JP6575137B2 - Discharge lamp driving device, light source device, projector, and discharge lamp driving method - Google Patents
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Description
本発明は、放電灯駆動装置、光源装置、プロジェクター、および放電灯駆動方法に関する。 The present invention relates to a discharge lamp driving device, a light source device, a projector, and a discharge lamp driving method.
例えば、特許文献1には、高圧放電ランプに供給する交流電流の周波数を、第1の周波数と、第1の周波数よりも大きい第2の周波数とに切り替える構成が記載されている。
For example,
例えば、特許文献1では、電極の先端部の損耗を抑制することを目的として、高圧放電ランプ(放電灯)に第1の周波数の交流電流が半周期の長さで供給される期間が設けられている。しかし、この方法では、例えば、高圧放電ランプが劣化するのに伴って、電極の先端部の損耗を十分に抑制できない問題があった。したがって、高圧放電ランプの寿命を十分に向上できない問題があった。
For example, in
本発明の一つの態様は、上記問題点に鑑みて成されたものであって、放電灯の寿命を向上できる放電灯駆動装置、そのような放電灯駆動装置を備えた光源装置、およびそのような光源装置を備えたプロジェクターを提供することを目的の一つとする。また、本発明の一つの態様は、放電灯の寿命を向上できる放電灯駆動方法を提供することを目的の一つとする。 One aspect of the present invention is made in view of the above problems, and is a discharge lamp driving device capable of improving the life of a discharge lamp, a light source device including such a discharge lamp driving device, and such Another object is to provide a projector provided with a simple light source device. Another object of one aspect of the present invention is to provide a discharge lamp driving method capable of improving the life of a discharge lamp.
本発明の放電灯駆動装置の一つの態様は、電極を有する放電灯に駆動電流を供給する放電灯駆動部と、前記放電灯駆動部を制御する制御部と、前記放電灯の電極間電圧を検出する電圧検出部と、を備え、前記制御部は、前記放電灯に第1周波数を有する交流電流が供給される第1期間と、前記放電灯に直流電流が供給される第2期間と、が交互に繰り返される混合期間が設けられるように前記放電灯駆動部を制御し、前記第1周波数は、互いに異なる複数の周波数を含み、前記第1期間は、前記放電灯に供給される交流電流の前記第1周波数が互いに異なる交流期間を複数有し、前記第1期間において、時間的に後に設けられる前記交流期間ほど交流電流の前記第1周波数が小さくなり、前記制御部は、検出された前記電極間電圧および前記放電灯に供給される駆動電力の少なくとも一方に基づいて、複数の前記交流期間における前記第1周波数のそれぞれを変化させることを特徴とする。
本発明の放電灯駆動装置の一つの態様は、電極を有する放電灯に駆動電流を供給する放電灯駆動部と、前記放電灯駆動部を制御する制御部と、前記放電灯の電極間電圧を検出する電圧検出部と、を備え、前記制御部は、前記放電灯に第1周波数を有する交流電流が供給される第1期間と、前記放電灯に直流電流が供給される第2期間と、が交互に繰り返される混合期間が設けられるように前記放電灯駆動部を制御し、前記第1周波数は、互いに異なる複数の周波数を含み、前記制御部は、検出された前記電極間電圧および前記放電灯に供給される駆動電力の少なくとも一方に基づいて、前記第1周波数を変化させることを特徴とする。
One aspect of the discharge lamp driving device of the present invention includes a discharge lamp driving unit that supplies a driving current to a discharge lamp having electrodes, a control unit that controls the discharge lamp driving unit, and an inter-electrode voltage of the discharge lamp. A voltage detection unit for detecting, the control unit, a first period in which an alternating current having a first frequency is supplied to the discharge lamp, a second period in which a direct current is supplied to the discharge lamp, The discharge lamp driving unit is controlled such that a mixing period is alternately repeated, the first frequency includes a plurality of different frequencies, and the first period includes an alternating current supplied to the discharge lamp. The first frequency has a plurality of AC periods different from each other, and in the first period, the first frequency of the AC current becomes smaller in the AC period provided later in time, and the control unit detects The voltage between the electrodes and the Based on at least one of the driving power supplied to the lamp, and wherein the changing each of the first frequency of the plurality of the AC period.
One aspect of the discharge lamp driving device of the present invention includes a discharge lamp driving unit that supplies a driving current to a discharge lamp having electrodes, a control unit that controls the discharge lamp driving unit, and an inter-electrode voltage of the discharge lamp. A voltage detection unit for detecting, the control unit, a first period in which an alternating current having a first frequency is supplied to the discharge lamp, a second period in which a direct current is supplied to the discharge lamp, The discharge lamp driving unit is controlled so as to provide a mixing period in which the alternating current is alternately repeated, the first frequency includes a plurality of different frequencies, and the control unit detects the detected interelectrode voltage and the discharge voltage. The first frequency is changed based on at least one of driving power supplied to an electric lamp.
例えば、放電灯が劣化して電極間電圧が大きくなる場合および駆動電力が小さくなる場合、放電灯に供給される駆動電流が小さくなる。そのため、アーク放電の輝点が不安定になりやすく、移動しやすい。アーク放電の輝点が移動すると、電極における溶融する位置および溶融量が変化する。これにより、電極の形状が不安定になり、消耗しやすくなる虞があった。したがって、放電灯の寿命を十分に向上できない虞があった。 For example, when the discharge lamp deteriorates and the voltage between the electrodes increases and when the driving power decreases, the driving current supplied to the discharge lamp decreases. Therefore, the bright spot of arc discharge tends to become unstable and easily moved. When the bright spot of the arc discharge moves, the melting position and the melting amount in the electrode change. As a result, the shape of the electrode becomes unstable and may be easily consumed. Therefore, there is a possibility that the life of the discharge lamp cannot be sufficiently improved.
これに対して、本発明の放電灯駆動装置の一つの態様によれば、制御部は、電極間電圧および駆動電力の少なくとも一方に基づいて、第1周波数を設定する。そのため、駆動電流が小さくなるほど、第1周波数を大きくすることで、アーク放電の輝点を安定させやすくできる。これにより、電極の消耗を抑制でき、放電灯の寿命を向上できる。 On the other hand, according to one aspect of the discharge lamp driving device of the present invention, the control unit sets the first frequency based on at least one of the interelectrode voltage and the driving power. Therefore, the bright spot of the arc discharge can be easily stabilized by increasing the first frequency as the drive current decreases. Thereby, consumption of an electrode can be suppressed and the lifetime of a discharge lamp can be improved.
また、第1周波数は、互いに異なる複数の周波数を含むため、第1期間において電極に加えられる熱負荷を変動させることができる。そのため、電極の突起の形状を維持しやすい。 Moreover, since the first frequency includes a plurality of different frequencies, the thermal load applied to the electrode in the first period can be varied. Therefore, it is easy to maintain the shape of the protrusion of the electrode.
前記制御部は、検出された前記電極間電圧に基づいて、前記第1周波数を設定し、前記第1周波数は、前記電極間電圧が大きいほど大きく設定される構成としてもよい。
この構成によれば、放電灯が劣化した場合に、アーク放電の輝点を安定させやすい。
The control unit may set the first frequency based on the detected interelectrode voltage, and the first frequency may be set to increase as the interelectrode voltage increases.
According to this configuration, when the discharge lamp is deteriorated, it is easy to stabilize the bright spot of arc discharge.
前記制御部は、前記駆動電力に基づいて、前記第1周波数を設定し、前記第1周波数は、前記駆動電力が小さいほど大きく設定される構成としてもよい。
この構成によれば、駆動電力が小さくなった場合に、アーク放電の輝点を安定させやすい。
The control unit may set the first frequency based on the driving power, and the first frequency may be set larger as the driving power is smaller.
According to this configuration, it is easy to stabilize the bright spot of arc discharge when the driving power is reduced.
前記第1期間は、前記放電灯に供給される交流電流の周波数が互いに異なる交流期間を複数有し、前記第1期間において、時間的に後に設けられる前記交流期間ほど交流電流の周波数が小さくなる構成としてもよい。
この構成によれば、第1期間と第2期間とが切り替えられる際に、電極に加えられる熱負荷の変動をより大きくできる。
The first period includes a plurality of AC periods in which frequencies of AC current supplied to the discharge lamp are different from each other, and the frequency of the AC current decreases in the first period as the AC period provided later in time. It is good also as a structure.
According to this configuration, when the first period and the second period are switched, the fluctuation of the thermal load applied to the electrode can be further increased.
前記制御部は、検出された前記電極間電圧および前記駆動電力の少なくとも一方に基づいて、前記第2期間の長さを変化させる構成としてもよい。
この構成によれば、放電灯が劣化した場合であっても電極の突起の形状を維持しやすい。また、この構成によれば、電極に加えられる熱負荷が過剰に大きくなることを抑制しやすい。
The control unit may be configured to change the length of the second period based on at least one of the detected interelectrode voltage and the driving power.
According to this configuration, it is easy to maintain the shape of the projection of the electrode even when the discharge lamp is deteriorated. Moreover, according to this structure, it is easy to suppress that the thermal load applied to an electrode becomes large excessively.
前記制御部は、検出された前記電極間電圧が第1所定値よりも大きい場合、または前記放電灯に供給される駆動電力が第2所定値よりも小さい場合、前記第2期間の代わりに、第3期間が設けられるように前記放電灯駆動部を制御し、前記第3期間は、前記放電灯に直流電流が供給される第1直流期間、および前記第1直流期間において前記放電灯に供給される前記直流電流の極性と反対の極性を有する直流電流が前記放電灯に供給される第2直流期間を交互に含み、前記第1直流期間の長さは、前記第2直流期間の長さよりも大きく、前記第2直流期間の長さは、0.5msよりも小さい構成としてもよい。
この構成によれば、検出された電極間電圧が第1所定値よりも大きい場合、または放電灯に供給される駆動電力が第2所定値よりも小さい場合に、互いに極性が異なる第1直流期間および第2直流期間を有する第3期間が設けられる。そのため、一方の電極が加熱する際に、他方の電極の温度が低下し過ぎることを抑制できる。
When the detected voltage between the electrodes is larger than a first predetermined value, or when the driving power supplied to the discharge lamp is smaller than a second predetermined value, the control unit, instead of the second period, The discharge lamp driving unit is controlled to provide a third period, and the third period is supplied to the discharge lamp in a first DC period in which a DC current is supplied to the discharge lamp and in the first DC period. Alternately including second DC periods in which a DC current having a polarity opposite to the polarity of the DC current is supplied to the discharge lamp. The length of the first DC period is greater than the length of the second DC period. The length of the second DC period may be smaller than 0.5 ms.
According to this configuration, when the detected interelectrode voltage is larger than the first predetermined value, or when the driving power supplied to the discharge lamp is smaller than the second predetermined value, the first DC periods having different polarities from each other And a third period having a second DC period. Therefore, when one electrode heats, it can suppress that the temperature of the other electrode falls too much.
本発明の光源装置の一つの態様は、光を射出する放電灯と、上記の放電灯駆動装置と、を備えることを特徴とする。 One embodiment of the light source device of the present invention is characterized with electric light release you emits light, and the discharge lamp driving apparatus, in that it comprises.
本発明の光源装置の一つの態様によれば、上記の放電灯駆動装置を備えるため、放電灯の寿命を向上できる。 According to one aspect of the light source device of the present invention, since the discharge lamp driving device is provided, the life of the discharge lamp can be improved.
本発明のプロジェクターの一つの態様は、上記の光源装置と、前記光源装置から射出される光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学系と、を備えることを特徴とする。 One aspect of the projector of the present invention includes the light source device, a light modulation device that modulates light emitted from the light source device according to an image signal, and a projection that projects light modulated by the light modulation device. And an optical system.
本発明のプロジェクターの一つの態様によれば、上記の光源装置を備えるため、放電灯の寿命を向上できる。 According to one aspect of the projector of the present invention, since the light source device is provided, the life of the discharge lamp can be improved.
本発明の放電灯駆動方法の一つの態様は、電極を有する放電灯に駆動電流を供給して、前記放電灯を駆動する放電灯駆動方法であって、前記放電灯に第1周波数を有する交流電流が供給される第1期間と、前記放電灯に直流電流が供給される第2期間と、が交互に繰り返される混合期間が設けられ、前記第1周波数は、互いに異なる複数の周波数を含み、前記第1期間は、前記放電灯に供給される交流電流の前記第1周波数が互いに異なる交流期間を複数有し、前記第1期間において、時間的に後に設けられる前記交流期間ほど交流電流の前記第1周波数が小さくなり、検出された電極間電圧および前記放電灯に供給される駆動電力の少なくとも一方に基づいて、複数の前記交流期間における前記第1周波数のそれぞれを変化させることを特徴とする。
本発明の放電灯駆動方法の一つの態様は、電極を有する放電灯に駆動電流を供給して、前記放電灯を駆動する放電灯駆動方法であって、前記放電灯に第1周波数を有する交流電流が供給される第1期間と、前記放電灯に直流電流が供給される第2期間と、が交互に繰り返される混合期間が設けられ、前記第1周波数は、互いに異なる複数の周波数を含み、検出された電極間電圧および前記放電灯に供給される駆動電力の少なくとも一方に基づいて、前記第1周波数を変化させることを特徴とする。
One aspect of a discharge lamp driving method of the present invention is a discharge lamp driving method for driving a discharge lamp by supplying a driving current to a discharge lamp having an electrode, the AC having a first frequency in the discharge lamp. A mixing period in which a first period in which current is supplied and a second period in which direct current is supplied to the discharge lamp is alternately provided is provided, and the first frequency includes a plurality of different frequencies, The first period includes a plurality of AC periods in which the first frequency of the AC current supplied to the discharge lamp is different from each other. In the first period, the AC period that is provided later in time corresponds to the AC current. The first frequency is reduced, and each of the first frequencies in the plurality of AC periods is changed based on at least one of the detected interelectrode voltage and the driving power supplied to the discharge lamp. To.
One aspect of a discharge lamp driving method of the present invention is a discharge lamp driving method for driving a discharge lamp by supplying a driving current to a discharge lamp having an electrode, the AC having a first frequency in the discharge lamp. A mixing period in which a first period in which current is supplied and a second period in which direct current is supplied to the discharge lamp is alternately provided is provided, and the first frequency includes a plurality of different frequencies, based on at least one of the driving power supplied to the detected electrostatic inter-electrode voltage and the discharge lamp, and wherein the varying the first frequency.
本発明の放電灯駆動方法の一つの態様によれば、上述したのと同様にして、放電灯の寿命を向上できる。 According to one aspect of the discharge lamp driving method of the present invention, the life of the discharge lamp can be improved in the same manner as described above.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るプロジェクターについて説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。
Hereinafter, a projector according to an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
The scope of the present invention is not limited to the following embodiment, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure easy to understand, the actual structure may be different from the scale, number, or the like in each structure.
