JP5627786B2 - 定格電力範囲外での高圧放電ランプの駆動方法 - Google Patents

定格電力範囲外での高圧放電ランプの駆動方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5627786B2
JP5627786B2 JP2013523563A JP2013523563A JP5627786B2 JP 5627786 B2 JP5627786 B2 JP 5627786B2 JP 2013523563 A JP2013523563 A JP 2013523563A JP 2013523563 A JP2013523563 A JP 2013523563A JP 5627786 B2 JP5627786 B2 JP 5627786B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lamp
rated power
power
nominal
commutation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013523563A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013533600A (ja
Inventor
マグ ノアベアト
マグ ノアベアト
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram GmbH filed Critical Osram GmbH
Publication of JP2013533600A publication Critical patent/JP2013533600A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5627786B2 publication Critical patent/JP5627786B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/26Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/288Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
    • H05B41/292Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2928Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the lamp against abnormal operating conditions
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • H05B47/17Operational modes, e.g. switching from manual to automatic mode or prohibiting specific operations

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Description

本発明は、定格電力範囲外での高圧放電ランプ、とりわけ超高圧放電ランプの駆動方法に関するものであり、この高圧放電ランプは画像投影機器で使用される。本発明はとりわけ、このような放電ランプを定格電力範囲外で駆動することによって生じるフリッカ減少の問題を取り扱うものである。
本発明は、請求項1の上位概念による定格電力範囲外での高圧放電ランプの駆動方法から出発する。
以下では単にランプと称する放電ランプの駆動時には、電極先端で放電アークを安定して開始させるという問題がある。特定の駆動条件では放電アークが1つのアーク開始点から別のアーク開始点へ跳躍する。この放電点の跳躍はアーク跳躍とも称され、ランプのフリッカに現れるちらつきとなる。このことはとりわけ、ランプの光が画像の投影のために使用される場合に障害となる。
ビデオプロジェクタのような投影機器は、光学的結像のための前提からしばしばウルトラショートアークランプを使用する。これは、ビデオプロジェクタの良好な光学的結像を保証するために非常に短い電極間隔を有する高圧放電ランプである。このランプは高出力であり、電極間隔が短いので、電極が非常に高温になる。したがってこのランプ形式では、単純なピン電極を使用することができない。その代わりに、熱質量を高めるために非常に広い電極ヘッドが使用される。典型的にはヘッド直径は電極間隔よりも大きい(たとえば電極間隔が1.0mmのランプではヘッド直径が1.5mm)。
電極端部とは以下では、ガス放電ランプ燃焼室の放電空間内に突き出るランプ電極の端部を表す。電極先端とは、電極端部にある針状またはフック状の隆起部を意味し、それらの端部は光アークに対する開始点として用いられる。
