JP5235075B2

JP5235075B2 - 表示システム

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Publication number: JP5235075B2
Application number: JP2007542481A
Authority: JP
Inventors: エフエーエムオフェレス，テオドリュス
Original assignee: ティーピービジョンホールディングビーヴィ
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2005-11-25
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2025-11-25
Also published as: CN101069454A; US7864204B2; ATE470339T1; CN103826360A; US20090225065A1; KR101180754B1; DE602005021685D1; EP1820374A1; WO2006059263A1; EP1820374B1; KR20070086826A; JP2008522210A

Description

本発明は、画像を視聴者に向けて提示する表示システムに関する。このシステムは、表示モニタと、このモニタ上に提示される画像と補完的な周囲照明を供給するよう動作可能な関連した周囲照明装置とを有する。更に、本発明は、前述の表示システムを動作させる方法にも関する。

画像を視聴者に向けて提示する装置は、周知である。前述の装置には、テレビジョン受像機及びコンピュータ・モニタがあげられる。最近では、テレビジョン受像機は、いくつかの最近の例をあげれば、陰極線管、画素アレイを用いた液晶ディスプレイ、プラズマ・ディスプレイ、発光ダイオード（LED）ディスプレイを用いて実現される。テレビジョン受像機の場合、高品位テレビジョン（HDTV）番組コンテンツに対応するための比較的幅広の画面に対する欲求が高まっている。しかし、テレビジョン受像機用の比較的大きなディスプレイは、特に陰極線管技術を用いて実現された場合、製造費用が高くつき、かさばる傾向にもある。視聴者は視野の周囲ではその中心領域よりも細部を区別できることが少ないので、拡充された視聴体験を視聴者に提供するために画面分解能及び表示サイズをともに増加させることは必要でない。よって、視聴者に対する拡充された視覚体験は、モニタ上に提示される画像に対して動的に補完的な照明の周囲ハローがモニタの周りにもたらされる周囲照明を用いることによって実現することが可能である。

前述の周囲照明は、図１に略示したようにモニタ２０の周りに配置された光源１０によって、又は、図２に略示したように、視聴者５０に対してモニタ２０の後ろの領域４０を照らす後方照明３０によって供給することが可能である。図２では、後方照明３０は、任意的には、図３に表したように、視聴者５０によって観察されるとモニタ２０の周りに照明６０のハローを供給するよう方向付けられる。モニタ２０の周りに配置された光源１０を用いることによって全体的な物理サイズ、及びモニタ２０のハウジング全体の大部分が大きくなる一方、後方照明は、モニタ・サイズをかなり増加させることなく実現することが可能である。しかし、周囲照明（すなわち、照明６０のハロー）を生成するために後方照明３０を用いることによって、モニタ２０の後ろに光反射性表面を配置することが必要になる。この反射性表面は前述の領域４０に対応する。この表面は、効果的には、モニタ２０に取り付けられた白色反射性パネル（例えば、回転可能に搭載された伸ばしたパネル又は取り付け可能なパネル）として、又は、より単純には、既存の壁や同様な既存の表面に近接してモニタ２０を搭載又は配置することによって実現することが可能である。しかし、前述の既存の表面は、視聴者がモニタ２０を置くことにする場所に応じて、予測できない色になり得る。前述の予測できない色は場合によっては、この後方照明３０によって達成される周囲照明６０の色及び品質に影響を及ぼす。このことは本発明によって解決される技術上の課題を表す。更に、モニタ２０の周りの環境照明（前述の環境照明は、室内照明及び／太陽光から生じる）は、視聴者５０によって認識される、周囲照明６０の品質に影響を及ぼし得る。従来の解決策は単に、白色表面に近接してモニタ２０を搭載するか、又は、視聴者５０に向けて後方照明３０を反射するために配置可能な白色表面をモニタ２０に設けることを必要とするものである。

陰極線管を用いて実現されたディスプレイ上に提示される画像の色を能動的に制御することが知られている。例えば、米国特許公報第6,292,228号明細書には、ディスプレイ上に提示される画像の状態を自動的に調節する装置が開示されている。上記装置は、ディスプレイ用に視聴者によって選択される輝度及び色温度を考慮に入れることにより、視聴者の好みによって画像の状態を最適化するよう動作可能である。特に、上記装置は、環境照明を検出するよう動作可能であり、環境照明を示す対応する信号を生成する光検出器を有する。プロセッサは、ディスプレイの動作を制御するために信号及びユーザ設定を用いるよう動作可能である。それによって、環境照明の変化に応じてディスプレイの動作が最適化される。

本発明の目的は、動作中に、表示システムが動作することが要求される環境条件における変動によって、より影響されないディスプレイ及び関連した周囲照明装置を有するディスプレイ・システムを提供することである。

