CN107231741A - 放电灯驱动装置、光源装置、投影机及放电灯驱动方法 - Google Patents

放电灯驱动装置、光源装置、投影机及放电灯驱动方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够提高放电灯的寿命的放电灯驱动装置、光源装置、投影机和放电灯驱动方法。本发明的放电灯驱动装置的一个方式,其特征在于,具备:向具有第一电极和第二电极的放电灯供给驱动电流的放电灯驱动部;控制放电灯驱动部的控制部;和检测放电灯的电极间电压的电压检测部,控制部,在电极间电压为第一电压以上的情况下,向放电灯供给包含第一交流电流的驱动电流,在电极间电压小于第一电压且为小于第一电压的第二电压以上的情况下,向放电灯供给包含频率低于第一交流电流的第二交流电流的驱动电流,在电极间电压小于第二电压的情况下,向放电灯供给包含频率高于第一交流电流的第三交流电流的驱动电流。

Description

放电灯驱动装置、光源装置、投影机及放电灯驱动方法
技术领域
本发明涉及放电灯驱动装置、光源装置、投影机及放电灯驱动方法。
背景技术
已知根据灯的燃烧电压改变通常工作模式的构成。例如,在专利文献1中,在燃烧电压高于第一界限值的情况下,具有第一工作频率的第一通常工作模式工作,在燃烧电压下降至第一界限值以下的情况下,具有高于第一工作频率的第二工作频率的第二通常工作模式工作。此外,燃烧电压下降至低于第一界限值的第二界限值以下的情况下,具有低于第一工作频率的第三工作频率的第三通常工作模式工作。
现有技术文献
专利文献1:日本特表2007-515047号公报
发明内容
但是,存在如下情况:在燃烧电压下降至第一界限值以下的情况下,如果以高于第一工作频率的第二工作频率驱动灯,则电极前端的突起变细变小,加速灯的劣化。
此外,存在如下情况:在燃烧电压进一步降低、下降至第二界限值以下的情况下,如果以低于第一工作频率的第三工作频率驱动灯,则在第二通常工作模式下变细变小了的电极前端的突起消失,导致急剧的燃烧电压的上升。由此,存在发生闪烁的情况。此外,存在消失的突起的钨附着于灯的封装体而产生黑化、失透的情况。由于上述原因,上述的驱动方法存在放电灯的寿命降低的问题。
本发明的一个方式,鉴于上述问题点做出,目的之一在于提供能够提高放电灯的寿命的放电灯驱动装置、具备该放电灯驱动装置的光源装置、具备该光源装置的投影机。此外,本发明的一个方式的目的之一在于提供能够提高放电灯的寿命的放电灯驱动方法。
本发明的放电灯驱动装置的一个方式,其特征在于,具备:向具有第一电极和第二电极的放电灯供给驱动电流的放电灯驱动部;控制所述放电灯驱动部的控制部;和检测所述放电灯的电极间电压的电压检测部,所述控制部,在所述电极间电压为第一电压以上的情况下,向所述放电灯供给包含第一交流电流的驱动电流,在所述电极间电压小于所述第一电压且为小于所述第一电压的第二电压以上的情况下,向所述放电灯供给包含频率低于所述第一交流电流的第二交流电流的驱动电流,在所述电极间电压小于所述第二电压的情况下,向所述放电灯供给包含频率高于所述第一交流电流的第三交流电流的驱动电流。
根据本发明的放电灯驱动装置的一个方式,在电极间电压小于第一电压的情况下,向放电灯供给包含频率低于第一交流电流的第二交流电流的驱动电流。因此,第一电极的突起和第二电极的突起的熔融程度上升,能够粗大地形成突起。由此,能够抑制放电灯的劣化加速。此外,突起的熔融程度变大,所以电极间距离变大,电极间电压容易上升。
此外,电极间电压进一步下降的情况下,当电极间电压变为小于比第一电压小的第二电压时,向放电灯供给包含频率高于第一交流电流的第三交流电流的驱动电流。由此,能够抑制突起扁平化,并且使电极间电压上升。
如上所述,根据本发明的放电灯驱动装置的一个方式,电极间电压变为小于第一电压的情况下,能够稳定形成突起,并且使电极间电压上升,抑制电极间电压变得过低。因此,能够抑制放电灯的劣化加速,并且容易维持电极间电压,其结果是提高放电灯的寿命。
可以是如下构成:所述控制部,在所述电极间电压小于所述第一电压且为所述第二电压以上的情况下,使所述第二交流电流的频率为低于所述第一交流电流的第一频率的第一低频率,在所述电极间电压小于比所述第二电压小的第三电压的情况下,使所述第二交流电流的频率为低于所述第一低频率的第二低频率,且向所述放电灯供给包含所述第二低频率的第二交流电流的驱动电流。
根据该构成,在电极间电压进一步下降的情况下,更容易使电极间电压上升。
可以是如下构成:所述控制部,在所述电极间电压小于所述第二电压且为所述第三电压以上的情况下,使所述第三交流电流的频率为高于所述第一频率的第一高频率,在所述电极间电压小于比所述第三电压小的第四电压的情况下,使所述第三交流电流的频率为高于所述第一高频率的第二高频率,且向所述放电灯供给包含所述第二高频率的第三交流电流的驱动电流。
根据该构成,在电极间电压进一步下降的情况下,更容易使电极间电压上升。
可以是如下构成:所述控制部,向所述放电灯供给的驱动电力越小,使所述第二交流电流的频率越低。
根据该构成,在驱动电力比较低、突起容易成长的低电力模式中,能够适当抑制电极间电压的下降。
可以是如下构成:所述控制部,向所述放电灯供给的驱动电力越小,使所述第三交流电流的频率越高。
根据该构成,在驱动电力比较低、突起容易成长的低电力模式中,能够适当抑制电极间电压的下降。
本发明的放电灯驱动装置的一个方式,其特征在于,具备:向具有第一电极和第二电极的放电灯供给驱动电流的放电灯驱动部;控制所述放电灯驱动部的控制部;和检测所述放电灯的电极间电压的电压检测部,所述控制部,控制所述放电灯驱动部,使得第一期间和第二期间交替设置,所述第一期间,具有向所述放电灯供给第一极性的直流电流的第一直流期间和向所述放电灯供给交流电流的第一交流期间,所述第二期间,具有向所述放电灯供给第二极性的直流电流的第二直流期间和向所述放电灯供给交流电流的第二交流期间,所述控制部,在所述电极间电压为第一电压以上的情况下,使包含所述第一直流期间和所述第二直流期间的直流期间的长为第一长,在所述电极间电压小于所述第一电压且为小于所述第一电压的第二电压以上的情况下,使所述直流期间的长大于所述第一长,在所述电极间电压小于所述第二电压的情况下,使所述直流期间的长小于所述第一长。
根据本发明的放电灯驱动装置的一个方式,在电极间电压小于第一电压的情况下,直流期间的长变得大于第一长。因此,第一电极的突起和第二电极的突起的熔融程度上升,能够粗大地形成突起。由此,能够抑制放电灯的劣化加速。此外,突起的熔融程度变大,所以电极间距离变大,电极间电压容易上升。
此外,电极间电压进一步下降的情况下,当电极间电压变为小于比第一电压小的第二电压时,直流期间的长变得小于第一长。由此,能够增大驱动电流中的交流期间的比例,抑制突起扁平化,并且使电极间电压上升。
如上所述,根据本发明的放电灯驱动装置的一个方式,电极间电压变为小于第一电压的情况下,能够稳定形成突起,并且使电极间电压上升,抑制电极间电压变得过低。因此,能够抑制放电灯的劣化加速,并且容易维持电极间电压,其结果是提高放电灯的寿命。
可以是如下构成:所述控制部,在所述电极间电压小于所述第一电压且为所述第二电压以上的情况下,使所述直流期间的长为大于所述第一长的第一高热负荷长,在所述电极间电压小于比所述第二电压小的第三电压的情况下,使所述直流期间的长为大于所述第一高热负荷长的第二高热负荷长。
根据该构成,在电极间电压进一步下降的情况下,更容易使电极间电压上升。
可以是如下构成:所述控制部,在所述电极间电压小于所述第二电压且为所述第三电压以上的情况下,使所述直流期间的长为小于所述第一长的第一低热负荷长,在所述电极间电压小于比所述第三电压小的第四电压的情况下,使所述直流期间的长为小于所述第一低热负荷长的第二低热负荷长。
根据该构成,在电极间电压进一步下降的情况下,更容易使电极间电压上升。
可以是如下构成:所述第一直流期间和所述第二直流期间,夹着所述第一交流期间或所述第二交流期间交替设置。
根据该构成,在第一电极和第二电极两方,能够稳定维持突起。
可以是如下构成:所述第一期间具有第一偏倚期间,所述第一偏倚期间由多个所述第一直流期间和在所述第一直流期间彼此之间设置、向所述放电灯供给所述第二极性的直流电流的第一相反极性期间构成,所述第二期间具有第二偏倚期间,所述第二偏倚期间由多个所述第二直流期间和在所述第二直流期间彼此之间设置、向所述放电灯供给所述第一极性的直流电流的第二相反极性期间构成,所述第一相反极性期间的长,小于所述第一直流期间的长且小于0.5ms,所述第二相反极性期间的长,小于所述第二直流期间的长且小于0.5ms。
根据该构成,能够抑制成为阴极的一侧的电极的温度过度下降,并且增大直流期间的长。
可以是如下构成:所述控制部,在所述电极间电压小于所述第一电压且为比所述第一电压大的第二电压以上的情况下,使所述第一偏倚期间包含的所述第一直流期间的数量和所述第二偏倚期间包含的所述第二直流期间的数量中的至少一方,多于在所述电极间电压为所述第一电压以上的情况下的所述第一偏倚期间包含的所述第一直流期间的数量和所述第二偏倚期间包含的所述第二直流期间的数量,在所述电极间电压小于所述第二电压的情况下,使所述第一偏倚期间包含的所述第一直流期间的数量和所述第二偏倚期间包含的所述第二直流期间的数量中的至少一方,少于在所述电极间电压为所述第一电压以上的情况下的所述第一偏倚期间包含的所述第一直流期间的数量和所述第二偏倚期间包含的所述第二直流期间的数量。
根据该构成,能够不改变第一直流期间的长和第二直流期间的长地改变直流期间的长。
可以是如下构成:所述控制部,向所述放电灯供给的驱动电力越小,使所述直流期间的长大于所述第一长的情况下的所述直流期间的长越大。
根据该构成,在驱动电力比较低、突起容易成长的低电力模式中,能够适当抑制电极间电压的下降。
可以是如下构成:所述控制部,向所述放电灯供给的驱动电力越小,使所述直流期间的长小于所述第一长的情况下的所述直流期间的长越小。
根据该构成,在驱动电力比较低、突起容易成长的低电力模式中,能够适当抑制电极间电压的下降。
本发明的放电灯驱动装置的一个方式,其特征在于,具备:向具有第一电极和第二电极的放电灯供给驱动电流的放电灯驱动部;控制所述放电灯驱动部的控制部;和检测所述放电灯的电极间电压的电压检测部,所述控制部,控制所述放电灯驱动部,使得设置交替具有第四交流期间和第五交流期间的第三交流期间,所述第四交流期间,向所述放电灯供给第四交流电流,所述第五交流期间,向所述放电灯供给具有低于所述第四交流电流的频率的频率的第五交流电流,所述控制部,在所述电极间电压为第一电压以上的情况下,使所述第三交流期间中的所述第五交流期间的比例为第一比例,在所述电极间电压小于所述第一电压且为小于所述第一电压的第二电压以上的情况下,使所述第五交流期间的比例大于所述第一比例,在所述电极间电压小于所述第二电压的情况下,使所述第五交流期间的比例小于所述第一比例。
根据本发明的放电灯驱动装置的一个方式,在电极间电压小于第一电压的情况下,第五交流期间的比例变得大于第一比例。在第五交流期间,向放电灯供给具有低于第四交流电流的频率的第五交流电流。因此,第一电极的突起和第二电极的突起的熔融程度上升,能够粗大地形成突起。由此,能够抑制放电灯的劣化加速。此外,突起的熔融程度变大,所以电极间距离变大,电极间电压容易上升。
此外,电极间电压进一步下降的情况下,当电极间电压变为小于比第一电压小的第二电压时,第五交流期间的比例变得小于第一比例。因此,能够使驱动电流中的平均频率变高,抑制突起扁平化,并且使电极间电压上升。
如上所述,根据本发明的放电灯驱动装置的一个方式,电极间电压变为小于第一电压的情况下,能够稳定形成突起,并且使电极间电压上升,抑制电极间电压变得过低。因此,能够抑制放电灯的劣化加速,并且容易维持电极间电压,其结果是提高放电灯的寿命。
可以是如下构成:所述控制部,在所述电极间电压小于所述第一电压且为所述第二电压以上的情况下,使所述第五交流期间的比例为大于所述第一比例的第一高热负荷比例,在所述电极间电压小于比所述第二电压小的第三电压的情况下,使所述第五交流期间的比例为大于所述第一高热负荷比例的第二高热负荷比例。
根据该构成,在电极间电压进一步下降的情况下,更容易使电极间电压上升。
可以是如下构成:所述控制部,在所述电极间电压小于所述第二电压且为所述第三电压以上的情况下,使所述第五交流期间的比例为小于所述第一比例的第一低热负荷比例,在所述电极间电压小于比所述第三电压小的第四电压的情况下,使所述第五交流期间的比例为小于所述第一低热负荷比例的第二低热负荷比例。
根据该构成,在电极间电压进一步下降的情况下,更容易使电极间电压上升。
可以是如下构成:所述控制部,通过改变所述第四交流期间的长,改变所述第五交流期间的比例。
根据该构成,能够改变设置第五交流期间的间隔、增大施加于电极的热负荷。
可以是如下构成:所述第四交流期间具有所述第四交流电流的频率相互不同的多个期间。
根据该构成,使突起更容易成长。
可以是如下构成:在所述第五交流期间,向所述放电灯供给半周期的所述第五交流电流。
根据该构成,能够使在一个第五交流期间被加热的电极偏向于第一电极和第二电极中的一方。由此,在第五交流期间,能够进一步增大电极的熔融程度。
可以是如下构成:所述第五交流期间具有:向所述放电灯供给成为第一极性的半周期的所述第五交流电流的第一极性期间和向所述放电灯供给成为第二极性的半周期的所述第五交流电流的第二极性期间,所述第一极性期间和所述第二极性期间,夹着所述第四交流期间交替设置。
根据该构成,能够在第一电极和第二电极双方中稳定维持突起。
可以是如下构成:所述控制部,在所述电极间电压为所述第一电压以上的情况下,使所述第五交流电流的频率为第二频率,在所述电极间电压小于所述第一电压且为所述第二电压以上的情况下,使得所述第五交流电流的频率低于所述第二频率,在所述电极间电压小于所述第二电压的情况下,使得所述第五交流电流的频率高于所述第二频率。
根据该构成,能够改变在第五交流期间每施加于电极的时间的热负荷。因此,容易调整施加于电极的热负荷。
可以是如下构成:所述控制部,向所述放电灯供给的驱动电力越小,使所述第五交流期间的比例大于所述第一比例的情况下的所述第五交流期间的比例越大。
根据该构成,在驱动电力比较低、突起容易成长的低电力模式中,能够适当抑制电极间电压的下降。
可以是如下构成:所述控制部,向所述放电灯供给的驱动电力越小,使所述第五交流期间的比例小于所述第一比例的情况下的所述第五交流期间的比例越小。
根据该构成,在驱动电力比较低、突起容易成长的低电力模式中,能够适当抑制电极间电压的下降。
本发明的光源装置的一个方式,其特征在于,具备:出射光的放电灯;和上述放电灯驱动装置。
根据本发明的光源装置的一个方式,具备上述放电灯驱动装置,所以能够提高放电灯的寿命。
本发明的投影机的一个方式,其特征在于,具备:上述光源装置;根据图像信号调制从所述光源装置出射的光的光调制装置;和投射由所述光调制装置调制后的光的投射光学系统。
根据本发明的投影机的一个方式,具备上述光源装置,所以能够提高放电灯的寿命。
本发明的一个方式的放电灯驱动方法,其特征在于,向具有第一电极和第二电极的放电灯供给驱动电流,驱动所述放电灯,在所述放电灯的电极间电压为第一电压以上的情况下,向所述放电灯供给包含第一交流电流的驱动电流,在所述电极间电压小于所述第一电压且为小于所述第一电压的第二电压以上的情况下,向所述放电灯供给包含频率低于所述第一交流电流的第二交流电流的驱动电流,在所述电极间电压小于所述第二电压的情况下,向所述放电灯供给包含频率高于所述第一交流电流的第三交流电流的驱动电流。
根据本发明的放电灯驱动方法的一个方式,与上述同样地,能够提高放电灯的寿命。
本发明的一个方式的放电灯驱动方法,其特征在于,向具有第一电极和第二电极的放电灯供给驱动电流,驱动所述放电灯,向所述放电灯供给交替具有第一期间和第二期间的所述驱动电流,所述第一期间包含向所述放电灯供给第一极性的直流电流的第一直流期间和向所述放电灯供给交流电流的第一交流期间,所述第二期间包含向所述放电灯供给第二极性的直流电流的第二直流期间和向所述放电灯供给交流电流的第二交流期间,在所述放电灯的电极间电压为第一电压以上的情况下,使得包含所述第一直流期间和所述第二直流期间的直流期间的长为第一长,在所述电极间电压小于所述第一电压且为小于所述第一电压的第二电压以上的情况下,使所述直流期间的长大于所述第一长,在所述电极间电压小于所述第二电压的情况下,使所述直流期间的长小于所述第一长。
根据本发明的放电灯驱动方法的一个方式,与上述同样地,能够提高放电灯的寿命。
本发明的一个方式的放电灯驱动方法,其特征在于,向具有第一电极和第二电极的放电灯供给驱动电流,驱动所述放电灯,向所述放电灯供给包含交替具有第四交流期间和第五交流期间的第三交流期间的所述驱动电流,所述第四交流期间向所述放电灯供给第四交流电流,所述第五交流期间向所述放电灯供给频率低于所述第四交流电流的第五交流电流,在所述放电灯的电极间电压为第一电压以上的情况下,使得所述第三交流期间中的所述第五交流期间的比例为第一比例,在所述电极间电压小于所述第一电压且为小于所述第一电压的第二电压以上的情况下,使得所述第五交流期间的比例大于所述第一比例,在所述电极间电压小于所述第二电压的情况下,使得所述第五交流期间的比例小于所述第一比例。
根据本发明的放电灯驱动方法的一个方式,与上述同样地,能够提高放电灯的寿命。
附图说明
图1是第一实施方式的投影机的概略构成图。
图2是表示第一实施方式的放电灯的图。
图3是表示第一实施方式的投影机的各种构成要素的框图。
