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Die Erfindung betrifft die Helligkeitsregelung bei
Projektionsapparaten. Projektionsapparate dienen zum Projizieren
eines Bildes auf einen Projektionsschirm. Die Erfindung richtet
sich auf Projektionsapparate, die einen Bildgeber zum Darstellen
des Bildes in einem verkleinerten Maßstab, eine Beleuchtungseinheit
mit einer Kondensoroptik bzw. einem fokussierenden Lampenreflektor
(z.B. in elliptischer oder komplexerer Form) zum Beleuchten des
Bildgebers, eine ein Projektionsobjektiv umfassende Projektionseinrichtung
zum vergrößerten Abbilden
des von dem Bildgeber dargestellten Bildes auf den Projektionsschirm,
eine räumliche
Lichtmischeinrichtung zum Ausgleichen örtlicher Unterschiede in der
Helligkeitsverteilung und einen variablen Intensitätsabschwächer zum
Regeln des Lichtstromes, der im Strahlengang zwischen der Lampe
der Beleuchtungseinheit und dem Bildgeber angeordnet ist, umfassen.
In der Regel ist der Bildgeber und/oder die Projektionseinrichtung
zum Einstellen der Lage des projizierten Bildes auf dem Projektionsschirm
in einer mit Justageelementen einstellbaren Position in oder an
dem Projektionsapparat befestigt.
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Man unterscheidet zwischen Auflicht-
und Rückprojektionsapparaten.
Ein Unterschied zwischen Auflichtprojektoren und Rückprojektionssystemen
besteht darin, daß in
Rückprojektionsapparaten zumeist
weitere optische Elemente wie Umlenkspiegel und Projektionsschirme
enthalten sind, die in Auflichtprojektoren nicht verwendet werden.
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Sowohl Auflicht- als auch Rückprojektionsapparate
dienen zum Anzeigen eines Bildes auf einem großflächigen Projektionsschirm. Der
Bildgeber kann dabei ein Durchlicht-Bildgeber sein, also ein Bildgeber,
der transmissiv von einer Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten
des Bildgebers durchleuchtet wird, oder ein reflektierender Bildgeber,
der von der Beleuchtungseinrichtung beleuchtet wird. Nach dem Stand
der Technik werden beispielsweise Durchlicht-Flüssigkristall-Bildgeber oder
auch reflektive Flüssigkristall-Bildgeber
oder DMDs (Trademark of Texas Instruments Inc., Digital-Micromirror-Device)
verwendet.
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Eine Beleuchtungseinheit zum Beleuchten des
Bildgebers bzw. Durchleuchten des Durchlicht-Bildgebers umfaßt in der
Regel eine Lichtquelle, einen Reflektor und eine oder mehrere Kondensorlinsen
zum Ausleuchten des Bildgebers. Ferner können zusätzliche Lichtdurchmischungseinrichtungen,
beispielsweise zum optimalen Ausleuchten eines rechteckigen Bildformates,
vorgesehen sein. Auch kann auch auf die Kondensoroptik bei Verwendung
eines fokussierenden, z.B. elliptischen Lampenreflektors verzichtet
werden. Die Projektionseinrichtung bzw. die Beleuchtungseinheit
ist entweder in den Projektionsapparat integriert oder an diesem
angesetzt. Ein Projektionsapparat ist somit eine abgeschlossene, vollständige Einheit
zum Darstellen eines Bildes, wobei in einem Rückprojektionsapparat ein Bildschirm zum
Betrachten des Bildes integriert ist.
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Insbesondere Rückprojektionsmodule finden eine
breite Anwendung in Fällen,
in denen ein komplexes Bild, beispielsweise bestehend aus verschiedenen
Video- oder Computerbildern, großflächig angezeigt werden soll.
Verbreitete Einsatzbereiche für solche
Rückprojektionsapparate
sind Bildwände,
die von mehreren Personen gleichzeitig betrachtet werden. Insbesondere
in der modernen Leitwartentechnik ist die Großbildrückprojektion verbreitet.
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Wenn das angezeigte Bild bei gegebenen Qualitätsanforderungen
eine bestimmte Größe und Komplexität überschreiten
soll, ist dies nicht mehr mit einem einzigen Rückprojektionsmodul möglich. In solchen
Fällen
wird das Bild aus Teilbildern, die jeweils von einem Rückprojektionsmodul
angezeigt werden, zusammengesetzt. Das jeweils von einem Rückprojektionsmodul
angezeigte Bild ist in diesem Fall ein Teilbild des von allen Rückprojektionsmodulen
zusammen angezeigten Gesamtbildes der Bildwand.
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Nach dem Stand der Technik ist es
möglich, eine
große
Anzahl von Rückprojektionsmodulen
in einem modularen Aufbau einer Projektionsbildwand aneinanderzureihen
und/oder übereinander
zu stapeln, um ein aus vielen einzelnen Teilbildern zusammengesetztes
Großbild
darzustellen. Die Anzahl der Rückprojektionsmodule,
die zu einer Projektionsbildwand zusammengesetzt werden, beträgt bis zu
150 oder mehr.
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Weitere Einzelheiten zu Rückprojektionsmodulen
sind dem Dokument
EP
0 756 720 B1 zu entnehmen, auf das hiermit bezug genommen
wird.
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Zur Erzielung einer homogenen oder
homogenisierten Ausleuchtung ist es vorteilhaft, wenn der Projektionsapparat
eine räumliche
Lichtmischeinrichtung zum Ausgleichen ört licher Unterschiede in der Helligkeitsverteilung
umfaßt.
Bevorzugt kommt hierbei eine räumliche
Lichtmischeinrichtung zum Einsatz, die sich in Ausbreitungsrichtung
des Lichtes erstreckt, insbesondere ein Lichtmischstab. Lichtmischstäbe sind
im Stand der Technik bekannt. Bekannte Ausführungsformen umfassen z.B.
Hohlmischstäbe
(siehe z.B.
US 5,625,738 )
und Vollmischstäbe
(siehe z.B.
DE 10103099
A1 ).
