CN109407758A - 一种设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设备，包括显示模组和功能模组，所述功能模组用于实现对象识别功能，所述功能模组能够发射对象识别信号到目标对象，并透过所述显示模组接收至少部分被所述目标对象反射的所述对象识别信号，所述功能模组包括信号发射器，所述信号发射器包括光源和衍射光学元件，所述光源通过衍射光学元件发射红外的结构光和/或泛光作为对象识别信号。本发明设备将部分功能模组的元件设置在显示区域，能够减小非显示区域的面积，使得设备看起来更加美观，用户体验较好。

Description

一种设备

技术领域

本发明涉及三维图像传感技术领域，尤其涉及一种用户体验较好的设备。

背景技术

随着技术进步和人们生活水平提高，以手机，平板电脑，智能手表等为代表的设备已经渐渐成为人们生活不可缺少的部分。目前，设备具有轻薄、大屏的发展趋势。现有的设备由于前置摄像头等元件需占据一部分非显示区域，以至市面上出现具有俗称“刘海屏”的设备。这种非显示区域设计一定程度影响了设备的美观。而且随着人脸识别等功能的逐渐流行，相应的对象识别元件也需要在设备前面板上占据一部分非显示区域。然而，较多元件占据了较大的一部分非显示区域，使得现有的设备在用户看来不够美观，用户体验较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用户体验较好的设备。

本发明的一个方面公开了一种设备，包括显示模组和功能模组，所述功能模组用于实现对象识别功能，所述功能模组能够发射对象识别信号到目标对象，并透过所述显示模组接收至少部分被所述目标对象反射的所述对象识别信号，所述功能模组包括信号发射器，所述信号发射器包括光源和衍射光学元件，所述光源通过衍射光学元件发射红外的结构光和/或泛光作为对象识别信号。

进一步的，所述设备通过所述对象识别信号能够获得目标对象的深度信息，可用于目标对象的3D信息识别。

进一步的，所述显示模组包括位于所述设备第一区域的显示屏，所述信号发射器位于所述设备的第二区域，所述功能模组还包括位于所述设备第一区域的信号接收器。

进一步的，还包括主体，所述显示模组和功能模组至少部分设置在所述主体上，所述信号接收器与所述信号发射器均设置在所述主体内，其中，所述信号接收器紧贴所述显示模组设置，或与所述显示模组间隔设置。

进一步的，所述衍射光学元件可以将光源发射的光束进行分束扩展成多个光束作为对象识别信号，所述对象识别信号包括呈不规则点阵、网格式、条纹式、或编码式中的一种或多种。

进一步的，所述衍射光学元件将光源发射的光束扩展成多个基本覆盖填充被照射空间的红外泛光。

进一步的，所述信号发射器和所述信号接收器之间距离为1mm-200mm。

进一步的，所述信号发射器包括VCSEL或其阵列。

进一步的，所述第一区域为所述设备的正面用于显示的区域，所述第二区域为所述设备的正面除开所述第一区域的部分。

进一步的，所述功能模组还包括用于静态或动态拍摄的前置摄像头，所述前置摄像头设置在第二区域。

进一步的，所述功能模组还包括扬声器、麦克风、环境光传感器或泛光发射器中的一个或多个。

进一步的，所述设备是智能手机、平板电脑、智能手表、增强现实/虚拟现实装置、自动驾驶汽车或者智能机器人中的一种。

相较于现有技术，本发明设备通过在显示区域部分接收对象反射的对象识别信号，从而实现对象识别功能，例如人脸识别等。本发明设备将部分功能模组的元件设置在显示区域，能够减小非显示区域的面积，使得设备看起来更加美观，用户体验较好。