图4是第一实施方式的放电灯点亮装置的电路图。
图5是表示第一实施方式的控制部的一构成例的框图。
图6A是表示放电灯的电极前端的突起的样子的图。
图6B是表示放电灯的电极前端的突起的样子的图。
图7是表示第一实施方式的驱动电流的一例的图。
图8是表示第一实施方式的相对灯电压的驱动电流的频率的变化的图表(graph)。
图9是表示第一实施方式的控制部的控制次序的一例的流程图。
图10是表示第一实施方式的相对驱动电力的驱动电流的频率的变化的图表。
图11是表示第二实施方式的驱动电流的一例的图。
图12是表示第二实施方式的相对灯电压的直流期间的长的变化的图表。
图13是表示第二实施方式的控制部的控制次序的一例的流程图。
图14是表示第二实施方式的相对驱动电力的直流期间的长的变化的图表。
图15是表示第三实施方式的驱动电流的一例的图。
图16是表示第四实施方式的驱动电流的一例的图。
图17是表示第四实施方式的相对灯电压的第二交流期间的比例的变化的图表。
图18是表示第四实施方式的控制部的控制次序的一例的流程图。
图19是表示第四实施方式的相对驱动电力的第二交流期间的比例的变化的图表。
图20是表示第五实施方式的驱动电流的一例的图。
符号说明
10 放电灯点亮装置(放电灯驱动装置)、40 控制部、90 放电灯、92 第一电极、93第二电极、200 光源装置、230放电灯驱动部、330R、330G、330B 液晶光阀(光调制装置)、350投射光学系统、500 投影机、502,512R、512G、512B 图像信号、AC 交流期间、AC1 第一交流期间、AC2 第二交流期间、AC31,AC32 第三交流期间、AC4 第四交流期间、AC51,AC52 第五交流期间、AC52a 第一极性期间、AC52b 第二极性期间、BP1 第一偏倚期间、BP2 第二偏倚期间、CP1 第一相反极性期间、CP2 第二相反极性期间、DC 直流期间、DC1 第一直流期间、DC2 第二直流期间、f 频率、f0 稳态频率(第一频率)、f2 第二频率、Hf1 第一高频率、Hf2第二高频率、Hrt1 第一高热负荷比例、Hrt2 第二高热负荷比例、Htd1 第一高热负荷长(第二长)、Htd2 第二高热负荷长(第四长)、HW 高频交流电流(第三交流电流)、I 驱动电流、Ia4 第四交流电流、Ia51,Ia52 第五交流电流、Lf1 第一低频率、Lf2 第二低频率、Lrt1 第一低热负荷比例、Lrt2 第二低热负荷比例、Ltd1 第一低热负荷长(第三长)、Ltd2 第二低热负荷长(第五长)、LW 低频交流电流(第二交流电流)、PH11,PH12 第一期间、PH21,PH22第二期间、rt 比例、rt0 稳态比例(第一比例)、SW 稳态交流电流(第一交流电流)、td0 稳态长(第一长)、Vla 灯电压(电极间电压)、Vla1 第一电压、Vla2 第二电压、Vla3 第三电压、Vla4 第四电压、Wd 驱动电力
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式的投影机进行说明。
此外,本发明的范围不限定于以下的实施方式,在本发明的技术思想的范围内能够任意变更。此外,在以下的附图中,为了容易理解各构成,存在各构造的比例和/或数量等与实际的构造不同的情况。
(第一实施方式)
如图1所示,本实施方式的投影机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、三个液晶光阀(光调制装置)330R、330G、330B、十字分色棱镜340、和投射光学系统350。
从光源装置200出射的光,通过平行化透镜305入射至照明光学系统310。平行化透镜305使来自光源装置200的光平行化。
照明光学系统310,对从光源装置200出射的光的照度进行调整,使得在液晶光阀330R、330G、330B上均一化。此外,照明光学系统310,将从光源装置200出射的光的偏振方向统一为一个方向。其理由是,为了将从光源装置200出射的光在液晶光阀330R、330G、330B有效利用。
调整了照度分布和偏振方向的光,入射至色分离光学系统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)这三色光。三色光由对应于各色光的液晶光阀330R、330G、330B分别根据影像信号调制。液晶光阀330R、330G、330B具备:后述的液晶面板560R、560G、560B和偏振板(未图示)。偏振板配置在液晶面板560R、560G、560B的各自的光入射侧和光出射侧。
调制后的三色光由十字分色棱镜340合成。合成光入射至投射光学系统350。投射光学系统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。作为平行化透镜305、照明光学系统310、色分离光学系统320、十字分色棱镜340、投射光学系统350的各个的构成,可以采用公知的构成。
图2是表示光源装置200的构成的剖面图。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的剖面图。光源单元210具备:主反射镜112、放电灯90、和副反射镜113。
放电灯点亮装置10,对放电灯90供给驱动电流I,使放电灯90点亮。主反射镜112,使从放电灯90放出的光朝向照射方向D反射。照射方向D与放电灯90的光轴AX平行。
放电灯90的形状为沿照射方向D延伸的棒状。将放电灯90的一方的端部设为第一端部90e1,将放电灯90的另一方的端部设为第二端部90e2。放电灯90的材料,例如为石英玻璃等透光性材料。放电灯90的中央部以球状鼓起,其内部为放电空间91。在放电空间91封入惰性气体、作为包含金属卤化物等的放电介质的气体。
在放电空间91,第一电极92和第二电极93的前端突出。第一电极92配置在放电空间91的第一端部90e1侧。第二电极93配置在放电空间91的第二端部90e2侧。第一电极92和第二电极93的形状为沿光轴AX延伸的棒状。在放电空间91,第一电极92和第二电极93的电极前端部以离开预定距离而相对的方式配置。第一电极92和第二电极93的材料例如为钨等金属。
在放电灯90的第一端部90e1,设置第一端子536。第一端子536和第一电极92由贯通放电灯90的内部的导电性部件534电连接。同样地,在放电灯90的第二端部90e2,设置第二端子546。第二端子546和第二电极93由贯通放电灯90的内部的导电性部件544电连接。第一端子536和第二端子546的材料,例如为钨等金属。作为导电性部件534、544的材料,例如使用钼箔。
第一端子536和第二端子546连接于放电灯点亮装置10。放电灯点亮装置10,对第一端子536和第二端子546,供给用于驱动放电灯90的驱动电流I。其结果,在第一电极92和第二电极93之间,发生电弧放电。由电弧放电产生的光(放电光),如虚线的箭头所示,从放电位置朝向所有方向放射。
主反射镜112由固定部件114固定于放电灯90的第一端部90e1。主反射镜112将放电光中的朝向与照射方向D相反侧前进的光朝向照射方向D反射。主反射镜112的反射面(放电灯90侧的面)的形状,在能够将放电光朝向照射方向D反射的范围内,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,在主反射镜112的反射面的形状为旋转抛物线形状的情况下,主反射镜112能将放电光变换为与光轴AX大致平行的光。由此,能够省略平行化透镜305。
副反射镜113由固定部件522固定于放电灯90的第二端部90e2侧。副反射镜113的反射面(放电灯90侧的面)的形状,为包围放电空间91的第二端部90e2侧的部分的球面形状。副反射镜113将放电光中的朝向与配置有主反射镜112的一侧相反侧前进的光朝向主反射镜112反射。由此,能够提高从放电空间91放射的光的利用效率。
固定部件114、522的材料,在是能够耐受来自放电灯90的发热的耐热材料的范围内,没有特别限定,例如,为无机粘接剂。作为固定主反射镜112及副反射镜113和放电灯90的配置的方法,不限于将主反射镜112及副反射镜113固定于放电灯90的方法,可以采用任意方法。例如,可以将放电灯90和主反射镜112独立地固定于投影机500的壳体(未图示)。对于副反射镜113也同样。
以下,对投影机500的电路构成进行说明。
图3是表示本实施方式的投影机500的电路构成的一例的图。投影机500,除了图1所示的光学系统之外,还具备:图像信号变换部510、直流电源装置80、液晶面板560R、560G、560B、图像处理装置570、CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)580。
图像信号变换部510,将从外部输入的图像信号502(辉度-色差信号和/或模拟RGB信号等)变换为预定的字长的数字RGB信号,生成图像信号512R、512G、512B,对图像处理装置570供给。
图像处理装置570,对三个图像信号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供给的交流电压变换为一定的直流电压。直流电源装置80,对位于变压器(未图示,包含于直流电源装置80中)的二次侧的图像信号变换部510、图像处理装置570和位于变压器的一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,在起动时在放电灯90的电极间产生高电压,使得发生绝缘击穿,形成放电路。以后,放电灯点亮装置10,供给用于放电灯90维持放电的驱动电流I。
液晶面板560R、560G、560B,分别配备于前述的液晶光阀330R、330G、330B。液晶面板560R、560G、560B,分别基于驱动信号572R、572G、572B,调制经由上述光学系统入射至各液晶面板560R、560G、560B的色光的透射率(辉度)。
CPU580,控制从投影机500的点亮开始到熄灭为止的各种工作。例如,在图3中,经由通信信号582向放电灯点亮装置10输出点亮命令、熄灭命令。CPU580,从放电灯点亮装置10经由通信信号584接收放电灯90的点亮信息。
以下,对放电灯点亮装置10的构成进行说明。
图4是表示放电灯点亮装置10的电路构成的一例的图。
放电灯点亮装置10,如图4所示,具备:电力控制电路20、极性反转电路30、控制部40、工作检测部60、点火(igniter,点引)电路70。
电力控制电路20,生成对放电灯90供给的驱动电力Wd。在本实施方式中,电力控制电路20,由以来自直流电源装置80的电压为输入且将输入电压降压而输出直流电流Id的降压斩波(down chopper)电路构成。
电力控制电路20包含开关元件21、二极管22、线圈23和电容器24构成。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的一端连接于直流电源装置80的正电压侧,另一端连接于二极管22的阴极端子和线圈23的一端。
在线圈23的另一端连接电容器24的一端,电容器24的另一端连接于二极管22的阳极端子和直流电源装置80的负电压侧。对开关元件21的控制端子,从后述的控制部40输入电流控制信号,控制开关元件21的导通/截止。电流控制信号,例如可以使用PWM(PulseWidth Modulation,脉宽调制)控制信号。
开关元件21导通时,电流流向线圈23,在线圈23蓄积能量。然后,开关元件21截止时,蓄积在线圈23的能量以通过电容器24和二极管22的路径放出。其结果,产生与开关元件21导通的时间的比例相应的直流电流Id。
极性反转电路30,将从电力控制电路20输入的直流电流Id以预定的定时极性反转。由此,极性反转电路30,生成并输出:作为按被控制的时间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由逆变桥电路(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一开关元件31、第二开关元件32、第三开关元件33、和第四开关元件34。极性反转电路30,具有串联连接的第一开关元件31及第二开关元件32与串联连接的第三开关元件33及第四开关元件34,相互并联连接的构成。对第一开关元件31、第二开关元件32、第三开关元件33、和第四开关元件34的控制端子,分别从控制部40输入极性反转控制信号。基于该极性反转控制信号,控制第一开关元件31、第二开关元件32、第三开关元件33、和第四开关元件34的导通/截止工作。
在极性反转电路30中,反复进行:使第一开关元件31及第四开关元件34,与第二开关元件32及第三开关元件33,交替导通/截止的工作。由此,从电力控制电路20输出的直流电流Id的极性交替反转。极性反转电路30从第一开关元件31和第二开关元件32的共同连接点以及第三开关元件33和第四开关元件34的共同连接点,生成并输出作为按被控制的时间持续同一极性状态的直流的驱动电流I或者作为具有被控制的频率f的交流的驱动电流I。
即,控制极性反转电路30,使得:在第一开关元件31和第四开关元件34导通时,第二开关元件32和第三开关元件33截止,在第一开关元件31和第四开关元件34截止时,第二开关元件32和第三开关元件33导通。因此,在第一开关元件31和第四开关元件34导通时,产生从电容器24的一端按第一开关元件31、放电灯90、第四开关元件34的顺序流通的驱动电流I。在第二开关元件32和第三开关元件33导通时,产生从电容器24的一端按第三开关元件33、放电灯90、第二开关元件32的顺序流通的驱动电流I。
在本实施方式中,组合电力控制电路20和极性反转电路30所得到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供给至放电灯90。
控制部40控制放电灯驱动部230。在图4的例中,控制部40,通过控制电力控制电路20和极性反转电路30,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(驱动电力Wd的电力值)、频率等的参数。控制部40,对极性反转电路30进行极性反转控制,该极性反转控制通过驱动电流I的极性反转定时控制驱动电流I持续同一极性的保持时间、驱动电流I的频率等。控制部40,对电力控制电路20进行电流控制,该电流控制控制所输出的直流电流Id的电流值。
控制部40的构成没有特别限定。在本实施方式中,控制部40包含系统控制器41、电力控制电路控制器42、和极性反转电路控制器43而构成。控制部40,也可以以半导体集成电路构成其一部分或者全部。
系统控制器41,通过控制电力控制电路控制器42和极性反转电路控制器43,控制电力控制电路20和极性反转电路30。系统控制器41,可以基于工作检测部60检测出的灯电压(电极间电压)Vla和驱动电流I,控制电力控制电路控制器42和极性反转电路控制器43。
在本实施方式中,在系统控制器41连接有存储部44。
系统控制器41,可以基于存储在存储部44的信息,控制电力控制电路20和极性反转电路30。在存储部44,可以存储例如驱动电流I持续同一极性的保持时间、驱动电流I的电流值、频率f、波形、调制图形等与驱动参数相关的信息。
电力控制电路控制器42,基于来自系统控制器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,基于来自系统控制器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,可以使用专用电路实现,进行上述控制和/或后述的处理的各种控制。相对于此,控制部40,也可以例如通过CPU执行在存储部44存储的控制程序,作为计算机发挥功能,进行这些处理的各种控制。
图5是用于对控制部40的其它的构成例进行说明的图。如图5所示,控制部40可以构成为:由控制程序作为控制电力控制电路20的电流控制单元40-1和控制极性反转电路30的极性反转控制单元40-2发挥功能。
在图4所示的例中,控制部40作为放电灯点亮装置10的一部分构成。与此相对,可以构成为:CPU580承担控制部40的功能的一部分。
工作检测部60,在本实施方式中,包含电压检测部,其检测放电灯90的灯电压Vla,向控制部40输出灯电压信息。此外,工作检测部60可以包含电流检测部等,其检测驱动电流I,向控制部40输出驱动电流信息。在本实施方式中,工作检测部60构成为包含第一电阻61、第二电阻62、和第三电阻63。
在本实施方式中,工作检测部60的电压检测部,根据由与放电灯90并联地、相互串联连接的第一电阻61和第二电阻62分压得到的电压检测灯电压Vla。此外,在本实施方式中,电流检测部根据在与放电灯90串联连接的第三电阻63产生的电压检测驱动电流I。
点火电路70仅在放电灯90的点亮开始时工作。点火电路70向放电灯90的电极间(第一电极92和第二电极93之间)供给用于在放电灯90的点亮开始时对放电灯90的电极间(第一电极92和第二电极93之间)进行绝缘击穿来形成放电路所需要的高电压(高于放电灯90的通常点亮时的电压)。在本实施方式中,点火电路70与放电灯90并联连接。
在图6A和图6B示出第一电极92和第二电极93的前端部分。在第一电极92和第二电极93的前端分别形成突起552p、562p。
在第一电极92和第二电极93之间产生的放电,主要在突起552p和突起562p之间产生。如本实施方式地具有突起552p、562p的情况下,与没有突起的情况相比,能够抑制第一电极92和第二电极93中的放电位置(电弧位置)的移动。
