用于操作高壓氣體放電燈的方法和電路裝置的制作方法

專利名稱：用于操作高壓氣體放電燈的方法和電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于操作高壓氣體放電燈(HID[高強度放電]燈或UHP[超高性能]燈)的方法和電路裝置，使得電路裝置被設(shè)計得特別用于照明投影顯示器，例如LOCS(半導(dǎo)體上液晶)或SCR-DMD(順序顏色收復(fù)-數(shù)字微鏡)彩色顯示器。本發(fā)明也涉及帶有投影顯示器的投影系統(tǒng)、高壓氣體放電燈、以及這樣的電路裝置。
美國專利US 5,608,294中公開了一種操作高壓氣體放電燈的方法和電路裝置。按照這個出版物，該燈是用交流電工作的，通過使用交流電能防止電極的快速腐蝕并能增強燈的功效。然而，這樣的交流電也增加不穩(wěn)定的電弧放電的風(fēng)險，電弧放電會導(dǎo)致所生成的光通量的閃爍(flickering)。其根本原因在于以下的事實，即電弧放電與電極表面的溫度和狀態(tài)有關(guān)，此外，電極溫度的時間梯度(time gradients)對于電極起陽極作用的階段和起陰極作用的階段來說是不同的。這再次具有電極溫度在燈電流的一個周期期間顯著變化的結(jié)果。為了在實質(zhì)程度上消除這個問題，在燈電流的每個半周期結(jié)束時-即在極性改變之前-生成一個電流脈沖，該電流脈沖具有相同的極性，被疊加到燈電流上，使得總電流增加，電極溫度升高。由此能顯著地改善電弧放電的穩(wěn)定性。
然而，這個電流改變也具有這樣的結(jié)果，即燈現(xiàn)在是用交流燈電流工作的，它包含多少有點強烈集中的脈動分量(pulsatorycomponents)，由這些分量引起一個相應(yīng)地脈動地增加的光通量。然而，這也產(chǎn)生非自然信號(artifacts)，尤其是如果這樣一個燈被用于照明具有順序彩色呈現(xiàn)的投影顯示器。
這涉及到例如LCOS顯示器，其中三種基色以色帶(color bars)的形式順序地掠過顯示器(參看Shimizu的“Scrolling Color LCOS forHDTV Rear Projection”，該文刊于SID 01 Digest of TechnicalPapers，卷32，1072-1075頁，2001)。每當(dāng)光通量由于電流脈沖而升高，色帶的亮度就相應(yīng)地提高。結(jié)果，彩色總是以在顯示器的某些區(qū)域中的比顯示器的其它區(qū)域中更高的亮度代表，并取決于色帶的即時位置。然而，為了獲得良好的圖畫質(zhì)量，這三種顏色的亮度應(yīng)當(dāng)在所有的圖畫中均等，尤其是如果要為避免干擾或類似的效應(yīng)而要把交流燈電流與圖像重復(fù)頻率同步時。
SCR-DMD投影顯示器也受上述非自然信號的影響(參看Dewald、Penn、Davis的“Sequential Color Recapture and Dynamic FilteringA Method of Scrolling Color”，該文刊于SID 01 Digest of TechnicalPapers，卷32，1076-1079頁，2001)。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于操作高壓氣體放電燈的方法和電路裝置，尤其能用它生成同質(zhì)的(homogenous)光通量，該光通亮也在比較短的時期被平均。
特別地，要提供的是一種用于操作具有脈動燈電流的高壓氣體放電燈的方法和電路裝置，尤其通過它能照明投影顯示器，使得能產(chǎn)生一個基本自然的彩色印象。
此外，要提供的是一種用于操作具有脈動燈電流的高壓氣體放電燈的方法和電路裝置，尤其通過它能照明投影顯示器，而沒有實質(zhì)上可見的非自然信號或其它視覺上可觀察到的干擾。
