TWI637328B - 一種傳感器組件和終端 - Google Patents

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Abstract

一種傳感器組件和終端，該傳感器組件包括：指紋模組，該指紋模組包括指紋傳感器以及設置在指紋傳感器上方的指紋蓋板；接近傳感器，該接近傳感器設置在指紋蓋板的下方，其中：接近傳感器包括光發射器和光接收器，光發射器發射的光線經指紋蓋板出射，光線經外界阻擋物反射後形成的反射光線經指紋蓋板傳導至光接收器。該方案將終端當中的接近傳感器設置在指紋識別區域，也即將光發射器以及光接收器設置在指紋蓋板下面，這樣就無需在終端的面板上專門為接近傳感器開孔。因此能夠有效增大終端的屏佔比，提升屏幕的使用面積。

Description

一種傳感器組件和終端
本發明涉及移動終端技術領域，具體涉及一種傳感器組件和終端。
隨著移動終端技術的迅速發展，移動終端越來越普及，成為人們生活中必不可少的設備。人們可以通過移動終端學習、娛樂等等。
目前移動終端的觸摸面板的非顯示區域是透明的，為了使得移動終端更加美觀，一般可以在觸摸面板非顯示區域的下方噴塗油墨，形成多層油墨以遮蓋移動終端內部的結構。
現有技術中，移動終端的接近傳感器通常是利用一個紅外發射器以及一個紅外接收器來實現。該紅外發射器發出紅外光線，經過阻擋物反射後形成反射光線，該紅外接收器接收到該反射光線後，根據反射光線的光強值來判斷該移動終端是接近還是遠離阻擋物。
本發明的發明人發現大部分的終端設備都會將該接近傳感器設置在正面上方，通常與前置攝像頭放置在一起，這就需要在玻璃改版上面開對應的孔用於與傳感器來對應，在現如今各個終端廠商都在追求提升屏佔比的趨勢下，這種設計無疑會佔用較多的空間，屏佔比較小。
由上可知，現有的移動終端的接近傳感器需要在面板上開孔，佔用手機面板空間，導致終端屏佔比較小。
本發明實施例提供一種傳感器組件和終端，可以提升終端的屏佔比，增大屏幕使用面積。
本發明實施例提供一種傳感器組件，包括指紋模組，所述指紋模組包括指紋傳感器以及設置在所述指紋傳感器上方的指紋蓋板；
接近傳感器，所述接近傳感器設置在所述指紋蓋板的下方，其中：所述接近傳感器包括光發射器和光接收器，所述光發射器發射的光線經所述指紋蓋板出射，所述光線經外界阻擋物反射後形成的反射光線經所述指紋蓋板傳導至所述光接收器。
本發明實施例還提供一種終端，包括殼體和傳感器組件，所述傳感器組件安裝在所述殼體內部，所述傳感器組件為上述的傳感器組件。
本發明實施例提供的傳感器組件和終端，將終端當中的接近傳感器設置在指紋識別區域，也即將光發射器以及光接收器設置在指紋蓋板下面，這樣就無需在終端的面板上專門為接近傳感器開孔。因此能夠有效增大終端的屏佔比，提升屏幕的使用面積。
下面將結合本發明實施例中的圖式，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，所屬技術領域中具有通常知識者在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「竪直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」等指示的方位或位置關係為基於圖式所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特徵。在本發明的描述中，「多個」的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接或可以相互通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於所屬技術領域中具有通常知識者而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵之「上」或之「下」可以包括第一和第二特徵直接接觸，也可以包括第一和第二特徵不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特徵接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」包括第一特徵在第二特徵正上方和斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」包括第一特徵在第二特徵正下方和斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。
