CN108957428A - 一种距离检测装置及终端 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开一种距离检测装置及终端。该距离检测装置包括：光线发射器、光线接收器和偏振片。其中，偏振片设置在终端的玻璃面板与光线接收器之间；光线发射器用于发射光线，光线在玻璃面板的下表面产生反射光和折射光；偏振片的偏振方向垂直于反射光的振动方向；所述玻璃面板的下表面为所述玻璃面板朝向所述光线发射器和所述光线接收器的一面。本申请实施例公开的距离检测装置可以减少反射光对光线接收器的干扰。进一步的，与现有技术中在光线发射器和光线接收器之间设置隔离板的方案相比，通过本申请实施例的方案进行距离检测时，当被检测物体与终端距离较近时，折射光也不会被隔离板拦截，从而提高了距离检测的准确度。

Description

一种距离检测装置及终端

技术领域

本申请涉及终端设备技术领域，尤其涉及一种距离检测装置及终端。

背景技术

目前，有些终端在使用过程中，需要检测被检测物体与终端之间的距离，以便根据该距离进行后续的操作。例如，若该终端为手机，往往需要检测用户与手机之间的距离，手机会根据该距离判断用户是否在接听电话。

参见图1所示的结构示意图，为了实现距离的检测，通常在终端内设置光线发射器10和光线接收器20，其中，在光线发射器10和光线接收器20上覆盖有终端的玻璃面板30。例如，若该终端为手机，该玻璃面板30即为手机屏幕。当需要检测距离时，光线发射器10向玻璃面板30的方向发射光线，该光线经过玻璃面板30的下表面时，光路发生变化，产生折射光和反射光。其中，该折射光在透过玻璃面板30后继续传播，在碰到被检测物体后，该折射光的传输方向发生改变，并透过玻璃面板30传输至光线接收器20。根据光线发射器10发射的光线的强度，以及光线接收器20接收到的光线的强度，能够计算得到被检测物体与终端之间的距离，从而实现距离检测。

但是，通过图1所示的结构示意图可知，光线发射器10发射的光线在经过玻璃面板30的下表面时，产生的反射光并未透过玻璃面板，不分反射光会传输至光线接收器20，从而对光线接收器20造成干扰，影响计算被检测物体与终端之间的距离的准确度。为了解决这一问题，参见图2所示的结构示意图，目前通常在光线发射器10和光线接收器20之间设置隔离板40，该隔离板40用于隔离反射光，从而减少对光线接收器20的干扰。

但是，发明人在本申请的研究过程中发现，若设定折射光遇到被检测物体之后，光路发生变化，从而向玻璃面板传输，并传输至玻璃面板下表面的点为标定点，被检测物体与终端之间的距离越近，该标定点越靠近光线发射器，相应的，透过玻璃面板向光线接收器方向发射的折射光也会越靠近光线发射器的方向，因此，参见图3所示的结构示意图可知，当被检测物体与终端距离较近时，部分折射光会射向隔离板，因此也会被隔离板拦截，导致检测到的距离准确度较低。

