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手持 電子 裝置
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摘要
申請專利號:

CN201210424773.3

申請日:

2012.10.30

公開號:

CN103685624A

公開日:

2014.03.26

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H04M 1/02申請日:20121030|||公開
IPC分類號: H04M1/02; G02F1/133 主分類號: H04M1/02
申請人: 宏達國際電子股份有限公司
發明人: 廖期異
地址: 中國臺灣桃園縣
優先權: 2012.09.06 US 13/604,625
專利代理機構: 北京市柳沈律師事務所 11105 代理人: 陳小雯
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201210424773.3

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2016.12.21|||2014.04.23|||2014.03.26

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開一種手持電子裝置,其具有一顯示側以及相對于顯示側的一背側。此手持電子裝置包括殼體、主機系統、光學元件、開窗區以及液晶光閥。主機系統與光學元件配置于殼體內,且光學元件電性耦接到主機系統。開窗區位于顯示側或背側,用以暴露光學元件。液晶光閥配置于開窗區且電性耦接到主機系統,用以控制通過開窗區的光通量。

權利要求書

權利要求書
1.  一種手持電子裝置,其具有一顯示側以及相對于該顯示側的一背側,該手持電子裝置的特征在于包括:
殼體;
主機系統,配置于該殼體內;
光學元件,配置于該殼體內,并且電性耦接到該主機系統;
開窗區,位于該顯示側或該背側,用以暴露該光學元件;以及
液晶光閥,配置于該開窗區,并且電性耦接到該主機系統,用以控制通過該開窗區的光通量。

2.  如權利要求1所述的手持電子裝置,其中該液晶光閥包括:
液晶層;
控制電極,電性耦接到該主機系統,用以施加一電場于該液晶層。

3.  如權利要求1所述的手持電子裝置,其中該液晶光閥還包括兩偏光片,分別設置于該液晶層的相對兩側,其中該兩偏光片的偏振方向實質上正交。

4.  如權利要求1所述的手持電子裝置,其中該光學元件具有一作用面,該作用面朝向該顯示側,且該手持電子裝置還包括:
透明蓋板,位于該顯示側,并且連接該殼體;以及
遮蔽層,配置于該透明蓋板與該光學元件之間,且該遮蔽層具有第一開口,以形成該開窗區。

5.  如權利要求4所述的手持電子裝置,其中該光學元件包括攝像元件。

6.  如權利要求4所述的手持電子裝置,其中該光學元件包括發光元件。

7.  如權利要求6所述的手持電子裝置,其中該遮蔽層的該第一開口包括至少一按鍵圖案。

8.  如權利要求7所述的手持電子裝置,還包括導光元件,配置于該按鍵圖案與該發光元件之間。

9.  如權利要求7所述的手持電子裝置,還包括光偵測元件,位于該顯示側,并且電性耦接到該主機系統,用以偵測一環境光,其中當該環境光的光強度大于一閥值時,該主機系統關閉該發光元件,而當該環境光的光強度小于該閥值時,該主機系統開啟該發光元件。

10.  如權利要求4所述的手持電子裝置,還包括觸控感測元件,配置于該透明蓋板與該光學元件之間。

11.  如權利要求10所述的手持電子裝置,其中該觸控感測元件具有線路,且該遮蔽層覆蓋該線路。

12.  如權利要求1所述的手持電子裝置,其中該光學元件具有一作用面,該作用面朝向該背側,又該開窗區包括位于該殼體上的開口,且該作用面與該開口水平位置重疊。

13.  如權利要求12所述的手持電子裝置,其中該光學元件包括攝像元件。

14.  如權利要求12所述的手持電子裝置,其中該光學元件包括發光元件。

15.  如權利要求1所述的手持電子裝置,其中該液晶光閥包括:
被動式液晶層,連接該殼體,且封抵該開窗區;以及
控制電極,電性耦接到該主機系統,用以施加一電場于該被動式液晶層,以控制該被動式液晶層遮蔽或暴露該光學元件的該作用面。

