(57)【要約】  色順次画像法は、２つ又はそれ以上の時間分離された色フィールドのそれぞれに対して、２つ又はそれ以上の光源を照明する工程を含む。２つ又はそれ以上の光源のそれぞれが、異なる波長で放射し、第１又は第２の光源のうちの少なくとも１つは、第１及び第２の色フィールドのそれぞれの間に、異なる非ゼロ電流振幅で作動される。色フィールドは、第１又は第２の光源のうちの少なくとも１つの作動と同期して、空間光変調器を介して投影される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示デバイスであって、
互いに異なる波長で放射する、第１及び第２の独立に作動される光源と、
前記第１及び第２の光源に結合されたコントローラであって、時間分離された第１及び第２の色フィールドの間に前記光源を作動させるように構成される、コントローラと、
前記光源からの光を受信し、かつ前記色フィールドのそれぞれの間に画像内容を表示するように構成された転写装置であって、前記第１又は第２の光源のうちの少なくとも１つが、前記第１及び第２の色フィールドのそれぞれの間に、異なる非ゼロ電流振幅で作動される、転写装置と、を備える、画像表示デバイス。
【請求項２】
前記２つ又はそれ以上の光源に結合された電流制御デバイスであって、前記第１及び第２のフィールドの双方の間に、前記電流制御デバイスに入力されるデジタルワードに応じて、前記非ゼロ電流振幅をプログラム可能に調整するための、電流制御デバイスを更に備える、請求項１に記載の画像表示デバイス。
【請求項３】
前記第１及び第２の色フィールドと関連する、第１及び第２の電流制御デバイスそれぞれであって、前記第１及び第２の電流制御デバイスに入力されるデジタルワードそれぞれに応じて、前記非ゼロ電流振幅をプログラム可能に調整することをそれぞれが促進する、第１及び第２の電流制御デバイスと、
前記それぞれの第１及び第２の色フィールドの間に、前記２つ又はそれ以上の光源に前記第１及び第２の電流制御デバイスを結合する、切替デバイスと、を更に備える、請求項１に記載の画像表示デバイス。
【請求項４】
前記第１及び第２の光源の双方と異なる波長で放射する、第３の独立に作動される光源を更に備え、
前記コントローラが、前記第３の光源に更に結合され、かつ第３の色フィールドの間に前記第３の光源を作動させるように構成され、前記第３の光源が、前記第１、第２、及び第３の色フィールドのうちの２つ又はそれ以上の間に、それぞれの異なる非ゼロ電流振幅で作動される、請求項１に記載の画像表示デバイス。
【請求項５】
第４の独立に作動される光源を更に備え、
前記コントローラが、前記第４の光源に更に結合され、かつ前記第１、第２、及び第３の色フィールドのうちの２つ又はそれ以上の間に、前記第４の光源を作動させるように構成される、請求項４に記載の画像表示デバイス。
【請求項６】
前記第４の光源が、前記最初の３つの光源のうちの１つと同じ波長で放射する、請求項５に記載の画像表示デバイス。
【請求項７】
前記第４の光源が、４９０〜５６０ｎｍの範囲の波長の光を放射する、請求項６に記載の画像表示デバイス。
【請求項８】
前記光源が、発光ダイオードをそれぞれ備える、請求項１に記載の画像表示デバイス。
【請求項９】
前記発光ダイオードが、前記発光ダイオードのそれぞれの陽極で共通に結合される、請求項８に記載の画像表示デバイス。
【請求項１０】
前記第１及び第２の光源の双方が、前記画像デバイスの動作中に、複数の選択可能な動作モードに対応するように、前記第１及び第２の色フィールドのそれぞれの間に、プログラム可能に調整可能な非ゼロ電流振幅で作動される、請求項１に記載の画像デバイス。
【請求項１１】
前記複数の動作モードのうちの１つが、低減された色域を利用することによって、前記第１及び第２の光源の輝度及び出力効率を増大させる、請求項１０に記載の画像デバイス。
【請求項１２】
前記複数の動作モードのうちの１つが、グレースケール色域を利用することによって、前記第１及び第２の光源の輝度及び出力効率を増大させる、請求項１０に記載の画像デバイス。
【請求項１３】
前記第１又は第２の光源のうちの少なくとも１つが、前記第１の色フィールドにおいて前記第２の色フィールドとは異なる持続時間にわたって作動される、請求項１２に記載の画像デバイス。
【請求項１４】
請求項１に記載の画像デバイスに光学的に結合された投影レンズを備える、投影システム。
【請求項１５】
２つ又はそれ以上の時間分離された色フィールドのそれぞれに対して、２つ又はそれ以上の光源を照明する工程であって、前記２つ又はそれ以上の光源のそれぞれが、異なる波長で放射し、前記第１又は第２の光源のうちの少なくとも１つが、前記第１及び第２の色フィールドのそれぞれの間に異なる非ゼロ電流振幅で作動される、工程と、
前記第１又は第２の光源のうちの前記少なくとも１つの作動と同期して、空間光変調器を介して、前記色フィールドを投影する工程と、を含む、方法。
【請求項１６】
前記非ゼロ振幅が、前記それぞれの第１及び第２の色フィールドと関連する第１及び第２の電流制御デバイスへのデジタルワードの入力を介して、プラグラム可能に調整可能であり、前記方法が、前記それぞれの第１及び第２の色フィールドの間に、前記第１及び第２の電流制御デバイスと、前記２つ又はそれ以上の光源との間の結合を切り替える工程を更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記非ゼロ振幅が、前記第１及び第２の色フィールドのそれぞれに対して、前記２つ又はそれ以上の光源に結合される単一の電流制御デバイスへのデジタルワードの入力を介して、プラグラム可能に調整可能である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記画像デバイスの動作中に複数の動作モードのうちの１つを選択する工程を更に含み、前記第１及び第２の光源の双方が、前記選択されたモードに対応するように、前記第１及び第２の色フィールドのそれぞれの間に、プログラム可能に調整可能な非ゼロ電流振幅で作動される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記複数の動作モードのうちの１つが、低減された色域を利用することによって、前記第１及び第２の光源の輝度及び出力効率を増大させる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記複数の動作モードのうちの１つが、グレースケールの色範囲を利用することによって、前記第１及び第２の光源の輝度及び出力効率を増大させる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１又は第２の光源のうちの少なくとも１つが、前記第１の色フィールドにおいて前記第２の色フィールドとは異なる持続時間にわたって作動される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
少なくとも３つの発光ダイオードであって、それぞれが互いに異なる波長で光を放射し、前記光が、時間分離された色フィールドを使用して画像を形成する空間光変調器へと向けられる、発光ダイオードと、
前記発光ダイオードのそれぞれに調整可能な定電流源を提供するドライバであって、前記色フィールドと同期して、前記発光ダイオードのそれぞれを選択的に有効及び無効にするための、１つ又はそれ以上のイネーブル入力を含む、ドライバと、
前記ドライバに結合された少なくとも１つの電流制御デバイスであって、前記ドライバを介して前記発光ダイオードのうちの前記２つ又はそれ以上に、前記色フィールドのうちの２つ又はそれ以上の間に、プログラム可能に調整可能な非ゼロ電流振幅を同時に提供する、電流制御デバイスと、を備える、装置。
【請求項２３】
前記色フィールドが、３つの色フィールドを備え、前記少なくとも１つの電流制御デバイスが、３つの電流制御デバイスを備え、それぞれが前記３つの色フィールドのうちのそれぞれ１つと関連し、前記装置が、前記３つの色フィールドのそれぞれの間に、前記３つの電流制御デバイスを前記ドライバに選択的に結合する切替デバイスを更に備える、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記色フィールドのうちの前記２つ又はそれ以上の間に、前記プログラム可能に調整可能な非ゼロ電流振幅のそれぞれを設定するための、１つ又はそれ以上のデジタルワードを提供するように、前記電流制御デバイスに結合されたコントローラを更に備え、前記コントローラは、前記３つの色フィールドのうちのそれぞれの間に、前記切替デバイスに前記３つの電流制御デバイスを前記ドライバへと選択的に結合させる入力を提供する、前記切替デバイスに更に結合される、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記発光ダイオードが、前記発光ダイオードのそれぞれの陽極で共通に結合される、請求項２２に記載の装置。
