專利名稱：高壓放電燈發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高壓放電燈發(fā)光裝置、高壓放電燈設(shè)備、投影儀類型的圖像顯示裝置以及高壓放電燈發(fā)光方法，具體涉及使得電流流進高壓放電燈而導(dǎo)致發(fā)光的高壓放電燈發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
在高壓放電燈中，用作諸如液晶投影儀等的投影儀類型圖像顯示裝置中的光源的高壓水銀燈在最近這些年來已經(jīng)引起很大關(guān)注(參見日本專利申請公開號No.H4-303592)。
通常，高壓水銀燈具有布置在電弧管(arc tube)內(nèi)部的一對相對的電極，所述電弧管密封鹵素材料、惰性氣體以及水銀。高壓放電燈發(fā)光裝置將預(yù)定的高壓脈沖施加到高壓放電燈，使得電極之間的電介質(zhì)擊穿，隨后導(dǎo)致預(yù)定頻率的交流電流流動，從而使得電燈發(fā)光。
這種高壓水銀燈的壽命是在2000小時到3000小時的數(shù)量級。
過去液晶投影儀主要用在學(xué)校教室、會議室等之中，但是最近這些年來已經(jīng)越來越受到普通家庭的喜愛。
液晶投影儀所使用的光源實質(zhì)上是點光源，即是在電極之間的短間隙中產(chǎn)生放電來產(chǎn)生光。從而，圖像穩(wěn)定性強烈地受到放電穩(wěn)定性的影響。出于上述原因，為了保證放電燈中的放電穩(wěn)定性，諸如下面描述的結(jié)構(gòu)和方法的電燈結(jié)構(gòu)和發(fā)光方法已經(jīng)使用一段時間了。
目前在液晶投影儀中使用的高壓水銀燈通常除了水銀之外還包括作為密封材料之一的鹵素材料。這是由于所密封的鹵素材料的鹵素循環(huán)防止了在發(fā)光期間由于電極成分鎢蒸發(fā)導(dǎo)致的電燈變黑情況的出現(xiàn)。在防止電燈變黑方面，該鹵素循環(huán)操作是非常有效的。然而，隨著循環(huán)的繼續(xù)，經(jīng)由所述循環(huán)而傳遞到電極尖端的鎢聚集在其上，形成突起?？梢酝ㄟ^改變所提供的交流電流的頻率來控制這種突起的生長，在日本專利申請公開號No.2001-312997以及日本專利申請公開號No.2003-338394中公開了這樣的方法。使用這樣的方法，當(dāng)電燈被調(diào)度時，通過形成適當(dāng)?shù)耐黄饋砜s短電極之間的距離而產(chǎn)生點光源從而實現(xiàn)明度(luminance)的穩(wěn)定。
另外，在壽命的第一個100到500小時或者附近期間，所述突起的生長可以通過改變所提供的AC電流的頻率而得到抑止，這樣的方法在日本專利申請公開號No.2003-338394中已經(jīng)公開。使用這樣的方法，可以抑止壽命的第一個100到500小時或者附近中所產(chǎn)生突起的過度生長，實現(xiàn)了強度的穩(wěn)定。所述方法涉及檢測放電電壓，使用該電壓的變化作為參考，執(zhí)行反饋控制以恢復(fù)所述電極的尖端。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在最近這些年，已經(jīng)出現(xiàn)新的問題，這是由于液晶投影儀顯示器的應(yīng)用范圍延伸到包括能夠?qū)捚溜@示和顯示電視畫面的家庭影院系統(tǒng)。主要用在學(xué)校教室和會議室的投影儀通常顯示靜止的圖像，每天最多使用幾個小時。另一方面，用作電視顯示器或者家庭影院的投影儀通常顯示運動的畫面。此外，這樣的投影儀是連續(xù)的使用。因此，可以假定，使用時間段不可比擬地比前一種技術(shù)中的使用時間段更長。此外，對于顯示在家庭影院系統(tǒng)上的圖像和電視畫面來講，對于亮度(brightness)、彩色再現(xiàn)等的微妙變化的要求比顯示在計算機屏幕上的圖像的要求要嚴(yán)格一些。因此需要電燈的長期穩(wěn)定性。從而，主要用在學(xué)校教室和會議室中的投影儀的2000到3000小時的壽命是不夠的，需要的壽命比前述電燈的壽命長若干倍。另外，對于該較長壽命的持續(xù)時間來說，需要彩色再現(xiàn)、亮度等非常穩(wěn)定。
然而，這種先前可利用的發(fā)光方法在諸如能夠?qū)崿F(xiàn)電視屏幕和大屏幕的家庭影院系統(tǒng)的裝置中的應(yīng)用不能獲得長壽命(例如6000小時)和穩(wěn)定的彩色再現(xiàn)以及亮度。對于這些情況原因的分析揭示如下。在電極尖端處的突起生長在發(fā)光的初始階段很明顯，但是隨后，在發(fā)光的2000小時和3000小時之間的階段該突起并不是進一步的生長而是出現(xiàn)緩慢的尺寸減小，并且所述電極之間的間隙變寬。由于這樣的原因，放電區(qū)域逐漸擴展并且光學(xué)裝置的強度降低。在先前電燈的電燈發(fā)光方法中，這種情況是通過檢測放電電壓和改變所提供交流電流的頻率來控制的，但是在該過程中放電電壓的變化較慢，所以這樣的控制方法不是很有效。此外，由于電燈的電特性隨著它的驅(qū)動時間段的進展變化緩慢，因此用于控制突起生長和縮小的最佳條件是變化的。出于這樣的原因，在電燈驅(qū)動開始之后的2000和3000小時之間的期間，通過用于保持相同的驅(qū)動頻率條件控制方法很難完全保持電極的初始形式。
此外，對于諸如彩色再現(xiàn)和顯示圖像亮度的微妙變化的性質(zhì)，存在穩(wěn)定性的問題。如前面指出的，在諸如能夠顯現(xiàn)電視畫面和大屏幕的家庭影院系統(tǒng)的顯示器中，需要長期的穩(wěn)定性。對于該問題的分析表明保持穩(wěn)定性的關(guān)鍵是保持電極尖端的形狀。從光源發(fā)射的中心點位于電燈電極間隙中。投影儀的亮度和彩色再現(xiàn)受到發(fā)射中心點的尺寸的影響，由于相同點與光學(xué)系統(tǒng)的光軸的關(guān)系，從而所述相同點的位置是重要的。因而，如果保持了電極的形狀，則有可能保持諸如圖像彩色再現(xiàn)和亮度中微妙變化的性質(zhì)的穩(wěn)定性。
本發(fā)明的目標(biāo)在于提供一種高壓放電燈發(fā)光裝置、高壓放電燈設(shè)備、投影儀類型的圖像顯示設(shè)備以及高壓放電燈發(fā)光方法，所有這些都能提高由強度的特定下降之前的時間段所確定的壽命，并能夠保持諸如彩色再現(xiàn)、亮度等的微妙變化的相關(guān)性質(zhì)在壽命期間的穩(wěn)定性。
為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，本發(fā)明的高壓放電燈發(fā)光裝置包括發(fā)光電路，用于提供交流電流至高壓放電燈從而導(dǎo)致發(fā)光，所述高壓放電燈具有電弧管，在所述電弧管中密封有鹵素材料并且布置有一對電極，每個電極具有位于其尖端處的突起；頻率控制單元，用于獨立于操作數(shù)據(jù)改變交流電流的頻率，所述操作數(shù)據(jù)隨著高壓放電燈所經(jīng)歷的發(fā)光時間而變化。
