CN101779473A - 使用led的投影***中的多基色光生成 - Google Patents

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Abstract

琥珀色光LED具有比红色光LED高的亮度。电视上显示的大多数图像是由可以使用琥珀色、绿色和蓝色分量连同仅占很小比例的红色创建的颜色构成的。在本发明的一种实施方式中，投影显示***(10)中利用琥珀色光源(23)对典型的红色基色光源(22，23)进行增强。还提供了绿色(21)和蓝色(20)基色光源。所有的光源全都是高功率LED。红色和琥珀色光的特定混合色通过改变红色LED和琥珀色LED的占空比来完成。如果可以使用高百分比例的琥珀色光和低百分比例的红色光创建所要显示的RGB图像，那么琥珀色LED的占空比会增大，而红色LED的占空比会减小。对用于由三个基色光源创建全色图像的光/像素调制器(14，15，16)加以控制，以补偿可变的琥珀色/红色混合色。这一技术提高了投影***的效率并且生热较少。通过控制来自作为基色光源的绿色和青色LED(46)的光混合色和/或通过控制来自作为基色光源的蓝色和蓝色-青色LED(58)的光混合色，能够实现亮度的进一步增加。

Description

使用LED的投影***中的多基色光生成
技术领域
本发明涉及投影显示器，比如正投或背投电视，并且具体来说，涉及使用发光二极管(LED)用于基色光生成的这些投影显示器。
背景技术
视频彩色图像一般来说是使用小组红色、绿色和蓝色像素的阵列形成的。当控制RGB像素组中这三种颜色的相对贡献时，这三种颜色组合来创建视频图像中的所有颜色。投影显示***一般来说通过用非常明亮的红色、绿色和蓝色光源照射一个或多个光调制器来进行工作。光源可以是非常明亮的白色光，对该光源的光进行滤波，来创建红色、绿色和蓝色分量。这样的白色光源会生成很多的热量并且效率低下，因为所生成的很多光不是红色、绿色和蓝色的并且因此被浪费掉了。一种效率更高的光源由红色、绿色和蓝色LED构成，因此不需要滤波并且所生成的所有光都用来创建所显示图像中颜色的色域。本申请所针对的是使用LED光源的投影***。
光调制器可以是各基色所对应的小液晶板(称为微显示器)。然后由光学器件将红色图像、绿色图像和蓝色图像组合并且投射到屏幕上。投影可以是正投影或背投影。
某些其它类型的光调制器是微型机电***(MEMS)装置，比如由Texas Instruments生产的数字光处理器(DLPTM)，其中微反射镜阵列将红色、绿色和蓝色光分量快速反射到屏幕上。各个反射镜对应于显示器中的像素。反射镜的角度决定像素是打开还是关闭，而占空比决定各个像素位置上的RGB分量。
对于大屏幕投影***，光必须非常明亮。为了达到这样的高亮度，可以使用各种颜色的多个大功率LED。可以有对应于各种基色的小的LED阵列，来获得期望的亮度。
由于红色、绿色和蓝色LED的相对效率，在加上人眼对红色、绿色和蓝色光的灵敏度不同，为某一白点生成所需的红色光分量所使用的功率要远大于为该白点创建蓝色光分量所使用的功率。由于红色LED在较高温下效率会变较低，因此当红色LED是发热的大功率LED时，会使得相对效率更为低下。在较少的情况下，为白色点生成所需要的绿色光分量所使用的功率大于为该白点创建蓝色光分量所使用的功率。不过，红色和绿色LED的相对效率因制造者不同而不同，由此，在某些情况下，显示器中的绿色LED的效率可能比红色LED的效率低。
这是光和LED的下述特征造成的结果。人眼感知亮度的衡量单位被称为流明。流明/瓦特的比值称为功效。人眼对绿色光要比对蓝色和红色光灵敏得多。对于标准红色、绿色和蓝色LED，假设红色LED输出大约40流明/瓦特(电瓦特)，绿色LED输出大约100流明/瓦特(电瓦特)，且蓝色LED输出大约20流明/瓦特(电瓦特)。效率较高的LED具有较高的功效，但是颜色之间的功效关系一般仍然保持相同，假设红色、绿色和蓝色LED具有相同的质量。为了创建白色光(例如，6500-9000K)，相对流明贡献是大约红色25％、绿色70％和蓝色5％。蓝色LED将电子转换为发射光子的百分比(大约40％)是红色和绿色LED的百分比的两倍以上。考虑到上述特性，要由LED创建白色光，生成红色光所需要的功率要比生成蓝色光所需要的功率多得多。此外，要创建白色光，生成绿色光所需要的功率也要比生成蓝色光所需要的功率多。
