CN113489539B - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电子设备，属于通信技术领域，该电子设备，包括：摄像头模组，所述摄像头模组包括依次设置的变焦模组以及图像传感器；可见光无线通信Li‑Fi感光模块，其中，Li‑Fi感光模块位于所述变焦模组和所述图像传感器之间；Li‑Fi接收模组，与所述Li‑Fi感光模块连接。

Description

电子设备

技术领域

本申请属于通信技术领域，具体涉及一种电子设备。

背景技术

Li-Fi(可见光无线通信)作为一种利用可见光进行数据传输的全新无线技术，Li-Fi通过在发光二极管(Light Emitting Diode，LED)上植入小芯片，利用电信号控制发光二极管发出肉眼无法观察到的高速闪烁信号来传输数据，利用该技术的系统能够在室内灯光覆盖的区域进行通信。

Li-Fi是以光信号进行数据传输，而可见光的频率在380～750THz，电磁波的频率越高其绕射能力越差，光线是近似直线传播。利用Li-Fi进行通信就要求移动终端与光源之间不能有障碍物遮挡，否则移动终端只能靠周围环境的漫反射通信，信号强度会大幅下降。另外，在远离光源的位置或Li-Fi模组没有正对Li-Fi光源的时候，信号的信噪比也会减小。

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Li-Fi模组远离光源或没有正对光源或与光源之间存在障碍物遮挡导致的Li-Fi通信能力受限的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：

摄像头模组，所述摄像头模组包括依次设置的变焦模组以及图像传感器；

可见光无线通信Li-Fi感光模块，其中，Li-Fi感光模块位于所述变焦模组和所述图像传感器之间；

Li-Fi接收模组，与所述Li-Fi感光模块连接。

在本申请实施例中，利用摄像头模组对光线聚焦的特点，将Li-Fi感光模块设置于摄像头的图像传感器前，从而利用摄像头模组的变焦模组对光信号进行聚焦，使得光信号的信噪比的大幅度提升，可以在弱光环境下保持Li-Fi的下行通信能力。

附图说明

图1表示本申请实施例提供的电子设备的摄像头模组的结构示意图之一；

图2表示本发明实施例提供的电子设备的摄像头模组的结构示意图之二；

图3表示本发明实施例提供的电子设备的摄像头模组的结构示意图之三；

图4表示本申请实施例提供的电子设备对应的部分元器件连接示意图；

图5表示本申请实施例提供的电子设备的结构示意图；

图6表示本申请实施例提供的电子设备对应的光信号的传输原理示意图。

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。

如图1所示，本申请实施例提供一种电子设备，包括：

摄像头模组，所述摄像头模组包括依次设置的变焦模组以及图像传感器4；

可见光无线通信Li-Fi感光模块3，其中，Li-Fi感光模块3位于所述变焦模组和所述图像传感器4之间；

Li-Fi接收模组，与所述Li-Fi感光模块3连接。

可选的，Li-Fi通信是一个双向的通信方式，本申请实施例提供的技术方案用于提升Li-Fi基站向移动终端的下行接收能力，而上行传输方式则保持现有方案，在此不做详细说明。

在本发明的至少一个实施例中，所述图像传感器用于将透过所述Li-Fi感光模块的光信号对应的光像转换为与所述光像成相应比例关系的电信号。

作为一个可选实施例，所述摄像头模组为潜望式摄像头模组。相应的，如图1所示，所述潜望式摄像头模组的变焦模组包括：

三棱镜1，以及依次设置的多个凸透镜2。

作为另一个可选实施例，上述图像传感器为CMOS图像传感器。

在本申请的至少一个可选实施例中，所述变焦模组用于将接收到的光信号聚焦后传输到所述Li-Fi感光模块上；具体的，所述三棱镜1将接收到的光信号的方向扭转后传输到所述凸透镜2；所述凸透镜2将光信号聚焦后传输到所述Li-Fi感光模块上；

所述Li-Fi感光模块用于将接收到的光信号转换为电信号，并传输到所述Li-Fi接收模组。

例如，如图1所示，当信号光源5发出的光信号照射到摄像头上，首先通过三棱镜将光线方向扭转90°，再通过潜望式摄像头的凸透镜2将光信号聚焦，最后光信号聚焦在Li-Fi感光模块3上，Li-Fi感光模块3接收到的光信号的强度由于凸透镜的聚焦从而数倍于三棱镜接收到的光信号的信号强度。当信号光源的光信号传输到Li-Fi感光模块3上，Li-Fi感光模块3将光信号转化为电信号，传输到Li-Fi接收模组中，从而实现通信的目的。

本申请实施例利用摄像头模组对光线聚焦的特点，将Li-Fi感光模块设置于摄像头的图像传感器前，从而利用摄像头模组的凸透镜对光信号进行聚焦，使得光信号的信噪比的成倍增大(信噪比的增大倍数与摄像头的光学变焦倍数有关)，可以在弱光环境下保持Li-Fi的下行通信能力。

