一种显示设备及电视机的制作方法

1.本技术涉及拍摄领域，具体而言，涉及一种显示设备及电视机。


背景技术：

2.随着光学成像技术的日渐成熟，智能电视上的摄像头的技术也越来越完善，各种场景下的拍摄效果也日趋完善。电视摄像头的图像传感器的单像素大小远大于手机类摄像头，对杂散光的敏感度更高，且电视机的位置相对固定，无法灵活的变换使用场景，当背景场景中出现强光源(例如，商场高亮的led广告牌)或是处于逆光环境(例如，室内侧面窗边的强太阳光)中时，安装于电视机边框上具有固定角度的电视摄像头，由于镜片、滤光器件、电路板间的反射光无法避免，更易受到杂散光的影响。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本技术的实施例提供了一种显示设备及电视，通过对显示设备内的摄像头模组的滤光器件进行改进，从而改善显示设备内摄像头模组的侧向杂散光的问题。
4.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种显示设备，包括有显示器、摄像头模组、通信器和控制器，其中，所述控制器分别与所述摄像头模组和所述显示器连接，所述摄像头模组被配置为采集视频或图片，所述通信器用于与服务器进行数据通信，接收所述服务器发送的数据，以及向所述服务器发送数据，其中，所述摄像头模组包括：滤光器件，包括矩形透光区域及与所述矩形透光区域的中心点重合的遮光区域，所述滤光器件固定于所述支架上，以用于对所述镜头收集的光线进行筛选；电路板，固定于所述支架上，且位于所述滤光器件远离所述镜头的另一侧，所述电路板的一面贴附有图像传感器，所述矩形透光区域的面积大于所述图像传感器的成像面积，所述图像传感器用于接收来自所述滤光器件的所述矩形透光区域的光线并产生对应的电信号。
5.在一些实施例中，所述镜头、所述电路板及所述滤光器件均为相互平行设置，所述电路板远离所述滤光器件的一面上贴附有图像传感器。
6.在一些实施例中，所述滤光器件的所述矩形透光区域的中心光轴与所述图像传感器的中心点重合。
7.在一些实施例中，所述支架的内壁上设置有限位槽，所述滤光器件设置于所述限位槽内。
8.在一些实施例中，所述滤光器件为滤光片，所述滤光片为红外截止滤光片、紫外截止滤光片、带通滤光片中的一种。
9.在一些实施例中，所述滤光片的遮光区域表面涂覆有一层黑色消光涂料层。
10.在一些实施例中，所述矩形透光区域的面积与所述图像传感器的成像面积、所述滤光器件到所述电路板的距离以及入射光线的夹角相关，其中，l＝1/2l1+h
×
tanθ，l为所述矩形透光区域的长度，l1为所述图像传感器的成像长度，h为所述滤光器件到所述电路板
的距离，θ为入射光线的夹角。
11.在一些实施例中，所述图像传感器的尺寸为1/2.7inch或1/3inch。
12.在一些实施例中，所述镜头在所述电路板上的投影尺寸为1/2.7inch。
13.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种电视机包括所述显示设备。
14.由上述技术方案可知，本实用新型的优点和积极效果在于：
15.本实用新型通过将显示设备中的摄像头模组的滤光器件的中间透光区域设计为矩形，使得透光区域的面积与图像传感器的成像区域的面积相对应，从而在物理结构上保证了图像传感器的成像区域内的透光能量不受损失，同时，位于透光区域外侧的遮光区域能够有效减少入射光线在滤光器件的侧向散射光。
16.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
17.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术者来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
18.图1为本实用新型中的滤光器件的不同光线经过区域的结构示意图；
19.图2为本实用新型中显示设备的使用场景的示意图；
20.图3为本实用新型中电视机的结构示意图；
21.图4为本实用新型中的滤光器件的透光区域和遮光区域的示意图；
22.图5为本实用新型中的滤光器件的结构示意图；
23.图6为本实用新型中的摄像头模组的结构示意图；
24.图7为杂散光产生原理的相关示意图；
25.图8为本实用新型中的摄像头模组的另一结构示意图；
26.图9为本实用新型中滤光器件的遮光区域的消光原理的相关示意图。
具体实施方式
