JP5293315B2 - 放電ランプ駆動装置、放電ランプ駆動方法、光源装置、およびプロジェクター - Google Patents

放電ランプ駆動装置、放電ランプ駆動方法、光源装置、およびプロジェクター Download PDF

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Description

本発明は、電極間の放電により点灯する放電ランプの駆動技術に関するものである。
従来、放電ランプを利用したプロジェクターが知られている。この種のプロジェクターでは、放電ランプに設けられた2つの電極の間で放電を行うために、交流電力を放電ランプに供給している。また、放電ランプの長寿命化および低消費電力化を目的として、放電ランプに供給する交流電力を定格電力から低電力に切り替える技術が知られている(以下の特許文献1)。なお、放電ランプは、各電極に形成された突起間にアークを形成することで点灯する。
特開2000−131668号公報
しかしながら、前記従来の技術では、放電ランプを定格電力より低い低電力で駆動すると、電極先端の溶融量が減少するため、好ましい形状の突起が形成されず、アークの基点が移動するアークフリッカ(以下、単に「フリッカ」と呼ぶ)が発生する虞があった。特に、低電力に切り替えた直後においては、フリッカがいっそう発生しやすかった。
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、放電ランプに供給する交流電力を低減する際におけるフリッカの発生を抑えることを目的とする。
上記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明は、以下の形態または適用例として実現することが可能である。本発明の一形態は、第1電極と第2電極とを有する放電ランプの駆動装置であって、定格電力モードから低電力モードへの切り替え指令を、当該放電ランプ駆動装置の外部から受信する切り替え指令受信部と、前記第1電極と前記第2電極との間に交流電流を入力することにより前記放電ランプに交流電力を供給する電力供給部とを備え、前記電力供給部は、前記切り替え指令受信部により前記切り替え指令を受信したときに、前記交流電力を、定格電力から前記定格電力よりも小さい低電力に低減する電力低減制御部と、前記交流電力の低減の際の期間であって前記切り替え指令受信部により前記切り替え指令を受信したときから始まる所定の期間に、前記交流電流のデューティー比をステップ的に変化させるデューティー比制御部とを備える、放電ランプ駆動装置。その他、本発明は、以下の形態又は適用例として実現することも可能である。
[適用例1] 第1電極と第2電極とを有する放電ランプの駆動装置であって、前記第1電極と前記第2電極との間に交流電流を入力することにより前記放電ランプに交流電力を供給する電力供給部を備え、前記電力供給部は、前記交流電力を、第1の大きさから前記第1の大きさよりも小さい第2の大きさに低減する電力低減制御部と、前記交流電力の低減の際の所定の期間に、前記交流電流のデューティー比をステップ的に変化させるデューティー比制御部とを備える、放電ランプ駆動装置。
適用例1の構成によれば、交流電力の低減の際の所定の期間に、交流電流のデューティー比がステップ的に変化することから、第1電極が陽極と動作する時間と、第2電極が陽極と動作する時間とを切り替えて延ばすことが可能となる。このために、交流電力の低減前と同等の電極先端の溶融量を保持することができ、低減直後のフリッカの発生を抑えることができる。
[適用例2] 適用例1に記載の放電ランプ駆動装置であって、前記第1の大きさとしての定格電力で前記放電ランプを駆動する定格電力モードから、前記第2の大きさとしての低電力で前記放電ランプを駆動する低電力モードへの切り替え指令を、当該放電ランプ駆動装置の外部から受信する切り替え指令受信部を備え、前記電力低減制御部は、前記切り替え指令受信部により前記切り替え指令を受信したときに前記低減を実行する構成であり、前記デューティー比制御部は、前記所定の期間を、前記切り替え指令受信部により前記切り替え指令を受信したときから始まる期間と定める構成である、放電ランプ駆動装置。
適用例2の構成によれば、定格電力モードから低減モードへの切り替え指令を受けた直後から、交流電流のデューティー比を変化させることができることから、その切り換え時の早い段階から、前述した電極先端の溶融量の保持が可能となる。したがって、確実に、低減直後のフリッカの発生を抑えることができる。
[適用例3] 適用例1に記載の放電ランプ駆動装置であって、前記第1の大きさとしての定格電力で前記放電ランプを駆動する定格電力モードから、前記第2の大きさとしての低電力で前記放電ランプを駆動する低電力モードへの切り替え指令を、当該放電ランプ駆動装置の外部から受信する切り替え指令受信部を備え、前記電力低減制御部は、前記切り替え指令受信部により前記切り替え指令を受信したときから所定の遅延期間経過後に、前記低減を実行する構成であり、前記デューティー比制御部は、前記所定の期間を、前記切り替え指令受信部により前記切り替え指令を受信したときから始まる期間と定める構成である、放電ランプ駆動装置。
放電ランプの各電極は、点灯時間に従う劣化に伴い、電極先端に凹凸が発生する。電極先端上の凹凸はフリッカを発生させる。また、放電ランプに供給する交流電力が低い状態では交流電流値が低いため溶融エネルギーが小さくなり、電極先端の凹凸を溶融することが困難になる。これに対して、適用例3の構成によれば、放電ランプに供給される交流電力が実際に低下するのが遅延期間だけ遅れることから、放電ランプに定格電力が供給されている状態で、デューティー比を変化させることができる。したがって、交流電力が実際に低下した後では溶融が困難な電極先端の凹凸を溶融することができ、フリッカの発生をいっそう抑制することができる。
[適用例4] 適用例2または3に記載の放電ランプ駆動装置であって、前記デューティー比制御部は、前記所定の期間の終点を、前記低電力モードを脱するときと定める構成である、放電ランプ駆動装置。
適用例4の構成によれば、電力低減後、長く時間が経過後においても、低電力モード時における溶融量を大きく維持することが可能となる。電力低減後、長期間にわたって確実にフリッカの発生を抑制することができる。
[適用例5] 適用例1ないし3のいずれかに記載の放電ランプ駆動装置であって、前記電力低減制御部は、前記第1の大きさから前記第2の大きさへの低減を、前記所定の期間と同一の期間でもって徐々に行う構成である、放電ランプ駆動装置。
適用例5の構成によれば、交流電力を第1の大きさから第2の大きさへ切り替える期間と同期した期間でもって、デューティー比を変化させることができる。したがって、電力低減時におけるフリッカの発生を確実に抑えることができる。
[適用例6] 適用例5に記載の放電ランプ駆動装置であって、前記電力低減制御部は、前記第1の大きさから前記第2の大きさへの低減を、ステップ的に変化させることにより行う構成であり、前記デューティー比制御部は、前記デューティー比のステップ的な変化を、前記電力低減制御部による前記交流電力のステップ的な変化に同期させる構成である、放電ランプ駆動装置。
適用例6の構成によれば、交流電力を第1の大きさから第2の大きさへステップ的に変化させて、そのステップ的な変化に同期してデューティー比をステップ的に変化させることができる。このために、電力の低下率とデューティー比の変化率とを対応させることできることから、制御精度を高めることができる。したがって、電力低減時におけるフリッカの発生をいっそう確実に抑えることができる。
