CN104918396B - 放电灯驱动装置、光源装置、投影仪以及放电灯驱动方法 - Google Patents

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Abstract

提供放电灯驱动装置、光源装置、投影仪以及放电灯驱动方法，能够扩大电极的温度变动且抑制电极前端的突起的过度熔融。放电灯驱动装置具有：放电灯驱动部，其向放电灯提供驱动放电灯的驱动电流；以及控制部，其控制放电灯驱动部，控制部向放电灯提供具有驱动期间的驱动电流，驱动期间包含：混合期间，其交替地包含向放电灯提供交流电流的交流期间和向放电灯提供直流电流的第1直流期间；和第2直流期间，其被设置为紧接在混合期间之后，向放电灯提供具有与第1直流期间中的直流电流相反极性的直流电流，控制部将放电灯驱动部控制为：第1直流期间的长度小于交流期间的长度且大于交流期间中的交流电流的半周期的长度且小于第2直流期间的长度，并且为0.5ms以上且7.0ms以下。

Description

放电灯驱动装置、光源装置、投影仪以及放电灯驱动方法
技术领域
本发明涉及放电灯驱动装置、光源装置、投影仪以及放电灯驱动方法。
背景技术
已知，通过对放电灯的电极施加温度变动，由此，反复进行电极的熔融和凝固，从而能够控制在电极前端形成的、作为放电起点的突起的生长。
作为控制这样的突起的生长的方法，提出了交替地向放电灯提供直流电流和交流电流的放电灯的驱动方法(例如，专利文献1)。
专利文献1：日本特开2011-23154号公报
关于电极前端的突起的生长，越能够扩大电极的温度变动则越容易控制。但是，在上述那样驱动方法中，不能使温度变动足够大，有时难以适当地控制电极前端的突起的生长。
此外，在上述那样驱动方法中，在放电灯的电极被加热时，温度容易急剧上升，有时仅电极前端的突起过度地熔融而突起难以生长。
因此，在上述那样驱动方法中，突起的生长受到抑制，其结果是，有时会缩短放电灯的寿命。
发明内容
本发明的一个方式是正鉴于上述问题而完成的，其一个目在于，提供能够扩大电极的温度变动且能够抑制电极前端的突起的过度熔融的放电灯驱动装置以及使用这样的放电灯驱动装置的光源装置。另一个目的在于，提供采用这样的光源装置的投影仪。此外，又一目的在于，提供能够扩大电极的温度变动且能够抑制电极前端的突起的过度熔融的放电灯驱动方法。
本发明的放电灯驱动装置的一个方式的特征在于，该放电灯驱动装置具有：放电灯驱动部，其向放电灯提供驱动所述放电灯的驱动电流；以及控制部，其控制所述放电灯驱动部，所述控制部控制所述放电灯驱动部，以向所述放电灯提供具有驱动期间的所述驱动电流，所述驱动期间包含如下期间：混合期间，其交替地包含向所述放电灯提供交流电流的交流期间和向所述放电灯提供直流电流的第1直流期间；以及第2直流期间，其被设置为紧接在所述混合期间之后，向所述放电灯提供具有与所述第1直流期间中的直流电流相反极性的直流电流，所述控制部将所述放电灯驱动部控制为：所述第1直流期间的长度小于所述交流期间的长度且大于所述交流期间中的交流电流的半周期的长度且小于所述第2直流期间的长度，并且所述第1直流期间的长度为0.5ms以上且7.0ms以下。
根据本发明的放电灯驱动装置的一个方式，在混合期间之后紧接着设置第2直流期间，在该第2直流期间中，向放电灯提供具有与第1直流期间的直流电流相反极性的直流电流。由此，根据本发明的放电灯驱动装置的一个方式，在混合期间中上升了的电极的温度在第2直流期间急剧下降，由此，能够扩大电极的温度变动。
此外，根据本发明的放电灯驱动装置的一个方式，第1直流期间的长度小于交流期间的长度且大于交流期间中的交流电流的半周期的长度且小于第2直流期间的长度并且第1直流期间的长度为0.5ms以上且7.0ms以下。因此，抑制了电极被急剧加热的情况，使得混合期间中的电极的温度上升变得平缓。其结果是，根据本发明的放电灯驱动装置的一个方式，抑制了电极前端的突起过度地熔融。
按如上说明，根据本发明的放电灯驱动装置的一个方式，得到能够扩大电极的温度变动且能够抑制电极前端的突起的过度熔融的放电灯驱动装置。
也可以构成为，所述驱动电流包含多个所述驱动期间，相邻的所述驱动期间的所述第1直流期间中的直流电流彼此极性不同，相邻的所述驱动期间的所述第2直流期间中的直流电流彼此极性不同。
根据该结构，在两个电极中，均能够扩大电极的温度变动且能够抑制电极前端的突起的过度熔融。
也可以构成为，所述混合期间中包含的所述第1直流期间的数量为5以上且50以下。
根据该结构，在混合期间中，能够使电极的温度适当地上升。
也可以构成为，所述交流期间中的交流电流的频率为1kHz以上。
根据该结构，在交流期间中，能够抑制电极温度发生变动。
也可以构成为，所述交流期间的长度为1周期以上且20周期以下。
根据该结构，在混合期间中，能够适当地抑制电极的温度急剧上升。
也可以构成为，所述第1直流期间的长度为1ms以上且5.0ms以下。
根据该结构，在混合期间中，能够使电极的温度更加适当地上升。
本发明的光源装置的一个方式的特征是具备射出光的放电灯和上述的放电灯驱动装置。