附图说明

图1-图4是本发明设备的一个实施例的示意图；

图5是本发明设备的另一实施例的示意图；

图6是本发明设备的另一实施例的示意图；

图7是本发明设备的另一实施例的示意图；

图8是本发明设备的另一实施例的示意图。

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。

请参阅图1和图2，本发明的一个实施例中，设备10包括主体11、至少部分设置在所述主体11上的显示模组12和功能模组13。所述显示模组12可用于显示画面或接收用户操作指令。所述功能模组13可用于实现对象识别功能。所述功能模组13能够发射对象识别信号到外界的目标对象上，并透过所述显示模组12接收至少部分被所述目标对象反射的所述对象识别信号。

本实施例中，所述设备10通过所述对象识别信号能够获得对象的三维(3D)深度信息，可用于对象的3D信息识别，例如3D人脸识别或3D物体识别。本发明其他或变更实施例中，设备还可以通过对象识别信号获得对象的2D信息，并进行识别。本实施例中，所述功能模组13还可用于静态画面或动态视频拍摄。

所述显示模组12包括位于所述设备10第一区域的显示屏，所述功能模组13包括位于所述设备10第二区域的前置摄像头14和信号发射器15。所述第一区域和第二区域构成了所述设备10的正面，所述正面可用于用户阅读和操作。所述功能模组13还包括位于所述第一区域的信号接收器16。所述信号发射器15发射对象识别信号到目标对象，例如人脸上。所述信号接收器16接收至少部分从目标对象反射的对象识别信号。本实施例中，所述第一区域为所述设备10的正面用于显示的区域，即对应显示屏的区域，可称为“显示区域”；所述第二区域为所述主体11正面除开所述第一区域的部分，可称为“非显示区域”。本实施例中，所述第二区域至少部分位于所述主体11正面的顶部中间。所述前置摄像头14可用于静态画面或动态视频拍摄。

如图2所示，所述对象识别信号从所述信号发射器15发射到人脸上，被人脸反射并穿过所述显示模组12到达所述信号接收器16并被所述信号接收器16接收。

本实施例中，所述信号发射器15是红外光发射器，所述信号接收器16是红外光接收器。所述对象识别信号是红外光信号，例如800nm至1000nm波长的红外光，尤其是850nm或940nm。所述显示模组12具有一定透光率，红外光透过所述显示模组12后能够被所述信号接收器16接收、识别。本发明其他或变更实施例中，所述对象识别信号还可以是光波，电磁波信号，声波或超声波信号等。

所述实施例或一些变更实施例中，所述信号发射器15包括光源和衍射光学元件(DOE，Diffraction Optical Element)。所述光源可提高红外光束，所述光源可以是VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)，所述光源通过衍射光学元件发射红外的结构光和/或泛光作为对象识别信号。所述衍射光学元件可以将光源发射的光束进行分束扩展成多个光束作为对象识别信号。对象识别信号例如但不限于图案光束。所述图案光束例如呈不规则点阵、网格式、条纹式、或编码式等图案。所述衍射光学元件还可以将光源发射的光束扩展成多个基本覆盖填充被照射空间的红外泛光，被照射空间的各区域光强分布基本均匀。

本发明另外一些实施例中，所述信号发射器15的光源可以是由多个VCSEL光源不规则排列构成的VCSEL阵列。所述信号发射器15还包括设置在所述光源和衍射光学元件之间的透镜组，所述透镜组可用于会聚或发散光源发射的光束，衍射光学元件进一步对穿过透镜组的光束进行扩展，生成具有散斑图案的结构光或泛光。

本实施例中，所述信号接收器16设置在所述主体11内，邻近所述显示模组12的一侧设置。所述信号接收器16例如紧贴所述显示模组12底面设置。所述信号发射器15和前置摄像头14设置在所述主体11内。当然，可变更地，所述信号接收器16与所述显示模组12也可间隔设置，对象识别信号可穿过所述显示模组12入射到所述信号接收器16也是可以的。

