[发明专利]放电灯点灯装置及投影机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对投影机所使用的高压放电灯、尤其是高压水银 灯、金属卤化物灯、氙气灯等的高亮度放电灯进行点灯的放电灯点灯装置、 及使用上述放电灯点灯装置的投影机。

背景技术

例如，在用于液晶投影机及DLP(TM)投影机的影像显示用等的光学 装置的投影机中，使用高亮度放电灯(HID灯)。上述投影机中有利用二向 色棱镜等分离红、绿、蓝即R、G、B的3原色，通过设置于每一各色的空 间调制元件来产生3原色别的图像，并利用二向色棱镜等对光路进行再合 成而显示彩色图像的方式的投影机。

此外，另一方面也有如下方式的投影机：使由具有R、G、B的3原色 的透光色的色轮所构成的滤色器旋转，将来自光源的光通过该虑色器即动 态虑色器，从而依次产生各3原色的光束，并与此同步地控制空间调制元 件，由此通过时间分割来依次产生按各3原色的图像，并显示彩色图像。 在重视亮度的用途中，有时搭载对R、G、B的3原色加上W(即，白色) 的由R、G、B、W所构成的4色动态滤色器，从而依次产生按各4色的图 像并显示彩色图像，有时设置更多的色区域来谋求强化色表现能力。

对如上述的放电灯进行点灯的放电灯点灯装置中，首先，起动时，对 灯施加被称为无负载开放电压的电压的状态下，施加高电压而在放电空间 内发生绝缘破坏，并经过辉光放电转移至电弧放电，最后，进行动作以实 现稳定的正常点灯状态。转成电弧放电后，例如10V左右的低值的灯的放 电电压，随着温度上升而逐渐上升，在正常点灯状态下，稳定在一定电压。 通常，放电灯点灯装置具有转换器(converter)，所述转换器使输入电源的 输出适合灯的放电电压，以能够输出实现规定的灯投入功率所需要的灯电 流，此外，具有检测灯电压、即转换器的输出电压，并根据该信息，通过 例如用检测电压除以目标功率的商值来决定目标灯电流的构造。

正常点灯状态的灯的放电电压、即灯电压(VL)，具有2个放电电极 的前端的距离即电极间的距离越短则越低的性质，电极间的距离越短，则 越接近点光源，因此灯所放射的光的利用效率变高，另一方面灯电压(VL) 变低，因此将相同功率投入于灯时，灯电流(IL)变大，因而有放电灯点 灯装置的发热变大的缺点。相反的，电极间的距离越长，点光源性会降低， 因此光的利用效率降低，另一方面灯电压(VL)变高，因此将相同功率投 入于灯时，灯电流(IL)变小，因此有放电灯点灯装置的发热变小的优点。

所以可知，电极间的距离，并非越短越有利或越长越有利，而是需要 维持在由用于投影机的光源所要求的亮度及可处理的放电灯点灯装置的发 热限度所规定的上限及下限之间、即所期望的范围内。

然而，关于放电灯的驱动方式，有利用上述转换器点灯的直流驱动方 式、及通过在上述转换器的后段还具备反相器(inverter)而重复进行极性 反转的交流驱动方式。直流驱动方式时，因为来自灯的光束也为直流式， 即不会随着时间而改变，因此具有在上述投影机的两种方式中，基本上可 以完全相同地适用的大优点。

相对于此，交流驱动方式时，存在发生极性反转时的发光瞬断及过冲 等而对显示图像产生不良影响等，极性反转的存在本身所导致的缺点，但 另一方面，具有利用极性反转频率等的直流驱动方式所没有的自由度而可 控制放电灯的电极消耗和成长的优点。

作为用于通过控制极性反转频率等来控制放电灯的电极的消耗和成 长、并将电极间的距离维持在期望范围内的现有技术，例如，日本特开 2001-312997号公开了在与高压放电灯的电极前端部相对置的部分中，电极 间的距离因突起部的形成而小于正规值时，将频率设定成第1频率，并且， 电极间的距离因上述突起部减少而大于正规值时，将频率设定成第2频率 的技术。

此外，例如，日本特开2002-175890号记载着，在电极具有规定的耐 电流的灯的交流驱动时，使5Hz以下的期间为1秒以上，并且使点灯电流 为额定电流值以上的期间为1秒以上的技术。

再有，例如，日本特开2003-133091号记载着，电极间的电压由于点 灯中的电极间距离的变化而低于规定值时，设置暂时投入低于额定频率的 交流电流的期间的技术。