放電燈的驅(qū)動裝置及驅(qū)動方法、光源裝置及圖像顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及放電燈的驅(qū)動裝置及驅(qū)動方法、光源裝置以及圖像顯示裝置。放電燈的驅(qū)動裝置通過向放電燈的兩個電極間供給交流電流，來驅(qū)動放電燈。該驅(qū)動裝置根據(jù)放電燈的狀態(tài)，在規(guī)定的上下限值的范圍內(nèi)對提供給放電燈的交流電流的頻率(fd)進行調(diào)制。而且，放電燈為第一狀態(tài)時的下限頻率被設(shè)定得高于放電燈為比第一狀態(tài)難以發(fā)生閃動的第二狀態(tài)時的下限頻率。由此，可以更確實可靠地抑制閃動。
【專利說明】放電燈的驅(qū)動裝置及驅(qū)動方法、光源裝置及圖像顯示裝置
[0001]本申請是2009年11月12日向中國國家專利局提出的申請?zhí)枮?00910211781.8、發(fā)明名稱為“放電燈的驅(qū)動裝置及驅(qū)動方法、光源裝置及圖像顯示裝置”這一申請的分案申請。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及通過電極間的放電而進行點亮的放電燈的驅(qū)動技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0003]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I)。
[0004]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)降低時的電弧輝點穩(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2)。
[0005]專利文獻1:特開2006-59790號公報
[0006]專利文獻2:特開2006-332015號公報
[0007]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)生由電弧的輝點移動引起的閃動。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)生閃動的條件下驅(qū)動放電燈時也會發(fā)生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]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，可以更確實可靠地抑制閃動的發(fā)生。
[0009]本發(fā)明可以通過以下的方式或應(yīng)用例來實現(xiàn)。
[0010][應(yīng)用例I]
[0011]一種放電燈的驅(qū)動裝置，其特征在于，具備:
[0012]向上述放電燈的兩個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)對由上述交流電流供給部供給的交流電流的頻率進行調(diào)制的頻率調(diào)制部；和對上述頻率調(diào)制部的上述頻率的調(diào)制條件進行設(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)生閃動的第二狀態(tài)時的下限頻率的方式，對上述調(diào)制條件進行設(shè)定。
[0013]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，突起的熔融不充分進行，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，產(chǎn)生從平坦化的表面的隨機位置發(fā)生電弧的閃動。而且，當(dāng)在容易發(fā)生閃動的條件下發(fā)生閃動時，電弧的位置發(fā)生移動，由此發(fā)熱進一步分散于突起整體，突起的前端的平坦化被促進。因此，通過像本應(yīng)用例那樣，使容易發(fā)生閃動的第一狀態(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，可以進一步確實可靠地抑制閃動的發(fā)生。
[0014][應(yīng)用例2]
[0015]在應(yīng)用例I記載的放電燈的驅(qū)動裝置中，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)時的上限頻率，高于上述放電燈處于上述第二狀態(tài)時的上限頻率的方式，對上述調(diào)制條件進行設(shè)定。
[0016]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，細長突起的生長被促進，所以可使電弧的發(fā)生位置穩(wěn)定化，能進一步確實可靠地抑制閃動。
[0017][應(yīng)用例3]
[0018]在應(yīng)用例I或2記載的放電燈的驅(qū)動裝置中，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)。
