專(zhuān)利名稱(chēng)：用于運(yùn)行高壓氣體放電燈的方法和電路布置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以迭加了第一電流脈沖的燈電流運(yùn)行高壓氣體放電燈(HID燈或UHP[超高性能]燈)的方法和電路布置，特別是在用于時(shí)序產(chǎn)生原色彩和可能的白色段的系統(tǒng)中，并且特別用于照明時(shí)序顯示原色彩圖像的投影顯示器，諸如在DLP(數(shù)字光處理)系統(tǒng)或LCoS(硅基液晶)系統(tǒng)中。本發(fā)明還涉及這樣的用于顯示圖像或數(shù)據(jù)的、包含高壓氣體放電燈的投影系統(tǒng)和這樣的電路布置。
在投影系統(tǒng)中，使用的光源通常是一個(gè)或更多的高壓氣體放電燈(HID燈或UHP[超高性能]燈)。原則上可以用直流電流和交流電流來(lái)運(yùn)行這些燈。但是，通常優(yōu)選的是用交流電流運(yùn)行，因?yàn)檫@可以防止電極的快速腐蝕并提高燈的效率。
然而，特別是在用交流電流運(yùn)行的情況下，由于極性變化，電弧放電不穩(wěn)定的風(fēng)險(xiǎn)也增加了，而且這些電弧放電可以導(dǎo)致輸出光電流的波動(dòng)。這主要是基于這一事實(shí)電弧放電取決于電極的溫度和表面狀況，而且電極溫度的時(shí)間進(jìn)程在其作為陽(yáng)極或陰極的階段中不同。因而這導(dǎo)致在燈電流的一個(gè)周期期間電極溫度明顯改變。為了有利地影響這些波動(dòng)，在燈電流的每個(gè)半周期結(jié)束時(shí)，即在極性改變之前，產(chǎn)生具有與待改變的半周期相同極性的(第一)電流脈沖，并將該電流脈沖迭加到燈電流上，以使全部電流增加并且電極溫度上升。結(jié)果，能夠明顯改善電弧放電的穩(wěn)定性。
這些第一電流脈沖導(dǎo)致了燈用具有或多或少的明顯經(jīng)過(guò)脈沖調(diào)制的組分的交流燈電流來(lái)運(yùn)行，這些組分反過(guò)來(lái)引起相應(yīng)地脈沖調(diào)制的增加的燈電流。
特別是在利用時(shí)序彩色顯示方法運(yùn)行的彩色投影顯示器中，當(dāng)原色彩圖像中的一個(gè)圖像以不同于其它原色彩圖像的亮度顯示時(shí)，輸出光電流中的波動(dòng)可能具有破壞性效果。
在這樣的時(shí)序彩色顯示方法中，在三種原色彩(“場(chǎng)序制彩色”)藍(lán)色、綠色和紅色以及可能的第四白色圖像(白色段)中的每種情況下，通過(guò)時(shí)序顯示至少三個(gè)完全圖像，在顯示器上產(chǎn)生彩色圖像。目前這種方法用于諸如大多數(shù)DLP(數(shù)字光處理)投影儀中(同色輪一起運(yùn)行)，在將來(lái)也可以用于LCoS系統(tǒng)中，在該系統(tǒng)中目前被用于以原色彩對(duì)顯示器進(jìn)行時(shí)序照明的是棱鏡而將來(lái)是鼓狀布置。
為了防止由第一電流脈沖引起的燈電流的增加導(dǎo)致所顯示的圖像中的色彩偏移，電流脈沖的產(chǎn)生與色彩調(diào)節(jié)器通常被相互同步，如EP 1 154 652中所說(shuō)明的，用這樣的方式，第一電流脈沖總是出現(xiàn)在第四白色圖像中。
