CN107395809B - 一种光线传输装置和移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光线传输装置和移动终端，其中，该光线传输装置包括：第一光学模组，用于透过入射光，形成传输至所述图像传感器的第一方向传输光线；第二光学模组，与驱动结构连接，通过驱动结构，第二光学模组在第一位置与第二位置之间动作；其中，第二光学模组在第一位置时，位于第一方向传输光线的传输光路上，用于改变第一方向传输光线的传输方向，形成第二方向传输光线，且第二方向传输光线传输至光电传感器处；第二光学模组在第二位置时，位于第一方向传输光线的传输光路之外。这样，能够减少光电传感器以及图像传感器的接收入射光所需的光学开孔数量。

Description

一种光线传输装置和移动终端

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别是指一种光线传输装置和移动终端。

背景技术

随着智能手机等移动终端的快速发展，全面屏和大屏占比已经走入消费者的视界并逐渐成为主流。要实现大屏占比的设计，手机正面的器件布局包括听筒、前置摄像头、距离传感器(接近传感器)、环境光传感器等需要做到更加的小型化。

在现有技术中，距离传感器和环境光传感器等光电传感器以及前置摄像头等是在TP(Touch Panel，触摸屏)盖板并行设置并分别开设光学开孔，这样，导致屏占比受限，且众多的开孔也会影响整机的美观度，另外，器件并排布局占用较大的堆叠空间，并且位于天线净空区影响天线性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种光线传输装置和移动终端，以解决现有技术中光电传感器以及前置摄像头等器件需要分别开设光学开孔导致屏占比受限，以及并排布局导致的堆叠空间占用较大，影响天线性能的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种光线传输装置，应用于移动终端，其中移动终端包括图像传感器和光电传感器，光线传输装置包括：

第一光学模组，用于透过入射光，形成传输至图像传感器的第一方向传输光线；

第二光学模组，与驱动结构连接，通过驱动结构，第二光学模组在第一位置与第二位置之间动作；

其中，第二光学模组在第一位置时，位于第一方向传输光线的传输光路上，用于改变第一方向传输光线的传输方向，形成第二方向传输光线，且第二方向传输光线传输至光电传感器处；第二光学模组在第二位置时，位于第一方向传输光线的传输光路之外。

第二方面，本发明实施例提供一种移动终端，包括壳体和设置于壳体上的光线接收孔；其中移动终端还包括设置于壳体内部的图像传感器和光电传感器，移动终端还包括上述的光线传输装置，其中通过光线接收孔传输进入壳体的光形成为入射光。

本发明实施例中，光线传输装置通过第二光学模组在第一位置与第二位置的动作，根据实际需求利用同一入射光形成不同方向的传输光线并对应传输至图像传感器或光电传感器，能够减少光电传感器以及图像传感器的接收入射光所需的光学开孔数量，能够解决对应光电传感器和图像传感器需要分别开设光学开孔导致屏占比受限以及堆叠空间占用较大影响天线性能的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本发明实施例提供的光线传输装置的结构原理图之一；

图2表示本发明实施例提供的光线传输装置的结构原理图之二；

图3表示本发明实施例提供的光线传输装置的结构原理图之三；

图4表示本发明实施例提供的移动终端的结构示意图之一；

图5表示本发明实施例提供的移动终端的结构示意图之二。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明实施例提供一种光线传输装置，应用于移动终端，该移动终端包括诸如手机、平板电脑、膝上型电脑(Laptop Computer)以及个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)等电子设备。其中，该移动终端包括图像传感器210和光电传感器220。图像传感器可以为CCD(Charge Coupled Device，电荷藕合器件)传感器或CMOS(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor，互补金属氧化物半导体)传感器。光电传感器可以为环境光传感器和/或距离传感器。

图1其示出的是本发明实施例提供的光线传输装置的结构原理图之一；图2示出的是本发明实施例提供的光线传输装置的结构原理图之二。

请参见图1和图2，本发明实施例中，该光线传输装置可以包括：

第一光学模组110，用于透过入射光，形成传输至图像传感器210的第一方向传输光线141；

第二光学模组120，与驱动结构连接，通过驱动结构，第二光学模组120在第一位置与第二位置之间动作；

其中，第二光学模组120在第一位置时，位于第一方向传输光线141的传输光路上，用于改变第一方向传输光线141的传输方向，形成第二方向传输光线142，且第二方向传输光线142传输至光电传感器220处；第二光学模组120在第二位置时，位于第一方向传输光线141的传输光路之外。

在本发明实施例的光线传输装置的工作原理为：该光线传输装置整体设置于移动终端内部，如图1所示，第二光学模组120在初始状态下置于第一位置，通过第一光学模组110透过入射光会聚形成的第一方向传输光线141，经第二光学模组120引导形成第二方向传输光线142，并传输至光电传感器220，用以实现光电传感器220对光线的接收；如图2所示，当应用于拍摄场景，第二光学模组120通过驱动结构由第一位置动作至第二位置，第一光学模组110透过入射光会聚形成的第一方向传输光线141直接传输至图像传感器210，用以实现图像传感器210对光线的接收。

