專利名稱：放電燈的驅(qū)動(dòng)裝置及驅(qū)動(dòng)方法、光源裝置及圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過電極間的放電而進(jìn)行點(diǎn)亮的放電燈的驅(qū)動(dòng)技術(shù)。
背景技術(shù)：
作為投影儀等圖像顯示裝置中使用的光源，可使用超高壓放電燈等高亮度放電燈。在這樣的超高壓放電燈中，成為光源的電弧在形成于電極的突起間形成。因此，提出一種為了在電極前端形成突起，并形成以該突起為基點(diǎn)的電弧，而將在穩(wěn)態(tài)頻率中插入有比穩(wěn)態(tài)頻率低的頻率的交流電流提供給超高壓放電燈的方案(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
而且，還提出了如下的方案為了使伴隨超高壓放電燈的電極間的電壓(燈電壓)的上升或點(diǎn)亮功率的降低而向超高壓放電燈供給的電流(燈電流)降低時(shí)的電弧輝點(diǎn)穩(wěn)定，在燈電流降低的條件下，將插入有更低頻率的交流電流提供給超高壓放電燈(例如參照專利文獻(xiàn)2)。 專利文獻(xiàn)1 :特開2006-59790號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2 :特開2006-332015號(hào)公報(bào) 但是，即便在燈電流降低的條件下，將插入有更低頻率的交流電流提供給超高壓放電燈，也會(huì)因電極的狀態(tài)而不能形成優(yōu)選形狀的突起，有可能發(fā)生由電弧的輝點(diǎn)移動(dòng)引起的閃動(dòng)。該問題不僅在燈電流降低的條件下發(fā)生，而且在電極消耗等容易發(fā)生閃動(dòng)的條件下驅(qū)動(dòng)放電燈時(shí)也會(huì)發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述課題的至少一部分而提出，其目的在于，可以更確實(shí)可靠地抑制閃動(dòng)的發(fā)生。 本發(fā)明可以通過以下的方式或應(yīng)用例來實(shí)現(xiàn)。
[應(yīng)用例1] —種放電燈的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，具備 向上述放電燈的兩個(gè)電極間供給交流電流的交流電流供給部；根據(jù)上述放電燈的規(guī)定的狀態(tài)，在規(guī)定的上下限值的范圍內(nèi)對(duì)由上述交流電流供給部供給的交流電流的頻率進(jìn)行調(diào)制的頻率調(diào)制部；和對(duì)上述頻率調(diào)制部的上述頻率的調(diào)制條件進(jìn)行設(shè)定的調(diào)制條件設(shè)定部；上述調(diào)制條件設(shè)定部按照使上述放電燈處于第一狀態(tài)時(shí)的下限頻率，高于上述放電燈處于比上述第一狀態(tài)難以發(fā)生閃動(dòng)的第二狀態(tài)時(shí)的下限頻率的方式，對(duì)上述調(diào)制條件進(jìn)行設(shè)定。 在交流電流的頻率低的情況下，因放電引起的電極發(fā)熱分散于電極前端的突起整體。由于當(dāng)發(fā)熱分散于突起整體時(shí)，突起的熔融不充分進(jìn)行，所以突起的前端有可能平坦化。這樣，在突起發(fā)生平坦化時(shí)，產(chǎn)生從平坦化的表面的隨機(jī)位置發(fā)生電弧的閃動(dòng)。而且，當(dāng)在容易發(fā)生閃動(dòng)的條件下發(fā)生閃動(dòng)時(shí)，電弧的位置發(fā)生移動(dòng)，由此發(fā)熱進(jìn)一步分散于突起整體，突起的前端的平坦化被促進(jìn)。因此，通過像本應(yīng)用例那樣，使容易發(fā)生閃動(dòng)的第一狀態(tài)下的交流電流的下限頻率，高于難以發(fā)生閃動(dòng)的第二狀態(tài)下的交流電流的下限頻率， 可抑制發(fā)熱向突起整體的分散，突起的平坦化受到抑制，可以進(jìn)一步確實(shí)可靠地抑制閃動(dòng) 的發(fā)生。[應(yīng)用例2] 在應(yīng)用例1記載的放電燈的驅(qū)動(dòng)裝置中，上述調(diào)制條件設(shè)定部按照使上述放電燈 處于上述第一狀態(tài)時(shí)的上限頻率，高于上述放電燈處于上述第二狀態(tài)時(shí)的上限頻率的方 式，對(duì)上述調(diào)制條件進(jìn)行設(shè)定。 在交流電流的頻率高的情況下，發(fā)熱集中在曾經(jīng)發(fā)生的電弧的附近，突起的一部 分被充分熔融。而且，向?qū)χ玫碾姌O施加的力集中在突起的熔融部處。因此，根據(jù)本應(yīng)用例， 由于在曾經(jīng)發(fā)生的電弧的位置，細(xì)長突起的生長被促進(jìn)，所以可使電弧的發(fā)生位置穩(wěn)定化， 能進(jìn)一步確實(shí)可靠地抑制閃動(dòng)。
[應(yīng)用例3] 在應(yīng)用例1或2記載的放電燈的驅(qū)動(dòng)裝置中，上述第一狀態(tài)是上述交流電流的功 率小于上述第二狀態(tài)的功率的狀態(tài)。 通常，因減小交流電流的功率，導(dǎo)致突起的發(fā)熱量降低，無法充分進(jìn)行突起熔融的 可能性進(jìn)一步增高。而且，由于電極及突起的溫度的降低，引起熱電子的放射位置發(fā)生移 動(dòng)，變得更容易發(fā)生閃動(dòng)。因此，通過像本應(yīng)用例那樣升高交流電流的功率小的第一狀態(tài)下 的下限頻率，即便在交流電流的功率小、發(fā)生閃動(dòng)的可能性更高的狀態(tài)下，也可以更確實(shí)可 靠地抑制閃動(dòng)。
