CN101573968A - 具有环境光的显示装置 - Google Patents

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Abstract

公开了对于AmbiLight显示装置、已被提出以增强观看体验的发光或照明系统的进一步的改进。这是通过提供在显示设备或装置的屏幕(10)的至少一侧的邻近产生多种颜色的光源(20)来实现的，所述多种颜色中的每一种适合于屏幕(10)的空间相应区域(50)处的视频内容。在一个实施例中，所述发光或照明系统可以具有改进的构造，其中反射器(60)具有允许将来自光源(20)的光一分为二的窗口部分(65)。光的一半或更多被导向所述显示设备的背景(30)，并且光的一半或更少被导向边框漫射器(70)，即导向所述显示设备的前面。

Description

具有环境光的显示装置
技术领域
最近，Philips公司推出了AmbiLight电视、配备了照明电视之后的壁的后光源的电视接收器显示屏幕。通过自动地控制光的颜色以匹配视频图像的颜色，AmbiLight向观众提供了更具沉浸感的观看体验。AmbiLight电视的初始版本利用每侧一种颜色对左右侧提供照明。后来的各代安装了顶部和底部光源，但是仍然每侧一种颜色。
背景技术
Philips公司最近推出的AmbiLight解决方案在全世界获得了巨大的成功。然而，由于极多的且日益增加的各种各样的观众需要、希望和要求，因而有必要进一步发展现有的AmbiLight解决方案和/或创建新的解决方案。
本发明寻求进一步满足挑剔的观众。
发明内容
可以视为本发明的目的的是，进一步增强显示设备或电视的观看体验。
依照本发明的一个方面，这可以通过提供在显示装置或电视的屏幕的至少一侧的邻近产生多种颜色的光源来实现，所述多种颜色中的每一种适合于屏幕的空间相应区域处的视频内容。由此实现的是，显示的视频图像可以说(so to say)通过包围屏幕的空间中的附加“像素”而被扩展。优选地，这些像素单独地不可察觉，而是彼此混合以确保在主屏幕周围存在平滑的低分辨率图像。
依照本发明的另一个方面，这可以通过改进发光或照明系统的边框(bezel)构造来实现。所述发光或照明系统可以包括具有反射器和漫射器的边框，其中反射器具有允许将来自光源的光一分为二的窗口部分。光的一部分(例如一半或更多)可以被导向显示设备的背景，并且光的另一部分(例如一半或更少)可以被导向边框漫射器，从而照明边框的前面。
在一个可能的实施例中，光源照明所述显示装置或电视的背景，例如壁。这个实施例将称为像素化AmbiLight。在另一个可能的实施例中，光源设置在与显示设备或电视的屏幕基本上相同的平面区域内，并且向前面辐射光。这个实施例将称为Aura电视。可以组合这两个实施例以获得压倒性的效果。
独立权利要求中描述了本发明的主要特征。
从属权利要求中给出了本发明的附加特征。
总的说来，本发明在表述“优点在于”以及提及优点时，应当理解的是，该优点可以被视为由本发明提供的可能的优点，但是同样可以理解的是，本发明特别地但非排他性地对于获得所述优点是有利的。
总的说来，可以在本发明的范围内以任何可能的方式组合和结合本发明的不同目的、方面和优点。
本发明的这些和其他目的、方面、特征和/或优点根据以下描述的实施例将是清楚明白的，并且将参照这些实施例进行阐述。
附图说明
下面将仅通过举例的方式参照附图描述本发明的实施例，其中：
图1示出了对于左侧和右侧具有4个像素并且在顶侧和底侧具有3个像素的像素分辨率；
图2示出了像素分辨率的另一种解决方案，其在顶侧和底侧具有若干高度重叠的测量区域；
图3示出了像素分辨率的又一种解决方案，其每个左像素和右像素具有2个光源并且每个顶部像素和底部像素具有4个光源；
图4示出了所述发光或照明系统的一个实施例的截面；
图5示出了所述发光或照明系统的边框(bezel)的另一个实施例的截面；
图6示出了像素化Ambilight系统的实例；
图7示出了Aura电视系统的实例。
具体实施方式
本发明涉及用于显示装置或显示设备的发光或照明系统，所述显示装置或显示设备包括屏幕10，其为LCD、等离子体或任何其他面板，或者任何其他的图像再现表面，例如投影图像。所述发光或照明系统以多个光源20设置在屏幕10的周围，所述光源20被放置在这样的配置中，使得当一次打开一个时它们投射到壁30上的光形成单独的光斑40、Pix、Pix 1-Pix n。然而，如果所有的光源20同时打开，所有的光源具有相同的颜色，那么应当不能辨识单独的光斑。
光斑或像素40、Pix、Pix 1-Pix n可以由一个或多个光源20(例如LED)产生。这些光源20应当由相同的控制信号、像素信息进行控制。该像素信息包含红色R、绿色G和蓝色B的三个亮度值，但是在另一种基色系统的情况下并不限于此。
所述像素信息源自与被投影像素相邻的屏幕10的匹配部分。该区域50(也称为“视频测量区域”)通常可以是但不一定是其中将对视频进行分析的矩形区域。所述分析可以以不同的方式来完成，这取决于希望的效果。
如已经所提到的，所述分辨率不应当如此高，以至于屏幕10上的目标的特征在壁30上的投影图像上可识别。
具有非常良好的效果的像素分辨率可以通过左侧和右侧的四个像素Pix以及顶侧和底侧的两个或三个像素Pix来实现。图1中示出了这个实例。
具有这种像素分布的原因是因为人类视觉是水平取向的。我们具有比竖直方向宽得多的水平视角。在我们的自然视觉中，与几乎总是和杆关联的竖直特征相比，我们也更习惯于水平的特征，比如地平线。因此，例如球的水平扩展不及产生相同目标的竖直扩展那么令人困扰。防止不自然的竖直结构可以通过放大所述测量区域并且减小顶部和底部部分的像素数量来完成。
这种解决方案的一个副作用可能是顶部和底部的运动不十分平滑，运动目标从一个像素跳到另一个像素。
