CN112272937A - 终端设备及双前置摄像头的操作方法 - Google Patents

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Abstract

在一个实施例中，终端设备包括显示单元、外壳、第一光感测单元、及第二光感测单元。所述显示单元包括显示屏。所述显示单元用于在所述显示屏上显示图像。所述外壳收容所述显示单元。所述第一光感测单元设置在所述显示单元的下方，并用于感测穿过所述显示屏的入射光线。当所述第二光感测单元的未激活时，所述第二光感测单元位于所述外壳的内部，当所述第二光感测单元激活时，所述第二光感测单元位于所述外壳的外部。本申请还提供一种双前置摄像头的操作方法。

Description

终端设备及双前置摄像头的操作方法
技术领域
本申请涉及终端设备技术，更具体地，涉及一种终端设备和一种双前置摄像头的操作方法。
背景技术
安装有前置摄像头的终端设备，例如智能手机和平板电脑，正被广泛使用。前置摄像头设置在终端设备的显示屏所在的一侧，即，前置摄像头设置在终端设备的正面。前置摄像头与诸如扬声器、光线传感器、以及LED指示器等其他部件一起设置在终端设备的正面的顶部或底部。显示屏不会完全占据终端设备的整个正面部分。因此，显示屏的尺寸无法有效地最大化。
发明内容
在本申请的第一方面中，终端设备包括含有显示屏的显示单元、外壳、第一光感测单元、及第二光感测单元。所述显示单元用于在所述显示屏上显示图像。所述外壳用于收容所述显示单元。所述第一光感测单元设置在所述显示单元的下方，并用于感测穿过所述显示屏的入射光线。响应于所述第二光感测单元的未激活，所述第二光感测单元可移动地保持在所述外壳内部的第一位置，响应于所述第二光感测单元的激活，所述第二光感测单元可移动地保持在所述外壳外部的第二位置。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述第一光感测单元位于所述显示单元与所述外壳之间。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述第一光感测单元位于所述显示屏的中心。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，当所述第二光感测单元激活时，所述第二光感测单元从所述外壳的边缘伸出。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述外壳包括与所述第二光感测单元对应的狭槽，所述第二光感测单元通过所述狭槽伸出至所述外壳外。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述第二光感测单元能够旋转地保持在作为前置摄像头的前置位置，及能够旋转地保持在作为后置摄像头的后置位置。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述第二光感测单元包括第一快门、与所述第一快门相背设置的第二快门、位于所述第一快门与所述第二快门之间的光导、用于获取图像的图像传感器、及包括一个或多个透镜的透镜组。所述透镜组位于所述光导与所述图像传感器之间，其中所述第一快门与所述第二快门是反向控制的。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述第一光感测单元和所述第二光感测单元相互偏移一距离，以使所述第一光感测单元和所述第二光感测单元相对于所述显示屏上的平面彼此不重叠。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述第一光感测单元和所述第二光感测单元分别由第一前置摄像头与第二前置摄像头搭载。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述第一前置摄像头用于面部解锁，所述第二前置摄像头用于自拍和/或视频聊天。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述显示单元包括显示面板，所述显示面板包括透明的第一电极、不透明的第二电极、及夹设在所述第一电极与所述第二电极之间的有机层。其中，当在所述第一电极与所述第二电极之间施加电压差时，所述有机层自发光。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述显示单元还包括触控电极层，所述触控电极层用于检测触控操作并产生相应的感测信号，所述感测信号用于检测一个或多个触控点的坐标或检测由所述触控点形成的手势。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述第二电极包括与所述第一光感测单元对应设置的半透明区域及除所述半透明区域之外的剩余区域。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述半透明区域和所述剩余区域均分布有金属颗粒，所述半透明区域中的所述金属颗粒的浓度小于所述剩余区域中的所述金属颗粒的浓度。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，分布在所述半透明区域中的所述金属颗粒的材料与分布在所述剩余区域中的所述金属颗粒的材料相同。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，分布在所述半透明区域中的所述金属颗粒的材料不同于分布在所述剩余区域中的所述金属颗粒的材料。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述剩余区域用于全部反射透过所述显示屏的入射光，所述半透明区域用于部分反射并部分透射透过所述显示屏的光线。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述半透明区域与金属膜对应，所述金属膜的透射率和反射率由所述金属膜的厚度决定。