KR20070037584A - Active frame system for ambient lighting using a video display as a signal source - Google Patents

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KR20070037584A
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엘모 엠. 아. 디에데릭스
마르크 예이. 엘팅
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

비디오 디스플레이(D)를 위한 액티브 확산기 프레임 시스템(A)은 관찰자 대상 모드에서 주변 조명을 제공하며, 별도의 조명 각본을 요구하지 않으면서, 오직 실시간 비디오 입력에만 의존한다. 상기 시스템은 사실성과 충실도를 향상시키기 위하여 제어가능 광원, 및 다수의 입력을 사용한다. 비디오 입력은 실제 디스플레이 광; 디스플레이 광의 감지 신호; 및 비디오 디스플레이 신호를 포함한다. 상기 프레임은 시야 각도의 함수로서 주변 광의 특성(강도, 컬러)을 변화시키기 위하여 광 변조기, 또는 각도포토메트릭 또는 각도크로마틱 요소를 포함할 있고, 또는 디스플레이 컬러 전범위 바깥의 새로운 색을 위해서 축광 방출기를 포함할 수 있다. 상기 프레임은 관찰자와 프레임 입력 사이에서 광을 분할할 수 있고, 디스플레이 광의 출력을 상기 프레임 내로 상승시키기 위하여 선택된 디스플레이 픽셀을 구동하기 위한 추가된 비디오 신호를 유도할 수 있다.The active diffuser frame system A for the video display D provides ambient illumination in the observer object mode and relies only on real-time video input, without requiring a separate illumination scenario. The system uses a controllable light source and multiple inputs to improve the realism and fidelity. Video inputs are actual display light; Sensing signals of display light; And a video display signal. The frame may include a light modulator, or an angular photometric or angular chromatic element, to change the characteristics (intensity, color) of the ambient light as a function of the viewing angle, or a luminous emitter for new colors outside the full range of display colors. It may include. The frame can split light between an observer and a frame input and can derive an added video signal to drive a selected display pixel to raise the output of display light into the frame.

Description

신호 소스로서 비디오 디스플레이를 사용하는 주변 조명을 위한 액티브 프레임 시스템{ACTIVE FRAME SYSTEM FOR AMBIENT LIGHTING USING A VIDEO DISPLAY AS A SIGNAL SOURCE}ACTIVE FRAME SYSTEM FOR AMBIENT LIGHTING USING A VIDEO DISPLAY AS A SIGNAL SOURCE}

본 발명은 비디오 디스플레이와 이로부터 유래하는 주변 조명 효과의 생성에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은, 종래 비디오 디스플레이 유닛 또는 광-전송 소자에 의해 제공될 수 없는 효과를 생성하기 위한 디스플레이 광의 공간 및 비색 변환을 포함하여, 주변에 분배를 위하여 조명 효과를 제어하고 생성하기 위해 광, 신호, 또는 콘텐츠 소스로서 비디오 디스플레이 광 및/또는 디스플레이 비디오 신호를 사용하는 액티브 확산기 프레임 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to the generation of video displays and ambient lighting effects derived therefrom. More specifically, the present invention controls and generates lighting effects for distribution to the periphery, including spatial and colorimetric conversion of display light to produce effects that cannot be provided by conventional video display units or light-transmitting elements. To an active diffuser frame system using video display light and / or display video signal as an optical, signal, or content source.

기술자들은 오랫동안, 예컨대 고선명(H(D)) 디지털 TV 및 비디오 시스템에 대하여, 더 넓은 비디오 컬러 전범위, 해상도, 및 화상 종횡비를 포함하여, 예컨대 가시 화면 및 프로젝션 영역을 확대, 사실적 3-차원 효과를 위하여 음향을 조절, 및 비디오 영상의 화질을 개선함으로써 비디오 콘텐츠를 소비하면서 얻어지는 감각적 경험을 확장하는 연구를 계속하고 있다. 더 나아가, 영화, TV, 및 비디오 제작자도 또한 예컨대 컬러의 교묘한 사용, 장면 컷, 시야 각도, 주위 경관, 및 컴퓨터-원용 그래픽 표현에 의해, 시각적 및 청각적 수단을 사용하여 관찰자(viewer)의 감각에 영향을 끼치고자 노력한다. 이것은 또한 무대 조명도 포함할 것이다. 예컨대 조명 효과는 통상적으로 각본으로 짜여지는, 즉 비디오 또는 연기 장면과 동기화되고, 원하는 구조와 함께 적절한 장면 각본에 대해 기계 또는 컴퓨터 프로그램의 도움으로 재생성된다. 임의의 장면, 특히 계획되지 않은 또는 각본으로 짜여지지 않은 장면에서의 빠른 변화에 대하여 조명의 자동 적응은 통상적으로 가능하지 않다.Technicians have long extended the realistic picture and projection area, including wider video color gamut, resolution, and picture aspect ratio, for example, for high definition (H (D)) digital TV and video systems, with realistic three-dimensional effects Research continues to expand the sensory experience gained by consuming video content by adjusting the sound and improving the quality of the video image. Furthermore, film, TV, and video producers can also use viewers to visually and auditory means, for example, by the use of color, scene cuts, viewing angles, surrounding landscapes, and computer-aided graphical representations. Try to influence your senses. This will also include stage lighting. Lighting effects, for example, are typically written in script, ie synchronized with video or acting scenes, and reproduced with the aid of a machine or computer program for the appropriate scene script with the desired structure. Automatic adaptation of lighting is usually not possible for fast changes in any scenes, especially unplanned or scripted scenes.

필립스(네덜란드 소재) 및 그 외 기업들이 전형적인 가정 또는 기업용 애플리케이션을 위하여 비디오 컨텐츠의 질을 향상시키기 위하여 주변 또는 주위 조명을 변화시키기 위한 수단을 개시하여 왔으나, 이것은 전형적으로 비디오 디스플레이와는 멀리 떨어지고, 그리고 많은 애플리케이션에 있어서는, 어떤 종류의 원하는 조명 효과의 개선된 각본 또는 인코딩과는 상관없는, 별도의 광원를 사용하는 것과 관련된다. 비디오 디스플레이 또는 텔레비전에 추가되는 주변 조명은 관찰자 피로를 감소시키고 경험의 사실성과 깊이를 개선한다는 것이 알려져 있다. 그러나, 디스플레이 출력의 바로 근처에서의 주변 조명의 생성은 실제에 있어서는 문제가 많다는 것이 증명되어 있다.Philips (Netherlands) and other companies have disclosed means for changing ambient or ambient lighting to improve the quality of video content for typical home or business applications, but this is typically far from video displays, and In many applications, the use of a separate light source is irrelevant to any improved script or encoding of some kind of desired lighting effect. Ambient light added to a video display or television is known to reduce observer fatigue and improve the realism and depth of the experience. However, the generation of ambient light in the immediate vicinity of the display output has proved to be problematic in practice.

본 발명은 액티브 프레임 또는 액티브 확산기 프레임 시스템을 사용하여, 광 기운 또는 효과를 생성하기 위하여 캡처된 비디오 디스플레이 광 또는 비디오 디스플레이 유닛 자체로부터 나오는 비디오 디스플레이 신호를 사용한다. 비디오 디스플레이 유닛은, 예컨대 CRT(음극선관), LCD(액정 디스플레이), PDP(플라즈마 디스플레이 패널), FED(전계방출 디스플레이) 또는 다른 기술과 같이, 임의의 기술이나 플랫폼을 사용할 수 있다. 많은 실시예에 있어서, 이는 심지어 예컨대 빌딩의 창문에서 발견되는, 비디오 또는 시각적 정보의 전달을 위한 임의의 전송 매체에도 적용될 수 있다. 논의의 명확성을 위하여, 본 명세서에서는 예시 목적으로 비디오 디스플레이가 사용될 것이다.The present invention uses an active frame or active diffuser frame system to use the captured video display light or the video display signal from the video display unit itself to produce light aura or effects. The video display unit can use any technology or platform, such as CRT (cathode ray tube), LCD (liquid crystal display), PDP (plasma display panel), FED (field emission display) or other technology. In many embodiments, this may even apply to any transmission medium for the delivery of video or visual information, such as found in windows of a building. For clarity of discussion, video displays will be used herein for illustrative purposes.

감각적 경험은 자연적으로 인간 시각의 양상의 기능인데, 인간 시각은 컬러 및 광 효과의 감각을 생성하기 위한 수많은 복잡한 감각적 및 신경적 장치를 사용한다. 인간은 아마도 1천만 개의 구별되는 컬러를 식별할 수 있다. 인간의 눈 내에, 컬러-수용 또는 광전자적인 시각을 위하여, 445, 535 및 565 nm 광 파장에서 피크가 있는 흡수 분포를 가지는, 매우 많이 중첩된, 원추세포(cone)라 불리우는 대략 2백만개의 감각체로 된 3개의 세트가 존재한다. 이들 3개의 원추세포 타입은 삼자극계(tristimulus system)라고 불리는 것을 형성하며, 역사적인 이유로 B(청), G(녹), 및 R(적)이라 불리우지만; 피크들은 예컨대 통상적으로 RGB 형광체를 사용하는 디스플레이에서 사용되는 임의의 원색들과 반드시 대응하지는 않는다. 또한 막대세포(rod)라 불리우는 암순응적, 즉 소위 밤 시각체를 위한 상호작용도 존재한다. 인간의 눈은 전형적으로 1억2천만 개의 막대세포를 가지는데, 이는 특히 홈 시어터에서 발견되는 것과 같은 낮은 광 조건에 있어서, 비디오 경험에 영향을 미친다.Sensory experience is naturally a function of aspects of human vision, which uses a number of complex sensory and neurological devices to create a sense of color and light effects. Humans can probably identify 10 million distinct colors. In the human eye, for color-receptive or photoelectric vision, there are approximately two million sensory bodies, called cones, which are very much superimposed, with peaked absorption distributions at 445, 535 and 565 nm light wavelengths. There are three sets. These three cone cell types form what are called tristimulus systems and are called B (blue), G (green), and R (red) for historical reasons; Peaks do not necessarily correspond to any primary colors used, for example, in displays that typically use RGB phosphors. There is also an interaction for dark adaptation, called so-called night vision, called rod. Human eyes typically have 120 million rod cells, which affect the video experience, especially in low light conditions such as those found in home theaters.

컬러 비디오는 인간 시각의 원리에 기초하여 세워졌고, 인간 시각에 대한 잘 알려진 3원색 및 보색 채널 이론은 원하는 컬러 또는 의도된 영상에 대한 높은 충실도를 가지는 효과를 보도록 하기 위하여 눈에 어떻게 영향을 미치는가에 대한 우 리의 이해에 포함되었다. 대부분의 컬러 모델 및 컬러 공간에 있어서, 3 차원 또는 자표가 사용되어 인간 시각 경험을 기술하게 된다.Color video is built on the principles of human vision, and how the well-known three-primary and complementary channel theory of human vision affects the eye to see the effect of high fidelity on the desired color or intended image. It is included in our understanding. In most color models and color spaces, three-dimensional or magnetic fields are used to describe the human visual experience.

컬러 비디오는 절대적으로 조건등색(metamerism)에 의존하는데, 이 조건등색은 원하는 컬러 및 특성의 실제 광이 아니라, 적은 수의 기준 자극을 사용하여 컬러 지각의 생성을 가능하게 한다. 이 방법에서, 컬러의 전범위는, 전세계적으로 비디오 재생에서 사용되는 잘 알려진 RGB(적,녹,청) 3자극계와 같은, 제한된 수의 기준 자극을 사용하여 인간 정신 안에서 재생성된다. 예컨대 거의 모든 비디오 디스플레이는 각각의 픽셀 즉 화소 내에 대략 동일한 양의 적광 및 녹광을 생성함으로써 노란 장면 광을 보여준다는 것이 잘 알려져 있다. 픽셀은 대응하는 입체각과 관련하여 작고, 눈은 노란색을 지각하도록 기만되며; 눈은 실제로 방송되고 있는 녹색 또는 적색을 인식하지 않는다.Color video is absolutely dependent on metamerism, which allows the generation of color perception using a small number of reference stimuli, rather than the actual light of the desired color and characteristic. In this way, the full range of colors is reproduced in the human mind using a limited number of reference stimuli, such as the well-known RGB (red, green, blue) tristimulus used in video playback worldwide. For example, it is well known that almost all video displays show yellow scene light by generating approximately the same amount of red and green light in each pixel, i. The pixels are small in relation to the corresponding solid angle and the eye is deceived to perceive yellow; The eye does not recognize the green or red that is actually being broadcast.

비디오 재생을 위하여 컬러를 묘사하고 특정하기 위하여 사용하는 잘 알려진 CIE(Commission Internationale de l'Eclairage) 컬러 좌표계를 포함하여, 많은 컬러 모델과 컬러 특정 방식이 존재한다. 본 개시에서 2자극 또는 4자극계, 또는 다수의 기준 자극을 생성하는 시스템을 사용하는 디스플레이 또는 컬러 공간의 사용을 배제하지 않는다. CIE L*U*V*(CIELUV) 또는 CIE L*a*b(CIELAB)와 같은, 보색 컬러 공간에 대한 애플리케이션을 포함하여, 임의의 수의 컬러 모델이 본 발명을 사용하여 채용될 수 있다. CIE는 모든 컬러 관리 및 재생을 위한 기초로서 1931에 설됩되었고, 그 결과는 3개의 좌표 x, y, z를 사용하는 색도도(chromaticity diagram)이다. 최대 휘도에서 이 3차원 시스템의 도면은 보편적으로 x 및 y의 항으 로 컬러를 기술하기 위하여 사용되며, 1931 x,y 색도도라고 불리는 이 도면은 인간이 지각하는 모든 컬러를 기술할 수 있다고 믿어진다. 이것은 컬러 재생, 즉 눈과 뇌를 기만하기 위하여 조건등색이 사용되는 경우와는 반대이다. 3원색 또는 형광체를 사용하여 컬러를 재생하기 위하여, ISO RGB, Adobe RGB, NTSC, RGB 등과 같은, 많은 컬러 모델 또는 공간이 오늘날 사용된다.Many color models and color specific schemes exist, including the well-known Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) color coordinate system used to describe and specify colors for video playback. The present disclosure does not exclude the use of displays or color spaces that use bistimulus or quadrapole systems, or systems that produce multiple reference stimuli. Any number of color models can be employed using the present invention, including applications for complementary color spaces, such as CIE L * U * V * (CIELUV) or CIE L * a * b (CIELAB). The CIE was established in 1931 as the basis for all color management and reproduction, and the result is a chromaticity diagram using three coordinates x, y and z. At maximum luminance, the drawing of this three-dimensional system is commonly used to describe color in terms of x and y, and it is believed that this drawing, called the 1931 x, y chromaticity diagram, can describe any color perceived by humans. . This is the opposite of color reproduction, in which conditional lighting is used to deceive the eye and the brain. In order to reproduce colors using three primary colors or phosphors, many color models or spaces are used today, such as ISO RGB, Adobe RGB, NTSC, RGB and the like.

그러나, 이들 3자극계를 사용하는 비디오 시스템에서 표현되는 모든 가능한 컬러의 범위는 제한된다는 것을 주지하는 것이 중요하다. NTSC(National Television Standards Committee) RGB 시스템은 이용가능한 상대적으로 넓은 범위의 컬러를 가지지만, 이 시스템은 인간에 의해 지각가능한 모든 컬러의 절반만을 재생할 수 있다. 많은 청색계열 및 보라색계열, 청녹계열, 및 오렌지/적색계열은 전통적인 비디오 시스템의 이용가능한 범위를 사용하면 적절하게 렌더링되지 않는다.However, it is important to note that the range of all possible colors represented in video systems using these tristimulus systems is limited. NTSC (National Television Standards Committee) RGB systems have a relatively wide range of colors available, but they can only reproduce half of all colors perceived by humans. Many blue and purple, cyan, and orange / red colors do not render properly using the available range of traditional video systems.

더 나아가, 인간 지각 시스템은 그의 이해가 임의의 비디오 시스템을 설계하는데 필요한 보상 및 판별의 성질이 부여되어 있다. 인간에게 컬러는 대상 모드 및 광체 모드를 포함하여, 서너 가지 외관 모드로 발생할 수 있다.Furthermore, human perceptual systems are endowed with the nature of the compensation and discrimination whose understanding is necessary to design any video system. For humans, color can occur in three or four appearance modes, including object mode and ore mode.

대상 모드에 있어서, 광 자극은 광원에 의해 조명되는 대상으로부터 반사된 광으로서 지각된다. 광체 모드에 있어서, 광 자극은 광의 소스로서 보여진다. 광체 모드는 다른 자극보다 훨씬 더 밝은 복합 필드 내의 자극을 포함한다. 이는 비디오 디스플레이와 같은 광원이라고 알려진 자극을 포함하지는 않는데, 이러한 광원의 밝기 즉 휘도는 상기 자극이 대상 모드에서 나타날 수 있도록 장면 또는 시각 필드 의 전체 밝기와 같거나 그보다 낮다.In the object mode, the light stimulus is perceived as light reflected from the object illuminated by the light source. In the body mode, the light stimulus is seen as a source of light. The hull mode includes stimuli in the composite field that are much brighter than other stimuli. It does not include a stimulus known as a light source, such as a video display, whose brightness, or brightness, is equal to or lower than the overall brightness of the scene or visual field so that the stimulus can appear in the target mode.

특이하게도, 갈색, 황갈색, 밤색, 회색, 및 베이지 후레쉬 톤과 같이, 오직 대상 모드로만 나타나는 많은 컬러들이 있다. 예컨대, 갈색의 트래픽 광과 같이 갈색 광체 광원과 같은 것은 존재하지 않는다.Specifically, there are many colors that appear only in the target mode, such as brown, tan, maroon, gray, and beige fresh tones. For example, there is no such thing as a brown light source, such as brown traffic light.

이런 이유로, 대상 컬러를 추가하려고 시도하는 비디오 시스템에 대한 보충 수단은 직접적인 광원을 사용할 수 없다. 어떠한 가까운 범위에 있는 밝은 적색 및 녹색 LED의 조합도 전혀 갈색 또는 황갈색을 재생할 수 없는데, 이는 선택을 크게 제한한다. 밝은 광원의 직접적인 관찰에 의하여는, 다양한 강도와 채도의, 무지개의 스펙트럼 컬러만이 재생될 수 있다.For this reason, supplemental means for video systems that attempt to add a target color cannot use a direct light source. The combination of bright red and green LEDs in any near range cannot reproduce brown or tan at all, which greatly limits the selection. By direct observation of a bright light source, only the spectral colors of the rainbow, of varying intensity and saturation, can be reproduced.

본 발명의 액티브 확산기 프레임 시스템은, 요구되는 주변 광 코딩을 위한 각본 또는 추가적인 통신없이, 오직 비디오 입력에만 의존하며, 비디오 영상의 사실성과 충실도를 향상시키기 위하여 비디오로부터의 다수의 입력을 이용할 수 있다.The active diffuser frame system of the present invention relies solely on the video input, without script or additional communication for the required ambient light coding, and can use multiple inputs from the video to improve the realism and fidelity of the video image.

광을 주변 공간으로 도입하려고 시도하는 종래 시스템은, Lys 등의 미국 특허 제6,166,496호에 개시된 조명 엔터테인먼트 시스템에서 필요한 별도의 엔터테인먼트 제어 신호, 또는 dowling 등의 미국 특허공개 US2003/0057884에 개시된 주변 조명을 동작시키기 위하여 필요한 컴퓨터 코드 또는 컴퓨터 애플리케이션 컨텐츠와 같은, 시스템 동작을 위하여 별도의 정보 채널을 종종 요구한다. 거의 어떠한 비디오 방송 시스템도, NTSC 방송 시스템에서의 수직 블랭킹 간격과 같은, 임의의 아날로그 파형 공간 내에 주변 조명 코드나 지령을 위치시키지 않으며, 거의 어떠한 디 지털 영상 시스템(예컨대, DVD 포맷, MPEG4 등)도, DVD 서브코드 또는 복합 디지털 비디오 부속 공간과 같은, 임의의 서브코드 내에 주변 조명 코드를 위치시키지 않는다.Conventional systems that attempt to introduce light into the ambient space operate separate entertainment control signals required by the lighting entertainment system disclosed in US Pat. No. 6,166,496 to Lys et al., Or ambient lighting disclosed in US 2003/0057884 such as dowling. A separate channel of information is often required for system operation, such as computer code or computer application content needed to make the application work. Almost no video broadcast system places ambient lighting codes or commands in any analog waveform space, such as the vertical blanking intervals in an NTSC broadcast system, and virtually any digital video system (e.g. DVD format, MPEG4, etc.) Do not place the ambient lighting code within any subcode, such as a DVD subcode or a composite digital video subspace.

많은 종래 주변 조명 시스템의 다른 단점은, 사용된 광원이 대상 모드에서 비디오 정보를 디스플레이할 수 없으며, 이에 따라 인간 컬러 공간 내의 거대한 영역이 인간 컬러 공간에 의하여 생성될 수 없는 것이다.Another drawback of many conventional ambient lighting systems is that the light source used cannot display video information in the object mode, so that a large area in the human color space cannot be generated by the human color space.

또 다른 단점은, 비디오 전송 소자 또는 디스플레이에 근접하여 위치된 주변 조명의 현재 설명이 인간 시각 시스템의 알려진 특성을 이용하는 기회를 비극적으로 잃어버리게 한다는 것이다. 액티브 광원을 사용하는 비디오 디스플레이 유닛에 대해 가까운 물리적 근접성의 면에서 가깝게 필적하는 주변 조명을 회피하려는 한가지 가능한 이유는, 생성된 영상이 종종 야하며, 부적절하고, 또한 치밀하지 않다는 것이다.Another disadvantage is that the current description of the ambient light located in proximity to the video transmission element or display tragically loses the opportunity to exploit the known characteristics of the human visual system. One possible reason to avoid ambient lighting that closely matches in terms of close physical proximity to video display units using active light sources is that the generated image is often required, inadequate, and not dense.

종종, 주변 조명을 생성하기 위한 종래의 광원 및 이를 구동하는 방법은, 비디오 디스플레이의 품질과 뉘앙스를 위해 좋지 않은 결합이다. 그 외 다른 경우, 본질적으로 주변 조명 생성을 위한 또 다른 보충적인 비디오 디스플레이를 생성하는 종류의 가상 영상 공간의 유도 -- Akashi 등의 미국 특허 제6,661,297호에서 발견되는 바와 같은 것에 의존하는데, 미국 특허 제6,661,297호에서는, 비록 디스플레이 주위의 프레임이 의사 광 방출 또는 대상 모드에서 사용될 수 있다는 것이 제안되어 있으나, 별도로 유도된 조명 제어 데이터가 요구되며, 또한 별도로 레코딩된 조명 제어 데이터 내에 내장된 가상 영상 공간의 생성을 요구하지 않는 또는 보 충적인 비디오 디스플레이에 해당하는 것을 요구하지 않는 저렴한 시스템을 사용하는, 그의 이용가능한 컬러 공간이 디스플레이 자체에 필적하는 -- 또는 디스플레이의 것을 넘어서 -- 만족스럽고 실제적인 출력을 제공하는 것에 대한 아무런 가르침도 제공되지 않는다.Oftentimes, conventional light sources for generating ambient lighting and methods of driving them are a poor combination for the quality and nuance of video displays. In other cases, the derivation of a virtual image space of the kind that essentially creates another complementary video display for generating ambient lighting-relies on what is found in US Pat. No. 6,661,297 to Akashi et al. In 6,661,297, although it is proposed that the frame around the display can be used in pseudo light emission or target mode, separately induced lighting control data is required, and also the creation of a virtual video space embedded in separately recorded lighting control data. Using an inexpensive system that does not require or correspond to a complementary video display, its available color space is comparable to--or beyond--the display itself to provide satisfactory and practical output. No teaching about doing It is not empty.

따라서 본질적으로 광 프레임으로서 사용될 제 2 디스플레이를 생성하는 가상 영상 공간의 생성을 착수하지 않는 것 및 별도로 유도된 조명 제어 데이터를 요구하지 않는 것, 그리고 오히려 비디오 디스플레이 유닛으로부터 직접적으로 이용가능한 데이터에만 의존하는 것이 유리하다. 또한 전통적인 광원에 대해 이용가능한 컬러의 이용가능한 전범위를 초과하는 것 및 전형적인 3자극 비디오 디스플레이 시스템에 의해 재생되는 컬러의 가능한 전범위를 확장하는 것이 유리하다. 또한 디스플레이를 둘러싸고 있는 프레임 내에서 가장 잘 이용되는 인간 시각의 보상 효과, 민감도, 및 그 외 특이성을 잘 이용하여, 또는 비디오 디스플레이와 근접하여 주변 광을 제공하는 액티브 확산기 프레임 시스템을 이용하여 비디오 사용자에게 전달되는 컬러를 변조 또는 변화시킴으로써, 광 레벨의 함수로서 서로 다른 컬러의 상대적인 광도(luminosity)에서의 변화와 같은, 인간 눈의 특성을 이용하는 것이 바람직하다. 또한 이러한 시스템을 NTSC, SECAM, PAL, 및 MPEG4 같은 기존 방송 및 제작 표준과 역호환성(backwardly compatible)을 가지도록 하는 것이 바람직하다.It therefore essentially does not undertake the creation of a virtual image space producing a second display to be used as an optical frame and does not require separately derived lighting control data, and rather only relies on data directly available from the video display unit. It is advantageous. It is also advantageous to exceed the full range of colors available for traditional light sources and to extend the full range of colors reproduced by a typical tristimulus video display system. It also provides video users with an active diffuser frame system that makes good use of the compensatory effects, sensitivity, and other specificities of human vision best used within the frame surrounding the display, or provides ambient light in close proximity to the video display. By modulating or changing the transmitted color, it is desirable to exploit the characteristics of the human eye, such as a change in the relative luminosity of the different colors as a function of light level. It is also desirable to make these systems backwards compatible with existing broadcast and production standards such as NTSC, SECAM, PAL, and MPEG4.

아래에서 논의된 광 캡처와 관련하여, 비디오 스크린을 둘러싸는 종래 기술의 프레임은, 본 명세서에서 교시하고 있는 바와 같이 광을 캡처하고, 재배향하며, 방송하기 위하여 본원 발명이 하는 방식으로는 기능하지 않는다. 많은 종래 기술의 설계와는 대조적으로, 본 발명은 전통적인 CRT와 같은 디스플레이 내부의 측광과 관련되지 않는다. 본 발명은 선택적으로 전방 디스플레이 면으로부터의 광만을 캡처하는데 비하여, 예컨대 R.M.Bowie의 미국 특허 제2,837,734호, 주위-조명 구조(Surround-Lighting Structure)는 투명 유리로 된 밴드(22)로부터의 CRT 측광이 평판 투명 부재(30)에 의하여 캡처된다.With respect to the light capture discussed below, prior art frames surrounding the video screen do not function in the way that the present invention does to capture, redirect, and broadcast light as taught herein. . In contrast to many prior art designs, the present invention is not related to metering inside a display, such as a traditional CRT. The invention selectively captures light only from the front display surface, for example RMBowie, US Pat. No. 2,837,734, Surround-Lighting Structure, shows that CRT metering from a transparent glass band 22 Captured by the plate transparent member 30.

비디오 재생을 포함하여, 인간 시각, 컬러 과학 및 지각, 컬러 공간, 색채 및 영상 렌더링에 관한 정보는 그 전체로서 본 명세서에 포함되어 있는 다음 참고문헌들에서 발견될 수 있다: re[1] Color Perception, Alan R. Robertson 저, Physics Today사, 1992년 12월, Vol 45, No12, pp.24-29; re[2] The Physics and Chemistry of Color, 제2판, Kurt Nassau 저, John Wiley & Sons, Inc.사, 뉴욕 ⓒ2000; re[3] Principles of Color Technology, 제3판, Roy S. Berns 저, John Wiley & Sons, Inc.사, 뉴욕소재 ⓒ2000; re[4] Standard Handbook of Video and Television Engineering, 제4판, Jerry Whitaker 및 K. Blair Benson 공저, McGraw-Hill사, 뉴욕소재 ⓒ2003.Information regarding human vision, color science and perception, color space, color, and image rendering, including video playback, can be found in the following references, which are incorporated herein in their entirety: re [1] Color Perception Alan R. Robertson, Physics Today, December 1992, Vol 45, No 12, pp.24-29; re [2] The Physics and Chemistry of Color, 2nd Edition, by Kurt Nassau, John Wiley & Sons, Inc., New York © 2000; re [3] Principles of Color Technology, 3rd edition, Roy S. Berns, John Wiley & Sons, Inc., New York, 2000. re [4] Standard Handbook of Video and Television Engineering, 4th edition, co-authored by Jerry Whitaker and K. Blair Benson, McGraw-Hill, New York.

본 발명은, 다른 보충적인 디스플레이를 구동하는데 사용될 별도로 유도되고 레코딩된 조명 제어 데이터와 같은, 다른 가상 영상 공간을 생성하지 않으면서 원하는(그리고 새로운) 채도 및 효과를 생성하기 위한 자유도와 높은 사실성을 제공하는 비디오 디스플레이 유닛을 위한 액티브 확산기 프레임 시스템을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention provides a high degree of freedom and high realism for creating desired (and new) saturation and effects without creating another virtual image space, such as separately derived and recorded lighting control data to be used to drive other supplemental displays. An apparatus and method for an active diffuser frame system for a video display unit.

