CN100468188C - 彩色顺序投影显示中的灯功率脉冲调制 - Google Patents

Abstract

本发明的帧顺序彩色显示投影系统(110)包括具有预定功率额定值的弧光灯(112)，用于提供多色光的光源，该多色光通过彩色旋轮(120)传播，该彩色旋轮在各个顺序的时间间隔期间顺序地提供R、G、B、以及任选地提供W色光。显示控制器(131)与彩色旋轮同步，在各个时间间隔期间产生彩色图像数据。诸如DMD(130)的光阀接收彩色图像数据，以便产生帧顺序彩色显示。灯镇流器(156)也与彩色旋轮同步，在选择的时间间隔期间提供标称的和提升的功率电平到弧光灯，以使得投影仪提供更亮的、色彩可调节的显示，而不需要弧光灯在平均功率电平超过它的预定的功率额定值的条件下运行。

Description

彩色顺序投影显示中的灯功率脉冲调制

相关专利申请

没有可适用的。

联邦资助的研究或开发

没有可适用的。

技术领域

本发明涉及彩色顺序视频和多媒体投影仪，更具体地，涉及用来改进这样的投影仪的投射亮度和彩色平衡的、灯功率脉冲设备和方法。

发明背景

多年来，投影系统被使用来把活动图像和静止照片投射到屏幕上以供观看。最近，使用多媒体投影系统的放映对于进行销售表演，商务会议和教室讲课已变得越来越流行。

在通常的运行模式下，多媒体投影系统接收来自个人计算机(“PC”)的模拟视频信号。视频信号可以代表由PC呈现的一种静止的、部分或全部的活动的显示图像。模拟视频信号在投影系统中典型地被变换成数字视频信号，它控制数字驱动的图像成形设备，诸如液晶显示器(“LCD”)或数字微镜设备(“DMD”)。

在产生明亮的、高质量的、彩色图像的投影仪的开发方面已投入很大的努力。然而，传统的投影仪的光学性能常常不能令人满意。例如，特别是，在明亮照明的房间中使用紧凑的便携式彩色投影仪时，很难达到适当的投影图像亮度。

因为LCD显示器具有很大的光的衰减以及三路径彩色光路径是庞大和笨重的，所以，便携式多媒体投影仪典型地采用具有单个光路径结构的DMD显示器。采用这种结构产生投影的彩色图像，典型地需要通过某种形式的顺序彩色调制器(诸如彩色旋轮)来投射帧顺序图像。

在帧顺序彩色(“FSC”)显示系统中彩色旋轮的使用，多年来一直是已知的，以及在早期试图开发彩色电视机时就已是出名的(或不出名的)。然而，随着技术的进展，彩色旋轮显示设施在今天仍旧是有用的。

图1显示典型的现有技术FSC显示系统10的运行的概念，其中传感器12感知定时标记14，以检测电动机16的预先规定的彩色指示符位置，该电动机旋转彩色旋轮18，该彩色旋轮具有相应的红色(“R”)，绿色(“G”)，和蓝色(“B”)滤色段。光源20通过彩色旋轮18和中继透镜24使光束22投射到显示装置26，诸如基于LCD的光阀或DVD上。显示控制器(未示出)通过在时间上与光束22通过彩色旋轮18的各个R，G，和B滤色段的传播相一致的顺序的R、G、和B图像数据来驱动显示装置26。市面上销售的、通用的、基于彩色旋轮的FSC多媒体投影系统是由In Focus Systems，Inc.，Wilsonville，Oregon，(本专利申请的受让人)所制造的LP300系列。

为了提高它们的投射的图像的亮度，多媒体投影系统典型地采用高强度放电(“HID”)弧光灯，它产生一种能被反射器容易地聚焦到彩色旋轮上的强烈的多色光的点光源。HID弧光灯具有许多特性，诸如高强度，高效率和高可靠性。不幸地，HID弧光灯在光谱的蓝色端比起红色端提供更多的光。这导致产生以前的研究者试图以各种方式去解决的彩色平衡问题，这些方式包括:相对于B滤色段来说，增加彩色旋轮R滤色段的角度范围(物理尺寸)和/或相对于R滤色段来说，增加彩色旋轮B滤色段的衰减。其他的研究者试图通过利用彩色搜索电子线路减小总亮度值，以达到用于彩色调节的“净空(headroom)”。不幸地，这些“解决方案”或者会引起短暂的人工产物，或者会减小图像亮度。

