本發明涉及屏幕領域,尤其涉及一種智能終端的屏幕及具有該屏幕的智能終端。
背景技術:
目前,智能手機、平板電腦、計算機等具備屏幕的智能設備已經成為了人們日常生活不可或缺的一部分。上述智能終端設備的用戶覆蓋范圍非常廣,自兒童、少年到中年、老人,都會使用所述智能終端,并從所述智能終端的屏幕上獲取信息或執行操作。值得一提的是,世界衛生組織的最新研究報告顯示,目前中國近視患者人數多達6億,高中生和大學生的近視率均已超過七成,小學生的近視率也接近40%,我國青少年近視率高居世界第一,而這個數據還在逐年攀升。可見,所述智能終端的用戶中,近視患者占有相當高的比例,他們在使用智能終端的時候,為了能夠看清屏幕上的內容,需要佩戴眼鏡,很不方便。此外,隨著智能終端用戶的低齡化、普及化,使用智能終端也會增加青少年近視的概率。因此如何為近視患者提供更方便的使用體驗,同時降低用戶患近視的概率或者阻止近視程度加深,是一個需要解決的問題。
現有技術中還未有針對所述智能終端屏幕進行的近視矯正或預防措施,主要在用戶佩戴的眼鏡方面進行改進,如中國發明專利公開說明書(公開號:cn101743501a)公開了一種用于矯正近視的漸進鏡片,其包括一個適于矯正佩戴者周圍視覺的上部區域。這種鏡片通過減少在視網膜上中央凹視覺范圍外成像的散焦,降低了鏡片佩戴者近視加劇的危險。本發明也涉及一種制造上述鏡片的方法。根據一項改進,基于佩戴者在觀察一個偏心目標時趨于轉動其眼部或頭部的情況,該鏡片上部區域中用于周圍視覺的近視矯正被進一步調整。
上述發明雖然降低了近視患者近視加劇的危險,但仍存在如下問題:
1.現有技術對用戶佩戴的鏡片進行了改良,并未對所述智能終端的屏幕進行改良,近視用戶仍然無法擺脫對眼鏡的依賴;
2.智能終端的用戶中還有老年用戶,絕大部分老年用戶都患有老花眼,很難看清所述智能終端屏幕上的內容,現有技術未解決該類用戶的使用不便問題;
因此,需要一種新型的智能終端的屏幕,不需要用戶做其他視力矯正或保護措施,使得用戶清楚地查看所述屏幕上展示的內容,提供更佳的用戶體驗。
技術實現要素:
為了克服上述技術缺陷,本發明的目的在于提供一種智能終端的屏幕及具有該屏幕的智能終端,基于對所述屏幕的結構改進,無需用戶佩戴其他視力矯正設備,清楚地查看所述屏幕上的顯示內容。
本發明公開了一種智能終端的屏幕,所述屏幕包括蓋板玻璃及面板,所述蓋板玻璃為非平光鏡,改變所述屏幕的光路。
優選地,所述蓋板玻璃為凹透鏡,使所述面板發出的光線發散折射。
優選地,所述蓋板玻璃為凸透鏡,使所述面板發出的光線會聚折射。
優選地,所述屏幕還包括棱鏡,所述棱鏡設于所述蓋板玻璃與所述面板之間,改變所述光線入射至所述蓋板玻璃的入射角度。
優選地,所述面板為弧形,與所述蓋板玻璃貼合。
優選地,所述屏幕還包括觸摸感應器,所述觸摸感應器設于所述蓋板玻璃與面板之間。
優選地,所述觸摸感應器感應外部對所述蓋板玻璃的觸摸對所述蓋板玻璃下方感應電阻值的變化。
優選地,所述觸摸感應器感應外部對所述蓋板玻璃的觸摸對所述蓋板玻璃下方感應電容值的變化。
本發明還公開了一種智能終端,包括上述的屏幕。
采用了上述技術方案后,與現有技術相比,具有以下有益效果:
1.用戶查看所述屏幕上的顯示內容時,無需佩戴任何視力矯正設備,包括近視鏡、老花鏡等,提升用戶體驗;
2.減少用戶視力不良狀況加深的風險,保護用戶視力;
附圖說明
圖1為符合本發明一優選實施例中智能終端的屏幕的結構示意圖;
圖2為符合本發明另一優選實施例中智能終端的屏幕的結構示意圖;
圖3為符合本發明再一優選實施例中智能終端的屏幕的結構示意圖;
圖4為符合本發明一優選實施例中智能終端的屏幕的光路效果示意圖。
附圖標記:
10-智能終端、20-蓋板玻璃、30-面板、40-棱鏡、50-觸摸感應器。