본 발명은 주변 공간으로 주병 광을 방송하기 위한 비디오 디스플레이 유닛을 위한 액티브 확산기 프레임 시스템을 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 여기서 상기 시스템은 주변 광을 생성하기 위하여 자체로부터의 출력 광을 디렉팅하기 위한 것과 같은 크기와, 위치를 가지며 또한 선택적으로 형성된, 다수의 제어가능한 광원들 중 임의의 것을 사용한다. 이 광원은, 많은 종류의 조명 소자 또는 조명 어레이를 포함하는데, 충실도 및 사실성을 증가시키기 위하여, 적어도 비디오 디스플레이 유닛 자체에서부터 유도된 액티브 확산기 프레임 유닛을 사용하여 주변 광의 제어를 허용하도록 형성되고 구성된다. 3개의 액티브 프레임 입력들, 즉 [a] 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 디스플레이 출력 광의 패시브 광 입력; [b] 디스플레이 광 센서를 사용한, 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 디스플레이 출력 광의 패시브 감지; 및 [c] 비디오 디스플레이 유닛을 구동하는 액티브 비디오 신호의 적어도 일부분이 각각 또는 임의의 조합으로 함께 사용될 수 있다. 디스플레이로부터의 디스플레이 출력 광은 제어가능한 광원으로부터의 광과 혼합될 수 있다. 액티브 확산기 프레임을 통과하여 또는 내부에서 생성된 출력 광은, 관찰자 대상 모드에서 주변 공간으로 상기 출력 광을 분산시키기 위하여 분산 외부 프레임 또는 프레임 광 변조기를 사용하여 주변 공간으로 방송된다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus and method for an active diffuser frame system for a video display unit for broadcasting caravan light into an ambient space, wherein the system is directed to directing output light from itself to produce ambient light. Any of a plurality of controllable light sources, having the same size, location and optionally formed, is used. This light source includes many kinds of lighting elements or lighting arrays, which are formed and configured to allow control of ambient light using at least an active diffuser frame unit derived from the video display unit itself in order to increase fidelity and realism. Three active frame inputs, namely a passive light input of display output light from the [a] video display unit; [b] passive sensing of display output light from the video display unit using the display light sensor; And [c] at least a portion of the active video signal driving the video display unit may be used together in each or in any combination. Display output light from the display may be mixed with light from the controllable light source. Output light generated through or within the active diffuser frame is broadcast to the surrounding space using a distributed outer frame or frame light modulator to disperse the output light into the surrounding space in the observer mode.

본 발명은, 비디오 디스플레이로부터의 원래의 오리지널 디스플레이 광이 예컨대 분산 외부 프레임을 조명하기 위하여 또는 조명하는 것을 돕기 위하여 액티브 프레임 시스템에서 사용하는 것을 허용한다. 일 실시예에서, 디스플레이 자체로의 액티브 간섭은, 비디오 디스플레이 유닛에 제공된 기점 영역 비디오 신호를 생성하기 위하여 프로세서를 사용하여 비디오 디스플레이의 선택된 출력 픽셀을 구동시키기 위해 후자의 2개의 액티브 프레임 입력들을 사용함으로써 디스플레이로부터의 이러한 기여를 증대시킬 가능성이 있다. 이것은 프레임에 의하여 직접적으로 사용되고, 가능하게는 제어가능한 광원으로부터의 광과 혼합된, 수정된 디스플레이 광을 생성하기 위하여 기점 영역 내에 상주하는 비디오 디스플레이 유닛 내의 기준 출력 픽셀을 구동한다.The present invention allows the original original display light from the video display to be used in an active frame system, for example to illuminate or to help illuminate a distributed outer frame. In one embodiment, active interference to the display itself is achieved by using the latter two active frame inputs to drive selected output pixels of the video display using a processor to generate a starting area video signal provided to the video display unit. There is a possibility to increase this contribution from the display. This drives the reference output pixel in the video display unit that is used directly by the frame and possibly resides in the starting area to produce modified display light, possibly mixed with light from the controllable light source.

본 발명은, 실내 상태를 감지하는 것을 허용하기 위하여, 예컨대 실내 광 센서, 실내 음향 센서, 및 프레임 접촉 센서와 같은, 비디오 디스플레이 유닛 주위의 주변 공간 내의 주변 상태를 감지하는 실내 상태 센서, 및 예컨대 화려한 또는 억제된 것와 같은, 액티브 프레임 출력 모드들 사이에서 토글 또는 선택 및 인간 시각의 특정 특성을 영리하게 이용하기 위하여 사용자 선호도 입력을 더 포함할 수 있다.The present invention relates to an indoor condition sensor that senses an ambient condition in a surrounding space around a video display unit, such as, for example, an indoor light sensor, an indoor acoustic sensor, and a frame contact sensor, to allow for sensing an indoor condition, and for example, a gorgeous Or a user preference input to cleverly use a specific characteristic of human vision and toggle or selection between active frame output modes, such as suppressed.

분산 외부 프레임은 예컨대 광학 확산기, 프레임 광 변조기, 및 축광(photoluminescent) 방출기와 같은 광학 소자 또는 소자들일 수 있다.The distributed outer frame can be, for example, an optical element or elements such as an optical diffuser, a frame light modulator, and a photoluminescent emitter.

프로세서는 주변 광의 제어에 영향을 미치기 위한 사용자 선호도를 수집하고 저장할 수 있고, 또한 선호도를 추가로 레코딩하고 시스템 상태를 제공하기 위하여 액티브 확산기 프레임 시스템의 외부 표면 상에 그래픽 사용자 인터페이스를 제공한다. 프로세서는, 또한 주변 광의 특성이 액티브 프레임 입력에 의하여 영향을 받을 수 있게 하기 위하여 광원을 제어할 수 있고, 광원을 추가로 제어하기 위하여 액티브 프레임 제어 신호의 이력을 저장하고 이용하기 위한 프레임 출력 메모리를 포함할 수 있다. 이것은, 주변 광 출력을 더욱 그럴듯하고 덜 화려하게 하기 위하여, 밝은 자극과 같은, 최근 장면 광을 고려하도록 액티브 프레임에 의하여 생성된 주변 광을 조정할 수 있게 한다.The processor may collect and store user preferences to influence the control of ambient light, and also provide a graphical user interface on the outer surface of the active diffuser frame system to further record the preferences and provide system status. The processor may also control the light source to allow the characteristics of the ambient light to be affected by the active frame input, and may include a frame output memory for storing and using a history of the active frame control signal to further control the light source. It may include. This makes it possible to adjust the ambient light generated by the active frame to account for recent scene light, such as bright stimuli, to make the ambient light output more plausible and less colorful.

광원은 LEd(광 방출 다이오드), 전기발광(electroluminescent) 소자, 백열등, 이온 방전 램프, 레이저, FED(전계 방출 디스플레이), LCD(액정 디스플레이), 프레임 광 변조기, 및 축광 방출기를 포함할 수 있고, 이것은 광 가이드를 사용하여 얻어진 디스플레이 출력 광과 결합될 수 있다.The light source may include a light emitting diode (LEd), an electroluminescent element, an incandescent lamp, an ion discharge lamp, a laser, a field emission display (FED), a liquid crystal display (LCD), a frame light modulator, and a photoluminescent emitter, This can be combined with display output light obtained using the light guide.

이 광 가이드는 액티브 프레임에 의한 사용을 위하여 재배향되도록 액티브 프레임 내에서 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 디스플레이 출력 광의 일부를, 표면으로부터의 반사에 의하여 분할하고 또한 그 외 다른 디스플레이 광은 영상 광으로서 관찰자를 향하여 실질적으로 외부로 통과하도록 함으로써, 관찰자는 여전히 디스플레이 상의 전체 영상 영역을 볼 수 있도록 형성될 수 있다.The light guide splits a portion of the display output light from the video display unit within the active frame so as to be redirected for use by the active frame by reflection from the surface and other display light toward the viewer as image light. By allowing it to pass substantially outside, the observer can be configured to still see the entire image area on the display.

액티브 확산기 프레임 시스템은, 액티브 확산기 프레임 시스템의 적어도 일부로부터 방출되는 주변 광을 컬러-변환하기 위하여, 광원의 스펙트럼을 수정하기 위한 축광 방출기를 포함할 수 있다. 이 축광 방출기는, 생성된 주변 광이 액티브 확산기 프레임 시스템에 의하여 도움을 받지 않은 비디오 디스플레이 유닛에 의해 고유하게 생성가능한 디스플레이 출력 광 컬러의 전범위의 외부에 있는 적어도 하나의 새로운 컬러를 포함하도록 선택될 수 있다.The active diffuser frame system may include a photoluminescent emitter for modifying the spectrum of the light source to color-convert ambient light emitted from at least a portion of the active diffuser frame system. This photoluminescent emitter may be selected such that the generated ambient light includes at least one new color outside of the full range of display output light colors inherently generated by the video display unit not assisted by the active diffuser frame system. Can be.

그 외 실시예들은 액티브 프레임이 각도포토메트릭(goniophotometric), 즉 액티브 확산기 프레임 시스템의 관찰 각도(N, 2)의 함수로서 특성을 변화시키는, 또는 더 상세하게는 각도크로마틱(goniochromatic), 즉 액티브 확산기 프레임 시스템의 관찰 각도의 함수로서 컬러를 변화시키는, 주변 광을 방출하도록 허용하는 각도포토메트릭 요소의 사용을 포함한다. 각도포토메트릭 요소는: 금속 조각, 유리 조각, 플라스틱 조각, 입자상 물질, 오일, 물고기 비늘 에센스, 구아닌의 박편, 2-아미노하이포산틴, 분쇄 운모, 분쇄 유리, 분쇄 플라스틱, 진주 물질, 반동광, 및 공작동광과 같은 물질을 포함할 수 있다.Other embodiments provide that the active frame changes characteristics as a function of the goniophotometric, ie, the viewing angle (N, 2) of the active diffuser frame system, or more specifically, the goniochromatic, ie active It includes the use of an angular photometric element that allows to emit ambient light, changing color as a function of the viewing angle of the diffuser frame system. Angular photometric elements include: metal pieces, glass pieces, plastic pieces, particulate matter, oils, fish scale essences, guanine flakes, 2-aminohypoxanthine, crushed mica, crushed glass, crushed plastics, pearl material, semi-glossy, And materials such as working bronze.

다른 실시예는, 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 디스플레이 출력 광과 서로 광학적으로 연통되는 광 가이드; 및 상기 광 가이드와 서로 광학적으로 연통되는 프레임 광 변조기를 사용하여, 주변 공간으로 주변 광을 방송하는 비디오 디스플레이 유닛을 위한 액티브 확산기 프레임 시스템을 제공하며, 여기서 상기 프레임 광 변조기는 적어도 디스플레이 출력 광을 사용하여 주변 광의 특성에 영향을 미치도록 형성되고 구성된다.Another embodiment includes a light guide in optical communication with each other with display output light from the video display unit; And an active diffuser frame system for a video display unit that broadcasts ambient light to an ambient space using a frame light modulator in optical communication with the light guide, wherein the frame light modulator uses at least display output light. Are formed and configured to affect the properties of the ambient light.

본 발명은, 비디오 디스플레이 유닛으로부터 액티브 프레임 입력을 사용하여, 액티브 확산기 프레임 시스템으로부터 비디오 디스플레이 유닛 주위의 주변 공간으로 주변 광을 방송하는 방법을 포함하며, 상기 방법은: [1] [a] 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 디스플레이 출력 광을 캡처할 수 있도록 비디오 디스플레이 유닛과 광학적인 상호 연통을 허용하도록 하는 크기를 가지며, 형성되고, 위치된 광 가이드를 사용한, 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 디스플레이 출력 광의 패시브 광학 입력, [b] 액티브 확산기 프레임 시스템에 의한 사용을 위해 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 출력 광을 변환하는 디스플레이 광 센서를 사용한, 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 출력 광의 패시브 감지, 및 [c] 비디오 디스플레이 유닛을 제어하는 액티브 비디오 신호의 적어도 일부로부터 선택된, 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 액티브 프레임 입력을 획득하는 단계와; 및 [2] 그 자체로부터의 직접 출력 광이 주변 광을 방출하게 되도록 하는 크기를 가지며, 위치되고, 또한 광학적으로 형성된 제어가능한 광원을 사용하여 액티브 프레임 입력을 사용하여 주변 광을 제어하는 단계; 및 [3] 주변 공간으로의 분산을 위하여 분산 외부 프레임(AF)을 통한 통과에 의하여 출력 광을 혼합시키는 단계를 포함한다.The present invention includes a method of broadcasting ambient light from an active diffuser frame system to an ambient space around a video display unit using an active frame input from a video display unit, the method comprising: [1] [a] video display Passive optical input of display output light from the video display unit, using a formed and positioned light guide, sized to allow optical intercommunication with the video display unit to capture display output light from the unit, [ b] passive sensing of the output light from the video display unit, using a display light sensor to convert the output light from the video display unit for use by the active diffuser frame system, and [c] an active ratio to control the video display unit. Acquiring an active frame input from a video display unit, selected from at least a portion of the video signal; And [2] controlling ambient light using an active frame input using a positioned, optically formed controllable light source that is sized to cause direct output light from itself to emit ambient light; And [3] mixing the output light by passing through the distributed outer frame AF for dispersion into the surrounding space.

그 외 가능한 단계는, 액티브 확산기 프레임 시스템의 적어도 일부 내에서 광원으로부터의 출력 광을 축광 방출기로 통과시킴으로써 주변 광을 컬러-변환시키는 단계, 및/또는 각도포토메트릭 또는 각도크로마틱인 주변 광을 제공하도록 형성되고 위치된 각도포토메트릭 요소를 통하여 광원으로부터의 출력 광을 통과시키는 단계를 포함한다.Other possible steps include color-converting ambient light by passing output light from the light source to the photoluminescent emitter within at least a portion of the active diffuser frame system, and / or providing ambient light that is angular photometric or angular chromatic. Passing the output light from the light source through the angular photometric element that is formed and positioned to be.

상기 방법은 또한, 주변 공간 내의 광 강도; 주변 공간 내의 음향; 액티브 확산기 프레임 시스템 내의 접촉 감지; 메모리를 사용하는 프로세서 내에서 이력을 저장하고 사용에 의한, 액티브 확산기 프레임 시스템의 동작의 이력; 및 프로세서 메모리 내에 유지된 사용자 선호도과 같은 다수의 팩터들 중 임의의 것 또는 모두에 기초하여 주변 광의 제어에 영향을 미치기 위하여 광원으로 상호 명령을 연통하는 프로세서를 사용하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 또한 선택적으로, 특정 실시예들에 있어서, 실제 디스플레이 광을 액티브 확산기 프레임 시스템으로 펌핑하는데 사용되는 기점 영역 내에 상주하는 비디오 디스플레이 유닛 내의 복수의 기준 출력 픽셀을 구동할 수 있도록, 액티브 프레임 입력으로부터 기점 영역 비디오 신호를 유도하고 이 신호로부터의 정보를 비디오 디스플레이 유닛을 제어하는 비디오 신호에 추가한다.The method also includes light intensity in the surrounding space; Sound in the surrounding space; Touch sensing in an active diffuser frame system; A history of the operation of the active diffuser frame system by storing and using the history within the processor using the memory; And using a processor in communication with the light source to influence the control of ambient light based on any or all of a plurality of factors, such as user preferences maintained in processor memory. The processor is also optionally capable of driving a plurality of reference output pixels in the video display unit residing within the starting region used to pump the actual display light into the active diffuser frame system in certain embodiments. A base area video signal is derived from and the information from this signal is added to the video signal controlling the video display unit.

도 1은 주변 광의 생성에 적용되는 기점 영역을 가진, 사각형 비디오 디스플레이르 보여주는 전면도.1 is a front view showing a rectangular video display with an area of origin applied to the generation of ambient light.

도 2는 도 1의 디스플레이에서 종래 기술의 RGB 비디오 픽셀을 보여주는 전면 개략도.2 is a front schematic view showing prior art RGB video pixels in the display of FIG.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 하나의 액티브 확산기 프레임이 각각 장착된 음극선관 디스플레이 및 평판 디스플레이를 보여주는 개략적인 측단면도.3 and 4 are schematic side cross-sectional views showing a cathode ray tube display and a flat panel display each equipped with one active diffuser frame according to the present invention;

도 5는 일반화된 광 흐름들을 보여주는, 도 4의 개략 단면도의 상부의 확대도.5 is an enlarged view of the top of the schematic cross-sectional view of FIG. 4 showing generalized light flows.

도 6은 본 발명에 따른 일반화된 블록 액티브 프레임이 장착된, 디스플레이의 상부 오른쪽 부분을 보여주는 개략적인 표면 사시도.6 is a schematic surface perspective view showing the upper right portion of a display, mounted with a generalized block active frame according to the invention.

도 7은 주변 환경으로 디스플레이 장면 광을 방송하기 위하여 액티브 프레임을 사용하는 디스플레이의 개략적인 정면 표면도.7 is a schematic front surface view of a display using an active frame to broadcast display scene light to the surrounding environment.

도 8은 도 5의 것과 유사한 확대도이지만, 액티브 프레임이 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 광을 인터셉트하지 않는 비-인터셉트 실시예에 관한 도면.FIG. 8 is an enlarged view similar to that of FIG. 5, but in a non-intercept embodiment in which the active frame does not intercept light from the video display unit.

도 9는 도 6의 것과 유사한 도면이지만, 도 8의 실시예를 보여주는 개략적인 표면도.FIG. 9 is a view similar to that of FIG. 6, but showing a schematic surface view of the embodiment of FIG.

도 10은 도 7의 것과 유사한 전면 개략도이지만, 도 8 및 도 9의 비-인터셉트 실시예에 관한 도면.FIG. 10 is a front schematic view similar to that of FIG. 7, but with respect to the non-intercept embodiments of FIGS. 8 and 9.

도 11은, 디스플레이 광 센서를 사용하여 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 디스플레이 출력 광의 액티브 프레임 입력 패시브 감지를 이용하고, 또한 각도포토메트릭 요소를 포함하는 본 발명에 따른 액티브 확산기 시스템의 상부의 일반화된 개략 단면도.11 is a generalized schematic cross-sectional view of an upper portion of an active diffuser system in accordance with the present invention utilizing active frame input passive sensing of display output light from a video display unit using a display light sensor and also comprising an angular photometric element.

도 12는 도 10에 도시된 각도포토메트릭 액티브 확산기 프레임 실시예에 대한 부분적인 상부 전면 표면도.12 is a partial top front surface view of the angular photometric active diffuser frame embodiment shown in FIG.

도 13은 비디오 디스플레이 유닛 내의 광원을 제어하기 위하여 비디오 디스플레이 유닛에 공급된 액티브 비디오 신호를 이용하는 본 발명에 따른 비-인터셉트 액티브 확산기 프레임 시스템의 상부 부분의 일반화된 개략적인 단면도.13 is a generalized schematic cross-sectional view of an upper portion of a non-intercept active diffuser frame system according to the present invention utilizing an active video signal supplied to a video display unit to control a light source within the video display unit.

도 14는 도 13의 것과 유사한 도면이지만, 액티브 확산기 프레임 시스템이 비디오 디스플레이 유닛으로 전달된 액티브 비디오 신호의 액티브 프레임 입력을 위한 전자기 커플러를 사용하는 다른 실시예에 대한 도면.FIG. 14 is a view similar to that of FIG. 13, but with another embodiment in which the active diffuser frame system uses an electromagnetic coupler for active frame input of an active video signal delivered to the video display unit.

도 15는 도 13의 것과 유사한 도면이지만, 광원 출력이 광 변조기에 의하여 변조되는 다른 실시예에 대한 도면.FIG. 15 is a view similar to that of FIG. 13 but with another embodiment in which the light source output is modulated by a light modulator. FIG.

도 16은 도 15의 것과 유사한 도면이지만, 부분적으로 인터셉트인 구성을 사용하는 다른 실시예에 대한 도면.FIG. 16 is a view similar to that of FIG. 15, but with another embodiment using a partially intercepted configuration. FIG.

도 17 및 도 18은, 광원 및/또는 디스플레이에 의해 방출된 광이 광 가이드를 통과하고 일부 녹색 광을 제거하도록 변조되어, 합산적인 혼합 이후 자홍 색(magenta)의 주변 광으로 되어 나오는, 각각 도 15 및 도 16에 도시된 실시예에서 예시적인 광 흐름에 대한 기본적인 개략 블록도.17 and 18 respectively show that the light emitted by the light source and / or the display is modulated to pass through the light guide and remove some green light, resulting in magenta ambient light after summing mixing. Basic schematic block diagram of an exemplary light flow in the embodiment shown in 15 and 16.

도 19는 도 16의 것과 유사한 도면이지만, 액티브 확산기 프레임 시스템이 수정된 비디오 디스플레이 광을 생성하기 위해 비디오 디스플레이 유닛에 제공된 비디오 신호를 보충하는 기점 영역 비디오 신호를 생성하며, 또한 각도포토메트릭 요소를 포함하는 다른 실시예에 대한 도면.FIG. 19 is a view similar to that of FIG. 16, but wherein the active diffuser frame system generates an origin region video signal that supplements the video signal provided to the video display unit to produce modified video display light, and also includes an angular photometric element. Drawing for another embodiment.

도 20은 주변 분산을 위하여 광을 재배향하도록 임계표면에서 부분 내부 반사를 이용하는 광 가이드 및 분산 외부 프레임을 포함하고, 또한 프레임 영상 광을 포함하여, 도시된 개략적인 광선을 사용하여, 디스플레이 영상 광의 보기를 가능하게 하기 위하여 광의 동시 전방 투과를 제공하며, 또한 주변 분산을 위해 디렉팅된 광은 프레임 광 변조기를 통과하는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 분할기-프리즘이 구비된 액티브 확산기 시스템이 장착된 디스플레이의 상부 부분의 확대된 단면도.FIG. 20 illustrates the display image light, using the outlined beam shown, including a light guide and a scattering outer frame that uses partial internal reflections at the critical surface to redirect light for ambient dispersion, and also includes frame image light. Equipped with an active diffuser system equipped with a divider-prism according to another embodiment of the present invention, which provides simultaneous forward transmission of light to enable viewing and also directs the light for peripheral dispersion through a frame light modulator. An enlarged cross sectional view of the upper portion of the display.

도 21은 임계 표면에서의 내부 반사 대신에 부분 반사기를 사용하고, 또한 주변 광의 뒷쪽 누설을 향상시키기 위하여 전면 반사기를 사용하는, 도 18에 도시된 것과 유사한 기능의 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 도면.FIG. 21 illustrates another embodiment of the invention of a function similar to that shown in FIG. 18, using a partial reflector instead of internal reflection at the critical surface, and also using a front reflector to enhance backside leakage of ambient light. drawing.

도 22는 주변 방출 이전에 광을 추가 수정하기 위한 축광 방출기가 구비된, 도 21에 도시된 것과 유사한 기능의 본 발명의 다른 실시예를 도시하는, 특히 상부 부분을 보여주는 도면.FIG. 22 shows another embodiment of the invention, in particular the upper part, of a function similar to that shown in FIG. 21, provided with a photoluminescent emitter for further modifying light prior to ambient emission.

도 23은 주변 방출 이전에 광을 추가 수정하기 위한 축광 방출기를 추가적으 로 포함하는, 도 15에 도시된 것과 유사한 기능의 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 도면.FIG. 23 illustrates another embodiment of the present invention of a function similar to that shown in FIG. 15, further including a photoluminescent emitter for further modifying light prior to ambient emission.

도 24는 축광 방출기 내의 형광 색소에 의한 여기 및 재-방출을 이용하여, 원래 비디오 영상 내에 원래 존재하고 있지 않은 새로운 컬러를 가진 주변 광을 생성하기 위하여, 액티브 확산기 프레임이 프레임 광 변조기와 분산 외부 프레임 표면 사이에 삽입된 축광 방출기를 사용하여 컬러 변환을 수행할 때 이용하는, 도 23에 도시된 실시예에 대한 예시적인 광 흐름의 기본적인 개략 블록도.FIG. 24 illustrates an active diffuser frame with a frame light modulator and a scattering outer frame to generate ambient light with new colors that are not originally present in the original video image, using excitation and re-emission by fluorescent dyes in the photoluminescent emitter. Basic schematic block diagram of an exemplary light flow for the embodiment shown in FIG. 23, used when performing color conversion using a photoluminescent emitter inserted between surfaces.

도 25는 본 발명에 따른 도 24의 컬러 변환 프로세스 및 디스플레이에 의한 종래 비디오 컬러 생성의 것 사이의 비교를 보여주는 도면으로서, 디스플레이에 의해 고유하게 생성가능하지 않은 새로운 오렌지 컬러를 생성하기 위한 원색 R, G, B를 사용하는 원래의 비디오 영상과, 디스플레이에 의해 고유하게 생성되는 광을 사용하는 가장 가까운 컬러 채도의 생성과의 비교를 개략적으로 도시한다. 본 도면은 본 발명에 따른 축광 방출기를 사용하는 액티브 확산기 프레임에 의해 생성된 광이 해당 채도에 대한 머캐덤 한계(MacAdam limit)를 초과할 수 있다는 것을 보여준다.FIG. 25 shows a comparison between the color conversion process of FIG. 24 and that of conventional video color generation by a display in accordance with the present invention, wherein primary color R for generating a new orange color that is not inherently generateable by the display; A schematic of the comparison between the original video image using G and B and the generation of the closest color saturation using light inherently generated by the display is shown. This figure shows that the light generated by the active diffuser frame using the photoluminescent emitter according to the present invention may exceed the MacAdam limit for its saturation.

도 26은 비디오 디스플레이에 의해 통상적으로 생성되는 컬러의 전범위를 벗어난 컬러를 생성하기 위하여 본 발명의 액티브 확산기 프레임에 의해 형광이 사용될 수 있는 프로세스를 전체적으로 보여주는 개략적인 블록도.FIG. 26 is a schematic block diagram generally illustrating a process in which fluorescence may be used by the active diffuser frame of the present invention to produce colors outside the full range of colors typically produced by video displays.

도 27은 도 22 내지 도 26에 예시된 실시예들에 있어서 사용될 수 있는 전형적인 형광 물질에 대한 활성화, 반사, 형광, 및 총 출력 스펙트럼 분포의 종래 기술의 그래프.FIG. 27 is a prior art graph of activation, reflection, fluorescence, and total power spectral distribution for a typical fluorescent material that may be used in the embodiments illustrated in FIGS. 22-26.

도 28은 주변 방출 이전에 광원 출력 광을 조절하기 위한 축광 방출기 및 프레임 광 변조기를 포함하는 액티브 확산기 프레임 시스템을 위한 단순 분할기 프리즘 액티브 확산기 프레임 요소의 단면 사시도.28 is a cross-sectional perspective view of a simple divider prism active diffuser frame element for an active diffuser frame system that includes a photoluminescent emitter and a frame light modulator to adjust light source output light prior to ambient emission.

도 29는 PAL/SECAM, NTSC, 및 Adobe RGB 컬러 생성 방법에 의해 얻어질 수 있는 컬러의 전범위 외부에 있는 2개의 가능한 컬러 또는 표준 CIE 컬러 맵 상의 채도 좌표를 도시하는 도면.FIG. 29 illustrates chroma coordinates on two possible colors or standard CIE color maps outside the full range of colors obtainable by PAL / SECAM, NTSC, and Adobe RGB color generation methods.

도 30은 액티브 확산기 프레임이 시야 각도 시타 및 파이의 함수로서 서로 다른 광 컬러, 강도, 및 특성을 생성하기 위하여 각도크로마틱 요소를 추가적으로 포함하는, 도 28에 도시된 것과 유사한 본 발명의 다른 실시예를 보여주는 도면. 액티브 확산기 프레임은 각도크로마틱 요소, 축광 방출기 및 프레임 광 변조기와 광학적으로 서로 연통하는 광 가이드를 포함하는 사시 단면도로서 도시된다.30 illustrates another embodiment of the invention similar to that shown in FIG. 28, wherein the active diffuser frame further includes an angular chromatic element to produce different optical colors, intensities, and properties as a function of viewing angle theta and pi. Drawing showing. The active diffuser frame is shown as a perspective cross-sectional view comprising an angular chromatic element, a photoluminescent emitter and a light guide in optical communication with the frame light modulator.

도 31 및 도 32는 도 30에 예시된 각도크로마틱 실시에에 대하여, 각각, 생성된 주변 광의 주된 컬러 파장 대 시야 각도 파이 및 시타의 직교좌표 그래프.31 and 32 are Cartesian graphs of the predominant color wavelength versus viewing angle pi and theta of the generated ambient light, respectively, for the angle chromatic implementation illustrated in FIG. 30.

도 33은 도 30에 예시된 각도크로마틱 실시예에 대하여, 생성된 주변 광의 상대 광 강도 대 시야 각도 파이의 직교좌표 그래프.FIG. 33 is a Cartesian graph of relative light intensity of viewing ambient light versus viewing angle pi for the angular chromatic embodiment illustrated in FIG. 30;

도 34는 분산 외부 프레임의 외부 표면 상에 프레임 접촉 센서를 추가적으로 포함하는, 도 15에 도시된 것과 유사한, 본 발명의 다른 실시예를 보여주는 도면.FIG. 34 illustrates another embodiment of the invention, similar to that shown in FIG. 15, further comprising a frame contact sensor on an outer surface of the distributed outer frame.

도 35는 도 9에 도시된 것과 유사하지만, 추가적으로 광 센서 및 음향 센서를 포함하는 실시예를 도시한 도면.FIG. 35 illustrates an embodiment similar to that shown in FIG. 9 but additionally including an optical sensor and an acoustic sensor.

도 36은 그래픽 사용자 인터페이스를 제공하는 전기발광 디스플레이를 포함 하여, 다수의 광원이 사용되는, 본 발명에 따른 액티브 확산기 프레임 시스템의 다른 실시예의 상부 부분의 확대 개략 단면도.36 is an enlarged schematic cross-sectional view of an upper portion of another embodiment of an active diffuser frame system according to the present invention in which multiple light sources are used, including an electroluminescent display providing a graphical user interface.

도 37은 다수의 광원들 중 임의의 것의 동작에 영향을 미치기 위하여 사용되는 비디오 컨텐츠 분석을 포함하는 본 발명에 따른 액티브 확산기 프레임 시스템의 제어를 위한 기능적인 개략도.37 is a functional schematic for control of an active diffuser frame system in accordance with the present invention including video content analysis used to affect the operation of any of a plurality of light sources.

도 38은 복수의 액티브 프레임 입력의 사용을 포함하고, 또한 주면 상태 및 사용자 선호도가 이용되는, 본 발명에 따른 액티브 확산기 프레임 시스템의 제어를 위한 기능적인 개략도.38 is a functional schematic diagram for control of an active diffuser frame system in accordance with the present invention, including the use of a plurality of active frame inputs, and wherein principal plane states and user preferences are utilized.

