CN107945661B - 一种终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及终端设备技术领域，尤其涉及一种终端设备，用以解决现有技术中环境光传感器的布局而限制全面屏设计的问题。本发明终端设备主要包括：显示模组、固定所述显示模组的中框、嵌在所述中框上的导光柱、位于所述导光柱底部的环境光传感器；其中，所述导光柱的入光面将环境光引导至所述环境光传感器。从而，使得环境光传感器不占据终端设备的边框，不影响整机的屏占比，有利于终端设备的全面屏设计。

Description

一种终端设备

技术领域

本发明涉及终端技术领域，尤其涉及一种终端设备。

背景技术

随着智能手机等电子显示设备的快速发展，以及用户对电子产品的显示性能的需求逐步提升，全面屏(超窄边框)的设计已经成为当前研究的主流方向。而要实现全面屏的设计，就需要对显示屏上的器件重新布局，以避免这类器件占据过多的边框。

目前，在硬件方面，影响全面屏设计的主要因素就是环境光传感器。参照图1所示，在工作环境下，环境光传感器11检测当前显示模组12所处环境光的亮度，并根据一定规则辅助调整显示模组12背光亮度，从而，实现背光亮度随环境光自动调节的目的。考虑到光线的直线传播特性，不同角度感受到的光线强度可能存在差异。那么，为了准确模拟检测人眼所感受到的环境光，环境光传感器11通常需要设计在显示模组正面的上部(基本与用户使用电子产品时的视线齐平的位置)，且必须位于盖板13区域中，这就需要盖板13具备一定的宽度去容纳环境光传感器11，从而，限制全面屏的实现。

发明内容

本发明实施例提供一种终端设备，用以解决现有技术中环境光传感器的布局而限制全面屏设计的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例采用下述技术方案：

一种终端设备，包括：显示模组、固定所述显示模组的中框、嵌在所述中框上的导光柱、位于所述导光柱底部的环境光传感器；

其中，所述导光柱的入光面将环境光引导至所述环境光传感器。

本发明实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

通过上述技术方案，导光柱嵌于终端设备的中框上，所述导光柱底部设置有环境光传感器；从而，利用该导光柱的入光面将环境光引导至所述环境光传感器。进而，不占据终端设备的边框，不影响终端设备的整机屏占比，有利于终端设备的全面屏设计。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中终端设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的终端设备的局部结构剖视图；

图3为本发明实施例提供的导光柱结构示意图；

图4(a)和图4(b)分别为导光柱收光仿真示意图；

图5(a)为本发明所涉及的导光柱结构的透视图；

图5(b)为本发明所涉及的导光柱结构的侧视图；

图5(c)为本发明所涉及的导光柱结构的正视图；

图5(d)为本发明所涉及的导光柱结构的顶视图；

图6(a)为导光柱在整机中的装配关系的正视图；

图6(b)为导光柱在整机中的装配关系的顶视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明提案旨在提出一种具有特定导光柱结构的全面屏终端设备设计方案，通过异形导光柱的方式，设计导光柱的边界(即导光柱的入光面、出光面以及反射面)来控制外部环境光进入导光柱内部后的传播路径，以较广的角度和较强的耦合度将外部的环境光引导到环境光传感器(即被环境光传感器的感应区感应)，从而实现有效感光，同时，通过导光柱将环境光传感器进行合理布局，避免占用终端设备的边框，有利于终端设备的全面屏设计。

以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。

如图2所示，为本发明实施例提供的终端设备的局部结构剖视图，在该剖视图中，主要展示了围绕环境光传感器进行改进的部件结构，其中，主要包括：显示模组21、固定所述显示模组21的中框22、嵌在所述中框22上的导光柱23、位于所述导光柱23底部的环境光传感器24；所述导光柱23的入光面将环境光引导至环境光传感器24。

其实，在上述显示模组21中，包含有屏幕，以及覆盖所述屏幕的盖板，所述盖板可以玻璃盖板，也可以为其他材质的盖板。导光柱23内嵌在中框22上，在顶部有微型露出面作为入射面，该入射面位于中框22外表面和显示模组外表面之间。环境光传感器24位于导光柱23的底部，其设置位置应以最大程度接收光线为主进行设计；进而，外部环境光通过导光柱23以预设光学传输路径引导至环境光传感器24。

