JP5154883B2 - 投射型画像表示装置、点灯装置及び点灯方法 - Google Patents
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Description
電極間距離の拡大や放電アークの位置ズレは、当初の電極間の距離を基準に設定されている反射鏡とで位置ズレを招き、この位置ズレにより反射効率が減衰する。そして、結果的に、スクリーン照度が低下し、ランプの短寿命化(照度が初期照度に対して約50%になると寿命とみなしている。)をもたらす。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、ランプの定格電力使用時における明るさを確保しつつ、ランプの長寿命化を達成することができる投射型画像表示装置、点灯装置及び点灯方法を提供することを目的とする。
また、点灯電力を定格値付近に戻すことによって、還元した電極材料が溶融し、電極先端を適切な形状に近づけることができ、電子放出スポット、又はアークスポットが回復することを見出した。
以上のことから、上記課題を解決するためには、本発明に係る投射型画像表示装置は、ハロゲンサイクルを利用する高圧放電ランプを、定格電力或いは当該定格電力よりも低い電力で点灯させ、光源として利用する投射型画像表示装置であって、前記高圧放電ランプを点灯させながらランプ特性を改善させる特性改善処理を実行する処理手段と、特性改善処理の実行を受け付ける受け付け手段と、前記特性改善処理の実行を受け付けたときに、特性改善処理の実行を前記処理手段に指示する制御手段とを備えることを特徴としている。
なお、「特性改善処理の実行を受け付けたときに、特性改善処理の実行を前記処理手段に指示する」とは、特性改善処理の実行を受け付けた後に、装置の電源がオフ(高圧放電ランプの消灯である。)されたとき、例えば、実行を受け付けた旨を記憶し、次回の装置がオンされたときに、実行するようにしても良いし、さらには、画像を表示せずに高圧放電ランプを点灯させたままで当該処理を実行するようにしても良い。
また、「特性改善処理の実行を受け付けたとき」とは、ランプ特性が劣化している時に受け付けても良いし、ランプ特性が劣化する前に受け付けても良い。つまり、ランプ特性がどのような状態で上記の処理を受けつけたとしても、ランプ特性の改善が図れる。
また、前記ランプ特性は経時的に劣化し、前記点灯装置は、さらに、劣化したランプ特性を回復させる時期に達したか否かを判定する判定手段と、前記回復させる時期に達した場合に、当該回復させる状態にあることを報知する報知手段とを備え、前記制御手段は、前記特性改善処理の実行を前記報知後に受け付けたときに、劣化したランプ特性を回復すべく特性改善処理の実行を前記処理手段に指示することを特徴としている。
前記回復させる時期に達した場合に、当該回復させる状態にあることを報知する報知ステップと、特性回復の処理の実行を受け付ける受け付けステップと、前記報知後に前記処理の実行を受け付けた場合に、劣化したランプ特性を回復させるべく、前記高圧放電ランプを点灯させながらランプ特性を改善させる特性改善処理を実行する処理ステップとを含むことを特徴としている。
<第1の実施の形態>
1.前面投射型画像表示装置
以下、本発明に係る前面投射型の画像表示装置(以下、「液晶プロジェクタ」という。)についてそれぞれ図面を参照しながら説明する。
液晶プロジェクタ1は、図1に示すように、ランプ(図示省略)を内部に有するランプユニット3、制御ユニット5、ランプを点灯させるための点灯装置7、集光レンズと透過型のカラー液晶表示板と駆動モータが内蔵されているレンズユニット9、冷却用のファン11等を筐体13の内部に備える。
制御ユニット5は、レンズユニット9の上部に配された基板15と、この基板15に実装された複数の電子・電気部品17から構成され、外部から入力された画像信号に基づき、カラー液晶表示板を駆動させてカラー画像を表示させたり、レンズユニット9の内部に配されている駆動モータを制御してフォーカシング動作やズーム動作を実行させたりする。
ランプリフレッシュ処理の指示については、定格点灯中のランプ電圧が所定の電圧に達した場合に、その情報が点灯装置7から制御ユニット5にフィードバックされ、これを受け、制御ユニット5は、使用者にランプリフレッシュ処理を行なう時期に達したことを表示部21に点灯表示し、使用者がランプリフレッシュ処理を実行するよう操作部(例えば、ボタンスイッチ)23を操作する(つまり、使用者の指示を受け付ける)と、ランプリフレッシュ処理を指示する。
