對投影器的成像光學元件的照射的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于照射投影器的成像光學元件的方法，其中成像光學元件由不同光源的、尤其是不同半導體光源的不同顏色的光照射。本發(fā)明也涉及一種用于執(zhí)行所述方法的投影器，其中投影器具有成像光學元件和至少兩個產生不同顏色的光的用于照射成像光學元件的半導體光源。本發(fā)明優(yōu)選可用于視頻投影器。
【背景技術】
[0002]在視頻投影器中，成像基于借助于成像光學元件(“成像器”)、例如基于DLP ( “Digital Light Processing”數(shù)字光處理)、LCD ( “Liquid Crystal Display”，液晶顯示)或LCoS (“Liquid Crystal on Silicon”，娃基液晶)技術有針對性地接通和切斷光束的各個像點或像素。為了顯示特定的顏色，寬帶輻射的光源(例如，放電燈)的光分解成其原色(例如借助于帶有相應的濾色器的旋轉的色輪)，所述原色隨后通常利用唯一的成像器順序地轉變成需要的功率分量(在DLP技術中例如作為所謂的單片式DLP技術)。這尤其也適用于“白色”的顯示。在假設三個原色(例如，紅色、綠色和藍色)在例如各三分之一的各分別確定的時間分量中的時間分量中交替時，相應地，三個順序活躍的原色通道中的每個僅在該時間分量期間使用。由此得出下述缺點:所使用的光通量僅是技術方面最大可提供的光通量的一部分、例如三分之一(在該情況下全部三個原色通道至100%可用)。
[0003]為了部分地解決所述缺點，在色輪之內也能夠存在透光部段，所述透光部段具有高的并且與波長無關的透射(“白色部段”)。白色部段的大小通過技術實現(xiàn)方案固定地預設從而能夠在視頻投影器運行期間不再發(fā)生改變。由于這種限制而必要的是，將色輪關于部段分布針對投影器的特定的應用類型一次性優(yōu)化(例如，針對具有高的白色面積分量的數(shù)據(jù)投影或具有高的色彩飽和的圖像材料的投影)。
[0004]功率關于順序的混合光的各個顏色分量的動態(tài)調整能夠通過Osram公司的所謂的Unishape法(燈泡照明技術)來進行，其中汞蒸汽燈的功率消耗進而汞蒸汽燈的弧光中的亮度與色輪的過濾部段同步地非?？斓馗淖?，因此，燈短暫地以較低的或較高的功率運行。因此，能夠調整光學特性、例如色彩分量、亮度等。在單片式DLP投影器中，因此，借助所述方法能夠明顯增大色溫和色彩飽和。然而在此，色段的長度不能夠改變。
[0005]此外已知視頻投影器，所述視頻投影器為了產生原色的順序的序列而應用半導體光源和發(fā)光材料轉換。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的是，至少部分地克服現(xiàn)有技術的缺點。
[0007]所述目的根據(jù)獨立權利要求的特征來實現(xiàn)。優(yōu)選的實施方式尤其能夠在從屬權利要求中得出。
[0008]所述目的通過用于照射投影器的成像光學元件的方法來實現(xiàn)，其中成像光學元件由不同半導體光源的不同顏色的光順序地不僅以單色的方式、而且也以疊加成混合光的方式照射。
[0009]通過所述方法，成像光學元件能夠以不同顏色的順序序列暫時地由混合光照射，由此實現(xiàn)較高的光通量。應用半導體光源與應用色輪相比能夠實現(xiàn)通過暫時改變(延長或縮短)各所屬的至少一個半導體光源的激活來動態(tài)地設定各個色彩分量。借助于所屬的工作電流的變化也可以改變半導體光源激活期間的光通量。由此，例如又能夠建立與Unishape法的簡單的兼容性。此外，在執(zhí)行該方法時不需要附加的硬件成本。
[0010]成像光學元件例如為了執(zhí)行DLP投影能夠具有微鏡設備，例如所謂的微系統(tǒng)的“Digital Micromirror Device，數(shù)字微鏡設備”(DMD)。但是，成像光學元件也能夠具有反射的或可穿透的液晶顯示單元(LCD)，例如以用于執(zhí)行LCD或LCoS法，
