CN103249234A - 光源装置、放电灯的驱动方法及投影机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够抑制放电灯的黑化、将电极间距离保持在容许范围内的距离且驱动放电灯的光源装置、放电灯的驱动方法及投影机。光源装置具有：具备发光容器和一对电极的放电灯；驱动装置；电压检测单元；时间计测单元，驱动装置交替地反复第一交流电流供给区间和第二交流电流供给区间，通过时间计测单元计测第一交流电流供给区间的期间，若第一交流电流供给区间的期间达到预定期间，则从第一交流电流供给区间向第二交流电流供给区间变更，通过时间计测单元计测第二交流电流供给区间的期间，若第二交流电流供给区间的期间达到预定期间或一对电极的电极间电压的绝对值达到阈值，则从第二交流电流供给区间向第一交流电流供给区间变更。

Description

光源装置、放电灯的驱动方法及投影机

技术领域

本发明涉及光源装置、放电灯的驱动方法及投影机。

背景技术

作为投影机的光源，使用高压水银灯和/或金属卤化物灯等放电灯（放电灯）。

这样的放电灯，例如通过将高频率的交流电流作为驱动电流供给的驱动方法来驱动（例如，参照专利文献1）。通过该驱动方法，能够得到放电的稳定性，防止放电灯主体的黑化和/或失透等，能够抑制放电灯的寿命降低。

但是，在该驱动方法中，在放电灯点亮期间，在一对电极间会产生电弧放电，该电极成为高温，所以电极熔融，电极间逐渐扩大。

例如，对于投影机的用途来说，为了提高光的利用效率，优选，维持电极间狭窄的状态，减小发光的大小。点亮期间电极间扩张会使光的利用效率降低，不优选。

另一方面，还有一种驱动方法，将低频率且波形呈矩形状的交流电流（直流交变电流）作为驱动电流进行供给（例如，参照专利文献2）。通过该驱动方法，在放电灯点亮期间，在一对电极的前端部形成有突起，由此，能够维持电极间狭窄的状态。

但是，在该驱动方法中，发生放电灯主体的黑化和/或失透等，存在放电灯的寿命降低这一问题。

另外，专利文献3中公开了一种点亮装置，其中，对一对电极交替地供给频率为60～1000Hz的稳态点亮频率的交流电流和频率比该稳态点亮频率小、频率为5～200Hz的低频率的交流电流而使放电灯点亮。

但是，在专利文献3记载的点亮装置中，稳态点亮频率的交流电流、低频率的交流电流的频率都过小，会产生放电灯主体的黑化和/或失透等，存在放电灯的寿命降低这一问题。另外，在放电灯点亮期间，虽在一对电极的前端部形成有突起，但在长时间、例如数百或数千小时点亮期间，电极一点点逐渐消耗，导致不能使突起增大到预定大小。

专利文献1：日本特开2007－115534号公报

专利文献2：日本特开2010－114064号公报

专利文献3：日本特开2010－123478号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够抑制放电灯的黑化、将电极间距离保持在容许范围内的距离且驱动放电灯的光源装置、放电灯的驱动方法及投影机。

这样的目的通过下述的本发明来实现。

本发明的光源装置，其特征在于，具有：

放电灯，其具有：包括封入有放电介质的空腔部的发光容器；和端部在所述空腔部内相对地配置的一对电极；

向所述一对电极供给驱动电流的驱动装置；

检测所述一对电极的电极间电压的电压检测单元；和

计测时间的时间计测单元，

所述驱动装置构成为交替地反复以下区间：将频率大于1kHz的第一交流电流向所述一对电极供给的第一交流电流供给区间；和将频率为1kHz以下的第二交流电流向所述一对电极供给的第二交流电流供给区间，

通过所述时间计测单元对所述第一交流电流供给区间的期间进行计测，若计测出的所述第一交流电流供给区间的期间达到预定期间A，则所述驱动装置从所述第一交流电流供给区间向所述第二交流电流供给区间变更，通过所述时间计测单元对所述第二交流电流供给区间的期间进行计测，若计测出的所述第二交流电流供给区间的期间达到预定期间B或所述一对电极的电极间电压的绝对值达到阈值，则所述驱动装置从所述第二交流电流供给区间向所述第一交流电流供给区间变更。

