JP6547337B2 - Discharge lamp driving device, light source device, projector, and discharge lamp driving method - Google Patents
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Description
本発明は、放電灯駆動装置、光源装置、プロジェクターおよび放電灯駆動方法に関する。 The present invention relates to a discharge lamp driving device, a light source device, a projector, and a discharge lamp driving method.
例えば、特許文献1には、定常点灯周波数を有する交流電流と、定常点灯周波数よりも低い周波数を有する交流電流と、を放電ランプに供給して、放電ランプの電極先端に突起を形成させる放電ランプ点灯装置が記載されている。
For example,
ところで、放電ランプ(放電灯)の電極先端の突起は、劣化するのに伴って形成されにくくなる。そのため、上記のような放電ランプの駆動方法では、放電ランプが劣化した場合に、安定した電極形状を維持しにくい。これにより、放電ランプの寿命を十分に向上できない虞があった。 By the way, the projections on the electrode tip of the discharge lamp (discharge lamp) are less likely to be formed as they deteriorate. Therefore, in the method of driving a discharge lamp as described above, when the discharge lamp is deteriorated, it is difficult to maintain a stable electrode shape. As a result, there is a possibility that the life of the discharge lamp can not be sufficiently improved.
本発明の一つの態様は、上記問題点に鑑みて成されたものであって、放電灯の寿命を向上できる放電灯駆動装置、そのような放電灯駆動装置を備えた光源装置、およびそのような光源装置を備えたプロジェクターを提供することを目的の一つとする。また、本発明の一つの態様は、放電灯の寿命を向上できる放電灯駆動方法を提供することを目的の一つとする。 One aspect of the present invention has been made in view of the above problems, and a discharge lamp driving device capable of improving the life of the discharge lamp, a light source device provided with such a discharge lamp driving device, and the like One object of the present invention is to provide a projector provided with a light source device. Another object of one aspect of the present invention is to provide a discharge lamp driving method capable of improving the life of the discharge lamp.
本発明の放電灯駆動装置の一つの態様は、放電灯に駆動電流を供給する放電灯駆動部と、前記放電灯駆動部を制御する制御部と、前記放電灯の電極間電圧を検出する電圧検出部と、を備え、前記制御部は、前記放電灯に直流電流と交流電流とを含む前記駆動電流を供給する第1制御および第2制御を実行可能であり、所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が閾値電圧以下である場合、前記第1制御を実行し、前記所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が前記閾値電圧よりも大きい場合、前記第2制御を実行し、前記第2制御における前記直流電流の割合は、前記第1制御における前記直流電流の割合よりも大きいことを特徴とする。 According to one aspect of the discharge lamp drive device of the present invention, a discharge lamp drive unit for supplying a drive current to a discharge lamp, a control unit for controlling the discharge lamp drive unit, and a voltage for detecting an inter-electrode voltage of the discharge lamp A detection unit, wherein the control unit can execute first control and second control for supplying the drive current including a direct current and an alternating current to the discharge lamp, and the electrode at a predetermined setting timing In the case where the inter-voltage is equal to or less than the threshold voltage, the first control is performed, and in the case where the inter-electrode voltage is larger than the threshold voltage at the predetermined setting timing, the second control is performed. The ratio of the direct current is characterized by being larger than the ratio of the direct current in the first control.
本発明の放電灯駆動装置の一つの態様によれば、電極間電圧に応じて第1制御と第2制御とが適宜実行される。第2制御における直流電流の割合は、第1制御における直流電流の割合よりも大きい。そのため、第1制御によって放電灯の電極先端の突起が損耗して電極間電圧が閾値電圧より大きくなった場合に、第1制御よりも直流電流の割合が大きい第2制御に切り替えることで、突起を成長させることができる。 According to one aspect of the discharge lamp driving device of the present invention, the first control and the second control are appropriately executed according to the voltage between the electrodes. The proportion of direct current in the second control is larger than the proportion of direct current in the first control. Therefore, when the protrusion at the electrode tip of the discharge lamp is worn out by the first control and the inter-electrode voltage becomes larger than the threshold voltage, the protrusion is switched by switching to the second control in which the ratio of direct current is larger than the first control. Can grow.
ここで、例えば、第2制御に切り替えた後、第2制御で放電灯駆動部を制御し続けると、電極が溶融される結果、突起は形成されるが、突起が形成される電極本体が損耗し、安定した電極の形状が維持できなくなる。
これに対して、本発明の放電灯駆動装置の一つの態様によれば、第2制御に切り替えた後、突起が成長して電極間電圧が閾値電圧以下となった場合には、放電灯駆動部の制御方法は、再び第1制御に切り替えられる。これにより、電極本体の損耗を抑制できる。また、電極間電圧を、閾値電圧を中心とした一定範囲内に維持できる。
Here, for example, after switching to the second control, if the control of the discharge lamp driving unit is continued by the second control, the electrode is melted, and as a result, the protrusion is formed, but the electrode body in which the protrusion is formed is worn out And the shape of the stable electrode can not be maintained.
On the other hand, according to one aspect of the discharge lamp driving device of the present invention, after switching to the second control, when the protrusion grows and the inter-electrode voltage becomes equal to or less than the threshold voltage, the discharge lamp drive The control method of the unit is switched to the first control again. Thereby, wear and tear of the electrode body can be suppressed. In addition, the inter-electrode voltage can be maintained within a certain range centered on the threshold voltage.
以上のようにして、本発明の放電灯駆動装置の一つの態様によれば、第1制御と第2制御とを適宜切り替えることで、電極間電圧を一定範囲に維持しつつ、安定した電極形状を維持することができる。その結果、放電灯の寿命を向上できる。 As described above, according to one aspect of the discharge lamp driving device of the present invention, by appropriately switching the first control and the second control, a stable electrode shape is maintained while maintaining the inter-electrode voltage in a certain range. Can be maintained. As a result, the life of the discharge lamp can be improved.
前記第1制御における前記交流電流は、第1周波数を有する第1交流電流と、前記第1周波数よりも低い第2周波数を有する第2交流電流と、を含み、前記制御部は、前記閾値電圧に基づいて、前記第1交流電流の割合と、前記第2交流電流の割合と、を調整する構成としてもよい。
この構成によれば、閾値電圧の大きさに基づいて、第1制御における駆動電流波形を適切に設定できるため、放電灯の寿命をより向上できる。
The alternating current in the first control includes a first alternating current having a first frequency, and a second alternating current having a second frequency lower than the first frequency, and the control unit determines the threshold voltage. The ratio of the first alternating current and the ratio of the second alternating current may be adjusted based on the above.
According to this configuration, since the drive current waveform in the first control can be appropriately set based on the magnitude of the threshold voltage, the life of the discharge lamp can be further improved.
前記制御部は、前記閾値電圧が所定値以下である場合、前記第2交流電流の割合を前記第1交流電流の割合よりも大きくし、前記閾値電圧が所定値よりも大きい場合、前記第1交流電流の割合を前記第2交流電流の割合よりも大きくする構成としてもよい。
この構成によれば、閾値電圧が所定値以下か否かを判定することによって、閾値電圧に対して第1制御を適切に設定できる。
The control unit makes the ratio of the second alternating current larger than the ratio of the first alternating current when the threshold voltage is equal to or less than a predetermined value, and when the threshold voltage is larger than a predetermined value, the first control unit The ratio of the alternating current may be larger than the ratio of the second alternating current.
According to this configuration, it is possible to appropriately set the first control with respect to the threshold voltage by determining whether the threshold voltage is equal to or less than a predetermined value.
前記第1周波数は、500Hz以上である構成としてもよい。
この構成によれば、電極が過度に損耗することを抑制できる。
The first frequency may be 500 Hz or more.
According to this configuration, excessive wear of the electrode can be suppressed.
前記第2周波数は、280Hz以下である構成としてもよい。
この構成によれば、電極が過度に成長することを抑制できる。
The second frequency may be 280 Hz or less.
According to this configuration, excessive growth of the electrode can be suppressed.
