專利名稱：用于高壓放電燈的點亮方法和點亮設備、高壓放電燈設備以及投影型圖像顯示設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于高壓放電燈的點亮方法、用于高壓放電燈的點亮設備、使用所述
點亮設備的高壓放電燈設備以及投影型圖像顯示設備。
背景技術：
高壓放電燈包括其中一對電極被彼此相對設置的電弧管，并且被用作諸如液晶投影儀的投影型圖像顯示設備中的光源。 通常，通過如下方法來點亮這樣的高壓放電燈在初始階段以恒定電流值點亮該燈，并且此后通過給該燈供應預定功率(額定功率)而變化為恒定功率控制(例如，參見專利引文l)。 在這種類型的投影型圖像顯示設備中要求提高的亮度(屏幕上的照度，其在下文
中被簡稱為"照度")，并且因此需要對被包含在其中的高壓放電燈進行各種改進。 改進的一個示例涉及電極的形狀。具體而言，電極的尖端部分被形成為從大體半
球形到大體圓錐形的形狀(例如，參見專利引文2)。從電極之間的電弧朝向電極輻射的光
束被電極所阻擋并且不能從電弧管發射出去。然而，上面的形狀減少了被電極阻擋的光束
的比例，從而增大了從電弧管發射出去的光通量的量，并且對照度的改進有所貢獻。 另外，已經提出的另一種方法涉及通過增加所封閉的汞量以便提高高壓放電燈本
身的亮度來改進照度。 專利引文1 :日本專利申請公開號2000-306687
專利引文2 :日本專利申請公開號2002-9336
發明內容
發明所解決的問題 本發明的發明人創造包括其尖端部分具有大體圓錐形形狀的電極的高壓放電燈；以及其所封閉的汞量被提高到例如230[mg/cm3]或更大的高壓放電燈，并且然后將反射鏡附著到這些燈以產生高壓放電燈單元。在利用傳統點亮設備點亮高壓放電燈以及評估其照度后，評估的結果表明盡管獲得了照度上的一定改進，但是并未充分獲得期望的照度水平。 為了識別上面結果的原因，本發明的發明人對點亮評估中所用的高壓放電燈進行詳細分析，并發現部分電極尖端部分耗損得比預期大，并且電極間距離(即電弧長度)超過了設計值。 通常，通過盡可能地縮短電極間距離(短電弧)以便近似為點光源、以及然后將近似的點光源布置在光軸上反射鏡的焦點處從而改進反射鏡的光收集率，來提高高壓放電燈單元的照度。當如上所述，電弧長度變得較長時，無法近似為點光源，其結果是聚光率相當地降低并且未獲取足夠的照度。
盡管在點亮期間預期電極尖端部分的一部分的一定耗損，但是耗損量超過上面情況中的預期。其原因被認為是在點亮期間每個電極的尖端的溫度(在下文中被稱為"尖端溫度")的過度上升。溫度的過度上升加速電極尖端部分處的蒸發，并且鹵素循環不再能夠補償電極尖端部分的耗損，從而導致電極間距離的增大。 本發明的發明人推斷與上述的尖端溫度過度上升的原因有關的下列情況。
在使用其尖端部分具有大體圓錐形形狀的電極的情況下，電弧通常在電極尖端部分處產生(形成電弧點)，并且在尖端部分處溫度當然上升。在這種情況下，尖端溫度的過度上升的原因被認為是下述事實，即由于電極尖端部分是錐形的，所以熱不能在電極的直徑方向上容易地散出。 在將所封閉的汞量提高到230[mg/cm3]或更大的情況下，尖端溫度的過度上升被認為是由于汞電弧本身的變窄。 鑒于上面的問題實現本發明，并且其目的是通過提供用于提高高壓放電燈的亮度的各種改進來防止即使在尖端溫度可能如上所述地上升的情形下照度的過度減小。
解決問題的手段 為了實現上面的目的，本發明的發明人對尖端溫度的過度上升的原因進行了多方面的研究，并且發現主要原因在于點亮控制。 具體而言，本發明的發明人發現在點亮開始后執行的恒定電流控制中的電流值大于在穩定點亮期間(在以額定功率的恒定功率控制期間)的電流值，并且因此在從恒定電流控制改變為以額定功率的恒定功率控制后，尖端溫度比穩定點亮期間的溫度大很多(參見稍后描述的圖8)。 因此，在使用其尖端部分具有大體半球形形狀的電極的情況下、以及在所封閉的汞量例如為200[mg/cm3]或更小的情況下，在從恒定電流控制改變為以額定功率的恒定功率控制之后的尖端溫度被認為超過穩定點亮期間的溫度。 盡管認為在這些情況下上面的現象也會發生，但是它們不成問題，原因在于它們發生的程度很小并且因此在實際用途的可容許范圍內。 然而，在使用其尖端部分具有大體圓錐形形狀的電極的情況下、以及在其中所封閉的滎量例如為230[mg/cm3]或更大的情況下，由于該現象的程度超過可容許范圍，上面的問題變得顯著。 考慮到上面的結論，本發明的發明人提出了執行控制以使得在從恒定電流控制改變為以額定功率的恒定功率控制之后的尖端溫度不會大大超過穩定點亮期間的溫度。
具體而言，本發明的第一方面是一種用于點亮具有電弧管的高壓放電燈的點亮方法，汞被封閉在所述電弧管中作為發光材料，并且一對電極被布置在所述電弧管中，所述點亮方法包括以下步驟通過將預定電壓施加到這對電極上以使得在它們之間發生介質擊穿，來開始點亮；通過在從高壓放電燈的點亮開始到以額定功率值Ps[W]的恒定功率控制的初始點亮間隔中、根據預定條件控制供應給所述高壓放電燈的燈功率，來執行點亮預熱；以及通過執行以額定功率值Ps[W]的恒定功率控制，來執行穩定點亮，以使得高壓放電燈被穩定地點亮，其中在點亮預熱步驟中，根據滿足關系表達式t[攝氏度]<=1. 1T[攝氏度]的預定條件來控制燈功率，其中t[攝氏度]是所述初始點亮間隔中的電極尖端溫度，而T[攝氏度]是穩定點亮期間的電極尖端溫度。