最后，特別地，要提供的是一種方法和電路裝置，通過它能操作一個高壓氣體放電燈，使得不僅能用具有順序彩色呈現(xiàn)的投影顯示器獲得沒有非自然信號的彩色呈現(xiàn)，而且能生成具有穩(wěn)定的電弧放電的、沒有閃爍的光通量。
該目的是按照權(quán)利要求1，通過一種操作高壓氣體放電燈的方法實現(xiàn)的，其中，向燈饋送一個燈電流，該燈電流上被疊加至少第一電流脈沖和至少一個與每個第一電流脈沖相關(guān)聯(lián)的第二電流脈沖，其中，所述第一和第二電流脈沖具有互相相反方向的幅度，并且它們之間有可定義的時間差，并且，其中調(diào)整第二電流脈沖的個數(shù)和/或幅度的水平和/或時間長度，使得由第一電流脈沖以及有該至少一個對應(yīng)的相關(guān)聯(lián)第二電流脈沖產(chǎn)生的光通量的改變，至少基本上互相補償。
該目的進(jìn)一步通過如權(quán)利要求6中所要求的電路裝置實現(xiàn)。
由例如一個第一電流脈沖升高的一個光通量被一個或幾個第二電流脈沖補償，由于它們的相反方向和它們在燈電流上的疊加，導(dǎo)致該光通量的一個對應(yīng)的降低，這個事實，使得有可能生成一個在一個(短)時期平均的、非常同質(zhì)的光通量，尤其是如果第一和第二電流脈沖之間的時間距離比較小時。
取決于燈的應(yīng)用，在上述的非自然信號或其它干擾不再可察覺到時，應(yīng)視為實現(xiàn)了補償。
各從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的有益的其它實施例。
在用于照明具有順序彩色呈現(xiàn)的投影顯示器的燈應(yīng)用的情形中，最好按照權(quán)利要求2和7選擇第一和第二電流脈沖之間的時間距離。這些解決方案的一個特別的優(yōu)點是，非自然信號可以由此被以比較簡單的方式并且基本上在一個投影顯示器的基色(子幀頻率)的任何周期持續(xù)時間被可靠地避免，而不必接受關(guān)于對有關(guān)燈操作優(yōu)化的電流波形的明顯限制。
權(quán)利要求3和4的實施例具有的基本優(yōu)點是，一方面，由此用一個燈電流操作高壓氣體放電燈，如美國專利US 5,608,294中所述的那樣，該燈電流例如考慮了同質(zhì)電極腐蝕(交流燈電流)和無閃爍操作被最優(yōu)化，而且在另一方面，也能被用于照明具有順序彩色呈現(xiàn)的投影顯示器而沒有由不同的脈沖分量產(chǎn)生的非自然信號的燈應(yīng)用。
權(quán)利要求5使得有可能實現(xiàn)本發(fā)明的一個特別簡單地實施例。
權(quán)利要求8的電路裝置使得有可能以比較簡單并且代價不高的方式實現(xiàn)按照本發(fā)明的方法。
本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)、特點和優(yōu)點，將在隨后的參照以下附圖對優(yōu)選實施例的說明中變得顯而易見

圖1表示在一個顯示器的一行中的光通量的和顏色激活的時間梯度；圖2表示用于補償一個增加的光通量的一個第一基本函數(shù)；圖3表示用于補償一個增加的光通量的一個第二基本函數(shù)；圖4表示用于補償一個增加的光通量的一個第三基本函數(shù)；圖5表示按照第一基本函數(shù)的絕對和相對光通量的時序圖；圖6表示圖5所示情形中的帶有補償脈沖的交流燈電流的時間梯度；圖7表示使用三個第一基本函數(shù)的組合的相對光通量的時間梯度；圖8表示圖7所示情形中的帶有補償脈沖的交流燈電流的時間梯度；
圖9表示使用兩個第二基本函數(shù)的組合的相對光通量的時間梯度；圖10表示圖9所示情形中的帶有補償脈沖的交流燈電流的時間梯度；圖11表示圖10中所示交流燈電流的顯示器的照明的頻譜；和圖12表示一個用于生成交流燈電流的電路裝置。
