CN101605421B

CN101605421B - 灯点亮系统

Info

Publication number: CN101605421B
Application number: CN2009102033954A
Authority: CN
Inventors: 植田晃; 加藤健太郎; 伏见吉正
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-06-12
Filing date: 2009-06-09
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2029-06-09
Also published as: CN101605421A; JP2010021130A

Abstract

一种灯点亮系统，具备：灯；安装于灯上，存储灯的点亮累计时间的存储器；与灯连接，进行点亮的灯点亮用电源；在流经灯的交流电流的每个半周期产生电流脉冲的脉冲发生部；和对电流脉冲的时间宽度进行控制的脉冲宽度控制部；根据存储器的点亮累计时间信息，控制电流脉冲的时间宽度。所产生的电流脉冲被叠加于点亮用电源产生的灯电流的每个半周期。

Description

灯点亮系统

技术领域

本发明涉及一种对灯的工作中的放电电弧的闪烁进行抑制的灯点亮系统。

背景技术

以往，在例如以投影仪为代表的投射型显示装置所使用的灯点亮系统中，作为使放电灯点亮时所产生的闪烁的应对方法，如专利文献1所公开那样，公知有一种在灯电流的每个半周期产生电流脉冲，对灯的工作中放电电弧的闪烁进行抑制的高压放电灯点亮电路。

图9是表示该高压放电灯点亮电路的构成图。在该图中，高压放电灯点亮电路由与电压供给源连接的输入端子(K1、K2)、与这些输入端子结合并将流经交流灯LA的交流灯电流向高压放电灯供给的机构A(I、II)、和在灯电流的每个半周期产生电流脉冲的机构III构成。

根据专利文献1，该高压放电灯点亮电路通过机构III在灯电流的每个半周期产生电流脉冲。

对于该电流脉冲而言，将其极性设为与上述灯电流的极性相同，并且，将该电流脉冲在其产生的半周期的规定几分之一以后的部分叠加于该灯电流。

结果，在灯的工作中，可以充分抑制放电电弧的闪烁。

另一方面，如专利文献2公开那样，作为用于应对光束随着放电灯的点亮时间的经过而降低的方法，公知有一种根据点亮累计时间来变更放电灯的点亮频率的放电灯点亮装置。

如果使用该放电灯点亮装置，则通过每当点亮累计时间经过一定时间，都以一定比例使放电灯的点亮频率变化，由此，不仅可防止灯的光束的降低，而且还能够根据点亮频率计测放电灯的点亮累计时间。

图10是表示该放电灯点亮装置的构成图。在该图中，放电灯点亮装置(电子稳定器101)包括：将来自供给电源102的电力向放电灯(灯103)供给的电力供给电路系统104、和进行该电力供给电路系统的控制的控制电路系统105。

根据专利文献2，由于基于灯的点亮累计时间，有意图地使灯的点亮频率变更，所以，能够计测灯光输出来调查点亮频率，或通过直接计测电路的电流值、电压值，可以调查灯的点亮累计时间。

但是，在使灯点亮的灯点亮装置中，当作为闪烁的抑制对策，采用了专利文献1所示的在灯电流的每个半周期产生电流脉冲的方法时，如果将电流脉冲的宽度选择为某一个值，则可以使灯比较长寿命化，但在点亮累计时间初期，灯电压大幅变动，导致照度也变动。这成为在点亮累计时间初期中，因急切的电极成长促进而使得电弧放电位置不稳定，招致照度的变动的原因。但是，由于此时的照度的变动与闪烁时相比相对比较缓和，所以，不被认为是闪烁，而被认为是照度的降低。但作为点亮累计时间中期以后的电极成长促进的程度是恰当的，与长寿命化紧密相关。

另一方面，如果将电流脉冲的宽度选定为不同的值，则在点亮累计时间初期，灯电压变动少，但具有灯的寿命比较短的问题。这在点亮累计时间初期中虽然电极成长促进的程度适合，但作为点亮累计时间中期以后的电极成长促进的程度是不足的，导致寿命变得比较短。

尤其近年来在投影仪等投射型显示装置中，一直要求高亮度的影像显示，且灯普遍被要求2000小时的寿命，但为了提高亮度，例如从250W变为300W，存在着寿命大约降低为1000小时的问题，因此，必须避免因闪烁的抑制对策而使得灯的寿命缩短。

