一种红外检测装置及便携式移动终端的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种红外检测装置，应用于带有显示屏的便携式移动终端中，所述红外检测装置包括一传感器组件，所述传感器组件包括隔离器件、传感器发射端和传感器接收端，所述隔离器件围设成两个顶部开口的容腔，所述传感器发射端和传感器接收端分别位于不同的两个容腔内，且分别通过所在容腔的顶部开口发射和接收红外信号，所述红外检测装置还包括：一密封片，所述密封片采用不透光材料，设置于所述传感器组件与所述显示屏之间，且所述密封片的两相对侧面分别与所述隔离器件和所述显示屏严密配合，所述密封片设置有两个挖空部，所述两个挖空部分别对应所述两个容腔的顶部开口。本发明可以保证红外信号接收端与发射端在显示屏下方完全被隔离，使发射端发送的信号和接收端接收到的信号不会在显示屏下方产生交叉，从而可以快速便捷的降低3D手势底噪的影响。
【专利说明】一种红外检测装置及便携式移动终端
【技术领域】
[0001]本发明涉及触摸装置领域，尤其涉及一种红外检测装置及便携式移动终端。
【背景技术】
[0002]移动电话机等便携式电子产品随着行业的不断发展，3D手势功能越来越受人们喜欢，它的应用也越来越普遍，3D手势是一种可以模仿人手翻书的动作在不接触便携式移动设备的显示屏的同时实现电子书籍或者网页的翻页，是目前行业内最新的技术之一。
[0003]具有3D手势功能的便携式电子产品中具有红外检测装置，设置在触摸屏幕的下方，主要包括一些传感器组件，传感器组件包括隔离器件及被隔离器件相互隔开的传感器发射端、传感器接收端，具体通过如下方式实现3D手势检测:传感器发射端发射红外线，红外线透过触摸镜片，在人手从触摸屏幕上方划过时遮挡住红外线反射到传感器接收端。传感器接收端将接收的红外线反馈到相应的处理芯片，传感器芯片根据传感器接收端接收的红外线确定对应的3D手势命令。
[0004]但目前便携式电子产品在装配过程中，隔离器件与触摸屏幕之间存在间隔空隙，密封效果较差，并且在装配和加工过程也会使传感器的形状和尺寸有一定的随机误差，因此很难保证传感器发射端和传感器接收端的信号的发送和接收通道不会相互干扰，因此，传感器接收端收到的有可能是并非由人手遮挡反射回来的底噪信号，这些底噪信号有的是便携式电子产品机器内部发出来的，也有的是传感器发射端发出的信号未经人手遮挡反射直接传到传感器接收端，由于传感器之间发送和接收信号的灵敏度很高，因此造成便携式电子产品常受底噪的影响而发生3D手势失灵，需要反复多次才能实现手势功能，这个已经严重影响产品的使用，但是由于业界使用3D手势功能时间短，这个问题目前仍普遍存在。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种红外检测装置及其便携式移动终端，保证红外信号接收端与发射端在显示屏下方完全被隔离，使发射端发送的信号和接收端接收到的信号不会在显示屏下方产生交叉，从而可以快速便捷的降低3D手势底噪的影响。
[0006]本发明提供一种红外检测装置，应用于带有显示屏的便携式移动终端中，所述红外检测装置包括一传感器组件，所述传感器组件包括隔离器件、传感器发射端和传感器接收端，所述隔离器件围设成两个顶部开口的容腔，所述传感器发射端和传感器接收端分别位于不同的两个容腔内，且分别通过所在容腔的顶部开口发射和接收红外信号，所述红外检测装置还包括:一密封片，所述密封片采用不透光材料，设置于所述传感器组件与所述显示屏之间，且所述密封片的两相对侧面分别与所述隔离器件和所述显示屏严密配合，所述密封片设置有两个挖空部，所述两个挖空部分别对应所述两个容腔的顶部开口。
[0007]本发明实施例还提供一种便携式移动终端，包括:
印刷电路板；
与所述印制电路板固定在一起的上述红外检测装置。
[0008]利用本发明提供的红外检测装置及其便携式移动终端，具有以下有益效果:在隔离器件与显示屏之间增加了密封片，由于该密封片采用弹性材料，且与玻璃镜片和隔离器件密封配合，并且由于采用不透光材料，可以确保传感器发射端发出的红外线从顶部开口的隔离器件到显示屏的传输过程中不泄露，进而保证传感器发射端和传感器接收端之间的信号传递不会在显示屏下方传递，发射端的信号只能穿过玻璃镜片经人手阻挡后再反射给传感器接收端，因此本发明可以保证接收红外信号端与发射端在显示屏下方完全密封隔开，发射的红外信号全部通过镜片发射出来，不会在镜片的内部散射，大大降低了 3D手势底噪的影响。
[0009]
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1a为现有技术中红外检测装置结构图；
