CN109756593A - 一种屏下距离传感装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种屏下距离传感装置及方法。该屏下距离传感装置包括显示屏和设置在所述显示屏背面上的光学距离传感模组，所述光学距离传感模组的发射端和接收端均朝向所述显示屏；从所述光学距离传感模组的发射端发射出来的测距激光在透过所述显示屏后投向被测物，经被测物反射回来的测距激光在透过所述显示屏后被所述光距离传感器的接收端接收。该屏下距离传感装置可提高终端设备的屏占比。
Description
技术领域
本发明涉及传感器领域，尤其涉及一种屏下距离传感装置及方法。
背景技术
距离传感器是一种利用“飞行时间”原理实现距离检测的传感器，其通过向被测物发射近红外激光，然后接收经被测物反射回来的近红外激光，最后依据近红外激光的发射时间和接收时间，以及近红外激光的传播速度计算出被测物的距离信息。
手机上的距离传感器，其作用主要是用来检测人体头部的距离，以在打电话时可以依据检测到的人体头部距离来自动控制显示屏的点亮或关闭，因此在使用时，距离传感器的发射端和接收端必须与显示屏共面设置以朝向人体头部，但是，随着全面屏手机的发展，与显示屏共面设置的距离传感器占用了手机正面的一部分空间，使得手机无法实现更高的屏占比。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种屏下距离传感装置及方法。该屏下距离传感装置可提高终端设备的屏占比。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种屏下距离传感装置，包括显示屏和设置在所述显示屏背面上的光学距离传感模组，所述光学距离传感模组的发射端和接收端均朝向所述显示屏；从所述光学距离传感模组的发射端发射出来的测距激光在透过所述显示屏后投向被测物，经被测物反射回来的测距激光在透过所述显示屏后被所述光距离传感器的接收端接收。
进一步地，所述光学距离传感模组包括：
激光发射组件，用于发射所述测距激光，同时生成一发射时间；
激光接收组件，用于接收经反射回来的测距激光，同时生成一接收时间。
进一步地，所述激光发射组件包括：
发光芯片，用于产生所述测距激光；
驱动电路，用于驱动所述发光芯片产生测距激光，同时输出一发射时间，电连接至所述发光芯片。
进一步地，所述激光接收组件包括：
感光芯片，用于接收经反射回来的测距激光；
处理电路，用于对所述感光芯片输出的电信号进行处理，同时输出一接收时间。
进一步地，所述光学距离传感模组还包括：
距离计算组件，用于依据测距激光的发射时间和接收时间，以及测距激光的传播速度，计算出被测物的距离信息，分别电连接至所述激光发射组件和激光接收组件。
进一步地，所述光学距离传感模组还包括：
PCB板，用于搭载所述激光发射组件和激光接收组件。
进一步地，所述光学距离传感模组贴合于所述显示屏的背面。
进一步地，所述显示屏对测距激光具有高透过率。
一种屏下距离传感方法，在显示屏的背面上采用光学距离传感模组检测被测物的距离信息，从所述光学距离传感模组的发射端发射出来的测距激光在透过所述显示屏后投向被测物，经被测物反射回来的测距激光在透过所述显示屏后被所述光距离传感器的接收端接收。
进一步地，所述显示屏对测距激光具有高透过率。
本发明具有如下有益效果：该屏下距离传感装置将所述光学距离传感模组设置在所述显示屏的背面上，所述光学距离传感模组的发射端和接收端均位于所述显示屏的背面上，所述测距激光在发射和反射的过程中，均从所述显示屏的正面上直接透过，所述光学距离传感模组的安装位置无需对所述显示屏进行避让，可提高终端设备的屏占比。
附图说明
图1为本发明提供的屏下距离传感装置的示意图；