另外，专利文献2所记载的构成是根据点亮累计时间来变更灯的点亮频率的方法，可以防止灯的光束的降低，但没有公开专利文献1所记载的通过根据点亮累计时间，变更电流脉冲的宽度，来抑制闪烁的思想。

但是，在使灯点亮的灯点亮装置中，当作为闪烁的抑制对策，采用了专利文献1所公开的在灯电流的每个半周期产生电流脉冲的方法时，如果将电流脉冲的宽度选定为某一值，则可以使灯比较长寿命化，但在点亮累计时间初期，灯电压大幅变动，导致照度也变动。

专利文献1：特表平10-501919号公报

专利文献2：特开2005-353445号公报

发明内容

本发明的灯点亮系统具备：灯、与灯连接来进行灯的点亮的灯点亮用电源、存储灯的点亮累计时间的存储器、在流经灯的交流电流的每个半周期产生电流脉冲的脉冲发生部、和对电流脉冲的时间宽度进行控制的脉冲宽度控制部，脉冲宽度控制部根据点亮累计时间控制电流脉冲的时间宽度。

由此，在对灯的工作中放电电弧的闪烁进行抑制的灯点亮系统中，可以提供点亮累计时间初期的灯电压的变动少、且灯的寿命长的灯点亮系统。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的灯点亮系统的构成图。

图2A是本发明的第一实施方式的灯电流的波形图。

图2B是本发明的第一实施方式的灯电流的波形图。

图3A是表示本发明的第一实施方式的灯电流的一个例子的波形图。

图3B是表示本发明的第一实施方式的灯电流的一个例子的波形图。

图4是本发明的第一实施方式的脉冲宽度与灯寿命的相关图。

图5是本发明的第二实施方式的灯点亮系统的构成图。

图6A是本发明的第二实施方式的灯电流的波形图。

图6B是本发明的第二实施方式的灯电流的波形图。

图7A是表示本发明的第二实施方式的灯电流的一个例子的波形图。

图7B是表示本发明的第二实施方式的灯电流的一个例子的波形图。

图8是本发明的第二实施方式的脉冲宽度与灯寿命的相关图。

图9是现有的高压放电灯点亮电路的构成图。

图10是现有的放电灯点亮装置的构成图。

图中：1、51-灯点亮系统，2-灯，3-存储器，4、54-点亮用电源，5-脉冲发生部，6-脉冲宽度控制部，7-点亮累计时间信息，8-脉冲宽度信息，52-频率控制部，53-频率信息。

具体实施方式

下面，利用附图对本发明的实施方式进行说明。

(实施方式1)

图1表示本发明的实施方式1的灯点亮系统1的构成图。

灯点亮系统1由灯2、安装于灯2来记录灯2的点亮累计时间的存储器3、与灯2连接来进行点亮的灯点亮用电源4、在流经灯2的交流电流的每个半周期产生电流脉冲的脉冲发生部5、和对电流脉冲的时间宽度进行控制的脉冲宽度控制部6构成。

下面，对本实施方式的灯点亮系统1的各构成部分的动作进行说明。

点亮用电源4利用高频将灯2点亮，并通过中频、低频使点亮继续。在存储器3中记录灯2的点亮累计时间，根据该点亮累计时间信息7，脉冲宽度控制部6对产生的脉冲的时间宽度进行控制。

脉冲发生部5产生与从脉冲宽度控制部6得到的脉冲宽度信息8对应的电流脉冲。产生的电流脉冲被叠加到点亮用电源4所产生的灯电流的各半周期。

例如图2A、B的灯电流的波形图所示，灯电流Ia的各半周期被叠加电流脉冲Ip。在某个灯与点亮用电源的组合中，如图2A所示，如果将电流脉冲的宽度选定为WA，则可以使灯比较长寿命化，但在点亮累计时间初期，灯电压大幅变动，导致照度也变动。

