DE202005006910U1

DE202005006910U1 - Lichtaussendende Einrichtung und Projektionsvorrichtung

Info

Publication number: DE202005006910U1
Application number: DE202005006910U
Authority: DE
Original assignee: Infocus Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2005-04-29
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2015-04-30
Also published as: CN2935207Y; JP2007535709A; CN1985523A; EP1754092A2; WO2005111691A3; US7408527B2; CN1985523B; US20050243223A1; WO2005111691A2

Abstract

Projektionsvorrichtung, aufweisend:
eine Projektionsoptik;
eine Lichtquelle, die mit der Projektionsoptik optisch gekoppelt ist, um Licht für die Projektionsoptik auszusenden; und
eine Steuereinrichtung, die mit der Lichtquelle elektrisch verbunden ist, um ein Aussenden von Licht durch die Lichtquelle zu steuern, was ein Anlegen eines ersten im Wesentlichen konstanten Strompegels beinhaltet, um eine erste Licht aussendende Einrichtung der Lichtquelle in einem ersten Abschnitt einer Rahmenzeitdauer anzusteuern, um die erste Licht aussendende Einrichtung zu veranlassen, während des ersten Abschnittes der Rahmenzeitdauer Licht einer ersten Farbe auszusenden, um einen Bildrahmen wiederzugeben, wobei die erste Licht aussendende Einrichtung eine Betriebslebensdauercharakteristik hat, die von dem zum Ansteuern der ersten Licht aussendenden Einrichtung angelegten Ansteuerstrom abhängt, und der erste im Wesentlichen konstante Pegel des angelegten Stromes im Hinblick zumindest auf eine Abhängigkeit der Betriebslebensdauercharakteristik vom Ansteuerstrom sowie die Größe des ersten Abschnittes der Rahmenzeitdauer relativ zur Größe der gesamten Rahmenzeitdauer gewählt ist.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Bildprojektion.
Es wurden bereits mehrere Projektionssysteme vorgeschlagen, die ausgelegt sind, um Bilder, oder insbesondere einen Vollbildrahmen wiederzugeben, und zwar dadurch, dass sie ausgewählte Einrichtungen mehrerer Licht aussendender Einrichtungen nacheinander an- und ausschalten. Typischerweise sendet jede der Licht aussendenden Einrichtungen Licht einer Primärfarbe aus, z.B. rot, grün oder blau. Typischerweise wird jede der Licht aussendenden Einrichtungen gemäß ihrem Arbeitsstromauslegungspunkt betrieben, welcher häufig gewählt wird, um zu ermöglichen, dass für die Licht aussendende Einrichtung eine in einem vernünftigen Bereich liegende Wahrscheinlichkeit für eine Betriebslebensdauer akzeptabler Länge besteht.
Außerdem verwenden viele dieser Projektionssysteme Lichtventile, um die Farbe eines jeden Pixels des gerade wiedergegebenen Bildrahmens zu steuern. Ein Lichtventil kann z.B. eine Mikrospiegeleinrichtung sein (z.B. ein DLP^®-Bauelement von Texas Instruments, Dallas, Texas) und die Farbe eines Pixels kann dadurch gesteuert werden, dass der An- oder Aus-Zustand eines oder mehrerer Mikrospiegel der Mikrospiegeleinrichtung durch eine synchron mit dem farbigen Beleuchtungslicht erfolgende Pulsbreiten-Modulation der Mikrospiegeleinrichtung gesteuert wird. Bedingt durch Grenzen des Ansprechverhaltens (Reaktionszeit) einiger der Mikrospiegel (der Lichtventile) bestehen bei vielen dieser Projektionssysteme Schwierigkeiten in Bezug auf eine effektive Abbildung von dunklen Szenen, bei denen eine Unterscheidbarkeit zwischen den niedrigsten Graupegeln angestrebt wird. Ein Beispiel dafür sind Nachtszenen in einem Film. Typischerweise ist zeitliches und/oder räumliches Dithern erforderlich. Ein zeitliches Dithern betrifft das Bewirken eines Farb-(und Graustufen)-Effektes durch eine Farb steuerung, die sich über unterschiedliche Rahmenzeitdauern erstreckt, hingegen betrifft das räumliche Dithern das Bewirken eines Farb-(und Graustufen)-Effektes durch eine Farbsteuerung, die sich über unterschiedliche Pixel erstreckt. Die Ausführung von einem oder beiden dieser Dither-Verfahren erhöht die Funktionskomplexität und die Kosten (da ein Bildverarbeitungs-ASIC mit hoher Rechenleistung benötigt wird, um ein räumliches und/oder zeitliches Dithern zu implementieren). Außerdem führen diese Dither-Verfahren zu Bildartefakten: ein Auftreten von Rauschen oder "Schnee" oder ein Fehlen von Bilddetails in dunkleren Bildern oder ein "Verwischen" von bewegten Gegenständen.
