TW201447647A

TW201447647A - 可撓式顯示器之檢測裝置及檢測可撓式顯示器之彎曲之方法

Info

Publication number: TW201447647A
Application number: TW103112260A
Authority: TW
Inventors: Wei Xiong
Original assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2013-04-02
Filing date: 2014-04-02
Publication date: 2014-12-16
Also published as: EP2787425B1; US20140292650A1; US9990004B2; KR102087378B1; CN104101305B; JP6441581B2; JP2014232100A; EP2787425A3; CN104101305A; EP2787425A2; TWI636378B; KR20140120282A

Abstract

一種可撓式顯示器之檢測裝置，包含配置以擷取影像之影像感測器、配置以處理藉由影像感測器所擷取之影像之處理器以及具有當藉由處理器執行時，藉由比較隨著時間於不同時間所擷取之影像的可撓式顯示器之彎曲角之計算結果的指令儲存其中之記憶體。

Description

可撓式顯示器之檢測裝置及檢測可撓式顯示器之彎曲之方法

相關申請案之交互參照

【0001】

本申請案主張2013年4月2日於美國專利商標局提出之美國臨時申請案61/807,669之優先權及效益，名稱為可撓式顯示器之彎曲動作之光學檢測，其所揭露之內容於此全部納入以作為參考。

【0002】

本發明大致是有關於一種可撓式顯示器之彎曲動作之檢測，以及隨著時間之彎曲角之測量。

【0003】

可撓式顯示器，如可撓式有機發光二極體顯示器，為顯示器科技中的下個新領域。可撓式顯示器之新形態因子創造多種新的使用例子及應用，如基於扭旋之使用者輸入。然而，為有效地執行這些操作，計算顯示器彎曲或扭旋之幅度、量及/或程度對於可撓式顯示的之系統是有用的。此外，彎曲量之資訊可用作可撓式顯示器之生命期應力診斷法。

【0004】

為測量可撓式顯示器沿著X軸及Y軸之彎曲量，裝置可辨識可撓式顯示器之參考條件(如可撓式顯示器之參考條件為當可撓式顯示器為平坦且未彎曲時)與可撓式顯示器之動態條件(如當可撓式顯示器為彎曲或彎折時)之間的區別因子。雖本發明之例示性實施例表示參考條件為當可撓式顯示器為平坦及未彎曲之狀態，本發明之其他實施例允許參考條件為當可撓式顯示器為彎曲之狀態。因此參考條件及動態條件可為可撓式顯示器為為不同地彎曲之任何兩種條件，包含兩種條件其中之一為未彎曲之情況。可被考慮以區別參考條件及動態條件之可能因子可包含，例如可撓式顯示器之元件所受到之機械應力、可撓式顯示器之表面壓力、使用陀螺儀之動作檢測、可撓式顯示器之一個或多個部分之加速度之測量及/或可撓式顯示器之光吸收或光感測之變化。

【0005】

所述技術提供一種能夠測量顯示器之彎曲程度之可撓式顯示器。

【0006】

本發明之實施例利用多個影像感測器作為檢測裝置的一部分，嵌入或靠近可撓式顯示器。當可撓式顯示器彎曲時，影像感測器之視線改變。藉由使用影像感測器擷取周圍環境之影像，且藉由使用檢測裝置之處理器/計算裝置來比較隨著時間之影像之識別特徵，本發明之實施例之裝置可測量影像感測器之視線之角度變化，且可接著推斷可撓式顯示器之形狀變化。

【0007】

依據本發明之實施例，提供一種可撓式顯示器之檢測裝置，該檢測裝置包含：配置以擷取影像之包含第一影像感測器及第二影像感測器、配置以處理藉由影像感測器所擷取之影像之處理器以及具有指令儲存於其中之記憶體，當指令藉由處理器執行時，藉由比較影像而產生可撓式顯示器之彎曲角之計算。

【0008】

檢測裝置更可包含緩衝器，緩衝器係配置以儲存藉由影像感測器所擷取之影像，且配置以提供在第一時間所擷取之影像之第一時間影像以及在第一時間之後的第二時間所擷取之影像之第二時間影像至處理器，且處理器更可配置以比較第一時間影像與第二時間影像，以藉由執行記憶體中之指令來計算彎曲角。

【0009】

處理器可配置以藉由定位皆由第一影像感測器所擷取之各個第一時間影像之第一影像感測器影像與第二時間影像之第一影像感測器影像中以及皆由第二影像感測器所擷取之各個第一時間影像之第二影像感測器影像與第二時間影像之第二影像感測器影像中所共同找到之識別特徵、對各個第二時間影像中之識別特徵標記第二座標組、對各個第一時間影像中之識別特徵標記第一座標組、計算對應於自第一影像感測器影像之第一座標組至第一影像感測器影像之第二座標組之第一距離與第一方向之第一向量、以及計算對應於自第二影像感測器影像之第一座標組至第二影像感測器影像之第二座標組之第二距離與第二方向之第二向量來比較第一時間影像與第二時間影像。

【0010】

各個座標可對應於X-Y座標系統。

【0011】

處理器可配置以藉由定位皆由第一影像感測器所擷取之各個第一時間影像之第一影像感測器影像與第二時間影像之第一影像感測器影像中以及皆由第二影像感測器所擷取之各個第一時間影像之第二影像感測器影像與第二時間影像之第二影像感測器影像中所共同找到之複數個識別特徵、對於各個第二時間影像中之各個識別特徵標記第二座標組、對於各個第一時間影像中之各個識別特徵標記第一座標組、對於各個影像感測器影像中之各個識別特徵，計算對應於自第一影像感測器影像之第一座標組至第一影像感測器影像對應之第二座標組之第一距離與第一方向之第一影像感測器動作向量、對於第二影像感測器影像之各個識別特徵，計算對應於自第二影像感測器影像之第一座標組至第二影像感測器影像之對應之第二座標組之第二距離與第二方向之第二向量、以對應於第一影像感測器動作向量之二次最佳匹配之最小均方差計算第一影像感測器最小均方差( minimum mean-square error , MMSE) 動作向量、以及以對應於第二影像感測器動作向量之二次最佳匹配之最小均方差計算第二影像感測器最小均方差動作向量來比較第一時間影像與第二時間影像。