根据本发明的光源装置的一个方式，由于具有上述放电灯驱动装置，因此，得到能够扩大电极的温度变动且能够抑制电极前端的突起的过度熔融光源装置。
本发明的投影仪的一个方式的特征是具备：上述的光源装置；光调制元件，其根据影像信号来调制从所述光源装置射出的光；以及投影光学系统，其投射由所述光调制元件调制后的光。
根据本发明的投影仪的一个方式，由于具有上述光源装置，因而可得到可靠性优异的投影仪。
本发明的放电灯驱动方法的一个方式是放电灯驱动方法，其向放电灯提供驱动电流来进行驱动，其特征在于，在所述放电灯驱动方法中，向所述放电灯提供具有驱动期间的所述驱动电流，所述驱动期间包含如下期间：混合期间，其交替地包含向所述放电灯提供交流电流的交流期间和向所述放电灯提供直流电流的第1直流期间；以及第2直流期间，其被设置为紧接在所述混合期间之后，向所述放电灯提供具有与所述第1直流期间中的直流电流相反极性的直流电流，所述第1直流期间的长度小于所述交流期间的长度且大于所述交流期间中的交流电流的半周期的长度且小于所述第2直流期间的长度，并且所述第1直流期间的长度为0.5ms以上且7.0ms以下。
根据本发明的放电灯驱动方法的一个方式，与上述同样地，能够扩大电极的温度变动且能够抑制电极前端的突起的过度熔融。
也可以是如下方法：所述驱动电流包含多个所述驱动期间，相邻的所述驱动期间的所述第1直流期间中的直流电流彼此极性不同，相邻的所述驱动期间的所述第2直流期间中的直流电流彼此极性不同。
根据该方法，在两个电极中，均能够扩大电极的温度变动且能够抑制电极前端的突起的过度熔融。
附图说明
图1是本实施方式的投影仪的概括结构图。
图2是示出本实施方式中的放电灯的图。
图3是示出本实施方式的投影仪的各种构成要素的框图。
图4是本实施方式的放电灯点亮装置的电路图。
图5是示出本实施方式的控制部的一结构例的框图。
图6是示出放电灯的电极前端的突起的形态的图。
图7是示出本实施方式的放电灯的驱动电流波形的一例的图。
标号说明
10：放电灯点亮装置(放电灯驱动装置)；40：控制部；90：放电灯；200：光源装置；230：放电灯驱动部；330R、330G、330B：液晶灯阀(光调制元件)；350：投影光学系统；500：投影仪；PH1：第1驱动期间(驱动期间)；PH2：第2驱动期间(驱动期间)；I：驱动电流；P1、P3：混合期间；P1a、P3a：交流期间；P1b、P3b：第1直流期间；P2、P4：第2直流期间。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式的投影仪。
此外，本发明的范围不限于以下的实施方式，在本发明的技术思想的范围内可任意地进行变更。另外，在以下的附图中，为了容易了解各个结构，有时使各构造中的比例尺、数量等与实际构造不同。
如图1所示，本实施方式的投影仪500具备：光源装置200、平行化透镜305、照明光学系统310、色分离光学系统320、3个液晶光阀(光调制元件)330R、330G、330B、交叉分光棱镜340和投影光学系统350。
从光源装置200射出的光通过平行化透镜305入射到照明光学系统310。平行化透镜305具有使来自光源装置200的光平行化的功能。
照明光学系统310具有以在液晶光阀330R、330G、330B上均匀化的方式调整从光源装置200射出的光的照明度的功能。照明光学系统310还具有使从光源装置200射出的光的偏振方向为一个方向的功能。其原因在于，为了在液晶光阀330R、330G、330B中有效地利用从光源装置200射出的光。
被调整照明度分布和偏振方向后的光入射到色分离光学系统320。色分离光学系统320将入射光分离为红色光(R)、绿色光(G)、蓝色光(B)这3个色光。利用与各色对应的液晶光阀330R、330G、330B来分别调制3个色光。液晶光阀330R、330G、330B具备后述的液晶面板560R、560G、560B和偏光板(未图示)。偏光板配置在液晶面板560R、560G、560B各自的光入射侧以及光射出侧。
调制后的3个色光由交叉分光棱镜340合成。合成光入射到投影光学系统350。投影光学系统350将入射光投射至屏幕700(参照图3)。由此，在屏幕700上显示影像。此外，平行化透镜305、照明光学系统310、色分离光学系统320、交叉分光棱镜340以及投影光学系统350的各个结构可采用公知的各种结构。
图2是示出光源装置200的结构的图。光源装置200具备光源单元210和放电灯点亮装置(放电灯驱动装置)10。在图2中示出光源单元210的剖视图。光源单元210具备主反射镜112、放电灯90和副反射镜50。
放电灯点亮装置10对放电灯90供给驱动电流(驱动电力)来点亮放电灯90。主反射镜112朝照射方向D反射从放电灯90发出的光。照射方向D与放电灯90的光轴AX平行。
放电灯90的形状是沿着照射方向D延伸的棒状。将放电灯90的一个端部(图示左侧的端部)作为第1端部90e1，将放电灯90的另一个端部(图示右侧的端部)作为第2端部90e2。放电灯90的材料例如是石英玻璃等透光性材料。放电灯90的中央部膨胀为球状，其内部是放电空间91。在放电空间91中封入包含稀有气体、金属卤素化合物等的作为放电介质的气体。
