专利名称：自动旋转画面的显示装置与方法
技术领域：
本发明涉及一种显示装置，尤其涉及一种当旋转显示装置时可自动转换画 面与维持声音平衡的显示装置。
背景技术：
应显示器技术发展的趋势，液晶显示器(liquid crystal display, LCD) 己成为桌上型计算机屏幕与液晶电视这两个显示市场的主流技术，并在笔记型 计算机与手机的显示也处于主导地位。液晶显示器的开发除了着重于提升反应 速度与可视角等性能以及显示面板尺寸之外，液晶显示器的功能更跨足至电视 应用并具备了多声道系统，俨然成为一同时具有计算机模式与电视模式的影音 多媒体家电。除此之外，其它功能的研发，例如可自由旋转屏幕能使得显示画 面能随显示器自动旋转，可让使用者在浏览网页、绘图或表格制作时不需时常 巻动页面，也提供了方便性并大幅提高屏幕空间的使用效率。自动旋转显示画面的现有技术，例如，中国台湾专利公报公元2001年6 月16日公告第00440786号发明专利[自动转换显示装置]，该现有技术利用一 传感器感测显示器的水平位移量及垂直位移量，两位移量分别产生水平感测信 号与垂直感测信号， 一微处理器根据两感测信号以一预定程序产生方向显示数 据，并利用一显示控制器产生方向控制数据因达成控制画面的显示方向。然而， 通过感测显示器的相对位移量来控制画面的显示方向，于实际应用时会有感测 速度限制位移速度的问题，并且由于机械抖动造成感测位移量误差。发明内容本发明所要解决的技术问题在于提供一种自动旋转画面的显示装置与方 法，不需通过感测显示器的位移也能达成显示器旋转后自动旋转画面的目的。本发明所提供的自动旋转画面的显示装置，包含有 一磁性传感器，感测 该显示装置旋转所产生的一磁通量变化，并根据该磁通量变化产生一第一信
息，该第一信息包含一第一磁通量； 一记忆单元，用以储存一第二信息，该第二信息包含一第二磁通量； 一微处理机控制单元(microprocessor control unit, MCU)，电性连接于该磁性传感器，并根据该第一信息与该第二信息判断 该画面是否旋转以及该画面旋转后的显示方向；以及一控制单元，电性连接于 该微处理机控制单元，并配合该微处理机控制单元控制该画面的显示方向。本发明还提供了一种自动旋转画面的显示方法，用于一显示装置，该显示 装置包含一磁性传感器、 一微处理机控制单元、 一记忆单元、 -控制单元、一 显示单元以及一扬声单元，当旋转该显示装置时，该显示装置自动转换一画面 的显示方向以及维持一声音的输出平衡，该方法的步骤包括有感测该显示装 置旋转所产生的一磁通量并根据该磁通量产生一第一信息，该第一信息包含一 第一磁通量；自该记忆单元撷取一第二信息，该第二信息包含一第二磁通量； 以及根据该第一信息与该第二信息执行--内定程序以判断该画面是否旋转、该 画面旋转后的显示方向以及该声音的输出平衡。应用该装置所使用的技术手段利用磁性传感器以感测显示装置旋转时产 生的磁通量变化，根据该磁通量变化送出一感测信号至微处理机控制单元告知 旋转的角度，微处理机控制单元以一内定程序根据该感测信号产生显示方向信 号，并将此显示方向信号传送至显示控制单元，显示控制单元因而产生显示控 制信息，并以此显示控制信号控制显示画面旋转，更进一步地，当显示装置旋 转后，以软件技术分割画面，即可利用不同的分割画面显示不同影像。另一方 面，该显示装置还包含四个扬声器，这四个扬声器以等距离设置，随着画面旋 转时，使扬声器进行切换，以维持左右声道不变。综合以上所述，本发明所揭露的装置与方法以感测显示装置的磁通量变化 而进行画面与声音调整，更利用软件技术达成屏幕空间的使用效率。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的 限定。
图1为本发明自动旋转画面的显示装置功能方块图；图2为霍尔效应的示意图；图3为本发明微处理机控制单元的内定程序； 图4为本发明另 一较佳自动旋转画面的显示装置功能方块图； 图5A为本发明显示装置旋转前之外观图；图5B，为本发明显示装置旋转后之外观图。其中，附图标记10， 40:显示装置120、 42(h微处理机控制单元140、 440:控制单元20:霍尔效应的示意图212:负性磁极30:内定程序50:显示装置40旋转前的外观图561:第一扩音器563:第三扩音器571:第一声道573:第三声道911、 941:感测信号913、 943:画面控制信号110、 410:磁性传感器 130、 430:记忆单元 150、 450:显示单元 211:正性磁极 213:霍尔元件 46(h扬声单元51:显示装置40旋转后的外观图 562:第二扩音器 564:第四扩音器 572:第二声道 574:第四声道 912、 942:方向信号 944:声道控制信号具体实施方式
