DE102017105143A1

DE102017105143A1 - DETECTING AN ELECTRODE CONDITION OF ELECTRODES OF A GAS DISCHARGE LAMP

Info

Publication number: DE102017105143A1
Application number: DE102017105143.0A
Authority: DE
Inventors: Bernd Koch; Michael Heise; Kai Wolter
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2017-03-10
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2018-09-13
Also published as: CN108575041B; CN108575041A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen eines Elektrodenzustands von wenigstens zwei in einem transparenten, mit einem Gas (7) gefüllten Entladungsgefäß (1) einer Gasentladungslampe (6) in einem vorgegebenen Abstand beabstandet angeordneten Elektroden (2, 4), bei dem die wenigstens zwei Elektroden (2, 4) mit einem elektrischen Wechselstrom beaufschlagt werden, wobei
- für eine erste von zwei Polaritäten des Wechselstroms mindestens eine erste elektrische Spannung zwischen den wenigstens zwei Elektroden (2, 4) erfasst wird,
- für eine zweite der zwei Polaritäten des Wechselstroms mindestens eine zweite elektrische Spannung zwischen den wenigstens zwei Elektroden (2, 4) erfasst wird,
- die mindestens eine der ersten und die mindestens eine der zweiten erfassten Spannung zueinander in Beziehung gesetzt werden, um eine Bezugsspannung zu ermitteln, und
- aus der Bezugsspannung der Elektrodenzustand ermittelt wird.

The invention relates to a method for detecting an electrode state of at least two electrodes (2, 4) arranged at a predetermined distance in a transparent discharge vessel (1) of a gas discharge lamp (6) filled with a gas (7), in which the at least two Electrodes (2, 4) are subjected to an alternating electrical current, wherein
for a first of two polarities of the alternating current, at least one first electrical voltage is detected between the at least two electrodes (2, 4),
for a second of the two polarities of the alternating current, at least one second electrical voltage is detected between the at least two electrodes (2, 4),
- The at least one of the first and the at least one of the second detected voltage are related to each other to determine a reference voltage, and
- From the reference voltage of the electrode state is determined.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen eines Elektrodenzustands von wenigstens zwei in einem transparenten, mit einem Gas gefüllten Entladungsgefäß einer Gasentladungslampe in einem vorgegebenen Abstand beabstandet angeordneten Elektroden, bei dem die wenigstens zwei Elektroden mit einem elektrischen Wechselstrom beaufschlagt werden. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Erfassen eines Elektrodenzustands von wenigstens zwei in einem transparenten, mit einem Gas gefüllten Entladungsgefäß einer Gasentladungslampe in einem vorgegebenen Abstand beabstandet angeordneten Elektroden, bei dem die wenigstens zwei Elektroden mit einem elektrischen Wechselstrom beaufschlagt werden und die Gasentladungslampe in Verbindung mit einem Farbrad betrieben wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Erfassen eines Elektrodenzustands von wenigstens zwei in einem transparenten, mit einem Gas gefüllten Entladungsgefäß einer Gasentladungslampe in einem vorgegebenen Abstand beabstandet angeordneten Elektroden, die mit einem elektrischen Wechselstrom beaufschlagt sind. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Erfassen eines Elektrodenzustands von wenigstens zwei in einem transparenten, mit einem Gas gefüllten Entladungsgefäß einer Gasentladungslampe in einem vorgegebenen Abstand beabstandet angeordneten Elektroden, die mit einem elektrischen Wechselstrom beaufschlagt sind, wobei die Gasentladungslampe in Verbindung mit einem wenigstens zwei Farbsegmente aufweisenden Farbrad betrieben wird. Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Leuchte mit einer Gasentladungslampe mit wenigstens zwei in einem transparenten, mit einem mit einem Gas gefüllten Entladungsgefäß in einem vorgegebenen Abstand beabstandet angeordneten Elektroden.The invention relates to a method for detecting an electrode state of at least two arranged in a transparent, filled with a gas discharge vessel of a gas discharge lamp at a predetermined distance spaced electrodes, wherein the at least two electrodes are subjected to an alternating electrical current. Moreover, the invention also relates to a method for detecting an electrode state of at least two in a transparent, filled with a gas discharge vessel of a gas discharge lamp at a predetermined distance spaced electrodes, wherein the at least two electrodes are subjected to an alternating electrical current and the gas discharge lamp in Connection is operated with a color wheel. Furthermore, the invention relates to a device for detecting an electrode state of at least two in a transparent, filled with a gas discharge vessel of a gas discharge lamp at a predetermined distance spaced electrodes, which are acted upon by an alternating electrical current. Furthermore, the invention relates to an apparatus for detecting an electrode state of at least two arranged in a transparent, filled with a gas discharge vessel of a gas discharge lamp at a predetermined distance spaced electrodes which are subjected to an alternating electric current, wherein the gas discharge lamp in conjunction with at least two color segments having operated color wheel. Finally, the invention also relates to a luminaire with a gas discharge lamp having at least two electrodes arranged in a transparent, with a gas-filled discharge vessel at a predetermined distance spaced.

Verfahren zum Erfassen eines Elektrodenzustands sowie auch Vorrichtungen hierfür und Leuchteinrichtungen mit derartigen Vorrichtungen sind dem Grunde nach bekannt, sodass es eines gesonderten druckschriftlichen Nachweises hierfür nicht bedarf. Im Stand der Technik wird zum Erfassen des Elektrodenzustands eine mittlere elektrische Spannung zwischen den Elektroden herangezogen. Diese mittlere elektrische Spannung korreliert unter anderem in etwa mit dem tatsächlichen Abstand der Elektroden zueinander. Diese Verfahrensführung erlaubt jedoch lediglich eine Aussage über einen summarischen Zustand von beiden Elektroden. Bezüglich der einzelnen Elektroden kann hiermit jedoch kein Elektrodenzustand ermittelt werden.Methods for detecting an electrode state as well as devices for this and lighting devices with such devices are basically known, so it does not require a separate documentary evidence for this. In the prior art, a mean electrical voltage between the electrodes is used to detect the state of the electrodes. Among other things, this average electrical voltage correlates approximately with the actual distance between the electrodes. However, this procedure allows only a statement about a summary state of both electrodes. With regard to the individual electrodes, however, no electrode state can be determined hereby.

Leuchteinrichtungen mit Gasentladungslampen, Gasentladungslampen, Vorschaltgeräte für die Gasentladungslampen sowie Verfahren zu deren Betrieb sind ebenfalls im Stand der Technik umfänglich bekannt. Eine Gasentladungslampe der gattungsgemäßen Art, gelegentlich auch Gasentladungsröhre, Entladungsröhre, Brenner oder dergleichen genannt, dient der Bereitstellung von Licht aufgrund von zugeführter elektrischer Energie. Zu diesem Zweck weist die Gasentladungslampe wenigstens die zwei im transparenten Entladungsgefäß im vorgegebenen Abstand beabstandet angeordneten Elektroden auf. Das Entladungsgefäß ist in der Regel hermetisch abgeschlossen und mit dem Gas gefüllt. Die Elektroden werden mit dem elektrischen Wechselstrom beaufschlagt, sodass sich zwischen den beiden Elektroden im Rahmen einer Gasentladung ein Lichtbogen ausbilden kann.Lighting devices with gas discharge lamps, gas discharge lamps, ballasts for the gas discharge lamps and methods for their operation are also widely known in the art. A gas discharge lamp of the generic type, sometimes called a gas discharge tube, discharge tube, burner or the like, serves to provide light due to supplied electrical energy. For this purpose, the gas discharge lamp has at least two electrodes arranged at a predetermined distance in the transparent discharge vessel. The discharge vessel is usually hermetically sealed and filled with the gas. The electrodes are subjected to the electrical alternating current, so that an arc can form between the two electrodes in the course of a gas discharge.

Zu diesem Zweck sind die Elektroden über elektrische Leitungen von außen mit einem elektrischen Potenzial beaufschlagbar. Üblicherweise sind die Elektroden an das Vorschaltgerät angeschlossen, welches die Elektroden mit dem Wechselstrom beaufschlagt, sodass die gewünschte Gasentladung zum Zwecke der Lichterzeugung erfolgen kann.For this purpose, the electrodes can be acted upon via electrical lines from the outside with an electrical potential. Usually, the electrodes are connected to the ballast, which acts on the electrodes with the alternating current, so that the desired gas discharge can take place for the purpose of light generation.

Das Entladungsgefäß ist häufig aus einem Werkstoff wie Glas, insbesondere Quarzglas, einer Aluminiumoxid-Keramik oder dergleichen gebildet.The discharge vessel is often formed from a material such as glass, in particular quartz glass, an alumina ceramic or the like.

In der Regel weist das Gas im Entladungsgefäß außerhalb des bestimmungsgemäßen Betriebs bei Raumtemperatur einen geringen Druck auf. Das Gas kann aus einem einzigen gasförmigen Stoff oder auch durch ein Gasgemisch aus mehreren unterschiedlichen gasförmigen Stoffen gebildet sein. Darüber hinaus kann natürlich auch vorgesehen sein, dass sich das Gas zu einem späteren Betriebszeitpunkt aufgrund von Verdampfung eines Feststoffs und/oder einer Flüssigkeit innerhalb des Entladungsgefäßes zu seiner gewünschten Zusammensetzung entwickelt. Das Gas braucht keine konstante Zusammensetzung aufzuweisen. Die Gaszusammensetzung kann von einer jeweiligen Betriebssituation der Gasentladungslampe abhängig sein.As a rule, the gas in the discharge vessel outside normal operation at room temperature has a low pressure. The gas can be formed from a single gaseous substance or else by a gas mixture of a plurality of different gaseous substances. In addition, of course, it can also be provided that the gas develops at a later operating time due to evaporation of a solid and / or a liquid within the discharge vessel to its desired composition. The gas does not need to have a constant composition. The gas composition may be dependent on a respective operating situation of the gas discharge lamp.

Durch die Zusammensetzung des Gases können Eigenschaften der Gasentladung bestimmt werden. Durch die Gasentladung, aber auch durch die Elektroden, wird unter anderem Wärme freigesetzt, die dazu führt, dass sich ein Druck im Entladungsgefäß erhöht. Als Gas können Stoffe beziehungsweise Stoffgemische wie beispielsweise Metalldämpfe von Natrium, Seltenerdmetallen, Quecksilber und/oder dergleichen sowie gegebenenfalls auch unter Ergänzung von Halogenen zum Einsatz kommen, beispielsweise nach Art einer Halogenmetalldampflampe oder dergleichen. Darüber hinaus kann, insbesondere auch zur Förderung der Zündung der Gasentladungslampe, ein Edelgas im Gas vorgesehen sein, beispielsweise Argon, Xenon, Krypton, Neon sowie auch Gemische aus Halogenen und weiteren Metallen und/oder dergleichen.By the composition of the gas properties of the gas discharge can be determined. The gas discharge, but also through the electrodes, inter alia, heat is released, which causes a pressure in the discharge vessel increases. Substances or mixtures of substances such as, for example, metal vapors of sodium, rare earth metals, mercury and / or the like and optionally also with the addition of halogens may be used as the gas, for example in the manner of a metal halide lamp or the like. In addition, especially for promoting the ignition of the gas discharge lamp, a noble gas may be provided in the gas, for example, argon, xenon, krypton, Neon as well as mixtures of halogens and other metals and / or the like.

Zur Erzeugung großer Leuchtdichten können Gasentladungslampen nach Art von Hochdruck-Gasentladungslampen oder auch von Höchstdruck-Gasentladungslampen ausgebildet sein. Hier erfolgt die Gasentladung im Bereich eines Lichtbogens, der sich zwischen den Elektroden ausbildet, sodass eine Bogenentladung bereitgestellt wird. Hochdruck-Gasentladungslampen sind beispielsweise als Quecksilberdampflampen, Xenon- oder Krypton-Bogenlampen oder dergleichen verfügbar. Im bestimmungsgemäßen Betrieb kann bei derartigen Gasentladungslampen ein Druck bis etwa ein MPa vorliegen. Bei Höchstdruck-Gasentladungslampen, wie beispielsweise der Quecksilberdampf-Höchstdrucklampe, der Xenon-Kurzbogenlampe oder dergleichen, kann der Druck im Gas während des bestimmungsgemäßen Betriebs sogar bis zu etwa 10 MPa oder auch mehr, beispielsweise etwa 20 MPa oder sogar 30 MPa, betragen.To generate large luminances, gas discharge lamps can be designed in the manner of high-pressure gas discharge lamps or even of ultra-high pressure gas discharge lamps. Here, the gas discharge takes place in the region of an arc, which forms between the electrodes, so that an arc discharge is provided. High-pressure gas discharge lamps are available, for example, as mercury vapor lamps, xenon or krypton arc lamps or the like. During normal operation, such gas discharge lamps can be pressurized to about one MPa. In high pressure gas discharge lamps such as the high pressure mercury vapor lamp, the xenon short arc lamp or the like, the pressure in the gas during normal operation may even be up to about 10 MPa or even more, for example about 20 MPa or even 30 MPa.

Insbesondere bei Hochdruck-Gasentladungslampen sowie auch bei Höchstdruck-Gasentladungslampen sind die Elektroden häufig aus Wolfram gebildet. Die jeweilige Elektrode kann beispielsweise stift- oder stabartig ausgebildet sein und gegebenenfalls zusätzlich noch einen Drahtwickel umfassen. Bei diesen Gasentladungslampen ist eine Stromdichte im Gas in der Regel so hoch, dass eine Niederdruck-Entladung beim Starten sofort in eine Bogenentladung übergehen kann, sodass sich der Innendruck durch steigende Temperatur und etwaige verdampfende Füllbestandteile weiter erhöht. Neben den Elektroden, die die Betriebselektroden bilden, können zusätzlich auch Zündelektroden vorgesehen sein, beispielsweise bei Quecksilberdampflampen oder dergleichen.In particular, in high-pressure gas discharge lamps as well as in ultra-high pressure gas discharge lamps, the electrodes are often formed from tungsten. The respective electrode may be formed, for example, pen or rod-like and optionally additionally comprise a wire coil. In these gas discharge lamps, a current density in the gas is usually so high that a low-pressure discharge during startup can immediately go into an arc discharge, so that the internal pressure increased by increasing temperature and any vaporizing filling constituents. In addition to the electrodes which form the operating electrodes, ignition electrodes may additionally be provided, for example in the case of mercury vapor lamps or the like.

