JP2018045927A - Discharge lamp driving device, light source device, projector, and method for controlling discharge lamp driving device - Google Patents

Discharge lamp driving device, light source device, projector, and method for controlling discharge lamp driving device Download PDF

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修 齊藤
健一郎 芦澤
Kenichiro Ashizawa
健一郎 芦澤
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Minoru Yokobayashi
実 横林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge lamp driving device capable of reducing an amount of overshoot.SOLUTION: In one aspect of a discharge lamp driving device of the present invention, a current adjustment unit comprises a first switch element connected between a power supply device which supplies power to the current adjustment unit and a polarity inversion unit. The polarity inversion unit comprises a second switch element and a third switch element connected between the first switch element and a discharge lamp. A control unit subjects the first switch element to PWM control, and synchronizes the current adjustment unit with the polarity inversion unit so that the first switch element enters an OFF state in first timing and second timing. In the first timing, when one switch element of the second switch element and the third switch element is in the OFF state, the other switch element enters the OFF state from an ON state. In the second timing, when one switch element is in the OFF state, other switch element enters the ON state from the OFF state.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、放電灯駆動装置、光源装置、プロジェクター、および放電灯駆動装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a discharge lamp driving device, a light source device, a projector, and a control method for a discharge lamp driving device.

スイッチング素子を備えるDC−DC変換回路と、複数のスイッチング素子を備えDC−DC変換回路から出力される直流電圧を交流電圧に変換する極性反転回路と、を有する放電灯点灯装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   There is known a discharge lamp lighting device having a DC-DC conversion circuit including a switching element and a polarity inversion circuit including a plurality of switching elements and converting a DC voltage output from the DC-DC conversion circuit into an AC voltage. (For example, refer to Patent Document 1).

特開2006−120654号公報JP 2006-120654 A

上記のような放電灯点灯装置(放電灯駆動装置)においては、極性反転回路(極性反転部)におけるスイッチング素子(第2スイッチ素子および第3スイッチ素子)のON/OFF状態の切り換え時に、放電灯に供給される駆動電流にオーバーシュートが生じる。これにより、放電灯に駆動電流が過剰に供給され、放電灯の寿命が低下しやすい問題があった。また、オーバーシュートによって放電灯に供給される駆動電力が一時的に大きくなり、放電灯のちらつきが生じる問題があった。   In the discharge lamp lighting device (discharge lamp driving device) as described above, when the switching elements (second switch element and third switch element) are switched between ON / OFF states in the polarity inversion circuit (polarity inversion unit), the discharge lamp Overshoot occurs in the drive current supplied to. As a result, there is a problem in that the driving current is excessively supplied to the discharge lamp and the life of the discharge lamp is likely to be reduced. In addition, there is a problem that the driving power supplied to the discharge lamp temporarily increases due to overshoot, and the discharge lamp flickers.

本発明の一つの態様は、上記問題点に鑑みて成されたものであって、オーバーシュート量を低減できる放電灯駆動装置、そのような放電灯駆動装置を備えた光源装置、およびそのような光源装置を備えたプロジェクターを提供することを目的の一つとする。また、本発明の一つの態様は、オーバーシュート量を低減できる放電灯駆動装置の制御方法を提供することを目的の一つとする。   One aspect of the present invention is made in view of the above problems, and is a discharge lamp driving device capable of reducing the amount of overshoot, a light source device including such a discharge lamp driving device, and such An object is to provide a projector including a light source device. Another object of one embodiment of the present invention is to provide a control method for a discharge lamp driving device that can reduce the amount of overshoot.

本発明の放電灯駆動装置の一つの態様は、放電灯に駆動電流を供給する放電灯駆動部と、前記放電灯駆動部を制御する制御部と、を備え、前記放電灯駆動部は、前記放電灯に供給される前記駆動電流の電流値を調整する電流調整部と、前記電流調整部から入力される駆動電流を所定のタイミングで極性反転させる極性反転部と、を有し、前記電流調整部は、前記電流調整部に電源を供給する電源装置と前記極性反転部との間に接続された第1スイッチ素子と、前記第1スイッチ素子と前記極性反転部との間に一端が接続されたコンデンサーと、を有し、前記極性反転部は、前記第1スイッチ素子と前記放電灯との間に接続された第2スイッチ素子および第3スイッチ素子を有し、前記第2スイッチ素子がON状態で、かつ、前記第3スイッチ素子がOFF状態のときに、前記放電灯には第1極性の前記駆動電流が供給され、前記第2スイッチ素子がOFF状態で、かつ、前記第3スイッチ素子がON状態のときに、前記放電灯には第2極性の前記駆動電流が供給され、前記制御部は、前記第1スイッチ素子をPWM制御し、前記制御部は、前記第2スイッチ素子および前記第3スイッチ素子のうち一方のスイッチ素子がOFF状態のときに他方のスイッチ素子がON状態からOFF状態となる第1タイミング、および前記一方のスイッチ素子がOFF状態のときに前記他方のスイッチ素子がOFF状態からON状態となる第2タイミングにおいて、前記第1スイッチ素子がOFF状態であるように、前記電流調整部と前記極性反転部とを同期させることを特徴とする。   One aspect of the discharge lamp driving device of the present invention includes a discharge lamp driving unit that supplies a driving current to the discharge lamp, and a control unit that controls the discharge lamp driving unit, and the discharge lamp driving unit includes: A current adjustment unit that adjusts a current value of the drive current supplied to the discharge lamp; and a polarity inversion unit that reverses the polarity of the drive current input from the current adjustment unit at a predetermined timing. And a first switching element connected between the power supply device that supplies power to the current adjusting unit and the polarity reversing unit, and one end connected between the first switch element and the polarity reversing unit. The polarity reversing unit includes a second switch element and a third switch element connected between the first switch element and the discharge lamp, and the second switch element is turned on. And the third switch The discharge lamp is supplied with the drive current having the first polarity when the child is in the OFF state, the discharge is performed when the second switch element is in the OFF state and the third switch element is in the ON state. The drive current of the second polarity is supplied to the electric lamp, the control unit performs PWM control of the first switch element, and the control unit switches one of the second switch element and the third switch element. A first timing at which the other switch element changes from the ON state to the OFF state when the element is in the OFF state; and a second timing at which the other switch element changes from the OFF state to the ON state when the one switch element is in the OFF state. In the timing, the current adjustment unit and the polarity inversion unit are synchronized so that the first switch element is in an OFF state.

本発明の放電灯駆動装置の一つの態様によれば、第1スイッチ素子のパルスが第1タイミングおよび第2タイミングに跨って設けられることがなく、第2スイッチ素子と第3スイッチ素子との両方がOFF状態となる切換期間において第1スイッチ素子がON状態となる期間の合計長さが大きくなることを抑制しやすい。これにより、切換期間においてコンデンサーに印加される電圧の上昇量を小さくしやすい。したがって、本発明の放電灯駆動装置の一つの態様によれば、オーバーシュート量を低減できる。これにより、放電灯に過剰に大きい駆動電流が供給されることを抑制でき、放電灯の寿命を向上できる。また、放電灯にちらつきが生じることを抑制できる。   According to one aspect of the discharge lamp driving device of the present invention, the pulse of the first switch element is not provided across the first timing and the second timing, and both the second switch element and the third switch element are provided. It is easy to suppress an increase in the total length of the period in which the first switch element is in the ON state during the switching period in which is in the OFF state. Thereby, it is easy to reduce the amount of voltage increase applied to the capacitor during the switching period. Therefore, according to one aspect of the discharge lamp driving device of the present invention, the amount of overshoot can be reduced. Thereby, it can suppress that an excessively large drive current is supplied to a discharge lamp, and can improve the lifetime of a discharge lamp. Moreover, it can suppress that a discharge lamp flickers.

前記制御部は、前記第2スイッチ素子と前記第3スイッチ素子との両方がOFF状態となる切換期間において、前記第1スイッチ素子がON状態となる期間のデューティー比を、前記第2スイッチ素子および前記第3スイッチ素子のうち一方がON状態となる期間における前記デューティー比よりも小さくする構成としてもよい。
この構成によれば、切換期間において第1スイッチ素子がON状態となる期間の合計長さを小さくできる。これにより、切換期間におけるコンデンサーに印加される電圧の上昇量を小さくでき、オーバーシュート量を低減できる。
In the switching period in which both the second switch element and the third switch element are in the OFF state, the control unit sets the duty ratio during the period in which the first switch element is in the ON state to the second switch element and It is good also as a structure made smaller than the said duty ratio in the period when one of the said 3rd switch elements becomes an ON state.
According to this configuration, the total length of the period in which the first switch element is in the ON state in the switching period can be reduced. Thereby, the amount of voltage increase applied to the capacitor during the switching period can be reduced, and the amount of overshoot can be reduced.

前記制御部は、前記第1スイッチ素子がON状態となる期間のデューティー比を調整することで、前記第1タイミングおよび前記第2タイミングにおいて前記第1スイッチ素子がOFF状態であるように前記第1スイッチ素子を制御する構成としてもよい。
この構成によれば、第1スイッチ素子をPWM制御しつつ、容易に第1タイミングおよび第2タイミングにおいて第1スイッチ素子をOFF状態にできる。
The controller adjusts a duty ratio during a period in which the first switch element is in an ON state, so that the first switch element is in an OFF state at the first timing and the second timing. It is good also as a structure which controls a switch element.
According to this configuration, the first switch element can be easily turned off at the first timing and the second timing while performing PWM control of the first switch element.

前記放電灯の電極間電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、前記制御部は、前記第2スイッチ素子と前記第3スイッチ素子との両方がOFF状態となる切換期間における前記第1スイッチ素子がON状態となる期間のデューティー比を、検出された前記電極間電圧に応じて変化させる構成としてもよい。
この構成によれば、オーバーシュート量をより好適に低減できる。
A voltage detection unit configured to detect a voltage between the electrodes of the discharge lamp; and the control unit includes the first switch element in a switching period in which both the second switch element and the third switch element are in an OFF state. It is good also as a structure which changes the duty ratio of the period used as an ON state according to the detected said voltage between electrodes.
According to this configuration, it is possible to more suitably reduce the overshoot amount.

前記制御部は、検出された前記電極間電圧が大きいほど、前記切換期間における前記デューティー比を小さくする構成としてもよい。
この構成によれば、オーバーシュート量をより好適に低減できる。
The said control part is good also as a structure which makes the said duty ratio in the said switching period small, so that the detected said voltage between electrodes is large.
According to this configuration, it is possible to more suitably reduce the overshoot amount.

前記制御部は、前記第2スイッチ素子と前記第3スイッチ素子との両方がOFF状態となる切換期間における前記第1スイッチ素子がON状態となる期間のデューティー比を、前記駆動電流の周波数に応じて変化させる構成としてもよい。
この構成によれば、平均駆動電力が低下することを抑制でき、放電灯の明るさが変化してしまうことを抑制することができる。
The control unit determines a duty ratio of a period in which the first switch element is in an ON state during a switching period in which both the second switch element and the third switch element are in an OFF state according to the frequency of the drive current. It is good also as a structure to change.
According to this structure, it can suppress that average drive electric power falls, and can suppress that the brightness of a discharge lamp changes.

前記制御部は、前記駆動電流の前記周波数が第1周波数である場合の前記切換期間における前記デューティー比を、前記周波数が前記第1周波数よりも低い第2周波数である場合の前記切換期間における前記デューティー比よりも大きくする構成としてもよい。
この構成によれば、平均駆動電力が低下することを抑制でき、放電灯の明るさが変化してしまうことを抑制することができる。
The control unit sets the duty ratio in the switching period when the frequency of the driving current is a first frequency, and the duty ratio in the switching period when the frequency is a second frequency lower than the first frequency. It may be configured to be larger than the duty ratio.
According to this structure, it can suppress that average drive electric power falls, and can suppress that the brightness of a discharge lamp changes.

本発明の光源装置の一つの態様は、光を射出する放電灯と、上記の放電灯駆動装置と、を備えることを特徴とする。   One aspect of the light source device of the present invention includes a discharge lamp that emits light and the discharge lamp driving device.

本発明の光源装置の一つの態様によれば、上記の放電灯駆動装置を備えるため、オーバーシュート量を低減できる。   According to one aspect of the light source device of the present invention, since the discharge lamp driving device is provided, the amount of overshoot can be reduced.

本発明のプロジェクターの一つの態様は、上記の光源装置と、前記光源装置から射出される光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学系と、を備えることを特徴とする。   One aspect of the projector of the present invention includes the light source device, a light modulation device that modulates light emitted from the light source device according to an image signal, and a projection that projects light modulated by the light modulation device. And an optical system.

本発明のプロジェクターの一つの態様によれば、上記の光源装置を備えるため、オーバーシュート量を低減できる。   According to one aspect of the projector of the present invention, since the light source device is provided, the amount of overshoot can be reduced.

電気信号を介して命令を前記放電灯駆動装置の前記制御部に出力する第2制御部を備え、前記制御部は、前記第2スイッチ素子と前記第3スイッチ素子との両方がOFF状態となる切換期間が始まる所定時間前から、少なくとも前記切換期間が終了するまでの間、前記第2制御部から出力された前記命令を実行しない構成としてもよい。
この構成によれば、第2制御部からの命令の実行が、第1タイミングの直前および第2タイミングの直前において第1スイッチ素子をOFF状態にするタイミングと重なることを抑制できる。これにより、第1スイッチ素子をOFF状態にするタイミングが遅れることを抑制でき、第1タイミングおよび第2タイミングにおいて、より確実に第1スイッチ素子をOFF状態にできる。
A second control unit configured to output a command to the control unit of the discharge lamp driving device via an electric signal, wherein both the second switch element and the third switch element are in an OFF state; The command output from the second control unit may not be executed from a predetermined time before the switching period starts until at least the switching period ends.
According to this configuration, it is possible to suppress the execution of the instruction from the second control unit from overlapping with the timing at which the first switch element is turned off immediately before the first timing and immediately before the second timing. Thereby, it can suppress that the timing which makes a 1st switch element OFF state delays, and can make a 1st switch element OFF state more reliably in a 1st timing and a 2nd timing.