本發明的第二方面是一種用于點亮具有電弧管的高壓放電燈的點亮方法，汞被封閉在所述電弧管中作為發光材料，并且一對電極被布置在所述電弧管中，所述點亮方法包括以下步驟通過將預定電壓施加到這對電極上以使得在它們之間發生介質擊穿，來開始點亮；通過在從高壓放電燈的點亮開始到以額定功率值Ps[W]的恒定功率控制的初始點亮間隔中、根據預定條件控制供應給所述高壓放電燈的燈功率，來執行點亮預熱；以及通過執行以額定功率值Ps[W]的恒定功率控制，來執行穩定點亮，以使得高壓放電燈被穩定地點亮，其中在點亮預熱步驟中，根據所述初始點亮間隔包括較低功率點亮間隔的預定條件來控制燈功率，在所述較低功率點亮間隔中以低于額定功率值Ps[W]的恒定功率值Pa[W]維持點亮。 這里，點亮預熱步驟可以包括第一子步驟，執行以電流值Ia[A]的恒定電流控制；第二子步驟，當所述高壓放電燈的燈電壓達到值Va[V]時執行以功率值Pa[W]的恒定功率控制；以及第三子步驟，在從點亮開始起流逝預定時間段后改變為以額定功率值Ps [W]的恒定功率控制，可以滿足關系表達式Ia[A]*Va[V] = Pa[W]，并且可以在所述較低功率點亮間隔中執行所述第二子步驟。 另外，點亮預熱步驟可包括第一子步驟，執行以電流值Ib[A]的恒定電流控制，燈電壓范圍被指定為高壓放電燈的設計屬性，并且所述電流值Ib[A]被確定為滿足關系表達式Ib[A]*Vb[V] 〈Ps[W]，其中Vb[V]是作為所指定的燈電壓范圍的上限的電流值；以及第二子步驟，在從點亮開始起流逝預定時間段后改變為以額定功率值Ps[W]的恒定功率控制，并且所述較低功率點亮間隔可以是從燈電壓達到燈電壓Vc[V]時到執行所述第二子步驟時之前的間隔，所述燈電壓Vc[V]在所述燈電壓范圍內并且是在第一子步驟中對目標用于點亮的高壓放電燈而言唯一的最大燈電壓。 另外，期望的是，較低功率點亮間隔中的功率值Pa[W]在額定功率值Ps[W]的70%到90 %的范圍內，包括額定功率值Ps [W]的70 %和90 % 。 本發明的第三方面是一種用于點亮具有電弧管的高壓放電燈的點亮設備，汞被封閉在所述電弧管中作為發光材料，并且一對電極被布置在所述電弧管中，所述點亮設備包括供電單元，該供電單元用于供應功率到高壓放電燈；以及控制單元，該控制單元用于(a)通過使該供電單元將預定電壓施加到這對電極以使得在它們之間發生介質擊穿，來開始點亮，(b)在從高壓放電燈的點亮開始到以額定功率值Ps[W]的恒定功率控制的初始點亮間隔中，根據預定條件控制供電單元向所述高壓放電燈供應燈功率，以及(c)通過執行以額定功率值Ps[W]的恒定功率控制，使得高壓放電燈被穩定地點亮，其中所述控制單元根據滿足關系表達式t[攝氏度]<=1. 1T[攝氏度]的預定條件來控制該供電單元供應燈功率，其中t[攝氏度]是所述初始點亮間隔中的電極尖端溫度，而T[攝氏度]是穩定點亮期間的電極尖端溫度。 本發明的第四方面是一種用于點亮具有電弧管的高壓放電燈的點亮設備，汞被封閉在所述電弧管中作為發光材料，并且一對電極被布置在所述電弧管中，所述點亮設備包括供電單元，該供電單元用于供應功率到高壓放電燈；以及控制單元，該控制單元用于(a)通過使該供電單元將預定電壓施加到這對電極以使得在它們之間發生介質擊穿，來開始點亮，(b)在從高壓放電燈的點亮開始到以額定功率值Ps[W]的恒定功率控制的初始點亮間隔中，根據預定條件控制供電單元供應燈功率到所述高壓放電燈，以及(c)通過執行以額定功率值Ps [W]的恒定功率控制，使得高壓放電燈被穩定地點亮，其中所述控制單元
根據所述初始點亮間隔包括較低功率點亮間隔的預定條件來控制供電單元供應燈功率，在
所述較低功率點亮間隔中以低于額定功率值Ps[W]的恒定功率值Pa[W]維持點亮。
本發明的第五方面是一種高壓放電燈設備，該高壓放電燈設備包括高壓放電燈；
反射鏡，其反射從高壓放電燈發射的光；以及用于高壓放電燈的上述點亮設備。 本發明的第六方面是一種包括上述高壓放電燈設備的投影型圖像顯示設備。 發明效果 本發明執行控制，以便即使為提高亮度所作的各種改進使得尖端溫度趨于升高，也可防止電極尖端部分的溫度過度升高，從而抑制電弧長度的增大，并防止照度的降低。
圖1示出高壓汞燈的示意性結構。 圖2是示出使用高壓汞燈的燈單元的結構的部分剖視透視圖。 圖3示出與實施例1有關的電子鎮流器的結構。 圖4是由紅外照相機捕獲的電極尖端部分的圖像。 圖5是示出與實施例1有關的點亮方法的流程圖。 圖6示出與實施例2有關的電子鎮流器的結構。 圖7是示出在燈的初始點亮階段中功率和點亮時間之間的關系的曲線圖。 圖8是示出點亮時間和在電極尖端部分附近的850[nm]波長的光的強度之間的關
系的曲線圖。 圖9是示出燈電壓隨累積點亮時間的轉變的曲線圖。 圖IOA示出電弧管中的電子和氣體的狀態。 圖IOB示出電弧管中的電子和氣體的狀態。 圖11是示出與實施例2的控制示例1有關的點亮方法的流程圖。 圖12示出控制示例1中的控制曲線。 圖13A是示出控制示例1中的功率轉變的曲線圖。 圖13B是示出控制示例1中的電流轉變的曲線圖。 圖14A是示出當引入時間常數時控制示例1中的功率轉變的曲線圖。 圖14B是示出當引入時間常數時控制示例1中的電流轉變的曲線圖。 圖15是示出與實施例2的控制示例2有關的點亮方法的流程圖。 圖16A是示出控制示例2中的功率轉變的曲線圖。 圖16B是示出控制示例2中的電流轉變的曲線圖。 圖17A是示出當引入時間常數時控制示例2中的功率轉變的曲線圖。 圖17B是示出當引入時間常數時控制示例2中的電流轉變的曲線圖。 圖18示出控制示例2中的示例性控制曲線。 圖19是示出液晶投影儀的結構的框圖。
具體實施例方式
下面參照附圖描述本發明的實施例。
實施例1
1.高壓放電燈 圖1示出了作為高壓放電燈的一個示例的、具有額定功率250[W]的高壓汞燈(在
下文中簡稱"燈")IOO的結構。為了簡單起見，圖1是其中暴露電極的截面圖。 如圖1所示，燈100由石英電弧管101構成，所述石英電弧管101包括球形發光部
分101a以及形成在發光部分101a的相應末端處的密封部分101b和lOlc。 封閉在發光部分101a中的發光空間108內的是作為發光材料的汞109，用于輔助
啟動的稀有氣體諸如氬、氪或氙，以及鹵素材料諸如碘或溴。在這種情況下，所封閉的汞109
的量被設定在電弧管101的每內體積230[mg/cm3]至lj 650[mg/cm3]的范圍內，并且當燈冷卻
時所封閉的稀有氣體壓強被設定在0.01[MPa]到l[MPa]的范圍內。 另外， 一對鎢(W)電極102和103被大體彼此相對地布置在發光部分101a中。 電極102和103的尖端部分124和134具有大體圓錐形的形狀。在本實施例中使
用大體圓錐形的形狀，這是因為例如大體半球形的形狀會導致向外發射的光通量的略微減
