CN214675342U - 一种移动显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种移动显示装置，包括：装置本体，设置于所述装置本体一面上的显示屏，与所述显示屏设置于同一面上的摄像头；所述摄像头包括镜头组件、滤光片切换组件和图像传感器，其中，所述滤光片切换组件包括切换结构、IR‑CUT滤光片和紫外带通滤光片，所述切换结构用于分别将所述IR‑CUT滤光片和所紫外带通滤光片切换至所述镜头组件和所述图像传感器之间的位置。通过上述方式，节省了设备内部的空间，在不额外占用显示屏区域的情况下，通过单一图像传感器获取多光谱成像的图像。

Description

一种移动显示装置

技术领域

本实用新型涉及电子设备领域，特别是涉及一种移动显示装置。

背景技术

现有技术中，手机或平板电脑等移动显示设备，通过可采集彩色图像的摄像头来实现用户自拍，人脸验证等功能。随着技术的发展和应用场景的发掘，紫外成像等技术在肌肤健康与养护等场景中得到了有效的应用。若想将紫外成像技术应用到手机上，需要把对应的紫外摄像头设置在手机或平板电脑正面的位置，才能对用户自身在采集紫外图像的同时，通过显示屏向用户实时显示成像效果。然而，现阶段，手机或平板电脑的显示屏的屏占比越来越大，因而在手机或平板电脑的正面留给摄像头的空间越来越小。因此，若直接将紫外摄像头添加到摄像头对应的位置，会造成摄像头区域同时存在多颗摄像头，严重占用显示屏区域，影响当前的设计美学，也增加了成本。

实用新型内容

为了解决严重占用显示屏区域的问题，本实用新型提供了一种移动显示装置，该装置的彩色摄像头具有紫外成像功能且占用显示屏区域较小。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种移动显示装置，包括：装置本体，设置于所述装置本体一面上的显示屏，与所述显示屏设置于同一面上的摄像头；所述摄像头包括镜头组件、滤光片切换组件和图像传感器，其中，所述滤光片切换组件包括切换结构、IR-CUT滤光片和紫外带通滤光片，所述切换结构用于分别将所述IR-CUT滤光片和所紫外带通滤光片切换至所述镜头组件和所述图像传感器之间的位置或所述镜头组件之前的位置。。

作为优选的一种技术方案，所述装置还包括：紫外补光灯，所述紫外补光灯的发光波段与所述紫外带通滤光片的光线透过波段相对应，所述紫外补光灯的补光方向与所述摄像头的图像采集方向相同。

作为优选的一种技术方案，所述滤光片切换组件还包括：红外带通滤光片。

作为优选的一种技术方案，所述装置还包括：红外补光灯，所述红外补光灯的发光波段与所述红外带通滤光片的光线透过波段相对应，所述红外补光灯的补光方向与所述摄像头的图像采集方向相同。

作为优选的一种技术方案，所述图像传感器为彩色图像传感器，所述彩色图像传感器包括多种单色像素结构，其中，每种所述单色像素中设置有滤光层，用于反射或吸收可见光波段中除与其对应的目标波段光线以外的其他波段的光。

作为优选的一种技术方案，所述紫外光带通滤光片透过光线波段包括UVA波段和/或UVB波段。

作为优选的一种技术方案，所述切换结构包括滤光片承载结构和驱动单元，所述驱动单元用于控制所述滤光片承载结构移动以实现滤光片切换。

作为优选的一种技术方案，所述驱动单元为电机或磁吸装置。

作为优选的一种技术方案，所述滤光片承载结构一端固定于转动轴上，所述驱动单元驱动所述滤光片承载结构以所述转动轴为圆心的转动以实现滤光片切换；或，所述滤光片承载结构设置于平行导轨中，所述驱动单元驱动所述滤光片承载结构延所述平行导轨平行移动以实现滤光片切换。

