激光成形特征部的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】激光成形特征部
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本專(zhuān)利合作條約專(zhuān)利申請(qǐng)要求提交于2013年6月9日且標(biāo)題為“激光紋理化”的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)61/832，885以及提交于2013年6月10日且標(biāo)題為“激光紋理化”的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)61/833，050的優(yōu)先權(quán)，它們的公開(kāi)內(nèi)容全文據(jù)此以引用方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本文所述的實(shí)施例大體上涉及在表面上形成特征部，并且尤其涉及使用激光在表面上或在零件內(nèi)形成具有特定幾何元件、顏色元件和/或表面修整元件的特征部。
【背景技術(shù)】
[0004]多年來(lái)，已經(jīng)使用機(jī)械切割、鉆孔等在表面上形成圖案或特征部。然而，這些機(jī)械操作通常難以精確地形成相對(duì)較小特征部，諸如用于提供某些紋理的特征部。同樣地，在使用一些機(jī)械紋理化操作時(shí)，可能難以形成如下特征部，該特征部足夠小以至于其在視覺(jué)上無(wú)法察覺(jué)但改變特征部所形成于的表面的光學(xué)性質(zhì)。
[0005]此外，由于機(jī)械操作通常依賴(lài)于特殊形狀的鉆頭、切割器等以形成紋理特征部，所以即便并非不可能，也很難在不替換鉆頭/切割器的情況下緊跟在形成完整特征部之后只形成部分特征部。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一些示例性實(shí)施例涉及一種具有至少一個(gè)特征部的設(shè)備，所述至少一個(gè)特征部形成于所述設(shè)備的表面中。所述特征部可包括幾何元件，所述幾何元件形成于所述表面中并且是使用第一基于激光的工藝形成的。所述特征部還可包括形成于所述幾何元件中的顏色元件。所述顏色元件可以是使用第二基于激光的工藝形成的。在一些情況下，所述特征部還包括形成于所述表面或所述幾何元件之一中的表面修整元件。所述表面修整元件可以是使用第三基于激光的工藝形成的。在一些實(shí)施例中，所述幾何元件是使用激光燒蝕工藝形成的，并且所述顏色元件是使用黑色標(biāo)記或白色標(biāo)記工藝之一形成的。
[0007]—些示例性實(shí)施例涉及一種在零件的表面上形成特征部的方法?？蓪⒊跏夹螤罴庸こ伤隽慵谋砻?，并且可對(duì)所述零件的表面進(jìn)行拋光和/或噴射。在一些情況下，對(duì)所述零件的表面進(jìn)行陽(yáng)極化處理以形成陽(yáng)極化層?？墒褂玫谝换诩す獾墓に囋谒隽慵闲纬杉y理特征部，并且可使用第二基于激光的工藝在所述零件上形成顏色特征部。在一些情況下，所述紋理特征部是在已經(jīng)形成所述陽(yáng)極化層之后在所述零件上形成的。在一些情況下，所述顏色特征部是在已經(jīng)形成所述陽(yáng)極化層之后在所述零件上形成的，并且可通過(guò)將激光束聚焦到在所述陽(yáng)極化層下方的零件中而形成。
