导光件和电子设备的制作方法

1.本技术属于终端设备技术领域，具体涉及一种导光件和一种电子设备。


背景技术：

2.相关技术中，随着手机等电子设备的屏占比越来越高，留给光学传感器的安装空间越来越小，为了能将环境光尽可能多地传播到光学传感器内，通常设置导光结构来提高导光效果。
3.然而，由于导光结构的设计不合理，外部光线进入导光结构内部后光线会传播至导光结构的外壁处，进而在外壁处发生反射和折射而造成光能损耗，导致传播至光学传感器处的光能量受限，令光学传感器的性能受制于进光量较少而无法完全发挥。


技术实现要素：

4.本技术旨在提供一种导光件和电子设备，至少解决相关技术中导光件提供的导光效果有限，无法满足光学传感器的需求的问题之一。
5.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
6.第一方面，本技术实施例提出了一种导光件，导光件用于电子设备，电子设备包括光学传感器，导光件包括：
7.第一导光部；
8.第二导光部，位于第一导光部的背光侧；
9.其中，第一导光部的折射率小于第二导光部的折射率，外部光线经过第一导光部和第二导光部到达光学传感器的感光面。
10.第二方面，本技术实施例提出了一种电子设备，包括：光学传感器；
11.如上述第一方面提供的导光件，导光件位于光学传感器的感光侧。
12.在本技术的实施例中，导光件包括第一导光部和第二导光部，第一导光部位于第二导光部的入光侧，即外部光线首先穿过第一导光部，然后再穿过第二导光部，最终到达光学传感器的感光面。其中，第一导光部的折射率小于第二导光部的折射率，也就是说，外部光线经由较小折射率的第一大导光部入射，进而可以降低光线在导光件的入射光面的反射损耗，外部光线在第一导光部处经历第一次折射，进入第一导光部内部，然后在第一导光部和第二导光部的分界处经历第二次折射最终到达感光面，通过设置折射率不同的第一导光部和第二导光部，令外部光线经过两次折射到达感光面，令光线尽可能地远离导光件的外壁侧面，使得进入导光件内部的光线不容易折射出去，令更多的光线被束缚在导光件内部，提升导光件的导光效果，并且减少导光柱内的光线反射光程和能量损失，从而尽可能多满足光学传感器的进光需求，增加光学传感器的灵敏度。
13.本技术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，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
14.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
15.图1是根据本技术实施例的电子设备的结构示意图之一；
16.图2是根据本技术实施例的电子设备的结构示意图之二；
17.图3是根据本技术实施例的电子设备的结构示意图之三；
18.图4是根据本技术实施例的电子设备的结构示意图之四；
19.图5是根据本技术实施例的电子设备的结构示意图之五；
20.图6是根据本技术实施例的电子设备的结构示意图之六；
21.图7是根据本技术实施例的电子设备的结构示意图之七。
22.附图标记：
23.1导光件，1a外侧面，
24.11第一导光部，11a第一反射层，
25.12第二导光部，12a第二反射层，
26.13抗反射层，
27.2电子设备，
28.21光学传感器。
具体实施方式
29.下面将详细描述本技术的实施例，所述实施例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例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
30.本技术的说明书和权利要求书中的术语“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该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
31.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。
32.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
33.下面结合图1至图7描述根据本技术实施例的导光件1和电子设备2。
34.根据本技术一些实施例的导光件1，其中，如图1和图2所示，导光件1用于电子设备2，电子设备2包括光学传感器21，导光件1包括第一导光部11和第二导光部12，第二导光部12位于第一导光部11的背光侧。其中，第一导光部11的折射率小于第二导光部12的折射率，外部光线经过第一导光部11和第二导光部12到达光学传感器21的感光面。
35.在本技术的实施例中，导光件1包括第一导光部11和第二导光部12，第一导光部11位于第二导光部12的入光侧，即外部光线首先穿过第一导光部11，然后再穿过第二导光部12，最终到达光学传感器21的感光面。其中，第一导光部11的折射率小于第二导光部12的折射率，也就是说，外部光线经由较小折射率的第一大导光部入射，进而可以降低光线在导光件1的入射光面的反射损耗，外部光线在第一导光部11处经历第一次折射，进入第一导光部11内部，然后在第一导光部11和第二导光部12的分界处经历第二次折射最终到达感光面，通过设置折射率不同的第一导光部11和第二导光部12，令外部光线经过两次折射到达感光面，改变光线路径，令光线尽可能地远离导光件1的侧面，使得进入导光件1内部的光线不容易折射出去，令更多的光线被束缚在导光件1内部，提升导光件1的导光效果，并且减少导光柱内的光线反射光程和能量损失，从而尽可能多满足光学传感器21的进光需求，增加光学传感器21的灵敏度。
