JP4877263B2 - 高圧放電ランプ点灯装置、それを用いた高圧放電ランプ装置、その高圧放電ランプ装置を用いたプロジェクタ、および高圧放電ランプの点灯方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施形態である高圧放電ランプ装置1のブロック図を示す。
(3−2)図7および図9に示す動作例の場合でも、上記した(1)および(2)のステップの後、すなわち始動動作後、前記低周波動作に移行する。制御回路10は水銀の蒸発に伴ってランプ電圧が上昇して所定の電圧(例えば60[V])に到達するまでこの定電流制御(例えば3[A]一定)を行う。また、その供給する交流電流は周波数が後述する第2の値(例えば340[Hz])よりも低い第3の値、例えば170[Hz]に固定された交流電流である(S21)。
(3−3)一方、図8および図10に示す動作例の場合でも、上記した(1)および(2)のステップの後、すなわち始動動作後、前記低周波動作に移行する。制御回路10は水銀の蒸発に伴ってランプ電圧が上昇して所定の電圧(例えば60[V])に到達するまでこの定電流制御(例えば3[A]一定)を行う。このとき、図10に示すように始動動作後と同時にタイマー14がカウントを開始(S31)し、周波数が後述する第1の値(例えば60[Hz])よりも高く、かつ第2の値(例えば340[Hz])よりも低い第3の値、例えば170[Hz]に固定された交流電流を高圧水銀ランプ4に供給する(S32)。ここで、タイマー14のタイマー時間は例えば160[s]に設定されており、タイマー時間が160[s]を経過するまでは供給する交流電流の周波数を後述するような変調制御させずに、第3の値(170[Hz])に維持する(S33:NO)。このタイマー時間160[s]は、図8に示すように、始動動作後(コールドスタート)から定電力(180[W])による点灯に移行した後の所定時間までの間の時間として設定されている。もちろん、「始動動作後から定電力点灯に移行した後の所定時間までの間」とした場合における「所定時間」は後述するように電極19の突起部23の成長、維持を適正に行うという観点からあまり長くない方が好ましく、その上限値として例えば始動動作後から300[s]以下であることが好ましい。
次に、本発明の第2の実施形態である高圧放電ランプ装置1は、始動動作後から一定期間の経過後、すなわち(a)始動動作後から定電力点灯に移行する前の所定時間までの間、(b)始動動作後から定電力点灯に移行した時点までの間、または(c)始動動作後から定電力点灯に移行した後の所定時間までの間の経過後、高圧水銀ランプ4のランプ電圧が一定の値を下回った場合、交流電流の周波数の変調制御を禁止し、周波数が300[Hz]以上1000[Hz]以下の範囲内から選択される第4の値の交流電流を供給する点を除いては上記した本発明の第1の実施形態である高圧放電ランプ装置1と同じ構成を有している。したがって、以下、主にその異なる構成の詳細について説明し、それ以外の構成については省略する。
(3−2)図13に示す動作例の場合でも、上記した(1)および(2)のステップの後、すなわち始動動作後、前記低周波動作に移行する。制御回路10は水銀の蒸発に伴ってランプ電圧が上昇して所定の電圧(例えば60[V])に到達するまでこの定電流制御(例えば3[A]一定)を行う。また、その供給する交流電流は周波数が後述する第2の値(例えば340[Hz])よりも低い第3の値、例えば170[Hz]に固定された交流電流である(S51)。
(3−3)一方、図14に示す動作例の場合でも、上記した(1)および(2)のステップの後、始動動作後、前記低周波動作に移行する。制御回路10は水銀の蒸発に伴ってランプ電圧が上昇して所定の電圧(例えば60[V])に到達するまでこの定電流制御(例えば3[A]一定)を行う。このとき、図14に示すように前記低周波動作への移行と同時にタイマー14がカウントを開始(S61)し、周波数が後述する第2の値(例えば340[Hz])よりも低い第3の値、例えば170[Hz]に固定された交流電流を高圧水銀ランプ4に供給する(S62)。ここで、タイマー14のタイマー時間は例えば160[s]に設定されており、タイマー時間が160[s]を経過するまでは供給する交流電流の周波数を後述するような変調制御せずに、第3の値(170[Hz])に維持する(S63:NO)。このタイマー時間160[s]は、始動動作後(コールドスタート)から定電力(180[W])による点灯に移行した後の所定時間までの間の時間として設定されている。ここでも「始動動作後から定電力点灯に移行した後の所定時間までの間」とした場合における「所定時間」は後述するように電極19の突起部23の成長、維持を適正に行うという観点からあまり長くない方が好ましく、その上限値として例えば始動動作後から300[s]以下であることが好ましい。