Ein weiteres Problem, das bei Nicht-CRT-Projektionssystemen auftritt, ist, im Gegensatz zu CRT-Anzeigeeinrichtungen, die Unfähigkeit, eine "Weißspitze" in einer kleinen Zone eines Bildrahmens zu liefern.
Die Erfindung ist durch die unabhängigen Ansprüche definiert. Die abhängigen Ansprüche legen optionale Merkmale einiger Ausführungsformen der Erfindung dar.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der anliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und welche zeigen:
1 ein Blockdiagramm, welches mehrere Funktionsblöcke eines Projektionssystems gemäß einer Ausführungsform darstellt;
2 die Lichtquelle und die Projektionsoptik, und zwar detaillierter und gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
3a – 3d unterschiedliche Schemata zum Betrieb der Licht aussendenden Einrichtungen der Lichtquelle von 1 gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
3e ein Beispiel einer ergänzenden Steuerung eines Lichtventils gemäß einer Ausführungsform; und
4 einen Teil des Betriebsablaufs der Steuereinrichtung von 1, und zwar detaillierter und gemäß einer Ausführungsform.
Ausführungsformen der Erfindung beinhalten die Lehren zum Betreiben von Licht aussendenden Einrichtungen einer Lichtquelle eines Projektionssystems, sowie Projektionssysteme, in welche Logikschaltungen zur praktischen Ausführung der Lehren eingebaut sind, sind jedoch nicht auf diese eingeschränkt.
In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Aspekte der Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Jedoch ist es für Fachleute offensichtlich, dass weitere Ausführungsformen mit lediglich einigen oder mit allen der beschriebenen Aspekte ausgeführt sein können. Zum Zweck der Erläuterung sind spezifische Zahlen, Materialien und Konfigurationen dargelegt, um für ein eingehendes Verständnis der Ausführungsformen zu sorgen. Jedoch ist es für Fachleute offensichtlich, dass weitere Ausführungsformen ohne diese spezifischen Details ausgeführt sein können. In anderen Fällen wurden allgemein bekannte Merkmale weggelassen oder vereinfacht, um die Beschreibung nicht unklar zu machen.
Verschiedene Operationen werden nachfolgend als viele einzelne Operationen beschrieben, und zwar wiederum in einer Weise, die dem Verständnis der Ausführungsformen am besten dient, jedoch sollte man die Reihenfolge der Beschreibung nicht so verstehen, dass impliziert wird, dass bei diesen Operationen notwendigerweise eine Abhängigkeit von der Reihenfolge vorliegt. Insbesondere brauchen diese Operationen nicht in der Reihenfolge der Darlegung durchgeführt zu werden.
Der Begriff "in einer Ausführungsform" wird wiederholt verwendet. Diese Formulierung bezieht sich im Allgemeinen nicht auf dieselbe Ausführungsform, dies kann jedoch der Fall sein. Die Begriffe "umfassen", "aufweisen" und "beinhalten" verstehen sich synonym, außer, wenn dies aus dem Kontext anders hervorgeht.
Nachfolgend sei Bezug genommen auf 1, welche ein Blockdiagramm gemäß einer Ausführungsform zeigt, das mehrere Funktionsblöcke eines Projektionssystems darstellt. Wie dargestellt, beinhaltet das Projektionssystem 100 eine Lichtquelle 102 und eine Projektionsoptik 104, die miteinander optisch gekoppelt sind. Das heißt die Lichtquelle 102 arbeitet mit der Projektionsoptik 104 optisch zusammen, dadurch, dass sie Licht liefert, um gemeinsam eine Wiedergabe von angestrebten Bildern zu bewirken, bei denen es sich um Bildrahmen eines Videos handeln kann.
Zu Beschreibungszwecken kann ein bestehendes Bild als ein entartetes oder spezielles Video betrachtet werden, in dem es lediglich einen einzigen Rahmen (Frame) gibt. Demgemäß können in der folgenden Beschreibung sowohl Terminologie für Standbildern als auch für Videobilder verwendet werden, und dies ist nicht so zu verstehen, dass die Erfindung auf die Wiedergabe der einen oder der anderen einschränkt ist. Weiter besteht ein Rahmen typischerweise aus mehreren Pixelzeilen, welche dadurch wiedergegeben werden, dass das Bereitstellen von Licht gewählter Farben in einer Zeitdauer gesteuert wird, die als Rahmenzeitdauer bezeichnet wird. Diese Farben können Primärfarben sein und diese können sequentiell in Abschnitten der Rahmenzeitdauer bereitgestellt werden, die auch als Unterzeitdauern bezeichnet werden.
Wie später noch detailliert beschrieben wird, kann bei verschiedenen Ausführungsformen die Lichtquelle 102 mehrere Licht aussendende Einrichtungen beinhalten. Insbesondere können bei verschiedenen Ausführungsformen die Licht aussendenden Einrichtungen Primärfarblicht aussendende Einrichtungen sein, die ausgelegt sind, um Licht in den entsprechenden Primärfarben auszugeben. Insbesondere können bei verschiedenen Ausführungsformen die Licht aussendenden Einrichtungen Leuchtdioden (LED) sein.
