投影系统技术方案

一种用于图像再现的投影系统，它借助于至少一个灯（１０）以及一个传感器（３０；３０１，３０２，３０３），该传感器用于产生监视由所述至少一个灯（１０）产生的光通量变化的传感信号并用于通过适当的控制图像再现补偿这些变化。投影系统包括一个装置（３１；３２；３６；３７），用于从至少一个传感器（３０；３０１，３０２，３０３）产生的传感信号中充分除去周期的干扰成分。这些干扰成分可以由光学成分阐述那个，比如尤其是投影系统的彩色调制器（１２）。本发明专利技术从而在投影系统中的传感器（３０）的位置不重要的那些彩色系统中，有可能至少充分的免于干扰的补偿由灯（１０）产生的光通量的波动，例如由于不稳定的电弧放电产生的波动。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种投影系统，用于借助于至少一个灯以及一个用于产生监视所述至少一个灯产生的光通量中的变化的传感信号的传感器进行图像再现，并用于通过图像再现的适当控制补偿这些变化。
技术介绍
用在一个投影系统中的光源通常由一个或几个高压气体放电灯(HID灯或UHP灯)形成。这些灯原则上可以用直流和交流操作。两种操作模式都具有它们的优点和缺点。AC操作能够防止电极的快速腐蚀并能够增加灯的发光效力，但是由于极性改变，电弧放电通常是不稳定的，从而能够发生周期性亮度波动或其他图像干扰。但是，它们都不能在DC操作灯中排除，不稳定性还是会出现在电弧放电中，尤其是操作持续时间增加时，例如由于同时发生的不规则电极距离，尤其在电弧跳跃形式下，可能把不稳定性自身显示出来。因此，为了在放电灯的整个操作寿命中保持一个最佳、无干扰的图像质量，最好提供兼具用于监视产生的光通量的操作和用于提供短期波动的适当补偿模式的传感器。如果原色之一用相对于其他原色不同的亮度再现，或者如果其在特定图像区域中的亮度与其他图像区域中的亮度不同，产生的光通量中的波动可能在一个时序中使用彩色再现处理操作的彩色投影显示器的情况下表现的尤其有干扰。现在存在两种时序彩色再现方法并被应用。在第一种方法中，彩色图像通过用三原色(《场序色》)和有可能第四种，显示器上的白图像，的全图像连续再现产生。例如，现在这一方法使用在大多数DLP(数字光处理)投影仪中。在第二种方法中，彩色图像以彩色条或者彩色行形式的所有原色一个接一个通过显示器的方式产生(“滚动彩色”)。例如，这一方法由LCOS(硅上液晶)显示器(cf.Shimizu《Scrolling Color LCOSfor HDTV Rear Projection》，在SID 01 Digest of TechnicalPapers，vol.XXXII，1072到1075页，2001)和SCR-DMD(连续彩色取回-数字微镜)投影显示器(cf.Dewald，Penn，Davis《SequentialColor Recapture and Dynamic FilteringA Method of ScrollingColor》，在SID 01 Digest of Technical Papers，vol.XXXII，1076-1079页，2001)所使用。这些系统包括排列在光源和显示器之间的一个彩色调制器，用于用三原色产生光，调制器可以引起系统中的相当大的亮度波动。这造成不允许上述用于监视由灯产生的光通量的传感器记录这些波动的问题。相反，在理想情况下，在光学集成随着时间平均之后，传感器将产生与照射到显示器上的光通量成正比的信号。因为光学集成和彩色调制互相接近的排列并且在上述投影系统中互相连接，但是，为传感器找到从而使传感器能够记录所述光通量且不受干扰的适当的位置是相当困难的。已知一种用于操作一个HID或UHP灯的电子电路，例如，从DE10136474.1中获得，它包括一个灯驱动电路，用于提供用于灯的受控灯电流，和一个亮度传感器，用于产生表示由灯产生的光通量的传感信号。而且，提供一个高通或带通滤波器，借助于它传感信号被滤波并接着提供到用于控制灯电流的灯驱动电路。高通或带通滤波器将由电弧跳跃引起的短期波动与灯产生的光通量中的长期变化分离，特别是在灯寿命过程中的光通量下降，从而只有后者的波动用于灯驱动电路的灯功率的有效控制。但是，如果传感器信号与干扰成分重叠，这种有效控制(LOC-光输出控制)不能可靠操作，其中干扰成分如以上解释的由从一个彩色调制器产生的亮度波动引起。