在放电空间91中，第1电极92和第2电极93的前端突出。第1电极92配置在放电空间91的第1端部90e1侧。第2电极93配置在放电空间91的第2端部90e2侧。第1电极92和第2电极93的形状是沿着光轴AX延伸的棒状。在放电空间91中，第1电极92和第2电极93的电极前端部分开规定距离而相对地配置。第1电极92和第2电极93的材料例如是钨等金属。
在放电灯90的第1端部90e1设置有第1端子536。第1端子536和第1电极92通过贯通放电灯90的内部的导电性部件534电连接。同样，在放电灯90的第2端部90e2设置有第2端子546。第2端子546和第2电极93通过贯通放电灯90的内部的导电性部件544电连接。第1端子536以及第2端子546的材料例如是钨等金属。导电性部件534、544的材料例如可利用钼箔。
第1端子536以及第2端子546与放电灯点亮装置10连接。放电灯点亮装置10向第1端子536以及第2端子546供给用于驱动放电灯90的驱动电流。结果，在第1电极92和第2电极93之间引起电弧放电。如虚线的箭头所示，从放电位置向全部方向发射通过电弧放电而产生的光(放电光)。
主反射镜112利用固定部件114固定在放电灯90的第1端部90e1。主反射镜112朝照射方向D反射放电光中的向与照射方向D相反的一侧行进的光。主反射镜112的反射面(放电灯90侧的面)的形状在可向照射方向D反射放电光的范围内没有特别限定，例如可以是旋转椭圆形状，也可以是旋转抛物线形状。例如，在使主反射镜112的反射面的形状成为旋转抛物线形状时，主反射镜112可将放电光转换为与光轴AX大致平行的光。由此，能够省略平行化透镜305。
副反射镜50利用固定部件522固定在放电灯90的第2端部90e2侧。副反射镜50的反射面(放电灯90侧的面)的形状是包围放电空间91的第2端部90e2侧的部分的球面形状。副反射镜50朝主反射镜112反射放电光中的向与配置有主反射镜112的一侧相反的一侧行进的光。由此，能够提高从放电空间91发射的光的利用效率。
固定部件114、522的材料在可承受来自放电灯90的发热的抗热材料的范围内，没有特别地限定，例如是无机粘结剂。固定主反射镜112以及副反射镜50与放电灯90的配置的方法不限于将主反射镜112以及副反射镜50固定在放电灯90上的方法，可采用任意方法。例如，可以将放电灯90和主反射镜112独立地固定在投影仪500的壳体内(未图示)。关于副反射镜50也是同样的。
以下，对投影仪500的电路结构进行说明。
图3是示出本实施方式的投影仪500的电路结构的一例的图。除了图1所示的光学系统之外，投影仪500还具备图像信号转换部510、直流电源装置80、液晶面板560R、560G、560B、图像处理装置570和CPU(Central Processing Unit：中央处理器)580。
图像信号转换部510将从外部输入的图像信号502(亮度-色差信号或模拟RGB信号等)转换为规定字长的数字RGB信号来生成图像信号512R、512G、512B，提供给图像处理装置570。
图像处理装置570对3个图像信号512R、512G、512B分别进行图像处理。图像处理装置570对液晶面板560R、560G、560B供给用于分别驱动液晶面板560R、560G、560B的驱动信号572R、572G、572B。
直流电源装置80将从外部的交流电源600供给的交流电压转换为固定的直流电压。直流电源装置80对处于变压器(虽未图示，但包含在直流电源装置80内)的2次侧的图像信号转换部510、图像处理装置570以及处于变压器的1次侧的放电灯点亮装置10供给直流电压。
放电灯点亮装置10在启动时在放电灯90的电极之间产生高电压，发生绝缘破坏而形成放电路径。以后，放电灯点亮装置10供给用于供放电灯90维持放电的驱动电流I。
在上述的液晶光阀330R、330G、330B中分别具备液晶面板560R、560G、560B。液晶面板560R、560G、560B分别根据驱动信号572R、572G、572B，经由上述的光学系统来调制入射到各液晶面板560R、560G、560B的色光的透过率(亮度)。
CPU580控制从投影仪500的点亮开始到熄灭的各种动作。例如，在图3的例子中，经由通信信号582将点亮命令或熄灭命令输出至放电灯点亮装置10。CPU580经由通信信号584从放电灯点亮装置10接收放电灯90的点亮信息。
以下，说明放电灯点亮装置10的结构。
图4是示出放电灯点亮装置10的电路结构的一例的图。
如图4所示，放电灯点亮装置10具备电力控制电路20、极性反转电路30、控制部40、动作检测部60和启辉电路70。
电力控制电路20生成对放电灯90供给的驱动电力。在本实施方式中，电力控制电路20由降压斩波电路构成，该降压斩波电路将来自直流电源装置80的电压作为输入，使该输入电压降压后输出直流电流Id。
电力控制电路20构成为包含开关元件21、二极管22、线圈23以及电容器24。开关元件21例如由晶体管构成。在本实施方式中，开关元件21的一端与直流电源装置80的正电压侧连接，另一端与二极管22的阴极端子以及线圈23的一端连接。
