混色光源和顏色控制數據系統的製作方法

2023-12-08 14:05:31 1

專利名稱：混色光源和顏色控制數據系統的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及能夠以具有可選感知顏色的多波長產生光發射 的混色光源，並且涉及針對這種光源的顏色控制數據系統。
背景技術：
已開發了各種類型的混色光源。這種光源的示例包括(i)陰極射線管，具有利用像素矩陣印製的內部屏幕(screen)，其中每一像素 包括能夠發射光的三種不同螢光物質之一，像素在被掃描電子束轟擊 時具有相應的三種不同感知顏色；(ii)光源，使白光穿過色輪(color wheel),該色輪進行快速受控重新定位，以便進行感知顏色的選擇； 以及(iii)液晶顯示器。還開發了用於產生在操作這種混色光源時使 用的顏色控制數據的系統。不斷需要能夠以具有可選感知顏色的多波 長產生可感知的混合光的新型混色光源，和用於產生針對這種光源的 顏色控制數據的系統。發明內容在實施方式的示例中，提供了一種裝置，包括具有第一雷射器和第二雷射器的混色光源，所述第一雷射器被配置為以一個或多個459納米或更小的光發射波長來發出雷射，所述第二雷射器被配置為以一 個或多個470納米或更大的光發射波長來發出雷射；以及具有顏色控制數據輸入和顏色控制數據輸出的控制器，所述顏色控制數據輸出被配 置為使混色光源產生具有感知顏色的感知混合光，所述感知混合光包 括來自第一和第二光源的光發射。作為實施方式的另一示例，提供了一種方法，包括從以一個或多個459納米或更小的第一光發射波長發射光的第一光源輸出光，以及 從以一個或多個470納米或更大的第二光發射波長發射光的第二光源輸出光；以及形成具有感知顏色的感知混合光，所述感知混合光包括 來自第一和第二光源的光發射。所述方法例如還可以包括從以一個 或多個470納米或更大的第三光發射波長發射光的第三光源輸出光，其 中第三波長不同於第二波長；以及形成具有感知顏色的感知混合光，所述感知混合光包括來自第一、第二和第三光源的光發射。在實現方式的另一示例中，提供了一種系統，包括符合第一感 知顏色空間的第一顏色控制數據；適用於第二感知顏色空間的第二顏 色控制數據；以及被配置為將第一顏色控制數據映射至第二顏色控制 數據的數字數據處理器。作為實現方式的附加示例，提供了一種方法，包括接收符合第 一感知顏色空間的顏色控制數據，並且標識所述第一感知顏色空間； 對定義了第二感知顏色空間的顏色控制數據進行訪問；將第一感知顏 色空間映射至第二感知顏色空間中；以及將接收到的符合第一感知顏 色空間的顏色控制數據轉換成符合第二感知顏色空間的顏色控制數 據。基於對以下附圖和詳細說明的研究，本領域技術人員將清楚本發 明的其他系統、方法、特徵和優點。所有這樣的附加系統、方法、特 徵和優點應包括在本說明書內、本發明的範圍內、並受到所附權利要 求的保護。


參照以下附圖可以更好地理解本發明。圖中的部件不一定是按比 例繪製的，相反重點在於示意本發明的原理。此外，在附圖中，不同 圖中類似的附圖標記表示相應部件。圖l是示出了裝置的實現方式示例的示意圖。 圖2是雷射功率輸入水平vs.光發射波長範圍的曲線圖。 圖3是將示出由所選雷射器可產生的光發射波長的曲線圖與傳統 感知顏色空間示例放置在一起的疊置圖。圖4是將示出由所選雷射器可產生的光發射波長的曲線圖與傳統感知顏色空間示例放置在一起的另一疊置圖。圖5是示出了方法的實現方式示例的流程圖。 圖6是示出了系統的實現方式示例的示意圖。 圖7是示出了方法的實現方式示例的另一流程圖。
具體實施方式
提供了一種裝置，包括具有第一雷射器的混色光源，第一雷射器被配置為以一個或多個459納米或更小的光發射波長來發出雷射。混色 光源還具有第二雷射器，第二雷射器被配置為以一個或多個470納米或 更大的光發射波長來發出雷射。該裝置還包括具有顏色控制數據輸入 和顏色控制數據輸出的控制器。顏色控制數據輸出被配置為使混色光 源產生具有感知顏色的感知混合光，感知混合光包括來自第一和第二 光源的光發射。作為示例，控制器可以被配置為在顏色控制數據輸入 處接收符合第一感知顏色空間(color space)的顏色控制數據，並且 在顏色控制數據輸出處發送符合第二感知顏色空間的顏色控制數據。圖1是示出了裝置100的實現方式示例的示意圖。裝置100具有包 括第一雷射器110的混色光源105，第一雷射器110被配置為以一個或多 個459納米或更小的光發射波長來發出雷射。混色光源105還包括第二 雷射器115，第二雷射器115被配置為以一個或多個470納米或更大的光 發射波長來發出雷射。裝置110還包括與混色光源105進行信號通信的 控制器120，控制器120具有顏色控制數據輸125和顏色控制數據輸出 130。例如，混色光源105還可以包括第三雷射器135，第三雷射器135 被配置為以一個或多個470納米或更大的光發射波長來發出雷射。第 一、第二和第三雷射器IIO、 115、 135中的每一個例如可以被配置為以 不同波長來發出雷射。在示例中，控制器120可以開啟/關閉獨立地與雷射器110、 115和 135集成的開關(未示出)。顏色控制數據輸出130被配置為使混色光源 105產生包括來自第一和第二雷射器110、115的光發射在內的感知混合 光140，該混合光還可以包括來自第三雷射器135的光發射。感知混合 光140具有感知顏色。例如，可以將包括來自第一、第二和第三雷射器 110、 115、 135中兩個或更多個的光發射在內的感知混合光140聚焦成知顏色是人類視力所感知的顏色。