CN108063181B - 电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的电子装置包括机壳、输入输出模组、振动模组和压电元件。输入输出模组设置在机壳内，输入输出模组包括封装壳体、结构光投射器、接近红外灯、接近传感器及光感器。封装壳体包括封装基板，结构光投射器、接近红外灯及光感器封装在封装壳体内并由封装基板承载。结构光投射器与接近红外灯可以不同功率发射红外光线，接近传感器用于接收反射的红外光进行红外测距，光感器用于接收可见光检测光强。振动模组安装在机壳上，压电元件与振动模组结合并与输入输出模组间隔，压电元件在被施加电信号时发生形变以使振动模组振动。输入输出模组的集成度较高，体积较小，电子装置采用压电元件和振动模组实现骨传导传声，能够有效保证通话内容的私密性。

Description

电子装置

技术领域

本发明涉及消费性电子技术领域，更具体而言，涉及一种电子装置。

背景技术

随着手机支持的功能越来越丰富多样，手机需要设置的功能器件的种类和数量也越来越多，为了实现距离检测、环境光检测与用户的面部3D特征识别等功能，需要在电子设备中配置光感器、环境光传感器、红外光摄像头、结构光投射器等功能器件，而为了布置众多的功能器件，会占用手机过多的空间。

发明内容

本发明实施方式提供一种电子装置。

本发明实施方式的电子装置包括：

机壳；

输入输出模组，所述输入输出模组设置在所述机壳内，所述输入输出模组包括封装壳体、结构光投射器、接近红外灯、接近传感器及光感器，所述封装壳体包括封装基板，所述结构光投射器、所述接近红外灯、所述接近传感器及所述光感器封装在所述封装壳体内并承载在所述封装基板上，所述结构光投射器与所述接近红外灯能够以不同的功率向所述封装壳体外发射红外光线，所述接近传感器用于接收被物体反射的红外光以检测出物体的距离，所述光感器用于接收环境光中的可见光，并检测所述可见光的强度；

振动模组，所述振动模组安装在所述机壳上；和

压电元件，所述压电元件与所述振动模组结合并与所述输入输出模组间隔，所述压电元件用于在被施加电信号时发生形变以使所述振动模组振动。

在某些实施方式中，所述振动模组包括显示屏及透光的盖板，所述显示屏设置在所述机壳上并与所述机壳共同形成收容腔，所述盖板设置在所述机壳上并位于所述显示屏的远离所述收容腔的一侧，所述显示屏与所述盖板结合，所述机壳开设有相互间隔的机壳结构光通孔、机壳接近通孔、机壳接近传感器通孔、机壳光感通孔、及机壳振动通孔，所述接近红外灯与所述机壳接近通孔对应，所述结构光投射器与所述机壳结构光通孔对应，所述接近传感器与所述机壳接近传感器通孔对应，所述光感器与所述机壳光感通孔对应，所述压电元件收容在所述机壳振动通孔内并与所述盖板结合。

在某些实施方式中，所述压电元件和所述显示屏通过接合件附接至所述盖板上。

在某些实施方式中，所述输入输出模组还包括芯片，所述结构光投射器、所述接近红外灯、所述接近传感器及所述光感器均形成在一片所述芯片上。

在某些实施方式中，所述封装壳体还包括封装侧壁及封装顶部，所述封装侧壁自所述封装基板延伸并连接在所述封装顶部与所述封装基板之间，所述封装顶部形成有结构光窗口、接近灯窗口、接近传感器窗口及光感窗口，所述结构光窗口与所述结构光投射器对应，所述接近灯窗口与所述接近红外灯对应，所述接近传感窗口与所述接近传感器对应，所述光感窗口与所述光感器对应。

在某些实施方式中，所述输入输出模组还包括接近灯透镜，所述接近灯透镜设置在所述封装壳体内并与所述接近红外灯对应；和/或

所述输入输出模组还包括接近传感器透镜，所述接近传感器透镜设置在所述封装壳体内并与所述接近传感器对应；和/或

所述输入输出模组还包括光感透镜，所述光感透镜设置在所述封装壳体内并与所述光感器对应。

在某些实施方式中，所述输入输出模组还包括多个金属遮挡板，多个所述金属遮挡板分别位于所述封装壳体内并位于所述结构光投射器、所述接近红外灯、所述接近传感器及所述光感器中的任意两者之间。

在某些实施方式中，所述输入输出模组还包括由透光材料制成的光学封罩，所述光学封罩形成在所述封装基板上并位于所述封装壳体内，所述光学封罩包裹住所述结构光投射器、所述接近红外灯、所述接近传感器及所述光感器。

在某些实施方式中，所述输入输出模组还包括多个出光隔板，多个所述出光隔板分别形成在所述光学封罩内并位于所述结构光投射器、所述接近红外灯、所述接近传感器及所述光感器中的任意两者之间。

在某些实施方式中，所述输入输出模组上形成有接地引脚、结构光引脚、接近灯引脚、接近传感器引脚和光感引脚，所述接地引脚和所述结构光投射器引脚被使能时，所述结构光投射器发射红外光线；所述接地引脚和所述接近灯引脚被使能时，所述接近红外灯发射红外光线；所述接地引脚和所述接近传感器引脚被使能时，所述接近传感器接收被物体反射的由所述接近红外灯发射的红外光线；所述接地引脚和所述光感引脚被使能时，所述光感器检测可见光的强度。

在某些实施方式中，所述盖板与所述机壳结合的表面形成有仅透过红外光的红外透过油墨，所述红外透过油墨遮挡所述机壳接近通孔、所述机壳结构光通孔、机壳接近传感器通孔及所述机壳振动通孔中的至少一个。

