防水壳体的制作方法_3

文档序号:9476660阅读:来源:国知局
膜会需要最小化的足够大的面积,以便振动从而传输声音。现有技术中显而易见的是,通道可以从存在更多空间来安装声膜组件的区域被利用,以将声能重新定向到麦克风。在另一方面,为了闪光灯和相机在这类装置中操作,它们具有其视野,并扩展到外壳的表面,并且不会被阻碍,并且闪光从外壳的表面被反射到相机中。在麦克风紧邻相机或光传感器定位而非通过通道将麦克风重新定向到另一位置的区域中,通过确保声音端口允许足够的间隙来传输光并将声音引导到装置的麦克风,声音端口可以用于光和声传输两者。在一个方面,可以使用这样的膜材料,该膜材料对于光传输来说是透光的且适合于以足够大的表面积来传输声音的声能,并且具有合适的厚度来振动且被顺应地安装以传播声音,所述材料例如TPU、PVDF、PEN或PET。为了这些传感器在防水外壳内操作,每个传感器周围的区域可以使用吸收光和声音的材料来密封以避免光回到相机中的反射和声音的回响以及从扬声器到麦克风中的声学反馈,所述材料例如,黑色弹性体、泡沫、具有黑色粘合剂的橡胶。
[0068]在一些装置中,其中麦克风和扬声器被定位在相同的区域中或紧邻地定位,并且可以在与诸如听筒区域中的扬声器或麦克风在不同时刻运行,这会使防水外壳的所需功能变复杂,因为必须存在以下两种需要之间的平衡,一是对使用阻尼材料来隔离和密封麦克风以避免回响、反馈并增强麦克风的音调品质和音量的需要,二是对扬声器具有足够大的策略性的气隙和薄壁或膜的足够大的表面积以振动并传播声音的需要。通常在这样的电子装置中,麦克风与扬声器不同时运行,因为这会引起反馈循环,并且在大多数电子装置中,麦克风与扬声器通常尽可能多地分离,以防止这种情况,并且麦克风被定位在该区域中,作为用来通过消除背景噪声而增强声音品质的第二远侧麦克风,或当与被定位在装置上的其他位置的另一扬声器配对时,被用作主麦克风。在一个方面,相同区域可以被设计为,通过采用足够大的气隙和薄壁或膜的合适大的表面积以允许声音从扬声器传播通过外壳,同时还使用阻尼材料来隔离并密封麦克风,以避免回响、反馈并增强音调品质和音量。在一个方面,在麦克风和扬声器两者都必须运行的区域中,它们可以采用相同的薄柔性膜,该柔性膜对于麦克风和扬声器来说可以自由地振动,并且空气腔被阻尼材料环绕并密封,以将该腔与来自外壳中的其他位置的回响和扬声器输出隔离开。所述膜可以被顺应地安装以弯曲或振动,具有足够的厚度和足够大的表面积以避免过度振动。这可能会更复杂,因为这类装置还可能具有用于其他功能件(诸如近距离传感器、相机、闪光灯、背景照明传感器、环境光传感器、电容性、电阻性或压敏触摸屏和/或可以依赖于来自环境的传感输入或能够在没有任何物理接触的情况下检测附近物体的存在的其他传感器)的相邻区域,这限制了用于扬声器的听筒膜的尺寸,并且还限制了声学密封泡沫可以被用来隔离麦克风的相邻区域的面积。近距离传感器可以通过发射IR光谱中的电磁辐射射束来操作,并且检测场或返回信号的变化,并通过测量光量或光从最近的物体反射回来的行进时间来估计距离。环境光传感器可以使用对光谱的不同部分敏感的光敏二极管,以确定环境中的环境光水平。背景照明传感器可以操作以增强相机在低光设置中的灵敏度。在另一方面,对于通过传输光来操作的传感器(诸如近距离和环境光传感器以及背景照明传感器),光必须行进通过外壳并且通过空气和到外壳的距离及其厚度,针对传感器操作检测的光的相关光谱中的光透明度和光传输以及被形成在外壳与装置之间的气隙的尺寸必须被设计为避免显著地失真或改变光的量和路径以及视野,以避免影响传感器的功能。在触摸屏操作膜材料的相对介电常数并且空气也会影响其功能的情况下,为了这些传感器运行以及麦克风和/或扬声器,气隙应当被最小化,并且膜的材料应当足够薄,以不影响视野或传感器的灵敏度。如果这样的听筒的区域被定位在邻近传感器和其他功能件,那么听筒可以被设计为具有适合于扬声器发声以振动膜并被听见的膜组件,同时由阻尼材料(诸如以压敏粘合剂密封的泡沫、橡胶或弹性体)制成的噪声隔离组件可以被进一步定位在传感器和触摸屏的周界周围,使得它们不妨碍那些元件的功能。