WO2010145773A1 - Bildanzeigegerät und entsprechendes betriebsverfahren - Google Patents

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WO2010145773A1
WO2010145773A1 PCT/EP2010/003466 EP2010003466W WO2010145773A1 WO 2010145773 A1 WO2010145773 A1 WO 2010145773A1 EP 2010003466 W EP2010003466 W EP 2010003466W WO 2010145773 A1 WO2010145773 A1 WO 2010145773A1
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Hans-Günther NUSSECK
Heiko Schaich
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eyevis Gesellschaft für Projektions- und Grossbildtechnik mbH
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Definitions

  • Image display device and corresponding operating method
  • the invention relates to an operating method for an image display device, in particular for a digital LED projector. Furthermore, the invention comprises a corresponding operating method.
  • US Pat. No. 6,683,657 B1 discloses a digital projector which has a micromirror field as an imaging element, which is also referred to as a digital mirror device (DMD).
  • the light source used here is a conventional lamp which emits light over a broadband range.
  • the desired colors are generated by a rotating color wheel, which in each case transmits a specific spectral range of the light emitted by the lamp to the micromirror field, from where the light is then projected onto a projection screen by means of projection optics.
  • the lamps used here have only a limited life and can fail prematurely within the projected life for statistical reasons. Such a malfunction of the lamp then also leads to a complete malfunction of the entire digital projector.
  • the lamp redundant form for example, by a reserve lamp is maintained, which can ensure the continuation of the projection operation in case of malfunction of the lamp used in normal operation.
  • a digital projector instead of a broadband emitting lamp as light sources light emitting diodes, the narrow band light in the primary colors (eg, red, green, blue) of a color system
  • a disadvantage of the use of light-emitting diodes is the fact that in a functional failure of the LEDs no more images are displayed, which contain only the color of the failed LED. If, for example, an important display value or an operating state is to be displayed in red in a process control room and the red LED has failed, the corresponding display remains invisible to a viewer. In the conventional digital LED projectors so there is a risk of information loss in the event of failure of a light emitting diode.
  • Light emitting diodes is mixed to produce a certain color impression.
  • intensity fluctuations of the individual light-emitting diodes are detected, which can occur, for example, as a function of the temperature or the operating time.
  • the control signals for the individual light-emitting diodes are then correspondingly adapted in order to produce as unadulterated a color impression as possible.
  • measuring the color values of the individual light-emitting diodes does not serve the purpose of avoiding information loss if a light-emitting diode fails.
  • the invention is therefore based on the object to avoid such information losses in the event of failure of one or more of the light-emitting diodes.
  • the invention includes the general technical teaching to check the light sources of different colors (for example light-emitting diodes, lasers) for a functional failure and to replace the color of the failed light source in the case of functional failure by the color of a functioning light source. If, for example, three light-emitting diodes in the primary colors red, green and blue of the RGB color system are present and the red light-emitting diode fails, a loss of information can be avoided when a monochrome red signal is reproduced by the green light-emitting diode and / or the blue light-emitting diode be driven to produce a color-distorted, but at least visible signal.
  • different colors for example light-emitting diodes, lasers
  • the operating method according to the invention initially provides in a conventional manner for the individual differently colored light sources (eg light-emitting diodes) of the image display device to be driven with predetermined color values for producing a specific color of the illumination signal, which is known per se from the prior art and therefore not closer loading must be written.
  • the invention thus also provides that the color of the illumination signal results from a color mixing of the light signals of the differently colored light sources (eg light-emitting diodes).
  • the resulting color of the illumination signal can be adjusted by adjusting the color values of the individual differently colored light sources accordingly.
  • the operating method according to the invention provides that the differently colored light sources are checked for malfunction in the normal projection mode. This check can be carried out in the current projection mode, for example at certain intervals or continuously.
  • the color value of at least one of the error-free light sources is adjusted accordingly, in order to ensure a color-corrupted but at least visible display despite the functional failure. If, for example, a red arrow is to be displayed in a security-relevant process control room and the red light source has failed, the arrow can then be represented, for example, in green color, in blue color, or in a mixed color of green and blue, if the green light source and the blue light source Light source are still functional.
  • the individual light sources are then controlled with the correspondingly adapted color values in order to compensate for the malfunction and to avoid a loss of information.
  • the possibility that at a functional failure of the different colored light sources at least one of the remaining functional Light sources flash for example, if the red light source has failed, the blue light source and / or the green light source may flash to indicate the malfunction.
  • One way of detecting a malfunction of the light sources is to measure an operational quantity (e.g., electric current, temperature) of the light sources and to judge the operability of the light source depending on the measured operational quantity.
  • an operational quantity e.g., electric current, temperature
  • a malfunction of a light emitting diode is usually associated with a corresponding current drop, which allows the detection of a malfunction based on the time course of the electric current.
  • a functional failure of a light source usually leads to a drop in the operating temperature of the respective light source, so that it can be concluded based on the time course of the operating temperature on a malfunction.
  • a color sensor which is arranged in the beam path of the light sources and is used in conventional digital projectors, for example, for white balance. For example, if a red LED has failed, the illumination signal appears in the complementary color Green, which is detected by the color sensor and indicates a failure of the red LED.
  • color sensors can be used which output a color impression as an output signal.
  • the color sensor the
  • the invention is not limited to the above examples in terms of checking the operability of the individual light sources. Rather, the functionality of the individual light sources can also be checked in other ways.
  • the color values of the remaining functional light sources are adjusted.
  • the color values of these functional light sources are preferably raised, so that the remaining functional light sources preferably shine more strongly or at least do not remain dark.
  • the color values of the remaining functional light sources are preferably adjusted only in the event of a malfunction of a light source, if the predefined color values essentially trigger only the failed light source without the error-related adaptation. If, in fact, a mixed color is to be displayed, then a malfunction of one of the differently colored light sources only leads to color falsification, but not to a loss of information. In this case, then no adjustment of the color values is required. This is only the case if the currently displayed color matches the color of the failed same source of light or very similar in terms of their wavelength.
  • Light-emitting diodes is limited.
  • laser projectors are also known in which differently colored lasers are used as light sources.
  • the actual image is preferably generated by a digital image converter, which is illuminated by the illumination signal and driven according to the desired image with a digital image signal.
  • the image converter is preferably the micromirror field already mentioned at the beginning of the prior art, which is also referred to as the Digital Micro Mirror Device (DMD) and which is well known from the prior art, so that in terms of structure and operation the DMD requires no further explanation.
  • DMD Digital Micro Mirror Device
  • the imager has a liquid crystal display (LCD).
  • LCD liquid crystal display
  • the invention is not in the two types mentioned above with regard to the type of digital image converter used (DMD and LCD) limited, but in principle also with other types of image converter feasible.
  • the invention preferably provides that the image generated by the image converter is projected onto a projection screen by means of projection optics.
  • the projection screen is a rear projection screen, i. the projection and the viewing take place here from opposite sides of the rear projection screen.
  • the image it is alternatively possible for the image to be viewed and projected from the same side of the projection screen.
  • the illumination signal generated by the light sources is preferably split by a beam splitter into two sub-beams, one sub-beam being directed at the image converter while the other sub-beam is directed at the color sensor.
  • beam splitters are known per se from the prior art and therefore need not be described in detail.
  • the invention also includes a novel image display device, in particular a digital LED projector, which is suitable for carrying out this operating method.
  • the image display device according to the invention has a control unit which activates the individual light sources with predetermined color values in order to achieve a desired color of the illumination signal, which is also the case with conventional projectors.
