DE102006054333A1

DE102006054333A1 - Beleuchtungssystem und Projektionsgerät

Info

Publication number: DE102006054333A1
Application number: DE200610054333
Authority: DE
Inventors: Christian Breuer; Kai Dr. Wolter
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2006-11-17
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2008-05-21
Also published as: TW200831814A; WO2008058978A1

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Beleuchtungssystem mit einer Entladungslampe zur Erzeugung von Primärstrahlung, einem Farbfiltersystem zur Erzeugung von einem ersten Farbanteil und einer elektronischen Kontrolleinheit, wobei mittels der elektronischen Kontrolleinheit die elektrische Versorgung der Entladungslampe derart gesteuert ist, dass die Intensität des ersten Farbanteils einem vorgegebenen ersten Sollwert entspricht. Ferner beschreibt die Erfindung ein Projektionsgerät.

Description

Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem, das eine Entladungslampe aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Projektionsgerät mit einem Beleuchtungssystem.
Bei einer Hochdruckentladungslampe, die durch einen hohen Operationsdruck charakterisiert ist, kann die in der Lampe vorherrschende Temperatur im Betrieb bis auf mehrere 1000°C ansteigen. Der Abstand zwischen zwei in der Hochdruckentladungslampe vorhandenen Elektroden vergrößert sich durch die Erwärmung, wodurch die Brennspannung nach längerem Betrieb zunimmt. Dies hat wiederum zur Folge, dass die Farbtemperatur bei Alterung der Lampe ansteigt. Wird eine Hochdruckentladungslampe für ein Projektionssystem wie zum Beispiel einen Projektor verwendet, so tritt oftmals nach längerem Betrieb der unerwünschte Effekt einer Farbtemperaturänderung auf.
In der Offenlegungsschrift DE 195 29 460 A1 ist ein Verfahren zur Stabilisierung und Steuerung der photometrischen Eigenschaften von Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampen beschrieben. Dabei werden mittels der Konstanthaltung der Lampenleistung Brennspannungsschwankungen kompensiert. Die Konstanthaltung wird durch kurzzeitige positive Leistungsimpulse oder Leistungsabsenkungen erreicht. Wie aus der Offenlegungsschrift DE 195 29 460 A1 hervorgeht, kann dabei ein unterschiedlicher Leistungsbedarf für konstante photometrische Eigenschaften infolge wechselnder Umgebungsbedingungen oder Lampenalterung nicht berücksichtigt werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Beleuchtungssystem anzugeben, dessen photometrische Eigenschaften bei Alterung der Lampe auf einfache Weise stabilisiert werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Beleuchtungssystem gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Projektionsgerät anzugeben, dessen photometrische Eigenschaften bei Alterung der Lampe auf einfache Weise stabilisiert werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Projektionsgerät gemäß Patentanspruch 20 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erfindungsgemäßes Beleuchtungssystem umfasst eine Entladungslampe zur Erzeugung von Primärstrahlung, umfasst ferner ein Farbfiltersystem zur Erzeugung von aus der Primärstrahlung gefilterter Strahlung mit einem ersten Farbanteil und umfasst weiterhin eine elektronische Kontrolleinheit, wobei mittels der elektronischen Kontrolleinheit die elektrische Versorgung der Entladungslampe derart gesteuert ist, dass die Intensität des ersten Farbanteils einem vorgegebenen ersten Sollwert entspricht.
Unter einem Farbanteil ist insbesondere ein sichtbares Teilspektrum des Primärstrahlungsspektrums zu verstehen, der weiterhin durch eine entsprechende Steuerung der elektrischen Versorgung auf einem vorgegebenen Sollwert gehalten wird.
Typischerweise nimmt bei der Alterung der Lampe und einem damit verbundenen Anstieg der Farbtemperatur der längerwellige Strahlungsanteil ab. Vorteilhafterweise kann erfindungsgemäß dennoch einer Änderung der photometrischen Eigenschaften der vom Beleuchtungssystem emittierten Strahlung entgegengewirkt werden, indem selektiv die Intensität des längerwelligen Strahlungsanteils erhöht wird.