[0008]—些示例性實(shí)施例涉及一種具有表面的設(shè)備，所述表面具有形成于所述表面中的紋理特征部圖案。所述設(shè)備的表面可包括使用激光形成的完整形狀紋理特征部圖案。所述表面還可包括與所述完整形狀特征部圖案相鄰的部分形狀紋理特征部圖案。所述部分形狀紋理圖案還可以是使用所述激光形成的。在一些實(shí)施例中，所述部分形狀紋理特征部具有比所述完整形狀紋理特征部小的部分形狀。所述表面還可包括所述表面的非圖案化部分。
[0009]—些示例性實(shí)施例涉及一種具有圖案化區(qū)域和與所述圖案化區(qū)域相鄰的非圖案化區(qū)域的表面。在一些情況下，所述圖案化區(qū)域包括協(xié)作以限定所述圖案化區(qū)域的內(nèi)部部分的多個(gè)紋理特征部。所述圖案化區(qū)域還可包括限定所述圖案化區(qū)域與所述非圖案化區(qū)域之間的界線(xiàn)的一部分的至少一個(gè)部分紋理特征部。所述紋理特征部和至少一個(gè)部分紋理特征部是使用激光形成的。在一些情況下，所述圖案化區(qū)域以不同于所述非圖案化區(qū)域的方式反射光。人眼也難以識(shí)別所述多個(gè)紋理特征部。
[0010]一些示例性實(shí)施例涉及一種具有激光成形特征部的設(shè)備。所述特征部可包括相對(duì)于所述設(shè)備的表面凸起的圓形轂特征部。所述特征部還可包括圍繞所述圓形轂特征部布置的肋狀特征部陣列。每個(gè)肋狀特征部可包括從所述轂特征部延伸到所述設(shè)備的表面的弓狀表面。所述特征部還可包括將所述肋狀特征部分離的凹槽特征部陣列。在一些情況下，每個(gè)凹槽特征部具有連接到兩個(gè)側(cè)壁的后壁，并且所述后壁和所述兩個(gè)側(cè)壁在尖銳轉(zhuǎn)角處連接。在一些實(shí)施例中，所述后壁和兩個(gè)側(cè)壁是使用激光形成的。
[0011]—個(gè)示例性實(shí)施例涉及一種激光成形刻度盤(pán)。所述刻度盤(pán)可包括從所述刻度盤(pán)的下部偏移的圓形轂特征部。所述刻度盤(pán)還可包括圍繞所述圓形轂特征部布置的肋狀特征部陣列。每個(gè)肋狀特征部可包括從所述轂特征部延伸到所述設(shè)備的下部的弓狀表面。所述刻度盤(pán)還可包括將所述肋狀特征部分離的凹槽特征部陣列。每個(gè)凹槽特征部可包括連接到兩個(gè)側(cè)壁的后壁。在一些情況下，所述后壁和所述兩個(gè)側(cè)壁在尖銳轉(zhuǎn)角處連接，并且所述后壁和兩個(gè)側(cè)壁是使用激光形成的。
[0012]另一個(gè)示例性實(shí)施例涉及一種在表面上形成紋理特征部的方法。可使用激光在所述設(shè)備的表面上形成完整形狀紋理特征部圖案。還可使用所述激光在所述設(shè)備的表面上形成部分形狀紋理特征部圖案。所述部分形狀紋理特征部可包括比所述完整形狀紋理特征部小的部分形狀。所述表面還可包括所述表面的非圖案化部分。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1A至圖1B描繪具有圖案化區(qū)域和非圖案化區(qū)域的設(shè)備。
[0014]圖2描繪圖1的圖案化表面的一部分的細(xì)節(jié)視圖。
[0015]圖3A為沿圖2的線(xiàn)3-3截取的第一剖視圖，其示出紋理特征部的一個(gè)樣本集。
[0016]圖3B為沿圖2的線(xiàn)3-3截取的第二剖視圖，其示出紋理特征部的替代樣本集。
[0017]圖4描繪可由激光成形許多紋理特征部而制成的圖案的另一示例。
[0018]圖5A描繪由半球形凹陷形成的圖案化表面的剖視圖。
[0019]圖5B描繪由凸起特征部形成的替代圖案化表面的剖視圖。
[0020]圖6描繪使用激光形成具有肋狀物陣列的表面特征部。
[0021]圖7A至圖7D描繪具有使用激光形成的特征部的刻度盤(pán)。
[0022]圖8A至圖8C描繪在表面中形成的樣本特征部的剖視圖。
