CN101444147B - 关断高压放电灯的方法和用于驱动高压放电灯的驱动单元 - Google Patents

关断高压放电灯的方法和用于驱动高压放电灯的驱动单元 Download PDF

Info

Publication number
CN101444147B
CN101444147B CN2007800172542A CN200780017254A CN101444147B CN 101444147 B CN101444147 B CN 101444147B CN 2007800172542 A CN2007800172542 A CN 2007800172542A CN 200780017254 A CN200780017254 A CN 200780017254A CN 101444147 B CN101444147 B CN 101444147B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lamp
power
power level
towards
reduction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2007800172542A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101444147A (zh
Inventor
T·G·托尔
L·V·M·施里尔
C·德佩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN101444147A publication Critical patent/CN101444147A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101444147B publication Critical patent/CN101444147B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/288—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
    • H05B41/292—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2928—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the lamp against abnormal operating conditions
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/3144—Cooling systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/315—Modulator illumination systems
    • H04N9/3155—Modulator illumination systems for controlling the light source
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/36—Controlling
    • H05B41/38—Controlling the intensity of light
    • H05B41/382—Controlling the intensity of light during the transitional start-up phase
    • H05B41/384—Controlling the intensity of light during the transitional start-up phase in case of hot-restriking
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

本发明描述了一种关断高压放电灯(1)的方法，在所述高压放电灯(1)中把一对电极(2)布置在电弧管(3)内，该方法包括以下步骤：在接收到关断请求(SR)之后，朝向在所述电极(2)之间保持长期电弧放电所需要的降低的功率电平(PR)降低灯功率(P)；以及在完全关断所述灯功率(P)之前，在降低功率持续时间内朝向所述降低的功率电平(PR)驱动所述灯(1)。其中，在朝向所述降低的功率电平(PR)驱动所述灯功率(P)之前，把所述灯功率(P)降低到下冲功率电平(PU)，该下冲功率电平(PU)低于在所述电极(2)之间保持长期电弧放电所需要的所述降低的功率电平(PR)；以及在把所述灯功率(P)再次提高到逼近所述降低的功率电平(PR)之前，在下冲功率持续时间(tU)内在所述下冲功率电平(PU)下驱动所述灯。此外，本发明还描述了一种用于驱动高压放电灯(1)的适当的驱动单元(4)，以及一种包括所述驱动单元(4)的特别是投影仪系统的图像呈现系统(40)。