[適用例7] 適用例1ないし6のいずれかに記載の放電ランプ駆動装置であって、前記デューティー比制御部は、前記デューティー比を1または複数の周期パターンで変化させるとともに、前記周期パターンは、1周期を区分する複数の区分期間を含み、隣接する前記区分期間の間の前記デューティー比の変化幅が一定となるように定める構成である、放電ランプ駆動装置。
適用例7の構成によれば、デューティー比のステップ的な変化を均一な速度で行うことができる。
[適用例8] 適用例1ないし7のいずれかに記載の放電ランプ駆動装置であって、前記電極の劣化の程度を検出する劣化程度検出部を備え、前記電力低減制御部は、前記劣化程度検出部により検出された劣化の程度に基づいて前記変化幅を定める変化幅設定部を備える、放電ランプ駆動装置。
適用例8の構成によれば、電極の劣化の程度に応じて変化幅を変えることができる。したがって、劣化の程度が大きいほど変化幅を増加させることで、放電ランプの寿命がある間、低電力切り換えの際のフリッカの発生を抑制することができる。
[適用例9] 光源装置であって、放電ランプと、請求項1ないし8のいずれかに記載の放電ランプ駆動装置と、前記放電ランプの前記第1電極側に配置されるとともに、前記放電ランプからの光を所定方向に向かって反射する主反射鏡と、前記放電ランプの前記第2電極側に配置されるとともに、前記放電ランプからの光を前記主反射鏡に向かって反射する副反射鏡と、を備える、光源装置。
[適用例10] プロジェクターであって、放電ランプと、請求項1ないし8のいずれかに記載の放電ランプ駆動装置と、前記放電ランプによって発せられた光を、画像を投写するための投写光に変調する空間光変調部と、前記投写光を投写する投写光学系と、を備える、プロジェクター。
[適用例11] 第1電極と第2電極とを有する放電ランプの駆動方法であって、前記第1電極と前記第2電極との間に交流電流を入力することにより前記放電ランプに交流電力を供給する電力供給工程を備え、前記電力供給工程は、前記交流電力を、第1の大きさから前記第1の大きさよりも小さい第2の大きさに低減する電力低減制御工程と、前記交流電力の低減の際の所定の期間に、前記交流電流のデューティー比をステップ的に変化させるデューティー比制御工程とを備える、放電ランプ駆動方法。
上記のように構成された光源装置、プロジェクター、放電ランプ駆動方法は、適用例1に記載の放電ランプ駆動装置と同様に、放電ランプに供給する交流電力を低減する際におけるフリッカの発生を抑えることができるという効果を奏する。
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、放電ランプ駆動装置と光源ランプとを有する光源装置の制御方法、その光源装置を有するプロジェクターの制御方法、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、等の形態で実現することができる。
本発明の第1実施例としてのプロジェクター1000を示す説明図である。 光源装置100の構成を示す説明図である。 電力供給部200の構成を示す説明図である。 2つの電極532、542の動作状態を示す説明図である。 放電灯500に入力される駆動信号(交流電流)を示す説明図である。 電力供給部200に備えられる制御回路C4にて実行される切り替え時制御ルーチンを示すフローチャートである。 放電灯500に出力する交流電流の変調の様子を示すタイミングチャートを含む説明図である。 本実施例のアークの発生状態を従来例と比較する説明図である。 第1実施例の変形例1における交流電流のデューティー比の変調の様子を示すタイミングチャートである。 第1実施例の変形例2における交流電流のデューティー比の変調の様子を示すタイミングチャートである。 第1実施例の変形例3における交流電流のデューティー比の変調の様子を示すタイミングチャートである。 第1実施例の変形例4における交流電流のデューティー比の変調の様子を示すタイミングチャートである。 第2実施例における切り替え時制御ルーチンを示すフローチャートである。 第2実施例における交流電流の変調の様子を示すタイミングチャートを含む説明図である。 第3実施例における切り替え時制御ルーチンを示すフローチャートである。 第3実施例における交流電流の変調の様子を示すタイミングチャートを含む説明図である。 第4実施例におけるプロジェクターに備えられる電力供給部4200とその周辺の構成を示す説明図である。
次に、この発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
A.第1実施例:
A−1.全体構成:
A−2.電力供給部の構成:
A−3.制御処理:
A−4.作用効果:
A−5.第1実施例の変形例:
B.第2実施例:
C.第3実施例:
D.第4実施例:
E.他の変形例:
A.第1実施例:
A−1.全体構成:
図1は、本発明の第1実施例としてのプロジェクター1000を示す説明図である。プロジェクター1000は、光源装置100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330R、330G、330Bと、クロスダイクロイックプリズム340と、投写光学系350とを有している。
光源装置100は、光源ユニット110と電力供給部200とを有している。光源ユニット110は、主反射鏡112と放電灯500とを有している。電力供給部200は、放電灯500に電力を供給して、放電灯500を点灯させる。主反射鏡112は、放電灯500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、光軸AXと平行である。光源ユニット110からの光は、平行化レンズ305を通過して照明光学系310に入射する。この平行化レンズ305は、光源ユニット110からの光を、平行化する。
照明光学系310は、光源装置100からの光の照度を均一化する。また、照明光学系310は、光源装置100からの光の偏光方向を一方向に揃える。この理由は、光源装置100からの光を有効に利用するためである。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(R)、緑(G)、青(B)の3つの色光に分離する。3つの色光は、各色に対応付けられた液晶ライトバルブ330R、330G、330Bによって、それぞれ変調される。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によって合成される。合成光は、投写光学系350に入射する。投写光学系350は、入射光を、図示しないスクリーンに投写する。これにより、スクリーン上には画像が表示される。
なお、平行化レンズ305と、照明光学系310と、色分離光学系320と、クロスダイクロイックプリズム340と、投写光学系350とのそれぞれの構成としては、周知の種々の構成を採用可能である。
図2は、光源装置100の構成を示す説明図である。光源装置100は、前述したように、光源ユニット110と電力供給部200とを有している。図中には、光源ユニット110の断面図が示されている。光源ユニット110に備えられた放電灯500は、放電灯本体510と副反射鏡520とを有している。放電灯本体510は、特許請求の範囲における「放電ランプ」に相当する。
放電灯本体510の形状は、第1端部510e1から第2端部510e2まで、照射方向Dに沿って延びる棒形状である。放電灯本体510の材料は、例えば、石英ガラス等の透光性材料である。放電灯本体510の中央部は球状に膨らんでおり、その内には、放電空間512が形成されている。放電空間512内には、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。
