显示设备及其环境光产生方法与流程

1.本发明涉及一种显示设备及其环境光产生方法，尤其涉及一种可随着显示内容的变化产生不同色温的环境(周边)光的显示设备及其显示方法。


背景技术：

2.一般用户在欣赏电视节目或电影时，为了消除环境光所造成的刺眼眩光，通常会将室内的照明设备关闭。然而，在无照明的环境中显示器的影像对人类的眼睛而言亮度又太高，观看时间过久易造成眼睛疲劳酸涩。因此，目前已有技术在显示屏幕背后加装背光源，以减少显示屏幕与其周围环境之间的光线对比差异，达到减少屏幕眩光、保持室内足够可见度、并且让使用者人的眼睛可以更轻松地聚焦而提高了图像的清晰度。
3.然而，目前的显示屏幕背后所外加的背光源通常是单一颜色，或者只是显示屏幕的延伸，而且相对于显示屏幕本身其亮度较低。由于人类的眼睛会倾向适应显示屏幕周围的光线亮度而不是显示屏幕本身，导致用户仍无法长期舒适地将目光聚焦在显示屏幕上。
4.因此，有必要设计一种新型的显示设备及其环境光产生方法，以克服上述缺陷。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种显示设备及其环境光产生方法，能够随着显示内容的变化形成不同色温的环境(周边)光以提升观看体验。
6.为达到上述目的，本发明提供了一种环境光产生方法，适用于显示设备，其特征在于，该方法包括：接收影像讯号并显示于显示区中；获取位于该显示区的影像区块的颜色信息；以及依据该颜色信息产生补色光照明该显示区的背面或四周。
7.较佳的，还包括：依据该颜色信息产生影像色光，当该影像讯号播放时，该影像色光照明该显示区的背面或四周：以及当接收切换讯号时，停止该影像色光的照明改由该补色光照明该显示区的背面或四周，该影像色光与该补色光为颜色互补关系。
8.较佳的，该显示区的至少一个边缘与该显示区的中心相距第一距离；该影像区块距离该显示区的该至少一个边缘1/10至1/5的该第一距离；当该影像色光产生时，位于该显示区的该至少一个边缘与该影像区块距离之间的边缘区域不发光。
9.较佳的，该影像色光由该显示区的至少一个显示画素单元产生；该补色光由多个补光画素单元产生。
10.较佳的，产生该补色光的步骤，包括:根据该颜色信息获取仿真色光信息；以及响应该仿真色光信息，产生该补色光。
11.本发明还提供一种显示设备，其特征在于，包括：屏幕，具有显示区，用以接收影像讯号并显示于该显示区；以及补光组件，位于该显示区的背面或四周，该补光组件用以获取位于该显示区的影像区块的颜色信息，该补光组件依据该颜色信息产生补色光照明该显示区的该背面或四周，其中该屏幕依据该颜色信息产生影像色光与该补色光为颜色互补关系。
12.较佳的，该显示区的至少一个边缘与该显示区的中点相距第一距离；该影像区块距离该至少一个边缘1/10至1/5的该第一距离；当该影像色光产生时，该显示区的该至少一个边缘与该影像区块距离之间的边缘区域不发光，该影像色光由该显示区的至少一个显示画素单元产生；该补光组件包括多个补光画素单元。
13.较佳的，还包括切换单元，当接收切换讯号时，该切换单元停止该影像色光的照明改由该补色光照明该显示区的该背面或四周。
14.较佳的，还包括仿真器，该仿真器根据该颜色信息获取仿真色光信息，该仿真器提供该补光组件响应该仿真色光信息产生该补色光。
15.较佳的，该屏幕包括背板，该背板面对该背面；且该补光组件位于该背面与该背板之间；该背板包括:反光面，面对该屏幕的该背面和该补光组件，该反光面用以反射该补色光；以及孔缝或透光结构，以容许该补色光穿过该孔缝或该透光结构。
16.与现有技术相比，本发明实施例提供的一种显示设备及其环境光产生方法，藉由获取位于显示区的影像区块的颜色信息，并依据此颜色信息产生亮度与显示区相当的补色光，来照明显示区的背面或四周。由于显示区的背面或四周所产生的色光洽与显示内容形成互补，可凸显显示区中的显示内容，让用户的眼睛自动聚焦于显示区。同时，可适度降低显示亮度，在不影响视觉效果和观赏质量的情况下减轻用户的眼睛负担，同时消除环境炫光，并提供显示设备背面或四周的照明。
附图说明
17.图1a为本发明一实施例的显示设备的前方配置示意图；
18.图1b为图1a的显示设备的背面配置示意图；
19.图2a为本发明另一实施例的显示设备的前方配置示意图；
20.图2b为图2a的显示设备的背面配置示意图；以及
21.图3为本发明又一实施例的显示设备的部分剖面结构示意图。
