CN102853995A - 反光检测装置、反光检测方法及电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种反光检测装置，用于具有一显示器的一电子装置中，该反光检测装置包含有一光源夹角检测模块，用来检测一光源所发射的光线相对于该显示器的一入射角；一视线夹角检测模块，用来检测一使用者的视线相对于该显示器的一视角；以及一判断单元，用来于该入射角小于一第一预设值且该视角小于一第二预设值时，判断该光源影响该使用者。

Description

反光检测装置、反光检测方法及电子装置
技术领域
本发明是指一种反光检测装置、反光检测方法及电子装置，尤指一种可判断外在光源是否因屏幕反光而影响使用者的反光检测装置、反光检测方法及电子装置。
背景技术
具显示功能的可携式电子装置，如笔记本型计算机、平版计算机、智能型手机等，有着体积小、重量轻、携带方便等特性，能够让使用者随时随地都能拥有强大的计算能力与文书处理功能，并提供完整的影音多媒体功能。为了便于携带，可携式电子装置通常配备薄型的平面屏幕，如液晶屏幕，而平面屏幕的表面大多为反光材质。在此情形下，使用者往往容易受到屏幕反光的影响，而造成不便。
举例来说，如图1所示，一使用者100于一光源102(如太阳或灯源)下操作一笔记本型计算机104，由于笔记本型计算机104的屏幕具反光效果，因此光源102会通过屏幕反射至使用者100的视线范围。此时，若光源102的光线较弱，则使用者100通常会忽略轻微反光而继续专注紧盯着笔记本型计算机104的屏幕内容，长时间使用下来对眼睛的伤害非常大。
因此，针对具显示功能的可携式电子装置，如何适时提醒使用者外在光源的干扰，就成为业界所努力的目标之一。
发明内容
因此，本发明主要提供一种反光检测装置、反光检测方法及电子装置。
本发明揭露一种反光检测装置，用于具有一显示器的一电子装置中，该反光检测装置包含有一光源夹角检测模块，用来检测一光源所发射的光线相对于该显示器的一入射角；一视线夹角检测模块，用来检测一使用者的视线相对于该显示器的一视角；以及一判断单元，用来于该入射角小于一第一预设值且该视角小于一第二预设值时，判断该光源影响该使用者。
本发明还揭露一种反光检测方法，用于具有一显示器的一电子装置中，该反光检测方法包含有检测一光源所发射的光线相对于该显示器的一入射角；检测一使用者的视线相对于该显示器的一视角；以及于该入射角小于一第一预设值且该视角小于一第二预设值时，判断该光源影响该使用者。
本发明还揭露一种电子装置，包含有一运作电路；一显示器，受控于该运作电路，用来显示画面；以及一反光检测装置，包含有一光源夹角检测模块，用来检测一光源所发射的光线相对于该显示器的一入射角；一视线夹角检测模块，用来检测一使用者的视线相对于该显示器的一视角；以及一判断单元，用来于该入射角小于一第一预设值且该视角小于一第二预设值时，判断该光源影响该使用者。
附图说明
图1为已知技术中笔记本型计算机产生反光的示意图。
图2A为本发明实施例一反光检测装置的外观示意图。
图2B为图2A的反光检测装置的功能方块示意图。
图2C为图2A的反光检测装置的运作方式示意图。
图3A为图2B的一光源夹角检测模块的实施例的示意图。
图3B为图3A的光通量检测器的实施例的示意图。
图4A为图2B的一视线夹角检测模块的实施例的示意图。
图4B为图4A的一计算单元的运作方式的示意图。
图5为本发明实施例一反光检测流程的示意图。
[主要元件标号说明]
100  使用者                  102  光源
104  笔记本型计算机          20   反光检测装置
200  显示器                  202  光源夹角检测模块
204  视线夹角检测模块        206  判断单元
208  光源                    a    入射角
USR  使用者                  b    视角
LDT_1～LDT_n 光通量检测器    300  逻辑单元
TL_1～TL_3   窥管            LDT_a～LDT_c  光感测器
400          测距单元        402  图像撷取单元
404    计算单元              L、d  距离
IMG    脸部图像              e    瞳孔距离
L1     水平中心线            L2水平线