<第1実施形態>
図1に示すように、本実施形態のプロジェクター500は、光源装置200と、平行化レンズ305と、照明光学系310と、色分離光学系320と、3つの液晶ライトバルブ(光変調装置)330R,330G,330Bと、クロスダイクロイックプリズム340と、投射光学系350と、を備えている。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, the
光源装置200から射出された光は、平行化レンズ305を通過して照明光学系310に入射する。平行化レンズ305は、光源装置200からの光を平行化する。
Light emitted from the
照明光学系310は、光源装置200から射出される光の照度を、液晶ライトバルブ330R,330G,330B上において均一化するように調整する。さらに、照明光学系310は、光源装置200から射出される光の偏光方向を一方向に揃える。その理由は、光源装置200から射出される光を液晶ライトバルブ330R,330G,330Bで有効に利用するためである。
The illumination optical system 310 adjusts the illuminance of light emitted from the
照度分布と偏光方向とが調整された光は、色分離光学系320に入射する。色分離光学系320は、入射光を赤色光(R)、緑色光(G)、青色光(B)の3つの色光に分離する。3つの色光は、各色光に対応付けられた液晶ライトバルブ330R,330G,330Bにより、映像信号に応じてそれぞれ変調される。液晶ライトバルブ330R,330G,330Bは、後述する液晶パネル560R,560G,560Bと、偏光板(図示せず)と、を備えている。偏光板は、液晶パネル560R,560G,560Bのそれぞれの光入射側および光射出側に配置される。
The light whose illuminance distribution and polarization direction are adjusted enters the color separation optical system 320. The color separation optical system 320 separates incident light into three color lights of red light (R), green light (G), and blue light (B). The three color lights are respectively modulated according to the video signal by the liquid crystal
変調された3つの色光は、クロスダイクロイックプリズム340により合成される。合成光は投射光学系350に入射する。投射光学系350は、入射光をスクリーン700(図3参照)に投射する。これにより、スクリーン700上に映像が表示される。なお、平行化レンズ305、照明光学系310、色分離光学系320、クロスダイクロイックプリズム340、投射光学系350の各々の構成としては、周知の構成を採用することができる。
The three modulated color lights are combined by the cross
図2は、光源装置200の構成を示す断面図である。光源装置200は、光源ユニット210と、放電灯点灯装置(放電灯駆動装置)10と、を備えている。図2には、光源ユニット210の断面図が示されている。光源ユニット210は、主反射鏡112と、放電灯90と、副反射鏡113と、を備えている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the
放電灯点灯装置10は、放電灯90に駆動電流Iを供給して放電灯90を点灯させる。主反射鏡112は、放電灯90から放出された光を照射方向Dに向けて反射する。照射方向Dは、放電灯90の光軸AXと平行である。
The discharge
放電灯90の形状は、照射方向Dに沿って延びる棒状である。放電灯90の一方の端部を第1端部90e1とし、放電灯90の他方の端部を第2端部90e2とする。放電灯90の材料は、例えば、石英ガラス等の透光性材料である。放電灯90の中央部は球状に膨らんでおり、その内部は放電空間91である。放電空間91には、希ガス、金属ハロゲン化合物等を含む放電媒体であるガスが封入されている。
The shape of the
放電空間91には、第1電極(電極)92および第2電極(電極)93の先端が突出している。第1電極92は、放電空間91の第1端部90e1側に配置されている。第2電極93は、放電空間91の第2端部90e2側に配置されている。第1電極92および第2電極93の形状は、光軸AXに沿って延びる棒状である。放電空間91には、第1電極92および第2電極93の電極先端部が、所定距離だけ離れて対向するように配置されている。第1電極92および第2電極93の材料は、例えば、タングステン等の金属である。
In the
放電灯90の第1端部90e1に、第1端子536が設けられている。第1端子536と第1電極92とは、放電灯90の内部を貫通する導電性部材534により電気的に接続されている。同様に、放電灯90の第2端部90e2に、第2端子546が設けられている。第2端子546と第2電極93とは、放電灯90の内部を貫通する導電性部材544により電気的に接続されている。第1端子536および第2端子546の材料は、例えば、タングステン等の金属である。導電性部材534,544の材料としては、例えば、モリブデン箔が利用される。
A
第1端子536および第2端子546は、放電灯点灯装置10に接続されている。放電灯点灯装置10は、第1端子536および第2端子546に、放電灯90を駆動するための駆動電流Iを供給する。その結果、第1電極92および第2電極93の間でアーク放電が起きる。アーク放電により発生した光(放電光)は、破線の矢印で示すように、放電位置から全方向に向かって放射される。
The
主反射鏡112は、固定部材114により、放電灯90の第1端部90e1に固定されている。主反射鏡112は、放電光のうち、照射方向Dと反対側に向かって進む光を照射方向Dに向かって反射する。主反射鏡112の反射面(放電灯90側の面)の形状は、放電光を照射方向Dに向かって反射できる範囲内において、特に限定されず、例えば、回転楕円形状であっても、回転放物線形状であってもよい。例えば、主反射鏡112の反射面の形状を回転放物線形状とした場合、主反射鏡112は、放電光を光軸AXに略平行な光に変換することができる。これにより、平行化レンズ305を省略することができる。
The main reflecting
副反射鏡113は、固定部材522により、放電灯90の第2端部90e2側に固定されている。副反射鏡113の反射面(放電灯90側の面)の形状は、放電空間91の第2端部90e2側の部分を囲む球面形状である。副反射鏡113は、放電光のうち、主反射鏡112が配置された側と反対側に向かって進む光を主反射鏡112に向かって反射する。これにより、放電空間91から放射される光の利用効率を高めることができる。
The
固定部材114,522の材料は、放電灯90からの発熱に耐え得る耐熱材料である範囲内において、特に限定されず、例えば、無機接着剤である。主反射鏡112および副反射鏡113と放電灯90との配置を固定する方法としては、主反射鏡112および副反射鏡113を放電灯90に固定する方法に限らず、任意の方法を採用できる。例えば、放電灯90と主反射鏡112とを、独立にプロジェクター500の筐体(図示せず)に固定してもよい。副反射鏡113についても同様である。
The material of the fixing
以下、プロジェクター500の回路構成について説明する。
図3は、本実施形態のプロジェクター500の回路構成の一例を示す図である。プロジェクター500は、図1に示した光学系の他、画像信号変換部510と、直流電源装置80と、液晶パネル560R,560G,560Bと、画像処理装置570と、CPU(Central Processing Unit)580と、を備えている。
Hereinafter, the circuit configuration of the
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the
画像信号変換部510は、外部から入力された画像信号502(輝度−色差信号やアナログRGB信号など)を所定のワード長のデジタルRGB信号に変換して画像信号512R,512G,512Bを生成し、画像処理装置570に供給する。
The image
画像処理装置570は、3つの画像信号512R,512G,512Bに対してそれぞれ画像処理を行う。画像処理装置570は、液晶パネル560R,560G,560Bをそれぞれ駆動するための駆動信号572R,572G,572Bを液晶パネル560R,560G,560Bに供給する。
The
直流電源装置80は、外部の交流電源600から供給される交流電圧を一定の直流電圧に変換する。直流電源装置80は、トランス(図示しないが、直流電源装置80に含まれる)の2次側にある画像信号変換部510、画像処理装置570およびトランスの1次側にある放電灯点灯装置10に直流電圧を供給する。
The DC
放電灯点灯装置10は、起動時に放電灯90の電極間に高電圧を発生し、絶縁破壊を生じさせて放電路を形成する。以後、放電灯点灯装置10は、放電灯90が放電を維持するための駆動電流Iを供給する。
The discharge
液晶パネル560R,560G,560Bは、前述した液晶ライトバルブ330R,330G,330Bにそれぞれ備えられている。液晶パネル560R,560G,560Bは、それぞれ駆動信号572R,572G,572Bに基づいて、前述した光学系を介して各液晶パネル560R,560G,560Bに入射される色光の透過率(輝度)を変調する。
CPU580は、プロジェクター500の点灯開始から消灯に至るまでの各種の動作を制御する。例えば、図3の例では、通信信号582を介して点灯命令や消灯命令を放電灯点灯装置10に出力する。CPU580は、放電灯点灯装置10から通信信号584を介して放電灯90の点灯情報を受け取る。
The
以下、放電灯点灯装置10の構成について説明する。
図4は、放電灯点灯装置10の回路構成の一例を示す図である。
放電灯点灯装置10は、図4に示すように、電力制御回路20と、極性反転回路30と、制御部40と、動作検出部60と、イグナイター回路70と、を備えている。
Hereinafter, the configuration of the discharge
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the discharge
As shown in FIG. 4, the discharge
電力制御回路20は、放電灯90に供給する駆動電力を生成する。本実施形態においては、電力制御回路20は、直流電源装置80からの電圧を入力とし、入力電圧を降圧して直流電流Idを出力するダウンチョッパー回路で構成されている。
The
電力制御回路20は、スイッチ素子21、ダイオード22、コイル23およびコンデンサー24を含んで構成される。スイッチ素子21は、例えば、トランジスターで構成される。本実施形態においては、スイッチ素子21の一端は直流電源装置80の正電圧側に接続され、他端はダイオード22のカソード端子およびコイル23の一端に接続されている。
The
コイル23の他端にコンデンサー24の一端が接続され、コンデンサー24の他端はダイオード22のアノード端子および直流電源装置80の負電圧側に接続されている。スイッチ素子21の制御端子には、後述する制御部40から電流制御信号が入力されてスイッチ素子21のON/OFFが制御される。電流制御信号には、例えば、PWM(Pulse Width Modulation)制御信号が用いられてもよい。
One end of a
スイッチ素子21がONすると、コイル23に電流が流れ、コイル23にエネルギーが蓄えられる。その後、スイッチ素子21がOFFすると、コイル23に蓄えられたエネルギーがコンデンサー24とダイオード22とを通る経路で放出される。その結果、スイッチ素子21がONする時間の割合に応じた直流電流Idが発生する。
When the
極性反転回路30は、電力制御回路20から入力される直流電流Idを所定のタイミングで極性反転させる。これにより、極性反転回路30は、制御された時間だけ継続する直流である駆動電流I、もしくは、任意の周波数を持つ交流である駆動電流Iを生成し、出力する。本実施形態において、極性反転回路30は、インバーターブリッジ回路(フルブリッジ回路)で構成されている。
The
極性反転回路30は、例えば、トランジスターなどで構成される第1のスイッチ素子31、第2のスイッチ素子32、第3のスイッチ素子33、および第4のスイッチ素子34を含んでいる。極性反転回路30は、直列接続された第1のスイッチ素子31および第2のスイッチ素子32と、直列接続された第3のスイッチ素子33および第4のスイッチ素子34と、が互いに並列接続された構成を有する。第1のスイッチ素子31、第2のスイッチ素子32、第3のスイッチ素子33、および第4のスイッチ素子34の制御端子には、それぞれ制御部40から極性反転制御信号が入力される。この極性反転制御信号に基づいて、第1のスイッチ素子31、第2のスイッチ素子32、第3のスイッチ素子33および第4のスイッチ素子34のON/OFF動作が制御される。
The
極性反転回路30においては、第1のスイッチ素子31および第4のスイッチ素子34と、第2のスイッチ素子32および第3のスイッチ素子33と、を交互にON/OFFさせる動作が繰り返される。これにより、電力制御回路20から出力される直流電流Idの極性が交互に反転する。極性反転回路30は、第1のスイッチ素子31と第2のスイッチ素子32との共通接続点、および第3のスイッチ素子33と第4のスイッチ素子34との共通接続点から、制御された時間だけ同一極性状態を継続する直流である駆動電流I、もしくは制御された周波数をもつ交流である駆動電流Iを生成し、出力する。
In the
すなわち、極性反転回路30は、第1のスイッチ素子31および第4のスイッチ素子34がONのときには第2のスイッチ素子32および第3のスイッチ素子33がOFFであり、第1のスイッチ素子31および第4のスイッチ素子34がOFFのときには第2のスイッチ素子32および第3のスイッチ素子33がONであるように制御される。したがって、第1のスイッチ素子31および第4のスイッチ素子34がONのときには、コンデンサー24の一端から第1のスイッチ素子31、放電灯90、第4のスイッチ素子34の順に流れる駆動電流Iが発生する。第2のスイッチ素子32および第3のスイッチ素子33がONのときには、コンデンサー24の一端から第3のスイッチ素子33、放電灯90、第2のスイッチ素子32の順に流れる駆動電流Iが発生する。
In other words, the
本実施形態において、電力制御回路20と極性反転回路30とを合わせた部分が放電灯駆動部230に対応する。すなわち、放電灯駆動部230は、放電灯90を駆動する駆動電流Iを放電灯90に供給する。
In the present embodiment, the combined portion of the
制御部40は、放電灯駆動部230を制御する。図4の例では、制御部40は、電力制御回路20および極性反転回路30を制御することにより、駆動電流Iが同一極性を継続する保持時間、駆動電流Iの電流値(駆動電力の電力値)、周波数等のパラメーターを制御する。制御部40は、極性反転回路30に対して、駆動電流Iの極性反転タイミングにより、駆動電流Iが同一極性で継続する保持時間、駆動電流Iの周波数等を制御する極性反転制御を行う。制御部40は、電力制御回路20に対して、出力される直流電流Idの電流値を制御する電流制御を行う。
The
本実施形態において制御部40は、交流駆動と、直流駆動と、混合駆動と、を実行可能である。交流駆動は、放電灯90に交流電流が供給される駆動である。直流駆動は、放電灯90に直流電流が供給される駆動である。混合駆動は、交流駆動と直流駆動とが交互に実行される駆動である。各放電灯駆動によって放電灯90に供給される駆動電流Iの駆動電流波形については、後段において詳述する。
In the present embodiment, the
制御部40の構成は、特に限定されない。本実施形態においては、制御部40は、システムコントローラー41、電力制御回路コントローラー42、および極性反転回路コントローラー43を含んで構成されている。なお、制御部40は、その一部または全てを半導体集積回路で構成してもよい。
The configuration of the
システムコントローラー41は、電力制御回路コントローラー42および極性反転回路コントローラー43を制御することにより、電力制御回路20および極性反転回路30を制御する。システムコントローラー41は、動作検出部60が検出したランプ電圧(電極間電圧)Vlaおよび駆動電流Iに基づき、電力制御回路コントローラー42および極性反転回路コントローラー43を制御してもよい。
The
本実施形態においては、システムコントローラー41には、記憶部44が接続されている。
システムコントローラー41は、記憶部44に格納された情報に基づき、電力制御回路20および極性反転回路30を制御してもよい。記憶部44には、例えば、駆動電流Iが同一極性で継続する保持時間、駆動電流Iの電流値、周波数、波形、変調パターン等の駆動パラメーターに関する情報が格納されていてもよい。
In the present embodiment, a
The
電力制御回路コントローラー42は、システムコントローラー41からの制御信号に基づき、電力制御回路20へ電流制御信号を出力することにより、電力制御回路20を制御する。
The power
極性反転回路コントローラー43は、システムコントローラー41からの制御信号に基づき、極性反転回路30へ極性反転制御信号を出力することにより、極性反転回路30を制御する。
The polarity
制御部40は、専用回路を用いて実現され、上述した制御や後述する処理の各種制御を行うようにすることができる。これに対して、制御部40は、例えば、CPUが記憶部44に記憶された制御プログラムを実行することによりコンピューターとして機能し、これらの処理の各種制御を行うようにすることもできる。
The
図5は、制御部40の他の構成例について説明するための図である。図5に示すように、制御部40は、制御プログラムにより、電力制御回路20を制御する電流制御手段40−1、極性反転回路30を制御する極性反転制御手段40−2として機能するように構成されてもよい。
FIG. 5 is a diagram for explaining another configuration example of the
図4に示した例では、制御部40は、放電灯点灯装置10の一部として構成されている。これに対して、制御部40の機能の一部をCPU580が担うように構成されていてもよい。
In the example shown in FIG. 4, the
動作検出部60は、本実施形態においては、放電灯90のランプ電圧Vlaを検出して制御部40にランプ電圧情報を出力する電圧検出部を含む。また、動作検出部60は、駆動電流Iを検出して制御部40に駆動電流情報を出力する電流検出部などを含んでいてもよい。本実施形態においては、動作検出部60は、第1の抵抗61、第2の抵抗62および第3の抵抗63を含んで構成されている。
In the present embodiment, the
本実施形態において、動作検出部60の電圧検出部は、放電灯90と並列に、互いに直列接続された第1の抵抗61および第2の抵抗62で分圧した電圧によりランプ電圧Vlaを検出する。また、本実施形態において、電流検出部は、放電灯90に直列に接続された第3の抵抗63に発生する電圧により駆動電流Iを検出する。
In the present embodiment, the voltage detection unit of the
イグナイター回路70は、放電灯90の点灯開始時にのみ動作する。イグナイター回路70は、放電灯90の点灯開始時に放電灯90の電極間(第1電極92と第2電極93との間)を絶縁破壊して放電路を形成するために必要な高電圧(放電灯90の通常点灯時よりも高い電圧)を、放電灯90の電極間(第1電極92と第2電極93との間)に供給する。本実施形態においては、イグナイター回路70は、放電灯90と並列に接続されている。
The
図6(A),(B)には、第1電極92および第2電極93の先端部分が示されている。第1電極92および第2電極93の先端にはそれぞれ突起552p,562pが形成されている。
6A and 6B show the tip portions of the
第1電極92と第2電極93の間で生じる放電は、主として突起552pと突起562pとの間で生じる。本実施形態のように突起552p,562pがある場合には、突起が無い場合と比べて、第1電極92および第2電極93における放電位置(アーク位置)の移動を抑えることができる。
The discharge generated between the
図6(A)は、第1電極92が陽極として動作し、第2電極93が陰極として動作する第1極性状態を示している。第1極性状態では、放電により、第2電極93(陰極)から第1電極92(陽極)へ電子が移動する。陰極(第2電極93)からは電子が放出される。陰極(第2電極93)から放出された電子は陽極(第1電極92)の先端に衝突する。この衝突によって熱が生じ、陽極(第1電極92)の先端(突起552p)の温度が上昇する。
FIG. 6A shows a first polarity state in which the
図6(B)は、第1電極92が陰極として動作し、第2電極93が陽極として動作する第2極性状態を示している。第2極性状態では、第1極性状態とは逆に、第1電極92から第2電極93へ電子が移動する。その結果、第2電極93の先端(突起562p)の温度が上昇する。
FIG. 6B shows a second polarity state in which the
このように、放電灯90に駆動電流Iが供給されることで、電子が衝突する陽極の温度は上昇する。一方、電子を放出する陰極は、陽極に向けて電子を放出している間、温度は低下する。
Thus, the drive current I is supplied to the
第1電極92と第2電極93との電極間距離は、突起552p,562pの劣化とともに大きくなる。突起552p,562pが損耗するためである。電極間距離が大きくなると、第1電極92と第2電極93との間の抵抗が大きくなるため、ランプ電圧Vlaが大きくなる。したがって、ランプ電圧Vlaを参照することによって、電極間距離の変化、すなわち、放電灯90の劣化度合いを検出することができる。
The interelectrode distance between the
なお、第1電極92と第2電極93とは、同様の構成であるため、以下の説明においては、代表して第1電極92についてのみ説明する場合がある。また、第1電極92の先端の突起552pと第2電極93の先端の突起562pとは、同様の構成であるため、以下の説明においては、代表して突起552pについてのみ説明する場合がある。
In addition, since the
以下、本実施形態の制御部40による放電灯駆動部230の制御について説明する。本実施形態において制御部40は、交流駆動および直流駆動を交互に繰り返す混合駆動によって放電灯駆動部230を制御する。
Hereinafter, control of the discharge
図7は、本実施形態の駆動電流波形の一例を示す図である。図7において、縦軸は駆動電流Iを示しており、横軸は時間Tを示している。駆動電流Iは、第1極性状態である場合を正とし、第2極性状態となる場合を負として示している。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a drive current waveform according to the present embodiment. In FIG. 7, the vertical axis indicates the drive current I, and the horizontal axis indicates time T. The drive current I is shown as positive when it is in the first polarity state and negative when it is in the second polarity state.