在某些实施方式中，所述电子装置还包括红外光摄像头、可见光摄像头，所述输入输出模组、所述红外光摄像头和所述可见光摄像头的中心位于同一线段上，所述压电元件位于所述线段与所述机壳的顶部之间。

在某些实施方式中，所述电子装置还包括红外光摄像头和可见光摄像头，所述压电元件的数量为多个，所述机壳振动通孔的数量为多个，多个所述压电元件与多个所述机壳振动通孔对应，每个所述压电元件收容在对应的所述机壳振动通孔内，所述输入输出模组、所述红外光摄像头、所述可见光摄像头和多个所述压电元件的中心位于同一线段上，相邻两个所述压电元件之间设置有所述输入输出模组、所述红外光摄像头和所述可见光摄像头中的至少一个。

在某些实施方式中，所述电子装置还包括红外光摄像头和可见光摄像头，所述压电元件包括压电本体及自所述压电本体伸出的压电凸块，所述机壳振动通孔的数量为多个，多个所述压电凸块与多个所述机壳振动通孔对应，每个所述压电凸块部分收容在对应的所述机壳振动通孔内并与所述盖板结合，所述输入输出模组、所述红外光摄像头和所述可见光摄像头位于所述盖板与所述压电本体之间，所述输入输出模组、所述红外光摄像头、所述可见光摄像头和多个所述压电凸块的中心位于同一线段上，相邻两个所述压电凸块之间设置有所述输入输出模组、所述红外光摄像头和所述可见光摄像头中的至少一个。

本发明实施方式的电子装置中，输入输出模组将结构光投射器、接近红外灯、接近传感器与光感器集成为一个单封装体结构，集合了发射红外光以红外测距的功能、红外补光的功能及可见光的强度检测的功能，因此，输入输出模组的集成度较高，体积较小，输入输出模组节约了实现红外补光、红外测距、和可见光强度检测的功能的空间。另外，由于结构光投射器、接近红外灯、接近传感器与光感器承载在同一个封装基板上，相较于传统工艺的结构光投射器、接近红外灯、接近传感器与光感器需要分别采用不同晶圆制造再组合到PCB基板上封装，提高了封装效率。再有，电子装置采用压电元件和振动模组实现骨传导传声，代替了传统的由空气传导声的受话器结构，一方面有效保证通话内容的私密性，另一方面，由于取消了原本的受话器，避免了在盖板上开设与受话器对应的通孔，工艺上更简单，外观上也更为美观。

本发明的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施方式的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的电子装置的结构示意图；

图2是本发明实施方式的电子装置的输入输出模组的立体示意图；

图3是本发明实施方式的电子装置的输入输出模组的截面示意图；

图4是本发明实施方式的电子装置的输入输出模组的立体示意图；

图5是图1中的电子装置沿V-V线的截面示意图；

图6是图1中的电子装置沿VI-VI线的部分截面示意图；

图7是本发明某些实施方式的电子装置的结构示意图；

图8是图7中的电子装置沿VIII-VIII线的部分截面示意图；

图9是本发明某些实施方式的电子装置的输入输出模组的截面示意图；

图10至图13是本发明某些实施方式的电子装置的部分截面示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

另外，下面结合附图描述的本发明的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明的实施方式，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参阅图1，本发明实施方式的电子装置100包括机壳20、盖板30和电子元器件。电子元器件包括输入输出模组10、振动模组30a、压电元件70、成像模组60、和红外补光灯80。电子装置100可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表、智能手环、柜员机等，本发明实施例以电子装置100是手机为例进行说明，可以理解，电子装置100的具体形式可以是其他，在此不作限制。

请参阅图2和图3，输入输出模组10为单封装体结构，包括封装壳体11、结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器50和光感器1d。

封装壳体11用于同时封装结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器50和光感器1d，或者说，结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器和光感器1d同时封装在封装壳体11内。封装壳体11包括封装基板111、封装侧壁112和封装顶部113。封装壳体11可以是由电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)屏蔽材料制成，以避免外界的电磁干扰对输入输出模组10产生影响。本实施方式中，结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器50和光感器1d的中心位于同一线段上，例如：沿线段的一端到另一端依次为结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器50及光感器1d；或者，沿线段的一端到另一端依次为接近红外灯13、接近传感器50、结构光投射器12及光感器1d；或者，沿线段的一端到另一端依次为接近红外灯13、接近传感器50、光感器1d及结构光投射器12。在其他实施方式中，红外补光灯12、接近红外灯13和光感器1d的中心连线呈三角形。

封装基板111用于承载结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器50和光感器1d。在制造输入输出模组10时，结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器50和光感器1d可以形成在一片芯片14上，再将红外补光灯12、接近红外灯13、接近传感器50、光感器1d和芯片14一同设置在封装基板111上，具体地，可以将芯片14粘结在封装基板111上。同时，封装基板111也可以用于与电子装置100的其他零部件(例如电子装置100的机壳20、主板等)连接，以将输入输出模组10固定在电子装置100内。

封装侧壁112可以环绕结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器50和光感器1d设置，封装侧壁112自封装基板111延伸，封装侧壁112可与封装基板111结合，较佳地，封装侧壁112与封装基板111为可拆卸地连接，以便于取下封装侧壁112后对红外补光灯12、接近红外灯13、接近传感器50和光感器1d进行检修。封装侧壁112的制作材料可以是不透红外光的材料，以避免结构光投射器12或接近红外灯13发出的红外光穿过封装侧壁112。

