专利名称：基于投影仪的周边照明系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有周边照明效果的视频显示单元，其中周边照明效果是 由位于围绕显示单元边缘的多个图像投影仪而产生的。
背景技术：
皇家飞利浦电子N. V. (Philips)和其它公司已经公开了适于普通家庭或商 务应用的用于改变周边或外围照明的以增强视颠内容的装置。增加给^L频显示 器或电视4几的周边照明已被证明能够降观众的疲劳，和改进现实感及体验深 度。当前来说，Philips具有一系列包括具有周边照明的平板电视的电视，其 中在电视机周围的框架包括周边光源，其投影周边光到支撑或靠近电视机的背 景墙上。进一步，可以控制与电视机分离的光源以产生同样可被控制的周边光。PCT专利申请W02004/006570被全文并/ut此处以作参考，公开了一种用 于基于所显示内容的色彩特征来控制周边效果的设备，色彩特征可以是色 调，饱和度，亮度，色彩，场景变换iUl，识别到的字符，检测到的情绪等。 在该操作中，系统分析接收到的内容，并且可以利用内容的发布，例如整个显 示器上的平均色，或利用一^分位于靠近显示器边缘的所显示的内容，来控制 周边照明元件。周边光特征4殳使用显示器本身的视频内容基于^""帧产生周 边照明效果和时间平均来平滑周边照明元件的时间转换。
发明内容
本系统的一个方面是克服现有技术的缺点和/或对现有技术作出改进。
本系统提供一种用于投影多个周边图像部分的方法和显示设备。该显示设 备包括多个图像投影设备和一个显示器。在才剁乍中，显示设备将接"t^的内容 提供给显示器，并且将图像信号提供给多个图像摄影设备。响应于所提供的图 像信号，多个图像投影设备将图像投影到与显示器分离的显示区域的一P分 上。在一个实施例中，处理器可操作地连接到多个图像摄影设备、显示器和图 像获取设备上。该处理器分析内容，并且响应于分析的内容来提供图像信号。 响应于显示器上所显示的内容、接收到的周边效果脚本和/或其它数据而提供该图像信号。在同一个或另一个实施例中，多个图^4聂影设备被集成到显示设 备中。
多个图傳4乾获设备可被安置于显示设备的边缘四周，并且在多个图像投影 设备的校准和/或排列期间操作。多个图像投影设备可以在显示表面上投影周 边图像区域，它们之间具有重叠的图像区域。图像获取装置,皮#^用于获取包 括重叠图像区域的图像。获得的图像可被分析，从而基于分析后的获取图像来 校准和/或排列投影的周边图像区域。
接下来是对示例实施例的描述，当与以下附图结合时卩fi正明上述的特4i^ 优点。以下的描述是为了解释本发明而不是限制本发明，M细节将通过示例 性的特定结构，接口，技术等得到阐述。然而对于本领域技术人员来说，可以 理解的是，不脱离这些具体细节的其它的实施例也落入附加的权利要求的保护 范围内。另夕卜，出于清楚的目的，略去了对于/^口的设备，电路和方法的描述， 这样不会混淆对本系统的描述。
应当明确i人识到，本发明包4舌的附图是出于示例性的目的，而非表示本系 统的保护范围。在附图中，不同附图中的相同的参考标i錄示相同的元件。 附图1表示根据本系统的一个示例性的实施例的设备； 附图2表示根据本系统的一个实施例的流程图；和 附图3表示根据本系统的一个实施例的设备的细节。 M实施方式
附图1表示位于显示表面150之前的显示设备100，显示表面150可以是 墙，天花板、地板、幕布，例如位于显示器、专用投影表面、和/或其它^M可 可提供图像的系统/方法的四周。该显示设备IOO包括外框110 (例如边缘)， 其典型地围绕着显示诸如音频/可视内容、图像内容、电视内容、计算机图像、 照片图像、视频^L^口/或其它^^可图像的内容的显示区域120。该显示设备还包 括定位成或配置为将多个周边显示图像部分145A、 145B、 145C投影到显示表 面150上的多个图像投影i殳备(附图3中所示的图像投影设备340A、 340B、 340C)。举例来说，图像才殳影设备340A， 340B， 340C可^^文置于朝着显示设备 IOO的背面，使得周边显示的图像部分145A、 145B、 145C被显示在位于接近于 显示装置100的背面的显示表面150上。在这个或其它实施例中，图像摄影设
