征和内容的访问。虽然图26和图27中所示和描述的对象显示用户1114的面部，但电子设备1100可提供并非电子设备1100的用户 1114的其他三维对象(诸如无机对象)的对象识别。
图28示出电子设备1200的示意图。电子设备1200可代表本文所述的电子设备的其他实施方案。电子设备1200可包括存储装置1202。存储装置 1202可包括一种或多种不同类型的存储装置，诸如硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(诸如闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(诸如基于电池的静态或动态随机存取存储器)。
电子设备1200可包括处理器电路1206，处理器电路1206具有一个或多个处理器，所述处理器经由总线系统1204与若干外围设备通信。处理器电路1206可被用于控制电子设备1200的操作，并且可包括处理器(诸如微处理器)和其他合适的集成电路。在一些实施方案中，处理器电路1206 和存储装置1202在电子设备1200上运行软件。例如，软件可包括对象识别软件。就这一点而言，电子设备1200可包括输出设备1208和输入设备 1210，它们向电子设备1200供应数据并且也允许数据被从电子设备1200 提供给外部设备。输出设备1208可包括被设计为将光图案(诸如点图案) 投射到对象上的视觉系统的发光模块，并且与对象识别软件结合使用。输出设备1208还可包括在低光(昏暗)应用期间使用的照明元件。另外，输出设备1208可包括显示层(与显示器组件相关联)和音频模块。
输入设备1210可包括多个相机模块。例如，相机模块中的一者可被用于捕获图像并且与对象识别软件结合使用。另一相机模块可被用于接收来自发光模块的光图案。利用对象识别软件，光图案可被叠加到所捕获的图像上，并且电子设备1200可确定对象是什么。例如，对象识别软件可被用于面部识别。对象识别软件可使用相机模块和发光模块来提供对象的初始扫描，并且可将初始扫描作为轮廓存储在存储装置1202上。初始扫描可被称为参考图像或参考扫描。然后，对象识别软件可被用于扫描后续对象并生成后续对象的轮廓以确定后续对象是否匹配存储装置1202上的初始所存储的轮廓。参考图像与后续图像之间的“匹配”可以是基于存储装置1202 上的要求(参考图像和后续图像之间的)比较满足或超过阈值匹配的软件或算法。例如，如果参考图像和后续捕获的图像之间的比较结果为百分之七十五或更高，则确定“匹配”。如果必要，百分比匹配设置可被调节 (更高或更低)。处理器电路1206可确定是否实现匹配。处理器电路1206 可发信号指示电子设备1200解锁，由此允许用户与电子设备1200进行交互。否则，如果参考图像与后续图像之间的比较不满足或超过阈值匹配 (如处理器电路1206所确定)，则处理器电路1206可发信号指示电子设备的显示器显示失败消息，或发信号向用户告知用于使用电子设备的许可不被授予。另外，输入设备1210可包括按钮、开关、触摸输入和力感触控层(与显示器组件相关联)。另外，电子设备1200可包括为存储装置 1202、处理器电路1206、输出设备1208和输入设备1210提供电能的电源 (诸如电池)。
虽然本文所述的一些视觉系统通常位于电子设备的最上部分处或附近，但图29和图30示出包括具有定位在整个电子设备的不同位置处的模块的视觉系统的电子设备。尽管未示出，但图29和图30中的电子设备可包括本文针对电子设备、视觉系统和托架组件所述的任何特征部。
图29示出根据一些所描述实施方案的包括由托架组件1340托持的视觉系统1310的电子设备1300的另选实施方案的平面图。视觉系统1310被设计为提供对象识别，这可包括电子设备1300的用户的面部识别。视觉系统1310可包括被设计为捕获对象的图像的第一相机模块1312。视觉系统1310还可包括被设计为将被投射到对象上的光线生成为光线形式的发光模块1314。视觉系统1310还可包括被设计为接收被投射到对象上的点图案的第二相机模块1316。如图所示，托架组件1340可根据三角布置来间隔视觉系统的模块。然而，其他可能的布置也是可能的。托架组件1340可保持第一相机模块1312和发光模块1314、发光模块1314和第二相机模块1316、以及第一相机模块1312和第二相机模块1316之间预定距离的分隔。电子设备1300的透明覆盖件和显示器组件(这两者在图29中未示出)可被修改以便允许第一相机模块1312、发光模块1314和第二相机模块1316以提供对象识别的方式工作。这可包括例如移除或重新对准显示器组件。