[0023]圖9A描繪在表面中形成的另一樣本紋理特征部。
[0024]圖9B為圖9A的樣本紋理特征部的剖視圖。
[0025]圖10為樣本按鈕的俯視圖，所述樣本按鈕具有在其上表面中形成的多個(gè)紋理特征部。
[0026]圖11A至圖1 IB描繪形成于表面中的示例性特征部。
[0027]圖12描繪具有幾何元件、顏色元件和表面元件的激光成形特征部。
[0028]圖13描繪使用多個(gè)激光處理操作產(chǎn)生經(jīng)修整的零件的示例性工藝的流程圖。
[0029]圖14描繪用于執(zhí)行基于激光的工藝的示例性激光系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0030]一般而言，本文所述的實(shí)施例可采取零件的表面上的一個(gè)或多個(gè)特征部和/或一種用于使用激光在零件的表面上形成該/這些特征部的方法的形式。例如，一個(gè)或多個(gè)特征部可形成于或應(yīng)用于消費(fèi)產(chǎn)品的部件的表面。這些部件可對(duì)應(yīng)于但不限于外殼、殼體、按鈕、刻度盤(pán)、帶槽框等。消費(fèi)產(chǎn)品可對(duì)應(yīng)于但不限于媒體播放器、電話(huà)、平板電腦、膝上型電腦、計(jì)算機(jī)、相機(jī)、可穿戴電子設(shè)備、電器等。
[0031]在一些情況下，將一個(gè)或多個(gè)特征部應(yīng)用于部件的表面以增強(qiáng)其美學(xué)效果和/或改善其觸感、修整度和/或消費(fèi)產(chǎn)品的裝飾性。以舉例的方式，可使用一個(gè)或多個(gè)特征部以在表面上提供功能性抓握?qǐng)D案和/或視覺(jué)圖案。在一些情況下，表面可為外表面以使得消費(fèi)者可觸及和可見(jiàn)。在一些情況下，可使用一個(gè)或多個(gè)特征部來(lái)美化消費(fèi)產(chǎn)品的外表面的至少一部分(若并非全部)。
[0032]—個(gè)或多個(gè)特征部可包括用于產(chǎn)生所需裝飾和/或觸覺(jué)效果的一個(gè)或多個(gè)特性或元件。例如，特征部可包括幾何元件、顏色元件和/或表面修整元件。可使用基于激光的工藝來(lái)形成該/這些特征部(例如，激光成形特征部)。以舉例的方式，幾何元件可相對(duì)于表面形成為凹口、突起、孔洞或其他幾何形式。例如，這可通過(guò)第一基于激光的工藝(蝕刻、燒蝕、雕刻等)實(shí)現(xiàn)。在一些情況下，可形成幾何元件以與現(xiàn)有表面或在表面內(nèi)形成的其他特征部形成對(duì)比(例如，外觀和/或紋理對(duì)比)。在一些情況下，可形成顏色元件以對(duì)應(yīng)于或增強(qiáng)幾何元件。例如，可使用另一基于激光的工藝形成顏色元件。顏色可產(chǎn)生對(duì)比性的著色外觀(例如，黑色、白色、深色、淺色)。在一些情況下，顏色元件可連同幾何元件一起產(chǎn)生與現(xiàn)有表面的對(duì)比效果。另選地或除此之外，可形成修整元件以與現(xiàn)有表面或在表面內(nèi)形成的其他特征部形成對(duì)比。可通過(guò)另一基于激光的工藝形成修整元件。例如，特征部的修整元件可對(duì)應(yīng)于或關(guān)聯(lián)于其他元件(例如，幾何元件、顏色元件)以產(chǎn)生關(guān)于表面的不同結(jié)果(例如，拋光表面、亞光表面)。在一些情況下，修整元件與現(xiàn)有表面或表面修整形成對(duì)比。這些元件(例如，幾何元件、顏色元件、修整元件)中的每一個(gè)可被單獨(dú)使用或一起使用以產(chǎn)生特定特征部。另外，可使用其他工藝或表面增強(qiáng)以進(jìn)一步增強(qiáng)美學(xué)和觸覺(jué)效果(例如，加工、噴射、陽(yáng)極化)。
