CN113079230A - 电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开一种电子设备,该电子设备包括:设置在靠近电子设备外部一侧的盖板;设置在电子设备内部与盖板相对一侧的光源;设置在电子设备内部与盖板相对一侧的传感器;和设置在盖板上的膜层,膜层的厚度可随温度变化;光源发射的光线依次透过膜层和盖板,并由待测温物体反射形成反射光线,反射光线依次透过盖板和膜层后形成测温光线,且测温光线能够入射至传感器。本申请通过在电子设备中设置体积较小的厚度随温度变化的膜层,在实现温度测量的基础上,不会过多占用电子设备的空间。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域,尤其涉及一种电子设备。
背景技术
温度测量已经广泛存在于家庭、工业制造、航海、宇航等诸多领域,温度测量的方法包括多种方式,常见的测温方式有热成像方案,热成像方案是通过非制冷红外焦平面探测器实现测温功能。但是,该非制冷红外焦平面探测器由于体积较大,会占用电子设备的较多空间,并且成本较高。
发明内容
本申请实施例提供一种电子设备,在实现温度测量的基础上,不会过多占用电子设备的空间。
本申请实施例提供一种电子设备,所述电子设备包括:
盖板,所述盖板设置在所述电子设备靠近所述电子设备外部一侧;
光源,所述光源设置在所述电子设备内部与所述盖板相对一侧;
传感器,所述传感器设置在所述电子设备内部与所述盖板相对一侧;和
膜层,所述膜层设置在所述盖板上,所述膜层的厚度可随温度变化;
所述光源发射的光线依次透过所述膜层和所述盖板,并由待测温物体反射形成反射光线,所述反射光线依次透过所述盖板和所述膜层后形成测温光线,且所述测温光线能够入射至所述传感器。
本申请实施例中,通过在电子设备中设置厚度随温度变化的膜层,利用传感器接收到在膜层不同厚度下形成的不同测温光线,得到膜层的反射率变化,进而实现对待测温物体的温度测量,并且由于膜层体积较小,不会过多占用电子设备的空间。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
图2是本申请实施例提供的电子设备的第一种结构框图。
图3是本申请实施例提供的膜层的结构示意图。
图4是本申请实施例提供的不同材料的膜层对应的光源波段与反射率的关系示意图。
图5是本申请实施例提供的电子设备的第二种结构框图。
图6是本申请实施例提供的膜层的反射率与温度的关系示意图。
图7是本申请实施例提供的电子设备测温的场景示意图。
图8是本申请实施例提供的电子设备的第三种结构框图。
图9是本申请实施例提供的电子设备的第四种结构框图。
图10是本申请实施例提供的电子设备的第五种结构框图。
图11是本申请实施例提供的电子设备的测温方法的第一种流程示意图。
图12是本申请实施例提供的电子设备的测温方法的第二种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请的保护范围。
温度测量的方法包括多种方式,比如接触式测量,常见的利用温度计热胀冷缩远离,在外压强不变的情况下,温度升高时,其体积增大,温度降低时体积减小,实现温度的测量,但是该测量方式需要一定的测量时间;再比如热成像方案,热成像方案是通过非制冷红外焦平面探测器实现测温功能,但该支棱红外焦平面探测器由于体积较大,会占用电子设备的较多空间。
为了解决上述问题,本申请实施例提供了一种电子设备,请参阅图1,图1是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备100可以是智能手机、平板电脑、掌上电脑(PDA,Personal Digital Assistant)等等。
其中,电子设备100可以包括显示屏101、壳体102、电路板103、电池104以及摄像头105。需要说明的是,该电子设备100并不限于以上器件,还可以包括其他器件。