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，施加在所述半透明区域和所述第一电极之间的平均电压差大于施加在所述剩余区域和所述第一电极之间的平均电压差。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述第一光感测单元包括亮度滤色器，所述亮度滤色器包括单色滤色器单元。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述终端设备还包括时序控制模块，所述时序控制模块用于在操作所述第一光感测单元和所述显示单元时控制序列。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述时序控制模块用于在所述显示屏关闭时控制所述第一光感测单元感测光强度或撷取一个或多个图像，及在所述第一光感测单元完成光感测或图像撷取后，控制所述显示单元恢复显示所述图像。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述第一光感测单元包括快门，所述时序控制模块用于基于由所述显示单元显示的图像的帧的垂直消隐间隔(VBI)来控制所述快门打开预定时长。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述快门打开的持续时间与由所述显示单元显示的图像的帧的垂直消隐间隔(VBI)重叠。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述时序控制模块用于基于由所述显示单元显示的所述图像的帧的VBI，控制所述快门以预定时间间隔打开多于一次。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述时序控制模块用于在所述显示屏打开时控制所述第一光感测单元感测光强度或撷取一个或多个图像。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述第一光感测单元包括摄像头、以及亮度传感器和接近传感器中的至少一个。
根据结合本申请的第一方面的实施方式，所述第二光感测单元包括摄像头、以及亮度传感器和接近传感器中的至少一个。
在本申请的第二方面中，终端设备包括包含显示屏的显示单元、外壳、第一光感测单元、及第二光感测单元。所述显示单元用于在所述显示屏上显示图像。所述外壳用于收容所述显示单元，所述显示单元包括显示面板，所述显示面板包括透明的第一电极、第二电极、及夹设在所述第一电极与所述第二电极之间的有机层。所述第一光感测单元设置在所述显示单元的下方，并用于感测穿过所述显示屏的入射光线，所述显示单元的所述显示面板的所述第二电极包括与所述第一光感测单元对应设置的半透明区域及除所述半透明区域之外的剩余区域。所述半透明区域和所述剩余区域均分布有金属颗粒，所述半透明区域中的所述金属颗粒的浓度小于所述剩余区域中的所述金属颗粒的浓度。响应于所述第二光感测单元的未激活，所述第二光感测单元可移动地保持在所述外壳内部的第一位置，响应于所述第二光感测单元的激活，所述第二光感测单元可移动地保持在所述外壳外部的第二位置。
在本申请的第三方面中，终端设备包括包含显示屏的显示单元、外壳、第一前置摄像头、及第二前置摄像头。所述显示单元用于在所述显示屏上显示图像。所述外壳用于收容所述显示单元。所述第一前置摄像头用于面部解锁，所述第一前置摄像头位于所述显示单元的下方，并用于感测穿过所述显示屏的入射光。所述第二前置摄像头用于自拍和/或视频聊天，响应于所述第二前置摄像头的未激活，所述第二前置摄像头可移动地保持在所述外壳内部的第一位置，响应于所述第二前置摄像头的激活，所述第二前置摄像头可移动地保持在所述外壳外部的第二位置。
在本申请的第四方面中，提供一种双前置摄像头的操作方法，该方能发适用于包括显示单元的终端设备，所述显示单元用于在显示屏上显示图像。所述方法包括：确定所述显示屏是否被锁定；若所述显示屏被锁定，则激活位于所述显示单元下方的第一前置摄像头以获取用户脸部的图像；采用获取的用户的脸部图像来认证用户；若用户被认证，则解锁所述显示屏并未激活所述第一前置摄像头；确定是否触发了自拍模式；若所述自拍模式被触发，则通过将所述第二前置摄像头伸出到所述终端设备的本体之外以撷取自拍图像和/或在所述终端设备前面进行视频聊天来激活所述第二前置摄像头；及在完成图像撷取和/或视频记录之后，通过将所述第二前置摄像头缩回所述终端设备的本体内部来未激活所述第二前置摄像头。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或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申请的一些实施例，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1A是本申请实施方式的包括未激活摄像头的终端设备的主视图。
图1B是本申请实施方式的具有激活摄像头的终端设备的主视图。
图2是本申请实施方式的第二光感测单元的侧视图。
图3A是一个实施例中沿图1A中II-II截得的终端设备的剖视图。
图3B是另一个例子中沿图1A中的II-II截得的终端设备的剖视图。
图4是显示图2A及图2B中半透明区域的光学特性的示意图。
图5是显示从亮侧到暗侧的视觉的示意图。
图6A是本申请一实施方式的第一光感测单元的示意图。
图6B是本申请另一实施方式的第一光感测单元的示意图。
图7是显示使用亮度滤色器的有益效果的示意图。
图8是显示终端设备的时序控制模式、第一光感测单元和显示单元之间的关系的示意图。
图9是显示第一光感测单元的显示图像和快门的时序的示意图。
图10本申请实施方式的终端设备的主视图。
图11A是本申请实施方式的包括未激活摄像头的终端设备的主视图。
