用于运行放电灯的方法和投影装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明基于一种用于运行放电灯的方法，其中在运行中将构成为交变电流的具有平均频率且具有预设波形的灯电流输送给所述放电灯，所述波形具有预设的换向图，其中预设的所述换向图通过所述灯电流的预设的时间次序的换向来预设，并且其中以至少一个预设的时间间隔重复地通过至少一个具有预设的持续时间的直流相偏离预设的所述换向图。并且本发明涉及一种投影装置，所述投影装置具有放电灯和用于所述放电灯的镇流器，所述镇流器设计成用于:在运行所述投影装置时，将构成为交变电流的具有平均频率和预设波形的灯电流提供给所述放电灯，所述波形具有预设的换向图，其中预设的所述换向图通过所述灯电流的预设的时间次序的换向来预设，其中所述镇流器构成为用于提供所述灯电流，使得以至少一个预设的时间间隔重复地通过至少一个具有预设的持续时间的直流相偏离预设的所述换向图。
【背景技术】
[0002]从现有技术中已知的投影装置、例如DLP投影器包括色彩轮和用于照射色彩轮的放电灯。灯在此以交变电流运行并且通过镇流器操控。在灯电流换向时，放电灯的两个电极换极。在放电灯的工作频率匹配于色彩轮时，镇流器根据换向图提供具有特定的波形的适合的灯电流。
[0003]用于视频投影应用的气体放电灯由一对钨电极构成，在所述钨电极上在适当的运行方式下生长小的尖部。所述尖部用作为用于放电弧的起始点并且对于灯的好的性能而言是重要的，尤其关于高的亮度、小的闪烁倾向和小的回烧倾向。
[0004]对于稳定的灯性能而言，电极头部上的尖部的位置和几何形状必须尽可能在灯使用寿命中保持恒定。电极尖部在运行期间在其最前面的端部上达到接近钨的熔点的温度，使得钨持续地挥发。与此相应地，必须持续地从电极头部再提供材料。这能够通过下述方式实现:熔化的钨的区域在电极尖部中通过温度调节周期性地在其扩展方面发生变化。在此，正进行的熔化和凝固过程与钨的高的表面应力共同引起从电极头部向前到电极尖部中的材料输送。
[0005]此外，灯工作方式必须紧密地与顾客应用相协调。尤其地，在DLP投影器中必须与在那里通常应用的色彩轮精确同步。
[0006]在现有技术中已知的是，尖部的周期性的熔化进而伴随出现的尖部生长借助于所谓的维持脉冲能够在每个电流半波结束时直接在换向之前实现，如例如在EP 766906 BI中描述的那样。此外，从US 7，994，734B2和DE 10 2009 006 338 Al中已知，重复使用直流相以避免过量的尖部生长并且用于重塑尖部。所述直流相在此与灯电压相关地使用。因为灯电压与电极尖部的距离成比例地增大，因此通过灯电压能够推断出尖部的距离。
[0007]US 7，994，734 B2在此致力于重建电极，因为过量的电极生长引起闪烁现象和过高的灯电流。因为灯电压如提到的那样给出关于电极尖部的距离的结论，所以根据US7，994，734 B2也与所测量的灯电压相关地调整灯的运行。如果在此灯电压低于极限值，那么在用于运行灯的灯电流的换向图中抑制换向，使得在此同样出现直流相。由此，引起电极尖部的熔化进而引起其重建。在此，直流相以一定间隔使用，所述间隔典型地大于150秒。通过所述措施当然仅能够避免过量的尖部生长，然而由此不可能使尖部位置稳定。
[0008]根据DE 10 2009 006 338 Al在灯运行时进行检查:灯电压是否小于下限、大于上限或在所述极限值之间。根据灯电压所处于的范围，重复地以一定时间间隔施加直流相，所述直流相的持续时间根据所测量的灯电压来确定。时间间隔在此位于180s和900s之间，以便灯的电极不过度负荷。非常长的直流相在此在短时间中熔化电极的整个端部，电极端部通过表面应力球形地构成并且因此引起电极尖部的重建。短的直流相仅引起电极尖部的过度熔化，使得能够影响电极尖部的形状。为了促进尖部生长，在长的直流相之后应用在上文中已经提到的维持脉冲。通过根据灯电压应用所述措施，能够影响电极尖部的间距并且避免电极尖部的碎裂。然而，通过所述方法同样不能够实现充分稳定尖部位置，因为尤其没有碎裂的电极尖部在灯的使用寿命期间也能够远离中部，这因此缩短灯的使用寿命。