對(duì)于燈的運(yùn)行和燈的驅(qū)動(dòng)器的技術(shù)電路設(shè)計(jì)，還要設(shè)定第一電流脈沖的幅值的絕對(duì)值(而不是其與平均燈電流相比的相對(duì)值)并盡可能保持恒定。然而，由于在燈的使用期期間在很多情況下工作電壓會(huì)升高(或也可能會(huì)下降)，因而燈的平均電流減少，第一電流脈沖幅值與平均電流之間的比值逐漸增大。這就意味著全部圖像中的白色組分逐漸增高而色彩飽和度逐漸降低。雖然能夠通過(guò)測(cè)量電流水平并計(jì)算校正來(lái)補(bǔ)償這種影響，但這將意味著隨著燈變舊，圖像亮度下降。(在某些燈中在整個(gè)使用期過(guò)程中如果工作電壓下降則會(huì)出現(xiàn)相反的影響。)因此，本發(fā)明的目的是提供用于運(yùn)行高壓氣體放電燈的方法和電路布置，利用其可以至少在很大程度上避免上述問(wèn)題并在燈的使用期能夠獲得所顯示圖像的至少基本恒定的色彩和/或亮度性質(zhì)。
另外，本發(fā)明的目的還包括提供用于運(yùn)行高壓氣體放電燈的方法和電路布置，與使用已知方法和電路布置相比，通過(guò)本發(fā)明的方法和電路布置能夠在全部圖像中獲得相當(dāng)好的色彩平衡，并且在燈的整個(gè)使用期內(nèi)能夠至少在很大程度上保持該色彩平衡。
本發(fā)明的目的還包括提供用于運(yùn)行高壓氣體放電燈的方法和電路布置，利用該方法和電路布置，可以進(jìn)行色彩和/或亮度性質(zhì)的改變、或調(diào)整、或校正，特別是圖像的色溫的改變、或調(diào)整、或校正，而沒(méi)有明顯的光損失。
本發(fā)明的目的還包括提供用于運(yùn)行高壓氣體放電燈的方法和電路布置，利用該方法和電路布置，所顯示圖像的色彩飽和度和/或亮度可以被調(diào)整到尤其自動(dòng)調(diào)整到當(dāng)前圖像內(nèi)容的色彩飽和度和/或亮度，以便例如用于以用第一運(yùn)行模式(例如用于視頻操作)所獲得的想要的、特別是高色彩飽和度以及用第二運(yùn)行模式(例如用于顯像用途)所獲得的想要的、特別是高亮度的方式照明投射顯示器。
這個(gè)目的可以通過(guò)如權(quán)利要求1所要求保護(hù)的通過(guò)以迭加了第一電流脈沖的燈電流運(yùn)行高壓氣體放電燈的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，特別是在用于時(shí)序產(chǎn)生原色彩和可能的白色段(用于合成所要顯示的圖像)的系統(tǒng)中，其中，為了改變或校正圖像的色彩和/或亮度性質(zhì)，相對(duì)于色彩和/或白色段的產(chǎn)生來(lái)調(diào)節(jié)第一電流脈沖的幅值和/或時(shí)間長(zhǎng)度和/或時(shí)間位置(相位)。
另外，這個(gè)目的可以通過(guò)權(quán)利要求9所述的電路布置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于這一點(diǎn)，需要提及的是US-PS 5,262,701已經(jīng)公開(kāi)了可以被用于以具有可控占空比的電流脈沖運(yùn)行鈉高壓氣體放電燈的電路布置。然而，這種電路布置是用于燈的減光操作的，其中，通過(guò)改變占空比來(lái)改變提供給燈的功率，同時(shí)所產(chǎn)生的光的特定色溫?fù)?jù)說(shuō)被達(dá)到或達(dá)到預(yù)定點(diǎn)。然而，由于減光操作或由燈所發(fā)射的光的色溫的影響均不是本發(fā)明的主題，所以不能認(rèn)為所述文獻(xiàn)是相關(guān)的。
根據(jù)本發(fā)明的解決方案的特別優(yōu)點(diǎn)是燈電流可以是直流電流或交流電流。另外，基本上色溫和/或圖像亮度可以被設(shè)定和調(diào)節(jié)而沒(méi)有任何損失(即沒(méi)有明顯的光損失)，從而通過(guò)脈沖調(diào)制燈電流可以獲得高的效率和光通量輸出(lumenoutput)。最后，在時(shí)序顯示系統(tǒng)中能夠以簡(jiǎn)單的方式產(chǎn)生迭加了脈沖的燈電流，其中必要時(shí)甚至沒(méi)有白色段。