其中,显示屏101设置在壳体102上,以形成电子设备100的显示面,用于显示图像、文本等信息。其中,显示屏101可以包括液晶显示屏(Liquid Crystal Display,LCD)或有机发光二极管显示屏(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等类型的显示屏。
可以理解的,显示屏101可以包括显示面以及与该显示面相对的非显示面。该显示面为显示屏101朝向用户的表面,也即显示屏101在电子设备100上用户可见的表面。该非显示面为显示屏101朝向电子设备100内部的表面。其中,显示面用于显示信息,非显示面不显示信息。
可以理解的,显示屏101上还可以设置有保护盖板,以对显示屏101进行保护,防止显示屏101被刮伤或者被水损坏。其中,该保护盖板可以为透明玻璃盖板,从而用户可以透过保护盖板观察到显示屏101显示的内容。可以理解的是,该保护盖板可以为蓝宝石材质的玻璃盖板。
壳体102用于形成电子设备100的外部轮廓,以便于容纳电子设备100的电子器件、功能组件等,同时对电子设备100内部的电子器件和功能组件形成密封,起到保护作用。例如,电子设备100的电路板、摄像头、振动马达等功能组件都可以设置在壳体102内部。可以理解的,壳体102可以包括中框和后盖。
其中,电路板103可以设置在壳体102的内部。例如,电路板103可以安装在壳体102的中框上,以进行固定,并通过电池盖将电路板103密封在电子设备内部。具体的,该电路板103可以安装在承载板的一侧,以及上述显示屏101安装在承载板的另一侧。其中,电路板103可以为电子设备100的主板。其中,该电路板103上还可以集成有处理器、摄像头、耳机接口等功能组件中的一个或多个。同时,显示屏101可以电连接至电路板103,以通过电路板103上的处理器控制显示屏101的显示。
其中,电池104可以设置在壳体102的内部。例如,该电池104可以安装在壳体102的中框上,以进行固定,并通过电池盖将电池104密封在电子设备100内部。同时,电池104可以电连接至电路板103,以实现电池104为电子设备100供电。其中,电路板103上可以设置有电源管理电路,该电源管理电路用于将电池104提供的电压分配到电子设备100中的各个电子器件。
其中,摄像头105可以包括前置摄像头1051和后置摄像头1052,摄像头105可以集成在电路板103上,即与电路板103实现电连接,以通过电路板103上的处理器控制摄像头105实现拍照。
为实现电子设备100的测温功能,本实施例对电子设备100的内部组件进行改进。请参阅图2,图2是本申请实施例提供的电子设备的第一种结构框图。其中,该电子设备100可以包括盖板106、光源107、传感器108以及膜层109。可以将能够实现电子设备100测温功能的组件集成在摄像头105中,即通过摄像头105实现电子设备100的测温功能。
其中,盖板106可以设置在前置摄像头1051,也可以设置在后置摄像头1052,若盖板106设置在前置摄像头1051时,盖板106与上述显示屏101上设置的保护盖板重合,或者说使用同一盖板;若盖板106设置在后置摄像头1052时,可以将盖板106设置在后置摄像头1052靠近外界的端部。其中,该盖板106可以为透明玻璃盖板,从而用户可以透过盖板106实现前置摄像头1051和后置摄像头1052的拍照功能。可以理解的,盖板106是设置在摄像头105靠近电子设备100外部一侧,即盖板106设置在靠近电子设备100外部一侧,在待测温物体接触或接近摄像头105时,对摄像头105进行保护,防止摄像头105被刮伤。
其中,光源107可以设置在摄像头105的内部,即电子设备100的内部,且设置在与盖板106相对一侧,以使光源107发出的光线透过盖板106入射至待测温物体上。该光源107可以为特殊波段的可见光,比如400nm-100nm的可见光到近红外波段。可以将光源107设置为特殊波段的窄带光源,比如在电子设备100内部比如摄像头105内部安装LED窄带灯,并且可以在LED窄带灯的外部设置起到滤光片作用的灯罩,以实现该LED窄带灯发出特殊波段的窄带光源。