2.ランプユニット
図2は、本実施の形態に係るランプユニットの斜視図であり、図3は、ランプユニットの平面図であり、内部のランプの様子が分かるように反射鏡を切り欠いている。
(1)ランプの構成
ランプ31は、図3に示すように、内部に放電空間35を有する発光部37とこの発光部37の両側に設けられた封止部39、41とから構成される放電容器43と、前記放電空間35の内部で先端(後述する電極)同士が対向する状態で両封止部39、41に封着されている電極構成体45a、45bとからなる。
外部リード線51a、51bは、両封止部39,41における発光部37の反対側の端面から外部に導出されている。なお、外部リード線51bは、図2及び図3に示すように、反射鏡33に形成されている貫通孔54を通って、反射鏡33の外部へと導出されている。
なお、電極は、電極軸と電極コイルとが異なる材料で構成されていても良いし、同じ材料(例えばタングステン)で構成されていても良い。
封止部39,41のうち一方、例えば封止部39における発光部37と反対側の端部には、図3に示すように、口金57がセメント59を介して被着されており、外部リード線51aが口金57に接続されている。
(2)反射鏡の構成
反射鏡33は、図2及び図3に示すように、凹面上の反射面61が形成された本体部材63を有している。この本体部材63の開口65には前面ガラス67が設けられている。なお、本体部材63と前面ガラス67との固着は、例えば、シリコーン系の接着剤を用いて行われている。
3.ランプの点灯方法
上記ランプ31の点灯方法について説明する。
この図4は、高圧の放電電圧(例えばパルス電圧)をランプ31に印加して絶縁破壊させた後に供給されるランプ電圧Vlaとランプ電力Wlaの相関図である。
点灯装置7は、制御ユニット5から点灯開始の指示があると、ランプ31に絶縁破壊を生じさせるために、パルス電圧をランプ31に印加して、ランプ31の放電を開始させる。
なお、この点灯方法は従来の点灯方法と同様であり、定電力制御は、一定の電力値として定格電力値を設定し、所定の点灯周波数(電流の周波数である。)で行われ、この制御中の点灯を定格電力点灯という。定格電力値や周波数はランプの仕様によって個別的に設定されている。なお、具体的な実施例については、後のランプの仕様で説明する。
4.ランプリフレッシュ処理
ランプリフレッシュ処理は、上述したように、劣化したランプ特性を回復させる処理である。この処理により、点灯により徐々に後退した電極の先端に電極材料を積極的に堆積させて、電極間距離を点灯初期段階の状態に近づけることができる。
具体的には、点灯パラメータのうち、少なくとも点灯電力を一時的に低くさせた(この状態での点灯を「低電力点灯」という。)後、点灯電力を低電力点灯時の点灯電力よりも高くさせる(この状態での点灯を「高電力点灯」という。)ことで行なわれる。
まず、同図の(a)に示す処理前は、ランプリフレッシュ処理前(直前)の定格点灯中の状態であり、ランプの累積点灯時間が長くなる、或いは、前回のランプリフレッシュ処理からの経過時間が長くなるにつれて、ハロゲンサイクルによる電極材料の還元作用よりも蒸発作用の方が大きくなり、電極コイル55bの先端は徐々に後退し、累積点灯時間が長くなる、或いは、前回のランプリフレッシュ処理からの経過時間が長くなると電極間距離が拡大する。
上記の低電力点灯及び高電力点灯により、定格点灯時の電極材料の蒸発により後退していた電極47a,47bの先端を元の状態(元の状態に近い状態)に再生できる。つまり、ランプリフレッシュ処理を行なうことにより、電極後退によって劣化していたランプ特性を回復させることができ、ランプ寿命を延長させることができる。
5.点灯装置
(1)構成
図6は、ランプを点灯させるための点灯装置を示すブロック図である。
DC電源部101は、家庭用の交流100Vにより直流電圧を生成し、DC/DCコンバータ102に供給する。DC/DCコンバータ102は、DC電源部101から供給された直流電圧を、後述の点灯制御部105からの電力設定信号に従って所定電圧の直流電圧に変換し、DC/ACインバータ103に供給する。
電流検出部106は、ランプ31に流れる電流に相当する電流を検出するもので、検出結果は点灯制御部105に送られる。電圧検出部107は、ランプ31に印加される電圧に相当する電圧を検出するもので、検出結果は点灯制御部105に送られる。
