CN109273514A - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子设备，包括显示屏和可用于实现对象识别功能的功能模组，所述显示屏包括像素单元，所述功能模组的部分或全部设置在所述显示屏内，所述显示屏对应所述功能模组的区域不设置像素单元。本发明电子设备的正面具有更多的区域用于显示，具有较好的用户体验。

Description

电子设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种用户体验较好的电子设备。

背景技术

随着技术进步和人们生活水平提高，对于手机、平板电脑、相机等电子设备，人们要求具有更多功能和时尚外观。目前，电子设备的发展趋势是轻薄、接近全面屏，同时具有前置摄像头自拍和人脸识别等功能。而随着电子设备支持的功能越来越丰富，需要设置的元件数量也越来越多，需要占据一部分电子设备正面的显示区域的位置，影响美观和用户体验。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有较好用户体验的电子设备。

本发明的一个方面公开了一种电子设备，包括显示屏和可用于实现对象识别功能的功能模组，所述显示屏包括像素单元，所述功能模组的部分或全部设置在所述显示屏内，所述显示屏对应所述功能模组的区域不设置像素单元。

可选的，所述显示屏具有和至少部分所述功能模组对应的第一区域以及除开第一区域外的第二区域，所述第一区域不设置像素单元，所述功能模组包括发射器和第一接收器，所述发射器用于透过所述第一区域发射识别信号到外部对象，所述接收器用于透过所述第一区域接收至少部分被外部对象反射的识别信号，所述发射器部分或全部设置在所述显示屏内。

可选的，所述显示屏包括依次设置的第一基板、第一电极层、发光层、第二电极层和第二基板，所述发射器包括光源和相对所述光源设置的衍射光学元件，所述衍射光学元件设置在所述第二基板中。

可选的，所述发光层是有机发光层，包括多个有机电致发光元件；所述第二基板是玻璃盖板，所述第一电极层、发光层和第二电极层构成呈阵列分布的多个像素单元，所述衍射光学元件通过光刻工艺在所述玻璃盖板中制成。

可选的，所述光源设置在第一基板中，或第一电极层中，或发光层中；所述第一接收器设置在第一基板中，或第一电极层中，或发光层中。

可选的，所述功能模组还包括第二接收器，所述第二接收器所述第二接收器用于透过所述第一区域接收至少部分被外部对象反射的识别信号，或用于透过所述第一区域接收外部可见光。

可选的，所述功能模组采用双目成像，结构光，TOF中的一种或几种方式进行二维和/或三维的对象特征识别或图像绘制，所述识别信号包括泛光信号，结构光信号，调制信号中的一种或几种。

可选的，所述光源包括红外光发射元件，所述红外光发射元件是LED，LD，VCSEL中的一种或多种，所述发射器发射的识别信号是红外光。

可选的，所述第一区域位于所述显示屏的中间或邻近显示屏的侧边，所述第一区域是连续的或离散的。

可选的，所述电子设备是手机，平板电脑、智能手表、增强现实/虚拟现实装置、人体动作检测装置、自动驾驶汽车、智能机器人中的一种。

相较于现有技术，本发明电子设备将至少部分功能模组设置在显示屏内，使得电子设备的正面具有更多的区域用于显示，具有较好的用户体验。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的示意图；

图2是本发明的一个实施例的示意图；

图3是本发明的一个实施例的第二区域示意图；

图4是本发明的一个实施例的第一区域示意图；

图5是本发明的一个实施例的发射器的示意图；

图6是本发明的一个实施例的示意图；

图7是本发明的一个实施例的示意图；

图8是本发明的一个实施例的示意图；

图9是本发明的一个实施例的示意图；

图10是本发明的一个实施例的示意图；

图11是本发明的一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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作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。

请同时参阅图1和图2，本发明的一个实施例中，电子设备100包括显示屏110和功能模组120。所述显示屏110可用于显示图像画面或接收用户操作指令。所述功能模组120可用于二维或三维对象特征识别，或者二维或三维图像绘制，或者拍照和摄像。所述功能模组120包括发射器121，第一接收器122和第二接收器123。所述发射器121和所述第一接收器122、第二接收器123间隔设置。