图6A示出第一电极92作为阳极工作、第二电极93作为阴极工作的第一极性状态。在第一极性状态,通过放电,电子从第二电极93(阴极)向第一电极92(阳极)移动。从阴极(第二电极93)释放电子。从阴极(第二电极93)释放的电子与阳极(第一电极92)的前端冲撞。由该冲撞产生热,阳极(第一电极92)的前端(突起552p)的温度上升。
图6B示出第一电极92作为阴极工作、第二电极93作为阳极工作的第二极性状态。在第二极性状态,与第一极性状态相反,电子从第一电极92向第二电极93移动。其结果,第二电极93的前端(突起562p)的温度上升。
这样,通过向放电灯90供给驱动电流I,电子冲撞的阳极的温度上升。另一方面,释放电子的阴极,在朝向阳极释放电子的期间,温度下降。
第一电极92和第二电极93的电极间距离,随着突起552p、562p的劣化而变大。这是因为突起552p、562p损耗。电极间距离变大,则第一电极92和第二电极93之间的电阻变大,所以灯电压Vla变大。因此,通过参照灯电压Vla,能够检测电极间距离的变化即放电灯90的劣化程度。
此外,第一电极92和第二电极93为同样的构成,所以在以下的说明中,存在作为代表仅对第一电极92进行说明的情况。此外,第一电极92的前端的突起552p和第二电极93的前端的突起562p为同样的构成,所以在以下的说明中,存在作为代表仅对突起552p进行说明的情况。
下面,对控制部40进行的放电灯驱动部230的控制进行说明。
图7是表示本实施方式的向放电灯90供给的驱动电流I的一例的图。图7中,纵轴表示驱动电流I,横轴表示时间T。驱动电流I以第一极性状态的情况为正、以第二极性状态的情况为负而示出。如图7所示,在本实施方式中,向放电灯90供给的交流电流,例如为在电流值Im1和电流值-Im1之间多次反转极性的矩形波交流电流。
在本实施方式中,控制部40,作为放电灯90的驱动模式,能够执行稳态驱动、低频驱动和高频驱动。在本实施方式中,稳态驱动为向放电灯90供给频率f为稳态频率(第一频率)f0的驱动电流I的驱动。低频驱动为向放电灯90供给低于稳态频率f0的频率f的驱动电流I的驱动。高频驱动为向放电灯90供给高于稳态频率f0的频率f的驱动电流I的驱动。控制部40,根据灯电压Vla,切换稳态驱动、低频驱动和高频驱动。
图8是表示相对灯电压Vla的驱动电流I的频率f的变化的图表。在图8中,纵轴表示频率f,横轴表示灯电压Vla。在图8中,还示出了向放电灯90供给稳态交流电流(第一交流电流)SW、低频交流电流(第二交流电流)LW、和高频交流电流(第三交流电流)HW的各驱动电流I的灯电压Vla的数值区域。
稳态交流电流SW是在稳态驱动向放电灯90供给的驱动电流I。低频交流电流LW是在低频驱动向放电灯90供给的驱动电流I。高频交流电流HW是在高频驱动向放电灯90供给的驱动电流I。在本实施方式中,各交流电流,例如与图7所示的驱动电流I的波形相同,频率f分别不同。
如图8所示,灯电压Vla为第一电压Vla1以上的情况下,执行稳态驱动,驱动电流I为稳态交流电流SW。灯电压Vla小于第一电压Vla1的情况下,随着灯电压Vla变小,低频驱动和高频驱动交替执行。即,驱动电流I在低频交流电流LW和高频交流电流HW之间交替切换。
在图8所示的例中,低频交流电流LW包含第一低频交流电流LW1、第二低频交流电流LW2、和第三低频交流电流LW3。高频交流电流HW包含第一高频交流电流HW1、第二高频交流电流HW2、和第三高频交流电流HW3。各交流电流,随着灯电压Vla变小,按第一低频交流电流LW1、第一高频交流电流HW1、第二低频交流电流LW2、第二高频交流电流HW2、第三低频交流电流LW3、第三高频交流电流HW3的顺序设置。
第一低频交流电流LW1为:灯电压Vla小于第一电压Vla1且在小于第一电压Vla1的第二电压Vla2以上的情况下向放电灯90供给的驱动电流I。第一低频交流电流LW1的频率f为第一低频率Lf1。第一低频率Lf1低于稳态频率f0。
第一高频交流电流HW1为:灯电压Vla小于第二电压Vla2且在小于第二电压Vla2的第三电压Vla3以上的情况下向放电灯90供给的驱动电流I。第一高频交流电流HW1的频率f为第一高频率Hf1。第一高频率Hf1高于稳态频率f0。
第二低频交流电流LW2为:灯电压Vla小于第三电压Vla3且在小于第三电压Vla3的第四电压Vla4以上的情况下向放电灯90供给的驱动电流I。第二低频交流电流LW2的频率f为第二低频率Lf2。第二低频率Lf2低于稳态频率f0,且低于第一低频率Lf1。
第二高频交流电流HW2为:灯电压Vla小于第四电压Vla4且在小于第四电压Vla4的第五电压Vla5以上的情况下向放电灯90供给的驱动电流I。第二高频交流电流HW2的频率f为第二高频率Hf2。第二高频率Hf2高于稳态频率f0,且高于第一高频率Hf1。
第三低频交流电流LW3为:灯电压Vla小于第五电压Vla5且在小于第五电压Vla5的第六电压Vla6以上的情况下向放电灯90供给的驱动电流I。第三低频交流电流LW3的频率f为第三低频率Lf3。第三低频率Lf3低于稳态频率f0,且低于第二低频率Lf2。
第三高频交流电流HW3为:灯电压Vla小于第六电压Vla6的情况下向放电灯90供给的驱动电流I。第三高频交流电流HW3的频率f为第三高频率Hf3。第三高频率Hf3高于稳态频率f0,且高于第二高频率Hf2。
各交流电流的频率f和各电压值的一例示于表1。
表1
表1的例中,第一电压Vla1为60V。第二电压Vla2为58V。第三电压Vla3为55V。第四电压Vla4为53V。第五电压Vla5为50V。第六电压Vla6为47V。在表1的情况下,放电灯90的初始的灯电压Vla,例如,为65V。这对于后面示出的其它的表的例也同样。
在以下说明中,向放电灯90供给第一低频交流电流LW1的驱动称为第一低频驱动,向放电灯90供给第二低频交流电流LW2的驱动称为第二低频驱动,向放电灯90供给第三低频交流电流LW3的驱动称为第三低频驱动。此外,向放电灯90供给第一高频交流电流HW1的驱动称为第一高频驱动,向放电灯90供给第二高频交流电流HW2的驱动称为第二高频驱动,向放电灯90供给第三高频交流电流HW3的驱动称为第三高频驱动。
图9是表示本实施方式的控制部40进行的控制次序的一例的流程图。在图9中,示出放电灯90的驱动的切换次序。如图9所示,在初始状态,控制部40执行稳态驱动(步骤S1)。控制部40,在稳态驱动的执行中,使工作检测部60的电压检测部检测灯电压Vla,判断检测到的灯电压Vla是否小于第一电压Vla1(步骤S2)。
控制部40,在灯电压Vla为第一电压Vla1以上的情况下(步骤S2:否),继续执行稳态驱动。即,控制部40,在灯电压Vla为第一电压Vla1以上的情况下,向放电灯90供给包含稳态交流电流SW的驱动电流I。此外,初始的灯电压Vla大于第一电压Vla1。
另一方面,灯电压Vla小于第一电压Vla1时(步骤S2:是),控制部40从稳态驱动切换驱动,执行第一低频驱动(步骤S3)。
控制部40,在第一低频驱动的执行中,判断灯电压Vla是否为第一电压Vla1以上(步骤S4),且判断灯电压Vla是否小于第二电压Vla2(步骤S5)。通过执行第一低频驱动,灯电压Vla上升,灯电压Vla变为第一电压Vla1以上的情况下(步骤S4:是),控制部40,将驱动从第一低频驱动切换,再次执行稳态驱动(步骤S1)。
灯电压Vla保持小于第一电压Vla1不变的情况下(步骤S4:否),且灯电压Vla为第二电压Vla2以上的情况下(步骤S5:否),控制部40,继续执行第一低频驱动。即,控制部40,在灯电压Vla小于第一电压Vla1且为小于第一电压Vla1的第二电压Vla2以上的情况下,向放电灯90供给包含频率f低于稳态交流电流SW的低频交流电流LW的驱动电流I。在该情况下,向放电灯90供给的低频交流电流LW,是频率f为第一低频率Lf1的第一低频交流电流LW1。即,控制部40,在灯电压Vla小于第一电压Vla1且为小于第一电压Vla1的第二电压Vla2以上的情况下,将低频交流电流LW的频率f设为低于稳态频率f0的第一低频率Lf1。
灯电压Vla小于第二电压Vla2的情况下(步骤S5:是),控制部40执行第一高频驱动(步骤S6)。即,控制部40,在灯电压Vla小于第二电压Vla2的情况下,向放电灯90供给包含频率f高于稳态交流电流SW的高频交流电流HW(第一高频交流电流HW1)的驱动电流I。
控制部40,在第一高频驱动的执行中,判断灯电压Vla是否为第二电压Vla2以上(步骤S7),且判断灯电压Vla是否小于第三电压Vla3(步骤S8)。在通过执行第一高频驱动使得灯电压Vla上升而灯电压Vla变为第二电压Vla2以上的情况下(步骤S7:是),控制部40,将驱动从第一高频驱动切换,再次执行第一低频驱动(步骤S3)。
灯电压Vla保持小于第二电压Vla2不变的情况下(步骤S7:否),且灯电压Vla为第三电压Vla3以上的情况下(步骤S8:否),控制部40,继续执行第一高频驱动。即,控制部40,在灯电压Vla小于第二电压Vla2且为小于第二电压Vla2的第三电压Vla3以上的情况下,向放电灯90供给包含频率f高于稳态交流电流SW的高频交流电流HW的驱动电流I。在该情况下,向放电灯90供给的高频交流电流HW,是频率f为第一高频率Hf1的第一高频交流电流HW1。即,控制部40,在灯电压Vla小于第二电压Vla2且为第三电压Vla3以上的情况下,将高频交流电流HW的频率f设为高于稳态频率f0的第一高频率Hf1。
灯电压Vla小于第三电压Vla3的情况下(步骤S8:是),控制部40执行第二低频驱动(步骤S9)。即,控制部40,在灯电压Vla小于比第二电压Vla2小的第三电压Vla3的情况下,将低频交流电流LW的频率f设为低于第一低频率Lf1的第二低频率Lf2,且向放电灯90供给包含第二低频率Lf2的低频交流电流LW(第二低频交流电流LW2)的驱动电流I。
省略图示,然后,控制部40,在第二低频驱动的执行中,判断灯电压Vla是否为第三电压Vla3以上,且判断灯电压Vla是否小于第四电压Vla4。由此,如果灯电压Vla变为第三电压Vla3以上,则再次执行第一高频驱动,如果灯电压Vla小于第三电压Vla3且为第四电压Vla4以上,则继续执行第二低频驱动。即,控制部40,在灯电压Vla小于比第三电压Vla3小的第四电压Vla4的情况下,将高频交流电流HW的频率f设为高于第一高频率Hf1的第二高频率Hf2,且向放电灯90供给包含第二高频率Hf2的高频交流电流HW(第二高频交流电流HW2)的驱动电流I。
在灯电压Vla小于第四电压Vla4的情况下,控制部40,执行第二高频驱动。控制部40,以下同样,伴随灯电压Vla的下降,执行第三低频驱动、第三高频驱动。
如上所述,控制部40,根据灯电压Vla,切换各驱动,切换向放电灯90供给的驱动电流I。
在本实施方式中,控制部40,根据驱动电力Wd改变低频交流电流LW的频率f和高频交流电流HW的频率f。图10是表示本实施方式的相对驱动电力Wd的驱动电流I的频率变化的图表。在图10中,纵轴表示频率f,横轴表示驱动电力Wd。
如图10所示,低频交流电流LW的频率f,随着驱动电力Wd变小而变低。即,控制部40,向放电灯90供给的驱动电力Wd越小,使低频交流电流LW的频率f越低。在本实施方式中,低频交流电流LW的频率f和驱动电力Wd的关系,例如以一次函数表示。
高频交流电流HW的频率f,随着驱动电力Wd变小而变高。即,控制部40,向放电灯90供给的驱动电力Wd越小,使高频交流电流HW的频率f越高。在本实施方式中,高频交流电流HW的频率f和驱动电力Wd的关系,例如以一次函数表示。
例如,驱动电力Wd从第二驱动电力Wd2变为小于第二驱动电力Wd2的第一驱动电力Wd1的情况下,第一低频率Lf1、第二低频率Lf2、和第三低频率Lf3分别变低,第一高频率Hf1、第二高频率Hf2、和第三高频率Hf3分别变高。第一驱动电力Wd1,例如为低电力模式中的驱动电力Wd。
此时,各低频率的下降程度,可以分别相同,也可以不同。此外,各高频率的上升程度,可以分别相同,也可以不同。此外,稳态频率f0,可以根据驱动电力Wd的变化而变化,也可以不变化。
上述的控制部40进行的控制也可以作为放电灯驱动方法表现。即,本实施方式的放电灯驱动方法的一个方式,其特征在于,为向具有第一电极92和第二电极93的放电灯90供给驱动电流I来驱动放电灯90的放电灯驱动方法,放电灯90的灯电压Vla为第一电压Vla1以上的情况下,向放电灯90供给包含稳态交流电流SW的驱动电流I,在灯电压Vla小于第一电压Vla1且为小于第一电压Vla1的第二电压Vla2以上的情况下,向放电灯90供给包含频率f低于稳态交流电流SW的低频交流电流LW的驱动电流I,在灯电压Vla小于第二电压Vla2的情况下,向放电灯90供给包含频率f高于稳态交流电流SW的高频交流电流HW的驱动电流I。
在放电灯90相对未劣化的初始状态,存在在稳态驱动的执行中第一电极92的突起552p成长而电极间距离变得过短的情况。在该情况下,存在如下情况:灯电压Vla过度变低,为了向放电灯90供给所希望的驱动电力Wd,需要向放电灯90供给大于限制电流值的驱动电流I。在该情况下,存在如下情况:结果得不到所希望的驱动电力Wd,放电灯90的辉度变低。此外,还存在如下情况:若电极间距离变得过短,则封入放电空间91中的水银Hg附着于第一电极92和第二电极93,产生第一电极92和第二电极93短路的水银桥。
相对于此,在灯电压Vla低于预定的值时,也可考虑使驱动电流I的频率f提高、使得灯电压Vla上升的方法,但是,在该方法中,存在如下问题:突起552p变细变小,加速放电灯90的劣化。此外,也存在如下情况:在通过该方法使灯电压Vla上升、驱动回到稳态驱动的情况下,由于热负荷的急剧的变化,变细的突起552p消失。
此外,还可考虑在该方法中灯电压Vla不上升而进一步下降的情况下,使驱动电流I的频率f低于稳态驱动。但是,在该情况下,存在如下情况:在第一电极92较大施加热负荷,变细变小的突起552p消失。存在如下问题:突起552p消失的情况下,灯电压Vla急剧上升而产生闪烁,消失的突起552p的钨附着于放电灯90内部而发生黑化、失透等。
对于以上的问题,根据本实施方式,在稳态驱动中灯电压Vla下降而小于第一电压Vla1的情况下,执行向放电灯90供给的频率f低于稳态驱动的低频驱动。即,在本实施方式中,向放电灯90供给第一低频率Lf1的第一低频交流电流LW1。因此,第一电极92的突起552p的熔融程度上升,能够粗大地形成突起552p。由此,能够抑制放电灯90的劣化加速。此外,突起552p的熔融程度变大,所以电极间距离变大,灯电压Vla容易上升。
此外,突起552p粗大地形成,所以即使灯电压Vla上升而回到稳态驱动的情况下,也能够抑制突起552p消失。此外,即使在低频驱动之后进行高频驱动的情况下,突起552p也不会变得过细,在从高频驱动切换为低频驱动的情况下,能够抑制突起552p消失。因此,根据本实施方式,能够抑制闪烁和黑化、失透的产生。
还存在如下情况:由于放电灯90的品质的不均,尤其第一电极92和第二电极93的品质的不均,即使执行低频驱动,灯电压Vla也难以上升,而进一步下降。此时,如果照样继续进行低频驱动,则存在突起552p的熔融程度大所以加速灯电压Vla的下降的情况。此外,存在如下情况:突起552p扁平化,电弧放电的辉点容易在突起552p上移动,容易产生闪烁。此外,存在如下情况:通过电弧放电的辉点移动,从放电灯90释放的光的角度的不均变大,在投影机500的光学系统掩暗的光变多。由此,存在投影机500的照度下降的情况。
对此,根据本实施方式,即使通过低频驱动而灯电压Vla仍进一步继续下降的情况下,当灯电压Vla小于比第一电压Vla1小的第二电压Vla2时,执行频率f高于稳态驱动的高频驱动。即,在本实施方式中,向放电灯90供给第一高频率Hf1的第一高频交流电流HW1。由此,能够抑制突起552p扁平化,并且能够使灯电压Vla上升。此时,刚切换至高频驱动之后,突起552p暂时成长而灯电压Vla进一步下降,但之后,形成的突起552p变细变小,所以灯电压Vla上升。
如上所述,根据本实施方式,在相对的初始状态等灯电压Vla过度下降的情况下,能够稳定形成突起552p,并且使灯电压Vla上升而抑制灯电压Vla变得过低。因此,能够抑制放电灯90的劣化加速,并且容易维持灯电压Vla,结果是能够提高放电灯90的寿命。
此外,还存在即使通过上述高频驱动但灯电压Vla仍难以上升、而进一步下降的情况。对此,根据本实施方式,在即使通过高频驱动但灯电压Vla仍进一步继续下降的情况下,当灯电压Vla小于比第二电压Vla2小的第三电压Vla3时,再次执行低频驱动。此时,在本实施方式,在低频驱动中向放电灯90供给的低频交流电流LW为频率f低于第一低频交流电流LW1的第二低频交流电流LW2。因此,能够进一步增大突起552p的熔融程度,更容易使灯电压Vla上升。
此外,还存在即使通过再次的低频驱动但灯电压Vla仍难以上升而进一步下降的情况。对此,根据本实施方式,在即使通过再次的低频驱动但灯电压Vla仍进一步继续下降的情况下,当灯电压Vla小于比第三电压Vla3更小的第四电压Vla4时,再次执行高频驱动。此时,在本实施方式,在高频驱动中向放电灯90供给的高频交流电流HW为频率f高于第一高频交流电流HW1的第二高频交流电流HW2。因此,能够更容易细小地形成突起552p,更容易使灯电压Vla上升。
