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CN119107883A - 浮空显示组件及可组合式浮空显示阵列 - Google Patents

浮空显示组件及可组合式浮空显示阵列 Download PDF

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CN119107883A
CN119107883A CN202310813014.4A CN202310813014A CN119107883A CN 119107883 A CN119107883 A CN 119107883A CN 202310813014 A CN202310813014 A CN 202310813014A CN 119107883 A CN119107883 A CN 119107883A
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CN
China
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floating
floating display
signal
pin
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Application number
CN202310813014.4A
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吴思帷
黄奕翔
邹泓
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Industrial Technology Research Institute ITRI
Original Assignee
Industrial Technology Research Institute ITRI
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Publication date
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Abstract

本发明公开一种浮空显示组件及可组合式浮空显示阵列,其中该浮空显示组件包含:浮空显示模块及信号处理模块。浮空显示模块具有相对设置的第一上组合面及第一下组合面,且包含位于所述第一下组合面的第一脚位。浮空显示模块用于形成浮空影像。信号处理模块具有相对设置的第二上组合面及第二下组合面,且包含位于所述第二上组合面的多个第二脚位,所述多个第二脚位中之一者可拆卸地连接于所述第一脚位,所述信号处理模块用于根据所述第一脚位对应于所述多个第二脚位的位置辨别浮空显示模块,并通过所述第一脚位将关联于所述浮空影像的显示信号传送至浮空显示模块。

Description

浮空显示组件及可组合式浮空显示阵列
技术领域
本发明涉及一种浮空显示组件及浮空显示阵列。
背景技术
人机互动界面(human machine interface,HMI)是使用者与装置互动的媒介,其中非接触式界面,如浮空立体显示按键,可让使用者不直接接触装置表面即可与装置互动。
在各种不同场域中,例如电梯按键、ATM键盘、车用中控台、医疗仪器等应用上,因应不同的环境限制及场域需求,对于浮空显示按键会有不同的功能要求。不过,目前一般的浮空按键模块无法通用于各场域需求,造成了应用上的不便。
发明内容
鉴于上述,本发明提供一种浮空显示组件及可组合式浮空显示阵列。
依据本发明一实施例的浮空显示组件,包含浮空显示模块及信号处理模块。浮空显示模块具有相对设置的第一上组合面及第一下组合面,且包含位于所述第一下组合面的第一脚位。浮空显示模块用于形成浮空影像。信号处理模块具有相对设置的第二上组合面及第二下组合面,且包含位于所述第二上组合面的多个第二脚位,所述多个第二脚位中之一者可拆卸地连接于所述第一脚位,所述信号处理模块用于根据所述第一脚位对应于所述多个第二脚位的位置辨别浮空显示模块,并通过所述第一脚位将关联于所述浮空影像的显示信号传送至浮空显示模块。