本発明の放電灯駆動装置の制御方法の一つの態様は、放電灯に駆動電流を供給する放電灯駆動部を備え、前記放電灯駆動部は、前記放電灯に供給される前記駆動電流の電流値を調整する電流調整部と、前記電流調整部からの駆動電流を所定のタイミングで極性反転させる極性反転部と、を有し、前記電流調整部は、前記電流調整部に電源を供給する電源装置と前記極性反転部との間に接続された第1スイッチ素子と、前記第1スイッチ素子と前記極性反転部との間に一端が接続されたコンデンサーと、を有し、前記極性反転部は、前記第1スイッチ素子と前記放電灯との間に接続された第2スイッチ素子および第3スイッチ素子を有する放電灯駆動装置の制御方法であって、前記第1スイッチ素子をPWM制御し、前記第2スイッチ素子および第3スイッチ素子のうち一方のスイッチ素子がOFF状態のときに他方のスイッチ素子がON状態からOFF状態となる第1タイミング、および前記一方のスイッチ素子がOFF状態のときに前記他方のスイッチ素子がOFF状態からON状態となる第2タイミングにおいて、前記第1スイッチ素子がOFF状態であるように、前記電流調整部と前記極性反転部とを同期させることを特徴とする。   One aspect of the control method of the discharge lamp driving device of the present invention includes a discharge lamp driving unit that supplies a driving current to the discharge lamp, and the discharge lamp driving unit includes a current of the driving current that is supplied to the discharge lamp. A current adjusting unit that adjusts the value; and a polarity reversing unit that reverses the polarity of the drive current from the current adjusting unit at a predetermined timing, and the current adjusting unit supplies power to the current adjusting unit. A first switch element connected between the device and the polarity reversing unit; and a capacitor having one end connected between the first switch element and the polarity reversing unit. , A control method for a discharge lamp driving device having a second switch element and a third switch element connected between the first switch element and the discharge lamp, wherein the first switch element is PWM-controlled, Second switch element and A first timing at which one of the third switch elements is OFF when the other switch element is OFF; and the other switch element is OFF when the one switch element is OFF. The current adjusting unit and the polarity inverting unit are synchronized so that the first switch element is in the OFF state at the second timing when the OFF state is turned on.

本発明の放電灯駆動装置の制御方法の一つの態様によれば、上述したのと同様にして、オーバーシュート量を低減できる。   According to one aspect of the control method of the discharge lamp driving device of the present invention, the amount of overshoot can be reduced in the same manner as described above.

本実施形態のプロジェクターの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the projector of this embodiment. 本実施形態における放電灯を示す図である。It is a figure which shows the discharge lamp in this embodiment. 本実施形態のプロジェクターの各種構成要素を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the various components of the projector of this embodiment. 本実施形態の放電灯点灯装置の回路図である。It is a circuit diagram of the discharge lamp lighting device of this embodiment. 本実施形態において放電灯に供給される駆動電流の一例と、本実施形態における第2スイッチ素子のON/OFF状態および第3スイッチ素子のON/OFF状態との関係を示す図である。It is a figure which shows an example of the drive current supplied to a discharge lamp in this embodiment, and the relationship between the ON / OFF state of the 2nd switch element in this embodiment, and the ON / OFF state of a 3rd switch element. 本実施形態における第2スイッチ素子および第3スイッチ素子と、第1スイッチ素子との切り換えタイミングについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the switching timing of the 2nd switch element in this embodiment, a 3rd switch element, and a 1st switch element. 本実施形態の駆動電流の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the drive current of this embodiment.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るプロジェクターについて説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。
Hereinafter, a projector according to an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
The scope of the present invention is not limited to the following embodiment, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure easy to understand, the actual structure may be different from the scale, number, or the like in each structure.

図1に示すように、本実施形態のプロジェクター500は、光源装置200と、平行化レンズ305と、照明光学系310と、色分離光学系320と、3つの液晶ライトバルブ(光変調装置)330R,330G,330Bと、クロスダイクロイックプリズム340と、投射光学系350と、を備えている。   As shown in FIG. 1, the projector 500 of the present embodiment includes a light source device 200, a collimating lens 305, an illumination optical system 310, a color separation optical system 320, and three liquid crystal light valves (light modulation devices) 330R. , 330G, 330B, a cross dichroic prism 340, and a projection optical system 350 are provided.

光源装置200から射出された光は、平行化レンズ305を通過して照明光学系310に入射する。平行化レンズ305は、光源装置200からの光を平行化する。   Light emitted from the light source device 200 passes through the collimating lens 305 and enters the illumination optical system 310. The collimating lens 305 collimates the light from the light source device 200.

照明光学系310は、光源装置200から射出される光の照度を、液晶ライトバルブ330R,330G,330B上において均一化するように調整する。さらに、照明光学系310は、光源装置200から射出される光の偏光方向を一方向に揃える。その理由は、光源装置200から射出される光を液晶ライトバルブ330R,330G,330Bで有効に利用するためである。   The illumination optical system 310 adjusts the illuminance of light emitted from the light source device 200 to be uniform on the liquid crystal light valves 330R, 330G, and 330B. Furthermore, the illumination optical system 310 aligns the polarization direction of the light emitted from the light source device 200 in one direction. The reason is that the light emitted from the light source device 200 is effectively used by the liquid crystal light valves 330R, 330G, and 330B.

照度分布と偏光方向とが調整された光は、色分離光学系320に入射する。色分離光学系320は、入射光を赤色光(R)、緑色光(G)、青色光(B)の3つの色光に分離する。3つの色光は、各色光に対応付けられた液晶ライトバルブ330R,330G,330Bにより、映像信号に応じてそれぞれ変調される。液晶ライトバルブ330R,330G,330Bは、後述する液晶パネル560R,560G,560Bと、偏光板(図示せず)と、を備えている。偏光板は、液晶パネル560R,560G,560Bのそれぞれの光入射側および光射出側に配置される。   The light whose illuminance distribution and polarization direction are adjusted enters the color separation optical system 320. The color separation optical system 320 separates incident light into three color lights of red light (R), green light (G), and blue light (B). The three color lights are respectively modulated according to the video signal by the liquid crystal light valves 330R, 330G, and 330B associated with the respective color lights. The liquid crystal light valves 330R, 330G, and 330B include liquid crystal panels 560R, 560G, and 560B, which will be described later, and polarizing plates (not shown). The polarizing plates are disposed on the light incident side and the light emitting side of the liquid crystal panels 560R, 560G, and 560B, respectively.

変調された3つの色光は、クロスダイクロイックプリズム340により合成される。合成光は投射光学系350に入射する。投射光学系350は、入射光をスクリーン700(図3参照)に投射する。これにより、スクリーン700上に映像が表示される。なお、平行化レンズ305、照明光学系310、色分離光学系320、クロスダイクロイックプリズム340、投射光学系350の各々の構成としては、周知の構成を採用することができる。   The three modulated color lights are combined by the cross dichroic prism 340. The combined light enters the projection optical system 350. The projection optical system 350 projects incident light onto the screen 700 (see FIG. 3). As a result, an image is displayed on the screen 700. As each configuration of the collimating lens 305, the illumination optical system 310, the color separation optical system 320, the cross dichroic prism 340, and the projection optical system 350, a well-known configuration can be adopted.

図2は、光源装置200の構成を示す断面図である。光源装置200は、光源ユニット210と、放電灯点灯装置(放電灯駆動装置)10と、を備えている。図2には、光源ユニット210の断面図が示されている。光源ユニット210は、主反射鏡112と、放電灯90と、副反射鏡113と、を備えている。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the light source device 200. The light source device 200 includes a light source unit 210 and a discharge lamp lighting device (discharge lamp driving device) 10. FIG. 2 shows a cross-sectional view of the light source unit 210. The light source unit 210 includes a main reflecting mirror 112, a discharge lamp 90, and a sub reflecting mirror 113.

放電灯点灯装置10は、放電灯90に駆動電流Iを供給して放電灯90を点灯させる。主反射鏡112は、放電灯90から放出された光を照射方向Dに向けて反射する。照射方向Dは、放電灯90の光軸AXと平行である。   The discharge lamp lighting device 10 supplies the drive current I to the discharge lamp 90 to light the discharge lamp 90. The main reflecting mirror 112 reflects the light emitted from the discharge lamp 90 in the irradiation direction D. The irradiation direction D is parallel to the optical axis AX of the discharge lamp 90.

放電灯90の形状は、照射方向Dに沿って延びる棒状である。放電灯90の一方の端部を第1端部90e1とし、放電灯90の他方の端部を第2端部90e2とする。放電灯90の材料は、例えば、石英ガラス等の透光性材料である。放電灯90の中央部は球状に膨らんでおり、その内部は放電空間91である。放電空間91には、希ガス、金属ハロゲン化合物等を含む放電媒体であるガスが封入されている。   The shape of the discharge lamp 90 is a rod shape extending along the irradiation direction D. One end of the discharge lamp 90 is a first end 90e1, and the other end of the discharge lamp 90 is a second end 90e2. The material of the discharge lamp 90 is a translucent material such as quartz glass, for example. The central portion of the discharge lamp 90 swells in a spherical shape, and the inside is a discharge space 91. The discharge space 91 is filled with a gas that is a discharge medium containing a rare gas, a metal halide, or the like.

放電空間91には、第1電極92および第2電極93の先端が突出している。第1電極92は、放電空間91の第1端部90e1側に配置されている。第2電極93は、放電空間91の第2端部90e2側に配置されている。第1電極92および第2電極93の形状は、光軸AXに沿って延びる棒状である。放電空間91には、第1電極92および第2電極93の電極先端部が、所定距離だけ離れて対向するように配置されている。第1電極92および第2電極93の材料は、例えば、タングステン等の金属である。   In the discharge space 91, the tips of the first electrode 92 and the second electrode 93 protrude. The first electrode 92 is disposed on the first end portion 90 e 1 side of the discharge space 91. The second electrode 93 is disposed on the second end 90 e 2 side of the discharge space 91. The shape of the first electrode 92 and the second electrode 93 is a rod shape extending along the optical axis AX. In the discharge space 91, the electrode tip portions of the first electrode 92 and the second electrode 93 are arranged to face each other with a predetermined distance. The material of the first electrode 92 and the second electrode 93 is, for example, a metal such as tungsten.

放電灯90の第1端部90e1に、第1端子536が設けられている。第1端子536と第1電極92とは、放電灯90の内部を貫通する導電性部材534により電気的に接続されている。同様に、放電灯90の第2端部90e2に、第2端子546が設けられている。第2端子546と第2電極93とは、放電灯90の内部を貫通する導電性部材544により電気的に接続されている。第1端子536および第2端子546の材料は、例えば、タングステン等の金属である。導電性部材534,544の材料としては、例えば、モリブデン箔が利用される。   A first terminal 536 is provided at the first end 90 e 1 of the discharge lamp 90. The first terminal 536 and the first electrode 92 are electrically connected by a conductive member 534 that penetrates the inside of the discharge lamp 90. Similarly, a second terminal 546 is provided at the second end 90e2 of the discharge lamp 90. The second terminal 546 and the second electrode 93 are electrically connected by a conductive member 544 that penetrates the inside of the discharge lamp 90. The material of the first terminal 536 and the second terminal 546 is, for example, a metal such as tungsten. As a material of the conductive members 534 and 544, for example, a molybdenum foil is used.

第1端子536および第2端子546は、放電灯点灯装置10に接続されている。放電灯点灯装置10は、第1端子536および第2端子546に、放電灯90を駆動するための駆動電流Iを供給する。その結果、第1電極92および第2電極93の間でアーク放電が起きる。アーク放電により発生した光(放電光)は、破線の矢印で示すように、放電位置から全方向に向かって放射される。   The first terminal 536 and the second terminal 546 are connected to the discharge lamp lighting device 10. The discharge lamp lighting device 10 supplies a driving current I for driving the discharge lamp 90 to the first terminal 536 and the second terminal 546. As a result, arc discharge occurs between the first electrode 92 and the second electrode 93. Light (discharge light) generated by the arc discharge is radiated in all directions from the discharge position, as indicated by the dashed arrows.

主反射鏡112は、固定部材114により、放電灯90の第1端部90e1に固定されている。主反射鏡112は、放電光のうち、照射方向Dと反対側に向かって進む光を照射方向Dに向かって反射する。主反射鏡112の反射面(放電灯90側の面)の形状は、放電光を照射方向Dに向かって反射できる範囲内において、特に限定されず、例えば、回転楕円形状であっても、回転放物線形状であってもよい。例えば、主反射鏡112の反射面の形状を回転放物線形状とした場合、主反射鏡112は、放電光を光軸AXに略平行な光に変換することができる。これにより、平行化レンズ305を省略することができる。   The main reflecting mirror 112 is fixed to the first end 90e1 of the discharge lamp 90 by a fixing member 114. The main reflecting mirror 112 reflects the light traveling toward the opposite side of the irradiation direction D in the discharge light toward the irradiation direction D. The shape of the reflecting surface (the surface on the discharge lamp 90 side) of the main reflecting mirror 112 is not particularly limited as long as the discharge light can be reflected in the irradiation direction D. Parabolic shape may be sufficient. For example, when the shape of the reflecting surface of the main reflecting mirror 112 is a parabolic shape, the main reflecting mirror 112 can convert the discharge light into light substantially parallel to the optical axis AX. Thereby, the collimating lens 305 can be omitted.

副反射鏡113は、固定部材522により、放電灯90の第2端部90e2側に固定されている。副反射鏡113の反射面(放電灯90側の面)の形状は、放電空間91の第2端部90e2側の部分を囲む球面形状である。副反射鏡113は、放電光のうち、主反射鏡112が配置された側と反対側に向かって進む光を主反射鏡112に向かって反射する。これにより、放電空間91から放射される光の利用効率を高めることができる。   The sub-reflecting mirror 113 is fixed to the second end 90 e 2 side of the discharge lamp 90 by a fixing member 522. The shape of the reflecting surface (surface on the discharge lamp 90 side) of the sub-reflecting mirror 113 is a spherical shape surrounding the portion of the discharge space 91 on the second end 90e2 side. The sub-reflecting mirror 113 reflects the light traveling toward the side opposite to the side on which the main reflecting mirror 112 is disposed in the discharge light toward the main reflecting mirror 112. Thereby, the utilization efficiency of the light radiated | emitted from the discharge space 91 can be improved.

固定部材114,522の材料は、放電灯90からの発熱に耐え得る耐熱材料である範囲内において、特に限定されず、例えば、無機接着剤である。主反射鏡112および副反射鏡113と放電灯90との配置を固定する方法としては、主反射鏡112および副反射鏡113を放電灯90に固定する方法に限らず、任意の方法を採用できる。例えば、放電灯90と主反射鏡112とを、独立にプロジェクター500の筐体(図示せず)に固定してもよい。副反射鏡113についても同様である。   The material of the fixing members 114 and 522 is not particularly limited as long as it is a heat-resistant material that can withstand the heat generated from the discharge lamp 90, and is, for example, an inorganic adhesive. The method of fixing the arrangement of the main reflecting mirror 112 and the sub reflecting mirror 113 and the discharge lamp 90 is not limited to the method of fixing the main reflecting mirror 112 and the sub reflecting mirror 113 to the discharge lamp 90, and any method can be adopted. . For example, the discharge lamp 90 and the main reflecting mirror 112 may be independently fixed to the housing (not shown) of the projector 500. The same applies to the sub-reflecting mirror 113.

