CN111131572A - 一种电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种电子设备及其制备方法，涉及电子技术领域，以解决现有的电子设备因通光孔的孔径越来越小，导致环境光检测的FOV劣化，最终降低亮度调节的准确性的问题。其中，所述电子设备包括盖板和设置在盖板一侧的显示模组，盖板包括位于中间的显示区域，盖板朝向显示模组的一侧设有遮光层，遮光层围绕在盖板的显示区域的四周，遮光层设有通光孔，显示模组包括光传感器，通光孔正对光传感器的投影区域，且通光孔内对应的盖板上设置有透光材料层；在光传感器与盖板之间的距离L保持不变的情况下，透光材料层的厚度为L₀；

D为通光孔的孔径，γ为环境光射入透光材料层的折射角度，β为环境光射入通光孔的最大入射角度。

Description

一种电子设备

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种电子设备。

背景技术

为了更好地提升用户的使用体验，电子设备均设有环境光光强检测功能，其主要作用在于检测用户所在环境的光强，并智能调节屏幕显示亮度，以在不影响用户观感的前提下降低电子设备的电能消耗。

通常，为了实现上述功能，电子设备中安装有光传感器，光传感器可通过设置在盖板上的通光孔接收环境光，进一步地，光传感器中的光电二极管可将环境光的强度转换为电流强度，最后实现光强检测。

而随着电子设备的屏占比越来越高，通光孔的孔径越来越小，从而导致环境光检测的视角(Field OfView，简称FOV)劣化，最终降低亮度调节的准确性。

发明内容

本发明实施例提供一种电子设备及其制备方法，以解决现有的电子设备因通光孔的孔径越来越小，导致环境光检测的FOV劣化，最终降低亮度调节的准确性的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

本发明实施例提供了一种电子设备，电子设备包括盖板和设置在盖板一侧的显示模组，盖板包括位于中间的显示区域，盖板朝向所述显示模组的一侧设有遮光层，遮光层围绕在显示区域的四周，且遮光层设有通光孔。显示模组包括光传感器，通光孔正对所述光传感器的投影区域，通光孔内对应的盖板上设置有透光材料层。其中，在光传感器与盖板之间的距离保持不变的情况下，所述透光材料层的厚度为L₀；

其中，L为所述光传感器与所述盖板之间的距离，D为所述通光孔的孔径，γ为环境光射入所述透光材料层的折射角度，β为环境光射入所述通光孔的最大入射角度。

这样，在本发明实施例中，通光孔中设置了透光材料层，且透光材料层具有一定的厚度，在透光材料层的材料不变的情况下，通过增加透光材料层的厚度，以减弱因通光孔的孔径减小而引起的环境光检测视角的劣化。相比于现有技术，在追求全面屏减小通光孔时，优化对环境光检测的FOV，从而确保电子设备中亮度调节的准确性。

附图说明

图1是本发明实施例的电子设备的平面示意图；

图2是图1所示平面示意图的A-A截面示意图之一；

图3是本发明实施例的透光材料层的平面示意图；

图4是图1所示平面示意图的A-A截面示意图之二；

图5是现有技术中的电子设备的截面示意图；

图6是本发明实施例的电子设备的框图。

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。

本发明一个实施例提供了一种电子设备，电子设备包括盖板和设置在盖板一侧的显示模组。参见图1所示的盖板，盖板包括位于中间的显示区域1，盖板朝向显示模组的一侧设有遮光层2，遮光层2围绕在显示区域1的四周，遮光层2设有通光孔21。参见图2，显示模组包括光传感器3，通光孔21正对光传感器3的投影区域，通光孔21内对应的盖板上设置有透光材料层22。

其中，在光传感器3与盖板之间的距离保持不变的情况下，透光材料层22的厚度为L₀；

其中，L为光传感器与盖板之间的距离，D为通光孔的孔径，γ为环境光射入透光材料层的折射角度，β为环境光射入通光孔的最大入射角度。

参见图3所示的透光材料层22的平面示意图。根据光线折射的原理，光线在透光材料中发生折射，在图3所示的几何关系中，可以得到，公式一：

根据公式一，可以得到，公式二：

其中，在公式二中，由于β>γ，故tanβ-tanγ>0，当孔径D进一步减小时，在透光材料层22的材料不发生变化的情况下，透光材料层22的折射率不变，若想要确保β不变，γ不变，可通过增大透光材料层22的厚度L₀使公式二成立，从而可实现孔径D进一步减小时，保证环境光检测的FOV不发生劣化。