如图1所示，为本发明自动旋转画面的显示装置IO功能方块图，该显示 装置10具有16:9宽屏幕，并且具有可同时进行的计算机输入/输出模式与电 视及其它视频的输入/输出模式，于未旋转显示装置10时，显示装置10呈水 平状态而显示的画面呈现16:9长宽比例。(当然，本发明也可用于具16: 10 宽屏幕的显示装置)。该显示装置10包含有磁性传感器110、微处理机控制单 元120、记忆单元130、控制单元140以及显示单元150，其中磁性传感器110 电性连接于微处理机控制单元120;微处理机控制单元120分别电性连接于磁 性传感器110、记忆单元130及控制单元140;控制单元140电性连接于显示 单元150。磁性传感器110为一以霍尔效应(Hall effect)定律为基础的传感器， 如图2所示，为霍尔效应的示意图20。霍尔效应的产生是由于转动正性磁极 211与负性磁极212使得磁场通过霍尔元件213的磁通量产生变化，感应该磁 通量产生一霍尔电压，依据方程式第(l)式如下表示。在方程式第(l)式中，V"表示霍尔电压；Kw表示霍尔常数；/表示通过霍尔 元件213的电流；fi表示感应磁通量；d表示霍尔元件213的厚度。当旋转显示装置10时，可带动正性磁极211与负性磁极212旋转，而霍 尔元件213仍维持不动，此时霍尔元件213感应出磁通量变化B并且产生霍尔 电压^。磁性传感器110根据感测信号911反应该霍尔电压Vw并且输出感测信号 911至微处理机控制单元120，微处理机控制单元120将此感测信号911所代 表的霍尔电压V"量化成第一磁通量T'，该第一磁通量T'即是产生的磁通变化 量，相对于第一磁通量T'，记忆单元内存有第二磁通量T，该第二磁通量T为 微处理机控制单元120判断画面旋转的基准量或为一磁通临界量。微处理机控 制单元120根据第一磁通量T'与第二磁通量T以内定程序30 (如图3所示) 判断是否旋转画面，若判断结果为旋转画面，微处理机控制单元120将产生方 向信号912，并将此方向信号912输出至控制单元140，控制单元140根据方向信号912产生画面控制信号913并输出至显示单元150，显示单元150依据 画面控制信号913完成画面旋转。如图3所示，为本发明微处理机控制单元120的内定程序30，此内定程 序30由微处理机控制单元120执行，其包含的步骤有接收感测信号911并 量化出第一磁通量T'(步骤301);撷取第二磁通量T (步骤302);进行磁 通量测值T'与第二磁通量T比对(步骤303);若第一磁通量T'大于或等于第 二磁通量T，微处理机控制单元120产生方向信号912并输出至控制单元140， 而后进入程序结束(步骤304);若第一磁通量T'小于第二磁通量T，则进入 程序结束(步骤305);程序结束(步骤306)。因此，当第一磁通量T'大于或等于第二磁通量T时，控制单元140将接收 微处理机控制单元120输出的方向信号912，以产生画面控制信号913使得显 示单元150得以旋转画面；然而，当第一磁通量T'小于第二磁通量T，则不执 行画面旋转。在本实施例中，以软件技术达成画面旋转后的长宽比例分配以及显示区块分配，即旋转显示装置IO，画面不仅旋转也能以9:16的长宽比例呈现，或是 维持16:9的长宽比例。若是前者，画面所占的区块则可为整个屏幕或是縮小 至屏幕内的部分区块，若是后者，为了画面维持16:9的长宽比例，画面所占 的区块必定缩小至屏幂内的部分区块。综合上述两者，旋转后的画面若是縮小 至屏幕内的部分区块，则其余的区块可另再做其它应用，例如，原画面为电视 输入/输出模式的画面，旋转后縮小画面以维持16:9的长宽比例并置于屏幕内 的中央区块，或是置于屏幕内的上方或下方区块，而剩余的区块可显示计算机 或其它视频输入/输出模式的画面，即同时进行双模式，或是剩余的区块可显 示一电子节目表(electronic program guide, EPG)， 该电子节目表为无线 数字电视的人机接口 (man machine interface, MMI)。