所需要的是一种提高投影显示器中LED光源效率的技术。
高质量、高功率琥珀色光LED(例如，590nm的主波长)的效率是高功率红色光LED(例如，620nm的主波长)效率的大约2-2.5倍，这是因为，对于等量的光功率(瓦特)，人眼感觉到的琥珀色光的亮度是红色光的大约2-2.5倍。换句话说，琥珀色LED的流明/瓦特(光瓦特)功效(例如，490lm/W)比红色LED的流明/瓦特(光瓦特)(例如，210lm/W(光瓦特))大大约2-2.5倍。
电视上显示的大多数图像是由可以使用琥珀色、绿色和蓝色分量连同仅占很小比例的红色创建的颜色构成的。只有高饱和度红色色调需要很高百分比的红色，这是非常少见的。
发明内容
由此，取代投影显示器中的标准红色、绿色和蓝色基色，本发明使用由单独的琥珀色、红色、绿色和蓝色LED阵列创建的琥珀色/红色混合色、绿色和蓝色的基色。对于小型的或低亮度的***，基色光源可以是仅仅一个高功率LED。由于投影显示器一般情况下被配置为仅仅处理三基色，因此可以通过使用光学器件将琥珀色和红色光组合在一起并且通过基于彩***图像帧期间需要显示的颜色控制琥珀色和红色阵列的占空比来改变琥珀色/红色混合色，从而实现本发明。
在一种实施方式中，使用分色镜将来自琥珀色和红色阵列的光组合成一个光束。
不使用琥珀色LED，可以取而代之使用黄色LED阵列(例如，570-583nm的主波长)，同样可以实现类似的效率提高。可以由受到LED有源层的蓝色或UV射线激励的荧光体生成黄色光，或者可以由有源层直接生成黄色光。在随后的例子中，任何琥珀色LED可以由黄色LED或发射波长比绿色长的光的任何LED代替。
在一种实施方式中，显示处理器根据图像帧中最红的像素控制琥珀色和红色阵列的占空比。对于帧中饱和且明亮的红色像素，来自红色阵列的平均光在帧周期期间必须是高的。在控制三个微型显示器(小型LC板)或DLP投影仪中的微反射镜时，显示处理器考虑到了琥珀色和红色光的变化的混合色。为了甚至更高的效率，如果图像帧中仅有少数几个单独像素是高度饱和且明亮的红色像素，则可以通过增加琥珀色光减轻这些像素的红色程度，只要对画面质量没有明显可见的影响。这样，不需要仅由于少数几个像素，就使得红色阵列的占空比高于琥珀色阵列的占空比。
由于琥珀色LED具有比红色LED高得多的功效，因此光源的总效率大于如果基色仅限于红色、绿色和蓝色的情况时的效率。
效率提高也在于下列原因。当以时间相继的模式组合起来时，两种颜色的组合会得到比最高亮度简单地乘以占空比更高的总亮度。例如，假设连续开启的LED光源输出100％通量。如果我们各以50％的占空比交替激励两个LED光源，那么对于各个LED光源，结果得到的通量输出可以是其100％通量水平的大约73％，这取决于多种不同的因素。因此，各自以50％占空比工作的两个LED光源将输出146％的组合相对通量，与连续开启的单独LED光源相比，得到了46％的效率增益。
这一技术也可以应用于绿色光。可以使用光学器件将来自青色阵列的光(波长短于绿色)与来自绿色LED阵列的光组合并且用作投影显示器中的基色光源。这两种颜色的组合通过调节它们在图像帧周期期间的占空比会得到比仅仅使用绿色光的情况高的相对通量。青色和绿色阵列的占空比是根据图像帧中的颜色含量来控制的。在控制三个微型显示器(LCD)或DLP投影仪中的微反射镜时，显示处理器考虑到了基色光源中颜色的混合色。
这一技术也可以应用于蓝色光。可以使用光学器件将来自青色阵列的光(波长长于蓝色)与来自蓝色LED阵列的光组合并且用作投影显示器中的基色光源。这两种颜色的组合通过调节它们在图像帧周期期间的占空比会得到比仅仅使用蓝色光的情况高的相对通量。青色和蓝色阵列的占空比是根据图像帧中的颜色含量来控制的。在控制三个微型显示器(LCD)或DLP投影仪中的微反射镜时，显示处理器考虑到了基色光源中颜色的混合色。
在一种实施方式中，用于RGB像素的三基色光源中的各个基色光源是两种不同颜色的组合，该颜色的主波长间隔至少30nm。例如，基色可以是红色/琥珀色(或黄色)、绿色/浅绿色-青色和蓝色/浅蓝色-青色。
附图说明