本発明の第１の局面によれば、補完的な周辺の周囲照明とともに画像を視聴者に提示する表示システムを提供する。このシステムは、
(a)画像を視聴者に向けて提示するモニタと、
(b)動作中、少なくとも部分的にモニタの周辺を囲むように視聴者にみえる周囲照明を生成する1つ又は複数の照明と、
(c)モニタ上に提示される画像部分の特性、及び１つ又は複数の制御パラメータに応じて1つ又は複数の照明を励起するコントローラと、
(d)システムに入射する周囲照明及び／又は環境照明を検出し、1つ又は複数の対応するセンサ信号を生成する１つ又は複数のセンサとを有しており、コントローラは動作中、環境照明からの影響に対して周囲照明の色及び／又は輝度を１つ又は複数の制御パラメータによって少なくとも部分的に補償するよう１つ又は複数の照明を制御する1つ又は複数のセンサ信号を受信するよう構成される。

コントローラが、モニタ上に提示される画像によりうまくマッチし、それによって、表示システムの視聴者に対して、より現実的な印象を与えるように周囲照明を調節することができることが本発明の利点である。

任意的には、表示システムでは、コントローラとともに動作可能な1つ又は複数のセンサは、検出環境照明に応じて周辺の周囲照明を制御するよう実質的にフィードフォワード制御的に機能するよう構成される。

任意的には、表示システムでは、１つ又は複数の照明は、動作中に視聴者に対してモニタの後ろの表面からの1つ又は複数の照明から動作中に供給される照明の反射によって周囲照明を生成するように配置される。前述の配置を、特に表面が、例えばモニタが搭載される壁である場合に、より目障りでない状態にすることができる。

より任意的には、表示システムでは、１つ又は複数のセンサは、周囲照明を生成するよう1つ又は複数の照明からの照明がそこから反射するその表面に実質的に配置される。前述の配置は、壁に搭載される写真又は絵画と同様に壁に搭載可能なように表示システムが企図される場合に特に効果的である。

任意的には、表示システムでは、コントローラは、システムが配置される場所において受ける環境照明の影響について周囲照明を少なくとも部分的に補償するよう動作可能である。この少なくとも部分的な補償によって、変化する一般照明状態（例えば、室内照明がオン又はオフにされる場合）において表示システムがより最適に機能することが可能になる。

任意的には、表示システムでは、１つ又は複数のセンサは、視聴者に対してモニタの実質的に後ろからの周囲照明を動作中に検出するように配置される。１つ又は複数のセンサの前述の配置は、視聴者がその場合、その存在を通常知らないという点で有利である。更に、１つ又は複数のセンサは、周囲照明の色相及び輝度の直接、かつあいまいでない指示を受けることができる。

任意的には、表示システムでは、１つ又は複数のセンサは、モニタと視聴者との間の実質的に中間にある、モニタの前の周囲照明を動作中に検出するように配置される。１つ又は複数のセンサの前述の配置は、周囲照明を微調節するためのフィードバック目的で周囲照明のより現実的な評価を達成することが可能であるという点で有利である。更に、１つ又は複数のセンサは、モニタを監視することもでき、それによって、モニタの輝度及び色相の自動的なフィードバック調節にも場合によっては対応される。よって、より任意的には、表示システムでは、コントローラは、モニタ上で動作中に提示される画像、及び周囲照明の色及び／又は輝度のフィードバック調節を実現するよう構成される。

任意的には、表示システムでは、１つ又は複数のセンサは、周囲照明を空間的に検出するよう動作可能な１つ又は複数の画素アレイ・カメラによって実現される。１つ又は複数のセンサの前述の実現形態は、画素アレイ・カメラが場合によっては安価であり、コンパクトであり、コントローラに好都合な出力データストリーム形式で出力信号を供給するという点で有利である。

任意的には、表示システムでは、コントローラは、モニタ上に提示される画像の１つ又は複数の周辺部における１つ又は複数の色に周囲照明を空間的に、実質的に一致させるよう動作可能である。

前述の表示システムは、周囲照明装置を既存のモニタに追加設置することによって実現することもできる。

本発明の第２の局面によれば、画像を視聴者に向けて提示するよう動作可能なモニタ用の周囲照明装置を提供する。この装置は、画像に補完的な周辺の周囲照明を供給するよう動作可能である。この装置は、
(a)モニタの周辺を少なくとも部分的に囲んでいるように視聴者に動作中にみえる周囲照明を生成する１つ又は複数の照明と、
(b)モニタ上に提示される画像部分の特性、及び１つ又は複数の制御パラメータに応じて１つ又は複数の照明を励起するコントローラと、
(c)周囲照明を検出し、1つ又は複数の対応するセンサ信号を生成する１つ又は複数のセンサとを有しており、
コントローラは動作中、環境照明からの影響に対して周囲照明の色及び／又は輝度を1つ又は複数の制御パラメータによって少なくとも部分的に補償するよう１つ又は複数の照明を制御する1つ又は複数のセンサ信号を受信するよう構成される。

本発明の第３の局面によれば、画像を視聴者に向けて提示するよう動作可能なモニタの周辺の周囲照明を制御する方法を提供する。この方法は、
(a)周囲照明及び／又は環境照明を検出し、1つ又は複数の対応するセンサ信号を生成するために１つ又は複数のセンサを用いる工程と、
(b)周辺の周囲照明が上記画像と補完的であるように、モニタ上に提示される画像部分の特性、センサ信号及び1つ又は複数の制御パラメータに応じて周囲照明を生成するために1つ又は複数の照明の励起を制御する工程とを有しており、周囲照明は、実質的にモニタにおいて環境照明からの影響について少なくとも部分的に補償される。