封装顶部113与封装基板111相对，封装顶部113与封装侧壁112连接。封装顶部113形成有结构光窗口1131、接近灯窗口1132、接近传感器窗口1134和光感窗口1133，结构光窗口1131与结构光投射器12对应，结构光投射器12发射的结构光(红外光)从结构光窗口1131穿出；接近灯窗口1132与接近红外灯13对应，接近红外灯13发射的红外光从接近窗口1132穿出；接近传感器窗口1134与接近传感器50对应，接近红外灯13发射的红外光经物体反射后可以穿过接近传感器窗口1134并入射到接近传感器50上；光感窗口1133与光感器1d对应，可见光能够穿过光感窗口1133并入射到光感器1d上。封装顶部113与封装侧壁112可以一体成形得到，也可以分体成形得到。在一个例子中，结构光窗口1131、接近灯窗口1132、接近传感器窗口1134和光感窗口1133均为通孔，封装顶部113的制作材料为不透红外光及可见光的材料。在另一例子中，封装顶部113由不透红外光的材料、透红外光、不透可见光、和透可见光的材料共同制造而成，具体地，结构光窗口1131、接近灯窗口1132和接近传感器窗口1134由透红外光的材料制成，光感窗口1133由透可见光的材料制成，其余部位由不透红外光及不透可见光的材料制成。进一步地，结构光窗口1131和接近灯窗口1132可以形成有透镜结构，以改善从结构光窗口1131和接近灯窗口1132射出的红外光发射角度，例如结构光窗口1131形成有凹透镜结构，以使穿过红外光窗口1131的光线发散向外射出；接近窗口1132形成有凸透镜结构，以使穿过接近灯窗口1132的光线聚拢向外射出；光感窗口1133也可以形成有透镜结构，以改善从光感窗口1133入射的可见光发射角度，例如光感窗口1133有凸透镜结构以使由光感窗口1133入射的光线聚拢并投射到光感器1d上。

结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器50和光感器1d均可以形成在一片芯片14上，进一步减小结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器50和光感器1d集成后的体积，且制备工艺较简单。结构光投射器12可向外发射结构光，结构光可行成红外激光散斑图案，结构光透射投射到物体表面，由红外光摄像头62采集被目标物体调制后的结构光图案，通过对被调制的结构光图案进行分析计算获取目标物体的深度图像(此时，结构光投射器14用于立体成像)。在本发明实施例中，结构光投射器12包括光源121、镜架122、透镜123和衍射光学元件(diffractive optical elements,DOE)124。光源121发出的光束经透镜123准直或汇聚后由衍射光学元件124扩束并以一定的光束图案向外发射。具体地，光源121可以形成在芯片14上，透镜123和衍射光学元件124可以固定在镜架122上，例如通过胶粘的方式固定在镜架122上。接近红外灯13可发射红外光，红外光穿过接近灯窗口1132并到达物体表面，接近传感器50接收被物体反射的红外光以检测物体到电子装置100的距离。光感器1d接收由光感窗口1133入射的环境光中的可见光，并检测可见光的强度。

结构光投射器12与接近红外灯13能够以不同的功率向封装壳体11外发射红外光线，具体地，结构光投射器12与接近红外灯13可以同时发射红外光线，输入输出模组10同时用于立体成像和红外测距；也可以结构光投射器12发射光线而接近红外灯13不发射光线，输入输出模组10仅用于立体成像；也可以结构光投射器12不发射光线而接近红外灯13发射光线，输入输出模组10仅用于红外测距。

请结合图4，在本发明实施例中，输入输出模组10上形成有接地引脚15、结构光引脚16、接近灯引脚17、接近传感器引脚1g和光感引脚1f。接地引脚15、结构光引脚16、接近灯引脚17、接近传感器引脚1g和光感引脚1f可以形成在封装基板111上，当接地引脚15和结构光引脚16被使能时(即，接地引脚15和结构光引脚16接入电路导通时)，结构光投射器12发射红外光线；当接地引脚15和接近灯引脚17被使能时(即，接地引脚15和接近灯引脚17接入电路导通时)，接近红外灯13发射红外光线；当接地引脚15和接近传感器引脚1g被使能时，接近传感器50接收被物体反射的红外光线以作为判断物体到电子装置100的距离的依据；当接地引脚15和光感引脚1f被使能时(即，接地引脚15和光感引脚1f接入电路导通时)，光感器1d检测可见光强度，以作为控制显示屏90的显示亮度的依据。

请参阅图1和图5，机壳20可以作为输入输出模组10的安装载体，或者说，输入输出模组10可以设置在机壳20内。机壳20可以是电子装置100的外壳。具体地，机壳20包括顶部21和底部22，在与电子元器件对应的位置，机壳20开设有相互间隔的机壳接近灯通孔23、机壳接近传感器通孔26、机壳结构光通孔24、机壳光感通孔2f、及机壳振动通孔2a。输入输出模组10设置在机壳20内时，接近红外灯13与机壳接近通孔23对应，接近传感器50与机壳接近传感器通孔26对应，结构光投射器12与机壳结构光通孔24对应，光感器1d与机壳光感通孔2f对应。其中接近红外灯13与机壳接近通孔23对应指接近红外灯13发出的光线可从机壳接近通孔23穿过，具体地，可以是接近红外灯13与机壳接近通孔23正对，也可以是接近红外灯13发射的光线经导光元件作用后穿过机壳接近通孔23。结构光投射器12与机壳结构光通孔24对应同理，在此不作赘述。光感器1d与机壳光感通孔2f对应指可见光能够从机壳光感通孔2f穿过并入射到光感器1d上，具体地，可以是光感器1d与机壳光感通孔2f正对，也可以是可见光入射的光线穿过机壳光感通孔2f并经导光元件作用后入射到光感器1d上。接近传感器50与机壳接近传感器通孔26对应同理，在此不作赘述。机壳接近通孔23、机壳接近传感器通孔26、机壳结构光通孔24和机壳光感通孔2f可以是互相间隔的，当然，在其他实施例中，机壳接近通孔23、机壳接近传感器通孔26、机壳结构光通孔24和机壳光感通孔2f也可以是互相连通的。

