DE202005007409U1

DE202005007409U1 - LED-Regelsystem mit Rückkopplung

Info

Publication number: DE202005007409U1
Application number: DE202005007409U
Authority: DE
Original assignee: Infocus Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-05-10
Filing date: 2005-05-10
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2015-05-11
Also published as: CN2884257Y; CN101006489A; US7172295B2; WO2005111977A1; CN101006489B; US20050248737A1

Abstract

Projektionsvorrichtung, umfassend:
eine oder mehrere Licht aussendende Einrichtungen;
einen oder mehrere optisch an wenigstens eine der Licht aussendenden Einrichtungen gekoppelte Photodetektoren; und
eine an die eine oder die mehreren Licht aussendenden Einrichtungen und den einen oder die mehreren Photodetektoren gekoppelte Steuereinrichtung zum Regeln der Leistung, die wenigstens einer der einen oder der mehreren Licht aussendenden Einrichtungen zugeführt wird, und zwar wenigstens teilweise basierend auf Informationen, die von wenigstens einem der Photodetektoren erhalten werden, betreffend wenigstens einen Teil des von wenigstens einer der Licht aussendenden Einrichtungen abgegebenen Lichts.

Description

Diese Erfindung betrifft Projektionssysteme und insbesondere die Projektion unter Verwendung von Licht aussendenden Dioden (LEDs).
Projektionssysteme sind seit vielen Jahren verwendet worden, um bewegte Bilder und nicht-bewegte Photographien zum Anschauen auf Schirme zu projizieren. In jüngerer Zeit sind Präsentationen, welche Projektionssysteme verwenden, populär geworden, um Verkaufsdemonstrationen, Geschäftstreffen und Klassenzimmer-Unterricht abzuhalten.
In einer üblichen Betriebsweise empfangen Projektionssysteme Videosignale von einer Vorrichtung wie einem persönlichen Computer (PC), einem Abspielgerät für Digital-Video-Platten (DVD) oder einer anderen Vorrichtung, welche zum Erzeugen von Videosignalen geeignet ist. Die Videosignale können Standbilder, teilweise bewegte oder vollständig bewegte Bilder eines von der Vorrichtung wiedergegebenen Typs repräsentieren.
In Projektionssystemen gemäß dem Stand der Technik wird zum Bereitstellen von Licht typischerweise eine Lichtquelle hoher Intensität verwendet. Auf das Licht wirkt dann eine Projektionsoptik ein, um die Standbilder, teilweise bewegten oder vollständig bewegten Bilder zu reproduzieren. Die Projektionsoptik wirkt in unterschiedlichen Weisen auf das Licht ein. Dies beinhaltet typischerweise die Videosignal-Steuerteile der Projektionsoptik, wie z.B. digital getriebene Bildgebungs-Vorrichtungen, wie z.B. eine Flüssigkristallanzeige (LCD = liquid crystal display) oder eine digitale Mikrospiegel-Einrichtung (DMD = digital micromirror device).
Die Erfindung ist durch die unabhängigen Ansprüche definiert. Die abhängigen Ansprüche betreffen optionale Merkmale einiger Ausführungsformen der Erfindung.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mittels der beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen, und wobei:
1 ein Blockdiagramm hohen Niveaus eines Bildprojektionssystems gemäß einer Ausführungsform zeigt, welches zur Verwendung von Rückkopplung mit geschlossenem Regelkreis zum Überwachen des Lichts geeignet ist, das von einer oder mehreren Lichtquellen mit Licht aussendenden Dioden (LED) abgegeben wird.
2 eine genauere Ansicht des Systems mit geschlossenem Regelkreis gemäß einer Ausführungsform zeigt.
3 ein System zum Verwenden von Rückkopplung mit geschlossenem Regelkreis gemäß einer anderen Ausführungsform zeigt.
In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Aspekte von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Allerdings ist es für Fachleute offensichtlich, dass andere Ausführungsformen mit nur einigen oder allen der beschriebenen Aspekte ausgeführt werden können. Zur Erklärung werden spezielle Zahlen, Materialien und Konfigurationen dargelegt, um für ein gründliches Verständnis der Ausführungsformen zu sorgen. Allerdings ist es für einen Fachmann offensichtlich, dass andere Ausführungsformen ohne die spezifischen Details ausgeführt werden können. In anderen Fällen werden wohlbekannte Merkmale weggelassen oder vereinfacht, um die Beschreibung nicht unübersichtlich werden zu lassen.
