CN1808222A - 具有摄像功能的显示屏 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有摄像功能的显示屏，属于电子设备领域，应用于液晶显示屏。该显示屏包括：液晶控制层，隶属于液晶显示屏的一部分，由液晶层和控制电路组成，通过对液晶层的控制，来改变液晶层的透光性能；摄像透光区域，隶属于液晶控制层，对应在摄像单元镜头的前部设置，能够通过控制电路的控制，在透明间隔时间内为透光状态；摄像单元，设置在摄像透光区域所在的液晶控制层的内侧方向，具有包括镜头在内的摄像结构，用以在透明间隔时间内拍摄外界图像。本发明所提供的具有摄像功能的显示屏，通过设置在显示屏内侧的摄像单元，应用视觉暂留原理，显示屏本身就可以直接实现摄像功能。

Description

具有摄像功能的显示屏

技术领域

本发明属于电子设备领域，应用于液晶显示屏。

背景技术

我们在日常的工作及生活中，均会使用到具有显示屏的电子设备。另外，我们还会经常使用具有摄像功能的设备，比如，专门的数码摄像机、摄像头，具有摄像功能的手机，等等。

但还没有一种设备，能够通过显示屏直接实现摄像功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有摄像功能的显示屏，通过设置在显示屏内侧的摄像单元，应用视觉暂留原理，显示屏本身就可以直接实现摄像功能。

一种具有摄像功能的显示屏，它是这样实现的，其特征在于该显示屏包括：液晶控制层，隶属于液晶显示屏的一部分，由液晶层和控制电路组成，通过对液晶层的控制，来改变液晶层的透光性能；摄像透光区域，隶属于液晶控制层，对应在摄像单元镜头的前部设置，能够通过控制电路的控制，在透明间隔时间内为透光状态；摄像单元，设置在摄像透光区域所在的液晶控制层的内侧方向，具有包括镜头在内的摄像结构，用以在透明间隔时间内拍摄外界图像。

附图说明

下面结合附图对本发明进行详细说明。

图1是本发明所述的具有摄像功能的显示屏的示意图。

图2是本发明所述的具有摄像功能的显示屏的剖面示意图。

图3是本发明所述的具有摄像功能的显示屏的剖面示意图，为增加功能的实施例。

图4是本发明的简易结构框图。

图5是本发明所述的具有摄像功能的显示屏的剖面示意图，为增加功能的其它实施例。

具体实施方式

本发明所述的具有摄像功能的显示屏，所述的显示屏主要是指液晶显示屏。众所周知的是，液晶显示屏是通过改变液晶层的透光性来实现显示目的的。能够改变液晶透光性的液晶层以及相应的透明电路层，在本发明中称其为液晶控制层。在液晶控制层的外侧，就是该显示屏所处的外部空间了，而在液晶控制层的内侧，通常设置有能够发光的光源，以及用于封装该光源及液晶控制层的显示屏壳体。

由于液晶控制层能够控制透光性能，这就为实现本发明创造了条件。具体实施时，是在该液晶控制层上设置一个能够控制透光性能，使其满足于摄像需要的区域，称之为摄像透光区域。在摄像透光区域的内侧，设置有摄像单元，该摄像单元能够通过摄像透光区域，进行拍摄图像方面的操作。

图中的数字标号说明：

100-摄像显示屏，101-底座；200-液晶显示屏，201-液晶控制层，202-摄像透光区域，203-照明透光区域；300-显示屏壳体；400-光源，401-显示屏腔，500-摄像单元，501-镜头，502-摄像照明灯，503-旋转式摄像单元，504-旋转轴。

图1说明：

参图中所示，这是本发明所述的摄像显示屏100的一个示意图，它是一个台式液晶显示屏，在摄像显示屏100的下方，设置有底座101，放在支撑面上。

从外观上，看不出任何摄像结构的痕迹，该摄像单元完全被隐蔽起来了。

可以应用该摄像显示屏100的电子设备，是不作限定的。例如，笔记本电脑的液晶显示屏、液晶电视的液晶显示屏、具有液晶屏的监视设备，具有液晶显示屏的移动通信设备、PDA，以及其它设置有液晶显示屏的电子设备，等等，都可以应用本发明，将其液晶显示屏做成具有摄像功能的摄像显示屏。

图2的说明：

本图说明了该具有摄像功能的显示屏的基本结构，为剖面示意图。参图中所示，摄像显示屏100，是通过液晶层来实现的液晶显示屏200。该液晶显示屏200的前部是液晶控制层201，包括液晶控制层201在内的多种部件被封装在显示屏壳体300中。