為了闡明總體問題，首先作出以下陳述。
在用一盞燈照明上文所述種類的彩色顯示器時，所述燈的一個電源電流被疊加導(dǎo)致在生成的光通量中的對應(yīng)的脈動增加的電流脈沖(以下稱作第一電流脈沖)，在顯示器上會產(chǎn)生各個顏色的不均勻的亮度分布。
在使用交流燈電流的情況下，如果把該電流與基色(色帶)的重復(fù)速率即子幀頻率同步時尤其如此，使得避免圖像中的波動，因為然后也要給予作用于該燈電流的第一脈沖這個同步。
因此，在三個色帶在顯示器上有相同的對應(yīng)位置時，就是說，例如藍(lán)色色帶位于顯示器的上部三分之一、綠色色帶位于顯示器的中部三分之一、紅色色帶位于顯示器的下部三分之一時，以脈動方式增強的光通量總是命中顯示器。這意味著，與它們各自在顯示器中其它區(qū)域相比，藍(lán)色在上部三分之一總是有更高的亮度、綠色在中部三分之一總是有更高的亮度、紅色下部三分之一總是有更高的亮度。
本發(fā)明就是要防止這種方式產(chǎn)生的非自然信號或其它視覺上可察覺的干擾，至少要實現(xiàn)基本上自然的彩色呈現(xiàn)。
本發(fā)明的一個基本構(gòu)思是，由上文所述種類的一個第一電流脈沖增加的一個色帶顏色亮度，在顯示器的相關(guān)區(qū)域中被補償，因為在一個(或幾個)隨后的子幀一個周期或多個周期中色帶已經(jīng)再次到達(dá)相同的顯示區(qū)域時，這個亮度相應(yīng)地被降低。這是因為在相關(guān)的時刻在該燈電流上疊加了一個電流脈沖，該脈沖(以下記為第二電流脈沖)減少燈電流，因此也相應(yīng)地減少所生成的光通量。
由于至少三倍于圖像的重復(fù)頻率(視頻頻率)的高子幀頻率，在顯示器的同一個區(qū)域中的一個顏色的交替的不同亮度對人眼來說是察覺不到的，但是被平均到在其中不出現(xiàn)所述脈沖的燈電流的那些相位中獲得的亮度水平，即在顯示器的其它區(qū)域中的各自相同的顏色的亮度水平。
圖1表示對于顯示器的一行來說這個補償?shù)淖詈唵蔚那樾?。在縱軸上畫的是各個顏色段(segment)紅(I)、綠(II)和藍(lán)(III)的傳遞系數(shù)(transmissivity)，這些段按時間先后分別傳遞(transmit)紅、綠和藍(lán)光。此外，該圖號表示了有脈沖疊加的光通量的時間梯度(IV，絕對光通量)。增加光通量的第一脈沖(IVa)具有的結(jié)果是，在這個時刻激活的紅色段特別強烈地亮起來。這個增加的顏色亮度被第二脈沖(IVb)補償，所述第二脈沖(Ivb)導(dǎo)致燈的一個相應(yīng)地降低的光通量，并且在其中紅色段被激活的下一個相位中被生成。因此，對于時間的平均，就獲得了具有各種顏色的顯示器的同質(zhì)的照明，而沒有非自然信號或者其它視覺上察覺到的干擾發(fā)生。
在考量一個用于生成合適的燈電流和用于操作放電燈的電路裝置時，有必要考慮以下優(yōu)化圖畫質(zhì)量的要求和參數(shù)為補償而生成的第二(電流)脈沖的時間長度應(yīng)當(dāng)?shù)扔诘谝?電流)脈沖的長度。第二脈沖的頻率以及因此的時間偏移(shift)，每次應(yīng)當(dāng)按照子幀頻率或子幀周期(或它們的倍數(shù))，用顯示器的相同位置中的相同顏色被激活。
也應(yīng)當(dāng)注意到的是，一個第二電流脈沖，即它的幅度，不能超過無脈沖相位(pulse-free phase)期間燈電流的水平。如果在某些操作條件下，第一電流脈沖期間的燈電流高于無脈沖相位中的燈電流的兩倍，就有必要生成幾個第二電流脈沖，每個有足夠的幅度和上述的時間距離(假設(shè)在第一脈沖期間不能相應(yīng)地限定燈電流)。
