WO2010015278A1 - Betriebsverfahren und schaltungsanordnung zum getakteten betrieb mehrerer farbiger halbleiterlichtquellen für die projektion bildhafter inhalte und bewegter bilder - Google Patents

Betriebsverfahren und schaltungsanordnung zum getakteten betrieb mehrerer farbiger halbleiterlichtquellen für die projektion bildhafter inhalte und bewegter bilder Download PDF

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WO2010015278A1 PCT/EP2008/060222 EP2008060222W WO2010015278A1 WO 2010015278 A1 WO2010015278 A1 WO 2010015278A1 EP 2008060222 W EP2008060222 W EP 2008060222W WO 2010015278 A1 WO2010015278 A1 WO 2010015278A1
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semiconductor light
light sources
predetermined
circuit arrangement
switch
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Frederik Hempelmann
Ralf Hying
Peter Niedermeier
Tobias PRÖLL
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Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung
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    • H05B45/32—Pulse-control circuits
    • H05B45/325—Pulse-width modulation [PWM]

Definitions

  • a method and circuitry for operating getak ⁇ ended operation of multiple colored semiconductor light sources for projecting pictorial content and moving images.
  • the invention relates to an operating method for ge ⁇ clocked operation of a plurality of colored semiconductor light sources for the projection of pictorial contents and moving images, wherein the semiconductor light sources are operated such that the emitted light is assigned to a predetermined color location, and this predetermined color location within a predetermined period of time is valid.
  • the invention also relates to a circuit arrangement for clocked operation of a plurality of colored semiconductor light ⁇ sources for the projection of pictorial content and moving images with an input for receiving on and off ⁇ switching times (strobes) and dimming levels for the semiconductor light ⁇ sources, and a Output for connecting the semiconductor light sources.
  • a circuit arrangement for clocked operation of a plurality of colored semiconductor light ⁇ sources for the projection of pictorial content and moving images with an input for receiving on and off ⁇ switching times (strobes) and dimming levels for the semiconductor light ⁇ sources, and a Output for connecting the semiconductor light sources.
  • the invention is based on an operating method and a circuit arrangement for the clocked operation of a plurality of colored semiconductor light sources according to the preamble of the main claim.
  • the drive circuit By transmitting the current level data for the respective following video frame and by driving the digital / analog converter to generate the corresponding currents for the LEDs, the drive circuit must have a certain intelligence, which accomplished by components such as microcontroller and programmable logic devices becomes. These components require their own power supply which, in addition to the cost-intensive digital components, causes further considerable costs.
  • Elaborate projection devices have a combined driver stage in the drive circuit for the LEDs: A clocked DC-DC converter and a fast linear driver are connected in series (serially).
  • the DC-DC converter is driven by the digital / analog converter, and adjusts the diode current accordingly.
  • the linear drivers react to the strobe signals and switch off and on the corresponding LEDs in rapid succession.
  • the linear drivers can represent a minimum switch-on duration of the LEDs of approx. 6 ⁇ s.
  • FIG. 1 shows the block diagram of such Pro ⁇ jedgingssystems according to the prior art.
  • a video ⁇ electronics 200 sends two signals that are valid for the next video frame to a circuit arrangement 50.
  • a current level signal 42 is sent to a control circuit 52nd
  • the control circuit 52 stores the current level signal, and converts it by means of a digital / analog converter in the next video frame in a control ⁇ signal for the DC-DC converter 54.
  • the DC-to-DC converter receives the signal transmitted by the control circuit 52, then sets the desired current value, thereby supplying the linear driver 56.
  • the linear driver 56 receives a strobe signal 44 from the video electronics for the next video frame. It stores the signal in order to switch the LEDs 5 in accordance with the strobe signal 44 in the subsequent video frame.
  • the solution of the object with regard to the operating method is carried out according to the invention with an operating method for clocked operation of a plurality of colored semiconductor light sources for the projection of pictorial contents and moving images, wherein the semiconductor light sources are operated such that the emitted light is a predetermined Assign color location, and this predetermined color is valid within a predetermined period of time, wherein the necessary for adjusting the color location percentage brightness of each color semiconductor light source is set within the predetermined period by at least one turn-on with a predetermined current of the respective semiconductor light source for a predetermined total turn-on.
