TWI390328B - Discharge lamp lighting device and projector - Google Patents

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TWI390328B
TWI390328B TW096131666A TW96131666A TWI390328B TW I390328 B TWI390328 B TW I390328B TW 096131666 A TW096131666 A TW 096131666A TW 96131666 A TW96131666 A TW 96131666A TW I390328 B TWI390328 B TW I390328B
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Masashi Okamoto
Takanori Samejima
Akihiko Sugitani
Yoshihiro Horikawa
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Ushio Electric Inc
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Description

放電燈點燈裝置及投影機
本發明是關於用以點燈在投影機所使用的高壓放電燈,尤其是高壓水銀燈,金屬鹵化物燈,氙燈等的高亮度放電燈的放電燈點燈裝置,及使用上述放電燈點燈裝置的投影機。
例如在液晶投影機或DLT(TM)投影機的畫像顯示用等的光學裝置所用的投影機中,使用著高亮度放電燈(HID燈)。在上述的投影機,有利用分色稜鏡等分離成紅、綠、藍亦即分離成R、G、B的3原色,藉由設置每一各色的空間調變元件來發生各原色別的畫像,又利用分色稜鏡等進行再合成光路而顯示彩色畫像的方式者。
又,在另一方面,也有如模式地表示構造的圖式的第22(a)圖所示地,旋轉具有R,G,B的3原色的透射色的色盤,亦即旋轉R色領域(A3r),G色領域(A3g),B色領域(A3b)所成的濾色片,藉由在該濾色片,而即動性濾色器通過來自光源的光線,依次發生各3原色的光束,與此同步地進行控制空間調變元件,藉由時間分割依次發生各3原色別的畫像,進行顯示彩色畫像的方式者。在重視明亮的用途上,也有如第23(a)圖所示地,在R,G,B的3原色加上W亦即加上白色,承載R色領域(A4r),G色領域(A4g),B色領域(A4b),W色領域(A4w)所成的4色動性濾色片,依次發生各4色別的畫像進行顯示彩色畫像的情形,又也有設置更多的色領域,以得到增強色表現能力的情形。
在欲點亮如上述的放電燈的放電燈點燈裝置中,首先在起動之際,在燈施加所謂無負荷開放電壓的電壓的狀態下,施加高電壓而在放電空間內產生絕緣擊穿,經輝光放電後移行至電弧放電,最後動作成實現穩定的穩態點燈。剛移行到電弧放電後,例如10V左右的低值的燈的放電電壓,是隨著溫度上昇而徐徐地上昇,在穩態點燈狀態下,在一定電壓會穩定。通常放電燈點燈裝置是具有為了實現所定燈接通電力可輸出所必需的燈電流般地,將輸入電源的輸出適合於燈的放電電壓的變頻器,又,具有檢測燈電壓,亦即檢測變頻器的輸出電壓,依據該資訊,例如藉由以檢測電壓進行除算目標電力所得到的高值,來決定目標燈電流的構造。
有關於放電燈的驅動方式,有藉由上述變頻器進行點亮燈的直流驅動方式,及藉由在上述變頻器的後段再具備反相器來重複地進行極性倒相的交流驅動方式。直流驅動方式的情形,來自燈的光束也不會直流式地變化,亦即也不會時間式地變化之故,因而基本上,在上述的投影機的兩方的方式中,具有完全同樣地可適用的很大優點。對於此,交流驅動方式的情形,利用在所謂極性倒相頻率的直流驅動方式所沒有的自由度,有所謂可控制放電燈的電極的消耗或成長的可能性的優點,相反地,產生極性倒相時的發光的瞬斷或過越量等對顯示畫像上有不良影響等,也有起因於存在著極性倒相本體上的缺點。
通常,起因於存在於反相器後段的容量成分,或是起動電路等的感應成分,在每次交流驅動所用的極性倒相,會在燈電流產生緩慢變化,或相反地產生過越量或振動等過渡現象,此為直接出現作為來自燈的光束的瞬斷或過越量,振動等之故,因而在上述的投影機中適用於時間分割方式者時,會出現藉由時間分割依次發生畫像的定時,與燈的交流驅動的極性倒相的定時之偏差,亦即以差頻在顯示畫像出現變動,而藉由差頻有成為極不順眼者的缺點問題之故,因而施以反相器的極性倒相定時對於色盤旋轉採用同步的方法。產生在每次上述的極性倒相的燈電流中緩慢的變化,或相反地過越量或振動等的過渡現象是無法避免,而在產生該現象的期間的燈發光是很難有效利用之故,因而通常是進行放電燈點燈裝置的極性倒相動作的定時調整,以便極性倒曲產生在動作濾色片的切換顏色的期間。
然而,欲提高顯示畫像的色再現性能者,光源燈的光譜分布與對於使用上述的動性濾色片的色依次光束的變換形態的匹配為很重要。上述的色盤的情形,藉由將R,G,B(及W)各色領域的角度分布,亦即將每一旋轉的各色所透過的時間比率,配合燈的光譜加以設定,可提高色再現性能,或可得到對於所期望的色再現性能的改善。
例如使用R成分不足的燈的情形,是如第22(b)圖或第23(b)圖所示地,將R色領域(A3r’,A4r’)G色領域(A3g,A4g’)B色領域(A3b’,A4b’),以及W色領域(A4w’)的旋轉軸周圍的各領域的佔有角度的比率作成不均勻,藉由增大R成分的透過領域的角度,如模式地表示燈電流(IL’)的波形的圖式的第24(a)圖或第25(a)的圖所示地,將R成分所透過的時間比率作成比其他顏色較長較有效。又,附記於第24圖或第25圖等的燈電流(IL’)的波形的「R」「G」「B」「W」等的文字,是動性濾色片的發生光束的主要顏色分別表示R,G,B,W的期間,亦即表示R色期間(Tr),G色期間(Tg),B色期間(Tb),W色期間(Tw)者,在後述的其他圖式也同樣。
然而,藉由此種方法欲將色再現性能改善成所期望者時,例如在DLP方式的投影機,因此以空間調變元件的各畫素的動作的作用周期比進行顯示畫像的每一顏色的亮度,因此在減掉所透過的時間比率的色成分上,產生無法進行畫素諧調的細微控制的問題。為了解決此種問題,例如在日本特表平08-505031號,提案在畫像投影裝置上,設置同步於藉由彩色變化手段的輸出所給予的光束的彩色來變更光源的輸出功率的光源驅動控制手段。又,在日本特表2004-526992號,也提案同樣地對應於彩色而將兩種類位準的電力供給於燈的彩色顯示裝置。主要為,此些技術的共通點是在投影機上對應於所發現的濾色片顏色而在燈電流上施以調變成為重疊脈衝。例如使用上述的R成分不足的燈時,如第24(b)圖或第25(b)圖所示地,藉由將透過R成分的期間的燈電流(IL’)作成比其他色還大,就可補足R成分的不足。
然而,如上述地,即使增長透過時間比率而進行修正不足的色成分,或是施以調變成為在燈電流重疊脈衝,也有未解決的問題。在放電燈上,至少在弧放電時,藉熱電子放出,由陰極所飛出的電子到達至陽極,在此成為不要的運動能被解放,惟被解放的運動能是被轉換成熱能之故,因而放電燈的兩極電極中,陽極側的電極者為比陰極側的電極還大的發熱亦即還有的熱負荷。在交流驅動方式的放電燈中,在有2個電極中,其陰極與陽極的關係,為在每次極性倒相交換。
在第24(a)圖,第24(b)圖及第25(a)圖,第25(b)圖所述的全條件,為了彌補R成分的不足,在對應於R成分的極性倒相相位中,作成由極性倒相到下一極性倒相的時間長,或電流值變大,惟在表示於第25(a)圖及第25(b)圖的條件,對應於R成分的極性倒相相位,經常地發現燈電流(IL’)被限定於正的情形。因此在該條件下,交流驅動方式的放電燈的兩個電極中,在對應於R成分的極性倒相相位中成為陽極的一方側的電極,成為經常地發生比另一方還大的發熱,電極的熱負荷成為不平衡。因此,例如一方的電極會集中地消耗,而發生縮短作為全體的燈壽命的問題。
一方面,在表示於第24(a),(b)圖的條件下,對應於R成分的極性倒相相位,燈電流(1L’)為交互地發現正的情形與負的情形。因此在該條件,未發生電極的熱負荷的不平衡,不會發生上述的問題。在前者的條件與後者的條件中,產生有無發生此種問題的差異的原因,是在前者的條件下,動性濾色片的一周期動作的放電燈點燈裝置的極性倒相的次數為偶數次,對於此,在後者的條件下成為奇數次。