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Die auch als Integrationsgrad bezeichnete Homogenisierungswirkung
eines Lichtmischstabes hängt
bei gegebener Winkelverteilung der Beleuchtung vom Verhältnis der
Länge zum
Querschnitt ab. Je größer dieses
Verhältnis
ist, desto höher
ist der Integrationsgrad. Bei einer Beleuchtung mit Blendenzahl
f im Bereich 1 bis 1.5 beträgt
das Verhältnis
für einen üblichen
Lichtmischstab etwa 5 bis 10 bei einer Länge von 50 mm. Ein hochintegrierender
Mischstab hat etwa die doppelte Länge, d.h. ein Verhältnis von 10
bis 20. Da sich bei einer Vergrößerung des
Verhältnisses
die mittlere Zahl der Reflexionen im Inneren des Lichtmischstabes
vergrößert, entstehen
dabei höhere
Reflexionsverluste und damit eine geringere Lichtausbeute. Aus diesem
Grund und wegen des praktisch zur Verfügung stehenden Platzes für den Einbau
des Lichtmischstabes ist daher der in der Praxis erzielbare Integrationsgrad
beschränkt.
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An Projektionsgeräte, insbesondere an modular
aus mehreren Projektionsgeräten
aufgebaute Bildwände,
werden in vielen Fällen
hohe Anforderungen gestellt. Ein besonderes Problem besteht dabei in
der Erzielung und Einhaltung einer bestimmten und gleichmäßigen Helligkeit
des Bildes bzw. der Bilder, was aufgrund folgender technischer Ursachen nach
dem Stand der Technik nur unzureichend erfüllt werden kann:
– Die in
den unterschiedlichen Projektionsapparaten verwendeten Lampen, bei
denen es sich in vielen Anwendungen um Hochleistungslampen handelt,
haben eine unterschiedliche Grundhelligkeit. Dies erfordert einen
aufwendigen Abgleich der einzelnen Projektionsgeräte, um eine
einheitliche Darstellung auf einer Bildwand zu erzielen.
– Über die
Lebensdauer der Lampen ändert
sich der für
den Projektionsapparat ausnutzbare Lichtstrom der Lampen. Dieser
Alterungsprozeß ist
zudem lampenabhängig.
Dies erfordert einen wiederholten Helligkeitsabgleich der Projektionsapparate.
– Auch Herstellungstoleranzen
der sonstigen optischen Komponenten führen zu Schwankungen des Lichtflusses
auf der Projektionsfläche,
was einen Helligkeitsabgleich der Projektionsapparate erforderlich
macht.
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Zur Lösung dieser hohen technischen
Anforderungen werden, nach dem Stand der Technik verschiedene, aufwendige
Methoden eingesetzt, die jedoch die genannten Probleme nicht vollständig lösen:
– Die Lampen
werden in hohem Maße
selektiert, um minimale, nicht weiter unterschreitbare Fertigungstoleranzen
zu überwinden.
Dies ist aufwendig und mit hohen Kosten verbunden.
– Während der
Installation eines Projektionsapparates bzw. einer Bildwand und/oder
in festen Serviceintervallen wird ein Helligkeitsabgleich durchgeführt. Dabei
wird die Helligkeitsverteilung auf dem Bildschirm vermessen. Dies
ist aufwendig und kostenintensiv, erfordert geschultes Personal
und bedingt eine Unterbrechung des laufenden Betriebes. Zwischen
den Serviceintervallen kann sich die Bildqualität verschlechtern.
– Die Berücksichtigung
der auf Erfahrungswerten beruhenden mittleren Änderung des Lichtstromes während der
Betriebsdauer. Die Abweichung einzelner Lampen von einer mittleren
zeitabhängigen
Lichtstromänderung
sind jedoch so groß,
daß sie
ohne individuelle Korrektur zu sichtbaren Bildartefakten führen.
– Eine Bestimmung
des Lichtstromes durch eine Messung der Lampenleistung mittels elektrischer Messung
von Lampenstrom und Lampenspannung. Aber nur ein kleiner Teil der
verfügbaren
Lampentreiber erlaubt eine derartige elektrische Messung, und die
elektrische Leistung der Lampen ist nicht vollständig mit dem resultierenden
Lichtfluß des
Projektors korreliert.
– Eine
manuelle Eingabe einer zu berücksichtigenden
zeitabhängigen
Lichtstromänderung
durch die Benutzer. Dies erfordert jedoch eine entsprechende Schulung
des Benutzers und die Aufschaltung spezieller Bildinhalte, wodurch
der Dauerbetrieb gestört wird.
– Eine Regelung
der Lampenleistung zur Stabilisierung der optischen Leistung des
Projektors. Eine derartige Regelung der Lampenleistung bedeutet,
daß die
Lampe mit variierender elektrischen Leistung betrieben würde. Dies
zieht bei den üblicherweise
verwendeten Hochleistungs-Entladungslampen eine unerwünschte Veränderung
des Farbtones und eine Verkürzung
der Lebensdauer der Lampe nach sich, was sich insbesondere für den Dauereinsatz
in Bildwänden
nachteilig auswirkt.
– Eine
elektronische Kompensation durch Modifikation des Bildinhaltes.
Damit geht aber eine nachteilige Verminderung des Kontrastes einher,
und zudem ist keine Kompensation von Helligkeitsunterschieden bei
dunklen Bildinhalten möglich.
– Es wird
ein variabler Intensitätsabschwächer in Form
einer Aperturblende zum Regeln des Lichtstromes ver wendet, die im
Strahlengang der Beleuchtungsoptik oder der Projektionsoptik angeordnet wird.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß dadurch
die Primärfarben
und der Kontrast verändert
werden. Darüber
hinaus wird die Homogenität
der Ausleuchtung verschlechtert.
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Der Erfindung liegt unter Berücksichtigung dieses
Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, eine zufriedenstellende
Lösung
für die
Helligkeitsregelung bei oben genannten Projektionsapparaten durchzuführen. Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
einen Projektionsapparat mit den Merkmalen des beigefügten unabhängigen Vorrichtungsanspruch
bzw. durch ein Verfahren mit den Merkmalen des beigefügten unabhängigen Verfahrensanspruch
gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den abhängigen
Ansprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung mit zugehörigen Zeichnungen.