6备340可沿着夕卜框110布置和/或M到外框110中以利于定位图像投影设备 340。这些或其它图像投影设^!L可沿着显示设备100的其它部分定位，例如 位于沿着夕卜框110设置，这样可以将这些或更多的周边显示图像部分投影到显 示表面150和/或其它显示表面的不同部分，例如头顶的显示表面(也就K 花板)。
该图像投影设备可以是4^f可类型的具有投影显示图像能力的投影设备，其 包括基于液晶显示(LCD)技术，发it^及管(LED)技术，邀^U支术等的i^ 投影设备。图像投影设备340A、 340B、 340C中的^~-个都能够显示相同或不 同的图像部分，其将在下文中得到WM笛述。在附图中，只以简^^f匡图和便于 本系统的描述的方式示例性的示出了图像投影设备340A、 340B、 340C。 显示设备100四周的大量图像投影设备明显的落4系统的保护范围中，并且 能够将周边显示图像部分投影到围绕显示设备IOO更大量的部分，例如显示设 备100的边纟4^/或顶部。
图像投影设备340的较窄投影(例如降低，)能够降低每个独立的图像 投影设备的功耗，而且为用户(例如用户的双眼)维持可靠的周*示图像部 分。此外，复合图^象4殳影i殳备340,例如基于激光的复合扫描樣汰光器 (pico-beamer)，能够实现在在显示表面150上生成具有充足亮度、4i(度和焦 点深度的高细节图像，而不管周边显示图像部分145相对于显示表面150的入 射角度。
如图所示，周边显示图傳_部分145A、 145B、 145C具有重叠的图像区域160A、 160B，其中相邻周ii^示图像部分彼此重叠。举例来说,周ii^示图^象部分145A 在重叠图像区域160A中与周il^示图像部分145B重叠。周边显示图像部分 145B在重叠图像区域160B中与周ii^示图像部分145C重叠。重叠图像区域的 区域范围是图像投影设备340A、 340B、 340C彼此的相关位置、图像投影设备 340A、 340B、 340C的图4象散射特性、和图像—投影i殳备340A、 340B、 340C与显 示表面150的接i^A射角度的函凄史。
显然，图像投影设备340A、 340B、 340C的定位^#棒1~生都可被#^口和/ 或被固定。然而，典型地，显示器100的定位和与周围表面，例如墙、地板等 之间的入射角度并不能提前4科口，并iLit常不是固定的。举例来说，多数时候 显示设备100并不依附于任何表面。从而j^N是前4f^口周边显示图像部分145的入射角度和周ii^示图像部分145是如何重叠的。但是，在适合时，可以期 望由周边显示图像部分145在显示表面150上产生协调图像，显然该情况并不 是必需的，例如当周边显示图像部分145 ^^示颜色而不显示其它图像细节时。 为了便于从周醒示图像部分145中产生协调图像，需要确定单独的图像投影 设备340关于(多个)显示表面150的^^射曲线，因为该协调图像可以是组合 的周边显示图〗象部分145的函凄t。
根据本系统另一个实施例，显示设备100可包括一个或多个图像获耳又设备， 例如照相机130 (例如照相机130A、 130B、 130C)，集成在显示设备中或或简 单的放置于显示设备的四周，例如家用监控照相机，移动电话中所用的照相机， 和/或其它<射可类型的下文中所述的可获取图傳杀查询周边显示图像部分145 的设备。在需要识别两个或更多周边显示图像部分145是如何重叠时， 一个或 多个照相机130可以在校准进程期间获取一个或多个周边显示图像部分145。 可以根据本系统^it当地利用更多或更少照相才几。
图2表示根据本系统的一个实施例的校准和排列进程的沫d呈图200。在步 骤210中，开始校准和排列进程。可以在显示设备的设置进程期间来初始^4交 准和排列的开始，例如在显示设备被移动或第一次设置后打开。校准和排列进 程可通过用户对显示设备100上的输入设备和/或显示用户接口的选择而开始。 进一步的，校准和排列进程可响应于被枱r测到的显示设备的方位的改变而自动 开始，或周期'1"生地开始以确保维持周边显示图像部分的排列。在^f可一种方式 中，在校准和排列期间，在步骤220中，两个或更多图像4殳影设^^被启动用来 产生周边显示图像部分，以产生一个或多个重叠图像区域。选择由两个或更多 图像投影设备所投影的图像以提供足够的图像细节来识别在重叠图像区域中 的每个单独的周边显示图像部分。在一个实施例中，投影的图像可以具有不同