【0012】

檢測裝置更可包含算術單元，算術單元係配置以接收第一影像感測器最小均方差動作向量與第二影像感測器最小均方差動作向量、計算第一影像感測器最小均方差動作向量及第二影像感測器最小均方差動作向量之算術平均、自第一影像感測器最小均方差動作向量減去算術平均以產生第一影像感測器微分動作向量、以及自第二影像感測器最小均方差動作向量減去算術平均以產生第二影像感測器微分動作向量。

【0013】

產生微分動作向量可消除有關對應於識別特徵之環境區域之第一及第二影像感測器之共同移動。共同移動可包含，如可撓式顯示器之側向移動。

【0014】

檢測裝置更可包含幾何單元，幾何單元係配置以自算術單元接收微分動作向量、測量對應於各個微分動作向量之長度之像素數、將所測量之像素數轉換為各個影像感測器之視線對於可撓式顯示器之前表面法向之對應偏折角、以及將偏折角繪製為時間函數。於獲得作為時間函數之可撓式顯示器沿著X軸及Y軸之彎曲角，幾何單元亦可計算偏折角於可撓式顯示器來之前表面法向上之投射。

【0015】

儲存於記憶體中之指令，當藉由處理器執行，可導致處理器處理作為彎曲角之結果之資訊，且彎曲角可對應於對於X軸測量之X角及對於Y軸測量之Y角。

【0016】

影像感測器可位於可撓式顯示器之周圍。

【0017】

依據本發明之其他實施例，係提供一種檢測裝置，其包含配置以擷取影像之一個或多個影像感測器，其中檢測裝置係配置以藉由分析一個或多個影像感測器所擷取之影像來檢測可撓式顯示器之彎曲或移動。

【0018】

檢測裝置可配置以藉由儲存在第一時間所擷取之影像之第一時間影像與在第一時間之後的第二時間所擷取之影像之第二時間影像，以及比較藉由相同影像感測器所擷取之第一時間影像與相應第二時間影像以判定相對於參考點之一個或多個影像感測器移動之角度來計算所檢測之彎曲程度。

【0019】

依據本發明之其他實施例，係提供一種檢測可撓式顯示器之彎曲之方法，此方法包含使用複數個影像感測器在第一時間擷取複數個第一時間影像、使用複數個影像感測器第二時間擷取複數個第二時間影像，第二時間在第一時間之後、以及比較第一時間影像與對應之影像感測器之第二時間影像。

【0020】

比較第一時間影像與第二時間影像可包含使用處理器執行儲存於記憶體中之指令。

【0021】

此方法更可包含依據比較第一時間影像與第二時間影像，判定自第一時間至第二時間，對應於相對於可撓式顯示器之參考點之影像感測器其中之一之視線變化之角度，以及計算對應於視線變化之可撓式顯示器之彎曲角。

【0022】

此方法更可包含繪製隨著時間之複數個已計算之彎曲角，以判定生命期應力診斷。

【0023】

比較第一時間影像與第二時間影像可包含定位第一時間影像及第二時間影像中所共同找到之一個或多個識別特徵、對於第二時間影像中之各個一個或多個識別特徵標記第二座標組、對於第一時間影像中之各個一個或多個識別特徵標記第一座標組、以及對於各個影像感測器之影像之各個識別特徵，計算對應於各第一座標組與相對之第二座標組之間的距離之動作向量。

【0024】

可計算複數個動作向量，且比較第一時間影像與第二時間影像更可包含對於個影像感測器，以表示動作向量之二次最佳匹配之最小均方差來計算最小均方差 (minimum mean-square error , MMSE) 動作向量。

【0025】

比較第一時間影像與第二時間影像可更包含計算所有最小均方差動作向量之算術平均，以及自各個最小均方差動作向量減去算術平均以產生各個影像感測器之微分動作向量，藉以消除影像感測器共同移動。

【0026】

此方法更可包含藉由測量對應於各個微分動作向量之長度之一個或多個軸中之像素數來計算可撓式顯示器之前表面之一個或多個彎曲角、基於各個影像感測器之視域之每程度之像素數，將在一個或多個軸中之像素數轉換成各個影像感測器之視線之一個或多個偏折角、以及將偏折角繪製為時間函數。此方法亦可於獲得作為時間函數之可撓式顯示器沿著X軸及Y軸之彎曲角來計算偏折角於可撓式顯示器之前表面上之投影。

【0027】

因此，本發明之實施例可測量可撓式顯示器沿著X軸及Y軸(如X維度彎曲及Y維度彎曲)之彎曲量。

10．．．可撓式顯示器

10a．．．可撓式顯示器之左上角

10b．．．可撓式顯示器之左下角

10c．．．可撓式顯示器之右上角

10d．．．可撓式顯示器之右下角

11．．．檢測裝置

12、12a~121．．．影像感測器

12A．．．第一影像感測器

12B．．．第二影像感測器

13．．．可撓式顯示器之前表面法向

14、14t0、14t1、14A0~14A2、14B0~14B2．．．影像

15．．．可撓式顯示器之前表面

16．．．緩衝器

17．．．物體

18、18B0~18B1．．．識別特徵

19．．．處理器

20A0~20A2、20B0~20B2．．．座標值

22A0-1．．．動作向量

24、24A0-1、24B0-1、24A1-2、24B1-2．．．最小均方差動作向量

25、25A0-1、25B0-1、25A1-2、25B1-2．．．微分動作向量

26．．．算術單元

28．．．幾何單元

【0028】

第1圖係繪示依據本發明之實施例之可撓式顯示器之檢測裝置之各個元件之方塊圖；

【0029】

第2a圖係繪示依據本發明之實施例之其中物體之各個影像係藉由檢測裝置對應之影像感測器擷取之可撓式顯示器於平坦、未彎曲狀態顯示之示意圖；

【0030】

第2b圖係繪示依據本發明之實施例之其中物體之各個影像係藉由對應之檢測系統之影像感測器所擷取之可撓式顯示器於彎曲/彎折狀態顯示之示意圖；以及

【0031】

第3圖係依據本發明之實施例在三個不同時間之影像感測器對的各影像感測器所擷取之影像，且如何藉由檢測裝置之各個元件使用影像之資訊以計算可撓式顯示器之彎曲角。

【0032】

下文中，本發明之例示性實施例將參照附圖而詳細描述，使得所屬技術領域之通常知識者可執行本發明之實施例。圖式及描述被認為係例示性的性質，而非限制。全文中相同參考數字係表示相同元件。

