CN109799635A - 一种电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请适用于光学和电子技术领域，提供了一种电子设备，包括背光模组、传感装置及感测光源，所述传感装置及感测光源设置在所述背光模组下方，所述感测光源发出的感测光线透过所述背光模组后射出至外部，所述传感装置通过所述背光模组接收由外部对象反射回来的感测光线，其中，所述感测光源包括发光元件和光扩散结构，所述光扩散结构设置在发光元件的出光面上，用于对所述发光元件发出的光线进行扩散。

Description

一种电子设备

技术领域

本申请属于光学技术领域，尤其涉及一种电子设备。

背景技术

目前，对于带显示功能的电子设备消费者趋向于追求越来越大的屏占比，以期待体验全面屏显示所带来的极致视觉享受。然而，现有的电子设备往往还需要在显示屏的显示区域范围内设置多个不同的功能模组以实现除显示以外的其他功能，从而占据了原有的显示面积。为了提高屏占比，需要将所述功能模组设置在屏幕内部，而目前的显示装置结构中没有多余的空间可以容纳所述功能模组。

发明内容

本申请提供一种电子设备以解决上述技术问题。

本申请实施方式提供一种电子设备，包括背光模组、传感装置及感测光源，所述传感装置及感测光源设置在所述背光模组下方，所述感测光源发出的感测光线透过所述背光模组后射出至外部，所述传感装置通过所述背光模组接收由外部对象反射回来的感测光线，其中，所述感测光源包括发光元件和光扩散结构，所述光扩散结构设置在发光元件的出光面上，用于对所述发光元件发出的光线进行扩散。

在某些实施方式中，所述感测光源发出的感测光线为红外或近红外光线，波长范围为800纳米至1650纳米。

在某些实施方式中，所述感测光源还包括基座，所述基座包括朝向通孔的支撑面，所述发光元件设置在该支撑面上以朝向通孔发出感测光线。

在某些实施方式中，所述光扩散结构用于将发光元件发出的方向集中的光束扩散成强度均匀分布呈漫反射效果的感测光线。

在某些实施方式中，所述光学扩散结构为镀在发光元件发光面上的光学扩散膜或者设置在发光元件发光面上的光学扩散片。

在某些实施方式中，所述基座为一个围绕所述传感装置的环形体，所述传感装置位于所述基座的中心并被所述基座环绕，所述发光元件设置在所述基座上并关于传感装置对称分布。

在某些实施方式中，所述基座为楔形，包括两个垂直相交的直角面和一个连接所述两个直角面的支撑面。

在某些实施方式中，所述感测光源为两个或两个以上，所述感测光源关于所述传感装置对称分布。

在某些实施方式中，还包括设置在所述背光模组出光侧的液晶显示面板，所述感测光源通过所述背光模组和所述液晶显示面板发出感测光线至外部，所述传感装置通过所述液晶显示面板和背光模组接收由外部对象反射回来的感测光线。

在某些实施方式中，所述传感装置用于根据接收到的感测光线实现对所述外部对象的二维或三维图像绘制，或/和实现对所述外部对象的身份识别，或/和实现对所述外部对象的距离感测，或/和实现对所述外部对象进行拍照或录像。

本申请实施方式所提供的电子设备由于包括具有光扩散结构的感测光源，因此，传感装置感测到的相应信息较清晰、较准确，从而可以提高用户的使用体验。

本申请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，或通过本申请实施方式的实践了解到。

附图说明

图1是本申请第一实施方式提供的背光模组的结构示意图。

图2是图1中所述感测光源基座的另一种结构示意图。

图3是本申请第二实施方式提供的背光模组的结构示意图。

图4是图2中所述感测光源和传感装置结构的俯视图。

图5是图2中所述感测光源和传感装置另一种结构的俯视图。

图6是本申请第三实施方式提供的背光模组的结构示意图。

图7是图6中所述感测光源和传感装置结构的俯视图。

图8是本申请第四实施方式提供的显示装置的结构示意图。

图9是本申请第五实施方式提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述，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或排列顺序。由此，限定有“第一”、“第二”的技术特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述技术特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定或限定，术语“安装”、“相连”、“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，或一体化连接；可以是机械连接，也可以是电连接或相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件之间的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或示例用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文仅对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复使用参考数字和/或参考字母，这种重复使用是为了简化和清楚地表述本申请，其本身不指示所讨论的各种实施方式和/或设定之间的特定关系。此外，本申请在下文描述中所提供的各种特定的工艺和材料仅为实现本申请技术方案的示例，但是本领域普通技术人员应该意识到本申请的技术方案也可以通过下文未描述的其他工艺和/或其他材料来实现。

