CN111989735B - 显示装置、电子设备及显示装置的驱动方法 - Google Patents
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Abstract
一种显示装置、电子设备及显示装置的驱动方法,该显示装置包括第一组光源、第二组光源、第一组图像传感器和第二组图像传感器。第一组光源配置为向显示装置的显示侧发射第一设定频率的光以照射检测对象的第一局部区域,第二组光源配置为向显示装置的显示侧发射第二设定频率的光以照射检测对象的第二局部区域,第一设定频率和第二设定频率不同。第一组图像传感器配置为接收第一组光源发射且被检测对象反射的第一设定频率的光,第二组图像传感器配置为接收第二组光源发射且被检测对象反射的第二设定频率的光。
Description
技术领域
本公开的实施例涉及一种显示装置、电子设备及显示装置的驱动方法。
背景技术
近年来,随着科学技术的发展,万物互联的物联网成为了研究热点。在物联网的组成体系中,实现万物互联所需要的数据无疑需通过各种传感器来进行采集,因此对低成本、高集成度、易于使用的传感器的需求日益扩大。移动电子设备的广泛应用,例如手机的普及,已经使得现代社会进入了全民读屏的时代。显示屏与各种传感器集成在一起并且同时作为信息的输出终端和输入终端逐渐成为下一代科技产品的主流形态,因此,各种传感器与显示屏的集成化成为了技术发展的重要方向。随着3D(Three Dimensions)技术的发展,立体显示、机器视觉、卫星遥感等方面的技术应用越来越多地需要获取场景的深度图像信息。例如,深度相机能够获取相机视野内检测对象的深度图像信息。
发明内容
本公开至少一个实施例提供一种显示装置,包括多组光源和多组图像传感器,其中,所述多组光源包括第一组光源和第二组光源,所述多组图像传感器包括第一组图像传感器和第二组图像传感器;所述第一组图像传感器和所述第一组光源对应,所述第二组图像传感器和所述第二组光源对应,所述第一组光源配置为向所述显示装置的显示侧发射第一设定频率的光以照射检测对象的第一局部区域,所述第二组光源配置为向所述显示装置的显示侧发射第二设定频率的光以照射所述检测对象的第二局部区域,所述第一设定频率和所述第二设定频率不同,所述第一组图像传感器配置为接收所述第一组光源发射且被所述检测对象反射的所述第一设定频率的光,所述第二组图像传感器配置为接收所述第二组光源发射且被所述检测对象反射的所述第二设定频率的光。
例如,在本公开至少一个实施例提供的显示装置中,所述第一组光源和所述第二组光源间隔设置,所述第一组图像传感器和所述第二组图像传感器间隔设置,所述第一组光源和所述第一组图像传感器彼此相邻,所述第二组光源和所述第二组图像传感器彼此相邻。
例如,本公开至少一个实施例提供的显示装置还包括多个发光控制单元,所述多个发光控制单元包括第一发光控制单元和第二发光控制单元,其中,所述第一发光控制单元与所述第一组光源信号连接,所述第一发光控制单元配置为提供第一驱动信号,以使所述第一组光源发射所述第一设定频率的光,所述第二发光控制单元与所述第二组光源信号连接,所述第二发光控制单元配置为提供第二驱动信号,以使所述第二组光源发射所述第二设定频率的光,所述第一驱动信号和所述第二驱动信号不同。
例如,本公开至少一个实施例提供的显示装置还包括显示面板,其中,所述显示面板包括呈阵列排布的多个像素单元,所述多组光源中的每组包括一个光源,所述多组图像传感器中的每组包括一个图像传感器,每个所述像素单元对应设置一个所述光源和一个所述图像传感器,所述光源和所述图像传感器设置在两个相邻的所述像素单元的间隔内。
例如,在本公开至少一个实施例提供的显示装置中,所述显示面板具有远离所述显示侧的第一基板,多个所述图像传感器和多个所述光源分别设置在所述第一基板远离所述显示侧的表面上的多个彼此独立的位置,且在垂直于所述第一基板的所述表面的方向上,所述第一基板开设有一一对应于多个所述图像传感器的多个第一开孔和一一对应于多个所述光源的多个第二开孔。
例如,在本公开至少一个实施例提供的显示装置中,所述显示面板为有机发光二极管显示面板。
例如,本公开至少一个实施例提供的显示装置还包括背光模组,其中,所述背光模组位于所述显示面板远离所述显示侧的一侧;多个所述图像传感器和多个所述光源分别设置在所述背光模组的背板上远离所述显示侧的表面上的多个彼此独立的位置,且在垂直于所述背光模组的所述表面的方向上,所述背板开设有对应于多个所述图像传感器的多个第三开孔和对应于多个所述光源的多个第四开孔。
例如,在本公开至少一个实施例提供的显示装置中,所述显示面板包括液晶显示面板。
例如,在本公开至少一个实施例提供的显示装置中,所述光源包括红外光源,所述图像传感器包括红外图像传感器。
例如,本公开至少一个实施例提供的显示装置还包括显示面板,其中,所述显示面板包括呈阵列排布的多个像素单元,所述多个像素单元划分为多组,每组所述像素单元对应设置一组所述光源和一组所述图像传感器。
例如,在本公开至少一个实施例提供的显示装置中,所述显示装置包括显示区域以及所述显示区域外侧的非显示区域,所述光源和所述图像传感器分布在所述显示装置的非显示区域,所述光源和所述图像传感器设置在所述显示装置的显示侧和/或与所述显示侧相对的背侧上的多个彼此独立的位置。
例如,在本公开至少一个实施例提供的显示装置中,所述多个发光控制单元中的每个包括伪同步序列单元和扩频调制单元,所述伪同步序列单元配置为提供伪随机码序列,所述扩频调制单元配置为提供扩频码序列和调制信号,所述第一发光控制单元配置为根据所述第一发光控制单元的伪同步序列单元的伪随机码序列以及所述第一发光控制单元的扩频调制单元的扩频码序列和调制信号,产生所述第一驱动信号;所述第二发光控制单元配置为根据所述第二发光控制单元的伪同步序列单元的伪随机码序列以及所述第二发光控制单元的扩频调制单元的扩频码序列和调制信号,产生所述第二驱动信号。
例如,在本公开至少一个实施例提供的显示装置中,所述第一发光控制单元中的所述伪同步序列单元为所述第一组光源提供的所述伪随机码序列和所述第二发光控制单元中的所述伪同步序列单元为所述第二组光源提供的所述伪随机码序列彼此不同;和/或所述第一发光控制单元中的所述扩频调制单元为所述第一组光源提供的所述扩频码序列和所述第二发光控制单元中的所述扩频调制单元为所述第二组光源提供的所述扩频码序列彼此不同;和/或所述第一发光控制单元中的所述扩频调制单元为所述第一组光源提供的所述调制信号和所述第二发光控制单元中的所述扩频调制单元为所述第二组光源提供的所述调制信号彼此不同。
例如,本公开至少一个实施例提供的显示装置还包括多个图像信号处理单元,其中,所述多个图像信号处理单元包括第一图像信号处理单元和第二图像信号处理单元,所述第一图像信号处理单元和所述第一组图像传感器信号连接,所述第一图像信号处理单元配置为根据所述第一发光控制单元提供的所述第一驱动信号对所述第一组图像传感器获得的第一图像信号进行处理,以获得所述检测对象的第一局部区域的深度图像信息,所述第二图像信号处理单元和所述第二组图像传感器信号连接,所述第二图像信号处理单元配置为根据所述第二发光控制单元提供的所述第二驱动信号对所述第二组图像传感器获得的第二图像信号进行处理,以获得所述检测对象的第二局部区域的深度图像信息。
