来自发光二极管(LED)投影仪的白色闪光生成的制作方法

照明系统使用于不同的应用中，包括投影显示系统、用于液晶显示器的背光等。投影系统通常使用一个或多个已知的白光源，诸如高压汞灯。通常，白光源发射的白光束被分成三个原色光束：红色、绿色和蓝色，并且被引导向相应的图像形成空间光调制器以生成针对每个原色的图像。将所得到的原色图像光束组合并投影到投影屏幕上用于观看。最近，已经越来越多地将发光二极管(LED)用作白光源的替代。

附图说明

参考附图提供详细描述。在附图中，参考标号的最左边的(一个或多个)数字标识该参考标号首次出现的附图。贯穿附图使用相同的标号来指代相同的特征和部件。

图1(a)示出了根据本主题的示例的包括LED投影仪的示例投影系统的透视图；

图1(b)示出了根据本主题的示例的包括LED投影仪的示例投影系统的另一透视图；

图2示出了根据本主题的示例的LED投影仪的部件的示例示意图；

图3图示了根据本主题的示例的LED投影仪用于生成白色闪光(Flash)的操作；和

图4示出了根据本主题的示例的从LED投影仪生成白色闪光的方法。

具体实施方式

本主题涉及用于从发光二极管(LED)投影仪生成白色闪光的系统和方法。通常，LED投影仪采用红色LED、绿色LED和蓝色LED来生成光。然而，当长时间驱动LED时，LED的温度增加，这引起从LED发射的光的水平降低。因此，通常以顺序模式驱动LED，使得光的强度不受影响，并且还可以控制LED的温度。

随着技术的出现，现在正在开发的LED投影仪相对紧凑，并且可以提供功率高效的投影引擎，其可以容易地与比如一体式(all-in-one)计算机的计算系统集成。在一些情况下，与计算系统相关联的LED投影仪也可在捕获图像或制作视频时用作照明源。例如，为了从一体式计算机的web照相机捕获图像，可以将与一体式计算机相关联的LED投影仪用作照明源。通常，将LED投影仪用作照明源引起将彩虹或灰度跳动(beating)赝像引入图像和视频。将这样的赝像引入图像和视频通常可以归因于LED投影仪中不同的红色、绿色和蓝色LED的顺序发光。

根据本主题的示例，描述了用于从LED投影仪生成白色闪光的系统和方法。一方面，当将LED投影仪用作照明源时，所描述的系统和方法可以消除在由图像捕获装置捕获的图像和视频中对彩虹或灰度赝像的任何引入；另一方面，所描述的系统和方法可以通过现有的LED投影仪提供生成白色闪光的成本有效方式。

所描述的系统和方法可以在与计算系统耦合的各种LED投影仪中实施。LED投影仪与计算系统耦合的这种布置在下文中被描述为投影系统。此外，术语“耦合”或“被耦合”旨在表示间接或直接连接。因此，如果第一设备耦合到第二设备，则该连接可以是通过直接的电或机械连接、通过经由其他设备和连接的间接的电或机械连接、通过光电连接或者通过无线电连接。下面通过参考几个示例描述了本主题的各种实施。

在本主题的示例中，与计算系统耦合的LED投影仪可以生成诸如闪光灯那样的白色闪光，以避免将任何灰度或彩虹赝像引入图像或视频。与计算系统相关联的LED投影仪可以是集成LED投影仪，或者可以是能够与计算系统耦合的外部LED投影仪。

在操作中，本主题的LED投影仪可以在一个或多个投影模式中操作。投影模式可以被理解为用于数据投影的LED投影仪的配置。从一个或多个投影模式中，在投影模式之一中，LED投影仪可以生成白色闪光。为了说明起见，下面将LED投影仪可以生成白色闪光的投影模式称为白光模式。

在本主题的一个示例中，LED投影仪可以诸如从LED投影仪所耦合到的计算系统或从用户接收输入，以从投影模式之一切换到白光模式。在一个示例中，由计算系统接收的输入还可以基于从用户接收的触发，诸如用户对按钮的按压或手势。为了解释的缘故，可以认为LED投影仪正在第一投影模式上操作。在所述示例中，LED投影仪可以从第一投影模式切换到白光投影模式。