具体实施方式
22.本说明书是提供一种显示设备及其环境光产生方法，可在不影响视觉效果和观赏质量的情况下减轻用户的眼睛负担，同时消除环境炫光，并提供显示设备背面或四周的照明。为了对本说明书的上述实施例及其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举多个较佳实施例，并配合附图作详细说明。
23.请参照图1a至图1b，图1a为本发明一实施例的显示设备10的前方配置示意图，图1b为图1a的显示设备10的背面配置示意图。
24.显示设备10包括屏幕11以及补光组件12。屏幕11具有一个显示控制器11a和一个显示区110。显示区110包括多个显示画素单元111，用以响应显示控制器11a所播放的影像讯号11s，并将其显示于显示区110中。其中，显示画素单元111分散于显示区110中的多个不同区域之中；且每一个显示画素单元111可以根据所接收影像讯号11s发出特定的影像色光l1，进而在显示区110中显示出影像13。
25.在本说明书的一些实施例中，屏幕11可以是(但不限定为)一种液晶显示(liquid crystal display，lcd)面板、有机发光二极管(organic light-emitting diode，oled)面
板、微发光二极管(micro led)面板、电子纸显示(electronic paper display，epd)面板或电子墨水(e-ink)显示面板的其中任一。显示区110中的每一个显示画素单元111可以是(但不限定为)由多个可发出不同色光，例如红/绿/蓝(rgb)三色光，所组成的画素次单元(未绘示)，可以响应所接收的影像讯号11s，而各自发出不同颜色(特定色温)的影像色光l1，经过混光之后，在显示区110中显示出影像13。
26.例如在本实施例中，显示出影像13可以大致区分为中间影像区块130及周边影像区块131、132、133和134。而中间影像区块130及周边影像区块131、132、133和134的每一者中，分别包括多个显示画素单元111，根据显示控制器11a所播放的影像讯号11s来产生各自的影像色光l1，经过混光之后各自形成中间影像区块130及各个周边影像区块131、132、133和134，再合成出影像13。
27.在本说明书的一些实施例中，显示区110可以例如是一个矩形区域。显示区110的上方边缘110a和下方边缘110b分别与显示区110的中心点110p相距一段距离h1；显示区110的左方边缘110c和右方边缘110d分别与显示区110的中心点110p相距一段距离h2。周边影像区块131和132可以分别是从显示区110的上方边缘110a和下方边缘110b起算，往中心点110p延伸1/10至1/5距离h1的区域。周边影像区块133和134可以分别是从显示区110的左方边缘110c和右方边缘110d起算，往中心点110p延伸1/10至1/5距离h2的区域。于具体实施时，影像区块131、132、133和134距离显示区110的至少一个边缘(上方边缘110a、下方边缘110b、左方边缘110c或右方边缘110d)的1/10至1/5第一距离。
28.由于显示控制器11a所播放的影像讯号11s与屏幕11的尺寸规格可能有所不同，因此当显示区110的显示画素单元111响应显示控制器11a所播放的影像讯号11s显示影像13时，可能会在影像13外侧至显示区110的上方边缘110a和下方边缘110b两侧或上方边缘110a、下方边缘110b、左方边缘110c和右方边缘110d四周的区域形成不发光的黑边(letterboxing)。
29.例如在本说明书的一些实施例之中，黑边可能形成于显示区110的上方边缘110a和下方边缘110b与周边影像区块131和132之间。在本说明书的另一些实施例之中，黑边可能形成于显示区110的左方边缘110c和右方边缘110d与周边影像区块133和134之间。在本说明书的另一些实施例之中，黑边可能形成于显示区110的四个边缘(上方边缘110a、下方边缘110b、左方边缘110c和右方边缘110d)与周边影像区块131、132、133和134之间。
30.在本实施例中，形成黑边是二个分别位于周边影像区块131和132与上方边缘110a和下方边缘110b之间的黑色区块。当显示区110的显示画素单元111响应显示控制器11a所播放的影像讯号11s产生影像色光l1而合成出影像13时，位于显示区110的边缘区域110t中的多个显示画素单元111不会发光。
