CN104023100B - 一种移动设备及一种机身前壳 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动设备及一种机身前壳，其中所述移动设备包括设备壳体以及设置于所述设备壳体内部的传感器组件，所述设备壳体前部设置有微孔阵列，所述传感器组件透过所述微孔阵列以感测所述移动设备的外部状态，所述微孔阵列的孔径小于最小人眼识别范围。实施本发明的有益效果是，通过在触摸屏玻璃的光亮距离传感器感光位置通过激光镭雕成微孔，使人的眼睛无法看见，使手机前部结构看起来更加紧凑，同时增加了手机的整体视觉效果。

Description

一种移动设备及一种机身前壳

技术领域

本发明涉及移动设备领域，尤其涉及一种移动设备及一种机身前壳。

背景技术

目前，大多数移动设备，尤其是手机中设置有光亮距离传感器，该传感器最主要是距离检测，通话状态耳朵贴近触摸屏，为了放置人耳误触摸，产生误操作，LCD调节为灭屏。当人耳离开LCD一定距离后，LCD亮屏。传感器是检测外界物体距离LCD距离变化，检测不了触摸屏的触摸状态。其中，光亮距离传感器是一个组件，一般手机使用量1个。

常规光亮距离传感器感光方案是通过在触摸屏的触摸区域上丝印透明油墨，呈透明开孔视觉效果来实现感光。常规触摸屏顶部有光亮距离传感器的透明感光区域、前置摄像头透明感光区域，过多的透明区域影响外观。由此可见，常规光亮距离传感器感光区域呈透明开孔状态，影响触摸屏甚至整个手机的整体视觉效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述现有技术中光亮距离传感器影响手机整体视觉效果的问题，提供一种移动设备及一种机身前壳。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一方面构造一种移动设备，所述移动设备包括设备壳体以及设置于所述设备壳体内部的传感器组件，所述设备壳体前部设置有微孔阵列，所述传感器组件透过所述微孔阵列以感测所述移动设备的外部状态。

在本发明所述的移动设备中，所述微孔阵列的孔径小于最小人眼识别范围，所述最小人眼识别范围为：d_min＝2L×tan(θ/2)，其中d_min为最小人眼识别范围，L为人眼观察最佳距离，θ为人眼最小分辨角。

在本发明所述的移动设备中，所述传感器组件包括距离传感器及光亮传感器；

所述距离传感器具有用于发射电磁波的发射镜头以及用于接收反射后的所述电磁波的接收镜头，所述距离传感器通过所述发射镜头及所述接收镜头感测所述移动设备的外部状态中的接听状态；

所述光亮传感器用于感测所述移动设备的外部状态中的环境亮度。在本发明所述的移动设备中，所述设备壳体前部还设置有听筒，其中，所述微孔阵列与所述听筒临近设置。

在本发明所述的移动设备中，所述微孔阵列布满一个椭圆形区域，并采用丝印油墨涂布于包括所述微孔阵列的所述设备壳体前部，所述传感器组件抵接于所述椭圆形区域的内侧；

或者，所述微孔阵列布满两个圆形区域，并采用丝印油墨涂布于包括所述微孔阵列的所述设备壳体前部，所述传感器组件抵接于所述两个圆形区域的内侧。

本发明的另一方面，提供一种机身前壳，设置于具有传感器组件的移动设备的一侧，所述机身前壳上设置有微孔阵列，所述传感器组件透过所述微孔阵列以感测所述移动设备的外部状态。

在本发明所述的机身前壳中，所述微孔阵列的孔径小于最小人眼识别范围，所述最小人眼识别范围为：d_min＝2L×tan(θ/2)，其中d_min为最小人眼识别范围，L为人眼观察最佳距离，θ为人眼最小分辨角。

在本发明所述的机身前壳中，所述传感器组件包括距离传感器及光亮传感器；

所述距离传感器具有用于发射电磁波的发射镜头以及用于接收反射后的所述电磁波的接收镜头，所述距离传感器通过所述发射镜头及所述接收镜头感测所述移动设备的外部状态中的接听状态；

