CN108200232A - 输入输出模组和电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的电子装置及输入输出模组包括封装壳体、结构光投射器、接近红外灯、及接近传感器，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、与所述接近传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。输入输出模组将结构光投射器、接近红外灯和接近传感器集成为一个单封装体结构，集合了发射及接收红外光以实现红外测距、及立体成像的功能，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立体成像和红外测距的功能的空间。

Description

输入输出模组和电子装置

技术领域

本发明涉及消费性电子技术领域，更具体而言，涉及一种输入输出模组和电子装置。

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接近传感器、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输入输出模组和电子装置。

本发明实施方式的输入输出模组包括封装壳体、结构光投射器、接近红外灯、及接近传感器，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、及所述接近传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。

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、所述接近红外灯及所述接近传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、接近发光窗口、及接近收光窗口，所述结构光窗口与所述结构光投射器对应，所述接近发光窗口与所述接近红外灯对应，所述接近收光窗口与所述接近传感器对应。

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透镜，所述接近传感透镜设置在所述封装壳体内并与所述接近传感器对应。

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均位于所述封装壳体内并分别位于所述结构光投射器、所述接近红外灯及所述接近传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接近红外灯及所述接近传感器。

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，多个所述出光隔板均形成在所述光学封罩内并分别位于所述结构光投射器、所述接近红外灯及所述接近传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、接近灯引脚和接近传感引脚，所述接地引脚和所述结构光引脚被使能时，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引脚被使能时，所述接近传感器接收被物体反射的红外光以检测出物体的距离。

本发明实施方式的电子装置包括：

机壳；和

上述任意一项实施方式所述的输入输出模组，所述输入输出模组设置在所述机壳内。

在某些实施方式中，所述电子装置还包括透光的盖板，所述机壳开设有机壳接近发光通孔、机壳结构光通孔及机壳接近收光通孔，所述接近红外灯与所述机壳接近发光通孔对应，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收光通孔对应，所述盖板设置在所述机壳上。

在某些实施方式中，所述电子装置还包括透光的盖板，所述机壳开设有机壳接近发光通孔、机壳结构光通孔及机壳接近收光通孔，所述接近红外灯与所述机壳接近发光通孔对应，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收光通孔对应，所述盖板设置在所述机壳上，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发光通孔、所述机壳结构光通孔及所述机壳接近收光通孔中的至少一个。

在某些实施方式中，所述电子装置还包括光感器及成像模组，所述成像模组包括镜座、安装在所述镜座上的镜筒、及收容在所述镜座内的图像传感器，所述镜座包括位于所述镜筒与所述图像传感器之间的安装面，所述光感器设置在所述安装面上。

在某些实施方式中，所述电子装置还包括成像模组及光感器，所述成像模组安装在所述机壳上，所述成像模组包括相机壳体及镜头模组，所述相机壳体的顶面为阶梯面并包括相连的第一子顶面及第二子顶面，所述第二子顶面相对所述第一子顶面倾斜并与所述第一子顶面形成切口，所述顶面开设有出光通孔，所述镜头模组收容在所述相机壳体内并与所述出光通孔对应，所述光感器设置在所述第一子顶面处。

在某些实施方式中，所述电子装置还包括成像模组及光感器，所述成像模组包括相机壳体及两个镜头模组，所述相机壳体的顶面上开设有切口以形成阶梯形的顶面，所述顶面包括第一梯面及低于所述第一梯面的第二梯面，所述第一梯面上开设有两个出光通孔，每个所述出光通孔与所述镜头模组对应，所述光感器设置在所述第二梯面处。

在某些实施方式中，所述电子装置还包括成像模组及光感器，所述成像模组包括镜座、安装在所述镜座上的镜筒和部分设置在所述镜座内的基板，所述光感器设置在所述基板上。

综上，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、接近红外灯和接近传感器集成为一个单封装体结构，集合了发射及接收红外光以实现红外测距、及立体成像的功能，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立体成像和红外测距的功能的空间。另外，由于结构光投射器、接近红外灯和接近传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、接近红外灯和接近传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。