  • each of the light sources in the control unit is assigned a separate power supply and drive unit, so that the failure of a power supply or drive unit only affects the associated light source, whereas the remaining light sources continue to function.
  • the image display device has an error detection unit, which checks at least one of the light sources for a possible malfunction, in order then to be able to take the measures already described above for avoiding a loss of information.
  • control unit Upon detection of a loss of function of one of the light sources by the error detection unit, the control unit then changes the color values of the remaining functional light sources in order to avoid the loss of function.
  • the colors are processed in a chronological order.
  • the differently colored light sources e.g., light emitting diodes
  • the micromirrors corresponding to that color are modulated via the imager (e.g., DMD).
  • the imager e.g., DMD
  • the error detection unit preferably has a measuring unit for measuring at least one operating variable of the individual light sources, so that the error detection unit determines a possible malfunction as a function of the measured operating variable (for example electrical current, operating temperature).
  • the measured operating variable for example electrical current, operating temperature
  • the measuring unit can each have an ammeter for the individual light sources, wherein the individual meters measure the electrical current drawn by individual light sources.
  • the measuring unit in each case has a temperature measuring device for the individual light sources, with the individual temperature measuring devices measuring the operating temperature of the individual light sources.
  • the measuring unit has the already mentioned color sensor, which measures the color composition of the illumination signal and can detect a functional failure of one of the light sources.
  • Functional failure of one of the different colored light sources can optionally be used alone or in combination with each other.
  • FIG. 1 shows a simplified schematic representation of a digital LED projector according to the invention
  • Figure 2 shows a variant of a method according to the invention for
  • FIG. 3 shows a modification of the fault detection method according to FIG. 2, wherein the operating temperature of the light-emitting diodes is evaluated
  • Figure 4 shows a modification of the error detection method according to Figure 2, wherein the color composition of the illumination signal is measured by means of a color sensor, and
  • FIG. 5 shows the operating method according to the invention for avoiding a loss of information in the event of a failure of one of the light-emitting diodes.
  • Figure 1 shows a simplified schematic representation of a digital LED projector 1, which is largely conventional and therefore will be described only briefly.
  • the LED projector 1 has as light source three LEDs 2, 3, 4, the light in the three primary colors red, green,
  • Blue of the RGB color system radiate, with the intensity of the three LEDs 2, 3, 4 corresponding preset color values can be set to produce by color mixing an illumination signal with the desired color.
  • a diffuser optics 5 and a beam splitter 6 are arranged.
  • the beam splitter 6 divides the incident illumination signal into two partial beams, the one partial beam being directed to a digital image converter 7 in the form of a digital mirror device (DMD), while the other partial beam is directed onto a color sensor 9 via a diffuser optics 8.
  • the digital image converter 7 generates the actual image, which is then projected onto a projection screen 11 via projection optics 10.
  • the actuation of the LEDs 2, 3, 4 is carried out by a control unit 12 corresponding to the desired color of the illumination signal.
  • the LED projector 1 has an error detection unit 13, which can detect a functional failure of the light-emitting diodes 2, 3, 4.
  • the fault detection unit 13 takes into account the electrical current iR, iG, iB of the individual luminous diodes 2, 3, 4, wherein the electrical currents iR, iG, iB are measured by a current measuring device 14, 15, 16. The fault detection unit 13 can then recognize from a sudden drop in the electrical current iR, iG or iB that the associated light-emitting diode 2, 3 or 4 has failed.
  • the fault detection unit 13 can measure the operating temperature TR, TG, TB of the individual light-emitting diodes 2, 3, 4.
  • the LED projector 1 according to the invention has three electrical thermometers 17, 18, 19, which measure the operating temperature TR, TG or TB of the individual light-emitting diodes 2, 3 and 4, respectively.
  • the floristdetektionsemheit 13 can then detect on the basis of a drop in temperature that the associated light-emitting diode 2, 3 or 4 has failed.
  • the error detection unit 13 still evaluates the output signals of the color sensor 9 in order to be able to detect a malfunction of the light-emitting diodes 2, 3, 4. If, for example, the red light-emitting diode 2 has failed, the light signal measured by the color sensor 9 appears green. what the error detection unit 13 recognizes on the basis of the output signal of the color sensor 9.
  • the error detection unit 13 sends a corresponding signal to the control unit 12, which then correspondingly raises the color values of the remaining functional light-emitting diodes 3, 4 in order to avoid loss of information.
  • a first step S1 first of all the average electric current iR is measured, which is drawn by the red light-emitting diode 2.
  • step S2 is then checked whether the e- lectric current iR falls below a predetermined limit IR LIMIT .
  • step S4 the average electrical current iG measured by the green LED 3 is measured.
  • the measured electric current iG is then compared in step S5 with a predetermined limit value iG G RENz.
  • step S7 the electric current iB which is drawn by the blue light-emitting diode 4 is measured.
  • the measured electric current iB is then compared in a step S8 with a predetermined limit value iB G RENz, in order to be able to detect a malfunction of the blue light-emitting diode 4.
  • a first step S1 the mean operating temperature TR of the red light-emitting diode 2 is initially measured for this purpose.
  • the measured operating temperature TR is then compared with a predetermined limit value TR LIMIT .
  • the error detection unit 13 assumes in a step S3 that the red LED 2 has failed, whereupon the error detection unit 13 sets an error flag indicating a malfunction of the red LED 2.
  • the mean operating temperature TG of the green light-emitting diode 3 is measured in a step S4 and then compared in a step S5 with a predetermined limit value TGGR E NZ.
  • the error detection unit 13 concludes that the green LED 3 malfunctions and, in a step S ⁇ , sets a corresponding error flag indicating a malfunction of the green LED 3.
  • the average operating temperature TB of the blue light-emitting diode 4 is measured in a step S7 and compared in a step S8 with a predetermined limit TB LIMIT .
  • the error detection unit 13 sets in a step S9 a corresponding error flag indicating a malfunction of the blue LED 4.
  • the average color component R of the red LED 2 is first measured in a step Sl and compared in a step S2 with a predetermined limit value R LIMIT . If the red color component R falls below the predetermined limit value R LIMIT , it can be assumed that the red LED 2 has failed, whereupon the error detection unit 13 then sets a corresponding error flag in a step S3, which constitutes a malfunction of the red LED 2 indicates.
  • the mean color content G of the green light-emitting diode 3 is measured in a step S4 by means of the color sensor 9 and compared with a predetermined limit value G LIMIT in a step S5.
  • the average color component B of the blue light-emitting diode 4 is measured in a step S7 and compared in step S8 with a predetermined limit value B LIMIT .
  • a corresponding error flag is set in a step S9 which indicates a malfunction of the blue light-emitting diode 4.
  • a first step S1 first the current color values R, G, B are determined with which the light-emitting diodes 2, 3, 4 are driven, the actual color values R, G, B depending on the color of the image to be displayed.
  • a next step S2 it is then checked whether the error flag for the red LED 2 is set.
  • step S5 the same test for the green LED 3 is performed.
  • step S3 it is checked in step S3 whether the current color values R, G, B indicate that a purely red signal is to be displayed. If this is the case, in step S4 the color values G and B for the green and blue light-emitting diodes 3, 4 are set to predetermined emergency values G NO ⁇ and B NO ⁇ , respectively, but color-falsified, but nevertheless visible Signal.
  • step S5 If the test in the step S5 shows that no error flag for the green LED 3 is set, the process proceeds to the step S8, where the same test for the blue LED 4 is performed.
