JP4853831B2 - High pressure discharge lamp lighting device and high pressure discharge lamp lighting method - Google Patents
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Description
本発明は交流のランプ電流を供給して高圧放電灯を点灯させる高圧放電灯点灯装置および点灯方法に関する。 The present invention relates to a high pressure discharge lamp lighting device and a lighting method for lighting a high pressure discharge lamp by supplying an alternating lamp current.
液晶プロジェクタ等に用いられる高圧放電灯装置は直流電源から供給される電流を所定の50Hz〜1kHzの矩形波電流(以下、「基準周波電流」という)に変換して高圧放電灯の点灯極性を切り替えながら点灯させるように構成されている。ここで高圧放電灯とは高圧水銀ランプ(以下、「ランプ」という)であり、ハロゲン物質、希ガス及び水銀が封入されていて、発光管内には一対の電極が対向配置されている。 High-pressure discharge lamp devices used in liquid crystal projectors and the like switch the polarity of the high-pressure discharge lamp by converting the current supplied from the DC power source into a rectangular current of 50 Hz to 1 kHz (hereinafter referred to as “reference frequency current”). It is configured to light up. Here, the high-pressure discharge lamp is a high-pressure mercury lamp (hereinafter referred to as “lamp”), in which a halogen substance, a rare gas, and mercury are enclosed, and a pair of electrodes are disposed facing each other in the arc tube.
ところで、上記のようなランプを基準周波電流で点灯し続けると、放電アークの起点が電極先端上でジャンプするいわゆるフリッカが発生してしまうことが知られている。これは点灯時間が進むにつれ図11(a)のように電極先端に複数の突起が形成され、点灯中に放電アークの起点がその複数の突起間を移動してしまうことによるものである。 By the way, it is known that when the lamp as described above is continuously lit at a reference frequency current, a so-called flicker is generated in which the starting point of the discharge arc jumps on the electrode tip. This is because as the lighting time advances, a plurality of protrusions are formed at the tip of the electrode as shown in FIG. 11A, and the starting point of the discharge arc moves between the plurality of protrusions during lighting.
このフリッカを抑制するために、ランプに何らかの特殊な波形の電流(以下、「フリッカ抑制波形電流」という)を投入することによる対策がこれまで報告されてきた。例えば、特許文献1では、フリッカ抑制波形電流として、低周波矩形波電流をベースとしてその半サイクル間に高周波電流を1サイクル挿入し、その高周波部分の後半の半サイクル又は1サイクル全部を基準波部分の電流よりも大きくするものが開示されている(本願図3(a)及び(b)参照)。そして、このような電流波形で点灯することにより、ランプ電極先端に図11(b)に示すような1つの突起が形成され、その突起にアークの起点が定まることによりフリッカが抑制されるというものである。
In order to suppress this flicker, measures have been reported so far by applying a current having a special waveform (hereinafter referred to as “flicker suppression waveform current”) to the lamp. For example, in
また、図3のような波形の他にも種々のフリッカ抑制波形電流が報告されている。例えば、特許文献2では、低周波矩形波電流をベースとしてその半サイクルの終了間際にパルス電流を重畳するものが開示されている(本願図13(a)参照)。
また、特許文献3では、低周波矩形波電流をベースとして、その半サイクルにおいて開始時よりも終了時に向けて電流が徐々に高くなっていくような電流波形が開示されている(本願図9(a)参照)。
またさらに、特許文献4では矩形波電流の半サイクルの開始部分が高くなっているものや開始部分及び終了部分が高くなっているものが開示されている(本願図13(b)〜(f)参照)。
In addition to the waveforms shown in FIG. 3, various flicker suppression waveform currents have been reported. For example,
Furthermore,
なお、後述する従来技術における課題及び本発明の動作の理解を容易にするために、特許文献1の電流波形を生成するための装置(以下、「従来例」という)の回路構成及びその動作をここで説明しておく。
図12は従来例の回路構成図であり、全波整流回路10、全波整流回路10の直流電圧をPWM(パルス幅変調)制御回路により所定のランプ電力に制御する降圧チョッパ回路20、降圧チョッパ回路20の直流出力電圧を低周波の交流矩形波電圧に変換してランプ60に印加するためのフルブリッジ回路40、ランプ始動時に高圧パルス電圧をランプに印加するためのイグナイタ回路50、及びランプ電力を検出し定ランプ電力制御や定ランプ電流制御を行うための制御回路30で構成されている。
In order to facilitate understanding of the problems in the prior art described later and the operation of the present invention, the circuit configuration and operation of an apparatus (hereinafter referred to as “conventional example”) for generating a current waveform of
FIG. 12 is a circuit configuration diagram of a conventional example. A full-
全波整流回路10の電圧を受け動作する降圧チョッパ回路20はPWM制御回路37により駆動されるトランジスタ21、ダイオード22、チョークコイル23、及び平滑コンデンサ24で構成され、全波整流回路10から供給される直流電圧に対して所定のランプ電力制御またはランプ電流制御を行うようになっている。
The step-down
制御回路30は、ランプ60に並列に接続されたランプ電圧を分圧して検出する抵抗31及び32による分圧電圧とランプ60と直列に接続されランプ電流を検出する抵抗33の電圧とを乗算処理してランプ電力を算出する乗算器34、乗算器34の出力端と直流電源38の電圧とを比較する誤差増幅器35、及び誤差増幅器35の出力が入力され、降圧チョッパ回路20のトランジスタ21の駆動パルスを出力するPWM制御回路37で構成される。直流電源38とブリッジ制御回路45は中央制御部39に接続され、同じクロック信号を用いて直流電源38の出力電圧の高/低(それに応じてトランジスタ21のオンデューティ比)、及びトランジスタ41〜44のオン/オフが周期的に連動制御される。
The
PWM制御回路37は誤差増幅器35の出力に応じたデューティ比の駆動パルスを発生して、降圧チョッパ回路20のトランジスタ21を駆動する。これによりランプ電圧が所定値以上の場合はランプ電力が一定になるように定ランプ電力制御が行われ、所定値以下の場合はランプ電流が一定になるように定ランプ電流制御が行われるようになっている。
The
図3(c)及び(d)に、それぞれ図3(a)及び(b)の電流波形を形成するための、フルブリッジ回路40のトランジスタ41〜44のオン/オフ、降圧チョッパ20のトランジスタ21のオンデューティ比、及びランプ電流についてのタイミングチャートを示す。
図示するように印加されるランプ電流波形は、1サイクルの高周波電流の期間(THF)と半サイクルの低周波電流の期間の繰り返しからなり、図3(a)及び(c)では期間THFの後半の半サイクルの電流値が低周波電流の期間の電流値よりも高くなり、一方、図3(b)及び(d)では期間THFの1サイクル全体の電流値が低周波電流の期間の電流値よりも高くなっている。
3C and 3D, on / off of the transistors 41 to 44 of the
Lamp current waveform applied as shown for a period of one cycle of the high frequency current and (T HF) consists repetition period of the low frequency current half-cycle, FIG. 3 (a) and (c) in the period T HF On the other hand, the current value of the latter half cycle is higher than the current value of the low frequency current period, while in FIGS. 3B and 3D , the current value of one cycle of the period THF is the period of the low frequency current. The current value is higher.
