專利名稱：投影型視頻再現(xiàn)設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于放大并將視頻投影到屏幕上的投影型視頻再現(xiàn)設備。
背景技術(shù)：
作為用于放大并再現(xiàn)視頻的設備，投影儀是公知的。投影儀是裝備有光學系統(tǒng)的設備，其中通過該光學系統(tǒng)將視頻投影到設置在墻壁表面上的屏幕上。背投型設備也已被實現(xiàn)。也就是，背投型設備裝備有外殼，其具有提供屏幕的前表面，以便從外殼內(nèi)部的背面將視頻投影到屏幕上。
由于需要強投影光，因此迄今為止在這樣的投影型視頻再現(xiàn)設備中使用了諸如水銀燈或鹵素燈的光源(例如，JP-A-2004-264668)。
然而，諸如水銀燈或鹵素燈的光源具有以下缺點。也就是，因為剛開啟光源之后的光發(fā)射是不穩(wěn)定的，所以光源必須被預熱。因為光源產(chǎn)生大量的熱(自身發(fā)熱和輻射熱)，所以必須使用散熱風扇。在視頻再現(xiàn)期間，風扇的驅(qū)動噪聲引起麻煩。即使在關(guān)斷光源之后，因為光源在使用之后必須被冷卻，所以也不能立刻停止風扇。
因此可以考慮，使用高亮度LED作為光源。也就是，因為LED具有良好的響應，LED在開啟之后立刻可以被使用，并且從LED發(fā)射的光具有沒有輻射熱的純光譜，所以與水銀燈或鹵素燈相比較，LED優(yōu)選地用作投影型視頻再現(xiàn)設備的光源。
然而，因為即使在LED是高亮度LED的情況下，一個LED也沒有大于幾個流明的光強度，所以必需大量地使用數(shù)百或數(shù)千個LED。存在這樣的問題，即在對從LED發(fā)射的光進行聚光的階段，效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用LED的高速響應來實現(xiàn)節(jié)能的投影型視頻再現(xiàn)設備。
(1)本發(fā)明提供了一種投影型視頻再現(xiàn)設備，包括視頻顯示元件，用于可視化視頻信號；視頻顯示元件驅(qū)動電路，用于驅(qū)動視頻顯示元件；高速響應光源，用于將投影光施加到視頻顯示元件上；光源驅(qū)動電路，用于開啟光源；以及視頻信號轉(zhuǎn)換部分，其執(zhí)行峰值檢測處理，用于以單位時間的間隔檢測視頻信號的亮度峰值；轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理，用于基于每個所檢測的峰值與亮度上限的比率或基于每個所檢測的峰值和亮度上限之間的差值，計算轉(zhuǎn)換系數(shù)；視頻信號轉(zhuǎn)換處理，用于基于轉(zhuǎn)換系數(shù)而轉(zhuǎn)換單位時間內(nèi)視頻信號的亮度值，以增加亮度值，并且將亮度值提供給視頻顯示元件驅(qū)動電路；以及光強度控制處理，用于基于轉(zhuǎn)換系數(shù)而設置控制值，以減小光源的光強度，并且根據(jù)控制值來控制光源驅(qū)動電路。
本發(fā)明的主題是一種投影型視頻再現(xiàn)設備，其中使用諸如高亮度LED的高速響應裝置作為用于將投影光施加到視頻顯示元件上的光源。在一般投影型視頻再現(xiàn)設備(投影儀)中，光源總是以預定光強度發(fā)光。在本發(fā)明中，利用光源的高速響應特性，使得當光源變暗時，根據(jù)視頻轉(zhuǎn)換將暗場景中的視頻轉(zhuǎn)換成亮視頻。結(jié)果，可以顯示與在直接再現(xiàn)暗視頻信號的情況下相同的視頻，使得可以基于光源的變暗而實現(xiàn)節(jié)能。
例如，單位時間是視頻幀或水平掃描周期。該周期中的視頻信號的最高亮度值被設置為峰值。轉(zhuǎn)換系數(shù)被確定成使得峰值等于限值?；谵D(zhuǎn)換系數(shù)轉(zhuǎn)換視頻信號的亮度值。轉(zhuǎn)換系數(shù)是單位時間內(nèi)的最大轉(zhuǎn)換系數(shù)。以這種方式，可以最大化視頻信號的轉(zhuǎn)換寬度，使得可以相應地最小化光源的光強度。
附帶地，在單色視頻的情況下，可以每單位時間一次地對亮度信號執(zhí)行該處理。在彩色視頻的情況下，每單位時間按照顏色數(shù)同時或連續(xù)地重復該處理。例如，在三原色R、G和B的情況下，每個顏色執(zhí)行一次該處理，也就是，在一個單位時間內(nèi)執(zhí)行三次該處理。在這種情況下，本發(fā)明中的亮度值是每個R、G和B顏色分量信號的分量值。
(2)在本發(fā)明中，當由轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理計算的轉(zhuǎn)換系數(shù)小于預定閾值時，視頻信號轉(zhuǎn)換部分改為將該閾值設置為轉(zhuǎn)換系數(shù)，并且執(zhí)行視頻信號轉(zhuǎn)換處理和光強度控制處理。
當轉(zhuǎn)換系數(shù)大時，執(zhí)行轉(zhuǎn)換，以增加視頻信號的亮度值和光源的光強度。也就是，當光源的光強度變得非常低(暗)時，執(zhí)行轉(zhuǎn)換，使得視頻信號變得非常亮。然而，例如，在諸如LED的光源中，存在使光源穩(wěn)定工作所需的最低電壓/電流。如果電流/電壓低于最低值，則不能穩(wěn)定地開啟光源。因此，在本發(fā)明中，轉(zhuǎn)換系數(shù)的閾值被設置成使得不執(zhí)行轉(zhuǎn)換，直至施加了造成工作不穩(wěn)定的電流/電壓的區(qū)域。即使在轉(zhuǎn)換系數(shù)大于該閾值的情況下，也以閾值作為限值來執(zhí)行轉(zhuǎn)換。以這種方式，即使在執(zhí)行轉(zhuǎn)換以減小光源光強度的情況下，也可以在光源穩(wěn)定地工作的范圍內(nèi)執(zhí)行轉(zhuǎn)換。
(3)在本發(fā)明中，在轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理中，基于在針對當前單位時間和至少一個過去單位時間進行處理時所計算的比率或差值，計算轉(zhuǎn)換系數(shù)。
在本發(fā)明中，當在每個單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)換視頻信號的亮度值時，控制光源的光強度。如果視頻信號的亮度值和光源的光強度根據(jù)單位時間而大大地改變，則存在這樣的可能性，即屏幕將由于量化誤差、線性誤差等而閃爍。因此，平均當前值和過去值，以緩和極端的改變，從而防止屏幕閃爍。
(4)在本發(fā)明中，在轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理中，通過對在針對當前單位時間和至少一個過去單位時間進行處理時所計算的比率或差值取加權(quán)平均來計算轉(zhuǎn)換系數(shù)，使得在當前單位時間的比率大于先前單位時間的比率時，增加在加權(quán)平均中用于當前單位時間的比率的權(quán)重，或者在當前單位時間的差值小于先前單位時間的差值時，增加在加權(quán)平均中用于當前單位時間的差值的權(quán)重。
在本發(fā)明中，當屏幕變亮時，增加用于當前單位時間內(nèi)的值的權(quán)重，以提高關(guān)于當前單位時間內(nèi)的值的跟蹤特性。以這種方式，可以提高用于將視頻從暗場景改變到亮場景的視頻方法中的可再現(xiàn)性(場景的切換或者有效的視頻效果)。
(5)在本發(fā)明中，視頻信號轉(zhuǎn)換部分以數(shù)字方式執(zhí)行相應的處理，使得在轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理中，僅僅將轉(zhuǎn)換系數(shù)的最高有效位計算為二進制數(shù)字″1″，并且按照轉(zhuǎn)換系數(shù)中的數(shù)字″0″的數(shù)目，對視頻信號的每個像素的亮度值進行移位，以便在視頻信號轉(zhuǎn)換處理中增加它。
