CN114038350A - 一种显示装置及其成像方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示装置及其成像方法，其中所述显示装置包括：显示面板，包括至少三个取像区域；设置在所述显示面板的出光侧的液晶面板，包括与所述取像区域对应设置的多个液晶透镜，以及设置在所述显示面板远离出光侧一侧的感光器件，包括与所述取像区域对应设置的多个感光子器件，所述感光器件根据各感光子器件接收的经对应的液晶透镜和取像区域入射的外部光生成外部图像。本发明通过设置在显示面板上的多个取像区域，以及对应设置的多个液晶透镜和感光子器件，能够实现全面屏显示，从而弥补了现有技术中显示装置因部分区域像素挖空或者采用透明电极实现全面屏显示时，导致分辨率降低和亮度色度异常的问题，有效改善了显示装置的显示效果。

Description

一种显示装置及其成像方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种显示装置及其成像方法。

背景技术

随着显示技术的发展，全面屏逐渐成为显示装置的主流设计之一。其中，屏下摄像头的显示装置因摄像头设置在显示装置的显示面板之下，对显示装置的视觉画面影响较小，成为当下比较有潜力的一种显示装置设计，但是会出现分辨率降低、亮度或色度异常以及走线的衍射导致的成像模糊等问题，从而影响了显示效果。

发明内容

为了解决上述问题至少之一，本发明第一个实施例提供一种显示装置，其包括：

显示面板，包括至少三个取像区域；

设置在所述显示面板的出光侧的液晶面板，包括与所述取像区域对应设置的多个液晶透镜，以及

设置在所述显示面板远离出光侧一侧的感光器件，包括与所述取像区域对应设置的多个感光子器件，所述感光器件根据各感光子器件接收的经对应的液晶透镜和取像区域入射的外部光生成外部图像。

在一个具体实施例中，所述显示面板包括用于获取第一颜色光的第一取像区域、用于获取第二颜色光的第二取像区域和用于获取第三颜色光的第三取像区域；

所述液晶面板包括与所述第一取像区域对应设置的第一液晶透镜、与所述第二取像区域对应设置的第二液晶透镜、以及与所述第三取像区域对应设置的第三液晶透镜；

所述感光器件包括：

与所述第一取像区域对应设置的第一感光子器件，用于接收从所述第一液晶透镜和第一取像区域入射的第一外部光并生成所述第一颜色光的清晰的第一颜色像，

与所述第二取像区域对应设置的第二感光子器件，用于接收从所述第二液晶透镜和第二取像区域入射的第二外部光并生成所述第二颜色光的清晰的第二颜色像，以及

与所述第三取像区域对应设置的第三感光子器件，用于接收从所述第三液晶透镜和第三取像区域入射的第三外部光并生成所述第三颜色光的清晰的第三颜色像，

所述感光器件根据所述第一颜色像、第二颜色像和第三颜色像生成外部图像。

在一个具体实施例中，所述感光器件还包括：

设置在所述第一感光子器件靠近所述显示面板一侧的用于过滤所述第一颜色光的第一颜色滤光片，以使得所述第一感光子器件接收的第一外部光为第一颜色光，

设置在所述第二感光子器件靠近所述显示面板一侧的用于过滤所述第二颜色光的第二颜色滤光片，以使得所述第二感光子器件接收的第二外部光为第二颜色光，以及

设置在所述第三感光子器件靠近所述显示面板一侧的用于过滤所述第三颜色光的第三颜色滤光片，以使得所述第三感光子器件接收的第三外部光为第三颜色光。

在一个具体实施例中，所述显示面板包括彩膜基板，所述彩膜基板包括：

与所述第一取像区域对应设置的第一彩膜，用于过滤所述第一颜色的光，以使得所述第一感光子器件接收的第一外部光为第一颜色光，

与所述第二取像区域对应设置的第二彩膜，用于过滤所述第二颜色的光，以使得所述第二感光子器件接收的第二外部光为第二颜色光，以及

与所述第三取像区域对应设置的第三彩膜，用于过滤所述第三颜色的光，以使得所述第三感光子器件接收的第三外部光为第三颜色光。

在一个具体实施例中，其特征在于，所述液晶面板包括公共电极层、液晶层和像素电极层，所述像素电极层包括对应于所述第一液晶透镜的第一像素电极区、对应于所述第二液晶透镜的第二像素电极区、以及对应于所述第三液晶透镜的第三像素电极区，其中

根据所述第一颜色光的波长调整加载在所述第一像素电极区的各像素电极的电压以在所述液晶面板上形成具有第一焦距的第一液晶透镜，以使得经所述第一液晶透镜和第一取像区域的第一外部光在所述第一感光子器件上形成清晰的第一颜色像；

根据所述第二颜色光的波长调整加载在所述第二像素电极区的各像素电极的电压以在所述液晶面板上形成具有第二焦距的第二液晶透镜，以使得经所述第二液晶透镜和第二取像区域的第二外部光在所述第二感光子器件上形成清晰的第二颜色像；