27.体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应当理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当做说明之用，而非用以限制本实用新型。
28.目前，显示设备中的摄像头模组易出现杂散光现象和图像过曝现象的主要原因是：当入射光线入射到摄像头模组的镜头内部时，在镜片与滤光器件、滤光器件与电路板之间存在反射光现象，当背景为逆光环境时，镜头接收到大量光线，传递到图像传感器的电路板上，电路板与滤光器件间的光线经过多次反射进入到图像传感器上，造成部分区域出现过曝现象，传统的滤光器件仅对不同波段进行隔离或高透作用，而不同区域的光线没有进行分区隔离，估滤光器件上的每点反射光经过上一层镜片的反射以及每点折射光均有机会进入到图像传感器的有效成像区域，造成多余光线能量进入视野中，影响成像质量。
29.请参阅图1，在电视机的摄像头模组中，可将滤光器件按照是否有光线经过分为有
光线区域和无光线区域，入射光线的面积以外的区域为无光线区域，其中，滤光器件的面积需大于有光线区域的面积，由于镜头中的光线一般是具有一定入射角度的光线，故有光线区域的面积需大于图像传感器接收光线的面积，而图像传感器接收光线的面积应等于图像传感器的成像面积。
30.可理解地，对滤光器件进行改进是为了调整光学系统中的光通量，即光线能量，保证当外界环境中的光线进入到镜头时，阻止多余的反射光和折射光进入图像传感器中，从而减弱多余的反射光和折射光对图像传感器的成像质量的影响。
31.基于现有技术中的显示设备的摄像头模组中存在的侧向杂散光的技术问题，本实用新型提供一种显示设备及电视机。
32.图2是根据实施例中显示设备的使用场景的示意图。如图2所示，显示设备200还与服务器400进行数据通信，用户可通过智能设备300或控制装置100操作显示设备200。
33.在一些实施例中，控制装置100可以是遥控器，遥控器和显示设备的通信包括红外协议通信或蓝牙协议通信，以及其他短距离通信方式中的至少一种，通过无线或有线方式来控制显示设备200。用户可以通过遥控器上按键、语音输入、控制面板输入等至少一种输入用户指令，来控制显示设备200。
34.在一些实施例中，智能设备300可以包括移动终端、平板电脑、计算机、笔记本电脑、ar/vr设备等中的任意一种。
35.在一些实施例中，可以使用智能设备300以控制显示设备200。例如，使用在智能设备上运行的应用程序控制显示设备200。
36.在一些实施例中，显示设备200还可以采用除了控制装置100和智能设备300之外的方式进行控制，例如，可以通过显示设备200设备内部配置的获取语音指令的模块直接接收用户的语音指令控制，也可以通过显示设备200设备外部设置的语音控制装置来接收用户的语音指令控制。
37.在一些实施例中，显示设备200还与服务器400进行数据通信。可允许显示设备200通过局域网(lan)、无线局域网(wlan)和其他网络进行通信连接。服务器400可以向显示设备200提供各种内容和互动。服务器400可以是一个集群，也可以是多个集群，可以包括一类或多类服务器。
38.进一步地，在本技术中，如图3所示，还提供了一种电视机，电视机包括有上述的显示装置200。其中，显示装置200包括有显示器210、摄像头模组220、通信器和控制器，需要注意的是，由于通信器和控制器可位于显示器210内部，也可位于显示器210的外部，因此，在图2中并未对通信器和控制器的位置进行对应的标记，而仅对显示器210和摄像头模组220的相对位置进行标记，但并不代表本本技术中的显示装置200中不包括有通信器以及控制器两部分。
39.请继续参阅图4至图6，本实用新型摄像头模组的结构主要包括支架1、镜头2、滤光器件3、电路板4和图像传感器5，其中，镜头2固定于支架1上，以用于收集光线，滤光器件3为矩形，滤光器件3包括矩形透光区域31及与矩形透光区域31的中心点重合的遮光区域32，滤光器件3固定于支架1上，以用于对镜头2收集的光线进行筛选，电路板4位于滤光器件3远离镜头2的另一侧，电路板4的一面贴附有图像传感器5，图像传感器5的成像面积小于矩形透光区域31的面积，图像传感器5用于接收来自滤光器件3的矩形透光区域31的光线，并产生
对应的电信号。
40.可理解地，在本技术中，光学系统提供的光线即为通过镜头2收集的光线。在一些实施例中，镜头2可以收集外界环境中的光线，并将光线传输至滤光器件3处，滤光器件3包括矩形透光区域31以及位于矩形透光区域31外的遮光区域32，遮光区域32与矩形透光区域31的中心点重合，镜头2收集的外界环境中的光线可通过矩形透光区域31传输至电路板4处，贴附在电路板4上的图像传感器5接收到来自矩形透光区域31的光线，可产生对应的电信号，在一些实施例中，电路板4为pcb、fpcb或rfpcb中的一种，而遮光区域32能够遮挡多余的光线，从而防止多余的杂散光对图像传感器5造成影响。