小，原因在于半球形的凸出部分阻擋向其輻射的光。 電極間距離De是電極102和103的尖端部分124和134之間的間隙的長度，該距 離De被設定在0.5[mm]到2.0[mm]的范圍內，以便近似為點光源。注意，在本實施例的燈 100中，當完成產品制造時在電極尖端部分124和134上形成凸起(未示出)，并且在這些 凸起已經形成至合理長度的狀態下，優選地將0.5[mm]到2.0[mm]的范圍設定為電極間距 離De。 電極102和103被電連接到密封在密封部分101b和101c中的鉬箔104和105。
鉬箔104和105連接到外部引線106和107，所述引線106和107從密封部分101b 和101c的端面延伸到電弧管101外。 注意，溴作為卣素材料以1*10—,mol/cm3]到1*10—4[mol/cm3]的范圍被封閉在放 電空間108中。溴被封閉在放電空間108中，以便通過實現鹵素循環效應(其中鎢蒸發離 開電極102和103，然后重新沉積到電極102和103上)來抑制發光部分10la的內表面變 黑，并且以便防止由于電極尖端部分的退縮而引起電弧長度的增加。使得能夠最有效地實 現鹵素循環效應的所封閉的溴量優選在1*10—9[mol/Cm3]到1*10—5[m0l/Cm3]的范圍內(包 括兩個端點)。
2.燈單元 圖2是示出了其中安裝了燈100的燈單元200的結構的部分剖視透視圖。
如圖2所示，在燈單元200中，基座201已經安裝到構成燈100的電弧管101的一 端，并且該基座201已經由間隔物202附著到反射鏡203。注意，基座201以使得燈100的 放電電弧的位置存在于反射鏡203的光軸上的方式進行附著。 電流經由端子204和引線205而供應到燈100的電極，所述引線205從電極之一 向外延伸并且穿過穿透過反射鏡203的通孔206。 緊湊型紅外照相機208經由金屬套管209嵌入在穿透過反射鏡203的通孔207中。 緊湊型紅外照相機208的方向和透鏡208a的焦點被設定成使得緊湊型紅外照相機208捕 獲電極102的尖端部分124(或電極103的尖端部分134)的圖像。這里，期望將紅外照相 機208的成像方向設定成與電極102的軸正交。
考慮到燈100達到高溫的事實，提供金屬套管209以進行散熱，以便紅外照相機 208不會過熱并受損壞。另外，可以單獨提供吹風裝置以將空氣吹入到燈單元200的反射鏡 203所包圍的空間中。 注意，當燈200被安裝在圖像顯示設備等等中時，期望以使得紅外照相機208不在 燈100上方的位置也不在燈100正下方的位置的方式將燈200附著到該設備的主體。
另外，為了可靠地保護紅外照相機208以免受熱，紅外照相機208可以安裝在遠離 燈200的位置，并且可以經由光纖捕獲電極尖端部分的圖像。為保護紅外照相機208以免 受熱而采用的方法應當根據所用的實際紅外照相機208的耐熱性進行選擇。
不管采用的是什么方法，紅外照相機208都很昂貴，并且當更換燈單元200時，期 望紅外照相機208應當能夠被去除并且用于新的燈單元200中。
3.點亮設備(電子鎮流器) 圖3示出了用于點亮燈100的電子鎮流器300的結構。 如圖3所示，電子鎮流器300包括DC/DC (直流/直流)變換器302、 DC/AC (直流 /交流)逆變器303、管電流檢測單元304、管電壓檢測單元305、控制電路306以及高壓脈 沖發生單元308。 DC功率電路301例如包括整流器電路。DC功率電路301由家用100 [V] AC生成DC 電壓，并且將DC電壓供應給電子鎮流器300。 DC/DC變換器302將具有預定電壓的DC供應給DC/AC逆變器303 。 DC/AC逆變器303依據從控制電路306接收的控制信號來生成具有預定頻率的方
波AC。 高壓脈沖發生單元308例如包括變壓器。高壓脈沖發生單元308生成高壓并將高 壓施加到燈100。 控制電路306執行對DC/DC變換器302、DC/AC逆變器303等的整體控制。控制電 路306包括功率計算電路306a、 P麗控制電路306b、計時器306c、比較單元306d以及溫度 計算單元306e。 功率計算單元306a基于分別由管電流檢測單元304和管電壓檢測單元305所檢 測的燈電流和燈電壓來計算燈功率。 P麗控制電路306b通過執行脈寬調制來控制電流等。
計時器306c測量從點亮開始起的時間。 溫度計算單元306e通過分析紅外照相機208捕獲的電極尖端部分124的圖像以 及獲取電極尖端部分124的溫度分布來獲得尖端溫度。 圖4示意性地示出了紅外照相機208捕獲的電極尖端部分124的圖像以及電極尖 端部分124的示例性溫度分布。在圖4中，X軸指示電極軸的方向，并且Tl到TN指示已經 檢測到的示例性溫度分布。 溫度計算單元306e通過處理電極尖端部分124的圖像并且提取輪廓線124a、以及 基于所檢測到的溫度分布讀取尖端P的溫度來獲得尖端溫度。 圖像中輪廓線的提取能夠例如通過利用已知的邊緣檢測濾波器來掃描所捕獲圖 像數據的像素而實現，并且能夠通過搜索輪廓線124a上的、其位置在X軸方向上的最前方 (在圖4中為最右)的像素來找出尖端P。
注意，在本實施例中，溫度計算單元306e實際上獲得在X軸方向上從所檢測的尖 端P向內為預定距離Dl(例如O. l[mm])的點處的溫度。理想地，應當測量電極尖端部分 124的精確尖端處的溫度。然而，如果所測量的位置甚至稍微向外偏移，則測量結果會存在 很大誤差，因此在X軸方向上稍微向內的位置處獲得該溫度，以便可靠地檢測電極尖端部 分處的溫度。這里，由于預定距離Dl被設定為"0. 1 [mm]"的很低的值，所以所測量的溫度 能夠被視為基本與精確尖端的溫度相同，并且不存在控制問題。 比較單元306d將在初始點亮階段時計算的尖端溫度和穩定點亮期間的尖端溫度 進行比較，并且基于比較的結果向P麗控制電路306b發送控制信號。下面描述點亮方法的 細節。 4.點亮方法 如先前提及的，由本發明的發明人執行的研究結果表明當在點亮開始后改變為 以額定功率的恒定功率控制時，尖端溫度比穩定點亮期間的溫度大許多。 讓我們假設t[攝氏度]是初始點亮間隔期間的尖端溫度(所述初始點亮間隔是 從點亮開始后直到達到額定功率的預熱間隔)，并且T[攝氏度]是穩定點亮期間的尖端溫 度。