CN102176728B - 依据背景光源变色的电子装置及电致变色层的颜色修正方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种依据背景光源变色的电子装置，包含外壳、外部感光模块、本体感光模块、运算模块、及驱动模块。外壳的电致变色层可随驱动模块输出的驱动电压变色，产生本体固有色。外部感光模块及本体感光模块分别取得外部环境色及本体环境色，供运算模块进行比较，从而修正本体固有色，改变驱动模块输出的驱动电压。通过持续修正本体固有色，使外壳的本体环境色不断随外部光源的外部环境色并趋近之。

Description

依据背景光源变色的电子装置及电致变色层的颜色修正方法

【技术领域】

本发明与电子装置的外观装饰有关，特别是关于一种依据背景光源变色的电子装置及电致变色层的颜色修正方法。

【背景技术】

随着电子科技的发展，电子装置的尺寸也逐渐被缩小，并逐渐发展为可携式电子装置。尺寸小且重量轻的可携式电子装置，例如行动电话、行动上网装置(Mobile InternetDevice)、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等，除了可供使用者随身携带之外，也供使用者用以凸显个人风格。

为了进一步凸显个人风格，前述可携式电子装置的使用者采用彩绘、黏贴饰物等方式装置可携式电子装置的外观。而结构相对简单的可携式电子装置，例如行动电话，原始制造商或第三方厂商也提供了可以快速拆换的外壳，以供使用者自行更换喜好的外壳。

彩绘、饰物、可拆换的外壳属于静态的外观装饰，于装饰完成后就不会再变化外观。是以，电子装置的研发者提出了可动态改变外观的可携式电子装置。例如，台湾专利M301471号新型专利提出一种(感温感光变色手机壳)，以光致变色材料及感温变色材料于外壳上构成图案，使图案随着外部光线或温度改变颜色或改变显色区域。台湾专利M261966号新型专利(具变色外壳的可携式信息处理装置)、I223952号发明专利(具有可变外观的蜂巢式通信手机及其方法)采用电致变色材料结合于外壳中。通过输入驱动电压的变化，电致变色材料改变其透光率即可穿透的光线波长，从而改变外壳呈现的颜色。

前述的现有技术中，M301471号的电子装置外观随环境变化，使用者并无法控制其变化历程。而M261966、I223952号中，使用者虽可自行调整颜色变化，但需要不断微调，外壳的颜色变化才会符合使用者的需求，特别是电致变色材料的透光率变化并非随驱动电压做线性变化，且电致变色材料也会随操作时间老化，改变透光率及驱动电压的关系，致使电致变色材料所呈现的颜色难以符合预期的需求。

【发明内容】

鉴于上述问题，本发明目的在于提出依据背景光源变色的电子装置及电致变色层的颜色修正方法，致使具有电致变色层的电子装置可随时依据背景光源修正颜色，使颜色更接近预定色相。

为了达成上述目的，本发明提出一种依据背景光源变色的电子装置，包含一外壳、一外部感光模块、一本体感光模块、一运算模块、及一驱动模块。外壳包含至少一电致变色层，用以接收驱动电压而进行变色而产生本体固有色，其中外壳实际呈现的本体环境色为外部光线的外部环境色及本体固有色的加成效果。外部感光模块及本体感光模块设置于外壳表面，其中外部感光模块用以撷取外部光线变化以取得外部环境色，而本体感光模块用以撷取外壳的本体环境色。运算模块比较外部环境色及本体环境色的差异，以修正本体固有色。驱动模块依据运算模块提供的本体固有色，输出对应本体固有色的驱动电压至电致变色层，从而改变本体固有色，使本体环境色更接近预定的需求，例如更接近外部环境色，或是更接近外部环境色的对比色。

本发明还提出一种电致变色层的颜色修正方法，其步骤先以外部感光模块及本体感光模块分别取得外部环境色及本体环境色，接着以运算模块比较外部环境色及本体环境色，以取得一补偿值。运算模块依据补偿值修正本体固有色之后，再使驱动模块依据修正后的本体固有色改变驱动电压。