本实施例中，通过第二光学模组120在第二位置与第一位置之间动作，以使第一光学模组110透过入射光形成第一方向传输光线141或者第二方向传输光线142，这样，能够通过时分复用的方式，根据实际需求利用同一入射光形成不同方向的传输光线并对应传输至图像传感器或光电传感器，能够减少光电传感器以及图像传感器接收入射光所需的光学开孔数量，能够解决对应光电传感器和图像传感器需要分别开设光学开孔导致屏占比受限以及堆叠空间占用较大影响天线性能的问题。

本发明一实施例中，为具备能够改变光线传输方向的效果，第二光学模组120可以包括至少一个反光板。也就是说，在本实施例中，该第二光学模组120可以包括一个反光板，通过一个反光板实现对第一方向传输光线141的反射引导，以形成第二方向传输光线142；或者，第二光学模组120也可以包括多个(两个或两个以上)反光板，通过多个反光板的配合反射，实现对第一方向传输光线141的引导，以形成第二方向传输光线142。

在现有技术中，环境光传感器和距离传感器等光电传感器在使用中通常都需要喷涂油墨，例如常规的距离传感器通常正面开设视窗并喷涂IR(Infrared Ray，红外线)油墨，环境光传感器则喷涂RGB油墨实现视觉隐藏。这也就导致盖板(移动终端的壳体)的颜色、油墨的透光率以及光电传感器的结构深度等因素将会影响环境光传感器和距离传感器等光电传感器的灵敏度和一致性，同时也导致光电传感器对油污比较敏感。

在本发明一实施例中，第一光学模组110为光学镜头，该第一光学模组110包括透镜组，这样，通过第一光学模组110的透镜组透过入射光所会聚形成的第一方向传输光线141在传输至图像传感器210后能够完成成像，确保图像传感器210的功能应用。另外，本实施例中，采用第一光学模组110接收入射光，无需考虑盖板的颜色、油墨的透光率以及光电传感器的结构深度等因素对光电传感器220的影响，保证了光电传感器220的灵敏度和一致性，并且，利用光学镜头本身所具备的良好的密封防尘，对脏污的排斥性也更好，能够改善光电传感器220的抗干扰性，使得光电传感器220的使用能够更加稳定可靠。

在本发明一实施例中，为确保光电传感器220的功能能够正常应用，该光线传输装置还可以包括：扩散膜130，扩散膜130设置于第二方向传输光线142的传输光路上，扩散膜130用于使第二方向传输光线142均匀透出。本实施例中，利用扩散膜130的雾化作用，可以将第二方向传输光线142进行均匀散射至光电传感器220的光电管上，实现光电传感器220的功能应用。

本发明一实施例中，当第二光学模组120置于第二位置时，第一光学模组110通过透镜组接收的入射光会聚形成第一方向传输光线141，并传输至图像传感器210完成成像；当第二光学模组120置于第一位置时，第一光学模组110通过透镜组透过的入射光会聚形成第一方向传输光线141，经第二光学模组120引导形成第二方向传输光线142，第二方向传输光线142通过扩散膜130雾化扩散，均匀透出至光电传感器220，从而将成像光学转换到非成像光学，实现光电传感器220的光线接收。

图3示出的是本发明实施例提供的光线传输装置的结构原理图之三。

请参见图3，本发明实施例中，该驱动结构可以包括：设置于第一支撑件161上的线圈151，其中第二光学模组120与第一支撑件161固定连接；设置于第二支撑件162上的永磁体152，其中第一支撑件161与第二支撑件162通过转轴连接；驱动电路(图中未示出)，与线圈151连接，用于向线圈151输入驱动电流；通过驱动电路对线圈151输入驱动电流的控制，第一支撑件161相对于第二支撑件162绕转轴转动，在第一位置与第二位置之间动作。

本实施例中，当第二光学模组120在第一位置时，第一支撑件161远离第二支撑件162，当第二光学模组120在第二位置时，第一支撑件161靠近第二支撑件162。驱动电路可以设置于移动终端的主板上，驱动电路与线圈连接，向线圈151输入驱动电流，线圈151在永磁体152配合作用下，产生洛伦兹力，在洛伦兹力的作用下，线圈151带动第一支撑件161转动，使第二光学模组120在第一位置与第二位置之间转动。其中，本实施例中，驱动电路可以为SINK驱动电路。另外，在本实施例中，通过驱动电路控制向线圈151输入的驱动电流的大小，可以调节第一支撑件161相对于第二支撑件162的转动角度，使第二光学模组120调节至合适的位置。