在本實施例中，執行控制以使t[攝氏度]不會大大超過T[攝氏度]，從而使得能夠防 止由于過度的溫度升高而引起的對電極尖端部分的耗損和損壞。 由本發明的發明人執行的實驗證實了當t[攝氏度]> I.IT[攝氏度]時，對電 極尖端部分的耗損和損壞超過實際用途的允許范圍，因此優選執行溫度控制以使得持關系 t[攝氏度]<=1. IT[攝氏度]。 圖5是示出實施例1的點亮方法中的具體控制示例的流程圖。圖5中示出的控制 由電子鎮流器300的控制電路306 (圖3)執行。 首先，高壓脈沖發生單元308生成高壓并且將高壓施加在燈100中的電極102和 103之間，以造成介質擊穿并開始放電(步驟SI)，并且計時器306c開始測量時間(步驟 S2)。 此后，控制電路306執行恒定電流控制以便恒定的第一 電流值11 [A](在本示例中 為4[A])在電極102和103之間流動(步驟S3)，并且然后處理進行到步驟S4到S8的溫度 控制循環。 具體而言，如果由紅外照相機208監視的電極102的尖端部分124的溫度t[攝氏 度]小于或等于1. 1T[攝氏度](步驟S4 :是)，則控制電路306繼續執行4[A]恒定電流控 制(步驟S5)。當燈電壓變得大于或等于62.5[V]時，溫度控制循環結束，并且控制電路306 改變為以Ps[W]的功率額定值進行恒定功率控制(步驟S7 :是，步驟S9)。在本示例中，功 率額定值Ps是250 [W] ( = 62. 5[V]*4[A])。控制電路306繼續執行恒定功率控制直到點亮 結束(步驟S10)。 在步驟S4中，如果電極尖端溫度t [攝氏度]大于1. 1T[攝氏度](步驟S4 :否)， 則控制電路306改變為以比第一電流值I1[A]更小的第二電流值I2[A]進行恒定電流控制 (步驟S6)。在本示例中，第二電流值I2[A]是2.5[A]。以此方式降低恒定電流控制的電流 值就降低了尖端溫度，并且使得能夠維持關系t[攝氏度]<=I.IT[攝氏度]。
然后，當流逝120秒時，控制電路306改變為以額定功率值Ps[W] (250[W])進行恒 定功率控制(步驟S8 :是，步驟S9)，并且繼續執行恒定功率控制直到點亮結束(步驟SIO)。
11
注意，如果控制電路306的響應性在判斷步驟S4時很慢，則能夠假設在控制中將 存在時間延遲等。為安全起見，該關系可以被設定為例如"t[攝氏度]<=1.051[攝氏 度]"，以便使控制電路306在步驟S4中以更快的定時改變為第二電流值12[A]。
第一電流值I1[A]和第二電流值I2[A]分別不限于4[A]和2. 5[A]，只要維持關 系Il[A] > 12[A]并且I1[A]和12[A]之間的差足夠大以使得能夠執行控制從而防止在兩 個電流值下電極尖端溫度t[攝氏度]超過l. 1T[攝氏度]即可。具體而言，如果第一電流 值II [A]太小，則點亮預熱所需的時間太長，因此憑經驗優選的是維持關系3 [A] < = II [A] <=5[A]。另外，如果第二電流值I2[A]太小，則當改變為穩定點亮時照度上存在很大差 別，這讓人很不舒服。因此，期望合適地設定電流值，以便當處理進行到步驟S6時，燈功率 處于額定功率值的70%到90%的范圍內。 滿足上面條件的特定的第一和第二電流值可以例如通過根據要點亮的高壓放電 燈的額定功率預先執行實驗來獲取。 另外，如后面所描述的，在步驟S8中測量的時間的閾值不限于120秒，而是能夠為 其他合適值。 以此方式，根據本實施例的高壓放電燈的點亮方法，電極102的尖端溫度在從點 亮開始直到到達額定功率的間隔中被監視，并且在電極102和103之間流動的電流的值根 據電極尖端溫度t[攝氏度]進行改變，從而實現控制，以便上面的間隔期間的電極尖端溫 度t[攝氏度]和穩定點亮期間的電極尖端溫度T[攝氏度]滿足關系t[攝氏度]< = 1. 1T[攝氏度]。本實施例的點亮方法使得能夠防止電極尖端的溫度在點亮預熱期間過度 上升，從而抑制由于電弧長度的增加而引起的照度減小。
5.液晶投影儀 上述燈單元200能夠被安裝并且用于投影型圖像顯示設備中。 圖19示出了作為投影型圖像顯示設備的一個示例的液晶投影儀400的示意性結構。 如圖19所示，透射型液晶投影儀400包括供電單元401、控制單元402、聚光透鏡 403、透鏡405以及冷卻風扇406，在所述透鏡405中包括透射型彩色液晶顯示板404和驅動 馬達。 供電單元401將商業AC輸入(IOO[V])變換成預定DC電壓，并且將預定DC電壓 供應給控制單元402。 控制單元402通過基于從外部裝置接收的圖像信號驅動彩色液晶顯示板404而使 彩色圖像得以顯示。另外，控制單元402通過控制透鏡單元405中的驅動馬達來執行聚焦 操作和變焦操作。 從燈單元200輻射的光被聚光透鏡403聚光并且穿過布置在光路中的彩色液晶顯 示板404。在液晶顯示板404上形成的圖像經由透鏡單元405被投影到屏幕(未示出)上。
注意，本發明的燈單元200和燈點亮設備300的組合也可應用于其他類型的投影 型圖像顯示設備，諸如使用匿D(數字微鏡器件)技術的DLP(TM)投影儀以及其他使用反射 型液晶設備的液晶投影儀。
實施例2 在實施例1中，電極尖端的溫度利用紅外照相機進行測量。然而在實施例2中，使
12用更簡單的結構通過引入計時器控制等，來防止電極尖端的溫度的過度上升。 注意，在本實施例中對目標用于點亮的燈的描述由于與使用實施例1中的圖1所
描述的燈類似而被省略。
1.點亮設備 圖6示出了與實施例2有關的電子鎮流器310的結構。在圖6中，對與圖3中相 同的功能塊使用相同的附圖標記。 如圖6所示，電子鎮流器310包括DC/DC變換器302、DC/AC逆變器303、管電流檢 測單元304、管電壓檢測單元305、控制電路306以及高壓脈沖發生單元308。
DC功率電路301例如包括整流器電路。DC功率電路301由家用IOO[V]AC生成DC 電壓，并且將DC電壓供應給電子鎮流器310。DC/DC變換器302將具有預定電壓的DC供應給DC/AC逆變器303 。 DC/AC逆變器303依據從控制電路306接收的控制信號來生成具有預定頻率的方
