專利名稱：放電燈點(diǎn)亮裝置、照明裝置、投影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種讓在液晶投影儀等光源中采用的高壓放電燈點(diǎn)亮的放電燈點(diǎn)亮裝置、照明裝置、投影儀。
背景技術(shù)：
近來，一種采用作為液晶投影儀或汽車的前照燈等的光源的高壓放電燈的方案被提出來了。這種使高壓放電燈點(diǎn)亮的放電燈點(diǎn)亮裝置，如圖21所示，一般其結(jié)構(gòu)為，通過降壓型斬波器電路1使直流電源(含有將商用電源進(jìn)行全波整流后的脈動(dòng)電流電源)E降壓，同時(shí)通過平滑電容器C1使斬波器電路1的輸出電壓得到平滑，進(jìn)而將作為平滑電容器C1的兩端電壓的直流電壓通過由全橋電路組成的極性反相電路2轉(zhuǎn)換成極性交變的交變電壓，并將從極性反相電路2輸出的交變電壓施加給含有高壓放電燈La的負(fù)載電路。負(fù)載電路，含有由電容器C2和電感器L2的串聯(lián)電路組成的濾波電路，具有使高壓放電燈La與電容器C2并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。即，將通過濾波電路除去高頻成分后的矩形波電壓施加給高壓放電燈La。
斬波器電路1，具有由在直流電源E和平滑電容器C1之間插入的MOSFET組成的開關(guān)元件Q1和電感器L1的串聯(lián)電路，電感器L1和平滑電容器C1的串聯(lián)電路中，并聯(lián)連接有二極管D1。二極管D1，按照將在開關(guān)元件Q1為導(dǎo)通時(shí)蓄積在電感器L1中的能量，在開關(guān)元件Q1為截止時(shí)通過平滑電容器C1作為再生電流而釋放這樣來設(shè)定極性。并且，圖示例中直流電源E的負(fù)極和二極管D1的陽極之間插入電流檢測(cè)用電阻R1。平滑電容器C1的端子電壓根據(jù)由2個(gè)電阻R2、R3的串聯(lián)電路組成的電壓檢測(cè)電路3而分壓，電阻R3的兩端電壓作為與平滑電容器C1的端子電壓成比例的電壓從電壓檢測(cè)電路3輸出。
極性反相電路2，是一種將分別由MOSFET組成的4個(gè)開關(guān)元件Q2～Q5進(jìn)行橋式連接的電路，開關(guān)元件Q2、Q3的串聯(lián)電路和開關(guān)元件Q4、Q5的串聯(lián)電路分別作為橋接電路的各支臂連接在平滑電容器C1的兩端之間。開關(guān)元件Q2、Q3的連接點(diǎn)和開關(guān)元件Q4、Q5的連接點(diǎn)之間連接有負(fù)載電路。即，通過進(jìn)行控制使開關(guān)元件Q2以及開關(guān)元件Q5為導(dǎo)通且開關(guān)元件Q3、Q4為截止?fàn)顟B(tài)和開關(guān)元件Q2以及開關(guān)元件Q5為截止且開關(guān)元件Q3、Q4為導(dǎo)通的狀態(tài)交替重復(fù)，向負(fù)載電路施加交變電壓。負(fù)載電路中含有電容器C2和電感器L2的串聯(lián)電路，由于將電容器C2的兩端電壓施加給高壓放電燈La，通過改變開關(guān)元件Q2～Q5的導(dǎo)通截止頻率(以下稱“反相頻率”)，就可能改變高壓放電燈La的燈電流。
斬波器電路1以及極性反相電路2中含有的開關(guān)元件Q1～Q5的導(dǎo)通截止?fàn)顟B(tài)由控制電路4進(jìn)行控制。控制電路4，一旦有從外部輸入的點(diǎn)亮信號(hào)S1則開始對(duì)斬波器電路1以及極性反相電路2的開關(guān)元件Q1～Q5進(jìn)行控制，且若從外部輸入功率切換信號(hào)S2則改變斬波器電路1的輸出功率。還有，控制電路4，根據(jù)電阻R1的兩端電壓，對(duì)相當(dāng)于高壓放電燈La的燈電流的電流進(jìn)行監(jiān)視，同時(shí)對(duì)電壓檢測(cè)電路3的輸出電壓進(jìn)行監(jiān)視，按照確保由功率切換信號(hào)S2指示的功率，對(duì)斬波器電路1的開關(guān)元件Q1進(jìn)行PWM控制。還有，控制電路4，輸出用于使開關(guān)元件Q2～Q5導(dǎo)通截止的控制信號(hào)，控制信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)器2a、2b提供給開關(guān)元件Q2～Q5。這里，按照使高壓放電燈La中設(shè)置的2個(gè)電極均等地消耗，而設(shè)定開關(guān)元件Q2～Q5的導(dǎo)通截止占空比為50％。
然而，液晶投影儀或汽車的前照燈中采用的高壓放電燈La可采用作為使電極間的距離變短的點(diǎn)光源，這種高壓放電燈La中，可知會(huì)產(chǎn)生電極中的亮點(diǎn)，即電極為陰極側(cè)時(shí)電子電流的發(fā)射點(diǎn)沒有固定在一定位置而是無秩序地移動(dòng)的現(xiàn)象。該現(xiàn)象叫做電弧跳動(dòng)(arc jump)，若液晶投影儀用的光源中產(chǎn)生電弧跳動(dòng)，則因相對(duì)與光源一起采用的光學(xué)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生亮點(diǎn)的位置偏離，因此銀光屏上會(huì)產(chǎn)生光量變動(dòng)的問題。即，假如對(duì)高壓放電燈La的點(diǎn)亮中投入的功率進(jìn)行變更的話，則電極的溫度或距離會(huì)變化，或者將比如液晶投影儀之類容納在內(nèi)置風(fēng)冷用風(fēng)扇的筐體中的情況下，假如風(fēng)冷條件變化則電極的溫度或距離也會(huì)變化。這樣假如電極的狀態(tài)變化則電極間的電壓變化，結(jié)果就會(huì)產(chǎn)生電弧跳動(dòng)。尤其，若高壓放電燈La的點(diǎn)亮期間變長(zhǎng)則電極間的電壓上升，并且即使在給高壓放電燈La提供的供給功率向低功率方向變換的情況下，也能夠減少燈電流，因燈電流的減少使電極溫度降低因此容易產(chǎn)生電弧跳動(dòng)。
在高壓放電燈La處于穩(wěn)定點(diǎn)亮的狀態(tài)下，通過對(duì)斬波器電路1的開關(guān)元件Q1進(jìn)行PWM控制，若平滑電容器C1的兩端電壓變化則燈電流會(huì)產(chǎn)生變化。即，斬波器電路1的開關(guān)元件Q1的導(dǎo)通截止的占空比，和極性反相電路2的開關(guān)元件Q2～Q5的反相頻率中任何一個(gè)變化了，燈電流就會(huì)產(chǎn)生變化。但是，平均電容器C1的兩端電壓(如后述，相當(dāng)于燈電壓)和施加給高壓放電燈La的交變電壓的頻率中，可知存在使高壓放電燈La的電極狀態(tài)穩(wěn)定的關(guān)系。換言之，可知作為使電極溫度或距離的變化變少后使電極的狀態(tài)保持穩(wěn)定的條件，存在對(duì)極性反相電路2的與燈電壓(平滑電容器C1的兩端電壓)對(duì)應(yīng)的反相頻率的最佳值。因此，假如極性反相電路2的燈電壓和反相頻率的組合為最佳值，則能夠抑制電弧跳動(dòng)的發(fā)生，還能降低電極的損耗使高壓放電燈La的壽命變長(zhǎng)。
