CN106796389B - 投影设备和用于将至少一个图像投影到投影面上的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种投影设备，所述投影设备具有：至少一个放电灯；以及用于控制放电灯的控制设备。在此，控制设备设计用于：提供用于控制放电灯的至少一个基础电流波形(WF0)。此外，投影设备具有用于确定与放电灯的状态变量相关联的测量值的测量设备。根据本发明，控制设备设计用于：基于测量设备的至少一个测量值，检查电流波形(WFi)关于其最小化电极烧损的能力，并且与之相应地保持所检查的电流波形(WFi)或者产生被调整的换向向量(Ki+1)，所述被调整的换向向量表征被调整的电流波形(WFi+1)。本发明还涉及一种相应的用于运行投影设备的方法。

Description

投影设备和用于将至少一个图像投影到投影面上的方法
技术领域
本发明涉及一种用于将至少一个图像投影到投影面上的投影设备，其包括：至少一个放电灯，所述放电灯具有第一电极和第二电极；以及用于控制放电灯的控制设备。在此，控制设备设计用于控制放电灯，使得将至少一个图像以可预设的刷新率投影到投影面上，其中控制设备设计用于提供至少一个基础电流波形来控制放电灯，其中基础电流波形(WF0)具有电流换向方案，所述电流换向方案通过换向向量(K)描述，所述换向向量对于可能的电流换向的可预设的位置具有二进制值，所述二进制值指明在相关的位置处是否发生电流换向。此外，投影设备包括用于确定与放电灯的状态变量相关联的测量值的测量设备。控制设备本身已经是本发明的一个方面。此外，本发明涉及一种借助于投影设备将至少一个图像投影到投影面上的相应的方法。
背景技术
在视频投影应用中使用的气体放电灯通常是所谓的交流电运行的短弧灯，所述短弧灯为了实现高的光学成像质量提供大约1毫米的电弧长度，由此产生对电极几何形状的稳定性的特殊要求。这种灯根据制造商例如称作为P-VIP灯或UHP灯。这种灯的典型的运行方法在于：幅度保持不变的或者幅度的大小受调制的电流注入灯中，其中通过换向装置在特定的时间进行电流方向的反转。根据投影技术，除了对电极稳定性的这些要求之外，灯运行方式必须紧密地与预设的客户应用相协调。尤其在DLP(数字光处理)投影仪中，必须进行与通常使用的色轮的精确同步。该色轮在投影仪的射束路径中旋转并且具有多个色彩区段，所述色彩区段分配有不同的颜色并且能够分别具有不同的长度。由此，依次投影视频图像的不同的颜色。此外，现代的DLP投影仪具有如下调节可行性，所述调节可行性实现在各个色彩区段中单独地配置的灯电流大小(UnishapeTM)。由此，例如能够通过白色区段中的增加实现更高的亮度或者通过各个颜色彼此间的相应的协调实现更好的颜色复现。通常，客户能够针对在各个区段中的不同集合的亮度限定多个、例如三个至七个电流曲线，并且将这些电流曲线存储在所谓的EEPROM存储器中。
适宜地，在色轮的各个色彩区段之间的过渡部处、即在所谓的轮辐处进行换向。因电流换向引起的亮度下降因此不会让用户察觉，因为在轮辐处形成的混合色总归由投影仪遮挡或者例如用于提高白色光份额(所谓的辐光重获)。此外，所谓的维持脉冲能够有利地作用于电极端部的构成或改型(Reshaping)，所述维持脉冲是在换向前一刻设置的电流增高。由此，灯电流的幅度的变化以及换向的模式对放电灯的电极的特性具有根本性影响。
在此，特定灯类型的全部灯的电极特性是不同的，此外，电极几何形状也在使用寿命期间内改变。根据现有技术不考虑灯类型的参数例如在制造公差范围内的变化；最佳地运行特定灯类型的刚出厂的第一灯的电流波形可能不太适合相同类型的另一个灯。最佳地运行在本文中表示：实现灯的最大的使用持续时间。
通常，这种放电灯以功率受调控的方式运行，这是指，给灯输送恒定的平均功率。由于在使用寿命期间内不可避免的电极烧损，这两个电极之间的有效间距增大进而点火电压也提高，由此在维持平均的灯功率的情况下相应地降低经过放电灯的电流。变化的电流就其而言又在使用持续时间期间内对电极几何形状和电极改型产生影响。
在稳定的灯运行方面，在这两个电极中的每一个电极上的电弧起点处都构成局部的尖峰，由此防止电极表面上的电弧跳跃。在此，在适当的表面区域中需保持尖峰的外形，在所述表面区域之内，电极端部刚好在电弧起点处熔化。因为电极在阳极运行中与在阴极运行中相比更强地受到热负荷，所以在所述换向的相应的时间序列上，必须保证这两个端部处的均匀的热负荷。尤其当电流波形的时间特性和端部材料的与其关联的周期熔化和回冷引起从材料从端部后部的区域中向前进入到端部中的运输时，通过电流波形的相应的形成能够正面地影响电极端部的构成。
在这一点上，EP 2 168 408 B1公开一种用于控制气体放电灯的方法，其中灯的运行频率从第一频率值切换到第二频率值上，由此在第一运行模式中在灯的电极上产生正在构造的端部，而在第二模式中电极上的端部至少部分地回熔。