图11B是本申请实施方式的包括激活摄像头的终端设备的主视图。
图12是本申请实施方式的双前置摄像头的操作方法的流程图。
图13是本申请实施方式的终端设备的框架示意图。
具体实施方式
下面参照附图详细描述本申请的实施方式的技术问题、结构特征、实现的目的和效果。具体地，本申请实施方式中的术语仅用于描述特定实施方式的目的，但不限制本申请。
图1A和图1B分别是本申请实施方式的包括未激活摄像头的终端设备10的主视图和包括激活摄像头的终端设备10的主视图。终端设备10可搭载在图1A和图1B所示的移动电话终端上。终端设备10包括用于显示图像的显示单元12及收容显示单元12的外壳14。终端设备10还可包括功能按键，例如电源按键15和音量下降/上升按键16，音量下降/上升按键16突出于外壳14并位于终端设备10的侧边(例如左侧和右侧)。显示单元12包括显示屏12D，显示屏12D暴露在终端设备10的与后侧相对的前侧的外表面。
终端设备10进一步包括第一光感测单元17和第二光感测单元18。第一光感测单元17可由第一前置摄像头C1搭载，第二光感测单元18可由第二前置摄像头C2搭载。也就是说，终端设备10包括由第一光感测单元17和第二光感测单元18组成的双前置摄像头。双前置摄像头用于撷取位于终端设备10前方的人体、物体、和/或场景的图像。在所示的例子中，第一前置摄像头C1的像素数量少于第二前置摄像头C2的像素数量。第一前置摄像头C1用于人脸解锁。第二前置摄像头C2用于自拍和/或视频聊天。
第一光感测单元17位于显示单元12的下方并设置在显示单元12的后侧，具体地，第一光感测单元17位于显示单元12和外壳14之间。第一光感测单元17用于感测透过显示单元12的显示屏12D的入射光线。第一光感测单元17可位于显示屏幕12D的任意位置，例如，位于显示屏12D的左上角、右上角、左下角或右下角，或者沿显示屏12D的四个边缘中的任意一个设置。在一个实施方式中，如图1A和图1B所示，第一光感测单元17位于显示屏12D的中心。
无论第一光感测单元17处于何种状态(如，激活或未激活)，第一光感测单元17对于终端设备10前面的用户来说几乎是不可见的。而且，第一光感测单元17的部署几乎不会影响显示屏幕12D上图像的显示。显示单元12仍然可以向用户提供极佳的观看体验。
如图1A所示，当第二光感测单元18未激活时，第二光感测单元18设置在终端设备10的本体或外壳14内，具体地，第二光感测单元18设置在显示单元12和外壳14的后部之间，且对终端设备10前方的用户而言是不可见的。第一光感测单元17和第二光感测单元18彼此偏移一距离，以使第一光感测单元17和第二光感测单元18相对于显示屏12D上的平面彼此不重叠。如图1B所示，当第二光感测单元18被激活时，第二光感测单元18弹出至终端设备10的本体或外壳14之外，并不再被显示单元12遮挡，以能够接收不被终端设备10阻碍的光线，从而能够撷取终端设备10前方的人体、物体、和/或场景的图像。即，响应于第二光感测单元18的未激活，第二光感测单元18可移动地保持在外壳14内部的第一位置；响应于第二光感测单元18的激活，第二光感测单元18可移动地保持在外壳14外部的第二位置18。当第二光感测单元18未激活时，第二光感测单元18缩回到终端设备10的本体或外壳14内部，并且与外壳14的边缘对齐，而且对用户来说是不可见的。也就是说，在未激活状态(参见图1A)，第二光感测单元18设置在终端设备10的内部；在激活状态(参见图1B)，第二光感测单元18伸出至终端设备10的外部。在需要时，第二光感测单元18从终端装置10的外壳14的边缘弹出。
第二光感测单元18可从终端装置10的任意侧面或外壳14的四个边缘中的任意一个弹出。在一个实施方式中，第二光感测单元18对应设置在终端设备10的顶侧或外壳14的顶部边缘，并且可以从终端设备10的顶侧或外壳14的顶部边缘伸出，如图1A和图1B所示。外壳14可包括与第二光感测单元18对应的狭缝140，第二光感测单元18经由外壳14的狭缝140向终端装置10的主体的外部伸出和向终端装置10的主体的内部缩回。
当第二光感测单元18从终端装置10的主体伸出或缩回到终端装置10的主体内时，第二光感测单元18可以采用齿条和齿轮、线性引轨、和/或弹簧线性地移动。第二感光单元18的形状可以是正方形、矩形、梯形等。
在一个实施例中，第二光感测单元18伸出到终端设备10的主体或外壳14之外之后，第二光感测单元18是可旋转的。第二光感测单元18可旋转到固定的前方位置，并作为前置摄像头以撷取终端设备10前方的场景。而且，第二光感测单元18可以旋转到固定的后方位置，并作为后置摄像头以撷取终端设备10后方的场景。也就是说，第二光感测单元18可旋转地保持在作为前置摄像头的前置位置，及能够旋转地保持在作为后置摄像头的后置位置。第二光感测单元18可用作前置摄像头和后置摄像头。因此，无需分别部署前置摄像头和后置摄像头，降低了成本。
图2是本申请实施方式的第二光感测单元的侧视图。在一个实施方式中，第二光感测单元18包括第一快门181、第二快门182、光导183、透镜组184和图像传感器185。第一快门181和第二快门182彼此相背设置，例如，第一快门181对应于终端设备10的前侧设置，第二快门182对应于终端设备10的后侧设置。光导183设置在第一快门181和第二快门182之间。透镜组184包括一个或多个透镜。图像传感器185用于撷取图像。透镜组184设置在光导183和图像传感器185之间。当第二光感测单元18被激活时，第一快门181和第二快门182中只有一个被打开。也就是说，当第一快门181打开时，第二光感测单元18可用作前置摄像头，而当第二快门182打开时，第二光感测单元18可用作后置摄像头。作为前置摄像头，终端设备10前方的场景经由光导183和透镜组185成像于图像传感器185上。类似地，作为后置摄像头，终端设备10后方的场景经由光导183和透镜组185成像于图像传感器185上。因此，前置摄像头和后置摄像头可通过第二光感测单元高效实现。
