本申請涉及距離傳感器領(lǐng)域，尤其涉及一種距離傳感器及裝有距離傳感器的電子終端。

背景技術(shù)：

常規(guī)距離傳感器通常都和紅外LED集成到一個模組，在電子終端上已成為標(biāo)準配置。近距離傳感器通常能檢測到10mm的距離，例如采用近距離傳感器防止在手機通話時手機表面觸摸屏碰到臉頰產(chǎn)生誤操作等。隨著人們對電子終端功能的要求提高，近距離傳感器的檢測距離要求也急需增加，例如使電子終端具有防近視的功能。

現(xiàn)有技術(shù)中采用距離傳感器實現(xiàn)近距離檢測功能，但是紅外LED的發(fā)散角大、能量不集中，反射的信號強度隨著距離的增加迅速降低，很難達到較長距離(例如15mm或更長距離)的檢測。因此現(xiàn)有技術(shù)中的距離傳感器無法滿足較長距離的應(yīng)用，并且現(xiàn)有技術(shù)中的距離傳感器的不能較大角度的完成檢測。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N距離傳感器及裝有距離傳感器的電子終端。具體地，本申請是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本申請?zhí)峁┮环N距離傳感器，包括電路板，與所述電路板分別連接的成并列排布的發(fā)射端和接收端；

所述發(fā)射端包括發(fā)射器以及安裝在發(fā)射器上方的第一凸透鏡；所述接收端包括陣列設(shè)置的若干接收器以及安裝在若干接收器上方的第二凸透鏡。

進一步，所述發(fā)射器為VCSEL激光器(垂直腔面發(fā)射體激光器)。

進一步，所述第一凸透鏡的半徑小于所述第二凸透鏡的半徑。

進一步，所述距離傳感器包括安裝支架，所述安裝支架包括第一側(cè)支架、第二側(cè)支架以及中央支架，所述發(fā)射端安裝在第一側(cè)支架與中央支架之間的第一安裝空間內(nèi)，所述接收端安裝在所述第二側(cè)支架與所述中央支架之間的第二安裝空間內(nèi)；所述中央支架包括具有一定寬度的可防止發(fā)射器的光線直接進入到接收器的上部支架。

本申請還提供一種電子終端，包括可視屏幕以及安裝在可視屏幕周圍的距離傳感器，其特征在于，所述距離傳感器包括電路板，與所述電路板分別連接的成并列排布的發(fā)射端器和接收端；

所述發(fā)射端包括發(fā)射器以及安裝在發(fā)射器上方的第一凸透鏡；所述接收端包括陣列設(shè)置的若干接收器以及安裝在若干接收器上方的第二凸透鏡。

進一步，所述發(fā)射器為VCSEL激光器。

進一步，所述第一凸透鏡的半徑小于所述第二凸透鏡的半徑。

進一步，所述距離傳感器包括安裝支架，所述安裝支架包括第一側(cè)支架、第二側(cè)支架以及中央支架，所述發(fā)射端安裝在第一側(cè)支架與中央支架之間的第一安裝空間內(nèi)，所述接收端安裝在所述第二側(cè)支架與所述中央支架之間的第二安裝空間內(nèi)；所述中央支架包括具有一定寬度的可防止發(fā)射器的光線直接進入到接收器的上部支架。

進一步，還包括設(shè)置于所述距離傳感器上方的蓋板透鏡。

進一步，所述距離傳感器與所述蓋板透鏡之間設(shè)有膠套，所述膠套包括第一側(cè)膠套、第二側(cè)膠套和中央膠套；

所述第一側(cè)膠套、第二側(cè)膠套和中央膠套分別設(shè)置在第一側(cè)支架、第二側(cè)支架和中央支架的上面。

本申請通過在發(fā)射器和接收器上設(shè)置凸透鏡增加了光線的射出距離、減小了光線發(fā)散角度；陣列設(shè)置的接收器保證了不同角度下探測距離的相對一致性。凸透鏡和陣列接收器設(shè)置的實現(xiàn)了距離傳感器的長距離檢測，增加電子終端了長距離檢測的功能。

附圖說明

圖1是本申請一實施例示出的一種距離傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本申請一實施例示出的一種裝有距離傳感器的電子終端的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本申請一實施例示出的距離傳感器的光響應(yīng)曲線圖。

具體實施方式

這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本申請相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本申請的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

請參閱圖1，本申請?zhí)峁┑囊环N距離傳感器6，包括電路板61，所述電路板61可以是PFC電路板或PCB電路板等；以及與所述電路板61分別連接的成并列排布的發(fā)射端62和接收端63；所述發(fā)射端62和所述接收端63用于完成光線的發(fā)射與接收。

