CN102096419A - 动态调整屏幕视角的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种动态调整屏幕视角的方法及装置，此方法适用于动态调整手持电子装置的屏幕的可视范围，其中此屏幕为可调整视角屏幕，此方法包括先利用影像传感器撷取一目标物观看屏幕时的影像，再根据此目标物在影像中的位置决定目标物偏离屏幕的可视范围的偏移量，而后根据此偏移量动态调整屏幕的可视范围，以使屏幕的可视范围涵括目标物。据此，可防止他人偷窥屏幕画面的内容，且可方便使用者观看屏幕画面。

Description

动态调整屏幕视角的方法及装置

本案是2008年01月16日申请的，申请号为200810003321.1，发明名称为“动态调整屏幕视角的方法及装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明是有关于一种调整屏幕视角(Viewing angle)的方法，且特别是有关于一种能够根据装置与使用者间的相对位置动态调整屏幕视角的方法及装置。

背景技术

随着科技的日新月异，各式各样的电子产品也推陈出新。其中，手机、个人数字助理手机及智能手机等手持电子装置已能够提供使用者通过其内建的视窗操作***来执行撰写文件、收发电子邮件、浏览网络，或是即时通讯等功能。也就是说，这样的手持电子装置不但可以用来拨打电话，更宛如小型个人电脑般地能提供各种多样化功能。而随着无线网络技术的进步，这些功能的使用也不再受到时间与空间上的限制，对凡事讲求效率的现代人来说，这类装置已然成为生活中不可或缺的工具之一。

随着这些手持电子装置的普及化，如何妥善保护其资料的安全性也逐渐受到重视。手持电子装置中储存的资料一般是与使用者本身密切相关的电话资料、商务资料或者其他个人资讯等，具有相当的私密性。若在公共场所使用此类手持电子装置浏览资料时，则由于屏幕的视角不受限制，而有可能遭受到有心人士的偷窥。

为了避免屏幕画面的资料外泄，目前的一种解决方案是将屏幕的可视角缩小，借以限缩使用者可观看到屏幕的范围，而防止他人偷窥。以目前市面上的产品为例，有些产品是在屏幕贴上一层防偷窥保护膜，借由保护膜的偏光效应，遮蔽部份角度的光线，而仅提供固定的可视角度；另一种产品则是采用可调整视角的液晶屏幕，借由转换屏幕中的液晶材质，遮住屏幕背光源发送至部份角度的光线，同样可达到限缩视角的目的。

然而，使用上述限缩视角的做法虽然可保障屏幕画面资料不致遭到外人偷窥，但其固定的视角却也限缩了使用者观看屏幕的自由度。详细地说，由于屏幕的可视角度固定，使用者将只能从固定的角度观看屏幕，但使用者在操作这些手持电子装置时，可能会因为持握的方式、观看的姿势或外在环境的光线等因素，需要随时调整观看的视角，此时只能以手动的方式移动手持电子装置以调整其屏幕的位置及角度，让屏幕的可视角朝向使用者的正面，使用者才能够观看到屏幕的画面。由此可知，目前的做法仍旧不够方便。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种动态调整屏幕视角(Viewing angle)的方法，根据使用者与屏幕的相对位置，动态调整屏幕视角，使其保持朝向使用者正面，以增加使用者操作上的便利性。

本发明提供一种动态调整屏幕视角的装置，借由传感器检测手持电子装置与使用者之间相对位置的变化，据以调整屏幕的位置及可视范围，可防止屏幕资料外泄。

为达到上述或其他目的，本发明提出一种动态调整屏幕视角的方法，适于动态调整手持电子装置屏幕的可视范围，其中此屏幕为可调整视角屏幕，此方法包括利用影像传感器撷取目标物观看屏幕时的影像，并根据目标物在影像中的位置决定目标物偏离屏幕的可视范围的偏移量，最后则根据此偏移量动态调整屏幕的可视范围，以使屏幕的可视范围涵括目标物。

本发明提出一种动态调整屏幕视角的装置，其包括可调整视角屏幕，影像传感器及控制单元。其中，影像传感器用以撷取目标物观看屏幕时的影像，并根据目标物在影像中的位置决定目标物偏离屏幕的可视范围的偏移量，而控制单元，用以根据偏移量动态调整可调整视角屏幕的可视范围，以使屏幕的可视范围涵括目标物所在区域。