振动模组30a安装在机壳20上。振动模组30a可包括显示屏90和盖板30，或者说显示屏90与盖板30结合形成振动模组30a，以提升振动模组30a的刚性。显示屏90设置在机壳20上并与机壳20形成收容腔91，盖板30设置在机壳20上并位于显示屏90的远离收容腔91的一侧，以保护显示屏90。由于本发明实施方式的输入输出模组10可以占用较小的体积，因此，机壳20内用于设置显示屏90的体积将可以对应增大，以提高电子装置100的屏占比。具体地，显示屏90、输入输出模组10及压电元件70设置在顶部21和底部22之间，在用户正常使用电子装置100的状态下，顶部21位于底部22的上方，输入输出模组10可以设置在显示屏90与顶部21之间。在其他实施方式中，显示屏90可以为全面屏开设有缺口，显示屏90包围住输入输出模组10，而输入输出模组10从显示屏90的缺口露出。

压电元件70由陶瓷或石英晶体材料制成，压电元件70可以是单晶片、双晶片或层压的压电元件70。压电元件70与振动模组30a结合并与输入输出模组10间隔。具体地，压电元件70收容在机壳振动通孔2a内并与盖板30结合，且与机壳20间隔，可以是：压电元件70部分收容在机壳振动通孔2a内，或压电元件70完全收容在机壳振动通2a孔内。当压电元件70的两端施加有电信号(电压)时，由于逆压电效应，压电元件70发生机械形变，例如膨胀或收缩，由此，带动与压电元件70结合的振动模组30a根据该电信号的频率振动。当用户的身体与振动模组30a接触时，骨传导声通过用户的身体与振动模组30a接触的部分(例如，外耳的软骨、牙齿)传送至用户的听觉神经。如此，用户可以通过压电元件70和振动模组30a实现语音通话、听音乐等功能。在本发明实施例中，电子装置100的处理器用于获取声音信号，并在压电元件70的两端施加与该声音信号对应的电信号。

可以理解，传统的受话器结构采用空气传导声，受话器工作时局部声压通常在90dB～100dB左右，在周围环境较安静(如50dB左右的一般办公环境下)声音即使传递到周围1米范围也仍保留有50dB～60dB左右，导致通话者间的交谈内容被周围感知，导致私密泄露。本发明实施方式的电子装置100采用压电元件70和振动模组30a实现骨传导传声，通话的声音主要由振动的骨传导被用户感知，能够有效保证通话内容的私密性。

请再次参阅图5及图6，压电元件70和显示屏90均通过接合件30b附接至盖板30上。接合件30b为具有热固化特性、紫外固化特性的粘合剂、双面胶、黏胶等。例如，接合件30b可以是光学弹性树脂(无色且透明的紫外固化丙烯酸类粘合剂)。盖板30的与压电元件70结合的区域和盖板30的与显示屏90结合的区域间隔，以防止显示屏90的显示受到压电元件70的干扰。当然，盖板30也可通过接合件30b接合至机壳20，相较于盖板30直接设置在机壳20上，可以防止振动模组30a的振动被直接传送至机壳20，以减小了用户因为机壳20的振动幅度过大而掉落电子装置100的可能性。

盖板30可以是透光的，盖板30的材料可以是透光的玻璃、树脂、塑料等。盖板30设置在机壳20上，盖板30包括与机壳20结合的内表面32，以及与内表面32相背的外表面31，输入输出模组10发出的光线依次穿过内表面32和外表面31后穿出盖板30。盖板30覆盖机壳结构光通孔24、机壳接近通孔23、机壳接近传感器通孔26、机壳光感通孔2f、和机壳振动通孔2a，盖板30的内表面32上涂覆有红外透过油墨40，红外透过油墨40对红外光有较高的透过率，例如可达到85％或以上，且对可见光有较高的衰减率，例如可达到70％以上，使得用户在正常使用中，肉眼难以看到电子装置100上被红外透过油墨40覆盖的区域。具体地，红外透过油墨40可以覆盖内表面32上不与显示屏90对应的区域。

红外透过油墨40还可以遮挡机壳接近通孔23、机壳接近传感器通孔26、机壳结构光通孔24、及机壳振动通孔2a中的至少一个，即，红外透过油墨40可以同时遮盖机壳接近灯通孔23、机壳接近传感器通孔26、机壳结构光通孔24和机壳振动通孔2a，用户难以通过机壳接近灯通孔23、机壳接近传感器通孔26、机壳结构光通孔24和机壳振动通孔2a看到电子装置100的内部结构，电子装置100的外形较美观；红外透过油墨40也可以遮盖机壳接近通孔23、机壳补光通孔24、机壳接近传感器通孔26或机壳振动通孔2a其中的一个或多个，而不遮盖剩下的多个或一个通孔。