【請求項２６】
前記２つ又はそれ以上の色フィールドの間に、前記プログラム可能に調整可能な非ゼロ電流振幅のそれぞれを設定するための、デジタルワードを提供するように、前記電流制御デバイスに結合されたコントローラを更に備える、請求項２２に記載の装置。
【請求項２７】
前記コントローラが、前記２つ又はそれ以上の色フィールドと同期して、１つ又はそれ以上のイネーブル信号を前記１つ又はそれ以上のイネーブル入力に提供するように、前記ドライバに結合される、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
ａ）前記ドライバの前記１つ又はそれ以上のイネーブル入力に結合された出力と、ｂ）前記イネーブル信号に結合された２つ又はそれ以上の入力と、を有する論理ＯＲゲートを更に備え、前記論理ＯＲゲートが、前記イネーブル信号のうちのいずれか１つに応じて、前記ドライバを介して、前記発光ダイオードのうちの全てを有効にする、請求項２７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、広くは電子デバイスに関し、より具体的には、色順次画像法のための、システム、装置、及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
「ピコプロジェクタ」という用語は、概して、壁又はスクリーンといった表示可能な表面上に投影することができる、携帯型の画像及び／又はビデオデバイスを指す。ピコプロジェクタの製造者は、小型で、低費用で、明るく、また消費電力の少ないデバイスに重点的に取り組んでいる。このようなデバイスは、内蔵型の機能性（例えば、コンピュータ可読媒体から直接映像を再生できる等）を有していてもよく、及び／又は、周辺機器として、他の携帯型デバイス（例えば、スマートフォン、ラップトップコンピュータ等）を補完することができる。その結果、ピコプロジェクタは、急成長する携帯機器市場に、価値ある新規機能及び用途をもたらすことができる。
【０００３】
小型で、低費用で、明るく、また低電力のピコプロジェクタは、ビデオ出力を生成するために色順次投影を使用することがある。色順次投影とは、順次投影されるフィールド（又は平面）を使用してフルカラービデオ画像のそれぞれのフレームを形成することを指し、それぞれのフィールドは異なる色（例えば、原色）を表す。フィールドは、人間の目がフィールドを組み合わせて、それぞれのフレームに対してフルカラー画像を知覚するように、高速で順次投影される。
【０００４】
初期の色順次システムは、色環を使用して色順次照明を作り出すことが多かった。そのようなシステムにおいては、色順序は、色環の物理的性質によって固定され得る。そのような環は、ピコプロジェクタに使用されるときに不利益を有することがあり（例えば、寸法、騒音、電力消費、耐久性、輝度損失等）、したがって、ピコプロジェクタシステムは、順次色フィールドを作り出すための着色発光ダイオード（ＬＥＤ）へと次第に変わってきている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ピコプロジェクタ照明にＬＥＤを使用することは、機械的単純性、信頼性、比較的低い電力消費、及び比較的低い費用を含む、いくつかの利点を提供する。しかしながら、この種の用途におけるＬＥＤの性能には、依然改良の余地がある。例えば、そのようなデバイスは、画像の輝度及び／又は色域の改良、並びに投影デバイスのエネルギー効率に関連する改良から利益を受け得る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書は、色順次画像法のための、システム、装置、コンピュータプログラム、データ構造、及び方法を説明する。１つの実施形態において、画像表示デバイスは、互いに異なる波長で放射する、第１及び第２の独立に作動される光源を含む。コントローラは、第１及び第２の光源に結合され、また順次的な第１及び第２の色フィールドの間に光源を作動させるように構成される。転写装置は、その光源からの光を受信し、かつ色フィールドのそれぞれの間に画像内容を表示するように構成される。第１又は第２の光源のうちの少なくとも１つは、第１及び第２の色フィールドのそれぞれの間に、プログラム可能に調整可能な非ゼロ電流振幅で作動される。
【０００７】
本発明の別の実施形態において、方法は、２つ又はそれ以上の時間分離された色フィールドのそれぞれに対して、２つ又はそれ以上の光源を照明する工程を含む。２つ又はそれ以上の光源のそれぞれは、異なる波長で放射し、第１又は第２の光源のうちの少なくとも１つは、第１及び第２の色フィールドのそれぞれの間に異なる非ゼロ電流振幅で作動される。色フィールドは、第１又は第２の光源のうちの少なくとも１つの作動と同期して、空間光変調器を介して投影される。
【０００８】
本発明の別の実施形態において、装置は、少なくとも３つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。ＬＥＤのそれぞれは、互いに異なる波長で光を放射する。光は、順次色フィールドを使用して画像を形成する空間変調器へと向けられる。装置は、ＬＥＤのそれぞれに調整可能な定電流源を提供するドライバを含む。ドライバは、色フィールドと同期して、ＬＥＤのそれぞれを選択的に有効及び無効にするための、１つ又はそれ以上のイネーブル入力を含む。少なくとも１つの電流制御デバイスが、ドライバに結合される。電流制御デバイスは、同時に、ドライバを介してＬＥＤのうちの２つ又はそれ以上に、色フィールドのうちの２つ又はそれ以上の間に、異なる非ゼロ電流振幅を提供する。
【０００９】
装置及び方法は、更に、第１及び第２のフィールドの双方の間に、１つ又はそれ以上の電流制御デバイスに入力されたデジタルワードに応じて、非ゼロ電流振幅をプログラム可能に調整する工程を含んでもよい。他の構成において、方法及び装置は、第１及び第２の色フィールドのそれぞれの間に、電流制御デバイスのうちの２つ又はそれ以上を、２つ又はそれ以上の光源に選択的に結合する工程を含んでもよい。
【００１０】
他の配置において、装置及び方法は、更に、第３の色フィールドの間に、第１及び第２の光源の双方とは異なる波長で放射する第３の光源を、独立に作動させる工程を含んでもよい。第３の光源は、第１、第２、及び第３の色フィールドのうちの２つ又はそれ以上の間に、それぞれのプログラム可能に調整可能な非ゼロ電流振幅で、作動されてもよい。そのような場合において、装置及び方法は、更に、第１、第２、及び第３の色フィールドのうちの２つ又はそれ以上の間に、第４の独立に作動される光源を、独立に作動させる工程を含んでもよい。この場合、第４の光源は、例えば、４９０〜５６０ｎｍの範囲の波長といった、最初の３つの光源のうちの１つと同じ波長で放射してもよい。
【００１１】
他の配置において、光源は、ＬＥＤをそれぞれ備えてもよく、またＬＥＤは、発光ダイオードのそれぞれの陽極で共通に結合されてもよい。また他の構成において、第１及び第２の光源の双方は、画像デバイスの動作中に、複数の選択可能な動作モードに対応するように、第１及び第２の色フィールドのそれぞれの間に、プログラム可能に調整可能な非ゼロ電流振幅で作動されてもよい。例えば、複数の動作モードのうちの１つは、低減された色域を使用することによって、第１及び第２の光源の輝度及び出力効率を増大させることができる。別の例において、複数の動作モードのうちの１つは、グレースケール色域を使用することによって、第１及び第２の光源の輝度及び出力効率を増大させてもよい。そのような場合において、第１又は第２の光源のうちの少なくとも１つは、第１の色フィールドにおいて第２の色フィールドとは異なる持続時間にわたって作動されてもよい。
【００１２】
本発明は種々の修正及び代替の形態に容易に応じるが、その細部は一例として図面に示しており、また詳しく説明することにする。ただし、本発明は記載される特定の実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。むしろ、付随する「特許請求の範囲」によって定義される本発明の範囲内に入る修正、等価物、及び代替物全てを網羅することを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本発明は、次の図面に示される例示的実施形態に関連して説明される。
