用於操作高強度放電燈的方法、燈驅動器以及投影系統的製作方法

2023-10-09 07:26:14

專利名稱：用於操作高強度放電燈的方法、燈驅動器以及投影系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於操作尤其在投影系統內的高強度放電燈的方法和燈 驅動器。本發明還涉及包括高強度放電燈和這種燈驅動器的投影系統。
背景技術：
高強度放電燈通常包括由例如石英玻璃的抗高溫材料製成的管，電 極通常從相反側伸進該管中，所述電極通常由鴒製成。所述管包含一種 或多種惰性氣體的填充物，就汞蒸氣燈來說，主要包含汞。通過在電極 之間施加高電壓在電極端之間產生電弧，然後所述電弧能夠維持較低的 電壓。由於它們的光學性質，高強度放電燈優選地尤其用於投影系統。 對於這樣的應用而言，要求光源儘可能地是點光源。此外，要求高的光 強度，同時具有儘可能自然的光的光譜組成。目前，利用高強度放電燈特別是UHP燈(超高性能燈)能最好地達到這些要求，所述高強度放電 燈也稱為HID燈。特別地，當這樣的燈用在利用時間序列(time-sequential)方法來進 行顏色生成的投影系統中時，必須保證不發生不期望的光強度的波動， 因為這些能夠導致在投影系統中 一種原色不期望地影響其它原色，或者 導致不同亮度存在於不同圖像區域中。當前有兩種類型的時間序列顏色生成方法在第一方法中，通過以三原色的完整圖像的序列表示來生成彩色圖 像。該方法也稱為"場序彩色"。該方法用於例如大部分的DLP投影儀 (DLP-數字光處理，DLP是德州儀器公司的商標)中。可以選擇地將作 為第四種的白色圖像混合進來。在第二方法中，彩色圖像主要是通過所有的原色以顏色束或顏色帶 的形式一個接一個地穿過顯示器來生成。該方法也稱為"滾動彩色"。例 如，常規LCoS顯示器(LCoS-矽上液晶)藉助這樣的方法來操作。在兩種情況下，投影系統需要所謂的顏色變化系統，該顏色變化系 統首先執行顏色分離或顏色過濾，其次具有用於改變光源和顯示器之間 顏色成分的調製器，這樣能夠以三原色生成光。通常或多或少可以在一個部件中結合彩色分離和彩色調製。例如，在某些顏色變化系統中，過 濾以及顏色調製通過旋轉的色輪來完成。相反，在其它的系統中，顏色 過濾藉助鏡子進行，顏色調製藉助稜鏡進行。為了儘可能均勻地加載(load )高強度放電燈的電極並因此增加燈的 服務壽命，大多數燈使用AC電流來操作，AC電流通常是方波AC電流。 在該情況下，為了防止不期望的電弧的不穩定(例如所謂的電弧跳躍(arc jumping)或抖動)，特殊形式的電源電流是必要的。當前使用的方法是 脈衝的模式，其表現出非常好的服務壽命，同時具有完美的穩定性。在 該模式中，燈用方波AC電流來操作，附加的電流脈衝(所謂的"防抖動 脈沖")疊加在每個半周期的末端，這保證了燈內的電弧的位置儘可能地 保持穩定。然而，這導致上述用時間序列顏色顯示器操作的顯示系統中 的許多問題。特別地，在某些系統中，完全不能使用防抖動脈沖或者只 可以在如果能接受大的缺陷時使用。 一個特別的缺陷在於，為了燈良好 地工作，只能在窄的界限內選擇脈沖的長度和幅度。WO 02/091806 Al公開了可替換的利用恆定的光電流對燈的驅動。 在該情況中，通過頻率在250至20000Hz之間的相對4交高頻的AC電流 作用高強度放電燈，在每種情形中，電流的幅度值恆定。調製正脈衝的 脈寬和隨後的或在前的負脈沖的脈寬之間的脈寬比率，使得兩個連續的 正和負脈沖的平均電流值在正值和負值之間周期性地波動，所述正和負 脈衝具有例如達到250Hz的預定脈寬調製頻率。