Gasentladungslampen, die für einen Einsatz bei Videoprojektionsanwendungen oder Entertainmentanwendungen vorgesehen sind, werden in der Regel für einen Betrieb mit Wechselstrom als sogenannte Kurzbogenlampen ausgebildet, welche zur Erreichung einer hohen optischen Abbildungsqualität eine Bogenlänge von etwa 1 mm, gegebenenfalls auch weniger, bereitstellen, wodurch sich besondere Anforderungen hinsichtlich einer Stabilität der Elektroden und ihrer Anordnung im Entladungsgefäß ergeben. Videoprojektionsanwendungen sind beispielsweise Anwendungen, bei denen Gasentladungslampen in digitalen Videoprojektoren eingesetzt werden. Bei Entertainmentanwendungen werden Leuchteinrichtungen beispielsweise für die Bühnentechnik, Effektlichttechnik oder dergleichen eingesetzt. Derartige Leuchteinrichtungen, die in hochdynamischer Weise betrieben werden können, um beispielsweise bestimmte Leuchteffekte und Beleuchtungskulissen erzeugen zu können, werden unter anderem auch als Moving Head oder dergleichen bezeichnet. Gasentladungslampen hierfür werden - je nach Hersteller - beispielsweise als P-VIP®-Lampen, Sirius®-Lampen, UHP®-Lampen oder dergleichen bezeichnet.Gas discharge lamps, which are intended for use in video projection applications or entertainment applications, are usually designed for operation with alternating current as so-called short arc lamps, which provide an arc length of about 1 mm, possibly less, to achieve a high optical imaging quality, resulting in special Requirements for a stability of the electrodes and their arrangement in the discharge vessel arise. Video projection applications are, for example, applications in which gas discharge lamps are used in digital video projectors. In entertainment applications lighting devices are used for example for stage technology, effect lighting technology or the like. Such lighting devices that can be operated in a highly dynamic manner, for example, to be able to produce certain lighting effects and lighting scenes are, among other things, referred to as a moving head or the like. Depending on the manufacturer, gas discharge lamps for this purpose are referred to, for example, as P-VIP® lamps, Sirius® lamps, UHP® lamps or the like.

Aufgrund einer großen Stromdichte im Entladungsbogen sind gegenüberliegende Spitzen der Elektroden im bestimmungsgemäßen Betrieb einer hohen thermischen Beanspruchung ausgesetzt, welche Änderungen eines jeweiligen Elektrodenzustands der wenigstens zwei Elektroden bewirken kann. Diese Änderungen des Elektrodenzustands können beispielsweise Änderungen einer Elektrodengeometrie einer jeweiligen der wenigstens zwei Elektroden betreffen , insbesondere in Bezug auf einen Rückbrand der Elektroden, eine Veränderung einer Kontur der jeweiligen Spitze der wenigstens zwei Elektroden, eine Änderung einer Länge der jeweiligen Elektrode, beziehungsweise jeweiligen Elektrodenspitze eine Änderung eines Durchmessers an der Spitze einer jeweiligen der wenigstens zwei Elektroden, ein Spitzenwandern und/oder dergleichen. Dies kann Auswirkungen auf den Lichtbogen haben, beispielsweise auf eine Bogenlänge, eine Position des Lichtbogens und/oder dergleichen, wodurch sich sowohl eine effektive Lichtausbeute der Projektionsanwendung als auch ein allgemeines Alterungsverhalten der Gasentladungslampe, beispielsweise in Form einer Entglasung, einer Schwärzung und/oder dergleichen, ergeben können.Due to a high current density in the discharge arc, opposite tips of the electrodes are exposed to a high thermal load during normal operation, which may cause changes in a respective electrode state of the at least two electrodes. These changes in the electrode state may relate, for example, to changes in an electrode geometry of a respective one of the at least two electrodes, in particular with regard to burn-back of the electrodes, a change in a contour of the respective tip of the at least two electrodes, a change in a length of the respective electrode, or respective electrode tip Changing a diameter at the tip of each of the at least two electrodes, peaking and / or the like. This can have an effect on the arc, for example on an arc length, a position of the arc and / or the like, resulting in both an effective light output of the projection application and a general aging behavior of the gas discharge lamp, for example in the form of devitrification, blackening and / or the like , can result.

Im Stand der Technik ist es bekannt, zur positiven Beeinflussung des Alterungsverhaltens der Gasentladungslampe und zur Bereitstellung einer möglichst gleichbleibenden Qualität der Lichterzeugung, insbesondere in Bezug auf eine Stabilität des Lichtbogens, eine möglichst günstige Betriebsweise auszuwählen, beispielsweise unter Nutzung einer Anpassung einer Frequenz des Wechselstroms, unter Nutzung von abwechselnden Betriebsintervallen mit unterschiedlichen Frequenzen oder Vorsehen von sogenannten Gleichstrom-Phasen. Derartige Eingriffe können in Abhängigkeit der gemessenen elektrischen Spannung an den Elektroden erfolgen.In the prior art, it is known to favorably influence the aging behavior of the gas discharge lamp and to provide as constant as possible a quality of light generation, in particular with respect to a stability of the arc, the most favorable mode of operation, for example by using an adaptation of a frequency of the alternating current, using alternating operating intervals with different frequencies or providing so-called DC phases. Such interventions can be carried out as a function of the measured electrical voltage at the electrodes.

So offenbart beispielsweise die US 8,436,545 ein Lichtquellengerät, welches den Wechselstrombetrieb der Gasentladungslampe derart vorsieht, dass abhängig von einer ermittelten Orientierung der Elektroden im Raum in Bezug auf eine Schwerkraftwirkung unterschiedliche Amplituden für die positive und die negative Polarität des Wechselstroms vorgesehen werden können. Die Orientierung wird dabei mittels Sensoren erfasst, die von der Leuchteinrichtung umfasst sind. Darüber hinaus kann die Leuchteinrichtung auch ein Farbrad umfassen. Aus der US 8,436,545 ist es ferner bekannt, ergänzend auch Auswirkungen des Farbrades durch Anpassen der positiven und negativen Amplituden des Wechselstroms und/oder durch Anpassen der jeweiligen Frequenzen für die positive und die negative Polarität vorzusehen. Auch hier ist jedenfalls eine besondere Sensorik erforderlich, um die jeweiligen Betriebszustände bezüglich der Orientierung der Elektroden im Raum sowie den jeweiligen Betriebszustand des Farbrades erfassen zu können und mit dem Vorschaltgerät eine entsprechend geeignete Steuerfunktion für den Wechselstrom bereitstellen zu können.For example, the US 8,436,545 a light source device, which provides the AC operation of the gas discharge lamp such that depending on a determined orientation of the electrodes in space with respect to a gravitational effect different amplitudes for the positive and the negative polarity of the alternating current can be provided. The orientation is detected by means of sensors, which are covered by the lighting device. In addition, the lighting device may also include a color wheel. From the US 8,436,545 it is also known, in addition, effects of the color wheel by adjusting the positive and negative amplitudes of AC and / or by adjusting the respective frequencies for the positive and the negative polarity. In any case, a special sensor system is also required here in order to be able to detect the respective operating states with regard to the orientation of the electrodes in the room and the respective operating state of the color wheel and to be able to provide a suitably suitable control function for the alternating current with the ballast.

Auch wenn sich diese Lehre bewährt hat, weil sie den nichtkorrigierten Betrieb der Gasentladungslampe verbessert, hat sich gezeigt, dass die Nutzung von Sensoren nicht nur aufwendig sondern auch störanfällig ist. Darüber hinaus ist die Genauigkeit der hierauf basierenden Steuerung begrenzt, insbesondere weil sie indirekt erfolgt.Although this teaching has proven itself, because it improves the non-corrected operation of the gas discharge lamp, it has been shown that the use of sensors is not only expensive but also prone to failure. Moreover, the accuracy of the controller based thereon is limited, in particular because it is done indirectly.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Zustandserfassung von Elektroden von Gasentladungslampen zu verbessern.The invention is therefore based on the object to improve the state detection of electrodes of gas discharge lamps.

Als Lösung werden mit der Erfindung Verfahren, Vorrichtungen sowie eine Leuchteinrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen.As a solution, the invention proposes methods, devices and a lighting device according to the independent claims.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich durch Merkmale der abhängigen Ansprüche.Advantageous developments emerge by features of the dependent claims.

Bezüglich eines ersten gattungsgemäßen Verfahrens gemäß einem ersten Aspekt wird insbesondere vorgeschlagen, dass für eine erste von zwei Polaritäten des Wechselstroms mindestens eine erste elektrische Spannung zwischen den wenigstens zwei Elektroden erfasst wird, für eine zweite der zwei Polaritäten des Wechselstroms mindestens eine zweite elektrische Spannung zwischen den wenigstens zwei Elektroden erfasst wird, die mindestens eine der ersten und die mindestens eine der zweiten erfassten Spannung zueinander in Beziehung gesetzt werden, um eine Bezugsspannung zu ermitteln, und aus der Bezugsspannung der Elektrodenzustand ermittelt wird.With regard to a first generic method according to a first aspect, it is in particular proposed that for a first of two polarities of the alternating current at least one first electrical voltage between the at least two electrodes is detected, for a second of the two polarities of the alternating current at least one second electrical voltage between the two at least two electrodes are detected, the at least one of the first and the at least one of the second detected voltage are related to each other to determine a reference voltage, and is determined from the reference voltage, the electrode state.

Bei einem gattungsgemäßen Verfahren gemäß einem zweiten Aspekt in Verbindung mit einem Farbrad wird insbesondere vorgeschlagen, dass für ein erstes Farbsegment von wenigstens zwei Farbsegmenten des Farbrades mindestens eine erste elektrische Spannung zwischen den wenigstens zwei Elektroden bei einer ersten von zwei Polaritäten des Wechselstroms erfasst wird, für ein zweites Farbsegment des Farbrades mindestens eine zweite elektrische Spannung zwischen den wenigstens zwei Elektroden bei der ersten Polarität des Wechselstroms erfasst wird, die mindestens eine der ersten und die mindestens eine der zweiten erfassten Spannung zueinander in Beziehung gesetzt werden, um eine Bezugsspannung zu ermitteln, und aus der Bezugsspannung der Elektrodenzustand ermittelt wird.In a generic method according to a second aspect in conjunction with a color wheel is proposed in particular that is detected for a first color segment of at least two color segments of the color wheel at least a first electrical voltage between the at least two electrodes at a first of two polarities of the alternating current a second color segment of the color wheel is detected at least a second electrical voltage between the at least two electrodes in the first polarity of the alternating current, the at least one of the first and the at least one of the second detected voltage are related to each other to determine a reference voltage, and from the reference voltage of the electrode state is determined.

Bezüglich einer ersten gattungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt wird insbesondere vorgeschlagen, dass die Vorrichtung ausgebildet ist, ein dem Wechselstrom entsprechendes Stromsignal zu erfassen, für eine erste von zwei Polaritäten des Wechselstroms mindestens eine erste elektrische Spannung zwischen den wenigstens zwei Elektroden zu erfassen, für eine zweite der zwei Polaritäten des Wechselstroms mindestens eine zweite elektrische Spannung zwischen den wenigstens zwei Elektroden zu erfassen, die mindestens eine der ersten und die mindestens eine der zweiten erfassten elektrischen Spannung zueinander in Beziehung zu setzen, um eine Bezugsspannung zu ermitteln, und aus der Bezugsspannung den Elektrodenzustand zu ermitteln.With regard to a first generic device according to the first aspect, it is proposed, in particular, that the device is designed to detect a current signal corresponding to the alternating current, to detect at least one first electrical voltage between the at least two electrodes for a first of two polarities of the alternating current, for one second of the two polarities of the alternating current to detect at least a second electrical voltage between the at least two electrodes to relate the at least one of the first and the at least one of the second detected electrical voltage to each other to determine a reference voltage, and from the reference voltage Determine electrode state.

Bezüglich einer Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt, bei der die Gasentladungslampe in Verbindung mit einem wenigstens zwei Farbsegmente aufweisenden Farbrad betrieben wird, wird insbesondere vorgeschlagen, dass die Vorrichtung ausgebildet ist, ein dem Wechselstrom entsprechendes Stromsignal zu erfassen, eine Stellung des Farbrades zu ermitteln, für ein erstes der wenigstens zwei Farbsegmente des Farbrades mindestens eine erste elektrische Spannung zwischen den wenigstens zwei Elektroden bei einer ersten von zwei Polaritäten des Wechselstroms zu erfassen, für ein zweites der wenigstens zwei Farbsegmente des Farbrades mindestens eine zweite elektrische Spannung zwischen den wenigstens zwei Elektroden bei der ersten Polarität des Wechselstroms zu erfassen, die mindestens eine der ersten und die mindestens eine der zweiten erfassten elektrischen Spannung zueinander in Beziehung zu setzen, um eine Bezugsspannung zu ermitteln, und aus der Bezugsspannung den Elektrodenzustand zu ermitteln.With regard to a device according to the second aspect, in which the gas discharge lamp is operated in conjunction with a color wheel having at least two color segments, it is in particular proposed that the device is designed to detect a current signal corresponding to the alternating current, to determine a position of the color wheel a first of the at least two color segments of the color wheel to detect at least a first electrical voltage between the at least two electrodes at a first of two polarities of the alternating current, for a second of the at least two color segments of the color wheel at least a second electrical voltage between the at least two electrodes in the detecting the first polarity of the alternating current, the at least one of the first and the at least one of the second detected electrical voltage to each other in relation to determine a reference voltage, and from the reference voltage to ermi the electrode state SHAKING.

Bezüglich einer gattungsgemäßen Leuchteinrichtung wird insbesondere vorgeschlagen, dass diese eine Vorrichtung gemäß der Erfindung aufweist.With regard to a generic lighting device is in particular proposed that this has a device according to the invention.

