一种采用屏下摄像头结构的车载显示装置的制作方法

1.本实用新型涉及汽车内饰领域，更具体地涉及一种采用屏下摄像头结构的车载显示装置。


背景技术：

2.随着车辆智能化发展，图像识别技术逐渐应用于车辆中，以实现车内支付、监测驾驶员体征状况或情绪等功能。然而，用于图像识别的摄像头通常安装在车a柱、方向盘、仪表盘等位置，使得摄像头暴露在车辆内部空间中，进而影响车辆内部的美观度。
3.为解决上述问题，专利cn113119730a提出了一种车辆仪表盘，在该车辆仪表盘中，摄像头安装在屏下并与不可见光发射器设计在一起。但这种结构过于紧凑，不利于摄像头散热。并且，由于在屏下背光层挖孔安装摄像头，摄像头正上方对应屏的区域无显示效果，造成与屏上其他发光区域形成强烈对比，影响全面屏效果。专利cn214799614u提出了一种车载屏下摄像头防窜光装置，该装置通过硅胶环设计来防窜光和反光，以提高像质。但这种装置无法解决摄像头视场角以及开孔尺寸较大的问题。


技术实现要素：

4.为解决上述现有技术中的问题，本实用新型提出一种采用屏下摄像头结构的车载显示装置，能够有利于摄像头散热，提升整体屏幕显示效果，减小开孔尺寸。
5.本实用新型提出的一种采用屏下摄像头结构的车载显示装置，包括一显示屏以及用于支撑所述显示屏的支架，所述显示屏的一侧设有透明盖板，另一侧设有摄像头组件；其中，所述显示屏包括显示层和背光层，所述显示层设于所述透明盖板和所述背光层之间，所述背光层中设有一开孔，所述摄像头组件的镜头容置在所述开孔中，在所述镜头和所述显示层之间设有用于遮挡对角线视场角的遮光环。
6.进一步地，所述显示层包括液晶层、上偏光层以及下偏光层，所述液晶层设于所述透明盖板和所述上偏光层之间，所述上偏光层设于液晶层和所述下偏光层之间。
7.进一步地，所述背光层包括导光层和反光层，所述导光层设于所述下偏光层和所述反光层之间，所述开孔贯穿导光层和反光层，以使所述镜头延伸至所述开孔内部并位于所述下偏光层下方。
8.优选地，所述镜头呈倒t结构延伸至所述开孔内部。
9.进一步地，所述背光层还包括金属壳，所述金属壳沿所述反光层下方延伸至所述开孔进一步地，并沿所述开孔内壁延伸至所述下偏光层下方。
10.进一步地，所述遮光环位于延伸至所述下偏光层下方的所述金属壳下方，并延伸出所述金属壳以遮挡所述下偏光层的部分区域。
11.进一步地，所述遮光环采用不反射红外光的材料。
12.优选地，所述遮光环采用黑色一体式硅胶套。
13.进一步地，所述摄像头组件与一红外发射器相连，且所述摄像头组件与所述红外
发射器采用分离式设计。
14.进一步地，所述红外发射器安装于所述车载显示装置的除显示屏之外的区域、车内a柱、方向盘、后视镜或顶控。
15.本实用新型将摄像头组件安装在屏下的背光层区域，实现隐藏式摄像头。本实用新型采用倒t结构的摄像头镜头，在摄像头组件与显示层之间设置遮光环，并通过摄像头组件与红外发射器的分离式设计，能够减小背光层开孔尺寸，提升屏占比，优化摄像头散热效果。并且，本实用新型能够降低摄像头组件上方的不显示区域与其他显示区域的对比度，提升全面屏效果。
附图说明
16.图1是按照本实用新型的一种采用屏下摄像头结构的车载显示装置的结构示意图。
17.图2是图1的车载显示装置的简化示意图。
18.图3是图1的局部放大图。
19.图4是图1中摄像头组件与红外发射器的连接示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述。
21.如图1和图2所示，本实用新型提供的一种采用屏下摄像头结构的车载显示装置，包括显示屏1以及用于支撑显示屏1的支架2，显示屏1的一侧设有透明盖板3，另一侧设有摄像头组件4以及与摄像头组件4相连的红外发射器5。另外，为了保护前述各部件，本实用新型提供的车载显示装置还包括外壳6，且外壳6的两端分别与透明盖板3的两端紧密贴合。
22.其中，显示屏1设有透明盖板3的一侧为靠近用户的一侧，设有摄像头组件4的一侧为靠近车头的一侧。红外发射器5位于显示屏1以外的区域，例如安装在车载显示装置上的显示屏1以外的区域，红外发射器5用于发出不可见光，辐射至到车内用户起到补光作用，摄像头组件4用于接收被用户反射并穿过显示屏1的不可见光，实现用户图像的采集。由于人眼无法感知不可见光，因而能够实现隐藏式摄像头。
23.下面对上述显示屏1的结构及其与摄像头组件4的位置关系进行详细描述。