任意的には、方法は更に、どのセンサ信号が周囲照明を表しているかを判定するためにモニタ及び1つ又は複数の照明を選択的に刺激し、次いで、周囲照明を表す判定信号に応じて1つ又は複数の照明を制御する工程を更に備える。前述の工程によって、周囲照明の対応する領域にフィードバック信号を自動的に関連付けることが可能になる。

本発明の第４の局面によれば、本発明の第３の局面による方法を実行するソフトウェアを提供する。

本発明の第５の局面によれば、本発明の第１の局面による表示システムの1つ又は複数のセンサを実現するか、又は本発明の第３の局面による方法の1つ又は複数のセンサを実現するセンサ構成を提供する。

本発明の範囲から逸脱することなくどのような組み合わせでも本発明の特徴を組み合わせることができるということが認識されよう。

本発明の実施例を、単に例として以下の添付図面を参照して次に説明する。

別々の図において使用している同じ参照符号は、同一又は同様のアイテムを表す。

図２に示すような後方照明３０によって供給される周囲照明が、モニタ２０が配置された部屋や同様な環境における周囲照明によって悪い影響を受けやすいことを本願発明者は認識している。前述の影響は、図４においてグラフィカルに表している。図４では、後方照明装置１００をモニタ２０の背面領域に搭載して後方照明３０を領域４０に向けて投影する（これは、周囲光源１１０（例えば、太陽光や、部屋の照明）からの環境照明１２０によっても影響される）。領域４０によって反射した周囲照明１３０はよって、後方照明３０の反射部分及び環境照明１２０の反射部分の組み合わせである。更に、前述の通り、領域４０自体は、白色以外の色に塗装された部屋の壁に対応し得る。前述の色はそれによって、視聴者５０に対する周囲照明１３０の外観にスペクトル的に影響を及ぼす。数学的に表せば、等式１(式１)は、周囲照明１３０に影響を及ぼす要因を表す。

I_sl=F(I_amb+I_bw,K) 式１
ここで、
I_sl=周囲照明１３０であり、
I_amb=周囲照明１２０であり、
I_bw=後方照明３０であり、
K=領域４０の表面色であり、
F=周囲照明１３０を表す関数である。

等式１では、パラメータI_sl、I_amb、I_bw及びKは光学スペクトルを表す。更に、前述のパラメータは又、任意的は、領域４０が環境照明によって非均一に照明されることが理由で、空間依存性を有する。例えば、
(a)I_ambは、部屋の遮蔽物体によって影が生じることが理由で、かつ、モニタ２０自体がその後ろに影を落とすことも理由で、空間依存性を有し、
(b)I_bwは、図８を参照して後述するように、モニタ２０の周辺領域近くで提示される特徴の色に周囲照明I_sl１３０が任意的に一致することが理由で、空間依存性を有し、
(c)領域４０は、場合によっては、空間的に非均一の色の領域である。

よって、より一般化された形式では、周囲照明１３０は、等式２（式２）によってより完全に表す。等式２では、空間方向x,zは図２及び図３における軸２００、２１０それぞれによって表す。λは光波長を示す。

I_sl(x,z,λ)=F(I_env（x,z,λ）+I_bw（x,z,λ）,K（x,z,λ）) 式２
環境照明I_envからの影響に対して周囲照明I_sl１３０を少なくとも部分的に補償することが望ましい。任意的には、周囲照明I_sl１３０は、領域４０の光学特性Kに関しても少なくとも部分的に補償される。Kを補償するための最も簡単な手法は、白色の光学的仕上げを有する前述の設置可能パネルを設けることである。しかし、前述の手法は、周囲照明の影響を補償するものでない。その結果、本発明の改良型実施例では、本願発明者は、周囲照明１３０が、１４０によって表すモニタ２０の周辺領域における画像色に応じて自動的に、（後方照明I_bwが前述の周辺領域１４０における画像色に同様に調節される代わりに）調節される。そのようにフィードバックを構成することによって、I_amb及びKを場合によっては周囲照明１３０において補償することが可能である。

制御の実現は、
(a)環境照明を検出するための、視聴者にほぼ面した、モニタ２０の前面の表面、
(b)領域４０に面した、モニタ２０の背表面、
(c)領域４０に方向付けられた後方照明装置１００上、及び
(d)視聴者５０のいる所（例えば、好ましい番組コンテンツを選択するよう視聴者５０のために設けられたリモコン装置上）のうちの、少なくとも１つの上、又は少なくとも１つの近くに1つ又は複数のセンサが配置されることを必要とする。

周囲照明１３０の空間特性を補償するために、少なくとも１つのセンサが効果的には、方向x及びzに対してI_slを測定するよう構成される。前述のI_slの測定は、色成分の放射光の波長λを求めることに相当する。好都合には、少なくとも１つのセンサが、画素アレイ・カメラ（例えば、領域４０を撮像する装置１００の近傍に搭載されるか、又は装置１００に組み入れられるCCDカメラ）として実現される。前述の制御は、図５に略示したように実現される。

