CN210865394U

CN210865394U - 一种用于屏幕摄像透光孔的光补偿装置

Info

Publication number: CN210865394U
Application number: CN201921026167.XU
Authority: CN
Inventors: 周士程
Original assignee: Hubei University of Science and Technology
Current assignee: Hubei University of Science and Technology
Priority date: 2019-07-03
Filing date: 2019-07-03
Publication date: 2020-06-26
Anticipated expiration: 2029-07-03

Abstract

本实用新型提供了一种用于屏幕摄像透光孔的光补偿装置，包括一个显示屏、三个棱镜、小显屏示和摄像头，显示屏上设有盲孔与通孔，盲孔与通孔设有一个第一棱镜，第一棱镜的斜面镀全反光膜；第一棱镜的方形面平行于显示屏平行且大小相适配，第一棱镜的出光面与第二棱镜和第三棱镜构成的正方体棱镜的进光面平行相对应；当暂停摄像时，小显示屏可对方形孔上的屏幕光补偿影成像和屏幕上光影成像相适配。本实用新型的小显示屏发出的光经半透内部斜面反射50％光到达第一棱镜1的全反光斜面，再经全反光斜面反射到达方形面。方形面上图案透过方形孔与屏幕其它显示区域的图案一起组成一个完整图像；以此实现正面完整显示，从而达到拍照与显示的结合。

Description

一种用于屏幕摄像透光孔的光补偿装置

技术领域

本实用新型涉及一种摄像头间与显示屏之间成像方式，更具体而言，涉及一种能够在屏幕与摄像头的成像装置。

背景技术

随着手机技术的发展，屏占比越来越高，出现了各种屏幕，但都有一定缺憾。刘海屏，水滴屏会在屏幕上方出现遮挡，造成不适，弹出式摄像头的设计会影响手机的一体性；挖孔屏会造成“黑洞”影响美感。因此我们需要一个正面是一完整显示图像，而拍照时，光又能透过屏幕到达摄像头进行排照的手机。从而使美感与科技完美结合。

背景技术1、应用在双目显微镜中的半反半透分光膜。透过50％光，反射50％光，这种膜镀在两个三棱镜斜面之间，共同构成半透棱镜。从而形成透过与反射两个一样的像分别进入左右两个目镜；如图7。

背景技术2、市面上已经大规模应用的盲孔与通孔屏幕即挖孔屏，这种屏幕的特定区域会有一透光区域，而其它区域正常显示。

中国专利申请CN109860250A公开了一种OLED显示屏的制备方法，在显示区内对应摄像模组的位置开设一个圆形孔，从而使智能移动设备的“前额”进一步变窄，比刘海屏(Notch)设计方案更接近全面屏，可以实现更大的屏占比。

中国专利申请CN108734249A公开了一种用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法，包括以下步骤：确定接收端相对于发送端的相位；以及输出通过基于所确定的所述接收端相对于发送端的相位对原始加密代码进行变形而生成的预失真加密代码。

中国专利申请108493358A公开了一种屏幕开孔装置及屏幕开孔方法，屏幕开孔装置包括：工作头，包括工作头主体及设于工作头主体一端的切削部；驱动结构，驱动结构与工作头传动连接；其中，工作头主体内设有储料腔且工作头主体上开设有连通外部与储料腔的出料口。上述屏幕开孔装置，储料腔用于储存封装材料。

上述申请仅公开了开孔，但没有公开其对盲孔或通孔进行补偿，人们在看整体屏幕时，不是一个整体。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种在屏幕与摄像头的成像时，当摄像头停止摄像时，实现对在屏幕挖孔区域进行补偿的装置。

本实用新型的技术方案是：

一种用于屏幕摄像透光孔的光补偿装置，包括一个显示屏、三个棱镜、小显示屏和摄像头，显示屏上设有盲孔或通孔，盲孔或通孔设有一个第一棱镜，第一棱镜的斜面镀全反光膜；第一棱镜的方形面平行于显示屏且大小相适配，第一棱镜的出光面与第二棱镜和第三棱镜构成的正方体棱镜的进光面平行相对应；第二棱镜和第三棱镜的斜面重合，其斜面上渡了一层半透半反光膜；在正方体棱镜的进光面后面放置一平行正对的摄像头；正方体棱镜的方形面平行正对的放置一个等大方形小显示屏；当暂停摄像时，小显示屏可对方形孔上的屏幕光补偿影成像和屏幕上光影成像相适配。