其中,传感器108可以设置在电子设备100内部比如摄像头105的内部与盖板107相对一侧。传感器108可以设置在相对于光源107更加远离盖板106,也可以设置与光源107具有一定的角度,以防止光源107所发出的光线直接被传感器108所接收。进一步的,光源107所发出的光线可以只朝向盖板106,而传感器108若设置在相对盖板106且位于光源107的后面,或者传感器108位于光线所无法入射到的位置,可以有效防止传感器108直接接收光源107所发出的光线。该传感器108可以为一种感光芯片,即可以接收光源,而为了进一步避免直接接收光线,可以将传感器108周围进行涂黑,从而提升了信噪比,其中,信噪比为电子设备接收信号与噪声的比例,如果接收到的信号信噪比较低,就无法将该信号从噪声中分离出来,从而影响传感器108接收光源的效果。
其中,膜层109可以设置在盖板106上,可以设置在盖板106朝向电子设备100内部比如摄像头105内部一侧,也可以设置在盖板106朝向电子设备100外部一侧,但是为了保护膜层109尽可能不与外界接触而造成破坏或者污染,通常将膜层109设置在朝向电子设备100内部一侧。可以采取在盖板106内部一侧镀膜的方式将膜层设置在盖板106上。该膜层109的厚度可以随温度变化,比如,温度升高膜层厚度变大,温度降低膜层厚度变小。该厚度可随温度变化的膜层为光学无损耗膜层1091,在特定波段光源107下光学无损耗膜层1091的反射率变化明显,当外界温度改变时,其厚度变化会导致反射率发生变化,反射率与温度存在对应的映射关系,因此可以实现电子设备100的测温功能。
为进一步优化电子设备100的测温功能,可以通过改变膜层109的结构实现。请参阅图3,图3是本申请实施例提供的膜层109的结构示意图。该膜层109可以包括至少一层光学无损耗膜层1091和至少两层光学损耗膜层1092,任一光学无损耗膜层1091设置在两层光学损耗膜层1092之间,以组成光学损耗膜层-光学无损耗膜层-光学损耗膜层的三层复合结构。其中,该三层复合结构的反射率随温度的变化程度相较于一层光学无损耗膜层1091更为敏感,因此可以更为精确的实现电子设备100的测温功能。
其中,光学无损耗膜层1091可以为金属材料,比如通过多种金属实现,如金、银、铜、锌、铬、铝、钛、镁、铟、铂、锗、镍及金属合金等。此外,具有光学损耗的光学介质材料也能够取代金薄膜,例如硅等。光学无损耗膜层1092可以为聚甲基丙烯酸甲酯材料,也可以由二氧化硅、光学玻璃、各种聚合物薄膜代替聚甲基丙烯酸甲酯材料。
设置在盖板106上的膜层109不限于上述光学损耗膜层-光学无损耗膜层-光学损耗膜层的三层复合结构,也可以是三层至几十层不等。光学无损耗膜层1091和光学损耗膜层1092可以保持交替设置,比如,膜层109包括五层膜,则为光学损耗膜层-光学无损耗膜层-光学损耗膜层-光学无损耗膜层-光学损耗膜层的五层复合结构。
光学无损耗膜层1091的厚度大于光学损耗膜层1092的厚度,由于光学损耗膜层1092对光源107的影响较大,因此设置相对较薄的光学损耗膜层1092对光学损耗膜层起到调节膜层109的厚度自由度的效果,以优化膜层109的厚度使膜层109的反射率在外界温度的影响下变化明显。
若膜层109为光学损耗膜层-光学无损耗膜层-光学损耗膜层的三层复合结构,则设置在同一光学无损耗膜层1091两侧的两层光学损耗膜层1092的厚度不相同。由于光学损耗膜层1092起到对膜层109厚度自由度的调节作用,那么设置两层厚度不同的光学损耗膜层1092可以对同一光学无损耗膜层1091进行二次调节,能够对光学损耗膜层-光学无损耗膜层-光学损耗膜层的三层复合结构的厚度进行更为优化的调节,使光学损耗膜层-光学无损耗膜层-光学损耗膜层的三层复合结构的反射率变化更为明显,进一步提高电子设备100的测温功能。
