CN110333515B - 一种终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种终端，包括：玻璃盖板；红外传感器，红外传感器包括发射端和接收端；第一导光结构和/或第二导光结构，第一导光结构固定在发射端与玻璃盖板之间，第二导光结构固定在接收端与玻璃盖板之间；其中，所述第一导光结构由所述发射端的出光面向所述玻璃盖板倾斜延伸，且倾斜方向远离所述接收端在所述玻璃盖板上的正投影；所述第二导光结构由所述接收端的出光面向所述玻璃盖板倾斜延伸，且倾斜方向远离所述发射端在所述玻璃盖板上的正投影。因此，本发明的方案，能够减小红外传感器的底噪。

Description

一种终端
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种终端。
背景技术
终端大多采用红外传感器实现靠近检测。红外传感由发射和接收两个部分组成，被测物距离不同时反射红外光能量不同，故可实现距离检测。其中，受限于空间与成本，红外的发射与接收封装于一颗器件内。红外传感器件布局在PCB主板上，红外线穿透玻璃盖板上的隐藏孔，经遮挡物反射，回到红外器件接收端。其中，在终端上方无遮挡时，部分红外光经玻璃盖板表面反射回到接收端，所得到红外值，称之为整机红外“底噪”。
具体地，受限于电子元器件设计可靠性与长度要求，红外传感器件中，发射端与接收端不能太远，并且根据整机堆叠，红外传感器上表面与玻璃盖板下表面需保持一定距离。然而，这样会导致红外传感器的发射与接收的视窗在盖板位置处有较大面积的重叠(例如图1中所示的重叠区域101)，从而导致较多的光线直接被盖板反射回来。故现有技术中的红外传感器方案中会存在红外底噪大的问题，导致可用于检测距离的动态范围(动态范围＝总量程-底噪)较小。
发明内容
本发明的实施例提供了一种终端，以解决现有技术中的红外传感器底噪大的问题。
本发明的实施例提供了一种终端，包括：
玻璃盖板；
红外传感器，所述红外传感器包括发射端和接收端；
第一导光结构和/或第二导光结构，所述第一导光结构固定在所述发射端与所述玻璃盖板之间，所述第二导光结构固定在所述接收端与所述玻璃盖板之间；
其中，所述第一导光结构由所述发射端的出光面向所述玻璃盖板倾斜延伸，且倾斜方向远离所述接收端在所述玻璃盖板上的正投影；
所述第二导光结构由所述接收端的出光面向所述玻璃盖板倾斜延伸，且倾斜方向远离所述发射端在所述玻璃盖板上的正投影。
本发明实施例的有益效果是：
本发明的实施例，在红外传感器的发射端与玻璃盖板之间，和/或红外传感器的接收端与玻璃盖板之间，增加导光结构，使得实际的发射窗口和/或接收窗口向相互的远端延伸，从而减少红外传感器的发射端发射出去的光线被玻璃盖板朝向红外传感器的表面反射而进入接收端的光线量，从而减小了红外传感器的底噪。
附图说明
图1表示本发明实施例的终端的结构示意图之一；
图2表示本发明实施例的终端的结构示意图之二；
图3表示本发明实施例的终端的结构示意图之三。
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。
本发明的实施例提供了一种终端，如图1至3所示，该终端包括：
玻璃盖板4；
红外传感器3，所述红外传感器3包括发射端302和接收端301；
第一导光结构1和/或第二导光结构2，所述第一导光结构1固定在所述发射端302与所述玻璃盖板4之间，所述第二导光结构2固定在所述接收端301与所述玻璃盖板4之间；
其中，所述第一导光结1构由所述发射端302的出光面向所述玻璃盖板4倾斜延伸，且倾斜方向远离所述接收端301在所述玻璃盖板4上的正投影；
所述第二导光结构2由所述接收端301的出光面向所述玻璃盖板4倾斜延伸，且倾斜方向远离所述发射端302在所述玻璃盖板4上的正投影。
由此可知，本发明的实施例，在红外传感器的发射端与玻璃盖板之间，和/或红外传感器的接收端与玻璃盖板之间，增加导光结构，使得实际的发射窗口和/或接收窗口向相互的远端延伸，从而减少红外传感器的发射端发射出去的光线被玻璃盖板朝向红外传感器的表面反射而进入接收端的光线量，从而减小了红外传感器的底噪。
进一步地，所述红外传感器3到目标交叠区域6的最近距离大于所述玻璃盖板4的第一表面到所述红外传感器3的距离，所述第一表面为所述玻璃盖板4朝向所述红外传感器3的表面；