Die Erfindung basiert auf der Nutzung von asymmetrischen, das heißt, zeitabhängigen und/oder polaritätsabhängigen, Anteilen der elektrischen Spannung zwischen den Elektroden, um daraus elektrodenselektiv einen jeweiligen Elektrodenzustand einer jeweiligen der wenigstens zwei Elektroden ermitteln zu können. Mit der Erfindung ist es also möglich, nicht nur summarisch einen Gesamtzustand der Elektroden zu ermitteln, so wie dies beim Stand der Technik unter Nutzung der mittleren elektrischen Spannung zwischen den Elektroden erfolgt, sondern es kann für jede der wenigstens zwei Elektroden ein Elektrodenzustand ermittelt werden, insbesondere eine Elektrodenzustandsänderung, insbesondere eine relative Elektrodenzustandsänderung und/oder insbesondere eine Zustandsänderung der einen Elektrode relativ zur anderen Elektrode. Der Übersichtlichkeit halber sollen diese Varianten im Rahmen dieser Patentanmeldung jeweils von dem Begriff „Elektrodenzustand“ beziehungsweise „Ermitteln eines Elektrodenzustandes“ umfasst sein.The invention is based on the use of asymmetrical, that is, time-dependent and / or polarity-dependent, proportions of the electrical voltage between the electrodes in order to be able to determine a respective electrode state of a respective one of the at least two electrodes in an electrode-selective manner. With the invention, it is thus possible not only to collectively determine an overall state of the electrodes, as is the case in the prior art using the average electrical voltage between the electrodes, but an electrode state can be determined for each of the at least two electrodes. in particular an electrode state change, in particular a relative change of the electrode state and / or in particular a state change of the one Electrode relative to the other electrode. For the sake of clarity, these variants are to be encompassed by the term "electrode state" or "determination of an electrode state" in the context of this patent application.

Dadurch kann der Elektrodenzustand nicht nur genauer erfasst werden, sondern es ermöglicht darüber hinaus durch Vornehmen von entsprechenden Steuerungsmaßnahmen, in welcher Weise die Elektroden mit dem Wechselstrom beaufschlagt werden, ungünstigen Zustandsentwicklungen der jeweiligen Elektroden entgegenzuwirken. Die aufgrund der Nutzung der Erfindung erfassten Elektrodenzustände können somit zum Steuern der Gasentladungslampe herangezogen werden.As a result, the electrode state can not only be detected more accurately, but it also makes it possible, by taking appropriate control measures, in which way the alternating current is applied to the electrodes, to counteract unfavorable state developments of the respective electrodes. The electrode states detected on the basis of the use of the invention can thus be used to control the gas discharge lamp.

Es ist also zum Beispiel gegenüber dem Stand der Technik nicht mehr erforderlich, zusätzliche Sensoren im Bereich der Leuchteinrichtung vorzusehen, um Zustände der Elektroden ermitteln zu können. Vielmehr reicht es aus, die elektrische Spannung zwischen den Elektroden in erfindungsgemäßer Weise zu erfassen und auszuwerten, um daraus Einzelzustände der jeweiligen Elektroden ermitteln zu können. Insbesondere braucht die Leuchteinrichtung keine Lagesensoren zu enthalten, die eine Information darüber bereitstellen, wie die Elektroden der Gasentladungslampe im Raum orientiert sind. Dadurch kann nicht nur eine deutliche Vereinfachung gegenüber dem Stand der Technik erreicht werden, sondern es eröffnen sich auch eine Vielzahl von weiteren Nutzungsmöglichkeiten, sodass die Zuverlässigkeit der Gasentladungslampe verbessert und die Alterung der Gasentladungslampe reduziert werden können.It is therefore no longer necessary, for example compared to the prior art, to provide additional sensors in the area of the lighting device in order to be able to determine states of the electrodes. Rather, it is sufficient to detect and evaluate the electrical voltage between the electrodes in accordance with the invention in order to be able to determine individual states of the respective electrodes. In particular, the lighting device need not contain position sensors which provide information about how the electrodes of the gas discharge lamp are oriented in space. As a result, not only a considerable simplification compared to the prior art can be achieved, but it opens up a variety of other uses, so that the reliability of the gas discharge lamp can be improved and the aging of the gas discharge lamp can be reduced.

Dabei nutzt die Erfindung die Erkenntnis, dass sich die elektrische Spannung zwischen den Elektroden im Wesentlichen aus drei verschiedenen Anteilen zusammensetzt. Ein Hauptanteil ist dabei ein ohmscher Spannungsabfall am eigentlichen Lichtbogen. Dieser Spannungsabfall ist unabhängig von einer Stromrichtung des Wechselstroms. Er kann jedoch abhängig sein von Licht, welches von außen in das Entladungsgefäß eindringt, beispielsweise aufgrund einer rückreflektierten Lichtstrahlung oder dergleichen.In this case, the invention uses the knowledge that the electrical voltage between the electrodes essentially consists of three different proportions. A major part is an ohmic voltage drop at the actual arc. This voltage drop is independent of a current direction of the alternating current. However, it may be dependent on light which penetrates from the outside into the discharge vessel, for example due to a back-reflected light radiation or the like.

Ein weiterer Anteil ergibt sich in einem Anodenbereich. Dieser Anteil ist betragsmäßig in der Regel sehr klein. Darüber hinaus kann er wegen einer diffusen Stromverteilung bei einem Übergang von Ladungsträgern in die jeweilige Elektrode nur wenig von den geometrischen Eigenschaften derselben abhängig sein. In der Regel ist dieser Anteil vernachlässigbar.Another proportion results in an anode area. This share is usually very small in terms of amount. In addition, because of a diffuse current distribution in the case of a transfer of charge carriers into the respective electrode, it can only slightly depend on the geometric properties of the same. As a rule, this proportion is negligible.

Bedeutungsvoll ist hingegen ein dritter Anteil, der sich dem Kathodenbereich zuordnen lässt. Im Bereich der Kathode wird ein Strom aufgrund des Wechselstroms im Wesentlichen durch Elektronen getragen, die durch thermoionische Emission von der Elektrode bereitgestellt werden. Bei einer stationären Entladung stellt sich dabei eine elektrische Spannung so ein, dass ein hinreichender Bereich auf der Kathode eine hinreichende Temperatur erreicht (Brennfleck), um den Strom zu tragen. Der diesbezügliche Anteil der elektrischen Spannung hängt also unmittelbar von lokalen Eigenschaften der Elektrode ab, beispielsweise ihrer Geometrie, einem zusätzlichen Energieeintrag durch Konvektion oder auch Rückreflexion, einer Geometrie und/oder dergleichen. Beispielsweise benötigt eine längliche, dünne Elektrodenspitze weniger Leistung zur Aufrechterhaltung der Temperatur als eine kurze, dicke Elektrodenspitze.On the other hand, a third part, which can be assigned to the cathode area, is meaningful. In the region of the cathode, a current due to the alternating current is carried substantially by electrons which are provided by thermionic emission from the electrode. In the case of a steady-state discharge, an electrical voltage is established such that a sufficient region on the cathode reaches a sufficient temperature (focal spot) in order to carry the current. The relevant proportion of the electrical voltage thus depends directly on local properties of the electrode, for example, its geometry, an additional energy input by convection or back reflection, a geometry and / or the like. For example, an elongate, thin electrode tip requires less power to maintain the temperature than a short, thick electrode tip.

Premium Performance Video Projection (PVIP)-Lampen sind Gasentladungslampen für Wechselstrombetrieb, das heißt, ihre Elektroden wechseln im bestimmungsgemäßen Betrieb der Gasentladungslampe periodisch zwischen einem anodischen und einem kathodischen Betrieb. Darüber hinaus kann der Lampe bei einem Betrieb in Digital Light Processing (DLP)-Projektoren in der Regel ein rotierendes Farbrad mit insbesondere verschiedenen dichroitischen Filtersegmenten nachgeschaltet sein. Der Betrieb der Gasentladungslampe kann dabei synchron mit dem Farbrad erfolgen.Premium Performance Video Projection (PVIP) lamps are AC discharge lamps, which means that their electrodes periodically switch between anodic and cathodic operation during normal operation of the gas discharge lamp. In addition, when operated in Digital Light Processing (DLP) projectors, the lamp may typically be followed by a rotating color wheel with, in particular, different dichroic filter segments. The operation of the gas discharge lamp can be effected synchronously with the color wheel.

Es ist ein erster Aspekt der Erfindung, die elektrische Spannung zwischen den Elektroden während verschiedener Phasen beziehungsweise Polaritäten des Wechselstroms separat zu erfassen und die hierdurch erfassten elektrischen Spannungen zueinander in Beziehung zu setzen. Das Erfassen der elektrischen Spannung kann mittels eines Spannungssensors erfolgen, der an die Elektroden angeschlossen ist.It is a first aspect of the invention to separately detect the electrical voltage between the electrodes during different phases or polarities of the alternating current and to relate the electrical voltages detected thereby to one another. The detection of the electrical voltage can be effected by means of a voltage sensor which is connected to the electrodes.

Das zueinander in Beziehung setzen der erfassten Spannungen kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Vorzugsweise ist eine Differenzbildung vorgesehen, wobei eine Differenz zwischen der wenigstens einen der ersten elektrischen Spannungen und der wenigstens einen der zweiten elektrischen Spannungen ermittelt wird. Darüber hinaus kann natürlich auch eine Quotientenbildung aus der wenigstens einen der ersten elektrischen Spannungen und der wenigstens einen der zweiten elektrischen Spannungen dazu dienen, die erfassten Spannungen zueinander in Beziehung zu setzen. Darüber hinaus können natürlich auch noch weitere Verknüpfungen, welche im Rahmen dieser Patentanmeldung durch den Begriff Bezugsspannung erfasst sind, vorgesehen sein, um das zueinander in Beziehung Setzen bedarfsweise an besondere Anwendungen anpassen zu können.Relative to each other of the detected voltages can be done in different ways. Preferably, a difference formation is provided, wherein a difference between the at least one of the first electrical voltages and the at least one of the second electrical voltages is determined. In addition, of course, a quotient of the at least one of the first electrical voltages and the at least one of the second electrical voltages can serve to relate the detected voltages to each other. In addition, of course, also further links, which are covered in the context of this patent application by the term reference voltage, may be provided in order to adjust the relationship to each other as needed to adapt to particular applications.

Hieraus kann eine Information über einen unterschiedlichen Elektrodenzustand der Elektroden, insbesondere deren Elektrodenspitzen, oder eine generelle Betriebsasymmetrie ermittelt werden, die beispielsweise im Rahmen eines Betriebs der Gasentladungslampe bei vertikal ausgerichteten Elektroden hervorgerufen werden kann. Dies erlaubt es, durch geeignete Auswertung ein Steuersignal bereitzustellen, mit dem zum Beispiel das Vorschaltgerät gesteuert werden kann, um durch geeignete Einstellung des Wechselstroms unterschiedliche Belastungszustände der Elektroden zumindest teilweise kompensieren zu können. Zu diesem Zweck kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass Gleichspannungsimpulse dem Wechselstrom ergänzend überlagert werden, um einer unerwünschten Veränderung von einer der beiden Elektroden gegenüber der anderen entgegenwirken zu können, oder um eine generelle Betriebsasymmetrie bei Bedarf ausgleichen zu können, wie dies zum Beispiel in der US 8,436,545 angegeben ist. Ein Vorteil der Erfindung zeigt sich darin, dass es zur Ermittlung der Elektrodenzustände dem Grunde nach nicht auf einen Alterungszustand der Gasentladungslampe ankommt. Mit der Erfindung können die Elektrodenzustände der wenigstens zwei Elektroden beziehungsweise deren Veränderungen zwar in einem gemeinsamen Betrieb erfasst werden, aufgrund der Auswertung einer Bezugsspannung und damit einer relativen Größe, braucht das Ergebnis jedoch nicht davon abzuhängen, mit welchem Lampenstrom beziehungsweise bei welcher Lampenspannung die Lampe gerade betrieben wird. From this information on a different electrode state of the electrodes, in particular their electrode tips, or a general operating asymmetry can be determined, which can be caused, for example, in the context of an operation of the gas discharge lamp with vertically aligned electrodes. This makes it possible to provide a control signal by suitable evaluation, with which, for example, the ballast can be controlled in order to be able to compensate for different load states of the electrodes at least partially by suitably setting the alternating current. For this purpose, it can be provided, for example, that DC voltage pulses are superimposed on the alternating current in order to be able to counteract an undesired change of one of the two electrodes relative to the other, or to be able to compensate for a general operating asymmetry as required, as described, for example, in US Pat US 8,436,545 is specified. An advantage of the invention is that it does not depend on an aging state of the gas discharge lamp to determine the electrode states. Although with the invention, the electrode states of the at least two electrodes or their changes can be detected in a common operation, due to the evaluation of a reference voltage and thus a relative size, the result need not depend on which lamp current or at which lamp voltage the lamp just is operated.

Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung werden Auswirkungen durch einen Betrieb der Gasentladungslampe in Verbindung mit dem Farbrad berücksichtigt. Dabei nutzt die Erfindung den Effekt, dass die Nutzung eines Farbrades in Abhängigkeit der Farbe eines jeweiligen Farbsegments unterschiedliche spektrale Anteile des von der Gasentladungslampe in Richtung des Farbrades abgegebenen Lichts reflektiert. Es hat sich gezeigt, dass die Gasentladungslampe durch diese Rückreflexion beeinflusst wird, was anhand der elektrischen Spannung zwischen den Elektroden erfasst werden kann. Ein Unterschied zwischen erfassten Spannungen bei unterschiedlichen angeordneten Filtersegmenten kann somit als Maß dazu dienen, eine Stärke beziehungsweise Intensität der Rückreflexion zu ermitteln. Gegebenenfalls kann eine Korrektur bezüglich unterschiedlicher Ströme in unterschiedlichen Farbsegmenten berücksichtigt werden. Hierbei kann jedoch vorzugsweise die erfasste Spannung immer während der gleichen Polarität des Wechselstroms erfasst werden. Es braucht also bei diesem Aspekt nicht zwingend zu unterschiedlichen Polaritäten des Wechselstroms die erste und die zweite elektrische Spannung erfasst zu werden. Gleichwohl kann jedoch eine Kombination mit dem ersten Aspekt vorgesehen sein.According to the second aspect of the invention, effects due to operation of the gas discharge lamp in conjunction with the color wheel are considered. In this case, the invention uses the effect that the use of a color wheel depending on the color of a respective color segment reflects different spectral components of the light emitted by the gas discharge lamp in the direction of the color wheel. It has been found that the gas discharge lamp is influenced by this back reflection, which can be detected by means of the electrical voltage between the electrodes. A difference between detected voltages at different arranged filter segments can thus serve as a measure to determine a strength or intensity of the return reflection. Optionally, a correction for different currents in different color segments can be taken into account. In this case, however, preferably the detected voltage can always be detected during the same polarity of the alternating current. In this aspect, therefore, it is not absolutely necessary to detect the first and the second electrical voltage at different polarities of the alternating current. However, however, a combination with the first aspect may be provided.

