(57)【要約】本発明は、放電灯を動作させるための回路構成における電流センサのゼロポイントＶ０を決定する方法に関する。本発明は、以下のプロセスステップである、第一の半波１３の間の短い期間についてセンサを流れる電流１１はオフにされ、第一のテスト値Ｖ６が決定され、異なる極性を有する第二の半波１４の間の短い期間についてセンサを流れる電流１１はオフにされ、第二のテスト値−Ｖ７が決定され、これに応じて、２つのテスト値Ｖ６，−Ｖ７からなる平均値が形成され、かかる平均値によりゼロポイントＶX、Ｖ０が決定される。これにより、たとえば加熱によりランプ動作の間のゼロポイントがドリフトすること、ランプ電流１１の正及び負の半波１３，１４の振幅が異なって形成されるのが防止される。ランプ寿命及び表示される投影画像における目に見えるアーチファクトの減損が防止される。
2007506089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電灯を動作させる回路における電流センサのゼロポイントを決定する方法であって、
第一の半波の間の短い期間について前記センサを流れる電流がスイッチオフされ、第一のテスト値が決定され、
異なる極性を有する第二の半波の間の短い期間について前記センサを流れる電流がスイッチオフされ、第二のテスト値が決定され、
前記第一及び第二のテストからなる平均値が形成され、前記平均値によりゼロポイントが決定される、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記スイッチオフは、迅速な遷移により２つの半波で行われる、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記電流の再開されるスイッチオンの直前に前記電流センサの前記テスト値は、前記ゼロポイントを決定するために使用される、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
それぞれのグループが迅速な遷移で異なる極性からなるそれぞれの半波における２つの測定値からなる２つの測定グループ間の期間は、数秒から数分になる、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記測定期間は可変である、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
半サイクルでの電流消去期間のボイドの位置は可変である、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記ランプ電流は、電流消去帰還の前後の時間で増加される、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか記載の方法を実現する高圧放電灯用の回路装置。
【請求項９】
高圧放電灯用の回路装置をもつ投影システムであって、前記回路装置は請求項１乃至７のいずれか記載の方法を実現する、
ことを特徴とする投影システム。
【請求項１０】
方形波交流電流により放電灯を動作させる回路装置であって、
前記回路装置は、バイポーラ電流センサを含み、
前記方形波交流電流は、半波の間の短い周期についてスイッチオフされる、
ことを特徴とする回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯を動作する回路装置における電流センサのゼロポイントを決定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第4,734,624号は、ＤＣ−ＡＣコンバーをもつかかる電子回路構成を開示している。ＤＣ−ＡＣコンバータは、２つのハーフブリッジを形成するように２×２で直列接続される４つのトランジスタを含んでいる。２つのハーフブリッジは、動作電位と規準電位との間で並列に接続されている。フリーホイールダイオードは、個々のトランジスタのそれぞれの並列に接続されている。ハーフブリッジは、ＤＣ−ＡＣコンバータとして作用し、放電灯を動作する方形波交流電流を提供する。放電灯自身は、第一のコイル及びこれに続く放電灯並びに第二のコイルをそのダウンストリームに含む直列回路の一部を形成する。この直列回路は、２つのハーフブリッジの出力間に接続されている。この直列回路は、放電灯と第二のコイルに並列に接続されるキャパシタにより完了される。放電灯は、ＵＨＰ又はＨＩＤランプである。ＵＨＰは、超高圧（Ultra  High  Pressure）又は超高性能（Ultra  High  Performance）の略であり、ＨＩＤは、高強度放電灯（High  Intensity  Discharge）の略である。回路は、データ及びビデオプロジェクタ用に本質的に使用される。バイポーラ型の電流センサは、ランプ電流を測定及び制御するための回路で使用される。