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Ein erfindungsgemäßer Projektionsapparat zum
Projizieren eines Bildes auf einen Projektonsschirm umfaßt also
einen Bildgeber zum Darstellen des Bildes in einem verkleinerten
Maßstab,
eine Beleuchtungseinheit mit einer Kondensoroptik oder eine Lampe
mit fokussierendem Reflektor zum Beleuchten des Bildgebers, eine
ein Projektionsobjektiv umfassende Projektionseinrichtung zum vergrößerten Abbilden
des von dem Bildgeber dargestellten Bildes auf den Projektionsschirm,
eine räumliche
Lichtmischeinrichtung zum Ausgleichen örtlicher Unterschiede in der
Helligkeitsverteilung und einen variablen Intensitätsabschwächer zum
Regeln des Lichtstromes, der im Strahlengang zwischen der Lampe der
Beleuchtungseinheit und dem Bildgeber angeordnet ist, und er weist
erfindungsgemäß die Besonderheit
auf, daß der
Intensitätsabschwächer in
unmittelbarer Nähe
der Fokalebene der Kondensoroptik bzw. der Fokalebene des fokussierenden
Lampenreflektors der Beleuchtungseinheit angeordnet ist.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Regeln der
Helligkeit des projizierten Bildes eines Projektionsapparates zum
Projizieren des Bildes auf einen Projektionsschirm umfassend einen
Bildgeber zum Darstellen des Bildes in einem verkleinerten Maßstab, eine
Beleuchtungseinheit mit einer Kondensoroptik bzw. einem fokussierenden
Lampenreflektor zum Beleuchten des Bildgebers, eine ein Projektionsobjektiv
umfassende Projektionseinrichtung zum vergrößerten Abbilden des von dem
Bildgeber dargestellten Bildes auf den Projektionsschirm, eine räumliche
Lichtmischeinrichtung zum Ausgleichen örtlicher Unterschiede in der
Helligkeitsverteilung und einen variablen Intensitätsabschwächer zum
Regeln des Lichtstromes, der im Strahlengang zwischen der Lampe
der Beleuchtungseinheit und dem Bildgeber angeordnet ist, weist
die Besonderheit auf, daß der
Lichtstrom mittels eines Intensitätsabschwächers geregelt wird, der in
unmittelbarer Nähe
der Fokalebene der Kondensoroptik der Beleuchtungseinheit bzw. der
Fokalebene eines fokussierenden Lampenreflektors angeordnet ist.
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Mittels der Erfindung ist eine zuverlässige, individuelle
Toleranzen und Alterungsprozesse berücksichtigende Regelung der
Helligkeit des projizierten Bildes in relativ einfacher Weise möglich, ohne daß damit
ein nennenswerter Verlust an Kontrast oder eine Änderung der Farbtemperatur
einhergeht.
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Besondere praktische Vorteile der
Erfindung ergeben sich daraus, daß die Helligkeitsregelung kontinuierlich
durchgeführt
werden kann, so daß ein Regelkreis
mit einer kontinuierlichen Regelung ermöglicht wird. Ferner ist es vorteilhaft,
daß keine
zusätzlichen
Meßgeräte oder
Einsätze
geschulten Personals erforderlich sind, weil der Abgleich automatisch
im laufenden Betrieb erfolgen kann. Aus diesem Grund ist auch keine
Störung
oder Unterbrechung des laufenden Betriebes erforderlich, und auch
bei der Verwendung von Beleuchtungseinrichtungen mit einem Doppellampenmodul
zur Gewährleistung
des unterbrechungsfreien Betriebs im Fall des Ausfalls einer Lampe
durch Umschalten auf die zweite Lampe ist der Abgleich sofort möglich.
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Mit der Erfindung werden somit Ziele
erreicht, um die die Fachwelt sich schon lange bemüht hat.
Um dabei besonders gute Ergebnisse erzielen zu können, werden bevorzugt die
nachfolgenden Maßnahmen
einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt.
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Nach einem zusätzlichen vorteilhaften Merkmal
wird für
Projektionsapparate gebräuchlicher
Größe und Bauart
vorgeschlagen, daß der
Intensitätsabschwächer weniger
als 12 mm, bevorzugt weniger als 6 mm von der Fokalebene des Kondensors
der Beleuchtungseinheit bzw. der Fokalebene eines fokussierenden
Lampenreflektors entfernt ist.
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Vorteilhafterweise kann vorgesehen
sein, daß die
Lichteintrittsfläche
der räumlichen
Lichtmischeinrichtung in der oder in unmittelbarer Nähe der Fokalebene
der Kondensoroptik der Beleuchtungseinheit bzw. der Fokalebene eines
fokussierenden Lampenreflektors angeordnet ist.
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Der Intensitätsabschwächer kann in verschiedener
Weise ausgebildet sein. Eine vorteilhafte Ausführungsform kann darin bestehen,
daß der
Intensitätsabschwächer einen
oder mehrere, über
den Querschnitt des Strahlengangs verteilt angeordnete lichtreduzierende
Elemente aufweist, die das Licht abschwächen, absorbieren oder reflektieren.
Die Verteilung der lichtreduzierenden Elemente kann regelmäßig oder
zur Vermeidung von Interferenzen oder Bildartifakten auch unregelmäßig sein.
Eine mögliche
Ausführungsform
eines derartigen Intensitätsabschwächers umfaßt eine
transparente Scheibe, beispielsweise eine Glasscheibe, die eine
strukturierte Beschichtung mit den lichtreduzierenden Elementen
aufweist.
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In anderen Ausführungsformen kann der Intensitätsabschwächer auch
als den Strahlengang beschneidende Intensitätsblende ausgebildet sein,
beispielsweise in Form einer aus dem Stand der Technik bekannten
kontinuierlich einstellbaren Aperturblende in Form einer Irisblende.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform
kann darin bestehen, daß die
Intensitätsblende
einen Blendenkörper,
beispielsweise eine Scheibe, aufweist, in dem mehrere unterschiedlich
große
Blendenöffnungen
nebeneinander ausgebildet sind. In diesem Fall ist die Intensität in den Blendenöffnungen
entsprechenden diskreten Stufen einstellbar.
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Eine bevorzugte Ausführungsform
einer Intensitätsblende
besteht darin, daß sie
als ein sich kontinuierlich oder abgestuft verjüngender Schlitz oder Spalt
in einem Blendenkörper,
beispielsweise einem Schlitten oder einer Scheibe ausgebildet ist.
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Vorteilhafterweise umfaßt der Intensitätsabschwächer einen
Blendenantrieb, mit dem der Intensitätsabschwächer bzw. der Grad der Intensitätsabschwächung eingestellt
werden kann. Der Blendenantrieb kann beispielsweise zum Drehen oder
Verschieben des Intensitätsabschwächers ausgebildet sein,
um durch eine Lageveränderung
des Intensitätsabschwächers den
Lichtstrom zu vergrößern oder
zu verringern.
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Eine praktisch besonders vorteilhafte
Ausführungsform
eines Intensitätsabschwächers besteht in
einer drehbaren Scheibe, insbesondere einer Kreisscheibe. Wenn die
Intensitätsabschwächung dabei
durch einen sich kontinuierlich oder abgestuft verjüngenden
Schlitz oder Spalt in der Scheibe realisiert ist, erstreckt sich
dieser vorteilhafter Weise in Drehrichtung der Scheibe. Durch Drehen
der Scheibe kann dann die Intensität verändert werden.
