CN113534440A - 屏幕结构、电子设备和对焦方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种屏幕结构、电子设备和对焦方法，其中，屏幕结构包括：基板；显示层，设于基板上，显示层包括多个显示像素；透镜层，设于显示层远离基板的一侧，显示层发出的光线能够通过透镜层向外射出；其中，透镜层能够通过调节电参数以调整透镜层的焦距。本申请的技术方案中，通过控制透镜层的不同焦距，将屏幕的显示内容汇聚到使用对象的视网膜，以适用于不同使用对象的视力状态。

Description

屏幕结构、电子设备和对焦方法
技术领域
本申请属于电子设备技术领域，具体涉及一种屏幕结构、电子设备和对焦方法。
背景技术
目前，年轻人和老年人已逐渐成为智能设备的主力人群，然而年轻人中近视的比例，以及老年人中的远视比例越来越高，在眼镜不在身边使用手机时，会对眼睛产生较大的伤害，长时间使用极易造成视觉疲劳。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
本申请旨在提供一种屏幕结构、电子设备和对焦方法，通过控制透镜层的不同焦距，将屏幕的显示内容汇聚到使用对象的视网膜，以适用于不同使用对象的视力状态。
为了实现上述目的，本申请第一方面的实施例提供的屏幕结构，包括：基板；显示层，设于基板上；透镜层，设于显示层远离基板的一侧，显示层发出的光线能够通过透镜层向外射出；其中，透镜层能够通过调节电参数以调整透镜层的焦距。
根据本申请提供的屏幕结构的实施例，包括：基板、显示层和透镜层，基板用于为显示层和透镜层提供支撑，显示屏用于显示需要显示的界面，而透镜层则可在不同的电参数的驱动下，调节不同的透镜层的焦距，从而可便于不同视力的使用人群的使用。具体地，显示层设置在基板上，透镜层则设置在显示层相对于基板的另一侧，也即基板和透镜层分别设置在显示层的两侧。
其中，电参数包括但不限于电压、电流等参数。
需要说明的是，根据使用人群的不同视力，以及不同的佩戴眼镜的情况，可以灵活调整透镜层的焦距，以提高产品的人性化程度。
透镜层可以为基于电润湿技术的液态透镜。
第二方面，本申请提出一种电子设备的实施例，包括：设备本体；上述任一实施例中的屏幕结构，设于设备本体上。
通过本申请第二方面提供的电子设备，包括设备本体和屏幕结构，其中，通过将屏幕结构设置在设备本体上，以便于实现电子设备的显示的基本功能，在此基础上，由于电子设备包括上述第一方面实施例中的屏幕结构，故而具有上述任一实施例的有益效果，在此不再赘述。
其中，电子设备可以为智能手机、平板、智能手表、智能手环或其他可被用户使用的设备。
第三方面，本申请提出一种对焦方法的实施例，包括：接收对屏幕对焦功能的第一输入；根据第一输入，通过测距传感器确定屏幕结构至眼球的距离；根据距离确定透镜层中每个液体透镜的对焦电参数；调节液体透镜的电压至对焦电参数，以调节屏幕结构的透镜层的焦距。
在对焦时，需要根据接收到的第一输入进行，具体地，在接收到第一输入时，可确认存在对屏幕显示的焦距进行调节的需求，在此基础上，可通过测距传感器进行用户眼球到屏幕结构之间的距离，以便于后续根据距离对屏幕结构进行透镜层的焦距的调节。需要说明的，透镜层内含有多个液体透镜，对于不同位置的液体透镜而言，其与眼球之间的距离可能存在差异，故而需要针对距离进行不同的透镜层的焦距的调节，以便于提高相对于使用者的显示清晰度，减少使用者的视觉疲劳。
其中，测距传感器包括但不限于红外传感器、光线传感器、超声传感器等可测量距离的传感器。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
图1示出了根据本申请的一个实施例的屏幕结构的结构示意图；
图2示出了根据本申请的一个实施例的屏幕结构的结构示意图；
图3示出了根据本申请的一个实施例的屏幕结构的结构示意图；
图4示出了根据本申请的一个实施例的屏幕结构的结构示意图；
图5示出了根据本申请的一个实施例的屏幕结构的结构示意图；
图6示出了根据本申请的一个实施例的屏幕结构的结构示意图；
图7示出了根据本申请的一个实施例的屏幕结构的结构示意图；
图8示出了根据本申请的一个实施例的电子设备的结构示意图；
图9示出了根据本申请的一个实施例的对焦方法的流程示意图；