特許文献1から、以下ではメインテナンスパルスと称する電流パルスによって電極上で電極先端を成長させる方法が公知である。この成長した電極先端は、ランプ内に形成されるアーク放電のプラズマアークが電極上で非常に安定して開始され、複数の開始点の間を跳躍しないという利点を有する。ここで重要なのは、十分に大きな電流を送出することのできる電極の能力が温度に依存していることである。温度が過度に低いと、電極の先端が液状ではなく、少なくとも部分的に液状ではない電極先端でのアーク開始は満足できるものではない。過度に冷えた電極は、液状タングステンの凝固を引き起こし、これに基づきアークが収縮する。すなわちこれによりエネルギー密度が高まるので点状にアークが開始する。しかしこの点状のアーク開始は不安定であり、電極先端にわたって移動する傾向がある。このことは実際の適用ではフリッカとして知覚され得る。さらにアーク開始点が移動すると、エネルギー密度が高いため電極ヘッドの前方領域に不所望の変化が生じる。
ビデオプロジェクタは、種々の色の時間的シーケンスを有する光源をしばしば必要とする。特許文献2に記載のように、これはたとえば回転するカラーホイールによって達成することができ、このカラーホイールはランプの光から交互に色をフィルタリングする。光が所定の色を取っている間の時間は必ずしも同じである必要はない。むしろこの時間相互の関係により、投影される光に対して生じる所望の色温度を調整することができる。
通常、ランプは矩形のランプ電流によって駆動される。ランプ周波数とは、図1に示すように矩形のランプ電流の期間の逆数であると理解される。定格電力でのランプ周波数は、定格電力でランプが駆動される時の矩形ランプ電流の期間の逆数であると理解される。定格電力とは、ランプが駆動されるべき電力であるとランプ製造業者により指定された電力である。定格電力では高圧放電ランプが所定の周波数で駆動される。ランプ電流は従来技術では直流電源から転流装置によって形成される。転流装置は通例、直流電源の極性を矩形ランプ電流のクロックで転流する電子回路からなる。転流の際に実際にはオーバシュートを完全に回避することはできない。したがって従来技術では、転流が行われるべき時点が光の色を変化すべき時点と関連付けられ、これにより過励振をフェードアウトする。このために、上記カラーホイールに対する同期パルスを有する同期信号が準備される。同期信号によって色変化とランプ電流の転流とが同期される。進歩した投影システムでは、ランプ電流が常に矩形である必要はなく、電流の高さが複数のステップで経過することができる。時間についてのこの電流経過を以下、「波形」と称する。この概念の説明を以下で行う。
放電ランプの駆動時には電極先端の成長現象があり、電極先端は上に説明したように安定したアーク開始のための重要な条件である。電極から1つの箇所で蒸発する物質は電極の好ましい箇所に再び堆積し、このときに電極先端の形成に寄与することがある。さらに電極先端で反復して溶融し凝固することにより、電極のさらに下にある領域から電極の先端へタングステンが搬送される。この搬送現象は電極の温度およびこの温度の時間的変化に大きく依存しており、したがってランプの駆動モードに依存している。電極先端の成長はたとえば「メインテナンスパルス」に起因することがあり、これを以下では転流パルスと称する。これは転流前の短い電流パルスであり、高められた電流量を有する。
図1は、このような転流パルスを非常に簡単な波形で示す。この波形は、プラトーと転流パルスに分けられる。このプラトーはプラトー長とプラトー高さにより、すなわち電流量の所定の持続時間により記述することができる。転流パルスも同様にパルス長とパルス高さ、すなわち所定の電流量でのパルスの持続時間により記述される。転流パルスは、タングステンの表面張力により収縮される前方領域での電極のより強力な溶融と、その転流パルスおよび転流後での冷却とに作用する。この方法が対応する時間間隔で繰り返されると、先端が緩慢に形成される。ここで転流パルスは効率的な適用のためには常に転流の前に存在すべきである。
図2aは、転流パルスの他にさらなる電流上昇を有する波形の例を示す。順次連続する波形全体の持続期間は常に同じ大きさである。図2bは、進歩した駆動方法の第3の波形例を示す。ここでは持続期間が波形全体ごとに変化しており、電流形状も半波ごとに変化する。このような場合の電流経過は複雑であり、電流上昇と階段状の経過を示し、これらはカラーホイールの個々のカラーセグメントの順序に同期している。このような複雑な電流形状ではランプを最適に駆動するのが困難であり、そのためには波形を発生する際にいくつかの基本的設計規則に注意しなければならない。
安定したフリッカのない駆動のためには、電極の温度が常に所定の範囲内にあるべきであり、電極先端も液状であるべきである。これにより電極先端は暗転したアーク開始のための最適な温度を有する。このことは定格電力でのランプの駆動時には基本的に問題とならず、公知の駆動方法によって実施することができる。しかしランプを強力に調光すべき場合、すなわち定格電力よりも格段に低い電力で駆動すべき場合、ランプ電力の低減のため電極の温度が低下し、電極の温度低下のため放電アークにフリッカが生じるという問題が生じる。ランプをより高い電力で駆動すべき場合、電極が過度に高温になり、電極の焼き損が上昇するという問題が生じる。さらに通常動作に対して高められた温度は、燃焼器容器のガラスの変質を引き起こし得る。
欧州特許願第1152645号 米国特許願第5917558号
本発明の課題は、定格電力範囲外での高圧放電ランプの駆動方法を提供することであり、この方法によってランプを確実に駆動することができ、損失が生じないようにすることである。