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种起始段落中提到的那种投影系统，其中由光源产生的光通量中的无意的变化引起的图像质量损伤至少被充分避免，而且存在由投影系统的光学部件引起的周期亮度波动时也是这样。特别是，本专利技术提供一种投影系统，它包括至少一个高压气体放电灯，其中由于产生的光通量的波动，特别由不稳定的电弧放电引起的图像质量的损伤至少被充分避免，当使用时序彩色显示器时也是这样。最后，本专利技术提供一种具有由时序方法产生的彩色显示器的投影系统，其中由光源产生的光通量的一个不经意的改变引起的彩色虚影至少被充分的避免，特别是在使用的光源由用交流电操作的一个或几个高压放电灯形成的情况下。根据权利要求1，本专利技术通过一种用于图像再现的投影系统实现，这借助于至少一个灯以及一个传感器进行，该传感器用于产生用于监视由所述至少一个灯产生的光通量变化的传感信号并用于通过适当的控制图像再现补偿这些变化，该补偿用具有一个用于从至少一个传感器产生的传感信号中充分除去周期性的干扰成分的装置实现。传感信号中的周期干扰成分可能由光学部件引起的亮度波动(调制)产生。这样的一个光学部件可能特别是一个彩色调制器，其中干扰成分主要从不同的原色产生，即由传感器对不同原色的灵敏产生。这里至少进行图像再现的所述控制，从而图像亮度的波动或彩色和灰度级中产生的误差不再能由人眼观察到。为了实现这一点，没有干扰成分产生的传感信号可以用于控制一个灯驱动电路和/或一个灰度级掩模和/或一些其他用于影响图像亮度(比如一个可电子控制的光学滤波器)和/或显示的单元。该解决方案的一个特别的优点在于传感器的定位不再是决定性的，只要获得由光学部件(特别是彩色调制器)引起的亮度波动的影响尽可能小就行。这具有特别的效果，上述灯电流(LOC)的有效控制现在也可以用于时序彩色再现方法，而没有很大的额外支出，在显示器上再现的图像借助于该灯电流的有效控制改变，表现出至少大部分抑制电弧跳跃引起的光通量波动的可能。特别是，现在有可能提供使用DE10220510.8中描述的图像投影仪并执行其操作，由此消除由电弧跳跃引起的亮度波动，从而使人眼不再看得到亮度波动，当使用彩色调制器时也是这样。进一步的优点是，在光学部件是彩色调制器并且使用场序制彩色再现方法的情况下，有可能实现色温的(无损耗)微调节和可显示的彩色空间的优化，即，在于传感器输出信号按照相关原色出现根据时间进行变化。从属权利要求涉及本专利技术的有利的进一步的实施例。权利要求2和3通过滤出与传感器信号相关的频率成分消除干扰成分。权利要求4的实施例使传感信号根据时间进行放大的方法，从而抑制干扰成分，而在权利要求5中干扰成分通过从传感信号中减去适当产生的同步平均值来消除。权利要求6-8的实施例包括根据权利要求5的实施例的各种使用微控制器的有利的实现方式，从而只需要少量的分立的或外部的电子元件。权利要求9的实施例具有的优点是，更容易执行和安装，因为没有传感器和传感器板必须安装在投影系统的光路中或光路上。在特别为具有彩色调制器的投影系统设计的权利要求10-12要求的实施例中，通过相关传感信号的有选择的放大或衰减来补偿传感器或多个传感器对于不同原色的个体灵敏度。根据权利要求13的实施例包含优选的灯驱动器单元，用于检测沿着光路传播的光以及用于校正相关传感信号的基本上所有必要部件都集成到该驱动器单元中。权利要求14到16涉及用于控制具有不受干扰成分影响的传感信号的表现图像的亮度，从而补偿灯产生的光通量(例如由跳跃导致的)中的变化的各种替代方式。最后，权利要求17包含这样的修改，即再现图像的色温能够用理想的方式设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影系统，借助于至少一个灯（１０）以及至少一个传感器（３０；３０１，３０２，３０３）进行图像再现，该传感器用于产生监视由所述至少一个灯（１０）产生的光通量的变化的传感信号并用于通过对图像再现的适当控制补偿这些变化，具有用于从由该至少一个传感器（３０；３０１，３０２，３０３）产生的传感信号中基本上消除周期的干扰成分的装置（３１；３２；３６；３７；４３；４３１）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：H门希，P吕尔肯斯，C德佩，WD库温伯格，JAA托宁，RHAM聪德尔特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[]