なお、図3(a)及び(b)のt0からt1の期間を1周期とする周波数は50Hz〜1kHz程度である。また、図3においては、図面の明瞭化のために低周波部分の期間に対する高周波部分の期間の幅を大きめに図示しているが、高周波部分の期間幅:低周波部分の期間幅は1:20〜1:4程度である。
上記の技術を用いれば、種々のフリッカ抑制波形電流によってランプ電極先端に突起が形成されることによりフリッカが好適に抑制されるようにみえる。しかし、このような電流を流し続けることには、ランプ及び点灯回路に関してそれぞれ以下のような問題が生じる場合があることが分かってきた。 If the above technique is used, it appears that flicker is suitably suppressed by forming protrusions at the tip of the lamp electrode by various flicker suppression waveform currents. However, it has been found that continuing such a current may cause the following problems with respect to the lamp and the lighting circuit.
そのランプについての問題点は突起の過度の成長に関するものである。ここで、電極に突起が形成され、それが成長する原理は必ずしも明確ではないが以下のように推測される。
液晶プロジェクタ用の高圧水銀ランプは一般的に、封入物として水銀のほかにハロゲン物質が封入されている。このハロゲン物質のハロゲンサイクルが行われることによりタングステンが蒸発し発光管内に存在するハロゲン等と結合するとタングステン化合物を形成する。このタングステン化合物は対流などによって管璧付近から電極先端付近へ拡散し、高温部でタングステン原子に分解される。そしてタングステン原子はアーク中で電離することで陽イオンとなる。交流点灯している両電極が陽極と陰極を点灯周波数ごとに繰り返すが、この陰極動作をしている時にアーク中の陽イオンは、電界によって陰極側に引き寄せられることで両電極先端に析出され、それが突起を形成するものと考えられている。
The problem with the lamp is related to overgrowth of protrusions. Here, protrusions are formed on the electrodes, and the principle of growth of the protrusions is not necessarily clear, but is assumed as follows.
In general, high-pressure mercury lamps for liquid crystal projectors contain a halogen substance in addition to mercury as an enclosure. When the halogen cycle of this halogen substance is performed, tungsten is evaporated and forms a tungsten compound when combined with halogen or the like present in the arc tube. This tungsten compound diffuses from the vicinity of the tube wall to the vicinity of the tip of the electrode by convection or the like, and is decomposed into tungsten atoms at a high temperature portion. Tungsten atoms become cations when ionized in the arc. Both electrodes that are lit with alternating current repeat the anode and cathode at each lighting frequency, but when this cathode is operating, the cations in the arc are attracted to the cathode side by the electric field, and are deposited at the tips of both electrodes. It is believed that it forms a protrusion.
その結果として、電極の先端が突起状に成長することによりアーク長が短くなるとともにランプ電圧も次第に低下して行く場合がある。しかし、電極先端の突起が成長してランプ電圧が所定値以下になると、ランプ電流を定格電流範囲内で最大限に流しても定格のランプ電力が供給されなくなる。このため、ランプ電極温度が低下しさらに電極の突起が成長しランプ電圧の低下が進んでしまう悪循環に陥る場合がある。そして、さらにランプ電圧が低下することによりランプ電力が低減すると、光出力の低下に加え発光管内のタングステンのハロゲンサイクルが充分に行うことができずランプの発光管内の黒化が進み、ランプが短寿命となってしまう問題が生ずる。
特許文献1〜4について、それぞれのフリッカ抑制波形電流による突起形成・成長のメカニズムやその効果はそれぞれ異なるものと考えられるが、何らかのフリッカ抑制波形電流を印加し続けた結果として上述したように突起が必要以上に成長してしまうことが分かってきている。
As a result, the tip of the electrode grows in a protruding shape, so that the arc length may be shortened and the lamp voltage may gradually decrease. However, when the protrusion at the tip of the electrode grows and the lamp voltage becomes equal to or lower than a predetermined value, the rated lamp power is not supplied even if the lamp current is flown to the maximum within the rated current range. For this reason, there is a case where the lamp electrode temperature is lowered, and further, a projection of the electrode grows, resulting in a vicious circle in which the lamp voltage is further lowered. If the lamp power is further reduced by lowering the lamp voltage, in addition to the decrease in light output, the tungsten halogen cycle in the arc tube cannot be sufficiently performed, the blackening in the arc tube of the lamp proceeds, and the lamp becomes short. The problem of end of life occurs.
Regarding
また、点灯回路についての問題点はその発熱(損失)や騒音に関するものである。例えば図12の回路構成について検討すると、イグナイタ回路50はランプ始動時のランプ電極間の絶縁破壊を目的として設けられているものである。そして、イグナイタ回路50を構成するパルストランスの2次側巻き線は、ランプ始動後の点灯状態においては機能を持たないにもかかわらずランプに直列に接続されているためランプ電流が流れ続け、この2次側巻き線で不要な発熱損失や音が発生する。この発熱損失は電流値の二乗に比例するので、電流波形に電流値の高い部分があるような特許文献1〜4のフリッカ抑制波形電流を出力する場合は、基準波形電流を出力する場合に比べて点灯中のランプ電流による2次巻線での発熱損失が増大する。また、騒音についても、特に高周波電流を挿入する特許文献1の電流波形の場合は基準波形電流の場合に比べて反転回数が増えるため、磁束の急激な変化によりパルストランス(具体的にはコア)が振動し、騒音が大きくなる。
発生する発熱損失は巻き線の線径を太くすることで抑えることができ、音の発生はコアとボビンとを接着すること(例えば、巻線も含めてワニスで含浸すること)である程度抑えることはできるが、その結果として装置の大型化や重量化、さらにはコスト増となり好適な対策とはいえない。
The problem with the lighting circuit is related to heat generation (loss) and noise. For example, considering the circuit configuration of FIG. 12, the igniter circuit 50 is provided for the purpose of dielectric breakdown between the lamp electrodes when starting the lamp. The secondary winding of the pulse transformer that constitutes the igniter circuit 50 is connected in series to the lamp in spite of having no function in the lighting state after starting the lamp. Unnecessary heat loss and noise occur in the secondary winding. Since this heat loss is proportional to the square of the current value, when outputting the flicker suppression waveform current of
The generated heat loss can be suppressed by increasing the winding wire diameter, and the generation of sound can be suppressed to some extent by bonding the core and bobbin (for example, impregnating with varnish including the winding). However, as a result, the apparatus becomes larger and heavier and the cost increases, which is not a suitable measure.
本発明の第1の側面は、高圧放電灯に交流ランプ電流を印加する交流電力供給回路、及び交流電力供給回路を制御する制御回路からなり、制御回路が交流ランプ電流として50Hz以上1kHz以下の矩形波電流である基準波形電流及び基準波形電流を変形したフリッカ抑制波形電流を交流電力供給回路に出力させることができる高圧放電灯点灯装置において、制御回路が、所定のタイミングで交流ランプ電流をフリッカ抑制波形電流から基準波形電流に切替える切替え手段、及び、高圧放電灯の点灯状態に関するパラメータを監視しそのパラメータに基づいて所定のタイミングを決定する決定手段を備えた高圧放電灯点灯装置である。 A first aspect of the present invention includes an AC power supply circuit that applies an AC lamp current to a high-pressure discharge lamp, and a control circuit that controls the AC power supply circuit. The control circuit has a rectangular shape with an AC lamp current of 50 Hz to 1 kHz. In a high-pressure discharge lamp lighting device capable of outputting a reference waveform current that is a wave current and a flicker suppression waveform current obtained by modifying the reference waveform current to an AC power supply circuit, the control circuit suppresses the flicker of the AC lamp current at a predetermined timing. A high-pressure discharge lamp lighting device comprising switching means for switching from a waveform current to a reference waveform current, and a determination means for monitoring a parameter relating to a lighting state of the high-pressure discharge lamp and determining a predetermined timing based on the parameter.
