(57)【要約】【課題】本発明は、投射装置及びその操作方法を提供する。【解決手段】投射装置は発光素子、駆動回路及び制御回路を含む。駆動回路は発光素子に接続される。駆動回路は少なくとも１つの制御信号に基づいて、発光素子が投射光を生成するように駆動する。制御回路は少なくとも１つのビデオフレームを受信し、少なくとも１つのビデオフレームのカラーコンテントを分析する。制御回路は該カラーコンテントに基づいて、高輝度モード及び通常モードのうちから１つを選択済みモードとして選択し、該選択済みモードに従って少なくとも１つの制御信号を駆動回路のために設定する。高輝度モードでの発光素子の投射光の輝度は、通常モードでの発光素子の投射光の輝度よりも高い。【選択図】図1
2020086460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子、駆動回路及び制御回路を含む投射装置であって、
前記駆動回路は、前記発光素子に接続され、少なくとも１つの制御信号に基づいて、前記発光素子が投射光を生成するように駆動し、
前記制御回路は、少なくとも１つのビデオフレームを受信し、前記少なくとも１つのビデオフレームのカラーコンテントを分析し、前記制御回路は、前記カラーコンテントに基づいて、高輝度モード及び通常モードのうちから１つを選択済みモードとして選択し、前記選択済みモードに基づいて、対応して前記少なくとも１つの制御信号を前記駆動回路のために設定し、
前記高輝度モードにおける前記発光素子の前記投射光の輝度は、前記通常モードにおける前記発光素子の前記投射光の輝度よりも高い、投射装置。
【請求項２】
請求項1に記載の投射装置であって、
前記少なくとも１つのビデオフレームの前記カラーコンテントにより、前記少なくとも１つのビデオフレームが白い映像フレームであることを示すときに、前記制御回路の操作モードは、前記高輝度モードに切り替えられる、投射装置。
【請求項３】
請求項1に記載の投射装置であって、
前記白い映像フレームの中に白色対象でない対象が現れ、又は、前記少なくとも１つのビデオフレームの前記カラーコンテントにより、前記少なくとも１つのビデオフレームが既に前記白い映像フレームでないことを示すときに、前記制御回路の前記操作モードは、前記通常モードに切り替えられる、投射装置。
【請求項４】
請求項1に記載の投射装置であって、
前記少なくとも１つのビデオフレームの中で「赤色サブ画素のグレースケールが赤色閾値よりも大きい」条件を満たす赤色サブ画素の数と、前記少なくとも１つのビデオフレームの中のすべての赤色サブ画素の数との比が第一比率であり、
前記少なくとも１つのビデオフレームの中で「緑色サブ画素のグレースケールが緑色閾値よりも大きい」条件を満たす緑色サブ画素の数と、前記少なくとも１つのビデオフレームの中のすべての緑色サブ画素の数との比が第二比率であり、
前記少なくとも１つのビデオフレームの中で「青色サブ画素のグレースケールが青色閾値よりも大きい」条件を満たす青色サブ画素の数と、前記少なくとも１つのビデオフレームの中のすべての青色サブ画素の数との比が第三比率であり、
前記第一比率が第一比率閾値よりも大きく、前記第二比率が第二比率閾値よりも大きく、及び、前記第三比率が第三比率閾値よりも大きいときに、前記制御回路は、前記高輝度モードを前記選択済みモードとして選択し、
前記第一比率が第一比率閾値よりも小さく、前記第二比率が第二比率閾値よりも小さく、又は、前記第三比率が第三比率閾値よりも小さいときに、前記制御回路は、前記通常モードを前記選択済みモードとして選択する、投射装置。
【請求項５】
請求項1に記載の投射装置であって、
前記発光素子は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、及び青色発光ダイオードを含む、投射装置。
【請求項６】
請求項5に記載の投射装置であって、
前記高輝度モードでは、前記赤色発光ダイオードの発光期間、前記緑色発光ダイオードの発光期間、及び前記青色発光ダイオードの発光期間の三者が完全に重畳する、投射装置。
【請求項７】
請求項5に記載の投射装置であって、
前記発光素子は、さらに、白色発光ダイオードを含み、
前記高輝度モードでは、前記白色発光ダイオードの発光期間、前記赤色発光ダイオードの発光期間、前記緑色発光ダイオードの発光期間、及び前記青色発光ダイオード発光期間の四者が完全に重畳する、投射装置。
【請求項８】
請求項5に記載の投射装置であって、
前記少なくとも１つの制御信号は、前記赤色発光ダイオードに関する第一スイッチ信号、前記緑色発光ダイオードに関する第二スイッチ信号、及び前記青色発光ダイオードに関する第三スイッチ信号を含み、
前記高輝度モードでは、前記第一スイッチ信号、前記第二スイッチ信号、及び前記第三スイッチ信号のデューティ比がすべて100%である、投射装置。
【請求項９】
請求項5に記載の投射装置であって、
前記通常モードでは、前記赤色発光ダイオードの動作期間、前記緑色発光ダイオードの動作期間、及び前記青色発光ダイオードの動作期間のうちの２つが互いに重畳する比が0〜40%である、投射装置。
【請求項１０】
請求項5に記載の投射装置であって、
前記少なくとも１つの制御信号は、第一バイアス電圧、第二バイアス電圧、及び第三バイアス電圧を含み、前記第一バイアス電圧は、前記赤色発光ダイオードに関する第一電流源を制御し、前記第二バイアス電圧は、前記緑色発光ダイオードに関する第二電流源を制御し、前記第三バイアス電圧は、前記青色発光ダイオードに関する第三電流源を制御し、
前記高輝度モードでは、前記第一バイアス電圧は、第一固定電圧であり、前記第二バイアス電圧は、第二固定電圧であり、前記第三バイアス電圧は、第三固定電圧であり、
前記通常モードでは、前記第一バイアス電圧は、前記第一固定電圧よりも小さい第一動的電圧であり、前記第二バイアス電圧は、前記第二固定電圧よりも小さい第二動的電圧であり、前記第三バイアス電圧は、前記第三固定電圧よりも小さい第三動的電圧である、投射装置。
【請求項１１】
請求項1に記載の投射装置であって、
前記駆動回路は、電流源を含み、前記電流源は、バイアス電圧に基づいて、対応して駆動電流を前記発光素子に提供して前記投射光を生成して貰い、前記制御回路は、バイアス回路、スイッチ、及び制御器を含み、
前記バイアス回路は、固定電圧よりも小さい動的電圧を生成し、
前記スイッチは、第一選択端、第二選択端、及び共通端を有し、前記第一選択端は、前記固定電圧に接続され、前記第二選択端は、前記バイアス回路に接続されて前記動的電圧を受信し、前記共通端は、前記電流源に接続されて前記バイアス電圧を提供し、
前記制御器は、前記少なくとも１つのビデオフレームの前記カラーコンテントを分析することで、前記高輝度モード及び前記通常モードのうちから１つを前記選択済みモードとして選択し、
前記高輝度モードでは、前記制御器は、前記スイッチを制御して、前記固定電圧を前記バイアス電圧として前記電流源に伝送させ、
前記通常モードでは、前記制御器は、前記スイッチを制御して、前記動的電圧を前記バイアス電圧として前記電流源に伝送させる、投射装置。
【請求項１２】
請求項1に記載の投射装置であって、
前記駆動回路は、電力スイッチを含み、前記電力スイッチの第一端及び第二端は、それぞれ、電力電圧及び前記発光素子に接続され、前記電力スイッチは、スイッチ信号に基づいて、前記電力電圧を前記発光素子に伝送して前記投射光を生成して貰うかを決定し、前記制御回路は、パルス幅変調回路、スイッチ、及び制御器を含み、
前記パルス幅変調回路は、パルス幅変調信号を生成し、前記パルス幅変調信号のデューティ比が100%よりも小さく、
前記スイッチは、第一選択端、第二選択端、及び共通端を有し、前記第一選択端は、固定電圧に接続され、前記第二選択端は、前記パルス幅変調回路に接続されて前記パルス幅変調信号を受信し、前記共通端は、前記電力スイッチの制御端に接続されて前記スイッチ信号を提供し、
前記制御器は、前記少なくとも１つのビデオフレームの前記カラーコンテントを分析することで、前記高輝度モード及び前記通常モードのうちから１つを前記選択済みモードとして選択し、前記高輝度モードでは、前記制御器は、前記スイッチを制御して、前記固定電圧を前記スイッチ信号として前記電力スイッチの前記制御端に伝送させ、前記通常モードでは、前記制御器は、前記スイッチを制御して、前記パルス幅変調信号を前記スイッチ信号として前記電力スイッチの前記制御端に伝送させる、投射装置。
【請求項１３】
請求項1に記載の投射装置であって、
前記駆動回路は、電流源及び電力スイッチを含み、
前記電流源は、バイアス電圧に基づいて、対応して駆動電流を提供し、前記電力スイッチの第一端は、前記電流源に接続されて前記駆動電流を受信し、前記電力スイッチの第二端は、前記発光素子に接続され、前記電力スイッチは、スイッチ信号に基づいて、前記駆動電流を前記発光素子に伝送して前記投射光を生成して貰うかを決定し、前記制御回路は、バイアス回路、第一スイッチ、パルス幅変調回路、第二スイッチ、及び制御器を含み、
前記バイアス回路は、第一固定電圧よりも小さい動的電圧を生成し、
前記第一スイッチは、第一選択端、第二選択端、及び共通端を有し、前記第一スイッチの前記第一選択端は、前記第一固定電圧に接続され、前記第一スイッチの前記第二選択端は、前記バイアス回路に接続されて前記動的電圧を受信し、前記第一スイッチの前記共通端は、前記電流源に接続されて前記バイアス電圧を提供し、