由此，在第一交流电流供给区间，能够抑制放电灯的黑化，另外，能够使在后述的第二交流电流供给区间中黑化了的放电灯的黑化恢复。

另一方面，在第二交流电流供给区间，在一对电极的前端部形成有突起，该突起变大，由此，能够使在第一交流电流供给区间扩宽了的一对电极的电极间距离变窄。

通过交替地反复这样的第一交流电流供给区间和第二交流电流供给区间，能够抑制放电灯的黑化，将一对电极的电极间距离保持在容许范围内的距离，驱动放电灯。

而且，尤其是，即使在放电灯的黑化难以恢复的放电灯的点亮初期，也能够在第一交流电流供给区间使放电灯的黑化恢复。

在本发明的光源装置中，优选，所述阈值为，在所述放电灯点亮后，在向所述一对电极供给的电力达到额定电力时的所述一对电极的电极间电压的绝对值。

由此，能够更可靠地抑制放电灯的黑化，将一对电极的电极间距离保持在容许范围内的距离。

在本发明的光源装置中，优选，所述期间A与所述期间B之比A／B为0.5以上且10以下。

由此，能够更可靠地抑制放电灯的黑化，将一对电极的电极间距离保持在容许范围内的距离。

在本发明的光源装置中，优选，所述期间A比所述期间B长。

由此，能够更可靠地在第一交流电流供给区间使放电灯的黑化恢复。

在本发明的光源装置中，优选，所述期间A为1分钟以上且60分钟以下。

由此，能够更可靠地在第一交流电流供给区间使放电灯的黑化恢复。

在本发明的光源装置中，优选，所述期间B为1分钟以上且60分钟以下。

由此，能够更可靠地将一对电极的电极间距离保持在容许范围内的距离。

在本发明的光源装置中，优选，在所述第一交流电流供给区间中，使所述第一交流电流的振幅随时间而减少。

由此，能够抑制光量的变动。

在本发明的光源装置中，优选，在所述第二交流电流供给区间中，使所述第二交流电流的振幅随时间而增大。

由此，能够抑制光量的变动。

在本发明的光源装置中，优选，所述第一交流电流的波形呈矩形。

由此，能够更可靠地抑制放电灯的黑化。

在本发明的光源装置中，优选，所述第二交流电流的波形呈矩形。

由此，能够更可靠地抑制放电灯的黑化。

在本发明的光源装置中，优选，通过供给所述第一交流电流，来抑制所述放电灯的黑化。

由此，能够抑制放电灯的黑化。

在本发明的光源装置中，优选，通过供给所述第二交流电流，使所述一对电极的电极间距离减小。

由此，能够使在第一交流电流供给区间中扩宽了的一对电极的电极间距离变窄，能够将该电极间距离保持在一定的距离。

在本发明的光源装置中，优选，在所述第一交流电流供给区间中的所述第一交流电流的振幅的平均值与在所述第二交流电流供给区间中的所述第二交流电流的振幅的平均值相同。

由此，能够使第一交流电流供给区间中的光量与第二交流电流供给区间中的光量相同。

本发明的放电灯的驱动方法，其特征在于：该放电灯具有：包括封入有放电介质的空腔部的发光容器；和端部在所述空腔部内相对地配置的一对电极，

将频率大于1kHz的第一交流电流向所述一对电极供给的第一交流电流供给区间和将频率为1kHz以下的第二交流电流向所述一对电极供给的第二交流电流供给区间交替地反复，若所述第一交流电流供给区间的期间达到预定期间A，则生成从所述第一交流电流供给区间向所述第二交流电流供给区间变更的驱动电流，若所述第二交流电流供给区间的期间达到预定期间B或所述一对电极的电极间电压的绝对值达到阈值，则生成从所述第二交流电流供给区间向所述第一交流电流供给区间变更的驱动电流，

将所述驱动电流向所述一对电极供给。

由此，能够抑制放电灯的黑化，将一对电极的电极间距离保持在容许范围内的距离，驱动放电灯。

而且，尤其是，即使在放电灯的黑化难以恢复的放电灯的点亮初期，也能够在第一交流电流供给区间使放电灯的黑化恢复。

本发明的投影机，其特征在于，具有：

出射光的光源装置；

基于图像信息对从所述光源装置出射的光进行调制的调制装置；和

对由所述调制装置调制了的光进行投影的投影装置，

所述光源装置具有：

放电灯，其具有：包括封入有放电介质的空腔部的发光容器；和端部在所述空腔部内相对地配置的一对电极；

向所述一对电极供给驱动电流的驱动装置；

检测所述一对电极的电极间电压的电压检测单元；和

计测时间的时间计测单元，

所述驱动装置构成为交替地反复以下区间：将频率大于1kHz的第一交流电流向所述一对电极供给的第一交流电流供给区间；和将频率为1kHz以下的第二交流电流向所述一对电极供给的第二交流电流供给区间，

通过所述时间计测单元对所述第一交流电流供给区间的期间进行计测，若所述第一交流电流供给区间的期间达到预定期间A，则所述驱动装置从所述第一交流电流供给区间向所述第二交流电流供给区间变更，通过所述时间计测单元对所述第二交流电流供给区间的期间进行计测，若所述第二交流电流供给区间的期间达到预定期间B或所述一对电极的电极间电压的绝对值达到阈值，则所述驱动装置从所述第二交流电流供给区间向所述第一交流电流供给区间变更。

由此，能够抑制放电灯的黑化，将一对电极的电极间距离保持在容许范围内的距离，驱动放电灯，由此，能够降低消耗电力，另外，能够表示稳定的良好的图像。

而且，尤其是，即使在放电灯的黑化难以恢复的放电灯的点亮初期，也能够在第一交流电流供给区间使放电灯的黑化恢复。

附图说明

图1是表示本发明的光源装置的实施方式的剖视图（还包含框图）。

图2是表示图1所示的光源装置的放电灯的剖视图。

图3是表示图1所示的光源装置的框图。

图4是表示图1所示的光源装置的驱动电流的图。

图5是表示图1所示的光源装置的电极间电压的绝对值的图。

图6是表示图1所示的光源装置的控制工作的流程图。

图7是示意地表示本发明的投影机的实施方式的图。

附图标记的说明

1…光源装置，31…直流电流产生器，32…极性切换器，

33…控制部，35…检测器，36…时间计测器，

41…第一交流电流供给区间，42…第二交流电流供给区间，

43、44…区间，100…光源装置主体，110…光源单元，

112…主反射镜，114…平行化透镜，116…无机粘接剂，

200…放电灯驱动装置，500…放电灯，510…放电灯主体，

511…发光容器，512…放电空间，520…副反射镜，

522…无机粘接剂，610、710…电极，612、712…芯棒，

614、714…线圈部，616、716…主体部，618、718…突起，

620、720…连接部件，630、730…电极端子，16…液晶面板，

81…分色棱镜，811、812…分色镜面，813～815…入射面，

816…出射面，82…投影透镜，84～86…液晶光阀，300…投影机，

302、303…积分透镜，304、306、309…镜，

305、307、308…分色镜，310～314…聚光透镜，320…屏幕，

S101～S108…步骤

具体实施方式

以下，基于附图所示的优选的实施方式详细地说明本发明的光源装置、放电灯的驱动方法及投影机。

光源装置

图1是表示本发明的光源装置的实施方式的剖视图（还包含框图），图2是表示图1所示的光源装置的放电灯的剖视图，图3是表示图1所示的光源装置的框图，图4是表示图1所示的光源装置的驱动电流的图，图5是表示图1所示的光源装置的电极间电压的绝对值的图，图6是表示图1所示的光源装置的控制工作的流程图。此外，在图2中，省略了副反射镜的图示。