도 39는 비디오 프레임 파싱 및 그래픽 사용자 인터페이스의 사용을 포함하는, 본 발명에 따른 액티브 확산기 프레임 시스템의 제어를 위한 기능적인 개략도.39 is a functional schematic diagram for controlling an active diffuser frame system in accordance with the present invention, including parsing video frames and using a graphical user interface.

도 40은 도 1에 도시된 것과 유사하지만, 기점 영역 비디오 신호가 수정된 디스플레이 광을 생성하기 위하여 기점 영역 내에 상주하는 출력 픽셀을 구동하기 위하여 비디오 디스플레이에 제공되는, 비디오 디스플레이 유닛을 도시한 도면.FIG. 40 shows a video display unit similar to that shown in FIG. 1, but wherein a starting area video signal is provided to the video display to drive output pixels residing within the starting area to produce modified display light.

도 41은 비디오 디스플레이 유닛 내의 선택된 픽셀을 구동하기 위하여 기점 영역 비디오 신호를 사용하여 원래의 비디오 신호에 비디오 프레임 정보를 통합시키는 과정을 보여주는 일반화된 개략도.FIG. 41 is a generalized schematic diagram illustrating a process of incorporating video frame information into an original video signal using a starting area video signal to drive a selected pixel in a video display unit. FIG.

도 42는 액티브 프레임 주변 광이 비디오 컨텐츠에 응답하여, 시간의 함수로서 이동하는 것으로 변동하고 나타날 수 있는, 도 10에 도시된 것과 유사한 액티브 프레임을 사용하는 디스플레이의 개략적인 전면 표면도.FIG. 42 is a schematic front surface view of a display using an active frame similar to that shown in FIG. 10, in which the active frame ambient light may vary and appear as moving as a function of time in response to video content.

도 43은 비디오 컨텐츠의 임의의 구성성분 오디오 부분을 포함하여, 비디오 컨텐츠 분석에 응담하여 스스로 로컬화된 또는 전체 출력을 변조하는 액티브 확산기 프레임 시스템에 대한 상대적인 휘도 강도 대 시간의 직교좌표 그래프.FIG. 43 is a Cartesian graph of relative luminance intensity versus time for an active diffuser frame system that includes any component audio portion of video content to modulate localized or total output by itself in response to video content analysis.

다음의 정의가 본 명세서 전체에 걸쳐 사용될 것이다.The following definitions will be used throughout this specification.

- 액티브 확산기 프레임 - 비디오 디스플레이 또는 그 등가물에 대해 주변 공간을 둘러싸는, 인접한, 또는 공유하는 임의의 광-방송 구조, 및 비디오 디스플레이로 전달되거나, 비디오 디스플레이에 의하여 방출되거나, 또는 비디오 디스플레이를 위해 예정된 비디오 컨텐츠로부터 어떤 방식으로 유도되거나, 또는 영향을 받는 특성을 가진 주변 광을 방출하는 제어가능한 광원을 포함하는 임의의 광-방송 구조를 의미한다. 액티브 확산기 프레임 시스템, 또는 이것이 방출하는 주변 광은 전형적으로, 시각의 중심이 디스플레이의 어떠한 일부 또는 에지에 고정된 때 관찰자의 포빌 뷰(foveal view) 내에 놓이도록 형성되고, 크기가 정해지며, 및 위치될 것이다. Active diffuser frame —any optical-broadcast structure that surrounds, adjacent, or shares the surrounding space with respect to the video display or equivalent thereof, and is delivered to, emitted by, or intended for a video display. By any light-broadcasting structure comprising a controllable light source which emits ambient light having a characteristic derived from or influenced in some way from the video content. The active diffuser frame system, or the ambient light it emits, is typically formed, sized, and positioned so that it lies within the viewer's foveal view when the center of vision is fixed to any part or edge of the display. Will be.

- 주변 광 - 액티브 프레임으로부터 나오거나 또는 벽에 또는 디스플레이의 뒤에서 일반적으로 밖으로 누출되는 것과 같이, 비디오 디스플레이 주위에 또는 근처에 둘러싸거나 에워싸거나 방출되는 광을 의미한다. 이것은 그 고유한 원래 설계에 의하여 디스플레이에 의해 바깥으로 방출되는 광과는 대비된다. 이것은 비디오 디스플레이에 전달된 비디오 컨텐츠를 이용하는 그리고 디스플레이에 의해 원래 제공되지 않는 주변 광을 제공하는 보충적인 디스플레이나 디스플레이들의 사용을 배제하지 않는다. Ambient light -means light that is surrounded, enclosed, or emitted around or near a video display, such as from an active frame or leaking out generally on a wall or behind a display. This is in contrast to the light emitted out of the display by its original original design. This does not preclude the use of supplemental displays or displays that utilize video content delivered to the video display and provide ambient light not originally provided by the display.

- 주변 공간 - 비디오 디스플레이 유닛에 대해 외부에 있는 임의의 또는 모든 물질체 또는 공기 또는 공간을 의미한다. Peripheral space -any or all matter or air or space external to the video display unit.

- 제어 - 첨부된 청구범위에서 광원을 제어한다고 할 때, 예컨대 색조, 포화도, 강도, 또는 예컨대 정반사 성질, 역반사 성질 등의 다른 광도측정 성질을 변화시킴으로써, 광원으로부터 출력된 출력 광의 특성이 변화될 수 있도록 광원을 직접적으로 또는 간접적으로 제어하는 것을 지칭한다. 이것은 복수의 광 발생 소자에 대하여 온/오프 듀티 사이클을 제어하는 것, 프레임 광 변조기의 투과 특성을 변화시키는 것, 전기발광 소자의 휘도 출력을 변화시키는 것, 각도포토메트릭 요소의 효과를 조정하는 것(예컨대, 도 30에서 각도포토메트릭 요소 AN의 전면 FF와 같은 각도포토메트릭 요소의 각도를 변경시키는 것), 또는 액티브 프레임 입력의 함수로서 주변 광 특성을 변화시키는 임의의 기타 변화를 포함한다. 본 정의에 있어서, 제어는, 실행되는 제어가 단순히 비디오 디스플레이를 볼 때 램프를 턴온하는 것인 경우인, 비디오 디스플레이 유닛 주위에 배치된 백열등 또는 기타 램프의 세트에 대한 단순한 온/오프 스위칭을 의미하지 않는다. 제어는, 직접적으로 얻어진 또는 감지된 디스플레이 출력 광 - 또는 비디오 디스플레이를 구동하는 비디오 컨텐츠(예컨대, 비디오 디스플레이 신호 RF) - 의 형태로 비디오 디스플레이로부터의 액티브 프레임 입력을 사용함으로써 적어도 부분적으로 정의되는 경우인, 첨부된 청구범위의 문맥에서 해석되어야 한다. Control -When controlling a light source in the appended claims, the characteristics of the output light output from the light source may be changed, for example by changing the hue, saturation, intensity, or other photometric properties such as, for example, specular reflection, retroreflective properties, etc. Refers to controlling the light source directly or indirectly. This includes controlling the on / off duty cycle for a plurality of light generating elements, changing the transmission characteristics of the frame light modulator , changing the luminance output of the electroluminescent element, and adjusting the effect of the angular photometric element. (Eg, changing the angle of an angular photometric element, such as the front FF of angular photometric element AN in FIG. 30), or any other change that changes the ambient light characteristic as a function of active frame input. In this definition, control does not mean simple on / off switching for a set of incandescent lamps or other lamps arranged around the video display unit, in which case the control executed is simply turning on the lamps when viewing the video display. Do not. Control is at least partially defined by using an active frame input from a video display in the form of directly obtained or sensed display output light-or video content (eg, video display signal RF) that drives the video display. It should be construed in the context of the appended claims.

- 확산 - 영상을 전송하지 않는 그리고 강도 또는 휘도에서 전형적으로 약간 또는 실질적으로 등방성인 광 상호작용의 성질을 나타낸다. 여기서 제공된 일반적 인 설명은 분산을 내포하며, 또는 반드시 영상-제거된 것은 아닌, 더욱 일반적인 평범한 의미를 종종 사용한다. 문맥에 의해 이에 따른 의미가 제공될 것이다. Diffusion —indicates the nature of light interactions that do not transmit images and are typically slightly or substantially isotropic in intensity or brightness. The general description provided herein often implies variance, or does not necessarily require image-removal, but often uses a more general plain meaning. The meaning will be provided according to the context.

- 디스플레이 광 센서 - 디스플레이(D)로부터의 광을 지능적인 방식으로 사용하는 임의의 또는 모든 소자를 포함하며, 또한 종래의 광전 셀 및 전하결합 소자뿐만 아니라, 본 발명에 따라 광원의 제어를 돕기 위하여 디스플레이로부터 얻어진 광을 사용하는 광학 회로도 포함한다. Display light sensor -including any or all devices which use the light from the display D in an intelligent manner, and also to help control the light source according to the invention, as well as conventional photovoltaic cells and charge coupling devices It also includes an optical circuit using light obtained from the display.

- 분산 외부 프레임 - 광 가이드를 포함할 수 있는, 광원으로부터 얻어진 광을 재방송하는 액티브 확산기 프레임의 해당 부분을 지칭한다. 분산 외부 프레임은, 광학 섬유 또는 광 파이프와 같은, 광원 또는 가이드와 광학적으로 서로 연통하는 광학적 물체와 같이, 원격에 존재할 수 있다. 분산 외부 프레임은 전형적으로 액티브 확산기 프레임 시스템의 외부 표면에 형성된 물질 물체이다. 그러나, 그 가장 일반적인 형태에 있어서, 분산 외부 프레임은 본 명세서 및 첨부된 청구범위에서, 액티브 확산기 프레임 시스템과, 가능하게는 인간 관찰자 또는 사용자를 포함하여, 디스플레이 주위의 주변 공간과 경계를 이루는 최종 액티브 확산기 프레임 구성성분, 즉 인간 관찰자를 향하여 또는 액티브 확산기 프레임의 근처에 있는 임의의 대상 또는 벽과 같은 주변 표면을 향하여 공간을 통한 살포 또는 방송 이전에 광을 처리하거나 운송하는 최종 액티브 확산기 프레임 구성성분으로 정의된다. 이에 따라 분산 외부 프레임은 임의의 "뒷벽" 또는 본 발명의 액티브 프레임에 의하여 방출된 주변 광이 충돌하는 그 외 다른 이러한 주변 표면을 포함하지 않는다. 분산 외부 프레임은 대상 모드 및 광체 모드 주변 광 생성을 위하여 광의 혼합을 허용한다. -Distributed outer frame -refers to that portion of the active diffuser frame that rebroadcasts the light obtained from the light source , which can include a light guide . The distributed outer frame may be remote, such as an optical object, such as an optical fiber or light pipe, that is an optical object in optical communication with the light source or guide. The distributed outer frame is typically a material object formed on the outer surface of the active diffuser frame system. In its most general form, however, the distributed outer frame is, in this specification and the appended claims, a final active bordering the surrounding space around the display, including an active diffuser frame system and possibly a human observer or user. The diffuser frame component, i.e. the final active diffuser frame component, which processes or transports light prior to spraying or broadcasting through the space towards the human observer or toward a peripheral surface such as a wall or any object in the vicinity of the active diffuser frame. Is defined. The diffuse outer frame thus does not include any " back wall " or any other such peripheral surface to which ambient light emitted by the active frame of the present invention impinges. The distributed outer frame allows mixing of light for object mode and body mode ambient light generation.

- 프레임 광 변조기 - 영상 형성이건 아니건 입사광에 특성을 첨가하는 입사광의 임의의 변조기를 지칭한다. 이것은, TFT(박막 트랜지스터) LCD(액정 디스플레이)와 같은 잘 알려진 변조기를 포함할 수 있고, 또한 반사형 흡수기 또는 투과형 흡수기를 포함할 수 있다. 이러한 프레임 광 변조기는 또한, 변조기를 그 자체로 광원으로 만드는, 보조 광원을 포함할 수 있다. 프레임 광 변조기는 또한 각도포토메트릭 소자 또는 구성성분과 같은 그 외 소자를 포함할 수 있다.- Frame light modulator image is formed or not refers to the incident light of any modulator for adding the attribute to the incident light. This may include well known modulators such as TFT (Thin Film Transistor) LCD (Liquid Crystal Display) and may also include reflective absorbers or transmissive absorbers. Such frame light modulators may also include an auxiliary light source, which makes the modulator itself a light source. The frame light modulator may also include other elements such as angular photometric elements or components.

- 각도포토메트릭 - 진주 광택의, 반짝이는 또는 역반사 현상에서 발견되는 바와 같이, 시야 각도 즉 관찰 각도의 함수로서 상이한 광 강도, 투과도 및/또는 컬러를 제공하는 성질을 지칭한다. -Angular photometric -refers to the property of providing different light intensities, transmissions and / or colors as a function of viewing angle, ie viewing angle, as found in pearlescent, shiny or retroreflective phenomena.

- 각도크로마틱 - 무지개빛(iridescence)에 의해 생성되는 바와 같이, 시야 각도 즉 관찰 각도의 함수로서 상이한 컬러 또는 채도를 제공하는 성질을 지칭한다. Angle chromatic -refers to the property of providing different colors or saturation as a function of viewing angle, ie viewing angle, as produced by iridescence.

- 영상화 광 - 또는 영상 광은, 비디오 디스플레이 영상의 원래 화상이 관찰자에게 전송될 수 있게 하는, 본 발명의 일 실시예에 따라 분할기 프리즘을 통과하는 광과 같은, 표준적인 관찰자 또는 임의의 다른 관찰자로 하여금 디스플레이에 의하여 묘사된 외관 또는 화상을 식별할 수 있게 하는 광이다. Imaging light, or imaging light, may be a standard observer or any other observer, such as light passing through a divider prism, in accordance with an embodiment of the present invention, which allows the original image of the video display image to be transmitted to the observer. Light that enables the user to identify the appearance or image depicted by the display.

- 광 가이드 - 본 발명에 따라 광원으로부터 광을 수신하는 액티브 확산기 프레임의 해당 부분 또는 임의의 구조를 나타낸다. 광 가이드는 디스플레이 유닛의 전면에 장착된 Lucite® 프리즘과 같이, 디스플레이 유닛과 기계적으로 접촉되어 있을 수 있고, 또는 매달리거나 또는 원격에 있을 수 있고, 또한 LED 패널 또는 전기발광 소자와 같은 광원과 또는 디스플레이와 광학적으로 서로 연통하도록 단순히 사이에 삽입되어 있을 수 있다. 프리즘 블록의 형태를 취하는 것과 같은 액티브 확산기 프레임은 광 가이드 및 분산 외부 프레임의 기능 둘 모두를 통합시킬 수 있다. 이들은 별도의 구성부품일 필요가 없다. 그 가장 일반적인 형태에 있어서, 광 가이드는 본 명세서 및 첨부된 청구범위에서, 광학적이든 또는 물질 물체이든, 또는 심지어 진공의 공간 또는 대기 공간이든 간에, 프레임 광 변조기, 분산 외부 프레임, 축광 방출기 또는 이들의 임의의 조합과 같은, 프레임 내의 다른 구성부품과 본 발명에 따른 광원과 경계를 이루는 임의의 것으로서 정의된다. -Light guide -represents the corresponding part or any structure of an active diffuser frame which receives light from a light source according to the invention. The light guide may be in mechanical contact with the display unit, such as a Lucite® prism mounted on the front of the display unit, or may be suspended or remote, and also display with a light source such as an LED panel or electroluminescent element or display. It may simply be inserted between and in optical communication with each other. An active diffuser frame, such as taking the form of a prism block, can incorporate both the function of a light guide and a distributed outer frame . They do not need to be separate components. In its most general form, the light guide is, in this specification and the appended claims, whether optical or material objects, or even vacuum or atmospheric spaces, frame light modulators, dispersive outer frames, photoluminescent emitters or their It is defined as anything bounded by other components in the frame and the light sources according to the invention, such as any combination.

- 광원 - 설계에 의하여 제어가능한, 즉 액티브 프레임 입력에 기초하여 출력을 변동시킬 수 있는 광원을 나타내며, 또한 제어 소자에 대한 임의의 별도 설명이 없다면, 제어를 수행하기 위하여 필요한 임의의 변조기뿐만 아니라 이러한 제어 동작에 필요한 임의의 프로세서 또는 회로를 포함한다. 예컨대, 광 가이드 LG를 통하여 비디오 디스플레이 유닛으로부터 커플링되는 디스플레이 출력 광 K 또는 K+는 프레임 광 변조기 AM (예컨대 도 11, 도 16, 도 28, 및 도 30)을 사용하여 제어될 수 있다. 이러한 광원과 같은 광 생성 구성부품은, 냉음극 형광등, 레이저, FED(전계방출 디스플레이), PDP(플라즈마 디스플레이 패널), LED(발광 다이오드), 전기발광 소자, 또는 서브-디스플레이를 포함하여, 임의의 수의 알려진 광 생성 소스를 포함할 수 있으며, 또한 본 발명이 사용되는 비디오 디스플레이 유닛으로부터 직접적으로 얻어진 패시브 광, 또는 프레임 광 변조기에 의하여 수정되거나 또는 이로 부터 유래하는 광을 포함할 수 있다. LCD 디스플레이 또는 재전송을 위하여 광을 변조하는 그 외 다른 소자와 같은 프레임 광 변조기에 의해 수정된 디스플레이 광은, 심지어 설명이 광원 LS을 별개의 구성부품으로서 표현하고 도시하고 있다 하더라도, 첨부된 청구범위에서는 광원으로서 고려된다.-Light source -represents a light source that is controllable by design, i.e., capable of varying the output based on the active frame input, and unless otherwise specified for the control element, as well as any modulators necessary to perform the control. Any processor or circuit required for control operations. For example, the display output light K or K + coupled from the video display unit via the light guide LG can be controlled using a frame light modulator AM (eg, FIGS. 11, 16, 28, and 30). Light generating components such as light sources can include any type of cold cathode fluorescent lamp, laser, field emission display (FED), plasma display panel (PDP), light emitting diode (LED), electroluminescent device, or sub-display. It may comprise any number of known light generating sources and may also include passive light obtained directly from the video display unit in which the invention is used, or light modified or derived from a frame light modulator . Display light modified by a frame light modulator, such as an LCD display or other element that modulates the light for retransmission, is intended even if the description shows and represents the light source LS as a separate component. It is considered as a light source.

- 출력 광 - 광원과 관련하여, 비디오 디스플레이 광 또는 LED 광과 같은, 광원으로부터 처음 유도된 광이지만, 프레임 광 변조기 또는 축광 방출기의 사용에 의해서와 같이 후속적으로 수정되었을 수 있는 광을 의미한다. Output light -in the context of a light source, means light initially derived from the light source, such as video display light or LED light, but which may have been subsequently modified, such as by the use of a frame light modulator or a photoluminescent emitter.

- 패시브 광학 입력 - 프로세서에 의한 개입없이 액티브 확산기 프레임 시스템으로의 디스플레이 광의 입력을 지칭한다. Passive optical input -refers to the input of display light into an active diffuser frame system without intervention by a processor.

- 프로세서 - 전통적인 전자공학 기술 및 아키텍처를 채용하는 CPU(중앙처리유닛)와 같은 모든 프로세서뿐만 아니라, 디지털 광학 소자, 또는 동일 기능을 수행하는 아날로그 전기 회로와 같은, 액티브 프레임 입력의 함수로서 생성된 주변 광의 특성을 변화시키도록 할 수 있는 임의의 지능적 소자도 역시 포함한다. Processors -Peripherals created as a function of active frame inputs, such as digital optical elements, or analog electrical circuits performing the same function, as well as all processors such as CPUs (central processing units) employing traditional electronics technology and architecture. It also includes any intelligent device capable of changing the properties of the light.

- 투명한 - 거의 100% 투명한 것 뿐만 아니라, 어느 정도 투명한 것을 포함한다. Transparent -almost 100% transparent as well as somewhat transparent.

- 비디오 - 광 생성을 위해 에너지를 요구하는 액티브 소자이건 아니건 간에, 임의의 시각적 또는 광 생성 소자, 또는 사무 빌딩 내의 창문과 같이 영상 정보를 운반하는 임의의 투과성 매체, 또는 영상 정보가 원격으로 유도되는 광 가이드를 나타낸다. Video -any visual or light generating element, or any transmissive medium carrying image information, such as a window in an office building, or remotely derived image information, whether or not an active element requires energy for light generation Represents a light guide.

- 비디오 신호 - 임의의 오디오 부분을 포함하여, 비디오 디스플레이 유닛을 제어하기 위하여 전달되는 신호 또는 정보를 나타낸다. 따라서, 비디오 컨텐츠 분석은 오디오 부분에 대한 가능한 오디오 컨텐츠 분석을 포함하는 것이 예상된다. -Video signal -represents a signal or information that is conveyed for controlling the video display unit, including any audio part. Thus, video content analysis is expected to include possible audio content analysis for the audio portion.

본 명세서에서 기술된 액티브 확산기 프레임 시스템에 대한 다양한 실시예들은 비디오 디스플레이 유닛 주위의 주변 공간에 주변 광을 방출한다. 액티브 확산기 프레임 시스템은, 그 자체 내부의 광원을 제어하는데 사용하기 위하여, 가능하게는 디스플레이 비디오 신호를 포함하는, 3개의 액티브 프레임 입력들 중 임의의 것 또는 모두를 사용할 수 있다. 본 개시는 다양한 가능한 및 예시적인 물리적인 실시예들과, 그 후 다양한 예시적인 기능적인 액티브 프레임 광원의 입력 및 제어를 설명할 것이다.Various embodiments of the active diffuser frame system described herein emit ambient light in the surrounding space around the video display unit. The active diffuser frame system may use any or all of the three active frame inputs, possibly including a display video signal, for use in controlling the light source therein. This disclosure will describe various possible and exemplary physical embodiments, and then input and control of various exemplary functional active frame light sources.

이제 도 1을 참조하면, 사각형 비디오 디스플레이(D)의 예시적인 전면 표면도가, 도시된 바와 같이 높이 h 및 폭 w의 곱과 같은 총 액티브 또는 광 생성 전면 표면 영역(DA)을 가지는 것으로 도시된다. 디스플레이(D)는 도시된 바와 같이 디스플레이 출력 광(K)을 생성하는 다수의 화소 즉 픽셀(U)을 포함할 수 있다. FA로 도시되어 있는 주변 영역은, 예시의 목적으로, 본 발명의 일 실시예를 사용하여 주변 광의 생성 및 분산 전용의 기점 영역으로서 이용된다.Referring now to FIG. 1, an exemplary front surface diagram of rectangular video display D is shown as having a total active or light generating front surface area DA such as the product of height h and width w as shown. . The display D may include a plurality of pixels, ie, pixels U, that generate display output light K, as shown. The peripheral region, shown as FA, is used as the starting point region dedicated to the generation and dispersion of the ambient light using one embodiment of the present invention for illustrative purposes.

이제 도 2를 참조하면, 도 1의 디스플레이 내의 종래 RGB 비디오 픽셀의 전면 개략도가 예시적인 목적으로 도시된다. 대부분의 디스플레이에서와 같이, 픽셀(U)의 서브픽셀 또는 구성 부분으로부터의 디스플레이 출력 광(K)은 다중-방향성이고, 따라서 비디오 디스플레이(D)는 넓은 각도 범위로부터 편리하게 보여질 수 있다. 출력의 이러한 다중-방향성은, 도 20에서 묘사된 실시예에서 발견되는 바와 같은 장점을 위하여 사용될 것이다.Referring now to FIG. 2, a front schematic view of a conventional RGB video pixel in the display of FIG. 1 is shown for illustrative purposes. As in most displays, the display output light K from the subpixels or components of the pixel U is multi-directional, so the video display D can be conveniently viewed from a wide angle range. This multi-directionality of the output will be used for the advantage as found in the embodiment depicted in FIG. 20.

이제 도 3 및 도 4를 참조하면, 음극선관 디스플레이 및 평판 디스플레이의 개략적인 측단면도가 각각 도시되어 있다. 각각의 도면에서, 디스플레이(D)는 그 디스플레이 출력 광 K가, 도시된 바와 같이 일반적인 출력 광 외측 방향(D(K))으로, 도시된 바와 같이 페이지 상의 오른쪽으로 다중 방향으로 방출될 수 있도록 배향된다. 각각의 디스플레이(D)에는, 도 1의 표면도에서 도시된 바와 같이 기점 영역(FA)으로부터의 광을 캡처하는, 디스플레이와 광학적으로 서로 연통할 수 있도록 본 발명에 따른 액티브 확산기 프레임(A)이 장착된다. 명확하게 하기 위하여, 디스플레이의 오직 액티브 부분만이 여기서 도시되어 있으며, 따라서 도시된 전체 디스플레이 높이(h)는 액티브이다. 일반 방향(D(K))에서 어느 정도의 거리만큼 떨어진 곳에 관찰자 또는 관찰자(Q)가 있으며, 이는 눈의 단면으로서 개략적으로 도시되어 있다.Referring now to FIGS. 3 and 4, schematic side cross-sectional views of a cathode ray tube display and a flat panel display are shown, respectively. In each figure, the display D is oriented such that its display output light K can be emitted in multiple directions to the right on the page as shown, in a general output light outward direction D (K) as shown. do. Each display D has an active diffuser frame A according to the invention in optical communication with the display, which captures light from the starting area FA as shown in the surface view of FIG. 1. Is mounted. For clarity, only the active portion of the display is shown here, so the total display height h shown is active. There is an observer or observer Q at some distance from the general direction D (K), which is schematically illustrated as a cross section of the eye.

이제 도 5를 참조하면, 도 4의 개략 단면도의 상부 부분의 확대도가 도시된다. 디스플레이(D)의 측부의 상부 부분은 액티브 확산기 프레임(A)에 광학적으로 커플링된 것이 도시된다. 액티브 확산기 프레임(A)는 디스플레이(D) 상에 기계적으로 탑재될 수 있고, 또한 이런 목적의 플랜지 및 슬립-온 형상을 포함할 수 있거나, 또는 디스플레이(D)와 단지 광학적으로 서로 연통하도록 매달려 있을 수 있다. 액티브 확산기 프레임(A)는 예컨대 Lexan®, Lucite®, 및 예컨대 PET와 ABS 수지와 같은 많은 다른 폴리머 수지 같은 투명 플라스틱의, 다수의 통상적으로 이용가능한 투명한 또는 반투명한 물질로 만들어질 수 있고, 또한 알려진 제조 기술을 사 용하여 형성될 수 있다. 필요한 기계적 및 광학적 성질을 가지는 임의의 알려진 안정한 광 투과 물질이 사용될 수 있다. 본 개시의 정의 부분에서와 같이, 아래에서 주목되는 바와 같이, 디스플레이 출력 광(K)이 액티브 확산기 프레임(A)으로 들어가고 광학적으로 커플링될 수 있게 하는 액티브 확산기 프레임(A)의 부분은 광 가이드라고 불리우며; 이 광을 주변 광이 되도록 재방송하는데 이용되는 부분은 분산 외부 프레임(AF로 도시됨)이라고 불리운다. 분산 외부 프레임(AF)는 도시된 바와 같이 분산 프레임 외부 표면(AS)을 포함할 수 있다. 디스플레이 출력 광(K)은 재배향될 수 있고, 재배향된 광(J)으로서 도시되어, 도시된 바와 같이 주변 광(M)으로 된다. 주변 광(M)은, 예컨대 도시된 바와 같이 관찰자(Q)를 향하여, 및 또한 관찰자 Q로부터 멀리 누출 광(Spill로 도시됨)과 같이, 일반적인 출력 광 외측 방향 (D(K))와는 반대의 방향과 같은, 임의의 방향으로 방출될 수 있다. 본 예에서, 주변 광은 디스플레이(D)의 뒤에 있는 주변 공간 내의 뒷벽(N) 상으로 누출되어, 주변 반사 광(MR)으로 되고, 이는 아마도 일반 출력 광 외측 방향(D(K))로 보내진 원래 디스플레이 영상 광과 함께 관찰자 Q이 볼 수 있을 것임이 도시되어 있다. 액티브 확산기 프레임(A), 및 특히 분산 프레임 외부 표면(AS)은, 원하는 시각 효과에 따라, 프로스팅된 또는 글레이징된 표면(AS); 금속 또는 다른 내부 인터셉트기를 사용함에 의하여서와 같이, 리브 구조를 포함한 유리 또는 플라스틱; 또는 구멍 구조와 같이 반투명 또는 다른 현상 뿐만 아니라, 광 혼합을 생성하기 위한 다양한 확산기 효과를 구현할 수 있다. 여기서 단순한 액티브 확산기 프레임(A)이 도시된 것은 명확성을 위해서이다. 아래에서 보여지는 바와 같이 원래 디스플레이 광을 이 용하는 것은 액티브 확산기 프레임(A)에 있어서 필요하지 않다.Referring now to FIG. 5, an enlarged view of the upper portion of the schematic cross-sectional view of FIG. 4 is shown. The upper part of the side of the display D is shown optically coupled to the active diffuser frame A. FIG. The active diffuser frame A may be mechanically mounted on the display D and may also comprise a flange and slip-on shape for this purpose or be suspended only in optical communication with the display D. Can be. The active diffuser frame (A) can be made of a number of commonly available transparent or translucent materials, also known as transparent plastics, such as, for example, Lexan®, Lucite®, and many other polymeric resins such as PET and ABS resins, also known It can be formed using manufacturing techniques. Any known stable light transmitting material with the required mechanical and optical properties can be used. As noted below, as noted below, the portion of the active diffuser frame A that allows the display output light K to enter and optically couple to the active diffuser frame A is a light guide. Called; The portion used to rebroadcast this light to be ambient light is called a distributed outer frame (shown as AF). The distributed outer frame AF may comprise a distributed frame outer surface AS as shown. The display output light K can be redirected and shown as redirected light J, resulting in ambient light M as shown. Ambient light M is opposite to the normal output light outward direction D (K), such as toward the observer Q as shown, and also away from the observer Q (shown as spill). Can be emitted in any direction, such as in a direction. In this example, the ambient light leaks onto the back wall N in the ambient space behind the display D, becoming ambient reflected light MR, which is probably sent in the normal output light outward direction D (K). It is shown that observer Q will be able to see the original display image light. The active diffuser frame A, and in particular the dispersion frame outer surface AS, may comprise a frosted or glazed surface AS, depending on the desired visual effect; Glass or plastic, including rib structures, such as by using metal or other internal interceptors; Alternatively, it is possible to implement various diffuser effects for generating light mixing as well as translucent or other phenomena such as hole structures. The simple active diffuser frame A is shown here for the sake of clarity. As shown below, using the original display light is not necessary for the active diffuser frame (A).

