DE102004041922A1

DE102004041922A1 - Verfahren zur Einstellung des Farbeindrucks eines optischen Projektionsgeräts und optisches Projektionsgerät

Info

Publication number: DE102004041922A1
Application number: DE102004041922A
Authority: DE
Inventors: Mario Wanninger; Josef Hüttner; Gerhard Dr. Kuhn
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2024-08-31
Also published as: DE102004041922B4

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Einstellung des Farbeindrucks eines optischen Projektionsgeräts angegeben, wobei während einer vorgebbaren ersten Zeitspanne (t) ein Vollfarbbild erzeugt wird und für wenigstens eine vorgebbare zweite Zeitspanne (t¶rgb¶) innerhalb der ersten Zeitspanne (t) ein Vollfarbbild von wenigstens einer Leuchteinheit (R, G, B) erzeugtes Licht beigemischt wird, wobei die Leuchteinheit wenigstens eine Leuchtdiode aufweist. Ferner wird ein optisches Projektionsgerät angegeben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung des Farbeindrucks eines optischen Projektionsgeräts. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein optisches Projektionsgerät.

Die Druckschrift US 5,967,536 beschreibt einen Multimedia-Projektor mit einem Farbrad, das rote, grüne und blaue Filtersegmente aufweist. Mittels des Farbrads werden rote, grüne und blaue Teilbilder erzeugt, die sich zu einem Vollfarbbild mischen. Mittels eines Lichtsensors wird dabei die rote, grüne und blaue Bildinformation zu den Filtersegmenten des Farbrads synchronisiert.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben zum Einstellen des Farbeindrucks eines optischen Projektionsgeräts. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein optisches Projektionsgerät anzugeben, bei dem der Farbeindruck eingestellt werden kann.

Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren zur Einstellung des Farbeindrucks eines optischen Projektionsgeräts nach Patentanspruch 1 und ein optisches Projektionsgerät gemäß Patentanspruch 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Es wird ein Verfahren zur Einstellung des Farbeindrucks eines optischen Projektionsgeräts angegeben. Unter Farbeindruck sind dabei Eigenschaften eines Vollfarbbildes zu verstehen wie etwa die Helligkeit, die Farbsättigung oder der Farbton des Bildes. Ferner kann auch eine Einstellung der Farbtemperatur möglich sein. Unter einem Vollfarbbild wird dabei ein Bild verstanden, das durch die Mischung von Licht wenigstens zweier unterschiedlicher Wellenlängen erzeugt worden ist.

Bei dem optischen Projektionsgerät kann es sich um einen Beamer, einen Filmprojektor, ein Projektionsgerät für Rückprojektions-Fernsehgeräte oder Ähnliches handeln.

Das Projektionsgerät kann beispielsweise eine Lichtquelle, die geeignet ist, weißes Licht zu erzeugen, und ein Farbrad zur Erzeugung von einfarbigen Teilbildern oder mehrere Lichtquellen zur Erzeugung von einfarbigen Teilbildern aufweisen.

Unter einfarbigen Teilbildern sind dabei beispielsweise Bilder zu verstehen, die eine einzige, bevorzugt bunte Farbe, d.h. beispielsweise Licht einer bestimmten Wellenlänge, aufweisen. Besonders bevorzugt sind die Teilbilder mittels eines Bild gebenden Elements beispielsweise hinsichtlich der Lichtintensität, in der Fläche strukturiert. Das heißt, die Lichtintensität der Teilbilder ist nicht homogen, sondern ändert sich mit dem Ort. Es kann sich aber auch um nicht bunte Bilder handeln, die mittels unterschiedlicher Helligkeitswerte strukturiert sind (Graustufenbilder).

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird für eine vorgebbare erste Zeitspanne ein Vollfarbbild erzeugt. Das Vollfarbbild kann dabei beispielsweise durch das sequentielle Erzeugen von einfarbigen Teilbildern erzeugt werden. Aufgrund der Trägheit der optischen Signalverarbeitung beim Menschen, überlagern sich die Teilbilder zu einem Vollfarbenbild. Die Farben der einfarbigen Teilbilder sind bevorzugt so gewählt, dass sie sich bei geeigneten Intensitäten unter additiver Farbmischung zu weißem Licht mischen. Beispielsweise kann also ein rotes, ein grünes und ein blaues Teilbild innerhalb der ersten vorgebbaren Zeitspanne erzeugt werden.

