JP2007115416A - High pressure discharge lamp lighting device and lights-out method of high pressure discharge lamp - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高圧放電ランプを光源とするプロジェクター等の光源装置に係り、特にランプ消灯時のランプ電流制御の改良に関するものである。 The present invention relates to a light source device such as a projector using a high-pressure discharge lamp as a light source, and more particularly to improvement of lamp current control when the lamp is turned off.
高圧放電ランプを光源とするプロジェクター等の光源装置(以後総じてプロジェクターと呼ぶ)はランプ点灯時のランプ温度上昇が大きく、プロジェクター内部の光学系装置、及び制御基板等まで高温になってしまうため、通常はランプをDCファン等で空冷しながら使用されている。また、プロジェクターのスイッチをOFFしてランプを消灯させた後も空冷ファンは一定時間回し続け、消灯したランプの冷却が行なわれる。これはランプの温度を下げ、ランプバルブ内の圧力を下げることで、ランプが再始動可能な状態にするためである。しかしながらこのランプ消灯後の空冷が、近年ランプの再始動に悪影響を及ぼしている場合があることが分かり、以下その悪影響に関して説明をする。 A light source device such as a projector that uses a high-pressure discharge lamp as a light source (hereinafter generally referred to as a projector) has a large lamp temperature rise when the lamp is lit, and the optical system device inside the projector, the control board, etc. Is used while air-cooling the lamp with a DC fan or the like. Further, even after the projector switch is turned off and the lamp is turned off, the air cooling fan continues to rotate for a certain time, and the lamp that has been turned off is cooled. This is because the lamp can be restarted by lowering the lamp temperature and lowering the pressure in the lamp bulb. However, it has been found that the air cooling after the lamp is turned off may have an adverse effect on the restart of the lamp in recent years, and the adverse effect will be described below.
一般的に高圧放電ランプを点灯させる為には15kVや20kVといった高電圧の始動パルスを印加し、ランプ内を絶縁破壊することによりランプを始動させていた。しかし近年光源装置の小型化や低価格化の要望も強いためランプや点灯装置も小型化され、前記始動パルスも低い仕様へと変わってきている。またランプも小型化に伴い冷却を工夫し、ランプに当たる風の流れを作るプロジェクター内の構造も機種によりさまざまとなっている。その上ランプのタイプも図3のような前面開放型のものであったり、図4のような前面がレンズにより密閉されているものであったり、36、46の後方口金部や32、42のリフレクター(ミラー)の形状にも種々あり、ランプ自身の熱容量が違ったりしている。このプロジェクター内の空冷構造とランプの種類・形状との組み合わせが適切でないと、ランプバルブ31、41の前面先端側と後方口金側において空冷時の温度低下スピードに差がでて温度勾配が生じる。
In general, in order to light a high-pressure discharge lamp, a high-voltage start pulse such as 15 kV or 20 kV is applied, and the lamp is started by causing dielectric breakdown in the lamp. However, in recent years, there has been a strong demand for miniaturization and cost reduction of light source devices, so that lamps and lighting devices have also been miniaturized, and the start pulse has been changed to a low specification. In addition, as lamps become smaller, cooling has been devised, and the internal structure of the projector that creates the flow of wind that hits the lamp has also varied depending on the model. In addition, the type of the lamp is an open front type as shown in FIG. 3, the front side as shown in FIG. 4 is sealed with a lens, There are various shapes of reflectors (mirrors), and the heat capacity of the lamp itself is different. If the combination of the air cooling structure in the projector and the type and shape of the lamp is not appropriate, a temperature gradient occurs due to a difference in the temperature drop speed during air cooling between the front end side and the rear base side of the
またここで言う高圧放電ランプには水銀、又は水銀を主とする添加物が封入されている。この水銀はランプ点灯中には蒸発しているが、ランプが消灯し、バルブ温度の低下とともに液化する。そしてランプバルブの先端側35、45と後方口金側36、46に温度勾配が生じると、水銀は早く温度が下がった方の電極に偏って付着するという性質がある。
In addition, the high-pressure discharge lamp mentioned here contains mercury or an additive mainly composed of mercury. This mercury evaporates while the lamp is on, but the lamp is extinguished and liquefies as the bulb temperature decreases. When a temperature gradient is generated on the
例えば、図3のような前面開放型のランプにおいてプロジェクターの冷却構造により、冷却風がランプ全体、又はランプ前面側に多く当たるような構造の場合はランプバルブの先端側35の温度が早く下がり、電極も先端側の方が早く温度が下がるため、ランプ先端側の電極33に水銀が偏って付着することになる。また逆に図4のような前面密閉型のランプにおいて冷却風が後方口金46側に多く当たるような場合はバルブ41の口金側電極44の温度が早く下がり、結果として口金側の電極44に水銀が偏って付着することになる。
For example, in the case of a structure in which a large amount of cooling air hits the entire lamp or the front side of the lamp in the open front type lamp as shown in FIG. Since the temperature of the electrode also decreases earlier on the tip side, mercury is unevenly attached to the
この片側電極への偏った水銀付着が著しい場合は、片側の電極、もしくは電極芯棒が水銀に包まれたような状態となる。この様な状態となると、従来の15kV〜20kVの高電圧パルスであれば充分始動させることが可能であったが、近年主流となっている8kV程度の低パルスではランプの再始動性が著しく低下してしまい、再始動時にランプが点灯しないいわゆる再始動不良という状態になる。これが先に延べたランプの再始動に及ぼしている悪影響である。
また、電極に水銀が付着することにより発生する電極間の短絡など、他の不具合についても下記特許文献1及び特許文献2の中に記述があり、それぞれ改善策が公開されている。
特に特許文献1に関しては方法こそ違うものの、ランプ消灯時に水銀が電極に集中して付着するのを防ぎ、ランプの再始動性を改善するという点では、本発明と同じ目的のものであると言える。
When the uneven mercury adhesion to the one-side electrode is remarkable, the one-side electrode or the electrode core bar is wrapped in mercury. In such a state, the conventional high voltage pulse of 15 kV to 20 kV was sufficient to start the engine. However, in the low pulse of about 8 kV, which has become mainstream in recent years, the restartability of the lamp is significantly reduced. As a result, a so-called restart failure occurs in which the lamp does not light at the time of restart. This is an adverse effect on the previous lamp restart.