この課題は、本発明の定格電力範囲外での高圧放電ランプの駆動方法によって解決される。ランプ電力が定格電力の85%未満である場合、またはランプ電力が定格電力の110%超である場合には、
・ランプ周波数、
・転流パルス内のランプ電流、
・転流パルスの長さ、または
・転流スキーム、
のうちの1つまたは複数のパラメータが定格電力時の駆動に対して変化される。
本発明の駆動方法により、とりわけ投影適用用の高圧放電ランプを拡張された電力範囲で駆動することができる。従来技術からこれまで典型的に達成可能であったプロジェクタランプのための電力範囲は、電極が寸法設定されたランプの定格電力の70%〜85%および110%〜115%である。
本発明の駆動方法により、とりわけプロジェクタ適用のための高圧放電ランプを、定格電力の20%から130%の電力範囲で駆動することができる。
基本的に2つの場合が区別される。
1)ランプの定格電力より高い電力への電力範囲の拡張。この範囲は、電極の急速な焼き損およびガス放電ランプ燃焼室のガラス変質によって制限される。本発明の方法により、ガラス変質が発生するという第1の問題を解決することができる。それに応じて、110%から130%の電力範囲での駆動が短時間だけ許容され、たとえばランプ形式に応じて最大50時間許容される。なぜなら冷却を高めることにより、ガラス変質を通常は非持続的に中断することができるからである。
2)ランプの定格電力より低い電力への電力範囲の拡張。この範囲は主に電極が過度に冷えて駆動され、そのためフリッカが発生する問題により制限される。これらの問題は本発明の駆動方法により解決することができる。この駆動方法の理想的作用を達成するために、ランプの冷却を駆動形式に適合しなければならない。ビデオプロジェクタではランプが空気流によって冷却される。冷却作用は空気スループットまたはファンの回転数により調整することができる。ファンの回転数を低減すると照度調整の際にノイズが低下する。ビデオプロジェクタでは従来技術からいわゆる「エコモード」が公知である。エコモードでは、電流を節約し、プロジェクタの静粛な動作を保証し、ランプの寿命を延長するために、全光出力が必要ない場合にランプが弱く調光されて駆動される。しかし従来技術から公知の方法によっては70%から85%以下で調光することができない。なぜなら公知の方法によってはランプのフリッカを排除することができないからである。
しかし本発明の方法により効率的に電流節約駆動モードが可能である。なぜならランプを定格電力の20%にまで下げて調光することができるからである。さらに必要冷却率が低下し、これにより障害となるノイズレベルがさらに低減される。
本発明の駆動方法には基本的な関係性がある。電力を定格電力の110%超に変化させたい場合、電極が熱的に過負荷される。したがってエネルギー変調を低減しなければならない。このことは、場合によっては互いに組み合わせることのできる以下の個別措置によって達成される。ランプ周波数の低減、パルス高さの低減、パルス幅の低減、および転流スキームの適切な適合である。
電力が定格電力の85%未満に変化すると電極が過度に冷え、ちらつく傾向がある。電力はランプ形式に依存しており、多くのランプ形式は公知の方法により定格電力の70%までに調光することができるが、本発明の方法は定格電力の70%未満で初めて必要となる。したがってエネルギー変調を高めなければならない。このことは、場合によっては互いに組み合わせることのできる以下の個別措置によって達成される。ランプ周波数の上昇、パルス高さの上昇、パルス幅の上昇、および転流スキームの適切な適合である。
有利にはたとえば定格クランプ周波数fLNに対しては、低下クランプ電力PLNに依存して以下の関係が当てはまる。
1.48−0.91PLN≦fLN≦5.76−3.82PLN
LN=f/fnominal;PLN=P/Pnominal
ここでfは目下のランプ周波数、fnominalは定格駆動時のランプ周波数である。同じようにPは目下のランプ電力、Pnominalは定格駆動時の電力である。定格駆動とは、高圧放電ランプがランプ製造業者により定められた電力で、およびランプ製造業者により定められた動作パラメータ内で駆動されることを意味する。この措置により電極パラメータをさらに均等にすることができる。高圧放電ランプを定格電力範囲外で駆動する本発明の方法のさらなる有利な改善形態および構成は、従属請求項および以下の説明から明らかである。
本発明のさらなる利点、特徴および詳細は、実施例の以下の説明および図面に基づき明らかとなる。図面中、同じエレメントまたは同じに作用するエレメントにはおなじ参照符号が付してある。
従来技術による転流パルスの簡単な波形を示す線図である。 転流パルスとさらなる電流上昇と所定の周波数とを有する波形を示す線図である。 周波数期間が交番する複雑な波形を示す線図である。 高圧放電ランプの定格駆動のための波形を示す線図である。 高圧放電ランプの調光駆動のための波形を示す線図である。 高圧放電ランプを定格電力範囲外で駆動するための本発明の方法のフローチャートである。 定格電力330Wの高圧放電ランプを200W(=定格電力の60.6%)と2つの異なる駆動モードで駆動する例を示す線図である。 ランプ周波数とランプ電力との関係性を、それぞれ定格駆動時のランプ周波数またはランプ電力を基準にして示す線図である。
