一种电子设备

摘要

本申请提供了一种电子设备，包括：按键，所述按键装配在所述电子设备的壳体上，所述按键内设置有连通所述壳体内外的第一发射光通道和第一接收光通道；第一主动光学器件，设置于所述壳体内，包括第一发射器和第一接收器，所述第一发射器用于通过所述第一发射光通道向所述壳体外的用户发射红外光，所述第一接收器用于通过所述第一接收光通道接收所述用户反射的红外光；处理器，设置于所述壳体内，与所述第一发射器和所述第一接收器电连接，用于确定红外光的发射时间和接收时间的时间差。本申请提供的电子设备能够实现按键功能的多样化，进而能够丰富用户的使用体验，同时能够减少按键的设置数量，提高产品的竞争力。

权利要求

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

按键，所述按键装配在所述电子设备的壳体上，所述按键内设置有连通所述壳体内外的第一发射光通道和第一接收光通道；

第一主动光学器件，设置于所述壳体内，包括第一发射器和第一接收器，所述第一发射器用于通过所述第一发射光通道向所述壳体外的用户发射红外光，所述第一接收器用于通过所述第一接收光通道接收所述用户反射的红外光；

处理器，设置于所述壳体内，与所述第一发射器和所述第一接收器电连接，用于确定红外光的发射时间和接收时间的时间差；

所述第一发射光通道包括面向所述用户的发射光出口，所述第一接收光通道包括面向所述用户的反射光入口，所述发射光出口和所述反射光入口邻近设置；

所述按键安装于所述壳体的第一壁面上，所述按键包括朝向所述壳体内部的底壁以及与所述底壁相连的多个侧壁，所述发射光出口和所述反射光入口位于同一个所述侧壁上，所述发射光出口发射出的红外光沿着所述第一壁面进行延伸并且与所述第一壁面的长边相互平行。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一主动光学器件固定安装于所述按键朝向所述壳体内部的底壁上。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述底壁上形成有定位槽，所述第一主动光学器件安装于所述定位槽内。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述按键内设置有通孔，所述第一发射光通道和所述第一接收光通道为设置于所述通孔内的导光柱。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述第一主动光学器件为时间飞行TOF器件。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括设置于所述壳体内部的柔性电路板，所述第一发射器和所述第一接收器通过所述柔性电路板与所述电子设备的主板电连接。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述侧壁上还设置有至少一个定位凸块，所述定位凸块用于与所述壳体的内侧面相抵接。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述按键内还设置有连通所述壳体内外的第二发射光通道和第二接收光通道，所述电子设备还包括第二主动光学器件，所述第二主动光学器件包括第二发射器和第二接收器，所述第二发射器用于通过所述第二发射光通道向所述壳体外发射红外光，所述第二接收器用于通过所述第二接收光通道接收所述用户反射的红外光，所述第二发射器和所述第二接收器均与所述处理器电连接。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述第一发射光通道和所述第二发射光通道的发射光出口分别位于相对的两个所述侧壁上。

10.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述底壁的中部设置有触头，所述第一主动光学器件和所述第二主动光学器件固定于所述底壁上，并且对称设置于所述触头的两侧。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述处理器为所述电子设备的中央处理器CPU。

12.根据权利要求1-3中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为手机、平板电脑、手表、电子阅读器、笔记本电脑中的任意一种。

说明书

一种电子设备

技术领域

[0001] 本申请涉及终端技术领域，特别涉及一种电子设备。

背景技术

[0002] 大部分的电子设备都包括实体按键，以使得用户可以通过触发按压实体按键以实现对应的按键功能。例如，用户可以通过触发设置于电子设备侧面的音量键来调节音量，通过触发电源键来控制显示屏的开启与关闭以及开关机等。当前的实体按键功能单一，为了
实现不同功能通常需要设置多个按键，操作体验单调，按键以下大面积中框部分目前还没
有很好的得到功能发掘。

发明内容

[0003] 本申请提供一种电子设备，能够实现按键功能的多样化，进而能够丰富用户的使用体验，同时能够减少按键的设置数量，提高产品的竞争力。

[0004] 第一方面，提供了一种电子设备，包括：按键，按键装配在电子设备的壳体上，按键内设置有连通壳体内外的第一发射光通道和第一接收光通道；第一主动光学器件，设置于壳体内，包括第一发射器和第一接收器，第一发射器用于通过第一发射光通道向壳体外的
用户发射红外光，第一接收器用于通过第一接收光通道接收用户反射的红外光；处理器，设置于壳体内，与第一发射器和第一接收器电连接，用于确定红外光的发射时间和接收时间
的时间差。