從屬權(quán)利要求包含了本發(fā)明的有利實(shí)施例。
權(quán)利要求2中所述的實(shí)施例用于燈電流是交流電流的情況下。
根據(jù)權(quán)利要求3和4所述的實(shí)施例，能夠進(jìn)一步最優(yōu)化所顯示圖像的色彩和/或亮度性質(zhì)。
權(quán)利要求5所述的實(shí)施例特別利于用在LCoS系統(tǒng)中。
權(quán)利要求6所述的實(shí)施例特別利于用在相關(guān)投影系統(tǒng)的視頻模式，而權(quán)利要求7所述的實(shí)施例特別適于顯像(presentation)目的。
根據(jù)權(quán)利要求8的實(shí)施例，能夠在權(quán)利要求6和7所述的運(yùn)行模式之間自動(dòng)轉(zhuǎn)換，從而使所顯示圖像的色彩和/或亮度性質(zhì)動(dòng)態(tài)適應(yīng)當(dāng)前圖像內(nèi)容。
將參照附圖中示出的實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明，但本發(fā)明并不限制于此。


圖1示出了本發(fā)明的不同使用年限的燈的燈電流的時(shí)間進(jìn)程。
圖2示出了本發(fā)明的用于調(diào)節(jié)所顯示圖像的色溫的燈電流的時(shí)間進(jìn)程。
圖3示出了本發(fā)明的用于第一運(yùn)行模式的燈電流的時(shí)間進(jìn)程。
圖4示出了本發(fā)明的用于第二運(yùn)行模式的燈電流的時(shí)間進(jìn)程。
圖5示出了第一電流脈沖的時(shí)間長(zhǎng)度作為燈的工作電壓的函數(shù)。
圖6示出了用于運(yùn)行高壓氣體放電燈的電路布置的示意性方框圖。
下面將假定用基本方波交流電流運(yùn)行燈。但是也可以將所述電流脈沖迭加到直流燈電流上，從而根據(jù)本發(fā)明的原理在這種情況下也可以應(yīng)用。
在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，在極性改變之前迭加到交流燈電流上的第一電流脈沖具有與待改變的相位或周期相同的極性，該第一電流脈沖作為特定參數(shù)(燈的當(dāng)前工作電壓(其在燈的使用期內(nèi)可能會(huì)變化)和/或想要的運(yùn)行模式)的函數(shù)，、以校正圖像的色彩和/或亮度性質(zhì)或獲得想要的色溫或最佳色彩平衡或特別亮度的圖像的方式、在彩色段或(原)色彩中和可能的白色段中隨時(shí)間偏移。這通常是由交流燈電流的相位關(guān)于彩色和白色段的序列的相應(yīng)偏移引起的。
在第二實(shí)施例中，另外的或作為上述方案的備選方案，可以改變第一電流脈沖的時(shí)間長(zhǎng)度(持續(xù)時(shí)間)，以便為了上述用途所述脈沖至少部分延伸到相鄰色彩或白色段中和/或由于它們的被改變的持續(xù)時(shí)間在相應(yīng)的色彩或白色段中產(chǎn)生相應(yīng)的改變的光強(qiáng)度。
與之相比，優(yōu)選將第一電流脈沖的級(jí)別(幅值)設(shè)定或限制到特定值，特別是與燈的最佳使用期相關(guān)的特定值，并保持至少基本恒定。然而，不能排除這樣的可能性，即第一電流脈沖的幅值隨著用于影響所顯示圖像的色彩和/或亮度性質(zhì)的參數(shù)也至少稍微改變。