第一光感测单元17位于显示单元12的下方，且第二光感测单元18隐藏于显示单元12的下方。也就是说，第一光感测单元17和第二光感测单元18集成在终端设备10中，而无需占据终端设备10正面的区域。因此，显示屏的面积可以增加，屏占比能够最大化。本申请实现了真正意义上的全面屏，从而为用户提供了沉浸式的观看体验。
在第一光感测单元17作为面部解锁的第一前置摄像头C1，且第二光感测单元18作为自拍和/或视频聊天的第二前置摄像头C2的情况下，当在用于图像和视频撷取时，第二前置摄像头C2能够保持与传统前置摄像头相同的用户体验，同样地，采用第一前置摄像头C1执行面部解锁功能是即时的，无需等待摄像头弹出来进行认证。该方法可以在不牺牲即时面部解锁或图像撷取的用户体验的情况下最大化屏占比。
终端设备10可以是诸如移动电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、平板、和视频游戏设备的移动终端、或是诸如膝上型计算机和笔记本之类的便携式终端、或是诸如计算机显示器和电视之类的相对大尺寸的设备、或是具有隐藏在显示器主体下方或内部的光感测单元的任何其它类型的设备。
图3A是沿图1A中II-II截得的终端设备10的剖视图。显示单元12包括显示面板20。在一个实施方式中，显示面板20是有机发光二极管(OLED)显示面板。显示面板20包括有机层21、第一电极22、和第二电极23。有机层21夹设在第一电极22和第二电极23之间。有机层21被划分为与红色像素对应的红色层、与绿色像素对应的绿色层、和与蓝色像素对应的蓝色层。当在第一电极22和第二电极23之间施加电压差时，有机层21自发地发光。特别地，红色层发射红光，绿色层发射绿光，蓝色层发射蓝光，以用于彩色显示。显示面板20能够实现自发光。
第一电极22是由例如铟锡氧化物(ITO)制成的透明电极。第二电极23是沉积或涂覆在有机层21上形成的金属层。第二电极23是不透明电极。从有机层21发射的光线可以直接穿过第一电极22并从第一电极22的外侧射出，或者可被第二电极23朝第一电极22的方向反射。显示面板20属于单面发光型显示面板。
显示单元12包括由塑料或玻璃制成的盖板30。盖板30是显示单元12的最外层。从显示面板20的有机层21射出的光线自盖板30的外侧从显示单元12射出到终端设备10的周围，并被终端设备10前方的用户观察到。
如图3A所示，对于触控应用，显示单元12包括介于盖板30与显示面板20之间的触控电极层40。触控电极层40用于检测触控操作，并产生相应的感测信号，该感测信号用于确定一个或一个以上触控点的坐标或用于确定由触控点形成的手势。如图3B所示，触控电极层40的设置是可选的，对于没有触控功能的应用来说，触控电极层40可能不是必需的。也就是说，终端设备10也适用于不具有触控功能的显示器。
第一光感测单元17的第一端安装在印刷电路板50上。与第一光感测单元17的第一端相对的第二端与显示屏12D相对，用于接收透过显示单元12的光线以进行光感测或图像撷取。用于控制第一光感测单元17的电子元件、显示面板20、及触控电极层40可安装在印刷电路板50上。
显示面板20的第二电极23包括与第一光感测单元17的位置对应设置的半透明区域24。第二电极23上的剩余区域25是除半透明区域24之外的区域。在一个实施例中，第二电极23的半透明区域24和剩余区域25(即，第二电极23上除了半透明区域24之外的其它区域)分布有相同材料的金属颗粒。半透明区域24中的金属颗粒的浓度小于剩余区域25中的金属颗粒的浓度。在一个实施例中，第二电极23的半透明区域24和剩余区域25(即，第二电极23上除了半透明区域24之外的其它区域)分布有不同的材料的金属颗粒。类似地，半透明区域24中的金属颗粒的浓度小于剩余区域25中的金属颗粒的浓度。半透明区域24和剩余区域25是第二电极23的一部分，并且属于同一层。
在一个实施方式中，半透明区域24和剩余区域25是通过在具有不同强度的丙烯酸片材或聚碳酸酯片材上涂覆一种或多种金属材料而形成的。金属材料也可以直接涂覆在有机层21上。在一个实施例中，可利用沉积形成半透明区域24和剩余区域25。在一个实施例中，将具有第一浓度值的金属粒子溅射到衬底上的第一区域以形成与第一区域对应的半透明区域24，及将具有第二浓度值的金属粒子溅射到衬底上的第二区域，以形成与第二区域对应的剩余区域25，其中第一浓度值小于第二浓度值。
透过显示屏12D的光线基本全部被第二电极23的剩余区域25反射。半透明区域24的金属颗粒可以实现与用于有限透光控制的单向反射镜相似的效果。半透明区域24通过类似于单向反射镜金属层的技术实现。半透明区域24将部分反射和部分透射射向第一光感测单元17的光线。图4示出了采用涂膜材料----铝形成的半透明区域24的光学性质的例子，其中曲线LR表示反射率，曲线LT表示透射率，曲线LA表示吸收率，该图的横轴是涂膜的厚度，纵轴是反射率、透射率、及吸收率的百分比。半透明区域24的光学特性可以通过改变涂覆的铝膜的厚度来调节。
对于涂覆的铝膜，光线总是在两个方向上均等地通过。然而，如图5所示，当该膜的一面为亮另一面为暗时，由于在亮的一面发生了更多的反射，导致在亮的一面很难看到暗的一面。第一光感测单元17设置在终端设备10的内部，使得第一光感测单元17位于暗侧。终端设备10前方的用户处于几乎一定比终端设备10内部明亮的环境中，因此，用户处于明亮的一侧。来自用户所处环境的大部分光线被半透明区域24反射，因此，第一光感测单元17对用户而言几乎是不可见的。因此，第一光感测单元17的设置不会影响用户观看显示在显示屏12D上的图像的体验。另外，来自用户所处环境的一些光线仍然可以穿透半透明区域24并到达第一光感测单元17。因此，第一光感测单元17可以检测亮度变化或撷取如用于面部解锁的图像。