換句話說，用預定的脈 寬調製頻率調製一個完整AC電流周期內換向時間的位置，所述完整的 AC電流周期通過兩個連續脈沖即一個正脈衝和一個負脈沖的長度來定 義。這裡的調製通常是正弦曲線。因此，在該方法中，為了實現兩個電 極加載相等，陽極和陰極以相對較快的節奏交換。然而，正值和負值之 間平均電流值的相對較慢的調製保證兩個電極的溫度加載緩慢地和周期 性地變化。藉助這種脈寬調製模式(PWM模式)，同樣實現非常好的服 務壽命，同時處於恆定光電流的燈只具有最小的抖動傾向。在現代投影系統中，特別是在那些利用時間序列顏色生成的系統中， 如果能在某些時間周期內以精確定義的方式產生特定量的光，那麼這是 高度期望的。然而，這些時間必須根據用在投影系統中的顯示器的要求 精確調節。然後可以例如提高整體亮度、增大灰度解析度以及更好地抵 消圖像的色點。為此，有必要不時地在精確定義的時間周期中(例如在5精確指定的色帶中)減少光功率，並在其它時間周期中增加之。 發明內容本發明的目的是提供用於操作尤其在投影系統內的高強度放電燈的 方法，也涉及合適的燈驅動器以及相應的投影系統，其允許根據預定的 要求以簡單和節省成本的方式對光強度進行更加精確的控制。通過如權利要求1限定的方法、權利要求8限定的燈驅動器以及權 利要求10限定的投影系統實現該目的。在根據本發明的方法中，通過AC電流對高強度放電燈起作用，該 AC電流以預定的換向頻率在具有預定電流幅度的正脈衝和負脈沖之間 換向，其中調製正脈沖的脈寬和鄰近的負脈衝的脈寬之間的脈寬比率， 使得兩個連續的正和負脈衝——個正脈沖和一個負脈沖一的平均電流值 在正值和負值之間以預定的脈寬調製頻率周期性地波動，換句話說，包 括一個正脈沖和一個負脈衝的一個完整AC電流周期內換向時間的位置 以預定的脈寬調製頻率周期性地移動。根據本發明，電流的幅度值被調 制為與預定調製函數一致的時間的函數。因此，本發明利用在WO 02/091806 Al中描述的操作方法並在該方 法上重疊另外的調製，即調幅，其中按照投影系統尤其是顯示設備的要 求來實現該調幅。因此，為了獲取關於脈寬調製的方法和效果的更詳細 的細節，應當參見WO 02/091806 Al，其內容因而全部合併到本申請中。 如前述文件描述的，脈寬調製可以是正弦曲線。然而，任何其它的外形 原則上也是可以的，包括方波調製。就這種方波調製來說，將會僅僅存 在以規則的間隔交替的兩個離散佔空比。唯 一 的關鍵問題是平均電流值 在負值和正值之間換向。以脈寬調製頻率變化和在正脈沖和負脈沖之間 以預定換向頻率交替的"基本AC電流"可以是方波AC電流。然而，其它 AC電流形式也是可以的。待調製的預定電流幅度可以是最大的或有效的 幅度。由於根據本發明的方法，能夠以極其穩定的方式操作燈，其中一因為不需要防抖動脈沖或其它附加脈衝一功率損失得以減小。附加的電流 調幅保證能夠產生具有精確定義的光強度曲線的理想光強度，以最優化 投影系統的整體性 育b。用於以根據本發明的方式操作高強度放電燈的合適的燈驅動器因而需要換向器電路以及脈寬調製單元，這樣設計所述換向器電路，使得從DC電壓源流出的DC電流被轉換成用於高強度放電燈的AC電流，該 AC電流以預定的電流幅度在正脈衝和負脈衝之間換向，這樣設計所述脈 寬調製單元，使得正脈衝的脈寬和鄰近的負脈衝的脈寬之間的脈寬比率 #皮調製成兩個連續的正脈沖和負脈衝的平均電流值在正值和負值之間周 期性地波動。根據本發明，還需要調幅單元，這樣設計調幅單元，使得 按照預定調製函數調製電流的幅度值。如上面提到的，根據本發明的方法以及根據本發明的燈驅動器能夠 以特別有益的方式用在包括顯示設備和相應高強度放電燈的投影系統 中。然而，當在需要按照定義的時間強度曲線對高強度放電燈進行穩定 操作的其它領域中使用高強度放電燈時，原則上也可以使用根據本發明 的方法以及根據本發明的燈驅動器。