FR2887640A1 - Procede d'illumination d'un imageur de projecteur, systeme et projecteur correspondant - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé d'illumination d'un imageur (205) de projecteur d'images mettant en oeuvre des diodes électroluminescentes (200) de différentes couleurs, les diodes étant adaptées à fournir un faisceau d'illumination (202) de l'imageur. Selon l'invention, pour un ensemble d'au moins une image, le procédé comprend :- une étape de réception de chaque image de l'ensemble ;- une étape de détermination d'une base de couleur dépendante de l'ensemble d'au moins une image, dite base de couleurs secondaires; et- une étape de contrôle dynamique des diodes en fonction de ladite base de couleurs secondaires.L'invention concerne également un système mettant en oeuvre le procédé et un projecteur comprenant un tel système.

Description

Procédé d'illumination d'un imageur de projecteur,

système et projecteur correspondants.

1. Domaine de l'invention.

L'invention se rapporte au domaine de la projection d'image.

Plus précisément, l'invention concerne un système d'illumination pour imageur (appelé également micro-afficheur ou micro-display en anglais) dans un vidéo projecteur de type frontal ou rétro-projecteur.

2. Etat de l'art.

Selon l'état de la technique, tel qu'illustré en regard de la figure 1, on met en oeuvre un système d'illumination 10 éclairant un imageur 11.

Classiquement, le système d'illumination 10 comprend: une source d'illumination 100 avec réflecteur elliptique une roue colorée 107; un guide rectangulaire 102; et un système de plusieurs lentilles relais 104 à 106.

La source d'illumination 100 éclaire par un faisceau lumineux 101 la roue colorée 107 placée à l'entrée du guide rectangulaire 102, au foyer du réflecteur elliptique de la source 100. Le guide rectangulaire 102 est utilisé pour convertir la section circulaire du faisceau d'éclairement en section rectangulaire et uniformiser le faisceau spatialement. La sortie du guide 102 est imagée sur l'imageur 11 via le système de lentilles relais au nombre minimum de deux, mais souvent au nombre de trois ou quatre.

Selon un autre état de la technique décrit par exemple dans le document de brevet US6224216, on remplace le système d'illumination à roue colorée par un système à base de LEDs (ou diodes électroluminescentes). Les LEDs vertes, bleues et rouges s'allument de manière séquentielle pour créer un faisceau d'illumination à couleur saturée successivement vert, bleu et rouge. Dans certaines configurations, on peut prévoir en outre des faisceaux blancs, magenta, cyan ou jaune. Dans tous les cas, les faisceaux colorés de chaque couleur sont de durée fixe, et indépendants de l'image projetée. L'imageur module la couleur de chaque pixel en fonction de l'image dans une base de couleurs prédéterminée.

Ces techniques présentent l'inconvénient de ne pas gérer de manière optimale la consommation d'énergie.

3. Résumé de l'invention.

L'invention a pour but de pallier ces inconvénients de l'art antérieur.

Plus particulièrement, l'invention a pour objectif d'optimiser la consommation d'énergie tout en permettant une projection d'images de bonne qualité.

A cet effet, l'invention propose un procédé d'illumination d'un imageur de projecteur d'images mettant en oeuvre des diodes électroluminescentes de différentes couleurs, les diodes étant adaptées à fournir un faisceau d'illumination de l'imageur. Selon l'invention, pour un ensemble d'au moins une image, le procédé comprend: - une étape de réception de chaque image de l'ensemble; une étape de détermination d'une base de couleur dépendante de l'ensemble d'au moins une image, dite base de couleurs secondaires; une étape de contrôle dynamique des diodes en fonction de ladite base de couleurs secondaires.

Selon une caractéristique avantageuse, la base de couleurs secondaires comprend au moins une couleur secondaire correspondant au mélange de deux couleurs primaires.

Selon une caractéristique particulière, la base de couleurs secondaires comprend trois couleurs.

Selon des caractéristiques avantageuses, l'étape de contrôle dynamique des diodes comprend une étape de contrôle de la durée d'allumage des diodes et/ou de leur intensité d'allumage en fonction de la base de couleurs secondaires.

Selon une caractéristique particulière, l'étape de contrôle dynamique des diodes comprend une étape de sélection des diodes en fonction de la base de couleurs secondaires.

Préférentiellement, lors de l'étape de réception de l'ensemble d'au moins une image, chaque image est reçue dans une base de couleurs, dite base de couleurs primaires, la base de couleurs primaires étant distincte de la base de couleurs secondaires, l'étape de détermination d'une base de couleur comprenant une étape de conversion de chaque image de la base de couleurs primaires vers la base de couleurs secondaires.

Selon une caractéristique avantageuse, l'étape de détermination d'une base de couleur comprend une étape de calcul d'une zone englobant au moins 90% des pixels des images de l'ensemble, la base de couleur étant déterminée en fonction de la zone.

Selon une caractéristique particulière, la zone englobe 100% des pixels des images de l'ensemble.

Avantageusement, la zone forme un polygone.

Selon une autre caractéristique préférée, lors de l'étape de réception de l'ensemble d'au moins une image, chaque image est reçue dans la base de couleurs secondaires, l'étape de détermination d'une base de couleur comprenant une étape de réception de données représentatives de la base de couleurs secondaires.