另一些研究者在彩色旋轮上加上白色(“W”)滤色段，以提供“白色峰值”功能，这确实提高了图像亮度，但损失了彩色饱和度。再一些研究者只是采用更强力的弧光灯，这在紧凑的便携式投影仪中导致热、尺寸、重量、成本和可靠性等一系列问题。

所以，所需要的是具有改进技术的、达到提高的图像亮度、彩色饱和度以及可调节的彩色平衡的多媒体投影系统。

发明概要

所以，本发明的目的是提供用于改进由FSC多媒体投影仪投射的图像的亮度、彩色饱和度和彩色平衡的设备和方法。

本发明的帧顺序彩色显示投影系统包括用于提供多色光的光源的、具有预定的功率额定值的弧光灯，这些多色光通过彩色旋轮传播，在各个顺序时间间隔期间顺序地提供R、G、B、以及任选地提供W的彩色光。显示控制器与彩色旋轮同步，以生成在各个时间间隔期间的彩色图像数据。光阀(诸如DMD)接收彩色图像数据，以用于产生帧顺序彩色显示。灯镇流器电源也与彩色旋轮同步，在选择的时间间隔期间，提供标称的和提升的功率电平给弧光灯，以使得投影仪提供更亮的显示，而不需要弧光灯在平均功率电平超过它的预定的功率额定值的条件下运行。

在优选实施例中，彩色旋轮包括W滤色段，以及灯镇流器在W滤色段横截光源提供W峰值功能的时间间隔期间，提供提升的功率电平。

在替换实施例中，彩色旋轮在各个第一、第二、和第三时间间隔期间提供R、G、和B的彩色光，以及灯镇流器在时间间隔的预定的组合期间提供不同的功率电平给弧光灯，以平衡由系统显示的彩色。

在其中弧光灯的R发射较为不足的另一个替换实施例中，彩色旋轮的R、G和B滤色段具有不同的角度范围，以及R滤色段具有较大的角度范围，以补偿弧光灯的减小的R发射。灯镇流器在非R的时间间隔期间提供不同的功率电平给弧光灯，以补偿由于R滤色段的较大的角度范围造成的亮度损失。

本发明的主要的优点是，它提升FSC投影系统的亮度或白色峰值，使能进行彩色-平衡功能，以及提高彩色饱和度而不藉助于较高的平均功率照明、减小的总的亮度、或通过增加彩色旋轮白色段的角度范围而引起的彩色饱和度。

通过参照附图进行以下的优选实施例详细说明，将明白本发明的附加目的和优点。

附图简述

图1是显示采用彩色旋轮的现有技术FSC显示设备的运行原理的简化示意图。

图2是本发明的优选的多媒体投影仪实施例的等角视图。

图3是本发明的优选的图像投影系统的示意性方框图，显示在系统的电的、机械的、和光的部件之间相互的功能性关系。

图4是本发明的脉冲弧光灯镇流器电路的简化电路图和方框图。

图5是显示本发明的弧光灯功率提升和恢复阶段的、代表通过彩色旋轮的相对滤色的光传输的图。

优选实施例详细描述

图2显示本发明的图像投影系统110的优选实施例，包括位于具有约F/1的F数的椭圆反射器114的焦点处的高功率弧光灯112，以便产生以主射线116为特征的高的强度照明光束。弧光灯112优选地是270瓦高压汞弧光灯，它适合于在图像投影仪中使用，达到它的寿命和流明技术条件。汞弧光灯具有标称的1.3mm电弧间隙，这有助于图像投影系统110的投影机的高效率运行。小的电弧间隙尺寸影响电弧对准光学系统的其余部分，以及提高电弧本身的稳定性的重要性。弧光灯112优选地是由位于日本Himeji市的Phoenix制造的SHP 270型号。