从DE 10 2009 006 338 A1中已知一种用于运行气体放电灯的方法，其中以预设的时间间隔重复地施加直流相。
然而，根据已知的现有技术假设：随着使用寿命的增加，全部灯以相同的和可预测的方式方法进行改变。但是，根据经验，这不是这种情况。
因此期望的是，实现改进的使用寿命性能。
发明内容
本发明的目的是：提供一种投影设备，所述投影设备运行交流电运行的放电灯，使得以尤其简单的方式方法改进使用寿命性能。
该目的通过本发明的投影设备和方法来实现。所述投影设备包括：至少一个交流电运行的放电灯，所述放电灯具有第一电极和第二电极；用于控制所述放电灯的控制设备，其中所述控制设备设计用于控制所述放电灯，使得以能预设的刷新率将至少一个所述图像投影到所述投影面上，其中所述控制设备设计用于提供至少一个用于控制所述放电灯的基础电流波形，其中所述基础电流波形具有电流换向方案，所述电流换向方案通过换向向量描述，所述换向向量对于可能的电流换向的能预设的部位具有二进制值，所述二进制值表明：在相关的所述部位处是否发生电流换向；用于确定与所述放电灯的状态变量相关联的测量值的测量设备，其中，所述控制设备设计用于：基于对所述测量设备的至少一个测量值的评估，检查电流波形关于其最小化所述第一电极的和所述第二电极的电极烧损的能力，所述测量值在借助待检查的所述电流波形控制所述放电灯期间确定，并且在检查结果为正的情况下，保持所检查的所述电流波形，以及在检查结果为负的情况下，根据表征所检查的所述电流波形的所检查的换向向量，借助于能预设的算法产生被调整的换向向量，所述被调整的换向向量表征被调整的电流波形，并且所述控制设备设计用于：为了所述第一电极或所述第二电极中如下电极的电极端部状态的可检测性，在测试阶段期间，通过直流电来控制所述放电灯，所述电极在所述测试阶段期间作为阳极来运行。其他有利的实施方案从下文中得出。
根据本发明，改进这种投影设备，使得控制设备设计用于：基于对如下至少一个测量值的评估检查电流波形的关于其最小化第一电极和第二电极的电极烧损的能力，所述测量值是测量设备的在借助待检查的电流波形控制放电灯期间所确定的测量值，并且在检查结果为正的情况下，保持被检查的电流波形，而在检查结果为负的情况下，根据表征所检查的电流波形的所检查的换向向量，借助于可预设的算法产生匹配的换向向量，所述匹配的换向向量表征匹配的电流波形。
本发明基于如下知识：通过将这两个电极之间的有效间距在特定范围中借助于适当的、保护灯的运行方式保持得尽可能长的方式，相对于根据现有技术的方法实现灯的使用寿命的延长，其中所述有效间距通过这两个电弧起点的间距提供进而影响放电电弧的长度。
由此，通过与电极的经受一定程度的散逸的初始状态相关的和/或与由于在之前的燃烧持续时间期间形成的不可逆的电极烧损相关的适应性的电流波形，能够在剩余的可行性的范围中降低、尤其最小化其他电极烧损。由于以借助适应性的电流波形进行控制的形式分别追踪对于当前灯状态而言最佳的运行方式，还能够在整个灯运行持续时间上实现恒定的电压趋势，即灯点火电压的均匀的升高。由此得到如下优点：对于全体灯也得到老化过程的更小的散逸，这是指，全体灯的所有放电电弧的平均长度在灯的整个运行持续时间上不那么强地分散。这种效果尤其对于多灯投影仪并且尤其对于多投影仪应用是非常令人感兴趣的。
同时，通过电流波形改变的方式保证：尤其在DLP投影仪的情况下不改变投影仪的色彩协调。由此得到如下优点：将预先限定的电流波形用作为待产生的电流波形的初始基础，所述预先限定的电流波形对于多个灯而言已经是关于“理想形状”的良好近似，并且所述预先限定的电流波形尤其能够通过客户特定的调整来个性化。由此确保：通过用于调整电流状态的改变，在电流波形的与色轮的区段相关联的相中不出现光通量的改变，所述光通量的改变可能会导致由客户所执行的色彩调整的移位。在投影设备正在运行时提供适配的电流波形的另外的优点是：所述过程能够以客户忽视的方式进行。
优选地，投影设备能够构成为DLP投影仪并且包括具有可预设数量的色彩区段的色轮，通过所述色轮确定可能的电流换向的每个位置。在此，基础电流波形具有电流换向方案，所述电流换向方案通过换向向量来描述，所述换向向量针对如下每个位置具有二进制值，所述位置通过色轮被确定为可能的电流换向的部位，所述二进制值表明：在相关的部位处是否发生电流换向。
本发明显然不局限于具有基于DLP的微镜阵列的投影设备，在所述基于DLP的微镜阵列中按顺序产生被投影的图像的各个色彩。
更确切地说，本发明也可应用于如下投影设备，所述投影设备构成为LCD(液晶显示)投影仪，所述LCD投影仪具有并行地、即同时提供各个色彩分量以将至少一个图像投影到投影面上。相应的内容也适用于3芯片DLP系统，其中以类似的方式同时处理各个色彩分量。
