一种屏下感测系统及电子设备技术方案

本申请提供了一种屏下感测系统，用于向目标对象投射结构光光线和泛光光线进行感测。所述屏下感测系统包括显示装置及位于显示装置下方的发射单元。所述发射单元用于发射结构光光线。所述背光模组包括扩散片。所述扩散片包括：第一电极、第二电极及扩散层。所述扩散层设置在所述第一电极和第二电极之间，所述第一电极与第二电极在正对所述扩散层用于透过结构光光线的部分形成第一电场，所述扩散层位于第一电场内的部分能够随电场强度的变化至少在透明状态和散射状态之间转换。所述发射单元发出的结构光光线可以透过透明状态的部分扩散层进行投射，所述发射单元发出的结构光光线经处于散射状态的部分扩散层散射为泛光光线进行投射。

An under screen sensing system and electronic equipment

The application provides an under screen sensing system for projecting structured light and floodlight to the target object for sensing. The under screen sensing system includes a display device and a transmitting unit under the display device. The transmitting unit is used for transmitting structured light rays. The backlight module includes a diffusion sheet. The diffusion sheet comprises a first electrode, a second electrode and a diffusion layer. The diffusion layer is arranged between the first electrode and the second electrode, the first electrode and the second electrode form the first electric field in the part facing the diffusion layer for passing through the structured light ray, and the part in the first electric field of the diffusion layer can convert at least between the transparent state and the scattering state with the change of the electric field strength. The structural light ray emitted by the emission unit can be projected through the partial diffusion layer in the transparent state, and the structural light ray emitted by the emission unit is scattered by the partial diffusion layer in the scattering state as the floodlight ray.

