TWI737295B - 電子裝置及用於組裝該電子裝置之方法 - Google Patents

電子裝置及用於組裝該電子裝置之方法 Download PDF

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TWI737295B
TWI737295B TW109115775A TW109115775A TWI737295B TW I737295 B TWI737295 B TW I737295B TW 109115775 A TW109115775 A TW 109115775A TW 109115775 A TW109115775 A TW 109115775A TW I737295 B TWI737295 B TW I737295B
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艾希麗 Ｅ 弗萊徹
大衛 Ａ 帕庫拉
丹尼爾 Ｗ 賈維斯
傑瑞 Ｍ 寇爾
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美商蘋果公司
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Abstract

本發明揭露一種電子裝置，其包括由一托架總成承載的一視覺系統。該視覺系統可包括擷取一物體之一影像的一第一相機模組、發射光線朝向該物體的一發光元件、及接收從該物體反射之光線的一第二相機模組。該等光線可包括紅外光線。該托架總成經設計以不僅承載上述模組，而且亦維持該等模組之間的一預定且固定離距。該托架總成可形成一剛性多件式托架總成以防止彎曲，從而維持該預定離距。該電子裝置可包括經設計以與一外殼耦合的一透明蓋件。該透明蓋件包括一對齊模組，該對齊模組經設計以嚙合一模組且提供使該托架總成及該等模組對齊該外殼中之一所欲位置的一移動力。

Description

電子裝置及用於組裝該電子裝置之方法
下文描述係關於電子裝置。具體地，下文描述係關於一種電子裝置，該電子裝置包括一托架總成，該托架總成經設計以承載視覺系統，該視覺系統用於發展由該視覺系統之一相機模組擷取之影像之深度圖，其中該深度圖表示該影像的三維對應(three-dimensional counterpart)。該托架總成使該視覺系統之模組維持彼此相距一預定距離。為了適當地對齊該電子裝置中之該視覺系統，該電子裝置包括一透明蓋件，該透明蓋件包括一對齊模組。在該電子裝置之該透明蓋件與一殼體(或外殼)之間的組裝期間，該對齊模組經設計以嚙合由該托架總成所固持之該等模組中之至少一者，以使該視覺系統根據該殼體中之一所欲位置對齊。
發射器及接收器對可用於判定尺寸資訊。發射器可輻射光至物體上。從物體反射之光被引導朝向接收器且被接收器收集。在一些情況中，發射器-接收器對置放在電子裝置中。因此，發射器-接收器對可經受施加在電子裝置上且傳輸至發射器-接收器對的外力。在發射器-接收器對被校準且隨後依賴於發射器與接收器之間的空間關係的情況中，組件中 之一者(即，接收器或發射器)的任何相對移位或移動引起發射器-接收器對之校準失效，從而引起發射器-接收器對錯誤地判定物體之尺寸資訊。因此，電子裝置可能無法適當起作用。
在一項態樣中，描述一種電子裝置。該電子裝置可包括界定一內部容積的一殼體。該殼體可包括側壁組件。該電子裝置可進一步包括定位在該內部容積中之一托架總成。該托架總成可沒有至該殼體之直接附接。該電子裝置可進一步包括由該托架總成承載的一相機模組。該電子裝置可進一步包括一透明蓋件，使該透明蓋件與該等側壁組件緊固且覆蓋該托架總成。該透明蓋件可包括一遮罩層。該遮罩層可包括一遮罩層開口。該電子裝置可進一步包括緊固至該透明蓋件的一對齊模組。在一些實施例中，該對齊模組使該相機模組與該遮罩層開口對齊。
在另一態樣中，描述一種電子裝置。該電子裝置可包括一殼體，該殼體包括一壁及側壁組件，該等側壁組件與該壁組合以界定一內部容積。該電子裝置可進一步包括一殼體，該殼體包括一壁及側壁組件，該等側壁組件與該壁組合以界定一內部容積。該電子裝置可進一步包括與該殼體緊固的一透明蓋件，該透明蓋件具有一對齊模組。該電子裝置可進一步包括定位在該內部容積中之一托架總成。該托架總成可承載一視覺系統，藉由該對齊模組而使該視覺系統在該內部容積內對齊，且該視覺系統經組態用於對該殼體外部之一物體的物體辨識。在一些實施例中，由該透明蓋件及該殼體提供至該托架總成的壓縮力維持該托架總成固定在該內部容積中。
在另一態樣中，描述一種組裝一電子裝置之方法，該電子 裝置包括一殼體，該殼體包括一壁及側壁組件，該等側壁組件與該壁組合以界定一內部容積。該方法可包括在該內部容積中提供一托架總成。該托架總成可承載一相機模組。該方法可進一步包括使一透明蓋件與該殼體之該等側壁組件緊固。該透明蓋件可包括一對齊模組。再者，該透明蓋件可進一步包括一遮罩層，該遮罩層包括一開口。在一些實施例中，使該透明蓋件與該殼體緊固而使該相機模組對齊，使得該相機模組與該開口對齊。
在研究下文附圖及實施方式後，實施例之其他系統、方法、特徵、及優點對所屬技術領域中具有通常知識者將係或將變得顯而易見。所有此類額外系統、方法、特徵、及優點意欲包括在本說明書及本發明內容內、在實施例之範疇內、且由下文之申請專利範圍保護。
1:步驟
2:步驟
100:系統
110:視覺系統
112:第一相機模組
114:發光模組
116:第二相機模組
122:第一撓性電路
124:第二撓性電路
126:第三撓性電路
132:第一連接
134:第二連接器
136:第三連接器
140:托架總成
142:第一托架
144:第二托架
146:第一彈簧元件
148:第二彈簧元件
152:貫通孔
154:貫通孔
156:貫通孔
158:貫通孔
162:黏著劑元件
164:黏著劑
166:黏著劑元件
168:黏著劑元件
172:黏著劑元件
174:黏著劑元件
242:托架
252:第一托架部件
254:第二托架部件
256:第三托架部件
262:第一區段
264:第二區段
266:第三區段
268:貫通孔
272:第一傾斜區段
274:第二傾斜區段
276:延伸部
278:延伸部
310:視覺系統
312:第一相機模組
314:發光模組
316:第二相機模組
320:距離
324:中心點
326:中心點
332:範圍
340:托架總成
344:托架
362:第一區段
364:第二區段
366:第三區段
368:貫通孔
372:第四區段
374:貫通孔
376:第一彈簧元件
378:第二彈簧元件
382:支撐柱
414:發光模組
416:光發射器
418:基板
422:光學結構
424:光學元件
426:黏著劑
428:撓性電路
432:散熱元件
434:光束(虛線)
436:光線(虛線)
508:對齊模組
512:第一區段
514:開口
516:延伸部分
518:外形區域
522:第二區段
524:開口
526:延伸部分
532:音訊模組
534:開口
536:榫頭
538:密封元件
542:麥克風
544:開口
546:感測器
548:感測器
556:照明元件
558:第一導軌
562:第二導軌
566:光發射器
568:都卜勒模組
608:對齊模組
610:視覺系統
612:第一區段
614:第二區段
616:第三區段
618:開口
620:延伸部分
622:外形區域
624:開口
626:延伸部分
632:音訊模組
640:托架總成
642:麥克風
646:感測器
656:照明元件
660:撓性電路
662:第一區段
664:第二區段
666:第三區段
672:第一相機模組
674:發光模組
676:第二相機模組
682:鏡筒
686:鏡筒
688:導軌
700:電子裝置
702:殼體
704:第一側壁組件
706:第二側壁組件
708:第三側壁組件
710:第四側壁組件
712:透明蓋件
714:貫通孔或開口
716:顯示器總成
718:顯示器蓋件
720:第一填料材料
721:第二填料材料
722:第一按鈕
724:第二按鈕
726:凹口
728:遮罩層
730:框架
732:第一開口
734:第二開口
736:第三開口
738:第四開口
740:底壁
741:開口
742:第五開口
752:第一材料
754:第二材料
756:第三材料
758:第四材料
760:第五材料
762:透明蓋件
764:貫通孔
772:觸控輸入層
774:顯示層
776:力觸控層
808:對齊模組
810:視覺系統
812:第一相機模組
814:發光模組
816:第二相機模組
820:電路板
822:第一撓性電路
824:第二撓性電路
826:第三撓性電路
832:音訊模組
834:麥克風
836:照明元件
838:熱耗散結構
840:托架總成
842:第一托架
844:第二托架
846:第一彈簧元件
848:第二彈簧元件
850:聲學網格
852:第一托架部件
854:第二托架部件
856:第三托架部件
858:對齊模組
860:金屬層
862:肋
864:凹入區域或槽
870:電路
872:黏著劑
876:散熱元件
882:音訊模組
884:第一肋
886:第二肋
888:黏著劑
890:箭頭(方向)
892:麥克風
902:第一距離
904:第二距離
906:第三距離
908:第四距離
912:黏著劑層
914:黏著劑層
1000:點圖案
1002:第一點
1004:第二點
1006:第三點
1008:第四點
1012:第一距離
1014:第一距離
1016:第三距離
1018:第四距離
1020:扁平物體
1100:電子裝置
1110:視覺系統
1112:光線
1114:使用者
1118:鼻
1122:耳
1130:點圖案
1132:第一點
1134:第二點
1136:距離
1140:影像
1142:第三點
1144:第四點
1200:電子裝置
1202:儲存器
1204:匯流排系統
1206:處理器電路系統
1208:輸出裝置
1210:輸入裝置
1300:電子裝置
1310:視覺系統
1312:第一相機模組
1314:發光模組
1316:第二相機模組
1340:托架總成
1400:電子裝置
1410:視覺系統
1412:第一相機模組
1414:發光模組
1416:第二相機模組
1440:托架總成
1500:流程圖
1502:步驟
1504:步驟
1506:步驟
1508:步驟