由软件技术决定旋转 后画面的长宽比例与显示区块分配与应用之后，该软件技术可嵌入至微处理机 控制单元120，微处理机控制单元120配合该软件技术所做的分配，产生方向 信号912并输出至控制单元140。如图4所示，为本发明另一较佳实施例的自动旋转画面的显示装置40功 能方块图。其中，该显示装置40具有16:9宽屏幕，并且具有可同时进行的计 算机输入/输出模式与电视或其它视频输入/输出模式，在未旋转显示装置40 时，显示装置40呈水平状态而显示的画面呈现16:9长宽比例。(当然，也可 以采用具16: 10宽屏幕的显示装置)。该显示装置40包含有磁性传感器410、 微处理机控制单元420、记忆单元430、控制单元440、显示单元450以及扬 声单元460。其中，磁性传感器410电性连接于微处理机控制单元420，微处 理机控制单元420分别电性连接于磁性传感器410、记忆单元430及控制单元 440，控制单元440则分别电性连接于显示单元450与扬声单元460。当旋转显示装置40时，磁性传感器410感测出显示装置40旋转而产生霍 尔电压「w，感测信号941用以反应该霍尔电压「w并且输出至微处理机控制单元420，微处理机控制单元420将此感测信号941所代表的霍尔电压「//量化成 第一磁通量T'，该第一磁通量T'即是产生的磁通变化量，相对于第一磁通量T'，记忆单元内存有一第二磁通量T，该第二磁通量T为微处理机控制单元i20 判断画面旋转的基准量或为一磁通临界量，微处理机控制单元420即根据第一 磁通量T'与第二磁通量T以一内定程序30判断是否旋转画面。若判断结果为 旋转画面，微处理机控制单元420产生方向信号942，此方向信号942包含画
面方向信息与声道方向信息，并将此方向信号942输出至控制单元440，控制 单元440根据方向信号942产生画面控制信号943与声道控制信号944，并分 别输出至显示单元必0与扬声单元460，显示单元450依据画面控制信号943 完成画面旋转，画面旋转后以微处理机控制单元420配合软件技术达成的长宽 比例分配以及显示区块分配，而扬声单元460根据声道控制信号944调整声音 的输出。有关内定程序30以及配合软件技术以达成长宽比例分配与显示区块 分配的内容，已在前一实施例中说明，故在此不加以赘述。如图5A与图5B所示，图5A为本发明显示装置40旋转前的外观图50， 图5B为本发明显示装置40旋转后的外观图51。显示装置40的扬声单元460 包含第一扩音器561、第二扩音器562、第三扩音器563以及第四扩音器564， 此四个扩音器以等距离设置成一正方形，并各自一声道输出。如图5A所示，当显示装置40未旋转时，由第一扩音器561配置第一声道 571、第二扩音器562配置第二声道572、第三扩音器563配置第三声道573、 以及第四扩音器564配置第四声道574;如图5B所示，当显示装置40以逆时 针旋转后，由第一扩音器561配置第二声道572、第二扩音器562配置第三声 道573、第三扩音器563配置第四声道574、以及第四扩音器564配置第一声 道571。此转换时机于控制单元440输出声道控制信号944至扬声单元460时， 而转换方式以逻辑闸实现快速切换，使得显示装置40旋转前后，耳朵无法察 觉声音出现的间断，并且由于扩音器以正方形组合，使得声音转换输出后的音 场能维持相同。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但 这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种自动旋转画面的显示装置，该显示装置输出一画面，当旋转该显示装置时，该显示装置可自动转换该画面的显示方向，其特征在于，该自动旋转画面的显示装置包括有一磁性传感器，感测该显示装置旋转所产生的一磁通量变化，并根据该磁通量变化产生一第一信息，该第一信息包含一第一磁通量；一记忆单元，用以储存一第二信息，该第二信息包含一第二磁通量；一微处理机控制单元，电性连接于该磁性传感器，并根据该第一信息与该第二信息判断该画面是否旋转以及该画面旋转后的显示方向；以及一控制单元，电性连接于该微处理机控制单元，并配合该微处理机控制单元控制该画面的显示方向。