这样，在本发明实施例中，在通光孔21内设置透光材料，以在通光孔21内形成透光材料层22，透光材料层22具有一定的厚度，当环境光射入通光孔21时，首先在透光材料层22靠近盖板的表面中发生折射，再从远离盖板的表面折射出来，被通光孔21对应的光传感器3接收。进一步地，从几何角度考虑，在光传感器3与盖板之间的距离保持不变的情况下，环境光射入通光孔21的入射角度关联于透光材料层22的厚度、透光材料层22的折射率，以及通光孔21的孔径，具体可参见前述的公式一和公式二。因此，在通光孔21的孔径减小的情况下，若不更换透光材料层22的材料，可通过增加透光材料层22的厚度来确保环境光射入通光孔21的入射角度范围不变，从而解决了因通光孔21的孔径减小导致的环境光检测的FOV劣化的问题。相比于现有技术，在追求全面屏减小通光孔时，本实施例优化对环境光检测的FOV，从而确保电子设备中亮度调节的准确性。

其中，环境光检测的FOV为光传感器3检测到光强恒定光源的强度衰减到50％时的光源偏离角度，通常，电子设备对于FOV的管控值为35°～45°时最优。

因此，在本发明另一个实施例中，环境光射入通光孔的最大入射角度β，可满足35°≤2β≤45°的条件，以确保电子设备对于FOV的管控值为35°～45°。

在本发明其它实施例中，本领域技术人员可以理解的是，电子设备对于FOV的管控值可以是其它取值范围。

可选地，在实际设计中，可根据电子设备的外观设计和器件尺寸，确定在屏幕盖板下的遮光层2设置通光孔21的孔径大小，从而确定FOV投影区域的大小。进一步地，选取符合折射率要求的材料，在选定材料后，可根据实际实验室测量FOV进行标定，以达到管控FOV范围为准。

在本发明另一个实施例中，可选取高折射率的透光材料制备透光材料层22。

可选地，透光材料层22的折射率大于盖板的折射率。

参见图4，这样，在通光孔21正对光传感器3的投影区域的基础上，环境光穿过盖板射入通光孔21的角度范围(图中虚线所示角度范围)，明显小于环境光穿过透光材料层22射入通光孔21的角度范围(图中实线所示角度范围)。从而，可达到优化环境光检测的FOV，确保亮度调节的准确性的目的。

进一步地，在光传感器3的投影区域设置开孔作为通光孔21，并在通光孔21中设置高折射率的透光材料层22，在透光材料层22折射率不变情况下，若开孔直径减小，可通过增加透光材料层22的厚度，使环境光检测的视角保持不变，以改善原有因孔径减小而带来的可视角劣化的问题。

在本发明另一个实施例中，透光材料层22的厚度不大于遮光层2的厚度。

在本实施例中，孔径D减小，可通过增大透光材料层22的厚度来避免β减小，同时还需确保透光材料层22的厚度不大于遮光层2的厚度，一方面可避免透光材料层22太厚对电子设备中的其它器件造成影响，另一方面，可避免透光材料层22太厚形成异型盖板，增加盖板的加工难度。因此，在选取透光材料层22的制备材料时，需考虑所选取材料的折射率，以避免优化环境光检测的FOV时，使得形成的透光材料层22太厚。

在本发明另一个实施例中，透光材料层22为透光玻璃层。

在本实施例中，可选取玻璃材料制备透光材料层22。因玻璃本身具有较高的折射率，且为透光材料。另外，在本领域中，对于玻璃的加工工艺已较为成熟，因此在通光孔21内设置透光玻璃层的工艺也更容易实现，从而不会因设置透光材料层22来增加加工难度。

