Verfahren zum Betreiben einer Hochdruckentladungslampe in einem Videoprojektionsgerät, elektronisches Vorschaltge- rät, Videoprojektionsgerät sowie Computerprogrammprodukte

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Hochdrucklampe m einem Videoprojektionsgerät. Sie be ^¬ trifft auch ein elektronisches Vorschaltgerät sowie ein zugehöriges Computerprogrammprodukt, die die Durchführung des erfmdungsgemaßen Verfahrens ermöglichen. Sie betrifft auch ein Videoprojektionsgerät sowie ein zugehόπ- ges Computerprogrammprodukt, die die Durchführung des er ^¬ findungsgemäßen Verfahrens ermöglichen.

Stand der Technik

Die Erfindung ist vorliegend aus der Fragestellung entstanden, wie eine Hochdruckentladungslampe nach einem Ausschaltvorgang herunterzufahren ist. Hochdruckentla- dungslampen, insbesondere Höchstdruckentladungslampen haben die Eigenschaft, dass in ihnen wahrend des Betriebs Temperaturen von bis zu mehreren 1000° C herrschen und der Druck in der Lampe mehr als 200 bar beträgt. Wird die Hochdruckentladungslampe ausgeschaltet, haben diese Be- dingungen zur Folge, dass die Lampe kurzfristig nur mit Hochspannung, ca. 20 kV wieder gezündet werden kann. Üblicherweise ist in solchen Hochdruckentladungslampen je ^¬ doch lediglich eine Zündung mit niedrigerer Spannung von ca. 1 bis 3 kV vorgesehen. Eine solche Zündung ist erst nach der Abkühlung der Lampe und gleichzeitigem Absinken des Gasdrucks möglich. Diese Abkühlung kann eine Zeit ^¬ spanne von mehr als einer Minute in Anspruch nehmen.

Man ist in der Vergangenheit dazu übergegangen, bei Hoch ^¬ druckentladungslampen einen speziellen Abschaltvorgang zu durchlaufen.

So ist in der US 2002/0135324 Al beschrieben, dass eine Bogenentladung in einer solchen Lampe nach einem Ausschalten aufrecht erhalten wird, allerdings die Lampen- leistung reduziert wird.

Mit einer ähnlichen Problematik befassen sich die JP 2004-319193 und die WO 2007/132369 A2. In der WO 2007/132369 A2 ist hierbei ein spezieller Ausschaltvorgang beschrieben, in dem die Leistung direkt nach dem Ausschalten stark reduziert wird und anschließend wieder erhöht wird. In dieser Anmeldung ist angegeben, dass die Lampe in einem Projektorsystem (Videopro jektionsgerat ) eingesetzt werden kann.

Die Ansteuerung der Lampe einer Hochdruckentladungslampe erfolgt typischerweise mittels eines elektronischen Vor- schaltgeräts. In einem Videopro jektionsgerat werden an das elektronische Vorschaltgerät von einer Datenverarbei ^¬ tungseinheit des Videopro jektionsgerats erfasste Bedien ^¬ handlungen dem elektronischen Vorschaltgerät mittels ge ^¬ eigneter Signale mitgeteilt. Hierbei haben die Signale einen binären Inhalt, es wird also mitgeteilt, dass eine Bedienhandlung stattgefunden hat oder nicht. Dies gilt insbesondere auch für das Ein- und Ausschalten: Eine Da- tenverarbeitungseinheit des Videoprojektionsgeräts teilt dem elektronischen Steuergerät im Stand der Technik mit, dass ein Ausschaltvorgang einzuleiten ist. Das elektrom- sehe Vorschaltgerät hat nun die Aufgabe, diesen Aus ^¬ schaltvorgang zu gestalten. Dies kann dann entsprechend den Lehren aus den oben zitierten Dokumenten des Standes der Technik geschehen.

