DE102008022949A1

DE102008022949A1 - Projection device, has sensor detecting temperature of light sources, and control unit controlling illuminating unit under consideration of signal from sensor and detected temperature such manner that image parameter of image is adjusted

Info

Publication number: DE102008022949A1
Application number: DE102008022949A
Authority: DE
Inventors: Karsten Lindig
Original assignee: Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss AG
Priority date: 2008-05-09
Filing date: 2008-05-09
Publication date: 2009-11-12

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Projektionsvorrichtung, mit - einer Beleuchtungseinheit (301) mit mindestens einer Lichtquelle (302, 303, 304), - einer Bilderzeugungseinheit (307; 601; 701), die von der Beleuchtungseinheit (301) zur Erzeugung eines Bildes beleuchtet wird, - einem Sensor (309), der Licht detektiert, das von der Beleuchtungseinheit (301) emittiert wird, und der ein Signal ausgibt, - einer Temperaturerfassungseinheit (312, 313, 314) für mindestens eine Lichtquelle (302, 303, 304) der Beleuchtungseinheit (301), die eine Temperatur der Lichtquelle (302, 303, 304) erfasst, und - einer Steuereinheit, die die Beleuchtungseinheit (301) unter Berücksichtigung des Signals von dem Sensor (309) und der mindestens einen erfassten Temperatur derart ansteuert, dass ein Bildparameter des Bildes eingestellt wird.The present invention relates to a projection apparatus comprising - a lighting unit (301) having at least one light source (302, 303, 304), - an image generating unit (307; 601; 701) illuminated by the lighting unit (301) to form an image - a sensor (309) which detects light emitted from the illumination unit (301) and outputs a signal, - a temperature detection unit (312, 313, 314) for at least one light source (302, 303, 304) of Lighting unit (301) that detects a temperature of the light source (302, 303, 304), and a control unit that controls the lighting unit (301) in consideration of the signal from the sensor (309) and the at least one sensed temperature such that an image parameter of the image is set.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Projektionsvorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer Projektionsvorrichtung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Projektionsvorrichtung, bei der ein Farbbild durch zeitsequentielle Ansteuerung mehrerer Farblichtquellen erzeugt wird.The The present invention relates to a projection apparatus and a Method for operating a projection device. Especially the invention relates to a projection device in which a Color image through time-sequential control of several color light sources is produced.

Stand der TechnikState of the art

Projektionsvorrichtungen werden heutzutage vermehrt in verschiedenen Bereichen eingesetzt. Beispiele dafür sind Video- oder Digitalprojektoren (auch Beamer), Rückprojektionsgeräte, wie beispielsweise ein Rückprojektionsfernseher, Systeme zur Dateneinspiegelung oder Projektionsdisplays. Bei diesen Vorrichtungen kommen verschiedene Verfahren zur Bilderzeugung zum Einsatz. Die Bilderzeugung beruht dabei oftmals auf der Trägheit des Auges. Um für einen Betrachter ein farbiges Bild zu erzeugen, werden beispielsweise farbige Teilbilder in drei Grundfarben auf einen Projektionsschirm geworfen, wobei die zeitlichen Abstände zwischen den Teilbildern so kurz sind, dass das Auge ihnen nicht folgen kann und die Bilder zu einem farbigen Gesamtbild zusammengesetzt werden. Ein herkömmliches System verwendet beispielsweise eine weiße Lichtquelle und ein sich drehendes Farbrad, wobei das Farbrad mehrere farbige Filter aufweist, und ein farbiges Teilbild immer dann erzeugt wird, wenn die Lichtquelle den entsprechenden farbigen Filter beleuchtet. Eine Bilderzeugungseinheit, wie beispielsweise ein Bildgeber in Form eines Flüssigkristall (LCD)-Anzeigeelements ist mit dem Farbrad synchronisiert, so dass durch eine entsprechende Ansteuerung des LCD-Elements die entsprechenden Teilbilder erzeugt werden können. Eine kompaktere Lösung stellen Projektoren bereit, die für die Erzeugung des farbigen Lichts Leuchtdioden (LEDs) einsetzen. Die Leuchtdioden leuchten zeitsequentiell auf, um drei Primärfarben zu erzeugen, wodurch ein Farbrad nicht mehr benötigt wird. Die Leuchtdioden sind wiederum mit dem Bildgeber synchronisiert. Durch Verwendung solcher farbiger Lichtquellen sinkt zum einen der Stromverbrauch des Projektors, andererseits wird nur eine wesentlich geringere Kühlung benötigt.projection devices Nowadays, they are increasingly being used in various fields. Examples are video or digital projectors (also Beamer), rear projection devices, such as a rear projection television, data-entry systems or projection displays. In these devices come different Image-forming method used. Image formation is based often on the inertia of the eye. Order for For example, to create a viewer a color image colored partial images in three primary colors on a projection screen thrown, with the time intervals between the subpictures so brief are that the eye can not follow them and the pictures be assembled into a colored overall picture. A conventional one For example, system uses a white light source and a rotating color wheel, where the color wheel is a plurality of colored ones Has filters, and a color sub-image is always generated, when the light source illuminates the corresponding colored filter. An image forming unit, such as an imager in FIG Shape of a liquid crystal (LCD) display element is with synchronized to the color wheel, so that by a corresponding control of the LCD element, the corresponding partial images can be generated. A more compact solution provides projectors that for the production of colored light Light-emitting diodes (LEDs) deploy. The light-emitting diodes light up in a time-sequential manner, by three Primary colors produce, whereby a Farbrad no more is needed. The LEDs are in turn with the imager synchronized. By using such colored light sources decreases on the one hand the power consumption of the projector, on the other hand only a much lower cooling needed.

Ein Problem bei den oben genannten Projektoren ist die Einstellung des Weißpunktes und der Farbmischung. Beispielsweise können die für ein Farbrad verwendeten Filter zwischen verschiedenen Geräten verschiedene spektrale Filtercharakteristiken aufweisen, wodurch unterschiedliche Geräte eine unterschiedliche Farbdarstellung erzeugen. Weiterhin können die Lichtquellen, die in den verschiedenen Projektionsvorrichtungen verwendet werden, unterschiedliche Helligkeiten erzeugen. Auch gibt es Toleranzen in der spektralen Zusammensetzung des Lichtes, das von den Lichtquellen emittiert wird. Es ist jedoch wünschenswert, dass bei Verwendung unterschiedlicher Geräte eine annähernd gleiche Farbdarstellung erreicht wird. Bei herkömmlichen Geräten muss der Farbabgleich beispielsweise durch Durchführen einer Vermessung der Primärfarben und des Weißpunktes und entsprechender Einstellung des Projektors während einer Wartung erfolgen. Ein solches Vorgehen ist unbefriedigend, insbesondere, da sich die Farbdarstellung und der Weißpunkt während des Betriebs zwischen Serviceintervallen wesentlich ändern können.One Problem with the above projectors is the setting of the White point and the color mixture. For example, you can the filters used for a color wheel between different ones Devices have different spectral filter characteristics, whereby different devices have a different color representation produce. Furthermore, the light sources in the different projection devices are used, different Generate brightnesses. Also, there are tolerances in the spectral Composition of the light emitted by the light sources becomes. However, it is desirable that when used different devices are approximately the same Color representation is achieved. With conventional devices For example, color matching must be done by performing a measurement of the primary colors and the white point and appropriate setting of the projector during a Maintenance done. Such a procedure is unsatisfactory, in particular, because the color representation and the white point during change significantly between service intervals can.

Zur Umgehung dieses Problems stellt die DE 102 56 503 B4 eine Helligkeits- und Farbregelung für einen Projektionsapparat bereit. Es wird ein spektral auflösender Sensor bereitgestellt, der mit einem Farbrad synchronisiert die Intensität der von dem Farbrad erzeugten Primärfarben messen kann. Mittels einer Regeleinrichtung wird die Helligkeit und die Farbe eines projizierten Bildes durch Ansteuerung des Bildgebers eingestellt. Bei dieser Vorrichtung sind jedoch die Primärfarben fest durch die im Farbrad verwendeten Filter vorgegeben, und weiterhin wird ein Farbabgleich in der Regel mit einem Helligkeitsverlust verbunden sein, da der Farbabgleich nur durch Ansteuerung des Bildgebers erreicht wird. Weiterhin ist aus JP 63 033 627 ein System bekannt, bei dem das von einem Projektor generierte Bild auf einer Leinwand mittels einer zusätzlichen Optik auf einen Farbsensor abgebildet wird. Nachteil dieses Verfahrens ist die Abhängigkeit der Sensordaten von der Entfernung zur Leinwand, sowie von der spektralen Beschaffenheit der Leinwand als auch der Oberflächenbeschaffenheit der Leinwand.To work around this problem, the DE 102 56 503 B4 a brightness and color control for a projection apparatus ready. A spectrally resolving sensor is provided which, synchronized with a color wheel, can measure the intensity of the primary colors produced by the color wheel. By means of a control device, the brightness and color of a projected image is adjusted by controlling the imager. In this device, however, the primary colors are fixedly determined by the filters used in the color wheel, and further, a color balance will usually be associated with a loss of brightness, since the color balance is achieved only by driving the imager. Furthermore, it is off JP 63 033 627 a system is known in which the image generated by a projector is imaged on a screen by means of an additional optics on a color sensor. Disadvantage of this method is the dependence of the sensor data from the distance to the screen, as well as the spectral nature of the screen as well as the surface texture of the screen.

US 2006/0139762 A1 offenbart ein System zum Weißabgleich, bei dem mehrere Muster in verschiedenen Farben auf einen Schirm projiziert werden, wobei der Weißabgleich durch eine Benutzerauswahl erfolgt. Weiterhin wird in der Patentanmeldung EP 11 50 159 A1 ein Verfahren beschrieben, bei welchem Projektorsys temeigenschaften mittels eines externen Farb-/Lichtmessgeräts, das auf eine Projektionswand gerichtet ist, vermessen werden. Im Rahmen eines Color-Managements wird anhand der gemessenen Daten der gerätespezifische Farbraum eingestellt. US 2006/0139762 A1 discloses a system for white balance in which several patterns of different colors are projected onto a screen, the white balance being made by user selection. Furthermore, in the patent application EP 11 50 159 A1 describes a method in which Projektorsys temsigenschaften by means of an external color / light meter, which is directed to a projection screen, are measured. As part of a color management, the device-specific color space is set on the basis of the measured data.

Ein Verfahren zur Einstellung des Farbabgleichs auf eine vorgegebene Videonorm ist für ein Mikrodisplay-Projektionssystem in der DE 10 2005 028 671 B4 offenbart. Die Lichtquellen des Projektionssystems spannen dabei ein Dreieck im Farbraum auf. Um die in der Videonorm vorgegebenen Farborte für die Primärfarben, aus denen das farbige Bild zusammengesetzt wird, zu erreichen, werden diese Ziel-Primärfarben durch Mischen von Licht der Lichtquellen erzeugt. Der Farbort einer Lichtquelle kann also durch Beimischen von Licht der anderen Lichtquellen im Farbraum auf den Ort der entsprechenden Ziel-Primärfarbe verschoben werden. Die Ziel-Primärfarben werden wiederum zeitsequentiell erzeugt, wobei der Weißpunkt durch Variation der Anschaltdauern der Ziel-Primärfarben eingestellt wird, d. h. durch Einstellen der Länge der Zeitscheibe (Frame), während der die Ziel-Primärfarbe erzeugt wird. Eine Einstellung des Weißpunktes wird somit trotz eines Beibehaltens der gemischten Ziel-Primärfarben ermöglicht. Da die Transformation in den Farbraum der vorgegebenen Videonorm durch Beimischen von Farben der anderen Lichtquellen erfolgt, wird eine hohe Intensität des Weißpunkts erzielt. Die Druckschrift enthält jedoch keine Angabe darüber, wie die Lichtquellen angesteuert werden sollen, um die entsprechenden Ziel-Primärfarben zu erzeugen.One method of adjusting the color balance to a given video standard is for a microdisplay projection system in the DE 10 2005 028 671 B4 disclosed. The light sources of the projection system span a triangle in the color space. To the given in the video standard color locations for the primary To achieve the colors from which the color image is composed, these target primary colors are generated by mixing light from the light sources. The color location of a light source can therefore be shifted to the location of the corresponding target primary color by adding light from the other light sources in the color space. Again, the target primaries are time sequentially generated, with the white point being adjusted by varying the duty cycles of the target primaries, ie, adjusting the length of the time slice (frame) during which the target primitive is generated. Adjustment of the white point is thus enabled despite maintaining the mixed target primary colors. Since the transformation into the color space of the given video standard is done by mixing in the colors of the other light sources, a high intensity of the white point is achieved. However, the document does not specify how to control the light sources to produce the corresponding target primary colors.

