眼睛模块与表情图案显示模块及其显示方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200610127526.1

申请日:

2006.09.12

公开号:

CN101143264A

公开日:

2008.03.19

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):A63H 3/38公开日:20080319|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

A63H3/38

主分类号:

A63H3/38

申请人:

明基电通股份有限公司

发明人:

周忠诚; 王 威

地址:

中国台湾桃园县

优先权:

专利代理机构:

北京康信知识产权代理有限责任公司

代理人:

章社杲

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内容摘要

一种眼睛模块与表情图案显示模块及其显示方法。眼睛模块至少包括一壳体及一眼睛元件。眼睛元件设置于壳体,用以呈现出眼睛模块的瞳孔图案。眼睛元件包括导电液体、第一电极及第二电极。导电液体用于呈现瞳孔图案。第一电极耦接于导电液体。第二电极与第一电极和导电液体电性隔离。其中第一电极及第二电极产生第一电压差于导电液体,可使导电液体形变、扩散或移动,而改变瞳孔图案。

权利要求书

权利要求书
1.  一种眼睛模块,至少包括:
壳体;以及
眼睛元件,设置于所述壳体,用以呈现出所述眼睛模块的瞳孔图案,所述眼睛元件包括:
导电液体,用以呈现所述瞳孔图案;
第一电极,耦接于所述导电液体;及
第二电极,与所述第一电极及所述导电液体电性隔离;
其中,所述第一电极及所述第二电极产生第一电压差于所述导电液体,可使所述导电液体形变、扩散或移动,而改变所述瞳孔图案。

2.  根据权利要求1所述的眼睛模块,其中所述眼睛元件还包括:
绝缘层,设置于所述第二电极及所述导电液体之间。

3.  根据权利要求1所述的眼睛模块,其中所述眼睛元件还包括:
光源,设置于所述导电液体的一侧,并发出光线穿透所述导电液体;
其中,当所述导电液体形变时,所述导电液体的表面曲率改变,以发散或集中所述光线,从而改变所述瞳孔图案的亮度。

4.  根据权利要求1所述的眼睛模块,其中所述眼睛元件还包括:
第一光源,设置于所述导电液体的一侧,并发出第一色光;以及
第二光源,设置于所述导电液体的一侧,并发出第二色光;
其中,当所述导电液体形变时,所述导电液体的表面曲率改变,以集中所述第一色光或所述第二色光,而改变所述瞳孔图案的颜色。

5.  根据权利要求1所述的眼睛模块,其中所述眼睛元件还包括:
第三电极,与所述第一电极电性隔离,所述第一电极及所述第三电极产生第二电压差于所述导电液体,以使所述导电液体形变、扩散或移动。

6.  根据权利要求1所述的眼睛模块,其中所述第二电极,配置于所述眼睛元件的第一位置,用以控制所述导电液体扩散于所述第一位置,所述第三电极,配置于所述眼睛元件的第二位置,用以控制所述导电液体扩散于所述第二位置。

7.  根据权利要求6所述的眼睛模块,其中所述第一位置是所述眼睛元件的中央处,所述第二位置是所述眼睛元件的外围处;
其中,当所述导电液体仅扩散至所述第一位置时,所述瞳孔图案缩小;
当所述导电液体扩散至所述第二位置时,所述瞳孔图案放大。

8.  根据权利要求6所述的眼睛模块,其中所述第一位置是所述眼睛元件的中央处,所述第二位置是所述眼睛元件的侧边处;
其中,当所述导电液体仅扩散至所述第一位置时,所述瞳孔图案位于中央处;
当所述导电液体扩散至所述第二位置时,所述瞳孔图案移动至所述侧边处。

