JP2010123567A - High-pressure discharge lamp lighting device and image display apparatus using this - Google Patents

High-pressure discharge lamp lighting device and image display apparatus using this Download PDF

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Hiroshi Watanabe
浩士 渡邊
Tomoyuki Nakano
智之 中野
Katsuyoshi Nakada
克佳 中田
Junichi Hasegawa
純一 長谷川
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/36—Controlling
    • H05B41/38—Controlling the intensity of light

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-pressure discharge lamp lighting device which reduces flickering of a high-pressure discharge lamp with relatively simple control. <P>SOLUTION: Upon start of lighting of a high-pressure discharge lamp, after the high-pressure discharge lamp reaches a substantially stable state or reaches a predetermined lamp voltage, the high-pressure discharge lamp is lit in at least three lighting modes with a predetermined average power put into the high-pressure discharge lamp, and in the lighting modes, a period of a positive polarity is nearly equal to a period of a negative polarity in a first mode, a period of a positive polarity is longer than a period of a negative polarity in a second mode, and a period of a positive polarity is shorter than a period of a negative polarity in a third mode. Each of periods t1, t2, t3 in the modes is at least one cycle, at least one first mode, and at least one second mode and at least one third mode are collectively defined as one set and the one set is repeated. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどの高輝度高圧放電灯（ＨＩＤランプ）を点灯させる高圧放電灯点灯装置およびこれを用いた画像表示装置に関するものである。   The present invention relates to a high-pressure discharge lamp lighting device for lighting a high-intensity high-pressure discharge lamp (HID lamp) such as a high-pressure mercury lamp or a metal halide lamp, and an image display device using the same.

近年、液晶デバイスを用いた投影方式のプロジェクタや、反射型画像表示素子であるＤＭＤ（テキサスインスツルメンツ登録商標）を用いた投影方式のＤＬＰ（テキサスインスツルメンツ登録商標）プロジェクタは、ランプのちらつき（フリッカ）低減のために、特表平１０−５０１９１９号公報、特開２００１−２４４０８８号公報のようにランプ電流にパルス電流を重畳させる方法や、特開２００４−２８１３８１号公報のようにランプ電流に三角波形を重畳したランプ電流波形を変形させる方法でランプのちらつき（フリッカ）低減を行ってきた。   In recent years, projection-type projectors using liquid crystal devices and projection-type DLP (Texas Instruments registered trademark) projectors using DMD (Texas Instruments registered trademark), which is a reflective image display element, have reduced lamp flicker. Therefore, a method of superimposing a pulse current on a lamp current as disclosed in JP-A-10-501919 and JP-A-2001-244088, or a triangular waveform on a lamp current as disclosed in JP-A-2004-281382. The flicker of the lamp has been reduced by changing the superimposed lamp current waveform.

また、液晶デバイスを用いた投影方式のプロジェクタでは、コントラスト向上のために、液晶デバイスをノーマリーホワイト方式からノーマリーブラック方式へ変更してきている。ここで、ノーマリーホワイト方式とは電圧印加で黒表示とする方式であり、ノーマリーブラック方式とは電圧印加で白表示とする方式である。   In a projector using a liquid crystal device, the liquid crystal device has been changed from a normally white method to a normally black method in order to improve contrast. Here, the normally white method is a method of displaying black by applying voltage, and the normally black method is a method of displaying white by applying voltage.

最近、投影画面の横方向に白いバー（横輝線）が発生するといった不具合が生じ始めてきている。その原因は詳しくは解明されていないが、液晶デバイスのドライバへのフォトリークにより、ドライバのトランジスタがＯＮすることにより発生するといわれている。ランプ電流にパルス電流を重畳させる方法や、ランプ電流に三角波形を重畳する方法を用いると、通常より大きなランプ電流を投入することになるため、瞬間的に光出力が増加し、フォトリークが発生しやすい状態となり、上記不具合が発生すると考えられており、上記点灯方式は、液晶デバイスを用いた投影方式の液晶プロジェクタには不向きとなってきている。   Recently, problems such as the occurrence of white bars (horizontal bright lines) in the horizontal direction of the projection screen have begun to occur. Although the cause has not been elucidated in detail, it is said that it occurs when the driver transistor is turned on due to a photo leak to the driver of the liquid crystal device. If a method of superimposing a pulse current on the lamp current or a method of superimposing a triangular waveform on the lamp current is used, a lamp current larger than normal is input, so the light output increases instantaneously and photo leakage occurs. Therefore, the above-mentioned lighting method is not suitable for a liquid crystal projector of a projection method using a liquid crystal device.

そのため、少なくとも液晶デバイスを用いた投影方式のプロジェクタにおいては、高圧放電灯のちらつき（フリッカ）を低減するために、ランプ電流にパルス電流等を重畳する以外の方法が必要となってきている。その方法として、特許文献１（特開２００６−５９７９０号公報）のように、通常点灯周波数に低周波を所定期間挿入する方法や、特許文献２（特開２００８−１７７００２号公報）のようにリフレッシュ信号の入力時にリフレッシュ点灯モード（通常点灯周波数より低い点灯周波数でランプを点灯する）方法が提案されている。   Therefore, at least in a projection projector using a liquid crystal device, a method other than superimposing a pulse current or the like on the lamp current is required to reduce the flicker of the high-pressure discharge lamp. As the method, a method of inserting a low frequency into the normal lighting frequency for a predetermined period as in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-59790), or a refresh as in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-177002). There has been proposed a refresh lighting mode (lighting a lamp at a lighting frequency lower than a normal lighting frequency) when a signal is input.

もう少し詳細な説明をすると、高圧放電灯によるちらつき（フリッカ）は、高圧放電灯を長期間使用していると、寿命が経過するにつれて電極形状が荒れた状態になり、複数の突起が生成され、高圧放電灯へ投入する電流の極性反転時に、生成された複数の突起間でアークの輝点が不定期に移動することにより発生する。この対策のために、通常の点灯周波数では、電極先端の突起を形成させるための周波数を選定し、高圧放電灯を点灯させているが、定期的に通常点灯周波数より低い周波数で高圧放電灯を点灯させ、その低い周波数は、電極先端の初期に生成された突起の周りに生成される複数の突起を発生させないように、電極の表面温度を上昇させ、余分な突起を溶融する点灯周波数を選定する。   To explain in more detail, the flicker caused by the high-pressure discharge lamp is that when the high-pressure discharge lamp is used for a long time, the electrode shape becomes rough as the lifetime elapses, and a plurality of protrusions are generated, When the polarity of the current supplied to the high-pressure discharge lamp is reversed, the arc bright spot is irregularly moved between the generated projections. For this measure, at the normal lighting frequency, the frequency for forming the protrusion at the tip of the electrode is selected and the high-pressure discharge lamp is lit, but the high-pressure discharge lamp is periodically turned on at a frequency lower than the normal lighting frequency. Select a lighting frequency that raises the surface temperature of the electrode and melts the excess protrusion so that the low frequency does not cause multiple protrusions generated around the protrusion generated at the beginning of the electrode tip. To do.

特開２００６−５９７９０号公報JP 2006-59790 A 特開２００８−１７７００２号公報JP 2008-177002 A 特表平１０−５０１９１９号公報Japanese National Patent Publication No. 10-501919 特開２００１−２４４０８８号公報JP 2001-244088 A 特開２００４−２８１３８１号公報JP 2004-281181 A

特許文献１や特許文献２のように、通常の点灯周波数より低い周波数を挿入すると、低い点灯周波数の期間では、通常の点灯周波数の期間に比べ、単位時間当たりの光出力は上がる。これは、高圧放電灯へ投入する電流の極性反転時では、電流が傾きを持ってゼロクロスして極性が反転されるため、その極性の切替り期間で光出力が低下し、極性反転の周波数に応じて単位時間あたりの光出力が変化するためである。これにより、点灯周波数の変化によるちらつきが発生する可能性がある。また、電流の極性が切替る時点では高圧放電灯へ投入する電力も低下するため、極性反転の回数によって平均電力値が変化する。平均電力値の変化幅が問題となる場合は、通常点灯周波数時と低周波時のおのおので平均電力が略同等となるように電力制御量の設計をする必要がある。   When a frequency lower than the normal lighting frequency is inserted as in Patent Document 1 and Patent Document 2, the light output per unit time increases in the low lighting frequency period compared to the normal lighting frequency period. This is because when the polarity of the current applied to the high-pressure discharge lamp is reversed, the current is zero-crossed with a slope and the polarity is reversed, so that the light output decreases during the polarity switching period, and the polarity reversal frequency is reached. This is because the light output per unit time changes accordingly. Thereby, flickering due to a change in the lighting frequency may occur. In addition, since the electric power supplied to the high pressure discharge lamp also decreases at the time when the polarity of the current is switched, the average power value changes depending on the number of polarity inversions. When the change width of the average power value becomes a problem, it is necessary to design the power control amount so that the average power becomes substantially the same at the normal lighting frequency and at the low frequency.

また、通常点灯周波数より低い周波数を挿入して点灯させる場合は、たとえ光出力や平均電力の変化が許容できる場合であっても、別の課題として、次のことが挙げられる。   Further, when lighting is performed by inserting a frequency lower than the normal lighting frequency, even if the change in the light output and the average power is allowable, another problem is as follows.

交流点灯方式の高圧放電灯の点灯装置は、図３に示すように、降圧チョッパ回路１１と極性反転回路１２（フルブリッジ回路）の組み合わせで構成されるのが一般的であり、極性反転回路１２の構成は図３のようにＭＯＳ−ＦＥＴ等よりなるスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５を用いてフルブリッジ回路を構成し、そのドライブをするためのドライブ回路１２ａは図４（ａ）のような構成となる。ドライバＩＣ１２ａ１はＩＲ社のＩＲ２１１１Ｓなどを用い、図４（ｂ）のように、フルブリッジ制御信号ＦＢ１’のＨ／Ｌにより、高電位側スイッチング素子Ｑ２、低電位側スイッチング素子Ｑ３がＯＮ／ＯＦＦ、ＯＦＦ／ＯＮをする。ドライブ回路１２ａの駆動電源は、低電位側のスイッチング素子Ｑ３については制御用電源Ｖｃｃから直接供給され、高電位側のスイッチング素子Ｑ２についてはダイオードＤ２を介してコンデンサＣ３に電荷をチャージすることで、電源を供給する。コンデンサＣ３へ電荷がチャージされる条件は、高電位側のスイッチング素子Ｑ２がＯＦＦ、低電位側のスイッチング素子Ｑ３がＯＮであり、逆に高電位側のスイッチング素子Ｑ２がＯＮ、低電位側のスイッチング素子Ｑ３がＯＦＦの場合は、コンデンサＣ３にチャージされた電荷が放出され、電圧が低下していく（図５（ｃ）の破線参照）。スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５側のドライブ回路１２ｂについても同様である。   As shown in FIG. 3, a lighting device for an AC lighting type high-pressure discharge lamp is generally composed of a combination of a step-down chopper circuit 11 and a polarity inversion circuit 12 (full bridge circuit). As shown in FIG. 3, a full bridge circuit is configured using switching elements Q2 to Q5 made of MOS-FET or the like as shown in FIG. 3, and a drive circuit 12a for driving the same is configured as shown in FIG. . The driver IC 12a1 uses IR2111S manufactured by IR, and the high potential side switching element Q2 and the low potential side switching element Q3 are turned ON / OFF by H / L of the full bridge control signal FB1 ′ as shown in FIG. Turn OFF / ON. The drive power supply of the drive circuit 12a is directly supplied from the control power supply Vcc for the low potential side switching element Q3, and the capacitor C3 is charged through the diode D2 for the high potential side switching element Q2. Supply power. The condition for charging the capacitor C3 is that the high potential side switching element Q2 is OFF and the low potential side switching element Q3 is ON, and conversely the high potential side switching element Q2 is ON and the low potential side switching is ON. When the element Q3 is OFF, the charge charged in the capacitor C3 is released, and the voltage decreases (see the broken line in FIG. 5C). The same applies to the drive circuit 12b on the switching elements Q4, Q5 side.

特許文献１や特許文献２のように、通常の点灯周波数より低い点灯周波数を所定期間挿入する方法では、通常点灯周波数より低い点灯周波数に合わせてドライブ回路の高電位側スイッチング素子の駆動電源となるコンデンサＣ３の容量を決定しなければならず、通常点灯周波数で設計する場合よりも容量の大きなコンデンサが必要となるためコストアップの要因となる。また、コンデンサＣ３の容量との兼ね合いになるが、図５（ａ）のような従来例のランプ電流では、通常点灯周波数より低い周波数の下限値は、図５（ｃ）の破線で示すように、コンデンサＣ３の電圧として高電位側のスイッチング素子Ｑ２がＯＮすることが可能なスレショルド電圧Ｖｔｈ以上を確保できるようにしか設定できないため、低い周波数の下限値（図中の時間ｔｍａｘ）を設定する自由度が小さくなる。   In the method of inserting a lighting frequency lower than the normal lighting frequency for a predetermined period as in Patent Document 1 and Patent Document 2, the driving power source of the high-potential side switching element of the drive circuit is adjusted to the lighting frequency lower than the normal lighting frequency. The capacity of the capacitor C3 must be determined, and a capacitor having a larger capacity than that in the case of designing at the normal lighting frequency is required, which causes an increase in cost. Further, in consideration of the capacity of the capacitor C3, in the conventional lamp current as shown in FIG. 5A, the lower limit value of the frequency lower than the normal lighting frequency is as shown by the broken line in FIG. Since it can only be set so as to ensure a voltage equal to or higher than the threshold voltage Vth at which the switching element Q2 on the high potential side can be turned on as the voltage of the capacitor C3, the lower limit value of the low frequency (time tmax in the figure) can be freely set. The degree becomes smaller.

本発明は、少なくとも液晶デバイスを用いた投影方式のプロジェクタにおいて、ランプ電流にパルス電流を重畳する方式以外で、回路の設計要素に縛られることが少なく、各ランプに対応した設計自由度が高くなり、比較的簡単な制御で高圧放電灯のちらつき（フリッカ）を低減することが可能な高圧放電灯点灯装置を提供することを課題とする。   The present invention is a projection type projector that uses at least a liquid crystal device, and is not restricted by circuit design elements other than a method of superimposing a pulse current on a lamp current, and the degree of freedom in design corresponding to each lamp is increased. Another object of the present invention is to provide a high pressure discharge lamp lighting device capable of reducing flickering of the high pressure discharge lamp with relatively simple control.

