JP5403124B2 - 光源装置、プロジェクタ、及び放電灯の駆動方法 - Google Patents
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Description
そこで、本発明は、副鏡側の電極の相対的温度上昇や早期劣化を抑えることができ、電極の偏った消耗や電極材料の偏った析出を防止することができる光源装置、及び、これを用いたプロジェクタ等を提供することを目的とする。
本発明の一形態は、光源装置であって、相互間の放電により発光を行う第1電極及び第2電極を有する発光管と;前記第1電極側に配置され、前記第1電極及び前記第2電極間の放電により発生した光束を反射して被照明領域に射出する主反射鏡と;前記主反射鏡に対向して前記第2電極側に配置され、前記第1電極及び前記第2電極の電極間空間からの光束を前記電極間空間側に向けて反射する副反射鏡と;交流電流を前記第1及び前記第2電極に供給する定常的動作において、前記第1電極及び前記第2電極間に供給する交流電流デューティ比を所定のパターンで変化させるとともに、前記第1電極が一周期のうち陽極として動作する時間の割合の最大値よりも、前記第2電極が一周期のうち陽極として動作する時間の割合の最大値を小さくする電流駆動装置とを備え、前記所定のパターンには、前記交流電流デューティ比が所定時間同一値に維持される区分期間が複数含まれ、前記複数の区分期間における各区分期間で、前記交流電流の極性が正と負の間で複数回反転する。このような形態であれば、副反射鏡側の第2電極の方が主反射鏡側の第1電極よりも高温になる現象を防止し、第2電極のみが早期に劣化する現象を抑制することができる。その他、本発明は、以下のような形態として実現することも可能である。
上記課題を解決するために、本発明に係る光源装置は、(a)相互間の放電により発光を行う第1電極及び第2電極を有する発光管と、(b)第1電極側に配置され、第1電極及び第2電極間の放電により発生した光束を反射して被照明領域に射出する主反射鏡と、(c)主反射鏡に対向して第2電極側に配置され、第1電極及び第2電極の電極間空間からの光束を電極間空間側に向けて反射する副反射鏡と、(d)交流電流を第1及び第2電極に供給する定常的動作において、第1電極及び第2電極間に供給する交流電流デューティ比を所定のパターンで変化させるとともに、第1電極が一周期のうち陽極として動作する時間の割合(以下ではこの割合を第1陽極デューティ比ともいう)の最大値よりも、第2電極が一周期のうち陽極として動作する時間の割合(以下ではこの割合を第2陽極デューティ比ともいう)の最大値を小さくする電流駆動装置とを備える。ここで、定常的動作とは、点灯開始後に発光管を定常的に発光させる動作を意味する。
上記駆動方法では、定常的動作において、第1電極及び第2電極間に供給する交流電流デューティ比を所定のパターンで変化させるとともに、第1電極が一周期のうち陽極として動作する時間の割合に相当する第1陽極デューティ比の最大値よりも、第2電極が一周期のうち陽極として動作する時間の割合に相当する第2陽極デューティ比の最大値を小さくするので、副反射鏡の影響で第2電極の方が第1電極よりも高温になる現象を防止できるため、第2電極のみが早期に劣化する現象を抑制することができる。これにより、光源装置からの照明光の照度を維持できるとともに、光源装置を長寿命化できる。
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態である光源装置等について説明する。
以下、第2実施形態の光源装置について説明する。なお、第2実施形態の光源装置は、第1実施形態の光源装置100を変形したものであり、特に説明しない部分は第1実施形態の光源装置100と同様であるものとする。
以下、第3実施形態の光源装置について説明する。なお、第3実施形態の光源装置は、第1実施形態の光源装置100を変形したものであり、特に説明しない部分は第1実施形態の光源装置100と同様であるものとする。
図4、図9、および図13に示す変調パターンは、単なる例示であり、一対の電極15,16に供給する交流電流を様々な変調パターンで変化させることにより、発光管1内に対流AFが過度に局在することを防止することができる。また、図9および図13に示すように、デューティ比変化量を所定の値よりも大きくすることにより、電極形状の劣化を抑制することが可能である。例えば、交流電流を、以下の変調パターンで変化させるものとしてもよい。
図14は、変調パターンの第1の変形例を示す説明図である。第1の変形例の変調パターンは、変調周期Tmの前半において第1陽極デューティ比が基準デューティ比(50%)を下回る期間(低デューティ比期間)が短縮され、変調周期Tmの後半において第1陽極デューティ比が基準デューティ比を越える期間(高デューティ比期間)が短縮されている。他の点は、図9に示す第2実施形態における変調パターンと同様である。