図1は、従来技術によるたとえばLCDプロジェクタ(液晶ディスプレイ用のLCD)のための転流パルスの簡単な波形を示す。この簡単な波形に基づいて以下、本発明の説明に必要な概念を定義する。
波形は全波と半波に分けられる。ここで全波の(平均)長さはl/fとして、半波の(平均)長さはl/2×fとして定義され、fはランプが駆動される(平均)周波数であり、以下ではランプ周波数と称する。単純な対称波形は、ただ1つの一定のランプ周波数を特徴とする。同じことが半波および全波の長さに対しても当てはまる。複雑な波形は長さの異なる半波と全波からなる。したがってこれらに対しては平均長さと平均周波数だけを記述することができる。
波形は冒頭にすでに述べた転流パルスを有する。この転流パルスはパルス長とパルス高さによって詳細に定義される転流パルスに分類されない残りの半波は、プラトーとしてプラトー長さとプラトー高さにより同様に定義される。
パルス対プラトー比はプラトー高さに対するパルス高さの商として定義される。
デューティ比は半波の長さに対するパルス全長の商として定義される。したがってデューティ比は半波に関連するものであり、全波には関連しない。したがってデューティ比=パルス長×2×fが当てはまる。
図2aは複雑な波形を示す。この波形はいわゆるDLPプロジェクタ(デジタル光処理のためのDLP)で使用される。ここでは電流半波がプラトーでしばしば変調され、この変調はプロジェクタのカラーホイールに狭く整合されている。したがって電流曲線は図1に示したものより複雑であるが、上記の定義が基本的に当てはまる。プラトーで電流変調されるので、関連のパルスレベルを記述するために一般的にはパルス対プラトー比ではなく、RMS電流に対するパルス電流の比が使用される。
RMS=P/Uが実効電流またはRMS電流であり、この電流はランプが電圧Uを有するとき、制御時に電力Pに駆動機器によって調整される。
図2bは、プラトー領域に複数の異なる電流高さを有する別の複雑な電流経過を示す。ここではプラトー領域と転流パルスが滑らかに互いに移行しており、多くの半波において定義が容易ではない。
以下の表には、最適化すべき動作パラメータがその有効最小値と有効最大値により定格電力での値の倍数として示されている。たとえば定格電力での60Hzの周波数が「定格電力のP<85%電力に調光する」の場合には周波数が境界1.3×60Hz=78Hzから5×60Hz=300Hzの範囲で適合される。最後の行には転流スキームをどのように適切に適合することができるかが記載されている。
Figure 0005627786
したがってランプ電力が小さければ小さいほどランプ周波数は高くなり、場合によっては転流パルスのパルス高さとパルス幅も大きくなる。転流は好ましくはこのような転流パルスの直後に行われるべきである。なぜならこの時点で電極が十分に熱くなり、クリーンでフリッカのない転流を保証することができるからである。これに対してランプ電力が大きくなればなるほどランプ周波数は低くなり、場合により転流パルスのパルス高さとパルス幅も小さくなる。転流は、高圧放電ランプに小さなパルスが印加されるか、場合によってはまったくパルスが印加されない電流曲線の領域で行うべきである。これにより電極は転流の際に過度に熱くならない。
高圧放電ランプの調光駆動のための転流スキームに関する波形の最適化例が図3aと3bに示されている。
図3aには高圧放電ランプの定格駆動のための波形が示されており、この波形はプラトーに電流隆起部110と、転流の直前に転流パルス111を有する。定格電力の85%未満の調光駆動のためには転流パルス111が小さすぎ、転流パルスは表1の基準を満たさなければならない。しかしランプの演色性を不所望に変化することなく転流パルスを任意に大きくすることはできない。したがって図3aには転流がずらされることが示されている。すなわち図3aの波形での電流隆起部110が図3bの転流パルス110になり、そして図3aのこれまでの転流パルス111が図3bの電流隆起部110になり、この電流隆起部の後で転流は行われない。これによりランプに対する主要なパラメータは同じままであるが、電極は転流の前に適切に加熱され、したがって転流自体は問題なくなる。同じことを電力増大の場合にも行うことができる。ここでは電極先端の過度に強い溶融を回避し、電流が高いことによる電極での物質研磨によるランプバルブの黒化を回避するために、ランプ電流の高い領域からランプ電流の低い領域に転流がずらされる。
図4は、高圧放電ランプを定格電力範囲外で駆動するための本発明の方法のフローチャートを示す。開始点ではステップ10でランプ電力が、定格ランプ電力の85%未満または110%超の対応する領域に調整される。次にステップ20で、ランプがちらつく傾向にあるか否か、または過度にひどい電極焼き損が示されるか否かが検査される。このことは本発明の方法を実施する駆動機器が、たとえばランプ電圧の変化に基づいて判定することができる。ランプ電圧が顕著な変化を示さなければ、通常駆動のための通常の波形がステップ60で維持される。
顕著性が示されると、標準波形から出発して最適化パラメータnがステップ30でステップごとに変化され、ステップ40でランプのちらつき傾向または電極の焼き損傾向があるか否か再度検査される。そのような傾向がある場合、ステップ50でパラメータがすでに表1の範囲外にあるか否かが検査される。そのような傾向がない場合、ステップ30にリターンし、そこでパラメータがさらに変化される。そのような傾向が発生すると、このパラメータはそれ以上変化されない。パラメータカウンタnが1だけカウントアップされ、ステップ30にジャンプする。そして次のパラメータがステップごとに変化される。
