CN111010467A

CN111010467A - 电子设备

Info

Publication number: CN111010467A
Application number: CN201911213129.XA
Authority: CN
Inventors: 皮伟伟
Original assignee: Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Current assignee: Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Priority date: 2019-12-02
Filing date: 2019-12-02
Publication date: 2020-04-14

Abstract

本申请涉及一种电子设备，电子设备包括：壳体；显示组件，固定在壳体上，显示组件包括盖板；主板，内置于壳体并与壳体连接；超声波收发组件，设置在主板上；其中，主板开设有通音孔，通音孔延伸至壳体外，超声波组件的超声波收发面覆盖通音孔；其中，通音孔用于传导超声波收发组件发射的超声波信号及阻挡物反射回的回波信号，可以缩小电子设备顶部的黑边空间、提高电子设备的外部美观度。

Description

电子设备

技术领域

本申请涉及终端技术领域，特别是涉及电子设备。

背景技术

用户使用电子设备，可通过接近传感器来实现接近与远离的判断。例如，使用电子设备进行通话时，当检测到电子设备靠近耳朵时，关闭电子设备的屏幕，从而达到节省功耗和防误触的目的；在检测到电子设备远离耳朵时，则自动打开电子设备的屏幕，方便用户进一步操作。

一般，红外接近传感器发射和接收红外光需要通过传感通道进行传输，为了满足其要求，通常将该红外传感器设置在电子设备顶部的非显示区域，对电子设备顶部的黑边要求较大。

发明内容

本申请实施例提供一种显示屏组件和电子设备，可以缩小电子设备顶部的黑边空间、提高电子设备的外部美观度。

一种电子设备，包括：

壳体；

显示组件，固定在所述壳体上，所述显示组件包括盖板；

主板，内置于所述壳体并与所述壳体连接；

超声波收发组件，设置在所述主板上；

其中，所述主板开设有通音孔，所述通音孔延伸至所述壳体外，所述超声波组件的超声波收发面覆盖所述通音孔；其中，所述通音孔用于传导所述超声波收发组件发射的超声波信号及阻挡物反射回的回波信号。

一种电子设备，包括：

上述的超声波收发组件；

处理器，与所述超声波收发组件连接，用于接收所述超声波收发组件发出的距离信息，并根据所述距离信息执行预设控制动作。

上述电子设备中的超声波收发组件既可以发射超声波信号，又可以接收经阻挡物反射的回波信号，实现了超声波信号的收发一体式设计，可以作为接近传感器来使用，该超声波收发组件能够取代传统的红外接近传感器，并可以隐藏在壳体内部，提高了电子设备的外部美观度。同时，通过在主板上开设通音孔，可以大大缩小电子设备顶部的黑边空间(例如，本申请实施例中的黑边为2毫米)，有效提高了显示区域的占屏比。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例提供的电子设备的主视图；

图2为图1所示电子设备在一实施例中的截面图；

图3为图1所示电子设备在另一实施例中的截面图；

图4为一实施例中超声波收发组的结构示意图；

图5为图4所示超声波收发组中基板在一实施例中的结构示意图；

图6为图4所示超声波收发组中MEMS器件在一实施例中的结构示意图；

图7为图2所示主板在其中一实施例中的截面图；

图8为图3所示主板在其中一实施例中的截面图；

图9为一实施例提供的电子设备部分结构的框图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本申请的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

如图1-图3所示，在一实施例中，提供一种电子设备10，电子设备10可以为智能手机、电脑或平板等。电子设备10包括显示屏组件20、壳体30和内置在所述壳体内的主板40。

显示屏组件20固定于壳体30上，与壳体30一起形成电子设备10的外部结构。显示屏组件20可用来显示画面或字体，并能够为用户提供操作界面。

壳体30包括底板350和沿底板350四周向垂直于底板350方向延伸的侧边框。该侧边框包括相背设置的第一边框310和第三边框330，以及相背设置的第二边框320和第四边框340。其中，所述第二边框320和所述第四边框340位于所述第一边框310和所述第三边框330之间。其中，第一边框310和第三边框330可以理解为该电子设备的短边框，第二边框320和第四边框340可以理解为电子设备的长边框。示例性的，可以将该第一边框310作为电子设备的顶部边框，将第三边框330作为电子设备的底部边框。

在一实施例中，显示屏组件20包括盖板210和显示面板220。显示屏组件20与侧边框连接。盖板210可覆盖显示面板220。在一实施例中，可以采用液晶显示器(LiquidCrystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)等形式来配置显示面板220。