36.关于相关技术中折射率唯一的导光结构，折射率较小的导光结构会对进入导光结构内部的光线多次折射、反射，导致部分的光线会折射出导光结构，而另一部分光线在导光结构内经历多次反射，光线损耗较大，无法满足光学传感器21的需求。而本技术中采用小折射率的第一导光部11朝外设置，大折射率的第一导光部11靠内设置，在保证入射光面反射损耗较小的基础上，还能够降低光线在导光件1内部的损耗，增加光学传感器21的进光量。
37.具体而言，第一导光部11可以采用亚克力或聚碳酸酯材料注塑加工而成。
38.进一步地，如图1和图2所示，导光件1还包括抗反射层13，抗反射层13设于第一导光部11和第二导光部12之间。
39.在该实施例中，光线在导光件1内部传播过程中，进入第一导光部11的折射光线经过抗反射层13后进入第二导光部12中，抗反射层13可以减少光线的反射损耗，令光线更多地进入第二导光部12中，尽可能地减少反射光线，有利于增加光学传感器21的进光量。
40.其中，第一导光部11、第二导光部12可以采用一体成型的方式制备，也可以分层制备，然后再将抗反射层13涂覆在第一导光部11的背光面和/或第二导光部12的入光面，之后再将二者堆叠粘结即可，简化制备工艺。
41.进一步地，如图1和图2所示，第一导光部11和第二导光部12的宽度均为l，第一导光部11的高度为h1，第二导光部12的高度为h2，满足：
[0042][0043]
其中，第一导光部11的折射率为n1，第二导光部12的折射率为n2，外部光线的以角度α入射第一导光部11。
[0044]
在该实施例中，如果以较大折射率n3作为单层导光结构，则较大折射率的单层道光结构会比双层折射率材料的导光结构(第一导光部11和第二导光部12堆叠形成)更容易使得光线到达光学传感器21的感光面。然而，单层道光结构在入射光面处的反射损耗较大，
令传递至导光结构内部的光线大大减少。
[0045]
具体地，根据菲涅尔损耗定律，假定外部光线以近法线的入射角入射时，那么光线的反射比可以表示为其中，n0为空气折射率(n0＝1)，n3为单层导光结构的折射率。对等式r求导可得到由于n3＞1，所以一阶函数r’＞0，故原函数r是增函数，也就是说，r随着n3的增加而增加，即当单层道光结构的折射率增大时，则外部光线在入射光面处的反射损耗也增大。
[0046]
因此，本技术采用小折射率的第一导光部11和大折射率的第二导光部12组合构成导光件1，能够避免在入射光面处的反射损耗，还能够改善光线在导光件1内部的传播路径，令光线不经过导光件1的外侧面1a即可到达光学传感器21的感光面处。
[0047]
与此同时，根据上述公式可知，当第一导光部11和第二导光部12的宽度、相应的折射率确定时，即可获得第一导光部11和第二导光部12的高度，从而可以令光线路径得到更加精准的改善，减少导光件1内部光线的反射次数，提高光学传感器21的灵敏度。
[0048]
进一步地，如图3、图4和图5所示，第一导光部11包括多个第一子部，多个第一子部的折射率沿靠近第二导光部12的方向逐渐增大；和/或第二导光部12包括多个第二子部，多个第二子部的折射率沿背离第一导光部11的方向逐渐增大。
[0049]
在该实施例中，对于第一导光部11而言，其包括在由外向内的堆叠的多个第一子部，每个第一子部的折射率都不同，在由外向内的方向上，多个第一子部的折射率呈渐变式增加，那么对于第一导光部11的制备而言，第一导光部11可以采用折射率渐变式增加的材料封层加工制备。同样地，对于第二导光部12而言，其包括在由外向内的堆叠的多个第二子部，每个第二子部的折射率都不同，在由外向内的方向上，多个第二子部的折射率呈渐变式增加，那么对于第二导光部12的制备而言，第二导光部12可以采用折射率渐变式增加的材料封层加工制备。
[0050]
总的来说，对于导光件1整体而言，在由外向内的方向上，导光件1的折射率呈逐渐增加的趋势，从而可以减少进入导光件1内部的光线的反射次数，减低光损。
[0051]
进一步地，如图3、图4和图5所示，第一导光部11的外侧面1a包括平面、曲面中至少一者；和/或第二导光部12的外侧面1a包括平面、曲面中至少一者。
[0052]
在该实施例中，对于导光件1而言，导光件1包括入光面和出光面，入光面为第一导光部11背离第二导光部12的端面，出光面为第二导光部12背离第一导光部11的端面，导光件1还包括位于入光面和出光面之间的外侧面1a，即外侧面1a为导光件1的外周壁。第一导光部11的外侧面1a和第二导光部12的外侧面1a构成了导光件1的外侧面1a，当第一导光部11的外侧面1a和/或第二导光部12的外侧面1a包括平面、曲面中的至少一者时，则为导光件1的外侧面1a提供了多种形态，比如，导光件1的外侧面1a为平面，呈矩形。导光件1的外侧面1a为曲面，导光件1呈梯形、不规则形状等，改良导光件1的形态，拓展丰富导光件1的应用形态。