发明内容

为了解决利用现有技术进行距离检测时，当被检测物体与终端距离较近，部分折射光被拦截，从而导致距离检测准确度低的问题，本申请实施例公开一种距离检测装置及终端。

在本申请实施例的第一方面，公开一种距离检测装置，包括：

光线发射器、光线接收器和偏振片；

其中，所述偏振片设置在终端的玻璃面板与所述光线接收器之间；

所述光线发射器用于发射光线，所述光线在所述玻璃面板的下表面产生反射光和折射光；

所述偏振片的偏振方向垂直于所述反射光的振动方向；

所述玻璃面板的下表面为所述玻璃面板朝向所述光线发射器和所述光线接收器的一面。

可选的，所述偏振片以焊接的形式固定在电路板上；

或者，

所述偏振片的下表面以粘连的形式固定在所述光线接收器的上表面；

所述偏振片的下表面为所述偏振片朝向所述光线发射器和所述光线接收器的一面，所述光线接收器的上表面为所述光线接收器朝向所述玻璃面板的一面。

可选的，所述偏振片下表面的表面积不小于所述光线接收器的上表面的表面积。

可选的，所述偏振片的下表面与所述光线接收器的上表面之间的距离不大于预设阈值。

可选的，所述偏振片的下表面与所述光线接收器的上表面相贴合；

其中，所述光线接收器的上表面为所述光线接收器朝向所述玻璃面板的一面。

可选的，还包括：

用于屏蔽光线的屏蔽板；

所述屏蔽板设置在所述光线发射器和光线接收器之间。

可选的，所述屏蔽板以焊接的形式固定在电路板上；

或者，

所述屏蔽板粘连在所述光线接收器的第一侧面上，其中，所述光线接收器的第一侧面为所述光线接收器朝向所述光线发射器的侧面。

可选的，所述偏振片朝向所述光线发射器的一端与所述光线发射器相贴合。

可选的，所述光线发射器为红外发光元件；

所述光线接收器为红外接收元件。

在本申请实施例的第二方面，公开一种终端，包括：

如本申请实施例的第一方面所述的距离检测装置。

通过本申请实施例公开的距离检测装置，能够拦截传输至偏振片上的反射光，使该反射光不会照射到光线接收器，从而减少反射光对光线接收器的干扰。另外，折射光在遇到被检测物体从而向玻璃面板传输，并透过玻璃面板之后，能够透过偏振片并传输至光线接收器，即使当被检测物体与终端距离较近时，也不会出现折射光被拦截的情况，从而提高了距离检测的准确度。

附图说明

图1为现有技术公开的一种距离检测装置的结构示意图；

图2为现有技术公开的又一种距离检测装置的结构示意图；

图3为现有技术公开的又一种距离检测装置的结构示意图；

图4为本申请实施例公开的一种距离检测装置的结构示意图；

图5为本申请实施例公开的一种距离检测装置中各部分的操作示意图；

图6为本申请实施例公开的又一种距离检测装置的结构示意图；

图7为本申请实施例公开的又一种距离检测装置的结构示意图；

图8为通过现有技术进行距离检测时，被检测物体与终端的距离和光线接收器接收光强度的关系曲线图；

图9为通过本申请实施例公开的距离检测装置进行距离检测时，被检测物体与终端的距离和光线接收器接收光强度的关系曲线图。

具体实施方式

本申请实施例涉及终端设备技术领域，公开一种距离检测装置及终端，用于解决利用现有技术进行距离检测时，当被检测物体与终端距离较近，部分折射光被拦截，从而导致距离检测准确度低的问题。

本申请第一实施例公开一种距离检测装置。参见图4所示的结构示意图，本发明实施例公开的距离检测装置包括：光线发射器100、光线接收器200和偏振片300。另外，安装有该距离检测装置的终端设置有玻璃面板400。

其中，所述偏振片300设置在终端的玻璃面板400与所述光线接收器200之间。

所述光线发射器100用于发射光线，所述光线在所述玻璃面板400的下表面产生反射光和折射光。

所述玻璃面板400通常包括上表面和下表面。其中，所述玻璃面板400的下表面为所述玻璃面板400朝向所述光线发射器100和所述光线接收器200的一面，而所述玻璃面板400的上表面指的是所述玻璃面板400朝向终端外侧的一面。

所述偏振片300的偏振方向垂直于所述反射光的偏振方向。

由于所述偏振片300的偏振方向垂直于所述反射光的偏振方向。

偏振片有一个特定的方向指向，即为透射轴，也可称为偏振片的偏振方向。与偏振片的偏振方向垂直的电振动会被阻拦，无法穿过偏振片，而与偏振片的偏振方向平行的电振动可以几乎不受阻力的穿过该偏振片。

另外，光线发射器发射的光线为一种电磁波。如果光线的振动方向与偏振片的偏振方向相垂直，那么该光线会被偏振片阻拦，因此该光线不会穿过偏振片。另外，如果该光线的振动方向与偏振片的偏振方向平行，则对于该光线来说，偏振片是透明的，该光线可以几乎不受阻力的穿过偏振片，也就是说，若某一光线的振动方向平行于偏振片的偏振方向，则该偏振片对该光线具有良好的通过性。

这种情况下，由于设置在距离检测装置内的偏振片的偏振方向垂直于所述反射光的振动方向，则反射光被该偏振片阻拦，从而不会被传输至光线接收器。

另外，光线发射器所发射的光线在玻璃面板的下表面形成反射光的同时，还会形成折射光。也就是说，光线从空气入射至玻璃面板下表面后，分别形成反射光和折射光。其中，在反射光中垂直方向的振动强度比平行方向的振动强度更强，可认为反射光的振动方向为垂直方向，而在折射光中，平行方向的振动强度比垂直方向的振动强度更强，可认为折射光的振动方向为平行的，因此，折射光的振动方向与反射光的振动方向相垂直，这种情况下，由于反射光的振动方向垂直与偏振片的偏振方向，则折射光的振动方向平行于偏振片的偏振方向。另外，该折射光在穿过玻璃面板并继续传输的过程中，在遇到被检测物体之后，光路发生变化，会向玻璃面板的方向传输，并在透过玻璃面板之后，继续向偏振片传输。而且，向偏振片传输的折射光相对于向被检测物体传输的折射光来说，只是光路发生了变化，振动方向并未发生改变，因此，向偏振片传输的折射光的振动方向平行于偏振片的偏振方向，该折射光能够透过偏振片并传输至光线接收器，从而能够根据光线接收器接收到的光线强度计算被检测物体与终端之间的距离。