Further, other problems such as a short circuit between electrodes caused by the adhesion of mercury to the electrodes are described in the following Patent Document 1 and
Although the method is particularly different with respect to Patent Document 1, it can be said that it has the same object as the present invention in that mercury is prevented from concentrating on the electrode when the lamp is turned off and the restartability of the lamp is improved. .
具体的には、特許文献1は、ランプ消灯前のある期間にランプ電力を放電維持可能な範囲で絞り(例えば定格電力270Wのランプを50Wで点灯するなど)、水銀が電極に集中して付着するのを防ぐことを開示している。特許文献2は、ランプ消灯後にランプ再始動を行い、電極に水銀が付着すること起因する不具合を解消することを開示している。
ランプの空冷条件に関しては多数のパラメータが存在する。プロジェクター側においては冷却風の流れ、強さ、空冷箇所、空冷時間などで、ランプ側においてはランプのタイプ(前面開放型か、密閉型か)、形状、大きさ、口金部の熱容量等である。これらパラメータを考慮しながら設計をおこない、完璧な空冷条件を導き出し、電極への偏った水銀付着を防止し、水銀がバルブ内に略均一に付着するような状態にするというのは非常に困難である。 There are a number of parameters regarding the air cooling conditions of the lamp. On the projector side, the flow of cooling air, strength, air cooling location, air cooling time, etc., and on the lamp side, the type of lamp (front open type or sealed type), shape, size, heat capacity of the base, etc. . It is very difficult to design with these parameters taken into consideration, to derive perfect air cooling conditions, to prevent uneven mercury adhesion to the electrodes, and to achieve a state in which mercury adheres almost uniformly within the bulb. is there.
すなわち、プロジェクターの空冷構造が最適化されていない場合、ランプ消灯後の空冷によりランプ片側の電極に水銀が偏って付着することとなり、ランプの再始動を阻害する要因となる。本発明の目的は、ランプとプロジェクター側の空冷構造が最適化されていなくても、ランプの片側電極に水銀が偏って付着するのを緩和することによって、ランプの再始動性を向上できるランプ消灯時のランプ電流制御方法を提供することにある。 That is, when the air cooling structure of the projector is not optimized, mercury is unevenly attached to the electrode on one side of the lamp due to the air cooling after the lamp is turned off, which becomes a factor that hinders the restart of the lamp. An object of the present invention is to reduce lamp turn-off, which can improve the restartability of the lamp by alleviating the uneven deposition of mercury on the one-side electrode of the lamp, even if the air cooling structure on the lamp and projector side is not optimized. It is to provide a method for controlling the lamp current at the time.
本発明の第1の側面は、高圧放電ランプに交流電流を供給する高圧放電ランプ点灯装置であって、交流電力の供給を制御する制御手段、及び高圧放電ランプ点灯装置の外部からの消灯信号を受信する受信手段を備え、受信手段が消灯信号を受信してから所定の期間、制御手段が、高圧放電ランプの一方の電極から他方の電極に向かって流れる電流の実効値を、他方の電極から一方の電極に向って流れる電流の実効値よりも大きくする構成とした。
1つのやり方として、高圧放電ランプに供給される交流電流を所定の周期で反転される矩形波電流として、受信手段が消灯信号を受信してから所定の期間、制御手段が、高圧放電ランプの一方の電極から他方の電極に向かって電流が流れる期間を、他方の電極から一方の電極に向って電流が流れる期間よりも大きくすることによって、高圧放電ランプの一方の電極から他方の電極に向かって流れる電流の実効値を、他方の電極から一方の電極に向って流れる電流の実効値よりも大きくするようにしてもよい。
また、他の構成として、高圧放電ランプに供給される交流電流を所定の周期で反転される矩形波電流として、受信手段が消灯信号を受信してから所定の期間、制御手段が、高圧放電ランプの一方の電極から他方の電極に向かって流れる電流の振幅を、他方の電極から一方の電極に向って流れる電流の振幅よりも大きくすることによって、高圧放電ランプの一方の電極から他方の電極に向かって流れる電流の実効値を、他方の電極から一方の電極に向って流れる電流の実効値よりも大きくするようにしてもよい。
さらに、高圧放電ランプが消灯後に冷却され、冷却による冷却効果の大きい方を前記の一方の電極に指定するようにした。
A first aspect of the present invention is a high-pressure discharge lamp lighting device that supplies an alternating current to a high-pressure discharge lamp, and includes a control unit that controls the supply of alternating-current power, and a turn-off signal from the outside of the high-pressure discharge lamp lighting device. Receiving means for receiving, and for a predetermined period after the receiving means receives the extinguishing signal, the control means determines the effective value of the current flowing from one electrode of the high-pressure discharge lamp to the other electrode from the other electrode. It was set as the structure made larger than the effective value of the electric current which flows toward one electrode.
