液晶显示器的自动调焦装置和方法

摘要

本发明涉及LCD的改进。公开了一种自动调焦装置和方法，自动调焦装置包含调焦面板和调焦控制器，调焦面板包含位于第一透光导电膜和第二透光导电膜之间的液晶，调焦控制器被设置得在至少一个像素位置的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间施加电压，以使该至少一个像素位置的液晶具有期望焦距。所述方法包含：获取用户的视力状态信息和姿态信息；根据用户的视力状态信息和用户的姿态信息，计算至少一个像素位置的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间的液晶的预期焦距；根据预期焦距，选择在该至少一个像素位置的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间施加的电压；在该至少一个像素位置的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间施加所述电压。

权利要求

1.一种用于液晶显示器的自动调焦装置，包含

调焦面板(430)，其包含：

第一透光导电膜(432a)；

第二透光导电膜(432b)；和

液晶(431)，位于第一透光导电膜和第二透光导电膜之间，以及调焦控制器(440)，被设置得在多个像素位置的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间分别施加电压，以使所述多个像素位置的液晶具有各自的期望焦距。

2.权利要求1的自动调焦装置，其中，调焦控制器被配置得响应于一个焦距计算装置向其提供所述各自的期望焦距而选择所分别施加的电压。

3.权利要求2的自动调焦装置，其中，调焦控制器从一个预先存储的焦距-电压映射表中选择与所述各自的期望焦距分别对应的电压，作为所分别施加的电压。

4.权利要求2的自动调焦装置，其中，焦距计算装置根据用户视力状态信息和用户姿态信息，计算调焦面板上所述多个像素位置的液晶的所述各自的期望焦距，并向调焦控制器提供计算出的所述各自的期望焦距。

5.权利要求4的自动调焦装置，其中，当用户的姿态信息发生变化时，焦距计算装置重新计算所述各自的期望焦距，并向调焦控制器提供重新计算出的所述各自的期望焦距。

6.权利要求4或5的自动调焦装置，其中，焦距计算装置从一个用户信息检测装置获取用户的视力状态信息和用户的姿态信息，所述用户信息检测装置被配置得通过人机交互的方式，获取用户的视力状态信息和用户的姿态信息。

7.一种液晶显示器(400)，包含液晶成像面板(410)和权利要求1至6中任何一项权利要求的自动调焦装置，其中，自动调焦装置的调焦面板被设置在液晶成像面板的表面。

8.权利要求7的液晶显示器，其中，液晶调焦面板的第一透光导电膜位于液晶成像面板的偏光板(414b)上。

9.权利要求8的液晶显示器，进一步包含：

玻璃基板(433b)，位于调焦面板的第二透光导电膜上。

10.一种用于权利要求7至9中任何一项权利要求的液晶显示器的自动调焦的方法，包含：获取用户的视力状态信息；

获取该用户的姿态信息；

根据用户的视力状态信息和用户的姿态信息，计算多个像素位置的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间的液晶的各自的期望焦距；

根据所述各自的期望焦距，选择在所述多个像素位置的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间分别施加的电压；

在所述多个像素位置的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间分别施加所述电压。

11.权利要求10的方法，其中，用户的视力状态信息包含该用户的老花度数；用户的姿态信息包含该用户的眼睛相对于液晶显示器的方向和距离。

12.权利要求11的方法，所述根据所述各自的期望焦距，选择在所述多个像素位置的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间分别施加的电压，包含从一个预先存储的焦距-电压映射表中选择与所述各自的期望焦距对应的电压。

13.权利要求11的方法，所述获取用户的视力状态信息，包含在显示器上提示用户输入老花度数，并接收用户输入的老花度数。

14.权利要求11的方法，所述获取用户的视力状态信息，包含在显示器上显示表示不同老花度数的选项，供用户选择，并接收用户对其中一个选项的选择。

15.权利要求11的方法，所述获取用户的姿态信息，包含通过显示器上的摄像装置，获取用户当前的面部图像，进而识别用户的眼睛相对于显示器的距离和方向。

说明书

液晶显示器的自动调焦装置和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及液晶显示器的改进，尤其涉及适合老花眼用户使用的液晶显示器。

背景技术

[0002] 上了年纪的人多患有老花眼。这是因为，眼睛的晶状体硬化，弹性减弱，睫状肌收缩能力降低而致调节减退，使近距离视物成像在视网膜位置之后。为了辅助近距离阅读，老花眼患者通常使用老花眼镜或/和放大镜，通过改变光线传播角度，将近距物体的成像“拉回”到视网膜位置上，以达到清晰阅读的目的。

