ウィンドウをカバーガラスに統合するため及び電子デバイスのウィンドウを提供するカバーガラスを加工するための装置、システム及び方法が開示される。透明なカメラ用ウィンドウ、透明な照明器用ウィンドウ及び/又は透明なディスプレイ用ウィンドウ、のような透明なウィンドウはカバーガラスに統合することができる。本装置、システム及び方法は、ハンドヘルド電子デバイスなどの小型フォームファクタの電子デバイス(例えば、モバイル電話、メディアプレーヤ、携帯情報端末、リモコンなど)に組み込まれるカバーガラス、又はディスプレイ(例えば、LCDディスプレイ)に特に好適である。本装置、システム、及び方法はまた、比較的大型のフォームファクタの他の電子デバイス(例えば、ポータブルコンピュータ、タブレットコンピュータ、ディスプレイ、モニタ、テレビなど)に対応したカバーガラス又はディスプレイにも使用できる。
ハンドヘルド電子デバイス及びポータブル電子デバイスは持ち運びできるため、固定式機器が受けることのない様々な異なる衝撃の事象及び応力を受ける可能性がある。それ故、本発明は、薄型に設計されるハンドヘルド電子デバイス又はポータブル電子デバイス用のディスプレイの実装に非常に適している。
本発明の実施形態について、後ほど図1A〜図9を参照しながら説明する。ただし、当業者には、これらの図に関して本明細書で与えられる「発明を実施するための形態」が、説明目的のものであり、本発明がこれらの限られた実施形態を超えて拡張されることが、容易に理解されよう。
図1A〜図1Dは、消費者向け電子製品の1つ以上の実施形態の図を示す。電子デバイス100は、例えば、薄型フォームファクタ(即ち、薄型形状)を有するポータブル又はハンドヘルド電子デバイスとして具現されうる。電子デバイス100は、例えば、メディアプレーヤ、メディアストレージデバイス、携帯用情報端末(PDA)、タブレットPC、コンピュータ、セルラー電話、スマートフォン、GPSユニット、リモコン、及びこれらに類するものに対応しうる。
図1Aは、一実施形態に係る電子デバイス100の斜視図を示す。図1Bは、電子デバイス100の角の部分の詳細な斜視図を示す。電子デバイス100は、電子デバイス100の外表面の一部として機能する筐体102を含みうる。電気部品(図1A及び図1Bに示されていない)は、筐体102の内部に配設されうる。電気部品としては、コントローラ(又はプロセッサ)、メモリ、バッテリ、ディスプレイ、カメラ、及びフラッシュなどの照明器が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
更に、電子デバイス100の前面及び/又は背面を覆うのに、ガラス又はセラミックを使用してもよい。例えば、電子デバイス100は、少なくとも一つのカバーガラス104又は少なくとも一つのセラミックカバー104を有してもよい。したがって、実施形態によっては、カバーガラス104はガラス材料を含んでもよいし、別の実施形態では、セラミックカバー104はセラミック材料を含み、カバーガラス104の代わりに用いてもよい。
カバーガラス104(又はセラミックカバー104)は、電子デバイス100の外表面(即ち、前面又は背面)として機能しうる。カバーガラス104(又はセラミックカバー104)は、引掻きにも耐えうるため、電子デバイス100用の筐体102の前面又は背面に対し、実質的に耐引掻性の表面を提供することができる。カバーガラス104(又はセラミックカバー104)は、例えば、接着剤及び/又は機械的手段を用いて、筐体102に結合されてもよい。
カバーガラス104(又はセラミックカバー104)はカメラ部位(area)の上に取り付けられてもよい。カバーガラス104(又はセラミックカバー104)は、カメラ部位に又はそれに隣接して、透明なカメラ用ウィンドウ106を含んでもよい。一実施例において、カメラ部位は、少なくとも、画像又は映像をキャプチャするデジタルカメラのようなカメラを含みうる。カメラ部位に又はそれに隣接して、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の透明なカメラ用ウィンドウ106は、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)を通して画像又は映像をキャプチャするために、カメラに対して実質的に透明であってもよい。
カメラ部位は、電子デバイス100の筐体102の内部に延在しうる。カメラに隣接したカバーガラス104(又はセラミックカバー104)の第1の小部分領域は、カメラ部位の上に延在しうる。カメラに隣接したカバーガラス104(又はセラミックカバー104)の第1の小部分領域は、透明なカメラ用ウィンドウ106を含みうる。カバーガラス104(又はセラミックカバー104)、より具体的には、透明なカメラ用ウィンドウ106はカメラに実質的に重なりうる。一実施例において、カバーガラス104又はセラミックカバー104(より具体的には透明なカメラ用ウィンドウ106)の周辺領域は、カメラに隣接し、カメラ部位の上に延在してもよい。
同様に、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)は、照明器領域の上に取り付けてもよい。カバーガラス104(又はセラミックカバー104)は、照明器部位に又はそれに隣接して、透明な照明器用ウィンドウ108を含んでもよい。一実施例において、照明器部位は、少なくとも、暗い場面を照らす発光ダイオード(LED)又はストロボのような照明器を含みうる。照明器部位に又はそれに隣接して、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の透明な照明器用ウィンドウ108は、照明器に対して実質的に透明でありうる。透明な照明器用ウィンドウ108は、照明器からの照明が透明な照明器用ウィンドウを通って、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)から外へ放射されるように配置してもよい。
照明器部位は、電子デバイス100の筐体102の内部に延在しうる。照明器に隣接したカバーガラス104(又はセラミックカバー104)の第2の小部分領域は、照明器部位の上に延在しうる。照明器に隣接したカバーガラス104(又はセラミックカバー104)の第2の小部分領域は、透明な照明器用ウィンドウ108を含みうる。カバーガラス104(又はセラミックカバー104)、より具体的には、透明な照明器用ウィンドウ108は照明器に実質的に重なりうる。一実施例において、カバーガラス104又はセラミックカバー104(より具体的には透明な照明器用ウィンドウ108)の別の周辺領域は、照明器に隣接し、照明器部位の上に延在してもよい。
更に、幾つかの実施形態においては、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)はディスプレイ部位の上に取り付けられてもよい。カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の透明なディスプレイ用ウィンドウ114は、ディスプレイ部位に隣接し、ディスプレイ部位のディスプレイがカバーガラス104(又はセラミックカバー104)の透明なディスプレイ用ウィンドウ114を通して見えるように配置されてもよい。幾つかの実施形態において、ディスプレイ部位は、電子デバイス100の筐体102の内部に配設されてもよい。幾つかの実施形態においては、電子デバイス100は、電子デバイス100の前面の大部分を占める、全画面表示又は実施区的に全画面表示のディスプレイ部位を含みうる。ディスプレイ部位は、様々な様式で具現されうる。一実施例において、ディスプレイ部位は、少なくともフラットパネルディスプレイ、より具体的にはLCDディスプレイのようなディスプレイをカバーしうる。