Selon une caractéristique particulière, l'ensemble comprend une seule image.

L'invention concerne également, un système d'illumination destiné à éclairer un imageur de projecteur d'images comprenant des diodes électroluminescentes de différentes couleurs, les diodes étant adaptées à fournir un faisceau d'illumination de l'imageur. Selon l'invention, le système est remarquable en ce que, pour un ensemble d'au moins une image, il comprend: des moyens de réception de chaque image de l'ensemble; - des moyens de détermination d'une base de couleur dépendante de l'ensemble d'au moins une image, dite base de couleurs secondaires; - des moyens de contrôle dynamique des diodes en fonction de la base de couleurs secondaires.

L'invention concerne, en outre, un projecteur d'images comprenant: - au moins un objectif de projection; au moins un imageur; - au moins un système d'illumination, tel que décrit précédemment selon l'invention et destiné à éclairer ledit imageur.

4. Liste des figures.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la 35 description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 illustre un système d'illumination connu en soi; - la figure 2 est un synoptique très schématique d'un rétro- projecteur selon un mode de réalisation de l'invention; - la figure 3 présente un système d'illumination mis en oeuvre dans le rétro-projecteur de la figure 2; -la figure 4 illustre des moyens de contrôle du système d'illumination de la figure 3; - la figure 5 présente un algorithme de gestion de l'illumination mis en oeuvre dans les moyens de contrôle de la figure 4; la figure 6 donne un exemple de gestion dynamique de l'illumination selon l'invention; les figures 7, 8 et 11 illustrent respectivement un cas particulier de la gestion des couleurs dans une image selon l'invention; la figure 9 présente le contrôle de l'intensité lumineuse dans une LED du système de la figure 3; et la figure 10 présente une variante de l'algorithme de gestion de l'illumination mis en oeuvre dans les moyens de contrôle de la figure 4.

5. Description détaillée de l'invention.

Le principe général de l'invention repose donc sur une gestion dynamique du faisceau d'illumination dont les couleurs (nature et/ou durée et/ou sélection de LEDs) dépendent de chaque image projetée.

La figure 2 est un synoptique très schématique d'un rétro-projecteur 2 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Le projecteur 2 comprend: un système d'illumination 20; - un objectif 21 recevant un faisceau d'illumination 26 créé par le système d'illumination 20 et produisant un faisceau 25; - un écran de rétroprojection 24 éclairé par le faisceau 25; et deux miroirs de repli 22 et 23 repliant le faisceau 25 et permettant de réduire la profondeur du projecteur 2.

L'objectif 21, les miroirs 22 et 23 et l'écran 24, ainsi que leur agencement sont bien connus de l'homme du métier et ne sont pas détaillés davantage.

La figure 3 illustre en détail le système d'illumination 20 avec imageur transmissif et qui comprend: - un réseau de LEDs d'illumination 200; une lentille 201 collimatant les faisceaux transmis par chacune des LEDs du réseau 200 pour produire un faisceau 202 sensiblement collimaté (un faisceau étant ici sensiblement collimaté s'il ne diverge pas de plus ou moins 6 par rapport à son axe optique) ; une lentille de convergence 203; - un imageur 205 de type transmissif (LCD transmissif) sensiblement perpendiculaire à l'axe du faisceau 202, éclairé par le faisceau 202 ayant traversé la lentille 203, l'imageur 205 produisant un faisceau d'imagerie 27; - un pilote de LEDs 213 qui gère l'allumage et l'extinction de chacune des LEDs du réseau 200 via une liaison 215; un pilote d'imageur 214 qui commande l'imageur 205 via une liaison 216; et un contrôleur 210 qui contrôle les pilotes 214 et 214 via respectivement les liaisons 211 et 212 à partir des données associées aux images à projeter, qu'il reçoit séquentiellement via une liaison 30.

Le réseau de LEDs comprend des LEDs rouges, vertes ou bleues.

Lorsque les LEDs rouges, vertes ou bleues sont successivement allumées, elles produisent respectivement des sous-faisceaux du faisceau 202 respectivement rouge, vert et bleu. La répartition des LEDs sur le réseau 200 est tel que l'éclairage de l'imageur par chacun des sous-faisceaux rouge, vert et bleu est sensiblement uniforme. Le nombre des LEDs de chaque couleur dépend du rendement respectifs de ces LEDs et est tel que les sous-faisceaux ont une intensité similaire. Ces LEDs sont, par exemple, des LEDs de puissance monochromes fabriquées par les sociétés Osram ou LumiLeds . Le nombre de LEDs de chaque couleur est fonction de la luminance de chacune des LEDs et/ou de la sensibilité de l'oeil humain à chacune des couleurs. On pourra, par exemple, avoir une répartition uniforme de huit LEDs vertes, quatre LEDs rouges et quatre LEDs bleues.

La figure 4 illustre en détail le contrôleur 210.

Le contrôleur 210 comprend, reliés entre eux par un bus d'adresses et de données 45: - un microprocesseur 40; une mémoire non volatile de type ROM (de l'anglais Read Only Memory ) 41; 10 15 une mémoire vive ou RAM (de l'anglais Random Access Memory ) 42; une interface d'entrées/sorties 43 reliées à une entrée du projecteur 2 (non représentée) qui reçoit des données représentatives d'images à projeter via la liaison 30; et une interface d'entrées/sorties 44.

