高压放电灯镇流器和光源设备 技术领域 本发明涉及用于通过提供 AC 灯电流驱动高压放电灯的高压放电灯镇流器、 使用 高压放电灯镇流器的光源设备、 以及用于驱动高压放电灯的方法。
背景技术
使用与反射器组合的短弧型高压放电灯的光源设备被用作投影 TV、 投影仪等等的背光。 近年来， 已经要求这些高压放电灯在性质方面的改进， 诸如亮度的进一步增强、 尺 寸的减少、 以及更长的寿命。特别地， 高度期待更长的寿命， 要求对其进一步改进。在这点 上， 为了延长寿命， 重要的是在寿命期间保持弧长。更加具体地， 高压放电灯的驱动电压 ( 在下文中， 被称为 “灯电压” ) 需要被维持在恒定的水平。
为此， 这些高压放电灯填充有汞和少量的卤素。 通过卤素循环， 用于驱动期间蒸发 的电极的材料的钨返回到电极的尖端。这抑制了寿命期间弧长的波动， 从而维持灯电压。
然而， 事实上， 已知在高压放电灯的大约数十个小时的累积驱动时间的初始时段， 灯电压减少， 而在后面的长期的寿命期间， 灯电压增加。
或者， 灯电压还示出由于诸如外部温度的驱动条件的变化和个体灯之间的变化导 致寿命期间的诸如增加或者减少的表现。
然而， 很难在相同的驱动频率条件下控制灯电压的波动。 为此， 提出通过改变频率 来实现改进。 一个示例是用于通过根据驱动灯时的灯电压改变驱动频率来控制灯电压的方 法， 如专利文献 1 中所述。具体地， 当灯电压下降到低于某基准值时， 驱动频率被控制为增 加， 而当灯电压超过某基准值时， 驱动频率减少。这是基于下述已知事实的控制， 在当灯驱 动频率高时灯电压的特性为趋于增加， 然而当驱动频率低时灯电压的特性为趋于减少 ( 在 下文中， 分别称为 “高频率” 和 “低频率” )。
此外， 作为另一对策， 例如在专利文献 2 中提出下述控制， 其中通过在两个或者更 多不同的值之间切换多次来改变驱动频率以驱动灯。 具体地， 采用灯电流波形， 从开始以预 定的平衡从包括高频率分量和低频率分量的多个频率分量合成该灯电流波形。因此， 一起 表现出高频率的优点和低频率的优点。
更加具体地， 施加图 9 中所示的多个驱动频率的组合的方波交流电流以驱动高压 放电灯。 此外， 图 10(a) 是示出驱动测试中累积驱动时间和亮度维持率之间的关系的图。 图 10(b) 是示出在驱动测试中累积驱动时间和灯电压之间的关系的图。 根据此测试的结果， 高 压放电灯被设计为在适当地选择多个驱动频率并且切换驱动频率的组合和灯电压的行为 的同时进行驱动以实现良好的灯的寿命期间的亮度维持率和灯电压的表现。
专利文献 1 ： 日本专利申请公开 No.2006-185663
专利文献 2 ： 日本专利 No.3851343
发明内容 当通过传统的技术中的镇流器驱动灯时， 当然能够预期如文献中所描述的优点。 然而， 在这些文献中， 自由地选择要使用的频率分量， 并且， 没有考虑对在诸如投影仪的光 源设备中使用的要选择的驱动频率分量的特殊限制。
考虑采用使用反射型镜装置的所谓的 DLP( 数字光处理器 ) 系统的光源设备， 下述 控制已经付诸于实践 ： 在色轮的每个颜色区段同步地反转极性 ； 并且对于每一个区段增加 或者减少电流值。因此， 通常通过色轮的区段的数目和旋转的数目来确定极性反转的数目 ( 即， 驱动频率 )。
此外， 在光源设备中， 存在与灯驱动频率同步的小的亮度变化。 此变化可能干扰光 源设备中的视频同步信号的频率， 在某些情况下在投影视频上引起条纹图案。 已经认识到， 为了避免此问题， 只有受限的驱动频率的若干值是可用的。
因此， 当控制灯电压时， 需要通过在前述的限制条件下适当地选择频率来控制驱 动频率。
用于解决问题的手段