以下、プロジェクター500の回路構成について説明する。
図3は、本実施形態のプロジェクター500の回路構成の一例を示す図である。プロジェクター500は、図1に示した光学系の他、画像信号変換部510と、直流電源装置80と、液晶パネル560R,560G,560Bと、画像処理装置570と、CPU(Central Processing Unit)580と、を備えている。
Hereinafter, the circuit configuration of the projector 500 will be described.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the projector 500 according to the present embodiment. In addition to the optical system shown in FIG. 1, the projector 500 includes an image signal conversion unit 510, a DC power supply device 80, liquid crystal panels 560R, 560G, and 560B, an image processing device 570, and a CPU (Central Processing Unit) 580. It is equipped with.

画像信号変換部510は、外部から入力された画像信号502(輝度−色差信号やアナログRGB信号など)を所定のワード長のデジタルRGB信号に変換して画像信号512R,512G,512Bを生成し、画像処理装置570に供給する。   The image signal conversion unit 510 converts an image signal 502 (such as a luminance-color difference signal or an analog RGB signal) input from the outside into a digital RGB signal having a predetermined word length to generate image signals 512R, 512G, and 512B. This is supplied to the image processing device 570.

画像処理装置570は、3つの画像信号512R,512G,512Bに対してそれぞれ画像処理を行う。画像処理装置570は、液晶パネル560R,560G,560Bをそれぞれ駆動するための駆動信号572R,572G,572Bを液晶パネル560R,560G,560Bに供給する。   The image processing device 570 performs image processing on each of the three image signals 512R, 512G, and 512B. The image processing device 570 supplies drive signals 572R, 572G, and 572B for driving the liquid crystal panels 560R, 560G, and 560B to the liquid crystal panels 560R, 560G, and 560B, respectively.

直流電源装置80は、外部の交流電源600から供給される交流電圧を一定の直流電圧に変換する。直流電源装置80は、トランス(図示しないが、直流電源装置80に含まれる)の2次側にある画像信号変換部510、画像処理装置570およびトランスの1次側にある放電灯点灯装置10に直流電圧を供給する。   The DC power supply device 80 converts an AC voltage supplied from an external AC power supply 600 into a constant DC voltage. The DC power supply device 80 includes an image signal conversion unit 510 on the secondary side of a transformer (not shown, but included in the DC power supply device 80), an image processing device 570, and a discharge lamp lighting device 10 on the primary side of the transformer. Supply DC voltage.

放電灯点灯装置10は、起動時に放電灯90の電極間に高電圧を発生し、絶縁破壊を生じさせて放電路を形成する。以後、放電灯点灯装置10は、放電灯90が放電を維持するための駆動電流Iを供給する。   The discharge lamp lighting device 10 generates a high voltage between the electrodes of the discharge lamp 90 at the time of startup, and causes a dielectric breakdown to form a discharge path. Thereafter, the discharge lamp lighting device 10 supplies the drive current I for the discharge lamp 90 to maintain the discharge.

液晶パネル560R,560G,560Bは、前述した液晶ライトバルブ330R,330G,330Bにそれぞれ備えられている。液晶パネル560R,560G,560Bは、それぞれ駆動信号572R,572G,572Bに基づいて、前述した光学系を介して各液晶パネル560R,560G,560Bに入射される色光の透過率(輝度)を変調する。   Liquid crystal panels 560R, 560G, and 560B are provided in the liquid crystal light valves 330R, 330G, and 330B, respectively. The liquid crystal panels 560R, 560G, and 560B modulate the transmittance (luminance) of color light incident on the liquid crystal panels 560R, 560G, and 560B via the optical system described above based on the drive signals 572R, 572G, and 572B, respectively. .

CPU(第2制御部)580は、プロジェクター500の点灯開始から消灯に至るまでの各種の動作を制御する。例えば、図3では、CPU580は、通信信号(電気信号)582を介して命令(例えば、点灯命令や消灯命令)を放電灯点灯装置10の後述する制御部40(図4参照)に出力する。CPU580は、放電灯点灯装置10の制御部40から通信信号584を介して放電灯90の点灯情報を受け取る。   The CPU (second control unit) 580 controls various operations from the start of lighting of the projector 500 to the extinction thereof. For example, in FIG. 3, the CPU 580 outputs a command (for example, a lighting command or a turn-off command) to the control unit 40 (see FIG. 4) described later of the discharge lamp lighting device 10 via a communication signal (electrical signal) 582. The CPU 580 receives lighting information of the discharge lamp 90 from the control unit 40 of the discharge lamp lighting device 10 via the communication signal 584.

以下、放電灯点灯装置10の構成について説明する。
図4は、放電灯点灯装置10の回路構成の一例を示す図である。
放電灯点灯装置10は、図4に示すように、電力制御回路(電流調整部)20と、極性反転回路(極性反転部)30と、制御部40と、動作検出部60と、イグナイター回路70と、を備えている。
Hereinafter, the configuration of the discharge lamp lighting device 10 will be described.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the discharge lamp lighting device 10.
As shown in FIG. 4, the discharge lamp lighting device 10 includes a power control circuit (current adjustment unit) 20, a polarity inversion circuit (polarity inversion unit) 30, a control unit 40, an operation detection unit 60, and an igniter circuit 70. And.

電力制御回路20は、放電灯90に供給する駆動電力Wdを生成する。本実施形態においては、電力制御回路20は、直流電源装置(電源装置)80からの電圧を入力とし、入力電圧を降圧して直流電流Idを出力するダウンチョッパー回路で構成されている。直流電源装置80は、電力制御回路20に電源を供給する電源装置である。   The power control circuit 20 generates drive power Wd to be supplied to the discharge lamp 90. In the present embodiment, the power control circuit 20 is configured by a down chopper circuit that receives the voltage from the DC power supply device (power supply device) 80 as an input, steps down the input voltage, and outputs a DC current Id. The DC power supply device 80 is a power supply device that supplies power to the power control circuit 20.

電力制御回路20は、第1スイッチ素子SW1、ダイオード22、コイル23およびコンデンサー24を有する。第1スイッチ素子SW1は、例えば、トランジスターで構成される。本実施形態においては、第1スイッチ素子SW1の一端は直流電源装置80の正電圧側に接続され、他端はダイオード22のカソード端子およびコイル23の一端に接続されている。第1スイッチ素子SW1は、直流電源装置80と極性反転回路30との間に接続されている。   The power control circuit 20 includes a first switch element SW1, a diode 22, a coil 23, and a capacitor 24. The first switch element SW1 is constituted by, for example, a transistor. In the present embodiment, one end of the first switch element SW1 is connected to the positive voltage side of the DC power supply device 80, and the other end is connected to the cathode terminal of the diode 22 and one end of the coil 23. The first switch element SW <b> 1 is connected between the DC power supply device 80 and the polarity inversion circuit 30.

コイル23の他端にコンデンサー24の一端が接続され、コンデンサー24の他端はダイオード22のアノード端子および直流電源装置80の負電圧側に接続されている。コンデンサー24は、第1スイッチ素子SW1と極性反転回路30との間に一端が接続されている。コンデンサー24は、放電灯90と並列に接続されている。第1スイッチ素子SW1の制御端子には、後述する制御部40から電流制御信号が入力されて第1スイッチ素子SW1のON/OFF動作が制御される。第1スイッチ素子SW1を制御する電流制御信号には、PWM(Pulse Width Modulation)制御信号が用いられる。すなわち、第1スイッチ素子SW1は、後述する制御部40によりPWM制御される。   One end of a capacitor 24 is connected to the other end of the coil 23, and the other end of the capacitor 24 is connected to the anode terminal of the diode 22 and the negative voltage side of the DC power supply device 80. One end of the capacitor 24 is connected between the first switch element SW <b> 1 and the polarity inversion circuit 30. The capacitor 24 is connected in parallel with the discharge lamp 90. A current control signal is input to the control terminal of the first switch element SW1 from the control unit 40 described later, and the ON / OFF operation of the first switch element SW1 is controlled. A PWM (Pulse Width Modulation) control signal is used as a current control signal for controlling the first switch element SW1. That is, the first switch element SW1 is PWM-controlled by the control unit 40 described later.

第1スイッチ素子SW1がONすると、コイル23に電流が流れ、コイル23にエネルギーが蓄えられる。その後、第1スイッチ素子SW1がOFFすると、コイル23に蓄えられたエネルギーがコンデンサー24とダイオード22とを通る経路で放出される。その結果、第1スイッチ素子SW1がONする時間の割合に応じた直流電流Idが発生する。電力制御回路20は、このように第1スイッチ素子SW1がPWM制御されることで、放電灯90に供給される駆動電流Iの電流値を調整する。電力制御回路20から出力された直流電流Idは、動作検出部60を介して極性反転回路30に入力される。   When the first switch element SW <b> 1 is turned on, a current flows through the coil 23 and energy is stored in the coil 23. Thereafter, when the first switch element SW1 is turned OFF, the energy stored in the coil 23 is released through a path passing through the capacitor 24 and the diode 22. As a result, a direct current Id corresponding to the proportion of time during which the first switch element SW1 is turned on is generated. The power control circuit 20 adjusts the current value of the drive current I supplied to the discharge lamp 90 by the PWM control of the first switch element SW1 in this way. The direct current Id output from the power control circuit 20 is input to the polarity inversion circuit 30 via the operation detection unit 60.

極性反転回路30は、電力制御回路20から入力される直流電流Idを所定のタイミングで極性反転させる。これにより、極性反転回路30は、制御された時間だけ継続する直流である駆動電流I、もしくは、任意の周波数を持つ交流である駆動電流Iを生成し、出力する。本実施形態において、極性反転回路30は、インバーターブリッジ回路(フルブリッジ回路)で構成されている。   The polarity inversion circuit 30 inverts the polarity of the direct current Id input from the power control circuit 20 at a predetermined timing. As a result, the polarity inversion circuit 30 generates and outputs a drive current I that is a direct current that lasts for a controlled time, or a drive current I that is an alternating current having an arbitrary frequency. In the present embodiment, the polarity inverting circuit 30 is configured by an inverter bridge circuit (full bridge circuit).

極性反転回路30は、例えば、トランジスターなどで構成される第2スイッチ素子SW2および第3スイッチ素子SW3を有する。第2スイッチ素子SW2および第3スイッチ素子SW3は、第1スイッチ素子SW1と放電灯90との間に接続されている。本実施形態において、第2スイッチ素子SW2は、第2スイッチ素子SW2aと第2スイッチ素子SW2bとの2つのスイッチ素子から構成されている。本実施形態において、第3スイッチ素子SW3は、第3スイッチ素子SW3aと第3スイッチ素子SW3bとの2つのスイッチ素子から構成されている。極性反転回路30は、直列接続された第2スイッチ素子SW2aおよび第3スイッチ素子SW3aと、直列接続された第2スイッチ素子SW2bおよび第3スイッチ素子SW3bと、が互いに並列接続された構成を有する。直列接続された第2スイッチ素子SW2aおよび第3スイッチ素子SW3aと、直列接続された第2スイッチ素子SW2bおよび第3スイッチ素子SW3bとは、放電灯90と並列に接続されている。   The polarity inversion circuit 30 includes, for example, a second switch element SW2 and a third switch element SW3 configured by transistors. The second switch element SW2 and the third switch element SW3 are connected between the first switch element SW1 and the discharge lamp 90. In the present embodiment, the second switch element SW2 is composed of two switch elements, a second switch element SW2a and a second switch element SW2b. In the present embodiment, the third switch element SW3 is composed of two switch elements, a third switch element SW3a and a third switch element SW3b. The polarity inverting circuit 30 has a configuration in which a second switch element SW2a and a third switch element SW3a connected in series and a second switch element SW2b and a third switch element SW3b connected in series are connected in parallel to each other. The second switch element SW2a and the third switch element SW3a connected in series and the second switch element SW2b and the third switch element SW3b connected in series are connected in parallel with the discharge lamp 90.

第2スイッチ素子SW2a,SW2bおよび第3スイッチ素子SW3a,SW3bの制御端子には、それぞれ制御部40から極性反転制御信号が入力される。この極性反転制御信号に基づいて、第2スイッチ素子SW2a,SW2bおよび第3スイッチ素子SW3a,SW3bのON/OFF動作が制御される。   The polarity inversion control signal is input from the control unit 40 to the control terminals of the second switch elements SW2a and SW2b and the third switch elements SW3a and SW3b. Based on this polarity inversion control signal, the ON / OFF operations of the second switch elements SW2a, SW2b and the third switch elements SW3a, SW3b are controlled.

極性反転回路30においては、第2スイッチ素子SW2a,SW2bと、第3スイッチ素子SW3a,SW3bと、を交互にON/OFFさせる動作が繰り返される。これにより、電力制御回路20から出力される直流電流Idの極性が交互に反転する。極性反転回路30は、第2スイッチ素子SW2aと第3スイッチ素子SW3aとの共通接続点、および第2スイッチ素子SW2bと第3スイッチ素子SW3bとの共通接続点から、制御された時間だけ同一極性状態を継続する直流である駆動電流I、もしくは制御された周波数をもつ交流である駆動電流Iを生成し、出力する。   In the polarity inverting circuit 30, the operation of alternately turning on / off the second switch elements SW2a, SW2b and the third switch elements SW3a, SW3b is repeated. Thereby, the polarity of the direct current Id output from the power control circuit 20 is alternately inverted. The polarity inversion circuit 30 is in the same polarity state for a controlled time from the common connection point of the second switch element SW2a and the third switch element SW3a and the common connection point of the second switch element SW2b and the third switch element SW3b. Is generated and output, or a drive current I that is an alternating current having a controlled frequency is output.