根据所述第三颜色光的波长调整加载在所述第三像素电极区的各像素电极的电压以在所述液晶面板上形成具有第三焦距的第三液晶透镜，以使得经所述第三液晶透镜和第三取像区域的第三外部光在所述第三感光子器件上形成清晰的第三颜色像。

在一个具体实施例中，所述液晶面板包括公共电极层、液晶层和像素电极层，所述像素电极层包括对应于所述第一液晶透镜的第一像素电极区、对应于所述第二液晶透镜的第二像素电极区、以及对应于所述第三液晶透镜的第三像素电极区，调整加载在所述第一像素电极区、第二像素电极区和第三像素电极区的各像素电极上的电压在所述液晶面板上形成具有第四焦距的第一液晶透镜、第二液晶透镜和第三液晶透镜；

根据所述第一颜色光的波长和所述第四焦距调整所述第一感光子器件距离所述显示面板的第一设置距离，以使得经所述第一液晶透镜和第一取像区域的第一外部光在所述第一感光子器件上形成清晰的第一颜色像；

根据所述第二颜色光的波长和所述第四焦距调整所述第二感光子器件距离所述显示面板的第二设置距离，以使得经所述第二液晶透镜和第二取像区域的第二外部光在所述第二感光子器件上形成清晰的第二颜色像；

根据所述第三颜色光的波长和所述第四焦距调整所述第三感光子器件距离所述显示面板的第三设置距离，以使得经所述第三液晶透镜和第三取像区域的第三外部光在所述第三感光子器件上形成清晰的第三颜色像。

在一个具体实施例中，所述显示面板为液晶显示面板或电致发光二极管显示面板，所述取像区域包括取像孔。

在一个具体实施例中，所述显示面板为液晶显示面板，所述取像区域在取像时为透明区域。

本发明第二个实施例提供一种利用第一个实施例所述的显示装置的成像方法，包括：

显示装置响应于成像操作时控制液晶面板形成与显示面板的取像区域对应设置的多个液晶透镜，使得感光器件根据分别与所述取像区域对应设置的感光子器件接收经对应的液晶透镜和取像区域入射的外部光以生成外部图像；

显示装置响应于非成像操作时控制所述液晶面板呈现透明状态。

在一个具体实施例中，所述显示面板包括用于获取第一颜色光的第一取像区域、用于获取第二颜色光的第二取像区域和用于获取第三颜色光的第三取像区域；所述液晶面板包括与所述第一取像区域对应设置的第一液晶透镜、与所述第二取像区域对应设置的第二液晶透镜、以及与所述第三取像区域对应设置的第三液晶透镜；所述感光器件包括与所述第一取像区域对应设置的第一感光子器件、与所述第二取像区域对应设置的第二感光子器件、以及与所述第三取像区域对应设置的第三感光子器件，

所述显示装置响应于成像操作时控制液晶面板形成与显示面板的取像区域对应设置的多个液晶透镜，使得感光器件根据分别与所述取像区域对应设置的感光子器件接收经对应的液晶透镜和取像区域入射的外部光以生成外部图像进一步包括：

与所述第一取像区域对应设置的第一感光子器件接收从所述第一液晶透镜和第一取像区域入射的第一外部光并生成所述第一颜色光的清晰的第一颜色像；

与所述第二取像区域对应设置的第二感光子器件接收从所述第二液晶透镜和第二取像区域入射的第二外部光并生成所述第二颜色光的清晰的第二颜色像；

与所述第三取像区域对应设置的第三感光子器件接收从所述第三液晶透镜和第三取像区域入射的第三外部光并生成所述第三颜色光的清晰的第三颜色像；

所述感光器件根据所述第一颜色像、第二颜色像和第三颜色像生成外部图像。

本发明的有益效果如下：

本发明针对目前现有的问题，制定一种显示装置及其成像方法，并通过设置在显示面板上的至少三个取像区域，以及对应设置的多个液晶透镜和感光子器件，使得外部光经过由液晶透镜-取像区域-感光子器件构成的光学通路入射感光子器件，分别在各感光子器件上成像并合并生成外部图像，从而弥补了现有技术中显示装置因部分区域像素挖空或者采用透明电极实现全面屏显示时导致的分辨率降低和亮度色度异常的问题，有效改善了显示装置的显示效果，具有实际的应用价值。

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示出本发明的一个实施例所述显示装置的结构示意图；

图2示出本发明的一个实施例所述不同波长的光经过液晶透镜对应的不同折射率的示意图；

图3示出本发明的另一个实施例所述显示装置的结构示意图；

图4A-4B示出本发明的另一个实施例所述显示装置的结构示意图；

图5示出本发明的另一个实施例所述第一像素电极区、第二像素电极区、以及第三像素电极区的示意图；

图6示出本发明的一个实施例所述不同波长的光入射第一液晶透镜、第二液晶透镜和第三液晶透镜的示意图；

图7示出本发明的另一个实施例所述显示装置的结构示意图；

图8示出本发明的另一个实施例所述的一种成像方法的流程示意图。

图中：1、显示面板，2、液晶面板，3、感光器件，4彩膜基板，10、取像区域，20、液晶透镜，30、感光子器件，31、第一颜色滤光片，32、第二颜色滤光片，33、第三颜色滤光片，41、第一彩膜，42、第二彩膜，43、第三彩膜。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