也就是说，其也可用于如下投影设备，其中不存在色轮或用于产生投影图像的各个色彩分量的等价装置。在这种情况下，产生关于在投影区间内定位可能的换向时间点的更多的自由度，即图像刷新率的倒数。可能的换向时间点在投影区间上的分布因此能够完全地以所力求实现的电极烧损特性为导向。特别地，基于换向向量的时间栅格能够设计成，使得在可能的换向部位相对少的情况下能够产生可能的电流波形中的多个频率分量，所述换向部位确定换向向量的维数。特别地，时间格能够线性地或非线性地和/或分部段地以不同的尺度构成。但是，除了所提供的自由度的数量之外，借助特定的电流波形控制灯和所述控制对电极端部的几何形状的影响之间的基本关联与相应的投影技术无关。因此，在此和在下文中示出的实施方案原则上不仅可用于DLP应用也可用于LCD应用。
优选地，控制设备能够设计用于：在可预设的测试时间区间内以确定改变率的方式实施对测量设备的至少一个测量值的评估。
由此，可以尤其简单的方式方法诊断如下趋势：电极在特定的电流波形影响下如何发展。
在一个优选的实施方式中，控制设备能够设计用于：在可预设的时间区间上，以对特定数量的测量值进行趋势分析的形式执行对测量设备的至少一个测量值的评估。
由此，尤其得到如下优点：能够诊断进一步的信息，例如曲线中的小的跳跃、折弯等。
优选地，控制设备能够设计用于：在放电灯的调暗的运行状态下，检查电流波形的关于其最小化第一电极和第二电极的电极烧损的能力，其中当前由放电灯消耗的功率为放电灯的额定功率的至多90％、优选至多80％、尤其至多70％。
有利地，在调暗的运行状态下当前由放电灯所消耗的功率能够为放电灯的额定功率的至少20％、优选至少30％、尤其至少40％。
在放电灯功率降低时检查电流波形是尤其有利的，因为与在以额定功率运行时相比，灯随后明显更快地对电流波形的作出反应，这提供了更快地进行干预的可能性。由此，尤其能够防止在对于灯而言不利的电流波形下更长地运行，所述不利的电流波形会加剧电极的损坏。
在一个有利的设计方案中，控制设备能够设计用于：为了第一电极或第二电极中如下电极的电极端部状态的可检测性，在测试阶段期间，通过直流电来控制放电灯，所述电极在测试阶段期间作为阳极来运行。
由此得到如下优点：关于相应的电极状态的更精确的、单独的预测是可行的。这种测试阶段能够根据WO 2013/131802 A1的教导来设计。
优选地，测量设备能够设计用于：确定第一电极和第二电极之间的电压作为放电灯的状态变量。
在一个改进的实施方式中，控制设备能够设计用于：当电压改变作为在可预设的测量时间区间的进程中的电压改变至少采用电压下限的值而至多采用电压上限的值时，提供电流波形关于最小化第一电极的和第二电极的电极烧损的能力的正的检测结果，而当电压改变采用位于通过电压下限和通过电压上限确定的范围之外的值时，提供负的检查结果。
由此，得到与电极端部的生长特性的良好的关联，降低的电压表示两个电极共同生长，提高的电压表示电极端部的熔化。
尤其优选地，控制设备能够设计用于：在产生被调整的换向向量时在电流波形的一个周期性区间之内设定奇数数量的换向。
由此得到如下优点：强制性地形成均值为零的电流波形，这表示：在灯电流中不存在干扰第一电极和第二电极之间的热平衡的直流分量。
在一个有利的实施方式中，控制设备能够设计用于：在产生被调整的换向向量时设定被调整的电流波形的可预设的频率调制系数。根据DE 10 2011 089 592 A1的公开DLP投影仪和用于将至少一个图像投影到投影面上的方法的教导，其中电流波形的调制系数至少为3，电流波形包括至少一个第一区域以及第二区域，第一频率与所述第一区域相关联，所述第二频率与所述第二区域相关联。第一区域通过第一换向和随后的第二换向确定，而第二区域通过第二换向和随后的第一换向之间的区域确定。第一频率计算为f1＝1/(2*T1)，其中T1涉及第一换向和第二换向之间的时间间期。第二频率计算为
其中
Ti涉及在第二区域之内从一次换向到下一次换向的时间间期，并且n表示在第二范围之内的这种时间间期的数量。通过第二频率与第一频率的比值，限定之前提出的调制系数。更确切地说，在此其为频率调制系数并且例如并非幅度调制系数。
在一个优选的实施方式中，控制设备能够设计用于：在关于被调整的电流波形的各个部段或整个序列产生调整的换向向量时，设定位于通过可预设的最小频率和/或通过可预设的最大频率限定的频率范围之内的通过换向产生的平均频率。
由此尤其可行的是：防止负面的副作用，例如呈可由用户察觉的闪烁和/或闪光形式的光波动。
在一个优选的实施方式中，控制设备能够设计用于：在产生调整的换向向量时，评估配置向量，所述配置向量设计用于：将可能的换向的可预设的位置表示为不期望的换向的位置或优选有源的换向的位置。
由此，所谓的维持脉冲例如能够在电流波形之内设置为，使得紧接着所述维持脉冲总是进行换向。
