一種紅外檢測裝置及可攜式移動終端的製作方法
2023-10-05 09:46:04 2
一種紅外檢測裝置及可攜式移動終端的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種紅外檢測裝置，應用於帶有顯示屏的可攜式移動終端中，所述紅外檢測裝置包括一傳感器組件，所述傳感器組件包括隔離器件、傳感器發射端和傳感器接收端，所述隔離器件圍設成兩個頂部開口的容腔，所述傳感器發射端和傳感器接收端分別位於不同的兩個容腔內，且分別通過所在容腔的頂部開口發射和接收紅外信號，所述紅外檢測裝置還包括：一密封片，所述密封片採用不透光材料，設置於所述傳感器組件與所述顯示屏之間，且所述密封片的兩相對側面分別與所述隔離器件和所述顯示屏嚴密配合，所述密封片設置有兩個挖空部，所述兩個挖空部分別對應所述兩個容腔的頂部開口。本發明可以保證紅外信號接收端與發射端在顯示屏下方完全被隔離，使發射端發送的信號和接收端接收到的信號不會在顯示屏下方產生交叉，從而可以快速便捷的降低3D手勢底噪的影響。
【專利說明】一種紅外檢測裝置及可攜式移動終端
【技術領域】
[0001]本發明涉及觸摸裝置領域，尤其涉及一種紅外檢測裝置及可攜式移動終端。
【背景技術】
[0002]行動電話機等可攜式電子產品隨著行業的不斷發展，3D手勢功能越來越受人們喜歡，它的應用也越來越普遍，3D手勢是一種可以模仿人手翻書的動作在不接觸可攜式行動裝置的顯示屏的同時實現電子書籍或者網頁的翻頁，是目前行業內最新的技術之一。
[0003]具有3D手勢功能的可攜式電子產品中具有紅外檢測裝置，設置在觸控螢幕幕的下方，主要包括一些傳感器組件，傳感器組件包括隔離器件及被隔離器件相互隔開的傳感器發射端、傳感器接收端，具體通過如下方式實現3D手勢檢測:傳感器發射端發射紅外線，紅外線透過觸摸鏡片，在人手從觸控螢幕幕上方划過時遮擋住紅外線反射到傳感器接收端。傳感器接收端將接收的紅外線反饋到相應的處理晶片，傳感器晶片根據傳感器接收端接收的紅外線確定對應的3D手勢命令。
[0004]但目前可攜式電子產品在裝配過程中，隔離器件與觸控螢幕幕之間存在間隔空隙，密封效果較差，並且在裝配和加工過程也會使傳感器的形狀和尺寸有一定的隨機誤差，因此很難保證傳感器發射端和傳感器接收端的信號的發送和接收通道不會相互幹擾，因此，傳感器接收端收到的有可能是並非由人手遮擋反射回來的底噪信號，這些底噪信號有的是可攜式電子產品機器內部發出來的，也有的是傳感器發射端發出的信號未經人手遮擋反射直接傳到傳感器接收端，由於傳感器之間發送和接收信號的靈敏度很高，因此造成可攜式電子產品常受底噪的影響而發生3D手勢失靈，需要反覆多次才能實現手勢功能，這個已經嚴重影響產品的使用，但是由於業界使用3D手勢功能時間短，這個問題目前仍普遍存在。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種紅外檢測裝置及其可攜式移動終端，保證紅外信號接收端與發射端在顯示屏下方完全被隔離，使發射端發送的信號和接收端接收到的信號不會在顯示屏下方產生交叉，從而可以快速便捷的降低3D手勢底噪的影響。
[0006]本發明提供一種紅外檢測裝置，應用於帶有顯示屏的可攜式移動終端中，所述紅外檢測裝置包括一傳感器組件，所述傳感器組件包括隔離器件、傳感器發射端和傳感器接收端，所述隔離器件圍設成兩個頂部開口的容腔，所述傳感器發射端和傳感器接收端分別位於不同的兩個容腔內，且分別通過所在容腔的頂部開口發射和接收紅外信號，所述紅外檢測裝置還包括:一密封片，所述密封片採用不透光材料，設置於所述傳感器組件與所述顯示屏之間，且所述密封片的兩相對側面分別與所述隔離器件和所述顯示屏嚴密配合，所述密封片設置有兩個挖空部，所述兩個挖空部分別對應所述兩個容腔的頂部開口。