5 In Videoprojektionsgeräten stellt die Frage eines Wieder- einschaltens nach einem Ausschalten einer Hochdruckentla ^¬ dungslampe ein besonders heikles Problem dar, denn ein Benutzer ist es gewohnt, ein Gerät unmittelbar wieder einschalten zu können, wenn er es ausgeschaltet hat. Sol ^¬ lt) len Hochdruckentladungslampen in Videoprojektionsgeräten eingesetzt werden, muss daher verhindert werden, dass der Benutzer eine Zeitspanne von bis zu einer Minute abwarten muss, bis er die Lampe wieder einschalten kann.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das 15 Betreiben einer Hochdruckentladungslampe in ein Videopro ^¬ jektionsgerät benutzerfreundlich zu gestalten.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentan ^¬ spruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die Verwendung eines elektronischen Vorschaltgeräts gemäß

20 Patentanspruch 4 in einem Videoprojektionsgerät gemäß Pa ^¬ tentanspruch 6 ermöglicht. Computerprogrammprodukte, also insbesondere Datenträger, die ein Computerprogramm aufweisen, das auf ein solches elektronisches Vorschaltgerät bzw. Videoprojektionsgerät aufspielbar ist, damit das er-

25 findungsgemäße Verfahren durchführbar ist, sind in den Patentansprüchen 5 und 9 beansprucht.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Hochdruckentladungslampe in ein Videoprojektionsgerät, wobei die Hochdruckentladungslampe von einem elektronischen Vorschaltgerät mit Strom beaufschlagt wird, umfasst somit die Schritte:

Erfassen von zumindest einem Bedienvorgang durch eine von dem elektronischen Vorschaltgerät ver ^¬ schiedene Einheit des Videoprojektionsgeräts,

Abgeben von zumindest einem Befehl durch die Ein ^¬ heit zu dem elektronischen Vorschaltgerät,

Beaufschlagen der Hochdruckentladungslampe durch das elektronische Vorschaltgerät mit einem Strom, dessen Stromstärke durch den zumindest einen Be ^¬ fehl festgelegt ist.

Durch die Erfindung wird es ermöglicht, jenseits des elektronischen Vorschaltgeräts für die Durchführung be- stimmter Vorgänge zu sorgen. Insbesondere kann besagte Einheit des Videoprojektionsgeräts über die Befehle an das elektronische Vorschaltgerät eigenständig den Aus ^¬ schaltvorgang gestalten. In diesem Falle ist der erfasste Bedienvorgang eine Betätigung eines Ein-Aus-Schalters des Videoprojektionsgeräts. Damit kann in dem eigentlichen Videoprojektionsgerät, betrachtet ohne das elektronische Vorschaltgerät, optimal den Eigenschaften des Videopro- jektionsgeräts Rechnung getragen werden. Bei unterschied ^¬ lichen Videoprojektionsgeräten können die Befehle unter- schiedlich aussehen, und das elektronische Vorschaltgerät muss lediglich reagieren. Es kann insbesondere eine Mehrzahl von Befehlen abgegeben werden, so dass einzelne Schritte eines durchzuführenden Verfahrens durch das Vi ^¬ deoprojektionsgerät festlegbar sind. Zudem ist es möglich, dass weitere Einheiten koordiniert mit der Hochdruckentladungslampe betrieben werden. Em Beispiel für solche weitere Einheiten ist der Lufter, der zur Kühlung der Hochdruckentladungslampe dient und Teil des Videoprojektionsgerats ist. Es ist dann vorteilhaft, wenn das Videoprojektionsgerät das Herunterfahren der Hochdruckentladungslampe und deren Kühlung durch den Luf ^¬ ter aufeinander abstimmt. In diesem Falle stimmt also die Einheit die Befehle an das elektronische Vorschaltgerät mit Befehlen an eine weitere Einheit oder der Abgabe von Steuersignalen an zumindest eine weitere Einheit ab.