在白光模式中，LED投影仪可以基于对LED投影仪的所有LED的致动生成如闪光灯那样的瞬时白色闪光。换句话说，可以不以顺序方式操作LED投影仪的LED，并且可以同时致动LED投影仪的LED以产生白色闪光。LED的同时致动可生成瞬时白色闪光，其可能不在由图像捕获设备捕获的图像和视频中引起任何灰度或彩虹赝像。

在一个示例中，由此在白光模式中生成的白色闪光可以生成比由LED投影仪生成的通常照度高的照度(illuminance)，诸如大约高50％或大约高80％。在白光模式期间的照度增加可以进一步辅助图像捕获设备捕获具有增加的可见性和更好曝光的更好的图像。

在白光模式中，LED投影仪可以生成白色闪光达预定时间段。在一个示例中，LED投影仪还可以在白光模式期间生成白色闪光的频闪(strobe)。频闪的持续时间和频闪模式可以基于预定义的频闪参数来配置。因此，在白光模式中，LED投影仪可以生成用于物体和物品照明的瞬时白色闪光。这可以允许消除在捕获由LED投影仪照明的物体和物品的图像数据时发生彩虹或灰度赝像的可能性。所描述的技术的实施还可以消除外部闪光灯的使用，外部闪光灯可能是昂贵的并且在与计算系统或图像捕获设备集成时引起麻烦。

参照图1到图4进一步描述上述系统和方法。应当注意，描述和附图仅仅示出本主题的原理连同本文描述的示例，并且不应被解释为对本主题的限制。因此，应当理解，尽管这里没有明确描述或示出，但是可以想到出体现了本主题的原理的各种布置。此外，本文中记载其原理、方面和其具体示例的所有陈述旨在涵盖其等同物。

图1(a)和图1(b)示出了根据本主题的示例的包括LED投影仪102的投影系统100的透视图。为了解释的目的，已经同时提供了图1(a)和图1(b)的描述。投影系统100可以包括与LED投影仪102相关联的计算系统104。

计算系统104可以包括能够实施本文公开的原理的任何合适的计算系统。例如，在一些示例中，计算系统104可以包括电子显示器、智能电话、平板计算机、一体式计算机(即，还容纳计算机板的显示器)或其组合。

在图1(a)和图1(b)中，计算系统104可以是包括用于投影图像以便用户(未示出)观看和交互的显示器的一体式计算机。在一些示例中，计算系统104的显示器可以包括触敏显示器，诸如电阻显示器、电容显示器、声波显示器、红外(IR)显示器、应变仪显示器、光学显示器、声脉冲识别显示器及其组合。因此，贯穿下面的描述，显示器可以周期性地称为触敏表面或触摸显示器。

LED投影仪102可以与计算系统104耦合，使得LED投影仪102可以将诸如图像和视频的数据投影到表面108上。在本主题的一个示例中，LED投影仪102可以安装在计算系统104的后面。LED投影仪104可以安装在计算系统104的显示器上，或者可以通过一个或多个支撑结构和紧固机构(未示出)安装在显示器后面，这可以基于LED投影仪102的配置及在计算系统104上的安装的位置而变化。

尽管已经示出LED投影仪102安装在计算系统104的显示器的后面，但是应当注意，在其他配置中，LED投影仪102也可以与计算设备104耦合。

LED投影仪102可以包括任何合适的数字LED投影仪组件，其用于从诸如计算系统104的计算系统接收数据，并将一个或多个图像投影到表面108上。LED投影仪102可以包括紧凑和功率高效的投影引擎，其有多个显示分辨率和大小的能力，诸如标准XGA(1024×768)分辨率、4∶3纵横比，或者标准WXGA(1280×800)分辨率、16∶10纵横比。