[應(yīng)用例4] 在應(yīng)用例3記載的放電燈的驅(qū)動(dòng)裝置中，將上述放電燈被從上述第二狀態(tài)切換到
上述第一狀態(tài)時(shí)的上述第一狀態(tài)下的初期頻率，設(shè)為高于規(guī)定頻率的頻率。 由于在交流電流的功率大的第二狀態(tài)下電極及突起的溫度上升，所以，第一狀態(tài)
初期的溫度與第一狀態(tài)持續(xù)的情況相比升高。因此，通過在突起容易熔融的狀態(tài)下，升高交
流電流的頻率，可進(jìn)一步促進(jìn)細(xì)長突起的生長，使電弧的發(fā)生位置穩(wěn)定化，從而可以更確實(shí)
可靠地抑制閃動(dòng)。[應(yīng)用例5] 在應(yīng)用例1 4中任意一項(xiàng)記載的放電燈的驅(qū)動(dòng)裝置中，上述頻率調(diào)制部按照具 有頻率互不相同的多個(gè)期間的調(diào)制圖案，對(duì)上述頻率進(jìn)行調(diào)制，上述調(diào)制條件設(shè)定部對(duì)應(yīng) 于上述第一和第二狀態(tài)，對(duì)上述頻率調(diào)制部設(shè)定分別與上述第一和第二狀態(tài)對(duì)應(yīng)的調(diào)制圖 案。 根據(jù)該應(yīng)用例，通過設(shè)置頻率互不相同的多個(gè)期間，可穩(wěn)定形成與各頻率對(duì)應(yīng)的 突起。[應(yīng)用例6] 在應(yīng)用例5記載的放電燈的驅(qū)動(dòng)裝置中，與上述第一狀態(tài)對(duì)應(yīng)的調(diào)制圖案，是與 上述第二狀態(tài)對(duì)應(yīng)的調(diào)制圖案除去了所具有的多個(gè)期間中至少上述下限頻率的期間的調(diào) 制圖案。 根據(jù)該應(yīng)用例，調(diào)制圖案的設(shè)定變得更容易。
[應(yīng)用例7]
在應(yīng)用例5記載的放電燈的驅(qū)動(dòng)裝置中，與上述第一狀態(tài)對(duì)應(yīng)的調(diào)制圖案，是將 與上述第二狀態(tài)對(duì)應(yīng)的調(diào)制圖案所具有的多個(gè)期間的各期間的頻率升高了規(guī)定值的調(diào)制 圖案。 通過該應(yīng)用例，調(diào)制圖案的設(shè)定變得更容易。 另外，本發(fā)明可以通過各種方式來實(shí)現(xiàn)。例如，可以通過放電燈的驅(qū)動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng) 方法、使用了放電燈的光源裝置和其控制方法、利用了該光源裝置的圖像顯示裝置等方式 來實(shí)現(xiàn)。


圖1是應(yīng)用本發(fā)明的第一實(shí)施例的投影儀的簡要構(gòu)成圖。
圖2是表示光源裝置的構(gòu)成的說明圖。 圖3是表示放電燈驅(qū)動(dòng)裝置的構(gòu)成的框圖。 圖4是表示在電極間發(fā)生電弧的狀況的說明圖。 圖5是表示第一實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)頻率的調(diào)制圖案的一例的說明圖。 圖6是表示功率模式及調(diào)制圖案對(duì)電弧的發(fā)生狀態(tài)造成的影響的說明圖。 圖7是表示功率模式及調(diào)制圖案對(duì)電弧的發(fā)生狀態(tài)造成的影響的說明圖。 圖8是表示第二實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)頻率的調(diào)制圖案的一例的說明圖。 圖9是表示第3實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)頻率的調(diào)制圖案的一例的說明圖。 圖中100-光源裝置，110-光源單元，112-主反射鏡，114-平行化透鏡，116-無
機(jī)粘接劑，200-放電燈驅(qū)動(dòng)裝置，210-驅(qū)動(dòng)控制部，220-點(diǎn)亮電路，310-照明光學(xué)系統(tǒng)，
320-色分離光學(xué)系統(tǒng)，330R、330G、330B-液晶光閥，340-正交二向棱鏡，350-投射光學(xué)系
統(tǒng)，500-放電燈，510-放電燈主體，512-放電空間，520-副反射鏡，522-無機(jī)粘接劑，532、
542-電極，534、544-連接部件，536、546_電極端子，538、548_突起，538a 538d_突起，
610-CPU，612-驅(qū)動(dòng)頻率調(diào)制部，614-調(diào)制圖案設(shè)定部，616-功率模式設(shè)定部，620-R0M，
630-RAM， 640-計(jì)時(shí)器，650-輸出端口 ， 660-輸入端口 ， 670-外部接口 ， 1000-投影儀。
具體實(shí)施例方式
Al.投影儀的構(gòu)成 圖1是應(yīng)用本發(fā)明的第一實(shí)施例的投影儀1000的簡要構(gòu)成圖。投影儀1000具備 光源裝置100、照明光學(xué)系統(tǒng)310、色分離光學(xué)系統(tǒng)320、三個(gè)液晶光閥330R、330G、330B、正 交二向棱鏡340、和投射光學(xué)系統(tǒng)350。 光源裝置100具有安裝有放電燈500的光源單元110、和對(duì)放電燈500進(jìn)行驅(qū)動(dòng) 的放電燈驅(qū)動(dòng)裝置200。放電燈500從放電燈驅(qū)動(dòng)裝置200接受功率的供給而放射出光。 光源單元IIO向照明光學(xué)系統(tǒng)310射出放電燈500的放射光。其中，關(guān)于光源單元IIO及 放電燈驅(qū)動(dòng)裝置200的具體構(gòu)成、功能，將在后面敘述。 從光源單元110射出的光，其照度被照明光學(xué)系統(tǒng)310均勻化，同時(shí)偏光方向被 統(tǒng)一為一個(gè)方向。經(jīng)過照明光學(xué)系統(tǒng)310而照度被均勻化且偏光方向統(tǒng)一的光，通過色分 離光學(xué)系統(tǒng)320被分離成紅色(R)、綠色(G)及藍(lán)色(B)三個(gè)顏色的色光。由色分離光學(xué) 系統(tǒng)320分離的三種顏色色光，被分別對(duì)應(yīng)的液晶光閥330R、330G、330B調(diào)制。經(jīng)液晶光
