CN110566906A - 具有至少一个透明遮盖部的移动设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种移动设备，具有带着第一透明遮盖部的壳体，其形成第一壳体壁的至少一个部分区域；布置在壳体中的电路板，该电路板具有功能侧；和布置在功能侧上的至少一个光发射装置，其中，第一透明遮盖部相对于电路板的功能侧以一角度倾斜地定向和/或布置在电路板的背离电路板的功能侧指向的一侧上，其中，分别具有反射面的至少一个反射器这样布置在壳体中，使得由至少一个光发射装置发射的并且借助至少一个反射器的至少一个反射面偏转的光至少部分地照射到第一透明遮盖部上并且至少部分地通过第一透明遮盖部传播。

Description

具有至少一个透明遮盖部的移动设备
技术领域
本发明涉及一种具有至少一个透明遮盖部的移动设备。
背景技术
由现有技术已知一种设备，该设备在它的相应壳体中具有至少一个光发射装置，因此相应壳体的壳体壁的至少一个部分区域构造为用于由所述至少一个光发射装置发射的光的至少一个部分光谱的透明遮盖部。
DE 10 053 842 A1例如描述一种用于生成用于电控制装置的信号的发送器元件，该发送器元件具有壳体，该壳体具有至少一个被照亮的棱边。
此外，US 2016/0178367 A1描述一种具有光学传感器装置的移动设备，其中，由光学传感器装置发射的并且照射在移动设备的前壁上的光的“传感方向”应相对于垂直于前壁定向的轴线倾斜地定向。这要么通过布置在前壁上的外部反射器要么通过移动设备的装配有光学传感器装置的子单元的可折叠式构造实现。
在DE 10 2012 220 455 A1、EP 2 337 991 B1、US 2011/0201411 A1、CN103047547 A和DE 10 2005 037 888 A1中描述了对于在其相应壳体中具有至少一个光发射装置的设备的其他示例，其中，相应壳体的壳体壁的至少一个部分区域构造为透明遮盖部。
发明内容
本发明提出一种具有至少一个透明遮盖部的移动设备。
本发明使以下移动设备的构造变简单，该移动设备具有布置在其壳体中的电路板、布置在电路板的功能侧上的至少一个光发射装置和形成壳体的第一壳体壁的至少一个部分区域的第一透明遮盖部，其方式是，消除传统的、用于将所述至少一个光发射装置布置在第一透明遮盖部“后面”的必要性。替代于所述至少一个光发射装置在第一透明遮盖部“后面”的传统布置，在根据本发明的移动设备中，至少一个光发射装置能够以较大的设计自由度布置在壳体中。在布置所述至少一个光发射装置时的大的设计自由度使配备有该光发射装置的电路板到根据本发明的移动设备的壳体中的集成变简单。配备有所述至少一个光发射装置的电路板例如可以装配在电子部件承载板上，该电子部件承载板优选用于移动设备的所有电部件，即使第一透明遮盖部相对于电子部件承载板倾斜地、尤其垂直地定向。
同样地，在应用本发明时消除传统的、用于使第一透明遮盖部关于所述至少一个光发射装置“沿照射方向”布置的必要性。由此也可以更自由地选择第一透明遮盖部在壳体上的位置。如下面更详细地阐释的那样，由此尤其也消除传统的、用于将第一透明遮盖部构造在移动设备的前壁上的必要性，经常也需要该前壁的外表面以用于安装移动设备的至少一个输入电子部件，如至少一个操作按钮、键盘、至少一个旋转开关和/或触碰敏感的屏幕。因此，在根据本发明的移动设备中，第一透明遮盖部在壳体上的构造不妨碍所述至少一个输入电子部件的期望的大面积的构造。
在有利的实施方式中，移动设备包括自由形状反射器作为至少一个反射器，其中，自由形状反射器这样布置在电路板的功能侧处或与该功能侧相邻地布置，使得由所述至少一个光发射装置发射的光照射到自由形状反射器的反射面上。借助于自由形状反射器可以使由所述至少一个光发射装置发射的光不仅至少部分地偏转到第一透明遮盖部上，而且也可以选择性地以能相对自由选择的焦距与第一透明遮盖部间隔开地聚焦在移动设备的壳体外部。如下面更详细地阐释的那样，由此可以在多方面使用由所述至少一个光发射装置发射的光，例如用于传感装置。