ディスプレイ部位は、代替的に又は付加的に、ディスプレイ画面上に配置されたタッチ感知デバイスを含みうる。例えば、ディスプレイ部位は、1つ以上のガラス層であって、その上に容量性感知点(capacitive sensing points)が分散されているようなガラス層を含んでいてもよい。これらのコンポーネントのそれぞれは、別々の層であってもよく、又は1つ以上のスタックに統合されてもよい。一実施例において、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の透明なディスプレイ用ウィンドウ114は、ディスプレイ部位の最外面として機能してもよい。
幾つかの実施形態においては、電子デバイス100は、様々な層を含むディスプレイ領域(例えば、ディスプレイ部位)を含みうる。様々な層は少なくともディスプレイを含んでいてもよく、更にディスプレイ上に配設された感知機構を含みうる。幾つかの事例においては、層を相互に隣接して積み上げてもよく、更に積層させてもよく、これにより単一ユニットが形成されうる。他の事例においては、少なくとも幾つかの層を直接隣接しないように空間的に離隔させている。
例えば、ディスプレイ上に感知機構を配設し、両者の間に間隙が生ずるようにしてもよい。例として、ディスプレイは、液晶モジュール(LCM)を含む液晶ディスプレイ(LCD)を含みうる。LCMは通常、少なくとも上側ガラスシートと下側ガラスシートとを含み、これらのシートの間に液晶層が少なくとも部分的に挟持されている。感知機構は、タッチスクリーンを作り出すために使用されるものなどのように、タッチ感知構成としてもよい。
例えば、容量性の感知タッチスクリーンは、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の透明なディスプレイ用ウィンドウ114の近くに散在する実質的に透明な感知ポイント又はノードを含みうる。カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の透明なディスプレイ用ウィンドウ114は、ディスプレイ領域の外側の保護バリアとして機能しうる。通常、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の透明なディスプレイ用ウィンドウ114は、ディスプレイ領域に隣接してもよい。しかし、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の透明なディスプレイ用ウィンドウ114は、ディスプレイ領域の別の層(外部保護層)として、ディスプレイ領域と統合されていてもよい。
カバーガラス104(又はセラミックカバー104)は、筐体102の最上面の全面にわたって延在してもよい。そのような場合、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の縁を、筐体102の側面に、位置合わせ又は実質的に位置合わせしてもよい。
カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の厚さはかなり薄い(即ち、通常は数ミリメートル未満)場合があるので、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)を慎重に配置しないと、電子デバイス100をうっかり落とす落下事象のように、相当大きな力がかかる場合、亀裂又は破壊を受け易くなる可能性がある。
カバーガラス104を使用する実施形態において、カバーガラス104用のガラス材料は、入手可能な強度の大きなガラスから選択されうる。例えば、アルミノシリケートガラス(例えば、Corning製のDVTS)は、カバーガラス104用のガラス材料に好適な一選択肢である。ガラス材料の他の例としては、ソーダ石灰、ホウケイ酸塩及びこれらに類するものが挙げられるが、これらに限定されない。カバーガラス104の代わりにセラミックカバー104を使用する別の実施形態においては、セラミックカバー104用のセラミック材料は、入手可能な強度の大きなセラミックから選択されうる。例えば、ジルコニア系セラミックは、セラミックカバー104用のセラミック材料に関する好適な選択でありうる。セラミック材料の他の例としては、アルミナセラミック及びこれらに類するものが挙げられるが、これらに限定されない。
透明なカメラ用ウィンドウ106及び/又は透明な照明器用ウィンドウ108及び/又は透明なディスプレイ用ウィンドウ114はカバーガラス104(又はセラミックカバー104)に統合することができる。透明なカメラ用ウィンドウ106及び/又は透明な照明器用ウィンドウ及び/又は透明なディスプレイ用ウィンドウ114はガラスを含みうる。しかし、幾つかの実施形態では、透明なカメラ用ウィンドウ106及び/又は透明な照明器用ウィンドウ108及び/又は透明なディスプレイ用ウィンドウ114はプラスチックを含みうる。
カバーガラス小片の縁(又は幾つかの実施形態ではセラミックカバー小片)は特定の所定の形状に合致するように形成されうる。特定の所定の形状に合致するようにカバーガラス104(又はセラミックカバー104)の縁を機械加工することより、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)は強度を増し、これによって損傷を受けにくくなりうる。
なお、本明細書において後ほど詳述するように、カバーガラス104は、更に強化されるように選択的に化学的処理を施してもよい。好適な化学的処理の1つは、カリウム(例KNO3)含有の化学浴槽中で、高温にて一定期間(例えば、数時間)カバーガラスの1つ以上の表面部分を選択的に暴露することである。選択的な化学的処理により、選択的に暴露されたカバーガラスの表面部分における圧縮応力が、望ましいように上昇する場合がある。圧縮応力が上昇すると、結果として、イオン交換が為されうる。その際、K+イオンは、カバーガラス104における選択的に暴露された表面部分で又はその近くで、いくつかのNa+イオンを効率的に置換する。
同様に、あるセラミックスは化学的に強化できる。カバーガラス104の代わりにセラミックカバー104を使用する実施形態においては、もしセラミックカバー104のセラミック材料が化学的に強化できれば、セラミックカバー104は化学的に強化されうる。
更に、ベーリンググレア(veiling glare)を低減することにより、透明なカメラ用ウィンドウ106を介してカメラでキャプチャされた画像又は映像の品質の向上も可能になることは理解すべきである。カバーガラス104は透明なカメラ用ウィンドウ106を含み、それに隣接したガラス領域は暗い又は不透明である。透明なカメラ用ウィンドウ106に隣接してカメラを配置してもよい。透明なカメラ用ウィンドウ106に隣接したカバーガラス104のガラス領域は、カバーガラス104を通した、カメラにおけるベーリンググレアを実質的に低減するのに十分に暗い又は不透明であってよい。
同様に、カバーガラス104の代わりにセラミックカバー104を用いる実施形態において、セラミックカバー104は透明なカメラ用ウィンドウ106を含み、それに隣接したセラミック領域は暗い又は不透明である。今しがた説明したように、透明なカメラ用ウィンドウ106に隣接してカメラを配置してもよい。透明なカメラ用ウィンドウ106に隣接したセラミックカバー104のセラミック領域は、セラミックカバー104を通した、カメラにおけるベーリンググレアを実質的に低減するのに十分に暗い又は不透明であってもよい。
カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)はベーリンググレアを実質的に低減し、そのような散乱した迷光(stray light)がカメラの像平面に到達するのを実質的に抑制しうる。そうしないと、ベーリンググレアは、カメラでキャプチャされた画像又は映像のコントラスト及び解像度を低減しうる。
カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)は、透明なカメラ用ウィンドウ106と透明な照明器用ウィンドウ108との実質的な光学的分離をもたらすために、十分に暗い又は不透明であってもよい。同様に、カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)は、透明なカメラ用ウィンドウ106と透明なディスプレイ用ウィンドウ114との実質的な光学的分離をもたらすために、十分に暗い又は不透明であってもよい。前述の光学的分離は、カメラにおける照明器及びディスプレイからのベーリンググレアを実質的に低減しうる。
例えば、照明器からの照明が透明な照明器用ウィンドウ108を通って外へ放射されるとき、照明器からの迷光光線のいくらかは、カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)にぶつかると、実質的に減衰しうる。カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)は、照明器からの迷光光線を実質的に減衰させるために十分に暗い又は不透明であってもよく、それによって、透明なカメラ用ウィンドウ106と透明な照明器用ウィンドウ108との実質的な光学的分離をもたらすことができる。前述は、カメラにおける照明器からのベーリンググレアを実質的に低減しうる。
したがって、カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)は、透明なカメラ用ウィンドウ106に関連したカメラと、照明器用ウィンドウ108に関連した照明器との間のカバーガラス104の中に(又はセラミックカバー104の中に)に配設されうることを理解すべきである。カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)は、照明器からの光がカバーガラス104(又はセラミックカバー104)を経由してカメラに結合することを実質的に低減するように機能しうる。もっと正確に言えば、カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)は、照明器からのベーリンググレアがカバーガラス104(又はセラミックカバー104)を経由してカメラに結合することを実質的に低減するように機能しうる。
別の実施例として、透明なディスプレイ用ウィンドウ114からの光が、透明なディスプレイ用ウィンドウを通って外へ放射されるとき、ディスプレイからの迷光光線は、カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)にぶつかると、実質的に減衰しうる。カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)は、ディスプレイからの迷光光線を実質的に減衰させるために十分に暗い又は不透明であってもよく、それによって、透明なカメラ用ウィンドウ106と透明なディスプレイ用ウィンドウ114との実質的な光学的分離をもたらすことができる。前述は、カメラにおけるディスプレイからのベーリンググレアを実質的に低減しうる。言い換えれば、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の隣接したガラス又はセラミックの領域111は、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)を通したカメラにおけるベーリンググレアを実質的に低減するのに十分に暗い又は不透明であってよい。
したがって、カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)は、透明なカメラ用ウィンドウ106に関連したカメラとディスプレイ用ウィンドウ114に関連したディスプレイとの間のカバーガラス104の中に(又はセラミックカバー104の中に)に配設されうることを理解すべきである。カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)は、ディスプレイからの光がカバーガラス104(又はセラミックカバー104)を経由してカメラに結合することを実質的に低減するように機能しうる。もっと正確に言えば、カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)は、ディスプレイのベーリンググレアがカバーガラス104(又はセラミックカバー104)を経由してカメラに結合することを実質的に低減するように機能しうる。
図の濃淡に示すように(そして、図1Bの詳細図に陰影をつけて具体的に示すように)、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)は、透明なカメラ用ウィンドウ106を含む実質的に滑らかな外表面を有しうる。透明なカメラ用ウィンドウ106は、透明なカメラ用ウィンドウ106の周辺部をカバーガラス104(又はセラミックカバー104)に実質的に固定するため、第1の接合界面110Aに実質的に囲まれた周辺部を有してもよい。カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の外表面をラッピング加工して、透明なカメラ用ウィンドウ106、第1の接合界面110A及びカバーガラス104(又はセラミックカバー104)の隣接した領域111にわたって平面に仕上げることができる。
本明細書において後ほど詳述するように、第1の接合界面110Aは、透明なカメラ用ウィンドウ106の周辺部のガラス材料とカバーガラス104の実質的に類似な又は実質的に異なるガラス材料との溶融接合(fusion bond)を含んでもよい。カバーガラス104の代わりにセラミックカバー104を用いる実施形態において、第1の接合界面110Aは、透明なカメラ用ウィンドウ106の周辺部のガラス材料とセラミックカバー104のセラミック材料との溶融接合を含んでもよい。
カメラは、透明なカメラ用ウィンドウ106に隣接して、第1の接合界面110Aの内側に配置してもよい。第1の接合界面110Aは、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の中で、カメラと、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の隣接した領域111との間に介在することができる。より具体的には、第1の接合界面110Aは、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の中で、透明なカメラ用ウィンドウ106と、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の隣接した領域111との間に介在することができる。
同様に、透明な照明器用ウィンドウ108は、透明な照明器用ウィンドウ108の周辺部をカバーガラス104(又はセラミックカバー104)に実質的に固定するための第2の接合界面110Bによって実質的に囲まれた周辺部を有してもよい。カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の外表面をラッピング加工して、透明な照明器用ウィンドウ108、第2の接合界面110B及びカバーガラス104(又はセラミックカバー104)の隣接した領域111にわたって平面に仕上げることができる。本明細書において後ほど詳述するように、第2の接合界面110Bは、透明な照明器用ウィンドウ108の周辺部のガラス材料とカバーガラス104の実質的に類似な又は実質的に異なるガラス材料との溶融接合を含んでもよい。カバーガラス104の代わりにセラミックカバー104を用いる実施形態において、第2の接合界面110Bは、透明な照明器用ウィンドウ108の周辺部のガラス材料とセラミックカバー104のセラミック材料との溶融接合を含んでもよい。
