TW201428556A - 影像互動系統及其影像顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種影像互動系統，包括影像顯示裝置以及操控裝置。影像顯示裝置包括殼體、顯示單元、發光組件以及至少一導光元件。殼體具有表面，表面具有光輸出部。顯示單元設置於殼體內並具有被殼體之表面暴露出的顯示面。顯示面與表面面向同一方向。發光組件設置於殼體內，發光組件用以發出光訊號。至少一導光元件設置於殼體內，並位於發光組件發出之光訊號的傳導路徑上。導光元件用以接收光訊號，並將光訊號傳導至光輸出部。操控裝置具有光感測元件，面對影像顯示裝置而擷取影像。

Description

影像互動系統及其影像顯示裝置

本發明是有關於一種影像互動系統及其影像顯示裝置，且特別是有關於一種以導光元件將發光組件發出的光訊號傳導至位於殼體的光輸出部的影像互動系動及其影像顯示裝置。

近年來，隨著科技的進步，以及社會大眾對薄型化、輕量化顯示器之需求，窄邊框設計之顯示器已蔚為趨勢。然而，對於具有影像互動功能的顯示器而言，為了提供光訊號給操控裝置，顯示器的邊框需設置能夠發出光訊號的發光組件。因此，若發光組件的尺寸過大將會影響到顯示器之邊框結構設計而無法達成窄邊框之需求。

請參照圖1，其為習知影像互動系統1的示意圖。如圖1所示，習知的影像互動系統1包括影像顯示裝置10以及操控裝置11。影像顯示裝置10具有殼體101、顯示單元102以及發光組件103。殼體101具有表面1001。顯示單元102設置於殼體101內並具有被殼體101表面1001暴露出的顯示面1002，殼體101的表面1001與顯示面1002面向同一方向。在習知的影像顯示裝置中，發光組件103設置在殼體 101的表面1001，具體來說，發光組件103設置在影像顯示裝置10的邊框處。然而，發光組件103包括電路板(圖未示)以及組設於電路板上的多個發光元件(圖未示)，而電路板以及發光元件皆具有一定程度的尺寸大小，為了容納此發光組件103，此影像顯示裝置10往往無法達成窄邊框的需求。

本發明的目的就是在提供一種影像互動系統，以使其顯示裝置達到窄邊框的優點。

本發明的再一目的是提供一種影像顯示裝置，以降低其邊框的厚度。

為達上述優點，本發明提出一種影像互動系統，包括影像顯示裝置以及操控裝置。影像顯示裝置包括殼體、顯示單元、發光組件以及至少一導光元件。殼體具有表面，表面具有光輸出部。顯示單元設置於殼體內並具有被殼體之表面暴露出的顯示面。顯示面與表面面向同一方向。發光組件設置於殼體內，發光組件用以發出光訊號。至少一導光元件設置於殼體內，並位於發光組件發出之光訊號的傳導路徑上。導光元件用以接收光訊號，並將光訊號傳導至光輸出部。操控裝置具有光感測元件，面對影像顯示裝置而擷取影像。

在本發明的一實施例中，上述之導光元件具有至少一入光面與出光面，入光面面向發光組件，出光面面向光輸出部。

在本發明的一實施例中，上述之導光元件為剛性導光元件。

在本發明的一實施例中，上述之導光元件包括第 一導光部與第二導光部，第一導光部連接於第二導光部，第一導光部包括入光面，第二導光部包括出光面，導光元件具有至少一轉折處，位於第一導光部與第二導光部連接的交界處。

在本發明的一實施例中，上述之導光元件為可撓性導光元件。

在本發明的一實施例中，上述之導光元件呈管狀，並具有相對的第一端面與第二端面以及連接於第一端面與第二端面之間的側面，第一端面為入光面，第二端面為出光面。

在本發明的一實施例中，上述之導光元件呈管狀，並具有相對的第一端面與第二端面以及連接於第一端面與第二端面之間的側面，入光面為第一端面，出光面為側面之面向光輸出部的部分。

在本發明的一實施例中，上述之發光組件包括多個發光元件，光輸出部包括多個透孔，至少一導光元件的數量為多個，且分別對應這些發光元件與這些透孔，每一導光元件將對應的發光元件發出的光訊號傳導至對應的透孔。