Der Elektrodenzustand bezeichnet insbesondere eine physikalische, vorzugsweise mechanische, Größe der Elektrode, beispielsweise Abmessungen der Elektrode, eine Form einer Elektrodenspitze, eine Oberflächeneigenschaft, eine Werkstoffzusammensetzung und/oder dergleichen. Der Elektrodenzustand gibt somit vorzugsweise ein Maß dafür an, inwieweit eine Elektrode für den bestimmungsgemäßen Betrieb in der Gasentladungslampe geeignet ist. Vorzugsweise können durch Vergleich der ersten Elektrode mit der zweiten Elektrode Unterschiede im jeweiligen Elektrodenzustand der beiden Elektroden ermittelt werden. Insbesondere kann durch Vergleich eines erfassten Ist-Elektrodenzustands mit einem Soll-Elektrodenzustand ermittelt werden, inwieweit eine zuverlässige Betriebsbereitschaft der Gasentladungslampe besteht. Vorzugsweise können relative Änderungen der jeweiligen Elektroden im Vergleich der Elektroden zueinander erfasst werden. Insbesondere können relative Änderungen der Geometrie, beispielsweise einer Formgebung der Elektroden, ermittelt werden. Dies kann ausreichend sein, um Korrekturmaßnahmen für den Betrieb der Gasentladungslampe vorzusehen. Es brauchen somit keine konkreten Werte für die physikalischen Größen ermittelt zu werden. Der Elektrodenzustand einer der wenigstens zwei Elektroden kann somit insbesondere auch eine relative Größe sein, wobei die Größe zum Beispiel von der jeweiligen wenigstens einen anderen Elektrode abhängig sein kann.The electrode state designates in particular a physical, preferably mechanical, size of the electrode, for example dimensions of the electrode, a shape of an electrode tip, a surface property, a material composition and / or the like. The electrode state thus preferably gives a measure of the extent to which an electrode is suitable for the intended operation in the gas discharge lamp. Preferably, by comparing the first electrode with the second electrode, differences in the respective electrode state of the two electrodes can be determined. In particular, by comparing a detected actual electrode state with a desired electrode state, it can be determined to what extent a reliable operational readiness of the gas discharge lamp exists. Preferably, relative changes of the respective electrodes in comparison of the electrodes to each other can be detected. In particular, relative changes in the geometry, for example a shaping of the electrodes, can be determined. This may be sufficient to provide corrective measures for the operation of the gas discharge lamp. Thus, no concrete values for the physical quantities need to be determined. The electrode state of one of the at least two electrodes can therefore also be in particular a relative size, wherein the size can be dependent on the respective at least one other electrode, for example.

Bezüglich des ersten Aspekts wird in diesem Zusammenhang insbesondere ferner vorgeschlagen, dass der Elektrodenzustand unter Berücksichtigung einer Rückwirkung durch ein Farbrad ermittelt wird. Dadurch können zusätzliche Auswirkungen, die durch den Betrieb in der Gasentladungslampe in Verbindung mit dem Farbrad auftreten können, ergänzend berücksichtigt werden und zum Ermitteln des Elektrodenzustands berücksichtigt werden.With regard to the first aspect, it is also proposed in this context, in particular, that the electrode state is determined taking into account a retroactive effect by a color wheel. As a result, additional effects that can occur due to the operation in the gas discharge lamp in conjunction with the color wheel can additionally be taken into account and taken into account for determining the electrode state.

Vorzugsweise wird die Bezugsspannung wenigstens einmal für wenigstens ein Farbsegment des Farbrades ermittelt. Dadurch kann die wenigstens eine der ersten elektrischen Spannungen und die wenigstens eine der zweiten elektrischen Spannungen unter den gleichen Bedingungen in Bezug auf das Farbrad ermittelt werden.Preferably, the reference voltage is determined at least once for at least one color segment of the color wheel. Thereby, the at least one of the first electrical voltages and the at least one of the second electrical voltages can be determined under the same conditions with respect to the color wheel.

Bei der Erfassung der wenigstens einen ersten elektrischen Spannung und der wenigstens einen zweiten elektrischen Spannung brauchen die erste und die zweite elektrische Spannung nicht in unmittelbar aufeinanderfolgenden unterschiedlichen Polaritäten des Wechselstroms erfasst zu werden. Es können hierfür auch voneinander zeitlich entfernte Polaritäten des Wechselstroms herangezogen werden. Dadurch kann die Verfahrensführung an Besonderheiten einer jeweiligen Anwendung besser angepasst werden.When detecting the at least one first electrical voltage and the at least one second electrical voltage, the first and the second electrical voltage need not be detected in immediately successive different polarities of the alternating current. It can also be used for mutually time-spaced polarities of the alternating current. As a result, the process control can be better adapted to particularities of a particular application.

Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass für die erste und die zweite elektrische Spannung jeweils mehrere Spannungswerte, insbesondere zu vorgebbaren Zeitpunkten, erfasst werden, wobei die für die erste elektrische Spannung erfassten Spannungswerte und die für die zweite elektrische Spannung erfassten Spannungswerte zum Ermitteln der jeweiligen ersten beziehungsweise zweiten elektrischen Spannung jeweils gemittelt werden. Diese Ausgestaltung eignet sich insbesondere dazu, die Genauigkeit der erfindungsgemäßen Verfahrensführung zu verbessern. Dadurch können beispielsweise stochastische Abweichungen hinsichtlich ihrer Relevanz reduziert werden, sodass insgesamt die Ermittlung der Bezugsspannung genauer ist. Dabei braucht für die erste elektrische Spannung und die zweite elektrische Spannung nicht die gleiche Anzahl an erfassten Spannungswerten vorgesehen zu sein. Sie können bedarfsweise voneinander abweichen. According to a development, it is proposed that a plurality of voltage values, in particular at predeterminable times, be detected for the first and the second electrical voltage, the voltage values detected for the first electrical voltage and the voltage values detected for the second electrical voltage for determining the respective first voltage values or second electrical voltage in each case be averaged. This embodiment is particularly suitable for improving the accuracy of the process control according to the invention. As a result, for example, stochastic deviations can be reduced in terms of their relevance, so that overall the determination of the reference voltage is more accurate. It does not need to be provided for the first electrical voltage and the second electrical voltage, the same number of detected voltage values. They may differ as needed.

Darüber hinaus kann für das Erfassen der ersten und der zweiten elektrischen Spannung ein gleicher oder auch ein abweichender Zeitraum vorgesehen sein. Die Zeiträume können auch unterschiedlich hinsichtlich ihrer zeitlichen Zuordnung zueinander und/oder ihrer zeitlichen Erstreckung gewählt sein. Es kann für jede der ersten und der zweiten elektrischen Spannung in dem jeweiligen Zeitraum eine individuelle Anzahl von Zeitpunkten vorgesehen sein, zu denen jeweilige Spannungswerte erfasst werden. Insgesamt kann das Verfahren der Erfindung somit für unterschiedlichste Anwendungen in nahezu beliebiger Weise günstig angepasst werden, sodass mit geringem Aufwand eine möglichst zuverlässige und genaue Erfassung der ersten und der zweiten elektrischen Spannung erreicht werden kann.In addition, may be provided for detecting the first and the second electrical voltage equal or a different period of time. The time periods can also be selected differently with regard to their temporal association with each other and / or their time extension. It may be provided for each of the first and the second electrical voltage in the respective period, an individual number of times at which respective voltage values are detected. Overall, the method of the invention can thus be favorably adapted for a wide variety of applications in almost any manner, so that with little effort the most reliable and accurate detection of the first and the second electrical voltage can be achieved.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Mitteln der Spannungswerte ein arithmetisches Mitteln und ein anschließendes gleitendes Mitteln umfasst. Diese Weiterbildung erlaubt es, die Genauigkeit und die Zuverlässigkeit der Erfindung weiter zu verbessern. Zunächst ist vorzugsweise das arithmetische Mitteln vorgesehen. Dabei kann insbesondere berücksichtigt werden, dass die Erfassung der elektrischen Spannung in der Regel bei unterschiedlichen Stromhöhen, beispielsweise innerhalb eines Segments des Farbrades, erfolgt und gegebenenfalls nicht in jedem Segment beide Polaritäten des Wechselstroms sinnvoll ausgewertet werden können. Erst danach erfolgt jeweils eine gleitende Mittelung der so erzeugten beiden Spannungen, nämlich der ersten und der zweiten elektrischen Spannung.It is further proposed that the averaging of the voltage values comprises an arithmetic mean and a subsequent moving average. This development makes it possible to further improve the accuracy and reliability of the invention. First, the arithmetic means are preferably provided. In this case, it can be considered in particular that the detection of the electrical voltage usually takes place at different current levels, for example within a segment of the color wheel, and if appropriate, both polarities of the alternating current can not be meaningfully evaluated in each segment. Only then does a sliding averaging of the two voltages thus generated, namely the first and the second electrical voltage.

Bei der gleitenden Mittelung erfolgen mehrere Mittelungen aufeinanderfolgend über eine unterschiedliche Anzahl von jeweils erfassten Spannungswerten bezüglich der ersten und der zweiten elektrischen Spannung. Abhängig von der jeweiligen Anzahl der verfügbaren Spannungswerte kann eine Teilanzahl hiervon für eine jeweilige Mittelung zu Grunde gelegt werden. Dadurch kann zum Beispiel eine Folge von arithmetischen Mittelwerten von vorzugsweise mehreren aufeinanderfolgenden jeweiligen Spannungswerten ermittelt werden. Durch diese Maßnahme kann das Ermitteln der Bezugsspannung verbessert werden.In the case of sliding averaging, a plurality of averagings takes place in succession over a different number of respectively detected voltage values with respect to the first and the second electrical voltage. Depending on the respective number of available voltage values, a part number of these can be used for a respective averaging. As a result, for example, a sequence of arithmetic mean values of preferably a plurality of successive respective voltage values can be determined. By this measure, the determination of the reference voltage can be improved.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass das Mitteln der Spannungswerte ein Ermitteln eines Medianwertes umfasst. Der Medianwert, der vorzugsweise anhand der Spannungswerte ermittelt wird, ist der Wert, der an einer mittleren Stelle steht, wenn die Spannungswerte hinsichtlich einer Größe ihrer Werte nach sortiert sind. Dadurch kann ein Mitteln der Spannungswerte erreicht werden, welches weitgehend von einer Streuung beziehungsweise einem Rauschen befreit ist. Dies verbessert das Ermitteln der Bezugsspannung, aus dem dann mit einer vergrößerten Zuverlässigkeit der Elektrodenzustand ermittelt werden kann. Der Median erweist sich insofern auch als vorteilhaft für die Nutzung zur Ermittlung der Bezugsspannung, weil er weniger empfindlich auf Ausreißer in den Messwerten reagiert. Darüber hinaus kann hierdurch auch eine bessere Steuerung von etwaigen Korrekturmaßnahmen, die beispielsweise mittels des Vorschaltgeräts ausgeführt werden können, erreicht werden. Korrekturmaßnahmen können beispielsweise ergänzende Phasen sein, in denen zusätzlich zum Wechselstrom ein Gleichstrom überlagert oder alternativ zum Wechselstrom ein Gleichstrom aufgeprägt wird.In addition, it is proposed that the averaging of the voltage values comprises determining a median value. The median value, which is preferably determined from the voltage values, is the value that is at a middle position when the voltage values are sorted by a magnitude of their values. As a result, averaging of the voltage values can be achieved, which is largely freed from scattering or noise. This improves the determination of the reference voltage, from which the electrode state can then be determined with increased reliability. The median also proves to be advantageous for use in determining the reference voltage because it is less sensitive to outliers in the measured values. In addition, this can also be a better control of any corrective measures, which can be performed for example by means of the ballast, can be achieved. Corrective measures can be, for example, supplementary phases in which, in addition to the alternating current, a direct current is superimposed or, alternatively, a direct current is impressed on the alternating current.

Es wird ferner vorgeschlagen, dass die wenigstens zwei Elektroden abhängig von der ermittelten Bezugsspannung zumindest zeitweise zusätzlich oder alternativ zum elektrischen Wechselstrom mit einem elektrischen Gleichstrom beaufschlagt werden. Dadurch ist es möglich, etwaige Korrekturmaßnahmen zu realisieren, um eine Beanspruchung der Elektroden zumindest teilweise zu symmetrieren. Unter Nutzung der Erfindung kann eine Regelung bereitgestellt werden, die es erlaubt, ungleiche Belastungszustände der Elektroden zu reduzieren. Durch den zusätzlichen oder alternativen Gleichstrom kann nämlich die jeweilige aktuelle Beanspruchung zumindest einer der Elektroden angepasst beziehungsweise variiert werden, wobei vorzugsweise im normalen Leistungsbereich die Wirkung eines Gleichstromanteils im Wesentlichen auf diejenige Elektrode wirkt, die sich in der Anodenphase befindet. Dadurch ist es möglich, durch Beaufschlagung mit dem Gleichstrom in geeigneter Weise eine ungleichmäßige Belastung, die beispielsweise aufgrund einer vertikalen Orientierung der Elektroden zueinander im Raum oder auch Auswirkungen aufgrund einer Rückstrahlung oder dergleichen hervorgerufen sein kann, zumindest teilweise kompensieren zu können.It is further proposed that the at least two electrodes be subjected to an electrical direct current at least temporarily, in addition to or alternatively to the alternating electrical current, depending on the determined reference voltage. This makes it possible to implement any corrective measures to at least partially balance a stress on the electrodes. Using the invention, a control can be provided which allows to reduce unequal load conditions of the electrodes. The additional or alternative direct current makes it possible to adapt or vary the respective current load of at least one of the electrodes, wherein preferably in the normal power range the effect of a direct current component essentially acts on the electrode which is located in the anode phase. This makes it possible, by applying direct current, to be able to compensate, at least partially, for an uneven load which may be caused, for example, due to a vertical orientation of the electrodes relative to one another in space or else due to reverberation or the like.