次に、本発明の第3の実施形態である高圧放電ランプ装置1は、始動動作後から一定期間を除いては交流電流の周波数を少なくとも第1の値と第1の値よりも可聴感度の高い第2の値とに変調し、始動動作後から一定期間として始動動作後から60[s]以上300[s]以下の範囲内から選択される所定時間までの間については交流電流の周波数の変調制御を禁止し、交流電流の周波数を第2の値よりも低い第3の値に維持する点を除いては上記した本発明の第1の実施形態である高圧放電ランプ装置1と同じ構成を有している。したがって、以下、主にその異なる構成の詳細について説明し、それ以外の構成については省略する。
次に、本発明の第4の実施形態である高圧放電ランプ装置1は、高圧放電ランプ点灯装置3における動作が異なる点を除いては上記した本発明の第1の実施形態である高圧放電ランプ装置1と同じ構成を有している。したがって、以下、主にその異なる構成(動作例)の詳細について説明し、それ以外の構成については省略する。
(3−2)図19に示す動作例の場合でも、上記した(1)および(2)のステップの後、すなわち始動動作後、前記低周波動作に移行する。制御回路10は水銀の蒸発に伴ってランプ電圧が上昇して所定の電圧(例えば60[V])に到達するまでこの定電流制御(例えば3[A]一定)を行う。その間、50[Hz]以上200[Hz]以下の範囲内から選択された、例えば170[Hz]の第4の周波数に固定された交流電流を高圧水銀ランプ4に供給される(S91)。
(3−3)一方、図20に示す動作例の場合でも、上記した(1)および(2)のステップの後、すなわち始動動作後、前記低周波動作に移行する。制御回路10は水銀の蒸発に伴ってランプ電圧が上昇して所定の電圧(例えば60[V])に到達するまでこの定電流制御(例えば3[A]一定)を行う。その一方で点灯判別回路13は、ランプ電流検出部8によるランプ電流の検出信号に基づき「点灯検知」を行い、「始動動作後」か否かを判別する。そして、図20に示すように前記低周波動作への移行と同時にタイマー14がカウントを開始(S101)し、50[Hz]以上200[Hz]以下の範囲内から選択された、例えば170[Hz]の第4の周波数に固定された交流電流を高圧水銀ランプ4に供給する(S102)。ここで、タイマー14のタイマー時間は例えば180[s]に設定されており、タイマー時間が180[s]を経過するまでは第4の周波数(170[Hz])の交流電流を供給し続ける(S103:NO)。このタイマー時間180[s]は、始動動作後(コールドスタート)から定電力(180[W])による点灯に移行した後の所定時間までの間の時間として設定されている。ここでも、「始動動作後から定電力点灯に移行した後の所定時間までの間」とした場合における「所定時間」は電極19の突起部23の成長、維持を適正に行うという観点からあまり長くない方が好ましく、その上限値として例えば始動動作後から300[s]以下であることが好ましい。
次に、本発明の第5の実施形態であるプロジェクタについて、図21および図22を参照して説明する。
2 DC電源回路
3 高圧放電ランプ点灯装置
4 高圧水銀ランプ
5 DC/DCコンバータ
6 DC/ACインバータ
7 高電圧発生部
8 ランプ電流検出部
9 ランプ電圧検出部
10 制御回路
11 マイコン
12 PWM制御回路
13 点灯判別回路
14 タイマー
15 発光管
16 発光部
17 封止部
18 放電空間
19 電極
20 電極棒
21 電極コイル
22 電極の先端部
23 突起部
24 金属箔
25 外部リード線
26 反射鏡
27 ランプユニット
28 反射面
29 電源接続用端子
30 口金
31 電力供給線
32 ネック部
33 接着剤
34 貫通孔
35 フロントプロジェクタ
36,43 筐体
37 光学ユニット
38 制御ユニット
39 投射レンズ
40 冷却ファンユニット
41 電源ユニット
42 リアプロジェクタ
44 透過式スクリーン
Claims (16)
- 内部に、ハロゲン物質が封入され、かつ先端部に突起部が形成されている電極が配置されている発光管を有する高圧放電ランプに対して交流電流を供給して点灯させる点灯装置であって、前記高圧放電ランプの始動動作後は定電流制御を行い、その後、定電力による点灯に移行し、