在一个优选的实施方式中，控制设备能够设计用于：以所检查的换向向量为出发点，从所检查的换向向量中确定被调整的换向向量，使得将所检查的换向向量的与所检查的换向向量的有效的第二位置相邻的无效的第一位置在被调整的换向向量中设置为是有效的，而将所检查的换向向量的有效的第二位置在被调整的换向向量中设置为是无效的。
以这种方式，换向仅移动到换向向量的相邻位置处，换向的数量保持相同并且灯频率不变。在此，频率成分进而还有上述频率调制系数改变。
在另一优选的实施方式中，控制设备能够设计用于：以所检查的换向向量为出发点，从所检查的换向向量中确定被调整的换向向量，使得要么将所检查的换向向量的与所检查的换向向量的有效的第二位置相邻的无效的第一位置在被调整的换向向量中设置为是有效的，要么将所检查的换向向量的与所检查的换向向量的有效的第二位置相邻的有效的第一位置在被调整的换向向量中设置为是无效的。
以这种方式，能够以原始的基础换向向量为出发点实现换向向量的尤其简单的变化。
根据本发明的控制设备设计用于在根据本发明的投影设备中使用并且具有根据本发明的投影设备的控制设备的特征。该控制设备尤其能够为电子镇流器(EVG)。
根据本发明的用于将至少一个图像投影到投影面上的方法能够借助于如下投影设备实现，所述投影设备包括：具有第一电极和第二电极的至少一个放电灯；和用于控制放电灯的控制设备，其中控制设备设计用于控制放电灯，使得以可预设的重复率将至少一个图像投影到投影面上。在此，控制设备设计用于：提供用于控制放电灯的至少一个基础电流波形，其中基础电流波形具有电流换向方案，所述电流换向方案通过换向向量描述，所述换向向量对于可能的电流换向的每个部位都具有二进制值，所述二进制值表明在相关的部位处是否发生电流换向；以及具有用于确定与放电灯的状态变量相关联的测量值的测量设备。在此，根据本发明的运行方法包括如下步骤：在借助待检查的电流波形控制放电灯期间，确定测量设备的至少一个测量值，基于至少一个测量值的评估，检查电流波形关于最小化第一电极和第二电极的电极烧损的能力，并且在检查结果为正的情况下，在接下来的周期中保持所检查的电流波形，而在检查结果为负的情况下，根据表征所检查的电流波形的所检查的换向向量，借助于可预设的算法产生被调整的换向向量，所述被调整的换向向量表征被调整的电流波形。
关于根据本发明的投影设备所介绍的优选的实施方式和其优点相应地，只要可应用，就适用于根据本发明的方法。
附图说明
下面，应根据实施例详细地阐述本发明。附图示出：
图1示出根据本发明的运行方法的一个实施方式的简化示意图；
图2示出示例性的基础电流波形WF0；
图3示出第一时间点的示例性的测量系列；
图4示出第二时间点的示例性的测量系列；
图5示出示例性的第一电流波形WF1；
图6示出第三时间点的示例性的测量系列；
图7示出作为运行持续时间top的灯电压U的曲线的老化特性；
图8示出功率降低情况下第一时间点的示例性的测量系列；
图9示出功率降低情况下第二时间点的示例性的测量系列；
图10示出功率降低情况下第三时间点的示例性的测量系列。
具体实施方式
根据本发明的运行方法的简化示意图在图1中示出。初始点是基础电流波形WF0，所述基础电流波形已经由制造商借助于大量测量系列事先确定，例如在借助于特定数量的试样的用于确定老化特性和/或全体灯的同步性的耐久性实验中事先确定，必要时借助在用于评估电极几何形状的直接的测量方法，其方式是：例如借助于适当的光学装置将放电电弧投影到观察屏上。
图2示出示例性的电流波形WF0，具有矩形形状的第二曲线示出同步信号SCI，所述同步信号在色轮每次旋转时倒置其值。通常，图像刷新频率/帧速率为60赫兹(NTSC)或50赫兹(PAL)，其中在一个优选的实施方式中，使用具有色轮的DLP投影仪，其中色轮每视频帧实施两转。由此，例如在图像刷新率为60赫兹和色轮转两转的情况下，在所示出的具有每次色轮转动进行一次换向的实例中，得到60赫兹的灯频率。
就第一电极的阳极和阴极相总是相同长而言，用作为初始点的基础电流波形WF0对称地构成。在开始之后，运行指数i首先初始化为0，并且对应于WFi(i＝0)，针对可预设的第一时间T1提供电流波形WF0以输出给灯。
基于以该电流波形WF0控制灯，此时，在运行开始时(T＝0小时)，灯电压U例如能够为75瓦特，灯功率P为190瓦特并且灯电流I为2.53安培。
在所示出的实例中，第一时间T1＝10小时。通常，选择充分长的时间，以便获得关于电压趋势的可靠的预测。在经过等待时间Δt＝T1之后，检查当前所提供的电流波形WFi(i＝0)。这种检查根据图1中的视图通过第一功能块WF检查来执行，例如以在10分钟的间隔中六次地依次测量灯电压U的测量形式来执行。