當以數(shù)字方式執(zhí)行諸如視頻信號轉(zhuǎn)換的處理時，可以用對應于像素的二進制數(shù)據(jù)表示視頻信號。因為轉(zhuǎn)換單位時間內(nèi)全部像素的亮度值的處理需要龐大的算術(shù)操作，所以施加到處理部分上的負載較大。因此，用以二進制數(shù)字″1″表示的最高有效位、以二進制數(shù)，例如″10000″(＝16)表示轉(zhuǎn)換系數(shù)。用轉(zhuǎn)換系數(shù)乘以每個亮度值，從而轉(zhuǎn)換視頻信號的亮度值。因為可以通過簡單的移位實現(xiàn)與具有最高有效位″1″的系數(shù)的相乘，所以該處理如此容易，以致于可以減輕施加到處理部分上的負載。
(6)在本發(fā)明中，視頻顯示元件驅(qū)動電路通過以對應于視頻信號的亮度值的定時放電率(time rate)驅(qū)動視頻顯示元件，來可視化視頻信號；并且光源驅(qū)動電路通過控制被提供給光源的電流值，控制光源的光強度。
在本發(fā)明中，當使用以PWM的導通時間寬度表示亮度的裝置，如數(shù)字鏡像裝置作為視頻顯示元件時，視頻顯示元件驅(qū)動電路以PWM控制方式控制每個像素的亮度。根據(jù)亮度控制，光源驅(qū)動電路通過控制電流值來控制光強度，使得光源在單位時間內(nèi)恒定地發(fā)射具有受控光強度的光。以這種方式，當一方面使用PWM控制時，另一方面使用靜態(tài)控制，使得這兩種控制可以有效地協(xié)同工作。
(7)在本發(fā)明中，視頻顯示元件驅(qū)動電路通過驅(qū)動視頻顯示元件來可視化視頻信號，以獲得對應于視頻信號的亮度值的透射率或反射率；并且光源驅(qū)動電路通過控制將電流提供給光源的定時放電率，來控制光源的光強度。
在本發(fā)明中，當使用模擬/靜態(tài)裝置如LCD作為視頻顯示元件時，視頻顯示元件驅(qū)動電路基于被提供給視頻顯示元件的電壓，控制每個像素的亮度，使得可以在像素顯示周期內(nèi)靜態(tài)地控制亮度。光源驅(qū)動電路由于PWM等，基于定時放電率而控制光源的光強度。當基于定時放電率而控制光源的光強度時，線性(工作量(光強度控制數(shù)據(jù))與受控量(實際光強度)的正比)可以變得準確。
(8)在本發(fā)明中，視頻信號轉(zhuǎn)換部分存儲表明被提供給光源的電流值和光強度之間的關(guān)系的表(關(guān)系數(shù)據(jù))；并且在光強度控制處理中，基于轉(zhuǎn)換系數(shù)而確定光源的光強度，通過基于所確定的光強度而搜索表來確定電流值，并且向光源驅(qū)動電路表明所確定的電流值。
當基于電流值而控制諸如LED的光源元件的光強度時，因為光輸出不與控制信號成正比，所以出現(xiàn)偏移，如圖4B所示。為了補償偏移，基于表而確定被提供給光源的電流值，從而保持線性。
(9)本發(fā)明提供了一種投影型視頻再現(xiàn)設備，包括視頻顯示元件，用于可視化視頻信號；視頻顯示元件驅(qū)動電路，用于驅(qū)動視頻顯示元件；高速響應光源，用于將投影光施加到視頻顯示元件上；光源驅(qū)動電路，用于開啟光源并且通過控制被提供給光源的電流值來控制光源的光強度；表存儲部分(數(shù)據(jù)存儲部分)，用于存儲表明被提供給光源的電流值和光強度之間的關(guān)系的表；光強度傳感器，安設在光源附近；以及視頻信號轉(zhuǎn)換部分，其執(zhí)行表生成處理(數(shù)據(jù)生成處理)，用于指示光源驅(qū)動電路將被提供給光源的電流從最小改變到最大，通過使用光強度傳感器，在每個電流值測量光源的光強度，基于測量結(jié)果而生成表并且將表存儲到表存儲部分中；峰值檢測處理，用于以單位時間的間隔檢測視頻信號的亮度峰值；轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理，用于基于每個所檢測的峰值與亮度上限的比率或基于每個所檢測的峰值和亮度上限之間的差值來計算轉(zhuǎn)換系數(shù)；視頻信號轉(zhuǎn)換處理，用于基于轉(zhuǎn)換系數(shù)而執(zhí)行轉(zhuǎn)換，以增加單位時間內(nèi)的視頻信號的亮度值，并且將亮度值提供給視頻顯示元件驅(qū)動電路；以及光強度控制處理，用于基于轉(zhuǎn)換系數(shù)而確定光源的光強度，通過基于所確定的光強度而參考所述表來確定被提供給光源的電流值，并且向光源驅(qū)動電路表明所確定的電流值。
(10)本發(fā)明提供了一種投影型視頻再現(xiàn)設備，包括視頻顯示元件，用于可視化視頻信號；視頻顯示元件驅(qū)動電路，用于驅(qū)動視頻顯示元件；高速響應光源，用于將投影光施加到視頻顯示元件上；光源驅(qū)動電路，用于開啟光源，并且通過控制被提供給光源的電流值來控制光源的光強度；表存儲部分，用于存儲表明被提供給光源的電流值和光強度之間的關(guān)系的表；光強度傳感器，安設在光源附近；以及視頻信號轉(zhuǎn)換部分，其執(zhí)行表生成處理，用于指示光源驅(qū)動電路將被提供給光源的電流從最小改變到最大，通過使用光強度傳感器在每個電流值測量光源的光強度，基于測量結(jié)果而生成所述表并且將所述表存儲到表存儲部分中；峰值檢測處理，用于以單位時間的間隔檢測視頻信號的亮度峰值；轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理，用于基于每個所檢測的峰值與亮度上限的比率或基于每個所檢測的峰值和亮度上限之間的差值來計算轉(zhuǎn)換系數(shù)；光強度控制處理，用于基于轉(zhuǎn)換系數(shù)而確定被提供給光源的電流值并且向光源驅(qū)動電路表明所確定的電流值；以及視頻信號轉(zhuǎn)換處理，用于基于轉(zhuǎn)換系數(shù)而轉(zhuǎn)換單位時間內(nèi)的視頻信號的亮度值，通過參考所述表來校正亮度值，并將校正后的亮度值提供給視頻顯示元件驅(qū)動電路。
(11)在本發(fā)明中，當投影型視頻再現(xiàn)設備被通電時，執(zhí)行表生成處理。
(12)在本發(fā)明中，提供一個裝置作為視頻顯示元件、視頻顯示元件驅(qū)動電路、光源、光源驅(qū)動電路、表存儲部分和光強度傳感器中的每一個；并且視頻信號轉(zhuǎn)換部分關(guān)于光源執(zhí)行表生成處理，并且關(guān)于具有多個顏色通道的視頻信號，連續(xù)地執(zhí)行峰值檢測處理、轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理、視頻信號轉(zhuǎn)換處理和光強度控制處理。
(13)在本發(fā)明中，根據(jù)每個顏色通道提供視頻顯示元件、視頻顯示元件驅(qū)動電路、光源、光源驅(qū)動電路、表存儲部分和光強度傳感器；以及視頻信號轉(zhuǎn)換部分在每個顏色通道中關(guān)于光源執(zhí)行表生成處理，并且關(guān)于多個顏色通道中的視頻信號，執(zhí)行峰值檢測處理、轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理、視頻信號轉(zhuǎn)換處理和光強度控制處理。
(14)在本發(fā)明中，提供一個裝置作為光源、光源驅(qū)動電路、表存儲部分和光強度傳感器中的每一個；根據(jù)每個顏色通道提供視頻顯示元件和視頻顯示元件驅(qū)動電路；以及視頻信號轉(zhuǎn)換部分關(guān)于光源執(zhí)行表生成處理，并且關(guān)于具有多個顏色通道的視頻信號，執(zhí)行峰值檢測處理、轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理、視頻信號轉(zhuǎn)換處理和光強度控制處理。
(操作)如在段落(9)到(14)中所述的本發(fā)明的主題是一種投影型視頻再現(xiàn)設備，其中使用諸如高亮度LED的高速響應裝置作為用于將投影光施加到視頻顯示元件上的光源。在一般投影型視頻再現(xiàn)設備(投影儀)中，光源總是以預定光強度發(fā)光。在本發(fā)明中，利用了光源的高速響應特性，使得當光源變暗時，根據(jù)視頻轉(zhuǎn)換將暗場景中的視頻轉(zhuǎn)換成亮視頻。結(jié)果，可以顯示與直接再現(xiàn)暗視頻信號的情況相同的視頻，使得可以基于光源的變暗而實現(xiàn)節(jié)能。