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施例進一步闡述本發明的優點。
參閱圖1,為符合本發明一優選實施例中智能終端10的屏幕的結構示意圖,為了改變所述智能終端10的屏幕顯示圖像或文字內容的光路,所述屏幕包括:
-蓋板玻璃20
蓋板玻璃20,設于所述屏幕的上表層,直接接觸所述智能終端10的外部,采用非平光鏡設計,改變所述屏幕的光路。所述智能終端10,可以是智能手機、平板電腦、計算機或其他含有屏幕的智能設備,完成各種資料或數據的存儲、修改、展示;還可以連接網絡,實現所述智能終端10與外部的信息交互。所述智能終端10的屏幕設計采用分層形式,所述蓋板玻璃20為最外層,保護屏幕的內層結構,防止外部撞擊、劃刻、液體潑濺等對所述內層結構乃至智能終端內部其他設備造成損壞。所述蓋板玻璃20的主要成分為二氧化硅(sio2),在莫氏硬度表中的硬度為6.5,起到保護手機內部結構的作用。對蓋板玻璃20而言,比較重要的指標除了硬度意外還有韌性和透光率。所述韌性不同于硬度,通俗的講就是材料抵御裂紋擴展的能力,玻璃的韌性越好,當所述智能終端10受到外力的沖擊或者擠壓的時候,所述蓋板玻璃20破碎的可能性要更小。所述透光率是表示相關材料的透過光的效率,是透過所述蓋板玻璃20的光通量與其入射光通量的百分率,代表了所述蓋板玻璃20透過光的效率,直接影響到屏幕的視覺效果。目前主流的蓋板玻璃20的透光率達到90%以上。所述平光鏡,就是沒有屈光度的鏡片,既沒有近視度數,也沒有遠視度數,更沒有散光度數。大部分的智能終端10的屏幕采用平光設計,其蓋板玻璃采用平光鏡,允許光線近似直線穿過,不改變光路路徑。本實施例中所述蓋板玻璃20采用非平光鏡設計,也就是會采用凸透鏡、凹透鏡、棱鏡等透鏡中的一種或幾種的組合,從而達到改變所述屏幕光路的效果。以上幾種透鏡對光路的折射原理和光路的改變效果將在下文闡述。所述蓋板玻璃20的面積大小與所述屏幕大小相適應,所述屏幕根據所述智能終端10的設備類型、功能型號的不同而差別很大。例如智能手機的屏幕尺寸范圍從4英寸到6英寸不等,而平板電腦的屏幕尺寸一般都在10英寸以上,甚至某些廣告機的屏幕尺寸可達50英寸。
-面板30
面板30,設于所述蓋板玻璃20與所述智能終端10之間,顯示圖像或文字內容。所述面板30根據所述屏幕的工藝不同,其實現方式也不同,可分為:陰極射線管顯示器(crt)、等離子顯示器pdp、液晶顯示器lcd及led顯示屏。主流的智能終端均采用液晶顯示屏,該類型顯示屏的面板包括百萬計的晶體管,顯示器上的每一液晶象素點都是由集成在所述面板30上的薄膜晶體管來驅動,從而可以做到高速度、高亮度、高對比度顯示屏幕信息。所述面板30與所述智能終端10內的顯示控制模塊連接,接收所述顯示控制模塊的顯示信號。所述面板30內的所有晶體管都可以被獨立控制,也就是說,所述面板30的顯示控制精度是像素級的,相鄰兩個像素可以分別顯示不同的顏色。所述面板30還包括濾光片,覆蓋在晶體管上,生成圖像。所述面板30的尺寸與所述蓋板玻璃20相適應,以便在整個屏幕范圍內顯示圖像或文字內容。
綜上,所述面板30是所述屏幕產生圖像的部件,也就是光源;所述蓋板玻璃20是對所述光源發出的光線進行折射的部件,改變光路的走向,使之達到與平光鏡設計不同的顯示效果。
作為所述屏幕的進一步改進,所述蓋板玻璃20為凹透鏡,使所述面板30發出的光線發散折射。凹透鏡亦稱為負球透鏡,鏡片的中間薄,邊緣厚,呈凹形,所以又叫凹透鏡。凹透鏡對光有發散作用,典型的應用是近視眼鏡。平行光線通過凹透鏡發生偏折后,光線發散,成為發散光線,不可能形成實性焦點,沿著散開光線的反向延長線,在投射光線的同一側交于一點,形成的是一個虛焦點。根據上述投射原理,凹透鏡成正立縮小虛像,物與像在透鏡同一側。本實施例中,當所述蓋板玻璃20為凹透鏡時,所述面板30發出的光線經所述蓋板玻璃20發散折射,用戶看到的是位于面板一側的正立縮小的虛像,也就是看到了比實際顯示內容要小的像。該設計比較適合老年人和遠視眼患者,用戶的遠視程度不同,所匹配的所述蓋板玻璃20的球面半徑也不同;同時還需考慮用戶的使用習慣,主要是所述屏幕與眼睛之間的距離,也會影響所述蓋板玻璃20的設計參數。