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Die erfindungsgemäße Anordnung eines Intensitätsabschwächers in
unmittelbarer Nähe
der Fokalebene der Kondensoroptik der Beleuchtungseinheit bzw. der
Fokalebene eines fokussierenden Lampenreflektors ist besonders vorteilhaft
bei Projektionsapparaten einsetzbar, bei denen der Bildgeber pixelweise
steuerbar ist und der Projektionsapparat zur Realisierung der zeitsequentiellen
additiven Farbmischung ein zeitlich variables Farbfilter – im folgenden dynamisches
Farbfilter genannt – zur
Erzeugung primärer
Farben enthält.
Dabei ist der Bildgeber bevorzugt ein Digital-Micromirror-Device
(DMD). Eine bevorzugte Ausführungsform
eines dynamischen Farbfilters ist ein sich drehendes Farbrad. Nach
einem besonders vorteilhaften Merkmal wird dabei vorgesehen, daß der Abstand
zwischen dem Intensitätsabschwächer und
der Lichteintrittsfläche
des dynamischen Farbfilters weniger als 12 mm, bevorzugt weniger
als 6 mm beträgt.
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Viele kommerziell erhältliche
Projektionsapparate, beispielsweise Video-Projektionseinrichtungen,
benutzen separate Kanäle
für jede
der drei Primärfarben.
Ein solches System erfordert für
jede Primärfarbe
einen Bildgeber und optische Strecken, die pixelgenau auf den Schirm
konvergieren müssen. Neuartige
Projektionsapparate verwenden nur einen Bildgeber auf Basis der
zeitsequentiel len additiven Farbmischung, wobei das gesamte Bild
in drei einfarbige Teilbilder bezüglich der Grundfarben rot,
grün und
blau zerlegt wird. Der Bildgeber wird sequentiell mit den Primärfarben
beleuchtet. Dabei werden die darzustellenden Bilddaten entsprechend
der gerade den Bildgeber erreichenden Farbe an den Bildgeber geleitet.
Das Auge fügt
die farbigen Teilbilder zu einem einzigen Vollfarbenbild zusammen.
Das Auge fügt
ebenfalls aufeinanderfolgende Videobilder und Videoteilbilder zu
einem Vollbewegungsbild zusammen.
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Ein solches System erfordert eine
Einrichtung zum sequentiellen Beleuchten des Bildgebers mit primären Farben.
Die einfachste Einrichtung eines hierzu geeigneten dynamischen Farbfilters
ist ein sich drehendes Farbrad, das dazu dient, die gerade gewünschte Farbe
aus dem weißen
Spektrum einer Beleuchtungseinheit auszufiltern.
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Derartige Farbräder zum Ändern der Farbe des von der
Projektionslampe ausgekoppelten Lichtes werden im allgemeinen aus
dichroitischen Filtern hergestellt. Die Filter weisen aber herstellungsbedingt
Abweichungen in ihrer spektralen Filtercharakteristik auf, die sich
darin äußern, daß sich die
Kantenlagen der Filter unterscheiden. Infolge dessen gibt es Unterschiede
in der Wahrnehmung der Grundfarben sowie der Mischfarben.
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Die derzeit im Zusammenhang mit der zeitsequentiellen
Bilderzeugung verwendeten Bildgeber sind sogenannte Digital-Micromirror-Devices, die
beispielsweise in dem Patent
US
5,079,544 beschrieben sind. Sie umfassen eine Anordnung
kleiner bewegbarer Spiegel zum Ablenken eines Lichtstrahls entweder
zu der Projektionslinse (ein) oder weg von der Projektionslinse
(aus). Durch schnelles Ein- und Ausschalten der von den Spiegeln
dargestellten Pixel kann eine Grauskala erzielt werden. Die Verwendung von
DMDs zum Digitalisieren von Licht ist auch unter der Bezeichnung
DLP (Digital Light Processing) bekannt. Ein DLP-Projektionssystem
umfaßt
eine Lichtquelle, optische Elemente, Farbfilter, eine digitale Steuerung
und Formatierung, ein DMD und eine Projektionslinse.
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Als Bildgeber bei der zeitsequentiellen
additiven Farbmischung wird bevorzugt ein Digital-Micromirror-Device
(DMD) verwendet. Es sind aber auch andere, beispielsweise eingangs
genannte Bildgeber im Rahmen der Erfindung verwendbar.
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Das dynamische Farbfilter zur zeitsequentiellen
Erzeugung von Primärfarben
ist vorteilhafterweise ein Farbrad. Andere, derzeit oder künftig verfügbare entsprechende
Einrichtungen können
jedoch im Rahmen der Erfindung ebenfalls verwendet werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Darin
beschriebene Besonderheiten können
einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden, um bevorzugte
Ausgestaltungen der Erfindung zu schaffen. Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung von Komponenten eines Projektionsapparates
nach dem Stand der Technik mit geöffneter Blende,
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2 dem
Projektionsapparat von 1 mit weiterer
geschlossener Blende,
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3 den
Einfluß des
Abblendens in 2 auf
die Filtercharakteristik eines Farbrades,
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4 zwei
benachbarte Projektionsapparate einer Bildwand,
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5 die
Bildhelligkeit der Projektionsapparate von 4 ohne Helligkeitskorrektur,
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6 die
Helligkeit der Projektionsapparate von 4 mit Helligkeitskorrektur nach dem Stand der
Technik,
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7 Testpunkte
im Strahlengang der Beleuchtungsoptik,
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8 Winkelverteilungen
an Testpunkten außerhalb
der Fokalebene der Kondensoroptik,
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9 Winkelverteilungen
an Testpunkten in der Fokalebene der Kondensoroptik,
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10 integrale
Winkelverteilungen und die Wirkung einer Blende außerhalb
der Fokalebene der Kondensoroptik,
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11 integrale
Winkelverteilungen und die Wirkung einer Blende in der Fokalebene
der Kondensoroptik,
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12 eine
Einzelheit eines erfindungsgemäßen Projektionsapparates,
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13 eine
Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Intensitätsabschwächer in
Form einer geschlitzten Kreisscheibe von 12 und
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14 eine
Einzelheit eines erfindungsgemäßen Projektionsapparates
mit einer Regeleinrichtung.
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1 zeigt
die optischen Komponenten eines Projektionsapparates 1 nach
dem Stand der Technik. Er umfaßt
eine Beleuchtungseinheit 2 mit einer Lampe 3 als
Lichtquelle, vorzugsweise einer Entladungslampe, und einer Kondensoroptik 4.