6閥330R、330G、330B調(diào)制后的三種顏色色光，被正交二向棱鏡340合成，入射到投射光學(xué)系
統(tǒng)350。通過投射光學(xué)系統(tǒng)350將入射的光投影到未圖示的屏幕上，作為經(jīng)液晶光閥330R、
330G、330B調(diào)制后的圖像被合成而得到的全色映像，在屏幕上顯示出圖像。另外，在第一實(shí)
施例中，通過三個(gè)液晶光閥330R、330G、330B分別對(duì)三種顏色色光進(jìn)行了調(diào)制，但也可以通
過具備濾色器的1個(gè)液晶光閥進(jìn)行光的調(diào)制。該情況下，可以省略色分離光學(xué)系統(tǒng)320和
正交二向棱鏡340。 A2.光源裝置的構(gòu)成 圖2是表示光源裝置100的構(gòu)成的說明圖。光源裝置100如上所述那樣具備光源 單元110和放電燈驅(qū)動(dòng)裝置200。光源單元110具備放電燈500、具有旋轉(zhuǎn)橢圓形的反射 面的主反射鏡112、和使出射光大致成為平行光的平行化透鏡114。不過，主反射鏡112的 反射面并非必須為旋轉(zhuǎn)橢圓形。例如，主反射鏡112的反射面也可以為旋轉(zhuǎn)拋物形。該情 況下，如果將放電燈500的發(fā)光部置于拋物面鏡的所謂焦點(diǎn)處，則可省略平行化透鏡114。 主反射鏡112和放電燈500通過無機(jī)粘接劑116粘接起來。 放電燈500通過利用無機(jī)粘接劑522將放電燈主體510和具有球面狀的反射面的 副反射鏡520粘接而形成。放電燈主體510例如由石英玻璃等玻璃材料形成。在放電燈 主體510中設(shè)置有由鎢等高熔點(diǎn)金屬的電極材料形成的兩個(gè)電極532、542、兩個(gè)連接部件 534、544、和兩個(gè)電極端子536、546。電極532、542被配置成其前端部在形成于放電燈主體 510的中央部的放電空間512內(nèi)對(duì)置。在放電空間512中封入有含有稀有氣體、水銀、金屬 鹵化物等的氣體作為放電介質(zhì)。連接部件534、544是分別將電極532、542、和電極端子536、 546電連接的部件。 放電燈500的電極端子536 、546分別與放電燈驅(qū)動(dòng)裝置200連接。放電燈驅(qū)動(dòng)裝 置200向電極端子536、546供給脈沖狀的交流電流(交流脈沖電流)。當(dāng)向電極端子536、 546供給交流脈沖電流時(shí)，在放電空間512內(nèi)的兩個(gè)電極532、542的前端部之間生成電弧 AR。電弧AR從電弧AR的發(fā)生位置全方位地放射出光。副反射鏡520將向一個(gè)電極542的 方向放射的光朝向主反射鏡112反射。這樣，通過將向電極542方向放射的光朝向主反射 鏡112反射，可以進(jìn)一步提高從光源單元110射出的光的平行度。其中，以下將設(shè)置有副反 射鏡520的一側(cè)的電極542也稱為"副鏡側(cè)電極542"，將另一方電極532也稱為"主鏡側(cè)電 極532"。 圖3是表示放電燈驅(qū)動(dòng)裝置200的構(gòu)成的框圖。放電燈驅(qū)動(dòng)裝置200具備驅(qū)動(dòng) 控制部210和點(diǎn)亮電路220。驅(qū)動(dòng)控制部210構(gòu)成為具備CPU610、 R0M620、 RAM630、計(jì)時(shí)器 640、向點(diǎn)亮電路220輸出控制信號(hào)的輸出端口 650、獲得來自點(diǎn)亮電路220的信號(hào)的輸入端 口 660、和外部接口 670的計(jì)算機(jī)。外部接口 670取得來自設(shè)置于投影儀1000的操作面板、 或者來自遙控器的操作信號(hào)的接收部(均未圖示)的操作信號(hào)。驅(qū)動(dòng)控制部210的CPU610 根據(jù)來自計(jì)時(shí)器640、輸入端口 660和外部接口 670的輸出信號(hào)，執(zhí)行ROM620中儲(chǔ)存的程 序。由此，CPU610實(shí)現(xiàn)作為驅(qū)動(dòng)頻率調(diào)制部612、調(diào)制圖案設(shè)定部614及功率模式設(shè)定部 616的功能。 點(diǎn)亮電路220具有產(chǎn)生交流脈沖電流的變換器(inverter) 222。點(diǎn)亮電路220根 據(jù)從驅(qū)動(dòng)控制部210借助輸出端口 650被供給的控制信號(hào)，對(duì)變換器222進(jìn)行控制。具體 而言，點(diǎn)亮電路220使變換器222產(chǎn)生與由控制信號(hào)指定的供電條件(例如交流脈沖電流
