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高壓放電燈點燈裝置及使用它的圖像顯示裝置的制作方法

文檔序號:2745052閱讀:140來源:國知局
專利名稱:高壓放電燈點燈裝置及使用它的圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及使高壓水銀燈或金屬鹵化物燈等的高亮度高壓放電燈(HID燈)點燈的高壓放電燈點燈裝置及使用它的圖像顯示裝置。
背景技術(shù)
近年來,使用液晶裝置的投影方式的投影機、或使用作為反射型圖像顯示裝置的DMD(德州儀器(Texas Instruments)注冊商標(biāo))的投影方式的DLP(德州儀器注冊商標(biāo))投影機為了降低燈的閃爍(flicker),如日本特表平-10-501919號公報、日本特開2001-244088號公報那樣通過使脈沖電流疊加在燈電流上的方法、或如日本特開2004-281381號公報那樣通過將三角形波疊加在燈電流上的使燈電流波形變形的方法降低了燈的閃爍(flicker)。 此外,在使用液晶裝置的投影方式的投影機中,為了提高對比度,將液晶裝置從常白(normally white)方式變更為了常黑(Normally black)方式。這里,所謂的常白方式,是通過施加電壓而成為黑顯示的方式,所謂的常黑方式,是通過施加電壓而成為白顯示的方式。 最近,開始發(fā)生沿投影畫面的橫向產(chǎn)生白條(橫亮線)的不良狀況。其原因還沒有被詳細解明,據(jù)說是因為通過向液晶裝置的驅(qū)動器的漏光、驅(qū)動器的晶體管接通而發(fā)生的。如果采用使脈沖電流疊加在燈電流上的方法、或?qū)⑷遣ㄐ委B加在燈電流上的方法,則會投入比通常大的燈電流,所以光輸出瞬間性地增加,成為容易發(fā)生漏光的狀態(tài),考慮到發(fā)生上述不良狀況,上述點燈方式變得不適合于使用液晶裝置的投影方式的液晶投影機。
因此,至少在使用液晶裝置的投影方式的投影機中,為了降低高壓放電燈的閃爍(flicker),需要將脈沖電流等疊加在燈電流上以外的方法。作為該方法,提出了如專利文獻l(日本特開2006-59790號公報)那樣在通常點燈頻率中插入規(guī)定期間的低頻率的方法、以及如專利文獻2(日本特開2008-177002號公報)那樣在再現(xiàn)信號的輸入時設(shè)為再現(xiàn)點燈模式(以低于通常點燈頻率的點燈頻率對燈進行點燈)的方法。 以下進行稍詳細的說明,高壓放電燈的閃爍(flicker)是因為如果長期間使用高壓放電燈,則電極形狀隨著壽命經(jīng)過而成為雜亂的狀態(tài),生成多個突起,并在向高壓放電燈投入的電流的極性反轉(zhuǎn)時,電弧的亮點在生成的多個突起間不定期地移動而發(fā)生的。為了應(yīng)對于此,在通常的點燈頻率中,選擇用來形成電極前端的突起的頻率,使高壓放電燈點燈,而定期地以低于通常點燈頻率的頻率使高壓放電燈點燈,該低的頻率選擇使電極的表面溫度上升、將多余的突起熔融的點燈頻率,以使得在電極前端的于初期生成的突起的周圍生成的多個突起不會產(chǎn)生。專利文獻1日本特開2006-59790號公報
專利文獻2日本特開2008-177002號公報
專利文獻3日本特表平10-501919號公報
專利文獻4日本特開2001-244088號公報
專利文獻5日本特開2004-281381號公報 如果如專利文獻1及專利文獻2那樣、插入比通常的點燈頻率低的頻率,則在低點 燈頻率的期間,與通常的點燈頻率的期間相比,每單位時間的光輸出上升。這是因為,在向 高電壓放電燈投入的電流的極性反轉(zhuǎn)時,由于電流有偏斜地零交而使極性反轉(zhuǎn),所以在該 極性的切換期間中光輸出下降,每單位時間的光輸出相應(yīng)于極性反轉(zhuǎn)的頻率而變化。由此, 有可能發(fā)生點燈頻率的變化帶來的閃爍。此外,在切換電流的極性時,向高壓放電燈投入的 功率(電力)也下降,所以平均功率值根據(jù)極性反轉(zhuǎn)的次數(shù)而變化。在平均功率值的變化 幅度成為問題的情況下,需要進行功率控制量的設(shè)計,以使得平均功率在通常點燈頻率時 和低頻率時大致相同。 此外,在插入比通常點燈頻率低的頻率而點燈的情況下,即使容許光輸出及平均 功率變化,也可以舉出以下問題作為另外的問題。 如圖3所示,交流點燈方式的高壓放電燈的點燈裝置一般通過降壓斬波電路11 和極性反轉(zhuǎn)電路12(全橋電路)的組合構(gòu)成,極性反轉(zhuǎn)電路12的結(jié)構(gòu)如圖3那樣使用由 M0S-FET等構(gòu)成的開關(guān)元件Q2 Q5構(gòu)成全橋電路,用來進行其驅(qū)動的驅(qū)動電路12a為圖 4 (a)那樣的結(jié)構(gòu)。驅(qū)動器IC12al使用IR公司的IR2111S等,如圖4 (b)所示,通過全橋控制 信號FB1'的H/L,高電位側(cè)開關(guān)元件Q2、低電位側(cè)開關(guān)元件Q3進行接通/斷開(0N/0FF)、 斷開/接通。驅(qū)動電路12a的驅(qū)動電源對于低電位側(cè)開關(guān)元件Q3直接從控制用電源Vcc 供給,對于高電位側(cè)開關(guān)元件Q2,通過經(jīng)由二極管D2對電容器C3充電電荷而供給電源。向 電容器C3充電電荷的條件是高電位側(cè)開關(guān)元件Q2斷開(OFF)、低電位側(cè)開關(guān)元件Q3接通 (0N),反之,在高電位側(cè)開關(guān)元件Q2為接通、低電位側(cè)開關(guān)元件Q3為斷開的情況下,充電在 電容器C3中的電荷被釋放,電壓下降(參照圖5(c)的虛線)。對于開關(guān)元件Q4、Q5側(cè)的 驅(qū)動電路12b也是同樣的。 在如專利文獻1及專利文獻2那樣插入規(guī)定期間的比通常的點燈頻率低的點燈頻 率的方法中,必須相應(yīng)于比通常點燈頻率低的點燈頻率來決定作為驅(qū)動電路的高電位側(cè)開 關(guān)元件的驅(qū)動電源的電容器C3的電容量,需要電容量比用通常點燈頻率設(shè)計的情況大的 電容器,所以成為成本升高的原因。此外,雖然與電容器C3的電容量平衡,但在圖5(a)所 示的現(xiàn)有例的燈電流中,低于通常點燈頻率的頻率的下限值如圖5(c)的虛線所示只能設(shè) 定為,作為電容器C3的電壓能夠確保高電位側(cè)的開關(guān)元件Q2能夠接通的閾值電壓Vth以 上,所以設(shè)定較低的頻率的下限值(圖中的時間tmax)的自由度變小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種至少在使用液晶裝置的投影方式的投影機中、除了將脈 沖電流疊加在燈電流上的方式以外、受電路的設(shè)計因素約束的情況較少、對應(yīng)于各燈的設(shè) 計自由度高、能夠通過比較簡單的控制降低高壓放電燈的閃爍(flicker)的高壓放電燈裝置。 