前記パルス幅変調回路は、パルス幅変調信号を生成し、前記パルス幅変調信号のデューティ比が100%よりも小さく、
前記第二スイッチは、第一選択端、第二選択端、及び共通端を有し、前記第二スイッチの前記第一選択端は、第二固定電圧に接続され、前記第二スイッチの前記第二選択端は、前記パルス幅変調回路に接続されて前記パルス幅変調信号を受信し、前記第二スイッチの前記共通端は、前記電力スイッチの制御端に接続されて前記スイッチ信号を提供し、
前記制御器は、前記少なくとも１つのビデオフレームの前記カラーコンテントを分析することで、前記高輝度モード及び前記通常モードのうちから１つを前記選択済みモードとして選択し、
前記高輝度モードでは、前記制御器は、前記第一スイッチを制御して、前記第一固定電圧を前記バイアス電圧として前記電流源に伝送させ、前記制御器は、前記第二スイッチを制御して、前記第二固定電圧を前記スイッチ信号として前記電力スイッチの前記制御端に伝送させ、
前記通常モードでは、前記制御器は、前記第一スイッチを制御して、前記動的電圧を前記バイアス電圧として前記電流源に伝送させ、前記制御器は、前記第二スイッチを制御して、前記パルス幅変調信号を前記スイッチ信号として前記電力スイッチの前記制御端に伝送させる、投射装置。
【請求項１４】
請求項1に記載の投射装置であって、
ユーザ指令を受信し、前記ユーザ指令を前記制御回路に伝送するユーザインタフェース回路をさらに含み、
前記制御回路は、前記ユーザ指令に基づいて、前記高輝度モード及び前記通常モードのうちから１つを前記選択済みモードとして選択する、投射装置。
【請求項１５】
投射装置の操作方法であって、
駆動回路が少なくとも１つの制御信号に基づいて、発光素子が投射光を生成するように駆動し、
制御回路が少なくとも１つのビデオフレームのカラーコンテントを分析し；及び
前記制御回路が前記カラーコンテントに基づいて高輝度モード及び通常モードのうちから１つを選択済みモードとして選択し、前記選択済みモードに基づいて、対応して前記少なくとも１つの制御信号を前記駆動回路のために設定するステップを含み、
前記高輝度モードにおける前記発光素子の前記投射光の輝度は、前記通常モードにおける前記発光素子の前記投射光の輝度よりも大きい、操作方法。
【請求項１６】
請求項15に記載の操作方法であって、
前記高輝度モード及び前記通常モードのうちから１つを前記選択済みモードとして選択するステップは、
前記少なくとも１つのビデオフレームの前記カラーコンテントにより、前記少なくとも１つのビデオフレームが白い映像フレームであることを示すときに、前記制御回路の操作モードを前記高輝度モードに切り替えることを含む、操作方法。
【請求項１７】
請求項15に記載の操作方法であって、
前記高輝度モード及び前記通常モードのうちから１つを前記選択済みモードとして選択するステップは、
前記白い映像フレームの中に白い対象でない対象が現れ、又は、前記少なくとも１つのビデオフレームの前記カラーコンテントにより、前記少なくとも１つのビデオフレームが既に前記白い映像フレームでないことを示すときに、前記制御回路の前記操作モードを前記通常モードに切り替えることを含む、操作方法。
【請求項１８】
請求項15に記載の操作方法であって、
前記高輝度モード及び前記通常モードのうちから１つを前記選択済みモードとして選択するステップは、
前記少なくとも１つのビデオフレームの中で「赤色サブ画素のグレースケールが赤色閾値よりも大きい」条件を満たす赤色サブ画素の数と、前記少なくとも１つのビデオフレームの中のすべての赤色サブ画素の数との比例が第一比率であり、
前記少なくとも１つのビデオフレームの中で「緑色サブ画素のグレースケールが緑色閾値よりも大きい」条件を満たす緑色サブ画素の数と、前記少なくとも１つのビデオフレームの中のすべての緑色サブ画素の数との比が第二比率であり、
前記少なくとも１つのビデオフレームの中で「青色サブ画素のグレースケールが青色閾値よりも大きい」条件を満たす青色サブ画素の数と、前記少なくとも１つのビデオフレームの中のすべての青色サブ画素の数との比が第三比率であり、
前記第一比率が第一比率閾値よりも大きく、前記第二比率が第二比率閾値よりも大きく、及び前記第三比率が第三比率閾値よりも大きいときに、前記制御回路は、前記高輝度モードを前記選択済みモードとして選択し、
前記第一比率が第一比率閾値よりも小さく、前記第二比率が第二比率閾値よりも小さく、又は前記第三比率が第三比率閾値よりも小さいときに、前記制御回路は、前記通常モードを前記選択済みモードとして選択する、操作方法。
【請求項１９】
請求項15に記載の操作方法であって、
前記発光素子は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、及び青色発光ダイオードを含む、操作方法。
【請求項２０】
請求項19に記載の操作方法であって、
前記高輝度モードでは、前記赤色発光ダイオードの発光期間、前記緑色発光ダイオードの発光期間、及び前記青色発光ダイオードの発光期間の三者が完全に重畳する、操作方法。
【請求項２１】
請求項19に記載の操作方法であって、
前記発光素子は、さらに、白色発光ダイオードを含み、
前記高輝度モードでは、前記白色発光ダイオードの発光期間、前記赤色発光ダイオードの発光期間、前記緑色発光ダイオードの発光期間、及び前記青色発光ダイオードの発光期間の四者が完全に重畳する、操作方法。
【請求項２２】
請求項19に記載の操作方法であって、
前記少なくとも１つの制御信号は、前記赤色発光ダイオードに関する第一スイッチ信号、前記緑色発光ダイオードに関する第二スイッチ信号、及び前記青色発光ダイオードに関する第三スイッチ信号を含み、
前記高輝度モードでは、前記第一スイッチ信号、前記第二スイッチ信号、及び前記第三スイッチ信号のデューティ比がすべて100%である、操作方法。
【請求項２３】
請求項19に記載の操作方法であって、
前記通常モードでは、前記赤色発光ダイオードの動作期間、前記緑色発光ダイオードの動作期間、及び前記青色発光ダイオードの動作期間のうちの２つが互いに重畳する比が0〜40%である、操作方法。
【請求項２４】
請求項19に記載の操作方法であって、
前記少なくとも１つの制御信号は、第一バイアス電圧、第二バイアス電圧、及び第三バイアス電圧を含み、前記第一バイアス電圧は、前記赤色発光ダイオードに関する第一電流源を制御し、前記第二バイアス電圧は、前記緑色発光ダイオードに関する第二電流源を制御し、前記第三バイアス電圧は、前記青色発光ダイオードに関する第三電流源を制御し、
前記高輝度モードでは、前記第一バイアス電圧は、第一固定電圧であり、前記第二バイアス電圧は、第二固定電圧であり、前記第三バイアス電圧は、第三固定電圧であり、
前記通常モードでは、前記第一バイアス電圧は、前記第一固定電圧よりも小さい第一動的電圧であり、前記第二バイアス電圧は、前記第二固定電圧よりも小さい第二動的電圧であり、前記第三バイアス電圧は、前記第三固定電圧によりも小さい第三動的電圧である、操作方法。
【請求項２５】
請求項15に記載の操作方法であって、
前記駆動回路は、電流源を含み、前記電流源は、バイアス電圧に基づいて、対応して駆動電流を前記発光素子に提供して前記投射光を生成して貰い、
前記少なくとも１つの制御信号を前記駆動回路のために設定するステップは、
バイアス回路により、固定電圧よりも小さい動的電圧を生成し；
制御器によりスイッチを制御し、前記スイッチの第一選択端は、前記固定電圧に接続され、前記スイッチの第二選択端は、前記バイアス回路に接続されて前記動的電圧を受信し、前記スイッチの共通端は、前記電流源に接続されて前記バイアス電圧を提供し、前記制御器は、前記少なくとも１つのビデオフレームの前記カラーコンテントを分析することで、前記高輝度モード及び前記通常モードのうちから１つを前記選択済みモードとして選択し；
前記高輝度モードでは、前記固定電圧を、前記スイッチを経由して前記電流源に前記バイアス電圧として伝送し；及び
前記通常モードでは、前記動的電圧を、前記スイッチを経由して前記電流源に前記バイアス電圧として伝送することを含む、操作方法。
【請求項２６】
請求項15に記載の操作方法であって、
前記駆動回路は、電力スイッチを含み、前記電力スイッチの第一端及び第二端は、それぞれ、電力電圧及び前記発光素子に接続され、前記電力スイッチは、スイッチ信号に基づいて、前記電力電圧を前記発光素子に伝送して前記投射光を生成して貰うかを決定し、
前記少なくとも１つの制御信号を前記駆動回路のために設定するステップは、
パルス幅変調回路によりパルス幅変調信号を生成し、前記パルス幅変調信号のデューティ比が100%よりも小さく；
制御器によりスイッチを制御し、前記スイッチの第一選択端は、固定電圧に接続され、前記スイッチの第二選択端は、前記パルス幅変調回路に接続されて前記パルス幅変調信号を受信し、前記スイッチの共通端は、前記電力スイッチの制御端に接続されて前記スイッチ信号を提供し、前記制御器は、前記少なくとも１つのビデオフレームの前記カラーコンテントを分析することで、前記高輝度モード及び前記通常モードのうちから１つを前記選択済みモードとして選択し；
前記高輝度モードでは、前記固定電圧を、前記スイッチを経由して前記電力スイッチの前記制御端に前記スイッチ信号として伝送し；及び