进一步地，上述小显示屏为透光区对应的阴极和阳极信号进行完全复制。

进一步地，上述正方体棱镜和第一棱镜合并成一个柱体。

本实用新型的技术原理为：外界光线通过方形孔到达第一棱镜，经第一棱镜1的斜面镀全反光膜反射到达半透内部斜面上；内部斜面后面有一正对正方体棱镜的摄像头4，因为内部斜面半透明，所以有一半的光透过斜面进入摄像头进行拍照。

正方体棱镜的方形面正向面对的小显示屏5发出的光经半透内部斜面反射，到达全反光斜面再反射第一棱镜的方形面；最后到达方形孔及显示屏6从而实现光补偿功能；以此解决屏下摄像与真全面屏显示。

附图说明

图1 是本实用新型的对屏幕透光孔光补偿装置的分光棱镜结构示意图；

图2是本实用新型的对屏幕透光孔光补偿装置的第一棱镜位置示意图；

图3是屏幕阴阳极结构示意图；

图4是实用新型的对屏幕透光孔光补偿装置的柱体结构示意图；

图5是第一棱镜的光线面示意图；

图6是正方体棱镜的光线面示意图；

图7是现有技术的双目光学显微镜结构图；

1-第一棱镜；2-第二棱镜；3-第三棱镜；4-摄像头；5-小显示屏；6-显示屏；

11-方形面一；12-全反光斜面；13-出光面一；21-进光面；22-内部斜面；23-方形面二；24-出光面二。

具体实施方式

下面结合具体实施例对于本实用新型作进一步的说明：

参见如图1，一种用于屏幕摄像透光孔的光补偿装置，包括三个等腰直角三棱镜（第一棱镜1、第二棱镜2和第三棱镜3）除斜边外，其他各边等长，边长为5mm（具体边长可以根据通孔屏幕和盲孔屏幕透光区域大小，以及不同摄像头感光度而做微小调整）。

其中一个第一棱镜1的斜面镀全反光膜，另两个三棱镜（第二棱镜2和第三棱镜3）的内部斜面镀半透半反分光膜。

再将第二棱镜2和第三棱镜3的斜面与斜面粘连在一起形成一个正方体棱镜；同时将通孔或盲孔屏幕的圆形透光孔改为正方形透光孔，方形孔边长为5mm，

如图2，在这个方形孔正下面，放置有一个其方形面与方形孔等大的等腰直角第一棱镜1。

如图2，其中第一棱镜1的方形面与方形孔贴进缝隙小于0.1毫米，但不粘连，以此为以后更换屏幕提供方便。

要求尽量使小显示屏5贴进方形面，缝隙小于0.1豪米且固定，因为未粘连为以后更换小屏幕5也提供了方便；如图1。

拍照时要求小显示屏5不发光（以免干扰拍照）。

外界光透过屏幕方形孔，到达第一棱镜1，经反光斜面反射，光达到正方体棱镜的内部斜面。因为内部斜面有半透半反分光膜，所以大约有50％光透过内部了斜面进入摄像头4，从而实现拍照。

显示时，小显示屏5发出的光经半透内部斜面反射50％光到达第一棱镜1的全反光斜面，再经全反光斜面反射到达方形面。方形面上图案透过方形孔与屏幕其它显示区域的图案一起组成一个完整图像；以此实现正面完整显示，从而达到拍照与显示的结合。

