專(zhuān)利名稱(chēng)：一種顯示裝置的環(huán)境照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置的環(huán)境照明系統(tǒng)，用于把環(huán)境光發(fā)射到顯示裝置后面的墻壁上。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，所謂的AmbiLight電視已經(jīng)被引入市場(chǎng)。這種電視包括布置在電視周?chē)墓庠?，該光源把環(huán)境光發(fā)射到電視后面的墻壁上，以使得所發(fā)射的光與正在被顯示的圖像相匹配。其效果是更大的虛擬屏幕和更富沉浸感的觀看體驗(yàn)。
第一代AmbiLight電視要求把AmbiLight系統(tǒng)放置在電視邊緣附近并且指向貼近電視機(jī)的墻壁。為了降低熱點(diǎn)可見(jiàn)度，隨后采取保持這個(gè)位置但把它們指向電視機(jī)后面的墻壁的措施，并使用反射器把光投射到貼近電視機(jī)的墻壁上。這些組件的內(nèi)部排列使得環(huán)境光被發(fā)射到電視后面的墻壁上。
圖la)和b)圖解地描述了放置在與墻壁107距離d處的現(xiàn)有技術(shù)的AmbiLight 電視104的兩個(gè)變體，且包括位于電視背面的較厚的中央部分11和周?chē)糠?0。正如這里所示的那樣，環(huán)境照明系統(tǒng)20包括印刷電路板(PCB) 13、向墻壁107上發(fā)射環(huán)境光的發(fā)光二極管(LED) 15、反射器14、出射窗12以及在邊緣處的ambilight模塊20。所有這些組件都被集成到電視機(jī)的邊緣。
如今，超薄電視正變得越來(lái)越流行。由于一些原因，不能在超薄電視中使用如圖 la)和b)中描述的這種當(dāng)前方式。第一個(gè)原因是把光系統(tǒng)定位在電視邊緣顯然會(huì)使電視邊緣比不具有這種AmbiLight系統(tǒng)的電視更厚。此外，當(dāng)把電視靠向墻壁移動(dòng)時(shí)(更薄的電視青睞這種做法)，到達(dá)墻壁的光路就變得越來(lái)越短。當(dāng)例如LED的光源的數(shù)目不期望被增加時(shí)，這種做法會(huì)與所需的光路長(zhǎng)度發(fā)生矛盾。最后，電視靠向墻壁的移動(dòng)降低了增加反射器的可能性。作為這種做法的結(jié)果，熱點(diǎn)可見(jiàn)度將會(huì)增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過(guò)提供適用于超薄顯示裝置的環(huán)境照明系統(tǒng)而克服如上所述的缺陷。
根據(jù)一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種用于顯示裝置的環(huán)境照明系統(tǒng)，用于把環(huán)境光發(fā)射到顯示裝置后面的墻壁上，包括
-至少一個(gè)被放置在顯示裝置的后側(cè)的光源，以及 -至少一個(gè)位于顯示裝置的后側(cè)的反射器，
其中所述至少一個(gè)光源和反射器的內(nèi)部排列使得當(dāng)顯示裝置被放置在墻壁的附近時(shí)， 由所述至少一個(gè)光源發(fā)射的光通過(guò)反射器被至少部分地朝著墻壁反射，以使得被反射的光至少部分地在外圍圍繞顯示裝置的觀看區(qū)域。
相應(yīng)地，在一個(gè)實(shí)施例中光源包括發(fā)光二極管(LED)，而反射器不被集成到前部而是在后部，這一事實(shí)使得在超薄顯示裝置中實(shí)現(xiàn)環(huán)境照明系統(tǒng)成為可能。此外，可能選擇所述至少一個(gè)光源和反射器之間的內(nèi)部排列，以使得雖然顯示裝置被放置得非?？拷鼔Ρ?， 但是反射器和到墻壁之間的光路也將足夠長(zhǎng)，即，這個(gè)照明系統(tǒng)允許更多的設(shè)計(jì)自由度。這意味著所有不期望的照明效果，例如LED點(diǎn)，變得不可見(jiàn)，并且滿(mǎn)足了使光源的數(shù)目最小化所必需的光路長(zhǎng)度。此外，通過(guò)把光源從顯示裝置的邊緣移開(kāi)并例如朝著顯示裝置的中央后側(cè)內(nèi)的區(qū)域移動(dòng)，環(huán)境光源將被隱藏免于直接觀看。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述至少一個(gè)光源被朝著顯示裝置的中央背部定位，且其中至少一個(gè)反射器被定位在顯示裝置的后側(cè)的外圍。
在一個(gè)實(shí)施例中，環(huán)境照明系統(tǒng)進(jìn)一步包括被放置在至少一個(gè)光源和至少一個(gè)反射器之間的至少一個(gè)光學(xué)元件，以使得所發(fā)射的光通過(guò)光學(xué)元件。