極性反転回路30は、第2スイッチ素子SW2a,SW2bがON状態のときには第3スイッチ素子SW3a,SW3bがOFF状態であり、第2スイッチ素子SW2a,SW2bがOFF状態のときには第3スイッチ素子SW3a,SW3bがON状態であるように制御される。したがって、第2スイッチ素子SW2a,SW2bがON状態のときには、コンデンサー24の一端から第2スイッチ素子SW2a、放電灯90、第2スイッチ素子SW2bの順に流れる駆動電流Iが発生する。第3スイッチ素子SW3a,SW3bがON状態のときには、コンデンサー24の一端から第3スイッチ素子SW3b、放電灯90、第3スイッチ素子SW3aの順に流れる駆動電流Iが発生する。   The polarity inversion circuit 30 has the third switch elements SW3a and SW3b in the OFF state when the second switch elements SW2a and SW2b are in the ON state, and the third switch elements SW3a and SW3b when the second switch elements SW2a and SW2b are in the OFF state. Is controlled to be in the ON state. Therefore, when the second switch elements SW2a and SW2b are in the ON state, a drive current I that flows from the one end of the capacitor 24 in the order of the second switch element SW2a, the discharge lamp 90, and the second switch element SW2b is generated. When the third switch elements SW3a and SW3b are in the ON state, a drive current I that flows from one end of the capacitor 24 in the order of the third switch element SW3b, the discharge lamp 90, and the third switch element SW3a is generated.

第2スイッチ素子SW2a,SW2bがON状態のときに放電灯90に流れる駆動電流Iの極性と、第3スイッチ素子SW3a,SW3bがON状態のときに放電灯90に流れる駆動電流Iの極性とは、互いに異なる。本実施形態においては、第2スイッチ素子SW2a,SW2bがON状態のときに放電灯90に流れる駆動電流Iの極性を第1極性とし、第3スイッチ素子SW3a,SW3bがON状態のときに放電灯90に流れる駆動電流Iの極性を第2極性とする。   What is the polarity of the drive current I that flows through the discharge lamp 90 when the second switch elements SW2a and SW2b are in the ON state and the polarity of the drive current I that flows through the discharge lamp 90 when the third switch elements SW3a and SW3b are in the ON state? , Different from each other. In the present embodiment, the polarity of the drive current I flowing through the discharge lamp 90 when the second switch elements SW2a and SW2b are in the ON state is the first polarity, and the discharge lamp is when the third switch elements SW3a and SW3b are in the ON state. The polarity of the drive current I flowing through 90 is the second polarity.

本実施形態において、電力制御回路20と極性反転回路30とを合わせた部分が放電灯駆動部230に対応する。すなわち、放電灯駆動部230は、放電灯90を駆動する駆動電流Iを放電灯90に供給する。   In the present embodiment, the combined portion of the power control circuit 20 and the polarity inversion circuit 30 corresponds to the discharge lamp driving unit 230. That is, the discharge lamp driving unit 230 supplies the driving current I for driving the discharge lamp 90 to the discharge lamp 90.

制御部40は、放電灯駆動部230を制御する。図4の例では、制御部40は、電力制御回路20および極性反転回路30を制御することにより、駆動電流Iが同一極性を継続する保持時間、駆動電流Iの電流値、駆動電力Wdの電力値、周波数等のパラメーターを制御する。制御部40は、極性反転回路30に対して、駆動電流Iの極性反転タイミングにより、駆動電流Iが同一極性で継続する保持時間、駆動電流Iの周波数等を制御する極性反転制御を行う。制御部40は、電力制御回路20に対して、出力される直流電流Idの電流値を制御する電流制御を行う。   The control unit 40 controls the discharge lamp driving unit 230. In the example of FIG. 4, the control unit 40 controls the power control circuit 20 and the polarity inversion circuit 30, so that the holding time during which the drive current I continues the same polarity, the current value of the drive current I, and the power of the drive power Wd Control parameters such as value and frequency. The control unit 40 performs polarity reversal control for the polarity reversing circuit 30 to control the holding time during which the drive current I continues at the same polarity, the frequency of the drive current I, and the like according to the polarity reversal timing of the drive current I. The control unit 40 performs current control for controlling the current value of the output direct current Id on the power control circuit 20.

本実施形態においては、制御部40は、システムコントローラー41、および極性反転回路コントローラー43を含んで構成されている。なお、制御部40は、その一部または全てを半導体集積回路で構成してもよい。   In the present embodiment, the control unit 40 includes a system controller 41 and a polarity inversion circuit controller 43. Note that a part or all of the control unit 40 may be configured by a semiconductor integrated circuit.

システムコントローラー41は、第1スイッチ素子SW1のON/OFF状態を制御することにより、電力制御回路20を制御する。システムコントローラー41は、極性反転回路コントローラー43を介して、第2スイッチ素子SW2のON/OFF状態および第3スイッチ素子SW3のON/OFF状態を制御することにより、極性反転回路30を制御する。システムコントローラー41は、極性反転回路コントローラー43に制御信号を入力する。極性反転回路コントローラー43は、入力された制御信号に基づいて、第2スイッチ素子SW2のON/OFF状態および第3スイッチ素子SW3のON/OFF状態を切り換える。システムコントローラー41は、動作検出部60が検出したランプ電圧Vlaおよび駆動電流Iに基づき、各スイッチ素子のON/OFF状態を制御してもよい。   The system controller 41 controls the power control circuit 20 by controlling the ON / OFF state of the first switch element SW1. The system controller 41 controls the polarity inversion circuit 30 by controlling the ON / OFF state of the second switch element SW2 and the ON / OFF state of the third switch element SW3 via the polarity inversion circuit controller 43. The system controller 41 inputs a control signal to the polarity inversion circuit controller 43. The polarity inversion circuit controller 43 switches the ON / OFF state of the second switch element SW2 and the ON / OFF state of the third switch element SW3 based on the input control signal. The system controller 41 may control the ON / OFF state of each switch element based on the lamp voltage Vla and the drive current I detected by the operation detection unit 60.

システムコントローラー41(制御部40)は、第1スイッチ素子SW1のON/OFF状態、第2スイッチ素子SW2のON/OFF状態、および第3スイッチ素子SW3のON/OFF状態を常に把握し、各スイッチ素子のON/OFF状態の切り換えを、各スイッチ素子のON/OFF状態に応じて行う。これにより、システムコントローラー41(制御部40)は、電力制御回路20と極性反転回路30とを同期させる。   The system controller 41 (control unit 40) always keeps track of the ON / OFF state of the first switch element SW1, the ON / OFF state of the second switch element SW2, and the ON / OFF state of the third switch element SW3. Switching of the ON / OFF state of the element is performed according to the ON / OFF state of each switch element. As a result, the system controller 41 (control unit 40) synchronizes the power control circuit 20 and the polarity inversion circuit 30.

本実施形態においては、システムコントローラー41には、記憶部44が接続されている。
システムコントローラー41は、記憶部44に格納された情報に基づき、電力制御回路20および極性反転回路30を制御してもよい。記憶部44には、例えば、駆動電流Iが同一極性で継続する保持時間、駆動電流Iの電流値、周波数、波形、変調パターン等の駆動パラメーターに関する情報が格納されていてもよい。
システムコントローラー41には、CPU580からの通信信号582が入力される。システムコントローラー41は、CPU580に通信信号584を出力する。これにより、制御部40は、通信信号582,584を介してCPU580から出力された命令を実行する。
In the present embodiment, a storage unit 44 is connected to the system controller 41.
The system controller 41 may control the power control circuit 20 and the polarity inversion circuit 30 based on information stored in the storage unit 44. The storage unit 44 may store, for example, information related to drive parameters such as a holding time during which the drive current I continues with the same polarity, a current value of the drive current I, a frequency, a waveform, and a modulation pattern.
A communication signal 582 from the CPU 580 is input to the system controller 41. The system controller 41 outputs a communication signal 584 to the CPU 580. As a result, the control unit 40 executes the command output from the CPU 580 via the communication signals 582 and 584.

動作検出部60は、本実施形態においては、放電灯90のランプ電圧Vlaを検出して制御部40にランプ電圧情報を出力する電圧検出部を含む。また、動作検出部60は、駆動電流Iを検出して制御部40に駆動電流情報を出力する電流検出部などを含んでいてもよい。本実施形態においては、動作検出部60は、第1の抵抗61、第2の抵抗62および第3の抵抗63を含んで構成されている。   In the present embodiment, the operation detection unit 60 includes a voltage detection unit that detects the lamp voltage Vla of the discharge lamp 90 and outputs lamp voltage information to the control unit 40. Further, the operation detection unit 60 may include a current detection unit that detects the drive current I and outputs drive current information to the control unit 40. In the present embodiment, the operation detection unit 60 is configured to include a first resistor 61, a second resistor 62, and a third resistor 63.

本実施形態において、動作検出部60の電圧検出部は、放電灯90と並列に、互いに直列接続された第1の抵抗61および第2の抵抗62で分圧した電圧によりランプ電圧Vlaを検出する。また、本実施形態において、電流検出部は、放電灯90に直列に接続された第3の抵抗63に発生する電圧により駆動電流Iを検出する。動作検出部60によって検出されたランプ電圧Vlaおよび駆動電流Iの情報は、システムコントローラー41に入力される。   In the present embodiment, the voltage detection unit of the operation detection unit 60 detects the lamp voltage Vla in parallel with the discharge lamp 90 using the voltage divided by the first resistor 61 and the second resistor 62 connected in series with each other. . In the present embodiment, the current detection unit detects the drive current I based on the voltage generated in the third resistor 63 connected in series to the discharge lamp 90. Information on the lamp voltage Vla and the drive current I detected by the operation detector 60 is input to the system controller 41.

イグナイター回路70は、放電灯90の点灯開始時にのみ動作する。イグナイター回路70は、放電灯90の点灯開始時に放電灯90の電極間(第1電極92と第2電極93との間)を絶縁破壊して放電路を形成するために必要な高電圧(放電灯90の通常点灯時よりも高い電圧)を、放電灯90の電極間(第1電極92と第2電極93との間)に供給する。本実施形態においては、イグナイター回路70は、放電灯90と並列に接続されている。   The igniter circuit 70 operates only when the discharge lamp 90 starts to be lit. The igniter circuit 70 is a high voltage (discharge) necessary for forming a discharge path by dielectric breakdown between the electrodes of the discharge lamp 90 (between the first electrode 92 and the second electrode 93) at the start of lighting of the discharge lamp 90. (A voltage higher than that during normal lighting of the lamp 90) is supplied between the electrodes of the discharge lamp 90 (between the first electrode 92 and the second electrode 93). In the present embodiment, the igniter circuit 70 is connected in parallel with the discharge lamp 90.

次に、制御部40による放電灯駆動部230の制御について説明する。
図5は、本実施形態において放電灯90に供給される駆動電流Iの一例と、第2スイッチ素子SW2のON/OFF状態および第3スイッチ素子SW3のON/OFF状態との関係を示す図である。図5の上段図において、縦軸は駆動電流Iを示しており、横軸は時間Tを示している。また、駆動電流Iは、第1極性状態である場合を正とし、第2極性状態となる場合を負として示している。図5の中段図は、第2スイッチ素子SW2のON/OFF状態を示す図であり、横軸は時間Tを示している。図5の下段図は、第3スイッチ素子SW3のON/OFF状態を示す図であり、横軸は時間Tを示している。
Next, control of the discharge lamp driving unit 230 by the control unit 40 will be described.
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an example of the drive current I supplied to the discharge lamp 90 in the present embodiment and the ON / OFF state of the second switch element SW2 and the ON / OFF state of the third switch element SW3. is there. In the upper diagram in FIG. 5, the vertical axis indicates the drive current I, and the horizontal axis indicates time T. The drive current I is shown as positive when it is in the first polarity state and negative when it is in the second polarity state. The middle diagram of FIG. 5 is a diagram showing the ON / OFF state of the second switch element SW2, and the horizontal axis shows time T. The lower diagram of FIG. 5 is a diagram illustrating the ON / OFF state of the third switch element SW3, and the horizontal axis represents the time T.

上述したように、本実施形態においては、第2スイッチ素子SW2がON状態で、かつ、第3スイッチ素子SW3がOFF状態のときに、放電灯90には第1極性の駆動電流Iが供給される。一方、第2スイッチ素子SW2がOFF状態で、かつ、第3スイッチ素子SW3がON状態のときに、放電灯90には第2極性の駆動電流Iが供給される。図5の中段図において第2スイッチ素子SW2は、一定の周期でON/OFF状態が切り換えられる。図5の下段図において第3スイッチ素子SW3は、一定の周期でON/OFF状態が切り換えられる。第2スイッチ素子SW2が切り換えられる周波数は、第3スイッチ素子SW3が切り換えられる周波数と同じである。   As described above, in the present embodiment, when the second switch element SW2 is in the ON state and the third switch element SW3 is in the OFF state, the driving current I having the first polarity is supplied to the discharge lamp 90. The On the other hand, when the second switch element SW2 is in the OFF state and the third switch element SW3 is in the ON state, the driving current I having the second polarity is supplied to the discharge lamp 90. In the middle diagram of FIG. 5, the second switch element SW2 is switched between ON / OFF states at a constant cycle. In the lower diagram of FIG. 5, the third switch element SW3 is switched between ON / OFF states at a constant cycle. The frequency at which the second switch element SW2 is switched is the same as the frequency at which the third switch element SW3 is switched.

第2スイッチ素子SW2および第3スイッチ素子SW3が上記のように切り換えられることで、図5の上段図に示すように、放電灯90に第1極性の駆動電流Iが供給される第1極性期間P1と、放電灯90に第2極性の駆動電流Iが供給される第2極性期間P2とを交互に有する駆動電流Iが放電灯90に供給される。図5の上段図に示す駆動電流Iは、例えば、電流値Im1と電流値−Im1との間で極性が反転される矩形波交流電流である。駆動電流Iの周波数は、第2スイッチ素子SW2が切り換えられる周波数および第3スイッチ素子SW3が切り換えられる周波数と同じとなる。駆動電流Iの周波数は、例えば、数百Hz程度である。第1極性期間P1の長さおよび第2極性期間P2の長さは、例えば、同じである。   By switching the second switch element SW2 and the third switch element SW3 as described above, as shown in the upper diagram of FIG. 5, the first polarity period in which the drive current I having the first polarity is supplied to the discharge lamp 90. A driving current I having alternately P1 and a second polarity period P2 in which the second polarity driving current I is supplied to the discharge lamp 90 is supplied to the discharge lamp 90. The drive current I shown in the upper diagram of FIG. 5 is, for example, a rectangular wave alternating current whose polarity is inverted between the current value Im1 and the current value −Im1. The frequency of the drive current I is the same as the frequency at which the second switch element SW2 is switched and the frequency at which the third switch element SW3 is switched. The frequency of the drive current I is, for example, about several hundred Hz. For example, the length of the first polarity period P1 and the length of the second polarity period P2 are the same.