Description

关断高压放电灯的方法和用于驱动高压放电灯的驱动单元
技术领域
本发明涉及一种关断高压放电灯(特别是汞蒸气放电灯)的方法。此外，本发明涉及一种用于驱动高压放电灯的驱动单元。此外，本发明涉及一种包括高压放电灯和所述驱动单元的图像呈现系统，特别是投影仪系统。 
背景技术
高压放电灯(例如汞蒸气放电灯)包括由能够耐高温的材料(例如石英玻璃)制成的外罩。由钨制成的电极从相对侧突入该外罩中。所述外罩在下文中也被称作“电弧管”，其包含由一种或多种稀有气体构成的填料，在汞蒸气放电灯的情况下则主要是汞。通过在所述电极上施加高点火电压，在所述电极的尖端之间生成光弧。一旦建立了所述光弧之后，可以在较低电压下保持所述光弧。由于其光学属性，高压放电灯是用于投影目的的优先选择。对于这种应用，需要尽可能是点状的光源。其他所期望的属性有尽可能高的发光强度以及尽可能自然的光谱组成。可以最优地利用所谓的“高压放电灯”来实现这些属性，特别是“HID”(高强度放电灯)和“UHP灯”(超高性能灯)。 
在点燃所述灯方面可以有多种不同的方式。在一种传统的方法中，在所述电极上施加超过20kV的高压电涌。某些较新的方法利用仅仅5kV的点火电压以及用来降低必需的电压的附加“天线”来工作。 
所有上述方法的共同问题在于，用户在不经意地熄灭这种灯之后必须等待相当长的时间(长达几分钟)才能再次接通该灯。在关断所述灯之后很快接通该灯被称作“热重燃”，这是因为该灯在被再次接通时仍然很热。由于所述灯所达到的高温，所述电弧管内的压力也非常高。另一方面，在熄灭所述灯之后所述电弧管中的压力越高，启动该灯所需要的点火电压就越高。因此，所述灯在被熄灭之后必须冷却，直到所述压力降到某一值，在该值下可以利用通常的点火电压电平点燃该灯。 
在解决热重燃问题的一种尝试中，JP2004/319193A描述了一种具 有灯的投影仪系统，其中当用户关断所述投影仪系统时，所述灯被带到较低功率电平并且随后在该较低功率电平下被驱动，直到在经过了过渡阶段之后使得该灯已冷却到使得可以在关断之后重新点燃该灯的一点。在所述灯操作在所述较低功率电平下的所述过渡阶段期间，所述投影仪系统确保屏幕被停用，即不投影图像。所述过渡阶段也被称作“续燃”阶段。如果在该续燃阶段中用户再次接通所述投影仪，则可以重新激活所述屏幕并且可以快速提高所述灯功率。如果用户在所述续燃周期已经过去之后接通所述投影仪系统，则可以重新点燃所述灯(其在所述续燃周期期间冷却并且完全关断)。在全部两种情况下，从用户的角度来看，就好像所述灯是被差不多立刻再次接通一样。在完全熄灭之后能够重新点燃所述灯的时间取决于在所述续燃阶段内驱动该灯的功率，这是因为在特定功率下，在所述电弧管中会出现特定温度平衡从而出现特定压力平衡。因此，JP 2004/319193 A提出一种方法，其中在所述续燃阶段期间把所述操作功率保持在尽可能低的电平下。但是利用这种方法熄灭的灯在被熄灭之前必须在低电平下被驱动相对较长的时间段，在这段时间内，由于所需的电源连接而不能移动其中合并了所述灯的所述投影仪系统或射束器。此外，所述设备仍在运行，并且生成低噪声级。很显然，具有较短的过渡时间或续燃时间将是更加合乎期望的。原始设备制造商对于用在其产品中的灯继续迫切要求尽可能短的续燃时间，这是因为其目标在于满足其设备的顾客。 
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种关断高压放电灯的改进的方法以及适当的设备，其允许在比通过现有技术所可能获得的时间间隔更短的时间间隔之后完全关断所述灯。 
为此，本发明提供一种关断高压放电灯的方法，在所述高压放电灯中把一对电极布置在电弧管内，该方法包括以下步骤：在接收到关断请求之后，朝向保持所述电极之间的长期电弧放电所需要的降低的功率电平降低所述灯功率；以及在完全关断所述灯功率之前，在降低功率持续时间内朝向所述降低的功率电平驱动所述灯。其中，在朝向所述降低的功率电平驱动所述灯之前，把所述灯功率降低到一个下冲功率电平，该下冲功率电平低于在所述电极之间保持长期电弧放电所  需要的所述降低的功率电平；以及在把所述灯功率再次提高到逼近所述降低的功率电平之前，在下冲功率持续时间内在所述下冲功率电平下驱动所述灯。 
如上所述，用以熄灭电弧放电灯的某些现有技术方法是基于把所述灯功率降低到某一电平，在该电平下可以无限期地保持所述灯中的光弧。在所述降低的功率电平下驱动所述灯的同时，该灯中的温度降低，并且压力也相应地降低，从而在经过了特定时间长度之后，所述灯中的条件使得可以在正常点火电压下安全地再次点燃该灯。这种现有技术虽然鲁棒，但是却花费相对较长的时间。但是在根据本发明的方法中，所述灯功率被突然降低到下冲功率电平，该下冲功率电平低于可以无限期地保持光弧的所述功率。由于在所述灯的正常操作期间所达到的所述电极的极高温度而使得在一段时间内有可能在该低功率电平下存在所述光弧。在再次朝向所述降低的功率电平提高所述灯功率之前，在特定的相对较短的下冲功率持续时间内在所述下冲功率电平下驱动所述灯。在所述下冲功率持续时间期间，所述灯中的温度快速降低，从而允许该灯中的压力更快下降，从而有利地缩短了需要在所述降低的功率电平下驱动所述灯的时间长度，从而允许在比现有技术解决方案所提供的更短时间之后进行热重燃。此外，所述温度的快速降低以及所伴随的压力的受控下降有利地缩短了在调暗模式下驱动所述灯时可能发生变黑和/或等离子蚀刻的时间长度。 
