JP2005310484A - 放電ランプ駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の放電ランプ駆動装置は、放電ランプと、前記放電ランプの点灯時間を計測する放電ランプ点灯時間計測部と、前記放電ランプに流れる電流を検出するランプ電流検出部と、前記放電ランプに流れる電流とその電流が流れた時間との積の累計を記憶する不揮発性メモリと、前記積の累計をパラメータとして周波数を導出する第1の演算式又は表を用いて、周波数を決定する周波数決定部と、前記周波数決定部が決定した周波数で直流電圧を交流電圧に変換し、交流電圧を前記放電ランプに印加するDC−ACコンバータと、を有する。
【選択図】図1
Description
DC−ACコンバータ1507は、所望の直流電力を周波数制御部1505から入力される周波数制御信号に基づいて交流電圧及び交流電流に変換し、放電ランプ11に印加する。
ランプ電圧検出部8は、DC−ACコンバータ1507が放電ランプ11に印加する駆動交流電圧の実効値(以下、「ランプ電圧」と呼ぶ。)を検出する。
周波数制御部1505は、ランプ温度検出部1504が検出した放電ランプ11の表面温度の温度情報とランプ電圧検出部8が検出したランプ電圧とに従って、放電ランプ11の駆動周波数を決定し、対応する周波数制御信号を周波数制御部1505に出力する。
また、酸化ハロゲン化タングステンは高温下でより還元しやすくスポットの形成を促進する。電極付近の温度は、放電ランプ11の駆動周波数が大きいほど(電極の極性反転回数が多いほど)低く、放電ランプの駆動周波数が小さいほど(電極の極性反転回数が少ないほど)高くなるため、スポットの形成状態は駆動周波数によって左右されると考えることができる。
従来例の放電ランプ駆動装置は、これらの原理を活用し、放電ランプ11の表面温度値及びランプ電圧値を検出することでスポットの形成状態を判断し、駆動周波数を増減させ、スポットの形成をコントロールするものである。
また、特定のスポットを積極的に成長させることで、アーク放電の起点位置を安定させ、放電ランプの輝度の変動を抑えることが可能となる。
本発明は、放電ランプの特性差に対応し、放電ランプを長寿命化する安価な放電ランプ駆動装置を提供することを目的とする。
第1の演算式又は表の構成は任意である。例えば線形又は対数グラフで一定間隔で表示した累計点灯時間と周波数との表である。または、1次関数、2次関数、3次関数等の演算式である。
本発明は、放電ランプの使用時間に対する電圧及び/又は電流の変化特性に応じて、適切な累計点灯時間をパラメータとして周波数を導出する第1の演算式又は表を用いることにより、放電ランプの製品間のバラツキの影響を受けることなく、放電ランプの使用時間に対する電圧及び/又は電流の変化特性に応じた適切なDC−ACコンバータの周波数制御を行う。本発明は、放電ランプを長寿命化する安価な放電ランプ駆動装置を実現する。
第2の演算式又は表の構成は任意である。例えば線形又は対数グラフで一定間隔で表示した累計点灯時間と周波数との表である。または、1次関数、2次関数、3次関数等の演算式である。第1の表と第2の表とが一体不可分に構成されていても良い。
本発明は、放電ランプの使用時間に対する放電ランプの電圧及び/又は電流の変化の様子に応じて、適切な累計点灯時間をパラメータとして周波数を導出する第1の演算式又は表を用いることにより、放電ランプの製品間のバラツキの影響を受けることなく、放電ランプの使用時間に対する放電ランプの電圧及び/又は電流の変化の様子に応じた適切なDC−ACコンバータの周波数制御を行う。本発明は、放電ランプを長寿命化する安価な放電ランプ駆動装置を実現する。
使用時間に対する放電ランプの電圧及び/又は電流の変化の様子は、任意である。例えば、電圧及び/又は電流の微分値の正負の変化回数、微分値の正負の変化が生じる(極大値又は極小値)使用時間、微分値の値等に基づいて、複数のカテゴリに分類し、各カテゴリ毎に第1の演算式を対応づける。
この構成により、不揮発性メモリの容量を小さく抑えながら、放電ランプの電圧及び/又は電流の変化の様子を導出するのに必要な情報を蓄積することができる。
