CN203933788U - 具有摄像头的显示装置 - Google Patents
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Abstract
具有摄像头的显示装置，包括LED显示屏、摄像头，所述的LED显示屏包括LED印刷电路板和LED发光单元，在LED印刷电路板内设置有安装摄像头的摄像头安装通孔，其中在LED印刷电路板一侧的发光面上设有呈矩阵形状排列的若干LED发光单元，在另一侧的安装面的摄像头安装通孔旁设有固定摄像头的安装机构，所述的摄像头的镜头部分安装在摄像头安装通孔内，并且镜头部分延伸出摄像头安装通孔到LED印刷电路板的发光面一侧，所述的摄像头被固定在LED印刷电路板的安装面一侧，且该固定位置位于所述镜头部分的侧面。本实用新型提供一种摄像头安装在显示屏的显示区域且显示画面不受影响的具有摄像头的显示装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及显示技术领域，特别是一种具有摄像头的LED显示装置。
背景技术
在远程视频通讯系统中，除需要一个高质量的显示屏外，一个与之配合的摄像头作为采集设备是必不可少的。二者形成一具有摄像头的显示装置，作为远程视频通讯系统中面向参与视频者的采集和输出终端。而摄像头和显示屏的结合会产生如下的这样一个问题，即摄像头与显示屏的位置及安装方式如何调整才能使图像的采集及输出达到最佳效果。
如图1所示，目前现有技术中显示屏与摄像头的配合方式，一个具有摄像头的显示设备1包括显示屏101与摄像装置102。所述的显示屏101用于显示远端传输的画面，所述的摄像装置102在显示屏101的边框外侧边沿中部设置，用于采集图像。但是实际上，参与视频者一般坐于显示屏101的正前方并直视显示屏101，摄像装置102在拍摄时由于角度问题不会拍摄到人脸全部正面，从而远端参与视频者无法与本地参与者完全正视，给参与视频者造成感官上的不协调，且无法从眼神中获知更多的信息。另外，由于摄像装置102无法正面拍摄到对方，从而无法准确获得肢体动作等特征信息用于后续分析判断。
最理想的结果是能将摄像头设置在显示屏区域且还不能遮挡显示屏画面，而本领域技术人员通常存在一个技术偏见，那就是摄像头只能连接安装在显示屏外部的壳体上，无法在显示屏区域内设置摄像头的安装孔，因此至今未出现将摄像头安装在显示屏区域的技术方案。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷及技术偏见，提供一种摄像头安装在显示屏的显示区域且显示画面不受影响的具有摄像头的显示装置。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种具有摄像头的显示装置，包括LED显示屏、摄像头2，所述的LED显示屏包括LED印刷电路板3和LED发光单元301，所述的LED印刷电路板3分为发光面和安装面，且在LED印刷电路板3内设置有安装摄像头2的摄像头安装通孔302，其中在LED印刷电路板3一侧的发光面上设有呈矩阵形状排列的若干LED发光单元301，在另一侧的安装面的摄像头安装通孔302旁设有固定摄像头2的安装机构，所述的摄像头2的镜头部分201安装在摄像头安装通孔302内，并且镜头部分201延伸出摄像头安装通孔302到LED印刷电路板3的发光面一侧，所述的摄像头2被固定在LED印刷电路板3的安装面一侧，且该固定位置位于所述镜头部分201的侧面。
进一步，所述的镜头部分201延伸出摄像头安装通孔302，并且镜头部分201的端面与LED印刷电路板3发光面之间的高度未超过在LED印刷电路板3上发光单元301的高度。
进一步，所述的摄像头安装通孔302设置在LED印刷电路板3发光面上任意四个的LED发光单元301围成的四边形内，并且所述的四个LED发光单元301都偏离了正常位置。