【図１】本発明の例示的実施形態に従うシステムのブロック図。
【図２】本発明の例示的実施形態に従う順次色画像法を説明するブロック図。
【図３】本発明の例示的実施形態に従う画像システムの異なるモードにおいて生成され得る、相対的な色域を説明する色度図。
【図４】本発明の例示的実施形態に従う順次画像装置を説明するブロック図。
【図５】本発明の例示的実施形態に従う図４の装置の動作を説明するタイミング図。
【図６】本発明の例示的実施形態に従う代替順次画像装置を説明するブロック図。
【図７】本発明の例示的実施形態に従う図６の装置の動作を説明するタイミング図。
【図８Ａ】本発明の例示的実施形態に従うモードに対する色照明のタイミング図。
【図８Ｂ】本発明の例示的実施形態に従うモードに対する色照明のタイミング図。
【図９】本発明の例示的実施形態に従うモードに対する色照明のタイミング図。
【図１０】本発明の例示的実施形態に従うモードに対する色照明のタイミング図。
【図１１】図１０、１２、１４、１６、及び１８のそれぞれのタイミング図に関連する色域の色度図。
【図１２】本発明の例示的実施形態に従うモードに対する色照明のタイミング図。
【図１３】図１０、１２、１４、１６、及び１８のそれぞれのタイミング図に関連する色域の色度図。
【図１４】本発明の例示的実施形態に従うモードに対する色照明のタイミング図。
【図１５】図１０、１２、１４、１６、及び１８のそれぞれのタイミング図に関連する色域の色度図。
【図１６】本発明の例示的実施形態に従うモードに対する色照明のタイミング図。
【図１７】図１０、１２、１４、１６、及び１８のそれぞれのタイミング図に関連する色域の色度図。
【図１８】本発明の例示的実施形態に従うモードに対する色照明のタイミング図。
【図１９】図１０、１２、１４、１６、及び１８のそれぞれのタイミング図に関連する色域の色度図。
【図２０】本発明の例示的実施形態に従う装置のブロック図。
【図２１】本発明の例示的実施形態に従う方法を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
種々の例示的実施形態の次の説明において、本明細書の一部を形成する添付図面が参照されており、添付図面では、種々の例示的実施形態が実例として示される。本発明の範囲から逸脱することなく構造的及び動作的な変更がなされうることから、他の実施形態が利用される場合もある点は理解されるべきである。
【００１５】
本発明は、概して、順次色画像法を使用して画像を生成するための改善された方法及び装置に関する。種々の実施形態は、本明細書において、発光ダイオード（ＬＥＤ）プロジェクタに関して説明されるが、本発明はそのように限定される必要はない。本発明の実施形態は、色順次画像システムのＬＥＤ照明順序のソフトウェア制御を提供し得る、ＬＥＤ照明制御システムを含む。この手法は、機械設備の物理量及び費用を低減し、また、単一の色順次システムが、色域、ルーメン、及び／又は、ルーメン／ワットに対する高い値を選択的に得ることを可能にする。
【００１６】
ここで図１を参照すると、ブロック図は、本発明の例示的実施形態に従うシステム１００を説明する。システム１００は、少なくとも２つの独立に作動される光源１０２、１０４を含み、それらは互いに異なる波長で放射する。次の例において、これらの光源１０２、１０４はＬＥＤとして説明されるが、本発明は、白熱、蛍光、及び／又は、任意の他の現在又は将来の電子発光技術を含む、他の光源にも応用可能であろう。システムは、２つの光源１０２、１０４より多い光源を含んでもよい。後述される種々の実施形態は、例えば、３つ又は４つの光源を使用してもよい。
【００１７】
光源１０２、１０４は、それぞれ、複数の電界発光要素（例えば、ＬＥＤの半導体接合部）を含んでもよく、しかし、これらの要素は概して、本明細書に説明される実施形態において、それぞれの個別の源１０２、１０４に対して一致して照明する。いくつかの実施形態において、光源１０２、１０４はまた、それぞれ物理的に内蔵型であってよく、例えば、共通の又は別個のコンポーネントパッケージに入れられてもよい。例えば、ピコプロジェクタといった空間に制約のあるデバイスに対して、それぞれの光源１０２、１０４は、単一のＬＥＤ回路基板実装パッケージを含んでもよい。他の構成において、光源１０２、１０４は、複数の独立に制御可能なＬＥＤ接合を伴う、単一の物理パッケージに内蔵されてもよい。
【００１８】
光源１０２、１０４は、電気信号１０８、１１０を使用して、それぞれの光源１０２、１０４を制御するコントローラ１０６によって制御される。コントローラ１０６は、集合的に色順次画像（例えば、ビデオフレーム）を形成する、時間分離された（例えば、順次的な）第１及び第２の色フィールドの間に、少なくとも光源１０２、１０４を作動させるように構成される。コントローラ１０６は、光源１０２、１０４に電力を供給するためのドライバ回路を含んでもよく、又は、ドライバが、コントローラ１０６からの入力を受信する物理的に分離されたデバイスとして提供されてもよい。
【００１９】
作動されると、光源１０２、１０４は、光１１２、１１４を放射し、それらは転写装置１１６によって受信される。転写装置１１６は、光源１０２、１０４からの光を受信するように構成された特性を含んでもよく、受信した光を用いて、色フィールドのそれぞれの間に、例えば、１つ又はそれ以上のレンズ１２０を介して光を投影することによって、ディスプレイ１１８上のピクセルを選択的に照明してもよい。例えば、転写装置１１６は、ピクセルの選択された部分集合のみをそれぞれの色フィールドに対して表示させてもよい。転写装置１１６によるそのようなピクセルの選択的表示は、例えば、特定のピクセルに対するオンかオフかといった２値法で、又は、例えば、それぞれのピクセルに、オフ（照明なし）からオン（完全に照明される）までの分離又は連続した範囲において光１１２、１１４を投影させるといった変数法で達成され得る。転写デバイス１１６の例は、反射型液晶（ＬＣｏＳ）空間光変調器と、マイクロミラー反射器とを含む。これらの画像デバイス１１６のそれぞれのピクセルは、デジタル論理が、転写装置１１６と、コントローラ１０６と、光源１０２、１０４との間の相互作用に基づく多色画像を形成することができるように、独立にアドレス可能であってよい。
【００２０】
画像ディスプレイ１１８は、転写装置１１６と光源１０２、１０４とに実装された特定の技術に依存して変化してもよい。例えば、転写装置１１６が前面投影用に構成される場合には、画像ディスプレイ１１８は、壁、スクリーン等といった投影に好適な任意の外部表面を含むことができる。背面投影デバイスといった他のディスプレイ構成は、画像ディスプレイ１１８として使用される一体型スクリーンを有することがある。
【００２１】
概して、説明されるシステム１００における順次色画像法は、少なくとも、転写装置１１６の空間変調器と同期して光源１０２、１０４のそれぞれを独立に照明する。このことの例は、図２のブロック図において示されている。この例において、３つのＬＥＤ  ２０２、２０４、及び２０６はそれぞれ、照明されるときに、３つの異なる色（例えば、赤、緑、及び青）を放射する。これらのＬＥＤ  ２０２、２０４、及び２０６のうちの少なくとも１つは、それぞれの色フィールド２０８、２１０、２１２に対して照明される。
【００２２】
この例において、それぞれの色フィールド２０８、２１０、２１２は、フィールドが示される時間の間に照明するＬＥＤ  ２０２、２０４、及び２０６のうちのそれぞれの色と関連されてもよい。また、それぞれの色フィールド２０８、２１０、２１２の間、転写装置１１６は、図２の状態１１６ａ、１１６ｂ、及び１１６ｃに表されるように、それぞれの色に対して必要に応じて個別のピクセルが照明されるようにしてもよい。１１６ａにおいて、例えば、陰影部分２１４及び２１６は、異なる陰影が異なる照度を表している状態で、色フィールド２０８に対して照明するピクセルを表すことができる。時間ｔ１（色フィールド２０８に対応）から時間ｔ３（色フィールド２１２に対応）までを通じる間に経過する時間内に、観察者の目は、例えばディスプレイ１１８上に、合成画像を知覚することができる。
【００２３】