在即使通过上述驱动但灯电压Vla还下降的情况下,进一步交替进行低频驱动、高频驱动,由此能够使灯电压Vla上升。
如上说明,根据本实施方式,在灯电压Vla小于第一电压Vla1的情况下,随着灯电压Vla变小,按低频驱动、高频驱动的顺序交替切换驱动。由此,首先,由低频驱动使突起552p粗大后,反复进行高频驱动、低频驱动,由此能够使得突起552p的形状稳定,并且使灯电压Vla上升。其结果是,无关于放电灯90的不均,能够适当抑制灯电压Vla过度下降。
此外,存在如下情况:如果低频交流电流LW和高频交流电流HW的热负荷的差过大时,从高频交流电流HW变化到低频交流电流LW时,突起552p容易消失。
对此,根据本实施方式,低频交流电流LW的频率f,从第一低频交流电流LW1向第三低频交流电流LW3逐级地变低,高频交流电流HW的频率f,从第一高频交流电流HW1向第三高频交流电流HW3逐级地变高。由此,相对地,在灯电压Vla越高的情况下设置的低频交流电流LW,频率f越高,在灯电压Vla越高的情况下设置的高频交流电流HW,频率f越低。因此,在灯电压Vla从第一电压Vla1开始下降的阶段,能够使热负荷的变化的差较小,然后,随着灯电压Vla变小,能够逐渐变大。由此,能够抑制突起552p消失,并且对第一电极92适当施加热负荷来抑制灯电压Vla过度下降。
此外,驱动电力Wd越是比较小的低电力模式,突起552p越容易成长,灯电压Vla越容易下降。此外,在低电力模式,突起552p容易变细变小。因此,上述本实施方式的效果,在低电力模式时特别显著地获得。
此外,根据本实施方式,驱动电力Wd越小,低频交流电流LW的频率f越低。因此,在灯电压Vla的下降越容易发生的低电力模式,越增大突起552p的熔融程度,使灯电压Vla越容易上升。由此,能够进一步抑制灯电压Vla过度下降。
此外,根据本实施方式,驱动电力Wd越小,高频交流电流HW的频率f越高。因此,在灯电压Vla的下降越容易发生的低电力模式,越容易细小地形成突起552p,越容易使灯电压Vla上升。由此,能够进一步抑制灯电压Vla过度下降。
此外,相对地,在驱动电力Wd比较大的情况下,低频交流电流LW的频率f变高,高频交流电流HW的频率f变低。存在如下情况:在驱动电力Wd比较大的情况下,施加于第一电极92的热负荷大,所以低频交流电流LW的频率f过低以及高频交流电流HW的频率f过高时,突起552p容易消失。根据本实施方式,在驱动电力Wd比较大的情况下,能使得低频交流电流LW的频率f较高,能使得高频交流电流HW的频率f较低。由此,在驱动电力Wd比较大的情况下,能够抑制突起552p的消失。
此外,在本实施方式中,还可以采用如下构成和方法。
在上述说明中,作为低频交流电流LW,示出从第一低频交流电流LW1到第三低频交流电流LW3这三种,作为高频交流电流HW,示出从第一高频交流电流HW1到第三高频交流电流HW3这三种,但不限于此。低频交流电流LW和高频交流电流HW,分别可以是两种以下,也可以是四种以上。
此外,在本实施方式中,第一低频率Lf1、第二低频率Lf2、第三低频率Lf3可以是相互相同的值。第一高频率Hf1、第二高频率Hf2、第三高频率Hf3可以是相互相同的值。在各低频率和各高频率分别相同的情况下,随着灯电压Vla在小于第一电压Vla1的范围变小,一种低频交流电流LW和一种高频交流电流HW交替设置。在该情况下,也能够抑制灯电压Vla过度下降。
此外,在上述说明中,将各交流电流作为具有一种频率f的矩形波交流电流示出,但不限于此。各交流电流可以包含多个频率f。在此情况下,上述频率f的值可以为多个频率f的平均值。
此外,向放电灯90供给上述说明的各交流电流时,可以向放电灯90供给包含各交流电流和具有其他驱动波形的电流的驱动电流I。作为一例,向放电灯90供给上述第一低频交流电流LW1时,可以向放电灯90供给第一低频交流电流LW1和直流电流组合得到的驱动电流I。
此外,与驱动电力Wd相应的低频交流电流LW的频率f的变化的图形(pattern)和高频交流电流HW的频率f的变化的图形,没有特别限定。低频交流电流LW的频率f和高频交流电流HW的频率f,可以相对于驱动电力Wd阶梯状地变化。此外,低频交流电流LW的频率f与驱动电力Wd的关系以及高频交流电流HW的频率f与驱动电力Wd的关系,可以由二次函数、指数函数等表示。此外,低频交流电流LW的频率f和高频交流电流HW的频率f,可以仅任一方相应于驱动电力Wd而变化,也可以两方不相应于驱动电力Wd变化。
此外,在本实施方式中,控制部40,可以在起动投影机500后,在到放电灯90稳态点亮为止的上升(rising)期间,决定要执行的驱动。在该情况下,存在刚起动投影机500后,执行低频驱动或高频驱动的情况。在上升期间,施加于放电灯90的灯电压Vla,朝向稳态点亮时的灯电压Vla逐渐上升。因此,在上升期间进行要执行的驱动的判断的情况下,根据检测的灯电压Vla推定稳态点亮时的灯电压Vla的值。
(第二实施方式)
第二实施方式,相对于第一实施方式,设置直流期间,控制部40改变直流期间的长度这点不同。此外,存在对于与上述实施方式同样的构成,通过标记相同的符号等省略说明的情况。
图11是表示向本实施方式的放电灯90供给的驱动电流I的一例的图。在图11中,纵轴表示驱动电流I,横轴表示时间T。驱动电流I,以是第一极性状态的情况为正,以是第二极性状态的情况为负来示出。
如图11所示,在本实施方式中,控制部40以第一期间PH11和第二期间PH21交替设置的方式控制放电灯驱动部230。第一期间PH11具有第一直流期间DC1和第一交流期间AC1。在本实施方式的第一期间PH11,第一交流期间AC1和第一直流期间DC1,按该顺序各设置一个。第一直流期间DC1是向放电灯90供给第一极性的直流电流的期间。在图11的例中,在第一直流期间DC1,向放电灯90供给具有一定的电流值Im1的驱动电流I。
第一交流期间AC1是向放电灯90供给交流电流的期间。在图11的例中,在第一交流期间AC1,向放电灯90供给在电流值Im1和电流值-Im1之间极性多次反转的矩形波的驱动电流I。第一交流期间AC1的长度ta1,例如大于第一直流期间DC1的长度td1。此外,第一交流期间AC1的长度ta1,例如,可以小于第一直流期间DC1的长度td1,也可以等于第一直流期间DC1的长度td1。
在本实施方式中,第一交流期间AC1具有:第一频率期间P11、第二频率期间P12、和第三频率期间P13。第一频率期间P11、第二频率期间P12、和第三频率期间P13,向放电灯90供给的驱动电流I的频率f相互不同。即,在本实施方式中,第一交流期间AC1具有向放电灯90供给的交流电流的频率f相互不同的多个期间。
在图11的例中,向放电灯90供给的交流电流的频率f,按第一频率期间P11、第三频率期间P13、第二频率期间P12的顺序变高。作为一例,在第一频率期间P11向放电灯90供给的交流电流的频率f为135Hz。在第二频率期间P12向放电灯90供给的交流电流的频率f为280Hz。在第三频率期间P13向放电灯90供给的交流电流的频率f为165Hz。第一频率期间P11的长t11、第二频率期间P12的长t12、第三频率期间P13的长t13,可以相互相同,也可以相互不同。
第二期间PH21具有第二直流期间DC2和第二交流期间AC2。在本实施方式的第二期间PH21,第二交流期间AC2和第二直流期间DC2,按该顺序各设置一个。第二直流期间DC2是向放电灯90供给第二极性的直流电流的期间。在图11的例中,在第二直流期间DC2,向放电灯90供给具有一定的电流值-Im1的驱动电流I。即,在第二直流期间DC2,向放电灯90供给与第一直流期间DC1中的直流电流相反极性的直流电流。
第二交流期间AC2是向放电灯90供给交流电流的期间。在图11的例中,在第二交流期间AC2,向放电灯90供给在电流值Im1和电流值-Im1之间极性多次反转的矩形波的驱动电流I。第二交流期间AC2的长度ta2,例如大于第二直流期间DC2的长度td2。此外,第二交流期间AC2的长度ta2,例如,可以小于第二直流期间DC2的长度td2,也可以等于第二直流期间DC2的长度td2。在本实施方式的第二交流期间AC2,例如,向放电灯90供给具有与在第一交流期间AC1向放电灯90供给的交流电流相同的波形的交流电流。
在本实施方式中,第一直流期间DC1和第二直流期间DC2,夹着第一交流期间AC1或第二交流期间AC2交替设置。在本实施方式中,第一直流期间DC1的长td1和第二直流期间DC2的长td2相同。此外,第一直流期间DC1的长td1和第二直流期间DC2的长td2也可以相互不同。
在以下的说明中,将包含第一直流期间DC1和第二直流期间DC2的期间称为直流期间DC。并且,将包含第一交流期间AC1和第二交流期间AC2的期间称为交流期间AC。
在本实施方式中,控制部40,作为放电灯90的驱动模式,能够执行稳态驱动、高热负荷驱动、和低热负荷驱动。在各驱动中,直流期间DC的长td相互不同。高热负荷驱动为相对于稳态驱动而直流期间DC的长td较大的驱动。由此,在高热负荷驱动中施加于第一电极92的热负荷大于稳态驱动。低热负荷驱动为相对于稳态驱动而直流期间DC的长td较小的驱动。由此,在低热负荷驱动中施加于第一电极92的热负荷小于稳态驱动。控制部40,根据灯电压Vla,切换稳态驱动、高热负荷驱动、和低热负荷驱动。
此外,在本说明书中,直流期间DC的长td包含第一直流期间DC1的长td1和第二直流期间DC2的长td2相加所得的长。
图12是表示相对灯电压Vla的直流期间DC的长td的变化的图表。在图12中,纵轴表示直流期间DC的长td,横轴表示灯电压Vla。在图12中,还示出稳态电流STA、高热负荷电流HTA、和低热负荷电流LTA的各驱动电流I向放电灯90供给的灯电压Vla的数值区域。
稳态电流STA,为在本实施方式的稳态驱动中向放电灯90供给的驱动电流I。高热负荷电流HTA,为在本实施方式的高热负荷驱动中向放电灯90供给的驱动电流I。低热负荷电流LTA,为在本实施方式的低热负荷驱动中向放电灯90供给的驱动电流I。在本实施方式中,各电流,例如,与图11所示的驱动电流I的波形相同,直流期间DC的长td分别不同。
如图12所示,灯电压Vla为第一电压Vla1以上的情况下,执行稳态驱动,驱动电流I为稳态电流STA。稳态电流STA中的直流期间DC的长td为稳态长(第一长)td0。在灯电压Vla小于第一电压Vla1的情况下,随着灯电压Vla变小,交替执行高热负荷驱动和低热负荷驱动。即,驱动电流I在高热负荷电流HTA和低热负荷电流LTA之间交替切换。
在图12所示的例中,高热负荷电流HTA包含第一高热负荷电流HT1、第二高热负荷电流HT2、和第三高热负荷电流HT3。低热负荷电流LTA包含第一低热负荷电流LT1、第二低热负荷电流LT2、和第三低热负荷电流LT3。各电流,随着灯电压Vla变小,按第一高热负荷电流HT1、第一低热负荷电流LT1、第二高热负荷电流HT2、第二低热负荷电流LT2、第三高热负荷电流HT3、第三低热负荷电流LT3的顺序设置。
第一高热负荷电流HT1为灯电压Vla小于第一电压Vla1且为小于第一电压Vla1的第二电压Vla2以上的情况下,向放电灯90供给的驱动电流I。第一高热负荷电流HT1中的直流期间DC的长td为第一高热负荷长(第二长)Htd1。第一高热负荷长Htd1大于稳态长td0。
第一低热负荷电流LT1为灯电压Vla小于第二电压Vla2且为小于第二电压Vla2的第三电压Vla3以上的情况下,向放电灯90供给的驱动电流I。第一低热负荷电流LT1中的直流期间DC的长td为第一低热负荷长(第三长)Ltd1。第一低热负荷长Ltd1小于稳态长td0。
第二高热负荷电流HT2为灯电压Vla小于第三电压Vla3且为小于第三电压Vla3的第四电压Vla4以上的情况下,向放电灯90供给的驱动电流I。第二高热负荷电流HT2中的直流期间DC的长td为第二高热负荷长(第四长)Htd2。第二高热负荷长Htd2大于稳态长td0且大于第一高热负荷长Htd1。
第二低热负荷电流LT2为灯电压Vla小于第四电压Vla4且为小于第四电压Vla4的第五电压Vla5以上的情况下,向放电灯90供给的驱动电流I。第二低热负荷电流LT2中的直流期间DC的长td为第二低热负荷长(第五长)Ltd2。第二低热负荷长Ltd2小于稳态长td0,且小于第一低热负荷长Ltd1。
第三高热负荷电流HT3为灯电压Vla小于第五电压Vla5且为小于第五电压Vla5的第六电压Vla6以上的情况下,向放电灯90供给的驱动电流I。第三高热负荷电流HT3中的直流期间DC的长td为第三高热负荷长Htd3。第三高热负荷长Htd3大于稳态长td0,且大于第二高热负荷长Htd2。
第三低热负荷电流LT3为灯电压Vla小于第六电压Vla6的情况下,向放电灯90供给的驱动电流I。第三低热负荷电流LT3中的直流期间DC的长td为第三低热负荷长Ltd3。第三低热负荷长Ltd3小于稳态长td0,且小于第二低热负荷长Ltd2。
各电流中的第一直流期间DC1的长td1和各电压值的一例示于表2。
表2
灯电压Vla[V] 驱动电流I 第一直流期间DC1的长td1[ms]
60以上 稳态电流STA 10
58以上且未满60 第一高热负荷电流HT1 30
55以上且未满58 第一低热负荷电流LT1 4
53以上且未满55 第二高热负荷电流HT2 35
50以上且未满53 第二低热负荷电流LT2 2
47以上且未满50 第三高热负荷电流HT3 40
未满47 第三低热负荷电流LT3 1
此外,对于第二直流期间DC2的长td2,可以与表2中的第一直流期间DC1的长td1同样。
在以下的说明中,将向放电灯90供给第一高热负荷电流HT1的驱动称为第一高热负荷驱动,将向放电灯90供给第二高热负荷电流HT2的驱动称为第二高热负荷驱动,将向放电灯90供给第三高热负荷电流HT3的驱动称为第三高热负荷驱动。此外,将向放电灯90供给第一低热负荷电流LT1的驱动称为第一低热负荷驱动,将向放电灯90供给第二低热负荷电流LT2的驱动称为第二低热负荷驱动,将向放电灯90供给第三低热负荷电流LT3的驱动称为第三低热负荷驱动。
图13是表示本实施方式的控制部40进行的控制次序的一例的流程图。在图13中,示出放电灯90的驱动的切换次序。如图13所示,在初始状态,控制部40执行稳态驱动(步骤S11)。控制部40,在稳态驱动的执行中,使工作检测部60的电压检测部检测灯电压Vla,判断所检测的灯电压Vla是否小于第一电压Vla1(步骤S12)。
控制部40,在灯电压Vla为第一电压Vla1以上的情况下(步骤S12:否),继续执行稳态驱动。即,控制部40,在灯电压Vla为第一电压Vla1以上的情况下,使得包含第一直流期间DC1和第二直流期间DC2的直流期间DC的长td为稳态长td0。此外,初始的灯电压Vla大于第一电压Vla1。
另一方面,灯电压Vla小于第一电压Vla1时(步骤S12:是),控制部40从稳态驱动切换驱动,执行第一高热负荷驱动(步骤S13)。
控制部40,在第一高热负荷驱动的执行中,判断灯电压Vla是否为第一电压Vla1以上(步骤S14),且判断灯电压Vla是否小于第二电压Vla2(步骤S15)。在通过执行第一高热负荷驱动而灯电压Vla上升且灯电压Vla变为第一电压Vla1以上的情况下(步骤S14:是),控制部40,将驱动从第一高热负荷驱动切换,再次执行稳态驱动(步骤S11)。
灯电压Vla保持小于第一电压Vla1不变的情况下(步骤S14:否),且灯电压Vla为第二电压Vla2以上的情况下(步骤S15:否),控制部40,继续执行第一高热负荷驱动。即,控制部40,在灯电压Vla小于第一电压Vla1且为小于第一电压Vla1的第二电压Vla2以上的情况下,使得直流期间DC的长td大于稳态长td0。在该情况下,向放电灯90供给的高热负荷电流HTA,是直流期间DC的长td为第一高热负荷长Htd1的第一高热负荷电流HT1。即,控制部40,在灯电压Vla小于第一电压Vla1且为小于第一电压Vla1的第二电压Vla2以上的情况下,使得直流期间DC的长td为大于稳态长td0的第一高热负荷长Htd1。
灯电压Vla小于第二电压Vla2的情况下(步骤S15:是),控制部40执行第一低热负荷驱动(步骤S16)。即,控制部40,在灯电压Vla小于第二电压Vla2的情况下,使得直流期间DC的长td小于稳态长td0。
控制部40,在第一低热负荷驱动的执行中,判断灯电压Vla是否为第二电压Vla2以上(步骤S17),且判断灯电压Vla是否小于第三电压Vla3(步骤S18)。在通过执行第一低热负荷驱动而灯电压Vla上升且灯电压Vla变为第二电压Vla2以上的情况下(步骤S17:是),控制部40,将驱动从第一低热负荷驱动切换,再次执行第一高热负荷驱动(步骤S13)。
灯电压Vla保持小于第二电压Vla2不变的情况下(步骤S17:否),且灯电压Vla为第三电压Vla3以上的情况下(步骤S18:否),控制部40,继续执行第一低热负荷驱动。在该情况下,向放电灯90供给的低热负荷电流LTA,为直流期间DC的长td是第一低热负荷长Ltd1的第一低热负荷电流LT1。即,控制部40,在灯电压Vla小于第二电压Vla2且为第三电压Vla3以上的情况下,使得直流期间DC的长td为小于稳态长td0的第一低热负荷长Ltd1。
灯电压Vla小于第三电压Vla3的情况下(步骤S18:是),控制部40执行第二高热负荷驱动(步骤S19)。在该情况下,向放电灯90供给的高热负荷电流HTA,为直流期间DC的长td是第二高热负荷长Htd2的第二高热负荷电流HT2。即,控制部40,在灯电压Vla小于比第二电压Vla2小的第三电压Vla3的情况下,使得直流期间DC的长td为大于第一高热负荷长Htd1的第二高热负荷长Htd2。