Probleme der oben genannten Projektionsvorrichtungen sind insbesondere Alterungsprozesse der Lichtquellen, die zu einer Änderung der abgegebenen Lichtströme führen. Weiterhin kann der Alterungsprozess auch zu einem spektralen Drift einer Lichtquelle führen. Eine Kompensation dieser Effekte ist wünschenswert. Weiterhin sind thermische Effekte von Bedeutung, die insbesondere auch bei der Verwendung von Leuchtdioden als Lichtquelle auftreten. So hängt der von einer Leuchtdiode abgegebene Lichtstrom bei gleichem elektrischem Strom wesentlich von der Temperatur der Leuchtdiode ab, was eine Verschiebung des Weißpunkts durch unterschiedliche Temperaturen zufolge haben kann. Insbesondere können diese Effekte auch während des Betriebs der Projektionsvorrichtung auftreten. Während des Betriebs kann es insbesondere zu Temperaturschwankungen, beispielsweise in der Aufwärmehase, und damit verbundenen Schwankungen der abgegebenen Lichtströme kommen. Auch kann die Farbe einer Leuchtdiode während des Betriebs driften.issues The above-mentioned projection devices are in particular aging processes of the light sources, which causes a change in the emitted Luminous flux lead. Furthermore, the aging process can also lead to a spectral drift of a light source. Compensation of these effects is desirable. Farther are thermal effects of importance, especially in the use of light emitting diodes as a light source occur. So hangs the light output from a light emitting diode with the same electrical Electricity significantly from the temperature of the LED, which is a Shifting the white point due to different temperatures may have. In particular, these effects can also occur during operation of the projection device. During operation, it can be particularly temperature fluctuations, for example, in the warm-up phase, and related Fluctuations of the emitted luminous flux come. Also can drip the color of a light emitting diode during operation.

Somit besteht der Bedarf, eine Projektionsvorrichtung bereitzustellen, mit der ein verbesserter Farbabgleich durchgeführt werden kann. Insbesondere besteht der Bedarf nach einer Vorrichtung, mit der der Farbabgleich auch während des Betriebs der Vorrichtung durchgeführt werden kann.Consequently there is a need to provide a projection apparatus, with which an improved color balance can be performed can. In particular, there is a need for a device with the color balance also during operation of the device can be carried out.

Diese Aufgabe wird mit Hilfe der Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.These Task will be with the help of the features of the independent claims solved. In the dependent claims preferred embodiments of the invention are described.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Projektionsvorrichtung bereitgestellt, die eine Beleuchtungseinheit mit mindestens einer Lichtquelle sowie eine Bilderzeugungseinheit aufweist, die von der Beleuchtungseinheit zur Erzeugung eines Bilds beleuchtet wird. Ein Sensor der Projektionsvorrichtung detektiert Licht, das von der Beleuchtungseinheit emittiert wird, und gibt ein Signal aus. Weiterhin ist eine Temperaturerfassungseinheit für mindestens eine Lichtquelle der Beleuchtungseinheit vorgesehen, die eine Temperatur der Lichtquelle erfasst. Die Projektionsvorrichtung weist eine Steuereinheit auf, die die Beleuchtungseinheit unter Berücksichtigung des Signals von dem Sensor und der mindestens einen erfassten Temperatur derart ansteuert, dass ein Bildparameter des Bilds eingestellt wird. Die Erfassung der Temperatur der Lichtquelle hat den Vorteil, dass die Lichtquellentemperatur bei der Ansteuerung der Beleuchtungseinheit zum Einstellen der von den Lichtquellen abgegebenen Lichtströme berücksichtigt werden kann. Somit ist es möglich, auch bei Lichtquellen, die Lichtströme temperaturabhängig abgeben, Bildparameter, wie beispielsweise den Weißpunkt oder die Ziel-Primärfarben, kontrolliert einzustellen.According to one The first aspect of the invention provides a projection device. the one lighting unit with at least one light source as well an image forming unit provided by the lighting unit is illuminated to produce an image. A sensor of the projection device detects light emitted by the lighting unit, and outputs a signal. Furthermore, a temperature detection unit for at least one light source of the lighting unit provided that detects a temperature of the light source. The projection device has a control unit that takes into account the lighting unit the signal from the sensor and the at least one sensed temperature such that an image parameter of the image is adjusted. The detection of the temperature of the light source has the advantage that the light source temperature when controlling the lighting unit for adjusting the luminous fluxes emitted by the light sources can be taken into account. Thus, it is possible even with light sources, the luminous fluxes dependent on temperature give off image parameters, such as the white point or the target primary colors to set in a controlled manner.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Bildparameter einen Weißpunkt des Bilds, wobei die Beleuchtungseinheit derart angesteuert wird, dass ein vorbestimmter Weißpunkt erzielt wird. Der Weißpunkt des Bilds kann beispielsweise durch Einstellen der Ziel-Primärfarben erfolgen, wobei diese wiederum in entsprechenden Zeitscheiben durch Variation der von den Lichtquellen abgegebenen Lichtströme eingestellt werden können. Auch kann eine Einstellung des Weißpunkts durch eine Variation der Länge von Zeitscheiben erfolgen, in welchen die Ziel-Primärfarben erzeugt werden. Vorzugsweise ist die Steuereinheit derart ausgestaltet, dass sie die Ansteuerung derart durchführt, dass die Helligkeit des Weißpunkts maximiert wird.According to one Embodiment of the invention comprises the image parameter a white point of the image, the lighting unit is controlled such that a predetermined white point is achieved. The white point of the image can be, for example by adjusting the target primary colors, where these in turn in corresponding time slices by variation of the adjusted by the light sources emitted light can be. Also, a setting of the white point by varying the length of time slices, in which the target primary colors are generated. Preferably the control unit is designed such that it controls the drive performs such that the brightness of the white point is maximized.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Sensor ein Farbsensor, wobei das Signal des Sensors Farbinformationen und Intensitätsinformationen bezüglich des selektierten Lichts umfasst. Somit wird eine genaue Charakterisierung der in der Beleuchtungseinheit vorgesehenen Lichtquellen ermöglicht. Als Bilderzeugungseinheit kommt beispielsweise ein Mikrospiegel-Array (DMD), ein Flüssigkristall-Anzeigeelement (LCD) oder ein Liquid Crystal an Silicon-Anzeigeelement (LCoS) in Frage. Beispielsweise kann in den Strahlengang zwischen der Beleuchtungseinheit und der Bilderzeugungseinheit ein halbdurchlässiger Spiegel eingebracht werden, der möglichst farbneutral beispielsweise weniger als 5% des Lichts aus dem Strahlengang auskoppelt und auf den Sensor reflektiert. Somit können in jedem Zustand der Bilderzeugungseinheit Messungen des von der Beleuchtungseinheit emittierten Lichts durchgeführt werden. Ist die Bilderzeugungseinheit ein Mikrospiegel-Array, so wird der Sensor gemäß einer weiteren Ausführungsform derart relativ zu dem Mikrospiegel-Array angeordnet, dass er Licht detektiert, das in einem Off-Zustand des Mikrospiegel-Arrays von diesem reflektiert wird. Off-Zustand ist dabei der Zustand, in welchem der Mikrospiegel-Array ein im Wesentlichen schwarzes Bild erzeugt, d. h. in dem der Mikrospiegel-Array im Wesentlichen kein Licht in eine Projektionsoptik der Projektionsvorrichtung reflektiert. Eine Messung kann somit beispielsweise während eines Schwarzpulses (oder Black-Pulse) erfolgen, welcher beispielsweise zur Synchronisierung aufeinander folgender Bilder verwendet wird. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass dem Strahlengang kein Licht entzogen wird, so dass die volle Lichtleistung für die Projektion des Bildes zur Verfügung steht.According to one embodiment of the invention, the sensor is a color sensor, wherein the signal of the sensor comprises color information and intensity information relating to the selected light. Thus, a precise characterization of the light sources provided in the lighting unit is made possible. For example, a micromirror array (DMD), a liquid crystal display element (LCD) or a liquid crystal on silicone display element (LCoS) can be used as image generation unit. For example, in the beam path between the illumination unit and the image forming unit, a semitransparent mirror can be introduced, the color neutral as possible, for example, less than 5% of the light from the beam path decouples and reflects on the sensor. Thus, in each state of the image generation unit, measurements of the light emitted by the illumination unit can be performed. If the imaging unit is a micromirror array, the sensor according to another embodiment becomes so relative to the micro mirror array arranged to detect light that is reflected in an off state of the micromirror array of this. In this case, the off state is the state in which the micromirror array generates a substantially black image, ie, in which the micromirror array substantially does not reflect light into a projection optical system of the projection device. A measurement can thus take place, for example, during a black pulse (or black pulse), which is used, for example, to synchronize successive images. This arrangement has the advantage that no light is extracted from the beam path, so that the full light output is available for the projection of the image.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst jede Lichtquelle mindestens eine Leuchtdiode (LED) oder mindestens eine organische Leuchtdiode (oLED). Eine Kombination ist ebenfalls denkbar. Leuchtdioden haben den Vorteil, dass sie zum einen schnell geschaltet werden können, und zum anderen nur einen geringen Stromverbrauch haben. Weiterhin ist die Aufheizung der Leuchtdioden im Betrieb wesentlich geringer als die einer herkömmlichen Lampe für eine Projektionsvorrichtung. Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Beleuchtungseinheit mindestens drei Farblichtquellen, wobei die mindestens drei Farblichtquellen mindestens drei verschiedene Quell-Primärfarben zur Farbmischung bereitstellen. Die Farblichtquellen können sowohl einzeln zeitsequentiell betrieben werden, beispielsweise zur Messung des Farbortes der einzelnen Farblichtquellen. Zur zeitsequentiellen Bereitstellung von Ziel-Primärfarben können sie jedoch auch in einer Zeitscheibe (Zeitfenster) gleichzeitig betrieben werden, um die entsprechende Ziel-Primärfarbe zu mi schen. Mit einer solchen Anordnung lassen sich eine Vielzahl vorgegebener Farbräume rekonstruieren.According to one Embodiment of the invention comprises each light source at least one light emitting diode (LED) or at least one organic LED (oLED). A combination is also conceivable. LEDs have the advantage that they are quickly switched to one can, and on the other hand only a low power consumption to have. Furthermore, the heating of the LEDs is in operation much lower than that of a conventional lamp for a projection device. In a further embodiment the lighting unit comprises at least three colored light sources, wherein the at least three colored light sources at least three different Provide source primaries for color mixing. The Color light sources can be both single time sequential operated, for example, to measure the color location of the individual color light sources. For the time-sequential delivery of target primary colors However, you can also use them in a time slice (time window) be operated simultaneously to the corresponding target primary color to mix. With such an arrangement can be a variety Reconstruct given color spaces.

Vorzugsweise ist mindestens eine Temperaturerfassungseinheit für jede Lichtquelle vorgesehen. Damit ergibt sich der Vorteil, dass jede Lichtquelle gezielt zum Einstellen eines vorbestimmten Lichtstroms angesteuert werden kann, auch wenn die Lichtquellen unterschiedliche Temperaturen aufweisen.Preferably is at least one temperature sensing unit for each Light source provided. This gives the advantage that each Light source targeted for setting a predetermined luminous flux can be controlled, even if the light sources different Have temperatures.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Steuereinheit zum Steuern von elektrischen Strömen für den Betrieb der Lichtquellen ausgestaltet, wobei die Ströme für die Lichtquellen derart gesteuert werden, dass die Lichtquellen für die Einstellung des Bildparameters und von vorbestimmten Ziel-Primärfarben zeitsequentiell mit auf Grundlage des Signals und der erfassten Temperatur bestimmten elektrischen Strömen betrieben werden. Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinheit so ausgestaltet, dass sie unter Verwendung der mindestens einen erfassten Temperatur eine elektrooptische Transferfunktion für die mindestens eine Lichtquelle berechnet, wobei auf Grundlage der elektrooptischen Transferfunktion ein elektrischer Strom für die Ansteuerung der Lichtquelle berechnet wird. Beispielsweise können anhand des Signals des Sensors die Lichtströme von den Lichtquellen berechnet werden, die benötigt werden, um die Ziel-Primärfarben zu mischen. Mit Hilfe der elektrooptischen Transferfunktion kann dann auf Grundlage der erfassten Temperatur der elektrische Strom für eine Lichtquelle berechnet werden, der benötigt wird, um den entsprechenden Lichtstrom von der Lichtquelle zu erhalten. Mit einer solchen Steuereinheit ist es also möglich, auch bei schwankenden Temperaturen der Lichtquellen einen Farbabgleich bzw. die Einstellung des Weißpunkts vorzunehmen. Wenn beispielsweise auf Grundlage des Signals festgestellt wird, dass eine oder mehrere Lichtquellen eine Farbänderung aufweisen, oder eine Leistungsänderung aufweisen, so kann die Ansteuerung derart erfolgen, dass vorbestimmte Ziel-Primärfarben eingestellt werden. Die vorbestimmten Ziel-Primärfarben werden also selbst bei einem Driften der Lichtquellen automatisch von der Steuereinheit korrigiert.According to one Another aspect of the invention is the control unit for controlling of electric currents for the operation of the light sources designed, with the currents for the light sources be controlled so that the light sources for the Setting the image parameter and predetermined target primary colors time sequentially determined on the basis of the signal and the detected temperature operated electric currents. According to one Embodiment, the control unit is designed so that they are using the at least one sensed temperature an electro-optical transfer function for the at least a light source calculated based on the electro-optical Transfer function an electric current for the control the light source is calculated. For example, based on Signal of a light flux from light sources which are needed to target the primary colors to mix. With the help of electro-optical transfer function can then based on the detected temperature of the electric current be calculated for a light source that needs is to get the corresponding luminous flux from the light source. With such a control unit, it is possible, too with fluctuating temperatures of the light sources, a color balance or the setting of the white point. If, for example based on the signal is determined that one or more Light sources have a color change, or a change in performance have, so the control can be such that predetermined Target primary colors. The predetermined ones Target Primary Colors thus become even when drifting the light sources are automatically corrected by the control unit.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Projektionsvorrichtung des Weiteren einen Speicher, in dem elektrooptische Transferfunktionen für jede Lichtquelle und für mindestens zwei Temperaturen als Referenz gespeichert sind. Aus diesen Daten kann dann gegebenenfalls für eine erfasste Temperatur einer Lichtquelle die elektrooptische Transferfunktion für diese Lichtquelle rekonstruiert werden.According to one Embodiment of the invention comprises the projection device furthermore, a memory in which electro-optical transfer functions for every light source and for at least two temperatures stored as a reference. From this data can then optionally for a detected temperature of a light source, the electro-optical Transfer function can be reconstructed for this light source.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgen die Erfassung der Temperatur und die Ansteuerung der Beleuchtungseinheit fortlaufend während des Betriebs der Projektionsvorrichtung, vorzugsweise in Echtzeit. Somit kann auch während der Aufwärmehase sichergestellt werden, dass die Projektionsvorrichtung Farben gemäß vorgegebener Normen wiedergibt. Auch kann ein Driften einer Lichtquelle oder die Änderung der abgegebenen Lichtintensität sofort kompensiert werden.According to one In another embodiment, the detection of the temperature take place and the control of the lighting unit continuously during the operation of the projection device, preferably in real time. Thus, even during the warm-up phase can be ensured be that the projection device colors according to predetermined Standards. Also, a drift of a light source or the change of the emitted light intensity immediately be compensated.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betrieb einer Projektionsvorrichtung bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Beleuchten einer Bilderzeugungseinheit mit Licht von einer Beleuchtungseinheit, die mindestens eine Lichtquelle aufweist, zur Erzeugung eines Bilds; das Detektieren von Licht, das von der Beleuchtungseinheit emittiert wird, mit einem Sensor, der ein Signal ausgibt; das Erfassen einer Temperatur von mindestens einer Lichtquelle; und das Ansteuern der Beleuchtungseinheit unter Berücksichtigung des Signals von dem Sensor und der mindestens einen erfassten Temperatur derart, dass ein Bildparameter des Bilds eingestellt wird. Der Bildparameter kann einen Weißpunkt des Bilds umfassen, und das Ansteuern der Beleuchtungseinheit kann derart erfolgen, dass ein vorbestimmter Weißpunkt erzielt wird. Weiterhin kann das Ansteuern derart erfolgen, dass die Helligkeit des Weißpunkts maximiert wird.According to a further aspect of the invention, a method for operating a projection device is provided. The method comprises illuminating an imaging unit with light from a lighting unit having at least one light source to produce an image; detecting light emitted from the illumination unit with a sensor that outputs a signal; detecting a temperature of at least one light source; and driving the illumination unit in consideration of the signal from the sensor and the at least one detected temperature such that an image parameter of the image is adjusted. The image parameter may include a white point of the image, and that Driving the lighting unit can be made such that a predetermined white point is achieved. Furthermore, the driving can be carried out in such a way that the brightness of the white point is maximized.