所述發(fā)射端62包括發(fā)射器622以及安裝在發(fā)射器622上方的第一凸透鏡621；所述接收端63包括陣列設(shè)置的若干接收器632以及安裝在若干接收器632上方的第二凸透鏡631。在所述發(fā)射端62上設(shè)置第一凸透鏡621，減少了發(fā)射光線能量的發(fā)散，在所述接收端63設(shè)置第二凸透鏡631，加強了接收光線能力的收集；克服了現(xiàn)有技術(shù)中距離傳感器中紅外LED的發(fā)散角大、能量不集中、反射的信號強度隨著距離的增加迅速降低的缺陷，凸透鏡的設(shè)置使光線的發(fā)射距離得到了增加，實現(xiàn)了距離傳感器6的長距離的檢測。

所述接收端63包括若干個陣列設(shè)置的接收器632，所述多個陣列設(shè)置的接收器632分別接收透過所述第二凸透鏡631的反射光線。在一實施例中，優(yōu)選四乘四陣列設(shè)置的若干個接收器632，依據(jù)凸透鏡的成像原理可知，經(jīng)過凸透鏡的光線異側(cè)傳播方向不變，若干個接收器分別接收不同方向傳來的光線，增加了接收端63整體的光線感應(yīng)靈敏度。當(dāng)然陣列設(shè)置所述接收器632時可依據(jù)需要達到的效果、工裝要求等任意設(shè)置，不僅限于四乘四陣列的設(shè)置，也可采用五乘五、八乘八的陣列方式設(shè)置。

進一步，所述發(fā)射器622為VCSEL激光器。與傳統(tǒng)紅外LED光源光線易發(fā)散、容易光衰的技術(shù)特征相比，所述VCSEL激光器具有體積小、光譜集中、圓形輸出光斑、單縱模輸出、閥值電流小、易集成為大面積陣列等優(yōu)點。采用VCSEL激光器進一步完善了距離傳感器長距離檢測的技術(shù)。

進一步，在一實施例中，所述第一凸透鏡621和所述第二凸透鏡631均采用半圓形凸透鏡。采用圓形凸透鏡有利于所述發(fā)射器622的光線集中發(fā)射及所述接收端63的光線接收，有效的控制了光線的擴散。

進一步，在一實施例中，所述第一凸透鏡621的半徑小于所述第二凸透鏡631的半徑。即設(shè)置發(fā)射端62上方的第一凸透鏡621的半徑小于接收端63上方的第二凸透鏡631的半徑，這樣設(shè)置具有降低組裝后底噪、增大感光的角度的優(yōu)點。

由上述可知，本申請實施例提供的一種距離傳感器6，通過在發(fā)射端62和接收端63上設(shè)置凸透鏡以增加光線的射出距離、減小光線發(fā)散角度；設(shè)置在發(fā)射端62的凸透鏡的尺寸小于接收端63的凸透鏡的尺寸，可降低組裝后的底噪，增大感光的角度。

且陣列設(shè)置的接收器632保證了不同角度下探測距離的相對一致性。即設(shè)置多個接收器632增加了接收反射后的光線接收面積增大了接收面積。例如發(fā)射端62發(fā)射的光線正面的照射在人體上，光線經(jīng)人體反射光線被接收端63接收；但若人體位于發(fā)射端62的側(cè)方向上，則照射在人體上的光線反射后不能全部或大部分的被接收端63接收，僅有部分光線斜射入接收器端63；設(shè)置多個接收端63則可以增加接收反射光線的面積，增加接收反射光線的光線量或光線能力，使檢測更為精確。

進一步，所述距離傳感器6包括安裝支架7，所述安裝支架7包括第一側(cè)支架71、第二側(cè)支架72以及中央支架73，所述發(fā)射端62安裝在第一側(cè)支架71與中央支架73之間的第一安裝空間內(nèi)(圖中未示出)，所述接收端63安裝在所述第二側(cè)支架72與所述中央支架73之間的第二安裝空間內(nèi)(圖中未示出)。如圖1所示，所述中央支架73包括具有一定寬度的可防止發(fā)射器622的光線直接進入到接收器的上部支架731。所述上部支架731的橫向?qū)挾却笥谒鲋醒胫Ъ?2的下部的橫向?qū)挾?，所述中央支?3類似于“T”形，上部支架731的設(shè)置防止了發(fā)射器622的光線直接進入到接收器63中，防止了誤檢測的發(fā)生。

如圖1和圖2所示，本申請還提供一種電子終端8，包括可視屏幕81以及安裝在可視屏幕周圍的距離傳感器6。所述電子終端8可以是手機、平板電腦、閱讀器等電子設(shè)備，或者利用所述距離傳感器6實現(xiàn)某些功用的設(shè)備。所述距離傳感器6包括電路板61，與所述電路板61分別連接的成并列排布的發(fā)射端62和接收端63；所述發(fā)射端62和所述接收端63用于完成光線的發(fā)射與接收。所述發(fā)射端62包括發(fā)射器622以及安裝在發(fā)射器622上方的第一凸透鏡621；所述接收端63包括陣列設(shè)置的若干接收器632以及安裝在若干接收器632上方的第二凸透鏡631。