如上所述，半透明区域24中的金属颗粒的浓度小于剩余区域25中的金属颗粒的浓度，与半透明区域24对应的电场可能比剩余区域25对应的电场弱得多，半透明区域24对应显示的图像内容可能由于金属颗粒浓度的设定而异常。为了解决这个问题，涂覆的金属膜的厚度或半透明区域24中的金属颗粒的浓度可以与第一光感测单元17感测的光强度相折衷。也就是说，例如，形成半透明区域24的涂覆金属膜的厚度可以设置得足够厚，以在牺牲由第一光感测单元17感测的光强度少许时不影响在该区域中显示的图像内容。在一个实施例中，如上所述，由于半透明区域24的厚度被设置得相对较厚，或者，半透明区域24中的金属颗粒的浓度被设置得相对较大，由此施加在半透明区域24和第一电极22之间的平均电压差与施加在剩余区域25和第一电极22之间的平均电压差基本相同，尤其是，与半透明区域24对应产生的电场与与剩余区域25对应产生的电场在大小上没有明显差异。在一个实施例中，这也可以通过增加施加在半透明区域24和第一电极22之间的平均电压差来解决。施加在半透明区域24和第一电极22之间的平均电压差大于施加在剩余区域25和第一电极22之间的平均电压差。也就是说，平均来说，半透明区域24中的电场分布与剩余区域25中的电场分布基本相同。
如图6A所示，第一光感测单元17包括透镜组件51、亮度滤色器53、及图像传感器54。透镜组件51包括一个或多个透镜510。亮度滤色器53设置在透镜组件51和图像传感器54之间。图像传感器54可以是电荷耦合器件(CCD)图像传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。透过显示屏12D的光线被透镜组件51的一个或多个透镜510反射和/或折射，及被亮度滤色器53过滤，并成像于图像传感器54上。可以使用针孔成像技术代替使用图6A所示的透镜组件51来撷取图像。如图6B所示，第一光感测单元17包括针孔板52，针孔板52包括一个或多个针孔520。针孔的使用可以在图像传感器54上形成真实的图像。在一个实施例中，第一光感测单元17可以使用一个或多个透镜510及一个或多个针孔520来导引光路。
亮度滤色器53用于替代RGB滤色器，在诸如面部解锁之类的一些应用中以小尺寸最大化分辨率。如图7所示，RGB滤色器包括红色(R)，绿色(G)和蓝色(B)滤色器单元。光线通过R、G、和B滤色器单元中的每一个并由图像传感器54记录为红色像素、绿色像素、和蓝色像素。由图像传感器54产生的图像的像素点至少包括红色像素、绿色像素、和蓝色像素。在面部解锁应用中，在识别面部时，用户面部的颜色信息不太重要，而面部图像的亮度信息需要充足。因此，包括单色滤光器单元(例如，图7中所示的绿色)的亮度滤光器53可用于面部解锁。亮度滤色器53可以增加由图像传感器54撷取的面部图像的分辨率，从而增加面部解锁成功的几率。
当利用第一光感测单元17撷取图像时，由于来自显示屏12D的光线或多或少可能被第一光感测单元17接收到，因此第一光感测单元17所撷取的图像可能受显示屏12D上所显示图像的亮度的影响。为了解决这个问题，在一个实施例中，当第一光感测单元17撷取图像时，关闭显示屏12D。在第一光感测单元17停止撷取图像之后，打开显示屏12D以显示所显示的图像。
请参照图8，终端设备70还包括与第一光感测单元17和显示单元12连接的时序控制模块70。时序控制模块70可以是设置在终端设备10内的硬件组件、固件、或可由终端设备10的处理器执行的指令集或程序代码。在一个示例中，时序控制模块70是运行在终端设备10的诸如Android或IOS操作系统上的后台进程。时序控制模块70用于控制第一光感测单元17和显示单元12的操作时序。在时序控制模块70接收到图像撷取请求之后，时序控制模块70请求显示单元12关闭显示屏12D，并在显示屏12D关闭时控制第一光感测单元17感测光强度或撷取一个或多个图像。在第一光感测单元17完成光感测或图像撷取后，时序控制模块70控制显示单元12重新开始显示图像。显示屏12D的关闭时长对于第一光感测单元17来说足够长，以能够感测光强度或撷取图像。显示屏12D的关闭时长可以针对不同的应用场景进行调整。在一个例子中，关闭时长为100ms或更长。
在一个实施例中，第一光感测单元17的快门可以基于由显示单元12显示的图像的帧的垂直消隐间隔(VBI)而打开预定时长。如图9所示，打开第一光感测单元17的快门的时间是基于显示在显示屏12D上的图像帧的VBI。在VBI期间，显示屏12D上几乎没有显示内容，也就是说，显示屏12D在这预定时长内几乎是暗的。在预定时长内，快门被打开，以防止显示屏12D上显示图像的亮度影响第一光感测单元17的光强度感测或图像撷取。
如图9所示，快门的打开持续时长可以大于图像帧的VBI。也就是说，在不与VBI重叠的快门的打开持续时长中的至少一部分期间内，第一光感测单元17的每次感测或撷取可能仍然会受到显示屏12D的亮度的影响。然而，可以通过以下方式便可轻易校正该影响，包括通过去除与快门的打开持续时长中不与VBI重叠的部分所对应的信号；或者，通过确定快门的适当打开持续时长，该适当打开持续时间不受显示屏12D的亮度的影响；或者，通过对第一光感测单元17撷取的图像执行图像处理；或者任何其它适当的方法。该方法便于对撷取的图像进行校正。
快门的打开持续时长与由显示单元12显示的图像帧的VBI重叠。快门的打开持续时长可以始于VBI的起始时刻，快门的打开持续时长可以终于VBI的终止时刻。或者，快门的打开持续时长的中间时刻与VBI的中间时刻对齐，快门打开持续时长的起始时刻，终止时刻或任何给定时刻都依赖VBI。
在一个实施方式中，基于由显示单元12显示的图像帧的VBI，第一光感测单元17的快门可以在预定时间间隔被打开多于一次。累积光强度或撷取的内容以能够获得期望的结果。例如，第一光感测单元17进行多次拍摄，并通过累积或处理所有撷取的内容来获得静态图像。
请参照图8和图9，在时序控制模块70接收到图像撷取请求之后，时序控制模块70基于由显示单元12显示的图像帧的VBI控制第一光感测单元17的快门打开预定时长。另外，基于时序控制模块70提供的指令，第一光感测单元17的快门可以基于VBI以预定时间间隔打开多于一次。当第一光感测单元17执行光感测或图像撷取时，无需关闭显示屏12D。
