TW200840418A - Circuit arrangement and method of operating high pressure discharge lamp - Google Patents

Description

200840418 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種操作高壓放電燈用之電路裝置，其具有 電子式安定器，此電子式安定器設計成可提供該高壓放電 燈用的交流供電信號，其在作爲調變周期的時間範圍中包 括一序列的至少一第一、一第二和一第三信號區段。這些 信號區段對應於第一、第二和第三彩色。本發明另外亦涉 及一種具有上述電路裝置之投影裝置以及一種操作高壓放 Γ 電燈用的方法。 【先前技術】 高壓放電燈例如可用在視頻投影燈中，此種高壓放電燈 通常具有二個相同形式的電極，各電極大都以棒形的形式 來形成。在以交流電流來操作此種高壓放電燈時，會造成 很具有干擾性的閃爍現象，其是由於電極尖端上的弧光之 作用點之交替的跳躍現象所形成，但閃爍現象亦會由於電 極功能通常隨著操作頻率而由陽極相位（正極性）切換成陰 I: 極相位（負極性）而形成。弧光作用點之此種跳躍現象特別會 影響高壓放電燈在光學裝置中的應用（例如，用作投影裝 置，探測器，顯微照明器），且在應用時會造成不可使用性。 由US 5,608,294中已知一種低頻（50Hz至數百Hz)操作的 高壓放電燈，其爲了達成穩定的操作（即，防止弧光之作用 點的跳躍）而疊加一種矩形的燈電流至同步的短脈衝上。於 此，在半周期結束時的電流在隨後進行整流之前會在短期 限內增大。依據上述文獻，電流脈衝在整流之前會在電極（主 -6- 200840418 要是瞬間的陽極）上的弧光之導引電流用的作用位置上短暫 地使溫度升高。結果，會形成一種材料堆積（電極再形成）， 即，由氣體循環過程所形成的電極金屬鎢是來自鹵化鎢而 沈積在電極上，且在電極上形成尖端，其可很有效地使弧 光之放電獲致穩定。 由W〇03/0 98979 A1中已知以一種大於3 MHz之未調變 的高頻信號來操作一種高壓放電燈。通常，高壓放電燈只 有在頻率大於燃料室中聲頻共振的頻率時才允許一種有效 率的高頻操作。此種聲頻共振會在該燃料室中造成強大的 流動現象，其通常會對放電弧光造成明顯的干擾。當然， 在該文件中提及一些附件，其中提及可藉由適當的供應電 流來抑制或完全防止聲頻共振。例如，請參閱DE 10 2005 028 417.5和DE 10 2005 059 763.7。然而，這些文件中的解 法大部份都很昂貴。 最後，請參閱DE 1 98 29 600 A1，其專注於高壓放電燈之 高頻操作方式。此文件特別是亦涉及弧光之作用點在電極 尖端上跳躍的問題。此文件中建議的解法是由先前技術開 始，先前技術中以一種小於2KHz之頻率來操作高壓放電 燈。此文件中建議以一種大於800KHZ的頻率來操作高壓放 電燈，該頻率較佳是大於1 MHz且特別佳時是介於2和3 MHz之間。在另一較佳的形式中，該操作頻率可連續地或 跳躍地以一種小於ΙΟΚΗζ(較佳是在1和2KHz之間）之調變 頻率來造成擺動現象。雖然這樣對某些高壓放電燈可能是 -種解法，但此種措施在本發明之發明人所探討之高壓放 200840418 電燈中已顯示是無效的。 高壓放電燈高頻操作時爲了能可靠地防止弧光在電極尖 端上的作用點之跳躍，其基本上的解決方式可採用該申請 案之同一申請人之已公開的專利申請案PCT/EP2006/068269 中的解法’其方式是另外設計電子式安定器，以便對交流 供電信號之振幅進行調變。 該申s靑案涉及筒壓放電燈之一種較佳的應用領域：數位 式光束處理（DLP，Digital Light Processing)之槪念是一種習 、知的技術，其使用在視頻投影機和背投影式電視機中。數 位式光束處理（DLP)以小的顯微鏡面爲基準，該顯微鏡面施 加在數位式微鏡裝置（DMD，Digital Micro-mirror Device)晶 片上。