本發(fā)明涉及一種光學方法及其裝置，尤其涉及為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的光學方法及其裝置，其通過獨立于人機交互界面的光學裝置產生背景光，從而為人機交互提供增強的圖像顏色擴展效果。

背景技術：

隨著多媒體技術的廣泛應用，各種具有顯示屏的電子設備，例如電腦、手機、平板、電視等走進了千家萬戶，成為人們的日常家庭用品或辦公用品。對于這些設備，現(xiàn)有技術中有提供相應的背景光光源，使得使用者在觀看視頻的時候，能夠在背景光的烘托下，看到色彩豐富、美輪美奐的畫面。

例如在現(xiàn)有技術的一個實例中，提供背光照明的系統(tǒng)包括監(jiān)視單元和控制單元，其中所述監(jiān)視單元用于監(jiān)視信息用于監(jiān)視信息信號，并至少部分基于所述信息信號中的信息產生信號；所述控制單元基于所述信號和系統(tǒng)中每個照明區(qū)域的位置，控制從系統(tǒng)中至少兩個照明區(qū)域發(fā)射的輻射光的特性和取決于系統(tǒng)中每個照明區(qū)域的位置的每個照明區(qū)域的積分時間。并且所述照明區(qū)域的響應時間是基于它與顯示區(qū)域的距離，它對應于所述信號對時間的積分。

在上述實例的另外變形中，所述信號可以是包括景像改變的信息，并且所述照明區(qū)域的反應時間響應于所述視頻信號內容的至少兩幀，并且當在所述信號中檢測到景象改變時，所述照明區(qū)域的反應時間被改變?yōu)榕c視頻信號內容幀同步。所述照明區(qū)域的反應時間可以等于關于所述信號的積分時間或積分因子，如信息信號的若干幀。關于所述信號的積分可以涉及關于信息信號的若干幀的顏色總和。

另外，根據現(xiàn)有技術的一個控制背景光顯示的方法，其通過接收器接收主信息的描述信息，然后通過過濾裝置濾出所述描述信息，從而基于所述描述信息控制一體集成于電子顯示器的燈具而提供背景光。

可以看出，在上述現(xiàn)有技術的實例中，具有如下的缺點：處理信號的反應處理信號的反應時間較長，圖像或視頻中不同的顯示區(qū)域對應的反應時間會有不同，用戶體驗差；照明區(qū)域與圖像或視頻信號變化不同步，有較明顯的延遲渲染；只提出照明區(qū)域的反應時間應與圖像或視頻信號同步思路，但沒有提出合理的解決方案；只提出了用圖像的色彩特征來改變背景光的特征的方法；但并沒有提出光源部分的設計。

另外，在上述現(xiàn)有技術和產品中，通常的做法是將具有根據圖像生成背景光功能的顯示器上集成可以變色的LED光源，并可直接從其顯示的視頻信號中提取圖像幀，經處理后控制內置的光源變色。這種傳統(tǒng)裝置的缺點主要是根據圖像色彩特征產生背景光的功能都是針對并集成到一個單一的顯示器中的，不能為其它顯示器提供背景光功能或提供照明功能。而且，集成式的背景光裝置產生的背景光線的投射角度是固定的，不能根據需要調整，從而并不能以較佳的角度到達人眼。

然而，現(xiàn)有的顯示設備，越來越向輕薄化發(fā)展，這使得在體積和尺寸都有限的電子設備中，難以安裝提供背景光的具有電路控制模塊和內置光源的背景光系統(tǒng)。而且即使勉強安裝了背景光系統(tǒng)，這也使得這些電子設備顯示屏的尺寸受到影響而可能得不到較佳的觀看效果，而如果保證了顯示屏的尺寸足夠大和寬，則內置光源需要設置在顯示屏周圍的有限空間內，其又不能提供較佳的背景光效果，即在有限尺寸的顯示設備中，無法合適地設計顯示屏和背景光源的尺寸比例而獲得較佳的畫面效果。另外，這種一體式結構也引發(fā)了萬一這種提供背景光功能的裝置如光源損壞的話需要整體維修整個顯示器，這無疑增加了維修和保養(yǎng)成本。還值得注意的是，這種具有提供背景光功能的顯示器其使用的光源是專門用于背景光的集成光源，所以在選擇的范圍上比較窄，制造成本上比較高，相應地在整個顯示器的成本上都相對較高，急需改進。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的光學方法及其裝置，其中所述光學裝置可以為人機交互裝置提供光色氛圍渲染功能，達到增強圖像顏色擴展的效果。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的光學 方法及其裝置，其中所述人機交互裝置可以實施為用于人機交互的電子顯示器，所述光學裝置的光源獨立于電子顯示器之外，所述光學裝置的光效控制裝置可以集成在電子顯示器設備中，或者也是外置式從而所述光學裝置適合于為任意一個電子顯示器的圖像提供背景光功能。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的光學方法及其裝置，其中所述光學裝置與所述人機交互裝置的人機交互界面相對空間位置可以是任意的，優(yōu)選地，從人眼位置看，該光學裝置不遮擋所述人機交互界面從而不影響所述人機交互界面的圖像顯示。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的光學方法及其裝置，其中所述光學裝置可以位于所述人機交互界面的前側，周側或后側，其位置只要使得其光源產生的光線可以到達人眼而提供光色氛圍渲染的功能即可。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的光學方法及其裝置，其中所述光學裝置的所述光源提供的發(fā)光面優(yōu)選地位于所述人機交互界面的周圍，從而方便使用者觀看。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的光學方法及其裝置，其中所述光學裝置的所述光源包括一個或多個發(fā)光元件，其中多個所述發(fā)光元件可以提供相同或不同的亮度和顏色，可以同時發(fā)光也可以按預定次序發(fā)光，從而提供多樣的光色氛圍渲染效果。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的光學方法及其裝置，其中所述光學裝置的控制器可以根據預定程序控制所述光源進行發(fā)光，也可以基于所述人機交互界面提供的圖像信息調節(jié)所述光源的發(fā)光樣式。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的光學方法及其裝置，其中所述光學裝置的所述光源可以直接或間接地經過額外的光學作用如反射或透射后到達人眼，從而提供光色氛圍渲染的功能。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的光學方法及其裝置，其中所述光學裝置被配置有投射幕，并且優(yōu)選地，從使用者視角看，兩者不遮擋所述人機交互界面，并且能夠方便地將光線導引至人眼容易觀看的位置。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的光學 方法及其裝置，其中所述投射幕可以是環(huán)境表面，以用來反射來自所述光源裝置的光線，或所述投射幕由透光、導光或反光材料制成，從而將來自所述光學裝置的光線經反射或透射等作用后方便地到達人眼。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的光學方法及其裝置，其中優(yōu)選地，在所述人機交互界面周圍形成無暗區(qū)渲染，從而增強整體渲染效果。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的光學方法及其裝置，其中優(yōu)選地，通過支架可拆卸地安裝所述光學裝置和提供所述人機交互界面的顯示器，并且位置關系可調節(jié)，從而方便地使所述光學裝置和所述人機交互界面安裝至合適的位置以得到較佳的光色渲染效果。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的光學方法及其裝置，其中優(yōu)選地，所述支架可以是分段式拼接安裝結構，從而更容易地配置成可以容納不同尺寸的顯示器，從而方便對于不同類型的顯示器配置光色渲染方案。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的光學方法及其裝置，其中所述方法可以為所述人機交互界面提供與所述人機交互界面的圖像的主顏色大致相同的顏色，也可以根據實際需要提供預定烘托效果的顏色，從而可以針對各種應用情景提供需要的光色氛圍渲染效果。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的光學方法及其裝置，其中所述方法和裝置還可以用于為油畫、自然場景、商品、藝術品、文物、盆景、花卉等提供背景光。

為達到以上目的，本發(fā)明提供一種為人機交互提供光色氛圍渲染的方法，其包括如下步驟：

(a)基于預設的反饋模式，光學裝置的控制器生成控制指令給獨立于人機交互界面之外的光源；以及

(b)所述人機交互界面顯示圖像時，所述光源基于所述控制指令同步地發(fā)光以提供光色氛圍渲染光效。

優(yōu)選地，在上述方法中，其中在所述步驟(a)中，包括步驟：所述控制器基于其輸入端提供的預設的編程信號生成所述控制指令。

優(yōu)選地，在上述方法中所述步驟(a)中，包括步驟：所述控制器接收將所 述人機交互界面需要顯示的圖像的信息并基于預設的算法針對所述圖像的信息計算得到所述控制指令，以實時地針對所述圖像提供所述光色氛圍渲染光效。

優(yōu)選地，在上述方法中，所述控制器與提供所述人機交互界面的人機交互裝置集成或所述控制器外置于所述人機交互裝置。

優(yōu)選地，上述方法包括步驟：所述控制器控制所述光源的一個或多個發(fā)光元件產生的光線的顏色和/或亮度的變化。

優(yōu)選地，在上述方法中，所述發(fā)光元件是LED發(fā)光元件，并且所述光源通過有線或無線連接方式可工作地與所述控制器相聯(lián)接。

優(yōu)選地，在上述方法中，所述光學裝置不遮擋所述人機交互界面，并且所述方法包括步驟：相對于人眼的位置，所述光源的所述發(fā)光元件從所述人機交互界面的前側向所述人眼投射光線；或/和所述發(fā)光元件從所述人機交互界面的周側向所述人眼投射光線；或/和所述發(fā)光元件從所述人機交互界面的后側向所述人眼投射光線。