例如,在本公开至少一个实施例提供的显示装置中,所述多个图像信号处理单元中的每个包括解调单元、解扩单元和同步检测单元,所述第一图像信号处理单元中的所述解调单元配置为根据所述第一发光控制单元的调制信号对所述第一组图像传感器获得的所述第一图像信号进行解调,所述第二图像信号处理单元中的所述解调单元配置为根据所述第二发光控制单元的调制信号对所述第二组图像传感器获得的所述第二图像信号进行解调,所述第一图像信号处理单元中的所述同步检测单元配置为根据所述第一发光控制单元的伪随机码序列对所述第一组图像传感器获得的所述第一图像信号进行伪码同步检测计算,所述第二图像信号处理单元中的所述同步检测单元配置为根据所述第二发光控制单元的伪随机码序列对所述第二组图像传感器获得的所述第二图像信号进行伪码同步检测计算,所述第一图像信号处理单元中的所述解扩单元配置为根据所述第一发光控制单元的扩频码序列对所述第一组图像传感器获得的所述第一图像信号进行解扩,所述第二图像信号处理单元中的所述解扩单元配置为根据所述第二发光控制单元的扩频码序列对所述第二组图像传感器获得的所述第二图像信号进行解扩。
例如,本公开至少一个实施例提供的显示装置还包括深度图像信息拼接单元,其中,所述深度图像信息拼接单元配置为将通过所述第一组图像传感器获得的所述检测对象的第一局部区域的深度图像信息和通过所述第二组图像传感器获得的所述检测对象的第二局部区域的深度图像信息进行拼接,以获得所述检测对象的整体深度图像信息。
例如,在本公开至少一个实施例提供的显示装置中,所述多组光源还包括第三组光源,所述多组图像传感器还包括第三组图像传感器,所述第三组图像传感器和所述第三组光源对应,且所述第三组光源和所述第三组图像传感器彼此相邻,所述第一组光源、所述第二组光源和所述第三组光源彼此间隔设置,所述第一组图像传感器、所述第二组图像传感器和所述第三组图像传感器彼此间隔设置,所述第三组光源配置为向所述显示装置的显示侧发射第三设定频率的光以照射所述检测对象的第三局部区域,所述第三组图像传感器配置为接收所述第三组光源发射且被所述检测对象反射的所述第三设定频率的光,所述第三设定频率不同于所述第一设定频率,且不同于所述第二设定频率。
本公开至少一个实施例还提供一种电子设备,包括本公开任一实施例所述的显示装置。
本公开至少一个实施例还提供一种显示装置的驱动方法,包括:驱动第一组光源向所述显示装置的显示侧发射第一设定频率的光以照射检测对象的第一局部区域,驱动第二组光源向所述显示装置的显示侧发射第二设定频率的光以照射所述检测对象的第二局部区域,所述第一设定频率和所述第二设定频率不同;以及驱动第一组图像传感器接收所述第一组光源发射且被所述检测对象反射的所述第一设定频率的光,以获得反映所述检测对象的第一局部区域的深度图像信息的第一图像信号,驱动第二组图像传感器接收所述第二组光源发射且被所述检测对象反射的所述第二设定频率的光,以获得反映所述检测对象的第二局部区域的深度图像信息的第二图像信号。
例如,本公开至少一个实施例提供的显示装置的驱动方法还包括:将通过所述第一组图像传感器获得的所述检测对象的第一局部区域的深度图像信息和通过所述第二组图像传感器获得的所述检测对象的第二局部区域的深度图像信息进行拼接。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例,而非对本公开的限制。
图1为一种飞行时间(Time of Flight,TOF)深度相机模组检测系统;
图2为本公开一些实施例提供的一种显示装置的示意框图;
图3A和图3B为本公开一些实施例提供的一种图像信号采集方法的控制流程图;
图4为对应图3A和图3B所示的图像信号采集方法中的调制处理和解调处理阶段的信号波形图;
图5A-5C为本公开一些实施例提供的一种显示装置的图像传感器和光源的平面分布示意图;
图6A-6B为本公开一些实施例提供的一种显示装置的局部结构透视图;
图7为对应图6B所示的显示装置的一种具体示例的结构透视图;
图8为本公开一些实施例提供的一种显示装置的空间定位等效原理图;
图9为本公开一些实施例提供的一种显示装置的结构示意图;
图10为本公开一些实施例提供的另一种显示装置的结构示意图;
图11为本公开一些实施例提供的另一种显示装置的结构示意图;以及
图12为本公开一些实施例提供的一种电子设备的示意框图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例的附图,对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。
在深度图像信息检测技术中,通常采用深度相机来实现深度图像信息的获取。图1为一种TOF深度相机模组检测系统。如图1所示,该检测系统包括检测光源101、接收阵列102和控制电路103,控制电路103包括调制解调单元104、模数转换器105以及计算单元106。首先,调制解调单元104控制检测光源101发出一束调制的光(例如调制的红外光),该调制的红外光经光学元件107(例如透镜)后照射到检测对象10(例如人体),然后被检测对象10反射,反射后的红外光经过另一光学元件108(例如透镜)被接收阵列102接收并转换为电信号,然后调制解调单元104对接收的红外光对应的电信号进行解调,再通过模数转换器105将解调后的信号进行模数转换,并由计算单元106根据模数转换后的信号计算出检测对象10到TOF深度相机模组的距离值d0。
该TOF深度相机模组检测系统采用独立的深度相机模组,通过计算光的往返时间测量出检测对象10的深度距离,进而实现对检测对象10的空间定位。但是,在该检测系统中,由于深度相机模组采用的光学图像传感器通常为硅基图像传感器(例如互补金属氧化物半导体(CMOS)图像芯片),而硅基图像传感器的尺寸较大,大概在厘米(cm)量级,因此难以将该深度相机模组小型化并直接设置到显示装置的显示区域,因而难以实现将深度相机模组与显示屏集成以实现较高分辨率的空间定位。并且,针对如此大尺寸的光学图像传感器也难以制作相应的光学镜头,难以实现大规模的实际应用。
因此,为了适应实际应用需求,可以将多个较小尺寸的图像传感器设置(例如转印)在显示装置中,以集成具有深度图像信息检测功能和显示功能的显示装置。但是,由于多个图像传感器在显示装置中的设置方式相对密集,每个图像传感器在接收图像信号的过程中容易受到其他图像传感器的干扰,难以准确地获取所需检测区域的图像信号,因而在最终将多个图像传感器接收的所有图像信号整合处理后难以得到理想的深度图像信息,进而难以基于获得的交互信息进行高精度的空间交互操作。
此外,在3D显示、虚拟现实(Virtual Reality,VR)、增强现实(AugmentedReality,AR)等交互应用中,由于需要采集和提取多角度、多维度的空间交互信息,因此光源发出的红外光很容易受到周围环境光或邻近光源的干扰,使图像传感器更加难以获取准确的图像信号,进而使显示装置难以对检测对象的原始图像信息进行还原和识别,难以与检测对象实现精确地空间交互。
本公开至少一个实施例提供一种显示装置,该显示装置包括一一对应的多组光源和多组图像传感器,多组光源和对应的多组图像传感器分布在显示装置的不同区域。每组光源分别发射不同设定频率的光以照射检测对象的不同区域,每组图像传感器仅接收对应的一组光源发射且被检测对象反射的该设定频率的光,从而使每组图像传感器都可以准确地接收对应的一组光源发射且被检测对象的对应区域反射的光,并且不会被其他组光源发射的光所干扰。因此,在对多组图像传感器获取的所有图像信号进行处理后可以获得关于检测对象的精确的深度图像信息,从而使显示装置实现高精度的空间交互功能。此外,该显示装置通过控制多组光源与多组图像传感器同时工作,在实现高精度空间交互的同时,还可以极大地缩短一次完整采集检测对象的深度图像信息所需的时间,有利于提高检测效率。
本公开至少一个实施例还提供一种包括上述显示装置的电子设备以及一种显示装置的驱动方法。
下面,将参考附图详细地说明本公开的一些实施例。应当注意的是,不同的附图中相同的附图标记将用于指代已描述的相同的元件。
