CN111724695B - 一种显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示装置，包括：显示模组，位于显示模组的显示面一侧的透明盖板，位于显示模组背离透明盖板一侧的补光灯，以及位于补光灯出光侧的凹面镜；其中，显示模组的边缘与透明盖板的边缘之间存在缝隙，凹面镜用于接收补光灯的出射光并向位于补光灯同侧的缝隙处反射。反射光线的交点位置即为补光灯的发光中心点经过凹面镜反射后的等效发光中心点，采用上述设置方式可以将等效发光中心点的位置抬高，从而增大光线穿过缝隙向显示装置外侧出射时的出光角度，从而提升补光光线的照射范围，达到理想的补光效果。

Description

一种显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置。
背景技术
随着显示技术的不断发展，人们对显示设备的外形以及观看、使用体验也提出了更高要求。为了提高显示设备的屏占有比，显示屏的形态从普通的16:9变化到18:9，再到目前使用的异形屏，并且有趋势向全面屏过渡。这使得非显示区域的边框被设备得越来越窄，那么摄像头、传感器等功能器件的设置空间也变得越来越小。
其中，红外补光灯用于在环境较暗的场景下为摄像头补光，以提升摄像效果。然而，现阶段所使用的红外补光灯的尺寸在2mm左右，而窄边框显示屏的边框已经缩小到1.5mm以下，因此无法在边框位置设置红外补光灯，影响摄像效果。
发明内容
本发明提供了一种显示装置，用以在窄边框显示装置中设置红外补光装置。
本发明提供一种显示装置，包括：显示模组，位于所述显示模组的显示面一侧的透明盖板，位于所述显示模组背离所述透明盖板一侧的补光灯，以及位于所述补光灯出光侧的凹面镜；其中，
所述显示模组的边缘与所述透明盖板的边缘之间存在缝隙，所述凹面镜用于接收所述补光灯的出射光并向位于所述补光灯同侧的所述缝隙处反射。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，还包括：位于所述缝隙处的所述凹面镜与所述透明盖板之间的发散透镜；
所述发散透镜用于扩大所述凹面镜所反射光线的出射角度。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述发散透镜与所述凹面镜的反射光线的交点之间的距离为0.1-0.3mm。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述发散透镜为菲涅尔透镜。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述凹面镜为弧形凹面镜或圆形凹面镜。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，还包括：位于所述缝隙处的摄像元件，所述摄像元件的拍摄视场与所述补光灯经过所述凹面镜反射后的出射光的覆盖范围具有重叠区域。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述补光灯经过所述凹面镜反射后的光出光射角度大于或等于所述摄像元件的拍摄视角。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述摄像元件的拍摄视角大于或等于±40度。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述补光灯发射红外光。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述显示模组为液晶显示模组、有机发光二极管显示模组、微型发光二极管显示模组中的一种。
本发明有益效果如下：
本发明提供的显示装置，包括：显示模组，位于显示模组的显示面一侧的透明盖板，位于显示模组背离透明盖板一侧的补光灯，以及位于补光灯出光侧的凹面镜；其中，显示模组的边缘与透明盖板的边缘之间存在缝隙，凹面镜用于接收补光灯的出射光并向位于补光灯同侧的缝隙处反射。将补光灯设置于显示模组的下方，采用侧发光的方式照射凹面镜，通过设置凹面镜以合适的曲率，使补光灯的出射光经过凹面镜之后向边框位置的缝隙处反射，反射光线的交点位置即为补光灯的发光中心点经过凹面镜反射后的等效发光中心点，采用上述设置方式可以将等效发光中心点的位置抬高，从而增大光线穿过缝隙向显示装置外侧出射时的出光角度，从而提升补光光线的照射范围，达到理想的补光效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍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为本发明实施例提供的现有技术中的显示装置的截面结构示意图；
图2为本发明实施例提供的补光灯的光路原理图之一；
图3为本发明实施例提供的显示装置的截面结构示意图之一；
图4为本发明实施例提供的补光灯的光路原理图之二；
图5为本发明实施例提供的显示装置的截面结构示意图之二；