，成像模组60包括可见光摄像头61和红外光摄像头62，输入输出模组10、红外光摄像头62、可见光摄像头61、压电元件70和红外补光灯80的中心位于同一线段上。具体地，从线段的一端到另一端依次为输入输出模组10、红外补光灯80、压电元件70、红外光摄像头62、可见光摄像头61，此时，可见光摄像头61和红外光摄像头62可以组成双摄摄像头；或者从线段的一端到另一端依次为输入输出模组10、红外光摄像头62、压电元件70、可见光摄像头61、红外补光灯80；或者从线段的一端到另一端依次为红外光摄像头62、输入输出模组10、压电元件70、可见光摄像头61、红外补光灯80；或者从线段的一端到另一端依次为红外光摄像头62、可见光摄像头61、压电元件70、输入输出模组10、红外补光灯80，此时，可见光摄像头61和红外光摄像头62可以组成双摄摄像头。当然，输入输出模组10、红外光摄像头62、压电元件70、可见光摄像头61、红外补光灯80的排列方式不限于上述的举例，还可以有其他，例如各电子元器件的中心排列成圆弧形、中心排列成矩形等形状。

成像模组60包括可见光摄像头61和红外光摄像头62。输入输出模组10、红外光摄像头62、可见光摄像头61和红外补光灯80的中心位于同一线段上，压电元件70位于线段与机壳20的顶部21之间。具体地，从线段的一端到另一端依次为输入输出模组10、红外补光灯80、红外光摄像头62、可见光摄像头61；或者从线段的一端到另一端依次为输入输出模组10、红外光摄像头62、可见光摄像头61、红外补光灯80；或者从线段的一端到另一端依次为红外光摄像头62、输入输出模组10、可见光摄像头61、红外补光灯80；或者从线段的一端到另一端依次为红外光摄像头62、可见光摄像头61、输入输出模组10、红外补光灯80。当然，输入输出模组10、红外光摄像头62、可见光摄像头61、红外补光灯80的排列方式不限于上述的举例。在本发明实施例中，压电元件70的中心不位于该线段上，节约了盖板30上各电子元器件(输入输出模组10、红外光摄像头62、可见光摄像头61、红外补光灯80等)占用的横向空间。

综上，本发明实施方式的电子装置100中，输入输出模组10将结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器50与光感器1d集成为一个单封装体结构，集合了发射红外光以红外测距的功能、红外补光的功能及可见光的强度检测的功能，因此，输入输出模组10的集成度较高，体积较小，输入输出模组10节约了实现红外补光、红外测距、和可见光强度检测的功能的空间。另外，由于结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器50与光感器1d承载在同一个封装基板111上，相较于传统工艺的结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器50与光感器1d需要分别采用不同晶圆制造再组合到PCB基板上封装，提高了封装效率。再有，电子装置100采用压电元件70和振动模组30a实现骨传导传声，代替了传统的由空气传导声的受话器结构，一方面，能够有效保证通话内容的私密性；另一方面，由于取消了原本的受话器，避免了在盖板30上开设与受话器对应的通孔，工艺上更简单，外观上也更为美观，且能够防止灰尘或水分进入电子装置100内。

请参阅图6至图8，在某些实施方式中，成像模组60包括可见光摄像头61和红外光摄像头62。机壳20开设有相互间隔的机壳接近通孔23、机壳接近传感器通孔26、机壳结构光通孔24、机壳光感通孔2f、及机壳振动通孔2a。接近红外灯13与机壳接近通孔23对应，接近传感器50与机壳接近传感器通孔26对应，结构光投射器12与机壳结构光通孔24对应，光感器1d与机壳光感通孔2f对应。压电元件70的数量为多个，机壳振动通孔2a的数量为多个，多个压电元件70与多个机壳振动通孔2a对应，每个压电元件70收容在对应的机壳振动通孔2a内。输入输出模组10、红外光摄像头62、可见光摄像头61、多个压电元件70和结构光投射器80的中心位于同一线段上，相邻两个压电元件70之间设置有输入输出模组10、红外光摄像头62、可见光摄像头61、及红外补光灯80中的至少一个。例如，压电元件70的数量为两个，从线段的一端到另一端依次为压电元件70、输入输出模组10、红外补光灯80、红外光摄像头62、可见光摄像头61、压电元件70；或者从线段的一端到另一端依次为压电元件70、输入输出模组10、红外光摄像头62、可见光摄像头61、压电元件70、红外补光灯80等。又例如，压电元件70的数量为三个，从线段的一端到另一端依次为压电元件70、输入输出模组10、红外补光灯80、压电元件70、红外光摄像头62、可见光摄像头61、压电元件70；或者从线段的一端到另一端依次为压电元件70、输入输出模组10、压电元件70、红外光摄像头62、可见光摄像头61、压电元件70、红外补光灯80等。当然，压电元件70的数量以及压电元件70、输入输出模组10、红外光摄像头62、可见光摄像头61、红外补光灯80的排列方式不限于上述的举例。在本发明实施例中，多个压电元件70与盖板30结合，具体地为多个压电元件70分别通过接合件30b附接至盖板30上。电子装置100的处理器用于获取声音信号，并同时在多个压电元件70的两端施加与该声音信号对应的电信号，多个压电元件70均发生机械形变，由此，多个压电元件70从与盖板30结合的多个不同位置带动振动模组30a根据该电信号的频率振动。当用户的身体与振动模组30a接触时，骨传导声通过用户的身体与振动模组30a接触的部分(例如，外耳的软骨、牙齿)传送至用户的听觉神经。