在本发明另一个实施例中，当本实施例中的盖板为玻璃盖板时，透光玻璃层与玻璃盖板结合在一起，可看作是将通光孔21内的盖板加厚处理。

此外，在本发明更多的实施例中，透光材料层22还可以由其它具有高折射率的透光材料制备而成。

在本发明另一个实施例中，可采用表面镀层工艺，在通光孔21对应位置的屏幕盖板后镀高折射率透光厚膜，以形成透光材料层22。

在本发明另一个实施例中，可采用填充工艺，在通光孔21对应位置的屏幕盖板后填充高折射率透光材料，以形成透光材料层22。

在本发明另一个实施例中，通光孔21为圆孔。

在本实施例中，可以在遮光层2开设圆孔，以用于作为本实施例中的通光孔21。

其中，因圆孔的孔径只有一个数值，从而可确保从各个方位射入通光孔21的环境光的入射角度一致，进而可确保各个方位的环境光检测的FOV一致。

在另一些实施例中，通光孔21为方孔，D为通光孔21的最小孔径。

因方孔会发现孔径不一致的情况，因此会存在FOV的范围存在因不同孔径而造成的差异。对于公式一和公式二中的D用于表示通光孔21的最小孔径，以获得最小的FOV的范围。这样，在最小孔径处，确保环境光检测的FOV达到一定的范围，从而可确保各个方位的环境光检测的FOV满足设计需求。

本领域技术人员可以理解的是，通光孔21还可为其它形状的开孔，例如菱形，多边形或者异性。D为通光孔21的最小孔径。

可选地，考虑到电子设备的屏占比逐渐变大，通光孔21平行于竖直方向的孔径可能随着屏占比变大，而逐渐变小，因此，公式一和公式二中的D可用于表示通光孔21的平行于竖直方向的孔径。

其中，竖直方向即电子设备的长边所延伸的方向。

在本发明的一个实施例中，光传感器3为可见光光敏传感器。

在本发明的一个实施例中，显示模组为液晶显示模组(Liquid CrystalDisplayModule，简称LCM)。

在本发明另一个实施例中，显示区域1为不透光区域。

在本实施例中，在电子设备的制备过程中，可对通光孔21正对的投影区域，以及盖板上的显示区域1进行不透光设计，从而保证屏幕无漏光现象，以避免对环境光检测造成干扰。

在本发明另一个实施例中，电子设备还包括中央处理器，中央处理器与显示模组电连接。

中央处理器用于直接或间接控制显示模组中的各个器件，包括光传感器3，以使得光传感器3接收的环境光能够用于屏幕亮度的调节。

此外，在现有技术中，相关技术拟采用光传感器3的投影区域对应的盖板(如图5所示的标号4所示部位)，替换为高折射率材料的方案来提高环境光检测的FOV。但此方案需定制屏幕异型盖板，成本较高，并且在通光孔21的孔径尺寸进一步缩减后需更换新材料才能保证FOV不变，在实际生产工艺中难以实现。

而如本发明以上实施例所述，采用传统的盖板，可以解决盖板生产工艺的复杂度问题。同时，在光传感器3的投影区域正对的通光孔21内，设置透光材料层22，同时对透光材料层22的厚度进行管控，最终达到FOV满足阈值的要求。可见，本实施例能在全面屏电子设备屏幕盖板可见光光敏传感器开孔孔径减小时，有效改善FOV视角劣化，并纠正电子设备智能背光调节效果差的问题。

其中，需要说明的是，在图4和图5中，通光孔21为虚线所示的开孔，而通光孔21两侧的虚线结构为孔径减小之前所示的通光孔。其中，孔径减小后，通光孔21两侧的虚线结构，一侧(图中的左侧)相应地变化为遮光层2的一部分，另一侧(图中的右侧)相应地变化为显示区域1的一部分。

综上，本发明实施例针对全面屏可见光光敏传感器开孔孔径减小影响环境光检测精度的问题，提出了FOV投影区域正对的开孔填充高折射率材料的方案，增大了确定孔径下的FOV，改善了智能电子设备背光调节的效果和用户使用体验。本方案不改变屏幕盖板的原有材料，主要通过在盖板下的开孔中填充高折射率材料并控制填充厚度的方法，使得全面屏智能电子设备的可见光检测FOV达到预设范围的要求，并提供了新尺寸孔径的工艺调整方案。