顏色視覺取決於人眼 中三種類型視錐細胞的相互作用，每種類型視錐細胞對跨越不同波長 範圍的三段光譜之一中的光敏感。這三段光譜稱為藍色、綠色和紅色。 在另一示例中(未示出)，可以由反射鏡、反射鏡陣列、光柵、透鏡或其他適合的器件(未示出)來獨立地改變由兩個或更多個雷射器iio、115、 135發射的光的方向，以形成具有感知顏色的圖像點145。例如， 從具有小於405納米波長的雷射器110發射的光可以具有人類視力模糊 感知或感知不到的顏色。在示例中，雷射器110可以被配置為在405納 米至459納米之間的範圍內以一個或多個波長來發出雷射。在另一示例中，感知混合光140可以包括同時從第一、第二和第 三雷射器IIO、 115、 135中的兩個或更多個中發射的光發射，並且可以 包括來自附加光源(未示出)的相同或不同波長的光發射。箭頭150、 155、 160分別代表來自第一、第二和第三雷射器IIO、 115、 135的光發 射。例如，可以將由箭頭150、 155、 160代表的來自第一、第二和第三 雷射器IIO、 115、 135中兩個或更多個的同時光發射聚焦成具有感知顏 色的圖像點145。作為另一示例，感知混合光140可以包括在不同時間點從第一、 第二和第三雷射器IIO、 115、 135中的兩個或更多個中順序地發射的光 發射。例如，可以對這樣的順序發射進行控制，以符合適合產生所選 感知顏色的時間序列。作為示例，第一和第二、第一和第三、第二和 第三、或所有第一、第二和第三雷射器IIO、 115、 135的順序光發射可 以被人類視力感知為具有與雷射器IIO、 115、 135中任一個單獨的光發 射的感知顏色不同的顏色。兩個或更多個雷射器110、 115、 135的這種 順序光發射例如可以產生取決於各種因素的感知顏色，這些因素包括 光發射脈衝的長度和雷射器IIO、 115、 135的光發射的連續時間循環的 頻率，並且包括雷射器IIO、 115、 135中每一個的光發射的相對強度。 作為示例，來自兩個或更多個雷射器IIO、 115、 135的光發射(由箭頭 150、 155、 160代表)在大約20個循環每秒至大約30個循環每秒之間的 頻率範圍內的連續時間循環，可以被人類視力感知為就好像光發射是 同時的。在另一示例中，第一、第二和第三雷射器110、 115、 135可以分別以具有感知藍色、綠色和紅色的所選波長發射光。在該示例中， 可以將感知藍色、綠色和紅色選作原色，用來產生具有感知顏色相應 光譜的感知混合光的矩陣。例如，在形成感知混合光時可以對這種感 知藍色、綠色和紅色的相應強度進行改變，以便於產生寬範圍的感知 顏色。本領域技術人員應當理解，無論同時還是以所選頻率連續按時間循環，感知混合光均可以利用來自第一、第二和第三雷射器110、 115、 135中兩個或更多個的光發射來產生，並且例如可以包括來自附加雷射 器(未示出)的相同或不同波長的光發射。本領域技術人員還應當理 解，還可以利用來自兩個或更多個雷射器110、 115、 135的雷射的除了 上述連續時間循環以外其他形式的非同時發射。圖2是雷射功率輸入大小vs.所選雷射器110在400納米至470納米 範圍內的光發射波長的曲線圖。例如，波長在400納米至470納米之間 範圍內的雷射器110的光發射可被感知為藍色。與具有被感知為紅色和 綠色的光發射的雷射器115、 135相組合，雷射器110例如可以用來產生 被人眼感知為白色(例如，由國際d，Eclaimge委員會(CIE)標準定義) 的感知混合光140。圖2的x軸示出400納米至470納米的範圍內所選雷射 器110發射的光的波長。y軸在0至7的範圍內按一定比例示出了雷射器 110在400納米至470納米的範圍內所選波長處的光發射的相對輸出輻 射度，其中可能需要雷射器110在與本身在感知上具有綠色和紅色的光 發射相組合時產生具有感知白色的光。這種相對輸出輻射度表示了在 將雷射器110發射的給定波長光視作從光散射白色表面斜反射時人眼 所感知到的定性光強。例如，圖2示出了 420納米至459納米波長範圍內雷射器110的相 對穩定感知輻射度大小的光發射可能足以與本身在感知上具有綠色和 紅色的光發射相組合，以形成具有感知白色的感知混合光140。因此， 可以利用相對穩定的輸入功率大小，來操作作為裝置100—部分的雷射 器110，使其在420納米至459納米之間範圍內的波長上發出雷射。例如， 圖2還示出了在小於420納米的雷射波長下，為了與本身在感知上具 有綠色和紅色的光發射相混合以實現相同的感知白色發射，可能需要雷射器110的光發射的輻射度大小在向下至400納米的範圍內陡升。作為示例，在小於420納米的波長下，利用雷射器110的這種高強度光發 射可能需要向雷射器110傳送不切實際高且有危險的功率輸入，並且還 可能帶來對裝置100的操作者的視力無意中造成損害的高風險。作為示 例，可以選擇至少420納米的雷射發射波長，並且雷射器110因此可以 被配置為發出一個或多個420納米至459納米之間範圍內的波長。圖2 還示出了在高於約445納米的波長處，雷射器110所需的輸入功率大 小可以逐漸升高。在另一示例中，雷射器110可以被配置為發出一個或 多個420至445納米之間範圍內的波長。例如，雷射器iio可以包括ni族氮化物雷射器。