图10示出了根据本申请的一个实施例的对焦方法的流程示意图。
其中，图1至图8中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
100：屏幕结构；102：基板；104：显示层；1042：显示像素；1044：子像素；106：透镜层；1062：液体透镜；1063：油相部；1064：水相部；1066：透光层；1068：第一导体；1070：第二导体；1072：绝缘层；108：彩色滤光层；1082：彩色滤光片；1084：子滤光片；110：偏光片；112：触控层；114：盖板；116：胶水；200：电子设备；210：设备本体。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请实施例中提供的屏幕结构主要用于电子设备，如手机等移动终端、可穿戴式设备、平板电脑、膝上型电脑、移动计算机、掌上游戏机、录像机和摄录机等等。当然，也可以不限于电子设备，而应用于其他需要随机纹理的设备。
下面参照图1至图10描述根据本申请实施例提供的屏幕结构、电子设备和对焦方法。
如图1所示，本申请的一个实施例提出一种屏幕结构100，包括：基板102；显示层104，设于基板102上；透镜层106，设于显示层104远离基板102的一侧，显示层104发出的光线能够通过透镜层106向外射出；其中，透镜层106能够通过调节电参数以调整透镜层的焦距。
根据本申请提供的屏幕结构100的实施例，包括：基板102、显示层104和透镜层106，基板102用于为显示层104和透镜层106提供支撑，显示屏用于显示需要显示的界面，而透镜层106则可在不同的电参数的驱动下，调节不同的透镜层的焦距，从而可便于不同视力的使用人群的使用。具体地，显示层104设置在基板102上，透镜层106则设置在显示层104相对于基板102的另一侧，也即基板102和透镜层106分别设置在显示层104的两侧。通过显示层104中的多个显示像素1042，可显示不同的界面。可以理解，每个显示像素1042用于显示一个像素点的颜色，在多个显示像素1042的组合下，即可实现整个界面的显示。
其中，显示层104发出的光线也即为多个显示像素1042所发出的点状光线的集合。
其中，电参数包括但不限于电压、电流等参数。
需要说明的是，根据使用人群的不同视力，以及不同的佩戴眼镜的情况，可以灵活调整透镜层的焦距，以提高产品的人性化程度。
透镜层106可以为基于电润湿技术的液态透镜。
进一步地，如图2所示，显示层104包括多个显示像素1042，透镜层106包括：多个液体透镜1062，多个液体透镜1062阵列设置；其中，每个液体透镜1062与至少一个显示像素1042对应设置。
通过显示层中的多个显示像素，可显示不同的界面。可以理解，每个显示像素用于显示一个像素点的颜色，在多个显示像素的组合下，即可实现整个界面的显示。
其中，显示层发出的光线也即为多个显示像素所发出的点状光线的集合。
对于透镜层106而言，主要是由多个液体透镜1062组合而成，通过将每个液体透镜1062和一个显示像素1042对应，或者，一个液体透镜1062可以与多个显示像素1042对应，以便于在液体透镜1062的作用下，可将对应的显示像素1042所对应的透镜层的焦距进行针对性调节，以便于用户观看屏幕结构100的不同区域上的界面。
可以理解，显示像素1042即为显示出任意颜色的最小单位，也即为像素点，每个显示像素1042可独立显示出任意颜色。
具体地，多个液体透镜1062的组合形式为阵列设置，以便于填充显示面，保证显示效果。
当然，显示面可以为平面，也可以曲面。
还需补充的是，液体透镜1062的加工可以通过光刻热熔法、离子束刻蚀法、或者激光等方式直接写入，便于后续向内注入油相形成油相部1063。
进一步地，如图3所示，液体透镜1062包括：透镜本体，包括沿第一方向相邻设置的油相部1063和水相部1064；透光层1066，沿第一方向设于透镜本体的两侧；第一导体1068，沿第二方向设于油相部1063的两端，第一方向与第二方向垂直；第二导体1070，沿第二方向设于水相部1064的两端，其中，通过第一导体1068和第二导体1070能够分别控制油相部1063和水相部1064的电压，液体透镜会在第一电压的作用下形成凹透镜，液体透镜会在第二电压的作用下形成凸透镜。