图6为实现本发明各个实施例的一种电子设备的硬件结构示意图，该电子设备100包括但不限于：射频单元101、网络模块102、音频输出单元103、输入单元104、传感器105、显示单元106、用户输入单元107、接口单元108、存储器109、处理器110、以及电源111等部件。本领域技术人员可以理解，图6中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本发明实施例中，电子设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、以及计步器等。

应理解的是，本发明实施例中，射频单元101可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将来自基站的下行数据接收后，给处理器110处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元101包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元101还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。

电子设备通过网络模块102为用户提供了无线的宽带互联网访问，如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。

音频输出单元103可以将射频单元101或网络模块102接收的或者在存储器109中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元103还可以提供与电子设备100执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元103包括扬声器、蜂鸣器以及受话器等。

输入单元104用于接收音频或视频信号。输入单元104可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)1041和麦克风1042，图形处理器1041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元106上。经图形处理器1041处理后的图像帧可以存储在存储器109(或其它存储介质)中或者经由射频单元101或网络模块102进行发送。麦克风1042可以接收声音，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元101发送到移动通信基站的格式输出。

电子设备100还包括至少一种传感器105，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板1061的亮度，接近传感器可在电子设备100移动到耳边时，关闭显示面板1061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别电子设备姿态(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；传感器105还可以包括指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等，在此不再赘述。

显示单元106用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元106可包括显示面板1061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板1061。

用户输入单元107可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元107包括触控面板1071以及其他输入设备1072。触控面板1071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板1071上或在触控面板1071附近的操作)。触控面板1071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器110，接收处理器110发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板1071。除了触控面板1071，用户输入单元107还可以包括其他输入设备1072。具体地，其他输入设备1072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。

进一步的，触控面板1071可覆盖在显示面板1061上，当触控面板1071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器110以确定触摸事件的类型，随后处理器110根据触摸事件的类型在显示面板1061上提供相应的视觉输出。虽然在图6中，触控面板1071与显示面板1061是作为两个独立的部件来实现电子设备的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板1071与显示面板1061集成而实现电子设备的输入和输出功能，具体此处不做限定。

接口单元108为外部装置与电子设备100连接的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元108可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到电子设备100内的一个或多个元件或者可以用于在电子设备100和外部装置之间传输数据。

存储器109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器109可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器109可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器110是电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器109内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器109内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体监控。处理器110可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器110可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。

电子设备100还可以包括给各个部件供电的电源111(比如电池)，优选的，电源111可以通过电源管理系统与处理器110逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

另外，电子设备100包括一些未示出的功能模块，在此不再赘述。

优选的，本发明实施例还提供一种电子设备，包括处理器110，存储器109，存储在存储器109上并可在所述处理器110上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器110执行时实现上述提示方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述提示方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括盖板和设置在所述盖板一侧的显示模组，所述盖板包括位于中间的显示区域，所述盖板朝向所述显示模组的一侧设有遮光层，所述遮光层围绕在所述显示区域的四周，所述遮光层设有通光孔，所述显示模组包括光传感器，所述通光孔正对所述光传感器的投影区域，且所述通光孔内对应的盖板上设置有透光材料层；

其中，在所述光传感器与所述盖板之间的距离保持不变的情况下，所述透光材料层的厚度为L₀；

其中，L为所述光传感器与所述盖板之间的距离，D为所述通光孔的孔径，γ为环境光射入所述透光材料层的折射角度，β为环境光射入所述通光孔的最大入射角度。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述环境光射入所述通光孔的最大入射角度β满足：35°≤2β≤45°。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述透光材料层的折射率大于所述盖板的折射率。

4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述透光材料层的厚度不大于所述遮光层的厚度。

5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述透光材料层为透光玻璃层。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述通光孔为圆孔。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述通光孔为方孔，D为所述通光孔的最小孔径。

8.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述显示区域为不透光区域。

9.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述显示模组为液晶显示模组。

10.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括中央处理器，所述中央处理器与所述显示模组电连接。

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