上述方法允许第一光感测单元17在显示屏12D点亮时感测光强度或撷取一个或多个图像。也就是说，在使用第一光感测单元17来感测光强度或撷取图像时，不需要手动地或自动地关闭显示屏12D。因此，当使用第一光感测单元17的功能时，用户观看显示在显示屏12D上的内容并不会中断，从而改善了用户的观看体验。
请参照图10，第一光感测单元17可包括设置在显示屏12D和显示单元12下方的第一前置摄像头C1、亮度传感器17A、和接近传感器17B。第一前置摄像头C1用于面部解锁。亮度传感器17A用于校正显示屏12D的亮度。接近传感器17B用于检测用户的面部接近显示屏12D。亮度传感器17A和接近传感器17B中的任一个或两者设置在显示单元12的下方。在一个实施例中，一个摄像头C1和一个亮度传感器17A设置在显示单元12的下方。在一个实施例中，一个摄像头C1和一个接近传感器17B设置在显示单元12的下方。在一个实施例中，终端设备10包括设置在显示单元12下方的一个摄像头C1、一个亮度传感器17A、和一个接近传感器17B。
请参照图11A和图11B，第二光感测单元18可包括第二前置摄像头C2、亮度传感器18A、及接近传感器18B。在未激活状态下，第二前置摄像头C2、亮度传感器18A、及接近传感器18B均位于外壳14内部(参见图11A)；在激活状态下，第二前置摄像头C2、亮度传感器18A、及接近传感器18B均伸出到外壳14外部(参见图11B)。第二前置摄像头C2用于自拍和/或视频聊天。亮度传感器18A用于校正显示屏12D的亮度。接近传感器18B用于检测用户面部接近显示屏12D。亮度传感器18A和接近传感器18B中的任一个或两者包含在第二光感测单元18中。在一个实施例中，第二光感测单元18包括一个摄像头C2和一个亮度传感器18A。在一个实施例中，第二光感测单元18包括一个摄像头C2和一个接近传感器18B。在一个实施例中，第二光感测单元18包括一个摄像头C2、一个亮度传感器18A、和一个接近传感器18B。在一个实施例中，响应于激活，第二前置摄像头C2、亮度传感器18A、和接近传感器18B全部同步伸出到外壳14的外部，并且响应于未激活，第二前置摄像头C2、亮度传感器18A、和接近传感器18B全部同步缩回到外壳14的内部。
图12是本申请实施方式的双前置摄像头的操作方法的流程图。结合上述描述并参照图12，下面详细描述双前置摄像头的操作方法。
如上所述，终端设备10包括第一光感测单元17(例如，第一前置摄像头C1)和第二光感测单元18(例如，第二前置摄像头C2)。第一光感测单元17设置在显示单元12下方并位于显示单元12的后侧。当第二光感测单元18未激活时，第二光感测单元18位于终端设备10的主体的内部，当第二光感测单元18激活时，第二光感测单元18伸出到终端设备10的主体的外部。
在S10中，终端设备10的处理器确定显示屏12D是否被锁定。若显示屏12D被锁定，则该处理器使用用户的面部图像来解锁显示屏12D。若显示屏12D未锁定，则该处理器确定用户是否想要拍摄诸如自拍之类的图像。终端设备10接收诸如运动、敲击、电源按钮等的触发命令(S11)，以激活位于显示单元12下方的第一前置摄像头C1，从而跟踪用户的面部并拍摄用户的面部。若第一前置摄像头C1在预定时长内没有检测到任何面部(S13)，则该处理器可以直接停用第一前置摄像头C1以节省电力。若第一前置摄像头C1检测到面部(S13)，则该处理器利用检测到的面部图像来确定该用户是否为合法用户(S14)。若用户被认证，则该处理器解锁显示屏12D(S15)。若用户没有被认证，则可再次拍摄面部图像，以供用户再次认证(S13)。该处理器可以允许用户使用其他方法来进行认证，例如文本密码输入。一旦显示屏12D被解锁，第一前置摄像头C1就被停用(S16)。第一前置摄像头C1用于面部解锁。
该处理器在S16之后转到S17。例如，在S17中，该处理器确定是否触发了自拍模式。如果自拍模式不是由用户触发的，则终止该处理。在自拍模式中，第二前置摄像头C2通过伸出到终端设备10的本体外部而被激活(S18)，并且开始自拍以撷取自拍图像(例如，人体、物体、和/或场景)和/或开始用于终端设备10前置的视频聊天(S19)。若撷取停止预定的时长或者用户触发按钮以停止撷取(S20)，则第二前置摄像头C2缩回到终端设备的本体内部，且第二前置摄像头C2被停用(S21)以节省电力。第二前置摄像头C2用于自拍图像。
在双前置摄像头的操作方法中，第二前置摄像头C2在用于图像和视频撷取、视频聊天等时，能够保持与传统前置摄像头相同的用户体验，而且，使用第一前置摄像头C1的面部解锁功能是即时的，无需等待摄像头弹出来进行认证。该方法可以在不牺牲即时面部解锁或图像撷取的用户体验的情况下最大化屏占比。
图13是本申请实施方式的终端设备10的框架示意图。终端设备10包括主存储器1101、缓存器1102、显示装置1103、摄像头控制单元1104、操作单元1105、主机控制单元1106、电话通信电路1107、传感器控制单元1108、扬声器1109、麦克风1110，以及连接上述部件的总线1100。终端设备10还包括与相机控制单元1104均连接的第一前置摄像头1121、第二前置摄像头1122、和后置摄像头1123。
主机控制单元1106的微型计算机存储用于控制终端设备的各种处理的软件程序。主机控制单元1106基于软件程序执行各种控制过程。主存储器1101存储诸如电话簿数据或邮件地址之类的数据，或存储统一资源定位符(URL)。另外，主存储器112可以存储第一前置摄像头1121、第二前置摄像头1122、和后置摄像头1123撷取的图像数据。当主机控制单元1106基于软件程序执行处理时，缓存器1102作为工作区域被使用。