所述功能模组120部分或全部邻近所述显示屏110的背面设置。一般地，所述显示屏110供用户浏览和操作的一侧称之为正面，相对的一侧称为背面。所述电子设备100包括所述显示屏110的正面的一面为电子设备100的正面。所述功能模组120紧贴所述显示屏110设置，或与所述显示屏110间隔设置，所述功能模组120位于所述显示屏110顶部。

所述显示屏110具有和至少部分所述功能模组120对应的第一区域101和除开第一区域101外的第二区域102。所述第一区域101对应所述功能模组120所在区域，位于所述显示屏110顶部，呈间隔设置的圆形状。所述第二区域102对应所述显示屏110除开所述第一区域101的部分。所述显示屏110包括多个由电极和发光元件组成的像素单元，所述第一区域101的像素单元密度小于所述第二区域102的像素单元密度。所述像素单元密度指的是对应区域内像素单元的数量和对应区域的面积的比值。请参阅图3，是位于所述第二区域102的像素单元分布示意图。其中，每个方框示意一个像素单元，方框中R、G、B分别示意对应的像素单元发射红色光、绿色光和蓝色光，像素单元呈阵列分布。请参阅图4，是位于所述第一区域101的像素单元分布示意图。可以看到，第一区域101的部分区域没有设置像素单元。本实施例中，所述第一区域101对应的像素单元密度为第二区域102对应的像素单元密度的四分之一。

本发明并不以此为限，在本发明的另一实施例中，所述第一区域101对应的像素单元密度还可以是其他数值。本发明的另一实施例中，所述第一区域101还可以做净空处理，即所述显示屏110在第一区域101内不设置像素单元，此时第一区域101像素单元密度为0。

本发明并不以此为限，在本发明的另一些实施例中，所述第一区域101和第二区域102的像素单元分别还可以具有其他分布方式，不一定呈阵列分布。

在本发明的另一些实施例中，所述第一区域101覆盖所述功能模组120对应的区域。在本发明的另一些实施例中，所述第一区域101部分覆盖所述功能模组120的位置对应的区域。上述覆盖指的是从正面看，所述功能模组120对应区域和所述第一区域101重合或部分重合。

请参阅图5，本发明的一个实施例中，所述发射器121包括光源1211和相对所述光源1211设置的衍射光学元件(Diffraction Optical Element，DOE)1212。所述光源1211包括发光元件，可用于发射构成识别信号的光束。所述衍射光学元件1212用于将所述光源1211发射的光束进行复制和投影，即可以将一个光束被复制为多个光束后投影到外部，这个过程称为分束。本发明其他实施例中，所述衍射光学元件1212可以是其他的场乘法器。

请参阅图6，本发明的一个实施例中，所述显示屏110包括依次设置的第一基板111、第一电极层112、发光层113、第二电极层114和第二基板115。所述发射器121、第一接收器122和第二接收器123邻近所述第一基板111设置。所述发射器121包括光源1211和相对所述光源1211设置的衍射光学元件1212。所述光源1211设置在所述第一基板111远离第一电极层112的一侧附近。所述光源1211紧贴所述第一基板111设置或者与所述基板111具有一定间隙设置。所述衍射光学元件1212设置在所述第一基板111中，且邻近所述第一基板111远离所述第一电极层112的一侧的表面。本实施例中，所述衍射光学元件1212可以通过对第一基板111进行光刻处理得到，或者在制造过程中将衍射光学元件1212嵌入到所述第一基板111中。

请参阅图7，本发明的一个实施例中，所述显示屏110包括依次设置的第一基板111、第一电极层112、发光层113、第二电极层114和第二基板115。所述发射器121、第一接收器122和第二接收器123邻近所述第一基板111设置。所述发射器121包括光源1211和相对所述光源1211设置的衍射光学元件1212。所述光源1211设置在所述第一基板111远离第一电极层112的一侧附近。所述光源1211紧贴所述第一基板111设置或者与所述基板111具有一定间隙设置。所述衍射光学元件1212设置在所述第一基板111中，且位于所述第一基板111内部中间。本实施例中，所述衍射光学元件1212可以通过对第一基板111进行光刻处理得到，或者在制造过程中将衍射光学元件1212嵌入到所述第一基板111中。