また、放電空間512内には、2つの電極532、542が、放電灯本体510から突出している。第1電極532は、放電空間512の第1端部510e1側に配置され、第2電極542は、放電空間512の第2端部510e2側に配置されている。これらの電極532、542の形状は、光軸AXに沿って延びる棒形状である。放電空間512内では、各電極532、542の先端(「放電端」とも呼ぶ)が、所定距離だけ離れて向かい合っている。なお、これらの電極532、542の材料は、例えば、タングステン等の金属である。
放電灯本体510の第1端部510e1には、第1端子536が設けられている。第1端子536と第1電極532とは、放電灯本体510の内部を通る導電性部材534によって電気的に接続されている。同様に、放電灯本体510の第2端部510e2には、第2端子546が設けられている。第2端子546と第2電極542とは、放電灯本体510の内部を通る導電性部材544によって電気的に接続されている。各端子536、546の材料は、例えば、タングステン等の金属である。また、各導電性部材534、544としては、例えば、モリブデン箔が利用される。
これらの端子536、546は、電力供給部200に接続されている。電力供給部200は、これらの端子536、546に、交流電流を供給する。その結果、2つの電極532、542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。
放電灯本体510の第1端部510e1には、固定部材114によって、主反射鏡112が固定されている。主反射鏡112の反射面(放電灯本体510側の面)の形状は、回転楕円形状である。主反射鏡112は、放電光を照射方向Dに向かって反射する。なお、主反射鏡112の反射面の形状としては、回転楕円形状に限らず、放電光を照射方向Dに向かって反射するような種々の形状を採用可能である。例えば、回転放物線形状を採用してもよい。この場合は、主反射鏡112は、放電光を、光軸AXにほぼ平行な光に変換することができる。従って、平行化レンズ305(図1)を省略することができる。
放電灯本体510の第2端部510e2側には、固定部材522によって、副反射鏡520が固定されている。副反射鏡520の反射面(放電灯本体510側の面)の形状は、放電空間512の第2端部510e2側を囲む球面形状である。副反射鏡520は、放電光を、主反射鏡112に向かって反射する。これにより、放電空間512から放射される光の利用効率を高めることができる。
なお、固定部材114、522の材料としては、放電灯本体510の発熱に耐える任意の耐熱材料(例えば、無機接着剤)を採用可能である。また、鏡112、520と放電灯本体510との配置を固定する方法としては、鏡112、520を放電灯本体510に固定する方法に限らず、任意の方法を採用可能である。例えば、放電灯本体510と主反射鏡112とを、独立に、プロジェクターの筐体(図示せず)に固定してもよい。副反射鏡520についても同様である。
A−2.電力供給部の構成:
図3は、電力供給部200の構成を示す説明図である。電力供給部200は、ダウンチョッパ回路C1と、インバータブリッジ回路C2と、イグナイタ回路C3と、回路C1〜C2を制御する制御回路C4と、を有している。
ダウンチョッパ回路C1は、図示しない直流電源から電力供給を受け、そして、出力電力を制御する。このような回路としては、周知の種々の回路を採用可能である。例えば、図3に示すような、スイッチ素子(トランジスタ)Trcと、ダイオードDd1と、コイルL1と、コンデンサーCd1とを組み合わせた回路を採用可能である。スイッチ素子Trcには、制御回路C4から制御信号CScが入力される。制御信号CScは、例えば、HレベルとLレベルとが周期的に繰り返す信号である。
制御回路C4は、制御信号CScのデューティー比を制御することによって、出力電圧を制御する。制御回路C4は、CPUとメモリとを有するコンピュータにより構成される。なお、制御回路C4は、コンピュータに換えて、ディスクリートな論理回路により構成してもよい。
インバータブリッジ回路C2は、ダウンチョッパ回路C1から電力供給を受け、そして、出力電力の波形を制御する。本実施例では、インバータブリッジ回路C2は、直流電力を交流電力に変換する。このような回路としては、周知の種々の回路を採用可能である。本実施例では、インバータブリッジ回路C2は、いわゆるH型ブリッジ回路である。このインバータブリッジ回路C2は、4つのトランジスタTr1〜Tr4を有している。2つのトランジスタTr1、Tr2が、第1出力ラインOL1を制御し、他の2つのトランジスタTr3、Tr4が、第2出力ラインOL2を制御する。トランジスタTr1〜Tr4には、制御回路C4から、制御信号CS1〜CS4が、それぞれ入力される。制御回路C4は、これらの制御信号CS1〜CS4によって、出力ラインOL1、OL2から出力される交流電流(駆動信号)の波形を制御する。また、制御回路C4は、電力低減制御部210とデューティー比制御部220としての機能を備える。放電灯500の2つの電極532,542間の電圧は、放電灯500に供給する電流値によらずほぼ一定の電圧となる。そのため、電力低減制御部210による電力の低減は、主として電流値を変更することにより行われる。各部210、220の詳細については後述する。
イグナイタ回路C3は、図示しない昇圧回路を含んでいる。イグナイタ回路C3は、点灯開始時に、高電圧パルスを電極532、542(図2)間に印加する。これにより、電極間の絶縁が破壊されて、放電経路が作られる。その後の定常的な点灯状態においては、インバータブリッジ回路C2は、イグナイタ回路C3を介して、交流電流(駆動信号)を放電灯500に入力する。なお、このようなイグナイタ回路C3としては、周知の種々の回路を採用可能である。
A−3.制御処理:
次に、電力の極性と電極の温度との関係と、駆動信号としての交流電流とについて説明し、続けて、制御処理について説明する。
図4は、2つの電極532、542の動作状態を示す説明図である。図中には、2つの電極532、542の先端部分が示されている。電極532、542の先端には突起532p、542pがそれぞれ設けられている。放電は、これらの突起532p、542pの間で生じる。本実施例では、突起が無い場合と比べて、各電極532、542における放電位置(アーク位置)の移動を抑えることができる。ただし、このような突起を省略してもよい。
図4(A)は、第1電極532が陽極として動作し、第2電極542が陰極として動作する第1状態S1を示している。第1状態S1では、放電によって、第2電極542(陰極)から第1電極532(陽極)へ電子が移動する。陰極(第2電極542)からは、電子が放出される。陰極(第2電極542)から放出された電子は、陽極(第1電極532)の先端に衝突する。この衝突によって熱が生じ、そして、陽極(第1電極532)の先端(突起532p)の温度が上昇する。
図4(B)は、第1電極532が陰極として動作し、第2電極542が陽極として動作する第2状態S2を示している。第2状態S2では、第1状態S1とは逆に、第1電極532から第2電極542へ電子が移動する。その結果、第2電極542の先端(突起542p)の温度が上昇する。
このように、陽極の温度は、陰極と比べて高くなりやすい。ここで、一方の電極の温度が他方の電極と比べて高い状態が続くことは、種々の不具合を引き起こし得る。例えば、高温電極の先端が過剰に溶けた場合には、意図しない電極変形が生じ得る。その結果、アーク長が適正値からずれる場合がある。また、低温電極の先端の溶融が不十分な場合には、先端に生じた微少な凹凸が溶けずに残り得る。その結果、いわゆるアークジャンプが生じる場合がある(アーク位置が安定せずに移動する)。