前記所定の設定タイミングは、所定時間ごとに設けられる構成としてもよい。
この構成によれば、第1制御と第2制御とをある程度の時間ずつ交互に実行できるため、安定した電極形状を維持しやすい。
The predetermined setting timing may be provided at predetermined time intervals.
According to this configuration, since the first control and the second control can be alternately performed for a certain period of time, it is easy to maintain a stable electrode shape.
本発明の光源装置の一つの態様は、光を射出する前記放電灯と、上記の放電灯駆動装置と、を備えることを特徴とする。 One aspect of the light source device of the present invention is characterized by comprising the discharge lamp for emitting light and the discharge lamp driving device described above.
本発明の光源装置の一つの態様によれば、上記放電灯駆動装置を備えるため、放電灯の寿命を向上できる。 According to one aspect of the light source device of the present invention, since the discharge lamp driving device is provided, the life of the discharge lamp can be improved.
本発明のプロジェクターの一つの態様は、上記の光源装置と、前記光源装置から射出される光を映像信号に応じて変調する光変調素子と、前記光変調素子により変調された光を投射する投射光学系と、を備えることを特徴とする。 One aspect of a projector according to the present invention is a light source device described above, a light modulation element that modulates light emitted from the light source device according to a video signal, and a projection that projects light modulated by the light modulation element And an optical system.
本発明のプロジェクターの一つの態様によれば、上記の光源装置を備えるため、放電灯の寿命を向上できる。 According to one aspect of the projector of the present invention, since the light source device described above is provided, the life of the discharge lamp can be improved.
本発明の放電灯駆動方法の一つの態様は、放電灯に駆動電流を供給して、前記放電灯を駆動させる放電灯駆動方法であって、前記放電灯に直流電流と交流電流とを含む前記駆動電流を供給する第1制御および第2制御を含み、所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が閾値電圧以下である場合、前記第1制御を実行し、前記所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が前記閾値電圧よりも大きい場合、前記第2制御を実行し、前記第2制御における前記直流電流の割合は、前記第1制御における前記直流電流の割合よりも大きいことを特徴とする。 One aspect of the discharge lamp driving method according to the present invention is a discharge lamp driving method for driving a discharge lamp by supplying a driving current to the discharge lamp, wherein the discharge lamp includes a direct current and an alternating current. When the voltage between the electrodes is equal to or less than the threshold voltage at a predetermined setting timing, including the first control and the second control for supplying the driving current, the first control is executed, and the voltage between the electrodes at the predetermined setting timing Is larger than the threshold voltage, the second control is performed, and the ratio of the direct current in the second control is larger than the ratio of the direct current in the first control.
本発明の放電灯駆動方法の一つの態様によれば、上記と同様にして、放電灯の寿命を向上できる。 According to one aspect of the discharge lamp driving method of the present invention, the life of the discharge lamp can be improved in the same manner as described above.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るプロジェクターについて説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。
Hereinafter, a projector according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The scope of the present invention is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure intelligible, a scale, the number, etc. in an actual structure and each structure may be varied.
図1に示すように、本実施形態のプロジェクター500は、光源装置200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(光変調素子)330R,330G,330Bと、クロスダイクロイックプリズム340と、投射光学系350と、を備えている。
As shown in FIG. 1, a
光源装置200から射出された光は、平行化レンズ305を通過して照明光学系310に入射する。平行化レンズ305は、光源装置200からの光を平行化する。
Light emitted from the
照明光学系310は、光源装置200から射出される光の照度を、液晶ライトバルブ330R,330G,330B上において均一化するように調整する。さらに、照明光学系310は、光源装置200から射出される光の偏光方向を一方向に揃える。その理由は、光源装置200から射出される光を液晶ライトバルブ330R,330G,330Bで有効に利用するためである。
The illumination optical system 310 adjusts the illuminance of the light emitted from the
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、入射光を赤色光(R)、緑色光(G)、青色光(B)の3つの色光に分離する。3つの色光は、各色光に対応付けられた液晶ライトバルブ330R,330G,330Bにより、映像信号に応じてそれぞれ変調される。液晶ライトバルブ330R,330G,330Bは、後述する液晶パネル560R,560G,560Bと、偏光板(図示せず)と、を備えている。偏光板は、液晶パネル560R,560G,560Bのそれぞれの光入射側および光射出側に配置される。
The light whose illuminance distribution and polarization direction are adjusted enters the color separation optical system 320. The color separation optical system 320 separates incident light into three color lights of red light (R), green light (G), and blue light (B). The three color lights are respectively modulated according to the video signal by the liquid
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により合成される。合成光は投射光学系350に入射する。投射光学系350は、入射光をスクリーン700(図3参照)に投射する。これにより、スクリーン700上に映像が表示される。なお、平行化レンズ305、照明光学系310、色分離光学系320、クロスダイクロイックプリズム340、投射光学系350の各々の構成としては、周知の構成を採用することができる。
The modulated three color lights are combined by the cross
図2は、光源装置200の構成を示す断面図である。光源装置200は、光源ユニット210と、放電灯点灯装置(放電灯駆動装置)10と、を備えている。図2には、光源ユニット210の断面図が示されている。光源ユニット210は、主反射鏡112と、放電灯90と、副反射鏡50と、を備えている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the
放電灯点灯装置10は、放電灯90に駆動電流Iを供給して放電灯90を点灯させる。主反射鏡112は、放電灯90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、放電灯90の光軸AXと平行である。
The discharge
放電灯90の形状は、照射方向Dに沿って延びる棒状である。放電灯90の一方の端部を第1端部90e1とし、放電灯90の他方の端部を第2端部90e2とする。放電灯90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90の中央部は球状に膨らんでおり、その内部は放電空間91である。放電空間91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。