[0003] 从前，人们的近距离读物通常是书籍，报纸。如今，近距离读物正逐渐被电脑显示器、手机显示屏取代，临时性近距离阅读(如查看/拨打手机)的机会增多。佩戴老花眼镜或手握放大镜进行近距离阅读，很不方便。

[0004] 存在辅助老花眼用户改善阅读体验的技术。例如，有的方法提出，用手机摄像头捕获外部景物，并在手机里将其尺寸放大，辅助老花眼用户的阅读；有的方法提出对图像预处理，通过滤除次要数据，突出主要特征来提高特定信息的可见度。但是上述方法都没有在根本上解决无法在视网膜上清晰成像的问题。

发明内容

[0005] 本发明的一个目的是改进现有技术的液晶显示器(LCD)，使LCD上的内容能在老花眼用户的视网膜上清晰成像。

[0006] 一方面，提供一种用于显示器的自动调焦装置，包含调焦面板和调焦控制器，所述调焦面板包含第一透光导电膜、第二透光导电膜和第一透光导电膜和第二透光导电膜之间的液晶，所述调焦控制器被设置得在至少一个像素位置的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间施加电压，以使该至少一个像素位置的液晶具有期望焦距。

[0007] 另一方面，提供一种液晶显示器，包含液晶成像面板和上述自动调焦装置，其中，自动调焦装置的调焦面板被设置在液晶成像面板的表面。

[0008] 再一方面，提供一种用于上述显示器的自动调焦的方法，包含：

[0009] 获取用户的视力状态信息；获取该用户的姿态信息；根据用户的视力状态信息和用户的姿态信息，计算至少一个像素位置的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间的液晶的期望焦距；根据期望焦距，选择在该至少一个像素位置的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间施加的电压；在该至少一个像素位置的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间施加所述电压。

[0010] 采用本发明的LCD，可以针对老花眼用户自动调节光线，使LCD上的内容的成像位置在视网膜上，使老花眼用户无需依赖老花镜和放大镜，也能清晰阅读LCD上的内容。

附图说明

[0011] 通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

[0012] 图1示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算系统100的框图；

[0013] 图2示意性表示一种常规LCD的局部结构；

[0014] 图3示意性表示老花眼用户使用常规LCD时的光路图；

[0015] 图4A示意性表示按照本发明一个实施例的自动调焦装置；

[0016] 图4B示意性表示按照本发明一个实施例的LCD的局部结构；

[0017] 图5示意性表示老花眼用户使用图4B所示的LCD的光路图；

[0018] 图6示意性表示按照本发明实施例的LCD的显示效果；

[0019] 图7示意性地表示按照本发明实施例的调焦面板包含的液晶单元的折射率与被施加的电压之间的关系；

[0020] 图8示意性表示按照本发明实施例的LCD的自动调焦方法的高级流程图。

具体实施方式

[0021] 下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

[0022] 图1示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算系统100的框图。如图1所示，计算机系统100可以包括：CPU(中央处理单元)101、RAM(随机存取存储器)102、ROM(只读存储器)103、系统总线104、硬盘控制器105、键盘控制器106、串行接口控制器107、并行接口控制器108、显示控制器109、硬盘110、键盘111、串行外部设备112、并行外部设备113和显示器114。在这些设备中，与系统总线104耦合的有CPU101、RAM102、ROM103、硬盘控制器105、键盘控制器106、串行控制器107、并行控制器108和显示控制器109。硬盘110与硬盘控制器105耦合，键盘111与键盘控制器106耦合，串行外部设备112与串行接口控制器107耦合，并行外部设备113与并行接口控制器108耦合，以及显示器114与显示控制器109耦合。应当理解，图1所述的结构框图仅仅是为了示例的目的，而不是对本发明范围的限制。在某些情况下，可以根据具体情况增加或减少某些设备。

[0023] 所属技术领域的技术人员知道，本发明可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。

[0024] 可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

[0025] 计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

[0026] 计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

[0027] 可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言-诸如”C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)-连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

[0028] 下面将参照本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，这些计算机程序指令通过计算机或其它可编程数据处理装置执行，产生了实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的装置。

[0029] 也可以把这些计算机程序指令存储在能使得计算机或其它可编程数据处理装置以特定方式工作的计算机可读介质中，这样，存储在计算机可读介质中的指令就产生出一个包括实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的指令装置(Instruction means)的制造品(manufacture)。