图2为本公开一些实施例提供的一种显示装置20的示意框图。如图2所示,该显示装置20包括多组光源100、多组图像传感器200、多个发光控制单元300、多个图像信号处理单元400和深度图像信息拼接单元500。需要说明的是,图2仅体现显示装置20中各对象或单元之间的信号关系,并不体现显示装置20中各对象或单元之间的相对位置。
如图2所示,多组光源100包括但不限于第一组光源110、第二组光源120和第三组光源130,第一组光源110、第二组光源120和第三组光源130分别向显示装置20的显示侧发射不同设定频率的光,以使各设定频率的光在被检测对象10反射后能够被对应的各组图像传感器接收。例如,第一组光源110配置为向显示装置20的显示侧发射第一设定频率f1的光以照射检测对象10的第一局部区域r1,第二组光源120配置为向显示装置20的显示侧发射第二设定频率f2的光以照射检测对象10的第二局部区域r2,第三组光源130配置为向显示装置20的显示侧发射第三设定频率f3的光以照射检测对象10的第三局部区域r3,第一设定频率f1、第二设定频率f2和第三设定频率f3的频率大小彼此不同。
例如,由于第一组光源110、第二组光源120和第三组光源130发射的光的频率彼此不同,因而各频率的光彼此之间不会相互干扰,进而使显示装置20可以驱动多组光源100同时工作,有效缩短了获取检测对象10的深度图像信息的采样周期。
如图2所示,多组图像传感器200包括第一组图像传感器210、第二组图像传感器220和第三组图像传感器230,且分别用于接收不同设定频率的光。例如,第一组图像传感器210配置为接收第一组光源110发射且被检测对象10反射的第一设定频率f1的光,以获得反映检测对象10的第一局部区域r1的深度图像信息的第一图像信号s1;第二组图像传感器220配置为接收第二组光源120发射且被检测对象10反射的第二设定频率f2的光,以获得反映检测对象10的第二局部区域r2的深度图像信息的第二图像信号s2;第三组图像传感器230配置为接收第三组光源130发射且被检测对象10反射的第三设定频率f3的光,以获得反映检测对象10的第三局部区域r3的深度图像信息的第三图像信号s3。
例如,第一组图像传感器210配置为仅能接收并检测第一设定频率f1的光,例如当其他设定频率(例如第二设定频率f2或第三设定频率f3)的光在经检测对象10反射并照射到第一组图像传感器210时,该设定频率的光无法被第一组图像传感器210检测,即第一组图像传感器210无法对该设定频率的光波信号进行例如解调、解扩或同步检测计算等。因此,在除第一设定频率f1以外的其他设定频率的光照射到第一组图像传感器210时,第一组图像传感器210会将其他设定频率的光波信号过滤掉,进而获得信噪比较高的第一图像信号s1。第二组图像传感器220和第三组图像传感器230的图像信号获取原理与第一组图像传感器210相同,在此不再赘述。
例如,由于第一组图像传感器210仅接收并检测第一设定频率f1的光,第二组图像传感器220仅接收并检测第二设定频率f2的光,第三组图像传感器230仅接收并检测第三设定频率f3的光,因此,每组图像传感器在获取图像信号的过程中可以将周围环境光或其他与对应的设定频率不同的光波信号过滤掉,进而获得信噪比较高的图像信号。因此,在本公开的一些实施例中,在实现多组图像传感器200与显示装置20集成的同时,每组图像传感器均可以准确地获取检测对象10的对应区域的图像信号,进而在后续对采集的所有图像信号进行分析处理后,可以使显示装置20获得检测对象10的精确深度图像信息,从而使显示装置20实现高精度的空间交互功能。
例如,第一组光源110、第二组光源120和第三组光源130彼此间隔设置,第一组图像传感器210、第二组图像传感器220和第三组图像传感器230彼此间隔设置,并且对应的每组光源和每组图像传感器设置在临近区域,即第一组光源110和第一组图像传感器210彼此相邻,第二组光源120和第二组图像传感器220彼此相邻,第三组光源130和第三组图像传感器230彼此相邻。例如,对应的每组光源和每组图像传感器可以在显示装置20中呈阵列排布,本公开的实施例包括但不限于此种排布方式。
因此,显示装置20可以通过多组光源100和多组图像传感器200获取检测对象10的全部深度图像信息,并且多组图像传感器200之间在获取图像信号的过程中不会相互干扰,进而使显示装置20可以驱动多组光源100和多组图像传感器200同时工作,极大地缩短了深度图像信息采集所需的周期。
如图2所示,多个发光控制单元300包括第一发光控制单元310、第二发光控制单元320和第三发光控制单元330,分别用于控制对应的多组光源100。例如,第一发光控制单元310与第一组光源110信号连接(例如电连接),并为第一组光源110提供第一驱动信号d1,以使第一组光源110发射第一设定频率f1的光;第二发光控制单元320与第二组光源120信号连接,并为第二组光源120提供第二驱动信号d2,以使第二组光源120发射第二设定频率f2的光;第三发光控制单元330与第三组光源130信号连接,并为第三组光源130提供第三驱动信号d3,以使第三组光源130发射第三设定频率f3的光。第一驱动信号d1、第二驱动信号d2和第三驱动信号d3彼此不同,例如各个驱动信号的频率、幅值、相位、波形等任意一个或多个参数不同。
例如,每个发光控制单元可以通过向对应的每组光源提供不同的驱动信号使每组光源发射不同设定频率的光,从而使多组光源发射的光彼此之间不会相互干扰。例如,可以为每个发光控制单元分配不同的伪随机码序列,使每个发光控制单元根据不同的伪随机码序列产生不同的驱动信号,以驱动对应的各组光源发射不同设定频率的光,从而使邻近的各组光源发出的光彼此之间不会相互干扰。例如,每个发光控制单元还可以对产生的伪随机码序列进行例如调制和扩频处理,从而使对应的各组光源发射的光(例如该发射的光为方波信号)不会受到周围环境光的干扰和影响,使与各组光源对应的各组图像传感器可以接收到对应的反射光并获得准确的图像信号,进而使显示装置20获取高精度的检测对象10的深度图像信息。
例如,第一发光控制单元310、第二发光控制单元320和第三发光控制单元330可以集成在显示装置20的同一控制电路之中。该控制电路可以采用半导体工艺制备在显示装置20的阵列基板上,也可以实现为集成电路(IC)芯片并通过柔性电路板与设置在显示装置20中的多组光源100信号连接,或者第一发光控制单元310、第二发光控制单元320和第三发光控制单元330还可以分别集成在对应的各组光源上,本公开的实施例对此不作限制。
如图2所示,多个图像信号处理单元400包括第一图像信号处理单元410、第二图像信号处理单元420和第三图像信号处理单元430,分别用于对多组图像传感器200获得的图像信号进行处理。例如,第一图像信号处理单元410和第一组图像传感器210信号连接,并根据第一发光控制单元310提供的第一驱动信号d1对第一组图像传感器210获得的第一图像信号s1进行处理,以获得检测对象10的第一局部区域r1的深度图像信息m1;第二图像信号处理单元420和第二组图像传感器220信号连接,并根据第二发光控制单元320提供的第二驱动信号d2对第二组图像传感器220获得的第二图像信号s2进行处理,以获得检测对象10的第二局部区域r2的深度图像信息m2;第三图像信号处理单元430和第三组图像传感器230信号连接,并根据第三发光控制单元330提供的第三驱动信号d3对第三组图像传感器230获得的第三图像信号s3进行处理,以获得检测对象10的第三局部区域r3的深度图像信息m3。
例如,图像信号处理单元可以根据对应的发光控制单元提供的驱动信号对每组图像传感器获得的图像信号进行例如解调、解扩以及伪码同步检测计算,以获得检测对象10的对应区域的深度图像信息,从而在保证各组图像传感器接收的图像信号不会被邻近光源或周围环境光所干扰的同时,使显示装置20获得准确且高精度的深度图像信息。