本发明的第一方面是高压放电灯镇流器， 该高压放电灯镇流器用于以包括第一组 电流波形和第二组电流波形的组合的合成波形交流电流驱动高压放电灯， 高压放电灯包括 布置为彼此面对的一对电极， 该镇流器在采用色轮的 DLP 系统中使用， 该镇流器包括 ： 控制 装置， 该控制装置用于控制每单位时间第一和第二组的含有率中的每一个 ； 检测装置， 该检 测装置用于检测用于色轮的旋转的同步信号 ； 输出装置， 该输出装置用于根据同步信号和 含有率将合成波形电流施加给高压放电灯 ； 以及检测装置， 该检测装置用于检测高压放电 灯的灯电压， 其中第一和第二组中的每一个的波形被反转以对应于色轮的区段的划分位置 和色轮的旋转速度中的至少一个， 第一和第二组中的每一个的时段具有等于色轮的一次旋 转的长度， 并且第二组的反转的数目大于第一组的反转的数目， 并且控制装置被构造为 ： 当 灯电压超过预定值 V 时将第二组的含有率设置为 R L％， 并且当灯电压下降到低于预定值 V’ 时将第二组的含有率设置为 RH％ (0 ≤ RL ＜ RH ≤ 100)。
在这方面， 第二组被构造为在与区段中的至少一个相对应的时段期间发生反转。
本发明的第二方面是光源设备， 该光源设备构成 DLP 系统， 该 DLP 系统包括根据第 一方面的高压放电灯镇流器、 高压放电灯、 以及色轮。
本发明的第三方面是高压放电灯镇流器， 该高压放电灯镇流器用于以由多个频率 分量 f1 至 fn(n ≥ 3， fn-1 ＜ fn) 组成的合成波形交流电流驱动高压放电灯， 高压放电灯包 括布置为彼此面对的一对电极， 该镇流器在投影仪中使用并且包括 ： 控制装置， 该控制装置 用于控制每单位时间频率分量 f1 至 fn 的分量含有率 ； 输出装置， 该输出装置用于根据分量 含有率将合成波形电流施加给高压放电灯 ； 以及检测装置， 该检测装置用于检测高压放电 灯的灯电压， 其中控制装置被构造为 ： 当灯电压超过预定值 V 时选择第一分量含有率 C1， 并 且当灯电压下降到低于预定值 V’ 时选择第二分量含有率 C2， 并且第二分量含有率 C2 的平 均频率高于第一分量含有率 C1 的平均频率， 并且多个频率分量 f1 至 fn 是不干扰在投影仪 中使用的视频信号的频率分量。
本发明的第四方面是光源设备， 该光源设备构成投影仪， 该投影仪包括根据第三 方面的高压放电灯镇流器和高压放电灯。
附图说明 图 1 是示出本发明的放电灯镇流器的电路布置图。
图 2 是示出色轮的视图。
图 3A 是示出与色轮同步的灯电流的视图。
图 3B 是示出与色轮同步的灯电流的视图。
图 3C 是示出与色轮同步的灯电流的视图。
图 3D 是示出与色轮同步的灯电流的视图。
图 4A 是示出本发明的视图。
图 4B 是示出本发明的视图。
图 5A 是示出本发明的视图。
图 5B 是示出本发明的视图。
图 5C 是示出本发明的视图。
图 6 是示出本发明的光源设备的视图。
图 7 是示出传统的驱动方法的灯电流的视图。
图 8 是示出通过传统的驱动方法的累积驱动时间、 亮度维持率、 以及灯电压中的 波动的视图。
附图标记的解释 1： AC 电源 10 ： 全波整流电路 11 ： 二极管桥 12 ： 电容器 20 ： 降压斩波器电路 21 ： 晶体管 22 ： 二极管 23 ： 扼流线圈 24 ： 电容器 30 ： 控制电路 31， 32， 33 ： 电阻器 34 ： PWM 控制电路 35 ： 中央控制单元 40 ： 全桥电路 41， 42， 43， 44 ： 晶体管 45 ： 桥控制电路 50 ： 电弧发生器电路 51 ： 电弧发生器控制电路 60 ： 高压放电灯 70 ： 反射器 100 ： 高压放电灯镇流器 110 ： 投影仪外壳A， B： 电极具体实施方式