このような不具合を抑制する技術として、各電極の極性を繰り返し交替させる交流駆動を利用可能である。図5は、放電灯500(図2)に入力される駆動信号(交流電流)を示す説明図である。この駆動電流は、放電灯500の定常動作時のものである。横軸は時間Tを示し、縦軸は電流Iを示している。電流Iは、放電灯500を流れる電流を示す。正値は、第1状態S1を示し、負値は、第2状態S2を示す。図5の例では、矩形波交流電流が利用されている。そして、第1状態S1と第2状態S2とが交互に繰り返される。ここで、第1時間T1は、第1状態S1が続く時間を示し、第2時間T2は、第2状態S2が続く時間を示す。また、第1電流値Im1は、第1状態S1での電流値I(絶対値)を示し、第2電流値Im2は、第2状態S2での電流値I(絶対値)を示す。
電流Iの波形は、正値と負値とが位相をずらして対称となっている。すなわち、電流Iの波形は、Im1=Im2であり、かつT1=T2という条件を満たす波形である。この結果、2つの電極532、542の間で、供給される電力の条件が同一となっている。なお、駆動周波数は、放電灯500(放電灯本体510)の特性に合わせて、実験的に決定可能である(例えば、30Hz〜1kHzの範囲の値が採用される)。他の値Im1(=Im2)、T1(=T2)も、同様に実験的に決定可能である。
なお、図5の駆動信号は、T1=T2であることから、デューティー比は50:50である。ここでいう「デューティー比」とは、1周期の時間(T1+T2)に対する第1時間T1と第2時間T2との比によって表され、T1:T2で示す。なお、この50:50のデューティー比を以下「基準デューティー比」と呼ぶ。図5の駆動信号は通常運転時のものであり、運転状態によっては、例えば、「60:40」、「40:60」というように基準デューティー比とは相違するデューティー比となり得る。
プロジェクター1000は、定格電力(例えば200W)で放電灯500を駆動する定格電力モードと、定格電力よりも低い低電力(例えば170W)で放電灯500を駆動する低電力モード(エコモード)との切り替えが可能となっている。操作者は、押しボタンスイッチ300(図1、図3)を押下することで低電力モードに切り替え、押しボタンスイッチ300を再度押して戻すことで定格電力モードに切り替えることができる。
電力低減制御部210は、押しボタンスイッチ300から、押下された旨の指令、すなわち定格電力モードから低電力モードへの切り替え指令BSを受信したときに、制御信号CScを制御することによって、放電灯500に入力する交流電流を切り替えることにより、交流電力を定格電力から低電力に切り替える処理を行う。デューティー比制御部220は、上記定格電力から低電力への切り替えの際の所定の期間に、交流電流(駆動信号)のデューティー比を、基準デューティー比からステップ的に変化させる。この変化のパターンは種々のものが考えられ、後述する。
図6は、電力供給部200に備えられる制御回路C4にて実行される切り替え時制御ルーチンを示すフローチャートである。この切り替え時制御ルーチンは、制御回路C4の電源がオンとなった以後、繰り返し実行される。図示するように、処理が開始されると、制御回路C4のCPUは、定格電力モードから低電力モードへの切り替え指令BSを押しボタンスイッチ300から受信したか否かを判定する(ステップS10)。ここで、切り替え指令BSを受信したときに、放電灯500に供給する交流電力を定格電力から低電力に切り替える(ステップS20)とともに、放電灯500に入力する交流電流を、そのデューティー比をステップ的に変化させて変調する処理を行う(ステップS30)。ステップS20とステップS30とは、実質的に同一のタイミングで実行開始される。
図7は、放電灯500に出力する交流電流の変調の様子を示すタイミングチャートを含む説明図である。図7(A)は交流電流により得られる交流電力のタイミングチャートであり、図7(B)が変調の様子を示すタイミングチャートである。図7(A)に示すように、定格電力モード(200W)で駆動された状態で、押しボタンスイッチ300が押下されて定格電力モードから低電力モードへの切り替え指令BSを受信したときに(時刻M)、交流電力は、定格電力W2(例えば200W)から低電力W1(例えば170W)に切り替わる。この交流電力の切り替えは、上記ステップS20によるもので、図1の電力低減制御部210の機能により実現される。
一方、図7(B)に示すように、放電灯500に入力する交流電流のデューティー比は、定格電力モード時(すなわち時刻Mまでの期間)には、50:50である。なお、図7(B)の縦軸のデューティー比は、第1電極532が陽極として動作し、第2電極542が陰極として動作する第1状態S1の割合でもって示されている。すなわち、図5で言えば、1周期の時間(T1+T2)に対する第1時間T1の割合である。以下、%だけでデューティー比を述べるときは、この第1状態S1の割合を意味する。
定格電力モードから低電力モードへの切り替え指令BSを受信したタイミングである時刻M以後、交流電流のデューティー比は、50%からステップ(段階的)的に上昇し70%に至り、その後、ステップ的に減少し、50パーセントをまたぎ更に減少し、30%に至り、その後、ステップ的に増大し50%に戻る。この50%に戻るまでの期間を周期Taと呼ぶ。
すなわち、交流電流のデューティー比は、同一値に維持される区分期間を1周期Taの期間中に16の区分期間(区分期間D1ないしD16)を含み、制御回路C4のデューティー比制御部220は、ステップ的にデューティー比を変化させる制御処理を行っている。区分期間とは、同一の交流変換制御処理が継続する期間であり、本実施の形態においては、1秒の長さとしている。区分期間D1ではデューティー比を50%とし、その後5%刻みでデューティー比を上げ、区分期間D5ではデューティー比を最大の70%としている。さらにその後5%刻みでデューティー比を下げ、区分期間D13ではデューティー比を最小の30%としている。またさらにその後5%刻みでデューティー比を上げ、50%に戻る。本実施例では、デューティー比の切り替えは1周期Taだけ行う。この1周期Taの変化パターンが、特許請求の範囲における「周期パターン」である。
この交流電流のデューティー比の切り替えは、上記ステップS30によるもので、図1のデューティー比制御部220の機能により実現される。
本実施例においては、交流電流の最大値(70%)と基準デューティー比(50%)との差を20%とし、基準デューティー比(50%)と最小値(30%)との差を20%としている。なお、この差は必ずしも20%である必要はなく、他の値としてもよい。また、最大値側と最小値側との差を同一の値とする必要もなく、異なる値としてもよい。また、ステップの刻み幅についても5%に限る必要はなく、他の値とすることもできる。さらに、1周期Taにおける区分期間の数についても16つに限る必要はなく、他の数としてもよい。また、本実施例では、区分期間D1ではデューティー比を50%としたが、これに換えて、区分期間D1は55%として、その後5%刻みでデューティー比を変化させて、最終の区分期間を50%とする構成(すなわち、50%の区分期間を最初の部位から最終の部位に移動した構成)とすることもできる。
図6に戻り、ステップS30の実行後、「リターン」に抜けて、このデューティー比制御ルーチンを一旦終了する。一方、ステップS10で、定格電力モードから低電力モードへの切り替え指令BSを受信したときでないと判定されたときには、そのまま「リターン」に抜けて、このデューティー比制御ルーチンを一旦終了する。
A−4.作用効果:
図8は、本実施例のアークの発生状態を、従来例と比較する説明図である。放電灯500の駆動を定格電力モードから低電力モードへ切り替える前においては、図8(A)に示すように、各電極532、542は、交流の定格電力によって、十分な溶融量でもって溶融、固化を繰り返す。図中においては、ハッチ部分が溶融された領域で、広い領域にわたって両電極532、542の先端か溶融している。このときの交流電流のデューティー比は50:50である。
まず、従来例におけるアークの発生状態を説明する。図中の左側の列に示すように、定格電力モードから低電力モードへの切り替え直後においては、低電力化に伴い、電極532、542に流れる交流電流が急に小さくなるため、図8(B)に示すように、突起532p、542p(ここでは、電極および突起について、実施例と同じ符号を用いた)が十分に溶融されない。このために、定格電力モードのような球面状とならず、突起532p、542pの先端が平坦化する。突起532p、542pの先端が平坦化すると、平坦化された突起532p、542pのランダムな位置からアークが形成され、フリッカFKが発生する。
上記切り替えから長時間(例えば、1時間)経過後においては、突起532p、542pの溶融量はより縮小され、突起532p、542pの先端の平坦化が促進され、図8(C)に示すように、突起532p、542pの先端部分は平らとなる。このため、突起532p、542pのいたるところからアークが形成され、より多くのフリッカFKが発生する。
上記に対し、本実施例における低電力モードへの切り替え直後においては、図8(D)に示すように、交流電流のデューティー比をステップ的に変化させていることから、図5で示した1周期の時間(T1+T2:図5参照)における第1電極532が陽極と動作する時間と第2電極542が陽極と動作する時間を延ばすことで、突起532p、542pの先端の溶融量を定格電力モード時と同等に保持することができる。この結果、フリッカFKの発生を抑制することができる。
本実施例においては、上述した1周期Taの期間、低電力を得る小さい交流電流でもって、かつ交流電流のデューティー比を変化させていることから、突起532p、542pにおける温度の上昇する範囲が小さくなり、突起532p、542pの形状は細長くなる。このために、長期間経過後であっても、図8(E)に示すように、小さい交流電流であっても上記細い長い突起532p、542pを溶融させることが可能となることから、アークは細長く形成された突起532p、542pかの先端から安定的に発生する。この結果、長期間経過後にあっても、フリッカFKの発生は抑制される。
A−5.第1実施例の変形例:
第1実施例についての変形例を次に示す。
第1実施例の変形例1:
図9は、第1実施例の変形例1における、放電灯に出力する交流電流のデューティー比の変調の様子を示すタイミングチャートである。第1実施例では、変調を行う期間を、16の区分期間により構成される1周期Taとしたが、これに換えて、変形例1では、上記と同一の周期パターンである周期Taを2つ連ねた期間が、変調を行う期間となる構成とした。また、周期Taを3つ、4つと他の複数分、連ねた期間とすることもできる。
なお、変調を行う期間は、最大、低電力モードを脱するまでの期間と定めることができる。この構成によれば、電力低減後、長く時間が経過後においても、低電力モード時における溶融量を大きく維持することが可能となる。電力低減後、長期間にわたって確実にフリッカの発生を抑制することができる。
第1実施例の変形例2:
上記変形例1における図9の構成では、最初の周期Taのデューティー比の変化パターンと、次の周期Taのデューティー比の変化パターンとが同一である構成としたが、これに換えて、後の周期Taの変化パターンを、前の変化パターンと相違するようにして、デューティー比を変化させる変化幅を時間経過に従って増大する構成としてもよい。
図10は、第1実施例の変形例2における、放電灯に出力する交流電流のデューティー比の変調の様子を示すタイミングチャートである。図示するように、最初の周期Taにおいては、1ステップの変化幅は5%となっているところが、次の周期Taにおいては、1ステップの変化幅は6%となっている。この構成は、2つの周期Ta分であったが、3以上の数の周期Ta分として、後の周期Taほど、1ステップの変化幅がより大きくなる構成とすることもできる。こうした構成によれば、デューティー比を変化させる変化幅を時間経過に従って増大することができることから、安定的にアークを発生させることができ、フリッカをより確実に抑制することができる。
第1実施例と、変形例1および2とから言えることは、要は、定格電力モードから低電力モードへの切り替え指令BSを受信したときに、交流電力を定格電力モードから低電力モードへ切り替えるとともに、交流電流のデューティー比を、上記切り替え指令BSを受信したときから開始される1または複数の周期(凸凹の形に変化する1周期)Taの期間だけ、ステップ的に変化させるものであれば、いずれの構成とすることもできる。なお、1周期Taは凸凹の形に変化する構成であったが、これに換えて凹凸の形に変化する構成であってもよい。
第1実施例の変形例3:
図11は、第1実施例の変形例3における、放電灯に出力する交流電流のデューティー比の変調の様子を示すタイミングチャートである。第1実施例および変形例1−2では、デューティー比(この明細書では、単に「デューティー比」と呼ぶときも、交流電流のデューティー比を意味する)は、ステップ的に変化し、1周期の間に全体として凸凹の形に変化する構成としていたが、これに換えて、図11に示すように、区分期間E1では、デューティー比を基準デューティー比よりも所定値だけ大きい第1の値(図中では60%)とし、区分期間E1に続く区分期間E2では、デューティー比を基準デューティー比よりも前記所定値だけ小さい第2の値(図中では40%)とし、これを16の区分期間E1、E2、E3、…、E15、E16の間、繰り返す構成としてもよい。
この構成によっても、ステップ的にデューティー比が変化することから、第1実施例と同様に、フリッカの発生を抑制することができる。なお、この変形例3では、変調を行う所定の期間を第1実施例と同一とするべく、区分期間E1〜E16の幅と数とを第1実施例と同一としているが、これに換えて、区分期間E1〜E16の幅、および/または区分期間E1〜E16の数を第1実施例と違う値としてもよい。なお、この場合においても、変調を終了するときは、最大、低電力モードを脱するまでと定めることができる。
第1実施例の変形例4:
前記変形例3では、区分期間毎に、同じ変化幅で基準デューティー比よりも大きい側、小さい側と順に変化する構成としていたが、これに換えて変化幅が変動する構成とすることもできる。
図12は、第1実施例の変形例4における、放電灯に出力する交流電流のデューティー比の変調の様子を示すタイミングチャートである。図示するように、周期Taの前半部分における区分期間F1〜F8では、デューティー比の1ステップの変化幅は徐々に増大し、周期Taの後半部分における区分期間F9〜F16では、デューティー比の1ステップの変化幅は徐々に減少する。この構成によっても、第1実施例と同様に、フリッカの発生を抑制することができる。
第1実施例とこの変形例1ないし4から言えることは、要は、定格電力モードから低電力モードへの切り替え指令BSを受信したときに、交流電力を定格電力モードから低電力モードへ切り替えるとともに、交流電流のデューティー比を、上記切り替え指令BSを受信したときから開始される所定の期間だけ、ステップ的に変化させるものであれば、いずれの構成とすることもできる。なお、上記「切り替え指令BSを受信したとき」とは、前記第1実施例とこの変形例1ないし4では、切り替え指令BSを受信したタイミングと完全に一致するときとして説明したが、必ずしも完全に一致する必要はなく、切り替え指令BSを受信してから実際に制御が開始されるまでの通常発生する程度の制御遅れを含む。