優(yōu)選地，在上述方法中，所述光學裝置不遮擋所述人機交互界面，所述光源產生的光線從所述人機交互界面的環(huán)形周邊區(qū)域的部分或全部區(qū)域朝向人眼的方向投射。

優(yōu)選地，在上述方法中，所述光源形成的發(fā)光面是連續(xù)式環(huán)形或多段式構型。

優(yōu)選地，在上述方法中，所述光源形成的所述發(fā)光面與所述人機交互界面的圖像顯示面大致共面。

優(yōu)選地，在上述方法中還包括步驟：所述發(fā)光元件發(fā)出的光線進一步地通過所述光源的光學部件的反射和/或折射作用后再到達人眼。

優(yōu)選地，在上述方法中，還包括步驟：所述光源產生的光線經過投射幕的光學作用后到達人眼。優(yōu)選地，所述投射幕將來自所述光源的光線反射或/和折射。

優(yōu)選地，所述投射幕是環(huán)境表面，或者所述投射幕具有反射材料形成的反射面，或透射材料形成的透鏡，或導光材料形成的導光體。優(yōu)選地，相對于人眼，所述投射幕位于所述人機交互界面的周圍或后側。

優(yōu)選地，在上述方法中，還包括步驟：所述發(fā)光元件發(fā)出的光線進一步地通過所述光源的光學部件的反射和/或折射作用后再到達到所述投射幕。

優(yōu)選地，在上述方法中，所述控制器和所述光源安裝于一支架，其中所述方法還包括步驟：調整所述支架的位置使所述光源提供合適的所述光色氛圍渲染光 效。

優(yōu)選地，在上述方法中，還包括步驟：在人機交互過程中，識別所述人機交互界面的預設觸發(fā)條件，所述光學裝置顯示匹配的預設光效反饋以在預設空間內投射形成所述光色氛圍渲染光效，其中所述預設觸發(fā)條件選自對當前所述人機交互界面的圖像內容識別結果、所述人機交互界面的控制設備的預設操作、聲音識別、界面變化和根據所述人機交互界面的交互過程預設綁定相應的光效設定中的一種或幾種。

優(yōu)選地，在上述方法中，所述控制設備的預設操作選自實體或虛擬的鍵盤、鼠標、和觸摸屏的輸入操作，體感設備輸入操作，智能可佩戴設備輸入操作、智能遙控器輸入操作中的一種或幾種。

優(yōu)選地，在上述方法中，圖像內容識別結果選自對所述人機交互界面顯示的所述圖像的部分或全部圖像進行顏色模擬。

優(yōu)選地，在上述方法中，所述人機交互界面播放視頻時，在所述視頻中預先內嵌光效設定，所述內嵌光效設定根據所述視頻的時間軸進行節(jié)點設置以匹配視頻播放時的時間節(jié)點上的情節(jié)并進行預設光效渲染。

根據本發(fā)明的另外一方面，本發(fā)明提供一種為人機交互提供光色氛圍渲染的裝置，其包括：一光學裝置，其中所述光學裝置包括一光源，以及一控制器，其中所述光源外置于一人機交互界面，并且可工作地連接于所述控制器，所述控制器基于預設的反饋模式生成控制指令發(fā)給所述光源，從而在所述人機交互界面顯示圖像時，所述光源基于所述控制指令同步地發(fā)光，以提供光色氛圍渲染光效。

優(yōu)選地，所述光源包括一個或多個發(fā)光元件，其適合于布置于所述人機交互界面的附近并且通過其產生的光線的顏色和/或亮度的變化提供所述光色氛圍渲染光效。

優(yōu)選地，多個所述發(fā)光元件排列成一個或多個發(fā)光陣列，各個所述發(fā)光陣列形成一個像素點，所述控制器控制所有像素點整體變色或單個所述像素點變。

優(yōu)選地，所述光源還包括一個或多個光學元件，所述光學元件選自反射元件和折射元件中的一種或幾種，其中各個所述發(fā)光元件產生的光線到達所述光學元件并且經反射或/和折射作用。

優(yōu)選地，所述裝置還包括一投射幕，其中所述投射幕選自反射幕、折射幕和導光幕中的一種或幾種，其中來自所述光源的光線經所述投射幕的光學作用后到 達人眼。

優(yōu)選地，所述投射幕設置于與所述人機交互界面中心平面大致共面的位置或設置于所述人機交互界面后側。

優(yōu)選地，所述裝置還包括一支架，其中所述光源和所述控制器安裝于所述支架，并且提供所述人機交互界面的顯示器可拆卸地安裝于所述支架。

優(yōu)選地，所述支架包括一支架主體和連接于所述支架主體的一個或多個組裝架，各個所述組裝架形成一限位槽，其中所述顯示器的外邊框定位于所述限位槽。

優(yōu)選地，各個所述組裝架包括一體地連接的一連接部和一組裝部，以用于形成所述限位槽，其中所述連接部具有調節(jié)孔，所述支架主體具有組裝架安裝孔，其中所述支架還包括一個或多個連接元件穿過所述組裝架安裝孔和所述調節(jié)孔并且沿所述調節(jié)孔長度方向調節(jié)位置以安裝所述組裝架于所述支架主體并且調節(jié)所述支架主體的位置從而調整所述光源的高度位置。

優(yōu)選地，所述支架還包括一個或多個調節(jié)元件，其中所述支架主體具有一個或多個對應的調節(jié)元件安裝孔，各個所述調節(jié)元件穿過所述調節(jié)元件安裝孔并抵壓所述顯示器背面，以調節(jié)所述支架主體和所述顯示器之間的配合間隙。

優(yōu)選地，多個所述調節(jié)元件分別設置于所述支架主體的角落的位置，并且各自包括一旋柄以及延伸于所述旋柄的螺紋桿，其中所述螺紋桿與所述調節(jié)元件安裝孔內壁形成螺紋配合。

優(yōu)選地，所述支架主體的外周表面形成發(fā)光元件安裝面，以用于安裝所述光源的所述發(fā)光元件，其中當所述光源還包括光學元件時，所述光學元件是反射元件，用于反射所述發(fā)光元件發(fā)出的光線。

優(yōu)選地，當所述支架主體和所述顯示器沿豎直方向地布置，并且到達所述反射元件的光線到達環(huán)境表面被反射再到達人眼時，設定D為所述發(fā)光元件發(fā)光中心到所述顯示器邊框的豎直距離；設定L為所述發(fā)光元件的發(fā)光中心到環(huán)境表面的水平距離；設定θ＝arctan(D/L)，所述反射元件的反射面形狀是以所述發(fā)光元件發(fā)光中心為焦點，與過所述焦點且與水平面夾角為θ的直線為對稱軸的拋物面，并且標記單個所述發(fā)光元件在水平面成θ時的發(fā)光半光強全角為φ；不同所述像素點相鄰所述發(fā)光元件中心間距為S，在S、D、φ確定后，標記所述環(huán)境表面像素點光斑完全分離第一臨界點記為L1，相應地，單個所述發(fā)光元件在水平面成θ1時的發(fā)光半光強全角為φ1；并且標記所述環(huán)境表面像素點光斑完全 重合的第二種臨界點記為L2，相應地，單個所述發(fā)光元件在水平面成θ2時的發(fā)光半光強全角為φ2，則有

L1＝((S/2/tan(φ1/2))2–D2)1/2；

L2＝((S/tan(φ2/2))2–D2)1/2；

其中L的范圍：((S/2/tan(φ1/2))2–D2)1/2<L<((S/tan(φ2/2))2–D2)1/2。

優(yōu)選地，所述支架還包括從所述支架主體凸起地延伸的發(fā)光元件安裝面，以用于安裝所述光源的所述發(fā)光元件。

優(yōu)選地，投射幕可拆卸地安裝于所述支架主體，以用于反射或/和折射來自所述光源的光線。

優(yōu)選地，所述支架主體是一整體的環(huán)形支架，或多段式拼接結構，以拼接成環(huán)形結構，從而適合為不同尺寸的所述人機交互界面安裝匹配的所述光學裝置。