作为另一个可选实施例，所述摄像头模组还可以为液态镜头模组。液态镜头利用液体的流动性来实现对光线的聚焦，并且具有非常强的可塑性，从而代替传统的玻璃镜片。

如图2所示，液态镜头可以通过外力(机械压力或电磁力)调整液体的形状，从而实现光线的聚焦与镜头的偏转。本发明实施例中Li-Fi感光模块3设置于液态镜头的图像传感器4前面，Li-Fi感光模块3可以接收聚焦的光信号，并且不影响图像传感器4的感光需求。将液态镜头与Li-Fi感光模块3结合可以使得镜头对较大角度的光源都能够进行聚焦，增强了Li-Fi感光模块的接收能力。

作为又一个可选实施例，所述摄像头模组还可以为广角摄像头模组或微距摄像头模组。广角摄像头模组或微距摄像头模组的变焦模组包括至少一个凸透镜，，凸透镜对光线的聚焦如图3所示：AB为物像，A'B'为经凸透镜聚焦后成像，图像传感器放置与A'B'位置。在发明实施例中，Li-Fi感光模块放置于F点或者F点与A'B'位置之间，其中，F点为焦点，其光线聚焦能力最强，因此该位置有光信号的最高信噪比，若Li-Fi感光模块放置于F点能取得最高收益。

需要说明的是，本发明实施例中的摄像头模组为包含凸透镜的摄像头模组，将Li-Fi感光模块放置于凸透镜的焦点附近可以很大程度的增加光信号的信噪比，提高光信号质量，从而可以在弱光环境下保持Li-Fi的下行通信能力。

作为一个可选实施例，所述Li-Fi感光模块为：Li-Fi透明感光玻璃。Li-Fi透明感光玻璃需要选择透明且可对光信号产生反应的材料，减小Li-Fi感光模块对摄像头本身的影响。

需要说明的是，上述Li-Fi透明感光玻璃和图像传感器可以是一体成型的，也可以是作为不同的装配件设置于摄像头模组内。

可选的，所述Li-Fi透明感光玻璃包括：透明光伏玻璃，和/或，透明的发光的太阳能集中器TLSC(Transparent Luminescent Solar Concentrator)。

其中，透明光伏玻璃是在柔性玻璃上涂覆铟锡氧化物制造的，100um厚的透明光伏玻璃透光率超过80％、其在200勒克斯LED照明下，可以实现光电转换。该材料100um时透光率超过80％，且厚度越小透光率越高，因此当潜望式摄像头拍摄时，进来的光基本都穿过透明光伏玻璃，到达CMOS图像传感器上，不影响潜望式摄像头拍摄成像。而少部分未穿过透明光伏玻璃的光信号，则被转换为微弱的电信号，传至LiFi接收模组。

其中，TLSC由能够吸收特定波长的紫外线和红外线的有机盐构成，然后这些有机盐会发出另一个波长的同样不可见的红外光。这些不可见的红外光被引导至塑料块的边缘，然后由内置在边缘位置的纤薄的普通光伏太阳能电池带将它转换成电能。LiFi感光模块只需要该模块能够对光线做出反应即可，由于这种材料只吸收紫外线和红外线，因此看起来是透明的，因此TLSC能够在不影响潜望式摄像头正常工作的同时还能LiFi光信号转换为电信号。

通常办公区的灯光强度为300～500勒克斯，利用透明光伏玻璃或TLSC材料可以接收LiFi光信号，并将其转换为电信号。由于透明光伏玻璃或TLSC材料转换的电信号非常微弱，本申请的至少一个可选实施例中，如图4所示，所述电子设备还包括：

设置于所述Li-Fi接收模组和所述Li-Fi感光模块之间的信号放大器；

其中，所述Li-Fi感光模块与所述信号放大器的输入端连接，所述信号放大器的输出端与所述Li-Fi接收模组连接。

需要说明的是，信号放大器用于将输入信号的信号强度或信号幅度进行放大，具体的放大倍数与信号放大器本身的参数有关，在具体应用中可根据实际需要进行选择。

本申请实施例在在透明光伏玻璃或TLSC材料与LiFi接收模组之间加信号放大器，信号放大器将透明光伏玻璃或TLSC材料输出的电信号放大为LiFi接收模组可分辨的信号强度即可，其具体的放大倍数在此不做具体限定。

作为一个可选实施例，如图1所示，本申请实施例提供的潜望式摄像头模组还包括：第一镜筒10，以及相对于所述第一镜筒10运动的第二镜筒20；

其中，所述三棱镜、至少一个凸透镜、Li-Fi感光模块以及所述图像传感器设置于所述第一镜筒10上；除设置于第一镜筒上的凸透镜之外的其他凸透镜设置于所述第二镜筒20上。

如图1所示，第一镜筒10上设置一个凸透镜，第二镜筒20上设置三个凸透镜，当第二镜筒20相对第一镜筒10运动时，凸透镜之间的距离发生改变，从而使得潜望式摄像头的光学变焦能力达到5～10倍，相应的利用潜望式摄像头对Li-Fi光信号的信噪比提升就可达7～10dB(对应5～10倍)。需要说明的是，随着潜望式摄像头光学变焦能力的提升，Li-Fi光信号的信噪比也会得到相应的提升。