通过上述技术方案，导光柱嵌在中框上，环境光传感器位于导光柱的底部，根据几何光学原理，导光柱的入光面将环境光引导至所述环境光传感器。从而，导光柱在不占据终端设备边框的前提下，可实现有效感光；进而，不影响终端设备的屏占比，有利于终端设备的全面屏设计。

此外，考虑到本发明提案中的环境光传感器嵌在中框上，不需要额外印刷视窗，因此，避免了现有技术中采用圆孔形视窗带来的视觉较差的问题，同时，避免印刷油墨带来的透光率及雾度影响环境光传感器的感光性能的问题，以及对印刷油墨时颜色不一致所产生的敏感度不一致的问题。

可选地，在本发明中，参照图3所示，所述导光柱23包括：位于顶部的入光面A，位于底部的出光面B，与所述中框22连接的第一反射面C1，与所述显示模组相对的第二反射面C2，其中，经所述入光面A入射的部分光线，通过所述第一反射面C1和第二反射面C2反射至所述出光面B。其实，所述第一反射面C1与所述中框22装配连接，所述第二反射面C2至少由图示中的反射面C21和反射面C22构成，所述入光面A以及出光面B为透射面。其中，入光面A设计为平整的光面，用来接收环境光并有效耦合到导光柱内部；第一反射面C1作为导光柱23内部光线的主要导光面，将从入光面A透射过来的环境光反射到出光面B，之后，光线从出光面B逃逸进入与出光面B平行的环境光传感器24。

通过异形导光的方式，把环境光以预设的路径传输到环境光传感器的感光区，从入光面入射进来的光线经过折射进入导光柱内部后，在反射面形成反射光，不同角度入射的光线经过不同的反射最后都能够到达位于导光柱底部的环境光传感器。导光柱的第二反射面可根据产品工业设计的需求来满足美学设计，再基于入光面的设计来匹配最佳的形状。

可选地，在本发明中，继续参照图3所示，所述导光柱23的入光面A包括相接的第一入光面A1和第二入光面A2，第一入光面A1的表面与显示模组21顶层的盖板的表面平行，所述第二入光面A2与所述第一入光面A1形成角度并与中框22的外表面平滑衔接设置，从而形成平滑表面。从而，导光柱23可以同时承接终端设备斜上方入射进来的光线以及盖板的边缘透射过来的光线，进而达到较好的收光视角。

可选地，在本发明中，出光面B的表面设置有晒纹，以使光线可以逃逸出来，便于环境光传感器感应并检测。

可选地，在本发明中，仍参照图3所示，第二入光面A2与第一入光面A1呈第一预设夹角α；第一反射面C1与第二入光面A2呈第二预设夹角β；出光面B与第一反射面C1呈第三预设夹角γ。在实际的设计过程中，可根据环境光传感器的检测精度，调整各个夹角的取值，以实现最佳的有效感光。

可选地，本发明中导光柱内部的第一预设夹角α为65°、所述第二预设夹角β为145°、所述第三预设夹角γ为80°时，导光柱所收集到的环境光的效率最高。

进一步参照图4(a)和图4(b)仿真图所示，可以看到在满足正面大屏占比的前提下，图4(a)仿真模拟环境光入射至导光柱，并由导光柱引导至环境光传感器，同样可以实现正面及顶部方向的环境光感测，同时收光视角也能保持在60°以上；图4(b)所示为收光视角分布示意图，其中的横坐标为光线角度，纵坐标为检测光强，在半衰期的光线角度为60°，因此，确定收光视角为60°，优于图1中采用印刷方式形成的导光孔的收光视角30°～40°。

此异形导光柱的设计除了包含了光学设计外，还有结构设计。光学设计的部分，主要体现为典型光路中的透射面和反射面的相互配合，使得从导光柱顶部入射面入射进来的环境光能够到达导光柱底部的出光面；结构设计的部分，主要体现为装配设计，可选地，所述导光柱设置有用以定位于所述中框的定位部。参照图5(a)-图5(d)所示，分别对应为导光柱的透视图、侧视图、正视图、顶视图；参照透视图以及正视图可知，导光柱设置有用以定位所述中框的定位部51，该定位部51具体设置在导光柱侧边的突出骨位，以延伸至中框内部与中框配合定位，同时还可以起到承载作用。

