DE19747526A1 - Low pressure fluorescent lamp lighting current control device - Google Patents

Low pressure fluorescent lamp lighting current control device

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Abstract

A relative actual value of the lighting current is measured as a mean value of the light density of a surface region of the lamp by one or more light sensors. This actual value of the lighting current is compared with an adjustable set point and the lamp power is readjusted correspondingly in ways known to one. The lamp surface is cooled at least in a part region when a certain temperature is exceeded. In the region of the cooled lamp surface, a temperature measurement of the surface takes place to establish the actual value of the temperature determining the gas pressure inside the lamp.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf den Betrieb von Niederdruck-Leuchtstofflampen bei sehr hohen und auch niedrigen einstellbaren Lichtströmen.The invention relates to the operation of low-pressure fluorescent lamps very high and also low adjustable luminous flux.

Die Lichtstromregelung derartiger Lampen ist bekannt, jedoch ist die Bandbreite ihrer Lichtregelung einerseits begrenzt durch den Abfall der Lichtausbeute bei hohen Lichtströmen und damit Betriebstemperaturen, andererseits durch unstabile Lichtemission bei niedrigen Lichtströmen, bzw. Betriebstemperaturen. Diese Problematik tritt besonders in Gehäusen auf, in denen sich höhere Betriebstemperaturen bei entsprechender Lampenleistung aufbauen können.The luminous flux control of such lamps is known, but the bandwidth is their light control is limited on the one hand by the drop in the luminous efficiency high luminous flux and thus operating temperatures, on the other hand due to unstable Light emission at low luminous flux or operating temperatures. This Problems arise particularly in housings in which there are higher Can build operating temperatures with appropriate lamp power.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, Bedingungen für den Betrieb einer Niederdruck-Leuchtstofflampe zu schaffen, bei der ein größtmöglicher Lichtstrom der Lampe bei optimaler Lichtausbeute, d. h. geringstmöglicher Belastung der Lampenelektroden erzeugbar ist, bei der die Lampe gegenüber der Umgebung thermisch isoliert sein kann, bei der ein stabiler Betrieb auch bei niedrigen Lichtströmen möglich ist und bei welchem Betrieb die Lampe auf vorgegebene Werte der Leuchtdichten, bzw. Lichtströme eingestellt werden kann.The object of the invention is therefore to provide conditions for the operation of a To create low pressure fluorescent lamp in which the greatest possible luminous flux of the lamp with optimal luminous efficiency, d. H. the lowest possible load on the lamp electrodes can be generated, where the lamp can be thermally insulated from the environment, where stable operation is possible even with low luminous flux and the operation of the lamp to predetermined values of the luminance, or luminous flux can be set.

Die Lösung der Erfindungsaufgabe erfolgt durch ein Zusammenspiel zwischen einer Kühlung der Lampe und Regelung der elektrischen Parameter entsprechend dem Hauptanspruch und den weiterführenden Merkmalen der Unteransprüche.The invention task is solved by an interaction between one Cooling of the lamp and regulation of the electrical parameters according to the Main claim and the further features of the subclaims.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand des Bildes 1 erläutert. Die Niederdruck- Leuchtstofflampe wird mit einem nicht dargestellten dimmbaren, bzw. steuerbaren elektronischen Vorschaltgerät betrieben, das durch den Lichtsensor 2 z. B. eine Photodiode, ein Phototransistor oder ein Photoelement gesteuert wird. Der Lichtsensor 2 erfaßt einen Oberflächenbereich der Lampenleuchtdichte durch die vom Sensor erfaßten Strahlen 3. Somit wird durch den Sensor 2 über das nicht dargestellte elektronische Vorschaltgerät der Lichtstrom der Lampe geregelt. Der maximal mögliche Lichtstrom findet jedoch seine Grenze durch die bei zunehmendem Lichtstrom erfolgende zu starke Eigenerwärmung der Lampe. Um jeweils dennoch einen optimalen Innendruck der Lampe 1 zu erzwingen, wird die Temperatur eines Bereiches der Lampe mittels der Düse 4 durch die ein Luftstrom 5 auf die Lampe gelangt in einen optimalen Bereich gehalten. Die Lampentemperatur wird durch einen im Bereich der Kühlung liegenden Temperatursensor 6 gemessen und mit Hilfe einer nicht dargestellten Steuerelektronik wird der Luftstrom 5, z. B. durch sich verändernde Intervalle des Luftaustrittes geregelt.The invention is explained by way of example with reference to Figure 1. The low-pressure fluorescent lamp is operated with a dimmable or controllable electronic ballast, not shown, which by the light sensor 2 z. B. a photodiode, a phototransistor or a photo element is controlled. The light sensor 2 detects a surface area of the lamp luminance by the beams 3 detected by the sensor. Thus, the luminous flux of the lamp is regulated by the sensor 2 via the electronic ballast, not shown. However, the maximum possible luminous flux is limited by the excessive self-heating of the lamp that occurs with increasing luminous flux. In order to nevertheless force an optimal internal pressure of the lamp 1 , the temperature of an area of the lamp is kept in an optimal area by means of the nozzle 4 through which an air flow 5 reaches the lamp. The lamp temperature is measured by a temperature sensor 6 located in the area of the cooling and with the help of control electronics, not shown, the air flow 5 , e.g. B. regulated by changing intervals of the air outlet.

