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CN114079684A - 光感模组及电子设备 - Google Patents

光感模组及电子设备 Download PDF

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CN114079684A
CN114079684A CN202010850509.0A CN202010850509A CN114079684A CN 114079684 A CN114079684 A CN 114079684A CN 202010850509 A CN202010850509 A CN 202010850509A CN 114079684 A CN114079684 A CN 114079684A
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CN
China
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light
light guide
guide column
photosensitive
support structure
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CN202010850509.0A
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陈朝喜
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Beijing Xiaomi Mobile Software Co Ltd
Original Assignee
Beijing Xiaomi Mobile Software Co Ltd
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Publication date
Application filed by Beijing Xiaomi Mobile Software Co Ltd filed Critical Beijing Xiaomi Mobile Software Co Ltd
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本公开是关于一种光感模组及电子设备,所述光感模组包括:导光柱;光感阵列,位于所述导光柱的出光面;其中,所述导光柱的出光面平行于所述导光柱的入光面;支撑结构,位于所述导光柱的出光面和所述光感阵列之间,包括:与所述光感阵列对齐的导光通道;其中,所述导光柱的出光面覆盖在所述导光通道上,并支撑所述导光柱;所述导光柱的出光面出射的至少部分光线通过所述导光通道传输至所述光感阵列。

Description

光感模组及电子设备
技术领域
本公开涉及传感器技术领域,尤其涉及一种光感模组及电子设备。
背景技术
全面屏已经成为电子设备的发展趋势,然而由于各类传感器的存在,难以避免地要占用屏幕一侧的区域,从而造成屏幕的占比下降。
为了降低光电传感器占用区域的面积,相关技术中通过缩减手机等电子设备显示区域的边框尺寸来获得较大的屏幕显示范围。而由于边框宽度越来越小,使得边框上用于设置光线传感器的位置越来越少,导致其对环境光强度检测的准确性较差。
发明内容
本公开提供一种光感模组及电子设备。
根据本公开实施例的第一方面,提供一种光感模组,包括:
导光柱;
光感阵列,位于所述导光柱的出光面;其中,所述导光柱的出光面平行于所述导光柱的入光面;
支撑结构,位于所述导光柱的出光面和所述光感阵列之间,包括:与所述光感阵列对齐的导光通道;
其中,所述导光柱的出光面覆盖在所述导光通道上,并支撑所述导光柱;所述导光柱的出光面出射的至少部分光线通过所述导光通道传输至所述光感阵列。
在一些实施例中,所述光感模组还包括:
吸光层,覆盖所述导光柱的侧壁。
在一些实施例中,所述支撑结构的外侧,具有固定所述支撑结构的固定组件。
在一些实施例中,所述光感模组还包括:
具有开孔的塑胶保护壳;其中,所述开孔与所述导光通道对齐;
所述光感阵列,位于所述塑胶保护壳内;
所述支撑结构,位于所述导光柱的出光面和所述塑胶保护壳之间。
在一些实施例中,所述塑胶保护壳和所述支撑结构为一体结构;
或者,
所述塑胶保护壳独立于所述支撑结构,所述塑胶保护壳与所述支撑结构接触。
在一些实施例中,所述光感模组还包括:
扩散层,位于所述导光柱出光面和所述支撑结构之间。
在一些实施例中,所述导光柱入光面宽度的二分之一,与所述导光柱出光面距所述光感阵列之间垂直距离的比值,大于或等于35度角的正切值。