優(yōu)選地，所述支架主體包括多個可拆卸的直角架和彎角架，并且所述直角架和所述彎角架互相插接，以形成尺寸可調的環(huán)形支架。

優(yōu)選地，所述控制器集成于提供所述人機交互界面的人機交互裝置或所述控制器外置于所述人機交互裝置。

優(yōu)選地，所述發(fā)光元件是LED發(fā)光元件。當然本領域技術人員可以理解的是其他合適的發(fā)光元件也可以應用在本發(fā)明中。

附圖說明

圖1是根據本發(fā)明的第一個優(yōu)選實施例的光學裝置與人機交互界面的位置關系示意圖。

圖2是根據本發(fā)明的上述第一個優(yōu)選實施例的一個變形實施方式的光學裝置與人機交互界面的位置關系示意圖。

圖3是根據本發(fā)明的上述第一個優(yōu)選實施例的另一個變形實施方式的光學裝置與人機交互界面的位置關系示意圖。

圖4是根據本發(fā)明的第二個優(yōu)選實施例的光學裝置與人機交互界面的位置關系示意圖。

圖5是根據本發(fā)明的上述第二個優(yōu)選實施例的一個變形實施方式的光學裝置與人機交互界面的位置關系示意圖。

圖6是根據本發(fā)明的上述第二個優(yōu)選實施例的另一個變形實施方式的光學裝置與人機交互界面的位置關系示意圖。

圖7是根據本發(fā)明的上述第二個優(yōu)選實施例的另一個變形實施方式的光學裝置與人機交互界面的位置關系示意圖。

圖8是根據本發(fā)明的第三個優(yōu)選實施例的光學裝置和投射幕與人機交互界面的位置關系示意圖。

圖9是根據本發(fā)明的第三個優(yōu)選實施例的變形實施方式的光學裝置和投射幕與人機交互界面的位置關系示意圖。

圖10是根據本發(fā)明的第三個優(yōu)選實施例的一個具體實施方式的光學裝置和投射幕與人機交互界面組成的系統(tǒng)的結構示意圖。

圖11是根據本發(fā)明的第三個優(yōu)選實施例的另一個具體實施方式的光學裝置和投射幕與人機交互界面組成的系統(tǒng)的結構示意圖。

圖12是根據本發(fā)明的第三個優(yōu)選實施例的另一個具體實施方式的光學裝置和投射幕與人機交互界面組成的系統(tǒng)的結構示意圖。

圖13是根據本發(fā)明的第三個優(yōu)選實施例的另一個具體實施方式的光學裝置和投射幕與人機交互界面組成的系統(tǒng)的結構示意圖。

圖14是根據本發(fā)明的第三個優(yōu)選實施例的另一個具體實施方式的光學裝置和投射幕與人機交互界面組成的系統(tǒng)的結構示意圖。

圖15是根據本發(fā)明的第三個優(yōu)選實施例的上述另一個具體實施方式的光學裝置和投射幕工作時的示意圖。

圖16是根據本發(fā)明的上述優(yōu)選實施例中光學裝置與人機交互裝置的框圖結構示意圖。

圖17是根據本發(fā)明的上述優(yōu)選實施例中光學裝置提供光色渲染的流程示意圖。

圖18是根據本發(fā)明的第四個優(yōu)選實施例的光學裝置與人機交互裝置組裝結構示意圖。

圖19是根據本發(fā)明的第四個優(yōu)選實施例的光學裝置與人機交互裝置分解結構示意圖。

圖20是根據本發(fā)明的第四個優(yōu)選實施例的光學裝置的光源的發(fā)光體的組裝結構示意圖。

圖21是根據本發(fā)明的第四個優(yōu)選實施例的光學裝置與支架組裝的側面結構示意圖。

圖22是根據本發(fā)明的第四個優(yōu)選實施例的支架背面的結構示意圖。

圖23是根據本發(fā)明的第四個優(yōu)選實施例的光學裝置工作時的示意圖。

圖24是示意本發(fā)明的第四個優(yōu)選實施例的光學裝置安裝位置的結構示意圖。

圖25是示意本發(fā)明的第四個優(yōu)選實施例的限位架的結構示意圖。

圖26是示意本發(fā)明的第四個優(yōu)選實施例的高度調節(jié)元件的結構示意圖。

圖27是示意本發(fā)明的第四個優(yōu)選實施例的控制器的結構示意圖。

圖28是根據本發(fā)明的第五個優(yōu)選實施例的光學裝置與人機交互裝置組裝結構示意圖。

圖29是根據本發(fā)明的第五個優(yōu)選實施例的光學裝置與人機交互裝置分解結構示意圖。

圖30是根據本發(fā)明的第五個優(yōu)選實施例的支架的分解和組裝結構示意圖。

圖31是根據本發(fā)明的第五個優(yōu)選實施例的支架的各種安裝孔位的結構示意圖。

具體實施方式

以下描述用于揭露本發(fā)明以使本領域技術人員能夠實現(xiàn)本發(fā)明。以下描述中的優(yōu)選實施例只作為舉例，本領域技術人員可以想到其他顯而易見的變型。在以下描述中界定的本發(fā)明的基本原理可以應用于其他實施方案、變形方案、改進方案、等同方案以及沒有背離本發(fā)明的精神和范圍的其他技術方案。

如圖1至圖3是根據本發(fā)明的第一個優(yōu)選實施例的結構示意圖。在這個優(yōu)選實施例中，本發(fā)明的為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的裝置包括一光學裝置10，其工作時可以為人機交互裝置40提供反饋光色渲染效果。所述人機交互裝置40包括一人機交互界面41，當所述人機交互界面41在展示圖像時，所述光學裝置10可以為所述圖像提供光色渲染效果，從而為所述人機交互界面41提供了圖像擴展效果，增強使用者的視覺體驗。

所述人機交互裝置40使使用者能夠與機器之間交流、傳遞信息、或互動。根據應用場景，例如所述人機交互裝置40可以是智能手機、臺式電腦、筆記本電腦、平板電腦、電子游戲機、個人數字助理、電視機、監(jiān)視器、電影放映設備 或其他具有顯示屏的家電或辦公電器等。所述人機交互界面41相應地可以是上述人機交互裝置40的顯示屏，其可以根據應用場合用于顯示需要的圖像。例如，以手機或電腦為例，其顯示屏提供了所述人機交互界面41，并且其可以用來顯示圖片、視頻、或應用程序界面等。相應地，使用者可以通過觀看視頻和圖片來實現(xiàn)人機交互，也可以通過其輸入設備來輸入控制信號，如借助于語音輸入、健盤鼠標輸入、體感設備輸入、觸摸屏輸入、智能手環(huán)或指環(huán)輸入、智能遙控器輸入等來完成與手機或電腦的各種交互應用，如運行手機APP或電腦的各種智能軟件來供使用者娛樂游戲或工作。當然，上述交互實例只作為舉例，而不限制本發(fā)明，本領域技術人員可以理解的是，各種人機交互裝置的通過顯示圖像進行交互的應用都包含在本發(fā)明中。

所述光學裝置10用來提供光色渲染光線，其不需要完全和所述人機交互裝置40集成為一體結構，在本發(fā)明中，所述光學裝置10可以部分或全部獨立于所述人機交互裝置40之外，從而本發(fā)明的所述光學裝置10可以可拆卸地與所述人機交互裝置40相組裝或布置在所述人機交互裝置40的周圍，這樣，所述光學裝置10能夠搭配不同尺寸和形狀的所述人機交互裝置40的所述人機交互界面41，并為其提供光色渲染效果，而且根據不同需要設計所述光學裝置10所能提供的光色樣式，從而使本發(fā)明的為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的裝置的通用性和可擴展性得到顯著增強。

所述光學裝置10與所述人機交互界面41的相對空間位置可以是任意的，但優(yōu)選的情況是從使用者的觀看位置看，所述光學裝置10不遮擋所述人機交互界面41，從而不影響所述人機交互界面41的圖像顯示功能。

更具體地，如圖1中所示，所述光學裝置10可以位于所述人機交互界面41的前側不遮擋所述人機交互界面41的位置，即使用者在觀看時，所述光學裝置10可以位于人眼和所述人機交互界面41之間的位置，如圖中所示的例子中，三者位置相連可以形成大致三角形。所述光學裝置10的位置可以適當調節(jié)，如可以調節(jié)其與所述人機交互界面41之間的距離，從而得到較佳的光色氛圍渲染效果。相應地，所述光學裝置10產生的光線相對于使用者的眼睛的夾角也可以適當地布置或調節(jié)，從而這些光線以較佳的入射角到達使用者的眼睛。

例如，當所述人機交互界面41是豎直方向地布置時，所述光學裝置10可以位于所述人機交互界面41的前上方或前下方。以圖1中所示為所述光學裝置10 位于所述人機交互界面41的前上方為例，所述光學裝置10相對于所述人機交互界面41在豎直方向和水平方向的距離分別可以調整到適宜位置，并且所述光學裝置10光線投射角度也可以適當調整如可以是朝向正前方投射也可以朝前下方投射，從而以較佳的入射角度達到使用者的眼睛。

例如在一個示例中，所述人機交互界面41可以是手機或電腦的顯示屏，所述光學裝置10可以布置在其顯示屏的前上方，并朝前下方的方向投向渲染光；所述人機交互界面41可以是電影放映設備的電影銀幕，可以布置多個所述光學裝置10，或者所述光學裝置10配置多個發(fā)光件，這些光線可以朝向正前方投射，也可以以不同的傾斜向下或傾斜向上的角度投射，從而使離所述電影銀幕不同距離的人都以合適的角度接收到所述光學裝置10提供的渲染光。

