BE1024121B1 - Control unit for adjusting a white point in a projection system - Google Patents

Control unit for adjusting a white point in a projection system Download PDF

Info

Publication number
BE1024121B1
BE1024121B1 BE2016/5090A BE201605090A BE1024121B1 BE 1024121 B1 BE1024121 B1 BE 1024121B1 BE 2016/5090 A BE2016/5090 A BE 2016/5090A BE 201605090 A BE201605090 A BE 201605090A BE 1024121 B1 BE1024121 B1 BE 1024121B1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
light
projection system
waveband
red
light projection
Prior art date
Application number
BE2016/5090A
Other languages
Dutch (nl)
Other versions
BE1024121A1 (en
Inventor
Mihaela TARPAN
Allel CHEDAD
Bart Maximus
Nico Coulier
Original Assignee
Barco Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Barco Nv filed Critical Barco Nv
Priority to PCT/EP2017/051701 priority Critical patent/WO2017129710A1/en
Priority to EP17704405.4A priority patent/EP3409011A1/en
Priority to US16/072,621 priority patent/US10574951B2/en
Priority to CN201780019119.5A priority patent/CN108781279B/en
Publication of BE1024121A1 publication Critical patent/BE1024121A1/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1024121B1 publication Critical patent/BE1024121B1/en
Priority to US16/799,044 priority patent/US11016375B2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
    • H04N9/3105Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/50Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/1006Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/006Filter holders
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2006Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033LED or laser light sources
    • G03B21/204LED or laser light sources using secondary light emission, e.g. luminescence or fluorescence
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems
    • H04N9/3158Modulator illumination systems for controlling the spectrum
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems
    • H04N9/3161Modulator illumination systems using laser light sources
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems
    • H04N9/3164Modulator illumination systems using multiple light sources
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3179Video signal processing therefor
    • H04N9/3182Colour adjustment, e.g. white balance, shading or gamut

Abstract

Een lichtprojectiesysteem voor het genereren van een beeld met drie primaire kleuren. Het systeem omvat een eerste blauwelaserbron die een eerste bundel in een vierde golfband uitzendt, waarbij de eerste blauwelaserbron een eerste laserbesturing heeft, een tweede blauwelaserbron die een tweede bundel met een centrale golflengte en een vijfde golfgebied uitzendt, waarbij de tweede blauwelaserbron een tweede laserbesturing heeft, een substraat met een golflengteconversie-element voor het uitzenden van licht bij een veelvoud van golflengten na absorptie van een lichtbundel bij een excitatiegolflengte in een vijfde golfband van de tweede blauwelaserbron, een bundelcombineermiddel voor het combineren van de gecombineerde eerste bundel en de geconverteerde bundel, welke combinatie resulteert in een witte bundel. Het projectiesysteem omvat een optische controle-eenheid voor het meten van de relatieve intensiteit van de eerste, tweede en derde golfbanden van de witte bundel.A light projection system for generating an image with three primary colors. The system comprises a first blue laser source that emits a first beam in a fourth waveband, the first blue laser source having a first laser control, a second blue laser source that emits a second beam with a central wavelength and a fifth wave region, the second blue laser source having a second laser control , a substrate with a wavelength conversion element for emitting light at a plurality of wavelengths after absorption of a light beam at an excitation wavelength in a fifth waveband of the second blue laser source, a beam combining means for combining the combined first beam and the converted beam, which combination results in a white bundle. The projection system comprises an optical control unit for measuring the relative intensity of the first, second and third wavebands of the white beam.

Description

Controle-eenheid voor het aanpassen van een witpunt in een projectiesysteemControl unit for adjusting a white point in a projection system

De onderhavige uitv inding heeft betrekking op een optisch sub-samenstel, een projector en werkwijze voor het bedienen van een projector, een regelaar voor het regelen van een projector en een werkwijze voor het regelen van een projector.The present invention relates to an optical sub-assembly, a projector and a method for operating a projector, a controller for controlling a projector and a method for controlling a projector.

AchtergrondBackground

Projectietechnologie maakt steeds meer gebruik van solid state lichtbronnen in plaats van de conventionele lampen, bijvoorbeeld het gebruik van lasers in een enkele-chip DLP-projector, drie-chip DLP-projectoren of andere projectoren met drie beeldsensoren (LCD, LCoS,...).Projection technology increasingly uses solid state light sources instead of conventional lamps, for example the use of lasers in a single-chip DLP projector, three-chip DLP projectors or other projectors with three image sensors (LCD, LCoS, ... ).

Op laser gebaseerde solid state projectoren kunnen worden ingedeeld in twee hoofdcategorieën: • Volledige laserprojectoren (gebruikmakende van directe rode, groene en blauwe lasers) • Laserfosforprojectoren (gebruikmakende van de blauwe laser om een golflengte-conversiemateriaal te exciteren om de drie primaire kleuren te genereren)Laser-based solid state projectors can be divided into two main categories: • Full laser projectors (using direct red, green and blue lasers) • Laser phosphor projectors (using the blue laser to excite a wavelength conversion material to generate the three primary colors)

Momenteel zijn de volledige laserprojectoren meestal ultra heldere projectoren die gericht zijn op de nichemarkt van digitale cinema (DC). Laserfosforprojectoren hebben vooral een lagere lichtopbrengst, dat wil zeggen onder 12.000 lumen en worden daarom in de markten buiten digitale cinema verkocht. Recente verbeteringen in de fosfortechnologie stellen laserfosforprojectoren echter in staat om zelfs helderheidsniveaus van tot 20.000 lumen, en mogelijk hoger, te bereiken.Currently, the full laser projectors are mostly ultra-clear projectors that target the niche market of digital cinema (DC). Laser phosphor projectors mainly have a lower light output, ie below 12,000 lumens and are therefore sold in markets outside of digital cinema. However, recent improvements in phosphorus technology enable laser phosphor projectors to achieve even brightness levels of up to 20,000 lumens, and possibly higher.

Hoge helderheid en kleurprestatie zijn belangrijk omdat een digitale cinemaprojector beelden moet projecteren volgens de DCI-norm, waaronder bijvoorbeeld een typisch bredere kleurengamma.High brightness and color performance are important because a digital cinema projector must project images according to the DCI standard, including, for example, a typically wider color gamut.

In markten buiten digitale cinema kan een ander kleurengamma van de projector als het REC709-kleurengamma worden ingesteld. Maar het is heel belangrijk te vermelden dat REC709 slechts een aanbeveling is, geen norm. Daarom kunnen de kleurprestaties van de projectoren sterk variëren zowel voor de kleurpunt van de primaire kleuren als voor de kleur-tot-wit-verhouding en de witte kleurpunt. De DCI-norm is veel strenger en definieert het kleurengamma en de witpunt van een Digitale Cinema projectiesysteem. Sommige toleranties zijn toegestaan via lage tolerantievakken uitgedrukt in een kleurenschema voor de witte kleurpunt en de kleurpunten van de primaire kleuren.In markets outside of digital cinema, a different color gamut of the projector can be set as the REC709 color gamut. But it is very important to mention that REC709 is only a recommendation, not a standard. Therefore, the color performance of the projectors can vary greatly both for the color point of the primary colors and for the color-to-white ratio and the white color point. The DCI standard is much stricter and defines the color gamut and the white point of a Digital Cinema projection system. Some tolerances are permitted through low tolerance boxes expressed in a color scheme for the white color point and the color points of the primary colors.

Een vergelijking tussen het REC709-kleurengamma en het DCI-kleurengamma wordt weergegeven in figuur 1.A comparison between the REC709 color gamut and the DCI color gamut is shown in Figure 1.

Huidige laser-fosfor-3-chipprojectoren genereren rode, groene en blauwe primaire kleuren met gebruik van blauwe lasers om een fosfor-golflengteomzetter te exciteren en om geel licht te genereren. Direct blauw laserlicht wordt toegevoegd aan het fosforgeel licht om een witte bron te creëren. Blauwe lasers hebben de voorkeur in plaats van blauwe LED's voor de fosforexcitatie vanwege de kleinere étendue van laserlicht. Soms worden aanvullende rode lasers of rode LED's toegevoegd om het roodgehalte te verbeteren. Het typische optische spectrum van een dergelijke witlichtbron die uit directe blauwe lasers en gele fosforescerende stof bestaat wordt in figuur 2 weergegeven.Current laser-phosphor-3-chip projectors generate red, green, and blue primary colors using blue lasers to excite a phosphor-wavelength converter and to generate yellow light. Direct blue laser light is added to the phosphor yellow light to create a white source. Blue lasers are preferred instead of blue LEDs for phosphorus excitation due to the smaller laser light entendue. Sometimes additional red lasers or red LEDs are added to improve the red content. The typical optical spectrum of such a white light source consisting of direct blue lasers and yellow phosphorescent material is shown in Figure 2.

De kleurpunt voor de witte laser + fosforlichtbron zal variëren afhankelijk van een aantal ontwerpkeuzes. Bovendien kan, met betrekking tot de blauwe primaire kleurpunt, de golflengte variëren in het interval 440 nm en 470 nm voor directe blauwe lasers en kan één golflengte of een combinatie van verschillende golflengtes in dit interval worden gebruikt. De golflengte van de blauwe lasers kan enige invloed hebben op de witpunt, hoewel hun intensiteit of vermogensniveau een veel grotere impact heeft. De selectie van de blauwe laser heeft een impact op de locatie van de blauwe primairekleurpunt, met andere woorden, de linker benedenhoek van het kleurengamma.The color point for the white laser + phosphor light source will vary depending on a number of design choices. In addition, with respect to the blue primary color point, the wavelength can vary in the 440 nm and 470 nm intervals for direct blue lasers and one wavelength or a combination of different wavelengths can be used in this interval. The wavelength of the blue lasers can have some influence on the white point, although their intensity or power level has a much greater impact. The selection of the blue laser has an impact on the location of the blue primary color point, in other words, the lower left corner of the color gamut.

De blauwe laser + gele fosforarchitectuur is zeer populair geworden voor projectoren in de markten buiten digitale cinema als gevolg van haar verminderde complexiteit en de juiste balans tussen prestatie en kosten. De golflengteomzetter bijvoorbeeld is slechts één type fosforescerende stof die gebruikt wordt om zowel de rode als de groene component te maken. Bovendien zijn gele fosforescerende stoffen met zeer goede prestaties (bijvoorbeeld hoge omzettingsefficiëntie, chemisch stabiel, goede doofprestaties enz.) direct beschikbaar en het meest populaire voorbeeld is de YAG:Ce-fosfor die in witte LED’s gebruikt wordt voor verlichtings- en achtergrondverlichtingstoepassingen. Het is echter een bekend feit dat de toepassing van rode fosforescerende stoffen niet eenvoudig is, vooral vanwege het feit dat rode fosforescerende stoffen een slecht thermisch gedrag hebben en zi j bi j temperaturen doven die veel lager zijn dan die waargenomen zijn voor goede gele fosforescerende stoffen. Ook is de omzettingsefficiëntie van de rode fosforescerende stoffen veel lager dan die van een gele fosforescerende stof (bijvoorbeeld 30-35% in vergelijking met 60-65%). Vandaar dat het hebben van een goed presterende gele fosforescerende stof met een significant roodgehalte in veel gevallen de voorkeursoplossing is geworden.The blue laser + yellow phosphor architecture has become very popular for projectors in the markets outside of digital cinema due to its reduced complexity and the right balance between performance and costs. The wavelength converter, for example, is only one type of phosphorescent substance that is used to make both the red and the green component. In addition, yellow phosphorescent materials with very good performance (for example, high conversion efficiency, chemically stable, good deaf performance, etc.) are readily available and the most popular example is the YAG: Ce phosphor used in white LEDs for lighting and background lighting applications. However, it is a well-known fact that the use of red phosphorescent substances is not easy, mainly due to the fact that red phosphorescent substances have poor thermal behavior and are extinguished at temperatures much lower than those observed for good yellow phosphorescent substances . Also, the conversion efficiency of the red phosphorescent substances is much lower than that of a yellow phosphorescent substance (e.g. 30-35% compared to 60-65%). Hence, having a high-performance yellow phosphorescent substance with a significant red content has in many cases become the preferred solution.

Voor DCI-compatibele projectoren bleek deze zeer populaire oplossing van het slechts gebruiken van blauwe lasers en een gele fosforescerende stof echter eerder beperkend en zijn aanvullende verbeteringen nodig.However, for DCI-compatible projectors, this very popular solution of only using blue lasers and a yellow phosphorescent material proved to be rather limiting and additional improvements were needed.

Om een DCI-compatibele projector te hebben bij het gebruik van een dergelijke witte directe blauwe laser + gele fosforbron moeten een aantal stappen worden uitgevoerd.To have a DCI-compatible projector when using such a white direct blue laser + yellow phosphor source, a number of steps must be performed.

De eerste stap is om de oorspronkelijke rode, groene en blauwe primaire kleuren te hebben volgens de DCI-spec. Voor de meeste van de 3-chipprojectoren wordt het splitsen van het licht gegenereerd door de lichtbron in de drie primaire kleuren, wat plaatsvindt in de beeldvormende module van de projector, uitgevoerd door het Philips-prisma zoals te zien is in figuur 3. Het Philips-prisma is ook verantwoordelijk voor de initiële filtering van het licht. Deze filtering is het resultaat van het typische verschil van invalshoek (AOI) op de Philips-prismacoatings voor inkomend en uitgaand licht. De precies beïnvloede golflengtegebieden zijn afhankelijk van het coatmgontwerp, maar een typisch geval is dat bijvoorbeeld een dip rond 490-500nm (minder zichtbaar in figuur 3) en rond 575 - 600 nm wordt gecreëerd.The first step is to have the original red, green and blue primary colors according to the DCI spec. For most of the 3-chip projectors, splitting the light is generated by the light source in the three primary colors, which takes place in the imaging module of the projector, executed by the Philips prism as shown in Figure 3. The Philips Prism is also responsible for the initial filtering of the light. This filtering is the result of the typical difference of incidence (AOI) on the Philips prism coatings for incoming and outgoing light. The precisely influenced wavelength ranges depend on the coating design, but a typical case is that, for example, a dip around 490-500 nm (less visible in Figure 3) and around 575-600 nm is created.

De rode en groene primaire kleuren die op deze wijze zijn verkregen zijn echter nog steeds te breed om DCI-compitabel te zijn. De kleurpunten zijn niet in de overeenkomstige DCI-tolerantievakken. Een aanvullende filtering in het groen-rode overgangsinterval die is uitgevoerd met een scherpfilter is nodig met het effect dat schematisch wordt weergegeven in figuur 4.However, the red and green primary colors obtained in this way are still too wide to be DCI compatible. The color points are not in the corresponding DCI tolerance boxes. Additional filtering in the green-red transition interval that is performed with a sharp filter is needed with the effect that is shown schematically in Figure 4.

Het golflengte-interval tussen de groene en rode golflengten (derhalve gele golflengten) waar de beeldprocessor de afsplitsing maakt tussen rood en groen, resulteert in een aanzienlijke hoeveelheid lichtverlies.The wavelength interval between the green and red wavelengths (hence yellow wavelengths) where the image processor makes the split between red and green results in a considerable amount of light loss.

Het scherpfiltereffect dat getoond wordt in figuur 4 is slechts een voorbeeld. In werkelijkheid zullen de kenmerken van het filter moeten worden aangepast aan het exacte fosforspectrum en de exacte specificaties van de dichroïsche filters in het prisma om de kleurpunten van de primaire kleuren zo te corrigeren dat ze DCI-compatibel zijn.The sharp filter effect shown in Figure 4 is only an example. In reality, the characteristics of the filter will have to be adjusted to the exact phosphor spectrum and the exact specifications of the dichroic filters in the prism to correct the color points of the primary colors so that they are DCI compatible.

Vanwege het grote verschil tussen het optische spectrum van een Xenonlamp en een gele fosforescerende stof, zijn de lichtverliezen door het gebruik van een scherpfilter met een Xenonlamp zeer verschillend van die van een blauwe laser + gele fosforescerende stof witte bron. In het geval van de Xenonlamp is dit meestal 8% (in lumen). Terwijl in het geval van blauwe laser + gele fosforescerende stof witte bron dit ongeveer 18% (in lumen) is.Due to the large difference between the optical spectrum of a Xenon lamp and a yellow phosphorescent material, the light losses due to the use of a sharp filter with a Xenon lamp are very different from those of a blue laser + yellow phosphorescent white source. In the case of the Xenon lamp, this is usually 8% (in lumen). While in the case of blue laser + yellow phosphorescent white source this is around 18% (in lumen).

Naast deze aanzienlijke vermindering van helderheid door het scherpfilter voor het specifieke geval van een laserfosforlichtbron, is het gebrek aan rood licht en de overmaat van groen licht in het spectrum een andere bron van helderheidreductie.In addition to this significant reduction in brightness through the sharp filter for the specific case of a laser phosphor light source, the lack of red light and the excess of green light in the spectrum is another source of brightness reduction.

Als gevolg daarvan, is het grootste probleem bi j het gebruik van de blauwe laser + gele fosforarchitectuur voor een DCI-compatibele projector (naast de aanzienlijke afname van de helderheid door het scherpfilter) het gebrek aan rood licht en de overmaat van groen licht in het typische spectrum van een gele fosforescerende stof. Hoewel dit geen probleem hoeft te zijn voor projectoren waar de kleur-tot-wit-verhouding niet een kritische parameter is, is het een groot probleem voor DCI-compatibele projectoren waar de witte kleurpunt (en dus de rood-tot-wit-verhouding) zeer goed gedefinieerd is in de DCI-norm.As a result, the biggest problem with using the blue laser + yellow phosphor architecture for a DCI-compatible projector (in addition to the significant decrease in brightness through the sharp filter) is the lack of red light and the excess of green light in the typical spectrum of a yellow phosphorescent substance. Although this may not be a problem for projectors where the color-to-white ratio is not a critical parameter, it is a major problem for DCI-compatible projectors where the white color point (and therefore the red-to-white ratio) very well defined in the DCI standard.

Om dit probleem op te lossen en de witte kleurpunt op de DCI-streefwaarde te krijgen, moet het overmaat van groen licht (en eventueel ook blauw) elektronisch worden verwijderd. Dezelfde procedure wordt ook gebruikt in de huidige op Xenon en Kwiklamp gebaseerde projectoren. Maar de verliezen als gevolg van deze elektronische correcties in de op laser-fosforescerende stof gebaseerde projectoren zijn veel hoger dan wat gewoonlijk het geval is voor een op Xenon of Kwiklamp gebaseerde projector. Met typische waarden van 30% afname van de helderheid als een gevolg van de elektronische correctie, blijkt het hebben van een fosforescerende stof met een dergelijk beperkt roodgehalte een zeer ernstig probleem.To solve this problem and get the white color point to the DCI target value, the excess of green light (and possibly also blue) must be removed electronically. The same procedure is also used in current projectors based on Xenon and Mercury lamp. But the losses due to these electronic corrections in the laser-phosphorescent-based projectors are much higher than what is usually the case for a Xenon or Mercury lamp-based projector. With typical values of 30% decrease in brightness as a result of the electronic correction, having a phosphorescent substance with such a limited red content appears to be a very serious problem.

Om het gebrek aan rood in het gele fosforspectrum aan te pakken is een oplossing, die typisch "rood-geassisteerde laserfosforbron" wordt genoemd, voorgesteld. In dit geval wordt een aanvullende lichtbron (direct rode laser of rode LED's) gebruikt om de rode kleur die geproduceerd wordt te verhogen. Deze aanvullende lichtbron wordt toegevoegd aan de bestaande blauwe laser + gele fosforoplossing zonder typisch het soort fosforescerende stof dat wordt gebruikt te veranderen.To address the lack of red in the yellow phosphor spectrum, a solution that is typically referred to as "red-assisted laser phosphor source" has been proposed. In this case, an additional light source (direct red laser or red LEDs) is used to increase the red color that is produced. This additional light source is added to the existing blue laser + yellow phosphor solution without typically changing the type of phosphorescent substance used.

Dit is een zeer goede oplossing om het roodgehalte te verhogen en de verliezen als een gevolg van kleurcorrectie te verminderen, maar het minimaliseert nog steeds niet de mogelijke helderheidverliezen die nodig zijn om de DCI-specificatie of andere kleurengammaspecificaties of ander standaard w itpunt, of een combinatie hiervan, te bereiken.This is a very good solution to increase the red content and to reduce the losses due to color correction, but it still does not minimize the possible brightness losses that are required to achieve the DCI specification or other color gamut specifications or other standard white point, or a combination of these.

Samenvatting van de uitvindingSummary of the invention

Een doel van de onderhavige uitvinding is om een optisch sub-samenstel te verschaffen voor een projector die ontworpen is om samen te werken met een rode laser en een fosforbron met het voordeel dat verliezen verminderd of geminimaliseerd worden. Uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding verminderen of minimaliseren de lichtverliezen die optreden als bijvoorbeeld een gele fosforescerende stof wordt gebruikt. Deze verliezen kunnen in verschillende stadia in de lichtbaan optreden, zoals in het Philips-prisma, vanwege elektronische correctie, vanwege een scherpfilter en/of enige combinatie hiervan. Gelijkaardige problemen kunnen optreden met andere kleursplitsing- en recombinatiemotoren voor 3-chipprojectoren, DLP of ook LCOS of LCD, bijvoorbeeld met een kleursplitsende dichroïsche spiegel en een recombinatie X-kubus.An object of the present invention is to provide an optical sub-assembly for a projector designed to interact with a red laser and a phosphor source with the advantage that losses are reduced or minimized. Embodiments of the present invention reduce or minimize the light losses that occur when, for example, a yellow phosphorescent material is used. These losses can occur at different stages in the light path, such as in the Philips prism, due to electronic correction, due to a sharp filter and / or any combination thereof. Similar problems may arise with other color splitting and recombination engines for 3-chip projectors, DLP or also LCOS or LCD, for example with a color splitting dichroic mirror and a recombination X-cube.

Uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding verschaffen het voordeel van een kleinere, compactere, goedkopere projector met een lagere behoefte aan koeling, in het bijzonder voor een breedgamma-kleurprestatie. Uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding zijn bijzonder geschikt voor een specifieke gestandaardiseerde witte kleurpunt zoals een DCI-witte kleurpunt.Embodiments of the present invention provide the advantage of a smaller, more compact, cheaper projector with a lower need for cooling, particularly for a wide-gamut color performance. Embodiments of the present invention are particularly suitable for a specific standardized white color point such as a DCI white color point.

Een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding is om de kleurprestatie van het proj ectiesysteem aan een kleurengammadoel te koppelen zoals gegeven door DCI of groter met laag of minimaal lichtverlies.An advantage of embodiments of the present invention is to link the color performance of the projection system to a color gamut target as given by DCI or greater with low or minimal light loss.

Uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding zijn bijzonder voordelig indien toegepast als een 3-chipprojectorarchitectuur met een continue witlicht-belichting, dat wil zeggen één verlichting per projector, maar een combinatie van 2 of meer is opgenomen binnen de reikwijdte van de onderhavige uitvinding.Embodiments of the present invention are particularly advantageous when used as a 3-chip projector architecture with continuous white light illumination, i.e., one illumination per projector, but a combination of 2 or more is included within the scope of the present invention.

In een eerste aspect verschaft de onderhavige uitvinding een lichtprojectiesysteem voor het genereren van een beeld met drie primaire kleuren, in het bijzonder blauw, groen en rood, waarbij elke primaire kleur respectievelijk gedefinieerd is door een eerste, tweede en derde golfband, waarbij het lichtprojectiesysteem het volgende omvat: een eerste blauwelaserbron die een eerste bundel in een vierde golfband uitzendt, waarbij de eerste blauwelaserbron een eerste laserbesturing heeft, - een tweede blauwelaserbron die een tweede bundel uitzendt met een centrale golflengte en een vijfde golfband, waarbij de tweede blauwelaserbron een tweede laserbesturing heeft, een substraat met een golflengteconversie-element voor het uitzenden van licht op meerdere golflengten na absorptie van een lichtbundel bij een excitatiegolflengte binnen een vijfde golfband van de tweede blauwelaserbron, waarbij het substraat zodanig in een optische baan van de tweede bundel is gepositioneerd dat licht dat door het golflengteconversie-element uitgezonden of erdoor gereflecteerd wordt, resulteert in emissie van een geconverteerde bundel met een golfband die ten minste de tweede en derde golfbanden omvat, een bundelcombineermiddel voor het combineren van de gecombineerde eerste bundel en de geconverteerde bundel, welke combinatie resulteert in een witte bundel; met het kenmerk, dat het projectiesysteem verder een optische controle-eenheid omvat voor het meten van de relatieve intensiteit van de eerste, tweede en derde golfbanden van de witte bundel.In a first aspect, the present invention provides a light projection system for generating an image with three primary colors, in particular blue, green and red, wherein each primary color is respectively defined by a first, second and third waveband, wherein the light projection system the following comprises: a first blue laser source that emits a first beam in a fourth waveband, the first blue laser source having a first laser control, - a second blue laser source that emits a second beam with a central wavelength and a fifth waveband, the second blue laser source having a second laser control has a substrate with a wavelength conversion element for emitting light at a plurality of wavelengths after absorption of a light beam at an excitation wavelength within a fifth waveband of the second blue laser source, the substrate being positioned in such an optical path of the second beam that light that by huh The wavelength conversion element transmitted or reflected by it results in emission of a converted beam with a waveband comprising at least the second and third wavebands, a beam combining means for combining the combined first beam and the converted beam, which combination results in a white bundle; characterized in that the projection system further comprises an optical control unit for measuring the relative intensity of the first, second and third wavebands of the white beam.