本発明は、放電ランプの電流とその電流が流れた時間との積の累計に対する電圧及び/又は電流の変化特性に応じて、適切な累計点灯時間をパラメータとして周波数を導出する第1の演算式又は表を用いることにより、放電ランプの製品間のバラツキの影響を受けることなく、放電ランプの使用時間に対する電圧及び/又は電流の変化特性に応じた適切なDC−ACコンバータの周波数制御を行う。本発明は、放電ランプを長寿命化する安価な放電ランプ駆動装置を実現する。
本発明は、放電ランプの電流とその電流が流れた時間との積の累計に対する放電ランプの電圧及び/又は電流の変化の様子に応じて、適切な累計点灯時間をパラメータとして周波数を導出する第1の演算式又は表を用いることにより、放電ランプの製品間のバラツキの影響を受けることなく、放電ランプの使用時間に対する放電ランプの電圧及び/又は電流の変化の様子に応じた適切なDC−ACコンバータの周波数制御を行う。本発明は、放電ランプを長寿命化する安価な放電ランプ駆動装置を実現する。
この構成により、不揮発性メモリの容量を小さく抑えながら、放電ランプの電圧及び/又は電流の変化の様子を導出するのに必要な情報を蓄積することができる。
点灯頻度、消灯頻度を測定する時間幅は任意である。一定の値である例えば100時間毎の点灯回数又は消灯回数であっても良く、所定の実施基準に基づいて、前回、不揮発性メモリに放電ランプの電圧及び/又は電流の実測値を記録してから、次に不揮発性メモリに放電ランプの電圧及び/又は電流の実測値を記録するまでの間に発生した点灯回数又は消灯回数であっても良い。
本発明によれば、放電ランプの特性差に対応し、放電ランプを長寿命化する安価な放電ランプ駆動装置を実現できるという有利な効果が得られる。
図1〜図3を用いて、本発明の実施の形態1における放電ランプ駆動装置を説明する。図1は、本発明の実施の形態1における放電ランプ駆動装置の構成の概略を示す図である。図1における本実施の形態の放電ランプ駆動装置は、直流電源1と、電力制御部2と、制御部3と、クロック発生部6と、DC−ACコンバータ7と、ランプ電圧検出部8と、ランプ電流検出部9と、不揮発性メモリ10と放電ランプ11とを備える。
DC−ACコンバータ7は、一定の直流電力を制御部3から入力される周波数制御信号22に基づく周波数で交流電圧及び交流電流に変換し放電ランプ11に印加する。実施の形態及び特許請求の範囲の記載において、DC−ACコンバータ7は、従来例における周波数制御部とDC−ACコンバータとを含む。
ランプ電流検出部9は、DC−ACコンバータ7が放電ランプ11に印加する交流のランプ電流の実効値(以下、単に「ランプ電流」と記す。)24を検出し制御部3に出力する。
制御部3はマイクロコンピュータである。マイクロコンピュータはクロック25により動作する。制御部3は、放電ランプ点灯時間計測部4と、周波数決定部5とを有する。放電ランプ点灯時間計測部4と、周波数決定部5とは、ソフトウエアで実行されるプログラムである。制御部3は、電力制御部2に放電ランプの点灯/消灯を指示する電力制御信号21を送る。
図4、図5を用いて、本発明の実施の形態2における放電ランプ駆動装置を説明する。図4は、本発明の実施の形態2における放電ランプ駆動装置の構成の概略を示す図である。図4における実施の形態2の放電ランプ駆動装置は、直流電源1と、電力制御部2と、制御部43と、クロック発生部6と、DC−ACコンバータ7と、ランプ電圧検出部8と、ランプ電流検出部9と、不揮発性メモリ10と放電ランプ11とを備える。
使用時間に対する放電ランプの電圧及び/又は電流の変化の様子は、任意である。例えば、電圧及び/又は電流の微分値の正負の変化回数、微分値の正負の変化が生じる(極大値又は極小値)使用時間、微分値の値等に基づいて、複数のカテゴリに分類し、各カテゴリ毎に第1の演算式を対応づける。
周波数決定部45は、読み出した周波数で駆動することを指示する周波数制御信号22をDC−ACコンバータ7に送る。DC−ACコンバータ7は、その周波数の交流電圧を出力する。
例えば、第2の表に基づいて2つの第1の表の両方が最適であると判断し、そのうちの一方の第1の表を現在まで選択していた場合、現在まで選択していた第1の表を継続して選択する。
実施の形態2の放電ランプ駆動装置は、放電ランプの長寿命化を実現する。