作为优选的一种技术方案，所述移动显示装置为手机或平板电脑。

现有技术中，摄像头多为具有固定的IR-CUT的滤光片的彩色摄像头，而且图像传感器上的像素虽然设置有滤光层，但由于IR-CUT已经滤掉了紫外光和红外光，因此其滤光层并未对紫外光和红外光进行滤除，即像素本身对紫外光和红外光还是感光的。上述技术方案利用了现有摄像头的这一特性，通过切换结构，使得装置可以将IR-CUT滤光镜切换为紫外带通滤光片或红外带通滤光片，进而，通过以现有技术中的一颗彩色图像传感器，即可实现既能采集彩色图像，又能采集紫外图像和/或红外图像的效果，摄像头位置仅占用一颗摄像头的空间即可，解决了将紫外/红外成像装置集成到手机摄像头时严重占用显示屏区域的问题。

附图说明

图1示出了本实用新型实施例的移动显示设备示意图；

图2示出了现有技术中摄像头的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例中摄像头的结构示意图；

图4示出了本实用新型一种实施例的滤光片承载结构示意图；

图5示出了本实用新型另一种实施例的滤光片承载结构示意图；

图6示出了本实用新型另一种实施例的滤光片承载结构示意图；

图7示出了本实用新型另一种实施例的滤光片承载结构示意图；

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、装置本体；2、显示屏；3、摄像头；301、镜头组件；302、滤光片切换组件；303、图像传感器；304、切换结构；305、IR-CUT滤光片；306、紫外带通滤光片；307、红外带通滤光片；401、滤光片承载结构；402、转动轴；403、平行导轨。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清除、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本实用新型一实施例提供了一种移动显示装置，如图1所示，包括：装置本体1，设置于所述装置本体1一面上的显示屏2，与所述显示屏2设置于同一面上的摄像头3，所述显示屏2用于显示所述摄像头3采集到的图像。需要说明的，所述摄像头3与所述显示屏2设置于同一面上，指的是所述摄像头3与所述显示屏2在正常使用状态时，处于同一面上。例如，当移动显示装置是可变结构装置时，如折叠屏手机，在闭合状态时，正面为较小的第一显示屏，即显示屏2，摄像头3则设置在背面，当在打开状态时，较大的第二显示屏展开，摄像头3和显示屏2处于第二显示屏的背面，此时，设备可以通过摄像头3采集图像并在显示屏2上进行显示，即处于正常使用状态，摄像头3设置在与所述显示屏2相同的面上。因此，上述折叠屏手机的结构设置方案，也应在本实用新型的保护范围内。

现有技术中，为了避免摄像头对显示屏区域的占用，通常仅设置一颗彩色摄像头。现有技术中前置彩色摄像头结构如图2所示，包括镜头组件301，IR-CUT滤光片306和图像传感器303，其中IR-CUT滤光片306固定设置于镜头组件301和图像传感器303之间。由于前置彩色摄像头需要采集的是彩色图像，但环境中的红外和和紫外光也会被图像传感器303感应到，进而会影响彩色图像的成像，因此IR-CUT滤光片306的作用在于过滤红外光或同时过滤红外光和紫外光(由于图像传感器对紫外感光较弱，因此或仅过滤红外光，也可实现彩色成像，但同时过滤红外光和紫外光，彩色图像的成像效果更佳)。然而，若想要在移动显示设备中实现利用紫外成像组件来拍摄紫外图像，并实时通过显示屏显示出来，以供用户观察自己的防晒霜涂抹情况，或利用红外成像组件来拍摄红外图像，并实时通过显示屏显示出来，以供用户观察自己的血管情况，仅能透过在摄像头位置增加对应的紫外或红外摄像头的方式来实现，进而会大量占用显示屏区域，影响用户使用。