De optische controle-eenheid ontvangt waarden van ten minste één lichtsensor. De controle-eenheid heeft verschillende voordelen zoals het assisteren bij het instellen en aanpassen van het witpunt, compensatie voor veroudering enz.The optical control unit receives values from at least one light sensor. The control unit has several advantages such as assisting with setting and adjusting the white point, compensation for aging etc.

De lichtsensor is bij voorkeur een multibandsensor of een veelvoud van sensoren voor verschillende golfbanden, waarbij de sensor geconfigureerd is om de intensiteit van golflengten te meten die omvat zijn in de eerste, tweede en derde golfbanden. De multibandsensor is bi j voorkeur geconfigureerd om een of gelijk welk verschil in het lichtspectrum tussen een laserlicht en een geconverteerde bundel te detecteren.The light sensor is preferably a multi-band sensor or a plurality of sensors for different wave bands, the sensor being configured to measure the intensity of wavelengths included in the first, second and third wave bands. The multiband sensor is preferably configured to detect any difference in the light spectrum between a laser light and a converted beam.

De optische controle-eenheid kan door middel van een opvouwbare spiegel, die in de optische baan van de witte bundel geplaatst is, zodanig licht ontvangen dat ongeveer 0,5% van het licht naar de lichtsensor gereflecteerd wordt. Het lage niveau van lichtverlies is een voordeel. De lichtsensor kan ten minste één zijn van een fotodiodesensor, fotoweerstand, organische fotoreceptor, spectrometer, fotoversterkers, CCD- of CMOS-sensoren.The optical control unit can receive light by means of a folding mirror, which is placed in the optical path of the white beam, in such a way that about 0.5% of the light is reflected to the light sensor. The low level of light loss is an advantage. The light sensor can be at least one of a photodiode sensor, photoresistor, organic photoreceptor, spectrometer, photo amplifiers, CCD or CMOS sensors.

Het projectiesysteem omvat bij voorkeur een verwerkingseenheid die geconfigureerd is om met de optische meeteenheid te communiceren. De verwerkingseenheid heeft een verwerkingseenheid zoals een microprocessor of een FPGA en kan derhalve rekenkundige berekeningen uitvoeren.The projection system preferably comprises a processing unit configured to communicate with the optical measuring unit. The processing unit has a processing unit such as a microprocessor or an FPGA and can therefore perform arithmetic calculations.

Bi j voorkeur is de opvouwbare spiegel geconfigureerd om in en uit de witte bundel te worden teruggetrokken en bij voorkeur is de opvouwbare spiegel op een actuator gemonteerd die door de verwerkingseenheid gereguleerd wordt.Preferably, the foldable mirror is configured to be retracted in and out of the white bundle, and preferably the foldable mirror is mounted on an actuator controlled by the processing unit.

Het golflengteconversie-element zendt licht uit op een zwaartepuntgolflengte <560 nm - een GRTZC < 16%.The wavelength conversion element emits light at a center of gravity wavelength <560 nm - a GRTZC <16%.

Licht dat wordt uitgezonden door het golflengteconversie-element kan een groengehalte hebben van > 65%.Light emitted by the wavelength conversion element can have a green content of> 65%.

Het groengehalte kan bijvoorbeeld < 75% zijn, optioneel < 80%.The green content can for example be <75%, optionally <80%.

Het kan voordelig zijn om een derde rodelaserbron te hebben die een derde bundel in de derde golfband uitzendt, waarbij de derde rodelaserbron een derde laserbesturing heeft daar dit meer controle geeft over het kleurengamma.It may be advantageous to have a third red laser source that emits a third beam in the third waveband, the third red laser source having a third laser control as this gives more control over the color gamut.

De onderhavige uitvinding is erg geschikt voor een 3-chipprojectorarchitectuur.The present invention is very suitable for a 3-chip projector architecture.

De eerste of derde golfband is breder dan de golfband van gelijk welke individuele laserbron, daar de lasers een smallere bandbreedte hebben.The first or third waveband is wider than the waveband of any individual laser source, since the lasers have a narrower bandwidth.

Blauw of blauwachtig licht kan uitgezonden worden van het golflengteconversie-element in de golfband 480-500 nm en de blauwe laser kan in de golfband 440-470 nm golflengte liggen.Blue or bluish light can be emitted from the wavelength conversion element in the wavelength 480-500 nm and the blue laser can be in the wavelength 440-470 nm wavelength.

Een roodgehalte is bij voorkeur < 30% en optioneel > 20%, waarbij de percentagewaarden betrekking hebben op relatieve energiebijdragen van het geconverteerde licht van het golflengteconversie-element in een bepaald golflengtebereik in vergelijking met het hele lichtspectrum van het golflengteconversie-element dat als 100% wordt genomen. Een groengehalte is een gedeelte van lichtspectrum van het licht dat van het golflengteconversie-element wordt uitgezonden dat in de groene golfband gaal.A red content is preferably <30% and optionally> 20%, the percentage values referring to relative energy contributions of the converted light from the wavelength conversion element in a given wavelength range compared to the entire light spectrum of the wavelength conversion element that is 100% is taken. A green content is a portion of light spectrum of the light emitted from the wavelength conversion element that gales into the green waveband.

De derde groene golfband kan in het bereik 495 - 575 nm zijn.The third green waveband can be in the range 495 - 575 nm.

Het GRTZC verwijst naar licht dat kleuren onverzadigd maakt en het kleurengamma kleiner maakt.The GRTZC refers to light that makes colors unsaturated and makes the color range smaller.

Een roodgehalte in een lichtbundel is het relatieve gedeelte van het golflengteconversie-element-spectrum dat in de rode golfband gaat. De rode golfband heeft licht van de rode laser en een toegevoegde hoeveelheid rood of roodachtig licht van het golflengteconversie-element voor het ontspikkelen, een bovenste limiet van het roodachtige licht wordt bereikt indien het kleurpunt van rood naar een kleiner kleurengamma beweegt.A red content in a light beam is the relative portion of the wavelength conversion element spectrum that goes into the red waveband. The red waveband has light from the red laser and an added amount of red or reddish light from the wavelength conversion element for development, an upper limit of the reddish light is reached if the color point moves from red to a smaller color gamut.

Het rode of roodachtige licht kan oranje licht in het bereik van 595 - 620 nm zijn.The red or reddish light can be orange light in the range of 595 - 620 nm.

Het Blauwe licht + Groene licht + Rode licht bedraagt tot 100% van het licht van het golfl engte convers i e-el ement.The Blue light + Green light + Red light is up to 100% of the light of the wavelength convers i e element.

Een scherpfilter kan verschaft worden voor het verminderen van lichtintensiteit van golflengtes in de golfband 570 - 600 nm. Het scherpfilter (370) kan geselecteerd worden om lichtintensiteit in het bereik van 10 - 15% of 10 - 20% te verminderen.A sharp filter can be provided for reducing light intensity of wavelengths in the wavelength 570 - 600 nm. The sharp filter (370) can be selected to reduce light intensity in the range of 10 - 15% or 10 - 20%.

Ten minste één variabel golfbandreductiefilter dat op een actuator gemonteerd is kan in de optische baan van de witte bundel verschaft worden, en waarbij een beweging van het variabele golfbandreductiefilter tussen een eerste en een tweede positie resulteert in een verandering van de uitgezonden golfband van de witte bundel van een eerste naar een tweede uitgezonden intensiteit, om zo een projectorwitpunt aan te passen.At least one variable waveband reduction filter mounted on an actuator can be provided in the optical path of the white beam, and wherein a movement of the variable waveband reduction filter between a first and a second position results in a change in the transmitted waveband of the white beam from a first to a second transmitted intensity, so as to adjust a projector white point.

Het variabele golfbandreductiefilter kan een eerste golfbandreductiefilter, een tweede golfbandreductiefilter of een derde golfbandreductiefilter zijn, zodanig dat het geconfigureerd is om de intensiteit van golflengtes te veranderen die respectievelijk in de eerste, tweede of derde golfbanden omvat zijn.The variable waveband reduction filter can be a first waveband reduction filter, a second waveband reduction filter or a third waveband reduction filter, such that it is configured to change the intensity of wavelengths included in the first, second or third wave bands, respectively.

Het of gelijk welk scherpfilter en het variabele golfbandreductiefilter kunnen gecombineerd zijn m gecombineerd variabel filter.The or any sharp filter and the variable waveband reduction filter can be combined with a combined variable filter.

Een eerste zijde van het variabele filter kan bekleed zijn met een smallebandscherpfilter en een tweede zijde van het filter is bekleed met een variabele golfbandreductiefilter.A first side of the variable filter can be coated with a narrow band sharp filter and a second side of the filter is coated with a variable waveband reduction filter.

Het variabele tweede golfbandreductiefilter kan geconfigureerd zijn om de intensiteit te verminderen van golflengtes die in het bereik van 510-570 nm omvat zijn.The variable second waveband reduction filter can be configured to reduce the intensity of wavelengths included in the range of 510-570 nm.

De actuator kan bestuurd worden door een verwerkingseenheid. De actuator kan een rotatieplatform voor het roteren van het variabele tweede golfbandreductiefilter om de optische as of ten minste één translatieplatform voor het bewegen van het variabele tweede golfbandreductiefilter in een richting loodrecht op de optische as omvatten.The actuator can be controlled by a processing unit. The actuator may comprise a rotation platform for rotating the variable second waveband reduction filter about the optical axis or at least one translation platform for moving the variable second waveband reduction filter in a direction perpendicular to the optical axis.

Het variabele tweede golfbandreductiefilter kan een bekleding omvatten die voorzien is van een patroon met een toegenomen dichtheid van groenreducerende patronen, waarbij de richting van de dichtheidstoename zodanig aan de bewegingsrichting van de actuator is aangepast dat de intensiteit van de tweede groene spectrale band aangepast kan worden.The variable second waveband reduction filter may comprise a coating provided with a pattern with an increased density of green-reducing patterns, the direction of the density increase being adapted to the direction of movement of the actuator such that the intensity of the second green spectral band can be adjusted.

Het variabele tweede golfbandreductiefilter kan ten minste één van een rechthoekige continue groenreductiebekleding die een lineaire, regelbare afname in het beklede gebied via translatie verschaft, een filter met een rechthoekige stapsgewi j/ereductiebekleding die een in stappen regelbare afname in het beklede gebied via translatie verschaft, een rondfilter dat lineaire, regelbare afname in het beklede gebied via rotatie verschaft of een rondfilter dat lineaire afname in stappen in het beklede gebied via een rotatie van het filter verschaft, omvatten.The variable second waveband reduction filter can have at least one of a rectangular continuous green reduction coating that provides a linear, controllable decrease in the coated area via translation, a filter with a rectangular stepwise reduction coating that provides a step-controlled decrease in the coated area via translation, a round filter that provides linear, controllable decrease in the coated area via rotation or a round filter that provides linear decrease in steps in the coated area via a rotation of the filter.

Het golflengteconversie-element is een fosfor aangezien fosforescerende stoffen een hoge vermogensklasse hebben, die bijvoorbeeld kan werken op 50 W/mnr. De fosforescerende stof kan bijvoorbeeld van het type YAG:Ce zijn voor een gele fosfor. Alternatief kan de fosfor van het type LUAG:Ce zijn voor een groen fosfor. Voor lagere vermogensklassen kunnen, bijvoorbeeld, Quantumdots (kwantumstippen) gebruikt worden voor het golfl engte convers i e-el ement.The wavelength conversion element is a phosphor since phosphorescent materials have a high power class that can operate at, for example, 50 W / m no. The phosphorescent material may, for example, be of the YAG: Ce type for a yellow phosphorus. Alternatively, the phosphorus may be of the LUAG: Ce type for a green phosphorus. For lower power classes, for example, Quantum dots (quantum dots) can be used for the wavelength conversion element.

De verwerkingseenheid is bij voorkeur geconfigureerd om te communiceren met de optische controle-eenheid voor het meten van de relatieve intensiteit van eerste, tweede en derde golflengtebanden van een witte bundel, waarbij de verwerkingseenheid verder geconfigureerd is om een verandering te berekenen in de besturingsniveaus van ten minste een van de eerste tot derde laserbundels en de besturingsniveaus van het ten minste ene variabele golfbandreductiefilter volgens de relatieve intensiteit van de eerste, tweede en derde golfbanden van de witte bundel om een witpuntverschuiving te regelen, en waarbij de eerste tot derde laserbesturingen onafhankelijk gereguleerd worden om zo de lichtintensiteit aan te passen van elk van een eerste en tweede blauwelaserbron onafhankelijk van de lichtintensiteit van een rodelaserbron.The processing unit is preferably configured to communicate with the optical control unit for measuring the relative intensity of first, second and third wavelength bands of a white beam, the processing unit being further configured to calculate a change in the control levels of at least at least one of the first to third laser beams and the control levels of the at least one variable waveband reduction filter according to the relative intensity of the first, second and third wavebands of the white beam to control a white point shift, and wherein the first to third laser controls are independently regulated so as to adjust the light intensity of each of a first and second blue laser source independently of the light intensity of a red laser source.

De optische controle-eenheid is bij voorkeur ingericht om verschillende bijdragen in enige, sommige of alle golfbanden te bewaken. De optische controle-eenheid kan ingericht zijn om zowel het laserlicht als de golflengteconversie-elementlichtbijdrage in de blauwe golfband te bewaken.The optical control unit is preferably arranged to monitor various contributions in any, some or all of the wavebands. The optical control unit may be arranged to monitor both the laser light and the wavelength conversion element light contribution in the blue waveband.

Een variabel blauw- en roodreductiefilter kan nog een verdere aanpasbaarheid verschaffen. Het variabele blauw- en roodreductiefilter reduceert verder het roodachtige en blauwachtige licht van het golflengteconversie-element dat in het rode en blauwe kanaal gaat. Het blauwen roodreductiefdter kunnen een actuator omvatten zodanig dat de hoeveelheid blauw en rood licht dat door het filter verzonden wordt, kan worden aangepast door de positie van het filter te bewegen.A variable blue and red reduction filter can provide further adaptability. The variable blue and red reduction filter further reduces the reddish and bluish light of the wavelength conversion element going into the red and blue channel. The blue and red-reducer can comprise an actuator such that the amount of blue and red light transmitted through the filter can be adjusted by moving the position of the filter.

Elke laserbron omvat een reeks individuele lasers, waarbij de intensiteit van elke individuele laser geregeld wordt door zijn laserbesturing en waarbij elke laser geconfigureerd is om gepulseerd te worden door zijn geassocieerde laserbesturing. Bundelhomogeniseringoptica kan verschaft worden alsook een ontspikkelingsmiddel.Each laser source comprises a series of individual lasers, wherein the intensity of each individual laser is controlled by its laser control and wherein each laser is configured to be pulsed by its associated laser control. Bundle homogenization optics can be provided as well as a stimulant.

De onderhavige uitvinding verschaft ook een optisch samenstel voor een lichtprojectiesysteem voor het genereren van een beeld met drie primaire kleuren, in het bijzonder blauw, groen, en rood, waarbij elke primaire kleur respectievelijk gedefinieerd wordt door een eerste, tweede en derde golfband, waarbij het optische samenstel voor gebruik met een eerste blauwelaserbron die een eerste bundel in een vierde golfband uitzendt, waarbij de eerste blauwelaserbron een eerste laserbesturing heeft, waarbij een tweede blauwelaserbron een tweede bundel met een centrale golflengte en een vijfde golfband uitzendt, waarbi j de tweede blauwelaserbron een tweede laserbesturing heeft, waarbij het samenstel het volgende omvat, een substraat met een golflengteconversie-element voor het uitzenden van licht op meerdere golflengten na absorptie van een lichtbundel bij een excitatiegolflengte binnen de vijfde golfband van de tweede blauwelaserbron, waarbi j het substraat in een optische baan van de tweede bundel is gepositioneerd zodanig dat licht dat door het golflengteconversie-element verzonden of erdoor gereflecteerd wordt, resulteert in emissie van een geconverteerde bundel met een golfband die ten minste de tweede en derde golfbanden omvat, - een bundelcombineermiddel voor het combineren van de gecombineerde eerste bundel en de geconverteerde bundel, welke combinatie resulteert in een witte bundel; met het kenmerk, dat het optische samenstel verder een optische controle-eenheid omvat voor het meten van de relatieve intensiteit van de eerste, tweede en derde golfbanden van de witte bundel.The present invention also provides an optical assembly for a light projection system for generating an image with three primary colors, in particular blue, green, and red, each primary color being respectively defined by a first, second and third waveband, the optical assembly for use with a first blue laser source that emits a first beam in a fourth waveband, the first blue laser source having a first laser control, wherein a second blue laser source emits a second beam with a central wavelength and a fifth waveband, with the second blue laser source second laser control, the assembly comprising the following, having a substrate with a wavelength conversion element for emitting light at a plurality of wavelengths after absorption of a light beam at an excitation wavelength within the fifth wavelength of the second blue laser source, the substrate being in an optical job of the second b undel is positioned such that light transmitted or reflected by the wavelength conversion element results in emission of a converted beam with a waveband comprising at least the second and third wavebands, - a beam combining means for combining the combined first beam and the converted bundle, which combination results in a white bundle; characterized in that the optical assembly further comprises an optical control unit for measuring the relative intensity of the first, second and third wavebands of the white beam.

Laserlicht van een derde rodelaserbron kan verschaft worden om een derde bundel van de derde golfband uit te zenden, waarbij de derde rodelaserbron een derde laserbesturing heeft. De onderhavige uitvinding verschaft een werkwijze voor het genereren van een beeld met een lichtprojectiesysteem met drie primaire kleuren, in het bijzonder blauw, groen, en rood, waarbij elke primaire kleur respectievelijk gedefinieerd is door een eerste, tweede en derde golfband, waarbi j de werkwijze het volgende omvat: - het genereren van laserlicht van een eerste blauwelaserbron die een eerste bundel van een vierde golfband uitzendt, waarbij de eerste blauwelaserbron een eerste laserbesturing heeft, - het genereren van laserlicht van een tweede blauwelaserbron die een tweede bundel uitzendt met een centrale golflengte en een vijfde golfband, waarbij de tweede blauwelaserbron een tweede laserbesturing heeft, - het genereren van een geconverteerde lichtbundel van een substraat met een golflengteconversie-element dat licht uitzendt op meerdere golflengten na absorptie van een lichtbundel bij een excitatiegolflengte binnen de vijfde golfband van de tweede blauwelaserbron, waarbij het substraat zodanig in een optische baan van de tweede bundel is gepositioneerd dat licht dat door het golflengteconversie-element uitgezonden of erdoor gereflecteerd wordt, leidt tot emissie van een geconverteerde bundel met een golfband die ten minste de tweede en derde golfbanden omvat, - het combineren van de gecombineerde eerste en derde bundel en de geconverteerde bundel, welke combinatie resulteert in een witte bundel; - gekenmerkt door het meten van de relatieve intensiteit van de eerste, tweede en derde golfbanden van de witte bundel.Laser light from a third red laser source can be provided to emit a third beam from the third waveband, the third red laser source having a third laser control. The present invention provides a method for generating an image with a light projection system with three primary colors, in particular blue, green, and red, wherein each primary color is respectively defined by a first, second and third waveband, the method being the following comprises: - generating laser light from a first blue laser source that emits a first beam from a fourth waveband, the first blue laser source having a first laser control, - generating laser light from a second blue laser source that emits a second beam with a central wavelength and a fifth waveband, the second blue laser source having a second laser control, - generating a converted light beam from a substrate with a wavelength conversion element that emits light at a plurality of wavelengths after absorption of a light beam at an excitation wavelength within the fifth waveband of the second blue laser source, where the substrate is positioned in an optical path of the second beam such that light emitted or reflected by the wavelength conversion element leads to emission of a converted beam with a waveband comprising at least the second and third wavebands, - combining the combined first and third bundles and the converted bundle, which combination results in a white bundle; - characterized by measuring the relative intensity of the first, second and third wavebands of the white bundle.

Laserlicht kan uit een derde rodelaserbron gegenereerd worden die een derde bundel van de derde golfband uitzendt, waarbi j de derde rodelaserbron een derde laserbesturing heeft. Gelijk welke van de laserbronnen kan een meervoudige individuele laser zijn die samen gecombineerd zijn en zi j kunnen door groepen laserbesturingen zodanig worden aangedreven dat bijvoorbeeld elke laserbesturing een verscheidenheid aan lasers kan aandrijven.Laser light can be generated from a third red laser source that emits a third beam from the third waveband, wherein the third red laser source has a third laser control. Any of the laser sources can be a multiple individual laser combined together and can be driven by groups of laser controls such that, for example, each laser control can drive a variety of lasers.

De tweede blauwelaserbron kan een UV- of een bi jna-UV-laserbron zijn en derhalve in de UV- of bi jna-UV-golflengtebereiken liggen. Dit laserlicht wordt door het golflengteconversie-element omgezet, zodat het specifieke golflengtebereik van het excitatielicht niet zo belangrijk is. Blauwe lasers van 440-470 nm golflengte zijn op dit moment een economische keuze.The second blue laser source can be a UV or a bna UV laser source and therefore lie in the UV or bna UV wavelength ranges. This laser light is converted by the wavelength conversion element, so that the specific wavelength range of the excitation light is not so important. Blue lasers of 440-470 nm wavelength are currently an economical choice.

Korte beschrijving van de tekeningenBrief description of the drawings

Figuur 1 toont een vergelijking tussen het REC709~kleurenspectrum en het DCI-kleurenspectrum.Figure 1 shows a comparison between the REC709 color spectrum and the DCI color spectrum.

Figuur 2 toont een gekend optisch spectrum van een witlichtbron die bestaat uit directe blauwe lasers en geel fosforescerende stof.Figure 2 shows a known optical spectrum of a white light source consisting of direct blue lasers and yellow phosphorescent material.

Figuur 3 toont het effect van een Philips-prisma.Figure 3 shows the effect of a Philips prism.

Figuur 4 toont schematisch het effect van een aanvullende filtering in het groen-rode overgangsinterval uitgevoerd met een scherpfilter.Figure 4 shows schematically the effect of an additional filtering in the green-red transition interval performed with a sharp filter.

Figuur 5 illustreert een uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding van optische sub-samenstellen en een lichtbron die in een projector geïntegreerd is.Figure 5 illustrates an embodiment according to the present invention of optical sub-assemblies and a light source integrated into a projector.

Figuur 6 illustreert een uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding van optische sub-samenstellen en een lichtbron die in een projector geïntegreerd is.Figure 6 illustrates an embodiment according to the present invention of optical sub-assemblies and a light source integrated into a projector.

Figuur 7 toont een vergelijking tussen het opüsche spectrum van een typische groene fosforescerende stof die gebruikt wordt in uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, zoals getoond in figuren 5 en 6, en een typische gele fosforescerende stof. Figuur 8 toont de spectrale kenmerken van een typische gele fosforescerende stof en een typische groene fosforescerende stof in het 575-600 nm interval volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.Figure 7 shows a comparison between the optical spectrum of a typical green phosphorescent substance used in embodiments of the present invention, as shown in Figures 5 and 6, and a typical yellow phosphorescent substance. Figure 8 shows the spectral characteristics of a typical yellow phosphorescent substance and a typical green phosphorescent substance in the 575-600 nm interval according to an embodiment of the present invention.

Figuur 9 toont het spectrum van een systeem 1) (blauwe lasers + gele fosforescerende stof + rode lasers).Figure 9 shows the spectrum of a system 1) (blue lasers + yellow phosphorescent + red lasers).

Figuur 10 toont het spectrum van een systeem 2) (blauwe lasers + groene fosforescerende stof + rode lasers) volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.Figure 10 shows the spectrum of a system 2) (blue lasers + green phosphorescent substance + red lasers) according to an embodiment of the present invention.

Figuur 11 toont DCI-kleurengamma en REC709-kleurengamma in de kleurruimte en respectievelijke tolerantievakken van primaire kleuren waarin het gamma van de groene fosforescerende stof met blauwe en rode laser in overeenstemming is met een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.Figure 11 shows DCI color gamut and REC709 color gamut in the color space and respective primary color tolerance boxes where the gamut of the green phosphorescent with blue and red laser is in accordance with an embodiment of the present invention.