e’    实际人眼瞳孔距离
50     反光检测流程
500、502、504、506、508步骤
具体实施方式
请参考图2A至2C，图2A为本发明实施例一反光检测装置20的外观示意图，图2B为反光检测装置20的功能方块示意图，图2C为反光检测装置20的运作方式示意图。反光检测装置20用以检测一显示器200的反光情形，显示器200可以是独立设置或是设置于笔记本型计算机、平板计算机等电子装置中的平面显示装置。反光检测装置20包含有一光源夹角检测模块202、一视线夹角检测模块204及一判断单元206。光源夹角检测模块202用来检测一光源208所发射的光线相对于显示器200的一入射角a；视线夹角检测模块204用来检测一使用者USR的视线相对于显示器200的一视角b；而判断单元206则可于入射角a小于一预设值α且视角b小于一预设值β时，判断光源208影响使用者USR。因此，当光源208影响使用者USR的使用时，本发明的反光检测装置20可适时判断使用者USR可能受到屏幕反光的影响。更进一步地，在一实施例中，判断单元206可输出一提示消息或警示消息，如于显示器200上显示一图像或文字，或是发出声响，以告知使用者USR可能受到反光的影响。如此一来，使用者USR可调整观看显示器200的角度或位置，避免受到屏幕反光的影响。
需注意的是，如图2C所示，入射角a为光源208所发射的光线与显示器200的法线的垂直方向夹角，而视角b为使用者USR直视显示器200时与显示器200的法线的垂直方向夹角。因此，当入射角a与视角b皆在一定范围(即小于α与β)内时，表示使用者USR可能因显示器200的屏幕反光，被光源208所影响。在此情形下，本发明的反光检测装置20可检测出反光情形，进一步可适时提醒使用者，避免受到外在反射光的影响。
图2A至2C用以说明本发明的概念，凡依此所做的各种变化皆应属本发明的范畴。举例来说，光源夹角检测模块202测量入射角a的方式有许多种，凡是能正确计算出光源208入射角a的电子装置、元件或元件组合等皆可用于本发明。例如，图3A为光源夹角检测模块202的一实施例的示意图。如图3A所示，光源夹角检测模块202是由光通量检测器LDT_1～LDT_n及一逻辑单元300所组成。光通量检测器LDT_1～LDT_n可检测光源208所发射的光线相对于显示器200的n个夹角的光通量，而逻辑单元300则根据光通量检测器LDT_1～LDT_n的光通量检测结果，判断其中具有最大光通量的一光通量检测结果所对应的夹角为入射角a。也就是说，若光通量检测器LDT_1用来检测显示器200的法线上的光通量(即垂直于显示器200的显示平面的光通量)，当光通量检测器LDT_1的光通量检测结果显示其为最大光通量时，表示光源208是大致位于显示器200的法线上，亦即入射角a为0。依此类推，只要适当设定光通量检测器LDT_1～LDT_n的数量n及其对应的入射角，即可正确判断外在光源的入射角。
光通量检测器LDT_1～LDT_n的实现方式有许多种，本领域技术人员当可根据系统需求适当调整。举例来说，若所需的光通量检测器数量为3，分别对应于0°、30°、60°角，则光源夹角检测模块202的实现方式可配合显示器200的壳体，达成检测不同角度的光通量的目的。例如，在图3B中，窥管TL_1～TL_3及光感测器LDT_a～LDT_c组成3个光通量检测器。其中，窥管TL_1～TL_3是形成于显示器200的壳体中，分别与显示器200的法线呈0°、30°、60°角。光感测器LDT_a～LDT_c为相同制作方式的半导体或电子元件，亦即光感测器LDT_a～LDT_c不具角度识别功能，而是由窥管TL_1～TL_3对应至不同角度。因此，窥管TL_1～TL_3及光感测器LDT_a～LDT_c的组合可检测出0°、30°、60°角的光通量，藉此，后端的逻辑单元可判断光源208的入射角a。
此外，为了避免发生误判，光源夹角检测模块202可先判断光源208的强度，并于光源208的强度大于一预设值时，始检测光源208所发射的光线相对于显示器208的入射角a。而当有多个光源时，光源夹角检测模块202亦可选取其中具有相对最大强度的光源或是可能产生反光的光源为判断入射角a的依据。
另一方面，视线夹角检测模块204测量视角b的方式有许多种，凡是能正确计算出使用者USR的视角b的电子装置、元件或元件组合等皆可用于本发明。举例来说，请参考图4A，图4A为视线夹角检测模块204的一实施例的示意图。如图4A所示，视线夹角检测模块204包含有一测距单元400、一图像撷取单元402及一计算单元404。测距单元400用来测量使用者USR与显示器200的距离L；图像撷取单元402用来撷取使用者USR相对于显示器200的一脸部图像IMG；而计算单元404则根据距离L及脸部图像IMG，判断使用者USR的视线相对于显示器200的视角b。