技術(shù)方案1的發(fā)明為了解決上述問題,如圖3所示,是一種放電燈點燈裝置,其特 征在于,具備功率供給單元ll,對高壓放電燈La供給規(guī)定的功率;使對高壓放電燈La供 給的電流的極性交替反轉(zhuǎn)的單元12 ;以及控制單元14,能夠變更使該極性交替反轉(zhuǎn)的頻率 及占空比,該占空比為其正極性的期間與負極性的期間的比例,在高壓放電燈La開始點燈后,在高壓放電燈La大致達到穩(wěn)定狀態(tài)后或者在達到規(guī)定的燈電壓后,在向高壓放電燈La投入的規(guī)定的平均功率下,以至少3個點燈模式使高壓放電燈La點燈;在上述點燈模式中,第1模式的正極性的期間與負極性的期間大致相等,第2模式的正極性的期間比負極性的期間長,第3模式的正極性的期間比負極性的期間短;各模式的期間tl、t2、t3是至少1周期以上,將第1模式、第2模式、第3模式至少各1模式作為1組,反復(fù)進行該1組。
技術(shù)方案2的發(fā)明的特征在于,在技術(shù)方案1的發(fā)明中,如圖1所示,第2模式及第3模式的點燈頻率f2、 f3為第1模式的點燈頻率fl以下。 技術(shù)方案3的發(fā)明的特征在于,在技術(shù)方案1的發(fā)明中,如圖2所示,第2模式和第3模式的至少一個模式中的點燈頻率比第1模式的點燈頻率高。 技術(shù)方案4的發(fā)明的特征在于,在技術(shù)方案1 3的發(fā)明中,如圖11所示,在變更向高壓放電燈投入的功率的情況下,在各模式中的至少1個模式中變更點燈頻率。
技術(shù)方案5的發(fā)明的特征在于,在技術(shù)方案1 3的發(fā)明中,如圖12所示,在變更向高壓放電燈投入的功率的情況下,在第2模式或第3模式中的至少1個模式中變更占空比。 技術(shù)方案6的發(fā)明的特征在于,在技術(shù)方案1 3的發(fā)明中,如圖13所示,在變更向高壓放電燈投入的功率的情況下,在各模式中的至少1個模式中變更該模式的期間。
技術(shù)方案7的發(fā)明的特征在于,在技術(shù)方案1 3的發(fā)明中,如圖14所示,在變更向高壓放電燈投入的功率的情況下,在各模式中的點燈頻率、占空比、期間的項目中至少變更兩個項目,在變更的項目是點燈頻率的情況下在第1模式 第3模式中、是占空比的情況下在第2模式或第3模式中、是期間的情況下在第1模式 第3模式中的至少1個模式中變更各值。 技術(shù)方案8的發(fā)明的特征在于,在技術(shù)方案1 3的發(fā)明中,如圖15所示,根據(jù)高壓放電燈的燈電壓,在各模式中的點燈頻率、占空比、期間的項目中至少變更1個項目,在變更的項目是點燈頻率的情況下在第1模式 第3模式中、是占空比的情況下在第2模式或第3模式中、是期間的情況下在第1模式 第3模式中的至少1個模式中變更各值。
技術(shù)方案9的發(fā)明在技術(shù)方案1 3的發(fā)明中,如圖16所示,其特征在于,使第2模式和第3模式的占空比的和不等于100%,以及/或使第2模式與第3模式的期間不同。
技術(shù)方案10的發(fā)明,是具備技術(shù)方案1 3中任一項所述的高壓放電燈點燈裝置(圖18)。 發(fā)明效果 根據(jù)技術(shù)方案1的發(fā)明,插入到通常點燈頻率中的第2模式或第3模式的點燈頻率的設(shè)定的自由度增加,驅(qū)動電路的電源確保變得容易,由此能夠?qū)崿F(xiàn)電路的小型化及低成本化。此外,能夠使光輸出及功率的變化幅度變小,具有降低高壓放電燈的閃爍(flicker)的效果。 根據(jù)技術(shù)方案2的發(fā)明,由于能夠使插入到通常點燈頻率中的第2模式或第3模式中的點燈頻率比以往高,所以驅(qū)動電路的電源確保變得比以往容易。此外,能夠使與通常點燈頻率的光輸出及功率的變化幅度變小,能夠降低閃爍(flicker)。 根據(jù)技術(shù)方案3的發(fā)明,由于能夠使插入到通常點燈頻率中的第2模式或第3模式中的點燈頻率比通常點燈頻率更高,所以驅(qū)動電路的電源確保變得更容易。此外,電極溫度的上升下降的振幅變小,所以電極溫度下降的時間減少,能夠更有效地使電極的溫度上升,能夠降低閃爍(flicker)。 根據(jù)技術(shù)方案4的發(fā)明,由于根據(jù)向高壓放電燈投入的平均功率變更點燈頻率,所以能夠?qū)⑼黄鸬拇笮【S持為同徑,并且使突起的大小為希望的值,能夠根據(jù)向高壓放電燈投入的平均功率而設(shè)定為能夠降低高壓放電燈的閃爍的條件,能夠降低高壓放電燈的閃爍(flicker)。 根據(jù)技術(shù)方案5的發(fā)明,由于根據(jù)向高壓放電燈投入的平均功率在第2模式或第3模式中變更占空比,所以能夠變更將多余的突起熔融的范圍,能夠根據(jù)向高壓放電燈投入的平均功率而設(shè)定為能夠降低高壓放電燈的閃爍的條件,能夠降低高壓放電燈的閃爍(flicker)。 根據(jù)技術(shù)方案6的發(fā)明,由于根據(jù)向高壓放電燈投入的平均功率變更至少1個模式的期間,所以即使向高壓放電燈投入的平均功率變化,也能夠設(shè)定為能夠降低高壓放電燈的閃爍的條件。 根據(jù)技術(shù)方案7的發(fā)明,在變更向高壓放電燈投入的功率的情況下,在各模式中的點燈頻率數(shù)、占空比、期間的項目中至少變更兩個項目,所以能夠根據(jù)向高壓放電燈投入的平均功率將突起的大小維持為同徑,并且使突起的大小成為希望的值,此外,能夠變更將多余的突起熔融的范圍,能夠根據(jù)向高壓放電燈投入的平均功率而設(shè)定為能夠降低高壓放電燈的閃爍的條件,能夠降低高壓放電燈的閃爍(flicker)。 根據(jù)技術(shù)方案8的發(fā)明,由于根據(jù)高壓放電燈的燈電壓,在各模式中的點燈頻率數(shù)、占空比、期間的項目中至少變更1個項目,所以能夠根據(jù)向高壓放電燈投入的平均功率將突起的大小維持為同徑,并且使突起的大小成為希望的值,此外,能夠變更將多余的突起熔融的范圍,能夠根據(jù)向高壓放電燈投入的平均功率而設(shè)定為能夠降低高壓放電燈的閃爍的條件,能夠降低高壓放電燈的閃爍(flicker)。 根據(jù)技術(shù)方案9的發(fā)明,由于使第2模式、第3模式的占空比的和不等于100%、以及/或使第2模式與第3模式的期間不同,所以即使因高壓放電燈的風(fēng)冷條件或反射器的安裝而在兩電極的溫度分布中發(fā)生偏倚的情況下,也可以通過使第2模式與第3模式的占空比或期間不同,使兩電極間的溫度變得均勻,能夠降低高壓放電燈的閃爍(flicker)。