Figuur 12 toont de groeneprimairekleurgolfband die gegenereerd is door groene en gele fosforescerende stoffen, waarbij het groene fosforspectrum in overeenstemming is met een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.Figure 12 shows the green primary color waveband generated by green and yellow phosphorescent materials, the green phosphor spectrum being in accordance with an embodiment of the present invention.

Figuur 13 toont het lichtspectrum van het licht dat is uitgezonden door de gele en groene fosforescerende stof volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.Figure 13 shows the light spectrum of the light emitted by the yellow and green phosphorescent material according to an embodiment of the present invention.

Figuur 14 toont de rodeprimairekleurgolfband die gegenereerd is door gele en groene fosforescerende stof volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.Figure 14 shows the red primary color waveband generated by yellow and green phosphorescent material according to an embodiment of the present invention.

Figuur 15 toont het spectrum van de witte bundel in de projector stroomopwaarts voorafgaand aan het binnentreden van de beeldvormer.Figure 15 shows the spectrum of the white beam in the projector upstream prior to entering the imager.

Figuur 16 toont een gekend systeem met op bundel-étendue gebaseerde werkwijze voor gebruik met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.Figure 16 shows a known system with bundle-edendue-based method for use with embodiments of the present invention.

Figuur 17 toont de toevoeging van een sensor en regelaar die terugkoppelcontrole verschaften van de besturingen naar de uitvoeringsvorm getoond in figuur 5.Figure 17 shows the addition of a sensor and controller that provided feedback control from the controls to the embodiment shown in Figure 5.

Figuur 18 toont een voorbeeld van de gevoeligheidsbereiken van de multibandsensor zoals beschreven onder verwijzing naar figuur 17 volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.Figure 18 shows an example of the sensitivity ranges of the multi-band sensor as described with reference to Figure 17 according to an embodiment of the present invention.

Figuur 19a - 19e illustreren verschillende uitvoeringsvormen van een variabele golfbandreductiefilter.Figures 19a - 19e illustrate various embodiments of a variable waveband reduction filter.

Figuur 20 toont de uitzending van een groen variabelereductiefilter die gecombineerd is met een scherpfilter in overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.Figure 20 shows the transmission of a green variable reduction filter combined with a sharp filter in accordance with embodiments of the present invention.

DefinitiesDefinitions

In deze beschrijving wordt een onderscheid gemaakt tussen de primaire kleuren van een standaard kleurengamma zoals REC 709 en een breder kleurengamma zoals DCI. DCI is echter slechts één voorbeeld van een breder kleurengamma. De uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kunnen worden gebruikt voor andere bredere kleurengamma’s, bijvoorbeeld voor een nieuw en veranderd DCI-kleurengamma, of, in een ander voorbeeld, naar kleurengamma's die dichter naar Rec-2020 bewegen, hetgeen op zich schijnbaar onbereikbaar is in zijn strikte definitie omdat het monochromatische primaire kleuren vereist die momenteel alleen mogelijk zijn met enkel lasers in elke primaire kleur.In this description, a distinction is made between the primary colors of a standard color range such as REC 709 and a wider color range such as DCI. However, DCI is just one example of a wider color gamut. The embodiments of the present invention can be used for other wider color gamut, for example, for a new and changed DCI color gamut, or, in another example, for color gamut moving closer to Rec-2020, which in itself is apparently unattainable in its strict definition because it requires monochromatic primary colors that are currently only possible with only lasers in each primary color.

In een projectiesysteem, is de definitie van een primaire kleur ingewikkeld omdat het afhankeli jk is van waar in de optische baan de primaire kleur gedefinieerd wordt, dat wil zeggen in elk kleurkanaal, ter hoogte van de lichtmodulatorinrichtingen, stroomopwaarts van de lichtmodulatorinrichtingen of bij de uitgang van de projector. Het is vaak zo in projectiesysternen dat de drie primaire kleuren rood, groen en blauw zijn.In a projection system, the definition of a primary color is complicated because it depends on where in the optical path the primary color is defined, i.e. in each color channel, at the height of the light modulator devices, upstream of the light modulator devices or at the output of the projector. It is often the case in projection systems that the three primary colors are red, green and blue.

In optische termen wordt een primaire kleur gedefinieerd als "Eén kleurelement van drie kleuren, in een additief beeldvormingssysteem, die in verschillende verhoudingen gecombineerd kunnen worden om enige andere kleur te produceren." Elke primaire kleur wordt verder gedefinieerd, volgens een standaard, bijvoorbeeld DCI-standaard, door een golfbandbereik.In optical terms, a primary color is defined as "One color element of three colors, in an additive imaging system, that can be combined in different proportions to produce any other color." Each primary color is further defined, according to a standard, e.g. DCI standard, through a waveband range.

Het is belangrijk op te merken dat een primaire kleur ook gedefinieerd is in een standaard via haar kleurcoördinaten. Een bepaalde golfband en een bepaalde spectrale distributie binnen deze golfband kan een bepaalde groep kleurcoördinaten creëren die gelijk is aan die welke gedefinieerd is in een standaard. Bijvoorbeeld kan de groep twee kleurcoördinaten omvatten zoals (x,y), die de kleurpunt bepalen.It is important to note that a primary color is also defined in a standard through its color coordinates. A certain waveband and a certain spectral distribution within this waveband can create a certain group of color coordinates that is the same as that defined in a standard. For example, the group can include two color coordinates such as (x, y) that determine the color point.

Er bestaan echter verschillende oplossingen met verschillen in golfband en spectrale distributies die dezelfde kleurcoördinaten kunnen creëren, die soms een “metamerisme” genoemd worden.There are, however, different solutions with differences in waveband and spectral distributions that can create the same color coordinates, sometimes referred to as "metamerism."

Witpunt wordt, in additieve beeldvormingssystemen, gedefinieerd als "de kleur (of kleurcoördinaten en luminantie) die wordt geproduceerd wanneer aan het systeem de maximale RGB-codewaarden worden gestuurd die het kan accepteren", zoals gedefinieerd in Color and Mastenng for Digital Cinema door Glenn Kennel, 2006, ISBN-10: 0240808746. Verder specificeert het boek "DCI-specificaties en SMPTE-standaard voor schermluminantie en -chromaticiteit”, dat de witpunt gedefinieerd wordt als hebbende kleurcoördinaten [0,314 0,351], Deze definitie van witpunt is echter optioneel en de definitie is verder afhankelijk van de gebruikte standaard.In additive imaging systems, white point is defined as "the color (or color coordinates and luminance) that is produced when the system is sent the maximum RGB code values it can accept" as defined in Color and Mastenng for Digital Cinema by Glenn Kennel , 2006, ISBN-10: 0240808746. Furthermore, the book "DCI specifications and SMPTE standard for screen luminance and chromaticity" specifies that the white point is defined as having color coordinates [0.314 0.351]. However, this definition of white point is optional and the definition also depends on the standard used.

De definitie van witpunt is afhankelijk van de toepassing. Daarom maken we onderscheid tussen de witpunt van de projector (of oorspronkelijke witpunt), en de streefwitpunt. We definiëren de witpunt van de projector (oorspronkelijke witpunt), als de streefwitpunt wanneer alle drie de kleurkanalen hun maximale niveau verschaffen. De streefwitpunt is de standaard die de projector zou moeten bereiken.The definition of white point depends on the application. That is why we distinguish between the white point of the projector (or original white point) and the target white point. We define the white point of the projector (original white point) as the target white point when all three color channels provide their maximum level. The target white point is the standard that the projector should reach.

De witpunt verschuift als de verschuiving van de witpunt van de projector met de tijd of met het dimmen van de verlichtingsniveaus.The white point shifts as the offset of the projector's white point with time or with the lighting levels dimmed.

Op soortgelijke wijze definiëren we streef primaire kleuren als de primaire kleuren die door de standaard gedefinieerd worden, dat wil zeggen DCI-standaard, en de primaire kleuren (of oorspronkelijke primaire kleuren) van de projector als de primaire kleuren die aan elk kleurkanaal of lichtmodulatorinrichting verschaft worden. Oorspronkelijke primaire kleuren hebben dus geen elektronische correctie.Similarly, we define target primary colors as the primary colors defined by the standard, i.e., DCI standard, and the primary colors (or original primary colors) of the projector as the primary colors provided to each color channel or light modulator device. to become. Original primary colors therefore have no electronic correction.

Het is duidelijk dat de primaire kleuren van de projector de witpunt van de projector definiëren, alhoewel de streef primaire kleuren echter niet per se de streefwitpunt definiëren.It is clear that the primary colors of the projector define the white point of the projector, although the target primary colors do not necessarily define the target white point.

Een spectraal zwaartepunt is een maatregel die in digitale signaalverwerking gebruikt wordt om een spectrum te karakteriseren. Het geeft aan waar het "zwaartepunt" van het spectrum ligt.A spectral center of gravity is a measure that is used in digital signal processing to characterize a spectrum. It indicates where the "center of gravity" of the spectrum is.

Het wordt berekend als het gewogen gemiddelde van de frequenties die in het signaal aanwezig zijn, bepaald met een Fourier-transformatie, met hun grootte als de gewichten.It is calculated as the weighted average of the frequencies present in the signal, determined with a Fourier transformation, with their magnitude as the weights.

Zwaartepuntgolflengte verschilt van de piekgolflengte, vooral omdat fosforspectra zich vaak asymmetrisch rond de piek met een langere staart in hogere golflengten bevinden.Center of gravity wavelength differs from the peak wavelength, mainly because phosphorus spectra are often located asymmetrically around the peak with a longer tail in higher wavelengths.

Het zwaartepunt is nuttiger dan de piek omdat het groene golfbandkanaal een zeker breed interval van het fosforspectrum inneemt, zodat de gerealiseerde "dominante golflengte", die de desbetreffende kleurpunt, dat wil zeggen voor DCI-compatibiliteit. bepaalt, meer gekoppeld zou moeten worden aan de zwaartepuntgolflengte dan aan de piekgolflengte.The center of gravity is more useful than the peak because the green waveband channel occupies a certain broad interval of the phosphor spectrum, so that the "dominant wavelength" achieved, which is the respective color point, i.e. for DCI compatibility. should be coupled more to the center of gravity wavelength than to the peak wavelength.

Het zwaartepunt van een fosforspectrum is nauwkeurig te voorspellen hoe de kleurpunt zou verplaatsen op een CIE-kleurdiagram en of deze bijvoorbeeld het DCI-punt overschrijdt. En over het algemeen zijn groene fosforescerende stoffen zijn beter dan deze dan gele fosforescerende stoffen vanwege de lagere zwaartepuntgolflengte.The center of gravity of a phosphor spectrum can be accurately predicted how the color point would move on a CIE color chart and whether it exceeds the DCI point, for example. And in general, green phosphorescent materials are better than these than yellow phosphorescent materials due to the lower center of gravity wavelength.

Een "golflengteconversie-element" ontvangt licht van een lichtbron, zoals een blauwe laser en zendt licht uit bij verschillende golflengten. Dergelijke elementen kunnen worden gemaakt met een fosforescerende stof, met quantumdots of fluorescente kleurstoffen. Quantumdotsplaten/-films kunnen rond 5 W/cm2 laservermogenverlichting doorstaan.A "wavelength conversion element" receives light from a light source, such as a blue laser, and emits light at different wavelengths. Such elements can be made with a phosphorescent substance, with quantum dots or fluorescent dyes. Quantum dot plates / films can withstand around 5 W / cm2 laser power illumination.

Quantum Dots worden bij voorkeur gekoeld, bijvoorbeeld door een fluïdum zoals lucht of een vloeistof. Quantumdots kunnen in een aanzienlijk kleinere band uitzenden dan fosforescerende stoffen. Dit maakt bijvoorbeeld 3D~projectoren mogelijk. Zo kan men "6P"-kleinebandquantumdots gebruiken, bijvoorbeeld met 100% groene inhoud. Maar zelfs met dergelijke quantumdots kan het belangrijk zijn om witpunt in te stellen of aan te passen en om een multibandsensor met een controle- en regelaar en/of verwerkingseenheid te gebruiken.Quantum Dots are preferably cooled, for example by a fluid such as air or a liquid. Quantum dots can emit in a considerably smaller band than phosphorescent substances. This makes 3D ~ projectors possible, for example. For example, one can use "6P" small band quantum dots, for example with 100% green content. But even with such quantum dots, it can be important to set or adjust the white point and to use a multi-band sensor with a control and controller and / or processing unit.

Uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding verschaffen een laser + golflengte converter die fosfor of iets anders is met de voorwaarde dat het emissiespectrum van de golflengteconverter dezelfde is als die welke gespecificeerd is in het octrooi.Embodiments of the present invention provide a laser + wavelength converter that is phosphorus or something else with the condition that the emission spectrum of the wavelength converter is the same as that specified in the patent.

Kleurafstemming in uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding omvat het verwijderen van overtollig groen licht dat wordt gegenereerd door een blauwe laser en geel fluorescerende verlichting voordat het licht in de inrichting gaat, voor een betere koeling en minder verlies van de contrastverhouding en bitniveaus. Een geel scherpfilter kan nodig zijn om een wittekleurgamma zoals een DCI-kleurengammate maken.Color matching in embodiments of the present invention includes removing excess green light generated by a blue laser and yellow fluorescent lighting before the light enters the device, for better cooling and less loss of the contrast ratio and bit levels. A yellow sharp filter may be needed to create a white color gamut such as a DCI color gammate.

Groene golflengteconversie-elementen, zoals op basis van een fosforescerende stof, verschaften onmiddellijk een verlichting met een breed kleurengamma zoals DCI en met een gebalanceerde witpunt, zoals de DCI-witpunt door het voorzien van de juiste laservermogens. Dit heeft dezelfde voordelen als de Kleurafstemming met de toevoeging dat het efficiënter is.Green wavelength conversion elements, such as based on a phosphorescent material, immediately provided illumination with a wide color gamut such as DCI and with a balanced white point, such as the DCI white point, by providing the correct laser power. This has the same advantages as the Color Matching with the addition that it is more efficient.

Uitbreiding van beide concepten naar meerkanaalsprojectoren verschaft een voordeel dat verlichtingsuitlijning van de witpunt bijvoorbeeld, kan worden uitgevoerd.Extending both concepts to multi-channel projectors provides an advantage that illumination alignment of the white point, for example, can be performed.

Beschrijving van de uitvoeringsvoorbeeldenDescription of the exemplary embodiments

Uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding hebben als doel om de kleurprestatie van een projectiesysteem te koppelen aan een streefkleurengamma zoals gegeven door DCI, of groter met lage of minimale lichtverliezen.Embodiments of the present invention aim to link the color performance of a projection system to a target color gamut as given by DCI, or greater with low or minimal light losses.

In één uitvoeringsvorm wordt een laserfosforlichtbron voorgesteld voor een 3-chipprojector bestaande uit, of omvattende: • Eén of meer directe blauwe lasers • Eén of meer blauwe lasers, waaronder optioneel UV- of ultra-UV-laser om een groenegolflengteconversie-element zoals een groene fosforescerende stof te exciteren • Eén of meer optionele directe rode lasers • Eén of meer bundel combi neermiddelen om de verschillende kleurbij dragen te combineren tot een witte lichtbundel die aan een beeldvormingsprocessor wordt verschaft. • Optioneel ten minste een primair beweegbaar golfbandreductiefilter, bij voorkeur blauw of rood.In one embodiment, a laser phosphor light source is proposed for a 3-chip projector consisting of, or comprising: • One or more direct blue lasers • One or more blue lasers, including optional UV or ultra-UV laser around a green wavelength conversion element such as a green excite phosphorescent material • One or more optional direct red lasers • One or more bundle of combining means to combine the different color contributions into a white light beam provided to an imaging processor. • Optionally at least one primary movable waveband reduction filter, preferably blue or red.

In een andere uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding, wordt een laserfosfor voorgesteld voor een 3-chipprojector, omvattende: • Eén of meer directe blauwe lasers • Eén of meer blauwe lasers, waaronder optioneel UV- of ultra-UV-laser om een golflengteconversie-element zoals een fosforescerende stof te exciteren om een lichtstraal te generen met een golfbandconversie-element dat ten minste één primaire kleur omvat, zoals gele fosfor • Optioneel één of meer directe rode lasers • Eén of meer bundelcombineermiddelen om de verschillende kleurbij dragen te combineren tot een witte lichtbundel die aan een beeldvormingsprocessor wordt verschaft. • Eventueel ten minste een primair beweegbaar kleurgolfbandreductiefilter, in het bijzonder groen, blauw of rood.In another embodiment of the present invention, a laser phosphor is proposed for a 3-chip projector, comprising: • One or more direct blue lasers • One or more blue lasers, including optional UV or ultra-UV laser around a wavelength conversion element such as a phosphorescent substance to generate a light beam with a waveband conversion element comprising at least one primary color, such as yellow phosphor • Optionally one or more direct red lasers • One or more beam combining means to combine the different color contributions to form a white one light beam provided to an imaging processor. • Optionally at least one primary movable color waveband reduction filter, in particular green, blue or red.

Deze tweede uitvoeringsvorm zal na de beschrijving van de eerste uitvoeringsvorm worden beschreven.This second embodiment will be described after the description of the first embodiment.

Figuren 5 en 6 illustreren twee uitvoeringsvormen volgens de onderhavige uitvinding van optische sub-samenstellen en een lichtbron die in een projector geïntegreerd is, met gebruik van dichroïsche spiegelcomponenten als bundelcombineermiddelen in de verlichtingsbron, waarbij andere voorbeelden van soortgelijke inrichtingen begrepen kunnen worden begrepen door de vakman.Figures 5 and 6 illustrate two embodiments according to the present invention of optical sub-assemblies and a light source integrated into a projector, using dichroic mirror components as beam combining means in the lighting source, other examples of similar devices being understood by those skilled in the art .

Figuur 5 toont besturingen 2, 4, 6 verschaft respectievelijk voor een blauwe laser 3, een blauwe laser 5 en rode laser 7. Elke laser kan gemaakt worden van een groep lasers waarvan de bundels gecombineerd worden in een uitgangsbundel. De blauwe laser 2 zendt licht 2' in het golflengtebereik 440 - 470 nm invallend op een golflengteconversie-element 8, ofwel in transmissie (niet getoond) of reflectie. Voor de golflengteconversie-elementexcitatie kan dit bereik worden uitgebreid om UV-golflengtebereiken te omvatten. De rode laser kan uitzenden in het bereik 630-650 nm hoewel langere golflengten eveneens geschikt zijn. Eventueel worden verzameloptica 9 verschaft voor het verzamelen van het uitgezonden golflengteconversie-elementlicht, bijvoorbeeld fosforlicht. Het golflengteconversie-element 8 kan een groene fosforescerende stof zijn zoals hieronder beschreven. De op basis van een golf omgezette lichtbundel 2" uitgezonden door het golflengteconversie-element 8 wordt, bijvoorbeeld door middel van dichroïsche spiegels 10 en 11, gericht op homogeniseeroptica 12 die dient om een uniform rechthoekige witte bundel te creëren met een bepaalde halve kegelhoek die wordt afgebeeld op de ene of meer lichtventielen in de beeldvormingsprocessor. Voorbeelden van homogeniseeroptica zijn groepen van vlieg-ooglenzen ("fly-eye lenses”) of ook wel lichtstaven. Blauwe laser 5 en rode laser 7 zenden bundels 5' en 7' uit die gericht zijn op het ontspikkelen van optica 13 via een dichroïsche spiegel 30. De gecombineerde bundels 5’ en T worden gericht naar de homogeniseeroptica 12, bijvoorbeeld via dichroïsche spiegel 11. De uitvoer van de homogeniseeroptica 12 is een witte bundel 14 die invalt op een beeldvormingsprocessor met inbegrip van een TIR-prisma- en Philips-prismastructuur, 16 bijvoorbeeld, die het witte licht in drie primaire kleuren splitst zoals rode, groene en blauwe bundels die elk invallen op een lichtventiel 18a, 18b, 18C zoals een DMD. Gereflecteerde licht van de DMD's dat gemoduleerd is overeenkomstig een beeld zoals een video, wordt hervormd door de TIR-prisma- en Philips-prismastructuur 16 om de projectiebundel 19 te vormen die wordt gericht door een projectielens 20.Figure 5 shows controls 2, 4, 6 provided respectively for a blue laser 3, a blue laser 5 and red laser 7. Each laser can be made from a group of lasers whose bundles are combined in an output beam. The blue laser 2 transmits light 2 'in the wavelength range 440 - 470 nm incident on a wavelength conversion element 8, either in transmission (not shown) or in reflection. For the wavelength conversion element excitation, this range can be extended to include UV wavelength ranges. The red laser can emit in the range 630-650 nm although longer wavelengths are also suitable. Optionally, collection optics 9 are provided for collecting the transmitted wavelength conversion element light, e.g. phosphor light. The wavelength conversion element 8 can be a green phosphorescent substance as described below. The wave-converted light beam 2 "emitted by the wavelength conversion element 8 is directed, for example by means of dichroic mirrors 10 and 11, to homogenization optics 12 which serves to create a uniformly rectangular white beam with a certain half-cone angle that is displayed on one or more light valves in the imaging processor Examples of homogenizing optics are groups of fly-eye lenses (also called light bars). Blue laser 5 and red laser 7 emit beams 5 'and 7' directed to the development of optics 13 via a dichroic mirror 30. The combined beams 5 'and T are directed to the homogenizing optics 12, for example via dichroic mirror 11. The output of the homogenization optics 12 is a white beam 14 that impinges on an imaging processor including a TIR prism and Philips prism structure, 16 for example, which splits the white light into three primary colors such as red, green and blue beams each incident on a light valve 18a, 18b, 18C such as a DMD. Reflected light from the DMDs that is modulated in accordance with an image such as a video is reformed by the TIR prism and Philips prism structure 16 to form the projection beam 19 directed by a projection lens 20.

Figuur 6 toont een verdere uitvoeringsvorm met besturingen 2, 4, 6 verschaft respectievelijk voor een blauwe laser 3, een blauwe laser 5 en rode laser 7. De rode laser kan uitzenden in het bereik 630 - 650 nm hoewel langere golflengten eveneens geschikt zijn. De blauwe laser 2 zendt licht 2' uit in het golflengtebereik 440-470 nm invallend op een golflengteconversie-element 8, ofwel in transmissie (niet getoond) of reflectie. Voor de golflengteconversie-elementexcitatie kan dit bereik worden uitgebreid om UV-golflengtebereiken te omvatten. Eventueel worden verzameloptica 9 verschaft voor het verzamelen van het uitgezonden golflengteconversie-elementlicht, bijvoorbeeld fosforlicht. Het golflengteconversie-element 8 kan een groene fosforescerende stof zijn zoals hieronder beschreven is. De op basis van een golf omgezette lichtbundel 2" die uitgezonden wordt door het golflengteconversie-element 8, wordt gericht, bijvoorbeeld door middel van dichroïsche spiegels 9 en 11 op homogeniseeroptica 12 die dient om een uniform rechthoekige witte bundel te creëren met een bepaalde halve kegelhoek die wordt afgebeeld op de ene of meer lichtventielen in de beeldprocessor. Voorbeelden van homogeniseeroptica zijn groepen van vlieg-ooglenzen (“fly-eye lenses”) of ook wel lichtstaven. Blauwe laser 5 in het golflengtebereik 440 - 470 nm en rode laser 7 in het golflengtebereik 630 - 650 nm zenden bundels 5’ en 7’ uit, die zijn gericht op het ontspikkelen van optica 13 via een dichroïsche spiegel 9. De gecombineerde bundels 5’ en 7' zijn gericht op de homogeniseeroptica 12, bijvoorbeeld via dichroïsche spiegel 11. De uitvoer van de homogeniseeroptica 12 is een witte bundel 14 die invalt op een beeldprocessor met inbegrip van een TIR-prisma en Philips-prismastructuur, 16 bijvoorbeeld, die het witte licht in drie primaire kleuren splitst zoals rode, groene en blauwe bundels die elk invallen op een lichtventiel 18a, 18b, 18C zoals een DMD. Gereflecteerd licht van de DMD's dat gemoduleerd is overeenkomstig een beeld zoals een video wordt hervormd door de TIR-prisma- en Philips-prismastructuur 16 om de projectiebundel 19 te vormen die wordt gericht door een projectielens 20.Figure 6 shows a further embodiment with controls 2, 4, 6 provided respectively for a blue laser 3, a blue laser 5 and red laser 7. The red laser can emit in the range 630 - 650 nm although longer wavelengths are also suitable. The blue laser 2 emits light 2 'in the wavelength range 440-470 nm incident on a wavelength conversion element 8, either in transmission (not shown) or in reflection. For the wavelength conversion element excitation, this range can be extended to include UV wavelength ranges. Optionally, collection optics 9 are provided for collecting the transmitted wavelength conversion element light, e.g. phosphor light. The wavelength conversion element 8 can be a green phosphorescent substance as described below. The wave-converted light beam 2 "emitted by the wavelength conversion element 8 is directed, for example by means of dichroic mirrors 9 and 11, to homogenizing optics 12 which serves to create a uniformly rectangular white beam with a specific half-cone angle that is displayed on one or more light valves in the image processor Examples of homogenizing optics are groups of fly-eye lenses (also called light bars) Blue laser 5 in the wavelength range 440 - 470 nm and red laser 7 in the wavelength range 630 - 650 nm emit beams 5 'and 7' directed to the development of optics 13 via a dichroic mirror 9. The combined beams 5 'and 7' are directed to the homogenizing optics 12, for example via dichroic mirror 11 The output of the homogenizing optics 12 is a white beam 14 incident on an image processor including a TIR prism and Philips prism structure, 16 at example, which splits the white light into three primary colors such as red, green, and blue beams that each impinge on a light valve 18a, 18b, 18C such as a DMD. Reflected light from the DMDs that is modulated in accordance with an image such as a video is reformed by the TIR prism and Philips prism structure 16 to form the projection beam 19 directed by a projection lens 20.