經由以下結合附圖的實施方式可更易於理解本揭露，其中相似元件符號指稱相似結構組件，而其中：〔圖1〕繪示根據一些所描述實施例之系統之一實施例的前等角圖，該系統包括視覺系統及托架總成，該托架總成經設計以承載該視覺系統；〔圖2〕繪示圖1所示之系統的後等角圖，其展示托架總成的額外特徵；〔圖3〕繪示圖1及圖2所示之系統的分解圖，其展示托架總成、模組、及額外特徵；〔圖4〕繪示根據一些所描述實施例之第一托架之替代實施例的分解圖，其展示由若干結構組件所形成之第一托架；〔圖5〕繪示根據一些所描述實施例之第二托架之替代實施例的後視圖； 〔圖6〕繪示根據一些所描述實施例之定位在托架總成中之視覺系統之一實施例的平面圖，展示托架總成維持模組之間的空間關係；〔圖7〕繪示根據一些所描述實施例之發光模組之一實施例的等角圖；〔圖8〕繪示圖7所示之發光模組的側視圖，進一步展示發光模組的額外特徵；〔圖9〕繪示根據一些所描述實施例之對齊模組之一實施例的等角圖；〔圖10〕繪示圖9所示之照明元件的側視圖，展示照明元件的額外特徵〔圖11〕繪示在組裝操作之前定位在托架總成上方之對齊模組及定位在托架總成中之視覺系統的側視圖；〔圖12〕繪示根據一些所描述實施例之圖11所示之對齊模組、視覺系統、及托架總成的側視圖，進一步展示對齊模組以及與對齊模組相關的若干模組及組件；〔圖13〕繪示根據一些所描述實施例之電子裝置之一實施例的平面圖；〔圖14〕繪示根據一些所描述實施例之沿圖13中之線A-A截取的截面圖，展示透明蓋件的位置、與透明蓋件緊固的遮罩層、及與透明蓋件緊固的若干層材料；〔圖15〕繪示沿圖13中之線B-B截取的截面圖，展示透明蓋件的不同位置及定位在遮罩層之開口中之材料；〔圖16〕繪示沿圖13中之線C-C截取之電子裝置的截面圖，展示顯 示器總成的各種層；〔圖17〕繪示圖13所示之電子裝置的平面圖，其中透明蓋件及顯示器總成被移除；〔圖18〕繪示圖13所示之透明蓋件的平面圖，進一步展示與透明蓋件緊固的對齊模組；〔圖19〕繪示透明蓋件及與透明蓋件緊固的對齊模組的截面圖，進一步展示音訊模組、麥克風、及照明元件；〔圖20〕繪示透明蓋件及與透明蓋件緊固的對齊模組之替代實施例的截面圖，進一步展示經修改以緊固至透明蓋件的音訊模組；〔圖21〕繪示部分地展示根據一些所描述實施例之圖13所示之電子裝置的截面圖，展示透明蓋件與殼體之間的組裝操作；〔圖22〕繪示圖21所示之電子裝置的截面圖，進一步展示朝向殼體降低的透明蓋件；〔圖23〕繪示圖22所示之電子裝置的截面圖，其中使透明蓋件與殼體緊固；〔圖24〕繪示根據一些所描述實施例之圖21至圖23所示之電子裝置的替代截面圖，展示電子裝置內之一些組件的定位；〔圖25〕繪示根據一些所描述實施例之由光源產生之點圖案的平面圖；〔圖26〕繪示根據一些所描述實施例之使用視覺系統來判定使用者之尺寸資訊之電子裝置的側視圖；〔圖27〕繪示投射至使用者上之點圖案的平面圖，展示點圖案之點相對於彼此的各種空間關係； 〔圖28〕繪示根據一些所描述實施例之電子裝置的示意圖；〔圖29〕繪示根據一些所描述實施例之包括由托架總成所固持之視覺系統之電子裝置之替代實施例的平面圖；〔圖30〕繪示根據一些所描述實施例之包括由托架總成所固持之視覺系統之電子裝置之替代實施例的平面圖；及〔圖31〕繪示根據一些所描述實施例之描述用於組裝用於辨識物體之視覺系統之方法的流程圖。
所屬技術領域中具有通常知識者將理解且明白，根據常見做法，下文論述之附圖的各種特徵未必按比例繪製，且附圖的各種特徵及元件之尺寸可展開或縮小以更清楚地繪示本文所描述之本發明之實施例。
現在將詳細參考附圖中繪示之代表性實施例。應理解，下文描述非意圖使實施例限於一較佳實施例。相反地，意圖涵蓋可包括在如隨附申請專利範圍所定義之所描述之實施例之精神及範疇內的各種替代例、修改例及同等例。
在下文實施方式中，參考形成本說明書之一部分，並且在其中利用圖解方式展示根據所描述實施例之具體實施例的附圖。雖然這些實施例描述的夠詳細而使所屬技術領域中具有通常知識者能實踐所描述實施例，應理解，這些實例不是限制性的，使得可使用其他實施例，且可進行變更而未脫離所描述實施例之精神及範疇。
下文揭露係關於一種電子裝置，該電子裝置包括一視覺系統，該視覺系統經設計以輔助辨識一或多個物體。在一些情況中，該視覺系統經設計以提供該電子裝置之使用者之面部的面部辨識。該視覺系統可 包括經設計以擷取影像的一相機模組，該影像可包括二維影像。該視覺系統可進一步包括一發光模組，該發光模組經設計以朝向物體發射若干光線。該等光線可以投射一點圖案至該物體上。此外，該發光模組可發射不可見光之頻譜中之光，諸如紅外光(或IR光)。該視覺系統可進一步包括一額外相機模組，該額外相機模組經設計以接收自該物體反射之至少一些光線，且因此，在該等光線被該物體反射之後接收該點圖案。該額外相機模組可包括一光濾光器，該光濾光器經設計以濾除不在從該發光模組發射之光之頻譜內的光。例如，該光濾光器可包括一IR光濾光器，該IR光濾光器經設計以阻斷在IR光之頻率範圍外的光。該額外相機模組可提供該點圖案(或該點圖案之二維影像)至該電子裝置中之一處理器。
該發光模組經設計以發射光線，使得當該物體為扁平(類似於二維物體)時，該所投射點圖案類似於其中點依行及列均等間隔開的「均勻」點圖案。然而，當該物體包括三維物體(諸如面部)時，該所投射點圖案可包括「不均勻」點圖案，其中一些相鄰點之間的分離距離不同於其他相鄰點的分開距離。相鄰點之間的分離距離上的變化對應於該物體的一些結構特徵如與其他結構特徵相比更靠近該發光模組(並且具體地，更靠近該電子裝置)。例如，投射至該物體之相對較靠近結構特徵上的相鄰點可以小於該物體之相對更遠結構特徵的分離距離之距離分離。該處理器可使用相鄰點之相對分離距離連同該物體之二維影像來判定該物體之一第三額外維度，使得建立該物體之三維輪廓。因此，該視覺系統可輔助提供該物體的三維表示。
可使用一托架總成安裝該視覺系統在該電子裝置中。該托架總成可包括一或多個托架子總成，其中一托架子總成包括一或多個托架 組件。該托架總成經設計以一旦該相機模組及該發光模組安裝在該托架總成中，即維持前述模組之間的一固定距離。這包括當施加一外力在該電子裝置(該電子裝置承載該視覺系統及該托架總成)上時的情況，諸如當該電子裝置掉落時。當發生此情況時，該等模組及該托架總成可相對於該電子裝置之其他組件移位。然而，該托架總成經設計以防止或實質上限制該等模組相對於彼此的相對移動。當模組被安裝且防止或實質上限制該等模組的相對移動時，該等模組可繼續準確地提供前述三維物體辨識而無需重新校準。再者，為了提供勁度及剛度以防止彎曲，該托架總成可包括經熔接及/或黏合地緊固在一起的多個托架組件，且可包括多個彎曲及傾斜區段。
為了促成組裝程序優於傳統程序，該托架總成(繼置放至該電子裝置之殼體或外殼中之後)可不機械地緊固或黏附至該殼體(盡管可建置介於由該托架總成承載之該等模組與設置在該殼體中之(多個)組件之間的電連接)。為了以所欲方式在該殼體中對齊該托架總成，該電子裝置可包括與一透明蓋件(諸如蓋玻璃)緊固的一對齊模組。該對齊模組可包括多個開口，各開口經設計以接收該視覺系統之一模組。在一組裝操作期間，當組裝該透明蓋件與該殼體時，該對齊模組經設計以嚙合該等模組中之至少一者。該嚙合提供一力，該力相對於該殼體來調整或移動該托架總成至該殼體中之一所欲位置(或在該由殼體界定的一內部容積內)。該調整/移動可包括在一或多個維度(笛卡爾座標系統)中之移動。因此，該托架總成可稱為「自對齊托架總成」，這是由於該托架總成能夠圍繞該殼體移動且藉由該對齊模組而變成對齊，而無需進行該托架總成的任何預固定或預緊固。
為了増強外觀，該電子裝置可包括經設計以隱藏或至少部分地隱藏該等模組及該托架總成的遮罩層。例如，該電子裝置可包括一透明蓋件，該透明蓋件包括各種油墨層。施加至該透明蓋件的一些油墨層包括一不透明材料，該不透明材料大致上隱藏該等模組及該托架總成，而施加至該透明蓋件的其他層包括與該不透明材料之外觀相匹配的外觀(在顏色方面)。然而，這些其他層可經設計以允許以IR光或可見光之形式的光通過。這些光容許層可位於該不透明材料之開口中。因此，用於擷取影像的該相機模組可被一油墨層所覆蓋，該油墨層可容許可見光通過，而該發光模組及該額外相機模組可各由可容許IR光通過的一油墨層所覆蓋。
該對齊模組可依使該對齊模組之該等開口與被光容許層填充的該不透明材料之一些開口對齊的方式黏附至該透明蓋件。當組裝該透明蓋件與該殼體時，該等模組與該對齊模組之一些開口對齊。為了限制或防止該托架總成的移動，該托架總成可包括支撐該托架總成的撓性彈簧元件。該等彈簧元件經設計以回應於來自該透明蓋件及該殼體的壓縮力而撓曲或彎曲。作為回應，該等彈簧元件可提供使該托架總成(及由該托架總成承載的該等模組)朝向該透明蓋件方向偏置的一反作用力，從而増加介於該托架總成與該對齊模組之間的嚙合力。増加之嚙合力可進一步使該托架總成維持在一固定位置，且防止該托架總成(及該托架總成承載的該等模組)的非所要移動。此外，當該托架總成由金屬所形成時，該托架總成可提供用於該等模組的電接地路徑，此係因為彈簧元件可在由該殼體界定的該內部容積內嚙合電接地材料。例如，該殼體可包括與該等彈簧元件接觸的一金屬層。為了進一步輔助電接地，可藉由一導電黏著劑將該等模組黏附至該托架總成。
傳統組裝程序可預緊固該托架總成及其組件至該電子裝置之一外殼中，後續接著將該透明蓋件附接至該外殼。傳統組裝程序亦可包括依分格(bin)分類托架總成及透明蓋件，其中一分格可包括落入若干預定(大小)範圍中之一者的托架總成，及另一分格可包括落入與在給定範圍內的一托架總成配對的若干大小中之一者中的透明蓋件(含施加之油墨層)。然而，本文所描述之電子裝置包括施加至該透明蓋件上的油墨層，而不預先判定待搭配該電子裝置使用的特定托架總成及模組，此係因為運用該對齊模組之輔助，由該托架總成所承載的該等模組可與其各別油墨層對齊。
下文參考圖1至圖31論述這些及其他實施例。然而，所屬技術領域中具有通常知識者將明白，本文中關於這些圖所給出的詳細說明僅為了解說用途且不應解讀為限制。
圖1繪示根據一些所描述實施例之一系統100之一實施例的前等角圖，該系統包括一視覺系統110或視覺子系統及一托架總成140，該托架總成經設計以承載視覺系統110。如所展示，視覺系統110可包括若干操作組件(包括光學組件)，其中各操作組件提供一特定功能。例如，視覺系統110可包括一第一相機模組112、一發光模組114、及一第二相機模組116。第一相機模組112或第一操作組件經設計以擷取一物體(未圖示)之一影像。發光模組114或第二操作組件經設計以在朝向物體之方向發射光(依多個光線形式)。因此，發光模組114可稱為光發射器。在一些情況中，發光模組114發射人眼不可見的光。例如，發光模組114可發射IR光。第二相機模組116或第三操作組件經設計以接收自發光模組114發射，隨後從該物體反射之至少一些光線。因此，第二相機模組116 可稱為光接收器。再者，第二相機模組116可包括一濾光器，該濾光器經設計以濾除在從發光模組114發射之光線之頻率範圍外的其他類型光。例如，該濾光器(位於第二相機模組116內或在第二相機模組116之一透鏡上方)可僅容許從發光模組114發射之IR光進入第二相機模組116。
視覺系統110經設計以輔助物體辨識。在此方面，視覺系統110可使用第一相機模組112產生物體的二維影像。為了判定物體之各種特徵之間的空間關係，從發光模組114發射的光線可投射一點圖案至一或多個物體上。當自物體反射從發光模組114產生之光時，第二相機模組116擷取所反射光以建立在物體上之所投射點圖案之一影像。所投射點圖案可用於形成物體之一深度圖，其中深度圖對應於物體的三維對應。(由第一相機模組112拍攝之)影像及(由第二相機模組116拍攝之)投射至影像上的點圖案的組合可用於發展物體的三維輪廓。在此方面，當視覺系統110處於電子裝置(未圖示)中時，視覺系統110可輔助電子裝置提供電子裝置之使用者之面部的面部辨識。此將於下文進一步論述。
托架總成140可包括耦合至一第二托架144的一第一托架142。耦合可包括熔接、黏附、緊固、夾持、或類似者。第一托架142及第二托架144可包括剛性材料，諸如鋼或鋁。然而，其它材料(諸如塑料，包括模製塑料)係可行的。為了視覺系統110提供準確物體辨識，模組之間的空間或距離應保持恆定，或至少實質上恆定。換言之，應當防止或實質上限制視覺系統110之一模組相對於其餘模組的任何相對移動。托架總成140經設計以提供容置模組的剛性系統，且亦防止任何模組相對於其餘模組的相對移動。另外，當視覺系統110及托架總成140定位在電子裝置中時，施加在電子裝置上的外力(諸如扺靠一結構的電子裝置掉落) 會引起視覺系統110及托架總成140在電子裝置中移動或移位。然而，托架總成140的任何移動可對應於視覺系統110之模組之各者的等量移動，使得防止視覺系統110之模組的相對移動。此外，在一些情況中，托架總成140未藉由緊固件、黏著劑、扣夾、或其他剛性夾具類型結構固持或黏附至電子裝置之殼體。此將於下文進一步論述。