这种情况下，通过本申请实施例公开的距离检测装置，能够拦截传输至偏振片上的反射光，使该反射光不会照射到光线接收器，从而减少反射光对光线接收器的干扰。另外，折射光在遇到被检测物体从而向玻璃面板传输，并透过玻璃面板之后，能够透过偏振片并传输至光线接收器，即使当被检测物体与终端距离较近时，也不会出现折射光被拦截的情况，从而提高了距离检测的准确度。

进一步的，在通过本申请实施例公开的方案进行距离检测时，折射光透过偏振片时，损失的能量较小，基本可以忽略不计，因此，不会因为折射光的能量损失较大，所导致的需要光线发射器提高发射功率的问题。也就是说，通过本申请实施例公开的方案进行距离检测时，无需提高光线发射器的功率，不会增大终端的功耗。

为了明确本申请实施例公开的距离检测装置的工作原理，以下对该距离检测装置的工作流程进行介绍。

参见图5所示的距离检测装置中各部分的操作示意图，在通过本申请实施例公开的距离检测装置进行距离检测时，通常包含以下工作流程：

首先，光线发射器发出强度确定的光线I0，该光线I0用于确定被检测物体与终端之间的距离。其中，光线发射器可以在接收到操控后才发射光线I0，也可以预先设定一个周期，光线发射器根据该预先设定的周期进行周期的发射光线I0。

光线I0在经过终端的玻璃面板的下表面(玻璃面板的下表面为所述玻璃面板朝向所述光线发射器和所述光线接收器的一面)时，光路发生两个方向的变化，从而产生反射光和折射光。

反射光传输到偏振片上时，由于偏振片的偏振方向垂直于所述反射光的振动方向，则反射光无法通过偏振片，被偏振片拦截。

另外，折射光会穿过玻璃面板，并继续传输。在传输过程中，碰到被检测物体的表面之后，折射光的光路发生改变，该折射光被反射，到达玻璃面板的上表面，在玻璃面板的上表面发生折射，并透过玻璃面板传输至偏振片。其中，可设定传输至偏振片的光线的强度为I1。

由于偏振片的偏振方向垂直于所述反射光的振动方向，所述反射光的振动方向垂直于所述折射光的振动方向，因此，偏振片的偏振方向平行于所述折射光的振动方向，所述折射光能够透过偏振片并传输至光线接收器。其中，光线接收器接收到的光线的强度为I2。

折射光透过偏振片时，损失的能量较小，基本可以忽略不计，因此，可以认为I2＝I1。根据光线发射器发射的光线的强度，以及光线接收器接收到光线的强度I2，即可计算得到被检测物体与终端之间的距离，实现距离的检测。

进一步的，若对检测的准确度要求较高，需要考虑折射光透过偏振片所损失的能量，那么在获取光线接收器接收到的光线的强度I2之后，进一步进行计算，获取传输至偏振片的光线的强度I1，再根据光线发射器发射的光线的强度和I1，计算被检测物体与终端之间的距离。

在本申请实施例公开的距离检测装置中，设置有偏振片。其中，该偏振片可以通过多种方式设置。

在其中一种设置方式中，所述偏振片以焊接的形式固定在电路板上，也就是说，该偏振片被焊接在电路板上。该电路板可以为同时设置有光线发射器和光线接收器的电路板，另外，焊接有该偏振片的电路板也可以为另一块单独的电路板。

或者，在另外一种设置方式中，所述偏振片的下表面以粘连的形式固定在所述光线接收器的上表面，也就是说，所述偏振片的下表面被粘连在所述光线接收器的上表面。其中，所述偏振片的下表面为所述偏振片朝向所述光线发射器和所述光线接收器的一面，而所述光线接收器的上表面指的是所述光线接收器朝向所述偏振片的一面。

当然，还可以通过其他方式固定将偏振片固定在本申请实施例公开的距离检测装置中，本申请实施例对此不做限定。

进一步的，本申请实施例公开的距离检测装置中，偏振片通常平行于玻璃面板，这种情况下，便于在距离检测装置中安装该偏振片。当然，该偏振片与玻璃面板之间也可以具有一定的倾斜角度，本申请实施例对此不做限定。