本発明の実施形態において、光源のうちの少なくとも１つは、色フィールドのうちの２つ又はそれ以上の間に、異なる非ゼロ電流振幅で作動される。これは図２に示され、ＬＥＤ  ２０２及び２０４がフィールド２０８の間に照明される場合、ＬＥＤ  ２０４及び２０６がフィールド２１０の間に照明され、またＬＥＤ  ２０２及び２０６がフィールド２１２の間に照明される。コントローラ１０６（及び、他のコンポーネント）に関連する種々の特性は、表示システムが柔軟に表示モードを適合し、色範囲、輝度、出力効率等といった、ディスプレイの種々の側面を強化することを可能にする。例えば、非ゼロ電流振幅は、システム１００の動作モードを素早く変更するように、プログラム可能に調整可能であってよい。
【００２４】
原色の部分集合の組み合わせによる、範囲、又は色の「域」の形状は、当該技術分野において周知である。例えば、白ピクセルは、図２に示されるようなそのようなシステムにおいて、３つのＬＥＤ全てを特定の水準（色域における「白点」に対応）で照明し、また転写装置１１６が、白ピクセルに対応するディスプレイ要素が状態１１６ａ〜ｃにおける３つの色フィールドのそれぞれに対して照明されるようにすることによって、形成され得る。このことは、図３に更に示される。
【００２５】
図３において、色度図３００は、本発明の実施形態に従う画像システムの異なるモードにおいて生成され得る、ＣＩＥ（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ  ｄｅ  ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）色空間内における相対的な色域を示す。例として、また限定するものではなく、赤、緑、及び青のＬＥＤを利用するシステムが説明される。１つの構成（以下、「全色域」とする）において、それぞれの色フィールドの間に、赤、緑、及び青のＬＥＤのうちの１つだけが照明する。そのようなシステムの色域は、三角形３０２によって表された外側境界線を有することがある。
【００２６】
三角形３０２の具体的な境界線は、赤、緑、及び青のＬＥＤの、ａ）相対輝度、及びｂ）主要な波長に基づく、任意の実装に対して画定されてもよい。白点３０４は、フィールドによって形成された合成色が白色であるように、それぞれの色フィールドのＬＥＤのそれぞれを、順次かつ独立に照明することによって達成され得る。白点３０４は、それぞれの色フィールドにおけるそれぞれのＬＥＤに対して、特定の出力水準を規定することによって、画定されてもよい。そのような場合において、白点３０４は、赤、緑、及び青のＬＥＤの電流（したがって、光強度）を変化させることによって、変えることが可能である。しかしながら、色域３０２は、別個に照明されるような赤、緑、及び青のＬＥＤの色の関数であるため、この個別の電流の変更は、必ずしも色域３０２自体を変化させるわけではない。
【００２７】
順次色表示の域を変更することが望ましい場合がある。例えば、表示される画像ファイルが符号化された対象の域に一致するディスプレイ域を有することが望ましいことがある。仮に、画像ファイルが、ＨＤＴＶ色域（ＩＴＵ−Ｒ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  ＢＴ．７０９によって画定され、一般にＲｅｃ．７０９として知られる）で符号化されたものである場合、色の再現は、Ｒｅｃ．７０９によって画定されたもののように赤、緑、及び青の原色を有するシステム上に表示される場合に最も写実的であろう。
【００２８】
他の状況において、域を変更して、より明るい画像と正確に生成され得る色の範囲とを交換することが、望ましい場合もある。これを成す１つの方法は、着色ＬＥＤを、それらのそれぞれの色フィールドの間だけでなく、他の色フィールドの間も照明することである。この方法において、ある特定のフィールドに関連していないＬＥＤは、そのフィールドの間、低減された色範囲と交換にではあるが、全体的な光学出力に寄与することができる。そのような低減された色域は、図３の三角形３０６として示され得る。
【００２９】
色域３０２を生成することが可能なシステムは、少なくとも１つのＬＥＤを、それ自身の色フィールドで照明し、同様にその色フィールドの外側でも照明させるように、非ゼロ電流をプログラム可能に設定することによって、色域３０４を生成するように構成されてもよい。このことは、正確に表現され得る色の範囲を低減させるかもしれないが、より多くの照明を提供することによって、画像の輝度を増大する可能性を提供する。そのようなシステムにおいて、着色ＬＥＤは、それらのそれぞれの色フィールドの間だけでなく、他の色フィールドの間でも低減された振幅で照明され、全体の画像輝度における増大を提供する。
【００３０】
低減された色域画像が、著しい周囲照明を伴う環境において表示されるとき、増大された輝度は、主に周囲照明によって画定され得る黒レベルと比較してより大きいコントラスト比率を提供することができるため、画像は、全色域よりも多いコントラストを有するように知覚され得る。ＬＥＤ照明スキームへ柔軟性を提供することが望ましい一方で、機械設備の量又は複雑性を増大することなしに、そうすることが望ましい場合もある。
【００３１】
所要機械設備の増大は、最終製品の費用、寸法、電力消費、複雑性等の増大につながり、またこれらの全パラメーターは、特定の携帯機器に対して同時に最適化される必要があり得る。例えば、特定の機械設備の費用の大半は、設計を実装するために要求される集積回路の数によって占められる場合がある。ＬＥＤドライバのようなあるコンポーネントの場合においては、装置の最終寸法は、ＬＥＤドライバチャネルに要求される誘導子の数によって、大半を占められる場合がある。これら及び他の設計の検討は、本明細書中に説明される、小型で、低費用で、かつ柔軟なＬＥＤドライブ配置の設計において考慮される。
【００３２】
例えば、携帯型投影デバイスが、標準高色域モード（それぞれのＬＥＤが、そのそれぞれの色時間帯の間のみ点灯）を有することが、望ましい場合もある。同様に、黒＆白文章及び線画の表示に有用な高輝度モードを有するように、白単独域（色が少ないか又は無色で、３つ全てのＬＥＤが、それぞれの色時間帯にわたって点灯）を有することが望ましい場合もある。そのようなデバイスに有用となり得る他の表示モードは、ａ）１ワットあたりの最高ルーメン仕様を可能にする、緑の色モード（緑のＬＥＤが、３つ全ての色時間帯にわたって点灯）、ｂ）輝度と色域との交換選択を可能にする、選択可能な色「漏洩」、ｃ）夜間視界（軍隊又は天文学用途向け）を維持するのに役立つであろう、赤のモード（赤のＬＥＤが、３つ全ての色時間帯にわたって点灯）、及びｄ）選択可能色域、を含む。ソフトウェアを介して、例えば、表示される内容及び／又は環境を検出し、状況に最も適するようにモードを自動的に選択及び／又は調整することによって、これらの又は他のモードを自動的に適用させ調整することが望ましい場合もある。これらのモードを、手動で選択可能で、調整可能で、またユーザー入力を介して作動されるように、提供することが望ましい（及び／又は十分である）場合もある。
【００３３】
ここで図４を参照すると、ブロック図は、本発明の例示的実施形態に従う順次画像装置４００の少なくとも一部分を説明する。装置は、ＬＥＤ光源４０２〜４０５を含む。ＬＥＤ  ４０２及び４０３は、それぞれ赤及び青であり、ＬＥＤ  ４０４及び４０５の双方は緑である（例えば、４９０〜５６０ｎｍの範囲の波長において放射する）。緑のＬＥＤ  ４０４、４０５は、互いに同時に照明するように構成されることができ、その結果、本明細書に説明される実施形態において単一の光源として見なされてもよい。２つの緑のＬＥＤ  ４０４、４０５の使用は概念的に必然ではないが、いくつかのシステムにおいては、所望の緑の光強度量を得るために有用なこともある。
【００３４】
ＬＥＤに送られる電流は、ドライバ回路４０６によって制御される。この例において、ドライバ４０６は、Ｌｉｎｅａｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ製のＬＴ３４７６といった、４チャネルの高効率ＬＥＤドライバである。ドライバ４０６は、ＬＥＤ  ４０２〜４０５のそれぞれを独立に有効又は無効にするために使用される作動入力４０７〜４１０を含む。この作動は、赤、緑、及び青の作動信号４１１〜４１３に応じて起こる。上述の通り、緑のＬＥＤ  ４０４〜４０５は、単一の光ユニットとして動作するように構成されてもよく、ここでは、入力４０８及び４０９の双方を緑の作動信号４１２に一緒に結合することによって示される。
【００３５】