依据本发明一实施例的可组合式浮空显示阵列,包含多个浮空显示组件。所述多个浮空显示组件的每一者包含浮空显示模块及信号处理模块。浮空显示模块具有相对设置的第一上组合面及第一下组合面,且包含位于所述第一下组合面的第一脚位。浮空显示模块用于形成浮空影像。信号处理模块具有横向组合面及相对设置的第二上组合面及第二下组合面,且包含位于所述第二上组合面的多个第二脚位及位于所述横向组合面的至少一横向脚位,所述多个第二脚位中之一者可拆卸地连接于所述第一脚位,所述信号处理模块用于根据所述第一脚位对应于所述第二脚位的位置辨别该浮空显示模块,并通过所述第一脚位将关联于该浮空影像的显示信号传送至所述浮空显示模块。所述多个浮空显示组件的每一者通过该至少一横向脚位彼此横向连接。
通过本案实施例所揭示的浮空显示组件及可组合式浮空显示阵列可通过整合性的模块化套件让浮空显示应用在更多元的环境,依场域需求灵活置换不同功能的模块,且具有弹性组合的设计自由度以符合各场域应用需求。模块化可组装式浮空显示组件及浮空显示阵列可适应不同人机系统,达到快速替换的效果。浮空显示组件之间也具有可组装的串接口,可串接多个浮空显示组件,达到形成大尺寸显示器的功能。
以上关于本发明内容的说明及以下实施方式的说明是用以示范与解释本发明的精神与原理,并且提供本发明的专利申请范围更进一步的解释。
附图说明
图1为本发明一实施例所绘示的浮空显示组件的侧面结构的示意图;
图2A至图2C为本发明另一实施例所绘示的浮空显示组件的侧面结构的示意图;
图3A为本发明又一实施例所绘示的浮空显示组件的立体结构的示意图;
图3B为图3A所绘示的浮空显示组件的分解图;
图4为本发明一实施例所绘示的浮空显示组件的信号处理模块的示意图;
图5A为本发明另一实施例所绘示的浮空显示组件的电极走线设计的示意图;
图5B至图5D为图5A所绘示的浮空显示组件的成像及感测范围的示意图;
图6为本发明另一实施例所绘示的浮空显示组件的感测半径与电极尺寸之间的关系图表;
图7为本发明一实施例所绘示的可组合式浮空显示阵列的示意图;
图8A为本发明一实施例所绘示的可组合式浮空显示阵列的单模态拼接的示意图;
图8B为本发明一实施例所绘示的可组合式浮空显示阵列的双模态拼接的示意图;
图9、图10A及图10B为本发明另一实施例所绘示的可组合式浮空显示阵列的影像拼接的示意图;
图11为本发明又一实施例所绘示的可组合式浮空显示阵列的影像拼接的示意图。
符号说明
1,1a,1b,1c,1’,1-1,1-2,1-3,1-4:浮空显示组件
10:浮空显示模块
11:第一下组合面
110:第一脚位
111:串接脚位
12:第一上组合面
120:第三脚位
13:边缘导光区
14:透镜阵列
20:信号处理模块
21:第二下组合面
22:第二上组合面
220,220-1,220-2,220-3:第二脚位
23:横向组合面
230,230-1,230-2,230-3,230-4:横向脚位
30:感测模块
31:第三下组合面
310:第四脚位
311:串接脚位
32:第三上组合面
320:第五脚位
40:回馈模块
41:第四下组合面
410:第六脚位
411:串接脚位
42:第四上组合面
420:第七脚位
A:投影区域
I,I1,I2,I3,Is,Ib,Ip:影像
a,b,c,d,e,f,g:模块
C1-C4:数据
E1,E2,E3:电极
EA:边框无效区
MA:主要影像投射区域
R1,R2,R3:范围
θ:角度
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点,其内容足以使任何熟悉相关技艺者了解本发明的技术内容并据以实施,且根据本说明书所揭露的内容、权利要求及附图,任何熟悉相关技艺者可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例是进一步详细说明本发明的观点,但非以任何观点限制本发明的范畴。
当光源照射到一物体时,观察者通过由物体反射的反射光来观察到此物体。对于观察者而言,所观察到的物体的反射光线具有若干位置、角度及强度信息,这些信息可以通过全光函数(plenoptic function)描述,其中x、y、z为观察者相对于该物体的三维空间坐标,θ及分别代表在球坐标中观察者相对于该物体的极角(polar angle)以及方位角(azimuth angle),λ代表反射光的波长,t则代表观察者接收到反射光的时间。
通过例如浮空显示模块内部的光场成像片与透镜的组合,通过模拟并还原进入观察者眼睛的反射光特征及方向,可用光学方法重建全光函数即重建光线的行进方向与强度等,进而在空间中重建出虚拟物体在真实空间的立体影像,使观察者从不同角度观察重建的虚拟影像都可以产生与观察真实物体一样的视觉效果。