  • step S ⁇ it is checked in step S ⁇ whether a purely green signal should be displayed.
  • the predetermined color values R and B for the red and blue light-emitting diodes 2 and 4, respectively, are set to predetermined emergency values R NO ⁇ and B NO ⁇ , respectively, in order to represent a color-falsified but nevertheless visible signal ,
  • step S8 If the check of the blue error flag in step S8 reveals that the blue light-emitting diode 4 has failed, then in a following step S9 it is checked whether a purely blue signal is to be displayed. If this is the case, then the predetermined color values R and G for the red or green light-emitting diode 2 or 3 are set in the step S10 to predetermined emergency values R NO ⁇ and G NO ⁇ , respectively, but a color-falsified but nevertheless visible Signal.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für ein Bildanzeigegerät (1), insbesondere für einen digitalen LED-Projektor, mit mehreren verschiedenfarbigen Lichtquellen (2, 3, 4), die durch Farbmischung ein farbiges Beleuchtungssignal erzeugen, wobei das Betriebsverfahren die folgenden Schritte aufweist: a) Ansteuerung der einzelnen Lichtquellen (2, 3, 4) des Bildanzeigegeräts (1) mit vorgegebenen Farbwerten zur Erzeugung einer bestimmten Farbe des Beleuchtungssignals; b) Überprüfung mindestens einer der verschiedenfarbigen Lichtquellen (2, 3, 4) auf eine Fehlfunktion; c) Anpassung des vorgegebenen Farbwertes zumindest einer fehlerfreien Lichtquelle bei einer Erkennung einer Fehlfunktion einer der Lichtquellen (2, 3, 4); d) Ansteuerung der einzelnen Lichtquellen (2, 3, 4) mit den angepassten Farbwerten zur Kompensation der erkannten Fehlfunktion. Weiterhin umfasst die Erfindung ein entsprechendes Bildanzeigegerät (1)

Description

BESCHREIBUNG
Bildanzeigegerät und entsprechendes Betriebsverfahren
Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für ein Bildanzeigegerät, insbesondere für einen digitalen LED-Projektor. Weiterhin umfasst die Erfindung ein entsprechendes Betriebs- verfahren.
Aus US 6 683 657 Bl ist ein Digitalprojektor bekannt, der als bildgebendes Element ein Mikrospiegelfeld aufweist, das auch als Digital Mirror Device (DMD) bezeichnet wird. Als Licht- quelle dient hierbei eine herkömmliche Lampe, die breitbandig Licht abstrahlt. Die Erzeugung der gewünschten Farben erfolgt bei diesem bekannten Digitalprojektor durch ein rotierendes Farbrad, das jeweils einen bestimmten Spektralbereich des von der Lampe abgestrahlten Lichts zu dem Mikrospiegelfeld durch- lässt, von wo das Licht dann mittels einer Projektionsoptik auf einen Projektionsschirm projiziert wird.
Die hierbei verwendeten Lampen besitzen jedoch nur eine beschränkte Lebensdauer und können auch innerhalb der projek- tierten Lebensdauer aus statistischen Gründen vorzeitig ausfallen. Ein derartiger Funktionsausfall der Lampe führt dann auch zu einem vollständigen Funktionsausfall des gesamten Digitalprojektors.
Es ist deshalb aus dem Stand der Technik weiterhin bekannt, die Lampe redundant auszubilden, indem beispielsweise eine Reservelampe vorgehalten wird, die beim Funktionsausfall der im normalen Betrieb verwendeten Lampe eine Fortsetzung des Projektionsbetriebs gewährleisten kann. Es ist weiterhin bekannt, in einem derartigen Digitalprojektor anstelle einer breitbandig emittierenden Lampe als Lichtquellen Leuchtdioden zu verwenden, die schmalbandig Licht in den Grundfarben (z.B. rot, grün, blau) eines Farbsystems
(z.B. RGB-Farbsystem) emittieren, so dass die gewünschte Farbe des Beleuchtungssignals durch eine Farbmischung erzeugt wird. Vorteilhaft an der Verwendung von Leuchtdioden als Lichtquellen ist zunächst die Tatsache, dass auf das vorste- hend erwähnte Farbrad verzichtet werden kann.
Nachteilig an der Verwendung von Leuchtdioden ist jedoch die Tatsache, dass bei einem Funktionsausfall einer der Leuchtdioden keine Bilder mehr angezeigt werden, die ausschließlich die Farbe der ausgefallenen Leuchtdiode enthalten. Wenn zum Beispiel in einer Prozessleitwarte ein wichtiger Anzeigewert oder ein Betriebszustand in roter Farbe angezeigt werden soll und die rote Leuchtdiode ausgefallen ist, so bleibt die entsprechende Anzeige für einen Betrachter unsichtbar. Bei den herkömmlichen digitalen LED-Projektoren besteht also die Gefahr eines Informationsverlusts beim Ausfall einer Leuchtdiode.
Aus DE 10 2005 061 204 Al ist ein Bildanzeigegerät bekannt, bei dem ebenfalls das Licht mehrerer verschiedenfarbiger
Leuchtdioden gemischt wird, um einen bestimmten Farbeindruck zu erzeugen. Darüber hinaus ist aus dieser Druckschrift bekannt, dass Intensitätsschwankungen der einzelnen Leuchtdioden erfasst werden, die beispielsweise in Abhängigkeit von der Temperatur oder der Betriebsdauer auftreten können. In Abhängigkeit von den so ermittelten Intensitätsschwankungen der einzelnen Leuchtdioden werden dann die Steuersignale für die einzelnen Leuchtdioden entsprechend angepasst, um einen möglichst unverfälschten Farbeindruck zu erzeugen. Die Anpas- sung der Farbwerte der einzelnen Leuchtdioden hat hierbei allerdings nicht den Zweck, einen Informationsverlust zu vermeiden, wenn eine Leuchtdiode ausfallt.
Ferner ist zum Stand der Technik noch hinzuweisen auf WO 2009/073041 Al.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, derartige Informationsverluste beim Ausfall einer oder mehrerer der Leuchtdioden zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgeraaßes Betriebsverfahren und ein entsprechendes erfindungsgemaßes Bildanzeige- gerat gemäß den Nebenanspruchen gelost.
Die Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, die verschiedenfarbigen Lichtquellen (z.B. Leuchtdioden, Laser) auf einen Funktionsausfall hin zu überprüfen und die Farbe der ausgefallenen Lichtquelle beim Funktionsausfall durch die Farbe einer funktionsfähigen Lichtquelle zu ersetzen. Falls beispielsweise drei Leuchtdioden in den Grundfarben Rot, Grün und Blau des RGB-Farbsystems vorhanden sind und die rote Leuchtdiode ausfallt, so kann bei der Wiedergabe eines monochromen roten Signals ein Informationsverlust vermieden wer- den, indem die grüne Leuchtdiode und/oder die blaue Leuchtdiode angesteuert werden, um ein farblich verfälschtes, aber zumindest sichtbares Signal zu erzeugen.
Das erfmdungsgemaße Betriebsverfahren sieht zunächst in her- kommlicher Weise vor, dass die einzelnen verschiedenfarbigen Lichtquellen (z.B. Leuchtdioden) des Bildanzeigegerats mit vorgegebenen Farbwerten zur Erzeugung einer bestimmten Farbe des Beleuchtungssignals angesteuert werden, was an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist und deshalb nicht naher be- schrieben werden muss. Die Erfindung sieht also ebenfalls vor, dass sich die Farbe des Beleuchtungssignals durch eine Farbmischung aus den Lichtsignalen der verschiedenfarbigen Lichtquellen (z.B. Leuchtdioden) ergibt. Die resultierende Farbe des Beleuchtungssignals kann dabei eingestellt werden, indem die Farbwerte der einzelnen verschiedenfarbigen Lichtquellen entsprechend eingestellt werden.