所述光亮传感器用于感测所述移动设备的外部状态中的环境亮度。

在本发明所述的机身前壳中，所述机身前壳上还设置有听筒，其中，所述微孔阵列与所述听筒临近设置。

在本发明所述的机身前壳中，所述微孔阵列布满一个椭圆形区域，并采用丝印油墨涂布于包括所述微孔阵列的所述机身前壳，所述传感器组件抵接于所述椭圆形区域的内侧；

或者，所述微孔阵列布满两个圆形区域，并采用丝印油墨涂布于包括所述微孔阵列的所述机身前壳，所述传感器组件抵接于所述两个圆形区域的内侧。

实施本发明的一种移动设备及一种机身前壳，具有以下有益效果：通过在触摸屏玻璃的光亮距离传感器感光位置通过激光镭雕成微孔，使人的眼睛无法看见，使手机前部结构看起来更加紧凑，同时增加了手机的整体视觉效果。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明提供的一种移动设备的设备客体的结构示意图；

图2为本发明提供的一种移动设备的主视图；

图3为本发明提供的传感器组件的截面图；

图4为本发明提供的传感器组件的立体图；

图5为本发明提供的微孔阵列布满椭圆形区域的示意图；

图6为本发明提供的微孔阵列布满两个圆形区域的示意图；

图7a为本发明较优实施例提供的微孔阵列与听筒的设置示意图；

图7b为本发明另一较优实施例提供的微孔阵列与听筒的设置示意图；

图8为本发明提供的一种机身前壳的结构示意图；

图9为本发明提供的机身前壳与传感器组件的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

本发明提供了一种包括光亮传感器以及距离传感器的光亮距离传感器微孔感光设计方案，光亮距离传感器是一个组件，一般手机使用量1个(以下称“传感器组件”)。该设计方案提供的微孔阵列设置于本发明提供的一种移动设备100或一种机身前壳之上，通过在移动设备100及机身前壳的触摸屏传感器感光位置全部丝印外观油墨，然后通过激光镭雕肉眼看不见的微孔，传感器组件可以通过微孔来进行外界光亮和距离检测。

图1为本发明提供的一种移动设备100的设备客体的结构示意图，如图1所示，本发明提供一种移动设备100，所述移动设备100包括设备壳体1以及设置于设备壳体1内部的传感器组件2，设备壳体1前部设置有微孔阵列111、听筒112、前置摄像头113、显示屏114、以及至少一个按键115，这是因为，一般的移动设备100都包括：听筒112、前置摄像头113、显示屏114、以及至少一个按键115。其中，传感器组件2由于设置于设备壳体1内部，故可透过所述微孔阵列111以感测所述移动设备100的外部状态。

参见图2，图2为本发明提供的一种移动设备100的主视图，图2中的微孔阵列111的孔径小于最小人眼识别范围，故人眼无法看见微孔阵列111。其中，传感器组件2感测所述移动设备100的外部状态包括但不限定于测光亮度、测距等。

这是因为，人眼观看物体时，能清晰看清视场区域对应的双眼(视角)大约是35°(横向)×20°(纵向)。同时人眼在中等亮度，中等对比度的[分辨力(d)]为0.2mm，对应的[最佳距离(L)]为0.688m。其中d与L满足tan(θ/2)＝d/2L，θ为[分辨角]，一般取值为1.5′，是一个很小的角。

将视场近似地模拟为地面为长方形的正锥体，其中锥体的高为h＝L＝0.688m，θ₁＝35°(水平视角)，θ₂＝20°(垂直视角)。以0.0002m为一个点，可以得知底面长方形为2169×1213的分辨率。

由此得知，人眼能看清的最小物体是0.1mm-0.2mm，能清晰看清视场区域对应的分辨率为2169×1213。再算上上下左右比较模糊的区域，最后的分辨率在6000×4000。

综上，计算方法为：d_min＝2L×tan(θ/2)，其中d_mm为最小人眼识别范围，L为人眼观察最佳距离，θ为人眼最小分辨角。优选的，微孔阵列111的每一微孔的直径为0.06mm。

此外，在触摸屏玻璃的传感器组件2感光位置全部丝印外观油墨为同一颜色，如白色或黑色，再通过激光镭雕成微孔使人眼无法识别。

丝印油墨指采用丝网印刷方式时所有的油墨称为丝印油墨。移动设备100所采用的丝印油墨一般为水性耐高温丝印油墨，其特点有：

水性耐高温丝印油墨具有无毒、无味、无有机溶剂的挥发物、成本较低、材料来源广阔、有良好的光泽性、耐析性、耐热、耐磨性和耐水洗涤性、经济卫生等特点。

水性耐高温丝印油墨根据产品用途，可分为：高光泽、普通光泽、亚光等三种。从丝网工艺上可分为：手动丝印和圆网轮转丝印两类。水性丝印耐高温油墨在使用过程中，可消除对人体的危害及对环境的污染，已开始被食品、人造革、箱包等包装印刷企业所重视。