前記通常モードでは、前記パルス幅変調信号を、前記スイッチに経由して前記電力スイッチの前記制御端に前記スイッチ信号として伝送することを含む、操作方法。
【請求項２７】
請求項15に記載の操作方法であって、
前記駆動回路は、電流源及び電力スイッチを含み、前記電流源は、バイアス電圧に基づいて、対応して駆動電流を提供し、前記電力スイッチの第一端は、前記電流源に接続されて前記駆動電流を受信し、前記電力スイッチの第二端は、前記発光素子に接続され、前記電力スイッチは、スイッチ信号に基づいて、前記駆動電流を前記発光素子に伝送して前記投射光を生成して貰うかを決定し、
前記少なくとも１つの制御信号を前記駆動回路のために設定するステップは、
バイアス回路により、第一固定電圧よりも小さい動的電圧を生成し；
制御器により第一スイッチを制御し、前記第一スイッチの第一選択端は、前記第一固定電圧に接続され、前記第一スイッチの第二選択端は、前記バイアス回路に接続されて前記動的電圧を受信し、前記第一スイッチの共通端は、前記電流源に接続されて前記バイアス電圧を提供し、前記制御器は、前記少なくとも１つのビデオフレームの前記カラーコンテントを分析することで、前記高輝度モード及び前記通常モードのうちから１つを前記選択済みモードとして選択し；
パルス幅変調回路によりパルス幅変調信号を生成し、前記パルス幅変調信号のデューティ比が100%よりも小さく；
前記制御器により第二スイッチを制御し、前記第二スイッチの第一選択端は、第二固定電圧に接続され、前記第二スイッチの第二選択端は、前記パルス幅変調回路に接続されて前記パルス幅変調信号を受信し、前記第二スイッチの共通端は、前記電力スイッチの制御端に接続されて前記スイッチ信号を提供し；
前記高輝度モードでは、前記第一固定電圧を、前記第一スイッチを経由して前記電流源に前記バイアス電圧として伝送し、前記第二固定電圧を、前記第二スイッチを経由して前記電力スイッチの前記制御端に前記スイッチ信号として伝送し；及び
前記通常モードでは、前記動的電圧を、前記第一スイッチを経由して前記電流源に前記バイアス電圧として伝送し、前記パルス幅変調信号を、前記第二スイッチを経由して前記電力スイッチの前記制御端に前記スイッチ信号として伝送することを含む、操作方法。
【請求項２８】
請求項15に記載の操作方法であって、
ユーザインタフェース回路がユーザ指令を受信し；
前記ユーザ指令を前記制御回路に伝送し；及び
前記制御回路が前記ユーザ指令に基づいて、前記高輝度モード及び前記通常モードのうちから１つを前記選択済みモードとして選択するステップをさらに含む、操作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関し、特に、投射装置及びその操作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の投射灯は、すべて、単純に発光素子により固定の輝度を有する投射光を発する。既知の投射灯は、異なるシーンに従って、対応して投射光の輝度を調整することができない。例えば、従来の投射灯は、投射光の輝度がすべて固定したものであるから、ある特別な対象（又は、シーン）に対して投射光の効果を強化することができない。
【０００３】
なお、この「背景技術」の部分は、本発明の内容への理解を助けるためだけのものであるため、この「背景技術」の部分に開示されている内容は、当業者に知られていない技術を含む可能性がある。よって、この「背景技術」の部分に開示されている内容は、該内容、又は、本発明の１つ又は複数の実施例が解決しようとする課題が本発明の出願前に既に当業者に周知されていることを意味しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、ビデオフレームのカラーコンテント（color  content）に従って発光素子の投射光の輝度を動的に増加させることができる投射装置及びその操作方法を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的及び利点は、本発明に開示されている技術的特徴からさらに理解することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の１つ又は一部又は全部の目的或いは他の目的を達成するために、本発明の一実施例によれば、投射装置が提供される。投射装置は、発光素子、駆動回路、及び制御回路を含む。駆動回路は、発光素子に接続される。駆動回路は、少なくとも１つの制御信号に従って、発光素子が投射光を生成するように駆動する。制御回路は、少なくとも１つのビデオフレームを受信し、少なくとも１つのビデオフレームのカラーコンテントを分析する。制御回路は、該カラーコンテントに基づいて、高輝度モード及び通常モードのうちから１つを選択して選択済みモード(selected  mode)とし、該選択済みモードに基づいて、対応して少なくとも１つの制御信号を駆動回路のために設定する。そのうち、高輝度モードにおける発光素子の投射光の輝度は、通常モードにおける発光素子の投射光の輝度よりも高い。
【０００７】
上述の１つ又は一部又は全部の目的或いは他の目的を達成するために、本発明の一実施例によれば、投射装置の操作方法が提供される。操作方法は、駆動回路が少なくとも１つの制御信号に基づいて発光素子を駆動し、該発光素子に投射光を生成させ；制御回路が少なくとも１つのビデオフレームのカラーコンテントを分析し；及び、制御回路が該カラーコンテントに基づいて、高輝度モード及び通常モードのうちから１つを選択して選択済みモードとし、そして、該選択済みモードに基づいて、対応して少なくとも１つの制御信号を駆動回路のために設定することを含む。そのうち、高輝度モードにおける発光素子の投射光の輝度は、通常モードにおける発光素子の投射光の輝度よりも高い。
【０００８】
上述により、本発明の実施例は、少なくとも、以下のような利点及び効果のうちの１つを有する。即ち、投射装置及びその操作方法は、ビデオフレームのカラーコンテントを分析することができる。ビデオフレームのカラーコンテントに基づいて、投射装置は、操作モードを高輝度モード及び通常モードのうちの１つに切り替えることができる。よって、投射装置は、シーンに応じて発光素子の投射光の輝度を動的に増加させることができる。
【０００９】
本発明の上述の特徴及び利点をより明らかにするために、以下、実施例を挙げて、添付した図面を参照することにより、詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例における投射装置の回路ブロック（circuit  block）図である。
【図２】本発明の一実施例における投射装置の操作方法のフローチャートである。
【図３】本発明の一実施例におけるビデオフレームのヒストグラムである。
【図４】本発明の一実施例におけるヒューマンマシンインタフェースを示す図である。
【図５】本発明の一実施例において高輝度モード下で赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、及び青色発光ダイオードの動作期間を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施例において通常モード下で赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、及び青色発光ダイオードの動作期間を説明するための図である。
【図７】本発明の他の実施例において通常モード下で赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、及び青色発光ダイオードの動作期間を説明するための図である。
【図８】本発明の一実施例において図1に示す制御回路、駆動回路、及び発光素子を説明するための回路ブロック図である。
【図９】本発明の他の実施例において図1に示す制御回路、駆動回路、及び発光素子を説明するための回路ブロック図である。
【図１０】本発明の他の実施例において図1に示す制御回路、駆動回路、及び発光素子を説明するための回路ブロック図である。
【図１１】本発明の他の実施例における投射装置の操作方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の上述及び他の技術的内容、特徴、機能及び効果は、添付した図面に基づく以下の好ましい実施例における詳細な説明により明確になる。なお、以下の実施例に言及される方向についての用語、例えば、上、下、左、右、前、後などは、添付した図面の方向に過ぎない。よって、使用される方向の用語は、本発明を説明するためだけのものであり、本発明を限定するためのものではない。
【００１２】
図1は、本発明の一実施例における投射装置100の回路ブロック（circuit  block）図である。設計のニーズに応じて、投射装置100は、投射灯、投影機、及び／又は他の光学投射装置とされても良い。図1に示す実施例では、投射装置100は、制御回路110、少なくとも１つの駆動回路120、及び少なくとも１つの発光素子130を含む。便宜のため、投射装置100の他の構成要素（例えば、表示パネル、キーボードパネル等）が図1に示されない。
【００１３】