請求項１の発明は、上記の課題を解決するために、図３に示すように、高圧放電灯Ｌａに所定の電力を供給する電力供給手段１１と、高圧放電灯Ｌａに供給する電流の極性を交互に反転させる手段１２と、その極性を交互に反転させる周波数およびその正極性の期間と負極性の期間の割合であるＤｕｔｙ比を変更することが可能な制御手段１４を備える放電灯点灯装置において、図１に示すように、高圧放電灯Ｌａの点灯開始後、高圧放電灯Ｌａがほぼ安定状態に達した後、もしくは、所定のランプ電圧に達した後に、高圧放電灯Ｌａへ投入する所定の平均電力において、少なくとも３つの点灯モードで高圧放電灯Ｌａを点灯させ、前記点灯モードは、第１のモードでは正極性の期間と負極性の期間が略等しく、第２のモードでは正極性の期間が負極性の期間よりも長く、第３のモードでは正極性の期間が負極性の期間よりも短く、各モードの期間ｔ１，ｔ２，ｔ３は少なくとも１周期以上であり、第１のモード、第２のモード、第３のモードを少なくとも１モードずつを１セットとし、その１セットを繰り返すことを特徴とするものである。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1 is, as shown in FIG. 3, the power supply means 11 for supplying a predetermined power to the high-pressure discharge lamp La, and the polarity of the current supplied to the high-pressure discharge lamp La. A discharge lamp lighting device comprising means 12 for alternately inverting the frequency, and a control means 14 capable of changing the frequency for alternately inverting the polarity and the duty ratio which is the ratio between the positive polarity period and the negative polarity period. As shown in FIG. 1, after the lighting of the high-pressure discharge lamp La starts, after the high-pressure discharge lamp La reaches a substantially stable state, or after reaching a predetermined lamp voltage, a predetermined input to the high-pressure discharge lamp La is performed. In the average power, the high pressure discharge lamp La is lit in at least three lighting modes. In the lighting mode, the positive polarity period and the negative polarity period are substantially equal in the first mode, and the positive polarity in the second mode. Period Is longer than the negative polarity period, and in the third mode, the positive polarity period is shorter than the negative polarity period, and the periods t1, t2, and t3 of each mode are at least one cycle or more. The second mode and the third mode are characterized in that at least one mode is set as one set, and that one set is repeated.

請求項２の発明は、請求項１の発明において、図１に示すように、第２のモードおよび第３のモードの点灯周波数ｆ２，ｆ３は第１のモードの点灯周波数ｆ１以下としたことを特徴とする。   According to the invention of claim 2, in the invention of claim 1, as shown in FIG. 1, the lighting frequencies f2 and f3 of the second mode and the third mode are set to be equal to or lower than the lighting frequency f1 of the first mode. Features.

請求項３の発明は、請求項１の発明において、図２に示すように、第２のモードと第３のモードの少なくとも一方のモードでの点灯周波数ｆ２，ｆ３は第１のモードの点灯周波数ｆ１よりも高いことを特徴とする。   In the invention of claim 3, in the invention of claim 1, as shown in FIG. 2, the lighting frequencies f2 and f3 in at least one of the second mode and the third mode are the lighting frequencies of the first mode. It is characterized by being higher than f1.

請求項４の発明は、請求項１〜３の発明において、図１１に示すように、高圧放電灯へ投入する電力を変更する場合、各モードのうち少なくとも１つのモードで点灯周波数を変更することを特徴とする。   In the invention of claim 4, in the inventions of claims 1 to 3, as shown in FIG. 11, when the power to be supplied to the high pressure discharge lamp is changed, the lighting frequency is changed in at least one of the modes. It is characterized by.

請求項５の発明は、請求項１〜３の発明において、図１２に示すように、高圧放電灯へ投入する電力を変更する場合、第２もしくは第３のモードのうち少なくとも１つのモードでＤｕｔｙ比を変更することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the present invention, as shown in FIG. 12, when the power to be supplied to the high-pressure discharge lamp is changed, the duty is changed in at least one of the second and third modes. It is characterized by changing the ratio.

請求項６の発明は、請求項１〜３の発明において、図１３に示すように、高圧放電灯へ投入する電力を変更する場合、各モードのうち少なくとも１つのモードでそのモードの期間を変更することを特徴とする。   In the invention of claim 6, in the inventions of claims 1 to 3, as shown in FIG. 13, when the power to be supplied to the high pressure discharge lamp is changed, the period of the mode is changed in at least one of the modes. It is characterized by doing.

請求項７の発明は、請求項１〜３の発明において、図１４に示すように、高圧放電灯へ投入する電力を変更する場合、各モードでの点灯周波数、Ｄｕｔｙ比、期間の項目のうちで少なくとも２つの項目を変更し、変更する項目が点灯周波数の場合は第１〜第３モード、Ｄｕｔｙ比の場合は第２もしくは第３モード、期間の場合は第１〜第３モードのうち少なくとも１つのモードで各値を変更することを特徴とする。   In the invention of claim 7, in the inventions of claims 1 to 3, as shown in FIG. 14, when the power to be supplied to the high pressure discharge lamp is changed, among the items of lighting frequency, duty ratio, and period in each mode If at least two items are changed, and the item to be changed is the lighting frequency, the first to third modes, the duty ratio is the second or third mode, and the period is at least one of the first to third modes. Each value is changed in one mode.

請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれかの発明において、図１５に示すように、高圧放電灯のランプ電圧Ｖｌａに応じて、各モードでの点灯周波数、Ｄｕｔｙ比、期間の項目のうちで少なくとも１つの項目を変更し、変更する項目が点灯周波数の場合は第１〜第３モード、Ｄｕｔｙ比の場合は第２もしくは第３モード、期間の場合は第１〜第３モードのうち少なくとも１つのモードで各値を変更することを特徴とする。   The invention of claim 8 is the invention of any one of claims 1 to 7, as shown in FIG. 15, according to the lamp voltage Vla of the high-pressure discharge lamp, items of lighting frequency, duty ratio, and period in each mode. At least one of the items is changed. If the item to be changed is the lighting frequency, the first to third modes are set. If the duty ratio is set, the second or third mode is set. If the change is set, the first to third modes are set. Each value is changed in at least one of the modes.

請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれかの発明において、図１６に示すように、第２と第３のモードのＤｕｔｙ比の和≠１００％とする、及び／又は、第２と第３のモードの期間を異ならせることを特徴とする。   The invention of claim 9 is the invention according to any one of claims 1 to 8, wherein the sum of the duty ratios of the second and third modes is not equal to 100% as shown in FIG. And the period of the third mode are different.

請求項１０の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載の高圧放電灯点灯装置を備える画像表示装置である（図１８）。   The invention of claim 10 is an image display device comprising the high pressure discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 9 (FIG. 18).

請求項１の発明によれば、通常点灯周波数に挿入する第２もしくは第３のモードにおける点灯周波数の設定の自由度が増し、ドライブ回路の電源確保が容易となることで、回路の小型化や低コスト化を実現できる。また、光出力や電力の変化幅を小さくすることができ、高圧放電灯によるちらつき（フリッカ）を低減する効果がある。   According to the first aspect of the present invention, the degree of freedom in setting the lighting frequency in the second or third mode to be inserted into the normal lighting frequency is increased, and it becomes easy to secure the power supply of the drive circuit. Cost reduction can be realized. In addition, the change width of the light output and power can be reduced, and the flicker caused by the high pressure discharge lamp can be reduced.

請求項２の発明によれば、通常点灯周波数に挿入する第２もしくは第３のモードにおける点灯周波数を、従来よりも高くできるので、ドライブ回路の電源確保が従来よりも容易となる。また、通常点灯周波数との光出力や電力の変化幅を小さくすることができ、ちらつき（フリッカ）を低減することができる。   According to the invention of claim 2, since the lighting frequency in the second or third mode to be inserted into the normal lighting frequency can be made higher than before, it is easier to secure the power supply of the drive circuit than before. In addition, the light output with the normal lighting frequency and the change width of the power can be reduced, and flicker can be reduced.

請求項３の発明によれば、通常点灯周波数に挿入する第２もしくは第３のモードにおける点灯周波数を、通常点灯周波数よりもさらに高くできるので、ドライブ回路の電源確保がさらに容易となる。また、電極温度の上昇下降の振幅が小さくなるため、電極の温度が下降する時間が減少し、より効果的に電極の温度を上昇させることができ、ちらつき（フリッカ）を低減することができる。   According to the invention of claim 3, since the lighting frequency in the second or third mode to be inserted into the normal lighting frequency can be made higher than the normal lighting frequency, the power supply for the drive circuit can be secured more easily. In addition, since the amplitude of the rise and fall of the electrode temperature is reduced, the time for the electrode temperature to fall is reduced, the electrode temperature can be raised more effectively, and flicker can be reduced.

請求項４の発明によれば、高圧放電灯へ投入する平均電力に応じて点灯周波数を変更するため、突起の大きさを同径に維持することや突起の大きさを所望の値にすることが可能となり、高圧放電灯へ投入する平均電力に応じて、高圧放電灯のちらつきを低減できる条件に設定することができ、高圧放電灯によるちらつき（フリッカ）を低減することができる。   According to invention of Claim 4, in order to change a lighting frequency according to the average electric power thrown into a high pressure discharge lamp, maintaining the magnitude | size of a protrusion to the same diameter, or making the magnitude | size of a protrusion into a desired value Therefore, it is possible to set the conditions for reducing the flickering of the high-pressure discharge lamp according to the average power input to the high-pressure discharge lamp, and to reduce the flickering (flicker) due to the high-pressure discharge lamp.

請求項５の発明によれば、高圧放電灯へ投入する平均電力に応じて第２もしくは第３のモードでＤｕｔｙ比を変更するため、余分な突起を溶融する範囲を変更することが可能となり、高圧放電灯へ投入する平均電力に応じて、高圧放電灯のちらつきを低減できる条件に設定することができ、高圧放電灯によるちらつき（フリッカ）を低減することができる。   According to the invention of claim 5, since the duty ratio is changed in the second or third mode according to the average power supplied to the high pressure discharge lamp, it is possible to change the range in which the excess protrusion is melted, Depending on the average power input to the high-pressure discharge lamp, it is possible to set conditions that can reduce the flicker of the high-pressure discharge lamp, and flicker due to the high-pressure discharge lamp can be reduced.

請求項６の発明によれば、高圧放電灯へ投入する平均電力に応じて、少なくとも１つのモードの期間を変更するため、高圧放電灯へ投入する平均電力が変化しても、高圧放電灯のちらつきを低減できる条件に設定することができる。   According to the invention of claim 6, since the period of at least one mode is changed according to the average power input to the high pressure discharge lamp, even if the average power input to the high pressure discharge lamp changes, the high pressure discharge lamp It is possible to set a condition that can reduce flicker.

請求項７の発明によれば、高圧放電灯へ投入する電力を変更する場合、各モードでの点灯周波数、Ｄｕｔｙ比、期間の項目のうちで少なくとも２つの項目を変更するようにしたので、高圧放電灯へ投入する平均電力に応じて突起の大きさを同径に維持することや突起の大きさを所望の値にすることが可能となり、また、余分な突起を溶融する範囲を変更することが可能となり、高圧放電灯へ投入する平均電力に応じて、高圧放電灯のちらつきを低減できる条件に設定することができ、高圧放電灯によるちらつき（フリッカ）を低減することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, when changing the electric power supplied to the high-pressure discharge lamp, at least two items among the items of lighting frequency, duty ratio, and period in each mode are changed. Depending on the average power supplied to the discharge lamp, it is possible to maintain the size of the projections at the same diameter, to set the size of the projections to a desired value, and to change the range for melting the excess projections Therefore, it is possible to set the conditions for reducing the flickering of the high-pressure discharge lamp according to the average power input to the high-pressure discharge lamp, and to reduce the flickering (flicker) due to the high-pressure discharge lamp.

請求項８の発明によれば、高圧放電灯のランプ電圧に応じて、各モードでの点灯周波数、Ｄｕｔｙ比、期間の項目のうちで少なくとも１つの項目を変更するようにしたので、高圧放電灯のランプ電圧に応じて、突起の大きさを同径に維持することや突起の大きさを所望の値にすることが可能となり、また、余分な突起を溶融する範囲を変更することが可能となり、高圧放電灯へ投入する平均電力に応じて、高圧放電灯のちらつきを低減できる条件に設定することができ、高圧放電灯によるちらつき（フリッカ）を低減することができる。   According to the eighth aspect of the invention, at least one item among the items of the lighting frequency, duty ratio, and period in each mode is changed according to the lamp voltage of the high pressure discharge lamp. Depending on the lamp voltage, it becomes possible to maintain the size of the projections at the same diameter, to set the size of the projections to a desired value, and to change the range for melting the extra projections According to the average power input to the high pressure discharge lamp, it is possible to set the conditions for reducing the flicker of the high pressure discharge lamp, and to reduce the flicker caused by the high pressure discharge lamp.

請求項９の発明によれば、第２と第３のモードのＤｕｔｙ比の和≠１００％とする、及び／又は、第２と第３のモードの期間を異ならせるようにしたので、高圧放電灯の空冷条件やリフレクタの装着により、両電極の温度分布に偏りが生じる場合でも、第２と第３のモードのＤｕｔｙ比や期間を異ならせることにより、両電極の温度を均一にすることが可能となり、高圧放電灯によるちらつき（フリッカ）を低減することができる。   According to the ninth aspect of the invention, the sum of the duty ratios of the second and third modes is not set to 100% and / or the periods of the second and third modes are made different. Even if the temperature distribution of both electrodes is biased due to the air cooling condition of the lamp or the installation of reflectors, the temperature of both electrodes can be made uniform by making the duty ratios and periods of the second and third modes different. This makes it possible to reduce flicker caused by a high-pressure discharge lamp.

請求項１０の発明によれば、請求項１〜９のいずれかに記載の高圧放電灯点灯装置を備えるので、高圧放電灯によるちらつきの少ない画像表示装置を提供できる。   According to the tenth aspect of the present invention, since the high pressure discharge lamp lighting device according to any one of the first to ninth aspects is provided, it is possible to provide an image display device with less flicker due to the high pressure discharge lamp.

