JP2009016248A

JP2009016248A - Discharge lamp lighting device, projector, and control method of discharge lamp lighting device

Info

Publication number: JP2009016248A
Application number: JP2007178429A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Okawa; 一夫大川
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2007-07-06
Filing date: 2007-07-06
Publication date: 2009-01-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge lamp lighting device for realizing longer life of a discharge lamp by restraining generation of rush current and reducing degradation of an electrode of the discharge lamp at the time of lighting startup. <P>SOLUTION: The discharge lamp lighting device 10 includes an inverter bridge 20 for supplying current to a discharge lamp 100 and driving it 100, and a bridge driver 30 and an MCU 40 for controlling the inverter bridge 20. Based on a lighting signal 12, the bridge driver 30 and the MCU 40 control the inverter bridge 20 to drive the discharge lamp 100 in AC only during a predetermined period in a lighting start period from start of lighting of the discharge lamp 100 till regular lighting, and to drive the discharge lamp 100 in DC during the period other than the above predetermined period in the lighting start period. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、放電灯点灯装置、プロジェクタ及び放電灯点灯装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a discharge lamp lighting device, a projector, and a control method for a discharge lamp lighting device.

プロジェクタの光源として高圧水銀ランプなどの放電ランプが使用されており、放電ランプの長寿命化が望まれている。放電ランプの長寿命化を実現するためには、放電ランプの点灯始動時における放電ランプの電極の劣化を極力少なくすることが重要な課題である。 A discharge lamp such as a high-pressure mercury lamp is used as a light source of the projector, and it is desired to extend the life of the discharge lamp. In order to extend the life of the discharge lamp, it is an important issue to minimize the deterioration of the electrode of the discharge lamp at the start of lighting of the discharge lamp.

放電ランプの点灯始動時には、まず、数十ｋＶの高電圧パルスが放電ランプの電極間に印加され、電極間が絶縁破壊されることにより放電路が形成される。その後、電極間が高インピーダンスの状態のグロー放電から、電極がある程度温まり電極間のインピーダンスが下がるとアーク放電に移行する。アーク放電に移行した後は、両電極が均等に消耗するように電極間に交流電流を流して放電ランプの交流駆動が行われる。 At the start of lighting of the discharge lamp, first, a high voltage pulse of several tens of kV is applied between the electrodes of the discharge lamp, and a discharge path is formed by dielectric breakdown between the electrodes. After that, when the electrodes are heated to a certain degree and the impedance between the electrodes is lowered from the glow discharge in a state where the impedance between the electrodes is high, the arc discharge is started. After the transition to the arc discharge, an alternating current is passed between the electrodes so that the two electrodes are evenly consumed, and the discharge lamp is AC driven.

ここで、グロー放電の期間は電極が劣化しやすいので、グロー放電の期間をできる限り短くしてアーク放電に移行させるのが長寿命化の鍵となる。従来、点灯始動時にできる限りはやく電極を温めるために、アーク放電に移行するまでは電極間の一方向のみに電流を流す直流起動方式の放電灯点灯装置が提案されている。
特開平９−８２４８０号公報 Here, since the electrodes are likely to deteriorate during the glow discharge period, the key to extending the life is to make the glow discharge period as short as possible and shift to the arc discharge. Conventionally, in order to warm the electrodes as quickly as possible at the time of starting lighting, a direct-current start-up type discharge lamp lighting device has been proposed in which current flows only in one direction between the electrodes until the transition to arc discharge.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-82480

しかし、直流起動方式の放電灯点灯装置では、点灯始動後のグロー放電からアーク放電に移行するときの電極間インピーダンスが急激に低下する期間において放電ランプの電極間に突入電流と呼ばれる１００Ａ以上の大電流が流れてしまう。そのため、放電ランプの電極が劣化し、放電灯の寿命を短くする原因となっていた。 However, in a discharge lamp lighting device of a direct current starting method, a large current of 100 A or more called an inrush current between the electrodes of the discharge lamp during a period in which the interelectrode impedance rapidly changes from the glow discharge after starting the lighting to the arc discharge. Current flows. For this reason, the electrodes of the discharge lamp are deteriorated, which causes the life of the discharge lamp to be shortened.

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、突入電流の発生を抑制し、点灯始動時における放電灯の電極の劣化を低減することにより放電灯の長寿命化を実現するための放電灯点灯装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and realizes a longer life of the discharge lamp by suppressing the occurrence of inrush current and reducing the deterioration of the electrode of the discharge lamp at the start of lighting. An object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device.

（１）本発明に係る放電灯点灯装置は、所与の点灯信号に基づいて放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、前記放電灯に電流を供給し、前記放電灯を駆動する放電灯駆動部を含み、前記放電灯駆動部は、前記点灯信号に基づいて、前記放電灯の点灯を開始してから定常点灯に至るまでの点灯始動期間において所定期間だけ前記放電灯を交流駆動し、前記点灯始動期間において前記所定期間以外の期間は前記放電灯を直流駆動するように制御することを特徴とする。 (1) A discharge lamp lighting device according to the present invention is a discharge lamp lighting device that lights a discharge lamp based on a given lighting signal, and supplies a current to the discharge lamp to drive the discharge lamp. An electric lamp drive unit, and the discharge lamp drive unit AC drives the discharge lamp for a predetermined period in a lighting start period from the start of lighting of the discharge lamp to steady lighting based on the lighting signal. In the lighting start period, the discharge lamp is controlled to be DC driven during a period other than the predetermined period.

所与の点灯信号は、例えば、電源スイッチがＯＮになったことを放電灯点灯装置の外部の装置（ＣＰＵ等）が検出することにより発生させてもよい。 The given lighting signal may be generated, for example, when a device (CPU or the like) outside the discharge lamp lighting device detects that the power switch is turned on.

放電灯は、例えば、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等であってもよい。 The discharge lamp may be, for example, a high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, or the like.

定常点灯は、放電灯の電極間のインピーダンスが低下し、放電灯がアーク放電を継続する点灯状態である。 Steady lighting is a lighting state in which the impedance between the electrodes of the discharge lamp decreases and the discharge lamp continues arc discharge.

放電灯駆動部は、例えば、専用の回路であってもよいし、汎用のマイクロコンピュータであってもよい。 The discharge lamp driving unit may be, for example, a dedicated circuit or a general-purpose microcomputer.

所定期間は、例えば、交流駆動により突入電流を分散させて放電灯の電極間に流れる電流のピーク値を十分小さくするのに必要な長さの時間（例えば、０．５ｍｓ〜２０ｍｓ）であってもよい。また、所定期間は、例えば、制御信号により可変に設定可能であってもよい。さらに、所定のタイミングで放電灯の交流駆動を開始することもできる。所定のタイミングは、例えば、点灯始動期間において突入電流が発生する前の任意のタイミングであってもよく、突入電流が発生する直前がより好ましい。また、所定のタイミングは、例えば、制御信号により可変に設定可能であってもよい。 The predetermined period is, for example, a length of time (for example, 0.5 ms to 20 ms) required to sufficiently reduce the peak value of the current flowing between the electrodes of the discharge lamp by dispersing the inrush current by AC driving. Also good. The predetermined period may be variably set by a control signal, for example. Furthermore, AC driving of the discharge lamp can be started at a predetermined timing. The predetermined timing may be, for example, an arbitrary timing before the inrush current is generated in the lighting start period, and is more preferably immediately before the inrush current is generated. The predetermined timing may be variably set by a control signal, for example.

交流駆動の周波数は、例えば、１０ｋＨｚ〜７０ｋＨｚ程度であってもよい。また、交流駆動の周波数は、例えば、制御信号により可変に設定可能であってもよい。 The frequency of AC driving may be, for example, about 10 kHz to 70 kHz. Moreover, the frequency of AC drive may be variably set by a control signal, for example.

本発明によれば、点灯始動期間における所定期間だけ放電灯を交流駆動し、点灯始動期間におけるその他の期間は放電灯を直流駆動する。さらに、所定のタイミングで放電灯の交流駆動を開始することもできる。従って、直流駆動により放電灯を温める時間を短縮しながらも交流駆動により突入電流を所定の期間において分散させることができるので、点灯始動期間における放電灯の電極の劣化を低減することができる。その結果、放電灯の長寿命化を実現することができる。 According to the present invention, the discharge lamp is AC driven only for a predetermined period in the lighting start period, and the discharge lamp is DC driven in the other periods in the lighting start period. Furthermore, AC driving of the discharge lamp can be started at a predetermined timing. Therefore, since the inrush current can be dispersed in a predetermined period by AC driving while shortening the time for warming the discharge lamp by DC driving, it is possible to reduce the deterioration of the electrodes of the discharge lamp during the lighting start period. As a result, the life of the discharge lamp can be extended.