省略图示,然后,控制部40,在第二高热负荷驱动的执行中,判断灯电压Vla是否为第三电压Vla3以上,且判断灯电压Vla是否小于第四电压Vla4。由此,控制部40,如果灯电压Vla变为第三电压Vla3以上,则再次执行第一低热负荷驱动,如果灯电压Vla小于第三电压Vla3且为第四电压Vla4以上,则继续执行第二高热负荷驱动。
在灯电压Vla小于第四电压Vla4的情况下,控制部40,执行第二低热负荷驱动。在该情况下,向放电灯90供给的低热负荷电流LTA,为直流期间DC的长td是第二低热负荷长Ltd2的第二低热负荷电流LT2。即,控制部40,在灯电压Vla小于比第三电压Vla3小的第四电压Vla4的情况下,使得直流期间DC的长td为小于第一低热负荷长Ltd1的第二低热负荷长Ltd2。控制部40,以下同样,伴随灯电压Vla的下降,执行第三高热负荷驱动、第三低热负荷驱动。
如上所述,控制部40,根据灯电压Vla,切换各驱动,切换向放电灯90供给的驱动电流I。
在本实施方式中,控制部40,根据驱动电力Wd改变高热负荷电流HTA中的直流期间DC的长td和低热负荷电流LTA的直流期间DC的长td。图14是表示本实施方式的相对驱动电力Wd的直流期间DC的长td的变化的图表。在图14中,纵轴表示直流期间DC的长td,横轴表示驱动电力Wd。
如图14所示,高热负荷电流HTA中的直流期间DC的长td,随着驱动电力Wd变小而变大。即,控制部40,向放电灯90供给的驱动电力Wd越小,使直流期间DC的长td大于稳态长td0的情况下的直流期间DC的长td越大。在本实施方式中,高热负荷电流HTA中的直流期间DC的长td和驱动电力Wd的关系,例如以一次函数表示。
低热负荷电流LTA中的直流期间DC的长td,随着驱动电力Wd变小而变小。即,控制部40,向放电灯90供给的驱动电力Wd越小,使直流期间DC的长td小于稳态长td0的情况下的直流期间DC的长td越小。在本实施方式中,低热负荷电流LTA中的直流期间DC的长td和驱动电力Wd的关系,例如以一次函数表示。
例如,驱动电力Wd从第二驱动电力Wd2变为小于第二驱动电力Wd2的第一驱动电力Wd1的情况下,第一高热负荷长Htd1、第二高热负荷长Htd2、和第三高热负荷长Htd3分别变大,第一低热负荷长Ltd1、第二低热负荷长Ltd2、和第三低热负荷长Ltd3分别变小。
此外,此时,各高热负荷电流HTA中的直流期间DC的长td的增加程度,可以分别相同,也可以不同。此外,各低热负荷电流LTA中的直流期间DC的长td的减少程度,可以分别相同,也可以不同。此外,稳态长td0,可以相应于驱动电力Wd的变化而变化,也可以不变化。
上述的控制部40进行的控制也可以作为放电灯驱动方法表现。即,本实施方式的放电灯驱动方法的一个方式,其特征在于,为向具有第一电极92和第二电极93的放电灯90供给驱动电流I来驱动放电灯90的放电灯驱动方法,向放电灯90供给交替具有第一期间PH11和第二期间PH21的驱动电流I,所述第一期间PH11包含向放电灯90供给第一极性的直流电流的第一直流期间DC1和向放电灯90供给交流电流的第一交流期间AC1,所述第二期间PH21包含向放电灯90供给第二极性的直流电流的第二直流期间DC2和向放电灯90供给交流电流的第二交流期间AC2,放电灯90的灯电压Vla为第一电压Vla1以上的情况下,使得包含第一直流期间DC1和第二直流期间DC2的直流期间DC的长td为稳态长td0,在灯电压Vla小于第一电压Vla1且为小于第一电压Vla1的第二电压Vla2以上的情况下,使得直流期间DC的长td1大于稳态长td0,在灯电压Vla小于第二电压Vla2的情况下,使得直流期间DC的长td小于稳态长td0。
根据本实施方式,在稳态驱动中灯电压Vla下降而变得小于第一电压Vla1的情况下,执行直流期间DC的长td大于稳态驱动的高热负荷驱动。即,在本实施方式中,向放电灯90供给直流期间DC的长td为第一高热负荷长Htd1的第一高热负荷电流HT1。因此,第一电极92的突起552p的熔融程度上升,能够粗大地形成突起552p。由此,能够抑制放电灯90的劣化加速。此外,突起552p的熔融程度变大,所以电极间距离变大,灯电压Vla容易上升。
此外,突起552p粗大地形成,所以即使灯电压Vla上升而回到稳态驱动的情况下,也能够抑制突起552p消失。此外,即使在高热负荷驱动之后进行低热负荷驱动的情况下,突起552p不会变得过细,在从低热负荷驱动切换为高热负荷驱动的情况下,能够抑制突起552p消失。因此,根据本实施方式,能够抑制闪烁和黑化、失透产生。
还存在如下情况:由于放电灯90的品质的不均,尤其第一电极92和第二电极93的品质的不均,即使执行本实施方式的高热负荷驱动,灯电压Vla也难以上升而进一步下降。此时,如果照样继续进行高热负荷驱动,则突起552p的熔融程度大,所以存在加速灯电压Vla的下降的情况。此外,存在如下情况:突起552p扁平化,电弧放电的辉点容易在突起552p上移动,容易产生闪烁。此外,存在如下情况:通过电弧放电的辉点移动,从放电灯90释放的光的角度的不均变大,在投影机500的光学系统掩暗的光变多。由此,存在投影机500的照度下降的情况。
对此,根据本实施方式,在即使通过高热负荷驱动但灯电压Vla仍进一步继续下降的情况下,灯电压Vla小于比第一电压Vla1小的第二电压Vla2时,执行直流期间DC的长td小于稳态驱动的低热负荷驱动。即,在本实施方式中,向放电灯90供给直流期间DC的长td为第一低热负荷长Ltd1的第一低热负荷电流LT1。直流期间DC的长td越小,驱动电流I中的交流期间AC的比例越大。因此,通过减小直流期间DC的长td,能够获得与提高驱动电流I的频率f的情况时同等的作用、效果。由此,能够抑制突起552p扁平化,并且能够使灯电压Vla上升。此时,刚切换至低热负荷驱动之后,突起552p暂时成长而灯电压Vla进一步下降,但之后,形成的突起552p变细变小,所以灯电压Vla上升。
如上所述,根据本实施方式,在相对的初始状态等灯电压Vla过度下降的情况下,能够稳定形成突起552p,并且使灯电压Vla上升,抑制灯电压Vla变得过低。因此,能够抑制放电灯90的劣化加速,并且容易维持灯电压Vla,结果是能够提高放电灯90的寿命。
此外,还存在即使通过上述的本实施方式的低热负荷驱动但灯电压Vla仍难以上升而进一步下降的情况。对此,根据本实施方式,在即使通过低热负荷驱动但灯电压Vla仍进一步继续下降的情况下,当灯电压Vla小于比第二电压Vla2小的第三电压Vla3时,再次执行高热负荷驱动。此时,在本实施方式,在高热负荷驱动中向放电灯90供给的高热负荷电流HTA变为直流期间DC的长td大于第一高热负荷电流HT1的第二高热负荷电流HT2。因此,能够进一步增大突起552p的熔融程度,更容易使灯电压Vla上升。
此外,还存在即使通过再次的高热负荷驱动但灯电压Vla仍难以上升而进一步下降的情况。对此,根据本实施方式,在即使通过再次的高热负荷驱动但灯电压Vla仍进一步继续下降的情况下,当灯电压Vla小于比第三电压Vla3更小的第四电压Vla4时,再次执行低热负荷驱动。此时,在本实施方式,在低热负荷驱动中向放电灯90供给的低热负荷电流LTA变为直流期间DC的长td小于第一低热负荷电流LT1的第二低热负荷电流LT2。因此,能够获得与进一步提高驱动电流I的频率f的情况时同等的作用、效果。由此,能够更容易细小地形成突起552p,更容易使灯电压Vla上升。
在即使通过上述驱动但灯电压Vla还下降的情况下,进一步交替进行高热负荷驱动、低热负荷驱动,由此能够使灯电压Vla上升。
如上说明,根据本实施方式,在灯电压Vla小于第一电压Vla1的情况下,随着灯电压Vla变小,按高热负荷驱动、低热负荷驱动的顺序交替切换驱动。由此,首先,由高热负荷驱动使突起552p粗大后,反复进行低热负荷驱动、高热负荷驱动,由此能够使得突起552p的形状稳定,并且使灯电压Vla上升。其结果是,无关于放电灯90的不均,能够适当抑制灯电压Vla过度下降。
此外,存在如下情况:如果高热负荷电流HTA和低热负荷电流LTA的热负荷的差过大,则从低热负荷电流LTA变化到高热负荷电流HTA时,突起552p容易消失。
对此,根据本实施方式,高热负荷电流HTA的直流期间DC的长td,从第一高热负荷电流HT1向第三高热负荷电流HT3逐级地变大,低热负荷电流LTA的直流期间DC的长td,从第一低热负荷电流LT1向第三低热负荷电流LT3逐级地变小。由此,相对地,在灯电压Vla越高的情况下设置的高热负荷电流HTA,直流期间DC的长td越小,在灯电压Vla越高的情况下设置的低热负荷电流LTA,直流期间DC的长td越大。因此,在灯电压Vla从第一电压Vla1开始下降的阶段,能够使热负荷的变化的差较小,然后,随着灯电压Vla变小,能够逐渐变大。由此,能够抑制突起552p消失,并且能对第一电极92适当施加热负荷,抑制灯电压Vla过度下降。
此外,根据本实施方式,第一直流期间DC1和第二直流期间DC2,夹着第一交流期间AC1或第二交流期间AC2交替设置。因此,在第一电极92和第二电极93的两方,能够更稳定维持突起552p、562p。因此,能够进一步提高放电灯90的寿命。
此外,驱动电力Wd越是比较小的低电力模式,突起552p越容易成长,灯电压Vla越容易下降。此外,在低电力模式下,突起552p容易变细变小。因此,上述的效果在低电力模式时能特别显著地获得。
此外,根据本实施方式,驱动电力Wd越小,高热负荷电流HTA的直流期间DC的长td越大。因此,在灯电压Vla的下降越容易发生的低电力模式,使得突起552p的熔融程度越大,使灯电压Vla越容易上升。由此,能够进一步抑制灯电压Vla过度下降。
此外,根据本实施方式,驱动电力Wd越小,低热负荷电流LTA的直流期间DC的长td越小。因此,在灯电压Vla的下降越容易发生的低电力模式,使得交流期间AC的比例越大,越容易细小地形成突起552p,使灯电压Vla越容易上升。由此,能够进一步抑制灯电压Vla过度下降。
此外,相对地,在驱动电力Wd比较大的情况下,高热负荷电流HTA中的直流期间DC的长td变小,低热负荷电流LTA中的直流期间DC的长td变大。存在如下情况:在驱动电力Wd比较大的情况下,施加于第一电极92的热负荷大,所以高热负荷电流HTA中的直流期间DC的长td过大以及低热负荷电流LTA中的直流期间DC的长td过小时,突起552p容易消失。根据本实施方式,在驱动电力Wd比较大的情况下,能够使得高热负荷电流HTA中的直流期间DC的长td比较小,能够使得低热负荷电流LTA中的直流期间DC的长td比较大。由此,在驱动电力Wd比较大的情况下,能够抑制突起552p的消失。
此外,在本实施方式中,还可以采用如下构成和方法。
在上述说明中,作为高热负荷电流HTA,示出从第一高热负荷电流HT1到第三高热负荷电流HT3这三种,作为低热负荷电流LTA,示出从第一低热负荷电流LT1到第三低热负荷电流LT3这三种,但不限于此。高热负荷电流HTA和低热负荷电流LTA,分别可以是两种以下,也可以是四种以上。
此外,在本实施方式中,第一高热负荷长Htd1、第二高热负荷长Htd2、第三高热负荷长Htd3可以是相互相同的值。第一低热负荷长Ltd1、第二低热负荷长Ltd2、第三低热负荷长Ltd3可以是相互相同的值。在各高热负荷长和各低热负荷长分别相同的情况下,随着灯电压Vla在小于第一电压Vla1的范围变小,交替设置一种高热负荷电流HTA和一种低热负荷电流LTA。在该情况下,也能够抑制灯电压Vla过度下降。
此外,在改变直流期间DC的长td的情况下,可以仅改变第一直流期间DC1的长td1和第二直流期间DC2的长td2的任一方。此外,在第一直流期间DC1的长td1和第二直流期间DC2的长td2都变化的情况下,第一直流期间DC1的长td1的变化程度和第二直流期间DC2的长td2的变化程度可以相互不同。
此外,第一期间PH11可以具有多个第一直流期间DC1和多个第一交流期间AC1。在该情况下,在第一期间PH11,第一直流期间DC1和第一交流期间AC1可以交替地多次反复出现。第二期间PH21可以具有多个第二直流期间DC2和多个第二交流期间AC2。在该情况下,在第二期间PH21,第二直流期间DC2和第二交流期间AC2可以交替地多次反复出现。
此外,在上述说明中,为在第一交流期间AC1包含频率f相互不同的三个期间(从第一频率期间P11到第三频率期间P13)的构成,但不限于此。交流期间AC,可以是一个向放电灯90供给频率f的交流电流的期间,也可以具有四个以上的向放电灯90供给相互不同的频率f的交流电流的期间。这在第二交流期间AC2中也同样。包含于第一交流期间AC1的频率期间的数量和包含于第二交流期间AC2的频率期间的数量,可以相互不同。第一交流期间AC1中的交流电流的波形和第二交流期间AC2中的交流电流的波形,可以相互不同。
此外,与驱动电力Wd相应的高热负荷电流HTA中的直流期间DC的长td的变化的图形和低热负荷电流LTA中的直流期间DC的长td的变化的图形,没有特别限定。高热负荷电流HTA中的直流期间DC的长td和低热负荷电流LTA中的直流期间DC的长td,可以相对于驱动电力Wd阶梯状地变化。此外,高热负荷电流HTA中的直流期间DC的长td与驱动电力Wd的关系、以及低热负荷电流LTA中的直流期间DC的长td与驱动电力Wd的关系,可以由二次函数、指数函数等表示。此外,高热负荷电流HTA中的直流期间DC的长td和低热负荷电流LTA中的直流期间DC的长td,可以仅任一方相应于驱动电力Wd变化,也可以两方不相应于驱动电力Wd变化。
此外,在本实施方式中,控制部40,可以在起动投影机500后,在到放电灯90稳态点亮为止的上升期间,决定要执行的驱动。在该情况下,存在刚起动投影机500后要执行高热负荷驱动或低热负荷驱动的情况。在上升期间,施加于放电灯90的灯电压Vla,朝向稳态点亮时的灯电压Vla逐渐上升。因此,在上升期间进行要执行的驱动的判断的情况下,根据检测到的灯电压Vla推定稳态点亮时的灯电压Vla的值。
(第三实施方式)
第三实施方式,相对于第二实施方式,驱动电流I的波形不同。此外,存在对与上述实施方式相同的构成而通过适当标记相同的符号等来省略说明的情况。
图15是表示本实施方式的向放电灯90供给的驱动电流I的一例的图。在图15中,纵轴表示驱动电流I,横轴表示时间T。驱动电流I,以是第一极性状态的情况为正、以是第二极性状态的情况为负来表示。
如图15所示,在本实施方式中,控制部40,控制放电灯驱动部230使得第一期间PH12、第二期间PH22交替设置。第一期间PH12具有第一交流期间AC1和第一偏倚期间BP1。在本实施方式的第一期间PH12中,第一交流期间AC1、第一偏倚期间BP1按该顺序各设置一个。第一偏倚期间BP1由多个第一直流期间DC1和第一相反极性期间CP1构成。在图15的例中,按每个第一偏倚期间BP1,设置两个第一直流期间DC1和一个第一相反极性期间CP1。
第一相反极性期间CP1,为设置在第一直流期间DC1彼此之间并向放电灯90供给第二极性的直流电流的期间。即,在第一相反极性期间CP1,向放电灯90供给具有与在第一直流期间DC1向放电灯90供给的直流电流相反的极性的直流电流。第一相反极性期间CP1的长tc1,小于第一直流期间DC1的长td1且小于0.5ms。
第二期间PH22具有第二交流期间AC2和第二偏倚期间BP2。在本实施方式的第二期间PH22中,第二交流期间AC2、第二偏倚期间BP2按该顺序各设置一个。第二偏倚期间BP2由多个第二直流期间DC2和第二相反极性期间CP2构成。在图15的例中,按每个第二偏倚期间BP2,设置两个第二直流期间DC2和一个第二相反极性期间CP2。
第二相反极性期间CP2,为设置在第二直流期间DC2彼此之间且向放电灯90供给第一极性的直流电流的期间。即,在第二相反极性期间CP2,向放电灯90供给具有与在第二直流期间DC2向放电灯90供给的直流电流相反的极性的直流电流。第二相反极性期间CP2的长tc2,小于第二直流期间DC2的长td2且小于0.5ms。在本实施方式中,第二偏倚期间BP2的构成,除了极性反转这点,为与第一偏倚期间BP1同样的构成。
在本实施方式中,控制部40,通过改变包含于第一偏倚期间BP1的第一直流期间DC1的数量和包含于第二偏倚期间BP2的第二直流期间DC2的数量,来改变直流期间DC的长td。具体而言,例如,控制部40,在灯电压Vla小于第一电压Vla1且为小于第一电压Vla1的第二电压Vla2以上的情况下,使包含于第一偏倚期间BP1的第一直流期间DC1的数量和包含于第二偏倚期间BP2的第二直流期间DC2的数量中至少一方,多于灯电压Vla为第一电压Vla1以上的情况下的包含于第一偏倚期间BP1的第一直流期间DC1的数量和包含于第二偏倚期间BP2的第二直流期间DC2的数量。由此,能够增大直流期间DC的长td。
此外,控制部40,在灯电压Vla小于第二电压Vla2的情况下,使包含于第一偏倚期间BP1的第一直流期间DC1的数量和包含于第二偏倚期间BP2的第二直流期间DC2的数量中至少一方,少于灯电压Vla为第一电压Vla1以上的情况下的包含于第一偏倚期间BP1的第一直流期间DC1的数量和包含于第二偏倚期间BP2的第二直流期间DC2的数量。由此,能够减小直流期间DC的长td。
控制部40,伴随灯电压Vla的下降,改变包含于第一偏倚期间BP1的第一直流期间DC1的数量和包含于第二偏倚期间BP2的第二直流期间DC2的数量,以使得直流期间DC的长td与在第二实施方式中说明的直流期间DC的长td的变化同样地变化。