前記始動動作後から一定期間を除いては前記交流電流の周波数を少なくとも第1の値と前記第1の値よりも可聴感度の高い第2の値とに変調し、
前記始動動作後から一定期間として前記始動動作後から定電力点灯に移行する前の所定時間までの間、
または前記始動動作後から定電力点灯に移行した時点までの間、
または前記始動動作後から定電力点灯に移行した後の所定時間までの間については前記交流電流の周波数の変調制御を禁止し、周波数が前記第2の値よりも低い第3の値の交流電流を供給することを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。 - 内部に、ハロゲン物質が封入され、かつ先端部に突起部が形成されている電極が配置されている発光管を有する高圧放電ランプに対して交流電流を供給して点灯させる点灯装置であって、前記高圧放電ランプの始動動作後は定電流制御を行い、その後、定電力による点灯に移行し、
前記始動動作後から一定期間を除いては前記交流電流の周波数を少なくとも第1の値と前記第1の値よりも可聴感度の高い第2の値とに変調し、
前記始動動作後から一定期間として前記始動動作後から60[s]以上300[s]以下の範囲内から選択される所定時間までの間については前記交流電流の周波数の変調制御を禁止し、周波数が前記第2の値よりも低い第3の値の交流電流を供給することを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。 - 前記第3の値は50[Hz]以上200[Hz]以下の範囲内から選択されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の高圧放電ランプ点灯装置。
- 前記第2の値は300[Hz]以上1000[Hz]以下の範囲内から選択されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の高圧放電ランプ点灯装置。
- 前記始動動作後から一定期間の経過後、前記高圧放電ランプのランプ電圧が一定の値を下回った場合、前記交流電流の周波数の変調制御を禁止し、周波数が300[Hz]以上1000[Hz]以下の範囲内から選択される第4の値の交流電流を供給することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の高圧放電ランプ点灯装置。
- 前記第4の値は前記第2の値より10[Hz]以上高いことを特徴とする請求項5記載の高圧放電ランプ点灯装置。
- 内部に、ハロゲン物質が封入され、かつ先端部に突起部が形成されている電極が配置されている発光管を有する高圧放電ランプに対して交流電流を供給して点灯させる点灯装置であって、前記高圧放電ランプの始動動作後は定電流制御を行い、その後、定電力による点灯に移行し、
前記始動動作後から一定期間を除いては、前記交流電流の周波数を、20[Hz]以上200[Hz]以下の範囲内から選択された第1の値と、300[Hz]以上1000[Hz]以下の範囲内から選択された第2の値とに変調し、前記第1の周波数よりも低い周波数であって、5[Hz]以上150[Hz]以下の範囲内から選択された第3の値の交流電流が前記第2の値の交流電流に割り込んで投入され、
前記第1の値の交流電流において1回当たりの投入周期は0.5周期以上10周期以内の範囲内であって、前記第2の値の交流電流において1回当たりの投入周期は2周期以上200周期以内の範囲内であって、前記第3の値の交流電流において1回当たりの投入周期は0.5周期以上150周期以内の範囲内であって、前記第3の値の交流電流が前記第2の値の交流電流に割り込んで投入される時間間隔は130[s]以上300[s]以下の範囲内であり、
前記始動動作後から一定期間として前記始動動作後から定電力点灯に移行する前の所定時間までの間、
または前記始動動作後から定電力点灯に移行した時点までの間、
または前記始動動作後から定電力点灯に移行した後の所定時間までの間については前記第3の値の交流電流の割り込み制御も含めて、前記交流電流の周波数の変調制御を禁止し、周波数が50[Hz]以上200[Hz]以下の範囲内から選択された第4の値の交流電流を供給することを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。 - 内部に、ハロゲン物質が封入され、かつ先端部に突起部が形成されている電極が配置されている発光管を有する高圧放電ランプと、