[0011]由不同半導體光源(直接或間接地)產生的不同顏色的光可以是具有至少基本上僅一種純色(例如，綠色、藍色或紅色)的單色的或具有多個單色的多色的(例如，綠色的和藍色的色彩或色彩分量，所述色彩或色彩分量共同產生青白色的或青綠色的光)。多色的顏色例如可以從對由半導體光源放射的初級光借助于對其敏感的發(fā)光材料僅部分波長轉換中得出。
[0012]成像光學元件順序地不僅以單色的方式、而且也以疊加成混合光的方式照射涉及由半導體光源產生的光。“單色”因此尤其能夠理解成由一個或相同類型的半導體光源產生的(單色的或多色的)光，而混合光尤其從光的時間上的且空間上的疊加或組合得出，所述光由不同的或不同類型的半導體光源產生。
[0013]一個設計方案是，成像光學元件由僅一部分顏色的光組成的混合光照射。通過至少暫時地避免由全部顏色的光(例如由全部半導體光源或其類型的光同時)組成的混合光，與純順序照射的情況下相比，提供更高的光通量，并且同時色彩飽和仍是高的。例如，在提供四種顏色時，成像光學元件可以由兩種顏色和/或三種顏色的光組成的混合光照射。這種原理也能夠擴展到多于四種顏色。
[0014]一個特殊的設計方案是，成像光學元件由(僅)兩種顏色的光組成的混合光照射。通過避免多于兩種顏色的光(例如，多于兩種不同的半導體光源或其類型的光同時)組成的混合光，與在純順序照射的情況下相比提供更高的光通量，并且色彩飽和同時是高的。
[0015]又一個設計方案是，成像光學元件通過不同顏色的光的順序的序列照射，并且其中不同顏色的依次的光在預定的組合持續(xù)時間中疊加以用于產生混合光。該設計方案能夠實現(xiàn)尤其簡單地操控半導體光源。
[0016]另一個設計方案是，成像光學元件由兩種顏色的每種可能組合的混合光照射。由此，提供大量的兩色的混合顏色，這有助于感覺自然的圖像再現(xiàn)。
[0017]又一個設計方案是，成像光學元件順序地不僅以單色的方式、而且也由全部顏色的光的組合組成的混合光照射。由此，能夠提供尤其高的光通量。
[0018]此外，一個設計方案是，不同顏色的光對應于原色組。因此，能夠提供要投影的圖像的大的色彩空間或色域。
[0019]還一個設計方案是，成像光學元件通過紅光、綠光和藍光的順序序列照射，其中不同原色的依次的光在預定的組合持續(xù)時間中疊加成黃色、青色的或品紅色的混合光。這通過避免單獨的白色部段能夠實現(xiàn)高的色彩飽和。更確切地說，在兩個原色之間進行顏色轉變時，這兩個原色在一定的持續(xù)時間(“組合持續(xù)時間”)中重疊或疊加。因此，在組合持續(xù)時間期間，成像光學元件分別借助于紅光和綠光、綠光和藍光以及藍光和紅光同時運行。通過原色時間上的疊加，提高總光通量，然而不同時產生白光。替代于此，生成新的混合顏色組(在此，由紅色和綠色產生黃色，由綠色和藍色產生青色以及由藍色和紅色產生品紅色)。通過在時間上集成黃色的、青色的和品紅色的光，然后出現(xiàn)期望的附加的白色效果的光通量。該設計方案尤其能夠應用于電影投影。
[0020]此外，一個設計方案是，成像光學元件通過白色的混合光照射。該設計方案尤其能夠用于需要高的光通量的投影類型或投影應用，例如用于數(shù)據(jù)投影。原色為此在預設的時間中全部同時運行。因此，在白色部段期間，成像光學元件優(yōu)選接通應顯示白色的全部像點或像素。白光分量的動態(tài)的變型形式(例如通過設定其長度或強度)是可行的。
[0021 ] 所述目的也通過一種投影器來實現(xiàn)，所述投影器具有成像光學元件和至少兩個產生不同顏色的光的用于照射成像光學元件的半導體光源，其中投影器設計成用于如上所述地執(zhí)行所述方法。
[0022]所述投影器具有與所述方法相同的優(yōu)點并且能夠類似地構造。
[0023]產生不同顏色的光的至少兩個半導體光源例如能夠直接產生光(“初級光”)或通過照射至少一種發(fā)光材料且隨后進行轉換成次級光的至少部分的波長轉換而間接產生光。半導體光源的光的各個顏色因此尤其可以是單色的或多色的。
[0024]一個改進方案是，至少一個半導體光源具有發(fā)光二極管。又一個改進方案是，至少一個半導體光源具有激光器。每種顏色能夠由一個或多個半導體光源產生。
[0025]至少一個半導體光源能夠包含至少一種進行波長轉換的發(fā)光材料(例如，轉換型LED)。發(fā)光材料能夠替選地或附加地遠離半導體光源(作為尤其僅發(fā)射初級光的半導體光源)設置(“遠程磷光體”)。至少一個半導體光源因