【0033】

如所屬技術領域之通常知識者將理解的，所述實施例可以多種方式修改，而皆未背離本發明之精神與範疇。換言之本發明所述之實施例可以不同形式實施，且不應解釋為受文中所述之實施例限制。相反地，提供這些實施例使得此揭露將周密及完整，且將完整傳達例示性實施例之範疇予所屬技術領域之通常知識者。

【0034】

在圖式中，尺寸可誇大以清楚繪示。將被理解的是，當元件被表示為位於兩個元件「之間(between)」時，其可為兩個元件之間之唯一元件，或亦可存在一個或多個中介元件。全文中相同參考數字係表示相同元件。

【0035】

此外，當第一元件係被描述為耦接第二元件時，第一元件可直接耦接第二元件，或可經由一個或多個其他元件間接耦接第二元件。此外，非完整理解本發明所需之某些元件可為了清楚描述而省略。此外，全文中相同參考數字係表示相同元件。

【0036】

此外，當使用「可(may)」描述本發明之實施例時，係表示「一個或多個本發明之實施例」。同樣地，當使用範例語言，如「例如(for example)」、「如(such as)」及「如(e.g.)」，描述本發明之實施例時，係表示各個所列出之對應項目之「一個或多個本發明之實施例」。此外，當使用替換語言，如「或(or)」，描述本發明之實施例時，係表示各個所列出之對應項目之「一個或多個本發明之實施例」，而「及/或(and/or)」表示一個或多個所列出之對應項目之每一個組合之「一個或多個本發明之實施例」。

【0037】

如上述，可撓式顯示器中之檢測裝置可藉由比較參考條件與動態條件來計算或估計包含可撓式顯示器彎曲之方向的可撓式顯示器彎曲之程度。本發明之實施例藉由周圍環境之成像來區別參考條件與動態條件。

【0038】

換言之，本發明之實施例於可撓式顯示器在第一條件下時(如參考條件)，視覺檢測可撓式顯示器附近之環境(如周圍環境)，接著在第一條件後的第二條件期間(如動態條件)，視覺檢測可撓式顯示器附近之環境，並且比較不同檢測之結果以計算可撓式顯示器沿著X軸及Y軸之彎曲量。環境之視覺檢測可藉由檢測由影像感測器所擷取之環境之識別特徵來執行。

【0039】

藉由本發明之實施例之檢測可撓式顯示器之彎曲角(如顯示螢幕或可撓式顯示器之前表面之彎曲角)之裝置，可用有關彎曲程度之資訊以令檢測裝置採取行動。

【0040】

舉例來說，一檢測彎曲程度，檢測裝置即可調整顯示器之亮度以抵消強光。如其他範例，在可撓式顯示器被彎曲大約幾次、或彎曲至大約幾次之特定程度之後，平均而言，可撓式顯示器之發光元件會劣化，使得造成劣化之像素會需要不同之電流量以發出與未劣化之像素相同亮度的光線。藉由追蹤及儲存有關可撓式顯示器之彎曲之資訊，可加入補償方案以補償應力區域(如藉由提供大電流至期望具有劣化至更高程度之像素之可撓式顯示器之區域)。因此，依據本發明實施例之檢測裝置允許生命期應力診斷法。

【0041】

此外，基於動作、或基於扭旋之指令可藉由本發明之檢測裝置而測量，其可允許使用者藉由使用此指令與可撓式顯示器提供之資訊互動。此互動可包含在電子書或文章中前進頁面、退回至前一個網頁、或對應於可撓式顯示器上所顯示之電子遊戲之多種使用者指令。

【0042】

因此，本發明之實施例可藉由周圍環境之成像來測量可撓式顯示器之彎曲位置、程度、及/或方向。

【0043】

第1圖係繪示依據本發明之實施例之可撓式顯示器之檢測裝置之多個元件之方塊圖。在本發明之實施例中，檢測裝置可位在可撓式顯示器中，且可或可不與可撓式顯示器之多個電路及/或內部元件整合。參照第1圖，本實施例之檢測裝置11包含下列元件：

【0044】

1)一個或多個影像感測器12，其可嵌入可撓式顯示器10中(見第2a圖)，各個影像感測器12擷取周圍環境之影像14(如各個影像感測器12可捕抓環境之一部分擷取之影像)。雖影像感測器12可交替位於本發明之其他實施例中，在本實施例中，影像感測器12係以固定間距分隔，且沿著可撓式顯示器10之周圍嵌入；

【0045】

2)緩衝器16，儲存多種影像。為描述本發明，在第一時間(如在時間t=0)所擷取的影像14為影像14t0(見第2a圖)，而在後續之第二時間(如在時間t=1)擷取的影像為影像14t1(見第2b圖)。所擷取之影像14可為物體17。雖其他實施例可用其他結構及影像作為參考點，舉例來說，如第2a圖及第2b圖所示，影像14為位於影像感測器12前之物體17，影像14亦包含檢測裝置11用作為周圍環境的參考點之地標/識別特徵18以(如以物體17的角度來看)；

【0046】

3)處理器19，辨識在各個影像感測器12之第一及第二時間出現在各個影像14中之一個或多個識別特徵18，且標記各個影像感測器12及各個時間之各個識別特徵之對應之X-Y座標組，處理器19亦用以計算各個影像感測器12之各個識別特徵18之動作向量，動作向量分別對應於第一時間影像14t0之X-Y座標與第二時間影像14t1之X-Y座標之間的距離。此外，處理器19被用來以最小均方差來計算MMSE動作向量24以表示所有計算之動作向量之最佳匹配向量(如二次最佳匹配向量)；

【0047】

4)算術單元26，計算來自影像感測器12之所有計算之MMSE動作向量24之算術平均、自各個MMSE動作向量24減去算術平均，藉以消除從第一時間影像14t0被擷取之時間與第二時間影像14t1被擷取之時間之間的可撓式顯示器之任何側向移動(如移除兩個時間之間與識別特徵18有關之共同移動之所有影像感測器12之影響)、以及藉此產生各個MMSE動作向量24之微分動作向量25；以及