於此，該微鏡面小於人類頭髮之寬度的五分之一。 該微鏡面具有二個穩定的最終狀態，在一較佳的實施形式 中該鏡面可在1 6 // s之內在此二種最終狀態之間切換。移動 現象可藉由靜電場之力作用來造成。藉由該DMD晶片上各 別的微鏡面之傾斜，則光可直接在透鏡上反射或傳送至一 種吸收器。藉由該鏡面之脈寬調變式的控制，則可產生各 別圖像點之不同的亮度步階（step)。 具有XGA圖像解析度1024x768的DMD晶片包含一種由 7 8 643 2個微小鏡面所形成的裝置。當時可獲得的DMD晶片 所具有的解析度可達2048x 1 080,即，大約是二百萬個鏡面。 由於DMD晶片可將投影燈之白光予以反射’則對彩色圖 像而言需要額外的步驟。在一種1 -晶片投影機中’在光路 徑中一種色輪連接於該DMD晶片之前，原色（通常是紅、 200840418 綠、藍三種彩色，但有一部份亦可爲其它的彩色）之濾色器 在該色輪上旋轉。爲了在白光中達成較佳的亮度値，則亦 須將白色添加至該色輪。隨著該濾色器之位置的不同，則 電路將對由DMD所反射的部份圖像進行切換。由於色輪之 旋轉速率和人類眼睛之慣性，則部份圖像將相加而成爲一 種彩色之圖像印象。由於每人都有不同的辨認-頻率，則主 要是在第一模型中會出現一種與所謂彩虹效應有關的報 導。當觀看者查覺各別的彩色時，彩虹效應將會出現。於 ^ 是，在下一步驟中該色輪的轉速將加倍且在其它更爲新式 的模型中彩色區段的數目將提高。 上述投影裝置的基本構造例如可由U S 5,9 1 7，5 5 8中得 知。US 之第2圖顯示各投影燈用之不同的脈衝控 制模式。由該文件的第2圖可知，該脈衝是一種低頻脈衝， 此處一種調變周期在時域中包括一系列之更多的信號區 段，其對應於不同的彩色。若使用一種高壓放電燈作爲投 影燈，則在以上述的脈波序列來操作時令人遺憾的是上述 (. 電極尖端上該弧光之作用點的跳躍所造成之不期望的效應 將會出現。 此外，在上述的操作方式中，雖然快速地對該燈進行整 流，但燈電流仍會明顯地出現凹陷（notch)且因此將在時域 中造成燈電流的控制上的損耗。此種控制上的損耗必須在 目前的各種應用中予以防止，此時須將該時域定位在隱逆 (fade out)間隙中。此外，上述先前技術的方式中在燈電流 出現凹陷之後該燈電流將顯示出振盪現象。因此，在該時 -9- 200840418 域中無法對該燈電流進行控制且燈電流通常亦不能使用。 在目前的應用中，該控制上的損耗例如會干優彩色上的平 衡且須藉由裝置中昂貴的措施來補償。 其它先前技術揭示在US 5,109,181，DE 100 18 860 A1以 及 US 2006/002261 3 A1 中。 【發明內容】 本發明的目的是繼續形成上述的電路裝置或上述方法， 使電極尖端上的弧光之作用點的跳躍現象能可靠地予以避 ί _免。 上述目的藉由一種具有申請專利範圍第1項特徵的電路 裝置或一種具有申請專利範圍第1 9項特徵的方法來達成。 此外，本發明提供一種投影裝置，其具有本發明的電路裝 置，其中不會發生上述不期望的效應。 本發明以下述的認知爲基準：當使用一種頻率至少是 5 0 0 Κ Η ζ之振幅調變式局頻信號以作爲交流供電信號時，可 達成上述目的。由於需要達成電磁相容，則較佳是選取大 t 約50MHz以作爲頻率的上限。此外，對應於各別彩色之信 號區段之振幅應互相不同，以便形成PCT/EP2006/068269中 所述的效應。上述已提及的全部內容表示··就具有正振幅 及/或負振幅之信號成份之包絡線（envelope)而言適合下述 情況： -包絡線之大小顯示出一種平均振幅， -第一信號區段及/或第二信號區段及/或第三信號區段具 有至少一種時間範圍，此時間範圍中包絡線之介於5 %和 -10- 200840418 100%之間的大小較平均振幅還大及/或包絡線之介於5%和 9 0 %之間的大小較平均振幅還小。 在本發明的方式中，可對該燈所發出的燈電流執行一種 未中斷的控制。