在一实施例中，所述显示面板220包括显示区222和非显示区224，所述非显示区224位于所述显示区222的外周，所述主板设置所述壳体30与所述非显示区224之间。其中，电子设备的顶部的黑边宽度L可以理解为壳体30的第一边框310最外侧边缘与显示分界线之间的距离。其中，显示分界线可以理解为靠近电子设备顶部的显示区222域和非显示区224域之间的分界线。

该主板与壳体30连接，且该主板40上设置有超声波收发组件50等器件。超声波收发组件50位于电子设备10的内部，其能够实现电声转换和声电转换。发射超声波时，超声波收发组件50用于将电信号转换为超声波信号；接收返回来的超声波回波时，超声波收发组件50用于将超声信号转换为电信号。同时，超声波收发组件50还能够根据发射的超声波信号和接收的超声波回波信号获取阻挡物距离该电子设备的距离信息，也即，该超声波收发组件50可取代传统的红外接近传感器。

如图2和图3所示，所述主板40开设有通音孔410，所述通音孔410延伸至所述壳体30外，所述超声波组件的超声波收发面覆盖所述通音孔410；其中，所述通音孔410用于传导所述超声波收发组件50发射的超声波信号及阻挡物反射回的回波信号。

本申请实施例中，超声波收发组件50既可以发射超声波信号，又可以接收经阻挡物反射的回波信号，实现了超声波信号的收发一体式设计，可以作为接近传感器来使用，该超声波收发组件50能够取代传统的红外接近传感器，相对于传统的超声波接收器和超声波发射器的独立设置，可降低功耗。同时，可将超声波收发组件50隐藏在壳体30内部，提高了电子设备的外部美观度。同时，通过在主板40上开设通音孔410，可以大大缩小电子设备顶部的黑边空间(例如，本申请实施例中的黑边为2毫米)，有效提高了显示区222域的占屏比。

如图4所示，在其中一个实施例中，所述超声波收发组件50包括MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)器件510、基板520和处理单元530，其中，MEMS器件510、处理单元530均焊接在该基板520上。

MEMS器件510用于实现超声波声信号和电信号的转换，即发射超声波时，超声波收发组件50用于将电信号转换为超声波信号；接收返回来的超声波回波时，超声波收发组件50用于将超声信号转换为电信号。处理单元530用于根据所述超声波信号和回波信息获取所述阻挡物的距离信息。其中，该处理单元530可以为ASIC芯片。ASIC芯片是用于供专门应用的集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)芯片技术。

其中，超声波收发组件50可理解为一个封装芯片，其将超声波发射器和超声波接收器做在一个封装之中，并且在封装芯片设计上可约束超声波信号的发射角度，可控制MEMS器件510可发射出强度高、方向性很强的超声波信号，进而可以提高计算阻挡物距离电子设备的距离信息的精度。示例性的，超声波收发组件50可约束超声波信号的发射角度，超声波信号仅在一个较小的角度发射(例如，5°范围内)，在同等发射功率下，其能够达到更远的发射距离。超声波信号向前传播碰到遮挡物时则进行返回，接收到回波信号后，将该回波信号进行声电转换，并将转换后的电信号输出给处理单元530经滤波，成型等一系列算法处理，则可以对应获取阻挡物距离电子设备的距离信息，因此可将超声波收发组件50作为接近传感器使用。

如图5所示，在其中一个实施例中，所述基板520上设有第一焊盘521和第二焊盘522，及开设有收音孔523。该基板520可以为印刷电路板。第一焊盘521和第二焊盘522是基板520上用来焊接元器件或电线等的铜箔，用于分别焊接MEMS器件510和处理单元530。

第一焊盘521的中间位置开设有收音孔523，该收音孔523与第一焊盘521均设置在该基板520的同一侧。其MEMS器件510与收音孔523对应设置，且MEMS器件510对应焊接在第一焊盘521上。示例性的，第一焊盘521可包括圆环状焊盘，收音孔523可开设在圆环状焊盘的圆形位置。收音孔523的形状可以圆形、圆角矩形、圆弧形等形状。收音孔523的大小可以根据MEMS器件510的大小进行设置，例如，可以为0.6mm的圆孔。

需要说明的是，在本申请实施例中，对收音孔523的形状、大小均不作进一步的限定。

第二焊盘522包括多个用于焊接处理单元530的矩形焊盘。处理单元530(ASIC芯片)的各个功能引脚对应焊接在各个具有对应功能的矩形焊盘上。

如图6所示，在其中一个实施例中，所述MEMS器件510包括MEMS本体511、基膜512和振膜514。其中，MEMS本体511开设通腔511a，通腔511a与所述收音孔523联通设置；基膜512嵌设于所述MEMS本体511并横跨所述通腔511a，所述基膜512上设有多个通孔512a；振膜514与所述基膜512平行间隔设置，且嵌设于所述MEMS本体511。