視覺系統110之各模組可包括一撓性電路或撓性連接器，撓性電路或撓性連接器經設計以將模組電耦合至電路板(未圖示)，以將視覺系統110與定位在電路板上的一或多個處理器電路(未圖示)電連通。例如，第一相機模組112、發光模組114、及第二相機模組116可分別包括第一撓性電路122、第二撓性電路124、及第三撓性電路126，其中撓性電路或撓性連接器之各者從其各別模組延伸且延伸至托架總成140外。再者，如所展示，第一撓性電路122可與第二撓性電路124重疊，以依所欲方式對齊撓性電路。
圖2繪示圖1所示之系統100的後等角圖，展示托架總成140的額外特徵。如所展示，第二托架144可包括從第二托架144之一表面延伸的彈簧元件，諸如一第一彈簧元件146及一第二彈簧元件148。當托架總成140定位在一電子裝置(未圖示)中時，該等彈簧元件可嚙合該電子裝置之一殼體(或該殼體中之一些其他結構特徵)且支撐托架總成140及模組。另外，該等彈簧元件可用作為偏置元件，該等偏置元件使托架總成140在遠離殼體之方向偏置。例如，當使一透明蓋件(諸如一蓋玻璃)與該殼體緊固時，該透明蓋件及/或該殼體可在托架總成140上施加壓縮力，從而引起第一彈簧元件146及第二彈簧元件148之彎曲或撓曲。然而，第一彈簧元件146及第二彈簧元件148經設計以提供反作用力，該反作用力 使托架總成140偏置朝向該透明蓋件且抵靠一對齊模組(稍後論述)，從而為托架總成140(及視覺系統110)提供一緊固力。此將於下文進一步展示。再者，在一些情況中，用於切割第二托架144以形成第一彈簧元件146及第二彈簧元件148的切割操作可僅切割第二托架144之一部分，使得在對應於第一彈簧元件146及第二彈簧元件148的位置中，第二托架144不包括貫通孔或開口。因此，第二托架144維持用於在對應於第一彈簧元件146及第二彈簧元件148的位置中之模組的連續不間斷支撐層。
為了將該等模組電耦合至一電路板，撓性電路可包括連接器。例如，第一撓性電路122、第二撓性電路124、及第三撓性電路126可分別包括一第一連接器132、一第二連接器134、及一第三連接器136。再者，在對應於發光模組114(展示於圖1)的位置中，第二托架144可包括一貫通孔152或開口。這允許散熱元件(未圖示)穿過貫通孔152且熱耦合至發光模組114，以在使用期間耗散來自發光模組114的熱量且防止過熱。
圖1及圖2展示經完全組裝有由托架總成140承載之視覺系統110的系統100。換言之，第一托架142及第二托架144可組合以接收且緊固第一相機模組112、發光模組114、及第二相機模組116。在此方面，前述模組可増強或増加系統100的總體剛度。例如，該等模組可佔據第一托架142與第二托架144之間的空間或空隙，同時亦嚙合第一托架142及/或第二托架144。因此，該等模組可防止托架總成140之非所欲扭轉或彎曲。
圖3繪示圖1及圖2所示之系統100的分解圖，展示托架總成140、該等模組、及額外特徵。為了簡化，從該等模組中移除撓性電路。 雖然第一托架142經設計以與第二托架144組合以固持該等模組且使該等模組維持在一固定位置，第一托架142可包括貫通孔以容納模組。例如，第一托架142可包括經設計以接收第一相機模組112之一鏡筒的一貫通孔154。第一托架142可進一步包括經設計以接收發光模組114之一凸起部分的一貫通孔156。第一托架142可包括經設計以接收第二相機模組116之一鏡筒的貫通孔158。因此，前述鏡筒及凸起部分可經由各別貫通孔突出穿過第一托架142。
可藉由例如熔接操作將第一托架142及第二托架144緊固在一起。例如，第一托架142可包括一凹入區域，該凹入區域界定熔接至第二托架144之對應凹入區域的平直或平坦部分。如所展示，第二托架144之凹入區域包括若干圓形熔接點(未標示)。除了將托架元件熔接在一起外，亦可使用黏著劑來進一步緊固模組。例如，可分別藉由黏著劑元件162及黏著劑164來緊固第一相機模組112與第一托架142及第二托架144。再者，可分別藉由黏著劑元件166及黏著劑元件168來緊固發光模組114與第一托架142及第二托架144。再者，可分別藉由黏著劑元件172及黏著劑元件174來緊固第二相機模組116與第一托架142及第二托架144。在一些實施例中，上述黏著劑中之至少一些包括導電黏著劑。依此方式，該等模組可與第一托架142及/或第二托架144電耦合。另外，當使第一托架142與第二托架144緊固時，可藉由第一彈簧元件146及/或第二彈簧元件148電接地該等模組至電子裝置(未圖示)。此將於下文展示。此外，由金屬形成之前述托架元件(包括彈簧元件)亦可提供導熱路徑，其允許藉由該等托架元件中之至少一者來熱耗散視覺系統110之模組中之至少一者。
部分地由於本文所描述之托架總成被用作為經設計以使該 等模組維持一固定位置中的剛性組件，可加強托架總成之至少一些部分以増強總體強度。例如，圖4繪示根據一些所描述實施例之托架242之替代實施例的分解圖，展示由若干結構組件形成之托架242。托架242可替代第一托架142(先前展示)，且可搭配本文所描述之托架總成使用。如所展示，托架242包括一多件式總成，該多件式總成包括一第一托架部件252、一第二托架部件254、及一第三托架部件256。在此方面，托架242可稱為托架子總成。
第一托架部件252可包括第一區段262，該第一區段經設計以接收模組，諸如第一相機模組112(展示於圖3)。第一托架部件252可進一步包括第二區段264，該第二區段經設計以接收模組，諸如第二相機模組116(展示於圖3)。第一托架部件252可進一步包括相對於第一區段262及第二區段264凹入的第三區段266或凹入區段。第三區段266可凹入以接收一或多個額外組件。此將於下文進一步展示。再者，第三區段266可包括輔助對齊前述組件中之一者的一貫通孔268或開口。
為了形成第一托架部件252，第一托架部件252可經歷切割及衝壓操作。衝壓操作可成形第一托架部件252且使第一托架部件252具備額外結構剛度。例如，衝壓操作可在第一區段262與第三區段266之間形成一第一傾斜區段272。第一傾斜區段272可防止第一區段262沿接合第一區段262及第三區段266的一相交線相對於第三區段266彎曲或樞轉(沿Y軸)。再者，衝壓操作可在第二區段264與第三區段266之間形成一第二傾斜區段274。第二傾斜區段274可防止第二區段264沿接合第二區段264及第三區段266的一相交線相對於第三區段266彎曲或樞轉(沿Y軸)。依此方式，當防止第一區段262及第二區段264相對於第三區段266旋轉移動 時，防止模組(諸如圖3所示之第一相機模組112及第二相機模組116)相對於彼此相對移動，從而使視覺系統110(展示於圖1)維持未改變狀態。
第二托架部件254可被緊固(藉由熔接、焊接、及/或其他黏附方法)至第一托架部件252之一內部區域。第二托架部件254可經設計以承載模組，諸如發光模組114(展示於圖1)。在此方面，第二托架部件254可稱為模組載體。藉由初始地形成與第一托架部件252分離的第二托架部件254，然後使第二托架部件254與第一托架部件252緊固，而在第一托架部件252與第二托架部件254之間形成一或多個接合提供額外穩定性及剛度。(該等)接合可進一步使第二托架部件254相對於第一托架部件252固定，且因此，可固定一模組且防止由第二托架部件254所承載之模組相對於其他模組相對移動。再者，第三托架部件256可用作為一支撐構件或支撐元件，該支撐構件或支撐元件實質上延伸橫跨第一托架部件252之一尺寸(諸如沿X軸的長度)。可透過前文所描述之用於使第二托架部件254與第一托架部件252緊固之任何方式，使第三托架部件256與第一托架部件252緊固。展示沿第一托架部件252之第一區段262、第二區段264、及第三區段266的若干圓形熔接點(未標示)。第三托架部件256可防止第一區段262及第二區段264兩者相對於第三區段266彎曲或樞轉(沿Y軸)。因此，第三托架部件256可防止一或多個模組相對於視覺系統(諸如圖1所示之視覺系統110)之其他模組相對移動。再者，如圖4所示，第二區段264可包括一延伸部276及與延伸部276緊固的一夾具278。夾具278可用於使一第二托架(未圖示)與托架242緊固。
圖5繪示根據一些所描述實施例之一托架344之替代實施例的後視圖。托架344可替代第二托架144(先前展示)且可搭配本文所描 述之托架總成使用。再者，托架344可與第一托架142(展示於圖1)或托架242結合使用(展示於圖4)。關於圖4中之托架242，托架344可包括一第一區段362及一第二區段364，該第一區段及該第二區段經設計以分別與托架242的第一區段262及第二區段264(展示於圖4)配對。應注意，在與托架242(展示於圖4)結合之前，托架344應當圍繞Y軸旋轉180度。托架344可進一步包括相對於第一區段362及第二區段364凹入的第三區段366或凹入區段。第三區段366可凹入以嚙合第三區段266(展示於圖4)。在此方面，可藉由例如熔接、緊固、夾持、黏附、或類似者使托架242(展示於圖4)與托架344在其各別第三區段處緊固。再者，第三區段366可包括輔助對齊前述組件中之一者的一貫通孔368或開口。托架344可進一步包括一第四區段372，該第四區段經設計以接收模組，諸如發光模組114(展示於圖3)。為了從一發光模組汲取熱，第四區段372可包括一貫通孔374或開口，該貫通孔或開口經設計以接收熱耦合至該發光模組的一散熱元件(未圖示)。
托架344可進一步包括一第一彈簧元件376及一第二彈簧元件378，各彈簧元件經設計以抵靠結構(諸如外殼或殼體)撓曲，且提供遠離結構的偏置力。再者，第二區段364可包括一支撐柱382，該支撐柱經設計以與夾具278(展示於圖4)配對，從而進一步使托架344與托架242(展示於圖4)緊固以進一步緊固該等模組。
圖6繪示根據一些所描述實施例之定位在一托架總成340中之視覺系統310之一實施例的平面圖，展示托架總成340維持模組之間的空間關係。視覺系統310及托架總成340可包括本文分別針對視覺系統及托架總成所述的任何特徵。如所展示，視覺系統310可包括一第一相機模 組312、一發光模組314、及一第二相機模組316。當定位在托架總成340中時，發光模組314與第二相機模組316分離達一距離320。具體地，距離320表示介於發光模組314之一中心點324(在放大視圖中展示)與第二相機模組316之一中心點326之間的距離。托架總成340經設計以使中心點324維持在一範圍332或公差內，使得發光模組314之中心點324在相距於第二相機模組316之中心點326的距離320之一可接受範圍或公差內。在一些實施例中，範圍332小於1毫米。在一些實施例中，範圍332係約120至200微米。在特定實施例中，範圍332係160微米，或至少約160微米。應注意，托架總成340經設計以將第一相機模組312維持在相距於第二相機模組316的一預定距離處。藉由維持這些距離，托架總成340確保視覺系統310能夠準確且可靠地提供與物體辨識相關的資訊。另外，當托架總成340及視覺系統310定位在電子裝置(未圖示)中時，引起托架總成340之移動的對電子裝置之任何外部負載或力亦會對視覺系統310之各模組引起相同移動量，使得模組之間沒有或有很少相對於其他模組的相對移動。
圖7繪示根據一些所描述實施例之發光模組414之一實施例的等角圖。如所展示，發光模組414可包括由一基板418固持之一光發射器416。在一些實施例中，光發射器416發射非可見光譜中之光，諸如IR光。此外，光發射器416可經設計以發射IR雷射光。然而，在一些實施例中(圖7中未展示)，光發射器416產生除IR光外的光。發光模組414可進一步包括定位在光發射器416上方的一光學結構422。光學結構422可包括摺疊成多個部分之一透明材料(諸如玻璃)。光學結構422經設計以在光學結構422內反射或彎曲從光發射器416所發射之光，以提供用於光的増加光學路徑。此將於下文展示。