在本发明的动态调整屏幕视角的装置中，上述的可调整视角屏幕包括液晶材质，而用以根据偏移量进行转换，以遮住可调整视角屏幕背光源发送至调整的可视范围以外的光线。

在本发明的动态调整屏幕视角的装置中，上述的动态调整屏幕视角的装置，更包括屏幕位置调整器，用以根据所述的偏移量，调整可调整视角屏幕的位置及角度，以使可调整视角屏幕朝向目标物，而所述目标物包括使用者的脸部区域及眼部区域其中之一。

在本发明的动态调整屏幕视角的装置中，上述的动态调整屏幕视角的装置包括手机、个人数字助理及笔记型电脑其中之一。

本发明的手持电子装置采用可调整视角屏幕，并利用加速度传感器检测手持电子装置倾斜的角度，或是利用影像传感器检测使用者所在位置的变化，据以控制调整可调整屏幕的可视范围，可防止屏幕资料外泄，增加使用者操作的便利性。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1是依照本发明一实施例所绘示的动态调整屏幕视角的装置方块图。

图2是依照本发明一实施例所绘示的动态调整屏幕视角的方法流程图。

图3是依照本发明一实施例所绘示的动态调整屏幕视角的方法流程图。

图4是依照本发明一实施例所绘示的动态调整屏幕视角的方法的示意图。

图5是依照本发明一实施例所绘示的动态调整屏幕视角的方法流程图。

图6是依照本发明另一实施例所绘示的动态调整屏幕视角的方法的示意图。

图7是依照本发明一实施例所绘示的动态调整屏幕视角的方法流程图。

主要元件符号说明：

100：调整装置

110：屏幕

120：传感器

130：使用者眼睛

S210～S220：本发明一实施例的动态调整屏幕视角的方法的各步骤

S310～S350：本发明一实施例的动态调整屏幕视角的方法的各步骤

S510～S550：本发明另一实施例的动态调整屏幕视角的方法的各步骤

S710～S740：本发明一实施例的动态调整屏幕视角的方法的各步骤

具体实施方式

一般来说，使用者观看屏幕的角度是以头部对准屏幕中心为最佳，因此目前限缩屏幕视角的做法也是将屏幕的可视范围限制在屏幕正面的某个角度内。然而，手持电子装置可能会因为使用者的持握方式、观看姿势或是外在光线等因素的影响，造成其可视角(Viewing angle)随时在改变，此时便需要找出手持电子装置的倾斜角度或是使用者的位移，并适时适量地校正屏幕的可视角，才能让使用者在各种情况下仍然能够看到屏幕画面。本发明即是基于上述概念所发展出来的一套动态调整屏幕视角的方法及装置。为了使本发明的内容更为明了，以下特举实施例作为本发明确实能够据以实施的范例。

图1是依照本发明一实施例所绘示的动态调整屏幕视角的装置方块图。请参照图1，本实施例的调整装置100包括屏幕110，传感器120及一控制单元(未绘示于图中)，传感器120适于检测调整装置100的倾斜角度或是使用者的位移，而让该控制单元据以调整屏幕110的可视范围。此调整装置100例如是手机、个人数字助理或笔记型电脑等手持电子装置，而屏幕110则是一个可调整视角屏幕，以下则分别介绍调整装置100中各个元件的功能：

屏幕110具有一可调整的可视范围，此可视范围就是使用者可观看到可调整视角屏幕画面的一可视角所涵括的范围，而屏幕110中包括有一层液晶材质(未绘示)，借由对此液晶材质的转换，屏幕110即可遮住其背光源(未绘示)发送至可视范围以外的光线，以防止屏幕110的画面被外人偷窥。

传感器120则是用以检测目标物偏离屏幕110的可视范围的偏移量。详细地说，传感器120例如是一个加速度传感器(G sensor)，能够检测目前屏幕110的平面偏离其正常使用的参考面的偏移量；另一方面，传感器120也可以是一个影像传感器，而用以撷取目标物观看屏幕110的影像，并根据目标物在此影像中的位置决定目标物偏离屏幕110的可视范围的偏移量。其中，所述的目标物例如是使用者的脸部区域或是眼部区域，而不限制其范围。

值得注意的是，当传感器120检测到偏移量后，调整装置100即会根据此偏移量动态调整屏幕110的可视范围，以使屏幕110的可视范围涵括目标物。以下则再举一实施例说明本发明利用调整装置100动态调整屏幕视角的详细步骤。