【0048】

5)幾何單元28，基於影像感測器12之視域之每度像素數來測量在微分動作向量25之X及Y軸中之像素數，其對應於物體/環境17之識別特徵18藉其自對應之第一時間影像14t0移動至對應第二時間影像14t1之像素數，以將微分動作向量25之X和Y軸中的像素數轉換至相對於垂直於未彎曲之可撓式顯示器10之前表面15(見第3圖)之前表面法向13之影像感測器12之偏折角(如第3圖所示之角度θ_Ay1、θ_Ay2、θ_By1及θ_By2)，以及繪示偏折角對其對應之影像感測器12位置之時間函數(注意的是，雖影像感測器亦可在多個方向進行偏折，為簡單描述，第3圖僅繪示在一個方向的偏折)。雖本實施例中所計算之角度對應於有關可撓式顯示器10之前表面法向之影像感測器12之視線之變化，可依據本發明之其他實施例計算其他角度，如對應於有關顯示器之參考點之影像感測器12之視線之變化之角度、或對應於有關另一影像感測器12之影像感測器12之一者之視線之變化之角度。

【0049】

雖然在本實施例中，處理器19與算術單元26及幾何單元28分開列出，在本發明之其他實施中，算術單元及幾何單元可被認為是處理器之一部分或次元件。此外，本發明實施例之檢測裝置11之處理器及其他多種元件可藉由使用具有指令之記憶體或藉由處理器、算術單元、幾何單元等軟體編碼進行操作。

【0050】

偏折角(如第3圖所示之角度θ_Ay1、θ_Ay2、θ_By1及θ_By2)表示可撓式顯示器10相對於影像感測器12之視線之彎曲。因此，藉由足夠多個影像感測器12及足夠多個適當地擷取之影像14，本發明之實施例可測量或估計隨著時間之可撓式顯示器10之形狀變化。

【0051】

第2a圖係繪示依據本發明之實施例之其中物體/環境之影像係藉由對應之檢測裝置11之影像感測器所檢測之可撓式顯示器10於平坦、未彎曲狀態顯示之示意圖。第2b圖係繪示依據第2a圖所示之實施例之其中物體/環境之影像係藉由對應之檢測裝置11之影像感測器所檢測之可撓式顯示器10於彎曲/彎折狀態顯示之示意圖。在所述之本實施例中，本實施例之可撓式顯示器之平坦、未彎曲狀態將表示為參考條件，且本發明之可撓式顯示器之彎曲狀態將表示為動態條件。

【0052】

參照第2a圖，當可撓式顯示器10為平坦狀態時(即參考條件)，可撓式顯示器10沒有彎曲角。換言之對於可撓式顯示器之前表面法向13之影像感測器12之視線中之偏折角(如第3圖所示之角度θ_Ay1、θ_Ay2、θ_By1及θ_By2)係約等於零度。在本實施例中，偏折角係形成於未彎曲之可撓式顯示器10之前表面法向13與各影像感測器12之視線之間，使得當可撓式顯示器10為平坦未彎曲狀態時，偏折角約為零度。為描述本實施例，平坦狀態之可撓式顯示器10將提供擷取第一時間影像14t0之影像感測器12之範例。此外，第2a圖及第2b圖中之影像感測器將位於靠近物體17之可撓式顯示器10之側。

【0053】

當可撓式顯示器10為平坦狀態時，且當影像感測器12及物體17之間有足夠的距離時，由於各個影像感測器12之視線將實質上相互平行，藉由影像感測器12所擷取之物體17之多種影像14將相對相同。換言之，各個影像感測器12在各個影像14之訊框中之物體之影像之位置將相對相同。此外，一個或多個識別特徵18(如以物體17的眼睛)將位於與對應影像感測器12所擷取之各個影像14大約相同之X及Y座標。雖本發明之實施例使用X-Y座標來繪製座標，本發明之其他實施例可使用其他座標系統，例如，舉例來說，笛卡爾(Cartesian)座標系統或極座標系統。

【0054】

在本實施例中，如第2a圖及第2b圖所繪示，可撓式顯示器10包含12個影像感測器12。因此，12個影像14以與12個影像感測器12相似之安排顯示，以提供各個影像感測器12所擷取之各個影像14之表示。應注意的是，雖本實施例繪示12個影像感測器12，本發明之其他實施例可包含少至如一個影像感測器或多於12個影像感測器。此外，雖本實施例繪示矩形可撓式顯示器10，可撓式顯示器10之形狀不限於此，且其他實施例之可撓式顯示器可具有其他適合之形狀。

【0055】

在本實施例中，影像感測器12係顯示為位於或靠近可撓式顯示器10之周圍。雖本發明之其他實施例可包含不同位置之影像感測器12(如影像感測器12可位於可撓式顯示器10之螢幕中)，藉由使影像感測器12位於/靠近周圍，可撓式顯示器10之彎曲由於其自可撓式顯示器10中心之距離將致使影像感測器12之視線有更大的變化，藉以允許可撓式顯示器10之彎曲角更精確計算。換言之，鄰近影像感測器12之空間分隔越大，彎曲角度檢測之解析度越高。

【0056】

物體17包含於各個第一時間影像14t0及各個第二時間影像14t1中所找到之識別特徵18，且將比較識別特徵18之位置以決定彎曲角θ(如於第3圖所示，沿著可撓式顯示器之Y軸之偏折角 θ_Ay1、θ_Ay2、θ_By1及θ_By2)之相對變化。

【0057】

此外，待分析之地標或識別特徵18必須在第一時間影像14t0之時間(如第3圖中，時間t=0)與第二時間影像14t1之時間(如第3圖中，時間t=1)皆為影像感測器12可視的。在本實施例中，因為若不同影像感測器12分析不同地標/識別特徵18作為共同識別特徵/特徵組可能發生計算誤差，若識別特徵18出現在各個影像感測器12之各個影像14中，則可達成彎曲角更精確的計算。

【0058】

此外，各個影像感測器12係以二維平面測量(換言之，各個影像感測器12藉由自身擷取表示三維環境之二維影像14而無法精確擷取深度)。因此，共同參考點(如分析之識別特徵18)可給予共同擷取影像14三維意義。

【0059】

此外，如將為所屬技術領域之通常知識者所了解的，方程式及演算法可用以將計算之向量轉換為角度。此方程式及演算法可用於本發明之實施例中以轉換影像感測器12所擷取之影像14以產生對應於自識別特徵18至影像感測器12之距離之資訊。