Merk op dat er in figuren 5 en 6 geen bijkomend scherpfilter getoond is in of in de buurt van de beeldprocessor, omdat het een van de doelen is van uitvoeringsvormen van deze uitvinding om de verliezen te minimaliseren door het vermijden van de aanwezigheid van een scherpfilter in geval van DCI-compatibiliteit. Een scherpfilter kan echter worden gebruikt in sommige uitvoeringsvormen, hoewel dit minder voorkeur heeft.Note that no additional sharp filter is shown in or near the image processor in Figures 5 and 6, since it is one of the objectives of embodiments of this invention to minimize losses by avoiding the presence of a sharp filter in case of DCI compatibility. However, a sharp filter can be used in some embodiments, although this is less preferred.

In geval van vereisten van zelfs een breder kleurengamma, kan het bijkomende scherpfilter echter nog steeds worden geïntroduceerd, bijvoorbeeld bij de ingang van de TIR- en Philips-prismastructuur, echter opnieuw met lagere filterverliezen dan voor een geval uit de stand van de techniek.However, in the case of requirements of even a wider color gamut, the additional sharp filter can still be introduced, for example at the entrance of the TIR and Philips prism structure, but again with lower filter losses than for a prior art case.

De eerste stap die kan worden gebruikt met elk van de uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding zoals getoond in figuren 5 en 6, is om een fosforescerende stof met een specifiek spectrum te gebruiken, anders dan het zogenaamde gelefosforspectrum, zoals van een YAG:Ce-fosfor, in combinatie met directe blauwe lasers en directe rode lasers teneinde de lichtverliezen tot een minimum te beperken. De spectrale vermogensverdeling van het door de fosforescerende stof uitgezonden licht onder 440 - 470 nm excitatie van de blauwe laser 2 van figuur 5 of 6, heeft een piekgolflengte die verschoven is naar lagere golflengten vergeleken met wat gewoonlijk "gele fosforescerende stof' genoemd is en dat beschreven was ten opzichte van de stand van de techniek. Aangezien de piekgolflengte hiervan verschoven is naar lagere golflengten, zal dit type fosforescerende stof een "groene fosforescerende stof' genoemd worden.The first step that can be used with any of the embodiments of the present invention as shown in Figures 5 and 6 is to use a phosphorescent substance with a specific spectrum, other than the so-called gel phosphorus spectrum, such as from a YAG: Ce phosphor , in combination with direct blue lasers and direct red lasers in order to minimize light losses. The spectral power distribution of the light emitted by the phosphorescent under 440 - 470 nm excitation of the blue laser 2 of Figs. 5 or 6, has a peak wavelength shifted to lower wavelengths compared to what is commonly called "yellow phosphorescent" and that relative to the prior art, since its peak wavelength has shifted to lower wavelengths, this type of phosphorescent material will be referred to as a "green phosphorescent material."

Een geschikte "groene fosforescerende stof' voor het verminderen of minimaliseren van verliezen in uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding zoals een belichtingssysteem zoals hierboven beschreven met betrekking tot figuren 5 of 6, moet de volgende voorwaarden bereiken met betrekking tot het spectrum: • Zwaartepuntgolflengte < 560 nm • Groengehalte > 65% • GRTZC < 16%A suitable "green phosphorescent agent" for reducing or minimizing losses in embodiments of the present invention such as an illumination system as described above with respect to Figures 5 or 6, must achieve the following conditions with respect to the spectrum: • Center of gravity wavelength <560 nm • Green content> 65% • GRTZC <16%

De eerste golfband kan - optioneel - breder zijn dan de golfband van gelijk welke individuele laserbron. Uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding staan bovendien het toevoegen toe van blauwachtig licht van een golflengteconversie-element, zoals een fosforescerende stof of quantumdots, die een bredere golfband toestaat. Een dergelijke golfband kan bijvoorbeeld 480 - 500 nm zijn. Een aantal lasergolflengten kan gecombineerd worden wanneer een reeks lasers gebruikt wordt. Ten tweede kan cyaan fosforlicht van 480-500 nm worden toegevoegd.The first waveband can - optionally - be wider than the waveband of any individual laser source. In addition, embodiments of the present invention allow the addition of bluish light from a wavelength conversion element, such as a phosphorescent substance or quantum dots, that allows a wider waveband. Such a waveband can for instance be 480-500 nm. A number of laser wavelengths can be combined when a series of lasers is used. Secondly, cyan phosphor light of 480-500 nm can be added.

Voorbeelden van geschikt groene fosforescerende stoffen die voldoen aan de vereisten die hierboven beschreven zi jn omvatten:Examples of suitable green phosphorescent substances that meet the requirements described above include:

LuAG:Ce type fosforescerende stoffen zoals: de Lu3A15012:Ce uit het artikel hieronder: http://www.chemistryviews.org/details/ezine/7897011/The Future_of_Lighting.html • De GNYAG3557 uit de Intematix-portefeuille http : //www.intematix. com/ uploads/Phosphor%20F amily %20S heets/NY AGS ingleSheet. pdfLuAG: Ce type of phosphorescent substances such as: the Lu3A15012: Ce from the article below: http://www.chemistryviews.org/details/ezine/7897011/The Future_of_Lighting.html • The GNYAG3557 from the Intematix portfolio http: // www .intematix. com / uploads / Phosphor% 20F amily% 20S hot / NY AGS ingleSheet. pdf

De tweede blauwelaserbron kan zich ook in de UV- of bijna-UV-golflengtebereiken bevinden. Dit laserlicht wordt omgezet door het golflengteconversie-element, zodat het specifieke golflengtebereik van het excitatielicht niet zo belangrijk is. Blauwe lasers van 440 - 470 nm golflengte zijn op dit moment een economische keuze.The second blue laser source can also be in the UV or near-UV wavelength ranges. This laser light is converted by the wavelength conversion element, so that the specific wavelength range of the excitation light is not so important. Blue lasers of 440 - 470 nm wavelength are currently an economical choice.

Het roodgehalte is bij voorkeur < 30% en optioneel > 20%.The red content is preferably <30% and optionally> 20%.

De percentagewaarden hebben betrekking op de relatieve energiebijdragen van het middels fosforescerende stof omgezette licht in een bepaald golflengtebereik vergeleken met het gehele fosforlichtspectrum dat als 100% genomen is.The percentage values refer to the relative energy contributions of the light converted by phosphorescent in a certain wavelength range compared to the entire phosphor light spectrum that is taken as 100%.

Het groengehalte is het deel van het golflengteconversie-element-lichtspectrum, bijvoorbeeld fosfor- of quantumdots-lichtspectrum voor gebruik ik de groene golfband, vandaar dat dit bij voorkeur een aanzienlijk percentage is zoals > 65%. Een grotere hoeveelheid betekent een hogere lichtopbrengst aan het einde. De groene golfband is optioneel 495 - 575 nm als een voorbeeld. Dit licht is vooral bedoeld om te worden gemoduleerd door het lichtventiel in het groene kleurkanaal. GRTZC is het “Groen-Rode-Transitiezone-Gehalte ("Green-Red Transition Zone Content”), dat licht van een golflengtebereik is waarvan veel verliezen optreden in het Philips-prisma en/of enig aanvullend scherpfilter. Dit licht behoort niet erg goed tot noch de groene noch rode golfband omdat het typischerwijze de kleuren onverzadigd maakt en het kleurengamma kleiner maakt. Uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding gebruiken een groenegolflengteconversie-element, zoals een groene fosforescerende stof of groene quantumdots op een zodanige wi jze dat er minder hoeveelheid van dit soort licht is dan de gele fosforescerende stof van de stand van de techniek.The green content is the part of the wavelength conversion element light spectrum, for example phosphor or quantum dots light spectrum before using the green waveband, hence this is preferably a considerable percentage such as> 65%. A larger amount means a higher light output at the end. The green waveband is optionally 495 - 575 nm as an example. This light is primarily intended to be modulated by the light valve in the green color channel. GRTZC is the "Green-Red-Transition Zone Content", which is light of a wavelength range with many losses occurring in the Philips prism and / or any additional sharp filter. This light does not belong very well to neither the green nor red waveband because it typically makes the colors unsaturated and the color gamut smaller. Embodiments of the present invention use a green wavelength conversion element, such as a green phosphorescent substance or green quantum dots in such a way that there is less amount of this type of light is then the yellow phosphorescent material of the prior art.

Roodgehalte ("Red Content”) is het relatieve gedeelte van het golflengteconversie-elementspectrum, zoals een groene fosforescerende stof of groene quantumdots van het licht dat de rode golfband in gaat. De rode golfband wordt meestal bediend door de directe rode lasers, en het heeft de voorkeur om een hoeveelheid roodachtig licht van het golflengteconversie-element toe te voegen zoals een fosforescerende stof of quantumdots ten behoeve van het ontspikkelen. Een bovengrens van dit type roodachtig licht treedt op als de kleurpunt van rood naar een te kleine kleurengamma beweegt, bijvoorbeeld als het vooral oranje licht rond 600 nm is. Daarom heeft het de voorkeur dat het roodgehalte binnen een dergelijke bovengrens wordt gehouden. Een geschikte ondergrens zou ontspikkel-gerelateerd zijn maar kan van ondergeschikt belang zijn wanneer een rodelaser-ontspikkelproces wordt toegepast. Vandaar dat de >20%-voorwaarde optioneel is. Opgemerkt moet worden dat BlauwGehalte + GroenGehalte + RoodGehalte (“Blue Content + Green Content + Red Content”) tot 100% bedraagt voor het golflengteconversie-element zoals een fosforescerende stof of quantumdots die gebruikt worden.Red Content is the relative portion of the wavelength conversion element spectrum, such as a green phosphorescent substance or green quantum dots of the light entering the red waveband. The red waveband is usually operated by the direct red lasers, and it has it is preferable to add a quantity of reddish light from the wavelength conversion element such as a phosphorescent substance or quantum dots for the purpose of developing. An upper limit of this type of reddish light occurs when the color point moves from red to a too small color gamut, for example if the mainly orange light is around 600 nm, therefore, it is preferable that the red content is kept within such an upper limit.A suitable lower limit would be decomposition-related but may be of secondary importance when a red laser-decomposition process is used. 20% condition is optional, it should be noted that Blue Content + Green Content + RoodGe stop (“Blue Content + Green Content + Red Content”) is up to 100% for the wavelength conversion element such as a phosphorescent substance or quantum dots that are used.

Dienovereenkomstig, heeft het spectrum van het golflengteconversie-element licht hoofdzakelijk in het groene kanaal, en gaat bij voorkeur slechts een kleine fractie naar rode en blauwe kanalen voor beperkte kleurafstemming en laserontspikkeling.Accordingly, the spectrum of the wavelength conversion element has light mainly in the green channel, and preferably only a small fraction goes to red and blue channels for limited color matching and laser development.

Bovendien is het, vooral wanneer het combineren van de bundel in het verlichtingsmiddel wordt uitgevoerd met behulp van een op een dichroïsche spiegel gebaseerd systeem (zoals getoond in de uitvoeringsvormen van figuren 5 en 6 hierboven), ook gunstig om het volgende criterium toe te voegen: • Roodgehalte <30%Moreover, especially when combining the beam in the illumination means is carried out using a system based on a dichroic mirror (as shown in the embodiments of Figures 5 and 6 above), it is also beneficial to add the following criterion: • Red content <30%

Waarbij de parameters die gebruikt worden om de groene fosforescerende stof te beschrijven worden gedefinieerd als: • Zwaartepuntgolflengte zijnde de golflengte die de integraal van een spectrum (waarbij S(k) de spectrale energieverdeling is) verdeelt in twee gelijke delen volgens de volgende formule:The parameters used to describe the green phosphorescent substance are defined as: • Center of gravity wavelength being the wavelength that divides the integral of a spectrum (where S (k) is the spectral energy distribution) into two equal parts according to the following formula:

• Groengehalte wordt gedefinieerd als• Green content is defined as

• Roodgehalte wordt gedefinieerd als• Red content is defined as

• Blauw gehalte wordt gedefinieerd als• Blue content is defined as

• Groen-rood overgangszone gehalte (GRTZC) wordt gedefinieerd als• Green-red transition zone content (GRTZC) is defined as

In bovenstaande beschrijvingen, vertegenwoordigt S(X) het spectrum van het golflengte-geconverteerde licht van de golflengteconversie-elementen zoals fosforescerende stof, die binnen de gespecificeerde grenzen in de integralen hierboven geïntegreerd is. Merk op dat de spectrale integratie-intervallen zoals vermeld op de integrale grenswaarden 575 - 600 nm zijn voor GRTZC.In the above descriptions, S (X) represents the spectrum of the wavelength-converted light from the wavelength conversion elements such as phosphorescent material, which is integrated into the integrals above within the specified limits. Note that the spectral integration intervals as stated on the integral limit values are 575-600 nm for GRTZC.

De golflengte-intervallen die in de voorgaande formules gebruikt zijn, zijn gebaseerd op typische waarden voor een halve golflengte voor dichroïsche coatings in het Philips-prisma.The wavelength intervals used in the preceding formulas are based on typical values for half a wavelength for dichroic coatings in the Philips prism.

Piekgolflengte is de golflengte bij de maximale intensiteit van het spectrum. Dit wordt dikwijls gebruikt als een parameter in fosforinformatiebladen omdat het zeer gemakkelijk uit de spectrale energieverdeling te bepalen is. Het heeft echter weinig betekenis voor praktische doeleinden omdat twee fosforescerende stoffen met exact dezelfde piekgolflengte een compleet verschillende kleurwaarneming kunnen hebben. Het heeft de voorkeur om zwaartepuntgolflengte en blauw-, groen- en roodgehalte te gebruiken om nauwkeuriger de spectrale karakteristieken van een fosforescerende stof te beschrijven.Peak wavelength is the wavelength at the maximum intensity of the spectrum. This is often used as a parameter in phosphor data sheets because it is very easy to determine from the spectral energy distribution. However, it has little meaning for practical purposes because two phosphorescent substances with exactly the same peak wavelength can have a completely different color perception. It is preferable to use center of gravity wavelength and blue, green and red content to more accurately describe the spectral characteristics of a phosphorescent substance.

Een vergeli jking tussen het optische spectrum van een typische groene fosforescerende stof en een typische gele fosforescerende stof die gebruikt worden in uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding met 3-chiplaserfosforbelichtingssysteem zoals getoond in figuren 5 en 6, is weergegeven in figuur 7.A comparison between the optical spectrum of a typical green phosphorescent substance and a typical yellow phosphorescent substance used in embodiments of the present invention with 3-chip laser phosphor exposure system as shown in Figures 5 and 6 is shown in Figure 7.

Het verschil tussen het groenefosforspectrum en het gelefosforspectrum hoeft niet erg groot te zijn (bijvoorbeeld een 19 nm verschuiving in piekgolflengte en zwaartepuntgolflengte maar dit verschil kan groter of kleiner zijn afhankelijk van de exacte te vergelijken fosforescerende stoffen). Dil verschil beïnvloedt echter aanzienlijk de projectorprestaties zoals hieronder in detail zal worden beschreven. Uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kunnen verminderde helderheidverliezen verschaffen als een specifieke groene fosforescerende stof in combinatie met directe blauwe lasers en directe rode lasers wordt gebruikt.The difference between the green phosphor spectrum and the gel phosphor spectrum does not have to be very large (for example a 19 nm shift in peak wavelength and center of gravity wavelength but this difference may be larger or smaller depending on the exact phosphorescent substances to be compared). However, this difference significantly affects the projector performance as will be described in detail below. Embodiments of the present invention can provide reduced brightness losses when a specific green phosphorescent substance is used in combination with direct blue lasers and direct red lasers.

De verbeteringen verschijnen op verschillende niveaus in het projectieontwerp:The improvements appear at different levels in the projection design:

Minder dichroïsche verliezen in het Philips-prisma of een soortgelijk dichroïsch systeem dat wordt gebruikt om het witte licht te scheiden in de drie primaire kleuren.Fewer dichroic losses in the Philips prism or similar dichroic system used to separate the white light into the three primary colors.

Een typisch verschil van invalshoek (“Angle Of Incidence”, AOI) op de Philips-prisma-coatings voor inkomend en uitgaand licht, dat specifiek in 3-chip-DLP-projectiemiddelen gebruikt wordt, genereert een "dip" rond 490 - 500 nm (minder zichtbaar in figuur 3) en een meer prominente rond 575 - 600 nm (zie figuur 3). De exacte positie en vorm van de dip is uiteraard afhankelijk van het coatingontwerp en dit kan invloed hebben op de eindwaarde van de helderheidsverbetering die gebruikmaakt van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, maar de algemene conclusie blijft hetzelfde.A typical angle of difference (“Angle Of Incidence”, AOI) on the Philips prism coatings for incoming and outgoing light, which is used specifically in 3-chip DLP projection means, generates a "dip" around 490 - 500 nm (less visible in Figure 3) and more prominent around 575-600 nm (see Figure 3). The exact position and shape of the dip is of course dependent on the coating design and this can affect the final value of the brightness enhancement utilizing embodiments of the present invention, but the general conclusion remains the same.

De spectrale karakteristieken van een typische gele fosforescerende stof en een typische groene fosforescerende stof in het 575-600nm-interval zijn getoond in figuur 8, waarbij het interval wordt aangegeven door twee verticale lijnen. Deze lijnen zijn ook de randvoorwaarden in de integraal hierboven voor de GRTZC. De groene fosforescerende stof zal beter presteren omdat het een lagere energie heeft ten opzichte van het gele spectrum in dat specifieke golflengte-interval. Daarom zullen de verhezen lager zijn, vooral omdat het Philips-prisma een dip heeft in het gebied dat getoond wordt door de twee verticale lijnen die zijn weergegeven in figuur 8 en de groene fosforescerende stof naar lagere golflengtes van die specifieke golflengteband verschoven wordt.The spectral characteristics of a typical yellow phosphorescent substance and a typical green phosphorescent substance in the 575-600 nm interval are shown in Figure 8, the interval being indicated by two vertical lines. These lines are also the preconditions in the integral above for the GRTZC. The green phosphorescent substance will perform better because it has a lower energy compared to the yellow spectrum in that specific wavelength interval. Therefore, the raised will be lower, especially since the Philips prism has a dip in the area shown by the two vertical lines shown in Figure 8 and the green phosphorescent material is shifted to lower wavelengths of that specific wavelength band.

Deze vaststelling wordt zelfs duidelijker indien het optische spectrum op drie verschillende posities wordt geëvalueerd:This finding becomes even clearer if the optical spectrum is evaluated at three different positions:

Systeem 1): blauwe lasers + gele fosforescerende stof + rode lasers (zie figuur 9)System 1): blue lasers + yellow phosphorescent substance + red lasers (see figure 9)

Systeem 2): blauwe lasers + groene fosforescerende stof + rode lasers (uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, zie figuur 10):System 2): blue lasers + green phosphorescent substance + red lasers (embodiments of the present invention, see figure 10):

Positie 1 - dit is het fosforspectrum zonder enige filtering zoals opgenomen net nadat de golflengteconversie heeft plaatsgevonden;Position 1 - this is the phosphor spectrum without any filtering as recorded just after the wavelength conversion has taken place;

Positie 2 - dit is het spectrum nadat de kleurbundelcombinatie dichroïsch in het belichtingsdeel waarbij deze prestaties en energieverliezen enigszins kunnen variëren in afhankelijkheid van de bundelcombinatiewerkwijze die gebruikt is in het ontwerp -dichroïsch-gebaseerd of étendue-gebaseerd zoals hieronder uiteengezet.Position 2 - this is the spectrum after the color-beam combination dichroically in the exposure part where these performance and energy losses may vary slightly depending on the beam-combining method used in the design-dichroic-based or end-based as explained below.

Positie 3 - gemeten na de projectielens en dit toont het effect van het Phillips-prismaPosition 3 - measured after the projection lens and this shows the effect of the Phillips prism

Door het uitvoeren van vermogens- en helderheidsmetingen op verschillende posities, kan een typische waarde worden verkregen die uitdrukt dat gemiddeld een systeem dat gebruikmaakt van een gele fosforescerende stof, ongeveer 9% minder helder is dan een systeem dat gebruikmaakt van een groene fosforescerende stof in overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, vanwege dichroïsche verliezen alleen al in de prima's.By performing power and brightness measurements at different positions, a typical value can be obtained which expresses that on average a system that uses a yellow phosphorescent material is about 9% less clear than a system that uses a green phosphorescent material in accordance with embodiments of the present invention, due to dichroic losses in the primas alone.

Minder verliezen als gevolg van het scherpfilterLess losses due to the sharp filter

Door het meten van de kleurpunten van de primaire kleuren voor beide systemen 1) en 2), worden bijkomende problemen en bronnen van verliezen voor de gelefosforsystemen onthuld.By measuring the color points of the primary colors for both systems 1) and 2), additional problems and sources of losses for the gel phosphorus systems are revealed.

Systeem 2) dat gebruikmaakt van de groene fosforescerende stof plus directe blauwe en rode lasers kan heel dicht bi j het absolute DCI-compatibiliteit worden gemaakt. Ten eerste met betrekking tot het kleurengamma gemaakt van primaire kleuren door toepassing van de belichting op de Philips-prisma met geschikte coatings, en zonder het gebruikmaken van enig bijkomend scherpfilter. Ten tweede, met betrekking tot de witpunt, door gebruik te maken van de geschikte vermogensniveaus van de drie typen laserbronnen zoals weergegeven in figuren 5 en 6, zonder enig gebruik - of slechts minimaal gebruik - van kleurcorrectie via de beeldvormers.System 2) that uses the green phosphorescent material plus direct blue and red lasers can be made very close to absolute DCI compatibility. First, regarding the color gamut made from primary colors by applying the exposure to the Philips prism with suitable coatings, and without using any additional sharp filter. Secondly, with regard to the white point, by using the appropriate power levels of the three types of laser sources as shown in Figures 5 and 6, without any use - or only minimal use - of color correction via the image formers.

Vergelijkingssysteem 1) dat gebruik maakt van de gele fosforescerende stof is niet DCI-compatibel, vooral met betrekking tot de groene primaire kleur. Een scherpfilter zal nodig zijn om de kleurpunten van sommige van de primaire kleuren zoals voornamelijk de groene primaire kleur in de desbetreffende DCI-tolerantievakken te brengen. DCI-tolerantievakken duiden variaties aan voor, bijvoorbeeld, de primaire kleuren, zodat ze nog steeds "binnen de specificaties" vallen. Met de gelefosforoplossing van de stand van de techniek en geen scherpfilter toegepast, valt de groene primaire kleur typischerwijze buiten het groenetolerantievak. Dit wordt getoond in figuren 11 en 12.Comparison system 1) that uses the yellow phosphorescent material is not DCI compatible, especially with regard to the green primary color. A sharp filter will be needed to bring the color points of some of the primary colors such as primarily the green primary color into the relevant DCI tolerance boxes. DCI tolerance boxes indicate variations for, for example, the primary colors, so that they are still "within specifications". With the gel phosphorus solution of the prior art and no sharp filter applied, the green primary color typically falls outside the green tolerance box. This is shown in Figures 11 and 12.

En zoals eerder genoemd, is een dergelijk extra scherpfilter, zoals nodig in een configuratie op basis van een geel spectrum, typischerwijze verantwoordelijk voor een extra 18% afname in helderheid.And as mentioned earlier, such an additional sharp filter, as needed in a yellow spectrum configuration, is typically responsible for an additional 18% decrease in brightness.

Minder verliezen in een dichroïsch systeem om de directe rode lasers te combineren met het rode licht van de fosforescerende stofLess losses in a dichroic system to combine the direct red lasers with the red light of the phosphorescent material

In een rood-geassisteerde-laserfosforlichtbron worden bijkomende rode lasers of rode LED's gebruikt om de rood-staat-tot-wit-verhouding te verbeteren en om de primaire kleur rood in het haalbare kleurengamma te verbreden.In a red assisted laser phosphor light source, additional red lasers or red LEDs are used to improve the red-to-white ratio and to widen the primary color red in the achievable color gamut.