【技术实现步骤摘要】
一种屏下感测系统及电子设备
本申请属于光学
，尤其涉及一种屏下感测系统及电子设备。
技术介绍
现有的三维(ThreeDimension,3D)感测模组通常需要分别设置泛光发射器和结构光发射器。所述泛光发射器和结构光发射器通过两个不同的光路分别投射泛光光线和结构光光线至一目标对象上进行3D感测。而且，所述泛光发射器和结构光发射器需要占用电子设备的屏幕显示面积，从而影响了使用三维感测模组的电子设备的屏占比。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请提供一种新式的屏下感测系统及电子设备。本申请实施方式提供一种屏下感测系统，用于向目标对象投射结构光光线和泛光光线进行感测。所述屏下感测系统包括：显示装置，用于显示画面，所述显示装置用于显示画面的区域定义为显示区域，所述显示装置上无法显示画面的区域定义为非显示区域。所述显示装置包括显示面板和设置在显示面板下方的背光模组。所述屏下感测系统进一步包括：发射单元，其设置在所述背光模组下方与所述显示区域正对的范围内，用于发出结构光光线；其中，所述背光模组包括扩散片，所述扩散片包括第一电极、第二电极及扩散层，所述扩散层设置在所述第一电极和第二电极之间，所述扩散层上用于透过所述结构光光线的部分定义为第一感测部，所述第一电极用于与第二电极在所述第一感测部的位置形成第一电场，所述第一电场的电场强度可被独立调节，所述扩散层的第一感测部能够随着所述第一电场的电场强度变化至少在透明状态和散射状态之间转换，所述第一感测部处于透明状态时，所述发射单元发出的结构光光线可以透过处于透明状态的第一感测部进行投射，所述第一感测部处于散射状态时，所述发射单元发出的结构光光线经处于散射状态的第一感测部散射为泛光光线进行投射。在某些实施方式中，所述扩散层处于透明状态的部分对所透过光线的雾度小于或等于10％，所述扩散片处于散射状态的部分对所透过光线的雾度大于或等于70％。在某些实施方式中，所述扩散层选自正式聚合物分散液晶层、反式聚合物分散液晶层、聚合物网络液晶层及胆甾相液晶层中的任意一种。在某些实施方式中，所述扩散层为正式聚合物分散液晶层，所述正式聚合物分散液晶层在所处电场的电压差绝对值为零或者小于或等于预设的第一电压阈值时处于散射状态，所述正式聚合物分散液晶层在所处电场的电压差绝对值大于或等于预设的第二电压阈值时处于透明状态。在某些实施方式中，所述第一电压阈值的取值范围为0伏至1伏，所述第二电压阈值的取值范围为5伏至100伏。在某些实施方式中，所述发射单元包括光源及衍射光学元件，所述光源用于发出原始光线，所述衍射光学元件用于将所述原始光线调制为结构光光线。在某些实施方式中，所述光源选自垂直腔面发射激光器、发光二极管及激光二极管中的任意一种及其组合。在某些实施方式中，所述原始光线为红外或近红外光，其波长范围为750纳米至2000纳米。在某些实施方式中，所述结构光光线为散斑结构光光线。在某些实施方式中，所述扩散层位于显示区域内，所述扩散层上定义出非感测部，所述非感测部不需要透过用于执行感测的光线。在某些实施方式中，所述用于执行感测的光线包括结构光光线和经由目标对象返回的光线。在某些实施方式中，所述第一电极和第二电极设置在与所述第一感测部正对的位置处，所述非感测部沿透光方向的相对两侧不设置电极。在某些实施方式中，所述第一电极包括第一导电区域及第二导电区域，所述第一导电区域正对所述第一感测部进行设置，所述第二导电区域正对所述非感测部进行设置，所述第一导电区域与第二导电区域之间绝缘间隔设置，所述第二电极用于与第一导电区域形成所述第一电场，所述第二电极用于与第二导电区域形成第二电场，所述非感测部位于所述第二电场内，所述第二电场的电压差绝对值为零或者小于或等于预设的第一电压阈值，以使得位于第二电场内的所述非感测部处于散射状态。在某些实施方式中，所述第二电极包括第三导电区域及第四导电区域，所述第三导电区域与第四导电区域之间绝缘间隔设置，所述第三导电区域与所述第一导电区域相对设置，所述第四导电区域与所述第二导电区域相对设置，所述第三导电区域用于与所述第一导电区域形成所述第一电场，所述第四导电区域用于与所述第二导电区域形成所述第二电场。在某些实施方式中，所述第二电极为没有形成不同的导电区域的整片电极。在某些实施方式中，所述第一电极上的第一导电区域被挖空而形成缺口或通孔，所述扩散片还包括第三电极，所述第三电极设置在第一电极背向第二电极的一侧，并与所述缺口或通孔相对设置，所述第三电极用于与第二电极形成所述第一电场。在某些实施方式中，进一步包括接收单元，所述接收单元设置在显示装置下方，所述接收单元用于透过至少部分显示装置接收经由目标对象返回的光线以执行对所述目标对象的感测。在某些实施方式中，所述扩散层上用于透过经由目标对象返回光线的部分定义为第二感测部，所述第一电极用于与第二电极在正对所述第二感测部的位置形成第三电场，所述第三电场的电场强度可被独立调节，所述第二感测部能够随着所述第三电场的电场强度变化至少在透明状态和散射状态之间转换，经由目标对象返回的光线可以透过处于透明状态的第二感测部由所述接收单元接收。在某些实施方式中，进一步包括接收单元，所述接收单元不透过所述显示装置接收经由目标对象返回的光线。本申请实施方式提供一种电子设备，其包括如上述任意一实施方式所述的屏下感测系统。所述电子设备根据所述屏下感测系统对所述目标对象的感测结果来执行相应的功能。由于本申请提供的屏下感测系统及电子设备采用透明度可调的扩散片搭配可发射结构光光线的发射单元，通过在所述扩散片与显示装置下方的发射单元相对的位置设置可独立控制的电场区域来实现透明度的调整，使得所述发射单元透过扩散片能够复用来发射结构光光线和泛光光线，不但节省了元件，还能在不影响显示效果的前提下实现屏下感测，从而进一步提高电子设备的屏占比，提升电子设备的视觉感受。本申请实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请实施方式的实践了解到。附图说明图1是本申请实施方式提供的电子设备的正面示意图。图2是图1中所示电子设备的部分结构示意图。图3是本申请一变更实施方式提供的电子设备的正面示意图。图4是图3所示电子设备的部分结构示意图。图5是本申请一变更实施方式提供的电子设备的正面示意图。图6是图2中所述背光模组的结构示意图。图7是图6所示扩散片的俯视结构示意图图8是图7中所示扩散片沿VIII-VIII的剖视结构示意图。图9是图6中所示的扩散片用于产生独立可控电场所施加的方波信号示意图。图10是本申请一变更实施方式提供的所述扩散片的一种电极结构的俯视示意图。图11是图10所示的扩散片沿XI-XI的剖视结构示意图。图12是本申请一变更实施方式提供的所述扩散片的一种电极结构示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种屏下感测系统，用于向目标对象投射结构光光线和泛光光线进行感测，所述屏下感测系统包括：显示装置，用于显示画面，所述显示装置用于显示画面的区域定义为显示区域，所述显示装置上无法显示画面的区域定义为非显示区域，所述显示装置包括显示面板和设置在显示面板下方的背光模组，其特征在于，所述屏下感测系统进一步包括：/n发射单元，其设置在所述背光模组下方与所述显示区域正对的范围内，用于发出结构光光线；/n其中，所述背光模组包括扩散片，所述扩散片包括第一电极、第二电极及扩散层，所述扩散层设置在所述第一电极和第二电极之间，所述扩散层上用于透过所述结构光光线的部分定义为第一感测部，所述第一电极用于与第二电极在所述第一感测部的位置形成第一电场，所述第一电场的电场强度可被独立调节，所述扩散层的第一感测部能够随着所述第一电场的电场强度变化至少在透明状态和散射状态之间转换，所述第一感测部处于透明状态时，所述发射单元发出的结构光光线可以透过处于透明状态的第一感测部进行投射，所述第一感测部处于散射状态时，所述发射单元发出的结构光光线经处于散射状态的第一感测部散射为泛光光线进行投射。/n