在本发明实施方式中，多个压电元件70同时从与盖板30结合的多个不同位置带动振动模组30a振动，振动模组30a的振动较为均匀且强度更大，有利于骨传导声稳定地传导至用户的听觉神经。

在某些实施方式中，成像模组60包括可见光摄像头61和红外光摄像头62。机壳20开设有相互间隔的机壳接近通孔23、机壳结构光通孔24、机壳接近传感器通孔26、机壳光感通孔2f、及机壳振动通孔2a。接近红外灯13与机壳接近通孔23对应，接近传感器50与机壳接近传感器通孔26对应，结构光投射器12与机壳结构光通孔24对应，光感器1d与机壳光感通孔2f对应。压电元件70包括压电本体71及自压电本体71伸出的压电凸块72，压电凸块72的数量为多个，机壳振动通孔2a的数量为多个，多个压电凸块72与多个机壳振动通孔2a对应，每个压电凸块72部分收容在对应的机壳振动通孔2a内并与盖板30结合。输入输出模组10、红外光摄像头62、可见光摄像头61、及结构光投射器80位于盖板30与压电本体71之间。输入输出模组10、红外光摄像头62、可见光摄像头61、多个压电凸块72和红外补光灯80的中心位于同一线段上，相邻两个压电凸块72之间设置有输入输出模组10、红外光摄像头62、可见光摄像头61、及结构光投射器80中的至少一个。例如，压电凸块72的数量为两个，从线段的一端到另一端依次为压电凸块72、输入输出模组10、红外补光灯80、红外光摄像头62、可见光摄像头61、压电凸块72；或者从线段的一端到另一端依次为压电凸块72、输入输出模组10、红外光摄像头62、可见光摄像头61、压电凸块72、红外补光灯80等。又例如，压电凸块72的数量为三个，从线段的一端到另一端依次为压电凸块72、输入输出模组10、红外补光灯80、压电凸块72、红外光摄像头62、可见光摄像头61、压电凸块72；或者从线段的一端到另一端依次为压电凸块72、输入输出模组10、压电凸块72、红外光摄像头62、可见光摄像头61、压电凸块72、红外补光灯80等。再例如，压电凸块72的数量为五个，从线段的一端到另一端依次为压电凸块72、输入输出模组10、压电凸块72、红外补光灯80、压电凸块72、红外光摄像头62、压电凸块72、可见光摄像头61、压电凸块72)。当然，压电凸块72的数量以及压电凸块72、输入输出模组10、红外光摄像头62、可见光摄像头61、红外补光灯80的排列方式不限于上述的举例。在本发明实施例中，多个压电凸块72与盖板30结合，更具体地为多个压电凸块72分别通过接合件30b附接至盖板30上。电子装置100的处理器用于获取声音信号，并对压电元件70施加与该声音信号对应的电信号，包括压电本体71及压电凸块72在内的压电元件70发生机械形变，由此，多个压电凸块72从与盖板30结合的多个不同位置带动振动模组30a根据该电信号的频率振动。当用户的身体与振动模组30a接触时，骨传导声通过用户的身体与振动模组30a接触的部分(例如，外耳的软骨、牙齿)传送至用户的听觉神经。

机壳20开设有相互间隔的机壳振动通孔2a、输入输出通孔25、红外补光通孔26、红外光通孔27、可见光通孔28。机壳振动通孔2a与压电凸块72对应，输入输出通孔25与输入输出模组10对应，结构光通孔26与结构光投射器80对应，红外光通孔27与红外光摄像头62对应，可见光通孔28与可见光摄像头61对应。其中，输入输出通孔25可替换成上述相互间隔的机壳接近通孔23和、机壳补光通孔24和机壳光感通孔2f，或者输入输出通孔25由上述机壳接近通孔23、机壳补光通孔24和机壳光感通孔2f连通形成。另外，红外补光通孔26与红外补光灯80对应指红外补光灯80发出的红外光线可从红外补光通孔26穿过，红外光通孔27与红外光摄像头62对应指红外光摄像头62可从红外光通孔27接收被物体反射的红外光，可见光通孔28与可见光摄像头61对应指可见光摄像头61可从可见光通孔28接收被物体反射的可见光。

在本发明实施方式中，多个压电凸块72从与盖板30结合的多个不同位置带动振动模组30a振动，振动模组30a的振动较为均匀且强度更大，有利于骨传导声稳定地传导至用户的听觉神经；另外，多个压电凸块72自同一压电本体71伸出，便于对多个压电凸块72同时施加电信号，以从多个不同位置同步带动振动模组30a振动；再有，输入输出模组10、红外光摄像头62、可见光摄像头61、及红外补光灯80位于盖板30与压电本体71之间，并穿插设置有压电凸块72，电子装置100整体体积较小，节省了空间。

请参阅图3，在某些实施方式中，输入输出模组10还包括接近灯透镜19、接近光传感器透镜1h和光感透镜1e。接近灯透镜19设置在封装壳体11内并与接近红外灯13对应。接近光传感器透镜1h设置在封装壳体11内并与接近传感器50对应。光感透镜1e设置在封装壳体11内并与光感器1d对应。红外补光灯12发射的红外光在补光灯透镜18的作用下汇聚到补光窗口1131中射出，减少发射到封装侧壁112和封装顶部113的其他区域的光量。同理，由接近传感器窗口1134进入的由物体反射的接近红外灯13发射的红外光入射到接近传感器透镜1h上时，接近传感器透镜1h，减少反射回的红外光线传输到接近传感器50外的光量。同理，接近红外灯13发射的红外光在接近灯透镜19的作用下汇聚到接近窗口1132中射出，减少发射到封装侧壁112和封装顶部113的其他区域的光量。同理，同理，由光感窗口1133进入的可见光入射到光感透镜1e上时，光感透镜1e将可见光汇聚到光感器1d上，减少可见光传输到光感器1d以外区域的光量。具体地，接近灯透镜19、接近传感器透镜1h与光感透镜1e均可以位于同一透明基体上，更具体地，接近灯透镜19、接近传感器透镜1h与光感透镜1e均可以与该透明基体一体成型制得。当然，输入输出模组10也可以仅设置有补光灯透镜18、接近灯透镜19、接近传感器透镜1h和光感透镜1e中的任意一个或多个，也可以不设置接近灯透镜19、接近传感器透镜1h和光感透镜1e。