Darüber hinaus sieht das erfindungsgemäße Betriebsverfahren jedoch vor, dass die verschiedenfarbigen Lichtquellen im normalen Projektionsbetrieb auf eine Fehlfunktion hin überprüft werden. Diese Überprüfung kann im laufenden Projektionsbetrieb beispielsweise in bestimmten Zeitabständen oder auch kontinuierlich durchgeführt werden.
Falls die Überprüfung nun eine Fehlfunktion zumindest einer der Lichtquellen ergibt, so wird der Farbwert zumindest einer der fehlerfreien Lichtquellen entsprechend angepasst, um trotz des Funktionsausfalls eine zwar farbverfälschte, aber zumindest sichtbare Anzeige sicherzustellen. Falls beispielsweise in einer sicherheitsrelevanten Prozessleitwarte ein roter Pfeil dargestellt werden soll und die rote Lichtquelle ausgefallen ist, so kann der Pfeil dann beispielsweise in grüner Farbe, in blauer Farbe oder in einer Mischfarbe aus Grün und Blau dargestellt werden, wenn die grüne Lichtquelle und die blaue Lichtquelle noch funktionsfähig sind.
Die einzelnen Lichtquellen werden dann mit den entsprechend angepassten Farbwerten angesteuert, um die Fehlfunktion zu kompensieren und einen Informationsverlust zu vermeiden.
Weiterhin besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass bei einem Funktionsausfall einer der verschiedenfarbigen Lichtquellen zumindest eine der verbliebenen funktionsfähigen Lichtquellen blinkt. Falls beispielsweise die rote Lichtquelle ausgefallen ist, so können die blaue Lichtquelle und/oder die grüne Lichtquelle blinken, um den Funktionsausfall deutlich zu machen.
Zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit der einzelnen Lichtquellen bestehen im Rahmen der Erfindung verschiedene Möglichkeiten, von denen nachfolgend einige kurz beschrieben werden .
Eine Möglichkeit zur Erkennung einer Fehlfunktion der Lichtquellen besteht darin, eine Betriebsgröße (z.B. elektrischer Strom, Temperatur) der Lichtquellen zu messen und in Abhängigkeit von der gemessenen Betriebsgröße auf die Funktionsfä- higkeit der Lichtquelle zu schließen.
Beispielsweise ist ein Funktionsausfall einer Leuchtdiode in der Regel mit einem entsprechenden Stromabfall verbunden, was anhand des zeitlichen Verlaufs des elektrischen Stroms die Erkennung eines Funktionsausfalls ermöglicht.
Darüber hinaus führt ein Funktionsausfall einer Lichtquelle in der Regel auch zu einem Abfall der Betriebstemperatur der jeweiligen Lichtquelle, so dass sich anhand des zeitlichen Verlaufs der Betriebstemperatur auf eine Fehlfunktion schließen lässt.
Ferner besteht noch die Möglichkeit, die Funktionsfähigkeit der einzelnen verschiedenfarbigen Lichtquellen mittels eines Farbsensors zu überprüfen, der im Strahlengang der Lichtquellen angeordnet ist und bei herkömmlichen Digitalprojektoren beispielsweise zum Weißpunktabgleich eingesetzt wird. Falls beispielsweise eine rote Leuchtdiode ausgefallen ist, so erscheint das Beleuchtungssignal in der komplementären Farbe Grün, was von dem Farbsensor erfasst wird und auf einen Ausfall der roten Leuchtdiode schließen lasst. Im Rahmen der Erfindung lassen sich beispielsweise Farbsensoren verwenden, die als Ausgangssignal einen Farbeindruck ausgeben. Es ist jedoch alternativ auch möglich, dass der Farbsensor die
Spektralanteile des Beleuchtungssignals misst und beispielsweise die RGB-Farbwerte ausgibt.
Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich der Überprüfung der Funktionsfahigkeit der einzelnen Lichtquellen nicht auf die vorstehend genannten Beispiele beschrankt. Vielmehr kann die Funktionsfahigkeit der einzelnen Lichtquellen auch in anderer Weise überprüft werden.
Vorstehend wurde kurz erwähnt, dass bei einem Funktionsaus- fall einer der verschiedenfarbigen Lichtquellen die Farbwerte der verbliebenen funktionsfähigen Lichtquellen angepasst werden. Hierzu werden die Farbwerte dieser funktionsfähigen Lichtquellen vorzugsweise angehoben, so dass die verbliebenen funktionsfähigen Lichtquellen vorzugsweise starker leuchten oder zumindest nicht dunkel bleiben.
Darüber hinaus werden die Farbwerte der verbliebenen funktionsfähigen Lichtquellen auch bei einer Fehlfunktion einer Lichtquelle vorzugsweise nur dann angepasst, wenn die vorgegebenen Farbwerte ohne die fehlerbedingte Anpassung im Wesentlichen nur die ausgefallene Lichtquelle ansteuern. Falls nämlich eine Mischfarbe dargestellt werden soll, so fuhrt ein Funktionsausfall einer der verschiedenfarbigen Lichtquellen nur zu einer Farbverfalschung, nicht dagegen zu einem Informationsverlust. In diesem Fall ist dann auch keine Anpassung der Farbwerte erforderlich. Dies ist nur dann der Fall, wenn die aktuell abzubildende Farbe mit der Farbe der ausgefalle- nen Lichtquelle identisch oder hinsichtlich ihrer Wellenlänge sehr ähnlich ist.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Erfindung hinsichtlich des Typs der verschiedenfarbigen Lichtquellen nicht auf
Leuchtdioden beschränkt ist. So sind beispielsweise auch Laser-Projektoren bekannt, bei denen als Lichtquellen verschiedenfarbige Laser verwendet werden.
Ferner ist zu erwähnen, dass es sich bei dem verwendeten Farbsystem zur Farbmischung des Beleuchtungssignals nicht notwendigerweise um ein RGB-Farbsystem handeln muss. Es ist vielmehr auch denkbar, dass im Rahmen der Erfindung ein anderes Farbsystem verwendet wird, wie beispielsweise das CMYK- Farbsystem (CMYK: Cyan, Magenta, Yellow, Key=Black) .
Bei einem Einsatz der Erfindung im Rahmen eines Digitalprojektors wird das eigentliche Bild vorzugsweise durch einen digitalen Bildwandler erzeugt, der von dem Beleuchtungssignal beleuchtet wird und entsprechend dem gewünschten Bild mit einem digitalen Bildsignal angesteuert wird.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Bildwandler um das bereits eingangs zum Stand der Technik erwähnte Mikrospiegel- feld, das auch als Digital Micro Mirror Device (DMD) bezeichnet wird und aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt ist, so dass hinsichtlich des Aufbaus und der Funktionsweise des DMD keine weitere Erläuterung erforderlich ist.
Alternativ besteht jedoch die Möglichkeit, dass der Bildwandler ein Liquid-Crystal-Display (LCD) aufweist. Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich des Typs des verwendeten digitalen Bildwandlers nicht auf die beiden vorstehend genannten Typen (DMD und LCD) beschränkt, sondern grundsätzlich auch mit anderen Typen von Bildwandlern realisierbar.
