專利名稱：放電燈點亮設備、光源設備和投影型顯示設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及放電燈點亮(lighting)設備、光源設備、使用放電燈作為光源的液晶顯示(LCD)投影儀等，更具體地說，涉及極大改善了其點亮特性的這些設備。
背景技術：
在LCD投影儀中通常使用放電燈作為輻射LCD面板的光源。
正如本領域十分熟知的，通過將高壓氣體密封到管形或閥形玻璃中形成放電燈，并且通過施加高壓脈沖(點火電壓)、使氣體電離并向其施加驅動電流以使連續的電流流經電離的氣體而形成光發射(點亮)。
在放電燈點亮設備中有包括產生點火電壓并將它輸送到放電燈中的電路(點火電路)。在常規的放電燈點亮設備中，產生固定電壓電平(與要點亮的放電燈的瓦特功率相適合的電壓電平)作為點火電壓并將其輸送給放電燈。
附圖1所示為在常規的放電燈點亮設備中的點火電路的典型構造。通過電阻R11和電容器C11使輸送大約300V的直流電壓的電源線接地。
通過放電裝置H11(比如SIDAC)將在電阻R11和電容器C11之間的連接中點連接到升壓變壓器T11的初級線圈的一端。升壓變壓器T11的初級線圈的另一端子接地。
升壓變壓器T11的次級線圈的一端接地，而它的另一端通過二極管D11和放電間隙H12連接到升壓變壓器T12的初級線圈的一端。在二極管D11和放電間隙H12之間的連接中點通過電容器C12接地。升壓變壓器T12的次級線圈的另一端接地。
放電燈110連接到點亮設備以使它的一個電極連接到升壓變壓器T12的次級線圈的一端。
此外，將交流驅動電流從全橋電路(未示)輸送到放電燈110的信號線連接到升壓變壓器T12的次級線圈。
根據這種點火電路，在電容器C11中通過電阻R11從大約300V的電源線充電。在電容器C11的充電電壓達到放電裝置H11的放電開始電壓時，電壓從電容器C11輸送到升壓變壓器T11的初級側，并且在升壓變壓器T11的次級側上獲得的升壓電壓通過二極管D11輸送到電容器C12。
然后，在電容器C12的充電電壓達到放電裝置H12的放電開始電壓時，電壓脈沖從電容器C12輸送到升壓變壓器T12的初級側，在升壓變壓器T12的次級側上獲得的升壓脈沖輸送到放電燈110作為點火電壓。
這樣具有由放電裝置H12的放電開始電壓確定的固定電壓的點火電壓輸送到放電燈110。
然而，將具有固定的電壓的點火電壓輸送給放電燈具有下述的不便。
即，在LCD投影儀長時間工作之后切斷它并又不久或立即接通投影儀時，放電燈的溫度仍然保持很高。
在這種狀態下在放電燈的溫度較高時，在放電燈的玻璃中密封的低壓氣體的壓力增加，因此放電燈不能點亮或接通除非比正常溫度所需的電壓更高的點火電壓輸送給放電燈。
因此，如果點火電壓的電壓電平固定到在常溫下足夠點亮放電燈的較低電壓電平，則在高溫下不能點亮放電燈。結果，在LCD投影儀工作較長的時間之后切斷它然后再立即接通時，不能投影視頻圖象，因此用戶必需不方便地等待直到放電燈的溫度降低。
在另一方面，如果點火電壓的電壓電平固定在高溫下點亮放電燈所需的較高的電壓電平，而在正常的溫度下不需要輸送較高的點火電壓的電壓電平，因此，放電燈的電極質量老化，縮短了放電燈的使用壽命。
發明內容
考慮前述的問題，本發明的目的在于提供一種用于放電燈的點亮設備、光源設備和投影型顯示設備，其中在較高的溫度下也能夠點亮或接通放電燈，不管溫度如何都能夠容易地點亮放電燈，并且能夠延長它的使用壽命。