图2是依照本发明一实施例所绘示的动态调整屏幕视角的方法流程图。请参照图2，本实施例适用于调整手持电子装置屏幕的可视范围。其中，所述的手持电子装置例如是手机、个人数字助理或是笔记型电脑，而其屏幕则是可调整视角屏幕，以下即介绍本实施例的方法的详细步骤：

首先，利用配置在手持电子装置上的传感器检测目标物偏离屏幕的可视范围的偏移量(步骤S210)。其中，分析会造成使用者(目标物)视角偏离屏幕可视范围的原因可发现，其主要可区分为两种情况：一种是使用者不动而手持电子装置移动的情况，此时手持电子装置本身的位置或角度可能会因为使用者持握方式或是置放方位的不同而偏离使用者的视角；另一种是手持电子装置不动而使用者移动的情况，此时则是因为使用者观看屏幕的姿势或方位改变，自然其视角也就偏离屏幕的可视范围。

以上两种情况都会造成手持电子装置与使用者之间相对位置的改变，而本实施例即针对这两种情况，利用配置在手持电子装置上的传感器检测目标物偏离屏幕可视范围的偏移量，以作为后续调整屏幕可视范围的依据。其中，上述的可视范围是代表使用者可观看到屏幕画面的可视角所涵括的范围，而所述的目标物则包括使用者的脸部区域或是眼部区域等可以代表使用者实际观看屏幕位置的区域，而不限制其范围。

在取得目标物偏离屏幕可视范围的偏移量的后，本实施例即利用可调整视角屏幕的特性，根据所测得的偏移量调整屏幕的可视范围，以使屏幕的可视范围涵括目标物(步骤S220)。详细地说，可调整视角屏幕是利用屏幕的液晶材质的转换，而遮蔽屏幕背光源所发送的光线，使得屏幕的可视范围限缩至某个特定的角度内。本实施例在取得偏移量之后，即可依据此偏移量的大小决定所需调整的屏幕可视角的方位，再动态转换屏幕的液晶材质，以遮蔽屏幕背光源发送至可视范围以外的光线，仅保留发送至可视范围的光线。据此，即可达到本发明动态调整屏幕视角以防止他人偷窥的目的。

值得一提的是，对于上述手持电子装置与使用者之间相对位置改变的两种情况，本发明也提供对应的解决方案，以下则再各举一实施例详细说明。

针对使用者不动而手持电子装置移动的情况，手持电子装置需要知道其本身位移的大小，才能够推算出其偏离使用者所在区域的偏移量，而据以调整屏幕的可视范围。

图3是依照本发明一实施例所绘示的动态调整屏幕视角的方法流程图。请参照图3，本实施例适于利用加速度传感器检测手持电子装置本身的位移，而据以调整手持电子装置屏幕的可视范围。其中，所述的手持电子装置例如是手机、个人数字助理或是笔记型电脑，而其屏幕则是可调整视角屏幕。

若要知道手持电子装置的位移大小，必需先定义一个参考面以作为后续判断的依据，因此本实施例是在手持电子装置启动时即先利用加速度传感器检测屏幕正常使用的倾斜角度，以决定一个参考面(步骤S310)。其中，由于每个使用者习惯使用(或目前使用)手持电子装置的方式均不相同，手持电子装置摆放或持用的状态也会跟着改变，因此本实施例预先检测屏幕正常使用时的倾斜角度，以决定参考面来作为后续判断的依据。

而在使用者实际操作手持电子装置时，手持电子装置仍持续利用加速度传感器检测目前屏幕平面的倾斜角度的变化，以判断屏幕平面是否偏离原先定义的参考面(步骤S320)，若判断屏幕平面偏离参考面，则进一步检测此平面偏离参考面的偏移量(步骤S340)，以作为后续调整屏幕可视范围的依据；反之，若判断屏幕平面并未偏离参考面，则仍维持原先屏幕的显示状态，而不改变屏幕的可视范围(步骤S330)。

在取得屏幕平面的偏移量之后，手持电子装置即可根据此偏移量动态调整屏幕的可视范围，以使屏幕的可视范围涵括目标物(即使用者)(步骤S350)。其中，调整屏幕可视范围的方式则如先前实施例所述，可借由转换屏幕的液晶材质来达成，故其详细内容在此不再赘述。

