JP5304857B2 - Discharge lamp driving device and driving method, light source device, projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放電灯を駆動する技術に関する。 The present invention relates to a technique for driving a discharge lamp.
プロジェクタ(投影装置)の光源に利用される放電灯には、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプなどの高輝度放電ランプ(HIDランプ[High Intensity Discharge Lamp])が知られている。一般的に、プロジェクタにおける放電灯は、交番電流(交流)の供給を受けて、二つの電極間に発生するアーク放電によって発光する。放電灯の各電極には、電極間のアーク放電を安定化させるために、アークの起点となる突起部が形成されている。電極における突起部の縮小や消失は、フリッカ(Flicker)やアークジャンプ(Arc Jump)の要因となる。フリッカは、アークの起点が不規則に移動することによって、放電灯から放出される光がちらつく現象であり、アークジャンプは、アークの起点が移動してアーク長が長くなることによって、放電灯から放出される光の照度が低下する現象である。 As a discharge lamp used as a light source of a projector (projection apparatus), a high-intensity discharge lamp (HID lamp [High Intensity Discharge Lamp]) such as a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or a high-pressure sodium lamp is known. Generally, a discharge lamp in a projector is supplied with an alternating current (alternating current) and emits light by arc discharge generated between two electrodes. Each electrode of the discharge lamp is provided with a projection serving as an arc starting point in order to stabilize arc discharge between the electrodes. The reduction or disappearance of the protrusions on the electrode causes flicker and arc jump. Flicker is a phenomenon in which the light emitted from the discharge lamp flickers when the starting point of the arc moves irregularly, and the arc jump is caused by the movement of the starting point of the arc to increase the arc length. This is a phenomenon in which the illuminance of emitted light decreases.
従来、フリッカやアークジャンプの要因となる突起部の縮小や消失を防止するために、電極の温度を調整することによって突起部を維持する技術(特許文献1ないし特許文献5)が提案されていた。 Conventionally, in order to prevent reduction and disappearance of the protrusions that cause flicker and arc jump, techniques for maintaining the protrusions by adjusting the temperature of the electrodes (Patent Documents 1 to 5) have been proposed. .
しかしながら、従来の技術では、電極の突起部を維持することができるものの、放電灯の点灯時間が増えるに従って、突起部の表面に凹凸が発生し、その凹凸によって突起部が変形してしまうという問題があった。凹凸による突起部の変形は、突起部の縮小や消失と同様に、フリッカやアークジャンプの要因となってしまう。 However, with the conventional technology, although the projection of the electrode can be maintained, as the lighting time of the discharge lamp increases, irregularities occur on the surface of the projection, and the projection deforms due to the irregularities. was there. The deformation of the protrusion due to the unevenness causes flicker and arc jump, as with the reduction or disappearance of the protrusion.
本発明は、上記した課題を踏まえ、放電灯の長寿命化を図ることができる技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique capable of extending the life of a discharge lamp based on the above-described problems.
本発明は、上述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、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。
第1形態の駆動装置は、第1および第2の電極の間に発生するアーク放電によって発光する放電灯を駆動する駆動装置であって、
前記第1および第2の電極に交番電流を供給する点灯回路と、
前記点灯回路から供給される交番電流を制御する電流制御部と、
前記第1および第2の電極における表面形状の変形を検知する変形検知部と、
前記変形検知部によって前記表面形状の変形が検知された場合、前記電流制御部によって制御される交番電流を変調させる電流変調部と、
前記電流変調部によって前記交番電流を変調させている間に、前記変形検知部によって前記表面形状の変形が検知された場合、前記電流変調部が前記交番電流を変調させる変調比率を増加させる変調増強部と、
前記第1および第2の電極における劣化の進行状況を検知する劣化検知部と、
前記劣化検知部によって検知された劣化の進行状況に応じて、前記変調増強部による前記変調比率の増加を抑制する変調抑制部とを備えることを特徴とする。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
The drive device of the first form is a drive device that drives a discharge lamp that emits light by arc discharge generated between the first and second electrodes,
A lighting circuit for supplying an alternating current to the first and second electrodes;
A current control unit for controlling an alternating current supplied from the lighting circuit;
A deformation detector that detects deformation of the surface shape of the first and second electrodes;
A current modulation unit that modulates an alternating current controlled by the current control unit when the deformation of the surface shape is detected by the deformation detection unit;
Modulation enhancement that increases the modulation ratio at which the current modulation unit modulates the alternating current when the deformation detection unit detects the deformation of the surface shape while the alternating current is modulated by the current modulation unit And
A deterioration detector for detecting the progress of deterioration in the first and second electrodes;
And a modulation suppression unit that suppresses an increase in the modulation ratio by the modulation enhancement unit according to the progress of degradation detected by the degradation detection unit.
[適用例1] 適用例1の駆動装置は、第1および第2の電極の間に発生するアーク放電によって発光する放電灯を駆動する駆動装置であって、前記第1および第2の電極に交番電流を供給する点灯回路と、前記点灯回路から供給される交番電流を制御する電流制御部と、前記第1および第2の電極における表面形状の変形を検知する変形検知部と、前記変形検知部によって前記表面形状の変形が検知された場合、前記電流制御部によって制御される交番電流を変調させる電流変調部と、前記電流変調部によって前記交番電流を変調させている間に、前記変形検知部によって前記表面形状の変形が検知された場合、前記電流変調部が前記交番電流を変調させる変調比率を増加させる変調増強部とを備えることを特徴とする。適用例1の駆動装置によれば、第1および第2の電極における表面形状の変形に応じて、これらの電極に供給される交番電流の変調比率を増加させることができる。これによって、第1および第2の電極の溶融不足および溶融過剰を防止しながら、第1および第2の電極を補修することができる。その結果、放電灯の長寿命化を図ることができる。 Application Example 1 A drive device according to Application Example 1 is a drive device that drives a discharge lamp that emits light by arc discharge generated between a first electrode and a second electrode. The drive device is applied to the first electrode and the second electrode. A lighting circuit that supplies an alternating current, a current control unit that controls the alternating current supplied from the lighting circuit, a deformation detection unit that detects a deformation of the surface shape of the first and second electrodes, and the deformation detection When the deformation of the surface shape is detected by the part, the deformation detection is performed while the alternating current controlled by the current controller is modulated, and the alternating current is modulated by the current modulator. When the deformation of the surface shape is detected by a section, the current modulation section includes a modulation enhancement section that increases a modulation ratio for modulating the alternating current. According to the driving device of Application Example 1, the modulation ratio of the alternating current supplied to these electrodes can be increased in accordance with the deformation of the surface shape of the first and second electrodes. Thus, the first and second electrodes can be repaired while preventing the first and second electrodes from being insufficiently melted and excessively melted. As a result, the life of the discharge lamp can be extended.
