发光器件驱动方法和如此装备的投影设备技术

本发明专利技术公开了发光器件驱动方法和如此装备的投影设备。该投影系统装备有控制器，该控制器是被配备用来以提高发光器件的工作寿命、提供峰值白色的能力和／或更精细的灰度级的方式驱动所述投影系统的光源的发光器件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及图像投影的领域。
技术介绍
已经提出了多种设计成通过相继开启和关闭多个发光器件中选定的一些来呈现图像(或者更加具体地讲，呈现图像帧)的投影系统。典型地，各个发光器件发射的是原色光，例如，红色、绿色或蓝色。典型地，各个发光器件是依据它的驱动电流设计点加以驱动的，通常将这个驱动电流设计点选择成使得发光器件以合理的可能性具有合理长度的工作寿命。此外，很多这样的投影系统采用光阀来控制正在呈现的图像帧的各个像素的颜色。光阀例如可以是微反射镜器件(例如德克萨斯州达拉斯市的Texas Instruments出品的DLP器件)，并且像素的颜色可以通过与着色照明光同步地借助微反射镜器件的脉冲宽度调制来控制微反射镜器件中的一个或多个微反射镜的开或关状态而得到控制。由于(在光阀中)某些微反射镜有响应性(响应时间)的限制，所以很多这样的投影系统难以对黑暗场景进行有效成像，在这种情况下，期望有最低灰度等级之间的辨识能力。一种实例是电影中的夜景。典型地，需要进行时域和/或空间域浓淡处理。时域浓淡处理指的是通过跨越不同帧周期的颜色控制实现色彩(和灰度级)效果，而空间浓淡处理指的是通过跨越不同像素的颜色控制实现色彩(和灰度级)效果。这些浓淡处理之一或二者的施行增加了操作复杂度并且提高了成本(因为需要高计算能力的图像处理ASIC来实现空间域和/或时域浓淡处理)。此外，这些浓淡处理技术会造成图像伪像在较暗的图像中出现噪声或“雪花”或者图像细节缺失以及使运动物体模糊。困扰非CRT投影系统的另一个问题是，它们没有能力象CRT显示器那样为图像帧的小区域提供“峰值白色”。专利技术内容附图说明将借助附图介绍本专利技术的实施方式，在这些附图中，类似的附图标记指代类似的单元，在附图中图1是示出了根据一种实施方式的投影系统的多个功能块的框图；图2更加详细地示出了根据本专利技术的一种实施方式的光源和投影光学系统；图3a-3d示出了根据各种实施方式的驱动图1的光源的发光器件的各种模式；图3e示出了根据一种实施方式的光阀的示例补充控制；和图4更加详细地示出了根据一种实施方式的图1的控制器的工作流程的一部分。具体实施例方式本专利技术的实施方式包括但不局限于驱动投影系统光源的发光器件的方法和结合有用来实现这些方法的逻辑电路的投影系统。在下面的说明中，将会介绍本专利技术的实施方式的各种不同方面。不过，对本领域技术人员来说，有一点是显而易见的可以采用所介绍的方面的仅仅一部分或全部来实现其它一些实施方式。为了解释的目的，阐述了具体的数量、材料和构成，以便促成对实施方式的透彻理解。不过，对于本领域技术人员来说，显而易见的是，其它一些实施方式在没有这些具体细节的情况下也可以付诸实现。在其它一些情况下，忽略或简化了公知的特征，以便不致于使说明书晦涩难懂。将会以最有助于理解这些实施方式的方式，把各种不同的操作过程作为多种孤立的操作过程来依次加以介绍，不过，不应把介绍的顺序曲解为隐喻着这些操作过程必须按顺序进行。需要强调的是，这些操作过程不必按照表达的顺序来执行。词句“在一种实施方式中”将会反复使用。这个词句一般来说并不是指同一种实施方式，不过，也可能就是指同一种实施方式。术语“包括”、“具有”和“包含”是同义词，除非文中另有说明。现在参照图1，该图中示出了根据一种实施方式的投影系统的多个功能块的框图。如图所示，投影系统100包括彼此光耦合的光源102和投影光学系统104。就是说，光源102通过提供光线与投影光学系统104在光学上协同工作，以共同完成期望图像的呈现，这些期望图像可以是视频影片的图像帧。出于说明的目的，可以将静止图像看作只有一帧的退化或特殊视频。由此，在说明书中可以使用静止图像和视频术语二者来进行理解，并且不应将它们解释成把本专利技术局限于其中一种或另一种的呈现。此外，帧典型地是由多个像素行构成的，这些像素行是通过控制选定颜色的光在一定时间段内的供给而得以呈现的，这个时间段称为帧周期。