电话通信电路1107是用于经由基站和移动电话网络执行电话通信或其它信息通信(包括经由因特网的通信)的无线电通信单元。在主机控制单元1106的控制下，扬声器1109发出由电话通信电路1107接收的来自对方的呼叫语音，麦克风1110接收的发送语音通过电话通信电路1107发送到对方。电话通信电路1107还可以在视频聊天或视频电话时发送/接收由摄像头1121、1122、1123撷取的图像数据。
显示装置1103在主机控制单元1106的控制下显示各种图像，并且在视频聊天或视频电话的同时显示来自对方的对方图像。操作单元1105包括诸如电源按钮和音量升高/降低按钮的功能按钮。主机控制单元1106用于检测使用操作单元1105按下的是何种键，并执行与被操作的键相对应的控制处理操作。传感器控制单元1108控制诸如触摸传感器、GPS传感器、陀螺仪传感器等多个传感器。
另外，第一前置摄像头1121、第二前置摄像头1122、和后置摄像头1123均与摄像头控制单元1104连接。当摄像头撷取功能、视频聊天功能、或视频电话功能被激活时，总线1100通过摄像头控制单元11104接收撷取的图像数据。
本领域普通技术人员可以理解，在本申请的实施例中描述和公开的每个单元、算法和步骤是使用电子硬件或用于计算机的软件与电子硬件的组合来实现的。这些功能是在硬件中运行还是在软件中运行取决于应用情况和技术方案的设计要求。本领域普通技术人员可以使用不同的方式来实现每个特定应用的功能，而这种实现不应超出本申请的范围。
本领域普通技术人员可以理解，由于上述系统、设备、和单元的工作过程基本相同，因此他/她可以参考上述实施例中的系统、设备、和单元的工作过程。为了便于描述和简化，这些工作过程将不作详细说明。
可以理解，在本申请的实施例中公开的系统、设备和方法可以通过其它方式实现。上述实施例仅仅是示例性的。单元的划分仅基于逻辑功能，而现实还存在其它划分存。可能在另一系统中组合或集成多个单元或部件，也可能省略或跳过一些特征。另一方面，所显示或讨论的相互耦合、直接耦合、或通信耦合通过一些端口、设备或单元以电气、机械或其他形式间接或通信地进行操作。
用于说明的作为分离组件的单元在物理上是分离的或不分离的。用于显示的单元是物理单元或不是物理单元，即位于一个位置或分布在多个网络单元上。根据实施例的目的使用一些或全部单元。
此外，每个实施例中的每个功能单元可以集成在一个处理单元中、物理上独立、或者集成在具有两个或两个以上单元的一个处理单元中。
如果软件功能单元被实现并作为产品使用和销售，则可将其存储在计算机可读存储介质中。基于此理解，本申请提出的技术方案可以基本上或部分地以软件产品的形式实现。或者，较常规技术有益的一部分技术方案可以以软件产品的形式实现。计算机软件产品被存储在存储介质中，该存储介质包括用于计算设备(诸如个人计算机、服务器、或网络设备)的多个指令，这些指令用于运行由本申请的实施例公开的所有或一些步骤。该存储介质包括USB盘、移动硬盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、软盘、或能够存储程序代码的其它类型的介质。
虽然已经结合被认为是最实用和优选的实施例描述了本申请，应当理解，本申请不限于所公开的实施例，而是旨在涵盖在不脱离所附权利要求的最宽泛解释范围的情况下做出的各种配置。

Claims (31)

1.一种终端设备，其特征在于，包括：
包含显示屏的显示单元，所述显示单元用于在所述显示屏上显示图像；
外壳，所述外壳用于收容所述显示单元；
第一光感测单元，所述第一光感测单元设置在所述显示单元的下方，并用于感测穿过所述显示屏的入射光线；及
第二光感测单元，响应于所述第二光感测单元的未激活，所述第二光感测单元可移动地保持在所述外壳内部的第一位置，响应于所述第二光感测单元的激活，所述第二光感测单元可移动地保持在所述外壳外部的第二位置。
2.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述第一光感测单元位于所述显示单元与所述外壳之间。
3.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述第一光感测单元位于所述显示屏的中心。
4.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，当所述第二光感测单元激活时，所述第二光感测单元从所述外壳的边缘伸出。
5.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述外壳包括与所述第二光感测单元对应的狭槽，所述第二光感测单元通过所述狭槽伸出至所述外壳外。
6.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述第二光感测单元能够旋转地保持在作为前置摄像头的前置位置，及能够旋转地保持在作为后置摄像头的后置位置。
7.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述第二光感测单元包括：
第一快门；
与所述第一快门相背设置的第二快门；
位于所述第一快门与所述第二快门之间的光导；
用于获取图像的图像传感器；及
包括一个或多个透镜的透镜组，所述透镜组位于所述光导与所述图像传感器之间，
其中所述第一快门与所述第二快门是反向控制的。
8.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述第一光感测单元和所述第二光感测单元相互偏移一距离，以使所述第一光感测单元和所述第二光感测单元相对于所述显示屏上的平面彼此不重叠。
9.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述第一光感测单元和所述第二光感测单元分别由第一前置摄像头与第二前置摄像头搭载。
10.根据权利要求9所述的终端设备，其特征在于，所述第一前置摄像头用于面部解锁，所述第二前置摄像头用于自拍和/或视频聊天。
11.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述显示单元包括显示面板，所述显示面板包括：