【0060】

參照第2b圖，本實施例之可撓式顯示器10係顯示為彎曲狀態，其將為描述本實施例而表示為動態條件。當可撓式顯示器10為彎曲狀態時，影像感測器12之多種視線對於可撓式顯示器10在平坦狀態(見第3圖)之前表面法向13可形成角度。

【0061】

對於其他影像感測器12之不同影像感測器12之視線將對應於可撓式顯示器10之彎曲之位置。由於視線之相對變化，當比較對應於參考條件(如第2a圖所示之影像14t0)之影像14時，改變對於物體17之視線之影像感測器12將認為物體17於影像14訊框中位於不同的位置。

【0062】

舉例來說，在第2b圖中，可撓式顯示器10之左上角10a及左下角10b係繪示成遠離物體17彎曲(如，左上及左下角10a及10b相對於垂直於未彎曲狀態之顯示器10之前表面15之前表面法向13往後拉)。因此，當與影像感測器12a及12b所擷取之第一時間影像14t0相比時，由分別靠近左上及左下角10a及10b之影像感測器12a及12b所擷取之第二時間影像14t1被認為分別朝右下角及朝右上角移動。同樣地，儘管未如靠近左上及左下角10a及10b之影像感測器12a及12b所擷取之影像14之物體17多，當比較分別靠近左上及左下角10a及10b之靠近影像感測器12a及12b之右方之影像感測器12i及12j之影像感測器所擷取之第一時間影像14t0時，這些影像感測器亦認為各別影像14之物體17係分別朝著影像14之右下角及右上角移動。這是由於影像感測器12越遠離可撓式顯示器10之中心，自可撓式顯示器10之前表面法向13之偏折角越高。

【0063】

也就是說，假設顯示器10之中心未相對物體17移動或傾斜(如第2a圖及2b所示)，在所擷取之影像14中之物體17之座標變化之差異(如第3圖中之識別特徵18之座標)係由於彎曲之可撓式顯示器10之末端之影像感測器12(如靠近左上及左下角10a及10b之影像感測器12a及12b)具有相較於靠近顯示器10中心之影像感測器12(如靠近左上及左下角10a及10b之影像感測器12右方之影像感測器12)更大之其視線之角度之變化之事實所導致。

【0064】

舉例來說，於第2a圖及第2b圖中，對應於各個中上之影像感測器12e、中下之影像感測器12f、中左之影像感測器12g及中右之影像感測器12h之影像14中之物體17顯示於所擷取之影像14之中心，藉以指出表示在第2b圖中撓式顯示器10之角落為彎曲，同時可撓式顯示器10之側邊為相對未彎曲。因此影像感測器12e、12f、12g及12h之視線自對應於第2a圖之時間t=0至對應於第2b圖之時間t=1係相對不變。

【0065】

不像左上角10a及左下角10b，可撓式顯示器10之右上角10c及右下角10d係朝向物體17彎曲。因此，當與這些影像感測器所擷取之第一時間影像14t0相比時，分別靠近右上及右下角10c及10d之影像感測器12c及12d所擷取之在第二時間影像14t1中之物體17係分別向上與向右及向下與向右移動。儘管相較於在角落10c及10d之影像感測器12c及12d所擷取之影像14係較少程度，分別靠近可撓式顯示器10之右上及右下角10c及10d之影像感測器12c及12d之左方之影像感測器12k及12l所擷取之第二時間影像14t1當與先前所擷取之影像14t0 (如第一時間擷取之影像或第一時間影像)相比時為相似之移動。

【0066】

一旦第一時間與第二時間影像14藉由影像感測器12擷取，本實施例之檢測裝置11之緩衝器16儲存用以藉由處理器19處理之第一時間與第二時間影像14。處理器19將能夠處理各個影像感測器12之第一時間與第二時間影像14。然而，為方便起見，將描述有關兩個影像感測器12(即第3圖之第一及第二影像感測器12A及12B)之本實施例之處理器19之處理。

【0067】

第3圖展示在三個時間(如時間t=0、t=1及t=2，其分別對應於第一時間影像、第二時間影像及第三時間影像)之影像之擷取，且展示當比較在時間t=0所擷取之影像14與時間t=1所擷取之影像14時，以及當比較在時間t=1所擷取之影像14與時間t=2所擷取之影像14時，處理器19、算術單元26及幾何單元28所採取之動作。因此，依據本發明之實施例，第3圖係繪示影像14之資訊如何用以計算可撓式顯示器10之偏折角θ。

【0068】

為描述本實施例，影像14A0表示第一影像感測器12A在時間t=0所擷取之影像，影像14B0表示第二影像感測器12B在時間t=0所擷取之影像，影像14A1表示第一影像感測器12A在時間t=1所擷取之影像，影像14B1表示第二影像感測器12B在時間t=1所擷取之影像，影像14A2表示第一影像感測器12A在時間t=2所擷取之影像，以及影像14B2表示第二影像感測器12B在時間t=2所擷取之影像。

【0069】

在緩衝器16擷取多種影像14之後，處理器19決定是否有足夠的識別特徵18可在各個目前及第一時間影像14中被擷取，且由各個影像感測器12所擷取之環境及/或物體17中被找到。本實施例之處理器19能夠藉由所屬技術領域之通常知識者所知之任何一個方法來檢測識別特徵18。舉例來說，本實施例之處理器19可配備有影像識別軟體。換言之，處理器19能夠處理對應於影像識別且儲存於耦接處理器19之記憶體中之一套軟體指令及/或電腦編碼。影像識別軟體可意圖檢測地標(如物體17，或例如物體17之識別特徵18)與鄰近區域之間的對比(如顏色對比)，及/或檢測識別特徵18周圍之區域。舉例來說，當擷取人物臉部之影像時，人物眼睛相較於人物臉部的其餘部位具有較高的對比，而令人物眼睛成為物體17之有效識別特徵18。影像識別之其他方法使用參考點/識別特徵18之顏色對比。假設識別特徵之顏色及相對位置未改變，軟體可識別其為地標/參考點/區別特徵18。

