Be s ehre ibung

Videoprojektionssystem und Synchronisierungsverfahren

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Videoprojektionssystem nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Synchronisieren nach dem Oberbegriff von Patentan- spruch 5.

Stand der Technik

Ein Videoprojektionssystem weist eine Lichtquelle auf, die von einem Betriebsgerät zur Abgabe von Licht mit zeitlich veränderlicher Intensität veranlasst wird. Das Licht wird einer Lichtmodulationseinheit zugeführt, damit diese eine Bildinformation aufprägen kann. üblicherweise gibt die Lichtquelle weißes Licht ab (es kann sich um ei ^¬ ne HID-Lampe handeln) , und die Lichtmodulationseinheit filtert das Licht einfach. Hierzu kann ein so genanntes Farbrad verwendet werden, das in eine geeignete Stellung verbracht werden muss. Die Lichtmodulationseinheit wird von einer Steuereinheit angesteuert. Eine wechselnde In ^¬ tensität des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichts ge ^¬ hört zum endgültigen Bild dazu. Grund für die Notwendig ^¬ keit der Abgabe von Licht mit wechselnder Intensität ist z. B., dass die Farbfilter bei Lichtmodulationseinheiten häufig unterschiedlich wirken: Bei einer ersten Farbe sollte das Licht eine höhere Intensität erhalten als bei einer anderen Farbe. Somit muss die Ansteuerung der Lichtquelle mit der der Lichtmodulationseinheit synchro- nisiert werden. Hierzu werden Betriebsgerät und Steuer ^¬ einheit miteinander gekoppelt, z. B. über eine Signallei-

tung verbunden. über eine solche Signalleitung müssen nun Synchronisierungssignale gesandt werden. Es ist nun im Stand der Technik die Steuereinheit, die das Synchroni- sierungssignal an das Betriebsgerät der Lichtquelle aus- sendet. Das Synchronisierungssignal steht in fester Pha ^¬ senbeziehung zur Lichtmodulationseinheit. Das Betriebsge ^¬ rät synchronisiert die Frequenz (durchschnittliche Puls ^¬ dauer) , den zeitlichen Verlauf und bevorzugt auch so ge ^¬ nannte Kommutierungen des Lampenstroms, also überhöhungen der Intensität vor dem Wechseln, mit dem von der Steuereinheit erhaltenen Synchronisationssignal. In der EP 1 345 427 Al ist beschrieben, dass die Synchronisati ^¬ onssignale ein vorbestimmtes Muster erhalten können, über das neben der eigentlichen Synchronisation zusätzlich komplexe Informationen übertragen werden.

Es hat sich ergeben, dass bei Videoprojektionssystemen des Standes der Technik die Synchronisation nicht immer fehlerfrei funktioniert. Häufig ist die Elektronik in der Steuereinheit falsch dimensioniert und ungeeignet zur fehlerfreien Abgabe von Synchronisationssignalen. Es können Störungen oder Fehler in der Erzeugung oder übertragung des Synchronisationssignals auftreten, z. B. können einzelne Pulse völlig ausfallen, oder es kann so genannten Jitter (eine bestimmte Art von Rauschen) geben. Die Abgabe von Licht durch die Lichtquelle passt dann nicht ideal zu der Lichtmodulationseinheit, insbesondere kann die Lampenfrequenz falsch sein, es kann einen unerlaubten Offset-Anteil im Lampenstrom geben, und einzelne Licht ^¬ segmente (Pulsanteile im Lichtstrom) können eine falsche Dauer oder Intensität haben.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Videoprojektionssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bereitzustellen, bei dem die Abgabe von Licht durch die Lichtquelle besser als im Stand der Technik mit der Lichtmodulationseinheit gekoppelt ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Videoprojektionssystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patent ^¬ anspruchs 1 gelöst. Zur Lösung der Aufgabe gehört auch das Bereitstellen eines Verfahrens mit den Merkmalen ge ^¬ mäß Patentanspruch 5.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.

Erfindungsgemäß ist somit das Betriebsgerät zum Senden von Synchronisierungssignalen an die Steuereinheit ausgelegt, bevorzugt nur das Betriebsgerät und nicht mehr die Steuereinheit. Die Elektronik eines herkömmlichen Be ^¬ triebsgeräts (welches bei Lampen auch als elektronisches Vorschaltgerät bezeichnet ist) ist wesentlich weniger fehleranfällig als die im Stand der Technik bei den Steu ^¬ ereinheiten für die Lichtmodulationseinheit verwendete Elektronik. Zudem ist es ohnehin vorteilhaft, die Syn- chronisierungssignale von demjenigen Gerät auszusenden, das eine aufwändigere Ansteuerung hat, denn das Betriebs- gerät muss bei der Abgabe von Licht eine Vielzahl von Pa ^¬ rametern berücksichtigen. Bei der Lichtmodulationseinheit ist die Ansteuerung in der Regel einfacher, so muss ein Farbrad nur in einen bestimmten Winkel gedreht werden.