9.  根据权利要求1所述的眼睛模块,其中所述第一电极及所述第二电极的材质是金属材料或氧化铟锡。

10.  根据权利要求1所述的眼睛模块,其中所述导电液体的材质是透明材料。

11.  根据权利要求1所述的眼睛模块,其中所述导电液体的材质是有色材料。

12.  一种表情图案显示模块,至少包括:
壳体;以及
表情元件,设置于所述壳体,用以在所述壳体上呈现出表情图案,所述表情元件包括:
导电液体,用以呈现所述表情图案;
第一电极,耦接于所述导电液体;以及
第二电极,与所述第一电极及所述导电液体电性隔离;
其中,所述第一电极及所述第二电极产生第一电压差于所述导电液体,可使所述导电液体形变、扩散或移动,而变换所述表情图案。

13.  根据权利要求12所述的表情图案显示模块,其中所述表情元件还包括:
绝缘层,设置于所述第二电极及所述导电液体之间。

14.  根据权利要求12所述的表情图案显示模块,其中所述表情元件设置于机器人的脸部,所述表情元件用以呈现所述机器人的脸部表情图案。

15.  根据权利要求12所述的表情图案显示模块,其中所述表情元件还包括:
第三电极,与所述第一电极电性隔离,所述第一电极及所述第三电极产生第二电压差于所述导电液体,以使所述导电液体形变、扩散或移动。

16.  根据权利要求12所述的表情图案显示模块,其中所述第一电极及所述第二电极的材质是金属材料或氧化铟锡。

17.  根据权利要求12所述的表情图案显示模块,其中所述表情元件包括数个第二电极,各所述第二电极与所述第一电极及所述导电液体电性隔离;
其中,所述第一电极及这些第二电极产生数个第一电压差于所述导电液体,可使所述导电液体形变、扩散或移动,而改变所述表情图案。

18.  一种眼睛模块的显示方法,所述眼睛模块包括壳体及眼睛元件,所述眼睛元件设置于所述壳体上,所述眼睛元件包括导电液体,用以呈现所述眼睛模块的瞳孔图案,所述显示方法包括:
形成电压差于所述导电液体,以使所述导电液体形变、扩散或移动,而改变所述瞳孔图案。

19.  根据权利要求18所述的眼睛模块的显示方法,还包括:
提供光源,并发出光线穿透所述导电液体;以及
形成所述电压差于所述导电液体,使得所述导电液体的表面曲率改变,以发散或集中所述光线,而改变所述瞳孔图案的亮度。

20.  根据权利要求18所述的眼睛模块的显示方法,还包括:
提供第一光源,设置于所述导电液体的一侧,并发出第一色光;以及
提供第二光源,设置于所述导电液体的一侧,并发出第二色光;
形成所述电压差于所述导电液体,使得所述导电液体的表面曲率改变,以集中所述第一色光或所述第二色光,而改变所述瞳孔图案的颜色。

21.  一种表情图案显示模块的显示方法,其中所述表情图案显示模块包括壳体及表情元件,所述表情元件设置于所述壳体上,所述表情元件包括导电液体,用以呈现表情图案,所述显示方法包括:
形成电压差于所述导电液体,以使所述导电液体形变、扩散或移动,而改变所述表情图案。