發光模組414可進一步包括一光學元件424，該光學元件以使得由光學結構422所接收且自該光學結構反射的光行進通過光學元件424之方式定位在光學結構422上方。可藉由一黏著劑426使光學元件424與光學結構422緊固。在一些實施例中，光學元件424係一繞射光學元件。依此方式，從光學結構422接收的光(其可包括一維光束)可被分成光之二維陣列或圖案以產生光之點圖案。接著，光之陣列可離開光學元件424。此將於下文展示。
再者，在一些情況中，由光發射器416發射的光可包括相對高強度。然而，在離開光學元件424作為點圖案之後，強度可被充分地減小，且因此來自發光模組414的光對於人類使用是安全的。為了考慮從光學結構422移除光學元件424的情況，發光模組414可進一步包括與光學元件424緊固的一撓性電路428。撓性電路428亦可與基板418緊固且可電耦合至光發射器416。撓性電路428可使用光學元件424作為「板」，且藉由供應電荷至撓性電路428之板(未圖示)而搭配光學元件424形成平行板電容器。依此方式，當從光學結構422移除光學元件424(或以其他方式不再定位在離開光學結構422的光上方)時，撓性電路428偵測電容變化，且提供用於切斷光發射器416電源且防止光發射器416發射光的輸入。因此，撓性電路428用作為一安全機構，以防止高強度光離開光學結構422而不亦行進通過光學元件424。
圖8繪示圖7所示之發光模組414的側視圖，進一步展示發光模組414的額外特徵。為了圖解闡釋目的，移除撓性電路428。再者，展示基板418的局部截面圖，以查看光發射器416及熱耦合至光發射器416的一散熱元件432。散熱元件432經設計以在使用期間從光發射器416汲取 熱。如所展示，光發射器416產生行進通過光學結構422的一光束(展示為一虛線434)。光學結構422引起該光束反射若干次(在光學結構422內)，使得光學路徑増加所欲光學「長度」。該光束離開光學結構422且進入光學元件424，其中光束被分成多個光線(由多條虛線436表示)。光學元件424經設計以投射一所欲點圖案。在一些實施例中，該所投射點圖案包括一點陣列，其中相鄰點彼此等距間隔開。此將於下文展示。
當一托架總成及由該托架總成承載的一視覺系統置放在一電子裝置中時，該托架總成可不直接緊固至該電子裝置之結構組件(諸如外殼或殼體)。然而，電子裝置經設計以依精確方式對齊該托架總成且據此對齊該視覺系統。圖9繪示根據一些所描述實施例之對齊模組508之一實施例的等角圖。對齊模組508可(舉例而言，藉由黏著劑)緊固至一電子裝置之一透明蓋件，其中該透明蓋件提供一保護性蓋件給該電子裝置之一顯示器總成。依此方式，在該透明蓋件被降低到殼體上的同時，對齊模組508經設計以嚙合視覺系統，從而使視覺系統及托架總成兩者(相對於殼體)移動或移位至電子裝置中之一所欲位置。此將在下文中展示及描述。
如所展示，對齊模組508可包括一第一區段512，該第一區段包括界定一貫通孔之一開口514。開口514經設計以接收一視覺系統之一模組之至少一部分，諸如第一相機模組112(展示於圖1)。具體地，開口514可包括用以接收模組之鏡筒的大小及形狀。對齊模組508可進一步包括一第二區段522，該第二區段包括界定一貫通孔之一開口524。開口524經設計以接收一視覺系統之一模組之至少一部分，諸如第二相機模組116(展示於圖1)。具體地，開口524可包括用以接收模組之鏡筒的大小 及形狀。第一區段512中之開口514及第二區段522中之開口524可分別提供用於對齊模組508的對齊結構。
雖然對齊模組508之前述開口經設計以接收一模組之至少一部分，開口可包括不同構型，該不同構型輔助對齊模組508將模組移位到電子裝置中之所欲位置。例如，第一區段512可包括一延伸部分516，該延伸部分包括一外形區域518，該外形區域界定從對齊模組508之一第一端部(諸如底端)至一第二端部(諸如頂端)的開口514之減小直徑。再者，延伸部分516可環繞開口514之大部分。依此方式，當一模組(或一模組之一鏡筒)延伸穿過第一區段512時，延伸部分516(其具有環繞開口514之大部分的一外形區域518)提供對模組的相對較高準確度及最小公差的對齊。依此方式，由於其餘模組在承載其餘模組的托架總成中協調性移動且防止該等模組的相對移動，所以亦可相對較高準確度地對齊其餘模組。對齊模組508之第二區段522可包括一延伸部分526，該延伸部分形成大致上半圓形設計，使得第二區段522中之開口524之直徑保持大致恆定。換言之，第二區段522不包括一外形區域。第二區段522可用於在模組(或模組之鏡筒)延伸穿過開口524時提供對模組之角對齊。由第二區段522提供的角對齊可稱贊第一區段512的高準確度對齊，從而提供電子裝置內之模組的精確且受控對齊。
除了提供視覺系統之模組之對齊外，對齊模組508可用於安置及對齊額外組件。例如，包括對齊模組508之電子裝置(未圖示)可進一步包括一音訊模組532，該音訊模組經設計以發射可聽聲音形式的聲能量。音訊模組532可包括一榫頭(snout)536。對齊模組508可包括接收榫頭536的一開口534。為了防止液體進入開口534，一密封元件538可定 位在開口534中且與榫頭536嚙合。密封元件538可包括一抗液體且柔順材料，諸如液體聚矽氧橡膠。
包括對齊模組508之電子裝置可進一步包括經設計以接收聲能量的一麥克風542。為了提供聲路徑，對齊模組508可包括一開口544。如所展示，開口544可包括一對角貫通孔開口。再者，包括對齊模組508之電子裝置可進一步包括一感測器546。在一些實施例中，感測器546包括經設計以偵測入射在電子裝置上光強度量的一環境光感測器。感測器546可提供輸入至電子裝置，其中該輸入用於控制由在電子裝置內之視覺系統所使用的一額外光源。此將於下文論述。為了容納感測器546，對齊模組508可包括經設計以緊固感測器546的一導軌540。再者，包括對齊模組508之電子裝置可進一步包括一感測器548。在一些實施例中，感測器548包括一接近感測器，該接近感測器判定使用者是否大致在相距於感測器548的一預定距離內。感測器548可用於提供輸入至電子裝置之一處理器(圖10中未展示)，該輸入用於例如控制電子裝置之一顯示器總成(圖10中未展示)。例如，由感測器548提供的輸入可對應於使用者在電子裝置(圖10中未展示)之預定距離內的判定，其中該輸入用作為顯示器總成是否開啟或關閉的判定。
在一些情況中，視覺系統可能需要額外照明以提供可靠物體辨識。因此，包括對齊模組508之電子裝置可進一步包括一照明元件556。對齊模組508可包括經設計以接收照明元件556之一開口544。在一些實施例中，照明元件556係經設計以在低光照條件期間照明的泛光燈。感測器546可判定入射在電子裝置或電子裝置之組件(諸如透明保護層)上的外部光強度何時構成低光情形或相對低外部光的情形。再者，在一些 情況中，對齊模組508由模製操作(諸如注入模製操作)形成。在此方面，可模製塑料材料可用於形成對齊模組508。因此，如與全金屬對齊模組相比，對齊模組508可包括總體相對較低強度。然而，對齊模組508可包括増加對齊模組508之強度及剛度的多個導軌。例如，對齊模組508可包括一第一導軌558及一第二導軌562。第一導軌558及第二導軌562可包括金屬。再者，在對齊模組508的模製操作期間，第一導軌558及第二導軌562可插入至一模製腔穴中(未圖示)。因此，第一導軌558及第二導軌562可稱為插入模製元件。再者，第一導軌558及第二導軌562可界定或至少部分地界定開口544。
再者，在一些情況中，對齊模組508可包括阻擋特定光譜內之光的可模製材料。例如，在一些實施例中，對齊模組508包括阻擋或屏蔽來自IR光之一些成分的材料。例如，對齊模組508可包括阻擋具有約900微米或更高波長之IR光的一IR阻擋材料。依此方式，麥克風542可被屏蔽免於由IR光產生之「雜訊」。
圖10繪示圖9所示之照明元件556的側視圖，展示照明元件556的額外特徵。照明元件556可包括一光發射器566及一都卜勒模組568。光發射器566可包括不可見光，諸如IR光。都卜勒模組568經設計以偵測運動。在此方面，都卜勒模組568可輔助判定是否啟動光發射器566。
圖11繪示在組裝操作之前定位在一托架總成640上方之一對齊模組608及定位在托架總成640中之一視覺系統610的側視圖。對齊模組608、視覺系統610、及托架總成640可包括本文分別針對對齊模組、視覺系統、及托架總成所述的任何特徵。如所展示，托架總成640包括經設 計以分別與對齊模組608之一第一區段612、一第二區段614、及一第三區段616相互作用的一第一區段662、一第二區段664、及一第三區段666。再者，托架總成640經設計以承載一第一相機模組672、一發光模組674、及一第二相機模組676。
對齊模組608可對齊及/或承載多個組件，諸如一音訊模組632、一麥克風642、一感測器646(定位在音訊模組632後面)、及一照明元件656。對齊模組608亦可對齊及/或承載一接近感測器(圖11中未展示)。對齊模組608可經設計以將前述組件至少部分地定位在第三區段666(或凹入區段)中。再者，音訊模組632、麥克風642、感測器646、及照明元件656可電耦合至一撓性電路660，該撓性電路可電耦合至一處理器(圖11中未展示)。對齊模組608之第一區段612可進一步包括一開口618，該開口經設計以接收第一相機模組672之一鏡筒682。第一區段612可進一步包括具有一外形區域622(類似於圖9所示之外形區域518)的延伸部分620，該外形區域界定從對齊模組608之一第一端部(諸如底端)至一第二端部(諸如頂端)的第一區段612之開口618之減小直徑，其中延伸部分620環繞開口618之大部分。第二區段614可包括一開口624，該開口經設計以接收第二相機模組676之一鏡筒686。對齊模組608之第二區段614可包括一延伸部分626(類似於圖9所示之延伸部分526)，其形成大致上半圓形設計，使得第二區段614中之開口624之直徑保持大致恆定。
在電子裝置(圖11中未展示)的組裝操作期間，與一透明蓋件(圖11中未展示)緊固的對齊模組608朝向視覺系統610及托架總成640降低。在透明蓋件被降低的同時，對齊模組608可與第一相機模組672之鏡筒682接觸，舉例而言，且施加力至第一相機模組672，而引起托架 總成640連同視覺系統610之組件移位至電子裝置中之所欲位置。此將於下文進一步展示。
圖12繪示根據一些所描述實施例之圖11所示之對齊模組608、視覺系統610、及托架總成640的側視圖，進一步展示對齊模組608以及與對齊模組608相關的若干模組及組件。如所展示，對齊模組608定位在托架總成640上方且定位至該托架總成上。再者，與第二區段614之開口624相對於第二相機模組676之鏡筒686(於圖11中標示)的適形度相比較，對齊模組608之第一區段612之開口618可更緊密地適形於第一相機模組672之鏡筒682之大小及形狀(於圖11中標示)。在此方面，對齊模組608可藉由使用第一區段612之開口618來提供視覺系統610的「精細」或精確定位。另外，對齊模組608可藉由使用第二區段614之開口624來提供視覺系統610的角定位。再者，雖然發光模組674大致上不與對齊模組608整合，然而發光模組674可基於使托架總成640移位的對齊模組608適當地對齊，該移位對應於發光模組674的移位及對齊。再者，對齊模組608包括用於緊固且對齊感測器646的一導軌688。如所展示，感測器646可定位在對齊模組608之一部分與導軌688之間。