以下，關(guān)于極性反相電路1中的燈電壓和反相頻率的關(guān)系進(jìn)行說明。首先，考慮關(guān)于不論燈電壓如何都能夠控制反相頻率使其保持一定的情況。這里，當(dāng)燈電壓在V1～V2的范圍時(shí)，令反相頻率的最佳值為f1。如圖22A所示，若不論燈電壓如何都控制反相頻率使其保持在f1，則燈電壓在V1～V2的范圍內(nèi)如B1所示的反相頻率f1成為最佳值，燈電壓在比V1小的范圍內(nèi)則如B2所示的反相頻率的最佳值為f2，若燈電壓在比V2高的范圍內(nèi)則如圖B3所示的反相頻率的最佳值為f3，在任何一個(gè)電壓范圍內(nèi)反相頻率都達(dá)不到該電壓范圍內(nèi)的最佳值。即，若反相頻率固定，則能夠使燈電壓在V1～V2的電壓范圍內(nèi)高壓放電燈La的電極狀態(tài)穩(wěn)定且抑制電弧跳動(dòng)的發(fā)生，然而當(dāng)燈電壓比V1還低，或者比V2高時(shí)，則脫離反相頻率的最佳值，高壓放電燈La的電極狀態(tài)變得不穩(wěn)定導(dǎo)致產(chǎn)生電弧跳動(dòng)。
接著，考慮在通過功率切換信號(hào)S2指示進(jìn)行功率變換的情況下，不論所指示的功率如何都能夠控制極性反相電路2的反相頻率保持一定的情況。這里。如圖23A所示，功率為P1燈電壓在V1～V2的范圍內(nèi)時(shí)，令反相頻率的最佳值為f1。若將功率由P1變換至P2，則因極性反相電路2的燈電壓變化且高壓放電燈La的燈電流發(fā)生變化，所以高壓放電燈La的電極狀態(tài)脫離穩(wěn)定狀態(tài)，反相頻率的最佳值如圖23的B所示向頻率f2轉(zhuǎn)移。因此，這里由于不論功率如何都能夠控制反相頻率使其保持一定值，其結(jié)果電極狀態(tài)變得不穩(wěn)定導(dǎo)致產(chǎn)生電弧跳動(dòng)。
作為其它的控制例，如圖24所示，還可以考慮極性反相電路2的反相頻率依據(jù)燈電壓相應(yīng)地連續(xù)變化。圖示例中當(dāng)燈電壓為V1時(shí)反相頻率為f1，當(dāng)燈電壓為V2時(shí)反相頻率為f2。即，燈電壓在V1～V2的范圍內(nèi)反相頻率在f1～f2之間通常保持最佳值，因此通?？烧J(rèn)為電極的狀態(tài)為穩(wěn)定。然而，由于即使燈電壓僅僅稍稍變化了一點(diǎn)點(diǎn)反相頻率也會(huì)隨著變化，因此由圖25(a)可知，產(chǎn)生的問題在于，燈電流的電流波形中占空比不是50％，而是電極不均等損耗，使高壓放電燈La的壽命變短。
為解決這種問題，提出了如下構(gòu)成，即根據(jù)燈電壓對(duì)電極間的距離對(duì)應(yīng)的信息進(jìn)行監(jiān)視，可使反相頻率在2個(gè)等級(jí)中變換，同時(shí)對(duì)燈電壓的初始值對(duì)應(yīng)的增減蝠度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)增減為減少方向時(shí)若增減幅度比規(guī)定的閾值還要大則提高反相頻率，假如沒有增減則控制反相頻率使其降低(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
在專利文獻(xiàn)1中的技術(shù)中，為獲得相當(dāng)于電極間的距離的信息而對(duì)燈電壓進(jìn)行監(jiān)視，通過按照確保電極間的距離幾乎一定而對(duì)反相頻率進(jìn)行控制，從而抑制電弧跳動(dòng)。但是，專利文獻(xiàn)1中記載的技術(shù)中，難以確切地根據(jù)電極的溫度或風(fēng)冷的條件變化而對(duì)電極的狀態(tài)變化進(jìn)行檢測(cè)，因此產(chǎn)生的問題在于難以抑制電弧跳動(dòng)的發(fā)生。
專利文獻(xiàn)1特許第3327895號(hào)公報(bào)(第10-11頁、圖7)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明正是鑒于上述原因，其目的在于提供一種放電燈點(diǎn)亮裝置，其通過在每個(gè)燈電壓的范圍內(nèi)都設(shè)定與向高壓放電燈投入的功率對(duì)應(yīng)的反相頻率，因此能夠抑制由于電極的溫度或風(fēng)冷的條件變化而導(dǎo)致電弧跳動(dòng)的產(chǎn)生，進(jìn)而還提供照明裝置、投影儀。
本發(fā)明之一，提供一種放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，包含直流電源；斬波器電路，其以直流電源作為電源，進(jìn)行DC-DC轉(zhuǎn)換，輸出功率可控；平滑電容器，其連接在斬波器電路的輸出端子之間；極性反相電路，其以平滑電容器的兩端電壓作為電源，進(jìn)行DC-AC轉(zhuǎn)換；高壓放電燈，其由極性反相電路施加交變電壓；控制電路，其對(duì)斬波器電路的輸出功率進(jìn)行控制，同時(shí)對(duì)極性反相電路的輸出進(jìn)行控制；電壓檢測(cè)電路，其檢測(cè)相當(dāng)于高壓放電燈的燈電壓的電壓。在控制電路中設(shè)定有對(duì)電壓檢測(cè)電路所檢測(cè)的電壓的電壓范圍進(jìn)行規(guī)定的切換電壓，控制電路具有依據(jù)所檢測(cè)的電壓和切換電壓的大小關(guān)系、按照使高壓放電燈的燈電流的極性反相的反相頻率在多個(gè)等級(jí)變化的方式而對(duì)極性反相電路進(jìn)行控制的功能。
本發(fā)明之二，在本發(fā)明之一中，其特征在于，所述控制電路具有如下功能可從多個(gè)等級(jí)中選擇所述斬波器電路的輸出，并與可選擇的功率對(duì)應(yīng)，對(duì)所述反相頻率進(jìn)行變更。
本發(fā)明之三，在本發(fā)明之二中，其特征在于，所述切換電壓與可選擇的功率無關(guān)，設(shè)定為固定。
本發(fā)明之四，在本發(fā)明之二中，其特征在于，所述切換電壓的至少一個(gè)對(duì)于不同的功率設(shè)定為不同值。
本發(fā)明之五，在本發(fā)明之二～之四中，其特征在于，在所述高壓放電燈剛剛點(diǎn)亮之后，在由所述電壓檢測(cè)電路檢測(cè)的電壓到達(dá)規(guī)定的電壓之前，與可選擇的功率無關(guān)，適用相同的反相頻率。
本發(fā)明之六，在本發(fā)明之二～之四中，其特征在于，在所述高壓放電燈剛剛點(diǎn)亮之后，在到達(dá)規(guī)定的切換時(shí)間之前，與可選擇的功率無關(guān)，都適用相同的反相頻率。
本發(fā)明之七，在本發(fā)明之一～之四中，其特征在于，對(duì)所述切換電壓賦予遲滯特性。
本發(fā)明之八，在本發(fā)明之一～之四中，其特征在于，所述控制電路在所述高壓放電燈的燈電流的極性反相的每隔規(guī)定次數(shù)，對(duì)所述反相頻率有無變更進(jìn)行判定。
本發(fā)明之九，在本發(fā)明之一～之四中，其特征在于，所述控制電路在每次經(jīng)過至少所規(guī)定的一定時(shí)間后，對(duì)所述反相頻率有無變更進(jìn)行判定。
本發(fā)明之十，在本發(fā)明之一～之四中，其特征在于，所述控制電路，在每隔一定時(shí)間對(duì)由所述電壓檢測(cè)電路檢測(cè)的電壓和所述切換電壓的大小關(guān)系進(jìn)行判定，在每隔規(guī)定的判定次數(shù)依據(jù)滿足規(guī)定的大小關(guān)系的次數(shù)是在規(guī)定的次數(shù)以上還是不足規(guī)定的次數(shù)，判定反相頻率有無變更。
本發(fā)明之十一，在本發(fā)明之一～之四中，其特征在于，所述控制電路在每當(dāng)所述高壓放電燈的燈電流的極性反相時(shí)，取入由所述電壓檢測(cè)電路檢測(cè)的電壓。
本發(fā)明之十二，在本發(fā)明之十一中，其特征在于，所述控制電路從所述高壓放電燈的燈電流的極性反相開始到經(jīng)過給定時(shí)間后，取入由所述電壓檢測(cè)電路檢測(cè)的電壓。