作为有利的扩展方案，移动设备除了自由形状反射器之外还可以附加地包括平坦反射器作为它的至少一个反射器，其中，平坦反射器这样布置，使得该平坦反射器的平坦反射面平行于电路板的功能侧地定向，并且在自由形状反射器的反射面上反射的光的至少一个光束照射到平坦反射器的平坦反射面上。如下面更详细阐释的那样，平坦反射器的使用附加地提升了在布置所述至少一个光发射装置和第一透明遮盖部时的设计自由度。
自由形状反射器的反射面例如可以关于垂直于电路板的功能侧定向的对称平面镜像对称，其中，移动设备具有至少一个第一光发射装置和一个第二光发射装置作为该移动设备的布置在电路板的功能侧上的至少一个光发射装置，并且第一光发射装置相对于第二光发射装置关于对称平面镜像对称地布置。以该方式可以确保，由第一光发射装置发射的并且至少在自由形状反射器的反射面上反射的第一光束相对于由第二光发射装置发射的并且至少在自由形状反射器的反射面上反射的第二光束关于对称平面镜像对称地定向。
作为附加的扩展方案，移动设备还可以附加地具有第三光发射装置作为该移动设备的布置在电路板的功能侧上的至少一个光发射装置，并且对称平面可以居中地走向经过第三光发射装置。优选地，在这种情况下，自由形状反射器的反射面这样成形，使得由第三光发射装置发射的并且至少在自由形状反射器的反射面上反射的第三光束具有相对于电路板的功能侧的、与第一光束和第二光束相比较小的倾斜角度。如下面更详细阐释的那样，由此也可以将至少三个不同定向的光束照射到移动设备的外部环境中。这同样提升了至少三个光束对于传感装置的应用可能性。
以优选的方式，第一透明遮盖部垂直于电路板的功能侧地定向。因此，第一透明遮盖部可以无问题地构造在壳体的作为第一壳体壁的“侧壁”上，而壳体的“前壁”例如用于至少一个大面积的输入电子部件。
作为有利的扩展方案，壳体还可以具有第二透明遮盖部，该第二透明遮盖部形成壳体的第二壳体壁的至少一个部分区域，其中，第二壳体壁相对于第一壳体壁倾斜地构造。第二透明遮盖部也能够相对于电路板的功能侧以一角度倾斜地定向，和/或布置在电路板的背离电路板的功能侧指向的一侧上，并且尽管如此，由所述至少一个光发射装置发射的并且借助至少一个反射器的至少一个反射面反射的光可以至少部分地照射到第二透明遮盖部上并且至少部分地传播经过第二透明遮盖部。
第二透明遮盖部例如可以布置在电路板的背离电路板的功能侧指向的一侧上并且平行于电路板的功能侧地定向。这例如允许第二透明遮盖部在移动设备的作为第二壳体壁的“后壁”上的构造。本发明的该实施方式由此提供使用“后壁”来对移动设备的“前壁”进行卸载的可能性。
如上面已经阐释的那样，在根据本发明的移动设备中可以相对无问题得大面积地构造至少一个操作按钮、键盘、至少一个旋转开关和/或触碰敏感的屏幕。
附图说明
下面参照附图阐释本发明的其他特征和优点。附图示出：
图1a至1e移动设备的第一实施方式的示意性示图和横截面；
图2移动设备的第二实施方式的横截面；和
图3移动设备的第三实施方式的横截面。
具体实施方式
图1a至1e示出移动设备的第一实施方式的示意性部分示图和横截面。
在图1a中部分示意性示出的移动设备尤其是智能手机。然而要指出，移动设备的可构造性不局限于这些移动设备类型。移动设备例如也可以是移动电话、平板电脑、电子阅读器(Kindle)或音乐播放器(iPod)。
移动设备具有壳体，该壳体具有被称为前壁10的壳体壁，在该壳体壁上构造有至少一个操作按钮12和触碰敏感的屏幕14。然而仅示例性地说明，移动设备在其前壁10上配备有至少一个操作按钮12和触碰敏感的屏幕14。例如移动设备10尤其也可以在其前壁10上装配有键盘和/或至少一个旋转开关。移动设备的背离前壁10指向的(未示出的)后壁可以构造为移动设备的支承面。