圖13繪示根據一些所描述實施例之電子裝置700之實施例的平面圖。在一些實施例中，電子裝置700係平板運算裝置。在其他實施例中，電子裝置700係可穿戴電子裝置。在圖13所示之實施例中，電子裝置700係通常稱為智慧型手機的可攜式電子裝置。電子裝置700可包括一殼體702，該殼體包括一底壁(未圖示)及若干側壁組件，諸如一第一側壁組件704、一第二側壁組件706、一第三側壁組件708、及一第四側壁組件710。該等側壁組件可與該底壁組合以界定一內部容積或腔穴，以固持 電子裝置700的內部組件。在一些實施例中，該底壁包括非金屬，諸如玻璃、塑料或其他透明材料。再者，在一些實施例中，第一側壁組件704、第二側壁組件706、第三側壁組件708、及第四側壁組件710包括金屬，諸如鋼(包括不鏽鋼)、鋁、或包括鋁及/或鋼的合金。此外，前述側壁組件中之各者可藉由包括非金屬之填料材料而彼此分離且隔離，使得側壁組件彼此電隔離。例如，殼體702可包括一第一填料材料720，該第一填料材料將第一側壁組件704與第二側壁組件706及第四側壁組件710分離。殼體702可進一步包括一第二填料材料721，該第二填料材料將第三側壁組件708與第二側壁組件706及第四側壁組件710分離。第一填料材料720及第二填料材料721可包括模製塑料及/或模製樹脂。在一些情況中，第一填料材料720及第二填料材料721中之至少一者包括一天線組件(圖13中未展示)。
電子裝置700可進一步包括一透明蓋件712，該透明蓋件緊固在殼體702(且具體地，殼體702之前述側壁組件)上方。在此方面，第一側壁組件704、第二側壁組件706、第三側壁組件708、及第四側壁組件710可提供界定接收透明蓋件712之一開口的邊緣區域。透明蓋件712可包括諸如玻璃或藍寶石的材料或另一種合適的透明材料。當由玻璃形成時，透明蓋件712可稱為蓋玻璃。再者，透明蓋件712可進一步包括一貫通孔714或開口。在放大視圖中標示貫通孔714。電子裝置700可進一步包括一音訊模組(例如，圖9所示之音訊模組532)，該音訊模組與貫通孔714對齊以允許從音訊模組產生之聲能量經由貫通孔714離開電子裝置700。電子裝置700可進一步包括一顯示器總成716(展示為虛線)，該顯示器總成被透明蓋件712覆蓋或覆疊。因此，透明蓋件712可稱為保護 層。顯示器總成716可包括多個層，其中各層提供一或多個特定功能。此將於下文進一步展示。電子裝置700可進一步包括被透明蓋件712覆蓋且界定圍繞顯示器總成716的邊界的顯示器蓋件718。具體地，顯示器蓋件718可實質上覆蓋顯示器總成716的外部邊緣。電子裝置700可包括控制輸入。例如，電子裝置700可包括一第一按鈕722及一第二按鈕724，各按鈕經設計以允許使用者輸入以控制顯示器總成716。第一按鈕722及/或第二按鈕724可用於致動一開關(圖13中未展示)，從而產生對一處理器的輸入(圖13中未展示)。
如所展示，透明蓋件712可包括由殼體702之側壁組件所界定的直線設計。然而，在一些情況中，如圖13所示，顯示器總成716(以及其相關聯層中之至少一些)可包括形成於顯示器總成716中之凹口726。亦在放大視圖中標示凹口726。凹口726可表示顯示器總成716的縮減之表面積(與透明蓋件712之表面積相比較)。電子裝置可包括一遮罩層728，該遮罩層在對應於凹口726的位置施加至透明蓋件712之底側或底部表面。遮罩層728可包括提供外觀(在顏色方面)的一或多種油墨材料，該外觀實質上類似於顯示器總成716(當顯示器總成716關閉時)的外觀。例如，遮罩層728及顯示器總成716兩者可包括類似於黒色的暗色外觀。再者，在一些情況中，顯示器蓋件718可包括類似於遮罩層728及顯示器總成716(當顯示器總成716關閉時)兩者的外觀(在顏色方面)。
一般而言，遮罩層728包括一不透明材料，該不透明材料阻擋光通過，且因此可遮掩電子裝置700而不被看見。然而，遮罩層728可包括表示遮罩層728中之空隙的若干開口。例如，如放大視圖所示，遮罩層728可包括一第一開口732及一第二開口734。當電子裝置700包括一 視覺系統(諸如圖11所示之視覺系統610)時，第一相機模組(諸如圖11所示之第一相機模組672)及發光模組(諸如圖11所示之發光模組674)可分別與第一開口732及第二開口734對齊。遮罩層728可進一步包括一第三開口736及一第四開口738。視覺系統(諸如圖11所示之視覺系統610)可包括分別與第三開口736及第四開口738對齊的一第二相機模組(諸如圖11所示之第二相機模組676)及一照明元件(諸如圖11所示之照明元件656)。遮罩層728可進一步包括一第五開口742。當電子裝置700包括一感測器(諸如圖11所示之感測器646)時，該感測器可與第五開口742對齊。再者，為了提供一致性，貫通孔714(在x-y平面中)之大小及形狀可與第五開口742之大小及形狀相同或至少實質上類似。雖然遮罩層728被展示為具有若干開口，然而各開口可填充有提供至少一些遮罩及/或一些外觀(在顏色方面)一致性的材料。在此方面，該等開口可能不容易被使用者看到，從而隱藏感測器及視覺系統之模組，且至少部分地在外觀方面維持電子裝置700的總體一致性。再者，如放大視圖所示，第一開口732、第二開口734、第三開口736、及第四開口738可在X及Y維度二者上對遮罩層728居中。另外，貫通孔714及第五開口742可相對於遮罩層728在X及Y維度兩者上居中。
然而，用於覆蓋遮罩層728之開口的材料可不同。圖14繪示根據一些所描述實施例之沿圖13中之線A-A截取的截面圖，展示透明蓋件712的位置、與透明蓋件712緊固的遮罩層728、及與透明蓋件712緊固的若干層材料。如所展示，可填充遮罩層728之開口。例如，第一開口732、第二開口734、第三開口736、及第四開口738可分別包括一第一材料752、一第二材料754、一第三材料756、及一第四材料758。在一些實 施例中，第一材料752、第二材料754、第三材料756、及第四材料758包括一油墨材料，該油墨材料容許IR光通過，同時阻擋其他形式的光(在光的IR頻率範圍外)。這允許視覺系統之模組(未圖示)發射穿過前述材料及透明蓋件712的IR光，同時亦允許所反射IR光通過透明蓋件712及前述材料進入，使得IR光被一些模組(諸如第二相機模組676，展示於圖11)接收。一般而言，用於填充開口的材料可包括容許與由視覺系統之模組發射之光相關聯的光通過的任何材料，同時阻擋不落入預定頻率範圍內的其他類型光。再者，在一些實施例中，該等開口圍繞貫通孔714對稱地位移。例如，第一開口732可從貫通孔714位移相同於介於第四開口738與貫通孔714之間的距離的一距離。再者，第二開口734可從貫通孔714位移相同於介於第三開口736與貫通孔714之間的距離的一距離。
圖15繪示沿圖13中之線B-B截取的截面圖，展示透明蓋件712的不同位置及定位在遮罩層728之開口中之材料。如所展示，第五開口742可被一第五材料760填充。在一些實施例中，第五材料760包括容許可見光通過、同時阻擋其他形式之光的材料。這允許一感測器(諸如圖11所示之感測器646)接收穿過第五材料760及透明蓋件712的可見光。再次參見圖14，第一材料752、第二材料754、第三材料756、第四材料758、及第五材料760(展示於圖15)不僅可提供光通過的特定功能，而且亦可提供至少部分類似於遮罩層728之外觀的外觀(在顏色方面)。以此方式，填充開口之材料大致上可與遮罩層728融合(在外觀方面)，使得開口較不顯著。
圖16繪示沿圖13中之線C-C截取之電子裝置700的截面圖，展示顯示器總成716的各種層。為了圖解闡釋及簡化，移除若干組件 (諸如電路板、電池組、後相機、撓性電路)。如所展示，可藉由一框架730來使透明蓋件712與側壁組件(展示第二側壁組件706及第四側壁組件710)緊固，藉由一黏著劑(未標示)以黏著方式使該框架與透明蓋件712及側壁組件兩者緊固，該黏著劑可包括壓敏黏著劑。顯示器總成716可包括一觸控輸入層772，該觸控輸入層經設計以藉由對透明蓋件712的觸控輸入而形成一電容耦合。顯示器總成716可進一步包括一顯示層774，該顯示層經設計以依文字資訊、靜態影像、及/或視訊影像的形式來呈現視覺資訊。對觸控輸入層772的輸入可產生控制輸入以控制呈現在顯示層774上的內容。顯示器總成716可進一步包括一力觸控層776，該力觸控層經設計以判定施加至透明蓋件712的力量。當施加至透明蓋件712的力如由力觸控層776所判定地等於或超過預定力量時，可產生控制輸入。
圖17繪示圖13所示之電子裝置700的平面圖，其中透明蓋件及顯示器總成被移除。如所展示，電子裝置700包括一托架總成840，該托架總成承載定位在殼體702中之一視覺系統810。托架總成840及視覺系統810可包括本文分別針對托架總成及視覺系統所述的任何特徵。如所展示，視覺系統810包括一第一相機模組812、一發光模組814、及一第二相機模組816。第一相機模組812、發光模組814、及第二相機模組816可包括本文分別針對第一相機模組、發光模組、及第二相機模組所述的任何特徵。托架總成840不僅經設計以承載及保護前述模組，而且亦維持模組之間的預定距離或離距，且限制或防止模組相對於其他模組的相對移動。
電子裝置700可進一步包括電路板820，該電路板包括一或多個處理器電路(未圖示)，諸如積體電路，該一或多個處理電路提供電子裝置700之主要處理功能。各模組可包括電耦合至電路板820的一撓性 電路。例如，第一相機模組812可包括用於將第一相機模組812電耦合至電路板820的一第一撓性電路822，發光模組814可包括用於將發光模組814電耦合至電路板820的一第二撓性電路824，且第二相機模組816可包括用於將第二相機模組816電耦合至電路板820的一第三撓性電路826。介於托架總成840與殼體702(或殼體702中之另一其他結構特徵)之間不存在機械連接，惟介於電路板820與模組之前述撓性電路之間的電連接及機械連接例外。因此，在最終組裝之前，托架總成840被允許在殼體702中「漫遊」或「浮動」(即，移動)。然而，當使透明蓋件712(展示於圖13)與殼體702緊固時，托架總成840可在殼體702中對齊且大致上限制移動。此將在下文中進一步展示及論述。再者，殼體702可以包括一底壁740或後壁。底壁740可與側壁組件一體形成以界定單體結構，或可包括在組裝操作期間耦合在一起的(多個)分開之結構材料。再者，底壁740可包括一開口741，該開口允許額外相機模組(圖17中未展示)擷取影像。額外相機模組可經設計以在與第一相機模組812之方向相反之方向擷取影像。
圖18繪示圖13所示之透明蓋件712的平面圖，進一步展示與透明蓋件712緊固的對齊模組808。藉由例如一黏著劑使對齊模組808(以虛線展示)與透明蓋件712之底側(亦稱為後表面或背面)緊固。再者，對齊模組808可包括本文針對對齊模組所述的任何特徵。可使對齊模組808與透明蓋件712緊固，且可提供視覺系統810(展示於圖17)的所欲對齊。例如，當正在組裝透明蓋件712與殼體702(展示於圖17)時，對齊模組808可使第一相機模組812及發光模組814(展示於圖17)分別與遮罩層728之第一開口732及第二開口734對齊。另外，當使透明蓋件712與 殼體702(展示於圖17)緊固時，對齊模組808可使第二相機模組816(展示於圖17)與遮罩層728之第三開口736對齊。為了簡化，圖18中未標示填充開口(展示於圖14及圖15)的材料。儘管未展示，可使用對齊模組808來對齊額外組件。例如，對齊模組808可使一照明元件(諸如圖9所示之照明元件556)與第四開口738對齊。對齊模組808可進一步使一音訊模組及一麥克風(諸如圖9所示之音訊模組532及麥克風542)對齊透明蓋件712之貫通孔714。對齊模組808可進一步使一感測器(諸如圖9所示之感測器546)對齊第五開口742。