液体透镜1062包括透镜本体以及分别设置在第一方向的两侧的透光层1066以及设置在第二方向的两端的第一导体1068和第二导体1070，其中，第一导体1068与透镜本体的油相部1063对应设置，第二导体1070与透镜本体的水相部1064对应设置，第一导体1068和第二导体1070均独立与外部电源相连，可分别独立控制对油相部1063和水相部1064所加持的电压。从而在施加电压不同，从而形成电压差的基础上，可使得油相部和水相部之间的临界面发生弯折，在发生弯折的基础上，则会使得液体透镜的焦距发生变化。具体地，在第一电压的作用下，如图7所示，液体透镜整体会形成凸透镜，在第二电压的作用下，如图6所示，液体透镜整体会形成凹透镜，从而便于根据不同的用户调整成像位置，提高用户的使用体验。透光层1066的设计，可使得光线能够正常穿过液体透镜1062，并在对油相部1063和水相部1064施加不同电压的情况下调整光线的折射方向，进而实现透镜层的焦距的调节。
其中，不同的电压具体包括电压大小，以及施加电压的正负。
其中，油相部1063和水相部1064可以为纯单质也可以为多种物质的不同比例的混合物。
进一步地，包括：绝缘层1072，设于第一导体1068和第二导体1070之间。
通过在第一导体1068和第二导体1070之间设置绝缘层1072，避免在二者同时通电时发生短路的可能性，换言之，绝缘层1072保证第一导体1068和第二导体1070相互独立，以便于实现对水相部1064和油相部1063的独立控制。
进一步地，显示像素1042包括：多个子像素1044，每个液体透镜1062与至少一个子像素1044对应设置。
显示像素1042包括有多个子像素1044，每个液体透镜1062可以与一个或多个子像素1044对应设置，以调整经对应的子像素1044发出的光线的偏折角度。
进一步地，如图4所示，还包括：彩色滤光层108，设于透镜层106和显示层104之间，彩色滤光层108包括多个彩色滤光片1082，每个彩色滤光片1082与液体透镜1062对应设置，其中，彩色滤光片1082包括多个子滤光片1084，每个子滤光片1084与子像素1044对应设置。
通过在透镜层106和显示层104之间设置彩色滤光层108，可有效对光线进行频段的滤除，以保证光线的成像质量。其中，彩色滤光层108是由多个对应于液体透镜1062设置的彩色滤光片1082组成的，而对于彩色滤光片1082而言，主要作用为将由液体透镜1062向外射出的光线进行频段滤除。更进一步地，彩色滤光片1082包括有多个子滤光片1084，在显示时，可针对于子像素1044进行特定频段的光线滤除，以便于提高界面的显示效果。
需要强调的是，彩色滤光层108的设置方案相比于设置偏光片110的方案而言，具有轻薄化的特点，且彩色滤光层108的透光率也比偏光片110的透光率高，故而对于器件而言，其发光效率也会有所提升。
进一步地，还包括：偏光片110，设于透镜层106远离显示层104的一侧，显示层104发出的光线能够依次通过透镜层106和偏光片110向外射出。
通过在透镜层106的一侧设置偏光片110，可对进行偏振处理，以使其经过滤除后成为偏振光线，可以理解，偏振光线为在特定方向振动的光线，也可以对光线进行滤除，保证成像效果。
进一步地，还包括：触控层112，设于透镜层106和显示层104之间。
通过在透镜层106和显示层104之间设置触控层112，可对屏幕实现触控，以便于用户的使用。
进一步地，还包括：盖板114，设于透镜层106远离显示层104的一侧。
通过在透镜层106远离显示层104的一侧设置盖板114，可对屏幕结构100内部的结构起到防护的作用，需要说明的，盖板114需要具有一定的透光性。
进一步地，如图2和图5所示，液体透镜1062呈平行四边形；或液体透镜1062呈正六边形。
液体透镜1062的形状可以为平行四边形或是正六边形，更便于阵列排布，而对于正六边形的液体透镜1062而言，能够进一步地加强屏幕结构100整体的均一性，过渡较为平稳。