又,在此,表示在對應於R成分的極性倒相相位中增加由極性倒相到下一極性倒相的時間長度的例子,及加大燈電流的例子,惟在對應於其他色或複數色成分的極性倒相相位中,同樣地進行改變由極性倒相到下一極性倒相的時間長度,或進行依調變的燈電流的情形,或是併用改變由上述的極性倒相到下一極性倒相的時間長度及改變依調變的燈電流的情形,情況也同樣。
所以,在例如日本特開2006-227440號,提案者將對於具有偶數個色的色盤的一周期動作的放電燈點燈裝置的極性倒相次數,限制在奇數次,又提案者對於色盤的一周期的動作的兩方極性的電流值的時間累計實質上一致般地,限制調整燈電流的調變方式的條件。然而,在該提案的方法中,雖不會發生電極熱負荷的不平衡,惟必須在真正進行運作的條件偏離的被限制的條件下進行點亮燈,而有對於有關於燈點亮的運作條件的自由度施以限制的缺點問題。
專利文獻1:日本特表平08-505031號專利文獻2:日本特表2004-526992號專利文獻3:日本特開2006-227440號
本發明欲解決的課題是在於提供在重複進行極性倒相的交流驅動方式的放電燈點燈裝置中,周期性地進行從極性倒相一直到下次極性倒相的時間的長度改變或依調變所致的燈電流的改變的情形,若至少1周期的動作的放電燈點燈裝置的極性倒相的次數為偶數次時,在有關於上述改變方式上的自由度不增加限制以解決放電燈的兩個電極的熱負荷發生不平衡的問題的放電燈點燈裝置及投影機。
本發明的申請專利範圍第1項的放電燈點燈裝置,屬於點燈放電燈Ld所用的放電燈點燈裝置Ex,其特徵為:具有:極性倒相輸出電壓而在上述放電燈Ld施加交流電壓所用的反相器Ui,及依據周期性的極性倒相定時訊號So來生成規定上述反相器Ui的極性倒相動作的反相控制訊號Sf1,Sf2的反相控制電路Uf,至少上述極性倒相定時訊號So的1周期的極性倒相的次數為偶數次的情形,上述反相控制電路Uf是依據上述極性倒相定時訊號So間歇地插入忽視檢性倒相動作所連續的奇數次分量的動作。
本發明的申請專利範圍第2項的放電燈點燈裝置,是在申請專利範圍第1項的發明中,同步於上述極性倒相定時訊號So,施以對於流在上述放電燈Ld的燈電流的周期性調變,為其特徵者。
本發明的申請專利範圍第3項的放電燈點燈裝置,是在申請專利範圍第2項的發明中,具有為了特定上述極性倒相定時訊號So的1周期的相位,在上述極性倒相定時訊號So施以調變而被輸入,識別在上述極性倒相定時訊號So是否施以調變的初期化資訊解調電路Uod,上述初期化資訊解調電路Uod,為識別在上述極性倒相定時訊號So施以調變時,設定將保持上述極性倒相定時訊號So的1周期的相位所用的極性倒相相位追踪計數器Ukc的計數值予以初期化的動作,為其特徵者。
本發明的申請專利範圍第4項的放電燈點燈裝置,是在申請專利範圍第1項至第3項的發明中,上述反相控制電路Uf,是在忽視依據所插入的上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的奇數次分量的動作,及忽視依據其次所插入的上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的奇數次分量的動作之間,插入忽視依據上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的偶數次分量的動作,為其特徵者。
本發明的申請專利範圍第5項的投影機,屬於利用由放電燈所發生的光束Ox1而投影顯示畫像的投影機,其特徵為:起動上述放電燈Ld而用以點燈的放電燈點燈裝置為申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的放電燈點燈裝置Ex。
本發明的申請專利範圍第6項的投影機,是在申請專利範圍第5項的發明中,藉由動性濾色器Of變換成色依次光束Ox2,利用上述色依次光束Ox2而投影顯示畫像者,上述極性倒相定時訊號So是依存於上述色依次光束Ox2所生成,為其特徵者。
依照本發明,可提供即使周期性地進行從極性倒相一直到下次極性倒相的時間的長度改變者,在有關於上述改變方式上的自由度不增加限制也解決放電燈的兩個電極的熱負荷發生不平衡的問題的放電燈點燈裝置及投影機。
首先,使用簡化本發明的放電燈點燈裝置所表示的方塊圖的第1圖,針對於實施本發明所用的形態加以說明。來自饋電於放電燈Ld所用的饋電電路Ux的輸出,是經由反相器Ui,被連接上述放電燈Ld的主放電所用的電極E1,E2。作為上述饋電電路Ux,有記載於後述的第14圖的降壓斬波電路等,而作為上述反相器Ui,可作成藉由記載於後述的第13圖的全橋電路等所構成者。
在上述放電燈Ld,連接有其放電起動所用的起動器Us。本圖是表示在設於上述放電燈Ld的對體外部的補電電極Et施加高電壓的所謂外部觸發器方式的情形,惟觸發器方式是在本發明的本質上無關。因此,在用以主放電的上述電極E1,E2串聯地設置高電壓脈衝發生電路來進行施加高電壓脈衝的觸發方式,或是施加藉由共振所發生的高電壓的方式等都可以。
在反相控制電路Uf輸入用來規定上述反相器Ui的極性倒相定時的極性倒相定時訊號So,而依據該極性倒相定時訊號So來生成規定上述反相器Ui的極性倒相動作的反相控制訊號Sf1,Sf2。例如作為動性濾色片有使用如第23(b)圖所述的色盤的情形,上述極性倒相定時訊號So,是在動性濾色片的顏色切換期間的定時而被活性化般地被生成。通常,當上述極性倒相定時訊號So被活性化,則上述反相控制電路Uf是(隔著後述的空檔時間期間)立即極性倒相上述反相器Ui般地生成上述反相控制訊號Sf1,Sf2。
然而在本發明中,上述反相控制電路Uf,是間歇地插入忽視依據上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連結的奇數次分量的動作。例如表示作為本發明的實施形態的一例的在模式地表示的定時圖的第2圖中,記載忽視上述極性倒相定時訊號So的1個特定訊號a01者,即使受到此也不會令上述反相器Ui進行極性倒相般地動作的樣子。又,例如,表示作為本發明的實施形態的一例的在模式地表示的定時圖的第3圖中,記載忽視上述極性倒相定時訊號So所連續的3個特定訊號a11,a12,a13者,即使受到此也不會令上述反相器Ui進行極性倒相般地動作的樣子。又,在此些圖式中,(a)是表示上述極性倒相定時訊號So,(b)是表示燈電流IL’。
與模式地表示習知技術的同樣的燈電流IL’的波形的圖式的第25(a)圖比較,則在第25(a)圖者中,從極性倒相一直到下次極性倒相的時間長度較長的極性倒相相位(記載為R的相位),經常地被限定在燈電流IL’為正的情形才被發現,相對於此,在第2(b)圖或第3(b)圖中,從極性倒相一直到下次極性倒相為止的時間長度較長的極性倒相相位(記載為R的相位),是存在著燈電流IL’為發現在正情形的期間,與發現在負情形的期間。又,此發現期間是每當間歇地插入忽視依據上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的奇數次分量的動作,交互地更換之故,因而藉由適當地設定該間歇性插入的頻度,就可避免上述的放電燈的兩個電極的熱負荷不平衡所發生的問題。
又,例如,作為動作濾色片使用第23(a)圖或第23(b)圖所述的色盤時,上述極性倒相定時訊號So是在動性濾色片的顏色切換期間的定時能活性化般地被生成,如在第1圖以虛線所示地,在上述饋電電路Ux中,同步於上述極性倒相定時訊號So,即使施加對於流在上述放電燈Ld的燈電流的周期性調變般地所構成的放電燈點燈裝置上,本發明是有效地作用。此種構成的情形,也與上述同樣地,當上述極性倒相定時訊號So被活性化,則上述反相控制電路Uf是(隔著後述的空檔時間期間)立即令上述反相器Ui成為極性倒相般地以生成上述反相控制訊號Sf1,Sf2的動作作為基本,上述反相控制電路Uf是間歇地插入忽視依據上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的奇數次分量的動作。
藉由此,例如表示作為本發明的實施形態的一例的在模式地表示的定時圖的第4圖中,記載忽視上述極性倒相定時訊號So的1個特定訊號a41者,即使受到此也不會令上述反相器Ui進行極性倒相般地進行動作的樣子。又,表示作為本發明的實施形態的一例的在模式地表示的定時圖的第5圖中,記載忽視上述極性倒相定時訊號So所連續的3個特定訊號a51,a52,a53者,即使受到此也不會令上述反相器Ui進行極性倒相般地動作的樣子。又,在此些圖式中,(a)是表示上述極性倒相定時訊號So,(b)是表示燈電流IL’。