作為示例，可從如下公司獲得商用的這種雷射器(i) Nichia America Corporation, 3775 Hempland Road, Mountville， PA 17554; (ii) Sanyo North America Corporation, 2055 Sanyo Avenue, San Diego, CA 92154; (Ui) Mitsubishi Electric and Electronics USA Inc,， 5665 Plaza Drive, Cypress, CA 90630; 或(iv) Opnext (Hitachi), 1 Christopher Way, Eatontown， NJ 07724。作為 示例，可以使用具有以下商業名稱的Nichia America Corporation的商用 雷射器110: NDHV310APC，其具有405納米的雷射發射波長；以及 NDHB510APAE1，其具有445納米的雷射發射波長。在另一示例中， 可以使用商業名稱為DL-6146-301的Sanyo North America Corporation 的商用雷射器110，其具有405納米的雷射發射波長。作為示例，在於 1998年ll月10日授權的題為"Method for Making Ill-Nitride Laser and Detection Device"的Razeghi的美國專利No.5,834,331中公開了III族氮 化物雷射器及其製造方法。在另一示例中，雷射器110可以包括III族氮 化物量子阱雷射器。作為示例，在於2006年11月21日授權的題為 "Ultraviolet Group III-Nitride-Based Quantum Well Laser Diodes"的 Kneissl等人的美國專利No.7,138，648中公開了III族氮化物量子阱雷射 器及其製造方法。這兩篇專利中每一篇的全部內容均通過引用合併在 本專利申請中。在雷射器110包括量子阱雷射器的情況下，例如可以使 用分別限制異質結構("SCH")量子阱雷射器。作為示例，雷射器110還 可以具有被配置為所選雷射發射波長的分布式反饋結構。作為另一示例，雷射器110可以包括波長轉換紅外雷射器。例如， 可以選擇波長轉換紅外雷射器110，其內部或外部工作波長在經過內部 或外部雙倍、三倍或其他波長轉換處理後產生405至459納米之間範圍 內所選波長下的輸出雷射。在示例中，裝置100中的第一、第二和第三雷射器110、 115、 135 中的每一個可以被配置為在不同波長下發出雷射。在另一示例中，可 以選擇第二雷射器115，將其配置為在大約532納米波長下發出雷射， 並且可以選擇第三雷射器135，將其配置為在大約630納米波長下發出 雷射。例如，第一、第二和第三雷射器110、 115、 135可以分別產生具 有感知藍色、綠色和紅色的光發射。例如，405納米至470納米之間波 長範圍內的光可以具有具有感知藍色。波長大於470納米的光(如532 納米或630納米波長)可以具有不同的感知顏色(如綠色或紅色)。在 附加示例中，大約500納米至大約565納米之間波長範圍內的光可以具 有感知綠色。作為另一示例，大約625納米至大約725納米之間波長範 圍內的光可以具有感知紅色。本領域技術人員應理解，可以使用在其 他波長下產生光發射的第二和第三雷射器115、 135。此外，應理解， 可以通過僅將第一、第二和第三雷射器110、 115、 135中的兩個的光發 射組合在一起，或者通過將多於三個雷射器(未示出)的光發射組合 在一起，來產生一些感知顏色。圖3是包括曲線圖305在內的疊置圖，曲線圖305示出了由在405至 459納米(藍色)之間範圍內的波長下發射光的所選第一雷射器110產 生的光發射波長，在裝置100中，所述光發射可以與第二和第三光源 115、 135在532納米(綠色)和630納米(紅色)的相應發射波長下的 光發射一起使用。曲線圖305上的圓圈以10納米遞增標記了第一雷射器 110的發射波長，包括分別指示500、 530和600納米的圓圈306、 307和 308。曲線圖305與傳統感知顏色空間的示例310、 315、 320並列放置， 傳統感知顏色空間的示例310、 315、 320可以分別由以下標誌來標識， 這些標誌包括國家電視制式委員會("NTSC")、數字電影倡議("DCI") 和國際電工委員會("IEC，，)。關於傳統感知顏色空間310、 315、 320， 水平x軸示出了0至0.8之間範圍內的強度上人眼的紅色視錐細胞感受另外，關於傳統感知顏色空間310、 315、 320，垂直y軸示出了0至0.9範圍內的強度上人眼的綠色視錐細胞感受 器的相對刺激水平("y")。所示出的感知顏色空間310、 315、 320體現 了405納米至459納米之間範圍內波長下，具有感知藍色的第一光源110 的歸一化光發射(圖3中並未示出這些光發射本身)。因此，關於所示 的感知顏色空間310、 315、 320，將人眼的藍色視錐細胞感受器的刺激 水平("z")歸一化成以下值z=l-(x+y)。這些刺激水平分別表示由第 一、第二和第三光源IIO、 115、 135分別發射的光的感知強度的定性大 小，例如，第一、第二和第三光源110、 115、 135可以一起形成具有感 知顏色空間310、 315、 320內給定感知顏色的感知混合光140。