此處所述“突起”用來指在高壓放電燈制造過程中，特別是在制造過程中的老化過程期間，以及在最終產(chǎn)品的初始發(fā)光期間所形成的部分(發(fā)光的第一個100小時或者更小)。此外，“隨著所經(jīng)歷的發(fā)光時間變化的操作數(shù)據(jù)”用來指隨著高壓放電燈所經(jīng)歷的發(fā)光時間變化的可測量操作數(shù)據(jù)。這樣的數(shù)據(jù)包括高壓放電燈電壓值、電流值、光學(xué)裝置的明度值、電極間隙距離(電弧長度)以及電弧管的溫度(特別是作為工作溫度的電弧管上部的溫度)。
此處，所述頻率控制單元可以在預(yù)定周期期間以規(guī)則或者不規(guī)則方式獨立于操作數(shù)據(jù)改變頻率，并且可以連續(xù)地或者間歇地重復(fù)所述預(yù)定周期。
此處，所述頻率控制單元可以在預(yù)定周期期間連續(xù)改變頻率。
此處，所述頻率控制單元可以在預(yù)定周期期間在兩個或者更多的值之間間歇地切換頻率。
此處，所述預(yù)定周期可以包括期間頻率連續(xù)變化的一個或者更多可變周期，以及期間頻率固定的一個或者更多固定周期。
此處，所述頻率控制單元可以使可變周期和固定周期輪流更替，在可變周期期間獨立于操作數(shù)據(jù)連續(xù)改變頻率，在固定周期期間固定頻率。
此處，所述頻率控制單元可以在兩個或者更多的不同值之間間歇地切換頻率。
此處，所述頻率控制單元可以以規(guī)則或者不規(guī)則的方式獨立于操作數(shù)據(jù)不斷地改變頻率。
此處，所述頻率可以在預(yù)定最大頻率以及至少為70Hz的預(yù)定最小頻率之間變化。
本發(fā)明還包括高壓放電燈設(shè)備，包括具有電弧管的高壓放電燈，在所述電弧管中密封有鹵素材料并且布置有一對電極，每個電極具有位于其尖端的突起；以及高壓電燈發(fā)光裝置。
此外，本發(fā)明還包括具有高壓放電燈設(shè)備的投影儀類型的圖像顯示設(shè)備。
此外，本發(fā)明還包括高壓放電燈發(fā)光裝置，包括發(fā)光電路，用于將交流電流提供至高壓放電燈從而導(dǎo)致發(fā)光，所述高壓放電燈具有電弧管，在所述電弧管中密封有鹵素材料并且布置有一對電極，每個電極具有位于其尖端的突起；以及頻率控制單元，用于在預(yù)定周期期間以規(guī)則或者不規(guī)則的方式改變交流電流的頻率，并且連續(xù)地或者間歇地重復(fù)所述預(yù)定周期。
此處，所述頻率控制單元可以在預(yù)定周期期間連續(xù)地改變頻率。
此處，所述頻率控制單元可以在預(yù)定周期期間在兩個或者更多的值之間間歇地切換頻率。
此處，所述預(yù)定周期可以包括期間頻率連續(xù)改變的一個或者更多可變周期，以及期間頻率固定的一個或者更多固定周期。
本發(fā)明還包括高壓放電燈發(fā)光裝置，包括發(fā)光電路，用于將交流電流提供至高壓放電燈從而導(dǎo)致發(fā)光，所述高壓放電燈具有電弧管，在所述電弧管中密封有鹵素材料并且布置有一對電極，每個電極具有位于其尖端的突起；以及頻率控制單元，用于使可變周期和固定周期輪流更替，所述頻率控制單元在可變周期內(nèi)根據(jù)預(yù)定的規(guī)則連續(xù)改變交流電流的頻率并在固定周期內(nèi)固定所述頻率。
此外，本發(fā)明還包括高壓放電燈發(fā)光裝置，包括發(fā)光電路，所述發(fā)光電路用于將交流電流提供到高壓放電燈從而導(dǎo)致發(fā)光，所述高壓放電燈具有電弧管，在所述電弧管中密封有鹵素材料并且布置有一對電極，每個電極具有位于其尖端的突起；以及頻率控制單元，用于根據(jù)預(yù)定的規(guī)則不斷地改變交流電流的頻率。
此外，本發(fā)明還包括高壓放電燈發(fā)光方法，包括發(fā)光步驟，將交流電流提供至高壓放電燈從而導(dǎo)致發(fā)光，所述高壓放電燈具有電弧管，在所述電弧管中密封有鹵素材料并且布置有一對電極，每個電極具有位于其尖端的突起；以及頻率控制步驟，獨立于操作數(shù)據(jù)改變交流電流的頻率，所述操作數(shù)據(jù)隨著高壓放電燈所經(jīng)歷的發(fā)光時間而改變。
此處，在所述頻率控制步驟中，在預(yù)定周期期間可以以規(guī)則或者不規(guī)則方式獨立于操作數(shù)據(jù)改變所述頻率，并且可以連續(xù)地或者間歇地重復(fù)所述預(yù)定周期。
此處，在所述頻率控制步驟中，可變周期和固定周期可以輪流更替，所述頻率在可變周期期間獨立于操作數(shù)據(jù)連續(xù)地改變，而在固定周期期間固定。
此處，在所述頻率控制步驟中，所述頻率可以在兩個或者更多的不同值之間間歇地切換。
此處，在頻率控制步驟中，所述頻率可以以規(guī)則或者不規(guī)則的方式獨立于操作數(shù)據(jù)改變。
本發(fā)明還包括高壓放電燈發(fā)光方法，包括發(fā)光步驟，將交流電流提供至高壓放電燈從而導(dǎo)致發(fā)光，所述高壓放電燈具有電弧管，在所述電弧管中密封有鹵素材料并且布置有一對電極，每個電極具有位于其尖端的突起；和頻率控制步驟，在預(yù)定周期期間以規(guī)則或者不規(guī)則的方式改變交流電流的頻率，并且連續(xù)地或者間歇地重復(fù)所述預(yù)定周期。
另外，本發(fā)明還包括高壓放電燈發(fā)光方法，包括發(fā)光步驟，將交流電流提供至高壓放電燈從而導(dǎo)致發(fā)光，所述高壓放電燈具有電弧管，在所述電弧管中密封有鹵素材料并且布置有一對電極，每個電極具有位于其尖端的突起；和頻率控制步驟，使得在可變周期和固定周期輪流更替，所述頻率控制單元在可變周期內(nèi)根據(jù)預(yù)定的規(guī)則連續(xù)改變交流電流的頻率并在恒定周期內(nèi)固定所述頻率。
此外，本發(fā)明包括高壓放電燈發(fā)光方法，包括發(fā)光步驟，將交流電流提供至高壓放電燈從而導(dǎo)致發(fā)光，所述高壓放電燈具有電弧管，在所述電弧管中密封有鹵素材料并且布置有一對電極，每個電極具有位于其尖端的突起；和頻率控制步驟，根據(jù)預(yù)定的規(guī)則不斷地改變交流電流的頻率。
根據(jù)本發(fā)明，有可能提供高壓放電燈發(fā)光裝置、高壓電燈裝置、投影儀類型的圖像顯示裝置以及高壓放電燈發(fā)光方法，所有這些都能提高由明度特定程度下降之前的時間段所確定的壽命，并能夠保持諸如彩色再現(xiàn)、亮度的微妙變化的性質(zhì)在壽命期間的穩(wěn)定性。
另外，抑制了在恒定發(fā)光期間因電極尖端突起的形狀變化而引起的明度改變，使得可以實現(xiàn)前面無法達到的3000小時或者更長的壽命。因而，壽命受到其它因素的限制，諸如因電燈外殼管的模糊而引起的透明度下降或者因電燈外殼管變型而引起的透明度下降。