L'interface d'entrées/sorties 44 transmet les commandes des LEDS vers le pilote 213 et les commandes et les données correspondant aux images à projeter vers le pilote 214.

Chacun des éléments illustrés en figure 4 est bien connu de l'homme du métier. Ces éléments communs ne sont pas décrits ici.

On observe que le mot registre utilisé dans la description désigne dans chacune des mémoires mentionnées, aussi bien une zone de mémoire de faible capacité (quelques données binaires) qu'une zone mémoire de grande capacité (permettant de stocker un programme entier ou l'intégralité de données représentative d'une image).

La mémoire ROM 41 comprend notamment: un programme prog 411; et des paramètres 412 de configuration (par exemple relatifs au réseau 200 et à l'imageur 205 ou selon un réglage du projecteur 2 (par exemple intensité de l'image projetée) ou encore selon des paramètres spécifiques à la recherche d'une base de couleurs secondaires (par exemple pourcentage de pixels devant respecter une condition de coordonnées positives dans une base de couleurs secondaires).

Selon une variante de l'invention la mémoire ROM 41 comprend des données représentatives de bases de couleurs secondaires, prédéterminées.

Les algorithmes mettant en oeuvre les étapes du procédé décrit ci-après notamment en regard de la figure 5 sont stockés dans la mémoire ROM 41 associée au projecteur 2 mettant en oeuvre ces étapes. A la mise sous tension, le microprocesseur 40 charge et exécute les instructions de ces algorithmes.

La mémoire vive 42 comprend notamment: - dans une registre 420, le programme 411 de fonctionnement du microprocesseur 40 chargé à la mise sous tension du projecteur 2; des données 421 représentatives d'une image reçue via l'interface 43; des données 422 représentatives d'une image à transmettre à l'imageur 205 via l'interface 44; et - des données 423 de commandes destinées au pilote 213.

La figure 5 illustre un algorithme de gestion des pilotes 213 et 214 mise en oeuvre par le contrôleur 210.

L'algorithme débute par une étape 50 d'initialisation au cours de laquelle les différents paramètres et données utiles sont initialisés.

Ensuite, au cours d'une étape 51, le contrôleur attend puis reçoit des données 421 représentatives d'une image à projeter ou trame 61, cette image étant codée dans une base de couleurs primaires (typiquement rouge, vert, bleu).

Puis, au cours d'une étape 52, le microprocesseur 40 détermine une nouvelle base de couleurs dépendante de l'image reçue et dite base de couleurs secondaires. Cette base de couleurs secondaires correspond à un triangle 71 couvrant une zone 72 d'un Gamut comprenant chacun des pixels de l'image et représentée, à titre illustratif, en regard de la figure 7.

La zone 72 est inscrite dans le triangle 71 ayant pour sommet des points 710, 711, et 712 qui constituent alors la nouvelle base de couleurs secondaires dans laquelle tous les pixels de la zone 72 peuvent s'exprimer. Préférentiellement, tous les pixels de la zone 72 peuvent s'exprimer avec des coefficients positifs dans la base de couleurs secondaires (des coefficients négatifs correspondant à des points en dehors du triangle considéré).

Le rouge, le vert et le bleu saturés sont représentés respectivement par des points 700, 702 et 701. Le triangle 70 ayant pour sommets les points 700 à 702 couvre le domaine de couleurs qu'il est possible d'obtenir. Le point 710 correspond à un mélange de rouge et de vert et est donc situé sur le segment reliant les points 700 et 702. Les points 712 et 711 correspondent à un mélange de bleu et de vert et sont donc placés sur le segment reliant les points 701 et 702.

Préférentiellement, au cours de l'étape 52, le contrôleur 210 recherche le triangle 71 de sorte que sa compacité soit maximale (la compacité étant calculée en faisant le rapport entre la surface du triangle 71 et son périmètre mis au carré).

La figure 8 illustre la base de couleurs secondaires correspondant à une trame 62 reçue par le contrôleur au cours de l'étape 51 et déterminée au cours de l'étape 52. Cette nouvelle base correspond à un triangle 81 couvrant une zone 82 d'un Gamut comprenant chacun des pixels de la trame 82.

La zone 82 est inscrite dans le triangle 81 ayant pour sommet des points 810, 811, et 812 qui constituent alors la nouvelle base de couleurs dans laquelle tous les pixels de la zone 82 peuvent s'exprimer.

Les points 810 et 812 correspondent à un mélange de rouge, de vert et de bleu et ne sont donc pas sur les arêtes du triangle ayant pour sommets les points 700 à 702 associé aux couleurs primaires. Le point 811 correspond à un mélange de bleu et de rouge. En utilisant une illumination à partir de LEDs, on peut adapter le mélange de deux ou trois couleurs primaires. Il est en effet possible d'obtenir toutes les couleurs résultant de la somme d'une certaine quantité de bleu, de vert et/ou de rouge en allumant les LEDs correspondant pendant une durée et/ou une intensité adaptées. On a ainsi une grande souplesse dans le choix de la base de couleurs secondaires.