本発明の実施形態１の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態２の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態１、２の回路構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the circuit structure of Embodiment 1, 2 of this invention. 本発明の実施形態１、２に用いるドライブ回路の説明図であり、（ａ）はドライブ回路の構成を示す回路図、（ｂ）はドライブ回路の動作を示す波形図である。It is explanatory drawing of the drive circuit used for Embodiment 1, 2 of this invention, (a) is a circuit diagram which shows the structure of a drive circuit, (b) is a wave form diagram which shows the operation | movement of a drive circuit. 本発明の実施形態１と従来例のドライブ回路の電源電圧の減衰の様子を対比して示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode of attenuation | damping of the power supply voltage of Embodiment 1 of this invention and the drive circuit of a prior art example by contrast. 本発明の実施形態２と従来例のドライブ回路の電源電圧の減衰と電極温度の変化の様子を対比して示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode of attenuation | damping of the power supply voltage of the drive circuit of Embodiment 2 of this invention and a prior art example, and the change of electrode temperature. 本発明の実施形態１と従来例の電極温度の変化を対比して示す説明図である。It is explanatory drawing which compares and shows the change of the electrode temperature of Embodiment 1 of this invention and a prior art example. 本発明の実施形態２と従来例の電極温度の変化を対比して示す説明図である。It is explanatory drawing which contrasts Embodiment 2 of this invention and the change of the electrode temperature of a prior art example. 本発明の実施形態１、２の動作説明のための特性図である。It is a characteristic view for operation | movement description of Embodiment 1, 2 of this invention. 本発明の実施形態１、２の点灯モードの組み合わせの態様を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the aspect of the combination of the lighting mode of Embodiment 1, 2 of this invention. 本発明の実施形態３の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態４の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施形態５の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施形態６の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施形態７の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施形態８の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of Embodiment 8 of this invention. 本発明の高圧放電灯点灯装置に用いる高圧放電灯の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the high pressure discharge lamp used for the high pressure discharge lamp lighting device of the present invention. 本発明の高圧放電灯点灯装置を搭載した画像表示装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the image display apparatus carrying the high pressure discharge lamp lighting device of this invention.

（実施形態１）
本実施形態の高圧放電灯点灯装置は、放電灯が点灯開始後、ほぼ安定状態に達した後に、もしくは、所定のランプ電圧に達した後に、放電灯に投入する各平均電力において、図１に示すように、放電灯を少なくとも３つの点灯モードで点灯させる。 (Embodiment 1)
The high-pressure discharge lamp lighting device according to the present embodiment is shown in FIG. 1 for each average power input to the discharge lamp after the discharge lamp has started lighting and after reaching a substantially stable state or after reaching a predetermined lamp voltage. As shown, the discharge lamp is lit in at least three lighting modes.

第１のモードである「モード１」では点灯周波数のＤｕｔｙ比が５０％の割合であり、第２のモードである「モード２」では点灯周波数のＤｕｔｙ比が５０％より大きい割合（例では８０％）であり、第３のモードである「モード３」では点灯周波数のＤｕｔｙ比が５０％より小さい割合（例では２０％）であり、モード２およびモード３の点灯周波数ｆ２，ｆ３はモード１の点灯周波数ｆ１以下とし、各モードの期間ｔ１，ｔ２，ｔ３は少なくとも１周期以上であり、モード１、モード２、モード３を少なくとも１モードずつを１セット（例では“モード２→モード１→モード３→モード１”で１セット）とし、その１セットを繰り返すことを特徴とする。   In the “mode 1” that is the first mode, the duty ratio of the lighting frequency is 50%, and in the second mode “mode 2”, the duty ratio of the lighting frequency is greater than 50% (in the example, 80%). In the third mode “mode 3”, the duty ratio of the lighting frequency is less than 50% (in the example, 20%), and the lighting frequencies f2 and f3 of mode 2 and mode 3 are mode 1 The period t1, t2 and t3 of each mode is at least one cycle, and one set of mode 1, mode 2 and mode 3 is set for each mode (in the example, “mode 2 → mode 1 → It is characterized in that one set) is repeated from mode 3 to mode 1 ″, and that one set is repeated.

図３は本発明の制御を実施するための高圧放電灯点灯装置の回路図である。この点灯装置は、降圧チョッパ回路１１と極性反転回路１２を組み合わせたものである。電源回路Ｅから出力される直流電圧は、降圧チョッパ回路１１により適正な電圧に降圧され、極性反転回路１２により矩形波交流電圧に変換される。極性反転回路１２の出力には、コンデンサＣ２とインダクタＬ２で構成された始動用の共振回路１３が接続されており、コンデンサＣ２の両端に放電灯Ｌａが接続されている。   FIG. 3 is a circuit diagram of a high pressure discharge lamp lighting device for carrying out the control of the present invention. This lighting device is a combination of a step-down chopper circuit 11 and a polarity inversion circuit 12. The DC voltage output from the power supply circuit E is stepped down to an appropriate voltage by the step-down chopper circuit 11 and converted into a rectangular wave AC voltage by the polarity inversion circuit 12. The output of the polarity inverting circuit 12 is connected to a starting resonance circuit 13 composed of a capacitor C2 and an inductor L2, and a discharge lamp La is connected to both ends of the capacitor C2.

電源回路Ｅは、例えば商用交流電源を整流する整流手段と、力率改善及び平滑用の昇圧チョッパ回路よりなり、例えば数百Ｖの直流電圧を出力する。   The power supply circuit E includes, for example, a rectifier that rectifies a commercial AC power supply and a step-up chopper circuit for power factor correction and smoothing, and outputs a DC voltage of, for example, several hundred volts.

降圧チョッパ回路１１は、高周波でスイッチングされるスイッチング素子Ｑ１と、エネルギー蓄積用のインダクタＬ１と、回生電流通電用のダイオードＤ１と、平滑用のコンデンサＣ１と、電流検出用の抵抗Ｒ１で構成されており、スイッチング素子Ｑ１のパルス幅を可変制御することにより、電源回路Ｅから出力される直流電圧を降圧せしめて、コンデンサＣ１に充電する。   The step-down chopper circuit 11 includes a switching element Q1 that is switched at a high frequency, an inductor L1 for energy storage, a diode D1 for energizing a regenerative current, a smoothing capacitor C1, and a resistor R1 for current detection. Thus, by variably controlling the pulse width of the switching element Q1, the DC voltage output from the power supply circuit E is stepped down to charge the capacitor C1.

極性反転回路１２は、コンデンサＣ１の両端に並列接続されたスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の直列回路と、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の直列回路よりなるフルブリッジインバータ回路であり、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５がＯＮ、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４がＯＦＦの状態と、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５がＯＦＦ、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４がＯＮの状態とが交互に切り換わることにより、コンデンサＣ１の直流電圧の極性を反転せしめて負荷回路に矩形波交流電圧を供給するものである。   The polarity inversion circuit 12 is a full bridge inverter circuit composed of a series circuit of switching elements Q2 and Q3 connected in parallel to both ends of the capacitor C1 and a series circuit of switching elements Q4 and Q5, and the switching elements Q2 and Q5 are turned on. The switching circuit Q3, Q4 is turned off, the switching elements Q2, Q5 are turned off, and the switching elements Q3, Q4 are turned on alternately so that the polarity of the DC voltage of the capacitor C1 is reversed and the load circuit To supply a rectangular wave AC voltage.

負荷回路は、コンデンサＣ２とインダクタＬ２で構成された共振回路１３と、コンデンサＣ２の両端に並列接続された放電灯Ｌａよりなる。放電灯Ｌａは、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどの高輝度高圧放電灯（ＨＩＤランプ）である。   The load circuit includes a resonance circuit 13 including a capacitor C2 and an inductor L2, and a discharge lamp La connected in parallel to both ends of the capacitor C2. The discharge lamp La is a high-intensity high-pressure discharge lamp (HID lamp) such as an ultra-high pressure mercury lamp or a metal halide lamp.

制御回路１４は、放電灯Ｌａの点灯を開始する場合には、対角位置に配置されたスイッチング素子Ｑ２，Ｑ５と、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４とを交互にオン・オフすることによって、共振回路１３の両端に数１０ｋＨｚ〜数１００ｋＨｚの高周波電圧を印加する。この高周波電圧を共振回路１３の共振作用により昇圧させ、コンデンサＣ２に高圧の共振電圧を発生させ、放電灯Ｌａに印加することで、絶縁破壊を起こし、放電灯Ｌａを点灯させる。そして、アーク放電へ移行させるために暫く（数百ｍｓｅｃ〜数十秒程度）は高周波で動作させ、その後、放電灯Ｌａに数１０Ｈｚ〜数１００Ｈｚの低周波の矩形波電圧を印加し、点灯を維持する。   When starting the lighting of the discharge lamp La, the control circuit 14 alternately turns on and off the switching elements Q2 and Q5 and the switching elements Q3 and Q4 disposed at the diagonal positions, thereby causing the resonance circuit 13 to turn on and off. A high frequency voltage of several tens of kHz to several hundreds of kHz is applied to both ends. This high-frequency voltage is boosted by the resonance action of the resonance circuit 13, a high-voltage resonance voltage is generated in the capacitor C2, and is applied to the discharge lamp La, causing dielectric breakdown and lighting the discharge lamp La. Then, for a while (from several hundred msec to several tens of seconds) to shift to arc discharge, a low-frequency rectangular wave voltage of several tens to several hundreds Hz is applied to the discharge lamp La to turn on the lamp. maintain.

なお、図示はしないが、共振回路１３とは別に、放電灯Ｌａを始動または再始動させるための高電圧パルスを発生させるイグナイタ回路を併用しても良い。イグナイタ回路は、極性反転回路１２が高周波動作時に起動するようにしても良いし、最初から極性反転回路１２を低周波動作させてイグナイタ回路の高電圧パルスで放電灯Ｌａを絶縁破壊させて点灯させる構成としても良い。   Although not shown, an igniter circuit that generates a high voltage pulse for starting or restarting the discharge lamp La may be used in combination with the resonance circuit 13. The igniter circuit may be activated when the polarity inverting circuit 12 is operated at a high frequency, or the polarity inverting circuit 12 is operated at a low frequency from the beginning, and the discharge lamp La is dielectrically lit by a high voltage pulse of the igniter circuit to be lit. It is good also as a structure.

電圧検出回路１５は、降圧チョッパ回路１１の出力電圧を抵抗Ｒ２，Ｒ３の直列回路により分圧して検出している。電圧検出回路１５の検出出力は、制御回路１４のマイコン２０に入力されて、Ａ／Ｄ変換器２１によりデジタル値に変換される。マイコン２０の電力制御用基準信号生成処理部２２では、ランプ電圧検出回路１５で検出した電圧値に応じて、ランプ電力制御量をデータテーブル２３を参照して演算し、Ｄ／Ａ変換器１６で電力指令電圧Ｉｐに変換する。Ｄ／Ａ変換器１６は例えばＲ−２Ｒ抵抗ラダー回路などを用いる。ＰＷＭ制御回路１７では、電流検出抵抗Ｒ１で検出したチョッパ電流の検出電圧と電力指令電圧Ｉｐを比較することでチョッパ制御を行い、ランプ電力（ランプ電流）を制御する。   The voltage detection circuit 15 divides and detects the output voltage of the step-down chopper circuit 11 by a series circuit of resistors R2 and R3. The detection output of the voltage detection circuit 15 is input to the microcomputer 20 of the control circuit 14 and converted into a digital value by the A / D converter 21. The power control reference signal generation processing unit 22 of the microcomputer 20 calculates the lamp power control amount with reference to the data table 23 according to the voltage value detected by the lamp voltage detection circuit 15, and the D / A converter 16 performs the calculation. It converts into electric power command voltage Ip. The D / A converter 16 uses, for example, an R-2R resistance ladder circuit. The PWM control circuit 17 performs chopper control by comparing the detected voltage of the chopper current detected by the current detection resistor R1 with the power command voltage Ip, thereby controlling the lamp power (lamp current).

制御回路１４のマイコン２０としては、例えば、（株）ルネサステクノロジのＲ８Ｃ／ＴｉｎｙシリーズのＲ８Ｃ／２６，２７グループやＲ８Ｃ／２Ｅ，２Ｆなどを用いる。図３では、マイコン２０の機能をブロック化して示してある。   As the microcomputer 20 of the control circuit 14, for example, R8C / 26, 27 group or R8C / 2E, 2F of R8C / Tiny series of Renesas Technology Corp. is used. In FIG. 3, the functions of the microcomputer 20 are shown in blocks.

時間計測・設定処理部２４では、極性反転回路１２における極性反転のタイミング制御や時間の測定を行い、フルブリッジ制御部１２ｃに対してフルブリッジ制御信号ＦＢ１，ＦＢ２を出力する。   The time measurement / setting processing unit 24 performs timing control and time measurement of polarity reversal in the polarity reversing circuit 12, and outputs full bridge control signals FB1 and FB2 to the full bridge control unit 12c.

ドライブ回路１２ａは、図４（ａ）のように構成されており、フルブリッジ制御部１２ｃからのフルブリッジ制御信号ＦＢ１’に応じて高電位側のスイッチング素子Ｑ２と低電位側のスイッチング素子Ｑ３を交互にオン・オフするように制御する。ドライブ回路１２ｂの構成も図４（ａ）と同様であり、フルブリッジ制御部１２ｃからのフルブリッジ制御信号ＦＢ２’に応じて高電位側のスイッチング素子Ｑ４と低電位側のスイッチング素子Ｑ５を交互にオン・オフするように制御する。   The drive circuit 12a is configured as shown in FIG. 4A. The drive circuit 12a includes a high-potential side switching element Q2 and a low-potential side switching element Q3 according to the full-bridge control signal FB1 ′ from the full-bridge control unit 12c. Control to turn on and off alternately. The configuration of the drive circuit 12b is the same as that of FIG. 4A, and the high potential side switching element Q4 and the low potential side switching element Q5 are alternately switched according to the full bridge control signal FB2 ′ from the full bridge control unit 12c. Control to turn on and off.

電力判別処理部２５では、フォトカプラＰＣ１と抵抗Ｒ４よりなる平均電力変更信号受信回路の出力信号を受けて、画像表示装置からの平均電力設定信号ＣＳ１を受信し、画像表示装置側から指示された電力を判別する。放電灯Ｌａへ投入する平均電力（電流）の指示は、例えば、ＵＡＲＴ通信等により行う。通信コマンド等を画像表示装置側と整合しておき、そのコマンドを受信することにより、放電灯点灯装置はそのコマンドに適合した平均電力（電流）を出力する。   The power discrimination processing unit 25 receives the output signal of the average power change signal receiving circuit composed of the photocoupler PC1 and the resistor R4, receives the average power setting signal CS1 from the image display device, and is instructed from the image display device side. Determine the power. The instruction of the average power (current) input to the discharge lamp La is performed by UART communication or the like, for example. By matching the communication command and the like with the image display device side and receiving the command, the discharge lamp lighting device outputs an average power (current) suitable for the command.

