CN209267693U - 一种具有成像功能的显示器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具有成像功能的显示器，包括显示屏、微透镜阵列和光电传感器；所述微透镜阵列中的每个微透镜间隔的设置在所述显示屏的上下左右相邻四个显示像素单元之间，每个所述微透镜的下方均分别设有一个所述光电传感器，每个所述光电传感器与对应的所述微透镜之间均设有一层光学补偿层。本实用新型在现有的显示屏上增加微透镜阵列，对四维光场进行重新采样，并利用光电传感器构成的二维探测器像面来同时记录光场的四维信息，即二维位置分布和二维传输方向，来实现在显示图像的同时进行成像，且无需传统光学镜头的机械调焦和对焦过程。
Description
技术领域
本实用新型涉及显示和光学成像的一体化的结构设计领域，具体涉及一种具有成像功能的显示器。
背景技术
显示器是用来显示文字、图像信息的一种装置，而成像设备是一种利用光学敏感器件采集文字、图像的一种装置。从现有的技术来看，这两种的功能是互相冲突的，从目前流行的i Phone手机的设计来看，为了达到显示面积的最大化，又要兼顾摄像的功能，所以保留了所谓的“刘海”设计,就是因为显示和摄像的这两种功能不能兼得。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有成像功能的显示器，兼具摄像功能和显示功能，且能做到在显示图像的同时进行成像。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种具有成像功能的显示器，包括显示屏、微透镜阵列和光电传感器；所述微透镜阵列中的每个微透镜间隔的设置在所述显示屏的上下左右相邻四个显示像素单元之间，每个所述微透镜的下方均分别设有一个所述光电传感器，每个所述光电传感器与对应的所述微透镜之间均设有一层光学补偿层。
本实用新型的有益效果是：本实用新型在现有的显示屏上增加微透镜阵列，对四维光场进行重新采样，并利用光电传感器构成的二维探测器像面来同时记录光场的四维信息，即二维位置分布和二维传输方向，来实现在显示图像的同时进行成像，且无需传统光学镜头的机械调焦和对焦过程。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，在所述微透镜阵列中，相邻两个所述微透镜的子图像在边界处相切。
采用上述进一步方案的有益效果是：为了保证感光单元的最大利用率，相邻微透镜的子图像应在边界处相切。
进一步，所述光电传感器为CMOS传感器。
附图说明
图1为四维光场的参数表征示意图；
图2为本实用新型一种具有成像功能的显示器中微透镜阵列的光场采样示意图；
图3为本实用新型一种具有成像功能的显示器的一个显示成像复合单元结构示意图；
图4为本实用新型一种具有成像功能的显示器的一个显示成像复合单元的单元堆栈结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
在几何光学中，光场就是光线强度在空间中的位置和方向分布，该分布函数可用光线与两个平行平面的交点坐标来进行参数化表征；如图1所示：假设(x，y)为像面，L为光线强度，则箭头中所指向的光照度为I(x,y)＝∫∫L(u,v,x,y)dudv，由此可见，传统相机只能采集到光场的强度和位置(x，y)，而损失了(u,v)方向信息。
本实用新型利用二维的光电感应器阵列来同时记录光场的四维信息，即二维位置分布和二维传输方向。为达到这个目的，本实用新型采用的技术方案是：
如图3所示，一种具有成像功能的显示器，包括显示屏、微透镜阵列和光电传感器；所述微透镜阵列中的每个微透镜间隔的设置在所述显示屏的上下左右相邻四个显示像素单元之间，每个所述微透镜的下方均分别设有一个所述光电传感器，每个所述光电传感器与对应的所述微透镜之间均设有一层光学补偿层。
采用基于微透镜阵列的光场采样，如图2所示：为了保证光电传感器中感光单元的最大利用率，相邻微透镜的子图像应在边界处相切。微透镜的F数和像面的F数相等时能最大程度利用光电传感器的子像素。
光电传感器和显示像素单元在二维空间上间隔排列，如图3和图4所示，上下左右相邻四个显示像素单元和它们之间的一个微透镜为一体结构，构成本实用新型一种具有成像功能的显示器的一个显示成像复合单元，其为一个整体。图4为图3的单元堆栈：透光层不设置微透镜，为一个显示像素单元；微透镜下方为光电传感器，为一个成像单元。
微透镜尺寸越小则微镜头的数量应当增多以保证总的光场强度。
在驱动设计中，为了保证最小电磁相干性，显示驱动的频谱应当与成像驱动的频谱不重叠，在频谱不方便调整的情况下，显示和采样亦可以时间片轮换进行驱动，在此情况下，两者驱动时间间隙需要有静默时间片穿插其中，以免互相电磁干扰冲突。
综上所述，本实用新型提出了一种具有成像功能的显示器该显示器在传统显示功能以及成像效果的情况下，省去了传统相机的光学对焦功能，且能同时实现显示效果和光学成像。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种具有成像功能的显示器，其特征在于：包括显示屏、微透镜阵列和光电传感器；所述微透镜阵列中的每个微透镜间隔的设置在所述显示屏的上下左右相邻四个显示像素单元之间，每个所述微透镜的下方均分别设有一个所述光电传感器，每个所述光电传感器与对应的所述微透镜之间均设有一层光学补偿层。
2.根据权利要求1所述的一种具有成像功能的显示器，其特征在于：在所述微透镜阵列中，相邻两个所述微透镜的子图像在边界处相切。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有成像功能的显示器，其特征在于：所述光电传感器为CMOS传感器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821647616.8U CN209267693U (zh) | 2018-10-10 | 2018-10-10 | 一种具有成像功能的显示器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821647616.8U CN209267693U (zh) | 2018-10-10 | 2018-10-10 | 一种具有成像功能的显示器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209267693U true CN209267693U (zh) | 2019-08-16 |
Family
ID=67552302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821647616.8U Active CN209267693U (zh) | 2018-10-10 | 2018-10-10 | 一种具有成像功能的显示器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN209267693U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109348149A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-02-15 | 新辉开科技（深圳）有限公司 | 一种具有成像功能的显示器及图像的显示方法 |
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2018
- 2018-10-10 CN CN201821647616.8U patent/CN209267693U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109348149A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-02-15 | 新辉开科技（深圳）有限公司 | 一种具有成像功能的显示器及图像的显示方法 |
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