CN210168288U - 电路板模块 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电路板模块，用于电子设备，包括第一电路板组件，所述第一电路板组件包括第一电路板和设置于所述第一电路板上的多个红外元件，还包括设置于所述第一电路板上的至少一个图像采集元件和至少一个收声元件，每个所述图像采集元件布置在相邻的两个所述红外元件之间，每个所述收声元件布置在相邻的两个所述红外元件之间，并且任意相邻的两个所述红外元件之间最多设置一个所述图像采集元件或一个所述收声元件。本申请无需单独对图像采集元件、收声元件设置电路板，能够提高电路板模块的集成度；且使得红外触摸显示屏等电子设备的边框只需有足够安装一个电路板的宽度，有利于实现窄边框的红外触摸显示屏等电子设备。

Description

电路板模块

技术领域

本申请涉及电子技术领域，特别是一种电路板模块。

背景技术

随着电子技术的发展，各种显示屏的应用越来越广，如交互式教学白板，室外显示屏等，现有技术中，这些显示屏上的镜头、麦克等均需要设置单独的PCB电路板，因此需要在显示屏上留出安装这些PCB电路板的空间，通常采用加宽边框宽度的方式或者将镜头、麦克单独做成一个模块外挂于大屏上端或下端，造成显示屏的结构不紧凑且装配效率低，生产成本高。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种电路板模块，以提高电路板模块的集成度，解决显示屏的结构不紧凑、装配效率低、生产成本高的问题。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

本申请提供了一种电路板模块，用于电子设备，包括第一电路板组件，所述第一电路板组件包括第一电路板和设置于所述第一电路板上的多个红外元件，还包括设置于所述第一电路板上的至少一个图像采集元件和至少一个收声元件，每个所述图像采集元件布置在相邻的两个所述红外元件之间，每个所述收声元件布置在相邻的两个所述红外元件之间，并且任意相邻的两个所述红外元件之间最多设置一个所述图像采集元件或一个所述收声元件。

优选地，所述电路板组件还包括：用于处理红外信号的第一处理单元，所述第一处理单元与所述红外元件电连接；用于处理图像信号的第二处理单元，用于处理声音信号的第三处理单元，所述第二处理单元和第三处理单元分别与所述图像采集元件和收声元件电连接。

优选地，所述图像采集元件设置有一个或者两个，所述图像采集元件为短焦距摄像头。

优选地，所述图像采集元件设置有两个，两个所述短焦距摄像头之间设置至少一个所述收声元件。

优选地，还包括第二电路板组件，所述第二电路板组件包括第二电路板以及设置于所述第二电路板上的多个红外元件，所述第二电路板上未设置所述图像采集元件和所述收声元件，所述第一电路板与所述第二电路板电连接。

优选地，所述第一电路板和所述第二电路板均为条形板，所述第一电路板组件沿所述第一电路板的延伸方向的至少一侧连接有所述第二电路板组件，且所述第二电路板沿所述延伸方向延伸设置。

优选地，所述第一电路板的宽度与所述第二电路板的宽度相等，其中，所述宽度指垂直于所述延伸方向的尺寸。

优选地，所述第二电路板组件还包括设置于所述第二电路板上的光信号处理单元，所述光信号处理单元与所述第二电路板上的红外元件电连接。

优选地，所述第一电路板组件还包括连接器，所述连接器用于所述第一电路板与电子设备的主板连接。

本申请的电路板模块，包括第一电路板组件，第一电路板组件同时设置有图像采集元件、收声元件和红外元件，一方面使得图像采集元件、收声元件的设置不影响红外元件的排布，且这些元件可以通过第一电路板101实现相互之间的线路连接以及与外部的线路连接，无需再单独对图像采集元件、收声元件设置电路板，从而提高电路板模块的集成度；另一方面使得红外触摸显示屏等电子设备的边框只需有足够安装一个电路板的宽度，有利于实现窄边框的红外触摸显示屏等电子设备。

附图说明

通过以下参照附图对本申请实施例的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本申请提供的电路板模块中，第一电路板组件的原理框图；

图2示出本申请一个优选实施例提供的第一电路板组件的电路图；

图3示出本申请提供的第一电路板组件的结构示意图；

图4示出本申请提供的电路板模块的一种优选实施例的结构示意图；

图5示出本申请提供的电路板模块的一种优选实施例的爆炸视图。

图中，

100、第一电路板组件；101、第一电路板；102、红外元件；103、图像采集元件；104、收声元件；105、第一处理单元；106、第二处理单元；107、第三处理单元；108、连接器；