與模式地表示習知技術的同樣的燈電流IL’的波形的圖式的第25(b)圖比較,則在第25(b)圖者中,施加電流值的大小變大的調變的極性倒相相位(記載為R的相位),經常地被限定在燈電流IL’為正的情形才被發現,相對於此,在第4(b)圖或第5(b)圖中,施加電流值大小變大的調變的極性倒相相位(記載為R的相位),是存在著燈電流IL’為發現在正情形的期間,與發現在負情形的期間。又,此發現期間是每當間歇地插入忽視依據上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的奇數次分量的動作,交互地更換之故,因而藉由適當地設定該間歇性插入的頻度,就可避免上述的放電燈的兩個電極的熱負荷不平衡所發生的問題。
至今,分別針對於如第2圖,第3圖地具有從極性倒相一直到時間長度較長的極性倒相相位(記載為R的相位)者,及如第4圖,第5圖地具有施加電流值變大的調變的極性倒相相位(記載為R的相位)者加以說明,惟本發明是也可適用於具有雙方表示作為本發明的實施形態的一例子的模式地表示的定時圖的圖式的第6圖所述者地從極性倒相一直到下次極性倒相為止的時間長度較長的極性倒相相位(記載為R的相位)與施加電流值的大小變大的調變的極性倒相相位(記載為W的相位)者。又,針對於具有如第4圖,第5圖地施加電流值大小變大的調大的調變的極性倒相相位(記載為R的相位)者,記載著施加調變成為從極性倒相一直到下次極性倒相為止為一個電流水準者,惟本發明是也可適用於具有表示作為本發明的實施形態的一例子的模式地表示的定時圖的第7圖所述者地從極性倒相一直到下次極性倒相為止施加具有複數電流水準的調變者,或是施加具有更複雜波形的調變者。
又,從極性倒相一直到下次極性倒相為止的時間長度的改變程度或是依調變的燈電流的改變程度,是視狀況而千差萬別之故,因而針對於間歇地插入忽視依據上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的奇數次分量的動作時的頻度,實驗性地決定較佳。作為大致上目標,例如放電燈Ld為突起形成於前端的一對電極以2.0mm以下的間隔相對配置,封入有0.2mg/mm3 以上的水銀及10-6 micromol/mm3 ~10-2 micromol/mm3 的鹵素的高壓水銀燈時,則在從輸出的極性倒相一直到下次極性倒相為止的時間間隔為0.5微秒至8.3微秒的本發明的放電燈點燈裝置中,由10微秒至120秒的範圍來選擇間歇性地插入忽視依據上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的奇數次分量的動作時的時間間隔予以選擇也可以。
又,在忽視依據所插入的上述的極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的奇數次分量的動作,及忽視依據其後所插入的上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的奇數次分量的動作之間,也可作成插入忽視依據上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的偶數次分量的動作。
例如表示作為本發明的實施形態的一例的在模式地表示的定時圖的第8圖中對應於先前表示的第2圖,記載忽視上述極性倒相定時訊號So的3個特定訊號a21,a22,a23者,即使受到此也不會令上述反相器Ui進行極性倒相般地動作之外,還隔著1個極性倒相定時訊號So,忽視所連續的4個特定訊號b21,b22,b23,b24者,即使受到此也不會令上述反相器Ui進行極性倒相般地動作的樣子。又,表示作為本發明的實施形態的一例的在模式地表示的定時圖的第9圖中,對應於先前所表示的第3圖,記載忽視上述極性倒相定時訊號So所連續的3個特定訊號a31,a32,a33者,即使受到此也不會令上述反相器Ui進行極性倒相般地動作之外,還隔著複數個極性倒相定時訊號So,忽視所連續的4個特定訊號b31,b32,b33,b34者,即使受到此也不會令上述反相器Ui進行極性倒相般地動作的樣子。
又表示作為本發明的實施形態的一例的在模式地表示的定時圖的第10圖中,對應於先前表示的第4圖記載忽視上述極性倒相定時訊號So的3個特定訊號a61,a62,a63者,即使受到此也不會令上述反相器Ui進行極性倒相般地動作之外。還隔著1個極性倒相定時訊號So,忽視所連續的4個特定訊號b61,b62,b63,b64者,即使受到此也不會令上述反相器Ui進行極性倒相般地動作的樣子。又,表示作為本發明的實施形態的一例的在模式地表示的定時圖的第11圖中,對應於先前所表示的第5圖,記載忽視上述極性倒相定時訊號So所連續的3個特定訊號a71,a72,a73者,即使受到此也不會令上述反相器Ui進行極性倒相般地動作之外,還隔著複數個極性倒相定時訊號So,忽視所連續的4個特定訊號b71,b72,b73,b74者,即使受到此也不會令上述反相器Ui進行極性倒相般地動作的樣子。又,在此些圖式中,(a)是表示上述極性倒相定時訊號So,(b)是表示燈電流IL’。
在第8圖,第9圖者中,從極性倒相一直到下次極性倒相的時間長度較長的極性倒相相位(記載為R的相位),又在第10圖,第11圖中,施加電流值的大小變大的調變的極性倒相相位(記載為R的相位),是存在著燈電流IL,為發現在正情形的期間,與發現在負情形的期間。又,此發現期間是每當間歇地插入忽視依據上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的奇數次分量的動作,交互地更換之故,因而藉由適當地設定該間歇性插入的頻度,就可避免上述的放電燈的兩個電極的熱負荷不平衡所發生的問題。
又,藉由追加忽視依據上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的偶數次分量的動作予以插入,從極性倒相一直到下次極性倒相的時間長度較長的極性極性倒相(記載為R的相位),或是施加電流值的大小變大的調變的極性倒相相位(記載為R的相位),不會產生燈電流IL’發現在正情形的狀態,與發現在負情形的狀態有更換,惟例如實現日本特開2006-59790號所述的插入低頻率的1周期分量(日本特開2006-59790號的第4圖)或插入半周期分量〔日本特開2006-59790號的第6(a)圖〕之際具有實用性。
亦即,在第8圖所述者中,可將沒有藉由忽視上述極性倒相定時訊號So的特定訊號a21,a22,a23及特定訊號b21,b22,b23,b24所生成的極性倒相的期間Tf2,利用作為所插入的上述低頻率的上述1周期分量。又,在第9圖所述者中,可將沒有藉由忽視上述極性倒相定時訊號So的特定訊號a31,a32,a33所生成的極性倒相的期間Tf3,利用作為所插入的上述低頻率的一方的上述半周期分量,又可將沒有藉由忽視特定訊號b31,b32,b33,b34所生成的極性倒相的期間Tf3’,利用作為所插入的上述低頻率的另一方的上述半周期分量。
又,在第10圖所述者中,可將沒有藉由忽視上述極性倒相定時訊號So的特定訊號a61,a62,a63及特定訊號b61,b62,b63,b64所生成的極性倒相的期間Tf6,利用作為所插入的上述低頻率的上述1周期分量。又,在第11圖所述者中,可將沒有藉由忽視上述極性倒相定時訊號So的特定訊號a71,a72,a73所生成的極性倒相的期間Tf7,利用作為所插入的上述低頻率的一方的上述半周期分量,又可將沒有藉由忽視特定訊號b71,b72,b73,b74所生成的極性倒相的期間Tf7’,利用作為所插入的上述低頻率的另一方的上述半周期分量。
又,可將第3圖所述的沒有藉由忽視上述極性倒相定時訊號So所連續的奇數次分量的特定訊號a11,a12,a13所生成的極性倒相期間Tf1,利用作為所插入的上述低頻率的一方的上述半周期分量,作成同樣,沒有下次所生成的極性倒相的期間,藉由作成與上述期間Tf1成為反極性,可將此利用作為上述低頻率的另一方的上方半周期分量。又,可將第5圖所述的沒有藉由忽視上述極性倒相定時訊號So所連續的奇數次分量的特定訊號a51,a52,a53所生成的極性倒相期間Tf5,利用作為所插入的上述低頻率的一方的上述半周期分量,作成同樣,沒有下次所生成的極性倒相的期間,藉由作成與上述期間Tf5成為反極性,可將此利用作為上述低頻率的另一方的上方半周期分量。藉由作成如此,即使不使用追加忽視依據上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的偶數次分量的動作而進行插入的方式,若將上述的日本特開2006-59790號的技術中,限定在時間上隔開配置上述低頻率的一方與另一方的半周期,也可將此加以實現。