圖1示出了高壓水銀燈100的總體結(jié)構(gòu)；圖2為具有剖開斷面的示意圖，示出了其中使用了高壓水銀燈100的電燈單元200的結(jié)構(gòu)；圖3示出了發(fā)光裝置300的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖4A示出了從使用傳統(tǒng)方法的發(fā)光測試中得到的累積發(fā)光時間與明度保持比之間的關(guān)系曲線圖；圖4B示出了從使用傳統(tǒng)方法的發(fā)光測試中得到的累積發(fā)光時間與電燈電壓之間的關(guān)系曲線圖；圖5A-5C示出了采用170Hz固定頻率的現(xiàn)有技術(shù)電燈中電極突起隨時間改變的概括圖；圖5A示出了發(fā)光開始之前的電極突起的形狀；圖5B示出了壽命初始階段的電極突起的形狀；圖5C示出了壽命的中間和后面階段的電極形狀；圖6包括上圖和下圖；上圖示出了方波交流電流的波形的時間改變；下圖與上圖對應(yīng)，并示出了方波交流電流的頻率的時間改變；圖7A示出了從使用傳統(tǒng)方法的發(fā)光測試中得到的累積發(fā)光時間與明度保持比之間的關(guān)系曲線圖；圖7B示出了從使用傳統(tǒng)方法的發(fā)光測試中得到的累積發(fā)光時間與電燈電壓之間的關(guān)系曲線圖；
圖8示出了從發(fā)光測試中得到的明度轉(zhuǎn)變結(jié)果的表格；圖9示出了從發(fā)光測試中得到的電壓轉(zhuǎn)變結(jié)果的表格；圖10示出了液晶投影儀結(jié)構(gòu)的方框圖；圖11示出了變型實例的方波交流電流的波形的時間改變；圖12示出了變型實例的方波交流電流的波形的時間改變；圖13示出了變型實例的方波交流電流的波形的時間改變；圖14示出了變型實例的方波交流電流的波形的時間改變；圖15示出了變型實例的方波交流電流的波形的時間改變；圖16示出了用于變型實例的發(fā)光裝置301的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖17示出了變型實例的方波交流電流的頻率的時間改變；圖18示出了變型實例的方波交流電流的頻率的時間改變；圖19示出了變型實例的方波交流電流的頻率的時間改變；和圖20示出了變型實例的方波交流電流的頻率的時間改變。
具體實施例方式
第一實施例下面參考附圖詳細描述了本發(fā)明的實施例。
1.高壓水銀燈的結(jié)構(gòu)作為高壓放電燈的一個實例，下面將描述高壓水銀燈的結(jié)構(gòu)。
圖1示出了具有130W額定功率的高壓水銀燈100(下文中稱作“電燈”)的總體結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，電弧管101具有由石英玻璃制成的外殼，并包括發(fā)光部分101a和提供在發(fā)光部分101a端部的密封部分101b和101c。
發(fā)光部分101a具有基本球形的形狀，并將作為發(fā)光材料的水銀109、惰性氣體(諸如氬(Ar)、氪(kr)、氙(Xe)等)以及用于輔助啟動的鹵素材料(諸如碘(I)和溴化物(Br)等)密封在內(nèi)部放電空間108中(光發(fā)射空間)。此外，在發(fā)光部分101a內(nèi)部，一對鎢(W)電極102和103基本彼此相對布置。
在電弧管101中密封的水銀109的量設(shè)定在每單位容積150mg/cm3至650mg/cm3且包括150mg/cm3和650mg/cm3的范圍內(nèi)，當(dāng)電燈冷卻時，惰性氣體的壓力設(shè)定在0.01MPa至1MPa且包括0.01MPa和1MPa的范圍內(nèi)。
鹵素材料具有返回(return)鎢的功能，在公知為鹵素循環(huán)的過程中將電燈100操作時因高溫導(dǎo)致從電極102和103蒸發(fā)的鎢返回至電極102和103。為了使所述循環(huán)有效地發(fā)揮作用，期望的是密封的溴化物的量在1*10-10mol/cm3至1*10-4mol/cm3且包括1*10-10mol/cm3和1*10-4mol/cm3的范圍內(nèi)，優(yōu)選的是，在1*10-9mol/cm3至1*10-5mol/cm3且包括1*10-9mol/cm3和1*10-5mol/cm3的范圍內(nèi)。
電極102和103的尖端之間間隙，即電極間隙距離De，設(shè)定在0.5mm至2.0mm且包括0.5mm和2.0mm的范圍內(nèi)。注意，實施例的電極102和103已經(jīng)具有突起124和134，所述突起在完成制造時已形成一定程度，因此電極間隙距離De是突起124和134的尖端之間的間隙。
電極102和103(102a和103b)經(jīng)過鉬箔片104和105電連接至外部鉬引線106和107，外部鉬引線106和107分別從每個密封部分101b和101c的端表面延伸至電弧管101的外部。
2.電燈單元的結(jié)構(gòu)圖2為具有剖開斷面的透視圖，示出了部分電燈單元(高壓放電燈設(shè)備)200的結(jié)構(gòu)。
電燈單元200包括電燈100和用于導(dǎo)致電燈100發(fā)光的高壓放電燈發(fā)光裝置(圖2中未示出)，以及作為反射器(反射材料)的凹面鏡203，用于反射從電燈100發(fā)射的光。
電弧管101的一端(參見圖1)具有安裝至其上的基座201，電燈100經(jīng)過襯墊202安裝至凹面鏡203內(nèi)。該安裝涉及以這樣的方式調(diào)整部件，即，使得電弧管101長度方向的中心軸與凹面鏡203的光軸基本對準(zhǔn)，且電燈100的放電弧的位置基本上與凹面鏡203的焦點一致。
經(jīng)過端子204將功率提供至電燈100的基座201側(cè)的引線107(參見圖1)。經(jīng)過引線205將功率提供至另一引線106，所述引線205經(jīng)過孔206通向外部，所述孔穿過凹面鏡203。
3.發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)圖3示出了使得電燈100發(fā)光的發(fā)光裝置300的結(jié)構(gòu)的方框圖。
如圖3所示，發(fā)光裝置300(高壓放電燈發(fā)光裝置)包括DC電源302、DC/DC轉(zhuǎn)換器304、DC/AC逆變器306、高電壓發(fā)生器308、控制單元310、電流檢測器312、電壓檢測器314和可編程振蕩器316。
DC電源320包括例如整流電路，并根據(jù)家庭使用的100V AC產(chǎn)生直流電流。
DC/DC轉(zhuǎn)換器304提供預(yù)定幅度的直流電流至DC/AC逆變器306。
DC/AC逆變器306基于從控制單元310傳輸?shù)目刂菩盘柈a(chǎn)生預(yù)定頻率的方波交流電流，并將產(chǎn)生的方波交流電流傳輸至高電壓發(fā)生裝置308。
高電壓發(fā)生器308包括例如變壓器，產(chǎn)生高電壓并將所產(chǎn)生的高電壓施加至電燈100。
控制單元310集體控制諸如DC/DC轉(zhuǎn)換器304、DC/AC逆變器306的元件。
電流檢測器312檢測電燈100中的電流，電壓檢測器314檢測電燈100中的電壓。