ＬＥＤ  ４０２〜４０５の作動は、コントローラ４２４によって促進されてもよい。コントローラ４２４は、空間光変調器（ＳＬＭ）（例えば、図１の転写装置１１６）といった、転写装置と同期して、ＬＥＤ  ４０２〜４０５の照明を促進する論理回路を含んでもよい。概して、転写装置は、ＬＥＤ  ４０２〜４０５からの光が、それぞれの色フィールドに対する個別のアドレス可能要素を通過することを選択的に可能にし、それによって、色フィールドに対して照明されるべきピクセルを投影する。コントローラ４２４及び／又は転写装置１１６は、それぞれの色フィールドに対して、転写装置１１６の状態と同期して、作動信号４１１〜４１３を提供してもよい。
【００３６】
概して、ＬＥＤ  ４０２〜４０５は、転写装置１１６が色フィールドの投影に好適な状態であるときだけ照明され、転写装置１１６が色フィールド間を切り替えているときは、消灯される。これは、転写装置１１６の状態が、切替時の間は不安定になる可能性があり、したがって、切替時の間に転写装置を照明することは、画像アーチファクトをもたらし得るためである。そのようなアーチファクトの可能性を低減するため、システムは、コントローラ４２４を介してか又は転写装置自体を介してかのいずれかで、転写装置１１６がフィールド間の遷移を終了したときに、それぞれの色フィールドに対して、作動信号４１１〜４１３を介して、ＬＥＤ  ４０２〜４０５に電流を律動的に送ってもよい。
【００３７】
本発明の１つの実施形態において、ＬＥＤ  ４０２〜４０５が照明されるとき、それらは色フィールドの持続時間全体にわたって照明される。これは、転写装置がパルス幅変調を使用して色フィールド内に「グレースケール」を得る場合にもたらされることがある、画像アーチファクトを予防するのに役立ち得る。そのような場合において、転写装置自体が、転写装置内のそれぞれのピクセル要素の反射率又は伝達率を変化させるといった、色フィールド内でグレースケールを提供するような特性を含んでもよい。
【００３８】
いずれの場合も、作動信号４１１〜４１３は、ＬＥＤ  ４０２〜４０５を作動又は停止させるために使用され、ＬＥＤ  ４０２〜４０５によって提供された電流量を制御することを意図せず、またその電流量は、色フィールドの間にＬＥＤ  ４０２〜４０５の最大照明に影響する。代わりに、ドライバ４０６への入力４１４は、ＬＥＤ  ４０２〜４０５に、それらが作動されるときに適用される電流を制御するために使用される。入力４１４は、例えば、入力４１４とアース４１８（ＬＴ３４６のドライバ４０６の場合等）との間の電圧を設定することによって、電流を制御してもよい。これは、示された例においては、１つ又はそれ以上のデジタルポテンショメーター４２８、切替回路４２２、及びコントローラ４２４によって達成される。
【００３９】
装置４００は、３つの色フィールドに対して３つの異なる色のＬＥＤ  ４０２〜４０５を使用しており、ＬＥＤの全ては、それぞれの色フィールドの間に異なる電流値を使用して照明されてもよい。その結果、９つの異なる電流値が、任意の所定の表示モードに対して、ポテンショメーター４２０を介して設定される必要があり得る。３つの色フィールドのそれぞれの間の、それぞれのＬＥＤに対する３つの電流値である。これは、ポテンショメーター４２０へ入力として送られる９つの信号４２２によって示される。信号４２２のそれぞれは、所定のチャネルに対して２５６の電圧水準のうちの１つを設定するために使用される８ビットワードといった、多ビットワードであってもよい。この例において、ポテンショメーター４２０は、Ａｎａｌｏｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ＡＤ５２５２であり、２５６個のポジションを有する、４チャネル不揮発性メモリデジタル制御ポテンショメーターである。これらのデジタルポテンショメーター４２０は、機械的ポテンショメーター、トリマー、及び可変抵抗器によって実行されるような、類似の電子調整機能を実行することができ、しかし、容易にプログラム可能な方法で実行することができる。
【００４０】
９つの入力ワード４２２に応じて、ポテンショメーター４２０は、１２本の電流制御線４２６に可変電圧を提供してもよい。本実施形態において、緑のＬＥＤ  ４０４、４０５のそれぞれは、１２本の電流制御線４２６のうちの専用の１本へ割り当てられてもよい。そのような場合において、入力ワード４２２のうちの１つは、ポテンショメーター４２０のそれぞれにおいて２つの入力へと並行して（図示せず）送られてもよい。他の配置において、ポテンショメーター４２０のそれぞれのうちの３つのチャネルのみが使用されてもよく、また電流制御線４２６のうちの２本（例えば、緑のＬＥＤ  ４０４、４０５と関連するもの）を並行して一緒に接続し、ポテンショメーター４２０から出る９本の独立した電流制御線４２６のみをもたらしてもよい。
【００４１】
ポテンショメーター４２０を設定するために必要な時間は、連続する色フィールド間の時間よりも長いことがあるため、３つのポテンショメーター４２０のそれぞれ１つは、切替ネットワーク４２８を介してドライバ４０６へ結合されてもよい。切替ネットワーク４２８は、フィールド作動信号４１１〜４１３に応じて、ポテンショメーター４２０を、それぞれの色フィールドに対してドライバ入力４１４へと選択的に結合する。この方法において、ＬＥＤ  ４０２〜４０５のＬＥＤ電流は、ポテンショメーター４２０の切替速度にかかわらず、それぞれの色フィールドに対して素早く変化されることが可能である。
【００４２】
切替ネットワーク４２８は、転写装置１１６（例えば、ＳＬＭ）が次の色フィールド画像へ遷移するのに要求される時間よりも少ない時間で、第１の電圧から第２の電圧へと遷移されてもよい。この切替動作は、例えば、それぞれの色フィールドに対して別個の多チャンネルドライバ４０６を使用するシステムと比較して、要求されるＬＥＤドライバ回路４０６の数を低減することができる。示された配置において、１つのドライバ４０６のＬＥＤドライバチャネルのそれぞれは、色フィールドのそれぞれの間に利用され、大半の時間アイドリングするであろう余分の回路を排除することができる。切替ネットワーク４２８の切替は、作動信号４１１〜４１３から分離されている制御線４３０によってここに示されるように、転写装置１１６と同期することができる。あるいは、作動信号４１１〜４１３は、コントローラ４２４まで送られることも可能であり、コントローラ４２４はまた、切替ネットワーク４２８を転写装置１１６と順次動作するように制御することが可能である。
【００４３】
ＬＥＤ  ４０２〜４０５の相対電流は、最大色域モード、増大輝度モード等といった、異なる表示モードを設定するために、プログラム可能に変更されてもよい。それらの場合において、モード変更はまれにしか発生しないため、ポテンショメーター４２０を設定又は更新するために要求される時間は問題ではないだろう。更に、ユーザーは、モードの切替時に何らかの一時的なアーチファクト又は同様のものが見えると予想することができ、その状況においてはそのようなアーチファクトは不都合にはならないであろう。他の配置において、ＬＥＤ  ４０２〜４０５は、ポテンショメーター４２０が設定又は調整されている間、消灯されることが可能である。
【００４４】
このスキームの１つの利点は、ドライバ４０６が、ＬＥＤ  ４０２〜４０５のそれぞれを、関連する色フィールドの間に主要光源として照明し、またそれらを他の色フィールドの間に、色域低減光源として照明することである。そのようなシステムは、光源として３つ又は４つのＬＥＤ  ４０２〜４０５しか必要とせず、ＬＥＤ  ４０２〜４０５を収容するために要求される空間を低減する。
【００４５】
ドライバ４０６といった高効率ＬＥＤドライバのそれぞれのチャネルは、誘導子（図示せず）を利用して、ＬＥＤ  ４０２〜４０５のそれぞれにおけるリップル電流を最小化してもよい。これらの誘導子は、時としてＬＥＤドライバ回路の最大のコンポーネントである。したがって、４つのチャネルに対して１つのドライバ４０６のみを使用することによって、ＬＥＤ  ４０２〜４０５のそれぞれに対して１つの誘導子しか必要ではない。このことは、例えば、複数のドライバ４０６を使用するシステムと比較して、ドライバ４０６及びその関連回路を収容するために必要な空間を低減することができる。
【００４６】
図４に示される装置のより良い理解を促進するために、本発明の実施形態に従うタイミング図５００が図５に示される。切替ネットワーク４２８に関連する信号が、選択されたポテンショメーター４２０をドライバ４０６と結合させるパルスとして示される。デジタルインターフェース信号４２２は、デジタルポテンショメーター４２０のチャネルのうちのいくつか又は全てを設定／調整するために使用されるデジタル線上の一般的な活動を表している。
【００４７】