其中,膜层109为光学损耗膜层-光学无损耗膜层-光学损耗膜层的三层复合结构时,光学无损耗膜层的厚度范围为1微米至10微米,光学损耗膜层的厚度为5纳米至50纳米。此外,光源107所发出的光线的波段范围为400纳米至1200纳米,其中,400纳米至700纳米为可见光波段,700纳米至1200纳米为近红外波段。当膜层109为三层复合结构并满足上述膜层的厚度范围,且光源107发出的光线处于上述波段范围内时,传感器108所接收到的测温光线对应的膜层109的反射率为极小值,可以理解的是,使膜层109的反射率为极小值的条件为膜层109中光学无损耗膜层的厚度、光学损耗膜层的厚度以及光源107所发出光线的波段范围同时满足上述范围要求。
比如,光学损耗膜层-光学无损耗膜层-光学损耗膜层的三层复合结构在室温下的厚度分别为34.2nm、1840nm、21.7nm,光学损耗膜层采用金材料,光学无损耗膜层采用聚甲基丙烯酸甲酯材料,那么基于所选材料及厚度该膜层109在光源107处于632nm波段时,膜层109的反射率为极小值。
如图4,图4是本申请实施例提供的不同材料的膜层对应的光源波段与反射率的关系示意图。由图可知,光学损耗膜层-光学无损耗膜层-光学损耗膜层的三层复合结构1093的反射率与光学无损耗膜层1091的反射率在632nm光源下均达到极小值,但在相同温度,相同波段光源下,光学损耗膜层-光学无损耗膜层-光学损耗膜层的三层复合结构1093的反射率相对于光学无损耗膜层1091的反射率变化明显,当外界温度改变时,光学损耗膜层-光学无损耗膜层-光学损耗膜层的三层复合结构1093的反射率的变化也更为敏感,能够达到更好的测温效果。
其中,光源107发出的光线依次透过膜层109和盖板106,并由待测温物体反射形成反射光线,该反射光线依次透过盖板106和膜层109形成测温光线,且该测温光线能够入射到传感器108,即传感器108可以接收该测温光线。
请参阅图5,图5是本申请实施例提供的电子设备的第二种结构框图。其中,电子设备100还包括处理器110,该处理器110可以与传感器108电连接,在传感器108接收到测温光线之后,处理器110可以对该测温光线进行处理,以进一步实现电子设备100的测温功能。
具体的,可以计算传感器108接收到的测温光线的光强与预设光强的差值,得到光强差值,根据光强差值,计算得到膜层109的反射率与预设反射率的反射率差值,根据反射率差值,计算得到待测温物体的温度与预设温度的温度差值,并根据温度差值计算出待测温物体的温度。
其中,测温光线的光强与传感器108接收到该测温光线所形成的图片或图像的亮暗程度有关,图片或图像越亮,则说明测温光线的光强越大;图片或图像越暗,则说明测温光线的光强越小。而测温光线的光强与膜层109的反射率存在正比关系,因此可以通过测温光线的光强确定膜层109的反射率。
请参阅图6,图6是本申请实施例提供的膜层109的反射率与温度的关系示意图。由图可知,膜层109的反射率与待测温物体的温度也存在正比关系,因此,可以根据上述膜层109的反射率与预设反射率的反射率差值,计算得到待测温物体的温度与预设温度的温度差值,再根据该温度差值与预设温度的和值计算出待测温物体的温度。其中,光学损耗膜层-光学无损耗膜层-光学损耗膜层的三层复合结构1093的反射率相对于光学无损耗膜层1091的反射率随温度变化更为明显,因此,采用光学损耗膜层-光学无损耗膜层-光学损耗膜层的三层复合结构1093的反射率计算待测温物体的温度能够更加准确。
其中,上述预设光强、预设反射率和预设温度可以为在没有待测温物体接触到盖板106时,比如电子设备100处于室温下时,处理器110所计算出的室温下的光强、反射率和温度,可以以室温为标准进行与有待测温物体接触或接近盖板106时的温度作为对比进行温度的测量。
