专利名称：放电灯的驱动装置和驱动方法、光源装置以及图像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用电极间放电来点灯的放电灯的驱动技术。
背景技术：
投影仪等图像显示装置的光源，可以釆用高压气体放电灯等高亮度 放电灯。作为点亮高亮度放电灯的方法，可以向高亮度放电灯供给交流
电(交流斜坡电流AC ramp current )。这样，在供给交流斜坡电流来 点亮高亮度放电灯时，为了提高在高亮度放电灯内产生的光弧的稳定 性，提出了一种方案将保持绝对值基本恒定而对正脉冲的脉冲宽度和 负脉冲的脉冲宽度之间的脉沖宽度比率进行调制的交流斜坡电流向高 亮度放电灯供给(例如参照专利文献1 )。
专利文献1:特表2004-525496号4S净艮
发明内容
但是，在对交流斜坡电流进行脉宽调制来点亮高亮度放电灯的情况 下，由于电极劣化或者电极材料在高亮度放电灯内部蒸镀(黑化)，限 制了高亮度放电灯的使用寿命。这个问题不限于高亮度放电灯而广泛存 在于利用电极间的电弧放电来发光的各种放电灯(electric discharge lamp )。
本发明针对上述问题而做出，目的在于提高放电灯的使用寿命.
本发明是为解决上述课题的至少一部分而做出的，通过以下实施方 式或适用例实现上述目的。
根据适用例3所述的放电灯的驱动装置，其特征在于，
在上述调制的一个周期的规定的期间，上述阳极占空比高于上述占 空比基准值的期间的长度，比上述阳极占空比低于上述占空比基准值的 期间的长度长，
在上述调制的一个周期的剩余的期间，上述阳极占空比高于上述占 空比基准值的期间的长度，比上述阳极占空比低于上述占空比基准值的 期间的长度短。
根据该适用例，在规定的期间，使一个电极的温度较高，能够进一 步促进突起生长，并且抑制这个电极的溅蚀。另外，在剩余的期间，使 另一个电极的温度较高，能够进一步促进突起生长，并且抑制该另一个 电极的溅蚀。因此，对两个电极都能够确保突起生长的促进效果和溅蚀 抑制效果，从而延长放电灯的使用寿命。
[适用例51
根据适用例1至4任一所述的放电灯的驱动装置，其特征在于，
还具有电极状态检测部，用于检测上述放电灯使用过程中的上述电 极的劣化状态，
当上述电极状态检测部检出上述电极劣化时，上述阳极占空比调制 部执行上述第二调制模式。
根据该适用例，可以根据电极的劣化状态进一步增大阳极占空比的 变化量。因此，对于劣化加深的电极能够促进突起的形成，而对于劣化 未加深的电极，能够抑制黑化，因此能够提高放电灯的寿命。[适用例6
适用例5所述的放电灯的驱动装置，其特征在于，
上述电极状态检测部，利用向上述放电灯供给规定的功率时的电极 间电压来检测上述劣化状态，
当上述电极间电压为规定的基准电压以上时，上述阳极占空比调制 部判断上述电极发生劣化而执行上述第二调制模式。
通常，电极劣化导致电孤长度增大，从而使供给规定的功率时施加 的电压提高。因此，根据该适用例，易于检测电极的劣化状态。
[适用例71
适用例l至6任一所述的放电灯的驱动装置，其特征在于，
上述放电灯具备如下条件，即、上述两个电极中一个电极在工作中 温度比另一个电极高的条件，
上述阳极占空比调制部，将上述一个电极的阳极占空比的调制范围 的最大值设定为低于上述另一个电极的阳极占空比的调制范围的最大 值。
在该适用例中，工作中温度较高的一个电极的阳极占空比的最大 值，低于另一个电极的阳极占空比的最大值。由此，能够抑制在工作中 温度较高的电极过度升温，从而抑制该电极的劣化。
[适用例81
适用例7所述的放电灯的驱动装置，其特征在于，
上述放电灯具有将在上述电极间放射的光向上述另一个电极一侧 反射的反射镜，由此上述一个电极在工作中的温度比另一个电极高.