的模式，颜色，识别对象等，从而能够识别不同的周边显示图像部分。在^f可 情况下，在步骤230中， 一个或多个照相枳获取一个或多个包括(多个)重叠 图像区域的显示表面的图像。
在步骤240中，^J )包括(多个)重叠图像区域的获取的图像来实现显示 特性、单个图像投影设备的排列以及与另一个图像投影设备相对的排列(例如 排列信息)的确定。举例来说， 一个或多个图像投影设备在显示表面上的显示 棒f生可指示一个或多个周ii^示图像区域的不恰当的颜色，色调，々財口度，亮度(例如太亮或不够亮)等。显示特性可以是图像投影设备的函数和/或显示
表面的函数。在步骤250中，存^樹t准和排列信息以便于投影来自两个或更多 周i4^示图像区域的协调图像。容易理解的是，该校准和排列进程可立刻再次 被^W亍，以确认校准和排列和/或为其它图像区域再次被l^f亍。此外，显然校 准和排列进程的^^可一个可与^jE和排列进程的另一个单独^^亍。在4^f可情况
下，在步骤260中的一些点上，结束校准和排列进程。
在一个实施例中，图像投影设^^可在显示设^^正常才喿怍期间扭^亍才喿作以在 显示表面产生协调图像，该协调图像是乂A^示在显示设备上的图像内容中获得 的，或从可与显示的图像内容同步处理的周边照明脚本中确定的。在其它实施 例中，图像投影设备可以产生可选的图像内容，其独立于并且不同于显示设备 所产生的图^象内容，和/或当显示设备正在显示图像内容时和/或即<植示设备 没有在显示图像内容时，该图像投影设^L可^^来产生可选的图像内容。举 例来说，可选的图像内容可包括对于^^适当才刻乍l給的呼叫者(未示出)的 呼叫者识别信息，时间/凄t据信息，来自例如典型地显示在画中画窗口中的内 容、电子节目指南(EPG)信息等的其它可用内容的图^l史据。可选的图像内 容可从与图像内容分离的周^^文^ip本中被确定。举例来说，周ii^文辆本可 被没置用于表现情绪和/或显示关联于或不关联于图像内容的场景。
图3表示根据本系统的一个实施例的显示设备300。该设备具有可4刻乍地 连接到务賭器320、图像4殳影设备340、图^4甫获设备330和用户输入设备370 上的处理器310，其用于显示设备300的操作和/或校准进程的初始。务賭器 320可以是任何类型的存储应用数据和其它数据，例如排列信息和周边i絲P 本的设备。应用数据和其它数据被处理器310接收用于配置处理器310以^vf亍 根据本系统的操作步骤。操作步骤包括，根据本系统，控制显示设备300以显 示内容，并且控制图像投影设备340以显示与图像内斜目关的和/或与图像内 容不相关的周边图像部分。用户输入设备370可以包括键盘、鼠标、遥控器或 其它设备，包括触感显示器，其可以是独立的或系统的一部分，例如个人电脑、 个人凄t字助理、诸如电*+几的显示设备的"~^分，以用于通过^i可类型的连接 与处理器通信，例如有线或无线连才妄。
本系统的方法尤其适合由计算^l4欠件程序来实现，这样的计算4M欠件程序 优选的包括对应于方法的独立步miU^(乍的沖狭。该软件当然是在计算机可读媒体中实现的，例如集成芯片，外围设备或^f诸器，例如^f诸器320或连接到 处理器310上的其它务賭器。
计算机可读媒体和/或存储器320可以是^^可可记录》某体(例如R細、ROM、 可移动^f诸器、CD-R0M、石M驱动器、DVD、软盘或^f诸卡)，或者可以是传输 媒体(例如光纤网络、万维网、电缆、或使用时分接入码分多址接入的无线信 道、或其它射频信道)，或它们的任意组合。举例来说，在一个实施例中，其 中图像获取设备没有被集成到显示设备中，^f^者器320可以包括与图像获取设 备相关联的存储器。存储器320还可以存储周i^丈果脚本。任何已知的或研发 中的能够^孩适于处理器所^^]的信息的媒体都可被用作计算机可媒体和/或 ^f诸器320。