The shape of the
放電空間91には、第1電極(電極)92および第2電極(電極)93の先端が突出している。第1電極92は、放電空間91の第1端部90e1側に配置されている。第2電極93は、放電空間91の第2端部90e2側に配置されている。第1電極92および第2電極93の形状は、光軸AXに沿って延びる棒状である。放電空間91には、第1電極92および第2電極93の電極先端部が、所定距離だけ離れて対向するように配置されている。第1電極92および第2電極93の材料は、例えば、タングステン等の金属である。
The tips of the first electrode (electrode) 92 and the second electrode (electrode) 93 project into the
放電灯90の第1端部90e1に、第1端子536が設けられている。第1端子536と第1電極92とは、放電灯90の内部を貫通する導電性部材534により電気的に接続されている。同様に、放電灯90の第2端部90e2に、第2端子546が設けられている。第2端子546と第2電極93とは、放電灯90の内部を貫通する導電性部材544により電気的に接続されている。第1端子536および第2端子546の材料は、例えば、タングステン等の金属である。導電性部材534,544の材料としては、例えば、モリブデン箔が利用される。
A
第1端子536および第2端子546は、放電灯点灯装置10に接続されている。放電灯点灯装置10は、第1端子536および第2端子546に、放電灯90を駆動するための駆動電流Iを供給する。その結果、第1電極92および第2電極93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。
The
主反射鏡112は、固定部材114により、放電灯90の第1端部90e1に固定されている。主反射鏡112は、放電光のうち、照射方向Dと反対側に向かって進む光を照射方向Dに向かって反射する。主反射鏡112の反射面(放電灯90側の面)の形状は、放電光を照射方向Dに向かって反射できる範囲内において、特に限定されず、例えば、回転楕円形状であっても、回転放物線形状であってもよい。例えば、主反射鏡112の反射面の形状を回転放物線形状とした場合、主反射鏡112は、放電光を光軸AXに略平行な光に変換することができる。これにより、平行化レンズ305を省略することができる。
The main reflecting
副反射鏡50は、固定部材522により、放電灯90の第2端部90e2側に固定されている。副反射鏡50の反射面(放電灯90側の面)の形状は、放電空間91の第2端部90e2側の部分を囲む球面形状である。副反射鏡50は、放電光のうち、主反射鏡112が配置された側と反対側に向かって進む光を主反射鏡112に向かって反射する。これにより、放電空間91から放射される光の利用効率を高めることができる。
The
固定部材114,522の材料は、放電灯90からの発熱に耐え得る耐熱材料である範囲内において、特に限定されず、例えば、無機接着剤である。主反射鏡112および副反射鏡50と放電灯90との配置を固定する方法としては、主反射鏡112および副反射鏡50を放電灯90に固定する方法に限らず、任意の方法を採用できる。例えば、放電灯90と主反射鏡112とを、独立にプロジェクター500の筐体(図示せず)に固定してもよい。副反射鏡50についても同様である。
The material of the fixing
以下、プロジェクター500の回路構成について説明する。
図3は、本実施形態のプロジェクター500の回路構成の一例を示す図である。プロジェクター500は、図1に示した光学系の他、画像信号変換部510と、直流電源装置80と、液晶パネル560R,560G,560Bと、画像処理装置570と、CPU(Central Processing Unit)580と、を備えている。
Hereinafter, the circuit configuration of the
FIG. 3 is a diagram showing an example of a circuit configuration of the
画像信号変換部510は、外部から入力された画像信号502(輝度−色差信号やアナログRGB信号など)を所定のワード長のデジタルRGB信号に変換して画像信号512R,512G,512Bを生成し、画像処理装置570に供給する。
The image signal conversion unit 510 converts an image signal 502 (such as a luminance-color difference signal or an analog RGB signal) input from the outside into a digital RGB signal of a predetermined word length to generate image signals 512R, 512G, and 512B. The
画像処理装置570は、3つの画像信号512R,512G,512Bに対してそれぞれ画像処理を行う。画像処理装置570は、液晶パネル560R,560G,560Bをそれぞれ駆動するための駆動信号572R,572G,572Bを液晶パネル560R,560G,560Bに供給する。
The
直流電源装置80は、外部の交流電源600から供給される交流電圧を一定の直流電圧に変換する。直流電源装置80は、トランス(図示しないが、直流電源装置80に含まれる)の2次側にある画像信号変換部510、画像処理装置570およびトランスの1次側にある放電灯点灯装置10に直流電圧を供給する。
The DC
放電灯点灯装置10は、起動時に放電灯90の電極間に高電圧を発生し、絶縁破壊を生じさせて放電路を形成する。以後、放電灯点灯装置10は、放電灯90が放電を維持するための駆動電流Iを供給する。
The discharge
液晶パネル560R,560G,560Bは、前述した液晶ライトバルブ330R,330G,330Bにそれぞれ備えられている。液晶パネル560R,560G,560Bは、それぞれ駆動信号572R,572G,572Bに基づいて、前述した光学系を介して各液晶パネル560R,560G,560Bに入射される色光の透過率(輝度)を変調する。
The
CPU580は、プロジェクター500の点灯開始から消灯に至るまでの各種の動作を制御する。例えば、図3の例では、通信信号582を介して点灯命令や消灯命令を放電灯点灯装置10に出力する。CPU580は、放電灯点灯装置10から通信信号584を介して放電灯90の点灯情報を受け取る。
The
以下、放電灯点灯装置10の構成について説明する。
図4は、放電灯点灯装置10の回路構成の一例を示す図である。
放電灯点灯装置10は、図4に示すように、電力制御回路20と、極性反転回路30と、制御部40と、動作検出部60と、イグナイター回路70と、を備えている。
Hereinafter, the configuration of the discharge
FIG. 4 is a diagram showing an example of a circuit configuration of the discharge
As shown in FIG. 4, the discharge
電力制御回路20は、放電灯90に供給する駆動電力を生成する。本実施形態においては、電力制御回路20は、直流電源装置80からの電圧を入力とし、入力電圧を降圧して直流電流Idを出力するダウンチョッパー回路で構成されている。
The
電力制御回路20は、スイッチ素子21、ダイオード22、コイル23およびコンデンサー24を含んで構成される。スイッチ素子21は、例えば、トランジスターで構成される。本実施形態においては、スイッチ素子21の一端は直流電源装置80の正電圧側に接続され、他端はダイオード22のカソード端子およびコイル23の一端に接続されている。
The
コイル23の他端にコンデンサー24の一端が接続され、コンデンサー24の他端はダイオード22のアノード端子および直流電源装置80の負電圧側に接続されている。スイッチ素子21の制御端子には、後述する制御部40から電流制御信号が入力されてスイッチ素子21のON/OFFが制御される。電流制御信号には、例えば、PWM(Pulse Width Modulation)制御信号が用いられてもよい。
The other end of the
スイッチ素子21がONすると、コイル23に電流が流れ、コイル23にエネルギーが蓄えられる。その後、スイッチ素子21がOFFすると、コイル23に蓄えられたエネルギーがコンデンサー24とダイオード22とを通る経路で放出される。その結果、スイッチ素子21がONする時間の割合に応じた直流電流Idが発生する。
When the
極性反転回路30は、電力制御回路20から入力される直流電流Idを所定のタイミングで極性反転させる。これにより、極性反転回路30は、制御された時間だけ継続する直流である駆動電流I、もしくは、任意の周波数を持つ交流である駆動電流Iを生成し、出力する。本実施形態において、極性反転回路30は、インバーターブリッジ回路(フルブリッジ回路)で構成されている。
The
極性反転回路30は、例えば、トランジスターなどで構成される第1のスイッチ素子31、第2のスイッチ素子32、第3のスイッチ素子33、および第4のスイッチ素子34を含んでいる。極性反転回路30は、直列接続された第1のスイッチ素子31および第2のスイッチ素子32と、直列接続された第3のスイッチ素子33および第4のスイッチ素子34と、が互いに並列接続された構成を有する。第1のスイッチ素子31、第2のスイッチ素子32、第3のスイッチ素子33、および第4のスイッチ素子34の制御端子には、それぞれ制御部40から極性反転制御信号が入力される。この極性反転制御信号に基づいて、第1のスイッチ素子31、第2のスイッチ素子32、第3のスイッチ素子33および第4のスイッチ素子34のON/OFF動作が制御される。
The
極性反転回路30においては、第1のスイッチ素子31および第4のスイッチ素子34と、第2のスイッチ素子32および第3のスイッチ素子33と、を交互にON/OFFさせる動作が繰り返される。これにより、電力制御回路20から出力される直流電流Idの極性が交互に反転する。極性反転回路30は、第1のスイッチ素子31と第2のスイッチ素子32との共通接続点、および第3のスイッチ素子33と第4のスイッチ素子34との共通接続点から、制御された時間だけ同一極性状態を継続する直流である駆動電流I、もしくは制御された周波数をもつ交流である駆動電流Iを生成し、出力する。
In the
すなわち、極性反転回路30は、第1のスイッチ素子31および第4のスイッチ素子34がONのときには第2のスイッチ素子32および第3のスイッチ素子33がOFFであり、第1のスイッチ素子31および第4のスイッチ素子34がOFFのときには第2のスイッチ素子32および第3のスイッチ素子33がONであるように制御される。したがって、第1のスイッチ素子31および第4のスイッチ素子34がONのときには、コンデンサー24の一端から第1のスイッチ素子31、放電灯90、第4のスイッチ素子34の順に流れる駆動電流Iが発生する。第2のスイッチ素子32および第3のスイッチ素子33がONのときには、コンデンサー24の一端から第3のスイッチ素子33、放電灯90、第2のスイッチ素子32の順に流れる駆動電流Iが発生する。
That is, in the
本実施形態において、電力制御回路20と極性反転回路30とを合わせた部分が放電灯駆動部230に対応する。すなわち、放電灯駆動部230は、放電灯90を駆動する駆動電流Iを放電灯90に供給する。
In the present embodiment, the combined portion of the