图3在散点图中示出示例性的测量，其中在横坐标上示意地绘制时间t，而在纵坐标上绘制灯电压U。除了六个测量点之外，附加地绘制回归线以进行图解说明，通过所述回归线能够确定斜率dU/dt。在此，所示出的回归线代表用于计算值dU/dt的可行的实施方案。该斜率例如能够为0.05瓦特/小时。
作为对关于最小化电极烧损的能力的检查的可能的标准，限定最大允许的电压改变率dU/dt＝+/-0.1瓦特/小时。由此，测量到的0.05瓦特/小时的改变率处于限定范围中，因此，保持当前的电流波形WF0，并且在经过第一时间T1之后重新进行检查。
例如，在T＝10小时时，灯电压U为77瓦特，灯功率P为190瓦特，并且灯电流I为2.47安培。在经过另一等待时间Δt＝T1之后，在运行时间T＝20小时时，对当前提供的电流波形WFi(i＝0)进行另一检查。
图4为此在散点图中示出示例性的测量。与图3中的类似的视图相比，回归线具有明显更高的斜率，所述斜率例如为0.125瓦特/小时。
由此，不满足对关于最小化电极烧损的能力的检查的标准(dU/dt＝+/-0.1瓦特/小时)，并且进行到第二功能块WF改变的分支。该功能块改变最后用于控制灯的电流波形WF0，使得所述功能块对表征电流波形WF0的换向向量改型，其方式是：所述功能块插入另一换向。
在此，可以考虑第二功能块WF改变的不同实施方式，所述实施方式能够具有接下来的任意组合的特征中的至少一个。在n个区段的情况下，理论上，2n个波形方案是可行的(典型地：8至12个区段，即256至4096个波形)。
在此需注意的是：有意义的次要条件能够显著地降低可能性的数量，例如在电流波形的周期性区间之内对奇数数量的换向的需求，以便排除灯电流中的直流分量。在此，重要的周期性区间与上述图像重复频率/帧速率相关联。
此外，能够遵守特定的调制系数，所述调整系数例如根据DE 10 2011 089 592 A1的教导来确定。
此外，能够预设最小或最大频率，所述最小或最大频率针对各个波形部段取平均或者在整个电流波形上能够被遵守。
此外，换向向量的各个位置能够以旗标来标记，所述旗标表明：在相应的部位处是否不应进行换向或优选应进行换向。这种优先选择性同样能够通过例如如下形式的向量
(0+1 0 0 -1 0 +1 0)
来存储，其中0代表中性的权重，-1代表待抑制的换向，并且+1代表优选待变得有效的换向。
在纯二进制的表达式中，能够通过2*n矩阵实现优先选择性，在所述矩阵中
描述与之前相同的配置。
在第一次经过时，能够改变电流波形WFi，使得所述换向中的一个移动到换向向量的相邻的位置处，这是指，换向向量
Ki＝(0 1 1 0 0 0 1 0)
能够改变成换向向量
Ki+1＝(0 1 1 0 0 0 0 1)，
在沿相反方向移动时也可以考虑如下换向向量：
Ki+1＝(0 1 1 0 0 1 0 0)。
根据如在上文中所描述的待考虑的次要条件，需校验并且必要时需拒绝被调整的换向向量Ki+1。在拒绝的情况下，需确定另一换向变量Ki+1。为了确定被调整的换向变量Ki+1，能够应用已知的算法，例如“随机游走”或“下山单纯形方法”。
在图5中示出从基础电流波形WF0中推导出的第一电流波形WF1。在此，在通过色轮两次转动得到的区间中，将第三换向添加给已经存在的两个换向。这两个电流波形WF0和WF1在图2和5中直接彼此上下设置并且设有垂直的定向线，所述定向线在如下部位中通过DIR表征，所述部位具有相同相位的换向、即具有电流波形WF0和电流波形WF1同时从正方向到负方向的电流方向改变或同时从负方向到正方向的电流方向改变，在换向的相位相反的情况下，即在这两个电流波形WF0和WF1的电流方向改变相反的情况下用REV表示所述定向线，其中这两个电流波形中的一个从正方向改变为负方向并且而另一个从负方向改变为正方向。新添加的第三换向的部位用ADD表示。
此外，除了在表现为不对称的电流波形WF1中产生新的频率之外，可以看到：通过添加换向来提高平均的灯频率，在所示出的实例中从60Hz提高到90Hz。在此，平均的灯频率作为1/2乘以每帧的换向的数量乘以帧频率来给出。因此，与电流波形WF0相比，电流波形WF1引起放电灯的电极上的端部的改变的生长特性。
因此，奇数的换向数量的关于由原理所决定的无DC的电流波形的优点需权衡可能的缺点，所述缺点因各个色彩区段的在视觉上可察觉的重复频率的引入而产生(闪烁)。在此，关于最小频率或最大频率在之前就已经提出的次级条件能够有利地被考虑用来防止另外的所不期望的干扰。
基于以电流波形WF1来控制灯，例如在T＝20小时时，灯电压U能够为80伏特，灯功率P为190瓦特并且灯电流I为2.375安培。
由于用于控制灯的电流波形从电流波形WF0改变为电流波形WF1，从现在开始，电流波形的传递不在相对长的等待时间Δt＝T1之后实施，而是在第二时间T2之后实施，所述第二时间优选明显短于第一时间T1，其中第二时间T2例如能够为20分钟。
在经过等待时间Δt＝T2之后，检查当前所提供的电流波形WFi(i＝1)。
