TWI479392B - 使用光伏陣列的顯示器互動之裝置與方法 - Google Patents

Description

使用光伏陣列的顯示器互動之裝置與方法

本發明是有關於一種互動式顯示器。

近年來，手攜式電子裝置，像是智慧型手機與掌上型電玩，越來越普遍且盛行。許多這些裝置利用多種不同的技術以實行觸碰感測，以致於使用者可以提供輸入給裝置。一般來說，觸碰感測藉由電阻或電容感測的使用而達成。使用如此的技術，當使用者的手指碰觸到觸碰介面時，裝置辨認出一“觸碰事件”，而觸碰介面通常為裝置之顯示器之的部介面。因此，使用者輸入為二維且需要直接碰觸裝置。

本發明提供一種使用光伏陣列(photovoltaic array)的顯示器互動之裝置與方法。簡要介紹之，其中之一實施例為包括顯示器與光伏陣列之裝置。其中，顯示器用以顯示圖像給使用者，光伏陣列配置於覆蓋在顯示器之至少一部份上，光伏陣列偵測在光伏陣列上的光線變化。顯示器更用以響應在光伏陣列上所感測之光線變化之強度中的局部差異量(localized differential)，以致顯示器之操作回應所感測之局部差異量而改變。

本發明提供一種與顯示器互動之方法，此方法包括感 測光線變化之強度中的局部差異量，而光線變化相對應於光伏陣列上之光線變化。以及至少部份依據所感測之光線變化中的局部差異量來改變顯示器之操作，。

為使本揭露之其他系統、方法、特徵與優點能更明顯易懂，下文特舉實施例並配合所附圖示加以說明。應瞭解的是，所有包括於本揭露範圍描述中附加之系統、方法、特徵與優點皆由其申請專利範圍保護之。

總結本揭露的各個方面，現在將在下文參看繪示本揭露的部分而非全部實施例的隨附圖式更充分地描述本揭露的部分實施例。當本揭露以實施例與圖式揭露之時，並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

本發明提供一種使用光伏陣列的顯示器互動之裝置與方法。在本實施例中，一透明的光伏陣列配置於覆蓋在裝置之顯示器上，像是行動電話。陣列偵測光線變化以及具備感測光線變化之強度中局部差異量的能力。回應所感測之局部差異量，此局部差異量可以是由裝置使用者中斷光線到裝置的路徑所造成(例如，在裝置上方移動一枝筆)，而顯示器的操作可以被改變。

在一些實施例中，在裝置之上創造出三維感測值，以 致於使用者可與裝置互動卻不需要碰觸顯示器。使用者之遠離與/或靠近顯示器的移動也會被感測出來。在一些實施例中，舉例來說，會有在三維感測值中使用者移動的巨大數目可視為裝置命令的結果。

就這點來說，圖1為一實施例之裝置之部分拆解圖。如圖1所示，裝置100設置為一行動電話，此行動電話包括外殼102、殼蓋104、顯示器106以及光伏陣列108。外殼與殼蓋定義出裝置的範圍，裝置的許多其他元件(某些並不在此描述)位於此範圍內。顯示器(例如，液晶顯示器、發光二極體顯示器、有機發光二極體顯示器等)包括顯示模組110與顯示面112。

在本實施例中，光伏陣列為顯示器與殼蓋之間的一透明層(例如，薄膜)。陣列覆蓋顯示器的至少一部份(在本例中，為整個顯示器的可顯示區域)，並用以感測光線變化。陣列回應光線變化而產生一電子訊號，電子訊號之強度相對應於陣列之不同部位的光線變化的強度。電子訊號被用來提供相對應之輸入，以致於板上處理裝置(未繪示於圖1)可決定光線變化中之局部差異量是否為當前的。透過此例的方式，如果陣列中之鄰近區域的其中之一子集顯示出訊號強度的差別，而此訊號強度的差別相對應於一預設臨界值，則局部差異量可被決定為存在。值得注意的是，在一些實施例中，陣列所產生的電能可以被用來提供裝置電力。