除了环保方面外，丝印耐高温水墨与溶剂型丝印油墨相比还具有以下优点：

1.耐磨性强。包装印刷饰品需要很强的耐磨性，以每平方厘米50个压力测定，一般应达到每分150擦；亮光性一般，能达到50～70亮度单位。因此，该包装丝印制品不仅要耐磨，而且在高达121℃～150℃(3秒～10秒)时能满足这一要求。

2.印后成膜速度快，干燥迅速。水性耐高温丝印油墨的干燥过程60％是通过蒸发或挥发，40％靠材料渗透吸收，干燥迅速，约几分钟或数十分钟即可完成该印刷油墨的图文结膜。若使用红外线或热风干燥方法便可促其成膜干燥。

3.使用和贮藏方便、安全，有利于安全生产和改善操作员工的劳动条件。由于溶剂型或油性丝印油墨属于危险品范畴，运输、仓贮、使用相当不便。而环保型耐高温水性丝印油墨以水为溶剂，没有任何危险，使用安全可靠，可用水清洗设备和清洗手指。

激光镭雕是指通过激光镭雕机在各种不同的物质表面打上永久的标记。激光镭雕机，是用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记。打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质，或者是通过光能导致表层物质的化学物理变化而“刻”出痕迹，或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图案、文字。

激光镭雕即激光加工原理：

1.利用激光器发射的高强度聚焦激光束在焦点处，使材料氧化因而对其进行加工。

2.打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质，或者是通过光能导致表层物质的化学物理变化出痕迹，或者是通过光能烧掉部分物质，而“刻”出痕迹，或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图形，文字。

优选的，激光镭雕机采用光纤激光镭雕机，这是因为：

光纤激光镭雕机的性能特点有：利用高速扫描镜片可以在很短的时间完成图像扫描，完成精美的标记；设计合理，做工精细，外观高档；可根据用户要求配置数控旋转头、自动夹具、上下料生产线；自动完成日期、流水号，可标刻条型码；可进行数据通讯、联网。

光纤激光镭雕机的应用范围为：适用种金属、金属氧化物、玻璃、塑料等，应用于轴承、芯片、手机按键、钟表、不锈钢餐具、钻头、电器面板、电表盘、U盘、电脑键盘、电池、电子、通讯、电器、仪表、工具、精密仪器、饰品、钟表眼镜、五金水暖、建材、汽配等。

光纤激光镭雕机的优点有：打标精细、省电、免维护，用于手机、按键等高端产品。

参见图3，图3为本发明提供的传感器组件的截面图，传感器组件2一般包括距离传感器及光亮传感器；

其中，距离传感器具有用于发射电磁波的发射镜头21以及用于接收反射后的所述电磁波的接收镜头22。其中，发射镜头21中包括LED发射器，通过发射特别短的光脉冲，并测量此光脉冲从发射到被物体反射回来的时间，通过测时间间隔来计算与物体之间的距离。或者发射器带一个校准镜头，将光聚焦射向接收器，接收器出电缆将这套装置接到一个真空管放大器上。其中，通过发射镜头21及接收镜头22的发射与接收电磁波，即可感测所述移动设备100的外部状态。

接收镜头22中包括接收器，接收器有光电二极管、光电三极管及光电池组成。光电传感器光敏二极管的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口，以便于光线射入，为增加受光面积，PN结的面积做得较大，光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下，并与负载电阻相串联，当无光照时，它与普通二极管一样，反向电流很小称为光敏二极管的暗电流；当有光照时，载流子被激发，产生电子-空穴，称为光电载流子。通过距离传感器的距离检测，可使在通话状态时，且当耳朵贴近移动设备100时，为了防止移动设备100的显示屏114被耳朵误碰而导致产生误操作，将显示屏114调节为灭屏，当耳朵离开显示屏114一定距离后，调节显示屏114重新亮屏。

此外，光电传感器的结构元件中还有检测电路、发射板、光导纤维、以及光亮传感器等等。其中，光亮传感器用于感测所述移动设备的外部状态中的环境亮度，当光亮传感器检测到外界环境光小于一预设的阈值时，调节显示屏114的亮度，以使人眼比较舒适地阅读，当光亮传感器检测到外界环境光大于另一预设的阈值时，降低显示屏114的亮度，从而达到省电的效果。角反射板是结构牢固的发射装置，它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使光束准确地从反射板中返回。它可以在与光轴0到25的范围改变发射角，使光束几乎是从一根发射线，经过反射后，仍从这根反射线返回。检测电路可设置于设备主体1内的控制主板中，也可以单独设置一电路连接至控制主板。由于本发明不涉及如何检测光亮及距离，故不再赘述。