Der Bildparameter kann bei einer Ausführungsform für eine zeitsequentielle Farbmischung des Bildes benötigte Ziel-Primärfarben umfassen, wobei das Ansteuern derart erfolgt, dass vorgegebene Ziel-Primärfarben durch Mischung von Licht von den Lichtquellen zeitsequentiell erzeugt werden.Of the Image parameters can be used in one embodiment required a time-sequential color mixing of the image Target primary colors include, the driving such takes place that given target primary colors by mixing of light from the light sources are generated time sequentially.

Durch Mischung von Licht von mehreren Lichtquellen werden somit vorbestimmte Ziel-Primärfarben zur Bilderzeugung eingestellt. Durch ein solches Einstellen kann ein vorbestimmter Farbraum zur Darstellung eines Bilds erreicht werden.By Mixture of light from multiple light sources thus become predetermined Target primary colors set for imaging. By Such a setting may be a predetermined color space for representing a Image can be achieved.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Bestimmen der für das Einstellen des Bildparameters von den Lichtquellen benötigten Lichtströme, wobei das Bestimmen auf Basis des Signals von dem Sensor erfolgt. Durch Vorgeben von Ziel-Farbwertanteilen und Bestimmen von Farbwertanteilen der Lichtquellen auf Basis des Sensorsignals ist es somit beispielsweise möglich, die benötigten Lichtströme zur Erzielung der Ziel-Primärfarben zu errechnen. Der elektrische Strom, mit dem eine Lichtquelle zum Erzeugen eines bestimmten Lichtstroms betrieben werden muss, kann dann beispielsweise unter Verwendung einer elektrooptischen Transfer funktion für die erfasste Temperatur bestimmt werden. Eine Möglichkeit für die Bestimmung der elektrooptischen Transferfunktion für eine Lichtquelle ist die Interpolation von Referenz-Transferfunktionen auf Basis der für die Lichtquelle erfassten Temperatur. Somit kann die elektrooptische Transferfunktion für beliebige Temperaturen bestimmt werden, selbst wenn nur Referenztransferfunktionen für eine vorgegebene Anzahl von Temperaturen vorliegen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird dabei für jede Lichtquelle fortlaufend eine elektrooptische Transferfunktion auf Basis einer fortlaufend erfassten Temperatur berechnet. Beispielsweise wird die Temperatur während des Betriebs wiederholt zu bestimmten Zeitpunkten erfasst und die elektrooptische Transferfunktion berechnet. Somit kann eine Einstellung des Bildparameters auch bei Schwankungen der Lichtquellentemperatur während des Betriebs erfolgen, nahezu in Echtzeit.According to one Embodiment, the method comprises determining the for adjusting the image parameter from the light sources required luminous flux, wherein the determining Based on the signal from the sensor. By specifying target color value proportions and determining chromaticity coordinates of the light sources based on the Sensor signal, it is thus possible, for example, the required luminous fluxes to achieve the target primary colors to calculate. The electric current with which a light source for Generating a specific luminous flux must be operated then, for example, using an electro-optical transfer function be determined for the detected temperature. A possibility for the determination of the electro-optical transfer function for a light source is the interpolation of reference transfer functions based on the temperature detected for the light source. Thus, the electro-optical transfer function for any Temperatures are determined, even if only reference transfer functions exist for a given number of temperatures. According to another embodiment is thereby for each light source continuously an electro-optical Transfer function calculated on the basis of a continuously recorded temperature. For example, the temperature during operation repeatedly captured at certain times and the electro-optical Transfer function calculated. Thus, an adjustment of the image parameter can also with fluctuations of the light source temperature during the Operating, almost in real time.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Primär-Lichtstrommatrix mit Lichtströmen berechnet, die von den Lichtquellen für die Erzeugung von Ziel-Primärfarben und zur Einstellung eines Weißpunkts des Bilds benötigt werden. Weiterhin erfolgt das Berechnen einer Strom-Matrix für das Ansteuern der Lichtquellen basierend auf der Primär-Lichtstrommatrix und den bestimmten elektrooptischen Transferfunktionen für die Lichtquellen. Die Steuereinheit kann diese Strommatrix beispielsweise verwenden, um die Ströme zum Betreiben der Lichtquellen entsprechend einzustellen, so dass die Ziel-Primärfarben und der vorgegebene Weißpunkt erzeugt werden.According to one Another aspect of the invention is a primary luminous flux matrix calculated with luminous flux from the light sources for the generation of target primary colors and the setting a white point of the image are needed. Farther the calculation of a current matrix for the activation takes place the light sources based on the primary luminous flux matrix and the particular electro-optic transfer functions for the light sources. The control unit may, for example, this power matrix use the currents to operate the light sources adjust accordingly so that the target primary colors and the predetermined white point are generated.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren zum Betrieb einer Projektionsvorrichtung das Bestimmen von Quell-Farbwertanteilen für die Lichtquellen auf Grundlage des Signals, das Vorgeben von Ziel-Farbwertanteilen, das Berechnen einer Transformationsmatrix zwischen den Quell-Farbwertanteilen und den Ziel-Farbwertanteilen, das Bestimmen von Weißpunktlichtströmen auf Basis von mit dem Sensor erfassten Lichtströmen unter Verwendung von vorbestimmten Lichtstromverhältnissen für eine Weißpunktmischung, und das Konvertieren der Transformationsmatrix unter Verwendung der bestimmten Weißpunktlichtströme in die Primär-Lichtstrommatrix. Mit diesem Vorgehen ist es möglich, die Lichtströme von den Lichtquellen zu bestimmen, die für die Erzeugung der Ziel-Primärfarben benötigt werden.According to one Another embodiment includes the method of operation a projection device determining source color value proportions for the light sources based on the signal, pretending Target color value shares, calculating a transformation matrix between the source color value components and the target color value components, determining white point luminous fluxes based on sensor detected light fluxes using of predetermined luminous flux ratios for a white point mixture, and converting the transformation matrix using the determined white point luminous fluxes into the primary luminous flux matrix. With this approach is it is possible to get the luminous fluxes from the light sources to determine, for the generation of the target primary colors needed.

Als Lichtquellen sind bei einer Ausführungsform drei Farblichtquellen vorgesehen, wobei der Sensor sequentiell Licht von jeweils einer Farblichtquelle detektiert. Als Farblichtquellen werden beispielsweise verschiedenfarbige Leuchtdioden verwendet. Die Farblichtquellen werden beispielsweise während eines Black-Impulses eines Mikrospiegel-Arrays sequentiell geschaltet, so dass der Sensor die Farbwertanteile und die Intensität jeder Lichtquelle bestimmten kann. Mit einer solchen Vermessung der Lichtquellen wird ein präziser Farbabgleich und eine genaue Einstellung des Weißpunktes ermöglicht.When Light sources in one embodiment are three colored light sources provided, wherein the sensor sequentially light of one each Color light source detected. As color light sources, for example different colored LEDs used. The colored light sources For example, during a black pulse, one of Micro-mirror arrays switched sequentially, so that the sensor Color value components and the intensity of each light source can. With such a measurement of the light sources becomes a more precise Color balance and a precise setting of the white point allows.

Es versteht sich, dass die oben beschriebenen Merkmale der Ausführungsformen und der verschiedenen Aspekte der Erfindung miteinander kombiniert werden können. Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung werden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Auch die darin beschriebenen Merkmale können einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden, um neue Ausgestaltungen der Erfindung zu schaffen.It it will be understood that the above-described features of the embodiments and the various aspects of the invention combined can be. Further embodiments and advantages The invention will be with reference to the accompanying drawings explained in more detail. Also the ones described therein Features can be used individually or in combination with each other used to provide novel embodiments of the invention.

1 zeigt eine Darstellung von Quell-Primärfarben und Ziel-Primärfarben in einem Farbraum. 1 shows a representation of source primaries and target primaries in a color space.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung, wobei die Verwendung verschiedener gemessener und vorgegebener Größen veranschaulicht ist. 2 shows a schematic representation of an embodiment of the invention, wherein the Verwen illustrated in various measured and predetermined sizes.

3 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Projektionsvorrichtung. 3 is a schematic representation of an embodiment of a projection device according to the invention.

4 zeigt schematisch den zeitlichen Ablauf, mit welchem verschiedenfarbige Teilbilder erzeugt werden. 4 schematically shows the timing with which different colored sub-images are generated.

5 zeigt schematisch den zeitlichen Ablauf einer Vermessung des von den Lichtquellen abgegebenen Lichts während eines Black-Impulses. 5 schematically shows the timing of a measurement of the light emitted by the light sources during a black pulse.

6 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein Liquid Crystal an Silicon-Anzeigeelement als Bilderzeugungseinheit zum Einsatz kommt. 6 is a schematic representation of another embodiment of the present invention, wherein a liquid crystal is used on silicone display element as an image forming unit.

7 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei zur Bilderzeugung ein Flüssigkristallanzeigeelement verwendet wird. 7 Fig. 12 is a schematic representation of another embodiment of the invention, wherein a liquid crystal display element is used for image formation.

8 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch veranschaulicht. 8th shows a flow chart, which schematically illustrates an embodiment of the method according to the invention.

9 zeigt ein Diagramm, welches beispielhaft elektrooptische Transferfunktionen für drei verschiedene Temperaturen veranschaulicht. 9 shows a diagram illustrating exemplary electro-optical transfer functions for three different temperatures.