圖1的光伏陣列展示出多個區域(例如，區域114)， 各個區域相對應於陣列的不同物理範圍。此些光伏陣列的區域與相對應之顯示器的區域有關聯關係(例如，區域116)。

圖2為描述圖1之實施例中裝置100以及使用此裝置之方法的示意圖。如圖2所示，裝置100包括一顯示介面118，實際上即對應於殼蓋104之外部介面。當使用者(例如是使用者的手120)接近裝置介面時，由於使用者遮住光源124與裝置之間的光學路徑，於是在顯示器上造成一個陰影範圍122。請注意此陰影範圍撲向所顯示的啟動器126。

圖3為描述圖2之實施例之詳細示意圖。明確來說，圖3為一光伏陣列的俯視圖，此光伏陣列被描述成多個區域，以及在其之上的陰影範圍122如圖所示包括陰暗程度不同的部份。舉例來說，部份127為較陰暗之部分，展現出較低的光線強度，而部份129為較不陰暗之部分。該注意的是，越陰暗之部份通常相當於在距離最接近光線阻隔物的陰影範圍部份，在本例中即為使用者的指尖130。

在圖3中，在陰影範圍中相互鄰近的區域包括區域132、134、136、142、144、146、152、154與156，有較多陰影的部份大多坐落於區域144，以及外溢至區域142與146裡。較少陰影部份大多坐落於區域146，以及外溢至區域142、134、144、154、136與156裡。

利用相對於各區域之光線變化之強度中的資訊致能一判斷的決定，此判斷為決定局部差異量在所感測之光線 中是否存在。舉例來說，藉由比較在相鄰區域上的光線變化之強度，可容易的辨別局部差異量存在於相鄰近區域144與146之間，最明顯的局部差異量存在於各區域132、134、136、152、154、156與144之間。因此，區域144會被決定成關注區域。由此可知的，陣列中區域144接著可與顯示器之區域相關連。

另外，一些實施例可藉由在陣列之中與/或跨過陣列量測局部光伏效應之變化率來判定使用者意圖。如同上述，相對於周圍節點，具有一定差異的節點將提供使用者輸入方法。舉例來說，在節點中與/或跨過節點之改變與/或改變的加速度可對使用者輸入提供額外的方法。

當決定局部差異量存在於陣列上之光線變化中時，此資訊相對可被用來執行多種功能。舉例來說，如果判定出差異值對應於圖像啟動器的位置，則啟動此啟動器。舉例來說，如果陣列中區域144判定為關注區域以及區域144對應於包括啟動器126之顯示器的區域，則啟動器126將被啟動。

圖4為描述一實施例中與顯示器互動之方法的流程圖。如圖4所示，此方法包括感測光線變化之強度中的局部差異量(步驟S160)。光線變化相對應於裝置之上的光線變化以及相關的光伏陣列。在步驟S162中，至少部份依據所感測之光線變化之局部差異量，來改變裝置顯示器之操作。

圖5繪示為裝置100的架構圖，裝置100可以體現為 行動電話，也可以體現為任一各式各樣包括顯示器的有線與/或無線裝置。如圖5所示，裝置100包括處理裝置(處理器)170、輸入/輸出介面172、顯示器106、網路介面176、記憶體178、作業系統180、大量儲存裝置182以及光感測系統184。上述裝置之元件經由資料匯流排186與彼此通訊。尤其是，舉例來說，與一個或多個其他元件連接的光感測系統可體現上述有關圖4的方法。

處理裝置可包括客製或市售處理器、中心處理單元(central processing unit，CPU)或多個與行動裝置有關之處理器中的輔助處理器(auxiliary processor)、半導體基底微處理器(semiconductor based microprocessor)(微晶片格式)、微處理器、一或多個特殊應用積體電路(application specific integrated circuits，ASICs)、多個適當配置的邏輯閘，以及其他包括單獨的或以多種形式組合的離散元件的電子結構，來協調系統整體運作。