图1及图3所示，光源装置1具有：具有放电灯500的光源单元110和光源装置主体100。光源装置主体100具有：驱动放电灯500的放电灯驱动装置（驱动装置）200；对放电灯500的后述的一对电极610、710的电极间电压进行检测的检测器（电压检测单元）35；和计测时间的时间计测器（时间计测单元）36。另外，光源装置1具有对放电灯500的后述的发光容器511进行冷却的未图示的冷却装置。放电灯500从放电灯驱动装置200接受电力的供给并放电、放射光。

光源单元110具有：放电灯500、具有凹状的反射面的主反射镜112和使出射光成为大致平行光的平行化透镜114。主反射镜112配置在放电灯500的一端侧，平行化透镜114配置在放电灯500的另一端侧。主反射镜112和放电灯500通过无机粘接剂116粘接。另外，主反射镜112中，放电灯500侧的面（内面）成为反射面，该反射面在图示的结构中呈旋转椭圆面。

此外，主反射镜112的反射面的形状不限定于上述的形状，还能够举其他的例如旋转抛物面等。另外，在主反射镜112的反射面为旋转抛物面的情况下，只要将放电灯500的发光部配置在旋转抛物面的所谓焦点上，就能够省略平行化透镜114。

放电灯500具有：放电灯主体510、具有凹状的反射面的副反射镜520。副反射镜520配置于放电灯主体510的与主反射镜112相反的侧即平行化透镜114侧、且从放电灯主体510的外周面分离预定距离的位置。放电灯主体510和副反射镜520通过设在放电灯主体510与副反射镜520之间的无机粘接剂522粘接。另外，副反射镜520中，放电灯500侧的面（内面）成为反射面，该反射面在图示的结构中呈球面。

在放电灯主体510的中央部形成有发光容器511，该发光容器511包含封入有后述的放电介质且气密地密封的放电空间（空腔部）512。该放电灯主体510的至少与放电空间512相对应的部位具有透光性。作为放电灯主体510的构成材料，例如，可列举石英玻璃等玻璃、透光性陶瓷等。

在该放电灯主体510设有：一对电极610、710；一对具有导电性的连接部件620、720；和一对电极端子630、730。电极610和电极端子630通过连接部件620电连接。同样地，电极710和电极端子730通过连接部件720电连接。

各电极610、710收纳在放电空间512中。即，各电极610、710配置为，其前端部在放电灯主体510的放电空间512内，相互分离预定距离，相互相对。

电极610和电极710之间的最短距离即电极间距离，优选为1μm以上且5mm以下，更优选为0.5mm以上且1.5mm以下。

如图2所示，所述电极610具有芯棒612、线圈部614和主体部616。该电极610，在向放电灯主体510内封入前的阶段，通过在芯棒612上卷绕电极材料（钨等）的线材而形成线圈部614，对形成的线圈部614进行加热、熔融从而形成。由此，在电极610的前端侧形成有热容量大的主体部616。电极710也与所述电极610相同地，具有芯棒712、线圈部714和主体部716，与电极610相同地形成。

在一次也没有点亮放电灯500的状态下，在主体部616、716上没有形成突起618、718，但在后述的条件下，即使点亮放电灯500一次，则会在主体部616、716的前端部分别形成突起618、718。该突起618、718在放电灯500的点亮期间维持，另外，在熄灭后也维持。

此外，作为各电极610、710的构成材料，例如，列举钨等高熔点金属材料等。

另外，在放电空间512中封入有放电介质。放电介质例如包含放电开始用气体、有助于发光的气体等。另外，在放电介质中也可以包含其他气体。

作为放电开始用气体，例如列举氖气、氩气、氙气等稀有气体等。另外，作为有助于发光的气体，例如列举水银、卤化金属的气化物等。另外，作为其他气体，例如列举具有防止黑化的功能的气体等。作为具有防止黑化的功能的气体，例如列举卤素（例如，溴等）、卤化物（例如，溴化氢等），或者它们的气化物等。

另外，放电灯点亮期间放电灯主体510内的气压，优选为0.1atm以上且300atm以下，更优选为50atm以上且300atm以下。

放电灯500的一侧的电极端子730，如上述所述，相对于放电灯主体510在与主反射镜112相反的一侧，经由连接部件720与电极710电连接并被导出。同样地，放电灯500的另一侧的电极端子630相对于放电灯主体510在主反射镜112一侧，经由连接部件620与电极610电连接并向主反射镜112的背面侧导出。而且，放电灯500的电极端子630、730分别连接在放电灯驱动装置200的输出端子上，放电灯驱动装置200向放电灯500供给包含高频率的交流电流（交流电力）的驱动电流（驱动电力）。即，放电灯驱动装置200通过经由电极端子630、730向电极610、710供给上述的驱动电流，从而向放电灯500供给电力。若向电极610、710供给上述的驱动电流，则在放电空间512内的一对电极610、710的前端部之间发生电弧放电（电弧AR）。通过电弧放电产生的光（放电光）从该电弧AR的发生位置（放电位置）向所有方向放射。副反射镜520，如上述所述，配置为，对于放电灯主体510，覆盖与配置主反射镜112的一侧相反侧的曲面，因此，将向一侧的电极710的方向放射的光向主反射镜112反射。这样，通过将向电极710的方向放射的光向主反射镜112反射，从而能够有效地利用向电极710的方向放射的光。此外，本实施方式中，放电灯500具有副反射镜520，但放电灯500还可以为不具有副反射镜520的结构。