ステップ40で異常性が測定されなければ、ランプはステップ70でこのパラメータセットにより駆動される。
順番に処理すべき最適化パラメータが以下の表2に示されている。
Figure 0005627786
ここではビデオプロジェクタにおける異なる技術LCDとDLPとが区別される。
LCDビデオプロジェクタではランプの白色光がダイクロイックミラーによって3つの原色、赤、緑、青に分解される。続いて光がLCDによりパネルに導かれ、LCDは各画素に対して光を通過させるか、または吸収するかを設定する。最後に光がプリズムを介して再びまとめられる。この技術の利点は、関連するすべての動作パラメータを広い領域で調整できることである。なぜなら各変化は3つすべての色に同時に該当するからである。したがって色の間のバランスが維持される。
DLPビデオプロジェクタでは、ランプの白色光がカラーホイールにより順次個々の原色、赤、緑、青に分解される。続いてDMD(デジタルミラーデバイス)により可動のミラーを介して個々のピクセルが制御される。このシステムでは、本発明の駆動方法に対して格段に多くの制限が存在する。 第1の制限は、ランプをカラーホイールにより同期して運転しなければならないことである。したがって周波数の変化は制限的にのみ可能であり、カラーホイール周波数の端数の倍数もしくは整数、またはカラーセグメントの間のスポーク(境界)にだけある転流に制限される。第2の制限は光のシーケンシャルな処理である。たとえば赤のカラーホイールセグメントに本発明の波形の電流パルスが入り込むと、光の赤成分を持ち上げるためにカラーバランスの制御で相応のことを勘案しなければならない。このことはしばしばDMDチップのためのソフトウエアの枠内で行われる。このパルスが赤領域で高められ、または拡張されると、色整合が不一致となり画像が赤っぽくなる。したがってこのような駆動スキームの変更は、パルスの変化と同時にDMDでの色整合も変化する場合にだけ意味がある。
技術的に進歩したDLPシステムは3つのDMD素子を有し、各原色に対して3チップ機器が機能する。これによりLCD機器と同じように3つすべての原色が並行処理される。
図5は、330Wの定格電力の高圧放電ランプを200Wで駆動する場合、すなわち高圧放電ランプ定格電力の60.6%に対応して駆動する場合を示す。300W高圧放電ランプは200Wで連続的に駆動され、2つの駆動モード間を交番する。モード1には図4で参照符号510が付されており、このモード1では高圧放電ランプが定格電力の場合と同じスキームで駆動されるが、330Wではなく200Wで駆動される。ここでは定格電力時に容易に溶融した先端が凝固し、したがって制限的にしか電極を空けることができない。
したがって電圧が約30Vだけ参照符号511の付されたモード2に対して高められる。このモード2では、周波数とパルス高さが上記の方法により適合されている。モード1では、全体で約30Vだけ電圧が高められていることの他に、燃焼電圧が顕著に変動している。燃焼電圧のこの顕著な変動は光学的には、凝固した電極先端への反応として高圧放電ランプのフリッカに現れる。
したがってフリッカ検出は、ランプの燃焼電圧について定格電力の85%未満に強く調光されたときに行うことができる。付加的にアーク開始点の直接的観察を適切なプロジェクタ光学系によって行うことができる。
このような動作モードは、ランプ寿命を延長するために定格電力の高い高圧放電ランプを格段に低い電力で持続的に駆動する場合も利用できる。このことは通常は不可能である。なぜなら電極が過度に冷え、ランプは転流の際に消弧するか、またはちらつくことがあるからである。本発明の方法によりこれに対処される。すなわち電極を転流前に対応して加熱することができ、それでも平均電力を低下することができる。しかし安定した動作を保証するためにはフリッカ検出が必要である。しかしこれは電気回路の形で、とりわけデジタル駆動される回路構成体の付加的ソフトウエアの形で行うことができ、この回路構成体に対して付加的コストは不要であるか、わずかしか必要としない。
図6は、ランプ周波数とランプ電力との関係性をそれぞれ定格駆動でのランプ周波数またはランプ電力を基準にして示す。この関係性は、上限に対する曲線610と下限に対する曲線611との間の領域で意味がある。この2つの曲線内の領域をランプ周波数の最適化のために使用することができる。ランプ電力Pに依存するランプ周波数fの例としての数値設定は、たとえば冒頭ですべに述べた以下の関係である。
1.48−0.91PLN≦fLN≦5.76−3.82PLN
ここでFLNは定格ランプ周波数、PLNは定格電力である。しかし下限に対する曲線611と上限に対する曲線610内にある他の関係性も考えられる。
110,111 電流隆起部/転流パルス
510 ランプ周波数とランプパルス高さの駆動パラメータとして従来の値を用いる動作モード1
511 ランプ周波数とランプパルス高さが本発明により適合された駆動パラメータを用いる動作モード2
610 上側周波数限界に対する曲線
611 下側周波数限界に対する曲線