波AC。 高壓脈沖發生單元308例如包括變壓器。高壓脈沖發生單元308生成高壓并將高 壓施加到燈100。 控制電路306執行對DC/DC變換器302、DC/AC逆變器303等的整體控制。控制電 路306包括功率計算電路306a、 P麗控制電路306b和計時器306c。 功率計算單元306a基于分別由管電流檢測單元304和管電壓檢測單元305所檢 測的燈電流和燈電壓來計算燈功率。 P麗控制電路306b通過執行脈寬調制來控制電流等。 計時器306c測量從點亮開始起的時間。 2.點亮方法 下面描述本實施例的點亮方法。 圖7是示出在燈100的初始點亮階段中燈功率和點亮時間之間的關系的曲線圖。 在圖7中，虛線示出傳統點亮方法中的軌跡，而實線示出本實施例的點亮方法中的軌跡。
傳統方法涉及在點亮開始后以4[A]執行恒定電流控制，以及然后當功率到達 250[W](額定功率)時改變為恒定功率控制。 本實施例的點亮方法涉及在點亮開始后的預熱期間以4[A]執行恒定電流控制， 然后當功率到達200[W](其低于250[W]的額定功率)時以200[W]執行恒定功率控制，以 及此后改變為以250[W]的額定功率執行恒定功率控制。 圖8是示出點亮時間和電極102及103的尖端附近的850[nm]波長強度之間的關 系的曲線圖。與圖7類似，圖8中的虛線示出傳統點亮方法中的軌跡，而圖8中的實線示出 本實施例的點亮方法中的軌跡。 在本示例中，從電極102及103的尖端發射的850[nm]的光束的波長強度被用作 指示尖端溫度的參數。 在本實施例中，測量方法具體地涉及如下。燈IOO被安裝在先前描述的不帶反射 鏡203的圖像顯示設備中，該安裝方式是使得圖像顯示設備的投影透鏡的光軸與燈100的 管軸正交。燈IOO被點亮，電極被投影到屏幕上，紅外攝譜儀被布置在所投影的圖像上的對 應于距離實際電極尖端O. lmm的地方，并且檢測在所述地方處的850[nm]波長強度。注意，
13用于測量電極尖端部分的波長強度的方法不限于上面的方法。可以使用其他已知的方法。
注意，在例如"Infrared Thermometer Seminar Handbook" (IRC0N公司，http: 〃 www. kawaso. co. jp/eng/seminahb. pdf)中找到波長強度和溫度之間的關系的細節。
另外，圖9是示出燈電壓隨累積點亮時間的轉變的曲線圖，其中燈被反復地打開 兩小時和關斷15分鐘。軌跡a是使用傳統點亮方法的結果，而軌跡b和軌跡c (兩個樣本) 是使用本實施例的點亮方法的結果。 根據圖8所示的波長強度的轉變，在傳統點亮方法中從大約50秒直到80秒，電極 102和103的尖端溫度與穩定點亮期間的溫度相比上升過度(過沖)。特別地，如圖8中的 橢圓形A所示，溫度上升的峰值在55秒附近。 另外，根據圖9中的軌跡，在傳統點亮方法中燈電壓易于隨點亮時間的流逝而上 升。特別地，如圖9中的圓圈部分所示，燈電壓在對應于點亮預熱的每個間隔中急劇地上 升。燈電壓的上升意味著電極間距離增大，這造成偏離點光源，從而引起照度減小。
相比而言，在本實施例的點亮方法中，在點亮預熱期間電極102和103的尖端溫度 幾乎不超過穩定點亮期間的溫度，如圖8的實線所示。另外，圖9的軌跡b和軌跡c示出不 管累積點亮時間流逝多少燈電壓的上升都被抑制。這些事實指示電極間距離是穩定的。
能夠從當使用本實施例的點亮方法和傳統點亮方法時燈電壓和電極102及103的 尖端溫度的轉變差別中得出以下結論。 首先，電極102和103的尖端溫度的過度上升可以說得到抑制，因為當在45秒的 流逝時間處(參見圖8中的橢圓形B)功率是200[W](電流為4[A])時的負載小于在傳統 峰值時間處(參見圖8中的橢圓形A)的負載。 另外，盡管燈電壓從45秒到120秒被升高，但是電極102和103的尖端溫度隨著 電流從4[A]下降到2. 5[A]而下降。 當在流逝了 120秒后改變功率(從200[W]到250[W])時，電流值從2. 5[A]上升 到3. 13[A]。然而，尖端部分溫度t[攝氏度]不會過沖的原因被認為是在本實施例中120 秒后電子轟擊電極尖端部分的動能小于在其中發生過沖的傳統點亮方法中大約55秒時電 子轟擊電極尖端部分的動能(即，在前者情況下電子的溫度更低)。 具體而言，如圖IOA所示，電弧管(發光空間108)中的氣體壓強在點亮開始和流 逝60秒時之間沒有顯著上升，并且因此從陰極103發射的電子(示為"e")直接轟擊陽極 102。 然而如圖10B所示，由于在自點亮開始以來流逝了 120秒后氬氣壓強上升，所以電 子會與氬氣粒子(示為"g")碰撞的幾率增大。這些碰撞被視為將一些電子動能傳遞給氬 氣粒子，并且因此當電子到達陽極102時它們具有較低的動能。
下面描述本實施例的點亮方法中的具體控制示例。
(控制示例l) 圖11是示出本點亮方法的控制示例1的流程圖。圖11所示的控制由先前描述的 電子鎮流器310的控制電路306(參見圖6)執行。 首先，高壓脈沖發生單元308生成高壓并且將高壓施加在燈100中的電極102和 103之間，以造成介質擊穿并開始放電(步驟Sll)，并且計時器306c開始測量時間(步驟 S12)。
14
在電極102和103之間發生介質擊穿后的預熱間隔期間，控制電路306以4[A]執 行恒定功率控制直到燈電壓變為大于或等于預定電壓值Va[V](步驟S13，S14)。在本示例 中，預定電壓值Va [V]是50 [V]。 當燈電壓達到50[V](步驟S14:是)時，控制電路306以小于額定功率Ps[W]的 功率值Pa[W] (200[W])執行恒定功率控制，直到在步驟S12中測量的時間達到120秒(步 驟S15， S16)。 在流逝了 120秒后(步驟S16 :是)，控制電路306將電流提高到額定電流，并且以
250 [W]的額定功率執行恒定功率控制直到點亮結束(步驟S17， S18， S19)。 如上所述，根據本實施例的高壓燈的點亮方法，在點亮預熱間隔期間不是立即將
燈功率增大到額定功率Ps[W] (250[W])，而是以小于額定功率的功率Pa[W](例如200[W])
執行恒定功率控制，并且然后一旦電極102和103的尖端溫度已經穩定就把功率增大到額