例如，單位時間是視頻幀或水平掃描周期。該周期中的視頻信號的最高亮度值被設置為峰值。轉(zhuǎn)換系數(shù)被確定成使得峰值等于限值?；谵D(zhuǎn)換系數(shù)而轉(zhuǎn)換視頻信號的亮度值。轉(zhuǎn)換系數(shù)是單位時間內(nèi)的最大轉(zhuǎn)換系數(shù)。以這種方式，可以最大化視頻信號的轉(zhuǎn)換寬度，使得可以相應地最小化光源的光強度。
附帶地，在單色視頻的情況下，可以每單位時間一次地對亮度信號執(zhí)行該處理。在彩色視頻的情況下，每單位時間按照顏色數(shù)同時或連續(xù)地重復該處理。例如，在三原色R、G和B的情況下，每個顏色執(zhí)行一次該處理，也就是，在一個單位時間內(nèi)執(zhí)行三次該處理。在這種情況下，本發(fā)明中的亮度值是R、G和B顏色分量信號中的每個的分量值。
光源驅(qū)動電路通過控制電流值來控制光強度，使得光源在單位時間內(nèi)恒定地發(fā)射具有受控光強度的光。當基于電流值而控制諸如LED的光源元件的光強度時，因為光輸出不與控制信號成正比，所以出現(xiàn)偏移，如圖4B所示。為了補償偏移，基于所述表而確定被提供給光源的電流值，從而保持線性。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，當要再現(xiàn)和顯示亮度值低的視頻信號(暗視頻)時，迄今為止通常變暗以由視頻顯示元件可視化的視頻被變亮，使得根據(jù)視頻的變亮來減小光源的光強度，以再現(xiàn)和顯示暗視頻。結(jié)果，可以將光源的光強度減小到所需的最小值，使得在可以延長光源壽命的同時，可以抑制由光源耗費的電能。
另外，根據(jù)光強度比率校正被提供給光源的電流值，使得可以保持光強度的線性。


通過參考附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施例，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點將會變得更清楚，其中圖1是作為本發(fā)明實施例的投影型視頻再現(xiàn)設備的配置圖；圖2A和2B是示出投影型視頻再現(xiàn)設備中的顯示裝置和光源的其它配置的視圖；圖3是投影型視頻再現(xiàn)設備中的視頻信號處理部分的方框圖；圖4A和4B是投影型視頻再現(xiàn)設備中的光源驅(qū)動器的電路配置圖；圖5是用于說明投影型視頻再現(xiàn)設備中的視頻信號的轉(zhuǎn)換和光源的光強度控制的模式的視圖；圖6是示出視頻信號處理部分的操作的流程圖；以及圖7是示出視頻信號處理部分的操作的流程圖。
具體實施例方式
I.設備配置的描述將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的投影型視頻再現(xiàn)設備(投影儀)。投影型視頻再現(xiàn)設備使諸如數(shù)字鏡像裝置的顯示裝置顯示視頻，并且使LED光源將光施加到視頻上，以便將視頻投影到屏幕上。
圖1是投影型視頻再現(xiàn)設備的方框圖。投影型視頻再現(xiàn)設備包括顯示裝置5，用于可視化視頻信號；光源4，用于將投影光施加到顯示裝置5上；聚光光學系統(tǒng)6，用于將光源4的光引導到顯示裝置5；以及投影光學系統(tǒng)7，通過其將顯示在顯示裝置上的視頻投影到屏幕上。投影型視頻再現(xiàn)設備還包括顯示裝置驅(qū)動器2，用于驅(qū)動顯示裝置5；光源驅(qū)動器3，用于控制光源4；以及視頻信號處理部分1，用于處理輸入視頻信號，并且當將光源控制信號提供給光源驅(qū)動器時，將轉(zhuǎn)換后的視頻信號提供給顯示裝置驅(qū)動器2。附帶地，如圖4A所示，光源4具有光電二極管25。
聚光光學系統(tǒng)6具有聚光透鏡、棒狀積分器(rod integrator)、分色鏡等。投影光學系統(tǒng)7具有分色鏡、投影透鏡等。
在根據(jù)本實施例的投影型視頻再現(xiàn)設備中，使用具有高速響應特性的發(fā)光元件作為光源4。典型地，可以使用高亮度LED。下面將描述使用高亮度LED的示例。
雖然圖1示出了這樣類型的投影儀，其中在投影儀的對面提供了屏幕8，以便將從投影光學系統(tǒng)7發(fā)射的視頻投影到屏幕8上，但是本發(fā)明還可以應用于背投型視頻再現(xiàn)設備，其裝備有外殼，以便從外殼內(nèi)部的背面將視頻投影到在外殼的前表面提供的屏幕上。
雖然圖1示出了三個裝置一個光源的配置，其中提供了對應于三原色R(紅)、G(綠)和B(藍)的三個顯示裝置5；并且由分色鏡將從一個光源4發(fā)射的光在光譜上分離成光分量，以便將光分量分別施加到顯示裝置5上，本發(fā)明還可以應用于一個裝置一個光源的配置、以及三個裝置三個光源的配置，其中在一個裝置一個光源的配置中，如圖2A所示，使用一個顯示裝置5以時分方式再現(xiàn)三原色R、G和B，并且在三個裝置三個光源的配置中，如圖2B所示，分別為三個顯示裝置5提供了三個光源4。
附帶地，用于顯示彩色視頻的分量顏色不局限于三原色R、G和B?？梢杂酶囝伾?例如六種顏色)顯示彩色視頻。在以下描述中，將代表性地描述三原色R、G和B。
在以時分方式顯示三原色的一個裝置一個光源的配置的情況下，使用多色LED作為光源4，以便用與由顯示裝置5再現(xiàn)的通道(R、G和B中的任一個)相對應的顏色發(fā)射光。在三個裝置一個光源配置的情況下，使用白色LED作為光源4，以便通過分色或者濾光器將R、G和B的光分量提供給顯示裝置5。在三個裝置三個光源配置的情況下，可以使用發(fā)射具有對應于各自通道的顏色的光的LED。也就是，紅色LED用于R通道，綠色LED用于G通道，并且藍色LED用于B通道。
圖3是示出視頻信號處理部分1的配置的圖。視頻信號處理部分1具有輸入緩沖器11，用于緩沖輸入視頻信號的一幀；峰值檢測部分12，用于從一幀視頻數(shù)據(jù)的像素中檢測最大亮度值；系數(shù)計算部分13，用于基于由峰值檢測部分12檢測的峰值而計算亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b和光強度控制系數(shù)a，其中亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b用于將視頻信號轉(zhuǎn)換成亮信號，并且光強度控制系數(shù)a用于減小光源的光強度；亮度值轉(zhuǎn)換部分14，用于基于亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b而轉(zhuǎn)換存儲在輸入緩沖器11中的視頻信號的亮度值；輸出緩沖器17，用于緩沖由亮度值轉(zhuǎn)換部分14轉(zhuǎn)換的視頻信號；光強度決定部分15，用于基于光強度控制系數(shù)a而決定光強度控制數(shù)據(jù)；光強度控制數(shù)據(jù)表16，由光強度決定部分15使用；以及光強度控制數(shù)據(jù)緩沖器18，用于緩沖由光強度決定部分15決定的光強度控制數(shù)據(jù)。
附帶地，在圖3中，根據(jù)三原色R、G和B，并行提供多個輸入緩沖器11，并行提供多個輸出緩沖器17，并且并行提供多個光強度控制數(shù)據(jù)緩沖器18。在該配置中，為一個或三個顯示裝置5和一個或三個光源4提供一個視頻信號處理部分1。在分別為R、G和B提供視頻信號處理部分1的情況下，可以形成每個視頻信號處理部分1，以便為對應的通道提供一個輸入緩沖器11、一個輸出緩沖器17和一個光強度控制數(shù)據(jù)緩沖器18。
附帶地，關(guān)于是為R、G和B共同提供一個視頻信號處理部分1、還是分別為R、G和B提供視頻信號處理部分1的選擇，和關(guān)于是為R、G和B共同提供一個顯示裝置5和一個光源4還是分別為R、G和B提供顯示裝置5和光源4的選擇是相互獨立的?？梢允褂萌我饨M合。