一种用于驱动高压放电灯的适当的驱动单元包括用于接收关断请求的关断请求输入端以及灯功率控制单元。所述灯功率控制单元被配置成使得在接收到所述关断请求之后，朝向在所述电极之间保持长期电弧放电所需要的降低的功率电平降低所述灯功率。因此，根据本发明，所述灯功率控制单元被配置成使得：在朝向所述降低的功率电平驱动所述灯之前，把所述灯功率降低到一个下冲功率电平，该下冲功率电平低于在所述电极之间保持长期电弧放电所需要的所述降低的功率电平；在把所述灯功率再次提高到逼近所述降低的功率电平之前，在下冲功率持续时间内在所述下冲功率电平下驱动所述灯；以及在完全关断所述灯功率之前，在降低功率持续时间内在所述降低的功率电平下驱动所述灯。 
从属权利要求和后面的描述特别公开了本发明的有利实施例和特征。 
可以在所述灯的操作期间例如通过监控所述灯的一个或多个操作参数(比如灯电压、灯电流、灯中的压力和/或温度等等)来确定所述降低的功率电平、下冲功率电平、降低功率持续时间或者下冲功率持续时间的值。所测量的值例如可以被用来决定何时降低或提高所述灯功率以便满足稳定性标准。稳定性标准例如可以是保持所述电极上的稳定电压或者至少是具有低波动水平的电压。 
高压灯中的条件不总是稳定的，所不希望的或者不合预期的压力下降可能会导致电弧放电的过早崩解，从而使得所述灯过早熄灭，即在所述灯中的温度和/或压力达到可以再次点燃所述灯的水平之前熄灭，或者在所述灯中的温度和/或压力达到使得所述填充气体中的汞将不会沉积在电弧管壁上的水平之前熄灭。因此，在根据本发明的一种优选方法中，为了确保避免所述电弧放电的不经意的崩解，在所述下冲功率电平下驱动所述灯期间关于稳定性标准的满足监控所述灯的至少一个操作参数，并且如果不满足所述稳定性标准的话，则把所述灯功率提高到所述降低的功率电平以上以便中断所述下冲功率持续时间。在把所述灯功率再次降低到所述下冲功率电平之前简单地短暂提高所述灯功率可能就足够了，但是也可能必须在所述关断过程的剩余部分中把所述灯功率保持在所述降低的功率电平以上。 
在确定或定义适当的稳定性标准方面可以有多种方式。在一个例子中，可以在特定时间窗口内连续测量灯电压均值，或者确定所述灯电压的多个相继测量(样本)，在所述均值的帮助下，可以确定各单独的电压测量是否相对于所述均值波动或偏离太远。在这种情况下，例如可以通过提高所述灯电流从而提高所述灯功率并且因此还提高温度和灯压力来进行校正。通常通过调节电流在所述灯驱动器中执行瞬时功率调节，即通过降低或提高电流来降低或提高瞬时功率。 
为了获得必要的测量，根据本发明的驱动单元优选地包括用于在所述关断处理期间(即在接收到关断请求之后)关于稳定性标准的满足监控一个或多个操作参数(比如灯电压)的监控设置，所述稳定性标准比如是所述灯电压的特定行为。 
显而易见的是，监控稳定性标准不限于所述下冲阶段，在所述降低功率阶段(其中在最低功率电平下保持所述光弧)中驱动所述灯时  或者在朝向所述降低功率阶段驱动所述灯时也可以实施所述监控。在该续燃阶段中，保持所述光弧是非常重要的。因此，可以关于稳定性标准连续监控并且相应地调节诸如电压和电流之类的灯参数，以便能够在所需要的时间长度内在所述降低的功率电平下驱动所述灯。 
但是把灯驱动单元配备成包括用以实施上述测量的装置的成本可能很高。可以替换地利用以下事实：具有相同构造的基本上所有灯在相同的操作条件下都将展现出基本上相同的行为。因此，在本发明的一个特别优选的实施例中，例如在校准过程中对于特定灯类型预先确定所述值。随后相应地配置所述灯驱动器以便在适当的时间按照需要提高或降低所述灯功率就足够了。 
例如，特别对于具有120W额定或标称功率的灯来说，所述下冲功率电平优选地处于额定功率的3％到20％之间。在本发明的一个优选实施例中，所述下冲功率电平处于额定功率的5％到15％之间，并且在本发明的一个特别优选的实施例中，所述下冲功率电平处于额定功率的7.5％到12.5％之间。 
还可以对于特定灯类型预先确定在所述下冲功率电平下驱动所述灯的时间长度。例如，对于120W的灯，所述下冲功率持续时间可以是5s到45s之间，优选地是10s到30s之间。 
当然，有可能组合全部两种方法，并且使得根据本发明的灯驱动器能够在预定义持续时间内在预定义电平下驱动灯，同时还能够在实际需要调节所述预定义电平或预定义持续时间以避免过早熄灭所述灯的情况下监控一个或多个操作参数。 