此種燈電流的控制很快速地以極小的延遲 來達成且可使燈電流的調變具有高的動態性。由於該燈所 發出的燈電流之極快速的未中斷之控制，則燈電流間隙或 振盪過程不會發生，但振盪過程在先前技術的操作中會由 於燈電流的整流而幾乎不能避免。燈電流的控制在本發明 f 中可很簡單地藉由所供應的的高頻電流之振幅的高度來達 成。 本發明的電路裝置能以很大的調變深度而極快速地達成 燈電流的控制。於是，可使調光性和亮度過大性都可達成 高的動態性。除了能以相對應的亮度來跟隨快速而來的下 一個圖像內容以外，高的動態性在各別的色輪扇形區中使 彩色準確地與不同的燈亮度相混合時是很重要的。在各別 的色輪扇形區中藉由本發明的電路裝置可準確地對該燈進 ί / 行調光或使該燈過亮，這樣可特別準確地使多種彩色相混 合。 基本上藉由一種交流供電信號，其形成一種頻率至少 5OOKHz之振幅調變的高頻信號，則在高頻操作時可使弧光 達成一種快速（<1秒）而有效的穩定性，其原因目前尙未完 全了解，此乃因除了振幅增大以外，振幅的減小亦可達成 本發明的功效且可防止高壓放電燈中放電弧光（特別是電漿 弧光）之閃爍現象。此處所用的一種指標（indication)是：類 -11- 200840418 似於以上述US 5,608,294中所揭示的電路裝置來操作時所 形成的尖端一樣，一種穩定的尖端是在數小時之後才形 成。換言之，這表示：用來說明本發明之解法的特定的解 釋尙未被找到或至少不能只在尖端的形成過程中尋找。 結果，上述指標是一種最重要的外觀，放電弧光之時間 穩定性和位置穩定性都可達成一種足以合乎多種投影燈之 光學需求的穩定性。 在一較佳的實施形式中，該交流供電信號是一種振幅調 ί 變的對稱高頻信號，此時正振幅的信號成份之包絡線之大 小等於負振幅的信號成份之包絡線之大小。在另一較佳的 實施形式中，該交流供電信號由一種高頻信號和另一振幅 可變的低頻信號所組成。於是，高頻信號之包絡線具有固 定的振幅，但亦可具有可變的振幅，此時該變化量是依據 該低頻信號之振幅的變化量來調整。可設計一種有利的調 整方式，使該低頻信號之已增大的振幅可藉由該高頻信號 之包絡線之已下降的振幅來補償。結果，該高壓放電燈將 發出一種振幅固定的燈電流且在很短的時段中都無電流。 於是，就觀看者而言將不會查覺各種閃爍現象，此時，就 像先前技術一樣，須進行電極的再形成。在另一較佳的調 整方式中，須選取該高頻信號之包絡線的振幅和該低頻信 號之振幅，使一種儘可能爲定値的光電流和一種充份的電 極再形成之間可達成妥協。 通常，至少一信號區段之包絡線之大小較佳是由第一振 幅的範圍所組成，第一振幅的範圍之後是第二振幅的至少 -12- 200840418 一*箪B圍’此處弟—*振幅的大小較第一振幅的大小還小。於 是’第二振幅較佳是第一振幅之50%至90%，較佳是67%。 此外，可設置第三振幅的一種範圍，此處第二振幅的大 小是第一振幅之50 %至90%，較佳是67%，且第三振幅的大 小是第一振幅之2 %至5 0 %，較佳是3 7 %。 該電子式安定器具有一種調整電路時特別有利，該調整 電路用來調整一種發送至高壓放電燈上的高頻功率。先前 技術中所用的低頻電路提供一種低頻信號以作爲交流供電 ( 信號，此種低頻電路中須對供電電路進行測量且由此得到 該已發出的功率。然而，本發明的電路裝置提供一種振幅 調變的高頻信號以作爲交流供電信號，由於效率之變動， 特別是效率會由於與溫度的相關性而變動，則在本發明的 電路裝置中要對功率進行測量時較不方便。因此，該調整 電路較佳是包括：一種高頻功率之實際値測量用的裝置以 及一種額定値預設裝置，以預設該高頻功率之額定値。 該高頻功率之實際値測量用的裝置較佳是包括：一種對 ^ 發送至高壓放電燈上的高頻電流來決定大小的裝置、一種 對施加至高壓放電燈上的高頻電壓來決定大小的裝置以及 一種測定高頻電流和高頻電壓所形成的高頻功率之實際値 用的裝置，該高頻功率特別是藉由高頻電流和高頻電壓以 類比方式相結合而形成。