所述显示模组12包括基板和设置在基板上的像素电极，所述信号接收器16设置在所述显示模组12的基板下方。

本实施例中，所述设备10大致具有立方体形状。所述显示模组12的显示屏是触摸控制显示屏，OLED屏，AMOLED屏等。

本实施例中，所述对象识别信号可以是3D空间结构光或3D时间结构光(例如使用TOF技术)信号。本发明其他或变更实施例中，所述功能模组13还可以包括扬声器、麦克风、环境光传感器、泛光发射器等。所述设备10可以是智能手机、平板电脑或智能手表等。

请参阅图3，所述信号接收器16包括传感器161和镜头162。红外光照射到所述镜头162并被会聚到所述传感器161上。请参阅图4，本实施例中，所述信号发射器15和所述信号接收器16之间距离为D，其大小为1mm-200mm。

本发明其他实施例中，信号发射器和信号接收器可分别设置在所述第一区域和第二区域的不同位置，例如信号发射器可以设置在前置摄像头上方或下方，也可以设置在前置摄像头左侧或者右侧，亦或二者相对设备的边缘呈一定角度设置。信号接收器可以设置在第一区域任意位置。第一区域和第二区域的位置也可具有不同的设置，例如第二区域至少部分地可以位于主体的正面的任意位置，所述第一区域为用于显示的区域，所第二区域为所述正面除开所述第一区域的部分。

请参阅图5，本发明另一实施例的设备20包括主体21、设置在所述主体21上的显示模组22和功能模组23。所述显示模组22可用于显示画面或接收用户操作指令。所述功能模组23可用于实现对象识别功能。所述功能模组23能够发射对象识别信号到外界的目标对象上，并透过所述显示模组22接收至少部分被所述目标对象反射的所述对象识别信号。

所述显示模组22包括设置在所述设备20正面的第一区域的显示屏，所述功能模组13包括设置在所述设备20正面的第二区域的前置摄像头24和信号发射器25。所述功能模组23还包括设置在所述显示模组22内的信号接收器26。所述信号发射器25发射对象识别信号到目标对象，例如人脸上。所述信号接收器26接收至少部分从目标对象反射的对象识别信号。所述对象识别信号从所述信号发射器25发射到人脸上，被人脸反射并穿过所述显示模组22到达所述信号接收器26并被所述信号接收器26接收。本实施例中，所述信号接收器26设置在所述显示模组22邻近所述主体21的一侧。所述信号接收器26紧贴所述显示模组22底面设置或与所述显示模组22间隔设置。

请参阅图6，本发明的另一实施例中，设备30包括显示模组32和功能模组33，所述显示模组32位于所述设备30的正面的显示区域，所述功能模组33位于所述设备30的正面的非显示区域，所述非显示区域至少部分地位于所述设备30的正面的下部中间。

本发明其他实施例中，所述非显示区域还可以根据需要设置在所述设备正面的其他位置，例如设置在设备的正面左侧，右侧或者中间等。

本实施例中，所述设备30可以是智能手机、平板电脑、智能手表、增强现实/虚拟现实(AR/VR)装置、自动驾驶汽车或者智能机器人等。

请参阅图7，本发明另一实施例中，设备包括信号接收器410，所述信号接收器410透过一元件420接收对象识别信号。所述设备还包括信号发射器430，所述对象识别信号由所述信号发射器430发射到目标对象上并发生反射，然后透过所述元件并被所述信号接收器接收。本实施例中，所述对象识别信号是红外光。所述对象识别信号用于识别对象特征，例如所述对象识别信号可以是3D结构光，其可用来识别人脸或其他物体。所述元件为可穿透红外线的元件，特别地，是一种可供红外光穿透的显示屏。本实施例中，所述显示屏是OLED或AMOLED显示屏，所述信号发射器430包括VCSEL。

相较于现有技术，本发明设备通过在显示区域部分接收对象反射的对象识别信号，从而实现对象识别功能，例如人脸识别等。本发明设备将部分功能模组的元件设置在显示区域，能够减小非显示区域的面积，使得设备看起来更加美观，用户体验较好。