各电流中的包含于第一偏倚期间BP1的第一直流期间DC1的数量和各电压值的一例示于表3。
表3
在表3的例中,多个第一直流期间DC1的长td1相互相同。在表3中,小于1的值意味着第一偏倚期间BP1仅由第一直流期间DC1的一部分构成。例如,0.5的情况下,第一偏倚期间BP1仅由第一直流期间DC1的一半构成。第一直流期间DC1的数量为1以下的情况下,不设置第一相反极性期间CP1,驱动电流I的波形为与图11所示的波形同样的波形。对于包含于第二偏倚期间BP2的第二直流期间DC2的数量,例如也与表3同样。
例如,存在如下情况:当将第一直流期间DC1的长td1增大到某程度以上时,在第一直流期间DC1成为阴极的第二电极93的温度过度下降。在该情况下,存在如下情况:将温度下降了的第二电极93加热而使之熔融时,难以提高第二电极93的温度,难以使得第二电极93的突起562p熔融。由此,第二电极93变形,容易产生闪烁和黑化。此外,存在投影机500的照度下降的情况。由此,存在无法适当提高放电灯90的寿命的情况。
对此,根据本实施方式,在第一偏倚期间BP1中,在多个第一直流期间DC1之间设置第一相反极性期间CP1。在第一相反极性期间CP1中,第二电极93成为阳极,所以第二电极93被加热。由此,能够由多个第一直流期间DC1增大直流期间DC的长td而提高突起552p的熔融量,并且抑制第二电极93的温度过度下降。因此,能够抑制第二电极93的变形,能够抑制闪烁和黑化的发生以及投影机500的照度下降。其结果是,根据本实施方式,能够进一步提高放电灯90的寿命。这对于第二偏倚期间BP2也同样。
此外,根据本实施方式,通过改变第一直流期间DC1的数量,来改变直流期间DC的长td。因此,不改变第一直流期间DC1的长td1地,能够与第二实施方式说明的同样地改变直流期间DC的长td。由此,能够提高放电灯90的寿命。此外,即使第一直流期间DC1的数量变多的情况下,通过在各第一直流期间DC1彼此之间设置第一相反极性期间CP1,能够适当抑制第二电极93的温度过度下降。这对于第二偏倚期间BP2也同样。
此外,在本实施方式中,控制部40,可以仅改变包含于第一偏倚期间BP1的第一直流期间DC1的数量和包含于第二偏倚期间BP2的第二直流期间DC2的数量中的任一方。此外,多个第一直流期间DC1的长td1可以相互不同。多个第二直流期间DC2的长td2可以相互不同。
此外,包含于第一偏倚期间BP1的第一直流期间DC1的数量和包含于第二偏倚期间BP2的第二直流期间DC2的数量,可以相互不同。第一偏倚期间BP1的长tb1和第二偏倚期间BP2的长tb2,可以相互不同。
此外,第一期间PH12,可以具有多个第一偏倚期间BP1和多个第一交流期间AC1。在该情况下,在第一期间PH12中,第一偏倚期间BP1和第一交流期间AC1可以交替地多次反复出现。第二期间PH22,可以具有多个第二偏倚期间BP2和多个第二交流期间AC2。在该情况下,在第二期间PH22中,第二偏倚期间BP2和第二交流期间AC2可以交替地多次反复出现。
此外,控制部40,可以不改变包含于第一偏倚期间BP1的第一直流期间DC1的数量和包含于第二偏倚期间BP2的第二直流期间DC2的数量,而改变第一直流期间DC1的长td1和第二直流期间DC2的长td2,来改变直流期间DC的长td。在该情况下,可以在多个第一直流期间DC1的全部中改变长td1,也可以在多个第一直流期间DC1的一部分中改变长td1。可以在多个第二直流期间DC2的全部中改变长td2,也可以在多个第二直流期间DC2的一部分中改变长td2。此外,在改变多个第一直流期间DC1的长td1的情况下,长td1的变化量,可以按每个第一直流期间DC1相同,也可以不同。在改变多个第二直流期间DC2的长td2的情况下,长td2的变化量,可以按每个第二直流期间DC2相同,也可以不同。
(第四实施方式)
第四实施方式,相对于第一实施方式,在以下点不同:设置具有向放电灯90供给不同的频率f的交流电流的多个期间的交流期间,且控制部40改变交流期间中的各期间的比例。此外,存在下述情况:对于与上述实施方式相同的构成,通过标记同一符号等而省略说明。
图16是表示本实施方式的向放电灯90供给的驱动电流I的一例的图。图16中,纵轴表示驱动电流I,横轴表示时间T。驱动电流I,以是第一极性状态的情况为正且以是第二极性状态的情况为负而示出。
如图16所示,在本实施方式中,控制部40控制放电灯驱动部230,使得设置第三交流期间AC31。第三交流期间AC31是向放电灯90供给交流电流的期间。在图16的例中,在第三交流期间AC31中,向放电灯90供给在电流值Im1和电流值-Im1之间极性多次反转的矩形波的驱动电流I。第三交流期间AC31,交替具有第四交流期间AC4和第五交流期间AC51。
第四交流期间AC4是向放电灯90供给第四交流电流Ia4的期间。在本实施方式中,第四交流期间AC4具有:第一频率期间P11、第二频率期间P12、和第三频率期间P13。即,在本实施方式中,第四交流期间AC4与第二实施方式的第一交流期间AC1相同。如上所述地,第一频率期间P11、第二频率期间P12、和第三频率期间P13,向放电灯90供给的驱动电流I的频率f相互不同。即,在本实施方式中,第四交流期间AC4具有第四交流电流Ia4的频率f相互不同的多个期间。
在图16的例中,第四交流电流Ia4的频率f,按第一频率期间P11、第三频率期间P13、第二频率期间P12的顺序变高。作为一例,第一频率期间P11中的第四交流电流Ia4的频率f为135Hz。第二频率期间P12中的第四交流电流Ia4的频率f为280Hz。第三频率期间P13中的第四交流电流Ia4的频率f为165Hz。
第五交流期间AC51,是向放电灯90供给第五交流电流Ia51的期间。第五交流电流Ia51具有低于第四交流电流Ia4的频率f的频率f。作为一例,第五交流电流Ia51的频率f为55Hz。在图16的例中,在第五交流期间AC51,第五交流电流Ia51的频率f例如为一定。第五交流期间AC51的长t51,可以与第四交流期间AC4的长t4相同,也可以不同。
在本实施方式中,控制部40,作为放电灯90的驱动模式,能够执行稳态驱动、高热负荷驱动、和低热负荷驱动。在本实施方式的各驱动中,与第二实施方式和第三实施方式不同,第三交流期间AC31中的第五交流期间AC51的比例rt不同。第三交流期间AC31中的第五交流期间AC51的比例rt是指:相对于第三交流期间AC31的长的、多个第五交流期间AC51的长t51的总计的比率。例如,第三交流期间AC31中包含的第四交流期间AC4的数量和第五交流期间AC51的数量相同的情况下,设多个第四交流期间AC4的长t4相互相同,且多个第五交流期间AC51的长t51相互相同。在该情况下,比例rt为:第五交流期间AC51的长t51相对于第四交流期间AC4的长t4和第五交流期间AC51的长t51相加所得的长ta3的比率。此外,在以下的说明中,存在将第三交流期间AC31中的第五交流期间AC51的比例rt简称为第五交流期间AC51的比例rt的情况。
本实施方式的高热负荷驱动,为相对于本实施方式的稳态驱动而言、第五交流期间AC51的比例rt较大的驱动。在此,第五交流期间AC51中的第五交流电流Ia51的频率f,低于第四交流期间AC4中的第四交流电流Ia4的频率f。因此,在第五交流期间AC51中施加于第一电极92的热负荷,大于在第四交流期间AC4中施加于第一电极92的热负荷。由此,在高热负荷驱动中施加于第一电极92的热负荷大于稳态驱动。
本实施方式的低热负荷驱动,为相对于本实施方式的稳态驱动而言、第五交流期间AC51的比例rt较小的驱动。由此,在低热负荷驱动中施加于第一电极92的热负荷小于稳态驱动。控制部40,相应于灯电压Vla,切换稳态驱动、高热负荷驱动、和低热负荷驱动。
图17是表示相对灯电压Vla的第五交流期间AC51的比例rt的变化的图表。在图17中,纵轴表示第五交流期间AC51的比例rt,横轴表示灯电压Vla。图17中,还示出向放电灯90供给稳态电流STB、高热负荷电流HTB、低热负荷电流LTB的各驱动电流I的灯电压Vla的数值区域。
稳态电流STB为在本实施方式的稳态驱动中向放电灯90供给的驱动电流I。高热负荷电流HTB为在本实施方式的高热负荷驱动中向放电灯90供给的驱动电流I。低热负荷电流LTB为在本实施方式的低热负荷驱动中向放电灯90供给的驱动电流I。在本实施方式中,各电流,例如与图16所示的驱动电流I的波形相同,第五交流期间AC51的比例rt分别不同。
如图17所示,灯电压Vla为第一电压Vla1以上的情况下,执行稳态驱动,驱动电流I为稳态电流STB。稳态电流STB中的第五交流期间AC51的比例rt为稳态比例(第一比例)rt0。在灯电压Vla小于第一电压Vla1的情况下,随着灯电压Vla变小,交替执行高热负荷驱动和低热负荷驱动。即,驱动电流I在高热负荷电流HTB和低热负荷电流LTB之间交替切换。
在图17所示的例中,高热负荷电流HTB包含第四高热负荷电流HT4、第五高热负荷电流HT5、和第六高热负荷电流HT6。低热负荷电流LTB包含第四低热负荷电流LT4、第五低热负荷电流LT5、和第六低热负荷电流LT6。各电流,随着灯电压Vla变小,按第四高热负荷电流HT4、第四低热负荷电流LT4、第五高热负荷电流HT5、第五低热负荷电流LT5、第六高热负荷电流HT6、第六低热负荷电流LT6的顺序设置。
第四高热负荷电流HT4为:灯电压Vla小于第一电压Vla1且为小于第一电压Vla1的第二电压Vla2以上的情况下,向放电灯90供给的驱动电流I。第四高热负荷电流HT4中的第五交流期间AC51的比例rt为第一高热负荷比例Hrt1。第一高热负荷比例Hrt1大于稳态比例rt0。
第四低热负荷电流LT4为:灯电压Vla小于第二电压Vla2且为小于第二电压Vla2的第三电压Vla3以上的情况下,向放电灯90供给的驱动电流I。第四低热负荷电流LT4中的第五交流期间AC51的比例rt为第一低热负荷比例Lrt1。第一低热负荷比例Lrt1小于稳态比例rt0。
第五高热负荷电流HT5为:灯电压Vla小于第三电压Vla3且为小于第三电压Vla3的第四电压Vla4以上的情况下,向放电灯90供给的驱动电流I。第五高热负荷电流HT5中的第五交流期间AC51的比例rt为第二高热负荷比例Hrt2。第二高热负荷比例Hrt2大于稳态比例rt0且大于第一高热负荷比例Hrt1。
第五低热负荷电流LT5为:灯电压Vla小于第四电压Vla4且为小于第四电压Vla4的第五电压Vla5以上的情况下,向放电灯90供给的驱动电流I。第五低热负荷电流LT5中的第五交流期间AC51的比例rt为第二低热负荷比例Lrt2。第二低热负荷比例Lrt2小于稳态比例rt0且小于第一低热负荷比例Lrt1。
第六高热负荷电流HT6为:灯电压Vla小于第五电压Vla5且为小于第五电压Vla5的第六电压Vla6以上的情况下,向放电灯90供给的驱动电流I。第六高热负荷电流HT6中的第五交流期间AC51的比例rt为第三高热负荷比例Hrt3。第三高热负荷比例Hrt3大于稳态比例rt0且大于第二高热负荷比例Hrt2。
第六低热负荷电流LT6为:灯电压Vla小于第六电压Vla6的情况下,向放电灯90供给的驱动电流I。第六低热负荷电流LT6中的第五交流期间AC51的比例rt为第三低热负荷比例Lrt3。第三低热负荷比例Lrt3小于稳态比例rt0,且小于第二低热负荷比例Lrt2。
各电流中的第五交流期间AC51的比例rt和各电压值的一例示于表4。
表4
灯电压Vla[V] 驱动电流I 第五交流期间AC51的比例rt[%]
60以上 稳态电流STB 48.4
58以上且未满60 第四高热负荷电流HT4 78.9
55以上且未满58 第四低热负荷电流LT4 7.4
53以上且未满55 第五高热负荷电流HT5 96.0
50以上且未满53 第五低热负荷电流LT5 1.3
47以上且未满50 第六高热负荷电流HT6 99.5
未满47 第六低热负荷电流LT6 0.0
此外,在第五交流期间AC51的比例rt为0的情况下不设置第五交流期间AC51。在该情况下,第三交流期间AC31例如仅由第四交流期间AC4构成。
在以下的说明中,将向放电灯90供给第四高热负荷电流HT4的驱动称为第四高热负荷驱动,将向放电灯90供给第五高热负荷电流HT5的驱动称为第五高热负荷驱动,将向放电灯90供给第六高热负荷电流HT6的驱动称为第六高热负荷驱动。此外,将向放电灯90供给第四低热负荷电流LT4的驱动称为第四低热负荷驱动,将向放电灯90供给第五低热负荷电流LT5的驱动称为第五低热负荷驱动,将向放电灯90供给第六低热负荷电流LT6的驱动称为第六低热负荷驱动。
图18是表示本实施方式的控制部40进行的控制次序的一例的流程图。在图18中,示出放电灯90的驱动的切换次序。如图18所示,在初始状态,控制部40执行稳态驱动(步骤S21)。控制部40,在稳态驱动的执行中,使工作检测部60的电压检测部检测灯电压Vla,判断所检测的灯电压Vla是否小于第一电压Vla1(步骤S22)。
控制部40,在灯电压Vla为第一电压Vla1以上的情况下(步骤S22:否),继续执行稳态驱动。即,控制部40在灯电压Vla为第一电压Vla1以上的情况下,使第五交流期间AC51的比例rt为稳态比例rt0。此外,初始的灯电压Vla大于第一电压Vla1。
另一方面,灯电压Vla小于第一电压Vla1时(步骤S22:是),控制部40从稳态驱动切换驱动,执行第四高热负荷驱动(步骤S23)。
控制部40,在第四高热负荷驱动的执行中,判断灯电压Vla是否为第一电压Vla1以上(步骤S24),且判断灯电压Vla是否小于第二电压Vla2(步骤S25)。在通过执行第四高热负荷驱动而灯电压Vla上升且灯电压Vla变为第一电压Vla1以上的情况下(步骤S24:是),控制部40将驱动从第四高热负荷驱动切换,再次执行稳态驱动(步骤S21)。
在灯电压Vla保持小于第一电压Vla1不变的情况下(步骤S24:否),且灯电压Vla为第二电压Vla2以上的情况下(步骤S25:否),控制部40继续执行第四高热负荷驱动。即,控制部40,在灯电压Vla小于第一电压Vla1且为小于第一电压Vla1的第二电压Vla2以上的情况下,使得第五交流期间AC51的比例rt大于稳态比例rt0。在该情况下,向放电灯90供给的高热负荷电流HTB,是第五交流期间AC51的比例rt为第一高热负荷比例Hrt1的第四高热负荷电流HT4。即,控制部40,在灯电压Vla小于第一电压Vla1且为小于第一电压Vla1的第二电压Vla2以上的情况下,使得第五交流期间AC51的比例rt为大于稳态比例rt0的第一高热负荷比例Hrt1。
灯电压Vla小于第二电压Vla2的情况下(步骤S25:是),控制部40执行第四低热负荷驱动(步骤S26)。即,控制部40,在灯电压Vla小于第二电压Vla2的情况下,使得第五交流期间AC51的比例rt小于稳态比例rt0。
控制部40,在第四低热负荷驱动的执行中,判断灯电压Vla是否为第二电压Vla2以上(步骤S27),且判断灯电压Vla是否小于第三电压Vla3(步骤S28)。在通过执行第四低热负荷驱动而灯电压Vla上升且灯电压Vla变为第二电压Vla2以上的情况下(步骤S27:是),控制部40,将驱动从第四低热负荷驱动切换,再次执行第四高热负荷驱动(步骤S23)。
在灯电压Vla保持小于第二电压Vla2不变的情况下(步骤S27:否),且灯电压Vla为第三电压Vla3以上的情况下(步骤S28:否),控制部40,继续执行第四低热负荷驱动。在该情况下,向放电灯90供给的低热负荷电流LTB,为第五交流期间AC51的比例rt是第一低热负荷比例Lrt1的第四低热负荷电流LT4。即,控制部40,在灯电压Vla小于第二电压Vla2且为第三电压Vla3以上的情况下,使得第五交流期间AC51的比例rt为小于稳态比例rt0的第一低热负荷比例Lrt1。
在灯电压Vla小于第三电压Vla3的情况下(步骤S28:是),控制部40执行第五高热负荷驱动(步骤S29)。在该情况下,向放电灯90供给的高热负荷电流HTB,为第五交流期间AC51的比例rt是第二高热负荷比例Hrt2的第五高热负荷电流HT5。即,控制部40,在灯电压Vla比小于第二电压Vla2的第三电压Vla3小的情况下,使得第五交流期间AC51的比例rt为大于第一高热负荷比例Hrt1的第二高热负荷比例Hrt2。
省略图示,然后,控制部40,在第五高热负荷驱动的执行中,判断灯电压Vla是否为第三电压Vla3以上且判断灯电压Vla是否小于第四电压Vla4。由此,控制部40,如果灯电压Vla变为第三电压Vla3以上,则再次执行第四低热负荷驱动,如果灯电压Vla小于第三电压Vla3且为第四电压Vla4以上,则继续执行第五高热负荷驱动。
在灯电压Vla小于第四电压Vla4的情况下,控制部40执行第五低热负荷驱动。在该情况下,向放电灯90供给的低热负荷电流LTB,为第五交流期间AC51的比例rt是第二低热负荷比例Lrt2的第五低热负荷电流LT5。即,控制部40,在灯电压Vla比小于第三电压Vla3的第四电压Vla4小的情况下,使得第五交流期间AC51的比例rt为小于第一低热负荷比例Lrt1的第二低热负荷比例Lrt2。控制部40,以下同样地,伴随灯电压Vla的下降,执行第六高热负荷驱动、第六低热负荷驱动。
如上所述地,控制部40相应于灯电压Vla而切换各驱动,切换向放电灯90供给的驱动电流I。