制御部40は、放電灯駆動部230を制御する。図4の例では、制御部40は、電力制御回路20および極性反転回路30を制御することにより、駆動電流Iが同一極性を継続する保持時間、駆動電流Iの電流値(駆動電力の電力値)、周波数等のパラメーターを制御する。制御部40は、極性反転回路30に対して、駆動電流Iの極性反転タイミングにより、駆動電流Iが同一極性で継続する保持時間、駆動電流Iの周波数等を制御する極性反転制御を行う。制御部40は、電力制御回路20に対して、出力される直流電流Idの電流値を制御する電流制御を行う。
The
制御部40は、放電灯駆動部230の制御方法として、放電灯90に直流電流と交流電流とを含む駆動電流Iを供給する第1制御および第2制御を実行可能である。制御部40は、ランプ電圧(電極間電圧)Vlaに基づいて、第1制御および第2制御のうちのいずれかの制御方法を選択し、放電灯駆動部230を制御する。詳細については、後述する。
The
制御部40の構成は、特に限定されない。本実施形態においては、制御部40は、システムコントローラー41、電力制御回路コントローラー42、および極性反転回路コントローラー43を含んで構成されている。なお、制御部40は、その一部または全てを半導体集積回路で構成してもよい。
The configuration of the
システムコントローラー41は、電力制御回路コントローラー42および極性反転回路コントローラー43を制御することにより、電力制御回路20および極性反転回路30を制御する。システムコントローラー41は、動作検出部60が検出したランプ電圧Vlaおよび駆動電流Iに基づき、電力制御回路コントローラー42および極性反転回路コントローラー43を制御してもよい。
The system controller 41 controls the
本実施形態においては、システムコントローラー41には、記憶部44が接続されている。
システムコントローラー41は、記憶部44に格納された情報に基づき、電力制御回路20および極性反転回路30を制御してもよい。記憶部44には、例えば、駆動電流Iが同一極性で継続する保持時間、駆動電流Iの電流値、基本周波数、波形、変調パターン等の駆動パラメーターに関する情報が格納されていてもよい。基本周波数とは、定常点灯モードにおいて、放電灯90に供給される駆動電流Iの周波数である。
In the present embodiment, a
The system controller 41 may control the
本実施形態において記憶部44には、例えば、第1制御および第2制御のそれぞれにおいて放電灯90に供給される駆動電流Iの駆動電流波形、後述する第1制御および第2制御の選択に用いる閾値電圧Vla1の値、等が記憶されている。
In the present embodiment, the
電力制御回路コントローラー42は、システムコントローラー41からの制御信号に基づき、電力制御回路20へ電流制御信号を出力することにより、電力制御回路20を制御する。
The power
極性反転回路コントローラー43は、システムコントローラー41からの制御信号に基づき、極性反転回路30へ極性反転制御信号を出力することにより、極性反転回路30を制御する。
The polarity
制御部40は、専用回路を用いて実現され、上述した制御や後述する処理の各種制御を行うようにすることができる。これに対して、制御部40は、例えば、CPUが記憶部44に記憶された制御プログラムを実行することによりコンピューターとして機能し、これらの処理の各種制御を行うようにすることもできる。
The
図5は、制御部40の他の構成例について説明するための図である。図5に示すように、制御部40は、制御プログラムにより、電力制御回路20を制御する電流制御手段40−1、極性反転回路30を制御する極性反転制御手段40−2として機能するように構成されてもよい。
FIG. 5 is a diagram for explaining another configuration example of the
図4に示した例では、制御部40は、放電灯点灯装置10の一部として構成されている。これに対して、制御部40の機能の一部をCPU580が担うように構成されていてもよい。
In the example shown in FIG. 4, the
動作検出部60は、本実施形態においては、放電灯90のランプ電圧Vlaを検出して制御部40にランプ電圧情報を出力する電圧検出部を含む。また、動作検出部60は、駆動電流Iを検出して制御部40に駆動電流情報を出力する電流検出部などを含んでいてもよい。本実施形態においては、動作検出部60は、第1の抵抗61、第2の抵抗62および第3の抵抗63を含んで構成されている。
In the present embodiment, the
本実施形態において、動作検出部60の電圧検出部は、放電灯90と並列に、互いに直列接続された第1の抵抗61および第2の抵抗62で分圧した電圧によりランプ電圧Vlaを検出する。また、本実施形態において、電流検出部は、放電灯90に直列に接続された第3の抵抗63に発生する電圧により駆動電流Iを検出する。
In the present embodiment, the voltage detection unit of the
イグナイター回路70は、放電灯90の点灯開始時にのみ動作する。イグナイター回路70は、放電灯90の点灯開始時に放電灯90の電極間(第1電極92と第2電極93との間)を絶縁破壊して放電路を形成するために必要な高電圧(放電灯90の通常点灯時よりも高い電圧)を、放電灯90の電極間(第1電極92と第2電極93との間)に供給する。本実施形態においては、イグナイター回路70は、放電灯90と並列に接続されている。
The
図6(A),(B)には、第1電極92および第2電極93の先端部分が示されている。第1電極92および第2電極93の先端にはそれぞれ突起552p,562pが形成されている。突起552pは、第1電極92の電極本体92aから第2電極93の側に突出している。突起562pは、第2電極93の電極本体93aから第1電極92の側に突出している。
6A and 6B show tip portions of the
第1電極92と第2電極93の間で生じる放電は、主として突起552pと突起562pとの間で生じる。本実施形態のように突起552p,562pがある場合には、突起が無い場合と比べて、第1電極92および第2電極93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。
The discharge generated between the
図6(A)は、第1電極92が陽極として動作し、第2電極93が陰極として動作する第1極性状態を示している。第1極性状態では、放電により、第2電極93(陰極)から第1電極92(陽極)へ電子が移動する。陰極(第2電極93)からは電子が放出される。陰極(第2電極93)から放出された電子は陽極(第1電極92)の先端に衝突する。この衝突によって熱が生じ、陽極(第1電極92)の先端(突起552p)の温度が上昇する。
FIG. 6A shows a first polarity state in which the
図6(B)は、第1電極92が陰極として動作し、第2電極93が陽極として動作する第2極性状態を示している。第2極性状態では、第1極性状態とは逆に、第1電極92から第2電極93へ電子が移動する。その結果、第2電極93の先端(突起562p)の温度が上昇する。
FIG. 6B shows a second polarity state in which the
このように、放電灯90に駆動電流Iが供給されることで、電子が衝突する陽極の温度は上昇する。一方、電子を放出する陰極は、陽極に向けて電子を放出している間、温度は低下する。
Thus, by supplying the drive current I to the
第1電極92と第2電極93との電極間距離は、突起552p,562pの劣化とともに大きくなる。突起552p,562pが損耗するためである。電極間距離が大きくなると、第1電極92と第2電極93との間の抵抗が大きくなるため、ランプ電圧Vlaが大きくなる。したがって、ランプ電圧Vlaを参照することによって、電極間距離の変化、すなわち、放電灯90の劣化度合いを検出することができる。
The inter-electrode distance between the
なお、第1電極92と第2電極93とは、同様の構成であるため、以下の説明においては、代表して第1電極92についてのみ説明する場合がある。また、第1電極92の先端の突起552pと第2電極93の先端の突起562pとは、同様の構成であるため、以下の説明においては、代表して突起552pについてのみ説明する場合がある。
Since the
次に、本実施形態の制御部40による放電灯駆動部230の制御について説明する。
図7は、本実施形態の制御部40による放電灯駆動部230の制御の手順を示すフローチャートである。
Next, control of the discharge
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure of control of the discharge
制御部40は、放電灯90の点灯開始(ステップS1)後、動作検出部60の電圧検出部によってランプ電圧Vlaを測定する(ステップS2)。そして、制御部40は、測定したランプ電圧Vlaが閾値電圧Vla1以下か否かを判定する(ステップS3)。制御部40は、測定したランプ電圧Vlaが閾値電圧Vla1以下であれば(ステップS3:YES)、放電灯駆動部230の制御方法を第1制御に設定する(ステップS4)。制御部40は、測定したランプ電圧Vlaが閾値電圧Vla1より大きければ(ステップS3:NO)、放電灯駆動部230の制御方法を第2制御に設定する(ステップS5)。制御部40は、設定された制御方法で放電灯駆動部230を制御する(ステップS6)。
After the start of lighting of the discharge lamp 90 (step S1), the
第1制御および第2制御においては、放電灯90に直流電流と交流電流とを含む駆動電流Iが供給される。第2制御における直流電流の割合は、第1制御における直流電流の割合よりも大きい。
In the first control and the second control, the
図8(A)〜図8(C)および図9(A)〜(C)は、第1制御および第2制御における駆動電流波形の部分の一例を示す図である。図8(A)〜図8(C)および図9(A)〜(C)においては、縦軸は駆動電流Iを示しており、横軸は時間Tを示している。駆動電流Iは、第1極性状態である場合を正とし、第2極性状態となる場合を負として示している。 FIGS. 8A to 8C and FIGS. 9A to 9C are diagrams showing examples of portions of drive current waveforms in the first control and the second control. In FIGS. 8A to 8C and FIGS. 9A to 9C, the vertical axis indicates the driving current I, and the horizontal axis indicates the time T. The drive current I is shown as positive when it is in the first polarity state and as negative when it is in the second polarity state.