ここで、フリッカ抑制波形電流が、50Hz以上1kHz以下の矩形波電流(以下「低周波電流」という)の半サイクルの直前に低周波電流より高い周波数の電流(以下、「高周波電流」という)が1サイクル以上印加される電流波形であって高周波電流の1サイクルのうちの後半の半サイクルのみ又は1サイクル全部の電流値が低周波電流の電流値よりも高い交流電流となるようにした。
さらに、フリッカ抑制波形電流から基準波形電流への切替えの際に、高周波電流の1サイクルのうちの後半の半サイクルのみ又は1サイクル全部の電流の期間幅を段階的に又は連続的に減少するようにした。
Here, a current having a frequency higher than the low frequency current (hereinafter referred to as “high frequency current”) immediately before a half cycle of a rectangular wave current (hereinafter referred to as “low frequency current”) having a flicker suppression waveform current of 50 Hz to 1 kHz. The current waveform is applied for one or more cycles, and the current value of only the latter half of one cycle of the high-frequency current or the whole cycle is higher than the current value of the low-frequency current.
Further, at the time of switching from the flicker suppressing waveform current to the reference waveform current, only the latter half cycle of one cycle of the high-frequency current or the duration of the current of all the cycles is decreased stepwise or continuously. I made it.
上記のパラメータは高圧放電灯の点灯開始からの経過時間として、所定のタイミングを経過時間が1.5分以上20分以下の所定の時間に達した時点としてもよい。また、パラメータを高圧放電灯のランプ電圧として、上記の所定のタイミングをランプ電圧が所定の電圧以下となった時点としてもよい。また、パラメータを高圧放電灯のランプ電圧の時間に対する微分値として、所定のタイミングを微分値が所定の値以下になった時点としてもよい。
さらに、フリッカ抑制波形電流から基準波形電流への切替えの際に、交流ランプ電流がフリッカ抑制波形電流から、フリッカ抑制波形電流と基準波形電流との電流波形上の相違を補完する少なくとも1つの補完波形電流を経由して、基準波形電流へ切替えられるようにした。
The parameter may be an elapsed time from the start of lighting of the high-pressure discharge lamp, and the predetermined timing may be a time point when the elapsed time reaches a predetermined time of 1.5 minutes or more and 20 minutes or less. Further, the parameter may be the lamp voltage of the high-pressure discharge lamp, and the predetermined timing may be a time point when the lamp voltage becomes equal to or lower than the predetermined voltage. Further, the parameter may be a differential value with respect to the time of the lamp voltage of the high-pressure discharge lamp, and the predetermined timing may be a point in time when the differential value becomes equal to or less than a predetermined value.
Further, at the time of switching from the flicker suppression waveform current to the reference waveform current, the AC lamp current is supplemented with at least one complementary waveform that complements the difference in the current waveform between the flicker suppression waveform current and the reference waveform current from the flicker suppression waveform current. Switch to reference waveform current via current.
本発明の第2の側面は、上記第1の側面の高圧放電灯点灯装置、高圧放電灯、高圧放電灯が取り付けられるレフレクタ、及び少なくとも高圧放電灯点灯装置を内包する筐体からなる光源装置である。 The second aspect of the present invention is a light source device comprising the high pressure discharge lamp lighting device, the high pressure discharge lamp, the reflector to which the high pressure discharge lamp is attached, and a housing containing at least the high pressure discharge lamp lighting device of the first aspect. is there.
本発明の第3の側面は、高圧放電灯に交流ランプ電流を印加する交流電力供給回路、及び交流電力供給回路を制御する制御回路からなり、制御回路が交流ランプ電流として50Hz以上1kHz以下の矩形波電流である基準波形電流及び基準波形電流を変形したフリッカ抑制波形電流を交流電力供給回路に出力させることができる高圧放電灯点灯装置における高圧放電灯の点灯方法であって、(A)点灯開始後、制御回路が交流電力供給回路にフリッカ抑制波形電流を出力させるステップ、(B)制御回路によって高圧放電灯の点灯状態に関するパラメータを監視するステップ、(C)監視されたパラメータに基づいて、制御回路が交流電力供給回路の出力電流をフリッカ抑制波形電流から基準波形電流に切替えるステップ、及び(D)制御回路が交流電力供給回路に基準波形電流の出力を維持させるステップからなる点灯方法である。 A third aspect of the present invention includes an AC power supply circuit that applies an AC lamp current to a high-pressure discharge lamp, and a control circuit that controls the AC power supply circuit. The control circuit has a rectangular shape with an AC lamp current of 50 Hz to 1 kHz. A method for lighting a high pressure discharge lamp in a high pressure discharge lamp lighting device capable of outputting a reference waveform current which is a wave current and a flicker suppression waveform current obtained by modifying the reference waveform current to an AC power supply circuit, wherein (A) start of lighting Thereafter, the control circuit outputs a flicker suppression waveform current to the AC power supply circuit, (B) a step of monitoring a parameter relating to a lighting state of the high pressure discharge lamp by the control circuit, and (C) a control based on the monitored parameter. The circuit switches the output current of the AC power supply circuit from the flicker suppression waveform current to the reference waveform current, and (D) control Road is lit method comprising the step of maintaining the output of the reference waveform current into AC power supply circuit.
ここで、フリッカ抑制波形電流が、50Hz以上1kHz以下の矩形波電流(以下「低周波電流」という)の半サイクルの直前に低周波電流より高い周波数の電流(以下、「高周波電流」という)が1サイクル以上印加される電流波形であって高周波電流の1サイクルのうちの後半の半サイクルのみ又は1サイクル全部の電流値が低周波電流の電流値よりも高い交流電流となるようにした。また、上記のパラメータを高圧放電灯の点灯開始からの経過時間として、所定のタイミングを経過時間が1.5分以上20分以下の所定の時間に達した時点とした。 Here, a current having a frequency higher than the low frequency current (hereinafter referred to as “high frequency current”) immediately before a half cycle of a rectangular wave current (hereinafter referred to as “low frequency current”) having a flicker suppression waveform current of 50 Hz to 1 kHz. The current waveform is applied for one or more cycles, and the current value of only the latter half of one cycle of the high-frequency current or the whole cycle is higher than the current value of the low-frequency current. In addition, the above parameter is the elapsed time from the start of lighting of the high-pressure discharge lamp, and the predetermined timing is the time when the elapsed time reaches a predetermined time of 1.5 minutes or more and 20 minutes or less.
本発明によると、ランプが点灯してから所定の時間まで、あるいは所定の時間経過後に予め設定された電圧を検知するまでフリッカ抑制波形電流を供給するなどして電極の突起を形成し適切な長さに成長させ、これによりアークの起点が定まり、アークジャンプ(即ち、フリッカ)が抑制される。アーク輝点がつくられたことによりその後は基準周波電流でランプを点灯させてもフリッカは生じない。また、電極先端の突起が成長し続けることもなく安定した光出力を供給できる。さらに、点灯装置について、基準波形電流の出力に移行後はその波形中に一時的にランプ電流値を大きくする部分もないので、その後のランプ安定点灯時においては発熱損失も小さく音も静かである。 According to the present invention, an electrode protrusion is formed by supplying a flicker suppression waveform current until a predetermined time from when the lamp is turned on, or until a preset voltage is detected after a predetermined time has elapsed. Thus, the starting point of the arc is determined, and the arc jump (that is, flicker) is suppressed. After the arc bright spot is created, flicker does not occur even if the lamp is turned on at the reference frequency current. Further, a stable light output can be supplied without the protrusion at the electrode tip continuing to grow. Furthermore, for the lighting device, after shifting to the output of the reference waveform current, there is no part that temporarily increases the lamp current value in the waveform, so the heat loss is small and the sound is quiet when the lamp is steadily lit. .