Vorzugsweise ist der elektrische Gleichstrom abhängig vom Medianwert eingestellt. Dies berücksichtigt, dass die relevanten Elektrodenzustände, die mit der Erfindung erfasst werden sollen, im Allgemeinen zeitlich langsam veränderlich sind. Der Medianwert eignet sich deshalb besonders gut, um über die Bezugsspannung die Häufigkeit oder einen Anteil des elektrischen Gleichstroms einstellen zu können. The electrical direct current is preferably set as a function of the median value. This takes into account that the relevant electrode states to be detected by the invention are generally slowly varying in time. The median value is therefore particularly well suited for being able to set the frequency or a portion of the direct electrical current via the reference voltage.

Eine vorteilhafte Weiterbildung schlägt vor, dass der elektrische Gleichstrom für einen vorgegebenen Zeitraum bereitgestellt wird. Diese Ausgestaltung berücksichtigt, dass die durch den Gleichstrom bewirkte ungleichmäßige Strombeaufschlagung der Elektroden nicht über Gebühr vorliegt. Negative Auswirkungen auf die Elektroden aufgrund einer zeitlich lang andauernden Gleichstrombeaufschlagung können dadurch weitgehend vermieden werden. Der vorgegebene Zeitraum kann zum Beispiel mehrere zehn Millisekunden, eine oder mehrere Sekunden, eine oder mehrere Minuten oder dergleichen sein. Der vorgegebene Zeitraum ist vorzugsweise einstellbar und kann im Übrigen auch von einem Alterungszustand der Gasentladungslampe, insbesondere der wenigstens zwei Elektroden abhängig sein. Der Alterungszustand kann zum Beispiel für diesen Zweck anhand einer mittleren elektrischen Spannung zwischen den wenigstens zwei Elektroden ermittelt werden. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung der Erfindung eine entsprechende Auswerteeinheit aufweist, die es erlaubt, aus einer kontinuierlich erfassten elektrischen Spannung zwischen den Elektroden die mittlere Spannung ermitteln zu können.An advantageous development proposes that the electrical direct current is provided for a predetermined period of time. This embodiment takes into account that the uneven current applied to the electrodes by the DC current is not excessive. Negative effects on the electrodes due to a temporally long-lasting DC application can be largely avoided. The predetermined period may be, for example, tens of milliseconds, one or more seconds, one or more minutes, or the like. The predetermined period of time is preferably adjustable and may, by the way, also depend on an aging state of the gas discharge lamp, in particular of the at least two electrodes. The aging state can be determined, for example, for this purpose by means of a mean electrical voltage between the at least two electrodes. For this purpose it can be provided that the device of the invention has a corresponding evaluation unit, which makes it possible to determine the average voltage from a continuously detected electrical voltage between the electrodes.

Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass aus der Bezugsspannung eine räumliche Orientierung der wenigstens zwei Elektroden ermittelt wird. Dies kann mittels einer geeigneten Auswerteeinheit der Vorrichtung gemäß der Erfindung realisiert werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Bezugsspannung mit vorgebbaren Vergleichswerten verglichen wird und aufgrund des Vergleichs die Orientierung der Elektroden im Raum ermittelt werden kann. Es bedarf also nicht der im Stand der Technik üblichen Neigungssensoren in der Leuchteinrichtung, um die Orientierung der Elektroden im Raum ermitteln zu können. Dadurch kann die Zuverlässigkeit erhöht und Kosten sowie Aufwand für die Leuchteinrichtung beziehungsweise ein Vorschaltgerät reduziert werden.According to one development, it is proposed that a spatial orientation of the at least two electrodes be determined from the reference voltage. This can be realized by means of a suitable evaluation unit of the device according to the invention. It can be provided that the reference voltage is compared with predeterminable comparison values and the orientation of the electrodes in the room can be determined on the basis of the comparison. It is therefore not necessary in the prior art tilt sensors in the lighting device to determine the orientation of the electrodes in the room can. As a result, the reliability can be increased and costs and effort for the lighting device or a ballast can be reduced.

Die Vorrichtung kann vorzugsweise ein dem Wechselstrom entsprechendes Stromsignal erfassen. Zu diesem Zweck kann die Vorrichtung selbst einen geeigneten Stromsensor umfassen, mittels dem der Wechselstrom erfasst werden kann. Der Stromsensor kann jedoch auch ein separates Bauteil sein, welches lediglich an die Vorrichtung angeschlossen ist und der Vorrichtung ein entsprechendes Stromsignal zuführt.The device may preferably detect a current signal corresponding to the alternating current. For this purpose, the device itself may comprise a suitable current sensor by means of which the alternating current can be detected. However, the current sensor may also be a separate component, which is connected only to the device and the device supplies a corresponding current signal.

Die Vorrichtung umfasst ferner vorzugsweise eine Auswerteeinheit, die die erste und die zweite elektrische Spannung erfassen, sie zueinander in Beziehung setzen und daraus die Bezugsspannung ermitteln kann. Mittels der Auswerteeinheit kann ferner aus der Bezugsspannung der Elektrodenzustand ermittelt werden. Die Auswerteeinheit kann auch einstückig mit dem Stromsensor ausgebildet sein. Die Vorrichtung kann insgesamt auch lediglich aus der Auswerteeinheit bestehen. Die Auswerteeinheit selbst kann als elektronische Hardwareschaltung ausgebildet sein, die elektronische Bauteile umfasst, um die erfindungsgemäße Verfahrensführung realisieren zu können. Darüber hinaus kann die Auswerteeinheit natürlich eine Rechnereinheit umfassen, die mittels eines geeigneten Rechnerprogramms derart gesteuert wird, dass sie die erfindungsgemäße Verfahrensführung zumindest teilweise realisiert. Natürlich kann auch vorgesehen sein, dass die Vorrichtung in eine Steuerung integriert ist, mittels der der Wechselstrom für die Gasentladungslampe bereitgestellt wird. Die Vorrichtung kann auf diese Weise zum Beispiel in das Vorschaltgerät integriert sein. Umfasst das Vorschaltgerät beispielsweise bereits eine Rechnereinheit, so kann vorgesehen sein, dass das Rechnerprogramm des Vorschaltgeräts um ein Rechnerprogramm ergänzt wird, welches die erfindungsgemäße Verfahrensführung realisiert.The device preferably further comprises an evaluation unit, which can detect the first and the second electrical voltage, relate them to each other and can determine therefrom the reference voltage. By means of the evaluation unit, the electrode state can also be determined from the reference voltage. The evaluation unit can also be formed integrally with the current sensor. Overall, the device can also only consist of the evaluation unit. The evaluation unit itself can be embodied as an electronic hardware circuit which comprises electronic components in order to be able to realize the process control according to the invention. In addition, the evaluation unit can, of course, comprise a computer unit which is controlled by means of a suitable computer program in such a way that it at least partially realizes the method according to the invention. Of course, it can also be provided that the device is integrated in a control, by means of which the alternating current for the gas discharge lamp is provided. The device can be integrated in this way, for example in the ballast. If, for example, the ballast already comprises a computer unit, provision can be made for the computer program of the ballast to be supplemented by a computer program which implements the method according to the invention.

Die für die erfindungsgemäßen Verfahren angegebenen Vorteile und Wirkungen gelten gleichermaßen für die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und die mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen ausgerüstete Leuchteinrichtung und umgekehrt. Infolgedessen können für Verfahrensmerkmale auch Vorrichtungsmerkmale und umgekehrt formuliert sein.The advantages and effects stated for the method according to the invention apply equally to the devices according to the invention and to the lighting device equipped with the devices according to the invention and vice versa. As a result, device features and vice versa can be formulated for process features.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Figuren. In den Figuren der Ausführungsbeispiele bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale und Funktionen.Further advantages and features will become apparent from the description of embodiments with reference to the accompanying figures. In the figures of the embodiments, like reference numerals designate like features and functions.

Es zeigen:

1 in einer schematischen Schnittansicht eine Höchstdruck-Gasentladungslampe mit zwei in einem Entladungsgefäß angeordneten Elektroden;
2 in einer weiteren schematischen Schnittdarstellung eine Leuchteinrichtung mit einer Gasentladungslampe gemäß 1 in Verbindung mit einem Farbrad;
3 eine schematische Schnittdarstellung wie 1, wobei die Elektroden der Gasentladungslampe horizontal angeordnet sind und eine Gasströmung im Entladungsgefäß dargestellt ist;
4 eine schematische Schnittdarstellung der Gasentladungslampe gemäß 3 entlang einer Linie IV-IV;
5 eine schematische Schnittdarstellung wie 3, bei der jedoch die Elektroden im Unterschied zur 3 hier vertikal orientiert sind;
6 eine schematische Diagrammdarstellung einer Differenzspannung als Bezugsspannung gegenüber einer Betriebsdauer der Gasentladungslampe gemäß 1 ohne Korrekturmaßnahmen bezüglich einer Beaufschlagung der Elektroden mit einem Wechselstrom;
7 eine schematische Darstellung wie 6, bei der die Beaufschlagung der Gasentladungslampe mit Wechselstrom unter Berücksichtigung von Korrekturmaßnahmen erfolgt;
8 eine schematische Diagrammdarstellung eines Spannungs-Zeit-Diagramms bezüglich einer Ermittlung der Differenzspannung;
9 eine schematische Diagrammdarstellung der Differenzspannung gegenüber der Zeit, bei der die Orientierung der Elektroden im Raum mehrfach geändert wird;
10 eine schematische Diagrammdarstellung, bei der mittels Farbsegmenten eines Farbrads zugeordneter Graphen ein farbsegmentspezifischer relativer Reflexionsanteil dargestellt ist;
11 eine schematische Diagrammdarstellung, bei der mittels eines ersten Graphen Auswirkungen des Farbrades auf einen Wechselstrom dargestellt werden, mit dem die Gasentladungslampe beaufschlagt wird, und mit einem zweiten Graphen die elektrische Spannung zwischen den Elektroden dargestellt wird; und
12 eine Darstellung wie 11 ohne Farbrad.

Show it:

1 in a schematic sectional view of a high pressure gas discharge lamp with two electrodes arranged in a discharge vessel;
2 in a further schematic sectional view of a lighting device with a gas discharge lamp according to 1 in conjunction with a color wheel;
3 a schematic sectional view as 1 wherein the electrodes of the gas discharge lamp are arranged horizontally and a gas flow is shown in the discharge vessel;
4 a schematic sectional view of the gas discharge lamp according to 3 along a line IV-IV;
5 a schematic sectional view as 3 , in which, however, the electrodes in contrast to 3 are vertically oriented here;
6 a schematic diagram of a differential voltage as a reference voltage against an operating time of the gas discharge lamp according to 1 without corrective measures regarding the application of alternating current to the electrodes;
7 a schematic representation like 6 in which the application of alternating current to the gas discharge lamp takes place taking into account corrective measures;
8th a schematic diagram of a voltage-time diagram with respect to a determination of the differential voltage;
9 a schematic diagram of the differential voltage with respect to the time at which the orientation of the electrodes is changed several times in space;
10 a schematic diagram representation, in the color segments of a color wheel associated graph a color segment-specific relative reflection component is shown;
11 a schematic diagram representation in which by means of a first graph effects of the color wheel are shown on an alternating current, which is applied to the gas discharge lamp, and with a second graph, the electrical voltage between the electrodes is shown; and
12 a representation like 11 without color wheel.

1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eine Gasentladungslampe 6, die vorliegend als Quecksilber-Höchstdrucklampe ausgebildet ist, wie zum Beispiel Osram P-VIP®, Osram Sirius® oder dergleichen. Die Gasentladungslampe 6 umfasst ein transparentes Entladungsgefäß 1 aus Quarzglas, in dem vorliegend zwei Elektroden 2, 4 in einem vorgegebenen Abstand von etwa 1,3 mm angeordnet sind. Der Elektrodenabstand kann dem Grunde nach aber auch etwa 0,8 mm bis etwa 1,5 mm betragen. Diese Werte für den Elektrodenabstand beziehen sich insbesondere auf eine Gasentladungslampe 6 zu Beginn ihres bestimmungsgemäßen Betriebs. Während des bestimmungsgemäßen Betriebs beziehungsweise gegen Ende ihres bestimmungsgemäßen Betriebs kann der Elektrodenabstand größer sein. Mit den Bezugszeichen 3, 5 sind Elektrodenspitzen bezeichnet, die vorliegend unterschiedlich hinsichtlich ihrer axialen Erstreckung in der Länge ausgebildet sind. Die unterschiedliche Länge der Elektrodenspitzen 3, 5 hat sich aufgrund eines Betriebs der Gasentladungslampe 6 ohne Korrekturmaßnahmen ergeben. 1 shows a schematic sectional view of a gas discharge lamp 6 , which is designed here as a high-pressure mercury lamp, such as Osram P-VIP®, Osram Sirius® or the like. The gas discharge lamp 6 comprises a transparent discharge vessel 1 of quartz glass, in the present case two electrodes 2 . 4 are arranged at a predetermined distance of about 1.3 mm. The distance between the electrodes may basically also be about 0.8 mm to about 1.5 mm. These values for the electrode spacing relate in particular to a gas discharge lamp 6 at the beginning of their intended use. During normal operation or towards the end of its intended use, the distance between the electrodes may be greater. Reference numerals 3, 5 designate electrode tips, which in the present case have different lengths in terms of their axial extent. The different length of the electrode tips 3 . 5 has become due to an operation of the gas discharge lamp 6 without corrective action.