図8(A)〜図8(C)および図9(A)〜(C)に示す波形は、それぞれ単位時間t1当たりの駆動電流波形である。以下の説明において、図8(A)〜図8(C)および図9(A)〜(C)のそれぞれにおいて示す駆動電流波形の部分を単位波形と呼ぶ。 The waveforms shown in FIGS. 8A to 8C and FIGS. 9A to 9C are drive current waveforms per unit time t1. In the following description, portions of drive current waveforms shown in FIGS. 8A to 8C and 9A to 9C will be referred to as unit waveforms.
本実施形態においては、図8(A)〜図8(C)および図9(A)〜(C)に示す各単位波形を組み合わせて第1制御および第2制御における駆動電流波形が構成される。 In the present embodiment, the drive current waveforms in the first control and the second control are configured by combining the unit waveforms shown in FIGS. 8A to 8C and 9A to 9C. .
図8(A)に示す単位波形DWa1は、放電灯90に直流電流が供給される直流期間PH11と、放電灯90に直流期間PH11と反対極性の電流が供給される反対極性期間PH21と、を有する。
A unit waveform DWa1 shown in FIG. 8A includes a DC period PH11 in which a DC current is supplied to the
直流期間PH11においては、一定の電流値Imを有する第1極性の駆動電流Iが放電灯90に供給される。反対極性期間PH21においては、一定の電流値−Imを有する第2極性の駆動電流Iが放電灯90に供給される。
In the direct current period PH11, the driving current I of the first polarity having a constant current value Im is supplied to the
図8(B)に示す単位波形DWb1および図8(C)に示す単位波形DWc1は、電流値Im1と電流値−Im1との間で極性が複数回反転される交流電流の電流波形である。単位波形DWc1における交流電流(第2交流電流)の周波数(第2周波数)は、単位波形DWb1における交流電流(第1交流電流)の周波数(第1周波数)よりも低い。言い換えると、第1制御における交流電流および第2制御における交流電流は、第1周波数を有する第1交流電流と、第1周波数よりも低い第2周波数を有する第2交流電流と、を含む。 The unit waveform DWb1 shown in FIG. 8B and the unit waveform DWc1 shown in FIG. 8C are current waveforms of alternating current whose polarity is inverted a plurality of times between the current value Im1 and the current value -Im1. The frequency (second frequency) of the alternating current (second alternating current) in the unit waveform DWc1 is lower than the frequency (first frequency) of the alternating current (first alternating current) in the unit waveform DWb1. In other words, the alternating current in the first control and the alternating current in the second control include a first alternating current having a first frequency and a second alternating current having a second frequency lower than the first frequency.
単位波形DWb1における交流電流の周波数(第1周波数)は、例えば、500Hz以上である。単位波形DWc1における交流電流の周波数(第2周波数)は、例えば、280Hz以下である。単位波形DWb1,DWc1における交流電流の周波数をこのように設定することで、第1電極92の突起552pを安定した形状に維持しやすい。
The frequency (first frequency) of the alternating current in the unit waveform DWb1 is, for example, 500 Hz or more. The frequency (second frequency) of the alternating current in the unit waveform DWc1 is, for example, 280 Hz or less. By setting the frequency of the alternating current in the unit waveforms DWb1 and DWc1 in this manner, the
図9(A)に示す単位波形DWa2は、放電灯90に直流電流が供給される直流期間PH12と、放電灯90に直流期間PH12と反対極性の電流が供給される反対極性期間PH22と、を有する。単位波形DWa2は、極性が反転している点を除いて、単位波形DWa1と同様である。
A unit waveform DWa2 shown in FIG. 9A includes a DC period PH12 in which a DC current is supplied to the
図9(B)に示す単位波形DWb2は、極性が反転している点を除いて、単位波形DWb1と同様である。
図9(C)に示す単位波形DWc2は、極性が反転している点を除いて、単位波形DWc1と同様である。
The unit waveform DWb2 shown in FIG. 9B is the same as the unit waveform DWb1 except that the polarity is inverted.
The unit waveform DWc2 shown in FIG. 9C is the same as the unit waveform DWc1 except that the polarity is inverted.
本実施形態の第1制御においては、単位波形DWa1、単位波形DWb1、単位波形DWc1、単位波形DWa2、単位波形DWb2、単位波形DWc2がこの順で並ぶサイクルC11が繰り返される。各単位波形は、一つのサイクルC11内において、1回ずつ、あるいは複数回ずつ設けられる。第1制御のサイクルC11の一例を表1に示す。 In the first control of the present embodiment, a cycle C11 in which the unit waveform DWa1, the unit waveform DWb1, the unit waveform DWc1, the unit waveform DWa2, the unit waveform DWb2, and the unit waveform DWc2 are arranged in this order is repeated. Each unit waveform is provided once or a plurality of times in one cycle C11. An example of the cycle C11 of the first control is shown in Table 1.
表1の例では、サイクルC11は、単位波形DWa1が1回、単位波形DWb1が1回、単位波形DWc1が連続して1000回、単位波形DWa2が1回、単位波形DWb2が1回、単位波形DWc2が連続して1000回、この順で設けられる。 In the example of Table 1, in cycle C11, unit waveform DWa1 is one time, unit waveform DWb1 is one time, unit waveform DWc1 is continuous 1000 times, unit waveform DWa2 is one time, unit waveform DWb2 is one time, unit waveform The DWc2 is provided 1000 times in succession in this order.
本実施形態の第2制御においては、第1制御と同様に、単位波形DWa1、単位波形DWb1、単位波形DWc1、単位波形DWa2、単位波形DWb2、単位波形DWc2がこの順で並ぶサイクルC2が繰り返される。各単位波形は、一つのサイクルC2内において、1回ずつ、あるいは複数回ずつ設けられる。第2制御のサイクルC2の一例を表2に示す。 In the second control of the present embodiment, as in the first control, the cycle C2 in which the unit waveform DWa1, the unit waveform DWb1, the unit waveform DWc1, the unit waveform DWa2, the unit waveform DWa2, the unit waveform DWb2, and the unit waveform DWc2 are arranged in this order is repeated. . Each unit waveform is provided once or a plurality of times in one cycle C2. An example of the cycle C2 of the second control is shown in Table 2.
表2の例では、サイクルC2は、単位波形DWa1が連続して4回、単位波形DWb1が連続して12回、単位波形DWc1が連続して1回、単位波形DWa2が連続して4回、単位波形DWb2が連続して12回、単位波形DWc2が連続して1回、この順で設けられる。 In the example of Table 2, in the cycle C2, the unit waveform DWa1 is continuously performed four times, the unit waveform DWb1 is continuously performed twelve times, the unit waveform DWc1 is continuously performed one time, and the unit waveform DWa2 is continuously performed four times. The unit waveform DWb2 is continuously provided 12 times, and the unit waveform DWc2 is continuously provided once in this order.