7的功率值、頻率)對(duì)應(yīng)的交流脈沖電流。在第一實(shí)施例中，為了抑制因亮度變動(dòng)導(dǎo)致的滾動(dòng) 噪聲(scrollnoise)的發(fā)生，將交流脈沖電流設(shè)為矩形波。變換器222按照由點(diǎn)亮電路220 指定的供電條件，產(chǎn)生與功率模式(后述)對(duì)應(yīng)的恒功率(例如200W或150W)的交流脈沖 電流，將產(chǎn)生的交流脈沖電流提供給放電燈500。其中，放電燈500的兩個(gè)電極532、542間 的電壓(燈電壓)，與提供給放電燈500的電流值無關(guān)地成為大致一定的電壓。因此，與功 率模式對(duì)應(yīng)的功率值主要通過變更電流值來進(jìn)行。 驅(qū)動(dòng)控制部210的功率模式設(shè)定部616根據(jù)從外部接口 670供給的操作信號(hào)，切 換對(duì)點(diǎn)亮電路220設(shè)定的功率值。具體而言，功率模式設(shè)定部616進(jìn)行功率值的設(shè)定，使得 點(diǎn)亮電路220以從點(diǎn)亮電路220向放電燈500供給的功率是放電燈500的額定功率的額定 功率模式、和將小于額定功率模式的功率提供給放電燈500的低功率模式中的任意功率模 式進(jìn)行動(dòng)作。驅(qū)動(dòng)頻率調(diào)制部612按照由調(diào)制圖案設(shè)定部614設(shè)定的調(diào)制圖案，設(shè)定由點(diǎn) 亮電路220輸出的交流脈沖電流的頻率(驅(qū)動(dòng)頻率)fd。調(diào)制圖案設(shè)定部614根據(jù)由功率 模式設(shè)定部616設(shè)定的點(diǎn)亮電路220的功率模式，設(shè)定調(diào)制圖案。
A3.基于交流脈沖電流的放電燈的驅(qū)動(dòng) 圖4是表示當(dāng)用交流脈沖電流驅(qū)動(dòng)放電燈500時(shí)在電極532、542之間產(chǎn)生電弧的 狀況的說明圖。如圖4所示，在放電燈500的兩個(gè)電極532、542上，分別朝向?qū)χ玫碾姌O形 成有突起538、548。 圖4(a)表示以主鏡側(cè)電極532為陽極進(jìn)行動(dòng)作的狀態(tài)。如圖4(a)所示，在主鏡 側(cè)電極532作為陽極進(jìn)行動(dòng)作的期間(陽極期間)，電子被從副鏡側(cè)電極542放射出，與主 鏡側(cè)電極532碰撞。在成為陽極的主鏡側(cè)電極532中，進(jìn)行了碰撞的電子的動(dòng)能被轉(zhuǎn)換成 熱能而產(chǎn)生熱。另一方面，在成為陰極的副鏡側(cè)電極542中，由于沒有發(fā)生電子的碰撞，所 以幾乎不產(chǎn)生熱。因此，在主鏡側(cè)電極532的陽極期間，主鏡側(cè)電極532的溫度上升，在副 鏡側(cè)電極542中因熱傳導(dǎo)、放射等而溫度降低。同樣，在主鏡側(cè)電極532作為陰極進(jìn)行動(dòng)作 的期間(陰極期間)、即在副鏡側(cè)電極542的陽極期間，副鏡側(cè)電極542的溫度上升，主鏡側(cè) 電極532的溫度降低。 圖4(b)及圖4(c)表示了主鏡側(cè)電極532從陽極被切換成陰極前后的電弧AR的
發(fā)生狀態(tài)。如上所述，在主鏡側(cè)電極532的陽極期間，主鏡側(cè)電極532的溫度上升。因此，
如圖4(b)所示，在主鏡側(cè)電極532的陽極期間的結(jié)束時(shí)刻，在突起538的前端部形成溫度
最高的區(qū)域(熱點(diǎn))HP。接著，當(dāng)主鏡側(cè)電極532被切換成陰極時(shí)，電子從主鏡側(cè)電極532
被放射出，到達(dá)副鏡側(cè)電極542。通常，如果施加的電場(chǎng)為同等程度，則電子從溫度更高的區(qū)
域被放射出。因此，來自主鏡側(cè)電極532的電子的放射，在陽極期間的結(jié)束時(shí)刻從溫度最高
的熱點(diǎn)HP進(jìn)行。其中，從這樣的高溫位置放射的電子被稱為"熱電子"。 當(dāng)減小向放電燈500供給的交流脈沖電流的功率時(shí)，熱點(diǎn)HP的溫度降低。由于來
自陰極狀態(tài)的電極的電子放射從熱點(diǎn)HP起進(jìn)行，所以在熱點(diǎn)HP的溫度降低時(shí)，電子的放射
點(diǎn)容易移動(dòng)，有可能發(fā)生電弧AR的發(fā)生位置的變動(dòng)(閃動(dòng))。因此，在第一實(shí)施例中，為了
抑制閃動(dòng)(也稱為"電弧躍遷")的發(fā)生，以與功率模式對(duì)應(yīng)的調(diào)制圖案進(jìn)行了交流脈沖電
流的驅(qū)動(dòng)頻率fd的調(diào)制。 A4.放電燈的驅(qū)動(dòng)頻率調(diào)制 圖5是表示由調(diào)制圖案設(shè)定部614設(shè)定的驅(qū)動(dòng)頻率fd的調(diào)制圖案的一例的說明圖。圖5(a)表示了點(diǎn)亮電路220被設(shè)定為額定功率模式的狀態(tài)(以下簡稱為"額定功率模 式")下的調(diào)制圖案，圖5(b)表示了點(diǎn)亮電路220被設(shè)定為低功率模式的狀態(tài)(以下簡稱 為"低功率模式")下的調(diào)制圖案。在圖5的兩個(gè)曲線圖中，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示驅(qū)動(dòng)頻 率fd。 如圖5(a)所示，在額定功率模式中，驅(qū)動(dòng)頻率fd以調(diào)制周期Tml(12秒)被調(diào)制。 驅(qū)動(dòng)頻率fd的調(diào)制通過每1秒使頻率變更50Hz來進(jìn)行。由此，驅(qū)動(dòng)頻率fd在從驅(qū)動(dòng)頻率 fd為最低的期間(最低頻率期間)Tll的50Hz，到驅(qū)動(dòng)頻率fd為最高的期間(最高頻率期 間)Thl的350Hz的范圍內(nèi)被調(diào)制。 另一方面，如圖5(b)所示，低功率模式下的調(diào)制圖案成為從圖5(a)所示的額定功 率模式下的調(diào)制圖案的調(diào)制周期Tml，除去了 50Hz時(shí)的驅(qū)動(dòng)期間(即最低頻率期間Tll)、 和之前(或之后)的100Hz時(shí)的驅(qū)動(dòng)期間的圖案。