  • the total turn-on time is considered here as the time span for which the semiconductor light source is switched on within the predetermined period of time, that is to say emits light. If the light is emitted in a plurality of pulses following each other in succession, then the total switch-on time is the sum of all pulses in the predetermined period of time.
  • the semiconductor light sources are always operated at their rated current, ie, the predetermined current corresponds to the rated current.
  • the rated current here is the nominal current specified by the manufacturer of the semiconductor light source at a specified temperature.
  • the semiconductor light sources are always operated at their maximum pulse current, ie, the predetermined current corresponds to the maximum pulse current. This is advantageous, for example, for actively cooled systems, since these then have a maximum light intensity.
  • the pulse current here the maximum current specified by the manufacturer of the semiconductor light source for a specified period of time with appropriate cooling and specified ambient temperature is considered.
  • the minimum duration of the on time of the LED between 3 ⁇ s and 6ms long. This time is sufficient for LCD projection systems. Particularly preferably, the minimum duration of the switch-on period is between 3 ⁇ s and 500 ⁇ s long. This much shorter time span is necessary with micromirror projection systems.
  • the semiconductor light sources for setting the color location are sequentially controlled in succession with different switch-on periods.
  • the semiconductor light sources for adjusting the color location can be controlled simultaneously with different switch-on periods and sequentially in succession with different switch-on periods.
  • the object is achieved with respect to the circuit arrangement with a circuit arrangement for the clocked operation of several colored semiconductor light sources for the projection of pictorial contents and moving pictures with an input for receiving on and off times (strobes) and dimming levels for the semiconductor light sources, and an output for connecting the semiconductor light sources, the dimming level received by the circuit arrangement being converted into at least one switch-on period of the respective colored semiconductor light sources, and the percentage of all switch-on periods of a semiconductor light source within one cycle relative to the duration of the cycle corresponding to the dimming level of this semiconductor light source.
  • the minimum switch-on period of a semiconductor light source is between 3 ⁇ s and 6 ms. This time is sufficient for LCD projection systems.
  • the minimum switch-on time period of a semiconductor light source is between 3 ⁇ s and 500 ⁇ s. This much shorter time span is necessary with micromirror projection systems. In this case, to implement the dimming level of a semiconductor light source, these can be operated with several short switch-on periods instead of one longer switch-on period within one cycle. This has a positive effect on human perception and even sensitive people can no longer perceive the timing of the semiconductor light sources.
  • the semiconductor light sources can always be operated at their nominal current. As a result, the semiconductor light sources are easy to cool and the systems can be correspondingly small. For high-performance systems, the semiconductor light sources can always be operated with their maximum pulse current. This is e.g. with actively cooled systems of advantage, since these then reach a maximum light intensity.
  • the semiconductor light sources are controlled sequentially with different switch-on periods to set the color locus.
  • the semiconductor light sources for adjusting the color locus simultaneously with different Einschaltzeit- spans and sequentially in succession with different On-time spans activated.
  • the color representation can be significantly improved again.
  • FIG. 1 The block diagram of a prior art projection system.
  • FIG. 2 The block diagram of a projection system according to the invention.
  • FIG. 3 A representation of the relationship between the turn-on periods of the light-emitting diodes and the corresponding dimming level.
  • FIG. 2 shows the block diagram of a erfindungsge ⁇ MAESSEN projection system.
  • the video electronics 200 sends both signals, the current level signal and the strobe signal at the beginning of a video frame to the linear driver 56. This converts the current level signal into a pulse duration. This can be done by a simple factorization or by another suitable method. No digital / analogue converter is necessary for the implementation, a simple, fast method is sufficient for this.
  • the Leuchtdio ⁇ be corresponding to the received strobe signals switched, in each case they are turned on only for the length of ⁇ be determined pulse duration.
  • the LEDs can be switched on and off several times in succession within the switch-on period that the strobe signal dictates. This is particularly advantageous in LCD projector systems, the principle of providing long turn-on for the light-emitting diodes. As a result, sensitive people can perceive a disturbing flicker with only one turn on the LEDs within the video frame. This is prevented by a repeated shorter turn on and off of the LEDs in a row.
  • the inventive method works up to current levels that represent a very low dimming level, as shown in FIG.
  • FIG. Here is the maximum, an exemplary, and the minimum pulse width of a system at 8bit resolution shown.
  • the highest 8 bit value corresponding to 255 in decimal is scaled so that the corresponding light-emitting diode for the entire video frame ⁇ remains switched on.