例如,如图2所示,深度图像信息拼接单元500将通过第一组图像传感器210获得的检测对象10的第一局部区域r1的深度图像信息m1、通过第二组图像传感器220获得的检测对象10的第二局部区域r2的深度图像信息m2以及通过第三组图像传感器230获得的检测对象10的第三局部区域r3的深度图像信息m3进行拼接,以获得检测对象10的整体深度图像信息。
需要说明的是,虽然图2中仅示出了三组对应的图像传感器、光源以及对应的发光控制单元、图像信号处理单元,该显示装置20还可以包括两组或更多组对应的图像传感器、光源以及对应的发光控制单元以及图像信号处理单元,例如还可以包括对应的第四组光源、第四组图像传感器,第四发光控制单元和第四图像信号处理单元,以及对应的第五组光源、第五组图像传感器、第五发光控制单元和第五图像信号处理单元等,本公开实施例对此不作限制。
下面以第一组光源110、第一组图像传感器210、第一发光控制单元310和第一图像信号处理单元410为例,对显示装置20的图像信号采集过程进行说明。
图3A为本公开一些实施例提供的一种图像信号采集方法的控制流程图。例如,如图3A所示,第一发光控制单元310例如包括伪同步序列单元311和扩频调制单元312。伪同步序列单元311配置为提供伪随机码序列a1,扩频调制单元312配置为提供扩频码序列b1和调制信号c1,第一发光控制单元310根据伪随机码序列a1、扩频码序列b1和调制信号c1,产生第一驱动信号d1。
例如,在本公开的一些实施例中,如图3B所示,第一发光控制单元310中的扩频调制单元312可以包括扩频单元313和调制单元314,扩频单元313配置为提供扩频码序列b1,调制单元314配置为提供调制信号c1,本公开实施例对此不作限制。
由于每个发光控制单元需要为对应的每组光源提供不同的驱动信号,且每个发光控制单元的驱动信号由各发光控制单元中的伪随机码序列、扩频码序列和调制信号共同确定。因此,以第一发光控制单元310和第二发光控制单元320为例,第一发光控制单元310中的伪随机码序列a1、扩频码序列b1和调制信号c1中的至少一个与第二发光控制单元320中对应的伪随机码序列a2、扩频码序列b2和调制信号c2中的相对应的一个不同,即,至少满足:伪随机码序列a1≠伪随机码序列a2,扩频码序列b1≠扩频码序列b2,和调制信号c1≠调制信号c2中的至少一个条件。例如,可以仅伪随机码序列、扩频码序列或调制信号不同,也可以伪随机码序列、扩频码序列和调制信号均不同。
例如,因为伪随机码序列自身具有尖锐的自相关特性,即只有当第一组图像传感器210获取的第一图像信号s1与第一发光控制单元310中提供的伪随机码序列a1相关,第一图像处理单元410才可以通过该第一图像信号s1得到有用的深度图像信息。例如,可以使各发光控制单元中的伪同步序列单元产生的伪随机码序列彼此间具有较好的自相关性和互相关性,这样周围环境光的频率很难与各组光源发射的光的设定频率相同,从而使对应的各组图像传感器在接收光波信号时可以将周围环境光或其他与设定频率不同的光过滤掉,进而获得信噪比较高的图像信号,有利于各图像处理单元解析出高精度的深度图像信息。因此,为了优化显示装置20在执行图像信号采集操作时的控制流程,例如可以为显示装置20的多个发光控制单元300分配彼此间自相关性和互相关性较好的伪随机码序列,即,使每个发光控制单元中的伪同步序列单元产生彼此相关但不同的伪随机码序列,这样使每个发光控制单元中的扩频调制单元只需提供相同的扩频码序列和调制信号,从而在保证每个发光控制单元均产生不同的驱动信号的前提下,对显示装置20的控制算法进行优化和简化,节省了显示装置20需要分配的存储空间,降低了对显示装置20的运算能力的要求,大大提高了显示装置20的运行速率。
此外,例如在本公开的一些实施例提供的具有多组光源100以及对应的多个发光控制单元300的大尺寸显示装置20中,在第一组光源110和第二组光源120距离较远的情形下,可以为第一发光控制单元310和第二发光控制单元320分配相同的伪随机码序列。例如,第一发光控制单元310的伪同步序列单元311和第二发光控制单元320的伪同步序列单元321可以提供相同的伪随机码序列,同时第一发光控制单元310的扩频单元313和第二发光控制单元320的扩频单元323提供不同的扩频码序列,或第一发光控制单元310的调制单元314和第二发光控制单元320的调制单元324提供不同的调制信号,或第一发光控制单元310和第二发光控制单元320提供的扩频码序列以及调制信号均不同。这进一步节省了显示装置20需要分配的用于存储伪随机码序列的存储空间,降低了对显示装置20的运算能力的要求,进而提升显示装置20的运行速率。需要说明的是,在本公开的一些实施例中,可以全部的发光控制单元的伪随机码序列彼此不同,也可以仅部分的发光控制单元的伪随机码序列彼此不同,也即是,可以有另一部分的发光控制单元的伪随机码序列相同,本公开的实施例对此不作限制。
例如,在本公开一些实施例提供的显示装置20中,可以通过计算发光控制单元提供的扩频码序列的特征相位来计算各组光源发射的设定频率的光的时延,从而获得检测对象10到显示装置20的距离值d,例如d=0.5×c×t,其中,c为光速,t为从一组光源发射设定频率的光以照射检测对象10到对应的一组图像传感器接收检测对象10反射的该设定频率的光的时间。例如,距离值d的精度取决于扩频码序列的码元宽度,而扩频码序列的码元宽度可以设计得很窄,扩频码序列的周期也可以设计为任意长度,从而使显示装置20可以获得检测对象10的高精度的距离值d。
例如,如图3A所示,第一图像信号处理单元410包括解调单元411、解扩单元412和同步检测单元413。解调单元411配置为根据调制信号c1对第一组图像传感器210获得的第一图像信号s1进行解调,同步检测单元413配置为根据伪随机码序列a1对第一图像信号s1进行伪码同步检测计算,解扩单元412配置为根据扩频码序列b1对第一图像信号s1进行解扩。例如,调制信号c1、伪随机码序列a1和扩频码序列b1可以由第一发光控制单元310直接向第一图像信号处理单元410提供,也可以由控制第一发光控制单元310的控制电路(例如芯片,图中未示出)提供,该控制电路例如将相应的调制信号c1、伪随机码序列a1和扩频码序列b1分别提供给第一发光控制单元310和第一图像信号处理单元410。
例如,如图3A所示,第一图像信号处理单元410还可以包括电流电压转换单元414、滤波放大单元415、低通滤波单元416和模数转换单元417。例如,电流电压转换单元414配置为对第一图像信号s1进行电流电压转换,滤波放大单元415配置为对第一图像信号s1进行滤波放大处理,低通滤波单元416配置为对第一图像信号s1进行低通滤波处理,模数转换单元417配置为对第一图像信号s1进行模数转换。
例如,如图3A所示,在伪同步序列单元311产生伪随机码序列a1后,根据扩频调制单元312产生的扩频码序列b1和调制信号c1对伪随机码序列a1进行扩频调制处理后产生第一驱动信号d1,并将第一驱动信号d1提供给第一组光源110,以驱动第一组光源110发射第一设定频率f1的光,从而照射检测对象10的第一局部区域r1。该第一设定频率f1的光在经检测对象10反射后被第一组图像传感器210接收,并且例如根据光电效应产生电流信号i1(即第一图像信号s1)。电流电压转换单元414将电流信号i1转换为电压信号v1,滤波放大单元415再将电压信号v1进行滤波放大处理后转换为第一滤波信号vh1。解调单元411根据第一发光控制单元310中的调制信号c1对滤波放大后的第一滤波信号vh1进行解调,并将解调后的电信号x1传输给低通滤波单元416。低通滤波单元416将解调后的电信号x1进行低通滤波处理后转换为第二滤波信号vh2,该第二滤波信号vh2再通过模数转换单元417转换为数字信号n1。最后,同步检测单元413和解扩单元412分别根据第一发光控制单元310中的伪随机码序列a1和扩频码序列b1对该数字信号n1进行伪码同步检测计算和解扩处理后,就可以解析出第一图像信号s1的例如相位和幅度等信息,从而得到反映检测对象10的第一局部区域r1的深度图像信息m1。