上述してきたように、本発明のコンセプトは、点灯開始から所定のタイミングまではフリッカ抑制波形電流を用いて点灯し、その後は基準波形電流を用いて点灯することにより上記の効果を得ることである。
そのフローチャートを図1に示す。まず、電源1が投入されると、ステップ101において始動制御が行われランプが点灯開始する。ステップ102において、フリッカ抑制波形電流によってランプが点灯される。ステップ103において、ランプに関する何らかのパラメータを監視し、そのパラメータに基づいて切替えタイミングに達したか否かを判定する。ここで、切替えタイミングに達していなければステップ102を継続し、達していればステップ103に進む。ステップ103においてランプ電流をフリッカ抑制電流から基準波形電流に切替え、ステップ104において基準波形電流による点灯が継続される。なお、以下の実施例においても基準波形電流は50Hz〜1kHzである。
As described above, the concept of the present invention is to obtain the above effect by lighting using a flicker suppression waveform current from the start of lighting to a predetermined timing, and thereafter lighting using a reference waveform current. .
The flowchart is shown in FIG. First, when the
実施例1.
図2は本発明の第1の実施例を示す図である。従来例の図12と同様の部分については同じ符号を付し、その説明を省略する。図12との違いは制御回路30内の切替え手段301及び決定手段(タイマ)302を備えた点である。なお、制御回路30内の要素の全部又は一部をマイコンに取り込んでもよいし、それぞれ独立した回路で構成してもよい。
Example 1.
FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. Portions similar to those of the conventional example shown in FIG. The difference from FIG. 12 is that a switching means 301 and a determination means (timer) 302 in the
点灯を開始した時点では、図3(a)又は(b)に示すフリッカ抑制波形電流で点灯開始する。この場合の各部波形は図3(c)及び(d)について先に説明した通りである。なお、本実施例においてはフリッカ抑制波形電流として低周波部分の間に高周波部分を1サイクル挿入するものを示すが、この高周波部分は複数サイクル挿入してもよい。
そして、点灯開始からの経過時間をタイマ302でカウントする。
When lighting is started, lighting is started with the flicker suppression waveform current shown in FIG. The waveform of each part in this case is as described above with reference to FIGS. 3 (c) and 3 (d). In this embodiment, the flicker suppression waveform current is shown in which one cycle of the high frequency portion is inserted between the low frequency portions, but a plurality of cycles may be inserted in this high frequency portion.
Then, the
ここで、経過時間とランプ電圧との関係について、電極先端の突起の形状がほとんど変化しないという前提においては(どのようなランプ電流波形を印加しても)図5(a)に示すように時間ts後に安定点灯に移行する。このtsの値はランプの定格電力によって1.5分〜20分の範囲で異なるが、定格電力が同じであればそれほど相違しない時間となる。なお、例えば定格電力170Wのランプの場合、tsは約10分である。
一方、突起の形成や成長があるという前提において、図3(a)又は(b)のようなフリッカ抑制波形電流で点灯し続けると、図5(b)に示すように、突起が成長を続けてしまい、ランプ電圧が降下していく場合がある。
Here, regarding the relationship between the elapsed time and the lamp voltage, on the premise that the shape of the protrusion at the tip of the electrode hardly changes (no matter what lamp current waveform is applied), as shown in FIG. After ts, it shifts to stable lighting. The value of ts varies in the range of 1.5 to 20 minutes depending on the rated power of the lamp, but if the rated power is the same, the time is not so different. For example, in the case of a lamp with a rated power of 170 W, ts is about 10 minutes.
On the other hand, on the premise that there is formation or growth of protrusions, if lighting continues with a flicker suppressing waveform current as shown in FIG. 3A or FIG. 3B, the protrusions continue to grow as shown in FIG. As a result, the lamp voltage may drop.
そこで、図5(c)に示すように、タイマ302でts付近の時間であるtx(例えば、定格電力170Wの場合は10分)をカウントし、txの時点で切替え回路301によってランプ電流を図4の基準波形電流に切替える。即ち、回路動作としては、直流電源38の電圧を一定とし、トランジスタ(41、44)と(42、43)とを基準周波でオン/オフする動作に移行するものである。
なお、図5(c)においてはts<txとしているが、tsはランプの点灯条件等によって多少異なる値であり、結果としてtx≦tsとなってもよい。
Therefore, as shown in FIG. 5C, the
In FIG. 5C, ts <tx is set, but ts is a slightly different value depending on lamp lighting conditions and the like, and as a result, tx ≦ ts may be satisfied.
これにより、フリッカ抑制波形電流で点灯し続けた場合に図5(b)のようになってしまうランプであっても、ランプ電圧の変化を図5(c)のようにすることができる。なお、どのようなランプ電流波形で点灯しても図5(a)のような特性を示すようなランプに対しては、上記の切替えを行っても行わなくても図5(a)のような曲線が得られる。 As a result, even if the lamp is turned on as shown in FIG. 5B when it is continuously lit with the flicker suppression waveform current, the change in the lamp voltage can be made as shown in FIG. 5C. It should be noted that a lamp that exhibits the characteristics as shown in FIG. 5A regardless of the lamp current waveform, as shown in FIG. 5A, whether or not the above switching is performed. A simple curve is obtained.
なお、同一装置において、フリッカ抑制波形電流に含まれる低周波部分と基準波形電流の周波数は同一であってもよいし、異なるものであってもよい。即ち、前者(同一)の場合の基準波形電流は、フリッカ抑制波形電流から高周波部分を抜き取り低周波部分のみを繋いだ波形となる。 In the same device, the frequency of the low frequency portion and the reference waveform current included in the flicker suppression waveform current may be the same or different. That is, the reference waveform current in the former case (identical) is a waveform obtained by extracting the high frequency portion from the flicker suppression waveform current and connecting only the low frequency portion.
本実施例の効果を確かめるために、それぞれ異なる仕様の装置A、B及びCを用いてランプ電圧の変化、高圧放電灯点灯装置の騒音レベル及びイグナイタ回路の巻線温度の測定・比較を実施した。
装置Aはフリッカ抑制波形電流を出力し続ける装置であり、装置Bは基準波形電流のみを出力し続ける装置であり、装置Cは本実施例のように点灯開始10分のタイミングでフリッカ抑制波形電流から基準波形電流に出力を切り替える装置である。
In order to confirm the effect of this embodiment, measurement and comparison of changes in lamp voltage, noise level of the high pressure discharge lamp lighting device, and winding temperature of the igniter circuit were performed using devices A, B and C having different specifications. .
The device A is a device that continues to output the flicker suppression waveform current, the device B is a device that continues to output only the reference waveform current, and the device C is the flicker suppression waveform current at the timing of 10 minutes from the start of lighting as in this embodiment. Is a device that switches the output from the current to the reference waveform current.