需要说明的是，本文中所述的“在……上”、“在……上形成”和“设置在……上”可以表示一层直接形成或设置在另一层上，也可以表示一层间接形成或设置在另一层上，即两层之间还存在其它的层。在本文中，除非另有说明，所采用的术语“位于同一层”指的是两个层、部件、构件、元件或部分可以通过同一构图工艺形成，并且，这两个层、部件、构件、元件或部分一般由相同的材料形成。在本文中，除非另有说明，表述“构图工艺”一般包括光刻胶的涂布、曝光、显影、刻蚀、光刻胶的剥离等步骤。表述“一次构图工艺”意指使用一块掩模板形成图案化的层、部件、构件等的工艺。

目前，为了减少摄像模组对屏占比的影响，实现全面屏，通常采用屏下摄像技术，在屏下摄像技术中，通常会将摄像模组对应的屏幕区域像素挖空或者采用透明电极，但是会导致分辨率降低和亮度或色度异常，而且屏幕上通常会布满规则的走线以及周期性排列的单元像素，在光线穿过屏幕到达至摄像模组时，屏幕的排布的走线以及单元像素会使得光线形成衍射，使得摄像模组成像质量不佳。

根据上述问题和导致该问题的原因，如图1所示，本发明的一个实施例提供一种显示装置，包括：

显示面板1，包括至少三个取像区域10；

设置在所述显示面板的出光侧的液晶面板2，包括与所述取像区域对应设置的多个液晶透镜20，以及与所述非取像区域对应的液晶面板部分；以及设置在所述显示面板远离出光侧一侧的感光器件3，包括与所述取像区域对应设置的多个感光子器件30，所述感光器件根据各感光子器件接收的经对应的液晶透镜和取像区域入射的外部光生成外部图像。

本实施例提供的显示装置通过设置在显示面板上的至少三个取像区域，以及对应设置的多个液晶透镜和感光子器件，外部光经过由液晶透镜-取像区域-感光子器件构成的光学通路入射感光子器件，分别在各感光子器件上成像并合并生成外部图像，从而弥补了现有技术中显示装置因部分区域像素挖空或者采用透明电极时，导致分辨率降低和亮度色度异常的问题，有效改善了显示装置的显示效果，具有实际的应用价值。

值得说明的是，本申请对显示面板不作具体限定，所述显示面板为液晶显示面板或电致发光二极管显示面板。

在一个可选的实施例中，所述显示面板为液晶显示面板，所述取像区域包括贯通显示面板的取像孔，没有设置显示像素，外部光通过液晶透镜进入取像孔并经取像孔入射感光子器件以成像。

在一个可选的实施例中，所述显示面板为液晶显示面板，所述取像区域设置为在取像时呈现透明状态，以使得经液晶透镜入射的外部光通过取像区域入射感光子器件以成像。例如，所述取像区域设置有显示像素，在正常显示状态下根据输入的显示信号进行显示，在取像状态下呈现为透明状态并传输外部光至感光子器件以成像。

在一个可选的实施例中，所述显示面板为电致发光二极管显示面板，所述取像区域包括贯通显示面板的取像孔，没有设置显示像素，外部光通过液晶透镜进入取像孔并经取像孔入射感光子器件以成像。

由于液晶具有波长分散性，对于不同波长的光具有不同的折射率，导致经过液晶透镜的不同颜色的光的焦点出现偏差，从而导致成像模糊的问题。

具体地，如图2所示，以SLC12330液晶为例，在同一温度下，对于焦距相同的液晶透镜，不同的波长的光所对应的折射率也不同。例如波长为436nm的蓝光在入射液晶透镜后分解为垂直于光轴的“寻常光”、以及与“寻常光”的振动面垂直的“非常光”，其中“寻常光”的折射率no为1.5405，“非常光”的折射率ne为1.9195；同理，再例如波长为546nm的绿光入射液晶透镜后分解的“寻常光”的折射率no为1.5263，“非常光”的折射率ne为1.8319；同理，再例如波长为680nm的红光在入射液晶透镜后分解的“寻常光”的折射率no为1.5132，“非常光”的折射率ne为1.7919。

根据上述成像结果可知，由于波长的差异，导致了折射率的差异，从而使得不同颜色的光的成像位置不同，因此按照不同颜色的光分别在不同的感光子器件上成像以获得该颜色光的清晰的像。在一个具体实施例中，所述显示面板包括：用于获取第一颜色光的第一取像区域、用于获取第二颜色光的第二取像区域和用于获取第三颜色光的第三取像区域；