因此，驅(qū)動(dòng)頻率fd的調(diào)制周期Tm2成 為比額定功率模式下的調(diào)制周期Tml短的10秒鐘，驅(qū)動(dòng)頻率fd在從最低頻率期間T12的 100Hz到最高頻率期間Th2的350Hz為止的范圍內(nèi)被調(diào)制。另外，在圖5(b)的例子中，按照 頻率達(dá)到恒定的期間均為1秒的方式，與最低頻率期間Tll 一起將100Hz時(shí)的驅(qū)動(dòng)期間除 去，但也可以僅除去最低頻率期間Tll。通常，低功率模式下的調(diào)制圖案只要從額定功率模 式下的調(diào)制圖案中至少除去最低頻率期間Tll即可。 這樣，在第一實(shí)施例中，將額定功率模式下的作為調(diào)制圖案的最低頻率期間Tll 的50Hz時(shí)的驅(qū)動(dòng)期間從調(diào)制周期Tml中除去。因此，低功率模式下的最低頻率期間T12 的驅(qū)動(dòng)頻率fd(100Hz)，被設(shè)定得高于額定功率模式下的最低頻率期間T11的驅(qū)動(dòng)頻率 fd(50Hz)，最高頻率期間Thl、 Th2中的驅(qū)動(dòng)頻率fd均被設(shè)成相同的350Hz。
另外，在第一實(shí)施例中，作為低功率模式的調(diào)制圖案，使用了從額定功率模式的調(diào) 制圖案中除去了最低頻率期間Tll的圖案，但從額定功率模式的調(diào)制圖案中除去的期間并 不限于最低頻率期間Tll。通常，作為低功率模式的調(diào)制圖案，可以使用從額定功率模式的 調(diào)制圖案中除去了驅(qū)動(dòng)頻率fd比規(guī)定值低的期間的圖案。由此，低功率模式中的驅(qū)動(dòng)頻率 fd的最低值被設(shè)定得比額定功率模式中的驅(qū)動(dòng)頻率fd的最低值高。
A5.電弧的發(fā)生狀態(tài) 圖6及圖7是表示功率模式及調(diào)制圖案對(duì)電弧的發(fā)生狀態(tài)造成的影響的說明圖。 圖6表示了在額定功率模式下，驅(qū)動(dòng)頻率fd的差異對(duì)主鏡側(cè)電極532的形狀和電弧AR的 發(fā)生狀態(tài)造成的影響。圖7表示了低功率模式下的驅(qū)動(dòng)頻率fd的調(diào)制對(duì)主鏡側(cè)電極532 的形狀造成的影響。其中，由于這些功率模式及調(diào)制圖案對(duì)副鏡側(cè)電極542的形狀的影響 與主鏡側(cè)電極532同樣，所以省略其說明。 如上所述，在主鏡側(cè)電極532的陽極期間中，主鏡側(cè)電極532的溫度上升。因此， 在主鏡側(cè)電極532的突起538(圖4)上產(chǎn)生電極材料熔融了的熔融部。然后，當(dāng)主鏡側(cè)電 極532的極性被從陽極切換成陰極時(shí)，主鏡側(cè)電極532的溫度降低，在突起538的前端部生 成的熔融部開始固化。這樣，通過在突起538產(chǎn)生熔融部、產(chǎn)生的熔融部發(fā)生固化，使得突 起538被維持成向?qū)χ秒姌O凸出的形狀。其中，下面在對(duì)應(yīng)功率模式及驅(qū)動(dòng)頻率fd的高低 區(qū)分不同形狀的突起538時(shí)，對(duì)符號(hào)附上a d。 如圖6(a)所示，在驅(qū)動(dòng)頻率fd低的情況下，陽極狀態(tài)的主鏡側(cè)電極532的突起 538a，在較寬的范圍內(nèi)溫度上升。而且，在驅(qū)動(dòng)頻率fd低的情況下，因與對(duì)置的副鏡側(cè)電極542(圖4)的電位差而施加給熔融部MRa的力，也對(duì)熔融部MRa的較廣范圍施加。因此，如 圖6(a)所示，在主鏡側(cè)電極532的突起538a上形成扁平的熔融部MRa。然后，當(dāng)主鏡側(cè)電 極532成為陰極狀態(tài)時(shí)，熔融部MRa發(fā)生固化，形成扁平形狀的突起538a。該扁平的突起 538a因固化前熔融部MRa的表面張力而成為球面狀。這樣，通過突起538a成為球面狀，電 弧AR從距離副鏡側(cè)電極542最近的位置發(fā)生。因此，來自主鏡側(cè)電極532的電弧AR的發(fā) 生位置穩(wěn)定。 另一方面，如圖6 (b)所示，在驅(qū)動(dòng)頻率fd高的情況下，在陽極狀態(tài)的主鏡側(cè)電極 532的突起538b中，溫度上升的范圍減小。而且，對(duì)突起538b的熔融部MRb施加的力集中 于熔融部MRb的中心部。因此，如圖6(b)所示，形成于突起538b的熔融部MRb的形狀變得 細(xì)長，熔融部MRb的固化后的突起538b的形狀變得細(xì)長。而且，電弧AR從形成得細(xì)長的突 起538b的前端穩(wěn)定地發(fā)生。 并且，在額定功率模式中，通過在驅(qū)動(dòng)頻率fd低的低頻驅(qū)動(dòng)時(shí)，突起538a被充分 熔融，由此可促進(jìn)粗的突起538a的生長。而在驅(qū)動(dòng)頻率fd高的高頻驅(qū)動(dòng)時(shí)，按照朝向?qū)χ?的電極的方式促進(jìn)突起538b的生長。因此，通過對(duì)驅(qū)動(dòng)頻率fd進(jìn)行調(diào)制，形成低頻驅(qū)動(dòng)時(shí) 的大突起538a，基于高頻驅(qū)動(dòng)時(shí)生長細(xì)長的突起538b，突起538成為電弧的發(fā)生位置穩(wěn)定 的圓錐狀等形狀。 與此相對(duì)，在低功率模式中，由于在電極532、542間流過的電流減小，所以突起 538中的發(fā)熱量降低，陽極期間中的電極532、542的溫度低于額定功率模式。