[0007]本發明實施例還提供一種可攜式移動終端，包括:
印刷電路板；
與所述印製電路板固定在一起的上述紅外檢測裝置。
[0008]利用本發明提供的紅外檢測裝置及其可攜式移動終端，具有以下有益效果:在隔離器件與顯示屏之間增加了密封片，由於該密封片採用彈性材料，且與玻璃鏡片和隔離器件密封配合，並且由於採用不透光材料，可以確保傳感器發射端發出的紅外線從頂部開口的隔離器件到顯示屏的傳輸過程中不洩露，進而保證傳感器發射端和傳感器接收端之間的信號傳遞不會在顯示屏下方傳遞，發射端的信號只能穿過玻璃鏡片經人手阻擋後再反射給傳感器接收端，因此本發明可以保證接收紅外信號端與發射端在顯示屏下方完全密封隔開，發射的紅外信號全部通過鏡片發射出來，不會在鏡片的內部散射，大大降低了 3D手勢底噪的影響。
[0009]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1a為現有技術中紅外檢測裝置結構圖；
圖1b為本發明實施例紅外檢測裝置結構圖；
圖2為本發明可攜式移動終端整體裝配示意圖；
圖3為本發明實施例將PCB板、耳機座、耳機支架與紅外檢測裝置固定在一起的結構示意圖；
圖4為沿著圖6所示結構中傳感器發射端、傳感器接收端中心孔所在線進行剖面的剖面示意圖；
圖5為沿著圖6所示結構中傳感器發射端、傳感器接收端中心孔所在線的垂直線進行剖面的剖面示意圖
圖6為本發明實施例發射端的矽膠套孔設計成錐形示意圖；
圖7本發明實施例採用的耳機支架結構示意圖；
圖8為本發明實施例紅外檢測裝置與耳機支架固定示意圖；
圖9為本發明實施例採用的耳機座結構示意圖
圖10為本發明實施例將PCB板、耳機座、耳機支架固定在一起的結構示意圖。
[0011]
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和實施例對本發明提供的紅外檢測裝置及其可攜式移動終端進行更詳細地說明。
[0013]本發明實施例提供一種紅外檢測裝置，應用於帶有顯示屏的可攜式移動終端中，所述紅外檢測裝置包括一傳感器組件，所述傳感器組件包括隔離器件、傳感器發射端和傳感器接收端，所述隔離器件圍設成兩個頂部開口的容腔，所述傳感器發射端和傳感器接收端分別位於不同的兩個容腔內，且分別通過所在容腔的頂部開口發射和接收紅外信號，所述紅外檢測裝置還包括:
一密封片，所述密封片採用不透光材料，設置於所述傳感器組件與所述顯示屏之間，且所述密封片的兩相對側面分別與所述隔離器件和所述顯示屏嚴密配合，所述密封片設置有兩個挖空部，所述兩個挖空部分別對應所述兩個容腔的頂部開口。
[0014]優選地，上述密封片的顏色為黑色，可以確保不透光的效果更好。
[0015]傳統的紅外檢測裝置，在線路板和顯示屏之間設置傳感器裝置，傳感器裝置中包括需要相互隔離的傳感器發射端和傳感器接收端，以防止發射的紅外信號沒有透過鏡片散射出來而在鏡片內部散射或串通，因此一方面需要隔離器件將傳感器傳感器發射端和傳感器接收端隔開，另一方面需要顯示屏與傳感器裝置配合嚴密。但目前可攜式電子產品在裝配過程中，隔離器件與玻璃鏡片之間密封效果不是很好，不能保證傳感器發射端和傳感器接收端發送和接收信號的通道在顯示屏下方完全隔開，通常會受到底噪信號的影響。
[0016]本發明實施例在現有紅外檢測裝置的基礎上，多增加了一層隔離密封器件-密封片，為了消除3D手勢的底噪，密封片必須是不透光的，確保紅外線不洩露，為了實現與玻璃鏡片的嚴密配合，該密封片的材料較佳的使用彈性材料，且與玻璃鏡片密封配合，從而保證傳感器發射端和傳感器接收端之間的發送和接收通道在顯示屏下方完全隔離，保證發射的紅外信號全部通過鏡片發射出來，不會在鏡片的內部散射；由於接收紅外信號端與發射端完全密封隔開，不會有信號在鏡片內部串通，大大降低了 3D手勢底噪的影響。