이제 도 6 및 도 7을 참조하면, 하나의 일반적인 효과가 예시적으로 도시되어 있다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 일반화된 블록 액티브 확산기 시스템이 장착된, 디스플레이(D)의 상부 오른쪽 부분의 개략적인 표면 사시도를 보여준다. 도 6에 도시된 바와 같이, 액티브 확산기 프레임(A)은 성질상 주변적일 것임, 및 디스플레의 주변의 또는 임의의 원하는 영역 상의 기점 영역(FA)으로부터의 광을 - 반드시 사용하여야 하는 것은 아니지만 - 사용할 수 있다는 것이, 요구되지는 않으나, 기대된다. 명확하게 하기 위하여 프레임의 일부만이 도시되어 있다. 주변 광 M이, 디스플레이(D)의 측부 및 상단을 포함하여, 일반 출력 광 외측 방향 (D(K))와는 반대로 주변 공간 Z 내의 방향으로 방출될 수 있는 방식을 주목하라. 관찰자(Q)는 디스플레이의 비-기점 영역으로부터 도시된 바와 같이 원래의 디스플레이 영상 광(1) 뿐만 아니라, 도시된 바와 같이 액티브 확산기 프레임(A)으로부터 나오는 주변 광(M)을 받아들인다. 여기서 즉 도 5에서 도시되지 않은 것은, 아래에 도시된 바와 같이 부분적으로 디스플레이 출력 광(K) 또는 다른 액티브 프레임 입력에 기초하여 제어될 수 있는, 액티브 확산기 프레임(A)의 내부에 있는 액티브 프레임 제어가능 광원(LS)이다.Referring now to FIGS. 6 and 7, one general effect is illustrated by way of example. 6 shows a schematic surface perspective view of the upper right portion of the display D, equipped with a generalized block active diffuser system, according to one embodiment of the invention. As shown in FIG. 6, the active diffuser frame A will be peripheral in nature, and-although not necessarily-use light from the starting area FA on the periphery of the display or on any desired area. It is not required, but is expected. Only part of the frame is shown for clarity. Note how the ambient light M, including the sides and top of the display D, can be emitted in a direction in the peripheral space Z as opposed to the normal output light outward direction D (K). The observer Q receives not only the original display image light 1 as shown from the non-origin region of the display, but also the ambient light M coming from the active diffuser frame A as shown. That is not shown here in FIG. 5, active frame control inside the active diffuser frame A, which can be controlled in part based on display output light K or other active frame input as shown below. Possible light source LS.

일반적인 효과는 도 7에 예시적으로 도시되어 있는데, 여기서 도 1에 도시된 바와 같은 기점 영역(FA)으로부터 일부 디스플레이 장면 광(태양과 대략적인 지형 형태가 도시되어 있다)을 캡처하는 액티브 확산기 프레임(A)을 사용하는 디스플레이(D)의 전면 개략도가 도시되어 있다. 이 광은 주변 광(M)으로서 주변 공간으로 분산 외부 프레임(AF)(도시됨)에서 나온 광을 보내기 위하여 액티브 확산기 프레임 시스템에 의하여 사용되도록 광 가이드(미도시됨)를 사용하여 캡처된다. 여기서는 도 1에 도시된 바와 같은 액티브 디스플레이(D)의 표면 영역(DA)의 높이(h) 및 폭(w)보다 더 큰 높이(H) 및 폭(W)을 가지는 것으로 도시된, 분산 외부 프레임 AF의 형태에 대한 제한은 없다.A general effect is illustrated by way of example in FIG. 7, where an active diffuser frame (capturing some sun and approximate topographical form is shown) from the starting point area FA as shown in FIG. A front schematic view of the display D using A) is shown. This light is captured using a light guide (not shown) to be used by the active diffuser frame system to send light from the distributed outer frame AF (shown) to the surrounding space as ambient light M. Dispersion outer frame, shown here as having a height H and a width W greater than the height h and width w of the surface area DA of the active display D as shown in FIG. 1. There is no restriction on the type of AF.

이제 도 8, 도 9, 및 도 10을 참조하면, 도 5, 도 6, 및 도 7의 도면에 대해 유사한 형태로, 비-인터셉트 액티브 확산기 프레임 시스템 실시예가 도시되어 있다. 도 8은 도 5의 것과 유사하지만, 그 자신의 광을 발생시키는, 액티브 프레임이 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 광을 인터셉트하지 않는 비-인터셉트 실시예에 대한 확대도를 보여준다. 액티브 확산기 프레임(A)은, 도시된 바와 같이 주변 광(M)을 생성하기 위한 방사 에너지를 제공하는 대표적인 개략적인 광선(LJ)과 함께, 도시된 바와 같이 이제 광을 발생시키는 그 자체의 광원(LS)과 함께 도시되어 있다. 광원(LS)은 다음 중 임의의 것을 포함할 수 있다 : [1] LED(광방출 다이오드), [2] 전기발광 소자, [3] 백열등, [4] 이온 방전등, [5] 레이저, [6] LCD(액정 디스플레이), [7] 프레임 광 변조기, [8] 축광 방출기, 또는 디스플레이와 유사하게 기능하는 어레이를 포함하여, 임의의 수의 알려진 제어가능 광원들.Referring now to FIGS. 8, 9, and 10, a non-intercept active diffuser frame system embodiment is shown in a similar form to the figures of FIGS. 5, 6, and 7. FIG. 8 shows an enlarged view for a non-intercept embodiment similar to that of FIG. 5, but without the active frame intercepting light from the video display unit, generating its own light. The active diffuser frame A has its own light source (as shown) which now generates light as shown, together with a representative schematic light ray LJ which provides radiant energy for producing ambient light M as shown. LS). The light source LS may include any of the following: [1] LED (light emitting diode), [2] electroluminescent element, [3] incandescent lamp, [4] ion discharge lamp, [5] laser, [6] Any number of known controllable light sources, including an LCD (liquid crystal display), [7] frame light modulator, [8] photoluminescent emitter, or an array functioning like a display.

도 9는 도 6의 것과 유사한 도면이지만, 도 8의 비-인터셉트 실시예에 대한 개략 표면도를 보여준다. 액티브 확산기 프레임(A)은 원래의 디스플레이 영상 광(1)을 흐리게 하거나 인터셉트하지 않는다는 점을 주목하라. 도 10에는 액티브 확산기 프레임(A)을 사용하는 디스플레이(D)의 유사한 개략 전면도가 도시되는데, 여기서, 도시된 바와 같이, 액티브 확산기 프레임(A)은 원래의 디스플레이 광을 직접적으로 인터셉트하거나 사용하지 않는다.FIG. 9 is a view similar to that of FIG. 6, but shows a schematic surface view for the non-intercept embodiment of FIG. 8. Note that the active diffuser frame A does not blur or intercept the original display image light 1. FIG. 10 shows a similar schematic front view of a display D using an active diffuser frame A, where, as shown, the active diffuser frame A does not directly intercept or use the original display light. Do not.

분산 외부 프레임(AF)은, 여기서 개략적으로 예시된 바와 같이, 생성되는 주변 광의 특성을 변화시키기 위한 확산기를 포함할 수 있다. 해당 기술분야의 기술자에게 그 생산 및 제조 방법이 알려져 있는, 장기-수명 유기 혼합물; 겔; 및 졸을 포함하는, 확산기 물체 내부의 작은 서스펜딩된 입자들; 단단한 폼; 흐려진 플라스틱 또는 수지로부터의 산란, 예컨대 1 :m 보다 작은 것과 같은, 1 ~ 5 :m 이하의 콜로이드, 에멀젼, 또는 작은 구체를 사용하는 제조를 포함하여, 임의의 수의 알려진 확산 또는 산란 물질 또는 현상이 사용될 수 있다. 산란 현상은 주변 광의 청색 향상을 위한 청색 생성을 위하여와 같이, 가시 파장에 대하여 레일레이 산란(Rayleigh scattering)을 포함하도록 설계될 수 있다. 생성된 컬러는 청색 광-생성 상단 부분과 같은, 특정 영역에서 전체적으로 청색의 색조를 띠거나 구역 색조를 띠는 것과 같이, 구역적으로 정의될 수 있다.The dispersive outer frame AF may comprise a diffuser for changing the characteristics of the ambient light produced, as schematically illustrated herein. Long-life organic mixtures, which are known to those skilled in the art for their production and preparation; Gels; And small suspended particles inside the diffuser object, including a sol; Rigid foam; Any number of known diffuse or scattering materials or phenomena, including preparation using scattered plastics or resins, such as colloids, emulsions, or small spheres of 1-5: m or less, such as less than 1: m This can be used. Scattering phenomena can be designed to include Rayleigh scattering over visible wavelengths, such as for generating blue to enhance the blue of ambient light. The generated color may be defined locally, such as having a blue tint or a regional tint overall in a particular area, such as a blue light-generating top portion.

이제 도 11 및 도 12를 참조하면, 그것에 의해 액티브 확산기 프레임(A)이 기능적으로 각도포토메트릭적으로 되며, 또한 디스플레이 광 센서 또는 센서들을 사용하여 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 디스플레이 출력 광의 패시브 감지를 액티브 프레임 입력으로서 사용하는 본 발명의 다른 실시예가 도시된다. 도 11은 도 5과 유사한 방식으로, 본 발명에 따른 액티브 확산기 프레임 시스템의 상부 부분의 일반화된 개략적인 단면도를 보여주는데, 여기서, 도시된 바와 같이, 디스플레이(D)로부터의 디스플레이 출력 광(K)은 광 가이드(명확성을 위하여 명백하게 표 현되어 있지는 않음)를 이용하여 디스플레이 광 센서(DS)로 운송된다. 디스플레이 광 센서(DS)는, 도시된 바와 같이 광원(LS)을 제어하기 위하여, 하나의 단일 센서를 포함할 수 있고, 또는 미도시된 프로세서에 의해 사용되도록 전기적인 또는 다른 신호로 디스플레이 출력 광(K)을 변환하기 위한 광전 셀, 또는 전하결합소자와 같은 임의의 수의 알려진 광-감지 변환 소자를 사용하는 센서 블록과 같은 복수의 센서들을 포함할 수 있다. 디스플레이 광 센서(DS)는, 광원(LS)으로부터 디스플레이 광 센서(DS)로 광 및/또는 열의 통과를 방지하기 위하여 도시된 바와 같이 분리기(S)를 사용하여 액티브 확산기 프레임(A) 내부에 감싸져 있다. 광원(LS)은 프레임 광을 발생시키며, 이것은 이제 명백하게 도시되어 있는 광 가이드(LG)를 도시된 바와 같이 액티브 프레임 광선(LJ)으로서 통과한다. 광 가이드(LG)는 광을 광원(LS)으로부터 분산 외부 프레임(AF)으로 가이드하며, 한편 이제 프레임 비-영상 광(3)으로서 도시되어 있는 주변 광은 디스플레이(D) 주위의 주변 공간 내로 들어간다. 프레임 비-영상 광(3)은, 도 5에도 역시 도시된 바와 같이, 뒤로 누출되기 위하여 도면 상에서 왼쪽으로 다시 통과할 수 있음을 주목하라.Referring now to FIGS. 11 and 12, whereby the active diffuser frame A is functionally angular photometric, and also active display of passive detection of display output light from the video display unit using the display light sensor or sensors. Another embodiment of the invention for use as an input is shown. FIG. 11 shows a generalized schematic cross-sectional view of the upper part of the active diffuser frame system according to the invention, in a manner similar to FIG. 5, wherein as shown, the display output light K from the display D is A light guide (not explicitly shown for clarity) is used to transport the display light sensor DS. The display light sensor DS may include one single sensor to control the light source LS as shown, or may be used as an electrical or other signal to be used by a processor not shown. A plurality of sensors, such as a photovoltaic cell for converting K), or a sensor block using any number of known photo-sensing converting elements, such as charge coupled devices. The display light sensor DS is wrapped inside the active diffuser frame A using a separator S as shown to prevent the passage of light and / or heat from the light source LS to the display light sensor DS. Lost The light source LS generates frame light, which passes through the light guide LG which is now clearly shown as the active frame light beam LJ, as shown. The light guide LG guides the light from the light source LS to the dispersive outer frame AF, while the ambient light, now shown as frame non-image light 3, enters the surrounding space around the display D. . Note that the frame non-image light 3 can pass back to the left on the drawing to leak backwards, as also shown in FIG. 5.

액티브 확산기 프레임(A), 및 특히 여기서, 예시적인 목적으로 - 분산 외부 프레임(AF) - 는, 광 가이드(LG) 및/또는, 여기에 도시된 바와 같이, 분산 외부 프레임(AF) 내부에 형성되거나, 통합되거나, 또는 내부에 삽입될 수 있는 원통형 프리즘 또는 렌즈로서 여기에 도시된, 각도포토메트릭 요소의 일종이 장착된 것이 도시되어 있다. 이것은 생성된 프레임 비-영상 광(3)의 특성이 관찰자의 위치의 함수로서 변화하는 특수 효과를 가능하게 한다. 도 11은 시야 각도의 함수로서 프레임 비-영상 각도포토메트릭 광(4)에 대하여 상이한 광 강도 및 특성을 제공하는 각도포토메트릭 효과를 예시한다. 광원(LS)으로부터의 광은 도시된 바와 같이 광 가이드(LG)를 통하여 원통형 프리즘 즉 각도포토메트릭 요소 AN으로 들어간다. 도시된 샘플 광선에 있어서, 광은 - 도시된 바와 같이 사용된 원통형 프리즘의 원통 표면 상의 진입 포인트에 의존하여 - 그리고 도시된 바와 같이 중간 위치 포인트에 있는 관찰자 또는 인간 관찰자(Q)는 도시된 바와 같이 수직으로 더 낮은 관찰자(-Q) 또는 더 높은 관찰자(+Q) 에 비하여 각도포토메트릭 요소(AN)로부터 상이한 광 강도를 지각하도록 하는 방식으로, 각도포토메트릭 요소(AN) 밖으로 비-등방적으로 재배향된다. 이 효과는 예컨대 사용자 또는 관찰자로 하여금 의자에서 일어날 때 이러한 효과를 볼 수 있게 허용할 수 있으며, 또는 사용자로 하여금 각도포토메트릭 요소(AN)로부터 상이한 광 지각된 광 레벨 또는 강도를 얻기 위하여 보는 위치를 조금 조정하도록 허용할 수 있다. 이것은, 보는 위치에서의 작은 변화에 기초하여, 개인적인 선호에 따라, 생성되는 주변 광의 강도를 변화시킬 수 있게 허용한다. 사각형, 삼각형 또는 불규칙한 형상을 가진 프리즘 또는 형상들을 포함하여, 그 외 다른 광학 형상과 형태가 사용될 수 있고, 또한 이들은 원하는 때에 분산 외부 프레임(AF) 상에 배치되거나 통합될 수 있다. 등방성 출력보다, 여기서 얻어진 효과는 예컨대 디스플레이(D) 주위에 위치되는 주위 벽, 대상, 및 표면들에 비춰진 흥미있는 광의 띠들에서 무한히 변동될 수 있어, 비디오 디스플레이 유닛 상에서 장면 요소, 컬러, 및 강도가 변화할 때, 어두운 실내에서 일종의 빛의 쇼를 만들 수 있다. 사용될 수 있는 각도포토메트릭 요소의 수와 종류는, 플라스틱 조각, 유리 조각, 및 금을 긋거나 약하게 파괴적인 제조 기법으로 생산된 광학적 효과들을 포함하여, 거의 무제한적이다.The active diffuser frame A, and in particular here, for illustrative purposes-a distributed outer frame AF-is formed inside the light guide LG and / or the distributed outer frame AF, as shown here. It is shown mounted with a kind of angular photometric element, shown here as a cylindrical prism or lens that can be integrated, integrated or inserted therein. This enables the special effect that the characteristics of the generated frame non-image light 3 change as a function of the viewer's position. 11 illustrates an angular photometric effect that provides different light intensities and properties for frame non-image angular photometric light 4 as a function of viewing angle. Light from the light source LS enters the cylindrical prism, ie the angular photometric element AN, through the light guide LG as shown. In the sample beam shown, the light-depending on the entry point on the cylindrical surface of the cylindrical prism used as shown-and the observer or human observer Q at the intermediate position point as shown is Non-isotropically out of the angle photometric element (AN) in such a way that it perceives different light intensities from the angle photometric element (AN) as compared to the vertically lower observer (-Q) or higher observer (+ Q). Reorient. This effect may, for example, allow a user or observer to see this effect when he is in a chair, or the position of the user to see different light perceived light levels or intensities from an angular photometric element (AN). You can allow a bit to adjust. This allows to change the intensity of the ambient light generated according to personal preferences, based on small changes in viewing position. Other optical shapes and shapes can be used, including prisms or shapes having square, triangular or irregular shapes, and they can also be placed or integrated on the dispersive outer frame AF as desired. Rather than isotropic output, the effect obtained here can vary infinitely in the bands of interesting light shining on the surrounding wall, object, and surfaces, for example located around the display D, so that the scene elements, colors, and intensity on the video display unit change. When you do, you can create a kind of light show in a dark room. The number and type of angular photometric elements that can be used are almost unlimited, including plastic pieces, glass pieces, and optical effects produced by gold or weakly destructive manufacturing techniques.

액티브 확산기 프레임(A) 및 디스플레이(D)의 외관은 도 12에 도시되어 있는데, 여기서 도 7의 것과 유사한 전면 개략도가 도 11의 각도포토메트릭 액티브 확산기 프레임 시스템에 대하여 도시되어 있다. 디스플레이(D)는 도시된 바와 같이 원래의 디스플레이 영상 광(1)을 방출한다. 확산기 코어 또는 형태를 가지는 분산 외부 프레임(AF)을 사용하여, 주변 광 M은 도시된 바와 같이 프레임 비-영상 광(3)의 형태를 취하며, 또한 도 10에서 단면으로 도시된 각도포토메트릭 요소(AN)로부터 나오는 프레임 비-영상 각도포토메트릭 광(4)의 형태도 취한다.The appearance of the active diffuser frame A and the display D is shown in FIG. 12, where a front schematic similar to that of FIG. 7 is shown for the angular photometric active diffuser frame system of FIG. 11. Display D emits the original display image light 1 as shown. Using a diffuser core or shaped diffused outer frame AF, the ambient light M takes the form of frame non-image light 3 as shown, and also an angular photometric element shown in cross section in FIG. It also takes the form of a frame non-image angle photometric light 4 emerging from (AN).

이제 도 13 및 도 14를 참조하면, 액티브 확산기 프레임(A) 내부의 광원(LS)를 제어하기 위하여 비디오 디스플레이 유닛에 공급되는 액티브 비디오 신호를 이용하는, 본 발명에 따른 비-인터셉트 액티브 확산기 프레임 시스템의 상부 부분의 일반화된 개략적인 단면도가 도시된다. 도 13에 있어서, 비디오 디스플레이 신호 RF는, 이의의 동축 라인, 광섬유, 무선 링크, 또는 비디오 정보 및 임의의 관련 데이터를 디스플레이(D)에 제공하는 임의의 다른 신호 또는 비트스트림의 소스를 포함하여, 알려진 유도 감지법 또는 신호 라인 또는 전송 라인의 무차별적인 탭을 포함하여, 소비자-제공 어댑터를 사용하는 신호의 픽오프, 또는 디스플레이(D) 내부로부터 신호가 얻어지는 일부 통합 방법을 포함하여, 임의의 알려진 방식으로, 디스플레이(D)로부터 얻어지는 것으로서 개략적으로 도시되어 있다. 이것은 도시된 바와 같이 디스플레이로부터 프로세서 CPU로의 적외선, 블루투스, 또는 펄스폭 변 조 통신을 포함할 수 있다. 알려진 압축 기술이 이러한 통신에 사용될 수 있다. 비디오 디스플레이 신호(RF)를 위해 태핑되는 데이터는, NTSC, PAL 또는 SECAM 파형과 같은 아날로그 신호를 포함할 수 있고, 또한 소스 코딩 및 임의의 서브코드 또는 보조 데이터, 또는 메타데이터를 포함하여, 디지털화된 정보로 이루어질 수 있다. 그 후, 비디오 디스플레이 신호(RF)는, 도시된 바와 같은 액티브 확산기 프레임(A)에 통합되거나 부속되어 있는 것으로서 여기서 도시된, 프로세서(CPU)에 의하여 비디오 및 텔레비전 엔지니어링의 기술 분야에서 알려진 원리를 사용하여 이용된다. 대안적으로, 프로세서(CPU)는 디스플레이(D) 내에 통합될 수 있거나, 또는 액티브 확산기 프레임(A) 또는 디스플레이(D)의 어느 것과도 독립적으로 위치될 수 있다. 전과 마찬가지로 광원(LS)으로부터의 광은 광 가이드(LG)를 통과하고 분산 외부 프레임(AF)으로 나가며, 프레임 비-영상 광(3)을 생성한다.Referring now to FIGS. 13 and 14, a non-intercept active diffuser frame system according to the present invention, which uses an active video signal supplied to a video display unit to control a light source LS inside an active diffuser frame A. FIG. A generalized schematic cross section of the upper part is shown. In FIG. 13, the video display signal RF includes its coaxial line, optical fiber, wireless link, or source of any other signal or bitstream that provides video information and any relevant data to the display D, Any known method, including known inductive sensing or pick-up of signals using consumer-provided adapters, including indiscriminate taps of signal lines or transmission lines, or some integration method where signals are obtained from within the display D Way, it is schematically shown as being obtained from the display D. This may include infrared, Bluetooth, or pulse width modulated communication from the display to the processor CPU as shown. Known compression techniques can be used for this communication. The data tapped for the video display signal (RF) may comprise an analog signal, such as an NTSC, PAL or SECAM waveform, and may also be digitized, including source coding and any subcode or auxiliary data, or metadata. It can consist of information. The video display signal RF then uses principles known in the art of video and television engineering by the processor CPU, shown here as integrated or appended to the active diffuser frame A as shown. Is used. In the alternative, the processor CPU may be integrated within the display D or may be positioned independently of either the active diffuser frame A or the display D. FIG. As before, light from light source LS passes through light guide LG and exits to dispersive outer frame AF, producing frame non-image light 3.

도 14에 있어서, 액티브 확산기 프레임 시스템이 비디오 디스플레이 유닛으로 전달되는 비디오 디스플레이 신호(RF)의 액티브 프레임 입력을 위하여 전자기 커플러(EC1 및 EC2)와 같은 원격 감지를 이용하는 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 비디오 디스플레이 신호(RF), 그 일부, 또는 비디오 디스플레이 신호 RF로부터 유도된 신호가, 비디오 디스플레이 신호(RF)로부터 원하는 정보를 인코딩하는 것과 같은 방식으로 전자기 커플러(EC1)를 구동하기 위하여, 전자공학 및 전기 기술분야에서 알려진 기술을 사용하여, 직접적으로 또는 간접적으로 사용된다. 필요한 경우, 예컨대 디스플레이 내의 픽셀의 한 서브세트만을 샘플링하는 것, 평균화 기술, 또는 전자기 커플러(EC1)에 공급하기 위하여 필요한 임의의 구동 기(미도시됨) 상에 로딩되는 데이터의 감소를 허용할 수 있는 그 외 다른 압축 샘플링과 같이, 비디오 신호를 단순화시키기 위하여 행해지는 어떤 프로세싱이 존재할 수 있다. 아날로그 방식에 있어서, 프로세서(CPU)는 전자기 커플러(EC2)에 의하여 유도적으로 또는 전자기적으로 수신된 신호를 이용할 수 있으며, 이는 전자기 커플러(EC1)와 전자기적으로 서로 연통되어 있다. 이것은 특히 평판(비-CRT) 디스플레이에 있어서, 액티브 확산기 프레임(A)의 간편한 휴대성을 허용한다. 전자기 커플러(EC2)는 안테나의 형태를 취할 수 있거나, 또는 IRED(적외선 방출 다이오드) 또는 신호 정보를 인코드하고 전송하기 위한 유사한 방출기를 이용하는 해당 기술분야에서 통상적으로 이용가능하고 알려져 있는 것과 같은, 명백한 광학적 소자일 수 있다. 임의의 수의 구성이 사용될 수 있다. 예컨대, 전자기 커플러(EC1)는 디스플레이(D)의 부분이거나, 부속되거나, 또는 결합될 수 있으며, 한편 전자기 커플러(EC2)는 액티브 확산기 프레임(A)의 부분일 수 있어, 휴대성 및 교환가능성을 허용할 수 있다.In Fig. 14, another embodiment is shown in which the active diffuser frame system utilizes remote sensing such as electromagnetic couplers EC1 and EC2 for the active frame input of the video display signal RF delivered to the video display unit. In this embodiment, the video display signal RF, a portion thereof, or a signal derived from the video display signal RF drives the electromagnetic coupler EC1 in such a manner as to encode desired information from the video display signal RF. To be used directly or indirectly, using techniques known in the electronics and electrical arts. If necessary, for example, sampling only a subset of the pixels in the display, averaging technique, or reduction of data loaded on any driver (not shown) needed to feed the electromagnetic coupler EC1 may be allowed. As with any other compression sampling that is present, there may be some processing done to simplify the video signal. In the analog manner, the processor CPU may use a signal inductively or electromagnetically received by the electromagnetic coupler EC2, which is in electromagnetic communication with the electromagnetic coupler EC1. This allows for easy portability of the active diffuser frame A, especially for flat panel (non-CRT) displays. Electromagnetic coupler (EC2) may take the form of an antenna or may be obvious, such as those commonly available and known in the art, using IREDs (Infrared Emitting Diodes) or similar emitters for encoding and transmitting signal information. It may be an optical device. Any number of configurations can be used. For example, electromagnetic coupler EC1 can be part of, attached to, or coupled to display D, while electromagnetic coupler EC2 can be part of active diffuser frame A, thereby providing portability and exchangeability. Allowed.

이제 도 15를 참조하면, 액티브 확산기 프레임(A)은 도 13에 도시된 것과 닯은 다른 실시예에 따라 도시되어 있는데, 여기서 광원(LS)으로부터의 출력 광은 프레임 광 변조기(AM)에 의하여 변조된다. 도시된 바와 같이, 프레임 광 변조기(AM)는 이제 분산 외부 프레임(AF)의 부분이며, 또한 광원(LS)과 분산 외부 프레임 표면(AS) 사이에서 중간에 삽입되어 있으므로, 광원(LS)으로부터 나오는 광의 강도와 같은 특성, 색조 또는 포화도는 주변 분산 이전에 변경되어, 도시된 바와 같이, 여기서 변조된 주변 광(3M)으로 지칭하는 것으로 될 수 있다. 이것은, 비디오 디스플 레이 신호(RF)와 같은 액티브 프레임 입력으로부터 유도되는 컨텐츠에 의하여 그 실행이 결정되는 임의의 수의 조명 효과를 허용할 수 있다. 프레임 광 변조기(AM)는, 시간 또는 위치의 함수로서, 투과도 또는 처리량을 변화시키는 하나의 단일 소자, 또는 LCD(액정 디스플레이) 내에서 발견되는 것과 같은, 이러한 소자들의 평평한 어레이와 같은 하나의 어레이, 또는 그 자체를 통해 광의 통과를 허용하지만 또한 스스로 FED(전계발광 디스플레이) 또는 PDP(플라즈마 디스플레이 패널)과 같은 액티브 광원인 하나의 복합 소자를 포함할 수 있다.Referring now to FIG. 15, the active diffuser frame A is shown according to a different embodiment than that shown in FIG. 13, where output light from light source LS is modulated by frame light modulator AM. do. As shown, the frame light modulator AM is now part of the distributed outer frame AF, and is also inserted in between the light source LS and the distributed outer frame surface AS, so that it emerges from the light source LS. Properties, such as intensity of light, hue or saturation, may be changed prior to ambient dispersion, as shown, to be referred to herein as modulated ambient light 3M. This may allow for any number of lighting effects whose execution is determined by content derived from an active frame input, such as a video display signal RF. Frame light modulator (AM) is a single element, such as found in a single element, or a flat array of such elements, such as found in LCDs (liquid crystal displays), varying in transmission or throughput as a function of time or position, Or it may include one composite device that allows light to pass through itself but is also an active light source such as an FED (electroluminescent display) or a PDP (plasma display panel).

다른 예로서, 이제 도 16을 참조하면, 도 15의 것과 유사한 도면이 도시되지만, 이것은 부분적으로 인터셉트적인 구성을 사용하는 또 다른 실시예에 대한 것으로서, 이에 의하여 도 11의 실시예에서 행해진 바와 같이, 일부 디스플레이 출력 광(K)이 또한 광 가이드(LG)로 들어갈 수 있게 허용된다. 본 실시예에서, 디스플레이 출력 광(K) 및 광원(LS)으로부터의 출력 광 둘 모두 광 가이드(LG)를 통과하며, 분산 외부 프레임(AF)을 통해 주변 공간으로 밖으로 나간다.As another example, referring now to FIG. 16, a view similar to that of FIG. 15 is shown, but this is for another embodiment that uses a partially intercepted configuration, whereby as done in the embodiment of FIG. 11, Some display output light K is also allowed to enter the light guide LG. In this embodiment, both the display output light K and the output light from the light source LS pass through the light guide LG and go out through the distributed outer frame AF to the surrounding space.

프레임 광 변조기(AM)를 사용하면, 장면은 디스플레이(D)로부터의 컨텐츠를, 만족스러운 방식으로, 보충하는 분산 외부 프레임(AF) 상으로 투사될 수 있다. 이런 컨텐츠를 생성하기 위한 제어 신호의 유도는 비디오 디스플레이 유닛(D)으로부터 유도된 액티브 프레임 입력으로부터 시작하며, 각본이나 서브코드, 또는 비디오 디스플레이 신호(RF) 내의 전용 데이터로부터 와야될 필요는 없다.Using a frame light modulator AM, the scene can be projected onto a distributed outer frame AF that complements the content from the display D in a satisfactory manner. The derivation of the control signal for generating such content starts with an active frame input derived from the video display unit D, and does not need to come from a script, subcode, or dedicated data in the video display signal RF.