[0019]通常，因減小交流電流的功率，導(dǎo)致突起的發(fā)熱量降低，無法充分進行突起熔融的可能性進一步增高。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，變得更容易發(fā)生閃動。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)生閃動的可能性更高的狀態(tài)下，也可以更確實可罪地抑制閃動。
[0020][應(yīng)用例4]
[0021]在應(yīng)用例3記載的放電燈的驅(qū)動裝置中，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。
[0022]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，可進一步促進細長突起的生長，使電弧的發(fā)生位置穩(wěn)定化，從而可以更確實可靠地抑制閃動。
[0023][應(yīng)用例5]
[0024]在應(yīng)用例I?4中任意一項記載的放電燈的驅(qū)動裝置中，上述頻率調(diào)制部按照具有頻率互不相同的多個期間的調(diào)制圖案，對上述頻率進行調(diào)制，上述調(diào)制條件設(shè)定部對應(yīng)于上述第一和第二狀態(tài)，對上述頻率調(diào)制部設(shè)定分別與上述第一和第二狀態(tài)對應(yīng)的調(diào)制圖案。
[0025]根據(jù)該應(yīng)用例，通過設(shè)置頻率互不相同的多個期間，可穩(wěn)定形成與各頻率對應(yīng)的關(guān)起。
[0026][應(yīng)用例6]
[0027]在應(yīng)用例5記載的放電燈的驅(qū)動裝置中，與上述第一狀態(tài)對應(yīng)的調(diào)制圖案，是與上述第二狀態(tài)對應(yīng)的調(diào)制圖案除去了所具有的多個期間中至少上述下限頻率的期間的調(diào)制圖案。
[0028]根據(jù)該應(yīng)用例，調(diào)制圖案的設(shè)定變得更容易。
[0029][應(yīng)用例7]
[0030]在應(yīng)用例5記載的放電燈的驅(qū)動裝置中，與上述第一狀態(tài)對應(yīng)的調(diào)制圖案，是將與上述第二狀態(tài)對應(yīng)的調(diào)制圖案所具有的多個期間的各期間的頻率升高了規(guī)定值的調(diào)制圖案。
[0031]通過該應(yīng)用例，調(diào)制圖案的設(shè)定變得更容易。
[0032]另外，本發(fā)明可以通過各種方式來實現(xiàn)。例如，可以通過放電燈的驅(qū)動裝置和驅(qū)動方法、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現(xiàn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1是應(yīng)用本發(fā)明的第一實施例的投影儀的簡要構(gòu)成圖。
[0034]圖2是表示光源裝置的構(gòu)成的說明圖。
[0035]圖3是表示放電燈驅(qū)動裝置的構(gòu)成的框圖。
[0036]圖4是表示在電極間發(fā)生電弧的狀況的說明圖。
[0037]圖5是表示第一實施例中的驅(qū)動頻率的調(diào)制圖案的一例的說明圖。
[0038]圖6是表示功率模式及調(diào)制圖案對電弧的發(fā)生狀態(tài)造成的影響的說明圖。
[0039]圖7是表示功率模式及調(diào)制圖案對電弧的發(fā)生狀態(tài)造成的影響的說明圖。
[0040]圖8是表示第二實施例中的驅(qū)動頻率的調(diào)制圖案的一例的說明圖。
[0041]圖9是表示第3實施例中的驅(qū)動頻率的調(diào)制圖案的一例的說明圖。
[0042]圖中:100 —光源裝置，110 —光源單元，112 —主反射鏡，114 一平行化透鏡，116 一無機粘接劑，200 —放電燈驅(qū)動裝置，210 —驅(qū)動控制部，220 —點亮電路，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 一投射光學(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 一無機粘接劑，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 一驅(qū)動頻率調(diào)制部，614 —調(diào)制圖案設(shè)定部，616 一功率模式設(shè)定部，620 - ROM,630 一 RAM,640 一計時器，650 —輸出端口，660 —輸入端口，670 一外部接口，1000 一投影儀。

【具體實施方式】
[0043]Al.投影儀的構(gòu)成:
[0044]圖1是應(yīng)用本發(fā)明的第一實施例的投影儀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、三個液晶光閥330R、330G、330B、正交二向棱鏡340、和投射光學(xué)系統(tǒng)350。
[0045]光源裝置100具有:安裝有放電燈500的光源單元110、和對放電燈500進行驅(qū)動的放電燈驅(qū)動裝置200。放電燈500從放電燈驅(qū)動裝置200接受功率的供給而放射出光。光源單元110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110及放電燈驅(qū)動裝置200的具體構(gòu)成、功能，將在后面敘述。