雖然托架總成840經設計以承載視覺系統810(兩者皆展示於圖17)，對齊模組808(除了提供組件對齊外)亦經設計以承載組件。例如，圖19繪示透明蓋件712及與透明蓋件712緊固的對齊模組808的截面圖，進一步展示一音訊模組832、一麥克風834、及一照明元件836。音訊模組832、麥克風834、及照明元件836可包括本文分別針對音訊模組、麥克風、及照明元件所述的任何特徵。雖然未展示，可依前文所描述方式由對齊模組808承載一感測器。為了隱藏音訊模組832及麥克風834而不被看見，可(例如，藉由黏著劑)將一聲學網格850緊固至透明蓋件712且覆蓋貫通孔714，從而覆蓋音訊模組832及麥克風834。聲學網格850可包括容許聲能量行進通過聲學網格850的材料。如所展示，對齊模組808可使音訊模組832及麥克風834與貫通孔714對齊，以允許音訊模組832及麥克風834進接周遭環境。
在一些情況中，對齊模組808可經修改以提供額外表面積。例如，如放大視圖所示，對齊模組808可包括一肋862，該肋經設計以接收使對齊模組808與透明蓋件712緊固的一黏著劑872。如所展示，聲 學網格850定位在對齊模組808與透明蓋件712之間。然而，在一些實施例中(未圖示)，聲學網格850不定位在對齊模組808與透明蓋件712之間。肋862可使對齊模組808具備額外表面積，從而允許用於黏著劑872的額外空間。這可防止黏著劑872流入音訊模組832且以非所欲方式改變由音訊模組832發出之聲能量。雖然未標示，對齊模組808可包括以類似於肋862之方式設計的額外肋。在一些實施例中，音訊模組832包括鄰近於肋862之一凹入區域864或槽。依此方式，若黏著劑872延伸超過肋862，則黏著劑872可被捕捉或捕獲在凹入區域864中，且使黏著劑872保持在音訊模組832外。
圖20繪示透明蓋件762及與透明蓋件762緊固的對齊模組858之替代實施例的截面圖，進一步展示經修改以緊固至透明蓋件762的音訊模組882。透明蓋件762，對齊模組858、及音訊模組882可包括前文分別針對透明蓋件、對齊模組、及音訊模組所描述之任何特徵。如所展示，音訊模組882可延伸(如與圖19所示之音訊模組832相比較)，且可包括用於接收一黏著劑888的肋，諸如一第一肋884及一第二肋886。音訊模組882藉由第一肋884及第二肋886可黏著性地緊固至透明蓋件762，而不是修改對齊模組858。再者，音訊模組882可經修改以承載一麥克風892，使得音訊模組882及麥克風892兩者皆可經由透明蓋件762之一貫通孔764進接周遭環境。
圖21至圖23繪示電子裝置700的組裝操作。為了以所欲方式適當地對齊視覺系統810，將托架總成840置放在殼體702中且未黏附至殼體702。換言之，托架總成840(初始地)相對於殼體702自由移動。在組裝操作期間，對齊模組808可嚙合視覺系統810之模組中之一者，其繼 而提供視覺系統810及托架總成840的側向移動力，以使視覺系統810與遮罩層728中之開口對齊。一旦組裝操作完成，可藉由來自對齊模組808及殼體702的嚙合力使托架總成840固定定位在殼體702中，而非藉由緊固件、扣夾、螺釘、黏著劑等以其他方式黏附至殼體702。
圖21繪示部分地展示根據一些所描述實施例之圖13所示之電子裝置700的截面圖，展示透明蓋件712與殼體702之間的組裝操作。電子裝置700可包括一電路870，該電路電地且機械地耦合至音訊模組832、麥克風834、照明元件836、及一感測器(圖21中未展示)。電路870可包括一撓性電路，該撓性電路電地且機械地連接至電路板(諸如圖17所示之電路板820)，從而使音訊模組832、麥克風834、照明元件836、及感測器與電路板連通。再者，使對齊模組808與透明蓋件712黏著地緊固。對齊模組808與透明蓋件712對齊，使得當音訊模組832定位在對齊模組808之一開口(未標示)中時，音訊模組832與透明蓋件712之貫通孔714對齊。另外，麥克風834可與對齊模組808之對角開口(未標示)對齊，且至少部分地與貫通孔714對齊。再者，照明元件836可定位在對齊模組808之一開口(未標示)中，且具體地，照明元件836可與遮罩層728之一開口對齊。此將於下文進一步論述。再者，照明元件836可包括一熱耗散結構838，其經設計以在使用照明元件836期間從照明元件836汲取熱，從而提供一散熱器以防止照明元件836過熱。熱耗散結構838可與電路870耦合。
托架總成840可包括一第一托架842及與第一托架842緊固的一第二托架844，以固持視覺系統810的第一相機模組812、發光模組814、及第二相機模組816。雖然未標示，然而第一相機模組812、發光模組814、及第二相機模組816可各包括一撓性電路。再者，儘管未標示， 第一相機模組812、發光模組814、及第二相機模組816可各包括將該等模組緊固至托架總成840的一黏著劑。黏著劑可包括將該等模組電耦合至托架總成840的一導電黏著劑。第一托架842可包括類似於托架242(展示於圖4)的一多件式總成。在此方面，第一托架842可包括一第一托架部件852及與第一托架部件852緊固的一第二托架部件854。第二托架部件854可稱為固持發光模組814的模組載體。第一托架部件852可藉由熔接而附接至第二托架844及第二托架部件854，舉例而言，從而將該等托架及該等部件電耦合在一起。將該等托架及該等部件電耦合在一起的其它附接方法係可行的。第二托架844可包括用於支撐托架總成840及視覺系統810的一第一彈簧元件846及一第二彈簧元件848。
底壁740可包括一透明材料，諸如玻璃或類似者。在此方面，底壁740可包括與圖13所示之側壁組件不同的材料。然而，在一些實施例中(未圖示)，底壁740由金屬形成且側壁組件(亦由金屬形成)由底壁740一體形成。雖然未展示，底壁740可包括一遮罩，該遮罩提供橫跨底壁740之一主表面的不透明材料。再者，第一彈簧元件846及第二彈簧元件848可嚙合設置在底壁740上的一金屬層860。因此，藉由黏著劑及托架總成840的各種結構特徵(包括前述彈簧元件)，金屬層860可提供用於第一相機模組812、發光模組814、及第二相機模組816的電接地。在一些情況中，金屬層860電耦合至側壁組件(展示於圖13)。
第二托架844可包括一開口，該開口允許藉由與發光模組814直接接觸或藉由阻擋部(block)(未標示)而使散熱元件876與發光模組814熱耦合，如圖21所示。散熱元件876可包括熱耦合至金屬層860的一軋製石墨層。因此，金屬層860可提供電及熱耗散。關於熱耗散，金屬層 860可稱為散熱器或熱調節器。
圖22繪示圖21所示之電子裝置700的截面圖，進一步展示朝向殼體702降低的透明蓋件712。如步驟1所示，透明蓋件712在朝向殼體702之方向移動，以緊固透明蓋件712至殼體702。隨着透明蓋件712被降低，對齊模組808可嚙合視覺系統810(於圖21中標示)之一模組。例如，如圖22所示，對齊模組808嚙合第一相機模組812。如步驟2所示，由對齊模組808提供至第一相機模組812的力(藉由使透明蓋件712移動朝向殼體702)引起第一相機模組812在X方向移位，這繼而引起托架總成840及其餘模組沿X軸(在「負」方向)移位。模組的移位或移動使得模組以所欲方式在電子裝置700中對齊。此將於下文展示。依此方式，第一相機模組812可稱為由對齊模組808用來對齊該等模組的對齊特徵。然而，在一些實施例中(圖22中未展示)，對齊模組808嚙合托架總成840之一不同模組。再者，應注意，儘管該等模組之移動或移位，托架總成840維持：i)介於第一相機模組812與第二相機模組816的間距；ii)介於發光模組814與第二相機模組816的間距；及iii)介於第一相機模組812與發光模組814之間的間距。
雖然步驟2展示使托架總成840及該等模組在特定方向移位，可基於在電子裝置700中的托架總成840及該等模組的初始位置，而使托架總成840及該等模組而在不同方向移位。例如，當對齊模組808嚙合第一相機模組812之一不同位置(與圖22所示之位置相反)時，托架總成840及該等模組可在相反方向移位，以對齊電子裝置700中之模組。此外，儘管未展示，對齊模組808與第一相機模組812之間的嚙合可提供引起托架總成840及該等模組在垂直於X-Z平面之方向移動的力，諸如進入 及離開頁面的「Y方向」。對齊模組808與第一相機模組812之間的嚙合可提供引起托架總成840及該等模組在兩個方向移動的力，諸如沿X軸以及垂直於X-Z平面之方向。因此，為了適當地對齊模組，對齊模組808可提供在兩個不同維度移動模組的力。
圖23繪示圖22所示之電子裝置700的截面圖，其中使透明蓋件712與殼體702緊固。繼對齊模組808引起視覺系統810及托架總成840移位之後，視覺系統810與電子裝置700對齊。此外，如放大視圖所示，當視覺系統810在電子裝置700中對齊時，第一相機模組812與設置在遮罩層728之第一開口732中的第一材料752對齊。用語「對齊」是指第一材料752定位在第一相機模組812上方，使得遮罩層728不阻斷第一相機模組812的視線。再者，發光模組814與設置在遮罩層728之第二開口734中的第二材料754對齊，且第二相機模組816與設置在遮罩層728之第三開口736中的第三材料756對齊。另外，當照明元件836定位在對齊模組808中時，該照明元件與設置在遮罩層728之第四開口738中的第四材料758對齊。
再者，第一彈簧元件846及第二彈簧元件848可回應於來自透明蓋件712及殼體702的壓縮力而撓曲。然而，第一彈簧元件846及第二彈簧元件848可提供箭頭890之方向的偏置力或反作用力。偏置力可増加介於托架總成840與對齊模組808之間的嚙合力。因此，托架總成840可固持在適當位置，而沒有任何永久緊固托架總成840至殼體702或透明蓋件712的直接固定裝置或緊固件。依此方式，視覺系統810與殼體702機械隔離，此係因為視覺系統810之組件被托架總成840(其未黏附至殼體702)懸吊，使得視覺系統810之組件不接觸殼體702。視覺系統810相對於殼體 702的機械隔離允許視覺系統810之組件可根據托架總成840的任何移動而自由移動，而沒有來自殼體702的阻礙或介於視覺系統810與殼體702之間的任何黏附或嚙合。儘管施加在電子裝置700上的外力或負載力會引起托架總成840相對於殼體702的移動，然而托架總成840可維持第一相機模組812、發光模組814、與第二相機模組816之間的一恆定離距。這可確保視覺系統810之組件保持在彼此相距一固定及預定距離處，且可不需要重新校準設定。因此，托架總成840的任何移動可對應於第一相機模組812、發光模組814、及第二相機模組816的等量移動，使得模組之間沒有相對移動。此外，部分地由於視覺系統810的機械隔離，引起殼體702彎曲、翹曲或以其他方式變成已改變之至殼體702的力可導致進一步壓縮第一彈簧元件846及/或第二彈簧元件848，而不會：i)影響介於視覺系統810之組件之間的固定距離，及ii)引起介於視覺系統810之組件與殼體702之間的機械接觸。