データテーブル２３には、ランプ電圧Ｖｌａに応じた電力制御量データ（複数の電力値）が格納されている。電力制御量データは、各Ｖｌａ毎に所望の電力（電流）が図９（ａ）に示すように設定されている。図９（ａ）の例では、全点灯（Ｆｕｌｌ）と調光点灯（Ｄｉｍ）の２種類のデータが用意されているが、その数は限定されない。   The data table 23 stores power control amount data (a plurality of power values) corresponding to the lamp voltage Vla. In the power control amount data, desired power (current) is set for each Vla as shown in FIG. In the example of FIG. 9A, two types of data of full lighting (Full) and dimming lighting (Dim) are prepared, but the number is not limited.

データテーブル２３には、そのほかに、後述するように、各平均電力・点灯モードに応じて極性反転回路１２の極性を反転させるタイミング（周波数、Ｄｕｔｙ比）のデータや各期間（時間や極性反転の回数）のデータが格納されている。極性反転回路１２の制御は、データテーブル２３を参照し、各平均電力・各点灯モードでの極性を反転させるタイミング（周波数、Ｄｕｔｙ比）や各期間（時間や極性反転の回数）を算出して行う。   In addition, as will be described later, the data table 23 includes data on timing (frequency, duty ratio) at which the polarity of the polarity inverting circuit 12 is inverted in accordance with each average power / lighting mode and each period (time and polarity inversion). Count) data is stored. The polarity inversion circuit 12 is controlled by referring to the data table 23 and calculating the timing (frequency, duty ratio) and each period (time and number of times of polarity inversion) for inverting the polarity in each average power and each lighting mode. Do.

ランプＯＮ／ＯＦＦ判別処理部２６では、フォトカプラＰＣ２と抵抗Ｒ５よりなる高圧放電灯ＯＮ／ＯＦＦ信号受信回路の出力信号を受けて、画像表示装置からの高圧放電灯ＯＮ／ＯＦＦ信号ＣＳ０を受信する。   The lamp ON / OFF discrimination processing unit 26 receives the output signal of the high pressure discharge lamp ON / OFF signal receiving circuit composed of the photocoupler PC2 and the resistor R5, and receives the high pressure discharge lamp ON / OFF signal CS0 from the image display device. .

画像表示装置側からの高圧放電灯ＯＮ／ＯＦＦ信号ＣＳ０により、高圧放電灯のＯＮ（点灯）が指令されると、極性反転回路１２を高周波動作させることにより、共振回路１３の共振作用により高電圧を発生させて放電灯Ｌａを絶縁破壊して始動させ、低周波動作へ移行し、その後は図９（ａ）の制御特性に従って、ランプ電圧Ｖｌａに応じてランプ電流Ｉｌａ、ランプ電力Ｗｌａを制御する。   When the high pressure discharge lamp ON / OFF signal CS0 from the image display device is instructed to turn on (light up) the high pressure discharge lamp, the polarity inversion circuit 12 is operated at a high frequency, so that a high voltage is generated by the resonance action of the resonance circuit 13. Is generated, the discharge lamp La is dielectrically broken and started, and the operation is shifted to the low frequency operation. Thereafter, the lamp current Ila and the lamp power Wla are controlled according to the lamp voltage Vla according to the control characteristics of FIG. .

ランプ電流制御（ランプ電力制御）は、図９（ａ）のように、ランプ電圧ＶｌａがＶ０（調光時：Ｖ０’）に達するまでは、ランプ電流Ｉｌａが一定（＝Ｉｌａ０）となるような定電流制御を行い、ランプ電圧ＶｌａがＶ０（調光時：Ｖ０’）に達した後は、ランプ電力Ｗｌａが一定となる定電力制御を行う。   As shown in FIG. 9A, the lamp current control (lamp power control) is such that the lamp current Ila is constant (= Ila0) until the lamp voltage Vla reaches V0 (during light control: V0 ′). After constant current control is performed and the lamp voltage Vla reaches V0 (during dimming: V0 ′), constant power control is performed in which the lamp power Wla is constant.

時間ベースでは、図９（ｂ）のような制御となる。図９（ｂ）は、放電灯Ｌａが始動した後の時間の経過に伴うランプ電力Ｗｌａ、ランプ電流Ｉｌａ、ランプ電圧Ｖｌａの変化を示している。時間ｔ０までは定電流制御でランプ電流Ｉｌａが一定（＝Ｉｌａ０）となるように制御され、ランプ電圧Ｖｌａが上昇していき、所定のランプ電圧Ｖ０（調光時：Ｖ０’）に達すると、定電力制御へ移行する。その後、放電灯Ｌａの状態（投入電力や電極状態（電極間距離等）や空冷条件）によって決まるランプ電圧Ｖ１まで上昇して安定状態となる。   On the time base, the control is as shown in FIG. FIG. 9B shows changes in the lamp power Wla, the lamp current Ila, and the lamp voltage Vla over time after the discharge lamp La is started. Until the time t0, the lamp current Ila is controlled to be constant (= Ila0) by constant current control, the lamp voltage Vla increases, and reaches a predetermined lamp voltage V0 (during dimming: V0 ′) Transition to constant power control. Thereafter, the voltage rises to a lamp voltage V1 determined by the state of the discharge lamp La (input power, electrode state (distance between electrodes, etc.) and air cooling conditions), and becomes a stable state.

例えば、図９（ｂ）において、放電灯がほぼ安定状態（ｔ＝ｔａ前後）に達した後、もしくは、定電力制御が開始されるランプ電圧Ｖ０（調光時：Ｖ０’）に達した後に、図１に示すように、３つの点灯モードを組合せて放電灯を点灯する。   For example, in FIG. 9B, after the discharge lamp reaches a substantially stable state (around t = ta) or after reaching the lamp voltage V0 (dimming: V0 ′) at which constant power control is started. As shown in FIG. 1, the discharge lamp is lit by combining three lighting modes.

モード１（第１の点灯モード）では点灯周波数ｆ１（一般的に、５０Ｈｚ〜１ｋＨｚから選定される）、Ｄｕｔｙ比が５０％、期間はｔ１（点灯周波数ｆ１の１周期以上）であり、モード２（第２の点灯モード）では点灯周波数ｆ２（点灯周波数ｆ１以下から選定される）、Ｄｕｔｙ比が８０％、期間はｔ２（点灯周波数ｆ２の１周期以上）であり、モード３（第３の点灯モード）では点灯周波数ｆ３（点灯周波数ｆ１以下から選定される）、Ｄｕｔｙ比が２０％、期間はｔ３（点灯周波数ｆ３の１周期以上）であり、図１の例では、モード２およびモード３の点灯周波数ｆ２，ｆ３は、モード１の点灯周波数ｆ１と同じ（ｆ１＝ｆ２＝ｆ３）とし、各モードの期間は１周期以上でｔ１＞ｔ２＝ｔ３とし、モード１、モード２、モード３を“モード２→モード１→モード３→モード１”の順番で１セットとし、その１セットを繰り返す。モード２とモード３を同じ期間とし、Ｄｕｔｙ比の和を１００％としているのは、両電極Ａ，Ｂ（図１７参照）の電極温度分布を一様にするためである。   In mode 1 (first lighting mode), the lighting frequency f1 (generally selected from 50 Hz to 1 kHz), the duty ratio is 50%, the period is t1 (one cycle or more of the lighting frequency f1), and mode 2 In the (second lighting mode), the lighting frequency f2 (selected from the lighting frequency f1 or less), the duty ratio is 80%, the period is t2 (one cycle or more of the lighting frequency f2), and the mode 3 (third lighting) Mode) is the lighting frequency f3 (selected from the lighting frequency f1 or lower), the duty ratio is 20%, the period is t3 (one cycle or more of the lighting frequency f3), and in the example of FIG. The lighting frequencies f2 and f3 are the same as the lighting frequency f1 of mode 1 (f1 = f2 = f3), the period of each mode is one cycle or more and t1> t2 = t3, and mode 1, mode 2, and mode 3 are “ Over de 2 → mode 1 → mode 3 → mode 1 and the order in a set of ", repeat the 1 set. The reason that mode 2 and mode 3 are the same period and the sum of the duty ratio is 100% is to make the electrode temperature distribution of both electrodes A and B (see FIG. 17) uniform.

本発明によれば、図５（ａ），（ｂ）に対比して示すように、特許文献１，２の従来例に比べて、通常点灯周波数に挿入する低周波の周波数を高くすることが可能となり、通常点灯周波数との光出力や電力の変化幅を小さくすることができ、ちらつき（フリッカ）を低減することができる。   According to the present invention, as shown in comparison with FIGS. 5 (a) and 5 (b), it is possible to increase the frequency of the low frequency inserted into the normal lighting frequency as compared with the conventional examples of Patent Documents 1 and 2. This makes it possible to reduce the light output with the normal lighting frequency and the change width of the power, and to reduce flicker.

また、図５（ｃ）の実線のように、第２、第３のモードの場合に、極性反転回路１２のドライブ回路１２ａの高電位側スイッチング素子Ｑ２の駆動用電源となるコンデンサＣ３の電圧変動が少なくなる。従来例のランプ電流（図５（ａ））のように通常点灯周波数より低い周波数では、挿入できる期間の限界（図５（ｃ）の時間ｔｍａｘ）が、高電位側のスイッチング素子Ｑ２のＯＮが可能となるしきい値電圧Ｖｔｈ以上を維持できる条件で制約される。これに対し、本発明のランプ電流（図５（ｂ））のように制御すれば、高電位側のスイッチング素子Ｑ２がＯＦＦのときに高電位側の駆動用電源となるコンデンサＣ３に電荷が充電されるため、特許文献１，２の技術に比べて、コンデンサＣ３の容量が同じであった場合は設定値の限界ｔｍａｘが延び、また、特許文献１，２と同様の時間ｔｍａｘである場合はコンデンサＣ３の容量を小さくすることができる。   Further, as shown by the solid line in FIG. 5C, in the second and third modes, the voltage fluctuation of the capacitor C3 serving as the driving power source for the high potential side switching element Q2 of the drive circuit 12a of the polarity inversion circuit 12 Less. At a frequency lower than the normal lighting frequency as in the lamp current of the conventional example (FIG. 5A), the limit of the period during which insertion is possible (time tmax in FIG. 5C) is that the switching element Q2 on the high potential side is ON. It is constrained by conditions that can maintain a threshold voltage Vth or higher that is possible. On the other hand, if the control is performed as in the lamp current of the present invention (FIG. 5B), the capacitor C3 serving as the driving power source on the high potential side is charged when the switching element Q2 on the high potential side is OFF. Therefore, compared to the techniques of Patent Documents 1 and 2, when the capacitance of the capacitor C3 is the same, the limit tmax of the set value is extended, and when the time tmax is the same as that of Patent Documents 1 and 2, The capacity of the capacitor C3 can be reduced.

つまり、通常点灯周波数に挿入する低周波の周波数や挿入時間の設定の自由度が増し、回路の小型化、低コスト化も実現できる。   That is, the degree of freedom in setting the low frequency and insertion time to be inserted into the normal lighting frequency is increased, and the circuit can be reduced in size and cost.

また、第１のモードで電極に突起を形成し、第２のモードや第３のモードで高圧放電灯の電極温度を図７のように特許文献１，２の技術とほぼ同等の温度まで上昇させることができ（特許文献１，２と同様の効果を得ることができ）、余分な突起を溶融させ、余分な突起が生成しないようにすることが可能となり、高圧放電灯によるちらつき（フリッカ）を低減することができる。   Further, protrusions are formed on the electrodes in the first mode, and the electrode temperature of the high-pressure discharge lamp is increased to a temperature substantially equal to the technique of Patent Documents 1 and 2 as shown in FIG. 7 in the second mode and the third mode. (It is possible to obtain the same effect as in Patent Documents 1 and 2), it is possible to melt excess protrusions and prevent generation of excessive protrusions, and flicker due to a high-pressure discharge lamp (flicker) Can be reduced.

ここで、放電灯Ｌａの２つの電極Ａ，Ｂ（図１７参照）の電極温度の関係は、図７の電極温度Ｔが例えば電極Ａの温度であり、電極Ａ，Ｂの温度バランスが均等であれば、電極Ｂの電極温度は、電極温度Ｔ１を基準として上下を反転した温度となっている。   Here, the relationship between the electrode temperatures of the two electrodes A and B (see FIG. 17) of the discharge lamp La is that the electrode temperature T in FIG. 7 is, for example, the temperature of the electrode A, and the temperature balance between the electrodes A and B is uniform. If there is, the electrode temperature of the electrode B is a temperature that is inverted up and down with respect to the electrode temperature T1.

また、モード１、２、３で周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３が略同等（ｆ２，ｆ３≒ｆ１）であっても、モード１で電極に突起を形成し、モード２やモード３で放電灯の電極温度が上昇し、余分な突起を溶融することが可能となり、放電灯によるちらつき（フリッカ）を低減することができる。   Further, even if the frequencies f1, f2, and f3 are substantially the same in modes 1, 2, and 3 (f2, f3≈f1), a projection is formed on the electrode in mode 1, and the electrodes of the discharge lamp in modes 2 and 3 As the temperature rises, it becomes possible to melt excess protrusions, and flicker caused by a discharge lamp can be reduced.

放電灯に流れるランプ電流の極性が変わる時点では光出力が低下するため、通常点灯周波数より異なる周波数が混在すると、周波数の差異の程度にもよるが、単位時間当たりの光出力が変化するので、周波数の変化によるちらつき（フリッカ）が発生する可能性がある。各モードの周波数が略同等であれば、放電灯に流れるランプ電流の極性反転回数は変化しないため、周波数の差異によるちらつき（フリッカ）は発生しない。   Since the light output decreases when the polarity of the lamp current flowing through the discharge lamp changes, if different frequencies than the normal lighting frequency are mixed, the light output per unit time changes depending on the degree of frequency difference. There is a possibility of flickering due to frequency changes. If the frequency in each mode is substantially the same, the number of inversions of the polarity of the lamp current flowing through the discharge lamp does not change, and therefore flicker due to the difference in frequency does not occur.