図6〜図10を用いて、本発明の実施の形態3における放電ランプ駆動装置を説明する。図6は、本発明の実施の形態3における放電ランプ駆動装置の構成の概略を示す図である。図6における実施の形態3の放電ランプ駆動装置は、直流電源1と、電力制御部2と、制御部63と、クロック発生部6と、DC−ACコンバータ7と、ランプ電圧検出部8と、ランプ電流検出部9と、不揮発性メモリ10と放電ランプ11とを備える。
周波数決定部65は、累計点灯時間をパラメータとして周波数を導出する第1の表と、累計点灯時間をパラメータとして放電ランプの電圧を導出する第2の表とをそれぞれ対応づけた複数の表66を有する。周波数決定部65は、不揮発性メモリ10に記憶された表67を読み出す。次に、現在までの累計のランプの点灯回数1108に所定の係数を掛けて導出した累計点灯時間と、現在の累計点灯時間と、を加算し、補正された累計点灯時間を算出する。表67に示す現在の補正された累計点灯時間までの実測の放電ランプの電圧の変化の様子と、表66のそれぞれの第2の表から導出した放電ランプの電圧の変化の様子とを比較する。累計点灯時間をパラメータとする放電ランプの電圧の変化の様子が、現在の補正された累計点灯時間までの実測の放電ランプの電圧の変化の様子に最も近似するところの第2の表を選択する。選択された第2の表と対応づけられた第1の表を用いて、補正された累計点灯時間をパラメータとして周波数を読み出す。周波数決定部65は、読み出した周波数で駆動することを指示する周波数制御信号22をDC−ACコンバータ7に送る。DC−ACコンバータ7は、その周波数の交流電圧を出力する。
実施の形態3の放電ランプ駆動装置は、放電ランプの長寿命化を実現する。
図11〜図13を用いて、本発明の実施の形態4における放電ランプ駆動装置を説明する。図11は、本発明の実施の形態4における放電ランプ駆動装置の構成の概略を示す図である。図11における実施の形態4の放電ランプ駆動装置は、直流電源1と、電力制御部2と、制御部1103と、クロック発生部6と、DC−ACコンバータ7と、ランプ電圧検出部8と、ランプ電流検出部9と、不揮発性メモリ10と放電ランプ11とを備える。
周波数決定部は、放電ランプの累計の点灯回数、累計の消灯回数、点灯頻度、消灯頻度の中の少なくとも1つをパラメータとして、周波数を決定しても良い。
実施の形態4の放電ランプ駆動装置は、放電ランプの長寿命化を実現する。
実施の形態4と同様に、実施の形態1及び2のランプの累計点灯時間を、放電ランプの電流と点灯時間の積の累計に置き換えても良い。
2 電力制御部
3、43、63、1103 制御部
6 クロック発生部
7 DC−ACコンバータ
8 ランプ電圧検出部
9 ランプ電流検出部
10 不揮発性メモリ
11 放電ランプ
1504 ランプ温度検出部
1505 周波数制御部
Claims (9)
- 放電ランプと、
前記放電ランプの点灯時間を計測する放電ランプ点灯時間計測部と、
前記放電ランプの累計点灯時間を記憶する不揮発性メモリと、
前記累計点灯時間をパラメータとして周波数を導出する第1の演算式又は表を用いて、周波数を決定する周波数決定部と、
前記周波数決定部が決定した周波数で直流電圧を交流電圧に変換し、交流電圧を前記放電ランプに印加するDC−ACコンバータと、
を有することを特徴とする放電ランプ駆動装置。 - 前記不揮発性メモリは、前記放電ランプの電圧及び/又は電流の初期値を更に記憶し、
前記周波数決定部は、
前記累計点灯時間をパラメータとして周波数を導出する複数の前記第1の演算式又は表と、前記累計点灯時間をパラメータとして前記放電ランプの電圧及び/又は電流と初期値の電圧及び/又は電流との比を導出する複数の第2の演算式又は表と、を対応させて記憶し、
現在の前記累計点灯時間から導出した前記比が、前記放電ランプの電圧及び/又は電流の計測値と初期値の電圧及び/又は電流との比に最も近似する前記第2の演算式又は表を選択し、選択された前記第2の演算式又は表と対応づけられた前記第1の演算式又は表を用いて、前記累計点灯時間をパラメータとして周波数を導出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の放電ランプ駆動装置。 - 前記不揮発性メモリは、前記累計点灯時間に対する前記放電ランプの電圧及び/又は電流の実測値の変化の様子を更に記憶し、
前記周波数決定部は、
前記累計点灯時間をパラメータとして周波数を導出する複数の前記第1の演算式又は表と、前記累計点灯時間に対する前記放電ランプの電圧及び/又は電流の変化の様子を示す複数のパターンと、を対応させて記憶し、