Verschiedene Vorgänge werden als mehrfache diskrete Operationen nacheinander beschrieben, und zwar in einer Weise, die zum Verständnis der Ausführungsformen besonders hilfreich ist. Allerdings soll die Reihenfolge in der Beschreibung nicht so verstanden werden, dass sie implizieren würde, dass diese Vorgänge notwendigerweise von der Reihenfolge abhängig sind. Insbesondere brauchen diese Vorgänge nicht in der Reihenfolge der Darstellung ausgeführt werden.
Der Ausdruck "in einer Ausführungsform" wird wiederholt verwendet. Der Ausdruck betrifft im Allgemeinen nicht die gleiche Ausführungsform; er kann dies jedoch. Die Begriffe "umfassend", "aufweisend" und "enthaltend" sind synonym, soweit nicht vom Kontext anders vorgegeben.
1 zeigt, gemäß einer Ausführungsform, ein Blockdiagramm auf hohem Niveau eines Bildprojektionssystems 100, welches zur Verwendung von Rückkopplung mit geschlossenem Regelkreis zum Überwachen von Licht, das von einer oder mehreren Lichtquellen 110 mit Licht emittierenden Dioden (LED) abgegeben wird, geeignet ist. Die LED-Lichtquellen 110 stellen Licht 120 für eine Projektionsoptik 130 bereit. In anderen Ausführungsformen können andere Festkörper-Lichtemissionseinrichtungen verwendet werden. Die Projektionsoptik 130 ist breit definiert, so dass sie alle Optiken beinhaltet, die in den verschiedenen Aspekten des Verarbeitens von Licht 120 von den LED-Lichtquellen 110 zum projizierten Bild 160 verwendet werden. Beispielsweise kann in einer Ausführungsform die Projektionsoptik eine Sammeloptik, einen Umlenkspiegel und ein Lichtventil enthalten. Das Lichtventil kann eine oder mehrere digitale Mikrospiegel-Einrichtungen (DMD), eine reflektierende Flüssigkristall-auf-Halbleiter-(LCOS)-Einrichtung und eine transmissive oder reflektierende Flüssigkristall-(LCD)-Einrichtung enthalten, ist aber nicht hierauf begrenzt. Das Licht kann an irgendeinem Punkt entlang des Projektionsoptik-Pfades mittels Licht-Überwachungs-Komponenten 140 abgetastet werden. Auch wenn die Licht-Überwachungs-Komponenten 140 als Teil der Projektionsoptik 130 gezeigt sind, müssen sie das nicht in allen Fällen sein. Beispielsweise kann in einer Ausführungsform das von den LED-Lichtquellen 110 abgegebene Licht direkt nach der LED-Lichtquelle 110 abgetastet werden. In einem solchen Fall können die Licht-Überwachungs-Komponenten 140 als getrennt von der Projektionsoptik 130 angesehen werden. In einer anderen Ausführungsform kann das von den LED-Lichtquellen 110 abgegebene Licht nach oder während der Bearbeitung durch einen Teil der Projektionsoptik 130 abgetastet werden. In bestimmten Ausführungsformen, wie unten beschrieben, können die Licht-Überwachungs-Komponenten 140 mit der Projektionsoptik 130 zusammenwirken, um das abgegebene LED-Licht abzutasten. Informationen, die durch das Abtasten der LED-Lichtabgabe erhalten werden, können einem Prozessor 150 zugeführt werden. Der Prozessor 150 kann diese abgetasteten Informationen verwenden, um die Energie, die den LED-Lichtquellen 110 zugeführt wird, zu steuern/ regeln.
2 zeigt, gemäß einer Ausführungsform, eine detailliertere Ansicht des Systems mit geschlossenem Regelkreis. LED-Lichtquellen 210 liefern Licht an eine Sammeloptik 220. Die Sammeloptik 220 liefert das gesammelte Licht an einen Umlenkspiegel 230. Der Umlenkspiegel 230 liefert das Licht an ein LCD-Lichtventil 250. In der gezeigten Ausführungsform kann eine Messeinrichtung 240 in dem optischen Lichtpfad angeordnet sein, um einer Steuereinrichtung 270 Rückkopplung zu liefern. Daher wird in dieser Ausführungsform ein Teil des vom Umlenkspiegel 230 gelieferten Lichtes vor dem Eintreffen beim LCD-Lichtventil 250 von der Messvorrichtung 240 absorbiert. Das von der Messvorrichtung 240 absorbierte Licht wird in elektrische Signale umgewandelt und als gemessenes Licht der Steuereinrichtung 270 bereitgestellt. Das Bereitstellen von gemessenem Licht liefert damit eine Rückkopplung bezüglich des von den LED-Lichtquellen 210 abgegebenen Lichts. Die Steuereinrichtung 270 kann das gemessene Licht verwenden, um festzustellen, wie die Leistung, welche einer oder mehreren der LED-Lichtquellen 210 zur Verfügung gestellt wird, zu verändern ist. In einer anderen Ausführungsform können mehrere Messeinrichtungen im optischen Lichtpfad verwendet werden, um eine Rückkopplung für die Steuervorrichtung 270 bereitzustellen. Das Licht, welches aufgrund der Anwesenheit der Messeinrichtung 240 nicht absorbiert oder reflektiert wird, wird mittels des LCD-Lichtventils 250 bearbeitet und anschließend zur Projektion an ein Projektionsobjektiv 260 geleitet. Das Projektionsobjektiv 260 kann ein Objektiv mit fester Brennweite, ein Objektiv mit variabler Brennweite (varifocal lens) und ein Zoom-Objektiv aufweisen, ist aber nicht hierauf begrenzt.