图2为本发明提供的另一屏下距离传感装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
实施例一
如图1和2所示，一种屏下距离传感装置，包括显示屏1和设置在所述显示屏1背面上的光学距离传感模组，所述光学距离传感模组的发射端和接收端均朝向所述显示屏1；从所述光学距离传感模组的发射端发射出来的测距激光在透过所述显示屏1后投向被测物，经被测物反射回来的测距激光在透过所述显示屏1后被所述光距离传感器的接收端接收。
该屏下距离传感装置将所述光学距离传感模组设置在所述显示屏1的背面上，所述光学距离传感模组的发射端和接收端均位于所述显示屏1的背面上，所述测距激光在发射和反射的过程中，均从所述显示屏1的正面上直接透过，所述光学距离传感模组的安装位置无需对所述显示屏1进行避让，可提高终端设备的屏占比。
该屏下距离传感装置可以但不限于通过所述光学距离传感模组来感测使用者的头部距离，以控制所述显示屏1的点亮或息屏。
所述显示屏1优选地对所述测距激光具有高透过率，同时避免所述显示屏1的显示光线对所述测距激光造成影响，所述测距激光优选为红外激光，即所述显示屏1对红外激光具有高透过率，优选地，所述显示屏1为OLED屏，经测试，常规OLED屏对红外激光（波长在800-1200nm左右）的透过率达到80%-90%。
当然，随着显示技术的进步，未来或许会出现其他对红外激光同样具有高透过率的新型显示屏1，因此，所述显示屏1并不局限于OLED屏。
所述光学距离传感模组包括：
激光发射组件2，用于发射所述测距激光，同时生成一发射时间；
激光接收组件3，用于接收经反射回来的测距激光，同时生成一接收时间。
所述激光发射组件2和激光接收组件3共面设置，且所述激光发射组件2的发射面（发光芯片）和所述激光接收组件3的接收面（感光芯片）尽量齐平，以避免测距误差。
所述光学距离传感模组还包括：
PCB板4，用于搭载所述激光发射组件2和激光接收组件3。
依据不同的需求，所述激光发射组件2和激光接收组件3可分别搭载在不同的PCB板4上，也可如本实施例所示，所述激光发射组件2和激光接收组件3搭载在同一PCB板4上。
所述激光发射组件2包括：
发光芯片，用于产生所述测距激光；
驱动电路，用于驱动所述发光芯片产生测距激光，同时输出一发射时间，电连接至所述发光芯片。
所述发光芯片优选为VCSEL芯片，所述驱动电路包括一驱动IC ，所述VCSEL芯片在所述驱动IC及其外围电路的驱动下产生测距用的红外激光。
所述激光接收组件3包括：
感光芯片，用于接收经反射回来的测距激光；
处理电路，用于对所述感光芯片输出的电信号进行处理，同时输出一接收时间。
所述感光芯片为CCD芯片或CMOS芯片，所述处理电路包括一处理芯片，所述CCD芯片或CMOS芯片将接收到的测距激光的光信号转化为电信号并输出，所述处理芯片及其外围电路对所述CCD芯片或CMOS芯片输出的电信号进行降噪、线性纠正、提取、变换等处理。
所述光学距离传感模组还包括：
距离计算组件，用于依据测距激光的发射时间和接收时间，以及测距激光的传播速度，计算出被测物的距离信息，分别电连接至所述激光发射组件2和激光接收组件3。
假设所述激光发射组件2输出的发射时间为T1，所述激光接收组件3输出的接收时间为T2，测距激光的传播速度为Vc，则被测物的距离D=（T2-T1）*Vc。
所述距离计算组件可集成在所述光学距离传感模组内，也可集成在终端设备的主板上或直接使用终端设备的CPU进行距离计算，包括一计算芯片。
所述光学距离传感模组上还包括接口组件（连接器），用于将所述距离传感器电接至外部电源或控制源（终端设备的主板），分别电连接至所述激光发射组件2、激光感测组件（和距离计算组件）。
所述光学距离传感模组贴合于所述显示屏1的背面。