なお、第1実施例とこの変形例1ないし4では、定格電力モードから低電力モードへの切り替え指令BSを受信したときを、交流電流のデューティー比を変化させる所定の期間の開始点としていたが、この構成に換えて、切り替え指令BSを受信したときから所定の時間遅延後を、前記所定の期間の開始点とすることもできる。
B.第2実施例:
本発明の第2実施例について次に説明する。第2実施例は、第1実施例と比較して、制御回路にて実行される切り替え時制御ルーチンの構成が相違するだけで、その他の構成は同一である。
図13は、第2実施例における切り替え時制御ルーチンを示すフローチャートである。この切り替え時制御ルーチンは、第1実施例における切り替え時制御ルーチン(図6)と比べて、ステップS120の構成が相違するだけであり、ステップS110、S130は第1実施例のステップS10、S30と同一である。制御回路のCPUは、ステップS120では、所定の遅延時間(例えば、16秒、すなわち変化パターンの1周期分)経過後に、交流電力を定格電力から低電力に切り替えるように定める処理を行う。なお、この遅延時間は1分以外の他の時間の長さとすることもできる。
図14は、第2実施例における交流電流の変調の様子を示すタイミングチャートを含む説明図である。図14(A)に示すように、押しボタンスイッチ300が押下されて定格電力モードから低電力モードへの切り替え指令を受信したとき(時刻M)から所定の遅延時間TDの経過後に、交流電力は、定格電力W2(例えば200W)から低電力W1(例えば170W)に切り替わる。
一方、図14(B)に示すように、放電灯500に入力する交流電流のデューティー比は、定格電力モード時(すなわち時刻Mまでの期間)には、50:50であり、定格電力モードから低電力モードへの切り替え指令を受信したタイミングで、第1実施例と同一の変化パターンの変調がなされる。
この結果、第2実施例では、放電ランプに供給される交流電力が実際に低下するのが遅延期間TDだけ遅れることから、放電ランプに定格電力が供給されている状態で、デューティー比を変化させることができる。したがって、交流電力が実際に低下した後では溶融が困難な電極先端の凹凸を溶融することができ、フリッカの発生をいっそう抑制することができる。
なお、第2実施例におけるデューティー比の変化パターンは、第1実施例に示した変化パターンに限るものではなく、第1実施例と同様に、第1実施例の変形例1ないし4と同様に種々の形に変化させることができる。
C.第3実施例:
本発明の第3実施例について次に説明する。第1および第2実施例では、定格電力モードから短時間で低電力モードへの切り替えがなされるが、これに替えて、この第3実施例では、所定の切り換え期間で徐々に上記の切り替えを行うようにしている。
図15は、第3実施例における切り替え時制御ルーチンを示すフローチャートである。この切り替え時制御ルーチンは、制御回路の電源がオンとなった以後、繰り返し実行される。ステップS210は第1実施例のステップS10と同一である。制御回路のCPUは、ステップS210で定格電力モードから低電力モードへの切り替え指令を受信したと判断されたときに、放電灯500に供給する交流電力を定格電力から低電力にステップ的に切り替える(ステップS220)とともに、交流電流のデューティー比をステップ的に交流電力に同期させて変調する(ステップS230)。図示においては、ステップS220に続いてステップS230が実行されるように記載されているが、実際は、交流電力の低減と交流電流のデューティー比の変化とは同期して実行されている。
図16は、第3実施例における交流電流の変調の様子を示すタイミングチャートを含む説明図である。図16(A)に示すように、押しボタンスイッチ300が押下されて定格電力モードから低電力モードへの切り替え指令を受信したとき(時刻M)に、所定の切り替え期間Tbをかけて、定格電力W2(例えば200W)から低電力W1(例えば170W)への切り替えを行なう。
本実施例では、切り替え期間Tbを8つの区分期間H1、H2、…、H8に分けて、区分期間H1〜H8毎に3.75W(=(W2−W1)/8)刻みで交流電力を下げ、切り替え期間Tb経過後に低電力W1とする。本実施例においては、区分期間H1〜H8のそれぞれは1秒の長さとしている。
一方、図16(B)に示すように、放電灯500に入力する交流電流のデューティー比は、切り替え期間Tbだけステップ的に変調がなされる。切り替え期間Tbは、交流電力と同様に8つの区分期間G1〜G8(すなわち、H1とG1とは同一の長さ)に分けられており、区分期間G1ではデューティー比(基準デューティー比)では55%、区分期間G2では45%、区分期間G3では60%、区分期間G4では40%、区分期間G5では65%、区分期間G6では35%、区分期間G7では70%、区分期間G8では30%となる。すなわち、デューティー比を基準デューティー比より大きい側と小さい側とに順に切り替えるとともに、基準デューティー比に対する変化幅が、上記大きい側と小さい側との対ごとに5%ずつ大きくなるように変換する。なお、この変化幅は5%に限る必要はなく、他の長さとすることもできるし、区分期間の長さや区分期間の数についても上記例示以外の値とすることもできる。
この結果、第3実施例では、交流電力の定格電力から低電力のステップ的な変化に同期してデューティー比をステップ的に変化させることができる。このために、電力の低下率とデューティー比の変化率とを対応させることできることから、制御精度を高めることができる。したがって、電力低減時におけるフリッカの発生をいっそう確実に抑えることができる。
なお、前記第3実施例では、定格電力モードから低電力モードへの切り換えを、切り替え期間Tbをかけてステップ的に変化させる構成としたが、これに替えて、切り替え期間Tbをかけて均一な変化率でもって変化させる構成としてもよい。すなわち、定格電力モードから低電力モードへの低減を、デューティー比を変調させる所定の期間と同一の期間でもって徐々に行う構成としてもよい。この構成によれば、各区分期間において電力の低下率とデューティー比の変化率とを完全に対応させることはできないが、定格電力モードから低電力モードへの切り換え期間と同期した期間でもって、デューティー比を変化させることはできる。したがって、電力低減時におけるフリッカの発生を充分に抑えることができる。
また、第3実施例におけるデューティー比の変化パターンは図16(B)で説明したものであったが、これに限る必要もなく、前述した第1実施例やその変形例1ないし4と同様の変化パターンとすることができ、このときにも、交流電力のステップ的な低減に同期させてデューティー比をステップ的に変化させる構成とすればよい。
D.第4実施例:
図17は、第4実施例におけるプロジェクターに備えられる電力供給部4200とその周辺の構成を示す説明図である。プロジェクターは、放電灯の電極の劣化の程度を検出する劣化程度検出部4300を備え、この点で第1実施例とは相違する。劣化程度検出部4300は、プロジェクターの累積点灯時間を経時するものである。すなわち、プロジェクターの累積点灯時間でもって放電灯の電極の劣化の程度を検知しようというものである。なお、劣化程度検出部4300は、放電灯の電極間の電圧を検知し、この検知結果から放電灯の電極の劣化の程度を知る構成としてもよい。電極間の電圧は前述したように供給する電流値によらずほぼ一定であるが、劣化の程度が大きくなると、上昇するためである。また、放電灯の電極の劣化の程度を検出することができれば、劣化程度検知部はどのような構成とすることもできる。
