TW202037984A - 顯示裝置 - Google Patents

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吳景鈞
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Abstract

本發明提供一種顯示裝置。該顯示裝置包含一殼體、一顯示單元、一背光模組及至少一個影像擷取器件。該至少一個影像擷取器件定位於該殼體中且用於擷取該顯示單元之一影像。

Description

顯示裝置
本發明係關於一種顯示裝置。更特定言之，本發明係關於一種包括一影像擷取裝置之顯示裝置。
由於顯示裝置廣泛用於不同環境中，因此如何確保顯示裝置在惡劣條件下之可靠性及穩定性已變成重要議題。舉例而言，顯示裝置可能置放於戶外以用於顯示廣告。對於顯示裝置之管理員或所有者或者廣告商而言需要監視顯示裝置是否正常運行。
為了判定由顯示裝置顯示的影像/視頻是否正常、正確或足夠清晰，可以將攝影機放置在顯示裝置的觀看表面的一小部分的前面，以便監視在觀看表面的一小部分上顯示的影像/視頻是否為正常的。然而，在此種配置中，攝影機只能監視顯示裝置之觀看表面的一小部分且會遮蔽該觀看表面的該小部分。可替代地，攝影機可安裝於朝向顯示裝置之外部。通過這樣做，攝影機可能會拍攝路人，從而產生個人隱私權議題。如何避免侵犯路人隱私且確保顯示裝置正常運行是一個需要解決之問題。
鑑於上述情況，需要提供一種具有更精確的自我偵測(self-detection)能力之顯示裝置，以便確保顯示裝置正常運行且使得顯示裝置且可用以避免上述問題。
在根據一些實施例之一個態樣中，一種顯示裝置包含一殼體、一顯示單元、一背光模組及一影像擷取器件。該影像擷取器件定位於該殼體中且用於擷取該顯示單元之一影像。
在一較佳實施例中，該顯示裝置進一步包含一控制器件。當該影像擷取器件擷取一影像時，該控制器件調低該背光模組的亮度。
在一較佳實施例中，該背光模組包含一光學膜。
在根據一些實施例之另一個態樣中，一種顯示裝置包含一殼體、一顯示單元、一背光模組、一影像擷取器件及一反射器。該反射器及該影像擷取器件係以使得該影像擷取器件可經由該反射器擷取一影像的方式進行定位。
在根據一些實施例之又一個態樣中，一種顯示裝置包含一殼體、一透明板、一液晶層、一背光模組及一影像擷取器件。該影像擷取器件定位於該殼體中，且實質上定位於該透明板與該液晶層之間。該影像擷取器件用於擷取該液晶層之一影像。
在一較佳實施例中，該顯示裝置進一步包含一反射器。
在根據一些實施例之又一個態樣中，一種顯示裝置包含一殼體、一顯示單元、一背光模組及一影像擷取器件。該背光模組包括複數個光源的一直下式背光模組，且該影像擷取器件安裝於該複數個光源之間的該背光模組上。
在一較佳實施例中，該顯示單元包含一光學膜。
亦考量本發明之其他態樣及實施例。前述發明內容及以下實施方式並非意謂將本發明限於任何特定實施例，而是僅意謂描述本發明之一些實施例。
圖1為根據本發明之一些實施例之顯示裝置100的截面圖。如圖1中所展示，顯示裝置100包括顯示單元110、背光模組120、影像擷取器件130及殼體140。如圖1中所展示，光學腔C1 形成於顯示單元110與背光模組120之間。影像擷取器件130可為攝影機。詳細而言，影像擷取器件130係實質上定位於顯示單元110與背光模組120之間且面向顯示單元110，以用於擷取顯示單元110之一影像。隨時間擷取的多個影像可用於判定顯示單元110是否正常運行。
