TWI459811B - 可自動調整支架的顯示器 - Google Patents

Description

可自動調整支架的顯示器

　　本發明是關於一種顯示器，特別是關於一種可自動調整支架的顯示器。

　　顯示器設有支架(包括支架座)，支架用以固定及支撐螢幕。支架可分成固定式支架及活動式支架，固定式支架的高度及曲度是固定的，無法透過高度及曲度的調整來升降、平移螢幕。活動式支架的高度及曲度是可變的，能透過高度及曲度的調整來升降、平移螢幕。

　　以生理特徵來說，若顯示器採用固定式支架有可能會因為身高差異，造成成人可輕鬆看到螢幕，而孩童需要吃力的抬頭才能看到螢幕的窘境。雖然，具有手動調整功能的活動式支架可改善上述情形，但是，使用者不可能隨時去注意坐姿的改變，以透過支架高度及曲度的調整來升降、平移螢幕，故仍有一定的不便性。

　　然而，坐姿的不正確會影響健康，例如腰酸背痛、頸肩僵硬或眼睛酸澀。使用顯示器的注意事項所述的包括：1.螢幕的中心位置應與使用者的胸部同高，螢幕應與使用者相距0.6至0.7米。2.手肘應高過桌面。3. 鍵盤應靠近手部，手肘應與兩肩保持水平。4.座椅高度應適當，利於伸展腿部，勿壓迫下肢。5.兩腳應放置在地面上，勿放置在臀部下。

　　有鑑於此，期能提出一種新的技術方案以應用在顯示器或液晶電視的領域，使支架可因應使用者的當前坐姿自動升降、平移螢幕，令螢幕與眼睛保持適當的距離及高度。另外，顯示器可在使用者坐姿不正確時，發出警告信息提醒使用者，令使用者注意自身坐姿。

　　本發明主要目的是提供一種可自動調整支架的顯示器，可偵測螢幕前方的使用者眼睛，而產生調整信號來控制使螢幕移動。

　　為達上述目的，本發明提供一種可自動調整支架的顯示器，包括螢幕、資料提供模組、信號產生模組及支架控制模組。螢幕設置有攝影鏡頭及支架，攝影鏡頭偵測螢幕前方的使用者眼睛；資料提供模組電性連接攝影鏡頭，以定義使用者眼睛至攝影鏡頭的第一直線、螢幕上緣的第二直線，來提供包括第一直線的長度、第一直線與第二直線間的角度、第一直線與螢幕間的角度的調整資料；信號產生模組電性連接資料提供模組，以接收調整資料來計算包括使用者眼睛至螢幕的距離、高度、角度的調整信號；支架控制模組電性連接信號產生模組，以接收調整信號來控制支架使螢幕移動。

　　如上所述的可自動調整支架的顯示器，其中，顯示器是液晶顯示器、電漿顯示器或投影顯示器。

　　如上所述的可自動調整支架的顯示器，其中，支架具有馬達。

　　如上所述的可自動調整支架的顯示器，其中，支架具有傳動單元。

　　如上所述的可自動調整支架的顯示器，其中，支架具有轉軸。

　　如上所述的可自動調整支架的顯示器，其中，攝影鏡頭位在螢幕的正上方。

　　如上所述的可自動調整支架的顯示器，其中，攝影鏡頭每隔一特定時間拍攝螢幕前方的影像，以偵測螢幕前方的使用者眼睛。

　　藉此，本發明可自動調整支架的顯示器可偵測螢幕前方的使用者眼睛，而產生調整信號來控制使螢幕移動，使螢幕與使用者間保持適當的距離及高度，避免不正確的坐姿影響使用者的健康。

　　為使熟悉該項所述的技藝人士瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體實施例，並配合所附之圖式，對本發明詳加說明如後。

　　圖1是本發明可自動調整支架的顯示器的功能方塊圖。請參閱圖1，可自動調整支架的顯示器1包括螢幕11、資料提供模組12、信號產生模組13及支架控制模組14。顯示器1可以是液晶顯示器、電漿顯示器或投影顯示器。

　　圖2是本發明可自動調整支架的顯示器的外觀示意圖。請參閱圖2，螢幕11設有攝影鏡頭111及支架112，攝影鏡頭111位在螢幕11的正上方，攝影鏡頭111每隔一特定時間拍攝螢幕11前方的影像，並透過人臉辨識程式辨識所拍攝的影像中的使用者眼睛E，及透過瞳孔定位程式定位使用者眼睛E的位置，且透過紅外線收發感測器發射紅外光至使用者眼睛E，由紅外光的折返時間及紅外光的波長，估算攝影鏡頭111至使用者眼睛E的距離。其中，攝影鏡頭111可調整特定時間的長短，以改變影像的拍攝頻率。