另外，在本申请实施例公开的距离检测装置中，所述偏振片下表面的表面积不小于所述光线接收器的上表面的表面积。也就是说，所述偏振片的下表面覆盖所述光线接收器的上表面。

这种情况下，偏振片能够有效拦截射向光线接收器的反射光，从而提高距离检测的准确度。

进一步的，在本申请实施例公开的距离检测装置中，所述偏振片的下表面与所述光线接收器的上表面之间的距离不大于预设阈值。

偏振片设置在光线接收器与玻璃面板之间，其中，所述偏振片与光线接收器之间可以存在一定的距离，该距离不大于预设阈值。

通常情况下，若偏振片的大小不变，偏振片距离光线接收器的距离越近，能够拦截的反射光越多，相应的距离检测的准确度越高。这种情况下，该预设阈值可通过多次实验确定，在实验过程中，分别将偏振片与光线接收器之间的距离设置为不同的值，然后获取该种情况下距离检测的准确度，并确定当准确度符合检测需求时，所述偏振片与光线接收器之间的距离为预设阈值。

另外，所述偏振片还可以与光线接收器紧密贴合，这种情况下，在本申请实施例公开的距离检测装置中，所述偏振片的下表面与所述光线接收器的上表面相贴合。

其中，所述光线接收器的上表面为所述光线接收器朝向所述玻璃面板的一面。

这种情况下，偏振片与光线接收器之间的距离最小，从而能够拦截较多的反射光。

若所述偏振片的下表面与所述光线接收器的上表面相贴合，在本申请另一实施例中，还公开一种距离检测装置。参见图6所示的结构示意图，本申请实施例公开的距离检测装置中，不仅包括上述实施例中公开的光线发射器100、光线接收器200和偏振片300，并且还包括：用于屏蔽光线的屏蔽板500。

其中，所述屏蔽板500设置在所述光线发射器100和光线接收器200之间。

在具体设置时，可设置所述屏蔽板500的下表面与所述光线接收器200的下表面在同一个水平面上，所述屏蔽板500的上表面与所述偏振片300的下表面相贴合。

所述偏振片300的下表面指的是所述偏振片300朝向所述光线接收器200的一面。

在进行距离检测的过程中，当反射光传输至偏振片时，偏振片能够拦截该反射光。但是，某些情况下，有些反射光会透过光线发射器与偏振片的缝隙，传输至电路板上，并且，这部分反射光在遇到电路板后，光路发生变化，有可能会传输至光线接收器的侧面，从而对距离检测造成干扰。

为了解决这一问题，本申请实施例公开的距离检测装置中，还设置有用于屏蔽光线的屏蔽板。在反射光遇到电路板并且光路发生变化之后，会传输至屏蔽板，该屏蔽板对这部分反射光进行拦截，从而避免这部分反射光传输至光线接收器的侧面，减小对距离检测的干扰。

另外，由于屏蔽板的下表面与所述光线接收器的下表面在同一个水平面上，所述屏蔽板的上表面与所述偏振片的下表面相贴合

其中，所述屏蔽板可以为任意能够拦截光线的材质，并且能够通过多种方式设置。在其中一种可行的实现方式中，该屏蔽板为黑胶材质。

另外，所述屏蔽板可以通过多种方式设置在距离检测装置中。在其中一种设置方式中，所述屏蔽板以焊接的形式固定在电路板上。也就是说，该屏蔽板被焊接在电路板上。该电路板可以为同时设置有光线发射器和光线接收器的电路板，另外，焊接有该屏蔽板的电路板也可以为另一块单独的电路板。

或者，在另一种设置方式中，所述屏蔽板粘连在所述光线接收器的第一侧面上，其中，所述光线接收器的第一侧面为所述光线接收器朝向所述光线发射器的侧面。也就是说，所述屏蔽板被粘连在所述光线接收器的第一侧面上。

进一步的，在本申请实施例中，偏振片的长度通常能够覆盖光线接收器。另外，在一种可行的实施方式中，参见图7所示的结构示意图，所述偏振片300朝向所述光线发射器100的一端与所述光线发射器100相贴合。

在进行距离检测的过程中，部分反射光可能会透过光线发射器与偏振片的缝隙，传输至电路板上，并且，这部分反射光在遇到电路板后，光路发生变化，有可能会传输至光线接收器的侧面，对本次的距离检测带来干扰。

这种情况下，将偏振片朝向所述光线发射器的一端与所述光线发射器相贴合，则偏振片与光线发射器之间的缝隙极小，能够有效减少传输至电路板的反射光，进一步提高距离检测的准确度。