また、放電灯に流れるランプ電流の極性が変わる時点では放電灯へ投入する電力も低下するため、極性反転の回数によって平均電力値が変化する。平均電力値の変化幅が問題となる場合は、モード１とモード２、３のおのおので平均電力が略同等となるように電力制御量を補正するように制御する必要がある。よって、各モードの周波数が略同等である方が、ちらつき低減や電力制御の設計の容易さにおいても好ましい。   In addition, since the power supplied to the discharge lamp also decreases at the time when the polarity of the lamp current flowing through the discharge lamp changes, the average power value changes depending on the number of polarity inversions. When the change width of the average power value becomes a problem, it is necessary to perform control so that the power control amount is corrected so that the average power becomes substantially equal in each of the modes 1 and 2 and 3. Therefore, it is preferable that the frequency of each mode is substantially the same in terms of flicker reduction and ease of design of power control.

（実施形態２）
本実施形態の高圧放電灯点灯装置は、放電灯が点灯開始後、ほぼ安定状態に達した後に、もしくは、所定のランプ電圧に達した後に、放電灯に投入する各平均電力において、図２に示すように、放電灯を少なくとも３つの点灯モードで点灯させる。回路構成は実施形態１と同じで良い。 (Embodiment 2)
The high-pressure discharge lamp lighting device according to the present embodiment is shown in FIG. 2 for each average power input to the discharge lamp after the discharge lamp has started lighting, after reaching a substantially stable state, or after reaching a predetermined lamp voltage. As shown, the discharge lamp is lit in at least three lighting modes. The circuit configuration may be the same as in the first embodiment.

第１のモードである「モード１」では点灯周波数のＤｕｔｙ比が５０％の割合であり、第２のモードである「モード２」では点灯周波数のＤｕｔｙ比が５０％より大きい割合（例では８０％）であり、第３のモードである「モード３」では点灯周波数のＤｕｔｙ比が５０％より小さい割合（例では２０％）であり、モード２およびモード３の点灯周波数ｆ２，ｆ３の少なくとも一方はモード１の点灯周波数ｆ１よりも高く、各モードの期間ｔ１，ｔ２，ｔ３は少なくとも１周期以上であり、モード１、モード２、モード３を少なくとも１モードずつを１セット（例では“モード２→モード１→モード３→モード１”で１セット）とし、その１セットを繰り返すことを特徴とする。   In the “mode 1” that is the first mode, the duty ratio of the lighting frequency is 50%, and in the second mode “mode 2”, the duty ratio of the lighting frequency is greater than 50% (in the example, 80%). In the third mode “mode 3”, the duty ratio of the lighting frequency is less than 50% (in the example, 20%), and at least one of the lighting frequencies f2 and f3 of mode 2 and mode 3 Is higher than the lighting frequency f1 of mode 1, and the period t1, t2, t3 of each mode is at least one cycle or more, and one set of mode 1, mode 2, and mode 3 is set for each mode (in the example, “mode 2” -> Mode 1-> Mode 3-> Mode 1 "), and one set is repeated.

本実施形態では、モード２およびモード３の点灯周波数ｆ２，ｆ３の少なくとも一方はモード１の点灯周波数ｆ１よりも高くした点が実施形態１と異なる。その効果を図５（実施形態１）と図６（実施形態２）の対比、図７（実施形態１）と図８（実施形態２）の対比により説明する。   This embodiment is different from the first embodiment in that at least one of the lighting frequencies f2 and f3 in mode 2 and mode 3 is higher than the lighting frequency f1 in mode 1. The effect will be described with reference to FIG. 5 (Embodiment 1) and FIG. 6 (Embodiment 2), and FIG. 7 (Embodiment 1) and FIG. 8 (Embodiment 2).

まず、図６は本発明の実施形態２と従来例のドライブ回路の電源電圧の減衰と電極温度の変化の様子を対比して示している。図６（ａ）は特許文献１、２の従来例におけるランプ電流、図６（ｂ）は実施形態２におけるランプ電流である。図５（ｂ）に示した実施形態１におけるランプ電流と対比すると、実施形態２では、電極加熱期間であるモード２、３における点灯周波数ｆ２，ｆ３を通常点灯周波数（モード１の点灯周波数ｆ１）よりも高く設定しているので、ドライブ回路の電源電圧（コンデンサＣ３の電圧）の減衰が実施形態１に比べると、さらに緩慢となることが分かる。   First, FIG. 6 shows a comparison between the attenuation of the power supply voltage and the change in electrode temperature in the drive circuit of the second embodiment of the present invention and the conventional example. 6A shows the lamp current in the conventional examples of Patent Documents 1 and 2, and FIG. 6B shows the lamp current in the second embodiment. Compared with the lamp current in the first embodiment shown in FIG. 5B, in the second embodiment, the lighting frequencies f2 and f3 in the modes 2 and 3 that are the electrode heating period are the normal lighting frequencies (the lighting frequency f1 in the mode 1). Since the power supply voltage of the drive circuit (the voltage of the capacitor C3) is attenuated compared to the first embodiment, it can be seen that the drive circuit is set higher than the first embodiment.

つまり、図６（ｃ）の実線のように、モード２、３において、極性反転回路１２のドライブ回路１２ａの高電位側スイッチング素子Ｑ２の駆動用電源となるコンデンサＣ３の電圧変動がより一層少なくなる。実施形態１のランプ電流（図５（ｂ））のように、モード２、３における点灯周波数ｆ２，ｆ３を通常点灯周波数（モード１の点灯周波数ｆ１）以下となるように設定した場合、モード２、３におけるコンデンサＣ３の電圧変動は、モード１におけるコンデンサＣ３の電圧変動と同等以下となる。これに対して、実施形態２のランプ電流（図６（ｂ））のように、モード２、３における点灯周波数ｆ２，ｆ３を通常点灯周波数（モード１の点灯周波数ｆ１）よりも高く設定した場合、高電位側スイッチング素子Ｑ２の駆動用電源となるコンデンサＣ３の電圧は、より高い点灯周波数ｆ２，ｆ３の周期でリフレッシュされるため、モード２、３におけるコンデンサＣ３の電圧変動は、モード１におけるコンデンサＣ３の電圧変動よりも低減される。   That is, as shown by the solid line in FIG. 6C, in modes 2 and 3, the voltage fluctuation of the capacitor C3 that is the driving power source for the high potential side switching element Q2 of the drive circuit 12a of the polarity inverting circuit 12 is further reduced. . When the lighting frequencies f2 and f3 in modes 2 and 3 are set to be equal to or lower than the normal lighting frequency (lighting frequency f1 in mode 1) as in the lamp current of the first embodiment (FIG. 5B), the mode 2 3 is equal to or less than the voltage fluctuation of the capacitor C3 in mode 1. On the other hand, when the lighting frequencies f2 and f3 in modes 2 and 3 are set higher than the normal lighting frequency (lighting frequency f1 in mode 1) as in the lamp current of the second embodiment (FIG. 6B). Since the voltage of the capacitor C3 serving as the driving power source for the high potential side switching element Q2 is refreshed at a cycle of higher lighting frequencies f2 and f3, the voltage fluctuation of the capacitor C3 in modes 2 and 3 It is reduced more than the voltage fluctuation of C3.

次に、図８は本発明の実施形態２と従来例の電極温度の変化を対比して示している。実施形態２では、モード２やモード３における点灯周波数ｆ２，ｆ３がモード１における点灯周波数ｆ１よりも高くても、Ｄｕｔｙ比に着目して比較すれば、モード２やモード３のＤｕｔｙ比（８０％または２０％）はモード１のＤｕｔｙ比（５０％）に比べると、従来例の低周波挿入期間におけるＤｕｔｙ比（１００％または０％）に近いので、モード１で電極に突起を形成し、モード２やモード３で放電灯の電極温度が上昇し、余分な突起を溶融することが可能となり、放電灯によるちらつき（フリッカ）を低減することができる。また、図７（実施形態１）と比べると、電極加熱期間であるモード２、３における点灯周波数ｆ２，ｆ３を通常点灯周波数（モード１の点灯周波数ｆ１）よりも高く設定しているので、電極温度の上昇下降の振幅が小さくなるため、電極の温度が下降する時間が減少し、より効果的に電極の温度を上昇させることができる。   Next, FIG. 8 shows a comparison between Embodiment 2 of the present invention and changes in electrode temperature in the conventional example. In the second embodiment, even if the lighting frequencies f2 and f3 in the mode 2 and the mode 3 are higher than the lighting frequency f1 in the mode 1, the duty ratios of the mode 2 and the mode 3 (80%) are compared by paying attention to the duty ratio. Or 20%) is closer to the duty ratio (100% or 0%) in the low-frequency insertion period of the conventional example than the duty ratio (50%) of mode 1, so that a protrusion is formed on the electrode in mode 1, and the mode is In 2 and mode 3, the electrode temperature of the discharge lamp rises, and it becomes possible to melt excess protrusions, and to reduce flicker caused by the discharge lamp. Compared with FIG. 7 (Embodiment 1), the lighting frequencies f2 and f3 in modes 2 and 3 which are electrode heating periods are set higher than the normal lighting frequency (lighting frequency f1 in mode 1). Since the amplitude of the temperature rise and fall is reduced, the time during which the electrode temperature falls is reduced, and the electrode temperature can be raised more effectively.

ここで、放電灯Ｌａの２つの電極Ａ，Ｂ（図１７参照）の電極温度の関係は、図８の電極温度Ｔが例えば電極Ａの温度であり、電極Ａ，Ｂの温度バランスが均等であれば、電極Ｂの電極温度は、電極温度Ｔ１を基準として上下を反転した温度となっている。   Here, the relationship between the electrode temperatures of the two electrodes A and B (see FIG. 17) of the discharge lamp La is that the electrode temperature T in FIG. 8 is, for example, the temperature of the electrode A, and the temperature balance between the electrodes A and B is uniform. If there is, the electrode temperature of the electrode B is a temperature that is inverted up and down with respect to the electrode temperature T1.

ところで、図１７のリフレクタＲの形状や空冷条件によっては、電極Ａ，Ｂの温度バランスが均等でない場合も有り得る。そのような場合には、図２（ｂ）に示すように、モード２のＤｕｔｙは８０％として、温度が低下しやすい電極は大きく加熱する反面、モード３のＤｕｔｙは４９％として、温度が上昇しやすい電極は少なく加熱するという制御も可能である。また、図２（ａ）に示すように、モード２のＤｕｔｙは８０％、モード３のＤｕｔｙは２０％とするが、点灯周波数はｆ２（＞ｆ１）、ｆ３（≦ｆ１）とするような制御も可能である。   By the way, depending on the shape of the reflector R in FIG. 17 and the air cooling conditions, the temperature balance between the electrodes A and B may not be uniform. In such a case, as shown in FIG. 2 (b), the duty of mode 2 is set to 80% and the electrode whose temperature is likely to decrease is heated greatly, while the duty of mode 3 is set to 49% and the temperature is increased. It is also possible to control that heating is performed with few electrodes that are easy to do. Further, as shown in FIG. 2A, the duty of mode 2 is 80% and the duty of mode 3 is 20%, but the lighting frequency is f2 (> f1) and f3 (≦ f1). Is also possible.

なお、実施形態１または２において、点灯モードの組合せは図１０のようにしても良い。以下の各実施形態においても同様である。   In the first or second embodiment, the combination of lighting modes may be as shown in FIG. The same applies to the following embodiments.

図１０（ｂ１）に示す例は、図１、図２と同様の組合せであり、図１０（ａ）のモード１〜３を、モード２→モード１→モード３→モード１の順で組み合わせて１セットとし、その１セットを繰り返す。   The example shown in FIG. 10 (b1) is the same combination as FIG. 1 and FIG. 2, and the modes 1 to 3 in FIG. 10 (a) are combined in the order of mode 2 → mode 1 → mode 3 → mode 1. One set is repeated.

図１０（ｂ２）の例は、モード２→モード３→モード１の順で１セットとし、その１セットを繰り返す。   In the example of FIG. 10 (b2), one set is set in the order of mode 2 → mode 3 → mode 1, and the one set is repeated.

図１０（ｂ３）の例は、モード２→モード３→モード２→モード１→モード３→モード２→モード３→モード１の順で１セットとし、その１セットを繰り返す。   In the example of FIG. 10B3, one set is made in the order of mode 2 → mode 3 → mode 2 → mode 1 → mode 3 → mode 2 → mode 3 → mode 1 and the one set is repeated.

図１０（ｂ４）の例は、モード２→モード３→モード２→モード３→モード１の順で１セットとし、その１セットを繰り返す。   In the example of FIG. 10B4, one set is made in the order of mode 2 → mode 3 → mode 2 → mode 3 → mode 1 and the one set is repeated.

なお、図１０（ａ）において、各モード１〜３の点灯周波数の組み合わせがｆ１、ｆ２（≦ｆ１）、ｆ３（≦ｆ１）の場合は上述の実施形態１に対応しており、その他の場合は、実施形態２に対応している。   In FIG. 10A, when the combination of the lighting frequencies of modes 1 to 3 is f1, f2 (≦ f1), and f3 (≦ f1), it corresponds to the above-described first embodiment. Corresponds to the second embodiment.

実施形態１、２において、点灯モードの順番や繰り返す回数、組合せは限定されるものではなく、ランプによるちらつき（フリッカ）が発生しない高圧放電灯の点灯条件（電力、空冷条件等）に適した組合せに設定すれば良い。   In the first and second embodiments, the order of the lighting modes, the number of repetitions, and the combination are not limited, and the combination is suitable for lighting conditions (power, air cooling conditions, etc.) of the high-pressure discharge lamp that does not cause flickering by the lamp. Should be set.

また、実施形態１、２において、第１〜第３の各モードの点灯周波数、第２、第３の各モードのＤｕｔｙ比、第１〜第３の各モードの期間（時間）の値、各大小関係等も限定されるものではなく、ランプによるちらつき（フリッカ）が発生しない高圧放電灯の点灯条件（電力、空冷条件等）に適した値に設定すれば良い。   In the first and second embodiments, the lighting frequency of each of the first to third modes, the duty ratio of each of the second and third modes, the value of the period (time) of each of the first to third modes, The magnitude relationship is not limited, and may be set to a value suitable for the lighting conditions (power, air cooling conditions, etc.) of the high-pressure discharge lamp that does not cause flickering by the lamp.

