CN105677110A - 一种基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端，其显示装置采用液晶显示屏，触摸屏固定在所述移动终端壳体上且覆盖在所述液晶显示屏上，所述触摸屏的玻璃基板中刻画有多层波导管，形成不同功能的若干传感器。上述传感器的类型包括光传感器、温度传感器，或者在玻璃基板中刻画的波导管设置多个漏光的小孔，利用小孔组成的图案认证移动终端。本发明提出的基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端由于一改外接方式，采用内建方式，设备的体积和零部件数量都大幅缩减，让用户体会到真正的便携，提升了用户体验度。

Description

一种基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端

技术领域

本发明涉及移动终端的通信技术领域，特别涉及一种基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端。

背景技术

随着移动时代的到来，手机已成为人们日常生活中不可或缺的工具，手机的移动特性，使其显得方便、高效。通常，掌上电脑(PDA)、手持终端等便携式信息终端、、智能手机、便携式游戏机、电子辞典、汽车导航仪、小型PC、数码相机、摄像机等移动终端设备的液晶显示窗上安装保护用覆盖玻璃。但是基于技术手段及实现方式等诸多方面的限制，很多传感器都会漏在覆盖玻璃表面可见的区域，这给ID(IndustrialDesign工业设计)设计带来了难度并影响了美观。

当前移动终端显示屏中的保护用覆盖玻璃，似乎是个不具有智能的“死物”，亟待需要提出一种新的传感器技术，这种传感器将植入玻璃中，使得玻璃具备某种智能，进而显示屏可以完成传统上需要连接线路和专用传感器才能完成的工作，这种传感器嵌入式显示屏有望在移动终端的使用、智能及安全中扮演角色。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端，其显示装置采用液晶显示屏，触摸屏固定在所述移动终端壳体上且覆盖在所述液晶显示屏上，所述触摸屏的玻璃基板中刻画有多层波导管，形成不同功能的若干传感器。

进一步地，所述触摸屏的玻璃基板中刻画有波导管用于跟踪光线和光波的变化，以形成具有光强感测功能的光传感器。

进一步地，所述触摸屏的玻璃基板中刻画有由直线、弯曲两个波导组成的光干涉仪，以形成具有温度感测功能的温度传感器。

进一步地，所述触摸屏的玻璃基板中刻画的波导管设置多个漏光的小孔，利用小孔组成的图案认证移动终端。

进一步地，所述光传感器的波导管的光感应区域设置于所示移动终端的上部，同时所述光感应区域位于所述触摸屏玻璃基板的上方，与所述液晶显示屏的有效显示区域不重叠。

进一步地，所述光感应区域的宽度设置为所述移动终端正面宽度的2/3。

进一步地，所述光感应区域的高度等于所述液晶显示屏的有效显示区域顶部到所述移动终端机壳顶部的区域宽度。

进一步地，所述移动终端还包括前置摄像头、红外接收器和红外发射器，所述前置摄像头设置于所述光感应区域的中间，同时将所述红外接收器和所述红外发射器设置于所述前置摄像头的左右两侧。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1)本发明提出的基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端，突破了传统显示屏中的玻璃层所承担的让显示信息和触摸信息通过的功能，将光传感器植入移动终端触摸屏的玻璃层中，在显示屏玻璃内部刻画出波导管，跟踪光线和光波的变化，替代传统上需要连接线路和专用传感器才能外侧的光感测量工作，自动感应光线环境变化、自动调整背光亮度，实现在明亮的户外会提升背光亮度，在昏暗的室内则会降低亮度、避免眩光产生，同时节省耗电量。

2)本发明提出的基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端由于一改外接方式，采用内建方式，设备的体积和零部件数量都大幅缩减，让用户体会到真正的便携。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或者现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实施例二中公开的一种基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端的正视图；

图2是本实施例三中公开的一种基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端的结构组成框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以下根据实施例分别进行详细说明。

实施例一

本实施例公开了一种移动终端，所述移动终端包括但不限于手机、笔记本电脑、平板电脑和掌上上网设备、多媒体设备、流媒体设备、移动互联网设备(MID，mobileinternetdevice)、可穿戴设备或其他类型的智能终端设备。

该移动终端采用目前市场上占主流的触摸屏，在移动终端的液晶显示窗上安装保护用覆盖玻璃层，将光传感器植入移动终端触摸屏的玻璃基板中，在显示屏玻璃基板内部刻画出波导管，跟踪光线和光波的变化，替代传统上需要连接线路和专用传感器才能外侧的光感测量工作，自动感应光线环境变化、自动调整背光亮度。