Die durch die Steuereinrichtung 270 vorgenommene Bestimmung der Veränderungen, die hinsichtlich der Leistung vorzunehmen sind, die einer oder mehreren der LED-Lichtquellen 210 zugeführt wird, kann auf gewünschten Lichtabgabepegeln basieren, die von einer oder mehreren Quellen bereitgestellt werden. In einer Ausführungsform hat die Steuereinrichtung 270 mittels in Speichereinrichtungen 290 gespeicherten Informationen Zugriff auf gewünschte Lichtabgabepegel für die LED-Lichtquellen 210. In einer Ausführungsform ist die Speichereinrichtung ein ROM, und die Informationen bezüglich der gewünschten Lichtabgabepegel wird zur Zeit der Herstellung fixiert. In einer anderen Ausführungsform ist die Speichereinrichtung eine nicht-flüchtige Speichereinrichtung. In dieser Ausführungsform werden zur Zeit der Herstellung Voreinstellungs-Werte gespeichert. Der Anwender kann allerdings mittels einer oder mehrerer Eingabe-/Ausgabe-(E/A)-Einrichtungen 275, wie einem LCD-Berührungs-Bildschirm, aktualisierte Informationen bezüglich der gewünschten Lichtabgabepegel für die LED-Lichtquellen bereitstellen. Die aktualisierten Informationen können in einer nichtflüchtigen Speichereinrichtung gespeichert werden. Die nicht-flüchtige Speichereinrichtung kann Einrichtungen wie EEPROMs, Flash-Speicher, nicht-flüchtiges RAM und eine les- und beschreibbare CD (Compact Disk Read/Write) enthalten.
In verschiedenen anderen Ausführungsformen können andere Techniken verwendet werden, um die Lichtabgabe der LED-Lichtquellen zu messen. Beispielsweise wird in einer Ausführungsform Streulicht verwendet, um einen Hinweis auf die Lichtabgabe der LED-Quellen zu erhalten. Streulicht ist Licht, welches andernfalls bei der Projektion eines Bildes nicht verwendet werden würde. Wenn beispielsweise Kern-Licht durch eine Optik strahlt, wird etwas von dem Licht dispergiert und ist nicht verwendbar. Dieses dispergierte Licht kann dazu verwendet werden, die Lichtabgabe der LED-Quellen zu messen. In einer anderen Ausführungsform wird/werden ein oder mehrere optische/r Lichtleiter (light guides), die eine konsistente Lichtmenge lesen, in dem Lichtpfad angeordnet. Diese Lichtleiter können dann einer Steuereinrichtung Informationen betreffend der Lichtabgabe bereitstellen, die einer oder mehreren der LEDs entspricht. Das Messen der Lichtabgabe kann das Messen einer von einer Anzahl von photonischen Metriken beinhalten. Beispiele von photonischen Metriken umfassen Lumen, Candela und Fuß-Candelas und Leuchtstärke.