분산 외부 프레임(AF)에 의해 재배향된 광은, 원색과 다른 색의 조합을 허용하는, 비-영상 광일 수 있고 혼합된 광일 수 있다. 이것은 도 24에 도시된 바와 같 은 혼합을 허용하므로, 디스플레이 상의 2개의 구별되는 장면 영역으로부터의 2개의 컬러(A 및 B)는, 원래의 영상 컨텐츠로부터 유도될 때, 원래의 영상에는 보여지지 않았으나, 눈에는 만족스러운 채도(C)를 형성할 수 있다. 이에 따라, 분산 외부 프레임(AF)으로 제공된 광이 예컨대 별도의 적색 및 녹색 영역으로 구별될 수 있는 반면에, 액티브 확산기 프레임에 의해 생성된 주변 광(3M)은, 흥미로운 무대적인 효과를 제공하는, 노란색일 수 있다. 이것은 분산 외부 프레임(AF)이 확산기를 포함할 때 특히 향상된다. 이것은, LED 어레이와 같이 갈색이 생성되기 힘든 광원으로부터, 갈색과 같은 대상 모드 컬러를 생성할 수 있다.The light redirected by the dispersive outer frame AF may be non-image light and may be mixed light, allowing a combination of primary and other colors. This allows for a blend as shown in Figure 24, so that two colors (A and B) from two distinct scene areas on the display are not shown in the original image when derived from the original image content. The eye can form satisfactory saturation (C). Thus, the light provided in the dispersive outer frame AF can be distinguished, for example, into separate red and green regions, while the ambient light 3M generated by the active diffuser frame provides an interesting staged effect, It may be yellow. This is particularly enhanced when the distributed outer frame AF comprises a diffuser. This may produce object mode colors such as brown from light sources where brown is less likely to be produced, such as LED arrays.

이제 도 17 및 도 18을 참조하면, 각각 도 15 및 도 16에 도시된 실시예에서의 예시적인 광 흐름에 대한 기본적인 개략 블록도가 도시된다. 도 17에 있어서, 광원(광원으로 도시됨) 및 도 18에 있어서, 광원 및 일부 디스플레이 광(디스플레이로 도시됨)은 RGB 구성성분 광, 또는 첨부된 청구범위에서 불리는 바와 같이 프레임 광으로서 나오며, 두 경우 이 광은 도시된 바와 같이 광 가이드(LG)를 통과하여, 도시된 바와 같이 프레임 광 변조기(AM)로 전진하는데, 이는 투과된 녹색 광을 나타내는 약해진 개략적인 화살표에 도시된 바와 같이 녹색(G) 광의 일부분을 제거하는 것으로서 도시되어 있다. 이 변조된 광은 분산 외부 프레임(AF)을 통과하며, 우리의 예시적인 실시예에서, 함께 혼합되어 마젠타 광(마젠타로 도시됨)을 형성하고, 이는 주변 공간으로 방송된다. 이러한 색차 선택은 하나 이상의 액티브 프레임 입력으로부터 수집된, 디스플레이(D)의 거동의 함수로서 프레임 광 변조기(AM)를 제어하기 위한 알려진 방법을 사용하여, 분산 프레임 외부 표면(AS) 상의 위치의 함수로서, 그리고 시간의 함수로서 변조될 수 있다.Referring now to FIGS. 17 and 18, a basic schematic block diagram of an exemplary light flow in the embodiment shown in FIGS. 15 and 16, respectively, is shown. In FIG. 17, the light source (shown as the light source) and FIG. 18, the light source and some display light (shown as the display) emerge as RGB component light, or frame light as referred to in the appended claims, This light then passes through the light guide LG as shown and advances to the frame light modulator AM as shown, which is shown in green (G) as shown by a weakened rough arrow representing transmitted green light. ) To remove a portion of the light. This modulated light passes through a dispersive outer frame AF, and in our exemplary embodiment, they are mixed together to form magenta light (shown as magenta), which is broadcast to the surrounding space. This color difference selection is collected as a function of position on the distributed frame outer surface AS, using a known method for controlling the frame light modulator AM as a function of the behavior of the display D, collected from one or more active frame inputs. And can be modulated as a function of time.

도 19는 도 16에 도시된 것과 일부 방식에서 유사한 다른 실시예를 도시하는데, 다만 여기서 액티브 확산기 시스템은 수정된 비디오 디스플레이 광을 생성하기 위하여 비디오 디스플레이 유닛에 제공된 비디오 신호를 보충하며, 또한 도 11에 도시된 바와 같은 예시적인 각도포토메트릭 요소를 포함한다. 본 발명의 이 실시예는, CPU(명확성을 위하여 도시되지 않음)가, 도시된 바와 같이 수정된 디스플레이 광(K+)을 생성하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같은 기점 영역(FA)에 상주하는 비디오 디스플레이 유닛 내의 선택된 출력 픽셀들을 구동 또는 상승(또는 필요한 경우 위로를 억제)하기 위하여 비디오 디스플레이 유닛(D)으로 제공된 기점 영역 비디오 신호(아래에서 논의되는)를 발생시키기 위하여 디스플레이 출력 광(K) 또는 비디오 디스플레이 신호(RF) 중 어느 하나의 패시브 감지를 이용할 수 있게 허용한다. 이것은 예컨대 광 생성에서의 상승을 허용할 수 있는데, 왜냐하면 원래의 디스플레이(D)에 대하여 이제 2개의 새로운 광원, 즉 도시된 바와 같이 액티브 확산기 프레임(A) 내의 광원(LS) 및 디스플레이로부터의 수정된 디스플레이 광(K+)이 존재하기 때문이다. 전과 마찬가지로, 수정된 디스플레이 광(K+) 및 광원(LS)으로부터의 출력 광은 광 가이드(LG)를 통과하여 프레임 광 변조기(AM) 및 분산 외부 프레임(AF)을 통과하여 전진한다. 본 예시적인 예에서의 이 광 중 일부는 각도포토메트릭 요소(AN)를 통과하고, 이제 프레임 비-영상 각도포토메트릭 광(4M)으로서 도시되는 것을 생성하며, 이것은 도시된 바와 같이 시야 각도의 함수로서 특성을 변화시킬 수 있다.FIG. 19 shows another embodiment similar in some ways to that shown in FIG. 16, wherein the active diffuser system supplements the video signal provided to the video display unit to produce modified video display light, and also in FIG. 11. It includes an exemplary angular photometric element as shown. This embodiment of the present invention is a video in which a CPU (not shown for clarity) resides in an origin region FA as shown in FIG. 1 to produce a modified display light K + as shown. Display output light K or video to generate a starting area video signal (discussed below) provided to video display unit D to drive or raise (or suppress upwards if necessary) the selected output pixels in the display unit. Allows the use of passive sensing of either of the display signals RF. This may allow for an increase in light generation, for example, because for the original display D there are now two new light sources, namely the modified light from the display and the light source LS in the active diffuser frame A as shown. This is because display light K + exists. As before, the modified display light K + and output light from the light source LS pass through the light guide LG and advance through the frame light modulator AM and the scattering outer frame AF. Some of this light in this illustrative example passes through the angular photometric element (AN) and produces what is now shown as the frame non-image angular photometric light 4M, which is a function of the viewing angle as shown. As a result, the characteristics can be changed.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 광 가이드(LG)는 관찰자에게 기점 영역(FA)으로부터 원래의 디스플레이 광의 동시 투과를 허용할 수 있으며, 여전히 액티브 확산기 프레임 시스템에 의하여 사용되도록 디스플레이 광의 펌핑 또는 이용을 허용할 수 있다.In another embodiment of the invention, the light guide LG may allow the viewer to simultaneously transmit the original display light from the starting area FA and still pump or use the display light for use by the active diffuser frame system. Can be allowed.

이제 도 20을 참조하면, 액티브 확산기 프레임 시스템을 구비하는 분할기-프리즘이 장착된 기점 영역(명확성을 위하여 표시되지 않은)을 보여주는 디스플레이(D)의 상부 부분의 확대된 단면도를 이용하여 이러한 일 실시예가 도시되어 있다. 여기서 광 가이드(LG)는 도시된 바와 같이 직각 프리즘(right prism)의 형태를 취하며, 따라서 100퍼센트 내부 반사가 발생할 수 있는 임계 표면을 제공하도록 형성되어 있다.Referring now to FIG. 20, one embodiment of this is illustrated using an enlarged cross-sectional view of an upper portion of the display D showing a starting area (not shown for clarity) with a splitter-prism equipped with an active diffuser frame system. Is shown. The light guide LG takes the form of a right prism as shown, and is thus formed to provide a critical surface where 100 percent internal reflection can occur.

구체적으로, 광 가이드(LG) 및/또는 분산 외부 프레임(AF)은 내부 전반사를 위한 임계각에서 또는 근처에 임계 표면(CS)이 존재하도록 허용하기 위하여 도시된 바와 같이 형성된다. 도면의 오른쪽에 도시된 분산 외부 프레임(AF)의 전면은 그것의 법선 벡터가 일반 출력 광 외측 방향(D(K))로부터 약 45도 떨어진 임계 표면(CS)을 형성하도록 경사져 있다. 대부분의 플라스틱의 내부 반사에 대한 입계 각도가 전형적으로 약 42도이기 때문에, 이것은 광 가이드(LG)로 들어가는 광을 분할할 수 있는 기회를 제공하는데, 왜냐하면, 선택된 지형을 사용하면, 대략적으로 들어가는 광의 절반이 임계 각도를 넘어서게 될 것이어서 도시된 바와 같이 내부적으로 반사된 출력 광(KX)으로 되며, 이후 도시된 바와 같이 상단에 탑재된 프레임 광 변조기(AM)를 통과하면 프레임 변조된 주변 광(3M)으로 되며, 한편 광 가이드(LG) 에 들어간 광의 나머지 절반은 이렇게 재배향되지 않고, 도시된 바와 같이 전방으로 통과하여 투과된 출력 광(KT)으로 되며 또한 프레임 영상 광(2)으로 된다. 따라서, 관찰자는 기점 영역(FA) 내의 원래 디스플레이 영상의 원래 특징을 지각 또는 구별할 것이며, 또한 여전히, 동시에, 광은 주변 분산을 위하여 분산 외부 프레임(AF)으로부터 위로 펌핑하기 위하여 이용가능하다. 이에 따라 이 속이 비쳐보이는 또는 투명한 액티브 확산기 프레임(A)은 감소된 강도 하에서 전체 디스플레이 영역 전체에 걸쳐 원래의 디스플레이 영상을 볼 수 있게 하는데, 이는 인간 시각 시스템의 고유한 보상 시스템 때문에 구체적으로 주목되지 않는다. 투과된 출력 광(KT)에 대한 직선적인 출구로부터의 작은 편향은 명확성을 위하여 도시되어 있지 않다.Specifically, the light guide LG and / or the dispersive outer frame AF are formed as shown to allow for the presence of the critical surface CS at or near the critical angle for total internal reflection. The front face of the distributed outer frame AF shown on the right side of the figure is inclined such that its normal vector forms a critical surface CS about 45 degrees away from the normal output light outward direction D (K). Because the grain boundary angle for the internal reflection of most plastics is typically about 42 degrees, this provides an opportunity to split the light entering the light guide (LG), because using the selected terrain, the approximate Half will be beyond the critical angle, resulting in internally reflected output light KX as shown, and then passing through the frame light modulator AM mounted on top as shown, the frame modulated ambient light 3M. On the other hand, the other half of the light that enters the light guide LG is not thus redirected, but becomes the output light KT transmitted through the front as shown, and also becomes the frame image light 2. Thus, the observer will perceive or distinguish the original features of the original display image in the origin area FA, and still, at the same time, the light is available for pumping up from the dispersive outer frame AF for peripheral dispersion. This hollow or transparent active diffuser frame A thus allows the original display image to be viewed throughout the entire display area under reduced intensity, which is not specifically noted because of the inherent compensation system of the human visual system. . Small deflections from the straight exit to the transmitted output light KT are not shown for clarity.

이렇게 재배향된 내부적으로 반사된 출력 광(KX)는 액티브 확산기 프레임 시스템에 의하여 입력으로서 사용될 수 있으며, 액티브 확산기 프레임(A) 및 임의의 결합된 프로세서(CPU)(미도시됨)로 정보를 추가로 제공하기 위하여, 디스플레이 광 센서(DS)를 프레임 광 변조기(AM), 또는 둘의 임의의 조합 대신에 대체하는 것이 가능하다.This redirected internally reflected output light KX can be used as an input by the active diffuser frame system, adding information to the active diffuser frame A and any associated processor (not shown). It is possible to replace the display light sensor DS instead of the frame light modulator AM, or any combination of the two, in order to provide.

추가적인 특색, 즉 주변 누설 광(누설로 도시됨)으로 되도록 광 가이드(LG) 내부에서 내부적으로 광을 반사하도록 전면 반사기 또는 반사면(T)의 사용도 역시 도시되어 있다. 이러한 광은 도 8에 도시된 바와 같은 뒷벽을 조명할 수 있다.An additional feature is also shown, the use of the front reflector or reflecting surface T to reflect light internally inside the light guide LG to become ambient leakage light (shown as leakage). Such light may illuminate the back wall as shown in FIG. 8.

도 20에 예시된 분할기 프리즘 실시예에 대한 대안적인 실시예로서, 도 21은 임계 표면(CS)에서의 내부 반사 대신에 부분 반사면(T2)을 사용한다. 전과 마찬가 지로, 일부 광, 즉 내부적으로 반사된 출력 광(KX)은, 도시된 바와 같이 프레임 광 변조기(AM)를 통과함으로써와 같이, 액티브 확산기 프레임(A) 및/또는 대안적으로 디스플레이 광 센서(DS)(미도시됨)에 대한 입력으로서 사용하기 위하여 위로 반사된다. 그 외 다른 광은 전과 마찬가지로 투과되어 투과된 출력 광(KT)으로 된다. 이제 광 가이드 및 분산 외측 프레임(AF)은, 여기서 하나의 물리적인 블록 구성부분으로 통합되어 있어서, 도 20에서 이전에 도시된 바와 같은 광 경로를 가지는, 도시된 바와 같이 대부분이 속이 비어 있을 수 있다. 부분 반사 표면(T2)을 사용하는 것은 도 20에 도시된 바와 같이 굴절된 내부 반사가 존재하기 때문에 임계 표면(CS)을 가로질러 구별될 영상에 대한 굴절 변위 효과가 존재하지 않으므로 유리할 수 있으나; 부분 반사 표면을 사용하는 것은 반사 표면에서 일부 광 손실을 도입하는 단점을 가질 수 있는 반면, 도 20의 임계 표면(CS)에서의 100 퍼센트 내부 반사는 절대적이다. 앞선 도 20에서와 마찬가지로, 전면 반사기(T)는 디스플레이(D)의 상단을 가로질러 도시된 바와 같이 주변 광의 뒷쪽 누출을 향상시키기 위하여 사용된다. 연속 부분 반사 표면(T2)에 대한 대안으로서, 개별적으로 일부 디스플레이 광이 누출되도록 반사하고 재배향하는 작은 물리적인 규모로 선택 반사기들 또는 부분 반사기들을 사용하고, 한편 그 외 광은 프레임 영상 광(2)에 추가하기 위하여 이러한 선택 반사기들 사이를 통과하도록 할 수 있다.As an alternative embodiment to the divider prism embodiment illustrated in FIG. 20, FIG. 21 uses partial reflecting surface T2 instead of internal reflection at critical surface CS. As before, some light, i.e. the internally reflected output light KX, is passed through the active light diffuser frame A and / or alternatively to the display light sensor, such as by passing through the frame light modulator AM as shown. Reflected up for use as input to (DS) (not shown). The other light becomes the output light KT transmitted and transmitted as before. The light guide and the dispersive outer frame AF are now integrated into one physical block component here, so that most of them can be hollow as shown, with the optical path as previously shown in FIG. 20. . Using the partially reflective surface T2 may be advantageous as there is no refractive displacement effect on the image to be distinguished across the critical surface CS because there is an internal reflection refracted as shown in FIG. 20; Using a partially reflective surface can have the disadvantage of introducing some light loss at the reflective surface, while the 100 percent internal reflection at the critical surface CS of FIG. 20 is absolute. As in the previous FIG. 20, the front reflector T is used to enhance the backside leakage of ambient light as shown across the top of the display D. FIG. As an alternative to the continuous partially reflective surface T2, use selective reflectors or partial reflectors on a small physical scale that individually reflect and redirect some display light to leak, while the other light is frame image light 2. It may be allowed to pass between these select reflectors to add to it.

일반적으로, 여기서 주어지는 교시는 다양한 방식으로 응용될 수 있다. 광 가이드(LG) 및 또는 분산 외부 프레임(AF)을 위한 분할기 프리즘 형상은 전체 프레임에 대하여 하나의 단일 평면을 포함할 수 있고, 대안적으로 분할기 프리즘은 각 각이 디스플레이 기점 경계(도 1 참조)의 각 측부, 즉 상단, 하단, 왼쪽 및 오른쪽 측부들에 대하여 하나씩 4개의 평면을 포함할 수 있다. 대안적으로 작은 규모에서 동일한 효과를 성취하기 위하여 구역 프리즘 또는 작은 프리즘, 심지어 픽셀-크기 프리즘이 존재할 수 있다.In general, the teachings given herein may be applied in a variety of ways. The divider prism shape for the light guide LG and / or the distributed outer frame AF may comprise one single plane with respect to the entire frame, alternatively the divider prism may each have a display origin boundary (see FIG. 1). It may include four planes, one for each side of, ie, top, bottom, left and right sides. Alternatively, there may be zone prisms or small prisms, even pixel-scale prisms, to achieve the same effect at a smaller scale.

분산 외부 프레임(AF)은 또한 미도시된 특정 목적을 위하여 또는 주변 공간에서 특정 장소에 주변 광을 추가로 출사 또는 분사하기 위하여 하나 이상의 광 파이프(미도시됨)를 포함한다. 예컨대, 광 파이프는 도 20 또는 도 21에서, 도시된 k와 같이 누출 광이 뒤로 출사하는 곳에 인접하여, 분산 외부 프레임(AF)의 뒤에 부착될 수 있다. 이러한 광 파이프로부터 나오는 주변 광(M)은, 광학 분산기(미도시됨)를 장착한 플로어 또는 특수 효과를 위한 천장 스플리쉬 유닛과 같이, 다른 곳에서 사용하기 위한 다른 광 구조로 광학적으로 펌핑될 수 있다. 광 파이프는 또한 주변 분산의 목적으로 증폭하기 위하여 광을 운반하기 위하여 사용될 수 있다.The distributed outer frame AF also includes one or more light pipes (not shown) for specific purposes not shown or for further emitting or emitting ambient light at specific locations in the surrounding space. For example, the light pipe may be attached to the back of the dispersion outer frame AF, adjacent to where the leaked light exits back, as shown in FIG. 20 or 21. The ambient light M coming from such a light pipe can be optically pumped into other light structures for use elsewhere, such as floors with optical diffusers (not shown) or ceiling split units for special effects. have. Light pipes can also be used to carry light to amplify for the purpose of ambient dispersion.

본 발명에 의하여 얻어질 수 있는 기능들 중 하나는, 원래 디스플레이 영상 광(1)으로부터 유도된, 그러나 실제로 현존하지는 않는, 색도의 액티브 프레임에 의한 생성이다. 이것은, 이전에 언급된 바와 같이 그 색도가, 심지어 원색들이 조합된 때에도, 제어하기 힘든 LED와 같은, 뜨거운 또는 액티브 광원에 의존하지 않고 행해질 수 있다. 예컨대, 원래 디스플레이 영상 광(1)은 컬러 변환 또는 컬러 변조될 수 있다. 주목되어야 할 점은, 인간 시각 시스템의 휘도 기능은, 다양한 가시 파장에 대하여 검출 민감도를 제공하는데, 광 레벨의 함수로서 변화한다는 점이다.One of the functions achievable by the present invention is the creation by the chromatic active frame, which is derived from the original display image light 1 but is not actually present. This can be done without relying on hot or active light sources, such as LEDs, which are difficult to control, even when the primary colors are combined, as mentioned previously. For example, the original display image light 1 may be color converted or color modulated. It should be noted that the luminance function of the human visual system provides detection sensitivity for various visible wavelengths, which varies as a function of light level.

예컨대, 막대세포에 의존하는 암순응 또는 야간 시각은 청색 및 녹색에 더 민감한 경향이 있다. 원추세포를 사용하는 명순응 시각은 적색 또는 노란색과 같은 더 긴 파장 광을 검출하는 것에 더 적합하다. 어두운 홈 시어터 환경에 있어서, 광 레벨의 함수로서 서로 다른 컬러의 상대 휘도에서의 이러한 변화는 주변 공간에 비디오 사용자에게 전달되는 컬러를 변조 또는 변화시킴으로써 어느 정도 상쇄될 수 있다. 이것은 프레임 광 변조기(AM)를 사용하여 컬러 감산 단계를 이용하여 행해질 수 있거나, 또는 도 22에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예의 교시를 사용하여 행해질 수 있는데, 도 22에는 도 21의 상단 부분이 도시되어 있으나, 추가 구성성분, 즉 주변 방출 전에 광을 추가 수정하기 위한 축광 방출기가 구비되어 있다. 이전 도 21에서 도시된 바와 같은 내부적으로 반사된 출력 광(KX)이 도 22에서 위쪽으로 나오기 때문에, 이것은 전과 마찬가지로 프레임 광 변조기(AM)를 통과하고, 그 후 도시된 바와 같이 프레임 광 변조기(AM)에 부착되거나 부속되거나 또는 통합되어 있는 축광 방출기(PE)를 통과하여 올라간다. 또 다른 예로서, 그리고 이제 도 23을 참조하면, 프레임 광 변조기(AM) 및 분산 프레임 외부 표면(AS) 사이에 개재된 축광 방출기(PE)를 또한 추가적으로 포함하는, 도 15에 도시된 것과 유사한 기능의 본 발명의 또 다른 실시예가 도시된다. 이 경우, 광원(LS)으로부터의 출력 광은 광 가이드(LG)를 통과하고, 프레임 광 변조기(AM)를 통과하고 주변 공간을 주변 방출되기 위하여 분산 회부 프레임(AF)에 의해 방송된다. 대안적으로, 축광 방출기(PE)는 분산 외부 프레임(AF)에 통합될 수 있다.For example, dark adaptation or night vision, which depends on rod cells, tends to be more sensitive to blue and green. Bright acclimation using cone cells is more suitable for detecting longer wavelength light, such as red or yellow. In dark home theater environments, this change in the relative luminance of the different colors as a function of light level can be offset to some extent by modulating or changing the color delivered to the video user in the surrounding space. This can be done using a color subtraction step using a frame light modulator AM, or can be done using the teachings of another embodiment of the invention shown in FIG. 22, in which the upper portion of FIG. Although shown, there are additional components, ie photoluminescent emitters for further modifying the light before ambient emission. Since the internally reflected output light KX as previously shown in FIG. 21 emerges upward in FIG. 22, it passes through the frame light modulator AM as before, and thereafter, as shown, the frame light modulator AM is shown. Ascend through the photoluminescent emitter (PE) attached, attached or integrated. As another example, and referring now to FIG. 23, a function similar to that shown in FIG. 15, further comprising a photoluminescent emitter PE interposed between the frame light modulator AM and the dispersion frame outer surface AS. Another embodiment of the present invention is shown. In this case, the output light from the light source LS passes through the light guide LG, passes through the frame light modulator AM, and is broadcast by the distributed referential frame AF in order to ambiently emit the surrounding space. Alternatively, the photoluminescent emitter PE may be integrated into the dispersive outer frame AF.

축광 방출기(PE)는 흡수에 의하여 즉 광원(LS)으로부터의 인입 광으로부터 또는 디스플레이 출력 광(K)(예컨대, KX)로부터 여기되고, 이후 더 높은 원하는 파장에서 이 광을 재-방출함으로써, 컬러 변환을 수행한다. 형광 색소와 같은 축광 방출기에 의한 여기 및 재-방출은 원래의 비디오 영상 또는 광원에는 원래 존재하지 않은, 그리고 또한 아마도 디스플레이(D)의 동작에 고유한 컬러들의 범위 또는 컬러 전범위 내에 없는, 새로운 컬러의 렌더링을 허용할 수 있다.The photoluminescent emitter PE is excited by absorption, i.e. from incoming light from the light source LS or from the display output light K (e.g. KX), and then re-emits this light at a higher desired wavelength, Perform the conversion. Excitation and re-emission by photoluminescent emitters, such as fluorescent dyes, are new colors that do not originally exist in the original video image or light source, and are also probably not within the range or full range of colors inherent to the operation of the display D. Allows rendering of.

도 24는, 도 23에 주어진 실시예와 같은, 이러한 프로세스에 대한 예시적인 광 흐름에 대한 기본적인 개략 블록도를 보여준다. 광원(디스플레이 또는 광원으로 도시됨)으로부터의 RGB 광은 TFT LCD 디스플레이와 같은 프레임 광 변조기(AM)를 통과하고, 이후 축광 방출기(PE) 상으로 가며, 여기서 다양한 파장 범위에서의 여기 즉 흡수는 {예컨대, 분산 프레임 외부 표면(AS)에서} 가산적인 혼합을 통하여 디스플레이 또는 광원에는 원래 존재하지 않는 새로운 컬러(오렌지 부스트로 도시됨)를 제공하는 오렌지 컬러 O를 생성한다.FIG. 24 shows a basic schematic block diagram of an exemplary light flow for this process, such as the embodiment given in FIG. 23. RGB light from a light source (shown as a display or light source) passes through a frame light modulator (AM), such as a TFT LCD display, and then onto a photoluminescent emitter (PE), where excitation, or absorption, at various wavelength ranges is { Additive mixing, for example, at the dispersion frame outer surface AS produces an orange color O that provides a new color (shown in orange boost) that does not originally exist in the display or light source.

새로운 컬러의 생성은 새롭고 흥미로운 시각 효과를 제공할 수 있다. 예시적인 예는 사냥꾼의 오렌지라고 불리우는 것과 같은 오렌지 광의 생성일 수 있는데, 이에 대해서는 이용가능한 형광 색소들이 잘 알려져 있다(ref[2] 참조). 주어진 예는 일반적인 형광 현상 및 관련 현상에 대하여 반대로, 하나의 형광 컬러와 관련되는데, 이는 도면이 그렇지 않았더라면 사냥꾼의 오렌지의 특정 예가 아닌 것에 집중했을 것이기 때문이다. 다시 말해서, 임의의 축광 화합물, 물질 또는 재료는, 그것이 액티브 확산기 프레임(A) 내부의 소스들 및 광원들에 응답하기 위한 활성화 또는 여기 잠재력을 가지고 있는 한, 축광 방출기(PE)를 위해 사용될 수 있다.The generation of new colors can provide new and interesting visual effects. An illustrative example may be the generation of orange light, such as the hunter's orange, for which available fluorescent dyes are well known (see ref [2]). The example given relates to one fluorescence color, in contrast to the general fluorescence and related phenomena, since the drawing would have otherwise focused on something that is not a specific example of a hunter's orange. In other words, any photoluminescent compound, material or material can be used for the photoluminescent emitter PE as long as it has an activation or excitation potential to respond to sources and light sources inside the active diffuser frame A. .

형광 오렌지 또는 그 외 다른 형광 안료 종을 사용하는 것은, 적색 및 오렌지색에서의 상승이 긴 파장에 대한 암순응 시각의 감소된 민감도를 상쇄시킬 수 있는, 낮은 광 조건에서 특히 유용할 수 있다.Using fluorescent oranges or other fluorescent pigment species may be particularly useful in low light conditions, where the rise in red and orange can offset the reduced sensitivity of dark adaptation time to long wavelengths.

형광 안료는, 페릴렌즈, 나프탈리미데즈, 코우마린즈, 티옥산틴즈, 안스라퀴논즈, 티오인디고이드즈, 및 미국 오하이오주 클리블랜드 소재 Day-Glo Color Corporation에 의해 제조된 것과 같은 독점소유의 안료류와 같은 안료류 내에서 알려져 있는 안료를 포함할 수 있다. 이용가능한 컬러는 아파치 옐로우, 티그리스 옐로우, 사반나 옐로우, 포코노 옐로우, 모하크 옐로우, 포토맥 엘로우, 마리골드 오렌지, 오타와 레드, 볼가 레드, 새먼 핑크, 및 컬럼비아 블루를 포함한다. 이들 안료류는 알려진 프로세스를 사용하는 PS, PET, 및 ABS와 같은 수지에 포함될 수 있다.Fluorescent pigments are proprietary pigments such as Peryllens, Naphthalimides, Komarins, Thioxanthines, Anthraquinones, Thioindigoids, and Day-Glo Color Corporation, Cleveland, Ohio. Pigments, such as known in the pigments may be included. Available colors include Apache Yellow, Tigris Yellow, Savannah Yellow, Pocono Yellow, Mohawk Yellow, Potomac Yellow, Marigold Orange, Ottawa Red, Volga Red, Salmon Pink, and Columbia Blue. These pigments can be included in resins such as PS, PET, and ABS using known processes.

형광 안료 및 원료는 동일 채도의 비형광 물질보다 크게 더 밝도록 설계될 수 있기 때문에 시각적 효과를 향상시킨다. 형광 컬러를 발생시키기 위하여 사용된 전통적인 유기 안료의 소위 내구력 문제는, 태양에 노출된 채 7 ~ 10 년 동안 각자의 뚜렷한 컬러를 유지하는 내구력있는 형광 안료의 개발로 귀결된 기술 진보 덕분에, 최근의 이십 여년 동안 해결되었다. 따라서 이들 색소들은 UV 광선 입사가 최소화되는 홈 시어터 환경에서는 거의 파괴될 수 없다.Fluorescent pigments and raw materials can be designed to be significantly brighter than non-fluorescent materials of the same saturation, thereby enhancing the visual effect. The so-called durability problem of traditional organic pigments used to generate fluorescent colors is due to the recent technological advances that resulted in the development of durable fluorescent pigments that maintain their distinct color for 7 to 10 years of exposure to the sun. It was solved for over twenty years. Therefore, these pigments can hardly be destroyed in a home theater environment where UV light incident is minimized.

