CN111381391B - 显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示设备。所述显示设备包含一壳体、一显示单元、一背光模块及至少一个影像撷取器件。所述至少一个影像撷取器件定位于所述壳体中且用于撷取所述显示单元之一影像。

Description

显示设备
技术领域
本发明系关于一种显示设备。更特定地说，本发明系关于一种包括一影像捕获设备之显示设备。
背景技术
由于显示设备广泛用于不同环境中，因此如何确保显示设备在恶劣条件下之可靠性及稳定性已变成重要议题。举例而言，显示设备可能置放于户外以用于显示广告。对于显示设备之管理员或所有者或者广告商而言需要监视显示设备是否正常运行。
为了判定由显示设备显示的影像/视频是否正常、正确或足够清晰，可以将摄影机放置在显示设备的观看表面的一小部分的前面，以便监视在观看表面的一小部分上显示的影像/视频是否为正常的。然而，在此种配置中，摄影机只能监视显示设备之观看表面的一小部分且会遮蔽该观看表面的该小部分。可替代地，摄影机可安装于朝向显示设备之外部。通过这样做，摄影机可能会拍摄路人，从而产生个人隐私权议题。如何避免侵犯路人隐私且确保显示设备正常运行是一个需要解决之问题。
发明内容
鉴于上述情况，需要提供一种具有更精确的自我侦测(self-detection)能力之显示设备，以便确保显示设备正常运行且使得显示设备且可用以避免上述问题。
在根据一些实施例之一个态样中，一种显示设备包含一壳体、一显示单元、一背光模块及一影像撷取器件。该影像撷取器件定位于该壳体中且用于撷取该显示单元之一影像。
在一较佳实施例中，该显示设备进一步包含一控制器件。当该影像撷取器件撷取一影像时，该控制器件调低该背光模块的亮度。
在一较佳实施例中，该背光模块包含一光学膜。
在根据一些实施例之另一个态样中，一种显示设备包含一壳体、一显示单元、一背光模块、一影像撷取器件及一反射器。该反射器及该影像撷取器件系以使得该影像撷取器件可经由该反射器撷取一影像的方式进行定位。
在根据一些实施例之又一个态样中，一种显示设备包含一壳体、一透明板、一液晶层、一背光模块及一影像撷取器件。该影像撷取器件定位于该壳体中，且实质上定位于该透明板与该液晶层之间。该影像撷取器件用于撷取该液晶层之一影像。
在一较佳实施例中，该显示设备进一步包含一反射器。
在根据一些实施例之又一个态样中，一种显示设备包含一壳体、一显示单元、一背光模块及一影像撷取器件。该背光模块包括复数个光源的一直下式背光模块，且该影像撷取器件安装于该复数个光源之间的该背光模块上。
在一较佳实施例中，该显示单元包含一光学膜。
还考量本公开的其它方面及实施例。前述发明内容及以下实施方式并非意味将本公开限于任何特定实施例，而是仅意味描述本公开的一些实施例。
附图说明
为了更好地理解本公开的一些实施例的本质及目标，应参考与附图结合的以下实施方式。在图式中，除非另外指定，否则相同或功能上相同的元件给予相同参考编号。
图1为根据本发明之一些实施例之显示设备100的截面图。
图2为根据本发明之一些实施例之显示设备200的截面图。
图3为根据本发明之一些实施例之显示设备300的截面图。
图4为用于展示由不同影像撷取器件所撷取之不同部分的示意图。
图5A为根据本发明之一些实施例之显示设备500A的截面图。
图5B为根据本发明之一些实施例之显示设备500B的截面图。
图6A为根据本发明之一些实施例之显示设备600A的截面图。
图6B为根据本发明之一些实施例之显示设备600B的截面图。
图7为根据本发明之一些实施例之显示设备700的截面图。
附图标记说明
100：显示设备
110：显示单元
110'：显示单元
112：透明板
114：液晶层
116：光学膜
120：背光模块
120'：背光模块
122：光学膜
124：背光单元
126：光源
128：背光总成
130：影像撷取器件
130A：影像撷取器件
130B：影像撷取器件
140：壳体
150：控制器件
160：图像处理单元