如此由第8圖,第9圖等為可容易地瞭解,若互相隔著沒有藉由忽視上述極性倒相定時訊號So的極性倒相所連續的奇數或偶數次分量的動作所產生的上述的極性倒相的期間Tf1,Tf2,Tf3,Tf3’,Tf5,Tf6,Tf7,Tf7’的極性倒相次數為奇數,則沒有上述的極性倒相的期間的燈電流IL’的極性,是交互地產生正的條件與負的條件。相反地,若互相隔著沒有上述的極性倒相的期間的極性反應的次數為偶數,則沒有上述的極性倒相的期間的燈電流IL’的極性,是成為重複相同極性。因此,由上述的電極的熱負荷的平衡觀點,針對於互相隔著沒有上述極性倒相的期間的極性倒相次數,以作成每次奇數,或交互地重複偶數與奇數等適當頻度插入奇數的條件較佳。
又,在本發明中應用上述的日本特開2006-59790號所述的技術時,由日本特開2006-59790號的說明書所述可容易地瞭解般地,例如放電燈Ld為突起形成於前端的一對電極以2.0mm以下的間隔相對配置,封入有0.2mg/mm3 以上的水銀及10-6 micromol/mm3 ~10-2 micromol/mm3 的鹵素的高壓水銀燈時,則在從輸出的極性倒相一直到下次極性倒相為止的時間間隔為0.5微秒至8.3微秒的本發明的放電燈點燈裝置中,由2.5微秒至100秒的範圍來選擇沒有藉由忽視依據上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的奇數或偶數次分量的動作所產生的上述極性倒相的期間Tf1,Tf2,Tf3,Tf3’,Tf5,Tf6,Tf7,Tf7’,而由10微秒至120秒的範圍來選擇間歇地插入該忽視的動作時的時間間隔。
第12圖是表示反相控制電路Uf的構成的圖式。反相控制電路Uf是具有使用保持對應於上述反相器Ui的極性狀態的位元訊號的反相極性訊號Sfs的D正反器所構成的反相極性暫存器Ufs。第1圖所述的上述反相控制訊號Sf1,Sf2的生成是以上述反相極性訊號Sfs及其邏輯倒相訊號的反相極性訊號Sfs *作為基礎所進行。但是,上述反相極性暫存器Ufs的時鐘訊號的上述極性倒相定時訊號So2,是為了插入上述的空檔時間期間,被輸入在單穩多諧振動器A32,而上述單穩多諧振動器A32是接受輸入訊號的上昇而生成一定時寬的空檔時間訊號Sdt。在NOR邏輯閘A33,A34,輸入有上述反相極性訊號Sfs,上述反相極性訊號邏輯倒相訊號Sfs *,又分輸入有空檔時間訊號Sdt之故,因而生成有互相以空檔時間期間所隔開的上述反相控制訊號Sf1,Sf2。
在上述反相極性暫存器Ufs,輸入有原反相極性訊號生成電路Ufr所生成的原反相極性訊號Sfr。在上述原反相極性訊號生成電路Ufr,輸入有上述極性倒相定時訊號So之故,因而在上述原反相極性訊號生成電路Ufr是隨著上述極性倒相定時訊號So的至今的履歷而可生成上述原反相極性訊號Sfr。
在上述反相極性暫存器Ufs,作為資料設定時鐘脈衝輸入有與上述極性倒相定時訊號So大致等值的極性倒相訊號So2,所以,上述反相控制電路Uf是將剛受訊上述極性倒相定時訊號So之前所輸入的上述原反相極性訊號Sfr的值,保持到受訊上述極性倒相定時訊號So時,而立即動作成輸出作為上述反相極性訊號Sfs。因此上述原反相極性訊號生成電路Ufr受訊上述極性倒相定時訊號So所決定的上述原反相極性訊號Sfr,是在下次受訊上述極性倒相定時訊號So時作為上述反相極性訊號Sfs而成為被設定在上述反相控制電路Uf。結果,可知該電路是依據上述極性倒相定時訊號So的履歷,可控制上述反相器Ui的極性倒相動作。
可是,上述極性倒相定時訊號So2是在或閘A31合成上述極性倒相定時訊號So,及在定時訊號內插電路Ufm所生的極性倒相定時訊號內插訊號So1所生成。此為若中斷應從投影機的畫像處理部所送訊的上述極性倒相定時訊號So時,因將交流點燈用的燈成為直流點燈而會損壞,因此上述定時訊號內插電路Ufm是經常監視是否輸入作為具有適當時間間隔的脈衝訊號的上述極性倒相定時訊號So,若未輸入時,藉由作為代用訊號的極性倒相定時訊號內插訊號So1,為了避免燈被直流點燈而所設置者。又,上述或閘A31是作為選擇上述極性倒相定時訊號So與上述極性倒相定時訊號內插訊號So1之任一的資料選擇器也可以。
當然只要上述極性倒相定時訊號So正常地被輸入,反相極性訊號Sfs的更新,是藉由上述反相極性暫存器Ufs,與上述極性倒相定時訊號So同步地進行之故,因而不會產生來自上述極性倒相定時訊號So的受訊的故意延遲或顫動。因此,針對於上述原反相極性訊號生成電路Ufr或上述定時訊號內插電路Ufm並不需要高速動作之故,因而使微處理器就可構成。如此地,使用微處理器來構成上述原反相極性訊號生成電路Ufr時,並不會將電路構成作成複雜,而在上述原反相極性訊號生成電路Ufr,可多少使具有複雜的功能的優點。
上述原反相極性訊號生成電路Ufr,是依照其輸入訊號的上述極性倒相定時訊號So的計數值,而簡單地可實現間歇地插入忽視依據上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的奇數次分量之動作的動作。亦即,上述極性倒相定時訊號So的計數值成為第一所定計數值為止。生成每當受訊上述極性倒相定時訊號So就倒相的上述原反相極性訊號Sfr,而當上述極性倒相定時訊號So的計數值成為上述第一所定計數值,則清除上述極性倒相定時訊號So的計數值,而上述極性倒相定時訊號So的計數值成為第二所定計數值為止,則停止上述原反相極性訊號Sfr的倒相動作,當上述極性倒相定時訊號So的計數值成為上述第二所定計數值,則清除上述極性倒相定時訊號So的計數值,如此作成一面生成每當受訊上述的上述極性倒相定時訊號So就倒相的上述原反相極訊號Sfr,一面令上述極性倒相定時訊號So的計數值回到成為上述第一所定計數值的狀態的次序就可以。
在此,上述第一所定計數值,是對應於忽視依據所插入的上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的奇數次分量的動作,及忽視依據下次所插入的上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的奇數次分量的動作之間的上述極性倒相定時訊號So的個數,而上述第二所定計數值,是對應於忽視的上述極性倒相定時訊號So所連續的奇數次分量。
除了間歇地插入忽視依照極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所運續的奇數次分量之動作的動作之外,欲實現依據上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的複數次分量的動作時,則依據第一及第二,第三,第四的所定計數值,將依據上述的第一及第二所定計數值的動作,來進行同樣的動作就可以。亦即,上述極性倒相定時訊號So的計數值成為第一所定計數值為止。生成每當受訊上述極性倒相定時訊號So就倒相的上述原反相極性訊號Sfr,而當上述極性倒相定時訊號So的計數值成為上述第一所定計數值,則清除上述極性倒相定時訊號So的計數值,而上述極性倒相定時訊號So的計數值成為第二所定計數值為止,則停止上述原反相極性訊號Sfr的倒相動作,當上述極性倒相定時訊號So的計數值成為上述第二所定計數值,則清除上述極性倒相定時訊號So的計數值,上述極性倒相定時訊號So的計數值成為第三所定計數值為止。生成每當受訊上述極性倒相定時訊號So就倒相的上述原反相極性訊號Sfr,而當上述極性倒相定時訊號So的計數值成為上述第三所定計數值,則清除上述極性倒相定時訊號So的計數值,而上述極性倒相定時訊號So的計數值成為第四所定計數值為止,則停止上述原反相極性訊號Sfr的倒相動作,當上述極性倒相定時訊號So的計數值成為上述第四所定計數值,則清除上述極性倒相定時訊號So的計數值,如此作成一面生成每當受訊上述極性倒相定時訊號So就倒相的上述原反相極訊號Sfr,一面令上述極性倒相定時訊號So的計數值回到成為上述第一所定計數值的狀態的次序就可以。