대안적으로, 형광 광색소가 사용될 수 있는데, 이들은 짧은 파장의 광을 흡수하고, 적색 또는 오렌지색과 같은 더 긴 파장으로서 이 광을 재-방출함으로써 단순하게 동작한다. 예컨대 400 ~ 440 nm 광인 청색 및 보라색과 같은 가시 광을 사 용하여 여기되는 기술적으로 진보된 비유기 안료는 현재 쉽게 이용가능하다.Alternatively, fluorescent photopigs can be used, which operate simply by absorbing short wavelengths of light and re-emitting this light as longer wavelengths, such as red or orange. Technically advanced inorganic pigments that are excited using visible light such as blue and purple, for example 400-440 nm light, are readily available.

높은 형광성을 가진 원료는 형광 컬러 현상의 정신물리학적 지각인 플루오런스(fluorence)라고 알려진 자연스럽지 않은 밝기를 보이는 독특한 컬러의 빛을 제공한다.Highly fluorescent materials provide uniquely colored light with unnatural brightness, known as fluorence, the psychophysical perception of fluorescence color phenomena.

이 현상은 대부분 연구되지 않은 채로 남아 있으나, 색도의 함수로서 최대 이론적으로 성취가능한 휘도(흰색에 관련된) 사이의 관계는 MacAdam (1935)에 의하여 양적으로 모델화되었고 그 이후 컬러 과학 기록에서 매커덤 한계(MacAdam limit)라고 알려져 왔다. 플루오런스는 Y/YMacAdam(x,y)에 의하여 특정될 수 있다고 제안되었다. 여기서 Y는 형광 컬러 자극의 상대 반사율 또는 명백한 반사율이며, YMacAdam(x,y)는 형광 컬러 자극의 색도 좌표 (x,y)에 대한 매커덤 한계이다.This phenomenon remains largely unstudied, but the relationship between the maximum theoretically achievable luminance (relative to white) as a function of chromaticity has been quantitatively modeled by MacAdam (1935) and subsequently the macadam limit in color science records ( MacAdam limit). It is proposed that fluorescence can be specified by Y / YMacAdam (x, y). Where Y is the relative or apparent reflectance of the fluorescent color stimulus and YMacAdam (x, y) is the macadam limit for the chromaticity coordinates (x, y) of the fluorescent color stimulus.

도 25는 본 발명에 따른 도 24의 컬러 변환 프로세스와 가장 가까운 이용가능한 채도에 대하여 종래 광원 또는 디스플레이에 의한 종래 비디오 컬러 생성의 것을 비교한 것을 보여준다. 왼쪽에서 도시된 바와 같이, 원색 R, G, B를 사용하는 원래의 비디오 영상 또는 광원은 도 24에 도시된 바와 같이 디스플레이 또는 광원에 의해 고유하게 생성할 수 없는 새로운 오렌지 컬러를 생성한다. 이 전범위-바깥의 광은 주변 광(M+)으로서 도시되어 있다. 이를 디스플레이 또는 광원에 의하여 고유하게 생성된 광을 사용하여 가장 가까운 채도의 동일 컬러의 생성에 대해 비교하라, 반면에 예시적인 예로서, 적색 광(R로 도시됨)의 높은 강도와 녹색 광(g로 도시됨)의 더 작은 강도를 포함하는 광은 프레임 광 변조기(AM)에 의하여 감산적으로 필터링되어 오렌지 컬러(오렌지로 도시됨)를 생성하며, 이 오렌지 컬러는 여전 히 액티브 확산기 프레임(A)과 연결된 디스플레이 또는 광원에 의하여 고유하게 생성가능한 컬러의 전범위 내에 있다. 이 도면은 본 발명에 따라 축광 방출기를 사용하여 액티브 확산기 프레임 시스템에 의해 생성된 광이 해당 채도에 대한 매커덤 한계를 초과할 수 있다는 것을 그래픽적으로 도시한다.FIG. 25 shows a comparison of conventional video color generation by conventional light sources or displays against the closest available saturation with the color conversion process of FIG. 24 in accordance with the present invention. As shown at left, the original video image or light source using primary colors R, G, and B produces a new orange color that cannot be uniquely produced by the display or light source as shown in FIG. This full range-outer light is shown as ambient light M +. Compare this to the generation of the same color of closest saturation using the light inherently generated by the display or light source, while by way of example, the high intensity of red light (shown as R) and green light (g Light containing the smaller intensity of the < RTI ID = 0.0 > < / RTI > is subtractively filtered by the frame light modulator AM to produce an orange color (shown in orange), which is still active diffuser frame A It is within the full range of colors inherently produceable by the display or light source connected with the. This figure graphically shows that the light generated by the active diffuser frame system using the photoluminescent emitter in accordance with the present invention may exceed the macadam limit for its saturation.

도 26은 전체적으로 개략적인 블록 형태로, 비디오 디스플레이에 의하여 정상적으로 생성된 컬러의 전범위의 바깥에서 컬러를 생성하기 위하여 본 발명의 액티브 확산기 프레임에 의하여 형광 발광이 사용될 수 있는 프로세스를 보여준다. 디스플레이 컬러 전범위(RGB)로부터의 RGB 광은 축광 방출기(PE) 내부의 형광 물질을 여기시키도록 허용되고, 디스플레이(D) 또는 광원(LS)의 고유한 동작에 의하여 이용가능한 컬러의 전범위 바깥에서 분산 외부 프레임(AF)에 의한 컬러의 생성을 허용한다. 이것은 도 26에 그래픽적으로 도시되어 있는데, 여기서 형광 발광은 전범위외 컬러(out-of-gamut color)의 생성을 초래한다.FIG. 26 shows a process in which fluorescent light emission can be used by the active diffuser frame of the present invention to produce color outside the full range of colors normally generated by a video display, in the form of a schematic block. RGB light from the display color gamut RGB is allowed to excite fluorescent material inside the photoluminescent emitter PE and is outside the full gamut of colors available by the unique operation of the display D or the light source LS. Allows the generation of color by the distributed outer frame AF. This is illustrated graphically in FIG. 26, where fluorescence causes the generation of out-of-gamut colors.

예시의 목적으로 도 27은 도 22, 도 23, 도 28 및 도 30에 의하여 예시된 실시예들에 대하여 사용될 수 있는 형광 물질(사냥꾼의 오렌지)에 대하여 활성화, 반사, 형광 발광, 및 총 출력 스펙트럼 분산의 종래 기술의 그래프를 보여준다(ref[2]로부터, p.365). 본 예에서 축광 발광기(PE)는 E로서 도시된 더 짧은 파장에 의하여 여기된다. R에 의하여 도시된 통상의 반사 프로세스는 F에 의하여 도시된 형광 방출 스펙트럼 분산에 의하여 보충되어, HO로서 도시된 고-출력 총 방출을 제공하도록 추가되는데, 이는 디스플레이(D)의 고유 컬러 전범위 바깥에 놓일 수 있다.For illustrative purposes, FIG. 27 shows activation, reflection, fluorescence, and total power spectra for a fluorescent material (hunter's orange) that may be used for the embodiments illustrated by FIGS. 22, 23, 28, and 30. A prior art graph of variance is shown (from ref [2], p. 365). In this example, the photoluminescent emitter PE is excited by the shorter wavelength shown as E. The conventional reflection process shown by R is supplemented by the fluorescence emission spectral variance shown by F to provide a high-output total emission shown as HO, which is outside the intrinsic color full range of display D. Can be set to.

도 28은 광 가이드(LG)에 통합되어 있는 단순 분할기 프리즘 분산 외부 프레임 AF의 부분의 사시 단면도를 보여준다. 광원(LS)(미도시됨)과 같은 광원으로부터의 일부 광 또는 디스플레이 출력 광(K)(미도시됨)은 반사되어, 예컨대 도시된 청색 광인 프레임 영상 광(2)으로 되지 않을 수 있다. 그 대신, 이 광은 내부 반사되고 프레임 광 변조기(AM)를 향하여 도면에서 위쪽으로 보내지고 이후 후속적으로 분산 외부 프레임(AF)의 상단에 도시되는 바와 같은 축광 방출기(PE)를 통과하게 된다. 이것은, 도시된 바와 같은 주변 프레임 비-영상 광(3)으로서 주변 공간으로 나가는, 전범위외 오렌지 광으로 도 27의 스펙트럼 분산 그래프에서 도시된 것과 유사한 방식으로 광 출력(예컨대 청색 광)을 변환시킨다.FIG. 28 shows a perspective cross-sectional view of a portion of a simple divider prism distributed outer frame AF integrated in a light guide LG. Some light from the light source, such as light source LS (not shown), or display output light K (not shown) may be reflected and not become frame image light 2, for example the blue light shown. Instead, this light is internally reflected and directed upwards in the figure towards the frame light modulator AM and subsequently passes through the photoluminescent emitter PE as shown at the top of the dispersive outer frame AF. This converts the light output (eg blue light) in a manner similar to that shown in the spectral dispersion graph of FIG. 27 to full-range orange light exiting into the ambient space as the peripheral frame non-image light 3 as shown. .

이러한 프로세스는 디스플레이(D)에 고유한 컬러 전범위 바깥에서 주변 광을 쉽게 생성할 수 있다. 이제 도 29를 참조하면, M+로서 도시된 2개의 가능한 주변 커러 또는 색도 좌표는 표준 CIE x-y 색도도 즉 컬러 맵 상에서 발견될 수 있다. 상기 맵은, 나노미터 광 파장 및 기준으로서 도시된 CIE 표준 광체 백색 포인트와 함께, 채도 좌표 x 및 y의 함수로서 최대 휘도에서 알려져 있는 모든 컬러를 보여준다. 주변 컬러 M+의 채도는 도시된 바와 같은 PAL/SECAM, NTSC, 및 Adobe RGB 3자극 컬러 생성 표준들에 의해 얻을 수 있는 컬러의 전범위 바깥에 놓이는 것으로 쉽게 도시된다.This process can easily generate ambient light outside the full range of colors inherent in the display D. Referring now to FIG. 29, two possible peripheral color or chromaticity coordinates, shown as M +, can be found on a standard CIE x-y chromaticity diagram, ie a color map. The map shows all colors known at maximum luminance as a function of chromatic coordinates x and y, with nanometer light wavelengths and CIE standard ore white points shown as reference. The saturation of the ambient color M + is easily shown to lie outside the full range of colors obtainable by the PAL / SECAM, NTSC, and Adobe RGB tristimulus color generation standards as shown.

축광 방출기(PE)는, 단지 흡수 및 재-방출 뿐만 아니라, 액티브 확산기 프레임(A) 내부에서 컬러 변조 방법으로서 반사를 사용하도록 형성되고 적응된 분산 외부 프레임(AF)과 함께, 반사 형광 물질을 통합시킬 수 있다.The photoluminescent emitter PE incorporates a reflective fluorescent material, together with a diffused outer frame AF, which is formed and adapted to use reflection as a color modulation method within the active diffuser frame A, as well as absorb and re-emit only. You can.

또한 주목되어야 할 점은, 긴 이완 시간(예컨대 10-8 초보다 더 긴, 예컨대 1초)을 가진 알려진 인광 물질의 임의의 수가 축광 방출기(PE) 내의 형광 물질에 대체되거나 또는 추가될 수 있다. 이것은, 디스플레이 상에서 재생되는 장면 요소들로서 액티브 확산기 프레임(A)의 휘도의 진행에서의 시간 지연 또는 드래그와 같은, 특수 효과를 허용할 수 있다. 이러한 효과는 주변 광 출력 모양이 각본화될 수 있게 한다.It should also be noted that any number of known phosphors having a long relaxation time (eg longer than 10 −8 seconds, eg 1 second) may be replaced or added to the fluorescent material in the photoluminescent emitter (PE). This may allow special effects, such as a time delay or drag in the progression of the luminance of the active diffuser frame A as scene elements played on the display. This effect allows the ambient light output shape to be scripted.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 도 30은, 도시된 바와 같이 시야 각도 시타 및 파이의 함수로서 서로 다른 광 컬러, 강도 및 특성을 생성하기 위하여 각도포토메트릭 및 각도크로마틱 요소(AN)를 추가적으로 포함하지만 광 가이드(LG)와 통합되어 있는 단순 분할기 프리즘 분산 외부 프레임(AF)의 일부의 또 다른 사시 단면도를 보여준다. 파이(φ)는 수평면에서 측정되고, 시타(θ)는 수직면에서 측정된다. 도시된 바와 같이, 광 가이드(LG) 및 분산 외부 프레임(AF)의 조합으로서 이용되는 단순 분할기 프리즘은, 광원(LS) 또는 디스플레이 출력 광(K)과 같은 광원(미도시됨)으로부터 입력 광(R, G, B)을 수신하는 것으로 도시되어 있다. 이전의 도 28에서와 마찬가지로, 일부 RGB 광은 위쪽으로 내부 반사되어 프레임 광 변조기 (AM) 및 축광 방출기(PE)를 통과하는데, 이들 둘 모두 선택적일 수 있다. 그러나, 여기서 광 가이드(LG)는, 분산 외부 프레임(AF)의 일부 및, 여기서 전면(FF)의 일부로서 도시되어 있는, 각도포토메트릭 요소(AN)와 광학적으로 서로 연통되어 있다. 축광 방출기(PE)로부터 나오는 광은 전면(FF)을 직접적으로 나갈 수 있고, 또 는 후 반사기(RR)로부터 반사될 수 있는데, 이는 전면(FF) 밖으로 광을 가이드하는 것을 돕는다. 도시된 바와 같이, 많은 컬러-분화 효과는, 낮은 강도 녹색 광(g), 및 높은 강도의 노란색 광(Y), 오렌지 광(O), 적색 광(R), 및 청색 광(B)과 같이 도시된 광선으로서 여기에 개략적으로 도시된, 시야 각도의 함수로서 확립될 수 있다. 이 효과를 실현시키기 위하여, 전면(FF)의 형태의 각도포토메트릭 요소(AN)는, 금속성 또는 진주광택 투과성 착색제; 예컨대 물고기 비늘 에센스를 사용하여 잘 알려진 굴절 또는 박막 간섭을 이용하는 무지개빛 물질; 방부제와 함께 구아닌, 또는 2-아미노하이포산틴의 박편과 같은, 많은 알려진 각도포토메트릭 및 각도크로마틱 요소들을, 홀로, 또는 조합으로 사용할 수 있다. 미세 분쇄 마이카 또는 산화층, 보나이트 또는 공작동석으로부터 만들어지는 진주광태 물질; 금속 조각, 유리 조각, 플라스틱 조각, 입자상 물질, 오일, 분쇄 유리 및 분쇄 플라스틱과 같은, 그 외 물질이 사용될 수 있다.In another embodiment of the invention, FIG. 30 illustrates the angular photometric and angular chromatic elements (AN) to produce different optical colors, intensities and properties as a function of viewing angle theta and pi as shown. Another perspective cross-sectional view of a portion of a simple divider prism distributed outer frame AF additionally included but integrated with a light guide LG. Pi is measured in the horizontal plane, and theta θ is measured in the vertical plane. As shown, the simple divider prism used as a combination of the light guide LG and the dispersive outer frame AF is provided with input light (not shown) from a light source (not shown) such as light source LS or display output light K. R, G, B) is shown. As in the previous FIG. 28, some RGB light is internally reflected upwards and passes through the frame light modulator AM and the photoluminescent emitter PE, both of which may be optional. However, the light guide LG is here in optical communication with the angular photometric element AN, which is shown as part of the distributed outer frame AF and here as part of the front surface FF. Light from the photoluminescent emitter PE may exit the front face FF directly or may be reflected from the rear reflector RR, which helps guide light out of the front face FF. As shown, many color-differentiating effects are such as low intensity green light (g), and high intensity yellow light (Y), orange light (O), red light (R), and blue light (B). It can be established as a function of the viewing angle, shown schematically here as the illustrated light beam. In order to realize this effect, the angular photometric element AN in the form of the front surface FF may be a metallic or pearlescent permeable colorant; Iridescent materials using well known refractive or thin film interferences, such as using fish scale essences; Many known angular photometric and angular chromatic elements, such as guanine, or flakes of 2-aminohypoxanthine with preservatives, can be used alone or in combination. Pearlescent materials made from finely ground mica or oxide layers, bonite or malachite; Other materials may be used, such as metal pieces, glass pieces, plastic pieces, particulate matter, oils, crushed glass and pulverized plastics.

전면(FF)은 각도포토메트릭 효과를 제공하도록 처리되거나, 형성되거나 또는 새겨질 수 있다. 예컨대, 전면(FF)은, 수지 또는 유리 조각과 같은, 갇힌 공기 또는 입자를 포함하는, 함몰부, 리브, 흐려진 영역, 함유물을 포함할 수 있다. 각도포토메트릭 효과는, 해당 기술분야의 기술자에 의해 이해될 것과 같이, 반사 물질 또는 투과 물질 중 어느 하나의 사용을 통해 실행될 수 있다. 또한 주목되어야 할 점은, 도 11에 도시된 실시예는 프리즘 또는 렌즈의 사용에 의하여 이용가능한 분광 현상에 기인하여 약하게 포토크로마틱 성질을 가질 수 있다는 점이다.The front surface FF may be processed, formed or engraved to provide an angular photometric effect. For example, the front surface FF may include depressions, ribs, clouded areas, inclusions, including trapped air or particles, such as a piece of resin or glass. The angular photometric effect can be implemented through the use of either reflective or transmissive materials, as will be appreciated by those skilled in the art. It should also be noted that the embodiment shown in FIG. 11 may have weak photochromic properties due to the spectroscopic phenomena available by the use of prisms or lenses.

이러한 액티브 확산기 프레임(A)의 효과는, 의자에서 일어나거나 보는 위치 를 이동시킨 경우 - 청색의 스파클을 보다가, 나중에는 적색광을 보는 것과 같이 - 관찰자의 위치의 함수로서 매우 민감하게 광 특성을 변화시키는 무대적인 요소일 수 있다.The effect of this active diffuser frame A is to change the optical properties very sensitively as a function of the observer's position when moving up or out of the chair, such as looking at a blue sparkle and later seeing red light. It can be a stage element.

이를 예시하기 위하여, 도 31 및 도 32는, 무지개 빛 전면(FF)을 사용하여, 도 39에 예시된 각도크로마틱 실시예에 대하여, 각각, 생성된 주변 광의 주된 컬러 파장 대 시야 각도 파이 및 시타의 직교좌표 그래프를 도시하고 있다. 광의 파장 및 컬러는 각각 파이 및 시타의 함수로서 변화한다.To illustrate this, FIGS. 31 and 32 use the iridescent front face (FF), for the angular chromatic embodiment illustrated in FIG. 39, respectively, for the dominant color wavelength versus viewing angle pi and theta of the generated ambient light. A rectangular coordinate graph is shown. The wavelength and color of the light vary as a function of pi and theta, respectively.

작은 컬러 요소들의 함유를 포함하여, 전면(FF)의 새김 또는 다른 처리는 도 33에 도시된 바와 같이 광 강도가 각도포토메트릭적으로 변화하는 것을 허용하는데, 도 33은 도 30에서 예시된 그렇지 않은 경우 각도크로마틱인 실시예에 대하여 생성된 주변 광의 상대 광 강도 대 시야 각도 파이의 직교좌표 그래프를 도시한다.Inclusion or other treatment of the front surface FF, including the inclusion of small color elements, allows the light intensity to vary angularly photometrically as shown in FIG. 33, which is not illustrated in FIG. 30. An orthogonal plot of the relative light intensity of the ambient light produced versus the viewing angle pi for an embodiment that is angular chromatic is shown.

일반적으로, 다중 광학 요소들은, 작은 요소들을 포함하여, 분산 외부 프레임에 다중 공급하기 위하여 사용될 수 있다. 예시적인 목적으로 여기서 선택된 단순 구성은 어떠한 방식으로든 제한으로 간주되어서는 안된다. 작은 광원(LS)들은, 예컨대 분산 프레임 외부 표면(AS) 상의 특정 위치로 광을 라우팅하는 내부 구조와 함께 사용될 수 있다.In general, multiple optical elements, including small elements, can be used to multiplex the distributed outer frame. The simple configuration selected here for illustrative purposes should not be considered limiting in any way. Small light sources LS can be used, for example, with an internal structure that routes light to a specific position on the dispersion frame outer surface AS.

본 발명에 따른 액티브 확산기 프레임 시스템은. 엔터테인먼트 센터 또는 컴퓨터 주변기기와 같은, 전체 시스템의 더 큰 맥락에서 구현될 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 광원(LS)을 제어하는데 사용하기 위한 또는 디스플레이 출력 광 K를 변조하기 위한, 또는 수정된 디스플레이 광(K+)을 생성시키기 위한 프로세서 또는 그 등가물은 디스플레이(D)의 내부에; - 임의의 광원(LS) 내부에, 광 가이드(LG) 내부에, 또는 분산 외부 프레임(AF) 내부에와 같이 - 액티브 확산기 프레임(A) 내부에 위치될 수 있고, 또는 대안적으로 이들 중 임의의 것에 부착되거나 또는 이들 중 임의의 것에 대해 외부에 위치될 수 있다. Active diffuser frame system according to the present invention. It may be implemented in a larger context of the overall system, such as an entertainment center or computer peripherals. As discussed above, a processor or equivalent thereof for use in controlling the light source LS or for modulating the display output light K, or for generating a modified display light K +, may be provided within the display D. ; Can be located inside the active diffuser frame A, such as inside any light source LS, inside the light guide LG, or inside the distributed outer frame AF, or alternatively any of these It may be attached to or located external to any of these.

액티브 확산기 프레임(A) 내의 광원의 제어는, 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 하나 이상의 액티브 프레임 입력{디스플레이 광, 디스플레이 광 센서(DS)와 같은 디스플레이 광 변환기로부터의 신호, 및 비디오 디스플레이 신호(RF)로부터 수지된 비디오 컨텐츠}을 포함하여, 많은 것들의 함수일 수 있고, 또한 보는 실내 또는 주변 공간 상태, 사용자 선호도, 또는 미리-레코딩된 또는 전송된 각본과 같은 다른 선택적인 정보 입력을 고려하는 입력을 선택적으로 포함할 수 있다.The control of the light source in the active diffuser frame A is carried out from one or more active frame inputs from the video display unit (display light, signals from a display light converter such as display light sensor DS, and resin from video display signal RF). Video content, which may be a function of many, and optionally also includes inputs that take into account viewing indoor or ambient space conditions, user preferences, or other optional input of information such as pre-recorded or transmitted screenplays. can do.

도 34는 도 15에 도시된 것과 유사하지만, 분산 외부 프레임(AF)의 외부 표면(AS) 상에 프레임 접촉 센서(ST)를 추가적으로 포함하는, 본 발명의 또 다른 실시예를 보여준다. 프레임 접속 센서(ST)는 실질적으로 투명하며 또한 압력 감지 반도체 필름, 용량성 센서, 마이크로폰 기술, 또는 평면 스위치와 같은 알려진 기술을 사용하여 제작될 수 있고, 또한 액티브 확산기 프레임(A)에 부착된 압전 가속도계(미도시됨)와 같은, 불연속 가속도계의 형태에서와 같이, 또는 대안적으로 직접적으로 진동을 측정하는 것이 아니라 수동으로 터치한 때와 같이 인간 몸과 같은 전도성 물체와의 접촉을 측정하는, 순수하게 용량성 센서의 형태에서와 같이, 알려진 설계를 사용하여, 도시된 것과는 다른 형태를 취할 수 있다. 접촉, 두드리기 또는 다른 진동을 전이성 또는 다른 전기적인 신호 또는 광학적 신호로 변환시키기 위한 프레임 접촉 센서(ST)를 사용하면, 사용자는 프로세서(미도시됨) 선호도를 알릴 수 있다.FIG. 34 shows another embodiment of the invention, similar to that shown in FIG. 15, but additionally including a frame contact sensor ST on the outer surface AS of the distributed outer frame AF. The frame connection sensor ST is substantially transparent and can also be fabricated using known techniques such as pressure sensitive semiconductor films, capacitive sensors, microphone technology, or planar switches, and also piezoelectric attached to the active diffuser frame A. Pure, as in the form of discrete accelerometers, such as accelerometers (not shown), or alternatively measuring contact with a conductive object such as the human body, such as when manually touching, rather than directly measuring vibration. For example, using known designs, such as in the form of capacitive sensors, it may take a different form than shown. Using a frame contact sensor ST for converting a contact, tap or other vibration into a transitional or other electrical or optical signal, the user can inform the processor (not shown) preference.

예컨대, 액티브 확산기 프레임(A)을 접속하거나 두드리는 것은 생성된 주변 프레임 광의 특성이, 분산 외부 프레임(AF) 상의 밝고 고속의 움직이는 광 패턴들 사이에서, 더 억제된 패턴 및 강도로, 전혀 주변 광이 없는 것들로, 토글하도록 야기할 수 있다. 액티브 확산기 프레임(A)으로 하여금 원하는 효과를 위하여 주변 출력을 조정할 수 있게 하기 위하여, 디스플레이(D) 주위의 주변 공간 내의 상태들도 또한 감시될 수 있다. 도 35는 도 9에 도시된 것과 유사하지만 추가적으로 광 센서 및 음향 센서를 포함하는 실시예를 도시한다. 광 센서(SL)는 관찰자를 대면하는 분산 프레임 외부 표면(AS) 상에 예시적으로 도시되어 있고, 실리콘-게르마늄 광 감지 전지, 또는 그 외 알려진 광민감성 소자와 같은, 셀레늄 광전지 또는 그 외 광전지를 포함할 수 있다. 유사하게, 임의의 알려진 종류의 마이크로폰 또는 음향 변환기를 포함하는 음향 센서(SS)는 도시된 바와 같이 전면 상에서 액티브 확산기 프레임(A) 안에 통합될 수 있다.For example, connecting or tapping the active diffuser frame A is such that the characteristics of the resulting ambient frame light are not at all ambient light, with a more suppressed pattern and intensity, between the bright and fast moving light patterns on the distributed outer frame AF. Without them, it can cause them to toggle. In order to enable the active diffuser frame A to adjust the peripheral output for the desired effect, the conditions in the surrounding space around the display D can also be monitored. FIG. 35 shows an embodiment similar to that shown in FIG. 9 but additionally including an optical sensor and an acoustic sensor. The optical sensor SL is exemplarily shown on a distributed frame outer surface AS facing the viewer, and is a selenium photovoltaic cell or other photovoltaic cell, such as a silicon-germanium photosensitive cell, or other known photosensitive elements. It may include. Similarly, an acoustic sensor SS comprising any known kind of microphone or acoustic transducer can be integrated into the active diffuser frame A on the front side as shown.

액티브 확산기 프레임(A)의 분산 외부 프레임(AF) 상에 또는 뒤에, 액티브 프레임의 일부인 평면 어레이 또는 디스플레이를 포함하여, 다수의 광원이 존재할 수 있다. 위의 도면들에서 도시된 프레임 광 변조기(AM)는 백라이트 있는 또는 없는 LCD 디스플레이(미도시됨)의 형태를 취할 수 있다.There may be a number of light sources, including on or behind the distributed outer frame AF of the active diffuser frame A, including a flat array or display that is part of the active frame. The frame light modulator AM shown in the above figures may take the form of an LCD display (not shown) with or without backlight.

이제 도 36을 참조하면, 2개의 광원을 사용하는 액티브 확산기 프레임의 또 다른 실시예의 상부 부분의 확대된 개략적인 단면도가 도시된다. 도면의 상부 왼쪽 에서, LED 어레이와 같은, 광원(LS)이 위치되어 도시된 바와 같이 위로 또는 뒤로(페이지의 좌측으로) 방출되는 주변 광(M)의 생성을 허용하며, 한편 액티브 확산기 프레임(A)의 전면에는, 전기발광 소자(EL)가 제공되어 관찰자(미도시됨)를 향하여 페이지의 오른쪽으로 프레임 전기발광 광(3EL)을 생성한다. 프레임 접촉 센서(ST) 도 역시 도시된 바와 같이 통합될 수 있다. 전기발광 소자(EL)는 평판 어레이 디스플레이를 포함할 수 있고, 또한 LCD와 같은 임의의 다른 발광 디스플레이가 대신 사용될 수 있다. Shirasaki 등의 미국 특허 제5,895,692호에 도시된 바와 같은 알려진 전기발광 소자가 사용될 수 있는데, 여기서 형광 층이 전기발광 소자의 상단에 도포되어 있다. 전기발광 소자 EL은 가스 방전 램프 및 플라즈마 디스플레이 패널을 포함할 수 있으며, 또는 데스트류 효과(destriau effect) 형광체를 사용하는 디스플레이의 사용과 같이 직접 전기발광성을 이용할 수 있으며, 또는 임의의 수의 알려진 전하-주입 전기발광 소자가 사용될 수 있다.Referring now to FIG. 36, an enlarged schematic cross-sectional view of an upper portion of another embodiment of an active diffuser frame using two light sources is shown. In the upper left of the figure, a light source LS, such as an LED array, is positioned to allow the generation of ambient light M that is emitted up or back (to the left of the page) as shown, while the active diffuser frame A On the front side of the), an electroluminescent element EL is provided to produce a frame electroluminescent light 3EL towards the right side of the page towards the viewer (not shown). The frame contact sensor ST may also be integrated as shown. The electroluminescent element EL may comprise a flat panel array display and any other light emitting display such as an LCD may be used instead. Known electroluminescent devices such as shown in US Pat. No. 5,895,692 to Shirasaki et al. Can be used, wherein a fluorescent layer is applied on top of the electroluminescent device. The electroluminescent element EL may comprise a gas discharge lamp and a plasma display panel, or may utilize direct electroluminescence, such as the use of a display using a destriau effect phosphor, or any number of known charges Injection electroluminescent elements can be used.