通过设置反射镜，抑制了设置反射镜一侧的电极的散热。根据该适 用例，能够防止这样抑制了散热的电极过度升温，从而抑制反射镜一侧 的电极的劣化。
8[适用例9
适用例1至8任一所述的放电灯的驱动装置，其特征在于，
上述放电灯点灯部形成为，在进行上述供电时上述两个电极中的一 个电极的上述阳极占空比至少在规定的基准值以上的情况下，在该电极 连续作为阳极工作的阳极期间的后端，向上述两个电极供给的电流的大 小比在上述阳极期间供给的电流的平均值大。
根据该适用例，当提高一个电极的阳极占空时，该电极连续作为阳 极工作的阳极期间的后端的电流大小比阳极期间的电流平均值大。因
此，当一个电极的阳极占空比较大时，能够进一步提高该电极的温度， 从而进一步促进突起生长。
另外，本发明可以通过多种实施方式实现，例如放电灯的驱动装置 和驱动方法、使用放电灯的光源装置及其控制方法、采用该光源装置的 图像显示装置等。
图l为适用本发明第一实施例的投影仪的概略构成图。
图2为表示光源装置构成的说明图。
图3为表示放电灯驱动装置的结构框图。
图4为表示占空比调制对电极影响的说明图。
图5为表示放电灯使用过程中电极形状变化的说明图。
图6为表示低电压时占空比的第一调制模式的说明图。
图7为表示在第一调制模式下对阳极占空比进行调制而驱动放电灯的状 态的说明图。
图8为表示高电压时占空比的第二调制模式的说明图.
图9为表示每个梯级的占空比变化量对电极突起所施加影响的说明图。图IO为表示每个梯级的占空比变化量对电极突起所施加影响的说明图.
图11为表示每个梯级的占空比变化量对电极突起所施加影响的说明图.
图12为表示在第二实施例中斜坡电压为阈值电压以上时采用的调制模 式的说明图。
图13为表示在第三实施例中驱动放电灯的状态的说明图。
符号说明
100:光源装置；110:光源组件；112:主反射镜；114:平行化透镜； 116:无机粘合剂；200:放电灯驱动装置；210:驱动控制部；220:点 灯电路；222:逆变器；310:照明光学系统；320:分色光学系统；330R、 330G、 330B:液晶光阀；340:正交二向棱镜；350:投射光学系统； 500:放电灯；510:放电灯本体；512:放电空间；520:副反射镜；522: 无机粘合剂；610、 710:电极；610a、 710a:电极；610b、 710b:电极； 620、 720:连接部件；630、 730:电极端子；612、 712:芯棒；614、 714:线團部；616、 716:本体部；616a、 716a:本体部；618、 718: 突起；618b、 718b:突起；810: CPU; 812:供电状态控制部；814: 供电条件设定部；820: ROM; 830: RAM; 840:定时器；850:输出 端口； 860:输入端口； 1000:投影仪。
具体实施例方式
A.第一实施例
图1为适用本发明第一实施例的投影仪1000的概略构成图。投影 仪1000具有光源装置IOO、照明光学系统310、分色光学系统320、 三个液晶光阀(liquid light valve ) 330R、 330G、 330B、正交二向棱镜 (cross dichroic prism ) 340、投射光学系统350。
光源装置100具有安装放电灯500的光源组件110，以及驱动放电 灯500的放电灯驱动装置200。放电灯500由放电灯驱动装置200供电 而放电发光。光源组件110将放电灯500发出的光射向照明光学系统310。另外，对于光源组件110和放电灯驱动装置200的具体结构以及 功能将在后面叙述。
从光源组件110射出的光通过照明光学系统310使照度均匀，并且 使偏光方向一致。经过照明光学系统310使照度均匀而偏光方向一致的 光，通过分色光学系统320分离为红(R)、绿(G)、蓝(B)这三种颜 色的光.由分色光学系统320分离出的三种彩色光，通过各自对应的液 晶光阀330R、 330G、 330B进行调制。经过液晶光阀330R、 330G、 330B 调制的三种彩色光，通过正交二向棱镜340合成后进入投射光学系统 350。投射光学系统350将入射光投影到未图示的屏幕上而显示全彩图 像，该全彩图像的形成需要对经过液晶光阀330R、 330G、 330B调制的 图像进行合成。另外，虽然在第一实施例中通过三种液晶光阀330R、 330G、 330B对三种彩色光分别进行调制，但是也可以通过具有滤色器 的单一液晶光阀进行光的调制。在这种情况下，可以省略分色光学系统 320以及正交二向棱镜340。