本發(fā)明之十三，在本發(fā)明之一中，其特征在于，所述控制電路，在所述高壓放電燈的燈電流產(chǎn)生偶數(shù)次的極性反相的時(shí)刻，對(duì)所述反相頻率進(jìn)行變更。
本發(fā)明之十四，提供一種照明裝置，其特征在于，具有本發(fā)明之一所述的放電燈點(diǎn)亮裝置。
本發(fā)明之十五，提供一種投影儀，其特征在于，具有本發(fā)明之一所述的放電燈點(diǎn)亮裝置。
本發(fā)明之十六，提供一種投影儀，其特征在于，包含放電燈點(diǎn)亮裝置；風(fēng)扇，其對(duì)高壓放電燈風(fēng)冷；和投影儀控制裝置，其接收由放電燈點(diǎn)亮裝置檢測(cè)的燈電壓，同時(shí)對(duì)放電燈點(diǎn)亮裝置指示讓高壓放電燈的燈電流的極性反相的反相頻率。投影儀控制裝置依據(jù)從高壓放電燈接收的燈電壓，設(shè)定由風(fēng)扇風(fēng)冷的控制條件，并向放電燈點(diǎn)亮裝置指示與該控制條件對(duì)應(yīng)的反相頻率。
本發(fā)明之十七，在本發(fā)明之一中，其特征在于，具有電弧跳動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其檢測(cè)在所述高壓放電燈中產(chǎn)生的電弧跳動(dòng)，所述控制電路一旦由電弧跳動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到電弧跳動(dòng)后，則將所述高壓放電燈的燈電流波形的占空比設(shè)定為與50％不同的值。
本發(fā)明之十八，在本發(fā)明之十七中，其特征在于，在設(shè)定所述燈電流波形的占空比為與50％不同值的期間，燈電流的極性反相由消除電弧跳動(dòng)的程度的次數(shù)而規(guī)定。
本發(fā)明之十九，在本發(fā)明之十七中，其特征在于，在設(shè)定所述燈電流波形的占空比為與50％不同的值的期間，規(guī)定為由所述電弧跳動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)值在檢測(cè)到電弧跳動(dòng)時(shí)的檢測(cè)值的變化量返回原值的期間。
本發(fā)明之二十，在本發(fā)明之十八或之十九中，其特征在于，在設(shè)定所述燈電流波形的占空比為與50％不同的值的期間，隨著時(shí)間經(jīng)過而同時(shí)改變占空比。


圖1表示本發(fā)明的實(shí)施方式的電路圖。
圖2(a)、(b)、(c)、(d)表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的動(dòng)作說明圖。
圖3(a)、(b)表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的動(dòng)作說明圖。
圖4(a)、(b)表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的動(dòng)作說明圖。
圖5(a)、(b)表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的動(dòng)作說明圖。
圖6(a)、(b)表示同上的動(dòng)作說明圖。
圖7(a)、(b)表示同上的動(dòng)作說明圖。
圖8(a)、(b)表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式的動(dòng)作說明圖。
圖9(a)、(b)表示本發(fā)明的第6實(shí)施方式的動(dòng)作說明圖。
圖10(a)、(b)表示本發(fā)明的第7實(shí)施方式的動(dòng)作說明圖。
圖11(a)、(b)表示本發(fā)明的第8實(shí)施方式的動(dòng)作說明圖。
圖12(a)、(b)表示本發(fā)明的第9實(shí)施方式的動(dòng)作說明圖。
圖13(a)、(b)表示本發(fā)明的第10實(shí)施方式的動(dòng)作說明圖。
圖14(a)、(b)表示本發(fā)明的第7～10實(shí)施方式另一例的動(dòng)作說明圖。
圖15(a)、(b)表示同上的動(dòng)作說明圖。
圖16表示本發(fā)明的第11實(shí)施方式的概略構(gòu)成圖。
圖17(a)、(b)表示本發(fā)明的第12實(shí)施方式的動(dòng)作說明圖。
圖18(a)、(b)表示同上的動(dòng)作說明圖。
圖19(a)、(b)表示本發(fā)明的第13實(shí)施方式的動(dòng)作說明圖。
圖20表示本發(fā)明的第12、13實(shí)施方式另一例的動(dòng)作說明圖。
圖21表示以往例的電路圖。
圖22表示同上的動(dòng)作說明圖。
圖23表示同上的動(dòng)作說明圖。
圖24表示同上的動(dòng)作說明圖。
圖25(a)、(b)表示同上的動(dòng)作說明圖。
具體實(shí)施例方式
第1實(shí)施方式以下實(shí)施方式中說明的放電燈點(diǎn)亮裝置，基本上為具有圖1所示的結(jié)構(gòu)，關(guān)于斬波器電路1、極性反相電路2和電壓檢測(cè)電路3采用與圖21所示的以往相同的結(jié)構(gòu)。控制電路4，采用微計(jì)算機(jī)(以下簡(jiǎn)稱微機(jī))10而構(gòu)成，通過將來自微機(jī)10的功率指令值S5提供給PWM控制電路11，PWM控制電路11就能夠以功率指令值S5相應(yīng)的占空比使斬波器電路1的開關(guān)元件Q1為導(dǎo)通截止。PWM控制電路11中，對(duì)電流檢測(cè)用電阻R1的兩端電壓進(jìn)行監(jiān)視，按照使作為電阻R1的兩端電壓檢測(cè)的電流值和作為功率指令值S5指定的目標(biāo)值一致而增減開關(guān)元件Q1的導(dǎo)通截止的占空比。并且，微機(jī)10向全橋接控制電路12輸出決定作為開關(guān)元件Q2～Q5的導(dǎo)通截止頻率的反相頻率的控制信號(hào)，并在全橋接控制電路12中生成決定在極性反相電路2的各支臂中設(shè)置的開關(guān)元件Q2～Q5的導(dǎo)通截止時(shí)刻的控制信號(hào)。從全橋接控制電路12輸出的控制信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)器2a、2b提供給開關(guān)元件Q2～Q5。
關(guān)于微機(jī)10，能夠采用例如三菱電機(jī)公司制造的M37540；關(guān)于驅(qū)動(dòng)器2a、2b可采用例如IR公司制造的IR2111。微機(jī)10，具有根據(jù)由外部提供的點(diǎn)亮信號(hào)S1使PWM控制電路11以及全橋接控制電路12動(dòng)作和停止的功能，并且內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換電路，其將由電壓檢測(cè)電路4檢測(cè)的電壓(與平滑電容器C1的端子電壓成比例的電壓)轉(zhuǎn)換成數(shù)字值。還有，微機(jī)10，一旦接受功率切換信號(hào)S2則給高壓放電燈La提供的功率可在2個(gè)等級(jí)以上切換，根據(jù)由功率切換信號(hào)S2選擇的功率和由電壓檢測(cè)電路3獲得的電壓求出功率指令值S5。即，預(yù)先在微機(jī)10中存儲(chǔ)可選擇的功率，并在每次輸入功率切換信號(hào)S2時(shí)擇一選擇各功率。并且，微機(jī)10中還設(shè)置有將所選擇的功率除以所檢測(cè)的電壓求出電流值，并將該電流值作為功率指令值S5提供給PWM控制電路11的功能。由該動(dòng)作表明，微機(jī)10中，若選擇給高壓放電燈La提供功率，則對(duì)平滑電容器C1的端子電壓和由電阻R1檢測(cè)的電流的關(guān)系進(jìn)行控制以變成被選擇的功率，因此平滑電容器C1的端子電壓相當(dāng)于燈電壓，由電阻R1檢測(cè)的電流相當(dāng)于燈電流。