24.结合图3，显示屏1包括显示层11和背光层12，显示层11设于透明盖板3下方，背光层12设于显示层11下方，即显示层11设于透明盖板3和背光层12之间。需要说明的是，本实施例所说下方是指靠近车头的方向，上方是指靠近用户的方向。另外，显示屏1还包括显示驱动模块13，以实现在显示屏1上显示车况信息、驾乘人员信息、路况信息等所需的信息。
25.显示层11可透过可见光以及900nm-1000nm的不可光，其自上而下依次包括液晶层111、上偏光层112以及下偏光层113。即，液晶层111设于透明盖板3和上偏光层112之间，上偏光层112设于液晶层111和下偏光层113之间。
26.背光层12中设有一开孔121，以容置摄像头组件4的一部分。具体来说，背光层12包括导光层122和反光层123，导光层122设于下偏光层113下方，反光层123设于导光层122下方，即导光层122设于下偏光层113和反光层123之间。开孔121贯穿导光层122和反光层123，以使摄像头组件4中的镜头41延伸至开孔121内部并位于下偏光层113的下方。背光层12还
包括金属壳124，金属壳124沿反光层123下方延伸至开孔121，并沿开孔121内壁延伸至下偏光层113下方，从而为显示层11提供支撑。在本实施例中，镜头41呈倒t结构延伸至开孔121内部。如此，摄像头组件4对应显示层11的区域因无背光显示黑色，从而实现隐藏式摄像头。
27.镜头41的上表面承靠有遮光环7，遮光环7位于延伸至下偏光层113下方的金属壳124下方，并延伸出金属壳124以遮挡下偏光层113的部分区域，从而遮挡镜头41的部分对角线视场角。由于镜头41的摄像头成像图片为矩形，显示屏开孔尺寸大小由摄像头对角线视场角决定，本实用新型在保证摄像头人像捕捉无影响的情况下(垂直视场角无遮挡即可满足车载摄像头人像捕捉需求，大于27
°
即可)，使用遮光环7来遮挡摄像头的部分对角线视场角，从而有效减小开孔121的尺寸，提升屏占比。优选的，遮光环内径可以不小于3.5mm，相应的，外径尺寸小于显示屏开孔尺寸，外径尺寸范围优选的在4.0mm-6mm。遮光环厚度取决于镜头凸台高度和屏内部结构，优选1mm。同时，遮光环7可以有效遮挡金属壳124与镜头41之间的反射光线形成的杂散光，避免影响画质。
28.遮光环7采用黑色，可以是橡胶、硅胶、塑料等不反射红外光的材料。在本实施例中，遮光环7采用黑色一体式硅胶套，以防止反光、漏光。遮光环7的形状可根据需要进行选择，例如，可以内环、外环均为圆形；可以内环为多边形、外环为圆形；可以内环为圆形、外环为多边形等等。
29.另外，在显示屏1的上表面可增设一层透光膜，该透光膜采用一体黑烟熏技术且允许特定波段光透过，使得在不影响镜头采光的同时，降低摄像头组件上方的不显示区域与其他显示区域的对比度，提升全面屏效果。
30.在本实施例中，摄像头组件4与红外发射器5采用分离式设计，即红外发射器5可以安装于车载显示装置的除显示屏1之外的区域，也可以安装于车内a柱、方向盘、后视镜、顶控等其他合适的区域。如此，可进一步减小开孔121的尺寸，也能够避免因结构紧凑造成的不利于摄像头散热的问题。在本实施例中，开孔121的尺寸约为6.5mm。
31.如图4所示，摄像头组件4通过摄像头驱动模块8、电源线9与红外发射器5连接。具体地，摄像头组件4与摄像头驱动模块8连接，摄像头驱动模块8与电源线9连接，电源线9与红外发射器5连接。
32.本实用新型将摄像头组件安装在屏下的背光层区域，实现隐藏式摄像头。本实用新型采用倒t结构的摄像头镜头，在摄像头组件与显示层之间设置遮光环，并通过摄像头组件与红外发射器的分离式设计，能够减小背光层开孔尺寸，提升屏占比，优化摄像头散热效果。并且，本实用新型能够降低摄像头组件上方的不显示区域与其他显示区域的对比度，提升全面屏效果。
33.以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围，本实用新型的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本实用新型申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本实用新型专利的权利要求保护范围。本实用新型未详尽描述的均为常规技术内容。