图2为表示光源装置100的结构说明图。如上所述，光源装置100 具有光源组件110和放电灯驱动装置200。光源组件110具有放电灯500、 具有回转椭圆形的反射面的主反射镜112、使出射光大致成为平行光的 平行化透镜U4。但是，主反射镜U2的反射面不限于回转椭圆形。例 如，主反射镜112的反射面可以为旋转抛物面。在这种情况下，将放电 灯500的发光部置于抛物面镜的焦点而能够省略平行化透镜114。主反 射镜112与放电灯500利用无机粘合剂116进行粘接。
利用无机粘合剂522对放电灯本体510以及具有球状反射面的副反 射镜520进行粘接而形成放电灯500.放电灯本体510例如由石英玻璃 等玻璃材料形成。在放电灯本体510上设置由钨等高熔点的金属电极 材料形成的两个电极610、 710;两个连接部件620、 720;两个电极端 子630、 730。电极610、 710以其顶端部在形成于放电灯本体510的中 央部的放电空间512内相对的方式配置。在放电空间512内作为放电介 质封入有包含惰性气体、水银以及金属卣化物等的气体。连接部件620、 720将电极610、 710与电极端子630、 730分别电连接。
放电灯500的电极端子630、 730分别与放电灯驱动装置200的输 出端子连接。放电灯驱动装置200与电极端子630、 730连接而向放电
ii灯500供给脉冲状的交流电流(交流脉冲电流)。在向放电灯500供给 交流脉冲电流时，在放电空间512内的两个电极610、 710的顶端部之 间产生电弧AR。电弧AR的光从电弧AR的发生位置全方位放射.副 反射镜520将向一方的电极710放射的光向主反射镜112反射，从而能 够有效地利用向电极710放射的光。另外，以下将设有副反射镜520的 一侧的电极710称为"副镜侧电极710"，另一个电极610称为"主镜侧 电极610"。
图3为表示放电灯驱动装置200的结构框图。放电灯驱动装置200 具有驱动控制部210和点灯电路220。驱动控制部210由计算机构成， 该计算机具有CPU810、 ROM 820、 RAM 830、定时器840、向点灯电 路220输出控制信号的输出端口 850、从点灯电路220获取信号的输入 端口 860。驱动控制部210的CPU 810基于定时器840的输出来执行 ROM 820中存储的程序。由此，CPU 810实现供电状态控制部812和 供电条件设定部814的功能。
点灯电路220具有产生交流脉冲电流的逆变器222。点灯电路220 基于从驱动控制部210经由输出端口 850供给的控制信号，对逆变器222 进行控制，从而向放电灯500供给恒功率(例如200W)的交流脉冲电 流。具体而言，点灯电路220对逆变器222进行控制，使逆变器222产 生与由控制信号指定的供电条件(例如交流脉冲电流的频率、占空比以 及电流波形)对应的交流脉冲电流.点灯电路220将逆变器222产生交 流脉冲电流供给放电灯500。
点灯电路220对在向放电灯500供给交流脉冲电流时，电极610、 710之间的电压(斜坡电压Vp: ramp voltage Vp )进行检测。点灯电 路220检出的斜坡电压Vp经由输入端口 860输入驱动控制部210的 CPU 810。
驱动控制部210的供电状态控制部812，对交流脉冲电流的占空比 进行调制。通过对交流脉沖电流的占空比进行调制，能够较好地维持电 极顶端的形状。并且，能够抑制因在电极表面上生成电极材料的针状结 晶而引起的异常放电。
图4为示意性表示占空比调制对电极610、 710的影响的说明图。图4( a )表示未调制占空比而驱动放电灯500时的放电灯500的中央部。 图4 (b)表示调制占空比而驱动放电灯500时的放电灯500的中夹部。