根據本發明，影像擷取器件130係實質上定位於顯示單元110與背光模組120之間。在一些實施例中，影像擷取器件130可被置放於顯示單元110與背光模組120之間並且略微鄰近於顯示單元110或者略微鄰近於背光模組120。在一些實施例中，影像擷取器件130可被置放於顯示單元110與背光模組120之間並且遠離顯示單元110之顯示區域的中心。在一些較佳實施例中，影像擷取器件130置放於顯示單元110與背光模組120之間並且不與顯示單元110之顯示區域重疊。在另一些較佳實施例中，影像擷取器件130係圍繞顯示單元110和背光模組120之間的空間的周邊而置放。根據本發明，影像擷取器件130可固定於殼體140之內表面，或固定於殼體140內之其他組件，以便實質上置放於顯示單元與背光模組之間。
在一較佳實施例中，顯示單元110包括液晶層114及可選擇之用於保護液晶層114的透明板112。背光模組120包括背光單元124及可選擇之一或多個光學膜122。在一實施例中，若顯示裝置100為具有直下照明式(direct LED)背光模組之液晶顯示器，則背光模組120包括複數個光源及用於安裝此等複數個光源之背光總成。在另一實施例中，若顯示裝置100為具有側照式(edge-lit)背光模組之液晶顯示器，則背光單元124包括用於側邊照明之光源及導光板。一或多個光學膜122可為例如光擴散器、光反射器、增亮膜或其兩者或多於兩者之組合。可基於實際需求來判定欲使用之光學膜之類型及數量，因此不受限於此。儘管在上述實施例中，光學膜122包括在顯示單元110中，但是在其他實施例中，光學膜122可以包括在顯示單元110中或者為顯示器中的單獨組件。
如圖1中所展示，光學腔C1 形成於顯示單元110與背光模組120之間，且特定言之，其係形成於液晶層114與背光模組120的光學膜122之間。介於液晶層114與光學膜122之間的距離D1 可足以使影像擷取器件來判定顯示裝置為正常，正確或足夠清晰。應注意，可基於實際需求而適當地調整距離D1 使得可將影像擷取器件130實質上置放於液晶層114與光學膜122之間且可經由光學腔C1 擷取顯示單元110之影像。在一些實施例中，經擷取影像實質上對應於顯示單元110的整個顯示區域。在一些其他實施例中，經擷取影像對應於顯示單元110之顯示區域的至少一部分。
圖2為根據本發明之一些實施例之顯示裝置200的截面圖。圖2所展示之顯示裝置200類似於圖1所展示之顯示裝置100。圖2之顯示裝置200與圖1之顯示裝置100中具有相同元件符號之組件係指相同或類似組件，且因此關於其等之詳細描述於此不再重複贅述。圖2中展示之顯示裝置200與圖1中展示之顯示裝置100之間的不同點為顯示裝置200進一步包括控制器件150。控制器件150電連接至背光模組120及影像擷取器件130。控制器件150可為任何市售控制器或微處理器或其類似物。
在一些情況下，由於影像擷取器件130通過光學腔C1 從顯示裝置200的內部向顯示單元110擷取影像，因此由背光模組120產生的亮度可能導致影像擷取器件130過度曝光而無法擷取影像。為了解決此種問題，當影像擷取器件130擷取影像時，控制器件150可以調低或關閉背光模組120的亮度，使得進入顯示單元110的環境光成為影像擷取器件130所需的背光源。
圖3為根據本發明之一些實施例之顯示裝置300的截面圖。圖3所展示之顯示裝置300類似於圖1及圖2所展示之顯示裝置100及200。圖3之顯示裝置300與圖1及圖2之顯示裝置100及200中具有相同元件符號之組件係指相同或類似組件，且因此關於其等之詳細描述於此不再重複贅述。圖3中展示之顯示裝置300與圖2中展示之顯示裝置200之間的不同點為顯示裝置300包括兩個影像擷取器件130A及130B且進一步包括影像處理單元160及通信模組170。影像擷取器件130A及130B電連接至影像處理單元160及控制器件150。