170：通信模块
180：反射器
200：显示设备
300：显示设备
500A：显示设备
500B：显示设备
600A：显示设备
600B：显示设备
700：显示设备
C1：光学腔
C2：光学腔
D1：距离
D2距离
P1第一部分
P2第二部分
P3第三部分
具体实施方式
图1为根据本发明之一些实施例之显示设备100的截面图。如图1中所展示，显示设备100包括显示单元110、背光模块120、影像撷取器件130及壳体140。如图1中所展示，光学腔C1形成于显示单元110与背光模块120之间。影像撷取器件130可为摄影机。详细而言，影像撷取器件130系实质上定位于显示单元110与背光模块120之间且面向显示单元110，以用于撷取显示单元110之一影像。随时间撷取的多个影像可用于判定显示单元110是否正常运行。
根据本发明，影像撷取器件130系实质上定位于显示单元110与背光模块120之间。在一些实施例中，影像撷取器件130可被置放于显示单元110与背光模块120之间并且略微邻近于显示单元110或者略微邻近于背光模块120。在一些实施例中，影像撷取器件130可被置放于显示单元110与背光模块120之间并且远离显示单元110之显示区域的中心。在一些较佳实施例中，影像撷取器件130置放于显示单元110与背光模块120之间并且不与显示单元110之显示区域重迭。在另一些较佳实施例中，影像撷取器件130系围绕显示单元110和背光模块120之间的空间的周边而置放。根据本发明，影像撷取器件130可固定于壳体140之内表面，或固定于壳体140内之其他组件，以便实质上置放于显示单元与背光模块之间。
在一较佳实施例中，显示单元110包括液晶层114及可选择之用于保护液晶层114的透明板112。背光模块120包括背光单元124及可选择之一或多个光学膜122。在一实施例中，若显示设备100为具有直下照明式(direct LED)背光模块之液晶显示器，则背光模块120包括复数个光源及用于安装此等复数个光源之背光总成。在另一实施例中，若显示设备100为具有侧照式(edge-lit)背光模块之液晶显示器，则背光单元124包括用于侧边照明之光源及导光板。一或多个光学膜122可为例如光扩散器、光反射器、增亮膜或其两者或多于两者之组合。可基于实际需求来判定欲使用之光学膜之类型及数量，因此不受限于此。尽管在上述实施例中，光学膜122包括在显示单元110中，但是在其他实施例中，光学膜122可以包括在显示单元110中或者为显示器中的单独组件。
如图1中所展示，光学腔C1形成于显示单元110与背光模块120之间，且特定言之，其系形成于液晶层114与背光模块120的光学膜122之间。介于液晶层114与光学膜122之间的距离D1可足以使影像撷取器件来判定显示设备为正常，正确或足够清晰。应注意，可基于实际需求而适当地调整距离D1使得可将影像撷取器件130实质上置放于液晶层114与光学膜122之间且可经由光学腔C1撷取显示单元110之影像。在一些实施例中，经撷取影像实质上对应于显示单元110的整个显示区域。在一些其他实施例中，经撷取图像映射于显示单元110之显示区域的至少一部分。
图2为根据本发明之一些实施例之显示设备200的截面图。图2所展示之显示设备200类似于图1所展示之显示设备100。图2之显示设备200与图1之显示设备100中具有相同组件符号之组件系指相同或类似组件，且因此关于其等之详细描述于此不再重复赘述。图2中展示之显示设备200与图1中展示之显示设备100之间的不同点为显示设备200进一步包括控制器件150。控制器件150电连接至背光模块120及影像撷取器件130。控制器件150可为任何市售控制器或微处理器或其类似物。
在一些情况下，由于影像撷取器件130通过光学腔C1从显示设备200的内部向显示单元110撷取影像，因此由背光模块120产生的亮度可能导致影像撷取器件130过度曝光而无法撷取影像。为了解决此种问题，当影像撷取器件130撷取影像时，控制器件150可以调低或关闭背光模块120的亮度，使得进入显示单元110的环境光成为影像撷取器件130所需的背光源。