図6は、第2スイッチ素子SW2および第3スイッチ素子SW3と、第1スイッチ素子SW1との切り換えタイミングについて説明するための図である。図6の上段図は、第2スイッチ素子SW2のON/OFF状態を示す部分拡大図であり、横軸は時間Tを示している。図6の中段図は、第3スイッチ素子SW3のON/OFF状態を示す部分拡大図であり、横軸は時間Tを示している。図6の下段図は、第1スイッチ素子SW1のON/OFF状態を示す図であり、横軸は時間Tを示している。   FIG. 6 is a diagram for explaining the switching timing of the second switch element SW2, the third switch element SW3, and the first switch element SW1. The upper part of FIG. 6 is a partially enlarged view showing the ON / OFF state of the second switch element SW2, and the horizontal axis shows time T. The middle diagram of FIG. 6 is a partially enlarged view showing the ON / OFF state of the third switch element SW3, and the horizontal axis shows time T. The lower diagram of FIG. 6 is a diagram illustrating the ON / OFF state of the first switch element SW1, and the horizontal axis represents time T.

図6に示すように、第1極性期間P1と第2極性期間P2との各間には、切換期間Pcが設けられる。切換期間Pcは、第2スイッチ素子SW2と第3スイッチ素子SW3とが共にOFF状態となる期間である。切換期間Pcの長さtcは、第1極性期間P1の長さおよび第2極性期間P2の長さよりも小さい。切換期間Pcの長さtcは、例えば、0.2ms(ミリ秒)以上、3.0ms(ミリ秒)以下程度である。図5においては、切換期間Pcの図示を省略している。   As shown in FIG. 6, a switching period Pc is provided between each of the first polarity period P1 and the second polarity period P2. The switching period Pc is a period during which both the second switch element SW2 and the third switch element SW3 are in the OFF state. The length tc of the switching period Pc is smaller than the length of the first polarity period P1 and the length of the second polarity period P2. The length tc of the switching period Pc is, for example, about 0.2 ms (milliseconds) to 3.0 ms (milliseconds). In FIG. 5, the switching period Pc is not shown.

本実施形態において制御部40は、第1スイッチ素子SW1をPWM制御する。第1スイッチ素子SW1のON/OFF状態を切り換えるPWM周波数は、例えば、数十kHzである。制御部40は、第1極性期間P1および第2極性期間P2と切換期間Pcとで、第1スイッチ素子SW1がON状態となる期間の長さ、すなわちPWM制御におけるパルスの長さ(以下、パルス幅twと呼ぶ)を変化させる。すなわち、制御部40は、第1極性期間P1および第2極性期間P2と切換期間Pcとの間で、第1スイッチ素子SW1がON状態となるパルス(期間)のデューティー比DRを変化させる。第1スイッチ素子SW1がON状態となるパルスのデューティー比DRは、第1スイッチ素子SW1のON/OFF状態を切り換えるPWM周期tpに対するパルス幅twの比である。PWM周期tpは、例えば、20μs(マイクロ秒)である。
なお、以下の説明においては、第1スイッチ素子SW1がON状態となるパルスを、単に第1スイッチ素子SW1のパルスと呼ぶ場合がある。
In the present embodiment, the control unit 40 performs PWM control on the first switch element SW1. The PWM frequency for switching the ON / OFF state of the first switch element SW1 is, for example, several tens of kHz. In the first polarity period P1, the second polarity period P2, and the switching period Pc, the control unit 40 determines the length of the period in which the first switch element SW1 is in the ON state, that is, the pulse length in PWM control (hereinafter referred to as pulse (Referred to as width tw). That is, the control unit 40 changes the duty ratio DR of the pulse (period) in which the first switch element SW1 is in the ON state between the first polarity period P1, the second polarity period P2, and the switching period Pc. The duty ratio DR of the pulse at which the first switch element SW1 is turned on is the ratio of the pulse width tw to the PWM cycle tp for switching the ON / OFF state of the first switch element SW1. The PWM cycle tp is, for example, 20 μs (microseconds).
In the following description, a pulse that turns on the first switch element SW1 may be simply referred to as a pulse of the first switch element SW1.

図6の下段図に示すように、第1極性期間P1および第2極性期間P2においてデューティー比DRは、第1所定値d1に設定される。切換期間Pcにおいてデューティー比DRは、第2所定値d2に設定される。第2所定値d2は、第1所定値d1よりも小さい。すなわち、本実施形態において制御部40は、第2スイッチ素子SW2と第3スイッチ素子SW3との両方がOFF状態となる切換期間Pcにおいて、第1スイッチ素子SW1がON状態となるパルスのデューティー比DRを、第2スイッチ素子SW2および第3スイッチ素子SW3のうち一方がON状態となる期間(第1極性期間P1、第2極性期間P2)におけるデューティー比DRよりも小さくする。   As shown in the lower diagram of FIG. 6, the duty ratio DR is set to the first predetermined value d1 in the first polarity period P1 and the second polarity period P2. In the switching period Pc, the duty ratio DR is set to the second predetermined value d2. The second predetermined value d2 is smaller than the first predetermined value d1. That is, in the present embodiment, the control unit 40 determines the duty ratio DR of the pulse in which the first switch element SW1 is in the ON state during the switching period Pc in which both the second switch element SW2 and the third switch element SW3 are in the OFF state. Is made smaller than the duty ratio DR in the period (first polarity period P1, second polarity period P2) in which one of the second switch element SW2 and the third switch element SW3 is in the ON state.

第1極性期間P1および第2極性期間P2におけるデューティー比DR、すなわち第1所定値d1は、例えば、50%である。切換期間Pcにおけるデューティー比DR、すなわち第2所定値d2は、例えば、5%である。第1極性期間P1および第2極性期間P2におけるパルス幅twは、例えば、10μs(マイクロ秒)である。切換期間Pcにおけるパルス幅twは、例えば、1μs(マイクロ秒)である。   The duty ratio DR in the first polarity period P1 and the second polarity period P2, that is, the first predetermined value d1, is, for example, 50%. The duty ratio DR in the switching period Pc, that is, the second predetermined value d2 is, for example, 5%. The pulse width tw in the first polarity period P1 and the second polarity period P2 is, for example, 10 μs (microseconds). The pulse width tw in the switching period Pc is, for example, 1 μs (microseconds).

本実施形態では、切換期間Pcにおける第1スイッチ素子SW1がON状態となる期間の合計長さは、一定である。切換期間Pcにおける第1スイッチ素子SW1がON状態となる期間の合計長さとは、切換期間Pcに含まれる第1スイッチ素子SW1のパルスのパルス幅twの合計である。各切換期間Pcにおいてデューティー比DRが一定の場合、1つの切換期間Pcに含まれる第1スイッチ素子SW1のパルスの数は、一定である。図6の例では、1つの切換期間Pcに含まれる第1スイッチ素子SW1のパルスの数は、3つである。   In the present embodiment, the total length of the period in which the first switch element SW1 is in the ON state in the switching period Pc is constant. The total length of the period in which the first switch element SW1 is in the ON state in the switching period Pc is the sum of the pulse widths tw of the pulses of the first switch element SW1 included in the switching period Pc. When the duty ratio DR is constant in each switching period Pc, the number of pulses of the first switch element SW1 included in one switching period Pc is constant. In the example of FIG. 6, the number of pulses of the first switch element SW1 included in one switching period Pc is three.

本実施形態において制御部40は、切換期間Pcにおけるデューティー比DRを、検出されたランプ電圧Vlaに応じて変化させる。具体的には、制御部40は、検出されたランプ電圧Vlaが大きいほど、切換期間Pcにおけるデューティー比DRを小さくする。   In the present embodiment, the control unit 40 changes the duty ratio DR in the switching period Pc according to the detected lamp voltage Vla. Specifically, the control unit 40 decreases the duty ratio DR in the switching period Pc as the detected lamp voltage Vla increases.

本実施形態において制御部40は、第2スイッチ素子SW2および第3スイッチ素子SW3のうち一方のスイッチ素子がOFF状態のときに他方のスイッチ素子がON状態からOFF状態となる第1タイミングT1、および一方のスイッチ素子がOFF状態のときに他方のスイッチ素子がOFF状態からON状態となる第2タイミングT2において、第1スイッチ素子SW1がOFF状態であるように、電力制御回路20と極性反転回路30とを同期させる。すなわち、第1タイミングT1は、第3スイッチ素子SW3がOFF状態のときに第2スイッチ素子SW2がON状態からOFF状態となるタイミングと、第2スイッチ素子SW2がOFF状態のときに第3スイッチ素子SW3がON状態からOFF状態となるタイミングとを含む。また、第2タイミングT2は、第2スイッチ素子SW2がOFF状態のときに第3スイッチ素子SW3がOFF状態からON状態となるタイミングと、第3スイッチ素子SW3がOFF状態のときに第2スイッチ素子SW2がOFF状態からON状態となるタイミングとを含む。さらに換言すると、第1タイミングT1は、第1極性期間P1または第2極性期間P2から切換期間Pcへ移行するタイミングであり、第2タイミングT2は、切換期間Pcから第1極性期間P1または第2極性期間P2へ移行するタイミングである。図6に示す第1タイミングT1は、第3スイッチ素子SW3がOFF状態のときに第2スイッチ素子SW2がON状態からOFF状態となるタイミングである。図6に示す第2タイミングT2は、第2スイッチ素子SW2がOFF状態のときに第3スイッチ素子SW3がOFF状態からON状態となるタイミングである。   In the present embodiment, the control unit 40 includes a first timing T1 at which one of the second switch element SW2 and the third switch element SW3 is turned off when the other switch element is turned off, and The power control circuit 20 and the polarity inversion circuit 30 are set so that the first switch element SW1 is in the OFF state at the second timing T2 when the other switch element is turned from the OFF state to the ON state when one switch element is in the OFF state. Synchronize with. That is, the first timing T1 is the timing at which the second switch element SW2 changes from the ON state to the OFF state when the third switch element SW3 is in the OFF state, and the third switch element SW2 when the second switch element SW2 is in the OFF state. And the timing at which SW3 changes from the ON state to the OFF state. The second timing T2 is the timing at which the third switch element SW3 changes from the OFF state to the ON state when the second switch element SW2 is OFF, and the second switch element SW3 when the third switch element SW3 is OFF. And the timing at which SW2 changes from the OFF state to the ON state. In other words, the first timing T1 is a timing at which the first polarity period P1 or the second polarity period P2 shifts to the switching period Pc, and the second timing T2 is the first polarity period P1 or the second polarity period P2 from the switching period Pc. This is the timing for shifting to the polarity period P2. A first timing T1 shown in FIG. 6 is a timing at which the second switch element SW2 changes from the ON state to the OFF state when the third switch element SW3 is in the OFF state. The second timing T2 shown in FIG. 6 is a timing at which the third switch element SW3 changes from the OFF state to the ON state when the second switch element SW2 is in the OFF state.

本実施形態において制御部40は、第1スイッチ素子SW1がON状態となるパルス(期間)のデューティー比DRを調整することで、第1タイミングT1および第2タイミングT2において第1スイッチ素子SW1がOFF状態であるように第1スイッチ素子SW1を制御する。具体的に、制御部40は、第1タイミングT1の所定時間前の所定タイミングT0において、現在設定されているデューティー比DR(第1所定値d1)で第1スイッチ素子SW1のON/OFF状態を切り換えた場合に、第1タイミングT1で第1スイッチ素子SW1がON状態となるか、OFF状態となるかを算出する。   In the present embodiment, the control unit 40 adjusts the duty ratio DR of the pulse (period) during which the first switch element SW1 is turned on, so that the first switch element SW1 is turned off at the first timing T1 and the second timing T2. The first switch element SW1 is controlled so as to be in the state. Specifically, the control unit 40 sets the ON / OFF state of the first switch element SW1 at the currently set duty ratio DR (first predetermined value d1) at a predetermined timing T0 that is a predetermined time before the first timing T1. When switching is performed, it is calculated whether the first switch element SW1 is turned on or turned off at the first timing T1.

第1タイミングT1で第1スイッチ素子SW1がON状態となることが算出された場合、制御部40は、第1タイミングT1となる直前において第1スイッチ素子SW1のデューティー比DRを小さくして、第1タイミングT1において第1スイッチ素子SW1をOFF状態とすることを決定する。図6の下段図では、制御部40は、第1タイミングT1の直前の第1スイッチ素子SW1のパルスのデューティー比DRを、第1所定値d1よりも小さい第3所定値d3にして、第1タイミングT1よりも前に第1スイッチ素子SW1をOFF状態とする。すなわち、制御部40は、第2スイッチ素子SW2がON状態からOFF状態となる前に、第1スイッチ素子SW1のデューティー比DRを第3所定値d3に設定する。そして、第1タイミングT1を過ぎて切換期間Pcとなった後に、第1スイッチ素子SW1のデューティー比DRを、第1所定値d1よりも小さい第2所定値d2にする。図6の下段図においては、第3所定値d3は、第2所定値d2よりも大きい。第3所定値d3は、第2所定値d2以下であってもよい。   When it is calculated that the first switch element SW1 is turned on at the first timing T1, the control unit 40 reduces the duty ratio DR of the first switch element SW1 immediately before the first timing T1 and It is determined that the first switch element SW1 is turned off at one timing T1. In the lower diagram of FIG. 6, the control unit 40 sets the duty ratio DR of the pulse of the first switch element SW1 immediately before the first timing T1 to a third predetermined value d3 smaller than the first predetermined value d1, The first switch element SW1 is turned off before the timing T1. That is, the control unit 40 sets the duty ratio DR of the first switch element SW1 to the third predetermined value d3 before the second switch element SW2 changes from the ON state to the OFF state. Then, after the first timing T1 is passed and the switching period Pc is reached, the duty ratio DR of the first switch element SW1 is set to a second predetermined value d2 that is smaller than the first predetermined value d1. In the lower diagram of FIG. 6, the third predetermined value d3 is larger than the second predetermined value d2. The third predetermined value d3 may be equal to or less than the second predetermined value d2.

一方、第1タイミングT1で第1スイッチ素子SW1がOFF状態となることが算出された場合、制御部40は、現在設定されているデューティー比DR(第1所定値d1)を小さくせずに、切換期間Pcに移行する。そして、切換期間Pcとなった後に、第1スイッチ素子SW1のデューティー比DRを、第1所定値d1よりも小さい第2所定値d2に設定する。   On the other hand, when it is calculated that the first switch element SW1 is turned off at the first timing T1, the control unit 40 does not decrease the currently set duty ratio DR (first predetermined value d1). Transition to the switching period Pc. Then, after the switching period Pc is reached, the duty ratio DR of the first switch element SW1 is set to a second predetermined value d2 that is smaller than the first predetermined value d1.

