[发明专利]高压放电灯点亮装置及投影机

说明书

技术领域

本发明涉及高压放电灯点亮装置及搭载有该高压放电灯点亮装置的投影机。特别是，本发明涉及由高压放电灯与其点亮装置构成的高压放电灯点亮装置以及搭载有该高压放电灯的投影机，其中，该高压放电灯为，在发光管内封入有0.2mg/mm³以上的水银、点亮时的水银蒸汽压较高、例如为110大气压以上的交流点亮型的高压放电灯，适合作为投射型投影机装置及背投电视机等的投射用光源使用。 

背景技术

投射型投影机装置被要求对矩形状的屏幕均匀地、并且追求充分的色彩再现性地照明图像，因此，作为光源，使用封入有水银及金属卤化物的金属卤化物灯。此外，最近进一步的小型化、点光源化不断进展，电极间距离极小的结构已实用化。基于这样的背景，最近，代替金属卤化物灯而使用具有极高的水银蒸汽压、例如20MPa(约197大气压)以上的高压放电灯。它是通过提高水银蒸汽压，从而缩减电弧的范围、并且实现进一步的光输出的提高的灯。 

作为上述灯，例如使用在由石英玻璃构成的发光管中以2mm以下的间隔对置配置一对电极，并在该发光管中封入0.20mg/mm³以上的水银、惰性气体和10^-6μmol/mm³～10^-2μmol/mm³的范围的卤素的高压放电灯(例如参照专利文献1)。 

这种放电灯及其点亮装置例如在专利文献2中公开。专利文献3中公开的高压放电灯是稳态点亮时的管内水银蒸汽压为15MPa～35MPa、在发光管内以10^-6μmol/mm³～10^-2μmol/mm³的范围封入了卤素物质的灯，通过在发光管内设置一对电极、在电极前端部的中心附近设置突起部，抑制在电极间产生的放电电弧的位置在电极前端的中央部及周边部之间不稳定而发生移动的所谓电弧跳跃现象的发生。并且，通过由DC/DC变换器、 DC/AC逆变器(inverter)和高压发生装置构成的点亮装置，在上述一对电极间施加交流电压而使其点亮。 

另一方面，近年来，随着投影机小型化并被用于一般家庭，需要配合使用环境的明亮度、投影的影像的种类，考虑使画面不会变得过亮。为了应对这样的要求，设计了具有被称作所谓的调光功能的功能的投影机(例如专利文献3)。这里，所谓调光功能，是指通过使高压放电灯以比额定功率低的功率点亮来实现灯的明亮度调节、低功率消耗化等的功能。以下，将以比额定功率低的功率点亮称作“调光功率点亮”。 

在目前的高压放电灯点亮装置中，通常具备“额定功率点亮”和“调光功率点亮”两者，在本说明书中，将以“额定功率点亮”和“调光功率点亮”使灯点亮规定为稳态点亮。此外，“调光功率点亮”通常以“额定功率点亮”的60～80％的功率进行动作。 

在图17中表示通过具有调光功能的点亮装置使高压放电灯点亮时的电流波形的一例。 

如该图所示，如果在额定功率点亮期间，调光功率点亮指令信号成为开启，则使电极下降到额定功率点亮的60～80％左右，使灯点亮。 

进而，最近还设计了具有在不需要向画面的投射本身的情况下暂时不投射的、例如称作AV静默(mute)的功能的投影机。 

这样的功能在放电灯在刚刚熄灭之后因内部压力较高而不能再点亮从而机械地进行关闭(shutter)的情况下，调节施加在液晶面板上的电压、将投射在屏幕上的光截断等而进行应对。以下，将在故意不投射画面的状态下使灯点亮这一情况称作“待机功率点亮”。 

在待机功率点亮中，希望功率是低到极限的功率。这是因为，通过以低到极限的功率点亮，来自灯的发热急剧减少，能够将作为来自投影机的噪声的主要原因的冷却风扇的驱动停止或降低，能够将来自投影机的噪声减小到极限。进而，通过以较低的功率点亮，能够减轻灯的热负荷，所以通过将需要投射的情况与不需要的情况组合，能够延长实际的灯寿命。这里，所谓灯的热负荷，是对发光管及电极的热负荷，投入功率越低热负荷越能够减小。 

此外，在投影机的性能之一中有对比度。它是在投影的画面为白的状 态(明状态)和黑状态(暗状态)下比较画面上的亮度、指示其比率的指标。由于通过对比度较高，能够投影明暗鲜明的图像，所以对比度与明亮度一起成为投影机的重要的性能。目前，为了提高对比度，采用安装上述机械的关闭功能等而形成黑状态的技术(可变光阑(iris)功能)。