下面，对光源装置主体100进行说明。

如图3所示，放电灯驱动装置200具有：产生直流电流的直流电流产生器31；对从直流电流产生器31输出的直流电流的正负的极性进行切换的极性切换器32；和控制部（控制单元）33，通过极性切换器32切换直流电流的极性而生成预定频率的交流电流（直流交变电流），将该交流电流作为驱动电流向放电灯500的一对电极610、710供给。此外，通过直流电流产生器31、极性切换器32及控制部33构成第一交流电流供给部及第二交流电流供给部。

控制部33分别控制直流电流产生器31及极性切换器32等放电灯驱动装置200整体的工作和时间计测器36的工作。直流电流产生器31能够对其输出即电流值进行调整，通过控制部33的控制，调整直流电流产生器31的电流值。另外，通过控制部33的控制，调整极性切换器32中的直流电流的极性的切换的定时。

另外，在放电灯驱动装置200的输出侧（放电灯500的电极端子630、730和放电灯驱动装置200之间）另行设置的后述的检测器（电极间距离检测部）35的检测结果被输入控制部33。此外，本实施方式中，检测器35与放电灯驱动装置200分别设置，但也可以构成为被组装入放电灯驱动装置200中。另外，时间计测器36与放电灯驱动装置200分别设置，但也可以构成为被组装入放电灯驱动装置200中。另外，未图示的放大器，例如也可以设在极性切换器32的后级、即极性切换器32与检测器35之间等。

如图4及图5所示，在该放电灯驱动装置200中，用极性切换器32对由直流电流产生器31产生的直流电流的极性进行切换，使得生成第一交流电流（高频率的交流电流）并向一对电极610、710供给的第一交流电流供给区间41和生成比第一交流电流频率低的第二交流电流（低频率的交流电流）并向一对电极610、710供给的第二交流电流供给区间42交替地反复。即，生成第一交流电流供给区间41和第二交流电流供给区间42交替地反复的放电灯驱动用的驱动电流即交流电流并输出。从放电灯驱动装置200输出的驱动电流被向放电灯500的一对电极610、710供给。

由此，如前述所述，在一对电极610、710的前端部之间发生电弧放电，放电灯500点亮。另外，放电灯500点亮期间，所述冷却装置工作，发光容器511被冷却。

这里，在该光源装置1中，利用后述条件的驱动电流将放电灯500点亮，所以，在该放电灯500点亮期间，电极610、710的温度发生变动，由于其变动，能够在电极610、710的前端部分别形成突起618、718并维持该突起618、718，另外，能够防止放电灯500黑化，能够谋求长寿命化。

即，在第二交流电流供给区间42中，将后述的第二交流电流向电极610、710供给，所以，在电极610、710的前端部形成突起618、718，该突起618、718变大，由此，能够使在后述的第一交流电流供给区间41中扩大了的一对电极610、710的电极间距离变窄（使其减小）。

具体来说，在第二交流电流供给区间42中，首先，在第二交流电流的极性为正的区间44中，电极610、710的温度分别增高，由此，电极610、710的前端部的一部分熔融，该熔融了的电极材料通过表面张力而在电极610、710的前端部聚集。另一方面，在第二交流电流的极性为负的区间中，电极610、710的温度分别降低，由此，所述熔融了的电极材料凝固。反复这样的熔融了的电极材料在电极610、710的前端部聚集的状态和所述熔融了的电极材料凝固的状态，从而使突起618、718成长。

然后，如后述所述，通过切换第一交流电流供给区间41和第二交流电流供给区间42，将电极间距离限制在预定范围内，从而能够抑制电极间距离扩宽，能够维持电极间狭窄的状态。由此，能够高效地驱动放电灯500。

不过，在第二交流电流供给区间42中，放电灯500黑化。

另一方面，在第一交流电流供给区间41中，将后述的第一交流电流向电极610、710供给，所以能够抑制放电灯500的黑化，另外，能够使在第二交流电流供给区间42中黑化了的放电灯500的该黑化恢复。

不过，在第一交流电流供给区间41中，在第二交流电流供给区间42中形成在电极610、710的前端部的突起618、718缩小，由此，电极间距离逐渐扩宽。

通过交替地反复这样的第一交流电流供给区间41和第二交流电流供给区间42，从而能够抑制放电灯500的黑化，将电极间距离保持在容许范围内的距离，并驱动放电灯500。

这里，放电灯500的额定电力能够根据用途等而适当设定，没有特别限定，但优选为10W以上且5kW以下，更优选为100W以上且500W以下。

另外，第一交流电流的频率比1kHz大。而且，第一交流电流的频率优选比1kHz大且为10GHz以下，更优选为比1kHz大且为100kHz以下或者3MHz以上且10GHz以下，进一步优选为3kHz以上且100kHz以下或者为3MHz以上且3GHz以下，最优选为5kHz以上且100kHz以下或者3MHz以上且3GHz以下。而且，进一步说，第一交流电流的频率优选为3kHz以上且100kHz以下，更优选为5kHz以上且100kHz以下。

电极610、710在作为阳极工作时，分别与作为阴极工作时相比，电极温度增高，但通过将第一交流电流的频率设定得比1kHz大，能够防止在该第一交流电流的1周期内的电极温度的变动，能够抑制放电灯500的黑化，另外，能够使在第二交流电流供给区间42内黑化了的放电灯500的黑化恢复。