더 나아가, 전기발광 소자(EL)는, 도시된 바와 같은 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)가 액티브 확산기 프레임(A)의 전면 또는 임의의 다른 면에 제공될 수 있도록 허용할 수 있게 설계되고, 형성되며, 및 다루어질 수 있고, 프레임 접촉 센서 ST는 메뉴 선택 또는 사용자로부터의 그 외 다른 필드-민감성 입력을 허용하는 알려진 설계의 접촉-민감성 스크린일 수 있다.Furthermore, the electroluminescent element EL is designed and formed to allow a graphical user interface (GUI) as shown to be provided on the front side or any other side of the active diffuser frame A, And frame touch sensor ST may be a touch-sensitive screen of known design that allows menu selection or other field-sensitive input from the user.

도 37, 도 38 및 도 39는 더 기능적인 설명을 제공하며 본 발명의 실시예들에 대한 어떤 방식의 예시를 제공하는 프로세싱 모듈 또는 서브구성성분으로 지칭될 수 있다. 전자공학 설계 분야의 지식을 가진 자라면 예상할 수 있는 바와 같이, 많은 가능한 구성들이 존재한다. 여기서 주어진 기능적인 구성성분은 전자공학적 제어 모듈, 칩, 또는 프로세서 상에 또는 다중 구성성분 회로 보드 상에 독립적으로 또는 함께 내장될 수 있고, 또한 소프트웨어, 메모리, 및 네트워크 카드를 사용하여 통신할 수 있는 것과 같은 회부 프로세서와의 인터페이싱을 포함할 수 있다.37, 38, and 39 may be referred to as processing modules or subcomponents that provide a more functional description and provide some way of illustration for embodiments of the present invention. As would be expected by those skilled in the field of electronics design, there are many possible configurations. The functional components given herein may be embedded independently or together on an electronics control module, chip, or processor or on multiple component circuit boards, and may also communicate using software, memory, and network cards. Such as interfacing with a referral processor.

도 37은, 임의의 수의 광원의 동작에 영향을 미치기 위하여 후속적으로 사용되는 비디오 컨텐츠 분석을 포함하는 하나의 액티브 프레임 입력을 포함하는 본 발명에 따른 액티브 확산기 프레임 시스템의 제어를 위한 기능적인 개략도를 도시한다. 화살표를 가진 실선들은 제어 또는, 전기적인 또는 광학적인 신호와 같은 신호를 가리킬 수 있다. 도 37은 도 38에 도시된 바와 같은 기능의 일부를 명료하게 하며 광 증폭 및 생성에 관련된 것이다. 요약하면, 도면에서, 프로세서는 이전에 구성성분 도면에서 도시된 바와 같이 디스플레이(D)로부터 비디오 디스플레이 신호 RF를 수신하며, 평판 LED 디스플레이 또는 프레임 광 변조기와 같은, 광원 또는 광원들을 제어하는데 사용되는 원하는 액티브 프레임 광 제어 신호 또는 신호들(기능적인 또는 물리적인 모듈 또는 유닛, 즉 비디오 컨텐츠 분석 + 액티브 프레임 광 제어 신호로 도시됨)을 발생 또는 유도하기 위하여 비디오 컨텐츠 분석을 수행할 수 있다. 이것은 LED 소자의 출력을 조정하기 위한 구동기 전압과 같은 단순 아날로그 신호, 또는 LED 평판 어레이 또는 LCD의 제어를 위해 사용되는 비디오 신호와 같이 그 자체가 비디오 신호를 구성하는 복잡한 파형이나 디지털 프레임이나 패킷을 포함할 수 있다. 최종 액티브 프레임 광 제어 신호 또는 데이터(전형적으로 높은 비트율에서 데이터의 많은 양, 이중 화살표로 표시된)가 도시된 바와 같이 광 증폭 + 생성 보드로 공급된다. 이 인터페이스는, 임의의 수의 광원을 제어하는데 필요한, 전력 트랜지스터를 포함하여, 알려진 구동기를 포함할 수 있고, 또한 본 예에서 ㄷ도시된 바와 같이, 인터페이스는, 모두가 알려저 있는 설계의, LED 광원(LED로 도시됨), 플라즈마 디스플레이 패널 또는 레이저 뱅크와 같은 다른 액티브 광원(다른 액티브 광원으로 도시됨), 및 전기발광 소자(전기발광 소자로 도시됨)를 제어한다. 예컨대 LED 어레이에 대한 전류 소비량과 같이, 이들 광원으로부터 자체-참조 데이터를 얻을 수 있고, 이 데이터를 도시된 바(단일 화살표를 참조)와 같이 광 증폭 + 생성 보드로 피드백할 수 있음이 예상된다.37 is a functional schematic for control of an active diffuser frame system in accordance with the present invention that includes one active frame input that includes video content analysis that is subsequently used to affect the operation of any number of light sources. Shows. Solid lines with arrows may indicate signals such as control or electrical or optical signals. FIG. 37 clarifies some of the functions as shown in FIG. 38 and relates to light amplification and generation. In summary, in the figures, the processor receives a video display signal RF from the display D as previously shown in the component figures, and desired to be used to control the light source or light sources, such as a flat panel LED display or a frame light modulator. Video content analysis may be performed to generate or derive active frame light control signals or signals (shown as functional or physical modules or units, ie, video content analysis + active frame light control signals ). This includes simple analog signals, such as driver voltages to regulate the output of the LED device, or complex waveforms or digital frames or packets that make up the video signal itself, such as video signals used to control LED flat panel arrays or LCDs. can do. The final active frame light control signal or data (typically a large amount of data at high bit rates, indicated by double arrows) is fed to the optical amplification + generation board as shown. This interface may include a known driver, including a power transistor, needed to control any number of light sources, and as shown in this example, the interface may be a LED of known design. and controls the light source (shown as LED), (as shown by the different active light source) other active light source such as a plasma display panel or a laser bank, and the EL device (shown in electroluminescent devices). For example, it is expected that self-reference data can be obtained from these light sources, such as the current consumption for the LED array, and fed back to the optical amplification + generation board as shown (see single arrow).

도시된 바와 같이, 광 증폭 + 생성 보드는 또한 LCD 변조기 또는 다른 프레임 광 변조기를 제어할 수 있고, 또한 이전 도면들에서 도시된 바(누설)와 같이, 특정 방식 또는 특정 방향으로 방송 예정인 한 세트의 광, 램프, LED, 또는 레이저를 포함할 수 있는 누설 유닛(Spillage Unit)을 도시된 바와 같이 제어할 수 있다. 본 예에서, 방송된 주변 광의 이력을 수집할 목적에서와 같이, 광 증폭 + 생성 보드로부터 비디오 컨텐츠 분석 + 액티브 프레임 광 제어 신호 유닛으로 데이터가 되돌아 흐를 수 있다는 것 또한 도시되어 있다.As shown, the optical amplification + generation board can also control an LCD modulator or other frame optical modulator, and also as a set of scheduled to be broadcast in a particular manner or in a particular direction, as shown in the previous figures ( leakage ). A spill unit, which may include light, lamps, LEDs, or lasers, may be controlled as shown. In this example, it is also shown that data can flow back from the optical amplification + generation board to the video content analysis + active frame light control signal unit, such as for the purpose of collecting a history of broadcast ambient light.

도 38은 복수의 액티브 프레임 입력을 사용하는 것을 포함하며, 주변 상태 및 사용자 선호도가 이용되는, 본 발명에 따른 액티브 확산기 프레임 시스템의 제어를 위한 기능적인 개략도를 도시한다. 제어 및 다른 신호의 전송은 전과 마찬가지로 실선을 사용하여 도시되어 있으며, 반면 광학적 또는 광 전송은 이제 점선을 사용하여 도시되어 있다. 전과 마찬가지로, 기능적인 모듈, 소프트웨어 모듈, 또는 하드웨어 모듈이 도시되는데, 도시된 바와 같이, 비디오 컨텐츠 + 액티브 프레임 광 제어 신호는 6개의 입력 즉, 디스플레이 광의 패시브 감지, 액티브 비디오 신호 픽오프 , 실내 상태의 감지(광 및 음향), 프레임 접촉 또는 진동 감지, 사용자 선호도, 및 액티브 프레임 출력 이력 중 임의의 것 또는 모두를 수신한다. 이 모듈은 또한 본 예에서 2개의 출력을 제공하는데, --- 하나는 도 37에서 앞서 기술된 바와 같은 광 증폭 + 생성 모듈을 제어하며, 다른 하나는 기점 영역 신호(FAS)로서 특별히 표시되어 도시되어 있다. 기점 영역 신호(FAS)는 기점 영역(FA)에 상주하는 디스플레이 출력 픽셀을 구동하는 것(디스플레이 출력 픽셀을 구동이라고 도시됨)을 돕기 위하여 액티브 확산기 프레임 시스템 내에 또는 디스플레이(D) 내부에 포함된, 모듈로 공급된다. 하나 이상의 액티브 프레임 입력에 기초하여 수정된 디스플레이 출력 광을 생성하기 위하여 디스플레이(D) 내의 디스플레이 픽셀을 구동하는 이러한 선택적인 프로세스는 도 19, 도 40 및 도 41에 기재되어 있다.38 illustrates a functional schematic for control of an active diffuser frame system in accordance with the present invention, including using a plurality of active frame inputs, wherein ambient conditions and user preferences are utilized. Transmission of control and other signals is shown using solid lines as before, while optical or light transmission is now shown using dashed lines. As before, a functional module, software module, or hardware module is shown, as shown, the video content + active frame light control signal has six inputs: passive detection of display light , active video signal pickoff , Receive any or all of the sensing (light and sound), frame contact or vibration sensing, user preferences, and active frame output history . This module also provides two outputs in this example, one for controlling the optical amplification + generation module as described above in FIG. 37, and the other for the display as a starting point area signal (FAS). It is. The starting area signal FAS is included in the active diffuser frame system or inside the display D to assist in driving the display output pixels residing in the starting area FA (shown as driving the display output pixels ). Supplied as a module. This optional process of driving display pixels in display D to produce modified display output light based on one or more active frame inputs is described in FIGS. 19, 40, and 41.

디스플레이(D)에 의하여 이렇게 생성된 수정된 디스플레이 출력 광(K+)은, 일종의 피드백 루프에서, 그리고 자연스럽게, 도시된 바와 같은 디스플레이로부터의 패시브 광학 입력에 선택적으로 기여하기 위하여 점선을 사용하여 도시되어 있으며, 기점 영역(FA) 내의 디스플레이 출력 픽셀의 구동은 도시된 바와 같은 디스플레이 광의 패시브 감지액티브 비디오 신호 픽오프에 관련 입력을 제공하는 것에 도시된 바와 같이 기여할 수 있다.The modified display output light K + produced in this way by the display D is shown using dashed lines to selectively contribute to the passive optical input from the display as shown, naturally in a kind of feedback loop. The driving of the display output pixel in the starting area FA may contribute as shown to provide an associated input to the passive sensing of the display light and the active video signal pickoff as shown.

디스플레이로부터의 패시브 광학 입력은 도시된 바와 같이 패시브 광학 재방송을 위해 광을 제공할 수 있고, 이 광은 도시된 바와 같이 관찰자(Q)에게 보내진 주변 광으로 직접적으로 될 수 있으며, 및/또는 상기 광은 패시브 광이 후속적으로 프레임 광 변조기(AM)에 의하여 수정되는 경우와 같이, 도시된 바와 같은 광 증폭 + 생성 모듈에 기여하거나 또는 이 모듈에 의하여 수정될 수 있다. 즉폭 + 생성 모듈은 3개의 광학적 또는 광 출력, 즉: 도 37에 기재된 바와 같은 LED를 사용하는 것과 같이 도 38에서 명백하게 도시되지 않은 광원을 통하여, 하나의 출력을; 도시된 바와 같이 형광 상승, 컬러 전범위 확장을 제공하기 위하여, 도시된 바와 같이 축광 방출기(PE)와 같은 기능적/물리적 모듈에게 다른 하나의 출력을; 도시된 바와 같이 각도포토메트릭 + 각도크로마틱 효과를 제공하기 위하여 각도포토메트릭 요소(AN)와 같은 기능적/물리적 모듈에, 제3의 출력을 제공할 수 있다. 이 모듈에 의하여 최종적으로 생성된 출력 광 또는 주변 광은 관찰자(Q)에게 향하는 또는 이용가능한 것으로서 이 도 38의 하부에 도시되어 있다. 물론, 액티브 프레임 광 제어 신호 내의 일 신호에 응답하여, 도 30에서 전면(FF)의 잡재 각도와 같은 내부 광학의 각도를 변화시키는 모터가 장착된 각도포토메트릭 요소(AN)와 같이, 그것에 의하여 생성된 광의 특성을 변화시키기 위한 각도포토메트릭 요소의 변조를 배제하지 않는다.Passive optical input from the display can provide light for passive optical rebroadcast as shown, which can be directly directed to ambient light sent to observer Q as shown, and / or the light May contribute to or be modified by the optical amplification + generation module as shown, such as when passive light is subsequently modified by the frame light modulator AM. The light instantaneous + generating module generates three optical or light outputs: one output through a light source not explicitly shown in FIG. 38, such as using an LED as described in FIG. 37; Provide another output to a functional / physical module, such as a photoluminescent emitter (PE), as shown to provide fluorescence rise, full color gamut expansion as shown; As shown, a third output may be provided to a functional / physical module, such as an angular photometric element (AN), to provide an angular photometric + angular chromatic effect. The output light or ambient light finally generated by this module is shown at the bottom of this FIG. 38 as directed or available to the observer Q. FIG. Of course, in response to a signal in the active frame light control signal, it is generated thereby, such as an angled photometric element (AN) with a motor that changes the angle of the internal optics, such as the catch angle of the front face (FF) in FIG. 30. It does not exclude the modulation of the angular photometric element to change the properties of the emitted light.

도 39는 도 38에 도시된 것과 유사하지만, 비디오 프레임 파싱 및 그래픽 사용자 인터페이스의 사용도 역시 포함하는, 본 발명에 따른 액티브 확산기 프레임 시스템의 제어에 대한 유사한 개략도를 보여준다. 전과 마찬가지로, 기능적인 모듈, 소프트웨어 모듈, 또는 하드웨어 모듈이 도시되어 있으며, 비디오 컨텐츠 분석 + 액티브 프레임 광 제어 신호는, 도시된 바와 같이, 이전에 논의된 6개의 입력 중 임의의 것 또는 모두를 수신할 수 있다. 그러나, 여기서, 도시된 바와 같이, 알려진 메모리 소자 또는 소자들을 이용하는 프레임 출력 메모리는 도시된 바와 같이 이제 액티브 프레임 출력 이력 테이블로서 표시되는 6개의 입력을 통지한다. 차례로 프레임 출력 메모리비디오 컨텐츠 분석 + 액티브 프레임 광 제어 신호 내에 통합된 감시 기능으로부터 그것이 필요로 하는 정보를 얻는데, 이는 그것이 제공하는 주변 광 제어의 이력을 코딩하거나 또는 그렇지 않을 경우 레코딩하고 출력하도록 설계 및/또는 프로그램 될 수 있다.FIG. 39 shows a similar schematic diagram of control of an active diffuser frame system according to the present invention, similar to that shown in FIG. 38 but also including video frame parsing and the use of a graphical user interface. As before, a functional module, software module, or hardware module is shown, and the video content analysis + active frame light control signal , as shown, may receive any or all of the six inputs previously discussed. Can be. However, as shown here, the frame output memory using known memory elements or elements advertises six inputs, which are now represented as the active frame output history table as shown. The frame output memory in turn obtains the information it needs from a surveillance function integrated within the video content analysis + active frame light control signal , which is designed to code or otherwise record and output the history of the ambient light control it provides. And / or can be programmed.

이 이력 기능은 디스플레이(D)에 의하여 생성된 최근의 장면 광에 응답하여, 또는 특정 컬러 자극이 액티브 확산기 프레임(A) 상에서 보여진 후, 또는 만약 밝은 광이 그렇지 않았더라면 어두운 홈 시어터 환경에서 일시적으로 주변 공간 내에 도입된 경우, 주변 광을 변화(예컨대, 컬러 버퍼링 또는 보상)시키는 데 사용될 수 있다. 잘 알려진 동시 컬러 콘트라스트 보상은 이런 방식으로 실행될 수 있다. 예컨대, 만약 밝은 흰색 광이 낮은 강도의 청색 광으로 균일하게 조명되고 있는 디스플레이 상에 투사{광 센서(SL)와 같은 실내 상태 센서에 의하여 검출될 수 있는}된다면, 흰색 광은 밝은 노란색으로 나타날 것이고, 청색 광은 만약 2개의 자극이 독립적으로 제공된다면 더 회색의 분위기를 가지게 될 것이다. 본질적으로 보상적인 색조는 인접한 조명 또는 자극에 의하여 유도된다. 이것은 색순응 현상(chromatic adaptation)으로 알려져 있는, 강한 컬러 자극은 후속적으로 노출되는 자극에 대해 보상적인 색조를 유도하는 경우와 같은, 연속 컬러 콘트라스트와 유사하다. 이것은 홈 엔터테인먼트에 있어서 중요할 수 있으며, 액티브 확산기 프레임 시스템은 프레 임 컬러 및 강도에 영향을 미치기 위하여 최근의 밝은 광과 같은 주변 공간 광 이벤트를 보상하는데 사용될 수 있고, 또한 만족스러운 방식으로 액티브 프레임 거동에 영향을 미칠 수 있도록 디스플레이 상에 제공되는 최근 컬러 및 강도의 기록 동작을 계속하기 위하여 프레임 출력 메모리를 사용할 수 있다. 이렇게 하여, 청색 광을 포함하는 어두운 장면에 이어지는 밝은 흰색 광을 포함하는 최근 비디오 장면은, 관찰자 내의 시각적 적응 프로세스 동안의 짧은 시간에 대해 더 높은 포화도의 청색을 사용하도록 액티브 확산기 프레임 시스템에 영향을 미칠 수 있다.This history function is temporarily in response to the latest scene light generated by the display D, or after a certain color stimulus is shown on the active diffuser frame A, or in dark home theater environments if bright light was not. When introduced into the ambient space, it can be used to change (eg, color buffer or compensate) the ambient light. Well-known simultaneous color contrast compensation can be performed in this way. For example, if bright white light is projected onto a display that is uniformly illuminated with low intensity blue light (which can be detected by an indoor condition sensor such as light sensor SL), the white light will appear bright yellow. The blue light will have a more gray atmosphere if the two stimuli are provided independently. In essence the compensating hue is induced by adjacent illumination or stimulation. This is similar to continuous color contrast, such as when strong color stimuli, known as chromatic adaptation, induce a compensating hue for subsequently exposed stimuli. This can be important for home entertainment, and active diffuser frame systems can be used to compensate for ambient spatial light events, such as recent bright light, to affect frame color and intensity, and also active frame behavior in a satisfactory manner. The frame output memory can be used to continue the writing operation of the latest color and intensity provided on the display so as to affect the. In this way, recent video scenes containing bright white light followed by dark scenes containing blue light may affect the active diffuser frame system to use higher saturation blue for short periods of time during the visual adaptation process in the observer. Can be.

사용자 선호도 모듈은 이제 두 개의 입력, 즉 : 사용자 선호도를 레코딩하고 보유할 수 있는 사용자 선호도 값(메모리); 및 도시된 바와 같이, 그 설계에 의하여, 코딩된 선호도를 제공할, 프레임 표면 상의 그래픽 사용자 인터페이 를 포함하도록 도시되어 있다. 더 큰 시스템의 맥락에서, 그래픽 사용자 선호도 또는 유사한 데이터는, 이 메모리 또는 다른 액티브 프레임 시스템 메모리에, 중앙 서버 또는 위성 시스템과 같은 네트워크로부터 이용하여 다운로드될 수 있다. The user preference module now has two inputs: user preference values (memory) which can record and hold user preferences ; And as shown, it may, by its design, is shown to include a graphical user interface on the frame surface to provide coded affinity. In the context of larger systems, graphical user preferences or similar data can be downloaded to this memory or other active frame system memory using from a network such as a central server or satellite system.

광 증폭 및 생성(관련 광원을 사용하여) 및 디스플레이 광의 패시브 광학 재방송은 이 도 39에 도시되어 있지 않으나, 이제 도시된 바와 같이 비디오 컨텐츠 분석 + 액티브 프레임 광 제어 신호 모듈은 비디오 프레임 그래버 + 파스 유닛컨텐츠 변형 유닛에 의하여 통지된다. 비디오 프레임 그래버 + 파스 유닛은 도시된 바와 같이 컨텐츠 변형 유닛에, 아마도 단순화된, 데이터를 제공할 수 있도록 하기 위하여 비디오 디스플레이 신호(RF)의 어떤 원하는 특성을 제공하며, 이것은 무선 주파수 신호, 또는 MPEG 공급신호인지 간에, 비디오 디스플레이 신호(RF)의 개별적 인 비디오 프레임의 파싱을 포함할 수 있다. 이러한 파싱은 비디오 컨텐츠의 평균으로서 전체적인 색조 및 포화도를 유도할 수 있고, 원하는 효과에 대한 규칙을 구체화할 수 있다.Optical amplification and generation (using the associated light source) and passive optical rebroadcast of display light are not shown in FIG. 39, but as shown now the video content analysis + active frame light control signal module includes a video frame grabber + parse unit and Notified by the content modification unit . The video frame grabber + parse unit provides some desired characteristics of the video display signal (RF) in order to be able to provide data, perhaps simplified, to the content modification unit as shown, which is a radio frequency signal, or MPEG feed Whether it is a signal, it may include parsing individual video frames of the video display signal RF. This parsing can lead to overall hue and saturation as the average of the video content, and to specify rules for the desired effect.

컨텐츠 변형 유닛은, 미도시된, 광원에 대한 액티브 광 제어 신호의 쉬운 유도를 허용하는 비디오 컨텐츠 분석 + 액티브 프레임 광 제어 신호 모듈로 필요한 데이터를 제공한다. 이것은 광원의 사용에 의해 이용가능한 컬러 공간 내의 컬러들로의 임의의 특정 컬러 변형을 포함할 수 있다. 컨텐츠 변형 유닛은, 생성된 주변 광 내에서 원하는 컬러의 렌더링 및 특성 변환을 위하여 필요한 임의의 광원 특정 또는 컨텐츠 특정 정보 뿐만 아니라, 필요로 되는 판독-전용 메모리(ROM)로부터 변형 행렬 또는 그 등가물을 탑재하기 위하여 도시된 바와 같은 변형 데이터(메모리) 모듈을 채용할 수 있다. The content modification unit provides the necessary data to the video content analysis + active frame light control signal module which allows for easy derivation of the active light control signal for the light source, not shown. This may include any particular color transformation into colors in the color space available by the use of a light source. The content transformation unit mounts a transformation matrix or equivalent thereof from the read-only memory (ROM) required, as well as any light source specific or content specific information required for rendering and characterization of the desired color within the generated ambient light. In order to do so, a modified data (memory) module as shown may be employed.

예컨대, 디스플레이에 가장 가까운 분산 프레임 외부 표면(AS)의 에지가 어둑해지게 하거나, 또는 외부 에지보다 더 낮은 포화도 색도의 광을 가지는 것과 같이, 만약 전체적인 또는 로컬화된 에지 효과가 바람직한 경우, 적절한 변형은 변형 데이터 메모리 내에 저장될 수 있고, 사용자 선호도에 따라 제어될 수 있다. 또한 변형 데이터는 넓은 입력 영역으로부터의 광을 프레임 상의 특정 영역으로 함께 묶는 것, 또는 주변 공간으로 투사하기 위하여 또는 후벽 상에 누출시키기 위하여 측부 영역으로 광을 펌핑하는 것과 같이, 로컬화된 광 효과를 허용하는 전송 함수를 실행하기 위하여 사용될 수 있다.Appropriate deformation, if overall or localized edge effects are desired, such as, for example, the edge of the scattering frame outer surface AS closest to the display is dim, or has light of lower saturation chromaticity than the outer edge. Can be stored in the variant data memory and can be controlled according to user preferences. Deformation data also provides for localized light effects, such as tying together light from a wide input area to a particular area on the frame, or pumping light into the side area to project into the surrounding space or leak onto the back wall. Can be used to execute a transfer function that allows.

언급된 바와 같이, 본 발명에 따른 액티브 확산기 프레임 시스템은, 비디오 컨텐츠 분석 + 액티브 프레임 광 제어 신호 모듈이 디스플레이(D)에 영향을 미치기 위하여 사용되는 기점 영역 신호(FAS)를 발생시킬 수 있도록, 여기서 기술된 바와 같은 액티브 프레임 입력들이 사용될 수 있게 허용할 수 있다. 도 40은 도 1에 도시된 것에 유사하지만, 기점 영역(FA) 내에 상주하는 것으로 도시되는 기점 출력 픽셀(UF)을 구동하기 위하여 기점 영역 비디오 신호(FAS)가 비디오 디스플레이 유닛(D)에 제공되는, 비디오 디스플레이 유닛을 보여준다. 기점 출력 픽셀(UF)은 기점 영역(KF) 내에서 디스플레이 출력 광을 제공하지만, 기점 영역 신호(FAS)의 인가 이후, 디스플레이를 구동하는 비디오 디스플레이 신호 RF는 이전에 언급된 바와 같이 수정된 디스플레이 광(K+)을 생성할 수 있도록 보충된다. 이 수정된 디스플레이 광은 광 가이드(LG)로 들어가는 패시브 디스플레이 광을 강화하기 위하여 디스플레이 출력 광(K)의 휘도 출력을 증가시키는데 사용될 수 있다. 도 41은 비디오 디스플레이 유닛에서 원래의 비디오 신호(RF)와 선택된 기점 출력 픽셀(UF)을 구동하기 위한 기점 영역 비디오 신호(FAS)를 통합하기 위한 비디오 프레임 정보의 결합을 보여주는 일반적인 개략도를 보여준다. 아날로그 파형의 경우, 기점 영역 신호(FAS)와 비디오 디스플레이 신호(RF)의 합산은 알려진 방법을 사용하여 수행될 수 있고; MPEG 표준에서 사용되는 것과 같은 디지털 프레임 또는 패킷에 있어서, 프로세서(CPU) 또는 다른 프로세서(미도시됨)와 같은 프로세서는 원하는 방식으로 디스플레이 픽셀 U를 구동하기 위한 신호들을 결합하거나 순열화할 수 있다.As mentioned, the active diffuser frame system according to the present invention is such that the video content analysis + active frame light control signal module can generate a starting area signal (FAS) which is used to influence the display (D). Active frame inputs as described may be allowed to be used. FIG. 40 is similar to that shown in FIG. 1, but the origin region video signal FAS is provided to the video display unit D to drive the origin output pixel UF shown as resident in the origin region FA. , Video display unit. The origin output pixel UF provides the display output light within the origin region KF, but after application of the origin region signal FAS, the video display signal RF driving the display is modified as described previously. It is supplemented to produce (K +). This modified display light can be used to increase the luminance output of the display output light K to enhance the passive display light entering the light guide LG. FIG. 41 shows a general schematic showing the combination of the original video signal RF and the video frame information for integrating the origin region video signal FAS for driving the selected origin output pixel UF in the video display unit. For analog waveforms, the summation of the start area signal FAS and the video display signal RF can be performed using a known method; In digital frames or packets, such as those used in the MPEG standard, a processor such as a processor (CPU) or other processor (not shown) may combine or permutate signals for driving display pixel U in a desired manner.

디스플레이(D)로부터 수집된 비디오 정보를 사용하는 것에 추가하여, 비디오 컨텐츠 분석 + 액티브 프레임 광 제어 신호 모듈은 비디오 디스플레이 신호(RF)와 함께 제공된 음향을 분석할 수 있고, 또한 비디오 프로그램 컨텐츠 내의 음향 레벨의 함수로서 주변 광(M)의 총 강도를 변조하는 어떤 바람직한 구조에 따라 - 예컨대 사용자에 의해 선택될 수 있는 하나의 모드에서 - 이에 따른 액티브 확산기 프레임(A)으로부터 주변 광 M의 특성을 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 도 42는 도 10에 도시된 것에 유사한 액티브 프레임(A)을 사용하는 디스플레이의 전면 개략 표면도를 보여주는데, 여기서 액티브 프레임 주변 광(M)은 시간의 함수로서 비디오 컨텐츠에 응답하여 변동하고 움직이는 것으로 나타날 수 있는 방송 패턴을 보여준다. 예컨대, 콘서트에 있어서, 기본 박자 또는 드럼 박자와 같은 음향 패턴에 응답하여 프레임 주위를 회전하는 패턴이 프레임 상에 나타날 수 있다. 도시된 액티브 확산기 프레임(A)은 그 크기와 배향이 시간의 함수로서 변화할 수 있는 패턴을 가진다.In addition to using the video information collected from the display D, the video content analysis + active frame light control signal module can analyze the sound provided with the video display signal RF, and also the sound level in the video program content. Depending on any desired structure that modulates the total intensity of ambient light M as a function of-in one mode that can be selected by the user, for example-the characteristic of ambient light M from active diffuser frame A can be changed. Can be. Accordingly, FIG. 42 shows a front schematic surface view of a display using an active frame A similar to that shown in FIG. 10, where the active frame ambient light M varies in response to video content as a function of time. Shows a broadcast pattern that may appear to be moving. For example, in a concert, a pattern may appear on the frame that rotates around the frame in response to an acoustic pattern, such as a basic beat or a drum beat. The illustrated active diffuser frame A has a pattern whose size and orientation can vary as a function of time.

도 43은 비디오 컨텐츠의 구성성분 오디오 부분과 같은, 비디오 컨텐츠 분석에 응답하여 스스로 로컬화된 또는 일반적인 주변 광 출력을 변조하는 액티브 확산기 프레임 시스템에 대하여 상대 휘도 강도 대 시간의 직교좌표 그래프를 도시한다. 도시된 진동하는 휘도 강도 변동은 비디오 신호 RF의 오디오 컨텐츠에 응답될 수 있다(액티브 확산기 프레임 시스템을 동작시키는데 요구되는 각본이 없기 때문에, 동기화되지는 않는). 대안적으로, 도 35에 도시된 바와 같은 음향 센서(SS)는 주변 공간 내의 큰 음악을 감지할 수 있고 그에 응답하여 휘도 강도를 물결치게 하는 것을 시작할 수 있다. 어느 경우이든, 기본 박자, 드럼 박자, 또는 비디오 컨텐츠 음향 내에서 다른 일반화된 또는 검출가능한 패턴 또는 주변 공간에 존재하는 유사한 검출가능한 음향 패턴은 액티브 확산기 프레임(A)에 의하여 모방될 수 있 고, 이는 그 자신의 방식으로 음향 패턴 내에 참여하는 것으로 나타날 것이다.FIG. 43 shows a Cartesian graph of relative luminance intensity versus time for an active diffuser frame system that modulates itself localized or general ambient light output in response to video content analysis, such as the component audio portion of video content. The oscillating luminance intensity variation shown may be responsive to the audio content of the video signal RF (not synchronized because there is no script required to operate the active diffuser frame system). Alternatively, the acoustic sensor SS as shown in FIG. 35 can sense loud music in the surrounding space and begin to wave the luminance intensity in response. In either case, the basic beats, drum beats, or other generalized or detectable patterns within the video content sound or similar detectable acoustic patterns present in the surrounding space may be imitated by the active diffuser frame A, which is It will appear to participate in the acoustic pattern in its own way.

