TWI383342B - 顯示系統 - Google Patents

Description

顯示系統

本發明係關於一種顯示系統，且特別係關於一種使橫跨多片顯示面板的影像有效地呈現無縫式顯示之顯示系統。

隨著科技的發展及技術的進步，愈來愈多的電子產品，尤其像是折疊式遊戲機及折疊式手機等，大多具有至少一個顯示面板(例如LCD螢幕)以供使用者觀看影像、影片及進行選單功能的操控。

請參閱圖一A及圖一B。圖一A繪示先前技術中一種折疊式電子裝置1折疊後之側視圖。圖一B繪示圖一A之電子裝置1於打開後顯示影像之示意圖。如圖一A及圖一B所示，折疊式電子裝置1包含兩個殼體(10、12)，藉由轉軸裝置15樞接在一起。兩個殼體其上分別配置有個別的顯示面板(14、16)。

一般來說，兩片顯示面板各自可顯示完整且獨立的影像。或者，如圖一B所示，兩片顯示面板可合作顯示橫跨兩片顯示面板的影像，亦即顯示面板14用以顯示一部份影像，而顯示面板16用以顯示另一部份影像。然而，由於兩片顯示面板間的殼體邊框13無法顯示影像而有無效顯示區存在的問題，故習知的多片式顯示面板之缺點為在顯示跨面板的影像時，影像會呈現不連續斷面的現象，在視覺上造成觀感不佳。

本發明之主要範疇在於提供一種顯示系統。

根據本發明之一具體實施例，顯示系統包含一顯示面板、一透光的光學元件以及一升降機構組件。

顯示面板用以顯示一第一影像。透光的光學元件設置於顯示面板上並光學耦合至顯示面板。升降機構組件設置於光學元件之下並與光學元件連結，致使升降機構組件能夠調整光學元件與顯示面板之間的距離。其中，當升降機構組件將光學元件升起後，發自該第一影像之光線可穿過光學元件以構成一第二影像。藉由適當地選擇光學元件的類型及調整光學元件與顯示面板之間的距離，可變化第一影像的成像性質，例如第二影像可為放大後的第一影像。

根據本發明之另一具體實施例，顯示系統包含一第一顯示面板、一第二顯示面板、一第一透光的光學元件、一第二透光的光學元件、一第一升降機構組件以及一第二升降機構組件。此外，顯示系統進一步包含一第一殼體以及一第二殼體。第一殼體其內具有一第一容置空間，用以容置第一顯示面板、第一光學元件及第一升降機構組件。第二殼體與第一殼體連結並具有一第二容置空間，用以容置第二顯示面板、第二光學元件及第二升降機構組件。

第一顯示面板用以顯示一第一局部影像，而第二顯示面板用以顯示一第二局部影像。第一透光的光學元件設置於第一顯示面板上並光學耦合至第一顯示面板。第一升降機構組件設置於第一光學元件之下並與第一光學元件連結，致使第一升降機構組件能夠調整第一光學元件與第一顯示面板之間的距離。第二透光的光學元件設置於第二顯示面板上、光學耦合至第二顯示面板並鄰接第一光學元件。第二升降機構組件設置於第二光學元件之下並與第二光學元件連結，致使第二升降機構組件能夠調整第二光學元件與第二顯示面板之間的距離。

實務上，藉由適當地選擇第一光學元件與第二光學元件的類型、適當地調整第一光學元件與第一顯示面板之間的距離及適當地調整第二光學元件與第二顯示面板之間的距離，當第一升降機構組件與第二升降機構組件分別將第一光學元件與第二光學元件升起後，發自該第一局部影像之光線與該第二局部影像之光線分別可穿過第一光學元件與第二光學元件以構成一合成的影像。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱圖二A及圖二B。圖二A繪示根據本發明之一具體實施例之折疊式電子裝置2之外觀視圖，而圖二B繪示圖二A之折疊式電子裝置2之側視圖。