図５では、モニタ２０及びその関連した後方照明装置１００は、光センサ３００（この例では、対応する代表的なセンサ信号３３０を生成するために画素光検出器アレイ３１０上に周囲照明I_slの像を投影する撮像光学部品を有する画素アレイ・カメラ３００である）によって補完される。モニタ２０は、視聴者５０に向けてモニタ２０のディスプレイ上に提示される画像の周辺色に関する情報をセンサ信号３３０とマージして後方照明装置１００に向けて出力信号３４０を生成するので、動作中、１４０によって表す周辺色に関する前述の情報に周囲照明I_slを実質的に一致させるコントローラ（加算装置３２０とも呼ばれる）を更に備える。後述する図８を参照されたい。光センサ３００は、単一の光センサ、又は、周囲照明I_slの適切な部分を受けることが可能な場所にわたって分布する光センサ群でもあり得る。

任意的には、モニタ２０上に提示される画像内の色の自動フィードバック調節を行うようフィードバック・リンク３５０を備える。画素アレイ・カメラ３００はその場合、周囲照明I_slのフィードバック制御の実現を支援することができるのみならず、モニタ２０上の画像色表示のフィードバック制御を相助作用的に可能にする。フィードバック・リンク３５０を備えることによって、視聴者５０によって認識されるような、モニタ２０上に提示される画像との周囲照明の最高のマッチングを達成することができる。

前述のように、画素アレイ・カメラ３００は、図６に示すように装置１００と一緒に搭載することが可能である。装置１００には、領域４０の特定の関連部分（すなわち、図８の領域H_１乃至H₈）に方向付けられた複数の光源が備えられている。更に、各光源は、完全な色スペクトルを生成することができる。光源は任意的には、白熱電球、発光ダイオード、蛍光光源又は走査ソリッド・ステート・レーザのうちの１つ又は複数によって実現される。しかし、他のタイプの光源も用いることが可能である。カメラ３００の光学部品が画素アレイ３１０上に領域４０の画像を投影することが理由で、アレイ３１０の画素は、特定の対応する領域４０の部分と関連付けられる。したがって、特定の画素を前述の特定の領域４０の部分に関係付け、そこから装置１００内の光源のうちの特定の光源に関係付けることが可能である。更に、装置１００の光源は、動作中に画像が表示されるモニタ２０の対応する周辺領域に関連付けられる。しかし、特定画素と、装置１００の関連した特定の光源との間の、かつ、モニタ２０のディスプレイに対する前述の空間的な対応関係は、領域４０（例えば、部屋の壁）からのモニタ２０の相対距離によって左右される。モニタ２０が壁付け型の場合、この空間的な対応関係は実質的に一定である。しかし、モニタ２０が独立型の場合、空間的な相関関係は変わり得る。任意的には、モニタ２０には、カメラ３００からの信号３３０を処理し、装置１００を適切に制御するプロセッサ（図示せず）が備えられる。このプロセッサは、カメラ３００の画素と、装置１００内の対応する光源との間の前述の対応関係を求めるためのキャリブレーション・ルーチンを実行することができる。

図６に示す構成の代わりに、カメラ３００は、図７に示すような別の構成においてモニタ２０の前の細長いサポート・アーム上に搭載することができる。図７の構成の利点は、カメラ３００が、モニタ２０のディスプレイ上の色表示を監視し、それによって、前述の周囲照明１３０I_slの自動フィードバック調節のみならず、モニタ２０の画像ディスプレイ上に提示される画像の色表示の調節にも備えることもできるという点である。サポート・アーム６００を用いる代わりに、カメラ３００はあるいは、モニタ２０に対してペデスタル・サポート上で移動可能であり得る。前述の構成では、カメラ３００は、無線リンク及び／又は光リンクによってモニタ２０に結合し、それによって、カメラ３００をモニタ２０に接続する煩雑な配線に対する必要性を避けることが可能である。

必要な場合、カメラ３００と同様な２つのカメラを、周囲照明１３０I_slのフィードバック制御に用いるためにモニタ２０とともに用いることが可能である。２つのカメラを用いることによって、別々の視野からの像を受け、次いで、それらの間の最適な妥協案を選択することによって周囲照明１３０のより高精度の制御を実現することができる。

必要な場合、加算装置３２０（例えば、前述のプロセッサ（図示せず）において実行されるソフトウェアを用いて実現される）には、装置１００に好適な色制御の少なくとも部分的なユーザ選択の選択肢を与えることも可能である。カメラ３００によって生成される信号からの装置１００のフォードバック制御は任意的には、完全な自動フォードバック制御と手動制御との間で連続的に調節可能である。更に、周囲照明の、モニタ２０の画像表示に対する色相や輝度などの特性も任意的には、加算装置３２０に施されるオフセット及び／又は利得の設定GS６５０を制御することによってユーザ調節可能である。