図7に示すように、本実施形態においては、第1期間(交流駆動期間)P1と第2期間(直流駆動期間)P2とが交互に繰り返される混合期間PH1が設けられる。混合期間PH1は、混合駆動が実行される期間である。第1期間P1は、交流駆動が実行される期間である。第2期間P2は、直流駆動が実行される期間である。混合期間PH1における第1期間P1の数と第2期間P2の数とは、特に限定されない。 As shown in FIG. 7, in the present embodiment, a mixing period PH1 in which a first period (AC driving period) P1 and a second period (DC driving period) P2 are alternately repeated is provided. The mixing period PH1 is a period during which mixing driving is executed. The first period P1 is a period during which AC driving is executed. The second period P2 is a period in which DC driving is executed. The number of first periods P1 and the number of second periods P2 in the mixed period PH1 are not particularly limited.
第1期間P1は、放電灯90に第1周波数f1を有する交流電流が供給される期間である。本実施形態において第1期間P1は、第1交流期間(交流期間)P11と、第2交流期間(交流期間)P12と、第3交流期間(交流期間)P13と、第4交流期間(交流期間)P14と、を有する。第1交流期間P11と、第2交流期間P12と、第3交流期間P13と、第4交流期間P14とは、この順に連続して設けられる。
The first period P1 is a period in which an alternating current having the first frequency f1 is supplied to the
本実施形態において第1交流期間P11と、第2交流期間P12と、第3交流期間P13と、第4交流期間P14と、における交流電流は、例えば、電流値Im1と電流値−Im1との間で極性が複数回反転される矩形波交流電流である。 In the present embodiment, the alternating current in the first alternating period P11, the second alternating period P12, the third alternating period P13, and the fourth alternating period P14 is, for example, between the current value Im1 and the current value −Im1. And a rectangular wave alternating current whose polarity is inverted a plurality of times.
第1交流期間P11における第1周波数f11と、第2交流期間P12における第1周波数f12と、第3交流期間P13における第1周波数f13と、第4交流期間P14における第1周波数f14と、は、互いに異なる。すなわち、第1周波数f1は、互いに異なる複数の周波数を含み、第1期間P1は、放電灯90に供給される交流電流の周波数が互いに異なる交流期間を複数有している。
The first frequency f11 in the first AC period P11, the first frequency f12 in the second AC period P12, the first frequency f13 in the third AC period P13, and the first frequency f14 in the fourth AC period P14 are: Different from each other. That is, the first frequency f1 includes a plurality of different frequencies, and the first period P1 has a plurality of AC periods in which the frequencies of the AC current supplied to the
第1周波数f11と、第1周波数f12と、第1周波数f13と、第1周波数f14と、は、この順に小さくなる。すなわち、第1期間P1において、時間的に後に設けられる交流期間ほど交流電流の周波数が小さくなる。 The first frequency f11, the first frequency f12, the first frequency f13, and the first frequency f14 decrease in this order. That is, in the first period P1, the frequency of the alternating current becomes smaller in the alternating period provided later in time.
本実施形態において制御部40は、動作検出部60における電圧検出部によって検出されたランプ電圧Vlaおよび放電灯90に供給される駆動電力Wdの両方に基づいて、第1周波数f11〜f14を設定する。すなわち、制御部40は、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの少なくとも一方に基づいて、第1周波数f11〜f14を設定する。すなわち、本実施形態において制御部40は、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの少なくとも一方に基づいて、第1周波数f11〜f14を変化させる。
In the present embodiment, the
図8は、ランプ電圧Vlaと第1周波数f11〜f14との関係の一例を示すグラフである。図8において、縦軸は第1周波数f1を示しており、横軸はランプ電圧Vlaを示している。図8は、駆動電力Wdが一定の値である場合のランプ電圧Vlaと第1周波数f11〜f14との関係を示している。 FIG. 8 is a graph showing an example of the relationship between the lamp voltage Vla and the first frequencies f11 to f14. In FIG. 8, the vertical axis represents the first frequency f1, and the horizontal axis represents the lamp voltage Vla. FIG. 8 shows the relationship between the lamp voltage Vla and the first frequencies f11 to f14 when the driving power Wd is a constant value.
図8の例では、ランプ電圧Vlaの値が所定の値Vla1未満の範囲において、第1周波数f11〜f14は、一定である。図8の例では、ランプ電圧Vlaの値が所定の値Vla1以上の範囲において、第1周波数f11〜f14は、ランプ電圧Vlaが大きいほど大きく設定される。ランプ電圧Vlaの値が所定の値Vla1以上の範囲において、第1周波数f11〜f14とランプ電圧Vlaとの関係は、例えば、1次関数で表される。 In the example of FIG. 8, the first frequencies f11 to f14 are constant in the range where the value of the lamp voltage Vla is less than the predetermined value Vla1. In the example of FIG. 8, in the range where the value of the lamp voltage Vla is equal to or greater than the predetermined value Vla1, the first frequencies f11 to f14 are set to increase as the lamp voltage Vla increases. In the range where the value of the lamp voltage Vla is equal to or higher than the predetermined value Vla1, the relationship between the first frequencies f11 to f14 and the lamp voltage Vla is expressed by a linear function, for example.
図8の例では、ランプ電圧Vlaの値が所定の値Vla1以上の範囲におけるランプ電圧Vlaに対する第1周波数f1の変化の傾きは、第1周波数f14、第1周波数f13、第1周波数f12、第1周波数f11の順で大きくなる。すなわち、ランプ電圧Vlaが大きくなるほど、第1周波数f11〜f14間の値の差は大きくなる。 In the example of FIG. 8, the slope of the change of the first frequency f1 with respect to the lamp voltage Vla in the range where the value of the lamp voltage Vla is equal to or greater than the predetermined value Vla1 is the first frequency f14, the first frequency f13, the first frequency f12, The frequency increases in the order of one frequency f11. That is, as the lamp voltage Vla increases, the value difference between the first frequencies f11 to f14 increases.
図9は、駆動電力Wdと第1周波数f11〜f14との関係の一例を示すグラフである。図9において、縦軸は第1周波数f1を示しており、横軸は駆動電力Wdを示している。図9は、ランプ電圧Vlaが一定の値である場合の駆動電力Wdと第1周波数f11〜f14との関係を示している。 FIG. 9 is a graph illustrating an example of the relationship between the driving power Wd and the first frequencies f11 to f14. In FIG. 9, the vertical axis indicates the first frequency f1, and the horizontal axis indicates the drive power Wd. FIG. 9 shows the relationship between the driving power Wd and the first frequencies f11 to f14 when the lamp voltage Vla is a constant value.
図9の例では、第1周波数f11〜f14は、駆動電力Wdが小さいほど大きく設定される。第1周波数f11〜f14と駆動電力Wdとの関係は、例えば、1次関数で表される。図9の例では、駆動電力Wdに対する第1周波数f1の変化の傾きは、例えば、第1周波数f11〜f14のいずれにおいても同じである。 In the example of FIG. 9, the first frequencies f11 to f14 are set larger as the driving power Wd is smaller. The relationship between the first frequencies f11 to f14 and the driving power Wd is represented by a linear function, for example. In the example of FIG. 9, the slope of the change in the first frequency f1 with respect to the drive power Wd is the same in any of the first frequencies f11 to f14, for example.
本実施形態においては、図8に示すランプ電圧Vlaに対する第1周波数f1の変化と、図9に示す駆動電力Wdに対する第1周波数f1の変化との両方に基づいて、第1周波数f1が設定される。具体的には、例えば、ランプ電圧Vlaに対して設定される第1周波数f1の値に、駆動電力Wdの変化による第1周波数f1の変化分を足し合わせる、あるいは減じることで、第1周波数f1の値が設定される。第1周波数f1の値は、例えば、50Hz以上、50kHz以下の間である。 In the present embodiment, the first frequency f1 is set based on both the change in the first frequency f1 with respect to the lamp voltage Vla shown in FIG. 8 and the change in the first frequency f1 with respect to the drive power Wd shown in FIG. The Specifically, for example, the first frequency f1 is obtained by adding or subtracting the change in the first frequency f1 due to the change in the drive power Wd to the value of the first frequency f1 set for the lamp voltage Vla. The value of is set. The value of the first frequency f1 is, for example, between 50 Hz and 50 kHz.
なお、本明細書において、第1周波数f1はランプ電圧Vlaが大きいほど大きく設定される、とは、図8の例のようにランプ電圧Vlaの値が所定の範囲内のみにおいてのことであってもよいし、ランプ電圧Vlaの値が取り得るすべての範囲内においてのことであってもよい。 In the present specification, the first frequency f1 is set to be larger as the lamp voltage Vla is larger, as in the example of FIG. 8, only when the value of the lamp voltage Vla is within a predetermined range. Alternatively, it may be within all the possible ranges of the value of the lamp voltage Vla.
また、本明細書において、第1周波数f1は駆動電力Wdが小さいほど大きく設定される、とは、図9の例のように駆動電力Wdの値が取り得るすべての範囲内においてのことであってもよいし、駆動電力Wdの値が所定の範囲内のみにおいてのことであってもよい。 Further, in the present specification, the first frequency f1 is set to be larger as the driving power Wd is smaller in the entire range where the value of the driving power Wd can be taken as in the example of FIG. Alternatively, the value of the drive power Wd may be only within a predetermined range.
また、本明細書において、第1周波数f1はランプ電圧Vlaが大きいほど大きく設定される、とは、駆動電力Wdを一定とした場合について、このように設定されることを含む。また、本明細書において、第1周波数f1は駆動電力Wdが小さいほど大きく設定される、とは、ランプ電圧Vlaを一定とした場合について、このように設定されることを含む。 Further, in the present specification, the first frequency f1 is set to be larger as the lamp voltage Vla is larger, which includes setting the driving frequency Wd in this way. Further, in the present specification, the first frequency f1 is set to be larger as the driving power Wd is smaller, which includes setting in this way when the lamp voltage Vla is constant.
すなわち、例えば、本実施形態のように第1周波数f1がランプ電圧Vlaと駆動電力Wdとの両方に基づいて設定される場合、ランプ電圧Vlaが大きくなった場合でも駆動電力Wdが大きくなることで実際の第1周波数f1は小さくなることがあり、駆動電力Wdが大きくなった場合でもランプ電圧Vlaが小さくなることで実際の第1周波数f1は大きくなることがある。 That is, for example, when the first frequency f1 is set based on both the lamp voltage Vla and the driving power Wd as in the present embodiment, the driving power Wd increases even when the lamp voltage Vla increases. The actual first frequency f1 may be reduced, and even when the drive power Wd is increased, the actual first frequency f1 may be increased by decreasing the lamp voltage Vla.
本実施形態において、第1期間P1の開始極性は、例えば、直前に設けられる期間、すなわち本実施形態では第2期間P2の終了極性と反対の極性である。開始極性とは、ある期間が開始した時点における駆動電流Iの極性である。終了極性とは、ある期間が終了した時点における駆動電流Iの極性である。 In the present embodiment, the start polarity of the first period P1 is, for example, the period provided immediately before, that is, the polarity opposite to the end polarity of the second period P2 in this embodiment. The start polarity is the polarity of the drive current I when a certain period starts. The end polarity is the polarity of the drive current I when a certain period ends.
具体的には、例えば、第1期間P1の直前に設けられた第2期間P2において放電灯90に供給される直流電流の極性が第2極性であった場合、第2期間P2の終了極性は第2極性となるため、第1期間P1の開始極性は第1極性である。本実施形態において第1期間P1の開始極性とは、第1交流期間P11の開始極性である。
Specifically, for example, when the polarity of the direct current supplied to the
図7に示すように、本実施形態において、第1交流期間P11の長さt11と、第2交流期間P12の長さt12と、第3交流期間P13の長さt13と、第4交流期間P14の長さt14とは、例えば、同じである。各交流期間に含まれる交流電流の周期数T1は、例えば、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの両方に基づいて設定される。本実施形態において各交流期間に含まれる交流電流の周期数T1は、例えば、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの両方に基づいて設定される第1周波数f1に基づいて設定される。 As shown in FIG. 7, in this embodiment, the length t11 of the first AC period P11, the length t12 of the second AC period P12, the length t13 of the third AC period P13, and the fourth AC period P14. For example, the length t14 is the same. The number of alternating current cycles T1 included in each AC period is set based on both the lamp voltage Vla and the driving power Wd, for example. In this embodiment, the cycle number T1 of the alternating current included in each alternating period is set based on the first frequency f1 set based on both the lamp voltage Vla and the driving power Wd, for example.
すなわち、図7に示す第1交流期間P11における周期数T11は、第1周波数f11に基づいて設定される。第2交流期間P12の周期数T12は、第1周波数f12に基づいて設定される。第3交流期間P13の周期数T13は、第1周波数f13に基づいて設定される。第4交流期間P14の周期数T14は、第1周波数f14に基づいて設定される。具体的には、例えば、各第1周波数f1に各期間の長さを乗じた値が、周期数となる。 That is, the cycle number T11 in the first AC period P11 shown in FIG. 7 is set based on the first frequency f11. The cycle number T12 of the second AC period P12 is set based on the first frequency f12. The number of cycles T13 of the third AC period P13 is set based on the first frequency f13. The cycle number T14 of the fourth AC period P14 is set based on the first frequency f14. Specifically, for example, a value obtained by multiplying each first frequency f1 by the length of each period is the number of periods.
本実施形態において、第1期間P1の長さt1、すなわち、長さt11〜t14の合計の長さは、例えば、10ms(ミリ秒)以上、10s(秒)以下である。第1期間P1の長さt1がこのように設定されることで、第1電極92の突起552pおよび第2電極93の突起562pに好適に熱負荷を加えることができる。
In the present embodiment, the length t1 of the first period P1, that is, the total length of the lengths t11 to t14 is, for example, not less than 10 ms (milliseconds) and not more than 10 s (seconds). By length t1 of the first period P1 is set in this manner, it can be added suitably heat load to the protrusion 562 p of
第2期間P2は、放電灯90に直流電流が供給される期間である。図7に示す例では、第2期間P2においては、一定の電流値Im1を有する第1極性の駆動電流Iが放電灯90に供給される。混合期間PH1の第2期間P2において放電灯90に供給される直流電流の極性は、第2期間P2が設けられるごとに反転する。
The second period P2 is a period during which a direct current is supplied to the
すなわち、混合期間PH1において、第1期間P1の直前に設けられる第2期間P2において放電灯90に供給される直流電流と、第1期間P1の直後に設けられる第2期間P2において放電灯90に供給される直流電流とでは、互いに極性が異なる。例えば、第1期間P1の直前に設けられる第2期間P2において放電灯90に供給される直流電流の極性が、図7に示す第2期間P2において放電灯90に供給される直流電流と同様に第1極性である場合、第1期間P1の直後に設けられる第2期間P2において放電灯90に供給される直流電流の極性は、第1極性と反対の第2極性である。この場合、第1期間P1の直後に設けられる第2期間P2においては、一定の電流値−Im1を有する第2極性の駆動電流Iが放電灯90に供給される。
That is, in the mixing period PH1, the direct current supplied to the
図7に示す第2期間P2の長さt2は、第1期間P1における第1周波数f11を有する交流電流の半周期の長さよりも大きい。第2期間P2の長さt2は、例えば、10ms(ミリ秒)以上、20ms(ミリ秒)以下である。第2期間P2の長さt2がこのように設定されることで、第1電極92の突起552pに好適に熱負荷を加えることができる。
The length t2 of the second period P2 shown in FIG. 7 is larger than the length of the half cycle of the alternating current having the first frequency f11 in the first period P1. The length t2 of the second period P2 is, for example, not less than 10 ms (milliseconds) and not more than 20 ms (milliseconds). By setting the length t <b> 2 of the second period P <b> 2 in this way, a heat load can be suitably applied to the
本実施形態において制御部40は、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの両方に基づいて第2期間P2の長さt2を設定する。すなわち、本実施形態において制御部40は、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの少なくとも一方に基づいて第2期間P2の長さt2を設定する。言い換えると、本実施形態において制御部40は、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの少なくとも一方に基づいて、第2期間P2の長さt2を変化させる。第2期間P2の長さt2は、例えば、ランプ電圧Vlaが大きいほど大きく設定される。第2期間P2の長さt2は、例えば、駆動電力Wdが大きいほど小さく設定される。
In the present embodiment, the
第2期間P2の長さt2とランプ電圧Vlaとの関係は、駆動電力Wdを一定とした場合、例えば、1次関数で表せる。第2期間P2の長さt2と駆動電力Wdとの関係は、ランプ電圧Vlaを一定とした場合、例えば、1次関数で表せる。 The relationship between the length t2 of the second period P2 and the lamp voltage Vla can be expressed by, for example, a linear function when the driving power Wd is constant. The relationship between the length t2 of the second period P2 and the driving power Wd can be expressed by, for example, a linear function when the lamp voltage Vla is constant.