进一步，所述的安装机构包括设置在安装面上位于摄像头安装通孔302两侧的焊盘303，所述的摄像头2包括镜头部分201、传感电路板202和焊接引脚203，所述的传感电路板202一侧安装有镜头部分201，两端设置有焊接引脚203，所述的焊接引脚203与LED印刷电路板3安装面上的相对应的焊盘303之间焊接固定。
进一步，所述的安装机构包括设置在安装面上的位于摄像头安装通孔302两侧的焊盘303，所述的摄像头2包括镜头部分201、传感电路板202、安装螺孔204、安装螺钉205及贴片螺母206，所述的传感电路板202一侧安装有镜头部分201，两端设置有安装螺孔204，所述的贴片螺母206包括固定端206a和螺纹端206b，其固定端206a焊接在焊盘303上，所述的螺纹端206b具有与安装螺钉205相配合的内螺纹，所述的安装螺钉205通过传感电路板202两端的安装螺孔204与贴片螺母206的螺纹端206b固定连接。
进一步，所述的安装螺孔204带有内螺纹，与安装螺钉205外侧的螺纹配合固定摄像头2，可通过调节安装螺钉205拧进贴片螺母206的深度来调节镜头部分201伸出摄像头安装通孔302的长度。
进一步，所述的安装螺钉205的头部与传感电路板202之间以及传感电路板202与贴片螺母206之间，增设有垫片来调节镜头部分201伸出摄像头安装通孔302的长度。
进一步，所述的镜头部分201包括镜头外壳，所述的镜头外壳端部的圆环内壁设置有反光阶梯结构201a，所述的反光阶梯结构201a表面涂有深色吸光涂层。
进一步，所述的摄像头安装通孔302内壁表面设有弹性密封圈302a，所述的弹性密封圈302a与镜头部分201的镜头外壳接触。
进一步，所述的摄像头2的镜头部分201为针孔摄像头。
本实用新型通过将摄像头安装在LED显示屏印刷电路板内的摄像头安装通孔，并将摄像头的传感电路板部分固定在LED印刷电路板的安装面，实现了摄像头安装在LED显示屏的显示区域以获得更佳拍摄效果，并且摄像头在LED屏内的固定不影响到显示画面。此外，通过调节安装螺钉及设置垫片来调节镜头端面的高度，实现了对镜头端面高度的精细调整和快速调整，提高了摄像头的使用效果。
附图说明
图1一种现有的显示屏与摄像头的位置关系及安装方式；
图2本实用新型的具有摄像头的显示装置发光面结构示意图；
图3本实用新型的摄像头安装通孔位置的另一种实施例示意图；
图4本实用新型的摄像头安装通孔位置的第三种实施例示意图；
图5本实用新型的焊接安装方式安装的结构示意图；
图6本实用新型的焊接安装方式安装的侧视图；
图7本实用新型的螺钉螺母安装方式安装的结构示意图；
图8本实用新型的螺钉螺母安装方式安装的侧视图；
图9本实用新型的摄像头局部安装结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图2至9给出本实用新型的实施例，进一步说明本实用新型的具有摄像头的显示装置具体实施方式。本实用新型的具有摄像头的显示装置不限于以下实施例的描述。
具有摄像头的显示装置包括LED显示屏和摄像头2，所述的LED显示屏包括LED印刷电路板3和LED发光单元301，所述的LED印刷电路板3分为发光面和安装面，且在LED印刷电路板3内设置有安装摄像头2的摄像头安装通孔302，所述的LED发光单元301在LED印刷电路板3发光面一侧安装，并且若干LED发光单元301呈矩阵形状排列。在LED印刷电路板3另一侧安装面的摄像头安装通孔302旁设有固定摄像头2的安装机构。所述的摄像头2包括镜头部分201和传感电路板202，所述的镜头部分201安装在摄像头安装通孔302内，并且镜头部分201延伸出摄像头安装通孔302到LED印刷电路板3的发光面一侧，所述的摄像头2被固定在LED印刷电路板3的安装面一侧的安装机构上，且该固定位置位于所述镜头部分201的侧面。本实用新型通过将摄像头2安装在LED印刷电路板3内的摄像头安装通孔302，并将摄像头的传感电路板202通过安装机构固定在LED印刷电路板3的安装面，实现了摄像头与LED显示屏配合协调，并且摄像头在LED屏内的固定不影响到显示画面。相对于摄像镜头放在显示屏的上方或者两侧，通孔内的摄像镜头更加接近正对人，所获取的画面的更加协调。本实用新型的显示装置可以应用于视频会议系统、互动广告系统、互动游戏系统等领域。