请参阅图8，本发明的一个实施例中，所述显示屏110包括依次设置的第一基板111、第一电极层112、发光层113、第二电极层114和第二基板115。所述发射器121、第一接收器122和第二接收器123邻近所述第一基板111设置。所述发射器121包括光源1211和相对所述光源1211设置的衍射光学元件1212。所述光源1211设置在所述第一基板111远离第一电极层112的一侧附近。所述光源1211紧贴所述第一基板111设置或者与所述基板111具有一定间隙设置。所述衍射光学元件1212设置在所述第一电极层112中。本实施例中，所述衍射光学元件1212可以通过对第一电极层112进行光刻处理得到，或者在制造过程中将衍射光学元件1212嵌入到所述第一电极层112中。

本发明不限于此，本发明的其他实施例中，所述衍射光学元件1212还可以具有其他设置，例如设置在发光层113，或第二电极层114，或第二基板115中。本发明的显示屏110的结构也可以具有其他不同配置，上述实施例的描述仅为了示例性的说明，而不应以此为限。

本发明的其他实施例中，所述发射器121可以部分或全部设置在所述显示屏110内。

本发明的其他实施例中，所述第一接收器122和第二接收器123部分或全部设置在所述显示屏110内。

请参阅图9，本发明的一个实施例中，所述显示屏110包括依次设置的第一基板111、第一电极层112、发光层113、第二电极层114和第二基板115。所述发射器121、第一接收器122和第二接收器123邻近所述第一基板111设置。所述发射器121包括光源1211和相对所述光源1211设置的衍射光学元件1212。所述光源1211设置在所述第一基板111中。所述衍射光学元件1212设置在所述第一电极层112中。所述第一接收器122和第二接收器123设置在所述第一基板111中。本实施例中，所述衍射光学元件1212可以通过对第一电极层112进行光刻处理得到，或者在制造过程中将衍射光学元件1212嵌入到所述第一电极层112中。

请参阅图10，本发明的一个实施例中，所述显示屏110包括依次设置的第一基板111、第一电极层112、发光层113、第二电极层114和第二基板115。所述发射器121包括光源1211和相对所述光源1211设置的衍射光学元件1212。所述光源1211、第一接收器122和第二接收器123设置在第一基板111上且位于所述第一电极层112中。所述衍射光学元件1212设置在所述第二基板115中。本实施例中，所述衍射光学元件1212可以通过对第二基板115进行光刻处理得到，或者在制造过程中将衍射光学元件1212嵌入到所述第二基板115中。所述第二基板115可以是玻璃盖板。所述光源1211可以包括红外光发射元件，比如：LED(LightEmitting Diode)，LD(Laser Diode)，VCSEL(Vertical Cavity Surface EmittingLaser)。本实施例中，所述功能模组120对应的显示屏110的区域不设置像素电极或发光单元，即不包括像素单元。本发明其他或变更实施例中，所述光源1211、第一接收器122、第二接收器123可以省略，或者具有其他不同设置。例如但不限于的，本发明的另一实施例中，所述光源1211、第一接收器122、第二接收器123还可以设置在第一电极层112上，位于所述发光层113中。

本发明上述实施例或其他实施例中，所述显示屏110的区域对应所述功能模组120的全部或部分区域不设置像素单元或减小像素单元密度。

本发明的一个实施例中，所述第一基板111是是玻璃基板，或金属基板，或塑料材质基板。所述第一电极层112是金属阳极层；所述发光层113是有机发光层，包括多个有机电致发光元件；所述第二电极层114是透明阴极层；所述第二基板115是玻璃盖板。所述第一电极层112、发光层113和第二电极层114构成呈阵列分布的多个像素单元。