但是，若第一交流电流的频率为1kHz以下，则按该第一交流电流的每一个周期，电极610、710的温度都会变动，放电灯500都会黑化。

另外，第一交流电流的频率比10GHz大，将导致成本增高。

另外，如果第一交流电流的频率比100kHz大且比3MHz小，则由于其他条件，因声谐振效应（音響共鳴効果，acoustic resonance effect）导致放电变得不稳定。

第二交流电流的频率为1kHz以下。而且，第二交流电流的频率优选为500Hz以下，更优选为10Hz以上且500Hz以下，进一步优选为30Hz以上且300Hz以下。

若第二交流电流的频率超过1kHz，则不会形成突起618、718。另外，若第二交流电流的频率小于10Hz，则由于其他条件，突起618、718会熔解掉，另外，更易发生黑化。

另外，在第一交流电流供给区间41中，使第一交流电流的振幅随时间而逐渐减少。即，在第一交流电流供给区间41中，突起618、718减小，电极间距离增大，电极间电压（电极间电压的绝对值）随时间而逐渐增大，所以，使第一交流电流的振幅随时间而逐渐减少以使向放电灯500供给的电力成为恒定。由此，能够使光量恒定。

相反地，在第二交流电流供给区间42中，使第二交流电流的振幅随时间而逐渐增大。即，在第二交流电流供给区间42中，突起618、718增大，电极间距离减少，电极间电压（电极间电压的绝对值）随时间而逐渐减少，所以，使第二交流电流的振幅随时间而逐渐增大以使向放电灯500供给的电力成为恒定。由此，能够使光量恒定。

另外，第一交流电流及第二交流电流的波形分别呈矩形（矩形波）。由此，能够更可靠地抑制放电灯500的黑化。

此外，第一交流电流及第二交流电流的波形分别不限定于矩形，例如，也可以为波状等。

另外，在将第一交流电流的周期设为a1、将区间43的期间设为b1时，该周期a1与期间b1之比b1／a1（占空比）优选为10％以上且90％以下，更优选为20％以上且80％以下，进一步优选为50％。

另外，在将第二交流电流的周期设为a2、将区间44的期间设为b2时，该周期a2与期间b2之比b2／a2（占空比）优选为10％以上且90％以下，更优选为20％以上且80％以下，进一步优选为50％。由此，在电极610、710上能够相互对称地形成突起618、718。

另外，在使第一交流电流供给区间41中的光量与第二交流电流供给区间42中的光量相同的情况下，在第一交流电流供给区间41中的第一交流电流的大小的平均值与在第二交流电流供给区间42中的第二交流电流的大小的平均值被设定为相同的值。

另外，作为光源装置1的检测器35，在本实施方式中，使用电压计。而且，通过该检测器35，检测放电灯500的一对电极610、710的电极间电压，如后述所述，将检测到的电极间电压用于放电灯500的驱动控制。该电极间电压为与电极间距离相对应的值。因此，通过求出所述电极间电压，就间接地求出了电极间距离。此外，电极间电压越大，电极间距离越长。另外，在本实施方式中，用电压计测定电极间电压，所以，优选在驱动电流的频率、即第一交流电流的频率不足1MHz的情况下应用。

在该光源装置1中，在放电灯驱动装置200中，驱动电流的第一交流电流供给区间41的期间设定为期间A，第二交流电流供给区间42的期间设定为期间B。另外，设定一对电极610、710的电极间电压的绝对值的阈值。此外，关于所述期间A、B和阈值将后述。

另外，在放电灯500点亮期间，通过检测器35检测一对电极610、710的电极间电压，该检测出的电极间电压向控制部33送出。另外，在放电灯500点亮期间，控制部33通过时间计测器36分别对第一交流电流供给区间41的期间及第二交流电流供给区间42的期间进行计测。

而且，如图5所示，控制部33根据检测出的电极间电压与计测出的第一交流电流供给区间41的期间及第二交流电流供给区间42的期间，来切换第一交流电流供给区间41与第二交流电流供给区间42。

即，在第一交流电流供给区间41中，通过时间计测器36计测第一交流电流供给区间41的期间，若该第一交流电流供给区间41的期间成为期间A，则控制部33，从第一交流电流供给区间41向第二交流电流供给区间42变更。另外，在第二交流电流供给区间42中，通过时间计测器36计测第二交流电流供给区间42的期间，并且通过检测器35检测电极间电压，若该第二交流电流供给区间42的期间成为期间B或该电极间电压的绝对值成为阈值，则控制部33，从第二交流电流供给区间42向第一交流电流供给区间41变更。由此，能够将电极间距离限制在预定容许范围内。

这里，在放电灯500点亮初期，在第一交流电流供给区间41中，放电灯500的黑化的恢复较难，突起618、718容易减少。另外，在第二交流电流供给区间，放电灯500容易黑化，突起618、718容易成长。

而且，与时间的经过同时地，在第一交流电流供给区间41，放电灯500的黑化的恢复容易，突起618、718难以减少。另外，在第二交流电流供给区间42中，放电灯500难以黑化，突起618、718难以成长。

如前所述，若将第一交流电流供给区间41的期间设定为期间A、将第二交流电流供给区间42的期间设定为期间B、点亮放电灯500，则在第一交流电流供给区间41，突起618、718减小，电极间距离增大，电极间电压的绝对值逐渐增大。另一方面，在第二交流电流供给区间42，突起618、718成长，电极间距离减少，电极间电压的绝对值逐渐减少。

而且，与时间的经过同时地，在第二交流电流供给区间42，突起618、718难以成长，所以在从第二交流电流供给区间42向第一交流电流供给区间41切换时的电极间距离、即从第二交流电流供给区间42向第一交流电流供给区间41切换时的电极间电压的绝对值α2逐渐增大。另外，与时间的经过同时地，从第一交流电流供给区间41向第二交流电流供给区间42切换时的电极间距离、即从第一交流电流供给区间41向第二交流电流供给区间42切换时的电极间电压的绝对值α1也逐渐增大，但其增加量比电极间电压的绝对值α2的增加量小。即，电极间电压的绝对值α1的每单位时间的增加量比电极间电压的绝对值α2的每单位时间的增加量小，因此，电极间电压的绝对值α1与电极间电压的绝对值α2之差随时间而减少。

