(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる色の発光ダイオードにより供給されるビームでイメージャを照明することによって、少なくとも１つの画像の集合を表示する方法であって、前記方法は：
一次カラーベースと呼ばれる、カラーベースの少なくとも３つの原色に従って、符号化された前記集合の各々の画像を受信する段階であって、前記原色は、得られる色域をカバーする一次多辺形の角として表される、段階と；
二次カラーベースと呼ばれる、前記集合の前記少なくとも１つの画像に応じたカラーベースを決定する段階であって、前記二次カラーベースは、前記集合の前記少なくとも１つの画像のピクセルの各々を有する色域をカバーし、又は、前記集合の前記少なくとも１つの画像のピクセルの所定の割合をカバーする、二次多辺形の角として表される少なくとも３つの二次色を含み、前記二次色の各々は、原色又は原色の混合であり、前記二次多辺形は、前記一次多辺形に含まれ、かつ、前記二次カラーベースを決定する段階は、最もコンパクト化された前記二次多辺形を選択する段階を含み、コンパクト度は、前記二次多辺形の面積と二乗されたその周囲の長さとの比を得ることにより計算される、段階と； 
前記二次カラーベースに従って前記発光ダイオードを動的に制御する段階と；
前記二次カラーベースの前記二次色に従って、前記集合の前記少なくとも１つの画像のピクセルの各々を符号化することによって、前記一次カラーベースから前記二次カラーベースに、前記集合の前記少なくとも１つの画像を変換する段階と；
前記集合の前記少なくとも１つの変換された画像で前記イメージャを制御する段階と；
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記二次カラーベースは、前記一次カラーベースの２つの原色の混合に対応する少なくとも１つの二次色を有する、ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法であって、前記二次カラーベースは３つの二次色を有する、ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の方法であって、前記発光ダイオードを動的に制御する段階は、前記二次カラーベースに従って前記発光ダイオードのオンの時間を制御する段階を有する、ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の方法であって、前記発光ダイオードを動的に制御する段階は、前記二次カラーベースに従って前記発光ダイオードの光強度を制御する段階を有する、ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の方法であって、前記発光ダイオードを動的に制御する段階は、前記二次カラーベースに従って前記発光ダイオードを選択する段階を有する、ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法であって、前記一次カラーベースは前記二次カラーベースと区別されることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、前記のカラーベースを決定する段階は、前記二次多辺形によりカバーされ、前記集合の前記少なくとも１つの画像の画素の少なくとも９０％を含む領域を演算する段階を有し、前記カラーベースは前記領域に従って決定される、ことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、前記領域は前記集合の画像の画素の１００％を含む、ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法であって、前記集合の各々の画像を受信する前記段階において、各々の画像は前記二次カラーベースの状態で受信され、前記カラーベースを決定する前記段階は前記二次カラーベースを表すデータを受信する段階を有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか一項に記載の方法であって、前記集合は単一の画像を有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
少なくとも１つの画像の集合を投影し、イメージャを照明するビームを供給する異なる色の発光ダイオードを備えている、前記イメージャを照明するように意図された照明システムであって：
一次カラーベースと呼ばれる、カラーベースの少なくとも３つの原色に従って、符号化された前記集合の各々の画像を受信する手段であって、前記原色は、得られる色域をカバーする一次多辺形の角として表される、手段と；
二次カラーベースと呼ばれる、前記集合の前記少なくとも１つの画像に応じたカラーベースを決定する手段であって、前記二次カラーベースは、前記集合の少なくとも１つの画像のピクセルの各々を有する色域をカバーし、又は、前記集合の前記少なくとも１つの画像のピクセルの所定の割合をカバーする、二次多辺形の角として表される少なくとも３つの二次色を含み、前記二次色の各々は、原色又は原色の混合であり、前記二次多辺形は、前記一次多辺形に含まれ、かつ、前記二次カラーベースを決定する手段は、最もコンパクト化された前記二次多辺形を選択する手段を含み、コンパクト度は、前記二次多辺形の面積と二乗されたその周囲の長さとの比を得ることにより計算される、手段と；