這種光學(xué)元件可以被用于傳輸、彎曲、聚集或發(fā)散所發(fā)射的光束。通過(guò)把至少一個(gè)光源朝著中央背部定位以及在后側(cè)外圍處定位反射器，現(xiàn)有環(huán)境照明系統(tǒng)中通常使用的大體積ambilight部件(PCB、LED)從邊緣移走，移到已經(jīng)為較厚的電視背面的中央?yún)^(qū)域，同時(shí)使較小的反射器留在邊緣處。如上所述的那樣，重要的條件是現(xiàn)在所述光變得在光源和反射器之間的更長(zhǎng)距離上被傳輸而不碰到電視后面的墻壁。因此，這種光學(xué)元件的插入是特別有利的。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述至少一個(gè)光學(xué)元件是光導(dǎo)。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述至少一個(gè)光學(xué)元件是準(zhǔn)直儀。還可以組合使用光導(dǎo)和準(zhǔn)直儀。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述光學(xué)元件選擇自 -楔型鏡，或者
-漫射器，或者 -聚集器，或者 -擴(kuò)散器，或者 -平面鏡，或者 -任意曲面鏡，或者 -其組合。
這些元件的一個(gè)或多個(gè)也可以和所述的光導(dǎo)和/或準(zhǔn)直儀組合。
在一個(gè)實(shí)施例中，反射器本身是顯示裝置的背部。因此，顯示裝置的反射器和背部作為同一元件，這導(dǎo)致了構(gòu)造的復(fù)雜度和厚度被減小。
在一個(gè)實(shí)施例中，在顯示裝置的后側(cè)的外圍處的反射器的末端被彎曲地成形，指向遠(yuǎn)離顯示裝置后面的墻壁。因此，能夠避免墻壁上的突然的亮度并因此改善了觀看體驗(yàn)。
在一個(gè)實(shí)施例中，反射器被至少部分地彎曲地成形，其中該成形適于所述至少一個(gè)光源的內(nèi)部位置，以使得由至少一個(gè)光源發(fā)射的光分布到墻壁上的某些區(qū)域。用那種方式能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的光分布。
在一個(gè)實(shí)施例中，反射器包括如下中的一個(gè)或多個(gè) -適于實(shí)現(xiàn)墻壁上的圖案的紋理，
-漫射組件。
因此，紋理的使用允許制造一些可能更適合不同使用者的特定圖案。擴(kuò)散修飾可以被用于使得被反射的光更“柔和”并且因此可以避免由影子或鏡子的不規(guī)則性引起的不想要的光圖案。
根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種包括上面提及的環(huán)境照明系統(tǒng)的顯示裝置。
在一個(gè)實(shí)施例中，顯示裝置選擇自 -LCD裝置， -等離子裝置，
-有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)裝置， -投影屏。
可以把本發(fā)明的各方面和任何其他方面加以組合。本發(fā)明的這些和其他方面將從此后描述的實(shí)施例變得顯而易見(jiàn)，并且將參考此后描述的實(shí)施例闡明本發(fā)明的這些和其他方面。


將參照附圖僅通過(guò)舉例的方式來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖la)和b)圖解地描述了現(xiàn)有技術(shù)中的AmbiLight電視的兩種變體， 圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的環(huán)境照明系統(tǒng)， 圖3顯示了在超薄顯示裝置中實(shí)現(xiàn)環(huán)境照明系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，以及圖4-6顯示了在超薄顯示裝置中實(shí)現(xiàn)環(huán)境照明系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置104的環(huán)境照明系統(tǒng)100，其中環(huán)境照明系統(tǒng) 100適于把由箭頭106指示的環(huán)境光發(fā)射到顯示裝置104后面的墻體107上。顯示裝置可以從IXD裝置、等離子裝置、有機(jī)發(fā)光二極管(0LED)、投影屏、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器等等中選擇。術(shù)語(yǔ)墻壁的意思是朝著位于顯示裝置104的前面的觀看者105反射光的任何種類(lèi)的表面。