Ferner sieht die Erfindung vorzugsweise vor, dass das von dem Bildwandler erzeugte Bild mittels einer Projektionsoptik auf einen Projektionsschirm projiziert wird. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Projektionsschirm um einen Rückprojektionsschirm, d.h. die Projektion und die Betrachtung erfolgen hierbei von entgegengesetzten Seiten des Rückprojektions- schirms. Es besteht jedoch im Rahmen der Erfindung alternativ auch die Möglichkeit, dass Betrachtung und Projektion des Bildes von derselben Seite des Projektionsschirms erfolgen.
Bei der vorstehend kurz erwähnten Verwendung eines Farbsen- sors wird das von den Lichtquellen erzeugte Beleuchtungssignal vorzugsweise durch einen Strahlteiler in zwei Teilstrahlen aufgeteilt, wobei der eine Teilstrahl auf den Bildwandler gerichtet wird, während der andere Teilstrahl auf den Farbsensor gerichtet wird. Derartige Strahlteiler sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und müssen deshalb nicht näher beschrieben werden.
Neben dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Betriebsverfahren umfasst die Erfindung auch ein neuartiges Bildanzeigegerät, insbesondere einen digitalen LED-Projektor, der zur Ausführung dieses Betriebsverfahrens geeignet ist. Hierzu weist das erfindungsgemäße Bildanzeigegerät eine Steuereinheit auf, welche die einzelnen Lichtquellen mit vorgegebenen Farbwerten ansteuert, um eine gewünschte Farbe des Be- leuchtungssignals zu erreichen, was an sich auch bei herkömmlichen Projektoren der Fall ist. Vorzugsweise ist hierbei in der Steuereinheit jeder der Lichtquellen eine separate Spannungsversorgung und Ansteuereinheit zugeordnet, so dass sich der Ausfall einer Spannungsversorgung bzw. Ansteuereinheit nur auf die zugehörige Lichtquelle auswirkt, wohingegen die restlichen Lichtquellen weiterhin funktionieren.
Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße Bildanzeigegerät eine Fehlerdetektionseinheit auf, welche mindestens eine der Lichtquellen auf eine mögliche Fehlfunktion hin überprüft, um dann die bereits vorstehend beschriebenen Maßnahmen zur Vermeidung eines Informationsverlusts ergreifen zu können.
Bei einer Detektion eines Funktionsverlustes einer der Lichtquellen durch die Fehlerdetektionseinheit verändert die Steuereinheit dann die Farbwerte der verbliebenen funktionsfähigen Lichtquellen, um den Funktionsverlust zu vermeiden.
Technisch gesehen ist es so, dass die Farben in einer zeitlichen Abfolge verarbeitet werden. Bei einem RGB-Farbsystem werden die verschiedenfarbigen Lichtquellen (z.B. Leuchtdioden) für Rot, Grün und Blau nacheinander kurz angeschaltet und dann über den Bildwandler (z.B. DMD) die Mikrospiegel entsprechend für diese Farbe moduliert. Wenn jetzt eine der verschiedenfarbigen Lichtquellen ausfällt (zum Beispiel Rot) , dann kann die grüne Lichtquelle technisch zu dem Zeitpunkt aktiviert werden, an dem eigentlich die rote Lichtquelle angeschaltet wäre.
Die Fehlerdetektionseinheit weist vorzugsweise eine Messeinheit auf, um mindestens eine Betriebsgröße der einzelnen Lichtquellen zu messen, so dass die Fehlerdetektionseinheit in Abhängigkeit von der gemessenen Betriebsgröße (z.B. elekt- rischer Strom, Betriebstemperatur) eine mögliche Fehlfunktion ermittelt .
Beispielsweise kann die Messeinheit jeweils ein Strommessgerät für die einzelnen Lichtquellen aufweisen, wobei die ein- zelnen Strommessgeräte den elektrischen Strom messen, den die einzelnen Lichtquellen ziehen.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass die Messeinheit je- weils ein Temperaturmessgerät für die einzelnen Lichtquellen aufweist, wobei die einzelnen Temperaturmessgeräte die Betriebstemperatur der einzelnen Lichtquellen messen.
Schließlich besteht noch die Möglichkeit, dass die Messein- heit den bereits eingangs erwähnten Farbsensor aufweist, der die Farbzusammensetzung des Beleuchtungssignals misst und daraus einen Funktionsausfall einer der Lichtquellen erkennen kann .
Die vorstehend erwähnten Möglichkeiten zur Detektion eines
Funktionsausfalls einer der verschiedenfarbigen Lichtquellen können wahlweise alleine oder in Kombination miteinander eingesetzt werden.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine vereinfachte schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen digitalen LED-Projektors,
Figur 2 eine Variante eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Detektion eines Funktionsausfalls einer der Leucht- dioden, wobei der elektrische Strom ausgewertet wird, Figur 3 eine Abwandlung des Fehlerdetektionsverfahrens gemäß Figur 2, wobei die Betriebstemperatur der Leuchtdioden ausgewertet wird,
Figur 4 eine Abwandlung des Fehlerdetektionsverfahrens gemäß Figur 2, wobei die Farbzusammensetzung des Beleuchtungssignals mittels eines Farbsensors gemessen wird, sowie
Figur 5 das erfindungsgemäße Betriebsverfahren zur Vermeidung eines Informationsverlustes bei einem Ausfall einer der Leuchtdioden.
Figur 1 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung ei- nes digitalen LED-Projektors 1, der weitgehend herkömmlich ausgebildet ist und deshalb nachfolgend nur kurz beschrieben wird.
Der LED-Projektor 1 weist als Lichtquelle drei Leuchtdioden 2, 3, 4 auf, die Licht in den drei Grundfarben Rot, Grün,
Blau des RGB-Farbsystems abstrahlen, wobei sich die Intensität des von den drei Leuchtdioden 2, 3, 4 entsprechend vorgegebenen Farbwerten einstellen lässt, um durch Farbmischung ein Beleuchtungssignal mit der gewünschten Farbe zu erzeugen.
Im Strahlengang hinter den Leuchtdioden 2, 3, 4 sind eine Diffusoroptik 5 und ein Strahlteiler 6 angeordnet.
Der Strahlteiler 6 teilt das einfallende Beleuchtungssignal in zwei Teilstrahlen auf, wobei der eine Teilstrahl auf einen digitalen Bildwandler 7 in Form eines Digital-Mirror-Device (DMD) gelenkt wird, während der andere Teilstrahl über eine Diffusoroptik 8 auf einen Farbsensor 9 gelenkt wird. Der digitale Bildwandler 7 erzeugt das eigentliche Bild, das dann über eine Projektionsoptik 10 auf einen Projektionsschirm 11 projiziert wird.
Die Ansteuerung der Leuchtdioden 2, 3, 4 erfolgt durch ein Steuergerat 12 entsprechend der gewünschten Farbe des Beleuchtungssignals .
Darüber hinaus weist der erfindungsgemaße LED-Projektor 1 ei- ne Fehlerdetektionsemheit 13 auf, die einen Funktionsausfall der Leuchtdioden 2, 3, 4 erkennen kann.
Zum Einen berücksichtigt die Fehlerdetektionsemheit 13 hierbei den elektrischen Strom iR, iG, iB der einzelnen Leuchtdi- öden 2, 3, 4, wobei die elektrischen Strome iR, iG, iB von jeweils einem Strommessgerat 14, 15, 16 gemessen wird. Die Fehlerdetektionsemheit 13 kann dann anhand eines plötzlichen Abfalls des elektrischen Stroms iR, iG bzw. iB erkennen, dass die zugehörige Leuchtdiode 2, 3 bzw. 4 ausgefallen ist.