照明器を透明な照明器用ウィンドウ108に隣接して、第2の接合界面110Bの内側に配置してもよい。第2の接合界面110Bは、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の中で、照明器と、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の隣接した領域111との間に介在することができる。より具体的には、第2の接合界面110Bは、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の中で、透明な照明器用ウィンドウ108と、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の隣接した領域111との間に介在することができる。
同様に、透明なディスプレイ用ウィンドウ114は、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)に透明なディスプレイ用ウィンドウ114の周辺部を実質的に固定するための第3の接合界面110Cによって実質的に囲まれた周辺部を有してもよい。カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の外表面をラッピング加工して、透明なディスプレイ用ウィンドウ114、第3の接合界面110C及びカバーガラス104(又はセラミックカバー104)の隣接した領域111にわたって平面に仕上げることができる。本明細書において後ほど詳述するように、第3の接合界面110Cは、透明なディスプレイ用ウィンドウ114の周辺部のガラス材料とカバーガラス104の実質的に類似な又は実質的に異なるガラス材料との溶融接合を含んでもよい。カバーガラス104の代わりにセラミックカバー104を用いる実施形態において、第3の接合界面110Cは、透明なディスプレイ用ウィンドウ114の周辺部のガラス材料とセラミックカバー104のセラミック材料との溶融接合を含んでもよい。
ディスプレイは、透明なディスプレイ用ウィンドウ114に隣接して、第3の接合界面110Cの内側に配置してもよい。第3の接合界面110Cは、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の中で、ディスプレイと、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の隣接した領域111との間に介在することができる。より具体的には、第3の接合界面110Cは、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の中で、透明なディスプレイ用ウィンドウ114と、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の隣接した領域111との間に介在することができる。
第1の接合界面110A、第2の接合界面110B及び第3の接合界面110Cは薄くて、肉眼で見ることは困難でありうる。図を判り易くするため、第1の接合界面110A、第2の接合界面110B及び第3の接合界面110Cの視覚的な描写がかなり誇張して示してある。
図1Cの簡略化した断面図で示すように、電子デバイス100は筐体102を含みうる(図1Cにかなり簡略化して示してある)。電気部品103は、筐体102の内部に配設されうる。本明細書において前述したように、電気部品としては、コントローラ(又はプロセッサ)、メモリ、バッテリ、ディスプレイ、カメラ、及びフラッシュなどの照明器が挙げられるが、これらに限定されるものではない。カバーガラス104(又はセラミックカバー104)は、例えば、接着剤105を用いて筐体102に結合されてもよい。図を判り易くするため、断面図に、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の相対的厚さをかなり誇張して示してある。図1Cの断面図に示すように、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)は、第1の接合界面により実質的に囲まれた透明なカメラ用ウィンドウ106と、第2の接合界面で実質的に囲まれた透明な照明器用ウィンドウ108を含む実質的に滑らかな外表面とを有しうる。第1の接合界面は、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の中で、透明なカメラ用ウィンドウ106と、カバーガラスの隣接した領域111との間に介在することができる。
図1Dに、電子デバイス100の一部分が断面図に簡略的に示されており、これによって、電子デバイス100の電子部品のカメラ107におけるベーリンググレアを低減するカバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)の働きが説明される。カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)は、透明なカメラ用ウィンドウ106と透明な照明器用ウィンドウ108との実質的な光学的分離をもたらすために、十分に暗い又は不透明であってもよい。この光学的分離は、カメラにおける照明器からのベーリンググレアを実質的に低減しうる。図1Dに、光線を表すために概念的な破線の矢印を用いている。
照明器109からの照明が透明な照明器用ウィンドウ108を通って外へ放射される様子を図1Dに示している。この照明L1は図1Dに概念的な破線の矢印L1により表されている。照明器109からの照明L1が透明な照明器用ウィンドウ108を通って外へ放射されるときに、照明器からのある迷光光線L2(概念的な破線の矢印L2により示されるように)は、カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)にぶつかると、実質的に減衰しうる。すなわち、カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)は、照明器からの迷光光線L2(概念的な破線の矢印L2により示されるように)を実質的に減衰させるために十分に暗い又は不透明であってもよい。これによって、透明なカメラ用ウィンドウ106と透明な照明器用ウィンドウ108との実質的な光学的分離をもたらすことができる。前述は、照明器109からのカメラ107におけるベーリンググレアを実質的に低減しうる。したがって、カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)が概念的な破線の矢印L2を実質的に遮断する様子が図1Dに示されており、これによって、照明器109からのベーリンググレアが実質的に低減されることを表している。
したがって、カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)は、透明なカメラ用ウィンドウ106に関連したカメラ107と、照明器用ウィンドウ108に関連した照明器109との間のカバーガラス104の中に(又はセラミックカバー104の中に)配設されうる。カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)は、照明器からの迷光光線L2がカバーガラス104(又はセラミックカバー104)を経由してカメラに結合することを実質的に低減するように機能しうる。もっと正確に言えば、カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)は、照明器109からのベーリンググレアがカバーガラス104(又はセラミックカバー104)を経由してカメラ107に結合することを実質的に低減するように機能しうる。
言い換えれば、図1Dにおいて、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)は、透明なカメラ用ウィンドウ106及びそれに隣接した暗い又は不透明であるガラス又はセラミックの領域111を含みうる。カメラ107が透明なカメラ用ウィンドウ106を通して意図した光線L3を受けるように、透明なカメラ用ウィンドウ106に隣接してカメラ107を配置してもよい。透明なカメラ用ウィンドウ106を通して意図した光線L3を受けることよって、カメラ107は画像又は映像をキャプチャしうる。
カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の隣接したガラス又はセラミックの領域111は、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)を通した、カメラ107におけるベーリンググレアを実質的に低減するのに十分に暗い又は不透明であってもよい。カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)はベーリンググレアを実質的に低減し、散乱した迷光がカメラの像平面に到達するのを実質的に抑制しうる。そうでなければ、そのようなベーリンググレアは、カメラ107でキャプチャされた画像又は映像のコントラスト及び解像度を低減する可能性がある。
照明器109はベーリンググレアのありうる発生源の一つとして既に詳細に説明したが、ベーリンググレアは電子デバイス100の内部から発生しうる。既に説明したように、照明器からの迷光光線L2(概念的な破線の矢印L2により示されるように)の幾つかは、カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)にぶつかると、実質的に減衰しうる。しかし、電子デバイス100のディスプレイはベーリンググレアの別のありうる発生源であり、ベーリンググレアは電子デバイス100の内部から発生しうる。既に説明したように、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)の隣接したガラス又はセラミックの領域111は、ディスプレイからの迷光光線を実質的に減衰させるために十分に暗い又は不透明であってもよく、それによって、透明なディスプレイ用ウィンドウ114を通した透明なカメラ用ウィンドウ106とディスプレイとの実質的な光学的分離をもたらすことができる。そして、この領域111は、カバーガラス104(又はセラミックカバー104)を通したカメラ107におけるベーリンググレアを実質的に低減しうる。
更に、ベーリンググレアのありうる他の発生源が存在し、それは電子デバイス100の外部から発生しうる。電子デバイスの外部から発生する更なる迷光光線L4(概念的な破線の矢印L4により図1Dに示されるように)を図1Dに示す。そのような、電子デバイスの外部から発生する更なる迷光光線L4は、カバーガラス104の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)にぶつかると、実質的に減衰されうる。したがって、カバーガラス104の少なくとも一部の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)が概念的な破線の矢印L4を実質的に遮断する様子が図1Dに示されており、これによって、電子デバイス100の外部から発生するベーリンググレアを実質的に低減することを表している。
図2A〜図4Bは、カバーガラスのガラス材料又はセラミックカバーのセラミック材料を加工するための実施形態を示す。
図2Aは、シートガラスから切り離して単体にすることができるカバーガラス204の斜視図を示す。カバーガラス204の代わりにセラミックカバー204を加工する実施形態において、セラミックカバー204はセラミックシートから切り離して単体にすることができる。図2Bは、カバーガラス204又はセラミックカバー204の周辺領域を示す詳細図である。
図3Aは、第1、第2、及び第3の開口部312A、312B、312Cがカバーガラス304(又はセラミックカバー304)に形成された後の加工されたカバーガラス304(又は加工されたセラミックカバー304)の斜視図を示す。開口部312A、312B、312Cは、例えば、穴開け、切断、フライス加工、又はその他の機械加工の方法により、多様な手段で形成してもよい。図3Bは、第1、第2の開口部312A、312Bを有する加工されたカバーガラス304(又は加工されたセラミックカバー304)の周辺領域の詳細図を示す。
更に加工されたカバーガラス404(又は更に加工されたセラミックカバー404)について、図4Aは斜視図を示し、図4Bは詳細図を示す。図に示すように、透明なカメラ用ウィンドウ406は第1の開口部412Aに配設され、カバーガラス404を通して(又はセラミックカバー404を通して)延在しうる。透明な照明器用ウィンドウ408は第2の開口部412Bに配設され、同様にカバーガラス404を通して(又はセラミックカバー404を通して)延在しうる。透明なディスプレイ用ウィンドウ414は、第3の開口部412Cに配設され、同様にカバーガラス404を通して(又はセラミックカバー404を通して)延在しうる。
透明なカメラ用ウィンドウ406、透明な照明器用ウィンドウ408及び透明なディスプレイ用ウィンドウ414は、好適な大きさのガラスの栓、ペグ又は小片として形成されることができ、例えば、摂氏約600度(℃)から約700度(℃)の間の好適な温度に加熱して、高温で定位置に圧入されてもよい。そのような熱は、透明なカメラ用ウィンドウ406、透明な照明器用ウィンドウ408及び透明なディスプレイ用ウィンドウ414をカバーガラス404(又はセラミックカバー404)に固定するために加えうる。
図に示すように(図4Bの詳細図に陰影をつけて具体的に示すように)、カバーガラス404(又はセラミックカバー104)は、透明なカメラ用ウィンドウ406を含む実質的に滑らかな外表面を有しうる。透明なカメラ用ウィンドウ406は、透明なカメラ用ウィンドウ406の周辺部をカバーガラス404(又はセラミックカバー404)に実質的に固定するため、第1の接合界面410Aに実質的に囲まれた周辺部を有しうる。カバーガラス404(又はセラミックカバー404)及び/又は透明なカメラ用ウィンドウ406の外表面をラッピング加工して、透明なカメラ用ウィンドウ406、第1の接合界面410A及びカバーガラス404(又はセラミックカバー404)の隣接した領域411にわたって平面に仕上げることができる。
第1の接合界面410Aは、透明なカメラ用ウィンドウ406の周辺部のガラス材料とカバーガラス404の実質的に類似な又は実質的に異なるガラス材料との溶融接合を含んでもよい。そのような溶融接合410Aは、透明なカメラ用ウィンドウ406をカバーガラス404に固定するために本明細書において前に説明した加熱により、形成されうる。
カバーガラス404の代わりにセラミックカバー404を用いる実施形態において、第1の接合界面410Aは、透明なカメラ用ウィンドウ406の周辺部のガラス材料とセラミックカバー404のセラミック材料との溶融接合を含んでもよい。そのような溶融接合410Aは、透明なカメラ用ウィンドウ406をセラミックカバー404に固定するための本明細書において前に説明した加熱により、形成されうる。
同様に、透明な照明器用ウィンドウ408は、カバーガラス404(又はセラミックカバー404)に透明な照明器用ウィンドウ408の周辺部を実質的に固定するための第2の接合界面410Bによって実質的に囲まれた周辺部を有してもよい。カバーガラス404(又はセラミックカバー404)及び/又は透明な照明器用ウィンドウ408の外表面をラッピング加工して、透明な照明器用ウィンドウ408、第2の接合界面410B及びカバーガラス404(又はセラミックカバー404)の隣接した領域411にわたって平面に仕上げることができる。
第2の接合界面410Bは、透明な照明器用ウィンドウ408の周辺部のガラス材料とカバーガラス404の実質的に類似な又は実質的に異なるガラス材料との溶融接合を含んでもよい。そのような溶融接合410Bは、透明な照明器用ウィンドウ408をカバーガラス404に固定するための本明細書において前に説明した加熱により、形成されうる。