以上の構成、動作にすることにより、実施形態１、２によれば、回路の低コスト化が可能となり、回路の設計要素に縛られることなく、各高圧放電灯に対応した設計自由度が高くなり、比較的簡単な制御（点灯周波数やＤｕｔｙ比や期間の制御）で高圧放電灯のちらつきを低減することができる。   With the above configuration and operation, according to the first and second embodiments, the cost of the circuit can be reduced, and the degree of freedom in design corresponding to each high-pressure discharge lamp is high without being restricted by the design elements of the circuit. Thus, the flicker of the high-pressure discharge lamp can be reduced by relatively simple control (control of the lighting frequency, duty ratio, and period).

（実施形態３）
本実施形態では、高圧放電灯へ投入する電力を変更する場合、各モードのうち少なくとも１つのモードで点灯周波数を変更することを特徴とする。回路構成は実施形態１と同じで良い。 (Embodiment 3)
In this embodiment, when changing the electric power input into a high pressure discharge lamp, a lighting frequency is changed in at least one mode among each mode. The circuit configuration may be the same as in the first embodiment.

本実施形態の動作は、例えば図１１のようにする。高圧放電灯へ投入する平均電力を電力Ｐ１から電力Ｐ２へ変更する場合、第１の点灯モードの点灯周波数をｆ１からｆ１’へ変更している。また、高圧放電灯へ投入する平均電力を電力Ｐ２から電力Ｐ１へ変更する場合、第１の点灯モードの点灯周波数をｆ１’からｆ１へ変更している。図１１の例では、電力Ｐ１＞電力Ｐ２のとき、周波数ｆ１＞周波数ｆ１’としている。   The operation of this embodiment is as shown in FIG. 11, for example. When the average power input to the high-pressure discharge lamp is changed from the power P1 to the power P2, the lighting frequency in the first lighting mode is changed from f1 to f1 '. Further, when the average power input to the high pressure discharge lamp is changed from the power P2 to the power P1, the lighting frequency in the first lighting mode is changed from f1 'to f1. In the example of FIG. 11, when power P1> power P2, frequency f1> frequency f1 'is satisfied.

この例では、第１の点灯モードは、電極に突起を生成させる期間であり、突起の大きさを電力変化の前後でほぼ同等にしようとした場合である。一般的に電力（電流）が小さくなると電極温度が低下するため、突起の大きさが小さくなり、また、点灯周波数が低いほど突起の大きさが大きくなるためである。突起の大きさが小さくなっても良い場合は、そのままの周波数でも良いし、周波数を高くしても良い。   In this example, the first lighting mode is a period in which protrusions are generated on the electrodes, and is the case where the size of the protrusions is to be made approximately the same before and after the power change. In general, when the power (current) is reduced, the electrode temperature is lowered, so that the size of the protrusion is reduced, and the size of the protrusion is increased as the lighting frequency is lowered. When the size of the protrusion may be reduced, the frequency may be left as it is, or the frequency may be increased.

図１１の例では、高圧放電灯へ投入する電力はＰ１とＰ２の２種類であるが、３種類以上の場合であっても同様に点灯周波数を変化させる。   In the example of FIG. 11, there are two types of electric power input to the high pressure discharge lamp, P1 and P2, but the lighting frequency is similarly changed even when there are three or more types.

点灯周波数を変化させる点灯モードは、第１の点灯モードに限定されるものではなく、第２の点灯モードまたは第３の点灯モードでも良い。また、点灯モードの順番は図１１に例示した場合に限定されるものではない。   The lighting mode for changing the lighting frequency is not limited to the first lighting mode, and may be the second lighting mode or the third lighting mode. Further, the order of the lighting modes is not limited to the case illustrated in FIG.

また、電力の増減関係と周波数の増減関係は図１１に例示した限りでなく、ランプによるちらつき（フリッカ）が発生しない高圧放電灯の点灯条件（電力、空冷条件等）に適した値に設定すれば良い。   Further, the power increase / decrease relationship and the frequency increase / decrease relationship are not limited to those illustrated in FIG. 11, and may be set to values suitable for lighting conditions (power, air cooling conditions, etc.) of the high pressure discharge lamp that does not cause flickering by the lamp. It ’s fine.

（実施形態４）
本実施形態では、高圧放電灯へ投入する電力を変更する場合、第２もしくは第３のモードのうち少なくとも１つのモードでＤｕｔｙ比を変更することを特徴とする。回路構成は実施形態１と同じで良い。 (Embodiment 4)
In this embodiment, when changing the electric power input into a high pressure discharge lamp, it is characterized by changing Duty ratio in at least 1 mode among 2nd or 3rd mode. The circuit configuration may be the same as in the first embodiment.

本実施形態の動作は、例えば図１２のようにする。高圧放電灯へ投入する平均電力がＰ１の場合、第２の点灯モードのＤｕｔｙ比は８０％、第３の点灯モードのＤｕｔｙ比は２０％としているが、高圧放電灯へ投入する平均電力がＰ２（＜Ｐ１）の場合、第２の点灯モードのＤｕｔｙ比は９０％、第３の点灯モードのＤｕｔｙ比は１０％としている。   The operation of this embodiment is as shown in FIG. 12, for example. When the average power supplied to the high pressure discharge lamp is P1, the duty ratio in the second lighting mode is 80% and the duty ratio in the third lighting mode is 20%, but the average power supplied to the high pressure discharge lamp is P2. In the case of (<P1), the duty ratio in the second lighting mode is 90%, and the duty ratio in the third lighting mode is 10%.

この例では、第２のモード、第３のモードは、電極の表面温度を上昇させ、余分な突起を溶融して複数の突起を発生させないようにする期間であり、投入する電力が小さい場合にはＤｕｔｙ比のアンバランスが増大するように制御している。これは一般的に電流が小さくなると電極温度が低下し、溶融させる温度範囲が狭くなるため、電極が陽極時である時間を延ばして電極の表面温度を上昇させ、所望の温度範囲を広げるためである。   In this example, the second mode and the third mode are periods in which the surface temperature of the electrode is raised and the excessive protrusions are melted so as not to generate a plurality of protrusions. Is controlled to increase the unbalance of the duty ratio. This is because when the current decreases, the temperature of the electrode decreases and the temperature range for melting becomes narrow, so the time during which the electrode is an anode is extended to increase the surface temperature of the electrode and the desired temperature range is expanded. is there.

図１２の例では、高圧放電灯へ投入する電力はＰ１とＰ２の２種類であるが、３種類以上の場合であっても同様にＤｕｔｙ比を変化させる。   In the example of FIG. 12, there are two types of electric power supplied to the high pressure discharge lamp, P1 and P2, but the duty ratio is similarly changed even when there are three or more types.

Ｄｕｔｙ比を変化させる点灯モードは、第２の点灯モードまたは第３の点灯モードのいずれか一方でも良い。また、点灯モードの順番は図１２に例示した場合に限定されるものではない。   The lighting mode for changing the duty ratio may be either the second lighting mode or the third lighting mode. Further, the order of the lighting modes is not limited to the case illustrated in FIG.

さらに、変化させる前後のＤｕｔｙ比の数値についても、図１２に例示した数値に限定されるものではない。   Furthermore, the numerical value of the duty ratio before and after the change is not limited to the numerical value illustrated in FIG.

また、電力の増減関係とＤｕｔｙ比の増減関係は図１２に例示した限りでなく、ランプによるちらつき（フリッカ）が発生しない高圧放電灯の点灯条件（電力、空冷条件等）に適した値に設定すれば良い。   Further, the power increase / decrease relationship and the duty ratio increase / decrease relationship are not limited to those illustrated in FIG. 12, and are set to values suitable for the lighting conditions (power, air cooling conditions, etc.) of the high-pressure discharge lamp that does not cause flickering by the lamp. Just do it.

（実施形態５）
本実施形態では、高圧放電灯へ投入する電力を変更する場合、各モードのうち少なくとも１つのモードでそのモードの期間を変更することを特徴とする。回路構成は実施形態１と同じで良い。 (Embodiment 5)
In this embodiment, when changing the electric power supplied to a high pressure discharge lamp, the period of the mode is changed in at least one mode among each mode. The circuit configuration may be the same as in the first embodiment.

本実施形態の動作は、例えば図１３のようにする。高圧放電灯へ投入する平均電力がＰ１の場合、第２の点灯モード、第３の点灯モードの期間（時間）はｔ２としているが、高圧放電灯へ投入する平均電力がＰ２（＜Ｐ１）の場合、第２の点灯モード、第３の点灯モードの期間（時間）はｔ２’（＞ｔ２）としている。   The operation of this embodiment is as shown in FIG. 13, for example. When the average power input to the high pressure discharge lamp is P1, the period (time) of the second lighting mode and the third lighting mode is t2, but the average power input to the high pressure discharge lamp is P2 (<P1). In this case, the period (time) of the second lighting mode and the third lighting mode is t2 ′ (> t2).

この例では、第２のモード、第３のモードは、電極の表面温度を上昇させ、余分な突起を溶融して複数の突起を発生させないようにする期間であり、投入する電力が小さい場合には期間が長くなるように制御している。これは一般的に電力（電流）が小さくなると電極温度が低下し、溶融させる温度範囲が狭くなるため、電極が陽極時である時間の合計時間を延ばして電極の表面温度を上昇させ、所望の温度範囲を広げるためである。   In this example, the second mode and the third mode are periods in which the surface temperature of the electrode is raised and the excessive protrusions are melted so as not to generate a plurality of protrusions. Is controlled so that the period becomes longer. In general, when the power (current) decreases, the electrode temperature decreases and the temperature range to be melted becomes narrow. Therefore, the total time of the time when the electrode is an anode is extended to increase the surface temperature of the electrode. This is to widen the temperature range.

図１３の例では、高圧放電灯へ投入する電力はＰ１とＰ２の２種類であるが、３種類以上の場合であっても同様に期間（時間）を変化させる。   In the example of FIG. 13, there are two types of power to be input to the high pressure discharge lamp, P1 and P2, but the period (time) is similarly changed even when there are three or more types.

期間（時間）を変化させる点灯モードは、第１の点灯モードであっても良いし、第２の点灯モードまたは第３の点灯モードのいずれか一方でも良く、要するに、少なくとも１つの点灯モードで期間（時間）を変化させれば良い。また、点灯モードの順番は図１３に例示した場合に限定されるものではない。   The lighting mode for changing the period (time) may be the first lighting mode, or may be either the second lighting mode or the third lighting mode. In short, the period is at least one lighting mode. (Time) may be changed. Further, the order of the lighting modes is not limited to the case illustrated in FIG.

さらに、変化させる前後の期間（時間）についても、図１３に例示した長さに限定されるものではない。   Further, the period (time) before and after the change is not limited to the length illustrated in FIG.

また、電力の増減関係と各モードの期間の増減関係は図１３に例示した限りでなく、ランプによるちらつき（フリッカ）が発生しない高圧放電灯の点灯条件（電力、空冷条件等）に適した値に設定すれば良い。   Further, the increase / decrease relationship of the power and the increase / decrease relationship of the period of each mode are not limited to those illustrated in FIG. Should be set.

（実施形態６）
本実施形態では、高圧放電灯へ投入する電力を変更する場合、各モードでの点灯周波数、Ｄｕｔｙ比、期間の項目のうちで少なくとも２つの項目を変更し、変更する項目が点灯周波数の場合は第１〜第３モード、Ｄｕｔｙ比の場合は第２もしくは第３モード、期間の場合は第１〜第３モードのうち少なくとも１つのモードで各値を変更することを特徴とする。回路構成は実施形態１と同じで良い。 (Embodiment 6)
In the present embodiment, when the power to be supplied to the high-pressure discharge lamp is changed, at least two items among the items of lighting frequency, duty ratio, and period in each mode are changed, and the item to be changed is the lighting frequency. Each value is changed in at least one of the first to third modes, the second or third mode in the case of the duty ratio, and the first to third modes in the case of the period. The circuit configuration may be the same as in the first embodiment.

本実施形態の動作は、例えば図１４のようにする。高圧放電灯へ投入する平均電力を電力Ｐ１から電力Ｐ２へ変更する場合、第１の点灯モードの点灯周波数をｆ１からｆ１’へ変更している。また、高圧放電灯へ投入する平均電力を電力Ｐ２から電力Ｐ１へ変更する場合、第１の点灯モードの点灯周波数をｆ１’からｆ１へ変更している。図１４の例では、電力Ｐ１＞電力Ｐ２のとき、周波数ｆ１＞周波数ｆ１’としている。   The operation of this embodiment is as shown in FIG. 14, for example. When the average power input to the high-pressure discharge lamp is changed from the power P1 to the power P2, the lighting frequency in the first lighting mode is changed from f1 to f1 '. Further, when the average power input to the high pressure discharge lamp is changed from the power P2 to the power P1, the lighting frequency in the first lighting mode is changed from f1 'to f1. In the example of FIG. 14, when power P1> power P2, frequency f1> frequency f1 'is satisfied.

また、高圧放電灯へ投入する平均電力がＰ１の場合、第２の点灯モードのＤｕｔｙ比は８０％、第３の点灯モードのＤｕｔｙ比は２０％としているが、高圧放電灯へ投入する平均電力がＰ２（＜Ｐ１）の場合、第２の点灯モードのＤｕｔｙ比は９０％、第３の点灯モードのＤｕｔｙ比は１０％としている。   When the average power supplied to the high-pressure discharge lamp is P1, the duty ratio in the second lighting mode is 80% and the duty ratio in the third lighting mode is 20%. Is P2 (<P1), the duty ratio in the second lighting mode is 90%, and the duty ratio in the third lighting mode is 10%.

さらに、高圧放電灯へ投入する平均電力がＰ１の場合、第２の点灯モード、第３の点灯モードの期間（時間）はｔ２としているが、高圧放電灯へ投入する平均電力がＰ２（＜Ｐ１）の場合、第２の点灯モード、第３の点灯モードの期間（時間）はｔ２’（＞ｔ２）としている。   Further, when the average power input to the high pressure discharge lamp is P1, the period (time) of the second lighting mode and the third lighting mode is t2, but the average power input to the high pressure discharge lamp is P2 (<P1 ), The period (time) of the second lighting mode and the third lighting mode is t2 ′ (> t2).

この例では、第１のモードは、電極に突起を生成させる期間であり、突起の大きさを電力変化の前後でほぼ同等にしようとした場合である。一般的に電力（電流）が小さくなると電極温度が低下するため、突起の大きさが小さくなり、また、点灯周波数が低いほど突起の大きさが大きくなるためである。突起の大きさが小さくなっても良い場合は、そのままの周波数でも良いし、周波数を高くしても良い。   In this example, the first mode is a period in which protrusions are generated on the electrodes, and is the case where the size of the protrusions is to be made approximately the same before and after the power change. In general, when the power (current) is reduced, the electrode temperature is lowered, so that the size of the protrusion is reduced, and the size of the protrusion is increased as the lighting frequency is lowered. When the size of the protrusion may be reduced, the frequency may be left as it is, or the frequency may be increased.