特別是在由高頻電流和高頻電壓 以類比方式相結合時，高頻功率之實際値可不必間接地經 由數位式計算即可直接求出。於是可達成一種最快速的調 整電路。 -13- 200840418 對發送至高壓放電燈上的高頻電流來決定大小的裝置較 佳是包括一種第一尖端値整流器，且對施加至高壓放電燈 上的高頻電壓來決定大小的裝置較佳是包括一種第二尖端 値整流器。 求得高頻功率之實際値用的裝置之較佳形式例如可以是 一種環形混合器或橋式混合器。這樣基本上可實現一種調 整，其速率就像允許電漿在高壓放電燈中調整時一樣快。 此外，在本發明的電路裝置之一較佳的形式中，此電路 (' 裝置包括一與頻率有關之特別是共振的負載網路，其依據 控制用的頻率來對該高壓放電燈提供高頻電流和高頻電 壓，此處該調整電路另外包括一調整元件，以便由該高頻 功率之額定値和實際値之間的差値來求出該負載網路控制 用的頻率之變化量。這樣可實現一種特別快速的調整。 該調整電路的設計方式是依據特定的彩色，即，分別對 至少一第一、第二和第三彩色，來進行調整時特別有利。 可對該額定値預設裝置進行設計’以便在時間上依據實 際的彩色及/或提供較小的光強度來使預先提供至該調整電 路的額定値改變。這樣在光閥之有限的步階（step)中即可使 步階振幅減半或成爲四分之一且因此使解析度變成二倍或 變成四倍。 最後，該額定値預設裝置可具有一種介面’藉此可改變 至少一額定値，特別是藉由一使用者來改變。 如上所述，本發明另外涉及一種具有本發明之電路裝置 的投影裝置。此種投影裝置可使發送至投影燈之能量之利 -14- 200840418 用性大大地獲得改良且因此使效率高於先前技術 率。這樣可使設置在該投影裝置上的通風機之尺寸 變小，於是在操作上述的投影裝置時可使雜訊位準 期望的下降値。造成此種優點的原因在於：在使用 的電路裝置時，在控制該高壓放電燈用的電流之曲 必設有整流間隙。在先前技術中，爲了在整流期間 生光誤差，須對該光閥進行控制，使光由物鏡轉向 且因此未到達顯示器。 本發明之其它有利的實施形式描述在申請專利範 屬項中。 以本發明之電路裝置或本發明的投影裝置作爲參 述的較佳實施形式及其優點只要可適用時同樣亦可 本發明的方法中。 以下將參考所附的圖式來說明本發明的實施例。 【實施方式】 第1圖顯示本發明的投影裝置1 〇之一實施例的構 其具有一高壓放電燈12，該高壓放電燈所發出的光 器14對準至一色輪16。此色輪16包括三個120度 不同彩色（此處是紅、綠和藍）的雙色向性之濾光器。 1 6可圍繞光軸而旋轉且由一種輪驅動系統1 8來驅園 驅動系統1 8提供一種輸出信號2 0，其代表該色輪 置且因此亦代表相關的彩色，此彩色存在於該高壓 12之輸出輻射21中。該色輪16之後的輸出輻射22 序是紅、綠和藍。該輸出輻射22藉由輻射分開器23 中的效 大大地 達成所 本發明 線中不 不會發 而偏離 圍各附 考而描 適用於 &造圖， 由反射 區段之 此色輪 Ϊ，該輪 16之位 放電燈 目前依 而對準 -15- 200840418 至一光閥24之表面上，該光閥24在本例子中是一種可變形 的鏡面裝置。彩色光之入射的輻射22對應於該光閥24所提 供的視頻資訊而由一種光閥控制器26來調變，該光閥控制 器26由視頻信號輸入端28獲得該視頻資訊。彩色光之在該 光閥24之表面上反射、調變的輻射由一投影透鏡30而聚焦 至一鏡面32上且反射至一再生螢幕34。在操作時，每一彩 色依序投影至該光閥上，以及以該彩色用的特定之視頻資 訊而由該光閥24來進行調變且投影至該螢幕34上。彩色圖 ί 像因此快速地依序出現，使眼睛將各別的圖像整合成一完 整的彩色圖像。 與色輪之狀態有關的資訊經由一導線3 5而提供至一調整 電路38和該光閥控制器26，其與一種求出高頻功率之實際 値用的裝置40 —起組合在一電路裝置36中。該電路裝置 36另外包括一介面42,藉此使一使用者可對該裝置40之輸 出信號中的彩色之相對成份進行調整以測量該高頻功率， 以此高頻功率來控制該高壓放電燈1 2。 I ' Χ 1 第2圖顯示第1圖中一較佳實施例之調整電路38之詳細 的圖解。