從屬權利要求分別包含本發明的特別有益的改進和開發。還可以按 照從屬的方法權利要求進一 步開發根據本發明的燈驅動器以及根據本發 明的投影系統，反之亦然。特別優選地，脈寬比率的調製和電流的幅度值的調製彼此匹配，使 得一在預定的時間周期上考慮一所有正電流脈衝上的積分基本上相當於 所有負電流脈衝上的積分。該時間周期可以例如是一個或多個脈寬調製 周期，即小於十分之幾秒的時間周期。這保證燈不接收任何顯著的DC 電流分量。因此燈驅動器優選地具有用於匹配同步的合適的控制單元。調製函數可以採取任何形式，換句話說調製函數原則上可以適合於 各自的要求一當用在投影系統中時，尤其適合於顯示設備的要求。在這 種情況下，還可以隨著時間改變調製函數。然而，它優選地是周期函數。 在一個特別優選的變形中，當用在時間序列投影系統中時，分階段地調 制電流的幅度值，以便在特定的時間周期上輸出恆定的電流和因此恆定 的光強度。例如，如果必要，能夠在不同的時間周期裡產生減小的或增 大的光強度。在操作投影系統內的高強度放電燈時，用於調製電流的幅 度值的調製函數尤其優選地與顏色變化系統的顏色變化序列同步，例如 與投影系統的色輪同步。換句話說，就周期調製函數來說，例如，保證 了調製函數的周期對應顏色變化周期。在這種情況下，投影系統除了顏 色變化系統外必須具有合適的例如在中央控制設備內的同步設備，該同 步設備控制燈驅動器以及顏色變化系統，使得用於調製電流的幅度值的調製函數與顏色變化系統的顏色變化序列同步。可以通過調節調製函數來控制投影系統投影的顏色平衡。在這種情 況下，首先可以對顏色平衡進行精確的設置，但是此外還可以藉助於根 據本發明的方法調節顏色平衡或使其保持恆定，例如以抵消老化效應。 換句話說，例如，對於不同的原色可以生成可變的光的等級，可以調節 顏色平衡使之在熱和冷的圖像印象之間變化，或改善投影系統另外的性質。 一個可能性是例如將較暗的狀態(darkerphase)包含進來以改善亮 度解析度。優選地，這樣設計燈驅動器，使得調製函數能夠作為相應的 控制指令的函數而變化，所述控制指令由用戶通過用戶接口預先定義或 初始化，換句話說，可以調節調製函數或者可以從許多預定的調製函數 中選擇調製函數。


將參考附圖中所示的實施例的例子進一步描述本發明，然而本發明 並不限於這些實施例。相同的特徵由圖中相同的附圖標記表示。圖1 示出了根據本發明投影系統實施例的一個例子的示意性表示。圖2a 示出了脈寬調製AC電流的示意性表示(底部圖)和一個脈 寬調製周期上最終平均電流值的示意性表示(中間圖)與投 影系統內的顏色變化序列(頂部圖)有時間上的關係。圖2b示出了圖2a的顏色變化序列(頂部圖)與根據圖2a具有恆定 電流幅度的相關的經過脈寬調製的AC電流(從頂部向下第二 張圖)的示意性表示，還示出了匹配的調幅函數的示意性表 示(從頂部向下第三張圖)以及相關的最終經過調幅和經過 脈寬調製的AC電流的示意性表示(底部圖)。圖3示出了根據本發明燈驅動器實施例的一個例子的框圖。
具體實施方式
圖1表示了典型的DLP投影系統1。該系統具有高強度放電燈2, 優選地具有所謂的UHP (超高性能)燈，其設置在反射器3中。向燈2 提供來自驅動器10的必要的電壓或必要的電流。反射器3以成束的方式 朝會聚透鏡5的方向輻射燈2發射的光。在反射器3和會聚透鏡5之間 的顏色變化系統4 (在該情況下以色輪4的形式)設置在光束路徑中。色輪4優選地儘可能準確地放置在位於反射器3和會聚透鏡5之間的焦點 上，使得色輪4上的光點儘可能地小。會聚透鏡5保證儘可能有效地照 亮位於會聚透鏡5後面的顯示設備6，在該情況下即所謂的DMD (數字 微鏡器件)。