进一步地，所描述的特征、结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下文的描述中，提供许多具体细节以便能够充分理解本申请的实施方式。然而，本领域技术人员应意识到，即使没有所述特定细节中的一个或更多，或者采用其它的结构、组元等，也可以实践本申请的技术方案。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本申请之重点。

如图1所示，本申请第一实施方式提供了一种背光模组1，用于在屏下对应设置感测模组以对一感测对象的生物特征进行感测。所述背光模组1包括背光光源10、导光板12、反射片14、光学膜层组16、感测光源15及传感装置17。所述导光板12包括出光面120及与出光面120相对的底面122。所述反射片14设置在导光板12的底面122上。所述光学膜层组16设置在导光板12的出光面120上。所述背光模组1上开设有贯穿所述光学膜层组16的通孔18。所述感测光源15及传感装置17设置在反射片14下方并与所述通孔18对应的位置处。所述感测光源15发出的感测光线透过反射片14和导光板12后从所述通孔18射出至感测对象上，并经所述感测对象反射后再由通孔18返回至传感装置17进行感测。

在本实施方式中，所述传感装置17包括镜头170及图像传感器172。所述镜头170对感测光线的传播特性进行调整以在所述图像传感器172上对焦成像。所述图像传感器172例如根据感测对象反射回来的感测光线形成对应的感测对象的图像，以便于从中提取出感测对象相关的特征数据。

可以理解的是，本申请在描述各部件的位置关系时以背光发射方向为上，与之相反的方向为下。例如：以导光板12为参考物，所述反射片14设置在导光板12与背光发射方向相反的一侧则认为所述反射片14位于导光板12的下方。所述光学膜层组16设置在导光板12沿背光发射方向的一侧则认为所述光学膜层组16位于导光板12的上方。

所述感测光线根据感测原理及应用场景可以具有特定的波长。在本实施方式中，所述感测光线例如但不局限用于感测指纹或人脸的三维图像，可以为红外或近红外光线，波长范围为800纳米(Nanometer,nm)至1650nm。

所述传感装置17正对通孔18设置。所述感测光源15设置在传感装置17的周围并向通孔18发射感测光线。所述感测光源15包括发光元件150及基座152。所述基座152包括朝向通孔18的支撑面1520。所述发光元件150设置在该支撑面1520上以朝向通孔18发出感测光线。所述发光元件150可以为发光二极管(Light Emitting Diode,LED)或激光二极管(Laser Diode,LD)。在本实施方式中，所述发光元件150可以为垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL)。

所述感测光源15还包括光扩散结构154。所述光扩散结构154设置在发光元件150的出光面120上，用于将发光元件150发出的方向集中的光束扩散成强度均匀分布且具有较大发散角度呈漫反射效果的感测光线。所述光扩散结构154可以为镀在发光元件150发光面上的光学扩散膜或者设置在发光元件150发光面上的光学扩散片。所述发光元件150可以设置在所述基座152的支撑面1520上。如图2所示，所述发光元件150还可以设置在开设于支撑面1520上的容置槽155内，并使得发光元件150的发光面与所述支撑面1520持平。

在本实施方式中，所述感测光源15为一个，设置在传感装置17的其中一侧，即对应所述通孔18的其中一边进行设置。所述基座152为楔形块，包括两个垂直相交的直角面1522和一个连接所述两个直角面1522的支撑面1520。所述支撑面朝向通孔18设置，作为基座152的支撑面1520用于设置所述发光元件150。每个感测光源15可包括一个或多个所述发光元件150。若每个感测光源15包括一个所述发光元件150，则所述基座152可以为单个楔形块。若每个感测光源15包括多个所述发光元件150，所述基座152也可以为一个楔形条，发光元件150按照预设间距沿楔形条的长度方向进行设置。

所述反射片14设置在所述传感装置17和感测光源15的上方，即设置在所述传感装置17的感测光线的入光侧以及所述感测光源15的出光侧。所述反射片14位于与导光板12出光侧相对的导光板12另一侧，以将在导光板12内用于显示的背光光线反射回导光板12内起到减少背光损耗的作用。所述反射片14选择可以反射背光光线而透过所述感测光线的材料制成。其中，所述背光光线为白光，波长范围为380nm至780nm。所述感测光线的波长范围为800nm至1650nm。