弧光灯112被放置在椭圆反射器114的第一焦点处，椭圆反射器具有仅仅前向反射可见光的冷镜面。大部分红外光和紫外光在椭圆反射器114的外壳中被传输和被吸收。椭圆反射器114的第二焦点位于在彩色旋轮组件120的旋转的彩色旋轮盘118的正面与积累器通道122之间的一半距离处。彩色旋轮盘118包括R、G和B段，它由电动机124以约5600到7500rpm(这是系统视频图像刷新速率的范围的两倍)的速率进行旋转，把R、G和B图像顺序显示在投影仪屏幕上(未示出)。彩色旋轮盘118也可包括W(实际上是透明的)段，它用来增加光通量。彩色旋轮盘118的所有的段都涂上紫外光反射涂层，以防止紫外光到达光学系统中对紫外光敏感的部件。

积累器通道122在它的输出端产生均匀的照明图案，并且便于使照明光通过彩色旋轮组件120的电动机124传递，使得电动机124不造成照明的阴影。积累器通道122由固体玻璃棒组成，它依赖于光通过它时的内部全反射。积累器通道122也可包括外罩，它支撑积累器通道而不打扰内部全反射。从积累器通道122的输出端传播的光的均匀照明图案是长方形的，以及通过透镜元件126和128与棱镜组件140(在下面描述)被成像在DMD 130的光的反射面上。

DMD 130优选地是Texas Instruments型号DMD 1076空间光调制器，它由长方形的铝微机械镜的阵列组成，每个镜可单独地围绕旋转的对角线轴偏转±10度的角度。镜的偏转角度(正的或负的)由显示控制器131单独地控制，它改变下面的寻址电路的存储器内容和DMD130的镜面复位信号。

从透镜元件128外出的照明光进入棱镜组件140，棱镜组件包括第一或补偿棱镜142和第二或输出棱镜部件144，二者由空气隙接口146互相间隔开。棱镜组件140允许DMD在运行时成为平的。棱镜组件140在DMD 130上形成正确的照明角，以及把照明的光与在它的接通状态下由DMD 130反射的成像的光分离开。DMD 130的照明角由棱镜组件140的一些面的角度控制。棱镜组件140折射和反射入射光束，以使得DMD 130以部分被构建成输出光束的投影角，从角上被照明。在DMD 130的接通状态下照明光从它反射后，成像的光从棱镜组件140外出沿着基本上与进入棱镜组件140的照明光相同的传播方向前进。由于棱镜组件140的许多自由的角度，光可以以大约平行于支撑台的方向进入它，以及与投射透镜147成一直线。在优选的事例中，DMD 130被安装在覆盖投影仪的底部的单个印刷电路板148的表面上。这提供花费经济的解决方案，因为它消除了对于密强度电连接头的需要，否则在印刷电路板148与电路板外的DMD之间需要这样的接头。

在彩色旋轮组件120的R、G、B和W段与由显示控制器131产生的DMD彩色数据之间的同步是通过光检测哪个彩色滤色段处在光路径上和持续多长时间而达到的。通过彩色旋轮组件传播的光的特定的颜色被传感，产生同步定时数据，正如在批准的美国专利No.6,155,687“Light Guide for Use in a Color Wheel Synchronization Apparatusand Method(在彩色旋轮同步设备和方法中使用的光波导)”中更全面地描述的，该专利指派给本专利申请的代理人，该专利在此引用，以供参考。

图3显示在图像投影系统110的主要的电的、机械的、和光的部件之间的相互关系。具体地，显示控制器131在DMD 130上形成图像。弧光灯112照明彩色旋轮组件120的旋转的R、G、B和W滤色段，以使得主要的射线116作为FSC照明通过光的积累器通道122、透镜元件126和128、以及棱镜组件140而传播，来照明DMD 130。射到DMD 130上的FSC照明反射出在其上形成的图像，通过棱镜组件140和投射透镜147传播，以在投影面150上形成投影的图像(未示出)。

显示控制器131接收来自PC 152的彩色图像数据，以及把图像数据处理成帧顺序的R、G、B和W图像数据，这些数据的顺序帧以与彩色旋轮组件120的角度位置正确的同步方式被输送到DMD 130。显示控制器131控制DMD 130，以使得从棱镜组件140传播的光由DMD 130内单独的象素有选择地反射到投射透镜147或到光的转储区域153.