根據(jù)技術(shù)方案10的發(fā)明,由于具備技術(shù)方案1 9中任一項所述的高壓放電燈裝置,所以能夠提供高壓放電燈的閃爍較少的圖像顯示裝置。


圖1是本發(fā)明的實施方式1的動作說明圖。
圖2是本發(fā)明的實施方式2的動作說明圖。
圖3是表示本發(fā)明的實施方式1、2的電路結(jié)構(gòu)的電路圖。 圖4是在本發(fā)明的實施方式1、2中使用的驅(qū)動電路的說明圖,圖4(a)是表示驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)的電路圖,圖4(b)是表示驅(qū)動電路的動作的波形圖。 圖5是將本發(fā)明的實施方式1與現(xiàn)有例的驅(qū)動電路的電源電壓的衰減的狀況對比表示的說明圖。 圖6是將本發(fā)明的實施方式2與現(xiàn)有例的驅(qū)動電路的電源電壓的衰減和電極溫度
6的變化的狀況對比表示的說明圖。 圖7是將本發(fā)明的實施方式1與現(xiàn)有例的電極溫度的變化對比表示的說明圖。 圖8是將本發(fā)明的實施方式2與現(xiàn)有例的電極溫度的變化對比表示的說明圖。 圖9是用于本發(fā)明的實施方式1、2的動作說明的特性圖。 圖10是表示本發(fā)明的實施方式1、2的點燈模式的組合的形態(tài)的說明圖。 圖11是本發(fā)明的實施方式3的動作說明圖。 圖12是本發(fā)明的實施方式4的動作說明圖。 圖13是本發(fā)明的實施方式5的動作說明圖。 圖14是本發(fā)明的實施方式6的動作說明圖。 圖15是本發(fā)明的實施方式7的動作說明圖。 圖16是本發(fā)明的實施方式8的動作說明圖。 圖17是在本發(fā)明的高壓放電點燈裝置中使用的高壓放電燈的概略結(jié)構(gòu)圖。 圖18是搭載了本發(fā)明的高壓放電燈點燈裝置的圖像顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式(實施方式1) 本實施方式的高壓放電點燈裝置在放電燈開始點燈后,在大致達到穩(wěn)定狀態(tài)后或者在達到規(guī)定的燈電壓后,在對放電燈投入的各平均功率(電力)下,如圖1所示,以至少3個點燈模式使放電燈點燈。 其特征是,在作為第l模式的"模式l"中,點燈頻率的占空比(Duty比)是50%的比例,在作為第2模式的"模式2"中,點燈頻率的占空比是大于50%的比例(在例子中是80% ),在作為第3模式的"模式3"中,點燈頻率的占空比是小于50%的比例(在例子中是20% ),模式2及模式3的點燈頻率f2、 f3設(shè)為模式1的點燈頻率fl以下,各模式的期間tl、 t2、 t3至少是1周期以上,將模式1、模式2、模式3至少各1模式作為1個組(在例子中由"模式2 —模式1 —模式3 —模式1"構(gòu)成1個組),將該1個組反復(fù)進行。
圖3是用來實施本發(fā)明的控制的高壓放電點燈裝置的電路圖。該點燈裝置是將降壓斬波電路11與極性反轉(zhuǎn)電路12組合的結(jié)構(gòu)。從電源電路E輸出的直流電壓被降壓斬波電路11降壓為適當(dāng)?shù)碾妷?,被極性反轉(zhuǎn)電路12變換為矩形波交流電壓。極性反轉(zhuǎn)電路12的輸出與由電容器C2和電感器L2構(gòu)成的啟動用共振電路13連接,在電容器C2的兩端連接著放電燈La。 電源電路E例如包括對商用(工業(yè))交流電源進行整流的整流單元、和功率因數(shù)改善及平滑用升壓斬波電路,例如輸出幾百V的直流電壓。 降壓斬波電路11包括以高頻率被開關(guān)的開關(guān)元件Ql 、能量儲存用電感器Ll 、再生
電流通電用二極管Dl、平滑用電容器Cl、和電流檢測用電阻Rl,通過可變控制開關(guān)元件Ql
的脈沖寬度,使從電源電路E輸出的直流電壓降壓,對電容器Cl充電。 極性反轉(zhuǎn)電路12是由并聯(lián)連接在電容器C1的兩端上的開關(guān)元件Q2、Q3的串聯(lián)電
路、和開關(guān)元件Q4、Q5的串聯(lián)電路構(gòu)成的全橋逆變電路,通過交替地切換開關(guān)元件Q2、Q5為
接通、開關(guān)元件Q3、 Q4為斷開的狀態(tài)、和開關(guān)元件Q2、 Q5為斷開、開關(guān)元件Q3、 Q4為接通的
狀態(tài),將電容器C1的直流電壓的極性反轉(zhuǎn),對負載電路供給矩形波交流電壓。
負載電路包括由電容器C2和電感器L2構(gòu)成的共振電路13、和并聯(lián)連接在電容器C2的兩端上的放電燈La。放電燈La是超高壓水銀燈或金屬鹵化物燈等的高亮度高壓放電燈(HID燈)。 控制電路14在開始放電燈La的點燈的情況下,通過將配置在對角位置的開關(guān)元件Q2、 Q5、和開關(guān)元件Q3、 Q4交替地接通 斷開,對共振電路13的兩端施加幾十kHz 幾百kHz的高頻電壓。通過共振電路13的共振作用使該高頻電壓升壓,使電容器C2產(chǎn)生高壓的共振電壓,施加在放電燈La上,由此引起絕緣破壞,使放電燈La點燈。接著,為了向電弧放電轉(zhuǎn)移而以高頻率動作一會兒(幾百msec 幾十秒左右),然后,對放電燈La施加幾十Hz 幾百Hz的低頻率的矩形波電壓,維持點燈。 另外,雖然沒有圖示,但也可以與共振電路13獨立地并用點火器電路,該點火器電路產(chǎn)生用來使放電燈La啟動或再啟動的高電壓脈沖。點火器電路既可以是在極性反轉(zhuǎn)電路12進行高頻動作時啟動的結(jié)構(gòu),也可以是從最初使極性反轉(zhuǎn)電路12進行低頻動作、通過點火器電路的高電壓脈沖使放電燈La絕緣破壞而點燈的結(jié)構(gòu)。 電壓檢測電路15將降壓斬波電路11的輸出電壓通過電阻R2、R3的串聯(lián)電路進行分壓而檢測。電壓檢測電路15的檢測輸出被輸入到控制電路14的個人計算機20中,由A/D變換器21變換為數(shù)字值。在個人計算機20的功率控制用基準(zhǔn)信號生成部22中,根據(jù)由燈電壓檢測電路15檢測到的電壓值,參照數(shù)據(jù)表23運算燈功率控制量,由D/A變換器16變換為功率指令電壓Ip。 D/A變換器16例如使用R-2R梯形電阻電路等。在P麗控制電路17中,通過將由電流檢測電阻Rl檢測到的斬波電流的檢測電壓與功率指令電壓Ip比較,進行斬波控制,控制燈功率(燈電流)。 作為控制電路14的個人計算機20,例如使用(株)瑞薩科技公司的R8C/Tiny系列的R8C/26、27組或R8C/2E、2F等。在圖3中,將個人計算機20的功能進行分塊表示。