Selon une première variante de recherche des triangles 71 et 81, au cours de l'étape d'initialisation 50, plusieurs triangles (représentés par exemple par les coordonnées de leur sommets ou les équations définissant leurs cotés) compris dans le triangle 70 sont déterminés et mémorisés, avec préférentiellement leur compacité et les données relatives au pourcentage de couleur primaire associées à chacun de ses sommets. Au cours de l'étape 50, le microcontrôleur 210 vérifie pour tous les triangles prédéterminés que chaque pixel de l'image reçue (les pixels étant représentés symboliquement par des points noirs) est dans le triangle prédéterminé considéré puis sélectionne le triangle qui a la plus grande compacité. II est toujours possible de trouver un tel triangle, les triangles 72 et 82 comprenant toujours tous les pixels.

Selon deuxième variante de recherche des triangles 71 (respectivement 81), au cours de l'étape 52, en partant du triangle 72 (respectivement 82), le microcontrôleur fait glisser le long des cotés du triangle progressivement ou par dichotomie, chaque sommet pour déterminer un triangle et vérifie si tous les pixels de l'image sont contenus dans le triangle ainsi déterminé. Si tous les pixels de l'image sont effectivement contenu dans le triangle, le processus est réitéré en essayant de diminuer la compacité ou la taille du triangle, sinon il est arrêté (si les triangles sont déterminés par glissement progressif des cotés) ou réitéré en augmentant la compacité du triangle (si les triangles sont déterminés par glissement dichotomique des cotés). D'une manière générale, les itérations s'arrêtent après un nombre maximal prédéterminé, et/ou lorsque une compacité de triangle qui convient est inférieure à une compacité prédéterminée et/ou lorsque l'écart de compacité entre un triangle qui convient et un triangle qui ne convient pas est inférieur à une valeur prédéterminée.

Selon différentes variantes de détermination du triangle 71, les sommets du triangle 71 sont choisis sur les trois cotés du triangle 72 (les sommets du triangle 71 étant sur trois cotés distincts) ou sur deux cotés distincts du triangle 72. Selon d'autres variantes, les sommets du triangle 71 sont choisis en dehors des cotés du triangle 72 (par exemple en déformant le triangle 72 de manière homothétique, ou en conservant un ou deux sommets du triangle 71 sur un ou deux cotés du triangle 72, le troisième sommet du triangle 71 étant placé à l'intérieur du triangle 72).

Selon une variante de sélection des triangles 71 et 81 en fonction de l'image, on prévoit un critère de qualité et on ne rejette au cours de l'étape 52 que les triangles qui ne couvrent pas un pourcentage prédéterminé de pixels de l'image (typiquement au moins 90%, par exemple 90%, 95%, 99%, 99,9%). Cette variante permet de ne pas considérer certains pixels isolés et donc de gagner en puissance lumineuse.

Lorsque le triangle 71 (respectivement 81) est déterminé, au cours d'une étape 53, le microcontrôleur 210 code chacun des pixels en fonction du triangle ainsi déterminé.

Si, selon une variante de l'invention, tous les pixels ne sont pas dans le triangle 71 (respectivement 81), on associe ces pixels à un pixel proche correspondant à une couleur approchée. Ce pixel est, par exemple, situé sur l'un des cotés du triangle 71 (respectivement 81), préférentiellement le plus proche ou sur la droite reliant le pixel considéré au centre du triangle 72 (respectivement 82).

Selon une variante de l'invention, afin de simplifier la recherche d'un triangle englobant tout les pixels d'une trame et/ou la vérification que tous les pixels de cette trame appartiennent à un triangle déterminé, le contrôleur détermine au préalable une enveloppe convexe reliant les pixels périphériques. Cette enveloppe comprend tous les pixels par définition et il suffit de rechercher un triangle englobant les pixels périphériques et/ou de vérifier que les pixels périphériques sont compris dans le triangle déterminé pour que la recherche de triangle et/ou la vérification vaille pour tous les pixels de l'image.

Ensuite, au cours d'une étape 54, le contrôleur détermine et transmet des données de contrôle 423 au pilote de LEDs 213 en fonction de la base de couleurs secondaires. Les données de contrôle 423 spécifient la durée et/ou l'intensité d'allumage des LEDs pour chaque couleur à chaque trame. Au cours de cette étape, le contrôleur transmet également les données 422 représentatives de l'image codée selon la base de couleurs secondaires au pilote d'imageur 214 qui lui même la transmet à l'imageur 205.

Suite à l'étape 54, l'étape 50 est réitérée.

La figure 6 donne un exemple de gestion dynamique de l'illumination pour deux images successives correspondant aux deux trames 61 et 62, le pilote de LEDs 213 contrôlant la durée d'allumage de chaque LEDs en fonction de la base de couleurs secondaires. Chacune des trames 61 et 62 est divisée en trois intervalles de temps respectivement 610 à 612 et 620 à 622.

Chacune des lignes 600 à 604 illustre la gestion des couleurs au fil du temps, et plus précisément: la ligne 600 illustre la perception moyenne d'une couleur dans chacun des intervalles de temps 610 à 612 et 620 à 622; - les lignes 602 à 604 montre la commande des LEDS respectivement de couleur rouge, verte et bleue (ou la perception de ces LEDS qui sont soient allumées soit éteintes).