电源154为显示控制器131和灯镇流器156供电，灯镇流器156调整传递到弧光灯112的功率.电源154也为冷却风扇(未示出)和电动机124供电，电动机124旋转彩色旋轮组件120.电动机124以约6650到7500rpm旋转彩色旋轮组件120，具体速率取决于由显示控制器131从PC 152接收的彩色图像数据的帧速率.彩色旋轮组件120优选地包括R、G、W和B滤色段，它们分别包围彩色旋轮组件120的各个119°、104°、40°和97°扇区.

驱动DMD 130的FCS数据与彩色旋轮组件120的旋转角度的同步是通过光检测哪个滤色段彩色正在与主要的射线116交截和持续多长时间而达到的.通过彩色旋轮组件120传播的光的特定的颜色被传感，以产生同步定时数据.具体地，由反射器114反射的某些杂散的光线在靠近积累器通道122的位置处通过彩色旋轮组件120传播.为了收集这些杂散射线的某些射线，把光波导158放置在积累器通道122附近。光波导158具有倾斜的输出端160，它把杂散的射线反射到光检测器162，光检测器162输送定时数据到显示控制器131.

图4更详细地显示灯镇流器156。具体地，灯镇流器156包括传统的灯点火电路170、脉冲宽度调制器(“PWM”)控制器172、开关晶体管174、电流传感电阻176、和滤波网络178，它们在弧光灯112点火后共同为弧光灯112供电50到100伏直流(DC)，电流标称值3.6安。电流传感电阻176优选地包括互相并联的两个0.33欧姆电阻.灯镇流器156还包括传统的过压、开路与短路检测器180.

PWM控制器172在功率调整控制环中运行，该控制环包括限流器182和参考缓冲放大器184，它们调节用来操纵开关晶体管174的“驱动”信号，并把该信号耦合到功率误差积累器186的非倒相输入端.在电流传感电阻176上形成的电流传感信号被耦合到功率误差积累器186的倒相输入端。通过把功率误差积累器186的输出端连接到PWM控制器172的“乘法器”输入端，而使得环路闭合。当被耦合到功率误差积累器186的平均驱动信号等于从电流传感电阻176耦合的平均电流传感信号时，调整控制环达到平衡。PWM控制器172还包括“传感”输入端，用于响应于在电流传感电阻176上感知的瞬时电流，调整驱动信号的幅度。

由开关晶体管174传递到弧光灯112的功率量可以如下地被控制。从限流器182和参考缓冲放大器184耦合到功率误差积累器186的驱动信号量可以由包括可变电阻188与固定电阻190的分压器进行调节。减小可变电阻188的有效值，将增加加到弧光灯112的功率。调节可变电阻188，以确定用于灯镇流器156的标称的低功率设置值。另外，从限流器182和参考缓冲放大器184耦合到功率误差积累器186的驱动信号量可通过采用光隔离器192来切换与可变电阻188并联的电阻194，而进一步增加。光隔离器192从显示控制器131接收一个信号，用于在标称的低功率设置值与标称的高功率设置值之间切换灯光镇流器156。当通过下面描述的弧光灯112点火、升温和维持运行的时间间隔过渡时，可切换的功率设置值是有用的。

灯点火电路170在弧光灯112点火期间产生大于10000伏脉冲，优选地，20000伏脉冲。一旦电弧被建立，弧光灯112中的气体就开始电离。随着气体电离继续进行，电弧电压和灯的温度逐渐增加，直至弧光灯112在约2分钟后达到它的完全的工作温度为止。在这个点火启动时间间隔期间，灯镇流器156优选地工作在低的功率设置值，以免损害弧光灯112中的电极。随着弧光灯112的温度增加，它流过更多的电流。一旦弧光灯112达到全部功率，灯镇流器156就被切换到工作在高功率设置值，以及提供基本上恒定的电流和功率给弧光灯112。