本申請人提出了一種放電燈點亮設備，該放電燈點亮設備包括給放電燈提供高壓脈沖(點火電壓)的裝置、給放電燈提供驅動電流的裝置、檢測由放電燈的熱輻射引起的溫度的檢測裝置和響應該檢測裝置的檢測結果改變點火電壓的電壓電平的控制裝置。
根據這種放電燈點亮設備，通過檢測裝置檢測由放電燈的熱輻射產生的溫度，并通過控制裝置改變點火電壓的電壓電平。
因此，通過根據由放電燈的熱輻射引起的溫度而改變點火電壓的電壓電平，在放電燈處于高溫時，能夠將在高溫下點亮放電燈所需的點火電壓的較高的電壓電平輸送給放電燈，在另一方面，在放電燈處于正常溫度時，能夠將在正常溫度下足夠點亮放電燈的點火電壓的較低的電壓電平輸送給放電燈。
這樣，在放電燈處于它的較高的溫度狀態時能夠點亮或接通放電燈，同時避免了在它的正常溫度狀態下將不需要的較高的點火電壓的電壓電平輸送給放電燈，因此放電燈的電極的老化程度變得更小，它使放電燈的壽命更長。
在這種放電燈點亮設備的實例的更詳細方面，放電脈沖輸送裝置包括給輸送的電壓充電的電容器和使該電容器的充電電壓升壓的變壓器；該控制裝置連接到負或正的熱敏電阻；以及是否將電壓從電容器輸送給變壓器的切換的開關裝置；其中在切換開關裝置以使電壓從電容器輸送到變壓器時，使電容器的充電電壓的電壓電平根據負或正的熱敏電阻的電阻值改變。比較適合的是這樣設計使用負或正的熱敏電阻，都用于前述的檢測裝置和控制裝置。
考慮到前述的方面，僅通過增加簡單電路比如熱敏電阻和開關裝置，可以響應由放電燈的熱輻射引起的溫度來改變點火電壓的電壓電平。
因此，本發明人提出了一種點亮設備，該點亮設備包括放電燈、給放電燈提供點火電壓的裝置、給放電燈提供驅動電流的裝置、檢測由放電燈的熱輻射引起的溫度的檢測裝置和響應檢測裝置的檢測結果改變點火電壓的電壓電平的控制裝置。在本實例中，點亮設備是指放電燈和放電燈點亮設備組合的一體設備。
根據這種點亮設備，與上述的本發明的放電燈點亮設備完全一樣，在放電燈處于它的高溫狀態下可以點亮或接通該放電燈，并且延長了放電燈的使用壽命。
此外，本發明人提出了使用放電燈作為光源的投影型顯示設備，該投影型顯示設備包括給放電燈提供點火電壓的裝置、給放電燈提供驅動電流的裝置、檢測由放電燈的熱輻射引起的溫度的檢測裝置和響應檢測裝置的檢測結果改變點火電壓的電壓電平的控制裝置。
根據這種投影型顯示設備，與上述的本發明的放電燈點亮設備完全一樣，甚至在放電燈處于它的高溫狀態下可以點亮或接通該放電燈。因此，在投影型顯示設備使用較長時間之后切斷它并又再次立即接通它時，可以立刻投影視頻圖像，因此用戶很容易處理投影型顯示設備。同時，延長了放電燈的使用壽命。
附圖1所示為常規的放電燈點亮設備的點火電路的結構實例的示意圖；附圖2所示用于應用了本發明的LCD投影儀的放電燈點亮設備和它的外圍部分的全部構造的示意圖；附圖3所示為在附圖2中控制器6的構造實例的示意圖；附圖4A至4C所示為在點火電壓波形和在附圖2中的放電燈點亮設備的交流波形之間的關系的波形圖；
附圖5所示為在附圖2中的點火電路7的構造實例的示意圖；和附圖6所示為在附圖2中的點火電路7的另一示例性實施例的示意圖。
具體實施例方式
參考附圖具體地描述應用于LCD投影儀的本發明的實例。
附圖2所示為在應用了本發明的LCD投影儀中提供的放電燈點亮設備和其外圍設備的全部構造。LCD投影儀是一種視頻顯示設備，在這種設備中從放電燈11中發射出的光輻射到LCD面板(未示)，通過投影透鏡(未示)投影根據視頻信號調制LCD面板所獲得的視頻光以顯示視頻圖像。在這種放電燈點亮設備中，由有源濾波器等形成的直流電源2將大約370V的直流電壓輸送給向下變換器3。