图4为对应图3A和图3B所示的图像信号采集方法中的调制处理和解调处理阶段的信号波形图。例如,在一个示例中,第一发光控制单元310中未经调制处理的信号Vs(例如可以为根据扩频码序列b1扩频处理后的伪随机码序列a1)如图4所示,第一发光控制单元310中的调制信号c1为如图4所示的调制角为θ0、调制角频率为w0的正弦波信号Y(t),使用正弦波信号Y(t)对信号Vs进行调制后得到已调信号W(t)(图4中未示出,例如为图3A中对应的第一驱动信号d1),并将得到的已调信号W(t)提供给第一组光源110以驱动第一组光源110发射第一设定频率f1的光。第一组图像传感器210在接收经检测对象10反射的第一设定频率f1的光后,对其进行例如电流电压转换以及滤波放大处理,进而得到如图4所示的双边带已调信号X(t)(例如为图3A中对应的第一滤波信号vh1),即X(t)=Vs×cos(w0t+θ0)。第一图像处理单元410中的解调单元411根据第一发光控制单元310的调制信号c1(即正弦波信号Y(t))对双边带已调信号X(t)进行解调,即使用同频且有固定相位差的载波信号与之相乘(例如可以采用调制角为θ1、调制角频率为w0的载波信号Vr),以得到半波相敏调制解调信号U(t)(即图3A中对应的解调后的电信号x1):
U(t)=Vs×cos(w0t+θ0)×Vr×cos(w0t+θ1)
=0.5VsVr×cos(θ0-θ1)+0.5VsVr×cos(2w0t+θ0+θ1)。
例如,当θ0=θ1时,可以得到:
U(t)=0.5VsVr+0.5VsVr×cos(2w0t+2θ0)。
例如,如图4所示的半波相敏调制解调信号U(t)在经过滤波放大单元415滤波放大后,就可以获得如图4所示的全波相敏调制解调信号Z(t)(即图3A中对应的第二滤波信号vh2)。
显示装置20的其他发光控制单元以及图像信号处理单元的工作原理与第一发光控制单元310及第一图像信号处理单元410的工作原理类似,此处不再赘述。例如,关于第一发光控制单元310及第一图像信号处理单元410的工作原理的更加详细的说明可以参考通常的扩频调制技术,此处不再进一步详述。
本公开的一些实施例中,多组光源100中的每组光源可以包括至少一个光源,多组图像传感器200中的每组图像传感器可以包括至少一个图像传感器,例如第一组光源110可以包括至少一个第一光源,第一组图像传感器210可以包括至少一个第一图像传感器,第二组光源120可以包括至少一个第二光源,第二组图像传感器220可以包括至少一个第二图像传感器。
例如,显示装置20包括显示区域AR1和显示区域AR1外侧的非显示区域AR2。例如,如图5A所示,显示装置20的多组图像传感器200中的多个图像传感器30和多组光源100中的多个光源40可以分布在显示装置20的显示区域AR1;或者,如图5B所示,多组图像传感器200中的多个图像传感器30和多组光源100中的多个光源40还可以分布在显示装置20的非显示区域AR2;或者如图5C所示,多组图像传感器200中的多个图像传感器30和多组光源100中的多个光源40还可以同时分布在显示装置20的显示区域AR1和非显示区域AR2,本公开实施例对此不作限制。
需要说明的是,在多个图像传感器30和多个光源40分布在显示装置20的显示区域AR1的情形,多个图像传感器30和多个光源40可以设置在显示装置20与显示侧相对的背侧上的多个彼此独立的位置。在多个图像传感器30和多个光源40分布在显示装置20的非显示区域AR2的情形,多个图像传感器30和多个光源40既可以设置在显示装置20的显示侧上的多个彼此独立的位置,也可以设置在显示装置20与显示侧相对的背侧上的多个彼此独立的位置,本公开的实施例对此不作限制。
例如,显示装置20还包括显示面板,该显示面板包括呈阵列排布的多个像素单元,多个像素单元可以划分为多组,每组像素单元对应设置一组光源和与该组光源对应的一组图像传感器。
例如,每组光源和对应的每组图像传感器可以分别包括多个光源和多个图像传感器,该多个光源和多个图像传感器可以例如等间距围绕该组像素单元排布,从而在将通过该组中的多个图像传感器获得的多个深度图像信息进行拼接后,就可以得到该组图像传感器对应的检测对象10的局部区域的深度图像信息。例如,该多个光源和多个图像传感器还可以例如呈阵列排布在该组像素单元中,本公开的实施例对此不作限制。
例如,每组光源和对应的每组图像传感器可以分别包括一个光源和一个图像传感器,即每组像素单元对应设置一个光源和一个图像传感器。例如,如图6A所示,以多个图像传感器30和多个光源40分布在显示装置20的显示区域为例,例如可以将三个像素单元50作为一组,即每三个像素单元50对应设置一个光源40和一个图像传感器30。例如,显示装置20中的多个光源40和多个图像传感器30可以呈阵列排布,且设置在两个相邻的像素单元50的间隔内。
例如,如图6B所示,还可以将显示装置20中的一个像素单元50作为一组,即每个像素单元50均对应设置一个光源40和一个图像传感器30。例如,多个光源40在显示装置20中呈阵列排布,多个图像传感器30在显示装置20中呈阵列排布,且光源40和图像传感器30设置在两个相邻的像素单元50的间隔内。例如,每个像素单元50对应的图像传感器30和对应的光源40彼此相邻,且设置在该像素单元50与同一列或同一行相邻的像素单元的间隔内。例如,如图6B所示,图像传感器30和光源40可以设置在相邻两列像素单元50的间隔中。需要说明的是,图像传感器30和光源40还可以对应设置在相邻两行像素单元50的间隔中,或者分别设置在相邻两行像素单元50的间隔中和相邻两列像素单元50的间隔中,本公开的实施例对此不作限制。
下面以图像传感器30和光源40设置在相邻两列像素单元50的间隔中为例,对显示装置20的具体结构进行说明。
图7为对应图6B所示的显示装置20的一种具体示例的结构透视图。例如,如图7所示,显示装置20包括阵列分布的多个像素单元50,每个像素单元50对应设置一个图像传感器30和一个光源40,且图像传感器30和光源40可以设置在相邻两列像素单元50的间隔中。例如,每列像素单元50通过第一电压线DL1与位于绑定(bonding)区域的电源管理电路70电连接以获取对应的第一驱动电压,每行像素单元50通过第一扫描线SL1与栅极驱动电路80电连接以获取并响应于对应的第一扫描信号而开始工作。例如,每列图像传感器30通过第二电压线DL2与电源管理电路70电连接以获取对应的第二驱动电压,每列光源40通过第三电压线DL3与电源管理电路70电连接以获取对应的第三驱动电压。例如该电源管理电路70可以为数据驱动电路或单独提供的驱动电路。例如,每行图像传感器30和每行光源40通过第二扫描线SL2与栅极驱动电路80电连接以响应于对应的第二扫描信号而开始工作。需要说明的是,根据实际需求,位于同一行的图像传感器30和光源40还可以分别与不同的扫描线电连接以响应不同的扫描信号,本公开的实施例对此不作限制。