Gemäß einer bevorzugten Variante des Beleuchtungssystems ist das Farbfiltersystem ein zeitlich sequentielles Farbfiltersystem, das insbesondere ein zyklisches System ist. Dies bedeutet, dass mittels des Farbfiltersystems die von der Entladungslampe emittierte Primärstrahlung zeitlich sequentiell gefiltert werden kann, so dass die gefilterte Strahlung in zyklischer Abfolge verschiedene Farbanteile aufweist. Insbesondere weist die gefilterte Strahlung innerhalb eines ersten vorgegebenen Zeitfensters den ersten Farbanteil auf. Die Länge des Zeitfensters nimmt vorzugsweise Werte im Millisekundenbereich an. Ein zeitlich sequentielles Farbfiltersystem kann beispielsweise einen mechanischen Aufbau in Form eines um eine Achse rotierenden Rades mit verschiedenen Filtersegmenten aufweisen. Die Primärstrahlung der Entladungslampe durchstrahlt das rotierende Rad und wird durch die Rotation der verschiedenen Filtersegmente zeitlich sequentiell gefiltert. Ein derartiges rotierendes Rad wird auch als Farbrad bezeichnet.
Gemäß einer weiter bevorzugten Variante des Beleuchtungssystems wird die Entladungslampe innerhalb des ersten Zeitfensters mit einer elektrischen Leistung betrieben, die derart von einer mittleren elektrischen Leistung abweicht, dass die Intensität des ersten Farbanteils dem ersten Sollwert entspricht. Vorzugsweise ist der Sollwert bis auf geringfügige Abweichungen, die sich nicht signifikant in den photometrischen Eigenschaften des Beleuchtungssystems niederschlagen, konstant. Da die Abweichung des Istwerts vom Sollwert bei ansteigender Farbtemperatur typischerweise zunimmt, führt eine Änderung der elektrischen Leistung vorteilhafterweise zu einer Reduzierung der Abweichung.
Gemäß einer weiter bevorzugten Variante des Beleuchtungssystems ist die elektrische Leistung im Verhältnis zur mittleren elektrischen Leistung innerhalb des ersten Zeitfensters erhöht. Der Entladungslampe wird also innerhalb des ersten Zeitfensters ein positiver elektrischer Leistungsimpuls zugeführt, so dass deren Strahlungsleistung innerhalb des ersten Zeitfensters ebenfalls erhöht ist. Dadurch ist wiederum die Intensität des ersten Farbanteils vorteilhaft erhöht.
Weiterhin ist die mittlere elektrische Leistung vorzugsweise konstant. Die mittlere elektrische Leistung kann sich bei der erfindungsgemäßen Entladungslampe in einem Bereich von 20W bis 18kW, insbesondere in einem Bereich von 50W bis 500W, bewegen. Unter der mittleren elektrischen Leistung ist vorliegend die über die Betriebsdauer gemittelte elektrische Leistung zu verstehen. Die Betriebsdauer beginnt mit dem Einschalten der Entladungslampe und endet mit dem Ausschalten der Entladungslampe.