请参考图1,图1是依据本发明一实施例所绘示的浮空显示组件的侧面结构的示意图。如图1所示,浮空显示组件1包含浮空显示模块10及信号处理模块20。浮空显示模块具有相对设置的第一下组合面11及第一上组合面12,且包含位于第一下组合面11的第一脚位110及串接脚位111。浮空显示模块10用形成浮空影像。信号处理模块20具有相对设置的第二下组合面21及第二上组合面22,且包含位于第二上组合面22的多个第二脚位220,所述多个第二脚位220中之一者可拆卸地连接于第一脚位110,所述信号处理模块用于根据第一脚位110对应于所述多个第二脚位220的位置辨别浮空显示模块10,并通过所述第一脚位110将关联于所述浮空影像的显示信号传送至浮空显示模块10。在浮空显示模块10中,串接脚位111用于可拆卸地连接/组合于第二脚位220,且串接脚位111为选择性设置。
需要注意的是,上述第一脚位110的数量虽然为单个,但是如具本领域通常知识者能理解的,一组脚位可包含多个针脚,因此本文所述的脚位的数量也可理解为脚位的组数。举例来说,如图1所示,一组脚位(第一脚位110)可具有三个针脚。
在本例中,浮空显示模块10可参考中国台湾专利申请号第110114269号中的光学成像模块实现。浮空显示模块10用于生成浮空影像。以下示例性而非限定性地描述浮空显示模块10的工作机制。浮空显示模块10可例如包含光源、光筛选器及光学调变器。当光源产生的光线通过光筛选器与光学调变器时,可通过重建物体反射光的全光函数,以重现立体影像。
浮空显示模块10的光源用于产生光线。在一些实施例中光线可为平行光,在其他实施例中,光线可为非平行光。浮空显示模块10可包含一透镜,如菲涅耳透镜(Fresnellens),设置于光源前方,以使光源发出的非平行光被调整为平行光。光源可为发光二极管(light emitting diode,LED)、量子点(quantum dot)、有机发光二极管(organic lightemitting diode,OLED)或其他类似光源等。
浮空显示模块10的光源产生的光线通过光筛选器。光筛选器用于将光线进行图案化及光学场形优化,以形成光场影像。在一些实施例中,光筛选器可例如为高分辨率集成成像片。以透明材质作为成像片为例,由光源通过成像片产生图案化的光线,再经过透镜建立出立体光学影像,可经由优化光源准直性,使出光接近平行光,利于立体影像更加清晰。或者,以显示器作为成像片为例,可通过减薄显示器封装厚度,减少光线通过膜层的厚度,提高光学设计光路灵活性。在一些实施例中,成像片的材质可为玻璃、塑胶或其他透明材质。光筛选器的图案、结构或部分区域的厚度/形状也可被改变,以达到上述光学场形优化的效果提升成像品质。
光线通过浮空显示模块10的光筛选器之后通过光学调变器。光学调变器可用于将光线聚焦,生成浮空影像。在一些实施例中,通过调整光学调变器的位置,可改变浮空影像的成像高度。在一些实施例中,光学调变器可例如是透镜阵列、柱状透镜、光纤、光栅或光子晶体,但不以此为限。在一些实施例中,光学调变器与浮空影线之间可在设置额外的透镜,例如单个透镜或透镜组。透镜可使光线更为集中,让影像变得更清楚或增加可视范围(field of view,FOV)或视角。
如图1所示,信号处理模块20与浮空显示模块10通过第一脚位110电连接。信号处理模块20可通过第一脚位110将关联于浮空影像的影像信息的显示信号传送至浮空显示模块10。浮空显示模块10可根据该显示信号产生浮空影像。在一些实施例中,信号处理模块20可包含具有信号处理功能的元件,例如中央处理器、微控制器、可编程逻辑控制器等,用于产生上述显示信号。在一些实施例中,信号处理模块20可包含供电单元,用于提供与的连接的浮空显示模块10所需的电源。
在本例中,信号处理模块20的第二上组合面22与浮空显示模块10的第一下组合面11相接合,且信号处理模块20的第二脚位220与浮空显示模块10的第一脚位110及串接脚位111可拆卸式地连接。信号处理模块20可根据浮空显示模块10的第一脚位110对应于第二脚位220的位置辨别浮空显示模块110,并将对应的显示信号通过第一脚位110传送至浮空显示模块10。具体来说,信号处理模块20可与不同的浮空显示模块相组合,且信号处理模块20可根据第一脚位的位置辨别浮空显示模块,并传送对应的显示信号给各自的浮空显示模块,以产生对应的浮空影像。通过可拆卸式的浮空显示模块10与信号处理模块20,可弹性配置各种浮空显式组件1,以符合各种场域的需求。