向下變換器3是一種降壓型開關電源，響應由控制器4所確定的頻率(在50至100千赫茲的范圍中的頻率)通過對輸入的直流電壓切換并濾波而執行對電壓的降壓操作。
在使放電燈11點亮時(剛剛在接通CLD投影儀的電源之后)，控制器4確定該頻率以使電壓降低到大約300V的電壓(下文將要描述的用于產生高壓脈沖的點火電路7所需的電壓)。
控制器4也確定使電壓降低到大約50至100V的電壓的頻率，這種電壓足夠維持放電燈11點亮。
從向下變換器3中輸出的直流電壓輸送到全橋5。全橋5將從向下變換器3中輸出的直流電壓轉換為具有由控制器6所確定的頻率的交流電流(放電燈11的驅動電流)。
附圖3所示為控制器6的示意性電路結構。電源Vcc的電源線通過電阻R32(100千歐)和電阻33(100千歐)接地。電阻R32和電阻R33的連接中點連接到OP放大器21的+(正)端。
OP放大器21的輸出端通過電阻R31(100千歐)和電容器C31(0.1μF)接地。電阻R31和電容器C31的連接中點連接到OP放大器21的-(負)端。OP放大器21的輸出信號通過輸出端22輸送給全橋5。
通過電阻R34(100千歐)，電阻R32和電阻33的連接中點也連接到晶體管Q1的集電極。晶體管Q1的發射極接地。
如附圖2所示，給控制器6輸送信號s，信號s從LCD投影儀的控制系統的定時器電路中接通晶體管Q1幾秒(例如2秒)。如附圖3所示，通過控制器6的輸入端23給晶體管Q1的基極輸送信號s。
在控制器6中，電阻R31的電阻值和電容器C31的電容值形成了確定基準頻率的系數。則，在晶體管Q1處于切斷(OFF)狀態時的OP放大器21的輸出波形(即，全橋5的輸出波形)由這些值和電阻R32和R33的電阻值確定。
附圖4B所示為在晶體管Q1處于切斷狀態時從全橋5中輸出的交流驅動電流的波形。這時的輸出波形變為具有大約170赫茲的頻率的對稱波形(正周期和負周期相等)。
在另一方面，在晶體管Q1處于接通(ON)狀態時，電阻R32和電阻R33的連接中點的電壓(在OP放大器21的+輸入端上的電壓)改變，因此，如附圖4C所示，全橋5的輸出波形改變為非對稱波形，在這種非對稱波形中正周期變得比負周期長得多。
在控制器6的進一步細節中，除了電阻34和晶體管Q1以外的電路部分對應于在常規的交流驅動型的放電燈點亮設備中用于確定交流驅動電流的頻率的常規控制器，并且在附圖4B中所示的波形對應于該常規的交流驅動型放電燈點亮設備的交流驅動電流。
因此，僅通過給常規的控制器增加電阻R34和晶體管Q1的電路，控制器6能夠使交流驅動電流的波形改變為非對稱的波形，在這種非對稱的波形中只是正周期變得比負周期長得多。
如附圖2所示，全橋5的輸出傳輸給點火電路7。此外，通過電壓檢測電路8和電流檢測電路9分別檢測全橋5的輸出電壓和輸出電流，其中響應所檢測的結果通過功率檢測器10檢測全橋5的輸出功率。將表示功率檢測器10的檢測結果的信號傳輸給前述的控制器4。
附圖5所示為根據本發明的一種示例性實施例點火電路7的電路結構。通過向下變換器3經全橋5將直流電壓輸送給電源線，該電源線通過電阻R1(18千歐)和電容器C1(0.022μF)接地。