なお、本明細書において、第2期間P2の長さt2はランプ電圧Vlaが大きいほど大きく設定される、とは、ランプ電圧Vlaの値が所定の範囲内のみにおいてのことであってもよいし、ランプ電圧Vlaの値が取り得るすべての範囲内においてのことであってもよい。 In the present specification, the length t2 of the second period P2 is set to be larger as the lamp voltage Vla is larger, which means that the value of the lamp voltage Vla is only within a predetermined range. The value of the lamp voltage Vla may be in all possible ranges.
また、本明細書において、第2期間P2の長さt2は駆動電力Wdが大きいほど小さく設定される、とは、駆動電力Wdの値が所定の範囲内のみにおいてのことであってもよいし、駆動電力Wdの値が取り得るすべての範囲内においてのことであってもよい。 In the present specification, the length t2 of the second period P2 is set to be smaller as the driving power Wd is larger, which may be that the value of the driving power Wd is only within a predetermined range. It may be within all the possible ranges of the drive power Wd.
すなわち、ランプ電圧Vlaが所定の値以下である場合には、例えば、第2期間P2の長さt2を一定としてもよい。また、駆動電力Wdが所定の値以下である場合には、例えば、第2期間P2の長さt2を一定としてもよい。 That is, when the lamp voltage Vla is equal to or lower than a predetermined value, for example, the length t2 of the second period P2 may be constant. Further, when the drive power Wd is equal to or less than a predetermined value, for example, the length t2 of the second period P2 may be constant.
また、本明細書において、第2期間P2の長さt2はランプ電圧Vlaが大きいほど大きく設定される、とは、駆動電力Wdを一定とした場合について、このように設定されることを含む。また、本明細書において、第2期間P2の長さt2は駆動電力Wdが大きいほど小さく設定される、とは、ランプ電圧Vlaを一定とした場合について、このように設定されることを含む。 Further, in this specification, the length t2 of the second period P2 is set to be larger as the lamp voltage Vla is larger, which includes setting in this way when the driving power Wd is constant. Further, in this specification, the length t2 of the second period P2 is set to be smaller as the drive power Wd is larger, which includes setting in this way when the lamp voltage Vla is constant.
すなわち、例えば、本実施形態のように第2期間P2の長さt2がランプ電圧Vlaと駆動電力Wdとの両方に基づいて設定される場合、ランプ電圧Vlaが大きくなった場合でも駆動電力Wdが大きくなることで、設けられる第2期間P2の長さt2は小さくなることがあり、駆動電力Wdが大きくなった場合でもランプ電圧Vlaが小さくなることで、設けられる第2期間P2の長さt2は大きくなることがある。 That is, for example, when the length t2 of the second period P2 is set based on both the lamp voltage Vla and the driving power Wd as in the present embodiment, the driving power Wd is increased even when the lamp voltage Vla increases. By increasing, the length t2 of the second period P2 provided may be reduced, and even when the drive power Wd increases, the lamp voltage Vla decreases, thereby causing the length t2 of the provided second period P2. Can grow.
上述した制御部40による制御は、放電灯駆動方法としても表現できる。すなわち、本実施形態の放電灯駆動方法の一つの態様は、第1電極92および第2電極93を有する放電灯90に駆動電流Iを供給して、放電灯90を駆動する放電灯駆動方法であって、放電灯90に第1周波数f1を有する交流電流が供給される第1期間P1と、放電灯90に直流電流が供給される第2期間P2と、が交互に繰り返される混合期間PH1が設けられ、第1周波数f1は、互いに異なる複数の周波数を含み、検出されたランプ電圧Vlaおよび放電灯90に供給される駆動電力Wdの少なくとも一方に基づいて、第1周波数f1を変化させることを特徴とする。
The control by the
例えば、放電灯90が劣化してランプ電圧Vlaが大きくなる場合、放電灯90に供給される駆動電流Iが小さくなるため、アーク放電の輝点が不安定になりやすく、移動しやすい。アーク放電の輝点が移動すると、第1電極92における溶融する位置および溶融量が変化する。これにより、第1電極92の形状が不安定になり、消耗しやすくなる虞があった。したがって、放電灯90の寿命を十分に向上できない虞があった。
For example, when the
また、同様にして、駆動電力Wdが小さい場合においても、駆動電流Iが小さくなる。そのため、アーク放電の輝点が不安定になり、第1電極92が消耗しやすくなる虞があった。したがって、放電灯90の寿命を十分に向上できない虞があった。
Similarly, when the drive power Wd is small, the drive current I is small. Therefore, the bright spot of arc discharge becomes unstable, and the
これらの問題に対して、本実施形態によれば、制御部40は、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの少なくとも一方に基づいて、第1周波数f1を設定する。そのため、上記問題の少なくとも一方を解決できる。
With respect to these problems, according to the present embodiment, the
具体的には、第1周波数f1がランプ電圧Vlaに基づいて設定される場合、ランプ電圧Vlaが大きくなるほど、第1周波数f1を大きく設定することで、放電灯90が劣化した場合に、アーク放電の輝点を安定させやすい。これは、以下の理由による。
Specifically, when the first frequency f1 is set based on the lamp voltage Vla, arc discharge occurs when the
放電灯90に供給される交流電流の周波数が比較的大きい場合、第1電極92の突起552pにおける溶融される部分の体積が比較的小さくなる。アーク放電の輝点は、突起552pが溶融されて平坦化された先端面に位置する。突起552pにおける溶融される部分の体積が小さい場合、平坦化される先端面の面積が比較的小さい。そのため、アーク放電の輝点が移動する領域が小さくなり、アーク放電の輝点の位置を安定化できる。
When the frequency of the alternating current supplied to the
したがって、本実施形態によれば、放電灯90が劣化した場合に、第1電極92が消耗しやすくなることを抑制できる。
Therefore, according to this embodiment, when the
一方、第1周波数f1が駆動電力Wdに基づいて設定される場合、駆動電力Wdが小さくなるほど、第1周波数f1を大きく設定することで、駆動電力Wdが比較的に小さい場合に、第1周波数f1を比較的大きくできる。これにより、上記と同様にして、アーク放電の輝点を安定化でき、第1電極92が消耗しやすくなることを抑制できる。
On the other hand, when the first frequency f1 is set based on the driving power Wd, the first frequency f1 is set to be larger as the driving power Wd is smaller. f1 can be made relatively large. Thereby, similarly to the above, the bright spot of the arc discharge can be stabilized, and the
以上のように、本実施形態によれば、第1電極92が消耗することを抑制でき、放電灯90の寿命を向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the consumption of the
本実施形態によれば、第1周波数f1は、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの両方に基づいて設定されるため、上記問題をいずれも解決することができる。したがって、放電灯90の寿命をより向上できる。
According to the present embodiment, since the first frequency f1 is set based on both the lamp voltage Vla and the driving power Wd, all of the above problems can be solved. Therefore, the life of the
また、本実施形態によれば、第1周波数f1は、互いに異なる複数の周波数を含む。そのため、第1期間P1内において、第1電極92に加えられる熱負荷を変動させることができる。したがって、本実施形態によれば、第1電極92の突起552pを成長させやすい。
Further, according to the present embodiment, the first frequency f1 includes a plurality of different frequencies. Therefore, the heat load applied to the
また、本実施形態によれば、第1期間P1において、時間的に後に設けられる交流期間ほど第1周波数f1が小さくなる。すなわち、第1期間P1においては、時間的に最も前に設けられる第1交流期間P11において、第1周波数f1が最も大きい。言い換えれば、第1周波数f1のうちで、第1交流期間P11において放電灯90に供給される交流電流の第1周波数f11が最も大きい。放電灯90に供給される交流電流の周波数が大きいほど、第1電極92の温度は低下しやすい。
Further, according to the present embodiment, in the first period P1, the first frequency f1 becomes smaller in the alternating period provided later in time. That is, in the first period P1, the first frequency f1 is the largest in the first AC period P11 that is provided at the earliest in time. In other words, the first frequency f11 of the alternating current supplied to the
そのため、混合期間PH1において、第1期間P1よりも熱負荷が大きい第2期間P2の直後に、第1周波数f1が大きい第1交流期間P11を設けることで、第2期間P2によって加熱された第1電極92の温度を急激に低下させやすく、第1電極92に熱負荷の変動による刺激を加えやすい。その結果、本実施形態によれば、突起552pをより成長させやすい。
Therefore, in the mixing period PH1, by providing the first AC period P11 having a large first frequency f1 immediately after the second period P2 having a larger thermal load than the first period P1, the first period heated by the second period P2 is provided. The temperature of the
また、本実施形態によれば、制御部40は、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの少なくとも一方に基づいて、第2期間P2の長さt2を設定する。そのため、第2期間P2の長さt2をランプ電圧Vlaが大きいほど大きく設定することで、放電灯90が劣化した場合に、突起552pを好適に溶融させやすく、突起552pの形状を維持しやすい。また、第2期間P2の長さt2を駆動電力Wdが大きいほど小さく設定することで、第1電極92の突起552pが過剰に溶融されることを抑制でき、突起552pの形状を維持しやすい。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、混合期間PH1の第2期間P2において放電灯90に供給される直流電流の極性は、第2期間P2が設けられるごとに反転する。そのため、混合期間PH1において、第1電極92の突起552pおよび第2電極93の突起562pをバランスよく成長させることができ、突起552pの形状および突起562pの形状を共に維持しやすい。
Further, according to the present embodiment, the polarity of the direct current supplied to the
なお、本実施形態においては、以下の構成および方法を採用することもできる。 In the present embodiment, the following configurations and methods may be employed.
本実施形態において混合期間PH1は、放電灯90が点灯している間、常に設けられていてもよいし、他の期間を挟みつつ、断続的に複数設けられていてもよい。
In the present embodiment, the mixing period PH1 may be always provided while the
また、本実施形態において複数の第1周波数f1は、どのように設けられてもよい。本実施形態においては、例えば、第1期間P1において、時間的に後に設けられる交流期間ほど、第1周波数f1が大きくなる構成であってもよい。 In the present embodiment, the plurality of first frequencies f1 may be provided in any manner. In the present embodiment, for example, in the first period P1, the first frequency f1 may be increased in the alternating period provided later in time.
また、本実施形態において第1期間P1に含まれる交流期間の数は、特に限定されない。本実施形態において第1期間P1は、2つまたは3つの交流期間を有していてもよいし、5つ以上の交流期間を有していてもよい。また、本実施形態においては、例えば、第1期間P1ごとに有する交流期間の数が異なってもよい。 In the present embodiment, the number of AC periods included in the first period P1 is not particularly limited. In the present embodiment, the first period P1 may have two or three alternating periods, and may have five or more alternating periods. In the present embodiment, for example, the number of AC periods included in each first period P1 may be different.
また、本実施形態において第1期間P1に含まれる各交流期間の長さは、互いに異なっていてもよい。すなわち、第1交流期間P11の長さt11と、第2交流期間P12の長さt12と、第3交流期間P13の長さt13と、第4交流期間P14の長さt14と、は、互いに異なっていてもよい。 In the present embodiment, the lengths of the AC periods included in the first period P1 may be different from each other. That is, the length t11 of the first AC period P11, the length t12 of the second AC period P12, the length t13 of the third AC period P13, and the length t14 of the fourth AC period P14 are different from each other. It may be.
また、本実施形態において制御部40は、ランプ電圧Vlaのみに基づいて第1周波数f1を設定してもよいし、駆動電力Wdのみに基づいて第1周波数f1を設定してもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態において制御部40は、ランプ電圧Vlaのみに基づいて第2期間P2の長さt2を設定してもよいし、駆動電力Wdのみに基づいて第2期間P2の長さt2を設定してもよい。また、本実施形態において第2期間P2の長さt2は、変化しなくてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態において制御部40は、第2期間P2が設けられるごとに、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの少なくとも一方に基づいて第2期間P2の長さt2を設定してもよいし、混合期間PH1が複数設けられる場合、混合期間PH1が設けられるごとに1度ずつランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの少なくとも一方に基づいて第2期間P2の長さt2を設定してもよい。第2期間P2の長さt2が、第2期間P2が設けられるごとに設定される場合、1つの混合期間PH1において各第2期間P2の長さt2は、互いに異なる場合がある。一方、第2期間P2の長さt2が、混合期間PH1が設けられるごとに1度ずつ設定される場合、1つの混合期間PH1において各第2期間P2の長さt2は、互いに同じである。
In the present embodiment, the
また、本実施形態において制御部40は、混合期間PH1が複数設けられる場合、混合期間PH1が所定の数だけ設けられるごとに1度ずつランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの少なくとも一方に基づいて第2期間P2の長さt2を設定してもよい。
In the present embodiment, when a plurality of mixing periods PH1 are provided, the
また、本実施形態において制御部40は、混合期間PH1の第2期間P2において放電灯90に供給される直流電流の極性を、第2期間P2が設けられるごとに反転しなくてもよい。すなわち、本実施形態においては、放電灯90に同じ極性の直流電流が供給される第2期間P2が、2回以上連続して設けられてもよい。
In the present embodiment, the
<第2実施形態>
第2実施形態は、第1実施形態に対して、第3期間(分割直流駆動期間)P3が設けられる点において異なる。なお、上記実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により説明を省略する場合がある。
Second Embodiment
The second embodiment differs from the first embodiment in that a third period (divided DC drive period) P3 is provided. In addition, about the structure similar to the said embodiment, description may be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol suitably.
本実施形態において制御部40は、第1実施形態で説明した各駆動に加えて、分割直流駆動を実行可能である。本実施形態において制御部40は、分割直流駆動が実行される期間である第3期間P3が設けられるように、放電灯駆動部230を制御する。第3期間P3は、所定の条件下で、第2期間P2の代わりに設けられる期間である。
In the present embodiment, the
図10は、第3期間P3の駆動電流波形の一例を示す図である。図10において、縦軸は駆動電流Iを示しており、横軸は時間Tを示している。駆動電流Iは、第1極性状態である場合を正とし、第2極性状態となる場合を負として示している。 FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a drive current waveform in the third period P3. In FIG. 10, the vertical axis indicates the drive current I, and the horizontal axis indicates time T. The drive current I is shown as positive when it is in the first polarity state and negative when it is in the second polarity state.
図10に示すように、本実施形態においては、混合期間PH2が設けられる。混合期間PH2においては、第1期間P1と第2期間P2とが交互に繰り返されるか、または第1期間P1と第3期間P3とが交互に繰り返される。すなわち、混合期間PH2においては、所定の条件に応じて、第1期間P1と第2期間P2とが交互に繰り返されるか、第1期間P1と第3期間P3とが交互に繰り返されるか、が異なる。 As shown in FIG. 10, in this embodiment, a mixing period PH2 is provided. In the mixed period PH2, the first period P1 and the second period P2 are alternately repeated, or the first period P1 and the third period P3 are alternately repeated. That is, in the mixed period PH2, whether the first period P1 and the second period P2 are alternately repeated or the first period P1 and the third period P3 are alternately repeated according to a predetermined condition. Different.
図10の例では、混合期間PH2において第1期間P1と第3期間P3とが交互に繰り返される場合について示している。混合期間PH2において第1期間P1と第2期間P2とが交互に繰り返される場合、混合期間PH2における駆動電流波形は、第1実施形態の混合期間PH1の駆動電流波形と同様である。 In the example of FIG. 10, the case where the first period P1 and the third period P3 are alternately repeated in the mixed period PH2 is shown. When the first period P1 and the second period P2 are alternately repeated in the mixed period PH2, the drive current waveform in the mixed period PH2 is the same as the drive current waveform in the mixed period PH1 of the first embodiment.