LED投影仪102还可以通信地耦合到计算系统104，以便在操作期间接收数据并在表面108上生成光和图像。LED投影仪102可以通过已知的任何合适的耦合通信地耦合到计算系统104。例如，在一些实施中，LED投影仪102可以通过电导体、WI-FI连接、连接、光学连接、超声连接或其任何组合通信地耦合到计算系统104。在本主题的示例中，通过可以设置在计算系统104内的电导线或导体，可以将LED投影仪102电耦合到计算系统104。

LED投影仪102可以在其上面投影图像和数据的表面108可以包括无源投影表面，或者可以包括有源投影表面，比如触敏表面。无源投影表面可以包括但不限于高对比度灰色投影表面、无光泽白色投影表面、光学投影表面、高增益投影表面、丙烯酸塑料(acrylic)投影表面和声透明投影表面。

在表面108是比如触敏表面的有源投影表面的情况下，其可以允许检测和跟踪用户的一个或多个触摸输入，以便允许用户与计算系统104或一些其他计算系统(未示出)进行交互。例如，在一些实施中，表面108可以利用触敏技术，例如电阻性、电容性、声波、红外、应变计、光学、声脉冲识别或其组合。另外，应当注意，有源投影表面可以通信地耦合到计算系统104，使得将由表面108接收的用户输入传送到计算系统104。可以在表面108和计算系统104之间使用任何合适的无线或有线耦合或连接，诸如WI-FI、超声、电缆、电引线、具有磁性保持力的电弹簧承载的弹簧针(pogo pin)或其任何组合。

尽管已经示出了LED投影仪102可以将图像和数据投影到水平表面上，诸如表面108，但是应当注意，LED投影仪102还可以将图像和数据投影到其他朝向的表面上，比如垂直表面和倾斜表面。

此外，为了通过LED投影仪102投影图像和数据，投影系统100还可以包括反射表面110。可以将反射表面110定位成在操作期间朝向表面108反射由LED投影仪102投影的图像和/或光。反射表面110可以包括任何合适类型的镜或反射表面，以反射用于投影到表面108上的光。在一个示例中，反射表面110可以是复杂的非球面曲率，以充当向LED投影仪102提供附加聚焦功率或光学校正的反射透镜元件。

在本主题的一个示例实施中，投影系统100还可以包括图像捕获设备112，比如捕获放置在表面108上的对象的图像和视频的照相机。投影系统100还可以包括其他传感器，比如接近传感器和光传感器，以及图像捕获设备112。然而，为了简洁和易于解释起见，图中未示出此类传感器。

在本主题示例中的图像捕获设备112可以包括照相机，其可以被布置成拍摄布置在表面108上的对象和/或文档的静止图像或视频。图像捕获设备112还可以是用于在低光情况下捕获图像和视频的单个红外(IR)照相机或双IR照相机。

在操作中，LED投影仪102可以生成并发射反射表面110可以向表面108反射的光，从而显示图像。LED投影仪102可以以不同的投影模式操作以将图像视频和数据投影到表面108上。每个投影模式可以包括LED投影仪的不同配置，以便以预定方式将光投影到表面108上。例如，LED投影仪102可以包括呈现模式，在呈现模式中可以以具有4∶3纵横比的标准XGA(1024×768)分辨率进行图像的投影。类似地，LED投影仪102还可以包括，在电影投影模式中视频的投影可以以具有16∶10纵横比的标准WXGA(1280×800)分辨率进行。在本主题示例的实施中，LED投影仪102还可以在投影的白光模式中生成白色闪光。为此，LED投影仪102可以包括白色闪光生成模块114。白色闪光生成模块114可以检测来自用户的输入，以将LED从投影模式中的任何一个切换到投影的白光模式。在白光模式中，白色闪光生成模块114可以同时致动LED投影仪102的所有LED以生成白色闪光。