Anhand von 1 sollen zunächst einige Prinzipien des Farbabgleichs erläutert werden. Die Darstellung von 1 entspricht im Wesentlichen einer CIE-Normfarbtafel, die einen dreidimensionalen Farbraum mit den drei Komponenten X, Y und Z in einer zweidimensionalen Eben darstellt. Dabei entsprechen X, Y und Z den CIE-genormten theoretischen Grundfarben rot, grün bzw. blau. Durch die Bedingung x + y + z = 1 der Anteile der theoretischen Grundfarben erhält man eine Ebene, die sich im x,y-System darstellen lässt und der Normfarbtafel entspricht, wobei sich die dritte Komponente z aus der vorab genannten Bedingung ergibt. In der Normfarbtafel werden die möglichen Farben durch die Spektralfarblinie 101 sowie die Purpurlinie 102 eingefasst. Durch die Reduktion des Farbraums auf eine Ebene werden hier jedoch Hell-Dunkel-Varianten nicht berücksichtigt. Die XYZ-Koordinaten sind derart festgelegt, dass Y der Leuchtdichte L entspricht, wohingegen X und Z nicht zur Helligkeit beitragen. Somit gelangt man zum CIE-xyY-System. Der theoretische Weißpunkt in der Normfarbtafel liegt bei den Koordinaten x = y = z = 1/3. Jedoch kann sich der tatsächliche Weißpunkt je nach Beleuchtungssituation überall innerhalb des Farbraums befinden.Based on 1 First, some principles of color matching will be explained. The representation of 1 essentially corresponds to a CIE standard color chart representing a three-dimensional color space with the three components X, Y and Z in a two-dimensional plane. X, Y and Z correspond to the CIE standard theoretical colors red, green and blue. The condition x + y + z = 1 of the proportions of the theoretical primary colors yields a plane which can be represented in the x, y system and corresponds to the standard color chart, the third component z resulting from the above-mentioned condition. In the standard color chart, the possible colors become through the spectral color line 101 as well as the purple line 102 edged. By reducing the color space to a plane, however, light-dark variants are not taken into account here. The XYZ coordinates are set such that Y corresponds to the luminance L, whereas X and Z do not contribute to the brightness. This leads to the CIE xyY system. The theoretical white point in the standard color chart lies at the coordinates x = y = z = 1/3. However, depending on the lighting situation, the actual white point may be anywhere within the color space.

Ein Projektionssystem verwendet beispielsweise drei verschiedenfarbige Lichtquellen, um ein Farbbild zu erzeugen. Die Farborte 103, 104 und 105 der Lichtquellen spannen im Farbraum ein Farbdreieck auf. Die innerhalb des Farbdreiecks liegenden Farben können von den Lichtquellen gemischt werden. Um mit einer Projektionsvorrichtung ein Bild in Übereinstimmen mit einer Farbdisplaynorm darstellen zu können, werden Ziel-Primärfarben und dazugehörige Ziel-Weißpunkte definiert. Die Farborte 106, 107 und 108 der Ziel-Primärfarben spannen wiederum ein Farbdreieck auf. Liegen die Ziel-Primärfarben innerhalb des durch die Quell-Primärfarben aufgespannten Farbdreiecks, so lassen sich diese von den Quell-Primärfarben mischen. Die Farbwertanteile der Quell-Primärfarben für eine Mischung der Ziel-Primärfarben können beispielsweise in Matrixform wiedergegeben werden.For example, a projection system uses three different colored light sources to produce a color image. The color places 103 . 104 and 105 The light sources create a color triangle in the color space. The colors within the color triangle can be mixed by the light sources. In order to display an image in accordance with a color display standard with a projection device, target primary colors and associated target white points are defined. The color places 106 . 107 and 108 the target primary colors in turn draw a color triangle. If the target primaries lie within the color triangle spanned by the source primaries, they can be mixed by the source primaries. The color value components of the source primary colors for a mixture of the target primary colors can be reproduced in matrix form, for example.

Für die Farbwiedergabe ist weiterhin die Einstellung des Weißpunkts von Bedeutung. Bezugszeichen 109 kennzeichnet einen Mischpunkt oder Weißpunkt der Farblicht quellen, der beispielsweise bei voller Intensität der Farblichtquellen erhalten wird. Bei einer zeitsequentiellen Farbmischung kann dieser Mischpunkt beispielsweise durch Variation der Zeitscheibendauer eingestellt werden, während der eine Farblichtquelle angeschaltet wird. Weiterhin ist mit Bezugszeichen 110 ein Ziel-Weißpunkt gekennzeichnet, der durch eine Darstellungsnorm definiert wird. Die Lichtströme von den Primärfarben können nun so eingestellt werden, dass der Ziel-Weißpunkt erreicht wird. Verständlicherweise wird der gemischte Weißpunkt verschoben, wenn sich der Farbort einer Primärlichtquelle im Farbraum verschiebt oder wenn deren Helligkeit abnimmt. Werden Leuchtdioden als Lichtquelle verwendet, so können sich beispielsweise durch Alterung die spektralen Abgabecharakteristiken verändern. Auch hängen die von Leuchtdioden abgegebenen Lichtströme von der Temperatur der Leuchtdiode ab. Um über den Betrieb einer Projektionsvorrichtung und auf Dauer eine vorgegebene Farbdarstellung zu erreichen, wird eine aktive Ansteuerung der Farblichtquellen zum Mischen der erforderlichen Ziel-Primärfarben benötigt.For color reproduction, setting the white point is also important. reference numeral 109 denotes a mixing point or white point of the color light sources, which is obtained, for example, at full intensity of the color light sources. In a time-sequential color mixing, this mixing point can be adjusted, for example, by varying the time slice duration during which a color light source is turned on. Furthermore, with reference numerals 110 a target white point is defined, which is defined by a representation standard. The luminous fluxes of the primary colors can now be adjusted to reach the target white point. Understandably, the mixed white point is shifted when the color location of a primary light source in the color space shifts or when its brightness decreases. If light-emitting diodes are used as the light source, the spectral output characteristics can change, for example due to aging. The light fluxes emitted by LEDs also depend on the temperature of the light-emitting diode. In order to achieve a predetermined color representation over the operation of a projection device and permanently, an active control of the colored light sources is required for mixing the required target primary colors.

2 zeigt schematisch die Veranschaulichung eines Prinzips, welches bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendet wird, um eine solche aktive Ansteuerung der Farblichtquellen zu verwirklichen. Als Farblichtquellen kommen hier LED-Module 201 zum Einsatz. Die LED-Module geben für die Primärfarben R, G, B Lichtströme Φ_e,λ(R, G, B) ab. Bereits durch die Optik 202 einer Projektionsvorrichtung können die Primärfarben verändert werden. Weitere Störgrößen entstehen durch Dämpfung und Streulicht. Die Lichtströme Φ_e,λ,1(R, G, B) werden je nach Aufbau vor oder hinter dem bilderzeugenden Element der Projektionsvorrichtung mit der Licht- und Farbsensorik 203 detektiert. Die Sensorik 203 gibt die gemessenen Quell-Lichtströme Φ_R,G,B(t) sowie die gemessenen Normfarbwertanteile der Quell-Primärfarben m_SN(t) an das Farbkorrekturmodul 204 aus. Dem Farbkorrekturmodul 204 sind somit die von den Lichtquellen tatsächlich erzeugten Lichtströme und Quell-Primärfarben bekannt. Als weitere Eingabegröße erhält das Farbkorrekturmodul 204 die vorgegebenen Normfarbwertanteile ms der TV-Standard-Primärvalenzen, d. h. die vorgegebenen Ziel-Farbwertanteile. Eine weitere Referenzgröße ist der vorgegebene Ziel-Weißpunkt w_N. Das Farbkorrekturmodul 204 berechnet die Lichtströme Φ DUT / R,G,B, die von den Lichtquellen benötigt werden, um die vorgegebenen Ziel-Primärfarben und den vorgegebenen Weißpunkt zu erhalten. Diese benötigten Lichtströme erhält das elektrooptische Transferfunktion (EOT)-Korrekturmodul 205 als Eingabe. Die elektrooptische Transferfunktion gibt an, welchen Lichtstrom eine Lichtquelle, wie beispielsweise eine Leuchtdiode (LED) erzeugt, wenn sie mit einem bestimmten elektrischen Strom bei einer bestimmten Temperatur betrieben wird. Dem entsprechend ist eine Temperatursensorik 206 vorgesehen, die die Temperatur der LED-Module 201 erfasst und an das EOT-Korrekturmodul 205 ausgibt. Die Aufgabe des EOT-Korrekturmoduls 205 ist nun, für die erfasste Temperatur θ₁(R, G, B) den elektrischen Strom zu berechnen, mit dem die jeweilige Lichtquelle betrieben werden muss, um den vorgegebenen Lichtstrom zu erzeugen. Wie in der Figur angedeutet, greift das EOT-Korrekturmodul 205 dafür auf Referenz-EOTs zurück. Zur Erzeugung der vorgegebenen drei Ziel-Primärfarben ist es in der Regel nötig, jeweils Licht von allen drei (R, G, B) LED-Modulen zu mischen. Dementsprechend ist das Ergebnis eine 3 × 3 Strommatrix W, wobei die LED-Module sequentiell mit den entsprechenden Strömen zum Erzeugen der Ziel-Primärfarben betrieben werden. Der vorgegebene Weißpunkt kann dabei über die Zeitdauer eingestellt werden, über die eine Ziel-Primärfarbe erzeugt wird, oder direkt über die Farbmischung. 2 shows schematically the illustration of a principle which is used in an embodiment according to the invention, in order to realize such an active control of the colored light sources. As color light sources come here LED modules 201 for use. The LED modules emit luminous fluxes Φ _{e, λ} (R, G, B) for the primary colors R, G, B. Already by the optics 202 In a projection device, the primary colors can be changed. Other disturbances are caused by attenuation and stray light. Depending on the structure, the luminous fluxes Φ _{e, λ, 1} (R, G, B) are located in front of or behind the imaging element of the projection device with the light and color sensors 203 detected. The sensors 203 gives the measured source luminous fluxes Φ _{R, G, B} (t) as well as the measured standard color value components of the source primary colors m _SN (t) to the color correction module 204 out. The color correction module 204 Thus, the light streams actually generated by the light sources and source primary colors are known. The color correction module receives as further input size 204 the predetermined standard color value components ms of the TV standard primary valences, ie the predetermined target color value components. Another reference variable is the predetermined target white point w _N. The color correction module 204 calculates the luminous fluxes Φ DUT / R, G, B required by the light sources to obtain the given target primary colors and the given white point. These required luminous flux is obtained by the electro-optical transfer function (EOT) correction module 205 as input. The electro-optic transfer function indicates which luminous flux a light source, such as a light emitting diode (LED), produces when operated with a given electrical current at a particular temperature. Accordingly, a temperature sensor 206 provided the temperature of the LED modules 201 and to the EOT correction module 205 outputs. The task of the EOT correction module 205 is now, for the detected temperature θ ₁ (R, G, B) to calculate the electric current with which the respective light source must be operated to produce the predetermined luminous flux. As indicated in the figure, the EOT correction module takes effect 205 for back to reference EOTs. To generate the predetermined three target primary colors, it is usually necessary to mix each light from all three (R, G, B) LED modules. Accordingly, the result is a 3 x 3 current matrix W, with the LED modules operating sequentially with the respective currents to produce the target primaries. The predetermined white point can be set over the period of time over which a target primary color is generated, or directly via the color mixture.

3 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Projektionsvorrichtung 300. Die Projektionsvorrichtung 300 umfasst eine Beleuchtungseinheit 301 mit den Lichtquellen 302, 303 und 304 in Form von Leuchtdioden. Die LEDs 302, 303 und 304 erzeugen die Quell-Primärfarben R, G bzw. B. Die von den LEDs abgegebenen Lichtströme werden mit den Strahlteilern 305 und 306, beispielsweise dichroische Spiegel, zusammengeführt und treffen auf den Mikrospiegel-Array (DMD) 307. Der DMD umfasst eine Anordnung von Mikrospiegeln, wobei diese das Licht entweder auf die Projektionsoptik 308 reflektieren oder im so genannten Off-Zustand auf den Sensor 309. Bei herkömmlichen Projektionsvorrichtungen befindet sich am Ort des Sensors 309 in der Regel eine absorbierende schwarze Fläche, auf die das Licht gelenkt wird, wenn die Farbe schwarz im Bild dargestellt werden soll. Zur Erzeugung eines farbigen Bildes wird, wie in 4 gezeigt, der DMD 307 teilsequentiell mit den Primärfarben beleuchtet. Eine entsprechende Helligkeitssteuerung innerhalb der Teilbilder wird dabei durch die Zeitdauer erzielt, während der ein Mikrospiegel Licht auf die Projektionsoptik 308 reflektiert. 3 schematically shows an embodiment of a projection device 300 , The projection device 300 includes a lighting unit 301 with the light sources 302 . 303 and 304 in the form of light-emitting diodes. The LEDs 302 . 303 and 304 generate the source primary colors R, G and B respectively. The luminous fluxes emitted by the LEDs are combined with the beam splitters 305 and 306 , such as dichroic mirrors, merged and hit the micromirror array (DMD) 307 , The DMD includes an array of micromirrors, which directs the light to either the projection optics 308 reflect or in the so-called off-state on the sensor 309 , In conventional projection devices is located at the location of the sensor 309 usually an absorbing black area to which the light is directed if the color black is to be displayed in the image. To create a color image, as in 4 shown the DMD 307 partially sequentially illuminated with the primary colors. A corresponding brightness control within the partial images is achieved by the time duration, while a micromirror light on the projection optics 308 reflected.