液晶控制层201，主要包括有液晶层与控制电路两部分，其中设置在显示屏与液晶层相对应的控制电路是由透明导电材料制作的。液晶层被分出不同的图像单元，或称为象素，不同图像单元的显示特性都能够受到控制。在控制电路的作用下，每个图像单元所对应的液晶层能实现对光线透射特性的控制，就如同光线的开关一样，既能够使光线透过，也可以使光线阻隔；无论液晶层的具体结构如何，都是通过这种阻隔作用实现显示目的的。在液晶控制层201的内侧，设置有光源400，光源400能够发出光线，作为液晶显示屏200的背景光，通过液晶控制层201对该光线的透射控制，实现显示效果。当前，光源400应用比较多的形式，包括有背光板(或称为匀光板)，用以提供较为均匀的背景光；事实上，光源400只要能够提供背景照明即可，具体结构并不局限。光源400被设置在显示屏壳体300中；并且，在显示屏壳体300中，对应着光源400和液晶控制层201，设置有容放相应部件的腔体，在本发明中称为显示屏腔401。在显示屏腔401中，直接或者通过其它类型的光线传播途径及介质，光源400所发出的光能够照射到液晶控制层201的各个部分。以上所述的液晶显示屏的基本结构，是公知的。

在液晶控制层201上，设置了一个以摄像为目的的透光区域，称为摄像透光区域202。该摄像透光区域202是液晶控制层201的一个部分，与液晶控制层201的其它部分一样，能够实现液晶显示的全部功能，但除了显示功能之外，该部分还能够接受液晶控制层201上控制电路的控制，转换成透明的结构，让外界光线能够透过，以实现摄像目的。

在摄像透光区域202的内侧方向，设置有摄像单元500，摄像单元500包括有能够对光学信号进行感应及处理的部分，称为镜头501。在该液晶显示屏200用于拍摄的时候，液晶控制层201中的摄像透光区域202，就能够在接收到控制信号的情况下，将摄像透光区域202调节至透明状态，使得外部的光线能够传播到摄像单元500的镜头501之中，镜头501将该光线接收之后，进行感光处理，将光学信息转变为数据信息，从而实现拍摄之目的。当前应用广泛的数码相机，能够通过感光部件将光学信息转化成数字信息，可以直接应用于本发明。

所述的摄像透光区域202调节至透明状态的时间，以及区域范围等，都可以根据需要进行设定，并不作预先的限定。作为举例，在摄像透光区域202不作图像显示之用，并且调节至透明状态对用户也没有影响的条件下，可以将摄像透光区域202的透光时间任意设定。

作为更常用的情况，是在能够保证摄像透光区域202用于正常的图象显示的情况下，也能够摄像之目的。这可以利用“视觉暂留”原理来实现。所谓的视觉暂留，也称为眼睛的视觉惰性，即光学图像一旦在视网膜上形成，视觉将会对这个光学图像的认知维持一个有限的时间。对于中等亮度的光刺激，视觉暂留时间通常为0.05至0.2秒。视觉暂留事实上是近代电影与电视的基础，因为运动的视频图象都是运用快速更换的静态图象，利用视觉暂留而在大脑中形成连续运动的感觉。诸如电影、动画片以及各种视频、多媒体等，其图像内容都是由不同帧的图像来实现的，一般是每秒钟24帧(或30帧)，就是利用了视觉暂留原理。在本发明中，同样可以在摄像透光区域202所在的区域，利用视觉暂留原理，在能够实现图像显示的情况下，也能够将外界的光线透射进去，由摄像单元500接收。

具体实施时，可以让摄像透光区域202的图象在显示过程中，加入一定的透明间隔时间，该透明间隔时间的典型特征是小于或等于视觉暂留时间。比如，一份的透明间隔时间可以是1/24秒，该1/24秒小于人类的视觉暂留时间。使用中，在1/24秒的透明间隔时间内，摄像透光区域202是透明的，能够让外界的光线投射进去；而在其后，摄像透光区域202继续显示图像。人的眼睛所感知的，仍旧是连续的图像显示。

为了说明的方便，将摄像透光区域202能够用于拍摄目的的透明时间，都称为透明间隔时间，在透光状态下，能够用以拍摄。

如果摄像单元500，能够在一次的透明间隔时间内完成摄像中的光线接收操作，那么，在图像显示中加入一次的透明间隔时间就可以了。如果需要多次的透明间隔时间才能完成拍摄过程的话，需要将摄像单元的感光操作与透明间隔时间协调起来。进一步，该通过视觉暂留原理所实现的透明间隔时间，在能够保证图像连续显示的前提下，可以以任意频率及次数加入，于是，通过该方式不仅能够实现短暂时间内的图像拍摄，还可以实现长时间的连续性录像操作。

图3的说明：

参图中所示，与图2所示的实施例相比，该实施例中增加了一个用于为摄像单元500提供照明的照明灯，称为摄像照明灯502。该摄像照明灯502也被封装在显示屏壳体300之中，位于摄像照明灯502前方的液晶控制层201的相应部分，称为照明透光区域203，该照明透光区域203，能够在光源不足的情况下，为摄像单元500的拍摄操作提供补给的光源。该照明透光区域203也适合利用视觉暂留的原理，在显示图像的同时，间隔着进行发光操作，处理方式和摄像透光区域202是一致的。