在参考图1(b)时，在投影的白光模式中，LED投影仪102可以生成白色闪光并且发射白光116到表面108上。白色闪光的生成可以照亮表面108的部分118。因而，放置在表面108上的任何物品都将被照亮，并且图像捕获设备112可以相应地捕获无赝像的图像。已经参考图2进一步详细解释了LED投影仪102在投影的白光模式中的运转的描述。此外，还参考图2进一步描述了允许生成白色闪光的LED投影仪102的部件。

图2描绘了LED投影仪102在白光模式下生成白色闪光的部件。在本主题的一个示例实施中，LED投影仪102可以包括(一个或多个)处理器202。(一个或多个)处理器202可以被实施为(一个或多个)微处理器、(一个或多个)微型计算机、(一个或多个)微控制器、(一个或多个)数字信号处理器、(一个或多个)中央处理单元、(一个或多个)状态机、(一个或多个)逻辑电路和/或基于操作指令操纵信号的(一个或多个)任何设备。除其他能力之外，(一个或多个)处理器202可以取和执行存储在存储器中的计算机可读指令。

可以通过使用专用硬件以及能够执行机器可读指令的硬件来提供图中所示的各种元件的功能，包括标记为“(一个或多个)处理器”的任何功能块。当由处理器提供时，该功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器或由多个单独处理器提供，其中一些可以是共享的。此外，术语“处理器”的明确使用不应被解释为排他地指能够执行指令的硬件，并且可以隐含地包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储指令的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、非易失性存储器。

LED投影仪102还可以包括(一个或多个)I/O接口(未示出)，例如用于连接到比如计算系统104、其他I/O设备、存储设备和网络设备的不同设备的接口。该(一个或多个)接口可以包括通用串行总线(USB)端口、WI-FI端口、主机总线适配器等及其对应的设备驱动。因此，该(一个或多个)接口可以促进LED投影仪102和其他设备之间的数据的通信。

LED投影仪102还可以包括LED驱动电路206，以控制和驱动一个或多个LED 208。LED 208可以包括一个或多个红色LED 208-1、一个或多个绿色LED 208-2和一个或多个蓝色LED 208-3。LED 208可以包括但不限于微型LED，诸如单管芯LED、高功率LED和专用LED(AS-LED)。LED驱动电路206可以操作和控制LED 208，以将图像和数据投影到表面108上。

在本主题的一个示例实施中，LED投影仪102可以生成白色闪光以生成瞬时白光。白色闪光生成模块114可以将LED投影仪102从任何投影模式切换到投影的白光模式。在该示例的实施中，切换可以基于由LED投影仪102接收的输入。

输入可以通过专用输入开关直接从投影系统100的用户接收，或者可以从与LED投影仪102耦合的计算系统104接收。在操作中，当LED投影仪102正在任何投影模式中操作时，用户可能希望捕获表面108或放置在表面108上的对象的图像。在这种情况下，用户可按下专用开关以向LED投影仪102提供输入。

在本主题的另一示例中，用户可以做出计算系统104可识别的手势。手势可以在可以是触敏表面的表面108上做出，或者手势可以在部分118内的任何地方做出以由计算系统104的一个或多个传感器识别。基于用户做出的手势的识别，计算系统104可以生成要提供给LED投影仪102的输入。

在接收到输入时，白色闪光生成模块114可以将LED投影仪102的投影模式切换到白光投影模式，使得LED投影仪102可以生成并发射瞬时白光。

当LED投影仪102切换到投影的白光模式时，白色闪光生成模块114可以同时致动所有LED 208。也就是说，白色闪光生成模块114可同时向所有LED 208提供驱动信号，包括一个或多个红色LED208-1、一个或多个绿色LED 208-1和一个或多个蓝色LED 208-3。基于由白色闪光生成模块114提供的驱动信号，所有LED 208可以即刻发射光以生成瞬时白光。

在本主题的一个示例中，白色闪光生成模块114可以致动LED 208达预定时间段。例如，在一个示例中，白色闪光生成模块114可以致动LED 208达5秒的预定时间段。在另一示例中，白色闪光生成模块114可以致动LED 208达10秒的预定时间段。因此，预定时间段可逐个配置而变化，并且可以由投影系统100的用户修改。

