УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ С ОКРУЖАЮЩИМ СВЕТОМ Российский патент 2012 года по МПК H04N5/64 

Область техники изобретения

В недавнем прошлом компания Philips представила AmbiLight TV - экран отображения телевизионного приемника, снабженный источниками задней подсветки, чтобы освещать стену за телевизором. За счет автоматического управления цветом света, который соответствует цвету видеоизображения, AmbiLight предложила зрителю впечатление полного присутствия при просмотре. Первоначальная версия AmbiLight TV обеспечивала освещение левой и правой стороны с помощью одного цвета для каждой стороны. Более поздние поколения были снабжены источниками света сверху и снизу, но по-прежнему с одним цветом с каждой стороны.

Уровень техники изобретения

Решения AmbiLight, представленные компанией Philips в недавнем прошлом, достигли огромного успеха в мире. Однако из-за громадного и растущего разнообразия зрительских требований, пожеланий и потребностей необходимо дополнительно развивать существующие решения AmbiLight и/или создавать новые.

Настоящее изобретение стремится дополнительно удовлетворить требовательного зрителя.

Задача и сущность изобретения

Как можно увидеть, задачей настоящего изобретения является дополнительное улучшение визуального восприятия устройства отображения или телевизора.

Согласно одному аспекту изобретения это может быть достигнуто предоставлением источников света, которые создают множественные цвета рядом с, по меньшей мере, одной стороной экрана устройства отображения или телевизора, каждый из множественных цветов адаптируется к видеосодержимому в пространственно соответствующей области экрана. Настоящим достигается то, что отображенное видеоизображение расширяется, так сказать, на дополнительные "пиксели" в пространстве, окружающем экран. Предпочтительно, пиксели индивидуально незаметны, а смешиваются друг с другом, чтобы обеспечить смазанное изображение с низким разрешением вокруг основного экрана.

Согласно другому аспекту изобретения это может быть достигнуто улучшением конструкции обрамления системы подсветки или освещения, система подсветки или освещения может содержать обрамление с отражателем и рассеивателем, при этом отражатель имеет оконную секцию, что позволяет свету от источников света делиться на две части.

Часть, например половина или большая часть света, может быть направлена на задний фон устройства отображения, а другая часть, например половина или меньшая часть света, может быть направлена на рассеиватель обрамления, таким образом освещая переднюю сторону обрамления.

В одном возможном варианте осуществления источники света освещают задний фон устройства отображения или телевизора, такой как стена. Такой вариант осуществления будет упоминаться как Pixelated AmbiLight. В другом возможном варианте осуществления источники света размещены, по существу, в той же плоской области, что и экран устройства отображения или телевизора, и излучают свет вперед. Такой вариант осуществления будет упоминаться как Aura TV. Оба варианта осуществления могут быть объединены, чтобы давать очень сильный эффект.

Основные признаки настоящего изобретения описываются в независимых пунктах формулы изобретения.

Дополнительные признаки изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Вообще, указывая, что "оно является полезным" в настоящем изобретении, и обращаясь к преимуществу, должно быть понятно, что это преимущество может рассматриваться как возможное преимущество, предоставленное изобретением, но может также быть понятно, что изобретение особенно, но не исключительно, полезно для получения описанного преимущества.

Вообще, различные объекты, аспекты и преимущества изобретения могут быть объединены и связаны любым способом, возможным в рамках изобретения.

Эти и другие задачи, аспекты, признаки и/или преимущества изобретения будут поняты и разъяснены со ссылкой на варианты осуществления, описанные далее в данном документе.

Краткое описание чертежей

Варианты осуществления изобретения теперь будут описаны, только в качестве примера, со ссылкой на чертежи, на которых:

фиг.1 показывает пиксельное разрешение с 4 пикселями с левой и правой стороны и 3 пикселями с верхней и нижней стороны;

фиг.2 иллюстрирует другое решение для пиксельного разрешения с несколькими, более сильно перекрывающимися областями измерения сверху и снизу;

фиг.3 показывает еще одно решение для пиксельного разрешения с 2 источниками света для каждого левого и правого пикселя и 4 источниками света для каждого верхнего и нижнего пикселя;

фиг.4 показывает поперечное сечение одного варианта осуществления системы подсветки или освещения;

фиг.5 иллюстрирует поперечное сечение другого варианта осуществления обрамления системы подсветки или освещения;

фиг.6 показывает пример системы Pixelated Ambilight;

фиг.7 показывает пример системы Aura TV.