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是本发明实施方式的电子装置的部分截面示意图；

图6是本发明实施方式的电子装置的光感器与成像模组的立体示意图；

图7是本发明实施方式的电子装置的电子元器件的排列示意图；

图8是本发明另一实施方式的电子装置的输入输出模组的截面示意图；

图9是本发明另一实施方式的电子装置的结构示意图；

图10是本发明另一实施方式的电子装置的部分截面示意图；

图11是本发明又一实施方式的电子装置的部分截面示意图；

图12是本发明再一实施方式的电子装置的部分截面示意图；

图13是本发明实施方式的电子装置的输入输出模组与光感器的立体示意图；和

图14至图21是本发明某些实施方式的电子装置的光感器与成像模组的立体示意图。

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、光感器50(如图6)、成像模组60(如图6)、受话器70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和接近传感器1b。

封装壳体11用于同时封装结构光投射器12、接近红外灯13和接近传感器1b，或者说，结构光投射器12、接近红外灯13和接近传感器1b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和接近传感器1b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及接近传感器1b；或者，沿线段的一端到另一端依次为接近红外灯13、结构光投射器12及接近传感器1b；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1b及结构光投射器12。在其他实施方式中，结构光投射器12、接近红外灯13和接近传感器1b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和接近传感器1b。在制造输入输出模组10时，结构光投射器12、接近红外灯13和接近传感器1b均可以形成在一片芯片14上，再将结构光投射器12、接近红外灯13、接近传感器1b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和接近传感器1b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后对结构光投射器12、接近红外灯13和接近传感器1b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、接近发光窗口1132和接近收光窗口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；接近发光窗口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发光窗口1132穿出；接近收光窗口1133与接近传感器1b对应，被物体反射的红外光能够穿过接近收光窗口1133并入射到接近传感器1b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、接近发光窗口1132和接近收光窗口1133为通孔，封装顶部113的制作材料为不透红外光的材料。在另一例子中，封装顶部113由不透红外光的材料和透红外光的材料共同制造而成，具体地，结构光窗口1131、接近发光窗口1132和接近收光窗口1133由透红外光的材料制成，其余部位由不透红外光的材料制成，进一步地，结构光窗口1131和接近发光窗口1132可以形成有透镜结构，以改善从结构光窗口1131和接近发光窗口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，以使穿过结构光窗口1131的光线发散向外射出；接近发光窗口1132形成有凸透镜结构，以使穿过接近发光窗口1132的光线聚拢向外射出；接近收光窗口1133也可以形成有透镜结构，以改善从接近收光窗口1133入射的红外光发射角度，例如接近收光窗口1133形成有凸透镜结构以使由接近收光窗口1133入射的光线聚拢并投射到接近传感器1b上。

结构光投射器12、接近红外灯13和接近传感器1b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和接近传感器1b三者集成后的体积，且制备工艺较简单。结构光投射器12可向外发射结构光，结构光可形成红外激光散斑图案，结构光投射到目标物体表面，由红外光摄像头62(如图1所示)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12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，红外光穿过接近发光窗口1132并到达物体表面。接近传感器1b接收由接近收光窗口1133入射的被物体反射的红外光，以判断物体到电子装置100的距离，具体地，接近传感器1b可以接收由接近红外灯13发射并被物体反射的红外光以用于判断物体到电子装置100的距离。

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和接近传感引脚1e。接地引脚15、结构光引脚16、接近灯引脚17和接近传感引脚1e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、结构光引脚16和接近灯引脚17被使能时(即，接地引脚15、结构光引脚16和接近灯引脚17接入电路导通时)，结构光投射器12发射红外光线，且接近红外灯13发射红外光线；当接地引脚15和接近传感引脚1e被使能时(即，接地引脚15和接近传感引脚1e接入电路导通时)，接近传感器1b检测接近红外灯13向外发出的并被物体反射的红外光以作为判断物体到电子装置100的距离的依据。