另一方面，如图2B所示，如果将电流脉冲Ip的宽度选定为WB，则在点亮累计时间初期，灯电压的变动少，但灯的寿命比较短。

该情况下，如果在点亮累计时间初期中将电流脉冲Ip的宽度选定为WB，经过一定的时间，将该宽度变更为WA。由此，能够提供点亮累计时间初期的灯电压的变动少，灯的寿命长的灯点亮系统。

另外，通过变更高度Ib而不变更电流脉冲Ip的宽度，也能得到同样的效果，但存在着对电极造成损伤的情况；和容许的最大电流具有限制，无法使高度Ib增加的情况。在这样的情况下，也能通过宽度的变更，提供点亮累计时间初期的灯电压的变动少，灯的寿命长的灯点亮系统。

此外，如果在根据点亮累计时间将电流脉冲Ip的宽度从WB变更为WA时，若以2值进行变更，则存在变更之后立即会发生灯电压的变动等副作用的情况。为了减轻这样的副作用，以一定比例使电流脉冲Ip的宽度从WB变化为WA的方法是有效的。

图3A、B是表示灯2中流动的电流的一个例子的波形图，图3A表示了点亮累计时间到100小时之前的情况，图3B表示了点亮累计时间为100小时以后的情况。

在图3A、B的例子中，灯2使用300W，在点亮累计时间到100小时之前的情况下，设电流脉冲Ip的宽度为400μs，在点亮累计时间为100小时以后的情况下，将其控制为800μs。

结果，如图4的脉冲宽度与灯寿命的相关图所示，灯的寿命在以400μs没有改变电流脉冲Ip的宽度的情况下只具有1080小时，而在改变为800μs的情况下成为1680小时。

另外，本实施方式中，在点亮累计时间到100小时之前、和点亮累计时间为100小时以后，改变了电流脉冲Ip的宽度，但电流脉冲Ip的宽度也能够根据灯的特性等进行选择。而且，也可以经过点亮累计时间，例如每当经过几百小时，都以一定比例使电流脉冲Ip的宽度缓慢变化。

并且，如本实施方式那样，在点亮累计时间到100小时之前、和点亮累计时间为100小时以后改变电流脉冲Ip的宽度的情况下，如果在输出画面中进行变更，则图像会发生紊乱。为了避免该图像的紊乱，即使超过点亮累计时间的阈值(本实施方式的情况为100小时)，到下一次的灯熄灭为止也不变更脉冲宽度，而在灯熄灭后到下一次点亮的期间实施脉冲宽度的变更是有效的。

但是，在持续连续点亮的情况下，有时无论如何都必须在输出图像中变更脉冲宽度。并且，在存在多盏灯的多灯方式的情况下，图像的紊乱以灯的数量相加的形式出现。这样的情况下，为了将图像的紊乱降低到容许界限以下的程度，独立地依次进行多盏灯的脉冲宽度控制是有效的。

但是，即使独立地依次进行多盏灯的脉冲宽度控制，有时依然会发生容许界限以上的图像的紊乱。该情况下，发生容许界限以上的图像的紊乱为灯的个数。此时，为了抑制图像紊乱的发生次数，可以同时进行多盏灯的脉冲宽度控制。

另外，通过检测灯电压，当灯电压成为某一阈值以上时，变更电流脉冲Ip的宽度，也可得到同样的效果，但此时，在每次点亮之后的输出图像中进行变更的情况多，导致图像紊乱。通过根据点亮累计时间来变更电流脉冲Ip的宽度，能够如前所述在点亮之前进行变更。

此外，尤其是在进行拆装的灯等的情况下，通过将记录点亮累计时间的存储器3安装到灯2上，在更换了灯的情况下，也能正确地把握灯的点亮累计时间，可以根据状况控制电流脉冲的宽度。

即，在更换了灯的情况下，能够自动选定最佳的电流脉冲的宽度，可提供点亮累计时间初期的灯电压的变动减少，灯的寿命长的灯点亮系统。

(实施方式2)

图5表示本发明的实施方式2的灯点亮系统51的构成图，对与实施方式1相同的部件赋予相同的编号。

灯点亮系统51包括：灯2、安装于灯2来记录灯2的点亮累计时间的存储器3、与灯2连接来进行点亮的灯点亮用电源54、在流经灯2的交流电流的每个半周期产生电流脉冲的脉冲发生部5、对电流脉冲的时间宽度进行控制的脉冲宽度控制部6、和对灯电流的频率进行控制的频率控制部52构成。