装置A及びCにおいて、フリッカ抑制波形電流とは、105Hzの低周波矩形波をベースとしてその半周期ごとに1.19kHzの高周波矩形波を挿入したものであり、この高周波部分の後半の半周期が前半の半周期の1/2の周波数であり、かつ、低周波部分の1.25倍の電流値となるものである。装置B及びCにおいて、基準波形電流とは200Hzの矩形波である。装置A、B及びCのいずれにおいてもその出力ランプ電力を170Wとした。 In the apparatuses A and C, the flicker suppression waveform current is a low frequency rectangular wave of 105 Hz and a high frequency rectangular wave of 1.19 kHz inserted in every half cycle. The current value is half the frequency of the first half cycle and 1.25 times the current value of the low frequency part. In the devices B and C, the reference waveform current is a 200 Hz rectangular wave. In any of the devices A, B, and C, the output lamp power was set to 170 W.
表1に装置Cを用いた場合のランプ電圧の変化の測定結果を示す。
表1
10分経過後であれば基準波形電流を印加するようにしてもそれまでに形成された突起を起点としてアークの位置が定まりフリッカは起こらず、また、表から分かるように、その突起はそれ以上成長しないことが確認された。
Table 1 shows the measurement result of the change in lamp voltage when the apparatus C is used.
Table 1
After 10 minutes, even if the reference waveform current is applied, the position of the arc is fixed starting from the protrusion formed so far, and flicker does not occur. It was confirmed that it did not grow.
表2に装置の騒音レベルの測定結果を示す。
表2
表から分かるように、全ての測定周波数帯において装置Bの騒音レベルが装置Aの騒音レベルよりも低いことが確認された。即ち、点灯開始後の所定の時間経過後(例えば10分後)には騒音の低い状態で装置を使用できるということを意味するものである。
Table 2 shows the measurement results of the noise level of the device.
Table 2
As can be seen from the table, it was confirmed that the noise level of the device B was lower than the noise level of the device A in all measurement frequency bands. In other words, it means that the device can be used in a low noise state after a predetermined time has elapsed after the start of lighting (for example, after 10 minutes).
表3にイグナイタ回路の巻線温度の測定結果を示す。
表3
表から分かるように、装置Bの場合は装置Aの場合よりも絶対温度として9度も低いことが確認された。また、周囲温度との差分である温度上昇については装置Aが43.2deg、装置Bが34.2degであり、温度上昇(即ち、損失)が約20%も低減されたことが分かる。
Table 3 shows the measurement results of the winding temperature of the igniter circuit.
Table 3
As can be seen from the table, the device B was confirmed to be 9 degrees lower in absolute temperature than the device A. Further, regarding the temperature rise, which is a difference from the ambient temperature, it can be seen that apparatus A is 43.2 deg and apparatus B is 34.2 deg, and the temperature rise (ie, loss) is reduced by about 20%.
以上のように、本実施例によれば、フリッカ防止とランプ電極間距離の維持を両立し、かつ、低騒音・低損失の点灯装置を得ることができる。
また、点灯開始からの経過時間のみに基づいて切替え動作を行うので複雑な制御を必要せず、不要な誤動作を誘発することもない。また、切替えタイミングを点灯開始から10分後としたが、ランプ定格等を考慮して1.5分後〜20分後の範囲で適切な時間を用いればよい。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to obtain a lighting device that is capable of preventing flicker and maintaining the distance between the lamp electrodes and is low in noise and loss.
Further, since the switching operation is performed based only on the elapsed time from the start of lighting, no complicated control is required, and unnecessary malfunctions are not induced. Further, although the switching timing is 10 minutes after the start of lighting, an appropriate time may be used in the range of 1.5 minutes to 20 minutes after considering the lamp rating and the like.
実施例2.
実施例1では、切替えタイミングの判断材料を点灯開始からの経過時間に基づくものとしたが、本実施例ではその判断がランプ電圧に基づくものを示す。
図6は本実施例を示す回路図である。実施例1との違いはタイマの代わりに決定手段としてランプ電圧判定回路303を設けた点である。ランプ電圧判定回路303は分圧抵抗31及び32によって検出されるランプ電圧VLを取り込み、切替えタイミングを決定するものである。
Example 2
In the first embodiment, the determination material for the switching timing is based on the elapsed time from the start of lighting. In this embodiment, the determination is based on the lamp voltage.
FIG. 6 is a circuit diagram showing this embodiment. The difference from the first embodiment is that a lamp
ランプ電圧による判断はランプ電圧値に基づいてもよいし、ランプ電圧の時間に対する微分値に基づいてもよい。
例えば、(1)ランプ電圧が一度適正なランプ電圧の範囲になった後に所定値(例えば60V)以下になった時点で切替え手段301を動作させてフリッカ抑制波形電流から基準波形電流に切り替えてもよいし、(2)点灯開始から所定の時間経過後にランプ電圧が所定値以下になった時点で切替えてもよいし、(3)所定の時間が経過してもランプ電圧が低い状態の場合に切替えを行ってもよい。なお、上記(2)及び(3)の場合は、タイマを用いる必要がある。
The determination based on the lamp voltage may be based on the lamp voltage value or may be based on a differential value of the lamp voltage with respect to time.
For example, (1) even if the switching means 301 is operated to switch from the flicker suppression waveform current to the reference waveform current when the lamp voltage falls below a predetermined value (for example, 60 V) after the lamp voltage once falls within the appropriate lamp voltage range. (2) It may be switched when the lamp voltage becomes a predetermined value or less after a predetermined time has elapsed since the start of lighting, or (3) when the lamp voltage is still low after the predetermined time has elapsed. Switching may be performed. In the above cases (2) and (3), it is necessary to use a timer.
ランプ電圧微分値による判断を利用する例として、(1)ランプ電圧の微分値が0になった時点でランプの点灯状態が安定に達したと判断し、切替え手段301を動作させてフリッカ抑制波形電流から基準波形電流に切り替えてもよい。また、(2)安定点灯に完全に達していなくても、ランプ電圧の上昇が緩やかになった時点、即ち、微分値が正の所定値以下となった時点で安定点灯到達が近いことを予測して切替えを行ってもよい。また、(3)微分値が所定の負値以下となった時点でランプ電圧の降下が急峻であることを検知して切替えを行ってもよい。なお、上記(2)の場合は、フリッカ抑制波形電流の印加時間を必要最小限にすることができ、結果として発熱損失や騒音継続時間を最小限にとどめることができる。また、上記(3)の場合は、タイマを用いる等して適当な時間までにランプ電圧の降下を検出しない場合は切替えを行うことが望ましい。 As an example of using the determination based on the lamp voltage differential value, (1) it is determined that the lighting state of the lamp has reached a stable state when the lamp voltage differential value becomes 0, and the flicker suppression waveform is operated by operating the switching means 301. The current may be switched to the reference waveform current. Further, (2) even if the stable lighting is not completely reached, it is predicted that the stable lighting will be reached when the rise of the lamp voltage becomes moderate, that is, when the differential value becomes a predetermined positive value or less. Then, switching may be performed. Further, (3) switching may be performed by detecting that the lamp voltage drop is steep when the differential value becomes equal to or less than a predetermined negative value. In the case of (2), the application time of the flicker suppression waveform current can be minimized, and as a result, the heat loss and the noise duration can be minimized. In the case of the above (3), it is desirable to perform switching when a drop in the lamp voltage is not detected by an appropriate time by using a timer or the like.
なお、上述したランプ電圧値による判定結果、ランプ電圧の微分値による判定結果、及び点灯開始からの経過時間による判定結果ついて、それらの論理和(OR)又は論理積(AND)をとって切替え手段301における切替えタイミングを慎重に又は柔軟に決定するようにしてもよい。 Note that the above-described determination result based on the lamp voltage value, the determination result based on the differential value of the lamp voltage, and the determination result based on the elapsed time from the start of lighting are switched by taking their logical sum (OR) or logical product (AND). The switching timing in 301 may be determined carefully or flexibly.