Wie auch aus dem Stand der Technik bekannt, kann die Steuereinheit zum Senden von Steuersignalen zur Festlegung von Betriebsparametern der Lichtquelle an das Betriebsgerät ausgelegt sein. Anders als in der EP 1 345 427 Al ist jedoch nicht mehr eine Kopplung dieser Steuersignale mit den Synchronisierungssignalen notwendig. Die Steuersignale können nunmehr einfach Zahlwerte zur Festlegung der Betriebsparameter digital angeben.

Es ist durchaus möglich, dass die Steuereinheit einen ge- wissen Einfluss auf die Synchronisierung behält und die ^¬ sen über das Senden der Steuersignale zur Festlegung von Betriebsparametern der Lichtquelle ausübt. Dies ist dann möglich, wenn das Betriebsgerät dazu ausgelegt ist, bei zumindest zwei unterschiedlichen Betriebsparametern un- terschiedliche Synchronisierungssignale zu bilden bzw. SynchronisierungsSignalfolgen .

Neben den eigentlichen Synchronisierungssignalen kann das Betriebsgerät auch Informationen übermitteln, die nicht auf die Synchronisierung bezogen sind und so kann das Be- triebsgerät der Steuereinheit Informationen über die Lam ^¬ penleistung, z. B. über die Lampenspannung und den Lampenstrom, sowie das so genannte Puls-Plateau-Verhältnis bereitstellen. Das Puls-Plateau-Verhältnis bezeichnet das Verhältnis zwischen einer Intensitätsüberhöhung vor dem Wechsel der Intensität (Puls) und der Länge der eigentli ^¬ chen Lichtabgabe (Plateau) .

Kurze Beschreibung der Zeichnung (en)

Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungs ^¬ beispiels näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schemadarstellung eines erfindungsgemäßen Videoprojektionssystems, bei dem das erfindungsgemä ^¬ ße Verfahren verwendbar ist.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

In dem in der Figur gezeigten Videoprojektionssystem gibt eine Lampe 10, welche von einem Betriebsgerät (einem e- lektronischen Vorschaltgerät ) 12 angesteuert ist, Licht ab. Die Intensität des von der Lampe 10 abgegebenen Lichts wechselt zwischen einzelnen Teil-Zeitsegmenten. Das Licht wird von einer geeigneten optischen Einheit 14 (schematisch ist eine Linse gezeigt) an eine vorbestimmte Stelle einer Lichtmodulationseinheit 16 gebündelt, welche von einer Steuereinheit 18 angesteuert wird. Die Lichtmo ^¬ dulationseinheit 16 kann als so genanntes Farbrad ausge- bildet sein, das von der Steuereinheit 18 gesteuert ge ^¬ dreht wird. Bei jedem Drehwinkel gelangt das Licht durch einen anderen Filter, wodurch die Lichtmodulationseinheit 16 dem von der Lichtquelle 10 ausgehenden Licht eine Farbinformation aufprägt. Das Licht durchläuft anschlie- ßend eine weitere optische Einheit 20 (gezeigt ist wie ^¬ derum eine Linse) und gelangt über einen Auslenkspiegel 22 zu einem Auslass 24. Der Auslenkspiegel 22 kann eine Vielzahl von einzelnen verschwenkbaren Spiegelelementen haben, so dass ein Lichtstrahl zu demjenigen Bildpunkt auf einem Bildschirm oder einer Projektionswand geleitet wird, an dem die durch das Farbrad 16 aufgeprägte Farbe definiert sein soll.

Es muss nun die Abgabe des Lichts durch die Lampe 10 mit der Einstellung des Lichtmodulators 16 synchronisiert sein. Hierzu sind das Betriebsgerät 12 und die Steuerein-

heit 18 über Verbindungsleitungen 26 und 28 miteinander gekoppelt. Zur Synchronisierung sendet nun das Betriebs ^¬ gerät 12 Synchronisierungssignale über die erste Verbin ^¬ dungsleitung 26 zur Steuereinheit 18. Das Betriebsgerät 12 empfängt umgekehrt über die zweite Verbindungsleitung 28 Steuersignale, mit Hilfe derer die Steuereinheit 18 bestimmte Betriebsparameter der Lampe 10 festlegt. Be ^¬ triebsparameter können die Frenquenz des Lampenstroms sein, also die mittlere Periodendauer zwischen je zwei Wechseln in der Stromstärke und damit der Intensität des abgegebenen Lichts. Die Betriebsparameter können auch den zeitlichen Verlauf festlegen, also Variationen in den einzelnen Periodendauern.

Das Betriebsgerät 12 meldet über den Synchronisationssig- nalen aufgeprägte Signale Informationen über Lampenspannung, Lampenstrom, Lampenleistung, über die Frequenz und auch das Puls-Plateau-Verhältnis an die Steuereinheit 18 zurück .

Dadurch, dass vorliegend das Betriebsgerät 12 die Syn- chronisierungssignale erzeugt, funktioniert die Synchro ^¬ nisierung besonders gut.