輸入緩沖器11緩沖視頻信號(數(shù)字視頻信號)的一幀(單位時間)。峰值檢測部分12掃描由輸入緩沖器11緩沖的視頻信號的像素(亮度值)，檢測該幀中的最大亮度值，并且將所檢測的亮度值作為峰值輸出到系數(shù)計算部分13。
系數(shù)計算部分13基于輸入的峰值P，計算亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b和光強度控制系數(shù)a，其中亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b用于轉(zhuǎn)換所緩沖的一幀像素數(shù)據(jù)的亮度值(像素值)，并且光強度控制系數(shù)a用于控制LED光源的光強度。后面將詳細地描述該計算方法。簡而言之，當視頻為暗時，增加視頻信號的亮度值，并且根據(jù)亮度值的增加來減小光源的光強度，從而減小被提供給光源的電能。
將由系數(shù)計算部分13計算的亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b輸入到亮度值轉(zhuǎn)換部分14。亮度值轉(zhuǎn)換部分14從輸入緩沖器11取得一幀視頻信號，并且用亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b乘以每個像素數(shù)據(jù)，從而改變每個像素的亮度值。結(jié)果，將視頻信號轉(zhuǎn)換成比原始視頻更亮的信號。將轉(zhuǎn)換后的視頻信號寫入到輸出緩沖器17中。
在顯示下一幀的定時由顯示裝置驅(qū)動器2讀取寫入到輸出緩沖器17中的視頻信號，并且將其顯示在顯示裝置5上。
另一方面，將由系數(shù)計算部分13計算的光強度控制系數(shù)a輸入到光強度決定部分15中。光強度決定部分15通過參考圖4B所示的光強度控制數(shù)據(jù)表16，將輸入光強度控制系數(shù)a轉(zhuǎn)換成光強度控制數(shù)據(jù)(表明被提供給光源4的電流值的數(shù)據(jù))。
光強度控制數(shù)據(jù)表16是存儲了被提供給光源4(LED)的電流值和光源4(LED)的光強度(光輸出)之間的關(guān)系的表。當基于光強度控制系數(shù)a而搜索表16時，可以讀取要被提供給光源4的電流值(相對于最大功率電流的電流比率)，其中光強度控制系數(shù)a表示相對于最大功率的光強度的光強度比率。
附帶地，圖4B示出了兩種光強度控制數(shù)據(jù)表。圖4B的上部示出了光強度-電流轉(zhuǎn)換表，其表明光強度和電流值之間的關(guān)系，并且通過其從相對于最大功率光強度的光強度比率(光強度控制系數(shù)a)推導相對于最大功率電流值的電流比率。圖4B的下部示出了誤差表，其表明對應于光強度比率的電流比率的誤差(根據(jù)正比)，并且當用光強度比率乘以誤差時，可以通過其計算電流比率。
以這種方式生成光強度控制數(shù)據(jù)表16，使得在光源4中提供作為光強度檢測傳感器的光電二極管25(參見圖4A)的條件下，在連續(xù)改變被提供給光源4的LED的電流時，執(zhí)行實際測量。
雖然可以隨時生成光強度控制數(shù)據(jù)表16，但是更適當?shù)氖?，在對設備通電的時候或者在停止視頻信號輸入的間隔內(nèi)，生成光強度控制數(shù)據(jù)表16。
測試模式下的操作是這樣的操作，其中執(zhí)行控制，以便線性地改變被提供給LED 22的電流；根據(jù)每個電流值，由光電二極管25實際測量光強度輸出；并且將光強度的測量值制成表。如果輸入黑色作為視頻信號，則根本不將視頻投影到屏幕8上。
附帶地，因為LED的特性是相對均勻的，所以可以直接使用從LED制造商提供的平均特性數(shù)據(jù)。
圖4a是示出光源驅(qū)動器3的圖。在光源驅(qū)動器3中，D/A轉(zhuǎn)換器20從視頻信號處理部分1的光強度決定部分15接收光強度控制數(shù)據(jù)，將光強度控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬電流控制電壓Vi，并且將模擬電流控制電壓Vi輸入到恒定電流電路21。
恒定電流電路21將基于電流控制電壓Vi而決定的電流If提供給安裝在光源(光源單元)4的LED裝置22，從而使LED裝置22發(fā)射具有預定光強度的光。附帶地，恒定電流電路21具有比較器210、電流控制晶體管211、以及參考電阻212(電阻值Ri)。電源電流If由Vi/Ri決定。
如上所述，在光源單元4中提供用于檢測發(fā)射光的強度的光電二極管25?；诠怆姸O管25的電阻值的改變而檢測從LED裝置22發(fā)射的光強度。也就是，光電二極管25的一端被施加檢測電壓Vdd，并且其另一端通過電阻Rd接地。與從LED 22發(fā)射的光強度相對應的電流Ip流入光電二極管25和電阻Rd，從而在電阻器Rd的兩端之間產(chǎn)生檢測電壓Vp(＝Ip×Rd)。
在用于通過實際測量來生成光強度控制數(shù)據(jù)表的測試模式中，A/D轉(zhuǎn)換器27將電壓Vp轉(zhuǎn)換成數(shù)字數(shù)據(jù)，并且將數(shù)字數(shù)據(jù)輸入到視頻信號處理部分1。視頻信號處理部分1基于通過D/A轉(zhuǎn)換器20和恒定電流電路21提供給LED 22的電流值和從A/D轉(zhuǎn)換器27給定的光強度檢測數(shù)據(jù)，生成具有圖4B所示內(nèi)容的光強度控制數(shù)據(jù)表。
雖然形成光源驅(qū)動器3以控制被提供給光源單元4(LED 22)的電流，從而控制光源的光強度，但是可以將從D/A轉(zhuǎn)換器20輸出的電壓Vi輸入到PWM信號生成電路(其是用于將電壓Vi和鋸齒電壓輸入到比較器并且在鋸齒電壓不大于Vi的周期內(nèi)生成脈沖的電路)，從而如果光源需要通過PWM控制而被開啟，則基于從PWM信號生成電路輸出的PWM信號執(zhí)行LED的開啟-關(guān)斷控制，以便可以用基于光強度控制數(shù)據(jù)的脈沖寬度開啟光源。
在PWM控制的情況下，因為脈沖寬度和光強度具有理想的線性相關(guān)(它們彼此成正比)，所以不必使用用于生成表或校正線性的光電二極管25。
顯示裝置5的亮度控制也被分類成靜態(tài)控制和時分(PWM)控制。在靜態(tài)控制中，基于對應于亮度的預定透射率或反射率而驅(qū)動顯示裝置。在時分(PWM)控制中，僅僅在對應于亮度的時間寬度中基于100％透射率或反射率而驅(qū)動顯示裝置。當通過時分控制來驅(qū)動顯示裝置5時，通過靜態(tài)控制來驅(qū)動光源4。當通過靜態(tài)控制來驅(qū)動顯示裝置5時，通過時分控制來驅(qū)動光源4。
如上所述，可以形成光強度決定部分15，以便基于圖4B的下部所示的誤差表(其是表明與在電流值和光強度彼此成正比的情況下的線的誤差的表)，而非圖4B的上部所示的光強度-電流轉(zhuǎn)換表(其是光源4(LED)的光強度(光輸出)與被提供給光源4(LED)的電流值的關(guān)系的表)，執(zhí)行校正并存儲該校正。
還可以將誤差表提供給亮度值轉(zhuǎn)換部分14，以便可以在每個像素的亮度值上反映誤差分量，從而用亮度值補償光強度的誤差。
也就是，基于通過由光強度控制系數(shù)a表示的比率直接控制的電流，控制光源4被開啟和關(guān)斷?；谡`差表而計算由于該控制引起的光強度的誤差分量。增大/減小視頻信號的亮度值，以便補償誤差分量。
附帶地，可以基于從LED制造商提供的數(shù)據(jù)生成表(光強度控制數(shù)據(jù)表或誤差表)。
II.轉(zhuǎn)換過程的描述將描述以下這樣的過程，其用于在具有前述配置的投影型視頻再現(xiàn)設備中基于視頻信號的亮度值(峰值)而決定轉(zhuǎn)換系數(shù)，轉(zhuǎn)換視頻信號的亮度值，并且控制光源的光強度。
(1)首先，將一幀的所有像素中具有最高亮度的像素的亮度值設置為峰值。