作為所述屏幕的進一步改進,所述蓋板玻璃20為凸透鏡,使所述面板30發出的光線會聚折射。凸透鏡是中央較厚,邊緣較薄的透鏡,為雙凸、平凸和凹凸(或正彎月形)等形式。凸透鏡有會聚光線的作用故又稱會聚透鏡,較厚的凸透鏡則有望遠、會聚等作用,這與透鏡的厚度有關。凸透鏡常見的應用有遠視眼鏡、放大鏡幻燈機等。將平行光線(如陽光)平行于主光軸(凸透鏡兩個球面的球心的連線稱為此透鏡的主光軸)射入凸透鏡,光在透鏡的兩面經過兩次折射后,集中在軸上的一點,此點叫做凸透鏡的焦點(英文為:focalpoint),凸透鏡在鏡的兩側各有一實焦點,如為薄透鏡時,此兩焦點至透鏡中心的距離大致相等。凸透鏡的焦距是指焦點到透鏡中心的距離,凸透鏡球面半徑越小,焦距越短。所述凸透鏡的成像原理:物體放在焦點之內,在凸透鏡同一側成正立放大的虛像,物距越大,像距越大,虛像越大。本實施例中,當所述蓋板玻璃20為凸透鏡時,所述面板30發出的光線經所述蓋板玻璃20會聚折射,且所述面板30在所述蓋板玻璃20的焦點之內,用戶看到的是放大的顯示內容的虛像。該設計比較適合近視眼患者,用戶的近視程度不同,所匹配的所述蓋板玻璃20的球面半徑也不同;同時還需考慮用戶的使用習慣,主要是所述屏幕與眼睛之間的距離,也會影響所述蓋板玻璃20的設計參數。
作為所述屏幕的進一步改進,所述面板30為弧形,與所述蓋板玻璃20貼合。常規的面板設計均為平面形,沒有特定的弧度,以便與按照平光鏡設計的蓋板玻璃貼合。本實施例中,所述蓋板玻璃30為非平光鏡設計,也就是具有一定的弧度,形成弧形的曲面。若所述面板30設計為平面形,則所述面板30與所述蓋板玻璃20僅有少部分面積可以貼合,造成局部接觸,當所述蓋板玻璃20受到外力作用時,例如墜落或擠壓,所述蓋板玻璃20與所述面板30會相互產生很大的壓強,容易對所述蓋板玻璃20和所述面板30造成損傷,特別是所述面板30上的晶體管很容易受到擠壓而損壞,進而造成屏幕上的壞點,影響顯示效果。因此,本實施例中將所述面板30設計為貼合所述蓋板玻璃20的弧形,以便所述面板30與所述蓋板玻璃20大面積接觸,有效分散局部壓強,保護所述面板30上的精密部件。具體來說,當所述蓋板玻璃20為凸透鏡設計時,所述蓋板玻璃20為凸出的弧形面,則所述面板30對應所述蓋板玻璃20的一面設計為凹面,以貼合所述蓋板玻璃20;當所述蓋板玻璃20為凹透鏡設計時,所述蓋板玻璃20為凹陷的弧形面,則所述面板30對應所述蓋板玻璃20的一面設計為凸面,以貼合所述蓋板玻璃20。
參閱圖2,為符合本發明另一優選實施例中智能終端10的屏幕的結構示意圖,所述屏幕還包括:
-棱鏡40
棱鏡40,設于所述蓋板玻璃20與所述面板30之間,改變所述光線入射至所述蓋板玻璃20的入射角度。棱鏡40是一種由兩兩相交但彼此均不平行的平面圍成的透明物體,用以分光或使光束發生色散。本實施例中,棱鏡40包括兩個側面,允許光線入射和出射,所述面板30發出的光線入射至所述棱鏡40的入射側面,通過所述棱鏡40后從出射側面出射,而后再入射至所述蓋板玻璃20。本實施例在屏幕中設置所述棱鏡40是為了解決兩眼視線夾角的問題,也就是雙眼視差問題。指由于正常的瞳孔距離和注視角度不同,造成左右眼視網膜上的物象存在一定程度的水平差異。