Wie bereits erwähnt, ist die elektrische Versorgung der Entladungslampe mittels der elektronischen Kontrolleinheit gesteuert. Vorzugsweise ist die elektrische Versorgung in Abhängigkeit von der Brennspannung der Entladungslampe gesteuert, die mittels der elektronischen Kontrolleinheit erfasst ist. Insbesondere misst die elektronische Kontrolleinheit die Brennspannung und erzeugt daraus ein Steuersignal zur Steuerung der elektrischen Versorgung der Entladungslampe. Jeder Brennspannung kann eine bestimmte spektrale Verteilung der Primärstrahlung zugeordnet werden. Die Zuordnung erfolgt mit Vorteil durch die elektronische Kontrolleinheit, die der gemessenen Brennspannung eine bestimmte spektrale Verteilung der Primärstrahlung zuordnet und daraus einen ersten Istwert der Intensität des ersten Farbanteils bestimmt. Mittels der elektronischen Kontrolleinheit wird dann die elektrische Versorgung innerhalb des ersten Zeitfensters derart angepasst, dass sich der erste Istwert dem ersten Sollwert annähert.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist die gefilterte Strahlung innerhalb eines zweiten vorgegebenen Zeitfensters einen zweiten Farbanteil auf. Vorteilhafterweise kann innerhalb des zweiten Zeitfensters die Intensität des zweiten Farbanteils separat vom ersten Farbanteil eingestellt werden. Besonders bevorzugt weicht die elektrische Leistung innerhalb des zweiten Zeitfensters derart von der mittleren elektrischen Leistung ab, dass die Intensität des zweiten Farbanteils einem zweiten Sollwert entspricht. Wie beim ersten Farbanteil wird auch beim zweiten Farbanteil mittels der elektronischen Kontrolleinheit der gemessenen Brennspannung eine bestimmte spektrale Verteilung der Primärstrahlung zugeordnet und die elektrische Versorgung innerhalb des zweiten Zeitfensters derart angepasst, dass sich der zweite Istwert dem zweiten Sollwert annähert. Insbesondere kann die elektrische Leistung im Verhältnis zur mittleren elektrischen Leistung reduziert sein. Im Beleuchtungssystem wird also innerhalb des zweiten Zeitfensters eine elektrische Leistungsabsenkung herbeigeführt, so dass die Strahlungsleistung der Entladungslampe innerhalb des zweiten Zeitfensters ebenfalls reduziert ist. Dadurch ist wiederum die Intensität des zweiten Farbanteils verringert.
Vorteilhafterweise kann durch eine Leistungsanhebung innerhalb des ersten Zeitfensters und eine Leistungsabsenkung innerhalb des zweiten Zeitfensters die mittlere elektrische Leistung im Wesentlichen konstant gehalten werden.
Vorzugsweise stellt die gefilterte Strahlung mit dem ersten Farbanteil eine erste Farbe dar, während die gefilterte Strahlung mit dem zweiten Farbanteil eine zweite Farbe darstellt. Beispielsweise kann der erste Farbanteil rot sein. Darüberhinaus kann der zweite Farbanteil grün oder blau sein. Zusätzlich kann ein dritter Farbanteil erzeugt weden, der den ersten und zweiten Farbanteil insbesondere zu einem RGB-System vervollständigt. Bei dem gemäß der Erfindung bevorzugten Farbfiltersystem folgen die verschienden Farben in gleich bleibender Reihenfolge aufeinander. Besonders bevorzugt folgen die Farben in gleichen Zeitabständen aufeinander.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Entladungslampe eine Hochdruckentladungslampe. Im Gegensatz zu einer Niederdruckentladungslampe ist die Brennspannung vergleichsweise niedrig, während der Entladungsstrom, der typischerweise größer als 1A ist, deutlich höher liegt. Die Hochdruckentladungslampe kann einen Operationsdruck von mindestens 8bar aufweisen. Weiter bevorzugt ist eine Höchstdruckentladungslampe, die einen Operationsdruck von etwa 200bar bis 300bar, insbesondere von 250bar, aufweist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Entladungslampe eine Füllung auf, die Quecksilber enthält. Besonders bevorzugt enthält die Füllung darüber hinaus ein Edelgas, beispielsweise Argon. Eine Quecksilber-Hochdruckentladungslampe kann aufgrund einer relativ guten Lichtausbeute mit Vorteil für ein Projektionsgerät verwendet werden.
Weiterhin kann die Füllung Leuchtzusätze wie Metalle und/oder Halogene enthalten beziehungsweise kann die Entladungslampe außerhalb eines Entladungsgefäßes mit einem Leuchtstoff ausgestattet sein. Die von der Quecksilber-Hochdruckentladungslampe erzeugte Strahlung weist typischerweise einen blaugrünen Farbstich auf. Mittels der Leuchtzusätze beziehungsweise des Leuchtstoffs kann der längerwellige Anteil erhöht werden. Somit können mittels der Leuchtzusätze beziehungsweise des Leuchtstoffs die Farbwiedergabeeigenschaften verbessert werden. Auch eine Quecksilber-Höchstdruckentladungslampe erweist sich in dieser Hinsicht als besonders vorteilhaft, da sie im Vergleich zu einer Quecksilber-Hochdruckentladungslampe bereits verbesserte Farbwiedergabeeigenschaften aufweist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die elektronische Kontrolleinheit ein elektronisches Vorschaltgerät. Wie bereits erwähnt, weist die Hochdruckentladungslampe einen gegenüber der Niederdruckentladungslampe deutlich erhöhten Entladungsstrom auf. Dies macht im Betrieb eine Strombegrenzung erforderlich, da ansonsten eine Zerstörung der Hochdruckentladungslampe zu befürchten ist. Die Strombegrenzung erfolgt vorzugsweise mittels der elektronischen Kontrolleinheit beziehungsweise des elektronischen Vorschaltgeräts. Somit ist die elektronische Kontrolleinheit, außer zur Ermittlung der Brennspannung, auch zur Strombegrenzung vorgesehen.