前述のように、領域４０が、カメラ３００及び装置１００に対して一定の空間関係にある場合、モニタ２０は、その関連した装置１００とともに、周囲照明のフィードバック制御に関して予めキャリブレートされるか、又は予め設定される。しかし、カメラ３００がモニタ２０に対して移動可能であり、かつ／又は領域４０がモニタ２０に対して移動可能である場合、モニタ２０内に組み入れられたプロセッサは、カメラ３００の画素をモニタ２０の画像表示、及び周囲照明１３０のハロー６０が投影される領域４０の部分と動的に一意に関連付けることができるようにモニタ２０のディスプレイの点滅、及び装置１００の光源の選択的な点滅を引き起こすことができる。任意的には、この点滅は、視聴者５０には実質的に認識できないほど画素のキャリブレーションが高速であるような、モニタ２０のディスプレイ上の画像の実質的に１つのリフレッシュ更新の期間に対応する。

周囲照明１３０の調節には任意的には、モニタ２０のリモコン装置を介して対応する。このリモコン装置は、モニタ２０が動作中の場合、視聴者５０に近接した状態に維持される。リモコンは、モニタ２０の番組チャンネルの音量やその他の動作パラメータを選択するためにも使用可能である。

周囲照明１３０のフィードバック制御を実現するためにカメラ３００を用いることを前述したが、他のタイプのセンサを用いることが可能である。例えば、センサをあるいは、領域４０内に配置して、後方照明I_bw３０が領域によって反射される場所を検出することが可能である。前述の実現形態におけるセンサは、領域４０において懸架し、取り付け、又はその他のやり方で搭載することが可能な邪魔にならないメッシュ上に搭載することが可能である。このメッシュ上に搭載されたセンサは、有線接続又は無線リンクによってモニタに電気的に結合することが可能である。

かなりの周囲照明I_ambが存在している場合、周囲照明１３０のフィードバック制御によって、モニタ２０がその関連した装置１００とともに当該場合でない場合に暗い部屋内で動作することが必要になる状態よりも低い電力で装置１００が動作することが可能になる。前述のより低い電力動作は、モニタ２０の動作寿命を増加させることができ、その中の熱消費を削減することもできる。

装置１００へのフィードバックを制御する前述のプロセッサは、モニタ２０上で視聴者に向けて提示される番組コンテンツ内に生起する爆発や同様な事象に関連した明るいフラッシュなどの特殊効果に対処するようプログラムし、モニタ２０のハードウェアが２つ以上の機能を相助作用的に行うことを可能にすることもできる。

本発明を更に徹底的に説明するために、周囲照明I_slの概略を、図８を参照して説明する。前述の画像が提示されるモニタ２０には、いくつかの領域（例えば、x軸２００及びz軸２１０それぞれに対して空間的に分布する周囲領域S₁乃至S₈）が関連付けられる。前述の領域Sは、完全な縁を構成するよう示されているが、任意的には、特定の領域（例えば、モニタ２０の下にハロー６０が必要でない場合の領域S₇）を割愛することが可能である。加算装置３２０は任意的には、領域S₁乃至S₈毎に平均の色相及び輝度を求めるための更なる画像処理回路を有する（すなわち、色相h_m1乃至h_m8及び輝度b_m1乃至b_m8は領域S₁乃至S₈それぞれに関する）。更に、加算装置３２０は動作中に、視聴者５０によって判定される精度と相互に同様であるようハロー領域H₁乃至H₈の対応する色相h_h1乃至h_h8及び輝度b_h1乃至b_h8を調節する。例えば、視聴者５０は、領域S₁乃至S₈の輝度の３０％以上１００％以下の範囲になるようにハロー領域H₁乃至H₈の輝度を選択することができる。ハロー領域H₁乃至H₈も、前述のｘ軸２００及びz軸２１０に対して空間的に分布している。更に、視聴者５０は任意的には、必要でない場合に周囲照明１３０をオフにするようにすることも可能である。加算装置３２０は、領域S₁乃至S₈の1つ又は複数の色相及び／又は輝度が急速に変化する場合（例えば、モニタ２０上に提示されるシーンの完全な切り換えに応じて）を除き、ハロー領域H₁乃至H₈の色及び輝度がS₁乃至S₈の色及び輝度を時間的に緩やかにトラッキングするように、装置１００内の光源を励起するよう動作可能である。更に、前述したように、周囲照明１３０は当然、周囲照明１３０を生成する際に領域４０の色及び反射の光学特性を少なくとも部分的に補償することができるようカメラ３００を介してフォードバック制御される。領域H₁乃至H₈の色相及び輝度は、動作中、モニタ２０上に提示される画像系列に応じて互いに無関係に変動し、それによって、場合によってはほどほどの費用でモニタ２０の遷移領域の事実上の拡張をハロー６０が実現することができる。モニタ２０の正常な人間の視野上のハロー６０は、細かい画像細部を分解することができない視聴者５０の人間の眼の感覚領域にある。

