CN113314034B - 电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种电子设备，属于机械领域。其中，电子设备包括：屏幕盖板及设置于所述屏幕盖板下方的显示单元层和光学传感部件；其中，在所述显示单元层与所述屏幕盖板之间，由所述显示单元层至所述屏幕盖板的第一光传输路径上设置有第一偏振片；在所述光学传感器件与所述屏幕盖板之间，由所述屏幕盖板至所述光学传感器件的第二光传输路径上设置有第二偏振片；所述第一偏振片与第二偏振片的偏振态正交；所述第一光传输路径与第二光传输路径互相独立。

Description

电子设备
技术领域
本申请属于机械领域，具体涉及一种电子设备。
背景技术
目前，微缝方案作为一种成熟的兼容高屏占比的光学传感器解决方案存在如下缺陷：
屏幕光通过窜光路径进入光学传感器的感光区域，使得光学传感器的准确度受到影响。
针对以上缺陷，现有方案一般是通过在空间上隔断窜光路径，隔绝屏幕光的干扰。但这种方法的隔光效果受结构设计限制，结构设计又受空间制约，在如今手机结构设计中空间相当宝贵，因此该方案存在一定的局限性；同时，结构公差的存在也会影响到光学传感器性能的一致性；而且，针对不同结构的手机项目都要对相关结构进行重新设计，方案普遍适用性差，人力时间成本高。
由上可知，现有技术中针对电子设备的隔光方案存在结构局限性、普遍适用性差、成本高等问题。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种电子设备，能够解决现有技术中针对电子设备的隔光方案普遍适用性差的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：
屏幕盖板及设置于所述屏幕盖板下方的显示单元层和光学传感部件；
其中，在所述显示单元层与所述屏幕盖板之间，由所述显示单元层至所述屏幕盖板的第一光传输路径上设置有第一偏振片；
在所述光学传感器件与所述屏幕盖板之间，由所述屏幕盖板至所述光学传感器件的第二光传输路径上设置有第二偏振片；
所述第一偏振片与第二偏振片的偏振态正交；所述第一光传输路径与第二光传输路径互相独立。
在本申请实施例中，所述电子设备通过设置屏幕盖板及设置于所述屏幕盖板下方的显示单元层和光学传感部件；其中，在所述显示单元层与所述屏幕盖板之间，由所述显示单元层至所述屏幕盖板的第一光传输路径上设置有第一偏振片；在所述光学传感器件与所述屏幕盖板之间，由所述屏幕盖板至所述光学传感器件的第二光传输路径上设置有第二偏振片；所述第一偏振片与第二偏振片的偏振态正交；所述第一光传输路径与第二光传输路径互相独立；能够使得透过第一偏振片后又经过第二偏振片的屏幕光的透过率为0，被完全过滤；实现通过偏振片进行光路上的隔断，保证在能接受环境光的前提下实现对屏幕干扰光的滤除；并且偏振片可以通过增加叠层的结构增加在原有的结构上，适用于不同结构的电子设备，无需进行额外空间结构设计，因此本方案具有更强的适用性；很好的解决了现有技术中针对电子设备的隔光方案普遍适用性差的问题。
附图说明
图1为本申请实施例的电子设备结构示意图一；
图2为本申请实施例的电子设备结构示意图二；
图3为本申请实施例的电子设备结构示意图三；
图4为本申请实施例的电子设备结构示意图四；
图5为本申请实施例的电子设备结构示意图五；
图6为本申请实施例的偏振光滤光原理示意图一；
图7为本申请实施例的偏振光滤光原理示意图二。
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地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的电子设备进行详细地说明。
本申请实施例提供的电子设备，如图1至图5所示，包括：
屏幕盖板1及设置于所述屏幕盖板1下方的显示单元层2和光学传感部件3；
其中，在所述显示单元层2与所述屏幕盖板1之间，由所述显示单元层2至所述屏幕盖板1的第一光传输路径a上设置有第一偏振片4；
在所述光学传感器件3与所述屏幕盖板1之间，由所述屏幕盖板1至所述光学传感器件3的第二光传输路径b上设置有第二偏振片5；