在時間測量 設(shè)定處理部24中,進行極性反轉(zhuǎn)電路12的極性反轉(zhuǎn)的定時控制及時間的測量,對全橋控制部12c輸出全橋控制信號FB1、FB2。 驅(qū)動電路12a如圖4(a)那樣構(gòu)成,根據(jù)來自全橋控制部12c的全橋控制信號FBI',將高電位側(cè)開關(guān)元件Q2和低電位側(cè)開關(guān)元件Q3控制為交替地接通,斷開。驅(qū)動電路12b的結(jié)構(gòu)也與圖4(a)同樣,根據(jù)來自全橋控制部12c的全橋控制信號FB2',將高電位側(cè)開關(guān)元件Q4和低電位側(cè)開關(guān)元件Q5控制為交替地接通 斷開。 在功率判別處理部25中,接受由光耦合器PC1和電阻R4構(gòu)成的平均功率變更信號接收電路的輸出信號,接收來自圖像顯示裝置的平均功率設(shè)定信號CS1,判別從圖像顯示裝置側(cè)指示的功率。例如通過UART通信等進行向放電燈La投入的平均功率(電流)的指示。將通信命令等與圖像顯示裝置側(cè)匹配,并接收該命令,從而放電燈點燈裝置輸出適合于該命令的平均功率(電流)。 在數(shù)據(jù)表23中,保存有對應(yīng)于燈電壓Via的功率控制量數(shù)據(jù)(多個功率值)。功率控制量數(shù)據(jù)按照各Via如圖9(a)所示,設(shè)定有希望的功率(電流)。在圖9(a)的例子中,準(zhǔn)備了全點燈(Full)和調(diào)光點燈(Dim)的兩種數(shù)據(jù),但其數(shù)量并沒有限定。
在數(shù)據(jù)表23中,除此以外,如后所述,相應(yīng)于各平均功率 點燈模式而保存有使極性反轉(zhuǎn)電路12的極性反轉(zhuǎn)的定時(頻率、占空比)的數(shù)據(jù)及各期間(時間及極性反轉(zhuǎn)的次數(shù))的數(shù)據(jù)。極性反轉(zhuǎn)電路12的控制是參照數(shù)據(jù)表23、計算各平均功率*各點燈模式下的
8使極性反轉(zhuǎn)的定時(頻率、占空比)及各期間(時間及極性反轉(zhuǎn)的次數(shù))來進行。 在燈接通/斷開判別處理部26中,接受由光耦合器PC2和電阻R5構(gòu)成的高壓放
電燈接通/斷開信號接收電路的輸出信號,接收來自圖像顯示裝置的高壓放電燈接通/斷
開信號cso。 如果通過來自圖像顯示裝置側(cè)的高壓放電燈接通/斷開信號CS0指令了高壓放電 燈的接通(點燈),則通過使極性反轉(zhuǎn)電路12進行高頻動作,由共振電路13的共振作用產(chǎn) 生高電壓,使放電燈La絕緣破壞而啟動,向低頻動作轉(zhuǎn)移,然后按照圖9(a)的控制特性,根 據(jù)燈電壓Via控制燈電流11a、燈功率Wla。 燈電流控制(燈功率控制)如圖9 (a)所示,在燈電壓Via達到V0 (調(diào)光時V0') 之前,進行燈電流Ila為一定(=IlaO)的恒流控制,在燈電壓Vla達到VO(調(diào)光時V0') 之后,進行燈功率Wla為一定的恒功率控制。 在時間基準(zhǔn)上,進行圖9(b)所示的控制。圖9(b)表示放電燈La啟動后的隨著 時間的經(jīng)過的燈功率Wla、燈電流11a、燈電壓Via的變化。在時間t0之前,通過恒流控制 控制為燈電流Ila —定(=IlaO),燈電壓Via上升,如果達到規(guī)定的燈電壓V0 (調(diào)光時 V0'),則向恒功率控制轉(zhuǎn)移。然后,上升到由放電燈La的狀態(tài)(投入功率、電極狀態(tài)(電 極間距離等)及風(fēng)冷條件)決定的燈電壓VI而成為穩(wěn)定狀態(tài)。 例如,在圖9(b)中,當(dāng)放電燈大致達到穩(wěn)定狀態(tài)(t = ta左右)后,或者當(dāng)達到了 開始恒功率控制的燈電壓VO(調(diào)光時V0')后,如圖1所示,例如組合3個點燈模式而將 放電燈點燈。 在模式1 (第1點燈模式)中,點燈頻率是fl ( 一般例如從50Hz lkHz中選擇), 占空比是50 % ,期間是11 (點燈頻率fl的1周期以上),在模式2 (第2點燈模式)中,點 燈頻率是f2 (從點燈頻率fl以下選擇),占空比是80% ,期間是t2 (點燈頻率f2的1周期 以上),在模式3 (第3點燈模式)中,點燈頻率是f 3 (從點燈頻率fl以下選擇),占空比是 20%,期間是t3(點燈頻率f3的1周期以上),在圖1的例子中,模式2及模式3的點燈頻 率f2、f3設(shè)為與模式1的點燈頻率fl相同(fl = f2 = f3),各模式的期間為1周期以上, 設(shè)為tl > t2 = t3,將模式1、模式2、模式3以"模式2 —模式1 —模式3 —模式1"的順 序作為1組,反復(fù)進行該1組。將模式2和模式3設(shè)為相同的期間、使占空比的和為100% 是為了使兩電極A、B(參照圖17)的電極溫度分布相同。 根據(jù)本發(fā)明,如在圖5(a)、圖5(b)的對比,與專利文獻1、2的現(xiàn)有例相比,能夠使 插入到通常點燈頻率中的低頻率的頻率變高,能夠使光輸出及功率與通常點燈頻率相比變 化幅度變小,能夠降低閃爍(flicker)。 此外,如圖5(c)的實線所示,在第2、第3模式的情況下,作為極性反轉(zhuǎn)電路12的 驅(qū)動電路12a的高電位側(cè)開關(guān)元件Q2的驅(qū)動用電源的電容器C3的電壓變動變少。如現(xiàn)有 例的燈電流(圖5(a))那樣,在比通常點燈頻率低的頻率中,能夠插入的期間的界限(圖 5(c)的時間tmax)受能夠維持可實現(xiàn)高電位側(cè)開關(guān)元件Q2的接通的閾值電壓Vth以上的 條件制約。相對于此,如果如本發(fā)明的燈電流(圖5(b))那樣控制,則當(dāng)高電位側(cè)開關(guān)元件 Q2斷開時對作為高電位側(cè)驅(qū)動用電源的電容器C3充電電荷,所以與專利文獻1、2的技術(shù) 相比,在電容器C3的電容量相同的情況下設(shè)定值的界限tmax延長,此外,是與專利文獻1 、 2同樣的時間tmax的情況下,能夠使電容器C3的電容量變小。