3 zeigt ein System zum Verwenden von Rückkopplung mit geschlossenem Regelkreis gemäß einer anderen Ausführungsform. Eine Steuereinrichtung 380 empfängt Bilddaten (beispielsweise einen Datenrahmen) von einer Bilddatenquelle 395. LED-Lichtquellen 310 liefern Licht an eine Sammeloptik 320. Die Sammeloptik 320 propagiert Licht durch ein Lichtventil. In der dargestellten Ausführungsform hat das Lichtventil die Form einer Digital-Mikrospiegel-Einrichtung 330 (DMD). Die Steuereinrichtung kann Bilddaten verwenden, um teilweise den Betrieb des DMD 330 zu steuern. Das DMD 330 kann ein Mikrospiegel-Array enthalten. Das Mikrospiegel-Array kann Pixelinformationen entsprechen, welche den Bilddaten zugeordnet ist. In einer Ausführungsform wird während des Betriebs (beispielsweise im Nicht-Aus-Zustand) des DMD 330 einfallendes Licht 325 für jeden Spiegel in dem Array, in Abhängigkeit von den korrespondierenden Bilddaten für diesen Spiegel, in eine von zwei Richtungen projiziert. In einem Fall wird das einfallende Licht 325 in eine erste Richtung 332 reflektiert, um Licht, das den korrespondierenden Bilddaten zugeordnet ist, durch ein Projektionsobjektiv 340 zu projizieren. In einem zweiten Fall wird das einfallende Licht 325 in eine zweite Richtung 334 zu einem Auffangbereich reflektiert, so dass es nicht durch das Projektionsobjektiv 340 projiziert wird. Der Auffangbereich ist typischerweise ein mit einem Licht absorbierenden Material beschichteter Teil des Projektionssystems. Der Auffangbereich absorbiert das nicht-projizierte Licht und führt das nicht-projizierte Licht als Wärme ab. Daher reflektiert bei der Wiedergabe eines Datenrahmens jeder der Spiegel, korrespondierend zu einem Pixel eines Bildes, unabhängig voneinander einen korrespondierenden Teil des einfallenden Lichtes 325 entweder zu dem Objektiv oder zu dem Auffangbereich.
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform sind drei Photodetektoren 360 an einem Ort angeordnet, an dem das nicht-projizierte Licht von dem DMD 330 entsorgt wird. Darüber hinaus werden drei Filter 370 verwendet, um zu den Photodetektoren 360 verlaufendes Licht zu filtern. Beispielsweise wird in einer Ausführungsform ein dichroitischer Interferenzfilter verwendet. In einer anderen Ausführungsform können andere Filtertypen, wie andere Interferenzfilter oder Absorptionsfilter verwendet werden. In der gezeigten Ausführungsform erkennen die drei Photodetektoren 360 Primär-Rot-Licht-Informationen, Primär-Grün-Licht-Informationen beziehungsweise Primär-Blau-Licht-Informationen, wie von den dichroitischen Interferenzfiltern 370 gefiltert.
Die von den drei Photodetektoren 360 ermittelten Lichtinformationen werden als elektrische Informationen zu der Steuereinrichtung 380 gesendet. Die Steuereinrichtung 380 analysiert die detektierten Lichtinformationen der Photodetektoren 360. Zumindest teilweise auf diesen detektierten Lichtinformationen basierend, bestimmt die Steuereinrichtung 380, ob sie aktualisierte Steuerinformation zu einer Stromversorgungseinrichtung 390 sendet, um die Leistung, welche einer oder mehreren der LED-Lichtquellen 310 zugeführt wird, zu verändern.
Das von den Photodetektoren 360 gesammelte Licht kann direkt proportional zur Gesamtintensität der LED-Lichtabgabe sein. In einem solchen Fall können die von den Photodetektoren 360 erzeugten Rückkopplungssignale ebenfalls direkt proportional zur LED-Lichtabgabe sein. Die Steuereinrichtung 380 kann die Rückkopplungssignale dazu verwenden, die Intensität oder Helligkeit der LED-Lichtabgabe mit einem (beispielsweise angestrebten) Schwellpegel zu vergleichen, welcher einem angestrebten Intensitätspegel entspricht. Dieser angestrebte Pegel kann in einem Speicher, wie z.B. RAM oder ROM, gespeichert werden, auf welchen die Steuereinrichtung 380 zuzugreifen vermag. Wenn die Intensität der gemessenen LED-Lichtabgabe größer oder kleiner als der gewünschte Pegel ist, kann die Steuereinrichtung 380 der Stromversorgungseinrichtung 390 Informationen bereitstellen, welche die Leistung für die LED-Lichtquellen 310 einstellen. Dieses Einstellen kann derart ausgeführt werden, dass die LED-Lichtabgabe auf den gewünschten Pegel gebracht wird.