图1是按照本发明的第一种实施方式的使用液晶微型显示器的投影***的示意图，其中由来自两个LED阵列的琥珀色和红色光的可变组合代替了传统的红色基色光。
图2是图1的***中使用的单色LED阵列的前视图。
图3图解说明的是可以取代或结合透镜用来使来自单独LED阵列的光准直的准直反射镜。
图4图解说明的是红色和琥珀色阵列基于图像帧的颜色含量的相对占空比。
图5是示出占空比与相对通量的曲线图。
图6是与图1相类似的投影***的示意图，但是其中由来自两个LED阵列的青色和绿色光的可变组合代替了传统的绿色基色光。
图7图解说明的是本发明应用于DLP投影***，其中各个基色光源是来自两个不同颜色的光的混合光，这两个不同颜色的占空比是根据所要显示的图像中的颜色来控制的。
图8是具有由按照本发明的实施方式的投影***执行的各个步骤的流程图。
各个附图中类似或相同的单元用相同的附图标记标注。
具体实施方式
本发明可以使用任何材料体系的LED，比如AlInGaP(典型地用于发射红色到黄色)或GaN(典型地用于发射绿色到UV)。LED形成在起始生长衬底上，比如蓝宝石、SiC或GaAs衬底，取决于所要形成的LED的类型。一般来说，首先形成n层，随后形成有源层，之后再形成p层。然后在LED的表面上形成反射金属电极，以接触n和p层。当二极管被正向偏置时，有源层发射其波长由有源层成分决定的光。形成这样的LED是公知的并且不必加以进一步详细介绍。在Steigerwald等人申请的美国专利号6828596和Bhat等人申请的美国专利号6876008中，介绍了形成所有可见光波长的LED、将这些LED安装在子安装板上并且经由PCB向这些LED提供电力，这两个美国专利都转让给本受让人并且在此引入以供参考。也可以使用采用荧光体对从有源层射出的光进行波长转换的LED。
图1是为各基色光使用单独的微显示器液晶板的一种类型的投影***10的示意图。该***可以是电视机、用于计算机的投影仪或者任何其它的彩色图像投影仪。将控制显示屏幕(未示出)上各个RGB像素位置上的亮度的常规图像信号供应给显示处理器12。注意，在本公开的上下文中，术语红色像素、绿色像素、蓝色像素和RGB像素用于表示分配给各个基色光源的像素位置，即使″红色像素″可能显示琥珀色和红色的混合色光。任何单一红色、绿色或蓝色像素的颜色可以是形成基色光源的两种颜色的组合。显示处理器12控制各个微型显示器14、15和16中的″快门″，以分别控制显示器中的红色像素、绿色像素和蓝色像素。
各个微型显示器14-16本质上是很小的透射型LCD，它们各自输出不同基色的图像。当将这些图像组合时，全色图像投射到屏幕上。形成各个微型显示器的多个层一般来说包括偏光器、液晶层、薄膜晶体管阵列层和地平面层。通过有选择地激励各个像素位置上的薄膜晶体管在各个像素位置上创建的电场，导致液晶层改变各个像素位置上进入光的偏振。取决于像素位置上的偏振量，像素将使更多或更少的进入基色光传递到屏幕。LCD是公知的并且不必加以进一步介绍。
图1中的光源是：蓝色LED阵列20、绿色LED阵列21、红色LED阵列22和琥珀色LED阵列23。这些LED安装在子安装板上，这些子安装板消散来自LED的热量、提供LED之间的电子连接并且将LED与电源耦合。阵列中的LED可以以串并联组合的方式连接。子安装板具有与该阵列的驱动器连接的端子。各个LED阵列前面的透镜26使光线准直，以均匀地照射其关联的微型显示器的背面。
图2是安装在子安装板28上的单独LED阵列27的顶视图。可以有任意数量的LED(例如，6-24个)，并且典型尺寸是每侧边为厘米量级。这些LED间隔得很近，以创建均匀的发射图样。在小型的投影***中，可能各个基色只有一个高功率LED。
图3图解说明的是反射镜30，比如是由铝形成的，它可以用于为微型显示器创建期望的照射形状。在反射镜30中将来自LED阵列27/28的光混合和成形，以创建总体上与微型显示器的形状相匹配的矩形图案。
回过头来参照图1，对离开微型显示器14-16的已调制光进行组合，以形成全色图像。分色镜34反射蓝色光，但是允许所有其它波长通过。反射镜34朝向聚焦透镜36反射已调制蓝色光。离开透镜36的光被会聚到屏幕(半反射)的前面或屏幕(半透明)的后面。第二分色镜38反射琥珀色和红色光，但是允许所有其它波长通过。反射镜38朝向聚焦透镜36反射已调制琥珀色和红色光。反射镜34和38都允许已调制绿色光穿过，到达透镜36。屏幕上的各个全色图像RGB像素是由单独红色像素、单独绿色像素和单独蓝色像素的组形成的。处于观看距离上的人眼察觉不到单个像素，组合的光实际上产生任何颜色。