图 1 是本发明的电路布置图。在下文中， 将会参考图 1 进行描述。本发明的高压 放电灯镇流器包括 ： 全波整流电路 10 ； 降压斩波器电路 20， 该降压斩波器电路 20 用于通过 PWM( 脉冲宽度调制 ) 控制电路将全波整流电路 10 的 DC 电压调节成预定的灯功率或者灯电 流； 全桥电路 40， 该全桥电路 40 用于将降压斩波器电路 20 的 DC 输出电压转换为方波交流 电流并且将方波交流电流施加给灯 60 ； 电弧发生器电路 50， 该电弧发生器电路 50 用于在灯 启动时将高脉冲电压施加给灯 ； 以及控制电路 30， 该控制电路 30 用于控制降压斩波器电路 20 和全桥电路 40。注意的是， 为了更好地理解附图， 全波整流、 电容器输入型电路示出为整 流电路 10， 然而， 如有必要还可以包括升压电路 ( 功率因数校正电路 ) 等等。
降压斩波器电路 20 包括 ： 晶体管 21， 通过 PWM 控制电路 34 来 PWM 控制该晶体管 21 ； 二极管 22 ； 扼流线圈 23 ； 以及平滑电容器 24。降压斩波器电路 20 被控制为将从全波整 流电路 10 提供的 DC 电压转换为预定的灯功率或者灯电流。 通过桥控制电路 45 控制全桥电 路 40 从而以预定的频率交替地导通 / 截止一对晶体管 41 和 44 以及一对晶体管 42 和 43。 因此， ( 基本上， 方波 ) 交流电流被施加给灯 60。灯 60 被假定为具有近似于 50 至 400W 的 额定功率的灯。通过控制电路 30 中的中央控制单元 35 确定前述的预定的灯功率或者灯电 流的值和预定的频率。另外， 在中央控制电路 35 中， 如有必要， 通过电阻器 33 检测到的灯 电流能够被用于恒定的灯电流控制并且通过电阻器 31 和 32 检测到的灯电流和灯电压能够 被用于恒定的灯功率控制。 本发明以由所选择的频率分量组成的合成驱动频率驱动高电压放电灯， 在驱动时 检测灯参数， 并且根据检测到的结果调节每单位时间每个驱动频率的含有率 ( 或者分量含 有率， 在下文中相同 )。 在这里， 增加对单位时间的描述。 尽管没有特别地限制时间长度， 但 是考虑灯驱动条件的统一标准， 单位时间优选地指定为数秒钟内。 此外， 通过从其获得等效 优点的循环的数目的控制方法和时间的控制方法可以控制含有率。在本实施例中， 示出了 时间的控制。
在下面描述了含有率的调节。例如， 检测灯电压。当检测到的结果小于某基准值 VA 时， 每单位时间的 f2 的含有率被调节到较高的状态 ； 相反地， 当检测到的结果高于另外 的某基准值 VB 时， 每单位时间的 f2 的含有率被调节为较低 ( 基准值 VA ＜基准值 VB)。
实施例 1
在本实施例中， 进行详述以适合于与采用使用反射型镜装置的所谓的 DLP 系统的 光源设备的组合。在这里， 在 DLP 系统中使用的色轮的旋转数是 100Hz。色轮被划分为红 (R)、 绿 (G)、 蓝 (B)、 白 (W)、 以及黄 (Y) 色的 5 个区段， 如图 2 中所示。各区段的角度是 ： 红 (R) ＝ 100 度， 绿 (G) ＝ 100 度， 蓝 (B) ＝ 100 度， 白 (W) ＝ 30 度， 以及黄 (Y) ＝ 30 度。在 这里， 灯的额定功率是 170W。
此外， 来自于光源设备的同步信号和从镇流器提供到灯的电流波形与色轮的区段 同步， 如图 3A 中所示， 并且具有用于对应的区段的不同的值。各区段的电流值是 ： I(Y) ＝ I1、 I(R) ＝ I2、 I(G) ＝ I(B) ＝ I(W) ＝ I3。此情况的电流波形被表示为 Ia。
如图 3A 中所示， 在色轮的一个旋转中， 波形 Ia 具有三个极性反转 ( 在此描述中，
反转的数目不包括一组灯电流波形的开始位置， 但是包括其结束位置 )。因此， 每秒钟的反 转的数目是 300， 当转换为频率时其对应于 150Hz。同步信号之间的一组灯电流波形中的平 均频率被设置为 150Hz。