Im Strahlengang folgt ein dynamisches Farbfilter 5 in Form
eines Farbrades 6 und eine räumliche Lichtmischeinrichtung 7 in
Form eines sich in Ausbreitungs richtung des Lichtes erstreckenden
Lichtmischstabes B. Das am Lichtmischstab 8 austretende
Licht wird mittels einer Abbildungsoptik 9, die auch als
Relay-Optik bezeichnet wird, auf einen Bildgeber 11 abgebildet.
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Das von dem Bildgeber 11 erzeugte
Bild wird mittels eines Projektionsobjektives 12 einer
Projektionseinrichtung vergrößert auf
einen nicht dargestellten Projektionsschirm abgebildet, projiziert
also das vom Bildgeber 11 in Transmission oder Reflektion
erzeugte Bild auf einen nicht dargestellten Projektionsschirm. In
einem bevorzugten Anwendungsfall der Erfindung ist der Projektionsapparat 1 ein
Rückprojektionsapparat,
und das von dem Projektionsobjektiv 12 projizierte Bild
ist ein Teilbild einer mehrere Projektionsapparate oder Rückprojektionsapparate
enthaltenden Bildwand.
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Das projizierte Bild wird mittels
des Verfahrens der zeitsequentiellen Mischung aus aufeinanderfolgenden
monochromen Teilbildern in den Primärfarben rot, grün und blau
aufgebaut. Die Sequenz kann auch ein viertes Teilbild in schwarz/weiß enthalten,
daß zur
Erhöhung
der Bildhelligkeit zugemischt wird. Die Sequenz der Teilbilder folgt
in einer ausreichend hohen Geschwindigkeit, so daß das Auge
dem Farbwechsel nicht folgen kann und eine physiologische Farbmischung
stattfindet.
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Das Farbrad 6 dient dazu,
aus dem weißen Licht
der Lampe 3 die Primärfarben
rot, grün
und blau zur Ausleuchtung des Bildgebers 11 zu erzeugen. Der
Bildgeber 11 ist vorzugsweise ein DMD. Bei entsprechender
Synchronisierung kann der Bildgeber 11 die monochromen
Teilbilder erzeugen, die von dem Auge des Betrachters des projizierten
Bildes zusammengesetzt werden.
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Das Licht der Lampe 3 wird
mittels der Kondensoroptik 4 auf den Eintritt des Lichtmischstabes 8 fokussiert.
Das sich drehende Farbrad 6 weist unterschiedlich farbige
Segmente in den Primärfarben
auf, die je nach Drehstellung des Farbrades 6 die Spektralanteile
der Lampe 3 entsprechend dem gerade im Strahlengang befindlichen
Farbfilter transmittieren. Der Lichtmischstab 8 sorgt für eine Homogenisierung der
Ausleuchtung, und die Abbildungsoptik 9 bildet die Lichtverteilung
am Ausgang des Lichtmischstabes 8 auf den Bildgeber 11 ab.
Das Farbrad 6 ist in der Nähe des Ein- oder des Ausgangs
des Lichtmischstabes 8 angeordnet.
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Die Grundhelligkeit des projizierten
Bildes, d.h. die Helligkeit eines Bildes bei vollweißem Bildinhalt,
hängt von
der Leuchtdichte am Ort des Bildgebers 11 ab. Aufgrund
der eingangs genannten Probleme ist es daher gewünscht, die Leuchtdichte am Ort
des Bildgebers 11 zu regeln.
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Nach dem Stand der Technik wird der
Lichtfluß durch
Abblenden gesteuert. Dabei kommen verschiedene, zueinander äquivalente
Aperturblenden in Betracht, nämlich
eine Blende 13 in dem Projektionsobjektiv 12,
eine Blende 14 in der Abbildungsoptik 9 oder eine
Blende 15 vor der Kondensoroptik 4. In 2 ist dargestellt, wie sich
der Lichtfluß beim Schließen der
Blende 13 oder einer hierzu äquivalenten Blende 14 oder 15 verringert.
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Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, daß ein derartiges
Abblenden nach dem Stand der Technik aus folgenden Gründen nachteilig
ist:
– Die
durch das Farbrad 6 erzeugten Primärfarben würden sich ändern. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Filtercharakteristik
der verwendeten Filter, bei denen es sich zumeist um dielektrische
Schichten handelt, eine deutliche Abhängigkeit vom Einfallswinkel
hat. Für
eine bestimmte Verteilung des einfallenden Lichtes als Funktion
des Einfallswinkels ergibt sich aus diesem Grund eine effektive
resultierende Filterkurve. Wenn die Winkelverteilung des Lichtes geändert wird,
wie dies beim Abblenden durch eine Bündelbegrenzung geschieht, resultiert
eine geänderte
effektive Filterkurve, so daß sich
die Farbe des projizierten Bildes ändert. In 3 ist veranschaulicht, wie sich die effektive
integrale Transmission T als Funktion der Wellenlänge λ des Farbrades 6 bei einer
Veränderung
der Winkelverteilung des einfallenden Lichtes durch Abblenden entsprechend
den 1 und 2 verändert.
– Der von
dem Lichtmischstab 8 erzielte Homogenisierungsgrad der
Ausleuchtung des projizierten Bildes hängt näherungsweise von der Anzahl
der Reflektionen in seinem Inneren ab. Wenn beim Abblenden gemäß 2 die Winkelverteilung eingeschränkt wird,
resultiert daraus eine geringere mittlere Anzahl von Reflektionen
in dem Lichtmischstab B. Dadurch verschlechtert sich die Homogenität der Bildhelligkeit.
– Der Hell-Dunkel-Kontrast
bzw. der An-Aus-Kontrast hängt
bei den meisten Bildgebern 11, insbesondere bei DMDs von
der Winkelverteilung des einfallenden Lichtes ab. Durch den Einsatz
von Aperturblenden nach dem Stand der Technik kommt es also zu einer unerwünschten
Kontrastveränderung.
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Die vorstehend geschilderten Probleme
sind insbesondere bei Bildwänden,
bei denen mehrere Projektionsapparate im parallelen Einsatz sind
und die Matrixanordnung der Einzelbilder ein Gesamtbild ergibt,
problematisch, weil das sehr empfindliche Auge eines Betrachters
Helligkeits-, Farb- und Kontrastunterschiede an der Übergangsstelle
von einem Bild zum benachbarten Bild deutlich wahrnimmt, auch wenn
entsprechende Variationen bei der Betrachtung nur eines Bildes nicht
auffallen.