此時的上述第一所定計數值,是對應於忽視依據所插入的上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的奇數次分量的動作,及忽視依據下次所插入的上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的奇數次分量的動作之間的上述極性倒相定時訊號So的個數,而上述第二所定計數值,是對應於忽視的上述極性倒相定時訊號So所連續的奇數次分量。上述第三所定計數值,是對應於忽視依據所插入的上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的奇數次分量的動作,及忽視依據下次所插入的上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的奇數次分量的動作之間的上述極性倒相定時訊號So的個數,而上述第四所定計數值,是對應於忽視的上述極性倒相定時訊號So所連續的奇數次分量。
又視需要在上述原反相極性訊號生成電路Ufr,也輸入上述調變周期初期化訊號Sop,例如在內部具有與後述的計數值Nkc同樣的相位追踪保持構成,藉由上述極性倒相定時訊號So的計數值,上述動性濾色片可追踪在其時點所發現的色資訊。又視需要,依據該色資訊,來決定是否維持極性,或是否倒相極性,可決定新的上述原反相極性訊號Sfr並予以輸出般地構成。
第13圖是表示本發明的放電燈點燈裝置可使用的反相器Ui的被簡化的一例者。反相器Ui是藉由使用FET等的開關元件Q1,Q2,Q3,Q4的全橋電路所構成。各該開關元件Q1,Q2,Q3,Q4,是藉由各該閘極驅動電路G1,G2,G3,G4被驅動,而上述閘極驅動電路G1,G2,G3,G4是在一方的對角要素的上述開關元件Q1與上述開關元件Q3在導通狀態的相位中另一方的對角要素的上述開關元件Q2與上述開關元件Q4是被維持在斷開狀態,相反地,另一方的對角要素的上述開關元件Q2與上述開關元件Q4在導通狀態的相位中,一方的對角要素的上述開關元件Q1與上述開關元件Q3是被維持在狀態般地藉由反相控制電路Uf所生成的反相控制訊號Sf1,Sf2所控制。在進行轉換上述兩個相位時,插入令上述開關元件Q1,Q2,Q3,Q4都成為斷開狀態的被稱為空檔時間的期間。
又,上述開關元件Q1,Q2,Q3,Q4為例如MOSFET時,從源極端子朝汲極端子成為順方向的寄生二極體為內設於元件本體(未圖示),惟如雙極電晶體的未存在上述寄生二極體的元件的情形,轉換上述的相位時,又在空檔時間的期間中,藉由起因於存在於反相器Ui的後段的電感成分的感應電流,會因發生逆電壓而含元件損壞之虞,因此,將相當於上述寄生二極體的二極體,予以逆並聯地連接較佳。又,電容器Cpt是由湧浪電壓等來保護上述開關元件Q1,Q2,Q3,Q4時加以設置較佳。
第14圖是表示在本發明的放電燈點燈裝置可使用的饋電電路Ux的一例者。以降壓斬波電路作為基本的饋電電路Ux,是由PFC等的DC電源Mx接受電壓供應而動作,對於放電燈Ld進行調整饋電量。在上述饋電電路Ux中,藉由FET等開關元件Qx,開閉來自上述DC電源Mx的電流,經由抗流線圈Lx在平流電容器Cx進行充電,該電壓被施加於放電燈Ld,構成可將電流流在放電燈Ld。
又,上述開關元件Qx為導通狀態的期間,是藉接通開關元件Qx的電流,直接地進行對於平流電容器Cx的充電及對負荷的放電燈Lx的電流供應,而且在抗流線圈Lx以磁通形成儲存能量,上述開關元件Qx為斷開期間,是藉由以磁通形成儲存於抗流線圈Lx,經由續流二極體Dx進行對於平流電容器Cx的充電與對於放電燈Ld的電流供應。
在上述降壓斬波型的饋電電路Ux中,藉由對於上述開關元件Qx的動作周期的上述開關元件Qx為導通狀態的期間比率,亦即藉由任務循環比,可調整對於上述放電燈的饋電量。在此,具有某些任務循環比的閘極驅動訊號Sg藉由饋電控制電路Fx所生成,經由閘極驅動電路Gx,來控制上述開關元件Qx的閘極端子,藉此來控制來自上述的DC電源Mx的電流的開關。
流在上述放電燈Ld的電極E1,E2間的燈電流(的絕緣值),及發生於電極E1,E2間的燈電壓(的絕對值),是構成藉由燈電流檢測手段Ix,及燈電壓檢測手段Vx可檢測。又,針對於上述燈電流檢測手段Ix,使用分路電阻簡單地可實現,又針對上述燈電壓檢測手段Vx,使用分壓電阻簡單地可實現。
來自上述燈電流檢測手段Ix的燈電流檢測訊號Si,及來自上述燈電壓檢測手段Vx的燈電壓檢測訊號Sv,是被輸入至上述饋電控制電路Fx。上述饋電控制電路Fx是燈起動時的燈電流未流動的期間,為了將無負荷開放電壓施加於燈而輸出所定電壓般地,反饋性地生成上述閘極驅動訊號Sg。當起動燈而令放電電流流動,則令目標燈電流被輸出般地反饋性地生成上述閘極驅動訊號Sg,在此,上述目標燈電流是依據上述放電燈Ld的電壓,以投入於上述放電燈Ld的電力成為所定電力的值作為基本。但是,剛起動之後,上述放電燈Ld的電壓較低而無法供應額定電力之故,因而上述目標燈電流是被控制成未超過稱為初期限制電流的一定限制值。又,隨著溫度上昇令上述放電燈Ld的電壓上昇,而當接通所定電力所需要的電流成為上述初期限制電流以下,則順利地移行至可實現接通上述的所定電力的狀態。
又,在此,作為饋電電路Ux,表示依降壓斬波電路者,惟例如昇壓斬波電路等,將輸入電力轉換成適於饋電到放電燈的電壓,電流的換流器就可以,饋電電路的形式,是在本發明的本質上無關。
第15圖是表示簡化饋電控制電路Fx的方塊圖。對於上述燈電流檢測訊號Si,例如藉由增益為可變的放大器或增益為可變的衰減器所構成的燈電流檢測訊號轉換器Ai,上述燈電流檢測訊號Si是被轉換成轉換燈電流檢測訊號Si’。燈電流調變電路Um是生成調變訊號Sm’隨著該調變訊號Sm,在上述燈電流檢測訊號轉換器Ai的增益施加調變。在饋電能力控制電路Ud,輸入有上述轉換燈電流檢測訊號Si’,及該訊號的控制目標值的燈電流目標訊號St,上述饋電能力控制電路Ud是比較此些兩個訊號。
又,若上述轉換燈電流檢測訊號Si’小於上述燈電流目標訊號St時,則增加上述燈電流IL般地,相反地上述轉換燈電流檢測訊號Si’大於上述燈電流目標訊號St時,則減少上述燈電流IL般地,藉由反饋控制對於上述饋電電路Ux的上述閘極驅動訊號Sg的輸出,俾控制使得上述轉換燈電流檢測訊號Si’與上述燈電流目標訊號St成為一致。又,針對於燈電流的調變,例如在上述轉換燈電流檢測訊號Si’與上述燈電流目標訊號St一致,而達成反饋控制之狀態下,上述調變訊號Sm被變化,而上述燈電流檢測訊號轉換器Ai的增益降低,則上述饋電能力控制電路Ud是判斷上述轉換燈電流檢測訊號Si’大小,俾控制上述增益驅動訊號Sg的輸出成為增加上述燈電流IL。藉此種動作,可實現隨著上述調變訊號Sm的燈電流的調變功能。
一方面,燈電壓檢測訊號Sv是被輸入在電力控制電路Up,該電力控制電路Up是具有使用上述燈電壓檢測訊號Sv,而更新上述燈電流目標訊號St使得被接通於上述放電燈Ld的負荷電力值PL成為事先決定的目標電力值PT的功能。如此地,藉構成饋電控制電路Fx,放電燈點燈裝置是起動上述放電燈Ld,一面維持所定電力的放電,一面依照上述調變訊號Sm可將調變施加於燈電流。
又,針對於上述電力控制電路Up的構成,例如可作成如下,上述燈電壓檢測訊號Sv是被輸入於電力控制電路UP中的AD轉換器,被轉換成具有適當位數的數位燈電壓資料,而被輸入於微處理器單元。在此,上述微處理器單元是包括CPU或程式記憶體、資料記憶體、時鐘脈衝產生電路,計時器、數位訊號的輸出入所用的IO控制器等。上述微處理器單元是參照上述燈電壓資料的計算,或依據對應於其時點的系統狀態的條件判斷,來生成原燈電流目標資料。例如,以上述燈電壓資料除以對應於額定電力的常數,算出達成額定電力所用的燈電流IL值而作為對應於該值來生成上述原燈電流目標資料。但是,在剛起動之後即產生,若在除法所得到的算出值超過相當於燈電流IL的上限值ILmax值的條件,則代替算出值而以相當於上限值ILmax值設定作為上述原燈電流目標資料。上述原燈電流目標資料是藉由DA轉換器,被轉換成類比的燈電流目標訊號St。
上述燈電流調變電路Um是同步於上述極性倒相定時訊號So而生成上述調變訊號Sm,惟所受訊的上述極性倒相定時訊號So,都需要特定在1周期位於那一相位者的資訊之故,因而輸入著調變周期初期化訊號Sop。例如作為動性濾色片使用如第23圖所述的色盤,將1周期的上述極性倒相定時訊號So的個數作為4個時,則設置作為計數值Nkc,至少具有0,1,2,3的追踪極性倒相相位所用的極性倒相相位追踪計數器Ukc,每當上述極性倒相定時訊號So被活性化之際,作成能更新上述極性倒相相位追踪計數器Ukc的上述計數值Nkc。結果,當受訊上述調變周期初期化訊號Sop時,則構成將上述計數值Nkc初期化成例如0。
又,因應於上述極性倒相相位追踪計數器Ukc的上述計數值Nkc,而生成上述調變訊號Sm般地構成燈電流調變電路Um。例如將計數值Nkc的0,1,2,3分別對應於色盤的色的B,R,G,W,而在上述計數值Nkc為0時是B,1時是R,2是G,3時是W,生成分別適當值的上述調變訊號Sm。