本领域技术人员通常存在一个技术偏见，那就是摄像头只能连接安装在显示器外部，例如位于显示屏以外的边框上，或者放置于具有透明窗口的显示屏后面，无法设置在显示屏前段的显示区域内。由于现有技术中的显示屏基本上是液晶屏、等离子，在显示屏上打孔或设置透明区域的工艺将会相当复杂、成本非常高，而且会改变显示屏的生产工艺，无法实施。
本实用新型的发明人经过研究发现如果将摄像头2与LED(Light-EmittingDiode，发光二极管)显示屏相结合可以取得预料不到的良好效果。由于LED显示屏包括LED印刷电路板3和LED发光单元301，LED印刷电路板3上打孔工艺相对成熟，成本较低，LED发光单元301之间本身就有间隙存在，因此，打孔本身不会明显破坏画面的整体性。
另一方面，为了不会对LED显示屏的正面进行遮挡，本实用新型实施例中的摄像头2的固定位置位于印刷电路板上背向LED发光单元的表面，因此并不会对LED显示屏的画面显示造成较大影响，而同时又使得摄像头2获取的画面更加协调。
图2-4所示的是本实用新型的摄像头安装位置具体实施例，如图2所示，一个具有摄像头的显示装置包括摄像头2和LED印刷电路板3。所述的LED印刷电路板3一侧为发光面另一侧为安装面，所述的发光面安装有若干呈矩阵形状排列的LED发光单元301。在LED印刷电路板3的发光面内有一个圆形摄像头安装通孔302，所述的摄像头安装通孔302占据了一个LED发光单元301的位置。所述的摄像头2的镜头部分201安装在摄像头安装通孔302内。此设计可使摄像头安装在LED显示屏内，实现摄像头2与LED显示屏协调配合，使LED显示屏输出参与视频者画面协调。本实施例中摄像头安装通孔302的位置不仅局限于图2所示，在图3所示的另一摄像头安装位置的实施例中，摄像头安装通孔302设置在LED印刷电路板3发光面上任意四个LED发光单元301围成的四边形内，此设计不占据任何一个LED发光单元301，使画面更为完整，而在图4所示的又一摄像头安装位置的实施例中，摄像头安装通孔302设置在LED印刷电路板3发光面上任意四个LED发光单元301围成的四边形内，并且周围的4个LED发光单元301都略微偏离了正常位置，此设计可适应较大镜头的摄像头，而且由于偏移量很小所以不会影响显示效果。
此外，图2-4所示的实施例不仅局限于一个摄像头的情况，可根据情况设置多个摄像头，便于综合多个图像后进行图像处理。
如图5和6所示，本实用新型的一个摄像头安装方式的具体实施例，所述的摄像头2通过焊接的方式安装固定在LED印刷电路板3的安装面。如图5所示的安装分解图。所述的摄像头2包括镜头部分201、传感电路板202和焊接引脚203，所述的传感电路板202一侧安装有镜头部分201，两端设置有长方形的焊接引脚203。所述的LED印刷电路板3的安装面设置有与传感电路板202两端焊接引脚203相对应的安装机构，所述的安装机构包括设置在安装面上位于摄像头安装通孔302两侧的焊盘303。如图6所示安装到位的摄像头2，所述的焊接引脚203与LED印刷电路板3安装面上的焊盘303之间焊接固定，使摄像头2可牢固地固定在LED印刷电路板3安装面一侧，摄像头2的固定位置位于LED印刷电路板3安装面，不会对LED显示屏的正面进行遮挡，因此并不会对LED显示屏的画面显示造成较大影响，且固定位置位于传感电路板202的两端，不会对摄像头2的安装造成影响以及阻碍摄像头2获取画面。同时，摄像头2的镜头部分201可通过摄像头安装通孔302延伸到LED印刷电路板3发光面一侧对LED屏前方所对的图像进行采集，并且镜头部分201端面与LED印刷电路板3发光面之间的高度未超过在LED印刷电路板3上发光单元301的高度，镜头部分201低于发光单元301的设计主要考虑镜头部分201超出摄像头安装通孔302太多有可能会遮挡LED发光单元301的出射光，镜头部分201缩进摄像头安装通孔302太多则有可能影响取景视角，因此上述设计可以使得既不会遮挡LED发光单元201的出射光，又使得摄像头2的取景视角较大。