影像擷取器件130A及130B圍繞光學腔C1 的周邊而安置(不阻擋液晶層114的顯示區域)，以用於從液晶層114之不同部分擷取影像/視頻。圖4為用於展示由不同影像擷取器件所擷取之不同部分的示意圖。如圖4中所展示，影像擷取器件130A擷取對應於液晶層114之顯示區域之第一部分P1的第一影像，且影像擷取器件130B擷取對應於液晶層114之顯示區域之第二部分P2的第二影像。接著，經擷取之第一及第二影像傳輸至影像處理單元160。影像處理單元160基於第一及第二影像產生對應於顯示區域之第三部分P3的第三影像，其中第三部分P3與第一部分P1及第二部分P2重疊，且第三部分P3比第一部分P1與第二部分P2兩者皆大。如圖4所展示，第三部分P3的面積大於第一部分P1的面積且大於第二部分P2的面積。之後，將第三影像傳輸至通信模組170。
通信模組170電連接到影像處理單元160及控制器件150。通信模組170可經由有線及/或無線傳輸將第三影像傳輸至外部電子器件（未繪示）。外部電子器件例如可為行動電話、平板電腦、筆記型電腦、桌上型電腦或某些其他具有螢幕之電子器件，且用於自顯示裝置300接收信號或影像/視頻。外部電子器件在螢幕上顯示接收的信號或影像/視頻，使得外部電子器件的使用者（例如，顯示裝置300的管理員或所有者或者廣告商）可以判定由顯示裝置300正在播放的影像/視頻是否正常、正確或足夠清晰。若使用者判定由顯示裝置300正在播放的信號或影像/視頻需要調整，則他/她可以使用外部電子器件的軟體應用程式來設定一或多個參數。參數例如可為亮度、對比度、顯示模式（例如：標準、暖色、冷色、多模體、影片等等）、色彩設定、銳化等等。然後，外部電子器件經由有線及/或無線傳輸將參數及/或其他控制信號傳輸至顯示裝置300的通信模組170。通信模組170接收參數及/或控制信號且將參數及/或控制信號傳輸至控制器件150，使得控制器件150可調整背光模組120、顯示單元110及/或顯示裝置300之其他組件的操作。
為了簡單起見，圖3所展示之實施例中描述兩個影像擷取器件130A及130B。應注意，可基於實際需求來判定欲使用之影像擷取器件之數量及類型，因此不受限於此。舉例而言，若影像擷取裝置（例如：攝影機）僅能擷取影幕尺寸之四分之一，則顯示裝置需要至少四個影像擷取裝置（例如，四個攝影機）來擷取液晶層114的四個不同部分（例如，四個象限），使得影像處理單元160可以產生實質上對應於液晶層114的整個顯示區域的影像。
儘管控制器件150、影像處理單元160及通信模組170在上述實施例中為三個獨立組件，本領域具通常知識者應可瞭解上述三個組件可以實施為單一器件或兩個器件。因此上述三個器件之配置與連接不受限於上述實施例。
圖5A為根據本發明之一些實施例之顯示裝置500A的截面圖。如圖5A所展示，顯示裝置500A包括顯示單元110、背光模組120、影像擷取器件130、殼體140及反射器180。圖5A之顯示裝置500A與圖1之顯示裝置100中具有相同元件符號之組件係指相同或類似組件，且因此關於其等之詳細描述於此不再重複贅述。圖5A中展示之顯示裝置500A與圖1中展示之顯示裝置100之間的不同點為顯示裝置500A進一步包括反射器180。反射器180可為例如凸面鏡。
在此實施例中，反射器180定位於殼體140中而不與顯示單元110之顯示區域重疊。詳細而言，影像擷取器件130係實質上定位於液晶層114與光學膜122之間且面向反射器180。反射器180及影像擷取器件130係以使得影像擷取器件130可經由反射器180擷取由顯示單元110顯示的影像/視頻的方式進行配置。如圖5A中之箭頭所示，由顯示單元110顯示之影像/視頻可被投影至反射器180，因此，影像擷取器件130可擷取顯示於反射器180上之影像。隨時間擷取的多個影像可經進一步處理且用於判定顯示單元110是否正常運行。
值得注意的是，由於凸面鏡的光學特性，由影像擷取器件130經由凸面鏡所擷取的影像相較於由影像擷取器件130直接擷取影像而言，對應於顯示區域之更大部分。也就是說，藉由利用凸面鏡可以減少用於擷取整個顯示區域的影像之影像擷取器件130的數量。