在一实施例中，如图1所示，所述光学距离传感模组通过光学胶5全贴合在所述显示屏1的背面上，所述光学胶5包裹覆盖住所述激光发射组件2和激光接收组件3；所述光学胶5要求无色透明、对测距激光具有高透率、胶接强度良好、可在室温或中温下固化且固化收缩率小等特点，可以但不限于为采用亚力克或环氧树脂等制成的OCA胶。
在另一实施例中，如图2所示，所述光学距离传感模组还包括装配支架6，所述装配支架6的底面为开口结构，粘接固定于所述PCB板4上且其内部具有用于容纳所述激光发射组件2和激光接收组件3的一容纳腔，所述装配支架6的顶面具有对应于所述激光发射组件2的发射孔和对应于所述激光接收组件3的接收孔，以供所述测距激光通过；所述光学距离传感模组通过黏胶7将所述装配支架6的外壁和所述显示屏1的背面粘接固定在一起。
实施例二
一种屏下距离传感方法，不限应用于实施例一中所述的屏下距离传感装置中，其在显示屏1的背面上采用光学距离传感模组检测被测物的距离信息，从所述光学距离传感模组的发射端发射出来的测距激光在透过所述显示屏1后投向被测物，经被测物反射回来的测距激光在透过所述显示屏1后被所述光距离传感器的接收端接收。
优选地，所述显示屏1对测距激光具有高透过率。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种屏下距离传感装置，其特征在于，包括显示屏和设置在所述显示屏背面上的光学距离传感模组，所述光学距离传感模组的发射端和接收端均朝向所述显示屏；从所述光学距离传感模组的发射端发射出来的测距激光在透过所述显示屏后投向被测物，经被测物反射回来的测距激光在透过所述显示屏后被所述光距离传感器的接收端接收。
2.根据权利要求1所述的屏下距离传感装置，其特征在于，所述光学距离传感模组包括：
激光发射组件，用于发射所述测距激光，同时生成一发射时间；
激光接收组件，用于接收经反射回来的测距激光，同时生成一接收时间。
3.根据权利要求2所述的屏下距离传感装置，其特征在于，所述激光发射组件包括：
发光芯片，用于产生所述测距激光；
驱动电路，用于驱动所述发光芯片产生测距激光，同时输出一发射时间，电连接至所述发光芯片。
4.根据权利要求2所述的屏下距离传感装置，其特征在于，所述激光接收组件包括：
感光芯片，用于接收经反射回来的测距激光；
处理电路，用于对所述感光芯片输出的电信号进行处理，同时输出一接收时间。
5.根据权利要求2-4中任一所述的屏下距离传感装置，其特征在于，所述光学距离传感模组还包括：
距离计算组件，用于依据测距激光的发射时间和接收时间，以及测距激光的传播速度，计算出被测物的距离信息，分别电连接至所述激光发射组件和激光接收组件。
6.根据权利要求2-4中任一所述的屏下距离传感装置，其特征在于，所述光学距离传感模组还包括：
PCB板，用于搭载所述激光发射组件和激光接收组件。
7.根据权利要求1所述的屏下距离传感装置，其特征在于，所述光学距离传感模组贴合于所述显示屏的背面。
8.根据权利要求1所述的屏下距离传感装置，其特征在于，所述显示屏对测距激光具有高透过率。
9.一种屏下距离传感方法，其特征在于，在显示屏的背面上采用光学距离传感模组检测被测物的距离信息，从所述光学距离传感模组的发射端发射出来的测距激光在透过所述显示屏后投向被测物，经被测物反射回来的测距激光在透过所述显示屏后被所述光距离传感器的接收端接收。
10.根据权利要求9所述的屏下距离传感方法，其特征在于，所述显示屏对测距激光具有高透过率。
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| CN201811287266.3A CN109756593A (zh) | 2018-10-31 | 2018-10-31 | 一种屏下距离传感装置及方法 |
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