S卩,插入到通常點燈頻率中的低頻率的頻率及插入時間的設(shè)定的自由度增加,還能夠?qū)崿F(xiàn)電路的小型化、低成本化。 此外,可以在第1模式中在電極上形成突起,在第2模式及第3模式中使高壓放電燈的電極溫度如圖7所示那樣上升到與專利文獻1、2的技術(shù)大致同樣的溫度(能夠得到與專利文獻1、2同樣的效果),能夠使多余的突起熔融,使得不生成多余的突起,能夠降低高壓放電燈的閃爍(flicker)。 這里,放電燈La的兩個電極A、B(參照圖17)的電極溫度的關(guān)系為,圖7的電極溫度T例如是電極A的溫度,如果電極A、B的溫度平衡是均勻的,則電極B的電極溫度為以電極溫度Tl為基準(zhǔn)上下反轉(zhuǎn)的溫度。 此外,即使在模式1、2、3中頻率fl、f2、f3大致相同(f2、f3 " fl),也能夠在模式1中在電極上形成突起,在模式2及模式3中使放電燈的電極溫度上升,將多余的突起熔融,能夠降低放電燈的閃爍(flicker)。 由于在流過放電燈的燈電流的極性變化的時點光輸出下降,所以如果混雜有與通常點燈頻率不同的頻率,則雖然也取決于頻率的差異的程度,但每單位時間的光輸出發(fā)生變化,所以有可能發(fā)生頻率的變化帶來的閃爍(flicker)。如果各模式的頻率大致相同,則流過放電燈的燈電流的極性反轉(zhuǎn)次數(shù)不發(fā)生變化,所以不發(fā)生頻率的差異帶來的閃爍(flicker)。 此外,由于在流過放電燈的燈電流的極性變化的時點向放電燈投入的功率也下降,所以平均功率值根據(jù)極性反轉(zhuǎn)的次數(shù)而變化。在平均功率值的變化幅度成為問題的情況下,需要進行修正功率控制量的控制,以使得在模式1和模式2、3的各自中平均功率大致相同。由此,各模式的頻率大致相同在閃爍降低及功率控制的設(shè)計的容易度方面也是優(yōu)選的。(實施方式2) 本實施方式的高壓放電點燈裝置在放電燈開始點燈后,在大致達到穩(wěn)定狀態(tài)后、或者在達到了規(guī)定的燈電壓后,在對放電燈投入的各平均功率下,如圖2所示,以至少3個點燈模式使放電燈點燈。電路結(jié)構(gòu)也可以與實施方式1相同。 在作為第1模式的"模式1"中,點燈頻率的占空比是50%的比例,在作為第2模式的"模式2"中,點燈頻率的占空比是大于50%的比例(在例子中是80%),在作為第3模式的"模式3"中,點燈頻率的占空比是小于50%的比例(在例子中是20% ),模式2及模式3的點燈頻率f2、 f3的至少一個比模式1的點燈頻率fl高,各模式的期間tl、 t2、 t3至少是1周期以上,將模式1、模式2、模式3至少各1模式作為1個組(在例子中由"模式2 —模式1 —模式3 —模式l"構(gòu)成1個組),將該1個組反復(fù)進行。 在本實施方式中,使模式2及模式3的點燈頻率f2、 f3的至少一個比模式1的點燈頻率fl高這一點與實施方式1不同。通過圖5(實施方式1)與圖6(實施方式2)的對比、圖7(實施方式1)與圖8(實施方式2)的對比說明其效果。 首先,圖6將本發(fā)明的實施方式2與現(xiàn)有例的驅(qū)動電路的電源電壓的衰減和電極溫度的變化的狀況對比表示。圖6(a)是專利文獻1、2的現(xiàn)有例中的燈電流,圖6(b)是實施方式2中的燈電流。如果與圖5(b)所示的實施方式1中的燈電流對比,則在實施方式2中,將作為電極加熱期間的模式2、3的點燈頻率f2、 f3設(shè)定得比通常點燈頻率(模式1的點燈頻率fl)高,所以可知驅(qū)動電路的電源電壓(電容器C3的電壓)的衰減與實施方式1 相比變得更緩慢。艮P,如圖6 (c)的實線所示,在模式2、3中,作為極性反轉(zhuǎn)電路12的驅(qū)動電路12a的 高電位側(cè)開關(guān)元件Q2的驅(qū)動用電源的電容器C3的電壓變動變得更少。如實施方式1的燈 電流(圖5(b))所示,在將模式2、3中的點燈頻率f2、 f3設(shè)定為通常點燈頻率(模式1的 點燈頻率fl)以下的情況下,模式2、3中的電容器C3的電壓變動與模式1中的電容器C3的 電壓變動相同或其以上。相對于此,如實施方式2的燈電流(圖6(b))所示,在將模式2、3 中的點燈頻率f2、 f3設(shè)定得比通常點燈頻率(模式1的點燈頻率fl)高的情況下,作為高 電位側(cè)開關(guān)元件Q2的驅(qū)動用電源的電容器C3的電壓以更高的點燈頻率f2、f3的周期被刷 新,所以模式2、3中的電容器C3的電壓變動與模式1中的電容器C3的電壓變動相比降低 了。 接著,圖8將本發(fā)明的實施方式2與現(xiàn)有例的電極溫度的變化對比表示。在實施方 式2中,即使模式2及模式3中的點燈頻率f2、 f3比模式1中的點燈頻率fl高,如果著眼 于占空比進行比較,則模式2及模式3的占空比(80%或20%)與模式l的占空比(50%) 相比,接近于現(xiàn)有例的低頻率插入期間中的占空比(100%或0% ),所以在模式1中在電極 上形成突起,在模式2及模式3中使放電燈的電極溫度上升,能夠?qū)⒍嘤嗟耐黄鹑廴?,也?夠降低放電燈的閃爍(flicker)。此外,如果與圖7(實施方式1)相比,則由于將作為電極 加熱期間的模式2、3中的點燈頻率f2、f3設(shè)定得比通常點燈頻率(模式1的點燈頻率fl) 高,所以電極溫度的上升下降的振幅變小,因此電極的溫度下降的時間減少,能夠更有效地 使電極的溫度上升。 這里,放電燈La的兩個電極A、B(參照圖17)的電極溫度的關(guān)系為,圖8的電極溫 度T例如是電極A的溫度,如果電極A、B的溫度平衡是均勻的,則電極B的電極溫度成為以 電極溫度Tl為基準(zhǔn)上下反轉(zhuǎn)的溫度。 根據(jù)圖17的反射器R的形狀及風(fēng)冷條件,也有可能有電極A、B的溫度平衡不均勻 的情況。在這樣的情況下,如圖2(b)所示,也可以進行使模式2的占空比為80%、對于溫度 容易下降的電極較大地加熱、而另一方面使模式3的占空比為49%、對于溫度容易上升的 電極較少地加熱的控制。此外,如圖2(a)所示,也可以進行設(shè)模式2的占空比為80%、模式 3的占空比為20%、而設(shè)點燈頻率為f2( > fl) 、 f3(《fl)的控制。 另外,在實施方式1或2中,點燈模式的組合也可以設(shè)為圖IO那樣。在以下的各 實施方式中也是同樣的。 圖10(bl)所示的例子是與圖1、圖2同樣的組合,將圖10(a)的模式1 3按照模 式2 —模式1 —模式3 —模式1的順序組合而作為1組,將該1組反復(fù)進行。
圖10 (b2)的例子以模式2 —模式3 —模式1的順序作為1組,將該1組反復(fù)進行。
圖10 (b3)的例子以模式2 —模式3 —模式2 —模式1 —模式3 —模式2 —模式 3 —模式1的順序作為1組,將該1組反復(fù)進行。 圖10 (b4)的例子以模式2 —模式3 —模式2 —模式3 —模式1的順序作為1組, 將該l組反復(fù)進行。 另夕卜,在圖10(a)中,在各模式1 3的點燈頻率的組合為fl、 f2(《fl)、 f3(《fl)的情況下對應(yīng)于上述實施方式l,其他情況對應(yīng)于實施方式2。
在實施方式1、2中,點燈模式的順序及反復(fù)的次數(shù)、組合并沒有限定,只要設(shè)定為 適合于不發(fā)生燈的閃爍(flicker)的高壓放電燈的點燈條件(功率、風(fēng)冷條件等)的組合 就可以。 此外,在實施方式1、2中,第1模式 第3各模式的點燈頻率、第2、第3各模式的 占空比、第1 第3各模式的期間(時間)的值、各大小關(guān)系等也沒有限定,只要設(shè)定為適 合于不發(fā)生燈的閃爍(flicker)的高壓放電燈的點燈條件(功率、風(fēng)冷條件等)的值就可 以。此外,點燈模式的個數(shù)也可以是3個以上。 通過設(shè)為以上的結(jié)構(gòu)、動作,根據(jù)實施方式1、2,能夠?qū)崿F(xiàn)電路的低成本化,不受 電路的設(shè)計要素約束,對應(yīng)于各高壓放電燈的設(shè)計自由度變高,能夠通過比較簡單的控制 (點燈頻率、占空比及期間的控制)降低高壓放電燈的閃爍。 [O105](實施方式3) 在本實施方式中,特征在于,在變更向高壓放電燈投入的功率的情況下,在各模式 中的至少1個模式中變更點燈頻率。電路結(jié)構(gòu)可以與實施方式1相同。