在一些实施例中,所述支撑结构的硬度大于预设阈值。
根据本公开实施例的第二方面,提供一种电子设备,其特征在于,包括:
壳体;
显示面板,安装在所述壳体上;
如本公开实施例第一方面提供的光感模组;
所述壳体还包括:开口;
所述导光柱的入光面,与所述开口对齐。
在一些实施例中,所述显示面板为柔性面板;其中,所述壳体支撑所述柔性面板的弯折处。
在一些实施例中,所述壳体还包括:
支撑件,与所述支撑结构的固定组件相适配,并固定所述支撑结构。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本公开将光感模组中的光感阵列设置在导光柱的出光面,当该光感模组设置在电子设备中时,导光柱可以改变从导光柱入光面进入导光柱的光线传播方向,使得外界环境中原本无法传输至光感阵列的至少部分光线传输至光感阵列,进而使得外界环境中更多的光线可以通过导光柱传输至光感阵列,实现了更大视角范围的光线的射入,即增加了光感模组的视场角。
并且,通过在导光柱的出光面和光感阵列之间设置支撑结构,可以减小导光柱的高度,进而减少由于导光柱高度较大导致光感模组在检测光线强度时视场角出现的偏角问题,以减少由于偏角问题造成的光感模组对于环境光强度检测的误差,有利于保证光感模组对于环境光线强度检测准确性较好。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1a是根据一示例性实施例示出的一种移动终端的局部示意图。
图1b和图1c是图1a中示出移动终端进行环境光检测的光路示意图。
图2a是根据一示例性实施例示出的另一种移动终端的局部示意图。
图2b、图2c和图2d是图2a中示出移动终端进行环境光检测的光路示意图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种光感模组的示意图。
图4是根据一示例性实施例示出的另一种光感模组的示意图。
图5a是根据一示例性实施例示出的又一种光感模组的局部立体示意图。
图5b是图5a示出的光感模组在YZ方向的截面图。
图5c是图5a示出的光感模组在XZ方向的截面图。
图5d是图5a示出的光感模组在XY方向的视图。
图6是根据一示例性实施例示出的又一种光感模组的局部立体示意图。
图7是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的示意图。
图8是根据一示例性实施例示出的另一种电子设备的示意图。
图9a示出了图8所示电子设备在YZ方向进行环境光强度检测的灵敏度与入射角的仿真关系曲线。
图9b示出了图8所示电子设备在XZ方向进行环境光强度检测的灵敏度与入射角的仿真关系曲线。
图10是根据一示例性实施例示出的另一种电子设备的局部示意图。
图11是根据一示例性实施例示出的一种用于环境光检测的装置的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1a是根据一示例性实施例示出的一种移动终端的局部示意图。参照图1a所示,光导的入光面通过移动终端上的开口接收外界环境中的入射光,光导入光面的面积小于光导出光面面积,从光导的入光面向光导的出光面,光导直径变大,即光导在YZ平面内的截面呈梯形。光感阵列位于光导的出光面,且与光导的入光面对齐。
图1b和图1c是图1a中示出的光导进行环境光检测的光路图。参照图1b所示,当光线的入射角为10°时,经过光导传输的光线传输不到光感阵列上。类似地,参照图1c所示,当光线的入射角为-10°时,经过光导传输的光线也传输不到光感阵列上。此处,10°的入射角,表示该入射角的终边从Z轴正方向顺时针旋转10°,与Z轴正方向组成该入射角。-10°的入射角,表示该入射角的终边从Z轴正方向逆时针旋转10°,与Z轴正方向组成该入射角。
因此,图1a示出的结构在进行光线检测时,光感阵列的视场角(FOV)小于20度,这就导致当该移动终端所在环境中光线亮度并未改变时,由于光电传感器所在电子设备的姿态发生改变,光线入射角大于光感阵列的视场角范围,使得光感阵列接收到的光线强度发生较大改变,降低了光感阵列对于环境光线强度检测准确性。
图2a是根据一示例性实施例示出的另一种移动终端的局部示意图。参照图2a所示,光导为柱状结构,在YZ平面内光导的入光面长度等于光导的出光面长度。图2a中光导入光面在Y方向的长度大于图1a中光导入光面在Y方向的长度。可以理解的是,以光导入光面的形状是矩形为例,当图2a中光导入光面在Y方向的长度大于图1a中光导入光面在Y方向的长度,且图2a中光导入光面在X方向(未示出)的长度等于图1a中光导入光面在X方向的长度时,图2a中光导入光面的面积大于图1a中光导入光面的面积。此处,X方向垂直于YZ平面。图2b至图2d是图2a中示出的光导进行环境光检测的光路图。参照图2b所示,当光线的入射角为-30°时,经过光导传输的光线传输不到光感阵列上。参照图2c所示,当光线的入射角为0°时,经过光导传输的光线可以传输到光感阵列上。