As one method, the alternating current supplied to the high-pressure discharge lamp is converted into a rectangular wave current that is inverted at a predetermined cycle, and the control means is connected to one of the high-pressure discharge lamps for a predetermined period after the receiving means receives the extinction signal. The period in which current flows from one electrode to the other electrode is made longer than the period in which current flows from the other electrode to one electrode, so that one electrode of the high-pressure discharge lamp is directed to the other electrode. The effective value of the flowing current may be made larger than the effective value of the current flowing from the other electrode toward the one electrode.
Further, as another configuration, the alternating current supplied to the high pressure discharge lamp is converted into a rectangular wave current that is inverted at a predetermined cycle, and the control means is operated for a predetermined period after the receiving means receives the extinguishing signal. The amplitude of the current flowing from one electrode to the other electrode is made larger than the amplitude of the current flowing from the other electrode to the one electrode, so that one electrode of the high-pressure discharge lamp is transferred from the other electrode to the other electrode. You may make it make the effective value of the electric current which flows toward larger than the effective value of the electric current which flows toward the one electrode from the other electrode.
Further, the high pressure discharge lamp is cooled after being extinguished, and the one having the larger cooling effect by cooling is designated as the one of the electrodes.
本発明の第2の側面は、上記第1の側面の高圧放電ランプ点灯装置、高圧放電ランプ、リフレクター、高圧放電ランプの冷却手段、及び少なくとも高圧放電ランプ点灯装置を内蔵する筐体からなる光源装置である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a light source device comprising the high pressure discharge lamp lighting device, the high pressure discharge lamp, the reflector, the cooling means for the high pressure discharge lamp, and a housing incorporating at least the high pressure discharge lamp lighting device according to the first aspect. It is.
本発明の第3の側面は、高圧放電ランプに交流電流を供給する高圧放電ランプ点灯装置における消灯方法であって、高圧放電ランプの点灯中に、高圧放電ランプ点灯装置外部からの消灯信号を高圧放電ランプ点灯装置において受信するステップ、消灯信号を受信してから所定の期間、高圧放電ランプに供給される交流電流について、一方の電極から他方の電極に向かって流れる電流の実効値を他方の電極から一方の電極に向って流れる電流の実効値よりも大きくするステップ、及び所定の期間の経過後、高圧放電ランプ点灯装置から高圧放電ランプへの電力の供給を停止するステップからなる消灯方法である。 A third aspect of the present invention is a method for turning off a high pressure discharge lamp lighting device that supplies an alternating current to the high pressure discharge lamp. The step of receiving in the discharge lamp lighting device, the alternating current supplied to the high pressure discharge lamp for a predetermined period after receiving the extinguishing signal, the effective value of the current flowing from one electrode to the other electrode Is a method of extinguishing, comprising the steps of increasing the effective value of the current flowing from the high pressure discharge lamp lighting device to one of the electrodes and stopping the supply of power from the high pressure discharge lamp lighting device to the high pressure discharge lamp after a lapse of a predetermined period. .
本発明によればプロジェクター等の光源装置において、ランプ消灯前のランプ電流制御方法を改良することにより、プロジェクター等の光源装置内の空冷構造とランプの種類・形状の組み合わせが最適化されていなくても、ランプの片側電極に水銀が偏って付着する現象を緩和することが可能となり、従来のランプ消灯と比較してランプの再始動性を向上することができる。 According to the present invention, in the light source device such as a projector, the combination of the air cooling structure in the light source device such as the projector and the type / shape of the lamp is not optimized by improving the lamp current control method before the lamp is turned off. However, it is possible to alleviate the phenomenon in which mercury is unevenly attached to one side electrode of the lamp, and the restartability of the lamp can be improved as compared with the conventional lamp extinction.
上記目的を達成するため、本発明ではプロジェクターにおいてランプを消灯させる際、一定時間tの間ランプの片側極性方向に流れる電流の値を、逆極性方向に流れる電流の値(実効値)より大きい状態にするような電流制御を実施してからランプを消灯する。この作用について、以下に説明する。 In order to achieve the above object, in the present invention, when the lamp is turned off in the projector, the value of the current flowing in the one-side polarity direction of the lamp for a certain time t is larger than the value (effective value) of the current flowing in the reverse polarity direction. After the current control is performed, the lamp is turned off. This operation will be described below.