4 zeigt schematisch die zeitsequentielle Erzeugung eines Blau-Teilbilds 401, eines Rot-Teilbilds 402 und eines Grün-Teilbilds 403. Diese Teilbilder werden mit sehr hoher Frequenz erzeugt, so dass das Auge sie nicht mehr auflösen kann, sondern ein einzelnes farbiges Bild wahrnimmt. Bezugszeichen 404 kennzeichnet schematisch die fünfmalige Wiederholung dieser Blau/Rot/Grün-Teilbilder. Auf diese Wiederholung folgt ein Schwarz-Puls 405, der der Synchronisation dient. Während dem Schwarzpuls 405 sind im Wesentlichen alle Spiegel des DMD 307 so geschaltet, dass sie das Licht, mit dem sie von der Beleuchtungseinheit 301 bestrahlt werden, auf den Sensor 309 lenken. Das Licht wird während dieses Zeitraums vorteilhafterweise von dem Sensor 309 detektiert. Zum Darstellen des Farbbilds gemäß der entsprechenden Displaynorm werden die Teilbilder vorteilhafterweise mit entsprechenden Ziel-Primärfarben erzeugt. Zur Erzeugung des Blau-Teilbilds 401 wird also gegebenenfalls Licht von der R-LED 302 und der G-LED 303 dem Licht der B-LED 304 beigemischt. Zu einer Realisierung einer solchen Beimischung wird hier nochmals ausdrücklich auf die DE 10 2005 028 671 A1 verwiesen, deren Offenbarungsgehalt hierin aufgenommen werden soll. 4 schematically shows the time sequential generation of a blue field 401 , a red part image 402 and a green field 403 , These partial images are generated with very high frequency, so that the eye can no longer resolve them, but perceives a single color image. reference numeral 404 schematically indicates the five times repetition of these blue / red / green fields. This repetition is followed by a black pulse 405 that serves the synchronization. During the black pulse 405 are essentially all mirrors of the DMD 307 switched so that they are the light with which they come from the lighting unit 301 be irradiated on the sensor 309 to steer. The light is advantageously from the sensor during this period 309 detected. For displaying the color image according to the corresponding display standard, the partial images are advantageously generated with corresponding target primary colors. For generating the blue partial image 401 So, if necessary, light from the R-LED 302 and the G-LED 303 the light of the B-LED 304 added. To a realization of such an admixture is here expressly to the DE 10 2005 028 671 A1 The disclosure of which is incorporated herein by reference.

Bei der Ausführungsform in 3 ist der Sensor 309 ein Licht- und Farbsensor, der sowohl Informationen über die Intensität als auch die Farbwertanteile des Lichts liefert, das auf ihn fällt. Als Beispiel kann ein Sensor der Mazet GmbH, Typ MTCS-ME1 verwendet werden. Die Farbwerte, die dieser Sensor liefert, können softwaretechnisch in XYZ, CIE Yxy, CIE L*A*B oder CIE Lu'v' Werte umgerechnet werden. Die Ausgaben des Sensors 309 werden über die Ein/Ausgabeeinheit 310 dem Mikroprozessor 311 zugeführt. Weiterhin sind Temperturerfassungseinheiten 312, 313 und 314 vorgesehen, die die Temperaturen der LEDs 302, 303 bzw. 304 erfassen. Die Temperaturerfassungseinheiten können als am LED-Package angebrachte Temperatursensorik ausgestaltet sein. Entsprechende Temperatursignale werden dem Mikroprozessor 311 über die Ein/Ausgabeeinheit 310 zugeführt. Mikroprozessor 311 berechnet aus den Daten des Sensors 309 die von den LEDs 302–304 benötigten Lichtströme. Mit Hilfe von im Speicher 315 gespeicherten Referenz-EOTs berechnet Mikroprozessor 311 des Weiteren die elektrischen Ströme, mit denen die LEDs zum Erzeugen der Lichtströme betrieben werden müssen. Die Ausgabe der berechneten Ströme an die LEDs erfolgt über die Ein/Ausgabeeinheit 310, wobei natürlich entsprechende Verstärker zwischengeschaltet sein können. Über die Ein/Ausgabeeinheit 310 kann dem Mikroprozessor 311 des Weiteren ein Bildsignal zugeführt werden, welches Bilddaten in den Farbkomponenten RGB aufweist. Das Signal ist beispielsweise als Pal-Signal kodiert. Aus diesen Bilddaten können farbsequentielle Intensitätsinformationen erzeugt werden, aus denen über eine entsprechende Ansteuerung der Lichtquellen und des DMD 307 über den Mikrocontroller 316 farbige Teilbilder erzeugt werden, wie in 4 gezeigt.In the embodiment in 3 is the sensor 309 a light and color sensor that provides both information about the intensity and color value of the light falling on it. As an example, a sensor from Mazet GmbH, type MTCS-ME1 can be used. The color values supplied by this sensor can be converted into XYZ, CIE Yxy, CIE L * A * B or CIE Lu'v 'values by software. The outputs of the sensor 309 be via the input / output unit 310 the microprocessor 311 fed. Furthermore, tempering detection units 312 . 313 and 314 provided the temperatures of the LEDs 302 . 303 respectively. 304 to capture. The temperature detection units can be used as a temperature sensor attached to the LED package be designed. Corresponding temperature signals are the microprocessor 311 via the input / output unit 310 fed. microprocessor 311 calculated from the data of the sensor 309 the one from the LEDs 302 - 304 required luminous fluxes. With the help of in memory 315 stored reference EOTs calculated microprocessor 311 Furthermore, the electrical currents with which the LEDs must be operated to generate the luminous flux. The calculated currents are output to the LEDs via the input / output unit 310 Of course, corresponding amplifiers may be interposed. About the input / output unit 310 can the microprocessor 311 Furthermore, an image signal to be supplied, which has image data in the color components RGB. The signal is coded as Pal signal, for example. From this image data, color sequential intensity information can be generated from which via a corresponding control of the light sources and the DMD 307 via the microcontroller 316 colored partial images are generated, as in 4 shown.

5 zeigt schematisch die Detektion des von der Beleuchtungseinheit 301 erzeugten Lichts mit dem Sensor 309. Die Detektion erfolgt während des Black-Impulses 405. Vorzugsweise werden zeitsequentiell die Quell-Primärfarben 501, 502 und 503 detektiert. Für die Rot (R)-, Grün (G)- und Blau (B)-LEDs werden beispielsweise XYZ-Farbwertanteile gemessen, und somit kann eine Matrix mit Farbwertanteilen xyz für die drei Lichtquellen (m_SN(t) berechnet werden. 5 schematically shows the detection of the illumination unit 301 generated light with the sensor 309 , The detection takes place during the black pulse 405 , Preferably, the source primary colors become time-sequential 501 . 502 and 503 detected. For the red (R), green (G) and blue (B) LEDs, for example, XYZ color value components are measured, and thus a matrix with color value components xyz for the three light sources (m _SN (t) can be calculated.

6 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Projektionsvorrichtung 600. Es sei an dieser Stelle noch darauf hingewiesen, dass in den Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten kennzeichnen. Bei der Ausführungsform von 6 kommt als bilderzeugende Einheit ein Liquid Crystal an Silicon (LCoS)-Anzeigeelement zum Einsatz. Die LCoS-Einheit 601 ist ein reflektivpolarisierender Bildgeber. Licht von den LEDs 302-304 wird wiederum von Strahlteilern 305 und 306 kombiniert, passiert die λ/4-Verzögerungsplatte und fällt auf die LCoS-Einheit 601. Von der LCoS-Einheit 601 reflektiertes Licht wird über den Strahlteiler 603 ausgekoppelt und mit der Projektionsoptik 308 beispielsweise auf eine Leinwand projiziert. Zum Beleuchten des Sensors 309 ist in dieser Anordnung nun ein weiterer Strahlteiler 604 vorgesehen, der einen geringen Anteil des von der Beleuchtungseinheit erzeugten Lichts aus dem Strahlengang auskoppelt. Es werden weniger als 5% des Lichts aus dem Strahlengang ausgekoppelt, vorzugsweise weniger als 2%, so dass nur eine geringe Abschwächung des für die Projektion benötigten Lichts stattfindet. Die LCoS-Einheit 601 wird über den Mikrocontroller 316 von dem Mikroprozessor 311 angesteuert. Die Kommunikation des Mikroprozessors mit den Temperaturerfassungseinheiten 312–314 sowie dem Sensor 309 als auch die Ansteuerung der LEDs 302–304 erfolgt wiederum über die Ein/Ausgabeeinheit 310. Die weitere Funktionsweise der Projektionsvorrichtung 600 entspricht im Wesentlichen der der Projektionsvorrichtung 300. 6 schematically shows a further embodiment of the projection device according to the invention 600 , It should be noted at this point that in the figures the same reference numerals designate the same components. In the embodiment of 6 For example, the image-forming unit used is a Liquid Crystal on Silicon (LCoS) display element. The LCoS unit 601 is a reflective polarizing imager. Light from the LEDs 302-304 in turn will be from beam splitters 305 and 306 combined, the λ / 4 retardation plate passes and falls onto the LCoS unit 601 , From the LCoS unit 601 reflected light is transmitted through the beam splitter 603 decoupled and with the projection optics 308 projected onto a screen, for example. To illuminate the sensor 309 is in this arrangement now another beam splitter 604 provided that decouples a small proportion of the light generated by the illumination unit from the beam path. Less than 5% of the light is coupled out of the beam path, preferably less than 2%, so that only a slight attenuation of the light required for the projection takes place. The LCoS unit 601 is via the microcontroller 316 from the microprocessor 311 driven. The communication of the microprocessor with the temperature sensing units 312 - 314 as well as the sensor 309 as well as the control of the LEDs 302 - 304 again takes place via the input / output unit 310 , The further operation of the projection device 600 essentially corresponds to that of the projection device 300 ,

Projektionsvorrichtung 700 in 7 verwendet als Bilderzeugungseinheit ein Flüssigkristall (LCD)-Anzeigeelement 701. LCD-Element 701 ist ein transmittiver Bildgeber, und Licht von der Beleuchtungseinheit tritt zunächst durch Polarisator 702, das LCD-Element 701 und den Analysator 703, wonach es wiederum mit der Projektionsoptik 308 fokussiert wird und beispielsweise auf eine Leinwand oder einen Abbildungsschirm trifft. Es ist wiederum ein Strahlteiler 704 vorgesehen, der einen Teil des Lichts auf den Sensor 309 reflektiert. Bezüglich der Funktionsweise der Projektionsvorrichtung 700 sei im Übrigen auf die Beschreibung der 3 und 6 verwiesen.projection device 700 in 7 uses as an image forming unit a liquid crystal (LCD) display element 701 , LCD element 701 is a transmissive imager, and light from the illumination unit first passes through the polarizer 702 , the LCD element 701 and the analyzer 703 which, in turn, with the projection optics 308 is focused and, for example, meets a screen or a screen. It is again a beam splitter 704 provided a part of the light on the sensor 309 reflected. Regarding the operation of the projection device 700 Incidentally, the description of the 3 and 6 directed.

Die vorab gezeigten Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Projektionsvorrichtung haben Leuchtdioden als Lichtquellen verwendet. Es können jedoch auch andere Lichtquellen verwendet werden, wie beispielsweise organische Leuchtdioden (oLEDs), andere Halbleiterlichtquellen oder Laser, beispielsweise Halbleiterlaser. Insbesondere bei der Verwendung von Lasern liegen die Quell-Farborte auf dem Spektralfarbenzug, wodurch durch Mischung ein großes Gebiet der Farbtafel abgedeckt werden kann. Weiterhin ist es möglich, mehr oder weniger als drei Lichtquellen vorzusehen, beispielsweise zwei, vier oder fünf. Auch kann eine Lichtquelle aus mehreren Leuchtmitteln bestehen, beispielsweise aus mehreren LEDs. Mikroprozessor 311 und Mikrocontroller 316 können als applikationsspezifische Mikrocontroller oder digitale Signalprozessoren ausgestaltet sein. Sie könnten jedoch auch in Form von Standardprozessoren implementiert werden. Auch könnten die Steuerung und Berechnungsfunktionen in verschiedenen Mikroprozessoren implementiert werden. Speicher 315 kann sowohl flüchtigen Speicher wie RAM als auch nicht flüchtigen Speicher wie Festplattenspeicher, Flash-Speicher, ROM-Speicher, usw. umfassen. Auch können die Projektionsvorrichtungen 300, 600 und 700 weitere nicht gezeigte Komponenten umfassen, die normalerweise bei einer Projektionsvorrichtung vorgesehen sind. Beispiele dafür sind weitere optische Elemente, ein Gehäuse, Eingabeeinheiten, Anschlüsse zum Zuführen von Bildsignalen als auch von Versorgungsspannung.The embodiments of a projection device according to the invention shown above have used light-emitting diodes as light sources. However, other light sources may also be used, such as organic light-emitting diodes (oLEDs), other semiconductor light sources or lasers, for example semiconductor lasers. In particular, when using lasers, the source color loci are on the spectral color train, which can be covered by mixing a large area of the color chart. Furthermore, it is possible to provide more or fewer than three light sources, for example two, four or five. Also, a light source may consist of several bulbs, for example, several LEDs. microprocessor 311 and microcontroller 316 can be configured as application-specific microcontroller or digital signal processors. However, they could also be implemented as standard processors. Also, the control and calculation functions could be implemented in different microprocessors. Storage 315 It can include both volatile memory such as RAM and nonvolatile memory such as hard disk space, flash memory, ROM memory, and so on. Also, the projection devices 300 . 600 and 700 include other components not shown, which are normally provided in a projection device. Examples include further optical elements, a housing, input units, connections for supplying image signals as well as supply voltage.