参照图2d所示,当光线的入射角为30°时,部分光线从光导的入光面进入光导之后,不经过光导侧壁的反射直接从光导的出光面传输至光感阵列。另外,图2d中还有部分光线经过光导侧壁反射之后,再经过光导的出光面传输至光感阵列,使得在光线为30°时光感阵列接收的光线强度,大于光线的入射角为0°光感阵列接收的光线强度。也就是说,图2a中示出的结构,在光源发出的光线与光感阵列之间的夹角为30°时,光感阵列认为此时的光线强度最大。
然而,可以理解的是,对于人眼而言,当人眼直视光源时,即入射角为0度时,人眼感受到的光强最大。当人眼斜视光源时,随着光源发出的光入射人眼的入射角度逐渐增大,人眼感受到的光强逐渐减小。因此,理想状况下,人眼在感受光源的强度时,光线入射人眼的入射角与人眼感受到的光线强度应当符合余弦响应关系。即理想状况下,在入射角为-90°至90°范围内,光线入射人眼的入射角与人眼感受到的光线强度之间的关系曲线为余弦曲线。
结合人眼对于光源强度检测的分析可知,当光感阵列直接置于光源下方时,也就是光源发出的光线与光感阵列之间的夹角为0°(即光线入射光感阵列的入射角为0°)时,光感阵列检测到的光线强度最大。这与结合图2b至图2d进行的分析矛盾。因此,图2a示出的结构在进行光线检测时,存在偏角问题,光感模组检测的光线强度与光线入射角之间的关系曲线偏离了余弦曲线,降低了光感模组对于环境光线强度的检测准确性。
图3是根据一示例性实施例示出的一种光感模组100的示意图。参照图3所示,光感模组100包括:
导光柱110;
光感阵列120,位于导光柱110的出光面111;其中,导光柱110的出光面111平行于导光柱110的入光面112;
支撑结构130,位于导光柱110的出光面111和光感阵列120之间,支撑结构130包括:与光感阵列120对齐的导光通道131;
其中,导光柱110的出光面111覆盖在导光通道131上,并支撑导光柱110;导光柱110的出光面111出射的至少部分光线通过导光通道131传输至光感阵列120。
导光柱110为实心的柱状结构,用于传导光线。可以理解的是,导光柱110的组成材料为透明材料。
当外界环境中的光线通过导光柱110的入光面112发生折射进入导光柱110内部后,至少部分光线会继续传输至导光柱110的侧壁。导光柱110侧壁分别垂直于导光柱110的入光面112和导光柱110的出光面111。
传输至导光柱110侧壁的光线,一般会在导光柱110侧壁上发生折射和反射。在光感模组100所处环境的光线强度不变的情况下,光线从导光柱110侧壁折射出导光柱110后,会减少光感阵列120接收的光线强度,进而降低光感模组100对于光线的检测准确性。
在一些实施例中,导光柱110可以设置成侧壁处容易发生光的全反射的材质。如此,基于光的全反射,可以减少光线从导光柱110侧壁折射出导光柱110,进而尽可能减少光线在导光柱110中传导所造成的损失,以增加从导光柱110出光面111向光感阵列120传输的光线,保证光感模组100对于环境光线强度检测准确性较好。
示例性地,导光柱110的组成材料可包括亚克力(PMMA)或者光学玻璃等。
在一些实施例中,可以通过选择折射率较大的材料组成导光柱110,减小从导光柱110的入光面折射进入导光柱110内部的光线与Z轴负方向之间的夹角,以减少向导光柱110的侧壁传输的光线,进而减少由于导光柱110侧壁对于光线的反射导致的上述偏角问题。
光感阵列120可包括:可见光感应单元和/或红外光感应单元。
支撑结构130用于支撑导光柱110。
入射到支撑结构130表面的光线被支撑结构130吸收,而不会被支撑结构130反射,如此,通过设置支撑结构130,相当于缩短了导光柱110在Z轴方向的高度,有利于减少光感模组100中出现偏角问题的几率,保证光感模组100对于环境光线强度的检测更接近人眼对于环境光亮度的相应关系。
具体地,结合图2d所示,在入射角为30度时,当缩短导光柱110在Z轴方向的高度后,经过导光柱110侧壁反射之后通过出光面111传输至光感阵列120的光线减少,因此,可以减小入射角为30°时光感阵列120检测的光线强度,且入射角为0°时光感阵列120检测的光线强度不变,进而可缩小入射角为30°时检测的光线强度与入射角为0°时光感阵列120检测的光线强度之间的差值,使光感模组100检测的光线强度与光线入射角之间的关系更接近余弦响应关系。
导光通道131包含不限于支撑结构130上或内部开设的中空通道。此外,该导光通道131还可包含:折射率比导光柱110折射率小的实心通道。总之,导光通道131可由柱状结构形成。