作為示 例，感知顏色空間310、 315、 320內的給定點325表示第一、第二和第 三光源110、 115、 135的光發射的刺激水平x、 y、 z的特定組合，可以 利用第一、第二和第三光源110、 115、 135—起形成具有感知顏色空間 310、 315、 320內特定感知顏色的特定感知混合光140。本領域技術人員應理解，例如，可以利用第一、第二和第三光源 110、 115、 135作為原色，來產生感知顏色空間310、 315、 320。被配 置為發射各波長中單一波長的光的單色光源(如第一雷射器110)的感 知顏色由曲線305上的點表示。可見光譜範圍中這種表示所有可能單色 光源110的點的組合給出了曲線305。光源110不一定是單色的，在這種 情況下，這種光源110的感知顏色由曲線305所限定的空間內的點來表 示。例如，用作原色並由感知顏色空間310內三個點(未示出)表示的 三個多色光源110、 115、 135，可以一起形成其面積覆蓋了由三個原色 產生的感知顏色子空間的三角形(未示出)。曲線圖305示出了例如針對第一 (藍色)光源110選擇的各個工作 發射波長。例如，可以選擇雷射器110用作具有如點330所指示的459 納米工作發射波長的第一光源。在相同示例中，可以選擇雷射器115 和135以分別由點335和340表示的532納米和630納米來發射光。邊界線 345與以點335、340為端點的線(未示出)一起定義了感知顏色空間350， 作為示例，可以利用分別具有459、 532和630納米工作發射波長的雷射 器IIO、 115、 135來產生該感知顏色空間305。例如，在產生感知顏色空間350的情況下，可能排除了NTSC感知顏色空間310的一部分355。 在利用具有459納米工作發射波的雷射器110的情況下可能並不能產生 的NTSC感知顏色空間310的這一部分355，可以表示通過將三種顏色 光源IIO、 115、 135的光發射組合在一起所不能產生的感知顏色。然而， 部分355可以表示利用這種雷射器110作為第一顏色光源所不能產生的 感知顏色空間310的一小部分。此外，傳統感知顏色空間310、 315、 320 可以包括用於產生不能被人眼感知的一些感知混合光140的顏色控制 數據。此外，在確定所感知圖像的質量時，人眼所感知的不同混合光 140之間的對比度可能比重現所有可能的感知顏色更重要。同樣，利用 三種顏色光源IIO、 115、 135 (包括以這種雷射器110作為第一顏色光 源)，可能並不能產生感知顏色空間315、 320的一小部分。圖4是包括曲線圖405在內的另一疊置圖，曲線圖405示出了可以 通過以405至459納米(藍色)之間範圍內的波長發射光的所選第一激 光器110產生的光發射波長，在裝置100中，所述光發射可以與第二和 第三光源115、 135在532納米(綠色)禾卩630納米(紅色)的相應發射 波長下的光發射一起使用。曲線圖405上的圓圈以10納米遞增標記了第 一雷射器110的發射波長，包括分別指示500、530和600納米的圓圈406、 407和408。然而，在該示例中，選擇具有420納米發射波長的不同的第 一雷射器IIO。曲線圖405與傳統感知顏色空間的示例410、 415、 420 並列放置，傳統感知顏色空間的示例410、 415、 420可以分別由包括 NTSC、 DCI和IEC的標誌來標識。關於傳統感知顏色空間410、 415、 420，水平x軸示出了0至0.8之間範圍內的強度上人眼的紅色視錐細胞 感受器的相對刺激水平("x")。另外，關於傳統感知顏色空間410、415、 420，垂直y軸示出了0至0.9範圍內的強度上人眼的綠色視錐細胞感受 器的相對刺激水平("y")。與先前關於圖3的討論相同，所示出的感知 顏色空間410、 415、 420體現了405納米至459納米之間範圍內波長下， 具有感知藍色的第一光源110的歸一化光發射(圖4中並未示出這些光 發射本身)。本領域技術人員應理解，例如，與先前關於圖3的討論相 同，可以利用第一、第二和第三光源IIO、 115、 135作為原色，來產生 感知顏色空間410、 415、 420。例如，可以選擇雷射器110用作具有如點425所指示的420納米工 作發射波長的第一光源。在相同示例中，可以選擇雷射器115和135以 分別由點430和435表示的532納米和630納米來發射光。邊界線440與以 點430、 430為端點的線(未示出) 一起定義了感知顏色空間445，作為 示例，可以利用分別具有420、 532和630納米工作發射波長的雷射器 110、 115、 135來產生該感知顏色空間445。例如，在產生感知顏色空 間445的情況下，可能排除了NTSC感知顏色空間410的一部分450。在 利用具有420納米工作發射波長的雷射器110的情況下可能並不能產生 的NTSC感知顏色空間410的這一部分450，可以表示通過將三種顏色 光源IIO、 115、 135的光發射組合在一起所不能產生的感知顏色。然而， 部分450可以表示利用這種雷射器110作為第一顏色光源所不能產生的 感知顏色空間410的一小部分。同樣，利用三種顏色光源IIO、 115、 135 (包括以這種雷射器110作為第一顏色光源)，可能並不能產生感知顏 色空間415、 420的一小部分。在示例中，裝置100可以具有包括雷射器110在內的混色光源105， 雷射器110具有459納米或420納米的所選工作發射波長。例如，在隨後 利用裝置100來產生所選感知混合光140的情況下，混色光源105可能不 能夠產生感知顏色空間310、 410各自的一部分355、 450。