点灯制御部105は、定格電力点灯時の点灯用の制御パターン(点灯電力、点灯周波数及び点灯電流波形の点灯パラメータの組み合わせ)と、ランプリフレッシュ点灯時の点灯用の制御パターンをそれぞれ図外の記憶部にテーブル(このテーブルを「制御パターンテーブル」という。)として記憶しており、制御ユニット5から指示された制御パターン情報に従ってランプ31に電力を供給している(ランプを点灯させている。)。なお、点灯用の制御パターンを、単に、制御パターンとする。
ランプ電圧情報を受信した制御ユニット5は、使用者がランプリフレッシュ処理を実施するか否かを選択するための情報を表示部21の点灯という形態で表示し、使用者が選択した(操作部23の操作の有無)結果が点灯制御部105に送出される。
使用者の選択結果が、ランプリフレッシュ処理の実施を選択した場合にはランプリフレッシュ点灯用の制御パターン情報が、そして、ランプリフレッシュ処理の実施を選択しなかった場合にはランプリフレッシュ処理を実施しない旨、つまり、定格電力点灯用の制御パターン情報が点灯制御部105に送信される。
(2)制御パターン
本実施の形態では、ランプ31を点灯させる制御パターンは、定格電力点灯とランプリフレッシュ点灯の2パターンである。この各制御パターンは、定電力制御を基本としたものであり、上述のように、点灯電力、点灯周波数、点灯電流波形からなる点灯パラメータの組み合わせにより定義される。
図7は、跳ね上げ率を説明するための図である。
同図に示すように、点灯電流の波形は、矩形波形(破線)に鋸波形を重畳させた形状をし、矩形波形における電流値が一定部分(図中のAの部分)に相当する部分が時間の経過に従って電流値が増加するような波形となっている。そして、跳ね上げ率は、極性反転前の実効値I1と、反転前の同極性内での最大の電流値I2との比率である。つまり、跳ね上げ率は、I2/I1で定義される。
制御パターンテーブルTaは、図8に示すように、通常状態での定格電力点灯について、点灯電力W0、点灯周波数f0及び跳ね上げ率H0を格納する。また、ランプリフレッシュ処理での低電力点灯について、点灯電力W1、点灯周波数f1、跳ね上げ率H1及び時間T1を格納し、高電力点灯について、点灯電力W2、点灯周波数f2、跳ね上げ率H2及び時間T2を格納する。
ランプリフレッシュ点灯(処理)では、低電力点灯時の制御パターンを上段に、高電力点灯時の制御パターンを下段にそれぞれ示す。なお、ランプリフレッシュ処理では、低電力点灯を8分間行った後、高電力点灯を2分間行う。
高電力点灯では、電極47a,47bの先端から電極材料の蒸発と、ハロゲンサイクルにより電極先端への電極材料の堆積との均衡が崩れ、図5の(c)に示すように低電力点灯により形成された堆積部分を、累積点灯時間が初期に近い状態(の形状)に整形する。
(3)点灯制御部のフローチャート
図9は、実施の形態に係るランプの点灯制御の内容を示すフローチャートである。
点灯装置7(点灯制御部105)は、制御ユニット5から点灯の指示(制御パターン情報が定格電力点灯用である。)を受けると、ランプ31の点灯を開始し定格電力点灯を行い(S1)、電圧検出部107を介してランプ電圧Vlaを検出する(S3)。
ランプ電圧VlaがVth未満である場合(図中の「No」である。)、点灯制御部105は、定格電力点灯をそのまま維持して、ステップS17で制御ユニット5から消灯の指示があるか否かを判定し、消灯の指示があると(図中の「Yes」である。)、消灯(S19)して終了する。
これを受けた制御ユニット5は、使用者がランプリフレッシュ処理の実施時期であることを示す表示部21を点灯させ、使用者が選択した結果を受け付けて、その結果(制御パターン情報がランプリフレッシュ点灯用である。)を点灯制御部105に送信する。なお、制御ユニット5は、表示部21の点灯後所定時間経過しても使用者からの選択結果がない場合は、ランプリフレッシュ処理を実施しない旨(制御パターン情報が定格電力点灯用である。)を点灯制御部105に送信する。
制御パターン情報がランプリフレッシュ点灯用である場合(図中の「Yes」である。)、これまで行っていた定格電力点灯を中断した(ステップS13)後、ランプリフレッシュ処理を実施する(ステップS15)。
一方、ステップS11で、制御パターン情報がランプリフレッシュ点灯用でない場合、つまり、定格電力点灯用である場合(図中の「No」である。)、ステップS17に進んで、制御ユニット5から消灯指示があるか否かを判定し、上述と同様に、指示があった場合(図中の「Yes」である。)はそのまま消灯(ステップS19)して終了し、消灯指示がなかった場合(図中の「No」である。)はステップS1に戻って、定格電力点灯を行う。