定功率。這種方法防止像在傳統技術中那樣電極溫度在點亮預熱間隔期間過沖，從而消除
在穩定點亮期間電極溫度的顯著增加。 另外，如果較低功率Pa[W]例如是200 [W](額定功率時輸出的80% )，則能夠獲得 與穩定點亮大體相當的光通量和照度。因此，即使在達到以250[W]的額定功率的穩定點 亮之前的時間比傳統技術中的更長，但是用戶也不會察覺延長的點亮預熱間隔，因為在以 200 [W]執行恒定功率控制時獲得了足夠程度的照度。 圖12示出了在圖11的點亮控制中燈電流Ila[A]和燈電壓Vla[V]之間的關系。
在燈中發生介質擊穿后，首先以4[A] (Cl)執行恒定電流控制，然后當燈電壓達 到50[V]時以200[W]執行恒定功率控制(C2)。當自從點亮開始以來流逝了 120秒時，以 250 [W]執行恒定功率控制(C3)，并且此后繼續以250 [W]執行恒定功率控制(C4)。
另外，圖13A和13B分別示出在相同點亮控制下點亮開始后的時間[s]與燈功率 [W]之間的關系、以及點亮開始后的時間[s]與燈電流[A]之間的關系。注意，圖13A和13B 示出使用80[V]燈(在燈屬性中其電壓不超過80[V]的燈)作為高壓放電燈100的示例。
如圖13A所示，在點亮開始后的點亮預熱間隔期間(即在初始點亮間隔期間)，燈 功率由于以4[A]的恒定電流控制而逐漸上升，當燈功率達到200[W]時以200[W]執行恒定 功率控制，然后當自從點亮開始以來流逝120秒時以250[W]執行恒定功率控制。盡管圖 13B示出了在相同控制下時間和燈電流之間的關系，但使用80[V]燈，并且因此燈電流在流 逝120秒后的以250[W]的恒定功率控制期間恒定為3. 125[A]。 盡管在圖13A和13B所示的示例中恒定功率控制立刻從200[W]改變為250[W]，但 是優選的是從200[W]控制逐漸地改變為250[W]控制，以便甚至更有效地抑制尖端溫度的 過沖。 鑒于此，通過例如設定電子鎮流器310中的時間常數，功率可以從200 [W]平滑地 提高到250 [W]。圖14A和14B示出了這種情況下的示例。 如圖14A和14B所示，當恒定功率控制從200 [W]改變為250 [W]時發生逐漸增大 間隔131和132，從而抑制燈功率的突然變化。 注意，實施例1使用被設計成使得燈電壓在燈屬性中不超過80[V](即，使得最大 電壓值為80[V](特征值))的燈的示例來描述高壓放電燈IOO。然而，將最大燈電壓值嚴格 地設定為80[V]給制造過程中的管理增加了過多負擔并且減小了生產率。因此，考慮到制
15造中的微小變化量，80[V]被設定為燈電壓的中心設計值，并且可容許的范圍是從62.5[V] (下限)到95[V](上限)(在下文中，被設計為燈屬性的這個燈電壓范圍稱為"指定電壓范 圍")，并且還為電極間距離De設定中心值和可容許的范圍。在這種情況下，電極間距離De 的中心值是1. O[mm]，而可容許的范圍是+-0. 2[mm]的變化量。 根據實際使用的最大燈電壓值，在圖13B和14B中以250[W]的恒定功率控制 中的額定電流值(3. 125[A])略微有所變化，但是在效果方面幾乎看不到差別。另外，即 使最大燈電壓是95[V]——其為指定電壓范圍的上限，在將電流提高到預設的額定電流 (3. 125[A])之前，當燈功率達到250[W]時可以在圖11的步驟S 18中執行恒定功率控制。 這種方法防止燈功率超過250 [W]。
(控制示例2) 在控制示例1中，在初始點亮間隔中執行以下三個階段來控制供應給高壓放電燈 IOO的功率(I)以4[A]的燈電流的恒定電流控制，(2)當燈功率達到50[V]時以200[W] 的恒定功率控制(較低功率點亮間隔)，以及(3)在自從點亮開始以來流逝了預定時間段后 以250[W]的恒定功率控制。然而，控制示例2特征如下。供應恒定電流值Ib[A]作為燈電 流，以便Ib[A]*Vb[V]小于額定功率Ps[W]，其中Vb[V]是燈屬性中設定的指定電壓范圍中 的燈電壓上限。這種方法實現了在進行到以額定功率Ps[W]的恒定功率控制之前，添加以 比額定功率Ps[W]更低的功率的控制間隔(較低功率點亮間隔)。 圖15是示出本控制示例2的流程圖。注意，在本控制示例2中使用的高壓燈100的
指定電壓范圍也已經被設定為從62. 5[V]到95[V](包括兩個端點)，作為燈屬性中的設計
值。因而，在以額定功率Ps[W]執行恒定功率控制之前，供應的燈電流的恒定電流值Ib[A]
被設定為例如2. 5 [A]的值，其小于Ps [W] ( = 250 [W]) /Vb [V] ( = 95 [V])。 另外，在本控制示例中使用的高壓放電燈100已經被設計成使得燈電壓不超過燈
屬性中的80 [V]，即，使得對燈而言唯一的最大電壓值Vc[V]為80 [V](特征值)。 首先，將高壓施加至燈100以造成介質擊穿(步驟S21)，并且計時器306c開始測
量時間(步驟S22)。 接著，執行恒定電流控制以便把燈電流(Ib[A])保持在2. 5[A](步驟S23)。
在這個間隔期間，燈電壓逐漸上升但不超過80[V]。從此時直到在步驟S22中測量 的時間達到120秒，以大體200[W]執行恒定功率控制。 當流逝了 120秒時(步驟S24:是)，將燈電流增大到額定電流(3. 125[A])，并且 以250 [W]執行恒定功率控制直到點亮結束(步驟S25， S26， S27)。 圖16A示出了在控制示例2的點亮控制下、點亮開始后的時間[s]和燈功率[W]
之間的關系，而圖16B示出了點亮開始后的時間[s]和燈電流[A]之間的關系。 如圖16A所示，燈功率由于點亮開始后的2.5[A]恒定電流控制而逐漸上升，并且
當燈功率變成200[W]時燈電壓達到80[V]。因而，以大體200[W]執行恒定功率控制而燈電
壓沒有進一步上升。此后，當自從點亮開始以來流逝了 120秒時以250[W]執行恒定功率控制。 圖16B示出了點亮開始后的時間[s]和燈電流之間的關系。由于所用的燈具有 80[V]的最大電壓值Vc[V]，所以在自從點亮開始以來流逝了 120秒后以250[W]的恒定功 率控制期間燈電流恒定為3. 125[A]。