最后，在第三實(shí)施例中，另外的或作為上述第一電流脈沖的備選，在其它色彩段的一個(gè)或更多和/或可能的白色段中將一個(gè)或更多的額外第二電流脈沖K(此后稱(chēng)為補(bǔ)償脈沖)迭加到燈電流，以便用這種方式例如改進(jìn)色溫或調(diào)節(jié)色溫差不多完全沒(méi)有損失或以想要的方式使色彩飽和度和/或圖像亮度適應(yīng)圖像內(nèi)容。
這些第二電流脈沖也可以根據(jù)它們的參數(shù)(如特別是相對(duì)于色彩和/或白色段的產(chǎn)生，它們的幅值和/或時(shí)間長(zhǎng)度和/或時(shí)間位置)來(lái)調(diào)節(jié)和/或可能根據(jù)它們的極性來(lái)調(diào)節(jié)。
首先將結(jié)合圖1參照一個(gè)有具體數(shù)字的實(shí)例來(lái)解釋本發(fā)明。
具有例如120瓦和相對(duì)短電弧的典型高壓氣體放電燈在其品牌中具有新的條件，工作電壓大約在58伏。對(duì)于這個(gè)工作電壓，相對(duì)于由顯示器或投影系統(tǒng)的色彩調(diào)節(jié)器所產(chǎn)生的原色彩序列變動(dòng)基本方波交流燈電流的相位，以使迭加到交流燈電流上的第一電流脈沖S基本上完全位于紅色段R(紅段、紅原色圖像)的每種情況中，如圖1中圖示說(shuō)明的第一電流進(jìn)程1所示。
優(yōu)選紅色段R，因?yàn)榫哂邢鄬?duì)低的功率的放電燈在所產(chǎn)生的光中特別普遍具有太低而不適用于視頻應(yīng)用的紅色組分。
例如，交流燈電流的平穩(wěn)值大約為2安。在這種情況下，在燈的整個(gè)使用期內(nèi)第一電流脈沖S的優(yōu)選幅值約為2.6安。第一電流脈沖S的時(shí)間長(zhǎng)度(持續(xù)時(shí)間)優(yōu)選約為交流燈電流的半周期的持續(xù)時(shí)間的6％，但是也可以在大約2％到大約15％之間的范圍內(nèi)變化。顯示器類(lèi)型和圖像顯示方法基本上決定了可用的最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間。
對(duì)于在燈的使用期的開(kāi)始階段的最小工作電壓(從而最高燈電流)，優(yōu)選將第一電流脈沖S的持續(xù)時(shí)間設(shè)在上限，因此在這種情況下約為15％。
在下文中，為了簡(jiǎn)化，假定諸如色輪上的色彩段的色彩調(diào)節(jié)器的相對(duì)變化不會(huì)引起色溫的改變或適應(yīng)，盡管這不應(yīng)被排除。
因此，由于第一電流脈沖S完全位于紅色段R中，所以必須根據(jù)時(shí)間以相對(duì)縮短的方式被顯示或投影，以避免色彩偏移。如果取這三種色彩段B、G、和R(就是說(shuō)在每種情況下大約33％)的相等持續(xù)時(shí)間作為想要的相等比值的三種色彩強(qiáng)度1∶1∶1的基準(zhǔn)，那么就會(huì)避免因?yàn)殡娏髅}沖S引起色彩偏移，例如，設(shè)定紅色段R的持續(xù)時(shí)間約為31.3％，綠色和藍(lán)色段G、B的持續(xù)時(shí)間均約為34.3％，以避免由第一色彩脈沖S引起色彩偏移。
由于在燈的使用期內(nèi)工作電壓通常會(huì)提高，但出于上述原因，第一電流脈沖S的絕對(duì)值和燈功率需要保持至少基本恒定，因?yàn)闊綦娏飨鄬?duì)降低，所以第一電流脈沖S的相對(duì)值將提高。這相應(yīng)地意味著所顯示圖像的色彩平衡向紅色偏移。
在諸如監(jiān)控工作電壓的情況下預(yù)防了上述偏移，即如果該值增加，使每個(gè)第一電流脈沖S的一部分偏移到藍(lán)色段B，從而降低紅色組分而增加藍(lán)色組分。同樣為了相對(duì)增加圖像的綠色組分，在綠色片段G內(nèi)另外產(chǎn)生附加的、相對(duì)小的第二電流脈沖(補(bǔ)償脈沖)K。圖1的曲線(xiàn)2示出了接近燈的使用期末期的產(chǎn)生的全部電流進(jìn)程。