Zum Anderen kann die Fehlerdetektionsemheit 13 die Betriebstemperatur TR, TG, TB der einzelnen Leuchtdioden 2, 3, 4 messen. Hierzu weist der erfindungsgemaße LED-Projektor 1 drei elektrische Thermometer 17, 18, 19 auf, welche die Betriebs- temperatur TR, TG bzw. TB der einzelnen Leuchtdioden 2, 3 bzw. 4 messen. Die Fehlerdetektionsemheit 13 kann dann anhand eines Temperaturabfalls erkennen, dass die zugehörige Leuchtdiode 2, 3 bzw. 4 ausgefallen ist.
Darüber hinaus wertet die Fehlerdetektionsemheit 13 noch die Ausgangssignale des Farbsensors 9 aus, um einen Funktionsaus- fall der Leuchtdioden 2, 3, 4 erkennen zu können. Falls beispielsweise die rote Leuchtdiode 2 ausgefallen ist, so erscheint das von dem Farbsensor 9 gemessene Lichtsignal grün- stichig, was die Fehlerdetektionseinheit 13 anhand des Ausgangssignals des Farbsensors 9 erkennt.
Bei einem Ausfall einer oder mehrerer der Leuchtdioden 2, 3, 4 gibt die Fehlerdetektionseinheit 13 ein entsprechendes Signal an das Steuergerät 12, das dann die Farbwerte der verbliebenen funktionsfähigen Leuchtdioden 3, 4 entsprechend anhebt, um einen Informationsverlust zu vermeiden.
Im Folgenden wird nun anhand des Flussdiagramms gemäß Figur 2 erläutert, wie die Fehlerdetektionseinheit 13 arbeitet.
In einem ersten Schritt Sl wird zunächst der mittlere elektrische Strom iR gemessen, der von der roten Leuchtdiode 2 ge- zogen wird.
In einem nächsten Schritt S2 wird dann überprüft, ob der e- lektrische Strom iR einen vorgegebenen Grenzwert IRGRENZ unterschreitet.
Falls dies der Fall ist, so kann davon ausgegangen werden, dass die rote Leuchtdiode 2 ausgefallen ist, so dass in einem Schritt S3 ein entsprechendes Fehler-Flag für eine Fehlfunktion der roten Leuchtdiode 2 gesetzt wird.
Andernfalls wird dagegen in einem Schritt S4 der mittlere e- lektrische Strom iG gemessen, der von der grünen Leuchtdiode 3 gezogen wird.
Der gemessene elektrische Strom iG wird dann in einem Schritt S5 mit einem vorgegebenen Grenzwert iGGRENz verglichen.
Falls der elektrische Strom iG den vorgegebenen Grenzwert IGGRENZ unterschreitet, so kann die Fehlerdetektionseinheit 13 davon ausgehen, dass die grüne Leuchtdiode 3 ausgefallen ist. In diesem Fall wird dann in einem Schritt S6 ein entsprechendes Fehler-Flag für eine Fehlfunktion der grünen Leuchtdiode 3 gesetzt.
Andernfalls wird in einem Schritt S7 der elektrische Strom iB gemessen, der von der blauen Leuchtdiode 4 gezogen wird.
Der gemessene elektrische Strom iB wird dann in einem Schritt S8 mit einem vorgegebenen Grenzwert iBGRENz verglichen, um einen Funktionsausfall der blauen Leuchtdiode 4 erkennen zu können .
Falls der Vergleich einen zu geringen elektrischen Strom iB ergibt, so wird in einem Schritt S9 ein Fehler-Flag für eine Fehlfunktion der blauen Leuchtdiode 4 gesetzt.
Im Folgenden wird nun anhand des Flussdiagramms gemäß Figur 2 beschrieben, wie die Fehlerdetektionseinheit 13 eine Fehl- funktion der Leuchtdioden 2, 3, 4 auch anhand der Betriebstemperatur der Leuchtdioden 2, 3, 4 erkennen kann.
In einem ersten Schritt Sl wird hierzu zunächst die mittlere Betriebstemperatur TR der roten Leuchtdiode 2 gemessen.
In einem weiteren Schritt S2 wird die gemessene Betriebstemperatur TR dann mit einem vorgegebenen Grenzwert TRGRENZ verglichen.
Falls nun die gemessene Betriebstemperatur TR der roten
Leuchtdiode 2 den vorgegebenen Grenzwert TRGRENZ unterschreitet, so geht die Fehlerdetektionseinheit 13 in einem Schritt S3 davon aus, dass die rote Leuchtdiode 2 ausgefallen ist, woraufhin die Fehlerdetektionseinheit 13 ein Fehler-Flag setzt, das eine Fehlfunktion der roten Leuchtdiode 2 anzeigt.
Andernfalls wird dagegen in einem Schritt S4 die mittlere Be- triebstemperatur TG der grünen Leuchtdiode 3 gemessen und anschließend in einem Schritt S5 mit einem vorgegebenen Grenzwert TGGRENZ verglichen.
Falls der vorgegebene Grenzwert TGGRENZ unterschritten wird, so schließt die Fehlerdetektionseinheit 13 auf eine Fehlfunktion der grünen Leuchtdiode 3 und setzt in einem Schritt Sβ ein entsprechendes Fehler-Flag, das eine Fehlfunktion der grünen Leuchtdiode 3 anzeigt.
Andernfalls wird dagegen in einem Schritt S7 die mittlere Betriebstemperatur TB der blauen Leuchtdiode 4 gemessen und in einem Schritt S8 mit einem vorgegebenen Grenzwert TBGRENZ verglichen .
Falls dieser Grenzwert TBGRENZ unterschritten wird, so setzt die Fehlerdetektionseinheit 13 in einem Schritt S9 ein entsprechendes Fehler-Flag, das eine Fehlfunktion der blauen Leuchtdiode 4 anzeigt.
Im Folgenden wird nun unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in Figur 4 beschrieben, wie die Fehlerdetektionseinheit 13 eine Fehlfunktion der Leuchtdioden 2, 3 bzw. 4 auch anhand der Farbzusammensetzung des von dem Farbsensor 9 gemessenen Beleuchtungssignals ermitteln kann.
Hierzu wird zunächst in einem Schritt Sl der mittlere Farbanteil R der roten Leuchtdiode 2 gemessen und in einem Schritt S2 mit einem vorgegebenen Grenzwert RGRENZ verglichen. Falls der rote Farbanteil R den vorgegebenen Grenzwert RGRENZ unterschreitet, so kann davon ausgegangen werden, dass die rote Leuchtdiode 2 ausgefallen ist, woraufhin die Fehlerde- tektionseinheit 13 dann in einem Schritt S3 ein entsprechen- des Fehler-Flag setzt, das eine Fehlfunktion der roten Leuchtdiode 2 anzeigt.
Andernfalls wird dagegen in einem Schritt S4 mittels des Farbsensors 9 der mittlere Farbanteil G der grünen Leuchtdio- de 3 gemessen und in einem Schritt S5 mit einem vorgegebenen Grenzwert GGRENZ verglichen.
Falls der grüne Farbanteil G zu gering ist, so wird in einem Schritt Sβ ein entsprechendes Fehler-Flag gesetzt, das eine Fehlfunktion der grünen Leuchtdiode 3 anzeigt.
Andernfalls wird in einem Schritt S7 der mittlere Farbanteil B der blauen Leuchtdiode 4 gemessen und in einem Schritt S8 mit einem vorgegebenen Grenzwert BGRENZ verglichen.