可选地，在本发明中，所述导光柱的第二反射面形成用于承载所述显示模组的承载面。参照图5(a)和图5(b)分别所示的透视图和侧视图可知，导光柱中的第二反射面C2不仅用于对入射进来的光线进行反射，还形成有用于承载显示模组的承载面52，同时，参照图2可知，该承载面52具体可包括：接触承载显示模组的第一承载面，以及承载盖板的第二承载面。

需要说明的是，本发明所涉及的导光柱结构在进行装配设计时，可以包含定位部51，而不设置承载面；或者，也可以包含承载面52，而不设置定位部；或者，也可以包含定位部51和承载面52。

其实，在本发明中，在靠近第一反射面C1的左右两侧的旁壁处设计有承载部53，用来承载左右方向中框，该承载部53具体可以为楔形部件。

进一步，参照图6所示，如下为导光柱在整机中的装配关系示意图：从正视图可以看到顶部中框正面有一部分导光柱的露出面(第一入光面)，用来接收终端设备正面的光线；从顶视图可以看到中框顶部有一部分导光柱的露出面(第二入光面)，用来接收顶侧的光线；结合图2所示的局部结构剖视图可以清晰得看到终端设备整机的装配结构，中框22与导光柱23呈楔形装配，导光柱以定位部以及承载部、承载面与其他邻接部件配合承接。

可选地，在本发明中，所述第二反射面的表面设有遮光层。该遮光层覆盖整个第二反射面上，一方面可以增强对导光柱内的光线的反射，另一方面，避免光线从所述第二反射面射出而影响显示模组的正常显示，还可以避免显示模组的光线对环境光传感器的影响。

其实，在本发明中，所涉及的导光柱的材质为透明高分子材料。所述导光柱中填充有用于控制透射率的添加剂。具体可以采用亚克力材料，通过表面处理及内部的色粉填充，可以实现非成像光学扩散，从而使各个角度的光线都能够被感测得到。

另外，导光柱对光学控制的自由度要优于传统的玻璃盖板喷涂油墨的方式，其对透过率、折射率、光谱曲线等都能够实现直接控制，能够衍生出更多高级应用。该导光柱结构可以使用在较多光学照明或是光感测系统中。

本发明中的导光柱可以单独嵌在中框上，也可以与中框上的天线带共用位置以减小中框上的开口数量。导光柱在侧面中框上的具体位置不限，以显示屏正面的前侧面为佳。

此外，本发明涉及的终端设备以超窄边框设计为主，以实现全面屏为目的。终端设备可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪、智能穿戴设备等任何具有显示功能的产品或部件。对于该终端设备的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种终端设备，其特征在于，包括：显示模组、固定所述显示模组的中框、嵌在所述中框上的导光柱、位于所述导光柱底部的环境光传感器；

其中，所述导光柱的入光面将环境光引导至所述环境光传感器，所述导光柱包括位于顶部的入光面，位于底部的出光面，与所述中框连接的第一反射面，与所述显示模组相对的第二反射面；其中，经所述入光面入射的部分光线，通过所述第一反射面和第二反射面反射至所述出光面；所述导光柱的入光面包括相接的第一入光面和第二入光面，所述第一入光面的表面与所述显示模组顶层的盖板的表面平行，所述第二入光面与所述第一入光面形成角度并与所述中框的外表面平滑衔接设置。

2.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，

所述第二入光面与所述第一入光面呈第一预设夹角；

所述第一反射面与所述第二入光面呈第二预设夹角；

所述出光面与所述第一反射面呈第三预设夹角。

3.如权利要求2所述的终端设备，其特征在于，所述第一预设夹角为65°；所述第二预设夹角为145°；所述第三预设夹角为80°。

4.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述导光柱设置有用以定位于所述中框的定位部。

5.如权利要求1-3任一项所述的终端设备，其特征在于，所述导光柱的第二反射面形成用于承载所述显示模组的承载面。

6.如权利要求5所述的终端设备，其特征在于，所述第二反射面的表面设有遮光层。

7.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述出光面的表面设置有晒纹。

8.如权利要求1-4、6任一项所述的终端设备，其特征在于，所述导光柱的材质为透明高分子材料。