Das erfindungsgemäße elektronische Vorschaltgerät für ei ^¬ ne Hochdruckentladungslampe weist einen Emgangsanschluss für externe Befehle und Ausgangsanschlüsse für die Hoch- druckentladungslampe auf. Das elektronische Vorschaltge ^¬ rät ist dazu ausgelegt - typischerweise durch Abgelegt ^¬ sein eines geeigneten Programms in einem Speicher und die Möglichkeit von dessen Durchführung in einem Mikroprozes ^¬ sor - über die Eingangsanschlüsse eingehende Befehle aus- zuwerten und diese Befehle in eine Beaufschlagung der Ausgangsanschlüsse mit elektrischem Strom mit einer durch die Befehle definierten Stromstärke umzusetzen.

Das elektronische Vorschaltgerät erfüllt wichtige Aufga ^¬ ben bei der Ansteuerung der Hochdruckentladungslampe. Das erfindungsgemäße elektronische Vorschaltgerät ist jedoch anders als elektronische Vorschaltgerate von einer An ^¬ steuerung bestimmter Verfahren entlastet. Vielmehr ist es m der Lage, Ansteuerbefehle zu empfangen und umzusetzen. Dadurch kann ein- und dasselbe elektronische Vorschaltge- rät in einer Mehrzahl von Videopro jektionsgeraten eingesetzt werden, während in jedem einzelnen Videopro jekti- onsgerät individuell passende Befehle erzeugt werden, da ^¬ mit das Videoprojektionsgerät optimal bedient werden kann .

Bereits in der Bereitstellung eines Computerprogramms, mit Hilfe dessen das elektronische Vorschaltgerat erfin ^¬ dungsgemäß ausgelegt werden kann, auf einem Computerpro ^¬ grammprodukt, stellt eine Verwendung der vorliegenden Er ^¬ findung dar.

Das erfindungsgemäße Videoprojektionsgerät weist einen Anschluss zum Anschließen eines elektronischen Vorschalt- geräts für eine Hochdruckentladungslampe auf. Es weist auch eine mit dem Anschluss gekoppelte Datenverarbei ^¬ tungseinheit auf. Schließlich weist es zumindest ein mit der Datenverarbeitungseinheit gekoppeltes Bedienelement auf. Die Datenverarbeitungseinheit ist dazu ausgelegt, insbesondere durch Abgelegtsein eines Programms eines entsprechenden Computerprogramms in einem Speicher und der Möglichkeit von dessen Durchführung in einem Mikroprozessor, eine Betätigung des zumindest einen Bedienele- ments zu erfassen und in Abhängigkeit davon Befehle zur zumindest indirekten Festlegung einer Stromstärke festzu ^¬ legen und über den Anschluss an ein angeschlossenes e- lektronisches Vorschaltgerat abzugeben. Indirekt kann die Festlegung der Stromstärke sein, wenn die Befehle eine Soll-Leistung angeben. Dann spielt auch noch eine Spannung eine Rolle.

Das erfindungsgemäße Videoprojektionsgerät ist mit dem erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgerat kombinierbar. In diesem Falle übernimmt das Videopro jektions- gerät Aufgaben, die sonst ein elektronisches Vorschaltge- rät hat, nämlich die Stromstarke für die Hochdruckentla ^¬ dungslampe festzulegen. Durch die Auslegung (Programmierung) des Videopro jektionsgerats bzw. seiner Datenverarbeitungseinheit kann somit baulichen Eigenheiten des Vi- deoprojektionsgeräts Rechnung getragen werden.

Das zumindest eine Bedienelement ist bevorzugt ein Em- Aus-Schalter für das Videoprojektionsgerät. In diesem Falle kann die Datenverarbeitungseinheit insbesondere den Ausschaltvorgang festlegen, den das elektronische Vor- schaltgerät durchläuft. Dies geht über den Stand der Technik hinaus, m dem Videoprojektionsgeräte lediglich den Ausschaltvorgang als solches auslösen können, aber nicht auf seine Gestaltung (Festlegung einzelner Stromstarken) Emfluss nehmen können.

