JP2004319193A5 - - Google Patents

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【書類名】 明細書
【発明の名称】 高圧放電灯の点灯方法と点灯装置並びに該点灯装置使用した映像機器
【特許請求の範囲】
【請求項1】 点灯状態から消灯に移る過渡状態において、電極に供給するランプ電力をアーク放電が消滅しない程度まで低減させてランプ温度を平衡温度に至らせ且つランプ温度が平衡温度となった時点で前記電極への電流供給を遮断すること事を特徴とする高圧放電灯の点灯方法。
【請求項2】 映像機器の光源として使用される高圧放電灯の点灯方法に関し、
点灯状態から消灯に移る過渡状態において、映像機器のスイッチ・オフにより画面を画像の出ない状態にすると共に高圧放電灯に供給する電力をアーク放電が消滅しない程度まで低減させてランプ温度が平衡温度になるまで維持し、ランプ温度が平衡温度となった時点で前記電極への電流供給を遮断すること事を特徴とする高圧放電灯の点灯方法。
【請求項3】 ランプ電力の低減量は、定格出力の1/2〜1/20であることを特徴とする請求項1又は2に記載の高圧放電灯の点灯方法。
【請求項4】 低減ランプ電力の低減時間は60秒以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の高圧放電灯の点灯方法。
【請求項5】
(a)高圧放電灯に高圧パルス又は低圧直流電圧を印加して始動点灯させる点灯始動回路と、
(b)前記点灯始動回路に接続され、高圧放電灯を安定点灯させる安定点灯回路と、
(c)安定点灯回路からの高圧放電灯への電力供給を制御する電力制御部と、
(d)電力制御部が、安定点灯時には安定点灯回路からの高圧放電灯への点灯電力の安定供給が行われるように安定点灯回路を制御し、映像機器のスイッチ・オフ後における高圧放電灯の安定点灯から消灯に移る過渡状態において、高圧放電灯へのランプ電力を電極間のアーク放電が消滅しない程度のランプ電力に絞るように安定点灯回路を制御すると共に前記スイッチ・オフと同時に画面を画像のでない状態とするように画面に映像を送る光学エンジンに画像オフ信号を出力するランプ電力出力低減・光学エンジン制御回路とで構成されていることを特徴とする高圧放電灯の点灯装置。
【請求項6】 高圧パルスが10kV〜15kVであることを特徴とする請求項5に記載の高圧放電灯の点灯装置。
【請求項7】 低圧直流電圧が1kV〜4kVであることを特徴とする請求項5に記載の高圧放電灯の点灯装置。
【請求項8】
(a)映像を映し出す画面と、
(b)前記画面に映像を投影する光学エンジンと、
(c)前記光学エンジンに光を供給する高圧放電灯と、
(d)始動点灯電圧を高圧放電灯に印加する点灯始動回路並びに安定点灯時、安定点灯電力を高圧放電灯に供給する安定点灯回路と、
(e)映像機器のスイッチ・オフと共に光学エンジンを制御して画面を画像のでない状態にし、前記スイッチ・オフ後の冷却により高圧放電灯が平衡温度に達した時点或いは高圧放電灯が平衡温度に達するとされる相当時間の経過後に高圧放電灯をオフにするランプ電力低減・光学エンジン制御回路とで構成されたことを特徴とする映像機器。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチ・オフから高圧放電灯が平衡温度に達するまでの過渡状態にあってはスイッチ再投入時に瞬間的に画面に映像を再出現させることができ、高圧放電灯の消灯後にあっては数秒という短時間で画面に映像を再出現させることが可能な映像機器用の高圧放電灯の点灯方法とその点灯装置並びに該点灯装置を使用した映像機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
アーク長の短い高圧放電灯(1')はプロジェクタやリアプロジェクションテレビなどビジネス用或いは一般用映像機器(B')(一般家庭電化製品も含む)の光源として使用されているが、これらの機器(B')の光源としての問題点は、高温再点灯時間(hot re-strike time=安定点灯後、消灯し、再点灯させる場合、再点灯にはランプ温度(一般的に900℃程度)が所定温度(=再点灯可能温度[15kVの高パルス始動電圧を始動点灯電圧として印加する場合、一般的には400℃])まで低下している必要があり、始動点灯電圧として15kVの高パルス始動電圧を印加する場合でも消灯から再点灯までの待機時間(t1)が例えば30秒と長い点にある[図2(ロ)]。その場合のブロック回路図は図2(イ)に示す。
【0003】
高圧放電灯(1')を光源として使用する映像機器(B')において、連続的に使用するようなものにおいては、待機時間(t1)(即ち、消灯から再点灯までの時間)の長さは実用上さほど問題にならないが、短時間にスイッチ・オンとスイッチ・オフと繰り返すような映像機器(B')、特にリアプロジェクションテレビのような一般家庭電化製品の場合、約30秒という待機時間(t1)の長さは大きな問題となる。即ち、現在の通常のテレビはスイッチ・オンと同時に映像が画面に現れ、スイッチ・オフと同時に画面から映像が消えるようになっている。ユーザーはテレビというものに対してこのような機能を先入観としてすでに持っている。
【0004】
このことは、当然、プロジェクションテレビに対しても要求される性能で、スイッチ・オンとほぼ同時に映像が画面に現れないような場合には、プロジェクションテレビに対して違和感(例えば、従来のテレビに対して性能が劣るというような感じ)を持つことになり、プロジェクションテレビの品質に対する問題となる可能性がある。
【0005】
しかしながら、光源として高圧放電灯(1')を使用している限り、前述の待機時間(t1)の長さは如何ともしがたく、たとえ、10kV−15kVという高始動電圧の印加可能な高圧イグナイタ(20')を用いても、消灯直後のスイッチ・オンと同時(少なくとも消灯後、数秒以内という短時間後)に高圧放電灯(1')を再点灯させ画面に映像が現れるようにする事は不可能であった。特に、始動電圧を1kV〜4kV(このメリットは後述する)というような低い直流電圧とした場合には不可能である。
【0006】
その他、高圧放電灯(1')の起動と関連する他の問題として、消灯後の電極間の水銀ブリッジの発生も考えられる。特に、最近の高圧放電灯(1')の発光管部(12')内には容積に対して過度の量の水銀が封入されている。このような高圧放電灯(1')において、消灯後の高圧放電灯(1')の冷却過程で水銀が電極に上に結露状に付着し、これが電極間に発生すると両電極を短絡させ、再点灯を阻害する水銀ブリッジとなる点も指摘されている。
【0007】
請求項1に記載の発明に対する先行特許文献として、本発明者等の特開2002−289379号に記載の発明が挙げられる。
【0008】
【特許文献】特開2002−289379号
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、第1に高圧放電灯であるにも拘らずスイッチ・オフ直後の過渡状態における放電状態の復帰が瞬時に行われ、且つ、消灯後のスイッチ再投入による再点灯も数秒という従来にはない短時間に行うことができる、特に映像機器向けの高圧放電灯の点灯方法を開発することにあり、第2にそのような点灯方法を実施することができる点灯回路、特に高圧放電灯への過度の高圧始動電流を印加させなくても再点灯が短時間に行うことができる点灯回路の開発にあり、第3にそのような点灯回路を使用し、消灯直後の過渡状態における放電状態の復帰が瞬時に行われ、且つ、消灯後のスイッチ再投入による再点灯も数秒という従来にはない短時間に行うことができる映像機器を開発することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