Weiter kann bei verschiedenen Ausführungsformen die Projektionsoptik 104 ein Lichtventil beinhalten. Insbesondere kann bei verschiedenen Ausführungsformen das Lichtventil eine Mikrospiegeleinrichtung sein, welche mehrere Mikrospiegel aufweist, um das Steuern der Farben der verschiedenen Pixel eines gerade wiedergegebenen Bildrahmens erleichtern.
Für die Ausführungsform in 1 beinhaltet das Projektionssystem 100 auch eine Steuereinrichtung 106, welche mit der Lichtquelle 102 und der Projektionsoptik 104 elektrisch verbunden ist. Die Steuereinrichtung 106 kann ein Videosignal als Eingangssignal empfangen und demgemäß eine Lichtquelle 102 und die Projektionsoptik 104 steuern, um eine Wiedergabe der Bildrahmen des Videosignals durchzuführen.
Wie später noch detaillierter beschrieben wird, steuert die Steuereinrichtung 105 die Licht aussendenden Einrichtungen der Lichtquelle 102 mit einem Schema an, das aus mehreren vorteilhaften Ansteuerschemata ausgewählt oder hergeleitet ist, und steuert optional ein Lichtventil der Projektionsoptik 104 in ergänzender Weise an. Demzufolge können die Licht aussendenden Einrichtungen der Lichtquelle 102 die angestrebte längere Betriebslebensdauer haben, und dabei kann das Projektionssystem 100 ebenfalls einen Bildrahmen mit verbesserten Graupegeln und/oder verbesserter Weißspitze wiedergeben.
2 ist eine detailliertere Darstellung der Lichtquelle 102 und der Projektionsoptik 104 gemäß einer Ausführungsform. Wie dargestellt kann für die Ausführungsform die Lichtquelle 102 Licht aussendende Einrichtungen 202R, 202G und 202B beinhalten, bei denen es sich um rote, grüne bzw. blaue Leuchtdioden (LED) handeln kann, welche, wenn sie betrieben oder angesteuert werden (d.h. wenn ein Strom anliegt), Licht der verschiedenen Primärfarben, z. B. rot, grün und blau aussenden.
Die Projektionsoptik 104 kann eine dichroitische Vereinigungseinrichtung 204, einen Lichtintegrator 206, einen Spiegel 208 und eine Mikrospiegeleinrichtung 210 beinhalten, die wie dargestellt untereinander und mit Licht aussendenden Einrichtungen 202R, 202G und 202B optisch gekoppelt sind. Die Mikrospiegeleinrichtung 210 kann insbesondere mehrere Mikrospiegel beinhalten.
Wie bereits zuvor beschrieben, sind die Licht aussendenden Einrichtungen 202R, 202G und 202B und die Mikrospiegeleinrichtung 210 mit einer Steuereinrichtung 106 elektrisch verbunden und werden durch diese gesteuert, um während des Betriebs die Farben der verschiedenen Pixel eines gerade wiedergegebenen Bildrahmens zu steuern.
Somit repräsentiert das Projektionssystem 100, abgesehen von der Weise, in der die Steuereinrichtung 106 vorteilhaft den Betrieb der Licht aussendenden Einrichtungen der Lichtquelle 102 und ein Lichtventil der Projektionsoptik 104 steuert, eine breite Palette von Projektionssystemen. Insbesondere können die Lichtquelle 102 und die Projektionsoptik 104 bei alternativen Ausführungsformen anstelle der Leuchtdioden 202R, 202G und 202B und der Mikrospiegeleinrichtung 210 mit Licht aussendenden Einrichtungen bzw. Lichtventilen eines anderen Typs versehen sein, um die Steuerung der Farben der verschiedenen Pixel eines gerade wiedergegebenen Bildrahmens zu erleichtern.
Die 3a bis 3d stellen verschiedene Schemata gemäß verschiedenen Ausführungsformen dar, mit denen die Steuereinrichtung 106 die Licht aussendenden Einrichtungen der Lichtquelle 102 ansteuern kann. Für die dargestellten Ausführungsformen wird davon ausgegangen, dass jede der Licht aussendenden Einrichtungen einen Ansteuerstromauslegungspunkt (H_DC) 306b aufweist, der ausgewählt ist, um zu ermöglichen, dass die Einrichtung eine in einem vernünftigen Bereich liegende Wahrscheinlichkeit für eine Betriebslebensdauer akzeptabler Länge hat. Weiter steuert die Steuereinrichtung 106 nacheinander die Licht aussendenden Einrichtungen in aufeinanderfolgenden Unterzeitdauern 302a bis 302c/302d einer Rahmenzeitdauer 302 an.