環(huán)境照明系統(tǒng)100包括至少一個(gè)光源(L_S) 101和一反射器(R) 102，而二者都被設(shè)置在顯示裝置107的后側(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中，環(huán)境照明系統(tǒng)100進(jìn)一步包括位于所述至少一個(gè)光源(L_S) 101和反射器(R) 102之間的至少一個(gè)光學(xué)元件(0_E) 103，以使得光束的光進(jìn)入光學(xué)元件。
正如將要在圖3和4中更詳細(xì)地討論的那樣，至少一個(gè)光源(L_S) 101和反射器 (R) 102的內(nèi)部排列使得當(dāng)把顯示裝置104放在墻壁107的附近時(shí)，由至少一個(gè)光源仏_5) 101發(fā)射的光106就變成被反射器(R) 102朝著墻壁107反射，以使得被反射的光106至少部分地在外圍圍繞顯示裝置104的觀看區(qū)域，例如在左和右側(cè)，或者在左和右側(cè)和上和下側(cè)，以使它圍繞觀看區(qū)域。
圖3顯示了實(shí)現(xiàn)圖2中所示的、被放置在與墻壁107的距離d 18處的例如是電視機(jī)的超薄顯示裝置104中的環(huán)境照明系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施例。雖然沒(méi)有在這里顯示，但是圖3中的前部10比通常的現(xiàn)有技術(shù)的將環(huán)境照明系統(tǒng)集成在前部的AmbiLight電視的前部10更薄。此外，因?yàn)樵诃h(huán)境照明系統(tǒng)100中獲得了足夠大的光路(這與圖1中顯示的現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)的情況不同)，所以圖3中的距離d 18通常比圖1中顯示的更短。本發(fā)明基于使用由虛線顯示的空間302，該空間由于用于容納環(huán)境照明系統(tǒng)100的較厚中央背部11 而形成在顯示裝置104的背面上，而不是把環(huán)境照明系統(tǒng)100集成到如圖1所示的顯示裝置104的前部10中。在實(shí)施例中，印刷電路板(PCB) 13和光源(L_S)101被放置在背部11的側(cè)面。在背部11的外圍，通過(guò)將它安裝在顯示裝置104的背面的方式定位薄反射器(R) 102。這個(gè)反射器可以圍繞著顯示裝置104的外圍延伸。被放置在光源(L_S) 101和反射器(R) 102之間的光學(xué)元件(0_E) 103在這個(gè)實(shí)施例中是光導(dǎo)，其作用是把來(lái)自光源(L_S) 101的光朝著反射器(R) 102引導(dǎo)，并防止光碰到顯示裝置104后面的墻壁107。假設(shè)光源是LED，LED和良好的均勻性之間的良好的混合是通過(guò)光導(dǎo)的長(zhǎng)度獲得的，即使光導(dǎo)出口緊靠墻壁。
圖4圖解地描述了根據(jù)本發(fā)明的環(huán)境照明系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施例，其中反射器(R) 102本身就是顯示裝置104的背面。由此，選擇顯示裝置背面的合適元件，或者可以用合適的元件覆蓋該背面以獲得必要的反射屬性。正如這里所描述的那樣，該一個(gè)或多個(gè)光源(L_ S) 101可以是諸如LED那樣的點(diǎn)狀光源。
反射器(R) 102可以由適合于以合適方式反射光的材料制成，例如，反射器可以是用于向墻壁107漫射和/或擴(kuò)散所發(fā)射的光并可以因此給出柔和光的漫射器。這種漫射器可以從毛玻璃漫射器、聚四氟乙烯漫射器、全息漫射器、乳白玻璃漫射器、灰玻璃漫射器等等中選擇。
在一個(gè)實(shí)施例中，反射器(R) 102具有向上并朝著墻壁延伸的彎曲成形末端，以避免墻壁上突然的亮度變化，和/或被成形以在墻壁上的某個(gè)區(qū)域內(nèi)集中光并實(shí)現(xiàn)最佳光分布，和/或包括(宏觀)紋理以實(shí)現(xiàn)墻壁上的圖案。除了鏡子以外，還可以使用具有漫射組件的反射器(R) 102來(lái)實(shí)現(xiàn)更“柔和”的光，并避免由在反射器側(cè)面處的非平面鏡引起的不想要的光圖案被彎曲地成形指向顯示裝置104后面的墻壁。反射器(R) 102的其他變體還可以被例如部分地成形的反射器實(shí)現(xiàn)，其中該成形適于所述至少一個(gè)光源的內(nèi)部位置，以把由所述至少一個(gè)光源發(fā)射的光集中到墻壁的某些區(qū)域。
圖5描述了來(lái)自圖4的實(shí)施例，顯示了其中一附加光學(xué)元件(0_E)103被放置在至少一個(gè)光源101和反射器(R) 102之間的光束的光路中(另見(jiàn)圖2)。除了將光導(dǎo)作為如圖 3所描述的光學(xué)元件使用，光學(xué)元件能夠例如是準(zhǔn)直儀。除了其他方面，準(zhǔn)直儀適于準(zhǔn)直來(lái)自至少一個(gè)光源101，例如來(lái)自LED的朗伯光。最終的光線被指向反射器102，該反射器如前所述能夠是顯示裝置104的背面。反射器隨后引導(dǎo)光106向后朝著墻壁107。這種兩步法提供了長(zhǎng)的光路。同時(shí)，相比當(dāng)把從準(zhǔn)直儀直接發(fā)射的光106或光束朝著墻壁107指向， 它允許光從更大的角度碰到墻壁。這導(dǎo)致了墻壁結(jié)構(gòu)的更好的可視度。
