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Die
Erfindung betrifft ein Projektionssystem mit einem Projektionsdisplay,
mindestens einer Lichtquelle sowie einem Sensormittel zur Erfassung
und Kompensation von Änderungen
des von der mindestens einen Lichtquelle abgegebenen Lichtstroms.
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Als
Lichtquelle werden in Projektionssystemen im Allgemeinen eine oder
mehrere Hochdruckgasentladungslampen (HID-Lampen; (HID: high intensity
discharge) oder UHP-Lampen (UHP: ultra high Performance)) verwendet.
Diese Lampen können
prinzipiell sowohl mit Gleichstrom als auch mit Wechselstrom betrieben
werden. Beide Betriebsarten haben Vor- und Nachteile. Während mit
einem Wechselstrom eine schnelle Erosion der Elektroden verhindert
und die Effizienz der Lampe gesteigert werden kann, ist die Bogenentladung
infolge der Polaritätswechsel
häufig
instabil, so dass periodische Helligkeitsschwankungen oder andere
Bildstörungen entstehen
können.
Auch bei einer mit Gleichstrom betriebenen Lampe ist es jedoch nicht
auszuschließen,
dass insbesondere gegen Ende der Lebensdauer Instabilitäten der
Bogenentladung zum Beispiel aufgrund eines inzwischen zu großen Elektrodenabstandes
auftreten.
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Zur
Sicherstellung einer optimalen und störungsfreien Qualität während der
gesamten Lebensdauer einer Entladungslampe sollten deshalb bei beiden
Betriebsarten Sensoren zur Überwachung
des abgegebenen Lichtstroms und zur entsprechenden Kompensation
von kurzfristigen Schwankungen und einem langfristigen Abfall vorgesehen
sein.
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Solche
Schwankungen sind besonders störend,
wenn sie bei Projektionsdisplays mit einer sequentiellen Farbwiedergabe
("Single Panel Displays") in Erscheinung
treten. Zu diesen Displays gehören
zum Beispiel LCOS-Displays, bei denen die drei Grundfarben in Form
von Farbbalken sequentiell über
das Display laufen (vgl. hierzu Shimizu: "Scrolling Color LCOS for HDTV Rear Projection", in SID 01 Digest
of Technical Papers, Bd. XXXII, Seiten 1072 bis 1075, 2001), sowie
SCR-DMD-Projektionsdisplays (vgl. hierzu Dewald, Penn, Davis: "Sequential Color
Recapture and Dynamic Filtering: A Method of Scrolling Color" in SID 01 Digest
of Technical Papers, Bd. XXXII, Seiten 1076 bis 1079, 2001).
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Zur
Erzeugung von Licht mit den drei Grundfarben weisen Systeme dieser
Art einen zwischen der Lichtquelle und dem Display angeordneten
Farbmodulator auf, durch den erhebliche Helligkeitsschwankungen
in dem System verursacht werden können. Dabei ergibt sich die
Schwierigkeit, dass die oben genannten Sensoren diese Schwankungen nicht
erfassen dürfen.
Vielmehr soll mit den Sensoren ein Signal erzeugt werden, das im
Idealfall proportional zu dem nach der optischen Integration im
zeitlichen Mittel auf das Display auftreffenden Lichtstrom ist.
Da jedoch bei den oben genannten Projektionssystemen die optische
Integration und die Farbmodulation eng benachbart und miteinander
verknüpft sind,
ist es relativ schwierig, eine geeignete Position für die Sensoren
zu finden, in der diese den genannten Lichtstrom störungsfrei
erfassen können.
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Ein
periodisch schwankender oder während der
Lebensdauer der Lampe abnehmender Lichtstrom kann auch bei Schwarzweiß-Projektionssystemen
zu Bildstörungen
führen
oder zumindest unerwünscht
sein.