Описание вариантов осуществления

Изобретение относится к системе подсветки или освещения для отображающего средства или устройства отображения, содержащего экран 10, являющийся LCD, плазменной или любой другой панелью, или любую другую поверхность, воспроизводящую изображение, такое как спроецированное изображение. Система подсветки или освещения размещена вокруг экрана 10 в ряде источников 20 света, расположенных в такой конфигурации, что свет, который они проецируют на стену 30, создает отдельные пятна 40, Pix, Pix1 - Pix n, когда включены в данный в тот момент времени. Если, однако, все источники 20 света включены в одно и то же время с одинаковым цветом для всех источников света, отдельное пятно не может быть идентифицировано.

Пятно света или пиксель 40, Pix, Pix 1 - Pix n может быть создано одним или более источниками 20 света, такими как, например, LED. Эти источники 20 света должны управляться одним и тем же управляющим сигналом, информацией о пикселях. Эта информация о пикселях содержит три значения яркости для красного R, зеленого G и синего B, но не ограничена этим в случае другой системы основных цветов.

Информация о пикселях выводится из соответствующей части экрана 10, соседствующей со спроецированным пикселем. Эта область 50 (также называемая "областью оценки видео") может обычно, но не обязательно, быть прямоугольной областью, в которой будет анализироваться видео. Анализ может быть выполнен различными способами в зависимости от желаемого эффекта.

Как уже упомянуто, разрешение не должно быть высоким настолько, что признаки объектов на экране 10 могли быть распознаны на спроецированном изображении на стене 30.

Пиксельное разрешение с очень хорошим эффектом может быть получено посредством четырех пикселей Pix для левой и правой стороны и двух или трех пикселей Pix для верхней и нижней стороны. Этот пример показан на фиг.1.

Причина, по которой желательно иметь такое распределение пикселей, в том, что зрение человека ориентировано горизонтально. Мы имеем гораздо более широкий горизонтальный угол обзора, чем вертикальный. В нашем природном зрении мы также больше склонны к горизонтальным признакам типа горизонтов, по сравнению с вертикальными признаками, которые почти всегда ассоциируются со столбами. Следовательно, горизонтальное растягивание, например, мяча смущает меньше, чем создание вертикального растягивания того же объекта.

Предотвращение неестественных вертикальных структур может быть сделано посредством увеличения области оценки и уменьшения числа пикселей для верхней и нижней секций.

Одним побочным эффектом этого решения может быть то, что движение вверху и внизу не очень плавное, движущийся объект прыгает от одного пикселя к другому.

Решением является сохранение одинакового размера пикселя для левой и правой сторон, но сохранение больших областей 50 оценки для верхней и нижней сторон, причем эти области 50 имеют высокую степень перекрывания друг с другом. Эти большие области 50 оценки гарантируют, что небольшие объекты не создадут вертикальную структуру, а глобальное движение более крупных объектов становится очень плавным. Этот пример показан на фиг.2.

Чтобы получить хорошую однородность пикселей, могут использоваться множественные источники света для того, чтобы создать один пиксель. Например, в случае 42-дюймового экрана 10 возможно иметь два источника 20 света (например, LED) для каждого левого и правого пикселя Pix 1' - Pix 4' и четыре источника 20 света (например, LED) для каждого верхнего и нижнего пикселя Pix 1 - Pix 3. Этот пример показан на фиг.3. Также возможны другие варианты осуществления с другим количеством источников света для каждого пикселя.

Источники 20 света (например, LED) могут быть расположены таким способом, чтобы хорошо освещать углы как горизонтально, так и вертикально установленным источником 20 света двух смежных пикселей. Для получения однородного общего освещения на заднем фоне 30 устройства отображения, например на стене, необходимо определенное расстояние "D" (показанное на фиг.4) для того, чтобы позволить свету распространяться равномерно. В варианте осуществления, показанном на фиг.4, система подсветки или освещения использует зеркало в качестве отражателя 60, чтобы направить свет на задний фон 30 отображающего устройства, например на стену. Основное решение содержит матрицу источников 20 диффузного света (например, LED).

Освещение края экрана или обрамления 80 может быть полезным в магазинах, где эффект AmbiLight в значительной степени ухудшен из-за ярко освещенного окружения. Это может давать в результате тусклые цвета вокруг экрана. Самостоятельно светящаяся поверхность в этом случае имеет гораздо более лучшую видимость, чем освещенная поверхность типа полотна или стены, на которую проецируется свет. Помимо этого, решение уже не зависит от наличия или цвета стены. Вторая причина для того, чтобы освещать обрамление отображающего средства или устройства отображения, состоит в том, чтобы разместить световой эффект ближе к экрану 10, что достигается более простым способом тогда, когда обрамление 80, являющееся частью общей конструкции, также освещено.