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In 4 sind
zwei benachbarte Projektionsapparate 1a und 1b einer
Bildwand 16 mit Projektionsschirmen 17a und 17b dargestellt.
Sie werden beide von der gleichen Datenquelle 18 angesteuert. Zur
Vereinfachung der nachfolgenden Betrachtung soll diese Datenquelle
lediglich die Zustände "weiß", d.h. in einer 24-Bit-Darstellung
(R, G, B) _ (255, 255, 255) und "schwarz", d.h. (R, G, B)
= (0, 0, 0) für
die gesamte Bildfläche
erzeugen.
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Die unterschiedlichen optischen Wirkungsgrade
der beiden Projektionsapparate 1a und 1b, die z.B.
auf Toleranzen der verwendeten Lampen oder optischen Komponenten
beruhen, führen
im unkorrigierten Zustand zu einer unterschiedlichen Bildhelligkeit
H auf den beiden Projektionsschirmen 17a und 17b.
Der Kontrast der beiden Projektionsapparate 1a und 1b,
d.h. H(weiß)/H(schwarz)
ist allerdings, da er hauptsächlich
von dem verwendeten Bildgeber 11 bestimmt ist, eine nahezu
konstante Größe für die beiden
Projektionsapparate 1a und 1b. Dies hat zur Folge,
daß auch
der Zustand "schwarz" für beide Projektionsapparate 1a und 1b unterschiedlich
hell ist. Die 5 veranschaulicht
die vorstehenden Erläuterungen
ohne Korrektur der Bildhelligkeit H.
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Nach dem Stand der Technik ist es
bekannt, außer
einer Grundeinstellung der Bildhelligkeit H mittels einer oben beschriebenen
Aperturblende 13, 14 oder 15 die Bildhelligkeiten
H auch durch eine Modifikation des Datensignales von der Datenquelle 18 anzugleichen.
In 4 ist veranschaulicht,
wie in einem einfachen Modell der Bilddatenstrom von der Datenquelle 18 zu
den Projektionsappa raten 1a und 1b jeweils durch
eine Multiplikatorstufe X1a und X1b individuell angepaßt wird.
In dem in 5 veranschaulichten
Beispiel, bei dem der zweite Projektionsapparat 1b eine
größere Helligkeit
als der erste Projektionsapparat 1a hat, würde der
dunklere erste Projektionsapparat 1a einen unveränderten
Datenstrom erhalten, d.h. X1a wird auf 100% gesetzt. Der zweite
Projektionsapparat 1b erhält dagegen einen abgeschwächten Datenstrom,
d.h. X1b wird kleiner 100% gesetzt. Durch eine geeignete Wahl von
X1b läßt sich
auf diese Weise erreichen, daß die
Bildhelligkeit H des ersten Projektionsapparates 1a für weiß gleich
der Bildhelligkeit H des zweiten Projektionsapparates 1b für weiß ist, d.h.
H(1a, weiß)
= H(1b, weiß).
Dies ist in 6 veranschaulicht.
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In 6 ist
aber auch zu erkennen, daß die Helligkeit
des Zustandes "schwarz" von dieser Art der Bilddatenkorrektur
unbeeinflußt
bleibt, da der Datenstrom für
schwarz (0, 0, 0) nicht durch einen Multiplikator weiter abgeschwächt werden
kann. Dies hat zur Folge, daß auch
derart abgeglichene projizierte Bilder bzw. Projektionsapparate 1a und 1b sich
um so mehr unterscheidende Bilder erzeugen, je dunkler der Bildinhalt
ist. Die einzige Möglichkeit,
hierbei eine Verbesserung zu erzielen, besteht darin, dem Bilddatenstrom
an Projektor 1a eine additive Konstante (k, k, k) hinzuzufügen. In
dem vorstehend beschriebenen Beispiel müßte also die Bildhelligkeit
H des ersten Projektionsapparates 1a für den Zustand "schwarz", d.h. H (1a, schwarz)
erhöht
werden und gleichzeitig die Multiplikationskonstante X1a neu justiert
werden. Dies ist jedoch nicht nur mit einem erheblichen Mehraufwand
zur Erzielung einer Helligkeitskorrektur verbunden, sondern verringert
auch den effektiven Kontrast der Bildwand 16 und nutzt
die spezifischen Kontrasteigenschaften eines Bildgebers 11 nicht
voll aus.
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Die oben erläuterten Nachteile der Einstellung
und Korrektur der Helligkeit von Projektionsapparaten nach dem Stand
der Technik werden durch die erfindungsgemäße Anordnung eines Intensitätsabschwächers in
unmittelbarer Nähe
der Fokalebene der Kondensoroptik der Beleuchtungseinheit behoben.
In den 7 bis 11 ist die Wirkungsweise
der Erfindung näher
erläutert.
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In 7 ist
eine Beleuchtungseinheit 2 mit Lampe 3 und Kondensoroptik 4 dargestellt.
Ferner ist die Einhüllende 19 in
der Fokalebene 20 der Kondensoroptik 4 und der
Lichtmischstab 8 dargestellt. Es sind sechs Testpunkte
TP1, TP2, TP3, TP4, TP5 und TP6 eingezeichnet, von denen die Testpunkte
TP1, TP2 und TP3 in einer Ebene liegen, die von der Fokalebene 20 entfernt
ist, und die Testpunkte TP4, TP5 und TP6 in der Fokalebene liegen.
In den 8 und 9 ist die Verteilung P des
Lichtes als Funktion des Winkels θ an den sechs Testpunkten dargestellt, wobei θ den Betrag
des Winkels zwischen der optischen Achse 21 und der Richtung
der einzelnen Lichtstrahlen bezeichnet.
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In 8 sind
die Winkelverteilungen für
die Testpunkte TP1, TP2 und TP3 außerhalb der Fokalebene 20 dargestellt.
Man erkennt, daß sich
die Winkelverteilung P in Abhängigkeit
von dem Ort des betrachteten Testpunktes, d.h. in Abhängigkeit
von dem Abstand von der optischen Achse 21 ändert. Wenn im
Bereich der Testpunkte TP1, TP2 und TP3 eine Blende verwendet wird,
kommt es bei einer Veränderung
der Blendenöffnung
zu einer Änderung
der integralen, resultierenden Winkelverteilung, da die von der
optischen Achse entfernten Bereiche mehr oder weniger stark beitragen.
Diese Änderung
der integralen Winkelverteilung ist in 10 dargestellt. Für Blenden 13, 14 oder 15 (siehe 1) ergibt sich ein vergleichbarer
Effekt. Die Veränderung
der Winkelverteilung führt,
wie oben erläutert,
zu einer Veränderung
der Farbe.