前記二次カラーベースに従って前記発光ダイオードを動的に制御する手段と；
前記二次カラーベースの前記二次色に従って、前記集合の前記少なくとも１つの画像のピクセルの各々を符号化することによって、前記一次カラーベースから前記二次カラーベースに、前記集合の前記少なくとも１つの画像を変換する手段と；
前記集合の前記少なくとも１つの変換された画像で前記イメージャを制御する手段と；
を有することを特徴とする照明システム。
【請求項１３】
画像プロジェクタであって：
少なくとも１つのイメージャと；
前記少なくとも１つのイメージャの、投影スクリーン上への結像のための少なくとも１つの投影レンズと；
前記少なくとも１つのイメージャを照明するように意図された請求項１２に従い、且つ前記少なくとも１つのイメージャを照明するビームを供給する発光ダイオードを有する少なくとも１つの照明システムと；
を有することを特徴とする画像プロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投影の分野に関する。
【０００２】
更に詳細には、本発明は、フロントビデオプロジェクタ又はオーバーヘッドビデオプロジェクタにおけるイメージャ（又は、マイクロディスプレイ）のための照明システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
最新技術に従って、図１に示すように、イメージャ１１を照明する照明システム１０が実施されている。
【０００４】
従来、照明システム１０は、
−  楕円リフレクタを有する照明光源１００と
−  カラードホイール１０７と
−  矩形状ガイド１０２と
−  幾つかのリレーレンズ系１０４乃至１０６と
を有する。
【０００５】
照明光源１００は、その照明光源１００の楕円リフレクタの焦点において、矩形状ガイド１０２の入力部に位置付けられているカラードホイール１０７を照明するように光ビーム１０１を用いる。矩形状ガイド１０２は、照明ビームの円形断面を矩形断面に変換し、空間的に均一なビームを得るように用いられる。矩形状ガイド１０２の出力は、リレーレンズ系を介してイメージャ１１において表示され、それらのリレーレンズ系は、少なくとも２つであるが、しばしば、３つ又は４つのレンズを有する。
【０００６】
例えば、米国特許第６２２４２１６号明細書に開示されている他の最新技術に従って、カラードホイールを有する照明系はＬＥＤ（発光ダイオード）に基づく系により置き換えられる。緑色、青色及び赤色ＬＥＤは、緑色、青色及び赤色である飽和色照明ビームを順に生成するように連続的に切り換えられる。特定の構成においては、白色、マゼンタ色、シアン色又は黄色ビームがまた、備えられている。全ての場合、各々の色のカラードビームは固定された持続時間を有し、投影画像に依存しない。イメージャは、所定のカラーベースの画像に従って各々の画素の色を変調する。
【０００７】
それらの技術は、エネルギー消費を光学的に管理できない短所を有する。
【特許文献１】米国特許第６２２４２１６号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００４／００８２８８号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／０３０４００号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は上記の従来技術における短所を克服することである。
【０００９】
本発明の目的は、特に、高品質の画像が投影されているとき、エネルギー消費を最適化することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このために、本発明は、画像を投影するためのイメージャを照明し、異なる色の発光ダイオードを実施し、ダイオードがイメージャを照明するビームを供給するようにデザインされている方法を提供する。本発明に従って、少なくとも１つの画像の集合のために、その方法は：
−  その集合の各々の画像を受信するための段階；
−  二次カラーベースと呼ばれる、少なくとも１つの画像の集合に応じた色を決定するための段階；
−  前記二次カラーベースに従って、ダイオードを動的に制御するための段階；
を有する。
【００１１】
有利な特徴に従って、二次カラーベースは、２つの原色の混合に対応する少なくとも１つの二次色を有する。
【００１２】
特定の特徴に従って、二次カラーベースは３つの色を有する。
【００１３】
有利な特徴に従って、ダイオードを動的に制御するための段階は、ダイオードのオンの時間及び／又は二次カラーベースによる光強度を制御するための手順を有する。
【００１４】
特定の特徴に従って、ダイオードを動的に制御するための段階は、二次カラーベースに従ってダイオードを選択するための手順を有する。
【００１５】
特に、少なくとも１つの画像の集合を受信するための段階では、各々の画像は一次カラーベースと呼ばれるカラーベースで受信され、一次カラーベースは二次カラーベースと区別され、カラーベースを決定する段階は、二次カラーベースに基づいて原色から各々の画像を変換するための手順を有する。
【００１６】
有利な特徴に従って、カラーベースを決定する段階はその集合の画像の画素の少なくとも９０％を含む領域を演算するための手順を有し、そのカラーベースはその領域に従って決定される。
【００１７】
特定の特徴に従って、その領域はその集合の画像の画素の１００％を含む。
【００１８】