Фиг.5 показывает схематический чертеж поперечного сечения этого возможного варианта осуществления. Свет от источников 20 света теперь делится на две части. Часть, например половина или большая часть света, направлена на задний фон 30 устройства отображения, например стену (типа Pixelated AmbiLight), а другая часть, например половина или меньшая часть света, направлена на рассеиватель 70 обрамления (типа Aura TV), таким образом освещая переднюю сторону обрамления 80. Относительно размера "пикселя" и областей оценки могут применяться те же наблюдения, что и описанные выше со ссылкой на фиг.1-3.

Для получения однородного глобального освещения на стене 30, также как и на обрамлении 80, необходимо определенное расстояние D_wall и D_bezel, чтобы позволить свету распространяться равномерно. Основное решение содержит матрицу источников 20 диффузного света (например, LED). Источники света или LED могут быть установлены на вертикально расположенной охлаждающей полосе 90, которая может быть окружена отражателем 60 и прозрачным рассеивателем 70 по бокам экрана 10, создавая световую полость 67.

Отражатель 60 имеет оконную секцию 65, которая начинается на полпути от позиции источника 20 света. Это окно 65 позволяет свету излучаться на задний фон 30 устройства отображения, например на стену. Предпочтительно, отражатель 60 должен быть матово-белым, и он должен отражать оставшуюся часть света на прозрачный рассеиватель 70. Охлаждающая полоса 90 также действует как рассеиватель, чтобы обеспечить однородное смешивание света от разных источников 20 света.

Источники 20 света установлены вертикально (со ссылкой на схему), чтобы предотвратить нежелательное затенение из-за прямого света от источников 20 света, спроецированного на прозрачный рассеиватель 70. Опционально охлаждающая полоса 90 может быть наклонена назад таким способом, что прямой свет от источников 20 света не может попадать на прозрачный рассеиватель 70.

Опционально прозрачный рассеиватель на передней стороне устройства отображения может быть сделан заменяемым непрозрачным рассеивателем так, что зритель будет иметь возможность выбирать направление света: например, излучение света только на задний фон устройства отображения или излучение света на задний фон устройства отображения и на переднюю сторону. Другой альтернативой является наличие непрозрачного кожуха, который может прикрепляться к прозрачному рассеивателю любым подходящим типом закрепляющего средства.

Опционально оконная секция 65 отражателя 60 может быть сконструирована или приспособлена легко закрываться непрозрачным покрывающим средством так, что зритель будет иметь возможность выбирать направление света: например, излучение света только на переднюю сторону устройства отображения или излучение света на задний фон устройства отображения и на переднюю сторону.

Опционально второй рассеиватель 75 может быть установлен в световой полости 67, чтобы гарантировать, что отдельные пятна не будут замечены спереди.

Фиг.6 показывает фотографический пример системы Pixelated Ambilight. Как будет понятно, создание множественных цветов для каждой стороны, один цвет для каждого пикселя, создает смазанное изображение с низким разрешением вокруг основного экрана на стене. Если правильно сконфигурирована, Pixelated AmbiLight может создать гораздо большее погружение, чем "традиционная" AmbiLight только с одним цветом на сторону.

Также возможно освещать обрамление похожим способом либо исключительно, либо в комбинации с фоновым освещением. Это создает свечение большей детальности на обрамлении вокруг экрана, расширяя изображение в области обрамления и на стене, таким образом создавая еще больший уровень погружения. Фиг.7 показывает пример такой системы Aura TV.

Изобретение может быть подытожено следующим образом: раскрыты дополнительные улучшения отображающего устройства с системой AmbiLight, а также системы подсветки или освещения, которая была применена, чтобы улучшить визуальное восприятие. Это достигается посредством предоставления источников света, которые создают множественные цвета рядом с краем экрана устройства отображения или телевизора, каждый из множественных цветов адаптируется к видеосодержимому в пространственно соответствующей области экрана. Видеоизображение высокого разрешения, таким образом, растягивается на дополнительные "пиксели" низкого разрешения в пространстве, окружающем экран. В одном возможном варианте осуществления источники света освещают заднюю поверхность за телевизором, такую как стена. В другом возможном варианте осуществления источники света размещены вокруг экрана отображения, по существу, в той же плоской области, и излучают свет вперед либо самостоятельно, либо в комбинации с фоновым освещением. Еще в одном возможном варианте осуществления система подсветки или освещения может иметь улучшенную конструкцию, при этом отражатель имеет оконную секцию, позволяющую свету от источников света делиться на две части. Часть, например половина или большая часть света, направлена на стену, а другая часть, например половина или меньшая часть света, направлена на рассеиватель обрамления, т.е. на переднюю сторону отображающего средства или устройства отображения.

Хотя настоящее изобретение было описано в связи с предпочтительными вариантами осуществления, оно не подразумевает ограничения конкретной формой, изложенной в данном документе. Вместо этого область применения настоящего изобретения ограничена прилагаемой формулой изобретения.