如圖二A所示，折疊式電子裝置2包含一第一殼體20、一第二殼體21、一第一顯示系統及一第二顯示系統。第一顯示系統包含一第一顯示面板24、一第一透光的光學元件22與一第一升降機構組件26；第二顯示系統包含一第二顯示面板25、一第二透光的光學元件23與一第二升降機構組件27。第一殼體20及第二殼體21藉由轉軸裝置29樞接在一起。

於實際應用中，第一顯示面板24及第二顯示面板25可為一液晶顯示面板。此外，第一光學元件22及第二光學元件23可為一透鏡。功能上，第一顯示面板24與第二顯示面板25各自可顯示完整且獨立的影像。或者，如圖一B所示，第一顯示面板24與第二顯示面板25可顯示橫跨兩片顯示面板的影像，亦即第一顯示面板24用以顯示第一局部影像，而第二顯示面板25用以顯示第二局部影像。需注意的是，實務上之折疊式電子裝置2並不以圖二A所示具有兩個殼體為限，且亦不限於具有兩個顯示面板。

第一殼體20其內具有一第一容置空間，用以容置第一顯示面板24、第一光學元件22及第一升降機構組件26。第二殼體21與第一殼體20連結並具有一第二容置空間，用以容置第二顯示面板25、第二光學元件23及第二升降機構組件27。其中，第一升降機構組件26設置於第一殼體20以及第一光學元件22之間，而第二升降機構組件27設置於第二殼體21以及第二光學元件23之間。

透光的第一光學元件22設置於第一顯示面板24上並光學耦合至第一顯示面板24。第一升降機構組件26設置於第一光學元件22之下並與第一光學元件22連結，致使第一升降機構組件26能夠調整第一光學元件22與第一顯示面板24之間的距離。透光的第二光學元件23設置於第二顯示面板25上、光學耦合至第二顯示面板25並鄰接第一光學元件22。第二升降機構組件27設置於第二光學元件23之下並與第二光學元件23連結，致使第二升降機構組件27能夠調整第二光學元件23與第二顯示面板25之間的距離。第一升降機構組件26與第二升降機構組件27較佳係具有四組，且係分別配置在第一光學元件22與第二光學元件23之四個週邊接近角落處，藉以穩定地支撐第一光學元件22與第二光學元件23上下移動。但本發明不以此為限，也可以僅具有兩組或三組升降機構組件，只要可以穩固地支撐光學元件即可。

圖三繪示於一範例中圖二A之折疊式電子裝置2之顯示面板透過光學元件成像之示意圖。要說明的是，圖三中之第一光學元件22與第二光學元件23係利用菲涅爾(Fresnel)透鏡為例，但不以此為限。

Fresnel透鏡有如圖三中所繪示之第一光學元件22與第二光學元件23之結構特徵。結構上來說，Fresnel透鏡就是一片平板上刻畫了許多同心圓形的刻痕，而每一圈刻痕的切面形狀則近似一個凸透鏡的局部，這樣整片就類似一個凸透鏡的效果。

當第一升降機構組件26與第二升降機構組件27分別將第一光學元件22與第二光學元件23升起後，發自第一局部影像之光線L1可在第一光學元件22與第一顯示面板24間之間隙中行進，射向第一光學元件22且被第一光學元件22折射；發自第二局部影像之光線L2可在第二光學元件23與第二顯示面板25間之間隙中行進，射向第二光學元件23且被第二光學元件23折射。如圖三所示，折射後之光線(L1、L2)可較靠近彼此，亦即拉近第一局部影像與第二局部影像。

藉由適當地調整第一光學元件22與第一顯示面板24之間的距離及適當地調整第二光學元件23與第二顯示面板25之間的距離，發自第一顯示面板24上之第一局部影像之光線L1與第二顯示面板25上之第二局部影像之光線L2分別可穿過第一光學元件22與第二光學元件23以構成一合成的(composite)影像。於一較佳具體實施例中，透過本發明之顯示系統可調整如圖一B所示之影像以遮蔽兩片顯示面板間相連的邊框，如圖四所示。需注意的是，第一光學元件22與第二光學元件23可視實際的成像需求選擇其它類型的透鏡，例如凸透鏡及凹透鏡等。