當然，本領域技術人員可以理解的是，所述人機交互界面41在實際使用時，也可以沿水平方向布置或傾斜方向布置，一個或多個所述光學裝置10可以位于前上方或前下方，也可以前上方或前下方都設置有所述光學裝置并環(huán)繞所述人機交互界面41。所述光學裝置10可以可拆卸地與所述人機交互裝置40相組裝，或者所述光學裝置10可以放置于環(huán)境表面或固定于環(huán)境中，從而與所述人機交互裝置40相分離。

如圖2中所示，所述光學裝置10可以位于所述人機交互界面41的周側不遮擋所述人機交互界面41的位置，即使用者在觀看時，所述光學裝置10可以位于所述人機交互界面41頂側、底側、左側或底側，或各側都設置所述光學裝置10。如圖2中所示的例子中，所述光學裝置10的位置可以位于所述人機交互界面41頂側并與所述人機交互界面41頂表面距離適宜的距離，從而得到較佳的光色氛圍渲染效果。類似地，所述光學裝置10產生的光線相對于使用者的眼睛的夾角也可以適當地布置或調節(jié)，從而這些光線以較佳的入射角到達使用者的眼睛。優(yōu)選地，如圖2中所示，所述光學裝置10與所述人機交互界面41中心平面共面，更優(yōu)選地，所述人機交互界面41在顯示圖像時，所述光學裝置10從與所述圖像所在平面的位置附近投射出渲染光。

例如在一個例子中，所述人機交互界面41可以是電視的顯示屏，所述光學裝置10可以布置在電視顯示屏的正上方，并朝向前方的方向投向渲染光，類似地，可以布置多個所述光學裝置10，或者所述光學裝置10配置離電視顯示屏外周表面具有不同距離的多個發(fā)光件，這些光線可以朝向正前方投射，也可以以不 同的傾斜向下或傾斜向上的角度投射，從而使離所述電影銀幕不同距離的人都以合適的角度接收到所述光學裝置10提供的渲染光。

如圖3中所示，所述光學裝置10可以位于所述人機交互界面41的后側位置，即使用者在觀看時，所述光學裝置10與人眼分別位于所述人機交互界面41的相反側的位置，如圖3中所示的例子中，所述人機交互界面41位于人眼和所述光學裝置10之間的位置。類似地，所述光學裝置10的位置可以適當調節(jié)，如可以調節(jié)其與所述人機交互界面41之間的距離，從而得到較佳的光色氛圍渲染效果。相應地，所述光學裝置10產生的光線相對于使用者的眼睛的夾角也可以適當地布置或調節(jié)，從而這些光線以較佳的入射角到達使用者的眼睛。

例如，當所述人機交互界面41是豎直方向地布置時，所述光學裝置10可以位于所述人機交互界面41的后上方或后下方或正后方。以圖3中所示為所述光學裝置10位于所述人機交互界面41的后下方為例，同樣地，所述光學裝置10相對于所述人機交互界面41在豎直方向和水平方向的距離分別可以調整到適宜位置，并且所述光學裝置10光線投射角度也可以適當調整如可以是朝向正前方投射也可以朝前上方投射，從而以較佳的入射角度達到使用者的眼睛。

例如在一個示例中，所述人機交互界面41可以是電子游戲機的顯示屏，所述光學裝置10可以布置在其顯示屏的后方，并朝前方的方向投向渲染光，從而給顯示屏顯示的游戲場景添加背景光渲染效果。相應地，本領域技術人員可以理解的是，所述人機交互界面41在實際使用時，也可以沿水平方向布置或傾斜方向布置，一個或多個所述光學裝置10可以位于后上方或后下方，也可以整個后方區(qū)域都設置有所述光學裝置10。類似地，所述光學裝置10可以可拆卸地與所述人機交互裝置40相組裝，或者所述光學裝置10可以放置于環(huán)境表面或固定于環(huán)境中，從而與所述人機交互裝置40相分離。

所述光學裝置10可以實施為燈具，并且提供預定模式的發(fā)光樣式，從而配置給對應的所述人機交互界面41以為其提供光色氛圍渲染效果。即所述人機交互裝置40工作時，所述人機交互界面41顯示圖像，同時，所述光學裝置10按照預先設定的發(fā)光樣式發(fā)光，為所述人機交互界面41顯示的圖像提供額外的渲染光效。

值得一提的是，所述光學裝置10不僅是圖1至圖3所示僅分別位于所述人機交互界面41的前側，周側或后側這三個區(qū)域，也可能整個所述光學裝置10跨 過所述人機交互界面41的前側，周側或后側中的兩個或三個區(qū)域，或者多個所述光學裝置10分別位于所述人機交互界面41的前側，周側或后側中的兩個或三個區(qū)域。另外，所述人機交互界面41指所述人機交互裝置40的顯示屏，在所述人機交互裝置40實施為電腦、電視等設備時，其顯示屏具有外框架，所述光學裝置10也可能沿著顯示屏的外框架進行布置。

如圖16所示，所述光學裝置10可以實施為針對所述人機交互裝置40的所述人機交互界面41顯示的圖像進行反饋，即基于所述人機交互界面41顯示的圖像來提供所需要的背景渲染光效。更具體地，所述光學裝置10包括一電源驅動11，一控制器12，和一光源13。其中，所述光學裝置10可以連接至市用交流電源，也可以包括充電電池，這樣所述電源驅動11用于向所述控制器12和所述光源13進行供電，所述控制器12基于所述人互交互界面需要顯示的圖像來控制所述光源13發(fā)出預設樣式的渲染光。

所述光源13包括一個或多個發(fā)光元件131，并且所述光源定義一發(fā)光面133。在一些實施例中，所述發(fā)光面133可以是所述發(fā)光元件131的至少部分表面。另外所述光源13也可能包括對應于所述發(fā)光元件131的一個或多個光學元件132，其中各所述發(fā)光元件131與對應的一個所述光學元件131對應，也可能多個所述發(fā)光元件131與一個所述光學元件132對應。各所述發(fā)光元件131產生光線，所述光學元件132用于改變對應的所述發(fā)光元件131發(fā)出的光線的光束形態(tài)，如其可以實施為反射器或透鏡等。即，所述光學元件132是反射器時，所述發(fā)光元件131發(fā)出的光經所述反射器的反射，然后到達所述光源13的發(fā)光面133并從所述發(fā)光面133射出；當所述光學元件132是透鏡時，所述發(fā)光元件131發(fā)出的光經所述透鏡的折射，到達所述透鏡面向人眼的那一側表面，然后繼續(xù)射出，這樣，在這個實施例中，所述發(fā)光面133可以實施為所述光源的所述透鏡的面向人眼的那一面。所述透鏡可以使光產生折射，在一些實施例中所述透鏡進一步地可以起到聚光作用，或者在另外一些實施例中，所述透鏡可以起到濾光的作用，如將白光LED燈發(fā)出的光線過濾成彩色光。本領域技術人員可以理解的是，所述光源13也可以配置其他光學部件如擴散罩或光線分配罩等。

值得一提的是，這些所述發(fā)光元件131的型號、尺寸和種類可以相同也可以不同，其形成的所述發(fā)光面133的尺寸和形狀也可以相同或不同，取決于實際需要。所述發(fā)光元件131可以是白熾燈、熒光燈、高壓氣體放電燈、LED燈等， 在本發(fā)明的這個優(yōu)選實施例，所述發(fā)光元件131優(yōu)選地是LED燈。所述發(fā)光元件131在所述控制器12的控制下根據需要發(fā)光，從而給所述人機交互界面41提供渲染光效。

相應地，結合圖1至圖3，所述光源13設置在所述人機交互界面41的周圍的適宜位置，不遮擋所述人機交互界面41即可。例如所述光源13可以全部位于所述人機交互界面41的前側，周側或后側，如圖1至圖3所示，所述光源13中也可以多個所述發(fā)光元件131排列在所述人機交互界面41的不同側。所述發(fā)光元件131和所述電源驅動11和所述控制器12可以相對于所述人機交互界面41位于相同側，也可以位于所述人機交互界面41的不同側。也就是說，所述光學裝置10的這些部件可以以任何合適的布置方式設置于所述人機交互界面41的附近，并且只要不妨礙人眼觀看所述人機交互界面41即可。

在本發(fā)明中，所述光源13相對于所述人機交互界面41是外置式部件，即沒有和所述人機交互裝置40集成在一起，所以所述光源13可以為任意的所述人機交互界面41提供光色渲染效果。所述電源驅動11和所述控制器12可以是集成于所述人機交互裝置40，也可以是外置式，所述控制器12可訪問所述人機交互界面41需要顯示的圖像信息，并且根據所述圖像信息產生反饋，從而控制所述光源13產生需要的渲染光。

如圖4至圖7所示是根據本發(fā)明的第二個優(yōu)選實施例的所述光學裝置10與所述人機交互界面41的位置關系示意圖。在這個優(yōu)選實施例中，所述光源13的所述發(fā)光面133位于所述人面交互界面41的周圍，從而方便使用者觀看。

更具體地，如圖4所示，所述光學裝置10的所述光源13的兩段式條形所述發(fā)光面133互相平行地設置，并且分別位于所述人機交互界面41的左右兩側，即所述人機交互界面41在顯示圖像時，所述光源13在所述人機交互界面41左右兩側分別提供渲染光效給觀看者。所述發(fā)光面133可以與所述人機交互界面41共面，也可以稍微靠前或靠后。