本實施方式的動作例如為圖ll那樣。在將向高壓放電燈投入的平均功率從功率 Pl變更為功率P2的情況下,將第l點燈模式的點燈頻率從fl變更為fl'。此外,在將向 高壓放電燈投入的平均功率從功率P2變更為功率P1的情況下,將第1點燈模式的點燈頻 率從fl'變更為fl。在圖11的例子中,當(dāng)功率P1 〉功率P2時,設(shè)為頻率fl 〉頻率fl'。
在該例中,第1點燈模式是在電極上生成突起的期間,是要使突起的大小在功率 變化的前后大致相同的情況。這是因為,一般如果功率(電流)變小則電極溫度下降,所以 突起的大小變小,此外,點燈頻率越低則突起的大小越大。在突起的大小變小也可以的情 況,既可以是原來的頻率,也可以使頻率變高。 在圖11的例子中,向高壓放電燈投入的功率是P1和P2兩種,但是3種以上的情 況也同樣使點燈頻率變化。 使點燈頻率變化的點燈模式并不限于第1點燈模式,也可以是第2點燈模式或第 3點燈模式。點燈模式的順序并不限于圖11中例示的情況。 此外,功率的增減關(guān)系與頻率的增減關(guān)系并不限于圖11中例示的關(guān)系,只要設(shè)定 為適合于不發(fā)生燈的閃爍(flicker)的高壓放電燈的點燈條件(功率、風(fēng)冷條件等)的值 就可以。(實施方式4) 在本實施方式中,特征在于,在變更向高壓放電燈投入的功率的情況下,在第2或 第3模式中的至少1個模式中變更占空比。電路結(jié)構(gòu)可以與實施方式1相同。
本實施方式的動作例如為圖12那樣。在向高壓放電燈投入的平均功率為P1的情 況下,使第2點燈模式的占空比為80% 、第3點燈模式的占空比為20% ,而在向高壓放電燈 投入的平均功率為P2 ( < Pl)的情況下,使第2點燈模式的占空比為90% 、第3點燈模式的 占空比為10%。 在該例子中,第2模式、第3模式是使電極的表面溫度上升、將多余的突起熔融而 使得不產(chǎn)生多個突起的期間,在投入的功率較小的情況下控制為占空比的不平衡增大。這 是因為,一般如果電流變小則電極溫度下降,熔融的溫度范圍變窄,所以將電極是陽極時的 時間延長而使電極的表面溫度上升,擴大希望的溫度范圍。
12
在圖12的例子中,向高壓放電燈投入的功率是P1和P2兩種,但在3種以上的情況下也同樣使占空比變化。 使占空比變化的點燈模式是第2點燈模式或第3點燈模式的哪種都可以。此外,點燈模式的順序并不限于圖12中例示的情況。 進而,關(guān)于變化前后的占空比的數(shù)值,也并不限于圖12中例示的數(shù)值。 此外,功率的增減關(guān)系和占空比的增減關(guān)系并不限于圖12中例示的關(guān)系,只要設(shè)
定為適合于不發(fā)生燈的閃爍(flicker)的高壓放電燈的點燈條件(功率、風(fēng)冷條件等)的
值就可以。(實施方式5) 在本實施方式中,特征在于,在變更向高壓放電燈投入的功率的情況下,在各模式中的至少1個模式中變更該模式的期間。電路結(jié)構(gòu)可以與實施方式1相同。
本實施方式的動作例如為圖13那樣。在向高壓放電燈投入的平均功率是P1的情況下,第2點燈模式、第3點燈模式的期間(時間)為t2,而在向高壓放電燈投入的平均功率是P2( < Pl)的情況下,第2點燈模式、第3點燈模式的期間(時間)為t2' ( > t2)。
在該例子中,第2模式、第3模式是使電極的表面溫度上升、將多余的突起熔融而使得不產(chǎn)生多個突起的期間,在投入的功率較小的情況下控制為期間變長。這是因為,一般如果功率(電流)變小則電極溫度下降,熔融的溫度范圍變窄,所以將電極為陽極時的時間的合計時間延長而使電極的表面溫度上升,擴大希望的溫度范圍。 在圖13的例子中,向電壓放電燈投入的功率是P1和P2兩種,但在3種以上的情況下也同樣使期間(時間)變化。 使期間(時間)變化的點燈模式既可以是第1點燈模式,也可以是第2點燈模式或第3點燈模式的任一種,總之,只要在至少1個點燈模式中使期間(時間)變化就可以。此外,點燈模式的順序并不限于圖13中例示的情況。 進而,關(guān)于變化前后的期間(時間),也并不限于圖13中例示的長度。 此外,功率的增減關(guān)系和各模式的期間的增減關(guān)系并不限于圖13中例示的關(guān)系,
只要設(shè)定為適合于不發(fā)生燈的閃爍(flicker)的高壓放電燈的點燈條件(功率、風(fēng)冷條件
等)的值就可以。(實施方式6) 在本實施方式中,特征在于,在變更向高壓放電燈投入的功率的情況下,變更各模式中的點燈頻率、占空比、期間的項目中的至少兩個項目,在變更的項目是點燈頻率的情況下在第1 第3模式中、是占空比的情況下在第2模式或第3模式中、是期間的情況下在第1 第3模式中的至少1個模式中變更各值。電路結(jié)構(gòu)可以與實施方式1相同。
本實施方式的動作例如為圖14那樣。在將向高壓放電燈投入的平均功率從功率Pl變更為功率P2的情況下,將第l點燈模式的點燈頻率從fl變更為fl'。此外,在將向高壓放電燈投入的平均功率從功率P2變更為功率P1的情況下,將第1點燈模式的點燈頻率從fl'變更為fl。在圖14的例子中,當(dāng)功率P1 〉P2時,設(shè)為頻率fl 〉頻率fl'。
此外,在向高壓放電燈投入的平均功率是P1的情況下,使第2點燈模式的占空比為80%、第3點燈模式的占空比為20X,而在向高壓放電燈投入的平均功率是P2( < Pl)的情況下,使第2點燈模式的占空比為90%、第3點燈模式的占空比為10%。
進而,在向高壓放電燈投入的平均功率是P1的情況下,第2點燈模式、第3點燈模 式的期間(時間)為t2,而在向高壓放電燈投入的平均功率是P2(〈Pl)的情況下,第2點 燈模式、第3點燈模式的期間(時間)為t2' ( > t2)。 在該例子中,第1模式是在電極上生成突起的期間,是要使突起的大小在功率變 化的前后大致相同的情況。這是因為,一般如果功率(電流)變小則電極溫度下降,所以突 起的大小變小,此外,點燈頻率越低則突起的大小越大。在突起的大小變小也可以的情況 下,既可以是原來的頻率,也可以使頻率變高。 此外,第2模式、第3模式是使電極的表面溫度上升、將多余的突起熔融而使得不
產(chǎn)生多個突起的期間,在投入的功率較小的情況下控制為期間變長。這是因為,一般如果功