由此，不仅电极间电压的绝对值α2，电极间电压的绝对值α1也增大，所以，能够尽早防止电极间电压的绝对值α1与电极间电压的绝对值α2一致或过于接近而导致放电灯500变得不能驱动的情况，能够延长光源装置1的寿命。

另外，电极间电压的绝对值α1的每单位时间的增加量比电极间电压的绝对值α2的每单位时间的增加量小，所以，能够尽早防止电极间电压变得过高而导致照度降低的情况，能够延长光源装置1的寿命。

另外，通过将期间A设定得比较长、即如后述那样设定，在放电灯500的黑化的恢复较难的放电灯500的点亮初期，在第一交流电流供给区间41，能够使放电灯500的黑化恢复，另外，在放电灯500的点亮初期，电极间电压的绝对值α1与电极间电压的绝对值α2之差增大，即电极间电压的绝对值α1增大，能够使驱动电流的平均值减小，能够容易地使放电灯500的黑化恢复。

另外，在放电灯500的点亮初期，在第二交流电流供给区间42中突起618、718容易成长，所以，在该第二交流电流供给区间42，能够使在第一交流电流供给区间41中减小了的突起618、718充分地成长。

另外，期间A及B分别没有特别限定，能够根据诸多条件而适当设定，但期间A优选为1分钟以上且60分钟以下，更优选为5分钟以上且30分钟以下。由此，能够更可靠地在第一交流电流供给区间41内使放电灯500的黑化恢复。

另外，期间B优选为1分钟以上且60分钟以下，更优选为5分钟以上且30分钟以下。由此，能够更可靠地将电极间距离保持为容许范围内的距离。

另外，期间A和期间B之比A／B优选为0.5以上且10以下，更优选为1以上且5以下。由此，能够同时实现放电灯500的黑化的抑制和将电极间距离设为容许范围内的距离这两者。

另外，期间A和期间B可以相同，另外，也可以不同，但优选期间A设定得比期间B长。即，A／B优选设定得比1大，更优选设定为2以上。由此，能够更可靠地在第一交流电流供给区间41使放电灯500的黑化恢复。

因此，A／B优选设定为比1大且为10以下，更优选设定为2以上且10以下。由此，能够同时实现放电灯500的黑化的抑制和将电极间距离设为容许范围内的距离这两者，尤其是，能够更可靠地抑制放电灯500的黑化。

另外，电极间电压的绝对值的阈值为电极间电压的绝对值的容许范围的下限值，本实施方式中，设定在放电灯500点亮后向一对电极610、710供给的电力达到额定电力时的电极间电压的绝对值。此外，作为所述阈值，当然也可以设定为除此以外的值。

下面，基于图6，说明光源装置1的放电灯驱动装置200的控制工作。

首先，设定在第一交流电流供给区间41中，将第一交流电流向一对电极610、710供给，点亮放电灯500（步骤S101）。因此，突起618、718逐渐减小，电极间电压逐渐增加。此外，如前所述，第一交流电流逐渐减小以使供给的电力成为恒定。

接下来，开始计测第一交流电流供给区间41的时间（步骤S102），判断计测出的第一交流电流供给区间41的期间是否经过了预先适当确定的预定值的期间A（步骤S103）。

在步骤S103中，第一交流电流供给区间41的期间没有经过期间A的情况下，回到步骤S102，再次执行步骤S103的步骤。也就是，继续向一对电极供给第一交流电流，直到计测出的第一交流电流供给区间41的期间经过了预先适当确定的预定值的期间A为止。

另外，在步骤S103中，第一交流电流供给区间41的期间经过了期间A的情况下，成为第二交流电流供给区间42并将第二交流电流向一对电极610、710供给（步骤S104）。因此，突起618、718逐渐变大，电极间电压逐渐减少。此外，如前所述，第二交流电流逐渐增加以使供给的电力成为恒定。

接着，开始计测第二交流电流供给区间42的时间（步骤S105），判断计测出的第二交流电流供给区间42的期间是否经过了预先适当确定的预定值的期间B（步骤S106）。

在步骤S106中，第二交流电流供给区间42的期间没有经过期间B的情况下，检测电极间电压（步骤S107），判断检测出的电极间电压的绝对值是不足阈值的值还是已达到阈值的值（步骤S108）。

在步骤S108中，电极间电压的绝对值为不足阈值的值的情况下，回到步骤S106，再次执行步骤S106以后的步骤。

另外，在步骤S106中，第二交流电流供给区间42的期间经过了期间B的情况下，回到步骤S101，再次执行步骤S101以后的步骤。

另外，在步骤S108中，电极间电压的绝对值为达到了阈值的值的情况下，回到步骤S101，再次执行步骤S101以后的步骤。由此，电极间电压的绝对值被保持在容许范围内，电极间距离被保持在容许范围内。

如以上说明的那样，根据本光源装置1，能够抑制放电灯500的黑化，谋求长寿命化。另外，能够在电极610、710上形成有突起618、718，将电极间距离保持在容许范围内的距离，能够高效地驱动放电灯500。

以上，基于图示的实施方式说明了本发明的光源装置及放电灯的驱动方法，但本发明并不限定于此，各部分的结构能够置换成具有同样功能的任意的结构。另外，本发明中，还可以附加其他的任意的结构物。