「請求項1」は本発明の高圧放電灯(1)の点灯方法に関し「点灯状態から消灯に移る過渡状態において、電極に供給するランプ電力をアーク放電が消滅しない程度まで低減させてランプ温度を平衡温度に至らせ且つランプ温度が平衡温度となった時点で前記電極への電流供給を遮断する」こと事を特徴とする。
【0011】
このようにすることで、消灯直後にスイッチが再投入され、ランプ温度が平衡温度になるまでの過渡状態間に高圧放電灯(1)の再点灯をしなければならない場合、この時点では電極間には低減された電流が供給されてアーク放電が消滅していないので、点灯電流を再度流せば電極間のアーク放電は瞬間的に復活して安定点灯状態に戻る。
【0012】
一方、過渡状態では細々ながらアーク放電が続いていたとしても、ランプ温度は次第に低下して所定時間後平衡温度に達する。そして、平衡温度に達した処で電極への電流供給が遮断され、ランプ温度が低下し、ランプ温度が再点灯可能温度に達する。この時点でスイッチが投入されると、通常の手段、即ち、電極間に点灯始動電圧を印加して電極間で絶縁破壊を生じさせ、続いて、点灯電流を供給して安定点灯に移行させることになるのであるが、消灯から再点灯までの待機時間(t1)はわずか5秒程度と従来(約30秒)に比べて著しく短くすることができる。
【0013】
このような高圧放電灯(1)の利用対象がリアプロジェクションテレビ(50)のような一般家庭電化製品の場合(勿論、これに限られるものではない)、ユーザーがリアプロジェクションテレビ(50)のスイッチ・オフ後、過渡期において時間をおかずにスイッチ・オンした場合、高圧放電灯(1)が瞬間的に元の明るさまで復帰して画面(S)に映像を映し出せることができ、また、過渡状態経過後の消灯状態においてスイッチ・オンはした時でも数秒で再点灯させることができ、この点で従来のテレビと遜色がなく、ユーザーに違和感を持たせることがない。
【0014】
また、点灯状態から消灯に移る過渡状態において、電極に細々とアークが形成されておれば、電極そのものは水銀の蒸発温度以上に保持されており、電極の表面に水銀蒸気が接触しても凝結して来ない。一方、封体容器(11)そのものは冷却されているので、発光管部(12)の内面に接触した水銀蒸気は発光管部(12)の内表面に凝結して来、次第に成長するとともに、発光管部(12)内の水銀蒸気圧を次第に減少させていくことになる。
【0015】
そして、発光管部(12)内の水銀蒸気圧が十分に下がったところで電極への供給電流を遮断することになるので、発光管部(12)内の残留水銀蒸気がその後凝結してその一部が電極に付着するとしてもその量は極く僅かであるため、水銀ブリッジの生成は100%解消され、消灯後の再点灯の障害にならない。
【0016】
「請求項2」は映像機器(A)の光源として使用される高圧放電灯(1)の点灯方法に関し、「点灯状態から消灯に移る過渡状態において、映像機器(A)のスイッチ・オフにより画面(S)を画像の出ない状態にすると共に高圧放電灯(1)に供給する電力をアーク放電が消滅しない程度まで低減させてランプ温度が平衡温度になるまで維持し、ランプ温度が平衡温度となった時点で前記電極への電流供給を遮断する」こと事を特徴とする。
【0017】
映像機器(A)のスイッチ・オフ後の過渡状態において、高圧放電灯(1)のアークが不消滅状態では、高圧放電灯(1)はある程度の光量を持って輝いているが、映像機器(A)の画面(S)を画像のでない状態(例えば、後述するように画像素子(65R)(65G)(65B)が高圧放電灯(1)からの白色光を透過しないまっ黒な状態)とすることで、高圧放電灯(1)からの光が画面(S)から露出せずあたかもスイッチ・オフとなっているような状態を現出させる事ができる。この過渡状態でスイッチが再投入されると高圧放電灯(1)のアーク放電は短時間で安定点灯状態に瞬時に復帰し、前述のように従来のテレビと遜色なく画面(S)に映像を再出現させることができ、ユーザーを待たせることがない。過渡状態後の消灯状態でスイッチが再投入された場合、前述のように待機時間(t1)が5秒程度で画面(S)に映像を再出現させることができる。
【0018】
「請求項3」は前記高圧放電灯(1)の点灯方法におけるランプ電力の低減量に関し、「ランプ電力の低減量は、定格出力の1/2〜1/20である」ことを特徴とする。この程度のランプ電力を供給しておけば高圧放電灯(1)に対する通常のファン(図示せず)による冷却状態でアーク放電を維持させることができると共にランプ温度を次第に低下させ、最終的に再点灯可能温度(一般的に始動印加電圧が10kV〜15kVの高パルス電圧の場合には400℃程度、始動印加電圧が1kV〜4kVの低直流電圧の場合には350℃程度[図1(ロ参照)])に至らしめることができる。
【0019】
「請求項4」は前記高圧放電灯(1)の点灯方法において実行されるランプ電力低減の具体的時間に関し「低減ランプ電力の低減時間(t2)は60秒以上である」こと特徴とするものである。高圧放電灯(1)の再点灯可能温度は再点灯時の始動印加電圧によるが一般的に(10kV〜15kVの高圧の場合)400℃〜(1kV〜4kVの低圧の場合)330℃程度といわれている。また、高圧放電灯(1)の容量や冷却の有無、印加する始動点灯電圧などによってスイッチ・オフによる低減ランプ電力供給開始から平衡温度(=低減ランプ電力により発生しているアーク放電から供給される熱量と、高圧放電灯(1)の表面から放散される熱量とがある程度平衡する温度)に至る低減時間(t2)は一定していないが、経験的に高圧の場合でも60秒以上で平衡温度に到達する。低圧の場合は60秒〜120秒程度(勿論、120秒以上でも可)平衡温度に到達する。高圧放電灯(1)は従って、時間をパラメータとすることで、タイマーなどの計時手段にて計時する事で低減ランプ電力の低減時間(t2)を定めることもできるし、高圧放電灯(1)が収納されているランプハウス(図示せず)や凹面反射鏡(2)に設置されている温度計(図示せず)から平衡温度を類推する事も出来る。
【0020】
「請求項5」は前記方法を実施するための高圧放電灯(1)の点灯装置(C)で「(a) 高圧放電灯(1)に高圧パルス又は低圧直流電圧を印加して始動点灯させる点灯始動回路(20)と、(b) 前記点灯始動回路(20)に接続され、高圧放電灯(1)を安定点灯させる安定点灯回路(21)と、(c) 安定点灯回路(21)からの高圧放電灯(1)への電力供給を制御する電力制御部(22)と、(d) 電力制御部(22)が、安定点灯時には安定点灯回路(21)からの高圧放電灯(1)への点灯電力の安定供給が行われるように安定点灯回路(21)を制御し、映像機器(A)のスイッチ・オフ後における高圧放電灯(1)の安定点灯から消灯に移る過渡状態において、高圧放電灯(1)へのランプ電力を電極間のアーク放電が消滅しない程度のランプ電力に絞るように安定点灯回路(21)を制御すると共に前記スイッチ・オフと同時に画面(S)を画像のでない状態とするように画面(S)に映像を送る光学エンジン(E)に画像オフ信号を出力するランプ電力出力低減・光学エンジン制御回路(23)とで構成されている」ことを特徴とする。
【0021】
光学エンジン(E)は図3にその例を示すように、ランプハウス(Ea)内に高圧放電灯(1)と例えば液晶パネルのような画像素子(65R)(65G)(65B)を含む光学系とで構成されており、画像素子(65R)(65G)(65B)が画像素子制御部(70)にて制御されている。なお前記「画面(S)を画像のでない状態」とは、例えば画像素子(65R)(65G)(65B)が光不透過状態に制御され、画面(S)に映像が現れないオフ状態をいう。