有利であることに、その領域は多辺形で構成されることができる。
【００１９】
他の好適な特徴に従って、少なくとも１つの画像の集合を受信するための段階において、各々の画像は二次カラーベースにおいて受信され、カラーベースを決定するための段階は二次カラーベースを表すデータを受信するための手順を有する。
【００２０】
特定の特徴に従って、その集合は単一画像を有する。
【００２１】
本発明はまた、画像を投影するためのイメージャを照明するように意図され、異なる色の発光ダイオードを有する照明システムに関し、その発光ダイオードはイメージャを照明するビームを供給するようにデザインされている。本発明に従って、少なくとも１つの画像の集合について、そのシステムは、
−  画像の集合の各々の画像を受信する手段と、
−  二次カラーベースと呼ばれる、少なくとも１つの画像の集合に応じたカラーベースを決定する手段と、
−  二次カラーベースに従って発光ダイオードを動的に制御する手段と、
を有する点で注目すべきものである。
【００２２】
本発明はまた、画像プロジェクタであって、
−  少なくとも１つの投影レンズと、
−  少なくとも１つのイメージャと、
−  本発明に従って上記し、前記イメージャを照明するように意図された少なくとも１つの照明システムと、
を有する、画像プロジェクタに関する。
【００２３】
本発明については、以下、添付図面を参照して詳述する説明を読むことにより、他の特徴及び有利点が明らかになり、よく理解できるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の主な原理は、それ故、照明ビームの動的な管理に基づいていて、その照明ビームの色（ＬＥＤの性質及び／又は持続時間及び／又は選択）は投影される各々の画像に依存する。
【００２５】
図２は、本発明の第１実施形態に従ったオーバーヘッドプロジェクタ２の模式的なブロック図である。
【００２６】
プロジェクタ２は、
−  照明システム２０と、
−  照明システム２０により生成された照明ビーム２６を受信し、ビーム２５を生成するレンズ２１と、
−  ビーム２５により照明されるオーバーヘッド投影スクリーン２４と、
ビーム２５を折り返し、プロジェクタ２の奥行きを減少させるように用いられる２つの折り返しミラー２２及び２３と、
を有する。
【００２７】
レンズ２１、ミラー２２及び２３、スクリーン２４並びにそれらの構成は、当業者には周知であり、その詳細説明はここでは省略する。
【００２８】
図３は、透過型イメージャを有する照明システム２０の詳細を示す図であり、その透過型イメージャは、
−  照明ＬＥＤのアレイ２００と、
−  実質的にコリメートされたビーム２０２を生成するようにそのアレイ２００のＬＥＤの各々により透過されたビームをコリメートする（この場合、ビームが光軸について±６°だけずれないとき、ビームは実質的にコリメートされる）レンズ２０１と、
−  集束レンズ２０３と、
−  レンズ２０３を透過したビーム２０２により照明されたビーム２０２の軸に対して略垂直である透過型のイメージャ２０５（透過型ＬＣＤ）であって、そのイメージャ２０５は結像ビーム２７を生成する、イメージャ２０５と、
リンク２１５を介してアレイ２００のＬＥＤの各々のオン及びオフの切り換えを管理するＬＥＤドライバ２１３と、
−  リンク２１６を介してイメージャ２０５を制御するイメージャドライバ２１４と、
−  投影される画像と関連するデータに基づいてそれぞれのリンク２１１及び２１２を介してドライバ２１３及び２１４を制御する制御器２１０であって、データをリンク３０を介して連続的に受信する、制御器２１０と、
を有する。
【００２９】
ＬＥＤアレイは、赤色、緑色又は青色ＬＥＤを有する。赤色、緑色又は青色ＬＥＤが順に切り換えられるとき、それらのＬＥＤは、それぞれ、赤色、緑色及び青色であるビーム２０２のサブビームを生成する。アレイ２００におけるＬＥＤの分配は、赤色、緑色及び青色ビームの各々によるイメージャの照明が実質的に均一であるようなものである。各々の色のＬＥＤの数はそれらのＬＥＤのそれぞれの効率に依存し、サブビームは同様の強度を有するようになっている。それらのＬＥＤは、例えば、Ｏｓｒａｍ（登録商標）社又はＬｕｍｉＬｅｄｓ（登録商標）社製の単色パワーＬＥＤである。各々の色のＬＥＤ数は、ＬＥＤの各々の輝度及び／又はそれらの色の各々に対する人間の目の感度に依存する。例えば、８個の緑色ＬＥＤ、４個の赤色ＬＥＤ及び４個の青色ＬＥＤの一様な分布を有することが可能である。
【００３０】
図４は、制御器２１０を詳細に示している。
【００３１】
制御器２１０は、アドレス及びデータバスにより相互接続されている、
−  マイクロプロセッサ４０と、
−  不揮発性読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）４１と、
−  ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４２と、
−  リンク３０を介して投影される画像を表すデータを受信する投影器２（図示せず）の入力に接続されている入力／出力インターフェース４３と、
−  入力／出力インターフェース４４と、
を有する。
【００３２】
入力／出力インターフェース４４は、ＬＥＤコマンドをドライバ２１３に、そしてそれらのコマンド及び投影される画像に対応するデータをドライバ２１４に送信する。
【００３３】
図４に示す要素の各々は、当業者には周知である。それらの共通の要素について、ここでは説明しない。