所述液晶面板包括与所述第一取像区域对应设置的第一液晶透镜、与所述第二取像区域对应设置的第二液晶透镜、以及与所述第三取像区域对应设置的第三液晶透镜；

所述感光器件包括：

与所述第一取像区域对应设置的第一感光子器件，用于接收从所述第一液晶透镜和第一取像区域入射的第一外部光并生成所述第一颜色光的清晰的第一颜色像，

与所述第二取像区域对应设置的第二感光子器件，用于接收从所述第二液晶透镜和第二取像区域入射的第二外部光并生成所述第二颜色光的清晰的第二颜色像，以及

与所述第三取像区域对应设置的第三感光子器件，用于接收从所述第三液晶透镜和第三取像区域入射的第三外部光并生成所述第三颜色光的清晰的第三颜色像，

所述感光器件根据所述第一颜色像、第二颜色像和第三颜色像生成外部图像。

本实施例中，以显示面板为电致发光二极管显示面板、取像区域为取像孔、第一颜色为红色、第二颜色为绿色、第三颜色为蓝色为例进行说明：

通过设置在液晶面板上的第一液晶透镜—设置在显示面板上的第一取像孔—设置在显示面板后端的第一感光子器件对入射的外部光的红光进行清晰成像，即第一感光子器件位于红光的像平面上；

同理，通过设置在液晶面板上的第二液晶透镜—设置在显示面板上的第二取像孔—设置在显示面板后端的第二感光子器件对入射的外部光的绿光进行清晰成像，即第二感光子器件位于绿光的像平面上；

同理，通过设置在液晶面板上的第三液晶透镜—设置在显示面板上的第三取像孔—设置在显示面板后端的第三感光子器件对入射的外部光的蓝光进行清晰成像，即第三感光子器件位于蓝光的像平面上。

即通过设置在显示面板上的第一取像区域、第二取像区域和第三取像区域，以及对应设置的第一液晶透镜、第二液晶透镜和第三液晶透镜和第一感光子器件、第二感光子器件和第三感光子器件，使得第一外部光、第二外部光和第三外部光到达对应的感应子器件，从而形成了液晶透镜-取像区域-感光子器件的光学通路，感光子器件分别对对应的不同的颜色光进行成像，并将各感光子器件的成像合成生成外部图像，从而弥补了现有技术中显示装置分辨率低和亮度色度异常的问题，有效改善了显示装置的显示效果。

为了进一步提高感光子器件的成像效果，在一个可选的实施例中，如图3所示，所述感光器件3还包括：

设置在所述第一感光子器件靠近所述显示面板一侧的用于过滤所述第一颜色光的第一颜色滤光片31，以使得所述第一感光子器件接收的第一外部光为第一颜色光，

设置在所述第二感光子器件靠近所述显示面板一侧的用于过滤所述第二颜色光的第二颜色滤光片32，以使得所述第二感光子器件接收的第二外部光为第二颜色光，以及

设置在所述第三感光子器件靠近所述显示面板一侧的用于过滤所述第三颜色光的第三颜色滤光片33，以使得所述第三感光子器件接收的第三外部光为第三颜色光。

在本实施例中，以显示面板为电致发光二极管显示面板、取像区域为取像孔、第一颜色为红色、第一颜色滤光片为红色滤光片、第二颜色为绿色、第二颜色滤光片为绿色滤光片、第三颜色为蓝色、第三颜色滤光片为蓝色滤光片为例进行说明：

通过设置在液晶面板上的第一液晶透镜—设置在显示面板上的第一取像孔—设置在显示面板后端的红色滤光片和第一感光子器件对入射的外部光的红光进行清晰成像，具体的，红色滤光片对外部光进行过滤使得其中的红光入射第一感光子器件，即第一感光子器件位于红光的像平面上并对入射的红光成像，从而有效提高红光的成像效果；

同理，通过设置在液晶面板上的第二液晶透镜—设置在显示面板上的第二取像孔—设置在显示面板后端的绿色滤光片和第二感光子器件对入射的外部光的绿光进行清晰成像，具体的，绿色滤光片对外部光进行过滤使得其中的绿光入射第二感光子器件，即第二感光子器件位于绿光的像平面上并对入射的绿光成像，从而有效提高绿光的成像效果；

同理，通过设置在液晶面板上的第三液晶透镜—设置在显示面板上的第三取像孔—设置在显示面板后端的蓝色滤光片和第三感光子器件对入射的外部光的蓝光进行清晰成像，具体的，蓝色滤光片对外部光进行过滤使得其中的蓝光入射第三感光子器件，即第三感光子器件位于蓝光的像平面上并对入射的蓝光成像，从而有效提高蓝光的成像效果。

即通过设置在显示面板上的第一取像区域、第二取像区域和第三取像区域，以及对应设置的第一液晶透镜、第二液晶透镜和第三液晶透镜和第一感光子器件、第二感光子器件和第三感光子器件，使得第一外部光、第二外部光和第三外部光到达对应的滤光片，通过第一颜色滤光片、第二颜色滤光片和第三颜色滤光片，将第一外部光中的第一颜色光入射第一感光子器件、将第二外部光中的第二颜色光入射第二感光子器件、以及将第三外部光中的第三颜色光入射第三感光子器件，从而形成了液晶透镜-取像区域-滤光片-感光子器件的光学通路，从而各感光子器件接收不同颜色的光分别成像，并合成外部图像，有效改善了显示装置的成像效果。