正如這里所示的那樣，環(huán)境照明系統(tǒng)100被定位在中央背部11周?chē)南嗤瑓^(qū)域內(nèi)，其中定位了其他電子設(shè)備。目前仍然需要這個(gè)區(qū)域把從外部盒子進(jìn)入到顯示器的信號(hào)轉(zhuǎn)換成正確的信號(hào)。即使當(dāng)這個(gè)區(qū)域變得多余的時(shí)候，環(huán)境照明系統(tǒng)100在這個(gè)位置的定位也不會(huì)影響薄電視機(jī)的設(shè)計(jì)方面。
使用光學(xué)元件(0_E) 103，即在這個(gè)情況中是準(zhǔn)直儀，來(lái)準(zhǔn)直朗伯光。通過(guò)向光學(xué)元件(0_E) 103，例如準(zhǔn)直儀的光出口點(diǎn)增加角度，最終的平行光線被指向顯示裝置104的背面。在顯示裝置104的背面，光被再次朝著墻壁107反射，以形成從觀看者105的視野來(lái)看基本上或者完全圍繞顯示裝置104的環(huán)境照明區(qū)域(AmbiLight)。
光學(xué)元件(0_E) 103的屬性可以適于各種實(shí)現(xiàn)。例如，如果光學(xué)元件是準(zhǔn)直儀，可以選擇準(zhǔn)直儀以使得所發(fā)射的光能夠被改變，以在電視機(jī)的背面上產(chǎn)生聚焦的光束或者產(chǎn)生輕微擴(kuò)散的光束(以使得擴(kuò)散效果會(huì)在此后繼續(xù))。
此外，反射器(R) 102能夠被調(diào)諧到全部應(yīng)用，其中反射器能夠是一反射鏡，該反射鏡可以是在顯示裝置104的背面上作為包圍電視機(jī)的反射環(huán)的設(shè)計(jì)元件。反射器(R)102 還能夠是如前所述的背蓋屬性本身的一部分。這將會(huì)是這樣的情況顯示裝置104的中央背部U的一部分或者全部中央背部U是有光澤的白色。
在一個(gè)實(shí)施例中，反射器(R) 102不是全反射性的，而應(yīng)當(dāng)具有一些漫射屬性以隱藏光學(xué)系統(tǒng)的瑕疵并對(duì)墻壁107上的環(huán)境光(的邊緣)進(jìn)行柔和(平滑)。反射器(R)102 (顯示裝置104的背蓋)的反射和漫射屬性之間的優(yōu)化可以適于不同的應(yīng)用。
除了光導(dǎo)和準(zhǔn)直儀，其他類(lèi)型的光學(xué)元件(0_E) 103包括楔型鏡、漫射器、聚集器、 擴(kuò)散器、平面鏡、任意曲面鏡，或其組合。
在一個(gè)實(shí)施例中，環(huán)境照明系統(tǒng)100 (LED、準(zhǔn)直儀、外殼和反射區(qū)域)還能夠被集成到墻壁安裝系統(tǒng)60la-c (例如，VESA系統(tǒng))中，如圖6所示。
在這里，為了解釋而不是限制的目的提出了所公開(kāi)的實(shí)施例的某些特定細(xì)節(jié)，以提供對(duì)本發(fā)明的清楚和透徹的理解。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，在不明顯違背本公開(kāi)的精神和范圍的情況下，本發(fā)明可以在不準(zhǔn)確遵循在此提出的細(xì)節(jié)的其他實(shí)施例中實(shí)踐。另外，在此上下文中，以及為了簡(jiǎn)潔和清楚的目的，已經(jīng)省略了公知的設(shè)備、電路和方法的詳細(xì)描述，以避免不必要的細(xì)節(jié)和可能的混淆。
權(quán)利要求中包括了參考符號(hào)，但是參考符號(hào)的包括僅僅是由于清楚的原因，而不應(yīng)當(dāng)被解釋成是對(duì)權(quán)利要求范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種用于顯示裝置(104)的環(huán)境照明系統(tǒng)(100)，用于把環(huán)境光(106)發(fā)射到顯示裝置(104)后面的墻壁(107)上，包括-至少一個(gè)被放置在顯示裝置的后側(cè)的光源(101)，以及-至少一個(gè)位于顯示裝置(104)的后側(cè)的反射器(102)，其中所述至少一個(gè)光源(101)和反射器(102)的內(nèi)部排列使得當(dāng)顯示裝置(104) 