In einer anderen Ausführungsform kann die Steuereinrichtung die Lichtabgabe überwachen, um festzustellen, ob die gemessene Lichtabgabe sich innerhalb eines Bereiches von Messungen befindet. Die Steuereinrichtung 380 wirkt als Vergleicher, welcher die Rückkopplungssignale mit oberen und unteren Schwellwerten vergleicht, welche akzeptable obere und untere Helligkeitspegel repräsentieren, die der Steuereinrichtung 380 bereitgestellt wurden. Beispielsweise weist jede Komponente im optischen Lichtpfad einen Wirkungsgrad auf, mit dem sie das von den LED-Lichtquellen 310 erzeugte Licht überträgt. Wenn die optischen Komponenten zusammengesetzt sind, weist das System einen Gesamt-Wirkungsgrad auf, der an jeder Stelle im optischen Pfad im Wesentlichen konstant sein kann. Ein Nominal-Wirkungsgrad des Systems kann mittels bekannter analytischer Methoden bestimmt werden. Ferner können bekannte analytische Methoden verwendet werden, um den Variationsbereich der Helligkeit des von den LED-Lichtquellen 310 erzeugten Lichtes zu bestimmen. Dieses Resultat kann mit dem Nominal-Wirkungsgrad des Systems kombiniert werden, um einen Bereich von akzeptablen Helligkeitspegeln zu bestimmen. Die Steuereinrichtung 380 vergleicht die Größe des von den Photodetektoren 360 erzeugten Rückkopplungssignals mit oberen oder unteren Helligkeitsbereichswerten. Diese oberen und unteren Helligkeitsbereichswerte können erwartete Signalwerte sein, die dem Bereich von akzeptablen Helligkeitspegeln entsprechen. Der Vergleich wird durchgeführt, um den Helligkeitspegel des von den LED-Lichtquellen 310 abgegebenen Lichtes zu bestimmen. Wenn die Größe des Rückkopplungssignals außerhalb der akzeptablen Helligkeitsbereichswerte liegt, passt die Steuereinrichtung 380 die von der Stromversorgungseinrichtung 390 den LED-Lichtquellen 310 zugeführte Spannung an, bis die Größe des Rückkopplungssignals in die akzeptablen Helligkeitsbereichswerte fällt.
Die gewünschten Signalwerte, die der gemessenen Lichtabgabe zugeordnet sind, können gesetzt werden, indem eine elektrische Schaltung geschaffen wird, die eine gewünschte Ausgabe zum Vergleich erzeugt, und zwar basierend auf den vorgenannten analytischen Methoden oder basierend auf empirischen Verfahren. Ferner können, wie vorher erwähnt, die gewünschten Signalpegel basierend auf Eingaben von Anwendern über eine Benutzerschnittstelle gesetzt und in der Systemelektronik wie z.B. einem RAM oder einem nicht-flüchtigen Speicher gespeichert werden. Alternativ hierzu können die gewünschten Signalpegel über eine Netzwerk-Schnittstelle 385 bereitgestellt werden. Mit einer Netzwerk-Schnittstelle können die gewünschten Signalspegel aus der Ferne durch einen Techniker bereitgestellt werden. Beispielsweise können die gewünschten Pegel aus der Ferne verwendet werden, um ein mit dem Projektionssystem assoziiertes Problem zu diagnostizieren. In einer anderen Ausführungsform können die gewünschten Signalpegel periodisch durch ein Kundendienstzentrum bereitgestellt werden. Dieses kann beispielsweise optimale Werte zum Maximieren der LED-Lebensdauer bereitstellen.
In einer Ausführungsform ist es eine Technik zum Erreichen einer Helligkeitsregelung, das Rückkopplungssignal von den Photodetektoren zu verwenden, um den Strom, der den LED-Lichtquellen 310 zugeführt wird, einzustellen. Allerdings können andere Techniken verwendet werden. Statt die den LED-Lichtquellen 310 zugeführte Leistung einzustellen, könnte beispielsweise das Rückkopplungssignal dazu verwendet werden, andere Komponenten, wie beispielsweise das Lichtventil, zu steuern/regeln. Wenn die LED- Lichtabgabe zu hoch ist, kann das Lichtventil während eines längeren Abschnitts der Anzeige-Haltezeit geschlossen werden, wodurch es mehr von dem Licht zum "Auffang"-Ort statt zu dem Objektiv sendet. Wenn die LED-Lichtabgabe zu niedrig ist, kann alternativ hierzu das Lichtventil während eines längeren Abschnitts der Anzeige-Haltezeit geöffnet werden, wodurch es mehr von dem Licht zum Anzeigeschirm sendet statt zum "Auffang"-Ort.
Wie vorhergehend diskutiert, bewirkt die Anwendung von Photodetektoren 360 eine zur Steuereinrichtung 380 gerichtete Rückkopplung. Die Rückkopplung unterstützt das Ausbilden eines Systems mit geschlossenem Regelkreis, um Einstellungen der LED-Lichtquellen 310 oder anderer Systemkomponenten zu erleichtern, so dass eine gewünschte Lichtabgabe automatisch aufrecht erhalten wird. Eine andere Anwendung des Rückkopplungssystems mit geschlossenem Regelkreis kann in der automatischen Farbkorrektur bestehen. In einer Ausführungsform kann das System mit geschlossenem Regelkreis derart betrieben werden, dass die von den Photodetektoren 360 erzeugten Rückkopplungssignale verwendet werden, um die Leistung für die LED-Lichtquellen 310 automatisch einzustellen, um für jede der LED-Lichtquellen 310 einen gewünschten Lichtabgabepegel aufrecht zu erhalten.