(2)將峰值除以亮度限值(在全色(R、G和B分量的每一個中的8位量化)的情況下為255)，從而計算亮度比率A。
(3-1)將亮度比率A確定為光強度控制系數(shù)a，并且將強度控制系數(shù)a的倒數(shù)確定為亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)(1/a＝b)并將其輸入到亮度值轉(zhuǎn)換部分14。
(3-2)如果亮度比率A不小于閾值(0.1)(當通過基于所提供的電流值而控制光強度的靜態(tài)控制來控制光源4時)，則將亮度值A(chǔ)直接確定為光強度控制系數(shù)a，并且將光強度控制系數(shù)a的倒數(shù)確定為亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)(1/a＝b)，并將其輸入到亮度值轉(zhuǎn)換部分14。
如果亮度值A(chǔ)小于該閾值，則將光強度控制系數(shù)a設置為該閾值，并且將光強度控制系數(shù)a的倒數(shù)設置為亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)并將其輸入到亮度值轉(zhuǎn)換部分14。
這是因為在被提供給LED 22的電流小(在所施加的電壓低的區(qū)域中)的狀態(tài)下，LED 22的工作變得不穩(wěn)定，使得難以保持LED 22的開啟狀態(tài)穩(wěn)定。因此，將補償穩(wěn)定工作所需的最小值設置為閾值，從而即使在亮度比率A小于該閾值的情況下，也以該閾值作為限值而執(zhí)行轉(zhuǎn)換/控制。
(4)如果峰值是零，則將亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b設成1。當將為1的亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b輸入到亮度值轉(zhuǎn)換部分14時，亮度值轉(zhuǎn)換部分14將輸入緩沖器11的視頻信號直接傳輸?shù)捷敵鼍彌_器17，而不作任何處理。
(5)(當通過靜態(tài)控制來控制光源4時)，如果峰值是零，則將光強度控制系數(shù)a設置為閾值(0.1)，但是如果峰值零持續(xù)，則從閾值開始逐漸地減小值a。提供減小的斜率使得光強度控制系數(shù)a在大約一秒內(nèi)變得等于零(關(guān)斷)。結(jié)果，可以實現(xiàn)近似黑狀態(tài)(全黑)，還可以進行節(jié)能。
(6)不僅可以基于當前亮度比率A而且可以以平均方式基于當前的亮度比率A和過去的亮度比率或過去的光強度控制系數(shù)，確定光強度控制系數(shù)a。例如，當要以平均方式基于當前的亮度比率A和先前的亮度比率Aold而確定光強度控制系數(shù)a時，根據(jù)a＝αA+βAold(其中α和β是加權(quán)系數(shù))計算當前光強度控制系數(shù)a。例如，當要以平均方式基于當前的亮度比率A和先前的光強度控制系數(shù)aold而確定光強度控制系數(shù)a時，根據(jù)a＝αA+βaold(其中α和β是加權(quán)系數(shù))計算當前光強度控制系數(shù)a。
如果根據(jù)每幀極大地改變光源的光強度和視頻信號的轉(zhuǎn)換量，則存在例如由于量化誤差、線性偏移等而將導致視頻閃爍的可能性。因此，為了防止極大地改變光強度控制系數(shù)a和亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b，以平均的方式基于當前的亮度比率和過去的亮度比率或過去的光強度控制系數(shù)而計算當前的光強度控制系數(shù)a和亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b。
(7)在前述控制中，當視頻變亮時(即在當前亮度比率A(或當前峰值P)不小于先前亮度比率Aold(或先前峰值Pold)時)，增加用于當前值的加權(quán)系數(shù)α，并且當視頻變暗時(即在當前亮度比率A(或當前峰值P)小于先前亮度比率Aold(或先前的峰值Pold)時)，將用于當前值的加權(quán)系數(shù)α設置成基本上等于用于先前值的加權(quán)系數(shù)β。
這是基于對以下事實的考慮，即，當屏幕變亮時，頻繁地發(fā)生較大的情形改變，如漸隱之后的場景切換，或者存在為了引起注意而將暗情形快速地改變成亮情形的視頻效果。因此，增加用于當前值的加權(quán)系數(shù)，以正確地跟隨視頻變亮時的改變。
在前述處理中，步驟(1)、(2)以及(3-1)是基本的，但是步驟(3-2)到(7)是可選的?？梢赃m當?shù)亟M合從這些步驟中選擇的步驟。任何情況都在本發(fā)明的技術(shù)范圍之內(nèi)。
圖5是示出各個視頻、以及根據(jù)每個視頻轉(zhuǎn)換視頻信號和控制光強度的示例的視圖。在圖5中示出了七個視頻(幀1到7)。
幀1到7如下幀1純黑視頻(峰值零)幀2相對于灰背景的紅(R)帶的視頻幀3相對于灰背景的綠(G)帶的視頻幀4相對于灰背景的藍(B)帶的視頻幀5相對于灰背景的黑帶的視頻幀6相對于灰背景的白帶的視頻幀7純白視頻在圖5中，根據(jù)每個顏色分量(R、G或B)執(zhí)行前述處理。在每個顏色分量中，將視頻轉(zhuǎn)換成顯示信號，使得將輸入視頻信號(輸入信號)的峰值設置成等于亮度限值(例如255)。將顯示信號輸出到顯示裝置驅(qū)動器2。
例如，因為R通道具有100％亮度的部分(紅帶部分)，所以幀2中的視頻信號的峰值是100％。因此，沒有余地用于在很大程度上轉(zhuǎn)換視頻信號，使得保持亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b和光強度控制系數(shù)a等于1。另一方面，G通道具有40％亮度的灰區(qū)域，以及沒有顯示綠色的0％亮度的區(qū)域。因此，當亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)被設成2.5時，轉(zhuǎn)換亮度，以便將光強度控制系數(shù)a設成0.4。以這種方式，在該幀的該通道中，可以節(jié)省60％的光強度。另外，在該幀的B通道中，可以節(jié)省60％的光強度。
可以將這一點應用于其它幀。總計下來，可以節(jié)省40％的光強度(電能)。附帶地，當將該處理應用于單色(灰度等級)視頻時，它是針對一個通道中的亮度值Y的處理。
附帶地，在轉(zhuǎn)換步驟(1)中，可以掃描存儲在輸入緩沖器11中的一幀數(shù)據(jù)，以檢測亮度的峰值?？梢詫崟r地檢查輸入視頻信號，以保存峰值，使得當輸入一幀視頻信號時，可以使用所保存的峰值。
III.視頻信號處理部分的操作的描述將參考圖6描述系數(shù)計算處理。首先，從峰值檢測部分12輸入亮度峰值P(s1)。當峰值P為零時，判斷屏幕(該顏色分量)為暗變化，使得使該例程的位置轉(zhuǎn)到暗變化處理(步驟s20到s25)。
當峰值P不為零(大于零)時，重置表明峰值為零的暗變化標志Fz(s3)，并且將峰值P除以亮度限值(在8位的情況下為255)，以計算亮度比率A(s4)。亮度比率A是表明在該幀(該顏色分量)中的峰值與亮度限值的比率的值。
以加權(quán)平均的方式基于當前亮度比率A和(先前幀中的相同顏色分量的)先前亮度比率Aold來計算亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b和光強度控制系數(shù)a。在當前亮度高于先前亮度時，增加用于當前值的權(quán)重。在當前亮度低于先前亮度時，將用于當前值的權(quán)重設置成與用于先前值的權(quán)重相同的比率。
判斷當前亮度比率A是否不小于(先前幀中的相同顏色分量的)先前亮度比率Aold(s5)。