200、第二电路板组件；201、第二电路板；

300、顶边。

具体实施方式

以下基于实施例对本申请进行描述，但是本申请并不仅仅限于这些实施例。在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本申请的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

其中，本申请中所述的“前”、“后”、“顶”、“底”、“左”、“右”等方位词指的是红外触摸显示屏在正常工作状态下，面对红外触摸显示屏时的方位红外触摸显示屏面对用户的一侧为“前”，与“前”相对的一侧为“后”，在竖直方向的上侧为“顶”，下侧为“底”，用户面对红外触摸显示屏时位于用户右手的一侧为“右”，左手一侧为“左”。

本申请提供了一种电路板模块，可以用于红外触摸显示屏、电子白板、交互式显示屏等电子设备，电路板模块可以设置于电子设备的边框的任意一边，如边框为矩形框时，电路板模块可以设置于边框的顶边300(在电子设备使用状态位于最上方的一条边)。如图1-图5所示，电路板模块包括第一电路板组件100，第一电路板组件100包括第一电路板101和设置于第一电路板101上的多个红外元件102，红外元件102用于发出红外线，通过不断地检测红外线是否被物体阻挡来实现定位目的，进而实现红外触摸显示屏等电子设备的触摸、书写等功能。

第一电路板组件100还包括设置于第一电路板101上的至少一个图像采集元件103和至少一个收声元件104，其中，图像采集元件103用于进行图像采集，图像采集元件103例如可以包括摄像头，也可以包括能够实现图像获取功能的任何其他装置，收声元件104用于进行声音采集，例如可以包括麦克，也可以包括能够实现声音采集功能的任何其他装置。如此，这些元件可以通过第一电路板101实现相互之间的线路连接以及与外部的线路连接，无需再单独对图像采集元件103、收声元件104设置电路板，从而提高了电路板模块的集成度，使得红外触摸显示屏等电子设备的结构更加紧凑，且提高了红外触摸显示屏的装配效率，降低了生产成本。

进一步地，每个图像采集元件103布置在相邻的两个红外元件102之间，每个收声元件104布置在相邻的两个红外元件102之间，并且，任意相邻的两个红外元件102之间最多设置一个图像采集元件103或一个收声元件104，即，可以部分相邻两个红外元件102之间不设置任何元件(既不设置图像采集元件103，也不设置收声元件104)，部分相邻两个红外元件102之间只设置一个图像采集元件103，部分相邻两个红外元件102之间只设置一个收声元件104，但相邻两个红外元件120之间不会同时设置图像采集元件103和收声元件104。如此，将图像采集元件103、收声元件104穿插设置在红外元件102之间，且任意相邻的两个红外元件102之间最多设置一个图像采集元件103或一个收声元件104，一方面使得图像采集元件103、收声元件104的设置不影响红外元件102的排布，另一方面使得红外触摸显示屏等电子设备的边框只需有足够安装一个电路板的宽度，进而实现窄边框的红外触摸显示屏等电子设备。

一种实施例中，第一电路板101为条形板，多个红外元件102沿第一电路板101的延伸方向依次间隔排布，图像采集元件103和收声元件104沿延伸方向设置，即红外元件102、图像采集元件103、收声元件104沿第一电路板101的延伸方向排成一排。

进一步地，第一电路板组件100还包括用于处理红外信号的第一处理单元105，第一处理单元105与红外元件102电连接，第一处理单元105可以设置于第一电路板101上，并通过第一电路板101实现与红外元件102的电连接，红外元件102的信号可以通过第一电路板101传输至第一处理单元105，第一处理单元105对接收的信号进行处理，当然，受第一电路板101上的空间布局的限制，第一处理单元105也可以设置在其他位置，例如设置在红外触摸显示屏的主板上。

第一电路板组件100还包括用于处理图像信号的第二处理单元106，第二处理单元106与图像采集元件103电连接，第二处理单元106可以设置于第一电路板101上，并通过第一电路板101实现与图像采集元件103的电连接，图像采集元件103采集的信息可以通过第一电路板101传输至第二处理单元106，第二处理单元106对图像采集元件103例如摄像头采集的图像信号进行处理，例如，第二处理单元106为图像处理芯片。当然，受第一电路板101上的空间布局的限制，第二处理单元106也可以设置在其他位置，例如设置在红外触摸显示屏等电子设备的主板上。