タイミング図５００は更に、それぞれの着色ＬＥＤ  ４０２〜４０５を点灯させるように低から高へと遷移する、作動信号４１１〜４１３の状態を示す。この例において、コントローラ４２４及び／又は転写装置１１６は、それぞれの色フィールドに対して、全ての信号４１１〜４１３を同じに設定するように構成されてもよい。更に後述されるように、信号４１１〜４１３が各フィールドに対してコントローラ及び／又は転写装置１１６から個別にのみ作動される場合、ＯＲゲートは、信号４１１〜４１３を組み合わせるために、代わりに使用されてもよい。
【００４８】
信号５０２〜５０４は、それぞれの赤、緑、青のＬＥＤ  ４０２〜４０５の、それぞれの照明値を表す。これらの値は、ＬＥＤ  ４０２〜４０５に適用される電流量にほぼ比例し得る。表示パネル１１８信号は、転写装置１１６及び／又は表示パネル１１８で見られ得る３つの照明値５０２〜５０４の合成を示す。
【００４９】
タイミング図５００は、初期化期間５０８、並びに、図４の装置４００と関連することができるような、２つの連続するビデオフレーム５１０及び５１２を含む。初期化期間５０８の間、ポテンショメーター４２０は、後続するデバイス動作の間に使用される電流量の値とともに読み込まれる。またこの期間５０８の間、ＬＥＤ  ４０２〜４０５は、作動信号４１１〜４１３の一定の低状態によって、また信号５０２〜５０４又は表示パネル１１８の無照明によって示されるように、消灯したままである。
【００５０】
示されるビデオフレーム５１０、５１２の間、また後続するフレームの間、デジタルインターフェース４２２は休止している。これは、ポテンショメーター４２０が前回の設定を保持し、ＬＥＤ  ４０２〜４０５の相対電流振幅が、現在の動作モードの間、一定のままであろうためである。フレーム５１０、５１２のそれぞれに対して、作動信号４１１〜４１３は３回パルス発信し、赤、緑、及び青の色フィールドのそれぞれに対する１回であるように示される。光源照明５０２〜５０４の相対的振幅によって示され得るように、デバイスは、図３に示される色域３０６のような、低減された色域において現在動作中である。したがって、赤の色フィールドの間に、例えば、赤の照明５０２は高水準であり、一方で緑及び青の照明５０３、５０４はより低いが、ゼロではない。この緑及び青のオフフィールド照明５０３〜５０４は、赤のフィールドの間に、表示パネル１１８で示される出力の輝度を増大させるのに役立つ。
【００５１】
妥当な白点を得るために、赤、緑、及び青の色５０２〜５０４の光強度は、赤、緑、及び青の照明パルス５０２〜５０４の等しい振幅及び持続時間によって図に描写されるように、ほぼ等しくてよい。白点を調整するために、色パルスの振幅及び／又は持続時間は、調整されてもよい。しかしながら、これらの照明パルス５０２〜５０４のタイミング（持続時間及び時間的位置の双方）は、転写装置１１６を介して発生し得る作動信号４１１〜４１３によって照明が駆動されるように、転写装置１１６と依然同期していてもよい。
【００５２】
色順次投影システムは、それぞれのビデオフレームからの入力画像データを、赤、緑、及び青の色フィールドへと変換してもよい。それぞれの色フィールドは、転写装置１１６がそれぞれの色を伴って照明されている間に、転写装置１１６上に順次表される。白点は、赤、緑、及び青の照明パルスの相対的光強度を調整することによって、設定され得る。例えば、仮に白点があまりにも緑がかっている場合、赤及び青の照明パルス列５０２、５０４の振幅を保ったまま、緑の照明パルス列５０３の振幅は低減され得る。これは、緑のＬＥＤ  ４０４、４０５に関連するデジタルポテンショメーター４２０のチャネルを調整することによって、達成され得る。
【００５３】
図４に示される実装はまた、ビデオモードの容易な選択及び調整を促進することに加えて、他の利点も提供する可能性があるということに留意されたい。例えば、全ＬＥＤ  ４０２〜４０５の陽極は、電気的に相互接続されることが分かる。このことは、ＬＥＤ  ４０２〜４０５を、共通の熱管理構造（例えば、導電性の金属放熱板）に容易に接続することを可能にする。そのような配置において、それぞれの陽極は同じ電位であり、それぞれのＬＥＤ  ４０２〜４０５が、互いに完全に電気的に絶縁される必要性を排除する。電気絶縁体の導入は典型的に、不要な熱抵抗を導入しＬＥＤの冷却を妨げるため、これは利点である。熱は、ＬＥＤ性能を損ない、またＬＥＤの寿命を縮める可能性がある。
【００５４】
説明される装置４００の別の利点は、ＤＣ／ＤＣコンバータを使用して、それぞれのＬＥＤ  ４０２〜４０５に対して制御された電流値へと電力供給電圧を効率的に変換する、ＬＴ３４７６ドライバの利用である。高い電流リップル（例えば、パルス幅変調手法に伴う）は、低減されたＬＥＤ性能（例えば、電気入力あたりの低減されたルーメン出力）をもたらす可能性があるため、電流リップルを最小にするように、誘導子をそれぞれの電流制御経路に組み込むことは有益である。コントローラ４２４機能の機能は、転写装置／ＳＬＭといった、種々の要素へ分配され得るということに留意されたい。同様に、独立に制御される電流経路は、それぞれのＬＥＤ電流の独立かつ同時の制御を提供し、ＬＥＤ単位あたりでの電流パルス規模及びタイミングに柔軟性を提供することも留意されたい。
【００５５】
装置４００はまた、パルス幅変調（ＰＷＭ）システムを使用して平均ＬＥＤ電流を制御するように構成されてもよく、平均ＬＥＤ電流はまた、知覚されるＬＥＤルーメンを制御することができるということにも、留意すべきである。そのような場合において、ＰＷＭを使用して個別のピクセルの輝度を変調するＳＬＭと併せて、この時間領域信号が画像アーチファクトを引き起こさないことを確実にするために、追加の設備が必要になることがある。１つの手法は、ＬＥＤを、ＳＬＭによって使用された場合よりもはるかに高い率でＰＷＭすることである。例えば、ＬＴ３４７６は、顕著な画像アーチファクトなしに、１．５ＭＨｚでＰＷＭされることに成功している。別の手法は、ＬＥＤ電流を制御する手段としてＰＷＭを回避し、したがって画像アーチファクトの作成を回避し、むしろ例えば図５に示されるように、それぞれのＬＥＤ電流パルスの振幅を制御することである。
【００５６】
ここで図６を参照すると、ブロック図は、本発明の実施形態に従う装置６００のための代替回路配置を説明する。この配置６００は、図４の装置に類似して、ＬＥＤ  ４０２〜４０５に結合されたＬＴ３４７６ドライバ４０６を使用する。図４と異なり、作動信号４１１〜４１３は、ドライバ４０６の入力４０７〜４１０に直接には結合されないが、ＯＲゲート６０２を介して論理的に組み合わせられる。ゲート６０２の論理ＯＲ機能は、別個の論理内に、又はコントローラ若しくは他のデジタル機械設備といった他の手段とともに、実装され得る。
【００５７】
説明される装置６００は同様に、図４のコントローラ４２４に類似した機能を提供することができる、コントローラ６０４を含む。この配置６００において、しかしながら、作動入力４１１〜４１３はまた、制御線６１０を介してコントローラ６０４へ送られる。コントローラ６０４は、これらの線６１０を使用して、デジタルインターフェース６０８を介して単一の４チャネルポテンショメーター６０６を制御する。この配置６００は、図４に示される３つのデジタルポテンショメーター４２０を、Ａｎａｌｏｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ製のモデル番号ＡＤ５２０４としてここに表される、単一の、より高速のデジタルポテンショメーター６０６と置換する。
【００５８】
このデジタルポテンショメーター６０６は、転写装置１１６が１つの色フィールドから次へと遷移するのに要求される時間よりも少ない時間で、第１の電圧から第２の電圧へと遷移されるその性能に基づいて選択され得る。これは、転写装置１１６とポテンショメーター６０６との相対的な切替時間に応じて可能な場合がある。
【００５９】
先に述べられた通り、制御線６１０（例えば、転写装置１１６から発生する）は、コントローラ６０４が転写装置１１６に連続してデジタルポテンショメーター６０６を更新することができるように、コントローラ６０４まで送られる。このことは、回路６００が、完全なＬＥＤ駆動順序の柔軟性を依然提供しつつも、先に説明された装置４００よりも、費用及びシステムの容量を潜在的に低減することを可能にする。
【００６０】