說明書

說明書手持電子裝置
技術領域
本發明涉及一種電子裝置,且特別是涉及一種手持電子裝置。
背景技術
手持電子裝置,例如移動電話(mobile phone)與個人數字化助理(personal digital assistant,PDA),因其方便性與可攜性,已逐漸成為人們日常生活中不可或缺的工具。除了傳統的通訊功能外,手持電子裝置的附加功能也逐漸增加,例如將光學元件的照相或攝影的功能整合至可攜式電子裝置。
在現今的手持電子裝置設計方式中,手持電子裝置的光學元件,例如攝像元件(camera device),是配置于手持電子裝置的顯示面,或是配置于手持電子裝置的機身的背蓋上。但無論攝像元件是配置在何種位置,都是直接顯露于手持電子裝置的外部表面。在手持電子裝置的外觀設計越來越被消費者所重視的今日,外露的光學元件會影響手持電子裝置的外觀,或是設計者必須調整手持電子裝置的外型或結構設計來降低此外露的光學元件對整體外觀造成的破壞。換言之,現有附加在手持電子裝置的光學元件會限制手持電子裝置的外型設計的彈性,也相應增加了手持電子裝置的制作成本。
發明內容
本發明的目的在于提供一種手持電子裝置,可以避免光學元件對手持電子裝置的整體外觀造成破壞,有助于提高手持電子裝置的外型設計的彈性,以及降低手持電子裝置的制作成本。
為了達上述目的,本發明提出一種手持電子裝置具有一顯示側以及相對于顯示側的一背側。此手持電子裝置包括殼體、主機系統、光學元件、開窗區以及一液晶光閥。主機系統與光學元件配置于殼體內,且光學元件電性耦接到主機系統。開窗區位于顯示側或背側,用以暴露光學元件。液晶光閥配置于開窗區且電性耦接到主機系統,用以控制通過開窗區的光通量。
在本發明的一實施例中,上述的液晶光閥包括一液晶層以及一控制電極。前述控制電極電性耦接到主機系統,用以施加一電場于液晶層。
在本發明的一實施例中,上述的液晶光閥更包括兩偏光片(polarizer),分別設置于液晶層的相對兩側,其中兩偏光片的偏振方向實質上正交。
在本發明的一實施例中,上述的光學元件具有一作用面,此作用面朝向顯示側,且手持電子裝置還包括一透明蓋板以及一遮蔽層。前述透明蓋板位于顯示側并且連接殼體。遮蔽層配置于透明蓋板與光學元件之間,且遮蔽層具有一第一開口以形成開窗區。此光學元件例如是一攝像元件或一發光元件。
在本發明的一實施例中,上述的遮蔽層的第一開口包括至少一按鍵圖案,可搭配前述發光元件作為手持電子裝置上的輸入界面。
在本發明的一實施例中,上述的手持電子裝置還包括一導光元件,配置于前述按鍵圖案與發光元件之間。
在本發明的一實施例中,上述的手持電子裝置還包括一光偵測元件,位于顯示側,并且電性耦接到主機系統,用以偵測一環境光。當環境光的光強度大于一閥值時,主機系統關閉發光元件,而當環境光的光強度小于閥值時,主機系統開啟發光元件。
在本發明的一實施例中,上述的手持電子裝置還包括一觸控感測元件,配置于透明蓋板與光學元件之間。
在本發明的一實施例中,上述的觸控感測元件具有一線路,且遮蔽層覆蓋線路。
在本發明的一實施例中,上述的光學元件具有一作用面,此作用面朝向背側,又開窗區包括位于殼體上的一開口,且作用面與開口水平位置重疊。此光學元件例如是一攝像元件或一發光元件。
在本發明的一實施例中,上述的液晶光閥包括一被動式液晶層以及一控制電極。前述的被動式液晶層連接殼體且封抵開窗區。控制電極電性耦接到主機系統,用以施加一電場于被動式液晶層,以控制被動式液晶層遮蔽或暴露光學元件的作用面。
基于上述,本發明的手持電子裝置在對應于光學元件的開窗區設置了液晶光閥,用于控制通過開窗區的光通量,調整光學元件暴露于外界的程度,以避免光學元件對手持電子裝置的整體外觀造成破壞。
為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,并配合所附附圖作詳細說明如下。
附圖說明
圖1是本發明的一種手持電子裝置的俯視圖;
圖2是本發明的一種手持電子裝置的仰視圖;
圖3繪示圖1的手持電子裝置沿A-A’線的剖面結構;
圖4A繪示圖1的手持電子裝置沿B-B’線的剖面結構;
圖4B是圖4A中A部分的放大俯視圖;
圖5繪示圖1的手持電子裝置沿C-C’線的剖面結構;
圖6是液晶光閥于未施加電壓時的立體圖;