在本發明的一實施例中，上述之光輸出部包括開口，開口之形狀呈L型。

在本發明的一實施例中，上述之導光元件包括反射元件，用以將發光組件發出之光訊號反射至殼體之光輸出部。

在本發明的一實施例中，上述之發光組件發出之光訊號包括特定波長光訊號，反射元件反射特定波長光訊號並濾除掉特定波長光訊號以外的其它波長光訊號。

在本發明的一實施例中，上述之反射元件包括具 有濾光材料層的反射片。

在本發明的一實施例中，上述之反射元件包括熱鏡。

在本發明的一實施例中，上述之影像顯示裝置更包括光擴散元件，設置於殼體並覆蓋於光輸出部。

在本發明的一實施例中，上述之光輸出部具有預定形狀，且該預定形狀係不為對稱形狀。

為達上述優點，本發明另一方面提出一種影像顯示裝置，並用以提供光訊號至影像互動系統，影像顯示裝置包括殼體、顯示單元、發光組件以及至少一導光元件。殼體具有表面，其中表面具有光輸出部。顯示單元設置於殼體內並具有被殼體之表面暴露出的顯示面，其中顯示面與表面面向同一方向。發光組件設置於殼體內，發光組件用以發出光訊號。至少一導光元件設置於殼體內，並位於發光元件發出之光訊號的傳導路徑上，導光元件用以接收光訊號，並將光訊號傳導至光輸出部。

為達上述優點，本發明另一方面提出一種影像顯示裝置，並用以提供光訊號至影像互動系統，影像顯示裝置包括殼體、顯示單元、發光組件以至少一導光元件。顯示單元設置於殼體內並具有被殼體暴露出的顯示面。發光組件設置於殼體外，發光組件用以發出光訊號。導光元件設置於殼體外，並位於發光組件發出之光訊號的傳導路徑上。導光元件具有至少一入光面與出光面，入光面面向發光組件，出光面與顯示面面向同一方向，導光元件透過入光面接收光訊號，並將光訊號傳導至出光面。

在本發明的一實施例中，上述之發光組件以可拆式地設置於殼體的表面。

本發明因採用發光組件設置於殼體內並藉由導光元件將光訊號傳導至殼體的光輸出部的結構。由於發光組件並未直接設置在殼體的光輸出部，所以互動影像系統的影像顯示裝置能達成窄邊框的需求。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

1、2‧‧‧影像互動系統

10、20、20a、20b、20c、20d、20e‧‧‧影像顯示裝置

101、201‧‧‧殼體

102、202‧‧‧顯示單元

103、203‧‧‧發光組件

1001、2001‧‧‧表面

1002、2002‧‧‧顯示面

11、21‧‧‧操控裝置

204、204b、204c‧‧‧導光元件

204d‧‧‧反射元件

205、205c‧‧‧光輸出部

206‧‧‧光擴散元件

210‧‧‧光感測元件

2003‧‧‧入光面

2004‧‧‧出光面

2005‧‧‧轉折處

2006‧‧‧第一端面

2007‧‧‧第二端面

2008‧‧‧側面

2031‧‧‧電路板

2032‧‧‧發光元件

2041‧‧‧第一導光部

2042‧‧‧第二導光部

圖1繪示為習知影像互動系統的示意圖。圖2繪示為本發明之一實施例所述之影像互動系統的示意圖。圖3繪示為圖2所示之影像顯示裝置的結構示意圖。圖4繪示為本發明之另一實施例所述之影像顯示裝置的結構示意圖。圖5繪示為本發明之另一實施例所述之影像顯示裝置的結構示意圖。圖6繪示為本發明之另一實施例所述之影像顯示裝置的結構示意圖。圖7繪示為本發明之另一實施例所述之影像顯示裝置的結構示意圖。圖8繪示為本發明之另一實施例所述之影像顯示裝置的結構示意圖。

本發明係透過一種光路徑傳達裝置將設置在一影像顯示裝置後側的發光組件產生之光源傳送至該影像顯示裝置的前側，如此可在該影像顯示裝置前側提供一影像互動系統所需之參考光源，且可避免傳統上將發光組件直接設置於該影像顯示裝置前側而導致該影像顯示裝置之邊框過大的問題。另外，光路徑傳達裝置可增加在該影像顯示裝置前側 所顯示的形狀、面積等，致使該影像互動系統可增加指向感測的精準度以及克服該影像互動系統的遙控器因旋轉所產生的感測錯誤。在以下的實施例說明中，光路徑傳達裝置係以一導光元件為例進行說明。