所述发射器121可用于发射用于对象特征识别的识别信号，所述第一接收器122可用于接收至少部分被外部对象(例如：人脸)反射的所述识别信号。所述第二接收器123用于接收外部的可见光。所述发射器121发射的识别信号透过所述显示屏110的第一区域101达到外部对象上并反射，反射后的识别信号透过第一区域101被所述第一接收器122接收。可见光被对象发射或反射后，透过第一区域101被所述第二接收器123接收。由于所述第一区域101的像素单元密度较小，所述识别信号或可见光具有较高的透过率和较好的新信号强度。除此之外，由于衍射光学元件1212通过光刻或嵌入式设置在显示屏110内，使得发射器121乃至功能模组120能够节省空间和成本。

在本实施例中，所述发射器121是红外发射器，可用于发射红外波段光线。所述第一接收器122是红外接收器，可用于接收红外波段光线。所述第二接收器123是摄像头，可用于接收可见光。所述红外光可以是800nm-1000nm波长范围，例如850nm或940nm。

本发明的其他实施例中，所述发射器121还可以发射紫外光，可见光，或者其他电磁波，微波，声波，超声波中的一种或几种作为识别信号。

本发明的一个实施例中，所述发射器121发射的识别信号是泛光或结构光信号。所述功能模组120可用于实现对象的二维或三维特征识别，尤其是生物特征识别，例如：脸部，指纹，虹膜等；所述功能模组120还可用于对象的静态或动态的二维或三维图像绘制。

本发明的另一实施例中，所述发射器121还可以发射脉冲调制信号或者连续波调制信号作为识别信号，所述功能模组120采用TOf(time of flight)方式进行工作，可用于实现对象的二维或三维特征识别，或者二维或三维图像绘制。

本发明的另一实施例中，所述发射器121发射识别信号到外对象上并发生反射，所述第一接收器122和第二接收器123用于接收至少部分的被反射的所述识别信号，所述功能模组120采用双目成像原理用于实现对象的二维或三维特征识别，或者二维或三维图像绘制。

本发明的另一实施例中，所述发射器121包括LED(Light Emitting Diode)，LD(Laser Diode)，VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)中一种或几种作为光源。

本发明的另一实施例中，所述电子设备100还包括用于收容所述显示屏110和功能模组120的外壳。

本发明的另一实施例中，所述第一接收器122或第二接收器123可以省略或设置在外部其他装置上。

本发明的另一实施例中，所述第一接收器122和第二接收器123可以集成在一个元件中。

本发明的另一实施例中，所述发射器121、第一接收器122和第二接收器123中的至少一个不设置在所述显示屏110的背面。

本发明的另一实施例中，所述功能模组120部分位于所述显示屏110背面和部分不位于所述显示屏110背面。

请参阅图11，本发明的一个实施例中，所述第一区域101位于所述设备100顶部中间，具有水滴状。本发明其他变更实施例中，对应所述功能模组120的所述第一区域101位于显示屏110的顶部，或顶部，或者中间，或邻近显示屏110的侧边，所述第一区域101可以是连续的或离散的。例如图1中的第一区域是离散的，图10中的第一区域是连续的。

本发明其他变更实施例中，所述显示屏110可以是LCD(Liquid Crystal Display)显示屏，OLED(Organic Light Emitting Diode)显示屏，AMOLED(Active matrix OLED)显示屏，Micro LED显示屏中的一种。

本发明所述电子设备100可以是手机，平板电脑，智能手表，增强现实/虚拟现实装置，人体动作检测装置，自动驾驶汽车，智能机器人或其他具有对象识别或图像绘制功能的电子设备。

所述电子设备100可用于二维和/或三维目标对象识别，例如人脸识别。本发明所述实施例或其他实施例中，所述识别信号可用于生成关于目标对象的二维和/或三维的识别图像并进行识别，所述电子设备100根据识别结果产生对应操作。所述识别信号可以包括泛光信号，结构光信号，调制信号中的一种或几种。所述识别信号可以是红外波段光线，也可是其他光波，或其他电磁波信号，微波信号，声波信号，超声波信号等。