  • An 8-bit value corresponding to 25 decimal equals approximately to a dimming level of 9.8%.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren zum getakteten Betrieb mehrerer farbiger Halbleiterlichtquellen für die Projektion bildhafter Inhalte und bewegter Bilder, wobei die Halbleiterlichtquellen derart betrieben werden, dass das abgestrahlte Licht einem vorbestimmten Farbort zuzuordnen ist, und dieser vorbestimmte Farbort innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne gültig ist, wobei der zur Einstellung des Farbortes notwendige prozentuale Helligkeitsanteil jeder farbigen Halbleiterlichtquelle innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne durch mindestens zwei Einschaltzeitspannen mit einem vorbestimmten Strom der jeweiligen Halbleiterlichtquelle für eine vorbestimmte Gesamteinschaltzeit eingestellt wird. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Schaltungsanordnung zum getakteten Betrieb mehrerer farbiger Halbleiterlichtquellen für die Projektion bildhafter Inhalte und bewegter Bilder mit einem Eingang zum Empfangen von Ein- und Ausschaltzeitpunkten (Strobes) und Dimmpegeln für die Halbleiterlichtquellen, und einem Ausgang zum Anschließen der Halbleiterlichtquellen, wobei die von der Schaltungsanordnung empfangenen Dimmpegel in mindestens zwei Einschaltzeitspannen der jeweiligen farbigen Halbleiterlichtquellen umgesetzt werden, und der prozentuale Anteil aller Einschaltzeitspannen einer Halbleiterlichtquelle innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne bezogen zur Dauer der vorbestimmten Zeitspanne dem Dimmpegel dieser Halbleiterlichtquelle entspricht.

Description

Be s ehre ibung
[1] Betriebsverfahren und Schaltungsanordnung zum getak¬ teten Betrieb mehrerer farbiger Halbleiterlichtquellen für die Projektion bildhafter Inhalte und bewegter Bilder.
Technisches Gebiet
[2] Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren zum ge¬ takteten Betrieb mehrerer farbiger Halbleiterlichtquellen für die Projektion bildhafter Inhalte und bewegter Bilder, wobei die Halbleiterlichtquellen derart betrieben werden, dass das abgestrahlte Licht einem vorbestimmten Farbort zuzuordnen ist, und dieser vorbestimmte Farbort innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne gültig ist.
[3] Die Erfindung betrifft auch eine Schaltungsanordnung zum getakteten Betrieb mehrerer farbiger Halbleiterlicht¬ quellen für die Projektion bildhafter Inhalte und bewegter Bilder mit einem Eingang zum Empfangen von Ein- und Aus¬ schaltzeitpunkten (Strobes) und Dimmpegeln für die Halb¬ leiterlichtquellen, und einem Ausgang zum Anschließen der Halbleiterlichtquellen .
Stand der Technik
[4] Die Erfindung geht aus von einem Betriebsverfahren und einer Schaltungsanordnung zum getakteten Betrieb mehrerer farbiger Halbleiterlichtquellen nach der Gattung des Hauptanspruchs.
[5] Die Videoelektronik von bekannten Leuchtdiodenpro- jektionssystemen war bisher vergleichsweise aufwändig aufgebaut. Die Ansteuerung der Leuchtdioden wird anhand von zwei unterschiedlichen Signalen bewerkstelligt: Einmal wird der Ansteuerschaltung der Leuchtdioden über ein Kommunikationsinterface der einzustellende Strompegel für die Leuchtdioden übermittelt. Zusätzlich wird der Ansteuerschaltung über einfache binäre Signale, sogenannte Strobesignale, mitgeteilt, wann der entsprechende Strom welche Leuchtdiode treiben soll.
[6] Durch die Übertragung der Strompegeldaten für den jeweils folgenden Videoframe und durch die Ansteuerung des Digital/Analog-Wandlers zur Erzeugung der entsprechenden Ströme für die Leuchtdioden muss die Ansteuer- Schaltung eine gewisse Intelligenz aufweisen, die durch Bauteile wie MikroController und programmierbare Logikbausteine bewerkstelligt wird. Diese Bausteine erfordern eine eigene Spannungsversorgung die neben den kostenintensiven Digitalbausteinen weitere erhebliche Kosten ver- ursacht.