ランプの点灯中は、ランプの電極がランプ電流の極性により、陽極になったり陰極になったりを繰り返している。この時、陽極となっている電極には、ランプ電流により電子が衝突していて、この電子の衝突が電極の温度が上昇させている。この時交流のランプ電流において、通常点灯時は両極性方向の電流が同じ値となっているためランプの電極は両方とも同程度の温度となっている。 While the lamp is on, the electrode of the lamp repeatedly becomes an anode or a cathode depending on the polarity of the lamp current. At this time, electrons collide with the electrode serving as the anode due to the lamp current, and the collision of the electrons raises the temperature of the electrode. At this time, in an alternating lamp current, the currents in both polar directions have the same value during normal lighting, so that both lamp electrodes have the same temperature.
ここで、片側の極性方向に流れる電流の値を、逆極性方向に流れる電流の値より大きい状態にした時を考えると、片側の電極が陽極となっている時に、この陽極に衝突する電子の数が、もう一方の電極が陽極となった時にこの陽極に衝突する電子の数より多くなることを意味し、結果として電子が衝突する数の多い方の陽極となる電極の方が、温度が高い状態となる。 Here, when the value of the current flowing in the polarity direction on one side is made larger than the value of the current flowing in the reverse polarity direction, when the electrode on one side is the anode, the electrons colliding with the anode This means that the number of electrons that collide with this anode when the other electrode becomes the anode is larger, and as a result, the temperature of the electrode serving as the anode with the larger number of electrons colliding is higher. Become high.
一般的にランプは、消灯後に温度が低下していく過程で、ランプの構造やプロジェクターの空冷条件により、片側の電極の方が早く温度が低下していく。バルブ内で蒸発していた水銀もバルブの温度低下に伴い液化し始めるが、この時温度が早く低下した方の電極に偏って付着することになる。これを防ぐため、前記したようにランプを消灯する際に、一定時間tの間だけ片側極性方向に流れる電流の値を、逆極性方向に流れる電流の値より大きい状態にし、またこの時の極性は、早く温度が低下する方の電極を、電子が衝突する数の多い方の陽極となるような極性とする。 In general, in the process of the temperature of the lamp decreasing after the lamp is turned off, the temperature of the electrode on one side is decreased earlier depending on the structure of the lamp and the air cooling condition of the projector. Mercury that has evaporated in the bulb begins to liquefy as the temperature of the bulb decreases, but at this time, it adheres to the electrode on which the temperature has fallen earlier. In order to prevent this, when the lamp is turned off as described above, the value of the current flowing in the one-side polarity direction for a certain time t is set to be larger than the value of the current flowing in the reverse polarity direction. The polarity of the electrode whose temperature is rapidly lowered is the anode with the higher number of electrons colliding.
こうすることにより、ランプ消灯直後は、早く温度が低下する電極の方がもう一方の電極よりも温度が高いので、ランプのバルブ、及び電極の温度が低下していく過程で、ある時点で両電極の温度がほぼ同じ温度となる。このある時点と、バルブ内で蒸発していた水銀がバルブの温度低下により液化し始める時点が合うような条件を満たすことで、水銀が片側の電極に偏って付着する現象を防ぐことができ、結果としてランプの再始動性を改善することができる。
なお、ここでいう条件とは、片側の極性方向に流れるランプ電流の値と、逆極性方向に流れるランプ電流の値の差の大きさと、消灯直前に前述の電流制御を実施する時間tのことである。
In this way, immediately after the lamp is extinguished, the temperature of the electrode that rapidly decreases in temperature is higher than that of the other electrode. The temperature of the electrodes is almost the same. By satisfying the condition that this time and the time when mercury evaporated in the bulb begins to liquefy due to the temperature drop of the bulb, it is possible to prevent the phenomenon that mercury is unevenly attached to the electrode on one side, As a result, the restartability of the lamp can be improved.
Here, the conditions are the magnitude of the difference between the value of the lamp current flowing in the polarity direction on one side and the value of the lamp current flowing in the reverse polarity direction, and the time t for performing the current control just before turning off. It is.
実施例1.
次に実施例について図を用いて説明する。
図2はプロジェクターにおけるランプ収納部の概略図である。図2において22はプロジェクターの光源として用いられることの多い超高圧水銀ランプであり、ランプボックス25に収納されている。本実施例においてランプ22は前面密閉タイプのものであり、ランプ自身がランプ前面側の通気を遮断している。また21は空冷用ファンでランプ側からプロジェクターの外側に空気を吸い出す方向に風を流して空冷をしている。また、このプロジェクターにおいてランプは、値が2.5Aで周波数が100Hzのランプ電流により点灯されている。
Example 1.