这样的噪声隔离组件可以形成与外壳的表面或屏幕膜不透气的密封,使得来自外壳中的另一扬声器的声音不产生反馈或回声,并且可以通过具有平滑和高表面摩擦的阻尼材料的使用得到帮助。这样的噪声隔离组件还用于帮助信号处理算法,以检测背景噪声并迅速消除背景噪声,从而实现清晰的通话。噪声隔离组件可以具有足够的厚度,该厚度可以从0.07mm到2mm的范围内变化,并且可以具有合适的定位,该定位不会使外壳显著地变形,使得其既不影响触摸屏的压力或电容性功能,也不影响光学透明度和光传输,并且不损害近距离传感器或环境光传感器或其他传感器或功能件的功能。
[0069]参照图1-8,示出了用于电子装置12的保护性壳体10的第一实施例。在一个方面,保护性壳体10包括主外壳14和盖16。主外壳14可以包括壳体构件18。壳体构件18可以由各种材料制成,以便为保护性壳体10提供刚性结构。在一个方面,壳体构件18可以由透明材料(诸如透明塑料树脂)或不透明的其他材料(诸如其他塑料树脂或金属)制成。可以使用包括聚碳酸酯的各种塑料树脂或诸如聚碳酸酯混合物、丙烯酸树脂、Tritan共聚酯、PES等的其他材料。
[0070]壳体构件18可以包括形成在其中的各种狭槽和接入端口 20。狭槽和接入端口 20可以被用来使用按钮或开关致动各种功能,并且允许声音传输,这将会在下面更详细地描述。此外,壳体构件18可以包括形成在其中的接收屏幕构件24的窗口部分22。壳体构件18可以包括施加在壳体构件18的限定部分上的密封和定位材料26,诸如围绕狭槽和接入端口 20施加以便为在主外壳14内的电子装置12提供定位和为壳体构件18提供密封,以及允许接入电子装置的各种按钮,这将会在下面更详细地描述。密封和定位材料26可以为保护性壳体10提供减振特性,以便当暴露于振动和掉落时保护电子装置12。在一个方面,密封和定位材料26可以包括诸如TPE-TPU材料的各种热塑性弹性体,或可以由诸如包括硅树脂的橡胶等其他材料制成。
[0071]如上所述,壳体构件18包括围绕壳体构件18的窗口部分22附接在壳体构件18上的屏幕构件24。屏幕构件24可以是使用各种方法附接的单独件,包括使用粘合剂、焊接、模制或其他方式附接屏幕构件24。屏幕构件24也可以是被装配并用橡胶垫圈密封到壳体构件18的单独件。可替代地,屏幕构件24可以与壳体构件18 —起形成,并且可以具有与壳体构件18的其他部分不同的厚度。在一个方面,屏幕构件24可以由允许观察电子装置12的显示器的透明材料制成。屏幕构件24可以具有允许用户通过屏幕构件24操纵电子装置12的触摸屏的厚度。在一个方面,屏幕构件24可以由PET、聚碳酸酯、PC/PMMA混合物、TPU、PBT材料或具有高透光性、低混浊度的其他合适材料制成,并且具有可以装配到壳体构件18的窗口部分22中的大约0.1至0.5毫米的厚度,使得屏幕构件24与电子装置12的触摸屏齐平放置,这将允许用户在具有或没有应用于电子装置12的另一屏幕保护装置的情况下操纵触摸屏。屏幕构件24的材料应当具有高抗拉强度,并且在一些材料中,聚合物的取向应当被取向为使得其是双轴向的,从而增加强度以便屈曲和伸长。在一个方面,屏幕构件24可以允许电子装置12的采用通过特定光谱(诸如红外线)的光传输的某些传感器的操作,因此被用来形成屏幕构件24的材料可能需要具有相关光谱的低吸收度,以避免降低那些传感器的灵敏度和功能性。屏幕构件24可以以柔性的方式附接到外壳,使得即使屏幕构件24由与壳体构件18不同的材料制成并且两种材料的热膨胀系数可能不同,或压力可能被施加到屏幕构件24,使得电子装置12的触摸屏的操作可能需要附接点是柔性的并屈曲而非损坏的情况下,屏幕构件24也继续是可靠的。这样的屏幕构件24可以在外部上具有涂层,该涂层增加表面硬度、抗刮伤、自愈合,不示出指纹痕迹,或不在具有温差的情况下起雾。