Die Elektroden 2, 4 sind vorliegend aus jeweils einem Wolframstift gebildet, der endseitig innerhalb des Entladungsgefäßes 1 ergänzend einen Wolframwickel umfasst.The electrodes 2 . 4 In the present case, they are each formed from a tungsten pin which is located at the end inside the discharge vessel 1 additionally comprises a tungsten winding.

Über hier nur schematisch angedeutete Leitungen 13, 14 sind die Elektroden 2, 4 aus dem Entladungsgefäß 1 herausgeführt und können über nicht weiter dargestellte Leitungen an ein ebenfalls nicht dargestelltes Vorschaltgerät angeschlossen werden, mittels dem sie im bestimmungsgemäßen Betrieb mit einem vorgegebenen Wechselstrom beaufschlagt werden können.About here only schematically indicated lines 13 . 14 are the electrodes 2 . 4 from the discharge vessel 1 led out and can be connected via not shown lines to a ballast also not shown, by means of which they can be acted upon in normal operation with a predetermined alternating current.

2 zeigt in einer weiteren schematischen Schnittdarstellung eine Leuchteinrichtung 12, die vorliegend eine Projektionseinrichtung nach Art eines Videoprojektors ist. Die Leuchteinrichtung 12 umfasst einen Reflektor 8, der einen Brennpunkt aufweist, in dem die Gasentladungslampe 6 gemäß 1 in etwa positioniert ist. Öffnungsseitig ist dem Reflektor 8 in dieser Reihenfolge zunächst ein Ultraviolett(UV)-Infrarot(IR)-Filter 9, ein Farbrad 10 sowie ein Integrator 11 nachgeordnet. Dem Integrator 11 nachgelagert kann eine Linsenanordnung angeordnet sein, die stellvertretend für übliche optische Komponenten steht, mittels denen von der Gasentladungslampe 6 abgegebenes Licht in der Leuchteinrichtung 12 weiterverarbeitet und schließlich einer Lichtaustrittsöffnung zugeführt werden kann, um so das von der Leuchteinrichtung 12 abgegebene Licht bereitzustellen. Die Leuchteinrichtung 12 umfasst vorliegend ein nicht dargestelltes Gehäuse, in welchem ebenfalls das Vorschaltgerät angeordnet ist. 2 shows in a further schematic sectional view of a lighting device 12 , which in the present case is a projection device in the manner of a video projector. The lighting device 12 includes a reflector 8th having a focal point in which the gas discharge lamp 6 according to 1 is roughly positioned. Opening side is the reflector 8th in this order, first an ultraviolet (UV) infrared (IR) filter 9, a color wheel 10 as well as an integrator 11 downstream. The integrator 11 can be arranged downstream of a lens assembly which is representative of conventional optical components, by means of which of the gas discharge lamp 6 emitted light in the lighting device 12 further processed and finally a light exit opening can be supplied, so as of the lighting device 12 to provide emitted light. The lighting device 12 In this case, a housing, not shown, in which the ballast is likewise arranged.

Das Farbrad 10 (10) ist vorliegend als kreisrunde Scheibe ausgebildet, die im Bereich ihres Mittelpunktes drehbar gelagert sowie auch drehbar antreibbar ist. Vorliegend ist vorgesehen, dass das Farbrad 10 sechs etwa gleich große Farbsegmente umfasst, die benachbart zueinander in Umfangsrichtung angeordnet sind. Jedes Farbsegment ist einer einzigen Farbe zugeordnet. In Umlaufrichtung ergeben sich folgende Farbfolgen: R G B R G B. Dabei steht R für die Farbe Rot, G für die Farbe Grün und B für die Farbe Blau. In alternativen Ausgestaltungen kann das Farbrad auch zusätzliche oder auch weniger Segmente als das Farbrad 10, wie es beispielsweise in 10 dargestellt ist, umfassen. The color wheel 10 ( 10 ) is presently designed as a circular disc which is rotatably mounted in the region of its center and also rotatably driven. In the present case it is provided that the color wheel 10 comprises six approximately equal color segments which are arranged adjacent to each other in the circumferential direction. Each color segment is assigned to a single color. In the direction of rotation, the following color sequences result: RGBRG B. where R stands for the color red, G for the color green and B for the color blue. In alternative embodiments, the color wheel may also have additional or fewer segments than the color wheel 10 as it is for example in 10 is illustrated.

Darüber hinaus kann natürlich auch die Farbfolge variieren sowie auch die Anzahl der Farben. Weiterhin können auch unterschiedlich große Segmente vorgesehen sein, abhängig von einer jeweils gewünschten Anwendung.In addition, of course, the color sequence can vary as well as the number of colors. Furthermore, also different sizes Be provided segments, depending on a particular desired application.

Alternativ oder zusätzlich kann die Leuchteinrichtung 12 auch kardanisch aufgehängt sein, sodass ihre Lichtaustrittsöffnung in nahezu beliebiger Weise orientiert werden kann, um eine Vielzahl von Leuchteffekten und Beleuchtungskulissen beziehungsweise Lichtverteilungen bereitstellen zu können. Die Leuchteinrichtung 12 ist vorliegend für Beleuchtungszwecke in der Bühnentechnik vorgesehen. Für diese Anwendungszwecke braucht der oben beschriebene Integrator 11 nicht zwingend vorgesehen zu sein.Alternatively or additionally, the lighting device 12 be also gimbaled, so that their light exit opening can be oriented in almost any way to provide a variety of lighting effects and lighting scenes or light distributions can. The lighting device 12 is intended for lighting purposes in the stage technology. For these applications, the integrator described above needs 11 not necessarily to be provided.

3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung wie 1, bei der jedoch die Elektrodenspitzen 3, 5 etwa gleich ausgebildet sind. In 3 ist die Anordnung der Elektroden 2, 4 horizontal. Mit Pfeilen 15 ist schematisch eine Gasströmung im bestimmungsgemäßen Betrieb der Gasentladungslampe 6 dargestellt. Zu erkennen ist, dass die Elektroden 2, 4, insbesondere deren Elektrodenspitzen 3, 5 etwa symmetrisch aufgrund der Gasströmung beansprucht werden. Die Pfeile 15 verdeutlichen dies. 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Gasentladungslampe 6 gemäß 3 entlang einer Linie IV-IV. 3 shows a schematic sectional view as 1 , but with the electrode tips 3 . 5 are approximately the same. In 3 the arrangement of the electrodes 2, 4 is horizontal. With arrows 15 schematically is a gas flow during normal operation of the gas discharge lamp 6 shown. It can be seen that the electrodes 2 . 4 , in particular their electrode tips 3 . 5 be claimed approximately symmetrically due to the gas flow. The arrows 15 clarify this. 4 shows a schematic sectional view of the gas discharge lamp 6 according to 3 along a line IV-IV.

5 zeigt in einer weiteren schematischen Schnittdarstellung die Gasentladungslampe 6 gemäß 3, wobei nunmehr - im Unterschied zur Orientierung gemäß 3 - die Elektroden 2, 4 vertikal orientiert sind. Entsprechend der vertikalen Orientierung stellt sich jetzt eine veränderte Gasströmung ein, die in 5 mit den Pfeilen 16 dargestellt ist. Zu erkennen ist, dass aufgrund der im Entladungsgefäß 1 vorhandenen Gasströmung die Elektrode 2 thermisch stärker beansprucht wird als die Elektrode 4. 5 shows in a further schematic sectional view of the gas discharge lamp 6 according to 3 , where now - in contrast to the orientation according to 3 - the electrodes 2 . 4 are vertically oriented. Corresponding to the vertical orientation, a changed gas flow now sets in 5 with the arrows 16 is shown. It can be seen that due to the discharge vessel 1 existing gas flow the electrode 2 thermally stressed more than the electrode 4 ,

Mit den Pfeilen 15, 16 wird die Ausbildung einer Konvektion bei einem horizontalen beziehungsweise vertikalen Betrieb der Gasentladungslampe 6 dargestellt. Im horizontalen Betrieb (3, 4) ist die konvektive Strömung des Gases 7 und damit der konvektive Anteil eines Wärmetransports an beiden Elektrodenspitzen 3, 5 in etwa gleich. Im vertikalen Betrieb (5) dagegen bildet sich eine vertikale Strömung aus. Das Gas 7 erwärmt sich im Entladungsbogen beziehungsweise Lichtbogen und steigt auf. Entsprechend strömt abgekühltes Gas 7 an einer Außenwand des Entladungsgefäßes 1 nach unten. In dieser Konfiguration ergibt sich eine zusätzliche thermische Beanspruchung der oberen Elektrode 2 im Vergleich zur unteren Elektrode 4.With the arrows 15 . 16 is the formation of a convection in a horizontal or vertical operation of the gas discharge lamp 6 shown. In horizontal operation ( 3 . 4 ) is the convective flow of the gas 7 and thus the convective part of a heat transfer at both electrode tips 3 . 5 roughly the same. In vertical operation ( 5 ), however, forms a vertical flow. The gas 7 heats up in the discharge arc or arc and rises. Correspondingly, cooled gas flows 7 on an outer wall of the discharge vessel 1 downward. In this configuration, there is an additional thermal stress on the upper electrode 2 in comparison to the lower electrode 4 ,

Diese Beanspruchung führt nach einem hinreichend langen Betriebszeitraum zu unterschiedlich ausgebildeten Elektrodenspitzen 3, 5, wie sie anhand von 1 dargestellt sind. Durch die ungleichmäßige Beanspruchung der Elektroden 2, 4 kann eine vorzeitige Alterung der Gasentladungslampe 6 eintreten, wenn nämlich keinerlei Korrekturmaßnahmen vorgesehen sind.This stress leads after a sufficiently long period of operation to differently shaped electrode tips 3 . 5 as they are based on 1 are shown. Due to the uneven loading of the electrodes 2, 4 can premature aging of the gas discharge lamp 6 occur when no corrective measures are foreseen.

Mit der Erfindung kann dieses unerwünschte Verhalten reduziert werden. Die Erfindung geht aus von der Gasentladungslampe 6, wie sie anhand der 1 bis 5 erläutert worden ist. Die Gasentladungslampe 6 ist im bestimmungsgemäßen Betrieb mit einem elektrischen Wechselstrom beaufschlagt, der von dem nicht dargestellten Vorschaltgerät bereitgestellt wird. Dadurch kann sich zwischen den Elektroden 2, 4 in vorgebbarer Weise ein Lichtbogen ausbilden, sodass die Gasentladungslampe 6 dementsprechend Licht emittiert.With the invention, this undesirable behavior can be reduced. The invention is based on the gas discharge lamp 6 as they are based on the 1 to 5 has been explained. The gas discharge lamp 6 is acted upon in normal operation with an electrical alternating current, which is provided by the ballast, not shown. This may result between the electrodes 2 . 4 Predeterminable form an arc, so that the gas discharge lamp 6 accordingly emitted light.

Erfindungsgemäß wird nunmehr für eine erste von zwei Polaritäten des Wechselstroms mindestens eine erste elektrische Spannung zwischen den wenigstens zwei Elektroden 2, 4 erfasst und für eine zweite der zwei Polaritäten des Wechselstroms mindestens eine zweite elektrische Spannung. According to the invention, at least one first electrical voltage between the at least two electrodes 2, 4 is detected for a first of two polarities of the alternating current and at least one second electrical voltage for a second of the two polarities of the alternating current.

Wechselstrom ist im Allgemeinen dadurch ausgezeichnet, dass die Polarität des Wechselstromes zeitlich wechselt. In der Regel erfolgt der zeitliche Wechsel regelmäßig mit einer vorgegebenen Frequenz. Es kann aber auch abweichend vorgesehen sein, dass Zeiträume für eine positive Polarität abweichend von Zeiträumen für eine negative Polarität gewählt sind. Die erste und die zweite elektrische Spannung werden zueinander in Beziehung gesetzt, indem eine Differenz gebildet wird, um eine Differenzspannung als Bezugsspannung zu ermitteln. Die Bezugsspannung dient dann dazu, den Elektrodenzustand zu ermitteln. Zu diesem Zweck wird eine geeignete Auswertung der Bezugsspannung vorgenommen. Als Ergebnis kann ein Signal bereitgestellt werden, welches einem entsprechenden Elektrodenzustand entspricht.Alternating current is generally excellent in that the polarity of the alternating current changes over time. As a rule, the time change takes place regularly with a predetermined frequency. However, it can also be deviated that periods for a positive polarity are chosen differently from periods for a negative polarity. The first and second electric voltages are related to each other by forming a difference to detect a differential voltage as a reference voltage. The reference voltage then serves to determine the electrode state. For this purpose, a suitable evaluation of the reference voltage is made. As a result, a signal corresponding to a corresponding electrode state can be provided.

Durch dieses Verfahren ist es möglich, eine unsymmetrische Veränderung der Elektroden 2, 4 bereits im Ansatz zu erkennen und entsprechende Gegenmaßnahmen beziehungsweise Korrekturmaßnahmen zu ergreifen. Hierdurch kann sowohl eine Reduktion der Alterung als auch eine Reduktion von durch periodisch alternierende und unsymmetrische Entladungsansätze verursachte unerwünschte Effekte wie Flicker, Szintillation und/oder dergleichen, erreicht werden. Dadurch, dass die erste und die zweite elektrische Spannung zu unterschiedlichen Polaritäten des Wechselstroms erfasst werden, ist es möglich, eine Reihe von elektrodenbezogenen Informationen, insbesondere bezüglich des Elektrodenzustands, ermitteln zu können.By this method, it is possible to change the electrodes asymmetrically 2 . 4 already recognizable in the beginning and to take appropriate countermeasures or corrective measures. As a result, both a reduction of the aging and a reduction of undesirable effects caused by periodically alternating and asymmetrical discharge approaches, such as flicker, scintillation and / or the like, can be achieved. Characterized in that the first and the second electrical voltage are detected to different polarities of the alternating current, it is possible to be able to determine a number of electrode-related information, in particular with respect to the electrode state.