如图4 (a)和图4 (b)所示，电极610具有芯棒612、线團部614、 本体部616、突起618。在将电极610封入放电灯本体510之间的阶段， 在芯棒612上巻绕电极材料(钨等)的线材而形成线圏部614，并且通 过对所形成的线團部614进行加热熔融而形成电极610。由此，在电极 610的顶端侧形成热容量较大的本体部616，以及作为电弧AR的发生 位置的突起618。副镜侧电极710也与主镜侧电极610同样地形成。
当放电灯500点亮时，放电空间512内封入的气体随着电弧AR的 产生而被加热，在放电空间512内发生对流。如果不对交流脉冲电流的 占空比进行调制，则两电极610、 710上的温度分布恒定而气体对流稳 定。在放电空间512内对流的气体中含有被电弧熔融蒸发的电极材料. 因此，在产生稳态对流的情况下，如图4(a)所示，在温度较低的芯棒 612、 712或者线團部614、 714上电极材料局部性堆积而生成电极材料 的针状结晶WSK。
当如上所述形成针状结晶WSK时，在开灯时等本体部616、 716、 突起618、 718的温度未充分上升的情况下，可能会出现从针状结晶WSK 向放电空间512的内壁产生电弧的情况。当从针状结晶WSK向放电空 间512的内壁产生电弧时，会导致内壁本身劣化或者在高温的本体部 616、 716或者突起618、 718上从电极材料的面化物再生电极材料的卣 素循环发生异常。
如上所述，如果不对交流脉冲电流的占空比进行调制，则会产生针 状结晶WSK而导致内壁自身劣化或者卣素循环发生异常，从而缩短放 电管寿命，另一方面，在对交流脉冲电流的占空比进行调制的情况下， 两电极610、 710上的温度分布随时间变化.因此抑制了放电空间512 内的稳态对流，从而防止局部性的电极材料堆积和由此而生成针状结 晶。
第一实施例的供电条件设定部814，基于表征电极610、 710状态的 式(modulation mode )。并且，通过供电状态控制部812对交流脉冲电流进行调制，从而能够对阳极占空比(将在后面叙述)进行调制。因此，
也可以将供电条件设定部814和供电状态控制部812 —并称为阳极占空比调制部。
图5为表示电极610、 710在放电灯500使用过程中发生的形状变化的说明图。图5(a)表示放电灯500开始使用的初期的电极610、 710的顶端部。图5 (b)表示随着放电灯500的4吏用而劣化的电极610a、710a的顶端部。图5 (c)表示从图5(b)所示状态起采用特定调制模式(将在后面叙述)进行驱动后的电极610b、 710b的顶端部。并且在图5中，主镜侧电极610 (610a、 610b)与副镜侧电极(710a、 710b )基本相同，因此省略了对副镜侧电极(710a、 710b)的说明.
在放电灯500开始使用后，电极材料从电极610的顶端部升华，如图5 (b)所示，本体部616a的顶端侧变平.因此，随着本体部616a顶端侧的平滑化，突起618的位置向芯棒612 —侧后退，放电的电弧ARa的长度增大。由于电弧ARa的长度以上述方式增大，因此提供相同功率所需的电极间电压即斜坡电压Vp上升。这样，斜坡电压Vp随着放电灯500的劣化而逐渐上升。因此，在第一实施例中将斜坡电压Vp用作表征放电灯500的劣化状态的参数。
在图5 (b)的状态中，如果向电极610、 710之间供给按照特定调制模式进行调制的交流脉冲电流，则突起618向相对置的电极生长。如图5(c)所示，由于突起618b的生长，电弧ARb的长度减小，斜坡电压Vp降低。因此，通过降低斜坡电压Vp，能够延长放电灯500的使用寿命。但是，在采用上述这种促进突起618、 718生长的调制模式的情况下，则会导致放电空间512的内壁发生黑化等问题。
因此，在第一实施方式中，当斜坡电压Vp小于规定的阈值电压Vt(例如卯V)时，供电条件设定部814将交流脉冲电流的占空比调制模式设定为抑制放电空间512的内壁黑化的第一调制模式。另一方面，当斜坡电压Vp为规定的阈值电压Vt以上时，供电条件设定部814将交流脉冲电流的占空比调制模式，设定为促进突起618、 718生长的第二调制模式。这样，供电条件设定部814能够切换调制模式(调制状态)，因此也可被称为调制状态切换部。压Vp是否为规定的阈值电压Vt以上来切换所采用的调制模式，但是也可以使斜坡电压Vp上升时的阈值电压Vu和斜坡电压Vp下降时的阈值电压Vd不同。在这种情况下，将上升时的阈值电压Vu设定为比下降时的阈值电压Vd大，则能够充分进行突起的生长，使釆用抑制内壁黑化的第一调制模式的时间增加，因而特别优选。