同樣，在本控制示例中，從200[W]恒定功率控制到250 [W]恒定功率控制的變化可 以被逐漸地執行，如圖17A和17B所示。 如圖17A和17B所示，當恒定功率控制從200 [W]改變為250 [W]時發生逐漸增大 時間段141和142，從而抑制燈功率的突然變化，這甚至更有效地防止尖端溫度過沖。
注意，在本控制示例中，當所用的燈具有70[V]的最大電壓值Vc[V]時，較低功率 Pa[W]是175 ( = 70*2. 5) [W]。在流逝了 120秒后，依據250 [W]控制曲線將電流值從2. 5[A] 改變為3. 6[A]使得能夠改變為以250 ( = 70*3. 6) [W]的額定功率進行的恒定功率控制。
圖18是示出在使用最大電壓值Vc[V]為95[V]的燈的情況下、燈電壓和燈電流之 間的關系的曲線圖，95[V]是在本控制示例2中的燈屬性中指定的電壓范圍的上限。在圖 18中，點劃線指示本控制示例，而實線對應于傳統控制示例。 在圖18中，首先以2.5A(E1)執行恒定電流控制，然后當燈電壓達到95[V]時以
237. 5[W]執行恒定功率控制，因為燈電壓不再上升。在自從點亮開始以來流逝了 120秒后，
功率控制被改變為以250[W]的恒定功率控制(E2，E3)，從而確保以低于額定功率的功率值
(273. 5[W])的點亮間隔(即，較低功率點亮間隔)。 補充說明 1.電極尖端的形狀 在實施例中，電極102和103的尖端部分124和134具有大體圓錐形的形狀。在 這種情況下，電極102和103的溫度的過度上升是顯而易見的，并且因此應用實施例1或2 的點亮方法極其有效。然而，并不限于其中尖端部分具有大體圓錐形形狀的情況，實施例1 和2的點亮方法可應用于具有大體半球形或大體球形形狀的電極。另外，并不限于其尖端 部分通過熔融而形成的電極，實施例1和2的點亮方法也可應用于由機械加工等形成的電 極。 2.當從恒定電流控制變化為以比額定功率更低的功率進行的恒定功率控制時對 較低功率值的設定 在實施例中，當燈功率達到200[W]時功率控制變化為恒定功率控制。比額定功率 更低的功率的上限優選地被設定為正好低得足以防止電極溫度過沖的值。另外，如果下限 被設定得太低，則在電極溫度穩定時不能獲取足夠的光通量。因此，下限優選地被設定為與 穩定點亮相比不會造成光通量的可察覺的減小的值。具體而言，額定功率的70%到90%的 范圍是優選的。 3.從較低功率上升到額定功率 在實施例2中，功率控制直接從200[W]的較低功率改變為250[W]的額定功率。然 而，此改變可以通過例如如下方式來逐漸地執行設定計時器值，以使得在自從點亮開始以 來流逝了 120秒后功率控制從200 [W]改變為225 [W]，然后在流逝了另外20秒后從225 [W] 改變為250[W]。這種方法進一步使得能夠防止尖端溫度過沖。
4.本發明可應用的燈 盡管上面的實施例描述了使用具有250[W]的額定功率的高壓汞燈的示例，但是 在傳統點亮控制中照度減小的問題不僅存在于高壓汞燈中，而且還存在于其他包括汞的高 壓放電燈中，原因在于該問題(當從初始點亮間隔期間的恒定電流控制改變為以額定功率 的恒定功率控制時電極尖端溫度的過沖)的原因。另外，燈不限于具有250[W]的額定功率。
17因而，本發明可應用于包括汞的所有高壓放電燈。 例如，即使在具有180[W]的額定輸出的高壓放電燈的情況下，所封閉的材料(尤其是鹵素)量被優化，以使得鹵素循環在以額定功率的穩定點亮期間關于電極尖端溫度適當地運行，因此如果初始點亮間隔中的電極尖端溫度過度上升超過穩定點亮期間的溫度，則鹵素循環將不能適當地運行，其結果是電弧長度易于增大。
5.從點亮開始到改變為額定功率的時間 在實施例2中，當自從點亮開始以來流逝了 120秒時執行改變為額定功率(在下文中，從點亮開始到以額定功率的恒定功率控制的時間被稱為"變化到額定的時間")。
然而，"120秒"的時間段僅僅是變化到額定的時間的一個示例。如先前所述，在傳統點亮方法中，因為雖然在電弧管中封閉的氣體原子還未被充分激發但由于改變為以額定功率的恒定功率控制而使電子直接轟擊電極尖端部分，所以發生電極尖端溫度的過沖。所封閉氣體的激發態根據例如直接在點亮開始后的恒定電流控制中的電流值以及在以比額定功率更低的功率進行的恒定功率控制中的功率值而不同。在較低額定功率的情況下，改變為以額定功率的恒定功率控制期間的電流負載相當低，從而抑制在大約90秒的變化到額定的時間時影響電極間距離的過沖，所述90秒短于先前描述的120秒的額定變化時間。
因而，通過執行如圖7所示的重復實驗，綜合地考慮諸如燈的額定功率、恒定電流控制的電流值以及以比額定功率更低的功率進行的功率控制中的功率值Pa[W]之類的條件，本領域技術人員能夠容易地獲取特定的變化到額定的時間。 這里，例如在改變為以額定功率的恒定電流控制之前引入到燈的功率的積分值(累積能量)會是一個有效的參數。
工業實用性 本發明的點亮設備適合用于抑制高壓放電燈并且尤其是與反射鏡組合的高壓放電燈中的照度減小。
18
權利要求
一種用于點亮具有電弧管的高壓放電燈的點亮方法，汞被封閉在所述電弧管中作為發光材料，并且一對電極被布置在所述電弧管中，所述點亮方法包括步驟通過將預定電壓施加到這對電極以使得在它們之間發生介質擊穿，來開始點亮；通過在從高壓放電燈的點亮開始到以額定功率值Ps[W]的恒定功率控制的初始點亮間隔中、根據預定條件控制供應給所述高壓放電燈的燈功率，來執行點亮預熱；以及通過執行以額定功率值Ps[W]的恒定功率控制來執行穩定點亮，以使得高壓放電燈被穩定地點亮，其中在點亮預熱步驟中，根據滿足關系表達式t[攝氏度]＜＝1.1T[攝氏度]的預定條件來控制燈功率，其中t[攝氏度]是所述初始點亮間隔中的電極尖端溫度，而T[攝氏度]是穩定點亮期間的電極尖端溫度。