需要说明的是，在本实施例中可以根据波长，将第一颜色光设置为波长615-650mnnm的红光，将第二颜色光设置为波长535nm-614nm的绿光，将第三颜色光设置为波长380nm-534nm的蓝光；同时，本申请对颜色的划分不作具体限定，例如为了进一步提高成像效果，也可以根据波长将外部光划分为更多档位的颜色光，例如将第一颜色光设置为波长615-650mnnm的红光，将第二颜色光设置为波长581-614mnnm的翡翠绿光，将第三颜色光设置为波长535nm-580nm的绿光，将第四颜色光设置为波长380nm-534nm的蓝光，相应的，设置四个取像区域，以及对应设置的多个液晶透镜和感光子器件的数量也设置为4，以使显示装置达到更好的显示效果，本领域技术人员应当根据实际应用需求选择适当数量的颜色档位，以实现对不同颜色光的清晰成像为设计准则，在此不再赘述。

在另一个可选的实施例中，如图4A所示所述显示装置还包括彩膜基板，所述彩膜基板4包括：

与所述第一取像区域对应设置的第一彩膜41，用于过滤所述第一颜色的光，以使得所述第一感光子器件接收的第一外部光为第一颜色光，

与所述第二取像区域对应设置的第二彩膜42，用于过滤所述第二颜色的光，以使得所述第二感光子器件接收的第二外部光为第二颜色光，以及

与所述第三取像区域对应设置的第三彩膜43，用于过滤所述第三颜色的光，以使得所述第三感光子器件接收的第三外部光为第三颜色光。

考虑到所述显示面板为液晶显示面板时、或者所述显示面板为出光颜色为白色的电致发光二极管显示面板时，显示面板本身具有彩膜基板，为了进一步节约成本，可以在现有彩膜基板的基础上对彩膜基板的彩膜层进行复用，例如利用彩膜基板的第一彩膜设置对应的第一取像区域、利用彩膜基板的第二彩膜设置对应的第二取像区域、利用彩膜基板的第三彩膜设置对应的第三取像区域。

在另一个可选的实施例中，如图4B所示，所述取像区域为取像孔时，彩膜设置在取像孔中。

值得说明的是，对于所述显示面板为出光颜色为不同颜色的电致发光二极管显示面板时，设置彩膜基板可以进一步提高显示面板的显示效果并减少串扰问题，本领域技术人员应当根据实际应用需求选择适当的设置以实现显示装置的成像功能，在此不再赘述。

综上，本实施例通过复用显示面板的彩膜基板的彩膜层能够简化显示装置的结构并进一步提高显示装置的成像效果。

为了在感光子器件上形成清晰的像，在一个可选的实施例中，所述液晶面板包括公共电极层、液晶层和像素电极层，所述像素电极层包括对应于所述第一液晶透镜的第一像素电极区、对应于所述第二液晶透镜的第二像素电极区、以及对应于所述第三液晶透镜的第三像素电极区，其中

根据所述第一颜色光的波长调整加载在所述第一像素电极区的各像素电极的电压以在所述液晶面板上形成具有第一焦距的第一液晶透镜，以使得经所述第一液晶透镜和第一取像区域的第一外部光在所述第一感光子器件上形成清晰的第一颜色像；

根据所述第二颜色光的波长调整加载在所述第二像素电极区的各像素电极的电压以在所述液晶面板上形成具有第二焦距的第二液晶透镜，以使得经所述第二液晶透镜和第二取像区域的第二外部光在所述第二感光子器件上形成清晰的第二颜色像；

根据所述第三颜色光的波长调整加载在所述第三像素电极区的各像素电极的电压以在所述液晶面板上形成具有第三焦距的第三液晶透镜，以使得经所述第三液晶透镜和第三取像区域的第三外部光在所述第三感光子器件上形成清晰的第三颜色像。

在本实施例中，通过在液晶面板的像素电极层设置对应于不同取像区域的像素电极区，从而在液晶面板上形成不同的液晶透镜。可选的，在液晶面板与所述非取像区域对应的像素电极层区域不做电极，使该区域一直呈现透明状态，保证显示效果。

所述像素电极层包括如图5所示的第一像素电极区、第二像素电极区、以及第三像素电极区。以第一像素电极区为例，第一像素电极区包括n个第一像素电极环，每个第一像素电极环包括多个第一像素电极，每个像素电极与液晶面板上的像素一一对应，从而根据所述第一颜色光的波长调整加载在该像素的像素电极上的电压，从而形成第一液晶透镜，例如形成具有第一焦距的第一液晶透镜，从而使得第一外部光经所述第一液晶透镜和第一取像区域后，在所述第一感光子器件上形成清晰的第一颜色像，例如图6所示，并用同样的方式调整第二液晶透镜和第三液晶透镜，使第二感光子器件和第三感光子器件上也形成清晰的像，从而有效的改善了显示装置的显示效果。

具体的，从图6中可知，对应于不同颜色的液晶透镜具有不同的焦距，焦点位于不同位置，例如，图中左侧位置的液晶透镜对应于透过绿色光，该液晶透镜的焦点位于显示面板上；图中中间位置的液晶透镜对应于透过红色光，该液晶透镜的焦点位于显示面板内，例如取像区域为取像孔，该液晶透镜的焦点位于取像孔内部；图中右侧位置的液晶透镜对应于透过蓝色光，该液晶透镜的焦点位于显示面板外；从而控制加载在不同像素电极区的像素电极上的电压，能够获得具有不同焦距的液晶透镜。