借由上述方法，手持电子装置即可随时根据本身的位移调整屏幕的可视范围，达到动态调整的目的。举例来说，当判断屏幕平面为向右偏移时，手持电子装置即可将其屏幕的可视范围向左调整，让使用者仍可观看到屏幕画面。图4是依照本发明一实施例所绘示的动态调整屏幕视角的方法的示意图。本实施例是利用图1所示的调整装置100动态调整屏幕110的可视范围，请先参照图1，屏幕110的可视范围是包括30度的可视角所涵括的范围，此时使用者的眼睛130仍维持在屏幕110的正面，因此可观赏到屏幕110的画面。然而在图4中，屏幕110已转向右边，而屏幕110的可视范围(如虚线所示)也随的转向，此时调整装置100的传感器110(在本实施例中为加速度传感器)所检测到屏幕110的偏移量为15度，因此手持电子装置100即将屏幕110的可视范围向左调整15度，而让使用者的眼睛130仍可看到屏幕110的画面。

另一方面，针对手持电子装置不动而使用者移动的情况，手持电子装置需要知道使用者位移的大小，才能够推算出使用者所在区域偏离其屏幕可视范围的偏移量，而据以调整屏幕的可视范围。

图5是依照本发明另一实施例所绘示的动态调整屏幕视角的方法流程图。请参照图5，本实施例适于利用影像传感器检测目标物的位移，而据以调整手持电子装置屏幕的可视范围。其中，所述的手持电子装置例如是手机、个人数字助理或是笔记型电脑，而其屏幕则是可调整视角屏幕。

首先，利用影像传感器撷取目标物观看屏幕的影像(步骤S510)。其中，所述的目标物例如是使用者的脸部区域或眼部区域，而所述的影像传感器则例如是一般配置在手持电子装置上的电荷耦合元件(Charge-Coupled Device，CCD)摄影机，其是用以拍摄使用者对话时的画面。

本实施例即借由影像传感器拍摄使用者操作手持电子装置的画面，并利用脸部辨识等影像处理机制，找出目标物在画面中的位置，以判定目标物是否偏离屏幕的可视范围(步骤S520)。其中，手持电子装置例如借由判断目标物在画面中的位置是否偏离画面的中心来判断目标物是否偏离屏幕的可视范围。

若判断目标物已偏离屏幕的可视范围，则手持电子装置将会根据目标物在影像中的位置来决定目标物偏离屏幕的可视范围的偏移量(步骤S540)，以作为后续调整屏幕可视范围的依据；反之，若判断屏幕平面并未偏离参考面，则仍维持原先屏幕的显示状态，而不改变屏幕的可视范围(步骤S530)。

在取得屏幕平面的偏移量之后，手持电子装置即可根据此偏移量动态调整屏幕的可视范围，以使屏幕的可视范围涵括目标物(步骤S550)。其中，调整屏幕可视范围的方式则如先前实施例所述，可借由转换屏幕的液晶材质来达成，故其详细内容在此不再赘述。

借由上述方法，手持电子装置即可随时根据使用者的位置调整屏幕的可视范围，达到动态调整的目的。举例来说，当判断使用者的位置为向右偏移时，手持电子装置即可将其屏幕的可视范围向右调整，让使用者仍可观看到屏幕画面。图6是依照本发明另一实施例所绘示的动态调整屏幕视角的方法的示意图。本实施例也是利用图1所示的调整装置100动态调整屏幕110的可视范围，请先参照图1，屏幕110的可视范围是包括30度的可视角所涵括的范围，此时使用者的眼睛130仍维持在屏幕110的正面，因此可观赏到屏幕110的画面。然而在图6中，使用者眼睛130的位置已移向右边，此时分析调整装置100的传感器120(在本实施例中为影像传感器)所拍摄的画面可发现，使用者眼睛130已偏离原先屏幕110的可视范围(如虚线所示)，而其偏移量为15度，此时调整装置100即控制其屏幕110将其可视范围向右调整15度，而让使用者眼睛130仍可看到屏幕110的画面。

借由上述方法，无论是手持电子装置的位置改变，或者是使用者观看屏幕的方向改变，均能借由传感器的检测以及屏幕可视范围的调整，让使用者随时随地能看到屏幕画面的内容，而无需费力地以手动调整。

值得一提的是，本发明的调整方法还可应用在可自动控制屏幕移动的手持电子装置中。详细地说，此手持电子装置是配置一个屏幕位置调整器来调整屏幕的位置及角度。而搭配上述的调整方法，手持电子装置即可根据传感器所测得的偏移量，分阶段将屏幕的可视范围移往目标物。