另一方面，給全橋接控制電路12提供的控制信號(hào)的反相頻率，在本實(shí)施方式中，規(guī)定由電壓檢測(cè)電路3檢測(cè)的電壓范圍作為參數(shù)。即，采用內(nèi)置于微機(jī)10的ROM(EEPROM)，將燈電壓(即由電壓檢測(cè)電路3檢測(cè)的電壓)劃分為多個(gè)范圍，在每個(gè)劃分的電壓范圍內(nèi)設(shè)定與反相頻率對(duì)應(yīng)的V/F轉(zhuǎn)換表，并通過將由電壓檢測(cè)電路3檢測(cè)的電壓與V/F轉(zhuǎn)換表對(duì)比，以決定反相頻率。至少設(shè)置1個(gè)切換反相頻率的切換電壓，因此反相頻率可在2個(gè)等級(jí)以上切換。V/F轉(zhuǎn)換表中，例如，圖2(a)所示，當(dāng)切換電壓為1個(gè)V1時(shí)，在比切換電壓V1低的電壓范圍內(nèi)設(shè)定反相頻率為f1，在切換電壓V1以上的電壓范圍內(nèi)設(shè)定反相頻率為f2(＞f1)。并且，當(dāng)切換電壓為V1、V2(V1＜V2)兩個(gè)的情況下，例如圖2(b)所示在比切換電壓V1低的范圍內(nèi)設(shè)定反相頻率為f1；在切換電壓V1以上且比切換電壓V2低的電壓范圍內(nèi)設(shè)定反相頻率為f2(＞f1)；還有在切換電壓V2以上的電壓范圍內(nèi)設(shè)定反相頻率為f3(＞f2)。另，由電壓檢測(cè)電路3檢測(cè)的電壓下限為0V，上限為將直流電源E的電壓進(jìn)行由電阻R2、R3決定的分壓比倍后的電壓。
另，極性反相的頻率的關(guān)系不僅如圖2(b)的例子，也可以使如圖2(c)所示的f3＞f1＞f2，還可以是如圖2(d)所示的f1＞f2＞f3。并且，燈電源范圍不僅只有3個(gè)，還可以在其以上。即，在其燈電壓范圍內(nèi)設(shè)定最佳極性反相頻率。
微機(jī)10，還可以輸入用于決定極性反相電路2的開關(guān)元件Q2～Q5的導(dǎo)通截止的外部控制信號(hào)S3，當(dāng)輸入外部控制信號(hào)S3時(shí)，不論由V/F轉(zhuǎn)換表所決定的反相頻率如何，都可將作為外部控制信號(hào)S3輸入的矩形波信號(hào)提供給全橋接控制電路12。即，當(dāng)輸入外部控制信號(hào)S3時(shí)，極性反相電路2的開關(guān)元件Q2～Q5的導(dǎo)通截止(頻率以及占空比)，由外部控制信號(hào)S3決定。
還有，在接受點(diǎn)亮信號(hào)S1后微機(jī)10開始工作而高壓放電燈La點(diǎn)亮的期間，從微機(jī)10，將決定與平滑電容器C1的端子電壓(相當(dāng)于燈電壓)相應(yīng)的占空比的矩形波信號(hào)作為電壓信息信號(hào)S4輸出。假如例如平滑電容器C1的端子電壓在0～255V內(nèi)變化，則電壓信息信號(hào)S4為使0～255V與0～100％的占空比對(duì)應(yīng)的矩形波信號(hào)。
但是，作為平滑電容器C1的端子電壓檢測(cè)的燈電壓在比V1低的范圍內(nèi)則反相頻率為作為比較低的頻率的f1，如以往的結(jié)構(gòu)那樣，使反相頻率仍然固定為f1，若燈電壓比V1還高則減少燈電流，與燈電壓比V1低的情況相比較，由于高壓放電燈La的電極的溫度降低了，因此容易產(chǎn)生電弧跳動(dòng)。對(duì)此，本實(shí)施方式的構(gòu)成中，若燈電壓比V1高則通過使反相頻率變更為比f1高的f2，因?yàn)槟軌蛞种聘邏悍烹姛鬖a的電極溫度降低，因此可防止產(chǎn)生電弧跳動(dòng)。并且，與設(shè)定1個(gè)切換電壓的情況相比，設(shè)定2個(gè)切換電壓的情況的一方，能夠進(jìn)一步確切地抑制電弧跳動(dòng)的發(fā)生。
第2實(shí)施方式第1實(shí)施方式，為只是將燈電壓作為參數(shù)決定反相頻率的結(jié)構(gòu)，本實(shí)施方式中，也將由功率切換信號(hào)S2選擇的功率作為用于決定反相頻率的參數(shù)并用。即，假如給高壓放電燈La提供的功率變小，由于燈電流降低而高壓放電燈La的電極溫度降低，因此進(jìn)行控制使得供給功率越小反相頻率越高。為實(shí)現(xiàn)該構(gòu)成，對(duì)每個(gè)由功率切換信號(hào)S2所選擇的功率設(shè)定一個(gè)V/F轉(zhuǎn)換表，例如，當(dāng)切換電壓為1個(gè)V1時(shí)，如圖3(a)所示，對(duì)于較大的功率(P1)如圖2中A1、A2所示設(shè)定反相頻率(f1、f2)為比較低，對(duì)于較小的功率(P2)如圖2中B1、B2所示設(shè)定反相頻率(f1’、f2’)為比較高。并且，若切換電壓為V1、V2這2個(gè)，則在還可從較大的功率P1和中間功率P2以及較小的功率P3這3個(gè)等級(jí)中選擇功率的情況下，如圖3(b)A1～A3(與功率P1對(duì)應(yīng))、B1～B3(與功率P2對(duì)應(yīng))、C1～C3(與功率P3對(duì)應(yīng))所示，設(shè)定每個(gè)功率P1～P3的反相頻率分別為(f1、f2、f3)、(f1’、f2’、f3’)、(f1”、f2”、f3”)等。這里，本實(shí)施方式中不論所選擇的功率如何，切換電壓V1(V2)都是固定的，V/F轉(zhuǎn)換表的制作都很容易。另，如上述，圖中以A～C開頭所附加的符號(hào)，分別與功率P1～P3對(duì)應(yīng)，其關(guān)系也適用于以下各實(shí)施方式。
本實(shí)施方式中，不僅與因燈電壓的變化而使高壓放電燈La的電極溫度降低的情況對(duì)應(yīng)，而且也與因所選擇的供給功率降低而使電極溫度降低的情況對(duì)應(yīng)，能夠大幅度地抑制電弧跳動(dòng)的發(fā)生。其它的構(gòu)成以及功率與第1實(shí)施方式同樣。
第3實(shí)施方式第2實(shí)施方式中不論由功率切換信號(hào)S2所選擇的功率如何，切換電壓V1(V2)都是固定的，本實(shí)施方式中按每個(gè)所選擇的功率改變切換電壓。即，從2個(gè)等級(jí)選擇供給功率，假如對(duì)于每個(gè)功率各設(shè)置1個(gè)切換電壓，則如圖4(a)所示，對(duì)于較大的功率P1，如A1、A2所示在切換電壓V1的前后可將反相頻率切換為f1和f2(＞f1)；對(duì)于較小的功率P2如B1、B2所示在切換電壓V1’(＜V1)的前后將反相頻率切換為f1’(＞f1)和f2’(＞f1’)。這樣，功率越小設(shè)定切換電壓越低。