图6为表示斜坡电压Vp小于阈值Vt时(低电压时)的占空比调制模式(第一调制模式)的说明图。图6示出了阳极占空比Dam、 Das的时间变化。这里，阳极占空比Dam、 Das表示两个电极610、 710各自在交流脉冲电流的一个周期中作为阳极工作的时间(阳极时间)的比率。图6中实线表示主镜侧电极610的阳极占空比Dam,虚线表示副镜侧电极710的阳极占空比Das。
在第一调制模式下，阳极占空比Dam、 Das每当经过调制周期Tma(16秒)的1/16的梯级时间Tsa(l秒)，则以规定的变化量ADa(4。/。)进行变更。另外，虽然在第一实施例中笫一调制模式的调制周期Tma为16秒而梯级时间Tsa为1秒，但是调制周期Tma或梯级时间Tsa可以根据放电灯500的特性或供电条件等适当变更。
如图6所示，在第一调制模式下，主镜侧电极610的阳极占空比Dam的最大值比副镜侧电极710的阳极占空比Das大。但是，两个电极610、710的阳极占空比的最大值也可以相同。但是如果阳极占空比的最大值提高，则电极610、 710的最高温度提高，另一方面，当采用如图2所示具有副反射镜520的放电灯500时，则不易从副镜侧电极710散热。因此，优选副镜侧电极710的阳极占空比Das的最大值小于主镜侧电极610的阳极占空比Dam的最大值，从而抑制副镜侧电极710的温度过高.另外，通常以相同工作条件对两个电极610、 710进行驱动，此时如果由于冷却方法等原因导致一个电极比另 一个电极温度高，则优选这一个电极的阳极占空比小于另一个电极的阳极占空比。
图7表示在第一调制模式下对阳极占空比进行调制来驱动放电灯500的状态。图7(a)与图6的区别在于，仅示出一个调制周期(lTma)的阳极占空比Dam、 Das的时间变化，而其它方面则与图6基本相同，因此在这里省略说明。图7 (b)表示在主镜侧电极610的阳极占空比Dam设定为不同值(38%、 50%、 70%)的三个周期T1 T3中各自的斜坡电流Ip (放电电流)的时间变化。在图7(b)中，斜坡电流Ip的正方向为电流从主镜侧电极610向副镜侧电极710流动的方向。即，在斜坡电流Ip为正值的期间Tal Ta3，主镜侧电极610作为阳极工作；在斜坡电流Ip为负值的其余时间，主镜侧电极610则作为阴极工作。
如图7(b)所示，在阳极占空比Dam不同的三个周期Tl T3，进行主镜侧电极610的极性切换的切换周期Tp均为恒定.因此，在调制周期Tma的整个期间，交流脉冲电流的频率(fd=l/Tp)为恒定的频率(例如80Hz)。另一方面，主镜侧电极610的阳极时间Tal Ta3，在阳极占空比Dam不同的期间T1 T3，被设定为不同的值。这样，在第一实施例中，在保持交流脉冲电流的频率fd(以下也称为"驱动频率fd")恒定的状态下，通过变更阳极时间Ta来进行阳极占空比Dam的调制。另外，驱动频率fd不必恒定。
图8表示斜坡电压Vp为阈值电压Vt以上时(高电压时)的占空比调制模式(第二调制模式)的说明图。图8示出了主镜侧电极610的阳极占空比Dam的时间变化。在第二调制模式下，每当经过梯级时间Tsb(1秒)则在以下二者之间切换，即阳极占空比Dam高于基准占空比(50%)的状态，以及阳极占空比Dam低于基准占空比的状态。阳极占空比Dam偏离基准占空比的幅度，从15秒的调制周期Tmb的开始时刻到中间时刻逐渐增大，从调制周期Tmb的中间时刻到结束时刻逐渐减小。另外，基准占空比可以根据放电灯500的特性或供电条件等适当变更。在高电压时，斜坡电流按照设定的阳极占空比Dam与低电压时(图7 (b))同样地设定。因此，省略对斜坡电流Ip的时间变化的说明。
在图8所示第二调制模式下，在以下二者之间切换，即阳极占空比Dam高于基准占空比(50%)的状态，以及阳极占空比Dam低于基准占空比的状态。因此，梯级变化的阳极占空比Dam的变化量(以下也称为"梯级变化量")，比图6所示第一调制模式的阳极占空比Dam、Das的梯级变化量(4%)大。另外，虽然在笫一实施例中高电压时的梯级变化量在调制周期Tmb的整个期间比低电压时的第一调制模式的梯级变化量大，但是高电压时的梯级变化量只要在调制周期Tmb的至少部分期间大于低电压时的梯级变化量即可。