图1b为本发明实施例红外检测装置结构图；
图2为本发明便携式移动终端整体装配示意图；
图3为本发明实施例将PCB板、耳机座、耳机支架与红外检测装置固定在一起的结构示意图；
图4为沿着图6所示结构中传感器发射端、传感器接收端中心孔所在线进行剖面的剖面示意图；
图5为沿着图6所示结构中传感器发射端、传感器接收端中心孔所在线的垂直线进行剖面的剖面示意图
图6为本发明实施例发射端的硅胶套孔设计成锥形示意图；
图7本发明实施例采用的耳机支架结构示意图；
图8为本发明实施例红外检测装置与耳机支架固定示意图；
图9为本发明实施例采用的耳机座结构示意图
图10为本发明实施例将PCB板、耳机座、耳机支架固定在一起的结构示意图。
[0011]
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和实施例对本发明提供的红外检测装置及其便携式移动终端进行更详细地说明。
[0013]本发明实施例提供一种红外检测装置，应用于带有显示屏的便携式移动终端中，所述红外检测装置包括一传感器组件，所述传感器组件包括隔离器件、传感器发射端和传感器接收端，所述隔离器件围设成两个顶部开口的容腔，所述传感器发射端和传感器接收端分别位于不同的两个容腔内，且分别通过所在容腔的顶部开口发射和接收红外信号，所述红外检测装置还包括:
一密封片，所述密封片采用不透光材料，设置于所述传感器组件与所述显示屏之间，且所述密封片的两相对侧面分别与所述隔离器件和所述显示屏严密配合，所述密封片设置有两个挖空部，所述两个挖空部分别对应所述两个容腔的顶部开口。
[0014]优选地，上述密封片的颜色为黑色，可以确保不透光的效果更好。
[0015]传统的红外检测装置，在线路板和显示屏之间设置传感器装置，传感器装置中包括需要相互隔离的传感器发射端和传感器接收端，以防止发射的红外信号没有透过镜片散射出来而在镜片内部散射或串通，因此一方面需要隔离器件将传感器传感器发射端和传感器接收端隔开，另一方面需要显示屏与传感器装置配合严密。但目前便携式电子产品在装配过程中，隔离器件与玻璃镜片之间密封效果不是很好，不能保证传感器发射端和传感器接收端发送和接收信号的通道在显示屏下方完全隔开，通常会受到底噪信号的影响。
[0016]本发明实施例在现有红外检测装置的基础上，多增加了一层隔离密封器件-密封片，为了消除3D手势的底噪，密封片必须是不透光的，确保红外线不泄露，为了实现与玻璃镜片的严密配合，该密封片的材料较佳的使用弹性材料，且与玻璃镜片密封配合，从而保证传感器发射端和传感器接收端之间的发送和接收通道在显示屏下方完全隔离，保证发射的红外信号全部通过镜片发射出来，不会在镜片的内部散射；由于接收红外信号端与发射端完全密封隔开，不会有信号在镜片内部串通，大大降低了 3D手势底噪的影响。
[0017]优选地，上述密封片采用黑色的不透光材料。上述线路板为柔性线路板FPC，该柔性线路板内部布置有连接线，并通过外部的接头分别与传感器发射端和传感器接收端连接。FPC通过线路接口与传感器芯片连接，该传感器芯片用于控制传感器发射端发射红外信号的强度，传感器接收端接收的红外信号反馈到传感器芯片，传感器芯片根据接收的红外信号进行触摸检测。
[0018]进一步优选地，上述密封片采用的材料为硅胶，当然还可以采用其它的不透光弹性材料。
[0019]如图1a所示，为未加密封片的一种红外检测装置示意图，红外检测装置包括线路板2及通过连接线与该线路板2固定的传感器装置，传感器装置包括隔离器件30、传感器发射端31、传感器接收端32，隔离器件30围设成两个顶部开口的容腔，传感器发射端31和传感器接收端32分别位于不同的两个容腔内，从而将传感器发射端31、传感器接收端32隔离，传感器发射端31和传感器接收端32通过容腔顶部开口发送和接收红外信号，当然，为了实现传感器发射端31、传感器接收端32通过连接线与线路板固定，上述两个容腔的底部应具有相应的开口。
[0020]如图1b为所示，为本发明实施例加上密封片的一种红外检测装置示意图(图中不包括显示屏)，密封片41设置于隔离器件30与显示屏之间，且分别与隔离器件30和玻璃镜片严密配合，两个挖空部分别对应隔离器件30两个容腔的顶部开口。
[0021]本发明实施例在隔离器件与显示屏之间增加了密封片，由于该密封片采用弹性材料，且与显示屏密封配合，从而保证传感器发射端和传感器接收端之间发送和接收红外信号的通道在显示屏下方完全隔离，由于采用不透光材料，可以确保红外线不泄露，因此本发明可以保证接收红外信号端与发射端完全密封隔开，发射的红外信号全部通过镜片发射出来，不会在镜片的内部散射，大大降低了 3D手势底噪的影响。