电容器24的一端与线圈23的另一端连接，电容器24的另一端与二极管22的阳极端子以及直流电源装置80的负电压侧连接。从后述的控制部40对开关元件21的控制端子输入电流控制信号来控制开关元件21的通断。电流控制信号例如可采用PWM(Pulse WidthModulation：脉宽调制)控制信号。
当开关元件21接通时，线圈23中流过电流，在线圈23中蓄积能量。然后，当开关元件21关断时，利用通过电容器24和二极管22的路径来释放蓄积在线圈23中的能量。其结果是，产生与开关元件21接通的时间的比例相应的直流电流Id。
极性反转电路30使从电力控制电路20输入的直流电流Id在规定的时机进行极性反转。由此，极性反转电路30生成并输出作为在被控制的时间内持续的直流的驱动电流I或者作为具有任意频率的交流的驱动电流I。在本实施方式中，极性反转电路30由桥式逆变电路(全桥电路)构成。
极性反转电路30例如包含由晶体管等构成的第1开关元件31、第2开关元件32、第3开关元件33以及第4开关元件34。极性反转电路30具有串联连接的第1开关元件31以及第2开关元件32、与串联连接的第3开关元件33以及第4开关元件34之间彼此并联连接的结构。分别从控制部40向第1开关元件31、第2开关元件32、第3开关元件33以及第4开关元件34的控制端子输入极性反转控制信号。根据该极性反转控制信号来控制第1开关元件31、第2开关元件32、第3开关元件33以及第4开关元件34的通断动作。
在极性反转电路30中，反复进行使第1开关元件31以及第4开关元件34、与第2开关元件32以及第3开关元件33交替地通断的动作。由此，从电力控制电路20输出的直流电流Id的极性交替地反转。在极性反转电路30中，从第1开关元件31与第2开关元件32的公共连接点以及第3开关元件33与第4开关元件34的公共连接点，生成并输出作为在被控制的时间内持续同一极性状态的直流的驱动电流I、或作为具有被控制的频率的交流的驱动电流I。
即，在极性反转电路30中进行控制，使得当第1开关元件31以及第4开关元件34接通时，第2开关元件32以及第3开关元件33关断，当第1开关元件31以及第4开关元件34关断时，第2开关元件32以及第3开关元件33接通。因此，在第1开关元件31以及第4开关元件34接通时，从电容器24的一端产生按照第1开关元件31、放电灯90、第4开关元件34的顺序流过的驱动电流I。在第2开关元件32以及第3开关元件33接通时，从电容器24的一端产生按照第3开关元件33、放电灯90、第2开关元件32的顺序流过的驱动电流I。
在本实施方式中，电力控制电路20与极性反转电路30组合后的部分对应于放电灯驱动部230。即，放电灯驱动部230将驱动放电灯90的驱动电流I提供给放电灯90。
控制部40控制放电灯驱动部230。在图4的例子中，控制部40通过控制电力控制电路20以及极性反转电路30，来控制驱动电流I持续同一极性的保持时间、驱动电流I的电流值、频率等。后面进行详细叙述。
控制部40针对极性反转电路30进行这样的极性反转控制：根据驱动电流I的极性反转时机，控制驱动电流I持续同一极性的保持时间、驱动电流I的频率等。另外，控制部40对电力控制电路20进行控制所输出的直流电流Id的电流值的电流控制。
控制部40的结构没有特别限定。在本实施方式中，控制部40构成为包含系统控制器41、电力控制电路控制器42以及极性反转电路控制器43。此外，控制部40可由半导体集成电路构成其一部分或全部。
系统控制器41通过控制电力控制电路控制器42以及极性反转电路控制器43来控制电力控制电路20以及极性反转电路30。系统控制器41也可以根据动作检测部60检测出的灯电压以及驱动电流I，控制电力控制电路控制器42以及极性反转电路控制器43。
在本实施方式中，系统控制器41构成为包含存储部44。存储部44可与系统控制器41独立地设置。
系统控制器41可根据存储在存储部44中的信息，控制电力控制电路20以及极性反转电路30。在存储部44中例如可存储有与驱动电流I以同一极性持续的保持时间、驱动电流I的电流值、频率、波形、调制模式等驱动参数相关的信息。
电力控制电路控制器42根据来自系统控制器41的控制信号，向电力控制电路20输出电流控制信号，由此，控制电力控制电路20。
极性反转电路控制器43根据来自系统控制器41的控制信号，向极性反转电路30输出极性反转控制信号，由此，控制极性反转电路30。
控制部40可采用专用电路来实现，进行上述的控制或后述的处理的各种控制。控制部40例如还可以通过CPU执行存储在存储部44中的控制程序来作为计算机发挥功能，进行这些处理的各种控制。
图5是用于说明控制部40的其它结构例的图。如图5所示，控制部40可构成为利用控制程序而作为控制电力控制电路20的电流控制单元40-1、控制极性反转电路30的极性反转控制单元40-2发挥功能。
在图4所示的例子中，控制部40构成为放电灯点亮装置10的一部分。与此相对，也可构成为CPU580负责控制部40的一部分功能。