[0030] 也可以把计算机程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机或其它可编程装置上执行的指令能够提供实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的过程。

[0031] 附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

[0032] 图1所示的计算机系统100，可以用来实现本发明涉及的控制以及数据获取、计算和存储。计算机系统100中的显示器114，可以采用本发明的LCD。

[0033] 本发明的总体构思，是在常规LCD上配置自动调焦装置，以方便老花眼用户观看LCD上的内容。

[0034] 首先参看图2，该图示意性地表示一例常规LCD200的局部结构。

[0035] 图2所示的LCD200主要包含液晶成像面板(简称“成像面板)210和背光模组220，其中背光模组220为液晶成像面板210提供光源。

[0036] 成像面板包含液晶211，配向膜212a和212b，玻璃基板213a和213b，偏光板214a和214b。

[0037] 来自背光模组220的入射光经过偏光板214a的作用，以垂直于偏光板214a的方向进入液晶211，在配向膜212a和212b之间施加的对应于各像素的电压，控制各像素对应的位置的液晶的旋转方向，经偏光板214a进入液晶211中的光线，只能穿过方向与偏光板214b垂直的液晶，到达偏光板214b，偏光板214b只让垂直于偏光板214b的光线穿过，由此产生可视光A。

[0038] LCD中的一个控制模块(未予显示)控制LCD200的显像，即控制各像素位置的亮或不亮，以及各像素位置的颜色。在不通电的情况下，LCD200的屏幕是黑色的。控制模块通过调整在配向膜212a和212b之间施加的对应于各像素的电压，调整各像素位置的液晶的旋转程度，由此控制穿过液晶的光线的方向，使要发光的像素位置的光线，垂直于偏光板214b。

[0039] 以上简单介绍了常规LCD200的显像原理。关于常规LCD的显像的更详细的内容，属于现有技术的范畴，在此不再详述。

[0040] 图3示意性表示老花眼用户使用图2所示的LCD200时的光路图。图3示出一个横轴和一个凸透镜(以下亦简称为“透镜”)C。横轴表示光线的方向，凸透镜C代表老花眼用户眼睛的晶状体。此外，虚线R代表视网膜的位置。图3中示出了凸透镜C的焦距F、物距U和像距V，它们之间的关系满足下面的公式(1)。

[0041] 1/F＝1/U+1/V     公式(1)

[0042] 图3中还示出了LCD200发出的可视光线A和经过晶状体后的像A’。如图所示，光线A的像A’落在视网膜R的后面，而不是正好在视网膜R上。在这表明老花眼用户不能清晰地看清LCD200显示的内容。

[0043] 下面参照附图，说明本发明的各种实施方式。

[0044] 概括来说，本发明的构思，是在不改变常规LCD的显像方式的情况下，通过设置调焦装置，为常规显示器增加调焦功能。

[0045] 参看图4A，图4A示意性表示按照本发明一个实施例的用于显示器的自动调焦装置。图4A所示的自动调焦装置，包含一个调焦面板430和一个调焦控制器430。

[0046] 调焦面板430包含：第一透光导电膜(432a)；第二透光导电膜(432b)；和液晶(431)，位于第一透光导电膜和第二透光导电膜之间。

[0047] 按照本发明一个实施例，透光导电膜可以采用过氧化铟锡(ITO)作为材料。

[0048] 调焦控制器被设置得在至少一个像素位置的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间施加电压，以使该至少一个像素位置的液晶具有期望焦距。

[0049] 为了方便说明，以下通过对包含4A所示的自动调焦装置的LCD的描述，来说明该自动调焦装置的工作。

[0050] 参看图4B，图4B示意性表示按照本发明一个实施例的LCD400的局部结构。LCD400包含一个液晶成像面板410和图4A所示的自动调焦装置，为了简明，图4B中仅仅示出了自动调焦装置的调焦面板430，而没有示出自动调焦装置的调焦控制器。

[0051] 如图所示，自动调焦装置的调焦面板430被设置在成像面板410的表面。

[0052] 如上文所述，图4B中所示的是作为本发明一个实施例的液晶显示器400。在这种情况下，成像面板410可以是图2所示液晶成像面板210，成像面板410的表面是一个偏光板414b。偏光板414b在成像面板410中的位置和作用，与偏光板214b在成像面板210中的位置和作用，可以完全相同。