在本实施方式中,控制部40,相应于驱动电力Wd改变高热负荷电流HTB中的第五交流期间AC51的比例rt和低热负荷电流LTB中的第五交流期间AC51的比例rt。图19是本实施方式的相对于驱动电力Wd的第五交流期间AC51的比例rt的变化的图表。在图19中,纵轴表示第五交流期间AC51的比例rt,横轴表示驱动电力Wd。
如图19所示,高热负荷电流HTB中的第五交流期间AC51的比例rt,随着驱动电力Wd变小而变大。即,控制部40,向放电灯90供给的驱动电力Wd越小,使第五交流期间AC51的比例rt大于稳态比例rt0的情况下的第五交流期间AC51的比例rt越大。在本实施方式中,高热负荷电流HTB中的第五交流期间AC51的比例rt和驱动电力Wd的关系,例如以一次函数表示。
低热负荷电流LTB中的第五交流期间AC51的比例rt,随着驱动电力Wd变小而变小。即,控制部40,向放电灯90供给的驱动电力Wd越小,使第五交流期间AC51的比例rt小于稳态比例rt0的情况下的第五交流期间AC51的比例rt越小。在本实施方式中,低热负荷电流LTB中的第五交流期间AC51的比例rt和驱动电力Wd的关系,例如以一次函数表示。
例如,驱动电力Wd从第二驱动电力Wd2变为小于第二驱动电力Wd2的第一驱动电力Wd1的情况下,第一高热负荷比例Hrt1、第二高热负荷比例Hrt2和第三高热负荷比例Hrt3分别变大,第一低热负荷比例Lrt1、第二低热负荷比例Lrt2和第三低热负荷比例Lrt3分别变小。
另外,此时,各高热负荷电流HTB中的第五交流期间AC51的比例rt的增加程度,可以分别相同,也可以不同。此外,各低热负荷电流LTB中的第五交流期间AC51的比例rt的减少程度,可以分别相同,也可以不同。此外,稳态比例rt0,可以相应于驱动电力Wd的变化而变化,也可以不变化。
在本实施方式中,控制部40,通过改变第四交流期间AC4的长t4来改变第五交流期间AC51的比例rt。即,在稳态驱动、高热负荷驱动和低热负荷驱动中,第四交流期间AC4的长t4分别不同。具体而言,控制部40,在增大第五交流期间AC51的比例rt的情况下,减小第四交流期间AC4的长t4,在减小第五交流期间AC51的比例rt的情况下,增大第四交流期间AC4的长t4。在该情况下,在稳态驱动、高热负荷驱动和低热负荷驱动中,第五交流期间AC51的长t51不变化。相对灯电压Vla的变化的第四交流期间AC4的长t4的变化的一例示于表5。
表5
在表5中,将第四交流期间AC4的长t4作为第四交流期间AC4的周期数示出。在表5的例中,控制部40,不改变各频率期间中的第四交流电流Ia4的频率f,而改变向放电灯90供给的第四交流电流Ia4的周期数,来改变第四交流期间AC4的长t4。在表5的例中,在第一频率期间P11、第二频率期间P12和第三频率期间P13的所有频率期间,第四交流电流Ia4的周期数变化。另外,也可以仅在第一频率期间P11、第二频率期间P12和第三频率期间P13中的一部分期间,改变第四交流电流Ia4的周期数。
上述的控制部40进行的控制也可以作为放电灯驱动方法来表现。即,本实施方式的放电灯驱动方法的一个方式,其特征在于,为向具有第一电极92和第二电极93的放电灯90供给驱动电流I来驱动放电灯90的放电灯驱动方法,向放电灯90供给包含交替具有第四交流期间AC4和第五交流期间AC51的第三交流期间AC31的驱动电流I,所述第四交流期间AC4向放电灯90供给第四交流电流Ia4,所述第五交流期间AC51向放电灯90供给频率f低于第四交流电流Ia4的第五交流电流Ia51,在放电灯90的灯电压Vla为第一电压Vla1以上的情况下,使得第三交流期间AC31中的第五交流期间AC51的比例rt为稳态比例rt0,在灯电压Vla小于第一电压Vla1且为小于第一电压Vla1的第二电压Vla2以上的情况下,使得第五交流期间AC51的比例rt大于稳态比例rt0,在灯电压Vla小于第二电压Vla2的情况下,使得第五交流期间AC51的比例rt小于稳态比例rt0。
根据本实施方式,在稳态驱动中灯电压Vla下降而变得小于第一电压Vla1的情况下,执行第五交流期间AC51的比例rt大于稳态驱动的高热负荷驱动。即,在本实施方式中,向放电灯90供给第五交流期间AC51的比例rt为第一高热负荷比例Hrt1的第四高热负荷电流HT4。因此,第一电极92的突起552p的熔融程度上升,能够粗大地形成突起552p。由此,能够抑制放电灯90的劣化加速。此外,突起552p的熔融程度变大,所以电极间距离变大,灯电压Vla容易上升。
此外,突起552p粗大地形成,所以即使灯电压Vla上升而回到稳态驱动的情况下,也能够抑制突起552p消失。此外,即使在高热负荷驱动之后进行低热负荷驱动的情况下,突起552p也不会变得过细,在从低热负荷驱动切换为高热负荷驱动的情况下,能够抑制突起552p消失。因此,根据本实施方式,能够抑制闪烁和黑化、失透产生。
还存在如下情况:由于放电灯90的品质的不均,尤其第一电极92和第二电极93的品质的不均,即使执行本实施方式的高热负荷驱动,灯电压Vla也难以上升而进一步下降。此时,如果照样继续进行高热负荷驱动,则突起552p的熔融程度大,所以存在加速灯电压Vla的下降的情况。此外,存在如下情况:突起552p扁平化,电弧放电的辉点容易在突起552p上移动,容易产生闪烁。此外,存在如下情况:由于电弧放电的辉点移动,从放电灯90释放的光的角度的不均变大,在投影机500的光学系统中掩暗的光变多。由此,存在投影机500的照度下降的情况。
对此,根据本实施方式,在即使通过高热负荷驱动但灯电压Vla仍进一步继续下降的情况下,在灯电压Vla比小于第一电压Vla1的第二电压Vla2小时,执行第五交流期间AC51的比例rt小于稳态驱动的低热负荷驱动。即,在本实施方式中,向放电灯90供给第五交流期间AC51的比例rt为第一低热负荷比例Lrt1的第四低热负荷电流LT4。第五交流期间AC51的比例rt越小,第三交流期间AC31中的平均频率越高。因此,通过减小第五交流期间AC51的比例rt,能够获得与提高驱动电流I的频率f的情况时同等的作用、效果。由此,能够抑制突起552p扁平化,并且能够使灯电压Vla上升。此时,刚切换至低热负荷驱动之后,突起552p暂时成长而灯电压Vla进一步下降,但之后,形成的突起552p变细变小,所以灯电压Vla上升。
如上所述,根据本实施方式,在相对的初始状态等灯电压Vla过度下降的情况下,能够稳定形成突起552p,并且使灯电压Vla上升、抑制灯电压Vla变得过低。因此,能够抑制放电灯90的劣化加速,并且容易维持灯电压Vla,结果是能够提高放电灯90的寿命。
此外,还存在下述情况:即使通过上述本实施方式的低热负荷驱动,但灯电压Vla仍难以上升而进一步下降。对此,根据本实施方式,在即使通过低热负荷驱动但灯电压Vla仍进一步继续下降的情况下,当灯电压Vla比小于第二电压Vla2的第三电压Vla3小时,再次执行高热负荷驱动。此时,在本实施方式,在高热负荷驱动中向放电灯90供给的高热负荷电流HTB为第五交流期间AC51的比例rt大于第四高热负荷电流HT4的第五高热负荷电流HT5。因此,能够进一步增大突起552p的熔融程度,更容易使灯电压Vla上升。
此外,还存在下述情况:即使通过再次的高热负荷驱动,但灯电压Vla仍难以上升,而进一步下降。对此,根据本实施方式,在即使通过再次的高热负荷驱动但灯电压Vla仍进一步继续下降的情况下,当灯电压Vla小于比第三电压Vla3更小的第四电压Vla4时,再次执行低热负荷驱动。此时,在本实施方式,在低热负荷驱动中向放电灯90供给的低热负荷电流LTB为第五交流期间AC51的比例rt小于第四低热负荷电流LT4的第五低热负荷电流LT5。因此,能够获得与进一步提高驱动电流I的频率f的情况时同等的作用、效果。由此,能够更容易细小地形成突起552p,更容易使灯电压Vla上升。
在即使通过上述驱动但灯电压Vla还下降的情况下,进一步交替进行高热负荷驱动、低热负荷驱动,由此能够使灯电压Vla上升。
如上说明地,根据本实施方式,在灯电压Vla小于第一电压Vla1的情况下,随着灯电压Vla变小,按高热负荷驱动、低热负荷驱动的顺序交替切换驱动。由此,首先由高热负荷驱动使突起552p粗大后,反复进行低热负荷驱动、高热负荷驱动,由此能够使得突起552p的形状稳定,并且使灯电压Vla上升。其结果是,与放电灯90的不均无关地,能够适当抑制灯电压Vla过度下降。
此外,存在如下情况:如果高热负荷电流HTB和低热负荷电流LTB的热负荷的差过大,则从低热负荷电流LTB变化到高热负荷电流HTB时,突起552p容易消失。
对此,根据本实施方式,高热负荷电流HTB的第五交流期间AC51的比例rt,从第四高热负荷电流HT4向第六高热负荷电流HT6逐级地变大,低热负荷电流LTB的第五交流期间AC51的比例rt,从第四低热负荷电流LT4向第六低热负荷电流LT6逐级地变小。由此,相对地,灯电压Vla越高的情况下设置的高热负荷电流HTB,第五交流期间AC51的比例rt越小,灯电压Vla越高的情况下设置的低热负荷电流LTB,第五交流期间AC51的比例rt越大。因此,在灯电压Vla从第一电压Vla1开始下降的阶段,能够使热负荷的变化的差较小,然后,随着灯电压Vla变小,能够逐渐变大。由此,能够抑制突起552p消失,并且对第一电极92适当施加热负荷,抑制灯电压Vla过度下降。
此外,根据本实施方式,控制部40,通过改变第四交流期间AC4的长t4来改变第五交流期间AC51的比例rt。因此,能够改变设置第五交流期间AC51的间隔。由此,在高热负荷驱动中,能够减小第四交流期间AC4的长t4、增大第五交流期间AC51的比例rt,并且缩短设置第五交流期间AC51的间隔。由此,在高热负荷驱动中,能够进一步增大施加于第一电极92的热负荷。此外,在低热负荷驱动中,能够增大第四交流期间AC4的长t4、减小第五交流期间AC51的比例rt,并且增长设置第五交流期间AC51的间隔。由此,在低热负荷驱动中,能够进一步减小施加于第一电极92的热负荷。通过以上方式,容易适当地增大高热负荷驱动中的热负荷和低热负荷驱动中的热负荷的差,更容易维持灯电压Vla。
此外,根据本实施方式,第四交流期间AC4具有多个频率期间。因此,在第四交流期间AC4中,能够改变施加于第一电极92的热负荷。由此,能够增大在第四交流期间AC4中施加于第一电极92的热负荷产生的刺激,能够进一步使突起552p成长。
此外,如上所述,驱动电力Wd越是比较小的低电力模式,突起552p越容易成长,灯电压Vla越容易下降。此外,在低电力模式中,突起552p容易变细变小。因此,上述的本实施方式的效果,在低电力模式时特别显著地获得。
此外,根据本实施方式,驱动电力Wd越小,高热负荷电流HTB的第五交流期间AC51的比例rt越大。因此,在灯电压Vla的下降越容易发生的低电力模式,越增大突起552p的熔融程度,越容易使灯电压Vla上升。由此,能够进一步抑制灯电压Vla过度下降。
此外,根据本实施方式,驱动电力Wd越小,低热负荷电流LTB的第五交流期间AC51的比例rt越小。因此,在灯电压Vla的下降越容易发生的低电力模式,越增大第三交流期间AC31的比例,越容易细小地形成突起552p,越容易使灯电压Vla上升。由此,能够进一步抑制灯电压Vla过度下降。
此外,相对地,在驱动电力Wd比较大的情况下,高热负荷电流HTB中的第五交流期间AC51的比例rt变小,低热负荷电流LTB中的第五交流期间AC51的比例rt变大。存在如下情况:在驱动电力Wd比较大的情况下,施加于第一电极92的热负荷大,所以高热负荷电流HTB中的第五交流期间AC51的比例rt过大以及低热负荷电流LTB中的第五交流期间AC51的比例rt过小时,突起552p容易消失。根据本实施方式,在驱动电力Wd比较大的情况下,能够使高热负荷电流HTB中的第五交流期间AC51的比例rt比较小,能够使低热负荷电流LTB中的第五交流期间AC51的比例rt比较大。由此,在驱动电力Wd比较大的情况下,能够抑制突起552p的消失。
此外,在本实施方式中,还可以采用如下构成和方法。
在本实施方式中,控制部40,可以通过改变第五交流期间AC51的长t51来改变第五交流期间AC51的比例rt。在该情况下,控制部40,在高热负荷驱动中,增大第五交流期间AC51的长t51,增大第五交流期间AC51的比例rt。控制部40,在低热负荷驱动中,减小第五交流期间AC51的长t51,减小第五交流期间AC51的比例rt。根据该构成,在高热负荷驱动中的第五交流期间AC51,能够进一步增大施加于第一电极92的热负荷,在低热负荷驱动中的第五交流期间AC51,能够进一步减小施加于第一电极92的热负荷。由此,容易适当增大高热负荷驱动中的热负荷和低热负荷驱动中的热负荷的差,更容易维持灯电压Vla。
此外,在本实施方式中,控制部40,可以通过改变第四交流期间AC4的长t4和第五交流期间AC51的长t51这双方来改变第五交流期间AC51的比例rt。根据该构成,能够改变设置第五交流期间AC51的间隔,并且能够改变第五交流期间AC51的长t51,所以更容易适当增大高热负荷驱动中的热负荷和低热负荷驱动中的热负荷的差,更容易维持灯电压Vla。该构成中的各期间的长的一例示于表6。
表6
在表6中,将第四交流期间AC4的长t4作为第四交流期间AC4的周期数示出,将第五交流期间AC51的长t51作为第五交流期间AC51的周期数示出。在表6的例中,在第四高热负荷驱动(58≤Vla<60)中,相对于稳态驱动(60≤Vla),仅改变第五交流期间AC51的周期数。在其它的驱动中,相对于稳态驱动,改变第四交流期间AC4的周期数(长t4)和第五交流期间AC51的周期数(长t51)这双方。
这样,在灯电压Vla比较大的范围,仅改变第四交流期间AC4的长t4和第五交流期间AC51的长t51中的任一方,在灯电压Vla比较小的范围,改变第四交流期间AC4的长t4和第五交流期间AC51的长t51这双方。由此,在灯电压Vla比较大的范围,容易使得施加于第一电极92的热负荷比较小,在灯电压Vla比较小的范围,容易使得施加于第一电极92的热负荷比较大。因此,能够伴随灯电压Vla的下降,更适当地改变施加于第一电极92的热负荷。
此外,在上述说明中,示出了在改变第四交流期间AC4的长t4的情况下和改变第五交流期间AC51的长t51的情况下分别改变周期数的情况,但不限于此。在本实施方式中,控制部40,可以改变第四交流电流Ia4的频率f,改变第四交流期间AC4的长t4。在本实施方式中,控制部40,可以改变第五交流电流Ia51的频率f,改变第五交流期间AC51的长t51。在该情况下,各交流电流的周期数可以不变化,也可以变化。
具体而言,在改变第五交流电流Ia51的频率f的情况下,控制部40,在灯电压Vla为第一电压Vla1以上的情况下,使得第五交流电流Ia51的频率f为第二频率f2。控制部40,在灯电压Vla小于第一电压Vla1且为第二电压Vla2以上的情况下,使得第五交流电流Ia51的频率f低于第二频率f2。控制部40,在灯电压Vla小于第二电压Vla2的情况下,使得第五交流电流Ia51的频率f高于第二频率f2。
根据该构成,能够在第五交流期间AC51中按每单位时间改变施加于第一电极92的热负荷。因此,容易调整施加于第一电极92的热负荷。
改变第四交流期间AC4的第四交流电流Ia4的周期数及频率f和第五交流期间AC51的第五交流电流Ia51的周期数及频率f这双方的情况下的各值的一例示出于表7和表8。
表7
表8
表7示出第四交流期间AC4的第四交流电流Ia4的周期数和频率f。表8示出第五交流期间AC51的第五交流电流Ia51的周期数和频率f。
此外,在上述说明中,作为高热负荷电流HTB,示出从第四高热负荷电流HT4到第六高热负荷电流HT6这三种,作为低热负荷电流LTB,示出从第四低热负荷电流LT4到第六低热负荷电流LT6这三种,但不限于此。高热负荷电流HTB和低热负荷电流LTB,分别可以是两种以下,也可以是四种以上。
此外,在本实施方式中,第一高热负荷比例Hrt1、第二高热负荷比例Hrt2、第三高热负荷比例Hrt3可以是相互相同的值。第一低热负荷比例Lrt1、第二低热负荷比例Lrt2、第三低热负荷比例Lrt3可以是相互相同的值。在各高热负荷比例和各低热负荷比例分别相同的情况下,随着灯电压Vla在小于第一电压Vla1的范围变小,交替设置一种高热负荷电流HTB和一种低热负荷电流LTB。在该情况下,也能够抑制灯电压Vla过度下降。
此外,在上述说明中,为在第四交流期间AC4包含频率f相互不同的三个期间(从第一频率期间P11到第三频率期间P13)的构成,但不限于此。第四交流期间AC4,可以作为一个向放电灯90供给频率f的交流电流的期间,也可以具有四个以上的向放电灯90供给相互不同的频率f的交流电流的期间。此外,第四交流期间AC4可以与第二实施方式的第一交流期间AC1不同。
此外,在上述说明中,在第五交流期间AC51中,第五交流电流Ia51的频率f一定,但不限于此。第五交流期间AC51,可以与第四交流期间AC4同样地,具有第五交流电流Ia51的频率f相互不同的多个期间。
此外,与驱动电力Wd相应的高热负荷电流HTB中的第五交流期间AC51的比例rt的变化的图形和低热负荷电流LTB中的第五交流期间AC51的比例rt的变化的图形,没有特别限定。高热负荷电流HTB中的第五交流期间AC51的比例rt和低热负荷电流LTB中的第五交流期间AC51的比例rt,可以相对于驱动电力Wd阶梯状地变化。此外,高热负荷电流HTB中的第五交流期间AC51的比例rt与驱动电力Wd的关系以及低热负荷电流LTB中的第五交流期间AC51的比例rt与驱动电力Wd的关系,可以由二次函数、指数函数等表示。此外,高热负荷电流HTB中的第五交流期间AC51的比例rt和低热负荷电流LTB中的第五交流期间AC51的比例rt,可以仅任一方相应于驱动电力Wd变化,也可以两方不相应于驱动电力Wd变化。