MEMS器件510可理解为MEMS压电传感器。MEMS器件510可基于压电效应实现声电转换。压电效应可分为正压电效应和逆压电效应。某些介电体在机械力作用下发生形变，使介电体内正负电荷中心发生相对位移而极化，以致两端表面出现符号相反的束缚电荷，其电荷密度与应力成比例。这种由“压力”产生“电”的现象称为正压电效应。反之，如果将具有压电效应的介电体置于外电场中，电场使介质内部正负电荷位移，导致介质产生形变。这种由“电”产生“机械变形”的现象称为逆压电效应。MEMS器件510接收回波信号时，可基于正压电效应实现超声波信号到电信号的转换，MEMS器件510发射超声波信号时，可基于逆压电效应实现电信号到超声波信号的转换。

在本申请中，将MEMS器件510背离基板520的一面作为超声波收发组件50的超声波收发面。

在其中一个实施例中，所述基膜512的数量为两个，所述振膜514设置在两个所述基膜512之间。

在其中一个实施例中，所述振膜514的数量为两个，所述基膜512设置在两个所述振膜514之间，将振膜514设置在两个基膜512之间，可以起到防水的作用。

通过设置不同的膜层接收可以提高MEMS器件510的信噪比(SIGNAL NOISE RATIO，SNR or S/N)。示例性的，当为单层基膜512结构时，MEMS器件510的信噪比可大65dB，当为双层基膜512结构时，MEMS器件510的信噪比可大70dB；当为双层振膜514结构时，MEMS器件510的信噪比可大75dB。

参考图2和图7，在其中一个实施例中，所述主板40包括相背设置的第一表面421和第三表面423，及以相背设置的第二表面422和第四表面424，所述第二表面422和所述第四表面424位于所述第一表面421和所述第三表面423之间。所述第一表面421与所述壳体30的第一边框310连接，所述第三表面423与部分盖板210连接。

其中，所述通音孔410包括第一开口411以及与所述第一开口411连通设置的第二开口412，所述第一开口411开设在所述第三表面423，所述第二开口412开设在第四表面424。参考图1，其中，盖板210上靠近第一边框310的位置设有缺口211，所述第二开口412与所述缺口211连通设置。在其中一个实施例中，所述通音孔410为L型通音孔。该通音孔410与该缺口211连通设置，可将该通音孔410作为前置通音孔410。

在其中一个实施例中，缺口211可开设在盖板210顶部的中间位置。缺口211的口径大于或等于该第二开口412的口径。缺口211的形状可以为狭长的缝隙，从电子设备的外观来看，该狭长的缝隙相当于是盖板210与壳体30之间的狭长缝隙。

在其中一个实施例中，电子设备还包括设置在主板40上用于的受话器(图中未示)。受话器也叫听筒，是一种在无声音泄漏条件下将音频电信号转换成声音信号的电声器件，广泛用于移动电话、固定电话及助听器等通信终端设备中，实现音频(语音、音乐)重放。受话器可位于该超声波收发组件50与盖板210之间，且该受话器不遮挡该通音孔410。受话器可通过该缺口211将声音传输至该电子设备的外部。也即，受话器和超声波收发组件50可以共用同一缺口211来传输超声波信息和声音信号，无需在盖板210上另外开始受话器通孔512a，可以提高显示区222域的占屏蔽，使得电子设备的外观更为美观。

在其中一个实施例中，电子设备还包括覆盖所述第二开口412的金属网60；其中，所述金属网60设置在所述壳体30与所述盖板210之间。其中，金属网60可用于防水、防尘。具体的，所述金属网60设于所述缺口211中，且金属网60的上表面与盖板210的上表面位于同一平面。

需要说明的是，金属网60的上表面和盖板210的上表面具指外露于电子设备的一面。

本实施例中，所述超声波收发组件50内置在壳体30内，且设置在主板40的第三表面423，同时超声波组件的超声波收发面覆盖所述第一开口411。超声波收发组件50发射的超声波信号通过所述通音孔410经缺口211传输至与盖板210所在平面的外界，当该超声波信号遇到阻挡物，经阻挡物反射形成的回波信号再由通音孔410回传至该超声波收发组件50，进而由该超声波收发组件50获取该阻挡物与电子设备之间的距离信息。

参考图3和图8，在其中一个实施例中，所述主板40包括相背设置的第一表面421和第三表面423，及以相背设置的第二表面422和第四表面424，所述第二表面422和所述第四表面424位于所述第一表面421和所述第三表面423之间。

壳体30的第一边框310分别与所述第一表面421、所述盖板210连接。主板40的第三表面423设有超声波收发组件50，主板40的第四表面424与所述盖板210连接。