[0017]優選地，上述密封片採用黑色的不透光材料。上述線路板為柔性線路板FPC，該柔性線路板內部布置有連接線，並通過外部的接頭分別與傳感器發射端和傳感器接收端連接。FPC通過線路接口與傳感器晶片連接，該傳感器晶片用於控制傳感器發射端發射紅外信號的強度，傳感器接收端接收的紅外信號反饋到傳感器晶片，傳感器晶片根據接收的紅外信號進行觸摸檢測。
[0018]進一步優選地，上述密封片採用的材料為矽膠，當然還可以採用其它的不透光彈性材料。
[0019]如圖1a所示，為未加密封片的一種紅外檢測裝置示意圖，紅外檢測裝置包括線路板2及通過連接線與該線路板2固定的傳感器裝置，傳感器裝置包括隔離器件30、傳感器發射端31、傳感器接收端32，隔離器件30圍設成兩個頂部開口的容腔，傳感器發射端31和傳感器接收端32分別位於不同的兩個容腔內，從而將傳感器發射端31、傳感器接收端32隔離，傳感器發射端31和傳感器接收端32通過容腔頂部開口發送和接收紅外信號，當然，為了實現傳感器發射端31、傳感器接收端32通過連接線與線路板固定，上述兩個容腔的底部應具有相應的開口。
[0020]如圖1b為所示，為本發明實施例加上密封片的一種紅外檢測裝置示意圖(圖中不包括顯示屏)，密封片41設置於隔離器件30與顯示屏之間，且分別與隔離器件30和玻璃鏡片嚴密配合，兩個挖空部分別對應隔離器件30兩個容腔的頂部開口。
[0021]本發明實施例在隔離器件與顯示屏之間增加了密封片，由於該密封片採用彈性材料，且與顯示屏密封配合，從而保證傳感器發射端和傳感器接收端之間發送和接收紅外信號的通道在顯示屏下方完全隔離，由於採用不透光材料，可以確保紅外線不洩露，因此本發明可以保證接收紅外信號端與發射端完全密封隔開，發射的紅外信號全部通過鏡片發射出來，不會在鏡片的內部散射，大大降低了 3D手勢底噪的影響。
[0022]優選地，如圖1b所示，該紅外檢測裝置還包括:
側面密封套42，套在隔離器件30的外圍側面且與密封片41為一體。
[0023]該側面密封套42同樣也採用彈性的不透光材料且與密封片為一體，進一步保證了隔離器件的隔離效果。
[0024]優選地，該側面密封套42為黑色的不透光材料。
[0025]進一步優選地，該側面密封套42的材料為矽膠，當然，也可以是其它的彈性不透光材料。
[0026]下面的描述中，將密封片和側面密封套統稱為傳感器套。
[0027]為了進一步實現傳感器套的固定，如圖1b所示，側面密封套42的側面具有位置相對的兩個延伸部，即兩個耳朵，每個延伸部具有一個定位孔40，用於與外部固定側面密封套的定位柱配合，這樣可以在FPC上設置兩個定位柱與上述兩個定位孔配合，當然，也可以在FPC下面的板子上設置兩個定位柱與上述兩個定位孔配合，從而起到牢固地固定傳感器套的作用。該定位孔優選採用圓孔，當然，也可以是其它形狀的孔，只要能實現與相應的定位柱的形狀配合即可起到固定作用，與定位孔配合的定位柱可以塑料柱子，當然也可以是其它材料的柱子。
[0028]為了消除3D手勢的底噪，密封片與顯示屏(即觸摸鏡片TP)配合。進一步地，為了配合嚴密，本發明實施例中密封片的每個挖空部周邊具有一個密封圈，每個密封圈位於密封片上與顯示屏接觸的一面並向上凸起，用於與顯示屏過盈配合。
[0029]優選地，上述傳感器發射端和傳感器接收端分別位於對應的密封圈內，從而上述密封圈實現將傳感器發射端和傳感器接收端完全隔開，保證不會信號在鏡片內部串通。
[0030]優選地，該密封圈的高度大於10微米且小於100微米，密封圈的寬度為高度的1.5倍。當然，還可以採用其它尺寸的密封圈。