在一个具体的实施例中，提供了一种屏幕，在有源矩阵有机发光二极管(Active-matrix organic light-emitting diode，AMOLED)的基础上引入液态透镜阵列层，主要包括：盖板114、光学透明胶水116(Optical Clear Adhesive，OCA)、偏光片110(Polarizer，Pol)、液态透镜阵列层、触控层112；OLED显示屏和薄膜封装层(Thin Film Encapsulation，TFE)；薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)。
其中，像素限定层，蓝色像素、红色像素和绿色像素。
其中，单个液体透镜1062可以对应单个像素或者子像素1044，也可以对应多个像素或者子像素1044，其个数可根据需求设计而定；单个液体透镜1062可以通过光刻热熔法、离子束刻蚀法、或者激光直接写入，注入油相，介电质选择液晶。
对于液体透镜1062而言，具体的结构分别是给水相和油相的电压。这两个液体透镜1062两端的电压，行电压可以由面板两边的阵列门(Gate on array，GOA)控制、列电压可以和电路板的数据端口或者电源电压(ELVDD)并行走线。其中，如图3所示，图中上下两端为导体(即分别为第一导体1068和第二导体1070)、左右两侧为透明的膜层(可以为玻璃、塑料等)(即透光层1066)，中间分别为油相部1063和水相部1064；油相部1063和水相部1064内的介质可以为纯单质也可以为多种物质的不同比例的混合物。当然，在相邻的两个导体之间设置有绝缘物质(即绝缘层1072)。
两个导体给不同的电压(正负、电压大小)对应的油相部1063和水相部1064之间形成的界面形成弯转成凹透镜的形式或者凸透镜，其对应的焦距也可根据两个导体的电压值控制。
在另一个具体的实施例中，提供了一种对焦方法，如图10所示，包括：步骤S202：用户的设定自己近视或者远视的读数、是否佩戴眼镜；步骤S204：是否开启屏幕焦距自适应功能；若是，则步骤S206：手机红外传感器实时追踪，并测定屏幕各区域到左右眼球的距离；步骤S208：显示驱动芯片计算屏幕的各个区域所需设置的焦距；步骤S210：驱动芯片将各个区域液态透镜层的指定电压；步骤S212：对应区域的液体透镜层自动调节至指定焦距；步骤S214：显示画面准确投影至用户的视网膜上；若否，则步骤S205：普通模式下的屏幕显示。
针对近视或者远视的用户，液态透镜的根据红外传感器所测试出来的眼球位置，其焦距自适应后，对显示内容光线校正后，如图6和图7所示。用户在不戴眼镜或者所戴眼镜与实际度数不一致时，依然能清晰的观测到显示装置的内容。
对于本实施例而言，红外传感器可以对人眼的观测位置进行追踪，用户结合近视或者远视的度数，液晶透镜层的阵列，结合用户设定的场景(是否佩戴眼镜、镜片度数、实际眼睛和近视和远视度数等)，实时调节焦距，将显示内容准确汇聚到视网膜上，从而解决用户眼镜忘带和度数不匹配，用户用眼不适的场景。
在另一个具体的实施例中，液体透镜1062的形状为正六边形，将彩色滤光片1082替代常规的偏光片110，液态透镜层在彩色滤光片1082的上方，显示装置的厚度会更薄。
如图8所示，本申请的另一个实施例提供了一种电子设备200，包括设备本体210和屏幕结构100，其中，通过将屏幕结构100设置在设备本体210上，以便于实现电子设备200的界面显示的基本功能，在此基础上，由于电子设备200包括上述第一方面实施例中的屏幕结构100，故而具有上述任一实施例的有益效果，在此不再赘述。
其中，电子设备200可以为智能手机、平板、智能手表、智能手环或其他具有界面显示的设备。
如图9所示，本申请的另一个实施例提供了一种对焦方法，包括：步骤S102：接收对屏幕对焦功能的第一输入；步骤S104：根据第一输入，通过测距传感器确定屏幕结构至眼球的距离；步骤S106：根据距离确定透镜层中每个液体透镜的对焦电参数；步骤S108：调节液体透镜的电压至对焦电参数，以调节屏幕结构的透镜层的焦距。
在对焦时，需要根据接收到的第一输入进行，具体地，在接收到第一输入时，可确认存在对屏幕显示的焦距进行调节的需求，在此基础上，可通过测距传感器进行用户眼球到屏幕结构之间的距离，以便于后续根据距离对屏幕结构进行透镜层的焦距的调节。需要说明的，透镜层内含有多个液体透镜，对于不同位置的液体透镜而言，其与眼球之间的距离可能存在差异，故而需要针对距离进行不同的透镜层的焦距的调节，以便于提高相对于使用者的显示清晰度，减少使用者的视觉疲劳。