【0022】
「請求項6」「請求項7」は前記高圧放電灯(1)の点灯装置(C)における、点灯始動電圧に関し、前者は「印加される高圧パルスが10kV〜15kVである」ことを特徴とし、後者は「印加される低圧直流電圧が1kV〜4kVである」ことを特徴とする。前者は従来の高圧イグナイタ(20')を使用する方法で、点灯始動電圧が高いので高い再点灯可能温度での消灯後の再点灯が容易になる。換言すれば低減時間(t2)を短くする事が出来る。一方、後者は、低圧直流電圧を印加し続けることにより、電極間の絶縁破壊に必要なエネルギを短時間に供給することができ、消灯後の再点灯も高圧パルスを印加する場合と遜色なく再点灯させることができ、この種の点灯方法としては最も好ましい方法といえる。ただし、点灯始動電圧が低いので再点灯可能温度はそれだけ低くなり、従って前者に比べて低減時間(t2)が長くなる。
【0023】
「請求項8」は前記点灯装置(C)を装備した映像機器(A)に関し、「(a) 映像を映し出す画面(S)と、(b) 前記画面(S)に映像を投影する光学エンジン(E)と、(c)前記光学エンジン(E)に光を供給する高圧放電灯(1)と、(d) 始動点灯電圧を高圧放電灯(1)に印加する点灯始動回路(20)並びに安定点灯時、安定点灯電力を高圧放電灯(1)に供給する安定点灯回路(21)と、(e) 映像機器のスイッチ・オフと共に高圧放電灯(1)が再点灯可能温度に冷却するまでの時間(t2)、光学エンジン(E)を制御して画面(S)を画像のでない状態にし、高圧放電灯(1)が平衡温度に達した時点或いは高圧放電灯(1)が平衡温度に達するとされる相当時間(t2)の経過後に高圧放電灯(1)をオフにするランプ電力低減・光学エンジン制御回路(23)とで構成された」ことを特徴とする。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例に従って詳述する。図1は本発明の点灯方法が適用される高圧放電灯(1)の概略断面図及び適用点灯装置(C)のブロック図で、高圧放電灯(1)は凹面反射鏡(2)に装着されて使用される。なお、高圧放電灯(1)には直流点灯用と、交流点灯用とがある。
【0025】
この点灯装置(C)の回路は、点灯始動回路(20)、安定点灯回路(21)、電力制御部(22)並びにランプ電力低減・光学エンジン制御回路(23)とで構成されている。
【0026】
点灯始動回路(20)は例えば1kV〜4kV程度の低圧直流電圧を発生させ、これを点灯始動電圧とする低圧回路、或いは10kV〜15kVの高圧パルスを発生させ、これを点灯始動電圧とする高圧回路などがある。
【0027】
安定点灯回路(21)は、前記点灯始動回路(20)に接続され、安定点灯時に高圧放電灯(1)を安定点灯させ、安定点灯から消灯に移る過渡期において、高圧放電灯(1)に供給するランプ電力を絞ることができる回路である(図1(イ)参照)。
【0028】
電力制御部(22)は、安定点灯時には、高圧放電灯(1)への安定点灯回路(21)からの点灯電力の供給を安定するように制御し、安定点灯から消灯に移る過渡期において、高圧放電灯(1)に供給するランプ電力を絞るように安定点灯回路(21)を制御する回路である。
【0029】
ランプ電力低減・光学エンジン制御回路(23)は映像機器(A)のスイッチ・オフにより高圧放電灯(1)が平衡温度に達するまでの時間(t2)、光学エンジン(E)を制御して画面(S)を画像のでない状態にし、高圧放電灯(1)が平衡温度に達した時点或いは高圧放電灯(1)が平衡温度に達するとされる相当時間(t2)の経過後に高圧放電灯(1)をオフにし、映像機器(A)のスイッチ再投入と共にランプ電力を安定点灯状態に復帰させ且つ光学エンジン(E)から画像が出力されるように電力制御部(22)と光学エンジン(E)とを制御する回路である。
【0030】
そして前記電力制御部(22)には高圧放電灯(1)のオン・オフ制御を行うランプ点灯制御信号(オン・オフを含む)と、安定点灯から消灯に至るその過渡状態において、高圧放電灯(1)に供給する出力電力を、電極間のアーク放電が消滅しない程度の低減ランプ電力に絞るように安定点灯回路(21)を制御するためのランプ電力低減制御信号とがそれぞれ入力するようになっている。
【0031】
光学エンジン(E)は本実施例に示すものだけでなく種々のものが存在するが、図3に示すものをその代表例として説明する。光学エンジン(E)はランプハウス(Ea)内に凹面反射鏡(2)付きの高圧放電灯(1)、色分解光学系、投影レンズ(61)などが内蔵されている。凹面反射鏡(2)付きの高圧放電灯(1)から出た白色光はダイクロイックミラー(62)(63)で赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色に分離され、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色をコンデンサーレンズ(64)を介して液晶パネルのような画像素子(65R)(65G)(65B)に入射させ、画像素子制御部(70)からの各画像信号に応じて画像素子(65R)(65G)(65B)の光透過率を変化させて画像素子(65R)(65G)(65B)に入射した赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色を遮断・透過させ、投影レンズ(61)から色光(H)を出射するように構成されている。なお、(67)(68)は全反射ミラーであり、(69)(66)はダイクロイックミラー(半透過ミラー)である。
【0032】
図4は本発明にかかるリアプロジェクションテレビ(50)の概略断面で、筐体(50a)内部に収納された点灯装置(C)、光学エンジン(E)、反射ミラー(M)、前面に設けられた画面(S)などで構成されており、光学エンジン(E)の投影レンズ(61)から出射された色光が反射ミラー(M)に反射され、画面(S)に映し出されるようになっている。
【0033】
次に図1(ロ)のタイミングチャートに従って低圧始動点灯用の点灯装置(C)の作用について説明する。高圧放電灯(1)が消灯状態である映像機器(A)のスイッチ(図示せず)をオンにすると、映像機器(A)が作動しランプ始動が行われる。この時点では直流安定点灯回路(21)から出力された直流出力は放電灯(1)が点灯していないため点灯始動回路(20)を起動させ、所定の点灯始動電圧(低圧直流電圧の場合には1kV〜4kV或いは高圧パルス電圧の場合には10kV〜15kV)が発生し、高圧放電灯(1)に印加されることになる。
【0034】
以上のようにしてランプ始動の後、グロー放電を経てアーク放電への移行がスムーズに行われ、安定点灯に移行する。ランプ電圧は、グロー放電からアーク放電への移行した初期の段階で一旦急落した後、次第に電圧が上昇し所定の電圧(例えば、80V)に達する。その後該電圧を保ち安定点灯(この場合は定格電力=150W、ランプ表面温度=900℃)することになる。
【0035】
以上のようにして高圧放電灯(1)が点灯されるがこれと同時に画像素子制御部(70)により画像素子(65R)(65G)(65B)を構成する各画素を通過する光量が個別に制御・遮断され、投影レンズ(61)から出射され、これが反射ミラー(M)によって反射され、画面(S)に投影される。
【0036】
