放电灯驱动装置、光源装置、投影仪以及放电灯驱动方法_3

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驱动电流I提供给放电灯90。
[0076]控制部40控制放电灯驱动部230。在图4的例子中,控制部40通过控制电力控制电路20以及极性反转电路30,来控制驱动电流I持续同一极性的保持时间、驱动电流I的电流值、频率等。后面进行详细叙述。
[0077]控制部40针对极性反转电路30进行这样的极性反转控制:根据驱动电流I的极性反转时机,控制驱动电流I持续同一极性的保持时间、驱动电流I的频率等。另外,控制部40对电力控制电路20进行控制所输出的直流电流Id的电流值的电流控制。
[0078]控制部40的结构没有特别限定。在本实施方式中,控制部40构成为包含系统控制器41、电力控制电路控制器42以及极性反转电路控制器43。此外,控制部40可由半导体集成电路构成其一部分或全部。
[0079]系统控制器41通过控制电力控制电路控制器42以及极性反转电路控制器43来控制电力控制电路20以及极性反转电路30。系统控制器41也可以根据动作检测部60检测出的灯电压以及驱动电流I,控制电力控制电路控制器42以及极性反转电路控制器43。
[0080]在本实施方式中,系统控制器41构成为包含存储部44。存储部44可与系统控制器41独立地设置。
[0081]系统控制器41可根据存储在存储部44中的信息,控制电力控制电路20以及极性反转电路30。在存储部44中例如可存储有与驱动电流I以同一极性持续的保持时间、驱动电流I的电流值、频率、波形、调制模式等驱动参数相关的信息。
[0082]电力控制电路控制器42根据来自系统控制器41的控制信号,向电力控制电路20输出电流控制信号,由此,控制电力控制电路20。
[0083]极性反转电路控制器43根据来自系统控制器41的控制信号,向极性反转电路30输出极性反转控制信号,由此,控制极性反转电路30。
[0084]控制部40可采用专用电路来实现,进行上述的控制或后述的处理的各种控制。控制部40例如还可以通过CPU执行存储在存储部44中的控制程序来作为计算机发挥功能,进行这些处理的各种控制。
[0085]图5是用于说明控制部40的其它结构例的图。如图5所示,控制部40可构成为利用控制程序而作为控制电力控制电路20的电流控制单元40-1、控制极性反转电路30的极性反转控制单元40-2发挥功能。
[0086]在图4所示的例子中,控制部40构成为放电灯点亮装置10的一部分。与此相对,也可构成为CPU580负责控制部40的一部分功能。
[0087]动作检测部60例如可包含检测放电灯90的灯电压并对控制部40输出驱动电压信息的电压检测部、检测驱动电流I并对控制部40输出驱动电流信息的电流检测部等。在本实施方式中,动作检测部60构成为包含第I电阻61、第2电阻62以及第3电阻63。
[0088]在本实施方式中,电压检测部与放电灯90并联连接,根据由相互串联连接的第I电阻61以及第2电阻62分压到的电压来检测灯电压。另外,在本实施方式中,电流检测部根据在与放电灯90串联连接的第3电阻63上产生的电压来检测驱动电流I。
[0089]启辉电路70仅在放电灯90的点亮开始时进行动作。启辉电路70在放电灯90的点亮开始时对放电灯90的电极之间(第I电极92与第2电极93之间)供给使放电灯90的电极间(第I电极92与第2电极93之间)绝缘破坏而形成放电路径所需的高电压(比放电灯90的通常点亮时高的电压)。在本实施方式中,启辉电路70与放电灯90并联地连接。
[0090]以下,说明驱动电流I的极性与电极的温度之间的关系。
[0091]图6的(a)、(b)是示出第I电极92和第2电极93的动作状态的图。
[0092]在图6的(a)、(b)中,示出了第I电极92和第2电极93的前端部分。在第I电极92和第2电极93的前端分别形成有突起552p、562p。在第I电极92与第2电极93之间产生的放电主要产生于突起552p与突起562p之间。
[0093]图6的(a)示出第I电极92作为阳极进行动作、第2电极93作为阴极进行动作的第I极性状态。在第I极性状态中,通过放电,电子从第2电极93(阴极)向第I电极92(阳极)移动。从阴极(第2电极93)释放电子。从阴极(第2电极93)释放的电子与阳极(第I电极92)的前端发生冲撞。由于该冲撞而产生热,阳极(第I电极92)的前端(突起552p)的温度上升。另一方面,作为释放电子一侧的阴极(第2电极93)的前端(突起562p)的温度下降。