這種DMD是包括作為顯示元件7的非常小的鏡7陣列的芯 片(chip),所述鏡可以單獨地傾斜，使得鏡7通過投影透鏡8將光反射 到投影表面F上，或者在鏡7經過合適傾斜的情況下，將光反射到吸收 器表面(未示出)上。在本情況下，色輪4包括具有顏色紅r、綠g和藍b的三個段。在一 個圖像周期BZ內，該色輪4通常繞其軸旋轉許多次，以便一個接一個地 產生單色的藍色圖像、單色的紅色圖像以及單色的綠色圖像，由於觀察 者眼睛的惰性，這些圖像被結合以形成彩色圖像。當然也可以使用其它 的色輪來替代包括三個段的色輪，例如包括四個段(一個紅色、 一個綠 色、 一個藍色以及一個白色的段)或包括六個段的色輪，在所述包括六 個段的色輪中，在每種情況下，兩個綠色、兩個紅色以及兩個藍色段位 於彼此的相對處。該最後的變形具有如下優勢，即色輪只須以該頻率的 一半旋轉。可替換地，還可以增加其它不同的顏色^:，例如黃色、青色 等。控制設備9控制顯示設備6 (後面也簡稱為"顯示器，，)、色輪4以及 燈驅動器IO,因而保證了這些部件6、 4、 IO的同步。作為輸入信號，控 制設備9能夠接收例如視頻信號V,該視頻信號V包含將由投影系統1 顯示的視頻數據。明顯地，控制設備9還可以包括許多部分的控制器件。 例如，也可以提供單獨的控制器件用於控制顯示器6的顯示元件7，該單 獨的控制器件也可以尤其與DMD晶片一起設置在板上。同樣可以將完整 的控制設備例如與DMD晶片一起集成在一個模塊中，可以將用於其它部 件的同步指令從那裡輸出。其它的部件例如色輪或燈驅動器也可以具有 它們自己的控制器件，這些控制器件反過來向其它部件發送同步指令。 唯一的關鍵問題是以要求的方式使這些部件彼此同步，以便在投影表面F 上生成期望的圖像。當然，根據本發明的燈驅動器以及根據本發明的方法不只是可用於 圖1所示的投影系統中，還可用於不同設計的投影系統中，例如LCoS 系統中。下面將參考圖2a和2b進一步詳細地說明根據本發明的操作方法。圖2a中最頂部表示的是顏色序列FS,它是通過旋轉根據圖1的投 影系統l中的色輪4產生的。如圖所示，藍色b、綠色g和紅色r圖像總 是循環地交替。在單獨的原色圖像b、 g、 r之間，常常有給定的短時間 段(稱作"輪輻")，在輪輻中不定義彩色圖像，因為光點精確地撞擊在兩 種彩色段之間的邊界上。在許多系統中，顯示器被顯示在該"輪輻時間，， 中。在其它系統中，這段時間期間產生的光被用來增大整體強度。在這個顏色序列FS的下方顯示了兩條曲線。這個例子顯示了用於高 強度放電燈的經過脈寬調製的AC電流，其中如WO 02/091806 Al所述， AC電流的幅度值保持恆定。在這個例子中，AC電流iak以lkHz換向， 並以25Hz的脈寬調製頻率進行80%的脈寬調製。上部的曲線表示了一個脈寬換向周期(即一個脈寬周期TpwM)上的平均值7 (以相對單位)。 較低的曲線表示了電流的方向，即具有恆定幅度(以相對單位)的AC 電流Iak的正脈沖和負脈衝。所述較低的圖還表示了各種脈衝對的脈寬，所述脈衝對即正脈沖和 對應的隨後的負脈沖。就最左邊所示的脈衝對來說，正脈衝的脈寬PWp. !大致等於負脈沖的脈寬PWn, i。就下一個顯示的脈衝對來說，正脈沖的脈寬PWp, 2遠小於負脈衝的脈寬PWn, 2，就顯示的第三個脈衝對來說， 正脈沖的脈寬PWp, 3大於負脈沖的脈寬PWn, 3。在每種情況下，從正脈衝的過零至負脈沖末端的過零的持續周期T是恆定的，所述周期對應換向頻率的倒數。換句話說，在脈寬調製中，只有過零的位置通過從正脈衝到負脈衝的過渡來調製。結果，上部圖中繪製的電流平均值7在換向周 期Tpwm內於每個時間點處變化。該平均值7還對應脈寬比率。