その後、映像機器(A)のスイッチが切られるとランプ電力低減・光学エンジン制御回路(23)から電力制御部(22)に対してランプ電力低減制御信号が出力されると同時に画像素子制御回路(70)に対して画像オフ信号が出力され、画像素子(65R)(65G)(65B)が光遮断状態となる。この状態では前述のように高圧放電灯(1)の電極間にはアーク放電が細々と持続しており、ある程度の光が発生しているが、画像素子(65R)(65G)(65B)が光遮断状態となっているので画面(S)がまっ黒な画面オフ状態となり、ユーザーは映像機器(A)がスイッチ・オフされたものと思われることになる。
【0037】
この過渡状態において、電力制御部(22)によりランプ電力が所定の値に低減し、アーク放電が細々と維持され、アーク放電から熱が供給されるもの高圧放電灯(1)はファンによる冷却次第にその表面温度が低下し、最終的に平衡温度に達する。平衡温度に達したところでランプ電力の供給が遮断され、高圧放電灯(1)は消灯される。これにより、高圧放電灯(1)は急速に冷却され、数秒間で再点灯可能温度に達する。再点灯可能温度に達したところで映像機器(A)のスイッチが再投入されると高圧放電灯(1)は前述の手順に従い短時間で再点灯する。なお、本発明において平衡温度は完全に平衡に達している必要はなく、実用上ランプ表面の冷却速度が遅くなった状態も含むものである。
【0038】
図の実施例では供給電力の低減時間(t2)は、始動点灯電圧として2.4KVの直流電圧を加える場合で、再点灯可能温度が330℃であり低減ランプ電力による平衡温度(発光管部(12)の上面温度)が350℃、平衡温度に達する低減時間(t2)が2分である。勿論、冷却状態ランプの容量その他諸条件より前記平衡温度や低減時間(t2)は変化する。低減時間(t2)が過ぎると高圧放電灯(1)は平衡温度に達し、それ以上温度が低下しないので、オフ信号が電力制御部(22)に入力され、高圧放電灯(1)へのランプ電力供給が遮断され、以後、急激に温度低下が起こり、約5秒間[待機時間(t1)]で再点灯可能温度(330℃)に低下する。この状態で映像機器(A)のスイッチを投入すると前述の通り短時間で高圧放電灯(1)が再点灯する。また、低減時間(t2)の間では、何時の時点においても前述の方式により数秒で安定点灯に復帰する。
【0039】
なお、これまでは平衡温度は発光管部(12)の上面温度としたが、この測定は実用機では困難であるため、通常は、前述のように時間をパラメータとして低減時間(t2)を定めているが、時間を使用しない場合には凹面反射鏡(2)の温度を測定し、ここから発光管部(12)の上面温度を推定することになる。
【0040】
前記点灯方法における消灯から再点灯した場合の発光管部(12)内の変化に付いて簡単に説明する。消灯状態における高圧放電灯(1)の発光管部(12)は冷却状態にあり、大半の水銀は発光管部(12)内に球状となって溜まっており、電極の表面の付着水銀はほとんどない状態となっている。始動点灯が開始されると、電極間に絶縁破壊が生じ、電極間にアークが生成する。
【0041】
安定なアークスポット形成後、水銀の蒸発に伴ってランプ電圧が上昇し、数分後に定格電力で安定な点灯に至る。一方、光学エンジン(E)はランプ点灯と共に作動し、画面(S)に映像を投影して映し出す。
【0042】
前記映像機器(A)の使用が終了すると、ユーザーが映像機器(A)のスイッチを切るが、高圧放電灯(1)は直ちに消灯されず、スイッチ・オフにより電力制御部(22)にはまずランプ電力低減制御信号が入力する。このランプ電力低減制御信号が入力すると電力制御部(22)は、予め設定された低減ランプ電力にその出力電力を低減し且つその低減ランプ電力を低減時間(t2)だけ維持し電極間でのアーク放電を細々と維持する。この間、高圧放電灯(1)は強制空冷がなされているので、アーク部分及びアークを生成している電極は高温に保たれているものの、発光管部(12)は水銀が凝結する程度に冷却されており、アーク部分および電極表面に接触する部分以外に存在する蒸気水銀は冷却された発光管部(12)の内面に接触して凝結していく。
【0043】
このとき、低減されたランプ電力が低ければ低いほどランプ温度を低く出来て水銀の凝結を早くすることができ消灯までの時間を短くすることができるが、この過渡期においてアークが消えないようなランプ電力を維持する必要がある。
【0044】
目安は定格電力の1/2から1/20で、過渡期における低減ランプ電力が定格電力の1/2の場合、強制空冷があれば水銀蒸気の凝結が可能であり、1/20の場合にはアークが消える可能性があり、最低でも1/20以上の低減ランプ電力は必要である。通常は1/5程度で、高圧放電灯(1)の定格出力が270Wの場合には50W程度の低減ランプ電力が供給されるようになっている。
【0045】
なお、本発明のように安定点灯から消灯に至る過渡期間中に前述のように定格電力よりはるかに小さい低減ランプ電力を一定期間電極に供給してアークの維持を図り、電極の表面への水銀の付着量を極めて少ないものとすることにより水銀ブリッジの解消や、再点灯時の電極の表面の水銀の短時間蒸発を実現し、これによりアークの移動時間を画期的に短いものにすることができて点灯始動時におけるアーク立ち消えの確率が極小化すると共に黒化の危険性も解消することができるというメリットもある。
【0046】
【発明の効果】
本発明は、点灯状態から消灯に移る過渡状態において、アーク放電を維持しているので、消灯直後にスイッチが再投入されると直ちにアーク放電が復活して安定点灯状態に戻り、リアプロジェクションテレビのような一般家庭電化製品の光源として使用した場合、スイッチ・オフ直後にスイッチ・オンしたとしてテレビと同様画面に映像を映し出せることができる。
【0047】
また、点灯状態から消灯に移る過渡状態において、映像機器のスイッチ・オフにより画面を画像の出ない状態にするので、過渡状態において高圧放電灯から弱い光が出ていたとしても画像に現れず、あたかもスイッチ・オフとなっているような状態を現出させる事ができる。この過渡状態でスイッチを再投入すると前述のように従来のテレビと同様短時間で画面に映像を再出現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明が適用される点灯装置のブロック回路図
【図2】
従来の点灯装置のブロック回路図
【図3】
本発明に使用される光学エンジンの概念図
【図4】
本発明のリアプロジェクションテレビの概略断面図
【符号の説明】
(A) 映像機器
(C) 点灯回路
(D) 光学エンジン
(1) 高圧放電灯
(2) 凹面反射鏡
(11) 封体容器
(12) 発光管部
[Document name] statement
Patent application title: Method and device for lighting a high pressure discharge lampTheVideo equipment used
[Claim of claim]
    1. In a transient state in which the lamp is turned off, the lamp power supplied to the electrode is reduced to the extent that the arc discharge does not disappear so that the lamp temperature reaches the equilibrium temperature and the lamp temperature becomes the equilibrium temperature. A method of lighting a high pressure discharge lamp comprising interrupting a current supply to the electrode.