[適用例2] 適用例1の駆動装置において、前記第1および第2の電極における各電極は、他方の電極に向けて延びた棒状の軸部と、前記他方の電極に対向する前記軸部の先端に形成され、前記軸部よりも大きな径を有する塊状部と、前記他方の電極に近接して前記塊状部に形成され、前記他方の電極に向けて突出する突起部とを備え、前記変形検知部は、前記第1および第2の電極における前記突起部の表面に形成された該突起部よりも小さな凹凸による変形を、前記表面形状の変形として検知し、前記電流変調部は、前記電流制御部によって制御される交番電流を変調させることによって、前記第1および第2の電極の少なくとも一方における前記突起部に形成された凹凸を溶融させるとしても良い。適用例2の駆動装置によれば、第1および第2の電極における突起部の形状を維持させながら、その突起部に形成された凹凸を溶融させることができる。これによって、溶融過剰による突起部の縮小や消失を防止することができる。 Application Example 2 In the driving device of Application Example 1, each of the first and second electrodes includes a rod-shaped shaft portion extending toward the other electrode, and the shaft portion facing the other electrode. A lump portion formed on the tip of the lump and having a larger diameter than the shaft portion, and a protrusion portion that is formed in the lump portion near the other electrode and protrudes toward the other electrode, The deformation detection unit detects a deformation due to unevenness smaller than the protrusion formed on the surface of the protrusion in the first and second electrodes as the deformation of the surface shape, and the current modulation unit By modulating the alternating current controlled by the current control unit, the unevenness formed on the protrusions in at least one of the first and second electrodes may be melted. According to the driving device of the application example 2, it is possible to melt the unevenness formed in the protrusions while maintaining the shape of the protrusions in the first and second electrodes. As a result, it is possible to prevent the protrusions from being reduced or lost due to excessive melting.
[適用例3] 適用例1または適用例2の駆動装置は、更に、前記第1および第2の電極における劣化の進行状況を検知する劣化検知部と、前記劣化検知部によって検知された劣化の進行状況に応じて、前記変調増強部による前記変調比率の増加を抑制する変調抑制部とを備えても良い。適用例3の駆動装置によれば、劣化の進行状況で異なる溶融特性に合わせて、第1および第2の電極の表面形状を補修することができる。 [Application Example 3] The driving device according to Application Example 1 or Application Example 2 further includes a deterioration detection unit that detects a progress of deterioration in the first and second electrodes, and a deterioration detected by the deterioration detection unit. A modulation suppression unit that suppresses an increase in the modulation ratio by the modulation enhancement unit may be provided according to the progress state. According to the driving device of the application example 3, the surface shapes of the first and second electrodes can be repaired according to the melting characteristics that are different depending on the progress of deterioration.
[適用例4] 適用例1ないし適用例3のいずれかの駆動装置は、更に、前記電流変調部によって前記交番電流を変調させている間に、前記変形検知部によって前記表面形状の変形が検知されない場合、前記電流変調部によって変調された交番電流を元に戻す電流復調部を備えても良い。適用例4の駆動装置によれば、第1および第2の電極の溶融過剰を防止することができる。 Application Example 4 In the driving device according to any one of Application Examples 1 to 3, the deformation detection unit detects the deformation of the surface shape while the alternating current is modulated by the current modulation unit. If not, a current demodulating unit that restores the alternating current modulated by the current modulating unit may be provided. According to the driving device of the application example 4, it is possible to prevent the first and second electrodes from being excessively melted.
[適用例5] 適用例1ないし適用例4のいずれかの駆動装置において、前記電流変調部は、前記第1および第2の電極における一方の電極が陽極として動作する陽極期間中に該電極に供給される電力エネルギを増加させる第1の変調部を含むとしても良い。適用例5の駆動装置によれば、一方の電極における表面を選択的に溶融させることができる。 [Application Example 5] In the driving device according to Application Example 1 to Application Example 4, the current modulation unit is connected to the electrode during an anode period in which one of the first and second electrodes operates as an anode. A first modulation unit that increases the supplied power energy may be included. According to the driving device of Application Example 5, the surface of one electrode can be selectively melted.
[適用例6] 適用例5の駆動装置において、前記第1の変調部は、前記一方の電極が陽極として動作する陽極期間の延長、前記陽極期間中に前記一方の電極に供給される電流値の増加のうち少なくとも一方を実行することによって、前記一方の電極に供給される電力エネルギを増加させても良い。適用例6の駆動装置によれば、一方の電極に供給される電力エネルギを比較的に容易な制御によって増加させることができる。 Application Example 6 In the driving device according to Application Example 5, the first modulation unit is configured to extend an anode period in which the one electrode operates as an anode, and a current value supplied to the one electrode during the anode period. The power energy supplied to the one electrode may be increased by executing at least one of the increases. According to the driving device of the application example 6, it is possible to increase the power energy supplied to one electrode by relatively easy control.
[適用例7] 適用例1ないし適用例6のいずれかの駆動装置において、前記電流変調部は、前記第1および第2の電極における一方の電極が陽極として動作する陽極期間中に該電極に供給される電力エネルギを該陽極期間の後半に偏在させる第2の変調部を含むとしても良い。適用例7の駆動装置によれば、一方の電極における表面を選択的に溶融させることができる。 Application Example 7 In the driving device according to Application Example 1 to Application Example 6, the current modulation unit may be applied to the electrode during an anode period in which one of the first and second electrodes operates as an anode. A second modulation unit that unevenly distributes the supplied power energy in the latter half of the anode period may be included. According to the driving device of Application Example 7, the surface of one electrode can be selectively melted.
[適用例8] 適用例1ないし適用例7のいずれかの駆動装置において、前記電流制御部は、前記第1および第2の電極がそれぞれ陽極として動作する陽極期間の比率である陽極デューティ比を上下に繰り返し変動させると共に、該陽極デューティ比の上下の切り替わりに同期して、前記交番電流の極性を交互に切り替える極性切替周期を伸縮させることによって、前記点灯回路から供給される交番電流を制御しても良い。適用例8の駆動装置によれば、突起部の成長を促進させる陽極デューティ比の増加および極性切替周期の短縮を、第1および第2の電極の特性に応じて制御することによって、突起部の縮小や消失を防止することができる。 Application Example 8 In the driving device according to Application Example 1 to Application Example 7, the current control unit has an anode duty ratio that is a ratio of an anode period in which the first and second electrodes operate as anodes, respectively. The alternating current supplied from the lighting circuit is controlled by changing the polarity switching cycle for alternately switching the polarity of the alternating current in synchronism with the vertical switching of the anode duty ratio. May be. According to the driving device of Application Example 8, by controlling the increase in the anode duty ratio and the shortening of the polarity switching period that promote the growth of the protrusion according to the characteristics of the first and second electrodes, Reduction and disappearance can be prevented.
[適用例9] 適用例9の光源装置は、光を放出する光源装置であって、第1および第2の電極の間に発生するアーク放電によって発光する放電灯と、前記第1および第2の電極に交番電流を供給する点灯回路と、前記点灯回路から供給される交番電流を制御する電流制御部と、前記第1および第2の電極における表面形状の変形を検知する変形検知部と、前記変形検知部によって前記表面形状の変形が検知された場合、前記電流制御部によって制御される交番電流を変調させる電流変調部と、前記電流変調部によって前記交番電流を変調させている間に、前記変形検知部によって前記表面形状の変形が検知された場合、前記電流変調部が前記交番電流を変調させる変調比率を増加させる変調増強部とを備えることを特徴とする。適用例9の光源装置によれば、第1および第2の電極の溶融不足および溶融過剰を防止しながら、第1および第2の電極を補修することができる。 Application Example 9 The light source device of Application Example 9 is a light source device that emits light, and includes a discharge lamp that emits light by arc discharge generated between first and second electrodes, and the first and second light sources. A lighting circuit that supplies an alternating current to the electrodes, a current control unit that controls the alternating current supplied from the lighting circuit, a deformation detection unit that detects a deformation of the surface shape of the first and second electrodes, When the deformation of the surface shape is detected by the deformation detection unit, a current modulation unit that modulates the alternating current controlled by the current control unit, and while the alternating current is modulated by the current modulation unit, When the deformation of the surface shape is detected by the deformation detection unit, the current modulation unit includes a modulation enhancement unit that increases a modulation ratio for modulating the alternating current. According to the light source device of Application Example 9, it is possible to repair the first and second electrodes while preventing insufficient melting and excessive melting of the first and second electrodes.