【0070】

一旦處理器19在所擷取之影像14中辨識環境及/或物體17之識別特徵18，處理器指定X-Y座標值(如X及Y座標組)為目前及第一時間影像14兩者之訊框中之識別特徵18之位置。在本實施例中，X-Y座標值對應於影像感測器12所擷取之識別特徵18之位置(如，若顯示影像感測器12所擷取之影像14，座標值對應於與顯示器之中心相對之識別特徵18之座標關係)。參照第3圖描述本實施例，多個影像感測器12在多個時間所擷取之多個座標以相似於多個影像14A0、14A1與14A2(如第一影像感測器影像)及4B0、14B1與14B2(如第二影像感測器影像)之方法描述。換言之，座標值20A0對應於影像14A0之識別特徵18之座標值，座標值20B2對應於影像14B2之識別特徵18之座標值等。

【0071】

一旦處理器指定第一時間與第二時間影像14之識別特徵18之多個X-Y座標值，處理器計算對應於各個影像感測器12所擷取之第一時間影像14之識別特徵18之X-Y座標值與同一影像感測器12所擷取之第二時間影像14之識別特徵18之X-Y座標值之間的差異之動作向量。不同動作向量對應於自一時間至下個時間之不同座標值之變化。在本實施例之描述中，第二影像感測器動作向量22B0-1對應於座標值20B0及20B1之間的距離，其對應於第二影像感測器12B分別在時間t=0及t=1所擷取之識別特徵18B0至18B1之位置之變化。

【0072】

在本實施例中，由於處理器19辨識在各個第一時間與第二時間影像14中各個影像感測器12所擷取之兩個識別特徵18(如物體17之特徵18)，各個影像感測器12計算兩個動作向量(如對應於作為識別特徵18之左眼之感知移動之第一動作向量，或左側動作向量，以及對應於作為其他識別特徵18之右眼之感知移動之第二動作向量，或右側動作向量)。

【0073】

一旦處理器19計算自對應於第一時間影像之先前X-Y座標20A0、20B0分別與對應於第二時間影像之目前X-Y座標20A1、20B1之間的差異之動作向量(如第一影像感測器“A”12A之第一影像感測器動作向量22A0-1與第二影像感測器“B”12B之第二影像感測器動作向量22B0-1)，處理器19計算對應於各個單一影像感測器12之所有動作向量之最佳匹配(如二次最佳匹配)之最小均方差(MMSE)動作向量24(如對應於兩個動作向量22B0-1之最佳匹配(如二次最佳匹配)之第二影像感測器最小均方差(MMSE)動作向量24B0-1，其對應於在第二影像感測器12B所擷取之影像14B0及14B1中之各個識別影像18，且類似地計算第一影像感測器最小均方差(MMSE)動作向量 24A0-1)。藉由計算MMSE動作向量24，處理器19能夠更精確計算對於具有識別特徵18之物體17之影像感測器12之相對動作。

【0074】

在本實施例中，由於兩個識別特徵18移動彼此相等的距離，各別時間及影像感測器12之左側及右側動作向量為相等，因此具有相等的平均。因此，對應之MMSE動作向量24係等於各個左側及右側動作向量。

【0075】

然而，在本發明之其他實施例中，不同尺寸動作向量可導致不同計算之MMSE動作向量24。舉例來說，若本範例中之物體17自為第一時間之先前時間(t=0)至為第二時間之目前時間(t=1)，對於影像感測器旋轉他的頭，對應於兩個眼睛/識別特徵18之兩個第二影像感測器動作向量22B0-1可能不相同，且對應之第二影像感測器MMSE動作向量24B0-1將對應於兩個分隔之第二影像感測器動作向量22B0-1之最佳匹配(如二次最佳匹配)。

【0076】

雖本實施例之所述範例中分析複數個動作向量，在本發明之其他實施例中，各個影像感測器12可對應於單一動作向量(如可分析單一識別特徵，而非兩個)，其依序對應於對於自第一時間影像14至第二時間影像14之物體17之識別特徵18之影像感測器12之視線改變之程度。在此實施例中，MMSE動作向量24將係相同於動作向量。

【0077】

亦應注意的是，本發明不限於計算所述之MMSE動作向量24。本發明之其他實施例可用一個或多個其他估計方法來結合多個向量，如動作向量，為一個向量。此估計方法可包含，如所屬技術領域之通常知識者所理解之平均、最小差異估計及線性回歸。

【0078】

一旦處理器19計算MMSE動作向量24，關於各個MMSE動作向量24之資訊/資料被傳遞至算術單元26。接著，算術單元26計算所有已分析之影像感測器12之MMSE動作向量24之算術平均。之後，算術單元26減去MMSE動作亮亮24之算術平均以消除有關於物體17之識別特徵18之可撓式顯示器10之任何側向移動，且藉此產生各個MMSE動作向量24之微分動作向量25。

【0079】

雖本實施例之算術單元26計算MMSE動作向量24之算術平均，本發明之其他實施例可利用移除或消除側向移動之其他方法。此方法可包含，但不限於如所屬技術領域之通常知識者所理解之截斷(即移除兩個資料組之間的共同值)或分化(即進行兩個資料組之衍生)。

【0080】

所有MMSE動作向量24之算術平均將對應於有關物體17之識別特徵18之影像感測器12之共同動作(如側向動作)。舉例來說，若可撓式顯示器10自第一時間/先前時間彎曲至第二時間/目前時間(如自時間t=0至時間t=1)，同時整個可撓式顯示器10亦水平移動或轉動至左方時，影像感測器12所擷取之第二時間影像14之識別特徵18將被處理器感知為較若可撓式顯示器10保持未水平移動至左方之識別特徵18更靠影像14之右方。藉由計算所有影像感測器12之MMSE動作向量24之算術平均，以及藉由自各個MMSE動作向量24減去MMSE動作向量24之算術平均，算術平均26能夠消除自先前時間至目前時間之共同動作(如側向動作)。

【0081】

舉例來說，如第3圖所見，MMSE動作向量24A0-1及24B0-1相較於對應之微分動作向量25A0-1(如第一影像感測器微分動作向量)及25B0-1(如第二影像感測器微分動作向量)具有較大的正x值。這是藉由皆位於垂直虛線右方之第一及第二影像感測器MMSE動作向量24A0-1及24B0-1來展示(如分別位於X-Y曲線之第二及第三象限)。也就是說，由於兩個影像感測器12所擷取之識別特徵18對其在影像14中自時間t=0至時間t=1之相對動作皆具有向右之分量之事實，第一及第二影像感測器MMSE動作向量24A0-1及24B0-1的點相較於對應之微分動作向量25A0-1及25B0-1更靠右方。藉由移除第一及第二影像感測器12A及12B皆經歷之感知之向右動作之分量，當計算微分動作向量25時，算術單元26能夠消除動作之共同分量，藉此能夠更精準計算對於顯示器10之前表面法向之影像感測器12之彎曲角之變化。

