利用视频显示器作为信号源用于环境照明的有源系统
2020-01-14

利用视频显示器作为信号源用于环境照明的有源系统

用于视频显示器(D)的有源扩散器框架系统在观众目标模式中提供环境照明,并仅依据不具有所需的独立的照明脚本实时的视频输入。该系统使用可控光源和多个输入以改进真实性和保真度。视频输入包括实际显示光;显示光的感应;以及视频显示信号。框架可以包括光调制器,或测角光度或测角色度元件以改变作为视角函数的环境光的特性(亮度、颜色),或显示器色域之外的新的色度的光致发光器。框架能在观众和框架输入之间分离光,并能得到附加的视频信号以驱动所选择的显示像素将显示光的输出增加到框架中。

从显示器的无源光输入可提供所示的用于无源光转播的光,且该光可以直接变为传送到所述的观察者Q的环境光,和/或该光可有助于,或由所示的光放大器+产品模型调制,例如其中无源光顺序地由框架光调制器AM调制。光放大器+产品模型可提供三种光输出:其一,在图38中未清楚地示出,通过光源,例如利用LED,描述在图37中;其二,如所示的,通过功能/物理模型例如光致发光器PE以提供所示的荧光增强器、色域拓宽器;其三,通过功能/物理模型例如测角光度元件AN以提供所示的测角光度+测角色度效应。最终由这些模型产生的输出光或环境光示出在图38的左下方,正对观众或观众可利用。当然,没有任何东西阻碍调制测角光度元件以改变由此产生的光的特性,例如机动化的测角光度元件AN,其响应有源框架光控制信号改变内部光的角度,例如图30中的正面FF的安装角度。

在本发明的另一实施例中,光导LG同时允许原始显示光从基准区域FA传递给观众,且通过使用有源扩散器框架系统还允许抽取和利用显示光。

现在参考图13和14,示出根据本发明的非阻断性有源扩散器框架系统的上部的通常的截面示意图,其利用施加于视频显示单元的有源视频信号以控制有源扩散器框架A内部的光源LS。在图13中,示意性地示出视频显示信号RF作为以任何已知的方式从显示器D获得的,包括利用提供给消费者的适配器或一些完整的方法获得信号的传感器,在该方法中信号从显示器D内部获得,包括已知的感应感觉或大规模的信号线或传送线,其包括任何共轴线、光纤、或提供视频信息和任意相关的数据到显示器D的任何其它的信号源和位流。这可以包括所示的从显示器D到处理器CPU的红外、蓝牙或脉宽调制通讯。已知的压缩技术可用于这种通讯中。接进视频显示信号RF的数据可包括模拟信号,例如NTSC、PAL或SECAM波形,或由数字信息组成,包括信源编码和任何子代码或辅助数据和元数据。然后处理器CPU利用视频和电视工程领域已知的原理使用视频显示信号RF,这里示出为与所示的有源扩散器框架A整合在一起或者固定到有源扩散器框架A上。可替换地,处理器CPU可加入到显示器D中,或可以独立于有源扩散器框架A或显示器D存在。如前所述,从光源LS的输出光通过光导LG射出到分配的外部框架AF,产生框架非成像光3。

现在参考图5,示出了图4的截面部分的上部的特写图。显示器D的上部被示出与有源扩散器框架A光学相连。有源扩散器框架A能机械地安装到显示器D上,出于该目的,有源扩散器框架可以包括凸缘和容易装卸的几何形状,或者其可以被悬挂起来仅用于与显示器D之间进行光通讯。有源扩散器框架A可由多种通常使用的透明或半透明材料以及所知其它的聚合物树脂制成,透明或半透明材料例如透明塑胶,如Lexan、Lucite,聚合物树脂如PET和ABS树脂,并利用已知的制造技术形成。任何已知的,具有必须的机械和光学特性的稳定的光透射材料可以被使用。允许显示输出光K进入并光学连接于有源扩散器框架A的有源扩散器框架A的部分被称为光导;用作转播光使得变为环境光的部分被称为分配的外部框架(示出为AF),其将在下文描述,例如在本公开的定义部分。如图所示,分配的外部框架AF可以包括分配的框架外表面AS。显示输出光K被改变方向,显示为被改变方向的光J,从而变成环境光M。环境光M可以向任何方向发射,例如所示的朝向观众Q,还以与通常输出光向外方向D(K)相反的方向发射,例如远离观众Q的分离光(所示,分离)。在该示例中,示出环境光分离到显示器D后方的环境空间中的后壁N上,变为环境反射光MR,其沿着原本由通常的输出光向外的方向D(K)传送的显示成像光可以被观众Q看到。取决于期望的视觉效应,有源扩散器框架A,尤其分配的框架外表面AS可以包含产生光混合的扩散器效应以及半透明或其它现象,例如磨砂或光滑表面AS;或有棱纹的玻璃或塑料;或带孔的结构,例如通过利用金属或其它内部阻断剂。为了清楚起见,这里只示出简单的有源扩散器框架A。如下面所示的,有源扩散器框架A不必利用原本的显示光。

彩色视频完全依赖位变异构现象,其利用小数目的基准色质允许彩色感觉的产生,而不是期望颜色和字符的实际光。这样,在人类的头脑中利用有限个数目的基准色质,例如在全世界视频再现中使用的已知的RGB(红、绿、蓝)三色系统来再现颜色的整个色域。例如,通过在各像素或像元中产生大致相等数目的红色和绿色光,几乎所有的视频显示器显示黄色景物光。像素相对于它们对着的立体角而言较小,且眼睛被愚弄而感知黄色;而并不是感知其实际传播的绿色或红色。

-透明的-包括稍微透明的,以及几乎100%透明的。

此外,人类的视觉系统被赋予了补偿和识别的能力,对其的理解对于设计任何视频系统是必须的。人类的色彩出现在表现的多种模式中,其中有目标模式和发光模式。

此外,这里所述的以及要求的都不排除在其它附加的结构和功能元件之外。

在目标模式中,光刺激作为目标反射从光源发出的光而被感知。在发光模式中目光刺激作为光源被感知。发光模式包括在复杂域中的刺激,该刺激远比其它的刺激更明亮。其不包括作为光源,例如视频显示器已知的刺激,其亮度和照度小于或等于视力的场景或区域的全部亮度,因此该刺激表现为目标模式。

由此由显示器D产生调制的显示输出光K+利用点线示出使得视觉上有助于所示的从显示器的无源光输入,在一个反馈回路中,自然地,基准区域FA中显示输出象素的驱动如所示地有助于将相关的输入提供给所示的显示光的无源感应和有源视频信号传感器。