8 zeigt schematisch ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem ersten Schritt 801 werden Farbwerte der Farblichtquelle detektiert. Beispielsweise werden die XYZ-Farbwerte der Lichtquellen während eines Black-Impulses von dem Sensor 309 gemessen und in Lxy-Farbwertanteile umgerechnet. Somit ergibt sich eine Matrix mit den gemessenen Primär-Farbanteilen xyz. In Schritt 802 wird überprüft, ob die Farbwerte innerhalb einer vorbestimmten Toleranz liegen. Die Toleranzen werden vorzugsweise als Abweichung von vorgegebenen Referenzfarbwertanteilen in einem empfindungsgemäßen Farbsystem (zum Beispiel CIE-uv) vorgegeben. Liegt die Abweichung zwischen gemessenen Farbwertanteilen und vorgegebenen Ziel-Farbwertanteilen über einem vorbestimmten Grenzwert, so ist eine Einstellung der Ziel-Primärfarben gegebenenfalls nicht mehr möglich, so dass in Schritt 803 eine Fehlermeldung ausgegeben wird. Liegt die Abweichung unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts, so entsprechen die Primärfarben im Wesentlichen den Referenzfarben (Schritt 804). Innerhalb des Toleranzbereichs entsprechen die Primärfarben den Messfarben (805). In Schritt 806 erfolgt eine Konvertierung der Primärfarben. Hier werden die zur Erzeugung der Ziel-Primärfarben benötigten Anteile an Quell-Primärfarben berechnet. Treten bei dieser Berechnung negative Werte auf, so werden diese in Schritt 807 auf Null gesetzt. In Schritt 808 erfolgt eine Farbwertskalierung, bei der beispielsweise auf die maximale Farbkanalausbeute normiert wird. Anschließend sollen die Lichtströme berechnet werden, die von den Lichtquellen zur Erzeugung der Ziel-Primärfarben und des Ziel-Weißpunkts benötigt werden. In Schritt 809 werden dazu zunächst die Leuchtdichteverhältnisse bestimmt, die für die vorgegebene Weißmischung benötigt werden. Dafür können unter anderem die vorgesehenen Ziel-Farbwertanteile für die Primärfarben und den vorgegebenen Weißpunkt herangezogen werden. In einem nächsten Schritt 810 werden die von den Lichtquellen benötigten Lichtströme für eine Weißpunktmischung ermittelt. Dieses erfolgt unter Berücksichtigung der Lichtströme, die von den Lichtquellen beispielsweise in Schritt 801 gemessen wurden. Die sich ergebende Matrix Φ DUT / w für die Weißpunktmischung wird anschließend verwendet, um in Schritt 811 eine Konvertierung der für die Ziel-Primärfarbenmischung berechneten Matrix in eine Lichtstrommatrix durchzuführen. Im Wesentlichen werden also die xyz_RGB-Vektoren, die zum Mischen der Ziel-Primärfarben berechnet wurden, in Lichtströme konvertiert. 8th schematically shows a flowchart of an embodiment of the method according to the invention. In a first step 801 Color values of the color light source are detected. For example, the XYZ color values of the light sources during a black pulse from the sensor 309 measured and converted into Lxy-Farbwertanteile. This results in a matrix with the measured primary color components xyz. In step 802 it is checked whether the color values are within a predetermined tolerance. The tolerances are preferably specified as a deviation from predetermined reference color value components in a color system according to the invention (for example CIE-uv). If the deviation between measured color value components and predefined target color value components is above a predetermined limit value, it may no longer be possible to set the target primary colors, so that in step 803 an error message is issued. If the deviation is below a predetermined limit value, the primary colors essentially correspond to the reference colors (step 804 ). Within the tolerance range, the primary colors correspond to the measuring colors ( 805 ). In step 806 a conversion of the primary colors takes place. Here, the proportions of source primary colors needed to generate the target primaries are calculated. If negative values occur in this calculation, they will be in step 807 set to zero. In step 808 a color value scaling takes place in which, for example, normalization is made to the maximum color channel yield. Subsequently, the luminous fluxes required by the light sources to produce the target primary colors and the target white point are to be calculated. In step 809 First of all, the luminance ratios required for the given white mixture are determined. Among other things, the intended target chromaticity coordinates for the primary colors and the given white point can be used for this purpose. In a next step 810 The light fluxes required by the light sources are determined for a white point mixture. This is done taking into account the luminous flux from the light sources, for example in step 801 were measured. The resulting matrix Φ DUT / w for the white point mixture is then used to determine in step 811 to convert the matrix calculated for the target primary color mixture into a luminous flux matrix. In essence, the xyz _RGB vectors calculated to merge the target primaries are converted to luminous fluxes.

Aus der so berechneten Lichtstrommatrix Φ^DUT sollen nachfolgend die elektrischen Ströme berechnet werden, mit denen die Lichtquellen zum Erzeugen der entsprechenden Lichtströme betrieben werden müssen. Dazu werden zunächst die Temperaturen der Lichtquellen θ_R, θ_G und θ_B in Schritt 812 erfasst. Insbesondere bei Halbleiterlichtquellen beeinflusst die Temperatur der Lichtquelle den von der Lichtquelle abgegebenen Lichtstrom nicht unerheblich. Zum Bestimmen der benötigten elektrischen Ströme wird in Schritt 813 auf einen Look-up-Table(LUT)-Speicher zugegriffen, in welchem elektrooptische Transferfunktionen für verschiedene Temperaturen gespeichert sind. In Schritt 814 erfolgt eine Interpolation der Referenz-EOTs zum Berechnen der elektrooptischen Transferfunktion für die erfasste Temperatur für jede Lichtquelle. Da nun sowohl die benötigten Lichtströme als auch die elektrooptischen Transferfunktionen für die Lichtquellen bekannt sind, können im Schritt 815 die Ansteuerströme i_R, i_G und i_B zur Ansteuerung der Lichtquellen berechnet werden. Dies kann ebenfalls durch Interpolation von Referenzwerten erfolgen. Nach einer Synchronisierung mit dem Black-Impuls in Schritt 816 werden die Ansteuerströme in Schritt 817 an die Lichtquellen ausgegeben. Die Lichtquellen werden nun derart angesteuert, dass sie zeitsequentiell die Ziel-Primärfarben erzeugen. Zur Erzeugung der Rot-Zielprimärfarbe wird beispielsweise ein hoher Lichtstrom von der Rot-Lichtquelle ausgegeben, unter Beimischung von geringeren Lichtströmen der Grün- und Blau-Lichtquellen. Über die Lichtströme, die für die Erzeugung der Ziel-Primärfarben von der Beleuchtungseinheit ausgegeben werden, erfolgt dabei implizit eine Einstellung des Ziel-Weißpunkts. Die Bilderzeugung erfolgt durch entsprechend synchronisierte Ansteuerung des Bildgebungselements mit den Farb-Teilbildern.From the luminous flux matrix Φ ^DUT thus calculated, the electric currents with which the light sources must be operated for generating the corresponding luminous fluxes are subsequently to be calculated. First, the temperatures of the light sources θ _R , θ _G and θ _B in step 812 detected. Particularly in the case of semiconductor light sources, the temperature of the light source does not significantly influence the luminous flux emitted by the light source. To determine the required electrical currents is in step 813 accessed a look-up table (LUT) memory in which electro-optical transfer functions are stored for different temperatures. In step 814 An interpolation of the reference EOTs is performed to calculate the electro-optic transfer function for the detected temperature for each light source. Since both the required luminous fluxes and the electro-optical transfer functions for the light sources are known, in step 815 the drive currents i _R , i _G and i _B are calculated to drive the light sources. This can also be done by interpolation of reference values. After synchronizing with the black pulse in step 816 the drive currents are in step 817 output to the light sources. The light sources are now controlled in such a way that they generate the target primary colors in a time-sequential manner. To generate the red target primary color, for example, a high luminous flux is output from the red light source, with the admixture of lower luminous fluxes of the green and blue light sources. An implicit setting of the target white point takes place via the luminous fluxes that are output by the lighting unit for generating the target primary colors. The image is generated by appropriately synchronized control of the imaging element with the color sub-images.

Anhand einer weiteren Ausführungsform wird nachfolgend die Berechnung der für die Erzeugung der Ziel-Primärfarben benötigten elektrischen Ströme im Detail beschrieben. Zunächst werden Ziel-Farbwertanteile der Ziel-Primärfarben und die dazugehörigen Ziel-Weißpunkte definiert. Die Definition kann beispielsweise durch eine Displaynorm mit definierten Weißpunkt-Farbtoleranzen (zum Beispiel HDTV, SMPTE C) oder durch eine eigene definierte Mischfarbtoleranz erfolgen. Die Ziel-Farbwertanteile m TV / SN und der Ziel-Weißpunkt w_n sind gegeben durch

By means of a further embodiment, the calculation of the electrical currents required for the generation of the target primary colors is described in detail below. First, target color value components of the target primary colors and the associated target white points are defined. The definition can be done, for example, by a display standard with defined white point color tolerances (for example HDTV, SMPTE C) or by its own defined mixed color tolerance. The target color value components m TV / SN and the target white point w _n are given by

Die zur Mischung der Ziel-Primärfarben benötigten Farbwertanteile und Farb-Zeitscheibenanteile

können im Vorfeld gemäß der Patentschrift DE 10 2005 028 671 B4 zur Mischung mit maximaler Helligkeit berechnet werden und in die Initialisierungssoftware der Projektionsvorrichtung geladen werden. Es ergeben sich folglich die Lichtströme für die einzelnen i = R, G, B-Farbkanäle Φ_i(t):

The chromaticity coordinates and color slices used to blend the target primaries

can in advance according to the patent DE 10 2005 028 671 B4 are calculated to blend with maximum brightness and loaded into the initialization software of the projection device. Consequently, the luminous fluxes for the individual i = R, G, B color channels Φ _i (t) result:

Aus diesen Vorgaben können weiterhin Referenzfarbwertanteile m REF / SN im CIE-xy-Farbsystem berechnet werden:

From these specifications it is also possible to calculate reference color value components m REF / SN in the CIE xy color system:

Zur Veranschaulichung sei nochmals auf 1 verwiesen, in welcher die Farborte für die Ziel-Primärfarben und die Quell-Primärfarben beispielhaft eingezeichnet sind.To illustrate, be on again 1 in which the color loci for the target primary colors and the source primary colors are shown by way of example.

Eine Festlegung von Toleranzwerten erfolgt vorzugsweise in einem empfindungsgemäßen Farbsystem (beispielsweise CIE-uv, CIE-u'v', CIE-Lab-Farbsystem). Die Toleranzwerte rtol = [Δ1(u', v'), Δ2(u', v')] (5)werden festgelegt, wobei sich die u'v'-Farbwertanteile nach folgender Vorschrift berechnen:

A definition of tolerance values is preferably carried out in a color system according to the invention (for example CIE-uv, CIE-u'v ', CIE-Lab color system). The tolerance values r tol = [Δ 1 (u ', v'), Δ 2 (u ', v')] (5) are determined, with the u'v 'color value components calculated according to the following rule:

Beispielsweise werden maximale und minimale Toleranzwerte festgelegt, wobei bei einer Abweichung unterhalb der minimalen Toleranzwerte keine Regelung erforderlich ist, wohingegen eine Regelung oberhalb des maximalen Toleranzwerts gegebenenfalls nicht erfolgen kann. Das kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn die spektralen Charakteristika einer Lichtquelle derart weit gedriftet sind, dass die Ziel-Primärfarben nicht mehr gemischt werden können. Ebenfalls werden Temperaturtoleranzbereiche festgelegt:

dabei bezeichnet θ ∨_i eine minimale Temperatur, und θ ^_R eine maximale Temperatur. Die Temperaturtoleranzbereiche können in Matrixnotation wie folgt dargestellt werden:

For example, maximum and minimum tolerance values are set, and in the case of a deviation below the minimum tolerance values no regulation is required, whereas a regulation above the maximum tolerance value may not be possible. This may for example be the case when the spectral characteristics of a light source have drifted so far that the target primary colors can no longer be mixed. Also, temperature tolerance ranges are set:

where θ ∨ _i denotes a minimum temperature and θ ^ _R a maximum temperature. The temperature tolerance ranges can be represented in matrix notation as follows:

Ein spektrales Driften der Lichtquelle oder eine Veränderung der Helligkeit einer Lichtquelle, beispielsweise durch eine Temperaturänderung der Lichtquelle oder durch einen Alterungsprozess, führt dazu, dass die Farbwiedergabe des Projektionssystems nicht mehr der vorgegebenen Farbdisplaynorm entspricht. Um eine Nachregelung zu ermöglichen, werden Laufzeitmesssignale sowohl von Temperatursensoren an den Lichtquellen als auch von einem Licht- und Farbsensor erfasst. Der Farbsensor liefert beispielsweise die Farbwerte XYZ, die gemäß

in die Farbwertanteile x, y, z umgerechnet werden können, mit i = R, G, B. Die Komponente z ergibt sich dabei aus x + y + z = 1. Damit ergeben sich die gemessenen Farbwertanteile zu:

A spectral drift of the light source or a change in the brightness of a light source, for example by a change in temperature of the light source or by an aging process, means that the color reproduction of the projection system no longer corresponds to the predetermined color display standard. To enable a readjustment, transit time signals are detected both by temperature sensors at the light sources and by a light and color sensor. The color sensor supplies, for example, the color values XYZ, which correspond to

can be converted into the chromaticity coordinates x, y, z, where i = R, G, B. The component z results from x + y + z = 1. The measured chromaticity coordinates thus result in:

Weiterhin erhält man ausgehend von mit dem Farbsensor gemessenen Lichtintensitäten die Lichtströme Φ(t) für die Farbkanäle:

Furthermore, starting from light intensities measured with the color sensor, the luminous fluxes Φ (t) for the color channels are obtained:

Weiterhin wird mit einer Temperatursensorik für jede Lichtquelle die Temperatur der Lichtquelle erfasst:

Furthermore, the temperature of the light source is detected with a temperature sensor for each light source:

Es kann nun zunächst eine Validitätsprüfung der Laufzeitfarb- und Temperaturwerte erfolgen. Gemessene Laufzeitwerte sind hier durch die Zeitabhängigkeit (t) gekennzeichnet. Die gemessenen Farbwertanteile x, y, z und die Referenzfarbwertanteile x^ref, y^ref und z^ref werden in das empfindungsgemäße Farbsystem u'v'-CIE gemäß Gleichung (6) umgewandelt. Zur Überprüfung, ob die gemessenen Farbwertanteile innerhalb der Toleranz liegen, wird der Farbabstand ermittelt. Der Farbabstand ergibt sich aus den berechneten Distanzen

wobei u'(t), v'(t) und u^ref, v^ref die Farbwertanteile der gemessenen bzw. der Referenzfarben im u'v'-CIE-System darstellen. Anhand der Farbabstände

lässt sich nun ermitteln, ob eine Regelung der Lichtquellen erforderlich ist oder überhaupt erfolgen kann. Ebenfalls kann analog eine Prüfung erfolgen, ob die Temperaturen der Lichtquellen innerhalb der vorgegebenen Toleranzwerte liegen.It is now possible to perform a validity check of the runtime color and temperature values. Measured transit time values are identified here by the time dependency (t). The measured chromaticity coordinates x, y, z and the reference chromaticity ^coordinates x ^ref , y ^ref and z ^ref are converted into the sensory color system u'v'-CIE according to equation (6). To check whether the measured color value components are within the tolerance, the color difference is determined. The color difference results from the calculated distances

where u '(t), v' (t) and u ^ref , v ^{ref represent} the chromaticity coordinates of the measured and reference colors in the u'v'-CIE system. Based on the color differences

can now determine whether a regulation of the light sources is required or can take place at all. Likewise, a check can be made analogously as to whether the temperatures of the light sources are within the specified tolerance values.

Für eine Einstellung der elektrischen Ströme, mit welchen die Lichtquellen betrieben werden sollen, müssen zunächst die von den Lichtquellen benötigten Lichtströme ermittelt werden. Dafür erfolgt die Berechnung einer Primärvalenzmatrix M TV / SN für die Mischung des vorgegebenen Ziel-Weißpunkts W →_N aus den vorgegebenen Primärfarben, deren Farbwertanteile in der Matrix m TV / SN sind. Die Primärvalenzen des Weißpunktes W_N können aus dem Ziel-Weißpunkt w →_N und durch Normierung des Normfarbwertes (der Leuchtdichte) des Weißpunktes auf Y = 1 erhalten werden:

For setting the electric currents with which the light sources are to be operated, the light fluxes required by the light sources must first be determined. For this purpose, the calculation of a primary valence matrix M TV / SN for the mixture of the predetermined target white point W → _N from the predetermined primary colors, the color value components in the matrix m TV / SN. The primary valences of the white point W _N can be obtained from the target white point w → _N and by normalizing the standard color value (the luminance) of the white point to Y = 1:

Es werden nun Skalierungsfaktoren κ, λ und μ gesucht, die so gewählt werden sollen, dass sie aus den vorgegebenen Primärfarben den Weißpunkt mischen:

Scaling factors κ, λ and μ are now sought, which are to be selected such that they mix the white point from the given primary colors:

Die Primärvalenzmatrix M TV / SN ergibt sich damit einfach gemäß

wobei W → TV / S der Weißpunkt im vorgegebenen Primärfarben-System (TV) ist.The primary valence matrix M TV / SN thus results simply according to

where W → TV / S is the white point in the given primary color system (TV).

Die Skalierungsfaktoren berechnen sich zu

und man erhält die Primärvalenzmatrix mit den Farbwertanteilen der Ziel-Primärfarben für eine Weißpunktmischung:

The scaling factors are calculated too

and one obtains the primary valence matrix with the color value proportions of the target primary colors for a white point mixture:

Weiterhin erfolgt eine Berechnung der gemessenen Duty-Cycle-Primärfarbvalenzen M DUT / SN. Diese erfolgt analog, wiederum unter Verwendung des vorgegebenen Zielweißpunktes w →_N und Normierung des Normfarbwertes Y für Weiß auf 1. Die Werte für Skalierungskoeffizienten α, β und χ können durch Gauß-Elimination bestimmt werden. Durch direkte Inversenbildung der sich ergebenden Matrix M DUT / SN erhält man die gesuchte Matrix

mit den SkalierungsfaktorenFurthermore, the measured duty cycle primary color valencies M DUT / SN are calculated. This is done analogously, again using the predetermined target white point w → _N and normalization of the standard color value Y for white to 1. The values for scaling coefficients α, β and χ can be determined by Gaussian elimination. Direct inverse formation of the resulting matrix M DUT / SN yields the desired matrix

with the scaling factors

Anhand dieser zwei Matrizen lässt sich eine Koeffizientenmatrix berechnen, mit der eine Transformation zwischen dem Quell- und dem Ziel-Primärfarbensystem ermöglicht wird. Dazu wird zunächst ein Farbvektor F → betrachtet, der sich sowohl im Farbsystem der Ziel-Primärfarben als auch der Quell-Primärfarben darstellen lässt. Eine Umwandlung des Farbvektors von dem Referenzsystem (TV) in das Quellensystem (DUT), zum Beispiel LED-System, kann wie folgt erfolgen:

These two matrices can be used to compute a coefficient matrix that allows transformation between the source and target primary color systems. For this purpose, first a color vector F → is considered, which can be displayed both in the color system of the target primary colors and the source primary colors. A conversion of the color vector from the reference system (TV) into the source system (DUT), for example LED system, can be carried out as follows:

Diese Koeffizientenmatrix kann als Zwischenergebnismatrix P bezeichnet werden:

This coefficient matrix may be referred to as intermediate result matrix P:

Anschließend folgt eine Farbwertskalierung für die Zwischenergebnismatrix P, wobei dabei auf die maximale Farbkanalausbeute normiert wird:

This is followed by a color value scaling for the intermediate result matrix P, normalizing to the maximum color channel yield:

Diese Normierung erfolgt, damit zumindest ein Farbkanal voll ausgesteuert werden kann, um eine maximale Leuchtdichte zu erreichen. Nach den obigen Schritten sind die Farbvalenzen zum Mischen der Ziel-Primärfarben aus den Quell-Primärfarben bekannt. Zur eigentlichen Erzeugung der Ziel-Primärfarben werden bestimmte Lichtströme von den Lichtquellen benötigt, die nachfolgend berechnet werden sollen. Zunächst werde die Leuchtdichte (Y)-Verhältnisse der Primärfarben bestimmt, die für eine Weißpunktmischung erforderlich sind. Die Leuchtdichteverhältnisse

können der zweiten Zeile der Primärvalenzmatrix M DUT / SN entnommen werden, da nur die Y-Werte zur Helligkeit beitragen. Somit erfolgt automatisch eine Berücksichtigung des vorgegebenen Ziel-Weißpunkts. Unter Verwendung des Formalismus für die Farbmischung können somit die Leuchtdichteverhältnisse bestimmt werden, die für die Einstellung des vorgegebenen Weißpunkts von den Lichtquellen benötigt werden. Unter Verwendung der ermittelten Leuchtdichteverhältnisse werden nun die Lichtströme berechnet, die für die Weißpunktmischung von den Lichtquellen benötigt werden. Folgendes Schema kann beispielsweise für eine solche Berechnung verwendet werden:

This normalization takes place so that at least one color channel can be fully controlled in order to achieve maximum luminance. After the above steps, the color valences for mixing the target primaries from the source primaries are known. For the actual generation of the target primary colors, certain luminous fluxes are required by the light sources, which are to be calculated below. First, determine the luminance (Y) ratios of the primary colors required for a white point mixture. The luminance ratios

can be taken from the second row of the primary valence matrix M DUT / SN, since only the Y values contribute to the brightness. Thus, automatically taking into account the predetermined target white point. Thus, using the formalism for color mixing, it is possible to determine the luminance ratios needed to set the given white point from the light sources. Using the determined luminance ratios, the luminous fluxes required for the white point mixture from the light sources are now calculated. For example, the following scheme can be used for such a calculation:

Ergebnis des Formalismus ist eine Lichtstrommatrix mit den Lichtströmen für eine Weißpunktmischung:

The result of the formalism is a luminous flux matrix with the luminous fluxes for a white point mixture:

Die Ermittlung dieser Lichtströme basiert auf den tatsächlich gemessenen Lichtströmen von den Lichtquellen, welche gemäß den Leuchtdichteverhältnissen angepasst werden, so dass die vorbestimmte Weißpunktmischung erzielt wird. Die ermittelten Weißpunktlichtströme Φ DUT / W können nun verwendet werden, um die Transformationsmatrix oder Zwischenergebnismatrix P DUT / S in eine Primär-Lichtstrommatrix Φ^DUT zu transformieren, welche die Lichtströme enthält, die von den Lichtquellen zur Mischung der Ziel-Primärfarben benötigt werden. Diese Konvertierung erfolgt nach

The determination of these luminous fluxes is based on the actually measured luminous fluxes from the light sources, which are adjusted according to the luminance ratios, so that the predetermined white point mixture is achieved. The determined white point luminous fluxes Φ DUT / W can now be used to transform the transformation matrix or intermediate result matrix P DUT / S into a primary luminous flux matrix Φ ^DUT , which contains the luminous fluxes required by the light sources for mixing the target primary colors the. This conversion is done after

Als ein Zwischenergebnis sind nun somit die zu erzeugenden Lichtströme bekannt. Die oben beschriebenen Verfahrensschritte stellen im Wesentlichen den auf der Farbmetrik basierenden optischen Teil des Verfahrens dar, in welchem die auszugebenden Lichtströme auf Basis der gemessenen Farbwerte und Leuchtdichtewerte sowie den vorgegebenen Farbwertanteilen der Ziel-Primärfarben und des Ziel-Weißpunkts ermittelt werden. Es stellt sich nun die Problematik, dass die zum Erzeugen dieser ermittelten Lichtströme benötigten elektrischen Ströme für die Lichtquellen bestimmt werden müssen. Nachfolgend erfolgt diese Ermittlung beispielhaft für Leuchtdioden unter Verwendung von elektrooptischen Transferfunktionen.When an intermediate result are thus now the luminous fluxes to be generated known. The process steps described above essentially constitute the colorimetric based optical part of the process in which the output luminous fluxes based the measured color values and luminance values and the given Color value proportions of the target primary colors and the target white point be determined. It turns now the problem that the to Generating these detected luminous flux needed determined electrical currents for the light sources Need to become. Subsequently, this determination is done by way of example for light emitting diodes using electro-optical Transfer functions.

9 zeigt solche elektrooptischen Transferfunktionen beispielhaft für eine Leuchtdiode für die verschiedenen Temperaturen von 30, 45 und 60°C. Die x-Achse gibt den Strom in mA an, mit dem die Leuchtdiode betrieben wird, wohingegen die y-Achse den erzeugten Lichtstrom in Lumen aufzeigt. Wie ersichtlich, werden für geringere Temperaturen höhere Lichtströme erreicht. Solche elektrooptischen Transferfunktionen können als Referenztransferfunktionen im Speicher der Projektionsvorrichtung vorhanden sein, beispielsweise als Look-up-Table. Nachfolgend ist eine zu 9 gehörige Look-up-Tabelle gezeigt:

9 shows such electro-optical transfer functions as an example of a light emitting diode for the different temperatures of 30, 45 and 60 ° C. The x-axis indicates the current in mA at which the LED is operated, whereas the y-axis indicates the generated luminous flux in lumens. As can be seen, higher luminous fluxes are achieved for lower temperatures. Such electro-optical transfer functions can be present as reference transfer functions in the memory of the projection device, for example as a look-up table. Below is one too 9 proper look-up table shown:

Die elektrooptischen Transferfunktionen können dargestellt werden durch

mit j = R, G, B. Die Übertragungsfunktionen für die Kanäle werden beispielsweise einzeln für jeden Kanal (R, G, B) vermessen. Dies kann in einem separaten Messsystem erfolgen. Die Lichtquellen eines Projektors können ein festes Pulsverhältnis aufweisen. Beispielsweise wird der Rot-Kanal nur 50% der Zeit betriebe. Dieses Pulsverhältnis bzw. die Anschaltzeiten t^EOT können vorab vermessen werden und sollten für nachfolgende Rechnungen berücksichtigt werden, beispielsweise durch Umrechnung gemessener Werte auf cw-Werte. Die Anschaltzeiten sind gegeben durch

The electro-optical transfer functions can be represented by

with j = R, G, B. The transfer functions for the channels are measured, for example, individually for each channel (R, G, B). This can be done in a separate measuring system. The light sources of a projector can have a fixed pulse ratio. For example, the red channel will operate only 50% of the time. This pulse ratio or the turn-on times t ^EOT can be measured in advance and should be taken into account for subsequent calculations, for example by converting measured values to cw values. The connection times are given by

Die Berechnung einer elektrooptischen Transferfunktion für eine erfasste Temperatur kann beispielsweise durch Interpolation erfolgen. Bei Verwendung eines Polynoms zweiter Ordnung ergeben sich für einen Strom i für die Koeffizienten α₂, α₁ und α₀ die folgenden Gleichungen:

The calculation of an electro-optical transfer function for a detected temperature can be done, for example, by interpolation. Using a second-order polynomial yields one Current i for the coefficients α ₂ , α ₁ and α ₀ the following equations:

Dabei sind θ ∨_j, θ -_j und θ ^_j drei Referenzwerte für die Lichtquelle j, die Koeffizienten α₁, α₂ und α₀ können für jede Lichtquelle aus obigem System berechnet werden. Nach Berechnung der Interpolationskoeffizienten α₀–α₂ kann nun der Lichtstrom für eine beliebige Temperatur beim Strom i berechnet werden: Φ(θ, i) = α2θ2 + α1θ + α0 (32)α kann dabei als Dämpfungskenngröße bezeichnet werden. Unter Berücksichtigung dieser Dämpfung ergibt sich damit ein Lichtstrom d

wobei hier eine Normierung auf den Lichtstrom bei i = i_max erfolgt.Here, θ ∨ _j , θ - _j and θ ^ _{j are} three reference values for the light source j, and the coefficients α ₁ , α ₂ and α ₀ can be calculated for each light source from the above system. After calculating the interpolation coefficients α ₀ -α ₂ , the luminous flux can now be calculated for any temperature at the current i: Φ (θ, i) = α 2 θ 2 + α 1 θ + α 0 (32) α can be referred to as a damping characteristic. Taking into account this attenuation results in a luminous flux d

in which case a normalization to the luminous flux takes place at i = i _max .