在接收到所述关断请求时，可以通过陡降把所述灯功率非常突然地降低到所述下冲功率电平，从而在非常短的时间内达到该功率电平。或者，可以没有那么突然地(但是仍然快速地)降低所述功率，这例如是通过在一系列相对较大的步骤中朝向所述下冲功率电平降低所述功率而实现的。但是由于期望快速降低温度，因此优选地尽可能快地把所述灯功率降低到所述下冲功率电平。一旦经过了所述下冲持续时间之后，可以把所述灯功率提高到所述降低的功率电平，并且可以在所述续燃持续时间的剩余部分中在所述降低的功率电平下驱动所述灯。或者，可以首先把所述灯功率提高到一个比所述降低的功率电平高很多的电平，并且随后降低所述灯功率以逼近所述降低的功率电平。  可以按照多种方式朝向所述降低的功率电平降低所述灯功率。例如可以相对缓慢地、连续地或者分步地降低所述功率一直到达到所述降低的功率电平为止，所述电弧放电的稳定性在该电平下得到保持。可以根据瞬时灯功率来选择对灯功率的调节的改变速率。换句话说，在相对较低的瞬时功率的情况下，将仅仅在较慢速率下进一步降低所述功率，而对于更高的瞬时功率，所述改变则更快地进行。按照这种方式，所述系统通过“感觉”的方式去向所述降低的功率电平，以避免不经意地过早熄灭所述灯。 
显而易见的是，还可以对所述灯实施外部冷却以便确保较短的续燃时间。可以在所述关断处理的一个或多个阶段期间启动或加强对所述灯的强制冷却。例如，可以按照某种方式在所述灯周围设置一个冷却装置(比如通风机或通风机阵列)，并且可以在所述关断请求一旦被发送到所述灯驱动器之后激活该冷却装置或者提高冷却水平。 
可以有多种方式用于确定所述灯何时被冷却到足以安全熄灭该灯的状态。例如，可以在达到低平衡温度之后关断所述灯，在所述电极上的电压没有显著改变时可以认为已经达到了所述低平衡温度。在另一种特别简单的方法中，简单地在特定的预定义时间段内在低功率电平(所述下冲和降低的功率电平)下驱动所述灯之后关断该灯。例如可以在先前的校准步骤中对于特定灯类型确定该时间段。在另一种方法中，可以在所述降低的操作电平下驱动所述灯期间监控该灯中的压力和/或电压和/或电流，并且根据所观测的压力关断该灯。 
根据本发明，一种根据本发明的图像呈现系统(特别是投影系统)必须在高压放电灯之外包括对应于该灯的依照本发明的驱动单元。这种图像呈现系统还可以包括用于向所述驱动单元发送关断请求的中央控制单元。 
使用这种更高等级的控制单元的优点在于，仅仅需要对典型的灯驱动器做些微修改，这例如是通过控制功率的灯驱动器的可编程控制芯片中的相应的软件更新而实现的。将不需要对所述灯驱动器进行复杂的硬件修改。 
大多数图像呈现或投影仪系统在任何情况下都具有中央控制单元，其用于对所述投影仪的其他组件(例如色轮或显示器)进行控制及同步。在一个优选实施例中，所述图像呈现系统还包括图像终止单  元。所述中央控制单元可以被用来与针对所述灯驱动器的所述关断请求同时向所述图像终止单元发出适当的命令以便终止所述图像呈现过程，从而导致所述显示器变暗，也就是说，只要所述灯处在接收到所述关断请求与完全熄灭之间的过渡阶段中，就暂停进一步的图像呈现。 
除了所述显示器变暗之外，实际的关灯处理在实际上将不被用户所注意到，用户仅仅知道可以在不经意地关断之后立即再次接通投影仪，这是因为所述灯仍然处在所述续燃或过渡状态下并且因此可以被带回到正常操作功率电平，或者如果所述灯确实被完全熄灭，其将由于根据本发明的方法而已经完全冷却，从而可以立即重新点燃该灯。 
一般来说，本发明可以被用于所有类型的高压放电灯。优选地，本发明被用于HID灯并且特别被用于UHP灯。本发明还可以被应用于不意图用在投影系统中的其他灯，比如用于汽车照明系统的灯。 
通过结合附图做出的以下详细描述，本发明的其他目的和特征将变得显而易见。但是应当理解，附图仅仅被设计用于说明的目的而不是用于限制本发明。在附图中，相同的附图标记一直表示相同的元件： 
附图说明
图1示出了根据第一实施例的依照本发明的方法的动作序列的流程图； 
图2示出了根据第二实施例的依照本发明的方法的动作序列的流程图； 
图3a示出了使用根据现有技术的方法的关断处理中的灯功率的曲线图； 
图3b示出了使用根据本发明的方法的关断处理中的灯功率的曲线图； 
图3c示出了根据现有技术以及根据本发明的方法的关断处理中的灯温度的曲线图； 
图4示出了根据本发明的灯驱动单元的方框图； 
图5示出了根据本发明的投影仪系统的一个实施例的示意图。 
具体实施方式
附图中的对象的尺寸是出于清楚起见而被选择的，其不一定反映  实际的相对尺寸。 
在图1-2中描述了用于关断汞蒸气放电灯的可能的动作序列。不言而喻的是，结合这些明确的动作过程所提到的值纯粹是示例性的，并且在不限制本发明的一般性的情况下涉及到在正常灯操作中具有120瓦标称功率的汞蒸气放电灯。显而易见的是，必须调节这些值以便适应于实际使用的任何灯或驱动器构造。 
图1示出了一个简单的关断序列中的各步骤。在步骤100中接收关断请求。一旦接收到该关断请求之后，就在步骤101中把所述灯功率突然降低到标称功率的10％的下冲功率电平(其在本例中是12W的电平)。在步骤102中，在25s的下冲功率持续时间内在该下冲功率电平下驱动所述灯。一旦经过了该下冲功率持续时间之后，在步骤103中把所述功率电平再次提高到比某一降低的功率电平(其在本例中是25W)略微更高或者与之相等的一个值，并且在例如30s的预定义续燃时间内，在步骤104中朝向所述降低的灯功率电平驱动所述灯或者在所述降低的灯功率电平下驱动所述灯。一旦所述续燃持续时间过去之后，在步骤105中最终熄灭该灯。 