如圖7(a)所示，在驅(qū)動(dòng)頻率fd低的情況下，由于發(fā)熱部向突起538c的寬范圍 分散，所以，熔融部MRc僅形成在突起538c的接近副鏡側(cè)電極542的表面。這樣，在低功 率模式中，由于突起538c未被充分熔融，所以未形成額定功率模式那樣的球面狀的突起 538a(圖6(a))，突起538c的前端的平坦化被促進(jìn)。而且，在突起538c的前端發(fā)坦化時(shí)，從 被平坦化的突起538c的隨機(jī)位置形成電弧AR，發(fā)生閃動(dòng)。 另一方面，如圖7(b)所示，在驅(qū)動(dòng)頻率fd高的情況下，由于發(fā)熱部集中于狹窄的 范圍，所以，平坦化后的突起538d的一部分產(chǎn)生的電弧AR的周圍的溫度上升，在產(chǎn)生的電 弧AR的位置形成細(xì)長的熔融部MRd。然后，電弧AR從通過熔融部MRd固化而形成的細(xì)長突 起538d的前端穩(wěn)定地發(fā)生。 在第一實(shí)施例中，作為低功率模式的調(diào)制圖案，使用從額定功率模式的調(diào)制圖案 除去了最低頻率期間Tll而得到的圖案，對(duì)驅(qū)動(dòng)頻率fd進(jìn)行調(diào)制。這樣，通過使低功率模 式下的驅(qū)動(dòng)頻率fd的最低值(下限頻率)高于額定功率模式下的驅(qū)動(dòng)頻率fd的最低值， 在陽極期間的發(fā)熱量少的低功率模式中，可以抑制發(fā)熱部分散于突起538的整體。由此，由 于突起538的平坦化被抑制，所以能夠抑制低功率模式下的閃動(dòng)的發(fā)生。
B.第二實(shí)施例 圖8是表示在第二實(shí)施例中，由調(diào)制圖案設(shè)定部614設(shè)定的驅(qū)動(dòng)頻率fd的調(diào)制圖 案的一例的說明圖。圖8(a)表示了額定功率模式下的調(diào)制圖案，圖8(b)表示了低功率模 式下的調(diào)制圖案。圖8(a)所示的第二實(shí)施例的額定功率模式下的調(diào)制圖案，與圖5(a)所 示的第一實(shí)施例相同。 如圖8 (b)所示，在第二實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)頻率f d的調(diào)制周期Tm3被設(shè)定成與額定功 率模式的調(diào)制周期Tml相同。而且，調(diào)制周期Tm3中的各期間的驅(qū)動(dòng)頻率fd被設(shè)定成比額定功率模式高100Hz。由此，在低功率模式中，驅(qū)動(dòng)頻率fd在從最低頻率期間T13的150Hz 到最高頻率期間Th3的450Hz為止的范圍內(nèi)被調(diào)制。 這樣，在第二實(shí)施例中，通過使驅(qū)動(dòng)頻率fd整體增高lOOHz，將低功率模式下的驅(qū) 動(dòng)頻率fd的最低值設(shè)定得高于額定功率模式下的驅(qū)動(dòng)頻率fd的最低值。因此，與第一實(shí) 施例同樣，能夠抑制低功率模式下的閃動(dòng)的發(fā)生。而且，在第二實(shí)施例中，低功率模式下的 驅(qū)動(dòng)頻率fd的最高值(上限頻率)被設(shè)定成高于額定功率模式。因此，由于進(jìn)一步促進(jìn)更 細(xì)長的突起538d(圖7)的形成，電弧AR的發(fā)生位置被穩(wěn)定化，所以，閃動(dòng)的發(fā)生進(jìn)一步被 抑制。 C.第3實(shí)施例 圖9是表示在第3實(shí)施例中，功率模式從額定功率模式切換成低功率模式時(shí)的驅(qū) 動(dòng)頻率fd的調(diào)制圖案的一例的說明圖。如圖9所示，第3實(shí)施例中，在從額定功率模式切 換成低功率模式之后，驅(qū)動(dòng)頻率fd被設(shè)定成最高的狀態(tài)。其中，由于額定功率模式下的調(diào) 制圖案和低功率模式下的調(diào)制圖案均與第二實(shí)施例相同，所以在這里省略其說明。
如上述所示，在額定功率模式中，突起538、548(圖4)的溫度充分升高。因此，剛 從額定功率模式轉(zhuǎn)移至低功率模式后的突起538、548的溫度，比以低功率模式驅(qū)動(dòng)時(shí)的穩(wěn) 態(tài)的突起538、548的溫度升高。在如此轉(zhuǎn)移至突起538、548的溫度比較高的低功率模式之 后，突起538、548容易馬上被熔融。通過在這樣的狀態(tài)下升高驅(qū)動(dòng)頻率fd，突起538、548會(huì) 被充分熔化，使電弧的發(fā)生位置穩(wěn)定的細(xì)長突起538d(圖7)的生長得到進(jìn)一步促進(jìn)。
這樣，在第3實(shí)施例中，通過在功率模式從額定功率模式切換成低功率模式時(shí)，升 高剛剛切替后的驅(qū)動(dòng)頻率fd，可促進(jìn)使電弧的發(fā)生位置穩(wěn)定的細(xì)長突起538d的生長。因 此，能夠進(jìn)一步抑制閃動(dòng)的發(fā)生。 另外，在第3實(shí)施例中，將功率模式從額定功率模式切換成低功率模式時(shí)的低功 率模式的初期驅(qū)動(dòng)頻率fd，作為低功率模式下的最高頻率(450Hz)，但初期驅(qū)動(dòng)頻率fd不 是必須設(shè)定為最高頻率。通常，低功率模式下的初期驅(qū)動(dòng)頻率fd是高于最低頻率的頻率即 可。即便這樣，由于與初期驅(qū)動(dòng)頻率fd對(duì)應(yīng)的細(xì)長突起538d的形成也得到促進(jìn)，電弧AR 的發(fā)生位置被穩(wěn)定化，所以，可以抑制閃動(dòng)的發(fā)生。
D.變形例 需要說明的是，該發(fā)明并不限于上述實(shí)施例、實(shí)施方式，可以在不脫離其宗旨的范
圍以各種方式實(shí)施，例如可以進(jìn)行如下所示的變形。