6 zeigt ein schematisches Spannungs-Zeitdiagramm, bei dem eine Abszisse der Zeit in Stunden zugeordnet ist, wohingegen eine Ordinate der Spannung in V zugeordnet ist. 6 zeigt mit einem Graphen 17 die zeitliche Entwicklung der Differenzspannung an der Gasentladungslampe 6 gemäß 1 bei Betrieb ohne Korrekturmaßnahmen bezüglich einer Elektrodenspitzengeometrie. Zu erkennen ist, dass bereits nach kurzer Betriebsdauer die Differenzspannung deutlich vom Wert 0 V abweicht. In dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Abweichungen besonders groß in einem Bereich zwischen 100 Betriebsstunden bis 600 Betriebsstunden. Schwankungen ergeben sich in einer horizontalen Orientierung dadurch, dass sich die Elektroden 2, 4 durch Materialumlagerungsprozesse im Laufe der Zeit unterschiedlich entwickeln können, zum Beispiel hinsichtlich geometrischer Eigenschaften wie Spitzenlänge und Spitzendurchmesser. 6 shows a schematic voltage-time diagram in which an abscissa of the time is assigned in hours, whereas an ordinate of Voltage is assigned in V. 6 shows with a graph 17 the temporal evolution of the differential voltage at the gas discharge lamp 6 according to 1 during operation without corrective measures regarding an electrode tip geometry. It can be seen that even after a short period of operation, the differential voltage deviates significantly from the value 0 V. In the in 6 illustrated embodiment, the deviations are particularly large in a range between 100 hours of operation to 600 hours of operation. Fluctuations arise in a horizontal orientation in that the electrodes 2, 4 can develop differently over time due to material rearrangement processes, for example with regard to geometric properties such as tip length and tip diameter.

7 zeigt nun eine Darstellung wie 6, bei der jedoch die Gasentladungslampe 6 unter Einwirkung von Korrekturmaßnahmen gemäß der Erfindung betrieben worden ist. Die Korrekturmaßnahmen wurden durch das Vorschaltgerät bereitgestellt, welches unter Nutzung eines dem jeweiligen Elektrodenzustand entsprechenden Signals einer nicht dargestellten Vorrichtung gemäß der Erfindung gesteuert wird. Dadurch kann erreicht werden, dass durch rein elektronische Maßnahmen eine Symmetrierung der Beanspruchung der Elektroden 2, 4 im bestimmungsgemäßen Betrieb der Gasentladungslampe 6 erreicht werden kann. Anhand eines Graphen 18 in 7 wird dies verdeutlicht. Es ist erkennbar, dass die Abweichung von der 0 V-Linie deutlich geringer ist als in 6. Entsprechend entwickeln sich auch die Elektroden 2, 4 deutlich symmetrischer. Dadurch ist die Alterung der Gasentladungslampe 6 reduziert. 7 now shows a presentation like 6 in which, however, the gas discharge lamp 6 has been operated under the action of corrective measures according to the invention. The corrective measures were provided by the ballast, which is controlled using a signal corresponding to the respective electrode state of a device, not shown, according to the invention. It can thereby be achieved that by purely electronic measures, a symmetrization of the stress of the electrodes 2, 4 in the normal operation of the gas discharge lamp 6 can be achieved. Based on a graph 18 in 7 this will be clarified. It can be seen that the deviation from the 0 V line is significantly lower than in 6 , The electrodes also develop accordingly 2 . 4 much more symmetrical. This is the aging of the gas discharge lamp 6 reduced.

Für die erste und die zweite elektrische Spannung werden jeweils mehrere Spannungswerte zu vorgegebenen Zeitpunkten erfasst. Die für die erste elektrische Spannung erfassten Spannungswerte und die für die zweite elektrische Spannung erfassten Spannungswerte werden zum Ermitteln der ersten beziehungsweise zweiten elektrischen Spannung jeweils gemittelt.For the first and the second electrical voltage in each case a plurality of voltage values are detected at predetermined times. The voltage values detected for the first electrical voltage and the voltage values detected for the second electrical voltage are respectively averaged for determining the first and second electrical voltage.

8 verdeutlicht dies anhand eines schematischen Spannungs-Zeitdiagramms. Eine Abszisse ist wieder der Zeit zugeordnet, wobei die Zeit nunmehr in Sekunden angegeben ist. Eine linke Ordinate ist der elektrischen Spannung in V zugeordnet, wohingegen eine rechte Ordinate der Differenzspannung in V zugeordnet ist. Mit einem Graphen 19 sind in 8 Spannungswerte für die erste elektrische Spannung und mit einem Graphen 20 Spannungswerte für die zweite elektrische Spannung dargestellt, die für unterschiedliche Polaritäten des Wechselstroms erfasst worden sind. Diese Werte werden im Zuge einer Auswertung jeweils gemittelt, wobei das Mitteln der Spannungswerte ein arithmetisches Mitteln und ein anschließendes gleitendes Mitteln umfasst. Die parallel zur Abszisse vorgesehenen gestrichelten Linien markieren Qualifizierungen der ursprünglichen Messungen durch einen Analog-Digital-Wandler, vorliegend basierend auf einer Auflösung von 10 Bit. 8th clarifies this with reference to a schematic voltage-time diagram. An abscissa is again assigned to the time, the time now being given in seconds. A left ordinate is assigned to the electrical voltage in V, whereas a right ordinate is assigned to the differential voltage in V. With a graph 19 are in 8th Voltage values for the first electrical voltage and with a graph 20 Voltage values for the second electrical voltage, which have been detected for different polarities of the alternating current. These values are each averaged in the course of an evaluation, the averaging of the voltage values comprising an arithmetic mean and a subsequent moving average. The dashed lines provided parallel to the abscissa mark qualifications of the original measurements by an analog-to-digital converter, based here on a resolution of 10 bits.

Aufgrund der weiteren Auswertung können nunmehr Signale bereitgestellt werden, die die Beanspruchung der Elektroden 2, 4 im bestimmungsgemäßen Betrieb der Gasentladungslampe 6 widerspiegeln. Diese Signale werden dem Vorschaltgerät zur Verfügung gestellt, welches dann abhängig von der ermittelten Differenzspannung die Elektroden 2, 4 zumindest zeitweise zusätzlich zum elektrischen Wechselstrom mit einem elektrischen Gleichstrom beaufschlagt. Dadurch ist es möglich, unterschiedliche Beanspruchungen zumindest teilweise auszugleichen und auf diese Weise die unsymmetrische Alterung der Elektroden zu reduzieren. Der elektrische Gleichstrom wird vorliegend für einen vorgegebenen Zeitraum bereitgestellt. Der Zeitraum ist vorliegend etwa 25 ms. Er kann jedoch abweichend hiervon auch größer oder kleiner gewählt sein. Nach Ablauf einer ebenfalls vorgebbaren Zeitspanne kann die Verfahrensführung erneut durchgeführt werden, um die Betriebszustände der Elektroden neu zu ermitteln und gegebenenfalls entsprechende Korrekturmaßnahmen vorzusehen.On the basis of the further evaluation, it is now possible to provide signals which limit the stress on the electrodes 2, 4 during normal operation of the gas discharge lamp 6 reflect. These signals are provided to the ballast, which then depending on the detected differential voltage, the electrodes 2 . 4 at least temporarily acted upon in addition to the electrical alternating current with a direct electrical current. This makes it possible to compensate for different stresses at least partially and in this way to reduce the asymmetrical aging of the electrodes. The electrical direct current is provided in the present case for a predetermined period. The period is in the present case about 25 ms. However, it may be chosen differently or larger or smaller. After a likewise predefinable period of time, the process can be performed again to re-determine the operating conditions of the electrodes and optionally provide appropriate corrective action.

9 zeigt ein weiteres Spannungs-Zeitdiagramm für ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, bei dem eine Abszisse wieder der Zeit in s zugeordnet ist und eine Ordinate der Spannung in mV. 9 zeigt, wie mit dem Verfahren der Erfindung eine Orientierung der Gasentladungslampe 6 im Raum ohne zusätzlich Neigungssensoren ermittelt werden kann. In einem Zeitraum, der durch t < 200s gekennzeichnet und dessen Ende mit T1 bezeichnet ist, ist die Gasentladungslampe 6 aufgrund der aktuellen Betriebsstellung der Leuchteinrichtung 12 so orientiert, dass die Elektroden 2, 4 horizontal ausgerichtet sind. Dieser Zeitraum endet zum Zeitpunkt T1. Zum Zeitpunkt T1 beträgt die Bezugsspannung, in diesem Beispiel eine Differenzspannung, etwa U1 = -85 mV. 9 shows another voltage-time diagram for a further embodiment according to the invention, in which an abscissa is again associated with the time in s and an ordinate of the voltage in mV. 9 shows, as with the method of the invention, an orientation of the gas discharge lamp 6 in the room without additional inclination sensors can be determined. In a period characterized by t <200s and whose end is designated T1, the gas discharge lamp 6 due to the current operating position of the lighting device 12 oriented so that the electrodes 2, 4 are aligned horizontally. This period ends at time T1. At time T1, the reference voltage, in this example a differential voltage, is approximately U1 = -85 mV.

Zum Zeitpunkt T1 wird die Gasentladungslampe 6 aus der horizontalen Orientierung in die vertikale Orientierung verschwenkt. Zum Zeitpunkt T2 sind die Elektroden 2, 4 nunmehr vertikal orientiert und es wird eine Differenzspannung U2 zwischen den Elektroden 2, 4 eine elektrische Spannung U1 ermittelt. In dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Mitteln der Spannungswerte ein Ermitteln eines Medianwertes umfasst. Der Ausgestaltung liegt somit ein Median-Algorithmus zu Grunde. Erkennbar ist, dass vom Zeitpunkt T1 bis zum Zeitpunkt T2 die Differenzspannung mit einer vergleichsweise schnellen Änderungsrate ansteigt, bis sie zum Zeitpunkt T2 einen neuen Wert U2 von 60 mV erreicht. Bis zum Zeitpunkt T3 wird diese Orientierung beibehalten.At time T1, the gas discharge lamp 6 pivoted from the horizontal orientation in the vertical orientation. At time T2, the electrodes are 2 . 4 now oriented vertically and there is a difference voltage U2 between the electrodes 2 . 4 an electrical voltage U1 determined. In this embodiment, it is provided that the averaging of the voltage values comprises determining a median value. The embodiment is thus based on a median algorithm. It can be seen that, from time T1 to time T2, the differential voltage increases at a comparatively fast rate of change until it reaches a value at time T2 new value reached U2 of 60 mV. Until time T3 this orientation is maintained.

Zum Zeitpunkt T3 wird die Gasentladungslampe 6 wiederum hinsichtlich ihrer Orientierung verfahren, wobei sie nunmehr in die entgegengesetzte vertikale Orientierung geschwenkt wird. Aus dem Diagramm gemäß 9 ist ersichtlich, dass sich die Symmetriespannung erneut ändert. Auch hier erfolgt wieder eine verzögerte Spannungsfolge, die zum Zeitpunkt T4 einen Wert U3 = -220 mV erreicht. Bis zum Zeitpunkt T5 wird diese Orientierung beibehalten. Zum Zeitpunkt T5 wird die Gasentladungslampe wieder zurück in die Vertikalorientierung gedreht. Entsprechend ändert sich die Differenzspannung auf eine Spannung U4 zum Zeitpunkt T6. Der neue Spannungswert U4 zum Zeitpunkt T6 ist höher als zum Zeitpunkt T2. Es ist jedoch erkennbar, dass die Differenzspannung bis zum einem Zeitpunkt T7 langsam zurückgeht und sich der Spannung U2 annähert. Dies ist offenbar an thermische Ausgleichsvorgänge in der Gasentladungslampe 6 gebunden. Zum Zeitpunkt T7 wird die Gasentladungslampe 6 wieder in die horizontale Orientierung wie eingangs zurückgedreht. Infolgedessen nimmt die Differenzspannung zu einem Zeitpunkt T8 wieder den Ausgangswert U1 an.At time T3, the gas discharge lamp 6 again with respect to their orientation, wherein it is now pivoted in the opposite vertical orientation. From the diagram according to 9 it can be seen that the symmetry voltage changes again. Again, there is again a delayed voltage sequence, which reaches a value U3 = -220 mV at time T4. Until the time T5 this orientation is maintained. At time T5, the gas discharge lamp is turned back to vertical orientation. Accordingly, the differential voltage changes to a voltage U4 at time T6. The new voltage value U4 at time T6 is higher than at time T2. However, it can be seen that the differential voltage slowly decreases until a time T7 and approaches the voltage U2. This is evidently due to thermal compensation processes in the gas discharge lamp 6 bound. At time T7, the gas discharge lamp 6 back in the horizontal orientation as initially turned back. As a result, the differential voltage at a time T8 again assumes the output value U1.

Es ist also aus diesem Ausführungsbeispiel ersichtlich, wie mittels der Erfindung ohne Nutzung von Lagesensoren eine Orientierung der Gasentladungslampe, insbesondere deren Elektroden 2, 4, im Raum ermittelt werden kann. Hierzu braucht lediglich die Differenzspannung gemäß des Graphen 22 ausgewertet zu werden.It is thus apparent from this embodiment, as by means of the invention without the use of position sensors, an orientation of the gas discharge lamp, in particular their electrodes 2 . 4 , can be detected in the room. All you need is the difference voltage according to the graph 22 to be evaluated.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel anhand der 10 bis 12 bezieht sich auf die Nutzung der Gasentladungslampe 6 in Verbindung mit dem Farbrad 10. 10 zeigt in einem schematischen Diagramm eine normierte durch das Farbrad 10 abhängig von einem jeweiligen seiner Farbsegmente R, G, B verursachte Reflexion in Bezug auf die Wellenlänge dar. Eine Abszisse ist hier der Wellenlänge in nm zugeordnet. Die Ordinate ist einer Reflexionsstrahlung zugeordnet.Another embodiment with reference to 10 to 12 refers to the use of the gas discharge lamp 6 in conjunction with the color wheel 10 , 10 shows in a schematic diagram a normalized by the color wheel 10 depending on a respective one of its color segments R, G, B caused reflection with respect to the wavelength. An abscissa is here associated with the wavelength in nm. The ordinate is associated with a reflection radiation.