そして、制御部40は、時間Tが第2タイミングT2に達する前に、現在設定されているデューティー比DR(第2所定値d2)で第1スイッチ素子SW1のON/OFF状態を切り換えた場合に、第2タイミングT2で第1スイッチ素子SW1がON状態となるか、OFF状態となるかを算出する。第2タイミングT2で第1スイッチ素子SW1がOFF状態となることが算出された場合、制御部40は、第2タイミングT2が経過した後に、第1スイッチ素子SW1のパルスのデューティー比DRを、第2所定値d2から第1所定値d1に設定する。すなわち、制御部40は、第3スイッチ素子SW3がOFF状態からON状態となった後に、第1スイッチ素子SW1のデューティー比DRを第1所定値d1に設定する。   Then, the control unit 40 switches the ON / OFF state of the first switch element SW1 at the currently set duty ratio DR (second predetermined value d2) before the time T reaches the second timing T2. Then, it is calculated whether the first switch element SW1 is turned on or turned off at the second timing T2. When it is calculated that the first switch element SW1 is turned off at the second timing T2, the control unit 40 determines the duty ratio DR of the pulse of the first switch element SW1 after the second timing T2 has elapsed. 2 The first predetermined value d1 is set from the predetermined value d2. That is, the control unit 40 sets the duty ratio DR of the first switch element SW1 to the first predetermined value d1 after the third switch element SW3 changes from the OFF state to the ON state.

一方、第2タイミングT2で第1スイッチ素子SW1がON状態となることが算出された場合、制御部40は、第2タイミングT2で第1スイッチ素子SW1がON状態となるパルスを出力させず、第2タイミングT2が経過した後に、第1スイッチ素子SW1のパルスのデューティー比DRを、第2所定値d2から第1所定値d1に設定する。   On the other hand, when it is calculated that the first switch element SW1 is turned on at the second timing T2, the control unit 40 does not output a pulse that turns the first switch element SW1 on at the second timing T2, After the second timing T2 has elapsed, the duty ratio DR of the pulse of the first switch element SW1 is set from the second predetermined value d2 to the first predetermined value d1.

本実施形態において、制御部40は、所定タイミングT0以降、第2タイミングT2を過ぎるまで、CPU580からの命令を実行しない。すなわち、制御部40は、第2スイッチ素子SW2と第3スイッチ素子SW3との両方がOFF状態となる切換期間Pcが始まる所定時間前から、少なくとも切換期間Pcが終了するまでの間、CPU580から出力された命令を実行しない。図6の下段図に示す非実行期間Pnにおいて、制御部40は、CPU580からの命令を実行しない。非実行期間Pnは、所定タイミングT0から、第2タイミングT2の所定時間後の第3タイミングT3までの期間である。   In the present embodiment, the control unit 40 does not execute a command from the CPU 580 after the predetermined timing T0 until the second timing T2 is passed. That is, the control unit 40 outputs from the CPU 580 from a predetermined time before the switching period Pc when both the second switch element SW2 and the third switch element SW3 are turned off to at least the end of the switching period Pc. Do not execute the specified instruction. In the non-execution period Pn shown in the lower diagram of FIG. 6, the control unit 40 does not execute an instruction from the CPU 580. The non-execution period Pn is a period from a predetermined timing T0 to a third timing T3 that is a predetermined time after the second timing T2.

非実行期間Pnに制御部40に入力されたCPU580からの命令は、例えば、記憶部44に保存される。制御部40は、非実行期間Pn、すなわち本実施形態では第3タイミングT3を過ぎてから、非実行期間Pn中に記憶部44に保存されたCPU580からの命令を実行する。   The command from the CPU 580 input to the control unit 40 during the non-execution period Pn is stored in the storage unit 44, for example. The control unit 40 executes the instruction from the CPU 580 stored in the storage unit 44 during the non-execution period Pn after the non-execution period Pn, that is, the third timing T3 in the present embodiment.

図7は、本実施形態の駆動電流Iの一例を示す図である。図7において、縦軸は駆動電流Iを示しており、横軸は時間Tを示している。
図7に示すように、第2極性期間P2から第1極性期間P1に切り換わった直後、および第1極性期間P1から第2極性期間P2に切り換わった直後には、オーバーシュートOSが生じる。オーバーシュートOSは、駆動電流Iの値の絶対値が目標値よりも大きくなる現象である。図7では、オーバーシュートOSにおける駆動電流Iの値の絶対値は、Im1の絶対値よりも大きい。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the drive current I of the present embodiment. In FIG. 7, the vertical axis indicates the drive current I, and the horizontal axis indicates time T.
As shown in FIG. 7, an overshoot OS occurs immediately after switching from the second polarity period P2 to the first polarity period P1 and immediately after switching from the first polarity period P1 to the second polarity period P2. The overshoot OS is a phenomenon in which the absolute value of the value of the drive current I becomes larger than the target value. In FIG. 7, the absolute value of the drive current I in the overshoot OS is larger than the absolute value of Im1.

オーバーシュートOSは、切換期間Pcにおいて第1スイッチ素子SW1がON状態となることに起因して生じる。切換期間Pcにおいては、第2スイッチ素子SW2および第3スイッチ素子SW3の両方がOFF状態であるため、第1スイッチ素子SW1がON状態となると、図4に示すコンデンサー24に印加される電圧が上昇する。コンデンサー24に印加される電圧は、切換期間Pcにおいて第1スイッチ素子SW1がON状態となる期間の合計長さが大きくなるほど、大きくなる。コンデンサー24に印加される電圧が上昇した状態で、切換期間Pcが終了して第1極性期間P1あるいは第2極性期間P2が開始すると、コンデンサー24に印加される電圧は、放電灯90に印加されるランプ電圧Vlaまで低下する。このとき、コンデンサー24に蓄えられた電荷が放出され、低下するコンデンサー24の電圧に応じた量の駆動電流が放電灯90に流れる。これにより、オーバーシュートOSが生じる。   The overshoot OS occurs due to the first switch element SW1 being turned on in the switching period Pc. In the switching period Pc, since both the second switch element SW2 and the third switch element SW3 are in the OFF state, the voltage applied to the capacitor 24 shown in FIG. 4 increases when the first switch element SW1 is in the ON state. To do. The voltage applied to the capacitor 24 increases as the total length of the period in which the first switch element SW1 is in the ON state in the switching period Pc increases. When the switching period Pc ends and the first polarity period P1 or the second polarity period P2 starts with the voltage applied to the capacitor 24 increased, the voltage applied to the capacitor 24 is applied to the discharge lamp 90. The lamp voltage decreases to the lamp voltage Vla. At this time, the electric charge stored in the capacitor 24 is released, and an amount of drive current corresponding to the decreasing voltage of the capacitor 24 flows to the discharge lamp 90. As a result, an overshoot OS occurs.

例えば、第1タイミングT1および第2タイミングT2において、第1スイッチ素子SW1がON状態の場合、第1スイッチ素子SW1のパルスは、第1タイミングT1および第2タイミングT2を跨いで設けられる。そのため、第1スイッチ素子SW1がON状態となるパルスの一部が、切換期間Pc内に設けられる。その結果、第1スイッチ素子SW1をPWM制御する場合、切換期間Pcにおいて、第1スイッチ素子SW1がON状態となる期間の合計長さが大きくなりやすい。そのため、切換期間Pcにおいてコンデンサー24に印加される電圧の上昇量が大きくなりやすく、オーバーシュートOSのオーバーシュート量OSWが大きくなりやすい問題があった。   For example, when the first switch element SW1 is in the ON state at the first timing T1 and the second timing T2, the pulse of the first switch element SW1 is provided across the first timing T1 and the second timing T2. Therefore, a part of the pulse that turns on the first switch element SW1 is provided in the switching period Pc. As a result, when the first switch element SW1 is subjected to PWM control, the total length of the period in which the first switch element SW1 is in the ON state tends to increase in the switching period Pc. Therefore, there is a problem that the amount of increase in the voltage applied to the capacitor 24 during the switching period Pc tends to increase, and the overshoot amount OSW of the overshoot OS tends to increase.

これに対して、本実施形態によれば、制御部40は、第1タイミングT1および第2タイミングT2において、第1スイッチ素子SW1がOFF状態となるように放電灯駆動部230を制御する。そのため、第1スイッチ素子SW1のパルスが第1タイミングT1および第2タイミングT2に跨って設けられることがなく、切換期間Pcにおいて第1スイッチ素子SW1がON状態となる期間の合計長さが大きくなることを抑制しやすい。これにより、切換期間Pcにおいてコンデンサー24に印加される電圧の上昇量を小さくしやすい。したがって、本実施形態によれば、オーバーシュート量OSWを低減できる。これにより、放電灯90に過剰に大きい駆動電流Iが供給されることを抑制でき、放電灯90の寿命を向上できる。また、放電灯90にちらつきが生じることを抑制できる。   On the other hand, according to the present embodiment, the control unit 40 controls the discharge lamp driving unit 230 so that the first switch element SW1 is turned off at the first timing T1 and the second timing T2. Therefore, the pulse of the first switch element SW1 is not provided across the first timing T1 and the second timing T2, and the total length of the period in which the first switch element SW1 is in the ON state in the switching period Pc is increased. It is easy to suppress that. This makes it easy to reduce the amount of increase in the voltage applied to the capacitor 24 during the switching period Pc. Therefore, according to the present embodiment, the overshoot amount OSW can be reduced. As a result, it is possible to suppress an excessively large driving current I from being supplied to the discharge lamp 90 and to improve the life of the discharge lamp 90. Further, the occurrence of flickering in the discharge lamp 90 can be suppressed.

また、例えば、電力制御回路20と極性反転回路30とが非同期である場合、駆動電流Iの周波数と第1スイッチ素子SW1のON/OFF状態の切り換えの周期(PWM周期tp)との関係によっては、第1タイミングT1および第2タイミングT2において第1スイッチ素子SW1がON状態となるかOFF状態となるかが変化する。言い換えれば、電力制御回路20と極性反転回路30とが非同期である場合、第1タイミングT1および第2タイミングT2において第1スイッチ素子SW1を常にOFF状態とすることが困難である。また、第1タイミングT1および第2タイミングT2において第1スイッチ素子SW1がON状態となる場合においても、第1タイミングT1および第2タイミングT2を跨ぐ第1スイッチ素子SW1のパルスと、第1タイミングT1および第2タイミングT2との時間的な位置関係に応じて、切換期間Pc内における第1スイッチ素子SW1がON状態となる期間の合計長さが変化する場合がある。そのため、駆動電流Iの周波数と第1スイッチ素子SW1のON/OFF状態の切り換えの周期との関係によっては、切換期間Pcごとに、切換期間Pcにおいてコンデンサー24に印加される電圧の上昇量が異なる。したがって、オーバーシュート量OSWにばらつきが生じる。   Further, for example, when the power control circuit 20 and the polarity inversion circuit 30 are asynchronous, depending on the relationship between the frequency of the drive current I and the ON / OFF state switching cycle (PWM cycle tp) of the first switch element SW1. At the first timing T1 and the second timing T2, whether the first switch element SW1 is turned on or turned off is changed. In other words, when the power control circuit 20 and the polarity inversion circuit 30 are asynchronous, it is difficult to always turn off the first switch element SW1 at the first timing T1 and the second timing T2. Even when the first switch element SW1 is in the ON state at the first timing T1 and the second timing T2, the pulse of the first switch element SW1 straddling the first timing T1 and the second timing T2 and the first timing T1. Depending on the temporal positional relationship with the second timing T2, the total length of the period in which the first switch element SW1 is in the ON state in the switching period Pc may change. Therefore, the amount of increase in the voltage applied to the capacitor 24 in the switching period Pc differs for each switching period Pc depending on the relationship between the frequency of the drive current I and the switching cycle of the ON / OFF state of the first switch element SW1. . Therefore, the overshoot amount OSW varies.

ここで、オーバーシュートOSが生じる場合、例えば、各極性期間が切り換わる期間(切換期間Pc)において瞬間的に駆動電流Iを減じる制御を行うことで、オーバーシュート量OSWを低減することが考えられる。しかし、オーバーシュート量OSWにばらつきが生じる場合、オーバーシュート量OSWに応じて減じる駆動電流Iの量を変化させる必要があり、制御が煩雑となりやすい。また、例えば、オーバーシュート量OSWの最大値に合わせて一律に駆動電流Iを減じることも考えられるが、この場合、オーバーシュート量OSWが比較的小さい場合に、必要以上に駆動電流Iを減じることなり、結果として放電灯90の寿命が低下する場合がある。なお、瞬間的に駆動電流Iを減じる制御とは、例えば、本実施形態では切換期間Pcにおいてデューティー比DRを小さくする制御に相当する。   Here, when the overshoot OS occurs, for example, it may be possible to reduce the overshoot amount OSW by performing a control that instantaneously reduces the drive current I in a period (switching period Pc) in which each polarity period is switched. . However, when the overshoot amount OSW varies, it is necessary to change the amount of the drive current I that is reduced in accordance with the overshoot amount OSW, and the control is likely to be complicated. Further, for example, it may be possible to reduce the drive current I uniformly according to the maximum value of the overshoot amount OSW. In this case, however, the drive current I is reduced more than necessary when the overshoot amount OSW is relatively small. As a result, the life of the discharge lamp 90 may be reduced. Note that the control for instantaneously reducing the drive current I corresponds to, for example, control for reducing the duty ratio DR in the switching period Pc in the present embodiment.

これに対して、本実施形態によれば、電力制御回路20と極性反転回路30とを同期させることで、第1タイミングT1および第2タイミングT2において、第1スイッチ素子SW1をOFF状態とすることができる。そのため、切換期間Pc内に設けられる第1スイッチ素子SW1がON状態となるパルスの数を調整して、切換期間Pcにおける第1スイッチ素子SW1のON状態となる期間の合計長さを一定としやすい。これにより、切換期間Pcにおけるコンデンサー24に印加される電圧の上昇量を一定としやすく、オーバーシュート量OSWのばらつきを抑制することができる。したがって、例えば、駆動電流Iを減じる制御を行うことで、オーバーシュート量OSWを低減する場合に、減じる駆動電流Iの量を一律としつつ、必要以上に駆動電流Iを減じることを抑制できる。これにより、オーバーシュート量OSWを低減する制御を簡単化しつつ、放電灯90の寿命が低下することを抑制できる。本実施形態においては、切換期間Pcにおける第1スイッチ素子SW1がON状態となる期間の合計長さは、一定である。そのため、オーバーシュート量OSWは、図7に示すように、一定となる。   On the other hand, according to the present embodiment, the first switch element SW1 is turned off at the first timing T1 and the second timing T2 by synchronizing the power control circuit 20 and the polarity inversion circuit 30. Can do. Therefore, the total length of the period in which the first switch element SW1 is turned on in the switching period Pc is easily adjusted by adjusting the number of pulses in which the first switch element SW1 provided in the switching period Pc is turned on. . As a result, the amount of increase in the voltage applied to the capacitor 24 during the switching period Pc can be easily made constant, and variations in the overshoot amount OSW can be suppressed. Therefore, for example, by performing control to reduce the drive current I, when reducing the overshoot amount OSW, it is possible to suppress the drive current I from being reduced more than necessary while keeping the amount of drive current I to be reduced uniform. Thereby, it is possible to suppress a reduction in the life of the discharge lamp 90 while simplifying the control for reducing the overshoot amount OSW. In the present embodiment, the total length of the period in which the first switch element SW1 is in the ON state in the switching period Pc is constant. Therefore, the overshoot amount OSW is constant as shown in FIG.