[0031]如前所述，密封片41的每個挖空部的側面，為從所述隔離器件到所述顯示屏方向上朝向外側傾斜的斜面即呈錐形。
[0032]為了消除3D手勢的底噪，因為傳感器發射端的發射角是錐角，發射端的將密封片的挖空部設計成錐形的，可以保證信號發射面積最大。
[0033]人手在划過顯示屏時會有一個不定的間歇間隙，發射的信號沒有穿過鏡片表面而從鏡片內部反饋到接收端，則自身產生影響靈敏度的底噪。由於裝配和加工的誤差，如果傳感器發射端與接收端的射線交點落在顯示屏的內部，有一部分的信號不經過遮擋物而直接反射到傳感器接收端。這樣傳感器接收端接收到不需要的信號，影響對有用信號的處理判斷，影響靈敏度。傳感器發射端與接收端的射線交點要高出鏡片的外表面。
[0034]本發明實施例中傳感器發射端31的上表面具有限制紅外線發射角度的凹形半孔，該凹形半孔使傳感器發射端31發射的紅外線與傳感器接收端32可能接收的紅外線的交點，均高於顯示屏上表面。
[0035]優選地，凹形半孔使傳感器發射端發射31的紅外線與傳感器接收端32可能接收的紅外線的交點，至少高於顯示屏上表面0.15-0.3毫米。
[0036]依照本發明另一實施例中，還提供一種可攜式移動終端，如圖2、圖3所示，該可攜式移動終端印刷電路板PCB6 ;與？086固定在一起的本發明上述實施例提供紅外檢測裝置，紅外檢測裝置的具體結構參見上述實施例的描述，這裡不再重述。
[0037]優選地，該可攜式移動終端還包括:手機殼5及顯示屏I，該手機殼5及顯示屏I裝配在一起，PCB6位於手機殼5及顯示屏I圍設的腔體內。
[0038]下面給出紅外檢測裝置與PCB6固定在一起的優選實施方式。
[0039]優選地，側面密封套42的側面具有兩個延伸部，每個延伸部具有一個定位孔40，如圖7、圖8所示，該可攜式移動終端還包括:支撐板8，與PCB6固定在一起的耳機支架7，具有兩個定位柱70 ;線路板2的背面粘接到一支撐板8上，支撐板8固定在耳機支架7的上表面，側面密封套42的兩個延伸部的定位孔40對應套在耳機支架7的兩個定位柱70上。
[0040]耳機支架的形狀可以採用圖7所示的結構，當然，也可以是採用其它的結構。
[0041]進一步優選地，PCB6上具有定位孔，該可攜式移動終端還包括:耳機座9，置於PCB6上。如圖9所示為耳機座的結構示意圖，當然，也可以是其它結構的耳機座。
[0042]優選地，如圖7所示，耳機支架7還具有兩個扣位連接部71和一個PCB板定位柱72，如圖3、圖10所示，耳機支架7支撐在耳機座9上，耳機支架7通過兩個扣位連接部71連接到PCB6，通過PCB板定位柱72與PCB6上的定位孔配合。
[0043]圖10具體為將耳機支架8、耳機座9與PCB6固定在一起時對應的示意圖，圖3為將耳機支架8、耳機座9、紅外檢測裝置與PCB6固定在一起時對應的示意圖。
[0044]依照本發明優選實施例中，如圖2、圖3、圖4、圖5所示，可攜式移動終端包括:顯示屏1、線路板2、隔離器件30、傳感器發射端31、傳感器接收32、採用一體式結構的密封片41和側面密封套42、手機殼5、PCB6、耳機支架7、支撐板8、耳機座9、電池蓋10、天線支架11。其中:
側面密封套42的側面具有兩個延伸部，每個延伸部具有一個定位孔40 ；
PCB6上具有定位孔；
耳機支架7，具有兩個定位柱70、兩個扣位連接部71和一個PCB板定位柱72。
[0045]具體的固定關係為:
耳機座9置於PCB6上，耳機支架7支撐在耳機座9上，耳機支架7通過兩個扣位連接部71連接到PCB6，通過PCB板定位柱72與PCB6上的定位孔配合；線路板2的背面粘接到一支撐板8上，支撐板8固定在耳機支架7的上表面，側面密封套4的兩個延伸部的定位孔40對應套在耳機支架7的兩個定位柱70上。