动作检测部60例如可包含检测放电灯90的灯电压并对控制部40输出驱动电压信息的电压检测部、检测驱动电流I并对控制部40输出驱动电流信息的电流检测部等。在本实施方式中，动作检测部60构成为包含第1电阻61、第2电阻62以及第3电阻63。
在本实施方式中，电压检测部与放电灯90并联连接，根据由相互串联连接的第1电阻61以及第2电阻62分压到的电压来检测灯电压。另外，在本实施方式中，电流检测部根据在与放电灯90串联连接的第3电阻63上产生的电压来检测驱动电流I。
启辉电路70仅在放电灯90的点亮开始时进行动作。启辉电路70在放电灯90的点亮开始时对放电灯90的电极之间(第1电极92与第2电极93之间)供给使放电灯90的电极间(第1电极92与第2电极93之间)绝缘破坏而形成放电路径所需的高电压(比放电灯90的通常点亮时高的电压)。在本实施方式中，启辉电路70与放电灯90并联地连接。
以下，说明驱动电流I的极性与电极的温度之间的关系。
图6的(a)、(b)是示出第1电极92和第2电极93的动作状态的图。
在图6的(a)、(b)中，示出了第1电极92和第2电极93的前端部分。在第1电极92和第2电极93的前端分别形成有突起552p、562p。在第1电极92与第2电极93之间产生的放电主要产生于突起552p与突起562p之间。
图6的(a)示出第1电极92作为阳极进行动作、第2电极93作为阴极进行动作的第1极性状态。在第1极性状态中，通过放电，电子从第2电极93(阴极)向第1电极92(阳极)移动。从阴极(第2电极93)释放电子。从阴极(第2电极93)释放的电子与阳极(第1电极92)的前端发生冲撞。由于该冲撞而产生热，阳极(第1电极92)的前端(突起552p)的温度上升。另一方面，作为释放电子一侧的阴极(第2电极93)的前端(突起562p)的温度下降。
图6的(b)示出第1电极92作为阴极进行动作、第2电极93作为阳极进行动作的第2极性状态。在第2极性状态中，与第1极性状态P1相反，电子从第1电极92向第2电极93移动。结果，第2电极93的前端(突起562p)的温度上升。另一方面，第1电极92的前端(突起552p)的温度下降。
如上所述，电子发生冲撞的阳极的温度上升，释放电子的阴极的温度下降。即，在第1极性状态下，第1电极92的温度上升，第2电极93的温度下降。在第2极性状态下，第2电极93的温度上升，第1电极92的温度下降。
第1电极92与第2电极93的电极间距离W1为突起552p与突起562p之间的距离。在电极间距离W1较大时，放电灯90的灯电压变大，在恒定功率驱动中，放电灯90的照度下降。因此，通过控制突起552p以及突起562p的生长，维持电极间距离W1，从而能够抑制放电灯90的照度下降，提高放电灯90的寿命。
接着，说明基于控制部40的放电灯驱动部230的控制。
图7的(a)是示出本实施方式的向放电灯90提供的驱动电流I的时序图。横轴表示时间T，纵轴表示驱动电流I的电流值。驱动电流I表示流过放电灯90的电流。正值表示第1极性状态，负值表示第2极性状态。
图7的(b)是示出与图7的(a)对应的第1电极92的温度变化的曲线图。横轴表示时间T，纵轴表示第1电极92的温度H。
此外，第1电极92和第2电极93的温度变化除了变化的时机存在偏移以外，以描绘出相同的曲线的方式进行变化，因此，在以下的说明中，有时仅以第1电极92为代表进行说明。
控制部40控制放电灯驱动部230，以便向放电灯90提供图7的(a)所示的驱动电流I。即，控制部40以反复循环C1的方式控制放电灯驱动部230。
如图7的(a)所示，循环C1交替地包含第1驱动期间(驱动期间)PH1和第2驱动期间(驱动期间)PH2。第1驱动期间PH1是使第1电极92的突起552p熔融的驱动期间，第2驱动期间PH2是使第2电极93的突起562p熔融的驱动期间。
第1驱动期间PH1包含混合期间P1和第2直流期间P2。
混合期间P1是使第1电极92的温度上升的期间。混合期间P1是交替地包含交流期间P1a和第1直流期间P1b的期间。
交流期间P1a是向放电灯90提供极性在电流值Im1和电流值-Im1之间反转的交流电流来作为驱动电流I的期间。在本实施方式中，交流期间P1a中的交流电流为矩形波交流电流。交流期间P1a的交流电流的频率例如可以设定为1kHz以上。通过这样设定交流期间P1a中的交流电流的频率，在交流期间P1a中，能够抑制第1电极92的温度H发生变动。交流期间P1a中的交流电流的频率可以是恒定的，也可以进行调制。
混合期间P1中包含的交流期间P1a的数量例如为5以上且50以下，各交流期间P1a的长度t1a例如为1周期以上且20周期以下。通过这样设定，在混合期间P1中，能够抑制第1电极92的温度H急剧上升。
第1直流期间P1b是向放电灯90提供电流值为Im1的直流电流来作为驱动电流I的期间。在本实施方式中，第1直流期间P1b中的直流电流是电流值恒定(Im1)且具有第1极性的直流电流。混合期间P1中包含的第1直流期间P1b的数量例如为5以上且50以下。通过这样设定，在混合期间P1中，能够使第1电极92的温度H充分上升。