[7] Aufwändige Projektionsgeräte verfügen über eine kombinierte Treiberstufe in der Ansteuerschaltung für die Leuchtdioden: Ein getakteter Gleichspannungswandler und ein schneller Lineartreiber sind (seriell) hintereinan- dergeschaltet . Der Gleichspannungswandler wird von dem Digital/Analog-Wandler angesteuert, und stellt den Diodenstrom entsprechend ein. Die Lineartreiber reagieren auf die Strobesignale und schalten die entsprechenden Leuchtdioden in schneller Folge aus und ein. Die Linear- treiber können eine minimale Einschaltdauer der Leuchtdioden von ca. 6μs darstellen. Es findet also eine Arbeitsteilung statt, bei der ein aufwändiger und langsamer Gleichspannungswandler die Strompegelhöhen einstellt und ein schneller Lineartreiber die Leuchtdioden taktet. [8] Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild eines solchen Pro¬ jektionssystems nach dem Stand der Technik. Eine Video¬ elektronik 200 sendet zwei Signale, die für den folgenden Videoframe Gültigkeit haben, an eine Schaltungsanordnung 50. Ein Strompegelsignal 42 wird an eine Steuerschaltung 52 gesendet. Die Steuerschaltung 52 speichert das Strompegelsignal ab, und wandelt es mittels eines Digi- tal/Analog-Wandlers im nächsten Videoframe in ein Steuer¬ signal für den Gleichspannungswandler 54 um. Der Gleich- Spannungswandler empfängt das von der Steuerschaltung 52 gesendete Signal, stellt daraufhin den gewünschten Stromwert ein und versorgt damit den Lineartreiber 56. Der Lineartreiber 56 empfängt ein Strobesignal 44 für den nächsten Videoframe von der Videoelektronik. Er speichert das Signal, um im darauffolgenden Videoframe die Leuchtdioden 5 entsprechend dem Strobesignal 44 zu schalten.
[9] Bei einfachen Projektionsgeräten ist die Einstellung der Stromhöhen nicht realisiert, die Leuchtdioden werden somit immer mit voller Leistung betrieben. Diese Geräte haben zur Ansteuerung der Leuchtdioden einfache Gleichspannungswandler, die von der Videoelektronik angesteuert werden, schnelle Lineartreiber sind nicht implementiert. Diese Geräte können die Leuchtdioden mit einer minimalen Pulsdauer ansprechen, die im höheren μs-Bereich liegt. Die Strobesignale schalten hier einfach die komplette Treiberstufe Ein und Aus, was sich in einer langsamen Reaktionszeit niederschlägt. Die Flankensteilheit dieser Treiber liegt Prinzipbedingt bei mehreren μs, was viele bekannte nachteilige Phänomene wie Colourbleeding, Regen- bogeneffekte etc. mit sich bringt. Dadurch, dass die Leuchtdioden immer mit voller Leistung betrieben werden, können lediglich einige wenige Farben wie Rot, Grün, Blau, Gelb, Cyan, Violett und Weiß erzeugt werden. Dadurch ist eine Farbdesaturation und ein Weißabgleich bei solchen Geräten ausgeschlossen.
Aufgabe
[10] Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Betriebsverfahren zum getakteten Betrieb mehrerer farbiger Halbleiterlichtquellen für die Projektion bildhafter Inhalte und bewegter Bilder anzugeben, wobei die Halbleiterlichtquellen derart betrieben werden, dass das abgestrahlte Licht einem vorbestimmten Farbort zuzuordnen ist, und dieser vorbestimmte Farbort innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne gültig ist.
[11] Es ist ebenfalls Aufgabe der Erfindung, eine Schal- tungsanordnung zum getakteten Betrieb mehrerer farbiger Halbleiterlichtquellen für die Projektion bildhafter Inhalte und bewegter Bilder anzugeben, die einem Eingang zum Empfangen von Ein- und Ausschaltzeitpunkten (Strobes) und Dimmpegeln für die Halbleiterlichtquellen aufweist, sowie einem Ausgang zum Anschließen der Halbleiterlichtquellen, wobei die Schaltungsanordnung einen einfachen und kostengünstigen Aufbau aufweist.