所述电子设备100可用于生物特征识别，例如人脸识别，虹膜识别，指纹识别等。例如，本发明的一个实施例中，通过发射器121发射红外结构光信号，第一接收器122接收外部对象反射的结构光信号，可以获取被检测对象的深度信息，并可以进行三维识别，例如人脸识别，或其他生物特征识别。

本发明的一些变更实施例中，通过发射器121发射红外泛光信号，第一接收器122和第二接收器123接收外部对象反射的泛光信号，可以获取对象的二维图像信息。利用双目成像原理，设置二个或多个信号接收器，可以进一步生成对象的三维图像，从而可以进行对象的三维特征识别，例如脸部识别，指纹识别，或其他特征识别。

本发明其他实施例中，所述识别信号还可以是调制信号，包括脉冲调制信号或连续波调制信号，所述电子设备100的功能模组120可通过TOF方式获取目标对象的深度信息，进而进行相应三维图像绘制或特征比对。

本发明其他或变更实施例中，所述功能模组120不局限于上述实施例之描述，比如所述功能模组120可以包括扬声器，麦克风，距离检测器，温度检测器，海拔高度检测器等，用于实现特定功能且具有一定体积的元件或模组皆应归于本发明功能模组120的涵盖范围。

相较于现有技术，本发明电子设备具有设置在显示屏内部的至少部分功能模组，通过显示屏像素单元密度的不同设置使得所述功能模组能够用于实现对象特征识别，图像绘制，拍照等功能，电子设备正面具有更多的空间用于显示，从而使得本发明电子设备具有较好的用户体验。而且，由于衍射光学元件设置在显示屏内，使得功能模组能够节省空间和成本。

本发明说明书中可能出现的“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“背面”、“正面”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“内部”、“外部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。相似的标号和字母在附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，“多种”的含义是至少两种，除非另有明确具体的限定。本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。权利要求书中所使用的术语不应理解为将发明限制于本说明书中所公开的特定实施例。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电子设备，包括显示屏和可用于实现对象识别功能的功能模组，所述显示屏包括像素单元，所述功能模组的部分或全部设置在所述显示屏内，所述显示屏对应所述功能模组的区域不设置像素单元。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述显示屏具有和至少部分所述功能模组对应的第一区域以及除开第一区域外的第二区域，所述第一区域不设置像素单元，所述功能模组包括发射器和第一接收器，所述发射器用于透过所述第一区域发射识别信号到外部对象，所述接收器用于透过所述第一区域接收至少部分被外部对象反射的识别信号，所述发射器部分或全部设置在所述显示屏内。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述显示屏包括依次设置的第一基板、第一电极层、发光层、第二电极层和第二基板，所述发射器包括光源和相对所述光源设置的衍射光学元件，所述衍射光学元件设置在所述第二基板中。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述发光层是有机发光层，包括多个有机电致发光元件；所述第二基板是玻璃盖板，所述第一电极层、发光层和第二电极层构成呈阵列分布的多个像素单元，所述衍射光学元件通过光刻工艺在所述玻璃盖板中制成。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述光源设置在第一基板中，或第一电极层中，或发光层中；所述第一接收器设置在第一基板中，或第一电极层中，或发光层中。

6.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述功能模组还包括第二接收器，所述第二接收器所述第二接收器用于透过所述第一区域接收至少部分被外部对象反射的识别信号，或用于透过所述第一区域接收外部可见光。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述功能模组采用双目成像，结构光，TOF中的一种或几种方式进行二维和/或三维的对象特征识别或图像绘制，所述识别信号包括泛光信号，结构光信号，调制信号中的一种或几种。

8.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述光源包括红外光发射元件，所述红外光发射元件是LED，LD，VCSEL中的一种或多种，所述发射器发射的识别信号是红外光。

9.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述第一区域位于所述显示屏的中间或邻近显示屏的侧边，所述第一区域是连续的或离散的。

10.根据权利要求1-9任一所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备是手机，平板电脑、智能手表、增强现实/虚拟现实装置、人体动作检测装置、自动驾驶汽车、智能机器人中的一种。