（２）本発明に係る放電灯点灯装置は、前記放電灯が最後に消灯してから点灯を開始するまでの時間に関する点灯履歴情報を取得する点灯履歴取得部を含み、前記放電灯駆動部は、前記点灯履歴情報に基づいて、前記点灯始動期間において前記放電灯の交流駆動を開始するタイミングを制御することを特徴とする。 (2) The discharge lamp lighting device according to the present invention includes a lighting history acquisition unit that acquires lighting history information related to a time from when the discharge lamp is last turned off to when lighting is started, and the discharge lamp driving unit includes: The timing for starting AC driving of the discharge lamp in the lighting start period is controlled based on the lighting history information.

点灯履歴情報は、例えば、放電灯が最後に消灯した時刻とその後点灯を開始した時刻の２つの時刻情報であってもよいし、放電灯が連続して消灯していた時間の情報であってもよい。 The lighting history information may be, for example, two pieces of time information, the time when the discharge lamp was last turned off and the time when the discharge lamp started to turn on, or information on the time when the discharge lamp was continuously turned off. Also good.

点灯履歴取得部は、放電灯点灯装置の内部に存在し、バックアップ電池等で常に動作する時計から時刻情報（点灯履歴情報）を取得してもよい。また、点灯履歴取得部は、放電灯点灯装置がネットワークに接続されている場合には、ネットワークを介してタイムサーバから正確な時刻情報（点灯履歴情報）を取得してもよい。 The lighting history acquisition unit may acquire time information (lighting history information) from a clock that exists inside the discharge lamp lighting device and always operates with a backup battery or the like. In addition, when the discharge lamp lighting device is connected to a network, the lighting history acquisition unit may acquire accurate time information (lighting history information) from a time server via the network.

点灯履歴取得部は、例えば、専用の回路であってもよいし、汎用のマイクロコンピュータであってもよい。また、例えば、ブリッジドライバー制御部に相当するマイクロコンピュータが点灯履歴取得部を兼ねてもよい。 For example, the lighting history acquisition unit may be a dedicated circuit or a general-purpose microcomputer. Further, for example, a microcomputer corresponding to the bridge driver control unit may also serve as the lighting history acquisition unit.

放電灯点灯装置が点灯履歴情報を内部で記憶するような場合は、放電灯点灯装置の電源がＯＦＦしても点灯履歴情報が消失しないようにするために、例えば、点灯履歴情報は不揮発性メモリに記憶させてもよい。 When the discharge lamp lighting device stores the lighting history information internally, for example, the lighting history information is stored in a nonvolatile memory so that the lighting history information does not disappear even when the power of the discharge lamp lighting device is turned off. May be stored.

本発明によれば、点灯履歴情報に基づいて、点灯始動期間において放電灯の交流駆動を開始するタイミングを制御する。一般に、放電灯内部の自由電子が少ないほど点灯に要する時間が長くなる。すなわち、放電灯が消灯していた時間が長いほど放電灯を点灯させるのに時間がかかり、突入電流が発生するタイミングも遅くなる。従って、点灯履歴情報から突入電流が発生するタイミングを推定し、放電灯の交流駆動を開始するタイミングが突入電流の発生直前になるように制御すれば、放電灯の電極の劣化をより効果的に低減することができる。 According to the present invention, the timing for starting AC driving of the discharge lamp in the lighting start period is controlled based on the lighting history information. In general, the fewer the free electrons inside the discharge lamp, the longer the time required for lighting. That is, the longer the discharge lamp has been extinguished, the longer it takes to turn on the discharge lamp, and the timing at which the inrush current occurs is delayed. Therefore, if the timing at which the inrush current occurs is estimated from the lighting history information, and control is performed so that the timing at which the AC driving of the discharge lamp starts immediately before the occurrence of the inrush current, the deterioration of the discharge lamp electrode is more effectively performed. Can be reduced.

（３）本発明に係る放電灯点灯装置は、前記放電灯の周囲温度を検出する温度検出部を含み、前記放電灯駆動部は、前記放電灯の周囲温度に基づいて、前記点灯始動期間において前記放電灯の交流駆動を開始するタイミングを制御することを特徴とする。 (3) The discharge lamp lighting device according to the present invention includes a temperature detection unit that detects an ambient temperature of the discharge lamp, and the discharge lamp driving unit is configured to perform the lighting start period based on the ambient temperature of the discharge lamp. The timing for starting the AC driving of the discharge lamp is controlled.

温度検出部は、例えば、温度によって抵抗値が変化するサーミスタ等の感温素子を放電灯の周辺に設置して、放電灯の周囲温度を検出してもよい。 For example, the temperature detection unit may detect the ambient temperature of the discharge lamp by installing a temperature sensitive element such as a thermistor whose resistance value varies depending on the temperature around the discharge lamp.

本発明によれば、放電灯の周囲温度に基づいて、点灯始動期間において放電灯の交流駆動を開始するタイミングを制御する。一般に、放電灯の温度が低いほど点灯させるのに時間がかかり、突入電流が発生するタイミングも遅くなる。従って、放電灯の周囲温度に基づいて、突入電流が発生するタイミングを推定し、放電灯の交流駆動を開始するタイミングが突入電流の発生直前になるように制御すれば、放電灯の電極の劣化をより効果的に低減することができる。例えば、放電灯の周囲温度が所定のしきい値を超えたら交流駆動を開始するようにしてもよい。 According to the present invention, the timing for starting AC driving of the discharge lamp in the lighting start period is controlled based on the ambient temperature of the discharge lamp. In general, the lower the temperature of the discharge lamp, the longer it takes to turn on the lamp, and the timing at which the inrush current is generated is delayed. Therefore, if the timing at which the inrush current occurs is estimated based on the ambient temperature of the discharge lamp and the control is performed so that the timing at which the discharge lamp AC drive is started immediately before the occurrence of the inrush current, the deterioration of the electrode of the discharge lamp Can be more effectively reduced. For example, AC driving may be started when the ambient temperature of the discharge lamp exceeds a predetermined threshold value.

また、点灯履歴情報と放電灯の周囲温度の両方に基づいて、点灯始動期間において放電灯の交流駆動を開始するタイミングを制御するようにしてもよい。点灯履歴情報と放電灯の周囲温度の両方から突入電流が発生するタイミングをより正確に推定することができるので、放電灯の電極の劣化をさらに効果的に低減することができる。 Further, based on both the lighting history information and the ambient temperature of the discharge lamp, the timing for starting the AC driving of the discharge lamp in the lighting start period may be controlled. Since the timing at which the inrush current is generated can be estimated more accurately from both the lighting history information and the ambient temperature of the discharge lamp, it is possible to further effectively reduce the deterioration of the electrodes of the discharge lamp.

（４）本発明に係る放電灯点灯装置は、前記放電灯駆動部は、前記放電灯の電力制御を行うダウンチョッパー回路の出力に基づいて前記放電灯に電流を供給するインバータブリッジ回路と、前記インバータブリッジ回路を制御するブリッジドライバー回路と、前記ブリッジドライバー回路を制御するブリッジドライバー制御部と、を含み、前記ブリッジドライバー制御部は、前記点灯信号に基づいて、前記インバータブリッジ回路が、前記点灯始動期間において前記所定期間だけ前記放電灯を交流駆動し、前記点灯始動期間において前記所定期間以外の期間は前記放電灯を直流駆動するように前記ブリッジドライバー回路を制御することを特徴とする。 (4) In the discharge lamp lighting device according to the present invention, the discharge lamp driving unit supplies an electric current to the discharge lamp based on an output of a down chopper circuit that performs power control of the discharge lamp, A bridge driver circuit for controlling the inverter bridge circuit; and a bridge driver control unit for controlling the bridge driver circuit, wherein the bridge driver control unit is configured to start the lighting based on the lighting signal. The bridge driver circuit is controlled such that the discharge lamp is AC driven for the predetermined period in a period, and the discharge lamp is DC driven in a period other than the predetermined period in the lighting start period.

ダウンチョッパー回路は、例えば、商用電源を全波整流した後にさらにＰＦＣ（Power Factor Correction）で昇圧した直流電圧を入力とし、当該入力電圧を降圧して出力する回路であってもよい。ダウンチョッパー回路は、放電灯点灯装置の内部にあってもよいし、外部にあってもよい。 The down chopper circuit may be, for example, a circuit that inputs a DC voltage boosted by PFC (Power Factor Correction) after full-wave rectification of a commercial power supply, and steps down and outputs the input voltage. The down chopper circuit may be inside the discharge lamp lighting device or outside.