從P1～P3(P1＞P2＞P3)這3個(gè)等級(jí)中選擇供給功率，在對(duì)于每個(gè)功率各設(shè)定2個(gè)切換電壓的情況下，如圖4(b)中如A1～A3(與功率P1對(duì)應(yīng))、B1～B3(與功率P2對(duì)應(yīng))、C1～C3(與功率P3對(duì)應(yīng))所示，只要按每個(gè)功率P1～P3設(shè)定反相頻率為(f1、f2、f3)、(f1’、f2’、f3’)、(f1”、f2”、f3”)等即可。對(duì)于每個(gè)功率P1～P3各設(shè)定2個(gè)切換電壓，功率越小則設(shè)定切換電壓越低。即，對(duì)于較大的功率P1設(shè)定切換電壓為V1、V2，對(duì)于中間功率P2設(shè)定切換電壓為V1’、V2’(V1＞V1’，V2＞V2’)，對(duì)于較小的功率P3設(shè)定切換電壓為V1”、V2”(V1’＞V1”，V2’＞V2”)本實(shí)施方式的構(gòu)成中不僅依據(jù)供給功率相應(yīng)地變更反相頻率，而且還對(duì)切換電壓進(jìn)行變更，因此可設(shè)定使電弧跳動(dòng)難以產(chǎn)生。另，如圖4(b)所示，上述例中，雖然對(duì)每個(gè)功率的所有切換電壓進(jìn)行變更了，但即使功率不同也可以有一部分切換電壓相等。簡(jiǎn)言之，只要關(guān)于至少1個(gè)切換電壓按每個(gè)功率不同即可。其它的構(gòu)成以及動(dòng)作都與第1實(shí)施方式同樣。
第4實(shí)施方式本實(shí)施方式中，在燈電壓較低的電壓范圍內(nèi)如第1實(shí)施方式不論所選擇的功率如何反相頻率都相等，在燈電壓較高的范圍內(nèi)如第2實(shí)施方式或者第3實(shí)施方式按每個(gè)功率改變反相頻率和切換電壓中的至少反相頻率。即，如圖5(a)所示在切換電壓比V0低的電壓范圍內(nèi)不論所選擇的功率如何，反相頻率都為f1，切換電壓在V0以上且比V1低的電壓范圍內(nèi)，對(duì)于較大的功率，反相頻率保持在f1，對(duì)于較小的功率，反相頻率上升至f1’。還有，在比V1高的切換電壓V2以上的電壓范圍內(nèi)，對(duì)于較大的功率和較小的功率中任何一個(gè)，反相頻率都分別上升至f2、f2’。
假如設(shè)定如圖5(a)所示的V/F轉(zhuǎn)換表，則相對(duì)于燈電壓的功率變化和燈電流的變化，分別如圖6(a)、(b)所示。即，對(duì)于較大的功率在從0V到切換電壓V1附近為止的電壓范圍內(nèi)燈電流為一定電流，在比稍微低于切換電壓V1一點(diǎn)點(diǎn)的電壓要高的電壓范圍內(nèi)為一定功率。并且，對(duì)于較小的功率從0V到超過切換電壓V0的程度為止的電壓范圍內(nèi)燈電流為一定電流，在比稍微高于切換電壓V0一點(diǎn)點(diǎn)的電壓還要高的電壓范圍內(nèi)為一定功率。簡(jiǎn)言之，在功率較小的情況下，作為恒定電流控制和恒定功率控制之間的轉(zhuǎn)移點(diǎn)的電壓較低。這樣的設(shè)定，能夠在高壓放電燈La點(diǎn)亮之后，采用從進(jìn)行恒定電流控制期間向進(jìn)行恒定功率控制期間轉(zhuǎn)移的控制。即，在點(diǎn)亮以后至少到切換電壓V0為止即使功率不同反相頻率也沒有變更，不論所選擇的功率如何，都可進(jìn)行點(diǎn)亮以后的恒定電流控制。
圖5(a)為可從2個(gè)等級(jí)選擇功率，且對(duì)于較小的功率設(shè)定2個(gè)切換電壓的例子，但也可以從3個(gè)等級(jí)選擇功率，并且對(duì)于較大的功率設(shè)定2個(gè)切換電壓，對(duì)于其它的每個(gè)功率各設(shè)定3個(gè)切換電壓的情況下，如圖5(b)則可。如圖5(b)所示在設(shè)定V/F轉(zhuǎn)換表的情況下，對(duì)于燈電壓相應(yīng)的功率的變化和燈電流的變化，分別如圖7(a)(b)所示。其它的構(gòu)成以及動(dòng)作與第1實(shí)施方式同樣。
第5實(shí)施方式第4實(shí)施方式中，燈電壓在比切換電壓V0低的電壓范圍內(nèi)即使因功率切換信號(hào)S2所選擇的功率不同也可以設(shè)定反相頻率相等，但本實(shí)施方式中，高壓放電燈La的點(diǎn)亮?xí)r間到達(dá)規(guī)定的切換時(shí)間為止不論由功率切換信號(hào)S2選擇的功率如何，都可設(shè)定反相頻率相同，若點(diǎn)亮?xí)r間超過切換時(shí)間則依據(jù)所選擇的功率，使反相頻率變化。即，高壓放電燈La的點(diǎn)亮?xí)r間到達(dá)切換時(shí)間為止，如圖8(a)所示不論由功率切換信號(hào)S2選擇的功率如何，反相頻率都相等。但是，在該期間反相頻率也會(huì)依據(jù)燈電壓的電壓范圍而變化。這里，在比切換電壓V1低的電壓范圍內(nèi)令反相頻率為f1，在切換電壓V1以上的電壓范圍內(nèi)令反相頻率為比f1高的f2。并且，若點(diǎn)亮?xí)r間超過切換時(shí)間，則如圖8(b)所示依據(jù)由功率切換信號(hào)S2選擇的功率，反相頻率不同。圖示例中，關(guān)于較大的功率如A1、A2，在切換電壓V1兩側(cè)，分別將反相頻率切換到f1和f2(＞f1)，關(guān)于較小的功率如B1、B2，在切換電壓V1兩側(cè)，分別將反相頻率切換到f1’和f2’(＞f1’)切換。
上述例中例示了可從2個(gè)等級(jí)中選擇功率，同時(shí)僅設(shè)置1個(gè)切換電壓，然而還可以進(jìn)一步增加切換電壓的個(gè)數(shù)，并且還可從3個(gè)等級(jí)中選擇功率。其它的結(jié)構(gòu)或動(dòng)作與第1實(shí)施方式同樣。
第6實(shí)施方式上述各實(shí)施方式中，根據(jù)在切換電壓V1兩側(cè)切換反相頻率的結(jié)構(gòu)，在燈電壓在切換電壓附近有變動(dòng)的情況下，反相頻率變動(dòng)很不穩(wěn)定，因此動(dòng)作也不穩(wěn)定。這里，本實(shí)施方式中，對(duì)燈電壓和反相頻率的關(guān)系中賦予遲滯特性。即，如圖9(a)所示，設(shè)定高低2個(gè)等級(jí)的切換電壓V1h、V1b(＜V1h)，當(dāng)反相頻率為f1時(shí)若超過較高一方的切換電壓V1h，則反相頻率提高到f2，當(dāng)反相頻率為f2時(shí)若低于較低一方的切換電壓V1b，則反相頻率降低至f1。通過該動(dòng)作反相頻率沒有不必要的切換。圖9(b)為依據(jù)功率使反相頻率不同的情況，這種情況下也進(jìn)行與圖9(a)同樣的動(dòng)作。其它的結(jié)構(gòu)以及動(dòng)作與第1實(shí)施方式同樣。
第7實(shí)施方式第6實(shí)施方式，通過對(duì)燈電壓和反相頻率的關(guān)系中賦予遲滯特性，使切換反相頻率時(shí)的動(dòng)作較穩(wěn)定，然而本實(shí)施方式中，通過使進(jìn)行是否切換反相頻率判斷的時(shí)間間隔比較大，從而使切換反相頻率時(shí)的動(dòng)作較穩(wěn)定。即，為決定反相頻率而由燈電流的極性的反相次數(shù)來規(guī)定檢測(cè)燈電壓的時(shí)間間隔，例如圖10(a)那樣每當(dāng)燈電流的極性反相8次則檢測(cè)燈電壓，如圖10(b)所示判斷燈電壓是比切換電壓V1低還是比切換電壓V1高。燈電流的極性的反相次數(shù)實(shí)際上不是由監(jiān)視燈電流而計(jì)數(shù)的而是基于由微機(jī)10輸出的控制信號(hào)的個(gè)數(shù)而判斷。
圖示例中，反相頻率可在f1、f2這2個(gè)等級(jí)變換，假定僅設(shè)定1個(gè)切換電壓，則在時(shí)刻t1燈電壓比切換電壓V1低，如圖10(a)選擇反相頻率低的一方的f1，之后在作為極性反相8次的時(shí)間點(diǎn)的時(shí)刻t2因燈電壓比切換電壓V1高，因此選擇反相頻率高的一方的f2，之后在時(shí)刻t3、t4燈電壓均比切換電壓V1低因此選擇反相頻率低的一方f1。