所述导光板12用于将背光光源10所发出的背光光线混合后从出光面120射出。所述导光板12的形状可以为厚度一致的薄板或者厚度从一侧向相对的另一侧逐渐减小的楔形薄板。所述导光板12的其中一侧面定义为入光面124。所述背光光源10对应导光板12的入光面124设置。所述背光光源10所发出的光从入光面124进行导光板12后并从出光面120射出。在本实施方式中，所述导光板12由透明材料制成，可透过所述背光光线和感测光线。

在本实施方式中，所述反射片14为独立于导光板12的分立部件。可以理解的是，在其他实施方式中，所述反射片14也可以替代为例如通过镀膜工艺形成在导光板12底面122上的膜层结构。

所述光学膜层组16包括但不限于扩散片160及增光片162。所述扩散片160设置在导光板12的出光面120上，用于将导光板12所出射的背光光线进行扩散以拓宽视角和隐蔽形成在导光板12上的图案。所述增光片162可以为但不限于一个或多个棱镜片。所述增光片162设置在扩散片160的出光侧，用于在一定角度内聚合背光光线以提高背光亮度。

所述扩散片160及增光片162上分别开设有贯穿自身的所述通孔18，用于透过所述感测光线。所述通孔18的孔径范围为1至8毫米(Milimeter,mm)。所述光学膜层组16上对应开设的所述通孔18可以具有任意形状，例如可以为圆形、矩形、长圆形，或其他不规则的形状等，在此不做具体限制。所述通孔18可以开设在背光模组1的任意位置处，例如可以开设在背光模组1的中央或边缘等，在此不做具体限制。在本实施方式中，所述通孔18的形状为圆形。

可以理解的是，在某些实施方式中，所述背光模组1还可以包括处理器11和存储器13。所述处理器11与传感装置17相连接以对传感装置17所感测到的特征数据进行处理。所述存储器13与所述传感装置17相连接以存储所采集到的特征数据。所述处理器11和存储器13可以与传感装置17和感测光源15一并设置在同一块电路板上。

如图3所示，本申请第二实施方式提供了一种背光模组2，其结构与第一实施方式的背光模组1基本相同，主要区别在于所述感测光源25为两个或两个以上，并关于所述传感装置27对称分布。如图4所示，以四个感测光源25为例，所述感测光源25分别设置在传感装置27上下左右的四个对称位置处。每个所述感测光源25可以包括一个或多个发光元件250。若所述发光元件250为一个，所述基座252可以为单个楔形块。如图5所示，若所述发光元件250为多个，所述基座252也可以为一个楔形条，发光元件250按照预设间距沿楔形条的长度方向进行设置。

如图6和图7所示，本申请第三实施方式提供了一种背光模组3，其结构与第一实施方式的背光模组1基本相同，主要区别在于所述感测光源35的基座352为一个围绕所述传感装置37的环形体。所述传感装置37位于所述基座352的中心并被所述基座352环绕。所述发光元件350设置在所述基座352上并关于传感装置37对称分布。可以理解的是，所述基座352可以为圆环形或方框形，在此不做具体的限制。

可变更地，在某些实施方式中，上述各实施方式的光学膜层组16也可不具有通孔18，又或者，所述扩散片160及增光片162中的一者包括通孔18，又或者，所述扩散片160及增光片162中的至少一者的通孔18不是贯穿的等等情形也都是可以的。

可变更地，上述各实施方式的传感装置或/和感测光源也可并非对应或正对通孔18设置，也可是设置在通孔18的周围区域，通过配合光学组件的反射作用也可实现将光线发射出去或接收进来。

需要说明的是，所述图像传感器172并不局限于上述各实施方式所述的执行生物特征检测与识别。可变更地，在某些实施方式中，所述图像传感器172接收由外部对象反射回来的感测光束，并根据接收到的感测光束实现对所述外部对象的二维或三维图像绘制，或/和实现对所述外部对象的身份识别，或/和实现对所述外部对象的距离感测，或/和实现对所述外部对象进行拍照或录像等等。