这种检查例如能够如之前就已经描述过的那样在10分钟的间隔中以相继六次测量灯电压U的测量形式来执行。为了更快得到结果，能够降低各次测量的数量和/或降低各次测量之间的间隔。
图6为此在散点图中示出示例性的测量。与图3中的类似视图相比，回归线具有类似高的斜率，所述斜率例如为0.06伏特/小时。由此，所测量的为0.06伏特/小时的改变率处于限定的范围中，由此，保持当前的电流波形WF1，并且在经过等待时间Δt之后，重新进行检查，其中所述等待时间此时又获得第一时间T1的数值。
作为在检查区间中进行纯ΔU/Δtm测量的替选方案或除此之外，也能够暂存全部x秒的n个电压值并且评估电压趋势(趋势分析)。优选地，在此能够使用周期性地待描述的环形缓冲器。由此，尤其在改变将对灯的控制作为基础的换向向量K之后，紧接着也可以更精确地诊断电极特性。
根据WO 2013/131802A1的教导，能够通过有针对性地插入用于评估端部状态的DC测试阶段来更深入地分析电极状态。
特别地，能够存在另一测量设备，借助所述另一测量设备检测灯的另一状态变量，并且通过第一功能块WF检查被提供用于评估，所述另一状态变量例如为灯电流I或灯功率P，所述另一状态变量优选间接地通过如下功率来确定，所述功率经由包含对放电灯进行控制的镇流器的直流电压中间回路来传递。
在一个有利的实施方式中，第一功能块WF检查能够在放电灯调暗的状态中在检查区间Δtm＝Tcheck期间执行对灯电压U的改变率ΔU/Δtm的评估，其中由放电灯当前消耗的功率为放电灯的额定功率的至多90％、优选至多80％、尤其至多70％。
因为通过投影仪投影的图像的亮度由于所输送的电功率的降低也降低，所以优选在灯的切断过程中控制这种运行状态，进而以不被投影仪的用户察觉的方式“隐藏”。作为替选方案或除此之外，投影仪的这种运行状态也能够在所谓的动态调暗模式中被控制。
在投影仪的正常的运行状态中，灯电压U例如能够为75伏特，灯功率P为190瓦特并且灯电流I为2.53安培。在投影仪的生态的运行状态中，相应地，灯电压U能够为78伏特，灯功率P能够为160瓦特并且灯电流I能够为2.05安培。
在图7中，典型的老化特性是灯电压U在运行持续时间top上的曲线，其中在横坐标上绘制以小时为单位标刻度的运行持续时间，而在纵坐标上绘制以伏特为单位标刻度的灯电压U。存在于投影仪的生态的运行状态中的灯电流I＝2.05安培在投影仪标准的运行状态中在灯电压U＝190瓦特/2.05安培＝92.7伏特下达到，与典型的使用寿命相比，这可能对应于大约700小时的运行持续时间top。由此，在调暗状态下运行的放电灯的电极特性能够被认为与在所额定功率中运行的老化的灯的电极特性类似。
为了检查在开始之后被提供用于控制灯的电流波形WF0关于其最小化电极烧损的能力，从现在开始，根据本发明的上述方面，在时间T＝0小时时，改变到调暗模式中，其中在T＝0小时时，如在第一实施例中那样，灯电压U为75伏特，灯功率P为190瓦特并且灯电流I为2.53瓦特，所述调暗模式例如能够是160瓦特的生态模式。
在图8中示出相应的电压曲线的示意图。在此，灯电压U在从100％调暗到84％上时跳跃性地提高，其中在调暗状态下继续进展时，可以看到恒定的改变率。例如，评估在3分钟的评估区间Δtm上的六个测量值。从回归线中确定的电压改变例如为ΔU＝-0.1伏特。由此，满足可针对ΔU＝+0.1至-0.3伏特的预设的标准。因此，保持电流波形WF0并且返回到100％运行中。
在等待时间Δt＝T1之后，其中在该实例中第一时间T1能够为5小时，灯电压U例如为78伏特，灯功率P为190瓦特并且灯电流I为2.43安培。现在，为了通过第一功能单元WF检查进行检查而将功率降低到84％。随后的测量示例性地在图9中示出。在此，根据之前所描述的相同的评估方法得到ΔU＝+0.15伏特。该ΔU处于针对ΔU+0.1至-0.3伏特所预设的范围之外，由此根据已经描述的方法促使电流波形WF0改变。在经过评估区间之后，如之前那样返回到100％的运行(正常的运行状态)中，并且在例如能够为5小时的等待时间Δt＝T2之后，进行另一检查周期。
通过用于控制放电灯的电流波形WF1，在时间点T＝10小时时，例如存在76伏特的灯电压U，190瓦特的灯电压P和2.5安培的灯电流I。在改变为84％的运行之后灯电压U的电压曲线在图10中示出。在此，借助于回归线对电压变化ΔU的评估得到-0.2伏特。该数值满足预设的标准，据此所述数值应处于+0.1伏特至-0.3伏特的范围中。
由此，保持电流波形WF1，并且返回到100％的运行中。在另一等待时间Δt＝T1之后，根据已经已知的方法进行重新检查。
该方法的优点在于：电极对用于控制灯的电流波形的反应明显更快，进而对具体的电流波形WFi是否适合于保护灯的、即以实现尽可能长的使用寿命为导向的运行的评估明显更快地进行。