Dl.變形例1 : 在上述各實(shí)施例中，使容易發(fā)生閃動(dòng)的低功率模式下的最低頻率高于額定功率模 式下的最低頻率，但不限定于低功率模式，通常，當(dāng)在容易發(fā)生閃動(dòng)的條件下發(fā)生了閃動(dòng) 時(shí)，通過電弧的位置發(fā)生移動(dòng)，可使發(fā)熱分散于突起整體，突起的前端的平坦化被促進(jìn)。鑒 于此，通過與特定條件下的最低頻率相比，升高比該特定條件更容易發(fā)生閃動(dòng)的條件下的 最低頻率，可抑制因驅(qū)動(dòng)頻率fd低而產(chǎn)生的突起的平坦化，能夠抑制在容易發(fā)生閃動(dòng)的條 件下的閃動(dòng)的發(fā)生。 具體而言，可以使被判斷為放電燈500的劣化在進(jìn)展的條件下的最低頻率，高于 被判斷為放電燈500的劣化未進(jìn)展的條件下的最低頻率。 一般而言，放電燈500的劣化因 電極532、542蒸發(fā)消耗而進(jìn)展。在這樣電極532、542發(fā)生消耗的情況下，電極532、542的
11前端變粗糙，從粗糙的電極表面的隨機(jī)位置發(fā)生電弧AR可能性高。因此，當(dāng)判斷為放電燈 500的劣化在進(jìn)展時(shí)，由于通過升高最低頻率，可抑制由低頻驅(qū)動(dòng)引起的電弧AR在隨機(jī)位 置的發(fā)生，所以能夠抑制閃動(dòng)的發(fā)生。 其中，放電燈500的劣化是否在進(jìn)展，例如可以根據(jù)作為電極532、542間電壓的 燈電壓來判斷。通常，燈電壓因電極532、542的消耗而上升。因此，將點(diǎn)亮電路220(圖3) 構(gòu)成為可以檢測(cè)燈電壓，在燈電壓超過規(guī)定電壓的情況下，判斷為放電燈500的劣化在進(jìn) 展，可以升高最低頻率。而且，也可以根據(jù)實(shí)際的閃動(dòng)的發(fā)生、因電極材料蒸鍍?cè)诜烹娍臻g 512(圖2)的內(nèi)壁引起的光量降低等，判斷放電燈500的劣化是否在進(jìn)展。閃動(dòng)的發(fā)生、光 量的降低，可以使用鄰近放電燈500配置的光電二極管等光傳感器檢測(cè)。并且，可以根據(jù)放 電燈500的累計(jì)點(diǎn)亮?xí)r間，判斷劣化是否在進(jìn)展。
D2.變形例2 : 在上述各實(shí)施例中，按照具有驅(qū)動(dòng)頻率fd不同的多個(gè)期間的調(diào)制圖案，進(jìn)行了驅(qū) 動(dòng)頻率fd的調(diào)制，但驅(qū)動(dòng)頻率fd的調(diào)制方式并不限于此。驅(qū)動(dòng)頻率fd的調(diào)制范圍、驅(qū)動(dòng) 頻率fd被保持恒定的時(shí)間、驅(qū)動(dòng)頻率fd的變化量等，可根據(jù)放電燈500的特性等適當(dāng)變 更。并且，還可以對(duì)驅(qū)動(dòng)頻率fd進(jìn)行連續(xù)調(diào)制。即便如此，通過使低功率模式下的最低頻 率高于額定功率模式下的最低頻率，也可抑制閃動(dòng)的發(fā)生。其中，在能夠更穩(wěn)定地進(jìn)行突起 538、548的形成方面，優(yōu)選將規(guī)定的驅(qū)動(dòng)頻率fd持續(xù)保持規(guī)定的時(shí)間。更優(yōu)選設(shè)置驅(qū)動(dòng)頻 率fd互不相同的多個(gè)期間。由此，可穩(wěn)定形成與各個(gè)驅(qū)動(dòng)頻率fd對(duì)應(yīng)的突起538、548。另 外，為了提高驅(qū)動(dòng)頻率fd的調(diào)制的效果，進(jìn)一步優(yōu)選按照具有至少比規(guī)定時(shí)間長的最低頻 率期間Tll T13和最高頻率期間Thl Th3的調(diào)制圖案，對(duì)驅(qū)動(dòng)頻率fd進(jìn)行調(diào)制。
D3.變形例3 : 在上述各實(shí)施例中，作為投影儀1000 (圖1)的光調(diào)制機(jī)構(gòu)，使用了液晶光閥330R、 330G、330B，但作為光調(diào)制機(jī)構(gòu)，也可以使用DMD(數(shù)字微鏡器件Texas Instruments公司 的商標(biāo))等其他任意的調(diào)制機(jī)構(gòu)。而且，只要是以放電燈為光源的裝置，則本發(fā)明還可以用 于以液晶表示裝置為代表的各種圖像顯示裝置、曝光裝置、照明裝置等。
權(quán)利要求
一種放電燈的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，具備向所述放電燈的兩個(gè)電極間供給交流電流的交流電流供給部；根據(jù)所述放電燈的規(guī)定狀態(tài)，在規(guī)定的上下限值的范圍內(nèi)對(duì)由所述交流電流供給部供給的交流電流的頻率進(jìn)行調(diào)制的頻率調(diào)制部；和對(duì)所述頻率調(diào)制部的所述頻率的調(diào)制條件進(jìn)行設(shè)定的調(diào)制條件設(shè)定部；所述調(diào)制條件設(shè)定部按照使所述放電燈處于第一狀態(tài)時(shí)的下限頻率，高于所述放電燈處于比所述第一狀態(tài)難以發(fā)生閃動(dòng)的第二狀態(tài)時(shí)的下限頻率的方式，對(duì)所述調(diào)制條件進(jìn)行設(shè)定。