在混合期间P1中包含的第1直流期间P1b(交流期间P1a)的数量小于5的情况下，难以使第1电极92的温度H充分上升。此外，在混合期间P1中包含的第1直流期间P1b(交流期间P1a)的数量多于50的情况下，突起552p有可能过度熔融，或者，在从混合期间P1向第2直流期间P2切换时，有可能观察到放电灯90的亮度变动而产生闪烁。
各第1直流期间P1b的长度t1b被设定为小于交流期间P1a的长度t1a且大于交流期间P1a的半周期的长度t1c且小于第2直流期间P2的长度t2，并且被设定为0.5ms(毫秒)以上且7.0ms以下。此外，更优选的是，第1直流期间P1b的长度t1b被设定为1ms以上且5.0ms以下。
通过这样设定第1直流期间P1b，第1电极92的温度H的上升变得平缓。
第2直流期间P2被设置为紧接在混合期间P1之后且紧接在第2驱动期间PH2中的混合期间P3之前。即，第2直流期间P2被设置为夹在混合期间P1与混合期间P3之间。
第2直流期间P2是向放电灯90提供电流值为-Im1的直流电流来作为驱动电流I的期间。第2直流期间P2中的直流电流的极性与第1直流期间P1b中的直流电流的极性相反。即，第2直流期间P2中的直流电流是具有第2极性的直流电流。在本实施方式中，第2直流期间P2中的直流电流的电流值固定(-Im1)。
第2直流期间P2的长度t2例如为3ms以上且15ms以下。通过这样设定，能够使第1电极92的温度H适当下降。
第2驱动期间PH2包含混合期间P3和第2直流期间P4。
混合期间P3是交替地包含交流期间P3a和第1直流期间P3b的期间。
交流期间P3a是向放电灯90提供极性在电流值Im1和电流值-Im1之间反转的交流电流来作为驱动电流I的期间。在本实施方式中，交流期间P3a中的交流电流是矩形波交流电流。与交流期间P1a同样，交流期间P3a的交流电流的频率例如可以设定为1kHz以上。交流期间P3a中的交流电流的频率可以是恒定的，也可以进行调制。
与交流期间P1a同样，混合期间P3中包含的交流期间P3a的数量例如为5以上且50以下，各交流期间P3a的长度t3a例如为1周期以上且20周期以下。
第1直流期间P3b是向放电灯90提供电流值为-Im1的直流电流来作为驱动电流I的期间。第1直流期间P3b中的直流电流的极性与第1驱动期间PH1的第1直流期间P1b中的直流电流的极性相反。即，第1直流期间P3b中的直流电流是具有第2极性的直流电流。换言之，相邻的驱动期间中的第1直流期间中的直流电流彼此极性不同。在本实施方式中，第1直流期间P3b中的直流电流的电流值恒定(-Im1)。
与交流期间P1a同样，混合期间P3中包含的交流期间P3a的数量例如为5以上且50以下。
各第1直流期间P3b的长度t3b被设定为：小于交流期间P3a的长度t3a且大于交流期间P3a的半周期的长度t3c且小于第2直流期间P4的长度t4，并且被设定为0.5ms以上且7.0ms以下。此外，更优选的是，第1直流期间P3b的长度t3b被设定为1ms以上且5.0ms以下。
通过这样设定第1直流期间P3b，第2电极93的温度H的上升变得平缓。
第2直流期间P4被设置为紧接在混合期间P3之后且紧接在第1驱动期间PH1中的混合期间P1之前。即，第2直流期间P4被设置为夹在混合期间P3与混合期间P1之间。
第2直流期间P4是向放电灯90提供电流值为Im1的直流电流来作为驱动电流I的期间。第2直流期间P4中的直流电流的极性与第1直流期间P3b中的直流电流的极性相反。即，第2直流期间P4中的直流电流是具有第1极性的直流电流。第2直流期间P4中的直流电流的极性与第1驱动期间PH1的第2直流期间P2中的直流电流的极性相反。换言之，相邻的驱动期间中的第2直流期间的直流电流彼此极性不同。在本实施方式中，第2直流期间P4中的直流电流的电流值恒定(Im1)。
与第2直流期间P2同样，第2直流期间P4的长度t4例如为3ms以上且15ms以下。
交流期间P1a、P3a中的交流电流的频率可以彼此相同，也可以不同。
交流期间P1a、P3a的长度t1a、t3a以及混合期间P1、P3中包含的数量可以彼此相同，也可以不同。
第1直流期间P1b、P3b的长度t1b、t3b以及混合期间P1、P3中包含的数量可以彼此相同，也可以不同。
此外，混合期间P1、P3中包含的交流期间P1a、P3a的数量和混合期间P1、P3中包含的第1直流期间P1b、P3b的数量可以彼此相同，也可以不同。
第2直流期间P2、P4的长度t2、t4可以彼此相同，也可以不同。
接下来，对向放电灯90提供本实施方式的驱动电流I时的第1电极92的温度上升进行说明。
首先，如图7的(b)所示，在第1驱动期间PH1中的混合期间P1中，第1电极92的温度H从H1平缓地上升到Hmax。这是因为，第1直流期间P1b中的直流电流为第1极性。
此处，在混合期间P1中的交流期间P1a中，交替地切换第1极性和第2极性，两电极的温度H容易保持恒定。交流期间P1a的交流电流的频率越大则两电极的温度H越容易保持恒定。具体而言，如上所述，优选交流期间P1a的频率为1kHz以上。
接下来，在第2直流期间P2中，向放电灯90提供直流电流，该直流电流的极性与混合期间P1的第1直流期间P1b中的直流电流相反，因此，第1电极92的温度H急剧下级，第1电极92的温度H成为Hmin。