Ein erfindungsgemäßes Projektionsgerät weist ein Beleuchtungssystem, wie im Zusammenhang mit den vorgenannten Ausgestaltungen beschrieben, auf.
In der Regel weist das Projektionsgerät zur Bildgebung ein bildgebendes System auf. Die im Rahmen der Erfindung bevorzugte Hochdruckentladungslampe kann zur Bildgebung insbesondere mit einem digitalen Spiegelsystem (DMD „digital mirror device") kombiniert sein, das durch entsprechende Steuerung der Spiegel in den verschiedenen Farbphasen Farbbilder erzeugt, die aus den Farben des Filtersystems zusammengesetzt sind. Alternativ kann die Bildgebung mittels eines Flüssigkristalldisplays (LCDs) erfolgen, das eine Vielzahl von kleinen, transparenten Flüssigkristallelementen aufweist. Die drei Grundfarben rot, grün und blau können durch jeweils ein Flüssigkristallelement dargestellt werden.
Gemäß einer ersten bevorzugten Variante ist das Projektionsgerät ein Rückprojektionsgerät. Beispielsweise kann das Rückprojektionsgerät ein Fernsehgerät oder Display sein.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Variante ist das Projektionsgerät ein Frontprojektionsgerät. Beispielsweise kann das Frontprojektionsgerät ein Beamer sein.
Weitere Merkmale, Vorzüge und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibungen in Verbindung mit den 1 bis 5.
Es zeigen:
1 eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer im Rahmen der Erfindung bevorzugten Entladungslampe,
2 ein Schaubild darstellend den zeitlichen Verlauf der elektrischen Leistung,
3 ein Schaubild darstellend den zeitlichen Verlauf der Brennspannung einer im Rahmen der Erfindung bevorzugten Entladungslampe,
4 ein Schaubild darstellend den zeitlichen Verlauf der Farbtemperatur einer im Rahmen der Erfindung bevorzugten Entladungslampe,
5 ein Schaubild darstellend den Verlauf der Farbtemperatur in Abhängigkeit der Brennspannung.
Die in 1 dargestellte Entladungslampe 10 ist in einem erfindungsgemäßen Beleuchtungssystem zur Erzeugung von Primärstrahlung vorgesehen.
Die Entladungslampe 10 weist ein Gehäuse auf, das durch einen Reflektor 7, der insbesondere einen parabelförmigen Querschnitt aufweisen kann, und eine Abdeckscheibe 8 gebildet ist. Das Gehäuse umgibt ein Entladungsgefäß 1, in welchem Strahlung erzeugt wird. Bevorzugterweise ist das Entladungsgefäß 1 innerhalb des Reflektors 7 derart angeordnet, dass durch den Reflektor 7 eine vorteilhafte Sammelung der Strahlung auftritt. Besonders bevorzugt ist der Reflektor 7 hierzu auf einer dem Entladungsgefäß 1 zugewandten Oberfläche mit einer reflektierenden Schicht überzogen.
Da die Abdeckscheibe 8 dem Entladungsgefäß 1 in einer Hauptabstrahlrichtung der Entladungslampe 10 nachgeordnet ist, enthält die Abdeckscheibe 8 zweckmäßigerweise ein für die im Entladungsgefäß 1 erzeugte Strahlung durchlässiges Material.