由于所述灯中的条件常常受到外部影响，因此可能有益的是监控这些条件并且相应地驱动该灯，特别在如前面已经详细描述的其中所述灯条件的波动可能导致所述电弧放电的不合期望的过早崩解的所述关断处理中尤其如此。在图2中，监控所述关断处理以便控制所述灯的熄灭。同样地，在步骤100中接收关断请求，并且在步骤101中把所述灯功率突然降低到标称功率的10％的下冲功率值(其在本例中是12W的电平)。随后监控适当的参数，并且在步骤110中检查是否满足下冲稳定性标准。如果满足的话，则在该下冲功率电平下驱动所述灯，并且在步骤111中监控所经过的时间。一旦经过了预定义的下冲功率持续时间(其在本例中是25s)之后，在步骤103’中把所述灯功率提高到某一降低的功率电平以上。这在步骤110中不满足所述下冲稳定性标准的情况下也发生。在这种情况下，提高所述灯功率是为了避免由于灯压力的过于严重的下降而导致所述灯过早熄灭。 
所述灯功率在步骤103’中被提高到的电平高于或等于所述25W的降低的功率电平，该25W的电平是对应于该灯的可以无限期地保持所述光弧的电平。现在将在一个调节循环中把所述灯功率逐渐降低到  25W的目标降低功率电平。在步骤112中监控稳定性标准。如果所述灯中的条件的稳定性不足以满足所述稳定性标准，则在步骤114中略微提高所述灯功率，并且所述处理控制返回到步骤112。如果所述灯中的条件是稳定的，则在步骤113中关于所经过的时间实施检查。如果还没有经过例如40s的预定义的续燃时间，则在步骤115中降低所述灯功率，并且所述处理控制返回到步骤112。如果所述续燃时间已经过去，则在步骤105中最终关断所述灯。很自然地，如果所监控的所述灯中的条件表明该灯已经达到可以安全关断的平衡阶段，则即使还没有经过所述预定义的续燃时间，也可以在步骤105中关断该灯。 
图3a-3c中的曲线图示出了正被关断的灯中的灯功率和灯温度的改变。图3a中的曲线图示出了正利用现有技术方法被关断的灯中的灯功率。在这里，在时间tSR处接收到关断请求，随后朝向某一降低的灯功率电平PR1逐渐降低灯功率R，一直到在该降低的功率电平下达到平衡状态为止，在该时间tSD处可以完全熄灭所述灯。在第一次降低所述灯功率与达到所述平衡状态之间所经过的时间是所述过渡时间或续燃周期tkeep_alive_1。在图3b中示出了正利用根据本发明的方法被关断的灯的灯功率的行为。同样地，在时间tSR处接收到关断请求。随后把所述灯功率突然降低到下冲功率电平PU。在所述曲线图中可以看出，所述灯功率的斜率非常陡并且是负的，从而表明灯功率的突然降低。在下冲功率持续时间tU内在所述极低的下冲功率PU下驱动所述灯。随后，所述灯功率被再次提高并且被调节成逼近某一降低的功率电平PR。由于所述灯在所述下冲阶段期间已经快速冷却，因此更快地达到所述降低的功率电平PR下的平衡状态，从而可以在时间tSD处最终熄灭该灯。很明显，所述过渡或续燃周期tkeep_alive在根据本发明的方法中更短。 
在图3c中示出了对于全部两种方法的灯温度的行为的比较。在接收到所述关断请求的时间tSR处降低所述灯中的功率，随后该灯中的温度T开始降低。利用根据本发明的方法，可以在所述下冲功率阶段期间获得所述灯中的温度的快速降低，正如利用实线Tlamp所绘制的曲线所示出的那样。利用现有技术方法，如虚线TSOA所示，灯温度的降低要慢得多。利用根据本发明的方法所获得的灯温度的快速降低允许所述灯在更短的时间长度内达到某一降低的功率电平下的平衡状态，从而熄灭该灯的速度可以快很多。
图4示出了根据本发明的驱动单元4的一种可能的实现方式，其用于驱动气体放电灯。 
所述驱动单元4通过连接器9连接到所述气体放电灯1的放电腔室3中的电极2。此外，该驱动单元4连接到电源8，并且具有用于接收关断请求SR或其他控制信号的输入端18以及用于例如向更高级别的控制单元报告灯状态LS的输出端19。所述驱动单元4包括直流变换器24、换向级25、点火设置32、灯功率控制单元10、电压测量单元14和电流测量单元12。 
所述灯功率控制单元10控制所述变换器24、所述换向级25和所述点火设置32，并且监控所述气体放电灯1处的灯驱动器4的电压行为。 
所述换向级25包括驱动器26，该驱动器控制4个开关27、28、29、30。所述点火设置32包括点火控制器31(其例如包括电容器、电阻器和火花隙)和点火变压器，该点火变压器在两个扼流圈33、34的帮助下生成对称的高电压，从而可以点燃所述灯1。 
所述变换器24由例如230V的外部直流电源8馈电。该直流变换器24包括开关20、二极管21、电感22和电容器23。所述灯功率控制单元10通过电平变换器35控制所述开关20，从而还控制所述灯1中的电流。这样，通过所述灯功率控制单元10来调节实际的灯功率。 
所述电压测量单元14与所述电容器23并联，并且是用具有两个电阻器16、17的分压器的形式实现的。电容器15与所述电阻器17并联。 
对于电压测量，通过所述分压器16、17在所述电容器23处转移某一降低的电压，并且借助于模拟/数字变换器13在所述灯功率控制单元10中测量该降低的电压。所述电容器15用来减少所述测量信号中的高频失真。 