请参考图2A至图2C,图2A至图2C是依据本发明另一实施例所绘示的浮空显示组件的侧面结构的示意图。如图2A至图2C所示,浮空显式组件1a可包含浮空显示模块10、信号处理模块20、感测模块30及回馈模块40。浮空显示模块10具有相对设置的第一下组合面11及第一上组合面12,且包含位于第一下组合面11的第一脚位110及串接脚位111。如图2B及图2C所示,在一些实施态样中,浮空显示模块10可选择性包含位于第一上组合面12的多个第三脚位120,其中该些第三脚位120分别对应于该些第二脚位220。信号处理模块20具有相对设置的第二下组合面21及第二上组合面22,且包含位于第二上组合面22的多个第二脚位220。在一些实施态样中,信号处理模块20可通过第二下组合面21设置在一串接底板(未绘示)上。感测模块30具有相对设置的第三下组合面31及第三上组合面32,且包含位于第三下组合面31的第四脚位310及串接脚位311。如图2A至图2C所示,在一些实施态样中,感测模块30可选择性包含位于第三上组合面32的多个第五脚位320,其中该些第五脚位320分别对应于该些第二脚位220。回馈模块40具有相对设置的第四下组合面41及第四上组合面42,且包含位于第四下组合面41的第六脚位410及串接脚位411。如图2A所示,在一些实施态样中,回馈模块40可选择性包含位于第四上组合面42的多个第七脚位420,其中该些第七脚位420分别对应于该些第二脚位220。
请一同参考图3A及图3B,图3A是依据本发明又一实施例所绘示的浮空显示组件的立体结构的示意图,图3B是依据图3A所绘示的浮空显示组件的分解图。如图3A及图3B所示,用于产生浮空影像I的浮空显式组件1’可例如包含多个模块a至g,其中模块a至g可包含上述的浮空显示模块10、信号处理模块20、感测模块30、回馈模块40及其他功能模块。举例来说,功能模块可包含电源模块或其他信号处理模块,也可包含浮空透镜模块或其他光学成像模块,或者包含其他感测模块(如磁场感测、光学感测、温度感测等)及其他回馈模块(如气流回馈、声音回馈等),但本案不限于此。
通过组装不同功能的模块,可产生满足特定场域需求的浮空显示组件,其中不同功能的模块不限定于以特定方式进行组合。以图2A所示的浮空显式组件1a为例,从上到下,浮空显示模块10通过第一脚位110连接于感测模块30;感测模块30通过第四脚位310连接于回馈模块40;回馈模块40通过第六脚位410连接于信号处理模块20。信号处理模块20根据第一脚位110相对于第二脚位220的位置辨别浮空显示模块10;根据第四脚位310相对于第二脚位220的位置辨别感测模块30;根据第六脚位410相对于第二脚位220的位置辨别回馈模块30。通过此配置,信号处理模块20可辨别其连接的所有功能模块,并且通过对应脚位传输功能脚位所需的信号。在本例中,浮空显示模块10、信号处理模块20、感测模块30及回馈模块40各可包含具有运算判断功能的元件,例如中央处理器、微控制器、可编程逻辑控制器等。
举例来说,当浮空显示模块10连接于感测模块30时,感测模块30可根据第一脚位110相对于该些第五脚位320的位置得到第一脚位110对应于第二脚位220的位置,以得到一辨别数据(1,0,0);当感测模块30连接于回馈模块40时,回馈模块40可根据第四脚位310相对于该些第七脚位420的位置得到第四脚位310对应于第二脚位220的位置,再搭配上述辨别数据以得到一辨别数据(1,1,0);当回馈模块40连接于信号处理模块20时,信号处理模块20可根据第六脚位410相对于第二脚位220的位置,再搭配上述辨别数据以得到一辨别数据(1,1,1)。当信号处理模块20得到辨别数据(1,1,1),可将浮空显示模块10、感测模块30及回馈模块40所需要的信号通过第六脚位410传送到回馈模块40;当回馈模块40收到该信号,可将其中浮空显示模块10、感测模块30所需要的信号通过第四脚位310传送到感测模块30;当感测模块30收到该信号,可将其中浮空显示模块10所需要的信号通过第一脚位110传送到浮空显示模块10。于另一种实施态样中,当两模块上下结合时,上方模块的脚位可带动下方模块的对应脚位,使得下方模块的脚位可直接反映出其上所有的模块。以图2A为例,位于最上方的浮空显示模块10的第一脚位110可触发下一层的感测模块30的对应位置的串接脚位311,并进一步触发再下一层的回馈模块40的对应位置的串接脚位411,使得信号处理模块20可通过第二脚位220传输浮空显示模块10所需的信号。
需要注意的是,各种模块并不一定要依据特定的顺序进行组装与结合。以图2B所示的浮空显式组件1b为例,从上到下的连接关系为:回馈模块40、浮空显示模块10、感测模块30以及信号处理模块20。以图2C所示的浮空显式组件1c为例,从上到下的连接关系为:回馈模块40、感测模块30、浮空显示模块10以及信号处理模块20。需要注意的是,各种功能模块可为选择性配置,例如对于单纯显示的场域需求,可能只需要配置浮空显示模块10及信号处理模块20;对于需要感测使用者触控的场域需求,可能需要额外配置感测模块30;对于需要提供使用者触控回馈的场域需求,可能需要再额外配置回馈模块40。在此不赘述各种可能的连接与配置关系。