表1および表2に示すように、第2制御のサイクルC2における単位波形DWa1,DWa2の割合は、第1制御のサイクルC11における単位波形DWa1,DWa2の割合よりも大きい。言い換えると、第2制御における直流電流、すなわち、直流期間PH11,PH12の割合は、第1制御における直流電流、すなわち、直流期間PH11,PH12の割合よりも大きい。 As shown in Tables 1 and 2, the ratio of the unit waveforms DWa1 and DWa2 in the cycle C2 of the second control is larger than the ratio of the unit waveforms DWa1 and DWa2 in the cycle C11 of the first control. In other words, the DC current in the second control, that is, the ratio of the DC periods PH11 and PH12 is larger than the DC current in the first control, that is, the ratio of the DC periods PH11 and PH12.
なお、本明細書において、第1制御または第2制御における直流電流の割合、とは、第1制御または第2制御が実行される実行時間に対する放電灯90に直流電流が供給された時間の割合である。
In the present specification, the ratio of the direct current in the first control or the second control means the ratio of the time when the direct current is supplied to the
図7に戻り、制御部40は、設定された制御方法で放電灯駆動部230を制御し始めてから所定時間が経過したか否かを判定する(ステップS7)。制御部40は、所定時間が経過していなければ(ステップS7:NO)、引き続き設定された制御方法で放電灯駆動部230を制御する。制御部40は、所定時間が経過していれば(ステップS7:YES)、再びランプ電圧Vlaを測定して(ステップS2)、制御方法の設定を行う(ステップS3〜ステップS5)。
Returning to FIG. 7, the
すなわち、本実施形態においてランプ電圧Vlaを測定(ステップS2)し、放電灯駆動部230の制御方法を設定する(ステップS3〜ステップS5)所定の設定タイミングは、所定時間ごとに設けられる。
That is, in the present embodiment, the lamp voltage Vla is measured (step S2), and the control method of the discharge
所定の設定タイミングから次の所定の設定タイミングまでの所定時間は、60s(秒)以上に設定されることが好ましく、300s(秒)程度に設定されることがより好ましい。所定時間をこのように設定することで、第1制御と第2制御とをある程度長い時間ずつ実行することが可能であり、第1電極92の突起552pを安定した形状に維持しやすい。
The predetermined time from the predetermined setting timing to the next predetermined setting timing is preferably set to 60 seconds (seconds) or more, and more preferably set to about 300 seconds (seconds). By setting the predetermined time in this manner, it is possible to execute the first control and the second control for a relatively long time, and it is easy to maintain the
上述した制御部40の制御について、さらに具体的に説明する。
放電灯90の初期のランプ電圧Vlaが65Vの場合、閾値電圧Vla1は、例えば、70Vと設定される。放電灯90の点灯初期においては、ランプ電圧Vlaは、閾値電圧Vla1以下である。そのため、制御部40は、放電灯駆動部230の制御方法を、第1制御に設定し、第1制御によって放電灯駆動部230を制御する。
The control of the
When the initial lamp voltage Vla of the
第1制御によって放電灯90が長時間駆動されると、放電灯90が劣化して突起552pが形成されにくくなり、電極間距離が大きくなる。これにより、ランプ電圧Vlaが上昇する。そして、ランプ電圧Vlaが閾値電圧Vla1よりも大きくなると、制御部40は、所定の設定タイミングにおいて、放電灯駆動部230の制御方法を第1制御から第2制御に設定する。
When the
ここで、第2制御における直流電流の割合は、第1制御における直流電流の割合よりも大きい。そのため、第2制御においては、第1電極92が溶融しやすく、第1制御に比べて、突起552pが形成されやすい。これにより、突起552pが成長して電極間距離が小さくなり、ランプ電圧Vlaが小さくなる。そして、ランプ電圧Vlaが閾値電圧Vla1以下となると、制御部40は、所定の設定タイミングにおいて、放電灯駆動部230の制御方法を再び第1制御に設定する。
Here, the ratio of the direct current in the second control is larger than the ratio of the direct current in the first control. Therefore, in the second control, the
上記の第1制御および第2制御の設定が繰り返されることで、ランプ電圧Vlaは、閾値電圧Vla1を境にして上昇および下降を繰り返しつつ、閾値電圧Vla1を中心とした一定の範囲内に維持される。 By repeating the setting of the first control and the second control described above, the lamp voltage Vla is maintained within a certain range centered on the threshold voltage Vla1 while repeatedly rising and falling at the threshold voltage Vla1. Ru.
上述した制御部40による制御は、放電灯駆動方法として表すこともできる。すなわち、本実施形態の放電灯駆動方法は、放電灯90に駆動電流Iを供給して、放電灯90を駆動させる放電灯駆動方法であって、放電灯90に直流電流と交流電流とを含む駆動電流Iを供給する第1制御および第2制御を含み、所定の設定タイミングにおいてランプ電圧Vlaが閾値電圧Vla1以下である場合、第1制御を実行し、所定の設定タイミングにおいてランプ電圧Vlaが閾値電圧Vla1よりも大きい場合、第2制御を実行し、第2制御における直流電流の割合は、第1制御における直流電流の割合よりも大きいことを特徴とする。
The control by the
本実施形態によれば、制御部40は、第1制御と、第1制御よりも直流電流の割合が大きい第2制御と、を実行可能である。制御部40は、ランプ電圧Vlaに基づいて、第1制御または第2制御を設定して、放電灯駆動部230を制御する。そのため、本実施形態によれば、放電灯90の寿命を向上できる。以下、詳細に説明する。
According to the present embodiment, the
例えば、複数の周波数の交流電流と直流電流とを組み合わせた駆動電流を放電灯90に供給する場合、初期の段階では、突起552pが形成される。しかし、長時間の使用により放電灯90が劣化するのに伴って、徐々に突起552pが形成されにくくなり、安定した電極形状が維持できなくなる場合がある。
For example, when supplying a plurality of drive current which is a combination of alternating current and a direct current of a frequency to the
図10(A)〜図10(C)は、放電灯90の第1電極92の変化を示す図である。図10(A)は、第1制御のみを用いて放電灯90を長時間駆動した場合の第1電極92を示す図である。図10(B)は、第2制御のみを用いて放電灯90を長時間駆動した場合の第1電極92を示す図である。図10(C)は、第1制御および第2制御を上記説明したように適宜設定して放電灯90を長時間駆動した場合を示す図である。
FIGS. 10A to 10C are diagrams showing changes of the
図10(A)に示すように、例えば、第1制御を用いて放電灯駆動部230を長時間制御し続けると、第1電極92の突起552pが消失し、電極本体92aの先端が平坦な形状になる。
As shown in FIG. 10A, for example, when the control of the discharge
一方、第2制御は、第1制御に比べて直流電流の割合が大きいため、第1電極92が溶融しやすく、第1制御に比べると突起552pが成長しやすい。しかし、図10(B)に示すように、第2制御を用いて放電灯駆動部230を長時間制御し続けると、第1電極92の突起552pは形成されるが、電極本体92aが消耗して細くなる。
On the other hand, in the second control, since the ratio of direct current is larger than that in the first control, the
このように、1つの制御方法、例えば、第1制御と第2制御とのうちのいずれかの制御方法を用いるだけでは、放電灯90が長時間駆動されて劣化することで、第1電極92の形状が不安定になり、結果として放電灯90の寿命を十分に向上できない場合があった。
Thus, only by using one control method, for example, any one of the first control and the second control, the
これに対して、本実施形態によれば、ランプ電圧Vlaが閾値電圧Vla1以下であるか否かに応じて、第1制御と第2制御とが適宜設定され、第1制御と第2制御とが交互に繰り返される。そのため、本実施形態においては、図10(C)に示すように、第1制御によって平坦化する電極本体92aの先端に、第2制御によって突起552pが形成される。これにより、本実施形態によれば、長時間駆動した場合であっても、第1電極92の形状を安定して維持できる。
On the other hand, according to the present embodiment, the first control and the second control are appropriately set according to whether the lamp voltage Vla is equal to or lower than the threshold voltage Vla1, and the first control and the second control Are alternately repeated. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 10C, the
以上により、本実施形態によれば、第1電極92の突起552pの形状を安定して維持することができ、上述したようにして、ランプ電圧Vlaを、閾値電圧Vla1を中心とした一定の範囲内に長時間維持しやすい。その結果、本実施形態によれば、放電灯90の寿命を向上できる。
As described above, according to the present embodiment, the shape of the
また、例えば、3D対応のプロジェクター等、放電灯90に供給される駆動電力が変化するような場合、放電灯90は特に劣化しやすい。そのため、放電灯90に供給される駆動電力が変化するような場合において、本実施形態の効果は特に大きい。
Further, for example, when the drive power supplied to the
また、本実施形態によれば、第1制御および第2制御が設定される所定の設定タイミングは、所定時間ごとに設けられている。そのため、例えば、第1制御から第2制御に切り替わった直後にランプ電圧Vlaが閾値電圧Vla1以下となった場合であっても、第2制御に切り替わってから所定時間が経過するまでの間は、第2制御によって放電灯90が駆動される。これにより、第1制御と第2制御とをそれぞれある程度の時間ずつ交互に実行することが可能であるため、第1電極92の形状を安定した形状に維持しやすい。したがって、本実施形態によれば、放電灯90の寿命をより向上できる。
Further, according to the present embodiment, the predetermined setting timing at which the first control and the second control are set is provided at predetermined time intervals. Therefore, for example, even if the lamp voltage Vla becomes equal to or lower than the threshold voltage Vla1 immediately after switching from the first control to the second control, until the predetermined time elapses after switching to the second control, The
なお、本実施形態においては、以下の構成および方法を採用してもよい。 In the present embodiment, the following configurations and methods may be adopted.
