智能镜及其显示方案的制作方法

智能镜及其显示方案的制作方法
【专利摘要】显示设备包括对可视光部分透射部分反射的面板。从面板后侧提供视觉内容的媒体源被置于面板后侧。控制器与所述媒体源相连接，并且检测器临近面板放置并与所述控制器相连接。一旦收到检测器的第一信号，所述控制器将设备设置为第一模式，在该模式下，面板后的光线亮度级高于阈值，视觉内容从面板前方可见。一旦收到检测器传来的第二信号，控制器将设备设置为第二模式，在该模式下，至少在面板后侧预定区域内光线的亮度级低于阈值，这样在面板预定区域的前侧可见物体的反射图像。
【专利说明】智能镜及其显示方案
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种显示设备。具体而言，本发明涉及一种多功能显示设备。
【背景技术】
[0002]市场上的媒体通信设备，例如IXD/LED或其他类型的视觉系统，只有悬挂或立式的显示屏，它们不能总是很好地融入环境或最终只能吸引很少人的注意。本发明基于日常生活环境中照镜子的自然感觉，能够使数字内容无打扰地展示出来，以获得更高的印象率和更好的审美价值。

【发明内容】

[0003]本发明的实施方案通过将用户自己的图像包含/集成于常规显示屏的内容中，从而带给用户完全不同和丰富的体验。提高了显示设备和用户的交互性，并增强了视觉内容对用户的影响。
[0004]根据一个实施方案，显示设备包含对可视光部分透射部分反射的面板。该面板被设计为:当面板后侧光线的亮度级超过一阈值时，允许视觉信号从面板后侧穿到前侧，且当亮度级低于该阈值时，则反射面板前侧物体的图像。从面板后侧提供视觉内容的媒体源被放置在面板后侧。控制器连接于媒体源，检测器临近面板放置并连接控制器。一旦收到检测器的第一信号，所述控制器将所述设备设置为第一模式，在该模式下，面板后侧的光线亮度级高于阈值。在第一模式下，视觉内容穿过面板且从面板前侧可见。一旦收到检测器传来的第二信号，所述控制器将所述设备设置为第二模式，在该模式下，至少在面板后侧某一预定区域内光线的亮度级低于阈值，这样在面板所述预定区域的前侧可以看到物体的反射图像。
[0005]本发明的其他特点和优势将从下面的详细描述中变得显而易见，下文的详细描述将通过示例的方式说明本发明的发明构思。
【专利附图】

【附图说明】
[0006]结合附图详细描述了本发明的上述和其他方面，附图中:
[0007]图1A示出根据本发明一个实施方案的显示设备的立体图；
[0008]图1B示出图1A的分解图；
[0009]图1C示出在显示模式下工作时的图1A的显示设备；
[0010]图1D示出在镜面模式下工作时的图1A的显示设备；
[0011]图2A示出根据本发明另一实施方案的显示设备的立体图；
[0012]图2B示出图2A的横截面图；
[0013]图2C示出图2A的分解图；
[0014]图2D示出在镜面模式下工作时的图2A的显示设备；
[0015]图3A示出根据本发明另一个实施方案的显示设备的立体图；[0016]图3B示出在镜面模式下工作时的图3A的显示设备；
[0017]图4示出根据本发明的另一个实施方案的显示设备的立体图；
[0018]图5A示出根据本发明的另一个实施方案的显示设备的立体图；
[0019]图5B示出图5A的框图；
[0020]图6A示出根据本发明另一个实施方案的显示设备的立体图；
[0021]图6B示出在镜面模式下工作时的图6A的显示设备。
[0022]图7所示为根据本发明的另一个实施方案。
【具体实施方式】
[0023]如图1A、1B、1C和ID所示，根据本发明的一个实施方案的显示设备10包括如显示屏12的媒体源(例如IXD显示器)，以及连接并放置在显示屏12后侧的控制器14。控制器14可以是具有接收、产生、处理并为屏幕12提供视觉内容以显示等必要特征的计算机。显示屏12和控制器14可以是通过有线或无线网络模块彼此连接的独立单元。显示屏和控制器的非限制性实例可以是连接于视觉内容源的监视器，如DVD播放器、有线电视、闭路电视等。显示屏和控制器也可以是集成的单一单元的形式，比如掌上媒体播放器、平板电脑、智能手机、数码相框等。