图3为根据本发明之一些实施例之显示设备300的截面图。图3所展示之显示设备300类似于图1及图2所展示之显示设备100及200。图3之显示设备300与图1及图2之显示设备100及200中具有相同组件符号之组件系指相同或类似组件，且因此关于其等之详细描述于此不再重复赘述。图3中展示之显示设备300与图2中展示之显示设备200之间的不同点为显示设备300包括两个影像撷取器件130A及130B且进一步包括图像处理单元160及通信模块170。影像撷取器件130A及130B电连接至图像处理单元160及控制器件150。
影像撷取器件130A及130B围绕光学腔C1的周边而安置(不阻挡液晶层114的显示区域)，以用于从液晶层114之不同部分撷取影像/视频。图4为用于展示由不同影像撷取器件所撷取之不同部分的示意图。如图4中所展示，影像撷取器件130A撷取对应于液晶层114之显示区域之第一部分P1的第一影像，且影像撷取器件130B撷取对应于液晶层114之显示区域之第二部分P2的第二影像。接着，经撷取之第一及第二影像传输至图像处理单元160。图像处理单元160基于第一及第二影像产生对应于显示区域之第三部分P3的第三影像，其中第三部分P3与第一部分P1及第二部分P2重迭，且第三部分P3比第一部分P1与第二部分P2两者皆大。如图4所展示，第三部分P3的面积大于第一部分P1的面积且大于第二部分P2的面积。之后，将第三影像传输至通信模块170。
通信模块170电连接到图像处理单元160及控制器件150。通信模块170可经由有线及/或无线传输将第三影像传输至外部电子器件(未绘示)。外部电子器件例如可为移动电话、平板计算机、笔记本电脑、桌面计算机或某些其他具有屏幕之电子器件，且用于自显示设备300接收信号或影像/视频。外部电子器件在屏幕上显示接收的信号或影像/视频，使得外部电子器件的用户(例如，显示设备300的管理员或所有者或者广告商)可以判定由显示设备300正在播放的影像/视频是否正常、正确或足够清晰。若用户判定由显示设备300正在播放的信号或影像/视频需要调整，则他/她可以使用外部电子器件的软件应用程序来设定一或多个参数。参数例如可为亮度、对比度、显示模式(例如：标准、暖色、冷色、多模体、影片等等)、色彩设定、锐化等等。然后，外部电子器件经由有线及/或无线传输将参数及/或其他控制信号传输至显示设备300的通信模块170。通信模块170接收参数及/或控制信号且将参数及/或控制信号传输至控制器件150，使得控制器件150可调整背光模块120、显示单元110及/或显示设备300之其他组件的操作。
为了简单起见，图3所展示之实施例中描述两个影像撷取器件130A及130B。应注意，可基于实际需求来判定欲使用之影像撷取器件之数量及类型，因此不受限于此。举例而言，若影像捕获设备(例如：摄影机)仅能撷取影幕尺寸之四分之一，则显示设备需要至少四个影像捕获设备(例如，四个摄影机)来撷取液晶层114的四个不同部分(例如，四个象限)，使得图像处理单元160可以产生实质上对应于液晶层114的整个显示区域的影像。
尽管控制器件150、图像处理单元160及通信模块170在上述实施例中为三个独立组件，本领域具通常知识者应可了解上述三个组件可以实施为单一器件或两个器件。因此上述三个器件之配置与连接不受限于上述实施例。
图5A为根据本发明之一些实施例之显示设备500A的截面图。如图5A所展示，显示设备500A包括显示单元110、背光模块120、影像撷取器件130、壳体140及反射器180。图5A之显示设备500A与图1之显示设备100中具有相同组件符号之组件系指相同或类似组件，且因此关于其等之详细描述于此不再重复赘述。图5A中展示之显示设备500A与图1中展示之显示设备100之间的不同点为显示设备500A进一步包括反射器180。反射器180可为例如凸面镜。