因此，本發明之折疊式電子裝置所具有之有益效果在於使橫跨多片顯示面板的影像有效地呈現無縫式(seamless)顯示。換句話說，本發明之折疊式電子裝置能夠克服多片式顯示面板交接處有無效顯示區存在的問題，有效除去橫跨多片顯示面板的影像呈現不連續斷面之現象。

再者，上述之第一光學元件22與第二光學元件23於未使用時可藉由第一升降機構組件26與第二升降機構組件27分別收納於第一殼體20以及第二殼體21中，故可使電子裝置，特別是可攜式電子裝置，保有輕薄短小的優點。

另外需注意的是，本發明揭露之顯示系統不限於應用在折疊式電子裝置。舉例來說，本發明之顯示系統可應用在平面式之顯示媒介上，例如液晶螢幕、平面電視及平板電腦等，且顯示媒介可具有至少一個顯示面板。另外，此種平面式顯示媒介可排列成陣列以形成，例如電視牆，且在這種應用中，顯示系統中之光學元件係共平面。相較之下，於應用至上述折疊式電子裝置時，顯示系統中之光學元件可為共平面(電子裝置打開時)或不共平面(電子裝置折疊時)。藉由本發明之顯示系統可變化顯示媒介的成像性質，例如將顯示面板上的影像放大。

請參閱圖五A至圖九B。圖五A至圖九B繪示根據本發明之折疊式電子裝置中之第一升降機構組件於多種具體實施例中之示意圖。關於第二升降機構組件之架構參閱第一升降機構組件即可。

請參閱圖五A及圖五B所示。於此實施例中，第一升降機構組件包含馬達260、齒輪261及螺紋件262。螺紋件262的上端可具有一平台263。齒輪261與螺紋件262嚙合並與馬達260耦合，致使齒輪261可透過馬達260之轉動以帶動螺紋件262上下移動，進而帶動平台263支撐第一光學元件22上下移動。藉此，第一升降機構組件能夠調整第一光學元件22與第一顯示面板24之間的距離。

此外，顯示系統進一步可包含一遮蔽板28。遮蔽板28設置於第一光學元件22及平台263之間並位於第一光學元件22之邊緣。遮蔽板28分別與第一光學元件22及平台263固定，用以界定第一顯示面板24之顯示區域。於實際應用中，遮蔽板28可藉由透明黏著材料分別與第一光學元件22及平台263固定。圖五A及圖五B係分別繪示第一升降機構組件將第一光學元件22支撐於不同高度位置，使第一光學元件22與第一顯示面板24之間的距離不同。

請參閱圖六A及圖六B所示。於此實施例中，第一升降機構組件包含齒輪264、螺紋件265及使用者可操作之轉動件266。轉動件266設置於第一殼體20之外。齒輪264與螺紋件265嚙合並可藉由軸桿與轉動件266耦合，致使齒輪264透過轉動件266之轉動以帶動螺紋件265上下移動。此外，第一升降機構組件進一步包含一限位件267，其可成形為螺紋件265可穿過之一中空的柱狀體，使螺紋件265能保持垂直地上下移動。

請參閱圖七A及圖七B所示。於此實施例中，第一升降機構組件包含傳動件269、彈簧268及一對可互相扣合之卡勾270。傳動件269的上端可具有一平台263。傳動件269部份地穿過彈簧268，且彈簧268之兩端分別固定至平台263與第一殼體20。該對卡勾270分別可設置於平台263的下表面及第一殼體20上。操作上，使用者可在第一光學元件22上按壓以使該對卡勾270脫離，藉由彈簧268的伸張彈力使第一光學元件22向上升，如圖七B所示。若要收納第一光學元件22，使用者可將第一光學元件22向下壓，直到該對卡勾270互相扣住，如圖七A所示。