Verschillende werkwijzen voor het combineren van rood licht van de rode lasers met de rode component van de gele fosforescerende stof kunnen worden gebruikt: étendue en op golflengte gebaseerde systemen zijn het meest gangbaar. Ook op polarisatie gebaseerde combinatie is mogelijk, maar dit vereist speciale maatregelen van het optische ontwerp en dit is minder gangbaar. Dezelfde werkwijzen kunnen worden gebruikt met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding die de groene fosforescerende stof gebruikt.Various methods for combining red light from the red lasers with the red component of the yellow phosphorescent can be used: etendue and wavelength-based systems are the most common. Polarization-based combination is also possible, but this requires special measures of the optical design and this is less common. The same methods can be used with embodiments of the present invention that use the green phosphorescent substance.

Wanneer de op golflengte gebaseerde recombinatiewerkwijze wordt toegepast, wordt een deel van het licht van de fosforescerende stof gebruikt omdat het dezelfde golflengte heeft als de directe lasers.When the wavelength-based recombination method is used, part of the light from the phosphorescent is used because it has the same wavelength as the direct lasers.

In figuur 13 is een voorbeeld het geval van een enkele golflengte van 635 nm.In Figure 13, an example is the case of a single wavelength of 635 nm.

Minder licht hoeft gefilterd te worden in het geval van de groene fosforescerende stof (uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding) om ruimte te maken voor de toevoeging van directe rode lasers. Voor het geval van de twee verschillende ("gele" en "groene") fosforescerende stoffen die in deze berekeningen gebruikt worden, is de opbrengst in helderheid weer ongeveer 9% in het voordeel van de groene fosforescerende stof die wordt gebruikt in uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.Less light needs to be filtered in the case of the green phosphorescent material (embodiments of the present invention) to make room for the addition of direct red lasers. For the case of the two different ("yellow" and "green") phosphorescent materials used in these calculations, the yield in brightness is again about 9% in favor of the green phosphorescent substance used in embodiments of the present invention invention.

In het geval van de golflengterecombinatie voor rode lasers - rood licht van de fosforescerende stof heeft het de voorkeur om bijkomende beperking toe te voegen aan de spectrakarakteristiek van de groene fosforescerende stof in de zin dat het Roodgehalte bij voorkeur lager dan 30% is.In the case of the wavelength combination for red lasers - red light from the phosphorescent, it is preferable to add additional limitation to the spectral characteristic of the green phosphorescent in the sense that the Red content is preferably lower than 30%.

Verbeteringen door hogere efficiëntie van de groene fosforescerende stofImprovements through higher efficiency of the green phosphorescent substance

Theoretisch zal een groene fosforescerende stof een hogere conversie-efficiëntie hebben vanwege een lagere Stokes-verschuiving wanneer die vergeleken wordt met een gele fosforescerende stof. Dit betekent dat hetzelfde excitatieniveau door blauwe lasers op groene of gele fosforescerende stoffen, een hoger energieniveau zal creëren van geconverteerd licht in het geval van de groene fosforescerende stof, die dan bovendien meer gebruikt wordt in het groene kanaal (hoger Groengehalte), en minder verspild wordt in de Groen-rood-overgangsfiltering die plaatsvindt in de beeldvormingsprocessor (punt 1 en 2 hierboven), en minder verlies in het rode kanaal wanneer het bijkomend roodlaserlicht wordt toegevoegd via een dichroïsche (golflengte gebaseerde) werkwijze (punt 3 hierboven).Theoretically, a green phosphorescent substance will have a higher conversion efficiency due to a lower Stokes shift when compared to a yellow phosphorescent substance. This means that the same level of excitation by blue lasers on green or yellow phosphorescent materials will create a higher energy level of converted light in the case of the green phosphorescent substance, which is then also used more in the green channel (higher green content), and less wasted in the green-red transition filtering that takes place in the imaging processor (points 1 and 2 above), and less loss in the red channel when the additional red laser light is added via a dichroic (wavelength-based) method (point 3 above).

Alle drie de soorten verbeteringen die hierboven beschreven zijn bij elkaar samengevoegd, zullen de uitvoeringsvormen van deze uitvinding die gebruikmaken van een groene fosforescerende stof gegenereerd door blauwe lasers, met bijkomende blauwe lasers en rode lasers ongeveer 32% efficiënter in het gebruik zijn van het fosforlicht dan hetzelfde systeem dat gebruikmaakt van een gele fosforescerende stof zoals weergegeven in tabel 1:All three types of improvements described above put together, the embodiments of this invention using a green phosphorescent generated by blue lasers, with additional blue lasers and red lasers, will be approximately 32% more efficient in using the phosphor light than the same system that uses a yellow phosphorescent substance as shown in Table 1:

Totaal 32%Total 32%

Verliezen als gevolg van het dichroïsche dat wordt gebruikt 9% om ruimte te maken voor de rodelasertoevoegingLosses due to the dichroic being used 9% to make room for the red laser addition

Verliezen als gevolg van het scherpfilter: 18%Losses due to the sharp filter: 18%

Verliezen in het prisma: 9%Losses in the prism: 9%

Tabel 1Table 1

Uitvoeringsvormen met bijkomende verbeteringenEmbodiments with additional improvements

In de eerste uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding maken de kenmerken van het groene fosforescerende stof het mogelijk om de verliezen in een rood-geassisteerde configuratie te verminderen of te minimaliseren. Voor de tweede stap van de uitvinding zijn uitvoeringsvormen met bijkomende beperkingen beschreven die bijkomende verbeteringen kunnen brengen: 1. Minimum blauwgehalte > 1,5%In the first embodiments of the present invention, the characteristics of the green phosphorescent material make it possible to reduce or minimize losses in a red-assisted configuration. For the second step of the invention, embodiments with additional limitations are described that may bring additional improvements: 1. Minimum blue content> 1.5%

Als 445- of 455-nm-lasers worden gebruikt voor het directeblauwelaserpad in plaats van de duurdere 465-nm-lasers, is het voordelig dat een klein deel van het fosforlicht lekt in het blauwe kanaal. De blauwe primaire kleur die verkregen is met directe 445-455-nm-lasers is niet DCI-compatibel. Echter, het toevoegen van cyaan licht voor de fosforescerende stof in de juiste hoeveelheid zal de blauwe kleurpunt in het DCI-tolerantievak brengen. Dit wordt bereikt in het systeem dat gebruikmaakt van de beschreven groene fosforescerende stof. Typischerwijze is er met gele fosforescerende stoffen minder cyaan licht beschikbaar als het spectrum naar hogere golflengten verschoven is zoals te zien is in figuur 13. 2. Minimum roodgehalte > 20%If 445 or 455 nm lasers are used for the direct blue laser path instead of the more expensive 465 nm lasers, it is advantageous for a small portion of the phosphor light to leak into the blue channel. The blue primary color obtained with direct 445-455 nm lasers is not DCI compatible. However, adding cyan light for the phosphorescent in the right amount will bring the blue color point into the DCI tolerance box. This is achieved in the system that uses the described green phosphorescent substance. Typically, less cyan light is available with yellow phosphorescent agents when the spectrum is shifted to higher wavelengths as shown in Figure 13. 2. Minimum red content> 20%

In de eerste uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding die hierboven beschreven zijn, is het, wanneer de golflengterecombinatie wordt gebruikt voor het toevoegen van de directe rode lasers aan het rode licht van het groene, voordelig om een klein roodgehalte (bijvoorbeeld minder dan 30%) te hebben. Het heeft echter ten behoeve van het ontspikkelen de voorkeur om zoveel als mogelijk roodbijdrage te hebben van de fosforescerende stof, aangezien dit een volledig spikkelvrije bijdrage verschaft. Daarom is in uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding de minimale-roodgehalte-doelstelling ingesteld op 20%. Vandaar dat een voorkeurstraject 20 - 30% is.In the first embodiments of the present invention described above, when the wavelength combination is used to add the direct red lasers to the red light of the green, it is advantageous to have a small red content (e.g., less than 30%). to have. However, it is preferable for the purpose of decomposition to have as much red contribution as possible of the phosphorescent material, since this provides a completely spot-free contribution. Therefore, in embodiments of the present invention, the minimum red content target is set to 20%. That is why a preferred range is 20-30%.

Uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding verschaffen een 3-chipprojectorarchitectuur die gebruikmaakt van fosforlicht van een groene fosforescerende stof (bijvoorbeeld met specifieke spectrale eigenschappen) en combineren het met aanvullend blauw en rood laserlicht zodanig dat de projector een hogere lichtopbrengstefficiëntie heeft in het geval van breder-kleurgamma-toepassingen zoals DCI.Embodiments of the present invention provide a 3-chip projector architecture that utilizes phosphor light from a green phosphorescent material (e.g., with specific spectral properties) and combines it with additional blue and red laser light such that the projector has a higher light output efficiency in the case of wider color gamut applications such as DCI.

Voor het toevoegen van het rood laserlicht en de fractie fosforlicht dat naar de beeldvormer in het rode kanaal van de beeldvormende module gaat, zijn er twee conceptueel verschillende werkwijzen. - Dichroïsch-gebaseerde combinatie - Bundel-étendue-gebaseerde combinatie.For adding the red laser light and the fraction of phosphor light going to the imager in the red channel of the imaging module, there are two conceptually different methods. - Dichroic-based combination - Bundle-étendue-based combination.

De dichroïsch-gebaseerde combinatiewerkwijze gebruikt, indien toegepast in de uitvoeringsvormen die getoond zijn in figuren 5 en 6, typischerwijze een dichroïsche spiegel om het laserlicht en het fosforlicht te combineren. Dit betekent bijvoorbeeld, zoals te zien is op spiegel 11 in figuren 5 en 6, dat het rode laserlicht dat typischerwijze een grotere golflengte heeft, naar de beeldvormingsprocessor wordt uitgezonden, en de lagere golflengten van het fosforlicht naar de beeldvormingsprocessor worden gereflecteerd.The dichroic-based combination method, when used in the embodiments shown in Figures 5 and 6, typically uses a dichroic mirror to combine the laser light and the phosphor light. This means, for example, as seen on mirror 11 in Figures 5 and 6, that the red laser light, which typically has a larger wavelength, is transmitted to the imaging processor, and the lower wavelengths of the phosphor light are reflected to the imaging processor.

Deze combinatiewerkwijze omvat enkele verliezen in de overgangsgolflengten, en als gevolg van de hogere bijdrage van de kleineband-lasergolflengte, heeft het de voorkeur om het overgangsgolflengtebereik (tussen reflectie en transmissie van het licht) iets lager te plaatsen dan de lasergolflengte, met een resultaat dat de hogere golflengtebijdragen van het fosforlicht verloren gaan. Zie figuur 15.This combination method involves some losses in the transition wavelengths, and due to the higher contribution of the small band laser wavelength, it is preferable to place the transition wavelength range (between reflection and transmission of the light) slightly lower than the laser wavelength, with a result that the higher wavelength contributions of the phosphor light are lost. See figure 15.

De bundel-étendue-gebaseerde werkwijze is bekend uit US2013/0100644, zie figuur 16. US2013/0100644 is in zijn geheel opgenomen door verwijzing. US2013/0100644 beschrijft een excitatielichtbron, een aanvullende lichtbron, een lichtcombinatie-inrichting, een lichtverzamelinrichting, een lichtreflectie-inrichting, een golflengteconversie-inrichting, een reflectiesubstraat en een lichthomogenisatie-inrichting. Het excitatielicht en het aanvullende licht worden gecombineerd door de lichtcombinatie-inrichting, vervolgens is het gecombineerde licht invallend op de lichtverzamelinrichting. Na te zijn verzameld en doorgegeven door de lichtverzamelinrichting, valt het gecombineerde licht op de golflengteconversie-inrichting. De golflengteconversie-inrichting absorbeert het invallende excitatielicht en converteert het om naar een geconverteerd licht waarvan de golflengte verschilt van die van het excitatielicht. Het geconverteerde licht gegenereerd door de golflengteconversie-inrichüng is isotroop, zodat een deel van het geconverteerde licht zich zal voortplanten in de tegengestelde richting van het excitatielicht terwijl een ander deel van het geconverteerde licht zich zal voortplanten in de voorwaartse richüng. Ondertussen zal een deel van het excitatielicht dat door de golflengteconversie-inrichting verzonden is, worden gereflecteerd door het reflectiesubstraat dat zich aan de zijkant van de golflengteconversie-inrichüng bevindt afgekeerd van de excitatielichtbron. Het invallende bijkomend licht wordt verder verstrooid door de golflengteconversie-inrichting. Een deel van het verstrooide bijkomend licht wordt gereflecteerd direct door de golflengteconversie-inrichting en plant zich voort naar de lichtreflectie-inrichting, terwijl een ander deel van het verstrooide bijkomend licht door de golflengteconversie-inrichting passeert en gereflecteerd wordt door het reflectiesubstraat terug naar de golflengteconversie-inrichting en er doorheen gaat. Het merendeel van het geconverteerde licht en het merendeel van het bijkomend licht worden verzameld en naar de lichthomogenisatie-inrichting gericht voor homogenisering.The bundle-edendue-based method is known from US2013 / 0100644, see figure 16. US2013 / 0100644 is incorporated in its entirety by reference. US2013 / 0100644 describes an excitation light source, an additional light source, a light combination device, a light collecting device, a light reflection device, a wavelength conversion device, a reflection substrate and a light homogenization device. The excitation light and the additional light are combined by the light combining device, then the combined light is incident on the light collecting device. After being collected and transmitted by the light collecting device, the combined light falls on the wavelength conversion device. The wavelength conversion device absorbs the incident excitation light and converts it to a converted light whose wavelength differs from that of the excitation light. The converted light generated by the wavelength conversion device is isotropic, so that part of the converted light will propagate in the opposite direction of the excitation light while another part of the converted light will propagate in the forward direction. Meanwhile, a portion of the excitation light transmitted by the wavelength conversion device will be reflected by the reflection substrate located on the side of the wavelength conversion device away from the excitation light source. The incident incident light is further scattered by the wavelength conversion device. Part of the scattered additional light is reflected directly by the wavelength converter and propagates to the light reflection device, while another part of the scattered additional light passes through the wavelength conversion device and is reflected by the reflection substrate back to the wavelength conversion device and passes through it. The majority of the converted light and the majority of the additional light are collected and directed to the light homogenization device for homogenization.

In dit geval is de lichtverzameloptica gemaakt die het gereflecteerde licht afvangt dat door de fosforescerende stof geconverteerd is van een eerste laserbron die de fosforescerende stof exciteert, en het gereflecteerde van de bijkomende laserbron van een andere kleur. Er zijn geen verliezen uit oogpunt van golflengte. Het spectrum van de rode laser zal over het spectrum van het fosforlicht heen worden gelegd, zonder overgangszone en spectrale dip voor golflengtes die iets kleiner zijn dan de rodelasergolflengte.In this case, the light-collecting optics are made that capture the reflected light that has been converted by the phosphorescent material from a first laser source that excites the phosphorescent material, and that it reflects the additional laser source of a different color. There are no losses from the wavelength perspective. The spectrum of the red laser will be laid over the spectrum of the phosphor light, with no transition zone and spectral dip for wavelengths that are slightly smaller than the red laser wavelength.

In dit geval echter zullen er uit het gereflecteerde laserlicht nog een paar geometrisch gebaseerde verliezen zijn die terug kunnen komen naar de toegangsopening in dit systeem, zelfs wanneer het aanvullende idee van een reflecterend filter voor het fosforlicht wordt toegevoegd zoals beschreven is in US2013/0194551. Het op bundel-étendue gebaseerd combinatiesysteem lijdt aan de geometrische verliezen die gevormd worden door de toegangsopening in de verzameloptica, en is, derhalve, in het algemeen minder efficiënt voor deze functie.In this case, however, there will still be a few geometric-based losses from the reflected laser light that can come back to the access aperture in this system, even when the additional idea of a reflective filter for the phosphor light is added as described in US2013 / 0194551. The bundle-edendue-based combination system suffers from the geometric losses created by the access aperture in the collection optics, and is, therefore, generally less efficient for this function.

Het idee om de groene fosforescerende stof met zijn specifieke spectrale kenmerken te gebruiken zal niet door deze combinatiewerkw i j ze beïnvloed worden, met betrekking tot de volgende aspecten: - De hoeveelheid geel licht die verloren gaat in het Philips-prisma en/of aanvullend scherpfdter. - De lagere dominante golflengte van het licht dat binnenkomt in het groene kanaal van de 3-chipbeeldvormer. - De hoeveelheid cyaan licht van de groene fosforescerende stof.The idea of using the green phosphorescent substance with its specific spectral characteristics will not be influenced by this combination process, with regard to the following aspects: - The amount of yellow light lost in the Philips prism and / or additional sharp focus. - The lower dominant wavelength of the light entering the green channel of the 3-chip imager. - The amount of cyan light from the green phosphorescent material.

Toepassing van een groene fosforescerende stof in plaats van een gele fosforescerende stof is voordelig voor het geval waarin de dichroïschgebaseerde combinaliewerkwijze toegepast wordt, en waarbij de hoeveelheid doorrodefosfor-geconverteerd lichtverlies lager zal zijn in het geval van de groene fosforescerende stof in plaats van de gele fosforescerende stof.Use of a green phosphorescent substance instead of a yellow phosphorescent substance is advantageous for the case where the dichroic-based combination method is used, and where the amount of the phosphorus-converted light loss will be lower in the case of the green phosphorescent substance instead of the yellow phosphorescent substance dust.

Zoals verder in een tweede uitvoeringsvorm zal worden beschreven, zijn de uitvoeringsvormen volgens de onderhavige uitvinding niet beperkt tot een groene fosforescerende stof.As will be further described in a second embodiment, the embodiments of the present invention are not limited to a green phosphorescent substance.

Tweede uitvoeringsvormSecond embodiment

Volgens een tweede uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding, kan het golflengteconversie-element 8 dat getoond is in figuur 5 of figuur 6 een gele fosforescerende stof zijn, in welk geval het licht dat uitgezonden is door het conversie-element een spectrum heeft dat gelijkaardig is aan projectoren uit de stand van de techniek, zoals die welke in figuur 3 geïllustreerd is.According to a second embodiment of the present invention, the wavelength conversion element 8 shown in Figure 5 or Figure 6 may be a yellow phosphorescent material, in which case the light emitted by the conversion element has a spectrum similar to state-of-the-art projectors, such as those illustrated in Figure 3.

De gele fosforescerende stof is verantwoordelijk voor het genereren van het primaire rood en groen, echter met een overmaat aan groen en tussenliggende golflengtes die zich bevinden tussen het primaire groen en rood, dat leidt tot het onverzadigd zijn van primaire kleuren zoals eerder beschreven. Een belangrijk verschil echter ten opzichte van projectoren uit de stand van de techniek, heeft betrekking op het gebruik van twee onafhankelijke lasers voor het genereren van de blauwe primaire kleur en voor het exciteren van het golflengteconversie-element, waardoor het aantal vrijheidsgraden voor het regelen van de witpunt van het projector toeneemt.The yellow phosphorescent material is responsible for generating the primary red and green, but with an excess of green and intermediate wavelengths that lie between the primary green and red, leading to the unsaturation of primary colors as previously described. However, an important difference from prior art projectors relates to the use of two independent lasers to generate the blue primary color and to excite the wavelength conversion element, thereby reducing the number of degrees of freedom for controlling the white point of the projector increases.

Omdat de rode primaire kleur door het golflengteconversie-element wordt verschaft, wordt de rode laser optioneel. Het kan worden gebruikt om de rode bijdrage te verhogen of het kan worden verwijderd in welk geval de rode primaire kleur enkel verschaft zal worden door middel van het golflengteconversie-element.Because the red primary color is provided by the wavelength conversion element, the red laser becomes optional. It can be used to increase the red contribution or it can be removed in which case the red primary color will only be provided by means of the wavelength conversion element.

Ervan uitgaande dat de rode laser niet wordt gebruikt, kan in deze tweede uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding de overmaat van de groene golfband niet onafhankelijk van de rode golfband worden verminderd. Het is daarbij gewenst verdere middelen te verschaffen om de bijdrage van de groene golfband te verminderen onafhankelijk van de rode. Dergelijke middelen kunnen worden verschaft door een variabele groene golfbandreductiefilter.Assuming that the red laser is not used, in this second embodiment of the present invention, the excess of the green waveband cannot be reduced independently of the red waveband. It is thereby desirable to provide further means to reduce the contribution of the green waveband independently of the red waveband. Such means can be provided by a variable green waveband reduction filter.

Vermindering van de bijdrage van gelijk welke golfband die verantwoordelijk is voor het genereren van een primaire kleur waarvan de bijdrage in overmaat is voordat de overeenkomstige lichtmodulator wordt binnengetreden, heeft het voordeel van vermindering van de opwarming, en daarbij van de verliezen, die gegenereerd worden door de lichtmodulator maar ook van het verbeteren van de contrastverhouding en de bitdiepte van de primaire kleur die overeenkomt met de lichtmodulator.Reducing the contribution of any waveband responsible for generating a primary color, the contribution of which is in excess before entering the corresponding light modulator, has the advantage of reducing the heating, and thereby the losses generated by the light modulator but also to improve the contrast ratio and the bit depth of the primary color corresponding to the light modulator.

Dergelijke middelen zijn echter niet onverenigbaar met het gebruik van de rode laser, omdat het variabele golfbandreductiefilter bijkomende vrijheidsgraden voor het regelen van de witpunt verschaft.However, such means are not incompatible with the use of the red laser, since the variable waveband reduction filter provides additional degrees of freedom for controlling the white point.

Blauwe laser 3 en blauwe laser 5 kunnen licht uitzenden in een golfband van [380, 495] nm. Merk op dat in de richting van de kortere golflengtes van het bereik, het menselijke oog het blauwe als violet ziet. Als de blauwe laser 5 licht produceert dat wordt gebruikt voor de blauwe primaire kleur (of de blauwe golfband van de beeldvormende module), bepaalt deze lichtbron de visuele perceptie van "blauwe beelden", in de praktijk is slechts een klein golfbandinterval geschikt, rond 465nm, zoals lasergolflengten van 450 tot 470nm. Onder de 450nm, wordt het blauwe wordt heel violet.Blue laser 3 and blue laser 5 can emit light in a waveband of [380,495] nm. Note that in the direction of the shorter wavelengths of the range, the human eye sees the blue as violet. If the blue laser 5 produces light that is used for the blue primary color (or the blue waveband of the imaging module), this light source determines the visual perception of "blue images", in practice only a small waveband interval is suitable, around 465 nm , such as laser wavelengths from 450 to 470 nm. Below 450nm, the blue becomes very violet.

De blauwe laser 5 is bestemd voor de excitatie van het golflengteconversie-element. Theoretisch kan deze excitatie worden geïnduceerd door gelijk welke golflengte die de fosforescerende stof exciteert (zoals gegeven door het fosforabsorptiespectrum), dat dus wil zeggen het genoemde 380 tot 495nm interval. De vakman zal echter begrijpen dat lasers voor het exciteren van de fosforescerende stof niet beperkt zijn tot de golfband overeenkomstig met blauw licht, en lasers met een golflengte die lager is dan 380 rmj dat wil zeggen UV-lasers, zijn ook geschikt voor het exciteren van de fosforescerende stof.The blue laser 5 is intended for the excitation of the wavelength conversion element. Theoretically, this excitation can be induced by any wavelength that the phosphorescent substance excites (as given by the phosphorus absorption spectrum), that is, said 380 to 495 nm interval. Those skilled in the art will understand, however, that lasers for exciting the phosphorescent are not limited to the waveband corresponding to blue light, and lasers with a wavelength lower than 380 rmj, i.e. UV lasers, are also suitable for exciting the phosphorescent substance.

In voorkeursuitvoeringsvormen heeft elke lichtbron een volle breedte op een half maximum (FWHM) van ongeveer 5 nm.In preferred embodiments, each light source has a full width at a half maximum (FWHM) of about 5 nm.

Bijvoorbeeld kan de laser 5 een lichtbundel 5' uitzenden met een centrale golflengte van 465 nm, met een golflengte van +/- 5 nm, en kan de laser 3 een lichtbundel uitzenden met een centrale golflengte van 445 nm, met een golfband van +/- 5 nm.For example, the laser 5 can emit a light beam 5 'with a central wavelength of 465 nm, with a wavelength of +/- 5 nm, and the laser 3 can emit a light beam with a central wavelength of 445 nm, with a waveband of + / - 5 nm.

Elke laserbron kan een reeks van lasers omvatten. In een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, omvat de laser 5 een reeks van 16 lasers en omvat de laser 3 een reeks van 48 lasers. Elke laser kan een laserdiode zijn. Laserreeksen gebruiken gewoonlijk een enkel laserdiodetype en verschaffen meerdere laserbundels.Each laser source can comprise a series of lasers. In an embodiment of the present invention, the laser 5 comprises a series of 16 lasers and the laser 3 comprises a series of 48 lasers. Each laser can be a laser diode. Laser arrays usually use a single laser diode type and provide multiple laser beams.