率(電流)變小則電極溫度下降,熔融的溫度范圍變窄,所以將電極是陽極時的時間及電極
是陰極時的時間的合計時間延長而使電極的表面溫度上升,擴大希望的溫度范圍。 在圖14的例子中,向高壓放電燈投入的功率是Pl和P2兩種,但在3種以上的情
況下也同樣使點燈頻率、占空比、模式的期間(時間)變化。 使點燈頻率變化的點燈模式并不限于第1點燈模式,也可以是第2點燈模式或第 3點燈模式。 使占空比變化的點燈模式可以是第2點燈模式或第3點燈模式中的任一種。
使期間(時間)變化的點燈模式也可以是第1點燈模式,也可以是第2點燈模式 或第3點燈模式的任一種,總之,只要至少在1個點燈模式中使期間(時間)變化就可以。 此外,點燈模式的順序并不限于圖14中例示的情況。 進而,關(guān)于變化前后的頻率、占空比的數(shù)值、變化前后的期間(時間)也沒有限定, 只要設(shè)定為適合于不發(fā)生燈的閃爍(flicker)的高壓放電燈的點燈條件(功率、風(fēng)冷條件 等)的值就可以。
(實施方式7) 在本實施方式中,特征在于,在上述實施方式1 5的任一項中,根據(jù)高壓放電燈 的燈電壓Vla,變更各模式下的點燈頻率、占空比、期間的項目中的至少1個項目,在變更的 項目是點燈頻率的情況下在第1 第3模式中、是占空比的情況下在第2模式或第3模式 中、是期間的情況下在第1 第3模式中的至少1個模式中變更各值。電路結(jié)構(gòu)也可以與 實施方式l相同。 本實施方式的動作例如為圖15那樣。圖15(a)是燈電壓Via與向高壓放電燈La 投入的平均功率Wla的關(guān)系,圖15(b)是燈電壓Vla與向高壓放電燈La投入的電流Ila的 關(guān)系,圖15(c)、圖15(f)是燈電壓Via與將高壓放電燈La點燈的頻率的關(guān)系,圖15(d)是 燈電壓Via與燈電流的占空比的關(guān)系,圖15 (e)是燈電壓Via與第1 第3模式的期間(時 間)的關(guān)系。燈電壓Vla與將高壓放電燈La點燈的頻率的關(guān)系在上述實施方式1的情況 下為圖15 (c)、在上述實施方式2的情況下為圖15 (f)的關(guān)系。 在高壓放電燈的點燈開始后,在達到了規(guī)定的燈電壓V0之后,將第1模式、第2模 式、第3模式至少各1個模式組合而作為1組,將該1組反復(fù)進行。在該例子中,第2模式 和第3模式的點燈頻率、期間(時間)為相同的值,使第2模式、第3模式的占空比的和為 100%。 如圖15(c)所示,將燈電壓V1作為閾值,如果燈電壓Vla變得比閾值Vl高,則將
14第1點燈模式的點燈頻率從fl變更為fl',將第2、第3點燈模式的點燈頻率從f 2變更為 f2'。此外,如果燈電壓Vla成為閾值Vl以下,則將第l點燈模式的點燈頻率從fl'變更 為fl,將第2、第3點燈模式的點燈頻率從f2'變更為f2。這里,使fl >fl' ,f2>f2'。
在該例子中,第l模式是生成突起的期間,是要使突起的大小在燈電壓Vla的閾值 VI的前后大致相同的情況。這是因為,一般如果功率(電流)變小則電極溫度下降,所以 突起的大小變小,此外,點燈頻率越低則突起的大小越大。在突起的大小變小也可以的情況 下,既可以是原來的頻率,也可以使頻率變高。 此外,如圖15(d)所示,第1點燈模式的占空比保持50X,在燈電壓Vla的閾值Vl 的前后切換第2、第3點燈模式的占空比。S卩,將燈電壓VI作為閾值,如果燈電壓Vla變得 比閾值Vl高,則將第2點燈模式的占空比從duty2變更為duty2'。此外,如果燈電壓Vla 變?yōu)殚撝礦1以下,則將第2點燈模式的占空比從duty2'變更為duty2。
在本實施方式中,使第2、第3點燈模式的占空比的和為100% 。即,如果燈電壓Via 變得比閾值VI高,則將第3點燈模式的占空比從(100-duty2)變更為(100-duty2')。此 外,如果燈電壓Vla變?yōu)殚撝礦l以下,則將第3點燈模式的占空比從(100-duty2')變更 為(100-duty2)。在該例子中,是duty2 < duty2',例如duty2為80%, duty2'為90%。
進而,如圖15(e)所示,第l點燈模式的期間(時間)保持tl,在燈電壓Vla的閾 值V1的前后切換第2、第3點燈模式的期間(時間)。S卩,將燈電壓VI作為閾值,如果燈電 壓Vla變得比閾值Vl高,則將第2、第3點燈模式的期間(時間)從t2變更為t2'。此外, 如果燈電壓Vla變?yōu)殚撝礦l以下,則將第2、第3點燈模式的期間(時間)從t2'變更為 t2。這里,使t2 < t2'。 在該例子中,第2模式、第3模式是使電極的表面溫度上升、將多余的突起熔融而 使得不產(chǎn)生多個突起的期間,如果電流變小則電極溫度下降,熔融的溫度范圍變窄,所以將 電極是陽極時的時間及電極是陰極時的時間的合計時間延長而使電極的表面溫度上升,擴 大希望的溫度范圍,所以設(shè)為duty2 < duty2' , t2 < t2'。 在圖15的例子中,燈電壓Via的閾值是只有V1 —點,而在多個的情況下也同樣, 只要在閾值的前后使點燈頻率、占空比、期間(時間)變化就可以。此外,分步地使點燈頻 率、占空比、期間(時間)等變化,但也可以根據(jù)燈電壓Vla的增減而使其連續(xù)地變化。
使點燈頻率變化的點燈模式可以是任意1個或兩個點燈模式、3個點燈模式的全 部。 使占空比變化的點燈模式可以是第2點燈模式或第3點燈模式的任一個。
使期間(時間)變化的點燈模式既可以是第1點燈模式,也可以是第2點燈模式 或第3點燈模式的任一種,總之,只要至少在1個點燈模式中使期間(時間)變化就可以。 此外,點燈模式的順序并沒有被限定。 進而,關(guān)于燈電壓的閾值前后的頻率的大小關(guān)系、占空比的大小關(guān)系、期間(時 間)的大小關(guān)系、具體的頻率的值、占空比的值、以及期間(時間)也沒有限定,只要設(shè)定為 適合于不發(fā)生燈的閃爍(flicker)的高壓放電燈的點燈條件(功率、風(fēng)冷條件等)的值就 可以。(實施方式8) 在本實施方式中,特征在于,在上述實施方式1 6的任一項中,使第2與第3模
15式的占空比的和不等于100%,以及/或使第2與第3模式的期間不同。電路結(jié)構(gòu)可以與實施方式1相同。 本實施方式的動作例如為圖16那樣。作為高壓放電燈的點燈模式,組合圖16(a)所示的3個點燈模式,如圖16 (bl) 圖16 (b3)所示,反復(fù)進行模式2 —模式1 —模式3 —模式1的順序的1組而將高壓放電燈點燈。在模式1中,使點燈頻率為fl,占空比為50%,期間(時間)為tl,在模式2、模式3中使點燈頻率為f2。