第一电路板组件100还包括用于处理声音信号的第三处理单元107，第三处理单元107与收声元件104电连接，第三处理单元107可以设置于第一电路板101上，并通过第一电路板101实现与收声元件104的电连接，收声元件104采集的信息可以通过第一电路板101传输至第三处理单元107，第三处理单元107对收声元件104例如麦克采集的声音信号进行处理，例如，第三处理单元107为数字信号处理模块。当然，受第一电路板101上的空间布局的限制，第三处理单元107也可以设置在其他位置，例如设置在电子设备的主板上。

进一步地，如图1所示，第二处理单元106与第三处理单元107电连接，如此，第二处理单元106与第三处理单元107能够传递信号，如经第三处理单元107处理的信号传输至第二处理单元106，第二处理单元106还用于将经其处理后的信号与经第三处理单元107处理的信号融合；或者，也可以是经第二处理单元106处理的信号传输至第三处理单元107，第三处理单元107还用于将经其处理的信号与经第二处理单元106处理的信号融合。

进一步地，电路板模块还包括连接器108，连接器108可以设置于第一电路板101，用于第一电路板组件100与红外触摸显示屏等电子设备的主板的连接，在第二处理单元106与第三处理单元107电连接，且第二处理单元106还用于将经其处理后的信号与经第三处理单元107处理的信号融合的实施例中，第二处理单元106和第一处理单元105输出的信号均接入连接器108，如图1、图2所示；在第二处理单元106与第三处理单元107电连接，且第三处理单元107还用于将经其处理后的信号与经第二处理单元106处理的信号融合的实施例中，第三处理单元107和第一处理单元105输出的信号均接入连接器108。具体地，在第一处理单元105、第二处理单元106(或者第三处理单元107)和连接器108设置于第一电路板101时，第二处理单元106(或者第三处理单元107)和第一处理单元105的输出信号线分别在第一电路板101上布线，最终连接至连接器108，由一个连接器108输出连接到主板，由主板对这些信号进行处理和实现相关的控制。当然，也可以第一处理单元105、第二处理单元106和第三处理单元107分别直接连接有一个连接器108，以分别将各自的信号输出到主板。

在一个具体的实施例中，如图2所示，收声元件104为麦克，可以设置有一个或者多个收声元件104，如两个、三个或者更多个，图中示出四个，分别为麦克1、麦克2、麦克3和麦克4。第三处理单元107为数字信号处理模块，图像采集元件103为摄像头，可以设置有一个或者多个图像采集元件103，如两个、三个或者更多个，图中示出设有两个摄像头，两个摄像头分别与第二处理单元106连接，第二处理单元106为图像处理芯片，第一处理单元105和第二处理单元106均与连接器108连接，第一处理单元105、第二处理单元106、第三处理单元107和连接器108设置于第一电路板101上，工作时，麦克进行声音拾取，并将声音信号转变为电信号后发送至数字信号处理模块，数字信号处理模块对接收的电信号进行处理得到IIS信号，并将IIS信号发送给图像处理芯片，图像处理芯片负责摄像头的图像处理的同时融入IIS信号，将融合后的信号输出USB信号(即D+/D-)，该USB信号与前述的第一处理单元105处理的信号分别传输至连接器108，最终由一个连接器108输出至主板，此时的连接器108为USB接口。需要说明的是，上述USB信号也可以为其他数据信号，只需要与连接器108的接口相匹配即可。

第一电路板101上的图像采集元件103可设置有一个或者两个，在电路板模块安装于边框的不同边时，可以有的边上安装的电路板模块设置有一个图像采集元件103，有的边上安装的电路板模块设置有两个图像采集元件103。优选地，如图3所示，图像采集元件103采用短焦距摄像头，由于短焦距摄像头的轴向(即摄像头的光轴所在的方向)的长度较短，因此采用短焦距摄像头能够减小框架的厚度(即框架沿前后方向的尺寸)，使得红外触摸显示屏等电子设备在厚度方向上的尺寸更小，结构更加紧凑。更优选地，为了扩展捕捉视角空间，短焦距摄像头设置有两个，两个短焦距摄像头可以关于第一电路板101的竖向中心面对称设置，竖向中心面垂直于第一电路板101的延伸方向。具体地，两个短焦距摄像头之间的距离可以根据图像采集的视场范围进行设定。