如图3，正常OLED显示屏。所示阴极与阳极相互垂直，阴极发射电子到达阳极，在这个过程中，中间的发射层即像素发光，通过控制电流强弱来控制发光强弱。在图3中是简化的屏幕结构，a1到a7代表阴极，b1到b9代表阳极，中间黑影区域代表屏幕透光的方形孔。正常情况下阴极和阳极的交叉点的位置有一像素。当屏幕挖去透光区方形孔后，其它区域如b1和a3,a5和b7的交叉点依然可以形成闭合回路，所以依然发光。以此类推可以看到除阴影部分外其他部分正常输入信号正常发光显示。再将阴影对应的阴极a3到a5和阳极b3到b5的信号进行完全复制。然后输入到与阴影区域等大的方形小显示屏5上。因为a3到a5和b3到b5交叉的区域是阴影区域，也就是说它们共同作用只能控制阴影区域，而此时将a3到a5和b3到b5的信号完全复制输入小显示屏。那么小屏幕显示的图像将是阴影区域的图像。以此达到小屏幕显示的图像补全大屏幕显示图像的目的。同时LCD屏幕控制像素强弱的方法也是阴阳极交叉法，与此相同，所以此方案也适用于LCD屏。

其中关键部件显示屏，使用的是已经商用的通孔或盲孔屏幕。屏幕分为透光区与显示区，透光区域的位置不做限定，形状正方形边长5毫米（可依据实际情况做出细微调整）。其次关键部件正方体棱镜。是由两个等大相同三角棱镜（即第二棱镜和第三棱镜），在其中一个棱镜斜面镀上半透膜后，两个斜面相对粘合组成正方体棱镜。在这个过程中的半透半反分光膜和粘接工艺均采用双目显微镜的半透膜与棱镜连接工艺。第三本实用新型所涉及的各部件，都要加以固定。

在此实用新型中，因为光线亮度会减弱50％，所以尽量使用感光度好的摄像头。其次小屏幕的亮度要比大屏幕显示区域的亮度大30％左右，以此减弱光线亮度削弱一半的影响。

本实用新型中第一三角棱镜作用是将垂直射入屏幕的光，转向为平行屏幕的光。正方体棱镜的作用在于半透光和半反光，同时内部斜面两边都为棱镜，介质相同。从而减少了光从一种介质进入另一种介质时对光的干扰；从而保证后面拍照质量。

参见图4在此实用新型中可以将第一三棱镜与正方体棱镜连接成一个整体，以此减少空气介质干扰和节约空间。

参见图5、6，图5是第一棱镜的光线面示意图，等腰直角第一棱镜1的方形面11和屏幕平行；第一棱镜1的斜面，是一个全反光斜面12。当进行摄像时，这个三棱镜的出光面一13与第二棱镜2和第三棱镜3构成的正方体棱镜的进光面21平行正对；

其中正方体棱镜内部斜面22与其进光面夹角为45度；并且其斜面上渡了一层半透半反光膜；

在正方体棱镜的进光面后面（出光面二24）放置一平行正对的摄像头4。

正方体棱镜的方形面二23平行正对的放置一个等大方形小显示屏5。

本实用新型不仅仅涉及手机，在电脑，智能手表，平板等可以应用屏下摄像的产品中皆可以应用。

在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims

1.一种用于屏幕摄像透光孔的光补偿装置，其特征在于，包括一个显示屏、三个棱镜、小显屏示和摄像头，所述显示屏上设有盲孔或通孔，所述盲孔或通孔设有一个第一棱镜，所述第一棱镜的斜面镀全反光膜；

所述第一棱镜的方形面平行于显示屏平行且大小相适配，所述第一棱镜的出光面与第二棱镜和第三棱镜构成的正方体棱镜的进光面平行相对应；

所述第二棱镜和第三棱镜的斜面重合，其斜面上渡了一层半透半反光膜；

在正方体棱镜的进光面后面放置一平行正对的摄像头；

正方体棱镜的方形面平行正对的放置一个等大方形小显示屏；

当暂停摄像时，所述小显示屏对方形孔上的屏幕光补偿影成像和屏幕上光影成像相适配。

2.如权利要求1所述的用于屏幕摄像透光孔的光补偿装置，其特征在于，所述小显示屏为透光区对应的阴极和阳极信号进行完全复制。

3.如权利要求1所述的用于屏幕摄像透光孔的光补偿装置，其特征在于，所述正方体棱镜和第一棱镜合并成一个柱体。