ブリッジドライバー制御部は、例えば、専用の回路であってもよいし、汎用のマイクロコンピュータであってもよい。 The bridge driver control unit may be, for example, a dedicated circuit or a general-purpose microcomputer.

本発明によれば、インバータブリッジ回路のスイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦを制御するだけで、放電灯の交流駆動と直流駆動を簡単に切り替えることができる。 According to the present invention, it is possible to easily switch between AC driving and DC driving of a discharge lamp only by controlling ON / OFF of the switch element of the inverter bridge circuit.

（５）本発明は、上記のいずれかに記載の放電灯点灯装置を含むプロジェクタである。 (5) The present invention is a projector including the discharge lamp lighting device according to any one of the above.

本発明によれば、突入電流を所定の期間に分散することにより点灯始動期間における放電灯の電極の劣化を低減することができるので、放電灯を長期間交換する必要のないプロジェクタを提供することができる。 According to the present invention, since the deterioration of the electrode of the discharge lamp during the lighting start period can be reduced by dispersing the inrush current in a predetermined period, a projector that does not require replacement of the discharge lamp for a long period of time is provided. Can do.

（６）本発明は、放電灯に電流を供給し、前記放電灯を駆動する放電灯駆動部を含み、所与の点灯信号に基づいて前記放電灯を点灯させる放電灯点灯装置の制御方法であって、前記点灯信号に基づいて、前記放電灯駆動部が、前記放電灯の点灯を開始してから定常点灯に至るまでの点灯始動期間において所定期間だけ前記放電灯を交流駆動し、前記点灯始動期間において前記所定期間以外の期間は前記放電灯を直流駆動するように制御するステップを含むことを特徴とする。 (6) The present invention provides a control method for a discharge lamp lighting device that includes a discharge lamp drive unit that supplies current to a discharge lamp and drives the discharge lamp, and lights the discharge lamp based on a given lighting signal. Then, based on the lighting signal, the discharge lamp driving unit AC drives the discharge lamp for a predetermined period in a lighting start period from the start of lighting of the discharge lamp to the steady lighting, and the lighting The start period includes a step of controlling the discharge lamp to be DC driven during a period other than the predetermined period.

本発明によれば、点灯始動期間における所定期間だけ放電灯を交流駆動し、点灯始動期間におけるその他の期間は直流駆動するように放電灯点灯装置を制御する。さらに、所定のタイミングで放電灯の交流駆動を開始することもできる。従って、直流駆動により放電灯を温める時間を短縮しながらも交流駆動により突入電流を所定の期間に分散することができるので、点灯始動期間における放電灯の電極の劣化を効果的に低減することができる。その結果、放電灯の長寿命化を実現することができる。 According to the present invention, the discharge lamp lighting device is controlled so that the discharge lamp is AC driven only for a predetermined period in the lighting start period and is DC driven in the other periods in the lighting start period. Furthermore, AC driving of the discharge lamp can be started at a predetermined timing. Therefore, since the inrush current can be dispersed in a predetermined period by AC driving while shortening the time for warming the discharge lamp by DC driving, it is possible to effectively reduce the deterioration of the electrode of the discharge lamp during the lighting start period. it can. As a result, the life of the discharge lamp can be extended.

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. Also, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.

１．放電灯点灯装置
図１は、本実施の形態の放電灯点灯装置の回路図の一例である。 1. FIG. 1 is an example of a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to the present embodiment.

放電灯点灯装置１０は、インバータブリッジ２０を含む。インバータブリッジ２０は、後述するブリッジドライバー３０、マイクロコンピュータユニット（ＭＣＵ）４０とともに、放電ランプ１００（放電灯）に電流を供給し、放電ランプ１００（放電灯）を駆動する放電灯駆動部として機能する。インバータブリッジ２０は、ダウンチョッパー８０の出力に基づいて放電ランプ１００（放電灯）に電流を供給する。 The discharge lamp lighting device 10 includes an inverter bridge 20. The inverter bridge 20 functions as a discharge lamp driving unit that supplies current to the discharge lamp 100 (discharge lamp) and drives the discharge lamp 100 (discharge lamp) together with a bridge driver 30 and a microcomputer unit (MCU) 40 described later. . The inverter bridge 20 supplies current to the discharge lamp 100 (discharge lamp) based on the output of the down chopper 80.

放電灯点灯装置１０は、ブリッジドライバー３０、マイクロコンピュータユニット（ＭＣＵ）４０を含む。 The discharge lamp lighting device 10 includes a bridge driver 30 and a microcomputer unit (MCU) 40.

ブリッジドライバー３０及びＭＣＵ４０は、インバータブリッジ２０を制御する放電灯駆動制御部として機能する。ブリッジドライバー３０及びＭＣＵ４０は、点灯信号１２に基づいて、インバータブリッジ２０が、放電ランプ１００（放電灯）の点灯を開始してから定常点灯に至るまでの点灯始動期間において所定期間だけ放電ランプ１００（放電灯）を交流駆動し、点灯始動期間において所定期間以外の期間は放電ランプ１００（放電灯）を直流駆動するように制御する。 The bridge driver 30 and the MCU 40 function as a discharge lamp drive control unit that controls the inverter bridge 20. Based on the lighting signal 12, the bridge driver 30 and the MCU 40, based on the lighting signal 12, discharge the lamp 100 (only for a predetermined period) in the lighting start period from when the inverter bridge 20 starts lighting the discharge lamp 100 (discharge lamp) to steady lighting. The discharge lamp is driven by alternating current, and the discharge lamp 100 (discharge lamp) is controlled to be driven by direct current during a period other than the predetermined period in the lighting start period.

ここで、ブリッジドライバー３０は、インバータブリッジ２０を制御し、放電ランプ１００の電極間に流れるランプ電流の方向を制御する。 Here, the bridge driver 30 controls the inverter bridge 20 and controls the direction of the lamp current flowing between the electrodes of the discharge lamp 100.

ＭＣＵ４０は、ブリッジドライバー３０を制御するブリッジドライバー制御部として機能する。ＭＣＵ４０は、点灯信号１２に基づいて、インバータブリッジ２０が、点灯始動期間において所定期間だけ放電ランプ１００（放電灯）を交流駆動し、点灯始動期間において所定期間以外の期間は放電ランプ１００（放電灯）を直流駆動するようにブリッジドライバー３０を制御する。 The MCU 40 functions as a bridge driver control unit that controls the bridge driver 30. Based on the lighting signal 12, the MCU 40 causes the inverter bridge 20 to AC drive the discharge lamp 100 (discharge lamp) for a predetermined period in the lighting start period, and discharge lamp 100 (discharge lamp) in a period other than the predetermined period in the lighting start period. The bridge driver 30 is controlled so as to be DC driven.

放電灯点灯装置１０は、点灯履歴取得部５０を含んでもよい。点灯履歴取得部５０は、複数の時刻情報１４を取得する。 The discharge lamp lighting device 10 may include a lighting history acquisition unit 50. The lighting history acquisition unit 50 acquires a plurality of time information 14.

ここで、複数の時刻情報１４は、少なくとも放電ランプ１００が最後に消灯した時刻及び点灯を開始した時刻を含んでいる。すなわち、時刻情報１４は、放電ランプ１００（放電灯）が最後に消灯してから点灯を開始するまでの時間に関する点灯履歴情報に相当する。点灯履歴取得部５０は、取得した点灯履歴情報５２をＭＣＵ４０に供給する。 Here, the plurality of pieces of time information 14 include at least the time when the discharge lamp 100 was last extinguished and the time when the lighting was started. That is, the time information 14 corresponds to lighting history information relating to the time from when the discharge lamp 100 (discharge lamp) is last extinguished until lighting is started. The lighting history acquisition unit 50 supplies the acquired lighting history information 52 to the MCU 40.

ブリッジドライバー３０及びＭＣＵ４０（放電灯駆動制御部）は、点灯履歴情報５２に基づいて、インバータブリッジ２０が点灯始動期間において放電ランプ１００（放電灯）の交流駆動を開始するタイミングを制御するようにしてもよい。 Based on the lighting history information 52, the bridge driver 30 and the MCU 40 (discharge lamp drive control unit) control the timing at which the inverter bridge 20 starts AC driving of the discharge lamp 100 (discharge lamp) during the lighting start period. Also good.