例如,可以通过控制多条第二扫描线SL2提供的第二扫描信号使显示装置20中所有的图像传感器30和所有的光源40同时开启,从而可以快速地获取反映检测对象10的所有局部区域的深度图像信息的图像信号,进而在实现高精度空间交互的同时,有效缩短了一次完整采集检测对象10的深度图像信息所需的时间,提高了显示装置20的检测效率。例如,还可以通过控制多条第二扫描线SL2提供的第二扫描信号使显示装置20中的图像传感器30和光源40分区域、分时段地开启,从而降低显示装置20完成一次深度图像信息采集所需的功耗。
例如,以图6B所示的情形为例,图8为本公开一些实施例提供的一种显示装置20的空间定位等效原理图。
如图8所示,每个图像传感器30及光源40之间以距离d1彼此间隔设置。例如,光源40发射的光可以照射到检测对象10的局部区域r,对应于相应的图像传感器30设置一个小孔31以使经检测对象10反射的光可以通过小孔31照射到对应的图像传感器30上形成图像,从而使图像传感器30获得反映检测对象10的局部区域r的图像信息。例如,可以在显示装置20的衬底基板上开设对应的小孔31,或在显示装置20包括背光模组的情形在背光模组和衬底基板上均开设对应的小孔31,以使反射光可以照射到图像传感器30上。
例如,由于每个图像传感器30和光源40对应一个像素单元50,每个图像传感器30只接收单个像素点的反射光并获得单像素大小p的深度图像信息。如图8所示,每个图像传感器30及光源40之间的间隔距离d1可以设置得很小,从而使显示装置20在进行深度图像信息采集时可以覆盖很大的距离范围L,即显示装置20既可以获得远距离的检测对象10的深度图像信息,又可以获得近距离的检测对象10的深度图像信息,从而既可以实现与远距离的检测对象10的空间交互,也可以实现与近距离的检测对象10的空间交互。
图9-图11为本公开一些实施例提供的一种显示装置20的结构示意图。
例如,如图9所示,显示装置20的显示面板21还包括第一基板22,第一基板22位于显示面板21远离显示装置20的显示侧的一侧,即显示装置20的背侧。多个图像传感器30可以设置在第一基板22远离显示装置20的显示侧的表面上的多个彼此独立的位置,且在垂直于第一基板22的表面的方向上,第一基板22开设有一一对应于多个图像传感器30的多个第一开孔31。
例如,如图9所示,多个光源40可以设置在第一基板22远离显示装置20的显示侧的表面上的多个彼此独立的位置,且在垂直于第一基板22的表面的方向上,第一基板22开设有一一对应于多个光源40的多个第二开孔41。或者例如,如图10所示,多个光源40还可以设置在显示装置20的显示侧上的多个彼此独立的位置,使光源40发出的光可以直接照射到检测对象10,从而进一步减小光学损失,大大降低对光源40的功耗要求。
例如,对应图7所示的显示装置20,多个图像传感器30和多个光源40可以如图9所示,设置在第一基板22远离显示装置20的显示侧的表面上的多个彼此独立的位置,且在垂直于第一基板22的表面的方向上,第一基板22开设有一一对应于多个图像传感器30的多个第一开孔31和一一对应于多个光源40的多个第二开孔41。
例如,显示面板21可以为至少部分允许光源40发射的光透过的透明显示面板,该透明显示面板例如包括允许从显示装置20的显示侧射入或射向显示装置20的显示侧的光透过的结构,例如透明部分。例如显示面板21的像素单元50之间的间隙部分被制备为透明的,本公开的实施例对实现透明显示面板的方式不作限制。
例如,如图11所示,在显示装置20为液晶显示装置且包括背光模组23的情形,背光模组23位于显示面板21远离显示装置20的显示侧的一侧,且配置为向显示面板21提供显示用光。多个图像传感器30和多个光源40可以分别设置在显示装置20的背光模组23的背板上远离显示装置20的显示侧的表面(即远离显示装置20的显示侧的一侧)上的多个彼此独立的位置,并且在垂直于背光模组23的背板的表面的方向上,该背光模组23的背板上开设有对应于多个图像传感器30的多个第三开孔32及对应于多个光源40的多个第四开孔42。
需要说明的是,图11所示的显示装置20中的显示面板21也可以包括第一基板22(图中未示出)。在该显示面板21包括第一基板22的情形,第一基板22也可以开设有上文描述的多个第一开孔31和多个第二开孔41,第一基板22上开设的多个第二开孔41与背光模组23上的多个第四开孔42一一对应,以使对应的光源40发射的设定频率的光可以通过第二开孔41和第四开孔42照射到检测对象10;第一基板22上开设的多个第一开孔31与背光模组23上的多个第三开孔32一一对应,以使对应的图像传感器30可以通过第一开孔31和第三开孔32接收被检测对象10反射的设定频率的光。或者,多个光源40还可以同样设置在显示装置20的显示侧上的多个彼此独立的位置,以降低对光源40的功耗要求,本公开的实施例对此不作限制。
例如,如图9所示的显示面板21可以为有机发光二极管(OLED)显示面板,如图11所示的显示面板21可以为液晶显示(LCD)面板。
需要说明的是,本公开的实施例中,图像传感器30和光源40的设置位置不限于上述情形,图像传感器30和光源40可以位于显示装置20的任意适用的位置,本公开的实施例对此不作限制。
例如,在本公开至少一个实施例提供的显示装置20中,光源40发射的光包括红外光,例如可以为近红外光、中红外光或远红外光等各种光谱范围的红外光。由于红外光不会被人眼所看到并且也不会伤害人眼,因此采用红外光不会影响显示装置20的显示质量和用户体验。光源40包括红外光源,例如可以为红外发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)、红外激光二极管或其他适用的光源,例如在没有使用红外激光二极管的情形,可以配合光学器件(例如准直透镜、汇聚透镜等)使得所得到的红外光的光束具有较好的方向性,本公开的实施例对此不作限制。例如,光源40包括点光源或面光源。
例如,在本公开的一些实施例中,显示装置20可以为至少部分允许光源发射的光透过的透明显示装置,例如可以为有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)显示装置、量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diode,QLED)显示装置、微型发光二极管(Micro Light Emitting Diode)显示装置、液晶显示(Liquid CrystalDisplay,LCD)装置或者其他类型的显示装置。为了实现透明显示,显示装置20例如包括允许从显示侧照射到显示装置20的光透过的结构,例如透明部分,例如OLED显示装置的显示像素之间的间隙部分被制备为透明的,例如LCD显示装置为常白类型的,其显示像素在没有施加驱动电压时为透明的,本公开的实施例对实现透明显示装置的方式不作限制。
需要说明的是,由于显示装置20进行显示时发出的光为可见光,而显示装置20进行深度图像信息采集时采用的光为红外光,两者互不干扰,因此在显示装置20例如为OLED显示装置的情形,显示装置20的深度图像信息采集操作和显示操作可以同时执行,并且采用不同波长的光还可以进一步避免显示操作和深度图像信息采集操作的互相干扰。在显示装置20例如为LCD显示装置时,由于光源40发射的光和图像传感器30接收的反射光需要穿过例如液晶层,因此在LCD显示装置执行深度图像信息采集操作时,需要控制液晶层中的液晶分子的旋转角度(例如将LCD显示装置设置为常白类型),以使光波信号的传输不受影响,因而该深度图像信息采集操作需要与显示操作分时进行。
例如,图像传感器30可以为适当类型的图像传感器,例如CMOS或电荷耦合器件(CCD)类型的图像传感器,例如可以是硅基图像传感器,例如制备方式可以为由单晶硅晶片制备然后切割得到。例如,图像传感器30还可以是红外图像传感器或装配有红外波长滤光片的窄带红外图像传感器。
