CN108600437B - 支架组件、输入输出组件和电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种支架组件。支架组件至少包括两个支架。每个支架包括本体，本体包括相背的正面和背面。背面开设有至少一个收容腔，正面开设有与收容腔对应的通孔，收容腔用于固定安装输入输出模组并使输入输出模组从背面暴露。通孔用于从正面暴露输入输出模组。本发明还公开了一种输入输出组件和电子装置。输入输出模组可以分别固定安装在不同的支架的收容腔内，同时，多个支架间的安装距离容易调整，以满足多个输入输出模组之间的距离需求。

Description

支架组件、输入输出组件和电子装置

技术领域

本发明涉及消费性电子技术领域，更具体而言，涉及一种支架组件、输入输出组件和电子装置。

背景技术

手机上通常配置有多个功能模组以实现多种功能，多个功能模组需要同时固定在手机上，且多个功能模组往往需要保持一定的距离才能更好地配合使用，因此，需要提供一种既能固定多个功能模组，又能使得某些功能模组保持一定距离的固定结构。

发明内容

本发明实施方式提供一种支架组件、输入输出组件和电子装置。

本发明实施方式的支架组件至少包括两个支架，每个所述支架包括本体，所述本体包括相背的正面和背面，所述背面开设有至少一个收容腔，所述正面开设有与所述收容腔对应的通孔，所述收容腔用于固定安装输入输出模组并使所述输入输出模组从所述背面暴露，所述通孔用于从所述正面暴露所述输入输出模组。

在某些实施方式中，所述支架包括第一支架和第二支架，所述收容腔包括开设在所述第一支架上的第一收容腔，和开设在所述第二支架上的第二收容腔；所述通孔包括与所述第一收容腔对应的第一通孔，和与所述第二收容腔对应的第二通孔。

在某些实施方式中，所述通孔的开口尺寸小于对应的所述收容腔的尺寸以形成限位环，所述收容腔由所述限位环及环绕所述限位环延伸的内壁形成。

在某些实施方式中，所述正面上开设有定位孔，所述，所述定位孔用于定位所述支架的安装位置。

在某些实施方式中，所述本体还包括连接所述正面与所述背面的侧壁，所述支架还包括自所述侧壁向外凸出的固定凸出，所述固定凸出用于固定所述支架。

在某些实施方式中，所述第一收容腔的数量为一个，所述第二收容腔的数量为两个，所述第一通孔的数量为一个，所述第二通孔的数量为两个，所述第一通孔与两个所述第二通孔的中心位于同一直线上。

在某些实施方式中，所述输入输出模组包括红外成像模组、可见光成像模组和激光投射模组，

所述第一收容腔用于收容所述红外成像模组，所述第二收容腔用于收容所述可见光成像模组和所述激光投射模组；或

所述第一收容腔用于收容所述激光投射模组，所述第二收容腔用于收容所述红外成像模组和所述可见光成像模组。

本发明实施方式的输入输出组件包括：

上述任一实施方式所述的支架组件；和

输入输出模组，所述输入输出模组安装在所述支架的所述收容腔内。

本发明实施方式的电子装置包括

壳体；和

上述实施方式所述的输入输出组件，所述输入输出组件安装在所述壳体内。

在某些实施方式中，所述电子装置还包括固定在所述壳体内的主板，所述输入输出模组与所述主板电连接，所述主板形成有安装口，所述支架穿设所述安装口且与所述主板固定连接。

在某些实施方式中，所述壳体包括前壳和后壳，所述前壳与所述正面相抵，且所述后壳与所述背面相抵以夹持所述支架。

本发明实施方式的支架组件、输入输出组件和电子装置中，输入输出模组可以分别固定安装在不同的支架的收容腔内，同时，多个支架间的安装距离容易调整，以满足多个输入输出模组之间的距离需求。

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立体分解示意图；

图2是本发明实施方式的输入输出组件的平面装配示意图；

图3是本发明实施方式的输入输出组件的另一视角的平面装配示意图；

图4是本发明实施方式的输入输出组件的立体分解示意图；

图5是本发明实施方式的输入输出组件的另一视角的立体分解示意图；

图6至图9是本发明实施方式的输入输出组件的激光投射模组的部分结构示意图。

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包括壳体10、主板20和输入输出组件30。电子装置100可以是手机、平板电脑、手提电脑、游戏机、头显设备、门禁系统、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1，壳体10可以作为主板20和输入输出组件30的安装载体，壳体10可以给主板20和输入输出组件30提供防尘、防水、防摔的保护，壳体10上还可以安装有显示屏、电池等元器件。壳体10包括前壳11和后壳12，前壳11与后壳12互相结合并将主板20和输入输出组件30收容在前壳11与后壳12之间，前壳11与后壳12可以采用不锈钢、铝合金、塑料等材料制成。