圖5B為根據本發明之一些實施例之顯示裝置500B的截面圖。如圖5B所展示，顯示裝置500B包括顯示單元110、背光模組120、影像擷取器件130、殼體140、控制器件150及反射器180。圖5B之顯示裝置500B與圖2之顯示裝置200中具有相同元件符號之組件係指相同或類似組件，且因此關於其等之詳細描述於此不再重複贅述。圖5B中展示之顯示裝置500B與圖2中展示之顯示裝置200之間的不同點為顯示裝置500B進一步包括反射器180。反射器180可為例如凸面鏡。
如圖5B所展示，反射器180及影像擷取器件130係以使得影像擷取器件130可經由反射器180擷取由顯示單元110顯示的影像/視頻的方式進行配置。經擷取影像可傳輸至控制器件150。若經擷取影像隨著時間變化，則控制器件150判定顯示裝置係正常運行。否則，控制器件150判定顯示裝置發生故障，並且在這種情況下，控制器件150可以調整背光模組120及/或顯示裝置500B的其他組件的操作。根據一些實施例，影像處理單元及通信模組可進一步包括於顯示裝置500B中，以便處理經擷取影像並將經擷取影像傳輸至外部電子器件。
圖6A為根據本發明之一些實施例之顯示裝置600A的截面圖。如圖6A所展示，顯示裝置600A包括透明板112、液晶層114、背光模組120、影像擷取器件130及殼體140。如圖6A所展示，光學腔C2 形成於透明板112與液晶層114之間。介於透明板112與液晶層114之間的距離D2 可足以使影像擷取器件來判定顯示裝置為正常，正確或足夠清晰。應注意，可基於實際需求而適當地調整距離D2 使得可將影像擷取器件130實質上置放於透明板112與液晶層114之間且可經由光學腔C2 準確地擷取液晶層114之影像。
影像擷取器件130可為攝影機且定位於殼體140中而不與顯示單元110之顯示區域重疊。詳細而言，影像擷取器件130係實質上定位於透明板112與液晶層114之間且面向液晶層114，以用於擷取顯示單元110之影像。隨時間擷取的多個影像可用於判定顯示單元110是否正常運行。
根據本發明，影像擷取器件130係實質上定位於透明板112與液晶層114之間。在一些實施例中，影像擷取器件130可被置放於透明板112與液晶層114之間並且略微鄰近於透明板112或者略微鄰近於液晶層114。在一些實施例中，影像擷取器件130可被置放於透明板112與液晶層114之間並且遠離顯示區域的中心。在一些較佳實施例中，影像擷取器件130置放於透明板112與液晶層114之間並且不與顯示區域重疊。在另一些較佳實施例中，影像擷取器件130係圍繞透明板112與液晶層114之間的空間的周邊而置放。根據本發明，影像擷取器件130可固定於殼體140之內表面，或固定於殼體140內之其他組件，以便實質上置放於透明板112與液晶層114之間。
圖6B為根據本發明之一些實施例之顯示裝置600B的截面圖。如圖6B所展示，顯示裝置600B包括透明板112、液晶層114、背光模組120、影像擷取器件130、殼體140及反射器180。圖6B之顯示裝置600B與圖6A之顯示裝置600A中具有相同元件符號之組件係指相同或類似組件，且因此關於其等之詳細描述於此不再重複贅述。圖6B中展示之顯示裝置600B與圖6A中展示之顯示裝置600A之間的不同點為顯示裝置600B進一步包括反射器180。反射器180可為例如凸面鏡。根據一些實施例，控制器件、影像處理單元及通信模組可進一步包括於顯示裝置600A或600B中，以便處理經擷取影像並將經擷取影像傳輸至外部電子器件。
如圖5A及圖5B之實施例所述，反射器180及影像擷取器件130係以使得影像擷取器件130可經由反射器180擷取由液晶層114顯示的影像的方式進行配置。如圖6B中之箭頭所示，由液晶層114顯示之影像/視頻可被投影至反射器180，因此，影像擷取器件130可擷取顯示於反射器180上之影像。經擷取影像可經進一步處理或用於判定顯示單元110是否正常運行。