Somit wird ein höchstmöglicher Lichtstrom durch optimale Betriebsbedingungen der Lampe 1 erzeugt.Thus, the highest possible luminous flux is generated by optimal operating conditions of the lamp 1 .

Bei geringem Lampenlichtstrom kann die Lampenkühlung vollständig unterbunden werden, oder in Sonderfällen durch warme Luft ersetzt werden. Somit entstehen höhere Betriebstemperaturen und die Lampe kann stabil betrieben werden.With low lamp luminous flux, lamp cooling can be completely prevented or, in special cases, be replaced by warm air. Thus arise higher operating temperatures and the lamp can be operated stably.

Weiterhin kann eine Kontrolle über den Lampenzustand durch eine Fehleranzeige bei zu großer Abweichung zwischen Sollwert und Istwert der Lichtmessung realisiert werden.An error display can also be used to check the lamp status if the deviation between the setpoint and actual value of the light measurement is too great become.

Durch die erfinderischen Maßnahmen ist eine derartige Lampe, insbesondere im Verbund mit weiteren Lampen, besonders geeignet für die Beleuchtung von Szenen in der Bildverarbeitung. Beispielsweise können Flächen nach vorgegebenen Leuchtdichteverhältnissen entsprechend der Lichtstrom- bzw. Leuchtdichteeinstellungen ausgeleuchtet werden.Due to the inventive measures, such a lamp, in particular Compound with other lamps, particularly suitable for illuminating scenes in image processing. For example, areas can be specified Luminance ratios according to the luminous flux or Luminance settings are illuminated.