作为一个可选实施例，如图5所示，所述电子设备还包括：

设置于所述电子设备的Li-Fi发送接收模组6。可选的，该Li-Fi发送接收模组6包括：第一Li-Fi感光模块、第一Li-Fi接收模组，第一Li-Fi发送模组。其中，第一Li-Fi感光模块用于接收光信号转换为电信号后传输至第一Li-Fi接收模组；或者，第一Li-Fi感光模块还用于接收第一Li-Fi发送模组发送的电信号并将其转换为光信号后发送出去。

在本发明的一个可选实施例中，第一Li-Fi接收模组和上述与所述Li-Fi感光模块3连接的Li-Fi接收模组可以复用同一个Li-Fi接收元件，也可以使用不同的Li-Fi接收元件，在此不做具体限定。

此种情况下，位于所述电子设备顶部的Li-Fi发送接收模组6作为该电子设备的主集发送接收模组，而位于电子设备背面与潜望式摄像头7结合在一起的Li-Fi感光模块以及与该Li-Fi感光模块连接的Li-Fi接收模组充当该电子设备的分集接收(DiversityReceive，DRX)模组，从而在不改变电子设备外观的前提下，实现下行多入多出(MultipleInput Multiple Output，MIMO)的作用，可实现对接收信号增强3dB左右，在不影响用户体验的前提下，提升了Li-Fi的下行性能。

在本申请的至少一个实施例中，所述变焦模组接收到的光信号包括：

如图1所示，Li-Fi信号光源的直射光信号；和/或，

如图6所述，Li-Fi信号光源的光信号经过周围物体的漫反射后的光信号(Li-Fi感光模块远离光源或没有正对光源或与光源之间存在障碍物遮挡的情况)。

例如，如图6所示，当电子设备处于背光状态下，光信号只能通过周围物体的漫反射到达电子设备，此时与潜望式摄像头结合的Li-Fi感光模块则能够弥补光信号在传输过程中的路径损耗，极大的提高信噪比，保证数据的稳定传输。

综上，一方面，本申请实施例利用摄像头模组对光线聚焦的特点，将Li-Fi感光模块设置于摄像头的图像传感器前，从而利用摄像头模组的凸透镜对光信号进行聚焦，使得光信号的信噪比的成倍增大(信噪比的增大倍数与摄像头的光学变焦倍数有关)，可以在弱光环境下保持Li-Fi的下行通信能力；另一方面，本申请实施例通过复用设置于潜望式摄像头的Li-Fi感光模块实现Li-Fi模块的分集接收，可以实现Li-Fi的下行MIMO，从而提升下行吞吐量。

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。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

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，本申请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计算机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终端(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

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 (9)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

摄像头模组，所述摄像头模组包括变焦模组以及图像传感器；

可见光无线通信Li-Fi感光模块，其中，Li-Fi感光模块位于所述变焦模组和所述图像传感器之间，所述Li-Fi感光模块包括涂覆铟锡氧化物的透明感光玻璃，可见光穿过所述透明感光玻璃后到达图像传感器，所述图像传感器用于接收所述可见光进行成像；

Li-Fi接收模组，与所述Li-Fi感光模块连接，所述透明感光玻璃用于接收所述可见光的光信号，并转换为微弱的电信号传至LiFi接收模组进行通信。

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：

设置于所述Li-Fi接收模组和所述Li-Fi感光模块之间的信号放大器；

其中，所述Li-Fi感光模块与所述信号放大器的输入端连接，所述信号放大器的输出端与所述Li-Fi接收模组连接。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述摄像头模组为潜望式摄像头模组。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述潜望式摄像头模组的变焦模组包括：

三棱镜，以及依次设置的多个凸透镜。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述潜望式摄像头模组还包括：第一镜筒，以及相对于所述第一镜筒运动的第二镜筒；

其中，所述三棱镜、至少一个凸透镜、Li-Fi感光模块以及所述图像传感器设置于所述第一镜筒上；除设置于第一镜筒上的凸透镜之外的其他凸透镜设置于所述第二镜筒上。

6.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：

设置于所述电子设备的Li-Fi发送接收模组。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，

所述变焦模组用于将接收到的所述可见光的光信号聚焦后传输到所述Li-Fi感光模块上；

所述Li-Fi感光模块用于将接收到的所述可见光的光信号转换为电信号，并传输到所述Li-Fi接收模组。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述变焦模组接收到的所述可见光的光信号包括：

Li-Fi信号光源的直射光信号；和/或，

Li-Fi信号光源的光信号经过周围物体的漫反射后的光信号。

9.根据权利要求1或7所述的电子设备，其特征在于，所述图像传感器用于将透过所述Li-Fi感光模块的所述可见光的光信号对应的光像转换为与所述光像成相应比例关系的电信号。