在其中以交變極性的燈電流操作燈的情況中，為了避免電極的快速和不規(guī)則的腐蝕或者因為其它原因，進(jìn)一步要求對電流脈沖的時間進(jìn)行安排，使得每次都在燈電流的極性改變之前生成一個第一脈沖，該脈沖與瞬時燈電流有相同的極性，因此增加瞬時燈電流。由此可以避免電弧放電中的不穩(wěn)定和相隨的閃爍。
也應(yīng)當(dāng)注意到的是，沒有低頻分量變得在顯示器上可見、被疊加在脈沖頻率上并導(dǎo)致干擾。最后，在確定脈沖頻率的水平時也應(yīng)當(dāng)考慮燈的限制頻率和包括顯示器的整個投影系統(tǒng)的限制頻率。
圖2至4表示由一個第一脈沖增加的光通量的補償(基本函數(shù))的三種不同可能。與圖1中的表示不同的是，縱軸現(xiàn)在僅表示由脈沖引起的光通量(相對光通量)的變化(即由脈沖生成的亮度與由非脈動燈電流生成的亮度之間的差)。橫軸每次被標(biāo)準(zhǔn)化到通過顯示器上所有色帶的完整通道的個數(shù)，即子幀頻率。也可以把圖2至4中所示的基本函數(shù)互相組合。
具體來說，在圖2中，一個第一脈沖被在相同位置中下一個子幀中相同幅度和長度的一個第二脈沖補償。如圖3中所示，一個第一脈沖被兩個后繼子幀中的兩個相同長度、一半幅度的第二脈沖補償。最后，在圖4中，一個第一脈沖被三個后繼子幀中的三個與第一脈沖長度相同、幅度是第一脈沖的三分之一的第二脈沖補償。第二脈沖的幅度總是由一個與第一脈沖的幅度相反的方向。
也由可能用多于三個的第二脈沖進(jìn)行補償。然而，這也增加光輻射中的低頻分量的比例，因此可見的非自然信號升高的風(fēng)險也由此增加。
此外，基本上在還可以在一個子幀內(nèi)的任何位置生成各個脈沖。確定因素完全是脈沖相對彼此的時間上的距離，該距離應(yīng)當(dāng)盡可能嚴(yán)格地對應(yīng)于一個子幀的持續(xù)時間(或其倍數(shù))。因此也可以想見到，通過在除第一子幀外的下一個子幀中的第二脈沖的生成來進(jìn)行補償。
圖5再次顯示圖1和2中所示的第一基本函數(shù)的絕對(I)和相對(II)光通量的時間梯度，圖6顯示用于實現(xiàn)這個補償?shù)膶?yīng)的交流燈電流的時間梯度。對于給定的某個子幀頻率，最好設(shè)定和同步交流燈電流的周期持續(xù)時間及其相位角，以保障電弧放電的穩(wěn)定，使得在極性發(fā)生變化之前總是生成一個與瞬間燈電流的極性相同的第一脈沖。
如果要相對子幀的頻率增加交流燈電流的頻率，就要插入額外的第一脈沖，通過它們保障電弧放電的穩(wěn)定性，如上所述的那樣。
然而應(yīng)當(dāng)注意的是，在這期間，在某些情形下，由此產(chǎn)生的燈電流可能含有DC分量。例如，如果將圖2中的兩個脈沖序列組合，兩個第一脈沖和兩個第二脈沖將總是互相跟隨。由于燈操作在每個第一脈沖之后逆轉(zhuǎn)電流方向是有益的，這將導(dǎo)致燈電流中的DC分量。圖2的三個脈沖的組合、或者圖3的兩個脈沖序列的組合，使得有可能避免一個DC分量。
圖7表示三個圖2中的那種基本函數(shù)的組合中的相對光通量，包括每個大約2/3子幀的相位偏移，使得在一個子幀內(nèi)存在一個第一和兩個第二脈沖，在下一個子幀中存在兩個第一和一個第二脈沖。圖8表示交流燈電流的對應(yīng)梯度。給定一個180Hz的子幀頻率，獲得一個135Hz的燈頻率。
如上所述，可能出現(xiàn)第一脈沖不能僅由一個第二脈沖補償?shù)那闆r。在這種情況下，至少要使用如圖3或4中所示的(第二和第三)基本函數(shù)的至少一個。
然而，如果只用一個這樣的基本函數(shù)，將產(chǎn)生一個較低的燈頻率。例如，在圖3中所示的補償中的三個子幀內(nèi)只出現(xiàn)一個第一脈沖，以致一個180Hz的子幀頻率將導(dǎo)致一個只有30Hz的燈頻率。為此最好使用基本函數(shù)的一種線性組合。
圖9表示圖3中所示的兩個(第二)基本函數(shù)的一個組合中的相對光通量，它們相對彼此有一個1.5子幀的相位偏移。圖10中所示的燈電流的梯度是這個的結(jié)果。