同时， 如图 3B 中所示， 波形 Ib 在区段的每个切换点具有极性反转， 并且进一步具 有在绿色 (G) 和蓝色 (B) 的每个区段中插入的一个极性反转。在色轮的一个旋转中的极性 反转的数目被设置为 7。因此， 当被转换为频率时每秒钟的反转的数目对应于 350Hz， 并且 同步信号之间的一组的平均频率被设置为 350Hz。
因此， 关于每单位时间的这些 Ia 和 Ib 的分量含有率， 为了进入高频率状态， 增加 Ib 的含有率 ； 为了进入低频率状态， 增加 Ia 的含有率。注意的是， 用于确定含有率的单位 时间是一秒钟。
这里， 高压放电灯镇流器在灯被驱动的同时检测灯电压。当灯电压超过基准值 V1 时， Ib 的含有率被减少到 RL。当灯电压下降到低于基准值 V1 时， Ib 的含有率被增加到 RH， 其中 0 ≤ RL ＜ RH ≤ 100。此外， 基准值 V1 是具有滞后量的值。基准值 V1 在 RL 被切换到 RH 时是 65V， 而基准值 V1’ 在 RH 被切换到 RL 时是 75V。
例如， 当灯电压超过 V1’ (75V) 时， Ib 的含有率 RL 被设置为 0％。当灯电压小于 V1(65V) 时， Ib 的含有率 RH 被设置为 100％。 另外， 可以逐步地切换含有率。 因此， 能够避免由于驱动频率的急剧变化导致的灯 的过渡状态。
例如， 当灯电压下降到低于 V1(65V) 时， 可以以下述 RL → R1 → R2 → R3 → R4 → RH 的 方式移位 Ib 的含有率 ； 当灯电压超过 V1’ (75V) 时， 可以以下述 RH → R4 → R3 → R2 → R1 → RL 的方式移位 Ib 的含有率。
RL ： Ib(350Hz) ＝ 0％
R1 ： Ib(350Hz) ＝ 20％ [5 分钟持续时间 ]
R2 ： Ib(350Hz) ＝ 40％ [5 分钟持续时间 ]
R3 ： Ib(350Hz) ＝ 60％ [5 分钟持续时间 ]
R4 ： Ib(350Hz) ＝ 80％ [5 分钟持续时间 ]
RH ： Ib(350Hz) ＝ 100％
尽管本实施例中的转变时段是 20 分钟， 但是只要瞬变时段是大约至少一分钟就 能够获得避免灯的过渡状态的优点。如果仅需求此优点， 那么转变时段应当长。然而， 根据 作为光源设备的实际使用的观点， 期望转变时段处于 1 个小时内。因此， 考虑逐步改变的优 点和实际使用， 转变时段应大约为 1 分钟到 1 个小时， 更加优选地为大约 10 分钟到 30 分钟。
注意的是， 除了上述 5 色型之外， 色轮包括 ： 红色 (R)、 绿色 (G) 以及蓝色 (B) 的三 原色型 ； 四色型， 其中青色 (C) 被添加到三原色 ； 六色型， 其中黄色 (Y)、 洋红色 (M) 以及青 色 (C) 的互补色被添加到三原色等等。这些类型中的每一个具有划分的角度或者区段的布 置或者色轮的旋转速度中的变化。因此， 需要根据每个色轮的规格来确定反转的数目和反 转的位置。
注意的是， 高频率电流波形组需要在与至少一个区段相对应的时段期间具有反 转， 考虑 ： 色轮的旋转速度是大约 100 至 180Hz( 诸如 100Hz、 120Hz、 150Hz、 180Hz) ； 区段的 数目大约是 3 至 6 ； 高频率侧的驱动频率需要为 200Hz 至 1kHz 等等。
在任何类型的色轮中， 为了具有在整个灯电流上具有正负对称的电流波形的灯电 流， 一组灯电流波形中的反转的数目应为奇数。这是因为第 n 组和第 (n+1) 组相对于时间 轴相互对称。 当然， 即使在反转的数目是偶数的情况下， 如果正电流的电流时间积和负电流 的电流时间积在一组中彼此相等， 那么在整个灯电流上在灯电流中确保对称性。反转的位 置优选在一定程度上基于区段。