点灯制御部105は、ランプリフレッシュ処理が開始すると、まず、低電力点灯と高電力点灯の処理回数を示す変数nを「1」にした(S20)後、カウントt1をリセットした後カウントを開始し(S21)、図8に示す制御パターンテーブルTaからランプリフレッシュ点灯の低電力点灯用の点灯電力W1、点灯周波数f1、点灯電流波形H1、低電力点灯の時間T1の点灯パラメータを読み出す(S23)。
カウントt1が低電力点灯の時間T1に達していない場合(図中の「No」である。)は、ステップS25に戻り、そのまま低電力点灯を維持し、カウントt1が低電力点灯の時間T1に達している場合(図中の「Yes」である。)は、ステップS29に進んで、カウントt2をリセットした後カウントを開始し、制御パターンテーブルTaからランプリフレッシュ点灯の高電力点灯用の点灯電力W2、点灯周波数f2、点灯電流波形H2、高電力点灯の時間T2の点灯パラメータを読み出す(S31)。
カウントt2が高電力点灯の時間T2に達していない場合(図中の「No」である。)は、ステップS33に戻り、そのまま高電力点灯を維持し、カウントt2が高電力点灯の時間T2に達している場合(図中の「Yes」である。)は、処理回数を示す変数nが設定回数Nに達したか否かを判定する(S37)。
6.比較試験
次に、本実施の形態に係る液晶プロジェクタにおけるランプの定格電力点灯中に、ランプ電圧が所定の電圧に達したときに、ランプリフレッシュ処理を行った場合と、定格電力で点灯中に、ランプ電圧が所定の電圧に達しても、ランプリフレッシュ処理を行わずに、定格電力点灯を継続させた場合とについて、点灯試験を行うことで両者の比較を行った。
(1)ランプの仕様
本試験に用いたランプ31は、例えば、液晶プロジェクタに用いられるものとして説明する。ランプ31は、定格ランプ電力が165Wタイプのもので、点光源に近づけるために、電極間距離は、1.0(mm)に設定されている。
(2)点灯方法
図11は、試験に係るランプの制御パターンテーブルTaである。
ランプリフレッシュ処理は、図10に示すフローチャートに従って行われる。図10中のT1は図11に示す制御パターンテーブルTaの「8分」であり、図10中のT2は図11に示す制御パターンテーブルTaの「2分」であり、また処理回数についての設定回数「N」は「2」に設定されている。
(3)比較結果
図12及び図13は、比較試験の試験結果を示す図である。
図14は、ランプリフレッシュ処理前後の電極先端の状態を示す写真である。なお、図14に示す写真は、寿命初期、具体的には1回目のランプリフレッシュ処理についてのものであり、(a)がランプリフレッシュ処理前であり、(b)がランプリフレッシュ処理後である。
このように、定格電力点灯中に、ランプ電圧Vlaが所定の電圧Vth(90V)に達したときに、ランプリフレッシュ処理を行うと、ランプリフレッシュ処理を全く行わなかった場合と比較して、平均照度維持率が50(%)に達する時間(寿命となるまでの時間)が約1000時間延び、累積点灯時間が1.5倍長くなっている。
7.まとめ
上記背景技術で説明したような寿命初期の点灯電力を定格値以下で点灯する技術や、累積点灯時間に応じてランプに供給する電力を変化させる技術は、常時もしくは周期的に低電力で点灯するため、ランプへの熱負荷を低減させることができる。そしてこれにより、長寿命化を図ることができるが、ランプの定格電力点灯時において十分な明るさを確保できているとは言い難い。
また、本実施の形態に係る液晶プロジェクタは、ランプリフレッシュ処理を使用するか否かを、使用者が選択可能な構成としているため、突然ランプリフレッシュ処理が開始され、処理中に生じる、スクリーン照度の低下や変動による不快感を使用者に与えるようなことを回避できる。
<第2の実施の形態>
第1の実施の形態では、ランプリフレッシュ処理を実施するタイミングをランプ電圧が所定電圧値に達したか否か(ランプ電圧の検知)によって判別していたが、ランプリフレッシュ処理を実施するタイミングを累積点灯時間の検知や、ランプから発せられる照度や、ランプ電圧の変化量によって判別しても良い。また、ランプの状態に関わらず、使用者の判断によってランプリフレッシュ処理を実行しても良い。
1.構成
第2の実施の形態における点灯制御部は、第1の実施の形態で説明した図9のフローチャートのおけるステップS5で、ランプ電圧Vlaで判定しているのを、累積点灯時間で判定している。