可选地，两个短焦距摄像头之间至少间隔8-12个红外元件102，如8个、9个、10个、11个、12个等，以保证两个短焦距摄像头之间的距离，进而保证图像的采集效果。

优选地，两个短焦距摄像头之间设置至少一个收声元件104，即两个短焦距摄像头之间可以设置有一个收声元件104、两个收声元件104或者更多个收声元件104，例如，在图3所示的实施例中，短焦距摄像头之间设置有两个收声元件104，各短焦距摄像头的两侧分别各设置一个收声元件104，多个收声元件关于上述竖向中心面对称设置，如此，能够获得更好的收声效果以及保证声音与图像的同步性。

由于第一电路板组件100中的第一电路板101上既设置了红外元件102，又设置了图像采集元件103和收声元件104，需要对第一电路板101上的印刷电路进行特定的设置以满足各元件之间的电路连接，而电路板模块上需要设置的红外元件102较多，因此，第一电路板101的长度比较大，造成第一电路板组件100易发生弯曲变形，导致其上的电子元件(如红外元件102、图像采集元件103、收声元件104等)与电路板101的连接可能松动，甚至直接从电路板101上脱落下来，且这种又长又窄的电路板不便于加工，另外，为了保证较好的图像采集，图像采集元件103的装配精度要求比较高，直接对如此长的一条电路板进行高精度的装配，难度比较大。为了解决该问题，红外触摸显示屏还包括第二电路板组件200，第二电路板组件200类似于常规红外触摸显示屏上的电路板组件，其包括第二电路板201以及设置于第二电路板201上的多个红外元件(图中未示出)，即，在第二电路板201上不设置图像采集元件、收声元件，第一电路板101与第二电路板201电连接，如此，在第一边框11的需要设置图像采集元件103和收声元件104的区域，设置为与第一电路板组件100匹配的结构，在不需要设置图像采集元件103、收声元件104，只需要设置红外元件的区域，设置为与第二电路板组件200匹配的结构。另外，将设置有图像采集元件103、收声元件104的第一电路板组件100单独设置也有利于对图像采集元件103、收声元件104的准确定位。

在一个实施例中，如图4所示，第二电路板201也为条形板，第一电路板组件100沿第一电路板101的延伸方向的两侧均连接有第二电路板组件200，如此，图像采集元件103、收声元件104通常设置在边框的中间区域，如此，整个电路板模块设置成三个部分：一个第一电路板组件100和两个第二电路板组件200，能够进一步减小第一电路板101的长度，提高第一电路板组件100的定位精度；且这种三个部分的结构，各自的长度均不至于太长，有利于各自上电子元件的连接可靠性，进而提高电路板模块的可靠性。在该实施例中，可以在第一边框11的中部设置一个第一电路板组件100，在第一电路板组件100的两端均设置第二电路板组件200，两个第二电路板组件200的第二电路板201分别与中部的第一电路板组件100的第一电路板101的两端电连接，以实现第一电路板组件100与第二电路板组件200之间的信号传递。

进一步地，第一电路板101的宽度与所第二电路板201的宽度相等，其中，所述宽度指垂直于第一电路板101的延伸方向的尺寸，如此设置之后，不会影响整个电路板模块的宽度，使边框上容纳电路板模块的空间设置的宽度一致，进而有利于加工；且更有利于适应窄边框电子设备的发展趋势。具体地，如图5所示，可以在边框的顶边300的中部设置有第一容纳腔，第一电路板组件100容置于第一容纳腔，顶边300的两端具有第二容纳腔，第二电路板组件200容置于第二容纳腔，第一容纳腔和第二容纳腔相互连通，如此，在第二电路板201与第一电路板101安装于第一边框11时，方便第二电路板201与第一电路板101的连接；且二者连接后的整体沿第一边框11的延伸方向延伸。当电路板模块安装于边框时，参考图5，可以先将第一电路板组件100安装于顶边300的中部，然后再从顶边300的两端分别插入第二电路板组件200，使第二电路板组件200与第一电路板组件100插接，从而完成整个装配过程。

当然，也可以仅第一电路板组件100沿第一电路板101的延伸方向的一侧设置有第二电路板组件。

需要说明的是，第一电路板组件100可以设置为两个或者两个以上，以及第二电路板组件200也可以仅设置有一个，或者设置有两个以上，不论第一电路板组件100和第二电路板组件200设置有几个，相邻的两个电路板组件均电连接，以便于信号传递。