- la ligne 601 indique le résultat de la sommation instantannée des faisceaux d'illumination correspondant aux LEDs rouges, vertes et bleues.

Pour chaque trame, les trois intervalles de temps correspondant sont majoritairement respectivement rouge, vert et bleu mais peuvent comprendre une partie désaturée en fonction du calcul de l'étape 51, comme illustré sur la ligne 601.

A titre illustratif, la figure 6 correspond à un calcul de l'étape 51 ayant déterminé que la zone 72 des pixels correspondant à la trame 61 est inscrite dans un triangle ayant pour sommet des points 710, 711, et 712 correspondant respectivement à des couleurs désaturées de type: rouge + 25% de vert; vert + 25% de bleu; - bleu + 33% de vert.

Ainsi, au cours du premier intervalle de temps 610, la ou les LEDs rouges vont être allumées durant tout l'intervalle de temps et la ou les LEDs vertes vont être allumée 25% du temps ce qui donne la moyenne telle que représentée sur la ligne 600.

De même, au cours du deuxième intervalle de temps 611 (respectivement troisième intervalle de temps 612), la ou les LEDs vertes (respectivement bleues) vont être allumées durant tout l'intervalle de temps et la ou les LEDs bleues (respectivement vertes) vont être allumées 33% du temps.

Pour l'intervalle de temps 62 suivant, à titre illustratif, l'étape 51 a déterminé que la zone 92 des pixels est inscrite dans un triangle ayant pour sommet des points 810, 811, et 812 correspondant respectivement à des couleurs dé-saturées de type: - rouge + 5% de bleu + 25% de vert; - vert + 33% de bleu + 2% de rouge; bleu + 25% de rouge.

Ainsi, au cours de l'intervalle de temps 620, la ou les LEDs rouges vont être allumées durant tout l'intervalle de temps et les LEDs bleue(s) et verte(s) vont être allumées respectivement 5% et 25% du temps ce qui donne la moyenne telle que représentée sur la ligne 600.

De même, au cours de l'intervalle de temps 621 (respectivement 622) , la ou les LEDs vertes (respectivement bleues) vont être allumées durant tout l'intervalle de temps, la ou les LEDs bleues (respectivement rouges) vont être allumées 33% du temps et la ou les LEDs rouges vont être allumées 2% du temps (respectivement la ou les LEDs vertes vont être éteintes).

Selon une variante de réalisation de l'invention, pour introduire partiellement une couleur rouge, verte ou bleue pendant un intervalle de temps déterminé, on allume la ou les LEDs correspondantes durant tout l'intervalle de temps. Ainsi, selon un mode de modulation de l'intensité lumineuse des LEDs, le pilote 213 contrôle l'intensité du courant d'alimentation des LEDs pour faire varier la puissance lumineuse transmise.

La figure 9 représente une courbe 92 donnant l'intensité lumineuse relative 91 (axe des ordonnées) en fonction de l'intensité électrique de commande 90 (exprimée en mA sur l'axe des abscisses). Le pilote 213 reçoit ainsi, du contrôleur 210, l'intensité lumineuse relative pour chaque couleur de LEDs et pour les trois intervalles de temps d'une trame, (par exemple, pour l'intervalle 610: 1 pour le rouge, 0,33 pour le vert et 0 pour le bleu). Ensuite, le pilote 213 les convertit en une commande d'intensité lumineuse en fonction du temps et de la ou des LEDs concernées (par exemple via une table de conversion et/ou par calcul (notamment dans la partie sensiblement linéaire de la courbe 92 correspondant à des valeurs d'intensité 90 inférieures à 5 mA selon l'exemple illustré en figure 9)).

Selon cette variante, si le réseau de LEDs 200 comprend plusieurs LEDs d'une même couleur, selon un mode d'allumage partiel des LEDs d'une même couleur, le pilote 213 peut également ne faire s'allumer qu'une partie des LEDs de cette couleur (par exemple si le réseau 200 comprend 30 LEDs vertes, pour obtenir 33% de vert dans l'intervalle 610, le pilote 213 peut demander l'allumage maximum à 10 LEDs vertes, les 20 autres LEDs vertes restant éteintes).

Selon cette variante, si le réseau de LEDs 200 comprend plusieurs LEDs d'une même couleur, le pilote 213 peut également mixer les deux modes de modulation d'intensité lumineuse d'une couleur et d'allumage partiel des LEDs de cette couleur (par exemple si le réseau 200 comprend 30 LEDs vertes, pour obtenir 33% de vert dans l'intervalle 610, le pilote 213 peut demander l'allumage avec 50% de l'intensité maximale à 20 LEDs vertes, les 10 autres LEDs vertes restant éteintes).

Ainsi, selon l'invention, la durée des impulsions de lumière transmises par les LEDs et/ou leur intensité lumineuse est ajustée trame par trame en fonction de la base de couleurs secondaires. En d'autres termes, le temps et/ou l'énergie des LEDs colorées peut varier d'une image à l'autre et des LEDs de couleurs différentes peuvent être allumées en même temps. De cette manière, la source d'illumination est très flexible et est optimisée pour obtenir une image projetée de meilleure qualité et/ou réduire la consommation d'énergie globale (les LEDs étant allumées moins longtemps et/ou étant alimentées avec une intensité électrique plus faible).