[0022]优选地，如图1b所示，该红外检测装置还包括:
侧面密封套42，套在隔离器件30的外围侧面且与密封片41为一体。
[0023]该侧面密封套42同样也采用弹性的不透光材料且与密封片为一体，进一步保证了隔离器件的隔离效果。
[0024]优选地，该侧面密封套42为黑色的不透光材料。
[0025]进一步优选地，该侧面密封套42的材料为硅胶，当然，也可以是其它的弹性不透光材料。
[0026]下面的描述中，将密封片和侧面密封套统称为传感器套。
[0027]为了进一步实现传感器套的固定，如图1b所示，侧面密封套42的侧面具有位置相对的两个延伸部，即两个耳朵，每个延伸部具有一个定位孔40，用于与外部固定侧面密封套的定位柱配合，这样可以在FPC上设置两个定位柱与上述两个定位孔配合，当然，也可以在FPC下面的板子上设置两个定位柱与上述两个定位孔配合，从而起到牢固地固定传感器套的作用。该定位孔优选采用圆孔，当然，也可以是其它形状的孔，只要能实现与相应的定位柱的形状配合即可起到固定作用，与定位孔配合的定位柱可以塑料柱子，当然也可以是其它材料的柱子。
[0028]为了消除3D手势的底噪，密封片与显示屏(即触摸镜片TP)配合。进一步地，为了配合严密，本发明实施例中密封片的每个挖空部周边具有一个密封圈，每个密封圈位于密封片上与显示屏接触的一面并向上凸起，用于与显示屏过盈配合。
[0029]优选地，上述传感器发射端和传感器接收端分别位于对应的密封圈内，从而上述密封圈实现将传感器发射端和传感器接收端完全隔开，保证不会信号在镜片内部串通。
[0030]优选地，该密封圈的高度大于10微米且小于100微米，密封圈的宽度为高度的1.5倍。当然，还可以采用其它尺寸的密封圈。
[0031]如前所述，密封片41的每个挖空部的侧面，为从所述隔离器件到所述显示屏方向上朝向外侧倾斜的斜面即呈锥形。
[0032]为了消除3D手势的底噪，因为传感器发射端的发射角是锥角，发射端的将密封片的挖空部设计成锥形的，可以保证信号发射面积最大。
[0033]人手在划过显示屏时会有一个不定的间歇间隙，发射的信号没有穿过镜片表面而从镜片内部反馈到接收端，则自身产生影响灵敏度的底噪。由于装配和加工的误差，如果传感器发射端与接收端的射线交点落在显示屏的内部，有一部分的信号不经过遮挡物而直接反射到传感器接收端。这样传感器接收端接收到不需要的信号，影响对有用信号的处理判断，影响灵敏度。传感器发射端与接收端的射线交点要高出镜片的外表面。
[0034]本发明实施例中传感器发射端31的上表面具有限制红外线发射角度的凹形半孔，该凹形半孔使传感器发射端31发射的红外线与传感器接收端32可能接收的红外线的交点，均高于显示屏上表面。
[0035]优选地，凹形半孔使传感器发射端发射31的红外线与传感器接收端32可能接收的红外线的交点，至少高于显示屏上表面0.15-0.3毫米。
[0036]依照本发明另一实施例中，还提供一种便携式移动终端，如图2、图3所示，该便携式移动终端印刷电路板PCB6 ;与？086固定在一起的本发明上述实施例提供红外检测装置，红外检测装置的具体结构参见上述实施例的描述，这里不再重述。
[0037]优选地，该便携式移动终端还包括:手机壳5及显示屏I，该手机壳5及显示屏I装配在一起，PCB6位于手机壳5及显示屏I围设的腔体内。
[0038]下面给出红外检测装置与PCB6固定在一起的优选实施方式。
[0039]优选地，侧面密封套42的侧面具有两个延伸部，每个延伸部具有一个定位孔40，如图7、图8所示，该便携式移动终端还包括:支撑板8，与PCB6固定在一起的耳机支架7，具有两个定位柱70 ;线路板2的背面粘接到一支撑板8上，支撑板8固定在耳机支架7的上表面，侧面密封套42的两个延伸部的定位孔40对应套在耳机支架7的两个定位柱70上。
[0040]耳机支架的形状可以采用图7所示的结构，当然，也可以是采用其它的结构。
[0041]进一步优选地，PCB6上具有定位孔，该便携式移动终端还包括:耳机座9，置于PCB6上。如图9所示为耳机座的结构示意图，当然，也可以是其它结构的耳机座。
[0042]优选地，如图7所示，耳机支架7还具有两个扣位连接部71和一个PCB板定位柱72，如图3、图10所示，耳机支架7支撑在耳机座9上，耳机支架7通过两个扣位连接部71连接到PCB6，通过PCB板定位柱72与PCB6上的定位孔配合。
[0043]图10具体为将耳机支架8、耳机座9与PCB6固定在一起时对应的示意图，图3为将耳机支架8、耳机座9、红外检测装置与PCB6固定在一起时对应的示意图。