在示例中， 可以在理解了不能生成表示感知顏色空間310、 410 —小部分的部分 355、 450的前提下，來對裝置100進行操作。例如，配置了所選雷射器 110、 115的裝置100所不能產生的感知顏色空間310、 410的部分355、 450，可以位於感知顏色空間310、 410的邊界線345、 440的附近。同樣， 可以在理解了不能產生感知顏色空間315、 320、 415、 420的類似小部 分的前提下，來操作裝置IOO。在示例中，控制器120可以在顏色控制 數據輸入125處接收標準NTSC格式的顏色控制數據。根據這樣的示 例，例如，然後在顏色控制數據輸出130處，包括雷射器110在內的裝 置100可以丟棄針對部分355、 450的顏色控制數據，其中雷射器110分 別在459納米和420納米下進行操作。作為另一示例，控制器120可以被配置用於編程以在顏色控 制數 據輸入125處接收符合第一感知顏色空間的顏色控制數據，並且在顏色控制數據輸出130處發送符合第二感知顏色空間的顏色控制數據。例如，控制器120可以被配置用於編程以將部分355、 450分別映射至感知 顏色空間310、 410的其餘部分中。作為示例，用於將部分355、 450映 射至感知顏色空間310、 410中的程序設計可以執行包括投影變換在內 的數據處理技術。在另一示例中，控制器120可以被配置用於編程以將 部分355、 450映射至與由所選混色光源105能夠產生的感知顏色空間 350、 445的最近交點(intersection)。作為另一示例，控制器120可以 被配置用於編程以將感知顏色空間310、410映射至由所選混色光源105 能夠產生的感知顏色空間350、 445中。還提供了一種方法，包括從以一個或多個459納米或更小的第 一光發射波長發射光的第一光源輸出光，以及從以一個或多個470納米 或更大的第二光發射波長發射光的第二光源輸出光。該方法包括形 成具有感知顏色的感知混合光，所述感知混合光包括來自第一和第二光源的光發射。所述方法例如還可以包括接收符合第一感知顏色空間的顏色控制數據，將接收到的顏色控制數據轉換成符合第二感知顏 色空間的顏色控制數據，以及使用符合第二感知顏色空間的顏色控制 數據來控制第一和第二光源的光發射。圖5是示出了方法500的實現方式示例的流程圖。所述方法在步驟 505處開始。步驟515包括從以一個或多個459納米或更小的第一光發 射波長發射光的第一光源110輸出光，以及從以一個或多個470納米或 更大的第二光發射波長發射光的第二光源115、 135輸出光。步驟520 包括形成具有感知顏色的感知混合光140，所述感知混合光包括來自 第一和第二光源105、115的光發射。該方法然後可以在步驟525處結束。 在示例中，步驟515可以包括從以一個或多個470納米或更大的第三 光發射波長(其中，第三波長不同於第二波長)發射光的第三光源135 輸出光，以及形成具有感知顏色的感知混合光140，所述感知混合光包 括來自第一、第二和第三光源110、 115、 135的光發射。作為另一示例，該方法可以包括在步驟510，接收符合第一感 知顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420的顏色控制數據，將接收 到的顏色控制數據轉換成符合第二感知顏色空間350、 445的顏色控制數據，以及使用符合第二感知顏色空間350、 445的顏色控制數據來控 制第一和第二光源IIO、 115的光發射。步驟510例如還可以包括利用 符合第二感知顏色空間350、 445的顏色控制數據來控制第三光源135 的光發射。作為示例，步驟510中的接收顏色控制數據可以包括接收 符合傳統感知顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420的顏色控制數 據，傳統感知顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420由包括選自NTSC、 DCI和IEC組成的組中的成員在內的標誌來標識。可以以所選方式來執行步驟510中將接收到的顏色控制數據轉換 成符合第二感知顏色空間350、 445的顏色控制數據。例如，可以根據 經驗，通過將針對感知顏色的顏色控制數據映射至由包括雷射器IIO、 115在內的所選混色光源105能夠產生的光的相對強度的所有組合，來 確定第二感知顏色空間350、 445。例如，然後可以將針對第二感知顏色空間350、 445的顏色控制數 據庫映射至符合第一感知顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420的 相應顏色控制數據。例如，然後可以從第一感知顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420中減去得到的映射至第二感知顏色空間350、 445 的顏色控制數據的資料庫。然後，減法之後留下的針對第一感知顏色 空間310、 315、 320、 410、 415、. 420的顏色控制數據的任何子集代表 不能由混色光源105產生的第一感知顏色空間310、315、 320、410、415、 420的一部分355、 450。在另一示例中，可以將第一感知顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420中任何這樣的剩餘部分355、 450映射到第二 感知顏色空間350、 445，以對不能針對這樣的剩餘部分產生顏色控制 數據進行校正。