请参阅图3，在某些实施方式中，输入输出模组10还包括多个金属遮挡板1a，多个金属遮挡板1a均位于封装壳体11内，且多个金属遮挡板1a分别位于结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器50与光感器1d任意两者之间。例如，结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器50及光感器1d的中心位于同一线段上时，金属遮挡板1a的数量为三个；若线段的一端到另一端依次为结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器50及光感器1d，三个金属遮挡板1a分别位于结构光投射器12与接近红外灯13之间、及接近红外灯13与接近传感器50之间、接近传感器50与光感器1d之间。金属遮挡板1a位于结构光投射器12与接近红外灯13之间，金属遮挡板1a一方面可以屏蔽结构光投射器12与接近红外灯13相互之间的电磁干扰，结构光投射器12与接近红外灯13的发光强度和时序不会互相影响，另一方面金属遮挡板1a可以用于隔绝结构光投射器12所在腔体与接近红外灯13所在的腔体，光线不会从一个腔体中进入另一个腔体。

请参阅图9，在某些实施方式中，输入输出模组10还包括光学封罩1b。光学封罩1b由透光材料制成，光学封罩1b形成在封装基板111上并位于封装壳体11内。光学封罩1b包裹住结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器50及光感器1d。具体地，光学封罩1b可以通过灌胶注模成型工艺形成，光学封罩1b可以采用透明的热固性环氧树脂制成，以在使用中不易软化，光学封罩1b可以固定结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器50及光感器1d四者之间的相对位置，且使得结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器50及光感器1d在封装壳体11内不易晃动。

另外，请参阅图9，输入输出模组10还包括多个出光隔板1c，多个出光隔板1c形成在光学封罩1b内并位于结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器50及光感器1d四者之间。当结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器50及光感器1d的中心位于同一线段上时，出光隔板1c的数量为三个。例如，若线段的一端到另一端依次为结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器50及光感器1d，三个出光隔板1c分别位于结构光投射器12与接近红外灯13之间、接近红外灯13与接近传感器50之间、接近传感器50与光感器1d之间。出光隔板1c可用于间隔结构光投射器12和接近红外灯13，结构光投射器12发出的光线不会从接近灯窗口1132中穿出，接近红外灯13发出的光线不会从补光窗口1131中穿出。出光隔板1c能够阻挡结构光投射器12及接近红外灯13初始发射的红外光线入射到接近传感器50和光感器1d上，同时阻挡从光感窗口1133进入并射向光感器1d的可见光影响结构光投射器12及接近红外灯13的发光以及接近传感器50接收反射的红外光线。

请参阅图10至图13，在某些实施方式中，盖板30上还可以开设有盖板结构光通孔34，盖板结构光通孔34与机壳结构光通孔24对应，结构光投射器12发射的红外光穿过机壳结构光通孔24后可以从盖板结构光通孔34中穿出电子装置100。此时，盖板30上与机壳接近通孔23对应的位置可以设置红外透过油墨40，用户难以通过机壳接近通孔23看到电子装置100的内部的接近红外灯13，电子装置100的外形较美观。

在某些实施方式中，盖板30上还可以开设盖板接近通孔33，盖板接近通孔33与机壳接近通孔23对应，接近红外灯13发射的红外光穿过机壳接近通孔23后可以从盖板接近通孔33中穿出电子装置100。此时，盖板30上与机壳结构光通孔24对应的位置可以设置红外透过油墨40，用户难以通过机壳结构光通孔24看到电子装置100的内部的红外补光灯12，电子装置100的外形较美观。

在某些实施方式中，盖板30上还可以开设盖板接近传感器通孔37，盖板接近传感器通孔37与机壳接近传感器通孔26对应，接近红外灯13发射的红外光经物体反射后穿过机壳接近传感器通孔26后可以从盖板接近传感器通孔37中入射到接近传感器50上。此时，盖板30上与机壳接近传感器通孔26对应的位置可以设置红外透过油墨40，用户难以通过机壳接近传感器通孔26看到电子装置100的内部的接近传感器50，电子装置100的外形较美观。

在某些实施方式中，盖板30上还可以开设盖板光感通孔36，盖板光感通孔36与机壳光感通孔2f及光感器1d均对应，电子装置100外的可见光穿过盖板光感通孔36及机壳光感通孔2f后可以入射到光感器1d上。此时，盖板30上与机壳接近通孔23对应的位置可以设置红外透过油墨40，用户难以通过机壳接近通孔23看到电子装置100的内部的接近红外灯13；盖板30上与机壳结构光通孔24对应的位置也可以设置红外透过油墨40，用户难以通过机壳补光通孔24看到电子装置100的内部的结构光投射器12，电子装置100的外形较美观。