[0094]图6的(b)示出第I电极92作为阴极进行动作、第2电极93作为阳极进行动作的第2极性状态。在第2极性状态中,与第I极性状态Pl相反,电子从第I电极92向第2电极93移动。结果,第2电极93的前端(突起562p)的温度上升。另一方面,第I电极92的前端(突起552p)的温度下降。
[0095]如上所述,电子发生冲撞的阳极的温度上升,释放电子的阴极的温度下降。即,在第I极性状态下,第I电极92的温度上升,第2电极93的温度下降。在第2极性状态下,第2电极93的温度上升,第I电极92的温度下降。
[0096]第I电极92与第2电极93的电极间距离Wl为突起552p与突起562p之间的距离。在电极间距离Wl较大时,放电灯90的灯电压变大,在恒定功率驱动中,放电灯90的照度下降。因此,通过控制突起552p以及突起562p的生长,维持电极间距离W1,从而能够抑制放电灯90的照度下降,提高放电灯90的寿命。
[0097]接着,说明基于控制部40的放电灯驱动部230的控制。
[0098]图7的(a)是示出本实施方式的向放电灯90提供的驱动电流I的时序图。横轴表示时间T,纵轴表示驱动电流I的电流值。驱动电流I表示流过放电灯90的电流。正值表示第I极性状态,负值表示第2极性状态。
[0099]图7的(b)是示出与图7的(a)对应的第I电极92的温度变化的曲线图。横轴表示时间T,纵轴表示第I电极92的温度H。
[0100]此外,第I电极92和第2电极93的温度变化除了变化的时机存在偏移以外,以描绘出相同的曲线的方式进行变化,因此,在以下的说明中,有时仅以第I电极92为代表进行说明。
[0101]控制部40控制放电灯驱动部230,以便向放电灯90提供图7的(a)所示的驱动电流I。即,控制部40以反复循环Cl的方式控制放电灯驱动部230。
[0102]如图7的(a)所示,循环Cl交替地包含第I驱动期间(驱动期间)PH1和第2驱动期间(驱动期间)PH2。第I驱动期间PHl是使第I电极92的突起552p熔融的驱动期间,第2驱动期间PH2是使第2电极93的突起562p熔融的驱动期间。
[0103]第I驱动期间PHl包含混合期间P1、第2直流期间P2和第3直流期间P3。
[0104]混合期间Pl是使第I电极92的温度平缓地上升的期间。混合期间Pl是交替地包含交流期间Pla和第I直流期间Plb的期间。
[0105]交流期间Pla是向放电灯90提供极性在电流值Iml和电流值-1ml之间反转的交流电流来作为驱动电流I的期间。在本实施方式中,交流期间Pla中的交流电流为矩形波交流电流。交流期间Pla的交流电流的频率例如可以设定为IkHz以上。通过这样设定交流期间Pla中的交流电流的频率,在交流期间Pla中,能够抑制第I电极92的温度H发生变动。交流期间Pla中的交流电流的频率可以是恒定的,也可以进行调制。
[0106]混合期间Pl中包含的交流期间Pla的数量例如为5以上且50以下,各交流期间Pla的长度tla例如为I周期以上且20周期以下。通过这样设定,在混合期间Pl中,能够抑制第I电极92的温度H急剧上升。
[0107]第I直流期间Plb是向放电灯90提供电流值为Iml的直流电流来作为驱动电流I的期间。在本实施方式中,第I直流期间Plb中的直流电流是电流值恒定(Iml)且具有第I极性的直流电流。混合期间Pl中包含的第I直流期间Plb的数量例如为5以上且50以下。通过这样设定,在混合期间Pl中,能够使第I电极92的温度H充分上升。
[0108]在混合期间Pl中包含的第I直流期间Plb (交流期间Pla)的数量小于5的情况下,难以使第I电极92的温度H充分上升。此外,在混合期间Pl中包含的第I直流期间Plb (交流期间Pla)的数量多于50的情况下,突起552p有可能过度熔融,或者,在从混合期间Pl向第2直流期间P2切换时,有可能观察到放电灯90的亮度变动而产生闪烁。
[0109]各第I直流期间Plb的长度tlb被设定为小于交流期间Pla的长度tla且大于交流期间Pla的半周期的长度tic且小于第2直流期间P2的长度t2,并且被设定为0.5ms (毫秒)以上且7.0ms以下。此外,更优选的是,第I直流期间Plb的长度tlb被设定为Ims以上且5.0ms以下。
[0110]通过这样设定第I直流期间Plb,混合期间Pl中的第I电极92的温度H的上升变得平缓。
[0111]第2直流期间P2被设置为紧接在混合期间Pl之后且紧接在第3直流期间P3之前。即,第2直流期间P2被设置为夹在混合期间Pl与第3直流期间P3之间。
[0112]第2直流期间P2是向放电灯90提供电流值为Iml的直流电流来作为驱动电流I的期间。第2直流期间P2中的直流
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