另一方面， 为了具有在整个灯电流上具有正负对称的灯电流的灯电流， 在一组灯 电流波形中反转的数目需要为偶数。
例如， 当在如图 4A 中所示地附接有反射器的灯中施加正负对称的灯电流时， 一对 电极中的颈侧电极 A 的温度高于开口侧电极 B。在这样的情况下， 电极 A 较早地损耗。因 此， 期待的是， 用作阳极的电极 A 的效果减少 ( 用作阴极的电极 B 的效果增加 ) 以平衡两个 电极之间的损耗。
在这里， 定义从电极 A 流到电极 B 的电流是正电流 ( 反向是负电流 )。如果灯电流 波形形成为整体对称并且其一组形成为负电流的电流时间积大于正电流的电流时间积， 则 偶数的反转允许始终施加具有相同极性的波形的灯电流。这能够实现电极 A 和 B 之间的损 耗程度的平衡或者温度的平衡。 另一可想到的平衡的方式可以依赖于电流平方时间积来替 代电流时间积。
图 3C 是示出通过偶数反转获得的波形的视图 ( 整体上正负对称的波形 )。 在附图 中， 在 I(R) 和 I(Y) 之间和在 I(W) 和 I(B) 之间出现反转。结果， 从 I(Y) 到 I(W) 的电流时 间积大于 I(R) 到 I(B) 的电流时间积。因此， 在整体上朝着负电流偏置波形。在这里， 当与 上面的情况一样， 色轮的旋转速度被设置为 100Hz 时， 在色轮的一次旋转中波形 Ic 具有两 个极性反转。因此， 当被转换为频率时反转的数目对应于 100Hz。换言之， 同步信号之间的 一组中的平均频率是 100Hz。因此， Ic 能够被用作低频率电流波形组 ( 适用于 Ia)。
图 3D 也是示出通过偶数反转获得的波形的视图 ( 整体上正负对称的波形 )。在 附图中， 分别地， 在 I(R)、 I(G) 以及 I(B) 的各中间点处出现反转， 并且在 I(Y) 和 I(W) 前后 出现反转。结果， I(Y) 的电流时间积大于 I(W) 的电流时间积。因此， 整体上向负电流侧偏 置波形。在这里， 当与上面的情况一样， 色轮的旋转速度被设置为 100Hz 时， 在色轮的一次 旋转中波形 Id 具有 8 个极性反转。因此， 当被转换为频率时反转的数目对应于 400Hz。换 言之， 同步信号之间的一组中的平均频率是 400Hz。因此， Id 能够被用作高频率电流波形组 ( 适用于 Ib)。
同时， 在如图 4A 中所示地附接有副反射器 80 的灯的情况下， 当施加正负对称的灯 电流时， 开口侧电极 B 的温度高于颈侧电极 A。 在这样的情况下， 由于电极 B 较早地损耗， 因 此， 期待的是， 用作阳极的电极 B 的效果减少 ( 用作阴极的电极 A 的效果增加 ) 以平衡两个 电极之间的损耗。
这里， 定义从电极 B 流到电极 A 的电流是正电流 ( 反向是负电流 )， 灯电流波形形 成为非对称， 如图 3C 或者图 3D 中所示， 并且其一组形成负电流的电流时间积大于正电流的 电流时间积。因此， 偶数反转允许始终施加具有相同极性的波形的灯电流。因此， 能够在电 极 A 和 B 之间实现损耗程度的平衡或者温度的平衡。
即使当色轮的规格限制了驱动频率时， 上述的方式也允许适当的灯电压控制。
实施例 2在第二实施例中， 示出示例， 其中要被包含的频率分量是不干扰在投影仪中使用 的视频同步信号的频率分量。在第二实施例中使用的与用于投影仪的视频同步信号不同 步的频率被发现是 50Hz、 82Hz、 110Hz、 165Hz、 190Hz、 以及 380Hz。使用的灯的额定功率是 170W。
在这里， 选择 82Hz(f1) 和 380Hz(f2) 作为要被包含的频率分量。为了进入低频率 状态， 能够减少每单位时间 f2 的含有率， 而为了进入高频率状态， 其能够增加。注意的是， 用于确定含有率的单位时间是 1 秒钟。