Next, examples will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a schematic view of a lamp housing portion in the projector. In FIG. 2,
ここでランプを消灯した時、プロジェクターの構造によりランプボックス25の前面側より後方側の方が風の流れが良好である場合、図4の45に該当するランプの先端側よりも口金側46の方がより冷却される。そして電極も先端側の電極43よりも口金側の電極44の方が早く温度が下がるため、結果として水銀がランプ口金側の電極44に偏って付着してしまっていた。
Here, when the lamp is extinguished, if the flow of wind is better on the rear side than the front side of the
この問題を解決するため、本発明においてはランプ消灯直前の一定時間tの間、電極44から電極43の方向に流れる電流値を、電極43から電極44の方向に流れる電流値よりも大きくするように電流を制御してからランプを消灯する。ここでは図5のように、一定時間tを10秒に設定した。また、電極44から電極43の方向に流れる電流の振幅を2.5Aとして、その時間幅を6msecとし、逆極性の電極43から電極44の方向に流れる電流の振幅を2.5Aとして、その時間幅を4msecとした。
In order to solve this problem, in the present invention, the current value flowing in the direction from the
このようにランプ電流を制御し、消灯直後において電極44の温度の方が電極43の温度よりも高い状態にすることで、ランプ、及び電極の温度低下の過程で電極44、電極43の温度を略同一とすることができる。そしてランプバルブ内で蒸発していた水銀が、バルブの温度低下に伴い液化し始める時点と、両電極温度が略同一となる時点が近くなることで、口金側電極44への偏った水銀付着を緩和することができる。
In this way, the lamp current is controlled so that the temperature of the
ここで、前述した片側電極への偏った水銀付着による再始動不良に対する本発明の効果を確認するべく、本実施例のランプ消灯方法と従来のランプ消灯にて、強制的に再始動不良を発生させる実験を実施した結果を以下に示す。 Here, in order to confirm the effect of the present invention with respect to the restart failure due to the uneven adhesion of mercury to the one-side electrode described above, the restart failure is forcibly generated by the lamp turn-off method of this embodiment and the conventional lamp turn-off. The results of carrying out the experiment are shown below.
本実験においては、強制的に再始動不良を発生させるべくランプ起動用のパルスを4kVの低パルスに仕様変更した点灯装置を用い、更にプロジェクター内部のランプ冷却機構を、ランプの口金側がより冷える構造とした。また周囲は通常室温の25℃であり、ランプを30分点灯させた後にランプを60分消灯し、プロジェクターを再始動させる時にランプの再始動不良が発生しないか確認した。ランプの点灯/消灯をこの時間配分にした理由は、点灯後のランプ温度上昇を充分安定させることができ、消灯後のランプ温度も本実験結果がランプ温度の影響が殆どない程度にまで低下させることができるからである。 In this experiment, a lighting device in which the specification of the lamp starting pulse is changed to a low pulse of 4 kV in order to forcibly cause a restart failure, and the lamp cooling mechanism inside the projector is further cooled on the lamp base side. It was. The ambient temperature was normally 25 ° C., and the lamp was turned on for 30 minutes and then the lamp was turned off for 60 minutes. When the projector was restarted, it was confirmed that a lamp restart failure did not occur. The reason why the lamp is turned on / off in this time distribution is that the lamp temperature rise after lighting can be sufficiently stabilized, and the lamp temperature after the lamp is turned off is reduced to such an extent that the result of this experiment hardly affects the lamp temperature. Because it can.
またこの60分間消灯放置の間はプロジェクターを動かしたり、プロジェクターに衝撃・振動を与えたりしてはならない。これはランプの電極に付着した水銀がバルブ内に落ちたり、水銀の位置が変わったりして再始動性に影響してくるためである。
実験に用いたランプは前述した図4で表される前面密閉タイプであり、5本のランプをそれぞれの空冷方法で3回ずつ実験を行ない、延べ15回の実験を行なった。
In addition, the projector should not be moved or shocked or vibrated while it is left unlit for 60 minutes. This is because mercury adhering to the electrode of the lamp falls into the bulb or the position of the mercury changes, thereby affecting the restartability.
The lamp used in the experiment was the front-sealed type represented in FIG. 4 described above, and five lamps were tested three times by each air cooling method, and a total of 15 experiments were performed.
実験結果としては、従来のランプ消灯においては15回中5回の再始動不良が発生した。これに対し本発明のランプ消灯方法の実施例において、再始動不良の発生は15回中0回であった。この結果から本発明が電極への水銀付着によるランプ再始動不良に対して充分な効果が得られるということが確認できた。 As a result of the experiment, 5 out of 15 restart failures occurred when the conventional lamp was turned off. In contrast, in the embodiment of the lamp extinguishing method of the present invention, the occurrence of the restart failure was 0 times out of 15. From this result, it has been confirmed that the present invention has a sufficient effect on lamp restart failure due to mercury adhesion to the electrode.