ここで、放電ランプ１００が最後に消灯してから点灯を開始するまでの時間が短いほど放電ランプ１００がアーク放電（定常点灯）に移行するのに必要な時間が短くなり、突入電流が発生するタイミングも早くなる。 Here, the shorter the time from when the discharge lamp 100 is last extinguished until the start of lighting, the shorter the time required for the discharge lamp 100 to transition to arc discharge (steady lighting), and an inrush current is generated. Timing is also early.

従って、ＭＣＵ４０は、点灯履歴情報５２から突入電流が発生するタイミングを推定し、突入電流が発生する前から放電ランプ１００の交流駆動を開始するようにブリッジドライバー３０を制御することができる。 Therefore, the MCU 40 can estimate the timing at which the inrush current is generated from the lighting history information 52, and can control the bridge driver 30 to start the AC driving of the discharge lamp 100 before the inrush current is generated.

放電灯点灯装置１０は、温度検出部６０を含んでもよい。温度検出部６０は、放電ランプ１００（放電灯）の周囲温度を検出する。例えば、温度検出部６０はサーミスタ等の感温素子で構成されていてもよい。 The discharge lamp lighting device 10 may include a temperature detection unit 60. The temperature detector 60 detects the ambient temperature of the discharge lamp 100 (discharge lamp). For example, the temperature detection unit 60 may be configured with a temperature sensitive element such as a thermistor.

温度検出部６０は放電ランプ１００の周囲温度に関する情報６２（アナログ値）を出力し、Ａ／Ｄ変換器７０を介してアナログ値６２がデジタル値７２に変換されてＭＣＵ４０に供給される。 The temperature detector 60 outputs information 62 (analog value) relating to the ambient temperature of the discharge lamp 100, and the analog value 62 is converted into a digital value 72 via the A / D converter 70 and supplied to the MCU 40.

ブリッジドライバー３０及びＭＣＵ４０（放電灯駆動制御部）は、放電ランプ１００（放電灯）の周囲温度に基づいて、インバータブリッジ２０が点灯始動期間において放電ランプ１００（放電灯）の交流駆動を開始するタイミングを制御するようにしてもよい。 The bridge driver 30 and the MCU 40 (discharge lamp drive control unit), based on the ambient temperature of the discharge lamp 100 (discharge lamp), the timing when the inverter bridge 20 starts AC driving of the discharge lamp 100 (discharge lamp) during the lighting start period. May be controlled.

ここで、放電ランプ１００の周囲温度が高いほど放電ランプ１００がアーク放電（定常点灯）に移行するのに必要な時間が短くなり、放電ランプ１００の周囲温度に応じて突入電流が発生するタイミングも早くなる。 Here, the higher the ambient temperature of the discharge lamp 100, the shorter the time required for the discharge lamp 100 to shift to arc discharge (steady lighting), and the timing at which an inrush current is generated according to the ambient temperature of the discharge lamp 100. Get faster.

従って、ＭＣＵ４０は、放電ランプ１００の周囲温度から突入電流が発生するタイミングを推定し、突入電流が発生する前から放電ランプ１００の交流駆動を開始するようにブリッジドライバー３０を制御することができる。 Therefore, the MCU 40 can estimate the timing at which the inrush current is generated from the ambient temperature of the discharge lamp 100, and can control the bridge driver 30 to start the AC driving of the discharge lamp 100 before the inrush current is generated.

ＭＣＵ４０は、例えば、ランプ１００の周囲温度に関する情報（デジタル値７２）から周囲温度が所定のしきい値を超えたと判断した時に交流駆動を開始するようにブリッジドライバー３０を制御してもよい。 For example, the MCU 40 may control the bridge driver 30 to start AC driving when it is determined that the ambient temperature has exceeded a predetermined threshold value from information (digital value 72) regarding the ambient temperature of the lamp 100.

ダウンチョッパー８０は、直流電源１１０の電圧（例えば、ＤＣ３８０Ｖ）を所定の電圧（例えば、５０Ｖ〜１３０Ｖ）に降圧してインバータブリッジ２０に供給する。直流電源１１０は、例えば、商用電源を全波整流し、さらにＰＦＣで昇圧した直流電圧であってもよい。 The down chopper 80 steps down the voltage (for example, DC 380 V) of the DC power source 110 to a predetermined voltage (for example, 50 V to 130 V) and supplies it to the inverter bridge 20. The DC power supply 110 may be, for example, a DC voltage obtained by full-wave rectifying a commercial power supply and further boosted by PFC.

ダウンチョッパー８０は、例えば、トランジスタ等のスイッチ素子Ｔ１、ダイオードＤ１、コイルＬ１、コンデンサＣ１を含んで構成されている。スイッチ素子Ｔ１の一端は直流電源の＋端子に接続されており、他端はダイオードＤ１のカソード端子及びコイルＬ１の一端に接続されている。スイッチ素子Ｔ１の制御端子には、所定の制御回路（例えば、ＭＣＵ４０であってもよい）からスイッチ素子Ｔ１のＯＮ／ＯＦＦを制御するための制御信号が供給される。コンデンサＣ１の一端はコイルＬ１に接続されており、他端はダイオードＤ１のアノード端子及び直流電源１１０の−端子に接続されている。コンデンサＣ１の両端にかかる電圧がダウンチョッパー８０の出力電圧となり、インバータブリッジ２０に供給される。 The down chopper 80 includes, for example, a switch element T1 such as a transistor, a diode D1, a coil L1, and a capacitor C1. One end of the switch element T1 is connected to the + terminal of the DC power supply, and the other end is connected to the cathode terminal of the diode D1 and one end of the coil L1. A control signal for controlling ON / OFF of the switch element T1 is supplied from a predetermined control circuit (for example, the MCU 40) to the control terminal of the switch element T1. One end of the capacitor C1 is connected to the coil L1, and the other end is connected to the anode terminal of the diode D1 and the negative terminal of the DC power supply 110. The voltage applied to both ends of the capacitor C <b> 1 becomes the output voltage of the down chopper 80 and is supplied to the inverter bridge 20.

ここで、スイッチ素子Ｔ１がＯＮすると、コイルＬ１に電流が流れ、コイルＬ１にエネルギーが蓄えられる。その後、スイッチＴ１がＯＦＦすると、コイルＬ１に蓄えられたエネルギーがコンデンサＣ１とダイオードＤ１とを通る経路で放出される。その結果、ダウンチョッパー８０の入力電圧（直流電源１１０の出力電圧）が降圧され、コンデンサＣ１の両端にはスイッチ素子Ｔ１がＯＮする時間の割合に応じた直流電圧（例えば、５０Ｖ〜１３０Ｖ）が発生する。例えば、定常点灯時に放電ランプ１００で消費される電力が一定になるように、放電ランプ１００の電極間に流れる電流値に応じてスイッチ素子Ｔ１がＯＮする時間の割合が調整される。 Here, when the switch element T1 is turned ON, a current flows through the coil L1, and energy is stored in the coil L1. Thereafter, when the switch T1 is turned OFF, the energy stored in the coil L1 is released through a path passing through the capacitor C1 and the diode D1. As a result, the input voltage of the down chopper 80 (the output voltage of the DC power supply 110) is stepped down, and a DC voltage (for example, 50V to 130V) corresponding to the ratio of the ON time of the switch element T1 is generated at both ends of the capacitor C1. To do. For example, the ratio of the time during which the switch element T1 is turned on is adjusted according to the value of the current flowing between the electrodes of the discharge lamp 100 so that the power consumed by the discharge lamp 100 during constant lighting is constant.

なお、ダウンチョッパー８０は、放電灯点灯装置１０の必須の構成要素ではなく、放電灯点灯装置１０の内部にあってもよいし、外部にあってもよい。 Note that the down chopper 80 is not an essential component of the discharge lamp lighting device 10, and may be inside or outside the discharge lamp lighting device 10.

イグナイタ回路９０は、放電ランプ１００の点灯始動直後に放電ランプ１００の電極間を絶縁破壊して放電路を形成するために放電ランプ１００の電極間に数十ｋＶ以上の高電圧を発生させる。放電ランプ１００の電極間に放電路が形成されると、イグナイタ回路９０は動作を停止し、インバータブリッジを介して放電ランプ１００の電極間にランプ電流が供給される。 The igniter circuit 90 generates a high voltage of several tens of kV or more between the electrodes of the discharge lamp 100 in order to form a discharge path by dielectric breakdown between the electrodes of the discharge lamp 100 immediately after starting the lighting of the discharge lamp 100. When a discharge path is formed between the electrodes of the discharge lamp 100, the igniter circuit 90 stops operating, and a lamp current is supplied between the electrodes of the discharge lamp 100 via the inverter bridge.