バイポーラ型の電流センサは、コイルのうちの１つと放電灯との間の直列回路で配置される。センサの信号は、ゼロポイントを設定するように、ランプの開始前に測定される。このゼロポイントがたとえば加熱のためにランプ動作の間にシフトする場合、ランプ電流の正及び負の半波の振幅は、不均等になる。これにより、ランプ寿命の減損につながり、表示された投影画像における目に見えるアーチファクトにつながる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、動作の間にゼロ点の決定のためのシンプルな方法及びシンプルな回路構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的は、相互に並列な請求項１、８、９及び１０の特徴的な機能により達成される。請求項１によれば、以下の処理ステップにより目的が達成される。第一の半波の間の短い期間についてセンサを流れる電流はオフにされ、第一のテスト値が決定され、異なる極性を有する第二の半波の間の短い期間についてセンサを流れる電流はオフにされ、第二のテスト値が決定される。これに応じて、２つのテスト値からなる平均が形成され、平均値とセンサのゼロ点ＶXの時間までに想定される値の重み付け総和が形成される点で、平均値によりゼロ点が決定される。信頼することのできるゼロ点の決定は、以下にセンサゼロ点と示されるが、センサそれ自身における電流が他の方法により知られているときに可能である。この目的のため、電流源がスイッチオフにされるか、又は、たとえば、正電流の半波の間に人間の目に見えない短い期間の動作の間に全てのトランジスタのデアクチベーションにより割り込まれる。カレントスキャニングのボイドがこのように形成される。センサにおける電流が数マイクロ秒内にゼロに降下する点が達成される。適切な時間周期は、たとえば１００マイクロ秒である。この時間周期は、センサにおける電流を信頼性高くゼロにするのに十分に長く、更に、電流測定回路のフィルタにおける応答現象の実質的な減衰を可能にする。しかし、フルレスポンスは、前の測定の残余の値のみがアクティブであるように無限に長い。第一のテスト値がここで決定される。前の測定の残余の値の作用を補償するため、スイッチオフのアクションは、異なる極性を有するその後の半波の１つにおける同じ期間について繰り返される。残余の値は負の符号を有する。第二のテスト値が決定される。しかし、両方のケースでは、センサのゼロ点は、一定の成分として存在し、２つの平均値は、以下にゼロからの変位であるセンサオフセット又はオフセットエラーとして示されるゼロ点エラーの改善された予測を供給する。ひとたびセンサオフセットが最終的かつ正しく決定されると、更なる補正が提供されない。
【０００５】
カレントスキャニングボイドの可視性を低減するため、様々な更なる測定値が有効に取られる場合がある。カレントスキャニングボイド、したがって光における低減が短時間のディスタンスで光の対応する更なる品質により補償されるとき、目は特に感度が低く、同じ平均の光電力は、カレントスキャニングボイドなしで動作フェーズにおけるのと同様に約１０ｍｓの期間にわたり得られる。センサのゼロ点の変化は通常非常に緩やかに行われるので、測定は必ずしも必要ではない。これに応じて、数秒から数分のインターバルでの測定を繰り返すのは十分である。時間的なディスタンスは、カレントスキャニングボイドの可視性を更に低減するように変動される場合がある。これは、見る人が彼自身／又は彼女自身を固定された待ちのインターバルに調節するのを不可能にする。ランプ電流における時間的な所定の位置は、時間的に順次の動作投影システムのケースで投影スクリーンの所定の位置で画像形成される。また、全体のピクチャスクリーンにわたり目に見える作用を分散するように、以下に測定パルス又はスキャニングオアルスとして示されるカレントスキャニングボイドの位置を、結果的に得られるピクチャスクリーンの位置に関して変えることは、かかるシステムにおいて得策である。プロジェクタの開始後にできるだけ迅速に適切なゼロポイントを得るように、はじめに高い測定周波数で動作し、後に低い測定周波数で動作することが可能である。それぞれのグループが迅速なサクセッションにおける異なる極性の半波における２つの測定からなる２つの測定グループの間でのインターバルは数秒から数分になり、すなわち、測定のインターバルは、１０秒と５分の間にあり、好ましくは５０秒と２分の間にある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明は、好適な実施の形態及び添付図面を参照しながら良好に理解するために更に詳細に説明される。