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WO-A-94/10675 offenbart
ein eine Bogenlampe, die eingerichtet ist, Licht auf eine Anzahl räumlicher
Lichtmodulatoreinrichtungen zu richten, enthaltendes Displaysystem,
bei dem eine Steuerschaltung vorgesehen ist, um die Lichtausgabe
der Bogenlampe synchron mit dem Schalten der räumlichen Lichtmodulatoreinrichtungen
zu modulieren. Im Randbereich des von der Lichtquelle erzeugten
Lichtes ist ein Photodetektor angeordnet, nicht um das auf die Modulatoren
fallende Licht abzufangen, sondern um eine Anzeige der Amplitude
des von der Quelle erzeugten Lichtes zu verschaffen. In den Lichtweg
von der Quelle aus ist ein teilweise reflektierender Spiegel platziert,
um einen kleinen Anteil der Lichtausgabe der Quelle in den Detektor
abzulenken. Die aus dem Photodetektor kommenden Signale werden zu
der Lichtausgabesteuerschaltung zurückgekoppelt, um die einem Wandler
und Stromregler zugeführten
Steuersignale zu modifizieren. Somit wird die Amplitude des von
der Lichtquelle erzeugten Lichtes entsprechend der Eingabe an die
Steuerschaltung stabilisiert.
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Wie
oben erwähnt,
bewirkt ein Farbmodulator jedoch erhebliche Helligkeitsschwankungen
in dem System, die teilweise zu der Lichtquelle zurück reflektiert
werden. Der genannte teilweise reflektierende Spiegel im Lichtweg
wird solche Schwankungen ebenfalls auf den Sensor richten, sodass
folglich das Sensorsignal durch eine Überlagerung von Schwankungen
gestört
wird. Darüber
hinaus ist ein derartiger Spiegel auch ein zusätzliches Element im Lichtweg
und wird einen Verlust an Lichtstrom bewirken.
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Eine
Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht deshalb darin,
ein Projektionssystem der eingangs genannten Art zu schaffen, bei
dem Beeinträchtigungen
der Bildqualität
infolge einer unbeabsichtigten Änderung
des durch die Lichtquelle abgegebenen Lichtstroms zumindest weitgehend
vermieden werden.
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Insbesondere
soll mit der Erfindung ein Projektionssystem geschaffen werden,
das mindestens eine Hochdruckgasentladungslampe aufweist, bei dem
Beeinträchtigungen
der Bildqualität
durch Schwankungen des abgegebenen Lichtstroms, insbesondere infolge
einer instabilen Bogenentladung, zumindest weitgehend vermieden
werden.
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Schließlich soll
mit der Erfindung auch ein Projektionssystem mit sequentieller Farbwiedergabe geschaffen
werden, bei dem Farbartefakte infolge einer unbeabsichtigten Änderung
des durch die Lichtquelle abgegebenen Lichtstroms zumindest weitgehend
vermieden werden, insbesondere wenn als Lichtquelle eine oder mehrere,
mit Wechselstrom betriebene Hochdruckgasentladungslampen eingesetzt werden.
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Gelöst wird
die Aufgabe mit einem Projektionssystem gemäß jedem der Ansprüche 1, 2
und 3.
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Ein
besonderer Vorteil dieser Lösung
besteht darin, dass es relativ einfach ist, eine geeignete Position
für die
Sensoranordnung in dem Projektionssystem zu finden, in der die genannten
Lichtanteile erfasst werden können.
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Weiterhin
hat sich überraschenderweise
gezeigt, dass eine hohe Korrelation zwischen diesen Lichtanteilen
und denjenigen anderen Lichtanteilen besteht, die tatsächlich zur
Bilderzeugung dienen. Dies hat zur Folge, dass die übliche Schwankungsbreite
der Bildhelligkeit, die zum Beispiel durch eine instabile Bogenentladung
hervorgerufen werden kann und bis zu etwa 10% betragen kann, auf
eine Schwankungsbreite von etwa 1% reduzierbar ist, die nicht mehr
als sichtbar angesehen werden kann.
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Die
Unteransprüche
betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Mit den Ausführungsformen
gemäß den Ansprüchen 4 und
5 können
die mit der Sensoranordnung erfassten Schwankungen des Lichtstroms
relativ einfach kompensiert werden.
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Anspruch
6 betrifft eine bevorzugte Ausführungsform
der Sensoranordnung, mit der die genannten Lichtanteile besonders
störungsfrei
erfasst werden können.
Anspruch 7 betrifft eine optische Komponente, um deren Eintrittsfläche herum
die Sensoranordnung bevorzugt positioniert wird.
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Anspruch
8 definiert schließlich
ein zur Anwendung mit dem erfindungsgemäßen Sensormittel besonders
geeignetes Projektionssystem.
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Weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnung.