如上所述，由于每當(dāng)燈電流的極性反相的次數(shù)到達(dá)規(guī)定次數(shù)則對(duì)用于判斷是否切換反相頻率所采用的燈電壓進(jìn)行檢測(cè)，因此檢測(cè)燈電壓的時(shí)間間隔比較長(zhǎng)，能夠防止反相頻率切換不穩(wěn)定。本實(shí)施方式中，例示了反相頻率設(shè)定為2個(gè)等級(jí)的情況，然而在3個(gè)等級(jí)以上選擇反相頻率的情況也可以采用同樣的技術(shù)。并且，每當(dāng)燈電流的極性反相8次時(shí)求出用于判斷反相頻率是否變更的燈電壓，然而次數(shù)也沒有特別限定，假如在比較短的時(shí)間內(nèi)，且是反相頻率不穩(wěn)定沒有達(dá)到被切換的程度的次數(shù)，也能夠適當(dāng)設(shè)定。其它的構(gòu)成以及動(dòng)作與第1實(shí)施方式同樣。
第8實(shí)施方式第7實(shí)施方式中，每當(dāng)燈電流的極性反相到達(dá)僅規(guī)定的次數(shù)時(shí)則對(duì)用于判斷反相頻率是否變更的燈電壓進(jìn)行檢測(cè)，然而根據(jù)所選擇的反相頻率對(duì)燈電壓進(jìn)行檢測(cè)時(shí)的時(shí)間間隔變動(dòng)。本實(shí)施方式中，與第7實(shí)施方式同樣，表示即使檢測(cè)燈電壓的時(shí)間間隔較長(zhǎng)同時(shí)也能夠使時(shí)間間隔的散差比第7實(shí)施方式更少的構(gòu)成。
即，本實(shí)施方式中從檢測(cè)燈電壓開始到經(jīng)過規(guī)定的一定時(shí)間T之后，將燈電流的極性向特定方向變化的時(shí)刻作為下一次檢測(cè)燈電壓的時(shí)刻。如圖11所示的例中，如圖11(a)所示，在時(shí)刻t1采用在燈電流的極性由負(fù)向正反相的時(shí)刻所檢測(cè)的燈電壓，如圖11(b)若檢測(cè)的燈電壓比切換電壓V1低則反相頻率為f1。接著，從時(shí)刻t1開始到經(jīng)過規(guī)定的一定時(shí)間T之后在燈電流的極性最初由負(fù)向正反相的時(shí)刻t2檢測(cè)燈電壓。圖示例中因時(shí)刻t2的燈電壓比切換電壓V1高，因此反相頻率成為高的一方f2。從時(shí)刻t2開始到經(jīng)過一定時(shí)間T之后極性由負(fù)向正反相的時(shí)刻t3，和從時(shí)刻t3開始經(jīng)過一定時(shí)間T之后極性由負(fù)向正反相的時(shí)刻t4，由于任何一個(gè)燈電壓都比切換電壓V1低因此反相頻率成為低的一方f1。
如上述，在經(jīng)過一定時(shí)間T之后在燈電流的極性反相的時(shí)刻，對(duì)用于判斷是否切換反相頻率所采用的燈電壓進(jìn)行檢測(cè)，因此檢測(cè)燈電壓的時(shí)間間隔比較長(zhǎng)，能夠防止反相頻率不穩(wěn)定切換。并且，本實(shí)施方式中，例示了反相頻率設(shè)定為2個(gè)等級(jí)的情況，然而即使從3個(gè)等級(jí)中選擇反相頻率的情況也能夠采用同樣的技術(shù)。其它的構(gòu)成以及動(dòng)作與第1實(shí)施方式同樣。
第9實(shí)施方式本實(shí)施方式，為在規(guī)定的時(shí)間間隔對(duì)燈電壓進(jìn)行檢測(cè)同時(shí)判斷其與切換電壓的大小關(guān)系，在每到僅規(guī)定的次數(shù)后對(duì)燈電壓進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)刻，基于每次判定的燈電壓和切換電壓的大小關(guān)系進(jìn)行多數(shù)表決，大小關(guān)系中采用次數(shù)最大的大小關(guān)系決定反相頻率，當(dāng)需要變更反相頻率時(shí)和在接下來的燈電流的極性反相時(shí)的時(shí)刻對(duì)反相頻率進(jìn)行變更。
這里，例示了切換電壓為1個(gè)V1時(shí)反相頻率可向f1、f2(＞f1)2個(gè)等級(jí)變更的情況下，關(guān)于每當(dāng)判定5次燈電壓和切換電壓的大小關(guān)系時(shí)決定反相頻率的情況。即，如圖12(b)所示，在每個(gè)一定時(shí)間比較燈電壓和切換電壓V1的大小關(guān)系，圖示例中反相頻率為f1的狀態(tài)下，最初的5次判定中3次燈電壓比切換電壓V1大，接下來的5次判定中燈電壓比切換電壓V1低的次數(shù)有3次，再接下來的5次判定中燈電壓比切換電壓V1低的次數(shù)有5次。即，最初的5次判定結(jié)果中反相頻率由f1向f2變更，接下來的5次判定結(jié)果中，反相頻率變更至f1，再接下來的5次判定結(jié)果中反相頻率維持f1。反相頻率變更的時(shí)刻為如圖12(a)燈電流的極性由負(fù)向正轉(zhuǎn)移的時(shí)刻。
如上述，本實(shí)施方式中，定期判定燈電壓和切換電壓的大小關(guān)系，每到規(guī)定的次數(shù)根據(jù)多數(shù)表決來判定是否切換反相頻率，因此檢測(cè)燈電壓的時(shí)間間隔較長(zhǎng)，能夠防止反相頻率不穩(wěn)定切換。這里，進(jìn)行多數(shù)表決的次數(shù)為每5次，但該次數(shù)不受特別限制，但是，在從2個(gè)等級(jí)中選擇反相頻率的情況下，優(yōu)選進(jìn)行多數(shù)表決的次數(shù)為奇數(shù)次，這種情況下，能夠防止反相頻率為不定值。還有，也并非一定要進(jìn)行多數(shù)決定，也可以是根據(jù)規(guī)定的次數(shù)中滿足大小關(guān)系中某一個(gè)條件的次數(shù)是在規(guī)定的次數(shù)以上還是不足規(guī)定的次數(shù)來判斷反相頻率有無變更。還有，本實(shí)施方式中例示了反相頻率設(shè)定為2個(gè)等級(jí)的情況，從3個(gè)等級(jí)以上選擇反相頻率的情況也能夠采用同樣的技術(shù)。其它的構(gòu)成以及動(dòng)作與第1實(shí)施方式同樣。
(第10實(shí)施方式)第9實(shí)施方式，在每個(gè)一定時(shí)間判定燈電壓和切換電壓的大小關(guān)系，本實(shí)施方式如圖13所示，每當(dāng)燈電流(參照?qǐng)D13(a))的極性反相時(shí)則判定燈電壓和切換電壓的大小關(guān)系，每當(dāng)極性反相達(dá)到一定次數(shù)(圖示例為8次)時(shí)則進(jìn)行多數(shù)表決。并且，在燈電壓和切換電壓的大小關(guān)系的1次判定中，求出給定次數(shù)的燈電壓(圖示例中為3次)，并將其平均值作為燈電壓。這里，假如8次判定中燈電壓超過切換電壓V1(參照?qǐng)D13(b))的次數(shù)為5次以上，則設(shè)定反相頻率為f2，假如不足5次則設(shè)定反相頻率為f1。另，判定燈電壓和切換電壓的大小關(guān)系的次數(shù)并非限定在8次，并且作為燈電壓不一定要采用3次的平均值。其它的構(gòu)成以及功能與第9實(shí)施方式同樣。
然而，上述第7～10實(shí)施方式中，需要將燈電壓和切換電壓進(jìn)行比較。這里，如圖14(a)以及圖15(a)在燈電流的極性剛剛反相之后，如圖14(b)宏觀上看燈電壓沒有變動(dòng)，但實(shí)際上如圖15(b)在極性剛剛反相之后燈電壓有變動(dòng)。因此，優(yōu)選作為檢測(cè)燈電壓的時(shí)刻，不是燈電流的極性剛好反相的時(shí)刻，而是如圖15(b)從極性反相到經(jīng)過給定時(shí)間T1后進(jìn)行。
并且，第7～10實(shí)施方式中任何一個(gè)都是對(duì)反相頻率進(jìn)行控制使反相的次數(shù)為偶數(shù)次。這樣，高壓放電燈La的電極的消耗均等，因此高壓放電燈La的壽命變長(zhǎng)。