所述第一偏振片4与第二偏振片5的偏振态正交；所述第一光传输路径与第二光传输路径互相独立。
在此说明，图1中所示的第一光传输路径a与第二光传输路径b仅为示意，其他角度的由显示单元层2至屏幕盖板1的光传输路径也属于第一光传输路径；其他角度的由屏幕盖板1至光学传感器件3的光传输路径也属于第二光传输路径，在此不作限定。所述第一光传输路径与第二光传输路径之间不存在重叠，但是可能存在交叉，在此不作限定。
本申请实施例提供的所述电子设备通过设置屏幕盖板及设置于所述屏幕盖板下方的显示单元层和光学传感部件；其中，在所述显示单元层与所述屏幕盖板之间，由所述显示单元层至所述屏幕盖板的第一光传输路径上设置有第一偏振片；在所述光学传感器件与所述屏幕盖板之间，由所述屏幕盖板至所述光学传感器件的第二光传输路径上设置有第二偏振片；所述第一偏振片与第二偏振片的偏振态正交；所述第一光传输路径与第二光传输路径互相独立；能够使得透过第一偏振片后又经过第二偏振片的屏幕光的透过率为0，被完全过滤；实现通过偏振片进行光路上的隔断，保证在能接受环境光的前提下实现对屏幕干扰光的滤除；并且偏振片可以通过增加叠层的结构增加在原有的结构上，适用于不同结构的电子设备，无需进行额外空间结构设计，因此本方案具有更强的适用性；很好的解决了现有技术中针对电子设备的隔光方案普遍适用性差的问题。
如图2至图5所示，所述电子设备，还包括：设置于第二光传输路径b上的导光器件6；其中，所述导光器件6设于所述光学传感器件3与第二偏振片5之间，或者，所述导光器件6设于所述第二偏振片5与屏幕盖板1之间。
这样可以在一定程度上聚集第二光传输路径上的光。
具体可如图2至图5所示，所述导光器件6的第一端朝向所述屏幕盖板1，第二端朝向所述光学传感部件3；其中，所述第一端的截面面积小于所述第二端的截面面积；具体的，所述导光器件6可为L型导光柱。
这样可以更好的聚集第二光传输路径上的光。
本申请实施例中，所述第一偏振片和第二偏振片均可为线偏振片。
这样可以更好的滤光。
本申请实施例中，可以如图2和图3所示，所述显示单元层2包括有机发光二极管OLED层7以及设置于所述第一偏振片4与OLED层7之间的1/4玻片9；所述电子设备还包括：依次设于所述OLED层7下方的遮光泡棉10、框体11以及印制电路板PCB12；其中，所述遮光泡棉10与所述OLED层7相邻，且背离所述屏幕盖板1；所述显示单元层2与第一偏振片4组合形成显示面板。
本申请实施例中，还可以如图4和图5所示，所述显示单元层2包括液晶层8，以及依次设置于所述液晶层8下方的LCD下偏振片13和背光板14，所述第一偏振片4为液晶显示器LCD上偏振片；所述电子设备还包括：依次设于所述背光板14下方的遮光泡棉15、框体16以及印制电路板PCB17；其中，所述遮光泡棉15与所述背光板14相邻，且背离所述屏幕盖板1；所述显示单元层2与第一偏振片1组合形成显示面板。
本申请实施例中，所述第一偏振片延伸至所述光学传感器件与屏幕盖板之间；所述第一偏振片与第二偏振片之间设有1/4玻片。
也理解为第一偏振片位于第二光传输路径上；光传输路径上还设置有1/4玻片；这样经过第一偏振片的环境光被1/4玻片转变为非偏振光，再经过第二偏振片。
本申请实施例中，还可以是，所述的电子设备，还包括：设置于所述光学传感器件与屏幕盖板之间的第三偏振片；其中，所述第三偏振片与所述第二偏振片的偏振态正交；所述第三偏振片与第二偏振片之间设有1/4玻片。
也理解为光传输路径上还设置有第三偏振片以及1/4玻片；这样经过第三偏振片的环境光被1/4玻片转变为非偏振光，再经过第二偏振片。
具体的，所述第三偏振片可为线偏振片。
这样可以更好的滤光。
本申请实施例中，所述光学传感部件具体可为光敏传感器。
这样可以降低方案的实现成本。
下面对本申请实施例提供的电子设备进行举例说明。
针对上述技术问题，本申请实施例提供了一种电子设备，具体的本方案从光学隔断的角度出发，利用偏振光的特性，提供了一种降低屏幕光干扰光学传感器性能的方案：通过偏振片对不同偏振态光的透过特性，提供了一种光学结构来隔断屏幕光对光学传感器的干扰，从而提升传感器性能。