另外，在第一实施例中，作为高电压时的调制模式，如图8中实线所示，采用主镜侧电极610与副镜侧电极710各自的阳极占空比Dam、Das的最大值为相同值(70%)的调制模式。但是，也可以如图8中虚线所示，使副镜侧电极710的阳极占空比Das的最大值，比主镜侧电极610的阳极占空比Dam的最大值(70%)低(为65%)。这样，使副镜侧电极710的阳极占空比Das的最大值，比主镜侧电极610的阳极占空比Dam的最大值低，从而抑制副镜侧电极710的温度过高。
图9至图11为表示每一梯级的占空比变化量对电极610、 710的突起618、 718产生的影响的说明图。图9 (a)、图10 ( a)和图11 ( a)分别表示梯级变化量为5%、 10%和20%时的调制模式。图中横轴代表时间，纵轴表示主镜侧电极610的阳极占空比Dam。图9 ( b )、图10
(b)和图11 (b)分别表示采用图9 (a)、图10 (a)和图11 (a)所示调制模式时的电极顶端形状的变化。在图9 (b)、图10 (b)和图11
(b)中，实线表示放电灯500工作65小时后的电极顶端形状，单点划线表示放电灯500未使用状态下的电极顶端形状。
当采用图9 (a)所示调制模式即梯级变化量为5%的情况下，如图9(b)所示，虚线包围的电极顶端突起的大小与未使用状态(单点划线)基本相同。在梯级变化量为10% (图10 (a))的情况下，如图10 (b)所示，虚线包围的电极顶端突起的尺寸比梯级变化量为5%时大。另外，在梯级变化量为20% (图11 (a))的情况下，虚线包围的电极顶端突起的尺寸比梯级变化量为10%的情况还要大。如上所述，放电灯500工作后的电极顶端突起的尺寸随着梯级变化量的增大而增大。
因此在第一实施例中，当斜坡电压Vp小于规定的阈值电压Vt时，在梯级变化量较小的第一调制模式下(图6)对阳极占空比Dam进行调制。如上所述，在低电压时采用梯级变化量较小的第一调制模式，从而能够抑制放电空间512的内壁黑化。另一方面，当斜坡电压Vp为规定的阈值电压Vt以上时，在梯级变化量较大的笫二调制模式下(图8)对阳极占空比Dam进行调制。如上所述，在高电压时采用梯级变化量较大的第二调制模式，能够促进突起的生长，抑制斜坡电压Vp的上升。因此，在第一实施例中将斜坡电压Vp维持于较低状态，并且抑制了放
17电空间512的内壁黑化，从而能够提高放电灯500的使用寿命。
B. 第二实施例
图12为表示第二实施例中在斜坡电压Vp为阈值电压Vt以上时采用的调制模式的说明图。笫二实施例中高电压时的调制模式，在调制周期Tmc的前半部分缩短了阳极占空比Dam低于基准占空比(50%)的期间(低占空比期间)，在调制周期Tmc的后半部分缩短了阳极占空比Dam高于基准占空比的期间(高占空比期间)。其它方面与第一实施方式相同。
在一方电极的阳极占空比较高的状态下，该电极的温度上升。因此，如果在温度上升的状态下电极作为阴极工作，则由于受到放电产生的阳离子(例如Ar+或Hg+)的冲击而使电极材料在电极空间512中的释放(溅蚀)增加，容易导致放电空间512的内壁黑化。因此在第二实施例中，在主镜侧电极610温度上升的调制周期Tmc的前半部分，缩短低占空比期间来抑制主镜侧电极的溅蚀，在副镜侧电极710温度上升的调制周期Tmc的后半部分，缩短高占空比期间来抑制副镜侧电极的溅蚀。
另一方面，在第二实施例中，高电压时使用的调制模式的梯级变化量，也比低电压时的调制模式大。因此与第一实施例同样地，在高电压时促进突起的生长，从而抑制斜坡电压Vp的上升。
这样，在第二实施例中，也与第一实施例同样地，将斜坡电压Vp维持于较低的状态，并且抑制了放电空间512的内壁黑化，从而提高放电灯500的使用寿命。另外，在高电压时的调制模式下，使交替切换的高占空比期间与低占空比期间的长度不同，从而能够进一步抑制放电空间512的内壁黑化。