Aus dem Diagramm gemäß 10 ist ersichtlich, dass die Farbsegmente R, G, B, außerhalb ihres transparenten Bereichs ein teilweises hohes Reflexionsvermögen für Strahlung aufweisen. Besonders deutlich zeigt sich dies bei kleinen Wellenlängen, insbesondere im Bereich von kleiner als etwa 400 nm, wohingegen bei großen Wellenlängen das Reflexionsverhalten weniger deutlich ausgeprägt ist, wie es aus dem Diagramm gemäß 10 oberhalb von etwa 680 nm ersichtlich ist. Das Diagramm wurde unter Nutzung einer der Gasentladungslampe 6 entsprechenden Lichtquelle ermittelt, wie sie auch diesen Ausführungsbeispielen zugrundeliegt.From the diagram according to 10 It can be seen that the color segments R, G, B, outside their transparent region, have a partial high reflectance for radiation. This is particularly evident at small wavelengths, in particular in the range of less than about 400 nm, whereas at high wavelengths, the reflection behavior is less pronounced, as shown in the diagram according to 10 above about 680 nm can be seen. The diagram was made using one of the gas discharge lamp 6 determined corresponding light source, as well as these embodiments underlying.

Die Rückreflexion, die bei der Leuchteinrichtung 12 durch den Betrieb des Farbrades 10 verursacht wird, wirkt sich auf die erfasste erste und zweite elektrische Spannung aus. Wird eine derartige Rückreflexion detektiert, können auch in diesem Fall Korrekturmaßnahmen, wie zum Beispiel eine Leistungsmodulation oder unterschiedlich ausgeprägte Gleichspannungsphasen durch geeignete Steuerung des Vorschaltgeräts vorgesehen werden.The back reflection, at the lighting device 12 through the operation of the color wheel 10 is caused affects the detected first and second electrical voltage. If such a return reflection is detected, corrective measures, such as, for example, a power modulation or differently pronounced DC voltage phases can also be provided by suitable control of the ballast in this case.

11 zeigt die Auswirkungen in einem schematischen Spannungs-/Strom-Zeit-Diagramm. Eine Abszisse ist der Zeit in ms zugeordnet, wohingegen eine linke Ordinate der elektrischen Spannung zwischen den Elektroden 2, 4 der Gasentladungslampe 6 zugeordnet ist, wohingegen eine rechte Ordinate einem Strom in A zugeordnet ist, der die Elektroden 2, 4 durchströmt. Es handelt sich um den Strom einer Polarität während einer Periode des Wechselstromes. Der Strom ist mit einem Graphen 23 dargestellt, wohingegen die elektrische Spannung mit einem Graphen 24 dargestellt ist. Die Darstellung ist zeitlich derart gewählt, dass ein Frame dargestellt wird, was vorliegend zwei Umläufen des Farbrades 10 entspricht. Segmentübergänge des Farbrades 10 sind durch zur Ordinate parallele Linien gekennzeichnet. 11 shows the effects in a schematic voltage / current-time diagram. An abscissa is assigned to the time in ms, whereas a left ordinate of the electrical voltage between the electrodes 2 . 4 the gas discharge lamp 6 whereas a right ordinate is associated with a current in A flowing through the electrodes 2, 4. It is the current of one polarity during one period of the alternating current. The stream is with a graph 23 whereas the electrical voltage is represented by a graph 24 is shown. The representation is selected in terms of time such that a frame is displayed, which in the present case corresponds to two circulations of the color wheel 10. Segment transitions of the color wheel 10 are marked by lines parallel to the ordinate.

Anhand des Graphen 24 ist ersichtlich, dass die Rückreflexion aufgrund des Farbrades 10 einen deutlichen Einfluss auf die elektrische Spannung an den Elektroden 2, 4 hat. Die elektrische Spannung ist jeweils in einem Segment G am höchsten, wobei sie im Mittel in einem Farbsegment B etwa 130 mV und in einem Segment R sogar um etwa 720 mV kleiner ist. Eine Spannungsänderung folgt einem Segmentwechsel nahezu sofort.Based on the graph 24 it can be seen that the return reflection due to the color wheel 10 a significant influence on the electrical voltage at the electrodes 2 . 4 Has. The electrical voltage is highest in each case in a segment G, wherein it is on average in a color segment B about 130 mV and in a segment R even by about 720 mV smaller. A voltage change follows a segment change almost immediately.

An den Segmentübergängen kann jeweils auch eine kurzzeitige Stromänderung des Wechselstromes erkannt werden, wie dies anhand des den Wechselstrom repräsentierenden Graphen 23 ersichtlich ist. Vorliegend ist dies als Reaktion einer Ausgangsschaltung auf eine Änderung der elektrischen Spannung an den Elektroden 2, 4 zu beobachten. Hierbei handelt es sich um eine Eigenschaft des Vorschaltgeräts, welches eine Ausgangsschaltung unter Nutzung eines Buck-Filter-Kondensators und einer Zünddrossel umfasst.At the segment transitions also a short-term current change of the alternating current can be detected in each case, as this is based on the graph representing the alternating current 23 is apparent. In the present case this is in response to an output circuit to a change in the voltage at the electrodes 2 . 4 to observe. This is a property of the ballast that includes an output circuit using a buck filter capacitor and an ignition choke.

12 zeigt eine Darstellung wie 11, wobei hier mittels eines Graphen 25 wieder ein Strom der Gasentladungslampe 6 und mit einem Graphen 26 eine elektrische Spannung an den Elektroden 2, 4 dargestellt ist. In 12 ist das Farbrad 10 aus dem Strahlengang entfernt. Zu erkennen ist, dass sowohl der Wechselstrom 25 als auch die elektrische Spannung 26 im Wesentlichen konstant über die Zeit verlaufen. 12 shows a representation like 11 , where here by means of a graph 25 again a current of the gas discharge lamp 6 and with a graph 26 an electrical voltage at the electrodes 2 . 4 is shown. In 12 is the color wheel 10 removed from the beam path. It can be seen that both the alternating current 25 as well as the electrical voltage 26 essentially constant over time.

Diese Ausgestaltung ermöglicht es, Auswirkungen des Farbrades 10 aus der elektrischen Spannung an den Elektroden 2, 4 der Gasentladungslampe 6 zu ermitteln und entsprechende Korrekturmaßnahmen mittels des Vorschaltgeräts vorzunehmen. Zu diesem Zweck kann eine nicht dargestellte Auswerteeinheit im Rahmen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, die eine entsprechende Auswertung vornimmt und ein geeignetes Steuersignal für das Vorschaltgerät bereitstellt. Dadurch kann eine entsprechende Korrekturmaßnahme vorgesehen sein, mittels der Auswirkungen aufgrund von Rückstrahlung durch das Farbrad 10 reduziert werden können. This embodiment makes it possible to influence the color wheel 10 from the electrical voltage at the electrodes 2 . 4 the gas discharge lamp 6 to determine and take appropriate corrective action by means of the ballast. For this purpose, an evaluation unit, not shown, may be provided within the scope of a device according to the invention, which performs a corresponding evaluation and provides a suitable control signal for the ballast. As a result, a corresponding correction measure can be provided, by means of the effects due to reflection by the color wheel 10 can be reduced.

Insgesamt kann mit der Erfindung also erreicht werden, dass auf einfache Weise ein verbesserter Betrieb der Gasentladungslampe erreicht werden kann. Dadurch, dass mit geringem Aufwand Elektrodenzustände der Gasentladungslampe 6 erfasst werden können, können entsprechende Korrekturmaßnahmen, beispielsweise unter Nutzung des Vorschaltgeräts vorgesehen werden, um Auswirkungen auf die Zuverlässigkeit und die Alterung der Gasentladungslampe 6 zu reduzieren. Dabei kann für die erfindungsgemäße Verfahrensführung eine separate Vorrichtung vorgesehen sein, die entsprechende elektronische Einheiten wie eine Auswerteeinheit aufweist, die die entsprechenden Verfahrensschritte ausführen können. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Vorrichtung eine Rechnereinheit umfasst, die mittels eines Rechnerprogramms die erfindungsgemäße Verfahrensführung realisiert. Schließlich kann die Vorrichtung auch in das Vorschaltgerät integriert ausgebildet sein. Die Erfindung braucht insbesondere keine Lagesensoren.Overall, it can thus be achieved with the invention that an improved operation of the gas discharge lamp can be achieved in a simple manner. Thereby, that with little effort electrode states of the gas discharge lamp 6 can be detected, appropriate corrective measures, for example, be provided using the ballast to affect the reliability and aging of the gas discharge lamp 6 to reduce. In this case, a separate device can be provided for the process control according to the invention, which has corresponding electronic units such as an evaluation unit, which can perform the corresponding method steps. However, it can also be provided that the device comprises a computer unit which realizes the method according to the invention by means of a computer program. Finally, the device can also be designed integrated into the ballast. In particular, the invention needs no position sensors.

Die Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und sollen diese nicht beschränken.The embodiments are merely illustrative of the invention and are not intended to limit this.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Entladungsgefäßdischarge vessel
22: Elektrodeelectrode
33: Elektrodenspitzeelectrode tip
44: Elektrodeelectrode
55: Elektrodenspitzeelectrode tip
66: GasentladungslampeGas discharge lamp
77: Gasgas
88th: Reflektorreflector
99: UV-IR-FilterUV-IR filter
1010: FarbradColor wheel
1111: Integratorintegrator
1212: Leuchteinrichtunglighting device
1313: elektrische Leitungelectrical line
1414: elektrische Leitungelectrical line
1515: Pfeilarrow
1616: Pfeilarrow
1717: Graphgraph
1818: Graphgraph
1919: Graphgraph
2020: Graphgraph
2222: Graphgraph
2323: Graphgraph
2424: Graphgraph
2525: Graphgraph
2626: Graphgraph
T1-T8T1-T8: Zeitpunkttime
U1-U4U1-U4: Spannungtension

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 8436545 [0013, 0032]

Claims

Method for detecting an electrode state of at least two electrodes (2, 4) arranged at a predetermined distance in a transparent discharge vessel (1) of a gas discharge lamp (6) filled with a gas (7), in which the at least two electrodes (2, 4) are subjected to an alternating electrical current, characterized in that - for a first of two polarities of the alternating current at least a first electrical voltage between the at least two electrodes (2, 4) is detected, - for a second of the two polarities of the alternating current at least a second electrical voltage is detected between the at least two electrodes (2, 4), - the at least one of the first and the at least one of the second detected voltages are related to each other to determine a reference voltage, and - the reference voltage is the electrode state is determined.

Method according to Claim 1 , characterized in that the electrode state is determined taking into account a reaction by a color wheel (10).

Method according to Claim 2 , characterized in that the reference voltage is determined at least once for at least one color segment (R, G, B) of the color wheel (10).

Method for detecting an electrode state of at least two electrodes (2, 4) arranged at a predetermined distance in a transparent discharge vessel (1) of a gas discharge lamp (6) filled with a gas (7), in which the at least two electrodes (2, 4) with an alternating electric current and the gas discharge lamp (6) is operated in conjunction with a color wheel, characterized in that - for a first color segment (R, G, B) of at least two color segments (R, G, B) of Color wheel (10) at least a first electrical voltage between the at least two electrodes (2, 4) is detected at a first of two polarities of the alternating current, - for a second color segment (R, G, B) of the color wheel (10) at least one second electrical voltage between the at least two electrodes (2, 4) is detected at the first polarity of the alternating current, - the at least one of the first and the at least one of the second e be related voltage to each other in order to determine a reference voltage, and - is determined from the reference voltage of the electrode state.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that for the first and the second electrical voltage in each case a plurality of voltage values, in particular at predeterminable times, are detected, wherein the voltage values detected for the first electrical voltage and the voltage values detected for the second electrical voltage Determining the first or second electrical voltage to be averaged in each case.

Method according to Claim 5 , characterized in that the averaging of the voltage values comprises an arithmetic means and a subsequent sliding means.

Method according to Claim 5 or 6 characterized in that the averaging of the voltage values comprises determining a median value.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least two electrodes (2, 4) depending on the detected reference voltage at least temporarily additionally or alternatively to the alternating electric current with an electrical direct current are applied.

Method according to Claim 8 , characterized in that the electrical direct current is adjusted depending on the median value.

Method according to Claim 8 or 9 , characterized in that the electrical direct current is provided for a predetermined period of time.

Method according to Claim 10 , characterized in that the reference voltage is determined again after the predetermined period of time.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a spatial orientation of the at least two electrodes (2, 4) is determined from the reference voltage.

Apparatus for detecting an electrode state of at least two in a transparent, with a gas (7) filled discharge vessel (1) of a gas discharge lamp (6) at a predetermined distance spaced apart electrodes (2, 4) which are supplied with an alternating electric current, characterized in that the device is designed to detect a current signal corresponding to the alternating current, for detecting a first of two polarities of the alternating current, at least one first electrical voltage between the at least two electrodes (2, 4), for a second of the two polarities of the alternating current, at least one second electrical voltage between the at least two electrodes (2, 4) to detect, - to relate the at least one of the first and the at least one of the second detected voltage to one another in order to determine a reference voltage, and to determine the electrode state from the reference voltage.

Device for detecting an electrode state of at least two electrodes (2, 4) arranged at a predetermined distance in a transparent discharge vessel (1) of a gas discharge lamp (6) filled with a gas (7), which are supplied with an alternating electric current, wherein the gas discharge lamp (6) is operated in conjunction with a color wheel (10) having at least two color segments (R, G, B), characterized in that the device is designed to: - detect a current signal corresponding to the alternating current, - a position of the color wheel (10), for a first of the at least two color segments (R, G, B) of the color wheel (10) at least a first electrical voltage between the at least two electrodes (8, 9) at a first of two polarities of the alternating current capture, - for a second of the at least two color segments (R, G, B) of the color wheel (10) at least a second electrical voltage between the we detecting at least two electrodes (8, 9) at the first polarity of the alternating current, - relating the at least one of the first and the at least one of the second detected voltages to each other to obtain a reference voltage, and - the reference voltage being the electrode state to investigate.

Lighting device (12) with a gas discharge lamp (6) having at least two in a transparent, with a gas (7) filled discharge vessel (1) spaced at a predetermined distance arranged electrodes (2, 4), characterized by a device according to Claim 13 or 14 ,