为进一步增加电子设备100对待测温物体测温的准确性,可以将膜层109中的光学无损耗膜层1091的各处厚度设置为不同,比如光学无损耗膜层1091的第一位置和第二位置的厚度不同。此时,光源107发出的光线经过膜层109-盖板106-待测温物体-盖板106-膜层109之后会在第一位置产生第一测温光线,在第二位置产生第二测温光线,处理器110可以计算传感器108接收到的第一测温光线的光强和第二测温光线的光强与预设光强的差值,得到第一光强差值和第二光强差值,根据第一光强差值和第二光强差值,分别计算第一位置的反射率和第二位置的反射率与预设反射率的差值,得到第一反射率差值和第二反射率差值,根据第一反射率差值和第二反射率差值,计算得到待测温物体的第一温度和第二温度与预设温度的第一温度差值和第二温度差值,将第一温度差值和第二温度差值求平均值,再与预设温度求和,得到待测温物体的目标温度。可以理解的是,光学无损耗膜层1091还可以包括第三位置、第四位置等等,具体计算方式与上述方法相同,在此不再赘述。
请参阅图7,图7是本申请实施例提供的电子设备测温的场景示意图。当电子设备100检测到待测温物体接触或接近到盖板106外表面时,可以通过预设操作开启电子设备100的测温功能,开启光源107,光源107朝向膜层109和盖板106方向发出光线,该光线先透过膜层109发生一次折射,再透过盖板106发生一次折射,随后接触到待测温物体后发生反射,产生反射光线,该反射光线再次透过盖板106发生一次折射,然后透过膜层109再发生一次折射,最后形成测温光线,而传感器108将该测温光线接收。处理器110计算该测温光线的光强与室温下光强的差值,得到光强差值,根据该光强差值,计算得到膜层109的反射率与室温下反射率的反射率差值,根据该反射率差值,计算得到待测温物体的温度与室温的温度差值,并计算温度差值与室温的和值得到待测温物体的温度,从而实现电子设备100的测温功能。
请参阅图8,图8是本申请实施例提供的电子设备的第三种结构框图。其中,电子设备100还可以包括显示屏101和扬声器111,显示屏101和扬声器111可以分别于处理器110电性连接。在处理器110计算出待测温物体的温度之后,可以通过显示屏101显示该待测温物体的温度,也可以通过扬声器111播放该待测温物体的温度。当然,也可以通过其他方式提示用户所测量的待测温物体的温度,在此不作具体限定。
请参阅图9,图9是本申请实施例提供的电子设备的第四种结构框图。其中,电子设备100还可以包括接近传感器112。接近传感器112可以检测待测温物体与盖板106之间的位置信息,处理器110可以在检测到该位置信息之后,比如接近传感器112检测到待测温物体接触到盖板106时,开启电子设备100的测温功能,即开启光源。
可以理解的是,还可以通过在电子设备100上设置物理按键触发开启测温功能或者通过电子设备100中的虚拟按键或应用程序等等触发开启测温功能。开启电子设备100测温功能的方式不限于此,在此不作具体限定。
需要说明的是,在通过物理按键或虚拟按键开启电子设备100测温功能之后,如果存在有待测温物体接近或接触到盖板106,则对待测温物体进行测温;如果没有待测温物体存在,则关闭电子设备100的测温功能。为防止有误触的操作存在,可以在测温功能开启后,检测在预设时间内是否有待测温物体接近或接触到盖板106,若预设时间过后没有待测温物体存在,则自动关闭测温功能,当然也可以手动关闭测温功能,可以有效防止测温功能的错误开启导致电子设备100的功耗增大,续航能力降低。其中,预设时间可以根据实际情况具体限定,比如说10秒或20秒等等,在此不作具体限定。
请参阅图1和图10,图10是本申请实施例提供的电子设备的第五种结构框图。其中,电子设备100还可以包括指纹解锁模块113。需要说明的是,指纹解锁模块113包括上述实现电子设备100测温功能的组件盖板106、光源107、传感器108以及膜层109中的光源107和传感器108,其中,处理器110与指纹解锁模块113中的传感器108为电连接关系,因此可以通过指纹解锁模块113实现对待测温物体的温度测量,实现指纹解锁模块113的一物多用,即用户在通过指纹解锁模块113实现解锁的过程中可同时实现对用户的体温测量。