[0046]從光源單兀110射出的光,其照度被照明光學(xué)系統(tǒng)310均勻化，同時偏光方向被統(tǒng)一為一個方向。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)及藍色(B)三個顏色的色光。由色分離光學(xué)系統(tǒng)320分離的三種顏色色光，被分別對應(yīng)的液晶光閥330R、330G、330B調(diào)制。經(jīng)液晶光閥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，在第一實施例中，通過三個液晶光閥330R、330G、330B分別對三種顏色色光進行了調(diào)制，但也可以通過具備濾色器的I個液晶光閥進行光的調(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。
[0047]A2.光源裝置的構(gòu)成:
[0048]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通過無機粘接劑116粘接起來。
[0049]放電燈500通過利用無機粘接劑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)置有由鎢等高熔點金屬的電極材料形成的兩個電極532、542、兩個連接部件534、544、和兩個電極端子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。
[0050]放電燈500的電極端子536、546分別與放電燈驅(qū)動裝置200連接。放電燈驅(qū)動裝置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，在放電空間512內(nèi)的兩個電極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”。
[0051]圖3是表示放電燈驅(qū)動裝置200的構(gòu)成的框圖。放電燈驅(qū)動裝置200具備驅(qū)動控制部210和點亮電路220。驅(qū)動控制部210構(gòu)成為具備CPU610、R0M620、RAM630、計時器640、向點亮電路220輸出控制信號的輸出端口 650、獲得來自點亮電路220的信號的輸入端口 660、和外部接口 670的計算機。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的接收部(均未圖示)的操作信號。驅(qū)動控制部210的CPU610根據(jù)來自計時器640、輸入端口 660和外部接口 670的輸出信號，執(zhí)行R0M620中儲存的程序。由此，CPU610實現(xiàn)作為驅(qū)動頻率調(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。
[0052]點亮電路220具有產(chǎn)生交流脈沖電流的變換器(inverter) 222。點亮電路220根據(jù)從驅(qū)動控制部210借助輸出端口 650被供給的控制信號，對變換器222進行控制。具體而言，點亮電路220使變換器222產(chǎn)生與由控制信號指定的供電條件(例如交流脈沖電流的功率值、頻率)對應(yīng)的交流脈沖電流。在第一實施例中，為了抑制因亮度變動導(dǎo)致的滾動噪聲(scroll noise)的發(fā)生，將交流脈沖電流設(shè)為矩形波。變換器222按照由點亮電路220指定的供電條件，產(chǎn)生與功率模式(后述)對應(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，與功率模式對應(yīng)的功率值主要通過變更電流值來進行。
[0053]驅(qū)動控制部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，切換對點亮電路220設(shè)定的功率值。具體而言，功率模式設(shè)定部616進行功率值的設(shè)定，使得點亮電路220以從點亮電路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行動作。驅(qū)動頻率調(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)定由點亮電路220輸出的交流脈沖電流的頻率(驅(qū)動頻率)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)定的點亮電路220的功率模式，設(shè)定調(diào)制圖案。
[0054]A3.基于交流脈沖電流的放電燈的驅(qū)動:
[0055]圖4是表示當(dāng)用交流脈沖電流驅(qū)動放電燈500時在電極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的兩個電極532、542上，分別朝向?qū)χ玫碾姌O形成有突起538、548。