【0082】

如第3圖所見，對應於自時間t=1至時間t=2之時間變化之MMSE動作向量24A1-2及24B1-2分別與對應之微分動作向量25A1-1及25B1-2相同。這是由於缺乏影像感測器12自時間t=1至時間t=2所擷取之識別特徵18之動作之共同分量。因為沒有藉由算術單元26移除之動作之共同分量，MMSE動作向量24之算術平均係存在，且微分動作向量25各分別等於其對應之MMSE動作向量24。

【0083】

在算術單元26使用MMSE動作向量24之平均消除有關識別特徵18之可撓式顯示器10之共同移動之後，對應於微分動作向量25之資訊(即自各個MMSE動作向量24減去MMSE動作向量24之平均所得到之向量25)被傳送至幾何單元28。

【0084】

幾何單元28接著測量各個微分動作向量25A0-1、25B0-1、25A1-2及25B1-2在X軸及Y軸中之像素量以決定其長度。基於測量之影像感測器12之視域之每程度之像素量，幾何單元28接著計算各個時間序列對於顯示器之前表面法向13之各個第一及第二影像感測器12A及12B之偏折角θ_Ay1、θ_Ay2、θ_By1及θ_By2(如第一影像感測器12A自時間t=0至時間t=1之角度θ_Ay1之相對變化，以及第一影像感測器12A自時間t=1至t=2之角度θ_Ay2之相對變化，同時亦計算影像感測器12B對應時間序列之θ_By1及θ_By2)。分隔彎曲角可藉由投影對於前表面法向13之偏折角至可撓式顯示器之前表面、以及判定沿著X軸之偏折角部分以得到影像感測器12之彎曲X角與沿著Y軸以得到影像感測器12之彎曲Y角來計算。雖在第3圖所示之本範例中之第一及第二影像感測器12A及12B自t=0至t=1沿著X軸受到偏折，對應之偏折角θ_Ax1及 θ_Bx1(未繪示)則未討論，因為其計算之方法係相似於如上述，且將為所屬技術領域之通常知識者所理解。

【0085】

在計算多個時間之多個偏折角即/或彎曲角之後，幾何單元28繪製角度對其對應之影像感測器12作為時間之函數。藉由完成各個複數個影像感測器12之這些計算，裝置能夠測量隨著時間與顯示器之彎曲程度及方向相關之顯示器形狀之改變。

【0086】

例示性實施例已於文中討論，且雖於其中使用特定用語，其僅以概略性及描述性使用及解釋，且不以限制之目的使用或解釋。在某些例子中，對如提出之本申請之技術領域之通常知識者顯而易見的是，除非明確地另外表示，與特定實施例連結描述之特徵、特性及/或元件可單獨使用，或可和與其他實施例連結描述之特徵、特性及/或元件合併使用。因此，將為所屬技術領域之通常知識者所理解的是，可進行多種形式及細節變化而不背離後附之申請專利範圍中所述之本發明之精神與範疇及其均等物。

11．．．檢測裝置

12．．．影像感測器

14．．．影像

16．．．緩衝器

19．．．處理器

24．．．最小均方差動作向量

25．．．微分動作向量

26．．．算術單元

28．．．幾何單元

Claims

【第1項】

一種可撓式顯示器之檢測裝置，該檢測裝置包含：
一第一影像感測器及一第二影像感測器，係配置以擷取影像；
一處理器，係配置以處理藉由該第一影像感測器及該第二影像感測器所擷取之影像；以及
一記憶體，具有指令儲存於其中，當指令藉由該處理器執行時，藉由比較影像而產生一可撓式顯示器之一前表面之一彎曲角之計算。
【第2項】

如申請專利範圍第1項所述之檢測裝置，更包含一緩衝器，其配置以儲存藉由該第一影像感測器及該第二影像感測器所擷取之影像，且配置以提供在一第一時間所擷取之影像之一第一時間影像以及在該第一時間之後的一第二時間所擷取之影像之一第二時間影像至該處理器，
其中，該處理器更配置以比較該第一時間影像與該第二時間影像，以藉由執行該記憶體中之指令來計算該彎曲角。
【第3項】

如申請專利範圍第2項所述之檢測裝置，其中該處理器係配置以比較該第一時間影像與該第二時間影像，該第一時間影像與該第二時間影像之比較係藉由：
定位皆藉由該第一影像感測器所擷取之各該第一時間影像之一第一影像感測器影像及該第二時間影像之一第一影像感測器影像及皆藉由該第二影像感測器所擷取之各該第一時間影像之一第二影像感測器影像及該第二時間影像之一第二影像感測器影像中所共同找到之一識別特徵；
對各該第二時間影像之該識別特徵標記一第二座標組；
對各該第一時間影像之該識別特徵標記一第一座標組；
計算對應於自該第一影像感測器影像之該第一座標組至該第一影像感測器影像之該第二座標組之第一距離與第一方向之一第一向量；以及
計算對應於自該第二影像感測器影像之該第一座標組至該第二影像感測器影像之該第二座標組之第二距離與第二方向之一第二向量。
【第4項】

如申請專利範圍第2項所述之檢測裝置，其中該處理器係配置以比較該第一時間影像及該第二時間影像，該第一時間影像及該第二時間影像之比較係藉由：
定位皆藉由該第一影像感測器所擷取之各該第一時間影像之一第一影像感測器影像與該第二時間影像之一第一影像感測器影像以及皆藉由該第二影像感測器所擷取之各該第一時間影像之一第二影像感測器影像與該第二時間影像之一第二影像感測器影像中所共同找到之複數個識別特徵；
對各該第二時間影像中之各該複數個識別特徵標記一第二座標組；
對各該第一時間影像中之各該複數個識別特徵標記一第一座標組。
【第5項】