Darstellung der Erfindung
[12] Die Lösung der Aufgabe bezüglich des Betriebsverfah- rens erfolgt erfindungsgemäß mit einem Betriebsverfahren zum getakteten Betrieb mehrerer farbiger Halbleiterlichtquellen für die Projektion bildhafter Inhalte und bewegter Bilder, wobei die Halbleiterlichtquellen derart betrieben werden, dass das abgestrahlte Licht einem vorbestimmten Farbort zuzuordnen ist, und dieser vorbestimmte Farbort innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne gültig ist, wobei der zur Einstellung des Farbortes notwendige prozentuale Helligkeitsanteil jeder farbigen Halbleiterlichtquelle innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne durch mindestens eine Einschaltzeitspanne mit einem vorbestimmten Strom der jeweiligen Halbleiterlichtquelle für eine vorbestimmte Gesamteinschaltzeit eingestellt wird. Als Gesamteinschaltzeit wird hier die Zeitspanne angesehen, für die die Halbleiterlichtquelle innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne eingeschaltet ist, also Licht abgibt. Wird das Licht in mehreren kurz hintereinander folgenden Pulsen abgegeben, so ist die Gesamteinschaltzeit die Summe aller Pulse in der vorbestimmten Zeitspanne.
[13] In einer Ausbildung werden die Halbleiterlichtquellen jeweils immer mit Ihrem Nennstrom betrieben, d.h. der vorbestimmte Strom entspricht dem Nennstrom. Dadurch sind die Halbleiterlichtquellen gut zu kühlen und können in thermisch kritischen Systemen eingesetzt werden. Als Nennstrom wird hier der vom Hersteller der Halbleiterlichtquelle angegebene nominale Strom bei einer spezifizierten Temperatur angesehen. In einer anderen Ausbildung werden die Halbleiterlichtquellen jeweils immer mit Ihrem maximalen Pulsstrom betrieben, d.h. der vorbestimmte Strom entspricht dem maximalen Pulsstrom. Dies ist z.B. bei aktiv gekühlten Systemen von Vorteil, da diese dann eine maximale Lichtstärke aufweisen. Als Pulsstrom wird hier der vom Hersteller der Halbleiterlichtquelle angegebene maximale Strom für eine spezifizierte Zeitspanne bei entsprechender Kühlung und spezifizierter Umgebungstemperatur angesehen. [14] Um eine gute Farbwiedergabe und die Möglichkeit ei¬ nes Weißabgleichs zu gewährleisten, ist die minimale Dauer der Einschalt Zeitspanne der Leuchtdioden zwischen 3μs und 6ms lang. Diese Zeitspanne ist ausreichend für LCD- Projektionssysteme. Besonders bevorzugt ist die minimale Dauer der Einschaltzeitspanne zwischen 3μs und 500μs lang. Diese deutlich kürzere Zeitspanne ist bei Projektionssystemen mit Mikrospiegeln notwendig.
[15] Bei einer einfachen und kostengünstigen Variante für die Treiberschaltung werden die Halbleiterlichtquellen zur Einstellung des Farbortes sequentiell hintereinander mit verschiedenen Einschaltzeitspannen angesteuert. Bei fortgeschrittenen Systemen mit optimierter Farbdarstellung können die Halbleiterlichtquellen zur Einstellung des Farbortes gleichzeitig mit verschiedenen Einschaltzeitspannen und sequentiell hintereinander mit verschiedenen Einschalt Zeitspannen angesteuert werden.
[16] Die Lösung der Aufgabe bezüglich der Schaltungsanordnung erfolgt mit einer Schaltungsanordnung zum getak- teten Betrieb mehrerer farbiger Halbleiterlichtquellen für die Projektion bildhafter Inhalte und bewegter Bilder mit einem Eingang zum Empfangen von Ein- und Ausschaltzeitpunkten (Strobes) und Dimmpegeln für die Halbleiterlichtquellen, und einem Ausgang zum Anschließen der HaIb- leiterlichtquellen, wobei die von der Schaltungsanordnung empfangenen Dimmpegel in mindestens eine Einschaltzeitspanne der jeweiligen farbigen Halbleiterlichtquellen umgesetzt werden, und der prozentuale Anteil aller Einschaltzeitspannen einer Halbleiterlichtquelle innerhalb eines Taktes bezogen zur Dauer des Taktes dem Dimmpegel dieser Halbleiterlichtquelle entspricht. [17] Bevorzugt liegt dabei die minimale Einschaltzeitspanne einer Halbleiterlichtquelle zwischen 3μs und 6ms. Diese Zeitspanne ist ausreichend für LCD-Projektionssysteme. Besonders bevorzugt liegt die minimale Ein- schaltzeitspanne einer Halbleiterlichtquelle zwischen 3μs und 500μs. Diese deutlich kürzere Zeitspanne ist bei Projektionssystemen mit Mikrospiegeln notwendig. Dabei kann zur Umsetzung des Dimmpegels einer Halbleiterlichtquelle diese mit mehreren kurzen Einschaltzeitspannen anstelle einer längeren Einschaltzeitspanne innerhalb eines Taktes betrieben werden. Dies wirkt sich positiv auf die menschliche Wahrnehmung aus und auch diesbezüglich empfindliche Menschen können die Taktung der Halbleiterlichtquellen nicht mehr wahrnehmen.