其中,盖板106、光源107、传感器108以及膜层109的功能作用与位置关系与上述类似,盖板106设置在指纹解锁模块113靠近电子设备100外部一侧,光源设置在指纹解锁模块113内部且设置在与盖板106相对一侧,传感器108设置在指纹解锁模块106的内部与盖板相对一侧,膜层109设置在盖板106上。
将光源107和传感器108设置在指纹解锁模块113与设置在摄像头105的区别在于,用户可以在实现指纹解锁的过程中实现对用户的体温测量,与设置在摄像头105通过物理按键、虚拟按键或接近传感器等方式更为便捷,并且不会由于在摄像头105中盖板106内部设置膜层109而影响摄像头105的拍照功能。
由上可知,本实施例提供的电子设备包括:盖板、光源、传感器、膜层和处理器,膜层的厚度可随温度变化,传感器可以在光源的发射信号依次透过膜层和盖板,在接触待测温物体时形成反射光线,反射光线依次透过盖板和膜层形成测温光线后,接收测温光线,处理器根据该测温光线计算出待测温物体的温度,通过在电子设备中设置厚度随温度变化的膜层,利用传感器接收到在膜层不同厚度下形成的不同测温光线,得到膜层的反射率变化,进而实现对待测温物体的温度测量,并且由于膜层体积较小,不会过多占用电子设备的空间。
本申请实施例还提供一种电子设备的测温方法。请参阅图11,图11是本申请实施例提供的电子设备的测温方法的第一种流程示意图。该电子设备的测温方法可以应用于如上述实施例中的电子设备中,该电子设备的测温方法可以包括如下步骤:
201、当对待测温物体测温时,开启光源。
本实施例中,电子设备包括盖板、光源、传感器以及膜层,可以将上述几个器件集成在摄像头中或者是集成在指纹解锁模块中,该膜层可以为单层光学无损耗膜层,也可以为光学损耗膜层-光学无损耗膜层-光学损耗膜层的三层复合结构,也可以为几层至几十层不等。由于该膜层厚度可随温度变化,在特定波段光源下光学无损耗膜层的反射率变化明显,当外界温度改变时,其厚度变化会导致反射率发生变化,反射率与温度存在对应的映射关系,因此可以实现电子设备的测温功能。
电子设备还可以包括接近传感器,接近传感器可以检测待测温物体与盖板之间的位置信息,在检测到待测温物体接触到盖板时,开启电子设备的测温功能,即开启光源。
可以理解的是,还可以通过在电子设备上设置物理按键触发开启测温功能或者通过电子设备中的虚拟按键或应用程序等等触发开启测温功能。开启电子设备测温功能的方式不限于此,在此不作具体限定。
需要说明的是,在通过物理按键或虚拟按键开启电子设备测温功能之后,如果存在有待测温物体接近或接触到盖板,则对待测温物体进行测温;如果没有待测温物体存在,则关闭电子设备的测温功能。为防止有误触的操作存在,可以在测温功能开启后,检测在预设时间内是否有待测温物体接近或接触到盖板,若预设时间过后没有待测温物体存在,则自动关闭测温功能,当然也可以手动关闭测温功能,可以有效防止测温功能的错误开启导致电子设备的功耗增大,续航能力降低。其中,预设时间可以根据实际情况具体限定,比如说10秒或20秒等等,在此不作具体限定。
其中,该光源可以为特殊波段的可见光,比如400nm-100nm的可见光到近红外波段。可以将光源设置为特殊波段的窄带光源,比如在电子设备内部比如摄像头内部安装LED窄带灯,并且可以在LED窄带灯的外部设置起到滤光片作用的灯罩,以实现该LED窄带灯发出特殊波段的窄带光源。
202、控制光源发出的光线依次透过膜层和盖板,并由待测温物体反射形成反射光线,反射光线依次透过盖板和膜层形成测温光线,且测温光线能够入射至传感器。
光源朝向膜层和盖板方向发出光线,该光线先透过膜层发生一次折射,再透过盖板发生一次折射,随后接触到待测温物体后发生反射,产生反射光线,该反射光线再次透过盖板发生一次折射,然后透过膜层再发生一次折射,最后形成测温光线。
203、控制传感器接收测温光线,并计算测温光线的光强与预设光强的差值,得到光强差值。