[0024]在显示屏12前侧，附有面板16。面板16对可视光和视觉图像是部分透射部分反射的。在一个实例中，面板16是有化学涂层的矿物玻璃。面板16被设计成当面板后侧的亮度级高于阈值时，允许视觉信号从后侧16b穿透到前侧16a。另一方面，当面板后侧的亮度级低于阈值时，面板16反射面板前物体的图像。以图1C和ID所示为例，当显示屏12和控制器14都通电时，控制器14提供的视觉内容14a，例如由文字、图片、视频片段或它们结合组成的广告，将在屏幕12上显示。因为视觉内容的亮度级高于阈值，面板16现处于透射模式，使得视觉内容14a能够穿过面板16并从其前侧16a可见。
[0025]当屏幕12被关掉，或控制器14令其不工作时，面板16后侧没有视觉内容提供。面板16后侧的亮度级低于阈值，因此面板16处于反射模式。与处于透射模式下显示视觉内容不同的是，面板16的前侧16a可见的是在显示设备10近前方物体的反射镜面图像I’，例如靠近的用户I。面板16现于反射模式下工作。
[0026]显示设备10有一个或多个与控制器14连接的检测器18。检测器的一个实例为近接传感器，如红外近接传感器。检测器18也可以是运动传感器，如超声波传感器，视觉图像接收器如静止图像照相机、摄像机或者两种功能兼具的设备。当需要更多的检测器时，可使用相同或不同类型的传感器。
[0027]红外近接传感器提供对例如人的发热物体基于距离的感测，对应用户接近的情形产生第一信号，并对应用户离开的情形产生第二信号。依据实际应用的需求，红外近接传感器也可以设置成不同方式，例如对应用户离开的情形产生第一信号，并对用户接近的情形
产生第二信号。
[0028]超声波传感器提供对物体基于距离和/或基于运动的感测，可以被设计或校准为一旦检测到专门的事件(如用户的动作、移动和/或手势)则被触发。超声波传感器一旦检测到物体的第一动作则产生第一信号，检测到第二动作则产生第二信号。
[0029]视觉图像接收器识别和/或追踪用户的活动，可被设计或校准为检测特定信息，如用户的脸部图像或身体动作。视觉图像接收器一旦检测到第一图像则产生第一信号，检测到第二图像则产生第二信号。
[0030]在上述任一实例中，控制器接收上述第一信号和第二信号并决定所述显示设备的相应工作模式，下面将进一步详细说明。
[0031]回溯到使用近接传感器的实施方案，当检测器18检测到在距离显示设备10预定的范围或距离(如I米)内没有物体时，控制器14收到所述近接传感器发出的第一信号，并将显示设备设置为第一模式。在所述第一模式下，面板16后侧的亮度级高于阈值，使得屏幕12提供的视觉内容14a透射穿过面板16并从面板前侧16a可见，如图1C所示。
[0032]当检测器18检测到一个物体，如正在靠近的用户I处于距离显示设备10的预定范围内时，控制器14接收第二信号，比如一个代表“出现”的信号。控制器14相应地将显示设备设置为第二模式。在所述第二模式下，屏幕12或者关掉，或者控制视觉内容使得在面板16的第一部分161的区域内的亮度级高于阈值，藉此保留预定区域，即剩余的第二部分162为空白或者使其亮度级低于阈值。前一种情形下，面板16后侧的亮度级低于阈值，面板16的整个区域切换为反射模式。物体的反射图像变为从面板16的前侧可见。后一种情形下，第二部分162的亮度级低于阈值，因此面板16在组合模式下工作，即第一部分161为透射模式而第二部分162为反射模式。屏幕12的视觉内容14a在第一部分161仍然显示，但由于第二部分162的设定会有必要的位置改变，同时反射镜面图像I’在第二部分162中是可见的。
[0033]当用户I从显示设备10离开时，检测器18检测到这一事件并发出另一信号给控制器14，例如一个代表“空缺”的信号。控制器14随后例如通过打开屏幕12来设置屏幕12为第一模式。面板16后侧16b的亮度级变得高于阈值，使得面板切换为透射模式，该模式下在面板16的整个区域上由控制器14提供的视觉内容被恢复显示。
[0034]通过上述实施方案说明，本发明能带给用户完全不同和丰富的体验，由此可以使得用户自己的图像被包括/集成到显示屏幕的内容中。提高了设备和用户的交互性，并增强了视觉内容对用户的影响。