[0005] 本申请提供的电子设备的按键上设置有第一发射光通道和第一接收通道，从而使得按键能够与电子设备内部的主动光学器件相结合，使得本申请的按键除了实现按键的传
统功能以外，还能够通过按键获取用户的操作手势(例如是手指是滑动还是点击)等，进而
实现了按键功能的多样化，丰富了用户的使用体验，减少了电子设备需要设置的按键数量，提高产品的竞争力。

[0006] 在一种可能的设计中，第一主动光学器件固定安装于按键朝向壳体内部的底壁上。通过以上设置，一方面能够使得第一发射器、第一接收器和第一发射光通道、第一接收光通道的连接更加稳定可靠，防止二者之间因为发生相对位移而影响光线的传输。另一方
面，也可以充分利用按键内侧的空间，有利于电子设备内部各器件之间的合理布局。

[0007] 在一种可能的设计中，底壁上形成有定位槽，所述第一主动光学器件安装于所述定位槽内。例如，可以通过粘接的方式将第一主动光学器件固定于定位槽内，从而能够实现对第一主动光学器件的可靠安装固定。

[0008] 可选地，可以在按键的底壁上设置多个限位挡板，通过多个限位挡板限定出该凹槽。此外，也可以在按键的底壁上挖掘出该定位凹槽，本申请对此不做限定。

[0009] 在一种可能的设计中，所述按键内设置有通孔，所述第一发射光通道和所述第一接收光通道为设置于所述通孔内的导光柱。

[0010] 在一种可能的设计中，第一主动光学器件为时间飞行TOF器件。

[0011] 在一种可能的设计中，电子设备还包括设置于壳体内部的柔性电路板，第一发射器和第一接收器通过柔性电路板与电子设备的主板电连接。

[0012] 在一种可能的设计中，第一发射光通道包括面向用户的发射光出口，第一接收光通道包括面向用户的反射光入口，发射光出口和反射光入口邻近设置。

[0013] 在一种可能的设计中，按键安装于壳体的第一壁面上，按键包括朝向壳体内部的底壁以及与底壁相连的侧壁，发射光出口和反射光入口位于同一侧壁上，发射光出口发射
出的红外光沿着第一壁面进行延伸并且与第一壁面的长边相互平行。

[0014] 在一种可能的设计中，侧壁上还设置有至少一个定位凸块，定位凸块用于与壳体的内侧面相抵接。

[0015] 在一种可能的设计中，按键内还设置有连通壳体内外的第二发射光通道和第二接收光通道，电子设备还包括第二主动光学器件，第二主动光学器件包括第二发射器和第二
接收器，第二发射器用于通过第二发射光通道向壳体外发射红外光，第二接收器用于通过
第二接收光通道接收所述用户反射的红外光，第二发射器和第二接收器均与处理器电连
接。

[0016] 在一种可能的设计中，第一发射光通道和第二发射光通道的发射光出口分别位于相对的两个侧壁上。

[0017] 在一种可能的设计中，底壁的中部设置有触头，第一主动光学器件和第二主动光学器件固定于底壁上，并且对称设置于触头的两侧。

[0018] 在一种可能的设计中，处理器为所述电子设备的中央处理器CPU。

[0019] 可选地，处理器也可以是专门用来确定上述时间差而额外设置的处理器。进一步地，该处理器可以集成于第一主动光学器件内，在确定完上述时间差之后，可以通过柔性电路板将上述时间差的信息发送给电子设备100的主板上的CPU。

[0020] 在一种可能的设计中，电子设备为手机、平板电脑、手表、电子阅读器、笔记本电脑中的任意一种。

附图说明

[0021] 图1为本申请实施例提供的电子设备的主视图。

[0022] 图2是按键的结构示意图。

[0023] 图3是按键的装配示意图。

[0024] 图4是红外光的传输示意图。

具体实施方式

[0025] 下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参
考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

[0026] 在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

[0027] 在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员
而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