[0046]按上述連接關係得到圖3對應的電路板結構圖(不包括顯示屏)。
[0047]將圖3對應的電路板結構圖與手機殼5、電池蓋10、顯示屏1、天線支架11裝配在一起得到圖2的整體裝配圖。
[0048]在整體裝配後的可攜式移動終端中，沿著圖3所示結構中傳感器發射端31、傳感器接收端32的中心孔所在線進行剖面，可以得到圖4對應的示意圖，沿著與圖3所示結構中傳感器發射端31、傳感器接收端32中心孔所在線的垂直的線進行剖面，可以得到圖5所示的結構圖。
[0049]如果將密封片的挖空部側面設計成錐形示意圖，可以增大發射面積，具體參見圖6所示。
[0050]顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種紅外檢測裝置，應用於帶有顯示屏的可攜式移動終端中，所述紅外檢測裝置包括一傳感器組件，所述傳感器組件包括隔離器件、傳感器發射端和傳感器接收端，所述隔離器件圍設成兩個頂部開口的容腔，所述傳感器發射端和傳感器接收端分別位於不同的兩個容腔內，且分別通過所在容腔的頂部開口發射和接收紅外信號，其特徵在於，所述紅外檢測裝置還包括: 一密封片，所述密封片採用不透光材料，設置於所述傳感器組件與所述顯示屏之間，且所述密封片的兩相對側面分別與所述隔離器件和所述顯示屏嚴密配合，所述密封片設置有兩個挖空部，所述兩個挖空部分別對應所述兩個容腔的頂部開口。
2.如權利要求1所述的紅外檢測裝置，其特徵在於，還包括: 側面密封套，套設在所述隔離器件的外圍側面且與所述密封片為一體。
3.如權利要求1或2所述的裝置，其特徵在於，所述密封片的每個挖空部設置有一個密封圈，每個所述密封圈位於所述密封片與所述顯示屏接觸的一面並向上凸起，用於與所述顯示屏過盈配合。
4.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述密封片的每個挖空部的內側面，為從所述隔離器件到所述顯示屏方向上朝向外側傾斜的斜面。
5.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器發射端的上表面具有限制紅外線發射角度的凹形半孔。
6.如權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述側面密封套具有位置相對的兩個延伸部，每個延伸部設置有一個定位孔，所述定位孔用於與外部固定所述側面密封套的定位柱配合。
7.一種可攜式移動終端，其特徵在於，包括: 印刷電路板； 與所述印製電路板固定在一起的權利要求廣6任一所述的紅外檢測裝置。
8.如權利要求7所述的可攜式移動終端，其特徵在於，所述側面密封套具有位置相對的兩個延伸部，每個延伸部具有一個定位孔，該可攜式移動終端還包括: 與所述印製電路板固定在一起的耳機支架，所述耳機支架具有兩個定位柱；所述兩個延伸部的定位孔對應套在所述耳機支架的兩個定位柱上。
9.如權利要求8所述的可攜式移動終端，其特徵在於，所述印製電路板上具有定位孔，該可攜式移動終端還包括: 耳機座，置於所述PCB上； 所述耳機支架還具有兩個扣位連接部和一個PCB板定位柱，所述耳機支架支撐在耳機座上，並通過兩個扣位連接部連接到PCB，通過PCB板定位柱與PCB上的定位孔配合。
【文檔編號】G06F3/01GK104375642SQ201410614162
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月5日 優先權日:2014年11月5日
【發明者】馬成麗 申請人:青島海信移動通信技術股份有限公司