为传统的红色基色光源增加了琥珀色光源。琥珀色光LED(例如，590nm)的效率是红色光LED(例如，615-635nm)效率的大约2-2.5倍，这是因为，对于等量的光功率(瓦特)，人眼感觉到的琥珀色光比红色光亮大约2-2.5倍。换句话说，琥珀色LED的流明/瓦特功效比红色LED的流明/瓦特大大约2-2.5倍。对微型显示器14加以控制，以创建红色像素位置的图像，该图像是琥珀色光和红色光的组合。在一种实施方式中，阵列中琥珀色LED的数量是根据估计的图像所需琥珀色的最大通量来确定的。琥珀色阵列的光通量可以等于红色阵列的光通量，但是使用少得多的LED来达到这一光通量，结果得到更高的效率。
可以使用发射绿色和红色之间的任何波长的LED阵列，比如黄色或橙黄色阵列，来代替琥珀色阵列，并且依然能够实现优于仅仅使用红色LED阵列作为基色光源的效率提高。黄色LED阵列(例如，570-583nm)可以使用由蓝色光激励的YAG或BSSN荧光体来创建黄色光，或者可以由有源层直接生成黄色。
使用反射红色光但是允许琥珀色光通过的分色镜40将琥珀色和红色光组合成一个光束。通过对光进行组合而不是将琥珀色阵列作为单独的基色光来对待，不需要增加另一个微型显示器和伴随的光学器件。
显示处理器12接收数字图像信号，数字图像信号(直接或间接地)为图像帧中的单个图像的各个红色、绿色和蓝色像素指定数百个亮度状态之一。图像信号输送一系列静止图像，每图像帧一个静止图像。处理器12实际上可以是包含附加处理器的芯片组。取决于图像帧所需的RGB像素颜色，处理器12确定图像帧周期期间所需的红色LED阵列的最小亮度，从而在将已调制的琥珀色/红色光与已调制的绿色和蓝色光进行混合时，可以如实地创建图像中的所有颜色。例如，图像中的高亮度、深度饱和的红颜色需要相对高的红色阵列亮度，因为琥珀色光无法产生波长长于琥珀色光波长的颜色。该处理器被编程为，相比于红色，更加倾向于选用琥珀色，从而使用最小量的纯红色。于是该处理器控制图像帧周期上琥珀色阵列和红色阵列的占空比，以实现计算出来的琥珀色和红色光的混合色，如图4中所示。
为了补偿非纯红色的基色光，处理器12因此控制三个微型显示器14-16中的快门，使得结果得到的图像通过使用琥珀色和红色光的组合作为基色而不受到影响。
在图4中所示的例子中，在帧时间的三分之二时间内激励琥珀色阵列，而在剩余的时间内激励红色阵列。在单独帧周期期间可以有阵列的一个或多个切换循环。到各个阵列的电流可以是不同的，取决于LED的特性和所希望的亮度。
在一个处理中，处理器12识别最亮的像素具有比琥珀色红一些的″红色″分量。这可以用来确定红色阵列的最小占空比，因为琥珀色阵列不能创建比琥珀色更红的像素。于是使用简单的程序或固件来控制琥珀色和红色阵列的占空比并且控制微型显示器14-16来补偿组合的基色光。
为了进一步简化处理，如果仅仅少量几个像素是深红色的，并造成红色阵列在很长的时间内保持开启，那么可以通过仅仅针对这些少量几个像素不改变红色阵列的占空比来使得这些像素亮度较低，假设该差异对观看者而言不是明显可见的。
图1图解说明的是，显示处理器12控制微型显示器14-16以及用于阵列20-23的LED驱动器44(电流源)。正常情况下，到蓝色和绿色阵列的电流在图像帧周期上将是恒定不变的。
电视上显示的大多数图像是由可以使用琥珀色、绿色和蓝色分量连同仅占很小比例的红色创建的颜色构成的。只有高饱和度红色色调需要很高百分比的红色，这是非常少见的。由此，在每个图像帧期间一般来说将激励效率较高的琥珀色阵列，同时红色阵列的占空比会随之降低，结果使得投影***的效率更高。
图5是示出典型光源的平均通量如何并非简单地是光源在连续开启时的通量乘以占空比的曲线图。图5的曲线图示出亮度是如何通过将两个光源组合(即使当这两个光源效率相等时)作为基色光源而增加的。当以时间相继的模式组合时，两种颜色的组合会得到比最高亮度简单地乘以占空比更高的亮度。例如，假设连续开启的LED光源输出100％通量。如果我们各以50％的占空比交替激励两个LED光源，那么对于各个LED光源，图5中所示的结果得到的通量输出为其100％通量水平的大约73％。因此，各自以50％占空比工作的两个LED光源将输出146％的组合相对通量，与连续开启的单独LED光源相比，得到了46％的效率增益。