相较于现有技术，本发明的功效在于，本发明考虑了外壳实际呈现的本体环境色受到外部光线的影响，针对实际呈现的本体环境色进行修正，使得外壳实际呈现的本体环境色更接近需求，并可随着外部光线不断进行变化。同时，通过比较及修正本体环境色，也避免电致变色层随操作时间老化，而改变透光率及驱动电压的关系的问题。

【附图说明】

图1为本发明实施例的立体图。

图2为本发明实施例的系统方块图。

图3为本发明实施例中外壳的局部剖面示意图。

图4为本发明实施例中电致变色层的剖面示意图。

图5为本发明实施例中第一种电致变色层的颜色修正方法的流程图。

图6为本发明实施例中第二种电致变色层的颜色修正方法的流程图。

图7为本发明所应用的色环图。

图8为本发明实施例中第三种电致变色层的颜色修正方法的流程图。

【具体实施方式】

请参阅图1及图2所示，为本发明实施例所揭露的一种依据背景光源变色的电子装置100，可依据背景光源改变颜色。此于本实施例中，该电子装置100为一行动电话，然行动电话仅为方便说明，本发明电子装置100并不限定于行动电话，亦可为任意形式的可携式电子装置，例如行动上网装置、个人数字助理、笔记本电脑、个人数字助理、或数字家电。

参阅图1及图2所示，电子装置100包含一外壳110、一主功能电路120、一外部感光模块130、一本体感光模块140、一运算模块150、及一驱动模块160。其中，主功能电路120用以提供电子装置主要功能运作所需，并提供各模块运作所需要的电力。主功能电路120的型态及技术细节依据电子装置的种类有所变化，具备通常知识者得依据主要功能所需采用适当的电路，于此不再赘述主功能电路110的细节。主功能电路110及前述该等模块的部分设置于一电路板上，且电路板容置于外壳110之中，从而构成电子装置100。

参阅图1、图2、及图3所示，外壳110包含一基底层111、一底色层112、至少一电致变色层113、及一保护层114，其中基底层111用以提供刚性支撑、容置及保护电路板、及供外部感光模块130及本体感光模块140被设置于其上以固定于外壳110的表面。基底层111的材料可为但不限于塑料、铝镁合金、或不锈钢。底色层112设置于基底层111上，其颜色的颜色可为白色或是银色，用以反射外壳110表面的光线。电致变色层113设置于底色层112上，用以接收一驱动电压，改变透光率及穿透的光线波长。外部光线穿过电致变色层113之后，被底色层112反射再穿透电致变色层113，使外壳110表面呈现电致变色层113的颜色。保护层114为透明材质所制成，覆盖于电致变色层113的表面，以保护电致变色层113不受伤害。此外，外部感光模块130设置于外壳的表面，用以收集外部光线的变化。外壳110的表面形成一凹槽110a，本体感光模块140设置于凹槽110a的内壁，用以撷取外壳的颜色。

再参阅图4所示，电致变色层113主要包含二玻璃基材113a、二透明导电层113b、一电致变色结构113c，电致变色结构113c设置于二透明导电层113b之间，且二透明导电层113b分别电连接于驱动模块160，驱动模块提供一驱动电压，通过透明导电膜113b施加于电致变色结构113c，改变电致变色结构113c的透光率及可穿透的光线波长。玻璃基板113a分设于二透明导电层113b的外侧面，从而提供刚性支撑及保护。电致变色结构113c主要包含电致变色材料膜、导电离子膜、离子储存膜，驱动电压导致离子于各膜之间迁移，改变电致变色材料的离子浓度，从而改变其光学特性。图4所示者为单一电致变色层113，具有单一颜色深浅的变化(亦即灰阶变化)。但电致变色材料依据其组成的差异，电致变色层113也可以为单层多色的变化，亦即，依据输入驱动电压的变化，呈现多种颜色的变化。或是，电致变色层113也可以为若干个，或是具备若干个电致变色结构113c，分别呈现不同颜色以产生混色效果。