[0056]圖4(a)表示以主鏡側(cè)電極532為陽極進行動作的狀態(tài)。如圖4(a)所示，在主鏡側(cè)電極532作為陽極進行動作的期間(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，進行了碰撞的電子的動能被轉(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作為陰極進行動作的期間(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。
[0057]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)束時刻，在突起538的前端部形成溫度最高的區(qū)域(熱點)HP。接著，當(dāng)主鏡側(cè)電極532被切換成陰極時，電子從主鏡側(cè)電極532被放射出，到達副鏡側(cè)電極542。通常，如果施加的電場為同等程度，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)束時刻從溫度最高的熱點HP進行。其中，從這樣的高溫位置放射的電子被稱為“熱電子”。
[0058]當(dāng)減小向放電燈500供給的交流脈沖電流的功率時，熱點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HP起進行，所以在熱點HP的溫度降低時，電子的放射點容易移動，有可能發(fā)生電弧AR的發(fā)生位置的變動(閃動)。因此，在第一實施例中，為了抑制閃動(也稱為“電弧躍遷”)的發(fā)生，以與功率模式對應(yīng)的調(diào)制圖案進行了交流脈沖電流的驅(qū)動頻率fd的調(diào)制。
[0059]A4.放電燈的驅(qū)動頻率調(diào)制:
[0060]圖5是表示由調(diào)制圖案設(shè)定部614設(shè)定的驅(qū)動頻率fd的調(diào)制圖案的一例的說明圖。圖5(a)表示了點亮電路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的兩個曲線圖中，橫軸表示時間，縱軸表示驅(qū)動頻率fd。
[0061]如圖5(a)所示，在額定功率模式中，驅(qū)動頻率fd以調(diào)制周期Tml (12秒)被調(diào)制。驅(qū)動頻率fd的調(diào)制通過每I秒使頻率變更50Hz來進行。由此，驅(qū)動頻率fd在從驅(qū)動頻率fd為最低的期間(最低頻率期間)Tll的50Hz，到驅(qū)動頻率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。
[0062]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時的驅(qū)動期間(即最低頻率期間Tll)、和之前(或之后)的10Hz時的驅(qū)動期間的圖案。因此，驅(qū)動頻率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)動頻率fd在從最低頻率期間T12的10Hz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，按照頻率達到恒定的期間均為I秒的方式，與最低頻率期間Tll 一起將10Hz時的驅(qū)動期間除去，但也可以僅除去最低頻率期間T11。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。
[0063]這樣，在第一實施例中，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時的驅(qū)動期間從調(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)動頻率fd(lOOHz)，被設(shè)定得高于額定功率模式下的最低頻率期間Tll的驅(qū)動頻率fd (50Hz)，最高頻率期間Thl、Th2中的驅(qū)動頻率fd均被設(shè)成相同的350Hz。
[0064]另外，在第一實施例中，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T11。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)動頻率fd的最低值被設(shè)定得比額定功率模式中的驅(qū)動頻率fd的最低值高。
[0065]A5.電弧的發(fā)生狀態(tài):
[0066]圖6及圖7是表示功率模式及調(diào)制圖案對電弧的發(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)動頻率fd的差異對主鏡側(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)動頻率fd的調(diào)制對主鏡側(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。
[0067]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，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，下面在對應(yīng)功率模式及驅(qū)動頻率fd的高低區(qū)分不同形狀的突起538時，對符號附上a?d。