Bevorzugt ist die Datenverarbeitungseinheit auch mit ei ^¬ nem Lüfter (Ventilator) gekoppelt, um diesen anzusteuern. Dann können die Befehle zur Festlegung einer Stromstärke mit Steuerbefehlen für bzw. Signalen an den Lufter abgestimmt werden.

Von der Erfindung wird bereits durch die Bereitstellung eines Computerprogramms auf einem Computerprogrammprodukt Gebrauch gemacht, wenn das Computerprogramm eine entspre ^¬ chende Auslegung der Datenverarbeitungseinheit zur Be ^¬ reitstellung eines erfmdungsgemaßen Videopro jektionsge- räts ermöglicht.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungs- beispiels näher erläutert werden. Es zeigt: Fig. 1 schematisch den Aufbau einiger Bauteile eines Vi ^¬ deoprojektionsgeräts mit einer Hochdruckentla ^¬ dungslampe und einem zugehörigen elektronischen Vorschaltgerät und

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm, anhand dessen der Vorgang des Ausschaltens einer Hochdruckentladungslampe erläu ^¬ tert wird.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Eine Hochdruckentladungslampe 10 wird über ein elektroni ^¬ sches Vorschaltgerät 12 mit Strom I _AC beaufschlagt. Vor- liegend soll die Hochdruckentladungslampe 10 in einem Vi ^¬ deoprojektionsgerät eingesetzt sein. Sofern man die Hoch ^¬ druckentladungslampe mit dem zugehörigen elektronischen Vorschaltgerät dann als Teil des Videoprojektionsgeräts ansieht, sind in Fig. 1 schematisch die übrigen Bauteile des Videoprojektionsgeräts mit 14 bezeichnet. Es handelt sich hierbei um das eigentliche Videoprojektionsgerät, in das dann das elektronische Vorschaltgerät 12 mit der Hochdruckentladungslampe 10 einbaubar ist.

Am Videoprojektionsgerät befindet sich als Bedienelement ein Ein-Aus-Schalter 16. Durch Betätigen eines Schalters wird üblicherweise ein Stromfluss bewirkt. Der Stromfluss wird dann erfasst. Eine entsprechende Information über ein Betätigen des Ein- Aus-Schalters 16 soll vorliegend einem Mikroprozessor 18 zugeführt sein, was in Fig. 1 durch eine einfache Verbindungsleitung symbolisiert ist. Dem Mikroprozessor 18 ist ein Speicher 20 zugeordnet. In dem Speicher 20 ist ein geeignetes Computerprogramm abgelegt, das durch den Mikroprozessor durchführbar ist. Das Computerprogramm in dem Speicher 20 soll vorliegend be ^¬ wirken, dass das nachfolgend erläuterte erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird.

Insbesondere das anhand der Fig. 2 weiter unten erläuter- te Verfahren soll aufgrund von Befehlen RxD des Mikrorpo- zessors an das elektronische Vorschaltgerät 12 durchge ^¬ führt werden. Hierzu gibt es eine Verbmdungsleitung 22 zur Übermittlung von Befehlen des Mikroprozessors 18 an das elektronische Vorschaltgerät 12, nämlich insbesondere an einen Mikroprozessor 24 des elektronischen Vorschalt- geräts 12. Dem Mikroprozessor 24 des elektronischen Vor- schaltgeräts 12 ist ein Speicher 26 zugeordnet, in dem ein Computerprogramm abgelegt ist, das durch den Mikroprozessor 24 durchführbar ist, so dass das weiter unten unter Bezug auf Fig. 2 erläuterte Verfahren durchführbar ist. Der Mikroprozessor 24 kann über eine Verbmdungsleitung 28 Rücksignale TxD an den Mikroprozessor 18 des Vi- deoprojektionsgeräts 14 senden. Diese Rücksignale spielen bei der folgenden Erläuterung keine weitere Rolle mehr. Die Signale RxD, die der Mikroprozessor 18 an den Mikroprozessor 24 sendet, sollen festlegen, wie das elektronische Vorschaltgerät 12 die Hochdruckentladungslampe 10 mit dem Strom I _AC zu beaufschlagen hat. Das elektronische Vorschaltgerät 12 empfangt über einen Eingang 30 eine Gleichspannung von vorliegend 380 V, und ein Tiefsteller 32 dient als die eigentliche Stromquelle zur Bereitstel ^¬ lung des Stroms I _AC an die Hochdruckentladungslampe 10. An die Stelle des Tiefstellers 32 kann auch ein sogenann ^¬ ter „BUCK-Konverter" treten.