再者，遮罩層728之開口(且繼而該等開口中之材料)可與貫通孔714分離相等距離，且因此，一些開口對稱地定位在貫通孔714周圍。例如，第一開口732之一中心點定位在相距於貫通孔714之一中心點達一第一距離902，且第四開口738之一中心點定位在相距於貫通孔714之中心點達一第二距離904。第一距離902與第二距離904可相同或至少實質上類似。再者，第二開口734之一中心點定位在相距於貫通孔714之中心點達一第三距離906，且第三開口736之一中心點定位在相距於貫通孔714之中心點達一第四距離908。第三距離906與第四距離908可相同或至少實質上類似。這些對稱關係可増強電子裝置700的總體外觀。再者，當組裝操作完成時，熱耗散結構838及散熱元件876分別耦合至第一托架部 件852及金屬層860。這使照明元件836及發光模組814置放成與第一托架部件852及金屬層860熱接觸。
圖24繪示根據一些所描述實施例之圖21至圖23所示之電子裝置700的替代截面圖，展示電子裝置700內之一些組件的定位。如所展示，第一托架部件852(與圖21之第一托架842相關聯)及第二托架844可在Y維度延伸超過透明蓋件712，且可至少部分地被第一側壁組件704覆蓋(亦展示於圖13)。在一些情況中，第一側壁組件704不僅提供一保護結構，而且亦形成一天線總成之部分，該天線總成經設計作為收發器以發送及接收射頻(「RF」)能量形式的射頻通信。此外，該天線總成之天線組件(圖24中未展示)可鄰近於第一托架部件852及/或第二托架844。在此方面，部分地由於第一托架部件852及/或第二托架844由金屬形成，因此托架總成840可電耦合至該天線總成且可能影響該天線總成之效能。然而，托架總成840可根據前文所描述方式(參見圖21)接地至金屬層860，且因此可提供用於該天線組件的一參考接地。因此，托架總成840可補充該天線總成之使用，以不妨礙該天線總成。
可藉由一黏著劑層912使第一相機模組812與第一托架部件852緊固。在一些情況中，黏著劑層912可包括導電黏著劑，從而使第一相機模組812與第一托架部件852電耦合。因此，由於托架總成840電耦合至金屬層860，第一相機模組812可電耦合至金屬層860，使得第一相機模組812可電接地。再者，第一相機模組812可電地且機械地耦合至第一撓性電路822，該第一撓性電路進一步電地且機械地耦合至電路板820(展示於圖17)。可藉由一黏著劑層914使第一撓性電路822與第二托架844緊固。再者，第一撓性電路822可穿過第二托架844與一第三托架部件856之 間的開口。第三托架部件856可包括前文針對第三托架部件256所描述之任何特徵(展示於圖4)。因此，第三托架部件856可用作為支撐構件或支撐元件，該支撐構件或支撐元件實質上橫跨第一托架部件852之一維度(諸如長度)延伸。
圖25繪示根據一些所描述實施例之由一光源產生之一點圖案1000的平面圖。點圖案1000可包括投射至扁平物體1020上的一光圖案，該光圖案具有數個點。可由藉由一發光模組(諸如發光模組114，展示於圖1)所產生之光而產生點圖案1000。在此方面，點圖案1000可包括人眼不可見的IR光。再者，當投射至扁平物體1020上時，點圖案1000之點可依列與行等距地間隔開。換言之，當點圖案1000投射至扁平物體1020上時，相鄰點之間的節距相等。例如，如放大視圖所示，點圖案1000可包括一第一點1002及相鄰於第一點1002的一第二點1004。第一點1002與第二點1004分離達一第一距離1012。點圖案1000可包括一第三點1006及相鄰於第三點1006的一第四點1008。第三點1006與第四點1008分離達一第一距離1014，該第一距離與第一距離1012相同或實質上類似。再者，第一點1002相鄰於第三點1006且與第三點1006分離達一第三距離1016，該第三距離與第一距離1012相同或實質上類似。第二點1004相鄰於第四點1008且與第四點1008分離達一第四距離1018，該第四距離與第一距離1012相同或實質上類似。
扁平物體1020在深度上沒有變更或變化，允許點圖案1000之點的等距間距(上文所描述)。在此方面，包括具有前文所描述之發光模組之視覺系統之電子裝置(未圖示)可使用該等點之等距間距來判定扁平物體1020是扁平的。然而，當物體不扁平時，點圖案1000之點可不再 等距地間隔開。
圖26及圖27繪示包括視覺系統之電子裝置，該視覺系統具有本文針對視覺系統所述之特徵。該視覺系統可用於使用由點圖案所提供之資訊來提供三維物體的物體辨識(包括面部辨識)，該點圖案具有與其他組相鄰點相比較依不同距離間隔開的若干組相鄰點。
圖26繪示根據一些所描述實施例之使用視覺系統1110來判定使用者1114之維度資訊之電子裝置1100的側視圖。電子裝置1100及視覺系統1110可包括本文分別針對電子裝置及視覺系統所述的任何特徵。因此，視覺系統1110可包括發光模組(未圖示)，該發光模組經設計以根據點圖案(諸如點圖案1000，展示於圖25)發射光線1112。然而，當光線1112經導引至具有不同深度之特徵(對應於相距於電子裝置1100的不同距離)的物體時，一些光線1112將在其他光線之前到達使用者1114。因此，光線1112可投射一點圖案至使用者1114上，其中點非等距地不間隔開。此將在下文中展示及描述。衆所周知，使用者1114可包括可界定使用者1114之不同深度的各種特徵(眼、耳、鼻、唇等)，且因此與電子裝置1100的距離不同。例如，與投射相鄰點至使用者1114之耳1122上的兩個相鄰光線相比較，可投射相鄰點至使用者1114之鼻1118上的兩個相鄰光線更靠近在一起。舉非限制性實例，該等點之配置可形成一點圖案，該點圖案表示儲存在電子裝置1100上的一唯一輪廓，且隨後由電子裝置1100使用該點圖案以辨識使用者1114以提供使用者鑑認。再者，圖26所示之光線1112可表示全部光線之一小部分。換言之，本文所描述之發光模組可發射比圖26所示之光線更多的光線。
圖27繪示投射至使用者1114之一影像1140上的一點圖案 1130的平面圖，展示點圖案1130之點相對於彼此的各種空間關係。應注意，投射至使用者1114上的點圖案1130係由電子裝置1100所發射之光線1112(展示於圖26)的結果。圖27所示之影像1140可係由電子裝置1100之視覺系統1110的本文所描述之第一相機模組所擷取及產生之一影像(展示於圖26)。如所展示，影像1140可包括使用者1114之二維輪廓(在X-Y平面中)，其中點圖案1130投射至使用者1114之影像1140上。基於點圖案1130，電子裝置1100可使用使用者1114之二維輪廓來建立一深度圖。
部分地由於使用者1114具有代表不同深度的各種面部特徵，或相距於電子裝置1100的距離(展示於圖26)，點圖案1130可包括依不同於其他點的方式間隔開的相鄰點。換言之，當點圖案1130投射至使用者1114(或包括三維特徵的另一其他物體)上時，相鄰點之間的節距變化。例如，點圖案1130可包括一第一點1132及相鄰於第一點1132的一第二點1134，其中第一點1132及第二點1134投射至耳1122上且分離達一距離1136。點圖案1130可進一步包括一第三點1142及相鄰於第三點1142的一第四點1144，其中第三點1142及第四點1144投射至鼻1118上且分離達一距離(未標示)，該距離小於介於第一點1132與第二點1134之間的距離1136。因此，電子裝置1100(展示於圖26)可比較投射至一個特徵(諸如鼻1118上)的相鄰點之間的間距與投射至另一特徵(諸如耳1122)上的相鄰點之間的間距，以判定一個特徵比另一特徵更接近。再者，可由電子裝置1100(使用記憶體)儲存相鄰點的位置及其相關聯之間距，相鄰點的位置及其相關聯之間距可進一步用於判定使用者1114。
電子裝置1100(展示於圖26)可檢索且處理點圖案1130中之所有相鄰點之間的間距或距離，且判定使用者1114的若干額外特徵。與 投射至影像1140上的點圖案1130之相鄰點的間距資訊結合的影像1140可用於建置使用者1114的唯一輪廓。電子裝置1100(展示於圖26)可比較該輪廓與使用者1114之已知或預設(參考)輪廓，且判定使用者1114是否正在攜載電子裝置1100。若判定使用者1114之所擷取輪廓與使用者1114之參考輪廓之間足夠匹配，則電子裝置1100可使用該匹配作為一虛擬密碼且解鎖電子裝置1100，其可包括在一顯示器總成(諸如圖13所展示之顯示器總成716)上從一鎖定畫面切換至一解鎖畫面上，從而授予使用者1114對電子裝置1100的各種特徵及內容的存取。雖然圖26及圖27中所展示及描述之物體展示使用者1114之面部，電子裝置1100可提供除電子裝置1100的使用者1114外的其他三維物體的物體辨識，諸如無機物體。
圖28繪示一電子裝置1200的示意圖。電子裝置1200可代表本文所描述之電子裝置之其他實施例。電子裝置1200可包括儲存器1202。儲存器1202可包括一或多種不同類型的儲存器，諸如硬碟機儲存器、非揮發性記憶體(諸如快閃記憶體或其他電子可程式化唯讀記憶體)、揮發性記憶體(諸如基於電池組之靜態或動態隨機存取記憶體)。
電子裝置1200可包括處理器電路系統1206，該處理器電路系統具有經由一匯流排系統1204與若干周邊裝置通信的一或多個處理器。處理器電路系統1206可用於控制電子裝置1200的操作，且可包括一處理器(諸如微處理器)及其他合適的積體電路。在一些實施例中，處理器電路系統1206及儲存器1202在電子裝置1200上執行軟體。例如，軟體可包括物體辨識軟體。在此方面，電子裝置1200可包括輸出裝置1208及輸入裝置1210，該輸出裝置及該輸入裝置供應資料至電子裝置1200，且 亦允許從電子裝置1200提供資料至外部裝置。輸出裝置1208可包括一視覺系統之一發光模組，該發光模組經設計以將一光圖案(諸如一點圖案)投射至一物體上，且與物體辨識軟體結合使用。輸出裝置1208可進一步包括在低光(變暗)應用期間使用的照明元件。另外，輸出裝置1208可包括一顯示層(與顯示器總成相關聯)及一音訊模組。
輸入裝置1210可包括多個相機模組。例如，相機模組中之一者可用於擷取影像且與物體辨識軟體結合使用。另一相機模組可用於接收來自發光模組的光圖案。使用物體辨識軟體，可將光圖案疊加至所擷取影像上，且電子裝置1200可判定物體是什麼。例如，該物體辨識軟體可用於面部辨識。物體辨識軟體可使用相機模組及發光模組提供物體的初始掃描，且可將初始掃描作為輪廓儲存在儲存器1202上。初始掃描可稱為參考影像或參考掃描。然後，物體辨識軟體可用於掃描後續物體且建立後續物體的輪廓，以判定後續物體是否匹配儲存器1202上之所初始儲存之輪廓。參考影像與後續影像之間的「匹配」可基於儲存器1202上的軟體或演算法，該匹配需要(參考影像與後續影像之間的)比較結果滿足或超過一匹配臨限值。例如，若參考影像與後續擷取之影像之間的比較結果係75百分比或以上，則判定「匹配」。若需要，可調整百分比匹配設定(更高或更低)。處理器電路系統1206可判定是否進行匹配。處理器電路系統1206可發信號給電子裝置1200解鎖，從而允許使用者與電子裝置1200互動。否則，若參考影像與後續影像之間的比較結果不符合或超過匹配臨限值(如由處理器電路系統1206所判定)，則處理器電路系統1206可發信號給電子裝置之顯示器以顯示一未通過訊息，或發信號給使用者，告知未授予使用電子裝置之權限。此外，輸入裝置1210可包括按鈕、開關、觸控 輸入、及力觸控層(與顯示器總成相關聯)。再者，電子裝置1200可包括提供電能給儲存器1202、處理器電路系統1206、輸出裝置1208、及輸入裝置1210的電源供應器(諸如電池組)。
雖然本文所描述之一些視覺系統大致上位於電子裝置之最上部分處或附近，圖29及圖30展示包括視覺系統之電子裝置，該視覺系統具有定位在遍及電子裝置之不同位置處的模組。儘管未展示，圖29及圖30可包括本文針對電子裝置、視覺系統、及托架總成所述的任何特徵。