在此实施例中，反射器180定位于壳体140中而不与显示单元110之显示区域重迭。详细而言，影像撷取器件130系实质上定位于液晶层114与光学膜122之间且面向反射器180。反射器180及影像撷取器件130系以使得影像撷取器件130可经由反射器180撷取由显示单元110显示的影像/视频的方式进行配置。如图5A中之箭头所示，由显示单元110显示之影像/视频可被投影至反射器180，因此，影像撷取器件130可撷取显示于反射器180上之影像。随时间撷取的多个影像可经进一步处理且用于判定显示单元110是否正常运行。
值得注意的是，由于凸面镜的光学特性，由影像撷取器件130经由凸面镜所撷取的影像相较于由影像撷取器件130直接撷取影像而言，对应于显示区域之更大部分。也就是说，藉由利用凸面镜可以减少用于撷取整个显示区域的影像的影像撷取器件130的数量。
图5B为根据本发明之一些实施例之显示设备500B的截面图。如图5B所展示，显示设备500B包括显示单元110、背光模块120、影像撷取器件130、壳体140、控制器件150及反射器180。图5B之显示设备500B与图2之显示设备200中具有相同组件符号之组件系指相同或类似组件，且因此关于其等之详细描述于此不再重复赘述。图5B中展示之显示设备500B与图2中展示之显示设备200之间的不同点为显示设备500B进一步包括反射器180。反射器180可为例如凸面镜。
如图5B所展示，反射器180及影像撷取器件130系以使得影像撷取器件130可经由反射器180撷取由显示单元110显示的影像/视频的方式进行配置。经撷取影像可传输至控制器件150。若经撷取影像随着时间变化，则控制器件150判定显示设备系正常运行。否则，控制器件150判定显示设备发生故障，并且在这种情况下，控制器件150可以调整背光模块120及/或显示设备500B的其他组件的操作。根据一些实施例，图像处理单元及通信模块可进一步包括于显示设备500B中，以便处理经撷取影像并将经撷取影像传输至外部电子器件。
图6A为根据本发明之一些实施例之显示设备600A的截面图。如图6A所展示，显示设备600A包括透明板112、液晶层114、背光模块120、影像撷取器件130及壳体140。如图6A所展示，光学腔C2形成于透明板112与液晶层114之间。介于透明板112与液晶层114之间的距离D2可足以使影像撷取器件来判定显示设备为正常，正确或足够清晰。应注意，可基于实际需求而适当地调整距离D2使得可将影像撷取器件130实质上置放于透明板112与液晶层114之间且可经由光学腔C2准确地撷取液晶层114之影像。
影像撷取器件130可为摄影机且定位于壳体140中而不与显示单元110之显示区域重迭。详细而言，影像撷取器件130系实质上定位于透明板112与液晶层114之间且面向液晶层114，以用于撷取显示单元110之影像。随时间撷取的多个影像可用于判定显示单元110是否正常运行。
根据本发明，影像撷取器件130系实质上定位于透明板112与液晶层114之间。在一些实施例中，影像撷取器件130可被置放于透明板112与液晶层114之间并且略微邻近于透明板112或者略微邻近于液晶层114。在一些实施例中，影像撷取器件130可被置放于透明板112与液晶层114之间并且远离显示区域的中心。在一些较佳实施例中，影像撷取器件130置放于透明板112与液晶层114之间并且不与显示区域重迭。在另一些较佳实施例中，影像撷取器件130系围绕透明板112与液晶层114之间的空间的周边而置放。根据本发明，影像撷取器件130可固定于壳体140之内表面，或固定于壳体140内之其他组件，以便实质上置放于透明板112与液晶层114之间。
图6B为根据本发明之一些实施例之显示设备600B的截面图。如图6B所展示，显示设备600B包括透明板112、液晶层114、背光模块120、影像撷取器件130、壳体140及反射器180。图6B之显示设备600B与图6A之显示设备600A中具有相同组件符号之组件系指相同或类似组件，且因此关于其等之详细描述于此不再重复赘述。图6B中展示之显示设备600B与图6A中展示之显示设备600A之间的不同点为显示设备600B进一步包括反射器180。反射器180可为例如凸面镜。根据一些实施例，控制器件、图像处理单元及通信模块可进一步包括于显示设备600A或600B中，以便处理经撷取影像并将经撷取影像传输至外部电子器件。