进一步地，第二电路板组件200还可以包括设置于第二电路板201上的光信号处理单元，光信号处理单元与第二电路板201上的红外元件电连接，以对第二电路板201上的红外元件102发送的信号进行处理。

进一步地，第一电路板组件100的第一电路板101和第二电路板组件200的第二电路板201相连接，一方面实现两个电路板上的红外元件102、信号处理单元(例如第一处理单元105、第二处理单元106、第三处理单元107)之间的电连接，另一方面实现两个电路板的机械连接。例如，当第一电路板101上不设置第一处理单元105时，第一电路板101上的红外元件102可以通过第二电路板201与光信号处理单元电连接，从而利用第二电路板201上的光信号处理单元对第一电路板101上的红外元件102的信号进行处理；或者，也可以是第二电路板201上不设置光信号处理单元，利用第一电路板101上的第一处理单元105对第二电路板201上的红外元件进行信号处理；也可以第二电路板201上设置有光处理单元，同时第一电路板101上设置有第一处理单元105，光处理单元处理第二电路板201上的红外元件102的信号，第一处理单元105处理第一电路板101上的红外元件102的信号，光处理单元与第一处理单元105可以通过第一电路板101与第二电路板201实现相互连接，以传递信号。

第一电路板101和第二电路板201可以通过插接、紧固件连接、粘接等方式连接在一起，为了方便装配，优选地，第二电路板201的端部与第一电路板101的端部插接连接，例如，在第一电路板101的端部以及第二电路板201的端部均设置有连接座，通过连接座实现第一电路板101与第二电路板201的电连接以及机械结构的连接。

需要说明的是，上述连接器108优选设置于整个电路板模块的边缘处，进一步地，在整个电路板模块呈矩形板状结构时，可以设置于电路板模块角落处，如在同时设置有第一电路板组件100和第二电路板组件200时，上述连接器108可以设置于第一电路板101上或者第二电路板102上，优选设置于位于边缘处的第二电路201上，以方便电路板模块与电子设备的主板连接。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本申请的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本申请的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种电路板模块，用于电子设备，包括第一电路板组件，所述第一电路板组件包括第一电路板和设置于所述第一电路板上的多个红外元件，其特征在于，还包括设置于所述第一电路板上的至少一个图像采集元件和至少一个收声元件，每个所述图像采集元件布置在相邻的两个所述红外元件之间，每个所述收声元件布置在相邻的两个所述红外元件之间，并且任意相邻的两个所述红外元件之间最多设置一个所述图像采集元件或一个所述收声元件。

2.根据权利要求1所述的电路板模块，其特征在于，所述电路板组件还包括：用于处理红外信号的第一处理单元，所述第一处理单元与所述红外元件电连接；用于处理图像信号的第二处理单元，用于处理声音信号的第三处理单元，所述第二处理单元和第三处理单元分别与所述图像采集元件和收声元件电连接。

3.根据权利要求1所述的电路板模块，其特征在于，所述图像采集元件设置有一个或者两个，所述图像采集元件为短焦距摄像头。

4.根据权利要求3所述的电路板模块，其特征在于，所述图像采集元件设置有两个，两个所述短焦距摄像头之间设置至少一个所述收声元件。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电路板模块，其特征在于，还包括第二电路板组件，所述第二电路板组件包括第二电路板以及设置于所述第二电路板上的多个红外元件，所述第二电路板上未设置所述图像采集元件和所述收声元件，所述第一电路板与所述第二电路板电连接。

6.根据权利要求5所述的电路板模块，其特征在于，所述第一电路板和所述第二电路板均为条形板，所述第一电路板组件沿所述第一电路板的延伸方向的至少一侧连接有所述第二电路板组件，且所述第二电路板沿所述延伸方向延伸设置。

7.根据权利要求6所述的电路板模块，其特征在于，所述第一电路板的宽度与所述第二电路板的宽度相等，其中，所述宽度指垂直于所述延伸方向的尺寸。

8.根据权利要求5所述的电路板模块，其特征在于，所述第二电路板组件还包括设置于所述第二电路板上的光信号处理单元，所述光信号处理单元与所述第二电路板上的红外元件电连接。

9.根据权利要求1-4任一项所述的电路板模块，其特征在于，还包括连接器，所述连接器用于所述第一电路板与电子设备的主板连接。

Images