可編程振蕩器316基于預(yù)定的程序產(chǎn)生預(yù)定頻率的方波交流電流。參考該波形，控制單元310將控制信號傳輸給DC/AC逆變器306。
通過改變程序中的設(shè)定值可以以期望方式改變方波交流電流的頻率。
當(dāng)電燈100的發(fā)光開關(guān)(圖3中未示出)接通時，發(fā)光裝置300將高電壓脈沖施加至電燈100。隨后，當(dāng)電燈100的電極之間發(fā)生電介質(zhì)擊穿并且電弧放電電流開始在其間流動時，電流檢測器312將檢測信號傳輸至控制單元310，控制單元310中的發(fā)光鑒別電路判斷已經(jīng)開始發(fā)光。
在判斷已經(jīng)開始發(fā)光之后，控制單元310執(zhí)行電流控制，使電流保持在預(yù)定水平直到電壓升高且電燈100達到其額定功率。然后，當(dāng)電壓已經(jīng)達到預(yù)定值時，控制單元310切換至額定功率控制。即，控制單元310將電流檢測器312檢測的電流值和電壓檢測單元314檢測的電壓值的乘積與控制單元310的存儲器中存儲的功率標(biāo)準(zhǔn)值進行比較，并控制來自DC/DC轉(zhuǎn)換器304的輸出電流，從而給出預(yù)定功率。
注意，控制單元310連接至開關(guān)，用于與在外部提供至發(fā)光裝置300的控制單元402(參見圖10)進行通信。
4.導(dǎo)致本申請發(fā)明的事件序列通過檢查從使用傳統(tǒng)技術(shù)(所述傳統(tǒng)技術(shù)固定發(fā)光期間流動的方波交流電流的頻率)的發(fā)光測試中得到的結(jié)果和通過檢查用于控制電極尖端突起的傳統(tǒng)技術(shù)得出了本申請的發(fā)明，下面將按照敘述順序?qū)@些進行說明。
(1)當(dāng)頻率固定時發(fā)光測試結(jié)果的檢查發(fā)明人對于若干燈100中在發(fā)光期間流動的方波交流電流的固定頻率設(shè)定了不同的值，并執(zhí)行了發(fā)光測試以調(diào)查每個電燈100的明度維持比和電燈電壓的時間改變。
使用配備有130W額定功率的電燈100的電燈單元200來執(zhí)行這些測試，穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)光期間電燈中流動的方波電流的固定頻率值分別設(shè)定為85Hz、170Hz、340Hz和510Hz。
圖4A和4B示出了這些測試結(jié)果的曲線圖。在測試中，在每個頻率處使用了5個電燈，將每組5個電燈的結(jié)果平均值繪制在曲線圖中。
在圖4A的曲線圖中，明度維持比表示為初始發(fā)光時期明度的百分?jǐn)?shù)，在初始發(fā)光時期期間明度維持比據(jù)稱為100％。明度的測量是基于ANSI 1m測量(ANSI流明測量在9個預(yù)定點處測量由光學(xué)系統(tǒng)投影至屏幕上的光的強度，通過根據(jù)平均強度計算光通量來評定ANSI流明值)。另外圖4中的曲線圖為半對數(shù)曲線圖，水平軸的總發(fā)光時間用對數(shù)表示。這樣做使得可以更加容易看到發(fā)光初始階段期間的動態(tài)改變。
如圖4的曲線圖中所示，盡管固定頻率設(shè)定為85Hz的電燈的明度在開始發(fā)光之后基本上立刻增加，但是它在發(fā)光大概20小時之后到達峰值，此后急劇下降。該明度的下降是因電極突起的過分生長和電弧管101內(nèi)壁在短時間內(nèi)變黑而導(dǎo)致的。注意，在由于變黑而造成的惡化變得顯著之后，對于固定頻率為85Hz的電燈的發(fā)光測試是不連續(xù)的。
固定頻率設(shè)定為340Hz和510Hz的電燈的明度值在開始發(fā)光之后立刻下降，并且在100小時之后和1000小時之前已經(jīng)分別降至50％的明度維持比，即壽命的標(biāo)準(zhǔn)值。
恒定頻率設(shè)定為170Hz的電燈的明度在發(fā)光開始之后立刻逐漸增加，但是在發(fā)光大約20小時達到峰值之后漸漸降低，提供了大約3000小時的壽命。
在發(fā)光測試中，對固定頻率為170Hz具有最長壽命的電燈的電極102和103尖端的觀察揭示了電極102和103的突起124和134的尺寸改變。
圖5A-5C示出了采用170Hz的傳統(tǒng)固定頻率的電燈100中電極102和103的突起124和134的時間改變的概括圖。
電極102和103可以通過以下步驟得到(i)將鎢線圈123和133安裝在電極軸121和131的尖端；(ii)在首先熔化和處理部分線圈以形成半球形電極尖端122和132之后，將電極軸121的尖端和121以及線圈123和133結(jié)合入電燈100之中；(iii)通過使預(yù)定頻率的交流電流流動一預(yù)定時間段來操作電燈100而在電極尖端122和132上形成突起124和134(詳情參見日本公開專利申請?zhí)朜o.2001-312997)。注意“基本球形”的部分可以用來指電極尖端。
如圖5A所示，在開始發(fā)光測試之前，電極102和103的突起124和134具有適當(dāng)?shù)拈L度。然而，如圖5B所示，在開始發(fā)光之后的第一個幾十小時，即壽命的初始階段，電極102和103的突起124和134過分生長。接著如圖5C所示，在壽命的中間和后面階段(2000至3000小時之間)，發(fā)現(xiàn)電極102和103的突起124和134幾乎消失了。注意，圖5C示出了其中突起已經(jīng)完全消失的通常情況。
突起124和134過分生長以及消失的原因可以推斷如下。如上所述，為實現(xiàn)鹵素循環(huán)，在電燈100的電弧管101內(nèi)部包含有鹵素材料。在發(fā)光期間，當(dāng)構(gòu)成電極102和103的鎢蒸發(fā)時，它與鹵素化學(xué)結(jié)合，并利用電弧管101內(nèi)部的對流將其返回成電弧等離子體，此處鎢與鹵素分離變?yōu)榈入x子體離子。已經(jīng)變成等離子體離子之后，鎢被吸引至以電弧斑點為中心的區(qū)域，所述電弧斑點是電場濃度最高的點并位于電極102和103的陰極相位側(cè)電極尖端，在此處鎢聚集。然后，當(dāng)陰極相位側(cè)電極已經(jīng)反轉(zhuǎn)為其陽極相位時，電極尖端的溫度因碰撞電子而增加，因而一旦再次蒸發(fā)，鎢就在陰極相位期間聚集在此處。
如果維持了聚集和蒸發(fā)之間的平衡，那么電極102和103的尖端處的突起124和134就既不會生成也不會消失，它們可以保持在適當(dāng)?shù)某叽?。由此可見，如果無法維持平衡，那么電極102和103尖端處的突起124和134的尺寸將會改變。
考慮到的是，突起124和134在壽命的初始階段過分生長，這是由于大量的鎢聚集在形成電弧起始點的突起124和134的部分處。
由于突起124和134過分生長導(dǎo)致電極間隙距離De的縮短，電燈100朝著成為點光源的方向相應(yīng)移動，與凹面鏡203結(jié)合，電燈100的聚光效率提高，因此明度增加。