Das Entladungsgefäß 1 kann beispielsweise Quarzglas enthalten. Alternativ kann das Entladungsgefäß 1 eine Keramik enthalten, die wesentliche höhere Wandtemperaturen als ein Quarzglas zulässt. Wie dargestellt, kann das Entladungsgefäß 1 in der Mitte ausgebaucht sein und zu den Enden hin röhrenförmig verlaufen. Ein Entladungsraum 2 des Entladungsgefäßes 1 ist typischerweise mit einer Füllung gefüllt, die vorzugsweise als Grund- und/oder Puffergas Quecksilber 5 enthält.
Mittels Stromzuleitungen 6a und 6b, die durch Folien 4a und 4b jeweils mit einer ersten Elektrode 3a und einer zweiten Elektrode 3b elektrisch leitend verbunden sind, kann eine elektrische Versorgung der Entladungslampe 10 erfolgen. Beispielsweise kann die Entladungslampe 10 mit einer Wechselspannung betrieben werden. Die Folien 4a und 4b können insbesondere Molybdän enthalten.
Zwischen der ersten Elektrode 3a und der zweiten Elektrode 3b ist im Betrieb ein Lichtbogen ausgebildet, wobei die Länge des Lichtbogens durch den Abstand der beiden Elektroden 3a, 3b bestimmt ist. Der Abstand zwischen den Elektroden 3a, 3b liegt vorzugsweise im Millimeterbereich und beträgt beispielsweise 1mm.
Wie bereits erwähnt, ist die Entladungslampe 10 vorzugweise eine Hochdruckentladungslampe oder Höchstdruckentladungslampe, das heißt dass während des Betriebs im Entladungsgefäß 1 ein Druck von etwa 8bar beziehungsweise etwa 200bar bis 300bar, insbesondere von 250bar, vorherrscht. Ferner können hierbei Temperaturen im Bereich von 1000°C auftreten. Dies hat längerfristig zur Folge, dass der Abstand zwischen den Elektroden 3a, 3b um bis zu 30% oder sogar 40% größer wird. Dadurch wächst auch die Brennspannung während der Lebensdauer der Entladungslampe 10 an. In den ersten hundert Stunden des Lampenbetriebs beträgt die Brennspannung, wie in der 3 dargestellt, zwischen 60V und 70V. Danach kann die Brennspannung Werte bis zu 130V erreichen. Mit der Änderung der Brennspannung geht eine Änderung der Farbtemperatur der Entladungslampe einher. Insbesondere erfährt die spektrale Verteilung im Laufe der Lebensdauer aufgrund einer Erhöhung der Farbtemperatur eine Verschiebung in den kürzerwelligen Spektralbereich.
Um dennoch eine Veränderung der photometrischen Eigenschaften des Beleuchtungssystems zu verhindern, ist die Entladungslampe 10 mit einem elektronischen Vorschaltgerät (nicht dargestellt) elektrisch leitend verbunden. Das elektronische Vorschaltgerät misst die Brennspannung und erzeugt daraus ein geeignetes Steuersignal zur Steuerung der elektrischen Versorgung der Entladungslampe 1.
Zur Erzeugung von aus der Primärstrahlung gefilterter Strahlung mit mindestens einem Farbanteil ist der Entladungslampe 10 bevorzugter Weise in der Haupabstrahlrichtung ein Farbfiltersystem (nicht dargestellt) nachgeordnet. Das Farbfiltersystem ist insbesondere ein sequentielles Farbfiltersystem. Es kann ein Farbrad mit beispielsweise drei Segmenten mit den Farben rot, grün und blau aufweisen. Bei Durchtritt eines von der Entladungslampe 10 kommenden Lichtbündels durch das Farbrad sorgt eine Rotation des Farbrades für eine periodische Abfolge der drei Farben. Die erste Farbe, beispielsweise rot, kann innerhalb eines ersten Zeitfensters t₁ erzeugt werden, während die zweite Farbe, beispielsweise grün, innerhalb eines zweiten Zeitfensters t₂ und die dritte Farbe, beispielsweise blau, innerhalb eines dritten Zeitfensters t₃ erzeugt wird.