移动设备的壳体具有第一透明遮盖部16，该第一透明遮盖部形成壳体的被称为侧壁18的另外的壳体壁的至少一个部分区域。第一透明遮盖部16在侧壁18上的构造不限制构造前壁10时的设计自由度，下面还说明该第一透明遮盖部的功能。因此，关于前壁10的总面积而言，例如可以无问题地相对大面积地构造所述至少一个操作按钮12和触碰敏感的屏幕14。同时确保，通常主要看前侧10的移动设备用户几乎不会搞错第一透明遮盖部16。
侧壁18相对于前壁10(以不等于0°并且不等于180°的角度)倾斜地定向。侧壁18尤其可以垂直于前壁10地定向。装配有第一透明遮盖部16的侧壁18可以特定地构造为移动设备的“边缘壁”。即使在移动设备的相对窄的构造中，该移动设备具有前壁10和(未示出的)后壁之间的相对较小的距离，第一透明遮盖部16也可以位于侧壁18处。
图1b示出移动设备在平行于前壁10并且垂直于侧壁18定向的平面中的部分截面图。可看出，在移动设备的壳体中布置有电路板20，该电路板的朝着前壁10定向的一侧还被称为功能侧22。电路板20例如可以是PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)或ASIC(Application-Specific Integrated Circuit，专用集成电路)。
优选地，电路板20/它的功能侧22平行于前壁10地定向。电路板20/它的功能侧22的这种定向是有利的，因为在多种设备类型中前壁10的延展尺度明显大于前壁10和(未示出的)后壁之间的距离。移动设备的这种构造例如通常会借助对所述至少一个操作按钮12和/或触碰敏感的屏幕14的操作使用户在移动设备上的输入变简单。因此，即使在功能侧22相对较大面积的情况下，电路板20/它的功能侧22平行于前壁10的定向也使电路板20在壳体中的布置变简单。平行于前壁10定向的电路板20例如可以无问题地装配在移动设备10的未示出的电子部件承载板上，该电子部件承载板优选用于移动设备10的所有电部件。
在电路板20的功能侧22上布置有至少一个光发射装置24a至24c，所述光发射装置设计用于发射光。第一透明遮盖部16对于由所述至少一个光发射装置24a至24c发射的光的至少一个部分光谱而言是透明的/可穿透的。对于该部分光谱而言第一透明遮盖部16是透明的，该部分光谱例如可以位于可见光谱中和/或位于红外范围中、特定地位于近红外范围中(即大约850nm)。第一透明遮盖部16可以构造为“光窗”或“透明的壳体壁部件”。第一透明遮盖部16例如可以由玻璃和/或至少一种塑料制成。
图1c示出移动设备在垂直于前壁10并且垂直于侧壁18定向的平面中的部分截面图。如在图1b和1c中可看出，第一透明遮盖部16相对于电路板20的功能侧22以一角度(不等于0°并且不等于180°)倾斜地定向。第一透明遮盖部16尤其可以垂直于电路板20的功能侧22地定向。借助具有至少一个反射面28的至少一个反射器26还确保，由所述至少一个光发射装置24a至24c发射的光至少部分地传播经过第一透明遮盖部16。为此，所述至少一个反射器26这样布置在移动设备的壳体中，使得由所述至少一个光发射装置24a至24c发射的并且借助于所述至少一个反射器26的所述至少一个反射面28偏转的光至少部分地照射到第一透明遮盖部16上。
由于移动设备配备有至少一个反射器26，电路板20的功能侧22可以平行于前壁10地布置在移动设备的壳体中，尽管如此布置在侧壁18处的第一透明遮盖部16作为用于由所述至少一个光发射装置24a至24c发射的光的“光输出窗”使用。由此，移动设备配备有所述至少一个反射器26一方面使得电路板20在移动设备的壳体中的布置变简单，并且同时提升在将第一透明遮盖部16定位在移动设备上时的设计自由度。