[0068]如圖6(a)所示，在驅(qū)動頻率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)動頻率fd低的情況下，因與對置的副鏡側(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，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。
[0069]另一方面，如圖6(b)所示，在驅(qū)動頻率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的形狀變得細長，熔融部MRb的固化后的突起538b的形狀變得細長。而且，電弧AR從形成得細長的突起538b的前端穩(wěn)定地發(fā)生。
[0070]并且，在額定功率模式中，通過在驅(qū)動頻率fd低的低頻驅(qū)動時，突起538a被充分熔融，由此可促進粗的突起538a的生長。而在驅(qū)動頻率fd高的高頻驅(qū)動時，按照朝向?qū)χ玫碾姌O的方式促進突起538b的生長。因此，通過對驅(qū)動頻率fd進行調(diào)制，形成低頻驅(qū)動時的大突起538a，基于高頻驅(qū)動時生長細長的突起538b，突起538成為電弧的發(fā)生位置穩(wěn)定的圓錐狀等形狀。
[0071]與此相對，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。
[0072]如圖7(a)所示，在驅(qū)動頻率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。而且，在突起538c的前端發(fā)坦化時，從被平坦化的突起538c的隨機位置形成電弧AR，發(fā)生閃動。
[0073]另一方面，如圖7(b)所示，在驅(qū)動頻率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固化而形成的細長突起538d的前端穩(wěn)定地發(fā)生。
[0074]在第一實施例中，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，對驅(qū)動頻率fd進行調(diào)制。這樣，通過使低功率模式下的驅(qū)動頻率fd的最低值(下限頻率)高于額定功率模式下的驅(qū)動頻率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的發(fā)生。
[0075]B.第二實施例:
[0076]圖8是表示在第二實施例中，由調(diào)制圖案設(shè)定部614設(shè)定的驅(qū)動頻率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)所示的第二實施例的額定功率模式下的調(diào)制圖案，與圖5(a)所不的第一實施例相同。
[0077]如圖8(b)所示，在第二實施例中，驅(qū)動頻率fd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。
[0078]這樣，在第二實施例中，通過使驅(qū)動頻率fd整體增高100Hz，將低功率模式下的驅(qū)動頻率fd的最低值設(shè)定得高于額定功率模式下的驅(qū)動頻率fd的最低值。因此，與第一實施例同樣，能夠抑制低功率模式下的閃動的發(fā)生。而且，在第二實施例中，低功率模式下的驅(qū)動頻率fd的最高值(上限頻率)被設(shè)定成高于額定功率模式。因此，由于進一步促進更細長的突起538d(圖7)的形成，電弧AR的發(fā)生位置被穩(wěn)定化，所以，閃動的發(fā)生進一步被抑制。
[0079]C.第3實施例:
[0080]圖9是表示在第3實施例中，功率模式從額定功率模式切換成低功率模式時的驅(qū)動頻率fd的調(diào)制圖案的一例的說明圖。如圖9所示，第3實施例中，在從額定功率模式切換成低功率模式之后，驅(qū)動頻率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)制圖案均與第二實施例相同，所以在這里省略其說明。
[0081]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)動時的穩(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)動頻率fd，突起538、548會被充分熔化，使電弧的發(fā)生位置穩(wěn)定的細長突起538d(圖7)的生長得到進一步促進。
[0082]這樣，在第3實施例中，通過在功率模式從額定功率模式切換成低功率模式時，升高剛剛切替后的驅(qū)動頻率fd，可促進使電弧的發(fā)生位置穩(wěn)定的細長突起538d的生長。因此，能夠進一步抑制閃動的發(fā)生。
[0083]另外，在第3實施例中，將功率模式從額定功率模式切換成低功率模式時的低功率模式的初期驅(qū)動頻率fd，作為低功率模式下的最高頻率(450Hz)，但初期驅(qū)動頻率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)動頻率fd對應(yīng)的細長突起538d的形成也得到促進，電弧AR的發(fā)生位置被穩(wěn)定化，所以，可以抑制閃動的發(fā)生。