また、第２のモード、第３のモードは、電極の表面温度を上昇させ、余分な突起を溶融して複数の突起を発生させないようにする期間であり、投入する電力が小さい場合には期間が長くなるように制御している。これは一般的に電力（電流）が小さくなると電極温度が低下し、溶融させる温度範囲が狭くなるため、電極が陽極時である時間や電極が陽極時である時間の合計時間を延ばして電極の表面温度を上昇させ、所望の温度範囲を広げるためである。   Further, the second mode and the third mode are periods in which the surface temperature of the electrode is raised and the excessive protrusions are melted so as not to generate a plurality of protrusions. Is controlled to be longer. In general, when the power (current) is reduced, the electrode temperature is lowered and the temperature range for melting is narrowed. Therefore, the total time of the time when the electrode is an anode and the time when the electrode is an anode is extended. This is because the surface temperature is raised and the desired temperature range is expanded.

図１４の例では、高圧放電灯へ投入する電力はＰ１とＰ２の２種類であるが、３種類以上の場合であっても同様に点灯周波数、Ｄｕｔｙ比、モードの期間（時間）を変化させる。   In the example of FIG. 14, there are two types of electric power input to the high-pressure discharge lamp, P1 and P2. However, even when there are three or more types, the lighting frequency, duty ratio, and mode period (time) are changed in the same manner. .

点灯周波数を変化させる点灯モードは、第１の点灯モードに限定されるものではなく、第２の点灯モードまたは第３の点灯モードでも良い。   The lighting mode for changing the lighting frequency is not limited to the first lighting mode, and may be the second lighting mode or the third lighting mode.

Ｄｕｔｙ比を変化させる点灯モードは、第２の点灯モードまたは第３の点灯モードのいずれか一方でも良い。   The lighting mode for changing the duty ratio may be either the second lighting mode or the third lighting mode.

期間（時間）を変化させる点灯モードは、第１の点灯モードであっても良いし、第２の点灯モードまたは第３の点灯モードのいずれか一方でも良く、要するに、少なくとも１つの点灯モードで期間（時間）を変化させれば良い。また、点灯モードの順番は図１４に例示した場合に限定されるものではない。   The lighting mode for changing the period (time) may be the first lighting mode, or may be either the second lighting mode or the third lighting mode. In short, the period is at least one lighting mode. (Time) may be changed. Further, the order of the lighting modes is not limited to the case illustrated in FIG.

さらに、変化させる前後の周波数、Ｄｕｔｙ比の数値、変化させる前後の期間（時間）についても限定されるものではなく、ランプによるちらつき（フリッカ）が発生しない高圧放電灯の点灯条件（電力、空冷条件等）に適した値に設定すれば良い。   Further, the frequency before and after the change, the numerical value of the duty ratio, and the period (time) before and after the change are not limited, and lighting conditions (power and air cooling conditions) of the high-pressure discharge lamp that do not cause flickering by the lamp. Etc.).

（実施形態７）
本実施形態では、上述の実施形態１〜５のいずれかにおいて、高圧放電灯のランプ電圧Ｖｌａに応じて、各モードでの点灯周波数、Ｄｕｔｙ比、期間の項目のうちで少なくとも１つの項目を変更し、変更する項目が点灯周波数の場合は第１〜第３モード、Ｄｕｔｙ比の場合は第２もしくは第３モード、期間の場合は第１〜第３モードのうち少なくとも１つのモードで各値を変更することを特徴とする。回路構成は実施形態１と同じで良い。 (Embodiment 7)
In the present embodiment, in any of the above-described first to fifth embodiments, at least one item among the items of the lighting frequency, duty ratio, and period in each mode is changed according to the lamp voltage Vla of the high-pressure discharge lamp. When the item to be changed is the lighting frequency, each value is set in at least one of the first to third modes, the duty ratio is the second or third mode, and the period is at least one of the first to third modes. It is characterized by changing. The circuit configuration may be the same as in the first embodiment.

本実施形態の動作は、例えば図１５のようにする。（ａ）はランプ電圧Ｖｌａと高圧放電灯Ｌａへ投入する平均電力Ｗｌａの関係、（ｂ）はランプ電圧Ｖｌａと高圧放電灯Ｌａへ投入する電流Ｉｌａの関係、（ｃ），（ｆ）はランプ電圧Ｖｌａと高圧放電灯Ｌａを点灯する周波数の関係、（ｄ）はランプ電圧Ｖｌａとランプ電流のＤｕｔｙ比の関係、（ｅ）はランプ電圧Ｖｌａと第１〜第３モードの期間（時間）の関係である。ランプ電圧Ｖｌａと高圧放電灯Ｌａを点灯する周波数の関係は、上述の実施形態１の場合は図１５（ｃ）、上述の実施形態２の場合は図１５（ｆ）の関係となる。   The operation of this embodiment is as shown in FIG. 15, for example. (A) is the relationship between the lamp voltage Vla and the average power Wla input to the high-pressure discharge lamp La, (b) is the relationship between the lamp voltage Vla and the current Ila input to the high-pressure discharge lamp La, and (c) and (f) are the lamps. The relationship between the voltage Vla and the frequency at which the high pressure discharge lamp La is lit, (d) is the relationship between the lamp voltage Vla and the duty ratio of the lamp current, and (e) is the lamp voltage Vla and the period (time) of the first to third modes. It is a relationship. The relationship between the lamp voltage Vla and the frequency at which the high-pressure discharge lamp La is lit is the relationship shown in FIG. 15C in the case of the first embodiment, and the relationship in FIG. 15F in the case of the second embodiment.

高圧放電灯の点灯開始後、所定のランプ電圧Ｖ０に達した後に、第１のモード、第２のモード、第３のモードを少なくとも１モードずつを組み合わせて１セットとし、その１セットを繰り返す。この例では、第２のモードと第３のモードの点灯周波数、期間（時間）は同値、第２のモード、第３のモードのＤｕｔｙ比の和は１００％としている。   After starting the lighting of the high pressure discharge lamp, after reaching a predetermined lamp voltage V0, the first mode, the second mode, and the third mode are combined into at least one mode to form one set, and the one set is repeated. In this example, the lighting frequency and period (time) of the second mode and the third mode are the same, and the sum of the duty ratios of the second mode and the third mode is 100%.

図１５（ｃ）に示すように、ランプ電圧Ｖ１を閾値とし、ランプ電圧Ｖｌａが閾値Ｖ１よりも高くなると、第１の点灯モードの点灯周波数をｆ１からｆ１’へ変更し、第２、第３の点灯モードの点灯周波数をｆ２からｆ２’へ変更する。また、ランプ電圧Ｖｌａが閾値Ｖ１以下になると、第１の点灯モードの点灯周波数をｆ１’からｆ１へ変更し、第２、第３の点灯モードの点灯周波数をｆ２’からｆ２へ変更する。ここでは、ｆ１＞ｆ１’、ｆ２＞ｆ２’としている。   As shown in FIG. 15C, when the lamp voltage V1 is set as a threshold and the lamp voltage Vla becomes higher than the threshold V1, the lighting frequency in the first lighting mode is changed from f1 to f1 ′, and the second and third The lighting frequency in the lighting mode is changed from f2 to f2 ′. When the lamp voltage Vla becomes equal to or lower than the threshold value V1, the lighting frequency in the first lighting mode is changed from f1 'to f1, and the lighting frequencies in the second and third lighting modes are changed from f2' to f2. Here, it is assumed that f1> f1 ′ and f2> f2 ′.

この例では、第１のモードは、突起を生成させる期間であり、突起の大きさをランプ電圧Ｖｌａの閾値Ｖ１の前後でほぼ同等にしようとした場合である。一般的に電力（電流）が小さくなると電極温度が低下するため、突起の大きさが小さくなり、また、点灯周波数が低いほど突起の大きさが大きくなるためである。突起の大きさが小さくなっても良い場合は、そのままの周波数でも良いし、周波数を高くしても良い。   In this example, the first mode is a period during which a protrusion is generated, and is the case where the size of the protrusion is intended to be approximately the same before and after the threshold value V1 of the lamp voltage Vla. In general, when the power (current) is reduced, the electrode temperature is lowered, so that the size of the protrusion is reduced, and the size of the protrusion is increased as the lighting frequency is lowered. When the size of the protrusion may be reduced, the frequency may be left as it is, or the frequency may be increased.

また、図１５（ｄ）に示すように、第１の点灯モードのＤｕｔｙ比は５０％のままで、第２、第３の点灯モードのＤｕｔｙ比をランプ電圧Ｖｌａの閾値Ｖ１の前後で切り替えている。すなわち、ランプ電圧Ｖ１を閾値とし、ランプ電圧Ｖｌａが閾値Ｖ１よりも高くなると、第２の点灯モードのＤｕｔｙ比をｄｕｔｙ２からｄｕｔｙ２’へ変更する。また、ランプ電圧Ｖｌａが閾値Ｖ１以下になると、第２の点灯モードのＤｕｔｙ比をｄｕｔｙ２’からｄｕｔｙ２へ変更する。   Further, as shown in FIG. 15D, the duty ratio in the first lighting mode remains 50%, and the duty ratio in the second and third lighting modes is switched before and after the threshold value V1 of the lamp voltage Vla. Yes. That is, the lamp voltage V1 is set as a threshold value, and when the lamp voltage Vla becomes higher than the threshold value V1, the duty ratio of the second lighting mode is changed from duty2 to duty2 '. Further, when the lamp voltage Vla becomes equal to or lower than the threshold value V1, the duty ratio of the second lighting mode is changed from duty2 'to duty2.

本実施形態では、第２、第３の点灯モードのＤｕｔｙ比の和は１００％としている。つまり、ランプ電圧Ｖｌａが閾値Ｖ１よりも高くなると、第３の点灯モードのＤｕｔｙ比を（１００−ｄｕｔｙ２）から（１００−ｄｕｔｙ２’）へ変更する。また、ランプ電圧Ｖｌａが閾値Ｖ１以下になると、第３の点灯モードのＤｕｔｙ比を（１００−ｄｕｔｙ２’）から（１００−ｄｕｔｙ２）へ変更する。この例では、ｄｕｔｙ２＜ｄｕｔｙ２’であり、例えば、ｄｕｔｙ２は８０％、ｄｕｔｙ２’は９０％とする。   In this embodiment, the sum of the duty ratios in the second and third lighting modes is 100%. That is, when the lamp voltage Vla becomes higher than the threshold value V1, the duty ratio of the third lighting mode is changed from (100−duty2) to (100−duty2 ′). When the lamp voltage Vla becomes equal to or lower than the threshold value V1, the duty ratio in the third lighting mode is changed from (100−duty2 ′) to (100−duty2). In this example, duty2 <duty2 '. For example, duty2 is 80% and duty2' is 90%.

さらに、図１５（ｅ）に示すように、第１の点灯モードの期間（時間）はｔ１のままで、第２、第３の点灯モードの期間（時間）をランプ電圧Ｖｌａの閾値Ｖ１の前後で切り替えている。すなわち、ランプ電圧Ｖ１を閾値とし、ランプ電圧Ｖｌａが閾値Ｖ１よりも高くなると、第２、第３の点灯モードの期間（時間）をｔ２からｔ２’へ変更する。また、ランプ電圧Ｖｌａが閾値Ｖ１以下になると、第２、第３の点灯モードの期間（時間）をｔ２’からｔ２へ変更する。ここでは、ｔ２＜ｔ２’としている。   Further, as shown in FIG. 15E, the period (time) of the first lighting mode remains t1, and the period (time) of the second and third lighting modes is around the threshold value V1 of the lamp voltage Vla. Switching with. That is, the lamp voltage V1 is set as a threshold value, and when the lamp voltage Vla becomes higher than the threshold value V1, the period (time) of the second and third lighting modes is changed from t2 to t2 '. Further, when the lamp voltage Vla becomes equal to or lower than the threshold value V1, the period (time) of the second and third lighting modes is changed from t2 'to t2. Here, t2 <t2 '.

この例では、第２のモード、第３のモードは、電極の表面温度を上昇させ、余分な突起を溶融して複数の突起を発生させないようにする期間であり、電流が小さくなると電極温度が低下し、溶融させる温度範囲が狭くなるため、電極が陽極時である時間や電極が陽極時である時間の合計時間を延ばして電極の表面温度を上昇させ、所望の温度範囲を広げるため、ｄｕｔｙ２＜ｄｕｔｙ２’、ｔ２＜ｔ２’としている。   In this example, the second mode and the third mode are periods in which the surface temperature of the electrode is raised and the excess protrusions are melted so as not to generate a plurality of protrusions. Since the temperature range to be lowered and melted becomes narrow, the total time of the time when the electrode is an anode and the time when the electrode is an anode is extended to increase the surface temperature of the electrode and widen the desired temperature range. <Duty2 ′, t2 <t2 ′.

図１５の例では、ランプ電圧Ｖｌａの閾値がＶ１のみの１点であるが、複数の場合も同様に閾値の前後で点灯周波数、Ｄｕｔｙ比、期間（時間）を変化させれば良い。また、ステップ的に点灯周波数、Ｄｕｔｙ比、期間（時間）等を変化させているが、ランプ電圧Ｖｌａの増減に応じて連続的に変化させても良い。   In the example of FIG. 15, the threshold value of the lamp voltage Vla is only one point of V1, but the lighting frequency, duty ratio, and period (time) may be similarly changed before and after the threshold value in a plurality of cases. Further, although the lighting frequency, the duty ratio, the period (time), and the like are changed step by step, they may be changed continuously according to the increase / decrease of the lamp voltage Vla.

点灯周波数を変化させる点灯モードは、いずれか１つまたは２つの点灯モード、３つの点灯モード全てでも良い。   The lighting mode for changing the lighting frequency may be any one or two lighting modes or all three lighting modes.

Ｄｕｔｙ比を変化させる点灯モードは、第２の点灯モードまたは第３の点灯モードのいずれか一方でも良い。   The lighting mode for changing the duty ratio may be either the second lighting mode or the third lighting mode.