本公开将光感模组100中的光感阵列120设置在导光柱110的出光面111,当该光感模组100设置在电子设备中时,导光柱110可以改变从导光柱110入光面进入导光柱110的光线传播方向,使得外界环境中原本无法传输至光感阵列120的至少部分光线传输至光感阵列120,进而使得外界环境中更多的光线可以通过导光柱110传输至光感阵列120,实现了更大视角范围的光线的射入,即增加了光感模组100的视场角。
需要指出的是,在视场角增大后,可保证在环境光亮度未发生变化的情况下,即使入射光线角度发生变化,光感阵列120接收到的光线强度也不会发生较大变化,即削弱了光感模组100的光强检测灵敏度与光线入射角之间的关联,进而保证了光感模组100的光强检测准确性较好。
并且,本公开通过在导光柱110的出光面111和光感阵列120之间设置支撑结构130,可以减小导光柱110的高度,进而减少由于导光柱110高度较大导致光感模组100在检测光线强度时视场角出现的偏角问题,保证光感模组100检测的光线强度与光线入射角之间的关系更接近余弦响应关系,有利于保证光感模组100对于环境光线强度检测准确性较好。
在一些实施例中,光感模组100还包括:吸光层,覆盖导光柱110的侧壁。
吸光层的组成材料可包括:黑色的吸光涂层。
需要指出的是,吸光层吸收的光线不会进入导光柱110内部,也不会传输至光感阵列120中。
在一些实施例中,吸光层朝向导光柱110外部的一侧可呈磨砂形态。
磨砂形态的吸光层具有粗糙或凹凸不平的表面,可以对入射吸光层的光线进行漫反射,以减少从导光柱110侧壁折射进入导光柱110的光线。
当光感模组100配置在电子设备中时,电子设备的显示面板或者其他发光部件发出的光线可能通过导光柱110传导至光感阵列120中,降低光感阵列120对于外界环境中光线强度检测准确性。
本公开实施例中,通过在导光柱110的侧壁设置吸光层,可以吸收电子设备内部其他能够发出光线的组件发射的光线,以阻挡电子设备内部其他能够发出光线的组件发射的光线进入光感阵列120中,保证光感模组100对于电子设备所在环境中光线强度检测的准确性较好。
在一些实施例中,参照图4所示,支撑结构130的外侧,具有固定支撑结构130的固定组件132。
当光感模组100配置在电子设备中时,可能由于碰撞等原因,导致支撑结构130和光感阵列120之间的相对位置发生改变。由于支撑结构130支撑导光柱110,因此,当支撑结构130和光感阵列120之间的相对位置发生改变,导光柱110与光感阵列120之间的相对位置也会发生变化,进而可能导致光感模组100的视场角范围缩小,或者出现偏角问题,不利于保证光感模组100的检测效果较好。
固定组件132可凸出于支撑结构130的外侧,用于固定支撑结构130。
示例性地,固定组件132的硬度较大,进而提高固定组件132对支撑结构130固定效果。
本公开实施例通过设置固定组件132,可以减少固定组件132和光感阵列120之间发生相对位移的几率,保证导光柱110与光感阵列120之间的相对位置固定不变,以提高光感模组100的检测准确性。
在一些实施例中,导光柱110的出光面111可与支撑结构130固定连接。
通过固定连接导光柱110的出光面111和支撑结构130,可减少导光柱110的出光面111和支撑结构130之间发生相对位移的几率。并且,当光感模组100装配在电子设备中时,通过固定组件132在电子设备中固定支撑结构130,可提高对于导光柱110的固定效果,有利于减少由于导光柱110的移动导致导光柱110与光感阵列120之间的相对位置变化,以提高光感模组100的检测准确性。
在一些实施例中,导光柱110和支撑结构130可通过一体注塑成型同时形成。即导光柱110和支撑结构130可为一体结构。
需要指出的是,当导光柱110和支撑结构130通过一体注塑成型同时形成时,导光柱110和支撑结构130的组成材料不同。
由于导光柱110和支撑结构130为一体结构,相较于彼此分离的导光柱110和支撑结构130,可减少导光柱110的出光面111和支撑结构130之间发生相对位移的几率。并且,当光感模组100装配在电子设备中时,通过固定组件132在电子设备中固定支撑结构130,即对导光柱110和支撑结构130组成的一体结构进行了固定,有利于减少由于导光柱110的移动导致导光柱110与光感阵列120之间的相对位置变化,以提高光感模组100的检测准确性。
在一些实施例中,参照图5a所示,光感模组100还包括:
具有开孔的塑胶保护壳140;其中,开孔与导光通道131对齐;
光感阵列120,位于塑胶保护壳140内;
支撑结构130,位于导光柱110的出光面111和塑胶保护壳140之间。
塑胶保护壳的组成可包括:弹性材质或柔性材质。
当光感模组100受到碰撞等冲击力时,塑胶保护壳可通过发生弹性形变对碰撞等冲击力起到缓冲作用,以减小由于碰撞等冲击力导致的光感阵列120与导光柱110之间的相对位置发生变化,进而保证光感模组100的检测稳定性较好。