说明书

说明书眼睛模块与表情图案显示模块及其显示方法
技术领域
本发明涉及一种眼睛模块与表情图案显示模块及其显示方法,且特别涉及一种以导电液体呈现瞳孔图案或表情图案的眼睛模块与表情图案显示模块及其显示方法。
背景技术
随着信息科技日益进步,智能型装置广泛应用于各式消费者产品或计算机外设设备。其中,机器人或机器宠物等智能型电子装置还具有拟人化等智能型设计。机器人不仅带来工业界自动化生产的效益,还将取代人们处理各种事务的动作。机器宠物还带给人们生活中许多的欢乐。智能型电子装置应用多项人工智能(Artificialintelligence,AI)技术以呈现眼睛及表情变化。眼睛及表情变化是智能型电子装置表情情绪及互动反应的重要表现。
一种传统的眼睛及表情变化模块是设置马达及多组齿轮机构于脸部。并控制马达以带动齿轮机构转动,而产生眼睛及表情变化。另一种传统的眼睛及表情变化模块是设置数个灯光组于脸部。并控制灯光组的变化,以呈现不同的眼睛及表情图案。然而传统的眼睛及表情变化模块具有以下各项缺点:
第一,机构复杂且制造困难:马达及齿轮组是相当复杂的结构,在设计精准度及制造公差上均有相当高的要求,其制造相当地困难。不仅难以设计,还需投入十分昂贵的制造成本。
第二,噪音大:马达及齿轮组是通过相互接触而驱动,因此在马达驱动齿轮组运转时,经常伴随着一定程度的噪音。
第三,机构件容易磨损:长时间使用齿轮组后,齿轮组将产生一定程度的磨损,甚至无法使用。大大地降低智能型电子装置的使用寿命。
第四,体积庞大:不论是齿轮组或是灯光组均具有一定程度的体积,使得智能型电子装置无法符合“轻、薄、短、小”的潮流。
第五,表情变化僵硬:受限于齿轮组及灯光组的结构,齿轮组或灯光组搭配而成的图案变化有限,其眼睛及表情变化显得相当地僵硬。
发明内容
鉴于此,本发明的目的就是提供一种眼睛模块与表情图案显示模块及其显示方法,利用电压差形成于导电液体,以使导电液体形变、扩散或移动,而改变瞳孔图案或表情图案。使得眼睛模块与表情图案显示模块及其显示方法具有“结构简单”、“噪音小”、“不易磨损”、“体积小”、“表情变化活拨”、“多段变化”以及“适合大量制造”的优点。
根据本发明的一个目的,提出一种眼睛模块。眼睛模块至少包括壳体及眼睛元件。眼睛元件设置于壳体,用以呈现出眼睛模块的瞳孔图案。眼睛元件包括导电液体、第一电极及第二电极。导电液体用以呈现瞳孔图案。第一电极耦接(连接)于导电液体。第二电极与第一电极及导电液体电性隔离。其中,第一电极及第二电极产生第一电压差于导电液体,可使导电液体形变、扩散或移动,而改变瞳孔图案。
根据本发明另一目的,提出一种表情图案显示模块。表情图案显示模块至少包括壳体及表情元件。表情元件设置于壳体,用以在壳体上呈现出表情图案。表情元件包括导电液体、第一电极及第二电极。导电液体用以呈现表情图案。第一电极耦接(连接)于导电液体。第二电极与第一电极及导电液体电性隔离。其中,第一电极及第二电极产生第一电压差于导电液体,可使导电液体形变、扩散或移动,而变换表情图案。
根据本发明的又一目的,提出一种眼睛模块的显示方法。眼睛模块包括壳体及眼睛元件,眼睛元件设置于壳体上。眼睛元件包括导电液体,用以呈现眼睛模块的瞳孔图案。显示方法包括以下步骤:首先,形成电压差于导电液体,以使导电液体形变、扩散或移动,而改变瞳孔图案。
根据本发明的另一目的,提出一种表情图案显示模块的显示方法。表情图案显示模块包括壳体及表情元件。表情元件设置于壳体上,表情元件包括导电液体,用以呈现表情图案。显示方法包括以下的步骤:首先,形成电压差于导电液体,以使导电液体形变、扩散或移动,而改变表情图案。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂,下文特举优选实施例,并配合附图,作详细说明如下:
附图说明
图1A~1B示出依照第一实施例的眼睛模块的示意图;
图1C示出图1B的眼睛模块应用于机器宠物的示意图;
图2A示出图1B的导电液体扩散的状态的示意图;
图2B示出图1C的机器宠物的眼睛的另一状态的示意图;
图3A~4B示出依照第二实施例的眼睛模块及机器宠物的示意图;
图5示出依照第三实施例的第二电极及第三电极的配置图;
图6A~8C示出依照第三实施例的眼睛模块及机器宠物的示意图;