其中，在一实施例中，线圈151的两端设置有分别与驱动电路的两个连接端连接的两个连接引脚153；通过两个连接引脚153，线圈151与驱动电路电性连接。这里，通过连接引脚153的设置，可以使线圈151与驱动电路之间的电性连接更加稳定。

进一步的，本实施例中，该连接引脚153可以包括弹性连接件。本实施例中，通过连接引脚153的弹性连接件的弹性性能，利用弹性连接件的应变力使第一支撑件161在静止时相对于第二支撑件162远离并转动至第一位置，这样，无需通过驱动电路向线圈151输入驱动电流，即可达到驱动第一支撑件161转动至第一位置，节约耗电。

另外，本发明一实施例中，该光线传输装置还可以包括：卡位结构，第二光学模组120在第一位置时通过卡位结构固定。这里，通过卡位结构，能够使第二光学模组120稳定地限位在第一位置，确保第二光学模组120准确地改变第一方向传输光线141的传输方向形成第二方向传输光线142。其中，该卡位结构可以为挡止片或者限位槽等结构，这里可以根据实际应用以及结构需要进行设置。

其中，在一实施例中，第二光学模组120固定连接于一第一支撑件161，此时，该卡位结构可以设置于该第一支撑件161的两侧，通过限位固定该第一支撑件161以达到限位固定第二光学模组120。

其中，在一示例中，第一光学模组110为用于前置摄像的光学镜头，图像传感器210设置于第一光学模组110的成像侧，使通过第一光学模组110透过的入射光所形成的第一方向传输光线141能够传输至图像传感器210处；光电传感器220设置于图像传感器之外并与图像传感器210成预定角度设置，该预定角度大于或等于90度，以使第一方向传输光线141不能传输至光电传感器220处；第二光学模组120包括一反光板，可转动设置于图像传感器210与光电传感器220之间，当第二光学模组120转动至位于与图像传感器210成预设角度的第一位置时，第二光学模组120位于第一方向传输光线141的传输光路上，并改变第一方向传输光线11的传输方向，形成第二方向传输光线142传输至光电传感器220处。其中，优选的，光电传感器220与图像传感器210成90度设置，当第二光学模组120位于第一位置时，第二光学模组120与图像传感器210成45度设置，当第二光学模组120位于第二位置时，第二光学模组120与图像传感器210成90度设置，即与光电传感器220平行设置。

本发明实施例提供的光线传输装置，通过第二光学模组在第一位置与第二位置的动作，根据实际需求利用同一入射光形成不同方向的传输光线并对应传输至图像传感器或光电传感器，能够减少光电传感器以及图像传感器的接收入射光所需的光学开孔数量，能够解决对应光电传感器和图像传感器需要分别开设光学开孔导致屏占比受限以及堆叠空间占用较大影响天线性能的问题。

图4示出的是本发明实施例提供的移动终端的结构示意图之一，图5示出的是本发明实施例提供的移动终端的结构示意图之二。

结合参见图4和图5，本发明实施例还提供一种移动终端200，包括壳体230和设置于壳体230上的光线接收孔240；其中移动终端200还包括设置于壳体230内部的图像传感器210和光电传感器220，移动终端还包括上述的光线传输装置，其中通过光线接收孔传输进入壳体的光形成为入射光。

本实施例中，光线接收孔240进入的入射光，通过光线传输装置的第一光学模组110会聚形成第一方向传输光线141，在第二光学模组120动作至第二位置时能够传输至图像传感器210处，在第二光学模组120动作至第一位置时，经第二光学模组120改变第一方向传输光线141的传输方向，形成第二方向传输光线142，并传输至光电传感器220处。这样，在移动终端200的壳体230上开设的一处光线接收孔240即可通过时分复用的方式来实现图像传感器210或光电传感器220的光线接收，将图像传感器210所需的光学开孔和光电传感器220所需的光学开孔合并在一起，减小移动终端200光学开孔的数量，为全面屏避让出更大的平面空间。

其中，图像传感器可以为CCD传感器或CMOS传感器。

在一实施例中，该光电传感器220可以包括环境光传感器和/或距离传感器。这里，根据实际设计需求，该光电传感器220可以为环境光传感器，或者，该光电传感器220也可以是距离传感器，或者，该光电传感器220还可以是环境光传感器和距离传感器的集成传感器。其中，该光电传感器220可以直接封装在光线传输装置内部，以避免因装配公差引起的一致性的问题。

另外，在一实施例中，移动终端200还可以包括处理器，与光线传输装置的驱动结构连接，用于向驱动结构输出控制信号，驱动结构根据控制信号驱动第二光学模组120在第一位置与第二位置之间动作。