В этом разделе определенные конкретные подробности раскрытого варианта осуществления изложены для целей пояснения, а не ограничения, с тем, чтобы предоставить четкое и исчерпывающее понимание настоящего изобретения. Тем не менее, специалисты в данной области техники должны четко понимать, что настоящее изобретение может быть использовано на практике в других вариантах осуществления, которые не соответствуют в точности подробностям, изложенным в данном документе, без значительного отступления от существа и области применения данной сущности. Дополнительно, в этом контексте и для целей краткости и понятности подробные описания хорошо известных устройств, схем и методологий опущены, с тем, чтобы избежать лишних деталей и возможной путаницы.

В формуле изобретения термин "содержит" не исключает наличия других элементов или этапов. Дополнительно, хотя отдельные признаки могут быть включены в различные пункты формулы изобретения, они могут быть с выгодой объединены, и их включение в различные пункты формулы изобретения не подразумевает, что сочетание признаков не является выполнимым и/или выгодным. Кроме того, ссылки в единственном числе не исключают множественность. Таким образом, ссылки на "первый", "второй" и т.д. не исключают множественности. Номера ссылок включены в формулу изобретения, тем не менее, включение номеров ссылок служит только целям ясности и не должно рассматриваться как ограничивающее область применения формулы изобретения.

Изобретение относится к устройствам отображения. Техническим результатом является расширение арсенала технических возможностей устройства отображения. Результат достигается посредством предоставления источников (20) света, которые создают множественные цвета рядом, по меньшей мере, с одной стороной экрана (10) устройства или средства отображения, каждый из множественных цветов адаптируется к видеосодержимому в пространственно соответствующей области (50) экрана (10). В одном варианте осуществления система подсветки или освещения может иметь улучшенную конструкцию, в которой отражатель (60) имеет оконную секцию (65), разделяя свет от источников (20) света на две части. Половина или большая часть света направлена на задний фон (30) устройства отображения, а другая половина или меньшая часть света направлена на рассеиватель (70) обрамления, т.е. на переднюю сторону устройства отображения. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство отображения, имеющее экран (10) отображения для отображения видеоизображения(ий) и содержащее систему подсветки или освещения с множественными источниками (20) света для создания соответствующих множественных цветов рядом с, по меньшей мере, одной стороной экрана (10) отображения, причем каждый из источников (20) света управляется так, чтобы создавать цвета, соответствующие видеосодержимому в пространственно соответствующей области (50) экрана (10) отображения, при этом система подсветки или освещения дополнительно содержит обрамление (80) с отражателем (60) и рассеивателем (70), которые размещены так, что отражатель (60) имеет оконную секцию (65), позволяющую разделять свет от источников (20) света на две части таким образом, что часть, например половина или большая часть света, направляется на задний фон (30) устройства отображения, а другая часть, например половина или меньшая часть света, направляется на рассеиватель (70) обрамления, освещая таким образом переднюю сторону обрамления (80).

2. Устройство по п.1, в котором оконная секция (65) отражателя (60) начинается на полпути от позиции источника (20) света.

3. Устройство по п.1, в котором источники (20) света выполнены с возможностью излучать свет, по существу, в том же направлении, что и экран (10) отображения, и/или источники (20) света выполнены с возможностью освещать поверхность (30) позади экрана (10) отображения.

4. Устройство по п.1, в котором источники (20) света размещены, по существу, в той же плоской области, что и экран (10) отображения.

5. Устройство по п.1, в котором источники (20) света для каждой стороны экрана (10) установлены в линию на охлаждающей полосе (90), чтобы предотвратить нежелательное затенение из-за прямого света от источников (20) света, излученного или спроецированного на переднюю сторону устройства отображения.

6. Устройство по любому из пп.1-5, в котором второй рассеиватель (75) установлен в световой полости (67), заданной отражателем (60) и первым рассеивателем (70), чтобы гарантировать, что отдельные пятна не будут видны спереди.

7. Способ отображения видеоизображения(ий), содержащий этапы, на которых: отображают видеоизображение(я) на экране (10) отображения и предоставляют систему подсветки или освещения с множественными источниками (20) света для создания соответствующих множественных цветов рядом с, по меньшей мере, одной стороной экрана (10) отображения, причем каждый из источников (20) света управляется так, чтобы создавать цвета, соответствующие видеосодержимому в пространственно соответствующей области (50) экрана (10) отображения, при этом система подсветки или освещения дополнительно содержит обрамление (80) с отражателем (60) и рассеивателем (70), которые размещены так, что отражатель (60) делит свет от источников света на две части посредством оконной секции (65) так, что часть, например половина или большая часть света, направляется на задний фон (30) устройства отображения, а другая часть, например половина или меньшая часть света, направляется на рассеиватель (70) обрамления, освещая таким образом переднюю сторону обрамления (80).