Typischerweise sind Systeme derart entworfen, dass sie eine Lichtquelle bereitstellen, die "weißes" Licht bei einem bestimmten "Weißpunkt" oder einer bestimmten "Farbtemperatur" bereitstellt. Wenn daher eine Projektionsvorrichtung die Fabrik verlässt, erzeugt die Lichtquelle, beispielsweise die LED-Lichtquellen zusammen, Licht einer bestimmten Farbtemperatur. Über die Zeit hinweg kann die Lichtquelle eine Veränderung ihrer Farbtemperatur erfahren. Im Falle eines Systems, das eine Anzahl von LED-Lichtquellen 310 aufweist, kann diese Veränderung der Farbtemperatur darauf zurückzuführen sein, dass eine der LED-Lichtquellen 310 ihre Lichtabgabe, verglichen mit einer oder mehreren der anderen LED-Lichtquellen 310, mit einer anderen Rate ändert.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die relative Ausgangsleistung der LED-Lichtquellen gemessen werden. Auf diese Weise kann das von jeder der LED-Lichtquellen produzierte Licht mit Messungen verglichen werden, die jeder LED-Lichtquelle entsprechen. Aus diesen Messungen kann eine Bestimmung betreffend einer gewünschten Veränderung der Ausgangsleistung der einzelnen LED-Lichtquellen getroffen werden. Auf Grundlage dieser Bestimmung kann die den einzelnen LED-Lichtquellen zugeführte Leistung verändert werden, um die Lichtabgabe der jeweiligen LED-Lichtquelle zu erhöhen.
Wiederum bezugnehmend auf 3, können die Filter 370 dazu verwendet werden, Licht, das der Lichtabgabe einzelner LED-Lichtquellen 310 entspricht, zu filtern. In der dargestellten Ausführungsform korrespondieren die LED-Lichtquellen 310 zu einer Primär-Rot-Farbe, einer Primär-Grün-Farbe und einer Primär-Blau-Farbe. Die Filter 370 werden verwendet, um das Licht in einer den LED-Lichtquellen entsprechenden Weise zu trennen. Daher korrespondieren die zur Steuereinrichtung 380 gesendeten einzelnen gemessenen Ablesewerte zu jeder der Licht erzeugenden LED-Lichtquellen 310. Die Steuereinrichtung 380 kann dann die einzelnen Lichtabgaben so bestimmen, wie es durch die gemessenen Ablesewerte angezeigt wird. Die Steuereinrichtung kann die einzelnen Ablesewerte mit gewünschten einzelnen Pegeln vergleichen. Die gewünschten einzelnen Pegel können auf verschiedene Arten erhalten werden, wie vorhergehend diskutiert.
In unterschiedlichen Ausführungsformen können ein Abtasten und eine Analyse der detektierten Lichtinformationen zu unterschiedlichen Zeiten ausgeführt werden. Beispielsweise kann das Abtasten der detektierten Lichtinformationen zu periodischen Intervallen erfolgen. Die Analyse dieser Informationen kann bei jeder Abtastung erfolgen oder kann gelegentlich ausgeführt werden, wobei die Werte über einen Zeitraum gemittelt werden. Das Abtasten kann in einer Weise ausgeführt werden, welche für konsistente Messungen von einer Abtastung zur nächsten sorgt. Um eine solche Abtastung zu bewirken, wird in einer Ausführungsform das DMD 330 während des Abtastzeitraums auf vollständiges Schwarz eingestellt. Das heißt, dass das DMD 330 während des Abtastzeitraums so betrieben wird, dass im Wesentlichen alles Licht in den Auffangbereich entsorgt wird. Daher wird im Wesentlichen das gesamte auf das DMD 330 einfallende Licht zu den Photodetektoren 360 gerichtet. Dies stellt sicher, dass die Größe des von den Photodetektoren 360 erzeugten Signals nicht von der Anzahl von Pixeln oder Spiegeln des DMD 330, welche an oder aus sind, beeinflusst wird.