図15は、変調パターンの第2の変形例を示す説明図である。第2の変形例の変調パターンでは、第1電極15の高デューティ比期間から当該高デューティ比期間に続く低デューティ比期間へのデューティ比の変化量を一定値(図15の例では、25%)とし、全体としてデューティ比が変調周期Tm(8秒)で緩やかに変化している。なお、図15においても、第2陽極デューティ比の最大値が70%の変調パターンを破線で示している。この場合、高デューティ比期間から当該高デューティ比期間に続く低デューティ比期間へのデューティ比の変化量は、30%に設定される。
Claims (10)
- 相互間の放電により発光を行う第1電極及び第2電極を有する発光管と、
前記第1電極側に配置され、前記第1電極及び前記第2電極間の放電により発生した光束を反射して被照明領域に射出する主反射鏡と、
前記主反射鏡に対向して前記第2電極側に配置され、前記第1電極及び前記第2電極の電極間空間からの光束を前記電極間空間側に向けて反射する副反射鏡と、
交流電流を前記第1及び前記第2電極に供給する定常的動作において、前記第1電極及び前記第2電極間に供給する交流電流デューティ比を所定のパターンで変化させるとともに、前記第1電極が一周期のうち陽極として動作する時間の割合の最大値よりも、前記第2電極が一周期のうち陽極として動作する時間の割合の最大値を小さくする電流駆動装置と
を備え、
前記所定のパターンには、前記交流電流デューティ比が所定時間同一値に維持される区分期間が複数含まれ、
前記複数の区分期間における各区分期間で、前記交流電流の極性が正と負の間で複数回反転する、光源装置。 - 前記電流駆動装置は、交流駆動一周期あたりの正と負の極性のうち、少なくとも時間比率が50%以上となる極性の電流値を変化させる、請求項1記載の光源装置。
- 前記電流駆動装置は、交流駆動一周期あたりの正と負の極性のうち、少なくとも時間比率が50%以上となる極性の電流値を、半周期の末期に電流値が最大となるように変化させる、請求項2に記載の光源装置。
- 前記電流駆動装置は、交流駆動一周期あたりの正と負の極性のうち、少なくとも時間比率が50%以上となる極性の電流値を時間とともに増加させる、請求項3に記載の光源装置。
- 請求項1ないし4のいずれかに記載の光源装置であって、
前記所定のパターンは、前記交流電流デューティ比が一定の値に維持されている区分期間として、第1の区分期間と、前記第1の区分期間に引き続き前記交流電流デューティの異なる第2の区分期間とを含んでおり、
前記第1の区分期間における前記交流電流デューティ比と、前記第2の区分期間における前記交流電流デューティ比との差が、所定値よりも大きい
光源装置。 - 請求項5に記載の光源装置であって、
前記第1の区分期間における前記交流電流デューティ比と前記第2の区分期間における前記交流電流デューティ比とは、前記交流電流デューティ比の変化範囲の中央値に基づいて予め定められた基準デューティ比をまたぐように変化する
光源装置。 - 請求項6に記載の光源装置であって、
前記第1の区分期間の長さと前記第2の区分期間の長さは、互いに異なっている
光源装置。 - 請求項7に記載の光源装置であって、
前記所定のパターンは周期的に変化するパターンであり、
前記パターンの一周期内の所定の期間において、前記交流電流デューティ比が前記基準デューティ比よりも高い区分期間の長さを前記交流電流デューティ比が前記基準デューティ比よりも低い区分期間の長さよりも長くし、
前記パターンの一周期内の残りの期間において、前記交流電流デューティ比が前記基準デューティ比よりも高い区分期間の長さを前記交流電流デューティ比が前記基準デューティ比よりも低い区分期間の長さよりも短くした
光源装置。 - 請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置からの照明光によって照明される光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された像を投射する投射光学系と、
を備えるプロジェクタ。 - 相互間の放電により発光を行う第1電極及び第2電極を有する発光管と、前記第1電極側に配置され、前記第1電極及び前記第2電極間の放電により発生した光束を反射して被照明領域に射出する主反射鏡と、前記主反射鏡に対向して前記第2電極側に配置され、前記第1電極及び前記第2電極の電極間空間からの光束を前記電極間空間側に向けて反射する副反射鏡とを備える放電灯の駆動方法であって、
放電用の交流電流を前記第1及び前記第2電極に供給する定常的動作において、前記第1電極及び第2電極間に供給する交流電流デューティ比を所定のパターンで変化させるとともに、前記第1電極が一周期のうち陽極として動作する時間の割合の最大値よりも、前記第2電極が一周期のうち陽極として動作する時間の割合の最大値を小さくし、
前記所定のパターンには、前記交流電流デューティ比が所定時間同一値に維持される区分期間が複数含まれ、
前記複数の区分期間における各区分期間で、前記交流電流の極性が正と負の間で複数回反転する、放電灯の駆動方法。
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