図１は、放電灯を流れる方形波の電流信号の勾配１を示している。センサが正しく動作すると仮定すると、ランプ電流の絶対値Ｉ１は、周期２で同じ値を保持し、符号のみが変わる。正及び負の電流＋Ｉ１及び−Ｉ１がそれぞれ半周期３及び４で得られる。周期２は、タイムスパンＴをカバーし、２つの半周期はこれに応じて期間Ｔ／２をそれぞれ有する。半周期３，４は、この理由のために半サイクル又は半波で示される。方形波電流の勾配及び該方形波電流を生成するのに適した回路装置は、米国特許第４，７３４，６２４号に記載されている。米国特許第４，７３４，６２４号の内容は、この明細書に含まれるとして考えられる。ランプ電流１は、カレントスキャニングボイドが形成されるように、Δｔの期間の前方にある瞬間ｔ１から正の極性の第一の半サイクル３で遮断される。ランプ電流１は、前方にある瞬間ｔ２から負の極性の第二の半サイクル４における同じ期間Δｔについて同様に遮断される。
【０００７】
図２は、ランプ電流１の表現であり、ゼロライン６に関して対称であるセンサの電圧信号５を示している。また、ゼロライン６は、以下ではリアルゼロラインと示され、以下ではセンサのリアルゼロポイントＶ０とも示されるセンサのゼロポイントＶ０を通過する。これは、ゼロポイントＶ０を通したラインがゼロ電流値について実際に得られたセンサの出力信号を表すことを意味する。瞬間ｔ１で、センサ内の電圧５は、フィルタ及び帯域幅リミッタの影響のために値Ｖ２から値Ｖ３に指数関数的に降下し始め、この値Ｖ３は、Δｔの期間後に到達する。瞬間ｔ２では、センサ内の電圧５は、値−Ｖ２から値−Ｖ３まで指数関数的に降下し始め、この値−Ｖ３は、Δｔの期間後に到達する。値Ｖ３及び−Ｖ３は、前者の測定された値の残余の値を表す。以下では仮定されるゼロポイントとして示される、メモリに既に配置された値又は前の測定に基づいて記憶された値は、Ｖ０に同一であり、２つの値Ｖ３及び−Ｖ３は、互いにキャンセルされる。ゼロポイントの補正は、必ずしも必要ではない。残余のレベルＶ３及び−Ｖ３の絶対値は、２つの半サイクル３及び４について同じである。
【０００８】
図３は、センサの仮定されるゼロポイントＶXとリアルゼロポイントＶ０との間の差から生じる方形波電流の勾配１１を示している。異なる定量的な値である正の電流＋Ｉ３と負の電流−Ｉ４は、それぞれの半サイクル１３及び１４について期間１２で生じる。期間１２は期間Ｔを有し、半サイクル１３及び１４は、期間Ｔ／２をそれぞれ有する。ランプ電流１は、Δｔの期間について前にある瞬間ｔ３から正の極性の第一の半サイクル１３で割り込まれる。ランプ電流は、瞬間ｔ４から負の極性の第二の半サイクル１４における期間Δｔについて同様に割り込まれる。
【０００９】
図４は、リアルゼロライン６と仮定されるゼロライン７とによるセンサの電圧信号１５を示している。第一の半サイクル３の間、電圧１５は、瞬間ｔ１で、値Ｖ５から値Ｖ６に指数関数的に降下し始める。値Ｖ６は、ランプ電流１が再びスイッチされるちょうど前に時間の期間Δｔの後に到達され、仮定されるゼロライン７へのＶ６のディスタンスが測定及び記憶される。第二の、負の半サイクル４で、電圧１５は、瞬間ｔ２で、値−Ｖ８から値−Ｖ７に指数関数的に降下し始める。この値−Ｖ７は、ランプ電流が再びスイッチオンされるちょうど前のΔｔの時間期間の後に到達され、仮定されるゼロライン７への−Ｖ７の距離が測定及び記憶される。ディスタンスＶX−Ｖ６及びＶX−（−Ｖ７）が互いに加算され、２で割られ、おそらく重み付けされ、更に値ＶXに加算される。ＶXについて結果的に得られる新たな値は、ＶXについて前の値よりも正しい値Ｖ０に近い。この手順が数回にわたり繰り返されるとき、Ｖ０とＶXの値との間の差は、正しいセンサゼロポイントが決定されるまでの益々小さくなる。この手順は、センサゼロの値Ｖ０の決定、定義、又は補償、若しくは変位の決定として示される。センサ信号が測定の瞬間で既に完全に安定化されるケースでは１つの測定サイクルで十分である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】方形波のランプ電流によるタイムチャートである。
【図２】センサ信号による第二のタイムチャートである。
【図３】第二の方形波のランプ電流による第三のタイムチャートである。
【図４】第二のセンサ信号による第四のタイムチャートである。
【符号の説明】
【００１１】
１：方形波電流波形
２：サイクル
３：第一の半サイクル
４：第二の半サイクル
５：センサ信号
６：ゼロポイントライン
７：仮定されるゼロポイントライン
１１：方形波電流波形
１２：サイクル
１３：第一の半波
１４：第二の半波
１５：センサ信号
【図１】
2007506089.tif 000003
【図２】
2007506089.tif 000004
【図３】
2007506089.tif 000005
【図４】
2007506089.tif 000006
【国際調査報告】
2007506089.tif 000007
2007506089.tif 000008
2007506089.tif 000009