Der zeitliche Verlauf der elektrischen Leistung P der Entladungslampe 10 ist in 2 gezeigt. Für die Lebensdauer der Entladungslampe 10 wird eine mittlere elektrische Leistung P_m angestrebt, die im Wesentlichen konstant ist. Für die mittlere elektrische Leistung P_m kann folgender Zusammenhang angegeben werden: P_m = Σ_n P_n·t_n/T, wobei P_n die elektrische Leistung innerhalb des n-ten Zeitfensters und t_n die Länge des n-ten Zeitfensters bezeichnet. Die Variable n nimmt bei dem in 2 dargestellten Beispiel Werte von 1 bis 3 an. Die Variable T gibt die Periodendauer an, das heißt die Zeit, die zwischen dem Beginn einer ersten und dem Beginn einer zweiten Abfolge der n Zeitfenster liegt. P_n ist vorliegend eine Funktion der Brennspannung, genauer der momentanen Brennspannung, die mit U bezeichnet werden kann, so dass P_n(U) gilt. Insbesondere stellt P_n(U) eine Gerade dar, deren Steigung in einem Brennspannungsbereich von 50V bis 150V um 10% variieren kann.
Da bei Alterung der Lampe eine Erhöhung der Brennspannung und der Farbtemperatur auftritt, wobei die Intensität des längerwelligen Strahlungsanteils nachlässt, kann durch eine Erhöhung der elektrischen Leistung P innerhalb des ersten Zeitfensters t₁ einer Abnahme der Intensität des längerwelligen Strahlungsanteils entgegengewirkt.
Während des ersten Zeitfensters t₁ ist die elektrische Leistung P₁ im Vergleich zur mittleren elektrischen Leistung P_m erhöht. Dies hat zur Folge, dass auch die Strahlungsleistung der Entladungslampe im ersten Zeitfenster t₁ gegenüber der mittleren Strahlungsleistung erhöht ist. Da innerhalb des ersten Zeitfensters t₁ gefilterte Strahlung mit dem ersten Farbanteil erzeugt wird, kann durch die erhöhte elektrische Leistung P₁ die Intensität des ersten Farbanteils erhöht werden, so dass die Reduzierung der Intensität des ersten Farbanteils aufgrund der durch Alterung erhöhten Farbtemperatur im Wesentlichen ausgeglichen werden kann. Um trotz des Leistungsimpulses im ersten Zeitfenster t₁ eine konstante mittlere elektrische Leistung P_m zu erzielen, wird die elektrische Leistung P₂ und P₃ in den Zeitfenstern t₂ und t₃ vorzugsweise abgesenkt. Innerhalb des zweiten Zeitfensters t₂ weist die gefilterte Strahlung hauptsächlich den zweiten Farbanteil auf, dessen Intensität im Laufe der Lebensdauer aufgrund des Anstiegs der Farbtemperatur ohnehin zunimmt. Daher wirkt sich eine abgesenkte elektrische Leistung P₂ nicht nachteilig auf die photometrischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems aus. Dasselbe gilt für die im dritten Zeitfenster t₃ erzeugte Strahlung mit dem dritten Farbanteil und die elektrische Leistung P₃. Beispielsweise kann die elektrische Leistung P₁ im ersten Zeitfenster t₁ um 30% höher sein als die mittlere Leistung P_m, während die elektrische Leistung P₂ und P₃ im zweiten und dritten Zeitfenster t₂ und t₃ um 15% geringer sein kann. Die Zeitfenster t₁, t₂, t₃ können gleich groß sein und beispielsweise 1ms lang dauern.
Dem Schaubild in 3 liegen fünf verschiedene Durchläufe (durch fünf verschiedene Punktformen gekennzeichnet) zugrunde, in welchen die Brennspannung [V] einer bevorzugten Entladungslampe in Abhängigkeit von der Brenndauer [h] ermittelt wurde. Wie zu erkennen ist, ändert sich die Brennspannung in den ersten hundert Betriebsstunden stark. Daraufhin ist die Brennspannung relativ stabil. Allerdings kann die Brennspannung in der stabilen Phase recht hohe Werte erreichen. Insbesondere kann die Brennspannung von etwa 60V bis 70V auf 130V ansteigen.