本实施例中，通过处理器进行协调工作，以控制驱动结构驱动第二光学模组120的动作，以达到通过时分复用的方式实现图像传感器210或光电传感器220的光线接收。例如，当处理器接收到拍摄指令时，向驱动结构输出对应的控制信号，以使驱动结构驱动第二光学模组120动作至第二位置，使得第一光学模组110透射的入射光所形成的第一方向传输光线141传输至图像传感器210处，并在图像传感器210处完成成像。

另外，本实施例中，该处理器还可以用于分别与图像传感器210和光电传感器220连接，用于在图像传感器210或光电传感器220接收到对应的传输光线后，根据图像传感器210或光电传感器220所生成的电信号实现对应的处理操作。

其中，由于移动终端本体的结构是现有技术，光线传输装置的结构原理在上述实施例中已进行详细说明，因此，本实施例中对于具体的移动终端的结构不再赘述。

另外，该移动终端可以为手机、平板电脑、膝上型电脑或个人数字助理等。

本发明实施例中，带有上述光线传输装置的移动终端，由于光线传输装置能够通过时分复用的方式利用同一入射光形成不同方向的传输光线并对应传输至图像传感器或光电传感器，从而减少光电传感器以及图像传感器的接收入射光所需的光学开孔数量，解决了对应光电传感器和图像传感器需要分别开设光学开孔导致屏占比受限以及堆叠空间占用较大影响天线性能的问题，因此能够减小移动终端的光学开孔数量，保证移动终端的使用可靠性、稳定性以及美观性。

应理解，说明书的描述中，提到的参考术语“一实施例”、“一个实施例”或“一些实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例或示例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一实施例中”、“在一个实施例中”或“在一些实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，在本发明的一个附图或一种实施例中描述的元素、结构或特征可以与一个或多个其它附图或实施例中示出的元素、结构或特征以任意适合的方式相结合。

另外，在本文中的一个或多个实施例中，诸如“包括”或“包含”用于说明存在列举的特征或组件，但不排除存在一个或多个其它列举的特征或者一个或多个其它组件。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在发明实施例中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种光线传输装置，应用于移动终端，其中所述移动终端包括图像传感器和光电传感器，其特征在于，所述光线传输装置包括：

第一光学模组，用于透过入射光，形成传输至所述图像传感器的第一方向传输光线；

第二光学模组，与驱动结构连接，通过所述驱动结构，所述第二光学模组在第一位置与第二位置之间动作；

其中，所述第二光学模组在所述第一位置时，位于所述第一方向传输光线的传输光路上，用于改变所述第一方向传输光线的传输方向，形成第二方向传输光线，且所述第二方向传输光线传输至所述光电传感器处；所述第二光学模组在所述第二位置时，位于所述第一方向传输光线的传输光路之外。

2.根据权利要求1所述的光线传输装置，其特征在于，所述第二光学模组包括至少一个反光板。

3.根据权利要求1所述的光线传输装置，其特征在于，所述第一光学模组包括透镜组。

4.根据权利要求1所述的光线传输装置，其特征在于，所述光线传输装置还包括：

扩散膜，所述扩散膜设置于所述第二方向传输光线的传输光路上，所述扩散膜用于使所述第二方向传输光线均匀透出。

5.根据权利要求1所述的光线传输装置，其特征在于，所述驱动结构包括：

设置于第一支撑件上的线圈，其中所述第二光学模组与所述第一支撑件固定连接；

设置于第二支撑件上的永磁体，其中所述第一支撑件与所述第二支撑件通过转轴连接；

驱动电路，与所述线圈连接，用于向所述线圈输入驱动电流；

通过所述驱动电路对所述线圈输入驱动电流的控制，所述第一支撑件相对于所述第二支撑件绕所述转轴转动，在第一位置与第二位置之间动作。

6.根据权利要求5所述的光线传输装置，其特征在于，所述线圈的两端设置有分别与所述驱动电路的两个连接端连接的两个连接引脚；通过两个所述连接引脚，所述线圈与所述驱动电路电性连接。

7.根据权利要求6所述的光线传输装置，其特征在于，

所述连接引脚包括弹性连接件。

8.根据权利要求1所述的光线传输装置，其特征在于，还包括：

卡位结构，所述第二光学模组在所述第一位置时通过所述卡位结构固定。

9.一种移动终端，包括壳体和设置于壳体上的光线接收孔；其中所述移动终端还包括设置于所述壳体内部的图像传感器和光电传感器，其特征在于，所述移动终端还包括如权利要求1至8任一项所述的光线传输装置，其中通过所述光线接收孔传输进入所述壳体的光形成为所述入射光。

10.根据权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述光电传感器包括环境光传感器和/或距离传感器。

11.根据权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括处理器，与所述光线传输装置的驱动结构连接，用于向所述驱动结构输出控制信号，所述驱动结构根据所述控制信号驱动所述第二光学模组在第一位置与第二位置之间动作。