圖29繪示根據一些所描述實施例之包括視覺系統1310之電子裝置1300之替代實施例的平面圖，該視覺系統由托架總成1340固持。視覺系統1310經設計以提供對物體的辨識，其可包括電子裝置1300的使用者之面部辨識。視覺系統1310可包括經設計以擷取物體之一影像的一第一相機模組1312。視覺系統1310可進一步包括一發光模組1314，該發光模組經設計以將投射至物體上的光線產生成光線之形式。視覺系統1310可進一步包括一第二相機模組1316，該第二相機模組經設計以接收投射至物體上的點圖案。如所展示，托架總成1340可根據三角形配置使視覺系統之模組相隔開。然而，其他可能配置係可行的。托架總成1340可維持介於第一相機模組1312與發光模組1314之間、介於發光模組1314與第二相機模組1316之間、及介於第一相機模組1312與第二相機模組1316之間的分離達一預定距離。可修改電子裝置1300之透明蓋件及顯示器總成(圖29中未展示透明蓋件及顯示器總成兩者)，以允許第一相機模組1312、發光模組1314、及第二相機模組1316依提供物體辨識方式起作用。舉例而言，這可包括例如移除或重新對齊顯示器總成。
圖30繪示根據一些所描述實施例之包括視覺系統1410之電 子裝置1400之替代實施例的平面圖，該視覺系統由托架總成1440固持。視覺系統1410經設計以提供對物體的辨識，其可包括電子裝置1400的使用者之面部辨識。視覺系統1410可包括經設計以擷取物體之一影像的一第一相機模組1412。視覺系統1410可進一步包括一發光模組1414，該發光模組經設計以將投射至物體上的光線產生成光線之形式。視覺系統1410可進一步包括一第二相機模組1416，該第二相機模組經設計以接收投射至物體上的點圖案。如所展示，托架總成1440可根據三角形配置使視覺系統之模組相隔開。然而，其他可能配置係可行的。托架總成1440可維持介於第一相機模組1412與發光模組1414之間、介於發光模組1414與第二相機模組1416之間、及介於第一相機模組1412與第二相機模組1416之間的分離達一預定距離。另外，如所展示，托架總成1440可將前述模組定位在電子裝置1400的隅角中。可修改電子裝置1400之透明蓋件及顯示器總成(圖30中未展示透明蓋件及顯示器總成兩者)，以允許第一相機模組1412、發光模組1414、及第二相機模組1416依提供物體辨識方式起作用。舉例而言，這可包括例如移除或重新對齊顯示器總成。然而，部分地由於定位在隅角中之模組，顯示器總成的移除或重新對齊的量可受限制。
圖31繪示根據一些所描述實施例之用於組裝用於辨識物體之視覺系統之方法的流程圖1500。流程圖1500可描述用於面部辨識的視覺系統。在步驟1502，用托架總成承載一第一相機模組。該第一相機模組經組態以擷取一物體之一影像。再者，該托架總成可包括多個托架件，諸如一第一托架及一第二托架。
在步驟1504，使一第一相機模組與該托架總成緊固。該第 一相機模組經組態以擷取該物體之一影像。該第一相機模組可擷取從該物體反射之可見光。
在步驟1506，使一發光模組與該托架總成緊固。該發光模組經組態以發射投射一點圖案至該物體上的光。該發光模組可發射IR光。此外，該發光模組可根據一光點圖案發射光線。
在步驟1508，使一第二相機模組與該托架總成緊固。可由該托架總成承載該第二相機模組。再者，該第二相機模組經組態以擷取投射至該物體上的該點圖案。例如，該第二相機模組可擷取投射至該物體上之該點圖案之一反射部分。依此方式，接收該影像及該點圖案之該反射部分的一處理器可提供對該物體的辨識。該第二相機可包括一濾光器，該濾光器經設計以僅接收由該發光模組所產生之光，或至少接收在由該發光模組產生之光的頻率範圍內的光。此外，可由光線形成的該點圖案可包括若干相鄰點，該等相鄰點分離的距離不同於其他相鄰點之分離距離。可依據結合由該第二相機模組接收的光線的該影像來判定該物體。另外，該托架總成可提供結構剛度，使得該托架總成的任何移動對應於該等模組的相同移動量，以防止該等模組的相對移動。
所描述實施例之各種態樣、實施例、實施方案、或特徵可分開使用或以任何組合使用。可藉由軟體、硬體、或硬體及軟體之組合來實作所描述實施例之各種態樣。所描述實施例亦可體現為電腦可讀取媒體上的用於控制製造操作之電腦可讀程式碼，或體現為在電腦可讀取媒體上的用於控制製造線之電腦可讀程式碼。電腦可讀取媒體係可儲存資料的任何資料儲存器，之後可由電腦系統讀取資料。電腦可讀取媒體的實例包括唯讀記憶體、隨機存取記憶體、CD ROM、HDD、DVD、磁帶、及光學 資料儲存器。電腦可讀取媒體亦可分佈於網路耦合式電腦系統上，使得以分散式方式儲存及執行電腦可讀取程式碼。
為了解說用途，前文說明使用特定命名法以提供對所描述實施例之徹底理解。然而，所屬技術領域中具有通常知識者將明白，特定細節非實踐所描述之實施例所必要的。因此，提出本文描述之特定實施例之前文說明係為了闡釋及說明用途，而上述實施例非意圖窮舉或使實施例限於所揭示之精確形式。所屬技術領域中具有通常知識者將明白，鑑於前文教導進行許多修改及變化係可行的。
100:系統
110:視覺系統
112:第一相機模組
114:發光模組
116:第二相機模組
122:第一撓性電路
124:第二撓性電路
126:第三撓性電路
140:托架總成
142:第一托架
144:第二托架

Claims (20)

  1. 一種電子裝置，其包含：一殼體，其界定一內部容積，該殼體包括側壁組件；一托架總成，其定位在該內部容積中，該托架總成沒有直接附接至該殼體；一面部辨識系統，其由該托架總成承載，該面部辨識系統包括：一發射器，其經配置以投射包括若干間隔開的點之一圖案至一表面上；一感測器，其經配置以偵測該等間隔開的點之一或多個之間之一分離距離中之一變化；一處理器，其經配置以至少部分地基於偵測到的該變化鑑認一使用者；一透明蓋件，其與該等側壁組件緊固且覆蓋該托架總成，該透明蓋件包含一遮罩層，該遮罩層具有一遮罩層開口；一對齊模組，其緊固至該透明蓋件，其中該對齊模組使該面部辨識系統與該遮罩層開口對齊。
  2. 如請求項1之電子裝置，其中該面部辨識系統為經配置以擷取一物體之一影像之一第一相機模組，且其中該發射器係為一發光模組，其電耦合至該處理器且由該該托架總成承載，該發光模組經配置以朝向該物體發射光線；及該感測器係為一第二相機模組，其電耦合至該處理器且由該該托 架總成承載，該第二相機模組經配置以接收從該物體反射之該等光線，其中由該第二相機模組接收之該等光線形成由該處理器使用之一點圖案以產生該物體之多維影像。
  3. 如請求項2之電子裝置，其中該托架總成維持在該第一相機模組與該第二相機模組之間的一第一預定距離，且其中該托架總成維持在該發光模組與該第二相機模組之間的一第二預定距離。
  4. 如請求項2之電子裝置，進一步包括一照明元件，其對該物體提供額外的光，其中該對齊模組包括：一本體；及一第一導軌及一第二導軌，其模製至該本體，其中該照明元件定位於該第一導軌與該第二導軌之間。
  5. 如請求項4之電子裝置，其中該本體包括：一第一區段，其由一第一開口接收該相機模組，該第一區段具有包含減小該第一開口之一外型區域之一第一延伸部分；及一第二區段，其由一第二開口接收該第二相機模組，該第二區段具有界定半圓形之一第二延伸部分。
  6. 如請求項1之電子裝置，進一步包括：一偏置元件，其從該托架總成延伸且嚙合該殼體，該偏置元件提供使該托架總成抵靠該對齊模組偏置之一力。
  7. 如請求項1之電子裝置，進一步包括覆蓋該開口之一材料，其中該遮罩層包括一不透明層，且其中該材料允許可見光通過。
  8. 如請求項1之電子裝置，進一步包括：一音訊模組；一麥克風；一照明元件；及一環境光感測器，其中該對齊模組在該內部容積中與該音訊模組、該麥克風、該照明元件及該環境光感測器對齊。
  9. 一種電子裝置，其包含：一殼體，其包含一壁及側壁組件，該等側壁組件與該壁組合以界定一內部容積；一透明蓋件，其與該殼體緊固，該透明蓋件具有一對齊模組；及一托架總成，其定位在該內部容積中，該托架總成承載一物體辨識系統，該物體辨識系統藉由該對準模組在該內部容積中對準，其中由該透明蓋件及該殼體提供至該托架總成的壓縮力維持該托架總成固定在該內部容積中；該物體辨識系統包括：一發射器，其經配置以投射包括若干間隔開的點之一圖案；一感測器，其經配置以偵測在一表面上之該等間隔開的點之一或多個之間之一分離距離之一變化；及 電路系統，其經配置以至少部分地基於偵測的該變化執行一動作。
  10. 如請求項9之電子裝置，其中該托架總成包括：一第一托架，其經定位以抵靠該對準模組；及一第二托架，其中該視覺系統係至少部分定位於該第一托架與該第二托架之間。
  11. 如請求項10之電子裝置，進一步包括一模組載體，其耦合至該第一托架，其中該視覺系統包括由該模組載體承載之一發光模組。
  12. 如請求項11之電子裝置，其中：該感測器包括一第一相機模組；及一物體辨識系統，其進一步包括：一第二相機模組，其接收由該發光模組產生及從該物體反射之光，該光形成在該物體上之一點圖案。
  13. 如請求項12之電子裝置，進一步包括：一顯示器總成，其與該透明蓋件緊固，該顯示器總成包括一凹口；及一遮罩層，其在對應至該凹口之一位置處緊固至該透明蓋件，該遮罩層具有一第一開口、一第二開口及一第三開口，其中該發光模組與該第一開口對齊，該第一相機模組與該第二開口對齊，及該第 二相機模組與該第三開口對齊。
  14. 如請求項13之電子裝置，進一步包括：一第一材料，其定位在該第一開口中；一第二材料，其定位在該第二開口中；及一第三材料，其定位在該第三開口中，其中該第一材料及該第三材料允許紅外光通過，且其中該第二材料允許可見光通過。
  15. 如請求項9之電子裝置，進一步包括一電路板，其定位在該內部容積中，其中該物體辨識系統包括具有一撓性電路之一相機模組，該撓性電路提供電及機械連接置該電路板，其中除該機械連接之外，該托架總成未黏附至殼體。
  16. 一種用於組裝一電子裝置之方法，該電子裝置包含一殼體，該殼體包含一壁及側壁組件，該等側壁組件與該壁組合以界定一內部容積，該方法包括：提供一托架總成於該內部容積中，該托架總成承載一物體辨識系統，該物體辨識系統包括：一發射器，其經配置以投射包括若干間隔開的點之一圖案至一表面上；一感測器，其經配置以偵測該等間隔開的點之一或多個之間中之一分離距離之一變化；及處理器電路，其經配置以至少部分地基於偵測到的該變化識別 該物體；及將一透明蓋件與該殼體之該等側壁組件緊固，該透明蓋件具有一對準模組，該透明蓋件進一步具有包含一開口之一遮罩層，其中將該透明蓋件與該殼體緊固使該物體辨識系統對齊，使得該物體辨識系統與該開口對齊。
  17. 如請求項16之方法，其中提供該托架總成包括：提供一第一托架；提供一第二托架，其焊接至該第一托架；及提供一模組載體，其焊接至該第一托架。
  18. 如請求項17之方法，進一步包括：安裝一處理器；安裝一發光模組，其電耦合至該處理器且由該模組載體承載，該發光模組經配置以朝向一物體發射光線；及安裝一第二相機模組，其電耦合至該處理器且由該托架總成承載，該第二相機模組經配置以接收從該物體反射之該光線，其中由該第二相機模組接收之該等光線形成由該處理器使用之一點圖案以形成該物體之一多維影像。
  19. 如請求項18之方法，其中該托架總成維持在該第一相機模組與該第二相機模組之間的一第一預定距離，且其中該托架總成維持在該發光模組與該第二相機模組之間的一第二預定距離。
  20. 如請求項16之方法，進一步包括將該對準模組與一音訊模組、一麥克風、一發光模組及一環境光感測器緊固。
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