ここで図７を参照すると、タイミング図７００は、図５の図５００のコンポーネントを示す類似の参照番号を使用して、２つのビデオフレーム５１０、５１２に対して、図６の回路がどのように低減された色域を生成することができるかを説明する。この図７００において、作動信号４１１〜４１３は、それぞれの赤、緑、及び青の色フィールドの間にのみパルス発信され、またドライバ４０６への入力４０７（及び入力４０８〜４１０）で追加信号が見られる。４０７でのこの信号は、信号４１１〜４１３の論理ＯＲから形成される。同様に、デジタルインターフェース６０８は、それぞれの色フィールドに対する構成ワードを受信し、それによって、３つの色のそれぞれに対する規模値を設定する。これは、インターフェース６０８において、ＬＥＤ  ４０２〜４０５への電流をそれぞれ変化させるそれぞれのフレーム５１０、５１２の間の３つのパルスとして見られ、それによって、色フィールドの間のそれぞれに見られる変動照明値５０２〜５０４を提供する。
【００６１】
前述された種々の実施形態の１つの利点は、デバイスが、局所的条件に適するように、容易に表示モードを切り替えることを可能にすることである。そのような条件とは、表示される素材の種類、周辺光、電力源、電池水準、投影面等を含むが、それらに限定されない。図８Ａ、８Ｂ、及び９〜１９において、例示的実施形態に従う種々のモード及びそれらの特徴が、示され、また説明される。図８Ａ、８Ｂ、９、１０、１２、１４、１６、及び１８において、図５及び７に示される色照明信号５０２〜５０４と同様に、色照明タイミング図は、本発明の追加の実施形態に従う他の可能なモードを説明する。更に、図１１、１３、１５、１７、及び１９は、図１０、１２、１４、１６、及び１８のそれぞれのタイミング図によって表された色域の色度図を示す。これは、本発明の実施形態によって提供され得る全てのモードの可能性の包括的一覧を意図するものではなく、異なるモード及びそれらの使用可能性の例を説明することを意図する。
【００６２】
図８Ａの図８００において、全ての色は、全てのフィールドに最大又はその近くで５０２〜５０４を照明する。したがって、この図８００はグレースケールモードを表す。このモードは、全てのＬＥＤが全ての色フィールドの間に高輝度で点灯するため、可能な限り最も明るい表示を提供することができる。グレースケール表現は、文章、線画、フローチャート等といった情報を見る際には許容可能な手段であり得る。
【００６３】
同様に、図８Ｂのタイミング図８０２も、グレースケールを生成するであろう。しかしながら、図８０２における色フィールドの持続時間は均一ではなく、緑が最も明るく、かつ青が最も明るくない状態で、均一に飽和した原色に対するグレースケール色区別をもたらす。これは、完全に飽和した原色を異なる濃淡レベルへ置き換え、それらをグレースケール表現においてであっても識別され得るようにする。色を識別する能力は、情報を伝達するために色が使用されるプロット及びグラフといった画像の解釈において有用な場合がある。この特性は、観察者が、グレースケール表現において他の方法では識別され得ない特性を、識別することを可能にし得る。この特性は、色のグレースケールへの変換特徴によって、何らかの画像内容の不自然なグレースケール表現を作成することがある。
【００６４】
図９のタイミング図９００は、最も効率的（１ワットあたりのルーメンという観点から）な色、すなわち緑のみが使用されるため、最高効率（例えば、１ワットあたりのルーメン）を生成することができる。色フィールドのそれぞれに対する不均等な持続時間は、グレースケールシナリオにおいて説明される通り、飽和画像色を差別化するのに役立つように使用され得る。同様に、実質的に赤、又は任意の他の色である色域を生成することも、有用な場合がある。これは、芸術的な価値等を有する可能性がある。実質的に赤の色域は、代替的には、例えば夜間視界を保持するために使用され得る。
【００６５】
図１０のタイミング図１０００に見られる手法は、図８Ａ及び８Ｂで示された前述の手法と類似しているが、わずかな色を更に提供する。このことは、図１１の色度図１１００における色域１１０２によって表される。このわずかな色は、高輝度を依然提供しつつ、観察者が色を識別することを可能にし得る。色を識別する能力は、例えば、情報を伝達するために色が使用される場合、プロット及びグラフといった画像の解釈において、有用なことがある。
【００６６】
ここで図１２及び１３を参照すると、タイミング図１２００は、図１３の色度図１３００における三角形１３０２によって示されるように、低減された色域のわずかな回転を導入する色モードを説明する。タイミング図１２００から分かるように、これは、１つの原色ＬＥＤを、その色フレームの間に全出力で又はそれに近い出力で照明し、またそのフレームの間に、他のもう１つの非関連ＬＥＤを低出力で照明することによって達成されるが、第３のＬＥＤはそのフレームに対して消灯されたままである。このことは、色フィールドにつき２つのＬＥＤのみが照明されるため、輝度と電力消費との間の均衡を提供することができる。
【００６７】
ここで図１４及び１５を参照すると、タイミング図１４００は、図１５の色度図１５００における三角形１５０２によって示されるように、全色域の完全回転を導入する色モードを説明する。タイミング図１４００から分かるように、これは、１つの原色ＬＥＤを、異なる色に関連する色フィールドの間に、全出力で又はそれに近い出力で代用することによって達成される。得られる色域１５０２は、類似の範囲を包含することができるが、例えば、矢印１５０４によって表されるように、回転される。これは、トラブルシューティング、又は、芸術的／特殊効果等に対して用途を有し得る。
【００６８】
ここで図１６及び１７を参照すると、タイミング図１６００は、色度図１７００における三角形１７０２によって示されるように、反転色域を導入する色モードを説明する。タイミング図１６００から分かるように、これは、２つの原色のＬＥＤを、第３の色に関連する色フィールドの間に全出力で又はそれに近い出力で代用することによって達成され、第３の色はそれ自体の色フィールドの間に照明されない。得られる色域１７０２は、低減された範囲を包含することができ、同様に、例えば、矢印１７０４によって表されるように回転されてもよい。これは、トラブルシューティング、又は芸術的／特殊効果等に対して用途を有し得る。
【００６９】
ここで図１８及び１９を参照すると、タイミング図１８００は、色度図１９００における三角形１９０２によって示されるように、わずかな色を伴う緑スケールを導入する色モードを説明する。この手法は、図９に説明される手法に類似するが、わずかな色を提供する。このわずかな色は、ほぼ緑の照明を使用することによって非常に高い効率を依然提供しつつ、観察者が色を識別することを可能にし得る。色を識別する能力は、情報を伝達するために色が使用されるプロット及びグラフといった画像の解釈において有用な場合がある。
【００７０】
多くの種類の装置が、本明細書中で説明される順次色画像法を利用することができる。携帯機器を日常的に利用するユーザーはますます増加している。ここで図２０を参照すると、本発明の例示的実施形態に従って動作を実行することが可能な代表的携帯装置２０００の、例示的実施形態が説明される。当該技術分野の当業者は、例示的装置２０００は、単にそのようなデバイスに関連する可能性がある一般的機能を代表しており、また固定コンピュータシステムも、同様にそのような動作を実施するためのコンピュータ回路を含むことを理解するであろう。
【００７１】
装置２０００は、例えば、プロジェクタ２０２０（例えば、携帯型ユニバーサル・シリアル・バスプロジェクタ、内蔵型ピコプロジェクタ）、携帯電話２０２２、携帯型通信機器、携帯端末機、ラップトップコンピュータ２０２４、デスクトップコンピュータ、電話機器、テレビ電話、会議電話、テレビ装置、デジタルビデオレコーダ（ＤＶＲ）、セットトップボックス（ＳＴＢ）、無線電信機、オーディオ／ビデオプレイヤー、ゲーム機器、位置決定機器、デジタルカメラ／ビデオカメラ、及び／若しくは類似のもの、又はそれらのうちの任意の組み合わせを含んでもよい。装置２０００は、図１、４、及び６において示され、また説明される配置１００、４００、及び／又は６００の特性を含んでもよく、また図５及び７〜１９において示され説明されるモードを表示することが可能であってもよい。更に、装置２０００は、図２１に関して後に説明されるような機能を実施することが可能であってもよい。
【００７２】