通過放電裝置H1(比如SIDAC)將電阻R1和電容器C1的連接中點連接到具有繞組比3∶10的升壓變壓器T1的初級線圈的一端。選擇放電裝置H1的放電開始電壓為大約200V。升壓變壓器T1的初級線圈的另一端接地。
升壓變壓器T1的次級線圈的一端接地，而它的另一端通過二極管D1連接到具有繞組比1∶20的升壓變壓器T2的初級線圈的一端。在升壓變壓器T2的初級線圈的另一端連接到三端可控硅整流器Q2的陽極。三端可控硅整流器Q2的陰極接地。
二極管D1和升壓變壓器T2的連接中點a通過電容器C2(0.047μF)接地。此外，二極管D1和升壓變壓器T2的連接中點b(即比通過電容器C2接地的連接中點更加接近升壓變壓器T2的連接中點)通過電阻R2(300歐)和熱敏電阻R3接地。
電阻R3具有負溫度系數的電阻值，并且在常溫下例如具有20千歐的電阻值，而在放電燈11剛剛在執行較長時間的點亮之后的附近溫度的高溫(例如60至80℃)下具有大約10千歐的電阻值。
電阻R2和熱敏電阻R3的連接中點P通過放電裝置H3(比如SIDAC)連接到三端可控硅整流器Q2的柵極。選擇放電裝置H3的放電開始電壓例如為10至20V。放電裝置H3和三端可控硅整流器Q2的連接中點通過電阻R4接地，提供電阻R4作為在三端可控硅整流器Q2的柵極上抗噪聲的措施。
放電燈11安裝在放電燈點亮設備1上以使它的2個電極中的一個電極連接到升壓變壓器T2的次級線圈的一端。
此外，從全橋中將交流驅動電流輸送給放電燈11的信號線連接到升壓變壓器T2的次級線圈。
至于在點火電路7中的幾個接地部分，從附圖5的左側可見，從升壓變壓器T1的次級線圈到升壓變壓器T2的初級線圈的接地部分設計為與其它的接地部分隔離。
在點火電路7中，在放電燈11點亮或者接通(正好在LCD投影儀的電源接通之后)時，通過來自向下變換器3的大約300V的電壓通過電阻R1對電容器C1進行充電。此后，在電容器C1的充電電壓達到放電裝置H1的放電開始電壓時，電壓從電容器C1輸送到升壓變壓器T1的初級線圈側，并通過二極管D1在升壓變壓器T1的次級線圈側上的10/3升壓電壓對電容器C2進行充電。
此后，在電阻R2和熱敏電阻R3的連接中點P上通過電容器C2的充電電壓所得到的電壓達到放電裝置H3的放電開始電壓時，三端可控硅整流器Q2由經放電裝置H3輸送到三端可控硅整流器的柵極的電壓接通，以使電壓脈沖從電容器C2輸送到升壓變壓器T2的初級線圈側，并將在升壓變壓器的次級側上的20倍升壓脈沖輸送到放電燈11作為點火電壓。
從點火電路7輸送到放電燈11的點火電壓的頻率(即，點火電壓的重復頻率)變為大約30赫茲。
在這種情況下，點火電路7設置在與由放電燈11的輻射熱量引起的環境溫度的變化有關的位置上，比如在燈保持架中的放電燈的側壁附近的位置上，在高溫狀態下在連接中點P上的電壓變為正常溫度狀態下的電壓的一半(1/2)，這是因為隨著溫度增加熱敏電阻R3的電阻值從大約20千歐降低到大約10千歐。
參考點火電路7進行更詳細地描述，在連接中點P的電壓達到在高溫狀態下放電裝置H3的放電開始電壓時，電容器C2的放電電壓變為在正常溫度狀態下的電壓的大約兩倍，因此將大約兩倍高的電壓電平的點火電壓輸送給放電燈11。
在正常溫度狀態下點火電壓的電壓電平設計為足夠在正常溫度狀態下接通放電燈11的高電壓。此外，在高溫度狀態中的點火電壓的電壓電平設計成正好在點亮較長時間之后接通在高溫狀態下的放電燈11的高壓。
接著，描述在LCD投影儀中的放電燈11的點亮操作，首先描述在正常和高溫狀態下放電燈11的共同的操作，此后分別描述放電燈11從正常到高溫狀態的不同的操作。