也可以使用其它的务賭器。计算机可读纟某体、#^诸器320、和/或4P河其它 ^f诸器可以是长期^^诸器、短期^f诸器、或长期和短期^^诸器的组合。这些存 储器配置处理器310以实现上述的方法，才喿作步骤和功能。这些^f诸器可分布 式布置或位于处理器310中，其中还可以提供的额外的处理器，也可以是分布 式布置的，例如基于周边照明元件之中，或单独一个。^i诸器可以由电学、磁 或光学存储器来实现，或这些及其它种类的^^i殳备的组合来实现。此外，术 语"^^诸器，，应该被构建的足够宽，以容纳能够在可被处理器访问的可寻址空 间中读出或写入^f可信息。根据这个定义，举例来说，本发明中，因为处理器 310可以从网络中取回用于##的信息，因此网络中的信息也包括在^f诸器320 中。因为存储器可包括通过网络访问的外部存储器，在显示设备中的访问外部 务賭器和/或在网络连接设备中运行的脚本的网络接口也可解释为此处使用的 刷诸器。
处理器310和务賭器320可以是任何类型的处理器/控制器和务賭器，例如 在美国专利申请No. 2003/0057887中所描述的那样，该申请^皮全文并^jt匕处以 作参考。处理器310能够提供控制信号和/或^^于响应于来自1/0设备370的 输入信号的操作，并且#^亍#^诸在存储器320中的指令。处理器310可以是(多 个)专用或者通用嵌入式电路。进一步的，处理器310可以是#^亍本系统的专 用处理器，或者是一个或多个功能操作以扭軒本系统的-"^]途处理器。处理 器310可以利用程序部分、多程序&^ii行操作，或者是利用专用或多用途集 成电路的硬fH殳备。当然，可以理解的^Ji述^^可一个实施例或处理步骤可^i且合成一个或多
个其它实施例或处理步骤以提供对于本系统的进一步改进。
最后，上述说明仅是为了示例性的表示本发明，《封可特定实施例或实施例 组并不构^^附加权利要求的限制。这样，当参考特殊的示例性实施例来M 描^"发明时，可以理解，本领域技术人员作出的各种修改和替换实施例并不 脱离在下文的权利要求中所阐明的本系统的边界和4射申及保护范围。举例来 说，在图1和图3中已示例性的表示了图像投影设备和图傳袭取设备的定位， 然而还可以适当地^J ]可选的图像投影设备和/或图像获取设备的位置。进一 步，当用于显示周边投影图像的显示表面已在此处得到了清楚的描述，术语"表 面，，试图足够宽的aJ/f封可显示周边投影图像的系统，装置等。从而，细节和 附图都是关于示例性的描述，而并非对附加权利要求的限制。
在解释附加的权利要求时，需要注意
a) "包括"并不排除在权利要求中所列"卜的其它元件或操作的存在；
b) —个元件之前的"a"和"an"并不排除多个这样的元件的存在； c )权利要求中的^^可标记都不是对保护范围的限制；
d)多个"装置"可由一个实现该结构或功能的相同的元件或硬件或软件来
表示；
e )所公开的4^f可元件都可由硬件部分(例如包括不连续的或集成的电子电
路)，软^K卩分(例^i十算才A4呈序)，和他们的任意组合所组成；
f) 硬fH卩分可由4對以或数字部分的一个或两个所组成；
g) 除非特别的说明，所公开的^H设备或部分可^i且合在""^或分离为进 一步的部分；和
h) 除非特别的指示，^i乍或步骤不需要特殊的顺序。
ii
权利要求
1、一种显示设备，其包括多个图像投影设备；和一个显示器，其中该显示设备被配置为将接收到的内容提供给显示器；和将图像信号提供给该多个图像投影设备，其中该多个图像投影设备被配置为响应提供的图像信号，将周边图像投影到与显示器分离的显示表面的区域上。
2、 如权利要求1所述的显示设备，其包括可才斜乍;4ii接到该多个图像投影设备和显示器上的处理器，其中该处理器 ,皮配置为分析内容；和响应分析后的内^^是供图像信号。
3、 如权利要求1所述的显示设备，其包括可操作iM接到该多个图像投影设备和显示器上的处理器，其中该处理器 -故配置为分析接41^的周边效^i卩本；和 响应分析后的周边效絲p本而提供图像信号。
4、 如权利要求1所述的显示设备，其中该多个图像投影设备;故集成到显 示设备中。
5、 如权利要求1所述的显示设备，其包括多个图寸象获fi设备， 一皮配置为 在多个图像投影设备的校准进程期间#似亍##。
6、 如权利要求1所述的显示设备，包括多个图像获取设备，被配置为在 多个图像投影设备的排列进程期间冲似刊刺乍。
7、 如权利要求1所述的显示设备，其包括围绕显示设备的边框，其中该多个图像投影设备围绕边框的部分设置。
8、 如权利要求7所述的显示设备，其包括多个图^4乾获设备，这些图像 捕获设备围绕边框的部^i殳置，其中图^4乾获设备被S己置为在该多个图像投影 设备的校准和*刚进程中的至少 一个期间^Vf刊剁乍。