[適用例10] 適用例10のプロジェクタは、映像を投影するプロジェクタであって、前記映像を表現する投影光の光源として、第1および第2の電極の間に発生するアーク放電によって発光する放電灯と、前記第1および第2の電極に交番電流を供給する点灯回路と、前記点灯回路から供給される交番電流を制御する電流制御部と、前記第1および第2の電極における表面形状の変形を検知する変形検知部と、前記変形検知部によって前記表面形状の変形が検知された場合、前記電流制御部によって制御される交番電流を変調させる電流変調部と、前記電流変調部によって前記交番電流を変調させている間に、前記変形検知部によって前記表面形状の変形が検知された場合、前記電流変調部が前記交番電流を変調させる変調比率を増加させる変調増強部とを備えることを特徴とする。適用例10のプロジェクタによれば、第1および第2の電極の溶融不足および溶融過剰を防止しながら、第1および第2の電極を補修することができる。 Application Example 10 The projector according to Application Example 10 is a projector that projects an image, and emits light by arc discharge generated between the first and second electrodes as a light source of projection light that expresses the image. An electric lamp, a lighting circuit that supplies an alternating current to the first and second electrodes, a current control unit that controls the alternating current supplied from the lighting circuit, and the surface shape of the first and second electrodes A deformation detection unit for detecting deformation, a current modulation unit for modulating an alternating current controlled by the current control unit when the deformation of the surface shape is detected by the deformation detection unit, and the alternating current by the current modulation unit If a deformation of the surface shape is detected by the deformation detection unit while the current is being modulated, the current modulation unit increases a modulation ratio for modulating the alternating current. Characterized in that it comprises a modulation augment that. According to the projector of Application Example 10, the first and second electrodes can be repaired while preventing the first and second electrodes from being insufficiently melted and excessively melted.
[適用例11] 適用例11の駆動方法は、第1および第2の電極の間に発生するアーク放電によって発光する放電灯を駆動する駆動方法であって、前記第1および第2の電極に交番電流を供給し、前記第1および第2の電極における表面形状の変形を検知し、前記表面形状の変形を検知した場合、前記第1および第2の電極に供給される交番電流を変調させ、前記交番電流を変調させている間に、前記表面形状の変形を検知した場合、前記交番電流を変調させる変調比率を増加させることを特徴とする。適用例11の駆動方法によれば、第1および第2の電極の溶融不足および溶融過剰を防止しながら、第1および第2の電極を補修することができる。 Application Example 11 The driving method of Application Example 11 is a driving method for driving a discharge lamp that emits light by arc discharge generated between the first and second electrodes, and is applied to the first and second electrodes. When an alternating current is supplied, deformation of the surface shape of the first and second electrodes is detected, and the deformation of the surface shape is detected, the alternating current supplied to the first and second electrodes is modulated. When the deformation of the surface shape is detected while the alternating current is being modulated, the modulation ratio for modulating the alternating current is increased. According to the driving method of the application example 11, the first and second electrodes can be repaired while preventing the first and second electrodes from being insufficiently melted and excessively melted.
本発明の形態は、駆動装置、光源装置、プロジェクタ、駆動方法に限るものではなく、例えば、プロジェクタを備えるシステム、放電灯を駆動する機能をコンピュータに実現させるためのプログラムなどの他の形態に適用することもできる。また、本発明は、前述の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。 The form of the present invention is not limited to the driving device, the light source device, the projector, and the driving method. For example, the present invention is applied to other forms such as a system including a projector and a program for causing a computer to realize a function of driving a discharge lamp. You can also Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that the present invention can be implemented in various forms without departing from the spirit of the present invention.
以上説明した本発明の構成および作用を一層明らかにするために、以下本発明を適用した投影装置であるプロジェクタについて説明する。 In order to further clarify the configuration and operation of the present invention described above, a projector as a projection apparatus to which the present invention is applied will be described below.
A.実施例:
A1.プロジェクタの構成:
図1は、プロジェクタ10の構成を主に示す説明図である。プロジェクタ10は、映像をスクリーン80に投影する。スクリーン80は、映像が表示される平面であり、映写幕であっても良いし、壁面であっても良い。
A. Example:
A1. Projector configuration:
FIG. 1 is an explanatory diagram mainly showing the configuration of the
プロジェクタ10は、光源装置20と、投影光学系30と、投射光学系40とを備える。プロジェクタ10の光源装置20は、光源として光を放出し、光源装置20から放出された光は、投影光学系30に供給される。光源装置20の詳細については後述する。
The
プロジェクタ10の投影光学系30は、光源装置20から供給される光から、映像を表現する投影光を生成する。投影光学系30によって生成された投影光は、投射光学系40に送出される。本実施例では、投影光学系30は、色分離合成光学系であり、光源装置20から供給された光を、赤色光,緑色光,青色光に分離し、三つの空間光変調器でそれぞれ変調した後、これらの光を再び一つの光に合成することによって投影光を生成する。本実施例では、空間光変調器の数は三つであるが、他の実施形態において、三つ以下であっても良いし、三つ以上であっても良い。本実施例では、空間光変調器は、透過光を変調させる透過型液晶パネルであるが、他の実施形態において、反射光を変調させる反射型液晶パネルを用いても良いし、デジタル・マイクロ・ミラーデバイス(Digital Micromirror Device、DMD(登録商標))を始めとするマイクロミラー型光変調装置を用いても良い。