電力供給部4200は、第1実施例の電力供給部200と比較して、デューティー比制御部220の処理内容が一部相違する。電力供給部4200は、劣化程度検出部4300からの検出信号を入力し、その検出信号に基づいて、デューティー比制御におけるデューティー比を変化させるステップ間の変化幅を可変させる構成を備える。すなわち、劣化程度検出部4300からの検出信号が劣化が小さいというものであれば、変化幅を小さくし(例えば、第1実施例で例示した5%)、劣化程度検出部4300からの検出信号が劣化が大きいというものであれば、変化幅を大きく(例えば、7%)する。なお、変化幅は小さいと大きいだけでなく、劣化の程度に基づいて、より多い数で変化させる構成としてもよい。
この結果、第4実施例の構成によれば、電極の劣化の程度が大きいほど変化幅を増加させることができることから、放電ランプの寿命がある間、低電力切り換えの際のフリッカの発生を抑制することが可能となる。
E.他の変形例:
なお、上記各実施例およびその変形例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記の実施例や変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
変形例1:
前記各実施例やその変形例では、電力低減制御部は、第1の大きさとしての定格電力から第2の大きさとしての低電力への切り替えを行っていたが、上記第1の大きさおよび第2の大きさは上記に限る必要なく、第2の大きさが第1の大きさよりも小さいという関係を満たす電力低減であればどのような構成としてもよい。
変形例2:
前記各実施例やその変形例では、電力低減制御部は、押しボタンスイッチ300から送信されてくる、定格電力モードから低電力モードへの切り替え指令BSを受信する構成としたが、上記切り替え指令BSは押しボタンスイッチ300から送られてくるものに限らない。例えば、プロジェクターに備えられる電力制御部以外の制御部により定格電力モードから低電力モードへの切り替え指令BSを発生する構成とし、その切り替え指令を受信する構成としてもよい。さらには、電力制御部で各種の運転状態から定格電力モードから低電力モードへの切り替え時を判定して、その切り換えの際に本発明を適用する構成としてもよい。
変形例3:
上述の各実施例において、放電灯本体510の構成、材料等は一例であり、他の構成、材料等を採用可能である。例えば、2つの電極532、542が同じ軸上で向かい合う代わりに、2つの電極532、542が同じ方向に向かって突出してもよい。一般には、2つの放電電極を含む任意の構成を採用可能である。また、ランプの種類としては、例えば、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の種々の種類を採用可能である。また、光源ユニットの構成としては、図2に示す構成に限らず、放電ランプを含む任意の構成を採用可能である。例えば、反射鏡112、520が省略されてもよい。
変形例4:
上述の各実施例では、液晶ライトバルブ330R、330G、330Bは透過型であるが、この代わりに、反射型の液晶ライトバルブを採用してもよい。また、上述の各実施例において、放電ランプによって発せられた光を、画像を投写するための投写光に変調する空間光変調部としては、液晶ライトバルブに限らず、任意の空間光変調装置を採用可能である。例えば、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD:TI社の商標)などのマイクロミラー型光変調装置を用いることもできる。また、空間光変調部の総数は、3に限らず、任意である。例えば、1つや2つや4以上を採用可能である。
変形例5:
また、プロジェクターとしては、投射面を観察する方向から画像投射を行う前面プロジェクターと、投射面を観察する方向とは反対側から画像投射を行う背面プロジェクターとがあるが、図1に示すプロジェクターの構成は、いずれにも適用可能である。
変形例6:
上述の各実施例において、光源装置100、100A、100Bは、プロジェクターに限らず、他の任意の装置に組み込んでもよい。例えば、車両のヘッドライトや、照明機器を採用可能である。
変形例7:
上述の各実施例において、電力供給部200の構成としては、図3に示す構成に限らず、上述したような交流電力を出力可能な任意の構成を採用可能である。例えば、ダウンチョッパ回路C1が省略されてもよい。また、イグナイタ回路C3の代わりに、他の点灯開始装置を利用してもよい。また、交流電力の波形を制御する回路としては、インバータブリッジ回路C2に限らず、他の種々の回路を採用可能である。
また、放電ランプの駆動装置としては、電力供給部200を有する種々の構成を採用可能である。例えば、電力供給部200と電源とを含む構成を採用可能である。この代わりに、駆動装置から電源を省略してもよい。この場合、外部電源を利用すればよい。
変形例8:
上記各実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部あるいは全部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。
また、本発明の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア(コンピュータプログラム)は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。この発明において、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやCD−ROMのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のRAMやROM等のコンピュータ内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピュータに固定されている外部記憶装置も含んでいる。
100…光源装置
110…光源ユニット
112…主反射鏡
112…反射鏡
114…固定部材
200…電力供給部
210…電力低減制御部
220…デューティー比制御部
300…ボタンスイッチ
305…平行化レンズ
310…照明光学系
320…色分離光学系
330R、330G、330B…液晶ライトバルブ
340…クロスダイクロイックプリズム
350…投写光学系
500…放電灯
510…放電灯本体
512…放電空間
520…副反射鏡
522…固定部材
532…電極
532…第1電極
532p…突起
534…導電性部材
536…第1端子
542…第2電極
542p…突起
544…導電性部材
546…第2端子
1000…プロジェクター
510e1…第1端部
510e2…第2端部
4200…電力供給部
4300…劣化程度検出部
D1〜D16…区分期間
E1〜E16…区分期間
F1〜F16…区分期間
H1〜H9…区分期間
G1〜G9…区分期間
C1…ダウンチョッパ回路
C2…インバータブリッジ回路
C3…イグナイタ回路
C4…制御回路
Dd1…ダイオード
L1…コイル
Cd1…コンデンサー
AX…光軸
OL1…第1出力ライン
OL2…第2出力ライン
CSc、CS1、CS2、CS3、CS4…制御信号
Tr1、Tr2、Tr3、Tr4…トランジスタ
Trc…スイッチ素子
BS…切り替え指令

Claims (9)

  1. 第1電極と第2電極とを有する放電ランプの駆動装置であって、
    定格電力モードから低電力モードへの切り替え指令を、当該放電ランプ駆動装置の外部から受信する切り替え指令受信部と、
    前記第1電極と前記第2電極との間に交流電流を入力することにより前記放電ランプに交流電力を供給する電力供給部
    を備え、