在定量條件中，對(duì)于第二電流進(jìn)程2獲得了下述數(shù)值接近燈的使用期末期，燈的工作電壓約為140伏，相應(yīng)的電流平穩(wěn)值僅約為0.7安。第一電流脈沖S的幅值仍然約為2.6安。如果假定基準(zhǔn)不變?yōu)榧t色段R約為31.3％、綠色及藍(lán)色段均約為34.3％的時(shí)間長(zhǎng)度，則可以改變?cè)S多參數(shù)以便補(bǔ)償與電流平穩(wěn)值相比增加的第一電流脈沖S的相對(duì)值(及由此引起的圖像中增加的紅色組分)。
如上面已經(jīng)描述的，特別是可以將第一電流脈沖S的時(shí)間長(zhǎng)度從約為15％的最大值縮短到諸如約為5.7％。另外，可以改變第一電流脈沖S的時(shí)間位置以使每個(gè)第一電流脈沖S的一部分延伸到相應(yīng)的臨近的藍(lán)色段B中，而且對(duì)于5.7％的例子僅約3.4％仍然在紅色段R中和約2.3％在藍(lán)色段B中。作為第三參數(shù)，通過(guò)上述的補(bǔ)償脈沖K可以相對(duì)增加所產(chǎn)生的光的綠色組分，脈沖K具有約為0.9安的電流幅值和在綠色片段G中交流燈電流的半周期的約21.8％的時(shí)間長(zhǎng)度(參照?qǐng)D1中的電流進(jìn)程2)。
如果色彩調(diào)節(jié)器產(chǎn)生白色段，同樣可以在其中產(chǎn)生補(bǔ)償脈沖K或者可以將在綠色段G中產(chǎn)生的補(bǔ)償脈沖K部分地偏移到白色段中。
能夠單獨(dú)地或彼此結(jié)合地選擇或相對(duì)調(diào)節(jié)這些參數(shù)。
通過(guò)除燈驅(qū)動(dòng)器之外還優(yōu)選含有與圖像處理器相連并能相應(yīng)編程的控制元件的電路布置，可以進(jìn)行第一和第二電流脈沖S、K的上述參數(shù)的調(diào)節(jié)，特別是它們的幅值和/或它們的時(shí)間長(zhǎng)度和/或時(shí)間位置、也可能它們的極性的調(diào)節(jié)，以及它們?cè)跓綦娏魃系闹丿B。
圖2示出了為了獲得所顯示圖像的想要色溫而改變的燈電流的進(jìn)程。如圖2中雙向箭頭P1所示，可以通過(guò)諸如將第一電流脈沖S的時(shí)間位置從相應(yīng)的紅色段R偏移到藍(lán)色段B內(nèi)或相反過(guò)程使得色溫提高或降低。如雙向箭頭P2所示，在這種情況下可以通過(guò)在綠色段G期間調(diào)節(jié)補(bǔ)償脈沖K的幅值和/或極性來(lái)獲得正確的白點(diǎn)。
也可以可選擇地或另外地通過(guò)改變第一電流脈沖S的時(shí)間長(zhǎng)度招致色溫的變化。
另外，可以諸如以?xún)煞N可轉(zhuǎn)換的運(yùn)行模式運(yùn)行用于產(chǎn)生燈電流同時(shí)照明投影顯示器的電路布置。第一運(yùn)行模式可以用于所產(chǎn)生圖像的視頻顯示，其中將顯示盡可能正確的圖像和獲得增強(qiáng)的色彩飽和度，而第二運(yùn)行模式可以用于顯像目的，其中想要盡可能亮的圖像。
在這種情況下，例如，在第一運(yùn)行模式下產(chǎn)生如圖3所示的燈電流，在第二運(yùn)行模式下產(chǎn)生如圖4所示的燈電流。
在第一運(yùn)行模式下，如圖3所示，通過(guò)在紅色段R和藍(lán)色段B之間適當(dāng)?shù)仄苼?lái)再次調(diào)整色溫，如上面的圖2的相關(guān)解釋。