[0035]图2A，2B，2C和2D示出本发明的另一实施方案。显示设备20包括显示屏22，与所述显示屏22连接并置于所述显示屏22背侧的控制器24。部分透射部分反射的面板26附于显示屏22上，并以与前述实施方案类似的方式工作。所述控制器24与一个或多个检测器28相连接。检测器28检测路过的人或接近的用户的信息或附近情况，并发出触发信号给控制器24来决定要通过面板26所显示的内容和/或镜面图像的类型。
[0036]在本实施方案中，触控膜25夹在屏幕22和面板26之间并附于面板26后侧。所述触控膜25接收用户通过面板26进行的触摸操作输入，并与连接其上的控制器24通信来设置所显示的视觉内容。以图2D所示为例，面板26显示出表示向上、向下、向左和向右的方向的图标24b。当用户触摸方向图标24b时，触控膜25检测到所述触摸操作并与控制器24通信。作为响应，显示部分261上的视觉内容24a将随着相应的图标触摸操作而改变，这可以由安装在控制器24内的控制软件设置。在使用运动传感器或照相机的实施方案中，用户的控制活动(如挥手的姿势)被运动传感器或照相机捕捉到，通过面板16显示的视觉内容就会有相应的反应。
[0037]图3A和3B所示的是本发明的又一个实施方案。显示设备30包括部分透射部分反射的面板36，放置在面板36后方的媒体源(例如投影仪)32，与投影仪32相连接的控制器34，以及与控制器34相连接的检测器38。面板36为部分透射部分反射的，并以与前述实施方案类似的方式工作。投影仪32从面板36的后侧提供视觉内容。当检测到在距显示设备30预定距离内没有物体时，检测器38发送“空缺”信号给控制器34，控制器34接着激活投影仪32于第一模式下提供视觉内容。视觉内容具有高于阈值的亮度级，因此从面板36的前侧可见。当靠近的用户I处于预定距离内时，检测器38将被触发，并发送“出现”信号给控制器34，控制器34将投影仪32设置为第二模式，即，通过停止给面板36提供视觉内容或者只在选定的部分，如部分361处提供来进行设置。面板36的全部区域或没有视觉内容提供的部分362将处于反射模式，并显示所反射的镜面图像I’。
[0038]图4所示的是又一个实施方案，显示设备40的面板46显示了高尔夫球者2正在摆的第一个姿势(它可能是不正确的姿势)。该姿势被照相机47捕捉到并作为第一图像储存到控制器(未示出)中。控制器将所述第一图像与存储在它的“高尔夫训练”数据库中的正确姿势进行比较。所述第一个姿势和正确的姿势都可以通过面板46显示，例如以叠加方式显示。这样的叠加图像可以用来说明它们的不同，用于帮助高尔夫球者依照指导进行训练。然后高尔夫球者可以通过使新的镜像图像与“正确的姿势”相匹配来调整她的姿势。本实施方案是一个使用基于照相机的传感器的详细例子。
[0039]在图5A和5B所示的又一个实施方案中，显示设备50包含三个显示单元50a、50b和50c，每个显示单元都有部分透射部分反射的面板56a、56b和56c，并且可以由一个控制器54通过内容管理服务器52经由网络适配器59c来进行中央控制。同前述实施方案一样，可以提供检测器58来感知周围区域用户的出现或空缺。也可以将交互使能器59a和记忆模块59b连接到控制器54来加强控制功能。具有多个单元的显示设备可以通过一组检测器来配置和控制。以图5A所示为例，当用户3接近其中一个显示单元(例如单元50b)时，相应的检测器感知到“出现”这一情况并将单元50转变为反射模式，即显示镜面图像3’。同时，临近的单元50a和50c仍然保持透射模式，但是也可以被配置为显示与用户3接近单元50b这一情况相关的视觉内容。
[0040]在图6A和6B所示的又一个实施方案中，显示设备60包括显示屏62,与所述显示屏62连接并置于所述显示屏62背侧的控制器。部分透射部分反射的面板66附于屏幕62上，并以与前述实施方案相类似的模式工作。触控膜65夹在屏幕62和面板66之间并附于面板66的背侧。所述触控膜65接收用户通过面板66进行的触摸操作输入，并同连接到其上的控制器64通信来配置所显示的视觉内容。