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Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, daß sich diese
Nachteile vermeiden lassen, wenn stattdessen die Blende im Bereich
der Fokalebene 20 der Kondensoroptik 4 angeordnet
wird. In 9 ist eine
Winkelverteilung an den Testpunkten TP4, TP5 und TP6 dargestellt.
Man erkennt, daß die
Verteilungen, ausgenommen hinsichtlich einer absoluten Skalierung,
identisch oder nahezu identisch sind. Deshalb ändert sich, wie in 11 dargestellt ist, die
integrale Winkelverteilung nicht oder nur unwesentlich, wenn in
der Fokalebene 20 eine Blende verwendet wird. Diese erfindungsgemäße Erkenntnis
schafft die Voraussetzung dafür,
daß sich
beim Abblenden der Kontrast, die Farbe und die Ausleuchtungshomogenität nicht
oder nicht wesentlich ändert.
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Anhand der zu 7 angestellten Betrachtungen ist zu erkennen,
daß die
erfindungsgemäßen Vorteile
nicht nur durch eine Intensitätsänderung
mittels einer den Strahlengang beschneidenden Intensitätsblende
mit einer Blendenöffnung
erzielt werden können,
sondern auch durch einen Intensitätsabschwächer, der einen oder mehrere, über den
Querschnitt des Strahlengangs verteilt angeordnete lichtreduzierende
Elemente aufweist, die das Licht abschwächen, absorbieren oder reflektieren.
Mit einem derartigen Intensitätsabschwächer, der
beispielsweise als strukturiert beschichtete transparente Scheibe, insbesondere
als Glasscheibe ausgebildet sein kann, werden beim Reduzieren der
Intensität
nicht nur, wie dies bei einer Blende erfolgt, die entfernt von der
optischen Achse 21 liegenden Strahlen abgeschwächt, sondern
auch weiter innerhalb der Einhüllenden 19 liegende
Lichtstrahlen.
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Die 12 und 13 veranschaulichen eine bevorzugte
Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Intensitätsabschwächers in
Form einer Intensitätsblende,
die als Blendenscheibe 22 mit einem sich kontinuierlich
verjüngenden
Schlitz als Blendenöffnung 23 ausgebildet
ist, wobei der Schlitz sich in Drehrichtung der Scheibe erstreckt,
so daß durch Drehen
der Blendenscheibe 22 die im Strahlengang wirksame effektive
Blendenöffnung 23 verändert wird.
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In 12 ist
neben der Blendenscheibe 22 mit dem Blendenantrieb 24 auch
das Farbrad 6 mit dem Farbradantrieb 25 dargestellt.
Wie oben erläutert,
könnte
das Farbrad 6 auch auf der Lichtaustrittseite des Lichtmischstabes 8 angeordnet
sein.
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Da zum Erreichen einer möglichst
hohen Einkopplungseffizienz des von der Beleuchtungseinheit 2 erzeugten
Lichtes in den Lichtmischstab 8 die Fokalebene 20 in
der Lichteintrittsfläche 26 des
Lichtmischstabes 8 liegen sollte, kommt es zu einem mechanischen
Konflikt: Die Lichteintrittsfläche 26 des Lichtmischstabes 8,
das Farbrad 6 und der Intensitätsabschwächer, d.h. in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
die Blendenscheibe 22 sollten möglichst am gleichen Ort positioniert
werden. In der Praxis ist daher eine Kompromißlösung zu finden. Die erfindungsgemäßen Vorteile
werden bei gängigen
Größen von
Projektionsapparaten 1, Beleuchtungseinheiten 2,
Lampen 3 und Lichtmischstäben 8 erzielt, wenn
eine oder mehrere der folgenden Bedingungen erfüllt werden:
– Der Abstand
A zwischen dem Intensitätsabschwächer (Blendenscheibe 22)
und der Fokalebene 20 der Kondensoroptik 4 der
Beleuchtungseinheit 2 beträgt weniger als 12 mm, bevorzugt
weniger als 6 mm.
– Die
Lichteintrittsfläche 26 der
räumlichen
Lichtmischeinrichtung (Lichtmischstab 8) ist in der Fokalebene 20 oder
in unmittelbarer Nähe
der Fokalebene 20 der Kondensoroptik 4 der Beleuchtungseinheit 2 angeordnet,
d.h. der Abstand B beträgt
weniger als 10 mm.
– Der
Abstand C zwischen dem Intensitätsabschwächer (Blendenscheibe 22)
und der Lichteintrittsfläche des
dynamischen Farbfilters (Farbrad 6) beträgt weniger
als 12 mm, bevorzugt weniger als 6 mm.
– Die Lichteintrittsfläche 26 der
räumlichen
Lichtmischeinrichtung (Lichtmischstab 8) sollte möglichst genau
in der Fokalebene 20 der Kondensoroptik 4 der
Beleuchtungseinheit 2 bzw. der Fokalebene des fokussierenden
Lampenreflektors angeordnet sein, möglichst in einem Abstand von
weniger als 6 mm.
-
Das Problem der räumlich dichten Anordnung von
Lichteintrittsfläche 26 des
Lichtmischstabes 8, des Farbrades 6 und einer
variablen Blende wird durch eine Blendenscheibe 22 gemäß 13 mit einer Blendenöffnung 23 in
Form eines Blendenschlitzes mit variabler Breite gelöst. Die
kreisförmige
Blendenscheibe 22 wird möglichst nahe zum Farbrad 6 und
auf derselben Achse positioniert. Durch die Kreisform mit einem
Durchmesser, der dem Durchmesser des Farbrades 6 entspricht,
werden akustische Störgeräusche, die
infolge der hohen Drehzahl des Farbrades 6 (ca. 10.000
U/min) entstehen könnten,
unterdrückt.
Die effektive Blendenöffnung
läßt sich
durch eine Drehbewegung der kreisförmigen Blendenscheibe 22 einstellen
und somit der Lichtfluß am
Ausgang des Lichtmischstabes 8 regeln.
-
Die 14 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
eines Projektionsapparates 1 mit einer Regeleinrichtung
zum Einstellen der Blendenöffnung
in der Blendenscheibe 22. Er umfaßt einen projektorinternen Beleuchtungssensor 27 zum Messen
der Helligkeit des von der Beleuchtungseinheit 2 zur Beleuchtung des
Bildgebers 11 erzeugen Lichtstromes und eine Regeleinrichtung,
mittels der die Helligkeit des projizierten Bildes durch Steuerung
der variabel einstellbaren Blendenscheibe 22 in Abhängigkeit
von dem Signal des Beleuchtungssensors 27 geregelt wird. Der
Sensor 27 weist die aus dem Lichtmischstab 8 austretende
Lichtmenge nach. Das Signal des Sensors 27 ist somit proportional
zu der Lichtmenge, die auf dem Bildschirm meßbar wäre, wenn ein ausschließlich weißes Bild
projiziert würde.