此種燈電流調變電路Um是使用市售的通用IC等可構成。第16圖是表示簡化燈電流調變電路Um的方塊圖。例如將通用的16位數數位計數器使用作為上述極性倒相相位追踪計數器Ukc,而將上述極性倒相定時訊號So及上述調變周期初期化訊號Sop分別輸入於其時鐘訊號輸入端子及清除訊號輸入端子。對應於上述極性倒相相位追踪計數器Ukc的計數值Nkc的計數輸出訊號Skc,是輸入至依通用IC的解碼器Ukd。在該解碼器Ukd,設置對應於上述計數值Nkc各個的解碼訊號SkdA、SkdB、...作為輸出,而在該解碼訊號SkdA、SkdB、...的各個,例如連接依具有三態輸出的適用IC的暫存器UmrA、UmrB、...。又在上述暫存器UmrA、UmrB、...的各個,儲存著因應於所對應的上述計數值Nkc的上述調變訊號Sm的值。
藉此種上述燈電流調變電路Um的構成,當上述調變周期初期化訊號Sop被活性化,則上述極性倒相相位追踪計數器Ukc被初期化,之後,每當上述極性倒相定時訊號So被活性化,使得上述極性倒相相位追踪計數器Ukc的計數值Nkc被遞增,令因應於上述計數值Nkc的1個上述暫存器UmrA、UmrB、...藉由上述解碼器Ukd被選擇,使得被保持在所連接的暫存器UmrA、UmrB、...的資料,進行動作被輸出作為上述調變訊號Sm。在此所述的燈電流調變電路Um的功能及動作是如上所述地,代替使用通用IC等所構成。藉由微處理器,並藉軟體所構成較佳。
又,在第15圖中,上述燈電流調變電路Um在放電燈點燈裝置內,而描繪成藉由放電燈點燈裝置來生成上述調變訊號Sm,惟上述調變訊號Sm是藉由與該放電燈點燈裝置協動的投影機本體的畫像處理部所生成者也可以,上述調變訊號Sm的生成根源是與本發明的本質無關。又上述調變訊號Sm為具有高位準與低位準的1位元的2值訊號,或具多位元的數位訊號所成的色調的資料、或類比訊號或上述燈電流調變電路Um設置成適合於各個情形就可以,而上述調變訊號Sm的形式是與本發明的本質上無關。又,作為此種上述調變訊號Sm也包括藉由增加調變來決定增加燈電流的比率的多位元數位訊號或類比訊號部分,及決定施加或未施加調變之別的1位元的2值訊號部分所成的形成者。
第17圖是表示簡化第16圖所述的上述燈電流檢測訊號轉換器Ai的構成的具體例者。在該圖中,上述調變訊號Sm是具有調變訊號M0,M1,M2所成的多位元數位訊號所成的色調的資料。在該圖的電路中,以依運算放大器Aai的非倒相放大電路作為基本,上述燈電流源檢測訊號Sr為藉上述運算放大器Aai被放大,而作為其輸出訊號生成者燈電流檢測訊號Si。
上述運算放大器Aai的輸出是藉電阻Rfc,及電阻Rac或並聯連接於此而被連接於接地的電阻的合成電阻被分壓而被連接於上述運算放大器Aai的倒相輸入端子之故,因而該非倒相放大電路的增益是藉由該分壓比被規定。在被並聯連接於上述電阻Rac的電阻Ra0,Ra1,Ra2與接地之間,分別插入有依電晶體的開關元件Z0,Z1,Z2之故,因而藉由上述開關元件Z0,Z1,Z2各個的導通或斷開,使得各個上述電阻Ra0,Ra1,Ra2被轉換為連接狀態或非連接狀態之故,因而可將該非倒相放大電路的增益作成可變。
上述開關元件Z0,Z1,Z2是各個基極端子經由各個基極電阻Rm0,Rm1,Rm2被連接於上述調變訊號M0,M1,M2之故,因而開關元件Z0,Z1,Z2是對應於上述調變訊號M0,M1,M2的各個位元的真與偽而被控制在導通狀態與斷開狀態,結果,藉由上述調變訊號M0,M1,M2的各個位元的真與偽的組合就可將該非倒相放大電路的增益作成可變。
在此,作為上述電阻Ra0,Ra1,Ra2的電阻值的關係,藉由將上述電阻Ra0設定成上述電阻Ra1的兩倍,將上述電阻Ra1設定成上述電阻Ra2的兩倍,而將上述調變訊號M0作為最下位位元,上述調變訊號M2作為最上位位元的作為3位元的2進位資料而可將該非倒相放大電路的增益作成可變。但是,非倒相放大電路的增益與2進位資料並不是在直線關係。又,在此,作為一例表示3位元的情形,惟視需要,增減位元數而可作成同樣地構成。
第18圖是表示簡化饋電控制電路Fx的方塊圖。在先前的第15圖中,上述燈電流調變電路Um被連接於上述燈電流檢測訊號轉換器Ai而在該增益施以調變的構成者,在第18圖中,燈電流調變電路Um被連接於燈電流目標訊號轉換器At,依照調變訊號Sm在上述燈電流目標訊號轉換器At的增益施以調變,而從燈電流目標訊號St生成轉換燈電流目標訊號St,的構成之處不相同。生成該轉換燈電流目標訊號St,之後的饋電能力控制電路Ud所進行的反饋控制動作,是與針對於第15圖先前所說明者同樣。
又,令上述燈電流檢測訊號Si與上述轉換燈電流目標訊號St’成為一致,而在達成反饋控制的狀態,上述調變訊號Sm被變化,當上述燈電流目標訊號轉換器At的增益上昇,則上述饋電能力控制電路Ud是判斷為上述燈電流檢測訊號Si過小,而令上述燈電流IL會增加般地,來控制閘極驅動訊號Sg的輸出。藉此種動作,實現依照上述調變訊號Sm的燈電流的調變功能。
又,上述燈電流目標訊號轉換器At,是藉由與上述的第17圖同樣地構成的調變訊號M0,M1,M2的各個的真與偽的組合而令增益藉由可變的非倒相放大電路可實現。具體而言作成將第17圖所述的記號Ai讀換成At,將Si讀換成St,又將Si’調換成St’的電路就可以。
又,在此作為在增益可施以調變的燈電流檢測訊號轉換器Ai或燈電流目標訊號轉換器At的電路,表示將依運算放大器的非倒相放大電路的放大率作成可變者的例子,惟若為在增益可施加調變的轉換器其電路形式,是在本發明的實質上無關。例如可使用以倒相放大器作為基本者,或是將分壓電阻的分壓比作成可變等,沒有使用放大器等。又,尤其是藉由具有多位元的數位訊號所成的色調的資料而在增益施加調變者的情形,例如利用階梯電阻網路,或使用DA轉換用IC所構成也可以。
又,如上述地,上述電力控制電路Up為將數位的原燈電流目標資料藉由DA轉換器,轉換成類比的燈電流目標訊號St而予以輸出者的情形,代替在燈電流目標訊號St乘以燈電流目標訊號轉換器At的增益而生成轉換燈電流目標訊號St’,作為施加所期望的調變者生成上述原燈電流目標資料,而將此藉由DA轉換器作成生成轉換燈電流目標訊號St’也可以。但是,作成此種情形,DA旋轉器為例如使用12位元或16位元等的分解能者等,藉此增強其動態範圍較佳。
例如,在某些極性倒相相位中,增加燈電流般地施以調變時,當然燈電流不是一定(燈電壓在嚴密上也不是一定)之故,因而欲控制成平均負荷電力值相等於目標電力值PT,則必須藉由測定等以取得平均負荷電力值。作為其方法,在電力控制電路Up中,可能有由燈電壓VL與燈電流IL的瞬時值測定值算出平均值的方法,由燈電壓的代表性測定值及燈電流的瞬時值測定值算出平均值的方法,由燈電壓的代表性測定值,及燈電流的代表性測定值算出平均值的方法等。在此,作為得到燈電壓VL或燈電流IL的代表性測定值的方法,有測定某一極性倒相相位的燈電壓或燈電流的瞬時值的方法,例如藉由CR電路等的低通濾波器,生成類比性平均值訊號而加以測定的方法等。但是,由瞬時值測定值算出平均值,為以電力控制電路Up的AD轉換器及微處理器進行時,因成為需要高速的處理能力,因此以得到代表性測定值的方法成為有利的情形較多。
在有關於先前的上述調變周期初期化訊號Sop的說明部分,針對於從該訊號的生成根源所傳送來的路徑,並未做具體性說明。當然,與上述極性倒相定時訊號So設置獨立的路徑來傳送也可以,惟藉由使用與上述極性倒相定時訊號So相同路徑來傳送上述調變周期初期化訊號Sop,可節省訊號線的條數。所以,欲活性化上述調變周期初期化訊號Sop時,例如在投影機的畫像處理部中在上述極性倒相定時訊號So施以調變而作成傳送。但是,在此所謂在上述極性倒相定時訊號So所施的「調變」,及在放電燈的明亮上所施的「調變」,在對象與形態上不相同之故,因而請注意不要混在一起。
作為施加於上述極性倒相定時訊號So的調變方法,若為可簡單地識別是否施以調變的方法,亦即若為簡單地解調而可再現上述調變周期初期化訊號Sop的方法,就可採用任意的調變方法。例如,發訊上述極性倒相定時訊號So的脈寬上短者與長者,而受訊比規定時間寬還長者的情形,則作為僅受訊上述極性倒相定時訊號So進行處理,相反地受訊短者的情形,則識別作為施加調變者,作為與上述極性倒相定時訊號So也一起受訊上述調變周期初期化訊號Sop,加以處理而可予以解調。