請參閱圖八A及圖八B所示。於此實施例中，第一升降機構組件包含傾斜件271、傳動件272、彈簧273、馬達278、螺桿279及一對可互相扣合之卡勾274。彈簧273之兩端分別固定至第一殼體20與傾斜件271，傾斜件271藉由螺桿279與馬達278連結。透過馬達278的運作，傳動件272可抵接傾斜件271之斜面以相對傾斜件271之移動而上下移動。操作上，使用者可在第一光學元件22上按壓以使該對卡勾274脫離，此時由於彈簧273處在伸張狀態，因此可藉由馬達278控制傾斜件271向彈簧273移動並使之收縮，並在傾斜件271移動至特定位置後將傾斜件271固定住。又，彈簧273有緩衝傾斜件271移動的功能。

在傾斜件271移動至特定位置的過程中，傳動件272會順著傾斜件271之斜面向上移動，藉以推升第一光學元件22，以調整第一光學元件22與第一顯示面板24之間的距離，如圖八B所示。若要收納第一光學元件22，可藉由馬達278將傾斜件271拉回以使彈簧273回到伸張的狀態。在傾斜件271被拉回的過程中，傳動件272會順著傾斜件271之斜面向下移動。待傾斜件271完全被拉回後，使用者可將第一光學元件22向下壓，直到該對卡勾274互相扣住，如圖八A所示，以完成收納第一光學元件22。

請參閱圖九A及圖九B所示。於此實施例中，第一升降機構組件包含傳動件277、凸輪276及馬達275。凸輪276與傳動件277及馬達275耦合。結構上，凸輪276為一個具有曲面或曲槽之機件，利用其擺動或迴轉，可以提供另一組件一從動子(即傳動件277)預先設定的運動。從動子之路徑大部限制在一個滑槽內，以獲得往覆運動。

例如，圖九A中之凸輪276具有橢圓形曲面，其轉軸並非位在中心點而是偏移至橢圓形長邊之一末端，且凸輪276透過馬達275而轉動，致使傳動件277可沿著凸輪276的輪廓運動。當傳動件277移動到離凸輪轉軸較遠的曲面上時，傳動件277可將第一光學元件22完全升起(如圖九B所示)；當傳動件277移動到離凸輪轉軸較近的曲面上時，傳動件277下降至最低以將第一光學元件22收回(如圖九A所示)。藉由凸輪276的轉動，傳動件277可沿著凸輪276的曲面而上下往覆移動，並使第一光學元件22升起及下降。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。因此，本發明所申請之專利範圍的範疇應該根據上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。

1．．．折疊式電子裝置

10、12．．．殼體

13．．．殼體邊框

14、16．．．顯示面板

15．．．轉軸裝置

2．．．折疊式電子裝置

20、21．．．殼體

22、23．．．光學元件

24、25．．．顯示面板

26、27．．．升降機構組件

28．．．遮蔽板

29．．．轉軸裝置

260、275．．．馬達

261、264．．．齒輪

262、265．．．螺紋件

263．．．平台

266．．．轉動件

267．．．限位件

268、273．．．彈簧

269、272、277．．．傳動件

270、274．．．卡勾

271．．．傾斜件

L1、L2．．．光線

圖一A繪示先前技術中一種折疊式電子裝置折疊後之側視圖。

圖一B繪示圖一A之電子裝置於打開後顯示影像之示意圖。

圖二A繪示根據本發明之一具體實施例之折疊式電子裝置之外觀視圖。

圖二B繪示圖二A之折疊式電子裝置之側視圖。

圖三繪示於一範例中圖二A之折疊式電子裝置之顯示面板透過光學元件成像之示意圖。

圖四繪示圖二A之折疊式電子裝置於打開後顯示影像之示意圖。

圖五A至圖九B繪示根據本發明之折疊式電子裝置中之升降機構組件於多種具體實施例中之示意圖。

2．．．折疊式電子裝置

20、21．．．殼體

22、23．．．光學元件

24、25．．．顯示面板

26、27．．．升降機構組件

29．．．轉軸裝置

Claims (27)