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，在本发明实施例中，机壳20内还可用于设置电子装置100的显示屏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，机壳20包括顶部21和底部22，显示屏90和输入输出模组10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，如图1所示，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可以为全面屏并开设有缺口，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。

机壳20还开设有机壳接近发光通孔23、机壳结构光通孔24和机壳接近收光通孔25。输入输出模组10设置在机壳20内时，接近红外灯13与机壳接近发光通孔23对应，结构光投射器12与机壳结构光通孔24对应，接近传感器1b与机壳接近收光通孔25对应。其中接近红外灯13与机壳接近发光通孔23对应指接近红外灯13发出的光线可从机壳接近发光通孔23穿过，具体地，可以是接近红外灯13与机壳接近发光通孔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发光通孔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。接近传感器1b与机壳接近收光通孔25对应指被物体反射的红外光能够从机壳接近收光通孔25穿过并入射到接近传感器1b上，具体地，可以是接近传感器1b与机壳接近收光通孔25正对，也可以是入射的红外光穿过机壳接近收光通孔25并经导光元件作用后入射到接近传感器1b上。在如图5所示的实施例中，机壳接近发光通孔23、机壳结构光通孔24和机壳接近收光通孔25可以是互相间隔的，当然，在其他实施例中，机壳接近发光通孔23、机壳结构光通孔24和机壳接近收光通孔25也可以是互相连通的。

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。在如图5所示的实施例中，盖板30覆盖机壳结构光通孔24、机壳接近发光通孔23和机壳接近收光通孔25，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发光通孔23、机壳结构光通孔24及机壳接近收光通孔25中的至少一个，即，红外透过油墨40可以同时遮盖机壳接近发光通孔23、机壳结构光通孔24和机壳接近收光通孔25(如图5所示)，用户难以通过机壳接近发光通孔23、机壳结构光通孔24和机壳接近收光通孔25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发光通孔23，且未遮盖机壳结构光通孔24和机壳接近收光通孔25；或者红外透过油墨40也可以遮盖机壳结构光通孔24，且未遮盖机壳接近发光通孔23和机壳接近收光通孔25；或者红外透过油墨40也可以遮盖机壳接近收光通孔25，且未遮盖机壳结构光通孔24及机壳接近发光通孔23；红外透过油墨40也可以遮盖机壳接近发光通孔23和机壳结构光通孔24，且未遮盖机壳接近收光通孔25；或者红外透过油墨40也可以遮盖机壳结构光通孔24和机壳接近收光通孔25，且未遮盖机壳接近发光通孔23；或者红外透过油墨40也可以遮盖机壳接近收光通孔25和机壳接近发光通孔23，且未遮盖机壳结构光通孔24。

请参阅图6，光感器50为单封装体结构。光感器50接收环境光中的可见光，并检测可见光的强度，以作为控制显示屏90的显示亮度的依据。

请参阅图1和图6，成像模组60可以是可见光摄像头61与红外光摄像头62中的一个或两个。成像模组60包括镜座63、镜筒64和图像传感器65。镜筒64安装在镜座63上，图像传感器65收容在镜座63内。镜座63包括安装面631，安装面631位于镜筒64与图像传感器65之间。在如图6所示的实施例中，光感器50设置在安装面631上，具体地，光感器50在安装面631所在的平面正投影至少部分落入到安装面631上，如此，光感器50与成像模组60设置得较紧凑，二者共同占用的横向空间较小。

请参阅图1，受话器70用于在受到电源的激励时向外发出声波信号，用户可通过受话器70进行通话。红外补光灯80用于向外发射红外光，红外光被外界物体表面反射后，电子装置100的红外光摄像头62接收被物体反射的红外光以获取物体的影像信息。