图30示出根据一些所描述实施方案的包括由托架组件1440托持的视觉系统1410的电子设备1400的另选实施方案的平面图。视觉系统1410被设计为提供对象识别，这可包括电子设备1400的用户的面部识别。视觉系统1410可包括被设计为捕获对象的图像的第一相机模块1412。视觉系统 1410还可包括被设计为将被投射到对象上的光线生成为光线形式的发光模块1414。视觉系统1410还可包括被设计为接收被投射到对象上的点图案的第二相机模块1416。如图所示，托架组件1440可根据三角布置来间隔视觉系统的模块。然而，其他可能的布置也是可能的。托架组件1440可保持第一相机模块1412和发光模块1414、发光模块1414和第二相机模块1416、以及第一相机模块1412和第二相机模块1416之间预定距离的分隔。另外，如图所示，托架组件1440可将前述模块定位在电子设备1400的角落中。电子设备1400的透明覆盖件和显示器组件(这两者在图30中未示出)可被修改以便允许第一相机模块1412、发光模块1414和第二相机模块 1416以提供对象识别的方式工作。这可包括例如移除或重新对准显示器组件。然而，部分地由于模块被定位在角落中，显示器组件的移除或重新对准的量可受到限制。
图31示出根据一些所描述实施方案的描绘用于组装用于对象识别的视觉系统的方法的流程图1500。流程图1500可描绘用于面部识别的视觉系统。在步骤1502中，第一相机模块以托架组件承载。第一相机模块被配置为捕获对象的图像。另外，托架组件可包括多个托架件，诸如第一托架和第二托架。
在步骤1504中，第一相机模块与托架组件固定。第一相机模块被配置为捕获对象的图像。第一相机模块可捕获从对象反射的可见光。
在步骤1506中，发光模块与托架组件固定。发光模块被配置为发射将点图案投射到对象上的光。发光模块可发射IR光。此外，发光模块可根据光的点图案发射光线。
在步骤1508中，第二相机模块与托架组件固定。第二相机模块可由托架组件承载。另外，第二相机模块被配置为捕获被投射到对象上的点图案。例如，第二相机模块可捕获被投射到对象上的点图案的反射部分。这样，接收图像和点图案的反射部分的处理器可提供对象的识别。第二相机可包括被设计为仅接收由发光模块产生的光或者至少在由发光模块产生的光的频率范围内的光的过滤器。此外，可由光线形成的点图案可包括若干个分开与其他相邻点的距离不同的距离的相邻点。对象可通过图像结合由第二相机模块接收的光线来确定。另外，托架组件可提供结构刚度，使得托架组件的任何运动对应于模块的相同量的运动，以防止模块的相对运动。
可单独地或以任何组合方式来使用所述实施方案的各个方面、实施方案、具体实施或特征。可由软件、硬件或硬件与软件的组合来实现所述实施方案的各个方面。所述实施方案还可被实施为计算机可读介质上的用于控制生产操作的计算机可读代码，或者被实施为计算机可读介质上的用于控制生产线的计算机可读代码。计算机可读介质为可存储数据的任何数据存储装置，所述数据之后可由计算机系统读取。计算机可读介质的示例包括只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、HDD、DVD、磁带和光学数据存储装置。计算机可读介质还可分布在网络耦接的计算机系统中，使得计算机可读代码以分布的方式被存储和执行。
在上述描述中，为了解释的目的，所使用的特定命名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，实践所述实施方案不需要这些具体细节。因此，出于举例说明和描述的目的，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，根据上述教导内容，许多修改和变型是可能的。

Claims (20)

1.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
限定内部体积的壳体；
位于所述内部体积中的视觉子系统，所述视觉子系统包括：
第一相机模块；
第二相机模块；
用于将期望的光图案投射到对象上的发光模块；以及
泛光灯模块；
托架组件，所述托架组件位于所述内部体积中并且承载所述视觉子系统，所述托架组件保持第一相机模块、第二相机模块、发光模块和泛光灯模块之间预定的空间分隔；和
对准模块，所述对准模块连接到所述托架组件并至少覆盖第二相机模块、发光模块和泛光灯模块，所述对准模块限定与第二相机模块对准的第一开口、与发光模块对准的第二开口和与泛光灯模块对准的第三开口。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中第一相机模块位于所述发光模块与所述泛光灯模块之间。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于所述电子设备还包括：