柔性安装的屏幕构件24也可以在内部上具有涂层,该涂层防止可能由于从在电子装置的屏幕构件24与触摸屏的弯曲之间形成的气隙的顶表面与底表面反射的光波之间的干涉而引起的水印或牛顿环的形成。这样的涂层然后会在屏幕构件24的内部上产生精细纹理表面,该精细纹理表面防止干涉,同时并不显著地降低屏幕构件24的光传输。在一个方面,屏幕构件24可以由导电材料制成,或可以具有应用于屏幕构件24的外部、内部或两侧上的导电涂层,该导电涂层用于增强电子装置12的电容性触摸屏的灵敏度,并且在这方面,屏幕构件24可以具有大于0.5_的厚度,以在不降低电子装置12的触摸屏的灵敏度的情况下提供更大的冲击保护。在涂层被使用在屏幕构件24上的情况下,涂层还必须具有与屏幕构件24的材料类似的热膨胀系数,以避免由于温度或环境的变化引起的分离或分层。
[0072]保护性壳体10包括形成在其上的至少一个声音室28。至少一个声音室28可以被定位在壳体构件18或盖16上。所示出的声音室28由盖16的包括通道和薄壁区段30或具有比盖16的相邻部分更小厚度的壁区段的区域限定。薄壁区段30限定了被形成在电子装置12与盖16之间的空气空间32,允许声音从电子装置12的扬声器传输出来。空气空间32和薄壁区段30足够大,以允许薄壁区段30振动而不显著衰减或吸收声音,由此允许通过盖16的薄壁区段30的外部部分的声音传输。以此方式,当与由声音室28或空气空间32形成的合适大的空气腔耦接时,壳体构件18的壁或盖16可以用作膜以传播声音。在所描述的附图的实施例中,两个声音室28被限定在壳体构件18的下部29中,并且另一声音室28被限定在壳体构件18的上部31中。应当认识到,可以存在各种数量的声音室。
[0073]在一个方面,壳体构件18还包括至少一个辅助声音端口 32。在所描述的实施例中,两个辅助声音端口 32被形成在壳体构件18的下部29中。两个辅助声音端口 32包括扬声器端口 33和麦克风端口 35。另两个辅助声音端口 32被形成在壳体构件18的上部31中并且包括第二扬声器端口 37和第二麦克风端口 39。辅助声音端口 32可以由形成在壳体构件18中的狭槽34限定。狭槽34可以用在上面讨论的密封和定位材料26来覆盖,或具有不同的结构,这将会在下面更详细地讨论。
[0074]在一个方面,密封和定位材料26可以作为膜被应用在辅助声音端口 32的区域中的整体结构27中。可替代地,辅助声音端口 32可以由膜44覆盖。膜44或整体结构27中的膜的结构可以基于辅助声音端口 32的类型而改变。
[0075]如在上面阐述的,保护性壳体10包括盖16。盖16可以由在上面关于壳体构件18详述的透明材料构成。透明的盖允许O形环的视觉检查,这将会在下面更详细描述的。盖16包括在边缘42处终止的平坦表面50。边缘42包括与主外壳14配合的附接结构或凸耳38。盖16还包括接收垫圈54的凹槽52。垫圈54可以是具有期望邵氏硬度的合适尺寸的O形环,该O形环安装在主外壳14的周界与盖16中的凹槽52之间,以提供不透水的密封。如在上面描述的,盖16还可以包括形成在其上的相机传输部分36。
[0076]参照图2A-B,扬声器端口 33可以具有在被设置在端口 33之上的整体结构27中的膜。在一个实施例中,整体结构27中的膜可以由应用在壳体构件18的该部分上以密封壳体构件18的密封和定位材料26形成。在另一方面,扬声器端口 33可以由薄膜或片材形式的膜覆盖,所述薄膜或片材形式的膜覆盖开口,并且被附接到壳体构件18,从而在内部防止水和空气进入,允许声音的清晰传输。在一个方面,膜材料可以是如在上面描述的材料。壳体构件18可以包括在其中形成在到扬声器端口 33的开口之上的格栅结构47。格栅结构47在装配和使用期间保护整体结构27中的膜。
[0077]参照图3A-C,被设置在装置的麦克风端口 35周围的膜44可以被顺应地
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