如圖5所示，所述光學裝置10的所述光源13的三段式所述發(fā)光面132分別位于所述人機交互界面41的頂側和左右兩側，當所述人機交互界面41在顯示圖像時，所述光源13在所述人機交互界面41左右兩側以及頂側分別提供渲染光效給觀看者。

如圖6所示，所述光學裝置10的所述光源13的整體呈倒置U形的所述發(fā)光 面132并位于所述人機交互界面41的頂側和左右兩側，當所述人機交互界面41在顯示圖像時，所述光源13在所述人機交互界面41左右兩側以及頂側分別提供渲染光效給觀看者。

如圖7所示，所述光學裝置10的所述光源13的具有環(huán)形的所述發(fā)光面132，其環(huán)繞在所述人機交互界面頂側、底側和左右兩側，從而當所述人機交互界面41在顯示圖像時，所述光源13在所述人機交互界面41的四周分別提供渲染光效給觀看者。

也就是說，所述人機交互界面41外周可以提供一段、兩段、三段、四段以上的間斷或連續(xù)的所述光源13的所述發(fā)光面133，優(yōu)選地，所述發(fā)光面133呈單個環(huán)繞的方式設置在所述人機交互界面41的四周?？梢岳斫獾氖牵谝恍嵤├?，一個或多個所述發(fā)光元件131排列在所述人機交互界面41的周圍，從而形成所述發(fā)光面133。例如一個整體的所述發(fā)光元件13環(huán)繞在所述人機交互界面41，或多個所述發(fā)光元件13環(huán)繞狀地排列在所述人機交互界面41的四周，或多個所述發(fā)光元件13呈陣列狀排列在所述人機交互界面41外周的部分或全部區(qū)域。

本領域技術人員可以理解的是，上述圖4至圖7中設置在所述人機交互界面41的所述發(fā)光面133的樣式只作為舉例，而并不限制本發(fā)明，在應用中，還可以有其他的所述發(fā)光面133的布局方案。

這些所述發(fā)光元件131可以發(fā)出相同顏色和亮度的光線，也可以發(fā)出不同顏色和亮度的光線。所述控制器12可工作地連接于所述發(fā)光元件131，以控制所述發(fā)光元件131的發(fā)光操作以及發(fā)光樣式，如在所述控制器12的控制下，所有的所述發(fā)光元件131可以同時發(fā)出相同顏色和亮度的光線；也可以按照預設次序，使這些所述發(fā)光元件131有規(guī)律的依次發(fā)光，如環(huán)形布置的所述發(fā)光元件131沿順時針或逆時針方向依次發(fā)光；也可以一部分所述發(fā)光元件131發(fā)出一種顏色和亮度的光線，另外的所述發(fā)光元件131發(fā)出具有另外的顏色和亮度的光線等。

本發(fā)明的所述發(fā)光裝置10適合于針對所述人機交互界面41顯示的圖像提供反饋光色氛圍渲染效果。更具體地，其反饋流程如下：所述控制器12設置有預設反饋模式，并且根據輸入端提供的信號，控制所述光源13的所述發(fā)光元件發(fā)出光線，以提供渲染效果。如圖17所示，在另外的反饋流程中，所述控制器12 設置有預設的反饋模式，并且接收所述人機交互界面41將要顯示的圖像信息的數據，然后針對上述數據基于預設的算法進行處理并生成控制指令，所述控制指令能夠控制所述光源13的所述發(fā)光元件131的亮度和顏色，從而提供了反饋的光色氛圍渲染效果。因為所述人機交互界面41將要顯示的圖像信息是變化的，所述控制器12對應地根據上述圖像信息的數據生成不同的控制指令，從而所述發(fā)光元件131的亮度和顏色也對應地發(fā)生變化，從而提供反饋光效，即所述光學裝置10實時地針對所述人機交互界面41將要顯示的圖像信息提供變化的反饋光效。

值得一提的是，在一些實施例中，所述控制器12可工作地連接至所述人機交互裝置40，并且使用者借助于所述人機交互界面41的顯示操作從而可以設定所述光學裝置10的反饋模式。例如，在一個示例中，所述人機交互裝置40可以是手機或平板電腦等，使用者打開一個關于所述光學裝置10的應用軟件，輸入針對要顯示的圖像相匹配的提供渲染光效的所述光源13的顏色和亮度的方案，從而完成預設反饋模式的設計。

另外，所述光源13可工作地所述控制器12相聯(lián)接，所述控制器12適合于將所述人機交互界面41需要顯示的圖像信息的數據進行分析處理，并且根據所述圖像信息的數據的處理結果將控制指令發(fā)送給所述光源13，從而所述光源13的所述發(fā)光元件131基于所述控制指令發(fā)光，以為所述人機交互界面41提供光色氛圍渲染。

例如，在一個實例中，所述控制器可以包括：用于采集和解碼所述圖像信息的數據的圖像信號采集解碼模塊，用于將所述圖像信號采集解碼模塊輸出的信號進行色度分析的圖像處理模塊，用于從所述圖像處理模塊提取的像素中提取目標色彩特征的圖像色彩特征提取模塊，用于對所述目標色彩特征進行查表或計算得到與所述目標色彩特征相匹配的驅動所述光源13的所述發(fā)光元件131發(fā)光的驅動信號，并發(fā)送所述控制指令的光色匹配模塊，用于接收所述光色匹配模塊發(fā)送的所述控制指令并處理，然后發(fā)送給所述光源13，并控制相應的所述發(fā)光元件131發(fā)光的調光控制模塊。另外，所述控制器可能還包括圖像信號編碼模塊，其編碼所述圖像信號采集解碼模塊傳輸的信號用于所述人機交互界面41顯示所述圖像信息。所述控制器是獨立于所述顯示器的外置控制器，或者集成于具有所述人機交互界面41的人機交互裝置的內置控制器。

所述發(fā)光元件131可以實施為LED發(fā)光元件，并且可以通過有線或無線連接的方式與所述控制器12可工作地相聯(lián)接。例如所述LED發(fā)光元件131可以包括相應的通信模塊，處理器，驅動器和LED芯片等，其中所述通信模塊接收所述調光控制模塊發(fā)送的控制指令，所述處理器將所述控制指令轉換為調光信號發(fā)送給所述驅動器，所述驅動器向所述LED芯片輸出具有所述控制指令規(guī)定的幅值或均值的驅動電流，得以使所述LED發(fā)光元件進行調色。相應地，所述LED芯片可以被設計成同色的、或具有兩種或多種光譜、或具有兩種或多種顏色、或具有兩種或多種色溫。如采用RGB或RGBW的LED光源顆粒。

在一些實施例中，其中色彩特征提取步驟中還包括步驟：將對應所述人機交互界面41的顯示屏圖像劃分為幾個區(qū)域；給所述區(qū)域中預定數目的區(qū)域配備相應的所述發(fā)光元件131，所述發(fā)光元件131的色彩由其相匹配的圖像區(qū)域的色彩決定；和提取圖像的主色彩。然后在光色匹配步驟中，根據上述主色彩信息，設計所述發(fā)光元件131對應的匹配渲染光型。

值得一提的是，在采集所述人機交互界面41將要顯示的圖像信息的數據時，可以分成兩份，一份由所述控制器12保存處理，另一份進行分析處理而生成所述控制指令，并且最后在所述人機交互界面41顯示所述圖像信息時，所述光學裝置同步地提供光色氛圍渲染光效。

相應地，參照圖1至圖7，本發(fā)明的一種為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的光學方法，包括如下步驟：

(a)基于預設的反饋模式，所述光學裝置10的所述控制器12生成控制指令給獨立于所述人機交互界面41之外的所述光源13；以及

(b)所述人機交互界面41顯示圖像時，所述光源13基于所述控制指令同步地發(fā)光并提供光色氛圍渲染光效。

在一些實施例中，所述預設的反饋模式使所述光源可以提供大致固定不變的光色氛圍渲染光效。在另外的實施例中，所述控制器12接收所述人機交互界面41需要顯示的所述圖像的數據，并基于所述圖像的數據得出相匹配的所述光源13的發(fā)光樣式的所述控制指令，并進一步地驅動所述光源13產生所述發(fā)光樣式，從而提供實時的變化的所述光色氛圍渲染光效。

其中，在一些實施例中，所述光學裝置10產生的光線從所述人機交互界面41的前側投射向觀看者；或者所述光學裝置10產生的光線從所述人機交互界面 41的后側投射向觀看者；或者所述光學裝置10產生的光線從所述人機交互界面41的頂側、底側、左側或右側投射向觀看者；或者所述光學裝置10產生的光線從所述人機交互界面41的前側、后側、頂側、底側、左側或右側中的多個側面投射向觀看者。