[0041]面板66上有可访问的图标68来提示用户操作，例如“按此处以获得更多信息”。如果图标68未被按下或点击，控制器64从触控膜65接收第一信号，比如“未触摸”，并将显示设备设置为第一模式，在该模式下由屏幕62提供的视觉内容64a透射过面板66，并从面板前侧66a可见，如图6A所示。
[0042]当用户按下图标68时，触控膜65捕捉到该事件，并发送相应的信号给控制器64。控制器64收到来自触控膜65的第二信号，如“检测到触摸”，并将显示设备设置为第二模式，在该模式下面板66的全部区域或特定部分662变成镜子，即显示用户的反射镜面图像来代替显示视觉内容，如图6B所示。
[0043]本实施方案利用了触控膜作为一种类型的检测器。用户按下或点击面板66的动作，如点击图标68，作为产生触发信号的来源，从而使得控制器64设置为相应的显示模式。
[0044]图7所示为根据本发明的另一个实施方案。此方案将通过将显示设备与自动售货机700的结合来达到展示并介绍所售货品的目的。本实施方案中的自动售货机700包括以下组件:显示器710，位于显示器710内部的面板716 (材料性质为部分透射与部分反射)，附于面板716背侧的显示屏712，位于显示屏712背侧并与其相连接的遥控器714，位于显示屏712与面板716之间并附于面板716背侧的触控膜715，以及相机724。
[0045]部分组件功能如下:面板716用于向用户展示自动售货机700中所售货品。面板716的部分透射部分反射材质将为顾客提供虚拟试穿功能，从而有效的提高购物体验。触控屏715的功能在于接收用户信息并通过面板716来进行触摸操作输入，以及同其连接的遥控器714通信以便用于配置所示视觉内容。
[0046]在使用过程中，顾客可以通过触摸点击面板716上的可访问图标(例如:“试穿”图标)或者选择自动售货机700下方设置的试穿按钮720来进行操作选择。若图标未被点击或按下，触控膜715或按钮720将会向控制器714发出相应信号一“不需要试穿”。这时，714将会把显示设备设置为第一模式。在第一模式下，显示屏712将提供视觉内容714a，将透过面板716，显示于面板前侧的7161上。
[0047]具体工作原理如下。购买者通过触摸面板716或按钮720选择“试穿”功能后，触控膜715或按钮720将会向控制器714发送相应信息。当接收到“试穿”信号后，控制器714将会把显示设备设置成第二模式。
[0048]在第二模式下，相机724将会捕捉购买者的身体特征(例如面部和/或躯干、四肢)图像，并作为第一图像储存于控制器714中。第一图像将用于与存储于控制器714中“商品图像”数据库的图像进行对比，以便为用户选择货品尺寸。于此同时，近接传感器718将测量购买者I与自动售货机700之间的距离，并将该信息发送至控制器714以便估测购买者的身高。另外，控制器714也会将面板716的部分区域设置为透射模式。此时，位于透射模式区域中的视觉内容714a (例如:T恤或帽子)将透射过面板716并显示于其前侧。之后，区域7162将显示叠加后的图像I’。叠加图像I’的目的在于不提供真正商品的前提下向购买者提供直观的试穿效果。
[0049]若购买成功，所购商品将由出货口 722送出；若试穿体验失败(例如:试穿效果不满意或尺寸不合适)，顾客可通过点击触控膜715或按钮720放弃购买或自行选择其它商
品O
[0050]尽管结合附图对本发明的实施方案进行了说明，并且在上述的详细描述中进行了描述，应该理解的是本发明并不限于所公开的实施方案。
[0051]例如，在一些应用中，显示设备可被配置为:当用户或物体在距面板预定距离内，整个或部分面板区域变为反射模式。在另外一些应用中，显示设备可被配置为部分或完全地以相反的方式工作。在一种情况下，当用户在距面板的预定距离外时，显示设备被设置成在“全反射”模式下工作，当用户在距面板的预定距离内时，显示设备在“部分反射部分透射”或“全透射”模式下工作。
[0052]因此，应当理解的是，在不背离后附权利要求所述的本发明精神的前提下，本发明可有多种组合、修正、改变和替换方案。
【权利要求】