処理装置２００２は、装置２０００の基本機能を制御する。それらの関連機能は、プログラム記憶装置／メモリ２００４に記憶された命令として含まれてもよい。本発明の例示的実施形態において、記憶装置／メモリ２００４に関連するプログラムモジュールは、携帯装置の電源が切れた際に情報が紛失しないように、不揮発性の電気的消去可能プログラム可能な読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュ読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードドライブ等に記憶される。本発明に従って動作を実行するための関連ソフトウェアはまた、コンピュータプログラム製品、コンピュータ読み取り可能媒体を介して提供されてもよく、及び／又は、データ信号を介して（例えば、インターネット及び中間無線ネットワークといった、１つ又はそれ以上のネットワークを介して、電子的にダウンロードされる）携帯装置２０００に伝送されてもよい。
【００７３】
携帯装置２０００は、処理／制御装置２００２に結合されたハードウェア及びソフトウェアコンポーネントを含んでもよい。携帯装置２０００は、携帯電話サービス事業者ネットワーク、ローカルネットワーク、並びに、インターネット及び公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）といった公衆ネットワークの任意の組み合わせを介して、有線又は無線データ接続の任意の組み合わせを維持するための、１つ又はそれ以上のネットワークインターフェース２００５を含んでもよい。
【００７４】
携帯装置２０００はまた、処理／制御装置２００２に結合された代替ネットワーク／データインターフェース２００６を含んでもよい。代替データインターフェース２００６は、有線及び無線媒体を含む、任意のデータ伝送媒体様式を使用して、二次データ経路を介して通信する能力を含んでもよい。代替データインターフェース２００６の例は、ＵＳＢ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＲＦＩＤ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、８０２．１１  Ｗｉ−Ｆｉ、ＩＲＤＡ、Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ、ＷｉＢｒｅｅ、ＧＰＳ等を含む。これらの代替データインターフェース２００６はまた、ケーブル、ネットワーク、及び／又は同機種間通信回線を介して通信可能であってもよい。
【００７５】
処理装置２００２は、携帯装置２０００に関連するユーザーインターフェースハードウェア２００８にも結合される。携帯端末のユーザーインターフェース２００８は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスといった、ディスプレイ２０２０を含んでもよい。ユーザーインターフェースハードウェア２００８はまた、ユーザー入力を受信することが可能な入力デバイスといった、変換器を含んでもよい。様々なユーザーインターフェースハードウェア／ソフトウェアは、キーパッド、スピーカ、マイクロホン、音声命令、切替装置、タッチパッド／スクリーン、ポインティングデバイス、トラックボール、ジョイスティック、振動発生器、ライト、加速度計等といった、インターフェース２００８に含まれてもよい。これらの及び他のユーザーインターフェースコンポーネントは、当該技術分野において既知であるように、処理装置２００２に結合される。
【００７６】
装置２０００は、ユーザーインターフェースハードウェア２００８の一部である、又はユーザーインターフェースハードウェア２００８から独立した、センサ／変換器２０１０を含んでもよい。そのようなセンサ２０１０は、ユーザーとの相互作用を必ずしも要求することなく、局所的条件（例えば、周辺光、場所、温度、加速、向き、近接性等）を測定することが可能であってもよい。そのようなセンサ／変換器２０１０はまた、媒体（例えば、文章、静止画、映像、音声等）を生成することが可能であってもよい。
【００７７】
装置２０００は更に、本明細書中に説明されるような特性を有する、少なくとも１つの順次色画像デバイス２０１２を含む。画像デバイス２０１２は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、ドライバ等を利用して、静止画像又はビデオ画像を投影してもよい。そのような投影は、画像を、外部表示面、及び／又は装置２０００と一体化した表示面上へ、可視化させてもよい。デバイス２０１２は、装置２０００がピコプロジェクタ周辺機器として構成されるような、装置２０００の主要な機能部品であってもよい。他の配置において、画像デバイス２０１２は、例えば、ユーザーインターフェース２００８の主要表示デバイスを補足する、補足デバイスであってもよい。
【００７８】
プログラム記憶装置／メモリ２００４は、携帯装置２０００上の機能に関連する機能及びアプリケーションを実行するためのオペレーティングシステムを含む。プログラム記憶装置２００４は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、プログラム可能及び／又は消去可能ＲＯＭ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、加入者インターフェースモジュール（ＳＩＭ）、無線インターフェースモジュール（ＷＩＭ）、スマートカード、ハードドライブ、コンピュータプログラム製品、及び取り外し可能なメモリデバイスのうちの、１つ又はそれ以上を含んでもよい。
【００７９】
記憶装置／メモリ２００４はまた、画像デバイス２０１２を駆動するための１つ又はそれ以上のソフトウェアドライバ２０１４を含んでもよい。ソフトウェアドライバ２０１４は、オペレーティングシステムドライバ、ミドルウェア、ハードウェアアブストラクションレイヤ、プロトコルスタック、並びに、画像デバイス２０１２及び関連ハードウェアへのアクセス及びそれらとのインターフェースを促進する他のソフトウェアのうちの任意の組み合わせを含んでもよい。
【００８０】
携帯装置２０００の記憶装置／メモリ２００４はまた、本発明の例示的実施形態に従う機能を実施するための専門ソフトウェアモジュールを含んでもよい。例えば、プログラム記憶装置／メモリ２００４は、画像デバイス２０１２に関連するモードを手動又は自動で変更できるモード選択モジュール２０１６を含んでもよい。例えば、ユーザーは、センサ２０１０を介して検出された周辺光に基づき低減された色域／増大された輝度モードを入力する自動モード選択を、モジュール２０１６を介して有効にすることができる。他の配置において、ユーザーは、表示される特定の内容（例えば、白黒文章／図面を伴う表現）に基づき最大に近い輝度のためのグレースケールモードを、モジュール２０１６を介して手動で選択してもよい。
【００８１】
図２０の携帯装置２０００は、本発明の原理が適用され得るコンピュータ環境の代表的例として提供される。本明細書に提供される説明から、当該技術分野の当技術者は、本発明は、様々な他の現在知られている及び将来の、携帯及び固定コンピュータ環境において、等しく適用可能であることを理解するであろう。例えば、デスクトップ及びサーバコンピュータデバイスは同様に、処理装置、メモリ、ユーザーインターフェース、及びデータ通信回路を含む。したがって、本発明は、ディスプレイを利用するいかなる既知のコンピュータ構造においても適用可能である。
【００８２】
ここで図２１を参照すると、フローチャートは、本発明の例示的実施形態に従う順次画像表示のための手順２１００を説明する。手順は、別個のビデオフレームを通じて反復（例えば、無限ループで）２１０２を含む。それぞれのフレームは、２１０４を２つ又はそれ以上の色フィールドへと分離され、それぞれの色フィールドに対してループ２１０６が入力される。それぞれの色フィールドに対して、２１０８において、異なる波長でそれぞれ放射する２つ又はそれ以上の光源が、プログラム可能に調整可能な非ゼロ電流振幅で照明される。２１１０において、色フィールドは、第１又は第２の光源のうちの少なくとも１つの照明と同期して、空間光変調器を介して投影される。全ての色フィールドの処理に際し、２１１２でループから抜け、またループ２１０２を介して次のフレームが処理される。
【００８３】
本発明の例示的実施形態の上述の説明を、例証及び説明の目的で提示してきた。それは、包括的であることも、又は開示されたまさにその形態に本発明を限定することも意図していない。以上の教示を考慮すれば、多くの修正形態及び変形形態が可能である。本発明の範囲は、この詳細な説明によって限定されるのではなく、むしろ添付の「特許請求の範囲」によって決定されることとする。
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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