此外,在本实施方式中,控制部40,可以与在第二实施方式中如上说明的同样地,在起动投影机500后,在到放电灯90稳态点亮为止的上升期间,决定要执行的驱动。
(第五实施方式)
第五实施方式,相对于第四实施方式,驱动电流I的波形不同。此外,存在对于与上述实施方式同样的构成通过适当标记相同的符号等而省略说明的情况。
图20是表示本实施方式的向放电灯90供给的驱动电流I的一例的图。图20中,纵轴表示驱动电流I,横轴表示时间T。驱动电流I以是第一极性状态的情况为正、以是第二极性状态的情况为负,而示出。
如图20所示,在本实施方式中,控制部40,控制放电灯驱动部230,使得设置第三交流期间AC32。第三交流期间AC32交替具有第四交流期间AC4和第五交流期间AC52。
在本实施方式的第五交流期间AC52中,向放电灯90供给半周期的第五交流电流Ia52。即,在第五交流期间AC52中,第五交流电流Ia52的极性,为第一电极92成为阳极的第一极性或者第二电极93成为阳极的第二极性的某一方。在本实施方式中,第五交流期间AC52具有第一极性期间AC52a和第二极性期间AC52b。
第一极性期间AC52a是向放电灯90供给成为第一极性的半周期的第五交流电流Ia52的期间。即,第一极性期间AC52a的长t52a为第五交流电流Ia52的半周期的长。在图20的例中,在第一极性期间AC52a向放电灯90供给的第五交流电流Ia52的值是Im1且一定。在第一极性期间AC52a向放电灯90供给成为第一极性的半周期的第五交流电流Ia52,等效于向放电灯90供给第一极性的直流电流。
第二极性期间AC52b是向放电灯90供给成为第二极性的半周期的第五交流电流Ia52的期间。即,第二极性期间AC52b的长t52b为第五交流电流Ia52的半周期的长。在图20的例中,在第二极性期间AC52b向放电灯90供给的第五交流电流Ia52的值是-Im1且一定。在第二极性期间AC52b向放电灯90供给成为第二极性的半周期的第五交流电流Ia52,等效于向放电灯90供给第二极性的直流电流。
在第一极性期间AC52a向放电灯90供给的第五交流电流Ia52的频率f与在第二极性期间AC52b向放电灯90供给的第五交流电流Ia52的频率f,例如相同。因此,第一极性期间AC52a的长t52a与第二极性期间AC52b的长t52b,例如相同。第一极性期间AC52a和第二极性期间AC52b,夹着第四交流期间AC4交替设置。
在本实施方式中,控制部40,与第四实施方式同样地,如图17和图18所示地,改变第五交流期间AC52的比例rt。此外,在本实施方式中,在改变第一极性期间AC52a的长t52a、改变第五交流期间AC52的比例rt的情况下,改变第五交流电流Ia52的频率f。由此,第五交流电流Ia52的半周期的长变化,其结果是,第一极性期间AC52a的长t52a变化。这对于第二极性期间AC52b也同样。
根据本实施方式,与第四实施方式同样地,能够提高放电灯90的寿命。
此外,根据本实施方式,在第五交流期间AC52,向放电灯90供给仅半周期的第五交流电流Ia52。因此,能够使在一个第五交流期间AC52被加热的电极偏向于第一电极92和第二电极93中的一方。由此,在第五交流期间AC52,能够进一步增大电极的熔融程度。
此外,根据本实施方式,第一极性期间AC52a和第二极性期间AC52b,夹着第四交流期间AC4交替设置,所以在第一电极92和第二电极93这两方,能够适当增大熔融程度。
此外,在本实施方式中,也可以采用以下的构成和方法。
在本实施方式中,驱动电流I可以是如下构成:第四交流期间AC4和第一极性期间AC52a交替多次反复出现后,第四交流期间AC4和第二极性期间AC52b交替多次反复出现。
此外,在本实施方式中,在第一极性期间AC52a中向放电灯90供给的第五交流电流Ia52的频率f与在第二极性期间AC52b中向放电灯90供给的第五交流电流Ia52的频率f,可以相互不同。在该情况下,第一极性期间AC52a的长t52a与第二极性期间AC52b的长t52b,相互不同。
此外,上述的第二实施方式到第五实施方式说明了的各期间的长以及在各期间向放电灯90供给的交流电流的频率f等,在稳态驱动、高热负荷驱动和低热负荷驱动的各自中,可以每次设置各期间而相同,也可以每次设置各期间而变化,还可以周期性地变化。
此外,在第一实施方式到第五实施方式,作为各期间的切换阈值而使用的第一电压Vla1~第六电压Vla6,可以在任意实施方式中通用,也可以按实施方式而不同。
此外,在上述实施方式中,对在透射型的投影机适用本发明的情况的例进行了说明,但本发明也能够适用于反射型的投影机。在此,“透射型”指的是:包含液晶面板等的液晶光阀透射光的类型。“反射型”指的是:液晶光阀反射光的类型。此外,光调制装置,不限于液晶面板等,例如可以是使用了微镜的光调制装置。
此外,在上述实施方式中,列举了使用三个液晶面板560R、560G、560B(液晶光阀330R、330G、330B)的投影机500的例子,但本发明也能够适用于仅使用一个液晶面板的投影机、使用四个以上的液晶面板的投影机。
此外,上述各实施方式中所述的各构成,在不矛盾的范围内,能够相互组合。

Claims (28)

1.一种放电灯驱动装置,其特征在于,具备:
向具有第一电极和第二电极的放电灯供给驱动电流的放电灯驱动部;
控制所述放电灯驱动部的控制部;和
检测所述放电灯的电极间电压的电压检测部,
所述控制部,
在所述电极间电压为第一电压以上的情况下,向所述放电灯供给包含第一交流电流的驱动电流,
在所述电极间电压小于所述第一电压且为第二电压以上的情况下,向所述放电灯供给包含第二交流电流的驱动电流,所述第二电压是小于所述第一电压的电压,所述第二交流电流是频率低于所述第一交流电流的交流电流,
在所述电极间电压小于所述第二电压的情况下,向所述放电灯供给包含第三交流电流的驱动电流,所述第三交流电流是频率高于所述第一交流电流的交流电流。
2.根据权利要求1所述的放电灯驱动装置,
所述控制部,
在所述电极间电压小于所述第一电压且为所述第二电压以上的情况下,使所述第二交流电流的频率为低于所述第一交流电流的第一频率的第一低频率,
在所述电极间电压比小于所述第二电压的第三电压小的情况下,使所述第二交流电流的频率为低于所述第一低频率的第二低频率,且向所述放电灯供给包含所述第二低频率的第二交流电流的驱动电流。
3.根据权利要求2所述的放电灯驱动装置,
所述控制部,
在所述电极间电压小于所述第二电压且为所述第三电压以上的情况下,使所述第三交流电流的频率为高于所述第一频率的第一高频率,
在所述电极间电压比小于所述第三电压的第四电压小的情况下,使所述第三交流电流的频率为高于所述第一高频率的第二高频率,且向所述放电灯供给包含所述第二高频率的第三交流电流的驱动电流。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的放电灯驱动装置,
所述控制部,向所述放电灯供给的驱动电力越小,使所述第二交流电流的频率越低。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的放电灯驱动装置,
所述控制部,向所述放电灯供给的驱动电力越小,使所述第三交流电流的频率越高。
6.一种放电灯驱动装置,其特征在于,具备:
向具有第一电极和第二电极的放电灯供给驱动电流的放电灯驱动部;
控制所述放电灯驱动部的控制部;和
检测所述放电灯的电极间电压的电压检测部,
所述控制部控制所述放电灯驱动部,使得第一期间和第二期间交替设置,
所述第一期间具有:向所述放电灯供给第一极性的直流电流的第一直流期间和向所述放电灯供给交流电流的第一交流期间,
所述第二期间具有:向所述放电灯供给第二极性的直流电流的第二直流期间和向所述放电灯供给交流电流的第二交流期间,
所述控制部,
在所述电极间电压为第一电压以上的情况下,使包含所述第一直流期间和所述第二直流期间的直流期间的长为第一长,
在所述电极间电压小于所述第一电压且为第二电压以上的情况下,使所述直流期间的长大于所述第一长,所述第二电压是小于所述第一电压的电压,
在所述电极间电压小于所述第二电压的情况下,使所述直流期间的长小于所述第一长。
7.根据权利要求6所述的放电灯驱动装置,
所述控制部,
在所述电极间电压小于所述第一电压且为所述第二电压以上的情况下,使所述直流期间的长为大于所述第一长的第一高热负荷长,
在所述电极间电压比小于所述第二电压的第三电压小的情况下,使所述直流期间的长为大于所述第一高热负荷长的第二高热负荷长。
8.根据权利要求7所述的放电灯驱动装置,
所述控制部,
在所述电极间电压小于所述第二电压且为所述第三电压以上的情况下,使所述直流期间的长为小于所述第一长的第一低热负荷长,
在所述电极间电压比小于所述第三电压的第四电压小的情况下,使所述直流期间的长为小于所述第一低热负荷长的第二低热负荷长。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的放电灯驱动装置,
所述第一直流期间和所述第二直流期间,夹着所述第一交流期间或所述第二交流期间交替设置。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的放电灯驱动装置,
所述第一期间具有第一偏倚期间,所述第一偏倚期间由多个所述第一直流期间和在所述第一直流期间彼此之间设置的、向所述放电灯供给所述第二极性的直流电流的第一相反极性期间构成,
所述第二期间具有第二偏倚期间,所述第二偏倚期间由多个所述第二直流期间和在所述第二直流期间彼此之间设置的、向所述放电灯供给所述第一极性的直流电流的第二相反极性期间构成,
所述第一相反极性期间的长小于所述第一直流期间的长且小于0.5ms,
所述第二相反极性期间的长小于所述第二直流期间的长且小于0.5ms。
11.根据权利要求10所述的放电灯驱动装置,
所述控制部,
在所述电极间电压小于所述第一电压且为第二电压以上的情况下,使所述第一偏倚期间所包含的所述第一直流期间的数量及所述第二偏倚期间所包含的所述第二直流期间的数量中的至少一方,多于所述电极间电压为所述第一电压以上的情况下的所述第一偏倚期间所包含的所述第一直流期间的数量及所述第二偏倚期间所包含的所述第二直流期间的数量,所述第二电压是小于所述第一电压的电压,
在所述电极间电压小于所述第二电压的情况下,使所述第一偏倚期间所包含的所述第一直流期间的数量及所述第二偏倚期间所包含的所述第二直流期间的数量中的至少一方,少于所述电极间电压为所述第一电压以上的情况下的所述第一偏倚期间所包含的所述第一直流期间的数量及所述第二偏倚期间所包含的所述第二直流期间的数量。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的放电灯驱动装置,
所述控制部,向所述放电灯供给的驱动电力越小,使所述直流期间的长大于所述第一长时的所述直流期间的长越大。
13.根据权利要求6至12中任一项所述的放电灯驱动装置,
所述控制部,向所述放电灯供给的驱动电力越小,使所述直流期间的长小于所述第一长时的所述直流期间的长越小。
14.一种放电灯驱动装置,其特征在于,具备:
向具有第一电极和第二电极的放电灯供给驱动电流的放电灯驱动部;
控制所述放电灯驱动部的控制部;和
检测所述放电灯的电极间电压的电压检测部,
所述控制部控制所述放电灯驱动部,使得设置第三交流期间,所述第三交流期间交替具有第四交流期间和第五交流期间,
所述第四交流期间向所述放电灯供给第四交流电流,
所述第五交流期间向所述放电灯供给第五交流电流,所述第五交流电流具有比所述第四交流电流的频率低的频率,
所述控制部,
在所述电极间电压为第一电压以上的情况下,使所述第三交流期间中的所述第五交流期间的比例为第一比例,
在所述电极间电压小于所述第一电压且为第二电压以上的情况下,使所述第五交流期间的比例大于所述第一比例,所述第二电压是小于所述第一电压的电压,
在所述电极间电压小于所述第二电压的情况下,使所述第五交流期间的比例小于所述第一比例。
15.根据权利要求14所述的放电灯驱动装置,
所述控制部,
在所述电极间电压小于所述第一电压且为所述第二电压以上的情况下,使所述第五交流期间的比例为大于所述第一比例的第一高热负荷比例,
在所述电极间电压比小于所述第二电压的第三电压小的情况下,使所述第五交流期间的比例为大于所述第一高热负荷比例的第二高热负荷比例。
16.根据权利要求15所述的放电灯驱动装置,
所述控制部,
在所述电极间电压小于所述第二电压且为所述第三电压以上的情况下,使所述第五交流期间的比例为小于所述第一比例的第一低热负荷比例,
在所述电极间电压比小于所述第三电压的第四电压小的情况下,使所述第五交流期间的比例为小于所述第一低热负荷比例的第二低热负荷比例。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的放电灯驱动装置,
所述控制部,通过使得所述第四交流期间的长变化而使得所述第五交流期间的比例变化。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的放电灯驱动装置,
所述第四交流期间具有所述第四交流电流的频率相互不同的多个期间。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的放电灯驱动装置,
在所述第五交流期间,向所述放电灯供给半周期的所述第五交流电流。
20.根据权利要求19所述的放电灯驱动装置,
所述第五交流期间具有:向所述放电灯供给成为第一极性的半周期的所述第五交流电流的第一极性期间;和向所述放电灯供给成为第二极性的半周期的所述第五交流电流的第二极性期间,
所述第一极性期间和所述第二极性期间,夹着所述第四交流期间交替设置。
21.根据权利要求14至20中任一项所述的放电灯驱动装置,
所述控制部,
在所述电极间电压为所述第一电压以上的情况下,使所述第五交流电流的频率为第二频率,
在所述电极间电压小于所述第一电压且为所述第二电压以上的情况下,使所述第五交流电流的频率低于所述第二频率,
在所述电极间电压小于所述第二电压的情况下,使所述第五交流电流的频率高于所述第二频率。
22.根据权利要求14至21中任一项所述的放电灯驱动装置,
所述控制部,向所述放电灯供给的驱动电力越小,使所述第五交流期间的比例大于所述第一比例时的所述第五交流期间的比例越大。
23.根据权利要求14至22中任一项所述的放电灯驱动装置,
所述控制部,向所述放电灯供给的驱动电力越小,使所述第五交流期间的比例小于所述第一比例时的所述第五交流期间的比例越小。
24.一种光源装置,其特征在于,具备:
射出光的放电灯;和
权利要求1至23中任一项所述的放电灯驱动装置。
25.一种投影机,其特征在于,具备:
权利要求24所述的光源装置;
根据图像信号调制从所述光源装置射出的光的光调制装置;和
投射由所述光调制装置调制后的光的投射光学系统。
26.一种放电灯驱动方法,其特征在于,
向具有第一电极和第二电极的放电灯供给驱动电流来驱动所述放电灯,
在所述放电灯的电极间电压为第一电压以上的情况下,向所述放电灯供给包含第一交流电流的驱动电流,
在所述电极间电压小于所述第一电压且为第二电压以上的情况下,向所述放电灯供给包含第二交流电流的驱动电流,所述第二电压是小于所述第一电压的电压,所述第二交流电流是频率低于所述第一交流电流的交流电流,
在所述电极间电压小于所述第二电压的情况下,向所述放电灯供给包含第三交流电流的驱动电流,所述第三交流电流是频率高于所述第一交流电流的交流电流。
27.一种放电灯驱动方法,其特征在于,
向具有第一电极和第二电极的放电灯供给驱动电流来驱动所述放电灯,
向所述放电灯供给交替具有第一期间和第二期间的所述驱动电流,
所述第一期间包含:向所述放电灯供给第一极性的直流电流的第一直流期间和向所述放电灯供给交流电流的第一交流期间,
所述第二期间包含:向所述放电灯供给第二极性的直流电流的第二直流期间和向所述放电灯供给交流电流的第二交流期间,
在所述放电灯的电极间电压为第一电压以上的情况下,使包含所述第一直流期间和所述第二直流期间的直流期间的长为第一长,
在所述电极间电压小于所述第一电压且为第二电压以上的情况下,使所述直流期间的长大于所述第一长,所述第二电压是小于所述第一电压的电压,
在所述电极间电压小于所述第二电压的情况下,使所述直流期间的长小于所述第一长。
28.一种放电灯驱动方法,其特征在于,
向具有第一电极和第二电极的放电灯供给驱动电流来驱动所述放电灯,
向所述放电灯供给包含第三交流期间的所述驱动电流,所述第三交流期间是交替具有第四交流期间和第五交流期间的期间,
所述第四交流期间向所述放电灯供给第四交流电流,
所述第五交流期间向所述放电灯供给第五交流电流,所述第五交流电流是频率低于所述第四交流电流的交流电流,
在所述放电灯的电极间电压为第一电压以上的情况下,使所述第三交流期间中的所述第五交流期间的比例为第一比例,
在所述电极间电压小于所述第一电压且为第二电压以上的情况下,使所述第五交流期间的比例大于所述第一比例,所述第二电压是小于所述第一电压的电压,
在所述电极间电压小于所述第二电压的情况下,使所述第五交流期间的比例小于所述第一比例。
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