之前提出的方法能够任意地彼此组合，所述方法用于在通过特定的换向向量Ki确定的、用于控制放电灯的电流波形WFi的影响下获取关于电极状态和/或电极几何形状的发展的信息。
所述实施例仅用于阐述本发明并且对于其是非限制性的。针对根据本发明的方法所描述的优点和特征以及实施方式同样适用于根据本发明的投影设备并且反之亦然。因此，针对方法特征能够设有相应的设备特征并且反之亦然。
由此，最后表明：如何能够通过应用适应性的电流波形运行P-VIP灯来实现改进的使用寿命特性、更加恒定的电压趋势以及全体灯中的更小的散逸。

Claims (20)

1.一种用于将至少一个图像投影到投影面上的投影设备，所述投影设备包括：
-至少一个交流电运行的放电灯，所述放电灯具有第一电极和第二电极，和
-用于控制所述放电灯的控制设备，其中所述控制设备设计用于控制所述放电灯，使得以能预设的刷新率将至少一个所述图像投影到所述投影面上，其中所述控制设备设计用于提供至少一个用于控制所述放电灯的基础电流波形(WF0)，其中所述基础电流波形(WF0)具有电流换向方案，所述电流换向方案通过换向向量(K)描述，所述换向向量对于可能的电流换向的能预设的部位具有二进制值，所述二进制值表明：在相关的所述部位处是否发生电流换向，
-用于确定与所述放电灯的状态变量相关联的测量值的测量设备，
其特征在于，
所述控制设备设计用于：基于对所述测量设备的至少一个测量值的评估，检查电流波形(WFi)关于其最小化所述第一电极的和所述第二电极的电极烧损的能力，所述测量值在借助待检查的所述电流波形(WFi)控制所述放电灯期间确定，并且
-在检查结果为正的情况下，保持所检查的所述电流波形(WFi)，以及
-在检查结果为负的情况下，根据表征所检查的所述电流波形(WFi)的所检查的换向向量(Ki)，借助于能预设的算法产生被调整的换向向量(Ki+1)，所述被调整的换向向量表征被调整的电流波形(WFi+1)，并且
所述控制设备设计用于：以所述所检查的换向向量(Ki)为出发点，从所述所检查的换向向量(Ki)中确定所述被调整的换向向量(Ki+1)，使得将所述所检查的换向向量(Ki)的与所述所检查的换向向量(Ki)的有效的第二位置相邻的无效的第一位置在所述被调整的换向向量(Ki+1)中设置为是有效的，而将所述所检查的换向向量(Ki)的有效的所述第二位置在所述被调整的换向向量(Ki+1)中设置为是无效的。
2.根据权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述投影设备构成为DLP投影仪，所述DLP投影仪还包括具有数量能预设的色彩区段的色轮，通过所述色轮确定可能的电流换向的每个位置。
3.根据权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述投影设备构成为LCD投影仪，所述LCD投影仪设计用于：同时提供用于将至少一个图像投影到投影面上的各个色彩分量。
4.根据上述权利要求中任一项所述的投影设备，其特征在于，所述控制设备设计用于：在能预设的测试时间区间内以确定改变率的形式实施对所述测量设备的至少一个测量值的评估。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的投影设备，其特征在于，所述控制设备设计用于：在能预设的时间区间上，以对特定数量的测量值进行趋势分析的形式执行对所述测量设备的至少一个测量值的评估。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的投影设备，其特征在于，所述控制设备设计用于：在所述放电灯的调暗的运行状态中，检查所述电流波形(WFi)关于其最小化所述第一电极的和所述第二电极的电极烧损的能力，其中由所述放电灯当前消耗的功率为所述放电灯的额定功率的至多90％。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的投影设备，其特征在于，所述测量设备设计用于：确定所述第一电极和所述第二电极之间的电压(U)作为所述放电灯的状态变量。
8.根据权利要求7所述的投影设备，其特征在于，所述控制设备设计用于：当电压改变(ΔU)作为在能预设的测量时间区间(Δtm)的进程中的电压(U)的改变至少采用电压下限(U1)的值且至多采用电压上限(U2)的值时，提供所述电流波形(WFi)关于最小化所述第一电极的和所述第二电极的电极烧损的能力的正的检测结果，而当所述电压改变(ΔU)采用通过所述电压下限(U1)和通过所述电压上限(U2)确定的范围之外的值时，提供负的检查结果。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的投影设备，其特征在于，所述控制设备设计用于：在产生被调整的换向向量(Ki+1)时设定奇数数量的换向。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的投影设备，其特征在于，所述控制设备设计用于：在产生所述被调整的换向向量(Ki+1)时设定所述被调整的电流波形(WFi+1)的能预设的频率调制系数。