カバーガラス404の代わりにセラミックカバー404を用いる実施形態において、第2の接合界面410Bは、透明な照明器用ウィンドウ408の周辺部のガラス材料とセラミックカバー404のセラミック材料との溶融接合を含んでもよい。そのような溶融接合410Bは、透明な照明器用ウィンドウ408をセラミックカバー404に固定するための本明細書において前に説明した加熱により、形成されうる。
同様に、透明なディスプレイ用ウィンドウ414は、カバーガラス404(又はセラミックカバー404)に透明なディスプレイ用ウィンドウ414の周辺部を実質的に固定するための第3の接合界面410Cによって実質的に囲まれた周辺部を有してもよい。カバーガラス404(又はセラミックカバー404)及び/又は透明なディスプレイ用ウィンドウ414の外表面をラッピング加工して、透明なディスプレイ用ウィンドウ414、第3の接合界面410C及びカバーガラス404(又はセラミックカバー404)の隣接した領域411にわたって平面に仕上げることができる。
第3の接合界面410Cは、透明なディスプレイ用ウィンドウ414の周辺部のガラス材料とカバーガラス404の実質的に類似な又は実質的に異なるガラス材料との溶融接合を含んでもよい。そのような溶融接合410Cは、透明なディスプレイ用ウィンドウ414をカバーガラス404に固定するための本明細書において前に説明した加熱により、形成されうる。
カバーガラス404の代わりにセラミックカバー404を用いる実施形態において、第3の接合界面410Cは、透明なディスプレイ用ウィンドウ414の周辺部のガラス材料とセラミックカバー404のセラミック材料との溶融接合を含んでもよい。そのような溶融接合410Cは、透明なディスプレイ用ウィンドウ414をセラミックカバー404に固定するための本明細書において前に説明した加熱により、形成されうる。
図5A〜図5Cは、カバーガラス504のガラス材料又はセラミックカバー504のセラミック材料を加工するための実施形態を説明する簡略化された断面図である。図5Aは、第1及び第2の開口部512A、512Bがカバーガラス504(又はセラミックカバー504)に形成された後のカバーガラス504(又は加工されたセラミックカバー504)の断面図を示す。透明なディスプレイ用ウィンドウを収容する第3の開口部は、図5A〜図5Cに示されていない。本明細書において前述したように、開口部は、例えば、穴開け、切断、フライス加工、又はその他の機械加工の方法により、多様な手段で形成してもよい。図5Aで示される実施形態において、カバーガラス504のガラス材料(又はセラミックカバー504のセラミック材料)は暗い又は不透明であってもよく、右から左へのハッチングの描写で示される。
図5Bは、長い/厚い透明なカメラ用ウィンドウ506Aと、長い/厚い透明な照明器用ウィンドウ508Aとが第1及び第2の開口部512A、512Bの中に配設された後の、暗い又は不透明なカバーガラス504(又はセラミックカバー504)の断面図を示す。第1及び第2の開口部512A、512Bは、暗い又は不透明なカバーガラス504(又はセラミックカバー504)を通して延びている。同様に、長い/厚い透明なディスプレイ用ウィンドウは、第3の開口部の中に配設されてもよい。(図5Bに示されていない)。
透明なカメラ用ウィンドウ506及び透明な照明器用ウィンドウ508及び透明なディスプレイ用ウィンドウは、好適な大きさのガラスの栓又はペグ又は小片として形成されることができ、例えば、摂氏約600度(℃)から約700度(℃)の間の好適な温度に加熱して、高温で定位置に圧入されてもよい。そのような熱は、透明なカメラ用ウィンドウ506、透明な照明器用ウィンドウ508及び透明なディスプレイ用ウィンドウのいずれかをカバーガラス504(又はセラミックカバー504)に固定するために加えうる。
言い換えれば、長い/厚い透明なカメラ用ウィンドウ506A、長い/厚い透明な照明器用ウィンドウ508A及び長い/厚い透明なディスプレイ用ウィンドウは、長い/厚いガラスの栓、ペグ又は小片として形成されることができ、例えば、摂氏約600度(℃)から約700度(℃)の間の好適な温度に加熱して、高温で定位置に圧入されてもよい。次に説明するように、長い/厚い透明なカメラ用ウィンドウ506A、長い/厚い透明な照明器用ウィンドウ508A及び長い/厚い透明なディスプレイ用ウィンドウは、好適な研磨用スラリー(例えば酸化セシウムを含む)を用いて、ラッピング加工することができ、暗くて不透明なカバーガラス504(又はセラミックカバー504)の外表面を平面にすることができる。
例えば、図5Cの断面図に示すように、暗い又は不透明なカバーガラス504(又はセラミックカバー504)は、透明なカメラ用ウィンドウ506B及び透明な照明器用ウィンドウ508Bを含む実質的に滑らかな外表面を有しうる。透明なディスプレイ用ウィンドウは図5Cに図示していない。その結果として生じる、暗い又は不透明なカバーガラス504(又はセラミックカバー504)の外表面は、透明なカメラ用ウィンドウ506B、透明な照明器用ウィンドウ508B、及び透明なディスプレイ用ウィンドウ、並びに暗い又は不透明なカバーガラス504(又はセラミックカバー504)の隣接した領域511にわたって平面にすることができる。
図5Dは、消費者向け電子製品500の簡略化した断面図である。消費者向け電子製品500は、筐体及び少なくとも部分的に筐体の内部に配設された電気部品を含んでもよい。電気部品は少なくともカメラ507及び照明器509を含む。
消費者向け電子製品500は、筐体に結合されたカバーガラス504(又はセラミックカバー504)を含むことができる。カバーガラス504(又はセラミックカバー504)は、透明なカメラ用ウィンドウ506B、透明な照明器用ウィンドウ508B、及び暗い又は不透明である隣接した領域511(ガラス又はセラミック)を含みうる。透明なディスプレイ用ウィンドウは図5Dに示されていない。カメラ507は、透明なカメラ用ウィンドウ506Bに隣接して配置してもよい。照明器509は、透明な照明器用ウィンドウに隣接して配置してもよい。隣接する領域511は、カバーガラス504(又はセラミックカバー)を通したカメラ507におけるグレアを実質的に低減するのに十分に暗い又は不透明であってよい。
カバーガラス504(又はセラミックカバー504)は、透明なカメラ用ウィンドウ506B、透明な照明器用ウィンドウ508B、透明なディスプレイ用ウィンドウ、及び隣接した領域511にわたって延在する実質的に滑らかな外表面を有しうる。カバーガラス504(又はセラミックカバー504)は、透明なカメラ用ウィンドウ506B、透明な照明器用ウィンドウ508B、透明なディスプレイ用ウィンドウ及び隣接した領域511にわたって平面となるようにラッピング加工された外表面を有しうる。
図6は、カバーガラス604のようなカバーの暴露面部分の化学強化の詳細な部分断面図を示す図である。図6は、加熱されたカリウム浴616(例えば、溶融した硝酸カリウム(KNO3)浴)にカバーガラス604を沈めて、カバーガラス604に化学強化を施す化学的処理工程を、図式的に示している。加熱されたカリウム浴616中にカバーガラス604が沈められる又は浸漬されると、カバーガラス604の暴露面部分にて拡散及びイオン交換が発生しうる。
図6に示すように、カバーガラス604内に存在するNa+イオン615をカリウム浴616中に拡散させることができる一方、圧縮面層619を形成できるようにカリウム浴616中のK+イオン617をカバーガラス604中に拡散させることができる。言い換えると、カリウム浴616からのK+イオン617を、Na+イオン615と交換することによって圧縮面層619を形成しうる。K+イオン617は圧縮面層619の圧縮応力の表面応力(CS)を提供でき、それにより、カバーガラス604の圧縮面層619に化学強化が施される。圧縮面層619は、クロスハッチングを使用して強調されている。