参照图5a所示,塑胶保护壳的开孔与支撑结构130的导光通道131对齐,且均位于导光柱110的出光面111下方。导光柱110的出光面111出射的至少部分光线可以依次通道导光通道131、塑胶保护壳的开孔传输至光感阵列120。
需要指出的是,在塑胶保护壳的开孔和光感阵列120之间还可具有透明保护壳150。透明保护壳150可为对光感阵列120所在集成电路芯片进行封装的保护壳。透明保护壳150的透光率较高,可看作不会损耗从导光柱110出光面111向光感阵列120传输的光线。
图5b为图5a示出的光感模组100在Y轴和Z轴所在平面的截图。图5c为图5a示出的光感模组100在X轴和Z轴所在平面的截图。图5d为图5a示出的光感模组100的俯视图。导光柱110入光面在Y轴方向的长度,小于导光柱110入光面在X轴方向的长度。
当光感模组100装配与电子设备中时,导光柱110的入光面可以通过电子设备壳体上的开口显露。通常,导光柱110的入光面的面积略小于或等于壳体上对应开口的面积。
导光柱110入光面的长度对于光感模组100的视场角有限制作用。具体地,导光柱110入光面的长度约小,视场角越小。因此,可适当增加导光柱110入光面在Y轴方向的长度,以增大光感模组100的视场角。
在一些实施例中,导光柱110入光面在Y轴方向的长度小于1毫米。
当导光柱110的入光面与电子设备的显示区域设置在壳体的同一侧,且在壳体上设置的显露导光柱110入光面的开口面积增大时,会减小电子设备的屏占比。
通过限制导光柱110入光面在Y轴方向的长度小于1毫米,可以在适当增大光感模组100视场角的同时,减小光感模组100对于电子设备屏占比的影响,使得电子设备的屏占比满足用户需求。
在一些实施例中,参照图6所示,塑胶保护壳140和支撑结构130为一体结构。
示例性地,支撑结构130的组成材料可为塑胶,塑胶保护壳140与支撑结构130可为一体结构。如此,可同时形成塑胶保护壳和支撑结构130,有利于减少光感模组100的制作工艺。并且,塑胶的成本较低,有利于保证光感模组100的成本较低。
在一些实施例中,参照图5a所示,塑胶保护壳140独立于支撑结构130,塑胶保护壳140与支撑结构130接触。
需要指出的是,支撑结构130与塑胶保护壳140接触时,支撑结构130和塑胶保护壳140之间的挤压作用力较小,不会在支撑结构130和塑胶保护壳140的接触区域使得塑胶保护壳140发生弹性形变,可保证导光柱110出光面111与光感阵列120之间的垂直距离固定不变。即在没有外界作用力作用下,当支撑结构130和塑胶保护壳140接触时,导光柱110出光面111与光感阵列120之间的垂直距离是固定不变的。
由于塑胶会随着温度的变化发生体积变化。例如,当温度升高时,塑胶可能发生膨胀,因此,当塑胶保护壳140和支撑结构130为一体结构,且温度升高时,塑胶保护壳的膨胀可能会使导光柱110出光面111与光感阵列120之间的垂直距离增加,进而减小光感模组100的视场角。
因此,通过设置独立于支撑结构130的塑胶保护壳140,可以减少由于塑胶保护壳的形变导致支撑结构130与光感阵列120之间的相对位置发生变化,进而减少导光柱110与光感阵列120之间的相对位置发生变化,有利于保证光感模组100的检测稳定性较好。
在一些实施例中,支撑结构130的硬度大于预设阈值。
当支撑结构130的硬度大于预设阈值时,当塑胶保护壳发生体积膨胀时,支撑结构130可以通过自身硬度保证导光柱110不会因为塑胶保护壳的膨胀沿Z轴正方向移动。如此,可保证在塑胶保护壳膨胀时,光感阵列120与导光柱110出光面111之间的垂直距离固定不变,以保证光感模组100的检测准确性较好。
在一些实施例中,光感模组100还包括:扩散层,位于导光柱110的出光面111和支撑结构130之间。
扩散层对于光线具有扩散效果。入射扩散层的光线在射出扩散层时,传播方向会发生改变。具体地,扩散层可以减小射出的光线与Z轴之间的夹角,甚至射出扩散层的光线可以平行于Z轴。
如此,可使得从导光柱110的出光面111射出的、与Z轴之间夹角较大的至少部分原本不能被光感阵列120接收的光线,也能够被光感阵列120接收到,增大了光感模组100的视场角。如此,在环境光亮度未发生变化的情况下,即使入射光线角度发生变化,光感阵列120接收到的光线强度也不会发生较大变化,进而保证了光感模组100的检测准确性较好。
在一些实施例中,导光柱110的入光面112宽度的二分之一,与导光柱110的出光面111距光感阵列120之间垂直距离的比值,大于或等于35度角的正切值。
实际应用中,当光感模组100的视场角大于或等于70°时,认为光感模组100能够满足光学检测角度范围。