图9示出依照第四实施例的第二电极至第九电极的配置图;
图10A~12C示出依照第四实施例的眼睛模块及机器宠物的示意图;
图13示出依照第五实施例的第二电极至第六电极的配置图;
图14A~16C示出依照第五实施例的眼睛模块及机器宠物的示意图;
图17A~18B示出依照本发明第六实施例的表情图案显示模块的示意图;以及
图19A~20C示出依照本发明第七实施例的表情图案显示模块700的示意图。
具体实施方式
第一实施例
请同时参照图1A及图1B,其示出依照第一实施例的眼睛模块100的示意图。如图1A所示,眼睛模块100至少包括壳体102及眼睛元件101。眼睛元件101设置于壳体102,用以呈现出眼睛模块100的瞳孔图案。
如图1B所示,眼睛元件101包括导电液体140、第一电极111及第二电极112。导电液体140用以呈现瞳孔图案。第一电极111耦接于导电液体140。第二电极112与第一电极111及导电液体140电性隔离。其中,第一电极111及第二电极112产生第一电压差于导电液体140,可使导电液体140形变、扩散或移动,而改变瞳孔图案。
如上所述,眼睛模块100的显示方法至少包括:形成第一电压差于导电液体140,此第一电压差由第一电极111及第二电极112所产生。如图1B所示,第一电极111对应第一电位V111,第二电极112对应第二电位V112。此第一电压差即为第一电位V111与第二电位V112之差。
第一电极111与导电液体140直接接触。眼睛元件101还包括绝缘层150,设置于第二电极112及导电液体140之间。导电液体140通过绝缘层150阻隔于第一电极111及第二电极112之间。
其中,导电液体140是具有电解质的液体,例如是食盐水或电解液等。在本实施例中,导电液体140的材质是透明材料。绝缘层150是玻璃或环氧树酯。在本实施例中,绝缘层150是透明玻璃。第一电极111及第二电极112的材质是金属材料或氧化铟锡(indiumtin oxide,ITO),氧化铟锡(ITO)是一种透明导电物质。在本实施例中,第一电极111及第二电极112是氧化铟锡(ITO)。
导电液体140通过绝缘层150阻隔于第一电极111及第二电极112之间,并通过第一电极111及第二电极112所产生的第一电压差而形成电湿润(electro-wetting)现象。电湿润现象将导致导电液体140产生形变、扩散或移动等现象。至于电湿润现象的原理及其产生的现象简述如下:
如图1B所示,当第一电极111对应的第一电位V111略小于(甚至相等于)第二电极112对应的第二电位V112时,导电液体140与绝缘层150的接触表面150a形成第一电压差(V112-V111)。第一电极111注入负电荷于导电液体140后,由于绝缘层150阻隔于导电液体140与第二电极112之间,使得导电液体140内的负电荷将聚集于接触表面150a处,且绝缘层150内的正电荷聚集于接触表面处150a。在图1B中,第一电压差(V112-V111)相当地小(甚至相等),仅有少部分的负电荷及正电荷聚集于接触表面150a处。因此接触表面150a呈现疏水性质,导电液体140收缩并凸起在接触表面150a上。此时,导电液体140的表面曲率较大。
请参照图2A,其示出图1B的导电液体100扩散的状态的示意图。当第一电极111对应的第一电位V111大幅小于第二电极112对应的第二电位V112时,导电液体140与绝缘层150的接触表面150a形成较大的第一电压差(V112-V111)。第一电极111注入更多的负电荷于导电液体140中,使得更多的负电荷聚集于接触表面150a处,且更多的正电荷聚集于接触表面处150a。在图2A中,第一电压差(V112-V111)相当地大,许多负电荷及正电荷聚集于接触表面150a处。因此接触表面150a呈现亲水性质,导电液体140扩散并平摊于接触表面150a上。此时,导电液体140的表面曲率较小。
如上述的电湿润现象,第一电极111及第二电极112所产生的第一电压差可使导电液体140凸起或扩散,还可改变导电液体140的表面曲率。
本实施例的眼睛模块100的显示方法还包括:首先,提供光源160。接着,形成第一电压差于导电液体140。使得导电液体140的表面曲率改变,以发散或集中光线L160,而改变瞳孔图案的亮度。