作為示例，第二感知顏色空間350、 445可以近似地通 過第一感知顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420減去部分355、 450 來構成。例如，可以從第一感知顏色空間310、 410中與部分355、 450 相對的點340、 435任意繪出線360、 455，並以點340、 435為樞軸而轉 動，以通過邊界線345、 440與部分355、 450中所有感知顏色空間相交。 然後可以將從第二感知顏色空間350、 445中忽略的部分355、 450中的 任何顏色控制數據映射至第二感知顏色空間350、 445中最近的點，且 然後被分配至線360、 455上的顏色控制數據點，其中線360、 455與第二感知顏色空間350、 445的邊界線345、 440相交，並與待映射的忽略的顏色控制數據點相交。作為另一示例，可以通過根據經驗而確定的 前述顏色控制資料庫來仿真而非近似第二感知顏色空間350、 445。作為另一示例，代替從第一感知顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420中減去第二感知顏色空間350、 445，可以將第一感知顏色空 間310、 315、 320、 410、 415、 420壓縮到第二感知顏色空間350、 445 中，來產生待映射的剩餘部分。例如，可以利用映射至第二感知顏色 空間350、 445的顏色控制數據的根據經驗而確定的資料庫，來按比例 將第一感知顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420的所有可能顏色 控制數據映射到映射至第二感知顏色空間350、 445的顏色控制數據的 根據經驗而確定的資料庫。作為示例，可以將部分355、 450中顏色控 制數據點映射至進入第二感知顏色空間350、 445內部的點。以這樣的 方式，可以有效地對第一感知顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420 中在沿著線360、 455的點處的顏色控制數據進行均勻壓縮，其中，線 360、 455以點340、 435為樞軸轉動並因而固定在給定位置，並沿著線 360、 455的全長被映射到第二感知顏色空間350、 445。在另一示例中， 在線360、 455獨立於點340、 435的情況下，來執行該壓縮。作為示例， 線360、 455並非以點340、 435為樞軸轉動，而是沿著由垂直於邊界線 345、 440—部分的箭頭365、 460表示的方向定位線360、 455，邊界線 345、 440的這一部分還形成部分355、 450的邊界。例如，與將第一感 知顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420中不能由裝置100產生的顏 色控制數據映射到第二感知顏色空間350、 445中最近點的方法500相 比，利用這種壓縮的方法500可以提高由混色光源105產生的圖像中感 知顏色之間的對比度。本領域技術人員將理解，可以在數學上用公式表示規則，以對適 合的數字數據處理器進行編程，來計算、存儲和獲取顏色控制數據以 及執行計算來對顏色控制數據進行映射以及以上述其他方式進行處 理。還提供了一種系統，包括符合第一感知顏色空間的第一顏色控 制數據；符合第二感知顏色空間的第二顏色控制數據；以及被配置為將第一顏色控制數據映射至第二顏色控制數據的數字數據處理器。在 示例中，數字數據處理器可以被配置為從第一感知顏色空間中減去第 二感知顏色空間，以及將第一感知顏色空間的剩餘部分映射到第二感 知顏色空間中。作為另一示例，數字數據處理器可以被配置為將第一 感知顏色空間壓縮到第二感知顏色空間中。圖6是示出了系統600的實現方式示例的示意圖。例如，系統600 可以包括符合第一感知顏色空間的顏色控制數據的第一資料庫605， 符合第二感知顏色空間350、 445的顏色控制數據的第二資料庫610，以 及數字數據處理器615。例如，第一和第二資料庫605、 610的選擇可以 是基於系統600的操作體系結構的。作為示例，操作體系結構可以包括 接收遵照傳統感知顏色空間格式化的顏色控制數據，然後傳送轉換為 與所選混色光源105相容的格式的顏色控制數據。因此，符合第一感知 顏色空間的顏色控制數據的第一資料庫605例如可以包括定義了傳統 NTSC、 DCI或IEC感知顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420的顏 色控制數據的完整資料庫。此外，符合第二感知顏色空間350、 445的 顏色控制數據的第二資料庫610例如可以包括能夠由所選混色光源 105產生的顏色控制數據的完整資料庫。例如，可以根據經驗來產生這 種完整資料庫。如箭頭625所指示，數字數據處理器615與第一和第二資料庫 605、 610進行信號通信，並被配置為將第一資料庫映射到第二資料庫。 例如，數字數據處理器615可以被配置為產生、存儲、糾錯和訪問包括 顏色校正數據的第三資料庫620，以基於與資料庫605、 610中所匹配的 顏色控制數據相一致的感知顏色來使第一和第二資料庫605、 610中每 個的顏色控制數據互相關。