制御回路110は、少なくとも１つのビデオフレーム（又は、ビデオフレームストリーム）を受信することができる。制御回路110は、ビデオフレームのカラーコンテントを分析し、ビデオフレームのカラーコンテントに基づいて、高輝度モード及び通常モードのうちから１つを選択して選択済みモード(selected  mode)とすることができ、選択済みモードとは、選択されたモードと指す。制御回路110は、選択済みモードに基づいて、対応して少なくとも１つの制御信号Scを駆動回路120のために設定することができる。
【００１４】
駆動回路120の入力端は、制御回路110に接続されて制御信号Scを受信する。駆動回路120の出力端は、発光素子130に接続される。制御回路110は、選択済みモードに基づいて、対応して制御信号Scを設定し、駆動回路120は、制御信号Scに基づいて、発光素子130が投射光を生成するように駆動することができる。発光素子130が生成する投射光は、光学素子（又は、光学素子組）（図示せず）により、投射装置100の外部へ投射することができる。設計のニーズに応じて、光学素子（又は、光学素子組）は、ライトバルブ、レンズ（又は、レンズ組）、面鏡（ミラー）、及び／又は他の光学素子を含む場合がある。
【００１５】
制御回路110は、選択済みモードに従って、対応して制御信号Scを設定し、駆動回路120は、制御信号Scに応じて、発光素子130が投射光を生成するように駆動することができる。よって、制御回路110は、選択済みモードに基づいて、発光素子130の投射光の輝度を調整することができる。そのうち、高輝度モード下での発光素子130の投射光の輝度は、通常モード下での発光素子130の投射光の輝度よりも高い。通常モードでは、制御回路110は、発光素子130の駆動電流を、消費電力を節約するために減少させることができる。高輝度モードでは、制御回路110は、発光素子130の駆動電流を、超大輝度を出力する目的を達成するために増加させることができる（例えば、駆動電流を発光素子130の定格電流／最大電流に設定する）。
【００１６】
制御回路110は、設計のニーズに応じて、任意の方法でビデオフレームのカラーコンテントを分析することができ、また、選択済みモードの条件も、設計のニーズに応じて決定することができる。例えば、図2は、本発明の一実施例における投射装置の操作方法のフローチャートである。ステップS210では、ビデオフレーム（又は、ビデオフレームストリーム）が制御回路110に入力される。ステップS220では、制御回路110は、ビデオフレームのカラーコンテントを分析することができる。ステップS230では、制御回路110は、ビデオフレームが白い映像フレーム（例えば、全白画面）であるかを判断することができる。
【００１７】
ビデオフレームのカラーコンテントにより、ビデオフレームが白い映像フレームであると示されるときに（即ち、ステップS230の判断結果が「はい」のときに）、制御回路110は、高輝度モードを選択済みモードとして選択し（ステップS240）、そして、高輝度モードに基づいて、対応して制御信号Scを設定する。駆動回路120は、制御信号Scに応じて、発光素子130を駆動するための駆動電流を調整／設定することができる。高輝度モードでは、駆動回路120が発光素子130に提供する前記駆動電流は、固定したものであっても良い（前記駆動電流は、応用シーン又は他の応用条件に関係がない）。高輝度モード下で発光素子130に提供される前記駆動電流は、通常モード下で発光素子130に提供される前記駆動電流よりも大きい。
【００１８】
ビデオフレームのカラーコンテントにより、ビデオフレームが白い映像フレームでないと示されるときに（即ち、ステップS230の判断結果が「いいえ」のときに）、制御回路110は、通常モードを選択済みモードとして選択し（ステップS250）、そして、通常モードに基づいて、対応して制御信号Scを設定する。通常モードでは、制御回路110の制御に基づいて、駆動回路120は、応用シーン又は他の応用条件に基づいて、発光素子130の前記駆動電流を動的に調整／変更することができる。通常モード下で発光素子130に提供される前記駆動電流は、高輝度モードで発光素子130に提供される前記駆動電流よりも小さい。
【００１９】
いずれにしろ、制御回路110の操作は、図2に示す実施例に限定されない。例えば、他の実施例では、ビデオフレームのカラーコンテントにより、ビデオフレームが白い映像フレーム（例えば、全白画面）であると示されるときに、制御回路110の操作モードは、通常モードから高輝度モードに切り替えることができ、そして、制御回路110は、高輝度モードに従って、対応して制御信号Scを設定することができ、また、白い映像フレームに白い対象でないものが出現するときに、又は、ビデオフレームのカラーコンテントにより、ビデオフレームが既に白い映像フレームでないと示されるときに、制御回路110の操作モードは、高輝度モードから通常モードに切り替えることができ、そして、制御回路110は、通常モードに従って、対応して制御信号Scを設定することができる。例えば、１つのマウスカーソル（mouse  cursor）が白い映像フレームに入ったときに、制御回路110の操作モードは、高輝度モードからリアルタイムンで通常モードに切り替えることができる。
【００２０】
他の実施例では、制御回路110は、ビデオフレームのヒストグラム（histogram）に基づいて、ビデオフレームのカラーコンテントを判断することができる（例えば、ビデオフレームの大部分が白い画面であるかを判断する）。例えば、図3は、本発明の一実施例におけるビデオフレームのヒストグラムである。図1及び図3を参照する。制御回路110は、ビデオフレーム中の赤色サブ画素を分析して赤色サブ画素のヒストグラムRを得ることができ、ビデオフレーム中の緑色サブ画素を分析して緑色サブ画素のヒストグラムGを得ることができ、また、ビデオフレーム中の青色サブ画素を分析して青色サブ画素のヒストグラムBを得ることができる。一般的に言えば、ヒストグラムの横軸は、グレースケールを表し、ヒストグラムの縦軸は、サブ画素の数を表し、そのうち、異なる画素のヒストグラムは、異なる線（ライン）の形式で表し、例えば、赤色画素のヒストグラムRは、空白で表し、緑色画素のヒストグラムGは、点（ドット）で表し、また、青色画素のヒストグラムBは、斜線で表すことができる。便宜のため、ビデオフレーム中で「赤色サブ画素のグレースケールが赤色閾値よりも大きい」条件を満たす赤色サブ画素の数と、ビデオフレーム中でのすべての赤色サブ画素の数との比が第一比率と称され、ビデオフレーム中で「緑色サブ画素のグレースケールが緑色閾値よりも大きい」条件を満たす緑色サブ画素の数と、ビデオフレーム中でのすべての緑色サブ画素の数との比が第二比率と称され、また、ビデオフレーム中で「青色サブ画素のグレースケールが青色閾値よりも大きい」条件を満たす青色サブ画素の数と、ビデオフレーム中でのすべての青色サブ画素の数との比が第三比率と称されても良い。そのうち、赤色閾値、緑色閾値、及び青色閾値は、設計のニーズに応じて決定することができる。
【００２１】
第一比率が第一比率閾値よりも高く、第二比率が第二比率閾値よりも高く、及び第三比率が第三比率閾値よりも高いときに、制御回路110は、高輝度モードを選択済みモードとして選択し、そして、制御回路110は、高輝度モードに基づいて、対応して制御信号Scを設定する。第一比率が第一比率閾値よりも小さく、第二比率が第二比率閾値よりも小さく、又は第三比率が第三比率閾値よりも小さいときに、制御回路110は、通常モードを選択して選択済みモードとし、そして、制御回路110は、通常モードに応じて、対応して制御信号Scを設定する。そのうち、第一比率閾値、第二比率閾値、及び第三比率閾値は、設計のニーズに応じて決定することができる。第一比率閾値、第二比率閾値、及び第三比率閾値は、互いに異なる（又は、同じである）任意の値であっても良い。例えば、第一比率が95%よりも大きく、第二比率が95%よりも大きく、及び第三比率が95%よりも大きいときに、制御回路110は、高輝度モードを選択済みモードとして選択する。
【００２２】
図1に示す実施例では、投射装置100は、さらに、ユーザインタフェース回路140を含む。ユーザインタフェース回路140は、ヒューマンマシンインタフェースを、ユーザ指令を受信するために提供することができる。ユーザがヒューマンマシンインタフェースにて指令を入力するときに、ユーザインタフェース回路140は、ユーザ指令を制御回路110に伝送することができる。このときに、制御回路110は、ユーザ指令に基づいて、高輝度モード及び通常モードのうちから１つを選択済みモードとして選択し、そして、選択済みモードに従って、対応して制御信号Scを設定することができる。設計のニーズに応じて、幾つかの実施例では、ユーザインタフェース回路140は、省略することもできる。
【００２３】
図4は、本発明の一実施例におけるヒューマンマシンインタフェースを示す図である。ユーザインタフェース回路140は、図4に示すヒューマンマシンインタフェース、即ち、OSD（on-screen  display）オプションを提供することができる。使用者は、「一般投影照明モード」及び／又は「特殊表示照明モード」をイネェィブル（enable）するように選択することができる。使用者は、入力メカニズム（図示せず）（例えば、押しキー、タッチパネル、マウス、及／又は他の入力部品）により、ユーザ指令をユーザインタフェース回路140に伝送することができる。ユーザインタフェース回路140は、ユーザ指令を制御回路110に伝送することができる。このとき、制御回路110は、ユーザ指令に基づいて、高輝度モード及び通常モードのうちから１つを選択済みモードとして選択し、そして、選択済みモードに従って、対応して制御信号Scを設定することができる。例えば、ユーザが「特殊表示照明モード」をイネェィブルするときに（設定値が「On」であるときに）、制御回路110は、図2に示すプロセスを行うことができる。