如图1B及图2A所示,眼睛元件101还包括光源160,设置于导电液体111的一侧,并发出光线L160穿透导电液体140。第二电极112、绝缘层150、导电液体140及第一电极111均为透明的材质,因此光线L160可依次穿过第二电极112、绝缘层150、导电液体140及第一电极111,并射出至外界。在本实施例中,光源160是发光二极管(Light Emitting Diode,LED)。当导电液体140形变时,导电液体140的表面曲率改变,以发散或集中光线L160,而改变瞳孔图案的亮度。
请参照图1B及图1C,图1C示出图1B的眼睛模块100应用于机器宠物190的示意图。二个眼睛模块100设置于机器宠物190的壳体130上,用以呈现机器宠物190的左眼及右眼。如图1B所示,当导电液体140的表面曲率较大时,导电液体140的焦点落于光源160处。使得光源160发出的光线L160清晰地穿透导电液体140而射出至外界。因此,机器宠物190的瞳孔图案呈现发光状态,如图1C所示。
请参照图2A及图2B,图2B示出图1C的机器宠物190的眼睛的另一状态的示意图。如图2A所示,当导电液体140的表面曲率较小时,导电液体140的焦点落于光源160的后方。使得光源160发出的光线L160无法清晰地穿透导电液体140而射出至外界。因此,机器宠物190的瞳孔图案呈现弱光状态,如图2B所示。
第二实施例
本实施例的眼睛模块200与第一实施例的眼睛模块100的不同处在于光源及光源的数量,其余相同之处就不再赘述。请参照图3A~图4B,其示出依照第二实施例的眼睛模块200及机器宠物290的示意图。眼睛模块200的眼睛元件201包括第一光源210及第二光源220。第一光源210设置于导电液体140的一侧,并发出第一色光L210。第二光源设置于导电液体140的一侧,并发出第二色光L220。其中,当导电液体140形变时,导电液体140的表面曲率改变,以集中第一色光L210或第二色光L220,而改变瞳孔图案的颜色。
请参照图3A及图3B,当导电液体140的表面曲率较大时,导电液体140的焦点落于第一光源210处。使得第一光源210发出的第一色光L210清晰地穿透导电液体140而射出至外界。因此,机器宠物290的瞳孔图案呈现第一色光L210。
请参照图4A及图4B,当导电液体140的表面曲率较小时,导电液体140的焦点落于第二光源220处。使得第二光源220发出的光线L220清晰地穿透导电液体140而射出至外界。因此,机器宠物290的瞳孔图案呈现第二色光L220。
第三实施例
本实施例的眼睛模块300与第一实施例的眼睛模块100的不同处在于导电液体340、第二电极312、第三电极313及第二电极312与第三电极313的配置位置,其余相同之处就不再赘述。请参照图5及图6A~8C,图5示出依照第三实施例的第二电极312及第三电极313的配置图,图6A~8C示出依照第三实施例的眼睛模块300及机器宠物390的示意图。如图5所示,眼睛模块300的眼睛元件301包括第二电极312及第三电极313(眼睛模块300及眼睛元件301标示于图6A中)。第二电极312配置于第一位置,第一位置位于眼睛模块300的中央处。第三电极313配置于第二位置,第二位置配置于眼睛模块300的外围处。
如图6A所示,第二电极312与第三电极313分别与第一电极111电性隔离。第一电极111及第二电极312产生第一电压差,第一电极111及第三电极313产生第二电压差。第一电压差及第二电压差分别施加于导电液体340,以使导电液体340形变、扩散或移动。
其中,以第一电极111对应的第一电位V111为参考电位时,当第二电极312对应的第二电位V312改变时,第一电压差(V312-V111)相对改变。当第三电极313对应的第三电位V313改变时,第二电压差(V313-V111)相对改变。
此外,在本实施例中,导电液体340的材质是有色材料。优选是深色或黑色材料,用以作为瞳孔图案。
请参照图6A~6C,当第二电位V312略高于第三电位V313(或者相等)时,导电液体340仅扩散至第一位置(即眼睛模块300的中央处)。因此,机器宠物390的瞳孔图案位于眼睛模块300的中央处。