前述の本発明の実施例を、特許請求の範囲記載の本発明の範囲から逸脱することなく修正することができることが認識されよう。

周囲照明１３０を生成するよう動作可能な光源は、装置１００においてクラスタ化されて示しているが、あるいは、モニタ２０の背面の周縁に配置することが可能である。前述の構成では、光源は任意的には、視聴者５０が直接視ることができないが、後方照明３０I_bwを生成するよう遮断されないように引っ込められる。

単純化された形態で前述の本発明の実施例を実現することができることを本願発明者は想定している。更に、前述の単純化された実施例は、モニタ２０が白色壁の前に配置された場合に環境光を補償するよう動作可能である。環境照明とも呼ばれる環境光は、本明細書では、太陽光、テーブル・ランプから放出される光、シーリング・ライトや同様なタイプの家庭用の光源から生じるものとする。

本発明の単純化された実施例を図９（全体を７００で示すシステムを例証する）に表す。システム７００は、光センサ３００（任意的には、通常の動作中、視聴者５０が視ることができるモニタ２０の前部にある）を備えたモニタ２０を有する。最近、光センサ３００は、テレビジョン受像機に備えられており、そこで受ける放射光の強度を測定し、それによって、例えば、モニタ２０に対する自動輝度制御を実現することによって、モニタ２０上及びその近傍の周囲上に入射する環境照明に、モニタ２０上に提示される画像を適合させるよう動作可能である。

動作中、環境光は、前述の白色表面によって反射される色付きの放射光を妨げる。これは、システム７００によって解決される技術上の課題を表す。光センサ３００はコントローラ３２０との組み合わせで、後方照明装置１００に加える励起を調節するよう動作可能である。それによって、モニタ２０上に提示される画像に対する、白色表面によって反射される光のマッチングが実現される。任意的には、システム７００では、光センサ３００は、図１乃至図８を参照して前述した、より複雑なフィードバック構成と対照的に実質的にフィ―ドフォワード動作モードにおいて周囲照明を検出し、機能する。そういうものとして、図９に表すシステム７００は、図１乃至図８を参照して前述した本発明の改良型実施例よりも費用がかからず、複雑度が低い。代替策として、システム７００は、任意的には、特に領域４０を検出し、それによって、周囲照明の少なくとも部分的なフィードバック補償を、環境照明によるその擾乱に応じて実現するよう構成することができる。