觀察者在觀察立體視標的時候,兩只眼由于相距約60mm,所以會從不同角度觀察,此時在雙眼視網膜結像會出現微小的水平像位差,稱為雙眼視差(binocularparallax)或立體視差(stereoscopicvision)。雙眼視差對知覺深度和距離具有重要意義,當物體的視像落在兩眼網膜的對應部位時,人們看到單一的物體;當視像落在網膜的非對應部位而差別不大時,人們將看到深度和距離;兩眼視差進一步加大時,人們將看到雙像。為了消除雙眼視差給用戶造成的視覺影響,在所述蓋板玻璃20和所述面板30之間設置所述棱鏡40,使得入射至所述蓋板玻璃20的光線具有一定的初始角度而非平行,從而抵消雙眼視差造成的視覺偏差。所述棱鏡40的結構設計并不限于本實施例所列舉的方式,可以是整塊棱鏡左右兩側呈不同的側面角度,也可以是兩塊棱鏡呈軸對稱布設。
參閱圖3,為符合本發明再一優選實施例中智能終端10的屏幕的結構示意圖,所述屏幕還包括:
-觸摸感應器50
觸摸感應器50,設于所述蓋板玻璃20與面板30之間,接收外部對所述屏幕的感應操作。所述屏幕的基本功能是向外部輸出顯示內容,是單一的輸出設備,信息的傳遞是單向的,即從所述屏幕流向外部。本實施例中,所述觸摸感應器50是接收外部輸入信號的設備,也就是輸入設備,使得所述屏幕具備了接收輸入信息的能力,所述屏幕成為結合輸入功能和輸出功能的一體化設備,用戶無需使用其他輸入設備,例如鍵盤、鼠標、觸摸板等,即可實現信息的輸入,十分方便。主流智能終端廠商也采用了這一設計理念,所述智能終端的屏幕采用觸摸屏設計,兼具顯示和觸摸輸入兩種功能。所述觸摸感應器50呈薄片狀,面積大小與所述蓋板玻璃20接近或相同,以便接收整個屏幕范圍內的觸摸操作。所述觸摸感應器50包括傳感器和信號轉換電路,所述傳感器接收觸摸操作造成的物理變化,也就是物理信號的改變;所述信號轉換電路將所述物理信號轉換為所述智能終端10可識別并處理的電信號。所述信號轉換電路與所述智能終端10內的輸入判斷模塊連接,通過矩陣形式的電平信號或總線形式的數字信號傳輸感應到的觸摸信息。
作為上述屏幕的進一步改進,所述觸摸感應器50感應外部對所述蓋板玻璃20的觸摸對所述蓋板玻璃20下方感應電阻值的變化。本實施例中,當外部對所述屏幕進行觸摸操作時,對所述蓋板玻璃20產生壓力,所述觸摸感應器50將所述壓力轉化為電阻值的變化,進而由所述信號轉換電路轉換為可識別的電信號,同時識別該壓力作用位置。具備本實施例中觸摸感應器50的屏幕又被成為電阻觸摸屏。所述觸摸感應器50的工作原理主要是通過壓力感應原理來實現對外部操作的識別,利用兩層高透明的導電層組成,兩層之間距離僅為2.5微米。當手指觸摸所述屏幕時,平常相互絕緣的兩層導電層就在觸摸點位置有了一個接觸,因其中一面導電層接通y軸方向的5v均勻電壓場,使得偵測層的電壓由零變為非零,控制器偵測到這個接通后,進行a/d轉換,并將得到的電壓值與5v相比,即可得觸摸點的y軸坐標,同理得出x軸的坐標,這就是本實施例所述觸摸感應器50的最基本原理。本實施例所述觸摸感應器50并不限于上述工作原理,也可以用其他方式實現對電阻值變化的感應,比如采用壓敏電阻等對壓力敏感的元器件構成傳感器。本實施例的優點是所述觸摸感應器50可對各種形式的觸摸操作作出反應,無論是用戶的手指或其他部位肢體,還是觸摸筆、觸摸桿等輔助部件,都能被所述觸摸感應器50識別。