请参阅图1，主板20固定在壳体10内，具体地，主板20可以通过螺合、卡合等方式固定在前壳11或后壳12上。主板20可以与输入输出组件30的各输入输出模组33(如图3)连接，主板20上还可以连接电子装置100的处理芯片、控制芯片等，主板20上铺设的线路可以用于传输电信号。主板20上形成有安装口，安装口供输入输出组件30穿过，减小主板20与输入输出组件30安装在壳体10内时占用的空间。

请参阅图1至图3，输入输出组件30安装在壳体10内，输入输出组件30包括多个支架(31、32)和输入输出模组33，输入输出模组33安装在多个支架(31、32)上。多个支架(31、32)同时安装在电子装置100内，多个支架(31、32)指支架(31、32)的数量为两个或两个以上，多个支架(31、32)的形状可以完全相同也可以不完全相同。支架(31、32)包括本体(311、321)，本体(311、321)包括相背的正面(312、322)和背面(313、323)，背面(313、323)开设有至少一个收容腔(315、325)，正面(312、322)开设有与收容腔(315、325)对应的通孔(316、326)，收容腔(315、325)用于固定安装输入输出模组33并使输入输出模组33从背面(313、323)暴露，通孔(316、326)用于从正面(312、322)暴露输入输出模组33。在本发明实施例中，支架(31、32)包括第一支架31和第二支架32，下面将先以第一支架31为例对支架(31、32)的结构进行说明。

请结合图4和图5，第一支架31可以是一体成型结构，第一支架31固定在壳体10内且用于安装输入输出模组33。第一支架31包括第一本体311。第一本体311包括第一正面312、第一背面313和第一侧壁314，第一正面312与第一背面313相背，第一侧壁314连接第一正面312与第一背面313。在将输入输出组件30安装在壳体10内时，前壳11可以与第一正面312相抵，后壳12可以与第一背面313相抵以夹持第一支架31，避免第一支架31和安装在第一支架31内的输入输出模组33沿电子装置100的厚度方向(如图1中的Z方向)移动，同时，第一支架31与主板20的安装口的位置对应安装，第一支架31的第一侧壁314可以与安装口的内壁相抵，使得第一支架31卡在安装口内，只需要将主板20的位置固定，就可避免第一支架31和安装在第一支架31上的输入输出模组33沿电子装置100的宽度方向(如图1中的Y方向)移动。

第一背面313上开设有一个第一收容腔315，第一正面312开设有与第一收容腔315对应且连通的第一通孔316。当输入输出模组33安装在第一支架31上时，输入输出模组33从第一背面313暴露，且输入输出模组33还通过第一通孔316从第一正面312暴露。在本发明实施方式中，暴露指的是可以从第一正面312或从第一背面313看到输入输出模组33，例如，输入输出模组33可以穿过第一正面312的第一通孔316从第一正面312暴露，输入输出模组33也可以未穿过第一通孔316，但通过第一通孔316可以看到输入输出模组33。

第一支架31上形成有限位环34，具体地，第一通孔316的开口尺寸小于对应的第一收容腔315的尺寸以形成限位环34，第一收容腔315由限位环34和环绕限位环34延伸的内壁形成。在安装输入输出模组33时，可以将输入输出模组33沿第一背面313指向第一正面312的方向安装在第一收容腔315内，直至输入输出模组33与限位环34相抵，表明输入输出模组33安装到位，此时可以向第一收容腔315内点胶，具体地，可以向输入输出模组33与第一收容腔315的内壁之间的间隙内点胶，等胶水固化后，输入输出模组33被固定安装在第一收容腔315。可以理解，第一收容腔315的具体形状与对应的输入输出模组33的形状对应，第一收容腔315的腔体可以略大于输入输出模组33以便于在第一收容腔315内点胶，第一收容腔315的腔体也可以略小于输入输出模组33以使输入输出模组33可通过过盈配合安装在第一收容腔315内。