Claims (13)

  1. 定格電力範囲外での高圧放電ランプの駆動方法において、
    ランプ電力(P)が定格電力(Pnominalの110%超である場合には、
    ・ランプ周波数、
    ・転流パルスの高さ、
    ・転流パルスの幅、および、
    ・転流スキーム
    のパラメータが、所定の順序で、定格電力時の駆動に対して変化される、ことを特徴とする方法。
  2. 請求項1に記載の方法において
    圧放電ランプを、定格電力時のランプ周波数(fnominal)の0.3倍から0.8倍に相当するランプ周波数(f)により駆動する、ことを特徴とする方法。
  3. 請求項1またはに記載の方法において
    圧放電ランプを、定格電力(Pnominal)時の転流パルス高さの0.3倍から0.8倍に相当する転流パルス高さにより駆動する、ことを特徴とする方法。
  4. 請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法において
    圧放電ランプを、定格電力(Pnominal)時の転流パルスのパルス幅の0.3倍から0.8倍に相当する転流パルスのパルス幅により駆動する、ことを特徴とする方法。
  5. 請求項1からまでのいずれか一項に記載の方法において
    圧放電ランプのランプ電流(i)の転流を、ランプ電流の大きい領域からランプ電流の小さい領域にずらす、ことを特徴とする方法。
  6. 定格電力範囲外での高圧放電ランプの駆動方法であって、
    ランプ電力(P )が定格電力(P nominal )の85%未満である場合、または、ランプ電力(P )が定格電力(P nominal )の110%超である場合には、
    ・ランプ周波数、
    ・転流パルスの高さ、
    ・転流パルスの幅、および、
    ・転流スキーム
    のパラメータが、所定の順序で、定格電力時の駆動に対して変化される、方法において、
    ランプ電力(P)が定格電力(Pnominal)の85%未満である場合、高圧放電ランプを、定格電力(Pnominal)時の転流パルス高さの1.2倍から3倍に相当する転流パルス高さにより駆動する、ことを特徴とする方法。
  7. 定格電力範囲外での高圧放電ランプの駆動方法であって、
    ランプ電力(P )が定格電力(P nominal )の85%未満である場合、または、ランプ電力(P )が定格電力(P nominal )の110%超である場合には、
    ・ランプ周波数、
    ・転流パルスの高さ、
    ・転流パルスの幅、および、
    ・転流スキーム
    のパラメータが、所定の順序で、定格電力時の駆動に対して変化される、方法において、
    ランプ電力(P)が定格電力(Pnominal)の20%から60%の間である場合、高圧放電ランプを、定格電力(Pnominal)時の転流パルス高さの1.2倍から3倍に相当する転流パルス高さにより駆動する、ことを特徴とする方法。
  8. 定格電力範囲外での高圧放電ランプの駆動方法であって、
    ランプ電力(P )が定格電力(P nominal )の85%未満である場合、または、ランプ電力(P )が定格電力(P nominal )の110%超である場合には、
    ・ランプ周波数、
    ・転流パルスの高さ、
    ・転流パルスの幅、および、
    ・転流スキーム
    のパラメータが、所定の順序で、定格電力時の駆動に対して変化される、方法において、
    ランプ電力(P)が定格電力(Pnominal)の85%未満である場合、高圧放電ランプを、定格電力(Pnominal)時の転流パルスのパルス幅の1.2倍から3倍に相当する転流パルスのパルス幅により駆動する、ことを特徴とする方法。
  9. 定格電力範囲外での高圧放電ランプの駆動方法であって、
    ランプ電力(P )が定格電力(P nominal )の85%未満である場合、または、ランプ電力(P )が定格電力(P nominal )の110%超である場合には、
    ・ランプ周波数、
    ・転流パルスの高さ、
    ・転流パルスの幅、および、
    ・転流スキーム
    のパラメータが、所定の順序で、定格電力時の駆動に対して変化される、方法において、
    ランプ電力(P)が定格電力(Pnominal)の20%から60%の間である場合、高圧放電ランプを、定格電力(Pnominal)時の転流パルスのパルス幅の1.2倍から3倍に相当する転流パルスのパルス幅により駆動する、ことを特徴とする方法。
  10. 定格電力範囲外での高圧放電ランプの駆動方法であって、
    ランプ電力(P )が定格電力(P nominal )の85%未満である場合、または、ランプ電力(P )が定格電力(P nominal )の110%超である場合には、
    ・ランプ周波数、
    ・転流パルスの高さ、
    ・転流パルスの幅、および、
    ・転流スキーム
    のパラメータが、所定の順序で、定格電力時の駆動に対して変化される、方法において、
    ランプ電力(P)が定格電力(Pnominal)の85%未満である場合、前記高圧放電ランプのランプ電流(i)の転流を、これがエネルギーの豊富な電流パルスの後で行われるようにずらす、ことを特徴とする方法。
  11. 請求項6から10までのいずれか1項に記載の方法において、
    ランプ電力(P)が定格電力(Pnominal)の85%未満である場合、高圧放電ランプを、定格電力時のランプ周波数(fnominal)の1.3倍から5倍に相当するランプ周波数(f)により駆動する、ことを特徴とする方法。
  12. 請求項11に記載の方法において、
    ランプ電力(P)が定格電力(Pnominal)の20%から60%の間である場合、高圧放電ランプを、定格電力時のランプ周波数(fnominal)の1.3倍から3.5倍に相当するランプ周波数(f)により駆動する、ことを特徴とする方法。
  13. 請求項1から12までのいずれか一項に記載の方法において、
    ランプ電力Pに依存するランプ周波数fに対しては以下の関係が当てはまり、
    1.48−0.91PLN≦fLN≦5.76−3.82PLN
    LN=f/fnominal;PLN=P/Pnominal
    ここでfは目下のランプ周波数、Pは目下のランプ電力、fnominalは定格駆動時のランプ周波数、Pnominalは定格駆動時の電力である、ことを特徴とする方法。
JP2013523563A 2010-08-11 2011-08-01 定格電力範囲外での高圧放電ランプの駆動方法 Active JP5627786B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010039221.9 2010-08-11
DE102010039221A DE102010039221A1 (de) 2010-08-11 2010-08-11 Verfahren zum Betreiben einer Hochdruckentladungslampe außerhalb ihres nominalen Leistungsbereiches
PCT/EP2011/063198 WO2012019935A1 (de) 2010-08-11 2011-08-01 VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER HOCHDRUCKENTLADUNGSLAMPE AUßERHALB IHRES NOMINALEN LEISTUNGSBEREICHES