考虑到图5的曲线图，通过由绿色LED阵列和蓝绿色(或青色)LED阵列提供组合基色光，甚至可以实现更高的亮度，如图6中所示。在图6中，根据图像中的颜色在一部分帧周期期间激励青色LED阵列46。分色镜48反射青色光，但是允许绿色光通过。绿色和青色阵列的相对占空比由处理器12决定，并且可以基于最绿像素的色调及其亮度，因为在生成比青色更绿的颜色时不能使用青色。处理器12使用前面针对红色像素讨论过的同样技术来控制占空比和微型显示器14-16。
在另一种实施方式中，取代处理器根据组合的琥珀色/红色光或青色/绿色光控制微型显示器，可以与控制琥珀色和红色阵列或青色和绿色阵列的占空比同步地快速控制微型显示器。这一处理比在整个图像帧期间将基色光作为琥珀色和红色或青色和绿色的组合来对待要更加复杂。
可以这样来形成绿色或青色LED：有源层中的材料直接生成绿色或青色光。在另一种实施方式中，绿色或青色LED是由涂覆有荧光体的蓝色或UV LED形成的，或者蓝色或UV LED使用荧光板，其在受到蓝色或UV光激励时发射绿色或青色光。荧光体层可以允许某些蓝色光漏过荧光体，以创建绿色或青色光。
此外，考虑到图5的曲线图，通过由蓝色LED阵列和蓝绿色(或青色)LED阵列提供组合基色光，可以实现更大的亮度。如果绿色基色光和蓝色基色光都是两个光源的组合，那么绿色阵列应该与浅绿色-青色阵列组合，并且蓝色阵列应该与浅蓝色-青色阵列组合。蓝色基色中光的组合应该与前面介绍的红色和绿色基色的操作相类似(例如，使用分色镜、调节占空比等)。
在一种实施方式中，图1和6中的透镜26是与LED分离开的，从而存在空气间隙。这可能对冷却LED有用，并且对将更多的光耦合到聚焦透镜36中有用。此外，透镜可以形成现有投影***的一部分，并且希望仅仅改变***中最少量的硬件来将其从三色***转换为四色或五色***。此外，由于LED产生大量的热，希望形成非玻璃的透镜，玻璃并不是封装LED的好材料。
本发明的思想可以应用于任何类型的投影***。图7示出由德州仪器生产的使用DLP微反射镜阵列50和芯片组的DLP投影***。可得到的DLP技术文献在此引入以供参考。由显示处理器52对数字图像信号进行处理，来控制阵列50中超过一百万个铰接反射镜的角度。图像帧被分成三个周期，每个周期对应于图像的一个基色分量。在各个周期期间，仅激励一个基色光源。在另一种实施方式中，为光源使用快门。透镜56使照射的基色光准直并且将其施加给微反射镜。各个微反射镜对应于图像中的单独RGB像素。反射镜的一个角度有效地阻挡光线到达显示屏幕上的该像素位置，而第二个角度将光线完全反射到该像素位置。通过以特定占空比快速切换这些角度，该基色全亮度的百分比施加给该像素。在这三个周期之后，组合RGB图像形成全色图像。反射镜和基色光源的快速切换是观看者察觉不到的。
在图7中，基色光源是：1)蓝色LED阵列和浅蓝色-青色LED阵列58，它们的光组合为单独基色光；2)绿色LED阵列和浅绿色-青色LED阵列60，它们的光组合为单独基色光；和3)红色LED阵列和琥珀色(或黄色)LED阵列62，它们的光组合为单独基色光。各个阵列可以类似于图2中所示的阵列并且可以甚至替换为一个LED。
图7中LED阵列的控制类似于图1和6中阵列的控制。处理器52识别图像中更红的像素并且通过驱动器64调节红色和琥珀色阵列的占空比，以使效率最大化。处理器52然后通过适当改变微反射镜的占空比来补偿琥珀色和红色光的混合色。
类似地，处理器52识别图像中更绿的像素并且通过驱动器64调节绿色和绿色-青色阵列的占空比，以使效率最大化。处理器52然后通过适当改变微反射镜的占空比来补偿绿色和绿色-青色光的混合色。
类似地，处理器52识别图像中更蓝的像素并且通过驱动器64调节蓝色和蓝色-青色阵列的占空比，以使效率最大化。处理器52然后通过适当改变微反射镜的占空比来补偿蓝色和蓝色-青色光的混合色。
在一种实施方式中，各种不同颜色的LED不再是处于单独的阵列中，而是两种不同颜色的LED散布在子安装板上的单独阵列中，其中可以与其它颜色的LED分开地控制一种颜色的LED。散布不同颜色的LED提供了光的混合。这样，不需要组合光学器件，并且光源更小并且更加容易适应现有的投影***设计。