在使用170Hz固定頻率的電燈的發(fā)光測試(參見圖4A)中，由于電極間隙距離縮短，因而明度一直提高直到在開始發(fā)光之后將近20小時。
注意，由于電燈執(zhí)行維持額定功率的功率控制，因此當(dāng)電極間隙距離縮短時，電流值增加而電壓值下降。因此，在發(fā)光測試中，由于電極間隙距離在開始發(fā)光之后大約20小時電極間隙距離變短，因此在該時間段內(nèi)電壓值特別低。
隨后，在壽命的中間和后面階段，開始電極102和103的再結(jié)晶，并且由于電極102和103的成分發(fā)生改變，因此蒸發(fā)的鎢返回電極102和103的尖端變得更加困難。因此，突起124和134縮短并且最終消失。此外，由于在突起124和134已經(jīng)消失后鎢繼續(xù)從電極尖端122和132蒸發(fā)，因此電極尖端122和132逐漸被侵蝕。
由于突起124和134的消失導(dǎo)致了電極間隙距離De的變長(電弧長度增加)，電燈100逐漸移動遠離理想的點光源，與反射鏡203結(jié)合，電燈100的聚光效率下降，因而明度下降。
在固定頻率為170Hz的電燈的發(fā)光測試(參見圖4A)中，在壽命的中間和后面階段中明度的單調(diào)下降是由電極102和103的尖端侵蝕以及電極間隙距離變長導(dǎo)致的。
(2)控制電極尖端突起的檢查方法用于控制電極尖端突起的現(xiàn)有技術(shù)方法具有如下問題。
首先，在日本公開專利申請?zhí)朜o.2001-312997中公開了一種通過選擇將被提供的交流電流的固定頻率有意在制造階段促進突起生長的方法。在該方法中，經(jīng)過形成適當(dāng)?shù)耐黄饋砜s短電極間隙距離從而形成點光源來實現(xiàn)發(fā)光期間的穩(wěn)定明度。為了提供更高的電燈明度，目前使用的高壓水銀燈被設(shè)計成通過鹵素循環(huán)以及通過形成這些突起來積極支持電極突起的生長，從而使電弧放電集中。
此外，在日本公開專利申請?zhí)朜o.2003-338394中公開了這樣一種方法，所述方法通過改變所提供的交流電流的固定頻率使得突起的生長在壽命的初始階段得到抑制，所述壽命的初始階段在大約100至500小時。根據(jù)該方法，就可能抑制壽命初始階段突起的過分產(chǎn)生，使得可以實現(xiàn)穩(wěn)定的明度，所述壽命的初始階段在大約100至500小時，因此該方法已經(jīng)用來解決這類問題。
由于這個在壽命期間的突起控制的方法涉及檢測電燈正常驅(qū)動期間的放電電壓，因此，在放電電壓沒有波動的情況下，不開始頻率改變。因此，使用這種方法，僅僅在電燈的電極尖端的狀態(tài)已經(jīng)從初始使用狀態(tài)改變時才開始頻率改變控制。
換言之，這是一種依賴于突起的形狀已經(jīng)改變之后的恢復(fù)控制的方法，通過所述方法可以在突起已經(jīng)過分生長之后以這樣一種方式實施頻率改變控制，即，使得已經(jīng)生長的突起蒸發(fā)，使電極恢復(fù)至其原始狀態(tài)。
該方法存在的問題之一在于，很難有效控制電極突起的尺寸隨驅(qū)動時間緩慢減小的過程。在現(xiàn)有技術(shù)的方法中，該過程的控制基于隨時間改變的電燈操作數(shù)據(jù)值來執(zhí)行，諸如電燈電壓。然而，如果檢測到的操作數(shù)據(jù)慢慢改變，那么就很難有效地控制該過程。另外，由于電燈的電學(xué)性質(zhì)隨著經(jīng)歷的驅(qū)動時間而漸漸發(fā)生改變，因此控制突起的生長和減小的最優(yōu)條件也發(fā)生改變。因此，為了控制目的在初始階段已經(jīng)設(shè)置的驅(qū)動頻率、控制周期以及其它控制條件有時偏離了最優(yōu)條件。因而，就產(chǎn)生了問題，即利用所述突起控制的方法不能在壽命期間有效地控制突起。
在本發(fā)明中，為了處理這個問題，不斷地改變提供至電燈的交流電流的頻率，而無需參考隨經(jīng)歷的電燈發(fā)光時間而改變的電燈操作數(shù)據(jù)值，因此電極突起的形狀穩(wěn)定在它們的制造形狀，使得壽命被延長。
根據(jù)實驗清楚的是，有利于電極尖端突起的生長和消失的最優(yōu)條件根據(jù)諸如電燈設(shè)計條件以及累積發(fā)光時間(當(dāng)發(fā)生穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)光時)的因素而發(fā)生改變。鑒于此，嘗試了其中不斷地改變可操作頻率的實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以這種方式改變頻率具有維持電極初始形狀的效果。
5.實施例的照明方法圖6示出了實施例的電燈發(fā)光裝置所產(chǎn)生的方波交流電流。上圖示出了方波交流電流隨時間的改變；下圖與上圖對應(yīng)且示出了方波交流電流的頻率隨時間的改變。
在實施例中，在穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)光期間，方波交流電流頻率分別逐步切換至每個340Hz、255Hz、170Hz、128Hz和85Hz，所述切換在每個方波循環(huán)后進行。
當(dāng)頻率逐步從最大頻率340Hz減小至最小頻率85Hz時，它再次逐步增加至340Hz，并重復(fù)該頻率切換。
如圖6所示，重復(fù)的頻率切換循環(huán)稱作可變循環(huán)。在發(fā)光期間，周期性地重復(fù)可變循環(huán)中的頻率切換。注意，該可變循環(huán)具有大約50.0ms的周期。
執(zhí)行與上述的類似但是利用了本發(fā)明的電燈發(fā)光方法的明度測試。
圖7A和7B示出了這些測試結(jié)果的曲線圖。在同一圖形中示出了現(xiàn)有技術(shù)的170Hz固定頻率方法的曲線，以方便比較。
如圖7A的曲線圖所示，在壽命的初始階段使用實施例的可變方法，沒有出現(xiàn)使用固定頻率方法可以看到的那種明度增加，并且從發(fā)光開始直到100小時標(biāo)記，明度基本保持恒定。在電燈中，在壽命期間通常需要恒定的明度，使用可變方法就可能實現(xiàn)比現(xiàn)有技術(shù)大得多的壽命期間明度的穩(wěn)定性。
另外，可以看出，使用可變方法，在壽命的中間和后面階段明度降低比現(xiàn)有技術(shù)更加緩和，并且可以實現(xiàn)大于6000小時的延長壽命。
可以想到的是，以這種方式使用本發(fā)明的發(fā)光方法可以延長壽命，這是因為通過保持上述聚集和蒸發(fā)之間的平衡，與現(xiàn)有技術(shù)相比就可能將電極102和103尖端處的突起124和134的形狀維持在首次使用的初始狀態(tài)更長一段時間。