接下来，在第2驱动期间PH2中的混合期间P3中，第1直流期间P3b中的直流电流的极性为第2极性，因此，第1电极92的温度H保持在Hmin。
接下来，在第2直流期间P4中，直流电流的极性为第1极性，因此，第1电极92的温度H从Hmin急剧上升到H1。
接着，在第1驱动期间PH1的混合期间P1中，第1电极92的温度H再次平缓地上升，之后，反复相同的温度变化。
第2电极93的温度H的变化与第1电极92的温度H的变化是对称的。具体而言，第2电极93的温度H在第1驱动期间PH1中的变化与图7的(b)所示的第2驱动期间PH2中的第1电极92的温度H的变化是相同的温度变化，第2电极93的温度H在第2驱动期间PH2中的变化与图7的(b)所示的第1驱动期间PH1中的第1电极92的温度H的变化是相同的温度变化。
如以上说明的那样，本实施方式的控制部40以与上述说明的各期间相应地向放电灯90提供电流的方式来控制放电灯驱动部230。
上述控制部40对放电灯驱动部230的控制也可以表现为放电灯驱动方法。即，本实施方式的放电灯驱动方法是向放电灯90提供驱动电流I来进行驱动，在该放电灯驱动方法中，具有第1驱动期间PH1和第2驱动期间PH2，该第1驱动期间PH1和第2驱动期间PH2包含：混合期间P1、P3，它们交替地包含向放电灯90提供交流电流的交流期间P1a、P3a和向放电灯90提供直流电流的第1直流期间P1b、P3b；以及第2直流期间P2、P4，它们被设置为紧接在混合期间P1、P3之后，向放电灯90提供具有与第1直流期间P1b、P3b中的直流电流相反极性的直流电流，第1直流期间P1b、P3b的长度t1b、t3b小于交流期间P1a、P3a的长度t1a、t3a且大于交流期间P1a、P3a中的交流电流的半周期的长度t1c、t3c且小于第2直流期间P2、P4的长度t2、t4，并且为0.5ms以上且7.0ms以下。
根据本实施方式，将放电灯驱动部230控制为：紧接在混合期间P1之后，即，从第1驱动期间PH1切换到第2驱动期间PH2之前设置有第2直流期间P2。由此，在第2直流期间P2中，第1电极92的温度H急剧下降，因此，其结果是，能够得到从Hmax到Hmin的大的温度变动。
关于电极的前端的突起，通过反复地熔融和凝固来控制生长。此时，如果施加于电极的温度变动较小，则难以控制突起的形状。
与此相对，根据本实施方式，通过设置第2直流期间P2，能够扩大施加于第1电极92的温度变动，因此，容易控制第1电极92的突起552p的生长。因此，根据本实施方式，能够提高放电灯的寿命。
此外，根据本实施方式，第1直流期间P1b的长度t1b被设定为：小于交流期间P1a的长度t1a且大于交流期间P1a的半周期的长度t1c且小于第2直流期间P2的长度t2，并且被设定为0.5ms以上且7.0ms以下。由此，既能够抑制第1电极92的过度熔融，又能够使第1电极92的温度上升。以下进行详细说明。
在交替地提供交流电流和直流电流的混合期间中，在提供直流电流的期间的长度较大时，有时电极的温度急剧上升，仅电极的突起过度地熔融。在这样的情况下，当电极的温度下降，熔融的突起再次凝固时，突起不易生长，其结果是，有可能使电极消耗而缩短放电灯的寿命。
与此相对，根据本实施方式，通过如上述那样设定混合期间P1中的第1直流期间P1b的长度t1b，能够抑制第1电极92的温度H急剧上升。这可以被认为是基于如下原理。
在本实施方式中，由于第1直流期间P1b的长度t1b足够小，因此，第1直流期间P1b中的第1电极92的温度H的上升幅度较小。由此，能够抑制突起552p的过度熔融。
并且，在交流期间P1a中，第1电极92的温度H被维持，第1电极92的温度H由于第1直流期间P1b而再次上升。在本实施方式中，交流期间P1a的长度t1a被设定为大于第1直流期间P1b的长度t1b，因此，第1电极92相对于时间T的温度变化率(勾配)平缓。
此外可以认为：在第1直流期间P1b的长度t1b小于交流期间P1a的半周期的长度t1c的情况下，关于对第1电极92的温度H的上升的影响，交流期间P1a变得大于第1直流期间P1b，第1电极92的温度H会不上升或下降。
与此相对，根据本实施方式，第1直流期间P1b的长度t1b大于交流期间P1a的半周期的长度t1c，因此，在混合期间P1中，能够使第1电极92的温度H上升。
以上，根据本实施方式，在混合期间P1中，既能够抑制第1电极92的突起552p过度熔融，又能够使第1电极92的温度H平缓地上升。
此外，随着放电灯的电极随时间劣化，突起变得容易熔融，因此，突起更过度地熔融，更难以控制突起的生长。与此相对，在本实施方式中，由于能够抑制突起552p的过度熔融，因此，在放电灯90随时间而劣化时，得到更明显的效果。
此外，在低功率模式(经济模式)下，向放电灯提供的电流值较小，因此，不易提高电极的温度，难以使电极的突起生长。与此相对，根据本实施方式，能够扩大施加于第1电极92的温度变动，因此，即使在低功率模式下，也容易控制第1电极92的突起552p的生长。