进一步的，在本申请实施例公开的距离检测装置中，设置有光线发射器和光线接收器，该光线发射器和光线接收器可以为多种类型。在其中一种可行的实现类型中，所述光线发射器为红外发光元件，所述光线接收器为红外接收元件。这种情况下，该红外发光元件可周期性的发出红外光，红外光在传输至玻璃面板时，产生反射光和折射光，其中的反射光被偏振片拦截，不会被传输至红外接收元件，而折射光在透过玻璃面板后，若遇到被检测物体，光路发生变化，会先后透过玻璃面板和偏振片，并传输至该红外接收元件。

当然，所述光线发射器和光线接收器还可以为其他形式，本申请实施例对此不作限定。

为了明确本申请实施例公开的距离检测装置的有益效果，公开了图8和图9。其中，图8为通过现有的在距离检测装置中设置隔离板的技术进行距离检测时，被检测物体与终端的距离和光线接收器接收光强度的曲线图，而图9为采用本申请实施例公开的距离检测装置进行距离检测时，被检测物体与终端的距离和光线接收器接收光强度的曲线图。在图8和图9中，横坐标轴均为被检测物体与终端的距离，纵坐标轴为光线接收器接收到的光强度。

根据图8可知，当被检测物体与终端距离较近，即横坐标值较小时，在图8中对应有多个纵坐标值，也就是说，通过现有技术进行距离检测时，由于受到干扰，被检测物体与终端距离一定时，光线接收器可能接收到多种强度的光，因此，在根据光线接收器接收到的光的强多度计算被检测物体与终端之间的距离时，准确度较低。

而图9相对于图8来说，当被检测物体与终端距离较近，即横坐标值较小时，对应的纵坐标值数量明显减少。因此，可以确定本申请实施例公开的方案能够提高距离检测的精度。

在本申请另一实施例中，公开一种终端，该终端包括本申请上述各个实施例公开的距离检测装置。

通过该距离检测装置，终端能够实现距离检测。在距离检测过程中，能够减少反射光对光线接收器的干扰。并且，与现有技术中在光线发射器和光线接收器之间设置隔离板的方案相比，本申请实施例公开的终端进行距离检测时，当被检测物体与终端距离较近时，折射光也不会被隔离板拦截，从而提高了距离检测的准确度。

其中，本申请实施例公开的终端可以为多种形式，例如，可以为手机、计算机、掌上电脑和各种穿戴式智能设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种距离检测装置，其特征在于，包括：

光线发射器、光线接收器和偏振片；

其中，所述偏振片设置在终端的玻璃面板与所述光线接收器之间；

所述光线发射器用于发射光线，所述光线在所述玻璃面板的下表面产生反射光和折射光；

所述偏振片的偏振方向垂直于所述反射光的振动方向；

所述玻璃面板的下表面为所述玻璃面板朝向所述光线发射器和所述光线接收器的一面。

2.根据权利要求1所述的距离检测装置，其特征在于，

所述偏振片以焊接的形式固定在电路板上；

或者，

所述偏振片的下表面以粘连的形式固定在所述光线接收器的上表面；

所述偏振片的下表面为所述偏振片朝向所述光线发射器和所述光线接收器的一面，所述光线接收器的上表面为所述光线接收器朝向所述玻璃面板的一面。

3.根据权利要求1所述的距离检测装置，其特征在于，

所述偏振片下表面的表面积不小于所述光线接收器的上表面的表面积。

4.根据权利要求1所述的距离检测装置，其特征在于，

所述偏振片的下表面与所述光线接收器的上表面之间的距离不大于预设阈值。

5.根据权利要求4所述的距离检测装置，其特征在于，

所述偏振片的下表面与所述光线接收器的上表面相贴合；

其中，所述光线接收器的上表面为所述光线接收器朝向所述玻璃面板的一面。

6.根据权利要求1所述的距离检测装置，其特征在于，还包括：

用于屏蔽光线的屏蔽板；

所述屏蔽板设置在所述光线发射器和光线接收器之间。

7.根据权利要求6所述的距离检测装置，其特征在于，

所述屏蔽板以焊接的形式固定在电路板上；

或者，

所述屏蔽板粘连在所述光线接收器的第一侧面上，其中，所述光线接收器的第一侧面为所述光线接收器朝向所述光线发射器的侧面。

8.根据权利要求1所述的距离检测装置，其特征在于，

所述偏振片朝向所述光线发射器的一端与所述光线发射器相贴合。

9.根据权利要求1至8任一项所述的距离检测装置，其特征在于，

所述光线发射器为红外发光元件；

所述光线接收器为红外接收元件。

10.一种终端，其特征在于，包括：

如权利要求1至权利要求9任一项所述的距离检测装置。