可利用感测模块30定义浮空影像的轮廓范围,感测进入该浮空影像轮廓范围内的待测物,并提供该待测物的位置信息。感测模块30用于感测对应于浮空影像的范围内是否具有待测物并产生感测信号。在一些实施例中,感测模块30所发出的侦测信号可例如为不可见光信号、超音波信号或其他不会干扰成像光线的信号。在一些实施例中,感测模块30可包括同类型的发射器与接收器。在本例中,信号处理模块20可更用于通过第四脚位310接收感测信号,且在所述感测信号指示范围内有待测物时,更新传送至浮空显示模块10的显示信号。具体来说,感测模块30可定义第一浮空影像的轮廓为第一侦测边界,并定义第二浮空影像的轮廓为第二侦测边界。以作为浮空按键用途的浮空显示组件为例,浮空按键的初始状态可设定以第一浮空影像呈现。当使用者触控第一浮空影像的第一侦测边界时,感测模块30始传送第一感测信号至信号处理模块20,此时信号处理模块20尚未更新显示信号。当使用者触控第二浮空影像的第二侦测边界时(如按压浮空按键达一深度),感测模块30始传送第二感测信号至信号处理模块20,此时信号处理模块20更新显示信号并传送至浮空显示模块10,让浮空显示模块10据此更新浮空影像。当使用者观察到其按压的浮空按键的影像变化时,便得知浮空按键的触控操作已顺利进行。
当信号处理模块20取得该感测信号时,可产生回馈信号并传送至回馈模块40。回馈模块40可根据回馈信号产生例如气流以给待测物提供触觉回馈。回馈模块40可包含供气子模块,供气子模块可以具有供气结构(例如供气管路、供气孔等),并通过管线连接至装置外部的气体供应源或者本身即具有气体供应源,可搭配一或多个泵以使气体朝供气管路的出口或/及供气孔喷射。在一些实施例中,当有物体进入浮空影像的范围时,便可以感受到回馈模块40所形成的气流触觉回馈,且感测模块30也侦测到物体位置发生改变。信号处理模块20可根据感测信号判定是否更新显示信号及/或触发回馈信号。若判断为是,则使浮空影像可显示不同的形状、颜色、影像图案、高度、尺寸大小、亮度及/或搭配声音频号等,让使用者具有触觉、视觉及/或听觉上的回馈感受。更具体来说,回馈信号可包含发光回馈信号及/或声音回馈信号,其中发光回馈信号用于被提供至浮空显示模块10以更新浮空影像的形状、颜色、图案、高度、尺寸等等,而声音回馈信号可用于触发声音子模块(例如喇叭)使其发出声音。若判断为否,则不会产生回馈信号,可再次判断物体位置。
请参考图4,图4是依据本发明一实施例所绘示的浮空显示组件的信号处理模块的示意图。如图4所示,信号处理模块20的第二上组合面22可设置有多个第二脚位220-1、220-2及220-3等,其中第二脚位220-1可例如对应于浮空显示模块10第一脚位的位置,第二脚位220-2可例如对应于感测模块30第四脚位的位置,第二脚位220-3可例如对应于回馈模块40第六脚位的位置。本案的各种模块的上组合面可具有与多个第二脚位220-1、220-2及220-3对应的脚位。此外,信号处理模块20可具有横向组合面23,横向组合面23上设置有横向脚位230,用于与其他模块横向连接。在一些实施例中,其他模块也可具有横向脚位,且不同模块之间也可横向连接传送信号,本案不予以限制。
请参考图5A至图5D,图5A是依据本发明另一实施例所绘示的浮空显示组件的电极走线设计的示意图,图5B至图5D是依据图5A所绘示的浮空显示组件的成像及感测范围的示意图。如图5A至图5D所示,浮空显示模块10可例如具有多个第一脚位110a、110b及110c,分别对应于不同的浮空显示范围。举例来说,浮空显示组件1通过导通第一脚位110a可对应于显示范围最大的浮空影像I1,通过导通第一脚位110b可对应于显示范围次之的浮空影像I2,通过导通第一脚位110c可对应于显示范围最小的浮空影像I3。本例所指的浮空显示组件1可采用上述各种浮空显示组件的实施例为例。当信号处理模块接收到外部指令欲改变影像大小时,信号处理模块可导通到该些第一脚位110a、110b及110c之一者的电信号传输路径,以通过该电信号传输路径传送该显示信号至该浮空显示模块。对应上述不同大小的浮空影像,感测模块30可通过内部感测电极走线图形设计,搭配接点位置的选择,而切换多种感测范围。举例来说,如图5B,面积最大的电极E1可对应于最大的感测范围R1;如图5C,面积次大的电极E2可对应于次大的感测范围R2;如图5D,面积最小的电极E3可对应于最小的感测范围R3。本例的感测模块30可采用前述的感测模块为例,即多个接点可对应于上述多个第四脚位。另外,上述感测电极走线可通过多层围绕型图形设计,或是通过多层堆叠不同尺寸的电极设计,本案不予以限制。