其中，優(yōu)選地，在一些實施例中，所述光學裝置10的發(fā)光面133從所述人機交互界面41外周的部分或全部區(qū)域朝向觀看者發(fā)射光線。

相應地，在所述光學裝置10實時地提供變化的光色氛圍渲染光效時，所述預設的反饋模式可以是預先設計針對所述圖像中的色彩提供對應匹配的所述光源13的發(fā)光樣式模式，如所述發(fā)光樣式可以是顯示與所述圖像的主色彩一致或其他起烘托功能的樣式。所述光學裝置10提供反饋時，反應為所述光色氛圍渲染光效中所述光源13的所述發(fā)光元件131產生光線的顏色以及亮度的變化。相應地，當具有多個所述發(fā)光元件131，其可顯示相同亮度和顏色，也可以是分區(qū)域顯示不同顏色和不同亮度。

如圖8至圖15是根據本發(fā)明的第三個優(yōu)選實施例的為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的裝置，其還包括至少一投射幕20，以用于調整所述光學裝置10的所述光源13產生的光線的投射方向。相應地，所述光學裝置10，所述投射幕20和所述人機交互界面41的相對空間位置可以是任意，優(yōu)選地，其布置結構使得從人眼位置看，所述光學裝置10和所述投射幕20不遮擋人眼觀看所述人機交互界面41顯示的圖像。更優(yōu)選地，在一些實施例中，所述投射幕20和所述人機交互界面41可以接近同一平面，或相對于觀看者，位于所述人機交互界面后側。

如圖8所示，根據一種實施方式，所述投射幕20位于與所述人機交互界面41大致共面的位置，所述光學裝置10可以位于類似圖1至圖3中所示的位置以及其他未示出的可能位置或位置組合。

更具體地，當所述光學裝置10位于所述人機交互界面41和人眼將要觀看的位置之間，即所述光學裝置10位于所述人機交互界面41前側時，所述光學裝置10的所述光源13發(fā)出的光線部分或全部地到達到所述投射幕20后被反射，然后到達人眼。當所述光學裝置10位于所述人機交互界面41周圍時，所述光學裝置10的所述光源13發(fā)出的光線部分或全部地到達到所述投射幕20后被反射或折射，然后到達人眼。當所述光學裝置10位于所述人機交互界面41后側時，所述光學裝置10的所述光源13發(fā)出的光線部分或全部地到達到所述投射幕20后 被折射，然后到達人眼。

所述投射幕20構造成可以反射來自所述光學裝置10的所述光源13的光線，或折射來自所述光學裝置10的所述光源13的光線，或既反射又折射來自所述光學裝置10的所述光源13的光線，從而調整來自所述光學裝置10的所述光源13的光線的投射方向。另外，所述投射幕20也可能起到聚光的作用，即所述光源13產后的光線經所述投射幕20的作用后，匯聚成束并沿預設方向朝向人眼地投射。

如圖9所示，所述投射幕20相對于觀看者位于所述人機交互界面41的后側，此時，相對于不使用所述投射幕20的實施例中，所述光學裝置10的位置可以更多樣化，如可以位于所述人機交互界面41的正后側，并且位于所述人機交互界面41和所述投射幕20之間，而所述光學裝置10的所述光源13的所述發(fā)光元件131發(fā)出的光，可以經所述投射幕20的反射作用而到達觀看者的眼睛，例如在一個實施例中，所述投射幕20可以形成反光碗，所述光學裝置10的所述光源13位于其大致焦點的位置，從而所述光源13的光線經所述投射幕20的反光作用后得到匯聚并同時調整了光線的投射方向，然后到達觀看者的眼睛。

而當所述投射幕20位于所述人機交互界面41和所述光學裝置10之間時，即所述光學裝置10位于所述投射幕20后側時，所述光學裝置10的所述光源13發(fā)出的光線，經所述投射幕20的折射作用，然后到達觀看者的眼睛。

可以理解的是，本發(fā)明所述的為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的裝置在一些實施例中可能包括多個所述投射幕，并且各自對應于所述光源13的所述發(fā)光元件131地設置，這些投射幕20可以對所述發(fā)光元件131起到相同的作用，如相同的反射或折射作用，也可能一些投射幕20對一些所述發(fā)光元件131起到反射作用，而另一些投射幕20對另一些所述發(fā)光元件131起到折射作用；或者所述發(fā)光元件131產生的光線先經過一些投射幕20的反射作用后再經過另外一些投射幕20的折射作用，或者所述發(fā)光元件131產生的光線先經過一些投射幕20的折射作用后再經過另外一些投射幕20的反射作用。

如圖10所示，根據本發(fā)明的使用投射幕20的一個具體實施方式，所述光學裝置10的所述光源13位于所述人機交互界面41前側，所述投射幕20與所述人機交互界面41的位置接近同一平面，并且實施為一反射幕，當所述光學裝置10的所述光源13產生光線時，光線到達實施為反射幕的所述投射幕20并被反射， 而朝向觀看者的方向投射，從而為所述人機交互界面41顯示的圖像顯示光色氛圍渲染效果。

相應地，所述光源13的所述發(fā)光面133朝向所述投射幕20的方向布置，所述投射幕20具有面向觀看者方向和所述發(fā)光面133的反射面，其由合適的反射性材料制成，來自所述光學裝置10的所述光源13的光線在所述反射面上產生反射，再到達人眼。值得一提的是，所述光學裝置10的所述光源13的光線投射向所述投射幕20的所述反射面的方向可以根據需要調節(jié)，所述投射幕20的所述反射面的延伸方向也可以適當調節(jié)，從而所述投射幕20不僅起到反射光線的作用，還可能起到導引光線投射方向或匯聚光線的作用。

如圖11所示，根據另外的實施例，所述投射幕20實施為一透射幕，并且所述投射幕20位于所述人機交互界面41和所述光學裝置10之間，這樣所述光學裝置10的所述光源13產生的光線穿過實施為透射幕的所述投射幕20，然后越過所述人機交互界面41投射向觀看者。例如，在圖11所示的具體示例中，所述投射幕20是相對于所述光學裝置10的所述光源13凸起的透鏡，所述光學裝置10相對于所述人機交互界面41的位置可以沒有布置所述發(fā)光體131，或者說所述光學裝置10相對于所述人機交互界面41沒有布置所述發(fā)光面133，這樣不用浪費所述光源13的光線。

如圖中所示，作為一個示例，所述光學裝置10兩側如頂側和底側形成有所述發(fā)光面133，中間部位沒有設置所述發(fā)光面13，兩側的光線到達實施為凸透鏡的所述投射幕20產生折射，并且朝向觀看者的方向投射。這些光線可以從所述人機交互界面41周圍朝向中心匯聚的方向投射。在另外的實施例中，所述投射幕20也可以構造成相對于所述光學裝置10的所述光源13是凹透鏡，產生的光線也可以互相布置成平行地從所述人機交互界面41的周圍向觀看者投射。

可以理解的是，如圖11中所示，根據這個實施例，所述投射幕20高度大于所述人機交互界面41的高度，所述投射幕20可以形成一個內部容納腔，而所述人機交互界面41位于所述投射幕20的所述內部容納腔。

值得一提的是，所述投射幕20可以形成一個整體的透射鏡，也可能這個技術方案中包括多個透射鏡，以形成多個所述投射幕20，這些所述投射幕20可以相連接也可以獨立，這些投射幕20對應于所述光學裝置10的所述光源13的多個所述反光面133地設置，可能布置成使所述光源13的光線經過一次折射，也 可能經過多次折射。

如圖12所示，根據另外的實施例，所述投射幕20可以實施為一導光幕，如圖中所示的例子中，所述光學裝置10的所述光源13相對于觀看者位于所述人機交互界面41后側并位于所述導光幕20的底側，并且所述光源13產生的光線，朝向上方投射，到達實施為導光幕的所述投射幕20的入光區(qū)域，并且在所述導光幕內全反射地傳遞，并且從所述導光幕的出光面投射出去，從而到達觀看者的眼睛?？梢岳斫獾氖?，上述導光幕的位置及結構只作為舉例，而并不限制本發(fā)明。在其他的實施例中，所述光學裝置10的底側還可以設置另外的導光幕，這樣使所述人機交互界面41的周圍都有渲染光。所述導光幕也可以不是類似圖12中所示意的豎直方向地布置，也可能水平或傾斜地布置。

如圖13所示，根據另外的實施例，所述光學裝置10的所述光源13位于所述人機交互界面41和所述投射幕20之間，這里所述投射幕20實施為一反射幕，其可以具有由反射性材料制成的反射面，或是不吸光的環(huán)境表面，如白色墻面等。相應地，所述光源13產生的光線，朝向所述投射幕20地投射并被所述投射幕20反射，然后光線進一步地從所述人機交互界面41的周圍越過并達到所述人機交互界面41前方的觀看者的眼睛。

如圖中所示，所述光源13的所述發(fā)光體131進一步地設置有實施為反射元件的光學元件132，這樣所述發(fā)光體131產生的光線經所述光學元件132的反光作用后進一步到達所述投射幕20后再被反射。