模式2、3中的占空比及期間(時間)例如設(shè)為以下所述。 在圖16(bl)的例子中,模式2與模式3的期間(時間)相等(=t2),控制為模式2和模式3的占空比分別為80% 、40% 、使占空比的和與100%不同。在該例子中,高壓放電燈的電流方向是正方向和負方向的比例合計為60 : 40的比。 在圖16(b2)的例子中,使模式2與模式3的占空比的和為100% (高壓放電燈的電流方向為正方向和負方向的比例為50 : 50),將模式2和模式3的期間(時間)分別設(shè)為t2、 t3(t2 > t3)。 在圖16(b3)的例子中,使模式2與模式3的占空比分別為80%、40%,使占空比的和與100%不同(高壓放電燈的電流方向為正方向和負方向的比例為60 : 40),將模式2和模式3的期間(時間)分別設(shè)為t2、 t3 (t2 > t3)。 S卩,通過圖16(bl) 圖16(b3)那樣的控制,在因高壓放電燈La的風(fēng)冷條件、或如圖17那樣在高壓放電燈La上安裝反射器R而在電極A、 B的溫度分布中產(chǎn)生偏倚的情況下,設(shè)定各值以使電極A、 B的溫度變得均勻。 點燈模式的反復(fù)數(shù)及順序、功率的大小關(guān)系與頻率的大小關(guān)系、期間(時間)的大小關(guān)系并不限于圖16中例示的情況。此外,點燈頻率、占空比、期間(時間)的具體的值并沒有限定,只要設(shè)定為適合于不發(fā)生燈的閃爍(flicker)的高壓放電燈的點燈條件(功率、風(fēng)冷條件等)的值就可以。
(實施方式8) 上述各實施方式的高壓放電燈點燈裝置被用于作為投影機的光源的高壓放電燈的點燈。圖18是表示投影機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概略圖。在圖中,31是投光窗,32是電源部,33a、33b、33c是冷卻用風(fēng)扇,34是外部信號輸入部,35是光學(xué)系統(tǒng),36是主控制基板,40是放電燈點燈裝置,La是放電燈。在由虛線表示的框內(nèi)安裝有主控制基板。在光學(xué)系統(tǒng)35的中途,設(shè)有將來自放電燈La的光透射或反射的圖像顯示單元(透射型液晶顯示元件或反射型圖像顯示元件),光學(xué)系統(tǒng)35被設(shè)置為,將經(jīng)過該圖像顯示單元的透射光或反射光投影到屏幕上。這樣,放電燈點燈裝置40與放電燈La—起被安裝在投影機30的內(nèi)部。通過采用本發(fā)明的放電燈點燈裝置,能夠降低燈的閃爍(flicker),并且能夠?qū)崿F(xiàn)點燈裝置的小型化、低成本化。 另外,也可以將本發(fā)明的高壓放電燈點燈裝置應(yīng)用到如背投影電視那樣將投影機與屏幕一體化的圖像顯示裝置中。此外,也可以將本發(fā)明的高壓放電燈點燈裝置應(yīng)用到圖像顯示裝置以外的一般的光源、例如室內(nèi)或室外用的照明器具中。
權(quán)利要求
一種放電燈點燈裝置,其特征在于,具備功率供給單元,對高壓放電燈供給規(guī)定的功率;使對高壓放電燈供給的電流的極性交替反轉(zhuǎn)的單元;以及控制單元,能夠變更使該極性交替反轉(zhuǎn)的頻率以及占空比,該占空比為其正極性的期間與負極性的期間的比例,在高壓放電燈開始點燈后,在高壓放電燈大致達到穩(wěn)定狀態(tài)后或者在達到規(guī)定的燈電壓后,在向高壓放電燈投入的規(guī)定的平均功率下,以至少3個點燈模式使高壓放電燈點燈,在上述點燈模式中,第1模式的正極性的期間與負極性的期間大致相等,第2模式的正極性的期間比負極性的期間長,第3模式的正極性的期間比負極性的期間短,各模式的期間是至少1周期以上,將第1模式、第2模式、第3模式至少各1模式作為1組,反復(fù)進行該1組。
2. 如權(quán)利要求1所述的高壓放電燈點燈裝置,其特征在于, 第2模式及第3模式的點燈頻率為第1模式的點燈頻率以下。
3. 如權(quán)利要求1所述的高壓放電燈點燈裝置,其特征在于,第2模式和第3模式的至少一個模式中的點燈頻率比第1模式的點燈頻率高。
4. 如權(quán)利要求1 3中任一項所述的高壓放電燈點燈裝置,其特征在于, 在變更向高壓放電燈投入的功率的情況下,在各模式中的至少1個模式中變更點燈頻率。
5. 如權(quán)利要求1 3中任一項所述的高壓放電燈點燈裝置,其特征在于, 在變更向高壓放電燈投入的功率的情況下,在第2模式或第3模式中的至少1個模式中變更占空比。
6. 如權(quán)利要求1 3中任一項所述的高壓放電燈點燈裝置,其特征在于, 在變更向高壓放電燈投入的功率的情況下,在各模式中的至少1個模式中變更該模式的期間。
7. 如權(quán)利要求1 3中任一項所述的高壓放電燈點燈裝置,其特征在于, 在變更向高壓放電燈投入的功率的情況下,在各模式中的點燈頻率、占空比、期間的項目中至少變更兩個項目,在變更的項目是點燈頻率的情況下在第1模式 第3模式中、是占 空比的情況下在第2模式或第3模式中、是期間的情況下在第1模式 第3模式中的至少 l個模式中變更各值。
8. 如權(quán)利要求1 3中任一項所述的高壓放電燈點燈裝置,其特征在于,根據(jù)高壓放電燈的燈電壓,在各模式中的點燈頻率、占空比、期間的項目中至少變更1 個項目,在變更的項目是點燈頻率的情況下在第1模式 第3模式中、是占空比的情況下在 第2模式或第3模式中、是期間的情況下在第1模式 第3模式中的至少1個模式中變更 各值。
9. 如權(quán)利要求1 3中任一項所述的高壓放電燈點燈裝置,其特征在于,使第2模式和第3模式的占空比的和不等于100% ,以及/或使第2模式與第3模式的 期間不同。
10. —種圖像顯示裝置,其特征在于,具備如權(quán)利要求1 3中任一項所述的高壓放電燈點燈裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠通過比較簡單的控制降低高壓放電燈的閃爍(flicker)的高壓放電燈點燈裝置及使用它的圖像顯示裝置。在高壓放電燈開始點燈后、在高壓放電燈大致達到穩(wěn)定狀態(tài)后或者在達到規(guī)定的燈電壓后,在向高壓放電燈投入的規(guī)定的平均功率下,以至少3個點燈模式使高壓放電燈點燈;在上述點燈模式中,在第1模式中正極性的期間與負極性的期間大致相等,在第2模式中正極性的期間比負極性的期間長,在第3模式中正極性的期間比負極性的期間短;各模式的期間(t1、t2、t3)是至少1周期以上,將第1模式、第2模式、第3模式的至少各1模式作為1組,將該1組反復(fù)進行。
文檔編號G03B21/20GK101730354SQ20091020539
公開日2010年6月9日 申請日期2009年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月21日
發(fā)明者中田克佳, 中野智之, 渡邊浩士, 長谷川純一 申請人:松下電工株式會社
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