インバータブリッジ２０は、例えば、４つのスイッチ素子Ｔ２〜Ｔ５を含むフルブリッジ形のインバータ回路として構成される。スイッチ素子Ｔ２の一端とスイッチ素子Ｔ４の一端はダウンチョッパー８０に含まれるコンデンサＣ１の一端に接続されている。スイッチ素子Ｔ３の一端とスイッチ素子Ｔ５の一端はコンデンサＣ１の他端に接続されている。スイッチ素子Ｔ２の他端とスイッチ素子Ｔ３の他端はイグナイタ回路９０を介して放電ランプ１００の陽極に接続されている。スイッチ素子Ｔ４の他端とスイッチ素子Ｔ５の他端はイグナイタ回路９０を介して放電ランプ１００の陰極に接続されている。 The inverter bridge 20 is configured as a full bridge type inverter circuit including, for example, four switch elements T2 to T5. One end of the switch element T2 and one end of the switch element T4 are connected to one end of a capacitor C1 included in the down chopper 80. One end of the switch element T3 and one end of the switch element T5 are connected to the other end of the capacitor C1. The other end of the switch element T2 and the other end of the switch element T3 are connected to the anode of the discharge lamp 100 via an igniter circuit 90. The other end of the switch element T4 and the other end of the switch element T5 are connected to the cathode of the discharge lamp 100 via the igniter circuit 90.

ここで、スイッチ素子Ｔ２の制御端子とスイッチ素子Ｔ５の制御端子には、ブリッジドライバー３０からスイッチ素子Ｔ２及びＴ５のＯＮ／ＯＦＦを共通に制御するための制御信号３２が供給される。 Here, a control signal 32 for commonly controlling ON / OFF of the switch elements T2 and T5 is supplied from the bridge driver 30 to the control terminal of the switch element T2 and the control terminal of the switch element T5.

一方、スイッチ素子Ｔ３とスイッチ素子Ｔ４の制御端子には、ブリッジドライバー３０からスイッチ素子Ｔ３及びＴ４のＯＮ／ＯＦＦを共通に制御するための制御信号３４が供給される。 On the other hand, a control signal 34 for commonly controlling ON / OFF of the switch elements T3 and T4 is supplied from the bridge driver 30 to the control terminals of the switch elements T3 and T4.

ブリッジドライバー３０は、スイッチ素子Ｔ２及びＴ５がＯＮの時はスイッチ素子Ｔ３及びＴ４はＯＦＦし、逆にスイッチ素子Ｔ３及びＴ４がＯＮの時はスイッチ素子Ｔ２及びＴ５はＯＦＦするように制御信号３２及び３４を生成する。従って、スイッチ素子Ｔ２及びＴ５がＯＮの時はコンデンサＣ１の一端からスイッチ素子Ｔ２、放電ランプ１００（陽極から陰極へ）、スイッチ素子Ｔ５の順に流れるランプ電流が発生する。一方、スイッチ素子Ｔ３及びＴ４がＯＮの時はコンデンサＣ１の一端からスイッチ素子Ｔ４、放電ランプ１００（陰極から陽極へ）、スイッチ素子Ｔ３の順に流れるランプ電流が発生する。 The bridge driver 30 controls the control signals 32 and T4 so that the switch elements T3 and T4 are OFF when the switch elements T2 and T5 are ON, and the switch elements T2 and T5 are OFF when the switch elements T3 and T4 are ON. 34 is generated. Therefore, when the switch elements T2 and T5 are ON, a lamp current is generated which flows in the order of the switch element T2, the discharge lamp 100 (from the anode to the cathode), and the switch element T5 from one end of the capacitor C1. On the other hand, when the switch elements T3 and T4 are ON, a lamp current that flows from one end of the capacitor C1 to the switch element T4, the discharge lamp 100 (from the cathode to the anode), and the switch element T3 is generated.

ブリッジドライバー３０は、放電ランプ１００の点灯開始直後は、スイッチ素子Ｔ２及びＴ５がＯＮし、スイッチ素子Ｔ３及びＴ４がＯＦＦするように制御信号３２及び３４を生成する。すなわち、インバータブリッジ２０によって放電ランプ１００は点灯開始直後は直流駆動され、陽極から陰極にのみ電流が流れる。 The bridge driver 30 generates control signals 32 and 34 so that the switch elements T2 and T5 are turned on and the switch elements T3 and T4 are turned off immediately after the lighting of the discharge lamp 100 is started. That is, the inverter bridge 20 causes the discharge lamp 100 to be DC driven immediately after the start of lighting, and current flows only from the anode to the cathode.

また、ブリッジドライバー３０は、放電ランプ１００の点灯始動期間において所定期間だけ、スイッチ素子Ｔ２及びＴ５のＯＮ／ＯＦＦとスイッチ素子Ｔ３及びＴ４のＯＦＦ／ＯＮが比較的短い周期で繰り返されるように制御信号３２及び３４を生成する。すなわち、インバータブリッジ２０によって放電ランプ１００は比較的高い周波数（例えば、１０ｋＨｚ〜７０ｋＨｚ）で交流駆動される。 In addition, the bridge driver 30 controls the switching elements T2 and T5 and the switching elements T3 and T4 so that the ON / OFF of the switching elements T3 and T4 is repeated at a relatively short period during the lighting start-up period of the discharge lamp 100. 32 and 34 are generated. That is, the inverter bridge 20 causes the discharge lamp 100 to be AC driven at a relatively high frequency (for example, 10 kHz to 70 kHz).

また、ブリッジドライバー３０は、その後の点灯始動期間において、再び、スイッチ素子Ｔ２及びＴ５がＯＮし、スイッチ素子Ｔ３及びＴ４がＯＦＦするように制御信号３２及び３４を生成する。すなわち、インバータブリッジ２０によって放電ランプ１００は直流駆動され、陽極から陰極にのみ電流が流れる。 Further, the bridge driver 30 generates the control signals 32 and 34 so that the switch elements T2 and T5 are turned on again and the switch elements T3 and T4 are turned off again in the subsequent lighting start period. In other words, the discharge lamp 100 is DC driven by the inverter bridge 20 and current flows only from the anode to the cathode.

さらに、ブリッジドライバー３０は、定常点灯状態に至るとスイッチ素子Ｔ２及びＴ５のＯＮ／ＯＦＦとスイッチ素子Ｔ３及びＴ４のＯＦＦ／ＯＮが比較的長い周期で繰り返されるように制御信号３２及び３４を生成する。すなわち、定常点灯時には、インバータブリッジ２０によって放電ランプ１００は比較的低い周波数（例えば、１００Ｈｚ〜２００Ｈｚ）で交流駆動される。 Further, when the bridge driver 30 reaches the steady lighting state, the control signals 32 and 34 are generated so that the ON / OFF of the switch elements T2 and T5 and the OFF / ON of the switch elements T3 and T4 are repeated with a relatively long cycle. . That is, during steady lighting, the inverter bridge 20 causes the discharge lamp 100 to be AC driven at a relatively low frequency (for example, 100 Hz to 200 Hz).

図２は、本実施の形態の放電灯点灯装置における点灯始動時のランプ電流の様子を説明するための図である。一方、図４は、比較例として従来の放電灯点灯装置における点灯始動時のランプ電流の様子を説明するための図である。以下、図１を参照しながら図２、図４における点灯始動時のランプ電流の様子を説明する。 FIG. 2 is a diagram for explaining the state of the lamp current at the start of lighting in the discharge lamp lighting device of the present embodiment. On the other hand, FIG. 4 is a diagram for explaining a state of a lamp current at the start of lighting in a conventional discharge lamp lighting device as a comparative example. Hereinafter, the state of the lamp current at the start of lighting in FIGS. 2 and 4 will be described with reference to FIG.

図２、図４に示す通り、点灯開始時にイグナイタ回路９０が発生する数十ｋＶ以上の高電圧（イグニッション電圧）が放電ランプ１００の電極間に印加される。 As shown in FIGS. 2 and 4, a high voltage (ignition voltage) of several tens of kV or more generated by the igniter circuit 90 at the start of lighting is applied between the electrodes of the discharge lamp 100.