如圖14和圖15所示，根據另外的實施例，為了實現(xiàn)對所述人機交互界面41的較佳渲染效果，所述光學裝置10提供與所述人機交互界面41邊界大小相匹配的環(huán)狀發(fā)光面133。具體地，如圖中所示，當從人眼看去，所述人機交互界面41為四邊形時，所述光學裝置10也優(yōu)選地具有四邊形的環(huán)狀發(fā)光面133，圖14中陰影部分是所述光學裝置10照亮的實施為反射幕的所述投射幕的區(qū)域，人眼可以直接觀察到。所述光學裝置10的所述發(fā)光面133的布置方式可以是連續(xù)的，或多個所述發(fā)光面133中每個所述發(fā)光面照亮預設的一塊區(qū)域，這些區(qū)域優(yōu)選地是相連的，從而實現(xiàn)無暗區(qū)渲染。

也就是說，所述為人機交互提供光色氛圍渲染的裝置能夠提供環(huán)形光照樣式，觀看者在觀看所述人機交互界面41顯示的圖像時，所述圖像的周圍提供了由所述為人機交互提供光色氛圍渲染的裝置形成的環(huán)狀光效。

相應地，根據本發(fā)明的第三個實施例，本發(fā)明的一種為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的光學方法，包括如下步驟：

(A)基于預設的反饋模式，所述光學裝置10的所述控制器12生成控制指令給獨立于所述人機交互界面41之外的所述光源13；

(B)基于所述控制指令，所述光源13產生光線；以及

(C)所述投射幕20將所述光源13產生的所述光線導向觀看者的眼睛，以在所述人機交互界面41顯示圖像時，同步地提供光色氛圍渲染光效。

相應地，在所述步驟(C)中，所述投射幕20將所述光源13產生的所述光線反射；或者所述投射幕20將所述光源13產生的所述光線折射；或者所述投射幕20是導光幕，所述光源13產生的所述光線經所述導光幕的導光作用到達觀看者的眼睛。所述投射幕20相應地可以是環(huán)境表面，用來反射來自所述光源13的光線，或者所述投射幕20具有反射性材料形成的反射面，或者由透射性材料制成，或者實施為導光體。

如圖18至圖27所示是根據本發(fā)明的第四個優(yōu)選實施例的為人機交互提供光色氛圍渲染的裝置，其包括一光學裝置10，和一支架30。所述光學裝置10安裝于所述支架30，并且所述支架30可拆卸地組裝于所述人機交互裝置40。

更具體地，所述人機交互裝置40包括一顯示器42，其用于提供所述人機交互界面41。其中相對于觀看者，所述人機交互界面41位于所述顯示器42前側，所述支架30組裝于所述顯示器42的后側，以用于組裝所述光學裝置10。

在這個優(yōu)選實施例中，類似上述實施例地，所述光學裝置10包括一電源驅動11，一控制器12和一光源13。所述光源13包括多個LED發(fā)光元件131并且呈LED陣列地布置。多個所述LED發(fā)光元件131，可以排列成多組，每組形成一個LED像素點，各個所述像素點可以包括一個或多個所述LED發(fā)光元件131，如圖22中所示的三個LED燈珠，相鄰的兩個所述LED像素點之間距離適當，并且這些LED燈珠呈環(huán)狀排列，以在所述人機交互界面41周圍形成無暗區(qū)渲染光效。當然，圖中所示的LED的數量和陣列形狀的例子只作為舉例，而并不限制本發(fā)明。

所述電源驅動11用于給所述控制器12和所述光源13提供預設電壓的電力供應。所述控制器12用于控制所述光源13的發(fā)光操作。更具體地，如圖27中所示，所述控制器12包括一電路主板121，設于所述電路主板121的一個或多 個輸入接口122，輸出接口123，和電子元件124，按鍵125和用于與所述支架主體31相固定的定位孔126。所述輸入接口122包括但不限于電源驅動接口、程序下載接口、圖像信號輸入接口；所述輸出接口123包括但不限于接線端子，連接于LED電源的電源接口和控制信號輸出接口。

所述控制器12根據所述輸入接口122提供的信號，控制所述LED光源13的各個所述LED發(fā)光元件131形成的所述像素點的亮度和顏色；或者根據所述人機交互界面41需要顯示的圖像的信息，如AV、USB、HDMI、PAL等格式的視頻數據信息，基于預設的算法，即預先設定的反饋模式，生成匹配的控制指令，以控制所述LED光源13的各個所述LED發(fā)光元件131形成的所述像素點的亮度和顏色，從而提供光色氛圍渲染光效。例如在一個實施例中，所述預設的算法得到所述人機交互界面41需要顯示的圖像的主色彩特征，并且生成控制所述LED光源提供與所述主色彩特征一致的顏色的控制指令。值得一提是，在獲取所述主色彩特征時，可以針對全部圖像的顏色模擬，也可以是針對該圖像的局部的一個或多個區(qū)域進行顏色模擬，渲染效果也可以是提供有別于所述主色彩的其他具有背景烘托效果的光效顏色。

另外，在本發(fā)明中所述的預設反饋模式較佳實施方式還包括通過軟件識別所述人機交互界面41的光效觸發(fā)條件，以對軟件內預設的光效進行選取并執(zhí)行，以匹配當前人機交互界面中的交互效果。

其中所述光效觸發(fā)條件包括：對當前人機交互界面上的圖片內容識別結果、控制設備操作(實體或虛擬的鍵盤鼠標觸摸屏的操作、體感設備輸入、智能可佩戴設備如智能手環(huán)、指環(huán)或眼鏡輸入操作、智能遙控器輸入操作等)、聲音識別、界面變化(包括但不限于交互界面的顯示的控制選項窗口、菜單、工具欄、任務欄以及不同工作模式的切換等)，或直接根據所述人機交互界面41的交互過程預設綁定相應的光效設定等方式如提示是否執(zhí)行某項命令，例如命令信息為“是”時，顯示一種光效，“否”時，顯示另一種光效，或不同選項命令，對應不同種光效，以上為實現(xiàn)方式之一，此處并未窮舉。

在另一種實施例中若所述人機交互界面41播放視頻時可在該視頻中預先內嵌燈效格式，該內嵌方式可根據所述視頻的時間軸進行節(jié)點設置以匹配視頻播放時的某時間節(jié)點上的情節(jié)并進行預設光效渲染。

所述支架30，在這個實施例中實施為一個環(huán)形結構支撐元件，并且優(yōu)選地， 其由導熱塑料制成，從而重量輕又利于散熱。所述支架30包括環(huán)形支架主體31，連接于所述支架主體31的一個或多個組裝架32，如圖中所示的兩個所述組裝架32，并且其各自實施為一掛架，所述組裝架32可以與所述支架主體31一體成形，也可以是通過連接元件如相匹配的螺釘螺母等組裝在一起。

所述支架主體31形成有LED發(fā)光元件安裝面311，控制器安裝孔312，投射幕安裝孔313，間隙調節(jié)元件安裝孔314和組裝架安裝孔315。在這個優(yōu)選實施例中，所述LED發(fā)光元件安裝面311實施為所述支架主體31的外周表面，所述LED發(fā)光元件131通過粘貼或者其他方式固定在所述支架主體31的所述外周表面，并且可以呈環(huán)形地布置。所述光源13進一步地包括環(huán)形地布置的光學元件132，其實施為一個反射元件，用于反射所述LED發(fā)光元件131發(fā)出的光線，如圖21至圖24中所示。

另外，所述光源13產生的光線進一步地到達墻面形成的投射幕20或安裝于所述投射幕安裝孔313的投射幕20，并被所述投射幕20反射，然后從所述人機交互界面41的周圍投射向觀看者的眼睛。所述反射元件，鄰近所述LED發(fā)光元件131地設置，用于將所述LED發(fā)光元件產生的光線最大程度地反射到所述人機交互界面41背后的墻面或所述投射幕20，并且從所述人機交互界面41的正面看，最后形成的光斑大部分位于人機交互界面41的外圍，便于人觀看，從而起到增強渲染光效的作用。

優(yōu)選的，實施為所述反射元件的光學元件132的反射面1321采用高反射率的工藝，如涂覆高反射率涂層，如白色硫酸鋇微粒涂層等。設定D為所述LED元件131的發(fā)光中心到所述人機交互界面41邊框即所述顯示器42的邊框的豎直距離；L是所述LED元件131的LED發(fā)光中心到墻面的水平距離，可以得到

θ＝arctan(D/L)。

優(yōu)選地，所述反射元件的光學元件132的所述反射面1321的形狀：以LED發(fā)光中心為焦點，與過該焦點且與水平面夾角為θ的直線為對稱軸的拋物面。

已知單顆LED發(fā)光元件131在水平面成θ時的發(fā)光半光強全角為陣列不同像素點相鄰燈珠中心間距為S，如果S、D、確定后，有兩種臨界情況：一、L如果過小，則會導致墻面像素點光斑分離太明顯，沒有過度；二、L如果過大，則會導致墻面像素點光斑重合，顏色變化不明顯；這兩種情況會導致效果不佳；

相應的，第一種情況時，臨界點記為L₁，相應的單顆LED發(fā)光元件131在水平面成θ₁時的發(fā)光半光強全角為第二種情況時，臨界點記為L₂，相應的單顆LED在水平面成θ₂時的發(fā)光半光強全角為