请参照图7A~7C,当第三电位V313增加至高电位时,第二电压差(V313-V111)增加。使得对应第三电极313上方的接触表面受到较多的正/负电荷吸引而具有亲水性,导致导电液体140还向外扩散至第二位置(即眼睛模块300的外围处)。因此,机器宠物390的瞳孔图案放大。
请参照图8A~8C,若在机器宠物390的瞳孔图案放大后,改将第一电压差(V312-V111)降至小于第二电压差(V313-V111)时,使得导电液体140在眼睛模块300外圈的接触表面相较于中央接触表面受到较多的正/负电荷吸引而具有更高的亲水性。因此,机器宠物390的瞳孔图案呈现环状。
第四实施例
本实施例的眼睛模块400与第三实施例的眼睛模块300的不同处在于第二电极412、第三电极413、第四电极414、第五电极415、第六电极416、第七电极417、第八电极418、第九电极419及其配置位置,其余相同之处就不再赘述。请参照图9及图10A~12C,图9示出依照第四实施例的第二电极412至第九电极419的配置图,图10A~12C示出依照第四实施例的眼睛模块400及机器宠物490的示意图。如图9所示,眼睛模块400的眼睛元件401包括第二电极412、第三电极413、第四电极414、第五电极415、第六电极416、第七电极417、第八电极418及第九电极419(眼睛模块400及眼睛元件401标示于图10A中)。第二电极412至第五电极415依次环绕配置于眼睛模块400的中央处。第六电极416至第九电极419依次环绕配置于眼睛模块400的外围处。
如图10A所示,第二电极412至第九电极419分别与第一电极111电性隔离。第二电极412至第九电极419分别与第一电极111产生数个电压差。这些电压差分别施加于导电液体340,以使导电液体340形变、扩散或移动。
其中,以第一电极111对应的第一电位V111为参考电位时,当第二电极412至第九电极419分别对应的第二电位V412至第九电位V419改变时,各电压差相对改变。
请参照图10A~10C,当第二电位V412至第九电位V419基本上相等时,导电液体340受到第二电极412至第九电极419所产生的拉力推挤。当这些拉力平衡后,导电液体340最后位于眼睛模块400的中央处。因此,机器宠物490的瞳孔图案是在眼睛模块400的中央处。
请参照图11A~11C,当第二电位V412瞬间增加至高电位时,导电液体340还扩散至第二电极412的上方处。接着,第二电位V412降回低电位时,第二电极412至第九电极419所产生的拉力再度回复平衡状态,使得导电液体340回复至原来大小,并停止扩散或移动。因此,机器宠物490的左眼的瞳孔图案向左移动。在图11C中,仅示出左眼的瞳孔图案向左移动的状态,用以比较右眼的瞳孔图案的原始状态。
请参照图12A~12C,当第六电位V416及第二电位V412增加且维持于高电位时,导电液体340还扩散至第六电极416及第二电极412的上方处。导电液体340受到第六电极416与第二电极412的高电位的影响,而导致对应第六电极416及第二电极412上方的接触表面呈现亲水性状态。使得导电液体340不仅向左移动还平摊开来。因此,机器宠物490的左眼的瞳孔图案不仅向左移动还放大。在图12C中,仅示出左眼的瞳孔图案向左移动且放大的状态,用以比较右眼的瞳孔图案的原始状态。
第五实施例
本实施例的眼睛模块500与第四实施例的眼睛模块400的不同处在于第二电极512、第三电极513、第四电极514、第五电极515、第六电极516及其配置位置,其余相同之处就不再赘述。请参照图13及图14A~16C,图13示出依照第五实施例的第二电极512至第六电极516的配置图,图14A~16C示出依照第五实施例的眼睛模块500及机器宠物590的示意图。如图13所示,眼睛模块500的眼睛元件501包括第二电极512、第三电极513、第四电极514、第五电极515及第六电极516。第二电极512配置于眼睛模块500的中央处,第三电极513至第六电极516依次环绕第二电极512配置于眼睛模块500的周围(眼睛模块500及眼睛元件501标示于图14A中)。
其中,第三电极513至第六电极516还向第二电极512的缺口处延伸。使得外围的第三电极513至第六电极516更容易驱动导电液体340形变、扩散或移动。