被放置在墻壁(107)的附近時(shí)，由所述至少一個(gè)光源發(fā)射的光被反射器(102)至少部分地朝著墻壁(107)反射，以使得反射光(106)至少部分地在外圍圍繞顯示裝置(104)的觀看區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的環(huán)境照明系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)光源(101)被朝著顯示裝置 (104)的中央背部(11)定位，且其中所述至少一個(gè)反射器(102)被定位在顯示裝置(104)的后側(cè)的外圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的環(huán)境照明系統(tǒng)，進(jìn)一步包括被放置在所述至少一個(gè)光源 (101)和至少一個(gè)反射器(102)之間的至少一個(gè)光學(xué)元件(103)，以使得所發(fā)射的光通過(guò)所述光學(xué)元件(103)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的環(huán)境照明系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)光學(xué)元件(103)是光導(dǎo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的環(huán)境照明系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)光學(xué)元件(103)是準(zhǔn)直儀。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的環(huán)境照明系統(tǒng)，其中所述光學(xué)元件(103)選擇自-楔型鏡，或者-漫射器，或者-聚集器，或者-擴(kuò)散器，或者-平面鏡，或者-任意曲面鏡，或者-其組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的環(huán)境照明系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)光源(101)是發(fā)光二極管 (LED)0
8.根據(jù)權(quán)利要求1的環(huán)境照明系統(tǒng)，其中所述反射器(102)本身是顯示裝置(104)的背面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8的環(huán)境照明系統(tǒng)，在顯示裝置的后側(cè)的外圍的反射器的末端被彎曲地成形，指向遠(yuǎn)離顯示裝置(104)后面的墻壁。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或8的環(huán)境照明系統(tǒng)，其中反射器(102)被至少部分地彎曲地成形，其中該成形適于所述至少一個(gè)光源(101)的內(nèi)部位置，以使得由所述至少一個(gè)光源發(fā)射的光分布到墻壁(107)上的某些區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的環(huán)境照明系統(tǒng)，其中所述反射器(102)包括如下中的一個(gè)或多個(gè)-適于實(shí)現(xiàn)墻壁上的圖案的紋理，-漫射組件。
12.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1的環(huán)境照明系統(tǒng)的顯示裝置(104)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的顯示裝置，其中該顯示裝置選擇自-LCD裝置，-等離子裝置，-有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)裝置，-投影屏。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于把環(huán)境光發(fā)射到顯示裝置后面的墻壁上的顯示裝置的環(huán)境照明系統(tǒng)。光源與反射器一起被放置在顯示裝置的后側(cè)，其中光源和反射器的內(nèi)部排列使得當(dāng)顯示裝置被放置在墻壁的附近時(shí)，由至少一個(gè)光源發(fā)射的光被反射器變得朝著墻壁反射，以使得被反射的光至少部分地在外圍圍繞顯示裝置的觀看區(qū)域。
文檔編號(hào)G02B6/00GK102187269SQ200980140974
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2009年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月17日
發(fā)明者C·W·奎斯特霍特, T·F·E·M·奧維雷斯, P·G·J·M·紐延斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司