第3期間P3は、第1直流期間P31および第2直流期間P32を交互に含む期間である。第1直流期間P31は、放電灯90に直流電流が供給される期間である。図10に示す例では、第1直流期間P31においては、一定の電流値Im1を有する第1極性の駆動電流Iが放電灯90に供給される。
The third period P3 is a period including the first DC period P31 and the second DC period P32 alternately. The first DC period P31 is a period in which a DC current is supplied to the
第2直流期間P32は、第1直流期間P31の極性において放電灯90に供給される直流電流と反対の極性を有する直流電流が放電灯90に供給される期間である。すなわち、図10に示す例では、第2直流期間P32においては、一定の電流値−Im1を有する第2極性の駆動電流Iが放電灯90に供給される。
The second DC period P32 is a period in which a DC current having a polarity opposite to the DC current supplied to the
第1直流期間P31において放電灯90に供給される直流電流の極性および第2直流期間P32において放電灯90に供給される直流電流の極性は、第3期間P3が設けられるごとに反転する。すなわち、図10に示される第3期間P3の次に設けられる第3期間P3においては、第1直流期間P31において放電灯90に供給される直流電流の極性は、第2極性となり、第2直流期間P32において放電灯90に供給される直流電流の極性は、第1極性となる。
The polarity of the direct current supplied to the
第1直流期間P31の長さt31は、第2直流期間P32の長さt32よりも大きい。第1直流期間P31の長さt31は、例えば、第2直流期間P32の長さt32の10倍以上である。第1直流期間P31の長さt31がこのように設定されることで、第3期間P3において、一方の電極を好適に加熱しつつ、他方の電極の温度が低下し過ぎることを好適に抑制できる。 The length t31 of the first DC period P31 is longer than the length t32 of the second DC period P32. The length t31 of the first DC period P31 is, for example, not less than 10 times the length t32 of the second DC period P32. By setting the length t31 of the first DC period P31 in this way, it is possible to suitably suppress the temperature of the other electrode from being excessively lowered while appropriately heating one electrode in the third period P3. .
第1直流期間P31の長さt31は、例えば、5.0ms(ミリ秒)以上、20ms(ミリ秒)以下である。第2直流期間P32の長さt32は、0.5ms(ミリ秒)よりも小さい。第3期間P3における第1直流期間P31の長さt31の合計は、所定の条件が満たされない場合に設けられる第2期間P2の長さt2よりも大きい。 The length t31 of the first DC period P31 is, for example, not less than 5.0 ms (milliseconds) and not more than 20 ms (milliseconds). The length t32 of the second DC period P32 is smaller than 0.5 ms (milliseconds). The total length t31 of the first DC period P31 in the third period P3 is greater than the length t2 of the second period P2 provided when a predetermined condition is not satisfied.
第3期間P3における第1直流期間P31の長さt31の合計とは、第3期間P3に含まれるすべての第1直流期間P31の長さt31を足し合わせた長さである。図10の例では、第3期間P3には、例えば、3つの第1直流期間P31が含まれている。そのため、第3期間P3における第1直流期間P31の長さt31の合計とは、3つの第1直流期間P31の長さt31を足し合わせた長さである。 The sum of the lengths t31 of the first DC periods P31 in the third period P3 is a length obtained by adding the lengths t31 of all the first DC periods P31 included in the third period P3. In the example of FIG. 10, the third period P3 includes, for example, three first DC periods P31. Therefore, the sum of the lengths t31 of the first DC periods P31 in the third period P3 is a length obtained by adding the lengths t31 of the three first DC periods P31.
第3期間P3における第1直流期間P31の長さt31の合計は、例えば、5.0ms(ミリ秒)以上、100ms(ミリ秒)以下である。第3期間P3における第1直流期間P31の長さt31の合計がこのように設定されることで、第1電極92の突起552pに加えられる熱負荷を好適に大きくできる。
The total length t31 of the first DC period P31 in the third period P3 is, for example, not less than 5.0 ms (milliseconds) and not more than 100 ms (milliseconds). By setting the total length t31 of the first DC period P31 in the third period P3 in this way, the heat load applied to the
なお、以下の説明においては、第3期間P3における第1直流期間P31の長さt31の合計を、単に、第1直流期間P31の合計長さ、と呼ぶ場合がある。 In the following description, the sum of the lengths t31 of the first DC periods P31 in the third period P3 may be simply referred to as the total length of the first DC periods P31.
第1直流期間P31の長さt31は、それぞれ同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。図10の例では、第1直流期間P31の長さt31は、それぞれ同じである。 The length t31 of the first DC period P31 may be the same or different from each other. In the example of FIG. 10, the length t31 of the first DC period P31 is the same.
本実施形態において、制御部40は、混合期間PH2において交互に繰り返される期間が、所定の条件に応じて切り替えられるように放電灯駆動部230を制御する。すなわち、制御部40は、所定の条件に応じて、第2期間P2の代わりに第3期間P3が設けられるように放電灯駆動部230を制御する。以下、詳細に説明する。
In the present embodiment, the
図11は、混合期間PH2における制御部40の制御の一例を示すフローチャートである。図11に示すように、制御部40は、混合駆動を開始した(ステップS11)後、交流駆動を実行する(ステップS12)。これにより、混合期間PH2における第1期間P1が開始される。
FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of control of the
次に、制御部40は、第1実施形態で述べたように、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdに基づいて、直流駆動を実行する第2期間P2の長さt2を設定する(ステップS13)。そして、制御部40は、設定された第2期間P2の長さt2が所定値より大きいか否かを判断する(ステップS14)。すなわち、本実施形態において、所定の条件は、設定された第2期間P2の長さt2が所定値よりも大きいか否かということである。
Next, as described in the first embodiment, the
第2期間P2の長さt2が所定値以下の場合(ステップS14:NO)、制御部40は、直流駆動を実行する(ステップS15)。これにより、第2期間P2が開始される。すなわち、この場合においては、混合期間PH2における駆動電流波形は、第1期間P1と第2期間P2とが交互に繰り返される波形となる。
When the length t2 of the second period P2 is equal to or less than the predetermined value (step S14: NO), the
一方、第2期間P2の長さt2が所定値よりも大きい場合(ステップS14:YES)、制御部40は、分割直流駆動を実行する(ステップS16)。これにより、第3期間P3が開始される。すなわち、この場合においては、混合期間PH2における駆動電流波形は、第1期間P1と第3期間P3とが交互に繰り返される波形となる。ステップS14における所定値は、例えば、20ms(ミリ秒)である。
On the other hand, when the length t2 of the second period P2 is larger than the predetermined value (step S14: YES), the
このように、本実施形態において制御部40は、設定された第2期間P2の長さt2が所定値よりも大きい場合、第2期間P2の代わりに、第3期間P3が設けられるように放電灯駆動部230を制御する。すなわち、本実施形態において、第2期間P2の長さt2が所定値よりも大きく設定されると、第2期間P2は設けられない。そのため、設けられる第2期間P2の長さt2は、所定値以下となる。
As described above, in the present embodiment, when the set length t2 of the second period P2 is larger than the predetermined value, the
図10に示す第3期間P3における第1直流期間P31の長さt31の合計は、設定された第2期間P2の長さt2と同じである。すなわち、設定された第2期間P2の長さt2が所定値よりも大きい場合、第2期間P2が設けられない代わりに、放電灯90に直流電流が供給される期間が、設定された長さt2の分だけ、複数の第1直流期間P31に分割されて設けられる。第3期間P3は、第1直流期間P31に加えて第2直流期間P32を有するため、第1直流期間P31の合計長さは、設定された第2期間P2の長さt2が所定値以下の場合に設けられる第2期間P2の長さt2よりも大きい。
The total length t31 of the first DC period P31 in the third period P3 shown in FIG. 10 is the same as the set length t2 of the second period P2. That is, when the set length t2 of the second period P2 is larger than the predetermined value, the period during which the direct current is supplied to the
具体的には、例えば、所定値が20ms(ミリ秒)の場合、第2期間P2の長さt2が20ms(ミリ秒)よりも大きく、40ms(ミリ秒)以下に設定されると、制御部40は、第2期間P2を2つの第1直流期間P31に分割し、第1直流期間P31の間に第2直流期間P32が設けられるように放電灯駆動部230を制御する。また、例えば、第2期間P2の長さt2が40ms(ミリ秒)よりも大きく60ms(ミリ秒)以下に設定されると、図10に示す例のように、制御部40は、第2期間P2を3つの第1直流期間P31に分割し、各第1直流期間P31の間に第2直流期間P32が設けられるように放電灯駆動部230を制御する。
Specifically, for example, when the predetermined value is 20 ms (milliseconds), when the length t2 of the second period P2 is set to be longer than 20 ms (milliseconds) and 40 ms (milliseconds) or less, the
図11の例では、混合期間PH2において、交流駆動(第1期間P1)が実行されるごとに、次に、直流駆動(第2期間P2)と分割直流駆動(第3期間P3)とのうちのいずれを実行するかを選択する構成である。そのため、1つの混合期間PH2内において、第2期間P2と第3期間P3とが共に設けられる場合がある。例えば、混合期間PH2の開始初期の段階において第1期間P1と第2期間P2とが交互に繰り返される場合を考える。この場合、途中でランプ電圧Vlaが大きくなる等によって第2期間P2の長さt2の設定値が所定値よりも大きくなった場合には、混合期間PH2の駆動電流波形は、途中から第1期間P1と第3期間P3とが交互に繰り返される駆動電流波形となる。 In the example of FIG. 11, every time AC driving (first period P1) is performed in the mixing period PH2, next, of DC driving (second period P2) and divided DC driving (third period P3). It is the structure which selects which of these is performed. Therefore, both the second period P2 and the third period P3 may be provided in one mixed period PH2. For example, consider a case where the first period P1 and the second period P2 are alternately repeated in the initial stage of the mixing period PH2. In this case, when the set value of the length t2 of the second period P2 becomes larger than a predetermined value due to the lamp voltage Vla increasing in the middle, the driving current waveform in the mixing period PH2 is changed from the middle to the first period. The driving current waveform is such that P1 and the third period P3 are alternately repeated.
上述したように、本実施形態において制御部40は、設定される第2期間P2の長さt2に基づいて、第2期間P2と第3期間P3とのうちのいずれが設けられるかを決定する。本実施形態において第2期間P2の長さt2は、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの両方に基づいて設定される。すなわち、本実施形態において制御部40は、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの両方に基づいて、第2期間P2と第3期間P3とのいずれが設けられるかを決定する。
As described above, in the present embodiment, the
例えば、混合期間PH2において長さt2が所定値よりも大きく設定された第2期間P2が設けられた場合、第2期間P2で加熱される電極と反対の電極、例えば第2電極93の温度が低下し過ぎる虞がある。
For example, when the second period P2 in which the length t2 is set larger than a predetermined value is provided in the mixing period PH2, the temperature of the electrode opposite to the electrode heated in the second period P2, for example, the
これに対して、本実施形態によれば、設定された第2期間P2の長さt2が所定値よりも大きい場合、第2期間P2の代わりに、第1直流期間P31において放電灯90に供給される直流電流と反対の極性の直流電流が放電灯90に供給される第2直流期間P32を有する第3期間P3が設けられる。そして、第3期間P3における第1直流期間P31の合計長さは、設定された第2期間P2の長さt2と同じである。そのため、第2期間P2で加熱される電極、例えば第1電極92を十分に加熱しつつ、第1電極92と反対の第2電極93の温度が低下し過ぎることを抑制できる。
On the other hand, according to the present embodiment, when the set length t2 of the second period P2 is larger than the predetermined value, it is supplied to the
また、本実施形態によれば、第3期間P3における第1直流期間P31の長さt31の合計は、5.0ms(ミリ秒)以上、100ms(ミリ秒)以下である。そのため、第1直流期間P31において陽極となる側の電極をより好適に加熱することができる。 Further, according to the present embodiment, the total length t31 of the first DC period P31 in the third period P3 is not less than 5.0 ms (milliseconds) and not more than 100 ms (milliseconds). Therefore, it is possible to more suitably heat the electrode serving as the anode in the first DC period P31.
また、本実施形態によれば、第3期間P3における第1直流期間P31の長さt31の合計は、設定された第2期間P2の長さt2が所定値以下の場合に設けられる第2期間P2の長さt2よりも大きい。そのため、第2期間P2が設けられる場合に比べて、第1直流期間P31において陽極となる側の電極をより加熱することができる。 Further, according to the present embodiment, the sum of the lengths t31 of the first DC periods P31 in the third period P3 is the second period provided when the set length t2 of the second period P2 is equal to or less than a predetermined value. It is larger than the length t2 of P2. Therefore, compared with the case where the second period P2 is provided, the electrode on the side serving as the anode in the first DC period P31 can be further heated.
なお、本実施形態においては、以下の構成を採用することもできる。 In the present embodiment, the following configuration may be employed.
本実施形態において制御部40は、混合期間PH2が複数設けられる場合、混合期間PH2が設けられるごとに1度ずつ、混合期間PH2において第2期間P2と第3期間P3とのいずれが設けられるかを決定してもよい。この場合、1つの混合期間PH2においては、第1期間P1および第2期間P2のみが交互に繰り返される、あるいは、第1期間P1および第3期間P3のみが交互に繰り返される。すなわち、この場合、1つの混合期間PH2においては、第2期間P2と第3期間P3とのうちのいずれか一方のみと、第1期間P1と、が設けられる。
In the present embodiment, when a plurality of mixed periods PH2 are provided, the
また、本実施形態において制御部40は、混合期間PH2が複数設けられる場合、混合期間PH2が所定の数だけ設けられるごとに1度ずつ、混合期間PH2において第2期間P2と第3期間P3とのいずれが設けられるかを決定してもよい。
In the present embodiment, when a plurality of mixing periods PH2 are provided, the
また、上記説明においては、制御部40が、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdに応じて設定される第2期間P2の長さt2に基づいて、第2期間P2と第3期間P3とのうちのいずれを設けるかを決定する構成としたが、これに限られない。本実施形態においては、制御部40が、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdに応じて設定される第2期間P2の長さt2が所定値よりも大きいか否かを判断するのではなく、より直接的にランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの少なくとも一方に基づいて、第2期間P2と第3期間P3とのうちのいずれを設けるかを決定してもよい。
In the above description, the
また、この場合、第2期間P2の長さt2は、ランプ電圧Vlaあるいは駆動電力Wdに応じて変化しなくてもよい。すなわち、制御部40は、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの少なくとも一方に基づいて、第2期間P2の代わりに、第3期間P3が設けられるように放電灯駆動部230を制御してもよい。より具体的には、制御部40は、ランプ電圧Vlaが所定の値(第1所定値)よりも大きい、あるいは、駆動電力Wdが所定の値(第2所定値)よりも小さい場合に、第2期間P2の代わりに、第3期間P3が設けられるように放電灯駆動部230を制御してもよい。すなわち、本実施形態において、所定の条件は、ランプ電圧Vlaが所定の値よりも大きいか否か、あるいは駆動電力Wdが所定の値よりも小さいか否か、ということである。この場合、制御部40は、例えば、検出されたランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの少なくとも一方に基づいて、第3期間P3における第1直流期間P31の長さt31の合計を設定する。
In this case, the length t2 of the second period P2 may not change according to the lamp voltage Vla or the driving power Wd. That is, the
また、本実施形態において制御部40は、第1直流期間P31において放電灯90に供給される直流電流の極性および第2直流期間P32において放電灯90に供給される直流電流の極性を、第3期間P3が設けられるごとに反転しなくてもよい。すなわち、本実施形態においては、2回以上連続して、第1直流期間P31において放電灯90に供給される直流電流の極性および第2直流期間P32において放電灯90に供給される直流電流の極性がそれぞれ同じである第3期間P3が設けられてもよい。
In the present embodiment, the
<第3実施形態>
第3実施形態は、第1実施形態に対して、第4期間(低周波交流駆動期間)P4および第5期間(片寄駆動期間)P5が設けられる点において異なる。なお、上記実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により説明を省略する場合がある。
<Third Embodiment>
The third embodiment is different from the first embodiment in that a fourth period (low frequency AC driving period) P4 and a fifth period (one side driving period) P5 are provided. In addition, about the structure similar to the said embodiment, description may be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol suitably.
本実施形態において制御部40は、第1実施形態で説明した各駆動に加えて、低周波交流駆動と、片寄駆動と、を実行可能である。低周波交流駆動は、放電灯90に交流駆動の交流電流よりも周波数の低い交流電流が供給される駆動である。片寄駆動は、放電灯90に極性の異なる直流電流が交互に供給され、一方の極性の直流電流の長さが、他方の極性の直流電流の長さよりも十分に長い駆動である。
In the present embodiment, the
本実施形態において制御部40は、第1期間P1と第2期間P2とが交互に繰り返される混合期間PH1に加えて、低周波交流駆動が実行される期間である第4期間P4と、片寄駆動が実行される期間である第5期間P5と、が設けられるように、放電灯駆動部230を制御する。
In the present embodiment, the
図12は、本実施形態における放電灯90に駆動電流Iが供給される期間の変化を示す模式図である。図12に示すように、本実施形態において制御部40は、駆動サイクルCが繰り返されるように、放電灯駆動部230を制御する。本実施形態において駆動サイクルCは、第1期間P1と、第2期間P2と、第4期間P4と、第5期間P5と、を有する。すなわち、駆動サイクルCは、制御部40が4つの駆動を行うことで実行される。駆動サイクルCには、第1期間P1と第2期間P2とが交互に繰り返される混合期間PH1が設けられる。本実施形態において混合期間PH1は、複数設けられる。
FIG. 12 is a schematic diagram showing a change in a period during which the drive current I is supplied to the
本実施形態において第4期間P4は、時間的に隣り合う混合期間PH1の間に設けられる。第4期間P4は、例えば、第1期間P1の直後に設けられる。第4期間P4は、例えば、第1期間P1の直前に設けられる。 In the present embodiment, the fourth period P4 is provided between the mixed periods PH1 that are temporally adjacent. For example, the fourth period P4 is provided immediately after the first period P1. For example, the fourth period P4 is provided immediately before the first period P1.