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Es
zeigen:
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1 den
allgemeinen Aufbau eines Farbprojektionssystems in Seitenansicht;
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2 eine
erste Ausführungsform
in einer Ansicht in Richtung von Pfeil A in 1;
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3 verschiedene
Kurven für
die Lichtintensität
in der Brennebene einer Lampe;
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4 verschiedene
Korrelationen zwischen den Änderungen
von Sensorsignalen und tatsächlichen
Intensitätsänderungen;
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5 eine
zweite Ausführungsform
in einer Ansicht in Richtung von Pfeil A in 1 und
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6 eine
dritte Ausführungsform
in Seitenansicht.
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Die
Erfindung soll nachfolgend anhand eines Projektionssystems mit einem
SCR-DMD-Display (SCR-DMD: Sequential Color Recapture – Digital
Micro Mirror) beschrieben werden. Der Aufbau und die Funktionsweise
eines solchen Projektionssystems sind in dem Artikel "Sequential Color
Recapture and Dynamic Filtering: A Method of Scrolling Color" von Dewald, Penn,
Davis in SID 01 Digest of Technical Papers, Bd. XXXII, Seiten 1076
bis 1079, 2001 ausführlich
erläutert.
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1 zeigt
den allgemeinen Aufbau des Beleuchtungsteils eines solchen Projektionssystems. Dabei
sind eine Lichtquelle 10 mit einem Reflektor 10a sowie
wesentliche optische Komponenten dargestellt, nämlich ein Stabintegrator (Lichtresonator) 11,
ein Farbrad 12, eine Relay-Linse (Projektionsoptik) 13 und
ein DMD-Display 20, das über ein Ansteuermittel 20a angesteuert
wird.
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Die
Lichtquelle 10 umfasst eine oder mehrere Hochdruckgasentladungslampen
sowie einen oder mehrere Reflektoren 10a, mit denen ein
Lichtkegel 10b auf eine Eintrittsfläche des Stabintegrators 11 gerichtet
wird. Zum Betrieb der Lichtquelle 10 dient eine Leistungsversorgungseinheit 10c.
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2 zeigt
eine Draufsicht auf die Eintrittsfläche gemäß Pfeil A in 1.
Die Eintrittsfläche setzt
sich aus einem zentralen transparenten, im Wesentlichen kreisförmigen ersten
Bereich 111 sowie einem diesen umgebenden und verspiegelten
zweiten Bereich 112 mit einer Fläche von etwa zwei Drittel der gesamten
Eintrittsfläche
zusammen.
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Die
Größe der Eintrittsfläche wird
so gewählt, dass
die Effizienz der Lichtprojektion optimal ist. Sie ist im Allgemeinen
von der Etendue der Lampe und der gesamten Einrichtung abhängig.
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Der
Stabintegrator 11 umfasst einen hochreflektierenden Mantel 113 aus
Glas, der einen Lichtleiter 114 umschließt. Dieser
Lichtleiter kann durch einen Hohlraum oder ein entsprechendes lichtleitendes
Material gebildet sein. Das in den Lichtleiter 114 eingekoppelte
Licht wird an dem Mantel 113 vielfach reflektiert und bei
ausreichender Länge
des Integrators 11 homogenisiert, so dass an der Austrittsfläche des
Integrators 11 eine im Wesentlichen gleichmäßige Verteilung
der Lichtintensität
erzielt wird.
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Das
Farbrad 12 (Farbmodulator) weist rote, grüne, blaue
und transparente, jeweils dichroitisch reflektierende Beschichtungen
auf, die in Form eines RGB-Musters von archimedischen Spiralen angeordnet
sind. Das Muster ist so bemessen, dass jeweils eine oder mehrere
farbige Spirale(n) den Querschnitt der Austrittsfläche des
Integrators bedecken. Das Muster hat die Eigenschaft, dass sich
die Grenze zwischen den Farben rot, grün und blau mit konstanter Geschwindigkeit
in radialer Richtung bewegt, wenn das Farbrad 12 gedreht
wird. Dadurch bewegt sich das RGB-Muster mit nahezu konstanter Geschwindigkeit über die
Austrittsfläche
des Stabintegrators. Der Abstand zwischen der Austrittsfläche des
Stabintegrators 11 und dem Farbrad 12 sollte zur
Vermeidung von Lichtverlusten so klein wie möglich sein.