所述通音孔410的第一开口411开设在所述第三表面423，所述通音孔410的所述第二开口412开设在第一表面421，且所述第二开口412贯穿所述第一边框310。具体地，第二开口412贯穿该第一边框310的顶部。示例性的，第二开口412可设置在第一边框310顶部的中间位置。需要说明的是，第一边框310的顶部可以理解为位于第一边框310垂直于盖板210的一侧。

在其中一个实施例中所述通音孔410为I型通音孔。该通音孔410相当于顶置通音孔410。

在其中一个实施例中还包括覆盖所述第二开口412的金属网60；其中，所述金属网60设置在所述壳体30与所述主板40之间。

本实施例中，超声波收发组件50发射的超声波信号通过所述通音孔410传输至壳体30顶部的外界，当该超声波信号遇到阻挡物，经阻挡物反射形成的回波信号再由通音孔410回传至该超声波收发组件50，进而由该超声波收发组件50获取该阻挡物与电子设备之间的距离信息。

本申请实施例中还提供一种电子设备，如图9所示，该电子设备包括上述任一实施例中的超声波收发组件50，及与该超声波收发组件50连接的处理器910。其中，处理器910可接收所述超声波收发组件50发出的距离信息，并根据所述距离信息执行预设控制操作。

其中，该处理器910可以为数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)，该处理器负责例如语音处理、图像处理、输入输出处理、触觉反馈、低功耗传感器等。在本申请实施例中，设置一个额外的数字信号处理器与超声波收发组件50中的处理单元连接，并根据超声波收发组50件获取的距离信息，执行预设控制操作。其中，预设控制操作可包括根据距离信息输出亮、灭屏的控制指令。

在其中一个实施例中，该电子设备还包括与该处理器910连接的麦克风920，处理器可控制麦克风920以实现语音唤醒功能。

本申请实施例中，通过设置额外的处理器910，而不使用电子设备中自身的DSP，可以降低功耗。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

壳体；

显示组件，固定在所述壳体上，所述显示组件包括盖板；

主板，内置于所述壳体并与所述壳体连接；

超声波收发组件，设置在所述主板上；

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述主板包括相背设置的第一表面和第三表面，及以相背设置的第二表面和第四表面，所述第二表面和所述第四表面位于所述第一表面和所述第三表面之间；所述第一表面与所述壳体连接，所述第三表面设有所述超声波收发组件；

其中，所述通音孔包括第一开口以及与所述第一开口连通设置的第二开口，所述第一开口开设在所述第三表面，所述第二开口开设在所述第一表面或第四表面，且所述超声波组件的超声波收发面覆盖所述第一开口。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述第二开口开设在所述第四表面，且所述壳体与所述盖板之间设有缝隙，所述第二开口与所述缝隙连通。

4.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述壳体包括相背设置的第一边框和第三边框，及以相背设置的第二边框和第四边框，所述第二边框和所述第四边框位于所述第一边框和所述第三边框之间；所述第一表面、盖板分别与所述第一边框连接，其中，

所述第四表面与所述盖板连接，所述第二开口开设在所述第一表面，且所述第二开口贯穿所述第一边框。

5.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述通音孔为L型通音孔或I型通音孔。

6.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，还包括覆盖所述第二开口的金属网；其中，

所述金属网设置在所述壳体与所述盖板之间；或，所述金属网设置在所述壳体与所述主板之间。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，显示组件还包括贴附于所述盖板的显示面板，所述显示面板包括显示区和非显示区，所述非显示区位于所述显示区的外周，所述主板设置所述壳体与所述非显示区之间。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电子设备，其特征在于，所述超声波收发组件包括MEMS器件、基板和处理单元，其中，

所述基板上设有第一焊盘和第二焊盘，及开设有收音孔，所述第一焊盘和第二焊盘与所述收音孔位于所述基板的同一侧；

所述MEMS器件与所述收音孔对应设置，且与所述第一焊盘连接，用于实现声信号和电信号的转换；

所述处理单元与所述第二焊盘连接，所述处理单元用于根据所述超声波信号和回波信息获取所述阻挡物的距离信息。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述MEMS器件包括：

MEMS本体，开设通腔，所述通腔与所述收音孔对应设置；

基膜，嵌设于所述MEMS本体并横跨所述通腔，所述基膜上设有多个通孔；

振膜，与所述基膜平行间隔设置，且嵌设于所述MEMS本体。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述基膜的数量为两个，所述振膜设置在两个所述基膜之间，或，所述振膜的数量为两个，所述基膜设置在两个所述振膜之间。

11.一种电子设备，其特征在于，包括：

如权利要求8-10所述的超声波收发组件，

处理器，与所述超声波收发组件连接，用于接收所述超声波收发组件发出的距离信息，并根据所述距离信息执行预设控制操作。