音频模块，所述音频模块至少部分地位于所述内部体积中；
其中第二相机模块位于所述音频模块的第一侧；和
其中第一相机模块、发光模块和泛光灯模块位于音频模块的与第一侧相对的第二侧。
4.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于所述电子设备还包括由所述托架组件承载的环境光传感器。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述发光模块和所述泛光灯模块发射红外频率范围的光。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其中所述第一相机模块或所述第二相机模块中的至少一个包括滤光器，以阻挡在光的红外频率范围之外的光。
7.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于所述电子设备还包括：
与所述壳体固定并且至少部分地限定内部体积的透明覆盖件；
其中所述对准模块接触透明覆盖件的表面。
8.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：
位于视觉子系统的两个模块之间的接近传感器；
其中所述接近传感器确定用户是否距离所述接近传感器在预先确定的距离内，并且至少部分地基于所述确定向所述电子设备的处理器提供输入。
9.根据权利要求1所述的电子设备，其中：
第一相机模块捕获对象的图像；
第二相机模块接收从所述对象反射的由发光模块发射的光。
10.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于所述电子设备还包括处理器；
其中，第二相机模块接收到的光对应于期望的图案，并且处理器使用第二相机模块基于接收到的光生成的信号来创建对象的三维图像。
11.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述壳体包括覆盖所述视觉子系统的材料，所述材料允许红外光通过。
12.一种视觉系统，其特征在于所述视觉系统包括：
第一相机模块；
第二相机模块；
发光模块，用于将期望的光图案投射到对象上；
泛光灯模块；和
托架组件，所述托架组件承载第一相机模块、第二相机模块、发光模块和泛光灯模块，所述托架组件包括：
第一托架，所述第一托架至少覆盖第二相机模块、发光模块和泛光灯模块；
第二托架，所述第二托架在第一相机模块下面并且容纳第一相机模块、第二相机模块、发光模块和泛光灯模块，所述第二托架与第一托架耦合；以及
所述托架组件使第二相机模块的第二相机中心点与发光模块的发光模块中心点保持预定距离。
13.根据权利要求12所述的视觉系统，其中，所述预定距离包括从120微米至200微米的范围。
14.根据权利要求12所述的视觉系统，其中所述托架组件使所述第一相机模块与所述第二相机模块保持预定距离。
15.根据权利要求12所述的视觉系统，其中，所述托架组件包括金属。
16.根据权利要求12所述的视觉系统，其中，所述第二托架包括在所述第一相机模块、所述第二相机模块、所述发光模块和所述泛光灯模块下面的连续支撑层。
17.根据权利要求12所述的视觉系统，其中，所述第一相机模块捕获所述对象的图像，并且所述第二相机模块捕获与期望的图案相对应的、由所述发光模块发射的光。
18.一种电子设备，其特征在于所述电子设备包括：
壳体，所述壳体包括侧壁部件并且至少部分地限定内部体积；
透明覆盖件，所述透明覆盖件与侧壁部件固定并进一步限定所述内部体积；
视觉子系统，所述视觉子系统位于所述内部体积中以识别所述内部体积外部的对象，所述视觉子系统包括：
第一相机模块；
第二相机模块；
发光模块，用于将期望的光图案投射到对象上；和
泛光灯模块；以及
托架组件，所述托架组件承载视觉子系统并将视觉子系统的模块保持在期望的空间关系范围内，所述托架组件位于内部体积中并相对于透明覆盖件固定。
19.根据权利要求18所述的电子设备，其中所述透明覆盖件限定设置在所述发光模块与所述第一相机模块之间的通孔；
所述电子设备还包括位于所述通孔处的音频模块。
20.根据权利要求18所述的电子设备，其特征在于所述电子设备还包括布置在所述透明覆盖件的一部分下方的显示器；
其中，第一相机模块、第二相机模块、发光模块和泛光灯模块位于所述显示器的单侧附近。
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