下面，对本实施方式的灯点亮系统51的各构成部分的动作进行说明。

根据点亮累计时间变更电流脉冲的宽度，产生电流脉冲的基本动作与本发明的实施方式1相同。

与实施方式1的不同点在于，不仅根据记录点亮累计时间的存储器3的点亮累计时间信息7，变更脉冲的宽度，进而还控制灯电流的频率。点亮用电源54根据从频率控制部52得到的频率信息53，还变更灯电流的频率。

在某一灯与点亮用电源的组合中，将频率选定为某一值时，可以使灯比较长寿命化，但在点亮累计时间初期，灯电压会大幅变动，有时还导致照度也变动。另一方面，如果将频率选择定某一值，在点亮累计时间初期中，灯电压变动少，但灯的寿命比较短。

例如图6A、B的灯电流的波形图所示，在将频率选定为Fa的情况下，可以使灯比较长寿命化，但在点亮累计时间初期中，灯电压大幅变动，导致照度也变动。而在将频率选定为Fb的情况下，在点亮累计时间初期中，灯电压变动少，但灯的寿命比较短。

该情况下，如果在点亮累计时间初期将频率选定为Fb，经过一定的时间后，变更为Fa即可。由此，能够提供点亮累计时间初期的灯电压的变动少，灯寿命长的灯点亮系统。

图7A、B是表示灯2中流动的电流的一个例子的波形图，图7A表示了点亮累计时间到100小时之前，图7B表示点亮累计时间为100小时以后的情况。

在图7A、B的例子中，灯2使用300W，在点亮累计时间到100小时之前的情况下，设电流脉冲Ip的宽度为400μs，灯电流的频率为100Hz，在点亮累计时间为100小时以后的情况下，设电流脉冲Ip的宽度为800μs，将灯电流的频率控制为50Hz。图7A与实施方式1的图3A相同。

图8的脉冲宽度与灯寿命的相关图，表示了将灯电流的频率设为50Hz、100Hz分别恒定的情况下的脉冲宽度与灯寿命的关系，如图所示，灯的寿命在设灯电流的频率恒定为50Hz，以400μs不改变电流脉冲Ip的宽度的情况下为1800小时，在将电流脉冲Ip的宽度改变为800μs的情况下为2800小时(表1)。

【表1】

因此，如上所述，在点亮累计时间到100小时之前，将电流脉冲Ip的宽度控制为400μs，将灯电流的频率控制为100Hz，点亮累计时间为100小时以后，将电流脉冲Ip的宽度控制为800μs，将灯电流的频率控制为50Hz的情况下，可推测灯寿命从1080小时延长到2800小时。

这样，在本发明的实施方式1所说明的电流脉冲的宽度变更的基础上，通过根据点亮累计时间，还使灯电流的频率变更，由此能够提供点亮累计时间初期的灯电压的变动更少，灯寿命长的灯点亮系统。

另外，本实施方式中，在点亮累计时间到100小时之前、和点亮累计时间为100小时以后改变了灯电流的频率，但灯电流的频率也能够根据灯的特性等进行选择。而且，也可以经过点亮累计时间，例如每经过几百小时以一定比例使灯电流的频率缓慢变化。

并且，如本实施方式那样，在点亮累计时间到100小时之前、和点亮累计时间为100小时以后改变灯电流的频率的情况下，如果在输出画面中进行变更，则图像会发生紊乱。为了避免该图像的紊乱，即使超过点亮累计时间的阈值(本实施方式的情况为100小时)，到下一次的灯熄灭之前也不变更频率，而在灯熄灭后到下一次点亮的期间实施频率的变更是有效的。

但是，在持续连续点亮的情况下，有时无论如何都必须在输出图像中变更灯电流的频率。并且，在存在多盏灯的多灯方式的情况下，图像的紊乱以灯的数量相加的形式出现。这样的情况下，为了将图像的紊乱降低到容许界限以下的程度，独立地依次进行多盏灯的频率控制是有效的。