在这里， 高压放电灯镇流器在灯被驱动的同时检测灯电压。当灯电压超过基准值 V2 时， f2 的含有率减少到 RL。当灯电压下降到低于基准值 V2 时， f2 的含有率增加到 RH， 其 中 0 ≤ RL ＜ RH ≤ 100。此外， 基准值 V2 是具有滞后量的值。基准值 V2 在 RL 被切换到 RH 时 是 65V， 而基准值 V2’ 在 RH 被切换到 RL 时是 75V。
例如， 当灯电压超过 V2’ (75V) 时， f2 的含有率 RL 被设置为 30％。当灯电压小于 V2(65V) 时， f2 的含有率 RH 为 70％。
另外， 可以逐步地切换含有率。 因此， 能够避免由于驱动频率的急剧变化导致的灯 的过渡状态。 例如， 当灯电压下降到低于 V2(65V) 时， 可以以下述的 RL → R1 → R2 → R3 → RH 的 方式移位 f2 的含有率 ； 当灯电压超过 V2’ (75V) 时， 可以以下述的 RH → R3 → R2 → R1 → RL 的方式移位 f2 的含有率。
RL ： (82Hz ＝ 70％ /380Hz ＝ 30％ )
R1 ： (82Hz ＝ 60％ /380Hz ＝ 40％ )[5 分钟持续时间 ]
R2 ： (82Hz ＝ 50％ /380Hz ＝ 50％ )[5 分钟持续时间 ]
R3 ： (82Hz ＝ 40％ /380Hz ＝ 60％ )[5 分钟持续时间 ]
RH ： (82Hz ＝ 30％ /380Hz ＝ 70％ )
尽管本实施例中的转变时段是 15 分钟， 但是转变时段可以为大约 1 分钟到 1 个小 时， 更加优选的地为大约 10 分钟到 30 分钟， 与实施例 1 的情况一样。
即使当作为避免干扰视频同步信号的结果而限制驱动频率时， 上述方式也允许适 当的灯电压控制。
实施例 3
在第三实施例中， 基于与实施例 2 同样的概念， 选择 82Hz(f1)、 110Hz(f2)、 以及 380Hz(f3) 作为要被包含的频率分量， 以每单位时间预定分量含有率构成驱动频率。 为了进 入低频率状态， 应减少分量含有率的平均频率， 为了进入高频率状态， 应增加分量含有率的 平均频率。注意的是， 用于确定分量含有率的单位时间是 1 秒钟。
在这里， 高压放电灯镇流器在灯被驱动的同时检测灯电压。当灯电压超过基准值 V3 时， 如下地将分量含有率从 CM 切换到 CL。在这里， 基准值 V3 被设置为 80V。
CM ： (82Hz ＝ 40％ /110Hz ＝ 20％ /380Hz ＝ 40％ )
CL ： (82Hz ＝ 60％ /110Hz ＝ 20％ /380Hz ＝ 20％ )
然后， 当灯电压再次下降到低于基准值 V3 时， 以含有率组合从 CL 返回到 CM 的方 式执行控制。为了稳定用于含有率组合的切换控制， 基准值 3 具有滞后量并且在这种情况 下的基准值 V3’ 是 77V。
相反地， 当灯电压下降到低于基准值 V4 时， 含有率组合从 CM 切换到下面的 CH。 在 这里， 基准值 V4 被设置为 60V。
CH ： (82Hz ＝ 20％ /110Hz ＝ 20％ /380Hz ＝ 60％ )
其后， 当灯电压再次变得高于基准值 V4 时， 以含有率组合从 CH 返回到 CM 的方式 执行控制。注意的是， 与基准值 V3 一样， 基准值 V4 也具有滞后量并且在这中情况下的基准 值 V4’ 是 63V。
此外， 可以逐步地切换含有率， 由此能够避免由于驱动频率的急剧变化导致的灯 的过渡状态。
例如， 下述逐步变化时段
CL1 ： (82Hz ＝ 55％ /110Hz ＝ 20％ /380Hz ＝ 25％ )
CL2 ： (82Hz ＝ 50％ /110Hz ＝ 20％ /380Hz ＝ 30％ )