請參照圖2與圖3，圖2為本發明之一實施例所述之影像互動系統的示意圖。圖3為圖2所示之影像顯示裝置的結構示意圖。如圖2所示，本實施例所述之影像互動系統2包括影像顯示裝置20以及操控裝置21。操控裝置21具有光感測元件210，此光感測元件210面對影像顯示裝置20而擷取影像。

如圖2與圖3所示，影像顯示裝置20包括殼體201、顯示單元202、發光組件203以及至少一導光元件204。殼體201具有表面2001，此表面2001具有光輸出部205。顯示單元202設置於殼體201內並具有被殼體201的表面2001暴露出的顯示面2002，且此顯示面2002與殼體201的表面2001面向同一方向。發光組件203設置於殼體201內，此發光組件203用以發出光訊號，具體來說，發光組件203包括電路板2031以及設置於電路板2031上的至少一發光元件2032。導光元件204設置於殼體201內，並位於發光組件203之光訊號的傳遞路徑上。導光元件204用以接收發光組件203發出的光訊號，並將此光訊號傳導至殼體201的光輸出部205。

導光元件204具有至少一入光面2003與出光面2004。入光面2003面向發光組件203，而出光面2004面向殼體201表面2001的光輸出部205。如圖3所示，本實施例所述之導光元件204例如是剛性導光元件，但本發明不以此為限。具體來說，本實施例所述之導光元件204包括第一導光 部2041與第二導光部2042。第一導光部2041連接於第二導光部2042。第一導光部2041包括入光面2003，而第二導光部2004包括出光面2004。導光元件204具有至少一轉折處2005，此轉折處2005位於第一導光部2041與第二導光部2042連接的交界處。需特別說明的是，本實施例所述之導光元件204的轉折處2005數量為一個僅為本發明的其中之一實施例，本發明不以此為限，導光元件204的轉折處2005數量可視實際情況的需求進行改變，例如：導光元件204設置在不同的殼體201尺寸或是不同的殼體201形狀中時，導光元件204的轉折處2005的數量也會有所不同。

另外，該發光組件203不以設置在該殼體201內部為限，亦可將該發光組件203作為一個外部元件，直接設置在該顯示裝置20周遭或以可拆卸方式加裝至該殼體201表面，而該導光元件204的入光面2003則設置於該顯示裝置20面向該發光組件203的一側外部，用以接收該發光組件203從外部提供之光源，並提供至出光面2004。

值得一提的是，本實施例所述之發光組件203的發光元件2032、導光元件204以及光輸出部205的數量為一個，僅為本發明的其中之一實施例。在其它的實施例中，如圖4所示之影像顯示裝置20a的發光元件2032、導光元件204以及光輸出部205的數量分別為二個。這些導光元件204分別對應這些發光元件2032與這些光輸出部205，且每一導光元件204將對應的發光元件2032發出的光訊號傳導至對應的光輸出部205。需特別說明的是，發光元件2032、導光元件204以及光輸出部205的數量可依照實際情況的需求而進行數量的改變，並不以在本發明實施例中所提及的數量為限。

請參照圖5，其為本發明之另一實施例所述之影像顯示裝置的示意圖。如圖5所示，本實施例所述之影像顯示裝置20b與圖3所示之影像顯示裝置20的結構與功能類似，差別處在於導光元件。本實施例所述之影像顯示裝置20b的導光元件204b例如是可撓性導光元件，此可撓性導光元件例如是呈管狀的光纖(optical fiber)，但本發明不以此為限。具體來說，本實施例所述之導光元件204b具有相對的第一端面2006、第二端面2007以及連接於第一端面2006與第二端面2007之間的側面2008。在本實施例中，導光元件204b的第一端面2006類似於圖3所示之導光元件204的入光面2003，而導光元件204b的第二端面2007類似於圖2所示之導光元件204的出光面2004。也就是說，發光組件203發出的光訊號會由導光元件204b的第一端面2006進入，並由導光元件204b的第二端面2007出射。最後，光訊號通過殼體201表面2001的光輸出部205輸出至殼體201外。

值得一提的是，圖2至圖5所示之光輸出部205例如是透孔，但本發明不以此為限。以圖5所示之光輸出部205為例，由於圖5所示之導光元件204b的出光面為截面積較小(相較於導光元件204b的側面2008的截面積)的第一端面2006，因此，圖5所示之光輸出部205為與導光元件204b的第一端面2006相匹配的透孔。此外，圖2至圖5所述之光輸出部皆具有預定形狀，而此預定形狀例如是不對稱形狀。