図15は、第2の実施の形態における点灯制御部のフローチャートである。
まず、ステップS51では、累積点灯時間Tが第1の設定時間Tth1(例えば、1,000時間)であるか否かを判定し、第1の設定時間Tth1である場合(図中の「Yes」である。)はステップS7に進む。一方、第1の設定時間Tth1でない場合(図中の「No」である。)はステップS53に進んで、累積点灯時間Tが第2の設定時間Tth2(例えば、1,500時間)であるか否かを判定する。
判定結果が第3の設定時間Tth3である場合(図中の「Yes」である。)はステップS7に進み、第3の設定時間Tth3でない場合(図中の「No」である。)はステップS17に進む。
2.比較試験
第2の実施の形態における液晶プロジェクタについて、第1の実施の形態と同様に、比較試験を行った。なお、試験に用いたランプ、点灯条件、ランプリフレッシュ処理は、第1の実施の形態と同じである。
なお、図中の実線がランプリフレッシュ処理を行った場合における結果を示し、図中の破線がランプリフレッシュ処理を全く行わなかった場合での結果を示す。
図16から、ランプリフレッシュ処理を全く行わない点灯方法では、第1の実施の形態と同様に、累積点灯時間の増加に伴いランプ電圧Vlaが増加している。一方、累積点灯時間Tが1,000時間、1,500時間、2,000時間の設定時間Tthでランプリフレッシュ処理を行った場合は、1回の処理によりランプ電圧Vlaが8(V)程度下がっていることが分かる。
以上のことから、本発明の投射型画像表示装置(点灯方法)は、ランプリフレッシュ処理の実施のタイミングの検知方法が累積点灯時間であっても、ランプ電圧の場合と同様に長寿命化の効果を得られることが分かる。
以上、本発明を各実施の形態に基づいて説明したが、本発明の内容が、上記各実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例をさらに実施することができる。
1.ランプについて
上記実施の形態では、定格ランプ電力が165(W)のランプについて本発明の一例である投射型画像表示装置(点灯方法)を適用した場合について説明したが、本発明を他の定格ランプ電力のランプを利用した投射型画像表示装置(点灯方法)に適用させても良い。以下、本発明を定格ランプ電力が200(W)のランプに適用した場合を、変形例として説明する。
(1)点灯方法
図18は、変形例に係る制御パターンテーブルを示す図である。
ランプリフレッシュ点灯における低電力点灯では、点灯電力W1が160(W)、点灯周波数f1が85(Hz)、跳ね上げ率H1が150(%)であり、8分間の点灯が行なわれる。また、高電力点灯では、点灯電力W2は200(W)、点灯周波数f2は115(Hz)、跳ね上げ率H2は130(%)であり、2分間の点灯が行なわれる。
(2)比較試験
図19及び図20は、比較試験の試験結果を示す図である。
図19から、ランプリフレッシュ処理を全く行わない点灯方法では、第1の実施の形態と同様に、累積点灯時間の増加に伴いランプ電圧Vlaが単純に増加している。一方、ランプ電圧Vlaが98(V)でランプリフレッシュ処理を行った場合は、1回の当該処理によりランプ電圧Vlaが8(V)程度下がっていることが分かる。
図21は、ランプリフレッシュ処理前後の電極先端の状態を示す写真である。なお、図21に示す写真は、1回目のランプリフレッシュ処理についてのものであり、(a)がランプリフレッシュ処理前であり、(b)がランプリフレッシュ処理後である。なお、同図に示す写真は、寿命後期、具体的には3回目のランプリフレッシュ処理についてのものである。
(3)ランプの仕様について
本発明に係るランプは、第1及び第2の実施の形態で説明した仕様に限定するものではなく、例えば、以下の範囲にあるランプに適用することができる。
発光物質である水銀は、放電空間の内容積あたり0.15(mg/mm3)〜0.35(mg/mm3)の範囲で封入されていれば良く、また、始動補助用ガスには、例えば、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの希ガスが用いられ、当該希ガスには、ランプ冷却時における封入圧力は100(mbar)〜400(mbar)の範囲で封入されていれば良い。
2.ランプリフレッシュ処理について
(1)点灯条件