图4为本发明提供的传感器组件的立体图，如图4所示，微孔阵列所布满的区域应大于传感器组件2开设有发射镜头21及接收镜头22的一侧，或者至少大于发射镜头21及接收镜头22的面积。传感器组件2根据堆叠设计而定，会综合考虑移动设备100的天线环境。

图5为本发明提供的微孔阵列布满椭圆形区域的示意图，如图5所示，所述微孔阵列111布满一个椭圆形区域，并采用上述所提到的丝印油墨涂布于包括所述微孔阵列111的所述设备壳体1前部，以使微孔阵列111位于设备壳体1前部中不被人眼识别，所述传感器组件2抵接于所述椭圆形区域的内侧，优选的，所述反射镜头21以及所述接收镜头22抵接于所述椭圆形区域的内侧。

微孔阵列布满椭圆形区域的设计的有益效果在于，符合移动设备传感器组件感光方案设计标准，降低了制作工艺的难度。

图6为本发明提供的微孔阵列布满两个圆形区域的示意图，如图6所示，所述微孔阵列111布满两个圆形区域，并采用上述所提到的丝印油墨涂布于包括所述微孔阵列111的所述设备壳体1前部，以使微孔阵列111位于设备壳体1前部中不被人眼识别，所述传感器组件2抵接于所述两个圆形区域的内侧，优选的，所述反射镜头21以及所述接收镜头22分别抵接于所述两个独立的圆形区域的内侧。

微孔阵列布满两个圆形区域的设计的有益效果在于，节省微孔阵列111的面积，不开设多余的微孔，微孔可依据接收镜头21及发射镜头22的位置大小而设置。

所述设备壳体1前部还设置有听筒112，其中，所述微孔阵列111与所述听筒112临近设置。微孔阵列111的最佳位置是靠近听筒112位置，设置于如图7a或7b的位置可以快速检测到人耳靠近。其中，图7a中微孔阵列111设置于听筒的右侧，图7b中的微孔阵列设置于听筒的左侧。另外，微孔阵列111还可以因移动设备100的空间需要，设置与听筒的上侧或者下侧，或者斜上侧、斜下侧等邻近位置。

该移动设备100的有益效果在于，定制专门的设备壳体1，可适用批量生产，降低生产成本，提高生产效率。

图8为本发明提供的一种机身前壳的结构示意图，如图8所示，机身前壳设置于具有传感器组件2的移动设备100的一侧，所述机身前壳11上设置有微孔阵列111、听筒112、前置摄像头113、显示屏114、以及至少一个按键115，所述传感器组件2透过所述微孔阵列111以感测所述移动设备100的外部状态，所述微孔阵列111的孔径小于最小人眼识别范围。这是因为，一般的机身前壳都包括：听筒112、前置摄像头113、显示屏114、以及至少一个按键115。

如同图1所示的移动设备100，所述最小人眼识别范围为：d_min＝2L×tan(θ/2)，其中d_min为最小人眼识别范围，L为人眼观察最佳距离，θ为人眼最小分辨角。

所述传感器组件2包括距离传感器；所述距离传感器具有用于发射电磁波的发射镜头21以及用于接收反射后的所述电磁波的接收镜头22；其中，所述微孔阵列111布满一个椭圆形区域，传感器组件2抵接于椭圆形区域的内侧，优选的，所述反射镜头21以及所述接收镜头22抵接于所述椭圆形区域的内侧；或者，所述微孔阵列111布满两个独立的圆形区域，传感器组件2抵接于两个圆形区域内侧，同时并采用丝印油墨涂布于包括所述微孔阵列111的所述机身前壳11，从而使微孔阵列111位于设备壳体1前部中不被人眼识别，优选的，所述反射镜头21以及所述接收镜头22分别抵接于所述两个圆形区域的内侧。通过距离传感器的距离检测，可使在通话状态时，且当耳朵贴近移动设备100时，为了防止移动设备100的显示屏114被耳朵误碰而导致产生误操作，将显示屏114调节为灭屏，当耳朵离开显示屏114一定距离后，调节显示屏114重新亮屏。