請參照圖6，其為本發明之另一實施例所述之影像顯示裝置的示意圖。如圖6所示，本實施例所述之影像顯示裝置20c的結構與功能與圖5所示之影像顯示裝置20b類似，差別處在於導光元件與光輸出部。在本實施例中，導光 元件204c的第一端面2006類似於圖3所示之導光元件204c的入光面2003，而導光元件204c的側面2008類似於圖3所示之導光元件2042的出光面2004。也就是說，在本實施例中，導光元件204c的側面2008面向殼體201表面2001的光輸出部205c，當發光組件203發出光訊號後，此光訊號會由導光元件204c的第一端面2006進入，並由導光元件204c的側面2008出射。最後，光訊號通過殼體201表面2001的光輸出部205c輸出至殼體201外。此外，由於本實施例所述之導光元件204c的出光面為截面積較大(相較於第一端面2006與第二端面2007的截面積)的側面2008，因此，本實施例所述之光輸出部205c例如是與導光元件204b的側面2008相匹配的開口。往其它的實施例中，開口的形狀例如是呈L型或是呈不對稱形狀，但本發明不以為限，開口的形狀可視實際情況的需求進行調整。

值得一提的是，本實施例所述之導光元件204c的內部設置有多個微結構(圖未示)，而這些微結構例如是設置在導光元件204c的出光面(也就是側面2008)，以藉由這些微結構的設置使得發光組件203發出的光訊號可由導光元件204c的側面2008出射。這些微結構例如是擴散粒子或是溝槽，但本發明不以此為限。

請參照圖7，其為本發明之另一實施例所述之影像顯示裝置的示意圖。如圖7所示，本實施例所述之影像顯示裝置20d的結構與功能類似於圖3所示之影像顯示裝置20，差別處在於導光元件。本實施例所述之影像顯示裝置20d的導光元件例如是反射元件204d，用以將發光組件203發出的光訊號反射至殼體201的光輸出部205。具體來說，本實施 例所述之發光組件203發出的光訊號包括特定波長光訊號，而此特定波長光訊號例如是紅外線。當發光組件203發出光訊號至反射元件204d時，反射元件204d反射光訊號的特定波長光訊號，並同時濾除特定波長光訊號以外的其它波長光訊號。值得一提的是，圖7所示之反射元件204d例如是具有濾光材料的反射片或是熱鏡(hot mirror)，但本發明不以此為限。

請參照圖8，其為本發明之另一實施例所述之影像顯示裝置的示意圖。如圖8所示，本實施所述之影像顯示裝置20e與圖3所示之影像顯示裝置20的功能與結構類似，差別處在於本實施例所述之影像顯示裝置20e更包括光擴散元件206。此光擴散元件206設置於殼體201並覆蓋於光輸出部205。此光擴散元件206的功效在於增加光訊號強度，使得操控裝置21的光感測元件210感測光訊號變化的靈敏度增加，具體來說，當發光組件203發出的光訊號通過擴散元件206時，光擴散元件206使得光訊號產生不同的發散角度，進而增加光訊號的強度。

綜上所述，在本發明之影像互動系統採用發光組件設置於殼體內並藉由導光元件將光訊號傳導至殼體的光輸出部的結構。由於發光組件並未直接設置在殼體的光輸出部，所以互動影像系統的影像顯示裝置能達成窄邊框的需求。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

20‧‧‧影像顯示裝置

201‧‧‧殼體

202‧‧‧顯示單元

203‧‧‧發光組件

2001‧‧‧表面

2002‧‧‧顯示面

204‧‧‧導光元件

205‧‧‧光輸出部

2003‧‧‧入光面

2004‧‧‧出光面

2005‧‧‧轉折處

2031‧‧‧電路板

2032‧‧‧發光元件

2041‧‧‧第一導光部

2042‧‧‧第二導光部

Claims (19)