Falls der von dem Farbsensor 9 gemessene blaue Farbanteil B dauerhaft zu niedrig ist, so wird dann in einem Schritt S9 ein entsprechendes Fehler-Flag gesetzt, das eine Fehlfunktion der blauen Leuchtdiode 4 anzeigt.
Im Folgenden wird nun unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in Figur 5 der Normalbetrieb des LED-Projektors 1 erläutert.
In einem ersten Schritt Sl werden zunächst die aktuellen Farbwerte R, G, B ermittelt, mit denen die Leuchtdioden 2, 3, 4 angesteuert werden, wobei die aktuellen Farbwerte R, G, B von der Farbe des darzustellenden Bildes abhängen. In einem nächsten Schritt S2 wird dann geprüft, ob das Feh- ler-Flag für die rote Leuchtdiode 2 gesetzt ist.
Falls dies nicht der Fall ist, so wird zu dem Schritt S5 u- bergegangen, wo die gleiche Prüfung für die grüne Leuchtdiode 3 durchgeführt wird.
Andernfalls wird in dem Schritt S3 überprüft, ob die aktuellen Farbwerte R, G, B anzeigen, dass ein rein rotes Signal dargestellt werden soll. Falls dies der Fall ist, so werden m dem Schritt S4 die Farbwerte G und B für die grüne bzw. blaue Leuchtdiode 3, 4 auf vorgegebene Not-Werte GNOτ bzw. BNOτ festgesetzt, um ein zwar farbverfalschtes, aber immerhin sichtbares Signal darzustellen.
Falls die Prüfung m dem Schritt S5 ergibt, dass kein Fehler- Flag für die grüne Leuchtdiode 3 gesetzt ist, so wird mit dem Schritt S8 fortgefahren, wo dieselbe Prüfung für die blaue Leuchtdiode 4 durchgeführt wird.
Andernfalls wird in dem Schritt Sβ geprüft, ob ein rein grünes Signal dargestellt werden soll.
Falls αies der Fall ist, so werden die vorgegebenen Farbwerte R und B für die rote bzw. blaue Leuchtdiode 2 bzw. 4 auf vorgegebene Notwerte RNOτ bzw. BNOτ festgesetzt, um ein zwar farb- verfalschtes, aber immerhin sichtbares Signal darzustellen.
Falls die Prüfung des blauen Fehler-Flags in dem Schritt S8 ergibt, dass die blaue Leuchtdiode 4 ausgefallen ist, so wird in einem folgenden Schritt S9 überprüft, ob ein rein blaues Signal dargestellt werden soll. Falls dies der Fall ist, so werden die vorgegebenen Farbwerte R und G für die rote bzw. grüne Leuchtdiode 2 bzw. 3 in dem Schritt SlO auf vorgegebene Notwerte RNOτ bzw. GNOτ festgesetzt, um ein zwar farbverfalschtes, aber immerhin sichtbares Signal darzustellen.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausfuhrungsbeispiele beschrankt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die eben- falls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen.
Bezugszeichenliste:
1 LED-Projektor
2 Leuchtdiode
3 Leuchtdiode
4 Leuchtdiode
5 Diffusoroptik
6 Strahlteiler
7 Bildwandler
8 Diffusoroptik
9 Farbsensor
10 Projektionsoptik
11 Projektionsschirm
12 Steuergerät
13 Fehlerdetektionseinheit
14 Strommessgerät
15 Strommessgerät
16 Strommessgerät
17 Thermometer
18 Thermometer
19 Thermometer

Claims

ANSPRUCHE
1. Betriebsverfahren für ein Bildanzeigegerät (1), insbesondere für einen digitalen LED-Projektor, mit mehreren verschiedenfarbigen Lichtquellen (2, 3, 4), die durch Farbmischung ein farbiges Beleuchtungssignal erzeugen, wobei das Betriebsverfahren die folgenden Schritte aufweist: a) Ansteuerung der einzelnen Lichtquellen (2, 3, 4) des Bildanzeigegeräts (1) mit vorgegebenen Farbwerten zur Erzeugung einer bestimmten Farbe des Beleuchtungssignals, gekennzeichnet durch folgende Schritte: b) Überprüfung mindestens einer der verschiedenfarbigen
Lichtquellen (2, 3, 4) auf eine Fehlfunktion, c) Anpassung des vorgegebenen Farbwertes zumindest einer fehlerfreien Lichtquelle bei einer Erkennung einer Fehlfunktion einer der Lichtquellen (2, 3, 4), d) Ansteuerung der einzelnen Lichtquellen (2, 3, 4) mit den angepassten Farbwerten zur Kompensation der erkannten Fehlfunktion.
2. Betriebsverfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch folgende Schritte zur Erkennung der Fehlfunktion: a) Messung mindestens einer Betriebsgröße (iR, iG, iB, TR, TG, TB, R, G, B) der einzelnen Lichtquellen (2, 3, 4), b) Erkennung einer Fehlfunktion der einzelnen Lichtquellen (2, 3, 4) in Abhängigkeit von der gemessenen Betriebs- große (iR, iG, iB, TR, TG, TB, R, G, B) der jeweiligen Lichtquellen (2, 3, 4) .
3. Betriebsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Fehlererkennung gemessene Betriebsgröße (iR, iG, iB, TR, TG, TB, R, G, B) eine elektrische Betriebsgröße, insbesondere der von den einzelnen Lichtquellen (2, 3, 4) gezogene elektrische Strom, und/oder die Betriebstemperatur der Lichtquellen (2, 3, 4) ist.
4. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass zur Erkennung einer Fehlfunktion der einzelnen Lichtquellen (2, 3, 4) die Farbzusammensetzung des Be- leuchtungssignals mittels eines Farbsensors (9) gemessen wird, wobei der Farbsensor (9) im Strahlengang der Lichtquellen (2, 3, 4) angeordnet ist, und b) dass aus der gemessenen Farbzusammensetzung abgeleitet wird, ob eine Lichtquelle (2, 3, 4) ausgefallen ist und welche Lichtquelle (2, 3, 4) gegebenenfalls ausgefallen ist.
5. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbwerte der nicht ausgefallenen Lichtquellen (2, 3, 4) bei einer Fehlfunktion einer der Lichtquellen (2, 3, 4) angehoben werden.
6. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbwerte der nicht ausgefallenen Lichtquellen (2, 3, 4) bei einer Fehlfunktion nur dann angepasst werden, wenn die vorgegebenen Farbwerte ohne die fehlerbedingte Anpassung im Wesentlichen nur die ausgefallene Lichtquelle ansteuern.
7. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die verschiedenfarbigen Lichtquellen (2, 3, 4) Leuchtdioden sind, und/oder b) dass die verschiedenfarbigen Lichtquellen (2, 3, 4) Licht in den Grundfarben (R, G, B) eines Farbsystems abgeben, und/oder c) dass das Farbsystem das RGB-Farbsystem mit den Grund- färben Rot, Grün und Blau ist.
8. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Beleuchten eines digitalen Bildwandlers (7) mit dem Be- leuchtungssignal, und b) Ansteuern des digitalen Bildwandlers (7) mit einem digitalen Bildsignal zur Darstellung des gewünschten Bildes .
9. Betriebsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Bildwandler (7) ein Digital-Micromirror-Device ist, das das Bild durch eine pixelabhängige Reflexion erzeugt, oder b) dass der Bildwandler ein Liquid-Chrystal-Display ist.
10. Betriebsverfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch folgenden Schritt:
Projizieren des von dem Bildwandler (7) erzeugten Bildes auf einen Projektionsschirm (11) .
11. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Aufteilen des Beleuchtungssignals durch einen Strahl- teuer (6) in einen ersten Teilstrahl und einen zweiten
Teilstrahl, b) Lenken des ersten Teilstrahls auf den digitalen Bildwandler (7 ) , c) Lenken des zweiten Teilstrahls auf den Farbsensor (9) .
12. Bildanzeigegerät (1), insbesondere digitaler LED- Projektor, mit a) mehreren verschiedenfarbigen Lichtquellen (2, 3, 4), die durch Farbmischung ein farbiges Beleuchtungssignal erzeugen, b) einer Steuereinheit (12), welche die einzelnen Licht- quellen (2, 3, 4) mit vorgegebenen Farbwerten ansteuert, um eine gewünschte Farbe des Beleuchtungssignals zu erreichen, gekennzeichnet durch c) eine Fehlerdetektionseinheit (13), welche mindestens eine der Lichtquellen (2, 3, 4) auf eine mögliche Fehlfunktion hin überprüft.
13. Bildanzeigegerät (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) mit der Fehlerdetekti- onseinheit (13) verbunden ist und den vorgegebenen Farbwert bei mindestens einer der funktionsfähigen Lichtquellen (2, 3, 4) anpasst, wenn die Fehlerdetektionseinheit eine Fehlfunktion einer der Lichtquellen (2, 3, 4) erkennt.
14. Bildanzeigegerät (1) nach einem der Ansprüche 12 bis
13, gekennzeichnet durch eine Messeinheit (14-19) zur Messung mindestens einer Betriebsgröße (iR, iG, iB, TR, TG, TB) der einzelnen Lichtquellen (2, 3, 4), wobei die Messeinheit (14- 19) mit der Fehlerdetektionseinheit (13) verbunden ist, so dass die Fehlerdetektionseinheit (13) in Abhängigkeit von der gemessenen Betriebsgröße (iR, iG, iB, TR, TG, TB) eine mögliche Fehlfunktion ermittelt.
15. Bildanzeigegerät (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Messeinheit (14-16) jeweils ein Strommessgerät für die einzelnen Lichtquellen (2, 3, 4) aufweist, wobei die einzelnen Strommessgeräte (14-16) den elektri- sehen Strom (iR, iG, iB) der einzelnen Lichtquellen (2, 3, 4) messen, und/oder b) dass die Messeinheit (17-19) jeweils ein Temperaturmessgerät für die einzelnen Lichtquellen (2, 3, 4) aufweist, wobei die einzelnen Temperaturmessgeräte (17-19) die Betriebstemperatur (TR, TG, TB) der einzelnen Lichtquellen (2, 3, 4) messen, und/oder c) dass die Messeinheit einen Farbsensor (9) aufweist, der die Farbzusammensetzung des Beleuchtungssignals misst.
16. Bildanzeigegerät (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, a) dass die verschiedenfarbigen Lichtquellen (2, 3, 4) Leuchtdioden sind, und/oder b) dass die verschiedenfarbigen Lichtquellen (2, 3, 4) Licht in den Grundfarben eines Farbsystems abgeben, und/oder c) dass das Farbsystem das RGB-Farbsystem mit den Grundfarben Rot, Grün und Blau ist.
17. Bildanzeigegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen digitalen Bildwandler (7), der von dem Beleuchtungssignal bestrahlt wird.
18. Bildanzeigegerät (1) nach Anspruch 17, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Bildwandler (7) ein Digital-Micromirror-
Device oder ein Liquid-Crystal-Display ist.
19. Bildanzeigegerät (1) nach Anspruch 17 oder 18, gekennzeichnet durch einen Strahlteiler (6), der im Strahlengang zwischen den Lichtquellen (2, 3, 4) und dem Bildwandler (7) angeordnet ist, wobei der Strahlteiler (6) einen Teil des Beleuchtungssignals auf den Bildwandler (7) und den restlichen Teil des Beleuchtungssignals auf den Farbsensor (9) lenkt.
20. Bildanzeigegerät (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 19, gekennzeichnet durch a) einen Projektionsschirm (11) und b) eine Projektionsoptik (10) , die im Strahlengang zwi- sehen dem Bildwandler (7) und dem Projektionsschirm
(11) angeordnet ist und das von dem Bildwandler (7) erzeugte Bild auf den Projektionsschirm (11) projiziert.
21. Bildanzeigegerät (1) nach Anspruch 20, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Projektionsschirm (11) ein Rückprojektionsschirm ist, bei dem Projektion und Betrachtung von gegenüber liegenden Seiten des Rückprojektionsschirms erfolgen.
* * * * *
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DE (1) DE102009025270B4 (de)
WO (1) WO2010145773A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10484578B2 (en) 2018-03-30 2019-11-19 Cae Inc. Synchronizing video outputs towards a single display frequency
EP2916163B1 (de) * 2014-03-07 2023-05-03 Ricoh Company, Ltd. Laserlichtquellenvorrichtung und Projektionsanzeigevorrichtung

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6540363B1 (en) * 2000-09-01 2003-04-01 Rockwell Collins, Inc. High reliability display system
US6683657B1 (en) 1999-09-29 2004-01-27 Canon Kabushiki Kaisha Projection display device and application system of same
US20050073845A1 (en) * 2002-12-05 2005-04-07 Olympus Corporation Display apparatus, light source device, and illumination unit
US20050248737A1 (en) * 2004-05-10 2005-11-10 Engle T S LED control system with feedback
DE102005061204A1 (de) 2005-12-21 2007-07-05 Perkinelmer Elcos Gmbh Beleuchtungsvorrichtung, Beleuchtungssteuergerät und Beleuchtungssystem
US20090040674A1 (en) * 2007-08-10 2009-02-12 Cree, Inc. Systems and methods for protecting display components from adverse operating conditions
WO2009073041A1 (en) 2007-12-04 2009-06-11 Shenzhen Tcl New Technology Ltd Modular led illumination system and method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10256503B4 (de) * 2002-12-04 2005-03-10 Barco Control Rooms Gmbh Helligkeits- und Farbregelung eines Projektionsapparates

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6683657B1 (en) 1999-09-29 2004-01-27 Canon Kabushiki Kaisha Projection display device and application system of same
US6540363B1 (en) * 2000-09-01 2003-04-01 Rockwell Collins, Inc. High reliability display system
US20050073845A1 (en) * 2002-12-05 2005-04-07 Olympus Corporation Display apparatus, light source device, and illumination unit
US20050248737A1 (en) * 2004-05-10 2005-11-10 Engle T S LED control system with feedback
DE102005061204A1 (de) 2005-12-21 2007-07-05 Perkinelmer Elcos Gmbh Beleuchtungsvorrichtung, Beleuchtungssteuergerät und Beleuchtungssystem
US20090040674A1 (en) * 2007-08-10 2009-02-12 Cree, Inc. Systems and methods for protecting display components from adverse operating conditions
WO2009073041A1 (en) 2007-12-04 2009-06-11 Shenzhen Tcl New Technology Ltd Modular led illumination system and method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2916163B1 (de) * 2014-03-07 2023-05-03 Ricoh Company, Ltd. Laserlichtquellenvorrichtung und Projektionsanzeigevorrichtung
US10484578B2 (en) 2018-03-30 2019-11-19 Cae Inc. Synchronizing video outputs towards a single display frequency

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