この時、従来の放電灯点灯装置では、放電ランプ１００を直流駆動するように、例えば、インバータブリッジ２０のスイッチ素子Ｔ２及びＴ５がＯＮ、Ｔ３及びＴ４がＯＦＦになっている。放電ランプ１００はグロー放電状態のため、ダウンチョッパー８０の出力電圧は例えば１４０Ｖ以上の電圧になっておりその電圧でダウンチョッパー８０のコンデンサＣ１に電荷が蓄積される。 At this time, in the conventional discharge lamp lighting device, for example, the switch elements T2 and T5 of the inverter bridge 20 are ON and T3 and T4 are OFF so that the discharge lamp 100 is DC driven. Since the discharge lamp 100 is in a glow discharge state, the output voltage of the down chopper 80 is, for example, a voltage of 140 V or higher, and charges are accumulated in the capacitor C1 of the down chopper 80 at that voltage.

そして、イグニッション電圧の印加後グロー放電からアーク放電への移行とともに放電ランプ１００のインピーダンスが急激に低下し、例えば約１０μｓ後に、コンデンサＣ１に蓄積された電荷がスイッチ素子Ｔ２及びＴ５を通して放電ランプ１００の電極間に放出されるため、図４に示す通り、放電ランプ１００の電極間に突入電流がそのまま流れていた。 Then, after the ignition voltage is applied, the impedance of the discharge lamp 100 rapidly decreases with the transition from the glow discharge to the arc discharge. For example, after about 10 μs, the charge accumulated in the capacitor C1 passes through the switch elements T2 and T5. Since it is discharged between the electrodes, an inrush current flows between the electrodes of the discharge lamp 100 as shown in FIG.

一方、図１で説明した本実施の形態の放電灯点灯装置でも、点灯開始時に放電ランプ１００を直流駆動するように、例えば、インバータブリッジ２０のスイッチ素子Ｔ２及びＴ５がＯＮ、Ｔ３及びＴ４がＯＦＦになっている。そのため、イグニッション電圧の印加により発生する電荷の一部がスイッチ素子Ｔ２、Ｔ５を通してダウンチョッパー８０のコンデンサＣ１に蓄積される。 On the other hand, in the discharge lamp lighting device of the present embodiment described with reference to FIG. 1, for example, the switch elements T2 and T5 of the inverter bridge 20 are ON and T3 and T4 are OFF so that the discharge lamp 100 is DC driven at the start of lighting. It has become. Therefore, a part of the electric charge generated by applying the ignition voltage is accumulated in the capacitor C1 of the down chopper 80 through the switch elements T2 and T5.

しかし、本実施の形態の放電灯点灯装置では、従来の放電灯点灯装置と異なり、ＭＣＵ４０がブリッジドライバー３０に制御信号３２、３４を生成させ、インバータブリッジ２０が点灯開始から約１０μｓ後に放電ランプ１００を交流駆動するように制御する。 However, in the discharge lamp lighting device of the present embodiment, unlike the conventional discharge lamp lighting device, the MCU 40 causes the bridge driver 30 to generate the control signals 32 and 34, and the inverter bridge 20 is about 10 μs after the start of lighting. Is controlled so as to be AC driven.

すなわち、Ｔ２、Ｔ５がＯＮでＴ３、Ｔ４がＯＦＦの状態とＴ２、Ｔ５がＯＦＦでＴ３、Ｔ４がＯＮの状態が周期的に繰り返されるように制御信号３２、３４が生成される。その結果、図２に示す通り、放電ランプ１００のランプ電流は約０．５〜２０ｍｓの間、約１０ｋＨｚ〜７０ｋＨｚの周波数で交流駆動される。 That is, the control signals 32 and 34 are generated so that the state where T2 and T5 are ON and T3 and T4 are OFF and the state where T2 and T5 are OFF and T3 and T4 are ON are periodically repeated. As a result, as shown in FIG. 2, the lamp current of the discharge lamp 100 is AC driven at a frequency of about 10 kHz to 70 kHz for about 0.5 to 20 ms.

ここで、スイッチ素子Ｔ２及びＴ３（又はスイッチ素子Ｔ４及びＴ５）が同時にＯＮする期間が存在するとコンデンサＣ１の両端がショートし、スイッチ素子Ｔ２及びＴ３（又はスイッチ素子Ｔ４及びＴ５）に大電流が流れるため破壊されてしまう危険性がある。 Here, if there is a period in which the switch elements T2 and T3 (or switch elements T4 and T5) are simultaneously turned on, both ends of the capacitor C1 are short-circuited, and a large current flows through the switch elements T2 and T3 (or switch elements T4 and T5). Therefore, there is a risk of being destroyed.

そのため、スイッチ素子Ｔ２及びＴ５のＯＮ／ＯＦＦとスイッチ素子Ｔ３及びＴ４のＯＦＦ／ＯＮが切り替わる時に、スイッチ素子Ｔ２〜Ｔ５がすべてＯＦＦとなるデッドタイムと呼ばれる期間（例えば約４００〜５００ｎｓ）が挿入される。 Therefore, when the switching elements T2 and T5 are switched ON / OFF and switching elements T3 and T4 are switched OFF / ON, a period called a dead time (for example, about 400 to 500 ns) in which the switching elements T2 to T5 are all OFF is inserted. The

デッドタイムの期間はスイッチ素子Ｔ２〜Ｔ５がすべてＯＦＦとなるので、放電ランプ１００に電流が流れない。すなわち、デッドタイムの割合が大きくなるほどコンデンサＣ１に蓄積された電荷を放出するのに時間を要することになる。交流駆動の周波数が高いほどデッドタイムの割合が大きくなるので、交流駆動期間を長くする必要がある。 Since all the switch elements T2 to T5 are OFF during the dead time, no current flows through the discharge lamp 100. That is, as the dead time ratio increases, it takes time to discharge the charge accumulated in the capacitor C1. Since the ratio of dead time increases as the frequency of AC driving increases, it is necessary to lengthen the AC driving period.

一方、交流駆動期間が長くなるとアーク放電による定常点灯に至るまでのグロー放電の期間が長くなり、放電ランプの電極が劣化しやすくなる。 On the other hand, if the AC drive period is long, the period of glow discharge until steady lighting by arc discharge is prolonged, and the electrodes of the discharge lamp are likely to deteriorate.

従って、交流駆動周波数と交流駆動期間は、突入電流の分散と交流駆動期間の短縮のトレードオフを考慮して、ランプの電極の劣化が最も低減されるような最適値を選択するのが好ましい。コンデンサＣ１の容量値にもよるが、交流駆動期間は、例えば、約０．５〜２０ｍｓであってもよい。また、交流駆動周波数は、例えば、約１０ｋＨｚ〜７０ｋＨｚであってもよい。 Therefore, it is preferable to select an optimum value for the AC driving frequency and the AC driving period so that the deterioration of the lamp electrode is most reduced in consideration of the trade-off between the dispersion of the inrush current and the shortening of the AC driving period. Although depending on the capacitance value of the capacitor C1, the AC drive period may be, for example, about 0.5 to 20 ms. Further, the AC drive frequency may be, for example, about 10 kHz to 70 kHz.

なお、交流駆動を開始するタイミング、交流駆動期間の長さ、交流駆動の周波数は、放電灯点灯装置の外部から供給される制御信号により、それぞれ独立して可変に設定可能にしてもよい。 The timing for starting AC driving, the length of the AC driving period, and the frequency of AC driving may be variably set independently by a control signal supplied from the outside of the discharge lamp lighting device.

このように、点灯始動期間において、放電ランプ１００を一時的に交流駆動することにより、コンデンサＣ１に蓄積された電荷の放出を分散させることができ、放電ランプ１００の電極間に突入電流が瞬時に流れ込むのを効果的に防止することができる。従って、点灯始動期間における放電灯の電極の劣化を低減し、放電灯の長寿命化を実現することができる。 As described above, during the lighting start period, the discharge lamp 100 is temporarily AC-driven, so that the discharge of the charge accumulated in the capacitor C1 can be dispersed, and the inrush current is instantaneously generated between the electrodes of the discharge lamp 100. Inflow can be effectively prevented. Accordingly, it is possible to reduce the deterioration of the electrode of the discharge lamp during the lighting start period and to realize the extension of the life of the discharge lamp.