1. 一種影像互動系統，包括：一影像顯示裝置，包括：一殼體，具有一表面，其中該表面具有一光輸出部；一顯示單元，設置於該殼體內並具有一被該殼體之該表面暴露出的顯示面；一發光組件，設置於該殼體內，該發光組件用以發出一光訊號；以及至少一導光元件，設置於該殼體內，並位於該發光組件發出之該光訊號的傳導路徑上，該導光元件用以接收該光訊號，並將該光訊號傳導至該光輸出部；以及一操控裝置，具有一光感測元件，面對該影像顯示裝置而擷取一影像。
2. 如申請專利範圍第1項所述之影像互動系統，其中該導光元件具有至少一入光面與一出光面，該入光面面向該發光組件，該出光面面向該光輸出部。
3. 如申請專利範圍第2項所述之影像互動系統，其中該導光元件為一剛性導光元件。
4. 如申請專利範圍第3項所述之影像互動系統，其中該導光元件包括一第一導光部與一第二導光部，該第一導光 部連接於該第二導光部，該第一導光部包括該入光面，該第二導光部包括該出光面，該導光元件具有至少一轉折處，位於該第一導光部與該第二導光部連接的交界處。
5. 如申請專利範圍第2項所述之影像互動系統，其中該導光元件為一可撓性導光元件。
6. 如申請專利範圍第5項所述之影像互動系統，其中該導光元件呈管狀，並具有相對的一第一端面與一第二端面以及一連接於該第一端面與該第二端面之間的側面，該第一端面為該入光面，該第二端面為該出光面。
7. 如申請專利範圍第5項所述之影像互動系統，其中該導光元件呈管狀，並具有相對的一第一端面與一第二端面以及一連接於該第一端面與該第二端面之間的側面，該入光面為該第一端面，該出光面為該側面之面向該光輸出部的部分。
8. 如申請專利範圍第1項所述之影像互動系統，其中該發光組件包括多個發光元件，該光輸出部包括多個透孔，該至少一導光元件的數量為多個，且分別對應該些發光元件與該些透孔，每一該導光元件將對應的該發光元件發出的該光訊號傳導至對應的該透孔。
9. 如申請專利範圍第1項所述之影像互動系統，其中該光輸出部包括一開口，該開口之形狀呈一L型。
10. 如申請專利範圍第1項所述之影像互動系統，其中該導光元件包括一反射元件，用以將該發光組件發出之該光訊號反射至該殼體之該光輸出部。
11. 如申請專利範圍第10項所述之影像互動系統，其中該發光組件發出之該光訊號包括一特定波長光訊號，該反射元件反射該特定波長光訊號並濾除掉該特定波長光訊號以外的其它波長光訊號。
12. 如申請專利範圍第11項所述之影像互動系統，其中該反射元件包括一具有濾光材料層的反射片。
13. 如申請專利範圍第11項所述之影音娛樂產品，其中該反射元件包括一熱鏡。
14. 如申請專利範圍第1項所述之影像互動系統，其中該影像顯示裝置更包括一光擴散元件，設置於該殼體並覆蓋於該光輸出部。
15. 如申請專利範圍第1項所述之影像互動系統，其中該光輸出部具有一預定形狀，且該預定形狀係不為一對稱形狀。
16. 如申請專利範圍第1項所述之影像互動系統，其中該顯示單元的該顯示面與該殼體的該表面面向同一方向。
17. 一種影像顯示裝置，並用以提供一光訊號至一影像互動系統，該影像顯示裝置包括：一殼體，具有一表面，其中該表面具有一光輸出部；一顯示單元，設置於該殼體內並具有一被該殼體之該表面暴露出的顯示面；一發光組件，設置於該殼體內，該發光組件用以發出該光訊號；以及至少一導光元件，設置於該殼體內，並位於該發光組件發出之該光訊號的傳導路徑上，該導光元件用以接收該光訊號，並將該光訊號傳導至該光輸出部。
18. 一種影像顯示裝置，並用以提供一光訊號至一影像互動系統，該影像顯示裝置包括：一殼體；一顯示單元，設置於該殼體內並具有一被該殼體暴露出的顯示面；一發光組件，設置於該殼體外，該發光組件用以發出該光訊號；以及至少一導光元件，設置於該殼體外，並位於該發光組件發出之該光訊號的傳導路徑上，該導光元件具有至少一入光面與一出光面，該入光面面向該發光組件，該出光面與該顯示面面向同一方向，該導光元件透過該入光面接收該光訊號，並將該光訊號傳導至該出光面。
19. 如申請專利範圍第18項所述之影像顯示裝置，其中該 發光組件以一可拆式地設置於該殼體的一表面。