在當前亮度比率A不小于先前亮度比率Aold時，將用于當前亮度比率A的加權(quán)系數(shù)α設置成0.8，同時將用于先前亮度比率Aold的加權(quán)系數(shù)β設置成0.2(s6)。另一方面，在當前亮度比率A小于先前亮度比率Aold時，將用于當前亮度比率A的加權(quán)系數(shù)α和用于先前亮度比率Aold的加權(quán)系數(shù)β都設置成0.5(s7)。然后通過算術(shù)運算α×A+β×Aold計算光強度控制系數(shù)a。
雖然該示例示出了通過采用當前亮度比率A和先前亮度比率Aold的加權(quán)平均來計算光強度控制系數(shù)a的情況，但是可以通過采用當前亮度比率A和先前光強度控制系數(shù)aold的加權(quán)平均來計算光強度控制系數(shù)a。
下一步，判斷這樣算出的光強度控制系數(shù)a是否大于0.1(s9)。當光強度控制系數(shù)a大于0.1時，即使通過基于該系數(shù)的靜態(tài)控制，光源4也仍然在正常工作的范圍內(nèi)，使得直接地使用光強度控制系數(shù)a，并且將光強度控制系數(shù)a的倒數(shù)確定為亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b(s10)。
另一方面，當通過操作s8算出的光強度控制系數(shù)a小于0.1時，存在光源4(LED)不能正常工作的可能性，使得將光強度控制系數(shù)a改寫為用于保證正常工作的最小控制范圍中的0.1，并且將亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b設置成對應于0.1的10(s11)。
基于所確定的光強度控制系數(shù)a推導光強度控制數(shù)據(jù)(s12)。在將光強度控制數(shù)據(jù)輸出到光源驅(qū)動器3(s13)時，將亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b輸入到亮度值轉(zhuǎn)換部分14(s14)。
下一步，將描述步驟s20到s25的暗變化處理。當在s2確定了峰值為零時，首先將亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b設置成1(s20)。當亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b為1時，亮度值轉(zhuǎn)換部分14跳過亮度值轉(zhuǎn)換處理，并且將從輸入緩沖器11輸入的視頻信號直接傳輸?shù)捷敵鼍彌_器17。
然后，判定是否設置了暗變化標志Fz(s21)。設置暗變化標志Fz的事實意味著從先前幀持續(xù)峰值零的事實。
當沒有設置Fz(將要開始暗變化)時，將光強度控制系數(shù)a設置成0.1(s22)，設置標志Fz(s23)，并且該例程的位置轉(zhuǎn)到s12。當已經(jīng)設置了Fz時，從a中減去0.02，以逐漸地減小光強度(s25)。當a已經(jīng)為零時，跳過該處理(s24)。在該處理之后，該例程的位置轉(zhuǎn)到s12。通過從a中減去0.02，當峰值零持續(xù)50幀(大約1.7秒)時，光強度達到零。
該處理旨在當峰值零很長時，抑制光發(fā)射，以便實現(xiàn)近似黑狀態(tài)(全黑)，并且節(jié)省電能。另外，當亮度比率A變得大于先前幀中的亮度比率Aold時，亮度比率A可以迅速地跟隨該變化。因此，即使在峰值零中關(guān)斷光源的情況下，也不存在對此后的視頻再現(xiàn)的障礙。
圖7示出了視頻信號處理部分的系數(shù)計算操作的另一示例。在該操作中，以二進制數(shù)的形式處理所有系數(shù)。這是用于將亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b確定為除了最高有效位″1″之外其余位為″0″的二進制數(shù)的操作。結(jié)果，可以僅僅通過移位來實現(xiàn)亮度值轉(zhuǎn)換部分14的操作，使得可以極大地減輕算術(shù)運算量。
下面將描述該流程圖。
在圖7中，首先，從峰值檢測部分12輸入亮度的峰值P(s31)。當峰值P為零時，判斷屏幕(該顏色分量)為暗變化，使得該例程的位置轉(zhuǎn)到暗變化處理(步驟s50到s55)。
當峰值P不為零(大于零)時，重置表明峰值為零的暗變化標志Fz(s33)，并且將峰值P除以亮度限值(在8位的情況下為″11111111″(255))，以計算亮度比率A(s34)。
判定當前亮度比率A是否不小于先前亮度比率Aold(s35)。在當前亮度比率A不小于先前亮度比率Aold時，將用于當前亮度比率A的加權(quán)系數(shù)α設置成″0.11″(0.75)，同時將用于先前亮度比率Aold的加權(quán)系數(shù)β設置成″0.01″(0.25)(s36)。另一方面，在當前亮度比率A小于先前亮度比率Aold時，將用于當前亮度比率A的加權(quán)系數(shù)α和用于先前亮度比率Aold的加權(quán)系數(shù)β都設置成″0.1″(0.5)(s37)。然后，通過算術(shù)運算α×A+β×Aold計算光強度控制系數(shù)a(s38)。
雖然該示例示出了通過采用當前亮度比率A和先前亮度比率Aold的加權(quán)平均來計算光強度控制系數(shù)a的情況，但是可以通過采用當前亮度比率A和先前光強度控制系數(shù)aold的加權(quán)平均來計算光強度控制系數(shù)a。
然后，基于算出的光強度控制系數(shù)a中的數(shù)位，確定要被用于實際處理的光強度控制系數(shù)a和亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b(s39)。該確定為″在二進制小數(shù)點之后除了小數(shù)位的最低有效位’1’之外其余數(shù)字為’0’的二進制小數(shù)(例如，“0.001”)”，其不小于算出的光強度控制系數(shù)a并最接近于算出的光強度控制系數(shù)a。結(jié)果，可以僅僅使用移位來轉(zhuǎn)換亮度值轉(zhuǎn)換部分14中的每個像素的亮度值。將二進制小數(shù)的倒數(shù)(例如″1000″)設置為亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b。無論算出的光強度控制系數(shù)a多么小，光強度控制系數(shù)a都被限制為″0.0001″，使得不會將小于″0.0001″的值設置為光強度控制系數(shù)a。以這種方式，執(zhí)行閾值限制處理。
基于所確定的光強度控制系數(shù)a而推導光強度控制數(shù)據(jù)(s42)。當將光強度控制數(shù)據(jù)輸出到光源驅(qū)動器3(s43)時，將亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b輸入到亮度值轉(zhuǎn)換部分14(s44)。
接下來，將描述步驟s50到s55的暗變化處理。當在s32確定了峰值為零時，首先將亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b設置成1(s50)。當亮度值轉(zhuǎn)換系數(shù)b為1時，亮度值轉(zhuǎn)換部分14跳過亮度值轉(zhuǎn)換處理，并且將從輸入緩沖器11輸入的視頻信號直接傳輸?shù)捷敵鼍彌_器17。
然后，判斷是否設置了暗變化標志Fz(s51)。當沒有設置Fz時，將光強度控制系數(shù)a設置成″0.0001″(0.0625＝1/16)(s52)，設置標志Fz(s53)，并且該例程的位置轉(zhuǎn)到s42。當已經(jīng)設置了Fz時，從a減去″0.00000001″(1/256)，以便逐漸地減小光強度(s55)。當a已經(jīng)為零時，跳過該處理(s54)。在該處理之后，該例程的位置轉(zhuǎn)到s42。通過從a減去″0.00000001″，當峰值零持續(xù)16幀(大約0.5秒)時，光強度達到零。
雖然關(guān)于在三個裝置一個光源的系統(tǒng)的情況下的控制描述了本實施例，但是該控制可以如下應用于一個裝置一個光源的系統(tǒng)，或者多個裝置多個光源的系統(tǒng)(例如，三個裝置三個光源的系統(tǒng))。