図13は、第4期間P4の駆動電流波形の一例を示す図である。図13において、縦軸は駆動電流Iを示しており、横軸は時間Tを示している。駆動電流Iは、第1極性状態である場合を正とし、第2極性状態となる場合を負として示している。 FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a drive current waveform in the fourth period P4. In FIG. 13, the vertical axis represents the drive current I, and the horizontal axis represents time T. The drive current I is shown as positive when it is in the first polarity state and negative when it is in the second polarity state.
図13に示すように、第4期間P4は、放電灯90に第1周波数f1よりも小さい第2周波数f2を有する交流電流が供給される期間である。すなわち、第4期間P4における交流電流の第2周波数f2は、第1周波数f11〜f14のいずれよりも小さい。第2周波数f2の値は、例えば、10Hz以上、100Hz以下の間である。
As shown in FIG. 13, the fourth period P4 is a period in which an alternating current having a second frequency f2 smaller than the first frequency f1 is supplied to the
第4期間P4は、設けられるごとに開始極性が反転する。図13の例では、第4期間P4の開始極性は、例えば、第1極性である。そのため、図13に示す第4期間P4の次に設けられる第4期間P4においては、開始極性は第2極性となる。 In the fourth period P4, the start polarity is reversed every time it is provided. In the example of FIG. 13, the start polarity of the fourth period P4 is, for example, the first polarity. Therefore, in the fourth period P4 provided after the fourth period P4 shown in FIG. 13, the start polarity is the second polarity.
第4期間P4の長さt4は、例えば、第2期間P2の長さt2よりも大きい。第4期間P4の長さt4は、第2周波数f2を有する交流電流の6周期の長さ以上、30周期の長さ以下である。第4期間P4の長さt4がこのように設定されることで、第1電極92の突起552pの形状を好適に整えることができる。
For example, the length t4 of the fourth period P4 is larger than the length t2 of the second period P2. The length t4 of the fourth period P4 is not less than the length of 6 cycles of the alternating current having the second frequency f2 and not more than 30 cycles. By setting the length t4 of the fourth period P4 in this way, the shape of the
図12に示すように、第5期間P5は、時間的に隣り合う混合期間PH1の間に設けられる。第5期間P5は、例えば、第1期間P1の直後に設けられる。第5期間P5は、例えば、第1期間P1の直前に設けられる。 As shown in FIG. 12, the fifth period P5 is provided between the mixed periods PH1 that are temporally adjacent to each other. For example, the fifth period P5 is provided immediately after the first period P1. For example, the fifth period P5 is provided immediately before the first period P1.
図14は、第5期間P5の駆動電流波形の一例を示す図である。図14において、縦軸は駆動電流Iを示しており、横軸は時間Tを示している。駆動電流Iは、第1極性状態である場合を正とし、第2極性状態となる場合を負として示している。 FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a drive current waveform in the fifth period P5. In FIG. 14, the vertical axis indicates the drive current I, and the horizontal axis indicates time T. The drive current I is shown as positive when it is in the first polarity state and negative when it is in the second polarity state.
図14に示すように、第5期間P5は、第3直流期間P51および第4直流期間P52を交互に含む期間である。第3直流期間P51は、放電灯90に直流電流が供給される期間である。図14に示す例では、第3直流期間P51においては、一定の電流値Im1を有する第1極性の駆動電流Iが放電灯90に供給される。
As shown in FIG. 14, the fifth period P5 is a period including the third DC period P51 and the fourth DC period P52 alternately. The third DC period P51 is a period during which a DC current is supplied to the
第4直流期間P52は、第3直流期間P51において放電灯90に供給される直流電流の極性と反対の極性を有する直流電流が放電灯90に供給される期間である。すなわち、図14に示す例では、第4直流期間P52においては、一定の電流値−Im1を有する第2極性の駆動電流Iが放電灯90に供給される。
The fourth DC period P52 is a period in which a DC current having a polarity opposite to the polarity of the DC current supplied to the
第3直流期間P51において放電灯90に供給される直流電流の極性および第4直流期間P52において放電灯90に供給される直流電流の極性は、第5期間P5が設けられるごとに反転する。すなわち、図14に示される第5期間P5の次に設けられる第5期間P5においては、第3直流期間P51において放電灯90に供給される直流電流の極性は、第2極性となり、第4直流期間P52において放電灯90に供給される直流電流の極性は、第1極性となる。
The polarity of the direct current supplied to the
第3直流期間P51の長さt51は、第4直流期間P52の長さt52よりも大きい。第3直流期間P51の長さt51は、例えば、第4直流期間P52の長さt52の10倍以上である。第3直流期間P51の長さt51がこのように設定されることで、第5期間P5において、一方の電極を好適に加熱しつつ、他方の電極の温度が低下し過ぎることを好適に抑制できる。 The length t51 of the third DC period P51 is greater than the length t52 of the fourth DC period P52. The length t51 of the third DC period P51 is, for example, 10 times or more the length t52 of the fourth DC period P52. By setting the length t51 of the third DC period P51 in this way, it is possible to suitably suppress the temperature of the other electrode from being excessively lowered while appropriately heating one electrode in the fifth period P5. .
第3直流期間P51の長さt51は、例えば、5.0ms(ミリ秒)以上、20ms(ミリ秒)以下である。第4直流期間P52の長さt52は、0.5ms(ミリ秒)よりも小さい。 The length t51 of the third DC period P51 is, for example, not less than 5.0 ms (milliseconds) and not more than 20 ms (milliseconds). The length t52 of the fourth DC period P52 is smaller than 0.5 ms (milliseconds).
第5期間P5における第3直流期間P51の長さt51の合計は、第2期間P2の長さt2よりも大きく、第4期間P4の交流電流、すなわち第2周波数f2を有する交流電流の半周期の長さよりも大きい。第5期間P5における第3直流期間P51の長さt51の合計とは、第5期間P5に含まれるすべての第3直流期間P51の長さt51を足し合わせた長さである。図14の例では、第5期間P5には、例えば、4つの第3直流期間P51が含まれている。そのため、第5期間P5における第3直流期間P51の長さt51の合計とは、4つの第3直流期間P51の長さt51を足し合わせた長さである。 The sum of the lengths t51 of the third DC period P51 in the fifth period P5 is larger than the length t2 of the second period P2, and the AC current of the fourth period P4, that is, the half cycle of the AC current having the second frequency f2 Greater than the length of. The total of the lengths t51 of the third DC periods P51 in the fifth period P5 is a length obtained by adding the lengths t51 of all the third DC periods P51 included in the fifth period P5. In the example of FIG. 14, the fifth period P5 includes, for example, four third DC periods P51. Therefore, the sum of the lengths t51 of the third DC periods P51 in the fifth period P5 is a length obtained by adding the lengths t51 of the four third DC periods P51.
第5期間P5における第3直流期間P51の長さt51の合計は、例えば、10ms(ミリ秒)以上、1.0s(秒)以下である。第5期間P5における第3直流期間P51の長さt51の合計がこのように設定されることで、第1電極92の突起552pに加えられる熱負荷を好適に大きくできる。
The total length t51 of the third DC period P51 in the fifth period P5 is, for example, not less than 10 ms (milliseconds) and not more than 1.0 s (seconds). By setting the total length t51 of the third DC period P51 in the fifth period P5 in this way, the heat load applied to the
なお、以下の説明においては、第5期間P5における第3直流期間P51の長さt51の合計を、単に、第3直流期間P51の合計長さ、と呼ぶ場合がある。 In the following description, the total of the lengths t51 of the third DC periods P51 in the fifth period P5 may be simply referred to as the total length of the third DC periods P51.
第3直流期間P51の長さt51は、それぞれ同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。図14の例では、第3直流期間P51の長さt51は、それぞれ同じである。 The length t51 of the third DC period P51 may be the same or different from each other. In the example of FIG. 14, the length t51 of the third DC period P51 is the same.
本実施形態において制御部40は、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの両方に基づいて、第3直流期間P51の合計長さを設定する。すなわち、本実施形態において制御部40は、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの少なくとも一方に基づいて、第3直流期間P51の合計長さを設定する。言い換えると、本実施形態において制御部40は、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの少なくとも一方に基づいて、第3直流期間P51の合計長さを変化させる。第3直流期間P51の合計長さは、例えば、ランプ電圧Vlaが大きいほど大きく設定される。第3直流期間P51の合計長さは、例えば、駆動電力Wdが大きいほど小さく設定される。
In the present embodiment, the
第3直流期間P51の合計長さとランプ電圧Vlaとの関係は、駆動電力Wdを一定とした場合、例えば、1次関数で表せる。第3直流期間P51の合計長さと駆動電力Wdとの関係は、ランプ電圧Vlaを一定とした場合、例えば、1次関数で表せる。 The relationship between the total length of the third DC periods P51 and the lamp voltage Vla can be expressed by, for example, a linear function when the driving power Wd is constant. The relationship between the total length of the third DC periods P51 and the driving power Wd can be expressed by, for example, a linear function when the lamp voltage Vla is constant.
なお、本明細書において、第5期間P5における第3直流期間P51の長さt51の合計はランプ電圧Vlaが大きいほど大きく設定される、とは、ランプ電圧Vlaの値が所定の範囲内のみにおいてのことであってもよいし、ランプ電圧Vlaの値が取り得るすべての範囲内においてのことであってもよい。 In the present specification, the total of the length t51 of the third DC period P51 in the fifth period P5 is set to be larger as the lamp voltage Vla is larger. The value of the lamp voltage Vla is only within a predetermined range. It may also be within all possible ranges of the value of the lamp voltage Vla.
また、本明細書において、第5期間P5における第3直流期間P51の長さt51の合計は駆動電力Wdが大きいほど小さく設定される、とは、駆動電力Wdの値が所定の範囲内のみにおいてのことであってもよいし、駆動電力Wdの値が取り得るすべての範囲内においてのことであってもよい。 Further, in this specification, the total of the length t51 of the third DC period P51 in the fifth period P5 is set to be smaller as the drive power Wd is larger. The value of the drive power Wd is only within a predetermined range. Or within all possible ranges of the value of the drive power Wd.
すなわち、ランプ電圧Vlaが所定の値以下である場合には、例えば、第3直流期間P51の合計長さを一定としてもよい。また、駆動電力Wdが所定の値以下である場合には、例えば、第3直流期間P51の合計長さを一定としてもよい。 That is, when the lamp voltage Vla is equal to or lower than a predetermined value, for example, the total length of the third DC period P51 may be constant. Further, when the drive power Wd is equal to or less than a predetermined value, for example, the total length of the third DC period P51 may be constant.
また、本明細書において、第5期間P5における第3直流期間P51の長さt51の合計はランプ電圧Vlaが大きいほど大きく設定される、とは、駆動電力Wdを一定とした場合について、このように設定されることを含む。また、本明細書において、第5期間P5における第3直流期間P51の長さt51の合計は駆動電力Wdが大きいほど小さく設定される、とは、ランプ電圧Vlaを一定とした場合について、このように設定されることを含む。 In the present specification, the total of the length t51 of the third DC period P51 in the fifth period P5 is set to be larger as the lamp voltage Vla is larger. This is the case when the driving power Wd is constant. Including being set to In the present specification, the total of the length t51 of the third DC period P51 in the fifth period P5 is set to be smaller as the drive power Wd is larger. This is the case when the lamp voltage Vla is constant. Including being set to
すなわち、例えば、本実施形態のように第3直流期間P51の合計長さがランプ電圧Vlaと駆動電力Wdとの両方に基づいて設定される場合、ランプ電圧Vlaが大きくなった場合でも駆動電力Wdが大きくなることで実際の第3直流期間P51の合計長さは小さくなることがあり、駆動電力Wdが大きくなった場合でもランプ電圧Vlaが小さくなることで実際の第3直流期間P51の合計長さは大きくなることがある。 That is, for example, when the total length of the third DC period P51 is set based on both the lamp voltage Vla and the driving power Wd as in the present embodiment, the driving power Wd even when the lamp voltage Vla increases. May increase the actual total length of the third DC period P51, and even when the drive power Wd increases, the lamp voltage Vla decreases to reduce the total length of the actual third DC period P51. The height can be large.
第5期間P5に含まれる第3直流期間P51の数は、例えば、第3直流期間P51の合計長さに基づいて決まる。第3直流期間P51の数は、例えば、各第3直流期間P51の長さt51が所定の値以下となる範囲内で、設定された第3直流期間P51の合計長さを実現できるように決められる。すなわち、第5期間P5に含まれる第3直流期間P51の数は、例えば、第3直流期間P51の合計長さが大きくなるほど多くなる。 The number of third DC periods P51 included in the fifth period P5 is determined based on, for example, the total length of the third DC periods P51. The number of third DC periods P51 is determined so that, for example, the set total length of the third DC periods P51 can be realized within a range in which the length t51 of each third DC period P51 is equal to or less than a predetermined value. It is done. That is, the number of third DC periods P51 included in the fifth period P5 increases, for example, as the total length of the third DC periods P51 increases.
具体的には、例えば所定の値が20ms(ミリ秒)と設定される場合、第3直流期間P51の合計長さが20ms(ミリ秒)よりも大きく40ms(ミリ秒)以下のとき、第5期間P5に含まれる第3直流期間P51の数は2つである。また、第3直流期間P51の合計長さが40ms(ミリ秒)よりも大きく60ms(ミリ秒)以下のとき、第5期間P5に含まれる第3直流期間P51の数は3つである。 Specifically, for example, when the predetermined value is set to 20 ms (milliseconds), when the total length of the third DC period P51 is greater than 20 ms (milliseconds) and not more than 40 ms (milliseconds), the fifth The number of third DC periods P51 included in the period P5 is two. Further, when the total length of the third DC periods P51 is greater than 40 ms (milliseconds) and not more than 60 ms (milliseconds), the number of third DC periods P51 included in the fifth period P5 is three.
図14に示す例では、第5期間P5に含まれる第3直流期間P51の数は4つである。すなわち、例えば所定の値が20ms(ミリ秒)と設定される場合、第3直流期間P51の合計長さは、60ms(ミリ秒)よりも大きく80ms(ミリ秒)以下である。 In the example shown in FIG. 14, the number of third DC periods P51 included in the fifth period P5 is four. That is, for example, when the predetermined value is set to 20 ms (milliseconds), the total length of the third DC period P51 is greater than 60 ms (milliseconds) and not more than 80 ms (milliseconds).
以上のように設定することで、各第3直流期間P51の長さt51を所定の値(20ms)以下としつつ、設定された第3直流期間P51の合計長さを実現できる。 By setting as described above, the total length of the set third DC periods P51 can be realized while setting the length t51 of each third DC period P51 to be a predetermined value (20 ms) or less.
上述したように、本実施形態において第4期間P4と第5期間P5とは、時間的に隣り合う混合期間PH1同士の間に設けられる。本実施形態において第4期間P4と第5期間P5とは、一定のパターンに沿って周期的に設けられる。以下、詳細に説明する。 As described above, in the present embodiment, the fourth period P4 and the fifth period P5 are provided between the mixed periods PH1 that are temporally adjacent to each other. In the present embodiment, the fourth period P4 and the fifth period P5 are periodically provided along a certain pattern. Details will be described below.
図15は、本実施形態の制御部40による駆動サイクルCにおける制御の一例について示すフローチャートである。図15に示すように、制御部40は、駆動サイクルCを開始する(ステップS21)と、まず混合駆動を実行する(ステップS22)。これにより、混合期間PH1が開始される。そして、制御部40は、駆動サイクルCを開始してから第1所定時間が経過したか否かを判断する(ステップS23)。
FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of control in the drive cycle C by the
ここで、第1所定時間とは、駆動サイクルCが開始された時点から第1所定時刻までの間の時間である。本実施形態において第1所定時刻は、等間隔に複数設定される。そのため、本実施形態において第1所定時間は、複数設けられる。 Here, the first predetermined time is a time from the time when the driving cycle C is started to the first predetermined time. In the present embodiment, a plurality of first predetermined times are set at equal intervals. Therefore, a plurality of first predetermined times are provided in the present embodiment.