期間（時間）を変化させる点灯モードは、第１の点灯モードであっても良いし、第２の点灯モードまたは第３の点灯モードのいずれか一方でも良く、要するに、少なくとも１つの点灯モードで期間（時間）を変化させれば良い。また、点灯モードの順番は限定されるものではない。   The lighting mode for changing the period (time) may be the first lighting mode, or may be either the second lighting mode or the third lighting mode. In short, the period is at least one lighting mode. (Time) may be changed. Further, the order of the lighting modes is not limited.

さらに、ランプ電圧の閾値前後での周波数の大小関係や、Ｄｕｔｙ比の大小関係、期間（時間）の大小関係、具体的な周波数の値、Ｄｕｔｙ比の値、期間（時間）についても限定されるものではなく、ランプによるちらつき（フリッカ）が発生しない高圧放電灯の点灯条件（電力、空冷条件等）に適した値に設定すれば良い。   Furthermore, the relationship between the magnitude of the frequency before and after the threshold of the lamp voltage, the magnitude relation of the duty ratio, the magnitude relation of the period (time), the specific frequency value, the value of the duty ratio, and the period (time) are also limited. It may be set to a value suitable for lighting conditions (power, air cooling conditions, etc.) of the high-pressure discharge lamp that does not cause flicker due to the lamp.

（実施形態８）
本実施形態では、上述の実施形態１〜６のいずれかにおいて、第２と第３のモードのＤｕｔｙ比の和≠１００％とする、及び／又は、第２と第３のモードの期間を異ならせることを特徴とする。回路構成は実施形態１と同じで良い。 (Embodiment 8)
In this embodiment, the sum of the duty ratios of the second and third modes is not 100% in any of the first to sixth embodiments described above, and / or the periods of the second and third modes are different. It is characterized by making it. The circuit configuration may be the same as in the first embodiment.

本実施形態の動作は、例えば図１６のようにする。高圧放電灯の点灯モードを図１６（ａ）に示す３つの点灯モードを組合せて、図１６（ｂ１）〜（ｂ３）のように、モード２→モード１→モード３→モード１の順番の１セットを繰り返して高圧放電灯を点灯する。モード１では点灯周波数ｆ１、Ｄｕｔｙ比が５０％、期間（時間）はｔ１、モード２、モード３では点灯周波数ｆ２とする。   The operation of this embodiment is as shown in FIG. 16, for example. The lighting modes of the high-pressure discharge lamp are combined with the three lighting modes shown in FIG. 16 (a), and as shown in FIGS. 16 (b1) to (b3), 1 in the order of mode 2 → mode 1 → mode 3 → mode 1 Repeat the setting to turn on the high pressure discharge lamp. In mode 1, the lighting frequency is f1, the duty ratio is 50%, the period (time) is t1, and in mode 2 and mode 3, the lighting frequency is f2.

モード２，３でのＤｕｔｙ比や期間（時間）は、例えば下記のようにする。   For example, the duty ratio and period (time) in modes 2 and 3 are as follows.

図１６（ｂ１）の例では、モード２とモード３の期間（時間）は同等（＝ｔ２）とし、モード２とモード３のＤｕｔｙ比をそれぞれ８０％、４０％のように、Ｄｕｔｙ比の和を１００％と異なるように制御している。この例では、高圧放電灯の電流方向が正方向と負方向の割合が、合計で６０：４０の比としている。   In the example of FIG. 16 (b1), the period (time) of mode 2 and mode 3 is equivalent (= t2), and the duty ratio of mode 2 and mode 3 is the sum of the duty ratios such as 80% and 40%, respectively. Is controlled to be different from 100%. In this example, the ratio of the current direction of the high-pressure discharge lamp to the positive direction and the negative direction is a ratio of 60:40 in total.

図１６（ｂ２）の例では、モード２とモード３のＤｕｔｙ比の和は１００％（高圧放電灯の電流方向が正方向と負方向の割合が５０：５０）となるようにし、モード２とモード３の期間（時間）をそれぞれｔ２，ｔ３（ｔ２＞ｔ３）としている。   In the example of FIG. 16 (b2), the sum of the duty ratios of mode 2 and mode 3 is 100% (the ratio of the current direction of the high-pressure discharge lamp is 50:50 in the positive direction and the negative direction). The period (time) of mode 3 is t2, t3 (t2> t3), respectively.

図１６（ｂ３）の例では、モード２とモード３のＤｕｔｙ比をそれぞれ８０％、４０％のように、Ｄｕｔｙ比の和を１００％と異なる（高圧放電灯の電流方向が正方向と負方向の割合が６０：４０）ようにし、モード２とモード３の期間（時間）をそれぞれｔ２，ｔ３（ｔ２＞ｔ３）としている。   In the example of FIG. 16 (b3), the sum of duty ratios is different from 100% such that the duty ratios of mode 2 and mode 3 are 80% and 40%, respectively (the current direction of the high-pressure discharge lamp is positive and negative) The period (time) of mode 2 and mode 3 is t2, t3 (t2> t3), respectively.

つまり、図１６（ｂ１）〜（ｂ３）のような制御により、高圧放電灯Ｌａの空冷条件や、図１７のように高圧放電灯ＬａにリフレクタＲが取り付けられることにより、電極Ａ，Ｂの温度分布に偏りが生じる場合、電極Ａ，Ｂの温度を均一にするように、各値を設定する。   That is, the temperature of the electrodes A and B is controlled by the air cooling condition of the high pressure discharge lamp La or the reflector R attached to the high pressure discharge lamp La as shown in FIG. 17 by the control as shown in FIGS. When the distribution is biased, each value is set so that the temperatures of the electrodes A and B are uniform.

点灯モードの繰り返す数や順番、電力の大小関係と周波数の大小関係、期間（時間）の大小関係は図１６に例示した場合には限定されない。また、点灯周波数、Ｄｕｔｙ比、期間（時間）の具体的な値は限定されるものではなく、ランプによるちらつき（フリッカ）が発生しない高圧放電灯の点灯条件（電力、空冷条件等）に適した値に設定すれば良い。   The number and order of lighting modes to be repeated, the magnitude relation of power and the magnitude relation of frequency, and the magnitude relation of period (time) are not limited to the case illustrated in FIG. In addition, specific values of the lighting frequency, duty ratio, and period (time) are not limited, and are suitable for lighting conditions (power, air cooling conditions, etc.) of a high-pressure discharge lamp that does not cause flicker due to the lamp. Set it to a value.

（実施形態８）
上述の各実施形態の高圧放電灯点灯装置はプロジェクタの光源である高圧放電灯の点灯に用いられる。図１８はプロジェクタの内部構成を示す概略図である。図中、３１は投光窓、３２は電源部、３３ａ、３３ｂ、３３ｃは冷却用ファン、３４は外部信号入力部、３５は光学系、３６はメイン制御基板、４０は放電灯点灯装置、Ｌａは放電灯である。破線で示した枠内にメイン制御基板が実装されている。光学系３５の途中には、放電灯Ｌａからの光を透過または反射する画像表示手段（透過型液晶表示素子または反射型画像表示素子）が設けられており、この画像表示手段を介する透過光または反射光をスクリーンに投射するように光学系３５が設計されている。このように、放電灯点灯装置４０は放電灯Ｌａと共にプロジェクタ３０の内部に実装されている。本発明の放電灯点灯装置を採用することにより、ランプによるちらつき（フリッカ）を低減することができ、また、点灯装置の小型化、低コスト化が可能となる。 (Embodiment 8)
The high pressure discharge lamp lighting device of each of the above embodiments is used for lighting a high pressure discharge lamp that is a light source of a projector. FIG. 18 is a schematic diagram showing the internal configuration of the projector. In the figure, 31 is a projection window, 32 is a power supply unit, 33a, 33b and 33c are cooling fans, 34 is an external signal input unit, 35 is an optical system, 36 is a main control board, 40 is a discharge lamp lighting device, La Is a discharge lamp. A main control board is mounted in a frame indicated by a broken line. In the middle of the optical system 35, image display means (a transmissive liquid crystal display element or a reflective image display element) that transmits or reflects light from the discharge lamp La is provided. The optical system 35 is designed to project the reflected light onto the screen. Thus, the discharge lamp lighting device 40 is mounted inside the projector 30 together with the discharge lamp La. By adopting the discharge lamp lighting device of the present invention, flicker caused by the lamp can be reduced, and the lighting device can be reduced in size and cost.

なお、リアプロジェクションテレビのように、プロジェクタとスクリーンを一体化した画像表示装置に本発明の高圧放電灯点灯装置を適用しても良い。また、画像表示装置以外の一般的な光源、例えば、屋内または屋外用の照明器具に本発明の高圧放電灯点灯装置を適用しても良い。   Note that the high pressure discharge lamp lighting device of the present invention may be applied to an image display device in which a projector and a screen are integrated, such as a rear projection television. Further, the high pressure discharge lamp lighting device of the present invention may be applied to a general light source other than the image display device, for example, an indoor or outdoor lighting fixture.

Ｅ 直流電源回路
１１ 降圧チョッパ回路
１２ 極性反転回路
１４ 制御回路
Ｌａ 高圧放電灯 E DC power supply circuit 11 Step-down chopper circuit 12 Polarity inversion circuit 14 Control circuit La High pressure discharge lamp

Claims (10)

高圧放電灯に所定の電力を供給する電力供給手段と、高圧放電灯に供給する電流の極性を交互に反転させる手段と、その極性を交互に反転させる周波数およびその正極性の期間と負極性の期間の割合であるＤｕｔｙ比を変更することが可能な制御手段を備える放電灯点灯装置において、
高圧放電灯の点灯開始後、高圧放電灯がほぼ安定状態に達した後、もしくは、所定のランプ電圧に達した後に、高圧放電灯へ投入する所定の平均電力において、少なくとも３つの点灯モードで高圧放電灯を点灯させ、
前記点灯モードは、第１のモードでは正極性の期間と負極性の期間が略等しく、第２のモードでは正極性の期間が負極性の期間よりも長く、第３のモードでは正極性の期間が負極性の期間よりも短く、
各モードの期間は少なくとも１周期以上であり、第１のモード、第２のモード、第３のモードを少なくとも１モードずつを１セットとし、その１セットを繰り返すことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 Power supply means for supplying a predetermined power to the high-pressure discharge lamp, means for alternately inverting the polarity of the current supplied to the high-pressure discharge lamp, the frequency at which the polarity is alternately inverted, its positive polarity period and negative polarity In a discharge lamp lighting device including a control unit capable of changing a duty ratio that is a ratio of a period,
After starting the lighting of the high-pressure discharge lamp, after the high-pressure discharge lamp reaches a nearly stable state, or after reaching a predetermined lamp voltage, high pressure is applied in at least three lighting modes at a predetermined average power input to the high-pressure discharge lamp. Turn on the discharge lamp,
In the lighting mode, the positive polarity period and the negative polarity period are substantially equal in the first mode, the positive polarity period is longer than the negative polarity period in the second mode, and the positive polarity period in the third mode. Is shorter than the negative polarity period,
The period of each mode is at least one cycle, and the high-pressure discharge lamp is characterized in that the first mode, the second mode, and the third mode are set as at least one mode and the set is repeated. apparatus. 請求項１において、第２のモードおよび第３のモードの点灯周波数は第１のモードの点灯周波数以下としたことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 2. The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the lighting frequencies of the second mode and the third mode are equal to or lower than the lighting frequency of the first mode. 請求項１において、第２のモードと第３のモードの少なくとも一方のモードでの点灯周波数は第１のモードの点灯周波数よりも高いことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 2. The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the lighting frequency in at least one of the second mode and the third mode is higher than the lighting frequency of the first mode. 請求項１〜３のいずれかにおいて、高圧放電灯へ投入する電力を変更する場合、各モードのうち少なくとも１つのモードで点灯周波数を変更することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 The high pressure discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 3, wherein when changing the electric power supplied to the high pressure discharge lamp, the lighting frequency is changed in at least one of the modes. 請求項１〜３のいずれかにおいて、高圧放電灯へ投入する電力を変更する場合、第２もしくは第３のモードのうち少なくとも１つのモードでＤｕｔｙ比を変更することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 4. The high pressure discharge lamp lighting according to claim 1, wherein when the electric power supplied to the high pressure discharge lamp is changed, the duty ratio is changed in at least one of the second and third modes. apparatus. 請求項１〜３のいずれかにおいて、高圧放電灯へ投入する電力を変更する場合、各モードのうち少なくとも１つのモードでそのモードの期間を変更することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 4. The high pressure discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 3, wherein when the electric power supplied to the high pressure discharge lamp is changed, the period of the mode is changed in at least one of the modes. 請求項１〜３のいずれかにおいて、高圧放電灯へ投入する電力を変更する場合、各モードでの点灯周波数、Ｄｕｔｙ比、期間の項目のうちで少なくとも２つの項目を変更し、変更する項目が点灯周波数の場合は第１〜第３モード、Ｄｕｔｙ比の場合は第２もしくは第３モード、期間の場合は第１〜第３モードのうち少なくとも１つのモードで各値を変更することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 In any one of Claims 1-3, when changing the electric power input into a high pressure discharge lamp, the item which changes and changes at least 2 item among the items of the lighting frequency in each mode, Duty ratio, and a period. Each value is changed in at least one of the first to third modes for the lighting frequency, the second or third mode for the duty ratio, and the first to third modes for the period. High pressure discharge lamp lighting device. 請求項１〜７のいずれかにおいて、高圧放電灯のランプ電圧に応じて、各モードでの点灯周波数、Ｄｕｔｙ比、期間の項目のうちで少なくとも１つの項目を変更し、変更する項目が点灯周波数の場合は第１〜第３モード、Ｄｕｔｙ比の場合は第２もしくは第３モード、期間の場合は第１〜第３モードのうち少なくとも１つのモードで各値を変更することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 In any one of Claims 1-7, according to the lamp voltage of a high pressure discharge lamp, at least 1 item is changed among the item of the lighting frequency in each mode, Duty ratio, and a period, and the item to change is a lighting frequency. The value is changed in at least one of the first to third modes, the second or third mode for the duty ratio, and the first to third modes for the period. Discharge lamp lighting device. 請求項１〜８のいずれかにおいて、第２と第３のモードのＤｕｔｙ比の和≠１００％とする、及び／又は、第２と第３のモードの期間を異ならせることを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 9. The high pressure according to claim 1, wherein the sum of duty ratios of the second and third modes is not 100% and / or the periods of the second and third modes are made different. Discharge lamp lighting device. 請求項１〜９のいずれかに記載の高圧放電灯点灯装置を備える画像表示装置。 An image display apparatus comprising the high-pressure discharge lamp lighting device according to claim 1.
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