在如图1所示的实施例中，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、可见光摄像头61、红外光摄像头62、受话器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、受话器70、红外光摄像头62、可见光摄像头61(如图7所示)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(如图18所示)；或者从线段的一端到另一端依次为输入输出模组10、可见光摄像头61、受话器70、红外光摄像头62、红外补光灯80(如图1所示)；或者从线段的一端到另一端依次为红外光摄像头62、红外补光灯80、受话器70、可见光摄像头61、输入输出模组10；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、受话器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(如图18所示)。当然，输入输出模组10、红外光摄像头、受话器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。

进一步地，请结合图6，光感器50可以设置在红外光摄像头62的安装面631上，也可以设置在可见光摄像头61的安装面631上，当然，光感器50也可以不设置在安装面631上，例如，光感器50可以与输入输出模组10相邻设置，或者与受话器70相邻设置，在此不作限制。

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和接近传感器1b集成为一个单封装体结构，集合了发射及接收红外光以实现红外测距、及立体成像的功能，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节约了实现立体成像和红外测距的功能的空间。另外，由于结构光投射器12、接近红外灯13和接近传感器1b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和接近传感器1b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。

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和接近传感透镜1c。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。接近传感透镜1c设置在封装壳体11内并与接近传感器1b对应。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发光窗口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，由接近收光窗口1133进入的被物体反射的红外光入射到接近传感透镜1c上时，接近传感透镜1c将红外光汇聚到接近传感器1b上，减少红外光传输到接近传感器1b以外区域的光量。具体地，接近灯透镜19和接近传感透镜1c均可以位于同一透明基体上，更具体地，接近灯透镜19和接近传感透镜1c均可以与该透明基体一体成型制得。当然，输入输出模组10也可以仅设置有接近灯透镜19和接近传感透镜1c中的一个，也可以不设置接近灯透镜19和接近传感透镜1c。

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18，多个金属遮挡板18均位于封装壳体11内，且多个金属遮挡板18分别位于结构光投射器12、接近红外灯13与接近传感器1b中的任意两者之间。当结构光投射器12、接近红外灯13及接近传感器1b的中心位于同一线段上时，金属遮挡板18的数量为两个；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及接近传感器1b，两个金属遮挡板18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1b之间；若线段的一端到另一端依次为接近红外灯13、结构光投射器12及接近传感器1b，两个金属遮挡板18分别位于结构光投射器12与接近红外灯13之间、及结构光投射器12与接近传感器1b之间；若线段的一端到另一端依次为接近红外灯13、接近传感器1b及结构光投射器12，两个金属遮挡板18分别位于接近传感器1b与接近红外灯13之间、及结构光投射器12与接近传感器1b之间。金属遮挡板18位于结构光投射器12与接近红外灯13之间，金属遮挡板18一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18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。金属遮挡板18位于结构光投射器12与接近传感器1b之间或位于接近传感器1b与接近红外灯13之间，能够避免结构光投射器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1b上，还能屏蔽结构光投射器12与接近传感器1b相互之间的电磁干扰或屏蔽接近红外灯13与接近传感器1b相互之间的电磁干扰。

请参阅图8，在某些实施方式中，输入输出模组10还包括光学封罩1a。光学封罩1a由透光材料制成，光学封罩1a形成在封装基板111上并位于封装壳体11内。光学封罩1a包裹住接近红外灯13及接近传感器1b。具体地，光学封罩1a可以通过灌胶注模成型工艺形成，光学封罩1a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1a可以固定接近红外灯13及接近传感器1b之间的相对位置，且使得接近红外灯13及接近传感器1b在封装壳体11内不易晃动。

另外，请参阅图8，输入输出模组10还包括多个出光隔板1d，多个出光隔板1d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及接近传感器1b中的任意两者之间。当结构光投射器12、接近红外灯13及接近传感器1b的中心位于同一线段上时，出光隔板1d的数量为两个；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及接近传感器1b，两个出光隔板1d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1b之间；若线段的一端到另一端依次为接近红外灯13、结构光投射器12及接近传感器1b，两个出光隔板1d分别位于结构光投射器12与接近红外灯13之间、及结构光投射器12与接近传感器1b之间；若线段的一端到另一端依次为接近红外灯13、接近传感器1b及结构光投射器12，两个出光隔板1d分别位于接近传感器1b与接近红外灯13之间、及结构光投射器12与接近传感器1b之间。出光隔板1d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发光窗口1132中穿出，接近红外灯13发出的光线不会从结构光窗口1131中穿出。出光隔板1d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1b上，同时阻挡从接近收光窗口1133进入并射向接近传感器1b的红外光影响结构光投射器12及接近红外灯13的发光。