また、例えば、システムコントローラー41が、電力制御回路コントローラー等の別のコントローラーを介して電力制御回路20の制御を行う場合、システムコントローラー41による電力制御回路20の制御と極性反転回路30の制御との同期を取ることが困難であった。これに対して、本実施形態によれば、システムコントローラー41が直接、電力制御回路20を制御する構成としたため、電力制御回路20の制御と極性反転回路30の制御との同期を取ることを容易にできる。また、電力制御回路コントローラー等の別のコントローラーを設ける必要が無い分、制御部40の構成を簡素化できる。   For example, when the system controller 41 controls the power control circuit 20 via another controller such as a power control circuit controller, the control of the power control circuit 20 by the system controller 41 and the control of the polarity inversion circuit 30 are performed. It was difficult to synchronize. On the other hand, according to this embodiment, since the system controller 41 directly controls the power control circuit 20, it is easy to synchronize the control of the power control circuit 20 and the control of the polarity inversion circuit 30. Can be. In addition, the configuration of the control unit 40 can be simplified because it is not necessary to provide another controller such as a power control circuit controller.

また、システムコントローラー41が電力制御回路コントローラー等の別のコントローラーを介して電力制御回路20の制御を行う場合、例えば、放電灯90にランプ電圧Vlaを印加し始めてから放電灯90が点灯する前までの間においてランプ電圧Vlaの制御を行うための回路(例えば、オペアンプ等)が別途必要となる。これに対して、本実施形態によれば、システムコントローラー41が直接、電力制御回路20を制御する構成としたため、放電灯90の点灯前において、システムコントローラー41が直接、ランプ電圧Vlaを制御できる。そのため、放電灯90の点灯前においてランプ電圧Vlaの制御を行うための回路を別途設ける必要がなく、制御部40の構成をより簡素化できる。   When the system controller 41 controls the power control circuit 20 via another controller such as a power control circuit controller, for example, from the start of applying the lamp voltage Vla to the discharge lamp 90 until the discharge lamp 90 is lit. In the meantime, a circuit (for example, an operational amplifier) for controlling the lamp voltage Vla is required separately. On the other hand, according to the present embodiment, since the system controller 41 directly controls the power control circuit 20, the system controller 41 can directly control the lamp voltage Vla before the discharge lamp 90 is turned on. Therefore, it is not necessary to separately provide a circuit for controlling the lamp voltage Vla before the discharge lamp 90 is turned on, and the configuration of the control unit 40 can be further simplified.

また、放電灯90にランプ電圧Vlaを印加し始めてから放電灯90が点灯する前までの間においては、ランプ電圧Vlaが急激に上昇するため、電力制御回路20による電圧制御を比較的短い周期で行う必要があり、かつ、制御ゲインも比較的大きくする必要がある。一方、放電灯90が点灯した後においては、電力制御回路20による電圧制御を比較的長い周期で行えばよく、制御ゲインも比較的小さくてよい。システムコントローラー41が電力制御回路コントローラー等の別のコントローラーを介して電力制御回路20の制御を行う場合、電圧制御の制御ゲインおよび周期を瞬時に切り換えることが難しく、上述したような放電灯90の点灯前後における制御ゲインおよび周期の変化に適切に対応できない場合があった。   In addition, since the lamp voltage Vla rapidly increases from the start of applying the lamp voltage Vla to the discharge lamp 90 until before the discharge lamp 90 is lit, voltage control by the power control circuit 20 is performed in a relatively short cycle. It is necessary to do this, and the control gain needs to be relatively large. On the other hand, after the discharge lamp 90 is lit, voltage control by the power control circuit 20 may be performed with a relatively long cycle, and the control gain may be relatively small. When the system controller 41 controls the power control circuit 20 via another controller such as a power control circuit controller, it is difficult to instantaneously switch the control gain and cycle of voltage control, and the discharge lamp 90 is lit as described above. In some cases, it was not possible to properly cope with changes in control gain and period before and after.

これに対して、本実施形態によれば、電圧制御における制御ゲインおよび周期をシステムコントローラー41によって切り換えることができるため、放電灯90の点灯前後で、電圧制御の制御ゲインおよび周期を好適に切り換えることが容易である。   On the other hand, according to the present embodiment, since the control gain and cycle in voltage control can be switched by the system controller 41, the control gain and cycle of voltage control are preferably switched before and after the discharge lamp 90 is turned on. Is easy.

また、本実施形態によれば、制御部40は、切換期間Pcにおいて、第1スイッチ素子SW1のパルスのデューティー比DRを小さくする。そのため、切換期間Pcにおいて第1スイッチ素子SW1がON状態となる期間の合計長さを小さくできる。これにより、切換期間Pcにおけるコンデンサー24に印加される電圧の上昇量を小さくでき、オーバーシュート量OSWを低減できる。   Further, according to the present embodiment, the control unit 40 decreases the duty ratio DR of the pulse of the first switch element SW1 during the switching period Pc. Therefore, the total length of the period in which the first switch element SW1 is in the ON state in the switching period Pc can be reduced. Thereby, the increase amount of the voltage applied to the capacitor 24 in the switching period Pc can be reduced, and the overshoot amount OSW can be reduced.

ここで、デューティー比DRは、比較的小さくしつつも、所定値以上は大きくすることが好ましい。切換期間Pcにおいて第1スイッチ素子SW1を常にOFF状態にする、あるいは第1スイッチ素子SW1がON状態となる期間の合計長さを極めて小さくすると、オーバーシュート量OSWは大きく低減できる一方で、電力制御回路20における電圧が低下し過ぎてしまう場合があるためである。   Here, it is preferable to increase the duty ratio DR to a predetermined value or more while keeping it relatively small. If the first switch element SW1 is always in the OFF state during the switching period Pc, or the total length of the period in which the first switch element SW1 is in the ON state is extremely small, the overshoot amount OSW can be greatly reduced while the power control is performed. This is because the voltage in the circuit 20 may decrease too much.

また、駆動電力Wdが一定の場合、ランプ電圧Vlaが変化すると駆動電流Iの値が変化するため、駆動電流IにおけるオーバーシュートOSの割合が変化する。そのため、本実施形態のように、切換期間Pcにおける第1スイッチ素子SW1のパルスのデューティー比DRを、ランプ電圧Vlaに応じて変化させることで、オーバーシュート量OSWをより好適に低減できる。具体的には、ランプ電圧Vlaが大きいほど、切換期間Pcにおける第1スイッチ素子SW1のパルスのデューティー比DRを小さくすることで、オーバーシュート量OSWをより好適に低減できる。   When the driving power Wd is constant, the value of the driving current I changes when the lamp voltage Vla changes, so that the ratio of the overshoot OS in the driving current I changes. Therefore, as in the present embodiment, the overshoot amount OSW can be more suitably reduced by changing the duty ratio DR of the pulse of the first switch element SW1 in the switching period Pc according to the lamp voltage Vla. Specifically, the overshoot amount OSW can be more suitably reduced by decreasing the duty ratio DR of the pulse of the first switch element SW1 in the switching period Pc as the lamp voltage Vla increases.

また、第2スイッチ素子SW2および第3スイッチ素子SW3が切り換えられる周波数、すなわち駆動電流Iの周波数が変化すると、各周波数の駆動電流Iが放電灯90に供給される期間のうち所定期間の中で切換期間Pcが設けられる数が変化する。第1スイッチ素子SW1がON状態となるパルスのデューティー比DRを小さくする切換期間Pcの数が所定期間の中で変化すると、所定期間における平均駆動電力が変化し、放電灯90の明るさ(輝度)が変化することとなる。具体的には、駆動電流Iの周波数が相対的に高い場合、例えば駆動電流Iの周波数が数百Hz以上、1kHz以下、または1kHzよりも大きい場合に所定期間の中に設けられる切換期間Pcの数は、駆動電流Iの周波数が相対的に低い場合、例えば駆動電流Iの周波数が数十Hzである場合に所定期間の中に設けられる切換期間Pcの数よりも多くなる。したがって、駆動電流Iの周波数が相対的に高いときの平均駆動電力は、駆動電流Iの周波数が相対的に低いときの平均駆動電力よりも低くなる。   Further, when the frequency at which the second switch element SW2 and the third switch element SW3 are switched, that is, the frequency of the drive current I changes, the drive current I of each frequency is supplied to the discharge lamp 90 within a predetermined period. The number in which the switching period Pc is provided changes. When the number of switching periods Pc for reducing the duty ratio DR of the pulse in which the first switch element SW1 is turned on changes during the predetermined period, the average drive power during the predetermined period changes, and the brightness (luminance) of the discharge lamp 90 changes. ) Will change. Specifically, when the frequency of the drive current I is relatively high, for example, when the frequency of the drive current I is several hundred Hz or more, 1 kHz or less, or greater than 1 kHz, the switching period Pc provided in the predetermined period The number is larger than the number of switching periods Pc provided in the predetermined period when the frequency of the drive current I is relatively low, for example, when the frequency of the drive current I is several tens of Hz. Therefore, the average drive power when the frequency of the drive current I is relatively high is lower than the average drive power when the frequency of the drive current I is relatively low.

そのため、本実施形態のように、制御部40が切換期間Pcにおける第1スイッチ素子SW1のパルスのデューティー比DRを、駆動電流Iの周波数に応じて変化させることで、駆動電力Wdが一定の場合に平均駆動電力が変化して放電灯90の明るさが変化してしまうことを抑制することができる。具体的には、制御部40は、駆動電流Iの周波数が高いほど、切換期間Pcにおける第1スイッチ素子SW1がON状態であるパルスのデューティー比DRを大きくする。換言すると、制御部40は、駆動電流Iの周波数が第1周波数である場合の切換期間Pcにおける第1スイッチ素子SW1のパルスのデューティー比DRを、駆動電流Iの周波数が第1周波数よりも低い第2周波数である場合の切換期間Pcにおける第1スイッチ素子SW1のパルスのデューティー比DRよりも大きくする。   Therefore, when the drive power Wd is constant by changing the duty ratio DR of the pulse of the first switch element SW1 in the switching period Pc according to the frequency of the drive current I as in the present embodiment. It is possible to prevent the average driving power from changing and the brightness of the discharge lamp 90 from changing. Specifically, the control unit 40 increases the duty ratio DR of the pulse in which the first switch element SW1 is in the ON state in the switching period Pc as the frequency of the drive current I is higher. In other words, the control unit 40 sets the duty ratio DR of the pulse of the first switch element SW1 in the switching period Pc when the frequency of the drive current I is the first frequency, and the frequency of the drive current I is lower than the first frequency. The duty ratio DR of the pulse of the first switch element SW1 in the switching period Pc in the case of the second frequency is made larger.

これにより、駆動電流Iの周波数が比較的高い場合に、1つの切換期間Pc内における第1スイッチ素子SW1がON状態となる期間の合計長さを、駆動電流Iの周波数が比較的低い場合よりも大きくできる。したがって、駆動電流Iの周波数が比較的高く、所定期間の中に設けられる切換期間Pcの数が多くなった場合であっても、平均駆動電力が低下することを抑制でき、放電灯90の明るさが変化してしまうことを抑制することができる。例えば、制御部40は、駆動電流Iの周波数が50Hzであるときの切換期間Pcにおける第1スイッチ素子SW1のパルスのデューティー比DRを3%に設定し、一方、駆動電流Iの周波数が500Hzであるときの切換期間Pcにおける第1スイッチ素子SW1のパルスのデューティー比DRを30%に設定する。   As a result, when the frequency of the drive current I is relatively high, the total length of the period in which the first switch element SW1 is in the ON state within one switching period Pc is set as compared with the case where the frequency of the drive current I is relatively low. Can also be larger. Therefore, even when the frequency of the drive current I is relatively high and the number of switching periods Pc provided in the predetermined period is increased, the average drive power can be suppressed from decreasing, and the brightness of the discharge lamp 90 can be reduced. Can be suppressed. For example, the control unit 40 sets the duty ratio DR of the pulse of the first switch element SW1 in the switching period Pc when the frequency of the drive current I is 50 Hz to 3%, while the frequency of the drive current I is 500 Hz. The duty ratio DR of the pulse of the first switch element SW1 in a certain switching period Pc is set to 30%.

また、本実施形態によれば、制御部40は、第1スイッチ素子SW1のパルスのデューティー比DRを調整することで、第1タイミングT1および第2タイミングT2において第1スイッチ素子SW1をOFF状態にする。そのため、第1スイッチ素子SW1をPWM制御しつつ、容易に第1タイミングT1および第2タイミングT2において第1スイッチ素子SW1をOFF状態にできる。   In addition, according to the present embodiment, the control unit 40 adjusts the duty ratio DR of the pulse of the first switch element SW1, thereby turning off the first switch element SW1 at the first timing T1 and the second timing T2. To do. Therefore, the first switch element SW1 can be easily turned off at the first timing T1 and the second timing T2 while PWM-controlling the first switch element SW1.

また、例えば、制御部40によるCPU580からの命令の実行が、第1タイミングT1の直前において第1スイッチ素子SW1をOFF状態とするタイミングと重なると、第1スイッチ素子SW1をOFF状態とするタイミングが遅れる場合がある。その場合、第1タイミングT1において第1スイッチ素子SW1をOFF状態にできない場合がある。また、同様にCPU580からの命令の実行が、第2タイミングT2の直前において第1スイッチ素子SW1をOFF状態とするタイミングと重なると、第1スイッチ素子SW1をOFF状態とするタイミングが遅れる場合がある。その場合、第2タイミングT2において第1スイッチ素子SW1をOFF状態にできない場合がある。   Further, for example, if the execution of the instruction from the CPU 580 by the control unit 40 overlaps with the timing of turning off the first switch element SW1 immediately before the first timing T1, the timing of turning off the first switch element SW1 is reached. There may be a delay. In this case, the first switch element SW1 may not be turned off at the first timing T1. Similarly, if the execution of the instruction from the CPU 580 overlaps with the timing at which the first switch element SW1 is turned off immediately before the second timing T2, the timing at which the first switch element SW1 is turned off may be delayed. . In that case, the first switch element SW1 may not be turned off at the second timing T2.