圖8和圖9分別示出了從上述發(fā)光測試得到的明度轉(zhuǎn)變和電壓轉(zhuǎn)變的表格；頻率切換(1)在該實施例中，頻率沒有直接在340Hz和85Hz之間改變。在340Hz和85Hz之間有255Hz、170Hz和128Hz三個頻率，所述頻率逐步改變，分別取值340Hz、255Hz、170Hz、128Hz和85Hz。使用這種方法是因為如果頻率突然改變，則方波有時會因發(fā)光電路的性質(zhì)而失真。通過以這樣的方式逐步改變頻率，就可能抑制方波的失真。
(2)在該實施例中，頻率在340Hz和85H之間改變，橫跨了在固定頻率中提供了最長壽命的170Hz頻率?？梢韵氲剑跈M跨170Hz(壽命方面的最優(yōu)值)值之間改變頻率使得能夠比現(xiàn)有技術(shù)更好的維持聚集和蒸發(fā)之間的平衡，從而使得電燈的壽命被可靠地延長。此處“壽命方面的最優(yōu)值”是指，在壽命的第一部分可以得到毫無使用問題的光通量，并且此外對于延長的時間段，光通量維持因子并未下降。
在穩(wěn)定狀態(tài)電燈發(fā)光期間應(yīng)當(dāng)選擇哪種模式來改變方波交流電流的頻率將根據(jù)電燈的組成而改變(電弧管的容積，管內(nèi)包含的材料成分，電極間隙距離等)，并且可以通過實驗來確定適合的模式。
(3)頻率改變的下限當(dāng)電燈100正被驅(qū)動進行穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)光時，能夠使用幾Hz的最小頻率。然而，如果發(fā)光裝置和投影儀顯示屏幕閃爍的最小頻率為50Hz或者60Hz，即商業(yè)上提供的交流電流的頻率，則顯示屏幕將看起來是閃爍的。為了避免這種不期望的狀態(tài)，必須避開商業(yè)頻率，要這樣做就需要60Hz或者更高的最小頻率。實驗表明，當(dāng)頻率設(shè)定為商業(yè)頻率之上10Hz時，這種閃爍減小到不再容易看見的程度。因此，當(dāng)必須考慮相對于當(dāng)前最大商業(yè)使用頻率的余量時，可以選擇70Hz或者更高的頻率作為安全頻率。注意已經(jīng)證實的是，在這些頻率處電極尖端的突起將會生長。
(4)頻率改變的上限已經(jīng)證實的是，當(dāng)在130W驅(qū)動130W的電燈100時，在300Hz、400Hz、500Hz和550Hz中每個固定頻率處，穩(wěn)定狀態(tài)驅(qū)動均是可能的。對于其它電學(xué)條件也進行了實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)300Hz至500Hz之間且包括300Hz和500Hz的任何頻率均可用作最大固定頻率。此外，當(dāng)將個別電燈中的改變考慮在內(nèi)時，穩(wěn)定狀態(tài)驅(qū)動的最大頻率可能也落在300Hz至500Hz且包括300Hz和500Hz的范圍。此時，同樣對電燈的電極突起進行評估。使用該固定頻率的范圍，電燈的電極突起不是生長，而是相反看起來尺寸趨向于減小。這一點通過電燈放電電壓數(shù)據(jù)得到證實。換言之，在這些頻率處，電極尖端處所產(chǎn)生的突起的生長最小，或者電極間隙距離增加。
(5)期望的是，將被改變的頻率的最大頻率是最小頻率的至少3倍。這是因為，認(rèn)為如果在最大和最小頻率之間建立了接近于該幅度的差值，那么就很容易適當(dāng)?shù)鼐S持電極間隙距離。
(6)在實施例中，頻率在340Hz、170Hz和85Hz的三個頻率中切換，但是它可以改為僅僅在兩個頻率之間切換。當(dāng)這種情況時，為了超過現(xiàn)有技術(shù)延長適當(dāng)?shù)鼐S持電極間隙距離的時間段，期望的是將兩個頻率中的較高者設(shè)置為在壽命的初始階段電極尖端生長的頻率，而將兩個頻率中的較低者設(shè)置為在壽命的初始階段電極尖端尺寸減小的頻率。
6.圖像顯示裝置屬于本發(fā)明且包括電燈發(fā)光裝置300的電燈單元200可以應(yīng)用在投影儀類型的圖像顯示裝置中。
圖10示出了使用上述電燈單元200的液晶投影儀400的結(jié)構(gòu)示意圖，所述液晶投影儀是這種投影儀類型的圖像顯示裝置的一個實例。
如圖10所示，透射型液晶投影儀400包括電源單元401、控制單元402、聚光器透鏡403、透射型彩色液晶顯示面板404、包含有驅(qū)動馬達的透鏡單元405以及用于冷卻目的的風(fēng)扇裝置406。
電源單元401將商業(yè)使用的AC輸入(100V)變換成預(yù)定的DC電壓，并將所述DC電壓提供至控制單元402。
控制單元402驅(qū)動彩色液晶顯示面板404，使其基于從外部輸入的圖像信號顯示彩色圖像。另外，控制單元402控制透鏡單元405內(nèi)部的驅(qū)動馬達，使得透鏡單元405執(zhí)行聚焦操作和變焦操作。
從電燈單元200輻射的光通過聚光器透鏡403會聚，并經(jīng)過放置在光路中的彩色液晶顯示面板404傳輸，因此形成在液晶顯示面板上的圖像經(jīng)過透鏡單元405并投射到屏幕(圖10中未示出)上。
使用比現(xiàn)有技術(shù)壽命更長且包括本發(fā)明的高壓水銀燈和發(fā)光裝置的電燈單元使得可以提供具有極大經(jīng)濟價值的液晶投影儀。
注意包括本發(fā)明的電燈發(fā)光裝置300的電燈單元200可以應(yīng)用在其它投影儀類型的圖像顯示裝置中，諸如使用DMP(數(shù)字微鏡裝置)的DLP(已注冊商標(biāo))型投影儀、使用其它反射類型的液晶部件的液晶投影儀等。
7.變型盡管在上面已經(jīng)對實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不受到上述實施例的限制，只要不背離本發(fā)明的范圍就可能提供適當(dāng)?shù)淖冃汀?br> (1)可以想到用于切換方波交流電流頻率的模式的各種變型。圖11至圖15示出了這些變型的實例。這些圖均采用與圖6的上圖相同的方式示出所述模式。
圖11的切換模式與第一實施例的切換模式類似之處在于，當(dāng)頻率已經(jīng)逐步從最大頻率降低至最小頻率時，它再次逐步增加至最大頻率，但不同之處在于，頻率每方波半周期切換一次。例如，在一個可變循環(huán)中，頻率將每方波半周期切換一次，依次取值340Hz、255Hz、170Hz、128Hz、85Hz、128Hz、170Hz和255Hz。
在圖12的切換模式中，一個可變循環(huán)是頻率逐步從最大值頻率切換至最小值頻率的周期，每整個方波周期進行一次切換步驟。例如在一個可變循環(huán)中，頻率將每個整方波周期切換一次，依次取值340Hz、255Hz、170Hz、128Hz和85Hz。
在圖13的切換模式中，頻率從最大值頻率切換至最小值頻率，每方波半周期進行一次切換步驟。例如在一個可變循環(huán)中，頻率將每方波半周期切換一次，依次取值340Hz、255Hz、170Hz、128Hz、85Hz、128Hz、170Hz和255Hz。
在圖14的切換模式中，一個可變循環(huán)是頻率以規(guī)則間隔進行切換并依次切換至頻率固定周期a、b和c的三個頻率的周期。例如固定周期a的固定頻率可以是340Hz，固定周期b的固定頻率可以是170Hz，固定周期c的固定頻率可以是85Hz。