具体的には、例えば、本実施形態において所定時刻は、30s(秒)ごとに設定される。すなわち、第1所定時刻は、例えば、駆動サイクルCが開始された時点を基点として、30s(秒)、60s(秒)、90s(秒)となる時刻である。すなわち、第1所定時間は、例えば、30s(秒)、60s(秒)、90s(秒)である。駆動サイクルCを開始した直後においては、第1所定時間は、初期値(30s)に設定されている。 Specifically, for example, in the present embodiment, the predetermined time is set every 30 s (seconds). That is, the first predetermined time is, for example, a time that is 30 s (seconds), 60 s (seconds), or 90 s (seconds) with the time point when the driving cycle C is started as a base point. That is, the first predetermined time is, for example, 30 s (seconds), 60 s (seconds), or 90 s (seconds). Immediately after starting the driving cycle C, the first predetermined time is set to an initial value (30 s).
駆動サイクルCを開始してから第1所定時間が経過していない場合(ステップS23:NO)、制御部40は、混合駆動を続行する。一方、駆動サイクルCを開始してから第1所定時間が経過した場合(ステップS23:YES)、制御部40は、駆動サイクルCを開始してから第2所定時間が経過したか否かを判断する(ステップS24)。
When the first predetermined time has not elapsed since the drive cycle C was started (step S23: NO), the
ここで、第2所定時間とは、駆動サイクルCが開始された時点から第2所定時刻までの間の時間である。第2所定時刻は、例えば、駆動サイクルCが開始された時点を基点として、90s(秒)となる時刻である。すなわち、第2所定時間は、例えば、90s(秒)である。第2所定時間は、第1所定時間の初期値(例えば、30s)よりも大きい。 Here, the second predetermined time is a time from the start of the driving cycle C to the second predetermined time. The second predetermined time is, for example, a time of 90 s (seconds) with the time point when the driving cycle C is started as a base point. That is, the second predetermined time is, for example, 90 s (seconds). The second predetermined time is larger than the initial value (for example, 30 s) of the first predetermined time.
駆動サイクルCを開始してから第2所定時間が経過していない場合(ステップS24:NO)、制御部40は、片寄駆動を実行する(ステップS25)。これにより、第5期間P5が開始される。制御部40は、第5期間P5が終了した後、第1所定時間を次の値(60s)に設定し(ステップS26)、再び混合駆動を実行する(ステップS22)。
When the second predetermined time has not elapsed since the start of the driving cycle C (step S24: NO), the
一方、駆動サイクルCを開始してから第2所定時間が経過した場合(ステップS24:YES)、制御部40は、低周波交流駆動を実行する(ステップS27)。これにより、第4期間P4が開始される。制御部40は、第4期間P4が終了した後、駆動サイクルCを終了し(ステップS28)、次の駆動サイクルCを開始する(ステップS21)。
On the other hand, when the second predetermined time has elapsed since the drive cycle C was started (step S24: YES), the
以上のように、例えば、駆動サイクルCが開始してから初めの第1所定時間(30s)が経過した場合、および駆動サイクルCが開始してから2番目の第1所定時間(60s)が経過した場合には、片寄駆動が実行され、第5期間P5が設けられる。 As described above, for example, when the first first predetermined time (30 s) has elapsed since the drive cycle C started, and when the second first predetermined time (60 s) has elapsed since the drive cycle C started. In such a case, the offset driving is executed, and the fifth period P5 is provided.
一方、駆動サイクルCが開始してから3番目の第1所定時間(90s)が経過した場合には、第2所定時間(90s)も経過しているため、低周波交流駆動が実行され、第4期間P4が設けられる。 On the other hand, when the third first predetermined time (90 s) has elapsed since the start of the driving cycle C, since the second predetermined time (90 s) has also elapsed, low-frequency AC driving is performed, Four periods P4 are provided.
このように、第4期間P4と第5期間P5とは、一定のパターンに沿って周期的に設けられる。すなわち、本実施形態において制御部40は、第1所定間隔、上記例では30s(秒)ごとに、第4期間P4と第5期間P5とのうちのいずれか一方が設けられるように、かつ、第2所定間隔、上記例では90s(秒)ごとに、第4期間P4が設けられるように放電灯駆動部230を制御する。第2所定間隔は、第1所定間隔よりも大きい。
Thus, the fourth period P4 and the fifth period P5 are periodically provided along a certain pattern. That is, in the present embodiment, the
上記例では、第5期間P5が30s(秒)ごとに2つ設けられた後に、第4期間P4が設けられる。すなわち、第4期間P4が設けられてから次の第4期間P4が設けられるまでの間に、2つの第5期間P5が設けられる。第5期間P5における第3直流期間P51において放電灯90に供給される直流電流の極性、および第4直流期間P52において放電灯90に供給される直流電流の極性は、第5期間P5が設けられるごとに反転する。そのため、時間的に隣り合う第4期間P4に挟まれて設けられる2つの第5期間P5においては、放電灯90に供給される駆動電流Iの極性が互いに逆となる。
In the above example, after the fifth period P5 is provided every 30 s (seconds), the fourth period P4 is provided. That is, two fifth periods P5 are provided from when the fourth period P4 is provided to when the next fourth period P4 is provided. The fifth period P5 is provided for the polarity of the DC current supplied to the
すなわち、本実施形態において制御部40は、第4期間P4が設けられる第2所定間隔において、第1極性の直流電流が放電灯90に供給される第3直流期間P51、および第2極性の直流電流が放電灯90に供給される第4直流期間P52を交互に含む第5期間P5と、第2極性の直流電流が放電灯90に供給される第3直流期間P51、および第1極性の直流電流が放電灯90に供給される第4直流期間P52を交互に含む第5期間P5と、の2つの第5期間P5が設けられるように放電灯駆動部230を制御する。言い換えると、時間的に隣り合う第4期間P4に挟まれる期間において、これら2つの第5期間P5が設けられる。
In other words, in the present embodiment, the
本実施形態によれば、放電灯90に交流電流が供給される第1期間P1および放電灯90に直流電流が供給される第2期間P2が交互に繰り返される混合期間PH1に加えて、第4期間P4と第5期間P5とが設けられる。第4期間P4においては、第1期間P1の交流電流の第1周波数f1よりも小さい第2周波数f2を有する交流電流が放電灯90に供給される。そのため、第4期間P4において第1電極92に加えられる熱負荷は、第1期間P1において第1電極92に加えられる熱負荷よりも大きい。
According to the present embodiment, in addition to the mixing period PH1 in which the first period P1 in which the alternating current is supplied to the
第5期間P5においては、第3直流期間P51と第4直流期間P52とが設けられる。第3直流期間P51の長さt51は、第4直流期間P52の長さt52よりも大きく、第4直流期間P52の長さt52は、0.5ms(ミリ秒)よりも小さい。そのため、第5期間P5においては、第3直流期間P51において陽極となる側の電極を加熱することができる。なお、以下の説明においては、加熱される側の電極が、例えば、第1電極92であるものとして説明する。
In the fifth period P5, a third DC period P51 and a fourth DC period P52 are provided. The length t51 of the third DC period P51 is greater than the length t52 of the fourth DC period P52, and the length t52 of the fourth DC period P52 is less than 0.5 ms (milliseconds). Therefore, in the fifth period P5, the electrode that becomes the anode in the third DC period P51 can be heated. In the following description, it is assumed that the heated electrode is, for example, the
また、第3直流期間P51の合計長さは、第2期間P2の長さt2よりも大きく、第4期間P4における交流電流の半周期の長さよりも大きい。そのため、第5期間P5において加熱される第1電極92に加えられる熱負荷は、第2期間P2において加熱される第1電極92に加えられる熱負荷よりも大きい。
Further, the total length of the third DC period P51 is larger than the length t2 of the second period P2, and is longer than the half cycle length of the AC current in the fourth period P4. Therefore, the thermal load applied to the
このように、第4期間P4および第5期間P5においては、第1期間P1あるいは第2期間P2に比べて、第1電極92に加えられる熱負荷が大きくなる。そのため、第4期間P4および第5期間P5を周期的に設けることで、第1電極92に加えられる熱負荷を、混合期間PH1のみの場合に比べて、より大きく変動させることができる。これにより、本実施形態によれば、突起552pの形状をより維持しやすく、放電灯90の寿命をより向上できる。
Thus, in the fourth period P4 and the fifth period P5, the thermal load applied to the
また、第5期間P5には、第3直流期間P51において放電灯90に供給される直流電流と反対極性の直流電流が放電灯90に供給される第4直流期間P52が設けられるため、第5期間P5において加熱する第1電極92と反対側の第2電極93の温度が低下し過ぎることを抑制できる。例えば、第2電極93の温度が低下し過ぎると、第2電極93を加熱して溶融させる際に、第2電極93の温度を高くしにくく、第2電極93の突起562pを溶融させにくい虞がある。
The fifth period P5 includes a fourth DC period P52 in which a DC current having a polarity opposite to the DC current supplied to the
また、第4直流期間P52の長さt52は、0.5ms(ミリ秒)よりも小さいため、第4直流期間P52において第1電極92の温度が低下しにくい。そのため、第3直流期間P51によって第1電極92を好適に加熱しやすい。
In addition, since the length t52 of the fourth DC period P52 is smaller than 0.5 ms (milliseconds), the temperature of the
また、第4期間P4と第5期間P5とでは、第5期間P5の方が、第1電極92に加えられる熱負荷が大きくなりやすい。そのため、例えば、第5期間P5が周期的に設けられる期間が長く続くと、第1電極92の突起552pが過剰に溶融される虞がある。
Further, in the fourth period P4 and the fifth period P5, the thermal load applied to the
これに対して、本実施形態によれば、第5期間P5に加えて、第5期間P5よりも第1電極92に加えられる熱負荷が小さくなりやすい第4期間P4を周期的に設けることで、第5期間P5によって突起552pが過剰に溶融されることを抑制でき、突起552pの形状を整えることができる。
On the other hand, according to the present embodiment, in addition to the fifth period P5, by periodically providing the fourth period P4 in which the thermal load applied to the
また、本実施形態によれば、第5期間P5は、時間的に隣り合う混合期間PH1の間に設けられる。そのため、第1電極92に加えられる熱負荷が比較的大きい第5期間P5を適切に設けやすい。したがって、本実施形態によれば、突起552pの形状をより維持しやすく、放電灯90の寿命をより向上できる。
Further, according to the present embodiment, the fifth period P5 is provided between the mixed periods PH1 that are temporally adjacent. Therefore, it is easy to appropriately provide the fifth period P5 in which the heat load applied to the
また、第1期間P1と第2期間P2とでは、第1期間P1の方が、第1電極92に加えられる熱負荷が小さくなりやすい。本実施形態によれば、第5期間P5は、第1期間P1の直後に設けられる。そのため、混合期間PH1から第5期間P5に移り変わることによる熱負荷の変動をより大きくしやすい。したがって、第1電極92の突起552pをより成長させやすい。
Further, in the first period P1 and the second period P2, the heat load applied to the
また、本実施形態によれば、第4期間P4は、時間的に隣り合う混合期間PH1の間に設けられる。そのため、第1電極92に加えられる熱負荷が比較的大きい第4期間P4を適切に設けやすい。したがって、本実施形態によれば、突起552pの形状をより維持しやすく、放電灯90の寿命をより向上できる。
Further, according to the present embodiment, the fourth period P4 is provided between the mixed periods PH1 that are temporally adjacent. Therefore, it is easy to appropriately provide the fourth period P4 in which the heat load applied to the
また、本実施形態によれば、第4期間P4は、第1期間P1の直後に設けられる。第1期間P1および第4期間P4においては、放電灯90に交流電流が供給される。そのため、放電灯90に交流電流が供給される期間が連続し、第1期間P1から第4期間P4に移り変わる際に、周波数が第1周波数f1から、第1周波数f1よりも小さい第2周波数f2となる。これにより、放電灯90に直流電流が供給される第2期間P2の直後に第4期間P4が設けられる場合に比べて、第1電極92に加えられる熱負荷の変動を緩やかにしやすく、第4期間P4において第1電極92の突起552pの形状を整えやすい。
According to the present embodiment, the fourth period P4 is provided immediately after the first period P1. In the first period P1 and the fourth period P4, an alternating current is supplied to the
また、本実施形態によれば、第1所定間隔ごとに、第4期間P4と第5期間P5とのうちのいずれか一方が設けられる。そのため、第1電極92の突起552pに加えられる熱負荷を周期的に大きくすることができ、突起552pの形状を好適に維持しやすい。
In addition, according to the present embodiment, one of the fourth period P4 and the fifth period P5 is provided at each first predetermined interval. Therefore, the thermal load applied to the
また、本実施形態によれば、第1所定間隔よりも大きい第2所定間隔ごとに、第4期間P4が設けられる。そのため、第4期間P4が設けられる頻度を、第5期間P5が設けられる頻度よりも低くしやすい。これにより、第5期間P5が数回設けられた後に、第4期間P4を設けることができる。したがって、第1電極92の突起552pを好適に溶融させつつ、突起552pの形状を整えることができる。
Further, according to the present embodiment, the fourth period P4 is provided for each second predetermined interval that is larger than the first predetermined interval. Therefore, it is easy to make the frequency at which the fourth period P4 is provided lower than the frequency at which the fifth period P5 is provided. Accordingly, the fourth period P4 can be provided after the fifth period P5 is provided several times. Therefore, the shape of the
また、本実施形態によれば、第3直流期間P51において放電灯90に供給される直流電流の極性および第4直流期間P52において放電灯90に供給される直流電流の極性は、第5期間P5が設けられるごとに反転する。そのため、第1電極92と第2電極93とを交互にバランスよく加熱しやすい。したがって、本実施形態によれば、第1電極92の突起552pおよび第2電極93の突起562pをバランスよく成長させることができ、突起552pの形状および突起562pの形状を共に維持しやすい。
Further, according to the present embodiment, the polarity of the direct current supplied to the
また、本実施形態によれば、第4期間P4は、設けられるごとに開始極性が反転する。そのため、第2期間P2および第5期間P5において放電灯90に供給される直流電流の極性を反転させる場合においても、第4期間P4の直前の期間から第4期間P4に移り変わる際、および第4期間P4から直後の期間に移り変わる際に、極性を反転させることができる。すなわち、期間が移り変わる前後で、放電灯90に供給される駆動電流Iの極性を逆にすることができる。したがって、本実施形態によれば、第1電極92の突起552pおよび第2電極93の突起562pをよりバランスよく成長させることができ、突起552pの形状および突起562pの形状をより維持しやすい。
Moreover, according to the present embodiment, the start polarity is inverted every time the fourth period P4 is provided. Therefore, even in the case where the polarity of the direct current supplied to the
また、例えば、放電灯90が劣化すると、第1電極92の突起552pが溶融しにくくなり、突起552pの形状を維持しにくくなる。そのため、第1電極92に加えられる熱負荷が比較的大きい第5期間P5によっても、突起552pの形状を十分に維持しにくくなる虞がある。
For example, when the
また、例えば、放電灯90に供給される駆動電力Wdが比較的大きい場合には、第1電極92に加えられる熱負荷が大きくなりやすい。そのため、第5期間P5が設けられることで、第1電極92に加えられる熱負荷が過剰に大きくなる虞がある。
For example, when the driving power Wd supplied to the
これらの問題に対して、本実施形態によれば、制御部40は、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの少なくとも一方に基づいて、第3直流期間P51の合計長さを設定する。そのため、上記問題の少なくとも一方を解決できる。
With respect to these problems, according to the present embodiment, the
具体的には、第3直流期間P51の合計長さがランプ電圧Vlaに基づいて設定される場合、ランプ電圧Vlaが大きくなるほど、第3直流期間P51の合計長さを大きく設定することで、放電灯90が劣化した場合に第5期間P5において第1電極92に加えられる熱負荷をより大きくできる。これにより、放電灯90が劣化した場合に、第5期間P5によって好適に第1電極92の突起552pを溶融させやすく、突起552pの形状を維持しやすい。
Specifically, when the total length of the third DC period P51 is set based on the lamp voltage Vla, the total length of the third DC period P51 is set larger as the lamp voltage Vla increases. When the
一方、第3直流期間P51の合計長さが駆動電力Wdに基づいて設定される場合、駆動電力Wdが大きくなるほど、第3直流期間P51の合計長さを小さく設定することで、駆動電力Wdが比較的に大きい場合に、第5期間P5において第1電極92に加えられる熱負荷を小さくできる。これにより、第1電極92の突起552pが過剰に溶融されることを抑制でき、突起552pの形状を維持しやすい。
On the other hand, when the total length of the third DC period P51 is set based on the drive power Wd, the drive power Wd is set by decreasing the total length of the third DC period P51 as the drive power Wd increases. When it is relatively large, the heat load applied to the
本実施形態によれば、第3直流期間P51の合計長さは、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの両方に基づいて設定されるため、上記問題をいずれも解決することができる。 According to the present embodiment, since the total length of the third DC period P51 is set based on both the lamp voltage Vla and the driving power Wd, all of the above problems can be solved.