本实施例通过控制加载在对应于不同取像区域的液晶面板上的像素电极的电压，从而在液晶面板上形成对应于不同颜色光的液晶透镜，各液晶透镜的焦距不同，从而利用具有不同焦距的各液晶透镜实现对不同颜色光的汇聚，并通过取像区域传输至对应的感光子器件，以分别对不同颜色的光进行清晰成像，再合并生成完整的外部图像。换句话说，本实施例通过设置具有与各颜色光的波长和折射率对应的液晶透镜，将各颜色光之间的差异使用液晶透镜进行调整，通过调整各液晶透镜的焦距，使得各颜色光对应的感光子器件位于距离显示面板距离相同的成像面上。其中，像素电极的电压具体数据和液晶面板的盒厚以及液晶类型有关。例如，参考图2中蓝光(436mm)对应的△n最大，红光(680mm)最小，则使得红绿蓝三种光焦距在相同的位置，则像素电极的电压需要满足：红＞绿＞蓝。

在另一个可选的实施例中，所述液晶面板包括公共电极层、液晶层和像素电极层，所述像素电极层包括对应于所述第一液晶透镜的第一像素电极区、对应于所述第二液晶透镜的第二像素电极区、以及对应于所述第三液晶透镜的第三像素电极区，调整加载在所述第一像素电极区、第二像素电极区和第三像素电极区的各像素电极上的电压在所述液晶面板上形成具有第四焦距的第一液晶透镜、第二液晶透镜和第三液晶透镜；

根据所述第一颜色光的波长和所述第四焦距调整所述第一感光子器件距离所述显示面板的第一设置距离，以使得经所述第一液晶透镜和第一取像区域的第一外部光在所述第一感光子器件上形成清晰的第一颜色像；

根据所述第二颜色光的波长和所述第四焦距调整所述第二感光子器件距离所述显示面板的第二设置距离，以使得经所述第二液晶透镜和第二取像区域的第二外部光在所述第二感光子器件上形成清晰的第二颜色像；

根据所述第三颜色光的波长和所述第四焦距调整所述第三感光子器件距离所述显示面板的第三设置距离，以使得经所述第三液晶透镜和第三取像区域的第三外部光在所述第三感光子器件上形成清晰的第三颜色像。

在本实施例中，通过在液晶面板的像素电极层设置对应于不同取像区域的像素电极区，并控制加载在各像素电极区的像素电极的电压，形成具有相同的第四焦距的第一液晶透镜、第二液晶透镜和第三液晶透镜。

为了使得各感光子器件能形成清晰的像，例如根据所述第一颜色光的波长和所述第四焦距调整所述第一感光子器件距离所述显示面板的第一设置距离，并以同样的方法调整第二感光子器件与所述显示面板的距离和第三感光子器件与所述显示面板的距离，使第二感光子器件和第三感光子器件上也形成清晰的像。

例如如图7所示，由于波长为680nm的第一颜色光由于在液晶透镜中的折射率大于波长为546nm的第二颜色光在液晶中的折射率、波长为546nm的第二颜色光在液晶中的折射率大于波长为436nm的第三颜色光在液晶中折射率，从而第一设置距离小于第二设置距离，第二设置距离小于第三设置距离。

本实施例通过调整所述感光子器件距离所述显示面板的距离，从而有效的改善了显示装置的显示效果。

本实施例通过控制加载在对应于不同取像区域的液晶面板上的像素电极的电压，从而在液晶面板上形成对应于不同颜色光的液晶透镜，各液晶透镜的焦距相同，为确保各颜色光均能在对应的感光子器件上成清晰的像，从而将对应的感光子器件设置在不同的位置以分别对不同颜色的光进行清晰成像，再合并生成完整的外部图像。换句话说，本实施例通过设置具有相同焦距的液晶透镜、以及具有与各颜色光的波长和折射率对应的设置在不同位置的感光子器件，将各颜色光之间的差异通过感光子器件的位置进行调整，从而实现对各颜色光的清晰成像。

值得说明的是，上述两个实施例分别使用具有不同焦距的液晶透镜、以及设置在不同位置的感光子器件抵消各颜色光之间的差异，本领域技术人员应当理解，也可以同时调整液晶透镜的焦距和感光子器件的位置以抵消个颜色光之间的差异，并且该技术方案也在本申请的保护范围内，本领域技术人员应当根据实际应用需求选择适当的设置，以实现对不同颜色的光进行清晰成像为设计准则，在此不再赘述。

与上述实施例提供的显示装置相对应，如图8所示，本发明的一个实施例还提供一种利用上述显示装置的成像方法，包括：

显示装置响应于成像操作时控制液晶面板形成与显示面板的取像区域对应设置的多个液晶透镜，使得感光器件根据分别与所述取像区域对应设置的感光子器件接收经对应的液晶透镜和取像区域入射的外部光以生成外部图像；