容易理解的是，本实用新型实施例中，摄像头组件的固定方式并不限于焊接固定，其还可以其他固定方式，例如粘接固定、螺钉固定等，只要固定方式是将摄像头组件固定在LED显示屏的背面即可。通过这些固定方式，可以使得摄像头获取的画面更加协调而不影响显示屏显示效果的显示设备。
如图7和8所示，本实用新型的另一摄像头安装方式的具体实施例，与图5和6所述的摄像头焊接的安装方式不同的是，本实施例的摄像头2采用螺钉螺母固定方式固定在LED印刷板3安装面一侧。如图7所示，所述的摄像头2包括镜头部分201、传感电路板202、安装螺孔204、安装螺钉205及贴片螺母206。所述的传感电路板202一侧安装有镜头部分201，两端设置有安装螺孔204。所述的贴片螺母206是一种可以自动化贴片的螺母，贴片螺母206包括固定端206a和螺纹端206b，其固定端206a可以焊接在焊盘303上，而螺纹端206b具有内螺纹可以与安装螺钉205相配合。LED印刷板3安装面上的两个焊盘303之间设置有用于放置摄像头2镜头部分201的摄像头安装通孔302。如图8所示安装到位的摄像头2，所述的安装螺钉205通过传感电路板202两端的安装螺孔204与贴片螺母206的螺纹端206b固定连接，使摄像头2的固定在LED印刷电路板3安装面，不会对LED显示屏的正面进行遮挡，镜头部分201则通过摄像头安装通孔302延伸到LED印刷电路板3发光面一侧对LED屏前方所对的图像进行采集，本实施例的镜头部分201端面高度同样未超出发光单元301的高度，使得既不会遮挡LED发光单元201的出射光，又使得摄像头2的取景视角较大。
本实施例通过自动贴片的螺母焊接在焊盘303实现摄像头2与LED印刷板3的连接，安装方便效率高，且LED印刷板3的焊盘303可同时支持前述两种实施例的兼容安装。容易理解的是，在本实用新型实施例的其他实施方式中，当结合力足够时，一个焊盘与贴片螺母相配也是可以的，此时摄像传感电路板只需设置一个安装孔即可。本实施例中的安装螺钉205可以替换成螺栓。
此外，摄像头2可通过增设厚度不同的垫片来调节镜头部分201伸出摄像头安装通孔302的长度，垫片位于安装螺钉205的头部与传感电路板202之间，也可以位于传感电路板202与贴片螺母206之间，可实现调整镜头部分201延伸出摄像头安装通孔302距离的功能。
进一步，所述的安装螺孔204带有内螺纹，与安装螺钉205外侧的螺纹配合即可实现摄像头2的固定，并不需要通过将安装螺钉205与贴片螺母206拧紧来实现摄像头2的固定，可通过调节安装螺钉205拧进贴片螺母206的深度来精细的调节镜头部分201伸出摄像头安装通孔302的长度。相比于通过垫片的调节方式，通过螺纹的方式可实现实时和精细更高的调节。
如图9所示，本实用新型的镜头部分201局部安装结构，摄像头2的镜头部分201安装在摄像头安装通孔302内，所述的摄像头安装通孔302内壁表面设有弹性密封圈302a，所述的镜头部分201包括镜头外壳，所述的镜头外壳与弹性密封圈302a相接触，并且镜头外壳端部的圆环内壁设置有反光阶梯结构201a，所述的反光阶梯结构201a表面涂有深色吸光涂层，所述的深色吸光涂层可吸收外界辐射进摄像镜头的可见光，以减少反射光再次进入摄像镜头内部，降低各种可见光和镜头部分201周围的LED发光单元301对摄像镜头的图像采集效果带来的影响。此外，摄像头安装通孔302内壁表面贴有的弹性密封圈302a，可防止外部的灰尘、异物等通过摄像头安装通孔302进入到LED显示屏内部并附着在LED印刷电路板3的安装面及摄像头2的传感电路板202上，提高LED显示装置及摄像头的工作稳定性，延长二者的使用寿命。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有摄像头的显示装置，包括LED显示屏、摄像头(2)，所述的LED显示屏包括LED印刷电路板(3)和LED发光单元(301)，其特征在于：