在圖15的切換模式中，一個可變循環(huán)是頻率固定的固定周期和頻率改變的可變周期輪流更替的周期。例如一個可變循環(huán)可以由兩個周期構(gòu)成，第一個為固定頻率為340Hz的固定周期，第二個為期間執(zhí)行類似于圖12所示可變周期的頻率切換的可變周期。
(2)在實施例中，頻率間歇地改變，但是連續(xù)改變頻率也是可以接受的。
下面描述實現(xiàn)頻率連續(xù)改變的發(fā)光裝置。圖16示出了變型實例的發(fā)光裝置301的結(jié)構(gòu)方框圖。由于圖16所示的發(fā)光裝置301具有與實施例(圖3)的發(fā)光裝置300基本相同的結(jié)構(gòu)，因此下面的描述集中在那些不相同的方面。
振蕩器318產(chǎn)生調(diào)制信號，振蕩器320產(chǎn)生正在調(diào)制的信號。
頻率確定電路316使用正在調(diào)制信號對調(diào)制信號進行調(diào)制，并產(chǎn)生已調(diào)制方波。
控制單元310參考方波并將預(yù)定控制信號傳輸至DC/AC逆變器306。
采用這種發(fā)光裝置301，使用簡單電路結(jié)構(gòu)可以不斷地改變供給電燈的方波交流電流的頻率，并且可能精確控制該頻率改變。
注意，可以使用公知的頻率調(diào)制電路之一來代替頻率確定電路316以及振蕩器318和320。
(3)對于頻率改變可以想出各種其他變型實例。在圖17至圖20中示出了這些變型實例。圖17至圖20的曲線圖將時間(t)繪制在水平軸上，將頻率(f)繪制在豎直軸上，指示時間隨頻率的改變。
(A)規(guī)則改變和不規(guī)則改變可以規(guī)則地改變頻率，即根據(jù)某一預(yù)定的規(guī)則改變，或者不規(guī)則地改變。圖17的曲線圖以概念的方式示出了規(guī)則改變和不規(guī)則改變。如圖17所示，周期A1內(nèi)的頻率改變是規(guī)則的，而周期A2內(nèi)的頻率改變是不規(guī)則的。注意雖然周期A2內(nèi)的頻率改變是不規(guī)則的，但限定了最大值頻率(fmax)和最小值頻率(fmin)，頻率在兩者之間改變。
(B)間歇改變和連續(xù)改變可以間歇地改變頻率，或者連續(xù)改變頻率，即不斷地改變。圖18A和18B的曲線圖以概念的方式示出了間歇改變和連續(xù)改變。
在圖18A的曲線圖中，頻率改變的預(yù)定周期之后是固定頻率的周期，隨后接著是其間散置有另一些固定頻率周期的另一些頻率改變的預(yù)定周期。
另一方面，在圖18B的曲線圖中，頻率連續(xù)改變。
(C)間歇和連續(xù)改變的結(jié)合上面(B)中描述的間歇改變和連續(xù)改變的周期可以結(jié)合。例如如圖19所示，間歇改變的周期和連續(xù)改變的周期可以輪流更替。
(D)固定頻率周期和改變頻率周期的組合盡管在圖中沒有特別示出，但是包括一個或多個連續(xù)頻率改變周期和一個或多個固定頻率周期的周期可以形成一個循環(huán)，并且該循環(huán)可以重復(fù)。例如，連續(xù)改變的周期和隨后固定頻率的周期可以組合并看作單個循環(huán)，并且該循環(huán)可以重復(fù)。
(E)不規(guī)則重復(fù)如圖20所示，可以建立連續(xù)改變的周期和固定頻率的周期，并且可以不規(guī)則地重復(fù)這兩個周期。也就是說，兩個周期中的哪個周期將跟隨給定周期不是按照預(yù)定的順序，而是可以不進行規(guī)定。
(F)與依賴于操作數(shù)據(jù)(諸如放電電壓數(shù)據(jù))的頻率改變的結(jié)合在上面(A)至(E)的描述中，已經(jīng)描述了不依賴于操作數(shù)據(jù)的頻率改變周期和固定頻率周期的結(jié)合。然而，還可以接受的是，使用期間頻率根據(jù)操作數(shù)據(jù)而改變的周期來代替固定頻率的周期。
(4)通過應(yīng)用本發(fā)明的發(fā)光方法和在穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)光期間改變發(fā)光功率的發(fā)光方法的結(jié)合，就可能進一步抑制由于模糊、變形等造成的電燈電弧管透明度降低，使得可以實現(xiàn)更長的壽命。
這是因為，通過切換至低功率(例如，在額定功率的60％至95％的范圍內(nèi))，可以降低發(fā)光期間電弧產(chǎn)生的熱，并可以抑制電弧管中的模糊、變形等。
8.附加信息盡管在實施例中，描述了包含水銀作為發(fā)光材料的高壓水銀燈的實例，但是本發(fā)明還可以應(yīng)用在其他高壓放電燈中，諸如金屬鹵化物燈等。
工業(yè)應(yīng)用本發(fā)明的高壓放電燈發(fā)光裝置提供了比現(xiàn)有技術(shù)更長的壽命，因而可以在液晶顯示裝置等中應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種高壓放電燈發(fā)光裝置，包括發(fā)光電路，用于將交流電流提供至高壓放電燈從而導(dǎo)致發(fā)光，所述高壓放電燈具有電弧管，在所述電弧管中密封有鹵素材料并布置有一對電極，并且每個電極具有位于其尖端的突起；和頻率控制單元，用于獨立于操作數(shù)據(jù)改變交流電流的頻率，所述操作數(shù)據(jù)隨著高壓放電燈所經(jīng)歷的發(fā)光時間而改變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓放電燈發(fā)光裝置，其中所述頻率控制單元在預(yù)定周期期間以規(guī)則或者不規(guī)則方式獨立于操作數(shù)據(jù)改變頻率，并且連續(xù)地或者間歇地重復(fù)所述預(yù)定周期。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓放電燈發(fā)光裝置，其中所述頻率控制單元在預(yù)定周期期間連續(xù)改變頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓放電燈發(fā)光裝置，其中所述頻率控制單元在預(yù)定周期期間在兩個或者更多的值之間間歇地切換頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓放電燈發(fā)光裝置，其中所述預(yù)定周期包括期間頻率連續(xù)改變的一個或者更多可變周期以及期間頻率固定的一個或者更多固定周期。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓放電燈發(fā)光裝置，其中所述頻率控制單元使可變周期和固定周期輪流更替，在可變周期期間獨立于操作數(shù)據(jù)連續(xù)改變頻率，在固定周期期間固定頻率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓放電燈發(fā)光裝置，其中所述頻率控制單元在兩個或者更多不同的值之間間歇地切換頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓放電燈發(fā)光裝置，其中所述頻率控制單元以規(guī)則或者不規(guī)則的方式獨立于操作數(shù)據(jù)不斷地改變頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓放電燈發(fā)光裝置，其中所述頻率在預(yù)定最大頻率以及至少為70Hz的預(yù)定最小頻率之間變化。