其解决方案是对于左侧和右侧维持相同的像素尺寸，但是对于顶侧和底侧维持大的测量区域50，所述区域50彼此具有高程度的重叠。这些大的测量区域50确保了小目标不产生竖直结构，但是较大目标的全局运动变得非常平滑。图2中示出了这个实例。
为了获得良好的像素均匀性，多个光源可以用来产生一个像素。例如，在42英寸屏幕10的情况下，有可能每个左像素和右像素Pix 1’-Pix4’具有两个光源20(例如LED)并且每个顶部像素和底部像素Pix 1-Pix3具有四个光源20(例如LED)。图3中示出了这个实例。每个像素具有不同数量的光源的其他实施例也应当是可能的。
可以以使得两个相邻像素的水平和竖直安装的光源20充分地照明拐角的方式定位光源20(例如LED)。为了在显示设备的背景30(例如壁)上获得均匀的全局照明，一定的距离“D”(图4中所示)将是必要的，以便允许光均匀地扩展。在图4所示的实施例中，所述发光或照明系统使用了反射镜作为反射器60以便将光导向显示装置的背景30，例如壁。该基本的解决方案包括朗伯(Lambertian)光源20(例如LED)的阵列。
屏幕边缘或边框80的照明在商店中可能是有利的，其中由于亮的照明环境，AmbiLight的效果很大程度上变坏了。这可能导致屏幕周围出现苍白色。在这种情况下，自照明表面比光投射于其上的被照明表面(比如帆布或墙壁)具有好得多的可见性。除此之外，该解决方案不再与壁的存在或颜色有关。照明所述显示装置或显示设备的边框的第二个原因是使光照效果更靠近屏幕10，这在作为整个构造的一部分的边框80也被照明时更容易实现。
图5示出了该可能的实施例的截面的示意图。现在，来自光源20的光被一分为二。光的一部分(例如一半或更多)被导向显示设备的背景30，例如壁(比如像素化Ambilight)，并且光的另一部分(例如一半或更少)被导向边框漫射器70(比如Aura电视)，从而照明边框80的前面。关于“像素”尺寸和测量区域，可以应用上面参照图1-3所述的相同结论。
为了在壁30以及在边框80上获得均匀的全局照明，一定的距离Dwall和Dbezel将是必要的，以便允许光均匀地扩展。该基本的解决方案包括朗伯光源20(例如LED)的阵列。可以将这些光源或LED安装在竖直放置的冷却带90上，其可以由屏幕10侧面的透明漫射器70和反射器60包围，从而形成光腔67。
反射器60具有窗口部分65，其在光源20位置中间开始。该窗口65允许光朝所述显示装置的背景30(例如壁)辐射。优选地，反射器60应当是无光泽白色(matt white)并且其应当将光的其余部分反射到透明漫射器70。冷却带90也充当漫射器以确保来自不同光源20的光的均匀混合。
竖直地安装光源20(参照图示)以防止由于投射到透明漫射器70上的来自光源20的直接光引起的不希望的亮度不匀(shading)。可选地，可以向后倾斜冷却带90，使得没有来自光源20的直接光可以撞击透明漫射器70。
可选地，可以使所述显示设备前面上的透明漫射器可由非透明漫射器替换，使得观众将具有选择光的方向的可能性；例如，只朝所述显示装置的背景辐射光或者朝所述显示装置的背景以及向前面辐射光。另一种可替换方案是具有能够通过任何适当类型的紧固装置附接到透明漫射器的非透明覆盖物。
可选地，反射器60的窗口部分65可以被设计成或者适于容易地由非透明覆盖物装置覆盖，使得观众将具有选择光的方向的可能性；例如，只朝所述显示装置的前面辐射光或者朝所述显示装置的背景以及向前面辐射光。
可选地，可以在光腔67中安装第二漫射器75，以便确保在前面不能察觉到单独的光斑。
图6示出了像素化Ambilight系统的摄影实例。应当理解的是，每侧多种颜色、每像素一种颜色的形成在壁上在主屏幕的周围产生平滑的低分辨率图像。如果经过适当的配置，那么像素化AmbiLight可以比每侧只有一种颜色的“传统”AmbiLight产生高得多的沉浸感。
同样可能的是，以类似的方式单独地或者与背景照明相结合地照明边框。这产生在屏幕周围的边框上具有更多细节的氛围，将图像延展到边框上和壁上，从而建立甚至更大程度的沉浸感。图7示出了这种Aura电视系统的实例。
本发明可以总结如下：公开了AmbiLight显示装置、已被提出以增强观看体验的发光或照明系统的进一步的改进。这是通过提供在显示设备或电视的屏幕侧面的邻近产生多种颜色的光源来实现的，所述多种颜色中的每一种适合于屏幕的空间相应区域处的视频内容。因此，高分辨率视频图像通过包围屏幕的空间中的附加低分辨率“像素”而被扩展。在一个可能的实施例中，这些光源照明电视之后的背景表面，例如壁。在另一个可能的实施例中，这些光源设置在显示屏幕周围，处于基本上相同的平面区域内，并且单独地或者与背景照明相结合地向前面辐射光。在又一个可能的实施例中，所述发光或照明系统可以具有改进的构造，其中反射器具有允许将来自光源的光一分为二的窗口部分。光的一部分(例如一半或更多)被导向所述壁，并且光的另一部分(例如一半或更少)被导向边框漫射器，即导向所述显示装置或显示设备的前面。
尽管已经结合优选的实施例描述了本发明，但是本发明并非意在限于本文所述的特定形式。更确切地说，本发明的范围仅由所附权利要求限制。
在本节中，出于解释而不是限制的目的，阐述了所公开的实施例的某些特定细节，以便提供对于本发明的清楚而透彻的理解。然而，本领域技术人员应当容易理解的是，在不明显脱离本公开的精神和范围的情况下，可以在不与本文所述细节完全一致的其他实施例中实施本发明。此外，在本文中并且出于简洁而清楚的目的，省略了对于公知设备、电路和方法的详细描述，以避免不必要的细节和可能的混淆。
在权利要求中，措词“包括”或“包含”并没有排除存在其他的元件或步骤。此外，尽管在不同的权利要求中可以包含单独的特征，但是这些特征可以有利地加以组合，并且包含在不同的权利要求中并不意味着特征的组合不是可行的和/或有利的。此外，单数引用并没有排除复数。因此，对“一”、“一个”、“第一”、“第二”等的引用并没有排除复数。权利要求中包含了附图标记，然而这些附图标记的包含仅仅出于清楚的原因，并且不应当被视为对权利要求的范围的限制。