11.根据权利要求1-3中任一项所述的投影设备，其特征在于，所述控制设备设计用于：在产生所述被调整的换向向量(Ki+1)时，关于被调整的电流波形(WFi+1)的各个部段或整个序列，在通过能预设的最小频率和/或通过能预设的最大频率限定的频率范围之内设定通过换向产生的平均频率。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的投影设备，其特征在于，所述控制设备设计用于：在产生被调整的换向向量(Ki+1)时，评估配置向量，所述配置向量设计用于：将可能的换向的能预设的位置表征为所不期望的换向的位置。
13.根据权利要求1-3中任一项所述的投影设备，其特征在于，所述控制设备设计用于：为了所述第一电极或所述第二电极中如下电极的电极端部状态的可检测性，在测试阶段期间，通过直流电来控制所述放电灯，所述电极在所述测试阶段期间作为阳极来运行。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的投影设备，其特征在于，所述控制设备设计用于：以所述所检查的换向向量(Ki)为出发点，从所述所检查的换向向量(Ki)中确定被调整的换向向量(Ki+1)，使得要么将所述所检查的换向向量(Ki)的与所述所检查的换向向量(Ki)的有效的第二位置相邻的无效的第一位置在所述被调整的换向向量(Ki+1)中设置为是有效的，要么将所述所检查的换向向量(Ki)的与所述所检查的换向向量(Ki)的有效的第二位置相邻的有效的第一位置在所述被调整的换向向量(Ki+1)中设置为是无效的。
15.根据权利要求6所述的投影设备，其特征在于，由所述放电灯当前消耗的功率为所述放电灯的额定功率的至多80％。
16.根据权利要求6所述的投影设备，其特征在于，由所述放电灯当前消耗的功率为所述放电灯的额定功率的至多70％。
17.根据权利要求1-3中任一项所述的投影设备，其特征在于，所述控制设备设计用于：在产生被调整的换向向量(Ki+1)时，评估配置向量，所述配置向量设计用于：将可能的换向的能预设的位置表征为有效的换向的位置。
18.一种根据上述权利要求中任一项所述的投影设备的控制设备。
19.一种用于借助于投影设备将至少一个图像投影到投影面上的方法，所述投影设备包括：具有第一电极和第二电极的至少一个放电灯；和用于控制所述放电灯的控制设备，其中所述控制设备设计用于，控制所述放电灯，使得以能预设的刷新率将至少一个所述图像投影到所述投影面上，其中所述控制设备设计用于，提供用于控制所述放电灯的至少一个基础电流波形(WF0)，其中所述基础电流波形(WF0)具有电流换向方案，所述电流换向方案通过换向向量(K)描述，所述换向向量对于能预设的电流换向的每个部位都具有二进制值，所述二进制值表明：在相关的所述部位处是否发生电流换向；以及具有用于确定与所述放电灯的状态变量相关联的测量值的测量设备，
其特征在于，
设有如下步骤：
-在借助待检查的电流波形(WFi)控制所述放电灯期间，确定所述测量设备的至少一个测量值，
-基于对至少一个所述测量值的评估，检查所述电流波形(WFi)关于其最小化所述第一电极的和所述第二电极的电极烧损的能力，并且
-在检查结果为正的情况下，保持所检查的所述电流波形(WFi)，以及
-在检查结果为负的情况下，根据表征所检查的所述电流波形(WFi)的所述所检查的换向向量(Ki)，借助于能预设的算法产生被调整的换向向量(Ki+1)，所述被调整的换向向量表征被调整的电流波形(WFi+1)，并且
所述控制设备设计用于：以所述所检查的换向向量(Ki)为出发点，从所述所检查的换向向量(Ki)中确定所述被调整的换向向量(Ki+1)，使得将所述所检查的换向向量(Ki)的与所述所检查的换向向量(Ki)的有效的第二位置相邻的无效的第一位置在所述被调整的换向向量(Ki+1)中设置为是有效的，而将所述所检查的换向向量(Ki)的有效的所述第二位置在所述被调整的换向向量(Ki+1)中设置为是无效的。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述控制设备设计用于：为了所述第一电极或所述第二电极中如下电极的电极端部状态的可检测性，在测试阶段期间，通过直流电来控制所述放电灯，所述电极在所述测试阶段期间作为阳极来运行。
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