圖11表示當(dāng)顯示器被一個具有圖10中所示的燈電流的燈照明時出現(xiàn)的各種頻率分量的幅度。在圖11中，圓點表示當(dāng)色帶被遍歷時因顯示器照明的DC分量的調(diào)制而產(chǎn)生的頻率分量，三角點表示因第一和第二脈沖而產(chǎn)生的頻率分量。由于在這種情況下光通量周期覆蓋三個子幀，并且假設(shè)子幀頻率是180Hz，脈沖的最低頻率分量處于60Hz。
最后，圖12是用于生成上述的燈電流的電路裝置的框圖。該電路裝置主要包含一個本身已知是用于由從電壓源11獲得的電源電壓生成直流電的轉(zhuǎn)換器10、一個用于控制轉(zhuǎn)換器10使得該直流電將有一個如上所述的梯度的控制裝置20、一個換向器30，用于將轉(zhuǎn)換器10的直流電轉(zhuǎn)換成一個合適的交流燈電流，以及可能地用于為連接的燈31生成一個觸發(fā)電壓。
具體來說，轉(zhuǎn)換器10包含一個串連的電感102和位于其輸出端的并聯(lián)電容103。電感102與在一個極變開關(guān)101(一般以晶體管或二極管實現(xiàn))的第一開關(guān)位置中的DC電壓源11的一個極相連接。在第二開關(guān)位置，電容102與電容103并聯(lián)。此外還提供一個電流測量裝置104，其生成一個代表流經(jīng)電容102的電流的電平的電流信號。
控制裝置20主要包含一個微控制器201和一個開關(guān)單元202。
從轉(zhuǎn)換器10的輸出端獲得的電壓信號被施加到微處理器201的輸入端。微處理器201在第一個輸出端生成一個被提供給開關(guān)單元202的參考信號(燈電流的要求值)，在第二輸出端生成一個電流方向信號，該信號被提供給換向器30，通過換向器以同步的方式實現(xiàn)燈電流的換向。
開關(guān)單元202包含一個第一邏輯門2021，其第一輸入端被施加該電流信號，第二輸入端被施加由微處理器201生成的參考信號；一個第二邏輯門2022，它也接收該電流信號。開關(guān)單元202進(jìn)一步包含一個開關(guān)元件2023，它的置位輸入連接到第二邏輯門2022的輸出，復(fù)位輸入連接到第一邏輯門2021的輸出。最后，開關(guān)元件2023的輸出Q連接到極變開關(guān)101，對極變開關(guān)在其開關(guān)位置之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
開關(guān)裝置基本上以下述方式工作，其中假設(shè)關(guān)于燈的觸發(fā)和運轉(zhuǎn)的過程步驟是現(xiàn)有技術(shù)中已知的，因此這里不必作詳細(xì)解釋。
在轉(zhuǎn)換器10的一個開關(guān)周期的開始，極變開關(guān)101首先位于第一(上面的)開關(guān)位置，它把DC電壓源1的正極連接到電感102。電流因此流過電感102并且增加，直到通過電流信號測得的它的水平超過施加到第一邏輯門2021的第二輸入端的參考信號(電流的要求值)。這時，第一邏輯門2021在開關(guān)單元2023的復(fù)位輸入生成一個信號，使開關(guān)單元把極變開關(guān)101切換到圖12中所示的第二(下面的)開關(guān)位置。由此，電感102被與DC電壓源11分離，同時，電容103被并聯(lián)連接，由此現(xiàn)在形成一個在電路中流動的衰減的電流。一旦這個電流達(dá)到零值，第二邏輯門2022在開關(guān)元件2023的置位輸入端生成一個信號，使得開關(guān)元件把開關(guān)101轉(zhuǎn)換到第一開關(guān)位置，過程重新開始。