The projection
プロジェクタ10の投射光学系40は、投影光学系30で生成された投影光をスクリーン80に投射する。本実施例では、投射光学系40は、フロントレンズ,ズームレンズ,マスタレンズ,フォーカスレンズなどの複数のレンズを配列した投射レンズユニットである。なお、投射光学系40は、投射レンズユニットに限るものではなく、非球面レンズ,拡大レンズ,拡散ガラス,非球面ミラー,反射ミラーの少なくとも一つを用いて、投影光学系30で生成された投影光をスクリーン80へ反射させる光学系であっても良い。
The projection
A2.光源装置の詳細構成:
図2は、プロジェクタ10における光源装置20の詳細構成を示す説明図である。光源装置20は、光源ユニット210と、駆動装置600とを備える。光源装置20の光源ユニット210は、主反射鏡212と、副反射鏡214と、放電灯500とを備える。
A2. Detailed configuration of the light source device:
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a detailed configuration of the
光源ユニット210の放電灯500は、発光管510と、電極520a,520bと、導電部材530a,530bと、電極端子540a,540bとを備える。放電灯500は、駆動装置600によって駆動され、第1の電極である電極520aと、第2の電極である電極520bとの間に発生するアーク放電によって発光する。駆動装置600の詳細は後述する。
The
放電灯500の発光管510は、透光性を有し中央部が球状に膨出した石英ガラス管であり、発光管510の中央部には、希ガス,水銀,金属ハロゲン化合物などの放電媒体を含むガスが封入される放電空間部512が形成されている。
The
放電灯500の電極520a,520bは、発光管510の放電空間部512に離間して配置され、発光管510の放電空間部512の内部にアーク放電を発生させる。本実施例では、電極520a,520bは、タングステン製である。電極520a,520bの詳細については後述する。
The
放電灯500の導電部材530aは、電極520aと電極端子540aとを電気的に接続する導電体であり、放電灯500の導電部材530bは、電極520bと電極端子540bとを電気的に接続する導電体である。本実施例では、導電部材530a,530bは、モリブデン箔であり、発光管510に封止されている。
The
放電灯500の電極端子540a,540bは、駆動装置600から供給される交番電流を電極520a,520bに導入する導電体であり、発光管510の両端部にそれぞれ設けられている。
The
光源ユニット210の主反射鏡212は、凹面状の反射面を有する。主反射鏡212は、放電灯500における電極520a側の端部に設けられ、放電灯500から放出された光を投影光学系30へと反射させる。本実施例では、主反射鏡212の反射面は、回転楕円形であるが、他の実施形態において、回転放物形であっても良い。本実施例では、主反射鏡212は、石英ガラス製であるが、他の実施形態において、結晶化ガラス製であっても良い。
The main reflecting
光源ユニット210の副反射鏡214は、主反射鏡212よりも小さな半球状の反射面を有する。副反射鏡214は、放電灯500における放電空間部512が形成された中央部の電極520b側に設けられ、放電灯500から放出された光のうち電極520b側に放出された光を主反射鏡212へと反射させる。本実施例では、副反射鏡214は、石英ガラス製であるが、他の実施形態において、結晶化ガラス製であっても良い。
The
図3は、電極520a,520bの詳細構成を示す説明図である。電極520a,520bは、軸部521a,521bと、コイル部523a,523bと、塊状部524a,524bと、突起部526a,526bとを備える。軸部521a,521bは、他方の電極520b,520aに向けて延びた棒状のタングステン製部材である。軸部521a,521bの先端にタングステン製線材を巻き付け、その先端を加熱・溶融することによって、タングステン製線材のうち不完全に溶融された部分がコイル部523a,523bとして形成され、タングステン製線材のうち完全に溶融した部分が塊状部524a,524bとして形成される。塊状部524a,524bは、他方の電極520b,520aに対向する軸部521a,521bの先端に形成され、軸部521a,521bよりも大きな径を有する。突起部526a,526bは、他方の電極520b,520aに近接して塊状部524a,524bに形成され、他方の電極520b,520aに向けて突出する。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a detailed configuration of the
図4は、電極520aに凹凸529が形成された様子を示す説明図である。図4では、電極520aに凹凸529が形成された様子を示すが、電極520bについても同様に凹凸529が形成される。一般に、放電灯500を点灯させる累積時間の増加に伴って、電極520a,520bにおける突起部526a,526bの表面には、突起部526a,526bよりも小さな凹凸529が形成される。凹凸529によって突起部526a,526bが変形すると、電極520a,520bの間に発生するアークの起点が凹凸529に移動してフリッカやアークジャンプが発生する。本実施例では、電極520a,520bの突起部526a,526bに凹凸529が形成された場合には、駆動装置600によって電極520a,520bに供給される交番電流が変調される。これによって、放電灯500を点灯させた状態で凹凸529を溶融させて、突起部526a,526bを補修することができる。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which the
A3.駆動装置の詳細構成:
図5は、光源装置20における駆動装置600の詳細構成を主に示す説明図である。駆動装置600は、駆動制御部610と、点灯回路620と、変形センサ632と、劣化センサ634とを備える。
A3. Detailed configuration of drive unit:
FIG. 5 is an explanatory diagram mainly showing a detailed configuration of the
駆動装置600の点灯回路620は、放電灯500を起動させるイグナイタ回路や、放電灯500を駆動する交番電流を生成するインバータ回路を備える電気回路であり、駆動制御部610からの指示に基づいて、放電灯500の電極520a,520bに交番電流を供給する。
The
駆動装置600の駆動制御部610は、点灯回路620の動作を制御する電気回路であり、起動制御部711と、電流制御部712と、変形検知部722と、劣化検知部724と、電流変調部732と、変調増強部733と、変調抑制部734と、電流復調部736とを備える。
The
駆動制御部610の起動制御部711は、点灯回路620に制御信号を出力することによって、放電灯500を起動させる制御を実行する。駆動制御部610の電流制御部712は、起動制御部711によって放電灯500が起動した後、点灯回路620に制御信号を出力することによって、点灯回路620から供給される交番電流を通常モードで制御する。通常モードにおける交番電流の詳細については後述する。
The
駆動制御部610の変形検知部722は、電極520a,520bにおける表面形状の変形、すなわち、電極520a,520bに形成された凹凸529による突起部526a,526bの変形を、変形センサ632からの出力信号に基づいて検知する。本実施例では、変形センサ632は、電極520a,520bに供給される交番電流を検知する電流センサであり、変形検知部722は、凹凸529によって発生したフリッカやアークジャンプによる電流値の変動を、電極520a,520bにおける表面形状の変形として検知する。他の実施形態において、変形センサ632に撮像センサを用いて、画像分析に基づいて電極520a,520bの変形を検知しても良いし、変形センサ632に照度センサを用いて、放電灯500から放出される照度の変動に基づいて電極520a,520bの変形を検知しても良い。
The deformation detection unit 722 of the
駆動制御部610の電流変調部732は、変形検知部722によって突起部526a,526bの変形が検知された場合、電流制御部712によって制御される通常モードの交番電流を変調させることによって、点灯回路620から供給される交番電流を補修モードで制御する。電流変調部732による補修モードは、電極520a,520bに供給される交番電流を変調させることによって、放電灯500を点灯させた状態で凹凸529を溶融させて突起部526a,526bを補修するモードである。補修モードにおける交番電流の詳細については後述する。
The
駆動制御部610の変調増強部733は、電流変調部732によって交番電流を変調させている間に、変形検知部722によって突起部526a,526bの変形が検知された場合、電流変調部732が通常モードから補修モードへと交番電流を変調させる比率である変調比率を増加させる。
When the deformation detection unit 722 detects deformation of the
駆動制御部610の劣化検知部724は、電極520a,520bにおける劣化の進行状況を、劣化センサ634からの出力信号に基づいて検知する。本実施例では、劣化センサ634は、電極520a,520b間の電圧を検知する電圧センサであり、劣化検知部724は、電極520a,520b間の電圧に基づいて、電極520a,520bの劣化の進行状況を検知する。一般に、放電灯500を点灯させる累積時間の増加に伴って、電極520a,520bの先端部は消耗する。電極520a,520bの先端部が消耗すると、電極520a,520b間の距離が増大し、電極520a,520b間の電圧は上昇する。他の実施形態において、劣化センサ634にタイマを用いて、放電灯500を点灯した累積時間に基づいて電極520a,520bにおける劣化の進行状況を検知しても良い。