1.一种显示设备，包括: 面板，当所述面板背侧的亮度级高于阈值时所述面板透射可视光，当所述面板背侧的亮度级低于阈值时所述面板反射可视光； 媒体源，用于从所述面板的背侧提供视觉内容； 连接至所述媒体源的控制器；和 连接至所述控制器的检测器， 其中，一旦收到来自所述检测器的第一信号，所述控制器将所述设备设置为第一模式，在该模式下，所述面板背侧的亮度级高于阈值，使得所述视觉内容从所述面板前侧可见； 其中，一旦收到来自所述检测器的第二信号，所述控制器将所述设备设置为第二模式，在该模式下，至少在预定区域内的亮度级低于阈值，使得物体的反射图像在指定区域内从面板前侧可见。
2.权利要求1的设备，其中所述检测器为近接传感器，一旦检测到物体相对于所述近接传感器的第一位置即 产生第一信号，一旦检测到物体相对于所述近接传感器的第二位置即产生第二信号。
3.权利要求2的设备，其中所述第一位置等于或小于与所述近接传感器的预定距离，所述第二位置大于与所述近接传感器的预定距离。
4.权利要求2的设备，其中所述第一位置大于与所述近接传感器的预定距离，所述第二位置等于或小于与所述近接传感器的预定距离。
5.权利要求2的设备，其中所述近接传感器为红外近接传感器。
6.权利要求1的设备，其中所述媒体源包括附在所述面板后侧的显示屏。
7.权利要求6的设备，进一步包括放置在所述面板和显示屏之间并与所述控制器相连接的触控膜，其中所述触控膜用来接收来自所述面板上的触摸操作以控制所要显示的视觉内容。
8.权利要求7的设备，其中所述触控膜为红外传感器阵列。
9.权利要求1的设备，其中所述媒体源包含间隔于所述面板后侧或前侧处放置的投影仪。
10.权利要求9的设备，进一步包含附在所述面板后侧并与所述控制器相连接的触控膜，其中所述触控膜用来接收来自所述面板的触摸操作以控制所要显示的视觉内容。
11.权利要求10的设备，其中所述触控膜为红外传感器阵列。
12.权利要求1的设备，其中所述检测器为运动传感器，一旦检测到物体的第一运动即产生第一信号，一旦检测到物体的第二运动即产生第二信号。
13.权利要求12的设备，其中所述运动传感器检测用户的运动来控制所要显示的视觉内容。
14.权利要求12的设备，其中所述运动传感器为超声波传感器或超声波传感器阵列。
15.权利要求1的设备，其中所述检测器为视觉图像接收器，一旦接收到第一图像即产生第一信号，一旦接收到第二图像即产生第二信号。
16.权利要求15的设备，其中所述视觉图像接收器为照相机，并且所述第一图像和第二图像为静止图像。
17.权利要求16的设备，其中所述照相机一旦检测到静止图像即控制所要显示的视觉内容。
18.权利要求15的设备，其中所述视觉图像接收器为摄像机，且所述第一图像和第二图像为运动图像。
19.权利要求18的设备，其中所述摄像机一旦检测到运动图像即控制所要显示的视觉内容。
20.权利要求1的设备，其中所述检测器为附于所述面板后侧的触控膜，所述触控膜一旦检测到面板上无触摸操作即产生第一信号，所述触控膜一旦检测到面板上有触摸操作即产生第二信号。
21.权利要求1的设备，其中所述检测器为附在面板后面的触控膜，所述触控膜一旦检测到面板上有触摸操作即产生第一信号，所述触控膜一旦检测到面板上无触摸操作即产生第二信号。
22.权利要求1的设备，其中所述预定区域为面板的全表面区域。
23.权利要求22的设备，其中在所述第二模式下，所述控制器使所述媒体源不工作，从而没有视觉内容从所述面板后侧提供。
24.一种包含如权利要求1所述显示设备的自动售货机，其特征在于，所述自动售货机还包括相机，用于在所述第二模式下捕捉购买者的身体特征，并作为第一图像存储在所述控制器中用于对比。
25.如权利要求24的自动售货机，其中所述检测器是触控膜或按钮。
26.如权利要求24的自动售货机，所述自动售货机还包括近接传感器，用于测量所述购买者与所述自动售货机之间的距离。
【文档编号】G06F3/01GK103455212SQ201310168344
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年5月9日 优先权日:2012年5月28日
【发明者】吴伟佳, 林学励 申请人:泰钠斯科技有限公司