記憶體可包括任何一種揮發性記憶體(volatile memory)元件與非揮發性記憶體(nonvolatile memory)元件的組合，其中揮發性記憶體元件例如是隨機存取記憶體(random-access memory，RAM)中的動態隨機存取記憶體(dynamic random-access memory，DRAM)或靜態隨機存取記憶體(static random-access memory，SRAM)。記憶體一般來說包括導航操作系統、一或多個導航應用程式、模擬系統(emulation system)、任何種種操作系統與/或模擬硬體平台的模擬應用程式、或模擬操作系統等。舉例來說，應 用程式可包括特殊應用軟體，特殊應用軟體包括一些或全部之行動裝置的部件。按照此實施例，部件儲存在記憶體中且由處理裝置執行之。請注意雖然在此分別描述於圖5中，但光感測系統184可存在於像是記憶體178的記憶體中。

在本實施例中，光感測系統184更包括光伏陣列108，其促成了與使用者之間非碰觸式的互動方式的達成。然而，在其他實施例中，觸碰式螢幕介面可被提供來偵測顯示器106之顯示區域內的碰觸。

該領域具通常知識者將察知記憶體可(通常會)包括其他部件，在此其他部件已為簡潔而省略。請注意，在本揭露的內容中，非暫態性計算機可讀式媒體(non-transitory computer-readable medium)存儲一個或多個程式以供連接中之指令執行系統、設備或裝置使用。

進一步參考圖5，網路介面裝置包括多種於網路環境中用來傳送與/或接收資料的部件。當此部件體現為一應用程式時，一或多個部件將被儲存在非暫態性計算機可讀式媒體且由處理裝置執行之。

在一實施例中，裝置更用以回應所感測之局部差異量中之一變化，以致當偵測到局部差異量之尺寸為增加時，顯示器會相對擴大所顯示之圖像中之一第一圖像之尺寸。在一實施例中，當偵測到局部差異量之尺寸為縮小時，顯示器會相對縮小所顯示之圖像中之一第一圖像之尺寸。

在一實施例中，裝置更用以回應所感測之局部差異量 中之一變化，當偵測到局部差異量之量為增加時，顯示器會相對縮小所顯示之圖像中之一第一圖像之大小。在一實施例中，當偵測到局部差異量之量為減少時，顯示器會相對放大所顯示之圖像中之一第一圖像之大小。

現在請參照圖6A與6B，圖6B為描述一實施例中對應圖6A之顯示圖像之方法的示意圖。如圖6A所示，裝置200顯示圖像202在顯示器204上。請注意圖像202的尺寸以及位置，圖像202之位置大約位於顯示器中間且佔顯示區域的20%。

在圖6B中，裝置之使用者放置手210於顯示器之上，然後朝顯示器移動手，如同箭頭所指方向。回應圖7B所示之顯示器上移動位置的手(沒有碰觸到裝置)，則圖像改變如圖7A所示。明確來說，圖像縮減了尺寸(縮減大約70%)。此為回應裝置之光伏陣列感測到因手部移動而造成尺寸與強度改變之局部差異量所達成。

在一些實施例中，可在兩個一般的步驟中達成，首先決定使用者意圖並且決定想要改變的程度。有關辨認使用者意圖來改變圖像尺寸(例如縮放)，使用者意圖可由裝置所在狀態與使用者輸入的結合來識別。舉例來說，裝置所在狀態可能是一般允許縮放功能的狀態(例如照相館模式、地圖應用、網路瀏覽)。然後使用者輸入可指出使用者希望更改正在顯示之圖像的現行狀態(例如照片、地圖、網頁)。這可由使用者在正在顯示之圖像上按住手指或手來“選擇”圖像而達成，以致系統辨認出在陣列中局步改變 (類似圖2中顯示之方法)。時間區間可與使用者動作組合且相關聯來減少偵測錯誤或不小心的“選擇”。

有關欲改變之程度，使用者輸入會被再使用一次。舉例來說，圖像尺寸會縮減以回應使用者朝裝置之移動(圖7A與圖7B)。在一些實施例中，光伏陣列會使用一個或多個度量指標來決定欲改變的程度。這些度量指標會包括(但不限制本發明)：藉由只與顯示器垂直的移動手指/手，系統可決定使用者欲改變圖像之尺寸(例如縮放)而非顯示器中圖像之位置；在特定範圍中從光伏感測器輸出的電子輸出之改變將提供使用者意圖縮小或放大的輸入(例如較高的電子輸出表示較多光線，較多光線代表使用者阻隔較少的光線且使用者打算使圖像放大)；以及系統藉由取樣光伏陣列產生之電子電流來量測改變率，一個高的改變率表示系統的縮放更快，以及或許在同樣移動距離中相對於慢的改變率更大程度的按比例縮放圖像。