如圖2a 上部的曲線所示，脈寬調製遵循正弦曲線。然而可替換地，還可以使用 不同的函數。在顏色變化序列FS和上部圖之間，表示了多種時間周期。首先，表 示了包括綠色g、紅色r和藍色b圖像的顏色周期FZ的時間距離。在當 前的例子中，這種顏色周期FZ以300Hz的重複頻率重複。還表示了可 以用於PAL視頻系統的50Hz短圖像周期BZ以及25Hz長圖像周期BZ', 該長圖像周期BZ'對應雙倍的50Hz短圖像周期並可以用於例如DVD電影素材的情形中。還表示了脈寬調製周期TpwM。圖2b表示了如何能夠藉助於調製函數M調製施加於高強度放電燈 的AC電流Iam的幅度值以實現以某種方式平衡的色點。色變化序列FS，以及其下的對於顏色周 期FZ、50Hz短圖像周期BZ、25Hz長圖像周期BZ'和脈寬調製周期TPWM 的時間距離。在其下再次直接表示在圖2a底部已經表示的曲線，所述曲線表示具有恆定電流幅度的經過脈寬調製的電流iak。其下，在下一張圖中表示設想的電流或功率調製函數M。這表示了在0.5和1.5 (相對單位) 之間的相對電流幅度IA。這裡值1對應在紅色段期間選作參考的電流值。 在這種情況下，調製函數M是周期性的、步進的函數。如從圖2b可看 到的，該調製函數M還和顏色變化序列FS相關。在所說明的例子中， 為了最佳的圖像平衡，設想投影系統1和顯示系統6需要較多的藍色成 分和較少的綠色成分。因此，在顏色序列FS的藍色段b中將電流增大到 1.5並在綠色段中將其減少到0.75。底部的曲線表示了施加到燈l的最終的燈電流IAM,該燈電流IAM按照調製函數M相應地進4於了脈寬調製和調幅。該燈電流Iam的幅度在最 大電流幅度1.5和最小電流幅度-1.5 (相對單位)之間變動。對於功率調 節，必須相應地調節該電流使之適合燈電壓，以便該平均值對應於期望 的才示稱電5危。圖2a和2b還表示了如何補償可能的DC電流分量，脈寬調製和調 幅函數M的位置必須相互匹配。這裡，首先已經通過稍樣i移動正弦脈寬 調製的採樣值來實現系統"更好的"性能，換句話說，系統不對例如同步 頻率的無意移動的誤差作同樣大的反應。而且，通過移動關於脈寬調製 的調製函數的位置，已經保證了在脈寬調製周期TpwM內使DC電流分量 完全平坦。另外，還有用於防止DC電流分量的其它的可能。笫一，換 向可以完全地耦合到顏色段r、 g、 b之間的段過渡。第二，可以根據在 燈驅動器中進行的測量和計算以設定目標的方式完成對任何不對稱的平 衡，所述不對稱發生在每個脈寬調製周期Tpwm的一個或兩個換向周期 中，且在每個脈寬調製周期Tpwm的一個或兩個換向周期中可能導致DC 電流。最後，當考慮過去發生的誤差時，每個換向周期得以調整。換句 話說，例如可以總是朝著最小誤差的方向完成對切換時間的捨入或最低 限度的修改。圖3表示了燈驅動器10的實施例的一個例子，可以^使用所述燈驅動 器IO以筒單的方式實施根據本發明的方法，以便操作高強度放電燈2。 燈2通過合適的燈終端23連接到該驅動器10。燈驅動器10通過電壓源終端16連接到DC電壓源VI。在這種情況下，外部DC電源例如為 380V。在輸入側，驅動器10具有負責施加期望的燈電流的DC/DC變換 器12。該DC/DC變換器12由開關M1、 二極體D1、電感LI以及電容 CI (例如電容器)形成。控制器件ll藉助於電平轉換器14控制開關M1，進而控制燈2中的 電流。才艮據本實施例，該電流還,皮控制器件11藉助於感應測量元件19 所監控。為了電壓測量，通過包括兩個電阻R1、 R2的分壓器24在電容 器Cl處釋放出相應降低的電壓，藉助於模擬/數字轉換器25在控制器件 11中測量該電壓。電容器C2僅僅用於減少;故測信號中的幹擾。