摄像照明灯502的发光操作、照明透光区域203的透射操作、摄像单元500的拍摄操作、摄像透光区域202的透射操作，这四者需要协调起来，同步进行才能够完成。

所述的摄像照明灯502，既可以提供短时间的强光照射，类似于相机中所配备的闪光灯，另外，也可以提供持续的照明，应用于录像等操作。

在本实施例中，所设置的摄像照明灯502与摄像单元500之间具有一定的距离，当然，也可以将摄像照明灯502设置在镜头501处或附近，这样也可以使照明透光区域203和摄像透光区域202相重合，只需要设置一个透光区域就可以了。

另外需要指出的是，也可以在显示屏壳体300的外侧设置照明灯，用于提供拍摄时的光源补给。当然，照明光射入到用户眼睛中时，能感知到的。

图4的说明：

在本图中，说明了用以实现本发明的简易框图。与本发明相关的数据，以及用于协调摄像透光区域202、摄像单元500、照明透光区域203、摄像照明灯502进行工作的程序，都储存在存储单元602之中，随时可被调出及执行。另外，摄像单元500所拍摄的图像信息，还可以储存到该存储单元602之中。该存储单元602，可以与所在电子设备共用硬件设备，也可以专门为本发明而设置。运算处理单元601用于实现各数据的处理及指令的发出等功能，包括对摄像数据的处理以及协调包括摄像透光区域202在内的各功能部件。该运算处理单元601也可以与所在的电子设备共用，当然，这需要所在电子设备的运算处理结构能够满足要求；否则，需要设置专门的运算处理单元。比如，在个人电脑的液晶显示屏中应用本发明，其运算处理单元就可以与微机的运算处理器共用。控制单元600包括有用于实现指令传输及执行的线路及电子元器件，连接包括摄像透光区域202、摄像单元500、照明透光区域203、摄像照明灯502在的功能结构。

摄像单元500所拍摄的图像信息，通过控制单元600，传输至运算处理单元601，设置成适当的数据格式，然后，储存到存储单元602中。

图5的说明：

该实施例与图3所示的实施例相比，将其中的摄像单元500增加旋转的功能，称为旋转式摄像单元503。所述的旋转式摄像单元503，设置有一个旋转轴504，利用该旋转轴504，通过相应的电气信号及电机等，使摄像单元503中的镜头501能够在接收到控制信号的情况下旋转，以此改变摄像的角度，获得合适的拍摄效果。

为了能够让用户随时能够观看到拍摄效果，可在显示屏中设置一个显示区域，随时显示拍摄结果；并且，可让用户随时调节拍摄的参数。

另外，在前面所述的各实施例中，所设置的摄像单元是单个，需要指出的是，在同一个显示屏之中，还可以设置多个摄像单元；进一步，这些摄像单元还可以具有不同的摄像结构及拍摄效果，这里是不作限定的。

摄像单元所拍摄的图像，需要进行储存及处理，与该摄像单元所对应的储存单元、运算处理单元等，可以专门为该摄像单元配置；当然，也可以利用所对应电子设备的储存单元及运算处理单元实现。对于类似于液晶电视等的电器来说，可以专门设置与前述摄像单元相配套的存储单元和运算处理单元，为该显示屏中的摄像单元服务。所拍摄的内容，可通过配套的数据接口传出。

另外，设置在显示屏之中的摄像单元及配套的照明光源等，适合采用该对应电子设备中配备的电源；当然，也可以专门为其配备电源。

以上是对本发明的描述而非限定，基于本发明思想的其它实施方式，均在本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种具有摄像功能的显示屏，其特征在于该显示屏包括：

液晶控制层，隶属于液晶显示屏的一部分，由液晶层和控制电路组成，通过对液晶层的控制，来改变液晶层的透光性能；

摄像透光区域，隶属于液晶控制层，对应在摄像单元镜头的前部设置，能够通过控制电路的控制，在透明间隔时间内为透光状态；

摄像单元，设置在摄像透光区域所在的液晶控制层的内侧方向，具有包括镜头在内的摄像结构，用以在透明间隔时间内拍摄外界图像。

2.根据权利要求1所述的具有摄像功能的显示屏，其特征在于：在所述的液晶控制层上，设置有照明透光区域。

3.根据权利要求2所述的具有摄像功能的显示屏，其特征在于：对应着照明透光区域所在的液晶控制层内侧，在显示屏壳体内部设置有摄像透明灯。

4.根据权利要求1所述的具有摄像功能的显示屏，其特征在于：所述的摄像单元，是设置有旋转轴结构的旋转式摄像单元。

5根据权利要求1所述的具有摄像功能的显示屏，其特征在于：所述的摄像单元是通过感光件来对光学信息转化成数字信息的数码摄像单元。

6.根据权利要求1所述的具有摄像功能的显示屏，其特征在于：所述的具有摄像功能的显示屏的电子设备是笔记本电脑、具有液晶屏的台式电脑、具有液晶显示屏的移动电话、可视电话、具有液晶屏的电视、具有液晶屏的监视设备，这几种设备其一。

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