Das Signal des Sensors 27 ist somit ein Maß für die Grundhelligkeit
des Projektionsapparates 1.
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Dieses Signal wird in der Regeleinrichtung, die
eine Datenauswertung 28 und eine Motoransteuerung 29 umfaßt, mit
eventuell vorgegebenen Sollwerten in ein Stellsignal für den Blendenantrieb 24 umgerechnet,
der mittels des Stellmotors 30 die Blendenscheibe 22 in
die gewünschte
Stellung dreht. Durch die Drehbewegung ändert sich die effektive Blendenbreite,
so daß die
Lichtmenge geregelt wird.
-
Der Sollwert für die Helligkeit des Projektionsapparates
kann im Falle einer Bildwand auch durch Vergleich mit den Nachbarmodulen
ermittelt werden. So kann beispielsweise bei voll geöffneter Blende
die maximal erreichbare Helligkeit aller Module ermittelt werden.
Als Sollwert wird dann das niedrigste Sensorsignal aller vermessenen
Module verwendet.
-
Der Sensor muß nicht unbedingt ein interner Sensor
sein. Es ist ebenso möglich,
die Grundbildhelligkeit auf die Umgebungshelligkeit, die durch einen äußeren Sensor
gemessen wird, anzupassen. Ebenso könnte die Blendeneinstellung
entsprechend dem momentanen Bilddatenstrom gewählt werden. Auf diese Weise
würde sich
eine Steigerung des Kontrastes zwischen hellen und dunklen Bildinhalten
realisieren lassen.
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Dementsprechend können weitere vorteilhafte Ausbildungen
wie folgt sein:
– Der
Projektionsapparat 1 umfaßt einen Umgebungssensor zum
Messen der Helligkeit des Umgebungslichtes und eine Regeleinrichtung,
mittels der die Helligkeit des projizierten Bildes durch Steuerung des
variabel einstellbaren Intensitätsabschwächers in
Abhängigkeit
von dem Signal des Umgebungssensors geregelt wird.
– Der Projektionsapparat
umfaßt
einen Bildsensor zum Ermitteln des Helligkeitswertes des Bildinhaltes des
projizierten Bildes oder eine entsprechende Analyseeinrichtung des
Datenstromes sowie eine Regeleinrichtung, mittels der die Helligkeit
des projizierten Bildes durch Steuerung des variabel einstellbaren
Intensitätsabschwächers in
Abhängigkeit
von dem Bildinhalt geregelt wird.
– Der Projektionsapparat umfaßt eine
Regeleinrichtung, mittels der die Helligkeit in Abhängigkeit
von der Helligkeit es benachbarten Projektionsapparates geregelt
wird. Die Erfindung weist u.a. folgende Vorteile auf:
– Die Bildhelligkeit
kann in einem großen
Bereich von mehr als 50 % geregelt werden.
– Der Gesamtkontrast ändert sich
dabei nicht. Dies ist eine wichtige Voraussetzung für den Abgleich mehrerer
Projektionsapparate einer Bildwand.
– Die Homogenität der Ausleuchtung ändert sich
dabei nicht. Eventuelle elektronische Korrekturen können unverändert für alle Blendenstellungen übernommen
werden.
– Die
Farbe ändert
sich dabei nicht, da die Primärfarben
bei einer zeitsequentiellen Farbmischung nicht verfälscht werden.
– Die Betriebsbedingungen
der Lampe müssen
nicht angepaßt
werden.
– In
Bildwänden
kann die Helligkeit benachbarter Module aufeinander angeglichen
werden.
– Die
Helligkeit eines Projektionsapparates kann auf die Umgebungshelligkeit
angepaßt
werden, was insbesondere in Kontrollräumen aus ergonomischen Gründen vorteilhaft
ist.
– Der
vom Bildinhalt abhängige
Kontrast kann durch Regelung auf den momentanen Bildinhalt gesteigert werden.
Dunkle Szenen lassen sich so weiter abdunkeln, helle Szenen verbleiben
bei voller Helligkeit.
– Ein
besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mittels
einer Regeleinrichtung das projizierte Bild im laufenden Betrieb
des Projektionsapparates regelbar ist, d.h. unabhängig vom
Bildinhalt, ohne Unterbrechung oder Störung des laufenden Betriebes, ohne
daß eine
Testbild projiziert werden muß und
wobei eine Messung des Lichtes nur auf der Beleuchtungsseite des
Bildgebers erforderlich ist.
-
- 1
- Projektionsapparat
- 1a
- erster
Projektionsapparat
- 1b
- zweiter
Projektionsapparat
- 2
- Beleuchtungseinheit
- 3
- Lampe
- 4
- Kondensoroptik
- 5
- Dynamisches
Farbfilter
- 6
- Farbrad
- 7
- räumliche
Lichtmischeinrichtung
- 8
- Lichtmischstab
- 9
- Abbildungsoptik
- 10
-
- 11
- Bildgeber
- 12
- Projektionsobjektiv
- 13
- Blende
in 12
- 14
- Blende
in 9
- 15
- Blende
in 4
- 16
- Bildwand
- 17a
- Projektionsschirm
zu 1a
- 17b
- Projektionsschirm
zu 1b
- 18
- Datenquelle
- 19
- Einhüllende
- 20
- Fokalebene
- 21
- optische
Achse
- 22
- Blendenscheibe
- 23
- Blendenöffnung
- 24
- Blendenantrieb
- 25
- Farbradantrieb
- 26
- Lichteintrittsfläche zu 8
- 27
- Beleuchtungssensor
- 28
- Datenauswertung
- 29
- Motoransteuerung
- 30
- Stellmotor
- A
- Abstand
20/22
- B
- Abstand
20/26
- C
- Abstand
22/6
- H
- Bildhelligkeit
- P
- Verteilung
- T
- Transmission
- TP1
- erster
Testpunkt
- TP2
- zweiter
Testpunkt
- TP3
- dritter
Testpunkt
- TP4
- vierter
Testpunkt
- TP5
- fünfter Testpunkt
- TP6
- sechster
Testpunkt
- X1a
- Multiplikatorstufe
zu 1a
- X1b
- Multiplikatorstufe
zu 1b
- λ
- Wellenlänge
- θ
- Winkel