本公开实施例通过将导光柱110的入光面112宽度的二分之一,与导光柱110的出光面111距光感阵列120之间垂直距离的比值,设置为大于或等于35度角的正切值,可保证光感模组100的视场角大于或等于70度,以满足实际应用需求。
图7是根据一示例性实施例提供的一种电子设备200的局部示意图。参照图7所示,电子设备200包括:
壳体210;
显示面板220,安装在壳体210上;
本公开实施例提供的光感模组100;
壳体210还包括:开口211;
导光柱110的入光面112,与开口211对齐。
开口211的面积,大于或等于导光柱110入光面112的面积。
导光柱110的入光面112与开口211对齐,使得从开口211射入壳体210中的光线可以入射导光柱110的入光面。
显示面板可根据光感模组100检测的环境光强度调整显示亮度,以保证显示面板的显示亮度与环境亮度相适应。例如,当光感模组100检测的环境光强度增大时,可以增大显示面板的显示亮度。当光感模组100检测的环境光强度减小时,可以降低显示面板的显示亮度。
本公开实施例通过采用光感模组100,可以提高电子设备对于环境光强度检测的准确性,有利于提高电子设备基于检测的环境光强度对电子设备中其他功能组件的控制准确度,提高用户体验。
图8是根据一示例性实施例示出的电子设备200的局部示意图。图8中光感模组100如图5a所示。图9a和图9b是图8所示电子设备中光感模组100光强检测的灵敏度与光线入射角之间的关系。表1示出了图9a和图9b中曲线1至曲线7分别代表的光感模组100在电子设备200中的装配公差。其中,曲线1表示光感模组100安装在电子设备中的目标位置。需要指出的是,图9a和图9b中以光感模组100检测的光强表征该灵敏度。
结合图5a至图5c所示,当装配公差为正值时,表示光感模组100从目标位置沿坐标轴的正方向移动的数值;当装配公差为负值时,表示光感模组100从目标位置沿坐标轴的负方向移动的数值。例如,以曲线4为例,表示光感模组100从目标位置沿X轴的正方向偏移0.15mm。
表1光感模组100在电子设备200中的装配公差
曲线1 曲线2 曲线3 曲线4 曲线5 曲线6 曲线7
X轴方向装配公差(mm) 0 0 0 0.15 -0.15 0 0
Y轴方向装配公差(mm) 0 0.15 -0.15 0 0 0 0
Z轴方向装配公差(mm) 0 0 0 0 0 0.15 -0.15
结合表1、图5b以及图9a所示可知,在Y轴和Z轴所在的平面内(即YZ方向),当入射角相同时,曲线1至曲线5对应的灵敏度的变化较小。因此,当在Z轴方向的装配公差等于0时,X轴方向的装配公差或Y轴方向的装配公差对于灵敏度的影响较小。而当入射角相同时,曲线6的灵敏度与曲线7的灵敏度之间的差值较大。即Z轴方向的装配公差对于光感模组100的灵敏度影响较大。
可以理解的是,外界环境中的光线需要入射壳体210上的开口211之后,再入射光感阵列120中。然而,由于光感阵列120和开口之间存在一定的垂直距离,因此,开口211限制了只有特定入射角度的光线才能进入光感阵列120中。即开口限制了光感模组100的视场角范围较小。
当开口211的尺寸不变,且开口211与光感阵列120之间的垂直距离缩短时,经过开口211进入光感阵列120中的光线的入射角范围增大,即可增大光感模组100的视场角范围。
通过在开口和光感阵列120设置导光柱110,入射开口的光线可以入射导光柱110内,并在导光柱110内部发生反射,通过导光柱110向光感阵列120传输,相较于在开口和光感阵列120不设置导光柱110,从光线传输路径的角度相当于缩短了开口与光感阵列120之间的垂直距离,可以使原本入射角度较大难以传输至光感阵列120的至少部分光线传输至光感阵列120中,进而增大了光感模组100检测的光强数值。
结合上述分析可知,对于曲线6,当光感模组100从目标位置沿Z轴正方向移动0.15mm时,光感模组100与开口之间的垂直距离减小0.15mm,相当于导光柱110在Z轴方向的高度减小0.15mm,因此,相对于设置在目标位置的光感模组100检测的光强数值,在曲线6对应位置设置的光感模组100检测的光强数值增大。
对于曲线7,当光感模组100从目标位置沿Z轴负方向移动0.15mm时,光感模组100与开口之间的垂直距离增大0.15mm,相当于导光柱110在Z轴方向的高度增长0.15mm,因此,相对于设置在目标位置的光感模组100检测的光强数值,在曲线7对应位置设置的光感模组100检测的光强数值减小。
结合表1、图5c以及图9b所示可知,在X轴和Z轴所在的平面内(即XZ方向),当入射角相同时,曲线1至曲线5对应的灵敏度变化较小。因此,当在Z轴方向的装配公差等于0时,X轴方向的装配公差或Y轴方向的装配公差对于灵敏度的影响较小。而当入射角相同时,曲线6的灵敏度与曲线7的灵敏度之间的差值较大。再次验证了Z轴方向的装配公差对于光感模组100的灵敏度影响较大。