请结合图5A至图5D并参考图6,图6是依据本发明另一实施例所绘示的浮空显示组件的感测半径与电极尺寸之间的关系图表,其中数据C1为感测电极的厚度(z方向)为500埃数据C2为感测电极的厚度(z方向)为100埃数据C3为感测电极的厚度(xy方向)为500埃数据C4为感测电极的厚度(xy方向)为100埃如图表所示,电极尺寸越大,感测范围也越大;且感测电极的厚度(z方向)越大,感测范围也越大。据此,可以根据应用需求设计感测电极的走线尺寸,以产生不同大小的感测范围。
上述的浮空显示组件可通过横向脚位彼此连接,形成大面积的浮空显示阵列。依据本发明一实施例的可组合式浮空显示阵列包含多个浮空显示组件。所述多个浮空显示组件的每一者包含浮空显示模块及信号处理模块。浮空显示模块可具有相对设置的第一上组合面及第一下组合面,且包含位于所述第一下组合面的第一脚位。浮空显示模块用于形成浮空影像。信号处理模块可具有横向组合面及相对设置的第二上组合面及第二下组合面,且包含位于所述第二上组合面的多个第二脚位及位于所述横向组合面的至少一横向脚位,所述多个第二脚位中之一者可拆卸地连接于所述第一脚位,所述信号处理模块用于根据所述第一脚位对应于所述第二脚位的位置辨别该浮空显示模块,并通过所述第一脚位将关联于该浮空影像的显示信号传送至所述浮空显示模块。所述多个浮空显示组件的每一者通过至少一横向脚位彼此横向连接。
请参考图7,图7是依据本发明一实施例所绘示的可组合式浮空显示阵列的示意图。如图7所示,多个浮空显示组件1-1、1-2、1-3及1-4之间可通过横向脚位彼此连接。例如,浮空显示组件1-1与1-2可通过横向脚位230-1(母脚位)与横向脚位230-2(公脚位)连接,浮空显示组件1-2与1-4可通过横向脚位230-2(公脚位)与横向脚位230-4(母脚位)连接,浮空显示组件1-4与1-3可通过横向脚位230-4(公脚位)与横向脚位230-3(母脚位)连接,浮空显示组件1-3与1-1可通过横向脚位230-3(母脚位)与横向脚位230-1(公脚位)连接。在本例中,横向脚位是设置于信号处理模块上,但是在一些实施例中,横向脚位也可设置于其他模块(如浮空显示模块、感测模块及/或回馈模块)上,本案不限于此。
进一步,当相邻的浮空显示组件通过横向脚位相连接时,两者可以互相传送定位信号。也就是说,以如图7所示的拼接结构为例,多个浮空显示组件可依据定位信号进行坐标化。当系统对浮空显示阵列输入一个整体影像信号时,每个浮空显示组件可根据其坐标信息取得局部影像信号,并各自显示局部影像,以让多个局部影像拼接成整体影像。或者,多个浮空显示组件也可共同被安装在系统底板(未绘示)上,并根据安装的位置定义组件坐标。此外,具有感测模块的浮空显示阵列也可根据定位信号进行触控定位操作。举例来说,浮空显示阵列可包含多个浮空按键,当使用者触控不同按键时,多个浮空显示组件之间可整合使用者的触控信息,完成多步骤的触控操作流程。
请参考图8A及图8B,图8A是依据本发明一实施例所绘示的可组合式浮空显示阵列的单模态拼接的示意图,图8B是依据本发明一实施例所绘示的可组合式浮空显示阵列的双模态拼接的示意图。本实施例的浮空显示阵列的影像拼接可包括单模态拼接以及双模态拼接。以图8A所示的单模态拼接为例,每个显示局部影像Is的浮空显示组件1可通过横向拼接而产生整体影像I。以图8B所示的双模态拼接为例,每个显示完整影像Ib的浮空显示组件1可通过横向拼接更新各自的投影信号而产生整体影像I。举例来说,浮空显示组件的横向脚位可利用例如机构卡扣方式切换电源输入位置,使得在尚未横向连接时,模块初始画面(A)为亮,而当机构卡入时画面(A)断路且画面(B)导通。或者,浮空显示组件的横向脚位可用逻辑电路的方式判断横向脚位接合是否连接,并且在连接后进行回路切换,以显示不同浮空影像。
请参考图9、图10A及图10B,图9、图10A及图10B是依据本发明另一实施例所绘示的可组合式浮空显示阵列的影像拼接的示意图。如图9所示,组成浮空显示阵列的多个浮空显示组件1可共同构成浮空影像I,其中周围的浮空显示组件1可朝向中央的浮空显示组件弯折特定角度,使得形成浮空影像I的多个局部影像之间的缝隙有效地减少。如图10A及图10B所示,每个浮空显示组件1有各自的显示区域A及形成局部影像Ip,通过调整相邻的浮空显示组件下组合面之间的角度θ,可使浮空影像I更完整地被形成。此外,浮空影像I的可视范围(FOV)也关联于角度θ,例如可通过将角度θ调小,使得浮空影像的高度较高且范围较大;通过将将角度θ调大,使得浮空影像的高度较低且范围较小。在本例中,浮空显示组件的横向组合面可例如具有铰链、旋转轴或可调整式底座等,并可旋转地连接于相邻的模块。另外,模块的边框也可非为四边形,例如可设计为三角形、六边形等多边形。