以上のように、本実施例によれば、フリッカ防止とランプ電極間距離の維持を両立することができる。また、基準波形電流での点灯に移行した後は低損失・低騒音な状態で点灯装置を使用することができる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to achieve both prevention of flicker and maintenance of the distance between the lamp electrodes. In addition, after shifting to lighting with a reference waveform current, the lighting device can be used with low loss and low noise.
実施例3.
実施例1及び2においては、切替え手段301がフリッカ抑制波形電流から基準波形電流への切替えを瞬時に行うものを示したが、本実施形態においては、それを多段階的又は連続的に行うものを示す。即ち、図1のステップ103における切替えの際に、フリッカ抑制波形電流から、フリッカ抑制波形電流と基準波形電流との電流波形上の相違を補完するような少なくとも1つの補完波形電流を経由して、基準波形電流に移行するものである。
Example 3
In the first and second embodiments, the switching unit 301 instantly switches from the flicker suppression waveform current to the reference waveform current. However, in the present embodiment, the switching unit 301 performs the switching in a multistage or continuous manner. Indicates. That is, at the time of switching in step 103 of FIG. 1, the flicker suppression waveform current is passed through at least one complementary waveform current that complements the difference in the current waveform between the flicker suppression waveform current and the reference waveform current, Transition to the reference waveform current.
図7及び図8にフリッカ抑制波形電流として、例えば図3(a)の電流波形を用いた場合の例を示す。
図7はフリッカ抑制波形電流の高周波部分(THF)の期間幅を徐々に減らしていくものである。切替えの際に、図7(a)の波形から、(b)及び(c)の波形を経由して、即ち、低周波部分の期間幅を変えずに高周波部分(THF)の期間幅を減少・消滅させ、(d)の波形に到達するものである。
また、図8はフリッカ抑制波形電流の高周波部分の後半部分(Thalf)の期間幅を徐々に減らしていくものである。切替えの際に、図8(a)の波形から、(b)及び(c)の波形を経由して、即ち、低周波部分及び高周波部分を含めた全体の周期を変えずに期間(Thalf)の幅を減少・消滅させ、(d)の波形に到達するものである。
FIGS. 7 and 8 show an example in which the current waveform of FIG. 3A is used as the flicker suppression waveform current, for example.
In FIG. 7, the period width of the high frequency portion (T HF ) of the flicker suppression waveform current is gradually reduced. At the time of switching, the period width of the high frequency part (T HF ) is changed from the waveform of FIG. 7A via the waveforms of (b) and (c), that is, without changing the period width of the low frequency part. Decrease / disappear and reach the waveform of (d).
Further, FIG. 8 gradually reduces the period width of the second half (T half ) of the high frequency portion of the flicker suppression waveform current. At the time of switching, the period (T half) is changed from the waveform of FIG. 8A through the waveforms of (b) and (c), that is, without changing the entire period including the low frequency portion and the high frequency portion. ) Is reduced or eliminated, and the waveform of (d) is reached.
なお、図7及び8においてはいずれも、降圧チョッパ回路20の出力値、即ち、直流電源38の電圧値(それに応じたトランジスタ21のオンデューティ比の変化)も徐々に平らにしていくことが望ましい。なお、実施例においてもフリッカ抑制波形電流として低周波電流間に高周波電流を1サイクル挿入するものを示したが、この高周波電流は複数サイクル挿入してもよい。また、特許文献2のような低周波電流の後半にパルス電流を重畳するような波形については、その重畳するパルス電流を徐々に低下させるようにすればよい。
7 and 8, it is desirable that the output value of the step-down
図9は、フリッカ抑制波形電流として、低周波矩形波の開始時の電流値よりも終了時の電流値の方が大きくなるような波形を用いる場合の例を示すものである。点灯開始時に(a)の波形により点灯開始し、その後(b)を経由して(c)にかけて、実効電流値を変化させずに波形の傾斜を徐々に平らなものにしていくものである。
なお、図7〜図9において、そのランプ電流波形の変化は段階的なものとしてもよいし、連続的なものとしてもよい。
FIG. 9 shows an example in which a waveform in which the current value at the end is larger than the current value at the start of the low-frequency rectangular wave is used as the flicker suppressing waveform current. At the start of lighting, lighting is started with the waveform of (a), and thereafter, after going through (b) and going to (c), the slope of the waveform is gradually flattened without changing the effective current value.
7-9, the change in the lamp current waveform may be stepwise or continuous.
このように、フリッカ抑制波形電流から補完波形電流を経由して基準波形電流に移行させることにより、波形切替え時におけるランプ電流波形の変化が使用者に視覚的に違和感を与えないようにすることができる。 In this way, by changing from the flicker suppression waveform current to the reference waveform current via the complementary waveform current, the change in the lamp current waveform at the time of waveform switching is prevented from visually giving the user a sense of incongruity. it can.
実施例4.
上記実施例1から3では、フリッカ防止とランプ電極間距離の維持を両立し、かつ低騒音・低損失であるような高圧放電灯点灯装置を示したが、それを用いたアプリケーションとしての光源装置を図10に示す。
図10において、71は上記で説明した高圧放電灯点灯装置、72はランプ60が取り付けられるレフレクタ、73は必要に応じて高圧放電灯点灯装置71、ランプ60及びレフレクタ72を内蔵する筐体である。なお、図は実施例を模擬的に図示したものであり、寸法、配置などは図面通りではない。また、図示されない映像系の部材等を筐体73内に適宜配置してプロジェクタを構成することもできる。
Example 4
In the first to third embodiments, the high pressure discharge lamp lighting device has been shown which achieves both prevention of flicker and maintenance of the distance between the lamp electrodes, and low noise and low loss, but a light source device as an application using the high pressure discharge lamp lighting device. Is shown in FIG.
In FIG. 10, 71 is the high pressure discharge lamp lighting device described above, 72 is a reflector to which the
上記より、フリッカ防止とランプ電極間距離の維持を両立し、かつ低騒音・低損失な高圧放電灯点灯装置を内蔵したので、改善された光学特性を有し、高い信頼性の光源装置を得ることができる。即ち、点灯開始後の所定の時間にランプにおける好適な状態が確立され、その後はその状態を維持されつつも低騒音・省エネな状態で光源装置を使用することができ、好適である。特に、実施例1の点灯装置を内蔵した場合、点灯開始からの10分間という時間は、使用者又は視聴者はプロジェクタの動作状態を確かめたり、表示させるべきコンテンツを選んだりしている時間帯に相当する。従って、その視聴者が現にそのコンテンツに集中するころには騒音が低減され、良好な視聴状態が得られることになる。このような意味でも点灯開始後1.5分〜20分、特に10分程度で電流波形を切替える構成は、本発明の実施において有用な側面といえる。 As described above, the high pressure discharge lamp lighting device with built-in low noise and low loss that achieves both prevention of flicker and maintenance of the distance between the lamp electrodes is built in, so that a light source device with improved optical characteristics and high reliability is obtained. be able to. That is, a suitable state of the lamp is established at a predetermined time after the start of lighting, and thereafter, the light source device can be used with low noise and energy saving while maintaining the state. In particular, when the lighting device of Example 1 is built in, the time of 10 minutes from the start of lighting is a time period during which the user or viewer confirms the operating state of the projector or selects the content to be displayed. Equivalent to. Therefore, when the viewer is actually concentrated on the content, noise is reduced and a good viewing state can be obtained. In this sense, a configuration in which the current waveform is switched within 1.5 to 20 minutes, particularly about 10 minutes after the start of lighting can be said to be a useful aspect in the practice of the present invention.