下文的公開提供了許多不同的實施方式或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡化本發明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，並且目的不在於限制本發明。此外，本發明可以在不同例子中重復參考數字和/或參考字母，這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施方式和/或設置之間的關係。此外，本發明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是所屬技術領域中具有通常知識者可以意識到其他工藝的應用和/或其他材料的使用。
本發明實施例提供一種傳感器組件和終端，以下將分別進行詳細說明。
請參考圖1至圖10，本發明實施例中的移動終端1000包括：蓋板10、接近傳感器20、印刷電路板30、指紋蓋板40、供受話器發出聲音的開孔50以及指紋傳感器60。
其中，接近傳感器20設置在指紋蓋板40的一側，且該接近傳感器20設置在移動終端的印刷電路板30上，並與該印刷電路板電性連接。所述接近傳感器20可以包括光發射器21和光接收器22，該光發射器21用於向外界發射光線，所述光發射器21發射的光線經所述指紋蓋板40出射，然後光線經阻擋物反射後形成的反射光線經指紋蓋板40傳導至光接收器22。上述光發射器21可以為紅外線發射器等，如IR LED（紅外發光二極管）等；該光接收器22可以為紅外線接收器。
在本發明實施例當中，光發射器21和光接收器22分別與指紋蓋板40正對設計，且光發射器21與光接收器22之間的距離為6mm至14mm。具體的，如圖5所示，上述光發射器21與光接收器22之間的距離為所述光發射器21的幾何中心與所述光接收器22的幾何中心之間的距離。當然，在其他實施例當中，上述光發射器21和光接收器22也可以分別與指紋蓋板40錯位設置。指紋蓋板40還可以包括附著層，該附著層可以設置在指紋蓋板40具有所述光發射器和所述光接收器的一側。
在本發明實施例當中，上述光發射器21和光接收器22可以分別設置在指紋傳感器60的兩側，用於結合指紋蓋板40採集用戶的指紋數據。如圖4所示，在其他實施例當中，該光發射器21和光接收器22也可以設置在指紋傳感器60的同一側，比如都設置在指紋傳感器的左側或右側。
移動終端1000可以根據光發射器21和光接收器22接收到的光線的強度值來判斷移動終端1000與外部物體之間是處於接近狀態還是遠離狀態，從而對移動終端1000進行控制。
本發明實施方式的傳感器組件100可應用於移動終端1000，移動終端1000例如為手機或平板電腦等電子裝置。可以理解，移動終端1000包括但不限於本實施方式的示例。
實際應用中，該接近傳感器20可以在移動終端1000通話時通過監測光發射器21（如IR LED）發射的紅外光來判斷移動終端1000是否貼近臉部，當判斷移動終端1000貼近臉部時可以關閉屏幕的背光，從而起到省電以及防止誤動作的作用。另外移動終端1000還可以用多個接近傳感器20做簡單的手勢識別等，然後根據識別結果執行相應的操作等。
其中，蓋板10可以為觸摸面板、顯示面板、觸摸顯示面板或者具有其他功能的移動終端面板等等。可以理解的是，蓋板10的外觀面朝向用戶。用戶可以在蓋板10表面上進行手勢操作，例如點擊或滑動以控制移動終端1000實現相應的功能。
蓋板10可以是透明玻璃蓋板。在一些實施例中，蓋板10可以是用諸如藍寶石等材料製成的玻璃蓋板。如圖10所示，根據本發明實施例的蓋板10，通過在蓋板10上面設置適於安裝指紋蓋板40的凹槽，可以來放置指紋蓋板40和指紋蓋板40下面的接近傳感器20以及指紋模組。
進一步的，傳感器組件100還可以包括裝飾件11，裝飾件11位於指紋蓋板40的外周壁和蓋板10凹槽的內周壁之間。由此可以增加顯示屏的美觀性。可選地，裝飾件11呈環狀且套設在指紋蓋板40的外周壁上。由此可以進一步增加移動終端1000的美觀性。優選地，裝飾件4可以為金屬件，金屬件具有光澤，可以增加美觀度。在本發明的一些實施例當中，指紋蓋板40可以形成為長圓形、方槽或圓槽等等。
進一步地，上述蓋板10包括顯示區域14及非顯示區域15。通常的，蓋板10的中間區域作為顯示區域14，非顯示區域15設置在顯示區域14的周圍。例如，非顯示區域15設置在顯示區域14的頂側或底側。參考圖2，蓋板10的頂部非顯示區域15還設有前置攝像頭孔16。參考圖1所示的移動終端1000，在一些實施方式中，該前置攝像頭孔16可以省略，或者去除。