请参考图11,图11是依据本发明又一实施例所绘示的可组合式浮空显示阵列的影像拼接的示意图。在一些实施例中,也可通过在浮空显示模块的边缘增设边缘导光区来填补浮空显示组件的边框无校区。如图11所示,浮空显示模块10具有主要影像投射区域MA,且相邻的浮空显示模块10的主要影像投射区域MA之间可能具有间隙。通过在透镜阵列14的边缘处设置边缘导光区13,可依照画面需求以亮线或暗线的方式填补边框无效区EA。边缘导光区13可例如采用发光二极管(LED)来实现。
通过上述实施例所揭示的浮空显示组件及可组合式浮空显示阵列可通过整合性的模块化套件让浮空显示应用在更多元的环境,依场域需求灵活置换不同功能的模块,且具有弹性组合的设计自由度以符合各场域应用需求。模块化可组装式浮空显示组件及浮空显示阵列可适应不同人机系统,达到快速替换的效果。浮空显示组件之间也具有可组装的串接口,可串接多个浮空显示组件,达到形成大尺寸显示器的功能。此外,通过浮空显示组件间可旋转角度的设计,或在透镜阵列的边缘处设置边缘导光区,可优化浮空影像的拼接效果。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,本发明的保护范围当视权利要求书及其均等范围所界定者为准。

Claims (20)

1.一种浮空显示组件,包含:
浮空显示模块,具有相对设置的第一上组合面及第一下组合面,且包含位于该第一下组合面的第一脚位,该浮空显示模块用于形成浮空影像;以及
信号处理模块,具有相对设置的第二上组合面及第二下组合面,且包含位于该第二上组合面的多个第二脚位,该些第二脚位中之一者可拆卸地连接于该第一脚位,该信号处理模块用于根据该第一脚位对应于该些第二脚位的位置辨别该浮空显示模块,并通过该第一脚位将关联于该浮空影像的显示信号传送至该浮空显示模块。
2.如权利要求1所述的浮空显示组件,其中该浮空显示模块还包含位于该第一上组合面的多个第三脚位,该些第三脚位分别对应于该些第二脚位,且该浮空显示组件还包含:
第一功能模块,具有相对设置的第三上组合面及第三下组合面,且包含位于该第三下组合面的第四脚位,该第四脚位可拆卸地连接于该些第三脚位中之一者,且该信号处理模块还用于根据该第四脚位对应于该些第二脚位的位置辨别该第一功能模块。
3.如权利要求2所述的浮空显示组件,其中该第一功能模块为感测模块,该感测模块用于感测对应于该浮空影像的范围内是否具有待测物并产生感测信号,且该信号处理模块还用于通过该第四脚位及该第一脚位接收该感测信号,且在该感测信号指示该范围内有该待测物时,更新该显示信号并传送至该浮空显示模块。
4.如权利要求2所述的浮空显示组件,其中该第一功能模块还包含位于该第三上组合面的多个第五脚位,该些第五脚位分别对应于该些第二脚位,且该浮空显示组件还包含:
第二功能模块,具有相对设置的第四上组合面及第四下组合面,且包含位于该第四下组合面的第六脚位,该第四下组合面可拆卸地与该第三上组合面组合,该第六脚位连接于该些第五脚位中之一者,且该信号处理模块还用于根据该第六脚位对应于该些第二脚位的位置辨别该第二功能模块,
其中该第一功能模块为感测模块及回馈模块中的一者,且该第二功能模块为该感测模块及该回馈模块中的另一者,该感测模块用于感测该浮空影像的范围内是否具有待测物并产生感测信号,该信号处理模块取得该感测信号,据以更新该显示信号并传送至该浮空显示模块和/或产生回馈信号并传送至该回馈模块,且该回馈模块根据该回馈信号给予该待测物回馈。
5.如权利要求1所述的浮空显示组件,还包含:
第一功能模块,具有相对设置的第三上组合面及第三下组合面,且包含位于该第三下组合面的第四脚位及位于该第三上组合面的多个第五脚位,该第四脚位可拆卸地连接于该些第二脚位中之一者,且该些第五脚位分别对应于该些第二脚位,
其中该第一脚位可拆卸地连接于该些第五脚位中之一者,且该信号处理模块还用于根据该第四脚位对应于该些第二脚位的位置辨别该第一功能模块。
6.如权利要求5所述的浮空显示组件,其中该第一功能模块为感测模块,该感测模块用于感测该浮空影像的范围内是否具有代测物并产生感测信号,该信号处理模块还用于通过该第四脚位及该第一脚位接收该感测信号,且在该感测信号指示该范围内有该待测物时,更新该显示信号并传送至该浮空显示模块。