图6为本发明实施例提供的显示装置的截面结构示意图之三。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
随着显示屏边框越来越穿的趋势，为摄像头补光的补光元件已经无法再设置到边框的位置，如图1所示，现有技术中的将补光元件13’设置于显示模组11’背离透明盖板12’的一侧，且将补光元件13’设置在边框位置s的正下方，补光元件13’直接向上出射光线，由于补光元件13’出射的光线只能从显示模组11’与透明盖板12’之间的缝隙所产生的边框区域穿过向外出射，因此当边框减小时，补光元件13’可出射光线的出射角度也随之减小，当补光元件13’的光线出射角度过小时，将无法满足摄像头拍摄视场内的补光需求，降低拍摄效果。
有鉴于此，对显示装置的结构进行改进，以克服现有技术中的问题。如图2所示，可以理解的是当补光元件13’距离边框的缝隙s更近，则其可穿过缝隙s的光线的出射角度则越大，然而由于显示模组11’与透明盖板12’的位置已经固定，无法将补光元件13’抬高到符合补光要求的程度，因此本发明实施例提供一种显示装置，可以将补光元件的发光中心等效变换到边框的缝隙处，并且达到抬高等效发光点的效果，从而增大补光元件最终的光线出射角度，以达到对摄像元件的补光需求。
下面结合附图详细介绍本发明具体实施例提供的显示装置。
如图3所示，本发明实施例提供的显示装置，包括：显示模组11，位于显示模组11的显示面一侧的透明盖板12，位于显示模组11背离透明盖板12一侧的补光灯13，以及位于补光灯13出光侧的凹面镜14。
其中，显示模组11的边缘与透明盖板12的边缘之间存在缝隙s，凹面镜14用于接收补光灯13的出射光并向位于补光灯13同侧的缝隙s处反射。
本发明实施例提供的上述显示装置中，显示模组11的边缘与透明盖板12的边缘之间存在缝隙s，该缝隙的位置为显示装置边框所在的位置，缝隙s的宽度反映了边框的宽度，通常情况下所使用的窄边框显示装置在该缝隙s处的宽度小于或等于1.5mm。由于补光灯13的尺寸大于缝隙s宽度，该位置处无法再设置补光，本发明实施例将补光灯13设置于显示模组11的下方，采用侧发光的方式照射凹面镜14，通过设置凹面镜14以合适的曲率，使补光灯13的出射光经过凹面镜14之后向边框位置的缝隙s处反射，反射光线的交点位置即为补光灯13的发光中心点经过凹面镜14反射后的等效发光中心点，如图3所示，采用上述设置方式可以将等效发光中心点的位置抬高，从而增大光线穿过缝隙s向显示装置外侧出射时的出光角度，从而提升补光光线的照射范围，达到理想的补光效果。
在具体实施时，由于补光灯13经凹面镜14反射后出射光的出光角度，取决于补光灯13的出光射照射到凹面镜14的位置，以及凹面镜14的摆放角度。而摄像元件一般设置于显示装置的顶部，用于拍摄位于显示装置前方的物体，那么可以通过调整凹面镜14的摆放角度，使补光灯13经凹面镜反射后的出射光的视角向一侧偏移，使显示装置下方的视角更大，显示装置上方的角度适当减小，这样更加符合实际应用的场景，提升补光效果。
为了进一步扩大凹面镜反射光的出射角度，如图4所示，可以在缝隙s处的凹面镜14与透明盖板15之间设置发散透镜15；发散透镜15用于扩大凹面镜14所反射光线的出射角度。发散透镜15可以凹面镜的反射光的交点作为等效发光中心点C，对等效发光中心点的出射光线进一步发散，这样可以进一步扩大光线出射角度。在具体实施时，可设置发散透镜15与等效发光中心点C之间的距离l在0.1-0.3mm范围内，以优化发散透镜15的成像效果。通常情况下，可设置上述距离l在0.2mm左右，上述发散透镜15可为凹透镜，为了减小凹透镜的厚度，可以采用菲涅尔环的原理制作菲涅尔透镜，达到多层凹透镜的成像效果，由此可以进一步增加光线的出射角度，保证出光的均匀性。
本发明实施例提供的上述显示装置中，凹面镜14可设置为弧形凹面镜或圆弧形凹面镜，其对光线的反射原理如图5所示。A点和B点为显示模组与透明盖板之间产生的缝隙s的两个端点，AB之间的距离决定了显示装置边框的宽度，现阶段的窄边框显示装置的AB宽度在1.5mm以下。补光灯13的发光中心点X以一定的出射角度向外发射光线，且在一定出射角度范围内的光线的能量较高，在具体实施时可考虑将这一部分光线可以经凹面镜14向外出射。如果发光中心点X所发射的光线入射到凹面镜14的D点和E点，且经D点和E点反射后，光线可以反射至缝隙s的两个端点A和B，则光线DA和光线EB的交点位置则为发光中心点X反射后的等效发光中心点C。为保证有足够的视角从A点和B点之间发射出去，等效发光中心点C需要尽量靠近AB。在光线XD和XE范围内的任意一条从X点发射的光线，经过凹面镜14的反射后最终均可以在缝隙s中向显示装置外部出射，且出射光线与缝隙s的交点位于A点和B点之间。
根据反射原理可知，入射光线XE与反射光线EB关于法线对称，入射光线XD与反射光线DA关于法线对称，那么将上述两条法线延长交于一点O，可以确定凹面镜14在D点和E点的曲率，由此可以设计出凹面镜14的形态。当法线OD和OE相等时，可以确定出圆形的凹面镜。在实际应用中，加工刀件磨具多采用圆形，因此可以优先采用圆形的凹面镜，以优化凹面镜14的加工精度。