Dem Schaubild in 4 liegen ebenfalls fünf verschiedene Durchläufe (durch fünf verschiedene Punktformen gekennzeichnet) zugrunde, in welchen die Farbtemperatur [K] einer bevorzugten Entladungslampe in Abhängigkeit von der Brenndauer [h] ermittelt wurde. Das zeitliche Verhalten der Farbtemperatur ist mit dem zeitlichen Verhalten der Brennspannung vergleichbar. Wie zu erkennen ist, steigt die Farbtemperatur in den ersten hundert Betriebsstunden stark an. Daraufhin ist die Farbtemperatur relativ stabil. Die Farbtemperatur steigt von etwa 8600K bis 8800K auf relativ stabile Werte von 9200 bis 9800K an.
Ein Zusammenhang zwischen der zeitlichen Änderung der Farbtemperatur und der zeitlichen Änderung der Brennspannung geht aus 5 hervor. Es ist zu sehen, dass zwischen der zeitlichen Änderung der Farbtemperatur und der zeitlichen Änderung der Brennspannung ein linearer Zusammenhang besteht.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims

Beleuchtungssystem mit – einer Entladungslampe zur Erzeugung von Primärstrahlung, – einem Farbfiltersystem zur Erzeugung von aus der Primärstrahlung gefilterter Strahlung mit einem ersten Farbanteil, und – einer elektronischen Kontrolleinheit, wobei mittels der elektronischen Kontrolleinheit die elektrische Versorgung der Entladungslampe derart gesteuert ist, dass die Intensität des ersten Farbanteils einem vorgegebenen ersten Sollwert entspricht.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, wobei das Farbfiltersystem ein zeitlich sequentielles Farbfiltersystem ist.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die gefilterte Strahlung innerhalb eines ersten vorgegebenen Zeitfensters den ersten Farbanteil aufweist.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 3, wobei die Entladungslampe innerhalb des ersten Zeitfensters mit einer elektrischen Leistung betrieben wird, die derart von einer mittleren elektrischen Leistung abweicht, dass die Intensität des ersten Farbanteils dem ersten Sollwert entspricht.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 4, wobei die elektrische Leistung im Verhältnis zur mittleren elektrischen Leistung erhöht ist.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 4 oder 5, wobei die mittlere elektrische Leistung konstant ist.
Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrische Versorgung in Abhängigkeit von einer Brennspannung der Entladungslampe gesteuert ist, die mittels der elektronischen Kontrolleinheit erfasst ist.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 7, wobei die elektronische Kontrolleinheit die Brennspannung misst.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 8, wobei die elektronische Kontrolleinheit der gemessenen Brennspannung eine bestimmte spektrale Verteilung der Primärstrahlung zuordnet und daraus einen ersten Istwert der Intensität des ersten Farbanteils bestimmt.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 9 und Anspruch 3 oder einem auf Anspruch 3 rückbezogenen Anspruch, wobei mittels der elektronischen Kontrolleinheit die elektrische Versorgung innerhalb des ersten Zeitfensters derart angepasst ist, dass sich der erste Istwert dem ersten Sollwert annähert.
Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei die gefilterte Strahlung innerhalb eines zweiten vorgegebenen Zeitfensters einen zweiten Farbanteil aufweist.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 11, wobei die elektrische Leistung innerhalb des zweiten Zeitfensters derart von der mittleren elektrischen Leistung abweicht, dass die Intensität des zweiten Farbanteils einem zweiten Sollwert entspricht.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 12, wobei die elektrische Leistung im Verhältnis zur mittleren elektrischen Leistung reduziert ist.
Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der zweite Farbanteil grün oder blau ist.
Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Farbanteil rot ist.
Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Entladungslampe eine Hochdruckentladungslampe ist.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 16, wobei die Entladungslampe einen Operationsdruck von mindestens 8bar aufweist.
Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Entladungslampe eine Füllung aufweist, die Quecksilber enthält.
Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektronische Kontrolleinheit ein elektronisches Vorschaltgerät ist.
Projektionsgerät mit einem Beleuchtungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19.
Projektionsgerät nach Anspruch 20, das ein bildgebendes System aufweist.
Projektionsgerät nach Anspruch 20 oder 21, das ein Rückprojektionsgerät ist.
Projektionsgerät nach Anspruch 22, wobei das Rückprojektionsgerät ein Fernsehgerät oder Display ist.
Projektionsgerät nach Anspruch 20 oder 21, das ein Frontprojektionsgerät ist.
Projektionsgerät nach Anspruch 24, das ein Beamer ist.