除了上述各实施方式所述的设备，本申请涉及的3D感测技术也可应用在其它合适类型的设备上，比如但不局限于智能家居、车载电子产品、金融终端、机器人等。

另外，可变更地，在某些实施方式中，信号发射器也可以是被省略的，信号接收器透过一元件接收用于识别对象特征的对象识别信号。例如，信号接收器接收环境光也是可以的。所述元件例如是能透光线的显示屏，比如OLED显示屏，或者Mini-LED或Micro-LED显示屏。

更进一步地，上述各实施方式的信号发射器也是可以同样设置在显示区域，例如设置在显示屏的背面或内部。

请参阅图8，本发明另一实施例中，设备50包括显示屏52、前置摄像头53、信号发射器55和信号接收器56。所述信号发射器55和所述信号接收器56设置在所述设备50内。本实施例中，所述信号发射器55和所述信号接收器56设置在所述显示屏52背面，紧贴所述显示屏52或间隔所述显示屏52设置。在其他实施例中，信号发射器55和信号接收器56设置在显示屏52内部。

所述设备50包括用于用户阅读和操作的正面，所述显示屏52占据所述正面的显示区域，所述正面除开所述显示区域外的部分为非显示区域。所述前置摄像头53位于所述设备50的正面的非显示区域。

所述显示屏52可用于显示图像画面，所述前置摄像头53可接收外部可见光成像。所述信号发射器55可用于透过所述显示屏52发射对象识别信号，所述信号接收器56可用于透过所述显示屏52接收目标对象反射的对象识别信号。通过识别接收到的对象识别信号，所述设备50可以获得目标对象的三维深度信息，进而实现对目标对象的3D检测和/或识别。

本发明其他或变更实施例中，所述信号发射器55或信号接收器56还可以具有如下设置：所述信号发射器55和信号接收器56位于所述非显示区域；所述信号发射器55位于非显示区域，所述信号接收器56位于显示区域；所述信号发射器55位于显示区域，所述信号接收器56位于非显示区域。

本发明说明书中可能出现的“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

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 (12)

1.一种设备，包括显示模组和功能模组，所述功能模组用于实现对象识别功能，所述功能模组能够发射对象识别信号到目标对象，并透过所述显示模组接收至少部分被所述目标对象反射的所述对象识别信号，所述功能模组包括信号发射器，所述信号发射器包括光源和衍射光学元件，所述光源通过衍射光学元件发射红外的结构光和/或泛光作为对象识别信号。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备通过所述对象识别信号能够获得目标对象的深度信息，可用于目标对象的3D信息识别。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述显示模组包括位于所述设备第一区域的显示屏，所述信号发射器位于所述设备的第二区域，所述功能模组还包括位于所述设备第一区域的信号接收器。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，还包括主体，所述显示模组和功能模组至少部分设置在所述主体上，所述信号接收器与所述信号发射器均设置在所述主体内，其中，所述信号接收器紧贴所述显示模组设置，或与所述显示模组间隔设置。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述衍射光学元件可以将光源发射的光束进行分束扩展成多个光束作为对象识别信号，所述对象识别信号包括呈不规则点阵、网格式、条纹式、或编码式中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述衍射光学元件将光源发射的光束扩展成多个基本覆盖填充被照射空间的红外泛光。

7.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述信号发射器和所述信号接收器之间距离为1mm-200mm。

8.根据权利要求5或6所述的设备，其特征在于，所述信号发射器包括VCSEL或其阵列。

9.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述第一区域为所述设备的正面用于显示的区域，所述第二区域为所述设备的正面除开所述第一区域的部分。

10.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述功能模组还包括用于静态或动态拍摄的前置摄像头，所述前置摄像头设置在第二区域。

11.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述功能模组还包括扬声器、麦克风、环境光传感器或泛光发射器中的一个或多个。

12.根据权利要求1-11任一所述的设备，其特征在于，所述设备是智能手机、平板电脑、智能手表、增强现实/虚拟现实装置、自动驾驶汽车或者智能机器人中的一种。