此外，在本实施方式中，例如还可以与放电灯90的劣化或对低功率模式等驱动模式的切换来相应地变更各期间的长度等。更具体而言，在本实施方式中，例如，可以随着放电灯90劣化而以减小第1直流期间P1b的长度t1b的方式控制放电灯驱动部230。通过这样地进行控制，能够与突起552p的熔融容易度的变化相应地，在突起552p没有过度熔融的范围内，使第1电极92的温度H适当地上升。
[实施例]
使用实施例1和实施例2、比较例1和比较例2，进行5000小时后的放电灯的灯电压(V)的比较。
表1示出了实施例1、2和比较例1、2中的参数以及5000小时后的放电灯的灯电压。
[表1]
在实施例1和比较例1中，使用额定200W、初始的灯电压为65V的放电灯。在实施例2和比较例2中，使用额定140W、初始的灯电压为65V的放电灯。
实施例1和实施例2有时具有与上述说明的实施方式相同的驱动期间。相对于上述说明的实施方式，比较例1和比较例2是没有设置第2直流期间的情况。
在实施例1、2以及比较例1、2中，第1直流期间的长度为3毫秒(ms)。在实施例1、2以及比较例1、2中，交流期间的长度为8周期，交流电流的频率为在1kHz～1.2kHz之间调制的频率。
在实施例1中，将第2直流期间的长度设为8毫秒，将混合期间中包含的第1直流期间的数量设为5。
在实施例2中，将第2直流期间的长度设为10毫秒，将混合期间中包含的第1直流期间的数量设为10。
在比较例1中，将混合期间中包含的第1直流期间的数量设为5。
在比较例2中，将混合期间中包含的第1直流期间的数量设为10。
此外，在比较例1、2中，由于没有设置第2直流期间，因此，在表1中，第2直流期间的长度示为0毫秒。
根据表1确认到，在比较例1、2中，5000小时后的灯电压相对于初始电压65V为大致2倍以上，而在实施例1、2中，为1.2倍～1.3倍的程度。灯电压上升即意味着电极消耗、电极间距离扩大导致的放电灯劣化，因此可以确认到，根据本实施例，能够抑制电极的消耗，提高放电灯的寿命。
通过以上方式，确认了本发明的有用性。

Claims (10)

1.一种放电灯驱动装置，其特征在于，该放电灯驱动装置具有：
放电灯驱动部，其向放电灯提供驱动所述放电灯的驱动电流；以及
控制部，其控制所述放电灯驱动部，
所述控制部控制所述放电灯驱动部，以向所述放电灯提供具有驱动期间的所述驱动电流，所述驱动期间包含如下期间：
混合期间，其交替地包含向所述放电灯提供交流电流的交流期间和向所述放电灯提供直流电流的第1直流期间；以及
第2直流期间，其被设置为紧接在所述混合期间之后，向所述放电灯提供具有与所述第1直流期间中的直流电流相反极性的直流电流，
所述控制部将所述放电灯驱动部控制为：
所述第1直流期间的长度小于所述交流期间的长度，大于所述交流期间中的交流电流的半周期的长度且小于所述第2直流期间的长度，并且所述第1直流期间的长度为0.5ms以上且7.0ms以下。
2.根据权利要求1所述的放电灯驱动装置，其特征在于，
所述驱动电流包含多个所述驱动期间，
相邻的所述驱动期间的所述第1直流期间中的直流电流彼此极性不同，
相邻的所述驱动期间的所述第2直流期间中的直流电流彼此极性不同。
3.根据权利要求1或2所述的放电灯驱动装置，其特征在于，
所述混合期间中包含的所述第1直流期间的数量为5以上且50以下。
4.根据权利要求1或2所述的放电灯驱动装置，其特征在于，
所述交流期间中的交流电流的频率为1kHz以上。
5.根据权利要求1或2所述的放电灯驱动装置，其特征在于，
所述交流期间的长度为1周期以上且20周期以下。
6.根据权利要求1或2所述的放电灯驱动装置，其特征在于，
所述第1直流期间的长度为1ms以上且5.0ms以下。
7.一种光源装置，其特征在于，该光源装置具有：
射出光的放电灯；以及
权利要求1～6中的任意一项所述的放电灯驱动装置。
8.一种投影仪，其特征在于，该投影仪具有：
权利要求7所述的光源装置；
光调制元件，其根据影像信号，对从所述光源装置射出的光进行调制；以及
投影光学系统，其投射由所述光调制元件调制后的光。
9.一种放电灯驱动方法，所述放电灯驱动方法是向放电灯提供驱动电流来进行驱动的放电灯驱动方法，其特征在于，
在所述放电灯驱动方法中，向所述放电灯提供具有驱动期间的所述驱动电流，所述驱动期间包含如下期间：
混合期间，其交替地包含向所述放电灯提供交流电流的交流期间和向所述放电灯提供直流电流的第1直流期间；以及
第2直流期间，其被设置为紧接在所述混合期间之后，向所述放电灯提供具有与所述第1直流期间中的直流电流相反极性的直流电流，
所述第1直流期间的长度小于所述交流期间的长度、大于所述交流期间中的交流电流的半周期的长度且小于所述第2直流期间的长度，并且所述第1直流期间的长度为0.5ms以上且7.0ms以下。
10.根据权利要求9所述的放电灯驱动方法，其特征在于，
所述驱动电流包含多个所述驱动期间，
相邻的所述驱动期间的所述第1直流期间中的直流电流彼此极性不同，
相邻的所述驱动期间的所述第2直流期间中的直流电流彼此极性不同。
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