上記実施例は本発明を限定するよりも例証するものであり、特許請求の範囲記載の範囲から逸脱することなく別の多くの実施例を当業者が企図することができるであろう。特許請求の範囲では、括弧内にある参照符号は何れも、本特許請求の範囲を限定するものとして解釈されないものとする。「comprise」の動詞及びその活用形を用いていることは、特許請求の範囲記載のもの以外の構成要素又は工程が存在することを排除するものでない。構成要素に冠詞「a」又は「an」が先行していることは、前述の構成要素が複数存在することを排除するものでない。本発明は、別個のいくつかの構成要素を備えるハードウェアによって、かつ、適切にプログラムされるコンピュータによって実施することができる。いくつかの手段を列挙した装置クレームでは、これらの手段のいくつかを、同一のハードウェア・アイテムによって実施することができる。単に特定の方策が互いに別々の従属請求項に記載されていることは、こうした方策の組み合わせを利用することができないことを示すものでない。
（項目１）
補完的な周辺の周囲照明とともに画像を視聴者に向けて提示する表示システムであって、
(a)上記画像を上記視聴者に向けて提示するモニタと、
(b)動作中に、上記モニタの周辺を少なくとも部分的に囲むように上記視聴者にみえる上記周囲照明を生成する1つ又は複数の照明と、
(c)上記モニタ上に提示される上記画像の1つ又は複数の部分の特性に応じて上記1つ又は複数の照明を励起するコントローラと、
(d)上記システムに入射する上記周囲照明及び／又は環境照明を検出し、1つ又は複数の対応するセンサ信号を生成する１つ又は複数のセンサと、
を有しており、
上記コントローラは、動作中、上記環境照明からの影響に対して上記周囲照明の色及び／又は輝度を少なくとも部分的に補償するよう上記１つ又は複数の照明を制御する1つ又は複数のセンサ信号を受信するよう構成される表示システム。
（項目２）
項目１記載の表示システムであって、上記コントローラとともに動作可能な上記1つ又は複数のセンサは、上記検出環境照明に応じて上記周辺の周囲照明を制御するよう実質的にフィードフォワード制御的に機能するよう構成される表示システム。
（項目３）
項目１記載の表示システムであって、上記コントローラを、1つ又は複数の制御パラメータに応じて上記１つ又は複数の照明を制御するよう更に適合させた表示システム。
（項目４）
項目１記載の表示システムであって、１つ又は複数の照明は、動作中に上記視聴者に対して上記モニタの後ろの表面からの、上記1つ又は複数の照明から動作中に供給される照明の反射によって上記周囲照明を生成するように配置される表示システム。
（項目５）
項目４記載の表示システムであって、上記１つ又は複数のセンサは、上記周囲照明を生成するよう上記1つ又は複数の照明からの照明が反射される上記表面に実質的に配置される表示システム。
（項目６）
項目１記載の表示システムであって、上記コントローラは、上記システムが配置される場所において受ける上記環境照明の影響について上記周囲照明を少なくとも部分的に補償するよう動作可能である表示システム。
（項目７）
項目１記載の表示システムであって、上記１つ又は複数のセンサは、上記視聴者に対して上記モニタの実質的に後ろからの上記周囲照明を動作中に検出するように配置される表示システム。
（項目８）
項目１記載の表示システムであって、上記１つ又は複数のセンサは、動作中、上記モニタと上記視聴者との間の実質的に中間にある、上記モニタの前の上記周囲照明を検出するように配置される表示システム。
（項目９）
項目８記載の表示システムであって、上記コントローラは、動作中上記モニタ上に提示れる上記画像、及び上記周囲照明の色及び／又は輝度のフィードバック調節を実現するよう構成される表示システム。
（項目１０）
項目１記載の表示システムであって、上記1つ又は複数のセンサは、上記周囲照明を空間的に検出するよう動作可能な１つ又は複数の画素アレイ・カメラによって実現される表示システム。
（項目１１）
項目１記載の表示システムであって、上記コントローラは、上記モニタ上に提示される上記画像の上記対応する1つ又は複数の部分における1つ又は複数の色に上記周囲照明を空間的に、実質的に一致させるよう動作可能な表示システム。
（項目１２）
視聴者に向けて画像を提示するよう動作可能なモニタ用の周囲照明装置であって、
上記画像に補完的な周辺の周囲照明を供給するよう動作可能であり、
(a)動作中、上記モニタの周辺を少なくとも部分的に囲んでいるように上記視聴者にみえる上記周囲照明を生成する1つ又は複数の照明と、
(b)上記モニタ上に提示される上記画像の１つ又は複数の部分の特性に応じて上記１つ又は複数の照明を励起するコントローラと、
(c)上記周囲照明及び／又は環境照明を検出し、1つ又は複数の対応するセンサ信号を生成する1つ又は複数のセンサと、
を備えており、
上記コントローラは、動作中、上記環境照明からの影響に対して上記周囲照明の色及び／又は輝度について上記1つ又は複数の照明を制御する上記1つ又は複数のセンサ信号を受信するよう構成される周囲照明装置。
（項目１３）
視聴者に向けて画像を提示するよう動作可能なモニタの周辺の周囲照明を制御する方法であって、
(a)上記周囲照明及び／又は環境照明を検出し、1つ又は複数の対応するセンサ信号を生成するために１つ又は複数のセンサを用いる工程と、
(b)上記周辺の周囲照明が上記画像と補完的であるように、上記モニタ上に提示される上記画像の１つ又は複数の部分の特性、及び上記1つ又は複数のセンサ信号に応じて上記周囲照明を生成するために1つ又は複数の照明の励起を制御する工程と、
を有しており、
上記周囲照明は、実質的に上記モニタにおいて環境照明からの影響について少なくとも部分的に補償される方法。
（項目１４）
項目１３記載の方法であって、上記センサ信号のうちのどれが上記周囲照明を表しているかを判定するために上記モニタ及び上記1つ又は複数の照明を選択的に刺激し、次いで、上記周囲照明を表す上記判定センサ信号に応じて上記1つ又は複数の照明を制御する工程を更に備える方法。
（項目１５）
項目１３記載の方法を実現するソフトウェア。
（項目１６）
項目１記載の表示システムの上記1つ又は複数のセンサを実現するか、又は、項目１２記載の方法の上記１つ又は複数のセンサを実現するセンサ構成。

モニタを中心として周辺に配置された光源による周囲照明を備えたモニタを示す図である。モニタの後ろの領域を照明する後方照明による周囲照明を備えたモニタを示す図である。視聴者によって認識された周囲照明を示す図である。視聴者によって観察される画像に寄与する光成分を示す図である。周囲照明の補償制御が実現される、本発明の実施例を示す図である。視聴者に対してモニタの後ろの、後方照明装置及びカメラ・センサの配置を示す、本発明の実施例の概略図である。周辺照明及び、モニタ上に視聴者に向けて提示される番組コンテンツ画像の色及び／又は照明の制御を実現するための、視聴者に対してモニタの後ろの後方照明装置の配置、及びユーザに対してモニタの前のカメラ・センサの配置を示す、本発明の実施例の概略図である。周囲照明の対応する領域を変調するために色相及び輝度の情報がそこから得られるその識別された周辺表示領域を備えたモニタの概略図である。環境照明を補償するよう実質的なフィードフォワードのモードにおいて動作可能な、本発明の単純化された実施例の概略図である。