なお、上記実施例は本発明の最も好適な例として示したものであるが、それに関連して以下を注記しておく。
(1)本実施例における低周波電流としての「矩形波」とは、厳密には完全な矩形波ではないような波形も含むものとする。例えば、完全な矩形波に1サイクル以上の正弦波等がフリッカ抑制以外の目的で重畳されたような波形、矩形波半サイクルの開始時の電流値と終了時の電流値とが僅かに異なるような波形、半サイクルの中盤に僅かな凹凸があるような波形も含むものとする。従って、基準波形電流はそのような波形も含む趣旨である。
(2)高周波電流についても実施例においては矩形波を用いているが、正弦波、三角波、のこぎり波、指数関数波又はそれらの組み合わせであってもよく、問題なのはその波高値と期間幅である。
(3)実施例では特定のフリッカ抑制波形電流を用いて説明したが、本発明はフリッカ抑制波形電流として図13(a)〜(f)に示す波形の類も含む趣旨である。
(4)実施例においては、点灯開始時からフリッカ抑制波形電流を印加することとしているが、始動直後の数秒〜数分の過渡的な放電状態(例えば、半波放電状態)ではフリッカ抑制波形電流以外の電流を印加するような場合も本発明の範疇に含まれる。
(5)実施例においては、フリッカ抑制波形電流から基準波形電流への切替えを1回行うものを示したが、当業者であれば、2回目以降の切替えを本発明とは別の目的のために及び/又は他の制御を用いて付加可能であることは理解できるはずである。
(6)実施例においては、制御回路30として定電流制御又は定電力制御が可能な回路構成を示したが、フルブリッジ回路40のトランジスタ41〜44の反転制御と降圧チョッパ回路20のトランジスタ21のデューティ比制御を行うことができれば(その結果として上記に説明した各波形を出力できれば)、制御回路内の構成は図示したものに限定されない。
In addition, although the said Example was shown as the most suitable example of this invention, the following is noted in connection with it.
(1) The “rectangular wave” as the low-frequency current in this embodiment includes a waveform that is not strictly a perfect rectangular wave. For example, a waveform in which a sine wave of one cycle or more is superimposed on a complete rectangular wave for the purpose other than flicker suppression, and the current value at the start and end of a rectangular wave half cycle are slightly different. In addition, a waveform having a slight unevenness in the middle of a half cycle is also included. Therefore, the reference waveform current is intended to include such a waveform.
(2) Although a rectangular wave is used for the high-frequency current in the embodiment, it may be a sine wave, a triangular wave, a sawtooth wave, an exponential wave, or a combination thereof, and the problem is the peak value and the period width. .
(3) Although the embodiment has been described using a specific flicker suppressing waveform current, the present invention includes the types of waveforms shown in FIGS. 13A to 13F as the flicker suppressing waveform current.
(4) In the embodiment, the flicker suppression waveform current is applied from the start of lighting, but the flicker suppression waveform current is in a transient discharge state (for example, a half-wave discharge state) for several seconds to several minutes immediately after starting. The case where a current other than the above is applied is also included in the scope of the present invention.
(5) In the embodiment, the switching from the flicker suppression waveform current to the reference waveform current is performed once. However, those skilled in the art will perform the second and subsequent switching for another purpose than the present invention. It should be understood that and can be added using and / or other controls.
(6) In the embodiment, the circuit configuration capable of constant current control or constant power control is shown as the
本発明は、主にプロジェクタやプロジェクションTV、映写機などの光源装置に使用される。 The present invention is mainly used in light source devices such as projectors, projection TVs, and projectors.
1:AC電源
10:全波整流回路
11:ダイオード
12:コンデンサ
20:降圧チョッパ回路
21:トランジスタ
22:ダイオード
23:チョークコイル
24:コンデンサ
30:制御回路
31,32,33:抵抗
34:乗算器
35:誤差増幅器
36:積分回路
37:PWM制御回路
38:直流電源
39:中央制御部
301.切替え手段
302.タイマ(決定手段)
303.ランプ電圧判定回路(決定手段)
40:フルブリッジ回路
41,42,43,44:トランジスタ
45:ブリッジ制御回路
50:イグナイタ回路
51:イグナイタ制御回路
60:高圧放電灯
71.高圧放電灯点灯装置
72.レフレクタ
73.筐体
1: AC power supply 10: Full wave rectifier circuit 11: Diode 12: Capacitor 20: Step-down chopper circuit 21: Transistor 22: Diode 23: Choke coil 24: Capacitor 30: Control circuits 31, 32, 33: Resistor 34: Multiplier 35 : Error amplifier 36: Integration circuit 37: PWM control circuit 38: DC power supply 39: Central control unit 301. Switching means 302. Timer (determination means)
303. Lamp voltage determination circuit (determination means)
40:
Claims (7)
前記制御回路が、
所定のタイミングで前記交流ランプ電流を前記フリッカ抑制波形電流から前記基準波形電流に切替える切替え手段、及び
前記高圧放電灯の点灯状態に関するパラメータを監視し該パラメータに基づいて前記所定のタイミングを決定する決定手段
を備え、
前記フリッカ抑制波形電流が、50Hz以上1kHz以下の矩形波電流(以下「低周波電流」という)の半サイクルの直前に該低周波電流より高い周波数の電流(以下、「高周波電流」という)が1サイクル以上印加される電流波形であって該高周波電流の1サイクルのうちの後半の半サイクルのみ又は1サイクル全部の電流値が該低周波電流の電流値よりも高い交流電流であり、
前記パラメータが前記高圧放電灯の点灯開始からの経過時間であり、前記所定のタイミングは該経過時間が1.5分以上20分以下の所定の時間に達した時点である高圧放電灯点灯装置。
An AC power supply circuit that applies an AC lamp current to a high-pressure discharge lamp, and a control circuit that controls the AC power supply circuit, and the control circuit is a rectangular waveform current of 50 Hz to 1 kHz as the AC lamp current In the high pressure discharge lamp lighting device capable of causing the AC power supply circuit to output a flicker suppression waveform current obtained by modifying the current and the reference waveform current,
The control circuit comprises:
Switching means for switching the AC lamp current from the flicker suppression waveform current to the reference waveform current at a predetermined timing; and
Determination means for monitoring a parameter relating to a lighting state of the high-pressure discharge lamp and determining the predetermined timing based on the parameter
With
A current having a frequency higher than the low frequency current (hereinafter referred to as “high frequency current”) is 1 immediately before a half cycle of a rectangular wave current (hereinafter referred to as “low frequency current”) having a flicker suppression waveform current of 50 Hz to 1 kHz. A current waveform applied for more than one cycle, wherein the current value of only the latter half of one cycle of the high-frequency current or the current value of the whole cycle is higher than the current value of the low-frequency current,
The high-pressure discharge lamp lighting device, wherein the parameter is an elapsed time from the start of lighting of the high-pressure discharge lamp, and the predetermined timing is a time when the elapsed time reaches a predetermined time of 1.5 minutes or more and 20 minutes or less.