【００３４】
この詳細説明において用いられる用語“レジスタ”は、上記のメモリの各々において、小さい容量（数ビット）のメモリ領域及び大きい容量のメモリ領域（画像を表すデータ全て又は全体のプログラムが記憶されるようにする）の両者を意味する。
【００３５】
ＲＯＭメモリ４１は、特に、
−  プログラム“ｐｒｏｇ”４１１と、
−  構成パラメータ４１２（例えば、アレイ２００及びイメージャ２０５に関連する、又は、投影器２の設定（例えば、投影画像の強度）に依存する、又は、二次カラーベースの探索に対して特有のパラメータ（例えば、二次カラーベースにおける正座標の条件を満たすために必要な画素の割合）にさえ依存する）と、
を有する。
【００３６】
本発明の変形に従って、ＲＯＭメモリ４１は、所定の二次カラーベースを表すデータを有する。
【００３７】
特に、図５に関連付けて説明する方法の段階を実施するアルゴリズムは、それらの段階を実施するプロジェクタ２に関連するＲＯＭメモリ４１に記憶されている。電源投入時に、マイクロプロセッサ４０はそれらのアルゴリズムの指令をロードし、実行する。
【００３８】
ＲＡＭ４２は、特に、
−  投影器２が電源投入されるときにロードされる、レジスタ４２０においてマイクロプロセッサ４０を動作するためのプログラム４１１と、
−  インターフェース４３を介して受信される画像を表すデータ４２１と、
−  インターフェース４４を介してイメージャ２０５に送信される画像を表すデータ４２２と、
−  ドライバ２１２のために意図されたコマンドについてのデータ４２３と、
を有する。
【００３９】
図５は、制御器２１０により実施されるドライバ２１３及び２１４のための管理アルゴリズムを示している。
【００４０】
そのアルゴリズムは、開始段階５０から開始され、その開始段階の間に、種々のパラメータ及び有用なデータが初期化される。
【００４１】
次いで、段階５１の間に、制御器は、投影される画像を表すデータ４２１又はフレーム６１を待ち、続いて、それを受信し、この画像は一次カラーベース（代表的には、赤色、緑色及び青色）に符号化される。
【００４２】
次いで、段階５２の間に、マイクロプロセッサ４０は、二次カラーベースと呼ばれる且つ受信される画像に応じた、新しいカラーベースを決定する。この二次カラーベースは、例示として図７に示され、画像の画素各々を有する色域７２をカバーする三角形７１に対応する。
【００４３】
その色域７２は三角形７１で内接され、その色域の角は点７１０、７１１及び７１２であり、それ故、その色域は、色域７２の画素全てが表される新しい二次カラーベースを有する。好適には、色域７２の画素全ては、二次カラーベースにおいて正の係数で表される（負の係数は関連する三角形の外側の点に対応する）。
【００４４】
飽和赤色、緑色及び青色は、それぞれ、点７００、７０２及び７０１により表される。頂点についてそれらの点７００乃至７０２を有する三角形７０は、得ることができる色の領域をカバーする。点７１０は、赤色及び緑色の混合に対応し、それ故、点７００及び７０２に接続する部分に位置付けられている。点７１２及び７１１は、青色及び緑色の混合に対応し、それ故、点７０１及び７０２にリンクする部分に位置付けられている。
【００４５】
好適には、段階５２の間、制御器２１０は、最もコンパクト化された三角形７１を探索する（コンパクト化は、三角形７１の面積と二乗されたその周囲の長さとの比を得ることにより計算される）。
【００４６】
図８は、段階５１において制御器５１により受信されたフレーム６２に対応し且つ段階５２において決定される二次カラーベースを示している。この新しい二次カラーベースは、フレーム８２の画素の各々を有する色域８２をカバーする三角形８１に対応する。
【００４７】
色域８２は、頂点として点８１０、８１１及び８１２を有する三角形８１で内接され、その色域は、それ故、領域８２の画素全てが表される新しいカラーベースを有する。
【００４８】
点８１０及び８１２は、赤色、緑色及び青色の混合に対応し、それ故、頂点として原色に関連する点７００乃至７０２を有する三角形の先端にはない。点８１１は、青色及び赤色の混合に対応している。ＬＥＤからの照明を用いることにより、２つ又は３つの原色の混合が適合される。実際には、適切な時間及び／又は強度について対応するＬＥＤをオンに切り換えることにより、青色、緑色及び／又は赤色の特定の量の和からもたらされる色全てを得ることが可能である。それ故、二次カラーベースの選択におけるフレキシビリティは非常に大きい。
【００４９】
三角形７１及び８１を探索する第１変数に従って、例示としての段階５０の間、三角形７０に含まれる複数の三角形（例えば、それらの頂点の座標又はそれらの辺を規定する式により表される）は、好適には、その頂点の各々に関連付けられる原色の割合に関するデータ及びそれらのコンパクト度を用いて決定され、記憶される。段階５０の間に、マイクロプロセッサ２１０は、受信された画像の各々の画素（黒色のドットで象徴的に表されている）が関連する所定の三角形内にあり、それ故、コンパクト度が非常に大きい三角形を選択する所定の三角形全てを調べる。そのような三角形を求めることは常に可能であり、三角形７２及び８２は、常に、画素全てを有する。
【００５０】