CL3 ： (82Hz ＝ 45％ /110Hz ＝ 20％ /380Hz ＝ 35％ )
可以被设置在 CM 和 CL 之间。否则， 下述的逐步变化时段
CH1 ： (82Hz ＝ 35％ /110Hz ＝ 20％ /380Hz ＝ 45％ )
CH2 ： (82Hz ＝ 30％ /110Hz ＝ 20％ /380Hz ＝ 50％ )
CH3 ： (82Hz ＝ 25％ /110Hz ＝ 20％ /380Hz ＝ 55％ ) 可以被设置在 CM 和 CH 之间。注意的是， 逐步变化时段中的每一个应大约是 5 分钟。 即使当作为避免干扰视频同步信号的结果而限制驱动频率时， 上述方式也允许更 细致的适当的灯电压控制。
实施例 4( 光源设备 )
在上述实施例中， 已经示出具有改进的灯电压控制的高压放电灯镇流器。作为使 用其的应用， 图 6 示出光源设备。
在图 6 中， 100 表示图 1 中的上述高压放电灯镇流器， 70 表示附接有灯的反射器， 并且 110 表示容纳高压放电灯镇流器和灯的外壳。注意的是， 附图示意性地示出实施例， 并 且因此在附图中没有示出尺寸、 布置等等。此外， 在外壳中， 投影仪能够通过适当地放置未 示出的图像系统的组件等等来构造。
此外， 在 DLP 系统的情况下， 色轮 ( 未示出 ) 被包括在其中。
此构造允许即使在具有任何类型的频率限制的投影仪中进行适当的灯电压控制， 其允许提供高度可靠的投影仪并且增加高压放电灯镇流器的通用性。
注意的是， 已经示出上述实施例作为本发明的最优选实施例。 与此相关， 提出下述 要点。
(1) 在本实施例中作为输出电流的 “方波” 包括在严格的意义上不是完全方波的波 形。不是完全的方波的 “方波” 的示例包括 ： 如图 5A 中所示的波形， 其中方波的半个周期的 开始处的电流值不同于其结束处的电流值 ； 图 5B 中所示的波形， 其中在半周期的中间存在 小的凸起和凹陷 ； 以及图 5C 中所示的波形， 其中电流的时间积对于驱动期间的每个极性来 说不同。此外， 示例还包括图 3A 和图 3B 中所示的波形， 其中与在 DLP 系统中使用的色轮的 区段同步地改变电流值， 并且改变极性。因此， 期待的是， “方波” 包括正常驱动期间的灯电 流的这样的波形。
(2) 在本发明中， 基于时间划分通过百分比 (％ ) 来表示频率的含有率。然而， 在 实际设计中， 通过将特定频率的循环的数目乘以若干倍获得的时间不严格地匹配用于对应 的含有率的时间。因此， 在某些情况下含有率的值是近似的。因此， 在循环的中间可以中断 频率并且可以以另一频率开始驱动。
(3) 在本发明中， 虽然示出了灯电压用作灯参数并且根据灯电压彼此切换高低频 率的构造， 但是驱动开始之后的驱动持续时间也可以被用作灯参数， 并且可以每预定的驱 动持续时间相互切换高低频率。在其灯电压的表现已经事先已知的灯的情况下， 能够在没 有检测灯电压的情况下执行切换操作。
(4) 在实施例中， 虽然 AC 电源电路由整流电路 ； 降压斩波器电路 ； 以及全桥电路构 造， 但是其它的布置也是可能的， 只要布置能够将方波交流电流提供给灯。例如， 当输入电 源是 DC 电源时， 可以仅在全桥电路的前级提供 DC/DC 转换器。或者， 可以使用诸如推挽逆 变器的其它类型的电路来替代全桥电路， 只要直流电流能够被转换为交流电流。
(5) 此外， 控制电路 30 中的布置可以不限于示出的布置， 只要控制电路 30 能够执 行全桥电路 40 中的晶体管 41 至 44 的反转控制并且执行降压斩波器电路 20 中的晶体管 21 的 PWM 控制。 根据本发明， 即使当可能的驱动频率受到限制时， 也能够通过组合多个驱动频率 并且进一步通过根据灯参数改变每单位时间每个频率的分量含有率或者含有率来适当地 控制灯电压。