上述第1～10實(shí)施方式的放電燈點(diǎn)亮裝置都能夠用于將高壓放電燈La作為光源的各種照明裝置中，還可以用于將高壓放電燈La作為光源的液晶投影儀等各種投影儀中。
(第11實(shí)施方式)本實(shí)施方式中，如圖16，表示采用上述構(gòu)成的放電燈點(diǎn)亮裝置20的液晶投影儀的構(gòu)成例，作為光源的高壓放電燈La通過反射器21控制配光。含有放電燈點(diǎn)亮裝置20的液晶投影儀的各構(gòu)成要素由投影儀控制電路22控制，在投影儀控制電路22和放電燈點(diǎn)亮裝置20之間，從放電燈點(diǎn)亮裝置20發(fā)送與燈電壓對(duì)應(yīng)的電壓信息信號(hào)S4，然后從投影儀控制電路22發(fā)送功率切換信號(hào)S2以及外部控制信號(hào)S3。這里，外部控制信號(hào)S3以及電壓信息信號(hào)S4采用矩形波信號(hào)。
燈電壓為反映高壓放電燈La的溫度的信息，在投影儀控制電路22中基于電壓信息信號(hào)S4決定用于冷卻高壓放電燈La的風(fēng)扇23的控制條件，且依據(jù)風(fēng)扇23的控制條件決定最佳反相頻率。由將投影儀控制電路22決定的與反相頻率對(duì)應(yīng)的外部控制信號(hào)S3提供給放電燈點(diǎn)亮裝置20，放電燈點(diǎn)亮裝置20中接受外部控制信號(hào)S3并控制極性反相電路2。
即，如果采用本實(shí)施方式中的構(gòu)成，則不僅可以調(diào)節(jié)反相頻率還可以對(duì)用于冷卻高壓放電燈La的風(fēng)扇23進(jìn)行控制。其它的構(gòu)成以及動(dòng)作與第1實(shí)施方式同樣。
第12實(shí)施方式上述各實(shí)施方式中，為防止高壓放電燈La的一對(duì)電極中的一方比另一方更消耗，按照占空比為50％來驅(qū)動(dòng)極性反相電路2。對(duì)此，本實(shí)施方式中，檢測(cè)電弧跳動(dòng)的同時(shí)在檢測(cè)到電弧跳動(dòng)時(shí)，使燈電流波形的占空比偏離50％。電弧跳動(dòng)判定機(jī)構(gòu)的構(gòu)成為，為檢測(cè)電弧跳動(dòng)，例如對(duì)燈電流進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)燈電流的平均值減少時(shí)則判定產(chǎn)生電弧跳動(dòng)。例如，如圖17(b)所示，在電弧跳動(dòng)判定機(jī)構(gòu)中求出與電弧跳動(dòng)有無相關(guān)的檢測(cè)量，通過比較該檢測(cè)量和閾值Th，而對(duì)電弧跳動(dòng)發(fā)生的有無進(jìn)行檢測(cè)。圖示例中，假如沒有檢測(cè)到電弧跳動(dòng)則令燈電流的占空比為50％，在檢測(cè)到電弧跳動(dòng)之后對(duì)占空比變更到不是50％的適當(dāng)值Dv。
通過采用這樣的技術(shù)，在產(chǎn)生電弧跳動(dòng)時(shí)可控制使產(chǎn)生電弧跳動(dòng)的電極的溫度上升，其結(jié)果能夠減輕電弧跳動(dòng)的產(chǎn)生。
并且，若檢測(cè)到電弧跳動(dòng)而占空比變更為Dv，則一般如圖18(a)所示，燈電流的極性反相數(shù)次(10次程度)后，則如圖18(b)因電弧跳動(dòng)被消除，因此在進(jìn)行比該次數(shù)稍微多一點(diǎn)的極性反相后占空比返回50％。即，不管電弧跳動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)和閾值Th的比較如何，通過改變極性反相的次數(shù)都能使占空比恢復(fù)到原始的50％。
根據(jù)該技術(shù)，當(dāng)因高壓放電燈La的電極的溫度變化而產(chǎn)生電弧跳動(dòng)時(shí)，即使因占空比的變化而使電弧跳動(dòng)消除，也能夠控制電極的溫度使其進(jìn)一步升高，能夠抑制接下來的電弧跳動(dòng)。其它的構(gòu)成以及動(dòng)作與第1實(shí)施方式同樣。
第13實(shí)施方式第12實(shí)施方式中，在檢測(cè)到電弧跳動(dòng)消除之后按照使從燈電流的極性反相進(jìn)行數(shù)次后占空比返回原始值進(jìn)行控制，本實(shí)施方式中，如圖19(b)，采用電弧跳動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)值超過閾值Th時(shí)產(chǎn)生的變化量ΔV，如圖19(a)在使燈電流波形的占空比變更為Dv的期間，若電弧跳動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)值相對(duì)閾值th產(chǎn)生了變化量ΔV的變化時(shí)，則占空比返回50％。其它構(gòu)成以及動(dòng)作與第12實(shí)施方式同樣。
第12實(shí)施方式以及第13實(shí)施方式中，通過檢測(cè)電弧跳動(dòng)在使燈電流波形的占空比變化的期間確保占空比為一定，如圖20所示，也可以在使占空比變更為Dv的期間占空比隨著時(shí)間而變化。圖示例中在占空比剛剛變更之后，成為最大的占空比，隨著時(shí)間經(jīng)過占空比慢慢地減少。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，即使在高壓放電燈La的一對(duì)電極中任何一個(gè)產(chǎn)生電弧跳動(dòng)的情況下都可將電極加熱后消除電弧跳動(dòng)。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性如上述，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)成，依據(jù)高壓放電燈的電極狀態(tài)，確保燈電壓和反相頻率的關(guān)系為適當(dāng)?shù)年P(guān)系，其結(jié)果可抑制高壓放電燈中電弧跳動(dòng)的發(fā)生。
權(quán)利要求
1.一種放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，包含直流電源；斬波器電路，其以直流電源作為電源，進(jìn)行DC-DC轉(zhuǎn)換，輸出功率可控；平滑電容器，其連接在斬波器電路的輸出端子之間；極性反相電路，其以平滑電容器的兩端電壓作為電源，進(jìn)行DC-AC轉(zhuǎn)換；高壓放電燈，其由極性反相電路施加交變電壓；控制電路，其對(duì)斬波器電路的輸出功率進(jìn)行控制，同時(shí)對(duì)極性反相電路的輸出進(jìn)行控制；電壓檢測(cè)電路，其檢測(cè)相當(dāng)于高壓放電燈的燈電壓的電壓，在控制電路中設(shè)定有對(duì)電壓檢測(cè)電路所檢測(cè)的電壓的電壓范圍進(jìn)行規(guī)定的切換電壓，控制電路具有依據(jù)所檢測(cè)的電壓和切換電壓的大小關(guān)系、按照使高壓放電燈的燈電流的極性反相的反相頻率在多個(gè)等級(jí)變化的方式而對(duì)極性反相電路進(jìn)行控制的功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，所述控制電路具有如下功能可從多個(gè)等級(jí)中選擇所述斬波器電路的輸出，并與可選擇的功率對(duì)應(yīng)，對(duì)所述反相頻率進(jìn)行變更。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，所述切換電壓與可選擇的功率無關(guān)，都設(shè)定為固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放點(diǎn)燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，所述切換電壓的至少一個(gè)對(duì)于不同的功率設(shè)定為不同值。