[18] Bei kleinen und thermisch kritischen Systemen können die Halbleiterlichtquellen jeweils immer mit Ihrem Nennstrom betrieben werden. Dadurch sind die Halbleiterlichtquellen gut zu kühlen und die Systeme können entsprechend klein ausfallen. Bei hochperformanten Systemen können die Halbleiterlichtquellen jeweils immer mit Ihrem maximalen Pulsstrom betrieben werden. Dies ist z.B. bei aktiv gekühlten Systemen von Vorteil, da diese dann eine maximale Lichtstärke erreichen.
[19] Bei Systemen mit einfach aufgebauten Treibern werden die Halbleiterlichtquellen zur Einstellung des Farbortes sequentiell hintereinander mit verschiedenen Einschaltzeitspannen angesteuert. Bei fortgeschrittenen Systemen werden die Halbleiterlichtquellen zur Einstellung des Farbortes gleichzeitig mit verschiedenen Einschaltzeit- spannen und sequentiell hintereinander mit verschiedenen Einschaltzeitspannen angesteuert. Dadurch kann die Farbdarstellung nochmals deutlich verbessert werden.
[20] Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestal¬ tungen ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.
Kurze Beschreibung der Zeichnung (en)
[21] Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
[22] Fig. 1 Das Blockschaltbild eines Projektionssystems nach dem Stand der Technik.
[23] Fig. 2 Das Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Projektionssystems .
[24] Fig. 3 Eine Darstellung des Zusammenhangs zwischen Einschaltzeitspannen der Leuchtdioden und des korrespondierenden Dimmlevels.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
[25] Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild eines erfindungsge¬ mäßen Projektionssystems. Die Videoelektronik 200 sendet beide Signale, das Strompegelsignal und das Strobesignal am Anfang eines Videoframes an den Lineartreiber 56. Dieser setzt das Strompegelsignal in eine Pulsdauer um. Dies kann über eine einfache Faktorisierung oder mit einem anderen geeigneten Verfahren erfolgen. Für die Umsetzung ist kein Digital/Analog-Wandler notwendig, ein einfaches schnelles Verfahren ist dafür ausreichend. Die Leuchtdio¬ den werden entsprechend den empfangenen Strobesignalen geschaltet, wobei sie jeweils nur für die Länge der be¬ stimmten Pulsdauer eingeschaltet werden.
[26] Bei einem fortgeschrittenen Verfahren können die Leuchtdioden innerhalb des Einschaltzeitraumes, den das Strobesignal vorgibt mehrmals hintereinander ein- und ausgeschaltet werden. Dies ist vor allem bei LCD- Projektorsystemen vorteilhaft, die Prinzipbedingt lange Einschaltzeiten für die Leuchtdioden vorsehen. Dadurch können empfindliche Menschen bei einem nur einmaligen Einschalten der Leuchtdioden innerhalb des Videoframes ein störendes flimmern wahrnehmen. Dies wird durch ein mehrmaliges kürzeres Ein- und Ausschalten der Leuchtdioden in Folge unterbunden.