投影机

图7是示意地表示本发明的投影机的实施方式的图。

图7所示的投影机300具有：前述的光源装置1；具有积分透镜302及303的照明光学系统；色分离光学系统（导光光学系统）；与红色相对应的（红色用的）液晶光阀84；与绿色相对应的（绿色用的）液晶光阀85；与蓝色相对应的（蓝色用的）液晶光阀86；形成有仅反射红色光的分色镜面811及仅反射蓝色光的分色镜面812的分色棱镜（色合成光学系统）81；和投影透镜（投影光学系统）82。

色分离光学系统具有：镜304、306、309；反射蓝色光及绿色光的（仅透过红色光）分色镜305；仅反射绿色光的分色镜307；仅反射蓝色光的分色镜308；和聚光透镜310、311、312、313及314。

液晶光阀85具有：液晶面板16；配置在液晶面板16的入射面侧的第一偏振板（未图示）；和配置在液晶面板16的出射面侧的第二偏振板（未图示）。液晶光阀84及86具有与液晶光阀85同样的结构。这些液晶光阀84、85及86的各液晶面板16分别连接在未图示的驱动电路上。

此外，在该投影机300中，由液晶光阀84、85、86及驱动电路构成基于图像信息对从光源装置1出射的光进行调制的调制装置的主要部分，由投影透镜82构成对由该调制装置调制了的光进行投影的投影装置的主要部分。

下面，说明投影机300的作用。

首先，从光源装置1出射的白色光（白色光束）透过积分透镜302及303。该白色光的光强度（亮度分布）通过积分透镜302及303被均匀化。

透过了积分透镜302及303的白色光由镜304向图7中左侧反射，该反射光中的蓝色光（B）及绿色光（G）分别由分色镜305向图7中下侧反射，红色光（R）透过分色镜305。

透过了分色镜305的红色光由镜306向图7中下侧反射，该反射光由聚光透镜310整形，入射于红色用的液晶光阀84。

在分色镜305反射的蓝色光及绿色光中的绿色光由分色镜307向图7中左侧反射，蓝色光透过分色镜307。

在分色镜307反射的绿色光由聚光透镜311整形，入射于绿色用的液晶光阀85。

另外，透过了分色镜307的蓝色光由分色镜308向图7中左侧反射，该反射光由镜309向图7中上侧反射。所述蓝色光由聚光透镜312、313及314整形，入射于蓝色用的液晶光阀86中。

这样，从光源装置1出射的白色光由色分离光学系统色分离成红色、绿色及蓝色这三原色，分别被导入、入射于对应的液晶光阀84、85及86。

此时，液晶光阀84的液晶面板16的各像素，由基于红色用的图像信号工作的驱动电路，进行开关控制（接通（ON）／断开（OFF）），另外，液晶光阀85的液晶面板16的各像素，由基于绿色用的图像信号工作的驱动电路进行开关控制，另外，液晶光阀86的液晶面板16的各像素由基于蓝色用的图像信号工作的驱动电路进行开关控制。

由此，红色光、绿色光及蓝色光分别由液晶光阀84、85及86按每种颜色来调制，分别形成红色用的图像、绿色用的图像及蓝色用的图像。

由所述液晶光阀84形成的红色用的图像、即来自液晶光阀84的红色光，从入射面813入射于分色棱镜81，由分色镜面811向图7中左侧反射，透过分色镜面812，从出射面816出射。

另外，由所述液晶光阀85形成的绿色用的图像、即来自液晶光阀85的绿色光，从入射面814向分色棱镜81入射，分别透过分色镜面811及812，从出射面816出射。

另外，由所述液晶光阀86形成的蓝色用的图像、即来自液晶光阀86的蓝色光，从入射面815向分色棱镜81入射，由分色镜面812向图7中左侧反射，透过分色镜面811，从出射面816出射。

这样，来自所述液晶光阀84、85及86的各色的光、即由液晶光阀84、85及86形成的图像，通过分色棱镜81合成，由此形成彩色图像。该图像由投影透镜82投影（放大投影）于设置在预定位置的屏幕320上。

如以上说明的那样，根据该投影机300，具有上述的光源装置1，所以，能够降低消耗电力，另外，能够显示稳定的良好的图像。

实施例

下面，说明本发明的具体的实施例。

实施例1

制作图1所示的、下述结构的光源装置。

而且，在放电灯点亮时，若第一交流电流供给区间的期间达到期间A，则从第一交流电流供给区间向第二交流电流供给区间变更，若第二交流电流供给区间的期间达到期间B或一对电极的电极间电压的绝对值达到阈值，则进行从第二交流电流供给区间向第一交流电流供给区间变更的控制。

放电灯主体的结构材料：石英玻璃

放电灯主体内的封入物：氩气、水银、甲基溴

放电灯主体内的点亮期间的气压：200atm

电极的构成材料：钨

电极间距离：1.1mm

额定电力：200W

第一交流电流（高频电流）的频率：5kHz

第一交流电流的占空比（b1／a1）：50％

第一交流电流的波形：矩形

第二交流电流（低频电流）的频率：135Hz

第二交流电流的占空比（b2／a2）：50％

第二交流电流的波形：矩形

驱动电流：控制电流以使电力成为200W

期间A：10分钟

期间B：10分钟

阈值：68V

比较例1

除了变更为下述的控制以外，制作与所述实施例1同样的光源装置。

在放电灯点亮时进行如下控制：若一对电极的电极间电压的绝对值达到容许范围的上限值，则从第一交流电流供给区间向第二交流电流供给区间变更，若一对电极的电极间电压的绝对值达到容许范围的下限值，则从第二交流电流供给区间向第一交流电流供给区间变更。此外，在第二交流电流供给区间中，在该期间变得与第一交流电流供给区间的期间相同时，即使在一对电极的电极间电压的绝对值没有达到容许范围的下限值的情况下，也从第二交流电流供给区间向第一交流电流供给区间变更。