当光感模组100装配在电子设备200中时,导光柱110的入光面与开口平齐,或导光柱110的入光面略低于开口。当减小导光柱110在Z轴方向的高度,且导光柱110入光面与光感阵列120之间的垂直距离不变时,导光柱110的出光面111与光感阵列120之间的垂直距离增大。
示例性地,光感模组100的视场角大于70度时,有利于保证光感模组100满足用户需求。因此,在减小导光柱110在Z轴方向的高度,以增大导光柱110的出光面111与光感阵列120之间的垂直距离时,导光柱110的入光面112宽度的二分之一,与导光柱110的出光面111距光感阵列120之间垂直距离的比值,大于或等于35度角(70度角的一半)的正切值,进而可保证光感模组100的视场角大于或等于70度,有利于保证用户体验较好。
综上,通过图9a和图9b示出的仿真结果可以证明,在环境光强度不变的情况下,在Z轴方向,当开口与光感阵列120之间的垂直距离不变时,通过适当增大导光柱110的出光面111与开口之间的垂直距离,可以增大光感模组100检测到的环境光强度,如此,可提高光感模组100对于环境光强度的检测准确性。
在一些实施例中,参照图8所示,壳体210还包括:支撑件212,与支撑结构130的固定组件132相适配,并固定支撑结构130。
在一些实施例中,显示面板220为柔性面板;其中,壳体210支撑柔性面板的弯折处。
参照图10所示,壳体210可包括第一部分210a和第二部分210b。当柔性面板弯折时,壳体的第一部分210a可压住柔性面板的弯折处,以支撑柔性面板的弯折处,保证柔性面板的弯折处贴合电子设备的壳体,减少在弯折过程中由于柔性面板弯折处脱离壳体导致的显示效果以及用户体验较差,保证柔性面板的显示效果较好。
图11是根据一示例性实施例示出的一种用于感应光线的装置800的框图。例如,装置800可以是移动电话、计算机、数字广播终端、消息收发设备、游戏控制台、平板设备、医疗设备、健身设备、个人数字助理等。
参照图11,装置800可以包括以下一个或多个组件:处理组件802,存储器804,电力组件806,多媒体组件808,音频组件810,输入/输出(I/O)接口812,传感器组件814,以及通信组件816。
处理组件802通常控制装置800的整体操作,诸如与显示、电话呼叫、数据通信、相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令,以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外,处理组件802还可以包括一个或多个模块,便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如,处理组件802可以包括多媒体模块,以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。
存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在装置800的操作。这些数据的示例包括用于在装置800上操作的任何应用程序或方法的指令、联系人数据、电话簿数据、消息、图片、视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、可编程只读存储器(PROM)、只读存储器(ROM)、磁存储器、快闪存储器、磁盘或光盘。
电力组件806为装置800各种组件提供电力。电力组件806可以包括:电源管理系统,一个或多个电源,及其他与为装置800生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件808包括在所述装置800和用户之间提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中,屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板,屏幕可以被实现为触摸屏,以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界,而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中,多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置800处于操作模式,如拍摄模式或视频模式时,前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和/或后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如,音频组件810包括一个麦克风(MIC),当装置800处于操作模式,如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时,麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中,音频组件810还包括一个扬声器,用于输出音频信号。