Wie in 3a dargestellt, veranlasst in einer ersten Ausführungsform die Steuereinrichtung 106 eine (nicht dargestellte) Ansteuerschaltung, einen Strompegel (H_adj) während einer Unterzeitdauer 1 (sp1) 302a einer Rahmenzeitdauer 302 anzulegen (nachfolgend der Einfachheit halber "sie legt einen Strom an" anstelle von "veranlasst, einen Strom anzulegen"), um eine Licht aussendende Einrichtung so anzusteuern (304b), dass sie die blaue Primärfarbe aussendet. In ähnlicher Weise legt die Steuereinrichtung 106 einen Strompegel (H_adj) während der Unterzeitdauer 2 (sp2) 302b und der Unterzeitdauer 3 (sp3) 302c der Rahmenzeitdauer 302 an, um die beiden anderen Licht aussendenden Einrichtungen so anzusteuern (304R und 304G), dass sie die rote Primärfarbe bzw. die grüne Primärfarbe aussenden.
Zur Verbesserung der Wahrscheinlichkeit, dass die Licht aussendenden Einrichtungen ihre ausgelegte/geplante Betriebslebensdauer erreichen, handelt es sich beim Strompegel Hadj um den Ansteuerstromauslegungspunkt H_DC, der im Hinblick auf die Größe der jeweiligen Unterzeitdauern (sp1 bis sp3, 302a bis 302c) relativ zur Größe der Rahmenzeitdauer 302 angepasst ist. Insbesondere beträgt für die Ausführungsform, da jede der Unterzeitdauern (sp1 bis sp3, 320a bis 302c) ca. 1/3 der Größe der Rahmenzeitdauer 302 beträgt, der Strompegel N_adj ca. das 3-fache desjenigen von H_DC. Bei alternativen Ausführungsformen kann N_adj, in Abhängigkeit vom angestrebten Kompromiss zwischen der Helligkeit und der LED-Lebensdauer etwas höher oder niedriger als das 3-fache des Wertes von H_DC liegen.
Zum einfachen Verständnis wurde die Ausführungsform von 3a so beschrieben, dass jede der Licht aussendenden Einrichtungen den gleichen Ansteuerstromauslegungspunkt H_DC hat, und jede der Unterzeitdauern (sp1 bis sp3, 302a bis 302c) die gleiche Größe hat. Bei alternativen Ausführungsformen kann der Ansteuerstromauslegungspunkt einer jeweiligen Licht aussendenden Einrichtung und/oder die Größe einer jeweiligen Unterzeitdauer unterschiedlich sein. Dessen ungeachtet ist in jedem Fall der angelegte Strom bei der Ausführungsform der Ansteuerstromauslegungspunkt, welcher im Hinblick auf die Größe der speziellen Unterzeitdauer relativ zur Größe der Rahmenzeitdauer und der spezifischen Eigenschaften des LED angepasst ist.
3b stellt ein weiteres Schema zum Ansteuern der Licht aussendenden Einrichtungen der Lichtquelle 102 gemäß einer weiteren Ausführungsform dar. Die Ausführungsform ist 3b ist ähnlich zur Ausführungsform von 3a, abgesehen davon, dass die Steuereinrichtung 106 in einer Rahmenzeitdauer 302, zusätzlich dazu, dass sie nacheinander die Licht aussendenden Einrichtungen ansteuert, um die Primärfarben in drei Unterzeitdauern 302a bis 302c auszusenden, Strom anlegt, um in einer vierten Unterzeitdauer 302d alle Licht aussendenden Einrichtungen gleichzeitig anzusteuern, um weißes Licht zu liefern. Somit ermöglicht die Ausführungsform in vorteilhafter Weise, dass das Projektionssystem 100 für einen Bildrahmen eine verbesserte Weißspitze liefert.
Bei verschiedenen Ausführungsformen ist die zusätzliche Unterzeitdauer 302d lediglich enthalten, wenn bei dem Inhalt des Bildrahmens ein Bedarf nach einer Weißspitzenbeleuchtung besteht. Weiter ist bei verschiedenen Ausführungsformen der angelegte Strom der Ansteuerstromauslegungspunkt, der im Hinblick auf die Größe von zwei Unterzeitdauern 302a bis 302d relativ zur Größe der Rahmenzeitdauer 302 angepasst ist. Mit anderen Worten beträgt H_adj ungefähr das Zweifache von H_DC (da zwei der Unterzeitdauern 302a bis 302d ungefähr die Hälfte der Rahmenzeitdauer 302 betragen).
3c bis 3d stellen noch zwei weitere Schemata gemäß zwei Ausführungsformen dar, um die Licht aussendenden Einrichtungen der Lichtquelle 102 anzusteuern. Die Ausführungsformen von 3c und 3d sind ähnlich zur Ausführungsform von 3a, abgesehen davon, dass die Steuereinrichtung 106, anstatt dass sie an die Licht aussendenden Einrichtungen Strom mit einer konstanten Rate anlegt, während einer Unterzeitdauer einen veränderlichen Strom anlegt. Für die Ausführungsform von 3c weist das veränderliche Anlegen des Stromes den Formfaktor einer Stufenfunktion (mit einer einzigen Stufe) auf, hingegen weist für die Ausführungsform von 3d das veränderliche Anlegen des Stromes einen sich linear mit der Zeit verändernden Formfaktor auf. Bei alternativen Ausführungsformen kann das veränderliche Anlegen des Stromes einen Formfaktor einer Stufenfunktion mit zwei oder mehr Stufen, eine Sägezahnfunktion mit mehreren Sägezähnen, oder weitere Funktionen aufweisen, die sich linear oder nichtlinear verändern.