    前記電力供給部は、
    前記切り替え指令受信部により前記切り替え指令を受信したときに、前記交流電力を、定格電力から前記定格電力よりも小さい低電力に低減する電力低減制御部と、
    前記交流電力の低減の際の期間であって前記切り替え指令受信部により前記切り替え指令を受信したときから始まる所定の期間に、前記交流電流のデューティー比をステップ的に変化させるデューティー比制御部と
    を備える、放電ランプ駆動装置。
  2. 請求項に記載の放電ランプ駆動装置であって、
    前記デューティー比制御部は、
    前記所定の期間の終点を、前記低電力モードを脱するときと定める構成である、放電ランプ駆動装置。
  3. 請求項1または2に記載の放電ランプ駆動装置であって、
    前記電力低減制御部は、
    前記定格電力から前記低電力への低減を、前記所定の期間と同一の期間でもって徐々に行う構成である、放電ランプ駆動装置。
  4. 請求項に記載の放電ランプ駆動装置であって、
    前記電力低減制御部は、
    前記定格電力から前記低電力への低減を、ステップ的に変化させることにより行う構成であり、
    前記デューティー比制御部は、
    前記デューティー比のステップ的な変化を、前記電力低減制御部による前記交流電力のステップ的な変化に同期させる構成である、放電ランプ駆動装置。
  5. 請求項1ないしのいずれかに記載の放電ランプ駆動装置であって、
    前記デューティー比制御部は、
    前記デューティー比を1または複数の周期パターンで変化させるとともに、前記周期パターンは、1周期を区分する複数の区分期間を含み、隣接する前記区分期間の間の前記デューティー比の変化幅が一定となるように定める構成である、放電ランプ駆動装置。
  6. 請求項1ないしのいずれかに記載の放電ランプ駆動装置であって、
    前記電極の劣化の程度を検出する劣化程度検出部を備え、
    前記電力低減制御部は、
    前記劣化程度検出部により検出された劣化の程度に基づいて前記変化幅を定める変化幅設定部を備える、放電ランプ駆動装置。
  7. 光源装置であって、
    放電ランプと、
    請求項1ないしのいずれかに記載の放電ランプ駆動装置と、
    前記放電ランプの前記第1電極側に配置されるとともに、前記放電ランプからの光を所定方向に向かって反射する主反射鏡と、
    前記放電ランプの前記第2電極側に配置されるとともに、前記放電ランプからの光を前記主反射鏡に向かって反射する副反射鏡と、
    を備える、光源装置。
  8. プロジェクターであって、
    放電ランプと、
    請求項1ないしのいずれかに記載の放電ランプ駆動装置と、
    前記放電ランプによって発せられた光を、画像を投写するための投写光に変調する空間光変調部と、
    前記投写光を投写する投写光学系と、
    を備える、プロジェクター。
  9. 第1電極と第2電極とを有する放電ランプの駆動方法であって、
    定格電力モードから低電力モードへの切り替え指令を、当該放電ランプ駆動装置の外部から受信する切り替え指令受信工程と、
    前記第1電極と前記第2電極との間に交流電流を入力することにより前記放電ランプに交流電力を供給する電力供給工程
    を備え、
    前記電力供給工程は、
    前記切り替え指令受信工程により前記切り替え指令を受信したときに、前記交流電力を、定格電力から前記定格電力よりも小さい低電力に低減する電力低減制御工程と、
    前記交流電力の低減の際の期間であって前記切り替え指令受信部により前記切り替え指令を受信したときから始まる所定の期間に、前記交流電流のデューティー比をステップ的に変化させるデューティー比制御工程と
    を備える、放電ランプ駆動方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8167438B2 (en) * 2007-12-14 2012-05-01 Seiko Epson Corporation Light source device, projector, and driving method of discharge lamp
JP2011023246A (ja) * 2009-07-16 2011-02-03 Sanyo Electric Co Ltd 投写型映像表示装置
JP5516893B2 (ja) * 2010-12-20 2014-06-11 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
JP6136246B2 (ja) 2012-12-25 2017-05-31 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター、および、プロジェクターの制御方法
US9042196B2 (en) * 2013-07-19 2015-05-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Memory system and method of controlling memory system

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000131668A (ja) 1998-10-26 2000-05-12 Hitachi Ltd 液晶プロジェクタの光源調光装置
JP2001148296A (ja) * 1999-11-19 2001-05-29 Sanken Electric Co Ltd チョッパとインバータとの組合せ電源装置
US6580230B2 (en) * 2001-01-22 2003-06-17 1513660 Ontario Inc. Energy conservation dimmer device for gaseous discharge devices
JP2005106951A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Seiko Epson Corp プロジェクタおよびプロジェクタ用光源ランプの駆動制御
US7049768B1 (en) * 2004-11-24 2006-05-23 Matsushita Electric Works Ltd. High intensity discharge lamps with electronic control of dimming
JP4529724B2 (ja) * 2005-02-23 2010-08-25 パナソニック電工株式会社 放電灯点灯装置及び照明器具
EP1989927B1 (en) * 2006-02-20 2011-01-19 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Method and driving unit for driving a gas discharge lamp
JP4229166B2 (ja) * 2006-10-16 2009-02-25 セイコーエプソン株式会社 発光管、光源装置、及びプロジェクタ
JP4883292B2 (ja) 2006-11-14 2012-02-22 岩崎電気株式会社 高圧放電灯点灯装置及び高圧放電灯の調光方法
US7928669B2 (en) * 2008-02-08 2011-04-19 General Electric Company Color control of a discharge lamp during dimming

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