如图5A及图5B之实施例所述，反射器180及影像撷取器件130系以使得影像撷取器件130可经由反射器180撷取由液晶层114显示的影像的方式进行配置。如图6B中之箭头所示，由液晶层114显示之影像/视频可被投影至反射器180，因此，影像撷取器件130可撷取显示于反射器180上之影像。经撷取影像可经进一步处理或用于判定显示单元110是否正常运行。
图7为根据本发明之一些实施例之显示设备700的截面图。在此实施例中，显示设备700可为例如具有直下照明式背光模块之液晶显示器。如图7所展示，显示设备700包括显示单元110'、背光模块120'、影像撷取器件130及壳体140。
显示单元110'包括透明板112、液晶层114及一或多个光学膜116。一或多个光学膜116可为例如光扩散器、光反射器、增亮膜或其两者或多于两者之组合。可基于实际需求来判定欲使用之光学膜之类型及数量，因此不受限于此。
背光模块120'包括复数个光源126及用于安装该等光源126之背光总成128。光源126可为例如复数个LED，其等可置放于背光总成128之前表面上，以为显示单元110'提供背光照明。如图7所展示，由于光学膜116可漫射来自光源126的光，所以可以略过显示单元110'与背光模块120'之间的光导或腔。因此，可以降低显示设备700的厚度。然而，在一些其他实施例中，光导或腔可被安置于显示单元110'与背光模块120'之间，以便在显示区域上具有更均匀的照明。
影像撷取器件130安装于复数个光源126之间的背光模块120'上，以用于撷取显示单元110'之影像。随时间撷取的多个影像可经进一步处理且用以判定显示单元110'是否正常运行。在一实施例中，影像撷取器件130定位于显示单元110'之显示区域之内或显示区域之外侧。因为光学膜、光导或腔可漫射由光源126产生的光，在显示设备外部的使用者并不会注意到在光源126之间的影像撷取器件130。应注意，可基于实际需求来判定欲安装在背光模块120'上之影像撷取器件的类型及数量，因此不受限于此。根据一些实施例，控制器件、图像处理单元及通信模块可进一步包括于显示设备700中，以便处理经撷取影像并将经撷取影像传输至外部电子器件。
基于上述，本发明提供了一种具有更精确的自我侦测能力之显示设备，以确保显示设备正常运行。因为影像撷取器件完全隐藏在显示设备内部并且朝向液晶层或反射器来撷取影像，所以观赏者或路人并不会察觉到显示设备的影像撷取器件的存在，因此可以避免个人隐私权问题。
除非上下文另外清楚地规定，否则如本文中所使用，单数术语“一(a/an)”及“所述”可包含多个指示物。举例来说，除非上下文另外清楚地规定，否则对电子装置的参考可包含多个电子装置。
如本文中所使用，术语“连接(connect/connected/connection)”是指操作耦合或链接。经连接组件可直接地或(例如)经由另一组件集合间接地耦合到彼此。
另外，有时在本文中按范围格式呈现量、比率及其它数值。应理解，这类范围格式是为便利及简洁起见而使用，且应灵活地理解为不仅包含明确指定为范围限制的数值，且还包含涵盖于彼范围内的所有个别数值或子范围，如同明确指定每一数值及子范围那样。
虽然本公开已参考其特定实施例进行描述及绘示，但这些描述及绘示并不为限制性的。所属领域的技术人员应理解，在不脱离如由所附权利要求书定义的本公开的真实精神及范围的情况下，可作出各种改变且可取代等效物。绘示可不必按比例绘制。归因于制造程序及容限，本公开中的艺术再现与实际设备之间可存在区别。可存在并未特定绘示的本公开的其它实施例。应将本说明书及附图视为说明性而非限制性的。可作出修改，以使特定情形、材料、物质组成、方法或工艺适应于本公开的目标、精神及范围。所有这类修改打算在此随附的权利要求书的范围内。虽然已参考按特定次序执行的特定操作来描述本文中所公开的方法，但应理解，在不脱离本公开的教示的情况下，可组合、再细分，或重新定序这些操作以形成等效方法。因此，除非本文中另外特定地指示，否则操作的次序及分组并非本公开的限制。