2. —種用于點亮具有電弧管的高壓放電燈的點亮方法，汞被封閉在所述電弧管中作為發光材料，并且一對電極被布置在所述電弧管中，所述點亮方法包括步驟通過將預定電壓施加到這對電極以使得在它們之間發生介質擊穿，來開始點亮；通過在從高壓放電燈的點亮開始到以額定功率值Ps[W]的恒定功率控制的初始點亮間隔中、根據預定條件控制供應給所述高壓放電燈的燈功率，來執行點亮預熱；以及通過執行以額定功率值Ps[W]的恒定功率控制來執行穩定點亮，以使得高壓放電燈被穩定地點亮，其中在點亮預熱步驟中，根據所述初始點亮間隔包括較低功率點亮間隔的預定條件來控制燈功率，在所述較低功率點亮間隔中以低于額定功率值Ps[W]的恒定功率值Pa[W]維持點殼。
3. 權利要求2的點亮方法，其中點亮預熱步驟包括第一子步驟，執行以電流值la [A]的恒定電流控制；第二子步驟，當所述高壓放電燈的燈電壓達到值Va[V]時，執行以功率值Pa[W]的恒定功率控制；以及第三子步驟，在從點亮開始起流逝預定時間段后改變為以額定功率值Ps[W]的恒定功率控制，滿足關系表達式Ia[A]*Va[V] = Pa[W]，并且在所述較低功率點亮間隔中執行所述第二子步驟。
4. 權利要求2的點亮方法，其中點亮預熱步驟包括第一子步驟，執行以電流值Ib[A]的恒定電流控制，燈電壓范圍被指定為高壓放電燈的設計屬性，并且所述電流值Ib[A]被確定為使得滿足關系表達式Ib[A]*Vb[V] < Ps[W]，其中Vb[V]是作為所指定的燈電壓范圍的上限的電流值；以及第二子步驟，在從點亮開始起流逝預定時間段后改變為以額定功率值Ps[W]的恒定功率控制，并且所述較低功率點亮間隔是從燈電壓達到燈電壓Vc[V]時到執行所述第二子步驟時之前的間隔，所述燈電壓Vc[V]在所述燈電壓范圍內、并且是在第一子步驟中對目標用于點亮的高壓放電燈而言唯一的最大燈電壓。
5. 權利要求2的點亮方法，其中較低功率點亮間隔中的功率值Pa[W]在額定功率值Ps[W]的70%到90%的范圍內，包括額定功率值Ps[W]的70%和90%。
6. —種用于點亮具有電弧管的高壓放電燈的點亮設備，汞被封閉在所述電弧管中作為發光材料，并且一對電極被布置在所述電弧管中，所述點亮設備包括供電單元，該供電單元用于供應功率到高壓放電燈；以及控制單元，該控制單元用于(a) 通過使該供電單元將預定電壓施加到這對電極以使得在這對電極之間發生介質擊穿來開始點亮，(b) 在從高壓放電燈的點亮開始到以額定功率值Ps[W]的恒定功率控制的初始點亮間隔中，根據預定條件控制供電單元給所述高壓放電燈供應燈功率，以及(c) 通過執行以額定功率值Ps[W]的恒定功率控制，使得高壓放電燈被穩定地點亮，其中所述控制單元根據滿足關系表達式t[攝氏度]<=1. 1T[攝氏度]的預定條件來控制該供電單元供應燈功率，其中t [攝氏度]是所述初始點亮間隔中的電極尖端溫度，而T [攝氏度]是穩定點亮期間的電極尖端溫度。
7. 權利要求6的點亮設備，還包括測量單元，該測量單元用于測量電極之一的尖端部分的溫度，以及在初始點亮間隔中，所述控制單元根據該測量單元執行的測量的結果來控制該供電單元。
8. —種用于點亮具有電弧管的高壓放電燈的點亮設備，汞被封閉在所述電弧管中作為發光材料，并且一對電極被布置在所述電弧管中，所述點亮設備包括供電單元，該供電單元用于供應功率到高壓放電燈；以及控制單元，該控制單元用于(a) 通過使該供電單元將預定電壓施加到這對電極以使得在這對電極之間發生介質擊穿來開始點亮，(b) 在從高壓放電燈的點亮開始到以額定功率值Ps[W]的恒定功率控制的初始點亮間隔中，根據預定條件控制供電單元供應燈功率到所述高壓放電燈，以及(c) 通過執行以額定功率值Ps[W]的恒定功率控制，使得高壓放電燈被穩定地點亮，其中所述控制單元根據所述初始點亮間隔包括較低功率點亮間隔的預定條件來控制供電單元供應燈功率，在所述較低功率點亮間隔中，以低于額定功率值Ps[W]的恒定功率值Pa[W]維持點亮。
9. 權利要求8的點亮設備，其中在初始點亮間隔中，控制單元執行第一控制，用于使得供電單元輸出具有電流值Ia[A]的恒定電流，第二控制，用于使得供電單元在所述高壓放電燈的燈電壓達到值Va[V]時輸出具有功率值Pa[W]的恒定功率，以及第三控制，用于在從點亮開始起流逝預定時間段后改變為以額定功率值Ps[W]的恒定功率控制，滿足關系表達式Ia[A]*Va[V] = Pa[W]，并且在所述較低功率點亮間隔中執行所述第二控制。
10. 權利要求8的點亮設備，其中在初始點亮間隔中，控制單元執行第一控制，用于使得供電單元輸出恒定電流值Ib[A]，燈電壓范圍被指定為高壓放電燈的設計屬性，并且所述電流值Ib[A]被確定為使得滿足關系表達式Ib[A]*Vb[V] < Ps[W]，其中Vb[V]是作為所指定的燈電壓范圍的上限的電流值；以及第二控制，用于在從點亮開始起流逝預定時間段后改變為以額定功率值Ps[W]的恒定功率控制，并且所述較低功率點亮間隔是從燈電壓達到燈電壓Vc[V]時到執行所述第二控制時之前的間隔，所述燈電壓Vc[V]在所述燈電壓范圍內，并且是在第一控制中對目標用于點亮的高壓放電燈而言唯一 的最大燈電壓。
11. 權利要求8的點亮設備，其中較低功率點亮間隔中的功率值Pa[W]在額定功率值Ps[W]的70%到90%的范圍內，包括額定功率值Ps[W]的70%和90%。
12. —種高壓放電燈設備，包括高壓放電燈；反射鏡，其反射從高壓放電燈發射的光；以及根據權利要求6到11中任一項的用于點亮高壓放電燈的點亮設備。
13. —種投影型圖像顯示設備，包括根據權利要求12的高壓放電燈設備。
全文摘要
當在高壓放電燈中開始放電后，執行恒定電流控制，因此燈電流變成4[A]。然后，控制供應給燈中的一對電極的電流，以便此時的電極尖端溫度t[攝氏度]和穩定點亮期間的電極尖端溫度T[攝氏度]滿足關系t[攝氏度]＜＝1.1T[攝氏度]。當燈功率達到額定功率值時，功率控制改變為恒定功率控制。這種方法使得能夠抑制在從點亮開始直到穩定點亮的初始點亮間隔中電極尖端溫度的過度上升，從而防止由于電極尖端熔化引起的電弧長度的增加。因而，尤其是在包括安裝到反射鏡的高壓放電燈的燈單元中，照度不容易降低。
文檔編號H01J61/073GK101790771SQ200880104799
公開日2010年7月28日 申請日期2008年8月29日 優先權日2007年8月31日
發明者池田勝 申請人:松下電器產業株式會社