【００２４】
他の実施例では、ユーザインタフェース回路140は、赤外線（Infrared（IR））信号を受信することができる。使用者は、赤外線IRリモコンにより、ユーザ指令をユーザインタフェース回路140に伝送することで、制御回路110の操作モードを高輝度モード又は通常モードに設定することができる。
【００２５】
他の実施例では、パソコン（personal  computer）がRS-232ポート（コンピュータシリアルポート）によりユーザインタフェース回路140に接続され得る。パソコンは、ユーザ指令をユーザインタフェース回路140に伝送することで、制御回路110の操作モードを高輝度モード又は通常モードに設定することができる。
【００２６】
図1に示す発光素子130の実施方式は、設計のニーズに応じて決定することができる。例えば、発光素子130は、レーザー光源(Laser  light  source)、発光ダイオード（light-emitting  diode，LED）、電球、又は他の発光部品を含んでも良い。発光素子130は、１つの発光部品又は複数の発光部品を含んでも良い。発光素子130が複数の発光部品を含む場合、駆動回路120の数は、複数であっても良く、これにより、複数の発光部品をそれぞれ駆動することができる。発光素子130が１つの発光部品を含む場合、駆動回路120の数は、１つであっても良い。
【００２７】
発光素子130の投射光の色は、設計のニーズに応じて決定することができる。例えば、発光素子130は、白色発光ダイオードを、白い投射光を発するように含んでも良い。幾つかの実施例では、発光素子130は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、及び青色発光ダイオードを含んでも良い。駆動回路120は、制御信号Scに従って、発光素子130の赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、及び青色発光ダイオードが投射光を生成するように駆動することができる。通常モードでは、青色発光ダイオードの発光期間は、赤色発光ダイオードの発光期間と重畳（overlap）せず、青色発光ダイオードの発光期間は、緑色発光ダイオードの発光期間と重畳しない。即ち、時間領域色混合方式で、発光素子130は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、及び青色発光ダイオードを用いて、白色又は他の色の投射光を発することができる。高輝度モードでは、赤色発光ダイオードの発光期間、緑色発光ダイオードの発光期間、及び青色発光ダイオードの発光期間の三者が完全に重畳し、これにより、高輝度を有する白い投射光を発することができる。幾つかの実施例では、発光素子130は、白色発光ダイオードを含んでも良く、それは、高輝度モードのときにオン（On）になり、これにより、白色発光ダイオードの発光期間、赤色発光ダイオードの発光期間、緑色発光ダイオードの発光期間、及び青色発光ダイオードの発光期間の四者が完全に重畳し、白い投射光を生成するようにさせることができる。
【００２８】
幾つかの実施例では、制御信号Scは、赤色発光ダイオードに関する第一スイッチ信号、緑色発光ダイオードに関する第二スイッチ信号、及び青色発光ダイオードに関する第三スイッチ信号を含む。駆動回路120は、第一スイッチ信号、第二スイッチ信号、及び第三スイッチ信号に従って、それぞれ、発光素子130の赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、及び青色発光ダイオードが投射光を生成するように駆動することができる。例えば、第一スイッチ信号が第一論理レベルのときに、赤色発光ダイオードは、発光し、第一スイッチ信号が第二論理レベルのときに、赤色発光ダイオードは、発光しない。高輝度モードでは、第一スイッチ信号、第二スイッチ信号、及び第三スイッチ信号のデューティ比（duty  ratio又はduty  cycle（動作周期ともいう））がすべて100%である。よって、発光素子130は、持続的に高輝度を有する白い投射光を発することができる。該通常モードでは、第一スイッチ信号、第二スイッチ信号、及び第三スイッチ信号のうちの少なくとも１つのデューティ比が100%よりも小さい。
【００２９】
他の幾つか実施例では、第一スイッチ信号、第二スイッチ信号、及び第三スイッチ信号のデューティ比は、高輝度モードでは、100%に近い固定値であっても良い。第一スイッチ信号、第二スイッチ信号、及び第三スイッチ信号のデューティ比は、通常モードでは、100%から離れる動的な値、例えば、0%〜50%にある動的な値であっても良いが、本発明は、これに限定されない。
【００３０】
図5は、本発明の一実施例において高輝度モード下で赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、及び青色発光ダイオードの動作期間（duty  period）を説明するための図である。図5に示す横軸は、時間を示し、縦軸は、発光ダイオードの状態を表す。図5に示す「On」は、発光ダイオードの状態が「ターンオン」（turn  on）であることを示し、「Off」は、発光ダイオードの状態が「ターンオフ」（turn  off）であることを表す。前記「動作期間」とは、発光ダイオードの状態が「持続的にターンオンする」期間（即ち、持続的に発光する期間）を指す。図5に示す曲線501は、赤色発光ダイオードの状態を示し、曲線502は、緑色発光ダイオードの状態を表し、曲線503は、青色発光ダイオードの状態を示す。
【００３１】
高輝度モードでは、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、及び青色発光ダイオードのデューティ比は、100%に近い固定値であっても良く、ひいては、100%である。よって、図5に示す実施例では、赤色発光ダイオードの動作期間、緑色発光ダイオードの動作期間及び青色発光ダイオードの動作期間の三者は、互いに完全に重畳する。即ち、図5に示す曲線501の動作期間と、曲線502の動作期間とが互いに重畳する比は、100%であり、曲線502の動作期間と、曲線503の動作期間とが互いに重畳する比も100%である。一実施例では、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、及び青色発光ダイオードのデューティ比は、100%であっても良く、即ち、一周期内では、曲線501〜503の「On」状態は、三者が完全に互いに重畳することであり、即ち、三者の動作期間が互いに重畳する比は、100%であり、これにより、発光素子130が持続的に高輝度を有する白い投射光を発するようにさせることができる。
【００３２】
他の実施例では、ユーザインタフェース回路140は、重畳調整情報（ユーザ指令）を制御回路110に伝送し、これにより、高輝度モード下での赤色発光ダイオードの動作期間、緑色発光ダイオードの動作期間、及び青色発光ダイオードの動作期間の三者が互いに重畳する比を設定／調整することができる。
【００３３】
図6は、本発明の一実施例において通常モード下で赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、及び青色発光ダイオードの動作期間を説明する図である。図6に示す横軸は、時間を示し、縦軸は、発光ダイオードの状態を表す。図6に示す「On」は、発光ダイオードの状態が「ターンオン」であることを示し、「Off」は、発光ダイオードの状態が「ターンオフ」であることを表す。図6に示す曲線601は、赤色発光ダイオードの状態を示し、曲線602は、緑色発光ダイオードの状態を表し、曲線603は、青色発光ダイオードの状態を表す。
【００３４】
通常モードでは、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、及び青色発光ダイオードのデューティ比は、100%から離れる動的な値、例えば、0%〜90%にある動的な値であっても良い。これ以外に、図6に示す実施例では、赤色発光ダイオードの動作期間、緑色発光ダイオードの動作期間、及び青色発光ダイオードの動作期間は、互いに完全に重畳しない。即ち、図6に示すように、曲線601の赤色発光ダイオードの動作期間と、曲線602の緑色発光ダイオードの動作期間とが互いに重畳する比は、0%であり、曲線602の緑色発光ダイオードの動作期間と、曲線603の青色発光ダイオードの動作期間とが互いに重畳する比も0%である。
【００３５】
図7は、本発明の他の実施例において通常モード下で赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、及び青色発光ダイオードの動作期間を説明する図である。図7に示す横軸は、時間を示し、縦軸は、発光ダイオードの状態を表す。図7に示す「On」は、発光ダイオードの状態が「ターンオン」であることを示し、「Off」は、発光ダイオードの状態が「ターンオフ」であることを表す。図7に示す曲線701は、赤色発光ダイオードの状態を表し、曲線702は、緑色発光ダイオードの状態を示し、曲線703は、青色発光ダイオードの状態を表す。