第二支架32可以是一体成型结构，第二支架32固定在壳体10内且用于安装输入输出模组33。第二支架32包括第二本体321。第二本体321包括第二正面322、第二背面323和第二侧壁324，第二正面322与第二背面323相背，第二侧壁324连接第二正面322与第二背面323。第二背面313上开设有两个第二收容腔325，第二正面322开设有与两个第二收容腔325对应且连通的第二通孔326。同时，第二支架32上也可以形成有限位环34。第二支架32安装且固定在壳体10内的方式，输入输出模组33安装且固定在第二支架32上的方式可以参考上述对第一支架32的描述，在此不再赘述。不同的是，第二收容腔325的数量为两个，两个第二收容腔325可以用于收容并固定两个输入输出模组33。

可以理解，上述的第一支架31和第二支架32只是对支架(31、32)的具体结构的举例，支架(31、32)的具体数量，每个支架(31、32)的收容腔(315、325)数量等可以依据需求进行设定。

请参阅图4和图5，输入输出模组33可以向外界发出信号或者接收外界的信号，或者同时具备向外界发出信号和接收外界的信号的功能，其中信号可以是光线信号、声音信号、触摸信号等。可以理解，依据电子装置100的不同功能需求，输入输出模组33的具体种类和每种输入输出模组33的数量可以有所变化。

在本发明实施例中，输入输出模组33包括红外成像模组331、可见光成像模组332和激光投射模组333。其中，红外成像模组331可用于接收外界的红外光信号以生成红外图像。可见光成像模组332可接收外界的可见光信号以生成彩色图像。激光投射模组333可用于向电子装置100外的目标物体投射激光图案，激光可以是红外光。在一个例子中，红外成像模组331可以接收由目标物体反射的激光图案，激光投射模组333和红外成像模组331共同用于获得目标物体的深度信息。红外成像模组331、可见光成像模组332和激光投射模组333可以共同用于获得目标用户的深度图像。输入输出模组33上可以设置有连接器40，连接器40可以插入到主板20上特定的连接座上，以连接输入输出模组33与主板20，将连接器40从连接座上拔出则可以将输入输出模组33与主板20分离。

如图4和图5所示，红外成像模组331可以收容在第一收容腔315内，可见光成像模组332和激光投射模组333可以分别收容在两个第二收容腔325内，具体地，可见光成像模组332可以设置在红外成像模组331与激光投射模组333之间，以使红外成像模组331与激光投射模组333之间具有较大的间距。在一个例子中，第一收容腔315与两个第二收容腔325的中心位于同一直线上，第一通孔316与两个第二通孔326的中心位于同一直线L上(如图2所示)，以使红外成像模组331、可见光成像模组332和激光投射模组333安装后，三者的光轴位于同一平面内，便于三者互相配合工作。红外成像模组331可以从第一通孔316穿出，可见光成像模组332可以从一个第二通孔326穿出，激光投射模组333可以从另一个第二通孔326穿出，红外成像模组331的入光面、可见光成像模组332的入光面和激光投射模组333的出光面可以是位于同一个平面上。

当然，在其他实施方式中，激光投射模组333可以收容在第一收容腔315内，可见光成像模组332和红外成像模组331可以收容在两个第二收容腔325内，具体地，可见光成像模组332可以设置在红外成像模组331与激光投射模组333之间，以使红外成像模组331与激光投射模组333之间具有较大的间距。

综上，本发明实施方式的电子装置100中，输入输出模组33可以分别固定安装在不同的支架(31、32)的收容腔(315、325)内，同时，多个支架(31、32)间的安装距离容易调整，以满足多个输入输出模组33之间的距离需求。

请参阅图2和图4，在某些实施方式中，正面(312、322)上开设有定位孔35，定位孔35用于定位支架(31、32)的安装位置。具体地，每个支架(31、32)上的定位孔35的数量可以是一个或多个。本发明实施例中，每个支架(31、32)上的定位孔35的数量为两个，且两个定位孔35开设在本体(311、321)的斜对角的位置。对应的，请结合图1，前壳11上可以凸出形成有前壳定位柱(图未示)，当正面(312、322)与前壳11相抵时，前壳定位柱伸入定位孔35中且与定位孔35配合，通过前壳定位柱与定位孔35的配合可以快速定位支架(31、32)的安装位置，且避免支架(31、32)在壳体10内晃动。