さらに、図１で説明した本実施の形態の放電灯点灯装置では、交流駆動期間の経過後の点灯始動期間（例えば、約１〜３ｓ）においては再び放電ランプ１００を直流駆動する。放電ランプ１００を直流駆動することにより、交流駆動の場合と比較してアーク放電による定常点灯に至るまでの時間を短縮することができるので、点灯始動期間における放電灯の電極の劣化をさらに低減し、放電灯の長寿命化を実現することができる。 Furthermore, in the discharge lamp lighting device according to the present embodiment described with reference to FIG. 1, the discharge lamp 100 is again DC driven in the lighting start period (for example, about 1 to 3 s) after the AC driving period has elapsed. By driving the discharge lamp 100 by direct current, it is possible to shorten the time until steady lighting by arc discharge as compared with the case of alternating current driving, so that the deterioration of the electrode of the discharge lamp during the lighting start period is further reduced. The life of the discharge lamp can be extended.

２．プロジェクタ
図３に、本実施の形態のプロジェクタの構成例を示す。プロジェクタ５００は、画像信号変換部５１０、直流電源装置５２０、放電灯点灯装置５３０、放電ランプ５４０、ミラー群５５０、液晶パネル５６０Ｒ、５６０Ｇ、５６０Ｂ、画像処理装置５７０、ＣＰＵ５８０、時計５９０を含んで構成されている。 2. Projector FIG. 3 shows a configuration example of a projector according to the present embodiment. The projector 500 includes an image signal converter 510, a DC power supply device 520, a discharge lamp lighting device 530, a discharge lamp 540, a mirror group 550, a liquid crystal panel 560R, 560G, 560B, an image processing device 570, a CPU 580, and a clock 590. Has been.

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 to generate image signals 512R, 512G, and 512B, and sends them to the image processing device 570. Supply.

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い、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を出力する。 The image processing device 570 performs image processing on the three image signals 512R, 512G, and 512B, and outputs drive signals 572R, 572G, and 572B for driving the liquid crystal panels 560R, 560G, and 560B, respectively.

直流電源装置５２０は、外部の交流電源６００から供給される交流電圧を所定の直流電圧に変換し、各部に供給する。 The DC power supply device 520 converts the AC voltage supplied from the external AC power supply 600 into a predetermined DC voltage and supplies it to each unit.

放電灯点灯装置５３０は、放電ランプ５４０の点灯状態を制御する。放電灯点灯装置５３０は、点灯信号５８２が入力されると放電ランプ５４０の電極間に高電圧を発生して電極間を絶縁破壊して放電路を形成する。その後、点灯始動期間を経て放電ランプ５４０が定常点灯状態に至ると放電ランプ５４０を交流駆動する。 The discharge lamp lighting device 530 controls the lighting state of the discharge lamp 540. When the lighting signal 582 is input, the discharge lamp lighting device 530 generates a high voltage between the electrodes of the discharge lamp 540 and breaks the insulation between the electrodes to form a discharge path. Thereafter, when the discharge lamp 540 reaches a steady lighting state after a lighting start period, the discharge lamp 540 is AC driven.

放電ランプ５４０が発する光線は、ミラー群５５０に含まれる２つのダイクロイックミラーを通してそれぞれＲ、Ｇ、Ｂのみの３つの光線に分離され、その他のミラーで反射されて、それぞれ液晶パネル５６０Ｒ、５６０Ｇ、５６０Ｂに透過される。液晶パネル５６０Ｒ、５６０Ｇ、５６０Ｂには、それぞれ駆動信号５７２Ｒ、５７２Ｇ、５７２Ｂによる画像が表示されており、それぞれＲ、Ｇ、Ｂのみの３つの光線が透過された後プリズムで合成された画像がスクリーン７００に表示される。 Light rays emitted from the discharge lamp 540 are separated into three light beams of only R, G, and B through two dichroic mirrors included in the mirror group 550, reflected by other mirrors, and liquid crystal panels 560R, 560G, and 560B, respectively. Is transmitted through. The liquid crystal panels 560R, 560G, and 560B display images based on the drive signals 572R, 572G, and 572B, respectively, and after the three light beams of only R, G, and B are transmitted, the images synthesized by the prism are screens. 700 is displayed.

ＣＰＵ５８０は、プロジェクタの点灯開始から消灯に至までの動作を制御する。プロジェクタの電源が投入され直流電源装置５２０の出力電圧が所定の値になると、点灯信号５８２を発生して放電灯点灯装置５３０に供給する。 CPU 580 controls the operation from the start of lighting of the projector to the extinction thereof. When the projector is turned on and the output voltage of the DC power supply 520 reaches a predetermined value, a lighting signal 582 is generated and supplied to the discharge lamp lighting device 530.

時計５９０は、例えば、プロジェクタ５００の電源を切ってもバックアップ電池で動作してネットワークや電波を介して常に現在の時刻情報５９２を出力することができる。 For example, the clock 590 can operate with a backup battery even when the projector 500 is turned off, and can always output the current time information 592 via a network or radio waves.

ここで、放電灯点灯装置５３０は、例えば、図１の構成の回路により構成されており、点灯始動期間における所定期間だけ放電ランプ５４０を交流駆動する。こうすることにより、放電ランプ５４０の電極間に突入電流が瞬時に流れ込むのを効果的に防止することができ、点灯始動期間における放電ランプ５４０の電極の劣化を低減することができる。 Here, the discharge lamp lighting device 530 is constituted by, for example, a circuit having the configuration shown in FIG. 1, and AC-drives the discharge lamp 540 for a predetermined period in the lighting start period. By doing so, it is possible to effectively prevent an inrush current from flowing instantaneously between the electrodes of the discharge lamp 540, and to reduce deterioration of the electrodes of the discharge lamp 540 during the lighting start period.

また、放電灯点灯装置５３０は、点灯始動期間において所定期間以外の期間は放電ランプ５４０を直流駆動するので、アーク放電による定常点灯に至るまでの時間を短縮することができる。そのため、点灯始動期間における放電ランプ５４０の電極の劣化をさらに低減することができる。 Further, since the discharge lamp lighting device 530 direct-drives the discharge lamp 540 during a period other than the predetermined period in the lighting start period, it is possible to shorten the time until steady lighting by arc discharge. Therefore, it is possible to further reduce the deterioration of the electrodes of the discharge lamp 540 during the lighting start period.

また、放電灯点灯装置５３０は、時計５９０から放電ランプ５４０が最後に消灯した時刻とその後点灯を開始した時刻の２つの時刻情報（点灯履歴情報）５９２を受け取り、点灯履歴情報５９２に基づいて、点灯始動期間において放電ランプ５４０の交流駆動を開始するタイミングを制御するようにしてもよい。ここで、点灯履歴情報５９２に基づいて、突入電流が発生するタイミングを推定し、放電ランプ５４０の交流駆動を開始するタイミングが突入電流の発生直前になるように制御することにより、放電ランプ５４０の電極の劣化をより効果的に低減することができる。 In addition, the discharge lamp lighting device 530 receives two pieces of time information (lighting history information) 592 from the timepiece 590 when the discharge lamp 540 was last turned off and the time when the lighting started thereafter, and based on the lighting history information 592, You may make it control the timing which starts the alternating current drive of the discharge lamp 540 in a lighting start period. Here, based on the lighting history information 592, the timing at which the inrush current is generated is estimated, and the discharge lamp 540 is controlled so that the timing for starting the AC driving of the discharge lamp 540 is immediately before the occurrence of the inrush current. Deterioration of the electrode can be reduced more effectively.

また、放電灯点灯装置５３０は、放電ランプ５４０の周囲温度を検出し、周囲温度に基づいて、点灯始動期間において放電ランプ５４０の交流駆動を開始するタイミングを制御するようにしてもよい。ここで、周囲温度に基づいて、突入電流が発生するタイミングを推定し、放電ランプ５４０の交流駆動を開始するタイミングが突入電流の発生直前になるように制御することにより、放電ランプ５４０の電極の劣化をより効果的に低減することができる。 Further, the discharge lamp lighting device 530 may detect the ambient temperature of the discharge lamp 540 and control the timing of starting AC driving of the discharge lamp 540 in the lighting start period based on the ambient temperature. Here, the timing at which the inrush current is generated is estimated based on the ambient temperature, and the timing at which the AC driving of the discharge lamp 540 is started immediately before the occurrence of the inrush current is performed, whereby the electrodes of the discharge lamp 540 are controlled. Degradation can be reduced more effectively.

さらに、放電灯点灯装置５３０は、点灯履歴情報５９２と周囲温度の両方に基づいて、点灯始動期間において放電ランプ５４０の交流駆動を開始するタイミングを制御するようにしてもよい。こうすることにより、突入電流が発生するタイミングをより正確に推定することができるので、放電ランプ５４０の電極の劣化をより効果的に低減することができる。 Furthermore, the discharge lamp lighting device 530 may control the timing for starting the AC driving of the discharge lamp 540 during the lighting start period based on both the lighting history information 592 and the ambient temperature. By doing so, the timing at which the inrush current is generated can be estimated more accurately, so that the deterioration of the electrodes of the discharge lamp 540 can be more effectively reduced.