    2. A lighting method of a high pressure discharge lamp used as a light source of a video apparatus,
  In the transition from lighting to turning off, the image is switched off and the image is not displayed, and the power supplied to the high-pressure discharge lamp is reduced to the extent that the arc discharge does not disappear, and the lamp temperature becomes the equilibrium temperature. The method for operating a high pressure discharge lamp, comprising: maintaining the lamp until the lamp temperature becomes equal to, and interrupting the current supply to the electrodes when the lamp temperature reaches the equilibrium temperature.
    3. The method of lighting a high pressure discharge lamp according to claim 1, wherein the reduction amount of the lamp power is 1/2 to 1/20 of the rated output.
    4. The method of lighting a high pressure discharge lamp according to any one of claims 1 to 3, wherein the reduction time of the reduction lamp power is 60 seconds or more.
    [Claim 5]
(a) A lighting and starting circuit for starting and lighting up by applying a high voltage pulse or low voltage DC voltage to a high pressure discharge lamp;
(b) a stable lighting circuit connected to the lighting start circuit to stably light the high pressure discharge lamp;
(c) a power control unit that controls power supply from the stable lighting circuit to the high pressure discharge lamp;
(d) The power control unit controls the stable lighting circuit so that the stable supply of lighting power from the stable lighting circuit to the high pressure discharge lamp is performed during stable lighting, and the high pressure discharge lamp Control the stable lighting circuit so that the lamp power to the high pressure discharge lamp is limited to the lamp power to the extent that the arc discharge between the electrodes does not disappear in the transition state from stable lighting to extinguishing. A lighting device for a high pressure discharge lamp, comprising: a lamp power output reduction / optical engine control circuit that outputs an image off signal to an optical engine that sends an image to a screen so as not to be in the state of.
    6. The lighting device for a high pressure discharge lamp according to claim 5, wherein the high voltage pulse is 10 kV to 15 kV.
    7. A lighting device for a high pressure discharge lamp according to claim 5, wherein the low voltage DC voltage is 1 kV to 4 kV.
    [Claim 8]
(a) The screen which projects a picture,
(b) an optical engine that projects an image on the screen;
(c) a high pressure discharge lamp for supplying light to the optical engine;
(d) starting lighting circuit for applying starting lighting voltage to the high pressure discharge lamp, and stable lighting circuit for supplying stable lighting power to the high pressure discharge lamp at the time of stable lighting;
(e) Control the optical engine together with the switch-off of the video equipment to make the screen non-image state, and when the high-pressure discharge lamp reaches the equilibrium temperature by cooling after the switch-off, or the high-pressure discharge lamp An imaging apparatus comprising: a lamp power reduction / optical engine control circuit which turns off the high pressure discharge lamp after a considerable time which has been reached.
Detailed Description of the Invention
      [0001]
    Field of the Invention
  According to the present invention, in the transition state from the switch-off to the high pressure discharge lamp reaching the equilibrium temperature, the image can be reappeared momentarily on the screen when the switch is turned on again after the high pressure discharge lamp is turned off. The present invention relates to a lighting method of a high pressure discharge lamp for video equipment capable of reappearing an image on a screen in a short time of several seconds, a lighting device therefor, and a video equipment using the lighting device.
      [0002]
    [Prior Art]
  The high-pressure discharge lamp (1 ') with a short arc length is used as a light source for business or general purpose video equipment (B') (including general home appliances) such as projectors and rear projection televisions. The problem as a light source of B ') is that the high temperature relighting time (hot re-strike time = stable light then extinguished, relamped, lamp temperature (generally around 900 ° C) is predetermined for relighting The temperature needs to be lowered to the temperature (= restartable temperature [when applying high pulse starting voltage of 15 kV as starting lighting voltage, generally 400 ° C]), high pulse starting voltage of 15 kV as starting lighting voltage Wait time from off to on again even when applying(t1)For example, it has a long point of 30 seconds [Fig. 2 (b)]. A block circuit diagram in that case is shown in FIG.
      [0003]
  In video equipment (B ') that uses a high-pressure discharge lamp (1') as a light source, in the case of continuous use, standby time(t1)The length of time (ie, the time from turn-off to turn-on) is not a problem in practical use, but it is an image device (B ') that repeatedly switches on and off in a short time, such as a rear projection television. Wait time of about 30 seconds for common home appliances(t1)Length is a big problem. That is, in the case of the present normal television, an image appears on the screen simultaneously with the switch on, and the image disappears from the screen simultaneously with the switch off. Users already have these features as a preconception against television.
      [0004]
  This is, of course, a performance that is also required for a projection television, and when a picture does not appear on the screen almost simultaneously with the switch-on, the viewer feels uncomfortable with the projection television (e.g. Performance may be a problem for the quality of the projection television.
      [0005]
  However, as long as a high pressure discharge lamp (1 ') is used as a light source, the length of the above-mentioned waiting time (t1) is not good, and even if the high starting voltage of 10 kV-15 kV can be applied, a high voltage igniter Even if (20 ') is used, the high pressure discharge lamp (1') should be turned on again at the same time as the switch-on immediately after turning off (at least after a short time of several seconds after turning off) to make the image appear on the screen Was impossible. In particular, this is not possible when the starting voltage is a low DC voltage such as 1 kV to 4 kV (this merit will be described later).
      [0006]
  Another possible problem associated with the start of the high pressure discharge lamp (1 ') is the occurrence of a mercury bridge between the electrodes after extinguishing. In particular, an excessive amount of mercury with respect to the volume is enclosed in the light emitting tube portion 12 'of the recent high pressure discharge lamp 1'. In such a high pressure discharge lamp (1 ′), mercury adheres to the electrodes in the form of dew condensation in the cooling process of the high pressure discharge lamp (1 ′) after extinguishing, and if this occurs between the electrodes, shorts the both electrodes, It is also pointed out that it is a mercury bridge that inhibits relighting.
      [0007]
  As prior patent documents to the invention according to claim 1, the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-289379 by the present inventors can be mentioned.
      [0008]
      [Patent Document] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-289379
      [0009]
      [Problems to be solved by the invention]
  The present invention has been made in view of the problems of the prior art. First, although the high-pressure discharge lamp is used, the discharge state is instantly restored in the transient state immediately after the switch is turned off, and Second, there is a need to develop a lighting method for a high-pressure discharge lamp especially for video equipment, which can be performed in a short time not possible conventionally, such as re-lighting by switch re-closing after extinguishing. We are in the development of a lighting circuit that can implement the method, in particular, a lighting circuit that can be relighted in a short time without applying an excessive high-pressure starting current to the high-pressure discharge lamp. A video apparatus that uses a lighting circuit, instantly restores the discharge state in a transient state immediately after extinguishing, and can perform relighting due to switch reactivation after extinguishing in a short time unlike in the past, such as several seconds. Develop In the door.