圖7是液晶光閥于施加電壓時的立體圖。
主要元件符號說明
100:手持電子裝置
100a:顯示側
100b:背側
110:殼體
110a:開口
120:主機系統
130a、130c:攝像元件
130b:發光元件
130d:閃燈
132a、132b、132c:作用面
140a、140b、140c、140d:開窗區
150:液晶光閥
151:液晶層
152:上部控制電極
153:下部控制電極
154:第一偏光片
155:第二偏光片
156:玻璃基板
160:透明蓋板
170:遮蔽層
170a:第一開口
170b:按鍵圖案
180:觸控感測元件
180a:線路
190:導光元件
D1、D2:偏振方向
L:光線
V:電壓
具體實施方式
圖1是依照本發明的一種手持電子裝置的俯視圖。圖2是依照本發明的一種手持電子裝置的仰視圖。請同時參考圖1與圖2。手持電子裝置100具有一顯示側100a以及相對于顯示側100a的一背側100b。手持電子裝置100包括殼體110、主機系統120、攝像元件130a與130c、發光元件130b、閃燈130d、開窗區140a、140b、140c、140d以及多個液晶光閥150。主機系統120與攝像元件130a與130c以及發光元件130b、閃燈130d皆配置于殼體110內,且攝像元件130a、130c、發光元件130b、閃燈130d電性耦接到主機系統120。開窗區140a、140b位于手持電子裝置100的顯示側100a,開窗區140c、140d位于手持電子裝置100的背側100b。
各開窗區140a、140b、140c、140d用以暴露對應的光學元件,舉例來說,圖1中的開窗區140a曝露出配置于殼體110內的攝像元件130a,開窗區140b曝露出配置于殼體110內的發光元件130b。圖2中的開窗區140c曝露出配置于殼體110內的另一攝像元件130c,開窗區140d曝露出配置于殼體110內的閃燈130d。多個液晶光閥150配置于相應的開窗區140a、140b、140c、140d且電性耦接到主機系統120,用以控制通過各開窗區140a、140b、140c、140d的光通量。
配合開窗區位于手持電子裝置100的顯示側100a或是背側100b,以及曝露于各開窗區的不同光學元件的種類,可將開窗區的位置以及其所搭配的 光學元件分為四種情形。當開窗區位于手持電子裝置100的顯示側100a時(如圖1的開窗區140a、140b),光學元件可以是攝像元件130a或是發光元件130b,搭配手持電子裝置100中其他的相關構件,攝像元件130a可做為手持電子裝置100的前鏡頭,發光元件可130b做為手持電子裝置100中,觸控按鈕的發光源。
當開窗區位于手持電子裝置100的背側100b時(如圖2的開窗區140c、140d),光學元件可以是攝像元件130c或是閃燈130d。同樣地,配合其他相關構件,攝像元件130c與閃燈130d可做為手持電子裝置100的后鏡頭或閃光燈。以下將分別針對上述的四種情形來描述本發明的四個實施例,此四種實施例可同時適用在同一個手持電子裝置100,或是分別實施于不同的手持電子裝置當中。在此的說明是將此四種實施例同時實施于同一個手持電子裝置100中為例,但本發明并不限于此,設計者可按照設計時的需求以及欲達成的效果來考慮要在手持電子裝置中采用的實施例數量。
首先,以開窗區位于手持電子裝置100的顯示側100a,且光學元件為攝像元件130a為例。圖3繪示圖1的手持電子裝置100沿A-A’線的剖面結構。請同時參考圖1以及圖3。在本實施例中,由于是以開窗區位于手持電子裝置100的顯示側100a為例,因此攝像元件130a的一作用面132a,會朝向手持電子裝置100的顯示側100a。此外,手持電子裝置100還包括一透明蓋板160以及一遮蔽層170,透明蓋板160位于殼體110的顯示側110a,并且與殼體110連接。遮蔽層170配置于透明蓋板160與攝像元件130a之間,且遮蔽層170具有一第一開口170a,以形成開窗區140a。手持電子裝置100還包括一觸控感測元件180,配置于透明蓋板160與攝像元件130a之間。此外,觸控感測元件180可以具有一線路180a,且遮蔽層170覆蓋線路180a。