Bevorzugt wird innerhalb der ersten Zeitspanne während einer zweiten Zeitspanne dem Vollfarbbild oder den einfarbigen Teilbildern ein von wenigstens einer Leuchteinheit erzeugtes Licht beigemischt. Das heißt, für eine vorgebbare Zeitspanne wird beispielsweise Licht einer bestimmten Farbe, Mischlicht aus verschiedenen Farben oder weißes Licht dem Farbbild beigemischt. Bevorzugt weist die Leuchteinheit dabei wenigstens eine Leuchtdiode auf.

Insbesondere ist es auch möglich, dass das Licht mehrerer Leuchteinheiten beigemischt wird, wobei sich die Leuchteinheiten beispielsweise durch die Farbe des von ihnen erzeugten Lichts unterscheiden können. Bevorzugt weisen die Leuchteinheiten dabei jeweils wenigstens eine Leuchtdiode auf.

Insgesamt wird in einer ersten Ausführungsform des Verfahrens zur Einstellung des Farbeindrucks eines optischen Projektionsgeräts ein Verfahren angegeben, wobei während einer vorgebbaren ersten Zeitspanne ein Vollfarbbild erzeugt wird und innerhalb der ersten Zeitspanne während einer zweiten vorgebbaren Zeitspanne dem Farbbild von wenigstens einer Leuchteinheit erzeugtes Licht beigemischt wird, wobei die Leuchteinheit wenigstens eine Leuchtdiode aufweist.

Das Verfahren macht sich dabei die Idee zunutze, dass durch die Beimischung von Licht bestimmter Farbe zu einem Vollfarbbild für bestimmte vorgebbare Zeitspannen der Farbeindruck des Farbbilds besonders genau einstellbar ist. Leuchtdioden eignen sich dabei besonders gut für den Einsatz in der Leuchteinheit, da mit ihnen eine gewünschte Wellenlänge des emittierten Lichts besonders genau gewählt werden kann.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird während der zweiten Zeitspanne das von wenigstens zwei der Leuchteinheiten erzeugte Licht gemischt. Das kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass die einfarbigen Teilbilder von Leuchteinheiten erzeugt werden, die jeweils wenigstens eine Leuchtdiode aufweisen und während der zweiten Zeitspanne das Licht wenigstens einer weiteren Leuchteinheit beigemischt wird.

Es ist jedoch auch möglich, dass während der zweiten Zeitspanne das Licht von zwei Leuchteinheiten beigemischt wird. Dazu werden die beiden Leuchteinheiten innerhalb der zweiten Zeitspanne gleichzeitig betrieben.

In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens zur Einstellung des Farbeindrucks eines optischen Projektionsgeräts wird während der zweiten Zeitspanne das von wenigstens drei Leuchteinheiten erzeugte Licht zu weißem Licht gemischt. Auf diese Weise kann beispielsweise die Helligkeit des Farbbildes erhöht werden. Je länger die zweite Zeitspanne im Verhältnis zur ersten Zeitspanne dabei ist, desto heller scheint das erzeugte Farbbild.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden zur Erzeugung des Farbbildes und zur Erzeugung des beigemischten Lichts die gleichen Leuchteinheiten verwendet. Das heißt, die Leuchteinheiten werden beispielsweise zur Erzeugung der einfarbigen Teilbilder verwendet. Außerdem wird Licht der Leuchteinheiten während der zweiten Zeitspanne beigemischt.

In einer Ausführungsform des Verfahrens werden während der ersten Zeitspanne die Leuchteinheiten genau ein Mal für die zweite Zeitspanne gleichzeitig betrieben. Das heißt, während der zweiten Zeitspanne mischt sich das Licht der Leuchteinheiten zu weißem Licht.

Werden nun beispielsweise eine bestimmte Zahl von Leuchteinheiten angesteuert, deren Licht sich bei gleichzeitigem Betrieb zu weißem Licht mischen kann, so kann zur Erzeugung der einfarbigen Teilbilder während der ersten Zeitspanne jede Leuchteinheit beispielsweise einmal einzeln betrieben werden, das heißt, ohne dass sich das Licht einer weiteren Leuchteinheit zu ihrem Licht dazu mischt. Für eine zweite Zeitspanne wird das Licht der Leuchteinheiten dann zu weißem Licht gemischt. Auf diese Weise kann die Helligkeit des resultierenden Farbbildes erhöht werden. Je größer die zweite Zeitspanne im Vergleich zur ersten Zeitspanne ist, desto heller erscheint das Bild.