另外，在第二实施例中如图12的虚线所示，也可以使使副镜侧电极710的阳极占空比Das的最大值，比主镜侧电极610的阳极占空比Dam的最大值(70% )低(为65% )。这样，使副镜侧电极710的阳极占空比Das的最大值，比主镜侧电极610的阳极占空比Dam的最大值低，从而抑制副镜侧电极710的温度过高。
C. 第三实施例图13为表示在第三实施例中放电灯500工作状态的说明图。图13(a)表示低电压时的占空比调制模式。图13 (a)与图7 (a)相同而省略说明。图13 (b)的实线表示第三实施例中三个期间T1 T3各自的斜坡电流Ip的时间变化，虚线表示笫一实施例中三个期间T1 T3各自的斜坡电流Ip的时间变化。另外，斜坡电流Ip在高电压时也按照设定的阳极占空比，与图13 (b)所示低电压时同样地设定。
如图13 (b)所示，在第三实施例中设定为，在占空比高于基准占空比(50%)的期间对斜坡电流Ip叠加三角波，该期间后端的斜坡电流Ip的绝对值(大小)，比该期间的斜坡电流Ip的平均值大。这样，使占空比高于基准占空比的期间后端的斜坡电流Ip的大小比该期间的斜坡电流Ip的平均值大，从而促进电极610、 710顶端部的熔融，能够进一步促进突起的生长。
这样，在第三实施例中，使占空比高于基准占空比(50%)的期间后端的斜坡电流Ip的绝对值大于该期间的斜坡电流Ip的平均值，从而促进突起生长。因此，能够进一步抑制斜坡电压Vp的上升。另外，虽然在笫三实施例中低电压时和高电压时都使占空比高于基准占空比的期间后端的斜坡电流Ip的绝对值较大，但是只要在高电压时占空比高于基准占空比的期间后端的斜坡电流Ip的绝对值较大即可。
D.变形例
另外，本发明不限于上述实施例或实施方式，在其要点范围内可以进行各种变更，例如以下变形方式。
Dl.变形例1:
在上述各实施例中，利用斜坡电压Vp来检测放电灯500的劣化状态，但是也可以采用其它方法来进行检测。例如，可以根据随着本体部616a、 716a (图5)变平而发生的弧闪(arc jump)来检测放电灯500的劣化。在这种情况下，例如可以利用靠近放电灯500配置的光电二极管等光传感器来进行检测。
D2.变形例2:在上述各实施方式中，将液晶光岡330R、 330G、 330B用作投影仪 1000 (图1)的光调制单元，但是光调制单元也可以采用DMD (数字 微镜元件德州仪器商标)等其它各种调制方式。另外，只要是以放电 灯为光源的装置即适用本发明，例如液晶显示装置等各种图像显示装置 以及瀑光装置和照明装置等。
权利要求
1.一种放电灯的驱动装置，其特征在于，具有放电灯点灯部，对施加于上述放电灯两个电极间的电压的极性进行交替切换，并对上述放电灯供电而点亮上述放电灯；阳极占空比调制部，作为阳极占空比被维持在恒定值的维持期间，至少设置有第一维持期间以及接续上述第一维持期间且上述阳极占空比不同的第二维持期间，从而对上述阳极占空比进行调制，其中上述阳极占空比是指在上述极性切换的一个周期中上述电极的一方作为阳极而工作的阳极时间的比率，上述阳极占空比调制部具有用于稳态驱动上述放电灯的第一调制模式，以及从上述第一维持期间到上述第二维持期间之间的上述阳极占空比的变化量比上述第一调制模式时大的第二调制模式。
2. 根据权利要求l所述的放电灯的驱动装置，其特征在于， 在上述第二调制模式下，上述第一维持期间的阳极占空比与上述第二维持期间的阳极占空比，以跨越基于上述阳极占空比的调制范围的中 间值而预先设定的占空比基准值的方式变化。
3. 根据权利要求2所述的放电灯的驱动装置，其特征在于， 上述第 一维持期间的长度与上述第二维持期间的长度互不相同。
4. 根据权利要求3所述的放电灯的驱动装置，其特征在于， 在上述调制的一个周期的规定的期间，上述阳极占空比高于上述占空比基准值的期间的长度，比上述阳极占空比低于上述占空比基准值的 期间的长度长，在上述调制的一个周期的剩余的期间，上述阳极占空比高于上述占 空比基准值的期间的长度，比上述阳极占空比低于上述占空比基准值的 期间的长度短。
5. 根据权利要求1至4任一项所述的放电灯的驱动装置，其特征 在于，还具有电极状态检测部，用于检测上述放电灯使用过程中的上述电 极的劣化状态，当上述电极状态检测部检出上述电极劣化时，上述阳极占空比调制 部执行上述第二调制模式。