[0033]以非限制性舉例的方式，特征部只能包括表面內(nèi)的幾何元件，諸如凹口。另選地，可使特征部形成為幾何元件與顏色元件或修整元件的組合，諸如凹口，所述凹口具有應(yīng)用于該凹口的某些部分和/或包圍該凹口的表面的黑色(或者所述凹口具有應(yīng)用于該凹口的某些部分和/或包圍該凹口的表面的拋光修整)。在又一替代形式中，特征部可為幾何元件與顏色元件和修整元件的組合，諸如凹口，所述凹口具有應(yīng)用于該凹口的某些部分和/或包圍該凹口的表面的黑色以及應(yīng)用于該凹口的某些部分和/或包圍該凹口的表面的拋光修整?？蓪⑦@些元件以及它們相對(duì)于彼此的位置任意組合以產(chǎn)生所需裝飾和/或觸覺(jué)效果。此外，這些元件可使用激光形成。例如，幾何元件可通過(guò)第一激光工藝形成。顏色元件可通過(guò)第二激光工藝形成。修整元件可通過(guò)第三激光工藝形成。這些工藝可使用相同或不同激光系統(tǒng)以不同激光參數(shù)來(lái)執(zhí)行。
[0034]此外，可調(diào)整這些元件的屬性以進(jìn)一步增強(qiáng)所需美學(xué)效果。例如，對(duì)幾何元件而言，形狀和尺寸可變化。例如，幾何元件可具有直線(xiàn)形狀或曲線(xiàn)形狀并且還具有特定形狀，諸如矩形、正方形、圓形、橢圓形、三角形等。此外，它們可為矮的/高的(突起)或淺的/深的(凹口)。另外，對(duì)顏色元件和修整元件而言，與幾何元件一樣，形狀和尺寸可隨色調(diào)、色值和顏色強(qiáng)度變化，并且/或者可使修整的反射率和粗糙率變化以實(shí)現(xiàn)所需效果。
[0035]另外，特征部可具有一種元件類(lèi)型(幾何元件、顏色元件、修整元件)或多種元件類(lèi)型，所有元件類(lèi)型都是使用激光形成的。在一個(gè)示例中，特征部可形成為凹口、應(yīng)用于該凹口的某些部分和/或包圍該凹口的表面的黑色以及應(yīng)用于該凹口的某些部分和/或包圍該凹口的表面的拋光區(qū)域的組合。在一些情況下，凹口幾何結(jié)構(gòu)可具有圓形X形狀、圓形y形狀和特定z尺寸或深度。特征部還可具有黑色，其形成為在凹口的一側(cè)上具有變化黑色陰影的黑色新月形狀。另外，特征部還可具有拋光區(qū)域，其可形成為在凹口的底部和邊緣上的圓形形狀。應(yīng)了解，可選擇各種元件和這些元件的屬性以產(chǎn)生所需美學(xué)和觸覺(jué)效果。例如，幾何元件可提供基底，可在該基底周?chē)褂妙伾?或修整元件產(chǎn)生特殊效果(highlight)以增強(qiáng)效果。
[0036]在一個(gè)實(shí)施例中，可使用多個(gè)特征部以在表面的一部分上或在整個(gè)表面上產(chǎn)生獨(dú)特圖案。該圖案可為隨機(jī)或重復(fù)圖案或它們的組合(即，某些部分隨機(jī)，某些部分重復(fù))。在一些情況下，重復(fù)圖案包括以陣列或固定間隔和/或間距位置布置的多個(gè)特征部。在一些情況下，特征部可在圖案內(nèi)變化。例如，特征部的形狀、大小和深度可在圖案內(nèi)變化。在一些情況下，顏色元件和修整元件還可隨特征部而變化。除此之外或另選地，特征部的間隔和/或間距位置可在圖案內(nèi)變化。在一些情況下，特征部和/或圖案的一個(gè)或多個(gè)方面可變化或?yàn)殡S機(jī)的。特征部圖案(重復(fù)和/或隨機(jī))可包括凹入表面中、在表面上凸起或呈現(xiàn)兩者的組合的特征部。在下文參照?qǐng)D11A至圖11B描述重復(fù)特征部和隨