進一步，所述發(fā)射器622為VCSEL激光器；所述第一凸透鏡621的半徑小于所述第二凸透鏡631的半徑。所述距離傳感器6還包括安裝支架7，所述安裝支架7包括第一側(cè)支架71、第二側(cè)支架72以及中央支架73，所述發(fā)射端62安裝在第一側(cè)支架71與中央支架73之間的第一安裝空間內(nèi)，所述接收端63安裝在所述第二側(cè)支架72與所述中央支架73之間的第二安裝空間內(nèi)；所述中央支架73包括具有一定寬度的可防止發(fā)射器622的光線直接進入到接收器632的上部支架731。

如圖2所示，在一實施例中，所述電子終端8還包括設(shè)置于所述距離傳感器6上部的蓋板透鏡81。

如圖2所示，在一實施例中，所述距離傳感器6與所述蓋板透鏡81之間設(shè)有膠套82。所述膠套82包括第一側(cè)膠套821、第二側(cè)膠套822和中央膠套823。所述第一側(cè)膠套821、第二側(cè)膠套822和中央膠套823分別設(shè)置在第一側(cè)支架71、第二側(cè)支架72和中央支架73的上面。所述第一側(cè)膠套821和所述第二側(cè)膠套822設(shè)置在距離傳感器6的外側(cè)，起與電子終端8的其他結(jié)構(gòu)的阻隔作用及阻隔光線的散射的作用。所述中央膠套823設(shè)置在中央支架73的上面，進一步阻隔了所述距離傳感器6的發(fā)射端62發(fā)射的光線直接傳播至所述距離傳感器6的接收端63影響檢測結(jié)果。

在一實施例中，當(dāng)所述距離傳感器6與所述蓋板透鏡81的距離在0.3mm至1mm之間時，光線易散射，在所述距離傳感器6與所述蓋板透鏡81之間設(shè)置所述膠套82，用以防止發(fā)射器622發(fā)出的光線直接被接收端接收及光散射。當(dāng)所述距離傳感器6與所述蓋板透鏡81的距離小于0.3mm時，則可不設(shè)置所述膠套82隔斷。所述膠套82可選用硅膠套。

陣列設(shè)置的接收器632，可以實現(xiàn)即便在使用者未正視屏幕的情況下，依然可以有效的檢測到人臉或人體反射面，保證了不同角度下探測距離的相對一致性。即設(shè)置多個接收器632增加了接收反射后的光線接收面積增大了接收面積。

如圖3所示，圖3是本申請一實施例示出的距離傳感器的光響應(yīng)曲線圖。曲線圖中橫坐標(biāo)為光線發(fā)射距離坐標(biāo)，單位cm；縱坐標(biāo)為接收的能量值。圖中三條曲線由上至下分別為白卡測試曲線、灰卡測試曲線、黑卡測試曲線。電子終端以手機為例，人體反射近似灰卡反射，以灰卡測試數(shù)據(jù)為例，本申請一實施例中的距離傳感器的有效距離為50cm，傳統(tǒng)距離傳感器的有效距離為10cm，因此本申請的距離傳感器可實現(xiàn)傳統(tǒng)距離傳感器不能檢測的距離范圍和檢測功能。例如：用眼保護距離在30cm-40cm之間，則可利用本申請傳感器實現(xiàn)智能設(shè)備的近視防護等。

本申請中提供的電子終端8基于所述距離傳感器6可實現(xiàn)遠距離檢測的功能，例如實現(xiàn)手機終端的近距離檢測功能，防止手機通話時手機表面觸摸屏碰到連接引起誤操等。本申請的電子終端可利用所述距離傳感器實現(xiàn)一些擴展功能，例如終端防近視等。

手機終端的風(fēng)行與逐漸增加的使用頻率使得近視現(xiàn)象越來越普遍，長時間看手機還面臨頸肩疼痛等各種身體不適也嚴重影響了生活質(zhì)量。在使用手機終端過程中保持30cm以上的具有將會降低使用手機終端對身體的傷害，本申請可在有效監(jiān)測范圍50cm以內(nèi)實現(xiàn)電子終端用戶使用設(shè)備的距離監(jiān)測等?？苫谒鲭娮咏K端8可開發(fā)的閱讀監(jiān)控方法、軟件等；例如檢測到人臉到電子終端屏幕距離小于30cm就直接關(guān)閉顯示器使顯示器黑屏，檢測到人臉到電子終端屏幕距離小于30cm語音提醒使用者注意保護眼睛，檢測到人臉到電子終端屏幕距離小于30cm，只做提醒不設(shè)置黑屏等等。

綜上所述，本申請的通過增加了光線的射出距離、減小光線發(fā)散角度；設(shè)置的第一凸透鏡和第二凸透鏡增大了感光的角度。凸透鏡和陣列設(shè)置的接收器實現(xiàn)了長距離檢測，增大了光線接收角度；本申請的距離傳感器增加電子終端了實現(xiàn)長距離檢測的功能。

以上所述僅為本申請的較佳實施例而已，并不用以限制本申請，凡在本申請的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本申請保護的范圍之內(nèi)。