10.一種高壓放電燈設(shè)備，包括具有電弧管的高壓放電燈，在所述電弧管中密封有鹵素材料并布置有一對電極，每個電極具有位于其尖端的突起；和根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓燈發(fā)光裝置。
11.一種投影儀類型的圖像顯示設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求10所述的高壓放電燈設(shè)備。
12.一種高壓放電燈發(fā)光裝置，包括發(fā)光電路，用于將交流電流提供至高壓放電燈從而導(dǎo)致發(fā)光，所述高壓放電燈具有電弧管，在所述電弧管中密封有鹵素材料并且布置有一對電極，每個電極具有位于其尖端的突起；和頻率控制單元，用于在預(yù)定周期期間以規(guī)則或者不規(guī)則的方式改變交流電流的頻率，并且連續(xù)地或者間歇地重復(fù)所述預(yù)定周期。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的高壓放電燈發(fā)光裝置，其中所述頻率控制單元在預(yù)定周期期間連續(xù)地改變頻率。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的高壓放電燈發(fā)光裝置，其中所述頻率控制單元在預(yù)定周期期間在兩個或者更多的值之間間歇地切換頻率。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的高壓放電燈發(fā)光裝置，其中預(yù)定周期可以包括期間頻率連續(xù)改變的一個或者更多可變周期，以及期間頻率固定的一個或者更多固定周期。
16.一種高壓放電燈發(fā)光裝置，包括發(fā)光電路，用于將交流電流提供至高壓放電燈從而導(dǎo)致發(fā)光，所述高壓放電燈具有電弧管，在所述電弧管中密封有鹵素材料并且布置有一對電極，每個電極具有位于其尖端的突起；和頻率控制單元，用于使可變周期和固定周期輪流更替，所述頻率控制單元在可變周期內(nèi)根據(jù)預(yù)定的規(guī)則連續(xù)改變交流電流的頻率并在恒定周期內(nèi)固定所述頻率。
17.一種高壓放電燈發(fā)光裝置，包括發(fā)光電路，所述發(fā)光電路用于將交流電流提供至高壓放電燈從而導(dǎo)致發(fā)光，所述高壓放電燈具有電弧管，在所述電弧管中密封有鹵素材料并且布置有一對電極，每個電極具有位于其尖端的突起；和頻率控制單元，用于根據(jù)預(yù)定的規(guī)則不斷地改變交流電流的頻率
18.一種高壓放電燈發(fā)光方法，包括發(fā)光步驟，將交流電流提供至高壓放電燈從而導(dǎo)致發(fā)光，所述高壓放電燈具有電弧管，在所述電弧管中密封有鹵素材料并且布置有一對電極，每個電極具有位于其尖端的突起；和頻率控制步驟，獨立于操作數(shù)據(jù)改變交流電流的頻率，所述操作數(shù)據(jù)隨著高壓放電燈所經(jīng)歷的發(fā)光時間而改變。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的高壓放電燈發(fā)光方法，其中在所述頻率控制步驟中，在預(yù)定周期期間以規(guī)則或者不規(guī)則方式獨立于操作數(shù)據(jù)改變所述頻率，并且連續(xù)地或者間歇地重復(fù)所述預(yù)定周期。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的高壓放電燈發(fā)光方法，其中在所述頻率控制步驟中，可變周期和固定周期輪流更替，所述頻率在可變周期期間獨立于操作數(shù)據(jù)連續(xù)改變，而在固定周期期間固定。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的高壓放電燈發(fā)光方法，其中在所述頻率控制步驟中，所述頻率在兩個或者更多不同值之間間歇地切換。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的高壓放電燈發(fā)光方法，其中在所述頻率控制步驟中，所述頻率以規(guī)則或者不規(guī)則的方式獨立于操作數(shù)據(jù)改變。
23.一種高壓放電燈發(fā)光方法，包括發(fā)光步驟，將交流電流提供至高壓放電燈從而導(dǎo)致發(fā)光，所述高壓放電燈具有電弧管，在所述電弧管中密封有鹵素材料并且布置有一對電極，每個電極具有位于其尖端的突起；和頻率控制步驟，在預(yù)定周期期間以規(guī)則或者不規(guī)則的方式改變交流電流的頻率，并且連續(xù)地或者間歇地重復(fù)所述預(yù)定周期。
24.一種高壓放電燈發(fā)光方法，包括發(fā)光步驟，將交流電流提供至高壓放電燈從而導(dǎo)致發(fā)光，所述高壓放電燈具有電弧管，在所述電弧管中密封有鹵素材料并且布置有一對電極，每個電極具有位于其尖端的突起；和頻率控制步驟，使得可變周期和固定周期輪流交替，所述頻率控制單元在可變周期內(nèi)根據(jù)預(yù)定的規(guī)則連續(xù)改變交流電流的頻率并在固定周期內(nèi)固定所述頻率。
25.一種高壓放電燈發(fā)光方法，包括發(fā)光步驟，將交流電流提供至高壓放電燈從而導(dǎo)致發(fā)光，所述高壓放電燈具有電弧管，在所述電弧管中密封有鹵素材料并且布置有一對電極，每個電極具有位于其尖端的突起；和頻率控制步驟，根據(jù)預(yù)定的規(guī)則不斷地改變交流電流的頻率。
全文摘要
本發(fā)明的高壓放電燈發(fā)光裝置包括發(fā)光電路，用于提供交流電流至高壓放電燈從而導(dǎo)致發(fā)光，所述高壓放電燈具有電弧管，在所述電弧管中密封有鹵素材料并布置有一對電極，并且每個電極在其尖端處具有突起。交流電流的頻率獨立于操作數(shù)據(jù)變化，所述操作數(shù)據(jù)隨著高壓放電燈所經(jīng)歷的發(fā)光時間而變化。
文檔編號H05B41/292GK101057529SQ20058003861
公開日2007年10月17日 申請日期2005年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月11日
發(fā)明者小笹稔, 小野俊介, 池田勝, 山本匡宏 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社