Dadurch, dass das Lichtventil der Projektionsoptik 104, beispielsweise Mikrospiegel in einer Mikrospiegeleinrichtung, in ergänzender Weise gesteuert werden (siehe z.B. 3e), lässt sich eine verbesserte Körnigkeit (Granularität) der Graupegelerzielen. [Es sei angemerkt, dass die An-/Aus-Zeitdauern anwendungsabhängig sind.] Bei diesem Betriebsmodus ist eine binär gewichtete Impulsbreitenmodulation digitaler (an/aus) Lichtventilpixel nicht erforderlich. Vielmehr wird das Lichtventil eines Pixels während einer Zeitdauer im An-Zustand gehalten, welche benötigt wird, um die angestrebte Pixelhelligkeit zu erzielen. Die Pixelhelligkeit ist das Zeitintegral der Pixelhelligkeit von dem Zeitpunkt, zu dem das Lichtventil des Pixels angeschaltet wird, bis zum Zeitpunkt, bei dem das Lichtventil des Pixels ausgeschaltet wird. Dadurch, dass eine binär gewichtete Impulsbreitenmodulation zum Erzielen einer Graustufung nicht benötigt wird, können Bewegungsartefakte verringert werden. Mit diesem Betriebsmodus lassen sich die Kosten der Ansteuerelektronik vermutlich verringern, da die Rechenleistungsanforderungen wahrscheinlich viel geringer sind als bei einem standardmäßigen binären Impulsbreitenmodulations-Ansteuerschema. Ein Ansteuerschema mit einem nichtlinearen Strom (z.B. mit einem sich im Zeitverlauf exponentiell vergrößernden Strom) ist wahrscheinlich für eine genaue Wiedergabe von einen geringen Pegel aufweisenden Graustufenbildern besser geeignet als eine lineare Ansteuerung. Jedoch würde sich die benötigte Rechenleistung wahrscheinlich erhöhen und der Spitzenansteuerstrom für die LED wahrscheinlich ebenfalls zunehmen. Somit kann in verschiedenen Implementierungen ein geeigneter Kompromiss zwischen einer Graustufengenauigkeit, der Helligkeit und der LED-Lebensdauer gewählt werden.
Bei verschiedenen Ausführungsformen ist der während jeder Unterzeitdauer angelegte Durchschnittsstrom der Ansteuerstromauslegungspunkt, welcher im Hinblick auf die an die Lichtquelle im Verlauf der Rahmenzeitdauer angelegte Durchschnittsleistung angepasst ist. Mit anderen Worten beträgt bei einem Tast grad von 1/3 der durchschnittliche H_adj ungefähr das 3-fache des H_DC im Fall eines Rechteckwellen-Stromimpulses.
In weiteren Ausführungsformen kann jede der Ausführungsformen von 3c und 3d auch in Kombination mit der Ausführungsform von 3b ausgeführt sein.
4 stellt einen Teil des logischen Ablaufdiagramms einer Steuereinrichtung 106 gemäß einer Ausführungsform dar. Bei den verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuereinrichtung 106 so implementiert sein, dass eine Allzweck-Steuereinrichtung oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) mit einer in der Firmware implementierten Logik verwendet wird. Bei noch weiteren Ausführungsformen kann die Logik mittels kombinatorischen Schaltungen implementiert sein.
Dessen ungeachtet beginnt dieser Teil der des logischen Ablaufes damit, dass die Steuereinrichtung 106 bestimmt, ob der Bildrahmen mit einer aus drei Unterzeitdauern bestehenden Standard-Rahmenzeitdauer oder einer Rahmenzeitdauer wiedergegeben werden soll, die eine "weiße" Rahmenzeitdauer enthält, Block 402.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuereinrichtung 106 die Bestimmung basierend darauf vornehmen, ob das Videosignal eine Anfrage nach einer Weißspitzen-Zeitdauer für einen Rahmen beinhaltet. In anderen Ausführungsformen kann eine über ausreichende Berechnungsressourcen verfügende Steuereinrichtung 106 einen Rahmen in Echtzeit analysieren, um zu bestimmen, ob eine Weißspitzen-Zeitdauer vorgesehen sein sollte.
Wenn bestimmt wurde, dass der Bildrahmen mit einer aus drei Unterzeitdauern bestehenden Standard-Rahmenzeitdauer wiedergegeben werden soll, fährt die Steuereinrichtung 106 mit den Operationen der Blöcke 406 bis 408 fort. Wenn jedoch bestimmt wurde, dass der Bildrahmen mit einer eine weiße Unterzeitdauer enthaltenden Rahmenzeitdauer wiedergegeben werden sollte, führt die Steuer einrichtung 106 bei Block 404 eine dynamische Modifizierung der Größe einer jeden Unterzeitdauer durch bevor sie mit der Durchführung der Operationen der Blöcke 406 bis 408 fortfährt.