Im Videoprojektionsgerät ist zur Kühlung der Hochdruck ^¬ entladungslampe 10 ein Lüfter 34 bereitgestellt, der von dem Mikroprozessor 18 angesteuert wird. In Fig. 1 ist aus Gründen der Kompaktheit der Darstellung der Lüfters 34 als Teil des restlichen Videoprojektionsgeräts 14 ge ^¬ zeigt. Bei der realen Konstruktion ist selbstverständlich der Lüfter 34 in Nachbarschaft zur Hochdruckentladungs ^¬ lampe 10 anzuordnen.

Nachfolgend wird nun beschrieben, wie durch die Anordnung gemäß Fig. 1 gewährleistet werden kann, dass in dem Videopro jektionsgerät nach einem Ausschalten desselben über den Ein-Aus-Schalter 16 ein möglichst baldiges Einschal ^¬ ten über denselben Ein-Aus-Schalter 16 erfolgen und hier ^¬ bei die Hochruckentladungslampe wieder zum Leuchten ge ^¬ bracht werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren geht zunächst davon aus, dass gemäß Schritt SlO die Lampe in Betrieb ist. In Schritt S12 wird geprüft, ob der Ein-Aus-Schalter 16 be ^¬ tätigt wurde, um das System auszuschalten (System aus „SYS-Aus") . Wird diese Frage mit „nein" beantwortet, geht der Betrieb der Lampe gemäß Schritt SlO weiter. Wird die Frage, ob der Ein-Aus-Schalter 16 betätigt wurde, mit „ja" beantwortet, wird in Schritt S14 überprüft, ob sich die Hochdruckentladungslampe gerade in der Startphase be ^¬ findet. Es kann nämlich sein, dass unmittelbar nach dem Einschalten und dem Hochfahren der Hochdruckentladungs- lampe 10 bereits wieder ein Ausschalten erfolgt. Wird die Frage, ob sich die Hochdruckentladungslampe 10 in der Startphase befindet, mit „ja" beantwortet, wird sogleich zum Schritt S 18 übergegangen, der weiter unten erläutert wird. Ist die Hochdruckentladungslampe bereits eine Zeit- lang in Betrieb und somit die Startphase abgeschlossen, wird also die Frage in Schritt S 14 mit „nein" beantwor- tet, wird zunächst Schritt 16 durchgeführt: Die Lampe wird auf einen Betrieb mit 20 % Leistung heruntergefahren, d.h. die Stromstarke des Stroms I _AC wird entspre ^¬ chend festgelegt, gegebenenfalls passend hierzu auch die angelegte Spannung. Der Lüfter (Ventilator) 34 wird im Normalbetrieb weiter geführt. Im Normalbetrieb läuft der Lufter 34 mit ungefähr mittlerer Leistung betreffend die mögliche Maximalleistung. Sowohl das Ausmaß der Leistung gemäß Schritt S16 als auch des Betriebs des Ventilators wird durch Befehle festgelegt, die der Mikroprozessor 18 abgibt. Der Mikroprozessor 24 des elektronischen Vor- schaltgeräts 12 setzt diese Befehle lediglich dahingehend um, dass der Tiefsteller 32 die entsprechende Stromstärke I _A c auf die Hochdruckentladungslampe 10 gibt, gegebenen- falls eine passende Spannung hierzu. Der Mikroprozessor 18 stimmt daher die Befehle RxD an den Mikroprozessor 24 mit Befehlen an den Lüfter 34 ab.