      [0010]
      [Means for Solving the Problems]
  The "claim 1" relates to the lighting method of the high pressure discharge lamp (1) of the present invention.electrodeSupply lamp power toArc dischargeTo the point where the lamp temperature reaches the equilibrium temperature and the lamp temperature reaches the equilibrium temperature.electrodeShut off the current supply to the
      [0011]
  By doing this, when the switch is turned on immediately after extinguishing, and the high pressure discharge lamp (1) must be relighted during the transient state until the lamp temperature reaches the equilibrium temperature,electrodeA reduced current is supplied betweenArc dischargeIf you turn on the lighting current again,electrodeAmongArc dischargeThe momentary reviving returns to the stable lighting condition.
      [0012]
  On the other hand, in the transient stateArc dischargeAlthough the lamp temperature continues to decrease, the lamp temperature gradually decreases and reaches the equilibrium temperature after a predetermined time. And where the equilibrium temperature is reachedelectrodeThe current supply to the power supply is cut off, the lamp temperature decreases, and the lamp temperature reaches the relightable temperature. When the switch is turned on at this point, the normal means,electrodeApply the lighting start voltage betweenelectrodeIn the meantime, it is necessary to supply a lighting current to shift to stable lighting, but the standby time (t1) from turn off to turn on again is only about 5 seconds and the conventional Can be significantly shortened compared to seconds).
      [0013]
  When the target of use of such a high pressure discharge lamp (1) is a general household appliance such as a rear projection television (50) (of course, it is not limited thereto), the user switches the rear projection television (50)・ If the switch is turned on without any time in the transition period after off, the high pressure discharge lamp (1) can be instantly restored to the original brightness and the image can be projected on the screen (S). In the unlit state after the state elapses, even when the switch is turned on, it can be turned on again in a few seconds. In this point, it is not inferior to conventional televisions, and the user does not feel uncomfortable.
      [0014]
  Also, in the transitional state where the lighted state shifts to the lighted state,electrodeIn detailarcIf is formed,electrodeIt is kept above the evaporation temperature of mercury,electrodeIt does not condense even if mercury vapor contacts the surface of. On the other hand, since the sealed container (11) itself is cooled, the mercury vapor in contact with the inner surface of the light emitting tube (12) condenses on the inner surface of the light emitting tube (12) and gradually grows. The mercury vapor pressure in the arc tube portion (12) will be gradually reduced.
      [0015]
  And where the mercury vapor pressure in the luminous tube part (12) is sufficiently loweredelectrodeSince the supply current to the power supply is cut off, residual mercury vapor in the luminouselectrodeEven if it adheres to it, the amount is very small, so the formation of mercury bridge is eliminated 100% and it does not become an obstacle for relighting after extinguishing.
      [0016]
  "Claim 2" relates to the lighting method of the high pressure discharge lamp (1) used as the light source of the video equipment (A), "in the transition state where the lighting state is turned off, the screen is switched by switching off the video equipment (A) In addition to making (S) an image-free state, the power supplied to the high pressure discharge lamp (1) isArc dischargeReduce the lamp temperature to the equilibrium temperature and maintain the lamp temperature at the equilibrium temperature.electrodeShut off the current supply to the
      [0017]
  In the transient state after switching off the video equipment (A), the high pressure discharge lamp (1)arcIn the non-extinguished state, the high-pressure discharge lamp (1) glows with a certain amount of light, but the screen (S) of the video equipment (A) is not in an image state (for example, as described later ) (65G) (65B) does not transmit the white light from the high pressure discharge lamp (1)), so that the light from the high pressure discharge lamp (1) is not exposed from the screen (S) and it is・ It is possible to make it appear that it is off. When the switch is turned on again in this transient state, the high-pressure discharge lamp (1)Arc dischargeCan instantly return to a stable lighting state in a short time, and as described above, can make the image reappear on the screen (S) without being inferior to conventional televisions, and the user is not kept waiting. When the switch is turned on again in the light-off state after the transient state, as described above, the standby time (t1) can reappear an image on the screen (S) with about 5 seconds.
      [0018]
  The third aspect relates to the reduction amount of lamp power in the lighting method of the high pressure discharge lamp (1), characterized in that "the reduction amount of the lamp power is 1/2 to 1/20 of the rated output". . If the lamp power of this level is supplied, the high pressure discharge lamp (1) can be cooled by the normal fan (not shown).Arc dischargeAnd the lamp temperature is gradually decreased, and finally the relightable temperature (generally, in the case of a high pulse voltage of 10 kV to 15 kV for starting application voltage, about 400 ° C., 1 kV for starting application voltage In the case of a low DC voltage of 4 kV, the temperature can reach about 350 ° C. (see FIG. 1 (b)).
      [0019]
  [Claim 4] relates to a specific time of lamp power reduction performed in the lighting method of the high pressure discharge lamp (1) that "the reduction time (t2) of the reduced lamp power is 60 seconds or more"TheIt is a feature. The relighting possible temperature of the high pressure discharge lamp (1) depends on the start application voltage at the time of relighting, but is generally said to be about 400 ° C to about 330 ° C (in the case of high voltage of 10kV to 15kV) and (in the case of low voltage of 1kV to 4kV) ing. In addition, reduced lamp power by switching off according to the capacity of the high-pressure discharge lamp (1), the presence or absence of cooling, the starting lighting voltage to be applied, etc.Supply startFrom the equilibrium temperature (= generated by reduced lamp powerArc dischargeAlthough the reduction time (t2) to reach a certain level of equilibrium between the heat quantity supplied from the heat source and the heat quantity dissipated from the surface of the high-pressure discharge lamp (1) is not constant, The equilibrium temperature is reached above. In the case of low pressure, the equilibrium temperature is reached for about 60 seconds to 120 seconds (or, of course, may be 120 seconds or more). Therefore, by setting the time as a parameter, the high-pressure discharge lamp (1) can also determine the reduction time (t2) of the reduction lamp power by clocking with a timer such as a timer, or the high-pressure discharge lamp (1) The equilibrium temperature can also be analogized from a lamphouse (not shown) in which is housed and a thermometer (not shown) installed on the concave reflecting mirror (2).
      [0020]
  [Claim 5] is the lighting device (C) of the high pressure discharge lamp (1) for carrying out the above method [(a) high pressure pulse or low voltage direct current voltage is applied to the high pressure discharge lamp (1) A lighting start circuit (20), (b) a stable lighting circuit (21) connected to the lighting start circuit (20) to stably light the high pressure discharge lamp (1), (c) from the stable lighting circuit (21) Power control unit (22) for controlling power supply to the high pressure discharge lamp (1), and (d) a high pressure discharge lamp (1) from the stable lighting circuit (21) when the power control unit (22) is in stable lighting. In a transition state in which the stable lighting circuit (21) is controlled so that the stable supply of lighting power to the lamp is performed, and the high-pressure discharge lamp (1) transitions from stable lighting to extinguishing after switching off the video equipment (A), Lamp power to the high pressure discharge lamp (1)electrodeAmongArc dischargeAn optical engine that controls the stable lighting circuit (21) to focus on the lamp power to such an extent that the light does not disappear and sends an image to the screen (S) so as to make the screen (S) not an image simultaneously with the switch off. (E) is configured of a lamp power output reduction / optical engine control circuit (23) that outputs an image off signal.