これに対して、本実施形態によれば、制御部40は、切換期間Pcが始まる所定時間前から、少なくとも切換期間Pcが終了するまでの間、CPU580から出力された命令を実行しない。そのため、CPU580からの命令の実行が、第1タイミングT1の直前および第2タイミングT2の直前において第1スイッチ素子SW1をOFF状態にするタイミングと重なることを抑制できる。これにより、第1スイッチ素子SW1をOFF状態にするタイミングが遅れることを抑制でき、第1タイミングT1および第2タイミングT2において、より確実に第1スイッチ素子SW1をOFF状態にできる。   On the other hand, according to the present embodiment, the control unit 40 does not execute a command output from the CPU 580 from a predetermined time before the switching period Pc starts until at least the switching period Pc ends. Therefore, it can be suppressed that the execution of the instruction from the CPU 580 overlaps with the timing at which the first switch element SW1 is turned off immediately before the first timing T1 and immediately before the second timing T2. Thereby, it can suppress that the timing which makes 1st switch element SW1 OFF state delays, and can make 1st switch element SW1 OFF state more reliably in 1st timing T1 and 2nd timing T2.

なお、制御部40は、切換期間Pcにおいてデューティー比DRを小さくしなくてもよい。また、上記説明では切換期間Pcにおいてデューティー比DRは一定としたが、制御部40は、切換期間Pc内においてデューティー比DRを変化させてもよい。また、制御部40は、切換期間PcにおいてCPU580からの命令を実行してもよい。   Note that the controller 40 does not have to reduce the duty ratio DR during the switching period Pc. In the above description, the duty ratio DR is constant in the switching period Pc. However, the control unit 40 may change the duty ratio DR in the switching period Pc. Further, the control unit 40 may execute a command from the CPU 580 in the switching period Pc.

また、上述の実施形態において、透過型のプロジェクターに本発明を適用した場合の例について説明したが、本発明は、反射型のプロジェクターにも適用することも可能である。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等を含む液晶ライトバルブが光を透過するタイプであることを意味する。「反射型」とは、液晶ライトバルブが光を反射するタイプであることを意味する。なお、光変調装置は、液晶パネル等に限られず、例えばマイクロミラーを用いた光変調装置であってもよい。   In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a transmissive projector has been described. However, the present invention can also be applied to a reflective projector. Here, the “transmission type” means that a liquid crystal light valve including a liquid crystal panel or the like is a type that transmits light. “Reflective type” means that the liquid crystal light valve reflects light. The light modulation device is not limited to a liquid crystal panel or the like, and may be a light modulation device using a micromirror, for example.

また、上述の実施形態において、3つの液晶パネル560R,560G,560B(液晶ライトバルブ330R,330G,330B)を用いたプロジェクター500の例を挙げたが、本発明は、1つの液晶パネルのみを用いたプロジェクター、4つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクターにも適用可能である。   In the above-described embodiment, the example of the projector 500 using the three liquid crystal panels 560R, 560G, and 560B (liquid crystal light valves 330R, 330G, and 330B) has been described. However, the present invention uses only one liquid crystal panel. The present invention can also be applied to a projector using four or more liquid crystal panels.

また、上述の実施形態において述べた各構成は、矛盾しない範囲内において、相互に組み合わせることができる。   In addition, the configurations described in the above embodiments can be combined with each other within a consistent range.

10…放電灯点灯装置(放電灯駆動装置)、20…電力制御回路(電流調整部)、24…コンデンサー、30…極性反転回路(極性反転部)、40…制御部、80…直流電源装置(電源装置)、90…放電灯、200…光源装置、230…放電灯駆動部、330R,330G,330B…液晶ライトバルブ(光変調装置)、350…投射光学系、500…プロジェクター、502,512R,512G,512B…画像信号、580…CPU(第2制御部)、582…通信信号(電気信号)、DR…デューティー比、I…駆動電流、Id…直流電流(電流)、Pc…切換期間、SW1…第1スイッチ素子、SW2,SW2a,SW2b…第2スイッチ素子、SW3,SW3a,SW3b…第3スイッチ素子、T1…第1タイミング、T2…第2タイミング   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Discharge lamp lighting device (discharge lamp drive device), 20 ... Electric power control circuit (current adjustment part), 24 ... Capacitor, 30 ... Polarity inversion circuit (polarity inversion part), 40 ... Control part, 80 ... DC power supply device ( Power supply device), 90 ... discharge lamp, 200 ... light source device, 230 ... discharge lamp drive unit, 330R, 330G, 330B ... liquid crystal light valve (light modulation device), 350 ... projection optical system, 500 ... projector, 502, 512R, 512G, 512B: Image signal, 580: CPU (second control unit), 582: Communication signal (electric signal), DR: Duty ratio, I: Driving current, Id: DC current (current), Pc: Switching period, SW1 ... 1st switch element, SW2, SW2a, SW2b ... 2nd switch element, SW3, SW3a, SW3b ... 3rd switch element, T1 ... 1st timing, T2 ... 1st Timing

Claims (11)

放電灯に駆動電流を供給する放電灯駆動部と、
前記放電灯駆動部を制御する制御部と、
を備え、
前記放電灯駆動部は、前記放電灯に供給される前記駆動電流の電流値を調整する電流調整部と、前記電流調整部から入力される駆動電流を所定のタイミングで極性反転させる極性反転部と、を有し、
前記電流調整部は、前記電流調整部に電源を供給する電源装置と前記極性反転部との間に接続された第1スイッチ素子と、前記第1スイッチ素子と前記極性反転部との間に一端が接続されたコンデンサーと、を有し、
前記極性反転部は、前記第1スイッチ素子と前記放電灯との間に接続された第2スイッチ素子および第3スイッチ素子を有し、
前記第2スイッチ素子がON状態で、かつ、前記第3スイッチ素子がOFF状態のときに、前記放電灯には第1極性の前記駆動電流が供給され、
前記第2スイッチ素子がOFF状態で、かつ、前記第3スイッチ素子がON状態のときに、前記放電灯には第2極性の前記駆動電流が供給され、
前記制御部は、前記第1スイッチ素子をPWM制御し、
前記制御部は、前記第2スイッチ素子および前記第3スイッチ素子のうち一方のスイッチ素子がOFF状態のときに他方のスイッチ素子がON状態からOFF状態となる第1タイミング、および前記一方のスイッチ素子がOFF状態のときに前記他方のスイッチ素子がOFF状態からON状態となる第2タイミングにおいて、前記第1スイッチ素子がOFF状態であるように、前記電流調整部と前記極性反転部とを同期させることを特徴とする放電灯駆動装置。
A discharge lamp driving section for supplying a driving current to the discharge lamp;
A control unit for controlling the discharge lamp driving unit;
With
The discharge lamp drive unit includes: a current adjustment unit that adjusts a current value of the drive current supplied to the discharge lamp; and a polarity inversion unit that reverses the polarity of the drive current input from the current adjustment unit at a predetermined timing. Have
The current adjustment unit includes a first switch element connected between a power supply device that supplies power to the current adjustment unit and the polarity inversion unit, and one end between the first switch element and the polarity inversion unit. A capacitor connected to
The polarity reversing unit includes a second switch element and a third switch element connected between the first switch element and the discharge lamp,
When the second switch element is in the ON state and the third switch element is in the OFF state, the driving current having the first polarity is supplied to the discharge lamp,
When the second switch element is in an OFF state and the third switch element is in an ON state, the driving current having the second polarity is supplied to the discharge lamp,
The control unit performs PWM control on the first switch element,
The control unit includes a first timing at which one of the second switch element and the third switch element is turned off when the other switch element is turned off, and the one switch element. The current adjustment unit and the polarity inversion unit are synchronized so that the first switch element is in the OFF state at the second timing when the other switch element is in the ON state from the OFF state when is in the OFF state. A discharge lamp driving device characterized by that.
前記制御部は、前記第2スイッチ素子と前記第3スイッチ素子との両方がOFF状態となる切換期間において、前記第1スイッチ素子がON状態となる期間のデューティー比を、前記第2スイッチ素子および前記第3スイッチ素子のうち一方がON状態となる期間における前記デューティー比よりも小さくする、請求項1に記載の放電灯駆動装置。   In the switching period in which both the second switch element and the third switch element are in the OFF state, the control unit sets the duty ratio during the period in which the first switch element is in the ON state to the second switch element and The discharge lamp driving device according to claim 1, wherein the duty ratio is smaller than the duty ratio in a period in which one of the third switch elements is in an ON state. 前記制御部は、前記第1スイッチ素子がON状態となる期間のデューティー比を調整することで、前記第1タイミングおよび前記第2タイミングにおいて前記第1スイッチ素子がOFF状態であるように前記第1スイッチ素子を制御する、請求項1または2に記載の放電灯駆動装置。   The controller adjusts a duty ratio during a period in which the first switch element is in an ON state, so that the first switch element is in an OFF state at the first timing and the second timing. The discharge lamp drive device according to claim 1, wherein the switch element is controlled. 前記放電灯の電極間電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記第2スイッチ素子と前記第3スイッチ素子との両方がOFF状態となる切換期間における前記第1スイッチ素子がON状態となる期間のデューティー比を、検出された前記電極間電圧に応じて変化させる、請求項1から3のいずれか一項に記載の放電灯駆動装置。
A voltage detector for detecting a voltage between the electrodes of the discharge lamp;
The control unit detects a duty ratio of a period during which the first switch element is in an ON state during a switching period in which both the second switch element and the third switch element are in an OFF state. The discharge lamp drive device according to any one of claims 1 to 3, wherein the discharge lamp drive device is changed in accordance with the above.
前記制御部は、検出された前記電極間電圧が大きいほど、前記切換期間における前記デューティー比を小さくする、請求項4に記載の放電灯駆動装置。   The discharge lamp driving device according to claim 4, wherein the control unit decreases the duty ratio in the switching period as the detected inter-electrode voltage is increased. 前記制御部は、前記第2スイッチ素子と前記第3スイッチ素子との両方がOFF状態となる切換期間における前記第1スイッチ素子がON状態となる期間のデューティー比を、前記駆動電流の周波数に応じて変化させる、請求項1から5のいずれか一項に記載の放電灯駆動装置。   The control unit determines a duty ratio of a period in which the first switch element is in an ON state during a switching period in which both the second switch element and the third switch element are in an OFF state according to the frequency of the drive current. The discharge lamp driving device according to any one of claims 1 to 5, wherein the discharge lamp driving device is changed. 前記制御部は、前記駆動電流の前記周波数が第1周波数である場合の前記切換期間における前記デューティー比を、前記周波数が前記第1周波数よりも低い第2周波数である場合の前記切換期間における前記デューティー比よりも大きくする、請求項6に記載の放電灯駆動装置。   The control unit sets the duty ratio in the switching period when the frequency of the driving current is a first frequency, and the duty ratio in the switching period when the frequency is a second frequency lower than the first frequency. The discharge lamp driving device according to claim 6, wherein the discharge lamp driving device is larger than the duty ratio. 光を射出する放電灯と、
請求項1から7のいずれか一項に記載の放電灯駆動装置と、
を備えることを特徴とする光源装置。
A discharge lamp that emits light;
A discharge lamp driving device according to any one of claims 1 to 7,
A light source device comprising:
請求項8に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出される光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学系と、
を備えることを特徴とするプロジェクター。
The light source device according to claim 8;
A light modulation device that modulates light emitted from the light source device according to an image signal;
A projection optical system that projects the light modulated by the light modulation device;
A projector comprising:
電気信号を介して命令を前記放電灯駆動装置の前記制御部に出力する第2制御部を備え、
前記制御部は、前記第2スイッチ素子と前記第3スイッチ素子との両方がOFF状態となる切換期間が始まる所定時間前から、少なくとも前記切換期間が終了するまでの間、前記第2制御部から出力された前記命令を実行しない、請求項9に記載のプロジェクター。
A second control unit that outputs a command to the control unit of the discharge lamp driving device via an electrical signal;
From the second control unit, the control unit starts from a predetermined time before the switching period in which both the second switch element and the third switch element are turned off, and at least until the switching period ends. The projector according to claim 9, wherein the output instruction is not executed.
放電灯に駆動電流を供給する放電灯駆動部を備え、前記放電灯駆動部は、前記放電灯に供給される前記駆動電流の電流値を調整する電流調整部と、前記電流調整部からの駆動電流を所定のタイミングで極性反転させる極性反転部と、を有し、前記電流調整部は、前記電流調整部に電源を供給する電源装置と前記極性反転部との間に接続された第1スイッチ素子と、前記第1スイッチ素子と前記極性反転部との間に一端が接続されたコンデンサーと、を有し、前記極性反転部は、前記第1スイッチ素子と前記放電灯との間に接続された第2スイッチ素子および第3スイッチ素子を有する放電灯駆動装置の制御方法であって、
前記第1スイッチ素子をPWM制御し、
前記第2スイッチ素子および第3スイッチ素子のうち一方のスイッチ素子がOFF状態のときに他方のスイッチ素子がON状態からOFF状態となる第1タイミング、および前記一方のスイッチ素子がOFF状態のときに前記他方のスイッチ素子がOFF状態からON状態となる第2タイミングにおいて、前記第1スイッチ素子がOFF状態であるように、前記電流調整部と前記極性反転部とを同期させることを特徴とする放電灯駆動装置の制御方法。
A discharge lamp driving unit for supplying a driving current to the discharge lamp, wherein the discharge lamp driving unit adjusts a current value of the driving current supplied to the discharge lamp; and a drive from the current adjusting unit A polarity inversion unit that inverts the polarity of the current at a predetermined timing, and the current adjustment unit is connected between a power supply device that supplies power to the current adjustment unit and the polarity inversion unit. And a capacitor having one end connected between the first switch element and the polarity inversion unit, and the polarity inversion unit is connected between the first switch element and the discharge lamp. A control method for a discharge lamp driving device having a second switch element and a third switch element,
PWM controlling the first switch element;
The first timing when one of the second switch element and the third switch element is in the OFF state when the other switch element is in the OFF state, and when the one switch element is in the OFF state At the second timing when the other switch element is switched from the OFF state to the ON state, the current adjusting unit and the polarity inverting unit are synchronized so that the first switch element is in the OFF state. Control method of electric light driving device.
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