在图1a至1e的实施方式中，移动设备具有仅一个单个反射器26。该单个反射器26有利地是自由形状反射器26(Freeform Reflector)并且这样布置在电路板20的功能侧22处或相邻于该功能侧地布置，使得由所述至少一个光发射装置24a至24c发射的光照射到自由形状反射器26的反射面28上。自由形状反射器26的反射面28尤其可以这样成形，使得照射到自由形状反射器26的反射面28上的至少一个光束32a至32b以相对于第一透明遮盖部16的期望焦距聚焦在移动设备的壳体外部。焦距例如可以位于毫米范围内、尤其在4至6mm之间。这能够实现照射经过第一透明遮盖部16的光对于传感机构的多方面的可使用性。
在图1a至1e的实施方式中，自由形状反射器26的反射面28关于垂直于电路板20的功能侧22定向的对称平面30镜像对称。此外，移动设备具有(至少一个)第一光发射装置24a和第二光发射装置24b作为该移动设备的布置在电路板20的功能侧22上的至少一个光发射装置24a至24c，其中，第一光发射装置24a相对于第二光发射装置24b关于对称平面30镜像对称。以该方式确保，由第一光发射装置24a发射的并且在自由形状反射器26的反射面28上反射的第一光束32a相对于由第二光发射装置24b发射的并且在自由形状反射器26的反射面28上反射的第二光束32b关于对称平面30镜像对称地定向。由此，在自由形状反射器26的反射面28上反射的光束32a和32b也具有关于电路板20的功能侧22的相同的倾斜角度αOP(在图1c中未描绘出)并且具有关于对称平面30的相同的倾斜角度βOP(在图1c中也未描绘出)。
附加地，图1a至1e的移动设备还具有在电路板20的功能侧22上的第三光发射装置24c，其中，对称平面30居中地走向经过第三光发射装置24c。有利地，自由形状反射器26的反射面28这样成形，使得由第三光发射装置24c发射的并且在自由形状反射器26的反射面28上反射的第三光束32c具有关于电路板20的功能侧22的、小于第一光束32a和第二光束32b的倾斜角度αIP。此外，在自由形状反射器26的反射面28上反射的第三光束32c位于对称平面30中。
图1d和1e分别示出移动设备的与第一透明遮盖部16相邻的部分周围环境，其中，图1d的图像平面垂直于对称平面30地定向，而对称平面30是图1e的图像平面。在图1e中的线描绘出居中地穿过移动设备的中间平面34，该中间平面垂直于前壁10并且垂直于侧壁18地定向。中间平面34由此平行于电路板20的功能侧22地定向。
光束32a至32b从移动设备的壳体中经过第一透明遮盖部16的传播(基本上)对光束32a至32b的之前定向不产生影响。经过第一透明遮盖部16输出的光束32a和32b关于对称平面30保持镜像对称并且由此还具有关于对称平面30的相同的倾斜角度βOP和关于中间平面34、即电路板20的功能侧22的相同的倾斜角度αOP。从移动设备的壳体输出的第三光束32c总是还位于对称平面30中并且具有关于中间平面34的、与光束32a至32b的倾斜角度βOP相比较小的倾斜角度αIP。因此，第一光束32a和第二光束32b可以被称为“平面外光束”，而第三光束32c可以被称为“平面内光束”。在图1e的示例中，倾斜角度αIP是“正角度”，然而倾斜角度αIP也可以是“负角度”，即位于中间平面34的另一侧上。
在图1d和1e中以图像形式描绘出的光束32a至32c的定向允许光束32a至32c对于传感机构、例如用于探测在移动设备的周围环境中的(灰尘)颗粒的传感机构的有利使用。因此，可以在多方面使用照射到周围环境中的光束32a至32c。
图2示出移动设备的第二实施方式的横截面。