[27] Das erfindungsgemäße Verfahren funktioniert bis zu Strompegeln, die einen sehr niedrigen Dimmlevel repräsentieren, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Hier ist die maximale, eine beispielhafte, und die minimale Pulsbreite eines Systems bei 8bit Auflösung dargestellt. Der höchste 8Bit- Wert, entsprechend 255 dezimal, wird so skaliert, dass die korrespondierende Leuchtdiode für den gesamten Video¬ frame eingeschaltet bleibt. Ein 8Bit-Wert entsprechend 25 dezimal entspricht in etwa einem Dimmlevel von 9,8%. Der kleinste 8Bit-Wert entsprechend 1 dezimal entspricht ei¬ nem Dimmlevel von nur 0,39%. Bezugszeichenliste :
5 Leuchtdioden
42 Strompegelsignal
44 Strobesignal 50 Schaltungsanordnung
52 Steuerschaltung
54 Gleichspannungswandler
56 Lineartreiber
200 Videoelektronik

Claims

Ansprüche
1. Betriebsverfahren zum getakteten Betrieb mehrerer farbiger Halbleiterlichtquellen für die Projektion bildhafter Inhalte und bewegter Bilder, wobei die Halbleiterlichtquellen derart betrieben werden, dass das abgestrahlte Licht der Halbleiterlichtquellen einem vorbestimmten Farbort aufweist, und dieser vorbestimmte Farbort innerhalb einer vorbestimmten Zeit¬ spanne gültig ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Einstellung des Farbortes notwendige prozentuale Helligkeitsanteil jeder farbigen Halbleiterlichtquelle innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne durch mindestens zwei Einschaltzeitspannen mit einem vorbestimmten Strom der jeweiligen Halbleiterlichtquelle für eine vorbestimmte Gesamteinschaltzeit, die bezogen auf die vorbestimmte Zeitspanne dem prozentualen Helligkeits¬ anteil der jeweiligen farbigen Halbleiterlichtquelle entspricht, eingestellt wird.
2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Strom der Halbleiter- lichtquellen jeweils immer ihr Nennstrom ist.
3. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Strom der Halbleiter¬ lichtquellen jeweils immer ihr maximaler Pulsstrom ist .
4. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die minimale Dauer der Einschaltzeitspanne zwischen 3μs und 6ms lang ist.
5. Betriebsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die minimale Dauer der Einschaltzeitspanne zwischen 3μs und 500μs lang ist.
6. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterlichtquellen zur Einstellung des Farbortes sequentiell hintereinander mit verschiedenen Einschaltzeitspannen angesteuert werden.
7. Betriebsverfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Halbleiterlichtquellen zur Einstellung des Farbortes gleichzeitig mit jeweils ver¬ schiedenen Einschaltzeitspannen und sequentiell hintereinander mit jeweils verschiedenen Einschaltzeitspannen angesteuert werden.
8. Schaltungsanordnung zum getakteten Betrieb mehrerer farbiger Halbleiterlichtquellen für die Projektion bildhafter Inhalte und bewegter Bilder mit einem Eingang zum Empfangen von Ein- und Ausschaltzeitpunkten (Strobes) und Dimmpegeln für die Halbleiterlichtquel- len, und einem Ausgang zum Anschließen der Halbleiterlichtquellen, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Schaltungsanordnung empfangenen Dimmpegel in mindestens zwei Einschaltzeitspannen der jeweiligen farbigen Halbleiterlichtquellen umgesetzt werden, und der pro- zentuale Anteil aller Einschaltzeitspannen einer Halbleiterlichtquelle innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne bezogen auf die Dauer der vorbestimmten Zeitspanne dem Dimmpegel dieser Halbleiterlichtquelle ent¬ spricht .
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die minimale Einschaltzeitspanne einer Halbleiterlichtquelle zwischen 3μs und 6ms liegt
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die minimale Einschaltzeitspanne einer Halbleiterlichtquelle zwischen 3μs und 500μs liegt.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterlichtquellen jeweils immer mit Ihrem Nennstrom betrieben werden.
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterlichtquellen jeweils immer mit Ihrem maximalen Pulsstrom betrieben werden .
13. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterlichtquellen zur Einstellung des Farbortes sequentiell hintereinander mit verschiedenen Einschaltzeitspannen angesteuert werden.
14. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterlichtquellen zur Einstellung des Farbortes gleichzeitig mit verschiedenen Einschaltzeitspannen und sequentiell hintereinander mit verschiedenen Einschaltzeit- spannen angesteuert werden.
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PCT/EP2008/060222 WO2010015278A1 (de) 2008-08-04 2008-08-04 Betriebsverfahren und schaltungsanordnung zum getakteten betrieb mehrerer farbiger halbleiterlichtquellen für die projektion bildhafter inhalte und bewegter bilder

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