请参阅图2至图4，在某些实施方式中，支架(31、32)还包括自侧壁(314、324)向外凸出的固定凸出36，固定凸出36用于固定支架(31、32)。每个支架(31、32)上的固定凸出36的数量可以是单个或多个，当单个支架(31、32)上的固定凸出36的数量是多个时，多个固定凸出36可以从侧壁(314、324)的相背的两侧凸出。固定凸出36用于固定支架(31、32)，具体地，可以通过紧固件直接将固定凸出36固定在壳体10上，也可以通过紧固件将支架(31、32)和主板20共同固定在壳体10上。在如图1和图2所示的实施例中，固定凸出36上开设有固定孔361，主板20和前壳11与固定孔361对应的位置开设有安装孔，可以通过紧固件(如螺钉)穿过固定孔361和安装孔，以将支架(31、32)和主板20固定在前壳11上。通过固定凸出36固定支架(31、32)，进一步提高支架(31、32)安装在壳体10内的稳定性。

当然，可以理解，固定凸出36也不是必须的，支架(31、32)在前壳11与后壳12的夹持作用下，支架32的位置也具有较好的稳定性。

请参阅图6，在某些实施方式中，激光投射模组333包括基板组件3331、镜筒3332、光源3333、准直元件3334、衍射光学元件(diffractive optical elements，DOE)3335、及保护盖3336。

基板组件3331包括基板33311和电路板33312。电路板33312设置在基板33311上，电路板33312用于连接光源3333与电子装置100的主板20，电路板33312可以是硬板、软板或软硬结合板。

镜筒3332与基板组件3331固定连接，镜筒3332形成有容置腔33321，镜筒3332包括顶壁33322及自顶壁33322延伸的环形的周壁33324，周壁33324设置在基板组件3331上，顶壁33322开设有与容置腔33321连通的通光孔33325。周壁33324可以与电路板33312通过粘胶连接。

保护盖3336设置在顶壁33322上。保护盖3336包括开设有出光通孔33360的挡板33362及自挡板33362延伸的环形侧壁33364。

光源3333与准直元件3334均设置在容置腔33321内，衍射光学元件3335安装在镜筒3332上，准直元件3334与衍射光学元件3335依次设置在光源3333的发光光路上。准直元件3334对光源3333发出的激光进行准直，激光穿过准直元件3334后再穿过衍射光学元件3335以形成激光图案。

光源3333可以是垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface EmittingLaser,VCSEL)或者边发射激光器(edge-emitting laser，EEL)，在如图6所示的实施例中，光源3333为边发射激光器，具体地，光源3333可以为分布反馈式激光器(DistributedFeedback Laser，DFB)。光源3333用于向容置腔33321内发射激光。请结合图7，光源3333整体呈柱状，光源3333远离基板组件3331的一个端面形成发光面33331，激光从发光面33331发出，发光面33331朝向准直元件3334。光源3333固定在基板组件3331上，具体地，光源3333可以通过封胶3337粘结在基板组件3331上，例如光源3333的与发光面33331相背的一面粘接在基板组件3331上。请结合图6和图8，光源3333的侧面33332也可以粘接在基板组件3331上，封胶3337包裹住四周的侧面33332，也可以仅粘结侧面33332的某一个面与基板组件3331或粘结某几个面与基板组件3331。此时封胶3337可以为导热胶，以将光源3333工作产生的热量传导至基板组件3331中。

请参阅图6，衍射光学元件3335承载在顶壁33322上并收容在保护盖3336内。衍射光学元件3335的相背两侧分别与保护盖3336及顶壁33322抵触，挡板33362包括靠近通光孔33325的抵触面33363，衍射光学元件3335与抵触面33363抵触。

具体地，衍射光学元件3335包括相背的衍射入射面33352和衍射出射面33354。衍射光学元件3335承载在顶壁33322上，衍射出射面33354与挡板33362的靠近通光孔33325的表面(抵触面33363)抵触，衍射入射面33352与顶壁362抵触。通光孔33325与容置腔33321对准，出光通孔33360与通光孔33325对准。顶壁33322、环形侧壁33364及挡板33362与衍射光学元件3335抵触，从而防止衍射光学元件3335沿出光方向从保护盖3336内脱落。在某些实施方式中，保护盖3336通过胶水粘贴在顶壁33322上。