在图2中描绘出的横截面垂直于前侧10并且垂直于侧壁18地定向。作为之前所描述的实施方式的补充，图2的移动设备除了自由形状反射器26之外附加地还具有平坦反射器40，该平坦反射器这样布置在移动设备的壳体中，使得该平坦反射器的平坦反射面42平行于电路板20的功能侧22地定向。平坦反射器40尤其可以装配在电路板20的功能侧22上。
仅仅镜像对称的光束32a和32b由自由形状反射器26的反射面28这样偏转，使得所述光束照射到平坦反射器40的平坦反射面42上。然后镜像对称的光束32a和32b借助平坦反射器40的平坦反射面42反射到第一透明遮盖部16上。光束32a和32b的反射(基本上)对所述光束关于对称平面30的倾斜角度βOP和所述光束关于电路板20的功能侧22的倾斜角度αOP不产生影响。第三光束32c借助自由形状反射器26的反射面28直接偏转到第一透明遮盖部16上。在图2的移动设备中，所射出的第一光束32a和所射出的第二光束32b也可以被称为“平面外光束”，而所射出的第三光束32c也可以被描述为“平面内光束”。
图3示出移动设备的第三实施方式的横截面。
作为图1a至1e的实施方式的补充，图3的借助垂直于前侧10并且垂直于侧壁18定向的横截面描绘的移动设备还具有第二透明遮盖部50，该第二透明遮盖部形成壳体的可被称为后壁52的壳体壁的至少一个部分区域。第二透明遮盖部50由此布置在电路板20的背离电路板20的功能侧22指向的一侧上。第二透明遮盖部50也可以构造为“光窗”或“透明壳体壁部件”。第二透明遮盖部50例如可以由玻璃和/或至少一种塑料制成。
在图3的移动设备中，第三光束32c也借助于自由形状反射器26的反射面28偏转到第一透明遮盖部16上。但是，镜像对称的光束32a和32b借助自由形状反射器26的反射面28偏转到第二透明遮盖部50上。因此，由光发射装置24a至24c发射的并且借助于自由形状反射器26的反射面28反射的光部分地照射经过第一透明遮盖部16并且部分地照射经过第二透明遮盖部50。由此可以借助照射光同时在移动设备的周围环境的不同部位上实施测量。
在替代的实施方式中，除了第一透明遮盖部16和/或第二透明遮盖部50之外，另外的透明遮盖部还可以附加地位于前壁10上，其中，至少一个光束投射经过该另外的透明遮盖部。如果在这种情况下取消第二透明遮盖部50，那么还可以将至少一个另外的功能元件、如触摸屏元件布置在后壁52和电路板20之间。
在上面所述的所有实施方式中，壳体可以具有倒圆角和/或倒圆棱边。例如，在第一透明遮盖部16和第二透明遮盖部50之间的连接件可以倒圆地构造，该连接件尤其由至少一种透明材料、例如玻璃制成。至少一个光束也可以输出经过这种倒圆角和/或倒圆棱边。

Claims (8)

1.移动设备，该移动设备具有：
壳体，该壳体具有第一透明遮盖部(16)，其中，所述壳体具有前壁(10)，该前壁相对于所述壳体的另外的第一壳体壁(18)倾斜地定向，其中，至少一个操作按钮(12)、键盘、至少一个旋转开关和/或触碰敏感的屏幕(14)布置在所述前壁(10)的外侧上；
布置在所述壳体中的电路板(20)，该电路板具有功能侧(22)；和
布置在所述电路板(20)的所述功能侧(22)上的至少一个光发射装置(24a至24c)，该光发射装置设计成用于发射光；
其中，所述第一透明遮盖部(16)对于由所述至少一个光发射装置(24a至24c)发射的光的至少一个部分光谱是透明的，
其特征在于，
所述第一透明遮盖部(16)形成所述壳体的所述第一壳体壁(18)的至少一个部分区域；
所述第一透明遮盖部(16)相对于所述电路板(20)的所述功能侧(22)以一角度倾斜地定向；并且
分别具有反射面(28、42)的至少一个反射器(26、40)这样布置在所述壳体中，使得由所述至少一个光发射装置(24a至24c)发射并且借助所述至少一个反射器(26、40)的所述至少一个反射面(28、42)偏转的光至少部分地照射到所述第一透明遮盖部(16)上并且至少部分地通过所述第一透明遮盖部(16)传播。