由於蓋板10由透光材料製成，因此，用戶可以通過顯示區域14查看移動終端1000的屏幕所顯示的內容。
為了使移動終端1000更加美觀，可以在指紋蓋板40下方噴塗油墨。油墨不僅可以滿足用戶對不同顏色的移動終端1000的需求，還可以遮蓋指紋蓋板40下面的接近傳感器20，以達到美化移動終端1000的效果。
進一步地，在所述指紋蓋板40下方設有第一附著層組17，所述第一附著層組17包括至少一個第一附著層170；在所述第一附著層組17下方設有第二附著層18。可以理解的是，該第一附著層組17包含的第一附著層170的數量可以根據實際需求設定，如2層、3層、4層等。本實施例以第一附著層組17包括三個第一附著層170為例對本發明的蓋板10進行描述。當然，如圖8所示，在其他實施例當中，第一附著層組17包含的第一附著層170的數量也可以為1層。
該第一附著層170和第二附著層18可以採用噴塗工藝形成，如靜電噴塗、粉末噴塗工藝等。該第一附著層170可以為平整或者完整的第一附著層，即在第一附著層170表面均勻地噴塗有透光油墨，以使得第一附著層170一整層表面均具有透光油墨。
第一附著層170的透射率大於第二附著層18的透射率。
例如，第一附著層170的透射率可以為80%或80%以上，第二附著層18的透射率可以為10%或10%以下。實際應用中，第一附著層170可以被稱為透射層，用於透過大部分光線，第二附著層18可以被稱為遮擋層，用於遮擋大部分光線。
該第二附著層18可以遮擋外部環境光線或者移動終端1000內部的光線，達到遮蓋移動終端1000內部的結構的效果，使移動終端1000的外觀更加美觀。該第二附著層18的油墨顏色可以為黑色、灰色等顏色，只要該第二附著層18的透射率大於第一附著層170即可，具體情況可以根據實際需求而設置。
該第一附著層組17可以起到對第二附著層18的保護作用，防止第二附著層18被損傷，並且還可以滿足用戶對不同顏色的移動終端1000的需求。比如，該第一附著層170的油墨顏色可以為白色、藍色等顏色，只要該第一附著層170的透射率小於第二附著層18即可，具體情況可以根據實際需求而設置。
為了滿足接近傳感器20的光發射器21和光接收器22的收發光線的需求，該第二附著層18需要設置兩個透光區域，即在所述第二附著層18設置一個用於供接近傳感器發射光線的第一透光區域181，以及設置一個用於供接近傳感器接收光線或者供環境光傳感器感應環境光線的第二透光區域182。該第二附著層包括第一透光區域181、第二透光區域182和遮光區域183，第一透光區域181和第二透光區域182用於投射光線，遮光區域183用於遮擋光線，其中，第一透光區域181和第二透光區域182由遮光區域183界定而成。第一附著層170覆蓋第一透光區域181和第二透光區域182，以使終端在外形上第一透光區域181和第二透光區域182被隱藏而不可見。
其中，所述光發射器21位於所述第一透光區域181下方，用於通過所述第一透光區域181向外界發射光線；所述光接收器22位於所述第二透光區域182下方，用於通過所述第二透光區域接收所述光發射器發射的光線。也即在本發明實施例當中，光發射器21與第一透光區域181正對設置，光接收器22與第二透光區域182正對設置。
在其他實施例當中，如圖7所示，上述光發射器21與第一透光區域181、光接收器22與第二透光區域182也可以錯位設置。而這種情況下為了保證光發射器21和光接收器22的光路能夠通過第一透光區域181和第二透光區域182，可以在第二附著層18與接近傳感器20之間設置一個導光結構，以使光發射器21發射的光線能最大程度的通向該第一透光區域181，以及光接收器22能最大程度的接收由第二透光區域182通過的光線。具體地，可以在光發射器21和光接收器22的頂部邊緣設置反光隔板，並向上延伸，該反光隔板可以延伸至第二附著層18，也可以延伸至蓋板10的下表面。
考慮到上述導光結構還可以阻擋光線在終端內部的繞射，當光發射器21正對第一透光區域181、光接收器22正對第二透光區域182的時候，也可以在第二附著層18與接近傳感器20之間設置導光結構，，
作為本發明一實施例，將所述第二附著層18上的第一透光區域181和第二透光區域182均挖空以形成通孔，即所述第一透光區域181和第二透光區域182均為通孔。這樣，接近傳感器發射的光線通過其中一通孔發射至外界，通過另一通孔來供接近傳感器接收光線。
其中，第一透光區域181和第二透光區域182形狀可以根據實際需求設定。比如，可以為圓形、矩形、圓角矩形等形成。第一透光區域181和第二透光區域182大小也可以根據實際需求設定，比如，可以為圓形孔時，孔徑可以在1.1mm-1.3mm之間，或者2mm-3mm之間。本實施例為了提高光接收器22和環境光傳感器接收光線的能力，提升傳感器的靈敏度，可以使得第二透光區域182的開孔面積大於第一透光區域181的開孔面積。