Claims (17)

1.一种显示设备，其包含：
一壳体；
一显示单元；
一背光模块；及
一第一影像撷取器件，定位于所述壳体中且实质上定位于所述显示单元与所述背光模块之间且面向所述显示单元，其中所述第一影像撷取器件定位成不与所述显示单元之所述显示区域重迭且用于撷取在所述显示单元上播放或显示之一第一影像。
2.根据权利要求1所述的显示设备，所述第一影像撷取器件定位于远离所述显示单元的一显示区域的一中心。
3.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述显示单元包含一光学膜。
4.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述背光模块包含一光学膜。
5.根据权利要求1所述的显示设备，其进一步包含一控制器件，其中当所述第一影像撷取器件撷取所述第一影像时，所述控制器件调低所述背光模块的亮度。
6.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第一影像实质上对应于所述显示单元之一显示区域。
7.根据权利要求1所述的显示设备，其进一步包含一第二影像撷取器件，以用于撷取所述显示单元之一第二影像，其中所述第一影像映射于所述显示单元之一显示区域之一第一部分，且所述第二影像映射于所述显示单元之所述显示区域之一第二部分，所述第二部分不同于所述第一部分。
8.根据权利要求7所述的显示设备，其进一步包含一图像处理单元，其中所述图像处理单元基于所述第一影像及所述第二影像产生对应于所述显示区域之一第三部分之一第三影像，其中所述第三部分与所述第一部分及所述第二部分重迭且所述第三部分比所述第一部分与所述第二部分两者皆大。
9.根据权利要求1所述的显示设备，其进一步包含一通信模块，其用于将所述第一影像传输至与所述显示设备分离之一电子器件。
10.一种显示设备，其包含：
一壳体；
一显示单元；
一背光模块；
一第一影像撷取器件，定位于所述壳体中且实质上定位于所述显示单元与所述背光模块之间且面向所述背光模块，其中所述第一影像撷取器件定位成不与所述显示单元之所述显示区域重迭且用于撷取在所述显示单元上播放或显示之一第一影像；及
一反射器，其中所述反射器及所述第一影像撷取器件以使得所述第一影像撷取器件可经由所述反射器撷取所述第一影像的方式进行定位。
11.根据权利要求10所述的显示设备，其中所述反射器为一凸面镜。
12.根据权利要求10所述的显示设备，其中所述背光模块包含一光学膜。
13.根据权利要求10所述的显示设备，其进一步包含一控制器件，其中当所述第一影像撷取器件经由所述反射器撷取所述第一影像时，所述控制器件调低所述背光模块的亮度。
14.根据权利要求10所述的显示设备，其中所述第一影像实质上对应于所述显示单元之一显示区域。
15.根据权利要求10所述的显示设备，其进一步包含一第二影像撷取器件，以用于经由所述反射器撷取所述显示单元之一第二影像，其中所述第一影像映射于所述显示单元之一显示区域之一第一部分，且所述第二影像映射于所述显示单元之所述显示区域之一第二部分，所述第二部分不同于所述第一部分。
16.根据权利要求15所述的显示设备，其进一步包含一图像处理单元，其中所述图像处理单元基于所述第一影像及所述第二影像产生对应于所述显示区域之一第三部分之一第三影像，其中所述第三部分与所述第一部分及所述第二部分重迭且所述第三部分比所述第一部分与所述第二部分两者皆大。
17.根据权利要求10所述的显示设备，其进一步包含一通信模块，其用于将所述第一影像传输至与所述显示设备分离之一电子器件。
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