Selon une variante de réalisation de l'invention illustrée en regard de la figure 10, les images reçues par le contrôleur sont déjà codées selon une base de couleurs secondaires. Des données représentatives de la base de couleurs secondaires sont également reçues par le contrôleur. Selon cette variante, les images sont en effet codées selon la base de couleurs secondaires (selon l'une quelconque des méthodes décrites précédemment), par exemple, dès l'opération de codage, ou lors de l'opération de stockage sur un médium quelconque, ou encore lors de l'envoi des images vers le contrôleur. Ainsi, les moyens de détermination de la base de couleur secondaires peuvent être avantageusement déportés vers un appareil distant, les images ainsi codées pouvant être utilisées par plusieurs systèmes de visualisation d'images (notamment par projecteurs comprenant une source d'illumination avec ou sans LEDs). Les moyens de détermination de la base de couleur secondaires peuvent également être déportés dans un équipement spécifique à l'intérieur du projecteur (par exemple dans les moyens de réception des images).

Aussi, selon cette variante, après une phase d'initialisation 100, au cours d'une étape 101, le contrôleur attend puis reçoit les données représentatives d'une image dans la base de couleurs secondaires dépendant de l'image reçue ou d'un ensemble de plusieurs images. Il reçoit également les données représentatives de la base de couleurs secondaires. Les données représentatives de la base sont, par exemple, un code propre à plusieurs bases possibles préenregistrées dans la mémoire du contrôleur éventuellement téléchargées par avance ou les coordonnées de cette base decouleurs secondaires dans une base de couleurs primaires.

Ensuite, le contrôleur effectue une étape 54 de transmission des données au pilote de LEDs 213 et de l'image codée selon la base de couleurs secondaires au pilote d'imageur 214 qui lui même la transmet à l'imageur 205. Cette étape étant similaire à l'étape 54 illustrée en regard de la figure 5, elle porte la même référence et ne sera pas décrite davantage.

Ensuite, l'étape 101 est réitérée.

Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux modes de 30 réalisation décrits précédemment.

En particulier, l'invention est compatible avec tout type de projecteurs (notamment projecteurs frontaux ou rétro-projecteurs) comprenant au moins un imageur éclairé par un faisceau séquentiellement coloré issu de LEDs colorées.

L'homme du métier peut également adapter l'invention à tout type de structure mécanique et/ou optique mettant en oeuvre les LEDs colorées. II peut notamment faire varier le nombre de LEDs de chaque couleurs (par exemple de une LED de chaque couleur (LED de forte puissance) à plus de dix LEDs de chaque couleur). La position des LEDs dans système d'illumination peut varier: elles peuvent être dans un réseau monolithique plat tel qu'illustré en regard de la figure 3 ou être associé à plusieurs réseaux de LEDs monochromes (par un exemple trois réseaux de LEDs respectivement vertes, bleues et rouges) sur une même plan ou non (la structure pouvant comprendre des miroirs de renvoi dichroïques, permettant la combinaison des faisceaux de couleurs différentes en un seul faisceau illuminant le ou les imageurs) ou encore éloigné de l'imageur, les faisceaux colorés étant transmis vers le ou les imageurs via des systèmes optiques appropriés (par exemple via des fibres optiques).

L'invention est également compatible avec des systèmes d'illumination comprenant des LEDs de différentes couleurs, par exemple cyan ou jaune, non nécessairement rouges, vertes ou bleues ou encore comprenant des LEDs vertes, bleues ou rouges de différentes longueurs d'ondes (par exemple LEDs vertes 520nm et 560nm, et/ou LEDs bleues à 440nm et 460nm, et/ou LED rouges à 600nm et 630nm). Ainsi, le gamut peut être étendu. Selon cette variante, la détermination de la base de couleurs secondaires et le codage des images dans cette base prend en compte les caractéristiques des LEDs (mises en oeuvre lorsque les moyens de détermination de la base de couleurs secondaires est associé aux moyens d'illumination ou possibles lorsque les moyens de détermination de la base de couleurs secondaires et de codage sont distants, dans le cas d'images codées en dehors des moyens de contrôle des LEDs), non nécessairement rouges, vertes ou bleues associées respectivement à une seule longueur d'onde puisque la gamme des couleurs possibles est plus grande (ainsi, par exemple, on définit un triangle qui comprend un pourcentage prédéterminé de pixels d'une image dans le polygone représentatif des LEDs (couleurs et puissance associée) formant les moyens d'illumination. Selon cette variante, on obtient toutes les couleurs résultant de la somme d'une certaine quantité et/ou type de bleu, de vert et/ou de rouge en allumant (via le pilote de LEDs) les LEDs sélectionnées pendant une durée et/ou une intensité adaptées.

