苹果新专利：调节隔振垫防止iPhone屏幕破碎

苹果专利图FIG.１

这项专利在设备主体和玻璃罩之间加装一层可调节隔振垫，如同安全气囊一样，在设备坠落时避免屏幕破碎。另外专利中还提到另一种方法，就是在设备内部加装传感器和制动器，当传感器侦测到设备坠落时，制动器会将玻璃罩部分拉进设备内，以避免破碎。

苹果专利图FIG.2

全文概要如下：
今年1月，一位名叫唐纳德•勒布恩（Donald LeBuhn）的iPhone 4用户对苹果发起集体诉讼。他指责苹果在iPhone 4玻璃外壳的强度问题上误导消费者。实际上，苹果当时已经在为iPhone等移动设备研发新的玻璃防碎裂解决方案。新的解决方案是在玻璃屏幕和设备主体之间加装一层可调节隔振垫。如果设备内部的加速器感应到有跌落就要发生，这层特殊隔振垫就会立刻膨胀，减轻设备屏幕所受到的冲击。苹果的专利显示，使用这种特殊材料可以有效保护玻璃免于碎裂。作为这项专利衍生的额外部分，苹果也在考虑为移动设备开发新的防水封条解决方案。

苹果专利图FIG.3

问题：移动设备玻璃易碎裂
按照惯例，包括手持电子设备在内的小尺寸设备都具有一个多层的显示屏设计。这种设计通常会包含一个显示技术层，此外还可能包括一个感应层，或一个覆盖显示技术层上的窗口罩。
小型设备上的窗口罩一般由塑料或玻璃制成。塑料耐用性好，但很容易被划伤。玻璃防刮性好，但易碎，而且玻璃的刚性性质使得它在受到显著外力时很容易就会破碎。例如，手持式电子设备掉落至地面或其他硬物体表面，冲击力就很可能导致设备玻璃屏幕破裂。
一般来说，玻璃越厚，强度越高。然而不幸的是，对于一般的小尺寸手持设备来说，玻璃外罩都相对较薄，因此在遭受跌落至地板等外力冲击时很容易破碎。由于手持设备变得越来越薄，外部的玻璃罩也会变得更薄，从而就变得更容易破碎。
因此业界一直在研究防止电子设备玻璃外罩受到伤害的改善方法。

苹果专利图FIG.4

苹果解决方案：可调节隔振垫
苹果的发明专利涵盖实现电子设备玻璃罩防震的装置、方式和方法。在实例中，电子设备会有一个外壳，玻璃罩至少是部分贴合在外壳上，成为外壳的一部分。苹果的方案为消费者电子产品准备了一个隔振垫层，它安装在玻璃罩和设备中间。隔振垫层就是要将玻璃罩和电子设备剩余主体分开。
这种安装隔振垫的装置、方式和方法适合于iPhone、iPod Touch或远程遥控器等小型电子设备上的玻璃罩或显示层。这项发明也可以用在iMac、Cinema Display、iPad、MacBook和电视机上。
坠落感应与机械传动伸缩
在另一个实例中，消费者电子设备包括一个外壳，一个贴在外壳表面的玻璃罩和设计在外壳内部的电子元件。电子元件至少包括控制器、存储器、指示器、传感器和制动器。控制器和传感器是用来侦测坠落。与玻璃罩相连的制动器会在坠落中至少将玻璃层部分拉回到外壳内，以对其产生保护。在专利中，苹果将其描述为“机械传动伸缩”。
防水封
苹果表示，加装外罩的设备还有另一个好处，使用防水封的话可以使设备具备防水功能。
可调节隔振垫
从专利图FIG. 1A可以看出，可调节隔振垫（105）安装在玻璃罩（104）和外壳之间（102）。
考虑到玻璃罩非常的薄（例如仅为几毫米），因此设备跌落的话很容易就会破碎。因此把玻璃罩安装在可调节隔振垫上面，可以有效减少伤害。
可调节隔振垫安装在玻璃罩和设备主体之间。专利图FIG 1B和FIG 1C展示了设备掉落时，可调节隔振垫所起的作用。它通过压缩自身，衰减冲击力，并始终将玻璃罩和设备主体分开，降低玻璃罩破碎的几率。
在面对力量冲击时，玻璃罩会产生共鸣。玻璃罩和设备主机都会分别产生相应的共振频率。可调节隔振垫也会产生共振频率，但它的共振频率比玻璃罩和设备主机的要低得多。此外，可调节隔振垫还可以自我调节，大大降低力量的冲击。
增强玻璃强度
这项发明的部分已经应用到了iOS设备上。发明提到了使用铝硅酸盐玻璃，也就是人们熟知的大金刚玻璃（Gorilla Glass）。但是其他的玻璃材质，包括碱石灰和硼硅酸盐也会用到未来的设备中，以抵御热冲击。
可调节隔振垫的材料组成
可调节隔振垫（205）材料可能包括聚合物，泡沫、凝胶、粘弹性材料、形状记忆材料、放热材料、透明材料、硅橡胶材料或其他合适的材料。考虑到以上所使用的材料和相关参数，可调节隔振垫可能选择采用宽维度的W型（FIGS. 2B）和厚维度的T型（FIGS.2C）以提供最好的隔振效果。

苹果专利图FIG.5

微膨胀囊状物
苹果专利图FIG.5展示了玻璃罩和外壳的横断面视图，可调节隔振垫（505）就安装在它们之间。可调节隔振垫可能包含一个充满液体（507）的微膨胀囊状物（506）。通过对囊状物和液体材料的选择，可以对隔振效果进行调节。可以将其视作便携设备的安全气囊。
苹果的这项专利应用最早于2010年第2季度提出申请。该专利发明者之一的斯蒂芬•林奇（Stephen Lynch）一直在苹果iPod touch和无线感应充电部门工作。