现有的研究者为了使得电弧稳定起见用脉冲来输送传递到弧光灯的功率。然而，不像现有的研究者，本申请人发现，由弧光灯112传递的和通过6mm口径被聚焦的光通量随功率线性地增加。具体地，在350瓦时，弧光灯112传递比起250瓦时多约33％的光通量。本申请人推论，以受控方式快速改变弧光灯112的发光输出的能力可被使用来调节FSC多媒体投影仪(诸如图像投影系统110(图2和3))的彩色平衡，白色峰值，和彩色饱和度。

然而，上述的功率设置技术的响应时间是相当慢的，因为在限流器182和功率误差积累器186中长的时间常数的滤波。如果灯功率改变要和彩色调制装置(诸如彩色旋轮120)的旋转相同步，就需要更快的功率设置响应。

更快响应的功率控制可通过控制从电流传感电阻176通过电阻196被耦合到PWM控制器172的传感输入端的电流传感信号量而达到。耦合量优选地通过采用光隔离器198来使得晶体管200在接通与关断之间进行切换，由此把一部分电流传感信号通过电阻202和晶体管200分路到地。电阻196和202分别具有500和1000欧姆的阻值，以使得当晶体管200处在接通状态时，被耦合到PWM控制器172的电流传感信号减小约33％，以及传递到弧光灯112的功率从约260瓦增加到约350瓦。当然，可以采用用于改变电流传感信号耦合的各种其他技术，诸如增益受控的放大，可切换的电流传感电阻，和增益DAC等。数字或模拟控制技术都可以采用。

然而，优选地，在W滤色段横截主射线116时的时间间隔期间，光隔离器198接收来自显示控制器131的、用于把灯镇流器156在标称260瓦的高功率设置值与提升的350瓦功率设置值之间进行切换的功率脉冲信号。被传递到弧光灯112的功率在约50到100微秒内在高的和提升的设置值之间进行切换。这个切换时间主要由滤波网络178的平滑滤波元件所限制，但无论如何，适合于在本发明中使用，正如下面描述的。

图5表示当彩色旋轮组件120通过360度旋转时，由R、G、B和W滤色段传输的滤色光的相对量。实线210代表彩色旋轮组件120被恒定的光源照射时相对的光传输，而虚线212代表彩色旋轮组件120被按照本发明的优选实施例的加脉冲的弧光灯112照射时相对的光传输。在虚线212显示的实施例中，在R、G和B滤色段通过主射线116的320度旋转期间，加到弧光灯112的功率被设置为标称的260瓦高功率设置值，以及在W滤色段通过主射线116的40度旋转期间，加到弧光灯112的功率被提升到350瓦设置值。被传递到弧光灯112的平均功率，通过彩色旋轮组件120的每次完整的旋转，由此保持在它的270瓦额定电平上。

功率调制被优选地实施为使得彩色旋轮旋转周期被再分成至少一个提升的功率阶段和减小的功率恢复阶段。显示控制器131采用光检测器162来检测彩色旋轮组件120的R、G、B和W滤色段的至少一个滤色段何时横截主射线116，以及在正确的时间在高的和提升的功率设置值之间切换灯镇流器156。高的和提升的功率电平以及滤色段的角度范围被设计成把加到弧光灯112的平均功率保持在它的额定电平。采用相同的功率切换电平、但不同的R、G和B滤色段角度范围的、两个可能的彩色旋轮实施方案被显示于下面的表1。

    表1

彩色旋轮组件120的旋转周期取决于进来的视频刷新速率，以及在每次旋转8.06毫秒与10.7毫秒之间的范围。所以，每旋转一度花费至少22.4微秒，以及40度的W滤色段需要896微秒，以横截主射线116。因此，由灯镇流器156加脉冲到弧光灯112造成的50-100微秒亮度上升时间适合于本发明使用。

引用表1的彩色旋轮实施例的任一个实施例的FSC投影仪是有利的，因为它保持额定的270瓦的平均弧光灯功率，而同时提供通过彩色旋轮组件120的更多的总的光传输(流明)，因为附加的照明度通过W段被传输，而不是以R、G和B滤色段为代价来增加W段的角度范围。