在示例中，數字數據處理器615可以被配置 為以類似於上述減法的方式，來從第一感知顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420中減去第二感知顏色空間350、 445，然後以類似於上述 的方式，將第一感知顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420的任何 剩餘部分映射到第二感知顏色空間350、 445。作為另一示例，數字數 據處理器615可以被配置為以類似與上述壓縮的方式，將第一感知顏 色空間310、 315、 320、 410、 415、 420壓縮到第二感知顏色空間350、445中。本領域技術人員應理解，符合第一感知顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420的多個顏色控制數據可以代替第一資料庫605，並且符 合第二感知顏色空間350、 445的多個顏色控制數據可以代替第二數據 庫610。還提供了一種方法，包括接收符合第一感知顏色空間的顏色控 制數據，並標識第一感知顏色空間；對定義第二感知顏色空間的顏色 控制數據進行訪問；將第一感知顏色空間映射到第二感知顏色空間； 以及將接收到的符合第一感知顏色空間的顏色控制數據轉換成符合第 二感知顏色空間的顏色控制數據。該方法例如可以包括從第一感知 顏色空間中減去第二感知顏色空間，以及將第一感知顏色空間的任何 剩餘部分映射到第二感知顏色空間。作為另一示例，所述方法可以包 括將第一感知顏色空間壓縮到第二感知顏色空間中。圖7是示出了方法700的實現方式示例的流程圖。所述方法在步驟 705處開始，然後步驟710包括接收符合第一感知顏色空間的顏色控 制數據，以及標識第一感知顏色空間。步驟715包括對定義了第二感 知顏色空間350、 445的顏色控制數據進行訪問。在步驟720中執行第一 感知顏色空間向第二感知顏色空間350、 445的映射。在步驟725，將接收到的符合第一感知顏色空間的顏色控制數據轉換成符合第二感知顏 色空間350、 445的顏色控制數據。所述方法可在步驟730結束。作為示 例，可以遵照傳統感知顏色空間對符合第一感知顏色空間的顏色控制 數據進行格式化。作為示例，第一感知顏色空間可以是傳統NTSC、 DCI或IEC感知顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420。因此，步驟 710例如可以包括接收符合傳統NTSC感知顏色空間310、 410的顏色 控制數據，所述顏色控制數據表示由攝像機捕獲的NTSC格式的圖像。 在步驟715中對定義了第二感知顏色空間350、 445的顏色控制數 據進行訪問例如可以包括對能夠由所選混色光源105產生的顏色控制 數據的完整資料庫進行訪問。這樣，例如，可以利用方法700來產生顏 色控制數據，以對不能產生構成第一感知顏色空間310、315、 320、410、 415、420的顏色控制數據的所有組合的混色光源105進行操作。步驟720 中將第一感知顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420映射到第二感知顏色空間350、 445例如可以包括產生、存儲、糾錯和訪問顏色相 關數據。作為示例，可以基於所匹配的感知顏色，使符合第一感知顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420的顏色控制數據與符合第二感 知顏色空間350、 445的顏色控制數據互相關。在步驟725處將接收到的符合第一感知顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420的顏色控制數據轉換成符合第二感知顏色空間350、 445的顏色控制數據例如可以包括以類似上述減法的方式，從第一感知 顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420中減去第二感知顏色空間350、 445。作為示例，然後可以以類似上述的方式將第一感知顏色空間310、 315、 320、410、415、420的任何剩餘部分映射到第二感知顏色空間350、 445。在步驟725處將接收到的符合第一感知顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420的顏色控制數據轉換成符合第二感知顏色空間350、 445 的顏色控制數據可選地或附加地例如可以包括以類似上述的方式將 第一感知顏色空間310、 315、 320、 410、 415、 420壓縮到第二感知顏 色空間350、 445中。例如，裝置100可以用作具有可選感知顏色的受控、可選感知混 合光140的光源，以在不同終端應用中使用，並與適於處理和顯示這種 感知混合光140的不同裝置相集成。作為示例，裝置100可以用作具有 可選感知顏色的可選感知混合光140的圖像投影裝置的光源。作為示 例，這種圖像投影裝置可以包括微機電系統("MEMS")陣列，MEMS 陣列包括反射鏡，其中反射鏡可傾斜、可旋轉、可平移或可以其他方 式改變方向。可以結合這種MEMS設備或利用可選感知混合光140的其 他設備的終端設備示例可以包括媒體播放器、蜂窩通信裝置、臺式 或可攜式計算機監視器、個人數字助理、衛星定位系統("SPS")設 備和微型投影儀。同樣，可以在這種感知混合光140的不同終端應用中 使用系統600、方法500和方法700。