為了在第一運(yùn)行模式下獲得特別好的色彩飽和度，在交流燈電流的一個(gè)或兩個(gè)的半周期內(nèi)的白色段W期間，可以用如箭頭P1所示的負(fù)的第一補(bǔ)償脈沖K1的形式另外降低燈電流。
最后，如箭頭P2所示，如果需要，可以在綠色段G中產(chǎn)生具有可調(diào)節(jié)的正或負(fù)極性和/或時(shí)間長(zhǎng)度的第二補(bǔ)償脈沖K2，以便增加或減少綠光組分并由此實(shí)現(xiàn)想要的色彩平衡。
在第二運(yùn)行模式下，如圖4所示，第一電流脈沖S基本上全部位于白色段W內(nèi)，以使圖像具有相對(duì)高的亮度。在這種情況下，如上面解釋的，通過(guò)在色彩片段R、G、B之一中的至少一個(gè)補(bǔ)償脈沖K可以實(shí)現(xiàn)任何需要的色彩性質(zhì)的校正。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，按照所顯示的圖像內(nèi)容的函數(shù)，第一和/或第二電流脈沖(補(bǔ)償脈沖)S、K的時(shí)間位置和/或時(shí)間長(zhǎng)度和/或幅值和/或可能的極性被動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)或調(diào)整。這可能用于諸如當(dāng)在視頻模式下具有相對(duì)高亮度的圖像與具有相對(duì)高的色彩飽和度的圖像交替顯示時(shí)。為了最優(yōu)化顯示，則在用于特別亮的圖像的第二運(yùn)行模式與用于其它圖像的第一運(yùn)行模式之間進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換。可以通過(guò)適當(dāng)?shù)膫鞲衅餍盘?hào)或來(lái)自圖像處理器的信號(hào)來(lái)激活第一和第二運(yùn)行模式之間的轉(zhuǎn)換。
為了防止由于第一電流脈沖S從紅色段R向藍(lán)色段B偏移引起必要的補(bǔ)償脈沖K在燈的使用期內(nèi)在綠色段G內(nèi)變得太大，可以以這樣的方式產(chǎn)生燈電流在使用期的初期，負(fù)補(bǔ)償脈沖K位于綠色段G內(nèi)，并且在整個(gè)使用期內(nèi)這些脈沖返回到接近0的值，且在接近使用期末期時(shí)僅上升到相對(duì)低的正值。
對(duì)于前面提到的LCoS系統(tǒng)，給出了另外的具體數(shù)字的實(shí)例以說(shuō)明本發(fā)明在這種情況下，與上述實(shí)施例一樣，保持第一電流脈沖S的幅值至少基本恒定，例如為3.7安。對(duì)于燈功率為200瓦以及工作電壓約115伏的情況下，平均燈電流約為1.74安、平穩(wěn)電流約為1.63安。這使得第一電流脈沖S的幅值與平穩(wěn)電流水平之間的相對(duì)比值ppR為2.26。對(duì)于交流燈電流的半周期的5％的第一電流脈沖的長(zhǎng)度的情況，這意味著由于第一電流脈沖而產(chǎn)生約6.3％以上的光，而且如果第一電流脈沖S完全位于紅色段R內(nèi)，可以使光的紅色組分增加大約19％。
假設(shè)，例如，在燈開(kāi)始運(yùn)行的大約100小時(shí)內(nèi)，工作電壓降至大約75伏，對(duì)于同一燈功率(大約200瓦)，這導(dǎo)致平均燈電流約為2.67安、平穩(wěn)電流值約為2.5安。因此使第一電流脈沖S的幅值與平穩(wěn)電流值之間的相對(duì)比值ppR降低到約為1.84。為了補(bǔ)償由第一電流脈沖S另外產(chǎn)生的光的(較少的)量，將所述脈沖的持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)到交流燈電流的半周期的大約13％的值，以便仍能獲得與在較高工作電壓情況下一樣的相同的額外光強(qiáng)度。