In gleicher Weise wie die Helligkeit des erzeugten Farbbildes mit der zweiten Zeitspanne zunimmt, nimmt die Farbsättigung ab.

In einem Extremfall kann die zweite Zeitspanne gleich der ersten Zeitspanne sein. Auf diese Weise wird für die gesamte erste Zeitspanne weißes Licht erzeugt. Es resultiert ein unbuntes Farbbild, das lediglich durch Helligkeitsunterschiede strukturiert ist. Es wird dann also mittels des Verfahrens ein besonders helles Graustufenbild erzeugt.

Es ist darüber hinaus möglich, dass für eine zweite Zeitspanne eine Leuchteinheit, die geeignet ist, weißes Licht zu erzeugen und beispielsweise wenigstens eine weiße Leuchtdiode enthält, zusätzlich zur Erzeugung des Farbbilds betrieben wird. Auch in diesem Fall kann die Helligkeit des resultierenden Farbbilds durch ein Verlängern der zweiten Zeitspanne erhöht werden. In einem Extremfall kann weißes Licht während der gesamten ersten zweiten Zeitspanne beigemischt werden. In diesem Fall ergibt sich ein besonders stark aufgehelltes Vollfarbbild.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden während der ersten Zeitspanne die Leuchteinheiten wenigstens zwei Mal für zweite Zeitspannen gleichzeitig betrieben. Das heißt, dass sich das Licht der Leuchteinheiten wenigstens zwei Mal während der ersten Zeitspanne zu Mischlicht mischt. Auf diese Weise ist, falls es sich bei dem Mischlicht beispielsweise um weißes Licht handelt, wiederum eine Erhöhung der Helligkeit des resultierenden Farbbilds möglich. Mittels der Summe der zweiten Zeitspannen relativ zur ersten Zeitspanne lässt sich wiederum eine gewünschte Helligkeit einstellen.

In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens zur Einstellung des Farbeindrucks eines optischen Projektionsgeräts beträgt die erste Zeitspanne maximal 1/24 Sekunde. Das heißt, innerhalb dieser Zeitspanne werden beispielsweise sequenziell einfarbige Teilbilder erzeugt, die sich aufgrund der Trägheit der optischen Signalverarbeitung beim menschlichen Betrachter zu einem Vollfarbbild mischen. Mittels der oben beschriebenen Zugabe von Licht einzelner oder mehrerer Leuchteinheiten während der ersten Zeitspanne kann der Farbeindruck des Vollfarbbilds eingestellt werden.

Bevorzugt reihen sich eine Vielzahl von derart erzeugten Vollfarbbildern sequenziell aneinander, wobei die Farbbilder bevorzugt in der beschriebenen Weise jeweils innerhalb von ersten Zeitspannen erzeugt werden. Es ist damit beispielsweise möglich, dass für jedes erzeugte Vollfarbbild die erste Zeitspanne gleich lang ist. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Summe der zweiten Zeitspannen bei der Erzeugung eines jeden Farbbilds gleich groß ist. Die erzeugten Farbbilder werden dann in periodischer Weise sequenziell erzeugt.

Es ist aber auch möglich, dass beispielsweise die zweiten Zeitspannen bei der Erzeugung eines jeden Farbbilds angepasst werden. So ist es beispielsweise möglich, dass für Vollfarbbilder, die besonders viele dunkle Bereiche aufweisen, die Helligkeit des Bildes erhöht wird. Dies kann für die entsprechenden Farbbilder beispielsweise durch ein Erhöhen der zweiten Zeitspanne, in der beispielsweise weißes Licht dem Farbbild beigemischt wird, erfolgen.

Besonders vorteilhaft werden die Farbbilder sequenziell zur Erzeugung von etwa bewegten Filmsequenzen aneinandergereiht. Es ist zum einen möglich, dass die Vollfarbbilder ohne Pause aneinandergereiht werden. Darüber hinaus ist es möglich, dass für vorgebbare Zeitspannen zwischen der Erzeugung der einzelnen Farbbilder, d. h. zwischen den ersten Zeitspannen, keine Beleuchtung erfolgt. Je größer diese Zeitspannen sind, desto dunkler erscheint die resultierende Farbbildsequenz. Auf diese Weise kann die Helligkeit der erzeugten Sequenzen reduziert werden.