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Mit
der Relay-Linse 13 wird schließlich das RGB-Muster auf das
DMD-Display 20 projiziert. Wenn
sich das Farbrad 12 dreht, bewegt sich dieses RGB-Muster
kontinuierlich über
das DMD-Display 20.
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Dabei
werden die beiden Farbkomponenten, die gerade nicht von der betreffenden
Beschichtung des Farbrades 12 hindurchgelassen werden (d.
h. 2/3 der beleuchteten Fläche),
zurück
in den Stabintegrator 11 reflektiert und dort durch Mehrfach-Reflexionen
weiter homogenisiert. Beim Erreichen der Eintrittsfläche des
Stabintegrators 11 verlässt
1/3 der Lichtintensität
den Stabintegrator 11 in Richtung auf die Lichtquelle 10,
während
2/3 der Lichtintensität
an dem verspiegelten zweiten Bereich 112 reflektiert und
durch Mehrfach-Reflexionen wieder zu der Austrittsfläche zurückgeleitet
wird. Diese Vorgänge
wie derholen sich mehrere Male, bis sämtliches Licht, das von der
Lichtquelle 10 in die Eintrittsfläche des Stabintegrators 11 eingetreten
ist, entweder zu dem Farbrad 12 gelangt ist oder absorbiert
wurde oder den Stabintegrator 11 durch den ersten Bereich 111 der
Eintrittsfläche
wieder verlassen hat.
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Das
von der Lichtquelle 10 abgegebene Licht L setzt sich somit
aus einem ersten Anteil I, der durch den transparenten ersten Bereich 111 der
Eintrittsfläche
in den Stabintegrator 11 eintritt, einem zweiten Anteil
R, der an dem verspiegelten zweiten Bereich 112 der Eintrittsfläche reflektiert
wird, sowie einem dritten Anteil M zusammen, der nicht auf die Eintrittsfläche gelangt,
sondern von der im Allgemeinen schwarzen Umgebung der Eintrittsfläche absorbiert wird.
Folglich gilt folgende Gleichung: L = I + R +
M.
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Wenn
sich nun die in der Eintrittsfläche
des Stabintegrators 11 liegende Brennebene der Lichtquelle 10 verändert oder
verschiebt, weil zum Beispiel die Bogenentladung der betreffenden
Entladungslampe instabil ist, ändern
sich auch die relativen Verhältnisse
der genannten drei Lichtanteile I, R und M.
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Diese
Situation ist in 3 dargestellt. Auf der vertikalen
Achse ist die Lichtintensität
aufgetragen, während
die horizontale Achse entlang einem Durchmesser der Eintrittsfläche des
Stabintegrators 11 gezogen ist. Der zentrale transparente
erste Bereich 111 der Eintrittsfläche liegt etwa zwischen den Werten –0,6 und
+0,6, während
sich der verspiegelte zweite Bereich 112 daran anschließend bis
zum äußeren Umfang
der Eintrittsfläche
bei den Werten –1 und
+1 erstreckt.
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Die
durchgezogene Linie stellt den Verlauf der Lichtintensität für den (Normal-)Fall
dar, in dem die Brennebene der Lichtquelle 10 zentral auf
die Eintrittsfläche
des Stabintegrators 11 fokussiert ist. Wenn dagegen die
Bogenentladung zwischen den Elektroden der Entladungslampe aufgrund
von Instabilitäten
in eine andere Position springt, so verändert sich auch die Brennebene,
so dass diese zum Beispiel die durch gestrichelte Linien in 3 angedeutete
verschobene Position einnimmt.
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Die
dadurch verursachte Verminderung des ersten Lichtanteils I, der
durch den transparenten ersten Bereich 111 der Eintrittsfläche in den
Stabintegrator 11 eintritt, muss zur Vermeidung von Schwankungen
der Bildhelligkeit erfasst und kompensiert werden.
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Eine
direkte Erfassung des ersten Lichtanteils I hat sich aufgrund der
Mehrfachreflexionen in dem Stabintegrator 11 und der Beeinflussung
dieses Lichtanteils durch das Farbrad 12 als nicht möglich bzw.
nicht sinnvoll erwiesen. Überraschenderweise hat
sich jedoch gezeigt, dass der dritte Lichtanteil M, der nicht auf
die Eintrittsfläche
des Stabintegrators 11 gelangt, sondern in die die Eintrittsfläche umgebenden
Bereiche gerichtet ist, eine ausreichend hohe Korrelation mit dem
ersten Lichtanteil I aufweist.