The deterioration detection unit 724 of the
駆動制御部610の変調抑制部734は、劣化検知部724によって検知された劣化の進行状況に応じて、変調増強部733による変調比率の増加を抑制する。
The
駆動制御部610の電流復調部736は、電流変調部732によって交番電流を変調させている間に、変形検知部722によって電極520a,520bの変形が検知されない場合、電流変調部732によって変調された交番電流を元に戻す。すなわち、電流復調部736は、補修モード中に電極520a,520bの突起部526a,526bが補修された場合、電極520a,520bに供給される交流電流を制御するモードを、補修モードから通常モードに変更する。
The
本実施例では、駆動制御部610は、種々の演算処理を実行するセントラルプロセッシングユニット(Central Processing Unit、以下、CPUという)612と、CPU612によって処理されるデータを記憶するメモリ614と、駆動制御部610の外部とデータをやり取りするインタフェース616とを備える。本実施例では、起動制御部711、電流制御部712、変形検知部722、劣化検知部724、電流変調部732、変調増強部733、変調抑制部734、電流復調部736の各機能は、メモリ614に記憶されたソフトウェアに基づいてCPU612が動作することによって実現されるが、他の実施形態として、駆動制御部610の電子回路がその物理的な回路構成に基づいて動作することによって実現されても良い。
In this embodiment, the
A4.プロジェクタの動作:
図6は、駆動装置600が実行する点灯処理(ステップS10)を示すフローチャートである。点灯処理(ステップS10)は、放電灯500を点灯する処理である。本実施例では、プロジェクタ10の電源が投入された場合に、駆動装置600の駆動制御部610は、点灯処理(ステップS10)を開始する。
A4. Projector operation:
FIG. 6 is a flowchart showing the lighting process (step S10) executed by the driving
駆動制御部610は、点灯処理(ステップS10)を開始すると、起動制御処理(ステップS100)を実行する。起動制御処理(ステップS100)において、駆動制御部610は、点灯回路620に制御信号を出力することによって、放電灯500を起動させる制御を実行する。
The
起動制御処理(ステップS100)によって放電灯500が起動した後、駆動制御部610は、電流制御処理(ステップS200)を実行する。電流制御処理(ステップS200)において、駆動制御部610は、点灯回路620に制御信号を出力することによって、点灯回路620から供給される交番電流を通常モードで制御する。
After the
図7は、通常モードにおいて電極520aに供給される交番電流の一例を示す説明図である。図7では、電極520aが陽極として動作する電流値に正の値をとり、電極520aが陰極として動作する電流値に負の値をとることによって、通常モードにおいて電極520aに供給される交番電流を示す。電極520aが陽極として動作する間、電極520bは陰極として動作し、電極520aは陰極として動作する間、電極520bは陽極として動作する。つまり、電極520bに供給される交番電流は、電極520aに供給される交番電流の正負を反転させた態様を示す。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of an alternating current supplied to the
通常モードにおいて電極520a,520bに供給される交番電流は、図7に示すように、絶対値が同じで正負が異なる正の電流値「C1」と負の電流値「−C1」との間で極性が規則的に切り替わる矩形波である。本実施例では、通常モードにおいて、交番電流の極性が交互に切り替わる極性切替周期は、時間Tsで一定である。本実施例では、通常モードにおいて、電極520aが陽極として動作する陽極期間は、時間Tpで一定であり、電極520aが陰極として動作する陰極期間は、時間Tnで一定であり、時間Tpと時間Tnは同じ長さである。すなわち、通常モードでは、電極520aの陽極期間が極性切替周期に占める比率である陽極デューティ比は、50%である。
As shown in FIG. 7, the alternating current supplied to the
図6の説明に戻り、電流制御処理(ステップS200)によって点灯回路620から供給される交番電流が通常モードで制御されている間に、駆動制御部610は、変形検知処理(ステップS210)を実行する。変形検知処理(ステップS210)において、駆動制御部610は、電極520a,520bに形成された凹凸529による突起部526a,526bの変形を、変形センサ632からの出力信号に基づいて検知する。変形検知処理(ステップS210)において突起部526a,526bの変形が検知されない場合(ステップS220:「NO」)、駆動制御部610は、電流制御処理(ステップS200)を継続して実行する。
Returning to the description of FIG. 6, while the alternating current supplied from the
一方、変形検知処理(ステップS210)において突起部526a,526bの変形が検知された場合(ステップS220:「YES」)、駆動制御部610は、電流変調処理(ステップS300)を実行する。電流変調処理(ステップS300)において、駆動制御部610は、電流制御処理(ステップS100)によって制御される通常モードの交番電流を変調させることによって、点灯回路620から供給される交番電流を補修モードで制御する。本実施例では、補修モードにおいて、駆動制御部610は、電極520a,520bのうち変形が検知された変形電極の陽極期間が極性切替周期に占める陽極デューティ比を増加させることによって、その変形電極の温度を上昇させる。その結果、変形電極に形成された凹凸529が溶融することによって、突起部526a,526bが補修される。
On the other hand, when deformation of the
図8は、補修モードにおいて電極520aに供給される交番電流の一例を示す説明図である。図8では、図7と同様に正負の値をとることによって、補修モードにおいて電極520aに供給される交番電流を示す。電極520bに供給される交番電流は、電極520aに供給される交番電流の正負を反転させた態様を示す。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of an alternating current supplied to the
図8に示す補修モードの交番電流は、電極520aの突起部526aを補修するために、電極520aの陽極期間が極性切替周期に占める陽極デューティ比を増加させている点を除き、図7に示した通常モードの交番電流と同様である。図8の補修モードでは、図7の通常モードと比較して、電極520aが陽極として動作する陽極期間は、時間Tpから時間Tpcに延長し、電極520aが陰極として動作する陰極期間は、陽極期間が増加した分だけ時間Tnから時間Tncに短縮している。すなわち、図8の補修モードでは、電極520aの陽極期間が極性切替周期に占める陽極デューティ比は、50%を超える。これによって、電極520aの陽極期間中に電極520aに供給される電力エネルギは、通常モードよりも補修モードの方が大きくなる。なお、電極520aを補修する場合ではなく、電極520bを補修する場合には、電極520aの陽極期間が極性切替周期に占める陽極デューティ比を減少させて、電極520bの陽極期間が極性切替周期に占める陽極デューティ比を増加させる。本実施例では、通常モードから補修モードに移行する場合、電極520a,520bのうち変形が検知された変形電極の陽極デューティ比は、55%に設定される。
The alternating current in the repair mode shown in FIG. 8 is shown in FIG. 7 except that the anode duty ratio of the anode period of the
図6の説明に戻り、電流変調処理(ステップS300)によって点灯回路620から供給される交番電流が変調モードで制御されている間に、駆動制御部610は、変形検知処理(ステップS310)を実行する。変形検知処理(ステップS310)において、駆動制御部610は、電極520a,520bに形成された凹凸529による突起部526a,526bの変形を、変形センサ632からの出力信号に基づいて検知する。
Returning to the description of FIG. 6, while the alternating current supplied from the
変形検知処理(ステップS310)において突起部526a,526bの変形が検知されない場合、すなわち補修モード中に電極520a,520bの突起部526a,526bが補修された場合(ステップS322:「NO」)、駆動制御部610は、電流復調処理(ステップS320)を実行する。電流復調処理(ステップS320)において、駆動制御部610は、電流変調処理(ステップS300)による補修モードから電流制御処理(ステップS200)による通常モードへと制御モードを移行する。
If deformation of the
