在用于高压放电灯镇流器的频率控制中，抑制灯电压的短期下降和增加。高压放电灯镇流器以由多个频率分量组成的合成波形交流电流驱动高压放电灯，高压放电灯具有布置为彼此面对的一对电极。镇流器包括：控制装置，该控制装置用于控制每单位时间多个频率分量的分量含有率；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参数。控制电路被构造为：当灯参数处于第一状态时将分量含有率迁移到第一分量含有率，并且当灯参数处于第二状态时将分量含有率迁移到第二分量含有率。控制电路被构造为：当分量含有率从第一分量含有率迁移到第二分量含有率时，或者当分量含有率从第二分量含有率迁移到第一分量含有率时，逐步地改变分量含有率。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于通过提供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。
技术介绍
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， 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，是用于驱动期间蒸 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特性。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 力口，而当灯电压超过某基准值时，驱动频率被减少。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特性为趋于增加，然而当驱动频率低时灯电压特性为趋于减少(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 表现出高频率的效果和低频率的效果。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计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计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特性。然而，在灯的寿命期间，由于个体灯之间的特性、驱动条件等等的变化使得用于控 制和维持电极突起的生长和磨损的最佳条件变化。为此，期待的是，也在以多个驱动频率控 制灯电压时，检测灯参数并且根据驱动参数改变驱动频率条件。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。此变化会干扰光源设备中的视频同步信号的频率，在某些情况下引起投影视频的条纹图案。为了避免这种情 况，能够在灯驱动频率的实际使用范围内仅使用受限的若干驱动频率。因此，期待的是，考 虑还在驱动频率不能够被自由地改变的情况下改变驱动频率条件。鉴于上述考虑，已经提出，如果执行其中在驱动期间组合多个驱动频率并且根据 灯参数改变驱动频率的组合的控制，则将会实现理想的灯电压控制。相信此控制能够抑制 弧长的波动并且因此能够延长寿命。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. 385134
技术实现思路
要解决的技术问题然而，作为专利技术人对通过切换灯驱动频率进行灯电压控制的认真研究的结果，发 现在仅以在驱动期间组合多个驱动频率并且根据灯参数改变驱动频率的组合的上述方式 执行控制时存在问题。专利技术人提出具有切换灯驱动频率的功能的高压放电灯镇流器，并且进行镇流器中 用于灯的驱动测试以观察和测量测试期间的灯电压。结果，观察到下述事实。具体地，发现驱动期间的灯电压趋于在高频率处增加，同 时灯电压趋于在低频率处减少。然而，这是驱动时间内长期观察的结果。就在驱动频率被 切换之后，灯电压示出完全不同的特性。具体地，如图11中所示，发现下述特性。当驱动频率从低频率切换到高频率时，灯 电压在短期内减少了数V到大于IOV(尽管应该在长期内增加)。相反地，当驱动频率从高 频率切换到低频率时，灯电压在短期内增加了数V到大于IOV(尽管应该在长期内减少)。推测由于下述原因导致灯电压表现出这种特性。当驱动频率从低电平切换到高频率时，极性反转的时段变得较短。在作为阳极进 行操作的电极的尖端处电子碰撞的次数减少，并且电极尖端的温度下降。由于就在切换之 后电极顶部的温度急剧减少，因此电极蒸发较少，并且短期内新的突起形成在电极尖端的 突起上。这使弧长变短，引起灯电压减少。在以高频率继续驱动一会儿之后，突起蒸发，并 且灯电压开始增加，如所公知的那样。相反地，当驱动频率从高频率切换到低频率时，极性反转的时段变得较长。假设因 为在电极的尖端处电子碰撞的次数增加，所以电极的尖端的温度增加，并且有利于电极的 蒸发。由于就在切换之后电极尖端的温度急剧地增加，因此电极尖端处的突起蒸发。这使 弧长变长，引起灯电压增加。在以低频率继续驱动一会儿之后，通过卤素循环使另一突起形 成在电极尖端，并且灯电压开始下降。为此，与专利文献1中的控制一样，当灯电压下降到低于某基准值时，如果驱动频 率被简单地切换到灯电压趋于增加的高频率，那么就在切换之后灯电压进一步减少了数V 到大于IOVo结果，由于灯电压不能维持在想要的灯电压范围内，所以镇流器 的输出电流变 得过多，引起诸如组件温度的增加的令人不满意的情况。此外，当灯电压下降到低于额定功 率的范围，可能引起诸如不能够以额定的功率驱动灯的问题。相反地，当灯电压超过某基准值时，如果驱动频率被简单地切换到灯电压趋于下降的低频率，那么在切换之后灯电压进一步增加了数V至大于IOV。结果，灯电压不能够维 持在特定的范围内。因此，弧长会增加，这引起诸如亮度减少的问题。 专利技术人进一步认真地进行了研究，并且提出以多个驱动频率驱动灯的高压放电灯 镇流器。专利技术人进行测试，其中在灯电压趋于增加的高频率与灯电压趋于减少的低频率组 合并且然后改变每单位时间的灯的驱动期间的各驱动频率的含有率。结果，即使当以组合的多个驱动频率驱动灯时，观察到如图12中所示的现象，这 与由于驱动频率的切换导致的灯电压中的上述短期波动相同。具体地，就在增加每单位时 间的低频率的含有率以减少灯电压之后，灯电压增加了数V。相反地，就在增加每单位时间 的高频率的含有率以增加灯电压之后，灯电压减少了数V。因此，关于通过切换驱动频率的控制，已经发现根据除了与每个频率和灯电压有 关的长期观点之外，还应该从短期观点执行适当的控制。用于解决问题的手段本专利技术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由多个频率 分量组成的合成波形交流电流驱动高压放电灯，高压放电灯包括彼此面对地布置的一对电 极，镇流器包括控制装置，该控制装置用于控制每单位时间的多个频率分量的各分量含有 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与高压放电灯有关的灯参数。在高压放电灯镇流器中，控制 装置被构造为当灯参数处于第一状态时将分量含有率迁移到第一分量含有率，并且当灯参 数处于第二状态时将分本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高压放电灯镇流器，所述高压放电灯镇流器用于以由频率分量ｆ１和ｆ２（ｆ１＜ｆ２）组成的合成波形交流电流驱动高压放电灯，所述高压放电灯包括布置为彼此面对的一对电极，所述镇流器包括：控制装置，所述控制装置用于控制每单位时间频率分量ｆ１和ｆ２的每个的含有率；输出装置，所述输出装置用于将根据含有率的合成波形电流施加给所述高压放电灯；以及检测装置，所述检测装置用于检测所述高压放电灯的灯电压，其中所述控制装置被构造为当灯电压超过预定值Ｖ时将ｆ２的含有率迁移到Ｒ↓［Ｌ］％，并且当灯电压下降到低于预定值Ｖ’时将ｆ２的含有率迁移到Ｒ↓［Ｈ］％（０≤Ｒ↓［Ｌ］＜Ｒ↓［Ｈ］≤１００），并且所述控制装置被进一步构造为当所述含有率被从Ｒ↓［Ｌ］％迁移到Ｒ↓［Ｈ］％时，或者当所述含有率被从Ｒ↓［Ｈ］％迁移到Ｒ↓［Ｌ］％时，逐步地改变所述含有率。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：永濑徹，驹津嘉昭，铃木信一，大河原亮，原泽弘一，黑田能章，
申请(专利权)人：岩崎电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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