所述目标交叠区域6为所述第一导光结构1朝向所述玻璃盖板4的开口角与所述接收端301的接收角的交叠区域，或者所述第二导光结构2朝向所述玻璃盖板4的开口角与所述发射端302的发射角的交叠区域，或者所述第一导光结构1朝向所述玻璃盖板4的开口角与所述第二导光结构2朝向所述玻璃盖板4的开口角的交叠区域。
具体地，如图1所示，当在红外发射器3的发射端302与玻璃盖板4之间增加第一导光结构1时，通过第一导光结构1的导光作用，使得红外传感器3的实际发射窗口向远离接收窗口的方向延伸，从而使得实际发射窗口与接收窗口的交叠区域位于玻璃盖板4朝向红外传感器3的表面的上方，即使得红外传感器3的发射端302发射出去的光线不会被玻璃盖板4朝向红外传感器3的表面反射而进入接收端301，从而减小了红外传感器3的底噪。另外，通过增加第一导光结构1上端出光开口角度，可以增大发射视场角(FOV)。
如图2所示，当在红外发射器3的接收端301与玻璃盖板4之间增加第二导光结构2时，通过第二导光结构2的导光作用，使得红外传感器3的实际接收窗口向远离发射窗口的方向延伸，从而使得实际发射窗口与接收窗口的交叠区域位于玻璃盖板4朝向红外传感器3的表面的上方，即使得红外传感器3的发射端302发射出去的光线不会被玻璃盖板4朝向红外传感器3的表面反射而进入接收端301，从而减小了红外传感器3的底噪。另外，通过调整第二导光结构2朝向玻璃盖板4的开口角度，可以增加接收FOV。
如图3所示，当在红外发射器3的发射端302与玻璃盖板4之间增加第一导光结构1，且在红外发射器3的接收端301与玻璃盖板4之间增加第二导光结构2时，通过第一导光结构1和第二导光结构2的导光作用，使得实际的发射窗口和接收窗口向相互的远端延伸，从而使得实际发射窗口与接收窗口的交叠区域位于玻璃盖板4朝向红外传感器3的表面的上方，即使得红外传感器3的发射端302发射出去的光线不会被玻璃盖板4朝向红外传感器3的表面反射而进入接收端301，从而减小了红外传感器3的底噪。
进一步地，还可通过第一导光结构1和/或第二导光结构2，使得红外传感器3到目标交叠区域6的最近距离大于所述玻璃盖板4的第二表面到所述红外传感器3的距离，所述第二表面为所述玻璃盖板4背离所述红外传感器3的表面。即还可通过第一导光结构1和/或第二导光结构2，使得实际的发射窗口和/或接收窗口向相互的远端延伸，从而使得实际发射窗口与接收窗口的交叠区域位于玻璃盖板4第二表面的上方，即使得红外传感器3的发射端302发射出去的光线不会被玻璃盖板4的第二表面反射而进入接收端301，从而避免了第二表面上的油污影响红外检测。
优选地，如图1和图3所示，所述第一导光结构1包括第一导光管101和第二导光管102，所述第一导光管101的第一端朝向所述发射端302，所述第一导光管101的第二端与所述第二导光管102的第一端连通并固定连接，所述第二导光管102的第二端朝向所述玻璃盖板4；其中，所述第一导光管101的内壁涂覆有镜面反射材料，所述第二导光管102的内壁涂覆有吸光材料，所述第一导光管101的轴线与所述发射端302的朝向方向的夹角大于0°且小于90°。
其中，第一导光管101和第二导光管102均由不透光材料制成。另外，第一导光管101和第二导光管102可以中空，也可以填充透明导光物质。
进一步地，如图1和图3所示，所述第一导光管101的轴线与所述发射端302的朝向方向的夹角与45度角之差处于预设范围之内。即第二导光管102的第一端的开口平面与第一导光管101呈45°角，从而使得从发射端302射出的光线经过第一导光管101的侧壁反射后可以垂直发射出去。
进一步地，如图1和图3所示，所述第二导光管102呈喇叭状，且喇叭开口朝向所述玻璃盖板4。其中，第二导光管102呈喇叭状，用于约束经过第一导光结构1的红外线的发射角，其开口角度可根据实际应用中对发射角的要求调整。
优选地，如图1和图3所示，所述第一导光结构1还包括第一过渡导光管103，所述第一过渡导光管103的第一端朝向所述发射端302，所述第一过渡导光管103的第二端与所述第一导光管101的第一端连通并固定连接，其中，所述第一过渡导光管103的内壁涂覆有镜面反射材料，所述第一过渡导光管103的轴线与所述发射端302的朝向方向平行。
优选地，如图1和图3所示，所述第一导光结构1还包括第二过渡导光管104，所述第二过渡导光管104的第一端与所述第一导光管101的第二端连通并固定连接，所述第二过渡导光管104的第二端与所述第二导光管102的第一端连通并固定连接，其中，所述第二过渡导光管104的内壁涂覆有镜面反射材料，所述第二过渡导光管104的轴线与所述发射端302的朝向方向平行。