针对上述问题，本实施例提供的摄像头结构如图3所示，包括镜头组件301，滤光片切换组件302和图像传感器303，其中，所述滤光片切换组件302包括切换结构304、IR-CUT滤光片305和紫外带通滤光片306，所述切换结构304用于分别将所述IR-CUT滤光片305和所述紫外带通滤光片306切换至所述镜头组件和所述图像传感器之间的位置或所述镜头组件之前的位置。由于现有技术中彩色摄像头都设置有IR-CUT滤光片，因此图像传感器中各像素仅需要针对可见光波段光线进行进一步滤除，即可使每个像素仅感应对应颜色波段的光线。进而，也造成了图像传感器本身是对紫外光和红外光感光的。本实施例利用现有图像传感器的这一特性，通过切换结构304，将IR-CUT滤光片305切换为紫外带通滤光片306，即可实现基于现有的图像传感器，通过一颗摄像头，即可实现对彩色图像和紫外图像的采集。即不需要额外设计紫外成像组件，也不需要在摄像头位置额外增设摄像头。既容易实现，又不会导致对显示屏区域的过度占用。

在一个可选的实施方式中，所述装置还包括：紫外补光灯，所述紫外补光灯的发光波段与所述紫外带通滤光片的光线透过波段相对应，所述紫外补光灯的补光方向与所述摄像头的图像采集方向相同。

例如，上述紫外带通滤光片的光线透过波段为320-380nm，则上述紫外补光灯可以为中心波长是365nm波长的LED灯珠。由于大部分防晒霜(如化学防晒霜或物化结合防晒霜)具有吸收紫外光的作用，因此在紫外图像下，防晒霜涂抹痕迹呈现为黑色。因此，通过上述实施方式，用户可通过移动显示装置观察自身防晒霜的涂抹效果。

需要说明的是，由于上述紫外补光灯是为了摄像头采集紫外图像时补光，因此其补光方向与所述摄像头的图像采集方向相同。可选的，上述紫外补光灯设置在与所述摄像头相邻的位置，也可以设置在移动显示装置边框的任一位置上，只要保证其补光方向与所述摄像头的图像采集方向相同即可。可选的，上述紫外补光灯也可以设置在移动显示装置内部，在需要使用时，通过弹出结构从移动显示装置侧边弹出(上述侧边指移动显示装置的上下左右任一侧边)。

在一个可选的实施方式中，所述滤光片切换组件还包括：红外带通滤光片。通过上述实施方式，可使移动显示装置既能采集紫外图像，又能采集红外图像。

在一个可选的实施方式中，移动显示装置还包括：红外补光灯，所述红外补光灯的发光波段与所述红外带通滤光片的光线透过波段相对应，所述红外补光灯的补光方向与所述摄像头的图像采集方向相同。

例如，上述红外带通滤光片的光线透过波段为760-1000nm，则上述红外补光灯可以为中心波长是850nm波长的LED灯珠。需要说明的是，自然环境中任何物体在进行热辐射时都会发出红外线，因此在常见的夜视场景中，不需要额外的红外补光灯。而红外光由于穿透性较强，可用于观察皮肤下血管的情况，但需要额外的红外光源对皮肤进行照射。因此，通过上述实施方式，用户可通过移动显示装置观察自身血管情况。

可选的，上述第二补光灯设置在与所述摄像头相邻的位置，可以设置在移动显示装置边框的任一位置上，只要保证其补光方向与所述摄像头的图像采集方向相同即可。可选的，上述第二补光灯也可以设置在移动显示装置内部，在需要使用时，通过弹出结构从移动显示装置侧边弹出(上述侧边指移动显示装置的上下左右任一侧边)。

在一个可选的实施方式中，所述图像传感器为彩色图像传感器，可以是CMOS图像传感器，也可以是CCD图像传感器，所述彩色图像传感器包括多种单色像素结构，其中，每种所述单色像素中设置有滤光层，用于反射或吸收可见光波段中与其对应的目标波段光线以外的其他波段的光。如彩色图像传感器中，包括红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色的单色像素，可选的，在一个2乘2的像素单元里，分别设置一个红色像素，一个蓝色像素，两个绿色像素；或者，如如彩色图像传感器中，包括红(R)、绿(G)、蓝(B)、白(W)四种颜色的单色像素，其中，白色像素指的是该像素结构中不设置滤光层，可选的，在一个2乘2的像素单元里，分别设置一个红色像素，一个蓝色像素，一个绿色像素，一个白色像素；或者，如彩色图像传感器中，包括青(C)、洋红(M)、黄(Y)、黑(K)四种颜色的单色像素，可选的，在一个2乘2的像素单元里，分别设置一个青色像素，一个洋红色像素，一个黄色像素和一个黑色像素。彩色图像传感器通过每个像素采集的自身对应颜色的像素值和邻域其他像素采集的像素值，得到彩色图像中每个像素的彩色像素值，如RBG值。