在智能移动终端触摸屏的玻璃基板中安装透明的光传感器，比如，在触摸屏的玻璃基板内部刻画出波导管，所述波导管跟踪光线和光波的变化。

以此类推，此技术可以延伸到在智能移动终端触摸屏的玻璃基板中嵌入各种传感器功能，就可以在不用大幅调整智能移动终端内部布局的情况下，实现各种传感器功能。

本实施例中利用飞秒激光在玻璃基板中形成红外线波导的技术，其特点是损失不到传统激光加工技术的1/10。由于可形成多层波导，因此可在一片薄的玻璃基板中安装多种传感器，实现多种传感器的感测功能。

作为这项技术的应用示例，在玻璃基板内安装了温度传感器和智能手机认证***。由直线、弯曲两个波导组成的光干涉仪构成了温度传感器。认证***则是在波导上设置多个漏光的“小孔”，利用小孔组成的图案认证智能移动终端，比使用传播距离较远的电波进行认证更加安全。

同时，通过相关技术，提高嵌入安装了传感器的玻璃基板的内应力和均匀性，易于降低波导的损失。

综上所述，本实施例提供了一种基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端，该移动终端采用针对移动用途开发的触摸屏，将传感器(例如：光传感器(photosensor))直接形成于触摸屏边框部份的玻璃基板中，可侦测周遭的亮度，自动设定最适当的背光强度。

移动电话、卫星导航***等移动终端，在从室内到户外，或于高速公路进入隧道时，由于周遭环境亮度突然变化，会导致画面不易辨识。而本发明公开的基于嵌入式传感器的触摸屏，则可因应上述环境变化、自动调整背光亮度。在明亮的户外会提升背光亮度；在昏暗的室内则会降低亮度、避免眩光产生，同时节省耗电量。

虽然过去亦有厂商发表可自动调整背光亮度的触摸屏，不过光传感器是外接于液晶模块。而本发明公开的基于嵌入式传感器的触摸屏，则直接将光传感器内建于玻璃基板，可缩减设备体积与零组件数量。

实施例二

请参见图1，图1是本实施例二中公开的一种基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端的正视图。所述移动终端包括但不限于手机、笔记本电脑、平板电脑和掌上上网设备、多媒体设备、流媒体设备、移动互联网设备(MID，mobileinternetdevice)、可穿戴设备或其他类型的智能终端设备。

本实施例中移动终端的触摸屏采用基于嵌入式传感器的触摸屏，具体方案如实施例一所阐述，将光传感器植入移动终端触摸屏的玻璃基板中，在显示屏玻璃内部刻画出波导管，跟踪光线和光波的变化，替代传统上需要连接线路和专用传感器才能外侧的光感测量工作，自动感应光线环境变化、自动调整背光亮度。

如图1所示，将光传感器的波导管的光感应区域设置于移动终端玻璃基板的上部，该光感应区域位于触摸屏的上方，与触摸屏的有效显示区域不重叠，不影响移动终端的有效显示。上述波导管的光感应区域的宽度可根据需要设计调整，示例性的，可将波导管的光感应区域的宽度设置为移动终端触摸屏正面宽度的2/3，高度等于触摸屏的有效显示区域顶部到移动终端顶部的区域宽度。此设计的初衷是能够最大程度的感知环境光的变化。

基于考虑到目前移动终端都配置有前后双摄像头，本实施例中公开的基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端的设计方案，将前置摄像头设置于光感应区域的中间，同时将红外接收器和红外发射器设置于前置摄像头的左右两侧，该光传感器、前置摄像头、红外接收器和红外发射器合为一体的设计，克服以往通过液晶面板外接光传感器的方式实现根据外部光强变化自动调整背光亮度功能带来的繁琐与不便，将光传感器(photosensor)直接内建于玻璃基板内，在显示屏玻璃内部刻画出波导管，跟踪光线和光波的变化。

由于内建有光传感器，因此液晶面板能够感应到周遭的亮度，从而自动设定最适当的背光强度。比如你从室内走到室外，比如你坐车驶入隧道后等，光线变化后液晶面板都会自动调节亮度，让你眼前看起来更舒适。

本实施例公开的基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端，通过将光传感器内建于玻璃基板中，不仅方便用户使用，能够帮助用户节省电量，提高续航能力，同时由于一改外接方式，采用内建方式，设备的体积和零部件数量都大幅缩减，让用户体会到真正的便携。

实施例三

本实施例三提供了一种移动终端，具体结构组成如附图2所示，该移动终端终端包括：壳体(图未示)、液晶显示屏1、如实施例一或二描述的内建传感器的触摸屏2、CPU处理器3和电源4，内建传感器的触摸屏2固定在该壳体上且触摸屏2覆盖在液晶显示屏1上，处理器3和电源4设于壳体内，电源4分别与液晶显示屏1、触摸屏2和处理器3电连接。

在本实施例中，触摸屏2的主玻璃基板覆盖在液晶显示屏1上。

其中，液晶显示屏1可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及终端的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。