灯镇流器156的替换的实施例可包括多个可切换的功率幅度，以便提供对于通过每个R、G、B和(可任选的)W滤色段传输的光通量的更精细的控制。最后得到的照度调制，作为选择的彩色阶段的函数，可以在以下的替换实施例中被使用:

1.提升的照度可以与RGBW FSC系统中的W滤色段相联系，以提升总的亮度输出。这被称为“亮度峰值”或“白色峰值”。

2.提升的照度可以与RGBW彩色顺序系统中的多个W彩色旋轮辐条过渡段相联系，以提升总的亮度输出。

3.提升的照度可以与FSC系统中的R、G和B滤色段中被选择的一个滤色段相联系，以提升所选择的滤色段相对于其他的滤色段的亮度输出，以便与任何灰度图像容量无关地控制彩色平衡。这个实施例还能够:

a.在提升的照度水平下减小低亮度分量滤色段的角度范围，以及在减小的照度水平下增加高亮度分量滤色段的角度范围，导致驱动DMD 130的时间顺序脉冲宽度调制比特的更有效的分布。

b.在提升的照度水平下减小低亮度分量滤色段的角度范围，以及在减小的照度水平下增加高亮度分量滤色段的角度范围，导致具有增加的亮度输出的改进的彩色平衡。

例如，由图5的虚线212表示的优选实施例，R滤色段横跨119度，而G和B滤色段分别只横跨104和97度。这通过补偿弧光灯112在光谱的红色端的减小的发射以及补偿对于许多图像中蓝色亮度的减小的需要，改进彩色平衡和饱和度。然而，在本例中，只在W滤色段通过期间才施加灯功率提升。

作为引导，在彩色旋轮组件120的一个完整的旋转期间传递到弧光灯112的平均功率可以通过利用以下的公式而被计算:

平均功率＝{(减小的功率×度数)+(提升的功率×度数)}/360

当然，如果其他变量是已知的，诸如弧光灯112的额定功率，以及例如，W滤色段的40度范围，则公式可以对于任何变量求解。由此，可导出减小的和提升的功率电平和滤色段角度的各种可工作的组合。

本领域技术人员将会看到，本发明的某些部分可以与以上对于优选实施例描述的实施方案不同地被实施。例如，彩色旋轮组件120可包括不同的滤色段次序，不同的彩色，没有白色段，以及可以是不同于彩色旋轮的彩色调制器。DMD 130可以是许多不同的光阀类型之一:诸如在各种各样的不同的光学机械中引用的、透射或反射类型的LCD；不带有棱镜的某些类型；代替积累器通道的蝇眼透镜积累器；以及不同的彩色旋轮同步技术，诸如换向器、反射条、和光传感器。

本领域技术人员将会看到，对于本发明的上述的实施例的细节可以作出许多改变，而不背离本发明的基本原理。所以，本发明的范围应当仅仅由以下的权利要求来确定。

Claims (18)

1.帧顺序彩色显示设备，包括:

具有预定的功率额定值的弧光灯，用于提供多色光的光源；

彩色调制器，用于接收多色光和顺序地在第一时间间隔期间提供至少第一彩色光和在第二时间间隔期间提供至少第二彩色光；

显示控制器，与彩色调制器共同工作，用于在第一和第二时间间隔期间分别产生至少第一和第二图像数据；

光阀，响应于接收至少第一和第二彩色光和相应的至少第一和第二图像数据，产生帧顺序彩色显示；以及

灯镇流器，用于在相应的第一时间间隔期间提供至少第一功率电平给弧光灯并且在相应的第二时间间隔期间提供至少第二功率电平给弧光灯，该第一功率电平大于该预定功率额定值，并且该第二功率电平小于该预定功率额定值，以使得弧光灯在平均功率电平基本上不超过预定的功率额定值的条件下运行。