Het golflengteconversie-element 8 zendt, na absorptie van een lichtbundel bij een excitatiegolflengte, een lichtbundel uit, door uitzending of reflectie, waarvan de golflengteband wordt veranderd ten opzichte van de golflengte van de geabsorbeerde lichtbundel.The wavelength conversion element 8, after absorption of a light beam at an excitation wavelength, emits a light beam, by emission or reflection, the wavelength band of which is changed with respect to the wavelength of the absorbed light beam.

Golflengteconversie-element 8 kan een fosforescerende stof zijn, die na absorptie van de blauwe bundel 2', een omgezette bundel uitzendt die, vanwege de fosforuitzending, groen, geel en rood licht omvat. De fosforescerende stof heeft de blauwe uitzending van de tweede lichtbundel die gecentreerd is op de 445 nm golflengte omgezet naar licht dat uitgezonden wordt in de golfband van 500 nm tot 700 nm met een piek rond 570 nm, zodat deze tegelijkertijd dient voor het genereren van groen licht en rood licht. Het spectrum toont echter ook een tekort aan rood licht en een overmaat van groen licht en van geel licht.Wavelength conversion element 8 can be a phosphorescent material which, after absorption of the blue beam 2 ', emits a converted beam which, due to the phosphor emission, comprises green, yellow and red light. The phosphorescent material has converted the blue emission of the second light beam centered at the 445 nm wavelength to light emitted in the 500 nm to 700 nm waveband with a peak around 570 nm, so that it serves to generate green at the same time light and red light. However, the spectrum also shows a shortage of red light and an excess of green light and yellow light.

De overmaat van geel licht kan worden verwijderd door middel van een scherpfilter, zoals projectoren uit de stand van de techniek. Het gele scherpfilter kan het licht in de smalle golfband van 570-600 nm verzwakken, bij voorkeur met een uitzending die zo laag als mogelijk is, bijvoorbeeld rond 10-15%. Voor de gebruiker resulteert het gebruik van dit filter in een groen dat als zijnde minder gelig verschijnt en een rood dat als zijnde minder oranje verschijnt, en derhalve als zijnde een oorspronkelijke witpunt met minder geel.The excess of yellow light can be removed by means of a sharp filter, such as prior art projectors. The yellow sharp filter can attenuate the light in the narrow wave band of 570-600 nm, preferably with a transmission that is as low as possible, for example around 10-15%. For the user, the use of this filter results in a green that appears as being less yellowish and a red that appears as being less orange, and therefore as an original white point with less yellow.

Een lichtbundel die het gele scherpfilter 370 exciteert, vertoont echter nog steeds een overmaat groen licht.However, a light beam that excites the yellow sharp filter 370 still shows an excess of green light.

Ter compensatie van de veroudering van lasers en/of van de veroudering van het golflengteconversie-element 8, en met het voordeel om verder de hoeveelheid blauw en/of groen licht inherent aan het laserfosforsysteem dat in de onderhavige uitvoeringsvorm beschreven is verder te verminderen, is het een voordeel van de onderhavige uitvinding om middelen te verschaffen om de relatieve bijdrage van elke golfband aan te passen om oorspronkelijke primaire kleuren te genereren die zoveel als mogelijk bij streef primaire kleuren passen. Hierdoor past elke oorspronkelijke primaire kleur die aan de beeldvormende module toegevoerd wordt, bij de gewenste groep kleurcoördinaten zoals die bijvoorbeeld bepaald is in het DCI-systeem en past daarmee bij de streef-witpunt zonder verlies van contrast of bitdiepte, zelfs wanneer de lasers of andere optische componenten verouderen.To compensate for the aging of lasers and / or the aging of the wavelength conversion element 8, and with the advantage of further reducing the amount of blue and / or green light inherent in the laser phosphor system described in the present embodiment, it is an advantage of the present invention to provide means to adjust the relative contribution of each waveband to generate original primary colors that match the primary colors as far as possible. As a result, any original primary color supplied to the imaging module matches the desired group of color coordinates as determined, for example, in the DCI system, and thus matches the target white point without loss of contrast or bit depth, even when the lasers or other optical components are aging.

Uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding verschaffen oplossingen voor de bovengenoemde problemen. Volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding omvat het groengolfbandreducliefilter een variabel groengolfbandreduchefilter om zo de hoeveelheid groen licht aan te passen dat door het filter uitgezonden wordt. Het is een voordeel dat de vermindering van het groene licht bi j draagt aan de primaire groene kleur stroomopwaarts van de beeldvormende module, de vermindering belemmert van groen licht door de bijbehorende DMD, waardoor het bewegingsbereik van de DMD’s tot zijn maximum gehouden wordt, en waardoor de bitdiepte die gekoppeld is aan het kleurkanaal behouden blijft.Embodiments of the present invention provide solutions to the above problems. According to embodiments of the present invention, the green wave band reduction filter comprises a variable green wave band reduction filter so as to adjust the amount of green light emitted by the filter. It is an advantage that the reduction of the green light contributes to the primary green color upstream of the imaging module, impedes the reduction of green light through the associated DMD, keeping the range of movement of the DMDs to its maximum, and thereby the bit depth associated with the color channel is retained.

Fig. 19a-19e illustreren verschillende uitvoeringsvormen van een variabel groengolfbandreductiefilter volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.FIG. 19a-19e illustrate various embodiments of a variable green waveband reduction filter according to embodiments of the present invention.

De uitvoeringsvorm van Fig. 19a omvat een groenfiltercoating omvattende een patroon op één zijde van het filter met een verhoogde dichtheid van groenreducerende patronen.The embodiment of FIG. 19a includes a green filter coating comprising a cartridge on one side of the filter with an increased density of green reducing cartridges.

In voorkeursuitvoeringsvormen omvat het groenlichtreductiefilter een actuator, zodanig dat de hoeveelheid groen licht dat door het filter uitgezonden wordt, kan worden aangepast door de positie van het fdter te verplaatsen. De actuator kan een rotatieplatform zijn voor het roteren van het afstembare filter of ten minste één translatieplatform voor het bewegen van het afstembare filter in een richting loodrecht op de optische as. Het coatingpatroon omvat ten voordele een patroon met een toegenomen dichtheid van groenreducerende patronen, waarbij de richting dichtheidstoename aangepast wordt aan de bewegingsrichting van de mechanische actuator zodanig dat de intensiteit van de groene spectrale band kan worden aangepast. In voorkeursuitvoeringsvormen kan de actuator worden aangestuurd door een regelaar.In preferred embodiments, the green light reduction filter comprises an actuator, such that the amount of green light emitted by the filter can be adjusted by moving the position of the fdter. The actuator can be a rotation platform for rotating the tunable filter or at least one translation platform for moving the tunable filter in a direction perpendicular to the optical axis. The coating pattern advantageously comprises a pattern with an increased density of green-reducing patterns, wherein the direction density increase is adjusted to the direction of movement of the mechanical actuator such that the intensity of the green spectral band can be adjusted. In preferred embodiments, the actuator can be controlled by a controller.

Voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding combineren de variabele groenreductiefilter met de gele scherpfilter. Een voorbeeld van een dergelijk filter omvat de groenepatrooncoating aan één zijde, en de coating van het gele scherpfilter aan de andere zijde. Bijgevolg kan het projectiesysteem alleen het gele licht beperken om de beeldvormende module binnen te treden of om verder de hoeveelheid groen licht aan te passen, als een functie van de prestatie van het systeem (veroudering van de lasers, fosfor, golflengteconversie-element 8) en de gewenste optische uitvoer.Preferred embodiments of the present invention combine the variable green reduction filter with the yellow sharp filter. An example of such a filter comprises the green pattern coating on one side, and the coating of the yellow sharp filter on the other side. Consequently, the projection system can only limit the yellow light to enter the imaging module or to further adjust the amount of green light, as a function of the performance of the system (aging of the lasers, phosphor, wavelength conversion element 8) and the desired optical output.

Andere uitvoeringsvormen van variabele groenegolfbandreductiefilters zijn geïllustreerd in Fig. 19b - 19e. Figuur 19b toont een filter met een rechthoekige continue groenreductiecoating die lineair, aanpasbare demping verschaft binnen het gecoate gebied via translatie, Fig. 19c toont een filter met een rechthoekige reductie in stap coaten die aanpasbare demping verschaft in stappen die zich binnen het gecoate gebied via translatie bevinden, Fig. 19d toont een rondfilter dat lineaire, aanpasbare demping binnen het gecoate gebied verschaft via rotatie en Fig. 19e toont een rondfilter dat lineaire demping in stappen verschaft binnen het gecoate gebied via rotatie van het filter. De filters die getoond zijn in Fig. 19 kunnen ten voordele worden gecombineerd met de gele scherpfilter om de hoeveelheid optische elementen in het projectiesysteem te verminderen.Other embodiments of variable green waveband reduction filters are illustrated in FIG. 19b - 19th. Figure 19b shows a filter with a rectangular continuous green reduction coating that provides linear, adjustable attenuation within the coated area via translation; 19c shows a filter with a rectangular reduction in step coating that provides adjustable attenuation in steps that are within the coated area via translation, FIG. 19d shows a round filter that provides linear, adjustable attenuation within the coated area via rotation and FIG. 19e shows a round filter that provides linear attenuation in steps within the coated area via rotation of the filter. The filters shown in FIG. 19 can be advantageously combined with the yellow sharp filter to reduce the amount of optical elements in the projection system.

Fig. 20 toont het effect van een verplaatsing van een variabele groengolfbandreductiefilter volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding op de uitzending die verschaft is door het filter.FIG. 20 shows the effect of a displacement of a variable green waveband reduction filter according to embodiments of the present invention on the broadcast provided by the filter.

Andere uitvoeringsvormen kunnen een filterwiel omvatten met meerdere groengolfbandreductiefilters, elk met een verschillende uitzending, zoals 8 filters met uitzendingen van respectievelijk 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90% voor de groene golfband. De groengolfbandscherpfilter kan worden gekoppeld aan het gele scherpfdter, zoals hierboven besproken. Het variabele groengolfbandscherpfilter kan golfgebieden reducren in het bereik 510-570 nm, en waarbij de reductiefactor zo constant als mogelijk is over dit spectrale bereik.Other embodiments may include a filter wheel with a plurality of green wave band reduction filters, each with a different broadcast, such as 8 filters with broadcasts of 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90% for the green wave band, respectively. The green wave band sharp filter can be coupled to the yellow sharp filter, as discussed above. The variable green wave band sharp filter can reduce wave regions in the range 510-570 nm, and where the reduction factor is as constant as possible over this spectral range.

Een gevolg van de nieuwe fdterkarakteristiek volgens de onderhavige uitvinding, die een combinatie van het gele scherpfilter en het groengolfbandintensiteitreductiefilter omvat, is een reductie van de groene overmaat licht in de verlichting die naar de beeldvormende module 380 gaat, waardoor het haalbaar is dat finaal contrast, bitdiepte, en wilpunt verbeterd worden.A consequence of the new fdter characteristic of the present invention, which comprises a combination of the yellow sharp filter and the green wave band intensity reduction filter, is a reduction of the green excess light in the illumination that goes to the imaging module 380, making it possible to achieve final contrast, bit depth, and target point can be improved.

Een variabelegolfband-scherpfilter zoals getoond in figuur 19 kan worden aangepast aan gelijk welke golfband die het dimmen stroomopwaarts van de DMD’s vereist. In het bijzonder kan een variabele rode- of blauwegolfband-reductiefilter in de optische baan van de witte bundel worden geïmplementeerd of om het roodachtig en blauwachtig licht van het golflengteconversie-element verder te reduceren. In deze uitvoeringsvormen zijn het variabele blauw- en roodreductiefilter gelijkaardig aan het variabele groenreductiefilter dat getoond is in figuren 19 a - e. Het variabele blauwreductiefilter kan de intensiteit van golflengten in het blauwe golflengtebereik reduceren en het variabele roodreductiefilter kan de intensiteit van golflengten in het rode golflengtebereik reduceren, en waarbij de reductiefactor over dit spectrale bereik zo constant als mogelijk is. Evenals het variabele groenreductiefilter wordt de actuator bij voorkeur aangedreven door een regelaar.A variable wave band sharp filter as shown in Figure 19 can be adapted to any wave band that requires upstream dimming of the DMDs. In particular, a variable red or blue wave band reduction filter can be implemented in the optical path of the white beam or to further reduce the reddish and bluish light of the wavelength conversion element. In these embodiments, the variable blue and red reduction filter are similar to the variable green reduction filter shown in Figs. 19 a - e. The variable blue reduction filter can reduce the intensity of wavelengths in the blue wavelength range and the variable red reduction filter can reduce the intensity of wavelengths in the red wavelength range, and where the reduction factor over this spectral range is as constant as possible. Like the variable green reduction filter, the actuator is preferably driven by a controller.

SensorSensor

Uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kunnen gebruik maken van een uitwendige multibandsensor of een geïntegreerde sensor. Een uitwendige sensor detecteert een verlichtingsniveau dat uitgezonden wordt vanaf de projectielens. Een uitwendige of inwendige sensor detecteert een verlichtingsniveau van het beeldvormende deel van de projector of licht dat respectievelijk uitgezonden wordt vanaf de projectielens, en de sensorwaarden worden teruggevoerd naar een controle- en/of direct naar een verwerkingseenheid van de regelaar. Een nieuw besturingsniveau wordt gekozen voor het besturen van de verlichtingscomponent(en) in overeenstemming met de waargenomen waarden zodat het lichtniveau wordt geregeld, dat wil zeggen een hoger besturingsniveau zodat het lichtuitvoerverlies gecompenseerd wordt, zoals beschreven is in de US2011/304659 voor op lamp gebaseerde projectoren.Embodiments of the present invention may use an external multi-band sensor or an integrated sensor. An external sensor detects an illumination level that is emitted from the projection lens. An external or internal sensor detects an illumination level of the imaging portion of the projector or light emitted from the projection lens, respectively, and the sensor values are fed back to a control and / or directly to a controller processing unit. A new control level is selected for controlling the lighting component (s) in accordance with the sensed values so that the light level is controlled, i.e. a higher control level so that the light output loss is compensated, as described in US2011 / 304659 for lamp-based projectors.

In het geval van een verlichtingssysteem volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan een kleurensensor worden toegevoegd die het mogelijk maakt om het lichtniveau te regelen, met behoud van de witpunt en de kleurpunten. Hiervoor is de kleursensor bij voorkeur uitgerust met multibanddetectiemogelijkheden. Een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding en een voorbeeld van de locatie van een multibandsensor, en een voorbeeld van de gevoeligheidsbereiken van de multibandsensor zijn beschreven onder verwijzing naar figuren 17 en 18. Figuur 17 toont de toevoeging van een sensor 22 en regelaar 24 die een terugkoppelregeling van de besturingen 2, 4, 6 verschaften, en waar van toepassing naar de aansturing van de actuator van een variabel golfbandreductiefilter (niet getoond) naar de uitvoeringsvorm die getoond is in figuur 5. Dezelfde sensor 22 en regelaar 24 kunnen op exact dezelfde manier worden toegevoegd aan de uitvoeringsvorm die getoond is in figuur 6 en die wordt opgenomen als een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.In the case of an illumination system according to embodiments of the present invention, a color sensor can be added which makes it possible to control the light level, while maintaining the white point and the color points. For this, the color sensor is preferably equipped with multi-band detection options. An embodiment of the present invention and an example of the location of a multi-band sensor, and an example of the sensitivity ranges of the multi-band sensor are described with reference to Figures 17 and 18. Figure 17 shows the addition of a sensor 22 and controller 24 that provide feedback control. from the controls 2, 4, 6, and where applicable to the actuator control of a variable waveband reduction filter (not shown) to the embodiment shown in Figure 5. The same sensor 22 and controller 24 can be exactly the same way added to the embodiment shown in Figure 6 and being included as an embodiment of the present invention.

De lichtsensor of -sensoren kan/kunnen ten minste één van een fotodiodesensor, lichtgevoelige weerstand, organische fotoreceptor, spectrometers, foto-versterkers, CCD-of CMOS-sensoren zijn.The light sensor or sensors can be at least one of a photodiode sensor, light sensitive resistor, organic photoreceptor, spectrometers, photo amplifiers, CCD or CMOS sensors.

De regelaar 24 neemt de terugkoppeling van de multibanddetectie van de kleurensensor 22, en leidt daaruit de juiste besturingniveaus af voor de besturingen 2, 4, 6 respectievelijk van de verschillende laserbronnen 3, 5, 7, en de aansturing van het variabele golfbandreductiefilter, wanneer toepasbaar, zodat het gewenste helderheidniveau wordt bereikt voor de projector op een zeker gewenst (en stabiel) witpunt. En op een tweede niveau kan deze benadering ook worden gebruikt om te corrigeren voor eventuele verschillen van de individuele primaire kleurpunten van de projector, bijvoorbeeld - om een voorbeeld te geven - om te compenseren voor een veranderende verhouding van rood laserlicht en rood licht van de fosforescerende stof, dat gevolgen zou hebben voor de kleurpunt van de rode primaire kleur die samengesteld is uit de twee bijdragen.The controller 24 takes the feedback from the multi-band detection of the color sensor 22, and derives therefrom the appropriate control levels for the controllers 2, 4, 6 and the different laser sources 3, 5, 7, and the control of the variable waveband reduction filter, if applicable , so that the desired brightness level is achieved for the projector at a certain desired (and stable) white point. And on a second level this approach can also be used to correct for any differences from the individual primary color points of the projector, for example - to give an example - to compensate for a changing ratio of red laser light and red light from the phosphorescent substance that would affect the color point of the red primary color that is composed of the two contributions.

De onderhavige uitvinding verschaft een onafhankelijke uitvinding van een multiband kleurensensor voor het controleren van combinaties van fosforlicht en laserlicht. Deze onafhankelijke uitvinding verschaft een regelaar die de terugkoppeling neemt van multibanddetectie van een kleurensensor of kleurensensoren, en daaruit de juiste besturingniveaus afleidt voor ten minste één besturing van een of meer laserbronnen, en wanneer toepasbaar, het correcte besturingsniveau van een variabele golfbandreductiefilter zodat een gewenst helderheidsniveau wordt bereikt op een bepaald gewenst (en stabiel) witpunt. Deze uitvoeringsvorm kan worden gebruikt om verschillen van individuele primairekleurpunten te corrigeren, bijvoorbeeld ter compensatie van een veranderende verhouding van rood laserlicht en rood licht van een fosforescerende stof, die de kleurpunt van de rode primaire kleur zou beïnvloeden die samengesteld is uit twee roodbij dragen. Deze uitvoeringsvorm kan ook een verwerkingseenheid omvatten van de regelaar die geconfigureerd is om te communiceren met een multiband optische controle-eenheid die ingericht is voor het meten van de relatieve intensiteit van eerste, tweede en derde golflengtebanden van een witte bundel, waarbij de verwerkingseenheid van de regelaar verder een verandering berekent in de besturingniveaus van de eerste tot derde laserbundel en de besturingsposities van het variabele golfbandreductiefilter wanneer toepasbaar volgens de relatieve intensiteit van de eerste, tweede en derde golfbanden van de witte bundel om een witpuntverschuiving aan te passen, en waarbij de eerste tot derde laserbesturingen onafhankelijk geregeld zijn om zo de lichtintensiteit aan te passen van elk van een eerste en tweede blauwelaserbron onafhankelijk van de lichtintensiteit van een rodel as erbron.The present invention provides an independent invention of a multi-band color sensor for controlling combinations of phosphor light and laser light. This independent invention provides a controller that takes the feedback from multi-band detection of a color sensor or color sensors, and derives therefrom the appropriate control levels for at least one control of one or more laser sources, and when applicable, the correct control level of a variable waveband reduction filter such that a desired brightness level is achieved at a certain desired (and stable) white point. This embodiment can be used to correct differences of individual primary color points, for example to compensate for a changing ratio of red laser light and red light of a phosphorescent material that would affect the color point of the red primary color composed of two red contributors. This embodiment may also include a controller processing unit configured to communicate with a multiband optical control unit adapted to measure the relative intensity of first, second, and third wavelength bands of a white beam, the processing unit of the controller further calculates a change in the control levels of the first to third laser beam and the control positions of the variable waveband reduction filter when applicable according to the relative intensity of the first, second and third wavebands of the white beam to adjust a white point shift, and wherein the first until third laser controls are independently controlled so as to adjust the light intensity of each of a first and second blue laser source independently of the light intensity of a redundant source.

In andere uitvoeringsvormen kunnen de multibandsensoren op het scherm geplaatst worden en periodiek een klein gebied meten van gelijk welk van het geprojecteerde beeld (bijvoorbeeld op het projectiescherm van een bioscoop).In other embodiments, the multi-band sensors may be placed on the screen and periodically measure a small area of any of the projected image (e.g., on the projection screen of a movie theater).

In uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan de multibandsensor in het projectorsysteem ingebed worden, kan een variabele blauw- en roodreductiefilter worden gebruikt om het roodachtige verder te verminderen en daardoor de primairekleurbesturingsmiddelen periodiek te kalibreren. Periodiek kan systematisch bij opstarten of afsluiten zijn, gedurende projectie, tijdens periodieke kalibraties van het systeem, bijvoorbeeld voorafgaand aan elke projectie of maandelijks enz.. Kalibratie kan ook worden uitgevoerd voor een projectie met een vooraf gedefinieerd testpatroon. De multibandsensor kan bij voorkeur licht ontvangen van de lichtbundel door een opvouwbare spiegel die in de optische baan geplaatst is. De opvouwbare spiegel is ingericht om bijvoorbeeld 0,5% van de lichtbundel te ontvangen. Vandaar dat 99,5% van het licht verzonden blijft worden aan de beeldvormende module. Het lichtverlies is verwaarloosbaar ten opzichte van de verschafte opbrengst. Het systeem kan worden aangepast om de vouwbare spiegel in en uil de lichtbundel te bewegen.In embodiments of the present invention, the multiband sensor can be embedded in the projector system, a variable blue and red reduction filter can be used to further reduce the reddish and thereby periodically calibrate the primary color control means. Periodic can be systematic at start-up or shutdown, during projection, during periodic calibrations of the system, for example prior to each projection or monthly etc. Calibration can also be performed for a projection with a predefined test pattern. The multi-band sensor can preferably receive light from the light beam through a foldable mirror placed in the optical path. The foldable mirror is adapted to receive, for example, 0.5% of the light beam. Hence, 99.5% of the light continues to be sent to the imaging module. The light loss is negligible compared to the yield provided. The system can be adjusted to move the foldable mirror and the light beam.

Laser uitvoeringsvormenLaser versions

In de hier beschreven uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, zijn lichtbronnen 320, 330 voordeligerwijze laserlichtbronnen, die een reeks van lasers omvatten. Een voordeel dat verschaft wordt door laserlichtbronnen is dat een laser een gecollimeerde lichtbundel verschaft met een kleine étendue. De uitvinding is echter niet beperkt tot laserlichtbronnen, en kan ook LED-lichtbronnen of superluminescent diodes omvatten.In the embodiments of the present invention described herein, light sources 320, 330 are advantageously laser light sources, which comprise a series of lasers. An advantage provided by laser light sources is that a laser provides a collimated light beam with a small etendue. However, the invention is not limited to laser light sources, and may also include LED light sources or superluminescent diodes.

Voor laserbronnen die directe verlichting voor een bepaalde golfband van licht in de beeldvormende module verschaffen, zonder enig golflengteconversie-element (dat wil zeggen specifieke golflengtegebieden) dat in het rode en blauwe kanaal gaat, voor betere kleur afstemming.For laser sources that provide direct illumination for a certain waveband of light in the imaging module, without any wavelength conversion element (i.e., specific wavelength ranges) going into the red and blue channels, for better color matching.

In deze uitvoeringsvormen omvat het blauw- en roodreductiefilter een actuator, zodanig dat de hoeveelheid blauw en rood licht dat door het filter verzonden wordt, kan worden aangepast door de positie van het filter te verplaatsen. De actuator kan een rotatieplatform zijn voor het roteren van het afstembare filter of ten minste één translatieplatform voor het bewegen van het afstembare filter in een richting loodrecht op de optische as van het projectorsysteem. Het filter kan een coatingspatroon omvatten. Het patroon kan een verhoogde dichtheid van blauw- en roodreducerende patronen hebben, waarbij de richting van dichtheidstoename is aangepast aan de bewegingsrichting van de mechanische actuator zodanig dat de intensiteit van blauw en rood licht in de optische baan aangepast kan worden, het kan zijn gunstig om een ontspikkelingsmiddel toe te voegen om spikkels in het uiteindelijke beeld op het scherm te verminderen (in die primaire kleur). Dergelijke ontspikkelingstechnieken kunnen polarisatiediversiteit, golflengtediversiteit, ruimtelijke en hoekafhankelijke diversiteit omvatten, waarvan de voordelen een vermindering van spikkels in het geprojecteerde beeld verschaffen.In these embodiments, the blue and red reduction filter includes an actuator such that the amount of blue and red light transmitted through the filter can be adjusted by moving the position of the filter. The actuator can be a rotation platform for rotating the tunable filter or at least one translation platform for moving the tunable filter in a direction perpendicular to the optical axis of the projector system. The filter can include a coating pattern. The pattern may have an increased density of blue and red-reducing patterns, the direction of density increase being adapted to the direction of movement of the mechanical actuator such that the intensity of blue and red light in the optical path can be adjusted, it may be beneficial to add a stimulant to reduce speckles in the final image on the screen (in that primary color). Such decay techniques can include polarization diversity, wavelength diversity, spatial and angular diversity, the benefits of which provide a reduction of speckles in the projected image.