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4 zeigt
die betreffenden Zusammenhänge
in einer Grafik, in der auf der vertikalen Achse die Höhe eines
Sensorsignals und auf der horizontalen Achse eine durch den ersten
Lichtanteil I verursachte Helligkeit auf dem Display aufgetragen
ist. Die Darstellung zeigt, dass sich das Signal eines den zweiten Lichtanteil
R erfassenden Sensors bei einer Veränderung des ersten Lichtanteils
I kaum ändert,
während
zwischen der Änderung
des ersten Lichtanteils I und der Änderung des Signals eines den
dritten Lichtanteil M erfassenden Sensors ein nahezu linearer Zusammenhang
besteht.
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Ferner
hat sich gezeigt, dass dieser letztgenannte lineare Zusammenhang
auch dann erhalten bleibt, wenn nur ein Teil des dritten Lichtanteils
M erfasst wird.
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Zur
Erfassung dieses dritten Lichtanteils M ist, wie in 2 gezeigt,
eine Sensoranordnung in Form einer Vielzahl von einzelnen Sensoren 30 vorgesehen,
die entlang dem Umfang der Stabintegrators 11, vorzugsweise
im Bereich seiner Eintrittsfläche,
angeordnet und auf die Lichtquelle 10 gerichtet sind.
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Um
einen möglichst
linearen Zusammenhang zwischen der Änderung des ersten Lichtanteils I
und dem Signal der Sensoren, die den dritten Lichtanteil M erfassen,
zu erzielen, sollte der dritte Lichtanteil M mit möglichst
gleicher Gewichtung entlang dem gesamten Umfang des Stabintegrators 11 erfasst
werden. Gemäß 2 sind
die Sensoren 30 deshalb im Wesentlichen gleichmäßig entlang
diesem Umfang angeordnet.
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Alternativ
dazu kann, wie in 5 gezeigt, anstelle einer Vielzahl
von einzelnen Sensoren 30 eine lichtleitende Struktur 31 entlang
dem Umfang des Stabintegrators 11 angeordnet werden, die
zum Beispiel aus einem leicht trüben
Kunststoff gebildet ist. Das auf diese Struktur 31 auftreffende
Licht wird zu einem Teil in die Struktur gestreut und von dieser mit
dem Führungswinkel
der Totalreflexion weitergeleitet, bis es zur Erfassung seiner Intensität auf einen Sensor 32 trifft.
Der Sensor 32 befindet sich dabei im Allgemeinen innerhalb
der Struktur 31 und ist in 5 nur zur
Verdeutlichung separat dargestellt. Die Trübung des Materials, aus dem
die Struktur 31 gebildet ist, wird so gewählt, dass
sich eine gleichmäßige Empfindlichkeit
entlang dem Umfang des Stabintegrators 11 ergibt.
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6 zeigt
schließlich
eine dritte Ausführungsform
in Seitenansicht entsprechend 1. Auch
in dieser Darstellung ist die Lichtquelle 10 mit dem Reflektor 10a sowie
dem Stabintegrator 11 zu erkennen, der durch den hochreflektierenden
Mantel 113 und den dadurch umschlossenen Lichtleiter 114 gebildet
ist. Mit der Lichtquelle 10 wird wiederum ein Lichtkegel 10b auf
die Eintrittsfläche
des Stabintegrators 11 gerichtet.
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Zur
Erfassung des dritten Lichtanteils M ist eine (Lambert-)Streufläche 33 vorgesehen,
die anstelle der in 5 gezeigten lichtleitenden Struktur 31 um
die Eintrittsfläche
des Stabintegrators 11 gelegt ist, sowie ein seitlich der
Lichtquelle 10 und deutlich außerhalb ihres Lichtkegels 10b angeordneter Sensor 34.
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Die
Streufläche 33 kann
insbesondere in Form eines Rings mit weißer Oberfläche ausgebildet und so angeordnet
sein, dass er die Eintrittsfläche des
Stabintegrators 11 umschließt und dadurch zumindest einen
Teil des dritten Lichtanteils M auf den Sensor 34 zurückstreut.