举例来说，图7是依照本发明一实施例所绘示的动态调整屏幕视角的方法流程图。请参照图7，本实施例适用于调整手持电子装置屏幕的可视范围。其中，所述的手持电子装置例如是手机、个人数字助理或是笔记型电脑，而其屏幕则是可调整视角屏幕，以下即介绍本实施例的方法的详细步骤：

首先，利用配置在手持电子装置上的传感器检测目标物偏离屏幕的可视范围的偏移量(步骤S710)。其中，检测偏移量的方式例如是利用加速度传感器来检测手持电子装置本身的偏移量，或是利用影像传感器来检测目标物的偏移量，这两种方式的详细做法均已于先前实施例中述明，故在此不再赘述。

在测得偏移量之后，即先利用屏幕位置调整器调整屏幕的位置及角度，以使屏幕朝向目标物(步骤S720)。其中，此屏幕位置调整器例如是一个配置在手持电子装置的主机与屏幕之间的转向装置，可用以转动屏幕的位置及角度，使得屏幕的正面朝向使用者所在的区域。

在调整屏幕的位置及角度之后，手持电子装置将再度利用传感器检测目标物偏离屏幕的可视范围的偏移量(步骤S730)，并根据此偏移量动态调整屏幕的可视范围，以使屏幕的可视范围涵括目标物(步骤S740)。简单的说，本实施例可视为先利用屏幕位置调整器转动屏幕对屏幕的可视范围进行粗调，而后再利用屏幕可调整视角的特性对屏幕的可视范围进行微调，最终可达到快速调整屏幕的可视范围的目的。

综上所述，本发明的动态调整屏幕视角的方法及装置是借由配置在手持电子装置上的加速度传感器或是影像传感器检测手持电子装置与使用者间的相对位置的变化，适时地调整屏幕的可视范围。据此，除了可防止屏幕画面的内容被外人窥视外，自动调整的机制还提供使用者在任何情况下皆能看到屏幕画面的内容，增加使用者操作手持电子装置的便利性。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (6)

1.一种动态调整屏幕视角的方法，适于动态调整一手持电子装置的一屏幕的一可视范围，其中该屏幕为一可调整视角屏幕，该方法包括下列步骤：

利用一影像传感器撷取一目标物观看该屏幕时的该影像；

根据该目标物在该影像中的位置决定该目标物偏离该屏幕的该可视范围的该偏移量；以及

根据该偏移量动态调整该屏幕的该可视范围，以使该屏幕的该可视范围涵括该目标物。

2.如权利要求1所述的动态调整屏幕视角的方法，其特征在于，根据该偏移量动态调整该屏幕的该可视范围，以使该屏幕的该可视范围涵括该目标物的步骤包括：

根据该偏移量动态转换该屏幕的一液晶材质，以遮住该屏幕的一背光源发送至调整后的该可视范围以外的光线。

3.如权利要求1所述的动态调整屏幕视角的方法，其特征在于，在利用该加速度传感器检测目前该屏幕的该平面偏离该屏幕正常使用的该参考面的该偏移量的步骤之后，还包括：

根据该偏移量，先利用该手持电子装置的一屏幕位置调整器调整该屏幕的位置及角度，以使该屏幕尽量朝向该目标物；

再利用该加速度传感器检测目前该屏幕的该平面偏离该屏幕正常使用的该参考面的该偏移量；以及

根据该偏移量动态调整该屏幕的该可视范围，以使该屏幕的该可视范围涵括该目标物。

4.如权利要求1所述的动态调整屏幕视角的方法，其特征在于，该可视范围为使用者可观看到该屏幕画面的一可视角所涵括的范围。

5.一种动态调整屏幕视角的装置，包括：

一可调整视角屏幕；

一影像传感器，其用以撷取一目标物观看该可调整视角屏幕的影像，并根据该目标物在该影像中的位置决定该目标物偏离该可调整视角屏幕的一可视范围的一偏移量；以及

一控制单元，用以根据该偏移量动态调整该可调整视角屏幕的一可视范围，以使该可调整视角屏幕的该可视范围涵括该目标物所在区域。

6.如权利要求5所述的动态调整屏幕视角的装置，其特征在于，该可视范围为使用者可观看到该可调整视角屏幕画面的一可视角所涵括的范围。

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