圖7為根據本發明之一些實施例之顯示裝置700的截面圖。在此實施例中，顯示裝置700可為例如具有直下照明式背光模組之液晶顯示器。如圖7所展示，顯示裝置700包括顯示單元110'、背光模組120'、影像擷取器件130及殼體140。
顯示單元110'包括透明板112、液晶層114及一或多個光學膜116。一或多個光學膜116可為例如光擴散器、光反射器、增亮膜或其兩者或多於兩者之組合。可基於實際需求來判定欲使用之光學膜之類型及數量，因此不受限於此。
背光模組120'包括複數個光源126及用於安裝該等光源126之背光總成128。光源126可為例如複數個LED，其等可置放於背光總成128之前表面上，以為顯示單元110'提供背光照明。如圖7所展示，由於光學膜116可漫射來自光源126的光，所以可以略過顯示單元110'與背光模組120'之間的光導或腔。因此，可以降低顯示裝置700的厚度。然而，在一些其他實施例中，光導或腔可被安置於顯示單元110'與背光模組120'之間，以便在顯示區域上具有更均勻的照明。
影像擷取器件130安裝於複數個光源126之間的背光模組120'上，以用於擷取顯示單元110'之影像。隨時間擷取的多個影像可經進一步處理且用以判定顯示單元110'是否正常運行。在一實施例中，影像擷取器件130定位於顯示單元110'之顯示區域之內或顯示區域之外側。因為光學膜、光導或腔可漫射由光源126產生的光，在顯示裝置外部的使用者並不會注意到在光源126之間的影像擷取器件130。應注意，可基於實際需求來判定欲安裝在背光模組120'上之影像擷取器件的類型及數量，因此不受限於此。根據一些實施例，控制器件、影像處理單元及通信模組可進一步包括於顯示裝置700中，以便處理經擷取影像並將經擷取影像傳輸至外部電子器件。
基於上述，本發明提供了一種具有更精確的自我偵測能力之顯示裝置，以確保顯示裝置正常運行。因為影像擷取器件完全隱藏在顯示裝置內部並且朝向液晶層或反射器來擷取影像，所以觀賞者或路人並不會察覺到顯示裝置的影像擷取器件的存在，因此可以避免個人隱私權問題。
除非上下文另外明確地規定，否則如本文中所使用，單數術語「一(a/an)」及「該」可包括複數個指代物。舉例而言，除非上下文另外明確地規定，否則對電子器件之指稱可包括多個電子器件。
如本文中所使用，術語「連接(connect/connected/connection)」係指操作耦接或鏈接。可例如經由另一組件集合將經連接組件直接地或間接地彼此耦接。
另外，有時在本文中按範圍格式呈現量、比率及其他數值。應理解，此類範圍格式係為便利及簡潔起見而使用，且應靈活地理解為不僅包括明確指定為範圍限制之數值，且亦包括涵蓋於彼範圍內之所有個別數值或子範圍，如同明確指定每一數值及子範圍一般。
儘管本發明已參看其特定實施例進行描述及說明，但此等描述及說明並不為限制性的。熟習此項技術者應理解，在不脫離如由所附申請專利範圍定義的本發明之真實精神及範疇的情況下，可作出各種改變且可取代等效物。說明可不必按比例繪製。歸因於製造程序及容限，本發明中之藝術再現與實際裝置之間可存在區別。可存在並未特定說明的本發明之其他實施例。應將本說明書及附圖視為說明性而非限制性的。可作出修改，以使特定情形、材料、物質組成、方法或製程適應於本發明之目標、精神及範疇。所有此類修改意欲在此隨附之申請專利範圍之範疇內。雖然已參考按特定次序執行之特定操作來描述本文中所揭示之方法，但應理解，在不脫離本發明之教示的情況下，可組合、再細分或重新定序此等操作以形成等效方法。因此，除非本文中另外特定地指示，否則操作之次序及分組並非本發明之限制。