本実施形態において、制御方法が設定される所定の設定タイミングは、プロジェクター500の電源をONにするごとに、一度ずつ設けられていてもよい。この場合、プロジェクター500の電源がONになってからOFFになるまでの一度の期間においては、第1制御と第2制御とのうちのいずれか一方の制御のみで放電灯駆動部230が制御される。
In the present embodiment, the predetermined setting timing at which the control method is set may be provided once each time the power of the
また、本実施形態においては、制御部40は、閾値電圧Vla1の値に基づいて、第1制御における単位波形DWb1,DWb2、すなわち、第1交流電流の割合と、第1制御における単位波形DWc1,DWc2、すなわち、第2交流電流の割合と、を調整する構成としてもよい。
Further, in the present embodiment, based on the value of threshold voltage Vla1,
具体的には、制御部40は、閾値電圧Vla1が所定値以下である場合、表1に示したように、単位波形DWc1,DWc2の割合を単位波形DWb1,DWb2の割合よりも大きくする。制御部40は、閾値電圧Vla1が所定値よりも大きい場合、単位波形DWb1,DWb2の割合を単位波形DWc1,DWc2の割合よりも大きくする。所定値は、例えば、初期のランプ電圧Vlaに対して+5V程度の値である。
Specifically, when the threshold voltage Vla1 is equal to or less than a predetermined value, the
上記表1に示した第1制御の例は、例えば、閾値電圧Vla1が所定値以下である場合の例である。一方、閾値電圧Vla1が所定値よりも大きい場合の第1制御の例を表3に示す。 The example of the first control shown in Table 1 is, for example, an example where the threshold voltage Vla1 is equal to or less than a predetermined value. On the other hand, Table 3 shows an example of the first control when the threshold voltage Vla1 is larger than a predetermined value.
表3の例では、第1制御のサイクルC12は、単位波形DWa1が1回、単位波形DWb1が連続して1000回、単位波形DWc1が1回、単位波形DWa2が1回、単位波形DWb2が連続して1000回、単位波形DWc2が1回、この順で設けられる。 In the example of Table 3, in the cycle C12 of the first control, the unit waveform DWa1 is once, the unit waveform DWb1 is continuously 1000 times, the unit waveform DWc1 is once, the unit waveform DWa2 is once, and the unit waveform DWb2 is continuous. Then, the unit waveform DWc2 is provided once in this order 1000 times.
上述したように、第1制御と第2制御とが交互に繰り返されることで、ランプ電圧Vlaは、閾値電圧Vla1を中心とした一定の範囲内に維持される。そのため、閾値電圧Vla1が比較的小さい場合には、維持されるランプ電圧Vlaが比較的小さくなる。すなわち、放電灯90の第1電極92は、劣化度合いが比較的小さい状態で維持される。この場合においては、第1制御において突起552pが過度に成長する虞があり、放電灯90の第1電極92の形状を安定して維持できない虞がある。
As described above, by alternately repeating the first control and the second control, the lamp voltage Vla is maintained within a predetermined range centered on the threshold voltage Vla1. Therefore, when threshold voltage Vla1 is relatively small, the maintained lamp voltage Vla is relatively small. That is, the
これに対して、この構成によれば、閾値電圧Vla1が比較的小さい場合、すなわち、所定値以下の場合には、表1に例示する第1制御のサイクルC11において、単位波形DWb1,DWb2の割合よりも単位波形DWc1,DWc2の割合が大きく設定される。周波数が低い交流電流は第1電極92に与える熱負荷が大きく、突起552pを溶融した状態にしやすい。そのため、単位波形DWb1,DWb2よりも周波数が低い単位波形DWc1,DWc2の割合を、単位波形DWb1,DWb2の割合よりも大きくすることで、突起552pが過度に成長することを抑制できる。
On the other hand, according to this configuration, when threshold voltage Vla1 is relatively small, that is, less than a predetermined value, the ratio of unit waveforms DWb1 and DWb2 in cycle C11 of the first control illustrated in Table 1 The ratio of unit waveforms DWc1 and DWc2 is set larger than that. The alternating current having a low frequency gives a large thermal load to the
一方、閾値電圧Vla1が比較的大きい場合には、維持されるランプ電圧Vlaが比較的大きくなる。すなわち、放電灯90の第1電極92は、劣化度合いが比較的大きい状態で維持される。この場合においては、第1電極92の劣化が進みやすく、第1電極92が過度に損耗する虞がある。
On the other hand, when the threshold voltage Vla1 is relatively large, the maintained lamp voltage Vla becomes relatively large. That is, the
これに対して、この構成によれば、閾値電圧Vla1が比較的大きい場合、すなわち、所定値よりも大きい場合には、表3に例示する第1制御のサイクルC12において、単位波形DWc1,DWc2の割合よりも単位波形DWb1,DWb2の割合が大きく設定される。そのため、単位波形DWc1,DWc2よりも周波数が高い単位波形DWb1,DWb2の割合を、単位波形DWc1,DWc2の割合よりも大きくすることで、突起552pが過度に損耗することを抑制できる。
On the other hand, according to this configuration, when threshold voltage Vla1 is relatively large, that is, larger than the predetermined value, in cycle C12 of the first control illustrated in Table 3, unit waveforms DWc1 and DWc2 are selected. The ratio of unit waveforms DWb1 and DWb2 is set larger than the ratio. Therefore, by setting the ratio of unit waveforms DWb1 and DWb2 whose frequency is higher than that of unit waveforms DWc1 and DWc2 larger than the ratio of unit waveforms DWc1 and DWc2, excessive wear of
また、この構成による上記の効果は、単位波形DWb1,DWb2の周波数(第1周波数)が500Hz以上、単位波形DWc1,DWc2の周波数(第2周波数)が280Hz以下、と設定される場合に、より大きく得られる。 Further, the above-described effect of this configuration is more pronounced when the frequency (first frequency) of unit waveforms DWb1 and DWb2 is set to 500 Hz or more and the frequency (second frequency) of unit waveforms DWc1 and DWc2 is set to 280 Hz or less. It is obtained large.