段階５２の間、三角形７２（又は、８２）から開始する三角形７１（又は、８１）を探索する第２変形に従って、マイクロプロセッサは、分法により又は漸次、その三角形に沿ってドラッグし、画像の画素全てが正式に決定された三角形に含まれるかどうか、調べる。画像の画素全てがその三角形に有効に含まれている場合、その処理は、三角形のサイズを減少させる又はコンパクト度を向上させることを試みることにより繰り返され、そうでない場合、その処理は停止される又は三角形のコンパクト度を低減させることにより繰り返される（三角形が辺の二分化ドラッグにより決定される場合）。一般に、その繰り返しは、所定の最大数の後、及び／又は、適切な三角形のコンパクト度が所定のコンパクト度より小さいとき、及び／又は、適切な三角形と不適切な三角形との間のコンパクト度の差が所定の値より小さいとき、停止される。
【００５１】
三角形７１を決定するための他の変形に従って、三角形７１の頂点は、三角形７２の３つの辺上で（三角形７１の頂点は３つの別個の辺上にある）又は三角形７２の２つの別個の辺上で選択される。他の変形に従って、三角形７１の頂点は三角形７２の辺の外側で選択されることが可能である（例えば、相似的に三角形７２を変形させることにより、又は、三角形７２の１つ又は２つの辺上に三角形７１の１つ又は２つの頂点を保つことにより、三角形７１の第３の頂点は三角形７２の内側に位置付けられる）。
【００５２】
画像により三角形７１及び８１を選択するための変形に従って、品質基準が与えられ、段階５２の間に、画像の画素の所定の割合（典型的には、少なくとも９０％、例えば、９０％、９５％、９９％、９９．９％）をカバーしない三角形のみが排除される。この変形は、特定の分離されている画素を考慮しなくてよいようにし、それ故、光パワーの節約ができる。
【００５３】
三角形７１（又は、８１）が決定されたとき、段階５３において、マイクロプロセッサ２１０は正式に決定された三角形に従って画素の各々を符号化する。
【００５４】
本発明の変形に従って、画素全てが三角形７１（又は、８１）内にない場合、それらの画素はおおよその色に対応する近くの画素に関連付けられる。この画素は、例えば、三角形７１（又は、８１）の辺の１つにあり、好適には、三角形７２（又は、８２）の中心にできるだけ近くにあり又はそれに関係付けられる画素に接続される直線上にある。
【００５５】
本発明の変形に従って、フレームの画素全てを含む三角形の探索及び／又はこのフレームの画素全てが決定された三角形に属すことのチェックを簡単化するように、制御器は、先ず、周囲の画素に接続される凸状包絡線を決定する。その包絡線は、定義により画素全てを有し、周囲の画素が含む三角形を探索すること、並びに／若しくは、画像の画素全てに対して有効であるような三角形の探索及び／又はチェックのために決定される三角形内に周囲の画素が含まれることをチェックすることで十分である。
【００５６】
次いで、段階５４の間に、制御器は制御データ４２３を決定し、二次カラーベースに従ってＬＥＤドライバ２１３にそのデータを送信する。制御データ４２３はオンの時間及び／又は各々のフレームにおける各々の色のためにＬＥＤの強度を指定する。この段階の間に、制御器は又、イメージャ２０５にデータを順に送信するイメージャドライバ２１４に、二次カラーベースに従って符号化された画像を表すデータ４２２を送信する。
【００５７】
段階５４に続いて、段階５０が繰り返される。
【００５８】
図６は、２つのフレーム６１及び６２に対応する２つの連続する画像のための動的照明管理の実施例を示していて、ＬＥＤドライバ２１３は、二次カラーベースに従って各々のＬＥＤのオンの時間を制御する。フレーム６１及び６２の各々は、３つのタイムスロット、参照番号６１０乃至６１２及び６２０乃至６２２に分割される。
【００５９】
線６００乃至６０４の各々は時間に対する色の管理を示し、より具体的には、次のような管理を示している。
−  線６００はタイムスロット６１０乃至６０２及び６２０乃至６２２の各々における色の平均的認識を示している。
−  線６０２乃至６０４は、それぞれ、赤色、緑色及び青色に着色されたＬＥＤの制御（又は、オン又はオフのどちらかであるそれらのＬＥＤについての認識）を示している。
−  線６０１は、赤色、緑色及び青色ＬＥＤに対応する照明ビームの瞬時の和の結果を示している。
【００６０】
各々のフレームについては、３つの対応するタイムスロットはそれぞれ、大部分は赤色、緑色及び青色であるが、線６０１に示すように、段階５１の演算に従って、不飽和部分を有する。
【００６１】
例示として、図６は、不飽和色の種類、即ち
−  赤色＋２５％緑色、
−  緑色＋２５％青色、
−  青色＋３３％緑色、
それぞれに対応する点７１０、７１１及び７１２を頂点について有する三角形に、フレーム６１に対応する画素の領域７２が内接することを決定した段階５１の演算に相当する。  それ故、第１タイムスロット６１０の間、赤色ＬＥＤ又は各々の赤色ＬＥＤはタイムスロットを通してオンであり、緑色ＬＥＤ又は各々の緑色ＬＥＤは、線６００上に表されているような平均を与える時間の２５％に対してオンである。
【００６２】
同様に、タイムスロット６１１（又は、第３タイムスロット６１２）の間、緑色（又は、青色）ＬＥＤ又は各々の緑色（又は、青色）ＬＥＤはタイムスロットを通してオンであり、青色（又は、緑色）ＬＥＤ又は各々の青色（又は、緑色）ＬＥＤは、時間の２５％（又は、３３％）に対してオンである。
【００６３】
続くタイムスロット６２の間、例示として、段階５１において、画素領域９２は、不飽和色の種類、即ち、
−  赤色＋５％青色＋２５％緑色
−  緑色＋３３％青色＋２％赤色
−  青色＋２５％赤色