借助于所述电流测量单元12在所述灯功率控制单元10中监控所述灯1中的电流，所述灯功率控制单元10根据感应原理进行操作。由于所述灯功率控制单元10借助于所述电平变换器35和所述开关20来控制所述灯1中的电流，因此在该灯功率控制单元10中也可以接管所述瞬时电流电平。在这种情况下，把根据本发明所需的电流测量单元直接集成在所述控制电路中，并且图4中示出的外部电流测量单元12  例如可以被用于监控的目的，或者对于某些类型的灯可以被完全免除。 
所述灯功率控制单元10包括可编程的微处理器。在这里按照运行在所述控制单元的微处理器上的软件的形式来实现分析单元11。该分析单元11记录并且分析由所述电压测量单元14和所述电流测量单元12报告的值。 
与所述电压测量单元14和所述模拟/数字变换器13一起，所述分析单元11提供一种监控设置，其用于在所述灯功率降低处理期间以及在所述降低的操作电平下驱动所述灯期间监控所述灯电压。可以关于根据本发明所定义的放电处理稳定性标准来实施所述分析单元11内的分析或评估，从而所述灯功率控制单元10可以调节通过图1和2所描述的处理。 
还可以在所述分析单元11中监控灯压力(这是因为在该处监控电压)，并且可以借助于所述电流测量单元12来测量电流。因此，利用所述分析单元11还可以评估所述冷却标准，并且可以通过最终关断所述灯1来结束所述关断处理。 
按照关断请求SR的形式把针对启动所述灯关断处理的命令通过所述输入端18直接前送到所述灯控制单元10。可以由所述灯功率控制单元10通过所述输出端19通知所述灯1的瞬时灯状态LS。 
特别地，所述灯状态可以报告所述灯1是否仍然在所述下冲功率电平下被驱动、或者在所述过渡周期中被朝向所述降低的功率电平驱动、或者报告所述关断处理是否完成。在必要时，可以通过所述输出端19通知更为精确的信息，比如关于由所述分析单元11确定的瞬时压力的数据。 
图5示出了根据本发明的投影仪系统40。这里，所述投影仪系统是顺序系统，其中不同的颜色(红色、绿色和蓝色)被一个接一个地呈现，用户由于眼睛的反应时间而感知到不同的颜色。 
在反射器41内把所述灯1的光聚焦到色轮42上，该色轮42具有3个颜色区域，即红色r、绿色g和蓝色b。该色轮42在特定速度下被驱动，从而生成红色图像、绿色图像或蓝色图像。随后通过准直透镜42来聚焦根据所述色轮42的位置所生成的红色、绿色或蓝色光，从而均匀地照射显示单元44。在这里，所述显示单元44是一个芯片，其上设置了多个微小的可移动反射镜以作为单独的显示元件，每一个所述  显示元件与一个图像像素相关联。所述反射镜由所述光照射。根据所述投影区域(即所得到的图像)上的所述图像像素将是亮的还是暗的来倾斜每一个反射镜，从而把所述光反射穿过投影仪透镜45并且到达所述投影区域(图中未示出)，或者把所述光反射远离所述投影仪透镜45并且进入到吸收器中。所述反射镜阵列的各单独的反射镜形成一个栅格，可以利用该栅格生成任何图像并且例如可以利用该栅格呈现视频图像。借助于脉冲宽度调制方法来实施对所述图像中的不同亮度级的呈现，其中把所述显示设备的每一个显示元件控制成使得光在所述图像持续时间的特定部分内撞击在所述投影区域的相应的像素区域上，但是在剩余的时间内则不撞击在该投影区域上。这种投影仪系统的一个例子是Texas Instruments
Figure G2007800172542D00121
的DLP系统(DLP＝数字光处理)。很自然地，本发明不限于该类投影仪系统，而是可以用于任何类型的投影仪系统。 
图5还示出了所述灯1受到灯驱动单元4的控制，该灯驱动单元4又受到中央控制单元5的控制。在这里，所述中央控制单元5还管理所述色轮42与所述显示设备44的同步。可以把诸如视频信号V之类的信号输入到所述中央控制单元5，正如该图中所示出的那样。这种视频信号可以源自任何适当的源(图中未示出)，比如卫星接收机、录像机(VCR)、数字视频盘(DVD)、个人计算机(PC)等等。 
所述中央控制单元5还连接到电源(图中未示出)并且还配备有用户接口6(例如通/断开关或者遥控输入等)，用户可以利用该用户接口关断所述投影仪系统40。所述控制单元随后向所述灯驱动器4的输入端发送关断请求SR从而可以按照规定的方式降低所述灯功率，并且随后在所述灯1足够冷却之后关断该灯。此外，所述中央控制单元5可以通过图像终止单元46(其也接收所述关断请求SR)来控制所述显示单元44，从而使得不再呈现图像。从用户的角度来看，所述设备实际上被关断，并且不再把光投影到所述投影区域上。 
一旦所述灯驱动单元4完全关断所述灯1之后，其就通过所述输出端19向所述中央控制单元5报告相应的灯状态信号LS，该中央控制单元5随后关断灯驱动单元4，并且例如把整个设备置于准备状态下或者完全关断。 
虽然按照优选实施例及其变型的形式公开了本发明，但是应当理  解，在不偏离本发明的范围的情况下可以对本发明做出许多附加的修改和改变。为了清楚起见，应当理解，在整个本申请中使用的“一个”并不排除多个，并且“包括”一词不排除其他步骤或元件。此外，除非被明确描述为单一实体，否则“单元”一词可以包括多个块或设备。