Es wird weiter ein optisches Projektionsgerät angegeben. Das optische Projektionsgerät weist wenigstens drei Leuchteinheiten auf. Bevorzugt weist jede der Leuchteinheiten wenigstens eine Leuchtdiode auf.

Bevorzugt sind die Leuchteinheiten geeignet, Licht jeweils unterschiedlicher Wellenlänge zu erzeugen. Dazu kann beispielsweise eine der Leuchteinheiten geeignet sein, Licht im roten Spektralbereich zu erzeugen. Diese enthält dann vorteilhaft wenigstens eine Leuchtdiode, die geeignet ist, Licht im Wellenlängenbereich zwischen 625 und 740 nm zu erzeugen. Eine Leuchteinheit ist beispielsweise geeignet, Licht im grünen Spektralbereich zu erzeugen. Sie enthält dann bevorzugt wenigstens eine Leuchtdiode, die geeignet ist, Licht im Wellenlängenbereich von 520 bis 565 nm zu erzeugen. Eine dritte Leuchteinheit ist beispielsweise geeignet, Licht im blauen Spektralbereich zu erzeugen. Dazu kann die Leuchteinheit wenigstens eine Leuchtdiode enthalten, die geeignet ist, Licht mit einer Wellenlänge zwischen 450 und 500 nm zu emittieren.

Bevorzugt enthält das optische Projektionsgerät Leuchteinheiten, deren emittierte Strahlung geeignet ist, sich bei gleichzeitigem Betrieb zu weißem Licht zu mischen. Darüber hinaus kann das Projektionsgerät weitere Leuchteinheiten, die jeweils wenigstens eine Leuchtdiode enthalten, aufweisen. Eine Leuchteinheit kann beispielsweise geeignet sein, Licht im gelben Spektralbereich zwischen 565 bis 590 nm zu erzeugen.

Besonders bevorzugt ist wenigstens eine Leuchteinheit geeignet, weißes Licht zu erzeugen. Dazu kann die Leuchteinheit beispielsweise eine Leuchtdiode aufweisen, die geeignet ist, Licht in einem bestimmten Spektralbereich zu erzeugen. In Hauptabstrahlrichtung ist der Leuchtdiode dann ein Lumineszenz-Konversionsmaterial nachgeordnet, das geeignet ist, beispielsweise zumindest einen Teil des von der Leuchtdiode emittierten Lichts in Licht einer größeren Wellenlänge umzuwandeln. Das wellenlängenkonvertierte Licht mischt sich dann mit dem nicht konvertierten Licht zu weißem Licht. Besonders bevorzugt emittiert die Leuchtdiode dabei Licht im blauen Spektralbereich und das Lumineszenz-Konversionsmaterial reemittiert Licht im gelben Spektralbereich.

Weiter weist das Projektionsgerät wenigstens ein optisches Element auf, das geeignet ist, das Licht wenigstens eines Teils der Leuchteinheiten zu weißem Licht zu mischen. Bei dem optischen Element kann es sich beispielsweise um ein dichroitisches Strahlkombinationselement handeln.

Ferner enthält das Projektionsgerät bevorzugt eine Vorrichtung, die geeignet ist, innerhalb einer ersten Zeitspanne die Leuchteinheiten für wenigstens eine zweite Zeitspanne gleichzeitig zu betreiben und für jeweils dritte Zeitspannen einzeln zu betreiben.

Wie weiter oben beschreiben, ist es damit z. B. möglich, dass für dritte Zeitspannen einfarbige Teilbilder erzeugt werden, die sich für den menschlichen Betrachter zu einem Farbbild mischen. Für zweite Zeitspannen werden die Leuchteinheiten gleichzeitig betrieben, wobei sich das von ihnen abgegebene Licht bevorzugt zu weißem Licht mischt. Über die Wahl der zweiten und dritten Zeitspannen relativ zur ersten Zeitspanne lässt sich vorteilhaft die Helligkeit und die Farbsättigung des resultierenden Vollfarbenbildes einstellen. Es ist darüber hinaus auch möglich, dass die dritten Zeitspannen, in denen die Leuchteinheiten einzeln betrieben werden, für jede Leuchteinheit separat einstellbar ist. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise der Farbton des erzeugten Vollfarbbildes definiert einstellen.