本実施形態においては、点灯電力、点灯周波数、跳ね上げ率の各点灯パラメータ全てを変化させたが、点灯電力のみを変化させても良い。また、点灯周波数及び跳ね上げ率の設定についても、本実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、電極間距離の回復と、適切なアークスポットの回復とを実現できる条件を、予め実験等によって求めておけば良い。
(2)点灯電力について
第1の実施形態におけるランプリフレッシュ処理では、図11に示すように、定格電力(定格電力点灯時の点灯電力である。)の約70%の点灯電力での低電力点灯と、定格電力と同じ点灯電力での高電力点灯とを交互に繰り返したが、本発明に係るランプリフレッシュ処理時の点灯電力は、低電力点灯においては定格電力に対して30(%)85(%)以下の範囲であれば良く、高電力点灯においては定格電力に対して90(%)以上105(%)以下の範囲内にあれば良い。
(3)点灯周波数について
第1の実施形態におけるランプリフレッシュ処理では、定格電力点灯における点灯周波数の約70%の点灯周波数での低電力点灯と、定格電力点灯における点灯周波数と同じ点灯周波数での高電力点灯とを交互に繰り返したが、本発明に係るランプリフレッシュ処理時の点灯周波数は、低電力点灯においては定格電力点灯時の周波数に対して30(%)以上85(%)以下の範囲であれば良く、高電力点灯においては定格電力点灯時の点灯周波数に対して95(%)以上105(%)以下の範囲内にあれば良い。
(4)点灯電流波形について
第1の実施形態におけるランプリフレッシュ処理では、定格電力点灯時の点灯電流波形の実効値の約135%の実効値での低電力点灯と、定格電力点灯時の点灯電流波形の実効値の約115%の実効値での高電力点灯とを交互に繰り返したが、本発明に係るランプリフレッシュ処理時の点灯電流波形の実効値は、低電力点灯においては定格電力点灯時の点灯電流波形の実効値に対して100(%)以上200(%)以下の範囲であれば良く、高電力点灯においては定格電力点灯時の点灯電流波形の実効値に対して100(%)以上150(%)以下の範囲内にあれば良い。
(5)処理時間について
第1の実施形態におけるランプリフレッシュ処理では、図11に示すように、低電力点灯時間(T1)は8分で、高電力点灯時間(T2)は2分であったが、低電力点灯時間(T1)は5分以上60分以下の範囲であれば良く、また、高電力点灯時間(T2)は5秒以上30分以下の範囲であれば良い。
(6)点灯電流波形の形状について
第1の実施の形態における点灯電流波形の形状は、図7に示すように、矩形波に鋸波を重畳した形状をしているが、他の形状でも良い。
点灯電流波形は、例えば、同図の(a)に示すような、矩形波形にパルス波形を重畳させた形状でも良く、また、同図の(b)に示すような、矩形波形に反転パルス波形を重畳させた形状でも良い。
つまり、本発明に係る点灯電流波形は、第1の実施の形態で説明した波形や上述の波形でなくても良く、矩形波形状の電流値が、一定の電流値(実効値)よりも高い値の電流が流れるような電流の変化部分があるような形状であれば良い。これは、電流の変化部分を有することにより、極性反転前の電極の温度を上昇させることができ、電極に堆積した電極材料をランプ点灯初期に近い電極の状態に回復することができるからである。
(7)判断基準
ランプリフレッシュ処理は、実施の形態等では、ランプ電圧が所定の一定の電圧値になったとき、或いは、累積点灯時間が一定の間隔(1000時間以降であって一定の間隔が500時間である。)をおいた所定の時間になったときに、当該処理を実行するタイミングと判定している。
(8)その他
上記の実施の形態等におけるランプリフレッシュ処理の点灯パラメータの一時的な変化、つまり、定常点灯時の各点灯パラメータの値と、ランプリフレッシュ点灯時の各点灯パラメータの値とは、一定の比率で変化しているが、一定の比率で変化しなくても良い。
図23及び図24は、照度特性を基準として場合の比較試験の試験結果を示す図である。
なお、図中の実線がランプリフレッシュ処理を行った場合であり、図中の破線がランプリフレッシュ処理を全く行わなかった場合である。また、ランプリフレッシュ処理を3回行っている。
なお、第1の実施の形態では、ランプリフレッシュ処理を行なうか否かの判定基準は、ランプ電圧であったが、ここでは、照度維持率で行なっている。具体的には、ランプの照度を測定し、この照度が、初期(設計時)の照度を基準にして75(%)に達したか否かにより、処理実行の判断を行っている(言うまでもなく、この場合照度を測定するセンサーを備えている。)。