I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口,上述外围接口模块可以是键盘、点击轮、按钮等。这些按钮可包括但不限于:主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件814包括一个或多个传感器,用于为装置800提供各个方面的状态评估。例如,传感器组件814可以检测到装置800的打开/关闭状态、组件的相对定位,例如所述组件为装置800的显示器和小键盘,传感器组件814还可以检测装置800或装置800一个组件的位置改变,用户与装置800接触的存在或不存在,装置800方位或加速/减速和装置800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器,被配置为在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器,如CMOS或CCD图像传感器,用于在成像应用中使用。在一些实施例中,该传感器组件814还可以包括加速度传感器、陀螺仪传感器、磁传感器、压力传感器或温度传感器。
通信组件816被配置为便于装置800和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置800可以接入基于通信标准的无线网络,如WiFi、2G或3G,或它们的组合。在一个示例性实施例中,通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中,所述通信组件816还包括近场通信(NFC)模块,以促进短程通信。例如,在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术,红外数据协会(IrDA)技术、超宽带(UWB)技术、蓝牙(BT)技术或其他技术来实现。
在示例性实施例中,装置800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施例后,将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (11)

1.一种光感模组,其特征在于,包括:
导光柱;
光感阵列,位于所述导光柱的出光面;其中,所述导光柱的出光面平行于所述导光柱的入光面;
支撑结构,位于所述导光柱的出光面和所述光感阵列之间,包括:与所述光感阵列对齐的导光通道;
其中,所述导光柱的出光面覆盖在所述导光通道上,并支撑所述导光柱;所述导光柱的出光面出射的至少部分光线通过所述导光通道传输至所述光感阵列。
2.根据权利要求1所述的光感模组,其特征在于,所述光感模组还包括:
吸光层,覆盖所述导光柱的侧壁。
3.根据权利要求1所述的光感模组,其特征在于,
所述支撑结构的外侧,具有固定所述支撑结构的固定组件。
4.根据权利要求1所述的光感模组,其特征在于,所述光感模组还包括:
具有开孔的塑胶保护壳;其中,所述开孔与所述导光通道对齐;
所述光感阵列,位于所述塑胶保护壳内;
所述支撑结构,位于所述导光柱的出光面和所述塑胶保护壳之间。
5.根据权利要求4所述的光感模组,其特征在于,
所述塑胶保护壳和所述支撑结构为一体结构;
或者,
所述塑胶保护壳独立于所述支撑结构,所述塑胶保护壳与所述支撑结构接触。
6.根据权利要求1所述的光感模组,其特征在于,所述光感模组还包括:
扩散层,位于所述导光柱出光面和所述支撑结构之间。
7.根据权利要求1所述的光感模组,其特征在于,
所述导光柱入光面宽度的二分之一,与所述导光柱出光面距所述光感阵列之间垂直距离的比值,大于或等于35度角的正切值。
8.根据权利要求1所述的光感模组,其特征在于,
所述支撑结构的硬度大于预设阈值。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
壳体;
显示面板,安装在所述壳体上;
如权利要求1至8任一项所述的光感模组;
所述壳体还包括:开口;
所述导光柱的入光面,与所述开口对齐。
10.根据权利要求9所述的电子设备,其特征在于,
所述显示面板为柔性面板;其中,所述壳体支撑所述柔性面板的弯折处。
11.根据权利要求9所述的电子设备,其特征在于,所述壳体还包括:
支撑件,与所述支撑结构的固定组件相适配,并固定所述支撑结构。
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