[0053]
进一步地，如图6和图7所示，导光件1还包括第一反射层11a，第一反射层11a设于第一导光部11的外侧面1a，第一导光部11内的光线在第一反射层11a发生反射以被束缚于
第一导光部11和/或第二导光部12内部。
[0054]
在该实施例中，导光件1还包括第一反射层11a，第一反射层11a设在第一导光部11的外侧面1a，外部光线经过第一导光部11的入光面进入第一导光部11内部后，一部分光线会传播至第一导光部11的外侧面1a处，为了防止一部分光线会由第一导光部11的外侧面1a折射出去，于是在第一导光部11的外侧面1a处设置第一反射层11a，第一反射层11a能够对射向第一导光部11的外侧面1a的光线进行反射，令该部分光线又重新回到导光件1的内部，尽可能避免光线由第一导光部11的侧面逃逸，将光线尽可能地约束在导光件1的内部，增加光学传感器21的感光面处所接收到的进光量。
[0055]
具体地，第一反射层11a可以采用喷涂的方式设置在第一导光部11的外侧面1a上。
[0056]
进一步地，如图6和图7所示，导光件1还包括第二反射层12a，设于第二导光部12的外侧面1a，第二导光部12内的光线在第二反射层12a发生反射以被束缚于第二导光部12和/或第一导光部11内部。
[0057]
在该实施例中，导光件1还包括第二反射层12a，第二反射层12a设在第二导光部12的外侧面1a，外部光线经过第二导光部12的入光面进入第二导光部12内部后，一部分光线会传播至第二导光部12的外侧面1a处，为了防止一部分光线会由第二导光部12的外侧面1a折射出去，于是在第二导光部12的外侧面1a处设置第二反射层12a，第二反射层12a能够对射向第二导光部12的外侧面1a的光线进行反射，令该部分光线又重新回到导光件1的内部，尽可能避免光线由第二导光部12的侧面逃逸，将光线尽可能地约束在导光件1的内部，增加光学传感器21的感光面处所接收到的进光量。
[0058]
具体地，第二反射层12a可以采用喷涂的方式设置在第二导光部12的外侧面1a上。
[0059]
进一步地，第一反射层11a的折射率大于第一导光部11的折射率；和/或第二反射层12a的折射率大于第二导光部12的折射率。
[0060]
在该实施例中，对于导光件1的外侧面1a而言，光线相当于从光密介质到达光疏介质中，因此，光线会在导光件1的外侧面1a处发生反射和折射现象，其中，光密介质的折射率为n，光疏介质为空隙，折射率为n0，若光线的入射角度大于全反射角arcsin(n0/n)，那么光线将在导光件1的外侧面1a处发生全反射，折射出导光件1的光线减少。当在导光件1的外侧喷涂折射率较大的第一反射层11a和/或第二反射层12a时，在相同的入射角度光线作用下，当导光件1内传输无法形成全反射时(可能有部分光线会折射出导光件1)，由于折射率较大的第一反射层11a和/或第二反射层12a增加，发生全反射的角度会减小，则可能实现光线的全反射传输，会令更多光线被束缚在导光件1的内部。第一反射层11a和/或第二反射层12a的引入，可降低全反射角，使得大角度的外界入射光在导光件1内部传输，能够有效地达到光学传感器21的感光面，有助于提高光学传感器21的灵敏度。
[0061]
进一步地，第一反射层11a的折射率沿靠近第二导光部12的方向逐渐增大；和/或第二反射层12a的折射率沿背离第一导光部11的方向逐渐增大。
[0062]
在该实施例中，在由外向内的方向上，第一反射层11a和/或第二反射层12a的折射率均逐渐增加，根据全反射角定义推导公式，折射率越高，全反射角越小。故从导光件1的入光面到出光面，会出现光线束缚能力加强的变化趋势，有助于长传输路径的光线被光学传感器21的感光面接收。
[0063]
根据本技术一些实施例的电子设备2，如图1至图7所示，包括光学传感器21和如上
述第一方面提供的导光件1，导光件1位于光学传感器21的感光侧。
[0064]
本技术提供的电子设备2，包括上述任一设计所提供的导光件1，因此具有该导光件1的全部有益效果，在此不再赘述。
[0065]
进一步地，电子设备2包括壳体组件，壳体组件具有连通的光通道和容纳腔，光学传感器21位于容纳腔内，导光件1的至少一部分位于通道内。
[0066]
在该实施例中，电子设备2包括壳体组件、光通道、光学传感器21和导光件1，壳体组件具有容纳腔，光通道设在壳体组件上，光通道与容纳腔连通，外界环境光能够射入光通道并进入容纳腔中。光学传感器21设在容纳腔中，且光学传感器21对应光通道设置，即外界环境光进入光通道并能够传播至光学传感器21处，光学传感器21为能够将光信号转换为电信号的器件。光学传感器21包括朝向光通道的感光面。导光件1设在与之对应的光学传感器21的感光面上，且导光件1的至少部分位于光通道内，导光件1能够在狭小的光通道内为光学传感器21提供稳定的光传导路径，导光件1利用光的折射、反射特性，从而实现将外界环境光传递至感光面。
[0067]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0068]
尽管已经示出和描述了本技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。