此調整電路38具有一額定値預設裝置44,其在一 種差動裝置46上預設該高頻功率之額定値PScm，該高頻功 率之實際値Plst另外傳送至該差動裝置46。該差動裝置46 求出一種調整差ΔΡ且將此調整差傳送至一調整元件48。該 調整元件48目前包括一單元50，以便由該調整差AP求出 一種調整値AU。方塊50可以再生一種查表（look up table) 或再生一種ΔΡ和AU之間以公式方式而形成的關係。 -16- 200840418 該調整値AU傳送至一調整路徑52,其在輸出端上提供該 高壓放電燈1 2控制用的高頻信號。該調整路徑5 2目前包括 一種電壓控制振盪器（VCO)54。此VCO 54在輸出端上對應 於輸入端上已改變的電壓而提供一種頻率f已改變的信 號，該頻率f傳送至一控制單元56，以藉由一種開關S 1之 控制來產生該信號，藉此來控制該高壓放電燈1 2。本實施 例中以E類切換級來形成高頻切換級，其除了該控制裝置 56之外另包括：直流電壓源Ud。、電感Ld。、二極體D1以及 f 電容器c 1。就像此行的專家所知悉者一樣，可另外形成高 頻切換級，其例如以推挽式高頻切換級、高頻半橋式電路 或類似元件來形成。 該調整路徑5 2另外包括一種共振負載濾波器60，其須調 整以達成一種零電壓切換（ZVS，Zero Voltage Switching)之 操作。在該調整路徑5 2之輸出端上，經由上述求出該高頻 功率之實際値用的裝置40以提供一種高頻電壓U〇和高頻電 流I。至高壓放電燈1 2。該裝置40之實施形式的特別有利的 I， 例子顯示在第3、4和5圖中。 第3圖顯示該求出高頻功率之實際値用的裝置40之第一 實施例。此實施形式不需考慮相位即可操作。高頻電壓Uq 和高頻電流I。分別互相獨立地藉由二個尖端値整流器而轉 換成與高頻電流I。成比例的直流電壓Um和與高頻電壓U。 成比例的Udu。若該高壓放電燈1 2主要是顯示出歐姆特性， 則上述方式已足夠用來決定功率和調整功率。該裝置4〇包 括一種變壓器ΤΠ，其供電至一種決定該udd之電路零件， -17- 200840418 其包括一電容器Ckl，二個二極體D4和D5以及另一電容器

Ctpi。另一電路零件用來提供該電壓Udu且在構造上是與第 一次所提及的電路零件相同。此處所用的各構件所具有的 名稱是 Cku、D2、D3 和 Ctpu。 第4圖顯示該求出高頻功率之實際値用的裝置40之第二 實施例，其以橋式混合器電路來構成。相對於第3圖之實 . 施例而言，第4圖之裝置40考慮了該高頻電壓U〇和高頻電 流I。之間的相位且包括：一變壓器Tr2，二個二極體D6、 ( D7，三個電容器C2、C3、CtP，一個電感LtP和一個測量電 阻Rm。此裝置40之輸出端上提供一種測量電壓，其包 括由該高頻電壓U。和高頻電流1〇所形成的純量積。因此， 一種準確的功率調整亦可在該高壓放電燈1 2之非歐姆之負 載特性時達成。 第5圖顯示該求出高頻功率之實際値用的裝置40之第三 實施例，其以環形混合器電路來形成且就像第4圖之實施 例一樣，在考慮高頻電流和高頻電壓之間的相位時可求出 1 ^ 高頻功率之實際値。此裝置40可決定一種有效功率且因此 可對非歐姆負載的功率進行調整。此裝置4 0包括：二個變 壓器Tr3、Tr4、四個二極體D8、D9、DIO、D11、一個電容 器CtP、一個電感LtP和一個測量電阻Rm。 第6圖顯示該高頻電流I。之時間曲線圖，此高頻電流I。 供應至該高壓放電燈1 2。正弦形成的高頻振盪此處以陰影 顯示在拉出的包絡線E之間。一種調變周期τ目前是 8.33ms(120Hz)。此調變周期持續地重覆著而未改變。爲了 •18- 200840418 達成一種光對比上的需求，則每一調變周期τ須設有三個 短的凹陷。如所示的第6圖之上部邊緣所示’一調變周期Τ 具有三個時間上依序的信號區段Sal、Sa2、Sa3，其對應於 三種不同的彩色，本實施例中是綠色、紅色和藍色。此外， 第6圖中亦顯示各包絡線E之平均振幅Μ。