[0044]依照本发明优选实施例中，如图2、图3、图4、图5所示，便携式移动终端包括:显示屏1、线路板2、隔离器件30、传感器发射端31、传感器接收32、采用一体式结构的密封片41和侧面密封套42、手机壳5、PCB6、耳机支架7、支撑板8、耳机座9、电池盖10、天线支架11。其中:
侧面密封套42的侧面具有两个延伸部，每个延伸部具有一个定位孔40 ；
PCB6上具有定位孔；
耳机支架7，具有两个定位柱70、两个扣位连接部71和一个PCB板定位柱72。
[0045]具体的固定关系为:
耳机座9置于PCB6上，耳机支架7支撑在耳机座9上，耳机支架7通过两个扣位连接部71连接到PCB6，通过PCB板定位柱72与PCB6上的定位孔配合；线路板2的背面粘接到一支撑板8上，支撑板8固定在耳机支架7的上表面，侧面密封套4的两个延伸部的定位孔40对应套在耳机支架7的两个定位柱70上。
[0046]按上述连接关系得到图3对应的电路板结构图(不包括显示屏)。
[0047]将图3对应的电路板结构图与手机壳5、电池盖10、显示屏1、天线支架11装配在一起得到图2的整体装配图。
[0048]在整体装配后的便携式移动终端中，沿着图3所示结构中传感器发射端31、传感器接收端32的中心孔所在线进行剖面，可以得到图4对应的示意图，沿着与图3所示结构中传感器发射端31、传感器接收端32中心孔所在线的垂直的线进行剖面，可以得到图5所示的结构图。
[0049]如果将密封片的挖空部侧面设计成锥形示意图，可以增大发射面积，具体参见图6所示。
[0050]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种红外检测装置，应用于带有显示屏的便携式移动终端中，所述红外检测装置包括一传感器组件，所述传感器组件包括隔离器件、传感器发射端和传感器接收端，所述隔离器件围设成两个顶部开口的容腔，所述传感器发射端和传感器接收端分别位于不同的两个容腔内，且分别通过所在容腔的顶部开口发射和接收红外信号，其特征在于，所述红外检测装置还包括: 一密封片，所述密封片采用不透光材料，设置于所述传感器组件与所述显示屏之间，且所述密封片的两相对侧面分别与所述隔离器件和所述显示屏严密配合，所述密封片设置有两个挖空部，所述两个挖空部分别对应所述两个容腔的顶部开口。
2.如权利要求1所述的红外检测装置，其特征在于，还包括: 侧面密封套，套设在所述隔离器件的外围侧面且与所述密封片为一体。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述密封片的每个挖空部设置有一个密封圈，每个所述密封圈位于所述密封片与所述显示屏接触的一面并向上凸起，用于与所述显示屏过盈配合。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述密封片的每个挖空部的内侧面，为从所述隔离器件到所述显示屏方向上朝向外侧倾斜的斜面。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器发射端的上表面具有限制红外线发射角度的凹形半孔。
6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述侧面密封套具有位置相对的两个延伸部，每个延伸部设置有一个定位孔，所述定位孔用于与外部固定所述侧面密封套的定位柱配合。
7.一种便携式移动终端，其特征在于，包括: 印刷电路板； 与所述印制电路板固定在一起的权利要求广6任一所述的红外检测装置。
8.如权利要求7所述的便携式移动终端，其特征在于，所述侧面密封套具有位置相对的两个延伸部，每个延伸部具有一个定位孔，该便携式移动终端还包括: 与所述印制电路板固定在一起的耳机支架，所述耳机支架具有两个定位柱；所述两个延伸部的定位孔对应套在所述耳机支架的两个定位柱上。
9.如权利要求8所述的便携式移动终端，其特征在于，所述印制电路板上具有定位孔，该便携式移动终端还包括: 耳机座，置于所述PCB上； 所述耳机支架还具有两个扣位连接部和一个PCB板定位柱，所述耳机支架支撑在耳机座上，并通过两个扣位连接部连接到PCB，通过PCB板定位柱与PCB上的定位孔配合。
【文档编号】G06F3/01GK104375642SQ201410614162
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】马成丽 申请人:青岛海信移动通信技术股份有限公司