Claims (13)

1.一种关断高压放电灯(1)的方法，在所述高压放电灯(1)中把一对电极(2)布置在电弧管(3)内，该方法包括以下步骤：在接收到关断请求(SR)之后，朝向在所述电极(2)之间保持长期电弧放电所需要的降低的功率电平(PR)降低灯功率(P)；其中在完全关断所述灯功率(P)之前，在降低功率持续时间期间朝向所述降低的功率电平(PR)驱动所述灯(1)，以及其中，
在朝向所述降低的功率电平(PR)驱动所述灯(1)之前，把所述灯功率(P)降低到下冲功率电平(PU)，该下冲功率电平(PU)低于在所述电极(2)之间保持长期电弧放电所需要的所述降低的功率电平(PR)；以及在把所述灯功率(P)再次提高到逼近所述降低的功率电平(PR)之前，在下冲功率持续时间(tU)期间在该下冲功率电平(PU)下驱动所述灯(1)。
2.根据权利要求1的方法，其中，对于特定灯类型预先确定所述降低的功率电平(PR)和/或所述下冲功率电平(PU)和/或所述降低功率持续时间和/或所述下冲功率持续时间(tU)的值。
3.根据权利要求1或权利要求2的方法，其中，在所述下冲功率电平(PU)下驱动所述灯(1)期间关于稳定性标准的满足监控所述灯(1)的至少一个操作参数，并且如果不满足所述稳定性标准的话，则把所述灯功率(P)提高到所述降低的功率电平(PR)以上以便中断所述下冲功率持续时间(tU)。
4.根据权利要求1或权利要求2的方法，其中，在所述降低的功率电平(PR)下驱动所述灯(1)期间监控所述灯(1)的至少一个操作参数，并且根据所观测的操作参数关断所述灯(1)。
5.根据权利要求1或权利要求2的方法，其中，所述下冲功率电平(PU)处于对应于特定灯类型的额定功率的3％到20％之间。
6.根据权利要求1或权利要求2的方法，其中，所述下冲功率电平(PU)处于对应于特定灯类型的额定功率的5％到10％之间。
7.根据权利要求1或权利要求2的方法，其中，所述下冲功率电平(PU)处于对应于特定灯类型的额定功率的7.5％到12.5％之间。
8.根据权利要求1或权利要求2的方法，其中，在5s到45s之间的时间段内在所述下冲功率电平(PU)下驱动所述灯。
9.根据权利要求1或权利要求2的方法，其中，在10s到30s之间的时间段内在所述下冲功率电平(PU)下驱动所述灯。
10.一种用于驱动高压放电灯(1)的驱动单元(4)，在所述高压放电灯(1)中把一对电极(2)布置在电弧管(3)内，该驱动单元(4)包括：
用于接收关断请求(SR)的关断请求输入端(18)；以及
灯功率控制单元(10)，其被配置成使得在接收到所述关断请求(SR)之后，朝向在所述电极(2)之间保持长期电弧放电所需要的降低的功率电平(PR)降低灯功率(P)，其中在完全关断所述灯功率(P)之前，在降低功率持续时间期间朝向所述降低的功率电平(PR)驱动所述灯(1)，以及其中在朝向所述降低的功率电平(PR)驱动所述灯(1)之前，把所述灯功率(P)降低到下冲功率电平(PU)，该下冲功率电平(PU)低于在所述电极(2)之间保持长期电弧放电所需要的所述降低的功率电平(PU)，在把所述灯功率(P)再次提高到逼近所述降低的功率电平(PR)之前，在下冲功率持续时间(tU)内在该下冲功率电平(PU)下驱动所述灯。
11.根据权利要求10的驱动单元(4)，其包括监控设置(11，12，13，14)，所述监控设置用于关于稳定性标准的满足在关断处理期间监控至少一个操作参数。
12.一种图像呈现系统(40)，其包括：高压放电灯(1)，其中把一对电极(2)布置在电弧管(3)中；以及根据权利要求10或权利要求11的驱动单元(4)。
13.根据权利要求12的图像呈现系统，其包括图像终止单元(46)，所述图像终止单元用于在接收到关断请求(SR)之后终止图像呈现过程。
CN2007800172542A 2006-05-12 2007-04-25 关断高压放电灯的方法和用于驱动高压放电灯的驱动单元 Expired - Fee Related CN101444147B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06113840.0 2006-05-12
EP06113840 2006-05-12
PCT/IB2007/051526 WO2007132369A2 (en) 2006-05-12 2007-04-25 Method of shutting down a high pressure discharge lamp and driving unit for driving a high pressure discharge lamp