[0053] 相应地，按照本发明一个实施例，调焦面板的第一透光导电膜位于液晶成像面板的偏光板(414b)上。

[0054] 按照本发明一个实施例，调焦面板还包含一个玻璃基板433b，位于第二透光导电膜432b上。

[0055] 此外，调焦面板还可以包含一个位于第一透光导电膜432a与偏光板414b之间的玻璃基板433a。

[0056] 所属技术领域的技术人员知道，玻璃基板起着固定透光导电膜的作用，在此无须赘述。

[0057] 按照上述结构，在成像面板410表面上设置的调焦面板430，由一侧接收来自成像面板410的光线A，由另一侧发出可见光线B。

[0058] 调焦面板430的光源，是液晶成像面板的偏光板414b发出的光线A。

[0059] 通过在各像素位置的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间的电极施加电压，调焦控制器可以控制第一透光导电膜和第二透光导电膜之间任何像素位置的液晶体的折射率，从而以使该至少一个像素位置的液晶具有期望焦距。

[0060] 液晶的折射率，也称透光折射率，指液晶体对透过的光线的折射率。在不同电压作用下，液晶体会发生不同程度的旋转，从而具有不同程度的折射率。按照期望调整第一透光导电膜和第二透光导电膜之间的液晶的折射率的值，光线A透过调焦面板时改变方向。

[0061] 参看图5。图5表示老花眼用户观看图4B所示的LCD400时的光路图。图5示出一个横轴和两个透镜。横轴表示光线的方向，左边的透镜530代表图4中所示的调焦面板430中的一个像素位置处的液晶，B是A经透镜530的作用的而成的虚像。透镜530的焦距F’、物距U’和像距V’之间的关系，满足下面的公式(2)：

[0062] 1/F’＝1/U’+1/V’     公式(2)

[0063] 其中，透镜530的物距U’是调焦面板430与成像面板410之间的距离。

[0064] 右边的透镜C代表老花眼用户眼睛的晶状体，虚线R指示视网膜的位置。透镜C的焦距F、物距U和像距V之间的关系，满足上文所述的公式(1)。

[0065] 在调焦控制器440施加的电压的控制下，该像素位置的液晶体具有期望的折射率，使得透镜530具有期望的焦距F’。光线A经过透镜530的作用而成的虚像B相当于透镜C的视物，其经过透镜C后的像B’，正好落在视网膜R上。

[0066] 透镜C与透镜530的距离E，就是老花眼用户的眼睛晶状体与调焦面板430之间的距离。距离E与像距V’和物距U之间的关系，满足下面的公式(3)：

[0067] U＝E+V’     公式(3)

[0068] 参看图6，图6示意性表示按照本发明实施例的LCD的显示效果。如图所示，LCD的像素矩阵650包含多个像素651。图中上部是一个像素651的放大显示。如图所示，像素651的位置的成像面板610相当于图4所示的成像面板410的一部分，调焦面板630相当于图4所示的调焦面板430的一部分。如图所示，在按照预期施加到像素651的位置的调焦面板430的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间的电压v的控制下，成像面板610发出的与显示屏垂直的光线A，透过调焦面板430后变成改变了方向的光线B。光线B的像B’将按照预期落在当前观看LCD的老花眼用户的视网膜R上(参看图5)。

[0069] 就某个老花眼用户来说，如果可以确定视力状态，例如其眼睛的老花度数，则可以确定其眼睛的晶状体C的焦距F，这属于现有技术的范畴，在此无须赘述。如果焦距F是确定的，则由关于透镜C的公式(1)可知，光线B的像B’是否落在视网膜R上，取决于光线B的物距U的值。

[0070] 如果该用户眼睛的晶状体与调焦面板430的距离E是确定的，则由公式(3)可知，物距U的值取决于像距V’的值。由于透镜530的物距U’是确定的，因此由公式(2)进一步可知，像距V’的值取决于焦距F’的值。

[0071] 综上所述，光线B的像B’是否落在视网膜R上，与用户的视力状态、与调焦面板430的位置以及透镜的焦距F’有关。在用户的视力状态和调焦面板430的位置确定的情况下，光线B的像B’是否落在视网膜R上，取决于焦距F’的值。

[0072] 本文中，将使光线B的像B’落在视网膜R上的焦距F’，称为期望焦距。

[0073] 按照本发明一个实施例，调焦控制器被设置得根据该至少一个像素的液晶的期望焦距，选择在该像素至少一个像素位置的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间施加的电压。