传感器将该测温光线接收,测温光线的光强与传感器接收到该测温光线形成的图片与图像的亮暗程度有关,图片或图像越亮,则说明测温光线的光强越大;图片或图像越暗,则说明测温光线的光强越小。
204、根据光强差值,计算得到膜层的反射率与预设反射率的反射率差值。
测温光线的光强与膜层的反射率存在正比关系,因此可以通过测温光线的光强确定膜层的反射率。
205、根据反射率差值,计算得到待测温物体的温度与预设温度的温度差值,并根据温度差值计算出待测温物体的温度。
膜层的反射率与待测温物体的温度也存在正比关系,因此,可以根据上述膜层的反射率与预设反射率的反射率差值,计算得到待测温物体的温度与预设温度的温度差值,再根据该温度差值与预设温度的和值计算出待测温物体的温度。
其中,上述预设光强、预设反射率和预设温度可以为在没有待测温物体接触到盖板时,比如电子设备处于室温下时,计算出的室温下的光强、反射率和温度,可以以室温为标准进行与有待测温物体接触或接近盖板时的温度作为对比进行温度的测量。
由上可知,本实施例中当对待测温物体测温时,开启光源,控制光源的发射信号依次透过膜层和盖板,在接触到待测温物体时形成反射光线,反射光线依次透过盖板和膜层形成测温光线,控制传感器接收测温光线,并计算测温光线的光强与预设光强的差值,得到光强差值,根据光强差值,计算得到膜层的反射率与预设反射率的反射率差值,根据反射率差值,计算得到待测温物体的温度与预设温度的温度差值,并根据温度差值计算出待测温物体的温度。通过在电子设备中设置厚度随温度变化的膜层,利用传感器接收到在膜层不同厚度下形成的不同测温光线,得到膜层的反射率变化,进而实现对待测温物体的温度测量,并且由于膜层体积较小,不会过多占用电子设备的空间。
请参阅图12,图12是本申请实施例提供的电子设备的测温方法的第二种结构示意图。具体步骤如下:
301、当对待测温物体测温时,开启光源。
302、控制光源发出的光线依次透过膜层和盖板,并由待测温物体反射形成反射光线,反射光线依次透过盖板和膜层形成测温光线,且测温光线能够入射至传感器。
为进一步增加电子设备对待测温物体测温的准确性,可以将膜层中的光学无损耗膜层的各处厚度设置为不同,比如光学无损耗膜层的第一位置和第二位置的厚度不同。在光源发出的发射信号经过膜层-盖板-待测温物体-盖板-膜层之后会在第一位置产生第一测温光线,在第二位置产生第二测温光线。
当然,也可以在盖板内表面镀上多个不同初始厚度的膜层,以达到盖板内表面不同位置存在不同厚度的膜层。
303、控制传感器接收第一位置的第一测温光线和第二位置的第二测温光线。
304、计算传感器接收到的第一位置产生的第一测温光线的光强和第二位置产生的第二测温光线的光强与预设光强的差值,得到第一光强差值和第二光强差值。
305、根据第一光强差值和第二光强差值,分别计算得到第一位置的反射率和第二位置的反射率与预设反射率的差值,得到第一反射率差值和第二反射率差值。
306、根据第一反射率差值和第二反射率差值,计算得到待测温物体的第一温度和第二温度与预设温度的第一温度差值和第二温度差值。
307、将第一温度差值和第二温度差值求平均值计算出待测温物体的目标温度。
可以理解的是,光学无损耗膜层还可以包括第三位置、第四位置等等,具体计算方式与上述方法相同,在此不再赘述。
其中,电子设备还可以包括显示屏和扬声器,计算出待测温物体的温度之后,可以通过显示屏显示该待测温物体的温度,也可以通过扬声器播放该待测温物体的温度。当然,也可以通过其他方式提示用户所测量的待测温物体的温度,在此不作具体限定。
需要说明的是,对本申请实施例的电子设备的测温方法而言,本领域普通测试人员可以理解实现本申请实施例的电子设备的测温方法的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来控制相关的硬件来完成,该计算机程序可存储于一计算机可读取存储介质中,如存储在电子设备的存储器中,并被该电子设备内的至少一个处理器执行,在执行过程中可包括如电子设备的测温方法的实施例的流程。