电极间电压的绝对值的下限值：68V

电极间电压的绝对值的上限值：73V

评价

将实施例1、比较例1的光源装置分别作为投影机的光源装置使用，进行基于该投影机的连续点亮，确认了屏幕中的照度的变化。

其结果，在实施例1中，没有从初期开始就发生黑化，所以，没有发生失透，另外，电极缓慢地消耗，所以从点亮开始到10000小时后的照度为初期照度的50％。

对此，在比较例1中，从点亮开始到1000小时后没有发生黑化，以实施例1那样的照度进行推移，但是之后，由于电极的消耗而不能在灯控制范围内进行驱动，从此开始照度提前降低，从点亮开始后6000小时，成为初期照度的50％。

Claims (15)

1.一种光源装置，其特征在于，具有：

放电灯，其具有：包括封入有放电介质的空腔部的发光容器；和端部在所述空腔部内相对地配置的一对电极；

向所述一对电极供给驱动电流的驱动装置；

检测所述一对电极的电极间电压的电压检测单元；和

计测时间的时间计测单元，

所述驱动装置构成为交替地反复以下区间：将频率大于1kHz的第一交流电流向所述一对电极供给的第一交流电流供给区间；和将频率为1kHz以下的第二交流电流向所述一对电极供给的第二交流电流供给区间，

通过所述时间计测单元对所述第一交流电流供给区间的期间进行计测，若计测出的所述第一交流电流供给区间的期间达到预定期间A，则所述驱动装置从所述第一交流电流供给区间向所述第二交流电流供给区间变更，通过所述时间计测单元对所述第二交流电流供给区间的期间进行计测，若计测出的所述第二交流电流供给区间的期间达到预定期间B或所述一对电极的电极间电压的绝对值达到了阈值，则所述驱动装置从所述第二交流电流供给区间向所述第一交流电流供给区间变更。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，

所述阈值为，在所述放电灯点亮后，向所述一对电极供给的电力达到额定电力时的所述一对电极的电极间电压的绝对值。

3.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于，

所述期间A与所述期间B之比A／B为0.5以上且10以下。

4.根据权利要求1~3任一项所述的光源装置，其特征在于，

所述期间A比所述期间B长。

5.根据权利要求1~4任一项所述的光源装置，其特征在于，

所述期间A为1分钟以上且60分钟以下。

6.根据权利要求1~5任一项所述的光源装置，其特征在于，

所述期间B为1分钟以上且60分钟以下。

7.根据权利要求1~6任一项所述的光源装置，其特征在于，

在所述第一交流电流供给区间，使所述第一交流电流的振幅随时间而减少。

8.根据权利要求1~7任一项所述的光源装置，其特征在于，

在所述第二交流电流供给区间，使所述第二交流电流的振幅随时间而增大。

9.根据权利要求1~8任一项所述的光源装置，其特征在于，

所述第一交流电流的波形呈矩形。

10.根据权利要求1~9任一项所述的光源装置，其特征在于，

所述第二交流电流的波形呈矩形。

11.根据权利要求1~10任一项所述的光源装置，其特征在于，

通过供给所述第一交流电流，抑制所述放电灯的黑化。

12.根据权利要求1~11任一项所述的光源装置，其特征在于，

通过供给所述第二交流电流，使所述一对电极的电极间距离减小。

13.根据权利要求1~12任一项所述的光源装置，其特征在于，

在所述第一交流电流供给区间中的所述第一交流电流的振幅的平均值与在所述第二交流电流供给区间中的所述第二交流电流的振幅的平均值相同。

14.一种放电灯的驱动方法，其特征在于，

该放电灯具有：包括封入有放电介质的空腔部的发光容器；和端部在所述空腔部内相对地配置的一对电极，

所述放电灯的驱动方法中，

交替地反复将频率大于1kHz的第一交流电流向所述一对电极供给的第一交流电流供给区间和将频率为1kHz以下的第二交流电流向所述一对电极供给的第二交流电流供给区间，若所述第一交流电流供给区间的期间达到预定期间A，则生成从所述第一交流电流供给区间向所述第二交流电流供给区间变更的驱动电流，若所述第二交流电流供给区间的期间达到预定期间B或所述一对电极的电极间电压的绝对值达到阈值，则生成从所述第二交流电流供给区间向所述第一交流电流供给区间变更的驱动电流，

将所述驱动电流向所述一对电极供给。

15.一种投影机，其特征在于，具有：

出射光的光源装置；

基于图像信息对从所述光源装置出射的光进行调制的调制装置；和

对由所述调制装置调制了的光进行投影的投影装置，

所述光源装置具有：

放电灯，其具有：包括封入有放电介质的空腔部的发光容器；和端部在所述空腔部内相对地配置的一对电极；

向所述一对电极供给驱动电流的驱动装置；

检测所述一对电极的电极间电压的电压检测单元；和

计测时间的时间计测单元，

所述驱动装置构成为交替地反复以下区间：将频率大于1kHz的第一交流电流向所述一对电极供给的第一交流电流供给区间；和将频率为1kHz以下的第二交流电流向所述一对电极供给的第二交流电流供给区间，

通过所述时间计测单元对所述第一交流电流供给区间的期间进行计测，若所述第一交流电流供给区间的期间达到预定期间A，则所述驱动装置从所述第一交流电流供给区间向所述第二交流电流供给区间变更，通过所述时间计测单元对所述第二交流电流供给区间的期间进行计测，若所述第二交流电流供给区间的期间达到预定期间B或所述一对电极的电极间电压的绝对值达到阈值，则所述驱动装置从所述第二交流电流供给区间向所述第一交流电流供给区间变更。

Images