Bei den Blöcken 406 bis 408 veranlasst die Steuereinrichtung 106, dass ein geeigneter Strompegel (z.B. der zuvor beschriebene angepasste Auslegungspunktpegel) nacheinander an die Licht aussendenden Einrichtungen der Lichtquelle 102 angelegt wird, um ein Aussenden der blauen, roten und grünen Primärfarben, und gegebenenfalls weißer Farbe zu veranlassen. Gleichzeitig kann bei verschiedenen Ausführungsformen die Steuereinrichtung 106 auch ein Lichtventil, beispielsweise Mikrospiegel einer Mikrospiegeleinrichtung der Projektionsoptik 104, in geeigneter Weise an- und ausschalten, um die angestrebte Graustufe zu liefern.
Somit wurden in der vorhergehenden Beschreibung die Lehren zum Ansteuern von Licht aussendenden Einrichtungen einer Lichtquelle eines Projektionssystems, sowie auch auf diese Weise ausgerüstete Projektionssysteme beschrieben. Auch wenn die Erfindung mit Bezug auf die vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht es sich für Fachleute, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt ist. Weitere Ausführungsformen können mit Modifikationen und Änderungen innerhalb des Gedankens und Schutzumfangs der anliegenden Ansprüche ausgeführt sein. Demgemäß versteht sich die Beschreibung als beispielhaft und nicht einschränkend.

Claims

Projektionsvorrichtung, aufweisend: eine Projektionsoptik; eine Lichtquelle, die mit der Projektionsoptik optisch gekoppelt ist, um Licht für die Projektionsoptik auszusenden; und eine Steuereinrichtung, die mit der Lichtquelle elektrisch verbunden ist, um ein Aussenden von Licht durch die Lichtquelle zu steuern, was ein Anlegen eines ersten im Wesentlichen konstanten Strompegels beinhaltet, um eine erste Licht aussendende Einrichtung der Lichtquelle in einem ersten Abschnitt einer Rahmenzeitdauer anzusteuern, um die erste Licht aussendende Einrichtung zu veranlassen, während des ersten Abschnittes der Rahmenzeitdauer Licht einer ersten Farbe auszusenden, um einen Bildrahmen wiederzugeben, wobei die erste Licht aussendende Einrichtung eine Betriebslebensdauercharakteristik hat, die von dem zum Ansteuern der ersten Licht aussendenden Einrichtung angelegten Ansteuerstrom abhängt, und der erste im Wesentlichen konstante Pegel des angelegten Stromes im Hinblick zumindest auf eine Abhängigkeit der Betriebslebensdauercharakteristik vom Ansteuerstrom sowie die Größe des ersten Abschnittes der Rahmenzeitdauer relativ zur Größe der gesamten Rahmenzeitdauer gewählt ist.
Projektionsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die erste Farbe eine rote Primärfarbe, eine blaue Primärfarbe oder eine grüne Primärfarbe ist.
Projektionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Größe des ersten Abschnittes der Rahmenzeitdauer ungefähr 1/n der gesamten Rahmenzeitdauer beträgt, und der erste im Wesentlichen konstante Pegel des angelegten Stromes im Wesentlichen umgekehrt proportional zu 1/n ist, wobei n eine Ganzzahl ist.
Projektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher die Steuereinrichtung weiter mit der Lichtquelle verbunden ist, um einen zweiten im Wesentlichen konstanten Strompegel anzulegen, um eine zweite Licht aussendende Einrichtung der Lichtquelle in einem zweiten Abschnitt einer Rahmenzeitdauer anzusteuern, um die zweite Licht aussendende Einrichtung zu veranlassen, während des zweiten Abschnittes der Rahmenzeitdauer Licht einer zweiten Farbe auszusenden, um denselben Rahmen der visuellen Bilder wiederzugeben, wobei die zweite Licht aussendende Einrichtung eine Betriebslebensdauercharakteristik hat, die von dem zum Ansteuern der zweiten Licht aussendenden Einrichtung angelegten Ansteuerstrom abhängt, und der zweite im Wesentlichen konstante Pegel im Hinblick zumindest auf die Abhängigkeit der Betriebslebensdauercharakteristik vom Ansteuerstrom sowie die Größe des zweiten Abschnittes der Rahmenzeitdauer relativ zur Größe der gesamten Rahmenzeitdauer gewählt ist.
Projektionsvorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die erste Farbe eine Farbe ist, die aus einer roten Primärfarbe, einer blauen Primärfarbe und einer grünen Primärfarbe ausgewählt ist; und die zweite Farbe eine Farbe ist, die aus den zuvor nicht gewählten Primärfarben ausgewählt ist.
Projektionsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei welcher die Steuereinrichtung weiter mit der Lichtquelle verbunden ist, um den ersten und den zweiten im Wesentlichen konstanten Strompegel anzulegen, um die erste und die zweite Licht aussendende Einrichtung der Lichtquelle jeweils in einem dritten Abschnitt der Rahmenzeitdauer anzusteuern, um die erste und die zweite Licht aussendende Einrichtung zu veranlassen, Licht der ersten bzw. der zweiten Farbe jeweils während des dritten Abschnittes der Rahmenzeitdauer auszusenden, um den Bildrahmen wiederzugeben.
Projektionsvorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher die Größe des ersten und des dritten Abschnittes zusammen ungefähr 1/n der Rahmenzeitdauer be trägt, und der erste im Wesentlichen konstante Pegel des angelegten Stromes im Wesentlichen umgekehrt proportional zu 1/n ist, wobei n eine Ganzzahl ist.
Projektionsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei welcher die Größe des zweiten und des dritten Abschnittes zusammen ungefähr 1/n der Rahmenzeitdauer beträgt, und der zweite im Wesentlichen konstante Pegel des angelegten Stromes im Wesentlichen umgekehrt proportional zu 1/n ist, wobei n eine Ganzzahl ist.
Projektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei welcher die Steuereinrichtung weiter ausgerüstet ist, um das Anlegen des ersten und des zweiten im Wesentlichen konstanten Strompegels durchzuführen, um die erste und die zweite Licht aussendende Einrichtung der Lichtquelle jeweils in einem dritten Abschnitt der Rahmenzeitdauer bedingt anzusteuern, und zwar zumindest teilweise basierend auf dem Inhalt des gerade wiedergegebenen Bildrahmens.
Projektionsvorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher die Steuereinrichtung weiter ausgerüstet ist, um die Größe des ersten, des zweiten und des dritten Abschnittes dynamisch zu wählen.
Projektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welcher die Steuereinrichtung ausgerüstet ist, um das Anlegen dadurch durchzuführen, dass stattdessen ein erster veränderlicher Strompegel während des ersten Abschnittes der Zeitdauer angelegt wird, und der zeitliche Durchschnitt des ersten veränderlichen Strompegels, der während des ersten Abschnittes der Rahmenzeitdauer angelegt wird, im Hinblick zumindest auf die Abhängigkeit der Betriebslebensdauercharakteristik vom Ansteuerstrom sowie die Größe des ersten Abschnittes der Rahmenzeitdauer relativ zur Größe der gesamten Rahmenzeitdauer gewählt ist.
Projektionsvorrichtung nach Anspruch 11, bei welcher der erste veränderliche Strompegel, der während des ersten Abschnittes der Rahmenzeitdauer angelegt wird, einen Formfaktor aufweist, der aus einer Funktionsgruppe gewählt ist, die aus einer Stufenfunktion mit einer oder mehreren Stufen und einer Sägezahnfunktion mit einer Mehrzahl von Sägezähnen besteht.
Projektionsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, bei welcher der erste veränderliche Strompegel, der während des ersten Abschnittes der Rahmenzeitdauer angelegt wird, sich nichtlinear ändert.
Projektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei welcher die Projektionsoptik ein Lichtventil beinhaltet, und die Steuereinrichtung weiter mit dem Lichtventil elektrisch verbunden ist sowie auch ausgerüstet ist, um das Lichtventil einmal oder mehrmals während des ersten Abschnittes der Rahmenzeitdauer wahlweise an- und auszuschalten.
Projektionsvorrichtung nach Anspruch 14, bei welcher das Lichtventil eine Mikrospiegeleinrichtung beinhaltet, und die Steuereinrichtung ausgerüstet ist, um einen oder mehrere Mikrospiegel der Mikrospiegeleinrichtung ein- oder mehrmals während des ersten Abschnittes der Rahmenzeitdauer wahlweise an- und auszuschalten.
Projektionsvorrichtung, aufweisend: eine Projektionsoptik; eine Lichtquelle, die mit der Projektionsoptik optisch gekoppelt ist, um Licht für die Projektionsoptik auszusenden; und eine Steuereinrichtung, die mit der Lichtquelle elektrisch verbunden ist, um anzulegen: – einen ersten Strompegel, um eine erste Licht aussendende Einrichtung der Lichtquelle in einem ersten Abschnitt einer Rahmenzeitdauer anzusteuern, um die erste Licht aussendende Einrichtung zu veranlassen, Licht einer ersten Farbe während des ersten Abschnittes der Rahmenzeitdauer auszusenden, um einen Rahmen eines visuellen Bildes wiederzugeben, – einen zweiten Strompegel, um eine zweite Licht aussendende Einrichtung der Lichtquelle in einem zweiten Abschnitt der Rahmenzeitdauer anzusteuern, um die zweite Licht aussendende Einrichtung zu veranlassen, Licht einer zweiten Farbe während des zweiten Abschnittes der Rahmenzeitdauer auszusenden, um den Rahmen des visuellen Bildes wiederzugeben, – den ersten und den zweiten Strompegel, um die erste und die zweite Licht aussendende Einrichtung der Lichtquelle in einem dritten Abschnitt der Rahmenzeitdauer anzusteuern, um die erste und die zweite Licht aussendende Einrichtung zu veranlassen, Licht der ersten bzw. der zweiten Farbe während des dritten Abschnittes der Rahmenzeitdauer auszusenden, um den Rahmen des visuellen Bildes wiederzugeben.