请参阅图9，在某些实施方式中，机壳20还开设有机壳出音孔(图未示)，盖板30还开设有盖板出音孔35，受话器70与盖板出音孔35及机壳出音孔的位置对应。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，受话器70位于该线段与机壳20的顶部21之间。

受话器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。在如图10所示的实施例中，盖板出音孔35开设在盖板30的边缘位置，且机壳出音孔靠近顶部21开设。

请参阅图10，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上与机壳接近发光通孔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发光通孔23看到电子装置100的内部的接近红外灯13；盖板30上与机壳接近收光通孔25对应的位置也可以设置红外透过油墨40，用户难以通过机壳接近收光通孔25看到电子装置100的内部的接近传感器1b，电子装置100的外形较美观。

请参阅图11，在某些实施方式中，盖板30上还可以开设盖板接近发光通孔33，盖板接近发光通孔33与机壳接近发光通孔23对应，接近红外灯13发射的红外光穿过机壳接近发光通孔23后可以从盖板接近发光通孔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的内部的结构光投射器12；盖板30上与机壳接近收光通孔25对应的位置也可以设置红外透过油墨40，用户难以通过机壳接近收光通孔25看到电子装置100的内部的接近传感器1b，电子装置100的外形较美观。

请参阅图12，在某些实施方式中，盖板30上还可以开设盖板接近收光通孔36，盖板接近收光通孔36与机壳接近收光通孔25及接近传感器1b均对应，电子装置100外被物体反射的红外光穿过盖板接近收光通孔36及机壳接近收光通孔25后可以入射到接近传感器1b上。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的内部的结构光投射器12；盖板30上与机壳接近发光通孔23对应的位置也可以设置红外透过油墨40，用户难以通过机壳接近发光通孔24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。

请参阅图13，在某些实施方式中，光感器50可以设置在封装基板111上。具体地，封装基板111的一部分用于承载结构光投射器12、接近红外灯13和接近传感器1b，或者说与封装侧壁112围成的空间对应；封装基板111的另一部分向外伸出，光感器50可以固定在封装基板111上且位于封装壳体11外。封装基板111上可铺设线路，线路可以是结构光投射器12和接近红外灯13的控制和驱动线路，在一个例子中，线路为FPC的形式，FPC可以同时与光感器50连接，以用于同时传输光感器50的控制和驱动信号。

请参阅图14，在某些实施方式中，成像模组60还包括基板66，图像传感器65设置在基板66上，光感器50还可以固定在基板66上。具体地，基板66上设置有FPC，基板66的一部分位于镜座63内，另一部分从镜座63内伸出，FPC的一端位于镜座63内且用于承载图像传感器65，另一端可以与电子装置100的主板连接。光感器50设置在基板66上时，光感器50设置在镜座63外，光感器50也可以与FPC连接。

成像模组60可以是可见光摄像头61与红外光摄像头62中的一个或两个。具体地，光感器50可以固定在可见光摄像头61的基板66上；光感器50可以固定在红外光摄像头62的基板66上。

进一步的，基板66还包括补强板，补强板设置在与光感器50相背的一侧，以增加基板66的整体强度，使得FPC不易发生绕折，同时光感器50设置在基板66上时不易发生晃动。在一个例子中，光感器50还可以固定在镜座63的外侧壁上，例如通过粘结的方式固定在镜座63的外侧壁上。