在一個裝置一個光源的系統(tǒng)的情況下，以時分方式顯示多個顏色(例如，三個顏色)。根據(jù)顏色的時分時隙，計算每個顏色中的最大亮度值，使得轉(zhuǎn)換亮度值并且轉(zhuǎn)換光強度。在轉(zhuǎn)換的時候，基于光強度控制數(shù)據(jù)表校正光強度比率(光強度控制系數(shù)a)和電流比率之間的誤差。
在多個裝置多個光源的系統(tǒng)的情況下，根據(jù)每個顏色獨立地計算最大亮度值，使得轉(zhuǎn)換亮度值并且轉(zhuǎn)換光強度。在轉(zhuǎn)換的時候，基于光強度控制數(shù)據(jù)表校正光強度比率(光強度控制系數(shù)a)和電流比率之間的誤差。附帶地，在該系統(tǒng)的情況下，因為光源是根據(jù)顏色而獨立的，所以通過根據(jù)每個顏色執(zhí)行測試模式操作來生成光強度控制數(shù)據(jù)表。
雖然針對具體的優(yōu)選實施例示出和描述了本發(fā)明，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是清楚的，可以基于本發(fā)明的教導而進行各種改變和修改。顯然地，這樣的改變和修改處于由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神、范圍和意圖內(nèi)。
本申請基于在2005年2月28日提交的日本專利申請No.2005-054635、以及在2005年6月27日提交的日本專利申請No.2005-186373，在此將其全文并入引作參考。
權(quán)利要求
1.一種投影型視頻再現(xiàn)設備，包括視頻顯示元件，可視化視頻信號；視頻顯示元件驅(qū)動電路，驅(qū)動視頻顯示元件；高速響應光源，將投影光施加到視頻顯示元件上；光源驅(qū)動電路，開啟光源；以及視頻信號轉(zhuǎn)換部分，執(zhí)行峰值檢測處理，用于以單位時間的間隔檢測視頻信號的亮度峰值；轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理，用于基于每個所檢測的峰值與亮度上限的比率或基于每個所檢測的峰值和亮度上限之間的差值，計算轉(zhuǎn)換系數(shù)；視頻信號轉(zhuǎn)換處理，用于基于轉(zhuǎn)換系數(shù)而轉(zhuǎn)換單位時間內(nèi)的視頻信號的亮度值，以便增加亮度值，并將亮度值提供給視頻顯示元件驅(qū)動電路；以及光強度控制處理，用于基于轉(zhuǎn)換系數(shù)而設置控制值，以減小光源的光強度，并且根據(jù)該控制值來控制光源驅(qū)動電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影型視頻再現(xiàn)設備，其中當由轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理計算的轉(zhuǎn)換系數(shù)小于預定閾值時，視頻信號轉(zhuǎn)換部分改為將閾值設置為轉(zhuǎn)換系數(shù)，并且執(zhí)行視頻信號轉(zhuǎn)換處理和光強度控制處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影型視頻再現(xiàn)設備，其中在轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理中，基于在針對當前單位時間和至少一個過去單位時間執(zhí)行轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理時所計算的比率或差值，計算轉(zhuǎn)換系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的投影型視頻再現(xiàn)設備，其中在轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理中，通過對在針對當前單位時間和至少一個過去單位時間執(zhí)行轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理時所計算的比率或差值取加權(quán)平均來計算轉(zhuǎn)換系數(shù)；以及其中在當前單位時間的比率大于先前單位時間的比率時，增加在加權(quán)平均中用于當前單位時間的比率的權(quán)重，或者在當前單位時間的差值小于先前單位時間的差值時，增加在加權(quán)平均中用于當前單位時間的差值的權(quán)重。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影型視頻再現(xiàn)設備，其中視頻信號轉(zhuǎn)換部分以數(shù)字方式執(zhí)行相應的處理，使得在轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理中，僅僅將轉(zhuǎn)換系數(shù)的最高有效位計算為二進制數(shù)字″1″，并且按照轉(zhuǎn)換系數(shù)中的數(shù)字″0″的數(shù)目對視頻信號的每個像素的亮度值進行移位，以便在視頻信號轉(zhuǎn)換處理中增加它。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影型視頻再現(xiàn)設備，其中視頻顯示元件驅(qū)動電路通過以對應于視頻信號的亮度值的定時放電率驅(qū)動視頻顯示元件，來可視化視頻信號；以及其中光源驅(qū)動電路通過控制被提供給光源的電流值，控制光源的光強度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影型視頻再現(xiàn)設備，其中視頻顯示元件驅(qū)動電路通過驅(qū)動視頻顯示元件來可視化視頻信號，以獲得對應于視頻信號的亮度值的透射率或反射率；以及其中光源驅(qū)動電路通過控制將電流提供給光源的定時放電率，控制光源的光強度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的投影型視頻再現(xiàn)設備，其中視頻信號轉(zhuǎn)換部分存儲表明被提供給光源的電流值和光強度之間的關(guān)系的關(guān)系數(shù)據(jù)；以及其中在光強度控制處理中，基于轉(zhuǎn)換系數(shù)而確定光源的光強度，通過基于所確定的光強度搜索關(guān)系數(shù)據(jù)來確定電流值，并且向光源驅(qū)動電路表明所確定的電流值。
9.一種投影型視頻再現(xiàn)設備，包括視頻顯示元件，可視化視頻信號；視頻顯示元件驅(qū)動電路，驅(qū)動視頻顯示元件；高速響應光源，將投影光施加到視頻顯示元件上；光源驅(qū)動電路，開啟光源，并通過控制被提供給光源的電流值來控制光源的光強度；存儲部分，存儲表明被提供給光源的電流值和光強度之間的關(guān)系的關(guān)系數(shù)據(jù)；光強度傳感器，安設在光源的附近；以及視頻信號轉(zhuǎn)換部分，執(zhí)行數(shù)據(jù)生成處理，用于指示光源驅(qū)動電路將被提供給光源的電流從最小改變到最大，通過使用光強度傳感器，在每個電流值測量光源的光強度，基于測量結(jié)果生成關(guān)系數(shù)據(jù)，并將關(guān)系數(shù)據(jù)存儲到存儲部分中；峰值檢測處理，用于以單位時間的間隔檢測視頻信號的亮度峰值；轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理，用于基于每個所檢測的峰值與亮度上限的比率或基于每個所檢測的峰值和亮度上限之間的差值來計算轉(zhuǎn)換系數(shù)；視頻信號轉(zhuǎn)換處理，用于基于轉(zhuǎn)換系數(shù)而執(zhí)行轉(zhuǎn)換，以增加單位時間內(nèi)視頻信號的亮度值，并且將亮度值提供給視頻顯示元件驅(qū)動電路；以及光強度控制處理，用于基于轉(zhuǎn)換系數(shù)而確定光源的光強度，通過基于所確定的光強度、參考關(guān)系數(shù)據(jù)來確定被提供給光源的電流值，并向光源驅(qū)動電路表明所確定的電流值。