如申請專利範圍第4項所述之檢測裝置，更包含：
對於該第一影像感測器影像之各該複數個識別特徵，計算對應於自該第一影像感測器影像之該第一座標組其中之一至該第一影像感測器影像之對應之該第二座標組之第一距離與第一方向之一第一影像感測器動作向量；以及
對於該第二影像感測器影像之各該複數個識別特徵，計算對應於自該第二影像感測器影像之該第一座標組其中之一至該第二影像感測器影像之對應之該第二座標組之第二距離與第二方向之一第二影像感測器動作向量。
【第6項】

如申請專利範圍第5項所述之檢測裝置，更包含：
以對應於該第一影像感測器動作向量之最佳匹配之最小均方差來計算一第一影像感測器最小均方差(minimum mean-square error, MMSE)動作向量；以及
以對應於該第二影像感測器動作向量之最佳匹配之最小均方差來計算一第二影像感測器最小均方差動作向量。
【第7項】

如申請專利範圍第6項所述之檢測裝置，更包含一算術單元，其係配置以：
接收該第一影像感測器最小均方差動作向量與該第二影像感測器最小均方差動作向量；
計算該第一影像感測器最小均方差動作向量及該第二影像感測器最小均方差動作向量之一算術平均；
自該第一影像感測器最小均方差動作向量減去該算術平均以產生一第一影像感測器微分動作向量；以及
自該第二影像感測器最小均方差動作向量減去該算術平均以產生一第二影像感測器微分動作向量。
【第8項】

如申請專利範圍第7項所述之檢測裝置，其中產生該第一影像感測器微分動作向量及該第二影像感測器微分動作向量消除有關對應於該複數個識別特徵之環境區域之該第一影像感測器及該第二影像感測器之共同移動。
【第9項】

如申請專利範圍第7項所述之檢測裝置，更包含一幾何單元其係配置以：
自該算術單元接收該第一影像感測器微分動作向量及該第二影像感測器微分動作向量；
測量對應於各該第一影像感測器微分動作向量及該第二影像感測器微分動作向量之長度之像素數；
將測量之像素數轉換為各該第一影像感測器及該第二影像感測器之視線對於該可撓式顯示器之一前表面法向之對應之一偏折角；
將該偏折角繪製為時間函數；以及
將該偏折角轉換為該可撓式顯示器之該前表面之該彎曲角。
【第10項】

如申請專利範圍第9項所述之檢測裝置，其中儲存於該記憶體中之指令，當藉由該處理器執行時，導致該處理器處理為該彎曲角之結果之資訊，且
其中該彎曲角係對應於對X軸所測量之X軸角及對Y軸所測量之Y軸角。
【第11項】

如申請專利範圍第1項所述之檢測裝置，其中該第一影像感測器及該第二影像感測器係位於該可撓式顯示器之周圍。
【第12項】

一種檢測裝置包含：
一或多個影像感測器，係配置以擷取影像，
其中該檢測裝置係配置以藉由分析該一或多個影像感測器所擷取之影像來檢測一可撓式顯示器之彎曲或移動。
【第13項】

如申請專利範圍第12項所述之檢測裝置，其中該檢測裝置係配置以計算所檢測之彎曲程度，計算係藉由：
儲存在一第一時間所擷取之影像之一第一時間影像與在該第一時間之後的一第二時間所擷取之影像之一第二時間影像；以及
比較藉由同一該影像感測器擷取之該第一時間影像與相應之該第二時間影像以判定相對於一參考點之該一或多個影像感測器移動之角度。
【第14項】

一種檢測可撓式顯示器之彎曲之方法，該方法包含；
使用複數個影像感測器在一第一時間擷取複數個第一時間影像；
使用該複數個影像感測器在一第二時間擷取複數個第二時間影像，該第二時間在該第一時間之後；以及
比較該複數個影像感測器中對應之該影像感測器之該複數個第一時間影像與該複數個第二時間影像。
【第15項】

如申請專利範圍第14項所述之方法，更包含：
依據比較該複數個第一時間影像與該複數個第二時間影像，判定自該第一時間至該第二時間，對應於相對於該可撓式顯示器之一參考點之該複數個影像感測器之其中之一之視線變化之一角度；以及
計算對應於視線變化之一偏折角。
【第16項】

如申請專利範圍第15項所述之方法，更包含繪製隨著時間之計算之複數個該偏折角以判定生命期應力診斷。
【第17項】

如申請專利範圍第16項所述之方法，更包含將該偏折角轉換為對應於該可撓式顯示器相對於該可撓式顯示器之一前表面彎曲之程度之一彎曲角。
【第18項】

如申請專利範圍第14項所述之方法，其中比較該第一時間影像與該第二時間影像包含使用一處理器執行儲存於一記憶體中之指令。
【第19項】

如申請專利範圍第18項所述之方法，其中比較該第一時間影像與該第二時間影像包含：
定位在該第一時間影像及該第二時間影像中所共同找到之一或多個識別特徵；
對在該第二時間影像中之各該一或多個識別特徵標記一第二座標組；
對在該第一時間影像中之各該一或多個識別特徵標記一第一座標組；以及
對於各該複數個影像感測器之影像之各該一或多個識別特徵，計算對應於各該第一座標組與相對之該第二座標組之間的距離之一動作向量。
【第20項】

如申請專利範圍第19項所述之方法，其中計算複數個該動作向量，且
其中比較該第一時間影像與該第二時間影像更包含，對於各該複數個影像感測器，以表示該動作向量之最佳匹配向量之最小均方差來計算一最小均方差動作向量。
【第21項】

如申請專利範圍第20項所述之方法，其中比較該第一時間影像與該第二時間影像更包含：
計算所有該最小均方差動作向量之一算術平均：以及
自各該最小均方差動作向量減去該算術平均以產生各該複數個影像感測器之一微分動作向量，藉此消除該複數個影像感測器之共同移動。
【第22項】

如申請專利範圍第21項所述之方法，更包含計算該可撓式顯示器之一前表面之一或多個彎曲角，該計算係藉由：
測量對應於各該微分動作向量之長度之一或多個軸中之像素數；
基於依據各該複數個影像感測器之視域之每程度之像素數，將該一或多個軸中之像素數轉換為各該複數個影像感測器之視線之一或多個偏折角；以及
繪製該一或多個偏折角之時間函數；以及
將該一或多個偏折角轉換為對應於該可撓式顯示器對於該可撓式顯示器之該前表面之之彎曲程度之該彎曲角。