透明的第一电极；
不透明的第二电极；及
夹设在所述第一电极与所述第二电极之间的有机层，其中，当在所述第一电极与所述第二电极之间施加电压差时，所述有机层自发光。
12.根据权利要求11所述的终端设备，其特征在于，所述显示单元还包括触控电极层，所述触控电极层用于检测触控操作并产生相应的感测信号，所述感测信号用于检测一个或多个触控点的坐标或检测由所述触控点形成的手势。
13.根据权利要求11所述的终端设备，其特征在于，所述第二电极包括与所述第一光感测单元对应设置的半透明区域及除所述半透明区域之外的剩余区域。
14.根据权利要求11所述的终端设备，其特征在于，所述半透明区域和所述剩余区域均分布有金属颗粒，所述半透明区域中的所述金属颗粒的浓度小于所述剩余区域中的所述金属颗粒的浓度。
15.根据权利要求14所述的终端设备，其特征在于，分布在所述半透明区域中的所述金属颗粒的材料与分布在所述剩余区域中的所述金属颗粒的材料相同。
16.根据权利要求14所述的终端设备，其特征在于，分布在所述半透明区域中的所述金属颗粒的材料不同于分布在所述剩余区域中的所述金属颗粒的材料。
17.根据权利要求13所述的终端设备，其特征在于，所述剩余区域用于全部反射透过所述显示屏的入射光，所述半透明区域用于部分反射并部分透射透过所述显示屏的光线。
18.根据权利要求13所述的终端设备，其特征在于，所述半透明区域与金属膜对应，所述金属膜的透射率和反射率由所述金属膜的厚度决定。
19.根据权利要求13所述的终端设备，其特征在于，施加在所述半透明区域和所述第一电极之间的平均电压差大于施加在所述剩余区域和所述第一电极之间的平均电压差。
20.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述第一光感测单元包括亮度滤色器，所述亮度滤色器包括单色滤色器单元。
21.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，还包括时序控制模块，所述时序控制模块用于在操作所述第一光感测单元和所述显示单元时控制序列。
22.根据权利要求21所述的终端设备，其特征在于，所述时序控制模块用于在所述显示屏关闭时控制所述第一光感测单元感测光强度或撷取一个或多个图像，及在所述第一光感测单元完成光感测或图像撷取后，控制所述显示单元恢复显示所述图像。
23.根据权利要求21所述的终端设备，其特征在于，所述第一光感测单元包括快门，所述时序控制模块用于基于由所述显示单元显示的图像的帧的垂直消隐间隔(VBI)来控制所述快门打开预定时长。
24.根据权利要求23所述的终端设备，其特征在于，所述快门打开的持续时间与由所述显示单元显示的图像的帧的垂直消隐间隔(VBI)重叠。
25.根据权利要求23所述的终端设备，其特征在于，所述时序控制模块用于基于由所述显示单元显示的所述图像的帧的VBI，控制所述快门以预定时间间隔打开多于一次。
26.根据权利要求23所述的终端设备，其特征在于，所述时序控制模块用于在所述显示屏打开时控制所述第一光感测单元感测光强度或撷取一个或多个图像。
27.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述第一光感测单元包括摄像头、以及亮度传感器和接近传感器中的至少一个。
28.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述第二光感测单元包括摄像头、以及亮度传感器和接近传感器中的至少一个。
29.一种终端设备，其特征在于，包括：
包含显示屏的显示单元，所述显示单元用于在所述显示屏上显示图像；及
外壳，所述外壳用于收容所述显示单元，所述显示单元包括显示面板，所述显示面板包括：
透明的第一电极；
第二电极；及
夹设在所述第一电极与所述第二电极之间的有机层，所述终端设备还包括：
第一光感测单元，所述第一光感测单元设置在所述显示单元的下方，并用于感测穿过所述显示屏的入射光线，所述显示单元的所述显示面板的所述第二电极包括与所述第一光感测单元对应设置的半透明区域及除所述半透明区域之外的剩余区域，所述半透明区域和所述剩余区域均分布有金属颗粒，所述半透明区域中的所述金属颗粒的浓度小于所述剩余区域中的所述金属颗粒的浓度；及
第二光感测单元，响应于所述第二光感测单元的未激活，所述第二光感测单元可移动地保持在所述外壳内部的第一位置，响应于所述第二光感测单元的激活，所述第二光感测单元可移动地保持在所述外壳外部的第二位置。
30.一种终端设备，其特征在于，包括：
包含显示屏的显示单元，所述显示单元用于在所述显示屏上显示图像；
外壳，所述外壳用于收容所述显示单元；
第一前置摄像头，所述第一前置摄像头用于面部解锁，所述第一前置摄像头位于所述显示单元的下方，并用于感测穿过所述显示屏的入射光；及
第二前置摄像头，所述第二前置摄像头用于自拍和/或视频聊天，响应于所述第二前置摄像头的未激活，所述第二前置摄像头可移动地保持在所述外壳内部的第一位置，响应于所述第二前置摄像头的激活，所述第二前置摄像头可移动地保持在所述外壳外部的第二位置。
31.一种双前置摄像头的操作方法，适用于包括显示单元的终端设备，所述显示单元用于在显示屏上显示图像，其特征在于，所述方法包括：
确定所述显示屏是否被锁定；
若所述显示屏被锁定，则激活位于所述显示单元下方的第一前置摄像头以获取用户脸部的图像；
采用获取的用户的脸部图像来认证用户；
若用户被认证，则解锁所述显示屏并未激活所述第一前置摄像头；
确定是否触发了自拍模式；
若所述自拍模式被触发，则通过将所述第二前置摄像头伸出到所述终端设备的本体之外以撷取自拍图像和/或在所述终端设备前面进行视频聊天来激活所述第二前置摄像头；及
在完成图像撷取和/或视频记录之后，通过将所述第二前置摄像头缩回所述终端设备的本体内部来未激活所述第二前置摄像头。
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