Folglich können für beliebige Temperaturen θ der Lichtquelle die Lichtströme interpoliert werden. Die interpolierten Lichtströme ergeben sich zu

Consequently, for any temperatures θ of the light source, the luminous fluxes can be interpolated. The interpolated luminous flux results too

Somit ist für die Lichtquelle die Änderung des abgegebenen Lichtstroms mit der Temperatur der Lichtquelle bekannt.Consequently is for the light source the change of the delivered one Luminous flux with the temperature of the light source known.

Als nächstes sollen die Ansteuerströme für die Lichtquellen berechnet werden. Die Lichtquelle wurde zunächst mit einem Strom i₁ betrieben und erzeugte einen Lichtstrom Φ₁. Die neuen Ströme zur Ansteuerung der Lichtquellen können als Korrektur an diesen ursprünglichen Strömen berechnet werden. Die Berechnung erfolgt durch Interpolation der Ströme zwischen den Stützstellen (i₁, Φ₁) und (i₂, Φ₂) der Referenz-EOTs:

Next, the drive currents for the light sources are to be calculated. The light source was initially operated with a current i ₁ and produced a luminous flux Φ ₁ . The new currents for driving the light sources can be calculated as a correction to these original currents. The calculation is performed by interpolation of the currents between the nodes (i ₁ , Φ ₁ ) and (i ₂ , Φ ₂ ) of the reference EOTs:

Die Indizes können dabei die folgenden Werte annehmen: Φμ ∊ [(Φ1, Φ2), j = R, G, B; l = 1, 2, 3] (36)wobei j die Ziel-Primärfarben und l die Lichtquellen kennzeichnet. Somit ergibt sich eine Matrix mit den elektrischen Strömen, mit denen die RGB-Lichtquellen zur Erzeugung der Ziel-Primärfarben angesteuert werden müssen:

The indexes can assume the following values: Φ μ Ε [(Φ 1 , Φ 2 ), j = R, G, B; l = 1, 2, 3] (36) where j denotes the target primary colors and l the light sources. This results in a matrix with the electric currents with which the RGB light sources must be controlled to generate the target primary colors:

Da die Ziel-Primärfarben zeitsequentiell erzeugt werden, werden Ströme jeweils einer Spalte bzw. Zeile an die Lichtquellen ausgegeben. Die Ströme können von einem Mikroprozessor, der in einer Steuereinheit vorgesehen ist, berechnet werden und über eine Ein/Ausgabeeinheit an die Lichtquellen oder LEDs ausgegeben werden. Wie bereits erwähnt, erfolgt die Ausgabe synchron zur Ausgabe des entsprechenden Farb-Teilbilds an die Bildererzeugungseinheit, beispielsweise ein DMD-Mikrospiegel-Array.Since the target primaries are time-sequentially generated, currents of one column and one row, respectively, are output to the light sources. The currents may be calculated by a microprocessor provided in a control unit and output via an input / output unit to the light sources or LEDs. As already mentioned, the output is synchronized to the output of the corresponding color part Image to the image generation unit, such as a DMD micromirror array.

Weiterhin sollte folgendes beachtet werden: Der Sensor zur Messung des Lichts, das von einer Lichtquelle abgegeben wird, hat eine endliche Fläche, und demgemäß misst er die auf diese Fläche auftreffende Strahlungsleistung. Aus dieser Messung kann nachfolgend die Lichtstärke und die Leuchtdichte L berechnet. Da die Lichtquellen auch gepulst während einer Zeitscheibe betrieben werden können, erfolgt die Messung der Intensität integral über die Zeitscheibe. Die Messung kann dabei während des Black-Impulses mit denselben Zeitverhältnissen erfolgen, die für die Erzeugung der Ziel-Primärfarben verwendet werden, oder mit festen Zeitverhältnissen.Farther the following should be noted: the sensor for measuring the light, which is emitted by a light source has a finite area, and thus he measures that on this surface incident radiation power. From this measurement, below the light intensity and the luminance L are calculated. Because the Light sources also pulsed during a time slice operated can be measured, the intensity is measured integral over the time slice. The measurement can be during the black pulse with the same time ratios, used to create the destination primaries be, or with fixed time relationships.

Dementsprechend ist gegebenenfalls eine Rückrechnung auf die Zeitverhältnisse nötig, die zur Erzeugung der Ziel-Primärfarben verwendet werden. Diese Zeitverhältnisse können beispielsweise mit der Matrix

vorgegeben werden.Accordingly, it may be necessary to recalculate the time relationships used to generate the target primaries. These time relationships can, for example, with the matrix

be specified.

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass die Erfindung ein echtzeitfähiges Farbkorrektursystem für bildgeberbasierte Projektionsvorrichtungen bereitstellt. Das System kann beispielsweise in einer Projektionsvorrichtung mit Halbleiterlichtquellen implementiert werden, wobei ein Farbsensor entweder in Richtung der Off-Position eines DMD-Spiegel-Arrays oder im Beleuchtungsstrahlengang vorgesehen ist. Durch Kombination von Temperatursensorik und Lichtsensorik kann der aktuelle Systemzustand einer Lichtquelle, wie beispielsweise einer Leuchtdiode, bestimmt werden, und mit Hilfe der elektrooptischen Transferfunktionen können die Korrekturströme für die Lichtquellen berechnet werden. Die elektrooptischen Übertragungsfunktionen sowie der Dämpfungsfaktor können im Wesentlichen in Echtzeit generiert bzw. berechnet werden. Somit wird eine Helligkeitsoptimierung in Echtzeit realisiert.In summary It should be noted that the invention is a real-time capable Color correction system for image-based projection devices provides. The system may, for example, in a projection device be implemented with semiconductor light sources, wherein a color sensor either toward the off position of a DMD mirror array or is provided in the illumination beam path. By combination of Temperature sensors and light sensors can change the current system status a light source, such as a light emitting diode determined and with the help of electro-optical transfer functions calculates the correction currents for the light sources become. The electro-optical transmission functions as well The damping factor can essentially be found in Real time generated or calculated. Thus, a brightness optimization realized in real time.

Selbstverständlich kann die Erfindung auch auf andere als die oben beschriebene Weise implementiert werden. Dazu können die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen kombiniert werden. Die Erfindung ist folglich nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.Of course For example, the invention may be practiced otherwise than as described above be implemented. This can be the characteristics of the various Embodiments are combined. The invention is consequently not on the embodiments described above limited.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10256503 B4 [0004]
JP 63033627 [0004]
US 2006/0139762 A1 [0005]
EP 1150159 A1 [0005]
- DE 102005028671 B4 [0006, 0049]
DE 102005028671 A1 [0040]

Claims

Projection device, with - a lighting unit ( 301 ) with at least one light source ( 302 . 303 . 304 ), - an image generation unit ( 307 ; 601 ; 701 ) from the lighting unit ( 301 ) is illuminated to produce an image, - a sensor ( 309 ), which detects light coming from the lighting unit ( 301 ) is emitted, and which emits a signal, - a temperature detection unit ( 312 . 313 . 314 ) for at least one light source ( 302 . 303 . 304 ) of the lighting unit ( 301 ), which is a temperature of the light source ( 302 . 303 . 304 ), and - a control unit that controls the lighting unit ( 301 ) taking into account the signal from the sensor ( 309 ) and the at least one detected temperature such that an image parameter of the image is adjusted.

A projection apparatus according to claim 1, wherein said Image parameter includes a white point of the image, and where the lighting unit is controlled such that a predetermined White point is achieved.

Projection device according to claim 2, wherein the Control unit is further configured such that it controls the performs such that the brightness of the white point is maximized.

Projection device according to one of the preceding Claims, wherein the sensor is a color sensor, and wherein the signal of the sensor color information and intensity information with respect to the detected light.

Projection device according to one of the preceding Claims, wherein the image display unit is selected is from the group: micromirror array (DMD), liquid crystal display element (LCD), Liquid Crystal on Silicon Display Element (LCoS).

Projection device according to one of the preceding Claims, wherein the image display unit is a micromirror array is and the sensor relative to the microspic gelarray arranged such is that it detects light in an off state of the micromirror array is reflected by this.

Projection device according to one of the preceding Claims, wherein each light source at least one light emitting diode (LED) or at least one organic light-emitting diode (oLED).

Projection device according to one of the preceding Claims, wherein the lighting unit at least three Color light sources comprises, and wherein the at least three colored light sources at least three different source primary colors for color mixing provide.

Device according to one of the preceding claims, wherein at least one temperature sensing unit for each Light source is provided.

Projection device according to one of the preceding Claims, wherein the control unit for controlling electrical Streams designed for the operation of the light sources is, wherein the currents for the light sources in such a way be controlled that the light sources for the adjustment of the image parameter and of predetermined target primary colors time sequential based on the signal and the detected Temperature certain electrical currents are operated.

Projection device according to one of the preceding Claims, wherein the control unit designed in such a way is that they are using the at least one detected temperature an electro-optical transfer function for the at least calculated a light source, based on the electro-optical transfer function an electric current for the control of the light source is calculated.

Projection device according to one of the preceding Claims, wherein furthermore a memory is provided, in the electro-optical transfer functions for each light source and stored for at least two temperatures as a reference are.

Projection device according to one of the preceding Claims, wherein the detection of the temperature and the control the lighting unit continuously during operation the projection device, preferably in real time.

Method for operating a projection device ( 300 ; 600 ; 700 ), comprising the following steps: illuminating an image-forming unit ( 307 ; 601 ; 701 ) with light from a lighting unit ( 301 ) containing at least one light source ( 302 . 303 . 304 ), for generating an image, - detecting light emitted by the illumination unit ( 301 ) is emitted, with a sensor ( 309 ), which outputs a signal, - detecting a temperature of at least one light source, - driving the lighting unit ( 301 ) taking into account the signal from the sensor ( 309 ) and the at least one detected temperature such that an image parameter of the image is adjusted.

The method of claim 14, wherein the image parameter includes a white point of the image, and wherein the driving the illumination unit is such that a predetermined white point is achieved.

The method of claim 15, wherein the image parameter needed for a time-sequential color mixing of the image Target primary colors includes, and wherein the driving such takes place that given target primary colors by mixing of light from the light sources are generated time sequentially.

Method according to one of claims 14-16, wherein the method comprises determining for setting the Image parameters of the light sources required light fluxes wherein the determining is based on the signal from the sensor he follows.

Method according to one of claims 14-17, the method involves the use of an electro-optic transfer function for the detected temperature for determining an electrical Current includes, with which a light source for generating a specific Luminous flux must be operated.

The method of claim 18, wherein the electro-optic Transfer function for a light source based on the the light source detected temperature by interpolation of reference transfer functions is determined.

Method according to one of claims 18-19, wherein for each light source continuously an electro-optical transfer function is calculated on the basis of a continuously recorded temperature.

The method of any one of claims 18-20, wherein the method further comprises the steps of: calculating a primary luminous flux matrix (Φ ^DUT ) with luminous fluxes needed by the light sources to produce target primary colors and to set a white point of the image and calculating a current matrix (W) for driving the light sources based on the primary luminous flux matrix (Φ ^DUT ) and the specific electro-optical transfer functions for the light sources.

The method of claim 21, wherein calculating the primary luminous flux matrix (Φ ^DUT ) comprises: - determining source color value proportions (x, y, z) for the light sources (RGB) based on the signal, - specifying target color value proportions (x ^TV , y ^TV , z ^TV ) - calculating a transformation matrix (P DUT / S) between the source chrominance components and the target chrominance components, - determining white point luminous fluxes (Φ DUT / w) based on light fluxes detected by the sensor (Φ _R , Φ _G , Φ _B ) using predetermined luminous flux ratios for a white point mixture, and - converting the transformation matrix (P DUT / S) into the primary luminous flux matrix (Φ DUT) using the determined white point luminous fluxes (Φ ^DUT / w)

Method according to one of the preceding claims, wherein three color light sources are provided, and wherein the sensor Sequentially detected light from each of a color light source.