第19(a)圖是表示簡化此種初期化資訊解調電路Uod的構成的圖式。上述極性倒相定時訊號So是被輸入至單定態複振器A11,而上述單定態複振器A11,是接受輸入訊號的上昇俾輸出一定時間寬τ 11的脈衝訊號Soa。上述極性倒相定時訊號So及上述脈衝訊號Soa是被輸入至邏輯閘A12,該邏輯閘A12是在上述極性倒相定時訊號So為低位準且上述脈衝訊號Soa為高位準時,生成低位準的上述調變周期初期化訊號Sop。
第19(b),(c),(d)圖是表示簡化上述初期化資訊解調電路Uod的動作的定時圖,(b)是表示上述極性倒相定時訊號So,(c)是表示上述脈衝訊號Soa,(d)是表示上述調變周期初期化訊號Sop。在時點t11中,受訊脈寬長的上述極性倒相定時訊號So,惟在該脈寬終了的時點,在相同上述時點t11所發生的上述脈衝訊號Soa已回到低位準之故,因而上述調變周期初期化訊號Sop是仍在高位準。一方面,在時點t12中,受訊脈寬短的上述極性倒相定時訊號So,惟在該脈衝的終了時點t13中,在相同上述時點t12所發生的上述脈衝訊號Soa是仍在高位準之故,因而生成具有相等於來自上述脈衝訊號Soa的上述時點t13的上述時間寬τ 11的剩餘時間的低位準的時間寬的上述調變周期初期化訊號Sop。
或是作為施加於上述極性倒相定時訊號So的調變方法,例如上述極性倒相定時訊號So的脈衝作成單發者與複數脈衝的叢訊者被發訊,而在規定的時間寬度內受訊1個脈衝的情形則僅作為上述極性倒相定時訊號So被受訊加以處理,相反地複數脈衝被受訊的情形,則識別作為施以調變者,上述調變周期初期化訊號Sop也與上述極性倒相定時訊號So一起被受訊而予以處理般地可進行解調。
第20(a)圖是表示簡化此種初期化資訊解調電路Uod,的構成的圖式。上述極性倒相定時訊號So是被輸入至單定態複振器A21,而上述單定態複振器A21,是接受輸入訊號的上昇俾輸出一定時間寬τ 21的脈衝訊號So’。上述極性倒相定時訊號So及上述脈衝訊號So’是被輸入至與閘A23,該“與”閘A23是上述脈衝訊號So’在高位準時,通過上述極性倒相定時訊號So的上昇而輸入至單定態複振器A22,上述單定態複振器A22是接受輸入訊號上昇而生成一定時間寬τ 22的低位準的上述調變周期初期化訊號Sop。
第20(b),(c),(d)圖是表示簡化上述初期化資訊解調電路Uod’的動作的定時圖,(b)是表示上述極性倒相定時訊號So,(c)是表示上述脈衝訊號So’,(d)是表示上述調變周期初期化訊號Sop。在時點t21受訊單發的上述極性倒相定時訊號So,惟在相同上述時點t21所發生的上述脈衝訊號So’回到低位準之前,未受訊後續的上述極性倒相定時訊號So之故,因而上述調變周期初期化訊號Sop是仍在高位準。一方面,在時點t22中,受訊複數脈衝所成的上述極性倒相定時訊號So的前頭部,惟在受訊第二脈衝的時點t23中,在相同上述時點t22所發生的上述脈衝訊號So’是仍在高位準之故,因而藉由上述“或”閘A23而會單定態複振器A22被活性化,而生成具有低位準的時間寬τ 22的上述調變周期初期化訊號Sop。在放電燈點燈裝置的其他電路部中,作為代替上述極性倒相定時訊號So,也可使用上述脈衝訊號So’。
又,如上述地,使用微處理器來構成上述燈電流調變電路Um的情形,為針對於在此所述的初期化資訊解調電路Uod也以構成在相同微處理器較佳。藉由此種本發明的構成,不必另設置調變周期初期化訊號,成為可匹配色依次光束的發現周期與調變圖案的周期。
第21圖是表示簡化本發明的投影機的一形態的方塊圖。從藉由本發明的放電燈點燈裝置Ex被起動,點亮的放電燈Ld所發出的光束Ox1,是經由通過包括視需要所設置的凹面鏡或聚光透鏡等聚光光學系Oc的光束Ox1’,藉由旋轉色盤等的動性濾色片Of被轉換成色依次光束Ox2。上述色依次光束Ox2是藉由使用DMD(TM)或LCD、LCOS(反射型的液晶顯示面板)等的空間調變元件Om被調變成色依次的畫像光束Ox3,藉由投影透鏡Op,而在與投影機一體的或是設在投影機的外部的螢幕Os上形成有投影畫像。
投影機的畫像處理部Ox是構成由來自旋轉編碼器等的感測器的脈衝計數值,或旋轉角度的初期檢測與經過時間計數值等生成對應於動性濾色片Of所發現的色資訊的訊號Soc,依據此,來生成上述極性倒相定時訊號So,並發訊至放電燈點燈裝置Ex。此時,視需要,為了特定上述極性倒相定時訊號So的1周期的相位,生成上述調變周期初期化訊號Sop而發訊至放電燈點燈裝置Ex,或是在發訊至放電燈點燈裝置Ex的上述極性倒相定時訊號So施以調變。在先前的例子,如使用第16圖所述地,上述調變訊號Sm是針對於依據極性倒相定時訊號So在放電燈點燈裝置Ex所生成者加以記載,惟藉由投影機的畫像處理部生成上述調變訊號Sm也可以。
現在,作為被輸入於投影機的可能性的影像訊號的訊號源,有個人電腦、錄影帶或DVD的唱機,TV調諧器等各種者,又訊號的規格也存在著NTSC或PAL等複數者之故,因而投影機的畫像處理部是因應於所輸入的影像訊號的種類,成為必需柔軟地變化其動作態樣。尤其是,對於圖框率(每一單位時間的畫像圖框更新次數)的變化,為了發揮更優異的影像表現能力,藉由條件,有將動性濾色片的頻率設定成圖框率的兩倍或三倍的情形。又,將投影機使用作為顯示用時,亮度比色彩的表現能力豐富上更重要,惟使用作為電影等的影像觀賞用時,則相反地,色的表現能力的豐富,比亮度更重要,各個所適用的畫像處理的動作態樣是不相同之故,因而將1台投影機轉換成各個用途作成可使用時,除了上述的影像訊號線之變化之外,成為還需要更多畫像處理的動作態樣的變化。
在此種畫像處理的動作態樣的變化,也可變更上述極性倒相定時訊號So的1周期的極性倒相的次數的偶數,奇數別的情形。例如在動性濾色片Of的鄰接的某2色轉換期間,投影機的畫像處理部將發生上述極性倒相定時訊號So者,隨著畫像處理的動作態樣的變化,也有作成未發生上述極性倒相定時訊號So。或例如在動性濾色片Of的某1色的領域途中,投影機的畫像處理部將發生上述極性倒相定時訊號So者,隨著畫像處理的動作態樣的變化,也有作成未發生上述極性倒相定時訊號So。
如上述地,上述極性倒相定時訊號So的1周期的極性倒相的次數為奇數次的情形,不會發生放電燈的2個電極的熱負荷的不平衡的間題,惟在此情形也依據本發明,即使進行間歇性地插入忽視依據上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的奇數次分量的動作的動作,也未發生特別間題之故,因而與上述極性倒相定時訊號So的1周期的極性倒相次數的偶數,奇數別無關地,作成經常地適用本發明也可以。
又,從投影機的畫像處理部所傳送的上述調變周期初期化訊號Sop,或藉由施以調變的上述極性倒相定時訊號So之後,藉由上述初期化資訊解調電路Uod所生成的上述調變周期初期化訊號Sop,可特定上述極性倒相定時訊號So的1周期的相位,本發明的放電燈點燈裝置是受訊上述調變周期初期化訊號Sop之後,計數一直到受訊下一上述調變周期初期化訊號Sop為止的上述極性倒相定時訊號So的數,藉此可判定上述極性倒相定時訊號So的1周期的極性反轉的次數是否為偶數或奇數之故,因而若判定其為偶數時,則實行間歇地插入忽視依據前述之極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的奇數次分量之動作的動作,相反地,若判定為奇數時,則作成未實行間歇地插入忽視依據上述極性倒相定時訊號So的極性倒相動作所連續的奇數次分量之動作的動作也可以。
本說明書所述的電路構成,是為了說明本發明的光源裝置的動作或功能、作用,記載著所需最少限者。因此,所說明的電路構成或動作的詳細事項,例如訊號的極性,或具體性電路元件的選擇、或追加、省略、或是依據元件取得方便或經濟上理由上變更的創意工夫,是以實際裝置的設計時所貫徹作為前提。
尤其由過電壓或過電流、過熱等的損壞要因來保護饋電裝置的FET等的開關元件等電路元件所用的機構,或減少隨著饋電裝置的電路元件的動作所發生的放射的噪音或傳導噪音的發生,或不會將所發生的噪音不會洩漏至外部所用的機構,例如浪湧電壓保護電路、變阻器、箝位二極體(包括脈衝雙脈衝方式)電流限制電路,普通模態或標準模態的靜噪濾波抗流線圈、靜噪濾波電容器等,視需要,以追加實施例所述的電路構成的各部作為前提,成為本發明的放電燈點燈裝置的構成,並不被限定於本發明的說明書所述的電路方式者,又,也不被限定於記載的波形或定時圖者。
A11、A21、A22、A32...單定態複振器
A12...邏輯閘
A23...與閘
A31...或閘
A33、A34...NOR邏輯閘