7.如权利要求5所述的浮空显示组件,其中该浮空显示模块还包含位于该第一上组合面的多个第三脚位,该些第三脚位分别对应于该些第二脚位,且该浮空显示组件还包含:
第二功能模块,具有相对设置的第四上组合面及第四下组合面,且包含位于该第四下组合面的第六脚位,该第六脚位可拆卸地连接于该些第三脚位中之一者,且该信号处理模块还用于根据该第六脚位对应于该些第二脚位的位置辨别该第二功能模块。
8.如权利要求7所述的浮空显示组件,其中该第一功能模块为感测模块及回馈模块中的一者,且该第二功能模块为该感测模块及该回馈模块中的另一者,该感测模块用于感测该浮空影像的范围内是否具有待测物并产生感测信号,该信号处理模块取得该感测信号,据以更新该显示信号并传送至该浮空显示模块和/或产生回馈信号并传送至该回馈模块,且该回馈模块根据该回馈信号给予该待测物回馈。
9.如权利要求1所述的浮空显示组件,其中该浮空显示模块具有多个第一脚位,分别对应于多个显示范围,且该信号处理模块可接收外部指令并据以导通到该些第一脚位之一者的电信号传输路径,以通过该电信号传输路径传送该显示信号至该浮空显示模块。
10.如权利要求9所述的浮空显示组件,还包含感测模块,其中该感测模块的内部的多个感测电极具有不同的图形走线设计,该些感测电极的多个接点分别对应于该些第一脚位,且该些感测电极的多个感测范围分别对应于该些显示范围。
11.一种可组合式浮空显示阵列,包含多个浮空显示组件,该些浮空显示组件的每一者包含:
浮空显示模块,具有相对设置的第一上组合面及第一下组合面,且包含位于该第一下组合面的第一脚位,该浮空显示模块用于形成一浮空影像;以及
信号处理模块,具有横向组合面及相对设置的第二上组合面及第二下组合面,且包含位于该第二上组合面的多个第二脚位及位于该横向组合面的至少一横向脚位,该些第二脚位中之一者可拆卸地连接于该第一脚位,该信号处理模块用于根据该第一脚位对应于该些第二脚位的位置辨别该浮空显示模块,并通过该第一脚位将关联于该浮空影像的显示信号传送至该浮空显示模块,
该些浮空显示组件的每一者通过该至少一横向脚位彼此横向连接。
12.如权利要求11所述的可组合式浮空显示阵列,其中该些浮空显示组件的至少一者还包含:
感测模块,具有相对设置的第三上组合面及第三下组合面,且包含位于该第三下组合面的第四脚位及位于该第三上组合面的多个第五脚位,该感测模块用于感测对应于该浮空影像的范围内是否具有待测物并产生感测信号,且该信号处理模块还用于接收该感测信号,且在该感测信号指示该范围内有该待测物时,更新该显示信号并传送至该浮空显示模块。
13.如权利要求12所述的可组合式浮空显示阵列,其中该些浮空显示组件的至少一者还包含:
回馈模块,具有相对设置的第四上组合面及第四下组合面,且包含位于该第四下组合面的第六脚位及位于该第四上组合面的多个第七脚位,该信号处理模块取得该感测信号,据以更新该显示信号并传送至该浮空显示模块和/或产生回馈信号并传送至该回馈模块,且该回馈模块根据该回馈信号给予该待测物回馈。
14.如权利要求11所述的可组合式浮空显示阵列,其中该些浮空显示组件的每一者的该至少一横向脚位包含两个横向公脚位及两个横向母脚位。
15.如权利要求11所述的可组合式浮空显示阵列,其中当该些浮空显示组件中的第一者与该些浮空显示组件的第二者通过该至少一横向脚位彼此相连时,该第一者的该信号处理模块通过该至少一横向脚位传送定位信号至该第二者的该信号处理模块,且该显示信号关联于该定位信号。
16.如权利要求11所述的可组合式浮空显示阵列,其中当该些浮空显示组件中的第一者与该些浮空显示组件的第二者通过该至少一横向脚位彼此相连时,该第一者及该第二者的该信号处理模块更新该显示信号。
17.如权利要求11所述的可组合式浮空显示阵列,其中当该些浮空显示组件中的第一者与该些浮空显示组件的第二者通过该至少一横向脚位彼此相连时,该第一者的第一下组合面与该第二者的第二下组合面之间的角度为可调整,且该浮空影像的范围关联于该角度。
18.如权利要求17所述的可组合式浮空显示阵列,其中该些浮空显示组件的每一者的该横向组合面还包括具有铰链、旋转轴或可调整式底座的旋转连接机构。
19.如权利要求11所述的可组合式浮空显示阵列,其中该些浮空显示组件的每一者的该信号处理模块是通过该第二下组合面设置在串接底板上,且该信号处理模块根据其位于该串接底板的位置取得坐标信息。
20.如权利要求11所述的可组合式浮空显示阵列,其中该些浮空显示组件的每一者的该浮空显示模块具有边缘导光区。
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