本方案相比现有的空间隔断屏幕光窜光路径方案，这种光学结构通过偏振片实现了光路上的隔断，而且偏振片可以通过增加叠层的结构增加在原有的结构上，适用于不同结构的电子设备，无需进行额外空间结构设计，因此本方案具有更强的适用性。
下面首先对本方案涉及的偏振光滤光原理进行说明，光学传感部件以光敏传感器为例，导光器件以导光柱为例。
1.光的偏振是指光波电矢量振动的空间分布对于光的传播方向失去对称性的现象，在光的传播过程中，只包含一种振动，其振动方向始终保持在光的偏振统一平面内的光称为线偏振光。
2.偏振片是一张可以让自然光变成偏振光的光学元件，本方案中偏振片具体可为线偏振片，用于透过某个方向的线偏振光。
3.线偏振光通过理想线偏振片的透过率T使用马吕斯定律计算，参见以下公式。其中θ为光偏振方向和线偏振透射轴的夹角，θ等于0°时透过率为1，θ等于90°时透过率为0。
T＝cos2θ。
4.基于上述原理，如图6所示，屏幕发出的非偏振光(即屏幕光A)经过两片正交的偏振片的透过率为0，即可以通过两片正交的偏振片实现对屏幕光的滤光。图中的C表示偏振片一，偏振方向可以为竖直方向；D表示偏振片二，偏振方向可以为水平方向。偏振片可以为线偏振片。
5.基于上述原理，如图7所示，光敏传感器所检测的环境光B为非偏振光，非偏振光透过理想线偏振片(对应于图中的偏振片二)透过率为50％，即环境光透过一片线偏振片可以实现定量50％光强的保留。图中的D表示偏振片二，偏振方向可以为水平方向。偏振片可以为线偏振片。保留的为水平方向的线偏振光。
下面结合上述偏振光滤光原理对基于偏振片滤光方案进行说明，偏振片以线偏振片为例。
如图1所示，屏幕光源(对应于上述显示单元层2)发出的屏幕光A经过屏幕上方的线偏振片一(对应于上述第一偏振片4)后变为线偏振光，该线偏振光透过内部窜光路径后到光敏传感器表面的线偏振片二(对应于上述第二偏振片5)。假设线偏振片一的偏振方向为水平方向，线偏振片二的偏振方向为竖直方向。因线偏振片一与二的偏振态正交，因此经线偏振片一后的线偏振光透过线偏振片二的透过率为零，被完全滤除；而环境光B为非偏振光，则可以透过线偏振片二到达光敏传感器感光区域，从而在能接受环境光的前提下实现对屏幕干扰光的滤除。
下面对本申请实施例提供的方案进行具体举例说明。
举例一(以显示单元层2包括OLED层7为例)：
在上述涉及的基于偏振片滤光方案的基础上，结合现有电子设备微缝方案已有结构设计，利用OLED屏幕原有的偏振片设计，仅需要在光学传感器接收端增添一与之正交的偏振片即可实现设计需求。具体可参见图2，图2中的A表示屏幕光，B表示环境光；
第一偏振片4具体可为线偏振片一(偏振方向可为水平方向)，第二偏振片5具体可为线偏振片二(偏振方向可为竖直方向)，OLED层7可理解为OLED发光层。
本举例针对目前OLED屏幕电子设备的光学传感器微缝导光柱方案，利用已有结构进行适配。
举例二(以显示单元层2包括OLED层7为例)：
与举例一的差别在于，线偏振片二的位置位于导光柱与光学传感器之间。具体可参见图3，图3中的A表示屏幕光；B表示环境光；
第一偏振片4具体可为线偏振片一(偏振方向可为水平方向)，第二偏振片5具体可为线偏振片二(偏振方向可为竖直方向)，OLED层7可理解为OLED发光层。
与举例一相比，线偏振片二靠下贴近光学传感器，更有利于滤除电子设备内部空间各个方向泄露的屏幕光。
举例三(以显示单元层2包括液晶层8为例)：
不同于举例一，本举例针对应用LCD屏幕的电子设备微缝方案进行设计，利用LCD屏原有的偏振片中的上偏振片，仅需要在光学传感器接收端增添一与之正交的偏振片即可实现设计需求。具体可参见图4，图4中的A表示屏幕光；B表示环境光；
第一偏振片4具体可为LCD上偏振片(偏振方向可为水平方向)，第二偏振片5具体可为线偏振片二(偏振方向可为竖直方向)。LCD上偏振片具体可为线偏振片。
本举例针对目前LCD屏幕电子设备的光学传感器微缝导光柱方案，利用已有结构进行适配。
举例四(以显示单元层2包括液晶层8为例)：