【００３６】
図7に示す実施例では、赤色発光ダイオードの動作期間、緑色発光ダイオードの動作期間、及び青色発光ダイオードの動作期間は、互いに一部重畳する。図7に示す「PW」は、発光ダイオードの動作期間（「持続的にターンオンする」の期間）を表し、「OL」は、２つの発光ダイオードの動作期間が互いに一部重畳する重畳期間を示す。重畳期間OLと、動作期間PWとの比が任意の値であっても良い。例えば、通常モードでは、赤色発光ダイオードの動作期間、緑色発光ダイオードの動作期間、及び青色発光ダイオードの動作期間のうちの２つが互いに重畳する比は、0〜40%である。詳細に言えば、図7に示す曲線701の赤色発光ダイオードの動作期間と、曲線702の緑色発光ダイオードの動作期間とが互いに重畳する比（即ち、OLとPWとの比）は、0〜40%であっても良く、曲線702の緑色発光ダイオードの動作期間と、曲線703の青色発光ダイオードの動作期間とが互いに重畳する比（即ち、OLとPWとの比）も、0〜40%であっても良い。
【００３７】
高輝度モードでは、発光素子130の駆動電流は、固定した大電流であっても良い。通常モードでは、発光素子130の駆動電流は、動的に調整可能で且つ変動が比較的小さい電流であっても良い。通常モードでは、制御回路110は、発光素子130の駆動電流を、消費電力を節約するために減少させることができる。高輝度モードでは、制御回路110は、発光素子130の駆動電流を、超大輝度を出力する目的を達成するために増加させることができる。
【００３８】
幾つかの実施例では、駆動回路120は、第一電流源（図示せず）、第二電流源（図示せず）、及び第三電流源（図示せず）を含んでも良く、制御信号Scは、第一バイアス電圧、第二バイアス電圧、及び第三バイアス電圧を含んでも良い。第一バイアス電圧は、発光素子130に関する赤色発光ダイオードの第一電流源を制御することができ、第二バイアス電圧は、発光素子130に関する緑色発光ダイオードの第二電流源を制御することができ、第三バイアス電圧は、発光素子130に関する青色発光ダイオードの第三電流源を制御することができる。例えば、第一バイアス電圧を変更して第一電流源の電流を大きく調整するときに、発光素子130の赤色発光ダイオードの投射光の輝度は、大きく調整することができる。高輝度モードでは、第一バイアス電圧は、第一固定電圧であり、第二バイアス電圧は、第二固定電圧であり、第三バイアス電圧は、第三固定電圧である。そのうち、第一固定電圧のレベル、第二固定電圧のレベル、及び第三固定電圧のレベルは、設計のニーズに応じて決定することができ、例えば、設計者は、発光素子の電気条件及び電流源の組み合わせに基づいて固定電圧のレベルを設計することができる。通常モードでは、第一バイアス電圧は、第一固定電圧よりも小さい第一動的電圧であり、第二バイアス電圧は、第二固定電圧よりも小さい第二動的電圧であり、第三バイアス電圧は、第三固定電圧よりも小さい第三動的電圧である。よって、高輝度モードにおける発光素子130の投射光の輝度は、通常モードにおける発光素子130の投射光の輝度よりも高い。
【００３９】
図8は、本発明の一実施例において図1に示す制御回路110、駆動回路120及び発光素子130を説明するための回路ブロック図である。図8に示す駆動回路120は、電流源121を含む。電流源121は、バイアス電圧Vbiasに基づいて、対応して駆動電流を発光素子130に提供して投射光を生成して貰う。図8に示す発光素子130は、発光ダイオード131を含む。設計のニーズに応じて、発光ダイオード131は、上述の実施例の中で言及された白色発光ダイオード、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、又は青色発光ダイオードであっても良い。発光ダイオード131の第一端（例えば、陽極）は、電流源121の電流供給端に接続されて駆動電流を受信する。発光ダイオード131の第二端（例えば、陰極）は、基準電圧VSSA（例えば、アース（接地）電圧又は他の固定電圧）に接続される。
【００４０】
何れにせよ、駆動回路120及び発光素子130の実施方式は、図8に示す実施例に限定されない。例えば、他の実施例では、発光ダイオード131の第一端（例えば、陰極）は、電流源121の電流取得端に接続され、発光ダイオード131の第二端（例えば、陽極）は、電力電圧VDDAに接続される。電流源121の電流供給端は、基準電圧VSSAに接続される。本発明は、電力電圧VDDA及び基準電圧VSSAに接続されることに限られず、設計のニーズに応じて他のバイアス点に変更することもできる。
【００４１】
図8を参照する。制御回路110は、電圧生成回路111、バイアス回路112、スイッチ113、及び制御器114を含む。電圧生成回路111は、固定電圧V1を生成する。本実施例では、電圧生成回路111の実現方式について限定しない。例えば、電圧生成回路111は、抵抗R1及び抵抗R2を含んでも良い。抵抗R1の第一端は、電力電圧VDDAに接続される。抵抗R1の第二端は、スイッチ113の第一選択端に接続されて固定電圧V1を提供する。抵抗R2の第一端は、抵抗R1の第二端に接続される。抵抗R2の第二端は、基準電圧VSSAに接続される。
【００４２】
バイアス回路112は、固定電圧V1よりも小さい動的電圧V2を生成する。本実施例では、バイアス回路112の実現方式について限定しない。例えば、幾つかの実施例では、バイアス回路112は、従来の投影機の中で発光素子駆動回路にバイアス電圧を提供する従来のバイアス回路であっても良い。従来のバイアス回路は、動的電圧V2を生成して発光素子駆動回路に与えることで、発光素子の電流を決定／調整することができる（即ち、発光素子の輝度を決定／調整する）。従来のバイアス回路の実施細部について、ここでは、その説明を省略する。
【００４３】
スイッチ113の第一選択端は、電圧生成回路111に接続されて固定電圧V1を受信する。スイッチ113の第二選択端は、バイアス回路112に接続されて動的電圧V2を受信する。スイッチ113の共通端は、電流源121に接続されて、バイアス電圧Vbiasを提供する。制御器114は、ビデオフレームのカラーコンテントを分析することで、高輝度モード及び通常モードのうちから１つを選択済みモードとして選択する。高輝度モードでは、制御器114は、スイッチ113を制御して、固定電圧V1をバイアス電圧Vbiasとして電流源121に伝送させ、電流源121は、バイアス電圧Vbias(即ち、固定電圧V1)に基づいて、対応して駆動電流を発光素子130に提供して投射光を生成して貰う。通常モードでは、制御器114は、スイッチ113を制御して動的電圧V2をバイアス電圧Vbiasとして電流源121に伝送させ、電流源121は、バイアス電圧Vbias(即ち、固定電圧V2)に基づいて、対応して駆動電流を発光素子130に提供して投射光を生成して貰う。固定電圧V1が動的電圧V2よりも高いので、高輝度モードでは、発光ダイオード131の投射光の輝度は、通常モードでの発光ダイオード131の投射光の輝度よりも高い。
【００４４】
図9は、本発明の他の実施例において図1に示す制御回路110、駆動回路120及び発光素子130を説明するための回路ブロック図である。図9に示す駆動回路120は、電力スイッチ122を含む。電力スイッチ122の第一端は、電力電圧VDDAに接続される。電力スイッチ122の第二端は、発光素子130に接続される。電力スイッチ122は、スイッチ信号Vswに従って、電力電圧VDDAを発光素子130に伝送して投射光を生成して貰うかを決定する。
【００４５】
図9に示す発光素子130について、図8に示す発光素子130に関する説明を参照することができるため、ここでは、その詳しい説明を割愛する。図9に示す発光素子130の発光ダイオード131の第一端（例えば、陽極）は、電力スイッチ122の第二端に接続されて電力電圧VDDAを受信する。発光ダイオード131の第二端（例えば、陰極）は、基準電圧VSSA（例えば、アース（接地）電圧又は他の固定電圧）に接続される。いずれにしろ、駆動回路120及び発光素子130の実施方式は、図9に示す実施例に限られない。例えば、他の実施例では、発光ダイオード131の第二端（例えば、陽極）は、電力電圧VDDAに接続され、電力スイッチ122の第一端は、基準電圧VSSAに接続される。
【００４６】
図9を参照する。制御回路110は、制御器114、パルス幅変調（pulse  width  modulation，PWM）回路115、及びスイッチ116を含む。パルス幅変調回路115は、パルス幅変調信号VPWMを生成する。パルス幅変調信号VPWMのデューティ比が100%よりも小さい。本実施例では、パルス幅変調回路115の実現方式について限定しない。例えば、幾つかの実施例では、パルス幅変調回路115は、従来の投影機の中で発光素子駆動回路にパルス幅変調信号を提供する従来のパルス幅変調回路であっても良い。従来のパルス幅変調回路は、パルス幅変調信号VPWMを生成して発光素子駆動回路を与えることで、発光素子の平均電流を決定／調整することができる（即ち、発光素子の輝度を決定／調整する）。従来のパルス幅変調回路の実施細部について、ここでは、その詳しい説明を省略する。