Claims (9)

1.一种显示设备，具有用于显示视频图像的显示屏幕(10)并且还包括具有多个光源(20)的发光或照明系统，所述多个光源用于在显示屏幕(10)的至少一侧的邻近产生对应的多种颜色，所述多个光源(20)中的每一个被控制以产生与显示屏幕(10)的空间相应区域(50)处的视频内容匹配的颜色。
2.依照权利要求1的设备，其中所述发光或照明系统还包括具有反射器(60)和漫射器(70)的边框(80)，其中反射器(60)具有允许将来自光源(20)的光一分为二的窗口部分(65)，使得光的一部分，例如一半或更多，被导向所述显示设备的背景(30)，并且光的另一部分，例如一半或更少，被导向边框漫射器(70)，从而照明边框(80)的前面。
3.依照权利要求2的设备，其中反射器(60)的窗口部分(65)在光源(20)位置中间开始。
4.依照权利要求1-3中任何一项的设备，其中光源(20)被设置成在与显示屏幕(10)基本上相同的方向上辐射光和/或光源(20)被设置成照明显示屏幕(10)之后的表面(30)。
5.依照权利要求1-4中任何一项的设备，其中光源(20)被设置在与显示屏幕(10)基本上相同的平面区域内。
6.依照权利要求1-5中任何一项的设备，其中将屏幕(10)每侧的光源(20)呈线状安装在冷却带(90)上以防止由于朝所述显示设备的前面辐射或投射的来自光源(20)的直接光引起的不希望的亮度不匀。
7.依照权利要求2-4中任何一项的设备，其中将第二漫射器(75)安装在由反射器(60)和第一漫射器(70)限定的光腔(67)内以确保在前面不能察觉到单独的光斑。
8.一种显示视频图像的方法，包括步骤：在显示屏幕(10)上显示视频图像，以及提供具有多个光源(20)的发光或照明系统，所述多个光源用于在显示屏幕(10)的至少一侧的邻近产生对应的多种颜色，所述多个光源(20)中的每一个被控制以产生与显示屏幕(10)的空间相应区域(50)处的视频内容匹配的颜色。
9.权利要求8的方法，其中所述发光或照明系统还包括具有反射器(60)和漫射器(70)的边框(80)，其中反射器(60)借助于窗口部分(65)将来自所述光源的光一分为二，使得光的一部分，例如一半或更多，被导向所述显示设备的背景(30)，并且光的另一部分，例如一半或更少，被导向边框漫射器(70)，从而照明边框(80)的前面。
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