9、 如权利要求1所述的显示设备，包括多个图4象获耳又i殳备，围绕显示设 备设置，其中图像获取设备被配置为在该多个图像投影设备的校准和排列进程 中的至少一个期间扭/f亍才喿作。
10、 如权利要求1所述的显示设备，其包括 一个图l象^f^i殳备；和可才辨:fei^接到该多个图^f象冲殳影设备、显示器和图像获取设备的处理器， 其中该多个图像投影设备被配置为将周边图像区域投影到具有重叠图像区域 的显示表面上，其中图像获取设备被配置为获取包括重叠图像区域的图像，并 且其中处理器被酉己置为分析获取的图^^口根据分析后的获取图像所确定的来 4非列冲殳影的周边图Y象区i或。
11、 如权利要求1所述的显示设备，其包括 一个图4象获耳又i殳备；和可才^^乍^i^t妄到该多个图^象才殳影i殳备、显示器和图像获取设备的处理器， 其中该多个图像投影设备的^-"个被配置为将周边图像区域投影到具有重叠 图像区域的显示表面上，其中图^^取设备被配置为获取包括重叠图像区域的 图像，并且其中处理器被配置为分析获取的图#^4艮据分析后的获取图像所确 定的斜示准该多个图像投影设备。
12、 一种产生至少部分的位于显示设备四周的周边显示图像的方法；该方 法包括步骤从围绕显示设备的边框处投影图像部分； 获取图像部分中包括重叠图像区域的图像； 分析获取的图像；和根据分析后的获取图像部分:fet^^交准和排列进程的至少一个。
13、 如权利要求12所述的方法，其中4Ae^交准和排列进程中的至少一个 包括步骤分析获取的图l象以确定显示特性；和 基于确定的显示特性来排列投影图像部分。
14、 如权利要求13所述的方法，其中显示捧性^i贞色，色调，々咏度， 亮度和排列中的至少一个。
15、 如权利要求12所述的方法，其中分析获取的图像包括分析在获取图像中的重叠图像区域，以确定一个图像部分关于另一个图像部分的排列的步 骤，其中执行校准和排列进程中的至少一个包括根据确定的排列来排列至少一 个投影图像部分的步骤。
16、 如权利要求12所述的方法，其包括分析在显示设备中显示的内容以 确定投影图像部分的步骤。
17、 如权利要求12所述的方法，其包括分析周iiJ丈果脚本以确定投影图 像部分的步骤。
18、 一种记录在计算机可读媒体中的应用程序，被配置为产生位于显示设 备边框^卜的周毅示图像，该应用程序包括被配置为控制图像部分投影的部分；被配置为控制图像获取设备获取包括投影图像部分的图像的部分； 被配置为分析获取的图像的部分；和被酉己置为根据分析的获取图像而^lfrf交准和排列进程中的至少一个的部分。
19、 如权利要求18所述的应用程序，其中被酉己置为^I^科交准和排列进程 中的至少一个的部分包括被配置为分析获取的图像以确定显示特性的部分；和 被配置为基于确定的显示特性来排列投影的图像部分的部分。
20、 如权利要求18所述的应用程序，其中被酉己置为分析获取的图像的部 分被配置为分析在获取图像中的重叠图像区域，以确定一个图像部分关于另一 个图像部分的排列，并且其中被配置为拍JtR准和排列进程的至少一个的部分 被酉己置为根据确定的排列来排列投影的图像部分。
21、 如权利要求18所述的应用程序，其包括 被配置为提供在显示设备上显示的内容的部分；和 被配置为分析该内容的部分,其中被配置为控制图像部分的投影的部分被配置为冲艮据分析的内容来控制图像部分的投影。
22、 如权利要求22所述的应用程序，其包括-陂配置为分析周边效絲p本和根据分析的周边效絲卩本来控制图像部分 的投影的部分。
全文摘要
一种显示设备，其包括多个图像投影设备和一个显示器。该显示设备将接收到的内容提供给显示器，并且将图像信号提供给多个图像投影设备。响应于所提供的图像信号，多个图像投影设备将图像投影到与显示器分离的显示平面的区域上。位于显示设备周围的多个图像获取设备在多个图像投影设备的校准和/或排列进程期间操作以校准和/或排列投影的图像。
文档编号H04N5/74GK101406047SQ200780009943
公开日2009年4月8日 申请日期2007年3月15日 优先权日2006年3月20日
发明者A·J·S·M·德瓦恩 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司