如图8所示，本申请第四实施方式提供一种显示装置4，所述显示装置4包括液晶显示面板40及如上述第一至第三实施方式所提供的背光模组1。

所述液晶显示面板40包括但不限于第一基板(图未示)、设置第一基板上的薄膜晶体管阵列电路(图未示)、第二基板(图未示)、设置在第一基板与第二基板之间的液晶层(图未示)、上偏光片(图未示)、下偏光片(图未示)、彩色滤光片(图未示)及保护盖板(图未示)等。所述背光模组1提供背光。所述液晶显示面板40设置在所述背光模组1的出光侧以根据所要显示的内容调制所透过的背光来实现显示。

所述感测光源15所发出的感测光线从通孔18穿出背光模组1后透过液晶显示面板40照射至感测对象上。所述感测光线经感测对象反射回来透过液晶显示面板40，穿过通孔18，再透过导光板12和反射片14由所述传感装置17接收来进行相应的感测。

在本实施方式中，所述感测对象为使用者的手指，按压在所述液晶显示面板40的对应位置上。所感测的生物特征为使用者的指纹。可以理解的是，在其他实施方式中，所述感测对象还可以为使用者的手掌、脸部及眼睛等，对应的生物特征可以为使用者的掌纹、脸部三维信息和虹膜等，在此不做具体的限制。

如图9所示，本申请第五实施方式提供了一种电子设备5，例如手机、笔记本电脑、平板电脑、触控交互屏等。所述电子设备5包括至少一个上述第四实施方式所提供的显示装置4。所述电子设备5例如根据所述显示装置4所感测到的感测对象的特征数据以识别感测对象的身份并对应执行相关的功能，比如：支付、登陆账号等。在本实施方式中，所述显示装置4感测的是感测对象的指纹数据，并依据所感测的指纹数据来识别感测对象的身份。

与现有技术相比，本申请所提供的背光模组1、显示装置4及电子设备5通过在背光模组1开设有通孔18的对应位置设置感测模组来实现相应的感测功能，从而可以在不影响屏幕完整显示的前提下将原先设置在面板正面的功能模组隐藏在屏幕下方，进一步提高屏占比，实现真正的全面屏显示。

可变更地，在某些实施方式中，所述电子设备5也可包括或上述实施方式中任意一项所述的背光模组。

另外，需要说明的是，上述各实施方式的感测光源和传感装置也可不是背光模组中的元件。这三者都是电子设备中的元件。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等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申请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。

以上所述仅为本申请的较佳实施方式而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子设备，包括背光模组、传感装置及感测光源，所述传感装置及感测光源设置在所述背光模组下方，所述感测光源发出的感测光线透过所述背光模组后射出至外部，所述传感装置通过所述背光模组接收由外部对象反射回来的感测光线，其中，所述感测光源包括发光元件和光扩散结构，所述光扩散结构设置在发光元件的出光面上，用于对所述发光元件发出的光线进行扩散。

2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于：所述感测光源发出的感测光线为红外或近红外光线，波长范围为800纳米至1650纳米。

3.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于：所述感测光源还包括基座，所述基座包括朝向通孔的支撑面，所述发光元件设置在该支撑面上以朝向通孔发出感测光线。

4.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于：所述光扩散结构用于将发光元件发出的方向集中的光束扩散成强度均匀分布呈漫反射效果的感测光线。

5.如权利要求4所述的电子设备，其特征在于：所述光学扩散结构为镀在发光元件发光面上的光学扩散膜或者设置在发光元件发光面上的光学扩散片。

6.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于：所述基座为一个围绕所述传感装置的环形体，所述传感装置位于所述基座的中心并被所述基座环绕，所述发光元件设置在所述基座上并关于传感装置对称分布。

7.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于：所述基座为楔形，包括两个垂直相交的直角面和一个连接所述两个直角面的支撑面。

8.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于：所述感测光源为两个或两个以上，所述感测光源关于所述传感装置对称分布。

9.如权利要求1-8中任意一项所述的电子设备，其特征在于：还包括设置在所述背光模组出光侧的液晶显示面板，所述感测光源通过所述背光模组和所述液晶显示面板发出感测光线至外部，所述传感装置通过所述液晶显示面板和背光模组接收由外部对象反射回来的感测光线。

10.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于：所述传感装置用于根据接收到的感测光线实现对所述外部对象的二维或三维图像绘制，或/和实现对所述外部对象的身份识别，或/和实现对所述外部对象的距离感测，或/和实现对所述外部对象进行拍照或录像。