[发明专利]驱动投射系统中的放电灯的方法以及驱动单元

说明书

技术领域

本发明涉及驱动投射系统中的放电灯的方法。本发明还涉及用于驱动投射系统中的放电灯的适当的驱动单元并涉及包括这种驱动单元的投射系统。

背景技术

放电灯尤其是高压放电灯包括灯壳，灯壳包括能够耐受高温的材料，如石英玻璃。用钨制成的电极从相反的侧面突入这种灯壳中。这种灯壳在下面的描述中也称为“电弧管”，并含有填料，这种填料包括一种或多种稀有气体，并且在汞蒸汽放电灯的情形中主要包括汞。通过穿过这些电极施加高压，在这些电极的顶端之间产生光电弧，然后可以用较低的电压保持这种光电弧。出于高压放电灯的光学性能的原因，除了其它的目的之外，优选将高压放电灯用于投射目的。要求将光源用于这些用途，并尽可能将这种光源形成为点状。此外，希望尽可能高的发光强度，这种发光强度伴有尽可能自然的光的光谱组成。可用所称的“高压气体放电灯”或“HID灯”(高强度放电灯)尤其是“UHP灯”(超高特性灯)来最佳地实现这些性能。

尤其是在将气体放电灯用在利用时序色彩产生方法以产生色彩图像的投射系统中时，必须确保在所产生的光通量中不出现波动，因为在这些系统中的光通量中的波动导致基色中的一种色彩以不同于其它基色的强度被展示出来，或者基色中的一种色彩的亮度在某些区域不同于其它区域中的亮度。

目前区别出两种类型的时序色彩产生方法：

在第一种方法中，通过三基色(“场序制色彩”)中全画面的顺序表示产生色彩图像。或者，可显示另外的第四白色或另外的其它色彩。例如，这种方法用在大多数DLP投影仪中(DLP＝数字光处理；DLP是Texa Instrument的注册商标)。

在第二种方法中，通过使所有的基色以色束或色条(“滚动色彩”)的形式逐个通过显示器。例如，一些LCoS显示器(LCoS＝硅基液晶)利用这种方法进行操作。

这些系统包括色彩分离或色彩滤波和用于光源与显示器之间的色彩分量的调制器，以产生三基色光。色彩分离和调制器可在或大或小的程度上相互结合。例如，在一些系统中，滤波和调制由旋转滤波器轮来实现，而在其它系统中，通过镜进行色彩滤波，并通过棱镜进行调制。

在利用时序色彩产生的更新式的投射系统中，对灯的光输出有着严格的要求。近期的开发正朝着利用从光输出的调制所产生的可能性前进，以改进总体亮度、提高灰度分辨率并平衡图像的色彩点。

因此，在平衡色彩点时暂时以某些精确限定的时间即在某些色带降低光功率并在其它时间即在其它色带增加光功率是有利的。此外，例如在每个半周期的末端加上额外的电流脉冲即“防抖动脉冲”也是有利的，以确保光电弧在灯内的位置尽可能保持稳定。

为了实现这些目的，在灯的半周期，即在电压半周期期间，由灯发射的光必须沿着精确的曲线。因此，必须确保非常精确地满足所要求的值，以保证这种投射器系统的最佳运行。虽然可相对较快地对灯功率和光输出进行调制，且灯电流与光之间的比数约为1，但目前的灯驱动器的可达到的特性不足以用于要求较大精度的用途。除了其它的原因之外，这是因为光输出不仅取决于也可能随着灯的寿命而变化的几种灯性能，而且也取决于光学系统设计和用于投射的色带。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种驱动投射系统中的放电灯的方法以及适当的驱动单元，这种驱动单元允许根据投射系统的要求对光进行更精确的控制。

为了实现这种目的，本发明提供一种驱动放电灯的方法，这种放电灯以前馈控制过程运行。在此过程中获取状态数据，这些状态数据包括与投射系统的设计有关的静态信息和/或与投射系统有关的动态信息和/或与灯的运行有关的动态信息。在另一个步骤中，在系统状态数据的基础上确定投射系统所要求的“瞬时”目标光波形和波形校正函数，“瞬时”目标光波形即用于投射系统的理想的光波形。然后，根据在目标光波形和波形校正函数的基础上所确定的所要求的瞬时波形对放电灯的实际电流进行调节。