In einer weiteren Ausführungsform des Projektionsgeräts ist ein Steuermittel vorgesehen, mittels dessen sich die zweiten Zeitspannen und dritten Zeitspannen einstellen lassen. Einem Anwender ist es über das Steuermittel möglich, den Farbeindruck der vom Projektionsgerät erzeugten Vollfarbbilder nach den jeweiligen Anforderungen anzupassen. So kann mittels des Steuermittels beispielsweise die Helligkeit erhöht werden, was den Einsatz des Projektionsgeräts auch unter Tageslichtbedingungen ermöglicht. Ferner kann der Anwender mittels des Steuermittels auch die Farbsättigung und den Farbton der erzeugten Bilder anpassen. Es ist zudem möglich, dass das Steuermittel eine bestimmte Anzahl vordefinierter Einstellungen für die verschiedenen Zeitspannen zur Verfügung stellt. Damit ist es dem Anwender beispielsweise mittels eines einfachen Tastendrucks möglich einzustellen, ob der Projektor im Sinne eines Beamers für beispielsweise Multimedia-Präsentationen genutzt werden soll, oder ob der Projektor zur Projektion von Fernsehbildern oder Filmsequenzen etwa in einem abgedunkelten Raum eingesetzt wird. Beispielsweise kann eine Fernbedienung Teil des Steuermittels sein.

In einer weiteren Ausführungsform des optischen Projektionsgeräts weisen die Leuchteinheiten jeweils Leuchtdioden auf, die jeweils wenigstens einen Leuchtdiodenchip in Dünnfilmbauweise enthalten.

Ein Dünnfilm-Leuchtdiodenchip kann sich dabei insbesondere durch folgende Merkmale auszeichnen:

– An einer zu einem Trägerelement hingewandten ersten Hauptfläche einer strahlungserzeugenden Epitaxieschichtfolge ist eine reflektierende Schicht aufgebracht oder ausgebildet, die zumindest einen Teil der in der Epitaxieschichtfolge erzeugten elektromagnetischen Strahlung in diese zurück reflektiert. Bei der reflektierenden Schicht handelt es sich beispielsweise um einen Bragg-Spiegel. Besonders bevorzugt handelt es sich um einen Metallspiegel, der beispielsweise durch eine dünne Schicht gebildet ist, die wenigstens ein Material der Gruppe enthält, die Silber, Gold, Gold-Germanium, Aluminium und Platin umfasst.
- Die Epitaxieschichtfolge weist eine Dicke im Bereich von 20 μm oder weniger, insbesondere im Bereich von 10 μm auf. Die Epitaxieschichtfolge enthält zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung beispielsweise einen pn-Übergang, einen einzelnen Quantentopf oder eine Mehrfachquantentopfstruktur. Die Bezeichnung Quantentopfstruktur umfasst im Rahmen der Anmeldung jegliche Struktur, bei der Ladungsträger durch Einschluss ("confinement") eine Quantisierung ihrer Energiezustände erfahren. Insbesondere beinhaltet die Bezeichnung Quantentopfstruktur keine Angabe über die Dimensionalität der Quantisierung. Sie umfasst somit u.a. Quantentröge, Quantendrähte und Quantenpunkte und jede Kombination dieser Strukturen.
- Die Epitaxieschichtfolge enthält mindestens eine Halbleiterschicht mit zumindest einer Fläche, die eine Durchmischungsstruktur aufweist, die im Idealfall zu einer annähernd ergodischen Verteilung des Lichts in der epitaktischen Epitaxieschichtfolge führt, d. h. sie weist ein möglichst ergodisch-stochastisches Streuverhalten auf.

Besonders vorteilhaft ist, dass das Trägerelement verglichen mit einem Aufwachssubstrat relativ frei gewählt werden kann. So kann der Träger hinsichtlich mancher Eigenschaften, wie etwa Leitfähigkeit oder Stabilität, für das Bauteil besser geeignet sein als verfügbare Aufwachssubstrate, die zur Herstellung hochwertiger, epitaktisch gewachsener Schichtfolgen engen Einschränkungen unterliegen. So muss, um hochwertige epitaktische Schichten zu erhalten, das epitaktisch abgeschiedene Material beispielsweise gitterangepasst zum Aufwachssubstrat sein.

Ein Grundprinzip eines Dünnschicht-Leuchtdiodenchips ist beispielsweise in Schnitzer I. et al., "30% external quantum efficiency from surface textured LEDs", Appl. Phys. Lett., Okt 1993, Bd. 63, Seiten 2174–2176 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Im Folgenden werden das hier beschriebene Verfahren und das beschriebene optische Projektionsgerät anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.