31.补光组件12位于显示区110的背面110k或四周，用以获取显示于显示区110中的周边影像区块131、132、133和134的颜色信息，依据所获取的颜色信息产生一个补色光lc1照明显示区110的背面110k或四周。其中，补光组件12可以产生多种的补色光lc1，分别与显示画素单元111在显示区110中用于显示周边影像区块131、132、133和134的多种影像色光l1形成颜色互补关系。
32.在本说明书的一些实施例中，补光组件12可以包括一个补光控制器120和多个补光画素单元121、122、123和124分别对应于影像13中的各个周边影像区块131、132、133和
134。补光控制器120根据从各个周边影像区块131、132、133和134中所获取的颜色信息产生多个仿真色光信息141、142、143和144，分别提供给补光组件12中对应的补光画素单元121、122、123和124，据以产生对应于的各个周边影像区块130、131、132和133的多种补色光lc1。
33.例如在本实施例中，补光控制器120是直接接收显示控制器11a所播放的影像讯号11s，并从影像讯号11s中获取各个周边影像区块131、132、133和134中的颜色信息，再根据所获取的颜色信息产生多个仿真色光信息141、142、143和144，分别提供给补光组件12对应的补光画素单元121、122、123和124。每一个补光画素单元121、122、123和124可以是由多个可发出不同色光，例如红/绿/蓝(rgb)三色光的发光二极管晶粒所组成的画素次单元(未画出)，可以根据补光控制器120所提供的仿真色光信息140、141、142和143，产生对应于的各个影像区块131、132、133和134的多种补色光lc1。
34.在本说明书的一些实施例之中，补光画素单元121、122、123和124所产生的多种补色光lc1，可以和显示画素单元111在各个影像区块131、132、133和134所产生的影像色光l1同步地照明显示区110的背面110k或四周。当显示区110的显示画素单元111响应显示控制器11a所播放的影像讯号11s产生影像色光l1而合成出影像13时，影像色光l1会同时照明显示区110的背面110k或四周(如图1a和图1b所示)。
35.而在另一些实施例之中，补光画素单元121、122、123和124所产生的多种补色光lc1和显示画素单元111所产生的影像色光l1可以切换地照明显示区110的背面110k或四周。当显示画素单元111接收到切换讯号时，会停止影像色光l1的照明，改由补光控制器120驱动补光画素单元121、122、123和124产生补色光lc1照明该显示区110的背面110k或四周。
36.由于，补光画素单元121、122、123和124所产生的补色光lc1，可以用来照明显示区110的背面110k或四周，产生外加的背光源，以减少屏幕11与其周围环境之间的光线对比差异，达到减少屏幕眩光、保持室内足够可见度的目的。而补色光lc1与显示区110的周边影像区块131、132、133和134所产生的影像色光l1为互补色光，洽可凸显显示区110中所显示的影像13内容，可以让使用者的眼睛自动聚焦于显示区110，并可适度降低影像色光l1的亮度，在不影响观赏质量的情况下减轻用户的眼睛负担。
37.然而，显示设备20的配置并不以此为限。请参照图2a和图2b，图2a为本发明另一实施例的显示设备20的前方配置示意图，图2b为图2a的显示设备20的背面配置示意图。显示设备20的配置大致与显示设备10相似，主要差别在于显示设备20用来获取颜色信息以产生多个仿真色光信息241、242、243和244的方式不同。
38.在本实施例中，显示设备20还包括一个仿真器25，具有多个光感测单元251、251、252、253和254，分别配置于显示区110的背面110k或四周，对应于显示区110用来显示周边影像区块131、132、133和134区块的位置，用以获取周边影像区块131、132、133和134所显示的颜色信息，并由仿真器25产生多个仿真色光信息241、242、243和244。使每一个补光画素单元121、122、123和124可以根据仿真器25所提供的仿真色光信息241、242、243和244，产生对应于的各个影像区块131、132、133和134的多种补色光lc2。