其中，上述第一过渡导光管103和第二过渡导光管104，用于调整第一导光结构1的整体长度，从而可以适用于玻璃盖板4与红外发射器3之间的不同距离，进而扩大了第一导光结构1的应用范围。
优选地，如图2和图3所示，所述第二导光结构2包括第三导光管201和第四导光管202，所述第三导光管201的第一端朝向所述接收端301，所述第三导光管201的第二端与所述第四导光管202的第一端连通并固定连接，所述第四导光管202的第二端朝向所述玻璃盖板4；其中，所述第三导光管201的内壁涂覆有镜面反射材料，所述第四导光管202的内壁涂覆有反射材料，所述第三导光管201的轴线与所述接收端301的朝向方向的夹角大于0°且小于90°。
其中，第三导光管201和第四导光管202均由不透光材料制成。另外，第三导光管201和第四导光管202可以中空，也可以填充透明导光物质。
进一步地，如图2和图3所示，所述第三导光管201的轴线与所述接收端301的朝向方向的夹角与45°角之差处于预设范围之内。即第四导光管202的第一端的开口平面与第三导光管201呈45°角，从而使得外界光线经过第三导光管201的侧壁反射后可以垂直进入接收端301。
进一步地，如图2和图3所示，所述第四导光管202呈喇叭状，且喇叭开口朝向所述玻璃盖板4。其中，第四导光管202呈喇叭状，用于约束经过第二导光结构2的红外线的接收角，其开口角度可根据实际应用中对接收角的要求调整。
进一步地，所述第四导光管202的内壁上涂覆的反射材料为镜面反射材料，从而使得更多方向的光线可以进入接收端301，增大了接收光线的覆盖范围。
优选地，如图2和图3所示，所述第二导光结构2还包括第三过渡导光管203，所述第三过渡导光管203的第一端朝向所述接收端301，所述第三过渡导光管203的第二端与所述第三导光管201的第一端连通并固定连接，其中，所述第三过渡导光管203的内壁涂覆有镜面反射材料，所述第三过渡导光管203的轴线与所述接收端301的朝向方向平行。
优选地，如图2和图3所示，所述第二导光结构2还包括第四过渡导光管204，所述第四过渡导光管204的第一端与所述第三导光管201的第二端连通并固定连接，所述第四过渡导光管204的第二端与所述第四导光管202的第一端连通并固定连接，其中，所述第四过渡导光管204的内壁涂覆有镜面反射材料，所述第四过渡导光管204的轴线与所述接收端301的朝向方向平行。
其中，上述第三过渡导光管203和第四过渡导光管204，用于调整第二导光结构2的整体长度，从而可以适用于玻璃盖板4与红外发射器3之间的不同距离，进而扩大了第二导光结构2的应用范围。
优选地，所述终端还包括支撑结构，所述支撑结构位于所述玻璃盖板4与所述红外传感器3之间，所述第一导光结构1和/或所述第二导光结构2固定在所述支撑结构上。其中，第一导光结构1和/或第二导光结构2固定在支撑结构上，从而避免第一导光结构1和/或第二导光结构2发生移动而影响导光作用。
优选地，所述第一导光结构1与所述发射端302间隔第一预设距离d1，所述第一导光结构1与所述玻璃盖板4间隔第二预设距离d2。即第一导光结构1与发射端302和玻璃盖板4之间预留出装配距离，从而防止装配过程中损坏第一导光结构1。
优选地，所述第二导光结构2与所述接收端301之间间隔第三预设距离d3，所述第二导光结构2与所述玻璃盖板4间隔第四预设距离d4。即第二导光结构2与发射端302和玻璃盖板4之间预留出装配距离，从而防止装配过程中损坏第二导光结构2。
此外，当玻璃盖板4上对应于红外发射器3的发射端302的光线通过孔与发射端302之间存在装配误差时，可以通过第一导光结构1进行修正。同理，当玻璃盖板4上对应于红外发射器3的接收端301的光线通过孔与接收端301之间存在装配误差时，可以通过第二导光结构2进行修正。
另外，对于上述中提到的第二导光结构2，还可以安装到用于检测光线强度的光线接收器前端。此时，通过增加第二导光结构2上端出光开口角度，可以增大FOV，使光敏的检测方向更大。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种终端，其特征在于，包括：
玻璃盖板；
红外传感器，所述红外传感器包括发射端和接收端；
第一导光结构和/或第二导光结构，所述第一导光结构固定在所述发射端与所述玻璃盖板之间，所述第二导光结构固定在所述接收端与所述玻璃盖板之间；