显示装置响应于非成像操作时控制所述液晶面板呈现透明状态。

在本实施例中，根据显示装置的工作状态设置液晶面板，以实现显示功能和取像功能。具体的，在非取像状态时，显示装置正常显示状态，液晶面板呈现透明状态，不会影响显示装置的正常显示；而在取像状态时，例如拍照或摄像时，显示装置通过在液晶面板形成与显示面板的各取像区域对应设置的多个液晶透镜，使得外部光经过由液晶透镜-取像区域-感光子器件构成的光学通路后，各感光子器件接收外部光分别成像并合成外部图像，从而弥补了现有技术中显示装置因部分区域像素挖空或者采用透明电极时，导致分辨率降低和亮度色度异常的问题，有效改善了显示装置的显示效果，具有实际的应用价值。

在一个具体实施例中，所述显示面板包括用于获取第一颜色光的第一取像区域、用于获取第二颜色光的第二取像区域和用于获取第三颜色光的第三取像区域；所述液晶面板包括与所述第一取像区域对应设置的第一液晶透镜、与所述第二取像区域对应设置的第二液晶透镜、以及与所述第三取像区域对应设置的第三液晶透镜；所述感光器件包括与所述第一取像区域对应设置的第一感光子器件、与所述第二取像区域对应设置的第二感光子器件、以及与所述第三取像区域对应设置的第三感光子器件，

所述显示装置响应于成像操作时控制液晶面板形成与显示面板的取像区域对应设置的多个液晶透镜，使得感光器件根据分别与所述取像区域对应设置的感光子器件接收经对应的液晶透镜和取像区域入射的外部光以生成外部图像进一步包括：

与所述第一取像区域对应设置的第一感光子器件接收从所述第一液晶透镜和第一取像区域入射的第一外部光并生成所述第一颜色光的清晰的第一颜色像；

与所述第二取像区域对应设置的第二感光子器件接收从所述第二液晶透镜和第二取像区域入射的第二外部光并生成所述第二颜色光的清晰的第二颜色像；

与所述第三取像区域对应设置的第三感光子器件接收从所述第三液晶透镜和第三取像区域入射的第三外部光并生成所述第三颜色光的清晰的第三颜色像；

所述感光器件根据所述第一颜色像、第二颜色像和第三颜色像生成外部图像。

本实施例在考虑因波长的差异以及导致的折射率的差异的基础上，按照不同颜色的光分别在不同的感光子器件上成像以获得该颜色光的清晰的像。

本发明针对目前现有的问题，制定一种显示装置和成像方法，其中所述显示装置通过设置在显示面板上的至少三个取像区域，以及对应设置的多个液晶透镜和感光子器件，外部光经过由液晶透镜-取像区域-感光子器件构成的光学通路入射感光子器件，分别在各感光子器件上成像并合并生成外部图像，从而弥补了现有技术中显示装置因部分区域像素挖空或者采用透明电极时，导致分辨率降低和亮度色度异常的问题，有效改善了显示装置的显示效果，具有实际的应用价值。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

显示面板，包括至少三个取像区域；

设置在所述显示面板的出光侧的液晶面板，包括与所述取像区域对应设置的多个液晶透镜，以及

设置在所述显示面板远离出光侧一侧的感光器件，包括与所述取像区域对应设置的多个感光子器件，所述感光器件根据各感光子器件接收的经对应的液晶透镜和取像区域入射的外部光生成外部图像。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板包括用于获取第一颜色光的第一取像区域、用于获取第二颜色光的第二取像区域和用于获取第三颜色光的第三取像区域；

所述液晶面板包括与所述第一取像区域对应设置的第一液晶透镜、与所述第二取像区域对应设置的第二液晶透镜、以及与所述第三取像区域对应设置的第三液晶透镜；

所述感光器件包括：

与所述第一取像区域对应设置的第一感光子器件，用于接收从所述第一液晶透镜和第一取像区域入射的第一外部光并生成所述第一颜色光的清晰的第一颜色像，

与所述第二取像区域对应设置的第二感光子器件，用于接收从所述第二液晶透镜和第二取像区域入射的第二外部光并生成所述第二颜色光的清晰的第二颜色像，以及

与所述第三取像区域对应设置的第三感光子器件，用于接收从所述第三液晶透镜和第三取像区域入射的第三外部光并生成所述第三颜色光的清晰的第三颜色像，

所述感光器件根据所述第一颜色像、第二颜色像和第三颜色像生成外部图像。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述感光器件还包括：