以上对本申请实施例所提供的电子设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (12)
1.一种电子设备,其特征在于,包括:
盖板,所述盖板设置在靠近所述电子设备外部一侧;
光源,所述光源设置在所述电子设备内部与所述盖板相对一侧;
传感器,所述传感器设置在所述电子设备内部与所述盖板相对一侧;和
膜层,所述膜层设置在所述盖板上,所述膜层的厚度可随温度变化;
所述光源发射的光线依次透过所述膜层和所述盖板,并由待测温物体反射形成反射光线,所述反射光线依次透过所述盖板和所述膜层后形成测温光线,且所述测温光线能够入射至所述传感器。
2.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处理器,所述处理器与所述传感器电连接,所述处理器用于:
计算所述传感器接收到的所述测温光线的光强与预设光强的差值,得到光强差值;
根据所述光强差值,计算得到所述膜层的反射率与预设反射率的反射率差值;
根据所述反射率差值,计算得到所述待测温物体的温度与预设温度的温度差值,并根据所述温度差值计算出所述待测温物体的温度。
3.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述膜层包括至少一层光学无损耗膜层和至少两层光学损耗膜层,任一所述光学无损耗膜层设置在两层所述光学损耗膜层之间,所述光学无损耗膜层的厚度大于所述光学损耗膜层的厚度。
4.根据权利要求3所述的电子设备,其特征在于,设置在同一所述光学无损耗膜层两侧的两层所述光学损耗膜层的厚度不相同。
5.根据权利要求3所述的电子设备,其特征在于,所述光学损耗膜层为金属材料,所述光学无损耗膜层为聚甲基丙烯酸甲酯材料。
6.根据权利要求3-5任一项所述的电子设备,其特征在于,所述光学无损耗膜层的厚度范围为1微米-10微米,所述光学损耗膜层的厚度为5纳米-50纳米。
7.根据权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述光源所发出光线的波段范围为400纳米-1200纳米。
8.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括显示屏,所述显示屏与所述处理器电连接,所述显示屏用于显示所述待测温物体的温度。
9.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括扬声器,所述扬声器与所述处理器电连接,所述扬声器用于播放所述待测温物体的温度。
10.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,所述膜层中第一位置的厚度和第二位置的厚度不同,所述处理器还用于:
计算所述传感器接收到的第一位置产生的第一测温光线的光强和第二位置产生的第二测温光线的光强与预设光强的差值,得到第一光强差值和第二光强差值;
根据所述第一光强差值和第二光强差值,分别计算所述第一位置的反射率和所述第二位置的反射率与预设反射率的差值,得到第一反射率差值和第二反射率差值;
根据所述第一反射率差值和第二反射率差值,计算得到所述待测温物体的第一温度和第二温度与预设温度的第一温度差值和第二温度差值;
将所述第一温度差值和第二温度差值求平均值计算出所述待测温物体的目标温度。
11.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括接近传感器,所述接近传感器用于检测所述待测温物体与所述盖板的位置信息,所述处理器还用于:
当所述接近传感器检测到所述待测温物体接触所述盖板时,开启所述光源。
12.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指纹解锁模块,所述指纹解锁模块包括所述光源及所述传感器。
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