それぞれに対応する点８１０、８１１及び８１２を頂点について有する三角形に、画素の領域８２が内接することを決定した。
【００６４】
それ故、タイムスロット６２０の間、赤色ＬＥＤ又は各々の赤色ＬＥＤはタイムスロットの持続時間を通してオンであり、青色及び緑色ＬＥＤは、線６００上に示されている平均を与える、その持続時間の５％及び２５％それぞれにおいてオンである。
【００６５】
同様に、タイムスロット６２１（又は、６２２）の間、緑色（又は青色）ＬＥＤ又は各々の緑色（又は青色）ＬＥＤはタイムスロットの持続時間を通してオンであり、各々の青色（又は、赤色）ＬＥＤはその持続時間の３３％（又は、２５％）の間、オンであり、赤色ＬＥＤ又は各々の赤色ＬＥＤ歯その持続時間の２％の間、オンである（又は、緑色ＬＥＤ又は各々の緑色ＬＥＤはオフである）。
【００６６】
本発明の実施形態の変形に従って、決定されたタイムスロットの間、赤色、緑色及び青色の色を一部、導入するように、対応するＬＥＤ又は各々の対応するＬＥＤがタイムスロットを通してオンに切り換えられる。それ故、ＬＥＤの光強度を変調する方法に従って、ドライバ２１３は、送信される光パワーを変化させるようにＬＥＤへの供給電流の強度を制御する。図９は、制御される電気的強度９０（Ｘ軸においてｍＡを単位として表されている）に従って相対的光強度９１（Ｙ軸）を与える曲線９２を表している。ドライバ２１３は、それ故、制御器２１０から、各々のＬＥＤの色について及びフレームの３つのタイムスロットについての相対的光強度（例えば、タイムスロット６１０の間、赤色については１、緑色については０．３３、青色については０）を受け入れる。次いで、ドライバ２１３は、時間及び関連するＬＥＤ又は各々の関連するＬＥＤ（例えば、変換テーブルにより及び／又は演算（特に、図９に示している実施例に従って、５ｍＡより小さい強度値９０に対応する曲線９２の略直線の部分において）に従って、それらを光強度制御に変換する。
【００６７】
この変形に従って、ＬＥＤアレイ２００が複数の全く同一のＬＥＤを有する場合、ドライバ２１３はまた、ある色の光強度を変調する及びその色のＬＥＤを部分的にオンに切り換える２つの方法を組み合わせることができる（例えば、アレイ２００が、タイムスロット６１０において３３％の緑色を得るように、３０個の緑色ＬＥＤを含む場合、ドライバ２１３は、２０個の緑色ＬＥＤの最大強度の５０％を伴ってオンに切り換えられ、他の１０個の緑色ＬＥＤはオフのまま保たれるように要求される）。
【００６８】
それ故、本発明に従って、ＬＥＤにより送信される光パルスの持続時間及び／又はそれらの光強度は、二次カラーベースに従ってフレーム毎に調節される。換言すれば、カラードＬＥＤの時間及び／又はエネルギーは一の画像から次の画像へと変化され、異なる色のＬＥＤは同時にオンに切り換えられる。このように、照明光源は非常にフレキシブルであり、より適切な品質の投影画像を得る及び／又は全体的なエネルギー消費を低減するために最適化される（ＬＥＤはより短い時間の間、オンになり、より少ない電気的強度で電力供給される）。
【００６９】
図１０に示す、本発明の実施形態の変形に従って、制御器により受信された画像は、二次カラーベースに従って、既に符号化されている。二次カラーベースを表すデータはまた、制御器により受信される。この変形に従って、画像は、実際には、例えば、符号化動作の後、何れの媒体に記憶するための動作中、又は制御器に画像を送信しているときでさえ、二次カラーベースに従って（何れの上記の方法の一に従って）符号化される。それ故、二次カラーベースを決定する手段は、有利であることに、リモート装置にトランスファされ、正式に符号化された画像は複数の画像ディスプレイシステムにより（特に、ＬＥＤを有する又は有しない照明光源を有するプロジェクタにより）用いられることができる。二次カラーベースを決定する手段はまた、プロジェクタの内部の何れの専用装置（例えば、画像受信手段における）にトランスファされることができる。
【００７０】
それ故、この変形に従って、初期化フェーズ１００の後、段階１０１の間、制御器は、それ故、幾つかの画像の集合又は受信された画像に依存する二次カラーベースで画像を表すデータを受信する。その制御器はまた、二次カラーベースを表すデータを受信する。その二次カラーベースを表すデータは、例えば、制御器のメモリに予め記憶され、予めダウンロードされることが可能である幾つかの有効なベースに特有な符号、又は一次カラーベースにおけるこの二次カラーベースの座標である。
【００７１】
それ故、制御器は、イメージャに順に送信するイメージャドライバ２１４に二次カラーベースに従って符号化された画像を及びＬＥＤドライバ２１３にデータを送信するための段階５４を実行する。この段階は、図５に示す段階５４と同様であり、それ故、その図は同じ参照番号を有し、その図についての更なる詳細説明は行わない。
【００７２】
次いで、段階１０１が繰り返される。
【００７３】
当然のことながら、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
【００７４】
特に、本発明は、カラードＬＥＤからの連続したカラードビームにより照明される少なくとも１つのイメージャを有する何れの種類のプロジェクタと適合する。
【００７５】