極變開關(guān)的切換頻率基本上由電感102的大小決定，一般為于20kHz到幾百kHz之間。電容103的大小被設(shè)置得使得被施加到轉(zhuǎn)換器10的輸出電壓基本保持恒定，使得流經(jīng)換向器30和燈31的電流基本保持恒定，在理想情況中，是微控制器201給出的參考值的一半。反過來，微控制器201也必須在其第一輸出端生成一個是所需燈電流的兩倍的參考信號。
燈電流梯度一方面由其頻率決定，另一方面由以下事實決定第一電流脈沖要在每個極性改變之前被生成并具有相同的瞬時極性，如上文所解釋的那樣。此外，依據(jù)第一電流脈沖，第二電流脈沖應(yīng)當(dāng)被生成并以對應(yīng)的方式疊加到燈電流上。電流脈沖的長度和在一個電流脈沖期間流經(jīng)燈的總電流的最大幅度主要由燈特性決定。所有這些參數(shù)都被存儲在微控制器201(或存儲器)中，使得微控制器能生成具有合適梯度的參考信號。
電流脈沖與顯示器上的圖像生成的同步的時間安排可以是可變的或恒定的。下面將描述一個恒定的、預(yù)定時間安排的過程。
首先，微控制器201從在轉(zhuǎn)換器10的輸出端測量的作為電壓信號提供的電壓Umeans，在一個第一步驟序列中的第二脈沖期間計算需要的平均電流值和電壓值，該例中的第二脈沖與第一脈沖完全一樣長。最好按固定的間隔重復(fù)這個第一步驟序列。
微控制器201然后首先檢測是否所測量的電壓值Umeas位于一個最小值和一個最大值之間。如果是這樣，微控制器201從這個電壓值Umeas和燈功率P計算需要的平均電流值IAGV＝P/Umeas。然后，根據(jù)該平均電流值以及根據(jù)所存儲的第一脈沖(Ipulse)的幅度(電流值)和所存儲的第二脈沖的個數(shù)ncomp計算第二脈沖的需要的電流值(Icomp)Icomp＝IAGV-ΔIpulse/ncomp其中，ΔIpulse＝Ipulse-IAGV在一個第二步驟序列中，根據(jù)基于這三個電流值(IAGV、Ipulse、Icomp)的交流燈電流的需要周期重復(fù)地生成微控制器201的第一輸出端的參考信號和第二輸出端的電流方向信號，需要的開關(guān)次數(shù)是從存儲器獲得的。每次只需要獲得半周期的值，因為另外的半周期將總具有相同的梯度(具有相反的極性)。此外，在第一和第二電流脈沖的時間的正常分布的一般情況下，只需要兩個時間值，即兩個電流脈沖tconst和電流脈沖的持續(xù)時間tpulse之間的間隔。
更具體來說，首先為兩倍的平均電流值IAGV設(shè)定參考信號，使得無脈沖相位需要的燈電流被調(diào)整，如上文所述的那樣。在時期tconst過后，為第二電流脈沖所需的兩倍的電流值Icomp設(shè)定參考信號，使得燈電流將被減少第二電流脈沖的幅度。如果要為補償?shù)谝浑娏髅}沖的一個生成幾個(n個)第二電流脈沖，則在脈沖時間tpulse過后，將這個過程重復(fù)n次。
如果只要生成一個第二電流脈沖，在下一個步驟中也再次為兩倍的平均電流值IAGV設(shè)定參考信號。在時間tconst過后，為下一個第一電流脈沖所需的兩倍的電流值Ipulse設(shè)定參考信號，使得燈電流將被增加第一電流脈沖的值。最后，脈沖持續(xù)時間tpulse過后，在微控制器201的第二輸出端生成電流方向信號，使得換向器30切換燈電流的電流方向，由此按照上述的第一和第二步驟序列啟動交流燈電流的第二個半周期。
以上給出的計算所根據(jù)的假設(shè)是，由燈提供的光通量與燈電流基本上是線性地相關(guān)的。這個假設(shè)對多數(shù)高壓氣體放電燈來說是正確的。在其它燈中，應(yīng)當(dāng)用適當(dāng)?shù)牡诙娏髅}沖的額外修正因子計算電流，使得在第一電流脈沖之一的期間光通量增加的程度再次等于在相關(guān)聯(lián)的第二電流脈沖(或第二電流脈沖的相關(guān)聯(lián)的總數(shù))期間光通量減少的程度。