また、例えば、第5期間P5において、第3直流期間P51の長さt51と第4直流期間P52の長さt52との差(比)が小さいと、第3直流期間P51における第1電極92の温度の上昇幅と、第4直流期間P52における第1電極92の温度の下降幅との差が小さい。そのため、第5期間P5において第1電極92の温度を上昇させにくい。これにより、第5期間P5において第1電極92に加えられる熱負荷を十分に大きくできず、突起552pを十分に溶融できない虞がある。
Further, for example, in the fifth period P5, if the difference (ratio) between the length t51 of the third DC period P51 and the length t52 of the fourth DC period P52 is small, the
これに対して、本実施形態によれば、第3直流期間P51の長さt51は、第4直流期間P52の長さt52の10倍以上である。そのため、第3直流期間P51における第1電極92の温度の上昇幅を、第4直流期間P52における第1電極92の温度の下降幅に対して十分に大きくできる。これにより、本実施形態によれば、第5期間P5において第1電極92に好適に熱負荷を加えることができ、突起552pの形状をより維持しやすい。
On the other hand, according to the present embodiment, the length t51 of the third DC period P51 is 10 times or more the length t52 of the fourth DC period P52. Therefore, the temperature increase width of the
また、本実施形態によれば、第5期間P5における第3直流期間P51の長さt51の合計は、10ms(ミリ秒)以上、1.0s(秒)以下である。そのため、第5期間P5において第1電極92に加えられる熱負荷を十分に大きくしやすく、突起552pの形状をより維持しやすい。
Further, according to the present embodiment, the total length t51 of the third DC period P51 in the fifth period P5 is not less than 10 ms (milliseconds) and not more than 1.0 s (seconds). Therefore, it is easy to sufficiently increase the heat load applied to the
また、本実施形態によれば、第4期間P4の長さt4は、第4期間P4において放電灯90に供給される第2周波数f2を有する交流電流の6周期の長さ以上、30周期の長さ以下である。そのため、第4期間P4において第1電極92の突起552pの形状をより好適に整えることができる。
Further, according to the present embodiment, the length t4 of the fourth period P4 is equal to or longer than six periods of the AC current having the second frequency f2 supplied to the
なお、本実施形態においては、以下の構成および方法を採用することもできる。 In the present embodiment, the following configurations and methods may be employed.
本実施形態において、第1期間P1と、第2期間P2と、第4期間P4と、第5期間P5とは、混合期間PH1が設けられる範囲内において、どのように設けられてもよい。例えば、上記の説明においては、第1期間P1と第2期間P2とは、混合期間PH1において交互に連続して設けられる場合のみを説明したが、これに限られず、それぞれ離れて設けられてもよい。また、例えば、第2期間P2と第4期間P4、第2期間P2と第5期間P5、および第4期間P4と第5期間P5が、それぞれ連続して設けられてもよい。 In the present embodiment, the first period P1, the second period P2, the fourth period P4, and the fifth period P5 may be provided in any manner within the range in which the mixed period PH1 is provided. For example, in the above description, only the case where the first period P1 and the second period P2 are provided alternately and continuously in the mixed period PH1 has been described. However, the present invention is not limited to this and may be provided separately from each other. Good. Further, for example, the second period P2 and the fourth period P4, the second period P2 and the fifth period P5, and the fourth period P4 and the fifth period P5 may be provided continuously.
また、本実施形態において、時間的に隣り合う混合期間PH1の間に設けられる第4期間P4および第5期間P5は、第2期間P2の直後に設けられてもよい。 In the present embodiment, the fourth period P4 and the fifth period P5 provided between the temporally adjacent mixed periods PH1 may be provided immediately after the second period P2.
また、上記説明においては、ある期間の終了極性と、ある期間の直後に設けられる期間の開始極性とは、互いに異なる構成としたが、これに限られない。本実施形態においては、ある期間の終了極性と、ある期間の直後に設けられる期間の開始極性とが同じであってもよい。 In the above description, the end polarity of a certain period and the start polarity of a period provided immediately after a certain period are different from each other, but the present invention is not limited to this. In the present embodiment, the end polarity of a certain period and the start polarity of a period provided immediately after a certain period may be the same.
また、本実施形態において制御部40は、ランプ電圧Vlaのみに基づいて第5期間P5における第3直流期間P51の合計長さを設定してもよいし、駆動電力Wdのみに基づいて第5期間P5における第3直流期間P51の合計長さを設定してもよい。また、本実施形態において第5期間P5における第3直流期間P51の合計長さは、変化しなくてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態において制御部40は、第5期間P5における第3直流期間P51の合計長さ、および第2期間P2の長さt2と同様に、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの少なくとも一方に基づいて第4期間P4の長さt4を設定してもよい。すなわち、本実施形態において制御部40は、ランプ電圧Vlaおよび駆動電力Wdの少なくとも一方に基づいて、第4期間P4の長さt4を変化させてもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態においては、混合期間PH1の代わりに、第2実施形態の混合期間PH2が設けられてもよい。この場合、第5期間P5における第3直流期間P51の合計長さは、混合期間PH2の第3期間P3における第1直流期間P31の合計長さよりも大きい。 In the present embodiment, the mixing period PH2 of the second embodiment may be provided instead of the mixing period PH1. In this case, the total length of the third DC period P51 in the fifth period P5 is greater than the total length of the first DC period P31 in the third period P3 of the mixing period PH2.
また、本実施形態において制御部40は、第4期間P4の開始極性を、第4期間P4が設けられるごとに反転しなくてもよい。すなわち、本実施形態においては、開始極性が同じ極性の第2周波数f2を有する交流電流が放電灯90に供給される第4期間P4が、2回以上連続して設けられてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態において制御部40は、第3直流期間P51において放電灯90に供給される直流電流の極性および第4直流期間P52において放電灯90に供給される直流電流の極性を、第5期間P5が設けられるごとに反転しなくてもよい。すなわち、本実施形態においては、2回以上連続して、第3直流期間P51において放電灯90に供給される直流電流の極性および第4直流期間P52において放電灯90に供給される直流電流の極性がそれぞれ同じである第5期間P5が設けられてもよい。
In the present embodiment, the
なお、上記の各実施形態において、透過型のプロジェクターに本発明を適用した場合の例について説明したが、本発明は、反射型のプロジェクターにも適用することも可能である。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等を含む液晶ライトバルブが光を透過するタイプであることを意味する。「反射型」とは、液晶ライトバルブが光を反射するタイプであることを意味する。なお、光変調装置は、液晶パネル等に限られず、例えばマイクロミラーを用いた光変調装置であってもよい。 In each of the above embodiments, an example in which the present invention is applied to a transmissive projector has been described. However, the present invention can also be applied to a reflective projector. Here, the “transmission type” means that a liquid crystal light valve including a liquid crystal panel or the like is a type that transmits light. “Reflective type” means that the liquid crystal light valve reflects light. The light modulation device is not limited to a liquid crystal panel or the like, and may be a light modulation device using a micromirror, for example.
また、上記の各実施形態において、3つの液晶パネル560R,560G,560B(液晶ライトバルブ330R,330G,330B)を用いたプロジェクター500の例を挙げたが、本発明は、1つの液晶パネルのみを用いたプロジェクター、4つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクターにも適用可能である。
Further, in each of the above embodiments, the example of the
また、上記説明した第1実施形態から第3実施形態の各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。 Further, the configurations of the first to third embodiments described above can be combined as appropriate within a range that does not contradict each other.
10…放電灯点灯装置(放電灯駆動装置)、40…制御部、90…放電灯、92…第1電極(電極)、93…第2電極(電極)、200…光源装置、230…放電灯駆動部、330R,330G,330B…液晶ライトバルブ(光変調装置)、350…投射光学系、500…プロジェクター、502,512R,512G,512B…画像信号、f1,f11,f12,f13,f14…第1周波数、I…駆動電流、P1…第1期間、P11…第1交流期間(交流期間)、P12…第2交流期間(交流期間)、P13…第3交流期間(交流期間)、P14…第4交流期間(交流期間)、P2…第2期間、P3…第3期間、P31…第1直流期間、P32…第2直流期間、PH1,PH2…混合期間、Vla…ランプ電圧(電極間電圧)、Wd…駆動電力
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記放電灯駆動部を制御する制御部と、
前記放電灯の電極間電圧を検出する電圧検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記放電灯に第1周波数を有する交流電流が供給される第1期間と、前記放電灯に直流電流が供給される第2期間と、が交互に繰り返される混合期間が設けられるように前記放電灯駆動部を制御し、
前記第1周波数は、互いに異なる複数の周波数を含み、
前記第1期間は、前記放電灯に供給される交流電流の前記第1周波数が互いに異なる交流期間を複数有し、
前記第1期間において、時間的に後に設けられる前記交流期間ほど交流電流の前記第1周波数が小さくなり、
前記制御部は、検出された前記電極間電圧および前記放電灯に供給される駆動電力の少なくとも一方に基づいて、複数の前記交流期間における前記第1周波数のそれぞれを変化させることを特徴とする放電灯駆動装置。 A discharge lamp driving section for supplying a driving current to a discharge lamp having an electrode;
A control unit for controlling the discharge lamp driving unit;
A voltage detector for detecting a voltage between the electrodes of the discharge lamp;
With
The control unit is provided with a mixing period in which a first period in which an alternating current having a first frequency is supplied to the discharge lamp and a second period in which a direct current is supplied to the discharge lamp are alternately repeated. Control the discharge lamp driving unit,
The first frequency includes a plurality of different frequencies,
The first period has a plurality of AC periods in which the first frequency of the AC current supplied to the discharge lamp is different from each other,
In the first period, the first frequency of the alternating current becomes smaller in the alternating period provided later in time,
The controller changes each of the first frequencies in the plurality of AC periods based on at least one of the detected interelectrode voltage and driving power supplied to the discharge lamp. Electric light drive device.
前記放電灯駆動部を制御する制御部と、A control unit for controlling the discharge lamp driving unit;
前記放電灯の電極間電圧を検出する電圧検出部と、A voltage detector for detecting a voltage between the electrodes of the discharge lamp;
を備え、With
前記制御部は、前記放電灯に第1周波数を有する交流電流が供給される第1期間と、前記放電灯に直流電流が供給される第2期間と、が交互に繰り返される混合期間が設けられるように前記放電灯駆動部を制御し、The control unit is provided with a mixing period in which a first period in which an alternating current having a first frequency is supplied to the discharge lamp and a second period in which a direct current is supplied to the discharge lamp are alternately repeated. Control the discharge lamp driving unit,
前記第1周波数は、互いに異なる複数の周波数を含み、The first frequency includes a plurality of different frequencies,
前記制御部は、検出された前記電極間電圧および前記放電灯に供給される駆動電力の少なくとも一方に基づいて、前記第1周波数を変化させ、The control unit changes the first frequency based on at least one of the detected inter-electrode voltage and driving power supplied to the discharge lamp,
前記制御部は、検出された前記電極間電圧が第1所定値よりも大きい場合、または前記放電灯に供給される前記駆動電力が第2所定値よりも小さい場合、前記第2期間の代わりに、第3期間が設けられるように前記放電灯駆動部を制御し、When the detected voltage between the electrodes is larger than a first predetermined value, or when the driving power supplied to the discharge lamp is smaller than a second predetermined value, the control unit may replace the second period. And controlling the discharge lamp driving unit to provide a third period,
前記第3期間は、前記放電灯に直流電流が供給される第1直流期間、および前記第1直流期間において前記放電灯に供給される前記直流電流の極性と反対の極性を有する直流電流が前記放電灯に供給される第2直流期間を交互に含み、The third period includes a first direct current period in which a direct current is supplied to the discharge lamp, and a direct current having a polarity opposite to the polarity of the direct current supplied to the discharge lamp in the first direct current period. Alternately including second DC periods supplied to the discharge lamp,
前記第1直流期間の長さは、前記第2直流期間の長さよりも大きく、The length of the first DC period is greater than the length of the second DC period,
前記第2直流期間の長さは、0.5msよりも小さいことを特徴とする放電灯駆動装置。The discharge lamp driving device according to claim 1, wherein a length of the second DC period is smaller than 0.5 ms.
前記第1期間において、時間的に後に設けられる前記交流期間ほど交流電流の周波数が小さくなる、請求項2に記載の放電灯駆動装置。 The first period has a plurality of AC periods in which frequencies of AC current supplied to the discharge lamp are different from each other,
3. The discharge lamp driving device according to claim 2 , wherein in the first period, the frequency of the alternating current decreases as the alternating period provided later in time.
前記第1周波数は、前記電極間電圧が大きいほど大きく設定される、請求項1から3のいずれか一項に記載の放電灯駆動装置。 The control unit sets the first frequency based on the detected interelectrode voltage,
4. The discharge lamp driving device according to claim 1, wherein the first frequency is set to be larger as the inter-electrode voltage is larger. 5.
前記第1周波数は、前記駆動電力が小さいほど大きく設定される、請求項1から4のいずれか一項に記載の放電灯駆動装置。 The control unit sets the first frequency based on the driving power,
The discharge lamp driving device according to any one of claims 1 to 4, wherein the first frequency is set to be larger as the driving power is smaller.
請求項1から6のいずれか一項に記載の放電灯駆動装置と、
を備えることを特徴とする光源装置。 A discharge lamp that emits light;
The discharge lamp driving device according to any one of claims 1 to 6,
A light source device comprising:
前記光源装置から射出される光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学系と、
を備えることを特徴とするプロジェクター。 The light source device according to claim 7;
A light modulation device that modulates light emitted from the light source device according to an image signal;
A projection optical system that projects the light modulated by the light modulation device;
A projector comprising:
前記放電灯に第1周波数を有する交流電流が供給される第1期間と、前記放電灯に直流電流が供給される第2期間と、が交互に繰り返される混合期間が設けられ、
前記第1周波数は、互いに異なる複数の周波数を含み、
前記第1期間は、前記放電灯に供給される交流電流の前記第1周波数が互いに異なる交流期間を複数有し、
前記第1期間において、時間的に後に設けられる前記交流期間ほど交流電流の前記第1周波数が小さくなり、
検出された電極間電圧および前記放電灯に供給される駆動電力の少なくとも一方に基づいて、複数の前記交流期間における前記第1周波数のそれぞれを変化させることを特徴とする放電灯駆動方法。 A discharge lamp driving method for driving a discharge lamp by supplying a driving current to a discharge lamp having an electrode,
A mixing period is provided in which a first period in which an alternating current having a first frequency is supplied to the discharge lamp and a second period in which a direct current is supplied to the discharge lamp are alternately provided;
The first frequency includes a plurality of different frequencies,
The first period has a plurality of AC periods in which the first frequency of the AC current supplied to the discharge lamp is different from each other,
In the first period, the first frequency of the alternating current becomes smaller in the alternating period provided later in time,
A discharge lamp driving method comprising: changing each of the first frequencies in a plurality of the AC periods based on at least one of a detected interelectrode voltage and driving power supplied to the discharge lamp.
前記放電灯に第1周波数を有する交流電流が供給される第1期間と、前記放電灯に直流電流が供給される第2期間と、が交互に繰り返される混合期間が設けられ、A mixing period is provided in which a first period in which an alternating current having a first frequency is supplied to the discharge lamp and a second period in which a direct current is supplied to the discharge lamp are alternately provided;
前記第1周波数は、互いに異なる複数の周波数を含み、The first frequency includes a plurality of different frequencies,
検出された電極間電圧および前記放電灯に供給される駆動電力の少なくとも一方に基づいて、前記第1周波数を変化させ、Based on at least one of the detected interelectrode voltage and the driving power supplied to the discharge lamp, the first frequency is changed,
検出された前記電極間電圧が第1所定値よりも大きい場合、または前記放電灯に供給される前記駆動電力が第2所定値よりも小さい場合、前記第2期間の代わりに、第3期間が設けられるように前記放電灯を駆動し、When the detected voltage between the electrodes is larger than a first predetermined value, or when the driving power supplied to the discharge lamp is smaller than a second predetermined value, a third period is used instead of the second period. Driving the discharge lamp as provided,
前記第3期間は、前記放電灯に直流電流が供給される第1直流期間、および前記第1直流期間において前記放電灯に供給される前記直流電流の極性と反対の極性を有する直流電流が前記放電灯に供給される第2直流期間を交互に含み、The third period includes a first direct current period in which a direct current is supplied to the discharge lamp, and a direct current having a polarity opposite to the polarity of the direct current supplied to the discharge lamp in the first direct current period. Alternately including second DC periods supplied to the discharge lamp,
前記第1直流期間の長さは、前記第2直流期間の長さよりも大きく、The length of the first DC period is greater than the length of the second DC period,
前記第2直流期間の長さは、0.5msよりも小さいことを特徴とする放電灯駆動方法。The discharge lamp driving method according to claim 1, wherein the length of the second DC period is smaller than 0.5 ms.
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