図6において、カバーガラス604は厚さ(t)を有するものとして示されている。化学的処理パラメータ、例えば、化学強化処理の時間の長さ及び/又はカリウム浴616中のK+イオン617の濃度を制御することによって、圧縮面層619の深度(d)、及び圧縮面層619の圧縮応力の表面応力(CS)は実質的に制御されうる。幾つかの事例においては、K+イオン617が、カバーガラス604の中央部分621に拡散しないこともありうる。図6では、中央部分621がクロスハッチングなしで示されている。カバーガラス604の中心部分621は、圧縮面層619の圧縮応力の表面応力(CS)に対応して、中心張力(CT)を有しうる。
そのような化学強化は、透明なカメラ用ウィンドウ、透明な照明器用ウィンドウ、及び透明なディスプレイ用ウィンドウ、並びにカバーガラスの隣接した領域、のガラス材料を強化できる。更に、あるセラミックスは化学的に強化できる。カバーガラスの代わりにセラミックカバーを使用する実施形態においては、もしセラミックカバーのセラミック材料が化学的に強化できれば、セラミックカバーは化学的に強化できうる。そのような場合、化学強化はセラミックカバーの隣接した領域を強化することができる。
図7A及び図7Bは、カバーガラス704(又はセラミックカバー704)の化学強化の実施形態を説明する簡略化された断面図である。図7Aは、任意の化学強化の前のカバーガラス704(又はセラミックカバー704)を示す。図7Bは、任意の化学強化の後のカバーガラス704(又はセラミックカバー704)を示す。
図7A及び図7Bに示すように、カバーガラス704(又はセラミックカバー704)は、透明なカメラ用ウィンドウ706及び透明な照明器用ウィンドウ708を含む実質的に滑らかな外表面を有しうる。透明なディスプレイ用ウィンドウは、図7A及び図7Bに図示していない。カバーガラス704(又はセラミックカバー704)の外表面は、例えば、化学強化の前に、透明なカメラ用ウィンドウ706、透明な照明器用ウィンドウ708、透明なディスプレイ用ウィンドウ及びカバーガラス704(又はセラミックカバー704)の隣接した領域711にわたってラッピング加工して平面にすることができる。
図7Bは、化学強化の後における透明なカメラ用ウィンドウ706のガラス材料の化学的に強化された表面719Aを示す。図7Bは、透明な照明器用ウィンドウ708のガラス材料の化学的に強化された表面719Bを示す。透明なディスプレイ用ウィンドウの化学的に強化された表面は図7Bに示されていない。しかし、図7Bはまた、カバーガラス704の隣接した領域711の化学的に強化された表面719Cを示す。カバーガラス704の代わりにセラミックカバー704を用いる実施形態において、セラミックカバー704が化学的に強化される場合、そのような化学強化はセラミックカバー704の隣接した領域711を強化しうる。これらの図において、表面の化学強化はクロスハッチングの描写で示される。
図7Cは、筐体及び少なくとも部分的に筐体の内部に配設された電気部品を含む消費者向け電子製品700の別の実施形態の簡略化された断面図であり、この電気部品は少なくともカメラ707と照明器709とを含む。カバーガラス704(又はセラミックカバー704)は筐体に結合してもよい。
カバーガラス704(又はセラミックカバー704)は、化学強化された表面を有する透明なカメラ用ウィンドウ706、化学強化された表面を有する透明な照明器用ウィンドウ708、及び化学強化された表面を有する透明なディスプレイ用ウィンドウを含んでもよい。カバーガラス704(又はセラミックカバー704)は、化学強化された表面を有する隣接した領域711を含みうる。カメラ707は透明なカメラ用ウィンドウ706に隣接して配置してもよい。照明器709は透明な照明器用ウィンドウ709に隣接して配置してもよい。図7Cには示されていないが、ディスプレイは透明なディスプレイ用ウィンドウに隣接して配置してもよい。
照明器709からの照明が透明な照明器用ウィンドウ108及びその化学強化された表面を通って外へ放射される様子を図7Cに示している。この照明L1は、図7Cに概念的な破線の矢印L1により表されている。照明器709からの照明L1が透明な照明器用ウィンドウ708を通って外へ放射されるときに、照明器からのある迷光光線L2(概念的な破線の矢印L2により示されるように)は、カバーガラス704の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー704の暗い又は不透明なセラミック材料)にぶつかると、実質的に減衰されうる。したがって、カバーガラス704の暗い又は不透明なガラス材料(又は、セラミックカバー104の暗い又は不透明なセラミック材料)が概念的な破線の矢印L2を実質的に遮断する様子が図7Cに示されており、これによって、照明器709からのベーリンググレアが実質的に低減されることを表している。
透明なカメラ用ウィンドウ706に隣接してカメラ707を配置してもよく、カメラ707は透明なカメラ用ウィンドウ706及びその化学強化された表面を通して意図した光線L3を受けることができる。透明なカメラ用ウィンドウ706を通して意図した光線L3を受けることによって、カメラ707はカバーガラス704(又はセラミックカバー704)を通して画像又は映像をキャプチャしうる。
カバーガラス704(又はセラミックカバー704)の隣接した領域711は、カバーガラス704(又はセラミックカバー704)を通したカメラ707におけるベーリンググレアを実質的に低減するのに十分に暗い又は不透明であってもよい。カバーガラス704の暗い又は不透明なガラス材料(又はセラミックカバー704の暗い又は不透明なセラミック材料)はベーリンググレアを実質的に低減し、散乱した迷光がカメラの像平面に到達するのを実質的に抑制しうる。そうでなければ、そのようなベーリンググレアは、カメラ707でキャプチャされた画像又は映像のコントラスト及び解像度を低減する可能性がある。
照明器709はベーリンググレアのありうる発生源の一つとして既に詳細に説明したが、それは電子デバイス700の内部から発生しうる。しかし、ベーリンググレアのありうる他の発生源が存在し、それは電子デバイス700の外部から発生しうる。電子デバイスの外部から発生する(概念的な破線の矢印L4により図7Cに示されるように)更なる迷光光線L4を図7Cに示す。そのような、電子デバイスの外部から発生する更なる迷光光線L4は、カバーガラス704の暗い又は不透明なガラス材料(又はセラミックカバー704の暗い又は不透明なセラミック材料)にぶつかると、実質的に減衰し及び/又は低減する。したがって、カバーガラス704の一部の暗い又は不透明なガラス材料(又はセラミックカバー704の暗い又は不透明なセラミック材料)が概念的な破線の矢印L4を実質的に遮断する様子が図7Cに示されており、これによって、電子デバイス700の外部から発生するベーリンググレアが実質的に低減されることを表している。
図8は、一実施形態に係る組立工程800のフローチャートである。組立工程800は、カバーガラスに一つ以上の開口部を形成する工程802により始まる。例えば、第1の開口部は透明なカメラ用ウィンドウを収容するために形成され、第2の開口部は透明な照明器用ウィンドウを収容するために形成され、かつ第3の開口部は透明なディスプレイ用ウィンドウを収容するために形成されてもよい。開口部は、例えば、穴開け、切断、フライス加工、又はその他の機械加工の方法により、多様な手段で形成してもよい。
工程800は、カバーガラスにウィンドウを配設する工程804により継続してもよい。例えば、透明なカメラ用ウィンドウは第1の開口部内に配設され、カバーガラスを通して延在しうる。透明な照明器用ウィンドウは、第2の開口部内に配設され、同様にカバーガラスを通して延在しうる。透明なディスプレイ用ウィンドウは、第3の開口部内に配設され、同様にカバーガラスを通して延在しうる。
工程800は、透明なカメラ用ウィンドウをカバーガラスの第1の開口部内に固定し、透明な照明器用ウィンドウをカバーガラスの第2の開口部内に固定し、透明なディスプレイ用ウィンドウをカバーガラスの第3の開口部内に固定するというように、一つ以上のウィンドウを固定する工程806により継続してもよい。密着して嵌合させるため、ウィンドウを加熱して(即ち、ウィンドウは適合させるために)、開口部内の定位置に圧入することができる。