      [0021]
  Optical engine (E)Figure 3In the lamp house (Ea), as shown in the example, the high-pressure discharge lamp (1) and an optical system including image elements (65R) (65G) (65B) such as a liquid crystal panel, The image elements (65R), (65G) and (65B) are controlled by the image element control unit (70). Note that the "state in which the screen (S) is not an image" refers to, for example, an off state in which the image elements (65R) (65G) (65B) are controlled to be light opaque and no image appears on the screen (S). .
      [0022]
  [Claim 6] [Claim 7] relates to the lighting start voltage in the lighting device (C) of the high pressure discharge lamp (1), and the former is characterized in that "the high voltage pulse to be applied is 10kV-15kV" The latter is characterized in that "the applied low voltage DC voltage is 1 kV to 4 kV". The former uses a conventional high pressure igniter (20 ')In the way, lighting start voltageSince it is high, it becomes easy to turn on again after turning off at high repeatable temperature. In other words, the reduction time (t2) can be shortened. On the other hand, the latter can continue by applying a low voltage DC voltageelectrodeEnergy required for dielectric breakdown between them can be supplied in a short time, and relighting after extinguishing can be relighted as well as when high-voltage pulses are applied.Can this kindIt can be said that it is the most preferable method as a lighting method. However, since the lighting start voltage is low, the relightable temperature becomes lower, and hence the reduction time (t2) becomes longer than the former.
      [0023]
  [Claim 8] relates to the video equipment (A) equipped with the lighting device (C), "(a) a screen (S) for projecting a video, (b) an optical engine for projecting a video on the screen (S) (E), (c) a high pressure discharge lamp (1) for supplying light to the optical engine (E), (d) a lighting start circuit (20) for applying a starting lighting voltage to the high pressure discharge lamp (1) The stable lighting circuit (21) which supplies the stable lighting power to the high pressure discharge lamp (1) at the time of stable lighting, and (e) until the high pressure discharge lamp (1) is cooled to the relighting possible temperature together with the switch off of the video equipment. Time (t2), the optical engine (E) is controlled to turn off the screen (S) and the high pressure discharge lamp (1) reaches the equilibrium temperature or the high pressure discharge lamp (1) reaches the equilibrium temperature A lamp power reduction / optical engine control circuit (23) for turning off the high pressure discharge lamp (1) after a considerable time (t2) which is supposed to be reached.
      [0024]
    BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  Hereinafter, the present invention will be described in detail according to examples. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a high pressure discharge lamp (1) to which the lighting method of the present invention is applied and a block diagram of an application lighting device (C). The high pressure discharge lamp (1) is mounted on a concave reflector (2) Used. The high pressure discharge lamp (1) is used for direct current lighting and for alternating current lighting.
      [0025]
  The circuit of the lighting device (C) includes a lighting start circuit (20), a stable lighting circuit (21), a power control unit (22), and a lamp power reduction / optical engine control circuit (23).
      [0026]
  The lighting start circuit (20) generates, for example, a low voltage DC voltage of about 1 kV to 4 kV and generates a low voltage circuit using this as a lighting starting voltage or generates a high voltage pulse of 10 kV to 15 kV and uses this as a lighting starting voltage and so on.
      [0027]
  The stable lighting circuit (21) is connected to the lighting start circuit (20), makes the high pressure discharge lamp (1) turn on stably when stable lighting, and turns to the high pressure discharge lamp (1) It is a circuit capable of throttling the supplied lamp power (see FIG. 1 (A)).
      [0028]
  The power control unit (22) controls so as to stabilize the supply of lighting power from the stable lighting circuit (21) to the high pressure discharge lamp (1) at the time of stable lighting, and in a transition period when stable lighting turns off This is a circuit that controls the stable lighting circuit (21) so as to throttle the lamp power supplied to the high pressure discharge lamp (1).
      [0029]
  The lamp power reduction and optical engine control circuit (23) controls the optical engine (E) to control the time until the high-pressure discharge lamp (1) reaches the equilibrium temperature (t2) by switching off the video equipment (A). The high-pressure discharge lamp (S) is turned into a non-image state, and when the high-pressure discharge lamp (1) reaches the equilibrium temperature or after an equivalent time (t2) when the high-pressure discharge lamp (1) reaches the equilibrium temperature 1) to turn off, the lamp power is restored to the stable lighting state when the switch of the video equipment (A) is turned on again, and the image is output from the optical engine (E) and the power control unit (22) and the optical engine (E) And a circuit for controlling the
      [0030]
  And the lamp control signal (including on / off) for performing on / off control of the high pressure discharge lamp (1) to the power control unit (22) and the high pressure discharge lamp in the transition from stable lighting to off. The output power supplied to (1) iselectrodeAmongArc dischargeAnd a lamp power reduction control signal for controlling the stable lighting circuit (21) so as to narrow the reduction lamp power to such an extent as not to disappear.
      [0031]
  The optical engine (E) is not limited to that shown in the present embodiment but various ones exist. The optical engine (E) shown in FIG. 3 will be described as a representative example. The optical engine (E) incorporates a high pressure discharge lamp (1) with a concave reflecting mirror (2), a color separation optical system, a projection lens (61) and the like in a lamp house (Ea). White light emitted from a high pressure discharge lamp (1) with a concave reflector (2) is separated into three colors of red (R), green (G) and blue (B) by dichroic mirrors (62) (63), Each color of red (R), green (G) and blue (B) is incident on an image element (65R) (65G) (65B) such as a liquid crystal panel through a condenser lens (64), and the image element control unit ( Red (R) and green (Y) incident on the image elements (65R) (65G) (65B) by changing the light transmittance of the image elements (65R) (65G) (65B) according to the respective image signals from 70). G) It is comprised so that each color of blue (B) may be interrupted | blocked and transmitted, and color light (H) may be radiate | emitted from a projection lens (61). Note that (67) and (68) are total reflection mirrors, and (69) and (66) are dichroic mirrors (semi-transmissive mirrors).
      [0032]
  FIG. 4 is a schematic cross section of a rear projection television (50) according to the present invention, provided on the front surface of a lighting device (C), an optical engine (E), a reflection mirror (M) housed inside a housing (50a). The color light emitted from the projection lens (61) of the optical engine (E) is reflected by the reflection mirror (M) and projected onto the screen (S). .
      [0033]
  Next, the operation of the lighting device (C) for low-pressure start lighting will be described according to the timing chart of FIG. When the switch (not shown) of the video equipment (A) in which the high pressure discharge lamp (1) is in the extinguished state is turned on, the video equipment (A) is activated and lamp start is performed. At this time point, the DC output outputted from the DC stable lighting circuit (21) starts the lighting start circuit (20) since the discharge lamp (1) is not lit, and a predetermined lighting start voltage (in the case of low voltage DC voltage) 1 kV to 4 kV or 10 kV to 15 kV in the case of a high voltage pulse voltage are generated and applied to the high pressure discharge lamp (1).
      [0034]
  As described above, after lamp start, go through glow dischargeArc dischargeTransition to is performed smoothly, and it shifts to stable lighting. Lamp voltage is from glow dischargeArc dischargeAfter having plunged in the early stage of transition to, the voltage gradually rises and reaches a predetermined voltage (for example, 80 V). Thereafter, the voltage is maintained and stable lighting is performed (in this case, rated power = 150 W, lamp surface temperature = 900 ° C.).