详细来说，请参考图4B，图4B为计算单元404的运作方式的示意图。如图4B所示，当图像撷取单元402输出使用者USR的脸部图像IMG至计算单元404后，计算单元404先识别出脸部图像IMG中使用者USR的双眼。接着，计算单元404判断脸部图像IMG中使用者USR双眼的瞳孔距离e，藉此判断图像与实际人脸的比例。亦即，假设实际人眼瞳孔距离为e’(如3.5cm)，则图像与实际人脸的比例即为(e’/e)。然后，计算单元404再判断脸部图像IMG的一水平中心线L1与双眼的一水平线L2的距离d。最后，利用三角函数原理，根据所判断的距离e、d、L，判断视角b。也就是说，
Figure BDA0000073950370000051
需注意的是，图4A及4B是视线夹角检测模块204可能的实施例之一，但不限于此。简单来说，测量视角b的方式主要需先判断使用者USR的双眼位置，再据以判断视线与法线的夹角。除此之外，水平线L2较佳地为双眼所构成的水平线，但当双眼非成水平时，其亦可以是双眼的垂直方向的中心点所延伸的水平线。另外，e’表示实际人脸瞳孔距离，其可以是系统预设值，或是由使用者USR预先设定。再者，距离d的计算方式可以先分别计算水平中心线L1及水平线L2至脸部图像IMG顶端的距离，再将两者相减而得。
此外，测距单元400不限于任何运作原理，其可以是红外线、超音波、激光等测距仪，只要能正确测量出距离L即可。图像撷取单元402可以是CCD、CMOS等，只要能正确撷取使用者USR的图像即可。另外，计算单元404为一可进行数学运算的元件或装置，其亦可与图3A的逻辑单元300结合，或是由显示器200中原有的固件或处理器以新增功能的方式结合，且不限于此。
另一方面，在反光检测装置20中，判断单元206比较入射角a与预设值α及视角b与预设值β，并于a＜α且b＜β时，判断使用者USR受到屏幕反光的影响。其中，预设值α、β可为相同，如同为30°，亦可不同。
因此，通过判断光源208的入射角a与使用者USR的视角b，反光检测装置20可判断光源208是否影响使用者USR的使用情形，以避免反光影响使用者USR的视力或使用便利性。需注意的是，反光检测装置20可使用于任何具有平面显示装置的电子装置中，至于电子装置的运作电路如何设计，或是运作电路如何控制平面显示装置则非本发明的范畴。
上述关于反光检测装置20的运作方式，可进一步归纳为一反光检测流程50，如图5所示。反光检测流程50包含以下步骤：
步骤500：开始。
步骤502：光源夹角检测模块202检测光源208所发射的光线相对于显示器200的入射角a。
步骤504：视线夹角检测模块204检测使用者USR的视线相对于显示器200的视角b。
步骤506：判断单元208于入射角a小于预设值α且视角b小于预设值β时，判断光源208影响使用者USR。
步骤508：结束。
反光检测流程50的详细说明与变化可参考前述，于此不另赘述。
综上所述，针对具显示功能的电子装置，本发明可有效判断外在光源是否因屏幕反光而影响使用者，进而可适时提醒使用者反光干扰，避免影响使用者的视力或使用便利性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (20)

1.一种反光检测装置，用于具有一显示器的一电子装置中，该反光检测装置包含有：
一光源夹角检测模块，用来检测一光源所发射的光线相对于该显示器的一入射角；
一视线夹角检测模块，用来检测一使用者的视线相对于该显示器的一视角；以及
一判断单元，用来于该入射角小于一第一预设值且该视角小于一第二预设值时，判断该光源影响该使用者。
2.根据权利要求1所述的反光检测装置，其中该光源夹角检测模块包含有：
多个光通量检测器，用来检测该光源所发射的光线相对于该显示器的多个夹角的光通量，以产生多个光通量检测结果；以及
一逻辑单元，用来根据该多个光通量检测结果，判断该多个光通量检测结果中具有最大光通量的一光通量检测结果所对应的一夹角为该入射角。
3.根据权利要求1所述的反光检测装置，其中该光源夹角检测模块还用来判断该光源的强度，并于该光源的强度大于一第三预设值时，检测该光源所发射的光线相对于该显示器的该入射角。