与举例三的差别在于，线偏振片二的位置位于导光柱与光学传感器之间。具体可参见图5，图5中的A表示屏幕光；B表示环境光；
第一偏振片4具体可为LCD上偏振片(偏振方向可为水平方向)，第二偏振片5具体可为线偏振片二(偏振方向可为竖直方向)。LCD上偏振片具体可为线偏振片。
与举例三相比，线偏振片二靠下贴近光学传感器，更有利于滤除电子设备内部空间各个方向泄露的屏幕光。
在此说明，本方案可理解为：通过双正交偏振片过滤干扰光源，而目标获取光源(具体可对应于上述环境光)仅通过单一偏振片得以保留；此外，本申请实施中，也可以在经过最后偏振片之前通过1/4玻片将其(即目标获取光源发出的光)转变为非偏振光，就是目标获取光源发出的光依次经过上述第一偏振片或第三偏振片、1/4玻片以及第二偏振片。
综上，本申请实施例提供的方案很好的解决了现有技术中针对电子设备的隔光方案普遍适用性差的问题。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请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申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (7)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：
屏幕盖板及设置于所述屏幕盖板下方的显示单元层和光学传感器件；
其中，在所述显示单元层与所述屏幕盖板之间，由所述显示单元层至所述屏幕盖板的第一光传输路径上设置有第一偏振片；
在所述光学传感器件与所述屏幕盖板之间，由所述屏幕盖板至所述光学传感器件的第二光传输路径上设置有第二偏振片；
所述第一偏振片与第二偏振片的偏振态正交；所述第一光传输路径与第二光传输路径互相独立，
还包括：设置于第二光传输路径上的导光器件；
其中，所述导光器件设于所述光学传感器件与第二偏振片之间，或者，所述导光器件设于所述第二偏振片与屏幕盖板之间，所述导光器件的第一端朝向所述屏幕盖板，第二端朝向所述光学传感器件；
其中，所述第一端的截面面积小于所述第二端的截面面积，还包括：设置于所述光学传感器件与屏幕盖板之间的第三偏振片；
其中，所述第三偏振片与所述第二偏振片的偏振态正交；所述第三偏振片与第二偏振片之间设有1/4玻片。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一偏振片和第二偏振片均为线偏振片。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述显示单元层包括有机发光二极管OLED层，以及设置于所述第一偏振片与OLED层之间的1/4玻片；
所述电子设备还包括：
依次设于所述OLED层下方的遮光泡棉、框体以及印制电路板PCB；
其中，所述遮光泡棉与所述OLED层相邻，且背离所述屏幕盖板；所述显示单元层与第一偏振片组合形成显示面板。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述显示单元层包括液晶层，以及依次设置于所述液晶层下方的LCD下偏振片和背光板，所述第一偏振片为液晶显示器LCD上偏振片；
所述电子设备还包括：
依次设于所述背光板下方的遮光泡棉、框体以及印制电路板PCB；
其中，所述遮光泡棉与所述背光板相邻，且背离所述屏幕盖板；所述显示单元层与第一偏振片组合形成显示面板。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一偏振片延伸至所述光学传感器件与屏幕盖板之间；所述第一偏振片与第二偏振片之间设有1/4玻片。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第三偏振片为线偏振片。
7.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述光学传感器件为光敏传感器。
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