由第6圖中可 明顯看出，該時間曲線未具有整流間隙。 第7圖顯示光電流之與第6圖之高頻電流之時間曲線相 對應的時間曲線圖。第7圖中另外顯示一種平均的光電流 f) Μκ。觀察第6圖和第7圖之電流1〇或光電流K之時間曲線 時顯示出例如由區域Α至區域C和由區域Β至區域D有明 顯的功率振盪現象。 第8圖顯示該電流I。之時間曲線之第二實施例，該電流 I。目前是由一種高頻信號和一種低頻信號所組成。於是，該 高頻信號之包絡線E具有可變的振幅，其須依據該低頻信 號之可變的振幅來調整，以產生一種定値的光電流K。在 第8圖中，該信號曲線之最上方的實線和最下方的實線形 (， 成一種包絡線E。此處顯示：該低頻成份INF之時間曲線在 二個依序之周期中變換其符號。 第9圖顯示該電流I。之時間曲線之第三實施例，該電流 I。目前就像第8圖之實施例一樣是由一種高頻信號和一種 低頻信號所組成。於此，該高頻信號之包絡線現在具有一 種定値的振幅，該低頻信號具有可變的振幅，其由低頻信 號INF之以粗線來表示的外形所組成，一種振幅固定的高頻 信號IhF疊加至該低頻信號INF上。第9圖中又顯示對應於 -19- 200840418 三種彩色的信號區段Sal、Sa2 色輪 旋轉 編號 彩色序列 λ S a 3 ° 電流 振幅 (相對） 期間 (β s) 期間 (相對） 旋轉 期間 (β s) 1 Y 1 -黃 8 7.18% 602 14.45% 1 Μ 1 -紫紅 8 7.18% 409 9.82% 1 G1-綠 8 7.18% 567 13.61% 1 GND50-暗綠（接近暗色） 4 1.51% 132 3.17% 1 R 1 -紅 113.12% 1015 2 4.3 6 % 1 C1-青藍 8 7.18% 589 14.13% 1 Β1-藍 1 3 0.7 7 % 8 22 19.73% 4136 2 Υ2-黃 8 7.18% 497 11.93% 2 YND50-暗黃（接近暗色） 4 1.51% 123 2.95% 2 M2-紫紅 8 7.18% 409 9.82% 2 G2-綠 8 7.18% 721 17.30% 2 R2-紅 113.12% 1033 2 4.7 9 % 2 C2-青藍 8 7.18% 492 11.81% 2 CND50-暗青藍（接近暗色） 4 0.4 8 % 1 19 2.86% 2 Β2-藍 1 3 0.7 7 % 804 19.29% 4198 3 Υ3-黃 8 7.18% 602 14.45% 3 Μ 3 -紫紅 8 7.18% 409 9.82% 3 G 3 -綠 8 7.18% 567 13.61% 3 G N D 5 0 -暗綠（接近暗色） 4 1.51% 132 3.17% 3 R3-紅 113.12% 1015 2 4.3 6 % 3 C3-青藍 8 7.18% 589 14.13% 3 Β3-藍 1 3 0.7 7 % 822 19.73% 4136 4 Υ4-黃 8 7.18% 497 11.93% 4 YND50-暗黃（接近暗色） 4 1.51% 123 2.95% 4 Μ4-紫紅 8 7.18% 409 9.82% 4 G4-綠 8 7.18% 7 21 17.30% 4 R 4 -紅 113.12% 1033 2 4.7 9 % 4 C4-青藍 8 7.18% 492 11.81% 4 CND50-暗青藍（接近暗色） 4 0.4 8 % 119 2.86% 4 Β4-藍 1 3 0.7 7 % 804 19.29% 4198 -20- 200840418 上表顯示一種背投影式電視機中已實現的一序列之光調 變現象，其使用一種六區段之色輪，具有紅、綠.、藍、黃、 紫紅、青藍共六種彩色。此色輪包括六個不同彩色的區段， 其中可藉由該高壓放電燈之調光作用來產生其它的狀態， 例如，暗綠或暗黃。頻率具有四種不同的周期，其藉由色 輪旋轉之編號而再生。此表顯示電流的相對振幅’以A S表 示的期間，以％表示的相對期間以及相對應的周期之旋轉之 期間。