[0028] 在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“侧”、“背”、“内”、“外”、“右”、“底”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于安装的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

[0029] 本申请实施例提供一种电子设备，该电子设备可以是手机、平板电脑、手表、电子阅读器、笔记本电脑等具有物理按键的设备，但不限于此。

[0030] 请参阅图1，图1为本申请实施例提供的电子设备100的主视图。作为示例而非限定，在图1中，电子设备100为手机，并且包括壳体10和显示屏20，显示屏20安装在壳体10上，从而使电子设备100构成一个封闭的整体。电子设备100还包括设置于壳体10内部的电子元
件(图中未示出)，电子元件包括电路板、处理器、摄像头、闪光灯、麦克风、电池等，但不限于此。

[0031] 壳体10可以是为金属壳体，比如镁合金、不锈钢等金属。此外，还可以是塑胶壳体、玻璃壳体、陶瓷壳体等，但不限于此。

[0032] 显示屏20可以是发光二极管(light emitting diode,LED)显示屏、液晶(liquid crystaldisplay,LCD)显示屏或者有机发光二极管(organic light-emitting diode,
OLED)显示屏等，但不限于此。显示屏20还可以是柔性显示屏，具有可折叠的特性，也就是说，电子设备100还可以是可折叠电子设备，例如可以是可折叠手机。

[0033] 此外，在其他实施例中，电子设备100也可以不包括显示屏20，本申请对此不做限定。

[0034] 如图1所示，本申请的电子设备100还包括按键30，按键30装配在壳体10上。具体地，可以在壳体10的侧壁的预定位置开设安装孔，按键30可以沿电子设备100的内部至外部的方向穿过该安装孔以装配至壳体10上。可选地，按键30可以是电源键或者音量键或者其
他功能按键。

[0035] 应理解，在其他实施例中，按键30也可以安装于壳体10的其他位置，例如，以图1为例，也可以将按键30安装于壳体10的其他方向(例如上方)的侧壁上或者安装于壳体10相对于显示屏20的背部壳体上等，本申请对此不做限定。

[0036] 此外，图1中示出的按键30为条形按键，在其他实施例中，按键30也可以根据需求设置为其他形状，例如为圆形，本申请对此不做限定。

[0037] 可选地，按键30可以为塑胶按键或者金属按键等，本申请对此不做限定。

[0038] 本申请提供的电子设备100包括按键30，按键30除了能够实现对应的按键功能(例如进行开关机)之外，按键30还可以实现其他功能(例如音量调节等)，进而能够实现按键30功能的多样性，丰富了用户的操作体验，减少了按键的设置数量，提高了电子设备100的产品竞争力。

[0039] 图2是按键30的结构示意图，图3是按键30的装配示意图。如图1-3所示，本申请的电子设备100包括：

[0040] 按键30，按键30装配在电子设备100的壳体10上，按键30内设置有连通壳体10内外的第一发射光通道31和第一接收光通道32；

[0041] 第一主动光学器件40，设置于壳体10内，包括第一发射器41和第一接收器42，第一发射器41用于通过第一发射光通道31向壳体10外的用户发射红外光，第一接收器42用于通过第一接收光通道32接收用户反射的红外光。

[0042] 处理器(图中未示出)，设置于壳体10内，与第一发射器41和第一接收器42电连接，用于确定红外光的发射时间和接收时间的时间差。

[0043] 如图1、3所示，本实施例的按键30装配在壳体10的侧壁上，可以在壳体10的侧壁上首先开设安装孔11，安装孔11的大小以及形状和按键30的外形相适配，按键30可以沿壳体10的内部至外部的方向穿过安装孔11以装配至壳体10上。

[0044] 如图1-3所示，本实施例的按键30为长条形结构，具有朝向壳体10内部的底壁、与该底壁相连的侧壁以及朝向壳体10外部以面向用户并且与侧壁相连的顶壁。进一步地，该
侧壁可以在不同方向上具有依次相连的多个。

[0045] 为了对按键30进行限位以防止按键30在使用过程中完全穿过安装孔11从而从壳体10上脱落，可以在按键30的侧壁上设置至少一个定位凸块34，定位凸块34用于与壳体10
的内侧面相抵接，这样在按键30因为受到弹力而向壳体10的外部位移时，壳体10能够通过
定位凸块34对按键30进行限位，防止按键30脱落。可选地，定位凸块34可以设置多个，并且分布于不同的侧壁上。