请参阅图15，在某些实施方式中，上述实施方式的电子装置100及成像模组60可替换为以下结构：成像模组60包括图像传感器65、相机壳体67及镜头模组68。相机壳体67的顶面670为阶梯面，顶面670包括第一子顶面671、第二子顶面672、及第三子顶面673，第二子顶面672与第一子顶面671倾斜连接并与第一子顶面671形成切口675，第三子顶面673与第二子顶面672倾斜连接，第二子顶面672位于第一子顶面671与第三子顶面673之间以连接第一子顶面671与第三子顶面673。第二子顶面672与第一子顶面671之间的夹角可以为钝角或直角，第二子顶面672与第三子顶面673之间的夹角可以为钝角或直角。切口675开设在相机壳体67的一个端部上，也就是说，切口675位于顶面670的边缘位置。第三子顶面673开设有出光通孔674，镜头模组68收容在相机壳体67内并与出光通孔674对应。图像传感器65收容在相机壳体67内并与镜头模组68对应，电子装置100外的光线能够穿过出光通孔674及镜头模组68并传递到图像传感器65上，图像传感器65将光信号转换为电信号。光感器50设置在第一子顶面671处。本实施方式中，成像模组60可以是可见光摄像头61，光感器50为单封装体结构。在其他实施方式中，成像模组60可以是红外光摄像头62。

本实施方式的成像模组60开设有切口675，并且将光感器50设置在第一子顶面671上，使光感器50与成像模组60设置得较紧凑，二者共同占用的横向空间较小，节约了电子装置100内的安装空间。

请继续参阅图15，在某些实施方式中，上述实施方式的光感器50设置在第一子顶面671上并位于相机壳体67的外部，具体地，整个光感器50沿垂直于第一子顶面671的投影均可以位于第一子顶面671内(如图15所示)；或者，部分光感器50沿垂直于第一子顶面671的投影位于第一子顶面671内。也就是说，光感器50至少有一部分位于第一子顶面671的正上方，如此，光感器50与成像模组60设置得较紧凑，二者共同占用的横向空间较小，进一步节约了电子装置100内的安装空间。

请参阅图16，上述实施方式的第一子顶面671开设有透光孔676，光感器50位于相机壳体67内并与透光孔676对应。电子装置100外部的光线能够穿过透光孔676并传递到光感器50上。本实施方式的光感器50设置在相机壳体67内，使光感器50与相机壳体67的结构更加稳定并便于将光感器50与成像模组60安装到壳体20上。

请参阅图17，在某些实施方式中，上述实施方式的第一子顶面671开设有透光孔676，光感器50位于相机壳体67内并与透光孔676对应。成像模组60还包括基板66，图像传感器65设置在基板66上，光感器50还可以固定在基板66上并收容在相机壳体67内。具体地，基板66上设置有FPC，FPC的一端位于相机壳体67内且用于承载图像传感器65，另一端可以与电子装置100的主板连接。在其他实施方式中，光感器50也可以设置在FPC上。

本实施方式的光感器50设置在相机壳体67内，使光感器50与相机壳体67的结构更加稳定并便于将光感器50与成像模组60安装到壳体20上；同时，成像模组60设置基板66并将光感器50设置在基板66上，使光感器50能够稳固地安装在相机壳体67内。