高頻操作時的頻率是5.6 MHz。 f 【圖式簡單說明】 第1圖本發明的投影裝置之構造圖。 第2圖是第1圖中所使用的調整電路之構造圖，其用來 調整一種發送至高壓放電燈之高頻功率。 第3圖一種用在第2圖中之求出高頻功率之實際値用的 裝置之第一實施例。 第4圖一種用在第2圖中之求出高頻功率之實際値用的 裝置之第二實施例。 , 第5圖一種用在第2圖中之求出高頻功率之實際値用的 裝置之第三實施例。 第6圖第一實施例中該高壓放電燈用之交流供電信號 之時間曲線圖。 第7圖光電流之與第6圖之高頻電流之時間曲線相對應 的時間曲線圖。 第8圖第二實施例中該高壓放電燈用之交流供電信號 之時間曲線圖。 第9圖第三實施例中該高壓放電燈用之交流供電信號 -21- 200840418 之時間曲線圖。 f

要: 元件之符號 說 明 ] 10 投 影 裝 置 12 高 壓 放 電 燈 14 反 射 器 16 色 輪 18 輪 驅 動 系 統 20 輸 出 信 號 21 輸 出 Is 射 22 輸 出 Is 射 23 輻 射 分 開 器 24 光 閥 26 光 閥 控 制 器 28 視 頻 信 號 輸 入 端 30 投 影 透 鏡 32 鏡 面 34 再 生 堂 幕 35 導 線 36 電 路 裝 置 38 SBEi 曰周 整 電 路 40 裝 置 42 介 面 44 額 定 値 預 設 裝 置 46 差 動 裝 置 48 三田 m 整 元 件 50 方 塊 -22- 200840418 52 調整路徑 54 電壓控制振盪器 56 控制單元 60 負載網路 A〜D 區域 E 包絡線 f 頻φ I H F 高頻信號 Inf 低頻信號 Io 局頻電流 L d c 、Ltp電感 M 平均振幅 P s 0 1 1 額定値 P i s t 實際値 T 調變周期 Udc 直流電壓源 U d c i 直流電壓 U〇 高頻電壓

Cl 〜C3、Cki ' CtPi、Ctp、CtPU 電容器 D 1〜D 1 1 二極體

Rm 測量電阻

Sal〜Sa3 信號區段 -23-

Claims (1)

1. 200840418 十、申請專利範圍： 1·一種操作高壓放電燈（1 2)用之電路裝置，該高壓放電燈（12) 之®子式安定器設計成可提供一種交流供電信號至該高壓 放電燈’該交流供電信號在作爲調變周期（T)之時間範圍中 包括一系列之至少一第一信號區段（Sal)、一第二信號區段 (Sa2)以及一第三信號區段（Sa3)，其分別對應於第一、第二 和第三彩色， 其特徵爲： (^ 該交流供電信號是一種振幅調變的高頻信號（IhF)，其頻率 (f)至少是 500KHz， 對具有正及/或負振幅之信號成份之包絡線（E)而言： -該包絡線（E)之大小顯示出一種平均振幅（M); -第一信號區段（Sal)及/或第二信號區段（Sa2)及/或第三信 號區段（Sa3)具有至少一種時間範圍，其中介於5%和100% 之間的包絡線（E)之大小大於該平均振幅及/或介於5 %和 90%之間的包絡線（E)之大小較該平均振幅（M)還小。 1) 2.如申請專利範圍第1項之電路裝置，其中該交流供電信號 是一種對稱之振幅調變的高頻信號（Ιη〇，其中正振幅之信 號成份之包絡線（Ε)之大小等於負振幅之信號成份之包絡 線（Ε)之大小。 3. 如申請專利範圍第1項之電路裝置，其中該交流供電信號 是由一種高頻信號（Ihf)和一種振幅可變的低頻信號（Inf)所 組成。 4. 如申請專利範圍第3項之電路裝置，其中該高頻信號（IHF) -24- 200840418 之包絡線（E)具有定値的振幅。 5. 如申請專利範圍第3項之電路裝置，其中該高頻信號（IHF) 之包絡線（E)具有可變的振幅，其中該變化量是依據該低頻 信號（Inf)之振幅的變化量來調整。 6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之電路裝置，其中各 信號區段（Sal; Sa2; Sa3)中之至少一區段之該包絡線（E)之 大小是由第一振幅的區域所組成且隨後是第二振幅之至少 一區域，此處第二振幅的大小較第一振幅的大小還小。 