设置在所述第一感光子器件靠近所述显示面板一侧的用于过滤所述第一颜色光的第一颜色滤光片，以使得所述第一感光子器件接收的第一外部光为第一颜色光，

设置在所述第二感光子器件靠近所述显示面板一侧的用于过滤所述第二颜色光的第二颜色滤光片，以使得所述第二感光子器件接收的第二外部光为第二颜色光，以及

设置在所述第三感光子器件靠近所述显示面板一侧的用于过滤所述第三颜色光的第三颜色滤光片，以使得所述第三感光子器件接收的第三外部光为第三颜色光。

4.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板包括彩膜基板，所述彩膜基板包括：

与所述第一取像区域对应设置的第一彩膜，用于过滤所述第一颜色的光，以使得所述第一感光子器件接收的第一外部光为第一颜色光，

与所述第二取像区域对应设置的第二彩膜，用于过滤所述第二颜色的光，以使得所述第二感光子器件接收的第二外部光为第二颜色光，以及

与所述第三取像区域对应设置的第三彩膜，用于过滤所述第三颜色的光，以使得所述第三感光子器件接收的第三外部光为第三颜色光。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的显示装置，其特征在于，所述液晶面板包括公共电极层、液晶层和像素电极层，所述像素电极层包括对应于所述第一液晶透镜的第一像素电极区、对应于所述第二液晶透镜的第二像素电极区、以及对应于所述第三液晶透镜的第三像素电极区，其中

根据所述第一颜色光的波长调整加载在所述第一像素电极区的各像素电极的电压以在所述液晶面板上形成具有第一焦距的第一液晶透镜，以使得经所述第一液晶透镜和第一取像区域的第一外部光在所述第一感光子器件上形成清晰的第一颜色像；

根据所述第二颜色光的波长调整加载在所述第二像素电极区的各像素电极的电压以在所述液晶面板上形成具有第二焦距的第二液晶透镜，以使得经所述第二液晶透镜和第二取像区域的第二外部光在所述第二感光子器件上形成清晰的第二颜色像；

根据所述第三颜色光的波长调整加载在所述第三像素电极区的各像素电极的电压以在所述液晶面板上形成具有第三焦距的第三液晶透镜，以使得经所述第三液晶透镜和第三取像区域的第三外部光在所述第三感光子器件上形成清晰的第三颜色像。

6.根据权利要求2至4中任一项所述的显示装置，其特征在于，所述液晶面板包括公共电极层、液晶层和像素电极层，所述像素电极层包括对应于所述第一液晶透镜的第一像素电极区、对应于所述第二液晶透镜的第二像素电极区、以及对应于所述第三液晶透镜的第三像素电极区，调整加载在所述第一像素电极区、第二像素电极区和第三像素电极区的各像素电极上的电压在所述液晶面板上形成具有第四焦距的第一液晶透镜、第二液晶透镜和第三液晶透镜；

根据所述第一颜色光的波长和所述第四焦距调整所述第一感光子器件距离所述显示面板的第一设置距离，以使得经所述第一液晶透镜和第一取像区域的第一外部光在所述第一感光子器件上形成清晰的第一颜色像；

根据所述第二颜色光的波长和所述第四焦距调整所述第二感光子器件距离所述显示面板的第二设置距离，以使得经所述第二液晶透镜和第二取像区域的第二外部光在所述第二感光子器件上形成清晰的第二颜色像；

根据所述第三颜色光的波长和所述第四焦距调整所述第三感光子器件距离所述显示面板的第三设置距离，以使得经所述第三液晶透镜和第三取像区域的第三外部光在所述第三感光子器件上形成清晰的第三颜色像。

7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板为液晶显示面板或电致发光二极管显示面板，所述取像区域包括取像孔。

8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板为液晶显示面板，所述取像区域在取像时为透明区域。

9.一种利用权利要求1-8中任一项所述的显示装置的成像方法，其特征在于，包括：

显示装置响应于成像操作时控制液晶面板形成与显示面板的取像区域对应设置的多个液晶透镜，使得感光器件根据分别与所述取像区域对应设置的感光子器件接收经对应的液晶透镜和取像区域入射的外部光以生成外部图像；

显示装置响应于非成像操作时控制所述液晶面板呈现透明状态。

10.根据权利要求9所述的成像方法，其特征在于，所述显示面板包括用于获取第一颜色光的第一取像区域、用于获取第二颜色光的第二取像区域和用于获取第三颜色光的第三取像区域；所述液晶面板包括与所述第一取像区域对应设置的第一液晶透镜、与所述第二取像区域对应设置的第二液晶透镜、以及与所述第三取像区域对应设置的第三液晶透镜；所述感光器件包括与所述第一取像区域对应设置的第一感光子器件、与所述第二取像区域对应设置的第二感光子器件、以及与所述第三取像区域对应设置的第三感光子器件，

所述显示装置响应于成像操作时控制液晶面板形成与显示面板的取像区域对应设置的多个液晶透镜，使得感光器件根据分别与所述取像区域对应设置的感光子器件接收经对应的液晶透镜和取像区域入射的外部光以生成外部图像进一步包括：

与所述第一取像区域对应设置的第一感光子器件接收从所述第一液晶透镜和第一取像区域入射的第一外部光并生成所述第一颜色光的清晰的第一颜色像；

与所述第二取像区域对应设置的第二感光子器件接收从所述第二液晶透镜和第二取像区域入射的第二外部光并生成所述第二颜色光的清晰的第二颜色像；

与所述第三取像区域对应设置的第三感光子器件接收从所述第三液晶透镜和第三取像区域入射的第三外部光并生成所述第三颜色光的清晰的第三颜色像；

所述感光器件根据所述第一颜色像、第二颜色像和第三颜色像生成外部图像。

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