39.详言之，光感测单元251、251、252、253和254的每一者至少包括(但不限于)一个光电转换组件，例如光电二极管(photodiode)、电荷耦合组件(ccd，charge-c oupled device)或增强型电荷耦合器件(iccd，intensified ccd)，可用以撷取周边影像区块131、132、133和134所显示的亮度、灰阶、彩色(rgb)等光学信息，并由仿真器25将其转换成仿真
色光信息241、242、243和244，分别提供给对应于的各个影像区块131、132、133和134的各个补光画素单元221、222、223和224，响应所接收的仿真色光信息241、242、243和244而发出不同颜色(特定色温)的多种补色光lc2。
40.由于，补光画素单元221、222、223和224所产生的补色光lc2，可以用来照明显示区110的背面110k或四周，产生外加的背光源，以减少屏幕11与其周围环境之间的光线对比差异，达到减少屏幕眩光、保持室内足够可见度的目的。而补色光lc2与显示区110的周边影像区块131、132、133和134所产生的影像色光l1为互补色光，洽可凸显显示区110中所显示的影像13内容，可以让使用者的眼睛自动聚焦于显示区110，并可适度降低影像色光l1的亮度，在不影响观赏质量的情况下减轻用户的眼睛负担。
41.参照图3所示，图3为本发明又一实施例的显示设备30的部分剖面结构示意图。其中，显示设备30的配置大致与显示设备10相似，主要差别在于显示设备30的补光组件32与显示设备10的补光组件12的配置方式有所不同。
42.显示设备30包括一个背板36面对于屏幕31显示区310的背面310k；且补光组件32位于显示区310的背面310k与背板36之间。在本实施例中，背板36可以是一个壳体结构，包括一个开口36a和一个底面36b。背板36的开口36a尺寸大于屏幕31的尺寸；屏幕31部分地套设于背板36之中，使显示区310的背面310k面对背板36的底面36b，并且在背板36的开口36a和屏幕31之间预留一个间隙或孔缝37。
43.补光组件32设于显示区310的背面310k上，并且面对背板36的底面36b，通过与前述补光组件12和/或补光组件22相同的方法产生补色光lc3。背板36的底面36b具有反光功能，可以反射补光组件32所发出来的补色光lc3，并将补色光lc3从背板36开口36a和屏幕31二者之间的间隙37，由显示区310的边缘310a向外出射。在本说明书的一些实施例中，可以在背板36开口36a和屏幕31二者之间的间隙37上装设透光结构38，使被底面36b反射的补色光lc3穿过设透光结构38由显示区310的边缘310a向外出射。
44.由于，补光组件32所产生的补色光lc3，可以用来照明显示区310的背面310k或四周，产生外加的背光源，以减少屏幕31与其周围环境之间的光线对比差异，达到减少屏幕眩光、保持室内足够可见度的目的。而补色光lc3与显示区310的周边影像区块(例如，周边影像区块331和332)所产生的影像色光l3为互补色光，洽可凸显显示区310中所显示的影像33内容，可以让使用者的眼睛自动聚焦于显示区310，并可适度降低影像色光l3的亮度，在不影响观赏质量的情况下减轻用户的眼睛负担。
45.综上所述，本发明提供一种显示设备及其环境光产生方法，藉由获取位于显示区的影像区块的颜色信息，并依据此颜色信息产生亮度与显示区相当的补色光，来照明显示区的背面或四周。由于显示区的背面或四周所产生的色光洽与显示内容形成互补，可凸显显示区中的显示内容，让用户的眼睛自动聚焦于显示区。同时，可适度降低显示亮度，在不影响观赏质量的情况下减轻用户的眼睛负担，同时消除环境炫光，并提供显示设备背面或四周的照明。
46.虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施方式旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。为了清楚描述所需的部件，示意性附图中的比例并不表示实际部件的比例关系。
47.本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。
必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。