[0074] 所属技术领域的技术人员知道，在一个像素的位置施加的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间的电压，与该位置的液晶的焦距，具有确定的关系。因此，按照本发明的构思，在知道了该位置的期望焦距的情况下，就能得到该期望焦距对应的电压，通过在该位置施加的对应的电压，就能使该位置的液晶体具有期望的焦距。

[0075] 参看图6。图6所示的像素651，包含由第一透光导电膜、第二透光导电膜和液晶组成调焦面板620。在第一透光导电膜和第二透光导电膜之间施加电压v时，该像素651对入射光A的折射率为δ。

[0076] 像素651的焦距F’与折射率δ的关系，由下面的公式表达：

[0077] F’＝r2/(2dδ)      公式(4)

[0078] 其中，r是该像素的半径，d为液晶厚度。

[0079] 物理特性(例如材料和结构)确定的调焦面板，在指定电压作用下，其折射率是确定的，可以预先测量出来。

[0080] 另一方面，对于物理特性确定的调焦面板来说，当在第一透光导电膜和第二透光导电膜之间施加电压v时，折射率δ是电压v的函数，如图7所示。

[0081] 图7示意性地表示按照本发明实施例的调焦面板的折射率与施加电压的关系。图7中的横轴上的刻度表示电压v的值，纵轴上的刻度表示折射率δ的值，图中的曲线表示折射率δ是电压v的函数。

[0082] 换言之，折射率δ与电压v的之间具有预定的映射关系，可以用如下的折射率-电压映射表来表示。

[0083]序号 折射率δ 电压v
1 δ1 v1
2 δ2 v2
… … …
i δi vi
… … …

[0084] 表1：折射率-电压映射表

[0085] 例如表1中的第i行表示，折射率δi对应的电压是vi。

[0086] 根据表1和公式(4)，可以计算出焦距F’与电压之间的映射关系，如下面的表2所示。

[0087]序号 焦距F’ 电压v
1 F’1 v1
2 F’2 v2
… … …
i F’j vj
… … …

[0088] 表2：焦距-电压映射表

[0089] 例如，表2中的第j行表示，焦距F’j对应的电压是vj。

[0090] 综上所述可知，表2所示的焦距-电压映射关系，是由调焦面板的物理特性决定的，可以预先计算得出。因此，在实现本发明时，可以预先计算并保存表2所示的各种可能的焦距-电压映射关系数据，这样可以减少实时计算的量。

[0091] 按照本发明一个实施例，调焦控制器从一个预先存储的焦距-电压映射表中选择与期望焦距对应的电压，作为所施加的电压。

[0092] 如前文所述，在用户的视力状态和调焦面板430的位置确定的情况下，可以计算出调焦面板430上任何一个像素的位置的液晶体的期望焦距。通过查找表2，就可以确定期望焦距对应的电压值。

[0093] 在实践中，可以以同样方式确定显示器像素阵列中每个像素的位置对应的电压值，按照这些电压值分别在每个像素位置的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间的电极上同时施加电压，就能为老花眼用户清晰地显示LCD的完整图像。

[0094] 按照本发明一个实施例，调焦控制器被配置得响应于一个焦距计算装置向其提供所述期望焦距而选择所施加的电压。

[0095] 按照本发明一个实施例，所述焦距计算装置根据用户视力状态信息和用户姿态信息，计算调焦面板上各像素的位置的液晶的期望焦距，并向调焦控制器提供计算出的期望焦距。

[0096] 焦距计算装置可以按照前文所述的公式(1)(2)(3)，可以计算出调焦面板430上任何一个像素的位置的液晶的期望焦距。

[0097] 例如，根据用户的视力状态信息，可以确定公式(1)中的焦距F的值。根据用户姿态信息，可以确定用户的眼睛与调焦面板430的一个特定像素(例如中心像素)的距离，即公式(3)中的距离E。根据公式(1)(2)(3)，就可以计算出与该像素的位置的液晶的期望焦距F’。

[0098] 在确定了用户的眼睛与该特定像素的距离的情况下，由于其它任何像素与该特定像素的距离是已知的，根据勾股定理，就可以计算出用户的眼睛与像素矩阵中的各个像素之间的距离，从而可以类似地计算出各个像素的位置的液晶的期望焦距。

[0099] 焦距计算装置可以将所计算出的各期望焦距，提供给调焦控制器。

[0100] 按照本发明一个实施例，当用户的姿态信息发生变化时，焦距计算装置重新计算期望焦距，并向调焦控制器提供重新计算的期望焦距。

[0101] 同样，可以重新计算并向调焦控制器提供各像素位置的期望焦距。这样，调焦控制器就能在用户的姿态发生变化时，及时地获得自动调整向各像素位置的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间施加的电压，由此保持LCD的图像清晰。