10.一種投影型視頻再現(xiàn)設備，包括視頻顯示元件，可視化視頻信號；視頻顯示元件驅(qū)動電路，驅(qū)動視頻顯示元件；高速響應光源，將投影光施加到視頻顯示元件上；光源驅(qū)動電路，開啟光源，并通過控制被提供給光源的電流值來控制光源的光強度；存儲部分，存儲表明被提供給光源的電流值和光強度之間的關(guān)系的關(guān)系數(shù)據(jù)；光強度傳感器，安設在光源附近；以及視頻信號轉(zhuǎn)換部分，執(zhí)行數(shù)據(jù)生成處理，用于指示光源驅(qū)動電路將被提供給光源的電流從最小改變到最大，通過使用光強度傳感器在每個電流值測量光源的光強度，基于測量結(jié)果生成所述關(guān)系數(shù)據(jù)，并且將所述關(guān)系數(shù)據(jù)存儲到存儲部分中；峰值檢測處理，用于以單位時間的間隔檢測視頻信號的亮度峰值；轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理，用于基于每個所檢測的峰值與亮度上限的比率或基于每個所檢測的峰值和亮度上限之間的差值來計算轉(zhuǎn)換系數(shù)；光強度控制處理，用于基于所述轉(zhuǎn)換系數(shù)而確定被提供給光源的電流值，并且向光源驅(qū)動電路表明所確定的電流值；以及視頻信號轉(zhuǎn)換處理，用于基于所述轉(zhuǎn)換系數(shù)而轉(zhuǎn)換單位時間內(nèi)視頻信號的亮度值，通過參考所述關(guān)系數(shù)據(jù)來校正亮度值，并且將校正后的亮度值提供給視頻顯示元件驅(qū)動電路。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的投影型視頻再現(xiàn)設備，其中當所述投影型視頻再現(xiàn)設備被通電時，執(zhí)行數(shù)據(jù)生成處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的投影型視頻再現(xiàn)設備，其中一個裝置被提供作為視頻顯示元件、視頻顯示元件驅(qū)動電路、光源、光源驅(qū)動電路、存儲部分和光強度傳感器中的每一個；以及其中視頻信號轉(zhuǎn)換部分關(guān)于光源執(zhí)行數(shù)據(jù)生成處理，并且關(guān)于具有多個顏色通道的視頻信號，連續(xù)地執(zhí)行峰值檢測處理、轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理、視頻信號轉(zhuǎn)換處理和光強度控制處理。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的投影型視頻再現(xiàn)設備，其中根據(jù)每個顏色通道提供視頻顯示元件、視頻顯示元件驅(qū)動電路、光源、光源驅(qū)動電路、存儲部分和光強度傳感器；以及其中視頻信號轉(zhuǎn)換部分在每個顏色通道中關(guān)于光源執(zhí)行數(shù)據(jù)生成處理，并且關(guān)于多個顏色通道中的視頻信號，執(zhí)行峰值檢測處理、轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理、視頻信號轉(zhuǎn)換處理和光強度控制處理。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的投影型視頻再現(xiàn)設備，其中提供一個裝置被提供作為光源、光源驅(qū)動電路、存儲部分和光強度傳感器中的每一個；其中根據(jù)每個顏色通道提供視頻顯示元件和視頻顯示元件驅(qū)動電路；和其中視頻信號轉(zhuǎn)換部分關(guān)于光源執(zhí)行數(shù)據(jù)生成處理，并且關(guān)于具有多個顏色通道的視頻信號，執(zhí)行峰值檢測處理、轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理、視頻信號轉(zhuǎn)換處理和光強度控制處理。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的投影型視頻再現(xiàn)設備，其中當所述投影型視頻再現(xiàn)設備被通電時，執(zhí)行數(shù)據(jù)生成處理。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的投影型視頻再現(xiàn)設備，其中一個裝置被提供作為視頻顯示元件、視頻顯示元件驅(qū)動電路、光源、光源驅(qū)動電路、存儲部分和光強度傳感器中的每一個；以及其中視頻信號轉(zhuǎn)換部分關(guān)于光源執(zhí)行數(shù)據(jù)生成處理，并且關(guān)于具有多個顏色通道的視頻信號，連續(xù)地執(zhí)行峰值檢測處理、轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理、視頻信號轉(zhuǎn)換處理和光強度控制處理。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的投影型視頻再現(xiàn)設備，其中根據(jù)每個顏色通道提供視頻顯示元件、視頻顯示元件驅(qū)動電路、光源、光源驅(qū)動電路、存儲部分和光強度傳感器；以及其中視頻信號轉(zhuǎn)換部分在每個顏色通道中關(guān)于光源執(zhí)行數(shù)據(jù)生成處理，并且關(guān)于多個顏色通道中的視頻信號，執(zhí)行峰值檢測處理、轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理、視頻信號轉(zhuǎn)換處理和光強度控制處理。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的投影型視頻再現(xiàn)設備，其中一個裝置被提供作為光源、光源驅(qū)動電路、存儲部分和光強度傳感器中的每一個；其中根據(jù)每個顏色通道提供視頻顯示元件和視頻顯示元件驅(qū)動電路；和其中視頻信號轉(zhuǎn)換部分關(guān)于光源執(zhí)行數(shù)據(jù)生成處理，并且關(guān)于具有多個顏色通道的視頻信號，執(zhí)行峰值檢測處理、轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理、視頻信號轉(zhuǎn)換處理和光強度控制處理。
全文摘要
一種投影型視頻再現(xiàn)設備，包括視頻顯示元件，可視化視頻信號；視頻顯示元件驅(qū)動電路，驅(qū)動視頻顯示元件；高速響應光源，將投影光施加到視頻顯示元件上；光源驅(qū)動電路，開啟光源；和視頻信號轉(zhuǎn)換部分，其執(zhí)行峰值檢測處理，用于以單位時間的間隔檢測視頻信號的亮度峰值；轉(zhuǎn)換系數(shù)計算處理，用于基于每個所檢測的峰值與亮度上限的比率或基于每個所檢測的峰值和亮度上限之間的差值，計算轉(zhuǎn)換系數(shù)；視頻信號轉(zhuǎn)換處理，用于基于轉(zhuǎn)換系數(shù)而轉(zhuǎn)換單位時間內(nèi)視頻信號的亮度值，以增加亮度值，并將亮度值提供給視頻顯示元件驅(qū)動電路；和光強度控制處理，用于基于轉(zhuǎn)換系數(shù)設置控制值，以減小光源的光強度，并根據(jù)控制值來控制光源驅(qū)動電路。
文檔編號H04N9/31GK1829303SQ20061005147
公開日2006年9月6日 申請日期2006年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月28日
發(fā)明者荻田實 申請人:雅馬哈株式會社