Der Schritt S16 wird für eine Dauer von 30 s durchge ^¬ führt. Anschließend erfolgt eine Steigerung der Leistung um 10 % in Schritt S18, und gleichzeitig wird der Lufter 34 m den Volllastbetrieb versetzt, er läuft also mit ma ^¬ ximaler Leistung. Der Schritt S18 wird direkt durchge ^¬ führt, wenn die Startphase noch am Laufen war, als der Em-Aus-Schalter 16 zum Ausschalten des Systems betätigt wurde.

Das Zwischenschalten des Schrittes S16 im Falle, dass die Startphase abgeschlossen ist, hat den Vorteil, dass durch das Nichthochfahren des Lüfters und die niedrige Leistung mechanische Belastungen am Entladungsgefäß der Lampe ver- mieden und somit ein Ausfall der Hochdruckentladungslampe 10 verhindert wird. In den 30 s kann eine einigermaßen gute Abkühlung erfolgen. Die Abkühlung wird dann gemäß Schritt S18 beschleunigt, weil der Lüfter mit Volllast fahrt.

In Schritt S20 wird nach Schritt S18 geprüft, ob die Tem- peratur der Hochdruckentladungslampe 10 eine Ausschalt ^¬ temperatur unterschritten hat. Ist dies nicht der Fall, wird mit Schritt S18 fortgefahren. Wird die Ausschalttem ^¬ peratur T _off unterschritten, so wird die Lampe gemäß Schritt S22 ausgeschaltet. Die Lampe ist noch nicht voll- standig abgekühlt, so dass gemäß Schritt S24 der Lüfter weiter im Volllastbetrieb betrieben wird. Im Schritt S26 wird dann geprüft, ob die Temperatur der Lampe eine Ein ^¬ schalttemperatur unterschritten hat. Die Einschalttemperatur T _0n ist kleiner als die Ausschalttemperatur T _off . Solange die Einschalttemperatur T _0n nicht unterschritten ist, wird mit Schritt S24 fortgefahren. Ist die Ein ^¬ schalttemperatur unterschritten, wird der Lüfter angehalten, und auch das gesamte System, also das Videoprojekti- onsgerat 14, wird vollständig zum Halten gebracht. Dies ist Schritt S28. Im nachfolgenden Schritt S30 wird das Videoprojektionsgerät im Standby-Betπeb betrieben. Nun wird gemäß Schritt S32 geprüft, ob der Ein-Aus-Schalter betätigt wird, also das System eingeschaltet wird („SYS- Em") . Solange diese Frage mit „nein" zu beantworten ist, wird mit Schritt S30 fortgefahren, also der Standby- Betrieb aufrechterhalten. Sobald der Em-Aus-Schalter 16 zum Einschalten betätigt wurde, wird der Betrieb der Lam ^¬ pe gemäß Schritt SlO aufgenommen. Hierbei wird eine Startphase durchlaufen, die vorliegend nicht im Detail beschrieben werden muss. Em elektronisches Vorschaltgerät 12 kann mit beliebigen Videoprojektionsgeräten 14 im übrigen gekoppelt werden, wenn die erfindungsgemaßen Maßnahmen realisiert sind: So ^¬ lange das Videoprojektionsgerät 14 insbesondere über ei- nen Mikroprozessor 18 verfügt und ein entsprechendes Com ^¬ puterprogramm in dem Speicher 20 abgelegt ist, ist das Videopro jektionsgerat 14 in der Lage, über das elektroni ^¬ sche Vorschaltgerät die Leistung, mit der die Hochdruck ^¬ entladungslampe betrieben wird, festzulegen. Diese Leis- tung kann auf den Betrieb des Lüfters 34 abgestimmt wer ^¬ den. Dies ergibt sich nicht nur aus den Schritten S16 und S18, sondern auch aus der Zusammenschau der Schritte S22 und S24 sowie von S28.