在本主题的另一示例实施中，白色闪光生成模块114可以在投影的白光模式期间生成白光的频闪。应当注意，白光的频闪可以包括光模式，其中LED 208处于“开”状态达某个时间段并且处于“关”状态达另一时间段。例如，白色闪光生成模块114可以生成白光的频闪，其中LED 208被致动并且处于“开”状态持续3秒，并且之后被置于“关”状态持续1秒。LED 208的“开”和“关”状态的这种序列可以由白色闪光生成模块114重复达预定时间段，以在投影的白光模式中生成白光的频闪。

LED 208的“开”状态和“关”状态的时间段可以由白色闪光生成模块114基于预定义的频闪参数来标识。预定义的频闪参数可以定义LED 208的“开”状态和“关”状态的时间段，并且还可以定义可以执行“开”状态和“关”状态的模式的预定义时间段。

在本主题的一个示例中，白色闪光生成模块114可以将LED投影仪102从投影的白光模式切换到其先前的投影模式。切换可以在预定时间段期满之后由白色闪光生成模块114发起，或者可以由触发器发起。在基于预定时间段发起切换的情况下，白色闪光生成模块114可以监视自LED投影仪102切换到投影的白光模式以来所流逝的时间。在预定时间段期满时，白色闪光生成模块114可以将LED投影仪切换回先前的投影模式。

例如，如果LED投影仪102在第一投影模式中操作并且白色闪光生成模块114已经将LED投影仪102切换到投影的白光模式达10秒的预定时间段，则10秒期满时，白色闪光生成模块114可以将LED投影仪102切换回第一投影模式。如前所述，应当注意，可以将预定时间段硬连线到白色闪光生成模块114中，或者预定时间段可以由不同的用户基于不同的配置来配置。

在本主题的一个示例实施中，白色闪光生成模块114还可以在触发发生时将LED投影仪102从投影的白光模式切换回较早的投影模式。触发可以是来自投影系统100的用户的外部输入，或者可以是预配置事件的发生。

用户可以以不同的方式提供输入，不同的方式诸如通过按下定义的按钮，或者通过在部分118中或在表面108上做出预定义的手势。例如，用户可以将标签双倍(double)到表面108上，表面108可以是触敏表面。类似地，用户可以在部分118内以预定义的方式挥动，其可以由传感器与图像捕获设备112一起分析。如前所述，计算系统104可以从用户接收这类输入，并且可以将它们提供到LED投影仪102的白色闪光生成模块114。

在本主题的一些示例中，白色闪光生成模块114可以基于预配置事件的发生将LED投影仪102切换回先前的投影模式。预配置事件包括诸如图像捕获设备112的操作完成、正在计算系统104上执行并且由LED投影仪102投影的呈现中的幻灯片的发生的情况。

因此，LED投影仪102的白色闪光生成模块114可以生成光的白色闪光，并且允许图像捕获设备112捕获没有任何彩虹或灰度赝像的图像和视频。

图3图形地示出根据本主题示例的在投影的白光模式中操作时的LED投影仪102的信号分析。包括′A′、′B′、′C′，′D′、和′′E′的不同图形表示不同的信号，其中图形的′X′轴表示时间，而图形的′Y′轴表示所表示的信号的幅度。应当理解，取决于LED投影仪102的实施，图形的Y轴可以表示电压信号，或者可以表示电流信号。

参考图3中的图形′A′，图形的′X′轴可以表示输入信号。如前所述，输入信号可以由LED投影仪102直接接收，或者可以由计算系统104提供。输入信号可以在时刻T₁处接收并且可以延伸直到时刻T₂。尽管信号已经被示出为方波，但是应当注意，信号可以包括上升沿和下降沿，一些时延由此而起。

在接收到输入时，LED投影仪102可以切换到投影的白光模式以生成白色闪光。图形′B′表示LED投影仪102的投影的白光模式。在一个示例中，白色闪光生成模块114可以在时刻T₂之后将LED投影仪切换到投影的白光模式。考虑到一些时延延迟L₁，由于输入信号的下降沿或由于传输中的通信延迟，切换到投影的白光模式可能在时刻T₃处开始。