【技术特征摘要】
1.一种屏下感测系统，用于向目标对象投射结构光光线和泛光光线进行感测，所述屏下感测系统包括：显示装置，用于显示画面，所述显示装置用于显示画面的区域定义为显示区域，所述显示装置上无法显示画面的区域定义为非显示区域，所述显示装置包括显示面板和设置在显示面板下方的背光模组，其特征在于，所述屏下感测系统进一步包括：
发射单元，其设置在所述背光模组下方与所述显示区域正对的范围内，用于发出结构光光线；
其中，所述背光模组包括扩散片，所述扩散片包括第一电极、第二电极及扩散层，所述扩散层设置在所述第一电极和第二电极之间，所述扩散层上用于透过所述结构光光线的部分定义为第一感测部，所述第一电极用于与第二电极在所述第一感测部的位置形成第一电场，所述第一电场的电场强度可被独立调节，所述扩散层的第一感测部能够随着所述第一电场的电场强度变化至少在透明状态和散射状态之间转换，所述第一感测部处于透明状态时，所述发射单元发出的结构光光线可以透过处于透明状态的第一感测部进行投射，所述第一感测部处于散射状态时，所述发射单元发出的结构光光线经处于散射状态的第一感测部散射为泛光光线进行投射。


2.如权利要求1所述的屏下感测系统，其特征在于，所述扩散层处于透明状态的部分对所透过光线的雾度小于或等于10％，所述扩散片处于散射状态的部分对所透过光线的雾度大于或等于70％。


3.如权利要求1所述的屏下感测系统，其特征在于，所述扩散层选自正式聚合物分散液晶层、反式聚合物分散液晶层、聚合物网络液晶层及胆甾相液晶层中的任意一种。


4.如权利要求3所述的屏下感测系统，其特征在于，所述扩散层为正式聚合物分散液晶层，所述正式聚合物分散液晶层在所处电场的电压差绝对值为零或者小于或等于预设的第一电压阈值时处于散射状态，所述正式聚合物分散液晶层在所处电场的电压差绝对值大于或等于预设的第二电压阈值时处于透明状态。


5.如权利要求1所述的屏下感测系统，其特征在于，所述发射单元包括光源及衍射光学元件，所述光源用于发出原始光线，所述衍射光学元件用于将所述原始光线调制为结构光光线。


6.如权利要求5所述的屏下感测系统，其特征在于，所述结构光光线为散斑结构光光线。


7.如权利要求1或4所述的屏下感测系统，其特征在于，所述扩散层位于显示区域内，所述扩散层上定义出非感测部，所述非感测部不需要透过用于执行感测的光线。


8.如权利要求7所述的屏下感测系统，其特征在于，所述用于执行感测...

【专利技术属性】
技术研发人员：林峰，王小明，
申请(专利权)人：深圳阜时科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44