100:顯示裝置 110:顯示單元 110':顯示單元 112:透明板 114:液晶層 116:光學膜 120:背光模組 120':背光模組 122:光學膜 124:背光單元 126:光源 128:背光總成 130:影像擷取器件 130A:影像擷取器件 130B:影像擷取器件 140:殼體 150:控制器件 160:影像處理單元 170:通信模組 180:反射器 200:顯示裝置 300:顯示裝置 500A:顯示裝置 500B:顯示裝置 600A:顯示裝置 600B:顯示裝置 700:顯示裝置 C1:光學腔 C2:光學腔 D1:距離 D2:距離 P1:第一部分 P2:第二部分 P3:第三部分
為了更好地理解本發明之一些實施例的本質及目標，應參考與附圖結合的以下實施方式。在圖式中，除非另外指定，否則相同或功能上相同的元件給予相同參考編號。
圖1為根據本發明之一些實施例之顯示裝置100的截面圖。
圖2為根據本發明之一些實施例之顯示裝置200的截面圖。
圖3為根據本發明之一些實施例之顯示裝置300的截面圖。
圖4為用於展示由不同影像擷取器件所擷取之不同部分的示意圖。
圖5A為根據本發明之一些實施例之顯示裝置500A的截面圖。
圖5B為根據本發明之一些實施例之顯示裝置500B的截面圖。
圖6A為根據本發明之一些實施例之顯示裝置600A的截面圖。
圖6B為根據本發明之一些實施例之顯示裝置600B的截面圖。
圖7為根據本發明之一些實施例之顯示裝置700的截面圖。
100:顯示裝置
110:顯示單元
112:透明板
114:液晶層
120:背光模組
122:光學膜
124:背光單元
130:影像擷取器件
140:殼體
C1:光學腔
D1:距離

Claims (15)

  1. 一種顯示裝置，其包含： 一殼體； 一顯示單元； 一背光模組；及 一第一影像擷取器件，定位於該殼體中，用於擷取該顯示單元之一第一影像。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中該第一影像擷取器件實質上定位於該顯示單元與該背光模組之間且面向該顯示單元。
  3. 如請求項1之顯示裝置，其進一步包含一反射器，其中該反射器及該第一影像擷取器件係以使得該第一影像擷取器件可經由該反射器擷取該第一影像的方式進行定位。
  4. 如請求項3之顯示裝置，其中該反射器為一凸面鏡。
  5. 如請求項1之顯示裝置，其進一步包含一透明板，其用於保護該顯示單元，其中該第一影像擷取器件係實質上定位於該顯示單元與該透明板之間且面向該顯示單元。
  6. 如請求項1之顯示裝置，該第一影像擷取器件定位於遠離該顯示單元之一顯示區域的一中心。
  7. 如請求項6之顯示裝置，其中該第一影像擷取器件定位成不與該顯示單元之該顯示區域重疊。
  8. 如請求項1之顯示裝置，其中該背光模組包括複數個光源的一直下照明式背光模組，且該第一影像擷取器件安裝於該複數個光源之間的該背光模組上。
  9. 如請求項1之顯示裝置，其中該顯示單元包含一光學膜。
  10. 如請求項1之顯示裝置，其中該背光模組包含一光學膜。
  11. 如請求項1之顯示裝置，其進一步包含一控制器件，其中當該第一影像擷取器件擷取該第一影像時，該控制器件調低該背光模組的亮度。
  12. 如請求項1之顯示裝置，其中該第一影像實質上對應於該顯示單元之一顯示區域。
  13. 如請求項1之顯示裝置，其進一步包含一第二影像擷取器件，以用於擷取該顯示單元之一第二影像，其中該第一影像對應於該顯示單元之一顯示區域之一第一部分，且該第二影像對應於該顯示單元之該顯示區域之一第二部分，該第二部分不同於該第一部分。
  14. 如請求項13之顯示裝置，其進一步包含一影像處理單元，其中該影像處理單元基於該第一影像及該第二影像產生對應於該顯示區域之一第三部分之一第三影像，其中該第三部分與該第一部分及該第二部分重疊且該第三部分比該第一部分與該第二部分兩者皆大。
  15. 如請求項1之顯示裝置，其進一步包含一通信模組，其用於將該第一影像傳輸至與該顯示裝置分離之一電子器件。
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