プロジェクタ５００は、放電灯点灯装置５３０を含むことにより放電ランプ５４０の長寿命化を実現することができるので、放電ランプ５４０を長期間交換する必要がない。 Since the projector 500 includes the discharge lamp lighting device 530, the life of the discharge lamp 540 can be increased, so that it is not necessary to replace the discharge lamp 540 for a long period of time.

なお、本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。 In addition, this invention is not limited to this embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention.

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

本実施の形態の放電灯点灯装置の回路図の一例。An example of the circuit diagram of the discharge lamp lighting device of this Embodiment. 本実施の形態の放電灯点灯装置における点灯始動時のランプ電流の様子を説明するための図。The figure for demonstrating the mode of the lamp current at the time of lighting start in the discharge lamp lighting device of this Embodiment. 本実施の形態のプロジェクタの構成例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a projector according to the present embodiment. 従来の放電灯点灯装置における点灯始動時のランプ電流の様子を説明するための図。The figure for demonstrating the mode of the lamp current at the time of lighting start in the conventional discharge lamp lighting device.

符号の説明Explanation of symbols

１０放電灯点灯装置、１２点灯信号、１４時刻情報、２０インバータブリッジ、３０ブリッジドライバー、３２制御信号、３４制御信号、４０ＭＣＵ（マイクロコンピュータユニット）、５０点灯履歴取得部、５２点灯履歴情報、６０温度検出部、６２放電ランプの周囲温度に関する情報（アナログ値）、７０Ａ／Ｄ変換器、７２デジタル値、８０ダウンチョッパー、９０イグナイタ回路、１００放電ランプ、１１０直流電源、５００プロジェクタ、５１０画像信号変換部、５１２Ｒ画像信号（Ｒ）、５１２Ｇ画像信号（Ｇ）、５１２Ｂ画像信号（Ｂ）、５２０直流電源装置、５３０放電灯点灯装置、５４０放電ランプ、５５０ミラー群、５６０Ｒ液晶パネル（Ｒ）、５６０Ｇ液晶パネル（Ｇ）、５６０Ｂ液晶パネル（Ｂ）、５７０画像処理装置、５７２Ｒ液晶パネル（Ｒ）駆動信号、５７２Ｇ液晶パネル（Ｇ）駆動信号、５７２Ｂ液晶パネル（Ｂ）駆動信号、５８０ＣＰＵ、５８２点灯信号、５９０時計、５９２時刻情報（点灯履歴情報）、６００交流電源、７００スクリーン DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 discharge lamp lighting device, 12 lighting signal, 14 time information, 20 inverter bridge, 30 bridge driver, 32 control signal, 34 control signal, 40 MCU (microcomputer unit), 50 lighting history acquisition part, 52 lighting history information, 60 Temperature detection unit, 62 Information on ambient temperature of discharge lamp (analog value), 70 A / D converter, 72 digital value, 80 down chopper, 90 igniter circuit, 100 discharge lamp, 110 DC power supply, 500 projector, 510 Image signal Conversion unit, 512R image signal (R), 512G image signal (G), 512B image signal (B), 520 DC power supply device, 530 discharge lamp lighting device, 540 discharge lamp, 550 mirror group, 560R liquid crystal panel (R), 560G LCD panel (G), 5 60B liquid crystal panel (B), 570 image processing device, 572R liquid crystal panel (R) drive signal, 572G liquid crystal panel (G) drive signal, 572B liquid crystal panel (B) drive signal, 580 CPU, 582 lighting signal, 590 clock, 592 Time information (lighting history information), 600 AC power supply, 700 screens

Claims

所与の点灯信号に基づいて放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、
前記放電灯に電流を供給し、前記放電灯を駆動する放電灯駆動部を含み、
前記放電灯駆動部は、
前記点灯信号に基づいて、前記放電灯の点灯を開始してから定常点灯に至るまでの点灯始動期間において所定期間だけ前記放電灯を交流駆動し、前記点灯始動期間において前記所定期間以外の期間は前記放電灯を直流駆動するように制御することを特徴とする放電灯点灯装置。 A discharge lamp lighting device for lighting a discharge lamp based on a given lighting signal,
Supplying a current to the discharge lamp, including a discharge lamp driving unit for driving the discharge lamp,
The discharge lamp driving unit
Based on the lighting signal, the discharge lamp is AC driven for a predetermined period in a lighting start period from the start of lighting of the discharge lamp to steady lighting, and a period other than the predetermined period in the lighting start period A discharge lamp lighting device, wherein the discharge lamp is controlled to be DC driven.

請求項１において、
前記放電灯が最後に消灯してから点灯を開始するまでの時間に関する点灯履歴情報を取得する点灯履歴取得部を含み、
前記放電灯駆動部は、
前記点灯履歴情報に基づいて、前記点灯始動期間において前記放電灯の交流駆動を開始するタイミングを制御することを特徴とする放電灯点灯装置。 In claim 1,
Including a lighting history acquisition unit that acquires lighting history information related to a time from when the discharge lamp is last extinguished until lighting is started;
The discharge lamp driving unit
Based on the lighting history information, the discharge lamp lighting device controls timing for starting AC driving of the discharge lamp in the lighting start period.

請求項１又は２において、
前記放電灯の周囲温度を検出する温度検出部を含み、
前記放電灯駆動部は、
前記放電灯の周囲温度に基づいて、前記点灯始動期間において前記放電灯の交流駆動を開始するタイミングを制御することを特徴とする放電灯点灯装置。 In claim 1 or 2,
Including a temperature detector for detecting the ambient temperature of the discharge lamp,
The discharge lamp driving unit
A discharge lamp lighting device that controls timing for starting AC driving of the discharge lamp in the lighting start period based on an ambient temperature of the discharge lamp.

請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記放電灯駆動部は、
前記放電灯の電力制御を行うダウンチョッパー回路の出力に基づいて前記放電灯に電流を供給するインバータブリッジ回路と、
前記インバータブリッジ回路を制御するブリッジドライバー回路と、
前記ブリッジドライバー回路を制御するブリッジドライバー制御部と、を含み、
前記ブリッジドライバー制御部は、
前記点灯信号に基づいて、前記インバータブリッジ回路が、前記点灯始動期間において前記所定期間だけ前記放電灯を交流駆動し、前記点灯始動期間において前記所定期間以外の期間は前記放電灯を直流駆動するように前記ブリッジドライバー回路を制御することを特徴とする放電灯点灯装置。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The discharge lamp driving unit
An inverter bridge circuit that supplies a current to the discharge lamp based on an output of a down chopper circuit that performs power control of the discharge lamp;
A bridge driver circuit for controlling the inverter bridge circuit;
A bridge driver control unit for controlling the bridge driver circuit,
The bridge driver control unit
Based on the lighting signal, the inverter bridge circuit AC drives the discharge lamp for the predetermined period during the lighting start period, and DC drives the discharge lamp during a period other than the predetermined period during the lighting start period. A discharge lamp lighting device that controls the bridge driver circuit.

請求項１乃至４のいずれかに記載の放電灯点灯装置を含むプロジェクタ。 A projector comprising the discharge lamp lighting device according to claim 1.

放電灯に電流を供給し、前記放電灯を駆動する放電灯駆動部を含み、所与の点灯信号に基づいて前記放電灯を点灯させる放電灯点灯装置の制御方法であって、
前記点灯信号に基づいて、前記放電灯駆動部が、前記放電灯の点灯を開始してから定常点灯に至るまでの点灯始動期間において所定期間だけ前記放電灯を交流駆動し、前記点灯始動期間において前記所定期間以外の期間は前記放電灯を直流駆動するように制御するステップを含むことを特徴とする放電灯点灯装置の制御方法。 A control method of a discharge lamp lighting device that supplies a current to a discharge lamp, includes a discharge lamp driving unit that drives the discharge lamp, and lights the discharge lamp based on a given lighting signal,
Based on the lighting signal, the discharge lamp driving unit AC-drives the discharge lamp for a predetermined period in a lighting start period from the start of lighting of the discharge lamp to steady lighting, and in the lighting start period A method for controlling a discharge lamp lighting device comprising the step of controlling the discharge lamp to be DC driven during a period other than the predetermined period.