また他の実施例として、ランプ消灯直前の一定時間tの間、電極44から電極43の方向に流れる電流値を、電極43から電極44の方向に流れる電流値よりも大きくするため、図5のように、電極44から電極43の方向に流れる電流の時間幅は5msecのまま振幅を3.0Aとして、逆極性の電極43から電極44の方向に流れる電流の時間幅も5msecのまま振幅を2.0Aとした。また一定時間tも最初の実施例と同じく10秒に設定し、同様の実験を実施したが、最初の実施例と同様に従来のランプ消灯と比較して良好な結果を得ることが出来た。
As another embodiment, the current value flowing in the direction from the
更に、一定時間tを前記実施例より短くしても、電極44から電極43の方向に流れる電流値と、電極43から電極44の方向に流れる電流値の差を大きくすることで、前記実施例と同様に良好な結果を得ることができた。
Further, even if the predetermined time t is shorter than that in the above embodiment, the difference between the current value flowing in the direction from the
具体的な高圧放電ランプ点灯装置の回路構成の一例を示すブロック図を図7に示す。図7に示すように、点灯装置は、降圧チョッパ回路51、降圧チョッパ回路51からの出力を矩形波電流に変換しランプ54に印加するフルブリッジ回路52、ランプ始動用のパルスを発生するイグナイタ回路53、降圧チョッパ回路51及びフルブリッジ回路52を制御するための制御回路55、並びに点灯装置外部からの消灯信号を受信する受信回路56を備える。なお、必要に応じて、イグナイタ回路53内にランプ54に直列接続されるインダクタとランプ54に並列接続されるコンデンサからなる共振回路を設けるものとする。
FIG. 7 is a block diagram showing an example of a circuit configuration of a specific high-pressure discharge lamp lighting device. As shown in FIG. 7, the lighting device includes a step-down chopper circuit 51, a full bridge circuit 52 that converts the output from the step-down chopper circuit 51 into a rectangular wave current and applies it to the lamp 54, and an igniter circuit that generates a pulse for starting the lamp. 53, a
制御回路55は、受信回路56が消灯信号を受信する前は図1に示すようなランプ電流波形となるように、消灯信号受信後は図5又は図6に示すようなランプ電流波形となるように降圧チョッパ回路51及びフルブリッジ回路52を制御する。具体的には、図5に示す電流波形を生成するには、降圧チョッパ回路51の出力を一定に保ち、フルブリッジ回路の出力極性を6msecと4msecごとに反転させればよい。また、図6に示す電流波形を生成するには、フルブリッジ回路の出力極性反転タイミングを均等に保ち、その反転タイミングごとに降圧チョッパ回路51の出力を増減させればよい。もちろん、図5と図6の制御を組み合わせて、正電流と負電流の期間及び振幅の両方を変化させてもよい。
The
また、実施例においては、最も好適な例としてフルブリッジ回路による矩形波電流のものを用いたが、ランプ仕様を満たす範囲であれば他の波形(正弦波、三角波、その他の合成波)や他の周波数の点灯方式を用いてもよい。従って、そのような電流波形を生成できる回路であれば他の回路方式(プッシュプル型、ハーフブリッジ型等)の採用も可能である。またさらに、本実施例では好適な例として6msecと4msecの組み合わせとしたが、それ以外の期間幅の組み合わせとしてもよいし、一定周期の波形でなくてもよい。即ち、いずれの点灯方式や回路方式を用いてもランプに供給される正電流と負電流の実効値の差を適正に制御できればよい。また、降圧チョッパ回路についても、直流電圧又は電流を適切に制御できれば昇降圧チョッパ等他の直流出力回路であってもよい。 In the embodiment, a rectangular wave current with a full bridge circuit is used as the most preferable example, but other waveforms (sine wave, triangular wave, other combined wave) and others are within the range satisfying the lamp specifications. A lighting method with a frequency of may be used. Accordingly, other circuit methods (push-pull type, half-bridge type, etc.) can be adopted as long as the circuit can generate such a current waveform. Furthermore, in the present embodiment, a combination of 6 msec and 4 msec is used as a preferable example, but other combinations of period widths may be used, and the waveform may not be a constant cycle. In other words, it is sufficient that the difference between the effective values of the positive current and the negative current supplied to the lamp can be controlled appropriately regardless of which lighting method or circuit method is used. Further, the step-down chopper circuit may be another DC output circuit such as a step-up / step-down chopper as long as the DC voltage or current can be controlled appropriately.
なお、上述した各条件の設定について、期間tはプロジェクターの仕様等によって決まり、その制約の下、片側の極性方向に流れるランプ電流の値又は逆極性方向に流れるランプ電流の値の差の大きさはランプの電極へのダメージを与えない範囲で選択される必要がある。 In addition, regarding the setting of each condition described above, the period t is determined by the specifications of the projector and the size of the difference between the value of the lamp current flowing in the polarity direction on one side or the value of the lamp current flowing in the reverse polarity direction is limited. Must be selected within a range that does not damage the electrode of the lamp.
実施例2.
実施例1においては、確実な放電開始が可能な高圧放電ランプ点灯装置を示したが、本実施例においてはそれを用いた光源装置(プロジェクター)を示す。
図8は第2の実施例に係るプロジェクターを示す図である。図において、60は上記で説明した高圧放電ランプ点灯装置、62はランプバルブ61が取り付けられるリフレクター、63は、高圧放電ランプ点灯装置60、ランプバルブ61及びリフレクター62を内蔵又は支持する筐体である。なお、図は実施例を模擬的に図示したものであり、寸法、配置などは図面通りではない。また、図示されない映像系の部材等を筐体63内に適宜配置するものとする。
これにより、確実な始動が可能な高圧放電ランプ点灯装置を内蔵したので、信頼性の高いプロジェクターを得ることができる。
Example 2
In the first embodiment, a high pressure discharge lamp lighting device capable of starting a reliable discharge is shown. In this embodiment, a light source device (projector) using the high pressure discharge lamp lighting device is shown.