请参照图14A~14C,当第二电位V512至第六电位V516基本上相等时,导电液体340位于眼睛模块500的中央处。因此,机器宠物590的瞳孔图案在眼睛模块500的中央处。
请参照图15A~15C,当第三电位V513瞬间增加至高电位时,导电液体340还扩散至第三电极513的上方处。接着,第三电位V513降回低电位时,导电液体340回复至原来大小,并停止扩散或移动。因此,机器宠物590的左眼的瞳孔图案向左移动。在图15C中,仅示出左眼的瞳孔图案向左移动的状态,用以比较右眼的瞳孔图案的原始状态。
请参照图16A~16C,当第二电位V512及第三电位V513增加且维持于高电位时,导电液体340不仅向左移动还平摊开来。因此,机器宠物590的左眼的瞳孔图案不仅向左移动还放大。在图16C中,仅示出左眼的瞳孔图案向左移动且放大的状态,用以比较右眼的瞳孔图案的原始状态。
第六实施例
请参照图17A~18B,图17A~18B示出依照本发明第六实施例的表情图案显示模块600的示意图。表情图案显示模块600至少包括壳体630及表情元件601,表情元件601设置于壳体630,用以在壳体630上呈现出表情图案。表情元件601包括导电液体640、第一电极611及第二电极612。导电液体640用以呈现表情图案。第一电极611耦接导电液体640。第二电极612以绝缘层650与第一电极611及导电液体640电性隔离。其中,第一电极611及第二电极612产生第一电压差于导电液体640,可使导电液体640形变、扩散或移动,而变换表情图案。表情元件601设置于壳体630上,壳体630是机器人的脸部。表情元件601用以呈现机器人的脸部表情图案。
如图17A所示,第一电极611与导电液体640直接接触。表情图案显示模块600还包括绝缘层650,设置于第二电极612及导电液体640之间。
请参照图17A~17B,当第二电位V612略高于第一电位V611(或者相等)时,导电液体640与接触表面650a之间呈现疏水性状态。使得导电液体640仅扩散至对应第二电极612中央处的接触表面650a。因此,机器人的脸部呈现小眼睛及小嘴巴的表情图案。
请参照图18A~18B,当第二电位V612增加至高电位时,导电液体640与接触表面650a之间呈现亲水性状态。使得导电液体640还向外扩散至对应第二电极612上方处的接触表面650a。因此,机器人的脸部呈现笑眼及微笑的表情图案。
虽然本实施例的表情图案显示模块600以第二电极612为例作说明,但本发明的表情图案显示模块600还可以配置多组电极以呈现多段表情图案的变化,还可生动地表现表情图案。
第七实施例
本实施例的表情图案显示模块700与第六实施例的表情图案显示模块600的不同之处在于第二电极712的数量及其排列方式,其余相同之处就不再赘述。请参照图19A~20B,图19A~20C示出依照本发明第七实施例的表情图案显示模块700的示意图。表情图案显示模块700包括数个第二电极712,这些第二电极712以矩阵式排列并分别与第一电极611及导电液体640电性隔绝。对应于这些第二电极712的第二电位V712可相同或不相同。
请参照图19A~19C,当位于虚线7及虚线7’之间的第二电位V712增加至高电位时,导电液体640扩散于虚线7及虚线7’之间的第二电极712的上方处。使得导电液体640仅扩散至对应虚线7及虚线7’之间的第二电极712上方处的接触表面650a。因此,机器人的脸部呈现小眼睛及小嘴巴的表情图案。
请参照图20A~20C,当所有的第二电位V712均增加且维持于高电位时,导电液体640还平摊开来。因此,机器人的脸部呈现大眼睛及大嘴巴的表情图案。
虽然本实施例的表情图案显示模块700以控制虚线7及虚线7’之间或所有的第二电位V712为例作说明,但本发明的表情图案显示模块700还可以各自控制每个第二电位V712而达到表情图案多段变化的目的。
根据以上实施例,虽然各电极的配置位置以第一实施例至第七实施例为例作说明,但本发明的电极的配置位置可以依据不同的需求而设计。只要是以电压差形成于导电液体,以使导电液体形变、扩散或移动,而改变该瞳孔图案或表情图案都不脱离本发明所属技术范围。