当業者はまた、カラードＬＥＤを用いて、何れの種類の機械的及び／又は光学的構造に本発明を適合させることができる。当業者は、特に、各々の色のＬＥＤの数を変える（例えば、各々の色の１つのＬＥＤ（高パワーＬＥＤ）から各々の色の１０個以上のＬＥＤに）ことができる。照明システムにおけるＬＥＤの位置決めを変えることができる。それらのＬＥＤは、図３に示すように、フラットモノリシックアレイの状態であることが可能であり、又は、全く同一の面又はそうでない面（その構造は、異なる色のビームがイメージャ又は各々のイメージャを照明する単一ビームに結合されることを可能にするダイクロイック折り返しミラーを有することが可能である構造）において又はイメージャから非常に遠い複数の単色ＬＥＤアレイ（例えば、３つの緑色、青色及び赤色アレイ）に関連付けられることが可能であり、カラードビームは適切な光学系（例えば、光ファイバ）を介してイメージャ又は各々のイメージャに送信される。
【００７６】
本発明はまた、必ずしも、赤色、緑色又は青色である必要はなく、異なる色、例えば、シアン色又は黄色のＬＥＤ、又は異なる波長の緑色、青色又は赤色ＬＥＤ（例えば、５２０ｎｍ及び５６０ｎｍの緑色ＬＥＤ及び／又は４４０ｎｍ及び４６０ｎｍの青色ＬＥＤ及び／又は６００ｎｍ及び６３０ｎｍの赤色ＬＥＤ）を有する照明システムと適合する。それ故、色域は拡張される。この変形に従って、二次カラーベースの決定及びこの二次カラーベースにおける画像の符号化は、有効な色の領域は広い（それ故、例えば、照明手段を構成するＬＥＤ（色及び関連パワー）を表す多辺形の状態で画像の画素の所定の割合を有する三角形が規定される）ため、単一の波長に関連付けられる赤色、緑色又は青色それぞれを必ずしも必要としないＬＥＤ（二次カラーベースを決定する手段が照明手段と関連付けられるとき、又は、ＬＥＤ制御手段の外部で符号化される画像の場合には、二次カラーベースを決定する手段及び符号化手段が遠いときに実施される）の特性を考慮する。この変形に従って、特定の量の和並びに／若しくは青色、緑色及び／又は赤色の種類からもたらされる色全ては、適切な時間及び／又は適切な強度に対して選択されたＬＥＤを（ＬＥＤドライバにより）オンに切り換えることにより得られる。
【００７７】
例示として、図１１は、本発明のこの変形に従った色域を示し、５２０ｎｍ及び５６０ｎｍにおける緑色ＬＥＤ１１１３及び７０２と、４４０ｎｍ及び４６０ｎｍにおける青色ＬＥＤ７０１及び１１１４と、単一波長における赤色ＬＥＤ７００とを有するシステムに関連付けられ、一次カラーベースは、５６０ｎｍにおける緑色ＬＥＤ７０２と、４４０ｎｍにおける青色ＬＥＤ７０１と、単一赤色ＬＥＤ７００とに関連付けられている。それ故、本発明に従って、第１の所定の画像又は比較的飽和された画像の第１集合について、二次カラーベースは、例えば、頂点について点１１１３、７０１及び７００を有する三角形に対応する、５２０ｎｍにおける緑色１１１３と、４４０ｎｍにおける青色７０１と、赤色７００とを有する。それ故、第２の所定の画像又は第２の飽和していない画像の集合（図示している画素１１１７の集合に対応する）について、二次カラーベースは、例えば、次のようなものを有する。
−  ５２０ｎｍにおける緑色１１１３と４６０ｎｍにおける青色１１１４との混合（ポイント１１１２に対応する緑色及び青色の割合に従った時間及び／又は強度制御並びにＬＥＤ１１１３及び１１１４を選択することにより得られる不飽和色に対応する点１１１２）
−  ５６０ｎｍにおける赤色７００との混合（ポイント１１１０に対応する緑色及び赤色の割合に従った時間及び／又は強度制御並びにＬＥＤ７０２及び７００を選択することにより得られる不飽和色に対応する点１１１０）
−  ５６０ｎｍにおける緑色７０２と４４０ｎｍにおける青色７０１と赤色７００との混合（ポイント１１１４に対応する赤色、緑色及び青色の割合に従った時間及び／又は強度制御並びにＬＥＤ７０２、７０１及び７００を選択することにより得られる不飽和色に対応する点１１１４）
それ故、一般に、例示として示しているシステムを用いて、二次カラーベースは少なくとも３つの色であって、各々の色は、２つ乃至５つの区別可能は色の分離又は混合においてとられる５６０ｎｍ又は５２０ｎｍにおける緑色７０２と４４０ｎｍ又は４６０ｎｍにおける青色７０１と赤色とを有する有効な混合全ての中からの１つの混合に従って得られる。
【００７８】
更に、本発明は、二次カラーベースが３つの色のみを有する場合に限定されるものではなく、４つ以上（例えば、４つ、５つ又は６つ等）の色を有する二次カラーベースに拡張されることが可能である。それ故、例示として、二次カラーベースはｐ個（ｐは、例えば、３個、４個、５個、６個等である）の色を有することが可能である。この変形に従って、二次カラーベースに関連付けられる三角形を規定することに代えて、二次カラーベースを決定するように、ｐ個の頂点を有する多辺形が規定され、それらの頂点の各々はＬＥＤの色又はＬＥＤの色の混合を表し、その多辺形は画像又は画像の集合の画素の一部（典型的には、少なくとも９０％）又は全てを含む。本発明に従って、二次カラーベースにおける色の数はまた、一の画像から次の画像に動的に変わることが可能である。
【００７９】
４つ以上の区別可能な色に対応するＬＥＤを実施する本発明の変形に従って、二次カラーベースを決定する段階は多辺形を選択するための段階を有し、その多辺形の頂点はＬＥＤの色に対応する。この変形に従って、その選択段階は所定の情景をチェックする手順を有する。この条件に従って、選択のための候補である各々の多辺形は画素全て（又は、変形に従って、少なくとも、所定の量、例えば、画素の９０％）を有する。その選択段階は、適切な場合には、その多辺形（多くの割合が好まれる）によりカバーされる画素の割合及び／又はコンパクト化（コンパクト化が好まれる）を考慮することにより、所定の条件を満足する多辺形の中からある多辺形を選択することにより終了し、その多辺形の頂点は二次カラーベースを特定する。