図24から、ランプリフレッシュ処理を全く行わない点灯方法では、第1の実施の形態と同様に、累積点灯時間の増加に伴いランプ電圧Vlaが単純に増加している。一方、照度維持率が75(%)でランプリフレッシュ処理を行った場合は、1回の当該処理によりランプ電圧Vlaが下がっていることが分かる。
このように第1の実施の形態で説明したランプを第1の実施の形態で説明した点灯方法で点灯するような場合について、ランプリフレッシュ処理の実行の判断をランプ電圧以外の照度維持率で行っても、第1の実施の形態で説明した例と同様に、照度維持率が50(%)に達する時間(寿命となるまでの時間である。)を長くするのに有効であることが分かり、また、本発明は、定格ランプ電力に関係なく種々の高圧放電ランプについて、照度維持率を判断基準としても良いものと推測できる。
3.投射型画像表示装置について
(1)表示装置
第1の実施の形態では、ランプを備える画像表示装置として、前面投射型画像表示装置について説明したが、例えば、背面投射型の画像表示装置でも実施できる。
背面投射型プロジェクタ230は、キャビネット232の前壁に画像等を表示するスクリーン234を備え、またキャビネット232の内部には、上記のランプユニット3、制御ユニット5、点灯装置7等を備える。
また、ランプリフレッシュ処理を実行する時期に到達したことを使用者に報知するための表示部236及び実行する旨の操作を行うための操作部238をキャビネット232におけるスクリーン234の下方部分に有している。
(2)点灯装置等
さらに、実施の形態では、報知手段、受け付け手段は制御ユニットにより制御される構成であったが、例えば、点灯装置の点灯制御部が、報知手段と受け付け手段とを制御するようにしても良い。
報知手段は、実施の形態等では、例えば、LED等を用いて、ランプリフレッシュ処理の時期が到来した際に、LED等を点灯させて、使用者に報知するようにしているが、他の方法で使用者に報知するようにしても良い。
一方、受け付け手段は、実施の形態等では、例えば、操作ボタンを押圧することで、使用者がランプリフレッシュ処理を実施するよう指示したとして、使用者の実施指示を受け付けたとしているが、他の方法で受け付けて良い。
4.その他
上記各実施の形態及び変形例は、本発明の一例であり、各実施の形態及び変形例のそれぞれを適宜組み合わせた例も本発明に含まれるのは言うまでない。
Claims (14)
- ハロゲンサイクルを利用する高圧放電ランプを、定格電力或いは当該定格電力よりも低い電力である一定電力で点灯させ、光源として利用する投射型画像表示装置であって、
前記高圧放電ランプを点灯させながらランプ特性を改善させる特性改善処理を実行する処理手段と、
特性改善処理の実行を受け付ける受け付け手段と、
前記特性改善処理の実行を受け付けたときに、特性改善処理の実行を前記処理手段に指示する制御手段とを備え、
前記特性改善処理は、前記高圧放電ランプの点灯電力を前記一定電力よりも低い値に一時的に変化させて、前記高圧放電ランプを低電力点灯させる処理を含み、
前記一時的とは、5分以上60分以下の範囲内の時間である
ことを特徴とする投射型画像表示装置。 - 前記ランプ特性は経時的に劣化し、
前記投射型画像表示装置は、さらに、
劣化したランプ特性を回復させる時期に達したか否かを判定する判定手段と、
前記回復させる時期に達した場合に、ランプ特性を回復させる状態にあることを報知する報知手段とを備え、
前記制御手段は、前記特性改善処理の実行を前記報知後に受け付けたときに、劣化したランプ特性を回復すべく前記特性改善処理の実行を前記処理手段に指示する
ことを特徴とする請求項1に記載の投射型画像表示装置。 - 前記特性改善処理は、前記高圧放電ランプを低電力点灯させた後に、点灯電力を前記低電力点灯時の点灯電力より高い値に一時的に変化させて、前記高圧放電ランプを高電力点灯させる処理を含む
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の投射型画像表示装置。 - 前記高圧放電ランプを高電力点灯させる処理における前記一時的とは、5秒以上30分以下の範囲内の時間である
ことを特徴とする請求項3に記載の投射型画像表示装置。 - 前記低電力点灯させる際に、点灯周波数と点灯電流波形の少なくとも一方を一時的に変化させる処理を含み、