前記制御回路が、
所定のタイミングで前記交流ランプ電流を前記フリッカ抑制波形電流から前記基準波形電流に切替える切替え手段、及び
前記高圧放電灯の点灯状態に関するパラメータを監視し該パラメータに基づいて前記所定のタイミングを決定する決定手段
を備え、
前記フリッカ抑制波形電流が、50Hz以上1kHz以下の矩形波電流(以下「低周波電流」という)の半サイクルの直前に該低周波電流より高い周波数の電流(以下、「高周波電流」という)が1サイクル以上印加される電流波形であって該高周波電流の1サイクルのうちの後半の半サイクルのみ又は1サイクル全部の電流値が該低周波電流の電流値よりも高い交流電流であり、
前記パラメータが前記高圧放電灯のランプ電圧であり、前記所定のタイミングは該ランプ電圧が所定の電圧以下になった時である高圧放電灯点灯装置。
An AC power supply circuit that applies an AC lamp current to a high-pressure discharge lamp, and a control circuit that controls the AC power supply circuit, and the control circuit is a rectangular waveform current of 50 Hz to 1 kHz as the AC lamp current In the high pressure discharge lamp lighting device capable of causing the AC power supply circuit to output a flicker suppression waveform current obtained by modifying the current and the reference waveform current,
The control circuit comprises:
Switching means for switching the AC lamp current from the flicker suppression waveform current to the reference waveform current at a predetermined timing; and
Determination means for monitoring a parameter relating to a lighting state of the high-pressure discharge lamp and determining the predetermined timing based on the parameter
With
A current having a frequency higher than the low frequency current (hereinafter referred to as “high frequency current”) is 1 immediately before a half cycle of a rectangular wave current (hereinafter referred to as “low frequency current”) having a flicker suppression waveform current of 50 Hz to 1 kHz. A current waveform applied for more than one cycle, wherein the current value of only the latter half of one cycle of the high-frequency current or the current value of the whole cycle is higher than the current value of the low-frequency current,
The high pressure discharge lamp lighting device, wherein the parameter is a lamp voltage of the high pressure discharge lamp, and the predetermined timing is when the lamp voltage becomes equal to or lower than a predetermined voltage.
前記制御回路が、
所定のタイミングで前記交流ランプ電流を前記フリッカ抑制波形電流から前記基準波形電流に切替える切替え手段、及び
前記高圧放電灯の点灯状態に関するパラメータを監視し該パラメータに基づいて前記所定のタイミングを決定する決定手段
を備え、
前記フリッカ抑制波形電流が、50Hz以上1kHz以下の矩形波電流(以下「低周波電流」という)の半サイクルの直前に該低周波電流より高い周波数の電流(以下、「高周波電流」という)が1サイクル以上印加される電流波形であって該高周波電流の1サイクルのうちの後半の半サイクルのみ又は1サイクル全部の電流値が該低周波電流の電流値よりも高い交流電流であり、
前記パラメータが前記高圧放電灯のランプ電圧の時間に対する微分値であり、前記所定のタイミングは該微分値が所定の値以下になった時である高圧放電灯点灯装置。
An AC power supply circuit that applies an AC lamp current to a high-pressure discharge lamp, and a control circuit that controls the AC power supply circuit, and the control circuit is a rectangular waveform current of 50 Hz to 1 kHz as the AC lamp current In the high pressure discharge lamp lighting device capable of causing the AC power supply circuit to output a flicker suppression waveform current obtained by modifying the current and the reference waveform current,
The control circuit comprises:
Switching means for switching the AC lamp current from the flicker suppression waveform current to the reference waveform current at a predetermined timing; and
Determination means for monitoring a parameter relating to a lighting state of the high-pressure discharge lamp and determining the predetermined timing based on the parameter
With
A current having a frequency higher than the low frequency current (hereinafter referred to as “high frequency current”) is 1 immediately before a half cycle of a rectangular wave current (hereinafter referred to as “low frequency current”) having a flicker suppression waveform current of 50 Hz to 1 kHz. A current waveform applied for more than one cycle, wherein the current value of only the latter half of one cycle of the high-frequency current or the current value of the whole cycle is higher than the current value of the low-frequency current,
The high-pressure discharge lamp lighting device, wherein the parameter is a differential value with respect to time of the lamp voltage of the high-pressure discharge lamp, and the predetermined timing is when the differential value becomes equal to or less than a predetermined value.
In the high pressure discharge lamp lighting device according to claim 1, 3 any one, when from the flicker suppression waveform current switching to the reference waveform current, the alternating lamp current from the flicker suppression waveform current, the flicker A high pressure discharge lamp lighting device that is switched to the reference waveform current via at least one complementary waveform current that complements the difference in current waveform between the suppressed waveform current and the reference waveform current.
4. The high-pressure discharge lamp lighting device according to claim 1 , wherein, when switching from the flicker-suppressing waveform current to the reference waveform current, only the latter half cycle of one cycle of the high-frequency current is performed. Or the high pressure discharge lamp lighting device controlled so that the period width of the electric current of one cycle may be reduced stepwise or continuously.
High-pressure discharge lamp lighting device according to one Section 5 claim 1, the high pressure discharge lamp, the light source apparatus comprising a housing which encloses the reflector the high pressure discharge lamp is attached, and at least the high-pressure discharge lamp lighting device.
(A)点灯開始後、前記制御回路が前記交流電力供給回路に前記フリッカ抑制波形電流を出力させるステップ、
(B)前記制御回路において前記高圧放電灯の点灯状態に関するパラメータを監視するステップ、
(C)監視された前記パラメータに基づいて、前記制御回路が前記交流電力供給回路の出力電流を前記フリッカ抑制波形電流から前記基準波形電流に切替えるステップ、及び
(D)前記制御回路が前記交流電力供給回路に前記基準波形電流の出力を維持させるステップ
からなり、
前記フリッカ抑制波形電流が、50Hz以上1kHz以下の矩形波電流(以下「低周波電流」という)の半サイクルの直前に該低周波電流より高い周波数の電流(以下、「高周波電流」という)が1サイクル以上印加される電流波形であって該高周波電流の1サイクルのうちの後半の半サイクルのみ又は1サイクル全部の電流値が該低周波電流の電流値よりも高い交流電流であり、
前記パラメータが前記高圧放電灯の点灯開始からの経過時間であり、前記所定のタイミングは該経過時間が1.5分以上20分以下の所定の時間に達した時点である点灯方法。 An AC power supply circuit that applies an AC lamp current to a high-pressure discharge lamp, and a control circuit that controls the AC power supply circuit, and the control circuit is a rectangular waveform current of 50 Hz to 1 kHz as the AC lamp current A method for lighting a high-pressure discharge lamp in a high-pressure discharge lamp lighting device capable of outputting a current and a flicker-suppressed waveform current obtained by modifying the reference waveform current to the AC power supply circuit,
(A) After starting lighting, the control circuit outputs the flicker suppression waveform current to the AC power supply circuit;
(B) monitoring a parameter relating to a lighting state of the high-pressure discharge lamp in the control circuit;
(C) the control circuit switching the output current of the AC power supply circuit from the flicker suppression waveform current to the reference waveform current based on the monitored parameter;
(D) causing the control circuit to maintain the output of the reference waveform current in the AC power supply circuit
Consists of
A current having a frequency higher than the low frequency current (hereinafter referred to as “high frequency current”) is 1 immediately before a half cycle of a rectangular wave current (hereinafter referred to as “low frequency current”) having a flicker suppression waveform current of 50 Hz to 1 kHz. A current waveform applied for more than one cycle, wherein the current value of only the latter half of one cycle of the high-frequency current or the current value of the whole cycle is higher than the current value of the low-frequency current,
The lighting method, wherein the parameter is an elapsed time from the start of lighting of the high-pressure discharge lamp, and the predetermined timing is a time when the elapsed time reaches a predetermined time of 1.5 minutes or more and 20 minutes or less.
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