유사한 방식으로, 음향 센서(SS)는 큰 음성 또는 계속되는 높은 잡음 레벨을 검출하기 위하여 사용될 수 있고, 이 정보는 액티브 확산기 프레임(A)에 의하여 생성된 주변 광(M) 내에 원하는 효과를 유도하기 위하여 비디오 컨텐츠 분석 + 액티브 프레임 광 제어 신호 모듈에 의하여 사용될 수 있다. 예컨대, 큰 음성 또는 심지어 웃음 소리는 비디오 프로그램 컨텐츠에 의해 제공되는 것과 함께 음향 센서(SS)에 의하여 검출될 수 있고(토착 비디오 프로그램 컨텐츠 음향은 모듈 회로 내에 도시되지 않은 감산 유닛에 의하여 감산되어 제거될 수 있다), 이것은 주변 광(M) 내에 화려한 또는 높은 포화도의 색조, 또는 도 42에 도시된 바와 같이 분산 외부 프레임(AF)에 고속의 구르는 또는 이동하는 패턴, 또는 도 43에 도시된 바와 같은 진동하는 휘도를 유도할 수 있다. 유사한 화려함 효과는 광 센서(SL)에 의하여 검출되는 높은 주변 공간 광 레벨에 응답하는 결과로 트리거될 수 있다. 이러한 화려함은 또한, 축광 방출기 상에 충돌하도록 허용된 활성화 광의 양을 증가시키거나 감소시키기 위하여 도 23의 실시예에서 프레임 광 변조기(AM)의 사용을 변조함으로써와 같은, 형광 컬러가 축광 방출기(PE)에 의하여 발생되도록 허용되는 정도까지 포함될 수 있다.In a similar manner, the acoustic sensor SS can be used to detect loud voices or continuous high noise levels, and this information can be used to derive the desired effect in the ambient light M generated by the active diffuser frame A. It can be used by video content analysis + active frame light control signal module. For example, loud voices or even laughter sounds can be detected by the acoustic sensor SS together with those provided by the video program content (the indigenous video program content sounds can be subtracted and eliminated by a subtraction unit not shown in the module circuitry). This may be a brilliant or high saturation hue in the ambient light M, or a high speed rolling or moving pattern in the dispersive outer frame AF as shown in FIG. 42, or vibration as shown in FIG. 43. Brightness can be derived. Similar glare effects can be triggered as a result of responding to high ambient spatial light levels detected by the light sensor SL. This splendor also shows that the fluorescent color, such as by modulating the use of the frame light modulator AM in the embodiment of FIG. 23 to increase or decrease the amount of activating light allowed to impinge on the photoluminescent emitter, is characterized in that the photoluminescent emitter ( To the extent allowed to be generated by PE).

도 36에서와 같은, 기술된 그래픽 사용자 인터페이스는, 원하는 컬러 충실도의 정도를 변화시키는 것; 임의의 형광 컬러 또는 전범위 외 컬러가 주변 공간으로 방송되는 정도를 포함하여, 화려함을 변화시키는 것; 액티브 프레임을 턴온/턴오프시키는 것; 또는 액티브 확산기 프레임(A)에 대한 일반 강도 레벨을 변화시키는 것 과 같이, 시스템 거동과 관련된 선호도를 변화시키는데 사용될 수 있다. 액티브 확산기 프레임(A)의 화려하고 반짝이는 동작 대 억제되고 낮은 강도의 동작에 관련된 사용자 선호도는, 비디오 컨텐츠 분석 + 액티브 프레임 광 제어 신호 모듈에 의해 수신되고 분석된 비디오 컨텐츠에서의 강도 또는 다른 성질의 변화를 과장함에 의해서와 같이, 액티브 프레임이 신속하게 또는 크게 비디오 컨텐츠 내의 변화에 응답하는 정도를 포함할 수 있다.The described graphical user interface, such as in FIG. 36, includes changing the degree of desired color fidelity; Varying splendor, including the extent to which any fluorescent color or color outside the full range is broadcast into the surrounding space; Turning on / off the active frame; Or change the preferences associated with system behavior, such as changing the general intensity level for the active diffuser frame A. The user preferences related to the brilliant and shiny motion of the active diffuser frame A versus the suppressed and low intensity motion are determined by the intensity or other nature of the video content received and analyzed by the video content analysis + active frame light control signal module. As with exaggerating changes, it may include the extent to which active frames respond to changes in video content quickly or significantly.

진보된 컨텐츠 분석은 특정 특성의 영화 또는 컨텐츠에 있어서 억제된 톤을 만들 수 있다. 컨텐츠 내에 많은 어두운 장면을 포함하는 비디오 컨텐츠는 액티브 프레임 내의 광원의 거동에 영향을 미침으로써, 방송되는 주변 광이 어두워지는 것을 야기할 수 있고, 한편 화려하고 밝은 톤은 많은 양의 번쩍이는 톤이나 밝은 장면들과 같이(태양이 비치는 해변, 사반나의 호랑이 등), 특정한 다른 컨텐츠에 대하여 사용될 수 있다.Advanced content analysis can produce suppressed tones in movies or content of certain characteristics. Video content that includes many dark scenes in the content can affect the behavior of the light source in the active frame, causing the ambient light to be broadcast to become dark, while the brilliant and bright tones can produce large amounts of sparkling tones. It can be used for certain other content, such as bright scenes (sunlit beaches, savanna tigers, etc.).

일반적으로 액티브 확산기 시스템은 보조 디스플레이 또는 주변 디스플레이와 같은 선택적인 조정 스크린 또는 디스플레이 종류를 포함할 수 있고, 이런 목적으로 전기발광 소자를 사용할 수 있는데, 이 소자는 후방조명 LCD 패널에 대한 필요를 제거하며, 디스플레이(D)를 보충하는 2 센티미터-폭의 프레임과 같은 맞춤의, 더 작은 형상을 허용한다.In general, an active diffuser system may include an optional adjustment screen or display type, such as a secondary display or a peripheral display, which can use an electroluminescent device for this purpose, which eliminates the need for a backlit LCD panel. Allows for a smaller, custom shape, such as a 2 centimeter-wide frame that complements the display D.

여기에 제공된 설명은 해당 기술 분야에서 통상의 기술을 가진자가 본 발명을 실시할 수 있게 하려는 것이다. 많은 구성들이 본 교시를 사용하여 가능하며, 여기에 주어진 구성과 배열은 단지 예시적인 것이며, 구체적으로 명료함을 위하여 단순화되어 있다. 실제로, 본 발명에 따른 액티브 확산기 프레임 시스템은 엔터테인먼트 센터 또는 홈 시어터 센터와 같은, 더 큰 시스템의 일부로서 나타날 수 있다.The description provided herein is intended to enable those skilled in the art to practice the invention. Many configurations are possible using this teaching, and the configurations and arrangements given herein are exemplary only, and are specifically simplified for clarity. Indeed, the active diffuser frame system according to the present invention may appear as part of a larger system, such as an entertainment center or home theater center.

여기서 주어진 교시는 여기서 교시된 요소와 특징을 포함하는, 비디오 디스플레이의 설계 및 구성 또는 비디오 디스플레이와 결합된 광 투과 디바이스에 응용될 수 있다. 예컨대, 비디오 디스플레이의 전면은 여기서 교시된 바와 같이 통합된 형태로 만들어질 수 있다. 액티브 확산기 프레임이 디스플레이(D)로부터 떨어진 요소일 필요가 없게 하기 위해서는, 여기의 교시는 그대로 응용될 수 있다.The teachings given herein may be applied to the design and construction of video displays or to light transmissive devices coupled with video displays, including the elements and features taught herein. For example, the front side of the video display can be made in an integrated form as taught herein. In order to ensure that the active diffuser frame does not need to be an element away from the display D, the teachings herein can be applied as is.

본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 이들 교시에 기초하여, 교시되고 청구된 장치 및 방법을 수정할 수 있고, 따라서 예컨대 특정 응용에 적합하도록 구성부분을 형태적으로 또는 위치적으로 재-배열 또는 재-성형할 수 있 있고, 또한 여기서 예시적인 목적으로 선택된 것들과는 거의 유사하지 않을 수 있는 구성부분을 만들어낼 수 있다.One of ordinary skill in the art can, based on these teachings, modify the taught and claimed apparatus and methods, and thus re-arrange the components formally or positionally, for example to suit particular applications. It may be re-molded, and may also produce components that may be little similar to those selected here for illustrative purposes.

상기 예들을 이용하는 개시된 바와 같은 본 발명은 상기에 언급된 특징들 중 일부만을 사용하여 실시될 수 있다. 예컨대 하나의 LED 어레이 또는 하나의 평판 전기발광 어레이 소자를, 임의의 다른 프레임 광 변조기를 사용하지 않으면서, 광원 LS으로서 사용하고 및 또한 분산 외부 프레임(AF)으로서도 사용할 수 있다.The invention as disclosed using the above examples may be practiced using only some of the above mentioned features. For example, one LED array or one flat panel electroluminescent array element can be used as the light source LS and also as a distributed outer frame AF without using any other frame light modulator.

또한 여기서 교시되고 청구되는 것은 다른 구조나 기능적인 요소의 추가를 배제하지 않는다.Furthermore, what is taught and claimed herein does not exclude the addition of other structures or functional elements.

명백하게, 본 발명의 많은 수정과 변형이 상기 교시를 참조하여 가능하다. 따라서 이해되어야 할 점은, 첨부된 청구범위의 범위 내에서, 본 발명은 여기에 구체적으로 기술되거나 암시되어 있는 것과는 다르게 실시될 수 있다는 것이다.Apparently, many modifications and variations of the present invention are possible in light of the above teachings. It is therefore to be understood that within the scope of the appended claims, the invention may be practiced otherwise than as specifically described or implied herein.

상술한 바와 같이 본 발명은 비디오 디스플레이와 이로부터 유래하는 주변 조명 효과의 생성에 이용가능하다. 더 상세하게는, 본 발명은, 종래 비디오 디스플레이 유닛 또는 광-전송 소자에 의해 제공될 수 없는 효과를 생성하기 위한 디스플레이 광의 공간 및 비색 변환을 포함하여, 주변에 분배를 위하여 조명 효과를 제어하고 생성하기 위해 광, 신호, 또는 콘텐츠 소스로서 비디오 디스플레이 광 및/또는 디스플레이 비디오 신호를 사용하는 액티브 확산기 프레임 시스템에 이용가능하다.As mentioned above, the present invention is applicable to the generation of video displays and ambient lighting effects derived therefrom. More specifically, the present invention controls and generates lighting effects for distribution to the periphery, including spatial and colorimetric conversion of display light to produce effects that cannot be provided by conventional video display units or light-transmitting elements. To an active diffuser frame system that uses the video display light and / or the display video signal as a light, signal, or content source.

Claims (20)

주변 공간으로 주변 광을 방송하는 비디오 디스플레이 유닛(D)을 위한 액티브 확산기 프레임 시스템(A)으로서:As an active diffuser frame system (A) for a video display unit (D) that broadcasts ambient light to the surrounding space: 그 자체로부터의 출력 광을 디렉팅하여 상기 주변 광(M)의 적어도 일부로서 방출하게 되도록 하기 위한 크기를 가지며, 위치되고, 선택적으로 형성된 제어가능 광원(LS, EL, 3EL, d 및 AM이 함께, LS 및 AM이 함께, LS 및 AN이 함께)으로서;A controllable light source LS, EL, 3EL, d and AM, sized and positioned to direct the output light from itself to emit as at least part of the ambient light M, together, LS and AM together, LS and AN together); 상기 광원은 상기 비디오 디스플레이 유닛으로부터 유도된 적어도 하나의 액티브 프레임 입력을 사용하여 상기 주변 광의 제어를 허용하도록 형성되고 구성되며, 상기 액티브 프레임 입력은:The light source is formed and configured to allow control of the ambient light using at least one active frame input derived from the video display unit, the active frame input being: ([a] 상기 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 디스플레이 출력 광(K)의 패시브 광학 입력;([a] passive optical input of display output light K from said video display unit; [b] 상기 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 디스플레이 출력 광(K)의 패시브 감지 신호로서, 여기서 상기 액티브 확산기 프레임 시스템은 상기 액티브 확산기 프레임 시스템에 의한 사용을 위하여 상기 비디오 디스플레이 유닛으로부터 상기 디스플레이 출력 광을 변환시키는 디스플레이 광 센서(DS)를 더 포함하고, 상기 광 센서는 상기 비디오 디스플레이 유닛과 광학적으로 서로 연통하는 것을 허용하도록 하는 크기를 가지며, 형성되고 및 위치되는, 패시브 감지 신호; 및[b] a passive sensing signal of display output light K from said video display unit, wherein said active diffuser frame system converts said display output light from said video display unit for use by said active diffuser frame system. A passive sensing signal, formed and positioned, sized to allow optical communication with the video display unit; And [c] 상기 비디오 디스플레이 유닛을 구동하는 액티브 비디오 신호(RF)의 적어도 일부)로 구성된 그룹에서 선택되는, 광원과;[c] a light source selected from the group consisting of at least a portion of an active video signal (RF) for driving the video display unit; 상기 출력 광을 혼합하여 주변 공간으로 분산시키기 위한 분산 외부 프레임(AF)을A dispersion outer frame AF for mixing and dispersing the output light 포함하는, 액티브 확산기 프레임 시스템.An active diffuser frame system. 제 1 항에 있어서, 수정된 디스플레이 광(K+)을 생성하도록 기점 영역(FA) 내에 상주하는 상기 비디오 디스플레이 유닛 내의 기점 출력 픽셀(UF)을 구동하도록 상기 비디오 디스플레이 유닛에 제공되는 기점 영역 비디오 신호(FAS)를 발생시키기 위하여, 상기 입력 [a]가 아니라, 상기 액티브 프레임 입력을 이용하는 프로세서(CPU)를 더 포함하는 액티브 확산기 프레임 시스템.2. The starting point video signal according to claim 1, wherein the starting point video signal provided to the video display unit to drive the starting point output pixel UF in the video display unit residing within the starting point area FA to produce a modified display light K +. And a processor (CPU) that uses the active frame input, rather than the input [a], to generate a FAS. 제 1 항에 있어서, 상기 비디오 디스플레이 유닛 주위의 주변 공간 내의 주변 상태를 감지하기 위하여 실내 상태 센서를 더 포함하여, 상기 실내 상태 센서는 [1] 실내 광 센서, [2] 실내 음향 센서, 및 [3] 프레임 접촉 센서로 구성된 그룹에서 선택되며, 상기 프레임 접촉 센서는 상기 액티브 확산기 프레임 시스템과 기계적으로 연통가능하도록 형성되고 배치되며; 상기 액티브 확산기 프레임 시스템은 상기 주변 광을 더 제어하기 위하여 상기 실내 상태 센서로부터의 신호를 사용하도록 더 설계된, 액티브 확산기 프레임 시스템.2. The indoor condition sensor of claim 1, further comprising an indoor condition sensor for sensing an ambient condition in a peripheral space around the video display unit, wherein the indoor condition sensor comprises: [1] an indoor light sensor, [2] an indoor acoustic sensor, and [ 3] selected from the group consisting of frame contact sensors, wherein the frame contact sensors are formed and arranged to be in mechanical communication with the active diffuser frame system; The active diffuser frame system is further designed to use a signal from the indoor state sensor to further control the ambient light. 제 1 항에 있어서, 상기 분산 외부 프레임은 확산기, 프레임 광 변조기(AM), 및 축광 방출기(PE)로 구성된 광학 소자의 그룹으로부터 선택된 광학 소자를 포함 하는, 액티브 확산기 프레임 시스템.2. The active diffuser frame system of claim 1, wherein the distributed outer frame comprises an optical element selected from the group of optical elements consisting of a diffuser, a frame light modulator (AM), and a photoluminescent emitter (PE). 제 1 항에 있어서, 상기 주변 광의 제어에 영향을 미치기 위하여 사용자 선호도를 수집하고 저장하도록 설계되고 프로그램된 프로세서(CPU)를 더 포함하고, 여기서 상기 액티브 확산기 프레임 시스템은 상기 액티브 확산기 프레임 시스템의 외부 표면(AS) 상에 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 제공하도록 구성되고, 상기 그래픽 사용자 인터페이스는 상기 주변 광에 대한 상기 제어를 동작적으로 영향을 미치도록 설계된, 액티브 확산기 프레임 시스템.2. The system of claim 1, further comprising a processor (CPU) designed and programmed to collect and store user preferences to affect the control of the ambient light, wherein the active diffuser frame system comprises an outer surface of the active diffuser frame system. And provide a graphical user interface (GUI) on the AS, wherein the graphical user interface is designed to operatively affect the control of the ambient light. 제 1 항에 있어서, 상기 주변 광의 특성이 상기 액티브 프레임 입력에 의하여 영향을 받을 수 있도록 상기 광원을 제어하는 액티브 광 제어 신호를 생성하도록 설계되고 프로그램된 프로세서(CPU)를 추가로 포함하는, 액티브 확산기 프레임 시스템.The active diffuser of claim 1, further comprising a processor (CPU) designed and programmed to generate an active light control signal to control the light source such that the characteristic of the ambient light is affected by the active frame input. Frame system. 제 6 항에 있어서, 상기 프로세서는 프레임 출력 메모리를 추가로 포함하고, 상기 프레임 출력 메모리를 사용하여 상기 광원을 추가로 제어하기 위하여 상기 액티브 프레임 광 제어 신호의 이력을 저장하고 이용하도록 추가로 프로그램된, 액티브 확산기 프레임 시스템.7. The apparatus of claim 6, wherein the processor further comprises a frame output memory, and further programmed to store and use a history of the active frame light control signal to further control the light source using the frame output memory. Active diffuser frame system. 제 1 항에 있어서, 상기 광원은 [1] LED(발광 다이오드), [2] 전기발광 디바 이스(EL), [3] 백열등, [4] 이온 방전 램프, [5] 레이저, [6] FED(전계방출 디스플레이), [7] LCE(액정 디스플레이), [8] 프레임 광 변조기(AM), 및 [9] 축광 방출기로 구성된 그룹에서 선택된 소자를 포함하며;The light source according to claim 1, wherein the light source is [1] LED (light emitting diode), [2] electroluminescent device (EL), [3] incandescent lamp, [4] ion discharge lamp, [5] laser, [6] FED (Field emission display), [7] LCE (liquid crystal display), [8] frame light modulator (AM), and [9] photoluminescent emitter; 또한 상기 디스플레이 출력 광을 그로부터 캡처할 수 있게 하기 위하여 상기 비디오 디스플레이 유닛과 광학적으로 서로 연통할 수 있게 하는 크기를 가지며, 형성되고 및 위치가 정해진 광 가이드(LG)를 사용하여 얻어진 디스플레이 출력 광(K)을 더 포함하는, 액티브 확산기 프레임 시스템.And display output light K obtained using a formed and positioned light guide LG having a size that allows optical communication with the video display unit so that the display output light can be captured therefrom. Active diffuser frame system. 제 1 항에 있어서, 상기 액티브 확산기 시스템은 상기 액티브 프레임 입력 [a] 내의 상기 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 디스플레이 출력 광의 일부를, 표면(CS)으로부터의 반사에 의하여, 분할하여 재배향(KX)되도록 하고, 또한 그 외 다른 디스플레이 출력 광은 영상 광(2)으로서 실질적으로 바깥쪽으로 통과하도록 허용하도록 형성된, 액티브 확산기 프레임 시스템.2. The active diffuser system of claim 1, wherein the active diffuser system divides a portion of the display output light from the video display unit in the active frame input [a] to be split and redirected (KX) by reflection from surface CS. And also other display output light formed to allow substantially outward passage as image light (2). 제 1 항에 있어서, 상기 액티브 확산기 프레임 시스템은, 상기 액티브 확산기 프레임 시스템의 적어도 일부로부터 방출된 상기 주변 광을 컬러-변형시킬 수 있도록 상기 광원에 대하여 스펙트럼 수정을 제공하기 위하여 적어도 하나의 축광 방출기(PE)를 포함하는, 액티브 확산기 프레임 시스템.The light emitting device of claim 1, wherein the active diffuser frame system comprises at least one photoluminescent emitter to provide spectral correction to the light source to color-modify the ambient light emitted from at least a portion of the active diffuser frame system. Active diffuser frame system (PE). 제 10 항에 있어서, 상기 축광 방출기는, 상기 생성된 주변 광이 상기 액티 브 확산기 프레임 시스템의 도움을 받지 않은 상기 비디오 디스플레이 유닛에 의하여 고유하게 생성가능한 디스플레이 출력 광 컬러의 전범위의 바깥에 있는 적어도 하나의 새로운 컬러(M+)를 포함하도록 선택되는, 액티브 확산기 프레임 시스템.The display device of claim 10, wherein the photoluminescent emitter is at least outside the full range of display output light colors in which the generated ambient light is inherently generateable by the video display unit without the aid of the active diffuser frame system. An active diffuser frame system, selected to include one new color (M +). 제 1 항에 있어서, 각도포토메트릭(goniophotometric)의, 즉 상기 액티브 확산기 프레임 시스템의 관찰 각도(N, 2)의 함수로서 특성을 변화시키는 주변 광을 제공할 수 있도록 상기 광원에 대하여 형성되고 위치된 각도포토메트릭 요소(AN)를 추가로 포함하는, 액티브 확산기 프레임 시스템.2. The device of claim 1, wherein the light source is formed and positioned relative to the light source to provide ambient light that changes characteristics as a function of goniophotometric, i.e., the viewing angle (N, 2) of the active diffuser frame system. An active diffuser frame system, further comprising an angular photometric element (AN). 제 12 항에 있어서, 상기 각도포토메트릭 요소는 또한 각도크로마틱(goniochromatic)의, 즉 상기 액티브 확산기 프레임 시스템의 관찰 각도(N, 2)의 함수로서 컬러를 변화시킬 수 있도록 형성되는, 액티브 확산기 프레임 시스템.13. An active diffuser frame according to claim 12, wherein the angular photometric element is also formed to be able to change color as a function of goniochromatic, i.e., the viewing angle (N, 2) of the active diffuser frame system. system. 제 12 항에 있어서, 상기 각도포토메트릭 요소는 금속 조각, 유리 조각, 플라스틱 조각, 입자상 물체, 오일, 물고기 비늘 에센스, 구아닌 박편, 2-아미노하이포산틴, 분쇄 마이카, 분쇄 유리, 분쇄 플라스틱, 진주광택 물질, 보나이트, 및 공작동석으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 물질을 포함하는, 액티브 확산기 프레임 시스템.13. The angular photometric element according to claim 12, wherein the angular photometric elements are metal pieces, glass pieces, plastic pieces, particulate matter, oils, fish scale essences, guanine flakes, 2-aminohypoxanthin, pulverized mica, pulverized glass, pulverized plastic, pearl An active diffuser frame system comprising a material selected from the group consisting of glossy material, bonite, and malachite. 주변 공간으로 주변 광(M)을 방송하는 비디오 디스플레이 유닛(D)을 위한 액 티브 확산기 프레임 시스템(A)으로서:As an active diffuser frame system A for a video display unit D that broadcasts ambient light M to the surrounding space: 상기 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 디스플레이 출력 광(K)과 광학적으로 연통하는 광 가이드(LG);A light guide (LG) in optical communication with the display output light (K) from the video display unit; 상기 광 가이드와 광학적으로 연통하는 프레임 광 변조기(AM)를 포함하며,A frame light modulator (AM) in optical communication with the light guide, 상기 프레임 광 변조기는 적어도 상기 디스플레이 출력 광을 사용하여 상기 주변 광의 특성에 영향을 미치도록 형성되고 구성되는, 액티브 확산기 프레임 시스템.And the frame light modulator is configured and configured to affect the characteristics of the ambient light using at least the display output light. 액티브 확산기 프레임 시스템으로부터 비디오 디스플레이 유닛 주위의 주변 공간으로 주변 광을, 상기 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 액티브 프레임 입력을 사용하여, 방송하는 방법으로서:A method of broadcasting ambient light from an active diffuser frame system to an ambient space around a video display unit, using an active frame input from the video display unit: [1] 상기 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 액티브 프레임 입력을 획득하는 단계로서, 상기 액티브 프레임 입력은:[1] acquiring an active frame input from the video display unit, wherein the active frame input is: ([a] 상기 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 디스플레이 출력 광을 캡처할 수 있도록 상기 비디오 디스플레이 유닛과 광학적인 상호 연통을 허용하도록 하는 크기를 가지며, 형성되고, 위치된 광 가이드(LG)를 사용한, 상기 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 디스플레이 출력 광(K)의 패시브 광학 입력,([a] the video using a formed, positioned light guide (LG), sized to allow optical intercommunication with the video display unit to capture display output light from the video display unit Passive optical input of display output light K from the display unit, [b] 상기 액티브 확산기 프레임 시스템에 의한 사용을 위해 비디오 상기 디스플레이 유닛으로부터의 상기 출력 광을 변환하는 디스플레이 광 센서(DS)를 사용한, 상기 비디오 디스플레이 유닛으로부터의 출력 광(K)의 패시브 감지, 및[b] passive sensing of the output light K from the video display unit, using a display light sensor DS that converts the output light from the video video display unit for use by the active diffuser frame system, and [c] 상기 비디오 디스플레이 유닛을 제어하는 액티브 비디오 신호(RF)의 적어도 일부)[c] at least a portion of an active video signal (RF) for controlling the video display unit) 로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 액티브 프레임 입력을 획득하는 단계; 및Obtaining an active frame input, selected from the group consisting of: a; And [2] 그 자체로부터의 출력 광을 디렉팅하여 주변 광을 방출하게 되도록 하는 크기를 가지며, 위치되고, 또한 광학적으로 형성된 제어가능 광원(LS, EL, 3EL, d 및 AM이 함께, LS 및 AM 이 함께, LS 및 AN 이 함께)을 사용하여 적어도 상기 액티브 프레임 입력을 사용하여 상기 주변 광을 제어하는 단계; [2] Controlled light sources LS, EL, 3EL, d and AM, sized and positioned so as to direct the output light from themselves to emit ambient light, LS and AM are together; Together, LS and AN together to control the ambient light using at least the active frame input; [3] 상기 주변 공간으로의 분산을 위하여 분산 외부 프레임(AF)을 통한 통과에 의하여 상기 출력 광을 혼합시키는 단계를 포함하는, 방법.[3] mixing the output light by passing through a dispersive outer frame (AF) for dispersion into the surrounding space. 제 16 항에 있어서, 상기 액티브 확산기 프레임 시스템의 적어도 일부 내에서 상기 광원으로부터의 상기 출력 광(RGB)을 축광 방출기(PE)로 통과시킴으로써 상기 주변 광을 컬러-변환시키는 단계를 추가적으로 포함하는, 방법.The method of claim 16, further comprising color-converting the ambient light by passing the output light RGB from the light source into a photoluminescent emitter PE within at least a portion of the active diffuser frame system. . 제 16 항에 있어서, 각도포토메트릭의, 즉 상기 액티브 확산기 프레임 시스템의 관찰 각도(N,2)의 함수로서 특성을 변화시키는 상기 주변 광(M)을 제공하도록 형성되고 위치된 각도포토메트릭 요소(PN)를 통하여 상기 광원으로부터의 상기 출력 광(RGB)을 통과시키는 단계를 추가적으로 포함하는, 방법.17. An angular photometric element according to claim 16, wherein the angular photometric element is formed and positioned to provide the ambient light M that varies in characteristics as a function of the angular photometric, i.e. as a function of the viewing angle N, 2 of the active diffuser frame system. Passing said output light (RGB) from said light source through a PN. 제 16 항에 있어서, [1] 상기 주변 공간 내의 광 강도; [2] 상기 주변 공간 내의 음향; [3] 상기 액티브 확산기 프레임 시스템 내의 접촉 감지; [4] 메모리를 사용하는 상기 프로세서 내에서 이력을 저장하고 사용하는 것에 의한, 상기 액티브 확산기 프레임 시스템의 동작의 이력; 및 [4] 프로세서 메모리 내에 유지된 사용자 선호도로 구성된 팩터 그룹으로부터 선택된 팩터에 기초하여 상기 주변 광의 상기 제어에 영향을 미치기 위하여 상기 광원으로 상호 명령을 연통하는 프로세서를 사용하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.17. The method of claim 16, further comprising: [1] light intensity in the peripheral space; [2] sound in the surrounding space; [3] touch sensing in the active diffuser frame system; [4] a history of the operation of the active diffuser frame system by storing and using the history in the processor using a memory; And [4] using a processor in communication with the light source to influence the control of the ambient light based on a factor selected from a group of factors comprised of user preferences maintained in processor memory. Way. 제 16 항에 있어서, 상기 액티브 프레임 입력으로부터 기점 영역 비디오 신호(FAS)를 유도하는 단계; 및 기점 영역(FA) 내에 상주하는 상기 비디오 디스플레이 유닛 내의 복수의 기점 출력 픽셀(UF)을 구동할 수 있도록 상기 비디오 디스플레이 유닛을 제어하는 비디오 신호에 상기 기점 영역 비디오 신호로부터의 정보를 추가하는 단계를 더 포함하는, 방법.17. The method of claim 16, further comprising: deriving a starting region video signal (FAS) from the active frame input; And adding information from the origin region video signal to the video signal controlling the video display unit to drive a plurality of origin output pixels UF in the video display unit residing within the origin region FA. Further comprising, the method.
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