【００４７】
図9に示すスイッチ116の第一選択端は、固定電圧に接続される。「高電圧ターンオン（turn  on）電力スイッチ122」の場合、固定電圧は、電力電圧VDDA、又は、電力スイッチ122のターンオンに十分な他の固定電圧であっても良い。「低電圧ターンオン電力スイッチ122」の場合、固定電圧は、基準電圧VSSA、又は、電力スイッチ122のターンオンに十分な他の固定電圧であっても良い。スイッチ116の第二選択端は、パルス幅変調回路115に接続されてパルス幅変調信号VPWMを受信する。スイッチ116の共通端は、電力スイッチ122の制御端に接続されてスイッチ信号Vswを提供する。
【００４８】
制御器114は、ビデオフレームのカラーコンテントを分析することで、高輝度モード及び通常モードのうちから１つを選択済みモードとして選択することができる。高輝度モードでは、制御器114は、スイッチ116を制御して、固定電圧（例えば、電力電圧VDDA）をスイッチ信号Vswとして電力スイッチ122の制御端に伝送させる。通常モードでは、制御器114は、スイッチ116を制御して、パルス幅変調信号VPWMをスイッチ信号Vswとして電力スイッチ122の制御端に伝送させる。固定電圧（例えば、電力電圧VDDA）が、デューティ比が100%であるパルス幅変調信号と見なされても良く、また、パルス幅変調信号VPWMのデューティが100%よりも小さいので、高輝度モードでの発光ダイオード131の投射光の輝度は、通常モードでの発光ダイオード131の投射光の輝度よりも高い。
【００４９】
図10は、本発明の他の実施例において図1に示す制御回路110、駆動回路120、及び発光素子130を説明するための回路ブロック図である。図10に示す駆動回路120は、電流源121及び電力スイッチ122を含む。電流源121は、バイアス電圧Vbiasに応じて、対応して駆動電流を提供する。電力スイッチ122の第一端は、電流源121の電流供給端に接続されて駆動電流を受信する。電力スイッチ122の第二端は、発光素子130に接続される。電力スイッチ122は、スイッチ信号Vswに基づいて、電流源121の駆動電流を発光素子130に伝送して投射光を生成して貰うかを決定する。
【００５０】
図10に示す発光素子130について、図8に示す発光素子130又は図9に示す発光素子130に関する説明を参照することができるため、ここでは、その詳細な説明を割愛する。図10に示す発光素子130の発光ダイオード131の第一端（例えば、陽極）は、電力スイッチ122の第二端に接続されて電力電圧VDDAを受信する。発光ダイオード131の第二端（例えば、陰極）は、基準電圧VSSA（例えば、アース（接地）電圧又は他の固定電圧）に接続される。いずれにせよ、駆動回路120及び発光素子130の実施方式は、図10に示す実施例に限られない。例えば、他の実施例では、発光ダイオード131の第二端（例えば、陽極）は、電力電圧VDDAに接続され、電流源121の電流取得端は、電力スイッチ122の第一端に接続され、電流源121の電流供給端は、基準電圧VSSAに接続される。
【００５１】
図10に示すように、制御回路110は、電圧生成回路111、バイアス回路112、スイッチ113、制御器114、パルス幅変調回路115、及びスイッチ116を含む。図10に示す電圧生成回路111、バイアス回路112、スイッチ113、及び制御器114は、図8に示す電圧生成回路111、バイアス回路112、スイッチ113、及び制御器114に関する説明を参照することができ、図10に示す制御器114、パルス幅変調回路115、及びスイッチ116は、図9に示す制御器114、パルス幅変調回路115、及びスイッチ116に関する説明を参照することができるため、ここでは、その詳しい説明を省略する。
【００５２】
制御器114は、ビデオフレームのカラーコンテントを分析することで、高輝度モード及び通常モードのうちから１つを選択済みモードとして選択する。高輝度モードでは、制御器114は、スイッチ113を制御して、固定電圧V1をバイアス電圧Vbiasとして電流源121に伝送させ、制御器114は、スイッチ116を制御して、固定電圧（例えば、電力電圧VDDA）をスイッチ信号Vswとして電力スイッチ122の制御端に伝送させる。通常モードでは、制御器114は、スイッチ113を制御して、動的電圧V2をバイアス電圧Vbiasとして電流源121に伝送させ、制御器114は、スイッチ116を制御して、パルス幅変調信号VPWMをスイッチ信号Vswとして電力スイッチ122の制御端に伝送させる。固定電圧V1が動的電圧V2よりも高く、電力電圧VDDAのデューティ比がパルス幅変調信号VPWMのデューティ比よりも高いので、高輝度モードでの発光ダイオード131の投射光の輝度は、通常モードでの発光ダイオード131の投射光の輝度よりも高い。
【００５３】
図11は、本発明の他の実施例における投射装置の操作方法のフローチャートである。ステップS710では、制御回路110は、少なくとも１つのビデオフレームのカラーコンテントを分析する。ステップS720では、制御回路110は、ビデオフレームのカラーコンテントに基づいて、高輝度モード及び通常モードのうちから１つを選択済みモードとして選択する。ステップS730では、制御回路110は、選択済みモードに基づいて、対応して少なくとも１つの制御信号Scを駆動回路120のために設定する。ステップS740では、駆動回路120は、制御信号Scに基づいて、発光素子130が投射光を生成するように駆動する。そのうち、高輝度モードでの発光素子130の投射光の輝度は、通常モードでの発光素子130の投射光の輝度よりも高い。
【００５４】
幾つかの実施例では、ステップS720は、次のようなことを含み、即ち、ビデオフレームのカラーコンテントにより、ビデオフレームが白い映像フレームであることを示すときに、制御回路110は、高輝度モードを選択済みモードとして選択し、ビデオフレームのカラーコンテントにより、ビデオフレームが白い映像フレームでないことを表すときに、制御回路110は、通常モードを選択済みモードとして選択する。
【００５５】
幾つかの実施例では、ステップS720は、次のようなことを含み、即ち、ビデオフレームのカラーコンテントにより、ビデオフレームが白い映像フレームであることを表すときに、制御回路110の操作モードは、通常モードから高輝度モードに切り替えられ、白い映像フレームに白い対象でないものが出現し、又は、ビデオフレームのカラーコンテントにより、ビデオフレームが既に白い映像フレームでないことを示すときに、制御回路110の操作モードは、高輝度モードから通常モードに切り替えられる。
【００５６】
幾つかの実施例では、ビデオフレーム中で「赤色サブ画素のグレースケールが赤色閾値よりも高い」条件を満たす赤色サブ画素の数と、ビデオフレーム中でのすべての赤色サブ画素の数との比が第一比率と称され、ビデオフレームで「緑色サブ画素のグレースケールが緑色閾値よりも高い」条件を満たす緑色サブ画素の数と、ビデオフレーム中でのすべての緑色サブ画素の数との比が第二比率と称され、ビデオフレーム中で「青色サブ画素のグレースケールが青色閾値よりも高い」条件を満たす青色サブ画素の数と、ビデオフレーム中でのすべての青色サブ画素の数との比が第三比率と称される。この場合、幾つかの実施例では、ステップS720は、次のようなことを含み、即ち、第一比率が第一比率閾値よりも大きく、第二比率が第二比率閾値よりも大きく、及び第三比率が第三比率閾値よりも大きいときに、制御回路110は、高輝度モードを選択済みモードとして選択し、第一比率が第一比率閾値よりも小さく、第二比率が第二比率閾値よりも小さく、又は第三比率が第三比率閾値よりも小さいときに、制御回路110は、通常モードを選択済みモードとして選択する。
【００５７】
幾つかの実施例では、発光素子130は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、及び青色発光ダイオードを含む。他の幾つかの実施例では、発光素子130は、さらに、白光発光ダイオードを含む。
【００５８】
幾つかの実施例では、赤色発光ダイオードの発光期間、緑色発光ダイオードの発光期間及び青色発光ダイオードの発光期間は、高輝度モードでは三者は完全に重畳する。通常モードでは、青色発光ダイオードの発光期間は、赤色発光ダイオードの発光期間と重畳せず、青色発光ダイオードの発光期間は、緑色発光ダイオードの発光期間と重畳しない。他の幾つかの実施例では、高輝度モードでは、白色発光ダイオードの発光期間、赤色発光ダイオードの発光期間、緑色発光ダイオードの発光期間及び青色発光ダイオードの発光期間の四者は、完全に重畳する。
【００５９】
幾つかの実施例では、制御信号Scは、赤色発光ダイオードに関する第一スイッチ信号、緑色発光ダイオードに関する二スイッチ信号、及び青色発光ダイオードに関する第三スイッチ信号を含む。高輝度モードでは、第一スイッチ信号、第二スイッチ信号及び第三スイッチ信号のデューティ比はすべて100%である。通常モードでは、第一スイッチ信号、第二スイッチ信号及び第三スイッチ信号のうちの少なくとも１つのデューティ比は、100%よりも小さい。
【００６０】