所述的LED印刷电路板(3)分为发光面和安装面，且在LED印刷电路板(3)内设置有安装摄像头(2)的摄像头安装通孔(302)，其中在LED印刷电路板(3)一侧的发光面上设有呈矩阵形状排列的若干LED发光单元(301)，在另一侧的安装面的摄像头安装通孔(302)旁设有固定摄像头(2)的安装机构；
所述的摄像头(2)的镜头部分(201)安装在摄像头安装通孔(302)内，并且镜头部分(201)延伸出摄像头安装通孔(302)到LED印刷电路板(3)的发光面一侧，所述的摄像头(2)被固定在LED印刷电路板(3)的安装面一侧，且该固定位置位于所述镜头部分(201)的侧面。
2.根据权利要求1所述的具有摄像头的显示装置，其特征在于：所述的镜头部分(201)延伸出摄像头安装通孔(302)，并且镜头部分(201)的端面与LED印刷电路板(3)发光面之间的高度未超过在LED印刷电路板(3)上发光单元(301)的高度。
3.根据权利要求1所述的具有摄像头的显示装置，其特征在于：所述的摄像头安装通孔(302)设置在LED印刷电路板(3)发光面上任意四个的LED发光单元(301)围成的四边形内，并且所述的四个LED发光单元(301)都偏离了正常位置。
4.根据权利要求1或2所述的具有摄像头的显示装置，其特征在于：所述的安装机构包括设置在安装面上位于摄像头安装通孔(302)两侧的焊盘(303)，所述的摄像头(2)包括镜头部分(201)、传感电路板(202)和焊接引脚(203)，所述的传感电路板(202)一侧安装有镜头部分(201)，两端设置有焊接引脚(203)，所述的焊接引脚(203)与LED印刷电路板(3)安装面上的相对应的焊盘(303)之间焊接固定。
5.根据权利要求1或2所述的具有摄像头的显示装置，其特征在于：所述的安装机构包括设置在安装面上的位于摄像头安装通孔(302)两侧的焊盘(303)，所述的摄像头(2)包括镜头部分(201)、传感电路板(202)、安装螺孔(204)、安装螺钉(205)及贴片螺母(206)，所述的传感电路板(202)一侧安装有镜头部分(201)，两端设置有安装螺孔(204)，所述的贴片螺母(206)包括固定端(206a)和螺纹端(206b)，其固定端(206a)焊接在焊盘(303)上，所述的螺纹端(206b)具有与安装螺钉(205)相配合的内螺纹，所述的安装螺钉(205)通过传感电路板(202)两端的安装螺孔(204)与贴片螺母(206)的螺纹端(206b)固定连接。
6.根据权利要求5所述的具有摄像头的显示装置，其特征在于：所述的安装螺孔(204)带有内螺纹，与安装螺钉(205)外侧的螺纹配合固定摄像头(2)，可通过调节安装螺钉(205)拧进贴片螺母(206)的深度来调节镜头部分(201)伸出摄像头安装通孔(302)的长度。
7.根据权利要求5所述的具有摄像头的显示装置，其特征在于：所述的安装螺钉(205)的头部与传感电路板(202)之间以及传感电路板(202)与贴片螺母(206)之间，增设有垫片来调节镜头部分(201)伸出摄像头安装通孔(302)的长度。
8.根据权利要求1所述的具有摄像头的显示装置，其特征在于：所述的镜头部分(201)包括镜头外壳，所述的镜头外壳端部的圆环内壁设置有反光阶梯结构(201a)，所述的反光阶梯结构(201a)表面涂有深色吸光涂层。
9.根据权利要求1或8所述的具有摄像头的显示装置，其特征在于：所述的摄像头安装通孔(302)内壁表面设有弹性密封圈(302a)，所述的弹性密封圈(302a)与镜头部分(201)的镜头外壳接触。
10.根据权利要求1所述的具有摄像头的显示装置，其特征在于：所述的摄像头(2)的镜头部分(201)为针孔摄像头。
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