[0046] 容易理解的，传统的按键通常是不透明的，光线无法透过传统的按键进行传输。如图2所示，本申请提供的按键30内设置有连通壳体10内外的第一发射光通道31和第一接收光通道32。第一发射光通道31和第一接收光通道32能够传输光线，以实现壳体10内外光线
的连通，壳体10内部的光线可以通过第一发射光通道31传输至壳体10的外部，壳体10外部
的光线可以通过第一接收光通道32传输至壳体10的内部。

[0047] 可选地，可以在按键30内设置通孔，该通孔能够连接壳体10的内部和外部，可以在该通孔内设置透明的导光柱等导光部件以形成该第一发射光通道31和第一接收光通道32。也就是说，第一发射光通道31和所述第一接收光通道32可以为设置于通孔内的导光柱等导
光部件，光线可以在该导光柱内进行传输从而实现壳体10内外光线的连通。

[0048] 为了方便实现按压操作，如图2所示，在按键30的底壁的中部设置有触头37，在电子设备100的壳体10内还设置有柔性电路板(flexible printed circuit board，FPC)50，
该柔性电路板50可以与电子设备100的主板电连接，在该柔性电路板50的对应位置处设置
有按压开关51，触头37与该按压开关37相抵接，用户可以通过按压按键30以实现该按压开
关51的导通或者关闭，进而实现按键30对应的按键功能，例如开关机、打开或者关闭显示屏
20等。

[0049] 如图2、3所示，本申请的电子设备100还包括设置于壳体10内部的第一主动光学器件40，该第一主动光学器件40包括第一发射器41和第一接收器42。其中，第一发射器41用于发射红外光，并且与第一发射光通道31相连接，能够通过第一发射光通道31向壳体10外的
用户发射红外光。第一接收器42用于接收红外光，并且与第一接收光通道32相连接，能够通过第一接收光通道32接收用户反射的红外光。

[0050] 如图2所示，第一发射光通道31包括面向用户的发射光出口，第一接收光通道32包括面向用户的反射光入口，即该发射光出口和反射光入口面向壳体10的外部。在本申请实
施例中，发射光出口和反射光入口邻近设置，从而能够保证第一接收器42对反射光的接收
效率。例如，可以将发射光出口和反射光入口设置于按键30的同一个侧壁上或者同时设置
于按键30的顶壁上。

[0051] 在本申请实施例中，按键30安装于壳体10的第一壁面(即图1、3中壳体10的右侧壁面)上，发射光出口和反射光入口位于按键30的同一个侧壁上，并且发射光出口发射出的红外光沿着第一壁面进行延伸并且与第一壁面的长边相互平行，从而方便用户的使用。

[0052] 图4是红外光的传输示意图。如图4所示，第一发射器41发射的红外光出射后，沿着第一壁面向电子设备100的顶端进行传输，在触碰到用户的手指之后，红外光发生反射，反射的红外光经过反射光入口最终射入第一接收器42内。

[0053] 本申请的电子设备100还包括设置于壳体10内的处理器，该处理器与第一发射器41和第一接收器42电连接，用于确定红外光的发射时间和接收时间的时间差。电子设备100可以分别确定第一发射器41发射红外光的时间以及第一接收器42接收反射回来的红外光
的时间，之后确定二者的时间差，电子设备100可以根据该时间差获取用户的操作手势(例
如是手指是滑动还是点击)等。

[0054] 可选地，在本申请实施例中，该处理器可以为电子设备100的中央处理器(central processing unit，CPU)。第一发射器41和第一接收器42可以分别通过柔性电路板50与电子设备的主板电连接，第一发射器41和第一接收器42可以和主板上的CPU通信连接，CPU可以分别确定第一发射器41发射红外光的时间以及第一接收器42接收反射回来的红外光的时
间，之后确定二者的时间差。

[0055] 此外，在其他实施例中，该处理器也可以是专门用来确定上述时间差而额外设置的处理器，进一步地，该处理器可以集成于第一主动光学器件40内，在确定完上述时间差之后，可以通过柔性电路板50将上述时间差的信息发送给电子设备100的主板上的CPU。