1. 一種顯示系統，包含：一第一顯示面板，用以顯示一第一局部影像；一第一光學元件，設置於該第一顯示面板上並光學耦合至該第一顯示面板；一第一升降機構組件，設置於該第一光學元件之下並與該第一光學元件連結，用以調整該第一光學元件與該第一顯示面板之間的距離；一第二顯示面板，用以顯示一第二局部影像；一第二光學元件，設置於該第二顯示面板上、光學耦合至該第二顯示面板並與該第一光學元件相鄰配置；以及一第二升降機構組件，設置於該第二光學元件之下並與該第二光學元件連結，用以調整該第二光學元件與該第二顯示面板之間的距離。
2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，進一步包含：一第一殼體，用以容置該第一顯示面板、該第一光學元件及該第一升降機構組件；以及一第二殼體，與該第一殼體連結，用以容置該第二顯示面板、該第二光學元件及該第二升降機構組件。
3. 如申請專利範圍第2項所述之顯示系統，其中該第一升降機構組件設置於該第一殼體以及該第一光學元件之間；且該第二升降機構組件設置於該第二殼體以及該第二光學元件之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中該第一光學元件及該第二光學元件係共平面的。
5. 如申請專利範圍第2項所述之顯示系統，其中該第一殼體及該第二殼體相對於彼此係可折疊的。
6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，進一步包含：一第一遮蔽板，設置於該第一光學元件及該第一升降機構組件之間並位於該第一光學元件之邊緣，該第一遮蔽板分別與該第一光學元件及該第一升降機構組件固定，用以界定該第一顯示面板之一顯示區域。
7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，進一步包含：一第二遮蔽板，設置於該第二光學元件及該第二升降機構組件之間並位於該第二光學元件之邊緣，該第二遮蔽板分別與該第二光學元件及該第二升降機構組件固定，用以界定該第二顯示面板之一顯示區域。
8. 如申請專利範圍第6項所述之顯示系統，其中該第一遮蔽板藉由一透明黏著材料分別與該第一光學元件及該第一升降機構組件固定。
9. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中該第一光學元件及該第二光學元件皆為一透鏡。
10. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中該第一顯示面板及該第二顯示面板皆為一液晶顯示面板。
11. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中該第一升降機構組件包含一螺紋件、一齒輪、一馬達及一平台位於螺紋件之頂端，該平台與該第一光學元件耦合用以支撐該第一光學元件，該齒輪與該螺紋件嚙合並與該馬達連結，致使該齒輪透過該馬達之轉動以帶動該螺紋件上下移動。
12. 如申請專利範圍第2項所述之顯示系統，其中該第一升降機構組件包含一螺紋件、一齒輪、一平台及一使用者可操作之轉動件，該轉動件設置於該第一殼體之外，該平台位於螺紋件之頂端並與該第一光學元件耦合，該齒輪與該螺紋件嚙合並與該轉動件連結，致使該齒輪透過該轉動件之轉動以帶動該螺紋件上下移動。
13. 如申請專利範圍第2項所述之顯示系統，其中該第一升降機構組件包含一傳動件、一彈性構件、一平台及一對可互相扣合之卡勾，該傳動件部份地穿過該彈性構件並藉由該平台與該第一光學元件耦合，該彈性構件之兩端分別固定至該平台與該第一殼體，該對卡勾分別設置於該平台及該第一殼體上以選擇性地將該平台及該第一殼體互相扣住。
14. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中該第一升降機構組件包含一傳動件、一凸輪、一平台及一馬達，該傳動件藉由該平台與該第一光學元件耦合，該凸輪與該傳動件耦合，致使該凸輪透過該馬達之轉動以帶動該傳動件上下移動。
15. 如申請專利範圍第2項所述之顯示系統，其中該第一升降機構組件包含一傳動件、一傾斜件、一彈性構件、一平台、一馬達、一螺桿及一對可互相扣合之卡勾，該彈性構件之兩端分別固定至該第一殼體與該傾斜件，該傾斜件藉由該螺桿與該馬達連結，該傳動件抵接該傾斜件之一斜面並透過該馬達的運作以相對該傾斜件之斜面移動而上下移動，該對卡勾分別設置於該平台及該第一殼體上以選擇性地將該平台及該第一殼體互相扣住。
16. 一種顯示系統，包含：一顯示面板，用以顯示一第一影像；一光學元件，設置於該顯示面板上並光學耦合至該顯示面板；以及一升降機構組件，設置於該光學元件之下並與該光學元件連結，用以調整該光學元件與該顯示面板之間的距離；其中，當該升降機構組件將該光學元件升起後，發自該第一影像之光線穿過該光學元件以構成一第二影像。
17. 如申請專利範圍第16項所述之顯示系統，進一步包含：一殼體，用以容置該顯示面板、該光學元件及該升降機構組件。
18. 如申請專利範圍第16項所述之顯示系統，進一步包含：一遮蔽板，設置於該光學元件及該升降機構組件之間並位於該光學元件之邊緣，該遮蔽板分別與該光學元件及該升降機構組件固定，用以界定該顯示面板之一顯示區域。
19. 如申請專利範圍第18項所述之顯示系統，其中該遮蔽板藉由一透明黏著材料分別與該光學元件及該升降機構組件固定。
20. 如申請專利範圍第16項所述之顯示系統，其中該第二影像為放大後的該第一影像。
21. 如申請專利範圍第16項所述之顯示系統，其中該光學元件為一透鏡。
22. 如申請專利範圍第16項所述之顯示系統，其中該顯示面板為一液晶顯示面板。
23. 如申請專利範圍第16項所述之顯示系統，其中該升降機構組件包含一螺紋件、一齒輪、一馬達及一平台位於螺紋件之頂端，該平台與該光學元件耦合用以支撐該光學元件，該齒輪與該螺紋件嚙合並與該馬達連結，致使該齒輪透過該馬達之轉動以帶動該螺紋件上下移動。
24. 如申請專利範圍第17項所述之顯示系統，其中該升降機構組件包含一螺紋件、一齒輪、一平台及一使用者可操作之轉動件，該轉動件設置於該殼體之外，該平台位於螺紋件之頂端並與該光學元件耦合，該齒輪與該螺紋件嚙合並與該轉動件連結，致使該齒輪透過該轉動件之轉動以帶動該螺紋件上下移動。
25. 如申請專利範圍第17項所述之顯示系統，其中該升降機構組件包含一傳動件、一彈性構件、一平台及一對可互相扣合之卡勾，該傳動件部份地穿過該彈性構件並藉由該平台與該光學元件耦合，該彈性構件之兩端分別固定至該平台與該殼體，該對卡勾分別設置於該平台及該殼體上以選擇性地將該平台及該殼體互相扣住。
26. 如申請專利範圍第16項所述之顯示系統，其中該升降機構組件包含一傳動件、一凸輪、一平台及一馬達，該傳動件藉由該平台與該光學元件耦合，該凸輪與該傳動件及該馬達耦合，致使該凸輪透過該馬達之轉動以帶動該傳動件上下移動。
27. 如申請專利範圍第17項所述之顯示系統，其中該第一升降機構組件包含一傳動件、一傾斜件、一彈性構件、一平台、一馬達、一螺桿及一對可互相扣合之卡勾，該彈性構件之兩端分別固定至該殼體與該傾斜件，該傾斜件藉由該螺桿與該馬達連結，該傳動件抵接該傾斜件之一斜面並透過該馬達的運作以相對該傾斜件之斜面移動而上下移動，該對卡勾分別設置於該平台及該殼體上以選擇性地將該平台及該殼體互相扣住。