[0084]D.變形例:
[0085]需要說明的是，該發(fā)明并不限于上述實施例、實施方式，可以在不脫離其宗旨的范圍以各種方式實施，例如可以進行如下所示的變形。
[0086]Dl.變形例 1:
[0087]在上述各實施例中，使容易發(fā)生閃動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)生閃動的條件下發(fā)生了閃動時，通過電弧的位置發(fā)生移動，可使發(fā)熱分散于突起整體，突起的前端的平坦化被促進。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)生閃動的條件下的最低頻率，可抑制因驅(qū)動頻率fd低而產(chǎn)生的突起的平坦化，能夠抑制在容易發(fā)生閃動的條件下的閃動的發(fā)生。
[0088]具體而言，可以使被判斷為放電燈500的劣化在進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)消耗而進展。在這樣電極532、542發(fā)生消耗的情況下，電極532、542的前端變粗糙，從粗糙的電極表面的隨機位置發(fā)生電弧AR可能性高。因此，當(dāng)判斷為放電燈500的劣化在進展時，由于通過升高最低頻率，可抑制由低頻驅(qū)動引起的電弧AR在隨機位置的發(fā)生，所以能夠抑制閃動的發(fā)生。
[0089]其中，放電燈500的劣化是否在進展，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，將點亮電路220 (圖3)構(gòu)成為可以檢測燈電壓，在燈電壓超過規(guī)定電壓的情況下，判斷為放電燈500的劣化在進展，可以升高最低頻率。而且，也可以根據(jù)實際的閃動的發(fā)生、因電極材料蒸鍍在放電空間512(圖2)的內(nèi)壁引起的光量降低等，判斷放電燈500的劣化是否在進展。閃動的發(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。并且，可以根據(jù)放電燈500的累計點亮?xí)r間，判斷劣化是否在進展。
[0090]D2.變形例 2:
[0091]在上述各實施例中，按照具有驅(qū)動頻率fd不同的多個期間的調(diào)制圖案，進行了驅(qū)動頻率fd的調(diào)制，但驅(qū)動頻率fd的調(diào)制方式并不限于此。驅(qū)動頻率fd的調(diào)制范圍、驅(qū)動頻率fd被保持恒定的時間、驅(qū)動頻率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，還可以對驅(qū)動頻率fd進行連續(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，也可抑制閃動的發(fā)生。其中，在能夠更穩(wěn)定地進行突起538,548的形成方面，優(yōu)選將規(guī)定的驅(qū)動頻率fd持續(xù)保持規(guī)定的時間。更優(yōu)選設(shè)置驅(qū)動頻率fd互不相同的多個期間。由此，可穩(wěn)定形成與各個驅(qū)動頻率fd對應(yīng)的突起538、548。另夕卜，為了提高驅(qū)動頻率fd的調(diào)制的效果，進一步優(yōu)選按照具有至少比規(guī)定時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，對驅(qū)動頻率fd進行調(diào)制。
[0092]D3.變形例 3:
[0093]在上述各實施例中，作為投影儀1000(圖1)的光調(diào)制機構(gòu)，使用了液晶光閥330R、330G、330B,但作為光調(diào)制機構(gòu)，也可以使用DMD (數(shù)字微鏡器件:Texas Instruments公司的商標)等其他任意的調(diào)制機構(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】
1.一種放電燈的驅(qū)動裝置，其特征在于，具備: 向所述放電燈的兩個電極間供給交流電流的交流電流供給部； 按照根據(jù)所述放電燈的狀態(tài)而設(shè)定并具有頻率相互不同的多個期間的周期性的調(diào)制圖案，對向所述放電燈供給的交流電流的頻率進行調(diào)制的頻率調(diào)制部；和根據(jù)所述放電燈的狀態(tài)來設(shè)定所述調(diào)制圖案的調(diào)制條件設(shè)定部， 所述放電燈的狀態(tài)包括第一狀態(tài)和第二狀態(tài)， 所述調(diào)制條件設(shè)定部在所述放電燈為所述第一狀態(tài)的情況下設(shè)定第一調(diào)制圖案，在所述放電燈為所述第二狀態(tài)的情況下設(shè)定第二調(diào)制圖案， 所述第一調(diào)制圖案的下限頻率比所述第二調(diào)制圖案的下限頻率高。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈的驅(qū)動裝置，其特征在于， 所述第一調(diào)制圖案是將所述第二調(diào)制圖案所具有的所述多個期間中的至少下限頻率的期間除去而得到的調(diào)制圖案。