Omdat de multibandsensor bij voorkeur ten minste de relatieve intensiteit van de golfbanden meet overeenkomstig met de primaire kleuren van het projectiesysteem, kan een volledige spectrale meting nuttig zijn wanneer ingrijpende veranderingen in het spectrum optreden, aangezien dergelijke veranderingen een grote invloed op de witpunt kunnen hebben, zelfs ongeacht een verandering in glans of algemene intensiteit van de bundel. In dergelijke bijzondere gevallen kan een herkalibratie van het systeem met een spectrograaf gunstig voor zijn voor een witpuntreset.Because the multiband sensor preferably measures at least the relative intensity of the wavebands according to the primary colors of the projection system, a full spectral measurement may be useful when major changes in the spectrum occur, since such changes can have a major impact on the white point, even regardless of a change in gloss or overall intensity of the bundle. In such special cases, a recalibration of the system with a spectrograph may be beneficial for a white point reset.

De verschillende laserbesturingen en variabele golfbandreductiebesturingen verschaffen nieuwe vri jheidsgraden binnen de kleurruimte, en daarom kunnen bredere kleurengamma’s binnen de kleurruimte worden verschaft door het primairekleurbesturingsmiddel dat in de onderhavige octrooiaanvraag beschreven is. Omdat er nu een tendens is om ook voor andere toepassingen te bewegen naar een breder kleurengamma (in extremum het Rec2020-gamma), kan de beschreven uitvinding ook een toepassing hebben voor dergelijke Bredekleurengamma (“Wide Color Gamut”) -activiteiten op een meer generieke wijze dan DCI.The different laser controls and variable waveband reduction controls provide new degrees of freedom within the color space, and therefore, wider color ranges within the color space can be provided by the primary color control means described in the present patent application. Because there is now a tendency to move to a wider color gamut for other applications (in the extreme the Rec2020 range), the described invention may also have an application for such Wide Color Gamut ("Wide Color Gamut") activities on a more generic mode than DCI.

Er is behoefte aan het kalibreren van drie of meer projectoren voor gebruik op hetzelfde moment, zoals in overeenstemming met het Barco Escape™ -filmplatform. Volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan een verwerkingseenheid worden aangesloten op de drie of meer projectoren via een kabel (bijvoorbeeld USB) of door een draadloze verbinding. De verwerkingseenheid is bij voorkeur verbonden met een controle-eenheid die zelf is verbonden met een multibandsensor voor elke projector. De controle-eenheid en/of de verwerkingseenheid kan/kunnen worden geïntegreerd in een projector of kan/kunnen een zelfstandig apparaat zijn. Dus drie of meer (N) projectoren kunnen worden voorzien van een controle-eenheid binnen elke projector en een multibandsensor die voor de projectielens geplaatst is of die in de projector geïntegreerd is.There is a need to calibrate three or more projectors for use at the same time, such as in accordance with the Barco Escape ™ film platform. According to embodiments of the present invention, a processing unit can be connected to the three or more projectors via a cable (e.g. USB) or through a wireless connection. The processing unit is preferably connected to a control unit that is itself connected to a multi-band sensor for each projector. The control unit and / or the processing unit can be integrated into a projector or can be an independent device. Thus, three or more (N) projectors can be provided with a control unit within each projector and a multi-band sensor placed in front of the projection lens or integrated in the projector.

De verwerkingseenheid kan een serie testbeelden initiëren en de resultaten van sensoren opnemen die voor de projectorlens geplaatst zijn. Voor inwendige sensoren zijn testpatronen niet vereist, waarbij de sensoren in de verlichtingsbundel geplaatst zijn, en heeft het de voorkeur om te werken met "relatieve waarden", dat wil zeggen met verschillen tussen de door de fabriek ingestelde waarden (slechts een initiële kalibratie in de fabriek met een externe kleurmeter is vereist) en de echte waarden in plaats van het werken met absolute waarden. De initiële meetresultaten voor de sensoren worden gebruikt in de fabriekuitlijning met de doelkleurprestaties op het scherm, en deze initiële meetresultaten kunnen worden opgeslagen in een projector, een lokale processorinrichting zoals een laptop of op afstand.The processor can initiate a series of test images and record the results of sensors placed in front of the projector lens. For internal sensors, test patterns are not required, the sensors being placed in the illumination beam, and it is preferable to work with "relative values", that is, with differences between factory-set values (only an initial calibration in the factory with an external color meter is required) and the real values instead of working with absolute values. The initial measurement results for the sensors are used in the factory alignment with the target color performance on the screen, and these initial measurement results can be stored in a projector, a local processor device such as a laptop or remotely.

Een variabel golfbandreductiefilter kan in de optische baan worden geplaatst om licht te reduceren respectievelijk in de golfband van de blauwe beeldvormer en in de golfband van de rode beeldvormer, zonder de desbetreffende laserbi j dragen te beïnvloeden. Op deze wijze kunnen de kleurpunten van blauw en rood worden afgestemd tussen de laserpunt en de kleurpunt van de mengeling van laserlicht en licht van het golflengteconversiemiddel zoals bijvoorbeeld fosforlicht.A variable waveband reduction filter can be placed in the optical path to reduce light respectively in the waveband of the blue imager and in the waveband of the red imager, without affecting the respective laser wear. In this way the color points of blue and red can be matched between the laser point and the color point of the mix of laser light and light from the wavelength converting agent such as, for example, phosphor light.

Hoewel een elektronisch correctiesysteem ontwikkeld is om primaire kleuren en witpunt elektronisch in te stellen, wordt met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding elektronische correctie vermeden of verminderd. Dit kan gedaan worden door kleurafstemming bijvoorbeeld met werkwijzen en samenstellingen met een groene fosforescerende stof. Wittekleurbalans kan handmatig worden aangepast op de verwerkingseenheid door het regelen van laserdri vers en aanpasbare intensiteitfilters indien aanwezig alsmede een variabel of beweegbaar golfbandreductiefilter. Dit is een aanzienlijke verbetering ten opzichte van apparaten van de stand van de techniek.Although an electronic correction system has been developed to electronically adjust primary colors and white point, with embodiments of the present invention, electronic correction is avoided or reduced. This can be done by color matching, for example, with methods and compositions with a green phosphorescent substance. White color balance can be manually adjusted on the processing unit by controlling laser drivers and adjustable intensity filters, if any, as well as a variable or movable waveband reduction filter. This is a significant improvement over prior art devices.

Kleurgammagegevens, kleurcoördinaten en relatieve luminantiewaarden kunnen worden verkregen door deze controlewerkwijze en kunnen worden opgeslagen in de projectoren zelf in de verwerkingseenheid of elders zoals op een server in een LAN- of WAN-netwerk zoals het Internet. Dergeiijke waarden kunnen worden gemeten in de fabriek met behulp van testpatronen en goede kleurmeters, en worden opgeslagen in de projectoren.Color gamut data, color coordinates and relative luminance values can be obtained by this checking method and can be stored in the projectors themselves in the processing unit or elsewhere such as on a server in a LAN or WAN network such as the Internet. Such values can be measured in the factory using test patterns and good color meters, and stored in the projectors.

Voor een uitlijning in een installatie in het veld, kunnen het gewenste gemeenschappelijke kleurengamma en witpunt ingesteld worden door te kijken naar de gegevens. Een toepassing kan worden uitgevoerd op een computer, PDA, smartphone enz., die de opgeslagen gammawaarden uitleest, optioneel via een netwerkverbinding, en het beste ingeschreven gamma en de beste ingeschreven witpunt worden gevonden. Of een dataverbinding kan zich tussen de projectoren en een server bevinden via het netwerk waar de berekeningen worden uilgevoerd in de server. Dit kan voordelig zijn omdat een dergelijke server krachtige microprocessoren kan hebben. De opgeslagen gegevens kunnen worden bijgewerkt om rekening te houden met verouderingseffecten gebruik makend van de multibandsensoren en testpatronen kunnen opnieuw worden gebruikt.For alignment in a field installation, the desired common color gamut and white point can be set by looking at the data. An application can be run on a computer, PDA, smartphone, etc., which reads the stored gamma values, optionally via a network connection, and the best registered gamma and the best written white point are found. Or a data connection can be between the projectors and a server via the network where the calculations are performed in the server. This can be advantageous because such a server can have powerful microprocessors. The stored data can be updated to take account of aging effects using the multi-band sensors and test patterns can be reused.

Een verwerkingseenheid met een processorinrichting zoals één of meer microprocessoren binnen de projector, lokaal op de projector of op afstand gelegen, kan de bovenstaande uitlijnprocedure automatisch uitvoeren. Dit kan worden bereikt door communicatie tussen een aantal projectoren, uitwisseling van sensorwaarden en instellingsstatus, die bijvoorbeeld nodig kunnen worden als een van de instellingen niet langer haalbaar is. Indien nodig, zou bijvoorbeeld een verlaging van de doelstellingen kunnen worden uitgevoerd.A processor with a processor device such as one or more microprocessors within the projector, located locally on the projector or remotely, can automatically perform the above alignment procedure. This can be achieved through communication between a number of projectors, exchange of sensor values and setting status, which may become necessary if, for example, one of the settings is no longer feasible. For example, if necessary, a reduction of the objectives could be implemented.

Een soortgelijke kalibratieprocedure kan worden gemaakt wanneer meerdere projectoren worden gebruikt bij overlapping van de geprojecteerde beelden op verbindingsposilies. In de overlappende zone kan elektronisch mengen worden gebruikt. Als de projectoren echter verschillende kleuren uitzenden kunnen de gemengde gebieden zichtbaar worden. Dit kan storend zijn voor planetaria, simulatoren of andere Virtual Reality toepassingen. Voor simulatie, die bijvoorbeeld gebruikt wordt voor opleiding, zijn er verschillende soorten multikanaalsystemen die gebruik kunnen maken van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, zoals veelzijdige displays, Gecollimeerde displays, Reality Centers, CAVE's',... De laatste multiprojectortoepassingen hoeven niet een bioscoopstandaard te bereiken zoals DCI, zodat de kleurengammagrootte minder relevant kan zijn dan kleurkoppeling.A similar calibration procedure can be made when multiple projectors are used when overlapping the projected images on connection positions. Electronic mixing can be used in the overlapping zone. However, if the projectors emit different colors, the mixed areas may become visible. This can be disturbing for planetariums, simulators or other Virtual Reality applications. For simulation, which is used for training, for example, there are different types of multi-channel systems that can utilize embodiments of the present invention, such as versatile displays, collimated displays, reality centers, CAVEs, etc. The latest multi-projector applications do not have to be a cinema standard such as DCI, so that the color gamut size may be less relevant than color matching.

Barco Escapeta is een multiprojector set-up voor bioscopen, bijvoorbeeld met een middenscherm en twee zijschermen. Voor de beste prestaties en acceptatie zouden de projectoren moeten voldoen aan de Digital Cinema specificaties, bijvoorbeeld ten aanzien van het DCI-kleurengamma. De uitvoeringsvormen die gebruik maken van een groenegolflengteconversie-element zoals een groene fosforescerende stof, zijn efficiënt voor het DCI of andere soortgelijke brede kleurengamma's.Barco Escapeta is a multi-projector set-up for cinemas, for example with a center screen and two side screens. For the best performance and acceptance, the projectors should meet the Digital Cinema specifications, for example with regard to the DCI color range. The embodiments that use a green wavelength conversion element such as a green phosphorescent substance are efficient for the DCI or other similar wide color gamut.

De beelden bevinden zich op verschillende drie schennen onder verschillende hoeken, zodat wordt aangenomen dat de belangrijkste verstoring van de koppeling tussen de beelden, de verschillende kleurpunt zou zijn, meer dan wanneer er enige variatie in helderheid zou zijn. De uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kunnen worden toegepast op Escape™ in dat het driekleurenprojectorsysteem kleurgekoppeld kan worden met DCI-kleurengammacompatibiliteit.The images are located on different three shanks at different angles, so it is assumed that the main disturbance of the coupling between the images would be the different color point, more than if there were any variation in brightness. The embodiments of the present invention can be applied to Escape ™ in that the three-color projector system can be color-matched with DCI color gamut compatibility.

Voor een projector met een groenegolflengteconversie-element volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding en zonder toevoeging van een variabele golfbandreductiefilter, drie verschillende aanpassingsinstellingen Si per projector van N projectoren: het directe blauwelaservermogensniveau, het blauwelaservermogensniveau voor de excitatie van het golflengteconversie-element, zoals een fosforescerende stof, en het vermogensniveau van de rode lasers. Voor de meerdere projectoren worden alle instellingen sy van het insteltype 1 en projector j zo ingesteld dat alle geprojecteerde witpunten zijn ingesteld op de gemeenschappelijke witpunt die het DCI-streefpunt is. Bijvoorbeeld, ervan uitgaande dat de projectoren op verschillende wijze verouderd zijn, zouden de intensiteitverhoudingen van de intensiteit indien die verouderd zijn tot een initiële waarde Iaged /Iinit, gelijk gemaakt moeten worden voor alle sub-golfbanden van alle projectoren, waarbij een algehele maximale streefwaarde voor deze verhouding genomen wordt zodat geen van de instellingen s,0 van elke van de projectoren de maximale waarde voor die instelling voorbij gaat (dat wil zeggen, dat alleen gelijk of lager aangehouden wordt).For a projector with a green wavelength conversion element according to embodiments of the present invention and without the addition of a variable waveband reduction filter, three different adjustment settings Si per projector of N projectors: the direct blue laser power level, the blue laser power level for excitation of the wavelength conversion element, such as a phosphorescent dust, and the power level of the red lasers. For the multiple projectors, all sy setting 1 settings and projector j are set so that all projected white points are set to the common white point that is the DCI target point. For example, assuming the projectors are aged in different ways, the intensity ratios of the intensity if they are outdated to an initial value Iaged / Iinit should be made equal for all sub-wave bands of all projectors, with an overall maximum target value for this ratio is taken so that none of the settings s, 0 of each of the projectors go beyond the maximum value for that setting (that is, only equal or lower is used).

Een andere manier waarop een DCI-compatibel systeem werkt is om alleen te streven naar een bepaalde lichtopbrengst die lager is dan die maximaal mogelijk is door de projector, bijvoorbeeld om zich strikt te houden aan de DCI-luminantiespec op het scherm. In dat geval zal het nodig zijn dat de instellingen Si aangepast worden totdat ook dat initiële verlichtingsniveau wordt bereikt. Ook kan de witpunt gedeeltelijk worden aangepast via het verlichtingsniveau en de si-instellingen, en gedeeltelijk via elektronische correctie. Een lage of lagere hoeveelheid elektronisch correctie kan maar worden getolereerd voor sommige toepassingen.Another way a DCI-compatible system works is to only aim for a certain light output that is lower than the maximum possible through the projector, for example, to strictly adhere to the DCI luminance spec on the screen. In that case it will be necessary for the settings Si to be adjusted until that initial lighting level is also reached. The white point can also be adjusted partly via the lighting level and the si settings, and partly via electronic correction. A low or lower amount of electronic correction can only be tolerated for some applications.

Voor uitvoeringsvormen met een golfbandreductiefilter kunnen de dezelfde instellingen sy worden aangepast om de projectoren aan de witpunt vast te zetten (zonder elektronische correctie). Als zodanig, voor zover de laserbijdrage versus de bijdrage van het golflengteconversie-element zoals een fosforescerende stof zowel in rood als in blauw verschillend geworden zijn, kan de extra capaciteit om de golfbandreductiefilters te regelen en in te stellen, worden gebruikt om ook de fosforstaartbij dragen te reduceren, zodat het kleurengamma weer groter kan zijn, terwijl voor het wit dit gecompenseerd kan worden door het opnieuw verhogen van de laserbijdrage. 3D projectie kan worden bereikt gebruikmakend van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding. Ten eerste kunnen rode lasers en blauwe lasers van verschillende en niet-overlappende golflengten voor het linker- en rechteroog worden gebruikt. In een optisch kanaal, zoals het rechteroogkanaal, kunnen groene Quantumdots worden gebruikt en voor het andere oog een gele Quantumdots, die elk door laserlicht geëxciteerd worden. De kijkbril is voorzien van een filter dat zou filteren tussen linker en rechteroog optische signalen die door de projector worden uitgezonden.For embodiments with a waveband reduction filter, the same sy settings can be adjusted to fix the projectors to the white point (without electronic correction). As such, insofar as the laser contribution versus the contribution of the wavelength conversion element such as a phosphorescent material has become different in both red and blue, the additional capacity to control and adjust the waveband reduction filters can be used to also contribute the phosphor tail contributions so that the color gamut can be larger again, while for the white this can be compensated by again increasing the laser contribution. 3D projection can be achieved using embodiments of the present invention. First, red lasers and blue lasers of different and non-overlapping wavelengths can be used for the left and right eye. In an optical channel, such as the right eye channel, green Quantum dots can be used and for the other eye a yellow Quantum dots, each of which is excited by laser light. The viewing glasses are equipped with a filter that would filter between left and right eye optical signals emitted by the projector.

Als alternatief kan een projector rode en blauwe laser omvatten met verschillende golflengten voor het linker- en rechteroog. Het licht van het gele of groene golflengteconversie-element, zoals fosforescerende stof kan worden gepolariseerd in verschillende richtingen. De kijker draagt een bnl, die de desbetreffende rechteroog- of linkeroog-golflengten filtert en in het geval van groene kleuren, heeft de bnl de juiste polariteit om het gemoduleerde groene licht te ontvangen.Alternatively, a projector can include red and blue laser with different wavelengths for the left and right eye. The light from the yellow or green wavelength conversion element, such as phosphorescent material, can be polarized in different directions. The viewer wears a bnl which filters the relevant right eye or left eye wavelengths and in the case of green colors, the bnl has the correct polarity to receive the modulated green light.

Claims (54)

