【专利解密】屏下摄像技术大之领先者——vivo

【嘉德点评】vivo发明的不同类型的屏下摄像的专利,利用结构以及方法的创新,使得手机设备可以在保持全面屏的同时实现拍摄功能,这也使得vivo品牌可以实现别人无法模仿出来的旗舰机型,增强自身竞争力

集微网消息,近期,vivo正式官宣了一款名为Apex 2020的概念手机,手机搭载了许多的功能,设计也十分的亮眼。该款手机搭配120度弯曲的屏幕,同时由于其采用的是屏下镜头的方案,机身左右几乎看不到边框的存在,同时额头下巴也是十分窄。

随着手机行业的发展,手机不断追求外观的极致,手机屏幕的显示区域屏占比也越来越高。尤其是在2017年下半年以后,手机屏幕的显示区域屏占比如何进一步提高成为各大手机厂商竞相发力的亮点。

目前屏占比大的屏幕类型有刘海屏、水滴屏和挖孔屏等,但是都未实现真正的全面屏,这是因为手机上有部分功能的实现部件最合适安装在手机正面,例如需要采集手机正面图像的前置摄像头器件。因此,在不影响目前的手机功能和使用效果的前提下,进一步提高屏占比,实现真正的“全面屏”成为一个越来越大的挑战。

为此,vivo分别在19年10月23日和20年3月3日申请了名为“拍照方法及电子设备”和“一种电子设备”的发明专利,申请号分别为(201911013771.3)和(202010139122.4),申请人为维沃移动通信有限公司。

这两项专利也分别从结构以及方法的不同角度来实现了屏下摄像功能,在19年的专利中甚至发明一种可以进行屏下移动的摄像头,根据目前公开的资料,让我们一起来看看vivo的屏下摄像技术吧。

首先是基于结构创新设计的2020年发明的最新专利,如上图,为一种处于折叠状态的电子设备的结构示意图,该电子设备包括壳体、屏幕模组1、功能模组2和控制机构3。功能模组和控制机构位于由壳体和屏幕模组构成的容置空间内。屏幕模组包括第一屏幕11和可折叠的第二屏幕12,控制机构与第二屏幕连接,并驱动第二屏幕在折叠状态和展开状态之间切换。

在第二屏幕处于展开状态的情况下,第二屏幕遮挡功能模组;在第二屏幕处于折叠状态的情况下,功能模组从容置空间中露出。

具体来说,当功能模组为前置摄像头时,由于前置摄像头位于不透明的屏幕模组下方,当屏幕模组处于展开状态时,前置摄像头无法进行拍照。当用户需要拍照时,点击前拍功能后,可控制屏幕模组上位于前置摄像头上方的第二屏幕卷曲到电子设备内,解除对前置摄像头的视角的遮挡,从而可以实现前置拍照功能。

如上图,为控制机构控制第二屏幕进行折叠的示意图,驱动电机321通正向电流后带动主动齿轮322正向旋转,经从动齿轮323最后带动屏幕模组下方的支撑滚筒31朝第一方向旋转。

当从动齿轮朝第一方向旋转时,支撑滚筒转动带动屏幕模组中的第二屏幕,使其卷曲到电子设备内部,此时前置摄像头的视角的遮挡就可以解除,从而实现前置摄像头拍照。

而当第二屏幕进行展开时,如上图所示,驱动电机通负向电流,可以带动从动齿轮朝第二方向旋转,支撑滚筒相应地也朝第二方向旋转。由于屏幕模组中的第二屏幕与支撑滚筒的表面部分粘接,就可以带动第二屏幕展开到前置摄像头的正上方。屏幕模组完全展开后恢复到全面屏幕显示状态,就可以实现正常的全面屏幕显示,用户可以正常浏览和观看。

上述就是基于结构创新设计的屏下摄像头技术,其次是vivo基于方法创新的屏下摄像头专利,也详细地描述了一种控制屏下摄像头进行拍摄的方法,具体如下:

如上图,为该专利提供的一种拍照方法的流程图,首先在电子设备的摄像头已启动的情况下,获取屏幕上显示的内容画面。其次根据屏幕上显示的内容画面,确定屏幕中的第一屏幕区域,第一屏幕区域为内容画面中的第一画面区域对应的屏幕区域。

在确定屏幕中用于拍摄所需的屏幕之后,就可以将摄像头移动至第一屏幕的下方,这样就可以保证摄像头在移动到第一屏幕区域下方的屏下位置时,能够进行正常的图像采集。

考虑到摄像头拍摄过程,由于在屏幕下方,受当前摄像头上方屏幕显示内容的影响,因此,第一屏幕区域的尺寸等于摄像头的镜头尺寸,以提高在屏幕上找到适合摄像头拍摄的屏下拍摄位置的几率。

上图提供了在具体场景下进行拍照的方法示意图,在电子设备检测到摄像头已启动的情况下,获取屏幕上显示的内容画面,之后根据该内容画面确定屏幕中用于屏下拍摄的第一屏幕区域,同时还可以指示摄像头在屏下移动至第一屏幕区域的下方进行拍摄,从而实现电子设备的前置拍摄功能。

因此可以看到,该专利使用了在电子设备的屏幕下方设置可移动的摄像头的创新设计,在电子设备检测到摄像头已启动的情况下,获取屏幕上显示的内容画面,根据屏幕上显示的内容画面确定屏幕中用作摄像位置的第一屏幕区域,并控制摄像头移动至第一屏幕区域下方。

这种方法可以通过对电子设备屏幕上显示的内容进行分析,来选择屏下适合摄像头拍摄的位置,指示摄像头移动至该位置,与其他厂商使用的刘海屏、水滴屏相比,无需在屏幕上开孔即可以实现全面屏电子设备的拍摄功能,增加了电子设备屏幕的可视空间。

以上就是vivo发明的不同类型的屏下摄像的专利,利用结构以及方法的创新,使得手机设备可以在保持全面屏的同时实现拍摄功能,这也使得vivo品牌可以实现别人无法模仿出来的旗舰机型,增强自身竞争力。

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(校对/holly)

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