点灯周波数の一時的な変化は前記一定電力で点灯時の点灯周波数以下の値への変化であり、点灯電流波形の一時的な変化は前記一定電力で点灯時の点灯電流波形の極性反転前の電流波高値と実効値との比の値において前記一定電力で点灯時の場合の比以上の値への変化である
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の投射型画像表示装置。 - 前記低電力点灯及び高電力点灯させる際に、点灯周波数と点灯電流波形の少なくとも一方を一時的に変化させる処理を含み、
前記低電力点灯における、点灯周波数の一時的な変化は前記一定電力で点灯時の点灯周波数以下の値への変化であり、点灯電流波形の一時的な変化は前記一定電力で点灯時の点灯電流波形の実効値以上の値への変化であり、
前記高電力点灯における、点灯周波数の一時的な変化は前記低電力点灯における変化後の点灯周波数以上の値への変化であり、点灯電流波形の一時的な変化は前記低電力点灯における変化後の点灯電流波形の極性反転前の電流波高値と実効値との比の値において一定電力で点灯時の場合の比以下の値への変化である
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の投射型画像表示装置。 - 前記特性改善処理では、前記低電力点灯と前記高電力点灯とを行う処理が1回以上実施される
ことを特徴とする請求項3〜6の何れか1項に記載の投射型画像表示装置。 - 前記特性改善処理において行なう変化は、前記高圧放電ランプのランプ特性の経時変化に応じて、変化の度合いが異なる
ことを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の投射型画像表示装置。 - 前記変化の度合いは、前記高圧放電ランプの照度の変化に応じて異なる
ことを特徴とする請求項8に記載の投射型画像表示装置。 - 前記低電力点灯における点灯電力の変化は、前記一定電力に対して85(%)以下の範囲内にあり、前記高電力点灯における点灯電力の変化は、前記一定電力に対して90(%)以上100(%)以下の範囲内にある
ことを特徴とする請求項3〜7の何れか1項に記載の投射型画像表示装置。 - ハロゲンサイクルを利用する高圧放電ランプを、定格電力或いは当該定格電力よりも低い電力である一定電力で点灯させる点灯装置であって、
前記高圧放電ランプを点灯させながらランプ特性を改善させる特性改善処理を実行する処理手段と、
特性改善処理の実行を受け付ける受け付け手段と、
前記特性改善処理の実行を受け付けたときに、特性改善処理の実行を前記処理手段に指示する制御手段とを備え、
前記特性改善処理は、前記高圧放電ランプの点灯電力を前記一定電力よりも低い値に一時的に変化させて、前記高圧放電ランプを低電力点灯させる処理を含み、
前記一時的とは、5分以上60分以下の範囲内の時間である
ことを特徴とする点灯装置。 - 前記ランプ特性は経時的に劣化し、
前記点灯装置は、さらに、
劣化したランプ特性を回復させる時期に達したか否かを判定する判定手段と、
前記回復させる時期に達した場合に、当該回復させる状態にあることを報知する報知手段とを備え、
前記制御手段は、前記特性改善処理の実行を前記報知後に受け付けたときに、劣化したランプ特性を回復すべく特性改善処理の実行を前記処理手段に指示する
ことを特徴とする請求項11に記載の点灯装置。 - ハロゲンサイクルを利用する高圧放電ランプを、定格電力或いは当該定格電力よりも低い電力である一定電力で点灯させる点灯方法であって、
ランプ特性を回復させる時期に達したか否かを判定する判定ステップと、
前記回復させる時期に達した場合に、当該回復させる状態にあることを報知する報知ステップと、
特性回復の処理の実行を受け付ける受け付けステップと、
前記報知後に前記処理の実行を受け付けた場合に、劣化したランプ特性を回復させるべく、前記高圧放電ランプを点灯させながらランプ特性を改善させる特性改善処理を実行する処理ステップとを含み、
前記特性改善処理は、前記高圧放電ランプの点灯電力を前記一定電力よりも低い値に一時的に変化させて、前記高圧放電ランプを低電力点灯させる処理を含み、
前記一時的とは、5分以上60分以下の範囲内の時間である
ことを特徴とする点灯方法。 - 前記処理ステップは、
前記高圧放電ランプを低電力点灯させた後に、点灯電力を前記低電力点灯時の点灯電力より高い値に一時的に変化させて、前記高圧放電ランプを高電力点灯させる処理と
を含むことを特徴とする請求項13に記載の点灯方法。
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