A titre illustratif, la figure 11 présente un gamut selon cette variante de l'invention, associé à un système comprenant des LEDs vertes 1113 et 702 à 520nm et 560nm, des LEDs bleues 701 et 1114 à 440nm et 460nm et des LEDs rouges 700 à une seule longueur d'onde, on associe, par exemple, la base de couleurs primaires aux LEDs vertes 702 à 560nm, aux LEDs bleues 701 à 440nm et aux LEDs rouges 700. Puis, selon l'invention, pour première image donnée ou un premier ensemble d'images relativement saturées, la base de couleurs secondaires comprend, par exemple, du vert 1113 à 520 nm, du bleu 701 à 440nm et du rouge 700 qui correspond à un triangle ayant pour sommets les points 1113, 701, et 700; puis pour une seconde image donnée ou un second ensemble d'images moins saturées (correspondant à l'ensemble de pixels 1117 illustré schématiquement), la base de couleurs secondaires comprend, par

exemple:

- un mélange de vert 1113 à 520nm et de bleu 1114 à 460nm (point 1112 correspondant à une couleur dé-saturée obtenue par sélection des LEDs 1113 et 1114 et commande de durée et/ou d'intensité en fonction du pourcentage de vert et de bleu correspondant au point 1112) ; - un mélange de vert 702 à 560nm et de rouge 700 (point 1110 correspondant à une couleur dé-saturée obtenue par sélection des LEDs 702 et 700 et commande de durée et/ou d'intensité en fonction du pourcentage de vert et de rouge correspondant au point 1110); et un mélange de vert 702 à 560nm, de bleu 701 à 440nm et de rouge 700 (point 1114 correspondant à une couleur dé-saturée obtenue par sélection des LEDs 702, 701 et 700 et commande de durée et/ou d'intensité en fonction du pourcentage de rouge, de vert et de bleu correspondant au point 1114).

Ainsi, plus généralement, avec le système donné à titre illustratif, la base de couleurs secondaires comprend au moins trois couleurs, chaque couleur étant obtenue selon une combinaison parmi toutes les combinaisons possibles comprenant du vert à 520nm ou 560nm, du bleu à 440nm ou 460nm, et du rouge prises isolément ou en mélange de deux à cinq couleurs distinctes.

Par ailleurs, l'invention n'est pas limité au cas où la base de couleurs secondaires comprend uniquement trois couleurs mais s'étend aux base de couleurs secondaires comprenant plus que trois couleurs (par exemple, quatre, cinq, six...). Ainsi, à titre illustratif, la base de couleurs secondaires peut comprendre p couleurs (p valant, par exemple, trois, quatre, cinq, six, ...). Selon cette variante, pour déterminer la base de couleurs secondaires, au lieu de définir un triangle associé à la base de couleurs secondaires, on définit un polygone à p sommets, chacun des sommets correspondant à une couleur de LED ou à un mélange de couleurs de LEDs, le polygone englobant tout ou partie (typiquement au moins 90%) des pixels d'une image ou d'un ensemble d'images. Selon l'invention, le nombre de couleurs de la base de couleurs secondaires peut également varier dynamiquement d'une image à l'autre.

Selon une variante de l'invention mettant en oeuvre des LEDs correspondant à plus de trois couleurs distinctes, l'étape de détermination de la base de couleurs secondaires comprend une étape de sélection d'un polygone dont les sommets correspondent à une couleur de LEDs; selon cette variante, l'étape de sélection comprend une étape de vérification d'une condition prédéterminée. Selon cette condition, chaque polygone candidat à une sélection comprend tous les pixels (ou selon une variante au moins une quantité prédéterminée, par exemple, 90% des pixels) . L'étape de sélection s'achève par le choix d'un polygone dont les sommets spécifie la base de couleurs secondaires, parmi le ou les polygones satisfaisant la condition prédéterminée en prenant éventuellement en compte leur compacité (une compacité étant privilégiée) et/ou, le cas échéant, le pourcentage de pixels couverts par le polygone (un pourcentage élevé étant privilégié).

L'invention n'est pas non plus limitée au cas où le système de contrôle des LEDs est tel que décrit précédemment mais s'étend, au contraire, à tout système effectuant une analyse d'une ou de plusieurs images pour déterminer une zone du Gamut de couleur comprenant un pourcentage prédéterminé de pixels de la ou des images considérées et pouvant être couverte par les LEDS. En particulier, lorsque le contenu de plusieurs images consécutives est relativement proche, la détermination de la base de couleurs secondaires correspondante peut se faire, avantageusement, selon l'invention sur l'ensemble de ces images ou sur un nombre limité de ces images voire une seule de ces images. En particulier, la détermination de la base de couleurs secondaires pourra avantageusement être effectuée à intervalle régulier (par exemple toutes les secondes, ou toutes les n images (n valant par exemple 2, 5, 12, 24, . ..) ou lors d'une variation brusque du contenu d'une image (identifiée par exemple en effectuant une corrélation entre deux images consécutives d'un flux de trames reçues) ou encore de manière synchronisée sur des images codées intra (dans un flux MPEG2 ou MPEG4 par exemple) (la détermination de la base de couleurs secondaires se faisant à partir des images codées intra, les images prédictives ou biprédictives utilisant la même base de couleurs secondaires que celle associé à l'image intra qui leur correspond).