相應預先施加的電流然後被發送至換向器電路13,該換向器電路13 包括以橋式電路方式切換四個開關M2、 M3、 M4、 M5和因而相應地使 燈2上的電流換向的換向器驅動器20。為了點火的目的，燈2還連接到點火變壓器22。如這裡所示，點火 變壓器22通常對稱地施加在燈2的兩個終端23上。點火變壓器22提供 高達20kV用於點燃燈2。另外，點火變壓器22的電感LT1、 LT2在燈2 的進一步操作期間仍然發生作用以使電流平穩。迄今，圖3中表示的燈驅動器IO與常規燈驅動器並無不同。然而，根據本發明，與常規燈驅動器不同的是，脈寬調製單元21位 於換向器電路13中，在該情況下，所述脈寬調製單元21特別地位於換 向器驅動器20中，以可編程處理器的形式設計所述換向器驅動器20。如 上所述，這保證了在每種情況下，在換向周期內移動正脈沖和隨後的負 脈衝之間過零的位置，以便按照期望的調製形式調製正脈沖和鄰近的負 脈沖之間的脈寬比率。另外，調幅單元15位於控制器件11中，同樣可以可編程處理器的 形式設計所述控制器件11,該調幅單元按照設置的調製函數M通過電平 轉換器14影響DC/DC變換器12,特別是開關Ml,以便實現對AC電流 值期望的調幅。該調幅單元15可以以控制器件11的可編程處理器上軟 件的形式來實施。在這種情況下，控制器件11發送內部同步信號int至脈寬調製單元 21,如上所示，以保證脈寬比率的調製和電流的幅度值的調製相互合適 地匹配，以致避免了 DC電流分量的產生。見圖1)的同步信號Sync,以致保證了用於調製電流的幅度值的調製函 數M與投影系統1的色輪4的顏色變化序列FS同步。另外，控制設備9能夠通過燈驅動器10的輸入18向控制單元11和 /或調幅單元15發送用於改變調製函數M的信號SM，以便在需要的時候 改變調製函數M。例如，因而可以調節顏色平衡使之在熱和冷的圖像印象之間變化。同的色溫。這可以通過合適地調節調製函數以按照本發明的方式迅速地 完成，而沒有解析度和光的損失。同樣，可以特別在黑色場景中實現更高的灰度解析度，其中不必在 色輪中使用黑色段一這正是當前可替換的概念的情況。而是，可以通過 在調製函數中增加相應的低功率級以簡單的方式實現灰度解析度的增 加，而沒有光的損失。相反地，可以通過在現存的白色段中增大幅度來 實現例如用於在照亮的房間中展示的更大的圖像亮度。可以在任何時候 關掉該圖像亮度，以便再次實現例如用於視頻展示的最大色飽和度。優選地，投影系統的控制設備9具有合適的用戶接口 (未示出)，借 助於它操作員可以手動調節調製函數M或者可以在各種最優調製函數M 之間選擇，在控制設備9中已經定義和存儲了所述各種最優調製函數M, 然後通過對應的控制信號SM將它們發送到燈驅動器IO。可替換地，已經 被定義的各種最優調製函數M還可以存儲在燈驅動器10中，然後藉助 於來自控制設備9的控制信號SM對這些進行選擇。因此，藉助於根據本發明的方法和燈驅動器，可以在每種情況下提 供在許多隨意選擇的時間周期中的"無抖動"操作所需的精確光量，使得 一方面，例如在背投電視中，圖像亮度可以增大30%或更多，並且同時 可以提高灰度解析度。同樣，可以以簡單的方式無損失地選擇不同的色 溫。因而，藉助於簡單的換向可以不具相當難度地、最優地適應幾乎任 何顯示器。最後，應該再次指出，圖中和說明書中表示的系統和方法僅僅是實 施例的例子，本領域的普通技術人員能夠廣泛地改變這些實施例而不會 偏離本發明的範圍。還應該指出的是，為了完整起見，不定冠詞"一"或"一 個"的使用不排除所述特徵還可能以多個存在的可能性。
權利要求