如前所述，在预定时间段之后，白色闪光生成模块114可以将投影的白光模式切换回较早的投影模式。在一个示例中，LED投影仪102可以保持在投影的白光模式中直到时刻T₄，并且然后可以切换到更早的投影模式。因此，白光模式可以在预定时间段后在时刻T₄处终止。

如将注意到的，图像捕获设备112可以在其期间捕获图像或视频的持续时间可以是LED投影仪102在其期间处于投影的白光模式的预定时间段。因此，在所述示例中并且如图形′C′中所示，图像捕获设备112可以在T₃和T₄之间的预定时间段捕获图像或视频。

在投影的白光中，白色闪光生成模块114可致动所有LED 208。图形“D”表示由白色闪光生成模块114提供给所有LED 208的LED致动信号。在一个示例中，白色闪光生成模块114可以发送信号以在时刻T₃之后致动所有LED 208。考虑到一些时延延迟L₂，由于白光模式信号的上升沿检测中的延迟，可以在时刻T₅处启动用于致动LED208的信号。在时刻T₄处标识LED投影仪102从白光模式到其他投影模式的切换时，可以停止白色闪光。由于检测信号中的一些延迟并且由于其他通信延迟，在从时刻T₄的时延延迟L₃之后，白色闪光可以在时刻T₆处停止。

一旦LED投影仪102成功地从投影的白光模式切换到其他投影模式，LED投影仪102就可以如在其先前的投影模式中操作那样再次操作。如上所述，在由于检测信号中的延迟或由于其他通信延迟引起的延迟时延L₄之后，LED投影仪102可以重新获得正常状态。

图4示出根据本主题的示例的用于从与计算系统耦合的LED投影仪生成白色闪光的方法400。描述方法400的顺序不是旨在解释为限制，并且可以以任何顺序组合任何数量的所描述的方法框来实施方法400或替代方法。此外，方法400可以由LED投影仪102通过任何合适的硬件部件、非暂时性机器可读指令或其组合来实现。

可以理解，方法400的步骤可以由编程的LED投影仪执行。如将容易理解的，可以基于存储在非暂时性计算机可读介质中的指令来执行方法400的步骤。非暂时性计算机可读介质可以包括例如数字存储器、磁存储介质，诸如一个或多个磁盘和磁带、硬盘驱动器或光可读数字数据存储介质。

此外，尽管可以在各种投影系统中实施方法400；但是在图4中描述的示例中，在上述投影系统100的环境中解释方法400。

参考图4，在本主题的示例中，在框402处，可以接收输入以将LED投影仪切换到投影的白光模式。在一个示例实现中，输入可以是通过按下按钮直接从用户接收的直接用户输入，或者可以是通过计算系统间接接收的间接输入。在通过计算系统接收输入的情况下，计算系统可以首先通过诸如触摸表面之类的一个或不同的输入设备接收来自用户的输入；并且可以将其提供给LED投影仪。

在框404处，可响应于所接收的输入将LED投影仪切换到投影的白光模式。在本主题的一个示例中，LED投影仪可以从第一投影模式切换到投影的白光模式，以生成光的白色闪光。在一个示例中，也可以在投影的白光模式中致动计算系统的图像捕获设备，以捕获放置在LED投影仪的投影表面上的对象的图像或视频。

在框406处，LED投影仪的LED可以同时被致动以生成白色闪光。应当注意，LED投影仪可以包括红色、绿色和蓝色LED。所有LED的同时致动可在投影的白光模式中生成瞬时白光。

白色闪光的生成可将瞬时白光投影到投影表面上，使得图像捕获设备可捕获没有任何彩虹或灰度赝像的图像。

尽管已经用对结构特征和/或方法特定的语言描述了本主题的实施，但是应当理解，本主题不一定限于所描述的具体特征或方法。相反，在用于投影系统的几个示例实施的环境中公开和解释了具体的特征和方法。