例如,在本公开的一些实施例中,图像传感器30和光源40可以采用微转印(Micro-Transfer-Printing,μTP)或者表面安装技术(Surface Mount Technology,SMT)等方式与显示装置20进行集成,也可以采用其他适用的工艺得到,本公开的实施例对此不作限制。
例如,发光控制单元300、图像信号处理单元400和深度图像信息拼接单元500以及其包括的多个单元或模块可以是通过具有数据处理能力和/或指令执行能力的处理单元结合相应的计算机指令来实现相应的例如信号控制、图像分析和拼接等功能的处理器。例如,发光控制单元300、图像信号处理单元400和深度图像信息拼接单元500可以是通用处理器,例如中央处理器(CPU)或图像处理器(GPU),并通过执行计算机指令以实现对应的功能,这些计算机指令在逻辑和形式上表现为计算机软件。例如,发光控制单元300、图像信号处理单元400和深度图像信息拼接单元500还可以是专用处理器,通过固件或固化的指令以实现对应的功能,例如现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、专门应用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)等。
例如,解调单元411、解扩单元412、同步检测单元413、电流电压转换单元414、滤波放大单元415、低通滤波单元416和模数转换单元417可以以各种适当的形式实现。例如,上述单元可以采用晶体管、电阻、电容和放大器等元件构成,例如解调单元411可以包括解调电路,解扩单元412可以包括解扩电路,同步检测单元413可以包括同步检测电路,电流电压转换单元414可以包括电流电压转换电路,滤波放大单元415可以包括滤波放大电路,低通滤波单元416可以包括低通滤波电路,模数转换单元417可以包括模数转换(ADC)电路等。例如,上述单元还可以通过FPGA、DSP、MCU等信号处理器实现,或者还可以包括处理器和存储器,处理器执行存储器中存储的软件程序以实现相应的功能,本公开的实施例对此不作限制。
例如,在本公开的一些实施例中,检测对象10可以为用户的手,也可以为用户的其他身体部位,或者为可穿戴设备,又或者为其它类型的待检测对象,本公开的实施例对此不作限制。
本公开至少一个实施例还提供一种显示装置的驱动方法,包括:驱动第一组光源向显示装置的显示侧发射第一设定频率的光以照射检测对象的第一局部区域,驱动第二组光源向显示装置的显示侧发射第二设定频率的光以照射检测对象的第二局部区域,第一设定频率和第二设定频率不同;以及驱动第一组图像传感器接收第一组光源发射且被检测对象反射的第一设定频率的光,以获得反映检测对象的第一局部区域的深度图像信息的第一图像信号,驱动第二组图像传感器接收第二组光源发射且被检测对象反射的第二设定频率的光,以获得反映检测对象的第二局部区域的深度图像信息的第二图像信号。
例如,本公开至少一个实施例提供的显示装置的驱动方法还包括:使第一发光控制单元产生第一驱动信号以驱动第一组光源发射第一设定频率的光,使第二发光控制单元产生第二驱动信号以驱动第二组光源发射第二设定频率的光,第一驱动信号和第二驱动信号不同。
例如,在本公开至少一个实施例提供的显示装置的驱动方法中,使第一发光控制单元产生第一驱动信号以驱动第一组光源发射第一设定频率的光,使第二发光控制单元产生第二驱动信号以驱动第二组光源发射第二设定频率的光,包括:使第一发光控制单元根据第一发光控制单元的伪同步序列单元的伪随机码序列以及第一发光控制单元的扩频调制单元的扩频码序列和调制信号产生第一驱动信号;使第二发光控制单元根据第二发光控制单元的伪同步序列单元的伪随机码序列以及第二发光控制单元的扩频调制单元的扩频码序列和调制信号产生第二驱动信号。
例如,本公开至少一个实施例提供的显示装置的驱动方法还包括:根据第一发光控制单元产生的第一驱动信号将第一组图像传感器获得的第一图像信号进行处理,根据第二发光控制单元产生的第二驱动信号将第二组图像传感器获得的第二图像信号进行处理。
例如,本公开至少一个实施例提供的显示装置的驱动方法还包括:将通过第一组图像传感器获得的检测对象的第一局部区域的深度图像信息和通过第二组图像传感器获得的检测对象的第二局部区域的深度图像信息进行拼接。
例如,本公开至少一个实施例提供的显示装置的驱动方法还包括:驱动显示装置执行显示操作。
本公开另一些实施例提供的显示装置的驱动方法可以包括更多或更少的步骤,各个步骤之间的顺序不受限制,可以根据实际需求而定。关于该驱动方法的详细内容和技术效果可以参考上文中关于显示装置20的描述,此处不再赘述。
本公开至少一个实施例还提供一种电子设备,包括本公开任一实施例所述的显示装置。图12为本公开一些实施例提供的一种电子设备60的示意框图,如图12所示,电子设备60可以包括例如显示装置20。电子设备60的技术效果以及实现原理与本公开实施例所述的显示装置20基本相同,在此不再赘述。例如,电子设备60可以为液晶面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件,本公开的实施例对此不作限制。
有以下几点需要说明:
(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计。
(2)为了清晰起见,在用于描述本公开的实施例的附图中,层或区域的厚度被放大或缩小,即这些附图并非按照实际的比例绘制。可以理解,当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时,则该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”,或者可以存在中间元件。
(3)在不冲突的情况下,本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上所述,仅为本公开的具体实施方式,但本公开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公开揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (19)
1.一种显示装置,包括多组光源和多组图像传感器,
其中,所述多组光源包括第一组光源和第二组光源,所述多组图像传感器包括第一组图像传感器和第二组图像传感器;
所述第一组图像传感器和所述第一组光源对应,所述第二组图像传感器和所述第二组光源对应,
所述第一组光源配置为向所述显示装置的显示侧发射第一设定频率的光以照射检测对象的第一局部区域,所述第二组光源配置为向所述显示装置的显示侧发射第二设定频率的光以照射所述检测对象的第二局部区域,所述第一设定频率和所述第二设定频率不同,
所述第一组图像传感器配置为接收所述第一组光源发射且被所述检测对象反射的所述第一设定频率的光,所述第二组图像传感器配置为接收所述第二组光源发射且被所述检测对象反射的所述第二设定频率的光;
其中,所述第一组光源和所述第二组光源间隔设置,所述第一组图像传感器和所述第二组图像传感器间隔设置,
所述第一组光源和所述第一组图像传感器彼此相邻,所述第二组光源和所述第二组图像传感器彼此相邻。
2.根据权利要求1所述的显示装置,还包括多个发光控制单元,所述多个发光控制单元包括第一发光控制单元和第二发光控制单元,
其中,所述第一发光控制单元与所述第一组光源信号连接,所述第一发光控制单元配置为提供第一驱动信号,以使所述第一组光源发射所述第一设定频率的光,
所述第二发光控制单元与所述第二组光源信号连接,所述第二发光控制单元配置为提供第二驱动信号,以使所述第二组光源发射所述第二设定频率的光,所述第一驱动信号和所述第二驱动信号不同。