进一步地，当把IR-CUT滤光片替换为紫外带通滤光片或红外带通滤光片时，彩色图像传感器中的每个单色像素都可以感应紫外光或红外光，即根据每个单色像素感应到的像素值，即可直接得到紫外图像或红外图像中每个像素的像素值，由于紫外图像和红外图像通常以灰度图像的形式进行显示，因此每个像素的像素值对应的都是灰度图像中每个像素的灰度值。

在一个可选实施方式中，紫外光带通滤光片透过光线波段包括UVA波段和/或UVB波段。

在一个可选实施方式中，所述切换结构包括滤光片承载结构和驱动单元，所述驱动单元用于控制所述滤光片承载结构移动以实现滤光片切换。可选的，所述驱动单元为电机或磁吸装置。

在一个可选实施方式中，如图4所述，所述滤光片承载结构401一端固定于转动轴402上，IR-CUT滤光片305和紫外带通滤光片306设置于滤光片承载结构401上，所述驱动单元驱动所述滤光片承载结构401以所述转动轴402为圆心的转动以实现滤光片切换。

在一个可选实施方式中，如图5所示，所述滤光片承载结构401为设置于平行导轨403中，IR-CUT滤光片305和紫外带通滤光片306设置于滤光片承载结构401上，所述驱动单元驱动所述滤光片承载结构401延所述平行导轨平行移动以实现滤光片切换。

进一步地，滤光片承载结构中还可设置有IR-CUT滤光片305和紫外带通滤光片306和红外带通滤光片307等三个滤光片，如图6和图7所示。

在一个可选实施方式中，所述移动显示装置为手机或平板电脑。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种移动显示装置，其特征在于，所述装置包括：

装置本体，设置于所述装置本体一面上的显示屏，与所述显示屏设置于同一面上的摄像头；

所述摄像头包括镜头组件、滤光片切换组件和图像传感器，其中，所述滤光片切换组件包括切换结构、IR-CUT滤光片和紫外带通滤光片，所述切换结构用于分别将所述IR-CUT滤光片和所紫外带通滤光片切换至所述镜头组件和所述图像传感器之间的位置或所述镜头组件之前的位置。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：紫外补光灯，所述紫外补光灯的发光波段与所述紫外带通滤光片的光线透过波段相对应，所述紫外补光灯的补光方向与所述摄像头的图像采集方向相同。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滤光片切换组件还包括：红外带通滤光片。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：红外补光灯，所述红外补光灯的发光波段与所述红外带通滤光片的光线透过波段相对应，所述红外补光灯的补光方向与所述摄像头的图像采集方向相同。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图像传感器为彩色图像传感器，所述彩色图像传感器包括多种单色像素结构，其中，每种所述单色像素中设置有滤光层，用于反射或吸收可见光波段中除与其对应的目标波段光线以外的其他波段的光。

6.根据权利要求1、3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述紫外光带通滤光片透过光线波段包括UVA波段和/或UVB波段。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述切换结构包括滤光片承载结构和驱动单元，所述驱动单元用于控制所述滤光片承载结构移动以实现滤光片切换。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述驱动单元为电机或磁吸装置。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述滤光片承载结构一端固定于转动轴上，所述驱动单元驱动所述滤光片承载结构以所述转动轴为圆心的转动以实现滤光片切换；

或，

所述滤光片承载结构设置于平行导轨中，所述驱动单元驱动所述滤光片承载结构延所述平行导轨平行移动以实现滤光片切换。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述移动显示装置为手机或平板电脑。

Images