また、上記説明においては、第1制御および第2制御における駆動電流波形は、直流電流と周波数が異なる2種類の交流電流とからなる構成としたが、これに限られない。本実施形態において、第1制御および第2制御における駆動電流波形を構成する交流電流は1種類であってもよいし、周波数が互いに異なる3種類以上の交流電流を含んでいてもよい。また、本実施形態において、第1制御および第2制御における駆動電流波形を構成する直流電流は、2種類以上であってもよい。2種類以上の直流電流とは、放電灯90に供給される電流値の絶対値が異なる2種類以上の直流電流を含む。
Further, in the above description, the drive current waveforms in the first control and the second control are configured to be composed of a direct current and two types of alternating currents having different frequencies, but the present invention is not limited to this. In the present embodiment, the alternating current constituting the drive current waveform in the first control and the second control may be of one type, or may include three or more types of alternating current having different frequencies. Furthermore, in the present embodiment, two or more types of direct current may be used to form the drive current waveform in the first control and the second control. The two or more types of direct current include two or more types of direct current having different absolute values of the current value supplied to the
なお、上記の実施形態において、透過型のプロジェクターに本発明を適用した場合の例について説明したが、本発明は、反射型のプロジェクターにも適用することも可能である。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等を含む液晶ライトバルブが光を透過するタイプであることを意味する。「反射型」とは、液晶ライトバルブが光を反射するタイプであることを意味する。なお、光変調装置は、液晶パネル等に限られず、例えばマイクロミラーを用いた光変調装置であってもよい。 In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a transmissive projector has been described, but the present invention can also be applied to a reflective projector. Here, the “transmission type” means that the liquid crystal light valve including the liquid crystal panel or the like is of a type that transmits light. "Reflective" means that the liquid crystal light valve is of the type that reflects light. The light modulation device is not limited to a liquid crystal panel or the like, and may be, for example, a light modulation device using a micro mirror.
また、上記の実施形態において、3つの液晶パネル560R,560G,560B(液晶ライトバルブ330R,330G,330B)を用いたプロジェクター500の例を挙げたが、本発明は、1つの液晶パネルのみを用いたプロジェクター、4つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクターにも適用可能である。
In the above embodiment, an example of the
また、上記説明した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。 Moreover, each structure demonstrated above can be combined suitably in the range which does not contradiction mutually.
10…放電灯点灯装置(放電灯駆動装置)、40…制御部、90…放電灯、92…第1電極(電極)、93…第2電極(電極)、200…光源装置、230…放電灯駆動部、330R,330G,330B…液晶ライトバルブ(光変調素子)、350…投射光学系、500…プロジェクター、I…駆動電流、Vla…ランプ電圧(電極間電圧)、Vla1…閾値電圧
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記放電灯駆動部を制御する制御部と、
前記放電灯の電極間電圧を検出する電圧検出部と、
を備え、
前記制御部は、
前記放電灯に直流電流と交流電流とを含む前記駆動電流を供給する第1制御および第2制御を実行可能であり、
所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が閾値電圧以下である場合、前記第1制御を実行し、
前記所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が前記閾値電圧よりも大きい場合、前記第2制御を実行し、
前記第2制御における前記直流電流の割合は、前記第1制御における前記直流電流の割合よりも大きく、
前記第1制御における前記交流電流は、第1周波数を有する第1交流電流と、前記第1周波数よりも低い第2周波数を有する第2交流電流と、を含み、
前記制御部は、
前記閾値電圧が所定値以下である場合、前記第2交流電流の割合を前記第1交流電流の割合よりも大きくし、
前記閾値電圧が所定値よりも大きい場合、前記第1交流電流の割合を前記第2交流電流の割合よりも大きくすることを特徴とする放電灯駆動装置。 A discharge lamp drive unit for supplying a drive current to the discharge lamp;
A control unit that controls the discharge lamp driving unit;
A voltage detection unit that detects an inter-electrode voltage of the discharge lamp;
Equipped with
The control unit
It is possible to execute first control and second control for supplying the drive current including direct current and alternating current to the discharge lamp,
If the inter-electrode voltage is equal to or lower than a threshold voltage at a predetermined setting timing, the first control is performed,
If the inter-electrode voltage is larger than the threshold voltage at the predetermined setting timing, the second control is performed,
The proportion of the DC current in the second control is much larger than the percentage of the DC current in the first control,
The alternating current in the first control includes a first alternating current having a first frequency, and a second alternating current having a second frequency lower than the first frequency,
The control unit
When the threshold voltage is equal to or less than a predetermined value, the ratio of the second alternating current is made larger than the ratio of the first alternating current,
A discharge lamp driving device characterized in that, when the threshold voltage is larger than a predetermined value, the ratio of the first alternating current is made larger than the ratio of the second alternating current .
前記第2制御において前記直流電流が供給される直流期間の合計長さは、前記第1制御において前記直流電流が供給される直流期間の合計長さよりも大きい、放電灯駆動装置。 The discharge lamp driving device according to claim 1, wherein
A discharge lamp driving device, wherein a total length of DC periods to which the DC current is supplied in the second control is larger than a total length of DC periods to which the DC current is supplied in the first control.
前記第1周波数は、500Hz以上である、放電灯駆動装置。 The discharge lamp driving device according to claim 1 or 2 , wherein
The discharge lamp driving device, wherein the first frequency is 500 Hz or more.
前記第2周波数は、280Hz以下である、放電灯駆動装置。 The discharge lamp driving device according to any one of claims 1 to 3 , wherein
The discharge lamp driving device, wherein the second frequency is 280 Hz or less.
前記所定の設定タイミングは、所定時間ごとに設けられる、放電灯駆動装置。 The discharge lamp driving device according to any one of claims 1 to 4 , wherein
The discharge lamp driving device, wherein the predetermined setting timing is provided every predetermined time.
請求項1から5のいずれか一項に記載の放電灯駆動装置と、
を備えることを特徴とする光源装置。 The discharge lamp emitting light;
A discharge lamp driving device according to any one of claims 1 to 5 ,
A light source device comprising:
前記光源装置から射出される光を映像信号に応じて変調する光変調素子と、
前記光変調素子により変調された光を投射する投射光学系と、
を備えることを特徴とするプロジェクター。 A light source device according to claim 6 ,
A light modulation element that modulates light emitted from the light source device according to a video signal;
A projection optical system that projects the light modulated by the light modulation element;
A projector comprising:
前記放電灯の電極間電圧を検出するステップと、
所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が閾値電圧以下である場合、前記放電灯に直流電流と交流電流とを含む駆動電流を供給する第1制御を実行するステップと、
前記所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が前記閾値電圧よりも大きい場合、前記放電灯に直流電流と交流電流とを含む駆動電流を供給する第2制御を実行するステップと、
を含み、
前記第2制御における前記直流電流の割合は、前記第1制御における前記直流電流の割合よりも大きく、
前記第1制御における前記交流電流は、第1周波数を有する第1交流電流と、前記第1周波数よりも低い第2周波数を有する第2交流電流と、を含み、
前記閾値電圧が所定値以下である場合、前記第2交流電流の割合を前記第1交流電流の割合よりも大きくし、
前記閾値電圧が所定値よりも大きい場合、前記第1交流電流の割合を前記第2交流電流の割合よりも大きくすることを特徴とする放電灯駆動方法。 A discharge lamp driving method for driving a discharge lamp by supplying a driving current to the discharge lamp, comprising:
Detecting an inter-electrode voltage of the discharge lamp;
Performing a first control of supplying a driving current including a direct current and an alternating current to the discharge lamp when the inter-electrode voltage is equal to or lower than a threshold voltage at a predetermined setting timing;
Performing a second control of supplying a driving current including a direct current and an alternating current to the discharge lamp when the inter-electrode voltage is larger than the threshold voltage at the predetermined setting timing;
Including
The proportion of the DC current in the second control is much larger than the percentage of the DC current in the first control,
The alternating current in the first control includes a first alternating current having a first frequency, and a second alternating current having a second frequency lower than the first frequency,
When the threshold voltage is equal to or less than a predetermined value, the ratio of the second alternating current is made larger than the ratio of the first alternating current,
A method of driving a discharge lamp , wherein the ratio of the first alternating current is made larger than the ratio of the second alternating current when the threshold voltage is larger than a predetermined value .
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