1.用於操作高強度放電燈(2)的方法，-在該方法中，以預定電流幅度(IA)在正脈衝(Ip)和負脈衝(In)之間換向的AC電流(IAM)作用於該高強度放電燈(2)，其中調製正脈衝(Ip)脈寬和鄰近的負脈衝(In)脈寬之間的脈寬比率，使得兩個連續正和負脈衝(Ip，In)—一個正脈衝(Ip)和一個負脈衝(In)—的平均電流值在正值和幅值之間周期性地波動。-在該方法中，按照預定調製函數(M)調製電流的幅度值(IA)。
2. 如權利要求l所述的方法，其特徵在於脈寬比率的調製和電流的幅 度值(IA)的調製彼此匹配，使得在預定的時間周期上考慮，所有正電流脈沖(Ip)上的積分基本上相當於所有負電流脈沖(In)上的積分。
3. 如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於調製函數(M)是周期函數。
4. 如權利要求1至3中任一項所述的方法，其特徵在於分階段地調製 電流的幅度值(IA)。
5. 如權利要求1至4中任一項所述的方法，其特徵在於在投影系統(1) 內操作高強度放電燈(2 ),用於調製電流的幅度值(IA)的調製函數(M ) 與投影系統(1)的顏色變化系統(4)的顏色變化序列(FS)同步。
6. 如權利要求5所述的方法，其特徵在於通過調節調製函數(M)控 制投影系統(1)投影的顏色平衡。
7. 如權利要求1至6中任一項所述的方法，其特徵在於調製函數能夠 作為控制指令的函數而變化。
8. 用於高強度放電燈(2)的燈驅動器(10),包括 -換向器電路(13),這樣設計所述換向器電路(13)，使得從DC電壓源(VI)流出的DC電流被轉換成用於高強度放電燈(2)的AC電流 (Iam ),該AC電流以預定的電流幅度(IA)在正脈衝(IP )和負脈衝(In )之間4灸向，畫脈寬調製單元(21)，這樣設計所述脈寬調製單元(21),使得正脈 沖(Ip)的脈寬和鄰近的負脈衝(In)的脈寬之間的脈寬比率淨皮調製成兩個連續的脈沖(Ip , In)——個正脈沖(Ip)和一個負脈沖(In)—的平 均電流值(7)在正值和負值之間周期性地波動，-調幅單元(15),這樣設計所述調幅單元(15),使得按照預定調製函數(M)調製電流的幅度值(IA)。
9. 如權利要求8所述的燈驅動器，其特徵在於脈寬調製單元(21)集 成在換向器電路(13 )中，調幅單元(15 )影響DC-DC變換器(12 ), DC-DC 變換器(12)定義高強度放電燈(2)操作電流的電平。
10. 投影系統(1)，包括 -顯示設備(6),-高強度放電燈(2)以及-如權利要求8或9所述的燈驅動器(10 )。
11. 如權利要求10所述的投影系統，其特徵在於顏色變化系統(4)和 同步設備(9),該同步設備(9)這樣控制燈驅動器(10)以及顏色變化 系統(4)，使得用於調製電流的幅度值(IA)的調製函數(M)與顏色變 化系統(4)的顏色變化序列(FS)同步。
全文摘要
描述了用於操作高強度放電燈(2)的方法，在該方法中，以預定電流幅度(IA)在正脈衝(Ip)和負脈衝(In)之間換向的AC電流(IAM)作用於該高強度放電燈(2)，其中調製正脈衝(Ip)脈寬和鄰近的負脈衝(In)脈寬之間的脈寬比率，使得兩個連續的正和負脈衝(Ip，In)的平均電流值(I)在正值和幅值之間周期性地波動。另外，按照預定調製函數(M)調製電流的幅度值(IA)。還描述了用於高強度放電燈(2)的相應的燈驅動器(10)以及包括這種燈驅動器(10)的投影系統(1)。
文檔編號H05B41/392GK101263747SQ200680033525
公開日2008年9月10日 申請日期2006年9月1日 優先權日2005年9月12日
發明者C·德佩 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司