41.可理解的是，在一般情况下滤光器件3产生杂散光的原理如图7所示，其中，line1和line1’为入射到图像传感器5边缘的光线，line2和line2’为入射到电路板4处的光线，line3和line3’为电路板4的反射光线，line4和line4’为滤光器件3的反射光线，则l1
‑
l1’为图像传感器5的成像面积，l2
‑
l2’为光学系统入射到图像传感器5所在平面的电路板4的投影面积，l1
‑
l2和l1
’‑
l2’为光学系统通过滤光器件3入射到电路板4的投影面积，其中，位于l1
‑
l2和l1
’‑
l2’区域的光线即为杂散光，l1
‑
l3和l1
’‑
l3’为杂散光在图像传感器5的成像区域的投影面积，位于l1
‑
l3和l1
’‑
l3’区域的光线会影响到图像传感器5的正常成像。
42.在一些实施例中，由于镜头中的光线一般是具有一定入射角度的光线，故图像传感器5的成像面积小于矩形透光区域31的面积，从物理结构上保证了图像传感器5的成像面积内的光线能量不受损失。如图8所示，图像传感器5的成像面积与矩形透光区域31的长度、图像传感器5的长度，以及镜头2的边缘光线到图像传感器5的成像区域的边缘的夹角有关，例如，当限定矩形透光区域31的长度为l，滤光器件3靠近图像传感器5一侧与图像传感器5的间距为h，图像传感器5的长度为l1，镜头2的边缘光线到图像传感器5的成像区域的边缘的夹角为θ，则矩形透光区域31的长度l为1/2l1+h
×
tanθ，此时推算得到的矩形区域为透光区域。
43.可理解地，在一些实施例中，当图像传感器5的矩形透光区域31、滤光器件3靠近图像传感器5一侧与图像传感器5的间距、图像传感器5的长度以及图像传感器5的成像区域的长度满足前述条件时，如图9所示，可使得line2的光线无线无法通过遮光区域32入射到电路板4上，进而不会产生line3和line3’反射光线和line4和line4’杂散光线，对应的，l1
‑
l2和l1
’‑
l2’的区域无入射光投影，同时，l1
‑
l3和l1
’‑
l3’无反射光投影至图像传感器5，从而可以在一定程度上改善杂散光对图像传感器5的成像质量的影响。
44.需要说明的是，在一些实施例中，图像传感器的尺寸设定为1/2.7inch或1/3inch，而镜头2在电路板4上的投影尺寸，即图像传感器5的成像尺寸设定为1/2.7inch。
45.在一些实施例中，镜头2、滤光器件3以及电路板4均为相互平行设置，且电路板4远离滤光器件的一面上贴附有图像传感器5.
46.在一些实施例中，滤光器件3和电路板4位于支架1的内部，镜头2与支架1的一端进行螺纹连接，其中，在支架1的内壁上设置有限位槽11，滤光器件3设置于限位槽11内，镜头2、滤光器件3和电路板4均为相互平行设置，支架1的内壁上设置有内螺纹，镜头2的外壁上设置有与支架1的内壁上的内螺纹相配合的外螺纹，支架1与镜头2螺纹连接。滤光器件3和电路板4位于支架1的内部，支架1可以是圆形结构、方形结构或是多边形结构。通过将镜头2与滤光器件3以及电路板4为相互平行设置，从而使得通过滤光器件3的矩形透光区域31的
光线在到达电路板4之前，不会再发生折射及反射，产生杂散光对电路板4一侧的图像传感器5的成像造成干扰。
47.在一些实施例中，滤光器件3的矩形透光区域31的中心光轴与图像传感器5的中心点重合。
48.在一些实施例中，由于矩形透光区域31的中心光轴与图像传感器5的中心点重合，使得通过矩形透光区域31进入到图像传感器5的成像面积内的光线能量不受损失。
49.在一些实施例中，在本技术中，所采用的滤光器件5为滤光片，滤光片可以使红外截止滤光片、紫外截止滤光片和带通滤光片中的一种，需要说明的是，还可采用其他类型的滤光片，本技术中不做强制规定。
50.在一些实施例中，在本技术中，在滤光器件3的遮光区域32表面涂覆有一层黑色消光涂料层。在一些实施例中，通过在遮光区域32的表面涂覆黑色消光涂料层，能够有效地减少入射光线在遮光区域32的上下表面处产生的反射光和漫反射光。
51.上述内容，仅为本技术的较佳示例性实施例，并非用于限制本技术的实施方案，本领域普通技术人员根据本技术的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本技术的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。