f 7 ·如申請專利範圍第6項之電路裝置，其中第二振幅是第一 振幅的5 0至9 0 %，較佳是6 7 %。 8.如申請專利範圍第6或7項之電路裝置，其中另外設有第 三振幅的一範圍，第二振幅是第一振幅的50至90%，較佳 是6 7 %，且第三振幅是第一振幅的2至5 0 %，較佳是3 7 % 〇 9 ·如申請專利範圍第1至8項中任一項之電路裝置，其中該 電子式安定器包括一調整電路（3 8)，用來調整該發送至高 I 壓放電燈（12)上的高頻功率。 10. 如申請專利範圍第9項之電路裝置，其中該調整電路（38) 包括： -一求出該高頻功率之實際値（Pi“）用的裝置（40)， -一預設該筒頻功率之額定値（Ps。1〇用的額定値預設裝置（44) 〇 11. 如申請專利範圍第1 〇項之電路裝置，其中該求出高頻功 率之實際値（Pin)用的裝置（40)包括一環形混合器或一橋式 -25- 200840418 混合器。 12·如申請專利範圍第1〇項之電路裝置，其中該求出高頻功 率之實際値用的裝置（40)包括： -一決定該發送至高壓放電燈（12)之高頻電流（1。）用的裝置； -一決定該施加至高壓放電燈（12)之高頻電壓（u。）用的裝置 -一由該筒頻電流（I。）和該局頻電壓（U。）以求出該高頻功率 之貫際値（Pi“）用的裝置（40)’特別是藉由該高頻電流（1〇)和 f 該高頻電壓（U。）之類比式結合而求出。 13·如申請專利範圍第12項之電路裝置，其中決定該發送至 高壓放電燈（12)之高頻電流（I。）用的裝置（40)包括一第一尖 端値整流器、一決定該施加至高壓放電燈（1 2)之高頻電壓 (U〇)用的裝置以及一第二尖端値整流器。 1 4.如申請專利範圍第1 0至1 3項中任一項之電路裝置，其中 另外包括一與頻率有關之特別是共振的負載網路（60)，其 依據控制用的頻率（0將該高頻電流（I。）和該高頻電壓（U。) I 提供至該高壓放電燈（12)， 該調整電路（38)另外包括= -一調整元件（48)，其由該高頻功率之額定値（PS。"）和實際値 (Pist)之間的差値而求出該負載網路（6〇)控制用的頻率（0之 變化値。 1 5 .如申請專利範圍第1 0至1 4項中任一項之電路裝置，其中 須設計該調整電路（3 8 )，以便依據特定的彩色來進行調整 ，即，分別對至少一第一、第二和第三彩色來進行調整。 -26- 200840418 1 6 ·如申請專利範圍第l 5項之電路裝置，其中須設計該 値預設裝置（44)，以便在時間上對應於實際的彩色使 給予該調整電路（38)的額定値（pS()11)被改變。 1 7 ·如申請專利範圍第1 〇至1 6項中任一項之電路裝置， 該額疋値預設裝置（4 4)具有一介面（4 2 )，藉此特別是可 一使用者使至少一額定値（pSC)11)被改變。 18.—種投影裝置（10)，其特徵爲具有一種如申請專利範 1至1 7項中任一項所述之電路裝置。 {' 19.一種用於操作電路裝置上的高壓放電燈（12)之方法， 徵爲以下各步驟： 以一種交流供電信號來控制該高壓放電燈（1 2)，該交 電信號在作爲調變周期（T)之時間範圍中包括一系列 少一第一信號區段（Sal)、一第二信號區段（Sa2)以及一 信號區段（Sa3)，其分別對應於第一、第二和第三彩色 該交流供電信號是一種振幅調變的高頻信號（Ihf)，其 (f)至少是500KHZ，其中對具有正及/或負振幅之信號 〇 之包絡線（E)而言： -該包絡線（E)之大小具有一種平均振幅（M); -第一信號區段（Sal)及/或第二信號區段（Sa2)及/或第 號區段（Sa3)具有至少一種時間範圍，其中介於5%和 之間的包絡線（E)之大小大於該平均振幅及/或介於 90%之間的包絡線（E)之大小較該平均振幅（M)還小。 額定 優先 其中 藉由 圍第 其特 流供 之至 第三 j 頻Φ 成份 三信 100% 5%和 -27-