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈的驅(qū)動裝置，其特征在于， 所述第一調(diào)制圖案是將所述第二調(diào)制圖案所具有的所述多個期間中的各期間的頻率提高規(guī)定值而得到的調(diào)制圖案。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的放電燈的驅(qū)動裝置，其特征在于， 所述第一狀態(tài)是所述放電燈的劣化在進展的狀態(tài)， 所述第二狀態(tài)是所述放電燈的劣化未進展的狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項所述的放電燈的驅(qū)動裝置，其特征在于， 所述第一狀態(tài)是將比在所述第二狀態(tài)的情況下向所述放電燈供給的交流電流的電力小的電力的交流電流向所述放電燈供給的狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項所述的放電燈的驅(qū)動裝置，其特征在于， 所述第一調(diào)制圖案是具有比所述第二調(diào)制圖案的上限頻率高的上限頻率的調(diào)制圖案。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項所述的放電燈的驅(qū)動裝置，其特征在于， 在所述調(diào)制圖案從所述第二調(diào)制圖案切換成所述第一調(diào)制圖案的情況下，所述調(diào)制條件設(shè)定部將剛剛切換之后的所述第一調(diào)制圖案的頻率設(shè)定為比所述第二調(diào)制圖案所具有的上限頻率高的頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的放電燈的驅(qū)動裝置，其特征在于， 在所述調(diào)制圖案從所述第二調(diào)制圖案切換成所述第一調(diào)制圖案的情況下，所述調(diào)制條件設(shè)定部將剛剛切換之后的所述第一調(diào)制圖案的頻率設(shè)定為所述第一調(diào)制圖案所具有的上限頻率。
9.一種放電燈的驅(qū)動方法，其特征在于， 根據(jù)所述放電燈的狀態(tài)來設(shè)定具有頻率相互不同的多個期間的周期性的調(diào)制圖案， 將按照所述調(diào)制圖案調(diào)制了頻率后的交流電流向所述放電燈供給， 所述放電燈的狀態(tài)包括第一狀態(tài)和第二狀態(tài)， 在所述放電燈為所述第一狀態(tài)的情況下設(shè)定第一調(diào)制圖案，在所述放電燈為所述第二狀態(tài)的情況下設(shè)定第二調(diào)制圖案， 所述第一調(diào)制圖案的下限頻率比所述第二調(diào)制圖案的下限頻率高。
10.一種光源裝置，其特征在于，具備: 放電燈； 向所述放電燈的兩個電極間供給交流電流的交流電流供給部； 按照根據(jù)所述放電燈的狀態(tài)而設(shè)定并具有頻率相互不同的多個期間的周期性的調(diào)制圖案，對向所述放電燈供給的交流電流的頻率進行調(diào)制的頻率調(diào)制部；和根據(jù)所述放電燈的狀態(tài)來設(shè)定所述調(diào)制圖案的調(diào)制條件設(shè)定部， 所述放電燈的狀態(tài)包括第一狀態(tài)和第二狀態(tài)， 所述調(diào)制條件設(shè)定部在所述放電燈為所述第一狀態(tài)的情況下設(shè)定第一調(diào)制圖案，在所述放電燈為所述第二狀態(tài)的情況下設(shè)定第二調(diào)制圖案， 所述第一調(diào)制圖案的下限頻率比所述第二調(diào)制圖案的下限頻率高。
11.一種圖像顯示裝置，其特征在于，具備: 放電燈； 對來自所述放電燈的光進行調(diào)制的光調(diào)制單元； 對被所述光調(diào)制單元調(diào)制后的光進行投射的投射光學(xué)系統(tǒng)； 向所述放電燈的兩個電極間供給交流電流的交流電流供給部； 按照根據(jù)所述放電燈的狀態(tài)而設(shè)定并具有頻率相互不同的多個期間的周期性的調(diào)制圖案，對向所述放電燈供給的交流電流的頻率進行調(diào)制的頻率調(diào)制部；和根據(jù)所述放電燈的狀態(tài)來設(shè)定所述調(diào)制圖案的調(diào)制條件設(shè)定部， 所述放電燈的狀態(tài)包括第一狀態(tài)和第二狀態(tài)， 所述調(diào)制條件設(shè)定部在所述放電燈為所述第一狀態(tài)的情況下設(shè)定第一調(diào)制圖案，在所述放電燈為所述第二狀態(tài)的情況下設(shè)定第二調(diào)制圖案， 所述第一調(diào)制圖案的下限頻率比所述第二調(diào)制圖案的下限頻率高。
【文檔編號】H05B41/36GK104270878SQ201410432757
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2009年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2008年11月14日
【發(fā)明者】相馬成泰, 寺島徹生 申請人:精工愛普生株式會社