请参阅图18，在某些实施方式中，上述实施方式的电子装置100及成像模组60可替换为以下结构：成像模组60为双摄模组，包括两个图像传感器65、相机壳体67及两个镜头模组68。相机壳体67的顶面670为阶梯面，顶面670包括第一梯面677、低于第一梯面677的第二梯面678、及第一连接面679a。第一连接面679a与第二梯面678倾斜连接并与第二梯面678形成切口675，第一连接面679a与第一梯面677倾斜连接，第一连接面679a位于第一梯面677与第二梯面678之间以连接第一梯面677与第二梯面678。第一连接面679a与第一梯面677之间的夹角可以为钝角或直角，第一连接面679a与第二梯面678之间的夹角可以为钝角或直角。切口675开设在相机壳体67的一个端部上，也就是说，切口675位于顶面670的边缘位置。两个出光通孔674均开设在第一梯面677上并均位于切口675的同一侧，两个出光通孔674的中心连线与切口675的延伸方向垂直。两个镜头模组68均收容在相机壳体67内并与两个出光通孔674分别对应，两个图像传感器65收容在相机壳体67内并与两个镜头模组68分别对应，电子装置100外的光线能够穿过出光通孔674及镜头模组68并传递到图像传感器65上。本实施方式中，成像模组60可以是可见光摄像头61，此时两个镜头模组68均为可见光摄像头61对应的镜头模组。光感器50设置在第二梯面678上并位于相机壳体67外。光感器50为单封装体结构。在其他实施方式中，成像模组60可以是红外光摄像头62，此时两个镜头模组68均为红外光摄像头62对应的镜头模组。在又一实施方式中，成像模组60包括可见光摄像头61及红外光摄像头62，此时其中一个镜头模组68为红外光摄像头62对应的镜头模组，另一个镜头模组68为可见光摄像头61对应的镜头模组。

本实施方式的成像模组60开设有切口675，并且将光感器50设置在第二梯面678上，使光感器50与成像模组60设置得较紧凑，二者共同占用的横向空间较小，节约了电子装置100内的安装空间。

请参阅图19，在某些实施方式中，上述实施方式的切口675开设在顶面670的中间位置上，第一梯面677被切口675分隔成第一子梯面677a与第二子梯面677b，第一子梯面677a与第二子梯面677b分别位于切口675的相对两侧，两个出光通孔674分别开设在第一子梯面677a及第二子梯面677b上，安装在相机壳体67内的镜头模组68也位于切口675的相对两侧。此时，切口675由第二梯面678、第一连接面679a及第二连接面679b围成，第一连接面679a倾斜连接第一子顶面677a与第二梯面678并位于第一子顶面677a与第二梯面678之间，第二连接面679b倾斜连接第二子顶面677b与第二梯面678并位于第二子顶面677b与第二梯面678之间。本实施方式中，第一梯面677与第二梯面678平行，第一连接面679a与第一子梯面677a的夹角为钝角，第二连接面679b与第二子梯面677b的夹角为钝角。在其他实施方式中，第一连接面679a与第一子梯面677a的夹角为直角，第二连接面679b与第二子梯面677b的夹角为直角。相对于将切口675开设在顶面670的边缘位置，本实施方式的切口675开设在顶面670的中间位置能够使切口675的宽度更宽，从而便于将光感器50设置在第二梯面678上。

请参阅图18及图19，在某些实施方式中，上述实施方式的光感器50设置在第二梯面678上并位于相机壳体67的外部。具体地，当切口675开设在顶面670的边缘位置时，整个光感器50沿垂直于第二梯面678的投影均可以位于第二梯面678内(如图18所示)；或者，部分光感器50沿垂直于第二梯面678的投影位于第二梯面678内。也就是说，光感器50至少有一部分位于第二梯面678的正上方。当切口675开设在顶面670的中间位置上时，整个光感器50沿垂直于第二梯面678的投影均可以位于第二梯面678内(如图19所示)。如此，光感器50与成像模组60设置得较紧凑，二者共同占用的横向空间较小，进一步节约了电子装置100内的安装空间。

请参阅图20，上述实施方式的第二梯面678开设有透光孔676，光感器50位于相机壳体67内并与透光孔676对应。电子装置100外部的光线能够穿过透光孔676并传递到光感器50上。本实施方式的光感器50设置在相机壳体67内，使光感器50与相机壳体67的结构更加稳定并便于将光感器50与成像模组60安装到壳体20上。

请参阅图21，在某些实施方式中，上述实施方式的第二梯面678开设有透光孔676，光感器50位于相机壳体67内并与透光孔676对应。成像模组60还包括基板66，图像传感器65设置在基板66上，光感器50还可以固定在基板66上并收容在相机壳体67内。具体地，基板66上设置有FPC，FPC的一端位于相机壳体67内且用于承载图像传感器65，另一端可以与电子装置100的主板连接。在其他实施方式中，光感器50也可以设置在FPC上。