本發明實施方式中，由於僅在第二附著層18上開孔，不在第一附著層170上開孔，可以簡化面板佈局設計以及製作工藝，相對於現有技術而言，可以簡化智能終端的製作工藝，大大提升了移動終端1000的外觀表現力。
此外，由於僅在第二附著層18上開孔，不在第一附著層170上開孔，這樣就沒有移動終端1000的外觀開孔限制，因此第二附著層18上開孔的大小和形狀不受限制，均可以根據傳感器件的實際收發光的需求來開設（一般是孔越大越好），提升了開孔的靈活性以及接近傳感器20和環境光傳感器的性能。
如圖9所示，如此，接近感應的過程為，發射器21產生紅外線，紅外線穿過所述第一透光區域181和第一附著層170傳輸至外界，碰到遮擋物70後被反射至指紋蓋板40，然後被指紋蓋板40反射至遮擋物70，如此經過遮擋物70以及指紋蓋板40反射後，紅外線穿過第一附著層170以及第二透光區域182被光接收器22接收。還有一部分紅外線在光發射器21發射後在終端內部進行繞射，比如經第二附著層18和指紋蓋板40在終端內部不斷反射，最後進入光接收器22。
為了提高接近傳感器20的感應準確性和性能，本實施例還可以拉遠光發射器21和光接收器22之間的距離。比如，在6mm至14mm的範圍內盡量增大光發射器21與光接收器22之間的距離。相應地，所述第一透光區域181與第二透光區域182之間的距離可以在6毫米至14毫米之間，所述第一透光區域181與第二透光區域182之間的距離可以為中心距，即第一透光區域181的中心與第二透光區域182的中心之間的距離。
為更好地實現接近感應，進一步提高接近傳感器20的感應準確性和性能，本實施例在增大光發射器21和光接收器22之間的距離的基礎上，還可以增大光接收器22對應的量程，即光接收器22所能實現的接近值範圍。
為了組裝方便，本實施例可以單獨製作好接近傳感器，包括光發射器21和光接收器22，然後將該接近傳感器與指紋蓋板40組裝在一起，該傳感器組件還可以包括電路板，所述光發射器21和所述光接收器22設置在所述電路板上。
本發明實施例還提供一種終端，包括殼體和傳感器組件，所述傳感器組件安裝在所述殼體內部，所述傳感器組件為上述所述的傳感器組件。
綜上所述，本發明實施例提供了一種傳感器組件和終端，該傳感器組件包括指紋模組，該指紋模組包括指紋傳感器以及設置在指紋傳感器上方的指紋蓋板；接近傳感器，該接近傳感器設置在指紋蓋板的下方，其中：接近傳感器包括光發射器和光接收器，光發射器發射的光線經指紋蓋板出射，光線經外界阻擋物反射後形成的反射光線經指紋蓋板傳導至光接收器。該方案將終端當中的接近傳感器設置在指紋識別區域，也即將光發射器以及光接收器設置在指紋蓋板下面，這樣就無需在終端的面板上專門為接近傳感器開孔。因此能夠有效增大終端的屏佔比，提升屏幕的使用面積。
儘管已經相對於一個或多個實現方式示出並描述了本發明，但是所屬技術領域中具有通常知識者基於對本說明書和圖式的閱讀和理解將會想到等價變型和修改。本發明包括所有這樣的修改和變型，並且僅由所附申請專利範圍的範圍限制。特別地關於由上述組件執行的各種功能，用於描述這樣的組件的術語旨在對應於執行所述組件的指定功能（例如其在功能上是等價的）的任意組件（除非另外指示），即使在結構上與執行本文所示的本說明書的示範性實現方式中的功能的公開結構不等同。此外，儘管本說明書的特定特徵已經相對於若干實現方式中的僅一個被公開，但是這種特徵可以與如可以對給定或特定應用而言是期望和有利的其他實現方式的一個或多個其他特徵組合。而且，就術語「包括」、「具有」、「含有」或其變形被用在具體實施方式或申請專利範圍中而言，這樣的術語旨在以與術語「包含」相似的方式包括。
以上對本發明實施例提供的一種傳感器組件和終端進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於所屬技術領域中具有通常知識者，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
10　蓋板 11　裝飾件 14　顯示區域 15　非顯示區域 16　前置攝像頭孔 17　第一附著層組 18　第二附著層 20　接近傳感器 21　光發射器 22　光接收器 30　印刷電路板 40　指紋蓋板 50　開孔 60　指紋傳感器 70　遮擋物 100　傳感器組件 170　第一附著層 181　第一透光區域 182　第二透光區域 183　遮光區域 1000　移動終端 d　距離