但是，即使独立地依次进行多盏灯的频率控制，有时依然会发生容许界限以上的图像的紊乱。该情况下，发生了灯的个数的容许界限以上的图像的紊乱。此时，为了抑制图像紊乱的发生次数，可以同时进行多盏灯的频率控制。

另外，尤其是在进行拆装的灯等的情况下，通过将记录点亮累计时间的存储器3安装到灯2上，在更换了灯的情况下，也能正确地把握灯的点亮累计时间，可以根据该状况控制电流脉冲的宽度与频率。

即，在更换了灯的情况下，能够自动选定最佳的电流脉冲的宽度和频率，可提供点亮累计时间初期的灯电压的变动减少，灯的寿命长的灯点亮系统。

如以上说明那样，根据本发明，在对灯的工作中放电电弧的闪烁进行抑制的灯点亮系统中，可以提供点亮累计时间初期的灯电压的变动少，灯的寿命长的灯点亮系统。

工业上的可利用性

由于本发明涉及的灯点亮系统能够对灯的工作中放电电弧的闪烁进行抑制，并且，点亮累计时间初期的灯电压的变动少、可以延长灯的寿命，所以，尤其作为高亮度化不断发展的投影仪等投射型显示装置的灯点亮系统是有用的。

Claims

1.一种灯点亮系统，其具备：

灯；

与所述灯连接，进行所述灯的点亮的灯点亮用电源；

记录所述灯的点亮累计时间的存储器；

在流经所述灯的交流电流的每个半周期产生电流脉冲的脉冲发生部；和

对所述电流脉冲的时间宽度进行控制的脉冲宽度控制部；

所述脉冲宽度控制部根据所述点亮累计时间控制所述电流脉冲的时间宽度，

所述脉冲宽度控制部在所述点亮累计时间经过规定时间为止，将所述电流脉冲控制为第一时间宽度，在所述点亮累计时间经过规定时间后，将所述电流脉冲控制为第二时间宽度，

所述第一时间宽度小于所述第二时间宽度。

2.根据权利要求1所述的灯点亮系统，其特征在于，

所述脉冲宽度控制部每当所述点亮累计时间经过一定时间，以一定比例使电流脉冲的时间宽度变化。

3.根据权利要求1或2所述的灯点亮系统，其特征在于，

所述脉冲发生部使所述电流脉冲与流经所述灯的交流电流叠加。

4.根据权利要求1或2所述的灯点亮系统，其特征在于，

所述脉冲宽度控制部在所述灯点亮之前进行所述电流脉冲的时间宽度的控制。

5.根据权利要求1或2所述的灯点亮系统，其特征在于，

在所述灯存在多盏的多灯方式下，所述脉冲宽度控制部独立地依次进行多盏灯的脉冲宽度控制。

6.根据权利要求1或2所述的灯点亮系统，其特征在于，

在所述灯存在多盏的多灯方式下，所述脉冲宽度控制部同时进行多盏灯的脉冲宽度控制。

7.根据权利要求1所述的灯点亮系统，其特征在于，

具备对流经所述灯的交流电流的频率进行控制的频率控制部，

所述频率控制部根据所述点亮累计时间控制所述频率。

8.根据权利要求7所述的灯点亮系统，其特征在于，

所述频率控制部每当所述点亮累计时间经过一定时间，以一定比例使所述频率变化。

9.根据权利要求7所述的灯点亮系统，其特征在于，

所述频率控制部在所述点亮累计时间经过规定时间为止，将所述频率控制为第一频率，在所述点亮累计时间经过规定时间后，将所述频率控制为第二频率。

10.根据权利要求7～9中任意一项所述的灯点亮系统，其特征在于，

所述频率控制部在点亮所述灯之前进行所述频率的控制。

11.根据权利要求7～9中任意一项所述的灯点亮系统，其特征在于，

在所述灯存在多盏的多灯方式下，所述频率控制部独立地依次进行多盏灯的频率控制。

12.根据权利要求7～9中任意一项所述的灯点亮系统，其特征在于，

在所述灯存在多盏的多灯方式下，所述频率控制部同时进行多盏灯的频率控制。

13.根据权利要求1或7所述的灯点亮系统，其特征在于，

所述灯能够拆装，将记录所述点亮累计时间的所述存储器安装到所述灯上。