[0056] 可选地，在本申请实施例中，第一主动光学器件40可以为时间飞行(time of flight，TOF)器件，第一发射器31可以为TOF器件的红外光发射模块，第一接收器32可以为TOF器件的红外光接收模块。

[0057] 此时，第一发射器31通过第一发射光通道31向用户(的手指)连续发送光脉冲，第一接收器32接收用户反射回来的光脉冲，处理器可以确定每个光脉冲的发送和接收的时间
差(该时间差即为光的“飞行时间”)。进一步地，处理器可以根据多个光脉冲的发送和接收的时间差来获取用户的操作手势(例如是滑动还是点击)。

[0058] 例如，按键30可以是电源键，处理器可以根据多个光脉冲的发送和接收的时间差来获取用户的操作手势是滑动，此时按键30还能够实现技术中音量键的相关功能，例如实
现对电子设备100的音量调节、相机变焦、图片缩放等调节。

[0059] 再例如，按键30可以是音量键，处理器可以根据多个光脉冲的发送和接收的时间差来获取用户的操作手势是点击，此时按键30还能够实现技术中电源键的相关功能，例如
实现对电子设备100的开关机、屏幕的开启或者关闭等。

[0060] 再例如，处理器可以根据多个光脉冲的发送和接收的时间差来获取用户的深度图像信息，本申请对此不做限定。

[0061] 根据本申请实施例，电子设备100的按键30上设置有第一发射光通道31和第一接收通道32，从而使得按键30能够与电子设备100内部的主动光学器件相结合，使得本申请的按键30除了实现按键的传统功能以外，还能够通过按键30获取用户的操作手势(例如是手
指是滑动还是点击)等，进而实现了按键功能的多样化，丰富了用户的使用体验，减少了电子设备100需要设置的按键数量，提高产品的竞争力。

[0062] 下面结合附图，继续对本申请提供的电子设备100进行介绍。

[0063] 如图2所示，第一主动光学器件40固定安装于按键30朝向壳体10内部的底壁上，也就是说，第一发射器41和第一接收器42可以固定于按键30的底壁上。通过以上设置，一方面能够使得第一发射器41、第一接收器42和第一发射光通道31、第一接收光通道32的连接更
加稳定可靠，防止二者之间因为发生相对位移而影响光线的传输。另一方面，也可以充分利用按键30内侧的空间，有利于电子设备100内部各器件之间的合理布局。

[0064] 进一步地，为了实现对第一主动光学器件40的可靠安装固定，可以在按键30的底壁上设置定位槽33，可以将第一主动光学器件40安装于定位槽33内。例如，可以通过粘接的方式将第一主动光学器件40固定于定位槽33内。

[0065] 如图2所示，可以在按键30的底壁上设置多个限位挡板，通过多个限位挡板限定出该凹槽33。此外，在其他实施例中，也可以在按键30的底壁上挖掘出该定位凹槽33，本申请对此不做限定。

[0066] 如图2所示，在本申请实施例中，按键30内还设置有连通壳体10内外的第二发射光通道35和第二接收光通道36，电子设备100还包括第二主动光学器件60，第二主动光学器件
60包括第二发射器61和第二接收器62，第二发射器61与第二发射光通道35相连接，第二接
收器62与第二接收光通道36相连接，第二发射器61用于通过第二发射光通道35向壳体10外
发射红外光，第二接收器62用于通过第二接收光通道36接收用户反射的红外光，第二发射
器61和第二接收器62均与处理器电连接。

[0067] 也就是说，本申请的电子设备100可以设置多个主动光学器件，并且均通过按键30来实现光线的传输。该第二发射光通道35、第二接收光通道36、第二发射器61和第二接收器
62等可以按照第一发射光通道31、第一接收光通道32、第一发射器41和第一接收器42进行
理解，在此不再赘述。

[0068] 进一步地，第一发射光通道31和第二发射光通道35的发射光出口分别位于相对的两个侧壁上，从而使得第一发射光通道31和第二发射光通道35可以向不同的方向发射红外
光，方便用户进行使用。

[0069] 如图2所示，可以将第一主动光学器件40和第二主动光学器件60均固定于按键30的底壁上。此时，为了提高按键30按压操作的稳定性，可以将第一主动光学器件40和第二主动光学器件60对称设置于触头37的两侧，并且可以分别固定于两侧的定位槽33内。

[0070] 以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。