液晶光閥150配置于第一開口170a下,可控制通過第一開口170a的光通量。舉例而言,當攝像元件130a處于關閉狀態時,主機系統120可控制使液晶光閥150成為不透光的狀態。此時,攝像元件130a會被液晶光閥150遮蔽,因此使用者在攝像元件130a處于關閉狀態時是無法由外界看到攝像元件130a。相對地,若攝像元件130a處于開啟狀態,主機系統120可使液晶光閥150成為透光的狀態。此時,光線可通過液晶光閥150,使得攝像元件130a可以拍攝外界景物。
圖4A繪示圖1的手持電子裝置沿B-B’線的剖面結構。圖4B是圖4A 中A部分的放大俯視圖。請同時參考圖1、圖4A以及圖4B。第二實施例的部分元件與結構配置與第一實施例相同,因此在此以同樣的標號來表示相同或類似的元件。同樣地,發光元件130b的作用面132b會朝向手持電子裝置100的顯示側100a。在本實施例中,光學元件是發光元件130b,例如發光二極管燈。在此實施例中,遮蔽層170的第一開口170a具有按鍵圖案170b。第二實施例與第一實施例類似,當發光元件130b處于關閉狀態,此時主機系統120可通過例如施加電壓的方式,控制液晶光閥150使光線無法穿過液晶光閥150,因此使用者無法看到殼體110內部的發光元件130b。反之,若發光元件130b處于開啟狀態,此時主機系統120可控制液晶光閥150使光線可穿過液晶光閥150。當光線可通過液晶光閥150時,光線會穿過遮蔽層170的按鍵圖案170b,使用者由手持電子裝置100的外部可看到發光的按鍵圖案170b。雖然在本實施例中,按鍵圖案170b的位置于位在遮蔽層170,但本發明并不限于此,在另一個未繪示的實施例中,手持電子裝置100的按鍵圖案170b位在發光元件130b與液晶光閥150之間。
為了讓使用者看到的按鍵圖案170b的光線更均勻,可攜式電子裝置100還包括一導光元件190,例如導光薄膜。導光元件190配置于按鍵圖案170b與發光元件130b之間。在本實施例中,配合手持電子裝置100的觸控感測元件180,顯示于顯示側100a上的按鍵圖案170b可供使用者以觸控的方式操作。
此外,手持電子裝置100還包括一光偵測元件(圖中未繪示),此光偵測元件位于顯示側110a,并且電性耦接到主機系統120,用以偵測環境光。當環境光的光強度大于一閥值時,主機系統120關閉發光元件130b,而當環境光的光強度小于此閥值時,主機系統120開啟發光元件130b。因此,通過光偵測元件,本實施例的可攜式電子裝置100可偵測出環境光的光強度,并根據光強度的值以主機系統120來控制發光元件130b是否開啟,因此對使用者而言,發光元件130b具有根據使用環境而自動開啟或是自動關閉的功能,使用上具有良好的便利性。
圖5繪示圖2的手持電子裝置沿C-C’線的剖面結構。請同時參考圖2以及圖5。在開窗區140c是位于手持電子裝置100的背側100b的例子中,開窗區140c包括位于殼體110上的一開口110a。如圖5所繪示,液晶光閥150配置于攝像元件130c以及殼體110之間。在第三實施例中,液晶光閥 150控制通過開窗區140c的光通量的方式與前述的其他實施例相同,因此在此不再贅述。此外,如圖2所繪示,當開窗區位于背側100b時,光學元件并不限于是攝像元件130c,也可以是閃燈130d。在光學元件為閃燈130d的例子中,其剖面的結構配置與第三實施例相同,液晶光閥150控制通過開窗區140d的光通量的方式也于上述其他的實施例相同,其差別僅在于光學元件的種類,因此在此不加以贅述。
在本實施例中,是以開窗區位于手持電子裝置100的背側100b為例,所以攝像元件130c的作用面132c是朝向手持電子裝置100的背側100b。此外,若攝像元件130c與閃燈130d是同時設計于同一個手持電子裝置100的背側100b,則閃燈130d可在外界環境光線過暗的情況下發出光線,以輔助攝像元件130c的攝像功能。
以上已說明手持電子裝置100中各元件的相關位置以及液晶光閥150于手持電子裝置中的作用,以下將配合附圖更具體地說明液晶光閥150控制通過各對應的開窗區140a、140b、140c、140d的光通量的方法。