3.根据权利要求1所述的显示装置,还包括显示面板,
其中,所述显示面板包括呈阵列排布的多个像素单元,
所述多组光源中的每组包括一个光源,所述多组图像传感器中的每组包括一个图像传感器,
每个所述像素单元对应设置一个所述光源和一个所述图像传感器,所述光源和所述图像传感器设置在两个相邻的所述像素单元的间隔内。
4.根据权利要求3所述的显示装置,其中,所述显示面板具有远离所述显示侧的第一基板,
多个所述图像传感器和多个所述光源分别设置在所述第一基板远离所述显示侧的表面上的多个彼此独立的位置,且在垂直于所述第一基板的所述表面的方向上,所述第一基板开设有一一对应于多个所述图像传感器的多个第一开孔和一一对应于多个所述光源的多个第二开孔。
5.根据权利要求4所述的显示装置,其中,所述显示面板为有机发光二极管显示面板。
6.根据权利要求3所述的显示装置,还包括背光模组,
其中,所述背光模组位于所述显示面板远离所述显示侧的一侧;
多个所述图像传感器和多个所述光源分别设置在所述背光模组的背板上远离所述显示侧的表面上的多个彼此独立的位置,且在垂直于所述背光模组的所述表面的方向上,所述背板开设有对应于多个所述图像传感器的多个第三开孔和对应于多个所述光源的多个第四开孔。
7.根据权利要求6所述的显示装置,其中,所述显示面板包括液晶显示面板。
8.根据权利要求3所述的显示装置,其中,所述光源包括红外光源,所述图像传感器包括红外图像传感器。
9.根据权利要求1所述的显示装置,还包括显示面板,
其中,所述显示面板包括呈阵列排布的多个像素单元,所述多个像素单元划分为多组,每组所述像素单元对应设置一组所述光源和一组所述图像传感器。
10.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述显示装置包括显示区域以及所述显示区域外侧的非显示区域,所述光源和所述图像传感器分布在所述显示装置的非显示区域,
所述光源和所述图像传感器设置在所述显示装置的显示侧和/或与所述显示侧相对的背侧上的多个彼此独立的位置。
11.根据权利要求2所述的显示装置,其中,所述多个发光控制单元中的每个包括伪同步序列单元和扩频调制单元,
所述伪同步序列单元配置为提供伪随机码序列,所述扩频调制单元配置为提供扩频码序列和调制信号,
所述第一发光控制单元配置为根据所述第一发光控制单元的伪同步序列单元的伪随机码序列以及所述第一发光控制单元的扩频调制单元的扩频码序列和调制信号,产生所述第一驱动信号;
所述第二发光控制单元配置为根据所述第二发光控制单元的伪同步序列单元的伪随机码序列以及所述第二发光控制单元的扩频调制单元的扩频码序列和调制信号,产生所述第二驱动信号。
12.根据权利要求11所述的显示装置,其中,所述第一发光控制单元中的所述伪同步序列单元为所述第一组光源提供的所述伪随机码序列和所述第二发光控制单元中的所述伪同步序列单元为所述第二组光源提供的所述伪随机码序列彼此不同;和/或
所述第一发光控制单元中的所述扩频调制单元为所述第一组光源提供的所述扩频码序列和所述第二发光控制单元中的所述扩频调制单元为所述第二组光源提供的所述扩频码序列彼此不同;和/或
所述第一发光控制单元中的所述扩频调制单元为所述第一组光源提供的所述调制信号和所述第二发光控制单元中的所述扩频调制单元为所述第二组光源提供的所述调制信号彼此不同。
13.根据权利要求11所述的显示装置,还包括多个图像信号处理单元,其中,所述多个图像信号处理单元包括第一图像信号处理单元和第二图像信号处理单元,
所述第一图像信号处理单元和所述第一组图像传感器信号连接,所述第一图像信号处理单元配置为根据所述第一发光控制单元提供的所述第一驱动信号对所述第一组图像传感器获得的第一图像信号进行处理,以获得所述检测对象的第一局部区域的深度图像信息,
所述第二图像信号处理单元和所述第二组图像传感器信号连接,所述第二图像信号处理单元配置为根据所述第二发光控制单元提供的所述第二驱动信号对所述第二组图像传感器获得的第二图像信号进行处理,以获得所述检测对象的第二局部区域的深度图像信息。
14.根据权利要求13所述的显示装置,其中,所述多个图像信号处理单元中的每个包括解调单元、解扩单元和同步检测单元,
所述第一图像信号处理单元中的所述解调单元配置为根据所述第一发光控制单元的调制信号对所述第一组图像传感器获得的所述第一图像信号进行解调,所述第二图像信号处理单元中的所述解调单元配置为根据所述第二发光控制单元的调制信号对所述第二组图像传感器获得的所述第二图像信号进行解调,
所述第一图像信号处理单元中的所述同步检测单元配置为根据所述第一发光控制单元的伪随机码序列对所述第一组图像传感器获得的所述第一图像信号进行伪码同步检测计算,所述第二图像信号处理单元中的所述同步检测单元配置为根据所述第二发光控制单元的伪随机码序列对所述第二组图像传感器获得的所述第二图像信号进行伪码同步检测计算,
所述第一图像信号处理单元中的所述解扩单元配置为根据所述第一发光控制单元的扩频码序列对所述第一组图像传感器获得的所述第一图像信号进行解扩,所述第二图像信号处理单元中的所述解扩单元配置为根据所述第二发光控制单元的扩频码序列对所述第二组图像传感器获得的所述第二图像信号进行解扩。
15.根据权利要求13所述的显示装置,还包括深度图像信息拼接单元,
其中,所述深度图像信息拼接单元配置为将通过所述第一组图像传感器获得的所述检测对象的第一局部区域的深度图像信息和通过所述第二组图像传感器获得的所述检测对象的第二局部区域的深度图像信息进行拼接,以获得所述检测对象的整体深度图像信息。
16.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述多组光源还包括第三组光源,所述多组图像传感器还包括第三组图像传感器,
所述第三组图像传感器和所述第三组光源对应,且所述第三组光源和所述第三组图像传感器彼此相邻,
所述第一组光源、所述第二组光源和所述第三组光源彼此间隔设置,所述第一组图像传感器、所述第二组图像传感器和所述第三组图像传感器彼此间隔设置,
所述第三组光源配置为向所述显示装置的显示侧发射第三设定频率的光以照射所述检测对象的第三局部区域,
所述第三组图像传感器配置为接收所述第三组光源发射且被所述检测对象反射的所述第三设定频率的光,所述第三设定频率不同于所述第一设定频率,且不同于所述第二设定频率。
17.一种电子设备,包括如权利要求1-16任一所述的显示装置。
18.一种显示装置的驱动方法,包括:
驱动第一组光源向所述显示装置的显示侧发射第一设定频率的光以照射检测对象的第一局部区域,驱动第二组光源向所述显示装置的显示侧发射第二设定频率的光以照射所述检测对象的第二局部区域,所述第一设定频率和所述第二设定频率不同;以及
驱动第一组图像传感器接收所述第一组光源发射且被所述检测对象反射的所述第一设定频率的光,以获得反映所述检测对象的第一局部区域的深度图像信息的第一图像信号,驱动第二组图像传感器接收所述第二组光源发射且被所述检测对象反射的所述第二设定频率的光,以获得反映所述检测对象的第二局部区域的深度图像信息的第二图像信号;
其中,所述第一组光源和所述第二组光源间隔设置,所述第一组图像传感器和所述第二组图像传感器间隔设置,
所述第一组光源和所述第一组图像传感器彼此相邻,所述第二组光源和所述第二组图像传感器彼此相邻。
19.根据权利要求18所述的显示装置的驱动方法,还包括:
将通过所述第一组图像传感器获得的所述检测对象的第一局部区域的深度图像信息和通过所述第二组图像传感器获得的所述检测对象的第二局部区域的深度图像信息进行拼接。
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