[0009]因此，借助所述方法仅能够稳定尖部的大小、但是不能够足够稳定尖部的位置。但是，随着在现今的投影器中有效孔径的逐渐缩小，尖部的移动不再是可容忍的，因为尖部位置的改变引起光到投影光学元件中的耦合输入效率的大幅减小进而引起使用寿命提早结束。
[0010]用于解决所述问题的方法在于，在时间上调制用于运行灯的灯电流的频率(=波形或波形形状)，如例如在WO 2013092750 Al中描述的那样。优点在此为电极尖部的适当分配的熔化，所述熔化一方面能够实现足够的生长，但是另一方面也能够实现尖部位置的稳定。所述效应通常最有效地借助下述波形实现，所述波形的平均频率位于90Hz的范围中。
[0011]然而，所述解决方案的缺点在于闪烁现象，所谓的闪动，所述闪烁现象能够在投影屏幕上明显地感觉出。通过使用具有对称的60Hz频率的波形或者但是使用具有明显更高的频率的经频率调制的不对称的波形，所述闪烁现象根据现有技术仅能够被抑制。借助这两个变型形式，虽然能够实现无闪烁的灯运行，但是引起大程度降低的使用寿命性能的代价。
[0012]已经证实为所述解决方案的另一个缺点的是:在具体的顾客应用的情况下，由于刚性预设的色彩轮通常难于找到具有有利的换向图的适合的波形。此外，仅能够难于得出或根本不能够得出关于灯的表现和其用于特定的换向图的电极尖部的预测。为了检查特定的换向图是否是适合的，即是否满足关于电极尖部的构成进而关于灯的使用寿命的特定的标准，需要的是，灯以根据所述换向图的灯电流至少在其使用寿命的大部分中或甚至在其整个使用寿命过程中运行。这是极其时间耗费的进而使寻找放电灯的运行方式和合适的换向图变难。然而，现在还没有找到放电灯的下述运行方式，所述运行方式使对放电灯的高的使用寿命和放电灯的无闪烁的运行的两个要求令人满意地协调。
【发明内容】
[0013]本发明的目的因此是，提供一种用于运行放电灯的方法和一种投影装置，借助于所述放电灯和所述投影装置能够实现关于放电灯的使用寿命和放电灯的无闪烁的运行的改进。
[0014]所述目的通过一种用于运行放电灯的方法来实现，其中在运行中将构成为交变电流的具有平均频率且具有预设波形的灯电流输送给所述放电灯，所述波形具有预设的换向图，其中预设的所述换向图通过所述灯电流的预设的时间次序的换向来预设，并且其中以至少一个预设的时间间隔重复地通过至少一个具有预设的持续时间的直流相偏离预设的所述换向图，其特征在于，至少一个预设的所述时间间隔最大为50秒，和投影装置来实现；并且通过一种和投影装置来实现，其中所述投影装置具有放电灯和用于所述放电灯的镇流器，所述镇流器设计成用于:在运行所述投影装置时，将构成为交变电流的具有平均频率和预设波形的灯电流提供给所述放电灯，所述波形具有预设的换向图，其中预设的所述换向图通过所述灯电流的预设的时间次序的换向来预设，其中所述镇流器构成为用于提供所述灯电流，使得以至少一个预设的时间间隔重复地通过至少一个具有预设的持续时间的直流相偏离预设的所述换向图，其特征在于，至少一个预设的所述时间间隔最大为50秒。有利的设计方案在下文中得出。
[0015]在根据本发明的用于运行用于投影装置的具有两个电极的放电灯的方法中，将构成为交变电流的具有平均频率并且具有预设波形的灯电流输送给放电灯，所述波形具有预设的换向图。在此，预设的换向图通过灯电流的预设的时间次序的换向来预设。此外，以至少一个可预设的时间间隔通过具有可预设的持续时间的至少一个直流相重复地偏离预设的换向图，其中至少一个预设的时间间隔最大为50s。
[0016]在此将至少一个可预设的时间间隔尤其理解成，直流相之间的时间间隔不必强制相等，使得在各两个直流相之间也能够设有多个不同长的时间间隔，然而，这些时间间隔分别最大为50s。
[0017]不同于在现有技术中进行的假设和方式，其中直流相用于重建电极并且假定过于频繁的直流相使电荷过度负荷进而负面地影响使用寿命，然而，令人惊喜地，直流相在适当安排时间的情况下也能够用于电极尖部的主动生长并且此外引起尖部位置的稳定。所述作用能够在下述情况下实现:直流相之间的时间间隔选择成适当短的并且更确切地说为50s。这样短间隔的直流相不仅不会引起放电灯的使用寿命减小，而且甚至相当大地增大使用寿命。因为通过尖部位置的由此引起的稳定，那么能够避免电极尖部在使用寿命期间的移动进而明显延长放电灯的使用寿命。另一个非常大的优点是，不同于借助于频率调制在为灯的闪烁表现补上90Hz频率的情况下稳定尖部位置的解决方案，通过根据本发明的方法