　　支架112可位在螢幕11的下方，支架112可包括馬達113、傳動單元114及轉軸115。支架112可使螢幕11左右、前後、上下移動。

　　圖3是資料提供模組的定義示意圖。請參閱圖3，資料提供模組12電性連接攝影鏡頭111，資料提供模組12定義使用者眼睛E至攝影鏡頭111的第一直線L1、螢幕11上緣的第二直線L2，來提供包括第一直線L1的長度M1、第一直線L1與第二直線L2間的角度θ1、第一直線L1與螢幕11間的角度θ2的調整資料。圖4是信號產生模組的計算示意圖。請參閱圖4，信號產生模組13電性連接資料提供模組12，信號產生模組13接收資料提供模組12所提供的調整資料，並基於使用者眼睛E、攝影鏡頭111、使用者眼睛E於螢幕11上的投影點A三點等同直角三角形的三個頂點，而將第一直線L1的長度M1、第一直線L1與第二直線L2間的角度θ1套用三角函數公式，來計算包括使用者眼睛E至螢幕11的距離、高度、角度的調整信號。信號產生模組13將第一直線L1的長度M1、第一直線L1與第二直線L2的角度θ1，配合正弦三角函數來計算使用者眼睛E至螢幕11的距離D，及配合餘弦三角函數來計算使用者眼睛E至螢幕11的高度H。

　　支架控制模組14電性連接信號產生模組13，支架控制模組14接收信號產生模組13所提供的調整信號來控制支架112，支架112根據調整信號使螢幕11移動。

　　圖5是使用者位在螢幕前方時的示意圖。請參閱圖5，信號產生模組13接收資料提供模組12所提供的調整資料，由調整資料中取用第一直線L1與螢幕11間的角度θ2，以判斷螢幕11是否位在使用者的正前方。當使用者位在螢幕11正前方時，第一直線L1與螢幕11間的角度θ2會等於90度。圖6是使用者位在螢幕左方時的示意圖。請參閱圖6，當使用者位在螢幕1左方時，第一直線L1與螢幕11間的角度θ2會小於90度，在本例中，第一直線L1與螢幕11間的角度θ2是60度，因此信號產生模組13產生調整信號供支架控制模組14控制螢幕11向左轉動30度以朝向使用者。圖7是使用者位在螢幕右方時的示意圖。請參閱圖7，當使用者位在螢幕11右方時，第一直線L1與螢幕11間的角度θ2會大於90度，在本例中，第一直線L1與螢幕11間的角度θ2是135度，因此信號產生模組13產生調整信號供支架控制模組14控制螢幕11向右轉動45度以朝向使用者。

　　圖8是使用者與螢幕保持適當距離的示意圖。請參閱圖8，信號產生模組13接收資料提供模組12所提供的調整資料，由調整資料中取用第一直線L1的長度M1、第一直線L1與第二直線L2間的角度θ1，以判斷使用者與螢幕11是否保持適當的距離。信號產生模組13將第一直線L1的長度M1、第一直線L1與第二直線L2間的角度θ1套用至正弦三角函數公式，來計算使用者眼睛E至螢幕11的距離D。當使用者與螢幕11保持適當距離時，使用者眼睛E至螢幕11的距離D會是65公分(60公分至70公分中的任一數值皆可)。圖9是使用者離螢幕較近時的示意圖。請參閱圖9，當使用者離螢幕11較近時，使用者眼睛E至螢幕11的距離D會小於65公分，在本例中，使用者眼睛E至螢幕11的距離D是30公分。因此信號產生模組13產生調整信號供支架控制模組14控制螢幕11按箭頭21所指的方向遠離使用者35公分而與使用者保持適當距離。圖10是使用者離螢幕較遠時的示意圖。請參閱圖10，當使用者離螢幕11較遠時，使用者眼睛E至螢幕11的距離D會大於65公分，在本例中，使用者眼睛E至螢幕11的距離D是75公分。因此信號產生模組13產生調整信號供支架控制模組14控制螢幕11按箭頭22所指的方向接近使用者15公分而與使用者保持適當距離。

　　圖11是使用者與螢幕保持適當高度的示意圖。請參閱圖11，信號產生模組13接收資料提供模組12所提供的調整資料，由調整資料中取用第一直線L1的長度M1、第一直線L1與第二直線L2間的角度θ1，以判斷使用者與螢幕11是否保持適當的距離。信號產生模組13將第一直線L1的長度M1、第一直線L1與第二直線L2間的角度θ1套用至餘弦三角函數公式，來計算使用者眼睛E與螢幕11的高度H。當使用者與螢幕11保持適當高度時，指使用者眼睛E於螢幕11上的投影點A位於螢幕11的三分之一處(較接近攝影鏡頭111)，在本例中，假定適當高度H是50公分。圖12是螢幕的高度過高時的示意圖。請參閱圖12，當螢幕的高度過高時，使用者眼睛E與螢幕11的高度H會大於50公分，在本例中，使用者眼睛E與螢幕11的高度H是75公分。因此信號產生模組13產生調整信號供支架控制模組14控制螢幕11按箭頭23所指的方向往下降25公分而與使用者保持適當高度。圖12是螢幕的高度過低時的示意圖。請參閱圖13，當螢幕的高度過低時，使用者眼睛E與螢幕11的高度H會小於50公分，在本例中，使用者眼睛E與螢幕11的高度H是30公分。因此信號產生模組13產生調整信號供支架控制模組14控制螢幕11按箭頭24所指的方向往上升20公分而與使用者保持適當高度。