So lassen sich beispielsweise Lampen streifenförmig hintereinander anordnen, um streifenförmige zeitstabile Ausleuchtungen zu erzeugen. Entsprechend lassen sich auch mehrere Streifen nebeneinander mit unterschiedlichen Leuchtdichten anordnen.For example, lamps can be arranged one behind the other in strips to produce strip-shaped, time-stable illuminations. According to also several strips next to each other with different luminances arrange.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Regelung des Lichtstromes einer Niederdruck-Leuchtstofflampe, so daß diese weitgehend unabhängig von Umgebungstemperatur, Einbaulage der Lampe und Alterung im Rahmen der Möglichkeiten der Lampe reproduzierbar und konstant einstellbar wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein relativer Istwert des Lampenlichtstromes als ein Mittelwert der Leuchtdichten eines Oberflächenbereiches der Lampe durch einen oder mehrere Lichtsensoren gemessen wird,
daß dieser Istwert des Lampenlichtstromes mit einem einstellbaren Sollwert verglichen wird und die Lampenleistung auf an sich bekannte Weise entsprechend nachgeregelt wird,
daß die Lampenoberfläche bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur mindestens in einem Teilbereich gekühlt wird,
daß im Bereich der gekühlten Lampenoberfläche eine Temperaturmessung der Oberfläche erfolgt, zur Ermittlung des Istwertes, der den Gasdruck im Lampeninneren bestimmenden Temperatur,
daß diese Isttemperatur mit einem Sollwert verglichen wird, bei dem die Lampe optimale Betriebsbedingungen besitzt und daß die Kühlleistung bei entsprechender Überschreitung der Solltemperatur entsprechend nachgeregelt wird.1. Device for regulating the luminous flux of a low-pressure fluorescent lamp, so that it is largely reproducible and constantly adjustable, irrespective of the ambient temperature, installation position of the lamp and aging, within the possibilities of the lamp,
characterized by
that a relative actual value of the lamp luminous flux is measured as an average of the luminance of a surface area of the lamp by one or more light sensors,
that this actual value of the lamp luminous flux is compared with an adjustable target value and the lamp power is adjusted accordingly in a manner known per se,
that the lamp surface is cooled at least in a partial area when a certain temperature is exceeded,
that a temperature measurement of the surface is carried out in the area of the cooled lamp surface to determine the actual value, the temperature determining the gas pressure inside the lamp,
that this actual temperature is compared with a target value at which the lamp has optimal operating conditions and that the cooling capacity is adjusted accordingly if the target temperature is exceeded accordingly. 2. Vorrichtung zur Regelung des Lichtstromes einer Niederdruck-Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsensoren die gleiche spektrale Empfindlichkeit besitzen wie das durch Bewertung benutzte Medium, z. B. Kamera oder menschliches Auge. 2. Device for regulating the luminous flux of a low-pressure fluorescent lamp according to claim 1, characterized in that the light sensors have the same spectral sensitivity as that through Evaluation used medium, e.g. B. camera or human eye.   3. Vorrichtung zur Regelung des Lichtstromes einer Niederdruck-Leuchtstofflampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung durch Druckluft erfolgt.3. Device for regulating the luminous flux of a low-pressure fluorescent lamp according to claim 1 or 2, characterized in that the cooling is done by compressed air. 4. Vorrichtung zur Regelung des Lichtstromes einer Niederdruck-Leuchtstofflampe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Lampenoberfläche gekühlt wird.4. Device for regulating the luminous flux of a low-pressure fluorescent lamp according to claims 1 to 3, characterized in that the entire lamp surface is cooled. 5. Vorrichtung zur Regelung des Lichtstromes einer Niederdruck-Leuchtstofflampe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung, z. B. punktuell nur in einem Teilbereich der Lampenoberfläche erfolgt.5. Device for regulating the luminous flux of a low-pressure fluorescent lamp according to claims 1 to 4, characterized in that the cooling, e.g. B. takes place only in a partial area of the lamp surface. 6. Vorrichtung zur Regelung des Lichtstromes einer Niederdruck-Leuchtstofflampe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkühlung intermittierend erfolgt, mit immer kleineren Kühlpausen, je höher die Abweichung der Isttemperatur von der Solltemperatur der zur kühlenden Lampenoberfläche ist. 6. Device for regulating the luminous flux of a low-pressure fluorescent lamp according to claims 1 to 5, characterized in that air cooling takes place intermittently, with smaller cooling breaks, the higher the Deviation of the actual temperature from the target temperature of the cooling Lamp surface is.   7. Vorrichtung zur Regelung des Lichtstromes einer Niederdruck-Leuchtstofflampe nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Überschreitung einer vorgegebenen Abweichung zwischen Soll- und Istwert der Lichtmessung zu einer Fehlermeldung führt.7. Device for regulating the luminous flux of a low-pressure fluorescent lamp according to claims 1 to 6, characterized in that the exceeding of a predetermined deviation between the target and actual value of the Light measurement leads to an error message. 8. Vorrichtung zur Regelung des Lichtstromes einer Niederdruck-Leuchtstofflampe nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zu regelnden Lampen einseitig gesockelte Leuchtstofflampen sind.8. Device for regulating the luminous flux of a low-pressure fluorescent lamp according to claims 1 to 7, characterized in that the lamps to be controlled are fluorescent lamps with a base on one side. 9. Vorrichtung zur Regelung des Lichtstromes einer Niederdruck-Leuchtstofflampe nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zu regelnden Lampen zweiseitig gesockelte Leuchtstofflampen sind.9. Device for regulating the luminous flux of a low-pressure fluorescent lamp according to claims 1 to 7, characterized in that the lamps to be controlled are double-ended fluorescent lamps.
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