图8是概括由按照本发明的一种实施方式的投影***执行的各种步骤的流程图。该处理适用于为各个基色光源使用微型显示器或使用DLP的***。
在步骤70中，将包含用于使用显示屏幕上的红色、绿色和蓝色像素位置构造全色图像的信息的常规图像信号施加给处理器。
在步骤71中，将来自琥珀色LED阵列和红色LED阵列的光组合为用于显示器中的红色像素位置的单独基色光束。使基色光源的效率最大化的光的最佳混合色是基于所要显示的图像颜色。控制琥珀色和红色LED的占空比来提供期望的混合色。
在步骤72中，将来自浅绿色-青色LED阵列和绿色LED阵列的光组合为用于显示器中的绿色像素位置的单独基色光束。使基色光源的效率最大化的光的最佳混合色是基于所要显示的图像颜色。控制浅绿色-青色和绿色LED的占空比来提供期望的混合色。
在步骤73中，将来自浅蓝色-青色LED阵列和蓝色LED阵列的光组合为用于显示器中的蓝色像素位置的单独基色光束。使基色光源的效率最大化的光的最佳混合色是基于所要显示的图像颜色。控制浅蓝色-青色和蓝色LED的占空比来提供期望的混合色。
在步骤74中，光调制器(例如，微反射镜或微型显示器)对用于显示器中的各个红色像素位置的组合琥珀色/红色光进行调制，以创建图像。针对琥珀色和红色LED的具体占空比并且针对其它基色光源的具体占空比，对该调制加以调节。
在步骤75中，光调制器对用于显示器中的各个绿色像素位置的组合绿色-青色/绿色光进行调制，以创建图像。针对绿色-青色和绿色LED的具体占空比并且针对其它基色光源的具体占空比，对该调制加以调节。
在步骤76中，光调制器对用于显示器中的各个蓝色像素位置的组合蓝色-青色/蓝色光进行调制，以创建图像。针对蓝色-青色和蓝色LED的具体占空比并且针对其它基色光源的具体占空比，对该调制加以调节。
在步骤77中，将来自三个基色光源的已调制光组合，以创建全色图像。在DLP***中，不需要额外的组合光学器件，因为光已经通过单独微反射镜阵列的调制而组合。
在一种实施方式中，用于RGB像素的三个基色光源中的各个基色光源是两种不同颜色的组合，该颜色的主波长分隔至少30nm。在本公开文本的上下文中，特定颜色的LED是直接发射该特定颜色或使用受激励荧光体发射该特定颜色的LED。
在对本发明的详细介绍之后，本领域技术人员将会意识到，给出了本公开文本，可以对本发明进行改变，而不会背离本文介绍的精髓和发明构思。因此，本意并非是使本发明的范围局限于所图示和介绍的具体实施方式。

Claims (28)

1.一种用于显示全色图像的投影***(10)，包括：至少一个光调制器(14，15，16)，用于对来自第一基色光源(22，23)、第二基色光源(21，46)和第三基色光源(20)的光进行调制，以提供显示器中像素位置处的已调制光；第一基色光源包括至少一个红色发光二极管(LED)(22)和发射波长比红色短且比绿色长的光的至少一个非红色LED(23)，来自至少一个红色LED的光和来自至少一个非红色LED的光被组合成一个光束；第二基色光源包括至少一个绿色LED(21)；第三基色光源包括至少一个蓝色LED(20)；至少一个驱动器(44)，用于激励所述至少一个红色LED、至少一个非红色LED、至少一个绿色LED和至少一个蓝色LED；至少一个处理器(12)，适合于接收图像信号，并且，作为响应，控制所述至少一个光调制器来创建投影图像，并且控制所述至少一个驱动器来在改变从第一基色光源发出的光混合色的期间内改变所述至少一个红色LED和所述至少一个非红色LED的相对亮度等级，其中该混合色基于所要显示的具体图像中的颜色。
2.按照权利要求1所述的***，其中所述至少一个非红色LED(23)包括至少一个琥珀色LED。
3.按照权利要求1所述的***，其中所述至少一个非红色LED(62)包括至少一个黄色LED。
4.按照权利要求1所述的***，其中所述至少一个处理器(12)控制所述至少一个驱动器(44)来改变所述至少一个红色LED(22)和所述至少一个非红色LED(23)的占空比。
5.按照权利要求1所述的***，其中图像信号定义一系列静止图像，各个图像是在图像帧中传输的，其中所述至少一个处理器(12)控制所述至少一个驱动器(44)来基于单个图像帧中的图像改变所述至少一个红色LED(22)和所述至少一个非红色LED(23)的占空比。