2.权利要求1的帧顺序彩色显示设备，其中，彩色显示设备是投影显示系统。

3.权利要求1的帧顺序彩色显示设备，其中，彩色调制器是彩色旋轮，以及所述至少第一和第二彩色光是通过利用从红色滤色段、绿色滤色段、蓝色滤色段和白色滤色段中选择的相应的彩色旋轮滤色段对多色光进行滤色而被产生的。

4.权利要求1的帧顺序彩色显示设备，还包括同步装置，用于确定彩色调制器何时正在提供至少第一和第二彩色光中的任一个彩色光。

5.权利要求1的帧顺序彩色显示设备，其中，第一彩色光是白色。

6.权利要求1的帧顺序彩色显示设备，其中，彩色调制器在第一、第二和第三时间间隔期间顺序地提供至少红色、绿色和蓝色光，以及灯镇流器在第一、第二和第三时间间隔的预定的组合期间提供至少第一和第二功率电平给弧光灯，以使得帧顺序彩色显示呈现预定的彩色平衡。

7.权利要求1的帧顺序彩色显示设备，其中，多色光包括不相等的红色、绿色和蓝色光的量，以及其中，彩色调制器是彩色旋轮，它在具有预定的持续时间的第一、第二和第三时间间隔期间顺序地提供至少红色、绿色和蓝色彩色光，该预定的持续时间补偿由弧光灯产生的不相等的红色、绿色和蓝色光的量。

8.权利要求7的帧顺序彩色显示设备，其中，预定的持续时间由具有相应于预定的持续时间的角度范围的红、绿和蓝滤色段确定。

9.权利要求8的帧顺序彩色显示设备，其中，至少两个角度范围是不相等的。

10.帧顺序的彩色显示方法，包括:

提供具有预定的功率额定值的弧光灯，它提供多色光的光源；

彩色调制所述多色光，以便顺序地在第一时间间隔期间提供至少第一彩色光和在第二时间间隔期间提供至少第二彩色光；

在第一时间间隔期间产生至少第一图像数据和在第二时间间隔期间产生至少第二图像数据；

响应于接收至少第一和第二彩色光和相应的至少第一和第二图像数据，产生帧顺序彩色显示；以及

在相应的第一时间间隔期间提供至少第一功率电平给弧光灯，在相应的第二时间间隔期间提供至少第二功率电平给弧光灯，该第一功率电平大于该预定功率额定值，并且该第二功率电平小于该预定功率额定值，以使得弧光灯在平均功率电平基本上不超过预定的功率额定值的条件下运行。

11.权利要求10的帧顺序的彩色显示方法，其中，在投影显示系统中利用弧光灯。

12.权利要求10的帧顺序的彩色显示方法，其中，彩色调制是由彩色旋轮提供的，以及至少第一和第二彩色光是通过用从红色滤色段、绿色滤色段、蓝色滤色段和白色滤色段中选择的相应的彩色旋轮滤色段对于多色光进行滤色而被产生的。

13.权利要求10的帧顺序的彩色显示方法，还包括同步彩色调制、产生和提供功率步骤。

14.权利要求10的帧顺序的彩色显示方法，其中，第一彩色光是白色。

15.权利要求10的帧顺序的彩色显示方法，其中，彩色调制在第一、第二和第三时间间隔期间顺序地提供至少红色、绿色和蓝色光线，以及在第一、第二和第三时间间隔的预定的组合期间提供至少第一和第二功率电平给弧光灯，以使得帧顺序彩色显示呈现预定的彩色平衡。

16.权利要求10的帧顺序的彩色显示方法，其中，多色光包括不相等的红色、绿色和蓝色光的量，以及其中，彩色调制由一个彩色旋轮来提供，该旋轮在具有预定的持续时间的第一、第二和第三时间间隔期间顺序地提供至少红色、绿色和蓝色光线，该预定的持续时间补偿由弧光灯产生的不相等的红色、绿色和蓝色光的量。

17.权利要求16的帧顺序的彩色显示方法，其中，预定的持续时间由具有相应于预定的持续时间的角度范围的红、绿和蓝滤色段确定。

18.权利要求17的帧顺序的彩色显示方法，其中，至少两个角度范围是不相等的。

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