2.根据权利要求1所述的移动设备，其中，所述移动设备包括自由形状反射器(26)作为该移动设备的至少一个反射器(26、40)，其中，所述自由形状反射器这样布置在所述电路板(20)的所述功能侧(22)上或者与该功能侧相邻地布置，使得由所述至少一个光发射装置(24a至24c)发射的光照射到所述自由形状反射器(26)的所述反射面(28)上。
3.根据权利要求2所述的移动设备，其中，所述移动设备除了所述自由形状反射器(26)之外附加地还包括平坦反射器(40)作为该移动设备的至少一个反射器(26、40)，其中，所述平坦反射器(40)这样布置，使得该平坦反射器的平坦反射面(42)平行于所述电路板(20)的所述功能侧(22)地定向，并且在所述自由形状反射器(26)的所述反射面(28)上反射的光的至少一个光束(32a、32b)照射到所述平坦反射器(40)的所述平坦反射面(42)上。
4.根据权利要求2或3所述的移动设备，其中，所述自由形状反射器(26)的所述反射面(28)关于垂直于所述电路板(20)的所述功能侧(22)定向的对称平面(30)镜像对称，其中，所述移动设备具有至少一个第一光发射装置(24a)和一个第二光发射装置(24b)作为该移动设备的布置在所述电路板(20)的所述功能侧(22)上的至少一个光发射装置(24a至24c)，并且所述第一光发射装置(24a)相对于所述第二光发射装置(24b)关于所述对称平面(30)镜像对称地布置，由此，由所述第一光发射装置(24a)发射并且至少在所述自由形状反射器(26)的所述反射面(28)上反射的第一光束(32a)相对于由所述第二光发射装置(24b)发射并且至少在所述自由形状反射器(26)的所述反射面(28)上反射的第二光束(32b)关于所述对称平面(30)镜像对称地定向。
5.根据权利要求4所述的移动设备，其中，所述移动设备附加地还具有第三光发射装置(24c)作为该移动设备的布置在所述电路板(20)的所述功能侧(22)上的至少一个光发射装置(24c)，并且所述对称平面(30)居中地经过所述第三光发射装置(24c)走向，其中，所述自由形状反射器(26)的所述反射面(28)这样成形，使得由所述第三光发射装置(24c)发射并且至少在所述自由形状反射器(26)的所述反射面(28)上反射的第三光束(32c)具有相对于所述电路板(20)的所述功能侧(22)的、与所述第一光束(32a)和所述第二光束(32b)相比较小的倾斜角度(αIP)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的移动设备，其中，所述第一透明遮盖部(16)垂直于所述电路板(20)的所述功能侧(22)地定向。
7.根据前述权利要求中任一项所述的移动设备，其中，所述壳体具有第二透明遮盖部(50)，该第二透明遮盖部形成所述壳体的第二壳体壁(52)的至少一个部分区域，其中，所述第二壳体壁(52)相对于所述第一壳体壁(18)倾斜地构造，其中，所述第二透明遮盖部(52)相对于所述电路板(20)的所述功能侧(22)以一角度倾斜地定向和/或布置在所述电路板(20)的背离所述电路板(20)的所述功能侧(22)指向的一侧上，并且由所述至少一个光发射装置(24a至24c)发射并且借助于所述至少一个反射器(26、42)的所述至少一个反射面(28、42)反射的光至少部分地照射到所述第二透明遮盖部(50)上并且至少部分地通过所述第二透明遮盖部(50)传播。
8.根据权利要求7所述的移动设备，其中，所述第二透明遮盖部(50)布置在所述电路板(20)的背离所述电路板(20)的所述功能侧(22)指向的一侧上并且平行于所述电路板(20)的所述功能侧(22)地定向。
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