一方、変形検知処理(ステップS310)において突起部526a,526bの変形が検知された場合、すなわち補修モード中に電極520a,520bの突起部526a,526bが補修されていない場合(ステップS322:「YES」)、駆動制御部610は、変調増強処理(ステップS500)を実行する。変調増強処理(ステップS500)において、駆動制御部610は、通常モードから補修モードへと交番電流を変調させる比率である変調比率を増加させる。本実施例では、変調増強処理(ステップS500)において、電極520a,520bのうち変形が検知された変形電極の陽極デューティ比は、変形検知処理(ステップS310)で変形が検知される毎に1%ずつ増加される。
On the other hand, when deformation of the
電流変調処理(ステップS300)によって点灯回路620から供給される交番電流が変調モードで制御されている間に、駆動制御部610は、劣化検知処理(ステップS410)を実行する。劣化検知処理(ステップS410)において、駆動制御部610は、電極520a,520bにおける劣化の進行状況を、劣化センサ634からの出力信号に基づいて検知する。本実施例では、劣化検知処理(ステップS410)において、駆動制御部610は、劣化センサ634からの出力信号に基づいて電極520a,520bの余命を算出し、余命が想定寿命の半分を超える電極520a,520bを「初期品」と判断し、余命期間が想定寿命の半分に満たない電極520a,520bを「劣化品」と判断する。
While the alternating current supplied from the
劣化検知処理(ステップS410)の後、駆動制御部610は、変調抑制処理(ステップS420)を実行する。変調抑制処理(ステップS420)において、駆動制御部610は、劣化検知処理(ステップS410)で検知された劣化の進行状況に応じて、変調増強処理(ステップS500)による変調比率の増加を抑制する。
After the deterioration detection process (step S410), the
図9は、陽極デューティ比を変化させて電極520a,520bに交番電流を供給した実験結果を示す説明図である。図9の実験では、余命が想定寿命の半分を超える「初期品」の電極520a,520bと、余命期間が想定寿命の半分に満たない「劣化品」の電極520a,520bとを準備し、陽極デューティ比を変化させた交番電流を供給して、これらの電極が溶融する状態を観察した。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an experimental result in which an alternating current is supplied to the
陽極デューティ比が50%の場合、初期品および劣化品の双方で、突起部526a,526bは溶融しなかった。陽極デューティ比が55%の場合、初期品では、突起部526a,526bの表面が溶融し突起部526a,526bに発生した凹凸529が無くなるが、アークの放電起点が定まらなくなるような突起部526a,526b自体の形状変化は見られなかったのに対し、劣化品では、凹凸529を無くすような突起部526a,526bの溶融はなかった。陽極デューティ比が60%の場合、初期品および劣化品の双方で、突起部526a,526bの表面が溶融し突起部526a,526bに発生した凹凸529が無くなるが、アークの放電起点が定まらなくなるような突起部526a,526b自体の形状変化は見られなかった。陽極デューティ比が65%の場合、初期品では、凹凸529の溶融だけでなく突起部526a,526bに溶融による補修可能な形状変化が観察されアークの放電起点が定まらなくなったりアークの長さが所望以上に長くなったりするような状態になり始めたのに対し、劣化品では、突起部526a,526bの表面が溶融し突起部526a,526bに発生した凹凸529が無くなるが、アークの放電起点が定まらなくなるような突起部526a,526b自体の形状変化は見られなかった。陽極デューティ比が70%の場合、初期品では、アークの放電起点が定まらなくなるばかりでなく後段の光学系での光利用効率が低下するくらいアークが長くなる程に突起部526a,526bに溶融による補修不可能な形状変化が観察されたのに対し、劣化品では、凹凸529の溶融だけでなく突起部526a,526bに溶融による補修可能な形状変化が観察されアークの放電起点が定まらなくなったりアークの長さが所望以上に長くなったりするような状態になり始めた。
When the anode duty ratio was 50%, the
本実施例では、図9に示した実験結果に基づいて、変調抑制処理(ステップS420)において、駆動制御部610は、劣化検知処理(ステップS410)で初期品と判断された場合、変調増強処理(ステップS500)による陽極デューティ比の増加を60%まで許容し、劣化検知処理(ステップS410)で劣化品と判断された場合、変調増強処理(ステップS500)による陽極デューティ比の増加を65%まで許容する。
In this embodiment, based on the experimental results shown in FIG. 9, in the modulation suppression process (step S420), the
A5.効果:
以上説明した駆動装置600によれば、補修モードにおいて変調増強処理(ステップS500)を実行することによって、電極520a,520bの突起部526a,526bの変形に応じて、電極520a,520bに供給される交番電流の変調比率を増加させることができる。これによって、突起部526a,526bの溶融不足および溶融過剰を防止しながら、凹凸529によって変形した突起部526a,526bを補修することができる。その結果、放電灯500の長寿命化を図ることができる。
A5. effect:
According to the
また、変調抑制処理(ステップS420)によって、電極520a,520bの劣化の進行状況に応じて、電極520a,520bに供給される交番電流の変調比率の増加を抑制することから、劣化の進行状況で異なる溶融特性に合わせて、電極520a,520bの突起部526a,526bを補修することができる。
Further, the modulation suppression process (step S420) suppresses an increase in the modulation ratio of the alternating current supplied to the
また、補修モードにおいて電流復調処理(ステップS320)を実行することによって、電極520a,520bの突起部526a,526bが補修された場合に補修モードから通常モードに制御モードを移行することから、突起部526a,526bの溶融過剰を防止することができる。
Further, by executing the current demodulation process (step S320) in the repair mode, when the
B.第1変形例:
第1変形例の駆動装置600は、補修モードにおいて変調される交番電流の波形が異なる点以外は、前述した実施例と同様である。
B. First modification:
The
図10は、第1変形例の補修モードにおいて電極520aに供給される交番電流の一例を示す説明図である。図10では、図7と同様に正負の値をとることによって、補修モードにおいて電極520aに供給される交番電流を示す。電極520bに供給される交番電流は、電極520aに供給される交番電流の正負を反転させた態様を示す。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of an alternating current supplied to the
図10に示す補修モードの交番電流は、電極520aの突起部526aを補修するために、電極520aの陽極期間中に電極520aに供給される電力エネルギを陽極期間の後半に偏在させている点を除き、図7に示した通常モードの交番電流と同様である。図10の補修モードでは、陽極期間、陰極期間、極性切替周期の各値は、図7の通常モードにおける各値と同じであり、陽極期間中に電極520aに供給される電力エネルギも、図7の通常モードと同じであるが、陽極期間における電流値は、電流値「C1」より小さな電流値「Ca」から、電流値「C1」より大きな電流値「Cb」へと漸増する。なお、電極520aを補修する場合ではなく、電極520bを補修する場合には、電極520bの陽極期間中に電極520bに供給される電力エネルギを陽極期間の後半に偏在させる。
The alternating current in the repair mode shown in FIG. 10 is that the power energy supplied to the
本実施例では、通常モードから補修モードに移行する場合、陽極期間を開始する電流値「Ca」と陽極期間を終了する電流値「Cb」との偏重比は、20%に設定される。本実施例では、変調増強処理(ステップS500)において、陽極期間を開始する電流値「Ca」と陽極期間を終了する電流値「Cb」との偏重比は、変形検知処理(ステップS310)で変形が検知される毎に1%ずつ増加される。 In this embodiment, when shifting from the normal mode to the repair mode, the bias ratio between the current value “Ca” for starting the anode period and the current value “Cb” for ending the anode period is set to 20%. In this embodiment, in the modulation enhancement process (step S500), the weight ratio between the current value “Ca” for starting the anode period and the current value “Cb” for ending the anode period is changed by the deformation detection process (step S310). Each time is detected, it is increased by 1%.