[0102] 按照本发明一个实施例，焦距计算装置可以从一个用户信息检测装置获取用户的视力状态信息和用户的姿态信息，所述用户信息检测装置被配置得通过人机交互的方式，获取用户的视力状态信息和用户的姿态信息。

[0103] 例如，可以通过智能设备上内置或附加的摄像装置，获取用户当前的面部图像，进而识别用户的眼睛相对于智能设备的LCD的距离和方向，作为当前用户的状态信息，并保存起来。当用户的姿态发生变化时，及时更新用户的状态信息。

[0104] 例如，在用户开启智能设备(例如计算机、智能手机或智能电视)的LCD时，在屏幕上提示用户输入老花度数，或者在屏幕上显示老花度数选项，供用户选择，由此获得当前用户的老花度数，作为当前用户的视力状态信息，并保存起来。

[0105] 此外，还可以在显示器上提供一调节按钮，用户通过按钮调节屏幕的清晰度，直到屏幕变得清晰为止。通过分析当前调节按钮的状态和用户的姿态，导出当前用户的视力状态信息。

[0106] 以上说明了本发明的自动调焦装置以及包含该自动调焦装置的显示器的各种实施方式。所属技术领域的技术人员应当明白，本发明的自动调焦装置可以在普通电脑上实现，也可以在其它配备有计算能力的装置-例如但不限于-平板电脑、手机、电视机等上实现。

[0107] 按照同一发明构思，本发明还提供包含该自动调焦装置的显示器的使用方法。

[0108] 参看图8，该图示意性地表示按照本发明的用于包含自动调焦装置的LCD的自动调焦方法的高级流程图。图8所示的方法800可以在用户开启显示器时启动，其主要包含以下步骤：

[0109] 步骤S810，获取用户的视力状态信息；

[0110] 步骤S820，获取该用户的姿态信息；

[0111] 步骤S830，根据用户的视力状态信息和用户的姿态信息，像素计算至少一个像素位置的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间的液晶的预期焦距；

[0112] 步骤S840，根据所述预期焦距，选择在该至少一个像素位置的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间施加的电压；

[0113] 步骤S850，在该至少一个像素位置的第一透光导电膜和第二透光导电膜之间施加所述电压。

[0114] 按照本发明一个实施例，步骤S810中的用户的视力状态信息包含该用户的老花度数；用户的姿态信息包含该用户的眼睛相对于液晶显示器的方向和距离。如前文所述，根据老花度数，可以确定眼睛瞳孔的焦距F(图3)，根据眼睛相对于液晶显示器的方向和距离，可以确定眼睛瞳孔与屏幕上各像素位置的距离E(图3)。

[0115] 按照本发明一个实施例，步骤S830包含从一个预先存储的焦距-电压映射表中选择与所述期望焦距对应的电压。前文描述了获得焦距-电压映射表的方式，从预先存储的焦距-电压映射表中选择与所述期望焦距对应的电压的值，可以节省显示器工作时所需的计算量。

[0116] 按照本发明一个实施例，步骤S810包含在显示器上提示用户输入老花度数，并接收用户输入的老花度数。

[0117] 按照本发明一个实施例，步骤S810包含在显示器上显示表示不同老花度数的选项，供用户选择，并接收用户对其中一个选项的选择。

[0118] 按照本发明一个实施例，步骤S820包含通过显示器上的摄像装置，获取用户当前的面部图像，进而识别用户的眼睛相对于显示器的距离和方向。

[0119] 以上说明了本发明的用于包含自动调焦装置的LCD的自动调焦方法的各种实施方式。由于上文已经详细说明了本发明的自动调焦装置以及包含自动调焦装置的LCD的各种实施方式，在对方法的各种实施方式的说明中，省略了与对自动调焦装置以及包含自动调焦装置的LCD的各种实施方式的说明中重复的、或者可以从中导出的内容。

[0120] 运用本发明的液晶显示器和自动调焦方法，可以捕获老花眼用户在观看显示器时的姿态变化，及时更新调焦面板上各个像素位置的液晶体的期望焦距，并相应地自动调整调焦的电压，以调整调焦面板上各个像素位置的液晶体的焦距，使用户能清晰地看清显示器上的内容。

[0121] 附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

[0122] 以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。