2. 根据权利要求1所述的自动旋转画面的显示装置，其特征在于，该微处 理机控制单元处理该画面的长宽比例分配与该画面的显示位置调整。
3. 根据权利要求1所述的自动旋转画面的显示装置，其特征在于，该显示 装置具有多个输入/输出模式，并且该微处理机控制单元根据各该输入/输出模 式，处理各该输入/输出模式的画面，并以选择性地同时显示各该输入/输出模 式的画面，其中该多个输入/输出模式至少包含一计算机输入/输出模式与一电 视输入/输出模式，该电视输入/输出模式包含显示一电子节目表。
4. 一种自动旋转画面的显示装置，该显示装置输出一画面与一声音，当旋 转该显示装置时，该显示装置自动转换该画面的显示方向以及维持该声音的输 出平衡，其特征在于，该自动旋转画面的显示装置包括有一磁性传感器，感测该显示装置旋转所产生的一磁通量变化，并根据该磁 通量变化产生一第一信息，该第一信息包含一第一磁通量；一记忆单元，用以储存一第二信息，该第二信息包含一第二磁通量；一微处理机控制单元，电性连接于该磁性传感器，并根据该第一信息与该 第二信息判断该画面是否旋转以及该画面旋转后的显示方向；一控制单元，电性连接于该微处理机控制单元，并配合该微处理机控制单 元控制该画面的显示方向与该声音的输出平衡；一显示单元，电性连接于该控制单元以输出该画面；以及 一扬声单元，电性连接于该控制单元，包含有多个扩音器与多个声道，各 该扩音器利用各该声道输出该声音。
5. 根据权利要求4所述的自动旋转画面的显示装置，其特征在于，该显示 装置具有多个输入/输出模式，并且该微处理机控制单元根据各该输入/输出模 式，处理各该输入/输出模式的画面，并以选择性地同时显示各该输入/输出模 式的画面，其中该多个输入/输出模式至少包含一计算机输入/输出模式与 一电 视输入/输出模式，该电视输入/输出模式包含显示一电子节目表。
6. 根据权利要求4所述的自动旋转画面的显示装置，其特征在于，该多个扩音器与该多个声道以一对一配置，并且各该扩音器之间以等距离设置，当该 画面旋转时，该多个扩音器与该多个声道以一逻辑闸转换一对一配置。
7. —种自动旋转画面的显示方法，用于一显示装置，该显示装置包含一磁 性传感器、 一微处理机控制单元、 一记忆单元、 一控制单元、 一显示单元以及 一扬声单元，当旋转该显示装置时，该显示装置自动转换一画面的显示方向以 及维持一声音的输出平衡，其特征在于，该方法的步骤包括有感测该显示装置旋转所产生的一磁通量并根据该磁通量产生一第一信息，该第一信息包含一第一磁通量；自该记忆单元撷取一第二信息，该第二信息包含一第二磁通量；以及 根据该第一信息与该第二信息执行一内定程序以判断该画面是否旋转、该画面旋转后的显示方向以及该声音的输出平衡。
8. 根据权利要求7所述的自动旋转画面的显示方法，其特征在于，该扬声 单元包含有多个扩音器与多个声道，各该多个扩音器以等距离配置，该方法还 包括有以一对一配置各该扩音器与各该声道，各该扩音器分别利用各该声道输出该声音；以及旋转该画面，转换各该扩音器与各该声道的配对，以维持各该声道输出该 声音的平衡。
9. 根据权利要求7所述的自动旋转画面的显示方法，其特征在于，该内定 程序包括对比该第一磁通量与该第二磁通量；以及若该第一磁通量大于该第二磁通量，该微处理机控制单元判断为旋转该画 面，并产生一第三信息输出至该控制单元，该第三信息包含有一画面方向信息 与一声道方向信息。
10.根据权利要求9所述的自动旋转画面的显示方法，其特征在于，该控制单元根据该第三信息产生一第四信息并输出至该显示单元，该第四信息包含 有一画面控制信息以转换该画面的显示方向，该控制单元根据该第三信息产生 一第五信息并输出至该扬声单元，该第五信息包含有一声道控制信息以维持该 声音的输出平衡。
全文摘要
本发明公开了一种自动旋转画面的显示装置与方法，当旋转显示装置时，显示装置自动转换画面的显示方向与维持声音的输出平衡，本发明利用磁性传感器感测显示装置旋转时产生的磁通量变化，以达成显示装置旋转的感测，并利用微处理机控制单元根据该磁通量变化判断画面与声音的处理程序，更通过控制单元配合处理程序以控制画面与声音的输出，以达成显示装置旋转后的画面与声音的调整。
文档编号G05B19/042GK101106725SQ200610098779
公开日2008年1月16日 申请日期2006年7月14日 优先权日2006年7月14日
发明者吴明南, 许约翰 申请人:瑞轩科技股份有限公司