5.根據(jù)權(quán)利要求2～4任一項(xiàng)所述的放點(diǎn)燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，在所述高壓放電燈剛剛點(diǎn)亮之后，在由所述電壓檢測(cè)電路檢測(cè)的電壓到達(dá)規(guī)定的電壓之前，與可選擇的功率無關(guān)，適用相同的反相頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求2～4任一項(xiàng)所述的放點(diǎn)燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，在所述高壓放電燈剛剛點(diǎn)亮之后，在到達(dá)規(guī)定的切換時(shí)間之前，與可選擇的功率無關(guān)，適用相同的反相頻率。
7.根據(jù)權(quán)利1～4任一項(xiàng)所述的放點(diǎn)燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，對(duì)所述切換電壓賦予遲滯特性。
8.根據(jù)權(quán)利1～4任一項(xiàng)所述放點(diǎn)燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，所述控制電路在所述高壓放電燈的燈電流的極性反相的每隔規(guī)定次數(shù)，對(duì)所述反相頻率有無變更進(jìn)行判定。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，所述控制電路在每次經(jīng)過至少所規(guī)定的一定時(shí)間后，對(duì)所述反相頻率有無變更進(jìn)行判定。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，所述控制電路，每隔一定時(shí)間對(duì)由所述電壓檢測(cè)電路檢測(cè)的電壓和所述切換電壓的大小關(guān)系進(jìn)行判定，每隔規(guī)定的判定次數(shù)依據(jù)滿足規(guī)定的大小關(guān)系的次數(shù)是在規(guī)定的次數(shù)以上還是不足規(guī)定的次數(shù)，判定反相頻率有無變更。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，所述控制電路在每當(dāng)所述高壓放電燈的燈電流的極性反相時(shí)，取入由所述電壓檢測(cè)電路檢測(cè)的電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，所述控制電路從所述高壓放電燈的燈電流的極性反相開始到經(jīng)過給定時(shí)間后，取入由所述電壓檢測(cè)電路檢測(cè)的電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，所述控制電路，在所述高壓放電燈的燈電流產(chǎn)生偶數(shù)次的極性反相的時(shí)刻，對(duì)所述反相頻率進(jìn)行變更。
14.一種照明裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求1所述的放電燈點(diǎn)亮裝置。
15.一種投影儀，其特征在于，具有權(quán)利要求1所述的放電燈點(diǎn)亮裝置。
16.一種投影儀，其特征在于，包含放電燈點(diǎn)亮裝置；風(fēng)扇，其對(duì)高壓放電燈風(fēng)冷；和投影儀控制裝置，其接收由放電燈點(diǎn)亮裝置檢測(cè)的燈電壓，同時(shí)對(duì)放電燈點(diǎn)亮裝置指示讓高壓放電燈的燈電流的極性反相的反相頻率，投影儀控制裝置依據(jù)從高壓放電燈接收的燈電壓，設(shè)定由風(fēng)扇風(fēng)冷的控制條件，并向放電燈點(diǎn)亮裝置指示與該控制條件對(duì)應(yīng)的反相頻率。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，具有電弧跳動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其檢測(cè)在所述高壓放電燈中產(chǎn)生的電弧跳動(dòng)，所述控制電路一旦由電弧跳動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到電弧跳動(dòng)后，則將所述高壓放電燈的燈電流波形的占空比設(shè)定為與50％不同的值。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，設(shè)定所述燈電流波形的占空比為與50％不同值的期間，由燈電流的極性反相消除電弧跳動(dòng)的程度的次數(shù)而規(guī)定。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，設(shè)定所述燈電流波形的占空比為與50％不同的值的期間，作為由所述電弧跳動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)值在檢測(cè)到電弧跳動(dòng)時(shí)的檢測(cè)值的變化量返回原值的期間所規(guī)定。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或者19所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，在設(shè)定所述燈電流波形的占空比為與50％不同的值的期間，隨著時(shí)間經(jīng)過而同時(shí)改變占空比。
全文摘要
斬波器電路(1)可控制將直流電源E作為電源的輸出功率，在斬波器電路(1)的輸出端之間連接有平滑電容器(C1)。極性反相電路(2)，將平滑電容器(C1)的兩端電壓作為電源，將交變電壓施加給高壓放電燈(La)。斬波器電路(1)的輸出功率以及極性反相電路(2)的反相頻率，基于由電壓檢測(cè)電路(3)檢測(cè)的平滑電容器(C1)的端子電壓由控制電路(4)進(jìn)行控制?？刂齐娐?4)，設(shè)定規(guī)定電壓檢測(cè)電路(3)檢測(cè)的電壓的電壓范圍的切換電壓，依據(jù)檢測(cè)的電壓和切換電壓的大小關(guān)系，使反相頻率在多個(gè)等級(jí)變化。通過在每個(gè)燈電壓的范圍設(shè)定與向高壓放電燈投入的功率對(duì)應(yīng)的反相頻率，從而抑制電弧跳動(dòng)的發(fā)生。
文檔編號(hào)G03B21/16GK1739319SQ20048000235
公開日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2004年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月17日
發(fā)明者渡邊浩士, 內(nèi)橋圣明, 伊藤久治, 佐佐木俊明, 長(zhǎng)谷川純一, 中田克佳 申請(qǐng)人:松下電工株式會(huì)社