図11は、陽極期間の偏重比を変化させて電極520a,520bに交番電流を供給した実験結果を示す説明図である。図11の実験では、余命が想定寿命の半分を超える「初期品」の電極520a,520bと、余命期間が想定寿命の半分に満たない「劣化品」の電極520a,520bとを準備し、陽極期間の偏重比を変化させた交番電流を供給して、これらの電極が溶融する状態を観察した。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an experimental result in which an alternating current is supplied to the
偏重比が0%、5%、10%、15%の場合、初期品および劣化品の双方で、突起部526a,526bは溶融しなかった。偏重比が20%の場合、初期品では、突起部526a,526bの表面が溶融し突起部526a,526bに発生した凹凸529が無くなるが、アークの放電起点が定まらなくなるような突起部526a,526b自体の形状変化は見られなかったのに対し、劣化品では、凹凸529を無くすような突起部526a,526bの溶融はなかった。偏重比が25%、30%の場合、初期品および劣化品の双方で、突起部526a,526bの表面が溶融し突起部526a,526bに発生した凹凸529が無くなるが、アークの放電起点が定まらなくなるような突起部526a,526bに形状変化は見られなかった。偏重比が30%を超えると、放電灯500から放出される光にスクロールノイズが発生するため、放電灯500を正常に点灯させた状態で突起部526a,526bを補修することができなかった。
When the weight ratio was 0%, 5%, 10%, and 15%, the
第1変形例では、図11に示した実験結果に基づいて、変調抑制処理(ステップS420)において、駆動制御部610は、初期品および劣化品の双方の電極520a,520bについて、変調増強処理(ステップS500)による陽極期間の偏重比の増加を30%まで許容する。第1変形例では、初期品および劣化品の双方の電極520a,520bについて、偏重比の増加を30%に制限することから、劣化検知処理(ステップS410)を省略しても良い。
In the first modification, based on the experimental results shown in FIG. 11, in the modulation suppression process (step S420), the
以上説明した第1変形例の駆動装置600によれば、前述した実施例と同様に、突起部526a,526bの溶融不足およびスクロールノイズを防止しながら、凹凸529によって変形した突起部526a,526bを補修することができる。
According to the
C.第2変形例:
第2変形例の駆動装置600は、補修モードにおいて変調される交番電流の波形が異なる点以外は、前述した実施例と同様である。
C. Second modification:
The
図12は、第2変形例の補修モードにおいて電極520aに供給される交番電流の一例を示す説明図である。図12では、図7と同様に正負の値をとることによって、補修モードにおいて電極520aに供給される交番電流を示す。電極520bに供給される交番電流は、電極520aに供給される交番電流の正負を反転させた態様を示す。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of an alternating current supplied to the
図12に示す補修モードの交番電流は、電極520aの突起部526aを補修するために、電極520aの陽極期間中に電極520aに供給される電力エネルギを増加させている点を除き、図7に示した通常モードの交番電流と同様である。図12の補修モードでは、陽極期間、陰極期間、極性切替周期の各値は、図7の通常モードにおける各値と同じであるが、陽極期間における電流値は、電流値「C1」より大きな電流値「C2」に増加される。なお、電極520aを補修する場合ではなく、電極520bを補修する場合には、電極520bの陽極期間中に電極520bに供給される電流値を増加させる。
The alternating current in the repair mode shown in FIG. 12 is the same as that in FIG. 7 except that the power energy supplied to the
本実施例では、通常モードから補修モードに移行する場合、陽極期間中に供給される電流値「C1」を電流値「C2」に増加させる増加率は、20%に設定される。本実施例では、変調増強処理(ステップS500)において、陽極期間中に供給される電流値「C1」を電流値「C2」に増加させる増加率は、変形検知処理(ステップS310)で変形が検知される毎に1%ずつ増加される。 In this embodiment, when shifting from the normal mode to the repair mode, the increasing rate for increasing the current value “C1” supplied during the anode period to the current value “C2” is set to 20%. In this embodiment, in the modulation enhancement process (step S500), the increase rate for increasing the current value “C1” supplied during the anode period to the current value “C2” is detected by the deformation detection process (step S310). Each time it is increased by 1%.
以上説明した第2変形例の駆動装置600によれば、前述した実施例と同様に、突起部526a,526bの溶融不足および溶融過剰を防止しながら、凹凸529によって変形した突起部526a,526bを補修することができる。
According to the
D.第3変形例:
第3変形例の駆動装置600は、通常モードにおける交番電流の波形が異なる点以外は、前述した実施例と同様である。第3変形例では、駆動制御部610は、通常モードにおいて、陽極デューティ比を上下(増減)に繰り返し変動させると共に、この陽極デューティ比の上下の切り替わりに同期して、極性切替周期を伸縮させることによって、点灯回路620から供給される交番電流を制御する。陽極デューティ比の増加および極性切替周期の短縮は、電極520a,520bにおける突起部526a,526bの成長を促進させる。このことから、第3変形例の通常モードでは、電極520a,520bの特性に応じて制御することによって、突起部526a,526bの縮小や消失を防止することができる。
D. Third modification:
The
図13は、第3変形例の通常モードにおいて陽極デューティ比および駆動周波数を変動させる様子の一例を示す説明図である。図13では、陽極デューティ比は、電極520aの陽極期間が極性切替周期に占める比率を示し、駆動周波数は、極性切替周期の逆数であり、単位時間あたりに極性が切り替わる回数を示す。第3変形例における通常モードの交番電流は、図7に示した矩形波を、図13に示した陽極デューティ比および駆動周波数で変調させた波形となる。第3変形例における補修モードの交番電流は、図13に示した陽極デューティ比および駆動周波数で変調させた矩形波に対して、更に、陽極デューティ比を増加させた波形となる。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of how the anode duty ratio and the drive frequency are changed in the normal mode of the third modified example. In FIG. 13, the anode duty ratio indicates the ratio of the anode period of the
図13に示すように、第3変形例では、陽極デューティ比は、30%から80%の間で上下に繰り返し変動し、この陽極デューティ比の変動に同期して、駆動周波数は、100Hz(ヘルツ)から200Hz間で上下に繰り返し変動する。第3変形例では、電極520bは、副反射鏡214の影響から電極520aよりも蓄熱しやすいため、電極520aが陽極として動作する累積時間を電極520bよりも長く設定することによって、電極520a,520bにおける温度の均一化が図られている。本実施例では、陽極デューティ比が最大値および最小値となるタイミングで、駆動周波数は最小値である100Hzになり、陽極デューティ比が50%前後を行き来するタイミングで、駆動周波数は最大値である200Hzになる。
As shown in FIG. 13, in the third modification, the anode duty ratio repeatedly fluctuates up and down between 30% and 80%, and the driving frequency is 100 Hz (Hertz) in synchronization with the fluctuation of the anode duty ratio. ) To 200 Hz and repeatedly fluctuate up and down. In the third modification, the
以上説明した第3変形例の駆動装置600によれば、前述した実施例と同様に、突起部526a,526bの溶融不足および溶融過剰を防止しながら、凹凸529によって変形した突起部526a,526bを補修することができる。また、突起部526a,526bの成長を促進させる陽極デューティ比の増加および極性切替周期の短縮を、電極520a,520bの特性に応じて制御することによって、突起部526a,526bの縮小や消失を防止することができる。
According to the
E.その他の実施形態:
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。例えば、補修モードにおいて、通常モードの交番電流を変調させる変調比率は、電極520a,520bの特性に応じて適宜変更することができることは勿論である。また、補修モードにおける交番電流の変調は、陽極デューティ比の増加、陽極期間における電流値の増加、陽極期間における電力エネルギの偏在のいずれか一つに限るものではなく、これらの変調を二つ以上組み合わせても良い。
E. Other embodiments:
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment at all, Of course, it can implement with various forms within the range which does not deviate from the meaning of this invention. is there. For example, in the repair mode, the modulation ratio for modulating the alternating current in the normal mode can be changed as appropriate according to the characteristics of the
10…プロジェクタ
20…光源装置
30…投影光学系
40…投射光学系
80…スクリーン
210…光源ユニット
212…主反射鏡
214…副反射鏡
500…放電灯
510…発光管
512…放電空間部
520a,520b…電極
521a,521b…軸部
523a,523b…コイル部
524a,524b…塊状部
526a,526b…突起部
529…凹凸
530a,530b…導電部材
540a,540b…電極端子
600…駆動装置
610…駆動制御部
612…CPU
614…メモリ
616…インタフェース
620…点灯回路
632…変形センサ
634…劣化センサ
711…起動制御部
712…電流制御部
722…変形検知部
724…劣化検知部
732…電流変調部
733…変調増強部
734…変調抑制部
736…電流復調部
DESCRIPTION OF
614 ...