ウィンドウを固定する工程806では、そのようなウィンドウは、ウィンドウのガラス材料が実質的に適合するように十分に加熱されるので、開口部の定位置に圧入することができる。ウィンドウを固定する工程806では、そのウィンドウは、ウィンドウのガラス材料をカバーガラスのガラス材料に溶融接合するために十分に加熱してもよい。例えば、摂氏約600度(℃)から約700度(℃)の間の好適な温度でそのように加熱してもよい。
例えば、第1の接合界面は、透明なカメラ用ウィンドウの周辺部のガラス材料とカバーガラスの実質的に類似な又は実質的に異なるガラス材料との溶融接合を含むように形成されてもよい。第2の接合界面は、透明な照明器用ウィンドウの周辺部のガラス材料とカバーガラスの実質的に類似な又は実質的に異なるガラス材料との溶融接合を含むように形成されてもよい。第3の接合界面は、透明なディスプレイ用ウィンドウの周辺部のガラス材料とカバーガラスの実質的に類似な又は実質的に異なるガラス材料との溶融接合を含むように形成されてもよい。
工程800は、透明なカメラ用ウィンドウ及び透明な照明器用ウィンドウ及び透明なディスプレイ用ウィンドウ及びカバーガラスの隣接したガラス領域が、カバーガラスの平らな外表面となるように、透明なカメラ用ウィンドウ及び透明な照明器用ウィンドウ及び透明なディスプレイ用ウィンドウをラッピング加工する工程808で継続してもよい。
工程800は、カバーガラスを強化する工程810で継続してもよい。例えば、化学強化は、透明なカメラ用ウィンドウ、透明な照明器用ウィンドウ、及び透明なディスプレイ用ウィンドウ並びにカバーガラスの隣接したガラス領域のガラス材料を強化しうる。
工程800は、部品又は電子製品に隣接したウィンドウを配設する工程812で継続してもよい。例えば、透明なカメラ用ウィンドウは、電子製品のカメラに隣接して配設されてもよい。透明な照明器用ウィンドウは、電子製品の照明器に隣接して配設されてもよい。透明なディスプレイ用ウィンドウは、電子製品のディスプレイに隣接して配設されてもよい。工程800は、続いて、カバーガラスを電子製品の筐体に取り付ける工程812で継続しうる。一旦カバーガラスが筐体に取り付けられた後は、組立工程800は終了できる。
図9は、別の実施形態に係る組立工程900を説明するフローチャートである。組立工程900は、セラミックカバーに一つ以上の開口部を形成する工程902により始まる。例えば、第1の開口部は透明なカメラ用ウィンドウを収容するために形成され、第2の開口部は透明な照明器用ウィンドウを収容するために形成され、かつ第3の開口部は透明なディスプレイ用ウィンドウを収容するために形成されてもよい。開口部は、例えば、穴開け、切断、フライス加工、又はその他の機械加工の方法により、多様な手段で形成してもよい。
工程900は、セラミックカバーにウィンドウを配設する工程904により継続できる。例えば、透明なカメラ用ウィンドウは第1の開口部内に配設され、セラミックカバーを通して延在しうる。透明な照明器用ウィンドウは、第2の開口部内に配設され、同様にセラミックカバーを通して延在しうる。透明なディスプレイ用ウィンドウは、第3の開口部内に配設され、同様にセラミックカバーを通して延在しうる。
工程900は、透明なカメラ用ウィンドウをセラミックカバーの第1の開口部内に固定し、透明な照明器用ウィンドウをセラミックカバーの第2の開口部内に固定し、透明なディスプレイ用ウィンドウをセラミックカバーの第3の開口部内に固定するというように、一つ以上のウィンドウを固定する工程906により継続してもよい。密着して嵌合させるため、ウィンドウを加熱して(即ち、ウィンドウを適合させるために)、開口部内の定位置に圧入することができる。
ウィンドウを固定する工程906では、そのウィンドウは、ウィンドウのガラス材料が実質的に適合するように十分に加熱されるので、開口部の定位置に圧入することができる。ウィンドウを固定する工程906では、そのウィンドウは、ウィンドウのガラス材料をセラミックカバーのセラミック材料に溶融接合するために十分に加熱してもよい。例えば、摂氏約600度(℃)から約700度(℃)の間の好適な温度でそのように加熱してもよい。
例えば、第1の接合界面は、透明なカメラ用ウィンドウの周辺部のガラス材料とセラミックカバーのセラミック材料との溶融接合を含むように形成されてもよい。例えば、第2の接合界面は、透明な照明器用ウィンドウの周辺部のガラス材料とセラミックカバーのセラミック材料との溶融接合を含むように形成されてもよい。例えば、第2の接合界面は、透明なディスプレイ用ウィンドウの周辺部のガラスマーターとセラミックカバーのセラミック材料との溶融接合を含むように形成されてもよい。
工程900は、透明なカメラ用ウィンドウ、透明な照明器用ウィンドウ、透明なディスプレイ用ウィンドウ、及びセラミックカバーの隣接したセラミック領域が、セラミックカバーの平らな外表面となるように、透明なカメラ用ウィンドウ、透明な照明器用ウィンドウ及び透明なディスプレイ用ウィンドウをラッピング加工する工程908で継続してもよい。
工程900は強化工程910で継続してもよい。例えば、化学強化は、透明なカメラ用ウィンドウ及び透明な照明器用ウィンドウ及び透明なディスプレイ用ウィンドウの各ガラス材料を強化しうる。化学的に強化できるセラミック材料が存在する。セラミックカバーのセラミック材料が化学的に強化できる場合、そのような化学強化はセラミックカバーの隣接したセラミック領域を強化しうる。
工程900は、ウィンドウを部品又は電子製品に隣接して配設する工程912で継続してもよい。例えば、透明なカメラ用ウィンドウは、電子製品のカメラに隣接して配設されてもよい。透明な照明器用ウィンドウは、電子製品の照明器に隣接して配設されてもよい。透明なディスプレイ用ウィンドウは、電子製品のディスプレイに隣接して配設されてもよい。工程900は、続いて、セラミックカバーを電子製品の筐体に取り付ける工程912で継続してもよい。一旦セラミックカバーが筐体に取り付けられた後は、組立工程900は終了できる。
本発明の実施形態は、ポータブルなバッテリ駆動型電子デバイス、より具体的には、ハンドヘルドのバッテリ駆動型電子デバイスによく適している。ポータブルなバッテリ駆動型電子デバイスの例としては、ラップトップ、タブレットコンピュータ、メディアプレーヤ、電話、GPSユニット、リモコン、携帯情報端末(PDA)及びこれらに類するものを含むことができる。
ここに本明細書の一部を構成するものとして、2012年1月10日出願の「INTEGRATED CAMERA WINDOW」と題する米国特許出願第13/347,430号の内容を明細書で援用する。
上述の本発明の種々の態様、特徴、実施形態又は実施は、単独で又は種々の組合せで使用することができる。
本発明の利点は多岐にわたっている。様々な態様、実施形態、又は実装によって、以下の利点のうちの1つ以上がもたらされうる(ただし、必ずしもその必要はない)。本発明の利点の一つは、カバーガラス(又はセラミックカバー)は強化できるために、カメラ用ウィンドウ領域及び/又は照明器用ウィンドウ領域においても、そうでなければ落下の事象から起こるであろう損傷から保護されるということである。別の利点は、透明なカメラ用ウィンドウと透明な照明用ウィンドウをカバーガラス又はセラミックカバーに統合することによる効率性及び/又は魅力的な外観である。別の利点は、画像又は映像品質が向上するというである。この利点は、ベーリンググレアの実質的な低減によってもたらされうる。
本発明の多くの特徴及び利点は、記載されている説明から明らかであり、それ故、添付の特許請求の範囲によって、本発明のそのような特徴及び利点を包含することが意図される。更に、当業者は多数の改良及び変更を容易に思い付くであろうから、本発明は、図示及び説明したような厳密な構成及び動作に限定されるべきでない。したがって、全ての好適な改変及び均等物は本発明の範囲内に入るものとして採用できる。