A3b、A3b’、A4b、A4b’...B色領域
A3g、A3g’、A4g、A4g’...G色領域
A3r、A3r’、A4r、A4r’...R色領域
A4w、A4w’...W色領域
Aai...運算放大器
Ai...燈電流檢測訊號轉換器
At...燈電流目標訊號轉換器
Cpt...電容器
Cx...平流電容器
Dx...續流二極體
E1、E2...電極
Et...補助電極
Ex...放電燈點燈裝置
Fx...饋電控制電路
G1、G2、G3、G4、Gx...閘極驅動電路
IL、IL’...燈電流
Ix...燈電流檢測手段
Ld...放電燈
Lx...抗流線圈
M0、M1、M2...調變訊號
Mx...DC電源
Oc...聚光光學系
Of...動性濾色片
Om...空間調變元件
Op...投影透鏡
Os...螢幕
Ox1、Ox1’...光束
Qx2...色依次光束
Qx3...畫像光束
Q1、Q2、Q3、Q4、Qx...開關元件
Ra0、Ra1、Ra2、Rac、Rb0、Rb1、Rb2、Rfc...電阻
Rm0、Rm1、Rm2...空檔時間訊號
Sdt...空檔時間訊號
Sf1、Sf2...反相控制訊號
Sfr...原反相極性訊號
Sfs...反相極性訊號
Sfs *...反相極性訊號邏輯倒相訊號
Sg...閘極驅動訊號
Si...燈電流檢測訊號
Si’...轉換燈電流檢測訊號
Skc...計數輸出訊號
SkdA、SkdB...解碼訊號
Sm...調變訊號
So...極性倒相定時訊號
So’...脈衝訊號
So1...極性倒相定時訊號內插訊號
So2...極性倒相定時訊號
Soa...脈衝訊號
Soc...訊號
Sop...調變周期初期化訊號
Sr...燈電流原檢測訊號
St...燈電流目標訊號
St’...轉換燈電流目標訊號
Sv...燈電壓檢測訊號
T11、T12、T21、T22、T31、T32、T41、T42...節點
Tb...B色期間
Tf1、Tf2、Tf3、Tf3’、Tf5、Tf6、Tf7、Tf7’...期間
Tg...G色期間
Tr...R色期間
Tw...W色期間
Ud...饋電能力控制電路
Uf...反相控制電路
Ufm...定時訊號內插電路
Ufr...原反相極性訊號生成電路
Ufs...反相極性暫存器
Ui...反相器
Ukc...極性倒相相位追踪計數器
Ukd...解碼器
Um...燈電流調變電路
UmrA、UmrB...暫存器
Uod、Uod’...初期化資訊解調電路
Up...電力控制電
Us...起動器
Ux...饋電電路
VL、VL’...燈電壓
Vx...燈電壓檢測手段
Z0、Z1、Z2...開關元件
a01、a11、a12、a13、a21、a22、a23、a31、a32、a33、a41、a51、a52、a53、a61、a62、a63、a71、a72、a73、b21、b22、b23、b24、b31、b32、b33、b34、b61、b62、b63、b64、b71、b72、b73、b74...特定訊號
t11、t12、t13、t21、t22、t23...時點
τ 11、τ 21、τ 22...時間寬
第1圖是表示簡化本發明的放電燈點燈裝置的一形態的方塊圖。
第2(a),(b)圖是模式地表示本發明的放電燈點燈裝置的動作的一形態的定時圖。
第3(a),(b)圖是模式地表示本發明的放電燈點燈裝置的動作的一形態的定時圖。
第4(a),(b)圖是模式地表示本發明的放電燈點燈裝置的動作的一形態的定時圖。
第5(a),(b)圖是模式地表示本發明的放電燈點燈裝置的動作的一形態的定時圖。
第6(a),(b)圖是模式地表示本發明的放電燈點燈裝置的動作的一形態的定時圖。
第7(a),(b)圖是模式地表示本發明的放電燈點燈裝置的動作的一形態的定時圖。
第8(a),(b)圖是模式地表示本發明的放電燈點燈裝置的動作的一形態的定時圖。
第9(a),(b)圖是模式地表示本發明的放電燈點燈裝置的動作的一形態的定時圖。
第10(a),(b)圖是模式地表示本發明的放電燈點燈裝置的動作的一形態的定時圖。
第11(a),(b)圖是模式地表示本發明的放電燈點燈裝置的動作的一形態的定時圖。
第12圖是表示簡化本發明的放電燈點燈裝置的一部分的一形態的圖式。
第13圖是表示簡化本發明的放電燈點燈裝置的實施例的一部分的一形態的圖式。
第14圖是表示簡化本發明的放電燈點燈裝置的實施例的一部分的一形態的圖式。
第15圖是表示簡化本發明的放電燈點燈裝置的一形態的方塊圖。
第16圖是表示簡化本發明的放電燈點燈裝置的實施例的一部分的一形態的圖式。
第17圖是表示簡化本發明的放電燈點燈裝置的實施例的一部分的一形態的圖式。
第18圖是表示簡化本發明的放電燈點燈裝置的實施例的一形態的方塊圖。
第19(a),(b),(c),(d)圖是表示簡化本發明的放電燈點燈裝置的實施例的一部分的一形態的圖式與模式地表示的定時圖。
第20(a),(b),(c),(d)圖是表示簡化本發明的放電燈點燈裝置的實施例的一部分的一形態的圖式與模式地表示的定時圖。
第21圖是表示簡化本發明的投影機的一形態的方塊圖。
第22(a),(b)圖是模式地表示一般投影機的一部分的形狀的圖式。
第23(a),(b)圖是模式地表示一般投影機的一部分的形狀的圖式。
第24(a),(b)圖是模式地表示習知的放電燈點燈裝置的動作的一形態的定時圖。
第25(a),(b)圖是模式地表示習知的放電燈點燈裝置的動作的一形態的定時圖。
T11、T21、T31、T41...節點
Ux...饋電電路
Ui...反相器
VL’...燈電壓
E1、E2...電極
Et...補助電極
Ld...放電燈
Us...起動器
T12、T22、T32、T42...節點
IL’...燈電流
So...極性倒相定時訊號
Sf1、Sf2...反相控制訊號
Uf...反相控制電路
Ex...放電燈點燈裝置

Claims (6)

  1. 一種放電燈點燈裝置,屬於點燈放電燈所用的放電燈點燈裝置,其特徵為:具有:極性倒相輸出電壓而在上述放電燈施加交流電壓所用的反相器;及生成依據周期性的極性倒相定時訊號來規定上述反相器的極性倒相動作的反相控制訊號的反相控制電路,至少上述極性倒相定時訊號的1周期的極性倒相的次數為偶數次的情形下,上述反相控制電路是具有將上述極性倒相定時訊號進行計數的計數手段,具有:至計數值成為第一所定計數值為止,係生成每當接收上述極性倒相定時訊號So就倒相的原反相極性訊號的動作;及將計數值清除後,至計數值成為第二所定計數值為止,則停止上述原反相極性訊號的倒相動作的動作,藉此間歇地插入忽視極性倒相動作所連續的奇數次分量的動作。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的放電燈點燈裝置,其中,同步於上述極性倒相定時訊號,施以對於流在上述放電燈的燈電流的周期性調變。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的放電燈點燈裝置,其中,具有為了特定上述極性倒相定時訊號的1周期的相 位,在上述極性倒相定時訊號施以調變而被輸入,識別在上述極性倒相定時訊號是否施以調變的初期化資訊解調電路,上述初期化資訊解調電路識別出在上述極性倒相定時訊號施以調變時,設定將保持上述極性倒相定時訊號的1周期的相位所用的極性倒相相位追踪計數器的計數值予以初期化的動作。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的放電燈點燈裝置,其中,上述反相控制電路,是在忽視依據所插入的上述極性倒相定時訊號的極性倒相動作所連續的奇數次分量的動作、及忽視依據其次所插入的上述極性倒相定時訊號的極性倒相動作所連續的奇數次分量的動作之間,插入忽視依據上述極性倒相定時訊號的極性倒相動作所連續的偶數次分量的動作。
  5. 一種投影機,屬於利用藉由放電燈所發生的光束而投影顯示畫像的投影機,其特徵為:起動上述放電燈而用以點燈的放電燈點燈裝置為如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的放電燈點燈裝置。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的投影機,其中,藉由動性濾色器變換成色依次光束,利用上述色依次光束而投影顯示畫像者,上述極性倒相定時訊號是依存於上述色依次光束的顏色所生成。
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