这些颜色可以是原色，并且可以是在帧周期的各个时段内相继提供的，帧周期的各个时段也称为子周期。下面将会更加详细地介绍，在各种实施方式中，光源102可以包括多个发光器件。更加具体地讲，在各种实施方式中，发光器件可以是设计成用来输出具有相应原色的光的原色发光器件。尤其是，在各种实施方式中，发光器件可以是发光二极管(LED)。此外，在各种实施方式中，投影光学系统104可以包括光阀。更加具体地讲，在各种实施方式中，光阀可以是微反射镜器件，该微反射镜器件具有多个用来帮助控制正在呈现的图像帧的各个像素的颜色的微反射镜。对于图1的实施方式，投影系统100还包括控制器106，该控制器106与光源102和投影光学系统104电连接。控制器106可以接收(例如)视频信号作为输入，并且据此控制光源102和投影光学系统104，以实现视频信号的图像帧的呈现。如下面将会更加详细地介绍的，控制器106按照多种有益驱动模式中选出或派生出的一种模式来驱动光源102的发光器件，并且可选的是，以补充的方式控制投影光学系统104的光阀。结果，光源102的发光器件可以具有期望的较长工作寿命，并且，投影系统100还可以呈现灰度等级得到提高和/或峰值白色得到提高的图像帧。图2更加详细地示出了根据一种实施方式的光源102和投影光学系统104。如图所示，对于这种实施方式，光源102可以包括发光器件202R、202G和202B，这些发光器件可以分别是红色、绿色和蓝色发光二极管(LED)，用于在被驱动时(即，在施加了电流的时候)发射具有各种原色的光，例如，红色、绿色和蓝色光。投影光学系统104可以包括如图所示彼此光耦合并且与发光器件202R、202G和202B光耦合的二向色合成器(dichroic combiner)204、光线积分器206、反射镜208和微反射镜器件210。微反射镜器件210可以具体包括多个微反射镜。如前面所介绍的，发光器件202R、202G和202B以及微反射镜器件210是与控制器106电连接的，并且受控制器106控制，以在操作期间控制正在呈现的图像帧的各个像素的颜色。这样，除了控制器106有利地控制光源102的发光器件和投影光学系统104的光阀的操作的方式以外，投影系统100代表广泛的投影系统。尤其是，在另一些可选的实施方式中，可以为光源102和投影光学系统104分别配备其它类型的发光器件和光阀来替代发光二极管202R、202G和202B以及微反射镜器件210，以便于正在呈现的图像帧的各个像素的颜色的控制。图3a-3d示出了根据各种实施方式，控制器106可以驱动光源102的发光器件的各种模式。对于如图所示的实施方式，假设各个发光器件具有选出的驱动电流设计点(HDC)306b，使得该器件以合理的可能性具有合理长度的工作寿命。此外，控制器106在帧周期302的连续子周期302a-302c/302d内相继地驱动发光器件。如图3a中所示，在第一种实施方式中，在帧周期302的子周期1(sp1)302a期间，控制器106促使驱动电路(未示出)施加(下文中简称为“施加”)驱动(304B)发光器件发射蓝色的原色光的那种电平的电流(Hadj)。类似地，在帧周期302的子周期2(sp2)302b和子周期3(sp3)302c期间，控本文档来自技高网...

【技术保护点】
投影设备中的一种操作方法，该方法包括以下步骤：　　　　接收可视图像的一个或更多个帧的信号；和　　　　在帧周期的第一个时段内持续施加第一基本恒定电平的电流来驱动光源的第一发光器件，以使所述第一发光器件在所述帧周期的所述第一个时段期间发射第一颜色的光，从而呈现出所述可视图像的一帧，所述第一发光器件具有这样的工作寿命特性：所述工作寿命特性至少部分地取决于驱动所述第一发光器件所采用的驱动电流，并且所施加的所述第一基本恒定电平的电流是至少根据第一发光器件的工作寿命特性对驱动电流的依赖性和所述帧周期的所述第一时段的大小相对于整个所述帧周期的大小而加以选择的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫E斯洛博丁，
申请(专利权)人：富可视公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]