　　在上述的調整過程中，優先判斷螢幕11是否位在使用者的正前方，再判斷使用者與螢幕11間是否保持適當的距離，最後再判斷使用者與螢幕11間是否保持適當的高度。

　　其中，信號產生模組13還可在螢幕11上顯示警示信息，例如，「自動調整中」、「為了您的健康建議採用正確坐姿」等信息，以提醒使用者。

　　綜上所述，本發明可自動調整支架的顯示器可偵測螢幕前方的使用者眼睛，而產生調整信號來控制使螢幕移動，使螢幕與使用者間保持適當的距離及高度，避免不正確的坐姿影響使用者的健康。

　　本發明以實施例說明如上，然其並非用以限定本發明所主張之專利權利範圍。其專利保護範圍當視後附之申請專利範圍及其等同領域而定。凡本領域具有通常知識者，在不脫離本專利精神或範圍內，所作之更動或潤飾，均屬於本發明所揭示精神下所完成之等效改變或設計，且應包含在下述之申請專利範圍內。

1．．．可自動調整支架的顯示器

11．．．螢幕

111．．．攝影鏡頭

112．．．支架

113．．．馬達

114．．．傳動單元

115．．．轉軸

12．．．資料提供模組

13．．．信號產生模組

14．．．支架控制模組

21、22、23、24．．．箭頭

E．．．使用者眼睛

L1．．．第一直線

L2．．．第二直線

M1．．．第一直線的長度

θ1．．．第一直線與第二直線間的角度

θ2．．．第一直線與螢幕間的角度

D．．．使用者眼睛至螢幕的距離

H．．．使用者眼睛至螢幕的高度

　　圖1是本發明可自動調整支架的顯示器的功能方塊圖。

　　圖2是本發明可自動調整支架的顯示器的外觀示意圖。

　　圖3是資料提供模組的定義示意圖。

　　圖4是信號產生模組的計算示意圖。

　　圖5是使用者位在螢幕前方時的示意圖。

　　圖6是使用者位在螢幕左方時的示意圖。

　　圖7是使用者位在螢幕右方時的示意圖。

　　圖8是使用者與螢幕保持適當距離的示意圖。

　　圖9是使用者離螢幕較近時的示意圖。

　　圖10是使用者離螢幕較遠時的示意圖。

　　圖11是使用者與螢幕保持適當高度的示意圖。

　　圖12是螢幕的高度過低時的示意圖。

　　圖13是螢幕的高度過高時的示意圖。

1．．．可自動調整支架的顯示器

11．．．螢幕

12．．．資料提供模組

13．．．信號產生模組

14．．．支架控制模組

Claims (7)

1. 一種可自動調整支架的顯示器，包括：
   　　一螢幕，該螢幕設置有一攝影鏡頭及一支架，該攝影鏡頭偵測該螢幕前方的一使用者眼睛；
   　　一資料提供模組，該資料提供模組電性連接該攝影鏡頭，該資料提供模組定義該使用者眼睛至該攝影鏡頭的一第一直線、該螢幕上緣的一第二直線，來提供包括該第一直線的長度、該第一直線與該第二直線間的角度、該第一直線與該螢幕間的角度的調整資料；
   　　一信號產生模組，該信號產生模組電性連接該資料提供模組，該信號產生模組接收該調整資料來計算包括該使用者眼睛至該螢幕的距離、高度、角度的調整信號；以及
   　　一支架控制模組，該支架控制模組電性連接該信號產生模組，該支架控制模組接收該調整信號來控制該支架使該螢幕移動。
2. 如申請專利範圍第1項所述的可自動調整支架的顯示器，其中，該顯示器是液晶顯示器、電漿顯示器或投影顯示器。
3. 如申請專利範圍第1項所述的可自動調整支架的顯示器，其中，該支架具有馬達。
4. 如申請專利範圍第1項所述的可自動調整支架的顯示器，其中，該支架具有傳動單元。
5. 如申請專利範圍第1項所述的可自動調整支架的顯示器，其中，該支架具有轉軸。
6. 如申請專利範圍第1項所述的可自動調整支架的顯示器，其中，該攝影鏡頭位在該螢幕的正上方。
7. 如申請專利範圍第1項所述的可自動調整支架的顯示器，其中，該攝影鏡頭每隔一特定時間拍攝該螢幕前方的影像，以偵測該螢幕前方的該使用者眼睛。