L有優(yōu)選范圍：

在本發(fā)明的這個優(yōu)選實施例中，所述組裝架32包括一連接部321以及延伸于所述連接部321的組裝部322。其中所述連接部321包括連接部主體3211以及形成于所述連接部主體3211的調節(jié)孔3212。其中所述連接部321用于與所述支架主體31可拆卸地并且可活動地安裝。更具體地，通過連接元件34如相匹配的螺釘螺母穿過所述支架主體31的組裝架安裝孔315和所述調節(jié)孔3212，可以將所述光學裝置10的所述光源13安裝至適當的位置。

所述組裝部322，在這個優(yōu)選實施例中，實施為一個限位架結構，用于可拆卸地組裝于所述顯示器42的外邊框。例如，所述組裝部322用于形成一個U形限位槽3221，所述顯示器42的外邊框定位于所述限位槽3221，從而使整個所述支架30懸掛在所述顯示器42的背后。如圖中所示，所述組裝部322更進一步地包括一橫向地延伸于所述連接部321的連接板3222和垂直地延伸于所述連接板3222的限位板3223，所述限位板3223和所述連接部321大致互相平行地布置，從而形成所述限位槽3221。

值得一提的是，依靠所述光學裝置10的重力，兩個所述組裝部322抵壓于所述顯示器42的外邊框，并且可沿著所述顯示器42的外邊框移動，從而調節(jié)所述光學裝置10的左右方向的位置，從而整個結構使得所述光學裝置10在所述人機交互界面41的高度方向和寬度方向都能夠得到調節(jié)，從而找到較佳的位置。

如圖19和圖26所示，本發(fā)明的這個實施例中，所述支架30進一步地包括一個或多個間隙調節(jié)元件33，如四個位于角落的所述間隙調節(jié)元件33，其在這個實施例中各自實施為一個調節(jié)螺桿，并且包括旋柄331和延伸于旋柄331的螺紋桿332，所述支架的間隙調節(jié)元件安裝孔314周圍形成有與所述螺紋桿322相匹配的內螺紋，從而通過兩者之間的螺紋匹配，控制所述旋柄331頂住所述人機交互界面41高度的長短，并且控制所述光學裝置10與所述顯示器42之間的配 合間隙。

相應地，本發(fā)明提供了一種為所述人機交互裝置40的顯示器42配置提供光色氛圍渲染光效的裝置的方法，所述裝置為所述人機交互裝置40的所述顯示器42提供的所述人機交互界面41顯示的圖像提供光色氛圍渲染光效。更具體地，所述方法可以包括如下步驟：

將所述控制器12與所述電源驅動11可工作地相組裝，并且將所述控制器12安裝于所述支架30的所述支架主體31的安裝孔312。

將所述光源13與所述控制器12可工作地相組裝以使所述控制器12控制所述發(fā)光元件131的發(fā)光操作，如有線連接或無線連接并且通過通信模塊實現(xiàn)通信。并且所述發(fā)光元件131安裝于所述支架主體31的外周的安裝面311，將實施為反射元件的發(fā)光元件132鄰近所述發(fā)光元件131的布置以用于將來自所述發(fā)光元件131的光線進行反射，相應地，所述發(fā)光元件131呈環(huán)狀地布置并且形成多組陣列，以提供多個像素點。

將所述支架30安裝于所述顯示器42的背后，使所述顯示器42的邊框定位于組裝架32的限位槽3212，并且通過連接元件34穿過所述限位槽3212和所述支架主體31的安裝孔315將所述組裝架32與所述支架主體31相固定，并且相應地通過所述連接元件34在豎直方向的所述限位槽3212的位置確定所述發(fā)光元件131的高度位置以及通過形成所述限位槽3212的所述組裝架332沿著所述顯示器42的外邊框滑動后的位置確定所述發(fā)光元件131的水平方向的位置。

通過將間隙調節(jié)元件33的螺紋桿332插入所述支架主體31的安裝孔314并且進一步旋轉所述旋柄331，通過所述螺紋桿332與所述安裝孔314周圍的螺紋相匹配，控制所述光學裝置10與提供所述人機交互界面41的所述顯示器42的配合間隙。

另外，上述方組裝方法為了示意本發(fā)明上述第四個實施例的結構，并且只作為舉例而并不限制本發(fā)明，其中一些組裝步驟并沒有嚴格的先后順序。

相應地，本發(fā)明的第四個優(yōu)選實施例提供了一種為人機交互提供反饋光色氛圍渲染的光學方法，包括如下步驟：

(i)基于預設的反饋模式，安裝于所述支架30的所述支架主體31的所述光學裝置10的所述控制器12生成控制指令給獨立于所述人機交互界面41之外的所述光源13，其中所述支架30可拆卸地與所述顯示器42相組裝；

(ii)基于所述控制指令，所述光源13產生光線；以及

(iii)所述投射幕20將所述光源13產生的所述光線導向觀看者的眼睛，以在所述人機交互界面41顯示圖像時，同步地提供光色氛圍渲染光效。

相應地，在上述方法中，優(yōu)選地，所述控制器根據所述顯示器42提供的所述人機交互界面41將要顯示的圖像的信息計算得到控制所述光源13的所述發(fā)光元件131的發(fā)光樣式的控制指令。

其中，所述光源13的所述發(fā)光元件131產生的光線，經過所述光學元件132的反射或折射作用，并且再經過所述投射幕的反射或折射作用，到達觀看者的眼睛。

并且所述方法還可以包括步驟：通過控制連接元件34在所述組裝架32的限位孔3212中的位置，調節(jié)所述支架主體31的高度以及通過所述組裝架32沿所述顯示器42的外邊框的滑動控制所述支架主體31沿所述顯示器42的寬度方向的位置，從而調節(jié)產生的渲染光型的位置。

如圖28至圖31是根據本發(fā)明的第五個優(yōu)選實施例，其結構和上述第四個優(yōu)選實施例類似，即類似地，其包括一光學裝置10，和一支架30’。在某些實施例中，還可能提供有投射幕20。所述光學裝置10安裝于所述支架30’，并且所述支架30’可拆卸地組裝于所述人機交互裝置40。

所述支架30’，在這個實施例中包括一個拼接式環(huán)形支架主體31’，類似地，優(yōu)選地，其由導熱塑料制成，從而重量輕又利于散熱。所述拼接式環(huán)形支架主體31’包括一個或多個直角架如圖30中所示的兩個沿水平方向排列的第一直角架301’，兩個沿豎直方向排列的第二直角架302’和四個位于角落的彎角架303’。所述直角架301’和302’呈長條狀。所述彎角架303’各自由兩段構成，并且兩段之間形成呈直角的夾角。

所述直角架301’和302’與所述彎角架303’拼接方式可以是合適的任意拼接方式，如所述直角架301’和302’兩端部內形成有插槽，所述彎角架303’的兩端部分別插入對應的所述插槽；或者，所述彎角架303’的兩端部分別形成插槽，而所述直角架301’和302’的兩端部分別插入所述彎角架303’的兩端部分別形成的所述插槽。

另外，拼接完成后構成環(huán)形結構，其中，第一直角架301’的長度與所述人機交互界面41長邊相匹配；所述第二直角架302’的長度與所述人機交互界面41 寬邊相匹配；所述彎角架303’達到連接所述直角架301’和302’的目的。另外，值得一提的是，所述直角架301’和302’都是長短可截斷的型材，本身長短可調，另外所述直角架301’和302’和所述彎角架303’的接插長度可調，從而達到了支架主體31’整體的長寬可調。因此針對不同尺寸的所述人機交互界面41，只需要調節(jié)上述兩個因素，就可以結合用戶的喜好達到很好的效果。

值得一提的是，以上述直角架301’為例，其具有與所述彎角架303’相插接的接合部3011’，并且還包括與所述接合部3011’一體成形的定位部3012’，所述LED元件安裝面311’凸起地延伸于所述直角架301’，以用于安裝所述LED元件131，所述接合部3011’的外表面可以實施為反射面，或者另外其他其他的反射元件用來反射所述LED元件131產生的光線。另外，所述定位部3012’還形成有組裝架安裝孔315’、間隙調節(jié)安裝孔314’、控制器安裝孔312’等。

在這個優(yōu)選實施例中，所述LED發(fā)光元件安裝面311’實施為所述支架主體31’直角架301’[和302’的向外凸起的表面，所述LED發(fā)光元件131通過粘貼或者其他方式固定在所述支架主體31的所述安裝面311’，并且可以呈環(huán)形地布置。

另外，類似地，所述光源13產生的光線進一步地到達墻面形成的投射幕20或安裝于所述投射幕安裝孔的投射幕20，并被所述投射幕20反射或折射，然后從所述人機交互界面41的周圍投射向觀看者的眼睛。值得一提的是，本領域技術人員可以理解的是，上述安裝孔以及發(fā)光元件安裝方式等結構只作為舉例而并不限制本發(fā)明。

本領域的技術人員應理解，上述描述及附圖中所示的本發(fā)明的實施例只作為舉例而并不限制本發(fā)明。本發(fā)明的目的已經完整并有效地實現(xiàn)。本發(fā)明的功能及結構原理已在實施例中展示和說明，在沒有背離所述原理下，本發(fā)明的實施方式可以有任何變形或修改。