6.按照权利要求1所述的***，其中图像信号定义一系列静止图像，各个图像是在图像帧中传输的，并且其中所述至少一个处理器(12)控制所述至少一个驱动器来改变所述至少一个红色LED(22)和所述至少一个非红色LED(23)的占空比，其中对于单个图像帧，所述至少一个红色LED的占空比和所述至少一个非红色LED的占空比合计为接近100％。
7.按照权利要求1所述的***，其中所述至少一个处理器(12)控制所述至少一个光调制器(14，15，16)来改变第二基色光源(21)和第三基色光源(20)的调制，以补偿从基色光源(22，23)发出的光混合色的变化。
8.按照权利要求1所述的***，其中所述至少一个光调制器(14，15，16)包括用于第一基色光源、第二基色光源和第三基色光源的单独的光调制器。
9.按照权利要求8所述的***，其中所述至少一个光调制器(14，15，16)包括具有可控像素位置的液晶板。
10.按照权利要求1所述的***，其中所述至少一个光调制器(14，15，16)包括可控微反射镜阵列(50)。
11.按照权利要求1所述的***，其中第二基色光源包括至少一个绿色发光二极管(LED)(21)和发射波长比绿色短且比蓝色长的光的至少一个非绿色LED(46)，来自所述至少一个绿色发光二极管(LED)的光和来自所述至少一个非绿色LED的光被组合成一个光束，并且其中所述至少一个处理器(12)适合于控制所述至少一个驱动器(44)，以在改变从所述第二基色光源发出的光混合色的期间内改变所述至少一个绿色LED和所述至少一个非绿色LED的相对亮度等级，其中该混合色基于所要显示的具体图像中的颜色。
12.按照权利要求1所述的***，其中所述第三基色光源包括至少一个蓝色发光二极管(LED)(20)和发射波长比蓝色长且比绿色短的光的至少一个非蓝色LED(56)，来自所述至少一个蓝色发光二极管(LED)的光和来自所述至少一个非蓝色LED的光被组合成一个光束，并且其中所述至少一个处理器(12)适合于控制所述至少一个驱动器(44)，以在改变从所述第三基色光源发出的光混合色的期间内改变所述至少一个蓝色LED和所述至少一个非蓝色LED的相对亮度等级，其中该混合色基于所要显示的具体图像中的颜色。
13.按照权利要求1所述的***，其中所述至少一个红色LED包括红色LED的阵列(22)，并且所述至少一个非红色LED(23)包括单独的非红色LED阵列。
14.按照权利要求1所述的***，其中所述至少一个红色LED(22)和所述至少一个非红色LED(23)包括散布的红色和非红色LED的单独阵列。
15.一种操作用于显示全色图像的投影***(10)的方法，包括：由至少一个光调制器(14，15，16)，对来自第一基色光源(22，23)、第二基色光源(21，46)和第三基色光源(20)的光进行调制，以提供显示器中像素位置处的已调制光，所述第一基色光源包括至少一个红色发光二极管(LED)(22)和发射波长比红色短且比绿色长的光的至少一个非红色LED(23)，来自所述至少一个红色LED的光和来自所述至少一个非红色LED的光被组合成一个光束，第二基色光源包括至少一个绿色LED(21)，第三基色光源包括至少一个蓝色LED(20)；由至少一个驱动器(44)，激励所述至少一个红色LED、至少一个非红色LED、至少一个绿色LED和至少一个蓝色LED；接收图像信号，并且，作为响应，控制所述至少一个光调制器来创建投影图像，并且控制所述至少一个驱动器来在改变从第一基色光源发出的光混合色的期间内改变所述至少一个红色LED和所述至少一个非红色LED的相对亮度等级，其中该混合色基于所要显示的具体图像中的颜色。
16.按照权利要求15所述的方法，其中图像信号定义一系列静止图像，各个图像是在图像帧中传输的，其中控制所述至少一个驱动器(44)包括控制所述至少一个驱动器来改变所述至少一个红色LED(22)和所述至少一个非红色LED(23)的占空比，其中对于单个图像帧，所述至少一个红色LED的占空比和所述至少一个非红色LED的占空比合计为接近100％。
17.按照权利要求15所述的方法，其中所述至少一个非红色LED(23)包括至少一个琥珀色LED。