在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种电子装置，其特征在于，包括：

机壳；

输入输出模组，所述输入输出模组设置在所述机壳内，所述输入输出模组为单封装体结构，包括封装壳体、结构光投射器、接近红外灯、接近传感器及光感器，所述封装壳体包括封装基板，所述结构光投射器、所述接近红外灯、所述接近传感器及所述光感器封装在所述封装壳体内并承载在所述封装基板上，所述结构光投射器与所述接近红外灯能够以不同的功率向所述封装壳体外发射红外光线，所述接近传感器用于接收被物体反射的红外光以检测出物体的距离，所述光感器用于接收环境光中的可见光，并检测所述可见光的强度；所述封装基板上形成有接地引脚、结构光引脚、接近灯引脚、接近传感器引脚和光感引脚；所述输入输出模组还包括多个金属遮挡板，多个所述金属遮挡板分别位于所述封装壳体内并位于所述结构光投射器、所述接近红外灯、所述接近传感器及所述光感器中的任意两者之间；

振动模组，所述振动模组安装在所述机壳上，所述振动模组包括显示屏及透光的盖板，所述显示屏设置在所述机壳上并与所述机壳共同形成收容腔，所述盖板通过接合件结合至所述机壳上并位于所述显示屏的远离所述收容腔的一侧，所述显示屏通过所述接合件与所述盖板结合；和

压电元件，所述压电元件通过所述接合件与所述盖板结合，所述盖板与所述压电元件结合的区域和所述盖板与所述显示屏结合的区域间隔；所述压电元件与所述振动模组结合并与所述输入输出模组间隔，所述压电元件用于在被施加电信号时发生形变以使所述振动模组振动；所述压电元件包括压电本体及自所述压电本体伸出的压电凸块，所述压电凸块的数量为多个，多个所述压电凸块自同一所述压电本体伸出；所述机壳上开设有多个机壳振动通孔，多个所述压电凸块与多个所述机壳振动通孔对应，每个所述压电凸块部分收容在对应的所述机壳振动通孔内并与所述盖板结合；所述电子装置还包括红外光摄像头和可见光摄像头，所述输入输出模组、所述红外光摄像头和所述可见光摄像头位于所述盖板与所述压电本体之间，多个所述压电凸块穿插设置在所述输入输出模组、所述红外光摄像头及所述可见光摄像头之间。

2.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述机壳开设有相互间隔的机壳结构光通孔、机壳接近通孔、机壳接近传感器通孔、及机壳光感通孔，所述接近红外灯与所述机壳接近通孔对应，所述结构光投射器与所述机壳结构光通孔对应，所述接近传感器与所述机壳接近传感器通孔对应，所述光感器与所述机壳光感通孔对应。

3.根据权利要求2所述的电子装置，其特征在于，所述压电元件和所述显示屏通过接合件附接至所述盖板上。

4.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述输入输出模组还包括芯片，所述结构光投射器、所述接近红外灯、所述接近传感器及所述光感器均形成在一片所述芯片上。

5.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述封装壳体还包括封装侧壁及封装顶部，所述封装侧壁自所述封装基板延伸并连接在所述封装顶部与所述封装基板之间，所述封装顶部形成有结构光窗口、接近灯窗口、接近传感器窗口及光感窗口，所述结构光窗口与所述结构光投射器对应，所述接近灯窗口与所述接近红外灯对应，所述接近传感器窗口与所述接近传感器对应，所述光感窗口与所述光感器对应。

6.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述输入输出模组还包括接近灯透镜，所述接近灯透镜设置在所述封装壳体内并与所述接近红外灯对应；和/或

所述输入输出模组还包括接近传感器透镜，所述接近传感器透镜设置在所述封装壳体内并与所述接近传感器对应；和/或

所述输入输出模组还包括光感透镜，所述光感透镜设置在所述封装壳体内并与所述光感器对应。

7.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述输入输出模组还包括由透光材料制成的光学封罩，所述光学封罩形成在所述封装基板上并位于所述封装壳体内，所述光学封罩包裹住所述结构光投射器、所述接近红外灯、所述接近传感器及所述光感器。

8.根据权利要求7所述的电子装置，其特征在于，所述输入输出模组还包括多个出光隔板，多个所述出光隔板分别形成在所述光学封罩内并位于所述结构光投射器、所述接近红外灯、所述接近传感器及所述光感器中的任意两者之间。

9.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述接地引脚和所述结构光投射器引脚被使能时，所述结构光投射器发射红外光线；所述接地引脚和所述接近灯引脚被使能时，所述接近红外灯发射红外光线；所述接地引脚和所述接近传感器引脚被使能时，所述接近传感器接收被物体反射的由所述接近红外灯发射的红外光线；所述接地引脚和所述光感引脚被使能时，所述光感器检测可见光的强度。

10.根据权利要求2所述的电子装置，其特征在于，所述盖板与所述机壳结合的表面形成有仅透过红外光的红外透过油墨，所述红外透过油墨遮挡所述机壳接近通孔、所述机壳结构光通孔、机壳接近传感器通孔及所述机壳振动通孔中的至少一个。

11.根据权利要求2所述的电子装置，其特征在于，所述输入输出模组、所述红外光摄像头和所述可见光摄像头的中心位于同一线段上，所述压电元件位于所述线段与所述机壳的顶部之间。

12.根据权利要求2所述的电子装置，其特征在于，所述输入输出模组、所述红外光摄像头、所述可见光摄像头和多个所述压电凸块的中心位于同一线段上，相邻两个所述压电凸块之间设置有所述输入输出模组、所述红外光摄像头和所述可见光摄像头中的至少一个。

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