裝置、系統和方法IOO、 500、 600、 700還可以與在Vladimir A. Aksyuk、 Robert E. Frahm、 Omar D. Lopez和Roland Ryf與本申請同時 提交的題為"HOLOGRAPHIC MEMS OPERATED OPTICAL "(代理案號no. Aksyuk 45-10-12-14)的美國專利申請No.ll/713155中所公開的裝置、系統和方法一起使用。裝置、系統和 方法IOO、 500、 600、 700還可以與Randy C. Giles、 Omar D. Lopez和 Roland Ryf與本申請同時提交的題為"DIRECT OPTICAL IMAGE PROJECTORS"(代理案號no.Giles 81-13-15)的美國專利申請 No.ll/713207中所公開的裝置、系統和方法一起使用。此外，Vladimir A. Aksyu、 Randy C. Giles、 Omar D. Lopez和Roland Ryf與本申請同時 提交的題為"SPECKLE REDUCTION IN LASER-PROJECTOR IMAGES"(代理案號no. Aksyuk 46-80-11-13 )的美國專利申請 No.ll/681376公開了以下技術解決了利用混色光源投影的、具有感 知顏色的光像素邊緣處的相消幹涉。這種用於解決相消幹涉的技術例 如可以結合裝置100、系統600和方法500、 700使用。所有這些同時提 交的專利申請的全部內容通過引用合併在本申請中。儘管在一些實例中，以上描述針對圖l和6中所示al裝置100和系 統600，但應理解，本發明的主旨不限於這些結構，也不限於本說明書 中所討論的結構。可以製造其他形狀和配置的裝置和系統。同樣，可 以分別利用任何所選裝置100或系統600來執行圖5和7中所示以及本說 明書中所公開的方法500、 700。此外，本領域技術人員應理解，方法 500、 700可包括附加步驟和所示出步驟的修改。此外，將理解，以上出於示意和描述的目的對大量示例進行了描 述。該描述並不是完備的，並不會將所要保護的本發明限於所公開的 具體形式。根據上述描述，可以進行修改和變型，或者可以根據對本 發明的實踐而獲知修改和變型。權利要求及其等同物限定了本發明的 範圍。
權利要求
1、一種裝置，包括具有第一雷射器和第二雷射器的混色光源，所述第一雷射器被配置為以一個或多個459納米或更小的光發射波長來發出雷射，所述第二雷射器被配置為以一個或多個470納米或更大的光發射波長來發出雷射；以及具有顏色控制數據輸入和顏色控制數據輸出的控制器，所述顏色控制數據輸出被配置為使混色光源產生具有感知顏色的感知混合光，所述感知混合光包括來自第一和第二光源的光發射。
2、 根據權利要求l所述的裝置，其中，所述第一雷射器被配置為 以一個或多個405納米至459納米之間範圍內的光發射波長來發出激 光。
3、 根據權利要求l所述的裝置，其中，所述第一雷射器被配置為 以一個或多個420納米至459納米之間範圍內的光發射波長來發出激 光。
4、 根據權利要求l所述的裝置，其中，所述第一雷射器被配置為 以一個或多個420納米至445納米之間範圍內的光發射波長來發出激 光。
5、 根據權利要求l所述的裝置，其中，所述第一雷射器包括m族 氮化物雷射器。
6、 根據權利要求l所述的裝置，其中，所述第一雷射器包括波長 轉換紅外雷射器。
7、 一種方法，包括從以一個或多個459納米或更小的第一光發射波長發射光的第一 光源輸出光，以及從以一個或多個470納米或更大的第二光發射波長發 射光的第二光源輸出光；以及形成具有感知顏色的感知混合光，所述感知混合光包括來自第一 和第二光源的光發射。
8、 根據權利要求7所述的方法，包括從以一個或多個470納米或更大的第三光發射波長發射光的第三光源輸出光，其中，第三波長不同於第二波長；以及形成具有感知顏色的感知混合光，所述感知混合光包括來自第一、第二和第三光源的光發射。
9、 根據權利要求7所述的方法，包括接收符合第一感知顏色空間的顏色控制數據，將接收到的顏色控制數據轉換成符合第二感知顏 色空間的顏色控制數據，以及利用符合第二感知顏色空間的顏色控制 數據來控制第一和第二光源的光發射。
10、 根據權利要求9所述的方法，其中，接收顏色控制數據包括接收符合由如下標誌標識的傳統感知顏色空間的顏色控制數據，所述標誌包括選自由以下各項組成的組中的成員國家電視制式委員會("NTSC，，)、數字電影倡議("DCr，)和國際電工委員會("IEC")。
全文摘要
本發明提供了一種裝置，該裝置包括具有第一雷射器和第二雷射器的混色光源，所述第一雷射器被配置為以一個或多個459納米或更小的光發射波長來發出雷射，所述第二雷射器被配置為以一個或多個470納米或更大的光發射波長來發出雷射；以及具有顏色控制數據輸入和顏色控制數據輸出的控制器，所述顏色控制數據輸出被配置為使混色光源產生具有感知顏色的感知混合光，所述感知混合光包括來自第一和第二光源的光發射。還提供了一種系統，被配置為將第一顏色控制數據映射至第二顏色控制數據。提供了一種形成具有感知顏色的感知混合光的方法。還提供了一種轉換顏色控制數據的方法。
文檔編號H04N9/31GK101622882SQ200880006769
公開日2010年1月6日 申請日期2008年3月3日 優先權日2007年3月2日
發明者羅內恩·拉帕波特, 邁爾爾·J·沙貝爾, 剛 陳 申請人:朗訊科技公司