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101444147A CN101444147A (zh) 2009-05-27
CN101444147B true CN101444147B (zh) 2012-07-04

Family

ID=38596292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800172542A Expired - Fee Related CN101444147B (zh) 2006-05-12 2007-04-25 关断高压放电灯的方法和用于驱动高压放电灯的驱动单元

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8008872B2 (zh)
EP (1) EP2020164B1 (zh)
JP (1) JP4950284B2 (zh)
CN (1) CN101444147B (zh)
AT (1) ATE470341T1 (zh)
DE (1) DE602007006942D1 (zh)
TW (1) TW200803632A (zh)
WO (1) WO2007132369A2 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101209001B (zh) * 2005-06-24 2011-04-13 皇家飞利浦电子股份有限公司 关断高压放电灯的方法和用于驱动高压放电灯的驱动单元
JP5013108B2 (ja) * 2008-03-24 2012-08-29 セイコーエプソン株式会社 放電灯点灯装置及びその制御方法並びにプロジェクタ
DE102008033191A1 (de) 2008-07-15 2010-02-04 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Betreiben einer Hochdruckentladungslampe in einem Videoprojektionsgerät, elektronisches Vorschaltgerät, Videoprojektionsgerät sowie Computerprogrammprodukte
US9722334B2 (en) 2010-04-07 2017-08-01 Black & Decker Inc. Power tool with light unit
CN101848587B (zh) * 2010-06-30 2015-02-25 浙江大邦科技有限公司 电子镇流器及其点火控制装置和点火方法
DE102010064075A1 (de) 2010-12-23 2012-06-28 Osram Ag Verfahren zum Betrieb einer Hochdruckentladungslampe
WO2012110949A1 (en) * 2011-02-17 2012-08-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Circuit arrangement for operating a high pressure discharge lamp
JP6155594B2 (ja) * 2012-10-17 2017-07-05 株式会社リコー 画像投射装置、制御方法およびプログラム
JP6366235B2 (ja) * 2013-07-26 2018-08-01 キヤノン株式会社 投写型画像表示装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1505092A (zh) * 2002-10-30 2004-06-16 通用电气公司 短弧高强度水银放电灯

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3295517B2 (ja) * 1993-03-18 2002-06-24 松下電器産業株式会社 画像表示装置
US5623187A (en) * 1994-12-28 1997-04-22 Philips Electronics North America Corporation Controller for a gas discharge lamp with variable inverter frequency and with lamp power and bus voltage control
JP2001015288A (ja) * 1999-06-28 2001-01-19 Toshiba Lighting & Technology Corp 高圧放電ランプ点灯装置および照明装置
JP4070420B2 (ja) 2001-03-23 2008-04-02 フェニックス電機株式会社 超高圧放電灯の点灯方法と点灯装置
US6577078B2 (en) * 2001-09-26 2003-06-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electronic ballast with lamp run-up current regulation
JP2004012778A (ja) * 2002-06-06 2004-01-15 Toshiba Corp プロジェクタ装置とランプ点灯回路及びその制御方法
JP2004319193A (ja) 2003-04-15 2004-11-11 Phoenix Denki Kk 高圧放電灯の点灯方法と点灯装置並びに該点灯装置用使用した映像機器
JP4273834B2 (ja) 2003-05-13 2009-06-03 ウシオ電機株式会社 交流点灯方式の超高圧水銀ランプの点灯装置および点灯方法
JP4440614B2 (ja) 2003-12-05 2010-03-24 フェニックス電機株式会社 高圧放電灯の点灯方法と点灯装置並びに該点灯装置を使用した映像機器
CN101209001B (zh) * 2005-06-24 2011-04-13 皇家飞利浦电子股份有限公司 关断高压放电灯的方法和用于驱动高压放电灯的驱动单元

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1505092A (zh) * 2002-10-30 2004-06-16 通用电气公司 短弧高强度水银放电灯

Also Published As

Publication number Publication date
US20090261756A1 (en) 2009-10-22
WO2007132369A3 (en) 2008-01-24
US8008872B2 (en) 2011-08-30
CN101444147A (zh) 2009-05-27
WO2007132369A2 (en) 2007-11-22
JP4950284B2 (ja) 2012-06-13
EP2020164A2 (en) 2009-02-04
EP2020164B1 (en) 2010-06-02
JP2009537060A (ja) 2009-10-22
DE602007006942D1 (de) 2010-07-15
ATE470341T1 (de) 2010-06-15
TW200803632A (en) 2008-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101444147B (zh) 关断高压放电灯的方法和用于驱动高压放电灯的驱动单元
EP1836883B1 (en) A method and an operation controller for operation of a mercury vapour discharge lamp in an image rendering system
CN101385400B (zh) 用于驱动气体放电灯的方法和驱动单元
US8317339B2 (en) Discharge lamp lighting device, projector, and control method of discharge lamp lighting device
US9785041B2 (en) Discharge lamp driving device, projector, and discharge lamp driving method
US7432667B2 (en) Projector lamp control for increased lamp life
JP2008060071A (ja) 光源装置、光源装置の点灯駆動方法、およびプロジェクタ
EP1855509B1 (en) High pressure discharge lamp lighting device
US8143798B2 (en) Driving device and driving method for discharge lamp, light source device, and image display apparatus
JP2007273235A (ja) 高圧放電ランプ点灯装置
CN101209001B (zh) 关断高压放电灯的方法和用于驱动高压放电灯的驱动单元
US8102128B2 (en) Driving method and driving device for discharge lamp, light source device, and image display device
US9867265B2 (en) Discharge lamp driving device, projector, and discharge lamp driving method
JP6512435B2 (ja) プロジェクタ
US9729838B2 (en) Discharge lamp driver, light source, projector, and method of driving discharge lamp
US20120169247A1 (en) Method of driving discharge lamp, driving device, and projector
GB2521666A (en) Extended life discharge lamp
JP2009251245A (ja) 投影装置、投影方法及びプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120704

Termination date: 20130425