18.按照权利要求15所述的方法，其中所述至少一个非红色LED(62)包括至少一个黄色LED。
19.按照权利要求15所述的方法，其中所述至少一个红色LED(22)包括红色LED阵列，并且所述至少一个非红色LED(23)包括单独的非红色LED阵列。
20.按照权利要求15所述的方法，其中所述至少一个红色LED(22)和所述至少一个非红色LED(23)包括散布的红色和非红色LED的单独阵列。
21.一种用于显示全色图像的投影***(10)，包括：至少一个光调制器(14，15，16)，用于对来自第一基色光源(22，23)、第二基色光源(21)和第三基色光源(20)的光进行调制，以提供显示器中像素位置处的已调制光；所述第一基色光源包括至少一个红色发光二极管(LED)(22)；所述第二基色光源包括至少一个绿色LED(21)和发射波长比绿色短且比蓝色长的光的至少一个非绿色LED(46)，来自所述至少一个绿色LED的光和来自所述至少一个非绿色LED的光被组合成一个光束；所述第三基色光源包括至少一个蓝色LED(20)；至少一个驱动器(44)，用于激励所述至少一个红色LED、至少一个绿色LED、至少一个非绿色LED和至少一个蓝色LED；至少一个处理器(12)，适合于接收图像信号，并且，作为响应，控制所述至少一个光调制器来创建投影图像，并且控制所述至少一个驱动器来在改变从第二基色光源发出的光混合色的期间内改变所述至少一个绿色LED和所述至少一个非绿色LED的相对亮度等级，其中该混合色基于所要显示的具体图像中的颜色。
22.按照权利要求21所述的***，其中图像信号定义一系列静止图像，各个图像是在图像帧中传输的，并且其中所述至少一个处理器(12)控制所述至少一个驱动器来改变所述至少一个绿色LED(21)和所述至少一个非绿色LED(46)的占空比，其中对于单个图像帧，所述至少一个绿色LED的占空比和所述至少一个非绿色LED的占空比合计为接近100％。
23.按照权利要求21所述的***，其中所述至少一个绿色LED(21)包括绿色LED阵列，并且所述至少一个非绿色LED(46)包括单独的非绿色LED阵列。
24.按照权利要求21所述的***，其中所述至少一个绿色LED(21)和所述至少一个非绿色LED(23)包括散布的绿色和非绿色LED的单独阵列。
25.一种用于显示全色图像的投影***(10)，包括：至少一个光调制器(14，15，16)，用于对来自第一基色光源(22，23)、第二基色光源(21，46)和第三基色光源(20)的光进行调制，以提供显示器中像素位置处的已调制光；所述第一基色光源包括至少一个红色发光二极管(LED)(22)；所述第二基色光源包括至少一个绿色LED(21)；所述第三基色光源包括至少一个蓝色LED(20)和发射波长比绿色短且比蓝色长的光的至少一个非蓝色LED(58)，来自所述至少一个蓝色LED的光和来自所述至少一个非蓝色LED的光被组合成一个光束；至少一个驱动器(64)，用于激励所述至少一个红色LED、至少一个绿色LED、至少一个非蓝色LED和至少一个蓝色LED；至少一个处理器(12)，适合于接收图像信号，并且，作为响应，控制所述至少一个光调制器来创建投影图像，并且控制所述至少一个驱动器来在改变从第三基色光源发出的光混合色的期间内改变所述至少一个蓝色LED和所述至少一个非蓝色LED的相对亮度等级，其中该混合色基于所要显示的具体图像中的颜色。
26.按照权利要求25所述的***，其中图像信号定义一系列静止图像，各个图像是在图像帧中传输的，并且其中所述至少一个处理器(12)控制所述至少一个驱动器(64)来改变所述至少一个蓝色LED(20)和所述至少一个非蓝色LED(58)的占空比，其中对于单个图像帧，所述至少一个蓝色LED的占空比和所述至少一个非蓝色LED的占空比合计为接近100％。
27.按照权利要求25所述的***，其中所述至少一个蓝色LED(20)包括蓝色LED阵列，并且所述至少一个非蓝色LED(58)包括单独的非蓝色LED阵列。
28.按照权利要求25所述的***，其中所述至少一个蓝色LED(20)和所述至少一个非蓝色LED(58)包括散布的蓝色和非蓝色LED的单独阵列。
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