Der Abtastzeitraum kann in Abhängigkeit von der Realisierung variieren. Beispielsweise kann in einer Ausführungsform, welche ein DMD 330 verwendet, ein Teil eines Rahmens zum Entsorgen des Lichtes in den Auffangbereich verwendet werden. In einem solchen Fall wird ein Datenrahmen von einer Datenquelle 395 empfangen. Während eines ersten Teils des Datenrahmens werden die von der Datenquelle 395 empfangenen Daten von der Steuereinrichtung 380 dazu verwendet, das DMD 330 zu treiben, um ein durch das Objektiv 340 zu projizierendes Bild zu erzeugen. Während eines zweiten Teils des Rahmens wird das DMD 330 von der Steuereinrichtung 380 so betrieben, dass Licht in den Auffangbereich entsorgt wird. In einer anderen Ausführungsform ist die Betriebsweise im ersten und zweiten Teil des Rahmens ähnlich. Allerdings verwendet in einem dritten Teil des Datenrahmens die Steuereinrichtung 380 die von der Datenquelle empfangenen Daten dazu, das DMD 330 derart zu betreiben, dass wiederum ein durch das Objektiv 340 zu projizierendes Bild erzeugt wird.
Daher kann man aus der obigen Beschreibung ersehen, dass Techniken zum Steuern der Lichtabgabe von derart ausgerüsteten LED-Lichtquellen und Projektionssystemen beschrieben wurden. Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute feststellen, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen begrenzt ist. Innerhalb des Bereiches der beigefügten Ansprüche können andere Ausführungsformen, mit Modifikation und Änderung, ausgeführt werden. Dementsprechend ist die Beschreibung als erläuternd anstatt als begrenzend anzusehen.

Claims

Projektionsvorrichtung, umfassend: eine oder mehrere Licht aussendende Einrichtungen; einen oder mehrere optisch an wenigstens eine der Licht aussendenden Einrichtungen gekoppelte Photodetektoren; und eine an die eine oder die mehreren Licht aussendenden Einrichtungen und den einen oder die mehreren Photodetektoren gekoppelte Steuereinrichtung zum Regeln der Leistung, die wenigstens einer der einen oder der mehreren Licht aussendenden Einrichtungen zugeführt wird, und zwar wenigstens teilweise basierend auf Informationen, die von wenigstens einem der Photodetektoren erhalten werden, betreffend wenigstens einen Teil des von wenigstens einer der Licht aussendenden Einrichtungen abgegebenen Lichts.
Projektionsvorrichtung gemäß Anspruch 1, einen oder mehrere dichroitische Filter umfassend, welche jeweils dem einem oder den mehreren Photodetektoren zugeordnet sind.
Projektionsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, ferner umfassend: ein Lichtventil, welches so konfigurierbar ist, dass es wenigstens einen Teil des Lichtes, welches von wenigstens einer der Licht aussendenden Einrichtungen zu wenigstens einem des einen oder der mehreren Photodetektoren abgegeben wird, bereitstellt.
Projektionsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei das Lichtventil eine digitale Mikrospiegel-Einrichtung umfasst.
Projektionsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei das Lichtventil eine Flüssigkristall-Einrichtung umfasst.
Projektionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 – 5, ferner eine Stromversorgungseinrichtung umfassend, welche zwischen der Steuereinrichtung und den Licht aussendenden Einrichtungen angeordnet und mit diesen gekoppelt ist.
Projektionsvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die Leistung, die von der Stromversorgungseinrichtung wenigstens einer der einen oder der mehreren Licht aussendenden Einrichtungen zugeführt wird, zu regeln.
Projektionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 – 7, wobei die eine oder die mehreren Licht aussendenden Einrichtungen drei Licht aussendende Einrichtungen umfassen, und wobei der eine oder die mehreren Photodetektoren drei Photodetektoren umfassen.
Projektionsvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei jede Licht aussendende Einrichtung eine unterschiedliche Farbe aussendet, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus einer Primär-Rot-Farbe, einer Primär-Blau-Farbe und einer Primär-Grün-Farbe besteht.
Projektionsvorrichtung gemäß Anspruch 8 oder Anspruch 9, ferner drei dichroitische Filter umfassend, welche je einem der drei Photodetektoren zugeordnet sind.
Projektionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 – 10, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die erhaltenen Informationen zu analysieren, um einen Weißpunkt des Lichts, das von der einen oder den mehreren Licht aussendenden Einrichtungen abgegeben wird, zu überwachen; den überwachten Weißpunkt mit einem Basis-Weißpunkt zu vergleichen; und die Leistung, die wenigstens einer der einen oder der mehreren Licht aussendenden Einrichtungen zugeführt wird, basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs einzustellen.