Selon une variante de l'invention, on détermine la base de couleurs secondaires pour certaines images (par exemple comme indiqué ci-dessus) à partir du contenu de ces images et on détermine la base de couleurs secondaires pour les images suivantes en vérifiant simplement qu'un pourcentage prédéterminé de pixels dans ces images peut être codé avec des coordonnées positive dans la base de couleurs secondaires déterminée précédemment. Dans l'affirmative, les images suivantes sont codées dans la base de couleurs secondaires déterminée précédemment. Dans la négative, les images suivantes sont soit codées avec cette base de couleurs secondaires, certains pixels pouvant être codés de manière approchée, soit une nouvelle base de couleurs est déterminée à partie de la première image suivant qui ne satisfait pas à la condition du pourcentage de pixels minimum que l'on peut coder avec la base de couleurs secondaires précédemment déterminée.

L'invention est également compatible avec une base de couleur secondaires qui comprend plus que trois éléments et notamment qui comprend du blanc (obtenue, par exemple, avec un éclairement blanc ou par superposition de plusieurs éclairements associés chacun à une couleur primaire).

L'invention est également compatible avec tout type d'imageur (ou microafficheur) ; ainsi, elle s'applique non seulement aux projecteurs avec LCD (Afficheur à cristaux liquides, de l'anglais Liquid Crystal Display ) transmissif, mais également aux projecteurs avec imageurs de type DMD ( Appareil à Micromiroirs Numériques de l'anglais Digital Micromirrors Device de la société Texas Instruments ) ou LCOS (Cristal liquide sur du silicium de l'anglais Liquid Crystal On Silicon ) (l'homme du métier intégrant les éléments optiques appropriés (polariseurs, lentilles, miroirs, ....) entre la source d'illumination et l'imageur.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'illumination d'un imageur (205) de projecteur (2) d'images mettant en oeuvre des diodes électroluminescentes (200) de différentes couleurs, lesdites diodes étant adaptées à fournir un faisceau d'illumination (202) dudit imageur, caractérisé en ce que, pour un ensemble d'au moins une image, ledit procédé comprend: - une étape de réception (51, 101) de chaque image dudit ensemble; une étape de détermination (52, 101) d'une base de couleur dépendante dudit ensemble d'au moins une image, dite base de couleurs secondaires; - une étape (54) de contrôle dynamique desdites diodes en fonction de ladite base de couleurs secondaires.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite base de couleurs secondaires comprend au moins une couleur secondaire correspondant au mélange de deux couleurs primaires.

3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite base de couleurs secondaires comprend trois couleurs.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite étape de contrôle dynamique desdites diodes comprend une étape de contrôle de la durée d'allumage desdites diodes en fonction de ladite base de couleurs secondaires.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite étape de contrôle dynamique desdites diodes comprend une étape de contrôle de l'intensité d'allumage desdites diodes en fonction de ladite base de couleurs secondaires.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite étape de contrôle dynamique desdites diodes comprend une étape de sélection desdites diodes en fonction de ladite base de couleurs secondaires.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lors de ladite étape de réception (51) dudit ensemble d'au moins une image, chaque image est reçue dans une base de couleurs, dite base de couleurs primaires, ladite base de couleurs primaires étant distincte de ladite base de couleurs secondaires, ladite étape de détermination (52) d'une base de couleur comprenant une étape de conversion de chaque image de ladite base de couleurs primaires vers ladite base de couleurs secondaires.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite étape de détermination d'une base de couleur comprend une étape de calcul d'une zone englobant au moins 90% des pixels des images dudit ensemble, ladite base de couleur étant déterminée en fonction de ladite zone.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite zone englobe 100% des pixels des images dudit ensemble.

10. Procédé selon l'une quelconques des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que ladite zone forme un polygone.

11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lors de ladite étape de réception (101) dudit ensemble d'au moins une image, chaque image est reçue dans ladite base de couleurs secondaires, ladite étape de détermination (101) d'une base de couleur comprenant une étape de réception de données représentatives de ladite base de couleurs secondaires.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ledit ensemble comprend une seule image.

13. Système d'illumination (20) destiné à éclairer un imageur (205) de projecteur (2) d'images et comprenant des diodes électroluminescentes (200) de différentes couleurs, lesdites diodes étant adaptées à fournir un faisceau d'illumination dudit imageur, ledit système étant caractérisé en ce que, pour un ensemble d'au moins une 25 image, ledit système comprend: - des moyens de réception (210) de chaque image dudit ensemble; des moyens de détermination (210) d'une base de couleur dépendante dudit ensemble d'au moins une image, dite 30 base de couleurs secondaires; - des moyens de contrôle dynamique (210, 213) desdites diodes en fonction de ladite base de couleurs secondaires.

14. Projecteur d'images (2), au moins un objectif (22) de projection; au moins un imageur (205) ; au moins un système d'illumination (20) selon la revendication 13 destiné à éclairer ledit imageur et comprenant des diodes électroluminescentes (200) de différentes couleurs, lesdites diodes étant adaptées à fournir un faisceau d'illumination (202) dudit imageur, ledit système comprenant: -des moyens de réception (210) de chaque image dudit ensemble; des moyens de détermination (210) d'une base de couleur dépendante dudit ensemble d'au moins une image, dite base de couleurs secondaires; - des moyens de contrôle dynamique(210, 213) desdites diodes en fonction de ladite base de couleurs secondaires.