Claims (10)
前記第1および第2の電極に交番電流を供給する点灯回路と、
前記点灯回路から供給される交番電流を制御する電流制御部と、
前記第1および第2の電極における表面形状の変形を検知する変形検知部と、
前記変形検知部によって前記表面形状の変形が検知された場合、前記電流制御部によって制御される交番電流を変調させる電流変調部と、
前記電流変調部によって前記交番電流を変調させている間に、前記変形検知部によって前記表面形状の変形が検知された場合、前記電流変調部が前記交番電流を変調させる変調比率を増加させる変調増強部と、
前記第1および第2の電極における劣化の進行状況を検知する劣化検知部と、
前記劣化検知部によって検知された劣化の進行状況に応じて、前記変調増強部による前記変調比率の増加を抑制する変調抑制部と
を備える駆動装置。 A driving device for driving a discharge lamp that emits light by arc discharge generated between first and second electrodes,
A lighting circuit for supplying an alternating current to the first and second electrodes;
A current control unit for controlling an alternating current supplied from the lighting circuit;
A deformation detector that detects deformation of the surface shape of the first and second electrodes;
A current modulation unit that modulates an alternating current controlled by the current control unit when the deformation of the surface shape is detected by the deformation detection unit;
Modulation enhancement that increases the modulation ratio at which the current modulation unit modulates the alternating current when the deformation detection unit detects the deformation of the surface shape while the alternating current is modulated by the current modulation unit And
A deterioration detector for detecting the progress of deterioration in the first and second electrodes;
A drive unit comprising: a modulation suppression unit that suppresses an increase in the modulation ratio by the modulation enhancement unit in accordance with the progress of deterioration detected by the deterioration detection unit.
前記第1および第2の電極における各電極は、
他方の電極に向けて延びた棒状の軸部と、
前記他方の電極に対向する前記軸部の先端に形成され、前記軸部よりも大きな径を有する塊状部と、
前記他方の電極に近接して前記塊状部に形成され、前記他方の電極に向けて突出する突起部と
を備え、
前記変形検知部は、前記第1および第2の電極における前記突起部の表面に形成された該突起部よりも小さな凹凸による変形を、前記表面形状の変形として検知し、
前記電流変調部は、前記電流制御部によって制御される交番電流を変調させることによって、前記第1および第2の電極の少なくとも一方における前記突起部に形成された凹凸を溶融させる、駆動装置。 The drive device according to claim 1,
Each electrode in the first and second electrodes is:
A rod-shaped shaft extending toward the other electrode;
A lump portion formed at the tip of the shaft portion facing the other electrode and having a larger diameter than the shaft portion;
Protruding portions that are formed in the lump portion adjacent to the other electrode and project toward the other electrode,
The deformation detection unit detects deformation due to unevenness smaller than the protrusion formed on the surface of the protrusion in the first and second electrodes as deformation of the surface shape,
The driving device, wherein the current modulation unit melts irregularities formed on the protrusions in at least one of the first and second electrodes by modulating an alternating current controlled by the current control unit.
第1および第2の電極の間に発生するアーク放電によって発光する放電灯と、
前記第1および第2の電極に交番電流を供給する点灯回路と、
前記点灯回路から供給される交番電流を制御する電流制御部と、
前記第1および第2の電極における表面形状の変形を検知する変形検知部と、
前記変形検知部によって前記表面形状の変形が検知された場合、前記電流制御部によって制御される交番電流を変調させる電流変調部と、
前記電流変調部によって前記交番電流を変調させている間に、前記変形検知部によって前記表面形状の変形が検知された場合、前記電流変調部が前記交番電流を変調させる変調比率を増加させる変調増強部と、
前記第1および第2の電極における劣化の進行状況を検知する劣化検知部と、
前記劣化検知部によって検知された劣化の進行状況に応じて、前記変調増強部による前記変調比率の増加を抑制する変調抑制部と
を備える光源装置。 A light source device that emits light,
A discharge lamp that emits light by arc discharge generated between the first and second electrodes;
A lighting circuit for supplying an alternating current to the first and second electrodes;
A current control unit for controlling an alternating current supplied from the lighting circuit;
A deformation detector that detects deformation of the surface shape of the first and second electrodes;
A current modulation unit that modulates an alternating current controlled by the current control unit when the deformation of the surface shape is detected by the deformation detection unit;
Modulation enhancement that increases the modulation ratio at which the current modulation unit modulates the alternating current when the deformation detection unit detects the deformation of the surface shape while the alternating current is modulated by the current modulation unit And
A deterioration detector for detecting the progress of deterioration in the first and second electrodes;
A light source device comprising: a modulation suppression unit that suppresses an increase in the modulation ratio by the modulation enhancement unit according to the progress of degradation detected by the degradation detection unit.
前記映像を表現する投影光の光源として、第1および第2の電極の間に発生するアーク放電によって発光する放電灯と、
前記第1および第2の電極に交番電流を供給する点灯回路と、
前記点灯回路から供給される交番電流を制御する電流制御部と、
前記第1および第2の電極における表面形状の変形を検知する変形検知部と、
前記変形検知部によって前記表面形状の変形が検知された場合、前記電流制御部によって制御される交番電流を変調させる電流変調部と、
前記電流変調部によって前記交番電流を変調させている間に、前記変形検知部によって前記表面形状の変形が検知された場合、前記電流変調部が前記交番電流を変調させる変調比率を増加させる変調増強部と、
前記第1および第2の電極における劣化の進行状況を検知する劣化検知部と、
前記劣化検知部によって検知された劣化の進行状況に応じて、前記変調増強部による前記変調比率の増加を抑制する変調抑制部と
を備えるプロジェクタ。 A projector for projecting images,
As a light source of projection light representing the image, a discharge lamp that emits light by arc discharge generated between the first and second electrodes;
A lighting circuit for supplying an alternating current to the first and second electrodes;
A current control unit for controlling an alternating current supplied from the lighting circuit;
A deformation detector that detects deformation of the surface shape of the first and second electrodes;
A current modulation unit that modulates an alternating current controlled by the current control unit when the deformation of the surface shape is detected by the deformation detection unit;
Modulation enhancement that increases the modulation ratio at which the current modulation unit modulates the alternating current when the deformation detection unit detects the deformation of the surface shape while the alternating current is modulated by the current modulation unit And
A deterioration detector for detecting the progress of deterioration in the first and second electrodes;
A projector comprising: a modulation suppression unit that suppresses an increase in the modulation ratio by the modulation enhancement unit according to the progress of degradation detected by the degradation detection unit.
前記第1および第2の電極に交番電流を供給する工程と、
前記第1および第2の電極における表面形状の変形を検知する工程と、
前記表面形状の変形を検知した場合、前記第1および第2の電極に供給される交番電流を変調させる工程と、
前記交番電流を変調させている間に、前記表面形状の変形を検知した場合、前記交番電流を変調させる変調比率を増加させる変調増強工程と、
前記第1および第2の電極における劣化の進行状況を検知する劣化検知工程と、
前記劣化検知工程によって検知された劣化の進行状況に応じて、前記変調増強工程による前記変調比率の増加を抑制する工程と
を備える駆動方法。 A driving method for driving a discharge lamp that emits light by arc discharge generated between first and second electrodes,
A step of supplying an alternating current to the first and second electrodes,
A step of detecting a deformation of the surface shape of the first and second electrodes,
When detecting the deformation of the surface shape, the step of modulating the alternating current supplied to the first and second electrodes,
A modulation enhancement step of increasing a modulation ratio for modulating the alternating current when the deformation of the surface shape is detected while the alternating current is modulated;
A deterioration detection step of detecting the progress of deterioration in the first and second electrodes;
A step of suppressing an increase in the modulation ratio by the modulation enhancement step according to the progress of deterioration detected by the deterioration detection step;
A driving method comprising:
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