Aangepaste conclusies voor BE2016/5090Adapted conclusions for BE2016 / 5090 1. Lichtproj ectiesysteem voor het genereren van een beeld met drie primaire kleuren, zijnde blauw, groen en rood, waarbij elke primaire kleur respectievelijk gedefinieerd is door een eerste, tweede en derde golfband, waarbij het lichtproj ectiesysteem het volgende omvat: een eerste blauwelaserbron die een eerste bundel in een vierde golfband uitzendt, waarbij de eerste blauwelaserbron een eerste laserbesturing heeft, - een tweede blauwelaserbron die een tweede bundel uitzendt met een centrale golflengte en een vijfde golfband, waarbij de tweede blauwelaserbron een tweede laserbesturing heeft, een substraat met een golflengteconversie-element voor het uitzenden van licht op meerdere golflengtes na absorptie van een lichtbundel bij een excitatiegolflengte binnen de vijfde golfband van de tweede blauwelaserbron, waarbij het substraat zodanig in een optische baan van de tweede bundel is gepositioneerd dat licht dat door het golflengteconversie-element verzonden of erdoor gereflecteerd wordt, resulteert in emissie van een geconverteerde bundel met een golfband die ten minste de tweede en derde golfbanden omvat, en - een bundelcombineermiddel voor het combineren van de eerste bundel en de geconverteerde bundel, met het kenmerk dat de combinatie resulteert in een witte bundel; en het projectiesysteem verder een optische controle-eenheid omvat voor het meten van de relatieve intensiteit van de eerste, tweede en derde golfbanden van de witte bundel.A light projection system for generating an image with three primary colors, being blue, green, and red, each primary color being defined by a first, second, and third waveband respectively, the light projection system comprising: a first blue laser source that emits a first beam in a fourth waveband, the first blue laser source having a first laser control, - a second blue laser source emitting a second beam with a central wavelength and a fifth waveband, the second blue laser source having a second laser control, a substrate with a wavelength conversion element for emitting light at a plurality of wavelengths after absorption of a light beam at an excitation wavelength within the fifth waveband of the second blue laser source, the substrate being positioned in an optical path of the second beam such that light transmitted by the wavelength conversion element or be reflected by it dt, results in emission of a converted bundle with a waveband comprising at least the second and third wavebands, and - a bundle combining means for combining the first bundle and the converted bundle, characterized in that the combination results in a white bundle; and the projection system further comprises an optical control unit for measuring the relative intensity of the first, second and third wavebands of the white beam. 2. Lichtproj ectiesysteem volgens conclusie 1, waarbij de optische controle-eenheid ten minste één lichtsensor omvat.The light projection system of claim 1, wherein the optical control unit comprises at least one light sensor. 3. Lichtproj ectiesysteem volgens conclusie 2, waarbij de tenminste één lichtsensor een multibandsensor is die geconfigureerd is om de intensiteit van golflengtes omvat in de eerste, tweede en derde golfbanden te meten.The light projection system of claim 2, wherein the at least one light sensor is a multi-band sensor configured to measure the intensity of wavelengths included in the first, second, and third wavebands. 4. Lichtprojectiesysteem volgens conclusie 3, waarbij de multibandsensor geconfigureerd is om een of gelijk welk verschil in het lichtspectrum tussen een laserlicht en een geconverteerde bundel te detecteren.The light projection system according to claim 3, wherein the multi-band sensor is configured to detect any difference in the light spectrum between a laser light and a converted beam. 5. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke van de conclusies 2-4, waarbij de optische controle-eenheid door middel van een opvouwbare spiegel die in de optische baan van de witte bundel geplaatst is, licht ontvangt zodanig dat ongeveer 0,5% van het licht naar de tenminste één lichtsensor gereflecteerd wordt.The light projection system according to any of claims 2-4, wherein the optical control unit receives light through a foldable mirror placed in the optical path of the white beam such that about 0.5% of the light is reflected to the at least one light sensor. 6. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke van de conclusies 2-5, waarbij de tenminste één lichtsensor ten minste één is van een fotodiodesensor, fotoweerstand, organische fotoreceptor, spectrometer, fotoversterkers, CCD- of CMOS-sensoren.A light projection system according to any of claims 2-5, wherein the at least one light sensor is at least one of a photodiode sensor, photoresistance, organic photoreceptor, spectrometer, photo amplifiers, CCD or CMOS sensors. 7. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke van de voorgaande conclusies, waarbij het projectiesysteem verder een verwerkingseenheid omvat die geconfigureerd is om met de optische controle-eenheid te communiceren.The light projection system according to any of the preceding claims, wherein the projection system further comprises a processing unit configured to communicate with the optical control unit. 8. Lichtprojectiesysteem volgens conclusie 7, dat ingericht is om sensorwaarden terug te koppelen van de teminste één sensor naar de optische controle-eenheid en/of rechtstreeks naar de verwerkingseenheid om een nieuw aansturingsniveau voor aansturingsbronnen in overeenstemming met de sensorwaarden te bepalen zodat het lichtniveau geregeld wordt.A light projection system according to claim 7, which is adapted to feed back sensor values from at least one sensor to the optical control unit and / or directly to the processing unit to determine a new control level for control sources in accordance with the sensor values so that the light level is controlled is becoming. 9. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke van de conclusies 5-8, waarbij de opvouwbare spiegel geconfigureerd is om in en uit de witte bundel te worden teruggetrokken.The light projection system of any one of claims 5-8, wherein the foldable mirror is configured to be retracted in and out of the white bundle. 10. Lichtprojectiesysteem volgens conclusie 9, waarbij de opvouwbare spiegel op een actuator gemonteerd is die bestuurd wordt door de verwerkingseenheid.The light projection system of claim 9, wherein the foldable mirror is mounted on an actuator controlled by the processing unit. 11. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke van de voorgaande conclusies, waarbij het golflengteconversie-element geconverteerd licht uitzendt op: - een zwaartepuntgolflengte < 560 nm - een GRTZC < 16%.A light projection system according to any of the preceding claims, wherein the wavelength conversion element emits converted light at: - a center of gravity wavelength <560 nm - a GRTZC <16%. 12. Lichtprojectiesystem volgens conclusie 11 waarbij het groengehalte gedefinieerd is als een deel van het lichtspectrum van het licht uitgezonden vanuit het golflengteconversie-element dat in de groene golfband gaat, waarbij de groene golfband zich in het bereik 495-575nm bevindt, en een “Groen-Rode-Transitiezone- Gehalte (GRTZC), gedefinieerd is alsThe light projection system of claim 11 wherein the green content is defined as a part of the light spectrum of the light emitted from the wavelength conversion element going into the green waveband, the green waveband being in the range 495-575nm, and a "Green Red Transition Zone Content (GRTZC), defined as 13. Lichtprojectiesysteem volgens conclusie 11 of 12, waarbij het golflengteconversie-element licht uitzendt met een groengehalte > 65%.A light projection system according to claim 11 or 12, wherein the wavelength conversion element emits light with a green content> 65%. 14. Lichtprojectiesysteem volgens conclusie 12 of 13, waarbij het groengehalte < 75%, optioneel < 80% is.A light projection system according to claim 12 or 13, wherein the green content is <75%, optionally <80%. 15. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke van de voorgaande conclusies, verder omvattende een derde rodelaserbron die een derde bundel in de derde golfband uitzendt, waarbij de derde rodelaserbron een derde laserbesturing heeft.The light projection system according to any of the preceding claims, further comprising a third red laser source that emits a third beam in the third waveband, the third red laser source having a third laser control. 16. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke voorgaande conclusie, dat als een 3-chipprojectorarchitectuur geïmplementeerd is.A light projection system according to any preceding claim, which is implemented as a 3-chip projector architecture. 17. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke voorgaande conclusie, waarbij de eerste of derde golfband breder is dan de golfband van gelijk welke individuele laserbron.A light projection system according to any preceding claim, wherein the first or third waveband is wider than the waveband of any individual laser source. 18. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke voorgaande conclusie, dat blauwachtig licht van het golflengteconversie-element toevoegt in de golfband 480-500 nm.A light projection system according to any preceding claim, which adds bluish light from the wavelength conversion element in the wavelength 480-500 nm. 19. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke voorgaande conclusie, waarbij de eerste of tweede blauwe laser in de golfband 400-495 nm 440-470 nm golflengte is.The light projection system according to any preceding claim, wherein the first or second blue laser in the waveband is 400-495 nm 440-470 nm wavelength. 20. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke voorgaande conclusie, waarbij een roodgehalte bij voorkeur < 30% en optioneel > 20% is, waarbij de percentagewaarden betrekking hebben op relatieve energiebijdragen van het geconverteerde licht van het golflengteconversie-element in een bepaald golflengtebereik in vergelijking met het hele lichtspectrum van het golflengteconversie-element dat als 100% wordt genomen.A light projection system according to any preceding claim, wherein a red content is preferably <30% and optionally> 20%, the percentage values referring to relative energy contributions of the converted light from the wavelength conversion element in a given wavelength range compared to the entire light spectrum of the wavelength conversion element that is taken as 100%. 21. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke voorgaande conclusie, waarbij de groene golfband in het bereik 495 - 575 nm is.A light projection system according to any preceding claim, wherein the green waveband is in the range 495 - 575 nm. 22. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke van de conclusies 11-21, waarbij het GRTZC naar licht verwijst dat kleuren onverzadigd maakt en het kleurengamma kleiner maakt.The light projection system according to any of claims 11 to 21, wherein the GRTZC refers to light that makes colors unsaturated and makes the color gamut smaller. 23. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke voorgaande conclusie, waarbij een roodgehalte in een lichtbundel het relatieve gedeelte van het golflengteconversie-element-spectrum is dat in de rode golfband gaat.A light projection system according to any preceding claim, wherein a red content in a light beam is the relative portion of the wavelength conversion element spectrum going into the red waveband. 24. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke van de conclusies 14 tot 23, waarbij de rode golfband licht heeft van de rode laser, en een toegevoegde hoeveelheid roodachtig licht van het golflengteconversie-element voor het ontspikkelen.The light projection system of any one of claims 14 to 23, wherein the red waveband has light from the red laser, and an added amount of reddish light from the wavelength conversion element for development. 25. Lichtprojectiesysteem volgens conclusie 24, waarbij een bovenste limiet van het roodachtige licht wordt bereikt wanneer het kleurpunt van rood naar een kleiner kleurengamma beweegt.The light projection system of claim 24, wherein an upper limit of the reddish light is achieved when the color point moves from red to a smaller color gamut. 26. Lichtprojectiesysteem volgens conclusie 24 of 25, waarbij het roodachtige licht oranje licht in het bereik van 595 - 620 nm is.The light projection system of claim 24 or 25, wherein the reddish light is orange light in the range of 595 - 620 nm. 27. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke voorgaande conclusie, waarbij het Blauwe licht + Groene licht + Rode licht tot 100% van het licht van het golflengteconversie-element bedraagt.A light projection system according to any preceding claim, wherein the Blue light + Green light + Red light is up to 100% of the light of the wavelength conversion element. 28. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke van de voorgaande conclusies, verder omvattende een scherpfdter dat lichtintensiteit van golflengtes in de golfband 570 - 600 nm reduceert.A light projection system according to any of the preceding claims, further comprising a sharpness that reduces light intensity of wavelengths in the wavelength 570 - 600 nm. 29. Lichtprojectiesysteem volgens conclusie 28, waarbij het scherpfilter lichtintensiteit reduceert in het bereik van 10 - 15% of 10 - 20%.The light projection system of claim 28, wherein the sharp filter reduces light intensity in the range of 10 - 15% or 10 - 20%. 30. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke van de voorgaande conclusies, dat verder ten minste één variabel golfbandreductiefilter omvat dat op een actuator gemonteerd is en in de optische baan van de witte bundel verschaft is, en waarbij een beweging van het variabele golfbandreductiefilter tussen een eerste en een tweede positie resulteert in een verandering van de uitgezonden golfband van de witte bundel van een eerste naar een tweede uitgezonden intensiteit, om zo een projectorwitpunt aan te passen.A light projection system according to any of the preceding claims, further comprising at least one variable waveband reduction filter mounted on an actuator and provided in the optical path of the white beam, and wherein a movement of the variable waveband reduction filter between a first and a second position results in a change of the transmitted waveband of the white beam from a first to a second transmitted intensity, so as to adjust a projector white point. 31. Lichtprojectiesysteem volgens conclusie 30, waarbij het variabele golfbandreductiefilter een eerste golfbandreductiefilter, een tweede golfbandreductiefilter of een derde golfbandreductiefilter is, zodanig dat het geconfigureerd is om de intensiteit van golflengtes te veranderen die respectievelijk in de eerste, tweede of derde golfbanden omvat zijn.The light projection system of claim 30, wherein the variable waveband reduction filter is a first waveband reduction filter, a second waveband reduction filter or a third waveband reduction filter, such that it is configured to change the intensity of wavelengths included in the first, second, or third wave bands, respectively. 32. Lichtprojectiesysteem volgens conclusie 31, waarbij het scherpfilter en het variabele golfbandreductiefilter gecombineerd zijn in eenzelfde variabele filter.The light projection system of claim 31, wherein the sharp filter and the variable waveband reduction filter are combined in one and the same variable filter. 33. Lichtprojectiesysteem volgens conclusie 32, waarbij een eerste zijde van het variabele filter bekleed is met een smallebandscherpfilter en een tweede zijde van het filter bekleed is met een variabele golfbandreductiefilter.The light projection system of claim 32, wherein a first side of the variable filter is coated with a narrow band sharp filter and a second side of the filter is coated with a variable wave band reduction filter. 34. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke van de conclusies 31 - 33, waarbij het variabele tweede golfbandreductiefilter geconfigureerd is om de intensiteit te reduceren van golflengtes die in het bereik van 510-570 nm omvat zijn.The light projection system of any one of claims 31 to 33, wherein the variable second waveband reduction filter is configured to reduce the intensity of wavelengths comprised in the range of 510-570 nm. 35. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke van de conclusies 30 - 34, waarbij de actuator bestuurd wordt door de verwerkingseenheid.The light projection system of any one of claims 30 to 34, wherein the actuator is controlled by the processing unit. 36. Lichtprojectiesysteem volgens conclusie 35, waarbij de actuator een rotatieplatform voor het roteren van het variabele tweede golfbandreductiefilter om de optische as of ten minste één translatieplatform voor het bewegen van het variabele tweede golfbandreductiefilter (371) in een richting loodrecht op de optische as omvat.The light projection system of claim 35, wherein the actuator comprises a rotation platform for rotating the variable second waveband reduction filter about the optical axis or at least one translation platform for moving the variable second waveband reduction filter (371) in a direction perpendicular to the optical axis. 37. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke van de conclusies 31-36, waarbij het variabele tweede golfbandreductiefilter een bekleding omvat die voorzien is van een patroon met een toegenomen dichtheid van groenreducerendepatronen, waarbij de richting van dichtheidstoename aan de bewegingsrichting van de actuator is aangepast zodanig dat de intensiteit van de tweede groene spectrale band aangepast kan worden.A light projection system according to any of claims 31-36, wherein the variable second waveband reduction filter comprises a lining provided with a pattern with an increased density of green-reducing patterns, the direction of density increase being adapted to the direction of movement of the actuator that the intensity of the second green spectral band can be adjusted. 38. Lichtprojectiesysteem volgens conclusie 37, waarbij het variabele tweede golfbandreductiefilter ten minste één omvat van een rechthoekige continu groenreductiebekleding die een lineaire, regelbare afname binnen het beklede gebied via translatie verschaft, een filter met een rechthoekige stapsgewijzereductiebekleding die een in stappen regelbare afname binnen het beklede gebied via translatie verschaft, een rondfilter dat lineaire, regelbare afname binnen het beklede gebied via rotatie verschaft of een rondfilter dat lineaire afname in stappen binnen het beklede gebied via rotatie van het filter verschaft.The light projection system of claim 37, wherein the variable second waveband reduction filter comprises at least one of a rectangular continuous green reduction coating that provides a linear, controllable decrease within the coated area via translation, a filter with a rectangular stepwise reduction coating that includes a step-controllable decrease within the coated area via translation, a round filter that provides linear, controllable decrease within the coated area via rotation, or a round filter that provides linear decrease in steps within the coated area via rotation of the filter. 39. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke van de voorgaande conclusies, waarbij het golflengteconversie-element een fosfor is.A light projection system according to any of the preceding claims, wherein the wavelength conversion element is a phosphor. 40. Lichtprojectiesysteem volgens conclusie 39, waarbij de fosfor van het type YAG:Ce is. 4L Lichtprojectiesysteem volgens conclusie 39, waarbij de fosfor van het type LU AG: Ce is.The light projection system of claim 39, wherein the phosphor is of the YAG: Ce type. 4L Light projection system according to claim 39, wherein the phosphor is of the LU type AG: Ce. 42. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke van de conclusies 1-38, waarbij het golflengteconversie-element quantumdots omvat.The light projection system of any one of claims 1-38, wherein the wavelength conversion element comprises quantum dots. 43. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke van de conclusies 7 - 42, waarbij de verwerkingseenheid geconfigureerd is om te communiceren met de optische controle-eenheid voor het meten van de relatieve intensiteit van eerste, tweede en derde golflengtebanden van een witte bundel, waarbij de verwerkingseenheid verder geconfigureerd is om een verandering te berekenen in de besturingsniveaus van ten minste één van de eerste tot derde laserbundels en de besturingsniveaus van het ten minste ene variabele golfbandreductiefilter volgens de relatieve intensiteit van de eerste, tweede en derde golfbanden van de witte bundel om een witpuntverschuiving te regelen, en waarbij de eerste tot derde laserbesturingen onafhankelijk bestuurd worden om zo de lichtintensiteit aan te passen van elk van een eerste en tweede blauwelaserbron onafhankelijk van de lichtintensiteit van een rodelaserbron.The light projection system of any one of claims 7 to 42, wherein the processing unit is configured to communicate with the optical control unit for measuring the relative intensity of first, second and third wavelength bands of a white beam, the processing unit is further configured to calculate a change in the control levels of at least one of the first to third laser beams and the control levels of the at least one variable waveband reduction filter according to the relative intensity of the first, second and third wavebands of the white beam around a control white point shift, and wherein the first to third laser controls are independently controlled so as to adjust the light intensity of each of a first and second blue laser source independently of the light intensity of a red laser source. 44. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke voorgaande conclusie, waarbij de optische controle-eenheid is ingericht om verschillende bijdragen in enige, sommige of alle golfbanden te controleren.A light projection system according to any preceding claim, wherein the optical control unit is adapted to control different contributions in any, some or all of the wavebands. 45. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke voorgaande conclusie, waarbij de optische controle-eenheid is ingericht om zowel het laserlicht als de golflengteconversie-elementlichtbijdrage in de blauwe golfband te bewaken.A light projection system according to any preceding claim, wherein the optical control unit is arranged to monitor both the laser light and the wavelength conversion element light contribution in the blue waveband. 46. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke voorgaande conclusie, verder omvattende een variabel blauw- en roodreductiefilter.A light projection system according to any preceding claim, further comprising a variable blue and red reduction filter. 47. Lichtprojectiesysteem volgens conclusie 46, waarbij het variabele blauw- en roodreductiefilter verder het roodachtige en blauwachtige licht reduceert van het golflengteconversie-element dat in het rode en blauwe kanaal gaat.The light projection system of claim 46, wherein the variable blue and red reduction filter further reduces the reddish and bluish light of the wavelength conversion element going into the red and blue channel. 48. Lichtprojectiesysteem volgens conclusie 46 of 47, waarbij het blauw- en roodreductiefilter zodanig een actuator kan omvatten dat de hoeveelheid blauw en rood licht dat door het filter verzonden wordt, kan worden aangepast door de positie van het filter te bewegen.A light projection system according to claim 46 or 47, wherein the blue and red reduction filter can include an actuator such that the amount of blue and red light transmitted through the filter can be adjusted by moving the position of the filter. 49. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke van de voorgaande conclusies, waarbij elke laserbron een reeks individuele lasers omvat, waarbij de intensiteit van elke individuele laser bestuurd wordt door zijn laserbesturing en waarbij elke laser geconfigureerd is om gepulseerd te worden door zijn geassocieerde laserbesturing.A light projection system according to any of the preceding claims, wherein each laser source comprises a series of individual lasers, wherein the intensity of each individual laser is controlled by its laser control and wherein each laser is configured to be pulsed by its associated laser control. 50. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke van de voorgaande conclusies, verder omvattende bundelhomogeniseringoptica.A light projection system according to any of the preceding claims, further comprising beam homogenization optics. 51. Lichtprojectiesysteem volgens om het even welke van de voorgaande conclusies, verder omvattende een ontspikkelingsmiddel.A light projection system according to any of the preceding claims, further comprising a decomposition means. 52. Optisch samenstel voor een lichtprojectiesysteem voor het genereren van een beeld met drie primaire kleuren, zijnde blauw, groen, en rood, waarbij elke primaire kleur respectievelijk gedefinieerd wordt door een eerste, tweede en derde golfband, waarbij het optische samenstel voor gebruik met een eerste blauwelaserbron die een eerste bundel in een vierde golfband uitzendt, waarbij de eerste blauwelaserbron een eerste laserbesturing heeft, waarbij een tweede blauwelaserbron een tweede bundel met een centrale golflengte en een vijfde golfband uitzendt, waarbij de tweede blauwelaserbron een tweede laserbesturing heeft, waarbij het samenstel het volgende omvat: - een substraat met een golflengteconversie-element voor het uitzenden van licht op meerdere golflengtes na absorptie van een lichtbundel bij een excitatiegolflengte binnen de vijfde golfband van de tweede blauwelaserbron, waarbij het substraat in een optische baan van de tweede bundel is gepositioneerd zodanig dat licht dat door het golflengteconversie-element verzonden of erdoor gereflecteerd wordt, resulteert in emissie van een geconverteerde bundel met een golfband die ten minste de tweede en derde golfbanden omvat, en een bundelcombineermiddel voor het combineren van de eerste bundel en de geconverteerde bundel, met het kenmerk dat de combinatie resulteert in een witte bundel; en het optische samenstel verder een optische controle-eenheid omvat voor het meten van de relatieve intensiteit van de eerste, tweede en derde golfbanden van de witte bundel.52. Optical assembly for a light projection system for generating an image with three primary colors, being blue, green, and red, each primary color being defined by a first, second, and third waveband respectively, the optical assembly for use with a first blue laser source that emits a first beam in a fourth waveband, the first blue laser source having a first laser control, a second blue laser source emitting a second beam with a central wavelength and a fifth waveband, the second blue laser source having a second laser control, the assembly the following comprises: - a substrate with a wavelength conversion element for emitting light at a plurality of wavelengths after absorption of a light beam at an excitation wavelength within the fifth wavelength of the second blue laser source, the substrate being positioned in an optical path of the second beam such that light passes through the wavelength conversion element transmitted or reflected by it results in emission of a converted beam with a waveband comprising at least the second and third wavebands, and a beam combining means for combining the first beam and the converted beam, characterized in that the combination results in a white bundle; and the optical assembly further comprises an optical control unit for measuring the relative intensity of the first, second and third wavebands of the white beam. 53. Optisch samenstel volgens conclusie 52, verder omvattende het generen van laserlicht van een derde rodelaserbron die een derde bundel van de derde golfband uitzendt, waarbij de derde rodelaserbron een derde laserbesturing heeft.The optical assembly of claim 52, further comprising generating laser light from a third red laser source that emits a third beam from the third waveband, the third red laser source having a third laser control. 54. Werkwijze voor het genereren van een beeld met een lichtprojectiesysteem met drie primaire kleuren, zijnde blauw, groen, en rood, waarbij elke primaire kleur respectievelijk gedefinieerd is door een eerste, tweede en derde golfband, waarbij de werkwijze het volgende omvat: het genereren van laserlicht van een eerste blauwelaserbron die een eerste bundel van een vierde golfband uitzendt, waarbij de eerste blauwelaserbron een eerste laserbesturing heeft, het genereren van laserlicht van een tweede blauwelaserbron die een tweede bundel uitzendt met een centrale golflengte en een vijfde golfband, waarbij de tweede blauwelaserbron een tweede laserbesturing heeft, het genereren van een geconverteerde lichtbundel van een substraat met een golflengteconversie-element dat licht uitzendt op meerdere golflengtes na absorptie van een lichtbundel bij een excitatiegolflengte binnen de vijfde golfband van de tweede blauwelaserbron, waarbij het substraat zodanig in een optische baan van de tweede bundel is gepositioneerd dat licht dat door het golflengteconversie-element uitgezonden of erdoor gereflecteerd wordt, resulteert in emissie van een geconverteerde bundel met een golfband die ten minste de tweede en derde golfbanden omvat, en - het combineren van de eerste en de geconverteerde bundel, met het kenmerk dat de combinatie resulteert in een witte bundel; en het meten van de relatieve intensiteit van de eerste, tweede en derde golfbanden van de witte bundel.54. A method for generating an image with a light projection system with three primary colors, being blue, green, and red, wherein each primary color is respectively defined by a first, second, and third waveband, the method comprising: generating laser light from a first blue laser source emitting a first beam from a fourth waveband, the first blue laser source having a first laser control, generating laser light from a second blue laser source emitting a second beam with a central wavelength and a fifth waveband, the second waveband blue laser source has a second laser control, generating a converted light beam from a substrate with a wavelength conversion element that emits light at a plurality of wavelengths after absorption of a light beam at an excitation wavelength within the fifth wavelength of the second blue laser source, the substrate being so in an optical job of the second beam is positioned that light emitted or reflected by the wavelength conversion element results in emission of a converted beam with a waveband comprising at least the second and third wavebands, and - combining the first and the converted beam, with the feature that the combination results in a white bundle; and measuring the relative intensity of the first, second, and third wavebands of the white beam. 55. Werkwijze volgens conclusie 54, verder omvattende het genereren van laserlicht uit een derde rodelaserbron die een derde bundel van de derde golfband uitzendt, waarbij de derde rodelaserbron een derde laserbesturing heeft.The method of claim 54, further comprising generating laser light from a third red laser source that emits a third beam from the third waveband, wherein the third red laser source has a third laser control.
BE2016/5090A 2016-01-26 2016-02-04 Control unit for adjusting a white point in a projection system BE1024121B1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2017/051701 WO2017129710A1 (en) 2016-01-26 2017-01-26 Control of color primaries and white point in a laser-phosphor projector
EP17704405.4A EP3409011A1 (en) 2016-01-26 2017-01-26 Control of color primaries and white point in a laser-phosphor projector
US16/072,621 US10574951B2 (en) 2016-01-26 2017-01-26 Control of color primaries and white point in a laser-phosphor projector
CN201780019119.5A CN108781279B (en) 2016-01-26 2017-01-26 Method of generating an image having three primary colors, light projection system and optical assembly therefor
US16/799,044 US11016375B2 (en) 2016-01-26 2020-02-24 Control of color primaries and white point in a laser-phosphor projector

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2016/5067A BE1023412B1 (en) 2016-01-26 2016-01-26 PROJECTOR OPTIONS FOR RED LASER AND PHOSFOR SOURCE
BEBE2016/5067 2016-01-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BE1024121A1 BE1024121A1 (en) 2017-11-16
BE1024121B1 true BE1024121B1 (en) 2017-11-17

Family

ID=56096420

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2016/5067A BE1023412B1 (en) 2016-01-26 2016-01-26 PROJECTOR OPTIONS FOR RED LASER AND PHOSFOR SOURCE
BE2016/5089A BE1024124B1 (en) 2016-01-26 2016-02-04 Dual control for a projection system
BE2016/5090A BE1024121B1 (en) 2016-01-26 2016-02-04 Control unit for adjusting a white point in a projection system

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2016/5067A BE1023412B1 (en) 2016-01-26 2016-01-26 PROJECTOR OPTIONS FOR RED LASER AND PHOSFOR SOURCE
BE2016/5089A BE1024124B1 (en) 2016-01-26 2016-02-04 Dual control for a projection system

Country Status (1)

Country Link
BE (3) BE1023412B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5986815A (en) * 1998-05-15 1999-11-16 Optical Coating Laboratory, Inc. Systems, methods and apparatus for improving the contrast ratio in reflective imaging systems utilizing color splitters
WO2003058587A2 (en) * 2002-01-07 2003-07-17 Genoa Technologies Ltd. Electronic color display for soft proofing
US20110292349A1 (en) * 2010-05-27 2011-12-01 Panasonic Corporation Light source device, lighting device and image display device using such light device
US20130083295A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Casio Computer Co., Ltd. Light source apparatus and projection apparatus
US20130215397A1 (en) * 2010-11-09 2013-08-22 Masateru Matsubara Lighting device and projection-type display device using the same
EP2712194A2 (en) * 2012-09-19 2014-03-26 Funai Electric Co., Ltd. Image display apparatus

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014115493A1 (en) * 2013-01-23 2014-07-31 三菱電機株式会社 Projection-type display device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5986815A (en) * 1998-05-15 1999-11-16 Optical Coating Laboratory, Inc. Systems, methods and apparatus for improving the contrast ratio in reflective imaging systems utilizing color splitters
WO2003058587A2 (en) * 2002-01-07 2003-07-17 Genoa Technologies Ltd. Electronic color display for soft proofing
US20110292349A1 (en) * 2010-05-27 2011-12-01 Panasonic Corporation Light source device, lighting device and image display device using such light device
US20130215397A1 (en) * 2010-11-09 2013-08-22 Masateru Matsubara Lighting device and projection-type display device using the same
US20130083295A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Casio Computer Co., Ltd. Light source apparatus and projection apparatus
EP2712194A2 (en) * 2012-09-19 2014-03-26 Funai Electric Co., Ltd. Image display apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
BE1023412B1 (en) 2017-03-10
BE1024121A1 (en) 2017-11-16
BE1024124B1 (en) 2017-11-17
BE1024124A1 (en) 2017-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10574951B2 (en) Control of color primaries and white point in a laser-phosphor projector
US11016375B2 (en) Control of color primaries and white point in a laser-phosphor projector
US10184641B2 (en) Light-emitting device and projection system
US9888220B2 (en) Light source device, projection-type display device, and light generation method
CN204595412U (en) Light-emitting device and optical projection system
JP5951744B2 (en) Projector and its illumination device
WO2016161934A1 (en) Projection system and method for controlling color gamut thereof
TWI584049B (en) Light combining control system
EP1662804A1 (en) Display systems with and methods for multiple source colour illumination
US20190086779A1 (en) Illumination system and projection apparatus
WO2017129710A1 (en) Control of color primaries and white point in a laser-phosphor projector
CN106200217A (en) Splicing projection display system Concordance method and device
CN107272311A (en) Light-emitting device and relevant projecting system and illuminator
EP3561593B1 (en) Projection display system
EP3411750B1 (en) Display system with static green primary color reduction filter
CN107272313A (en) Light-emitting device and relevant projecting system and illuminator
CN107272310A (en) Light-emitting device and relevant projecting system and illuminator
CN110874003B (en) Projection optical system and color cast adjusting method thereof
KR20110089763A (en) Projector
JP6673109B2 (en) Projection type image display device
BE1024121B1 (en) Control unit for adjusting a white point in a projection system
CN107272314A (en) Light-emitting device and relevant projecting system and illuminator
CN113805418A (en) Projection display system
KR20190136875A (en) Optical system and image projection device including the same
CN116560172B (en) Optical engine

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20171117