在圖8A與圖8B中，圖8B為描述一關於圖8A顯示圖像之方法的實施例之示意圖。如圖8A所示，裝置200在一次顯示圖像202，通常位於顯示器中間且約佔顯示區域的20%。

在圖8B中，裝置之使用者放置手210至顯示器的第一側邊上，然後移動手越過顯示器，如箭頭所指方向。回應圖9B中所示之顯示器上移動位置的手(沒有碰觸到裝置)，則圖像改變如圖9A所示。明確來說，圖像朝相對應之手部運動方向移動，且保持其原本尺寸。此為回應裝置 之光伏陣列所感測之越過裝置的局部差異量所達成。具體來說，系統因為從一陣列節點至下一節點的光伏效應的改變(當使用者手指/手移動越過顯示器而非在縮放案例中的垂直移動)，而決定使用者意圖在顯示範圍中來移動圖像。

如果實施於軟體中，需要注意的是流程圖中描述的各步驟可代表一模組、程序段、或部份程式碼，其中部份程式碼包括儲存於非暫態計算機可讀取式媒介中以執行特定的邏輯功能的程式指令。在這方面，程式指令可以體現為原始程式碼的型式，原始程式碼包括寫成程式語言或機器碼的計算機語句，其包括適當的執行系統像是圖5的裝置100可辨別之多個指令。而機器碼可從原始程式碼轉換得到等。如果實施於硬體設備中，各步驟可代表電路或多個執行指定邏輯功能的互聯電路。此外，雖然流程圖顯示出特定的執行步驟，但須了解的是，執行步驟可為不同的。

再次強調之，上述實施例僅為示範性實施例，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧裝置

102‧‧‧外殼

104‧‧‧殼蓋

106‧‧‧顯示器

108‧‧‧光伏陣列

110‧‧‧顯示模組

112‧‧‧顯示面

114‧‧‧光伏陣列部份區域

116‧‧‧顯示器部份區域

118‧‧‧顯示介面

120‧‧‧手

122‧‧‧陰影範圍

124‧‧‧光源

126‧‧‧啟動器

127‧‧‧陰影範圍部份

129‧‧‧陰影範圍部份

132~136、142~146、152~156‧‧‧光伏陣列部份區域

S160、S162‧‧‧一實施例中與顯示器互動方法之各步驟

170‧‧‧處理裝置

172‧‧‧輸入/輸出介面

176‧‧‧網路介面

180‧‧‧操作系統

182‧‧‧大量儲存裝置

184‧‧‧光感測系統

186‧‧‧資料匯流排

200‧‧‧裝置

202‧‧‧圖像

204‧‧‧顯示器

210‧‧‧手

藉由下列圖式可更易了解本發明之觀點，圖中元件不需要按比例尺繪示之，重點於清楚說明本發明揭露之原理。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/符號代表相同或類似部分。

圖1為一實施例之裝置部分拆解圖

圖2為描述一實施例中裝置與使用此裝置之方法的示意圖。

圖3為描述圖2之實施例的詳細示意圖。

圖4為描述一實施例之方法的流程圖。

圖5為描述一實施例之裝置的示意圖。

圖6A為描述一代表性顯示圖像的示意圖。

圖6B為描述一實施例中圖6A中顯示圖像之相關方法的示意圖。

圖7A為描述一代表性顯示圖像的示意圖。

圖7B為描述一實施例中圖7A中顯示圖像之相關方法的示意圖。

圖8A為描述一代表性顯示圖像的示意圖。

圖8B為描述一實施例中圖8A中顯示圖像之相關方法的示意圖。

圖9A為描述一代表性顯示圖像的示意圖。

圖9B為描述一實施例中圖9A中顯示圖像之相關方法的示意圖。

100‧‧‧裝置

102‧‧‧外殼

104‧‧‧殼蓋

106‧‧‧顯示器

108‧‧‧光伏陣列

110‧‧‧顯示模組

112‧‧‧顯示面

114‧‧‧光伏陣列部份區域

116‧‧‧顯示器部份區域

Claims (18)