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的圖式作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的圖式僅僅是本發明的一些實施例，對於所屬技術領域中具有通常知識者來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些圖式獲得其他的圖式。
圖1為本發明實施例提供的終端的一結構示意圖。
圖2為本發明實施例提供的終端的另一結構示意圖。
圖3為本發明實施例提供的傳感器組件的一種結構示意圖。
圖4為本發明實施例提供的傳感器組件的第二種結構示意圖。
圖5為本發明實施例提供的傳感器組件的第三種結構示意圖。
圖6為本發明實施例提供的傳感器組件的第四種結構示意圖。
圖7為本發明實施例提供的傳感器組件的第五種結構示意圖。
圖8為本發明實施例提供的傳感器組件的第六種結構示意圖。
圖9為本發明實施例提供的傳感器組件的感光示意圖。
圖10為本發明實施例提供的終端的又一結構示意圖。

Claims (12)

  1. 一種傳感器組件，其中，包括：一指紋模組，所述指紋模組包括一指紋傳感器以及設置在所述指紋傳感器上方的一指紋蓋板；以及一接近傳感器，所述接近傳感器設置在所述指紋蓋板的下方，其中：所述接近傳感器包括一光發射器和一光接收器，所述光發射器發射的光線經所述指紋蓋板出射，所述光線經外界阻擋物反射後形成的反射光線經所述指紋蓋板傳導至所述光接收器；其中，還包括一附著層，所述附著層設置在所述指紋蓋板具有所述光發射器和所述光接收器的一側。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的傳感器組件，其中，所述光發射器和所述光接收器分別與所述指紋蓋板正對設置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的傳感器組件，其中，所述光發射器和所述光接收器分別與所述指紋蓋板錯位設置。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的傳感器組件，其中，所述光發射器和所述光接收器分別設置在所述指紋傳感器的兩側。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的傳感器組件，其中，所述光發射器和所述光接收器設置在所述指紋傳感器的同一側。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的傳感器組件，其中，所述附著層包括一第一附著層和一第二附著層；所述第一附著層設置在所述指紋蓋板上靠近所述光發射器和所述光接收器的一側； 所述第二附著層設置在所述第一附著層上靠近所述光發射器和所述光接收器的一側；所述第二附著層設有用於供所述光發射器發射光線的一第一透光區域，以及用於供所述光接收器接收光線的一第二透光區域，所述第一附著層覆蓋所述第二附著層的所述第一透光區域和所述第二透光區域，以使得從指紋蓋板外形上所述透光區域被隱藏而不可見。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的傳感器組件，其中，所述第一附著層為白色油墨層，所述第二附著層為黑色油墨層。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的傳感器組件，其中，所述第一透光區域和所述第二透光區域均為通孔。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的傳感器組件，其中，還包括電路板，所述光發射器和所述光接收器設置在所述電路板上。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的傳感器組件，其中，所述光發射器和所述光接收器之間的距離為6mm至14mm。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的傳感器組件，其中，所述光發射器與所述光接收器之間的距離為所述光發射器的幾何中心與所述光接收器的幾何中心之間的距離。
  12. 一種終端，其中，包括一殼體和一傳感器組件，所述傳感器組件安裝在所述殼體內部，所述傳感器組件為申請專利範圍第1-10項任一項所述的傳感器組件。
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