幾つかの実施例では、制御信号Scは、第一バイアス電圧、第二バイアス電圧及び第三バイアス電圧を含む。第一バイアス電圧は、赤色発光ダイオードに関する第一電流源を制御し、第二バイアス電圧は、緑色発光ダイオードに関する第二電流源を制御し、第三バイアス電圧は、青色発光ダイオードに関する第三電流源を制御する。高輝度モードでは、第一バイアス電圧は、第一固定電圧であり、第二バイアス電圧は、第二固定電圧であり、第三バイアス電圧は、第三固定電圧である。通常モードでは、第一バイアス電圧は、第一固定電圧よりも小さい第一動的電圧であり、第二バイアス電圧は、第二固定電圧よりも小さい第二動的電圧であり、第三バイアス電圧は、第三固定電圧によりも小さい第三動的電圧である。
【００６１】
幾つかの実施例では、駆動回路120は、電流源121を含む。電流源121は、バイアス電圧Vbaisに基づいて、対応して駆動電流発光素子130に提供して投射光を生成して貰う。幾つかの実施例では、ステップS730は、次のようなことを含み、即ち、バイアス回路112により、固定電圧V1よりも小さい動的電圧V2を生成し、制御器114により、スイッチ113を制御し、そのうち、スイッチ113の第一選択端は、固定電圧V1に接続され、スイッチ113の第二選択端は、バイアス回路112に接続されて動的電圧V2を受信し、スイッチ113の共通端は、電流源121に接続されてバイアス電圧Vbiasを提供し、制御器114は、ビデオフレームのカラーコンテントを分析することで、高輝度モード及び通常モードのうちから１つを選択済みモードとして選択し、高輝度モードでは、固定電圧V1は、スイッチ113を経由して、電流源121にバイアス電圧Vbiasとして伝送され、通常モードでは、動的電圧V2は、スイッチ113を経由して、電流源121にバイアス電圧Vbiasとして伝送される。
【００６２】
幾つかの実施例では、駆動回路120は、電力スイッチ122を含む。該電力スイッチ122の第一端及び第二端は、それぞれ、電力電圧VDDA及び発光素子130に接続される。電力スイッチ122は、スイッチ信号Vswに基づいて、電力電圧VDDAを発光素子130に伝送して投射光を生成して貰うかを決定する。幾つかの実施例では、ステップS730は、次のようなことを含み、即ち、パルス幅変調回路115により、パルス幅変調信号VPWMを生成し、そのうち、パルス幅変調信号VPWMのデューティ比が100%よりも小さく、制御器114により、スイッチ116を制御し、そのうち、スイッチ116の第一選択端は、固定電圧（例えば電力電圧VDDA）に接続され、スイッチ116の第二選択端は、パルス幅変調回路115に接続されてパルス幅変調信号VPWMを受信し、スイッチ116の共通端は、電力スイッチ122の制御端に接続されてスイッチ信号Vswを提供し、制御器114は、ビデオフレームのカラーコンテントを分析することで、高輝度モード及び通常モードのうちから１つを選択済みモードといして選択し、高輝度モードでは、固定電圧（例えば、電力電圧VDDA）は、スイッチ116を経由して電力スイッチ122の制御端にスイッチ信号Vswとして伝され、通常モードでは、パルス幅変調信号VPWMがスイッチ116を経由して電力スイッチ122の制御端にスイッチ信号Vswとして伝送される。
【００６３】
幾つかの実施例では、駆動回路120は、電流源121及び電力スイッチ122を含む。電流源121は、バイアス電圧Vbiasに基づいて、対応して駆動電流を提供する。電力スイッチ122の第一端は、電流源121に接続されて駆動電流を受信する。電力スイッチ122の第二端は、発光素子130に接続される。電力スイッチ122は、スイッチ信号Vswに基づいて、電流源121の駆動電流を発光素子130に伝送して投射光を生成して貰うかを決定する。幾つかの実施例では、ステップS730は、次のようなことを含み、即ち、バイアス回路112により、固定電圧V1よりも小さい的電圧V2を生成し、制御器114により、スイッチ113を制御し、そのうち、スイッチ113の第一選択端は、固定電圧V1に接続され、スイッチ113の第二選択端は、バイアス回路112に接続されて動的電圧V2を受信し、スイッチ113の共通端は、電流源121に接続されてバイアス電圧Vbiasを提供し、制御器114は、ビデオフレームのカラーコンテントを分析することで、高輝度モード及び通常モードのうちから１つを選択済みモードとして選択し、パルス幅変調回路115は、パルス幅変調信号VPWMを生成し、そのうち、パルス幅変調信号VPWMのデューティ比が100%よりも小さく、制御器は、スイッチ116を制御し、そのうち、スイッチ116の第一選択端は、固定電圧（例えば、電力電圧VDDA）に接続され、スイッチ116の第二選択端は、パルス幅変調回路115に接続されてパルス幅変調信号VPWMを受信し、スイッチ116の共通端は、電力スイッチ122の制御端に接続されてスイッチ信号Vswを提供し、高輝度モードでは、固定電圧V1は、スイッチ113を経由して、電流源121にバイアス電圧Vbiasとして伝送され、固定電圧（例えば電力電圧VDDA）は、スイッチ116を経由して、電力スイッチ122の制御端にスイッチ信号Vswとして伝送され、通常モードでは、動的電圧V2は、スイッチ113を経由して電流源121にバイアス電圧Vbiasとして伝送され、パルス幅変調信号VPWMは、スイッチ116を経由して電力スイッチ122の制御端にスイッチ信号Vswとして伝送される。
【００６４】
幾つかの実施例では、操作方法は、さらに、ユーザインタフェース回路により、ユーザ指令を受信し、ユーザ指令を制御回路に伝送し、及び、制御回路がユーザ指令に基づいて、高輝度モード及び通常モードのうちから１つを選択済みモードとして選択することを含む。
【００６５】
異なる設計のニーズに応じて、上述の制御回路110及び／又は制御器114の実現方式は、ハードウェア（hardware）、ファームウェア（firmware）、ソフトウェ（software、即ち、プログラム）又は、この三者のうちの複数の組み合わせの形式であっても良い。ハードウェアの形式について言えば、上述の制御回路110及び／又は制御器114は、集積回路（integrated  circuit）上の論理回路により実現することができる。上述の制御回路110及び／又は制御器114に関連する機能は、ハードウェア記述言語（hardware  description  languages、例えば、Verilog  HDL又はVHDL）又は他の適切なプログラム可能な言語でハードウェアとして実現され得る。例えば、上述の制御回路110及び／又は制御器114の関連機能は、１つの又は複数の制御器、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（Application-specific  integrated  circuit，ASIC）、デジタル信号処理器（digital  signal  processor，DSP）、FPGA（Field  Programmable  Gate  Array）及／又は他の処理ユニットの中の各論理ブロック、モジュール、及び回路により実現されても良い。
【００６６】
以上のことから、本発明の実施例では、少なくとも、次のよう利点又は効果のうちの１つを有する。本発明の実施例における投射装置100及びその操作方法は、ビデオフレームのカラーコンテントを分析することができる。ビデオフレームのカラーコンテントに基づいて、投射装置100は、操作モードを高輝度モード及び通常モードのうちの１つに切り替えることができる。よって、投射装置100は、シーンに応じて、発光素子の投射光の輝度を動的に増加させることができる。
【００６７】
本発明は、前述した好適な実施例に基づいて以上のように開示されたが、前述した好適な実施例は、本発明を限定するためのものでなく、当業者は、本発明の技術的思想と範囲を離脱しない限り、本発明に対して些細な変更と潤色を行うことができるので、本発明の保護範囲は、添付した特許請求の範囲に定まったものを基準とする。また、本発明の何れの実施例又は特許請求の範囲は、本発明に開示されたすべての目的又は利点又は特徴を達成する必要がない。また、要約の一部と発明の名称は、文献の検索を助けるためのみのものであり、本発明の技術的範囲を限定するものでない。また、本明細書又は特許請求の範囲に言及されている「第一」、「第二」などの用語は、要素（element）に名前を付け、又は、他の実施例又は範囲を区別するためのものみであり、要素の数上での上限又は下限を限定するためのものでない。
【符号の説明】
【００６８】
100：投射装置
110：制御回路
111：電圧生成回路
112：バイアス回路
113：スイッチ
114：制御器
115：パルス幅変調回路
116：スイッチ
120：駆動回路
121：電流源
122：電力スイッチ
130：発光素子
131：発光ダイオード
140：ユーザインタフェース回路
501〜503、601〜603、701〜703：曲線
B：青色サブ画素のヒストグラム
G：緑色サブ画素のヒストグラム
R：赤色サブ画素のヒストグラム
R1、R2：抵抗
S210〜S250、S710〜S740：ステップ
Sc：制御信号
V1：固定電圧
V2：動的電圧
Vbias：バイアス電圧
VDDA：電力電圧
VPWM：パルス幅変調信号
VSSA：基準電圧
Vsw：スイッチ信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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