假設(shè)，隨著燈的使用期增加，工作電壓再次升高，就要相應(yīng)縮短第一電流脈沖S的持續(xù)時(shí)間，使得由第一電流脈沖S所產(chǎn)生的額外光的量保持至少基本恒定。圖5示出了作為工作電壓U的函數(shù)的第一電流脈沖S的時(shí)段(timeduration)tpx的進(jìn)程。
最后，圖6給出了用于為放電燈31產(chǎn)生上述燈電流的電路布置的一個(gè)實(shí)施例的示意性方塊圖以及投影系統(tǒng)的基本組分。
在電路布置的輸入端具有諸如約為100到240伏的交流電壓Uac，并將該交流電壓轉(zhuǎn)換為具有上述進(jìn)程的交流燈電壓。
該電路布置包括整流器級(jí)10、功率/電流調(diào)節(jié)器11、變壓器12、控制元件20、具有點(diǎn)火級(jí)的轉(zhuǎn)換器30和圖像處理器40，其中在圖像處理器中有用于產(chǎn)生圖像的視頻/圖形信號(hào)V。
整流器級(jí)10將交流電壓Uac轉(zhuǎn)換為直流電壓。由該直流電壓，功率/電流調(diào)節(jié)器11產(chǎn)生具有適用于相關(guān)的放電燈31的電流水平的直流電流，并且將上述第一和第二電流脈沖S、K迭加到所述直流電流。一直到最后，功率/電流調(diào)節(jié)器11由控制元件20適當(dāng)?shù)乜刂啤?br> 整流器30將產(chǎn)生的直流電流轉(zhuǎn)換為具有由控制元件20控制的頻率和相位的基本方波交流燈電流。
由整流器級(jí)10饋送的電壓轉(zhuǎn)換器12用于給功率/電流調(diào)節(jié)器11提供功率。
投影系統(tǒng)基本由放電燈31、光學(xué)積分器(optical integrator)32、色彩調(diào)節(jié)器33、顯示器34和透鏡系統(tǒng)35組成。色彩調(diào)節(jié)器33和顯示器34由圖像處理器40以已知的方式激勵(lì)作為在顯示器34上顯示的視頻/圖形信號(hào)V的函數(shù)。
通過(guò)通信線(xiàn)路將控制元件20和圖像處理器40相互連接并以這樣的方式同步和設(shè)計(jì)以使功率/電流調(diào)節(jié)器11產(chǎn)生第一和第二電流脈沖和轉(zhuǎn)換器30轉(zhuǎn)換直流電流與以上面描述的方式的彩色和白色段的產(chǎn)生在時(shí)間上相關(guān)。
另外，控制元件20和/或圖像處理器40用于改變第一和第二電流脈沖S、K的幅值和/或時(shí)間長(zhǎng)度和/或時(shí)間位置和/或可能的極性，從而獲得或校正所顯示圖像的色彩和/或亮度性質(zhì)，也可能用于在上述運(yùn)行模式之間的轉(zhuǎn)換。出于這種目的，對(duì)控制元件20和/或圖像處理器40進(jìn)行適當(dāng)編程，并給其配備存儲(chǔ)器，在其中存儲(chǔ)諸如作為燈的工作電壓U的函數(shù)(如圖5所示)的第一電流脈沖S的持續(xù)時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種以迭加了第一電流脈沖的燈電流運(yùn)行高壓氣體放電燈的方法，特別是在用于時(shí)序產(chǎn)生合成待顯示圖像的(原)色彩和可能的白色段的系統(tǒng)中，其中，為了改變或校正圖像的色彩和/或亮度性質(zhì)，相對(duì)于色彩和/或白色段的產(chǎn)生調(diào)節(jié)第一電流脈沖的幅值和/或時(shí)間長(zhǎng)度和/或時(shí)間位置(相位)。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中燈電流是交流電流，在交流燈電流的極性改變之前產(chǎn)生第一電流脈沖，在每種情況下其具有與待改變周期相同的極性，其中通過(guò)偏移交流燈電流的相位來(lái)調(diào)節(jié)第一電流脈沖的時(shí)間位置。