FIG. 8 is a diagram showing a projector according to the second embodiment. In the figure, 60 is the high-pressure discharge lamp lighting device described above, 62 is a reflector to which the lamp bulb 61 is attached, and 63 is a housing that incorporates or supports the high-pressure discharge lamp lighting device 60, the lamp bulb 61, and the reflector 62. . In addition, the figure is a schematic illustration of the embodiment, and the dimensions, arrangement, and the like are not as illustrated. Further, a video system member or the like (not shown) is appropriately arranged in the housing 63.
Thereby, since the high-pressure discharge lamp lighting device capable of starting reliably is built in, a highly reliable projector can be obtained.
また、消灯信号は例えば使用者が消灯用オフスイッチを押すこと等によって生成されるが、使用者がオフスイッチを押しても実際にランプが消灯するまで時間t(例えば10秒)を要することになる。そのため、オフスイッチを押せば瞬時に消灯するという先入観を持つ使用者は自身のアクションに疑念を持ち、何度もそのオフスイッチを押してしまうことが想定される。そこで、オフスイッチ周辺の信頼性や使用者の安心感の確保のために、期間tにおいて、プロジェクターが消灯準備中である旨を表示するようにしてもよい。その表示方法は、例えば、本体に取り付けられたLEDランプ等を点灯又は点滅させるようにしてもよいし、映写対象であるスクリーンにそのメッセージを映し出すようにしてもよいし、音声などで通知するようにしてもよい。 The extinguishing signal is generated, for example, when the user presses the off switch for extinguishing. However, even if the user presses the off switch, time t (for example, 10 seconds) is required until the lamp is actually extinguished. . For this reason, it is assumed that a user who has a preconception that when the off switch is pressed, the light is turned off instantly has doubts about his own action and presses the off switch many times. Therefore, in order to ensure the reliability around the off switch and the user's sense of security, it may be displayed during the period t that the projector is preparing to be turned off. As the display method, for example, an LED lamp or the like attached to the main body may be turned on or blinked, the message may be displayed on a screen that is a projection target, or notification may be made by voice or the like. It may be.
さらに、上記のような構成のプロジェクターにおいては、点灯装置とランプとの結線(2線)を一対一に決定しておき、組立時にそれ以外の対応関係で結線がされないようにして、使用時に適切な方向にランプ電流が大きくなるようにしなければならない。具体的には、ランプ電極の口金側からの配線Aには点灯装置の出力端子a、先端側からの配線Bには出力端子bといったような予め決められた組み合わせでしか配線できないようにすることが望ましい。その対策の1つとして、各配線及び/又は各端子の形状を、上記のような組み合わせでしか接続できないような形状にすればよい。また、配線の長さと出力端子の位置を工夫して、上記の配線Aは出力端子bには届かないように、及び/又は配線Bは出力端子aには届かないようにしてもよい。もちろん、配線Aと配線Bで被覆の色を変える、又は何らかの表記をマーキングする等視覚的に配線を識別できるようにしてもよい。 Furthermore, in the projector having the above-described configuration, the connection (two lines) between the lighting device and the lamp is determined on a one-to-one basis, so that the connection is not performed in any other correspondence at the time of assembly. The lamp current must be increased in any direction. Specifically, the wiring A from the base of the lamp electrode can be wired only in a predetermined combination such as the output terminal a of the lighting device and the wiring B from the tip side of the output terminal b. Is desirable. As one of the countermeasures, the shape of each wiring and / or each terminal may be a shape that can be connected only by the above combination. Further, the length of the wiring and the position of the output terminal may be devised so that the wiring A does not reach the output terminal b and / or the wiring B does not reach the output terminal a. Of course, the wirings may be visually identified by changing the color of the covering between the wirings A and B or marking some notation.
以上述べたように、本発明によればプロジェクター等の光源装置において、ランプ消灯前のランプ電流制御方法を改良することにより、プロジェクター等の光源装置内の空冷構造とランプの種類・形状の組み合わせが最適化されていなくても、ランプの片側電極に水銀が偏って付着する現象を緩和することが可能となり、従来のランプ消灯と比較してランプの再始動性を向上することができる。 As described above, according to the present invention, in the light source device such as a projector, the combination of the air cooling structure in the light source device such as the projector and the type and shape of the lamp is improved by improving the lamp current control method before the lamp is turned off. Even if it is not optimized, it is possible to alleviate the phenomenon that mercury is unevenly attached to one side electrode of the lamp, and the restartability of the lamp can be improved compared with the conventional lamp extinction.
本発明の活用は、主にプロジェクターやプロジェクションTV、映写機などの光源装置に使用される。 The utilization of the present invention is mainly used for light source devices such as projectors, projection TVs, and projectors.