本发明上述实施例所批露的眼睛模块与表情图案显示模块及其显示方法是利用电压差形成于导电液体,以使导电液体形变、扩散或移动,而改变瞳孔图案或表情图案。使得眼睛模块及表情图案显示模块及其显示方法具有以下优点:
第一,结构简单:本发明的眼睛模块及表情图案显示模块仅需以导电液体搭配第一电极及至少一第二电极即可呈现不同的瞳孔图案及表情图案,以及结构简单且容易设计。
第二,噪音小:本发明不需采用任何马达或齿轮组,仅需输入电力以产生电压差即可驱动导电液体形变、扩散或移动。因此,眼睛模块及表情图案显示模块的驱动过程几乎不会发出任何噪音。
第三,不易磨损:即使导电液体经过长时间多次操作后不会产生磨损的现象,因此本发明的眼睛模块及表情图案显示模块的使用寿命相当地长。
第四、体积小:本发明的组成元件的体积均可依据需求缩小,因此,本发明的眼睛模块及表情图案显示模块可达到“轻、薄、短、小”的目的。
第五、表情变化活泼:依据各个电极的图案设计,即可设计不同的瞳孔图案及表情图案。且导电液体还可依据各个电极不同的电位而产生不同的变化,使得瞳孔图案及表情图案的变化更加地活泼。
第六、多段变化:通过各个电极适当的排列设计,并且各自控制对应的电位,即可达到瞳孔图案及表情图案的多段变化的目的。
第七、适合大量制造:本发明的眼睛模块及表情图案显示模块的材料成本低廉且结构简易,非常适合大量制造。
综上所述,虽然本发明已以优选实施例披露如上,但其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的条件下,当可进行各种的更动与修饰。因此,本发明的保护范围当以所附的权利要求书所界定的为准。
主要元件符号说明
100、200、300、400、500:眼睛模块
101、102、103、104、105:眼睛元件
102:壳体         111、611:第一电极
112、312、412、512、612、712:第二电极
130、630:壳体    140、340、640:导电液体
150、650:绝缘层  150a、650a:接触表面
160:光源
190、290、390、490、590:机器宠物
210:第一光源                          220:第二光源
313、413、513:第三电极
414、514:第四电极                     415、515:第五电极
416、516:第六电极                     417:第七电极
418:第八电极                          419:第九电极
600、700:表情图案显示模块
601、701:表情元件                     L210:第一色光
L220:第二色光                         V111、V611:第一电位
V112、V312、V412、V512、V612、V712:第二电位
V313、V413、V513:第三电位
V414、V514:第四电位                   V415、V515:第五电位
V416、V516:第六电位                   V417:第七电位
V418:第八电位                         V419:第九电位

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眼睛模块与表情图案显示模块及其显示方法.pdf_第2页
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眼睛模块与表情图案显示模块及其显示方法.pdf_第3页
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一种眼睛模块与表情图案显示模块及其显示方法。眼睛模块至少包括一壳体及一眼睛元件。眼睛元件设置于壳体,用以呈现出眼睛模块的瞳孔图案。眼睛元件包括导电液体、第一电极及第二电极。导电液体用于呈现瞳孔图案。第一电极耦接于导电液体。第二电极与第一电极和导电液体电性隔离。其中第一电极及第二电极产生第一电压差于导电液体,可使导电液体形变、扩散或移动,而改变瞳孔图案。。

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