【００８０】
本発明は、ＬＥＤ制御システムが上記のような場合に決して限定されるものではなく、それと対照的に、ＬＥＤによりカバーされることができ、関連する画像又は各々の画像の画素の所定の割合を有する色域の領域を決定するように１つ又はそれ以上の画像の分析を実行する何れのシステムに拡張されることができる。特に、複数の連続する画像のコンテンツが比較的小さいとき、対応する二次カラーベースは、有利であることに、それらの画像の集合又は限定された複数のそれらの画像又はそれらの画像のただ１つに対して、本発明に従って、決定されることが可能である。特に、二次カラーベースは、有利であることに、一定の間隔を置いて（例えば、１秒毎又はｎ個の画像毎（ｎは、例えば、２、５、１２２４等である））に、又は、画像のコンテンツの突然の変化時（例えば、受信されたフレームのストリームの２つの連続する画像の間の相関性をとることにより確認される）に、又は、イントラ符号化画像（ＭＰＥＧ２又はＭＰＥＧ２又４システムにおいては、例えば、二次カラーベースの決定はイントラ符号化画像からなされ、予測可能は又は二重に予測可能な画像は対応するイントラ画像に関連付けられる二次カラーベースと同じ二次カラーベースを用いる）において同期化される途上においてさえ、決定される。
【００８１】
本発明の変形に従って、二次カラーベースは、それらの画像のコンテンツから特定の画像（例えば、上記のような）に対して決定され、その二次カラーベースは、それらの画像における画素の所定の割合が、上記の二次カラーベースにおける正の座標により符号化されることを簡単にチェックすることにより、後続の画像に対して決定される。それが肯定的な場合、後続の画像は、予め決定された二次カラーベースにおいて符号化される。それが否定的な場合、後続の画像はこの二次カラーベースにより符号化され、特定の画素は略符号化されることができるか又は、新しいカラーベースが、予め決定された二次カラーベースにより符号化されることができる画素条件の最小の割合を満足しない最初の後続の画像から決定される。
【００８２】
本発明はまた、４つ以上の要素を有する、特に、白色（例えば、原色に各々関連付けられる幾つかの照明を重ね合わせることにより又は白色光を用いて得られる）を有する、二次カラーベースに適合する。
【００８３】
本発明はまた、何れの種類のイメージャ（又は、マイクロディスプレイ）に適合する。それ故、本発明を、透過型ＬＣＤ（液晶）を有するプロジェクタばかりでなく、ＤＭＤ（Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（登録商標）社製のディジタルマイクロミラーデバイス）型のイメージャ又はＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｎ  Ｓｉｌｌｉｃｏｎ）型イメージャを有するプロジェクタに適用することができる（当業者は、照明光源とイメージャとの間に適切な光学要素を組み込むことができる）。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】既知の照明システムを示す図である。
【図２】本発明に従ったオーバーヘッドプロジェクタの例示としての模式図である。
【図３】図２のオーバーヘッドプロジェクタで実施される照明システムを示す図である。
【図４】図３の照明システムを制御する手段を示す図である。
【図５】図４の制御手段を実施する照明管理アルゴリズムを示す図である。
【図６】本発明に従った動的照明管理の実施例を示す図である。
【図７】本発明に従った画像における色管理の特定の場合を示す図である。
【図８】本発明に従った画像における色管理の特定の場合を示す図である。
【図９】図３のシステムのＬＥＤにおける光強度の制御を示す図である。
【図１０】図４の制御手段において実施される照明管理アルゴリズムの変形を示す図である。
【図１１】本発明に従った画像における色管理の特定の場合を示す図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０      照明システム
１１      イメージャ
２０      照明システム
２１      レンズ
２２      ミラー
２３      ミラー
２４      スクリーン
２５      ビーム
２７      結像ビーム
３０      リンク
４０      マイクロプロセッサ
４１      ＲＯＭ
４２      ＲＡＭ
４３及び４４    入力／出力インターフェース
１００    照明光源
１０１    光ビーム
１０４乃至１０６    リレーレンズ
１０２    矩形状ガイド
１０７    カラードホイール
２００    照明ＬＥＤのアレイ
２０１    レンズ
２０２    ビーム
２０３    レンズ
２０５    イメージャ
２１０    制御器
２１１及び２１２    リンク
２１３及び２１４    ドライバ
２１５    リンク
【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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