上述的激光投射模组333的光源3333采用边发射激光器，一方面边发射激光器较VCSEL阵列的温漂较小，另一方面，由于边发射激光器为单点发光结构，无需设计阵列结构，制作简单，激光投射模组333的光源成本较低。

分布反馈式激光器的激光在传播时，经过光栅结构的反馈获得功率的增益。要提高分布反馈式激光器的功率，需要通过增大注入电流和/或增加分布反馈式激光器的长度，由于增大注入电流会使得分布反馈式激光器的功耗增大并且出现发热严重的问题，因此，为了保证分布反馈式激光器能够正常工作，需要增加分布反馈式激光器的长度，导致分布反馈式激光器一般呈细长条结构。当边发射激光器的发光面33331朝向准直元件3334时，边发射激光器呈竖直放置，由于边发射激光器呈细长条结构，边发射激光器容易出现跌落、移位或晃动等意外，因此通过设置封胶3337能够将边发射激光器固定住，防止边发射激光器发生跌落、位移或晃动等意外。

请参阅图6和图9，在某些实施方式中，光源3333也可以采用如图9所示的固定方式固定在基板组件3331上。具体地，激光投射模组333包括多个支撑块3338，支撑块3338可以固定在基板组件3331上，多个支撑块3338共同包围光源3333，在安装时可以将光源3333直接安装在多个支撑块3338之间。在一个例子中，多个支撑块3338共同夹持光源3333，以进一步防止光源3333发生晃动。

在某些实施方式中，保护盖3336可以省略，此时衍射光学元件3335可以设置在容置腔33321内，衍射光学元件3335的衍射出射面33354可以与顶壁33322相抵，激光穿过衍射光学元件3335后再穿出通光孔33325。如此，衍射光学元件3335不易脱落。

在某些实施方式中，基板33311可以省去，光源3333可以直接固定在电路板33312上以减小激光投射模组333的整体厚度。

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 (8)

1.一种支架组件，其特征在于，至少包括两个支架，每个所述支架包括本体，所述本体包括相背的正面和背面，所述背面开设有至少一个收容腔，所述正面开设有与所述收容腔对应的通孔，所述收容腔用于固定安装输入输出模组并使所述输入输出模组从所述背面暴露，所述通孔用于从所述正面暴露所述输入输出模组；

所述支架包括第一支架和第二支架，所述收容腔包括开设在所述第一支架上的第一收容腔，和开设在所述第二支架上的第二收容腔；所述通孔包括与所述第一收容腔对应的第一通孔，和与所述第二收容腔对应的第二通孔，所述第一收容腔的数量为一个，所述第二收容腔的数量为两个，所述第一通孔的数量为一个，所述第二通孔的数量为两个，所述第一通孔与两个所述第二通孔的中心位于同一直线上，所述第一支架是一体成型结构；

所述输入输出模组包括红外成像模组、可见光成像模组和激光投射模组，

所述第一收容腔用于收容所述红外成像模组，所述第二收容腔用于收容所述可见光成像模组和所述激光投射模组；或

所述第一收容腔用于收容所述激光投射模组，所述第二收容腔用于收容所述红外成像模组和所述可见光成像模组。

2.根据权利要求1所述的支架组件，其特征在于，所述通孔的开口尺寸小于对应的所述收容腔的尺寸以形成限位环，所述收容腔由所述限位环及环绕所述限位环延伸的内壁形成。

3.根据权利要求1所述的支架组件，其特征在于，所述正面上开设有定位孔，所述定位孔用于定位所述支架的安装位置。

4.根据权利要求1所述的支架组件，其特征在于，所述本体还包括连接所述正面与所述背面的侧壁，所述支架还包括自所述侧壁向外凸出的固定凸出，所述固定凸出用于固定所述支架。

5.一种输入输出组件，其特征在于，包括：

权利要求1-4任意一项所述的支架组件；和

输入输出模组，所述输入输出模组安装在所述支架的所述收容腔内。

6.一种电子装置，其特征在于，包括

壳体；和

权利要求5所述的输入输出组件，所述输入输出组件安装在所述壳体内。

7.根据权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置还包括固定在所述壳体内的主板，所述输入输出模组与所述主板电连接，所述主板形成有安装口，所述支架穿设所述安装口且与所述主板固定连接。

8.根据权利要求6或7所述的电子装置，其特征在于，所述壳体包括前壳和后壳，所述前壳与所述正面相抵，且所述后壳与所述背面相抵以夹持所述支架。

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