本实施方式的光感器50设置在相机壳体67内，使光感器50与相机壳体67的结构更加稳定并便于将光感器50与成像模组60安装到壳体20上；同时，成像模组60设置基板66并将光感器50设置在基板66上，使光感器50能够稳固地安装在相机壳体67内。

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 (15)

1.一种输入输出模组，其特征在于，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、及接近传感器，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、及所述接近传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。

2.根据权利要求1所述的输入输出模组，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、所述接近红外灯及所述接近传感器均形成在一片所述芯片上。

3.根据权利要求2所述的输入输出模组，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、接近发光窗口、及接近收光窗口，所述结构光窗口与所述结构光投射器对应，所述接近发光窗口与所述接近红外灯对应，所述接近收光窗口与所述接近传感器对应。

4.根据权利要求2所述的输入输出模组，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透镜，所述接近传感透镜设置在所述封装壳体内并与所述接近传感器对应。

5.根据权利要求2所述的输入输出模组，其特征在于，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均位于所述封装壳体内并分别位于所述结构光投射器、所述接近红外灯及所述接近传感器中的任意两者之间。

6.根据权利要求1所述的输入输出模组，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接近红外灯及所述接近传感器。

7.根据权利要求6所述的输入输出模组，其特征在于，所述输入输出模组还包括多个出光隔板，多个所述出光隔板均形成在所述光学封罩内并分别位于所述结构光投射器、所述接近红外灯及所述接近传感器中的任意两者之间。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的输入输出模组，其特征在于，所述输入输出模组上形成有接地引脚、结构光引脚、接近灯引脚和接近传感引脚，所述接地引脚和所述结构光引脚被使能时，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引脚被使能时，所述接近传感器接收被物体反射的红外光以检测出物体的距离。

9.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括：

机壳；和

权利要求1-8任意一项所述的输入输出模组，所述输入输出模组设置在所述机壳内。

10.根据权利要求9所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置还包括透光的盖板，所述机壳开设有机壳接近发光通孔、机壳结构光通孔及机壳接近收光通孔，所述接近红外灯与所述机壳接近发光通孔对应，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收光通孔对应，所述盖板设置在所述机壳上。

11.根据权利要求9所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置还包括透光的盖板，所述机壳开设有机壳接近发光通孔、机壳结构光通孔及机壳接近收光通孔，所述接近红外灯与所述机壳接近发光通孔对应，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收光通孔对应，所述盖板设置在所述机壳上，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发光通孔、所述机壳结构光通孔及所述机壳接近收光通孔中的至少一个。

12.根据权利要求9所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置还包括光感器及成像模组，所述成像模组包括镜座、安装在所述镜座上的镜筒、及收容在所述镜座内的图像传感器，所述镜座包括位于所述镜筒与所述图像传感器之间的安装面，所述光感器设置在所述安装面上。

13.根据权利要求9所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置还包括成像模组及光感器，所述成像模组安装在所述机壳上，所述成像模组包括相机壳体及镜头模组，所述相机壳体的顶面为阶梯面并包括相连的第一子顶面及第二子顶面，所述第二子顶面相对所述第一子顶面倾斜并与所述第一子顶面形成切口，所述顶面开设有出光通孔，所述镜头模组收容在所述相机壳体内并与所述出光通孔对应，所述光感器设置在所述第一子顶面处。

14.根据权利要求9所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置还包括成像模组及光感器，所述成像模组包括相机壳体及两个镜头模组，所述相机壳体的顶面上开设有切口以形成阶梯形的顶面，所述顶面包括第一梯面及低于所述第一梯面的第二梯面，所述第一梯面上开设有两个出光通孔，每个所述出光通孔与所述镜头模组对应，所述光感器设置在所述第二梯面处。

15.根据权利要求9所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置还包括成像模组及光感器，所述成像模组包括镜座、安装在所述镜座上的镜筒和部分设置在所述镜座内的基板，所述光感器设置在所述基板上。