Das Sensorsignal ist dabei proportional zu der Menge des auf den
streuenden Ring auftreffenden Lichtes und damit proportional zu der
Größe des dritten
Lichtanteils M.
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Der
zweite Lichtanteil R, der durch das an dem zweiten Bereich 112 der
Eintrittsfläche
zurückreflektierte
Licht entsteht, bleibt ebenso wie solches Licht, das wieder aus
dem ersten Bereich 111 der Eintrittsfläche austritt, innerhalb des
Lichtkegels 10b der Lichtquelle 10, so dass keine
weiteren Maßnahmen
zur Abschirmung des Sensors 34 erforderlich sind.
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Der
Sensor 34 sollte jedoch auch aus thermischen Gründen nicht
zu nahe an der Lichtquelle 10 montiert werden. Sofern erforderlich,
kann die äußere Fläche des
verspiegelten zweiten Bereiches 112 des Stabintegrators 11 auch
schwarz beschichtet werden.
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In
der Darstellung von 6 ist auch zu erkennen, dass
verschiedene Bereiche der Streufläche 33 unterschiedliche
Abstände
zu dem Sensor 34 aufweisen. Um eine von dem jeweiligen
Abstand unabhängige,
gleiche Empfindlichkeit aller Bereiche der Streufläche 33 für den dritten
Lichtanteil M zu erzielen, wird deren Streucharakteristik vorzugsweise
in Abhängigkeit
von diesem Abstand unterschiedlich gestaltet. Dies kann zum Beispiel
dadurch erreicht werden, dass die von dem Sensor 34 entfernteren Bereiche
eine größere Breite
aufweisen. Alternativ und/oder zusätzlich dazu kann auch die Dicke
eines streuenden Farbauftrags entsprechend unterschiedlich bemessen
werden.
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Die
gesuchte Größe des ersten
Lichtanteils I, der in den Stabintegrator 11 eintritt,
ergibt sich aus der Höhe
des mit dem oder den Sensoren 30, 32, 34 erfassten
dritten Lichtanteils M durch lineare Interpolation gemäß folgender
Gleichung: I = –(M – b)/a.
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Die
Konstanten a und b sind für
den betreffenden optischen Aufbau durch Versuche zu ermitteln und
können
dann für
alle Projektionssysteme mit diesem Aufbau verwendet werden. Die
Konstanten sind zum Beispiel von der Art des reflektierenden zweiten
Bereiches 112 in der Eintrittsfläche, der Größe und Form des Stabintegrators 11 sowie
der Größe der den
Stabintegrator 11 umgebenden streuenden bzw. rückreflektierenden
Fläche
abhängig.
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Durch
das Minuszeichen in der Gleichung kommt die Tatsache zum Ausdruck,
dass eine Verminderung des ersten Lichtanteils I zu einer Erhöhung des
dritten Lichtanteils M führt.
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Schließlich hat
sich auch ergeben, dass für die
tatsächlich
realistische Schwankungsbreite des ersten Lichtanteils I im Bereich
von etwa 10% der Fehler der gemäß obiger
Formel berechneten Änderung
kleiner als ungefähr
1% ist. Ein so geringer Fehler kann für jede Art von Projektionssystemen
hingenommen werden, da eine Intensitätsänderung von 1% nicht sichtbar
wird und Änderungen
des ersten Lichtanteils I von mehr als 10% realistischerweise nicht
auftreten. Somit können
also mit dem erfindungsgemäßen Projektionssystem
Instabilitäten
der Bogenentladung, die zu Helligkeitsschwankungen des Bildes führen, mit
einem Verhältnis
von mindestens 10:1 unterdrückt
werden.
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Das
Sensormittel weist neben den oben beschriebenen Sensoranordnungen 30; 31, 32; 33, 34 zur
Erfassung des dritten Lichtanteils M vorzugsweise eine Schaltung
(nicht dargestellt) auf, mit der mittels der Sensorsignale eine
Kompensation der Schwankungen des von der Lichtquelle 10 abgegebenen
Lichtstroms vorgenommen wird. Zu diesem Zweck ist die Schaltung
so ausgelegt, dass sie das Ansteuermittel 20a des Projektionsdisplays 20 zur Helligkeitskorrektur
der Graustufen und/oder die Leistungsversorgungseinheit 10c der
mindestens einen Lichtquelle 10 zur Korrektur des abgegebenen Lichtstroms
steuert, und zwar in der Weise, dass die Bildhelligkeit in geeigneter
Weise nachgeregelt und die Schwankungen damit kompensiert werden.