1. 一種具有顯示器的電子裝置，包括：一顯示器，用以顯示多個圖像給一使用者；以及一光伏陣列，配置於覆蓋在該顯示器之至少一部份上，以及用以偵測該光伏陣列上的光線變化，並區分為多個區域，該些區域包括相互相鄰的一第一區域與一第二區域，其中該顯示器比較該第一區域與該第二區域各自對應的光線變化之強度而決定一局部差異量是否存在，其中，該顯示器更用以響應該光伏陣列上所感測之光線變化之強度中的該局部差異量，以致該顯示器之操作回應所感測之該局部差異量而改變，其中該顯示器響應於該局部差異量的變化而改變該顯示器所顯示之該些圖像其中之一的一配置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有顯示器的電子裝置，其中該光伏陣列設置為一透明層。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具有顯示器的電子裝置，其中：所顯示之該些圖像中之一第一圖像為一圖像啟動器；以及該顯示器啟動該圖像啟動器以回應所感測之該局部差異量。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具有顯示器的電子裝置，其中該些圖像可透過該光伏陣列觀看。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具有顯示器的電子裝置，其中該裝置為一行動電話。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具有顯示器的電子裝置，其中該裝置更用以回應所感測之該局部差異量中之一變化，以致當偵測到該局部差異量之尺寸為增加時，該顯示器會相對擴大所顯示之該些圖像中之一第一圖像之尺寸。
7. 如申請專利範圍第1項所述之具有顯示器的電子裝置，其中該裝置更用以回應所感測之該局部差異量中之一變化，以致當偵測到該局部差異量之尺寸為縮小時，該顯示器會相對縮小所顯示之該些圖像中之一第一圖像之尺寸。
8. 如申請專利範圍第1項所述之具有顯示器的電子裝置，其中該裝置更用以回應所感測之該局部差異量中之一變化，當偵測到該局部差異量之量為增加時，該顯示器會相對縮小所顯示之該些圖像中之一第一圖像之大小。
9. 如申請專利範圍第1項所述之具有顯示器的電子裝置，其中該裝置更用以回應所感測之該局部差異量中之一變化，當偵測到該局部差異量之量為減少時，該顯示器會相對放大所顯示之該些圖像中之一第一圖像之大小。
10. 如申請專利範圍第1項所述之具有顯示器的電子裝置，其中該裝置更用以回應所感測之該局部差異量中之一變化，當偵測到該局部差異量之移動為跨越過該光伏陣列時，該顯示器會相對往相對應之移動方向捲動所顯示之 該些圖像中第一圖像。
11. 如申請專利範圍第1項所述之具有顯示器的電子裝置，其中該裝置之第一功能為該使用者不用實質上碰觸該顯示器之一顯示區域來啟動。
12. 一種與顯示器互動之方法，包括：感測光線變化之強度中的一局部差異量，而光線變化相對應為該顯示器上的光線變化；以及至少部份依據所感測之光線變化之強度中的該局部差異量來改變該顯示器之一操作，其中感測光線變化之強度中的該局部差異量的步驟包括：由鄰近該顯示器之一光伏陣列感測該局部差異量，該光伏陣列包括多個區域，該些區域包括相互相鄰的一第一區域與一第二區域；以及比較該第一區域與該第二區域各自對應的光線變化之強度而決定該局部差異量是否存在，其中改變該顯示器之該操作的步驟包括：改變該顯示器所顯示之一圖像的一配置。
13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中：該方法更包括把該局部差異量對應關聯於該顯示器上之一位置；以及回應該顯示器上該位置的關聯關係而執行改變一配置。
14. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該配置 更包括放大該圖像。
15. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該配置更包括縮減該圖像。
16. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該配置更包括移動該圖像之一位置。
17. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中改變該顯示器之該操作更包括啟動與該顯示器之一區域相關聯的一功能，而所感測之該局部差異量相對應於該顯示器之該區域。
18. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中啟動該功能更包括啟動與該功能關聯之一圖像啟動器。