前記高圧放電ランプを点灯させる請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載された高圧放電ランプ点灯装置と、を備えたことを特徴とする高圧放電ランプ装置。 - 請求項8に記載された高圧放電ランプ装置を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
- 内部に、ハロゲン物質が封入され、かつ先端部に突起部が形成されている電極が配置されている発光管を有する高圧放電ランプに対して交流電流を供給して点灯させる点灯装置であって、前記高圧放電ランプの始動動作後は定電流制御を行い、その後、定電力による点灯に移行し、
前記始動動作後から一定期間を除いては前記交流電流の周波数を少なくとも第1の値と前記第1の値よりも可聴感度の高い第2の値とに変調し、
前記始動動作後から一定期間として前記始動動作後から定電力点灯に移行する前の所定時間までの間、
または前記始動動作後から定電力点灯に移行した時点までの間、
または前記始動動作後から定電力点灯に移行した後の所定時間までの間については前記交流電流の周波数の変調制御を禁止し、周波数が前記第2の値よりも低い第3の値の交流電流を供給することを特徴とする高圧放電ランプの点灯方法。 - 内部に、ハロゲン物質が封入され、かつ先端部に突起部が形成されている電極が配置されている発光管を有する高圧放電ランプに対して交流電流を供給して点灯させる点灯装置であって、前記高圧放電ランプの始動動作後は定電流制御を行い、その後、定電力による点灯に移行し、
前記始動動作後から一定期間を除いては前記交流電流の周波数を少なくとも第1の値と前記第1の値よりも可聴感度の高い第2の値とに変調し、前記始動動作後から一定期間として前記始動動作後から60[s]以上300[s]以下の範囲内から選択される所定時間までの間については前記交流電流の周波数の変調制御を禁止し、周波数が前記第2の値よりも低い第3の値の交流電流を供給することを特徴とする高圧放電ランプの点灯方法。 - 前記第3の値は50[Hz]以上200[Hz]以下の範囲内から選択されていることを特徴とする請求項10または請求項11に記載の高圧放電ランプの点灯方法。
- 前記第2の値は300[Hz]以上1000[Hz]以下の範囲内から選択されていることを特徴とする請求項10〜請求項12のいずれか1項に記載の高圧放電ランプの点灯方法。
- 前記始動動作後から一定期間の経過後、前記高圧放電ランプのランプ電圧が一定の値を下回った場合、前記交流電流の周波数の変調制御を禁止し、周波数が300[Hz]以上1000[Hz]以下の範囲内から選択される第4の値の交流電流を供給することを特徴とする請求項10〜請求項13のいずれか1項に記載の高圧放電ランプの点灯方法。
- 前記第4の値は前記第2の値より10[Hz]以上高いことを特徴とする請求項14記載の高圧放電ランプの点灯方法。
- 内部に、ハロゲン物質が封入され、かつ先端部に突起部が形成されている電極が配置されている発光管を有する高圧放電ランプに対して交流電流を供給して点灯させる点灯装置であって、前記高圧放電ランプの始動動作後は定電流制御を行い、その後、定電力による点灯に移行し、
前記始動動作後から一定期間を除いては、前記交流電流の周波数を、20[Hz]以上200[Hz]以下の範囲内から選択された第1の値と、300[Hz]以上1000[Hz]以下の範囲内から選択された第2の値とに変調し、前記第1の周波数よりも低い周波数であって、5[Hz]以上150[Hz]以下の範囲内から選択された第3の値の交流電流が前記第2の値の交流電流に割り込んで投入され、
前記第1の値の交流電流において1回当たりの投入周期は0.5周期以上10周期以内の範囲内であって、前記第2の値の交流電流において1回当たりの投入周期は2周期以上200周期以内の範囲内であって、前記第3の値の交流電流において1回当たりの投入周期は0.5周期以上150周期以内の範囲内であって、前記第3の値の交流電流が前記第2の値の交流電流に割り込んで投入される時間間隔は130[s]以上300[s]以下の範囲内であり、
前記始動動作後から一定期間として前記始動動作後から定電力点灯に移行する前の所定時間までの間、
または前記始動動作後から定電力点灯に移行した時点までの間、
または前記始動動作後から定電力点灯に移行した後の所定時間までの間については前記第3の値の交流電流の割り込み制御も含めて、前記交流電流の周波数の変調制御を禁止し、周波数が50[Hz]以上200[Hz]以下の範囲内から選択された第4の値の交流電流を供給することを特徴とする高圧放電ランプの点灯方法。
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