Claims

補完的な周辺の周囲照明とともに画像を視聴者に向けて提示する表示システムであって、
(a)前記画像を前記視聴者に向けて提示するモニタと、
(b)動作中に、前記モニタの周辺を少なくとも部分的に囲むように前記視聴者にみえる前記周囲照明を生成する1つ又は複数の照明と、
(c)前記モニタ上に提示される前記画像の1つ又は複数の部分の特性に応じて前記1つ又は複数の照明を励起するコントローラと、
(d)前記システムに入射する前記周囲照明及び／又は環境照明を検出し、1つ又は複数の対応するセンサ信号を生成する１つ又は複数のセンサと、
を有しており、
前記１つ又は複数のセンサは、
前記視聴者に対して前記モニタの実質的に後ろからの前記周囲照明を動作中に検出するように配置されるか、又は、
動作中、前記モニタと前記視聴者との間の実質的に中間にある、前記モニタの前の前記周囲照明を検出するように配置され、
前記コントローラは、
動作中、前記環境照明からの影響に対して前記周囲照明の色及び／又は輝度を少なくとも部分的に補償するよう前記１つ又は複数の照明を制御する1つ又は複数のセンサ信号を受信するよう構成され、
動作中、前記モニタ上に提示される前記画像と、前記周囲照明の色及び／又は輝度との両方のフィードバック調節を実現するよう構成される、
表示システム。
請求項１記載の表示システムであって、
前記コントローラを、1つ又は複数の制御パラメータに応じて前記１つ又は複数の照明を制御するよう更に適合させた、
表示システム。
請求項１記載の表示システムであって、
１つ又は複数の照明は、動作中に前記視聴者に対して前記モニタの後ろの表面からの、前記1つ又は複数の照明から動作中に供給される照明の反射によって前記周囲照明を生成するように配置される、
表示システム。
請求項３記載の表示システムであって、
前記１つ又は複数のセンサは、前記周囲照明を生成するよう前記1つ又は複数の照明からの照明が反射される前記表面に実質的に配置される、
表示システム。
請求項１記載の表示システムであって、前記コントローラは、前記システムが配置される場所において受ける前記環境照明の影響について前記周囲照明を少なくとも部分的に補償するよう動作可能である、
表示システム。
請求項１記載の表示システムであって、
前記1つ又は複数のセンサは、前記周囲照明を空間的に検出するよう動作可能な１つ又は複数の画素アレイ・カメラによって実現される、
表示システム。
請求項１記載の表示システムであって、
前記コントローラは、前記モニタ上に提示される前記画像の対応する前記1つ又は複数の部分における1つ又は複数の色に前記周囲照明を空間的に、実質的に一致させるよう動作可能な、
表示システム。
視聴者に向けて画像を提示するよう動作可能なモニタ用の周囲照明装置であって、
前記画像に補完的な周辺の周囲照明を供給するよう動作可能であり、
(a)動作中、前記モニタの周辺を少なくとも部分的に囲んでいるように前記視聴者にみえる前記周囲照明を生成する1つ又は複数の照明と、
(b)前記モニタ上に提示される前記画像の１つ又は複数の部分の特性に応じて前記１つ又は複数の照明を励起するコントローラと、
(c)前記周囲照明及び／又は環境照明を検出し、1つ又は複数の対応するセンサ信号を生成する1つ又は複数のセンサと、
を備えており、
前記１つ又は複数のセンサは、
前記視聴者に対して前記モニタの実質的に後ろからの前記周囲照明を動作中に検出するように配置されるか、又は、
動作中、前記モニタと前記視聴者との間の実質的に中間にある、前記モニタの前の前記周囲照明を検出するように配置され、
前記コントローラは、
動作中、前記環境照明からの影響に対して前記周囲照明の色及び／又は輝度について前記1つ又は複数の照明を制御する前記1つ又は複数のセンサ信号を受信するよう構成され、
動作中、前記モニタ上に提示される前記画像と、前記周囲照明の色及び／又は輝度との両方のフィードバック調節を実現するよう構成される、
周囲照明装置。
視聴者に向けて画像を提示するよう動作可能なモニタの周辺の周囲照明及び前記画像を制御する方法であって、
(a)前記周囲照明及び／又は環境照明を検出し、1つ又は複数の対応するセンサ信号を生成するために１つ又は複数のセンサを用いる工程であって、
前記１つ又は複数のセンサは、前記視聴者に対して前記モニタの実質的に後ろからの前記周囲照明を動作中に検出するように配置されるか、又は、
動作中、前記モニタと前記視聴者との間の実質的に中間にある、前記モニタの前の前記周囲照明を検出するように配置される工程と、
(b)前記周辺の周囲照明が前記画像と補完的であるように、前記モニタ上に提示される前記画像の１つ又は複数の部分の特性、及び前記1つ又は複数のセンサ信号に応じて前記周囲照明を生成するために1つ又は複数の照明の励起を制御する工程と、
を有しており、
前記1つ又は複数の照明の励起を制御する工程は、前記モニタ上に提示される前記画像と、前記周囲照明の色及び／又は輝度との両方のフィードバック調節を実現する工程を含み、
前記周囲照明の色及び／又は輝度は、実質的に前記モニタにおいて環境照明からの影響について少なくとも部分的に補償される、
方法。
請求項９記載の方法であって、
前記センサ信号のうちのどれが前記周囲照明を表しているかを判定するために前記モニタ及び前記1つ又は複数の照明を選択的に刺激し、次いで、前記周囲照明を表す判定センサ信号に応じて前記1つ又は複数の照明を制御する工程を更に備える、
方法。
コンピュータに、請求項９又は請求項１０に記載の方法を実行させるためのプログラム。