21…空冷ファン
22…ランプ
23…ランプ口金
24、48…前面レンズ
25…ランプボックス
26…ランプケーブル
27…通風用開口部
31、41、61…ランプバルブ
32、42、62…リフレクター(ミラー)
33、43…ランプ先端側電極
34、44…ランプ口金側電極
35、45…ランプ先端側封止部
36、46…ランプ口金
47…ランプ口出し線
48…前面レンズ
51…降圧チョッパ回路
52…フルブリッジ回路
53…イグナイタ回路
54…ランプ
55…制御回路
56…受信回路
60…高圧放電ランプ点灯装置
63…筐体
21 ... Air-cooling
33, 43 ... Lamp
Claims (6)
該交流電流の供給を制御する制御手段、及び該高圧放電ランプ点灯装置の外部からの消灯信号を受信する受信手段を備え、
該受信手段が該消灯信号を受信してから所定の期間、該制御手段が、該高圧放電ランプの一方の電極から他方の電極に向かって流れる電流の実効値を、該他方の電極から該一方の電極に向って流れる電流の実効値よりも大きくすることを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。 A high pressure discharge lamp lighting device for supplying an alternating current to a high pressure discharge lamp,
Control means for controlling supply of the alternating current, and receiving means for receiving a turn-off signal from the outside of the high-pressure discharge lamp lighting device,
For a predetermined period after the receiving unit receives the extinguishing signal, the control unit calculates the effective value of the current flowing from one electrode of the high-pressure discharge lamp to the other electrode from the other electrode. A high pressure discharge lamp lighting device characterized in that it is larger than the effective value of the current flowing toward the electrode.
該高圧放電ランプに供給される交流電流は所定の周期で反転される矩形波電流であり、
該受信手段が該消灯信号を受信してから所定の期間、該制御手段が、該高圧放電ランプの一方の電極から他方の電極に向かって電流が流れる期間を、該他方の電極から該一方の電極に向って電流が流れる期間よりも大きくすることによって、該高圧放電ランプの一方の電極から他方の電極に向かって流れる電流の実効値を、該他方の電極から該一方の電極に向って流れる電流の実効値よりも大きくすることを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。 The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 1,
The alternating current supplied to the high-pressure discharge lamp is a rectangular wave current that is inverted at a predetermined cycle,
For a predetermined period after the receiving means receives the extinguishing signal, the control means has a period during which current flows from one electrode of the high-pressure discharge lamp to the other electrode. By making it longer than the period in which current flows toward the electrode, the effective value of the current flowing from one electrode of the high-pressure discharge lamp to the other electrode flows from the other electrode toward the one electrode. A high pressure discharge lamp lighting device characterized in that it is larger than the effective value of the current.
該高圧放電ランプに供給される交流電流は所定の周期で反転される矩形波電流であり、
該受信手段が該消灯信号を受信してから所定の期間、該制御手段が、該高圧放電ランプの一方の電極から他方の電極に向かって流れる電流の振幅を、該他方の電極から該一方の電極に向って流れる電流の振幅よりも大きくすることによって、該高圧放電ランプの一方の電極から他方の電極に向かって流れる電流の実効値を、該他方の電極から該一方の電極に向って流れる電流の実効値よりも大きくすることを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。 The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 1,
The alternating current supplied to the high-pressure discharge lamp is a rectangular wave current that is inverted at a predetermined cycle,
During a predetermined period after the receiving means receives the extinguishing signal, the control means determines the amplitude of the current flowing from one electrode of the high-pressure discharge lamp to the other electrode from the other electrode to the one of the other electrodes. By making it larger than the amplitude of the current flowing toward the electrode, the effective value of the current flowing from one electrode of the high-pressure discharge lamp toward the other electrode flows from the other electrode toward the one electrode. A high pressure discharge lamp lighting device characterized in that it is larger than the effective value of the current.
該高圧放電ランプの点灯中に、該高圧放電ランプ点灯装置外部からの消灯信号を該高圧放電ランプ点灯装置において受信するステップ、
該消灯信号を受信してから所定の期間、該交流電流について、一方の電極から他方の電極に向かって流れる電流の実効値を、該他方の電極から該一方の電極に向って流れる電流の実効値よりも大きくするステップ、及び
該所定の期間の経過後、該高圧放電ランプ点灯装置から該高圧放電ランプへの電力の供給を停止するステップ
からなることを特徴とする消灯方法。
A turn-off method in a high-pressure discharge lamp lighting device for supplying an alternating current to a high-pressure discharge lamp,
Receiving a turn-off signal from the outside of the high-pressure discharge lamp lighting device at the high-pressure discharge lamp lighting device during lighting of the high-pressure discharge lamp;
For a predetermined period after receiving the turn-off signal, the effective value of the current flowing from one electrode to the other electrode and the effective current flowing from the other electrode to the one electrode are determined for the alternating current. And a step of stopping the supply of electric power from the high-pressure discharge lamp lighting device to the high-pressure discharge lamp after elapse of the predetermined period.
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