补光灯13用于对摄像元件进行补光，如图6所示，本发明实施例提供的上述显示装置，还包括：位于缝隙s处的摄像元件16。摄像元件16的拍摄视场与补光灯13经过凹面镜14反射后的出射光的覆盖范围具有重叠区域。补光灯13用于为摄像元件16补光，两者需要设置在显示装置的同一侧，且两者的作用范围具有重叠区域，最好相互重合。摄像元件16在环境光不足的场景下需要补光灯的发射光照射被拍摄物体，而由于边框位置不足以设置补光灯，本发明实施例提供的上述显示装置中，将补光灯13设置于显示模组11的下方，采用侧向出射的方式入射至凹面镜14的反射，最终向显示装置外部出射，用于对拍摄物体的补光。采用本发明实施例提供的上述显示装置结构，在不增加边框宽度的前提下，完全可以符合实际的补光需求。
在具体实施时，可设置补光灯13经过凹面镜14反射后的光出光射角度大于或等于摄像元件16的拍摄视角。采用这样的设置方式可以保证补光灯13的出射光可以充分为摄像元件16进行补光，而不会出现拍摄物体不在补光范围内的情况发生，有利于优化拍摄效果。
在实际应用中，摄像元件16的拍摄视角大于或等于±40度。在摄像元件14所在边框的宽度小于或等于1.5mm的情况下，本发明实施例提供的上述显示装置的补光光线出射角度可以覆盖摄像元件16的拍摄视角，例如，在距离显示装置前方250mm位置处的平面上的光线照射直径达到423mm以上。
本发明实施例提供的上述显示装置可为手机等移动显示设备，摄像元件16可采用摄像头，补光灯13可采用红外灯，出射人眼不可见的940nm红外光对外界进行补光，让前摄像头能够识别到黑暗环境下的画面，有利于实现手机等显示设备的人脸识别的功能。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述方案可应用于液晶显示装置、有机发光二极管显示装置以及微型发光二极管显示装置等，上述显示模组可为液晶显示模组、有机发光二极管显示模组、微型发光二极管显示模组中的一种。上述显示装置可为手机、平板电脑、电子相册、电子书等移动设备，也可为显示屏、电视等显示设备，在此不做限定。
本发明实施例提供的显示装置，包括：显示模组，位于显示模组的显示面一侧的透明盖板，位于显示模组背离透明盖板一侧的补光灯，以及位于补光灯出光侧的凹面镜；其中，显示模组的边缘与透明盖板的边缘之间存在缝隙，凹面镜用于接收补光灯的出射光并向位于补光灯同侧的缝隙处反射。将补光灯设置于显示模组的下方，采用侧发光的方式照射凹面镜，通过设置凹面镜以合适的曲率，使补光灯的出射光经过凹面镜之后向边框位置的缝隙处反射，反射光线的交点位置即为补光灯的发光中心点经过凹面镜反射后的等效发光中心点，采用上述设置方式可以将等效发光中心点的位置抬高，从而增大光线穿过缝隙向显示装置外侧出射时的出光角度，从而提升补光光线的照射范围，达到理想的补光效果。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：显示模组和位于所述显示模组的显示面一侧的透明盖板，所述显示模组的边缘与所述透明盖板的边缘之间存在缝隙；
所述显示装置还包括：位于所述显示模组背离所述透明盖板一侧的补光灯，位于所述补光灯出光侧的凹面镜，以及位于所述缝隙处的所述凹面镜与所述透明盖板之间的发散透镜；所述发散透镜用于扩大所述凹面镜所反射光线的出射角度；其中，
所述凹面镜用于接收所述补光灯的出射光并向位于所述补光灯同侧的所述缝隙处反射，经过所述凹面镜反射后的光线相交于一个交点上，所述交点位于所述缝隙处的所述凹面镜与所述发散透镜之间；
所述补光灯在所述透明盖板上的正投影位于所述显示模组在所述透明盖板上的正投影之内。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述发散透镜与所述凹面镜的反射光线的交点之间的距离为0.1-0.3mm。
3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述发散透镜为菲涅尔透镜。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述凹面镜为弧形凹面镜或圆形凹面镜。
5.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括：位于所述缝隙处的摄像元件，所述摄像元件的拍摄视场与所述补光灯经过所述凹面镜反射后的出射光的覆盖范围具有重叠区域。
6.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述补光灯经过所述凹面镜反射后的光出光射角度大于或等于所述摄像元件的拍摄视角。
7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述摄像元件的拍摄视角大于或等于±40度。
8.如权利要求1-7任一项所述的显示装置，其特征在于，所述补光灯发射红外光。
9.如权利要求1-7任一项所述的显示装置，其特征在于，所述显示模组为液晶显示模组、有机发光二极管显示模组、微型发光二极管显示模组中的一种。
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