圖6是液晶光閥于未施加電壓時的立體圖。圖7是液晶光閥于施加電壓時的立體圖。請參考圖6與圖7。詳細而言,液晶光閥150包括一液晶層151、一上部控制電極152、一下部控制電極153、第一偏光片154、第二偏光片155以及兩片玻璃基板156。上部控制電極152與下部控制電極153電性耦接到主機系統120,用以施加一電場于液晶層151。第一偏光片154與第二偏光片155分別設置于液晶層151的相對兩側。其中,第一偏光片154以及第二偏光片155的偏振方向D1與D2實質上正交。具體來說,液晶光閥150控制通過各開窗區140a、140b、140c、140d(圖中未繪示)的光通量的方式,是通過通入一電壓V以改變上部控制電極152與下部控制電極153之間的電場。
請先參考圖6,此時,上部控制電極152與下部控制電極153尚未通入電壓V。當光線L通過第一偏光片154時,只有與第一偏光片154的偏振方向D1相同的單一偏振方向的光線可以通過。接著,單一偏振的光線L通過液晶層151,其中由于液晶層151內的液晶分子具有旋光特性,因此光線L的偏振方向在通過液晶層151后會產生偏轉。更具體而言,光線L通過第一偏光片154時具有偏振方向D1,且光線L在通過液晶層151后,偏振方向D1會偏轉90度,而平行于第二偏光片155的偏振方向D2。因此,液晶光 閥150透光。光線L可以依序通過第一偏光片154、液晶層151以及第二偏光片155,或者反向通過第二偏光片155、液晶層151以及第一偏光片154。
此外,請參考圖7,上部控制電極152與下部控制電極153被通入電壓V,而產生電場于液晶層151。此時,液晶層151內的液晶分子的排列方式會受到電場的控制而改變。光線L通過液晶層151時,其偏振方向不會改變,仍維持與偏振方向D2正交的方向,因此光線L無法通過第二偏光片155。液晶光閥150不透光。
承上述,吾人可通過施加電壓V以產生電場于液晶光閥150,以控制其液晶層151中液晶分子的排列方式,并由此達到控制通過各個相應的開窗區140a、140b、140c、140d的光通量的目的。當液晶光閥150為無法透光的情況時,攝像元件130a、130c、發光元件130b、閃燈130d會被遮蔽,因此可以有效避免各光學元件130a、130b、130c、130d對手持電子裝置100的整體外觀造成的破壞,達到美化手持電子裝置100外觀的效果。此外,當施加于液晶光閥150的電壓V消失,則液晶光閥150具有透光性,因此攝像元件130a、130c,發光元件130b、閃燈130d顯露于外界,使得攝像元件130a、130c、發光元件130b、閃燈130d可以正常運作。
具體而言,液晶光閥150控制通過開窗區140a、140b、140c、140d的光通量的作動原理,與正常白(normally white)模式的被動式液晶元件相似。意即,當電壓V施加于液晶層151時,液晶光閥150是不透光的。反之,當沒有電壓V施加于液晶層151時,液晶光閥150是可透光的。所以,液晶層151可視為被動式液晶層。當然,驅動液晶光閥150的方式并不限于此,熟悉此項技藝者也可采用類似的設計以達到控制液晶光閥150的目的,例如采用正常黑(normally black)模式的被動式液晶元件,或是通過主動式液晶元件來對通過開窗區140a、140b、140c、140d的光通量進行連續性的調整,此時液晶光閥150的透光度可有多種變化,如90%、70%、50%、30%、0等。
綜上所述,本發明的手持電子裝置利用配置于開窗區的液晶光閥來控制通過開窗區的光通量。可以依據光學元件的使用狀態來調整通過開窗區的光通量,以控制光學元件暴露于外界的程度,或者通過液晶光閥來遮蔽非使用狀態下的光學元件。如此,可以有效避免光學元件對手持電子裝置的整體外觀造成的破壞,有助于提高手持電子裝置的外型設計的彈性,降低手持電子裝置的制作成本。
雖然結合以上實施例公開了本發明,然而其并非用以限定本發明,任何所屬技術領域中熟悉此技術者,在不脫離本發明的精神和范圍內,可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護范圍應以附上的權利要求所界定的為準。

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