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013533600A JP2013533600A (ja) 2013-08-22
JP5627786B2 true JP5627786B2 (ja) 2014-11-19

Family

ID=44630241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013523563A Active JP5627786B2 (ja) 2010-08-11 2011-08-01 定格電力範囲外での高圧放電ランプの駆動方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9204520B2 (ja)
EP (1) EP2604098B1 (ja)
JP (1) JP5627786B2 (ja)
CN (1) CN103069927B (ja)
DE (1) DE102010039221A1 (ja)
WO (1) WO2012019935A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011089592B4 (de) 2011-12-22 2019-06-19 Osram Gmbh DLP-Projektor mit Stromüberhöhung, Frequenzmodulation und Stromhöhenmodulation für eine Entladungslampe und entsprechendes Verfahren
EP2852261B1 (de) 2013-09-18 2020-06-17 OSRAM GmbH Verfahren zum Ermitteln einer vorgebbaren Wellenform eines Lampenstroms zum Betreiben einer Entladungslampe einer Projektionsanordnung und Projektionsanordnung
DE102014220275A1 (de) * 2014-10-07 2016-04-07 Osram Gmbh Projektionsvorrichtung und Verfahren zum Projizieren mindestens eines Bildes auf eine Projektionsfläche
DE102014220780A1 (de) * 2014-10-14 2016-04-14 Osram Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Entladungslampe einer Projektionsanordnung und Projektionsanordnung
JP5756223B1 (ja) * 2014-12-11 2015-07-29 フェニックス電機株式会社 高圧放電ランプの点灯装置、および高圧放電ランプの点灯方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69424858T2 (de) 1993-10-21 2000-12-28 Koninklijke Philips Electronics N.V., Eindhoven Bildprojektionsvorrichtung und lampensteuerungssystem zur verwendung darin
DE19731168A1 (de) * 1997-07-21 1999-01-28 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Beleuchtungssystem
JP4508425B2 (ja) 1998-12-17 2010-07-21 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 回路装置
DE10021537A1 (de) 2000-05-03 2001-11-08 Philips Corp Intellectual Pty Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Gasentladungslampe
JP2003338394A (ja) * 2002-05-21 2003-11-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高圧放電ランプの点灯方法、点灯装置及び高圧放電ランプ装置
JP2005100786A (ja) 2003-09-25 2005-04-14 Matsushita Electric Works Ltd 放電灯点灯装置
JP2006286460A (ja) 2005-04-01 2006-10-19 Harison Toshiba Lighting Corp 高圧放電灯の点灯装置
JP4448396B2 (ja) 2004-07-13 2010-04-07 株式会社日立製作所 ランプ作動制御装置及びその方法
CN101209001B (zh) * 2005-06-24 2011-04-13 皇家飞利浦电子股份有限公司 关断高压放电灯的方法和用于驱动高压放电灯的驱动单元
CN101395972B (zh) * 2006-03-03 2012-11-14 皇家飞利浦电子股份有限公司 驱动放电灯的方法以及驱动单元
JP5027498B2 (ja) * 2006-12-25 2012-09-19 パナソニック株式会社 放電灯点灯装置および画像表示装置
JP4873371B2 (ja) 2007-04-24 2012-02-08 岩崎電気株式会社 高圧放電灯点灯装置、プロジェクタ及び高圧放電灯の点灯方法
EP2104404B1 (en) * 2008-03-21 2012-01-18 Seiko Epson Corporation Discharge lamp lighting apparatus, method for controlling the same, and projector
JP2010055840A (ja) 2008-08-26 2010-03-11 Panasonic Electric Works Co Ltd 放電灯点灯装置、前照灯点灯装置、車両