1 zeigt eine Prinzipskizze des hier beschriebenen Projektionsgeräts.

2 zeigt beispielhaft ein erstes Ansteuerungsschema für ein Ausführungsbeispiel des hier beschriebenen Projektionsgeräts.

3 zeigt beispielhaft ein zweites Ansteuerungsschema für ein Ausführungsbeispiel des hier beschriebenen Projektionsgeräts.

4 zeigt beispielhaft ein drittes Ansteuerungsschema für ein Ausführungsbeispiel des hier beschriebenen Projektionsgeräts.

5 zeigt beispielhaft ein viertes Ansteuerungsschema für ein Ausführungsbeispiel des hier beschriebenen Projektionsgeräts.

In den Ausführungsbeispielen und Figuren sind gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die dargestellten Bestandteile sowie die Größenverhältnisse der Bestandteile untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr sind einige Details der Figuren zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt.
1 zeigt beispielhaft eine Prinzipskizze des hier beschriebenen Projektionsgeräts. Das Projektionsgerät weist in diesem Ausführungsbeispiel drei Leuchteinheiten R, G, B auf, die beispielsweise geeignet sind, Licht im roten R, grünen G und blauen B Spektralbereich zu erzeugen.
Die drei Leuchteinheiten R, G, B enthalten bevorzugt jeweils wenigstens eine Leuchtdiode. Die Leuchteinheiten R, G, B sind an drei Seitenflächen eines dichroitischen Strahlkombinationselements (beispielsweise eines X-Cubes) 2 angeordnet. Solch ein dichroitisches Strahlkombinationselement ist dem Fachmann bekannt und wird daher im Folgenden nicht näher erläutert. Das Licht der Leuchteinheiten R, G, B tritt jeweils an den Seitenflächen 4 in das dichroitische Strahlkombinationselement 2 ein und verlässt das dichroitische Strahlkombinationselement durch die Seitenfläche 5. Strahlen die Leuchteinheiten gleichzeitig mit jeweils geeigneter Intensität durch die Seitenflächen 4 des dichroitischen Strahlkombinationselements 2 ein, so mischt sich ihr Licht bevorzugt zu weißem Licht, das das dichroitische Strahlkombinationselement 2 durch die Seitenfläche 5 verlässt.
Die Ansteuerung der Leuchteinheiten R, G, B erfolgt dabei mittels der Vorrichtung 1, die zusätzlich ein Steuerelement aufweisen kann, das eine Steuerung von außen erlaubt.
Das das dichroitische Strahlkombinationselement durch die Seitenfläche 5 verlassende Licht kann beispielsweise durch ein oder mehrere optische Elemente 3 geführt werden. Mittels der optischen Elemente 3 lässt sich vorteilhaft beispielsweise die Größe des vom Projektor projizierten Bildes einstellen. Auch kann hier beispielsweise ein optisches Element vorhanden sein, das für die eigentliche Bildgebung zuständig ist.
2 zeigt beispielhaft ein erstes Ansteuerungsschema für das hier beschriebene Projektionsgerät.
Innerhalb einer ersten Zeitspanne t werden die drei Leuchteinheiten R, G, B jeweils für dritte Zeitspannen t_r, t_g, t_b zur Erzeugung von einfarbigen Teilbildern einzeln betrieben. Das heißt, es tritt jeweils grünes, rotes oder blaues Licht durch die jeweiligen Seitenflächen 4 des dichroitischen Strahlkombinationselements 2 ein, und Licht gleicher Wellenlänge verlässt das dichroitische Strahlkombinationselement 2 durch die Seitenflächen 5. Durch das sequenzielle Betreiben der Leuchteinheiten R, G, B werden vom Projektor beispielsweise mittels des optischen Elements 3 einfarbige Teilbilder in den jeweiligen Farben und den dazugehörigen Helligkeitswerten erzeugt.
Für eine Zeitspanne t_rgb werden die Leuchteinheiten dann gleichzeitig betrieben, d. h. weißes Licht verlässt für die zweite Zeitspanne t_rgb den Projektor durch die Seitenfläche 5 des dichroitischen Strahlkombinationselements 2. Auf diese Weise wird die Helligkeit des resultierenden Farbbilds erhöht. Ein Erhöhen der zweiten Zeitspanne t_rgb erhöht dabei die Helligkeit des erzeugten Farbbilds. In gleicher Weise, wie die Helligkeit zunimmt, nimmt die Farbsättigung ab. Im in 2 gezeigten Ansteuerungsschema nimmt die Helligkeit beispielsweise um 50 % zu.
3 zeigt beispielhaft ein zweites Ansteuerungsschema für das beschriebene Projektionsgerät.
Hier werden die drei Leuchteinheiten R, G, B beispielsweise drei Mal für eine zweite Zeitspanne t_rgb gleichzeitig betrieben.
Die 4 und 5 zeigen Extremfälle der Ansteuerungsschemata für das Projektionsgerät.
4 beschreibt die sequenzielle Ansteuerung der Leuchteinheiten R, G, B für Zeitspannen t_r, t_g, t_b, ohne dass ein gleichzeitiges Betreiben der Leuchteinheiten erfolgt. In diesem Fall wird eine maximale Farbsättigung erreicht.
5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die zweite Zeitspanne t_rgb, in der die Leuchteinheiten gleichzeitig betrieben werden und ihr Licht sich zu weißem Licht mischt, gleich der ersten Zeitspanne t ist. In diesem Ausführungsbeispiel wird vom Projektionsgerät ein reines Graustufenbild erzeugt. Die Helligkeit ist in diesem Fall maximiert, die Farbsättigung minimiert. Ein derart betriebenes Projektionsgerät eignet sich vor allem für den Einsatz in besonders hell ausgeleuchteten Räumen.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selber nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims

Verfahren zur Einstellung des Farbeindrucks eines optischen Projektionsgeräts, wobei während einer vorgebbaren ersten Zeitspanne(t): – ein Vollfarbbild erzeugt wird und – für wenigstens eine vorgebbare zweite Zeitspanne (t_rgb) dem Vollfarbbild von wenigstens einer Leuchteinheit (R, G, B) erzeugtes Licht beigemischt wird, wobei die Leuchteinheit (R, G, B) wenigsten eine Leuchtdiode aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei während der zweite Zeitspanne (t_rgb) von wenigstens zwei Leuchteinheiten (R, G, B) erzeugtes Licht gemischt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei während der zweite Zeitspanne (t_rgb) von wenigstens drei Leuchteinheiten (R, G, B) erzeugtes Licht zu weißem Licht gemischt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zur Erzeugung des Vollfarbbildes und zur Erzeugung des beigemischten Lichts die gleichen Leuchteinheiten (R, G, B) verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei während der ersten Zeitspanne (t) die Leuchteinheiten (R, G, B) genau einmal für die zweite Zeitspanne (t_rgb) gleichzeitig betrieben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei während der ersten Zeitspanne (t) die Leuchteinheiten (R, G, B) wenigstens zweimal für zweite Zeitspannen (t_rgb) gleichzeitig betrieben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Zeitspanne (t) maximal 1/24 Sekunde beträgt.
Optisches Projektionsgerät, aufweisend – wenigstens drei Leuchteinheiten (R, G, B), aufweisend jeweils wenigstens eine Leuchtdiode, – ein optisches Element (2), das geeignet ist, das Licht der Leuchteinheiten zu weißem Licht zu mischen, – eine Vorrichtung (1), die geeignet ist, innerhalb einer ersten Zeitspanne (t) die Leuchteinheiten für wenigstens eine zweite Zeitspanne (t_rgb) gleichzeitig zu betreiben und für jeweils dritte Zeitspannen (t_r, t_g, t_b) die Leuchteinheiten einzeln zu betreiben.
Optisches Projektionsgerät nach Anspruch 8, bei dem – wenigstens eine Leuchteinheit (R) Leuchtdioden aufweist, die geeignet sind, Licht im roten Spektralbereich zu erzeugen, – wenigstens eine Leuchteinheit (G) Leuchtdioden aufweist, die geeignet sind, Licht im grünen Spektralbereich zu erzeugen, und – wenigstens eine Leuchteinheit (B) Leuchtdioden aufweist, die geeignet sind, Licht im blauen Spektralbereich zu erzeugen.
Optisches Projektionsgerät nach Anspruch 8 oder 9, bei dem ein Steuermittel (1) vorgesehen ist zur Einstellung der zweiten Zeitspannen (t_rgb).
Optisches Projektionsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die Leuchtdioden Leuchtdiodenchips in Dünnfilmbauweise aufweisen.