电致变色层113依据其施加电压变化，使外壳具备一本体固有色，此一本体固有色与电压的关系，可通过曲线图或关系表取得。然，外壳110的实际外在呈现的颜色同时还受到环境光线或是底色层的颜色的影响，实际由外壳110观察到的本体环境色将与固有色不同。简言之，外壳的实际颜色，亦即本体环境色，为本体固有色及外部环境色的加成效果，以简易数学形式表示为：

本体环境色＝本体固有色+外部环境色。

其中，本体环境色为外壳110受环境光源影响后所呈现的颜色，本体固有色为外壳110的电致变色层113受驱动电压致动后产生的颜色，外部环境色为投射于外壳110的外部光线的颜色。

再参阅图2所示，外部感光模块130及本体感光模块140为CCD、CMOS等可接收外部光线并解析光线波长及强度的电子组件。其中，外部感光模块130用以接收外部光线的外部环境色，本体感光模块140用以侦测并解析外壳表面的反光，撷取外壳表面的本体环境色。

外部感光模块130及内部本体感光模块140电性连接于运算模块150，分别将外部环境色及本体环境色，从而供运算模块150比较外部环境色及本体环境色的差异，产生一补偿值，用以修正外壳110的电致变色层113的本体固有色，从而使本体环境色更接近外部环境色。

驱动模块160电性连接于运算模块150，并提供一驱动电压至外壳110的电致变色层113。驱动模块160依据该修正后本体固有色，改变输出的驱动电压，从而改变电致变色层113的本体固有色，使外壳110的本体环境色更接近预定的需求。

本发明以本体环境色为比较对象后，再修正本体固有色，使得外壳110实际呈现的本体环境色更接近需求，并可随着外部光线不断进行变化。同时，通过比较及修正本体环境色，也避免电致变色层随操作时间老化而改变透光率及驱动电压的关系的问题。

变色的要求可为：1、使本体环境色更接近外部环境色，从而使电子装置100更为隐密。2、使本体环境色成为外部环境色的对比色，凸显电子装置100的存在。

以下将针对三种不同情况说明修正本体固有色的过程，三种情况包含：1、外壳110的电致变色层113具备单色深浅变化功能，使本体固有色的灰阶值使其接近外部环境色的灰阶值。2、外壳110的电致变色层113具备多色变化功能，使本体环境色更接近外部环境色。3、外壳110的电致变色层113具备多色变化功能，使本体环境色与外部环境色成为对比。

参阅图5所示，为第一种电致变色层的颜色修正方法的流程图。此方法先以外部感光模块130取得外部光源的外部环境色，同时以本体感光模块140直接观察电致变色层113，取得本体环境色(S110)。接着运算模块150依据灰阶运算公式，取得外部环境色的灰阶值及本体环境色的灰阶值(S120)。灰阶运算公式系依据红光、绿光、蓝光三色的强度，分别给予一权重之后相加，常见的灰阶运算公式如下所示：

G1＝R*0.299+G2*0.587+B*0.114，其中G1为灰阶值，R为红色光强度，G2为绿色光强度，B为蓝色光强度。

接着运算模块150比较外部环境色的灰阶值及本体环境色的灰阶值差异，取得灰阶补偿值(S130)，亦即本体固有色需要进行修正的灰阶补偿值。运算模块150比较灰阶补偿值是否落在容许范围内(S140)，若在容许范围内，则表示本体环境色的灰阶值接近外部环境色的灰阶值，此时回归步骤S110重新取得外部光源的外部环境色及电致变色层113的本体环境色进行下一次比较及修正。若灰阶补偿值是否落在容许范围外，运算模块150依据该灰阶补偿值取得修正后的本体固有色(S150)，并通过关系式或查表法换算对应的驱动电压。驱动模块160改变驱动电压，从而改变电致变色层的本体固有色(S160)，使本体环境色的灰阶值更接近外部环境色的灰阶值，之后再回归步骤S110重新取得外部光源的外部环境色及电致变色层113的本体环境色进行下一次比较及修正，使本体环境色不断随外部环境色改变。