电源4(比如电池)用于给终端的各个部件(比如液晶显示屏1、触摸屏2和处理器3等)供电，优选的，电源可以通过电源管理***与处理器3逻辑相连，从而通过电源管理***实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源4还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电***、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。

处理器3是终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，执行终端的各种功能和处理数据，从而对终端进行整体监控。可选的，处理器3可包括一个或多个处理核心；优选的，处理器3可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作***、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器3中。

该终端还可以包括：存储器5、RF(RadioFrequency，射频)电路6、输入单元7、传感器单元8、音频电路9和WiFi(wirelessfidelity，无线保真)模块10等部件。

上述部件1～10均安装在壳体内部或表面。本领域技术人员可以理解，图2中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

其中，RF电路6可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，特别地，将基站的下行信息接收后，交由一个或者一个以上处理器3处理；另外，将涉及上行的数据发送给基站。通常，RF电路6包括但不限于天线、至少一个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、用户身份模块卡、收发信机、耦合器、LNA(LowNoiseAmplifier，低噪声放大器)、双工器等。

此外，RF电路6还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于GSM(GlobalSystemofMobilecommunication，全球移动通讯***)、GPRS(GeneralPacketRadioService，通用分组无线服务)、CDMA(CodeDivisionMultipleAccess，码分多址)、WCDMA(WidebandCodeDivisionMultipleAccess，宽带码分多址)、LTE(LongTermEvolution，长期演进)、电子邮件、SMS(ShortMessagingService，短消息服务)等。

存储器5可用于存储软件程序以及模块，处理器3通过运行存储在存储器5的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器5可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器5可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器5还可以包括存储器控制器，以提供处理器3、输入单元7、触摸屏2对存储器5的访问。

输入单元7可用于输入数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关信号输入。具体地，输入单元7可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。

传感器8可以包括光传感器、运动传感器以及其他传感器中的一种或多种。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器。至于终端还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

音频电路9可提供用户与终端之间的音频接口。音频电路9可将接收到的音频数据转换后的电信号，再转换为声音信号输出；另一方面，将收集的声音信号转换为电信号，再转换为音频数据，再将音频数据输出处理器3处理后，经RF电路6以发送给比如另一终端，或者将音频数据输出至存储器5以便进一步处理。音频电路9还可能包括耳塞插孔，以提供外设耳机与终端的通信。

WiFi模块10可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图2示出了WiFi模块10，但是可以理解的是，其并不属于终端的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。

尽管未示出，终端还可以包括摄像头、蓝牙模块等，在此不再赘述。

综上所述，本实施例提出一种基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端，该移动终端的显示屏的玻璃基板由于内建有光传感器，因此液晶面板能够感应到周遭的亮度，从而自动设定最适当的背光强度。比如你从室内走到室外，比如你坐车驶入隧道后等，光线变化后液晶面板都会自动调节亮度，让你眼前看起来更舒适。通过在显示屏的玻璃基板内建光传感器，不仅方便用户使用移动设备，而且能够帮助用户节省电量，提高续航能力；同时，由于采用内建方式，设备的体积和零部件数量都大幅缩减，让用户体会到真正的便携，提升用户体验度。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端，其显示装置采用液晶显示屏，触摸屏固定在所述移动终端壳体上且覆盖在所述液晶显示屏上，其特征在于，

所述触摸屏的玻璃基板中刻画有多层波导管，形成不同功能的若干传感器。

2.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端，其特征在于，

所述触摸屏的玻璃基板中刻画有波导管用于跟踪光线和光波的变化，以形成具有光强感测功能的光传感器。

3.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端，其特征在于，

所述触摸屏的玻璃基板中刻画有由直线、弯曲两个波导组成的光干涉仪，以形成具有温度感测功能的温度传感器。

4.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端，其特征在于，

所述触摸屏的玻璃基板中刻画的波导管设置多个漏光的小孔，利用小孔组成的图案认证移动终端。

5.根据权利要求1或2所述的一种基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端，其特征在于，

所述光传感器的波导管的光感应区域设置于所示移动终端的上部，同时所述光感应区域位于所述触摸屏玻璃基板的上方，与所述液晶显示屏的有效显示区域不重叠。

6.根据权利要求5所述的一种基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端，其特征在于，

所述光感应区域的宽度设置为所述移动终端正面宽度的2/3。

7.根据权利要求5所述的一种基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端，其特征在于，

所述光感应区域的高度等于所述液晶显示屏的有效显示区域顶部到所述移动终端机壳顶部的区域宽度。

8.根据权利要求5所述的一种基于嵌入式传感器的触摸屏的移动终端，其特征在于，

所述移动终端还包括前置摄像头、红外接收器和红外发射器，所述前置摄像头设置于所述光感应区域的中间，同时将所述红外接收器和所述红外发射器设置于所述前置摄像头的左右两侧。