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012019935A1 (de) 2012-02-16
EP2604098B1 (de) 2015-10-14
DE102010039221A1 (de) 2012-02-16
US9204520B2 (en) 2015-12-01
JP2013533600A (ja) 2013-08-22
EP2604098A1 (de) 2013-06-19
CN103069927A (zh) 2013-04-24
US20130134899A1 (en) 2013-05-30
CN103069927B (zh) 2016-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8269424B2 (en) Discharge lamp lighting device, projector, and driving method of discharge lamp
JP5627786B2 (ja) 定格電力範囲外での高圧放電ランプの駆動方法
JP5313932B2 (ja) 高圧放電ランプ点灯装置、それを用いた高圧放電ランプ装置、その高圧放電ランプ装置を用いたプロジェクタ、および高圧放電ランプの点灯方法
US8459802B2 (en) High-pressure discharge lamp lighting device with current control, high-pressure discharge lamp device using same, projector using said high-pressure discharge lamp device, and high-pressure discharge lamp lighting method with current control
US8581506B2 (en) Discharge lamp driving device and method, light source device, and image displaying apparatus
US8120285B2 (en) Driving method for discharge lamp, driving device for discharge lamp, light source device, and image display apparatus
EP2168408B1 (en) Method and driving unit for driving a gas-discharge lamp
US8602566B2 (en) Method and electronic operating device for operating a gas discharge lamp and projector
JP2006140016A (ja) 高圧放電ランプ点灯装置、高圧放電ランプ装置、投射型画像表示装置及び高圧放電ランプ点灯方法
JP4950284B2 (ja) 高圧放電ランプを停止する方法及び高圧放電ランプを駆動する駆動ユニット
KR101358178B1 (ko) 방전 램프들 동작을 위한 회로 어렌지먼트, 및 상기 방전 램프들을 동작시키기 위한 방법
JP2009169304A (ja) 放電灯点灯装置および画像表示装置
JP2007213922A (ja) 高圧放電ランプ点灯装置およびこれを用いた投射型ディスプレイ装置
JP5834787B2 (ja) 放電灯点灯装置、プロジェクター、及び放電灯の駆動方法
TWI457689B (zh) A method of driving a light source device for a projector
US20110310361A1 (en) Method and electronic operating device for operating a gas discharge lamp and projector
JP2010097848A (ja) 高圧放電灯点灯装置、光源装置及び高圧放電灯の点灯方法
JP4665799B2 (ja) 高圧放電灯点灯装置および画像表示装置
JP2011003486A (ja) 点灯制御装置、光源装置、投写型表示装置
JP2008026754A (ja) 放電灯点灯装置及び投射型画像表示装置
JP2003347075A (ja) ランプ点灯装置及びそれを用いたプロジェクタ
JP5930230B2 (ja) 放電ランプ点灯装置、光源装置、画像形成装置
JP6127567B2 (ja) 放電灯駆動装置、プロジェクター、及び、放電灯駆動方法
JP2007219322A (ja) 液晶表示用バックライト装置
JP2008288111A (ja) 放電灯点灯装置、照明装置、液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130212

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140114

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20140411

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20140418

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20140509

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20140516

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140604

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140901

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140930

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5627786

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250