参阅图6所示，为第二种电致变色层的颜色修正方法的流程图。于人类心理对颜色的感受，必须同时考虑色相及灰阶值的交互影响。也就是说，除了色相之外，灰阶值也会同时影响人类心理对颜色差异的感受。因此，于本控制流程中，先以外部感光模块130取得外部环境色，同时以本体感光模块140取得电致变色层113的本体环境色(S210)。接着运算模块150通过灰阶运算公式，取得外部环境色的灰阶值G1及本体环境色的灰阶值G2(S220)。

参阅图7所示，为色环图的示意图。接着，运算模块150以色环图分别找出外部环境色的色相L1及本体环境色的色相L2(S230)。

运算模块150再经由灰阶差异，取得预定的灰阶补偿值，同时通过色环图取得色相差。分别给予灰阶补偿值及色相差一第一权重W1及一第二权重W2，取得本体固有色需修正的色相补偿值(S240)：W1*(L1-L2)+W2*(G1-G2)。(S240)

运算模块150比较色相补偿值是否落在容许范围内(S250)，若在容许范围内，则表示人眼对本体环境色的感受接近外部环境色，此时回归步骤S210重新取得外部光源的外部环境色及电致变色层113的本体环境色，以进行下一次比较及修正。若色相补偿值是否落在容许范围外，运算模块150依据该色相补偿值取得修正后的本体固有色(S260)，并通过关系式或查表法换算对应的驱动电压。驱动模块160改变驱动电压，从而改变电致变色层的本体固有色(S270)，使本体环境色更接近外部环境色，之后再回归步骤S210重新取得外部光源的外部环境色及电致变色层113的本体环境色进行下一次比较及修正，使本体环境色不断随外部环境色改变，维持本体环境色接近外部环境色的需求。

参阅图8所示，为第三种电致变色层的颜色修正方法的流程图。于本流程中，先以外部感光模块130取得外部环境色，同时以本体感光模块140取得电致变色层113的本体环境色(S310)。接着运算模块150通过灰阶运算公式，取得外部环境色的灰阶值G1及本体环境色的灰阶值G2(S320)。

接着，运算模块150依据色环图分别找出外部环境色的对比色相L’1及本体环境色的色相L2(S330)。由灰阶差异，取得预定的灰阶补偿值，同时通过色环图取得色相差，亦即，本体环境色与对比色相L，1的色相差。分别给予灰灰阶补偿值及色相补偿值一第一权重W1及一第二权重W2，取得本体固有色需修正的色相补偿值(S340)：W1*(L’1-L2)+W2*(G1-G2)。

运算模块150比较色相补偿值是否落在容许范围内(S350)，若在容许范围内，则表示人眼对本体环境色的感受接近外部环境色的对比色相，此时回归步骤S310重新取得外部光源的外部环境色及电致变色层113的本体环境色进行下一次比较及修正。若色相补偿值是否落在容许范围外，运算模块150依据该色相补偿值取得修正后的本体固有色(S360)，并通过关系式或查表法换算对应的驱动电压。驱动模块160改变驱动电压，从而改变电致变色层的本体固有色(S370)，使本体环境色更接近外部环境色，之后再回归步骤S310重新取得外部光源的外部环境色及电致变色层113的本体环境色进行下一次比较及修正，使本体环境色不断随外部环境色改变，使本体环境色维持与外部环境色成强烈对比。

相较于现有技术，本发明的功效在于，本发明考虑了外壳实际呈现的本体环境色受到外部光线的影响，针对实际呈现的本体环境色进行修正，使得外壳实际呈现的本体环境色更接近需求，并可随着外部光线不断进行变化。同时，通过比较及修正本体环境色，也避免电致变色层随操作时间老化，而改变透光率及驱动电压的关系的问题。

Claims (13)