Projektionsvorrichtung nach Anspruch 16, bei welcher die Steuereinrichtung ausgerüstet ist, um das Anlegen des ersten und des zweiten Strompegels durchzuführen, um die erste bzw. zweite Licht aussendende Einrichtung der Lichtquelle in einem dritten Abschnitt der Rahmenzeitdauer bedingt anzusteuern, und zwar zumindest teilweise basierend auf dem Inhalt des Rahmens des gerade wiedergegebenen visuellen Bildes.
Projektionsvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, bei welcher die Steuereinrichtung weiter ausgerüstet ist, um die Größen des ersten, zweiten und dritten Abschnittes dynamisch zu wählen.
Projektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, bei welcher die Steuereinrichtung ausgerüstet ist, um das Anlegen des ersten Strompegels an die erste Licht aussendende Einrichtung und/oder das Anlegen des zweiten Strompegels an die zweite Licht aussendende Einrichtung und/oder das gemeinsame Anlegen des ersten und des zweiten Strompegels an die erste bzw. die zweite Licht aussendende Einrichtung durchzuführen, und zwar durch Anlegen eines veränderlichen Strompegels.
Projektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, bei welcher die Projektionsoptik ein Lichtventil beinhaltet, und die Steuereinrichtung weiter mit dem Lichtventil elektrisch verbunden ist sowie auch ausgerüstet ist, um das Lichtventil ein- oder mehrmals während des zugehörigen Abschnittes/der zugehörigen Abschnitte der Rahmenzeitdauer wahlweise an- und auszuschalten.
Projektionsvorrichtung, aufweisend: eine Projektionsoptik, die ein Lichtventil beinhaltet; eine Lichtquelle, die mit der Projektionsoptik optisch gekoppelt ist, um Licht für die Projektionsoptik auszusenden; und eine Steuereinrichtung, die mit der Lichtquelle und dem Lichtventil elektrisch verbunden ist, um – einen veränderlichen Strompegel anzulegen, um eine Licht aussendende Einrichtung der Lichtquelle in einem Abschnitt einer Rahmenzeitdauer anzusteuern, um die Licht aussendende Einrichtung zu veranlassen, Licht einer Farbe während des Abschnittes der Rahmenzeitdauer in veränderlicher Weise auszusenden, um einen Rahmen der visuellen Bilder wiederzugeben, und – ein Lichventil ein- oder mehrmals während des Abschnittes der Rahmenzeitdauer wahlweise an- und auszuschalten.
Projektionsvorrichtung nach Anspruch 21, bei welcher der veränderliche Strompegel, der während des Abschnittes der Rahmenzeitdauer angelegt wird, einen Formfaktor aufweist, der aus einer Funktionsgruppe gewählt ist, die aus einer Stufenfunktion mit einer oder mehreren Stufen und einer Sägezahnfunktion mit einer Mehrzahl von Sägezähnen besteht.
Projektionsvorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, bei welcher sich der veränderliche Strompegel, der während des Abschnittes der Rahmenzeitdauer angelegt wird, nichtlinear ändert.
Projektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, bei welcher das Lichtventil eine Mikrospiegeleinrichtung beinhaltet, und die Steuereinrichtung ausgerüstet ist, um das wahlweise An- und Ausschalten des Lichtventils dadurch durchzuführen, dass ein oder mehrere Mikrospiegel einer Mikrospiegeleinrichtung ein- oder mehrmals während des Abschnittes der Rahmenzeitdauer wahlweise an- und ausgeschaltet werden.
Projektionsvorrichtung, aufweisend: eine Projektionsoptik, die ein Lichtventil beinhaltet; eine Lichtquelle, die mit der Projektionsoptik optisch gekoppelt ist, um Licht für die Projektionsoptik auszusenden; und eine Steuereinrichtung, die mit der Lichtquelle und dem Lichtventil elektrisch verbunden ist, und die ausgebildet ist, um – eine erste Farblichtquelle während einer ersten Zeitdauer mit einer ersten zeitlich veränderlichen Intensität zu steuern, und – in ergänzender Weise ein Lichtventil eines Pixels in einen An-Zustand während zumindest eines Abschnittes der ersten Zeitdauer zu steuern, um zum Erreichen einer angestrebten Graustufe für das Pixel beizutragen.
Projektionsvorrichtung nach Anspruch 25, bei welcher die Steuereinrichtung weiter ausgebildet ist, um eine zweite Farblichtquelle während einer zweiten Zeitdauer mit einer zweiten zeitlich veränderlichen Intensität zu steuern, und in ergänzender Weise das Lichtventil eines Pixels in den An-Zustand während zumindest eines Abschnittes der zweiten Zeitdauer zu steuern, um weiter zum Erreichen der angestrebten Graustufe für das Pixel beizutragen.