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Alternativ
dazu kann das Ansteuermittel 20a und/oder die Leistungsversorgungseinheit 10c natürlich auch
so ausgelegt sein, dass die Sensoren 30; 32; 34 direkt
daran angeschlossen werden können.
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Bei
den obigen Ausführungsformen
wurde davon ausgegangen, dass sich in dem Reflektor 10a eine
Entladungslampe befindet, deren Elektrodenspitzen im Wesentlichen
entlang der Reflektor-Längsachse,
das heißt
in Abstrahlrichtung des Lichtes, beabstandet sind. Somit erstreckt
sich auch die Bogenentladung im Wesentlichen in diese Rich tung und
ein Springen des Bogens senkrecht dazu führt zu der in 3 gezeigten
Verschiebung des Verlaufes der Lichtintensität in der Eintrittsfläche des Stabintegrators.
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Das
erfindungsgemäße Prinzip
ist jedoch auch dann anwendbar, wenn die Elektrodenspitzen in einer
Richtung senkrecht zu der Reflektor-Längsachse beabstandet sind und
sich die Bogenentladung somit im Wesentlichen auch in diese Richtung erstreckt.
Dies könnte
zum Beispiel durch entsprechende Anordnung der Elektrodenspitzen
in der Lampe oder durch eine um 90 Grad gedrehte Montage der Lampe
in dem Reflektor 10a erreicht werden.
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In
diesem Fall kann eine instabile Bogenentladung zu einem Springen
des Bogens auch entlang der Reflektor-Längsachse führen. Dies wiederum hat nicht
die in 3 gezeigte seitliche Verschiebung der Lichtintensität, sondern
eine Defokussierung zur Folge, durch die der Verlauf der in 3 gezeigten durchgezogenen
Kurve abgeflacht und verbreitert wird. Da sich dadurch die Intensität des auf
die erfindungsgemäße Sensoranordnung
eingestrahlten Lichtes im Allgemeinen erhöht, können auch in diesem Fall Schwankungen
erfasst und durch die oben beschriebene Ansteuerung des Displays
und/oder der Leistungsversorgungseinheit der Lampe kompensiert werden.
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Entsprechendes
gilt auch dann, wenn ein zum Beispiel altersbedingter Abfall des
von der Lampe abgegebenen Lichtstroms kompensiert werden soll. Durch
einen solchen Abfall wird der Verlauf der in 3 gezeigten
durchgezogenen Kurve proportional flacher und schmaler, so dass
auch die Intensität des
auf die Sensoranordnung eingestrahlten Lichtes abnimmt. Eine Kompensation
dieser Abnahme ist wiederum durch die Ansteuerung des Displays und/oder
der Leistungsversorgungseinheit der Lampe möglich.
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Eine
Erfassung sowohl von Schwankungen als auch eines längerfristigen
Lichtabfalls ist bei gegebenenfalls entsprechender zeitlicher Filterung
der Sensorsignale ebenfalls möglich.
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Wenn
schließlich
bei der eingangs beschriebenen Beabstandung der Elektrodenspitzen
entlang der Reflektor-Längsachse
auch ein solcher langfristiger Abfall des von der Lampe abgegebenen
Lichtstroms kompensiert werden soll, so bietet sich hierfür die in 2 gezeigte
erste Ausführungsform
an, bei der eine Vielzahl von einzelnen Sensoren entlang dem Umfang
der Eintrittsfläche
des Stabintegrators angeordnet ist.
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Durch
Auswertung der Signale einzelner Sensoren kann dann der in 3 gezeigte
Fall (Bogenspringen), in dem auf einzelne Sensoren eine höhere und
auf gegenüberliegende
Sensoren eine geringere Lichtintensität einfällt, von dem Fall unterschieden werden,
in dem alle Sensoren infolge einer verminderten Lichtabgabe der
Lampe einer entsprechend geringeren Lichtintensität ausgesetzt
sind. Somit können
auch in diesen Fällen
die beschriebenen Kompensationen vorgenommen werden.