6. 根据权利要求5所述的放电灯的驱动装置，其特征在于， 上述电极状态检测部，利用向上述放电灯供给规定的功率时的电极间电压来检测上述劣化状态，当上述电极间电压为规定的基准电压以上时，上述阳极占空比调制 部判断上述电极发生劣化而执行上述第二调制模式。
7. 根据权利要求1至6任一项所述的放电灯的驱动装置，其特征 在于，上述放电灯具备如下条件，即上述两个电极中一个电极在工作中温 度比另一个电极高的条件，上述阳极占空比调制部，将上述一个电极的阳极占空比的调制范围 的最大值设定为低于上迷另一个电极的阳极占空比的调制范围的最大 值。
8. 根据权利要求7所述的放电灯的驱动装置，其特征在于， 上述放电灯具有将在上述电极间放射的光向上述另一个电极一侧反射的反射镜，由此上述一个电极在工作中的温度比另一个电极高。
9. 根据权利要求1至8任一项所述的放电灯的驱动装置，其特征 在于，上述放电灯点灯部形成为，在进行上述供电时上述两个电极中的一 个电极的上述阳极占空比至少在规定的基准值以上的情况下，在该电极 连续作为阳极工作的阳极期间的后端，向上述两个电极供给的电流的大 小比在上述阳极期间供给的电流的平均值大。
10. —种光源装置，其特征在于，具有 放电灯；放电灯点灯部，对施加于上述放电灯两个电极间的电压的极性进行 交替切换，并对上述放电灯供电而点亮上述放电灯；阳极占空比调制部，作为阳极占空比被维持在恒定值的维持期间， 至少设置有第 一维持期间以及接续上述笫 一维持期间且上述阳极占空 比不同的笫二维持期间，从而对上述阳极占空比进行调制，其中上述阳 极占空比是指在上述极性切换的一个周期中上述电极的一方作为阳极 而工作的阳极时间的比率，上述阳极占空比调制部具有用于稳态驱动上述放电灯的第一调制 模式，以及从上述第 一维持期间到上述第二维持期间之间的上述阳极占 空比的变化量比上述第一调制模式时大的第二调制模式。
11. 一种图像显示装置，其特征在于，具有 作为图像显示用光源的放电灯；放电灯点灯部，对施加于上述放电灯两个电极间的电压的极性进行 交替切换，并对上述放电灯供电而点亮上述放电灯；阳极占空比调制部，作为阳极占空比被维持在恒定值的维持期间， 至少设置有第 一维持期间以及接续上述第 一 维持期间且上述阳极占空 比不同的第二维持期间，从而对上述阳极占空比进行调制，其中上述阳极占空比是指在上述极性切换的一个周期中上述电极的一方作为阳极 而工作的阳极时间的比率，上述阳极占空比调制部具有用于稳态驱动上述放电灯的第一调制 模式，以及从上述第 一维持期间到上述第二维持期间之间的上述阳极占 空比的变化量比上述第一调制模式时大的第二调制模式。
12. —种放电灯的驱动方法，其特征在于，对施加于上述放电灯两个电极间的电压的极性进行交替切换，并对 上i^j故电灯供电而点亮上述放电灯；作为阳极占空比被维持在恒定值的维持期间，至少设置有第 一维持 期间以及接续上述第 一维持期间且上述阳极占空比不同的第二维持期 间，从而对上述阳极占空比进行调制，其中上述阳极占空比是指在上述 极性切换的一个周期中上述电极的一方作为阳极而工作的阳极时间的 比率，作为对上述阳极占空比进行调制的调制模式，包括用于稳态驱动 上U电灯的第一调制模式，以及从上述第一维持期间到上述第二维持 期间之间的上述阳极占空比的变化量比上述第一调制模式时大的第二 调制模式。
全文摘要
本发明目的在于提供延长放电灯使用寿命的技术。放电灯的驱动装置交替切换施加于放电灯两电极间电压的极性而供电点亮放电灯。该驱动装置具有对电极一方在一个极性切换周期内用作阳极的阳极时间的比率亦即阳极占空比进行调制的占空比调制部。占空比调制部，作为将维持阳极占空比维持为恒定值的维持期间，至少设定第一维持期间以及接着该第一维持期间且阳极占空比不同的第二维持期间，从而对阳极占空比进行调制。占空比调制部具有稳态驱动放电灯的第一调制模式，以及从第一维持期间到第二维持期间的阳极占空比变化量比第一调制模式大的第二调制模式。
文档编号H05B41/14GK101646294SQ200910165359
公开日2010年2月10日 申请日期2009年8月7日 优先权日2008年8月7日
发明者寺岛彻生, 山内健太郎 申请人:精工爱普生株式会社