      [0035]
  As described above, the high-pressure discharge lamp (1) is turned on, but at the same time, the light quantity passing through each pixel constituting the image elements (65R), (65G) and (65B) is individually controlled by the image element control unit (70). The light is controlled and shut off, emitted from the projection lens (61), reflected by the reflection mirror (M), and projected onto the screen (S).
      [0036]
  Thereafter, when the video apparatus (A) is switched off, the lamp power reduction / optical engine control circuit (23) outputs a lamp power reduction control signal to the power control unit (22) at the same time as the image element control circuit ( 70), and the image elements (65R) (65G) (65B) are in the light blocking state. In this state, as described above, the high pressure discharge lamp (1)electrodeIn betweenArc dischargeThe image element (65R) (65G) (65B) is in a light blocking state, so the screen (S) is in a black screen off state. The user will think that the video equipment (A) has been switched off.
      [0037]
  In this transient state, the lamp control power (22) reduces the lamp power to a predetermined value,Arc dischargeIs kept small,Arc dischargeThe surface temperature of the high pressure discharge lamp (1) is gradually reduced by the cooling by the fan and finally reaches the equilibrium temperature. When the equilibrium temperature is reached, the lamp power supply is shut off and the high pressure discharge lamp (1) is turned off. Thereby, the high pressure discharge lamp (1) is rapidly cooled and reaches the relightable temperature in a few seconds. When the temperature of the relighting possible temperature is reached, when the switch of the video equipment (A) is turned on again, the high pressure discharge lamp (1) relights in a short time according to the above-mentioned procedure. In the present invention, the equilibrium temperature does not have to reach the equilibrium completely, but it also includes the state in which the cooling rate of the lamp surface is slow in practice.
      [0038]
  In the example of the figure, the reduction time (t2) of the supplied power is the case where the DC voltage of 2.4 KV is applied as the starting lighting voltage, the relightable temperature is 330 ° C., and the equilibrium temperature by the reduced lamp power The upper surface temperature of 12) is 350 ° C., and the reduction time (t2) to reach the equilibrium temperature is 2 minutes. Of course, the equilibrium temperature and the reduction time (t2) change depending on the capacity of the cooling state lamp and other conditions. When the reduction time (t2) passes, the high pressure discharge lamp (1) reaches the equilibrium temperature and the temperature does not decrease any further, so the off signal is input to the power control unit (22) and the lamp to the high pressure discharge lamp (1) After the power supply is cut off, the temperature drops rapidly and falls to the relightable temperature (330 ° C.) in about 5 seconds [standby time (t1)]. When the switch of the video equipment (A) is turned on in this state, the high pressure discharge lamp (1) is relighted in a short time as described above. In addition, during the reduction time (t2), stable lighting is restored in several seconds by the above-mentioned method at any time.
      [0039]
  Here, the equilibrium temperature is the upper surface temperature of the light emitting tube portion (12), but since this measurement is difficult in a practical machine, the reduction time (t2) is usually determined using the time parameter as described above However, when time is not used, the temperature of the concave reflecting mirror (2) is measured, and the upper surface temperature of the light emitting tube portion (12) is estimated therefrom.
      [0040]
  The change in the light emitting tube portion (12) in the case of relighting from extinguishing in the lighting method will be briefly described. The luminous tube portion (12) of the high-pressure discharge lamp (1) in the extinguished state is in a cooling state, and most of the mercury is accumulated in a spherical shape in the luminous tube portion (12),electrodeThere is almost no mercury adhering to the surface of. When start lighting is started,electrodeInsulation breakdown occurs betweenAn arc is generated between the electrodes.
      [0041]
  StableAfter the formation of the arc spot, the lamp voltage increases as the mercury evaporates, and after several minutes, the lamp turns on stably at the rated power. On the other hand, the optical engine (E) operates together with the lamp lighting, and projects and projects an image on the screen (S).
      [0042]
  When the use of the video device (A) is finished, the user turns off the video device (A), but the high pressure discharge lamp (1) is not turned off immediately, and the power control unit (22) is first switched off. A lamp power reduction control signal is input. When the lamp power reduction control signal is input, the power control unit (22) reduces the output power to a preset reduced lamp power and maintains the reduced lamp power for a reduction time (t2).electrodeBetweenArc dischargeMaintain the During this time, the high pressure discharge lamp (1) is subjected to forced air cooling, so it generates an arc part and an arc.electrodeIs maintained at a high temperature, but the arc tube portion (12) is cooled to such an extent that mercury condenses, and the vapor mercury existing outside the portion contacting with the arc portion and the electrode surface is cooled Set in contact with the inner surface of 12).
      [0043]
  At this time, the lower the reduced lamp power, the lower the lamp temperature, the faster the condensation of mercury can be made, and the time to turn off can be shortened.arcIt is necessary to maintain the lamp power so as not to go out.
      [0044]
  The standard is 1/2 to 1/20 of the rated power, and if the reduced lamp power in the transition period is 1/2 of the rated power, mercury vapor can be condensed if forced air cooling is available, and if 1/20. The arc may go out and at least a reduced lamp power of at least 1/20 is required. Normally, the reduced lamp power is supplied at about 1⁄5, and when the rated output of the high pressure discharge lamp (1) is 270 W, a reduced lamp power of about 50 W is supplied.
      [0045]
  In the transition period from stable lighting to extinguishing as in the present invention, the reduced lamp power is much smaller than the rated power as described above for a certain period.electrodeSupply toarcMaintain theelectrodeRemoval of the mercury bridge by reducing the adhesion of mercury to the surface of theelectrodeRealize short-term evaporation of mercury on the surface of thearcBreakthrough travel timeMake it shortThere is also an advantage that it is possible to minimize the probability of arc extinguishing at the start of lighting and to eliminate the risk of blackening.
      [0046]
    【Effect of the invention】
  According to the present invention, the arc discharge is maintained in the transition state from the lighting state to the extinguishing state. Therefore, when the switch is turned on immediately after the extinguishing, the arc discharge recovers immediately and returns to the stable lighting state. When it is used as a light source of such general household appliances, it is possible to project an image on the screen similar to a television assuming that it is switched on immediately after being switched off.
      [0047]
  In addition, since the screen is turned off by switching on the video equipment in the transitional state in which the lighting state is turned off, even if the high pressure discharge lamp emits weak light in the transitional state, it does not appear in the image, You can make it appear as if it were switched off. If the switch is turned on again in this transient state, as described above, it is possible to make the picture reappear on the screen in a short time as in the conventional television.
Brief Description of the Drawings
  [Fig. 1]
  A block circuit diagram of a lighting device to which the present invention is applied
  [Fig. 2]
  Block circuit diagram of a conventional lighting device
  [Fig. 3]
  Conceptual diagram of the optical engine used in the present invention
  [Fig. 4]
  Schematic sectional drawing of the rear projection television of this invention
  [Description of the code]
  (A) Video equipment
  (C) Lighting circuit
  (D) Optical engine
  (1) High pressure discharge lamp
  (2) Concave reflector
  (11) Sealed container
  (12) Luminescent tube

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