現在の前記累計点灯時間までの実測の前記放電ランプの電圧及び/又は電流の変化の様子が、最も近似する前記パターンを選択し、選択された前記パターンと対応づけられた、前記第1の演算式又は表を用いて、前記累計点灯時間をパラメータとして周波数を導出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の放電ランプ駆動装置。 - 前記不揮発性メモリは、前回、前記累計点灯時間と対応させて前記不揮発性メモリに記憶した前記放電ランプの電圧及び/又は電流の実測値と、現在の前記放電ランプの電圧及び/又は電流の実測値との差分が所定の範囲を超えた時、前記累計点灯時間と、前記放電ランプの電圧及び/又は電流の実測値と、を対応させて新たに記憶することを特徴とする請求項3に記載の放電ランプ駆動装置。
- 放電ランプと、
前記放電ランプの点灯時間を計測する放電ランプ点灯時間計測部と、
前記放電ランプに流れる電流を検出するランプ電流検出部と、
前記放電ランプに流れる電流とその電流が流れた時間との積の累計を記憶する不揮発性メモリと、
前記積の累計をパラメータとして周波数を導出する第1の演算式又は表を用いて、周波数を決定する周波数決定部と、
前記周波数決定部が決定した周波数で直流電圧を交流電圧に変換し、交流電圧を前記放電ランプに印加するDC−ACコンバータと、
を有することを特徴とする放電ランプ駆動装置。 - 前記不揮発性メモリは、前記放電ランプの電圧及び/又は電流の初期値を更に記憶し、
前記周波数決定部は、
前記放電ランプに流れる電流とその電流が流れた時間との積の累計をパラメータとして周波数を導出する複数の前記第1の演算式又は表と、前記積の累計をパラメータとして前記放電ランプの電圧及び/又は電流と初期値の電圧及び/又は電流との比を導出する複数の第2の演算式又は表と、を対応させて記憶し、
現在の前記積の累計から導出した前記比が、前記放電ランプの電圧及び/又は電流の計測値と初期値の電圧及び/又は電流との比に最も近似する前記第2の演算式又は表を選択し、選択された前記第2の演算式又は表と対応づけられた前記第1の演算式又は表を用いて、前記積の累計をパラメータとして周波数を導出する、
ことを特徴とする請求項5に記載の放電ランプ駆動装置。 - 前記不揮発性メモリは、前記放電ランプに流れる電流とその電流が流れた時間との積の累計に対する前記放電ランプの電圧及び/又は電流の実測値の変化の様子を更に記憶し、
前記周波数決定部は、
前記積の累計をパラメータとして周波数を導出する複数の前記第1の演算式又は表と、前記積の累計に対する前記放電ランプの電圧及び/又は電流の変化の様子を示す複数のパターンと、を対応させて記憶し、
現在の前記積の累計までの実測の前記放電ランプの電圧及び/又は電流の変化の様子が、最も近似する前記パターンを選択し、選択された前記パターンと対応づけられた、前記第1の演算式又は表を用いて、前記積の累計をパラメータとして周波数を導出する、
ことを特徴とする請求項5に記載の放電ランプ駆動装置。 - 前記不揮発性メモリは、前回、前記放電ランプに流れる電流とその電流が流れた時間との積の累計と対応させて前記不揮発性メモリに記憶した前記放電ランプの電圧及び/又は電流の実測値と、現在の前記放電ランプの電圧及び/又は電流の実測値との差分が所定の範囲を超えた時、前記積の累計と、前記放電ランプの電圧及び/又は電流の実測値と、を対応させて新たに記憶することを特徴とする請求項7に記載の放電ランプ駆動装置。
- 前記不揮発性メモリが前記放電ランプの累計の点灯回数、累計の消灯回数、点灯頻度、消灯頻度の中の少なくとも1つを更に記憶し、
前記第1の演算式又は表は、前記放電ランプの累計の点灯回数、累計の消灯回数、点灯頻度、消灯頻度の中の少なくとも1つを更にパラメータとしており、
前記周波数決定部は、更に前記放電ランプの累計の点灯回数、累計の消灯回数、点灯頻度、消灯頻度の中の少なくとも1つをパラメータとして、周波数を決定することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれかの請求項に記載の放電ランプ駆動装置。
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