權(quán)利要求
1.一種操作高壓氣體放電燈的方法，其中，向該燈饋送一個燈電流，該燈電流上被疊加第一電流脈沖和至少一個與每個第一電流脈沖相關(guān)聯(lián)的第二電流脈沖，其中，所述第一和第二電流脈沖具有互相相反方向的幅度，并且它們之間有可定義的時間差，并且，其中調(diào)整第二電流脈沖的個數(shù)和/或幅度的水平和/或時間長度，使得由第一電流脈沖以及由該至少一個對應(yīng)的相關(guān)聯(lián)第二電流脈沖產(chǎn)生的光通量的改變，至少基本上互相補償。
2.權(quán)利要求1中所要求的方法，特別用于一種被提供用來照明具有以一個周期持續(xù)時間重復(fù)地順序生成的基色的投影顯示器的高壓氣體放電燈，其中，第一和第二電流脈沖互相之間具有對應(yīng)于基色的一個周期或一個周期的倍數(shù)的時間距離。
3.權(quán)利要求1中所要求的方法，其中，對第一電流脈沖的幅度作控制，使得它們在被生成的光通量中生成一個增加，由于由至少一個相應(yīng)的相關(guān)聯(lián)的第二電流脈沖實現(xiàn)對光通量的一個對應(yīng)的減少，這個增加至少基本上被補償。
4.權(quán)利要求3中所要求的方法，其中，燈電流是一個基本上是方波的交流電，在燈電流每次的極性改變之前，第一電流脈沖被疊加到燈電流上。
5.權(quán)利要求1中所要求的方法，第一和第二電流脈沖都具有基本上相同的時間長度。
6.一種用于通過生成一個燈電流、通過生成第一電流脈沖并把它們疊加在所述燈電流上、以及通過生成至少一個與每個第一電流脈沖相關(guān)聯(lián)的第二電流脈沖而操作高壓氣體放電燈的電路裝置，其中，所述第一和第二電流脈沖具有互相相反方向的幅度，并且它們之間有可定義的時間差，并且，其中調(diào)整第二電流脈沖的個數(shù)和/或幅度的水平和/或時間長度，使得由第一電流脈沖以及有該至少一個對應(yīng)的相關(guān)聯(lián)第二電流脈沖產(chǎn)生的光通量的改變，至少基本上互相補償。
7.權(quán)利要求6中所要求的電路裝置，特別用于一種被提供用來照明具有以一個周期持續(xù)時間重復(fù)地順序生成的基色的投影顯示器的高壓氣體放電燈，其中，第一和第二電流脈沖互相之間具有對應(yīng)于基色的一個周期或一個周期的倍數(shù)的時間距離。
8.權(quán)利要求6中所要求的電路裝置，包含一個用于從電源電壓生成燈電流的轉(zhuǎn)換器(10)，包含一個控制裝置(20)，其具有一個微控制器(201)，用于依靠轉(zhuǎn)換器(10)的輸出端的一個電壓信號、此外還依靠代表流經(jīng)轉(zhuǎn)換器(10)的電流的幅度的電流信號、此外還依靠存儲在微控制器(201)中的燈電流的額定時間過程，控制轉(zhuǎn)換器(10)。
9.一種投影系統(tǒng)，帶有投影顯示器、至少一個高壓氣體放電燈、以及權(quán)利要求6至8的任何一項中所要求的電路裝置。
全文摘要
描述一種用于操作高壓氣體放電燈(HID[高強度放電]燈或UHP[超高性能]燈)的方法和電路裝置，該燈特別適合于以脈動的燈電流照明具有彩色順序呈現(xiàn)的投影顯示器(例如LOCS或SCR－DMD系統(tǒng))。通過生成至少一個給定幅度、給定時機的補償脈沖并通過其在燈電流上的疊加，能避免彩色呈現(xiàn)中的非自然信號。
文檔編號H05B41/24GK1653860SQ03810322
公開日2005年8月10日 申請日期2003年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月8日
發(fā)明者X·里德雷爾, C·德佩, H·門希 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司