Projektionsvorrichtung gemäß Anspruch 11, ferner eine digitale Mikrospiegel-Einrichtung umfassend, die dazu konfigurierbar ist, wenigstens einen Teil des Lichtes, das von der einen oder den mehreren Licht aussendenden Einrichtungen abgegeben wird, dem einen oder den mehreren Photodetektoren bereitzustellen, und wobei die Steuereinrichtung ferner dazu eingerichtet ist: Bilddaten von einer Datenquelle zu empfangen, die einem Rahmen zugeordnet sind; die digitale Mikrospiegel-Einrichtung während eines ersten Teils eines Rahmens zum Anzeigen der Bilddaten zu konfigurieren; und die digitale Mikrospiegel-Einrichtung während eines zweiten Teils eines Rahmens so zu konfigurieren, dass im Wesentlichen das gesamte Licht, das von der einen oder den mehreren Licht aussendenden Einrichtungen bereitgestellt wird, zu einem Sammelbereich reflektiert wird.
Projektionsvorrichtung gemäß Anspruch 11 oder Anspruch 12, wobei die Vorrichtung ferner eine Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung für einen Benutzer zum Bereitstellen eines Basis-Weißpunktes umfasst.
Projektionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 11 – 13, wobei die Vorrichtung ferner eine elektronische Speichereinrichtung zum Speichern des Basis-Weißpunktes umfasst.
Projektionsvorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei die elektronische Speichereinrichtung eine aus der Gruppe, welche aus nicht-flüchtigem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), Flash-Speicher, nicht-flüchtigem RAM und les- und beschreibbarer CD besteht, ausgewählte ist.
Vorrichtung zum Regeln von Leistung, die einer oder mehreren Licht aussendenden Einrichtungen in einer Projektionsvorrichtung bereitgestellt wird, umfassend: Mittel zum Messen wenigstens einer photonischen Metrik für wenigstens einen Teil von Licht, das von der einen oder den mehreren Licht aussendenden Einrichtungen abgegeben wird; und Mittel zum Modifizieren von Leistung für wenigstens eine der Licht aussendenden Einrichtungen, wobei das Modifizieren zumindest auf der Messung basiert.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei die Mittel zum Messen Mittel umfassen, um die Messung während eines ersten Teils eines Datenrahmens des Projektionssystems auszuführen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16 oder Anspruch 17, wobei die Mittel zum Messen umfassen: Mittel zum Richten wenigstens eines Teils des Lichts, das von der einen oder den mehreren Licht aussendenden Einrichtungen abgegeben wird, zu einer oder mehreren Licht sammelnden Einrichtungen; und Mittel zum Messen des gerichteten Teils der Lichtabgabe.
Vorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei die Mittel zum Richten Mittel umfassen, um eine oder mehrere digitale Mikrospiegel-Einrichtungen derart zu schalten, dass im Wesentlichen das gesamte von den Licht aussendenden Einrichtungen abgegebene, von den digitalen Mikrospiegel-Einrichtungen empfangene Licht zu der einen oder den mehreren Licht sammelnden Einrichtungen reflektiert wird.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 16 – 19, wobei die Mittel zum auf der Messung basierenden Modifizieren von Leistung für wenigstens eine der Licht aussendenden Einrichtungen Mittel zum Modifizieren von Leistung für wenigstens eine der Licht aussendenden Einrichtungen bei einem Abweichen einer gemessenen Frequenz der Lichtabgabe von einer Basisfrequenz umfassen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 20, wobei die Basisfrequenz einen Frequenzbereich umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 16 – 21, wobei die Mittel zum auf der Messung basierenden Modifizieren von Leistung für wenigstens eine der Licht aussendenden Einrichtungen Mittel zum Modifizieren von Leistung für wenigstens eine der Licht aussendenden Einrichtungen bei Abnahme einer gemessenen Helligkeit der Lichtabgabe unter einen Schwellpegel umfassen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 16 – 22, wobei das Messen ein Anordnen einer Einrichtung in einem Lichtpfad der Lichtabgabe umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 16 – 22, wobei das Messen ein Auffangen von zur Projektion eines Bildes nicht verwendetem Streulicht umfasst.
Projektionsvorrichtung, umfassend: einen oder mehrere Lichtsammler, welche optisch an eine oder mehrere Licht aussendende Einrichtungen zu koppeln sind; und einen oder mehrere Photodetektoren, welche optisch an die Lichtsammler gekoppelt sind, um Informationen bezüglich zumindest eines Teils des von den Licht aussendenden Einrichtungen abgegebenen Lichtes zu erhalten, um wenigstens teilweise auf den erhaltenen Informationen basierend ein Regeln von wenigstens einigen der Licht aussendenden Einrichtungen zu erleichtern.
Projektionsvorrichtung gemäß Anspruch 25, ferner ein zwischen den Lichtsammlern und den Photodetektoren angeordnetes Lichtventil zum optischen Koppeln der optischen Sammler an die Photodetektoren umfassend.