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述調(diào)制條件設(shè)定部按照使所述放電燈處于所述第一狀態(tài)時(shí)的上限頻率，高于所述放 電燈處于所述第二狀態(tài)時(shí)的上限頻率的方式，對(duì)所述調(diào)制條件進(jìn)行設(shè)定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的放電燈的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述第一狀態(tài)是所述交流電流的功率小于所述第二狀態(tài)的功率的狀態(tài)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的放電燈的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，將所述放電燈被從所述第二狀態(tài)切換到所述第一狀態(tài)時(shí)的所述第一狀態(tài)下的初期頻 率，設(shè)為高于規(guī)定頻率的頻率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的放電燈的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述頻率調(diào)制部按照具有頻率互不相同的多個(gè)期間的調(diào)制圖案，對(duì)所述頻率進(jìn)行調(diào)制，所述調(diào)制條件設(shè)定部對(duì)應(yīng)于所述第一和第二狀態(tài)，對(duì)所述頻率調(diào)制部設(shè)定分別與所述 第一和第二狀態(tài)對(duì)應(yīng)的調(diào)制圖案。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的放電燈的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，與所述第一狀態(tài)對(duì)應(yīng)的調(diào)制圖案，是與所述第二狀態(tài)對(duì)應(yīng)的調(diào)制圖案至少除去了所具 有的多個(gè)期間中所述下限頻率的期間的調(diào)制圖案。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的放電燈的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，與所述第一狀態(tài)對(duì)應(yīng)的調(diào)制圖案，是將與所述第二狀態(tài)對(duì)應(yīng)的調(diào)制圖案所具有的多個(gè) 期間的各期間的頻率升高了規(guī)定值的調(diào)制圖案。
8. —種放電燈的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，當(dāng)根據(jù)所述放電燈的規(guī)定狀態(tài)，在規(guī)定的上下限值的范圍內(nèi)對(duì)向所述放電燈的兩個(gè)電 極間供給的交流電流的頻率進(jìn)行調(diào)制時(shí)，使所述放電燈處于所述第一狀態(tài)時(shí)的下限頻率， 高于所述放電燈處于比所述第一狀態(tài)難以發(fā)生閃動(dòng)的第二狀態(tài)時(shí)的下限頻率。
9. 一種光源裝置，其特征在于，具備 放電燈；為了使所述放電燈點(diǎn)亮，向所述放電燈的兩個(gè)電極間供給交流電流的交流電流供給部；根據(jù)所述放電燈的規(guī)定狀態(tài)，在規(guī)定的上下限值的范圍內(nèi)對(duì)由所述交流電流供給部供 給的交流電流的頻率進(jìn)行調(diào)制的頻率調(diào)制部；禾口對(duì)所述頻率調(diào)制部的所述頻率的調(diào)制條件進(jìn)行設(shè)定的調(diào)制條件設(shè)定部；所述調(diào)制條件設(shè)定部按照使所述放電燈處于第一狀態(tài)時(shí)的下限頻率，高于所述放電燈處于比所述第一狀態(tài)難以發(fā)生閃動(dòng)的第二狀態(tài)時(shí)的下限頻率的方式，對(duì)所述調(diào)制條件進(jìn)行 設(shè)定。
10. —種圖像顯示裝置，其特征在于，具備 作為圖像顯示用的光源的放電燈；為了使所述放電燈點(diǎn)亮，向所述放電燈的兩個(gè)電極間供給交流電流的交流電流供給部；根據(jù)所述放電燈的規(guī)定狀態(tài)，在規(guī)定的上下限值的范圍內(nèi)對(duì)由所述交流電流供給部供 給的交流電流的頻率進(jìn)行調(diào)制的頻率調(diào)制部；禾口對(duì)所述頻率調(diào)制部的所述頻率的調(diào)制條件進(jìn)行設(shè)定的調(diào)制條件設(shè)定部；所述調(diào)制條件設(shè)定部按照使所述放電燈處于第一狀態(tài)時(shí)的下限頻率，高于所述放電燈 處于比所述第一狀態(tài)難以發(fā)生閃動(dòng)的第二狀態(tài)時(shí)的下限頻率的方式，對(duì)所述調(diào)制條件進(jìn)行 設(shè)定。
全文摘要
本發(fā)明涉及放電燈的驅(qū)動(dòng)裝置及驅(qū)動(dòng)方法、光源裝置以及圖像顯示裝置。放電燈的驅(qū)動(dòng)裝置通過向放電燈的兩個(gè)電極間供給交流電流，來驅(qū)動(dòng)放電燈。該驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)放電燈的狀態(tài)，在規(guī)定的上下限值的范圍內(nèi)對(duì)提供給放電燈的交流電流的頻率(fd)進(jìn)行調(diào)制。而且，放電燈為第一狀態(tài)時(shí)的下限頻率被設(shè)定得高于放電燈為比第一狀態(tài)難以發(fā)生閃動(dòng)的第二狀態(tài)時(shí)的下限頻率。由此，可以更確實(shí)可靠地抑制閃動(dòng)。
文檔編號(hào)G03B21/20GK101742799SQ20091021178
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月14日
發(fā)明者寺島徹生, 相馬成泰 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社