作為上述屏幕的進一步改進,所述觸摸感應器50感應外部對所述蓋板玻璃20的觸摸對所述蓋板玻璃20下方感應電容值的變化。本實施例中,當外部對所述屏幕進行觸摸操作時,引起所述蓋板玻璃20下方的感應電容值變化,所述觸摸感應器50將所述感應電容值的變化轉換為可識別的電信號,同時識別該觸摸操作的作用位置。具備本實施例中觸摸感應器50的屏幕又被成為電容觸摸屏。所述觸摸感應器50是在所述蓋板玻璃20的表面貼上一層透明的特殊金屬導電物質。當手指觸摸在金屬層上時,觸點的電容就會發生變化,使得與之相連的振蕩器頻率發生變化,通過測量頻率變化可以確定觸摸位置獲得信息。所述觸摸感應器50在所述屏幕四邊均鍍上狹長的電極,在導電體內形成一個低電壓交流電場。當用戶觸摸屏幕時,由于人體電場,手指與導體層間會形成一個耦合電容,四邊電極發出的電流會流向觸點,而電流強弱與手指到電極的距離成正比,所述智能終端10內與所述觸摸感應器50連接的控制器便會計算電流的比例及強弱,準確算出觸摸點的位置。所述蓋板玻璃20不但能保護導體及所述觸摸感應器50其他部件,更有效地防止外在環境因素對所述屏幕造成影響,就算屏幕沾有污穢、塵?;蛴蜐n,所述觸摸感應器50依然能準確算出觸摸位置。本實施例中,所述觸摸感應器50還支持多點觸摸,即所述屏幕上同時有多處位置發生觸摸操作,所述觸摸感應器50均能識別這些觸摸操作。然而本實施例中的觸摸感應器50有其局限性,其對感應電容的識別參數在一定的范圍內,主要以人體的感應電容為參考,若用其他物體進行觸摸操作,所述觸摸感應器50很難識別,也就無法達到操作目的。
參閱圖4,為符合本發明一優選實施例中智能終端10的屏幕的光路效果示意圖。圖4展示了所述蓋板玻璃20分別設計為凸透鏡和凹透鏡時的光路情況。
當所述蓋板玻璃20為凸透鏡時,所述面板30作為光源發出光線,經過所述蓋板玻璃20后朝中心線匯聚。由于所述面板30與所述蓋板玻璃20距離非常近,因此所述面板30必然在所述蓋板玻璃20的焦距之內,根據凸透鏡成像原理,這種情況下所述面板30顯示的內容在所述凸透鏡同一側成正立放大的虛像,物距越大,像距越大,虛像也就越大。因此,調節所述面板30與所述蓋板玻璃20的距離,可以實現調節放大比例的技術效果。所述智能終端10在日常使用中,所述屏幕與用戶眼睛的距離在20厘米-60里面之間,本發明可以實現較好的顯示圖像放大效果,方便用戶觀看。
當所述蓋板玻璃20為凹透鏡時,所述面板30作為光源發出光線,經過所述蓋板玻璃20后發散射出。由于所述面板30與所述蓋板玻璃20距離非常近,因此所述面板30必然在所述蓋板玻璃20的焦距之內,根據凹透鏡成像原理,這種情況下所述面板30顯示的內容在所述凹透鏡同一側成正立縮小的虛像。調節所述蓋板玻璃20的球面半徑,也就是屈光度,可以實現調節所述虛像大小的技術效果。
所述蓋板玻璃20無論設計為凸透鏡還是凹透鏡,并不局限于特定的人群使用,任何用戶都可以使用本實施例所述的屏幕,以改變視覺效果,或者是調節眼睛內晶狀體,防止所述晶狀體長時間處于緊張狀態,緩解視覺疲勞。本實施例給出的屏幕為僅包括所述蓋板玻璃20和所述面板30的情況,當所述屏幕還包括所述棱鏡40和所述觸摸感應器50時,可參考前文的原理介紹理解其光路效果。
本發明還公開了一種含有上述屏幕的智能終端10,所述智能終端10根據所述屏幕的結構具備相應的裝配結構。例如所述蓋板玻璃20為具有弧形面的透鏡時,所述智能終端10的屏幕外框設計為與所述蓋板玻璃20相貼合的凹槽構造。所述智能終端10根據屏幕尺寸的大小預留所述屏幕外框的尺寸,保證所述屏幕裝配后貼合所述屏幕外框,無縫隙,防止灰塵、水等物體進入屏幕內部,造成損壞。所述智能終端10內還具有顯示控制模塊,連接所述面板30,控制所述面板30顯示相關內容。所述智能終端10內還具有輸入判斷模塊,與所述觸摸感應器50連接,判斷所述觸摸感應器50所接收的觸摸操作坐標位置,進行后續的操作執行處理。
應當注意的是,本發明的實施例有較佳的實施性,且并非對本發明作任何形式的限制,任何熟悉該領域的技術人員可能利用上述揭示的技術內容變更或修飾為等同的有效實施例,但凡未脫離本發明技術方案的內容,依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何修改或等同變化及修飾,均仍屬于本發明技術方案的范圍內。