其中，所述第一导光结构由所述发射端的出光面向所述玻璃盖板倾斜延伸，且倾斜方向远离所述接收端在所述玻璃盖板上的正投影；
所述第二导光结构由所述接收端的出光面向所述玻璃盖板倾斜延伸，且倾斜方向远离所述发射端在所述玻璃盖板上的正投影；
所述第一导光结构包括第一导光管和第二导光管，所述第一导光管的第一端朝向所述发射端，所述第一导光管的第二端与所述第二导光管的第一端连通并固定连接，所述第二导光管的第二端朝向所述玻璃盖板；
其中，所述第一导光管的轴线与所述发射端的朝向方向的夹角大于0°且小于90°；
所述第一导光结构还包括第一过渡导光管，所述第一过渡导光管的第一端朝向所述发射端，所述第一过渡导光管的第二端与所述第一导光管的第一端连通并固定连接，其中，所述第一过渡导光管的内壁涂覆有镜面反射材料，所述第一过渡导光管的轴线与所述发射端的朝向方向平行；
所述第一导光结构还包括第二过渡导光管，所述第二过渡导光管的第一端与所述第一导光管的第二端连通并固定连接，所述第二过渡导光管的第二端与所述第二导光管的第一端连通并固定连接，其中，所述第二过渡导光管的内壁涂覆有镜面反射材料，所述第二过渡导光管的轴线与所述发射端的朝向方向平行；
所述第一导光管的内壁涂覆有镜面反射材料，所述第二导光管的内壁涂覆有吸光材料；
所述第一导光管的轴线与所述发射端的朝向方向的夹角与45°角之差处于预设范围之内；
所述第二导光结构包括第三导光管和第四导光管，所述第三导光管的第一端朝向所述接收端，所述第三导光管的第二端与所述第四导光管的第一端连通并固定连接，所述第四导光管的第二端朝向所述玻璃盖板；
其中，所述第三导光管的内壁涂覆有镜面反射材料，所述第四导光管的内壁涂覆有反射材料，所述第三导光管的轴线与所述接收端的朝向方向的夹角大于0°且小于90°；
所述第二导光结构还包括第三过渡导光管，所述第三过渡导光管的第一端朝向所述接收端，所述第三过渡导光管的第二端与所述第三导光管的第一端连通并固定连接，其中，所述第三过渡导光管的内壁涂覆有镜面反射材料，所述第三过渡导光管的轴线与所述接收端的朝向方向平行；
所述第二导光结构还包括第四过渡导光管，所述第四过渡导光管的第一端与所述第三导光管的第二端连通并固定连接，所述第四过渡导光管的第二端与所述第四导光管的第一端连通并固定连接，其中，所述第四过渡导光管的内壁涂覆有镜面反射材料，所述第四过渡导光管的轴线与所述接收端的朝向方向平行；
所述第三导光管的轴线与所述接收端的朝向方向的夹角与45°角之差处于预设范围之内。
2.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，
所述红外传感器到目标交叠区域的最近距离大于所述玻璃盖板的第一表面到所述红外传感器的距离，所述第一表面为所述玻璃盖板朝向所述红外传感器的表面；
所述目标交叠区域为所述第一导光结构朝向所述玻璃盖板的开口角与所述接收端的接收角的交叠区域，或者所述第二导光结构朝向所述玻璃盖板的开口角与所述发射端的发射角的交叠区域，或者所述第一导光结构朝向所述玻璃盖板的开口角与所述第二导光结构朝向所述玻璃盖板的开口角的交叠区域。
3.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述第二导光管呈喇叭状，且喇叭开口朝向所述玻璃盖板。
4.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述第四导光管呈喇叭状，且喇叭开口朝向所述玻璃盖板。
5.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述第四导光管的内壁上涂覆的反射材料为镜面反射材料。
6.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述终端还包括支撑结构，所述支撑结构位于所述玻璃盖板与所述红外传感器之间，所述第一导光结构和/或所述第二导光结构固定在所述支撑结构上。
7.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述第一导光结构与所述发射端间隔第一预设距离，所述第一导光结构与所述玻璃盖板间隔第二预设距离；
所述第二导光结构与所述接收端间隔第三预设距离，所述第二导光结构与所述玻璃盖板间隔第四预设距离。
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