如同移动设备100，传感器组件2的结构元件中还有检测电路、发射板、光导纤维、以及光亮传感器等，其中，光亮传感器用于感测所述移动设备的外部状态中的环境亮度，当光亮传感器检测到外界环境光小于一预设的阈值时，调节显示屏114的亮度，以使人眼比较舒适地阅读，当光亮传感器检测到外界环境光大于另一预设的阈值时，降低显示屏114的亮度，从而达到省电的效果。

另外，所述机身前壳11上还设置有听筒112，其中，所述微孔阵列111与所述听筒112临近设置。

图9为本发明提供的机身前壳与传感器组件的结构示意图，如图9所示，机身前壳11与传感器组件2的结构示意图，传感器组件2可堆叠设置与机身前壳11上微孔阵列111的后侧，其中，传感器组件2应与微孔阵列111的面积大小相适应，微孔阵列111的面积大小至少可以保证传感器组件2正常工作。

该机身前壳11的有益效果在于，独立于移动设备100，在触摸屏玻璃的传感器组件2感光位置全部丝印外观油墨为同一颜色，如白色或黑色，再通过激光镭雕成微孔使人眼无法识别，不仅增加了机身前壳11的美观程度，还由于机身前壳本身易移植的特性，可应用于(即安装于)多种不同移动设备100上，提高了用户体验。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (2)

1.一种移动设备，所述移动设备包括设备壳体(1)以及设置于所述设备壳体(1)内部的传感器组件(2)，其特征在于，所述设备壳体(1)前部设置有微孔阵列(111)，所述传感器组件(2)透过所述微孔阵列(111)以感测所述移动设备的外部状态；所述微孔阵列(111)的孔径小于最小人眼识别范围；所述最小人眼识别范围为：d_min＝2L×tan(θ/2)，其中d_min为最小人眼识别范围，L为人眼观察最佳距离，θ为人眼最小分辨角；

所述微孔阵列(111)布满一个椭圆形区域，并采用丝印油墨涂布于包括所述微孔阵列(111)的所述设备壳体(1)前部，所述传感器组件(2)抵接于所述椭圆形区域的内侧；

或者，所述微孔阵列(111)布满两个圆形区域，并采用丝印油墨涂布于包括所述微孔阵列(111)的所述设备壳体(1)前部，所述传感器组件(2)抵接于所述两个圆形区域的内侧；

所述传感器组件(2)包括距离传感器及光亮传感器；

所述距离传感器具有用于发射电磁波的发射镜头(21)以及用于接收反射后的所述电磁波的接收镜头(22)，所述距离传感器通过所述发射镜头(21)及所述接收镜头(22)感测所述移动设备的外部状态中的接听状态；

所述光亮传感器用于感测所述移动设备的外部状态中的环境亮度；

所述设备壳体(1)前部还设置有听筒(112)，其中，所述微孔阵列(111)与所述听筒(112)临近设置。

2.一种机身前壳，设置于具有传感器组件(2)的移动设备的一侧，其特征在于，所述机身前壳(11)上设置有微孔阵列(111)，所述传感器组件(2)透过所述微孔阵列(111)以感测所述移动设备的外部状态；所述微孔阵列(111)的孔径小于最小人眼识别范围；所述最小人眼识别范围为：d_min＝2L×tan(θ/2)，其中d_min为最小人眼识别范围，L为人眼观察最佳距离，θ为人眼最小分辨角；

所述微孔阵列(111)布满一个椭圆形区域，并采用丝印油墨涂布于包括所述微孔阵列(111)的所述机身前壳(11)，所述传感器组件(2)抵接于所述椭圆形区域的内侧；

或者，所述微孔阵列(111)布满两个圆形区域，并采用丝印油墨涂布于包括所述微孔阵列(111)的所述机身前壳(11)，所述传感器组件(2)抵接于所述两个圆形区域的内侧；

所述传感器组件(2)包括距离传感器及光亮传感器；

所述距离传感器具有用于发射电磁波的发射镜头(21)以及用于接收反射后的所述电磁波的接收镜头(22)，所述距离传感器通过所述发射镜头(21)及所述接收镜头(22)感测所述移动设备的外部状态中的接听状态；

所述光亮传感器用于感测所述移动设备的外部状态中的环境亮度；

所述机身前壳(11)上还设置有听筒(112)，其中，所述微孔阵列(111)与所述听筒(112)临近设置。