4.根据权利要求1所述的反光检测装置，其中该光源夹角检测模块还用来判断该光源的强度，该光源是多个光源中具有最大强度的光源。
5.根据权利要求1所述的反光检测装置，其中该视线夹角检测模块包含有：
一测距单元，用来测量该使用者与该显示器的一第一距离；
一图像撷取单元，用来撷取该使用者相对于该显示器的一脸部图像；以及
一计算单元，用来根据该第一距离及该脸部图像，判断该使用者的视线相对于该显示器的该视角。
6.根据权利要求5所述的反光检测装置，其中该计算单元识别该脸部图像中该使用者的双眼，判断该双眼于该脸部图像中的一第二距离，判断该双眼的一水平线至该脸部图像的一水平中心线的一第三距离，以及根据该第一距离、该第二距离及该第三距离，判断该视角。
7.根据权利要求1所述的反光检测装置，其中该判断单元还用来于该光源影响该使用者时，输出一警示信号。
8.根据权利要求1所述的反光检测装置，其中该第一预设值等于该第二预设值。
9.一种反光检测方法，用于具有一显示器的一电子装置中，该反光检测方法包含有：
检测一光源所发射的光线相对于该显示器的一入射角；
检测一使用者的视线相对于该显示器的一视角；以及
于该入射角小于一第一预设值且该视角小于一第二预设值时，判断该光源影响该使用者。
10.根据权利要求9所述的反光检测方法，其中检测该光源相对于该显示器的该入射角的步骤，包含有：
检测该光源所发射的光线相对于该显示器的多个夹角的光通量，以产生多个光通量检测结果；以及
根据该多个光通量检测结果，判断该多个光通量检测结果中具有最大光通量的一光通量检测结果所对应的一夹角为该入射角。
11.根据权利要求9所述的反光检测方法，其还包含判断该光源的强度，并于该光源的强度大于一第三预设值时，检测该光源所发射的光线相对于该显示器的该入射角。
12.根据权利要求9所述的反光检测方法，其还包含判断该光源的强度，该光源是多个光源中具有最大强度的光源。
13.根据权利要求9所述的反光检测方法，其中检测该使用者相对于该显示器的该视角的步骤，包含有：
测量该使用者与该显示器的一第一距离；
撷取该使用者相对于该显示器的一脸部图像；以及
根据该第一距离及该脸部图像，判断该使用者的视线相对于该显示器的该视角。
14.根据权利要求13所述的反光检测方法，其中根据该第一距离及该脸部图像，判断该使用者相对于该显示器的该视角的步骤，包含有：
识别该脸部图像中该使用者的双眼；
判断该双眼于该脸部图像中的一第二距离；
判断该双眼的一水平线至该脸部图像的一水平中心线的一第三距离；以及
根据该第一距离、该第二距离及该第三距离，判断该视角。
15.根据权利要求9所述的反光检测方法，其还包含于该光源影响该使用者时，输出一警示信号。
16.一种电子装置，包含有：
一运作电路；
一显示器，受控于该运作电路，用来显示画面；以及
一反光检测装置，包含有：
一光源夹角检测模块，用来检测一光源所发射的光线相对于该显示器的一入射角；
一视线夹角检测模块，用来检测一使用者的视线相对于该显示器的一视角；以及
一判断单元，用来于该入射角小于一第一预设值且该视角小于一第二预设值时，判断该光源影响该使用者。
17.根据权利要求16所述的电子装置，其中该光源夹角检测模块包含有：
多个光通量检测器，用来检测该光源所发射的光线相对于该显示器的多个夹角的光通量，以产生多个光通量检测结果；以及
一逻辑单元，用来根据该多个光通量检测结果，判断该多个光通量检测结果中具有最大光通量的一光通量检测结果所对应的一夹角为该入射角。
18.根据权利要求16所述的电子装置，其中该光源夹角检测模块还用来判断该光源的强度，并于该光源的强度大于一第三预设值时，检测该光源所发射的光线相对于该显示器的该入射角。
19.根据权利要求16所述的电子装置，其中该光源夹角检测模块还用来判断该光源的强度，该光源为多个光源中具有最大强度的光源。
20.根据权利要求16所述的电子装置，其中该视线夹角检测模块包含有：
一测距单元，用来测量该使用者与该显示器的一第一距离；
一图像撷取单元，用来撷取该使用者相对于该显示器的一脸部图像；以及
一计算单元，用来根据该第一距离及该脸部图像，判断该使用者的视线相对于该显示器的该视角；
其中该计算单元识别该脸部图像中该使用者的双眼，判断该双眼于该脸部图像中的一第二距离，判断该双眼的一水平线至该脸部图像的一水平中心线的一第三距离，以及根据该第一距离、该第二距离及该第三距离，判断该视角。
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