1.一种依据背景光源变色的电子装置，其特征在于，其包含：

一外壳，包含至少一电致变色层，用以接收一驱动电压而进行变色，而产生一本体固有色；

一外部感光模块，设置于该外壳表面，用以撷取外部光线变化以取得一外部环境色；

一本体感光模块，设置于该外壳表面，用以撷取该外壳的一本体环境色；

一运算模块，用以比较外部环境色的灰阶值、色相及该本体环境色的灰阶值、色相的差异，从而取得灰阶补偿值及色相差，最后取得色相补偿值以修正该本体固有色；

一驱动模块，依据该运算模块提供的本体固有色，输出对应该本体固有色的驱动电压至该电致变色层。

2.根据权利要求1所述的依据背景光源变色的电子装置，其特征在于，其中该外壳包含：

一基底层，用以提供刚性支撑；

一底色层，形成于该基底层上，用以反射外部光线；及

一保护层，为透明且覆盖于该电致变色层的表面。

3.根据权利要求1所述的依据背景光源变色的电子装置，其特征在于，其中该外壳包含一凹槽，该本体感光模块设置于该凹槽的一内壁上。

4.根据权利要求1所述的依据背景光源变色的电子装置，其特征在于，其中该运算模块修正该本体固有色，使该本体环境色趋近该外部环境色。

5.根据权利要求1所述的依据背景光源变色的电子装置，其特征在于，其中该运算模块修正该本体固有色，使该本体环境色趋近该外部环境色的对比色。

6.一种电致变色层的颜色修正方法，其中该电致变色层接受一驱动电压后产生一对应的本体固有色，其特征在于，该方法包含下列步骤：

取得外部光源的一外部环境色；

取得该电致变色层的一本体环境色，其中该本体环境色为直接观察该电致变色层所得的颜色；

依据灰阶运算公式，取得该外部环境色的灰阶值及该本体环境色的该灰阶值；

比较该外部环境色的灰阶值及该本体环境色的灰阶值差异，取得该灰阶补偿值；

依据该灰阶补偿值修正该本体固有色；

依据修正后的本体固有色改变该驱动电压。

7.根据权利要求6所述的电致变色层的颜色修正方法，其特征在于，其中包含一步骤，比较该灰阶补偿值是否落在一容许范围内，若在容许范围内则重新取得该外部环境色及该本体环境色进行比较。

8.一种电致变色层的颜色修正方法，其中该电致变色层接受一驱动电压后产生一对应的本体固有色，其特征在于，该方法包含下列步骤：

取得外部光源的一外部环境色；

取得该电致变色层的一本体环境色，其中该本体环境色为直接观察该电致变色层所得的颜色；

取得该外部环境色的灰阶值及该本体环境色的灰阶值；

取得该外部环境色的色相及本体环境色的色相；

比较该等灰阶值及该等色相，取得一灰阶补偿值及一色相差；

依据该灰阶补偿值及该色相差取得一色相补偿值；

依据该色相补偿值修正该本体固有色；及

依据修正后的本体固有色改变该驱动电压。

9.一种电致变色层的颜色修正方法，其中该电致变色层接受一驱动电压后产生一对应的本体固有色，其特征在于，该方法包含下列步骤：

取得外部光源的一外部环境色；

取得该电致变色层的一本体环境色，其中该本体环境色为直接观察该电致变色层所得的颜色；

取得该外部环境色的灰阶值及该本体环境色的灰阶值；

取得该外部环境色的对比色的色相及本体环境色的色相；

比较该等灰阶值及该等色相，取得一灰阶补偿值及一色相差；

依据该灰阶补偿值及该色相差取得一色相补偿值；

依据该色相补偿值修正该本体固有色；及

依据修正后的本体固有色改变该驱动电压。

10.根据权利要求8或9所述的电致变色层的颜色修正方法，其特征在于，其中取得该等灰阶值的步骤为依据一灰阶运算公式，取得该外部环境色的灰阶值及该本体环境色的该灰阶值。

11.根据权利要求6或8或9所述的电致变色层的颜色修正方法，其特征在于，其中该灰阶运算公式为：

G1=R*0.299+G2*0.587+B*0.114；

其中G1为灰阶值，R为红色光强度，G2为绿色光强度，B为蓝色光强度。

12.根据权利要求8或9所述的电致变色层的颜色修正方法，其特征在于，其中取得该等色相的步骤为：以色环图分别找出该外部环境色的对比色的色相及该本体环境色的色相。

13.根据权利要求8或9所述的电致变色层的颜色修正方法，其特征在于，其中包含一步骤，比较该色相补偿值是否落在一容许范围内，若在容许范围内则重新取得该外部环境色及该本体环境色进行比较。

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