其中，测距传感器包括但不限于红外传感器、光线传感器、超声传感器等可测量距离的传感器。
进一步地，在接收对屏幕对焦功能的第一输入之前，还包括：获取设定的眼镜度数和眼镜参数；根据第一输入，通过红外传感器确定屏幕结构至眼球的距离，包括：根据第一输入、眼镜度数和眼镜参数，通过红外传感器确定屏幕结构至眼球的距离。
根据本申请的屏幕结构和电子设备的实施例，通过设置支撑件，在支撑件和柔性屏之间形成了用于容纳支撑本体的容纳腔，支撑本体可相对于支撑件发生滑动，以实现柔性屏组件的伸缩，在此基础上，通过将与柔性屏组件电连接的线路板设置在支撑件远离支撑本体的一侧，有效利用容纳腔的空间，在柔性屏组件伸缩时，可将线路板与活动的支撑本体隔离开，减少对线路板及其设置的元器件的干扰，保证柔性屏的正常使用。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种屏幕结构，其特征在于，包括：
基板；
显示层，设于所述基板上；
透镜层，设于所述显示层远离所述基板的一侧，所述显示层发出的光线能够通过所述透镜层向外射出；
其中，所述透镜层能够通过调节电参数以调整所述透镜层的焦距。
2.根据权利要求1所述的屏幕结构，其特征在于，所述显示层包括多个显示像素，所述透镜层包括：
多个液体透镜，多个所述液体透镜阵列设置；
其中，每个所述液体透镜与至少一个所述显示像素对应设置。
3.根据权利要求2所述的屏幕结构，其特征在于，所述液体透镜包括：
透镜本体，包括沿第一方向相邻设置的油相部和水相部；
透光层，沿所述第一方向设于所述透镜本体的两侧；
第一导体，沿第二方向设于所述油相部的两端；
第二导体，沿所述第二方向设于所述水相部的两端，所述第一方向与所述第二方向垂直；
其中，通过所述第一导体和所述第二导体能够分别控制所述油相部和所述水相部的电压，所述液体透镜会在第一电压的作用下形成凹透镜，所述液体透镜会在第二电压的作用下形成凸透镜。
4.根据权利要求3所述的屏幕结构，其特征在于，包括：
绝缘层，设于所述第一导体和所述第二导体之间。
5.根据权利要求2所述的屏幕结构，其特征在于，所述显示像素包括：
多个子像素，每个所述液体透镜与至少一个所述子像素对应设置。
6.根据权利要求5所述的屏幕结构，其特征在于，还包括：
彩色滤光层，设于所述透镜层和所述显示层之间，所述彩色滤光层包括多个彩色滤光片，每个所述彩色滤光片与所述液体透镜对应设置，
其中，所述彩色滤光片包括多个子滤光片，每个所述子滤光片与所述子像素对应设置。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的屏幕结构，其特征在于，还包括：
偏光片，设于所述透镜层远离所述显示层的一侧，所述显示层发出的光线能够依次通过所述透镜层和所述偏光片向外射出。
8.根据权利要求1所述的屏幕结构，其特征在于，还包括：
触控层，设于所述透镜层和所述显示层之间。
9.根据权利要求1所述的屏幕结构，其特征在于，还包括：
盖板，设于所述透镜层远离所述显示层的一侧。
10.根据权利要求2所述的屏幕结构，其特征在于，
所述液体透镜呈平行四边形；或
所述液体透镜呈正六边形。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：
设备本体；
如权利要求1至10中任一项所述的屏幕结构，设于所述设备本体上。
12.一种对焦方法，其特征在于，用于权利要求1至10中任一项所述的屏幕结构，所述对焦方法包括：
接收对屏幕对焦功能的第一输入；
根据所述第一输入，通过红外传感器确定所述屏幕结构至眼球的距离；
根据所述距离确定透镜层中每个液体透镜的对焦电参数；
调节所述液体透镜的电压至所述对焦电参数，以调节所述屏幕结构的透镜层的焦距。
13.根据权利要求12所述的对焦方法，其特征在于，在所述接收对屏幕对焦功能的第一输入之前，还包括：
获取设定的眼镜度数和眼镜参数；
所述根据所述第一输入，通过红外传感器确定所述屏幕结构至眼球的距离，包括：
根据所述第一输入、眼镜度数和眼镜参数，通过红外传感器确定所述屏幕结构至眼球的距离。
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