3.權(quán)利要求1所述的方法，其中為了改變或校正圖像的色彩和/或亮度性質(zhì)，在至少一種色彩和/或白色段的產(chǎn)生過(guò)程中，產(chǎn)生至少一個(gè)第二電流脈沖并迭加到燈電流上。
4.權(quán)利要求3所述的方法，其中第二電流脈沖的產(chǎn)生包括其極性和/或幅值和/或時(shí)間長(zhǎng)度和/或時(shí)間位置相對(duì)于色彩和/或白色段的產(chǎn)生的改變。
5.權(quán)利要求1所述的方法，特別是在LCoS系統(tǒng)中，其中基本上保持第一電流脈沖的時(shí)間位置恒定，并通過(guò)相對(duì)于色彩和/或白色段的產(chǎn)生調(diào)節(jié)第一電流脈沖的幅值和/或時(shí)間長(zhǎng)度來(lái)改變或校正所顯示圖像的色彩和/或亮度性質(zhì)。
6.權(quán)利要求1所述的方法，包含用于以相對(duì)高的色彩飽和度顯示圖像的第一運(yùn)行模式，其中在至少一個(gè)白色段期間，將具有與燈電流的當(dāng)前極性相比負(fù)的幅值的第二電流脈沖迭加到燈電流上。
7.權(quán)利要求1所述的方法，包含用于以相對(duì)高的亮度顯示圖像的第二運(yùn)行模式，其中在至少一個(gè)白色段期間，將第一電流脈沖迭加到燈電流上。
8.權(quán)利要求6和7所述的方法，其中按照當(dāng)前圖像的所檢測(cè)到的色彩飽和度和/或亮度的級(jí)別的函數(shù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換在第一和第二運(yùn)行模式之間進(jìn)行。
9.一種用于依照前述任一權(quán)利要求中所要求保護(hù)的方法運(yùn)行至少一個(gè)高壓氣體放電燈的電路布置。
10.一種用于顯示圖像或數(shù)據(jù)及用于時(shí)序產(chǎn)生合成待顯示圖像的(原)色彩和可能的白色段的投影系統(tǒng)，特別是在諸如DLP或LCoS系統(tǒng)中，包含至少一個(gè)高壓氣體放電燈和權(quán)利要求9所述的電路布置。
全文摘要
本發(fā)明描述了用于以迭加了第一電流脈沖的燈電流運(yùn)行高壓氣體放電燈的一種方法和電路布置，特別是在用于時(shí)序產(chǎn)生合成待顯示圖像的(原)色彩和可能的白色段的系統(tǒng)中，其中，為了改變或校正圖像的色彩和/或亮度性質(zhì)，相對(duì)于色彩和/或白色段的產(chǎn)生來(lái)調(diào)節(jié)第一電流脈沖的幅值和/或時(shí)間長(zhǎng)度和/或時(shí)間位置。本發(fā)明還描述了包含這樣的電路布置的投影系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04N9/73GK1977571SQ200580017784
公開(kāi)日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2005年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月3日
發(fā)明者C·德佩, H·蒙克 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司