首先，描述在正常和高溫狀態中的共同操作。
剛剛在用戶接通LCD投影儀的電源之后，控制器6的晶體管Q1(附圖3)響應定時器電路(附圖2)的信號s接通，因此將如附圖4C所示的非對稱波形的驅動電流輸送到放電燈11，在該非對稱波形中正周期比負周期長得多。
同時，剛剛在LCD投影儀的電源接通之后，基于從向下變換器3通過全橋5輸送給點火電路7的大約300V的直流電壓給放電燈11輸送點火電壓。
附圖4A所示為與附圖4B和4C具有相同的時標(timing scale)的正常溫度下的放電燈11的點火電壓的波形。
應該注意的是，在交流驅動電流的波形處于正的狀態的時刻使點火電壓的波形為正并且將這種狀態保持比某一周期更長的周期(即，使放電燈中的氣體離子化)時，基于電流連續流經離子化氣體的事實點亮放電燈。
在另一方面，在交流驅動電流的波形處于負的狀態的時刻使點火電壓的波形為正時，不能點亮放電燈。
此外，在交流驅動電流的波形處于正的狀態的時刻使點火電壓的波形為正并且之后在較短的時間它轉到負方向時，不能點亮放電燈。
這樣，通過使點火電壓的波形為正的時刻確定是否點亮放電燈。
根據該放電燈點亮設備，如附圖4A至4C所示，在使點火電壓的波形為正時在每個時刻t1至t5上在正方向上形成交流驅動電流的波形，并進一步將交流驅動電流的波形維持在比一定周期更長的周期的正方向上。因此，點火電壓的波形在點亮放電燈的時刻為正的可能性相對較高。
在附圖4A中，所示為在正常溫度的狀態下的點火電壓，但考慮到在高溫狀態中的點火電壓，交流驅動電流的波形變為如附圖4C所示的非對稱，因此在放電燈點亮的時刻使點火電壓的波形變為正的可能性同樣相對較高。
在上文所述的情況中，在控制器的晶體管Q1處于切斷狀態下，比如在附圖4B中所示的交流驅動電流輸送到放電燈11，并且這種波形與在常規的交流驅動系統的放電燈點亮設備中的交流驅動電流的波形類似。
假設正好在LCD投影儀的電源接通之后將如附圖4B所示的交流驅動電流的波形輸送給放電燈11，交流驅動電流的波形處于正狀態，附圖4的時刻t5僅是點火電壓的波形變為正狀態的時刻和同時在交流驅動電流保持正狀態比某一周期更長的時間之后的時刻。具體地說，交流驅動電流的波形在時刻t1和t3處于負狀態，而交流驅動電流的波形在時刻t2和t4處于它的正狀態，同時它不久改變到它的負狀態。因此，在放電燈點亮的時刻使點火電壓波形處于正狀態的可能性變得相當低。
如上文所述在點亮放電燈11的可能性較低時，應該輸送點火電壓較長的時間直到放電燈11點亮，因此，在接通LCD投影儀的電源之后它需要較長的時間來點亮放電燈11(產生投影的視頻圖像)。
此外，如果點火電壓被設計為，即使在連續地輸送點火電壓后也不能點亮放電燈11的情況下，在超過例如接通LCD投影儀的電源之后的幾秒的周期中自動地切斷點火電壓，則用戶必定非常不便，是應該等待點火電壓的重新啟動還是應該開始再次接通電源。
根據本LCD投影儀，為避免常規設備的這種不便，將具有不是對稱波形，而是轉換的非對稱波形(在這種非對稱波形中正周期比負周期長得多)的交流驅動電流輸送給放電燈11，因此在放電燈點亮時使點火電壓的波形處于正狀態的可能性變得相對較高。
這樣，在電源接通接通之后的較短的時間中(即，通過來自定時器電路12的信號s使在控制器6中的晶體管Q1接通時在大約安全的幾秒鐘的時間內)，使放電燈點亮并投影視頻圖像。因此，LCD投影儀變得用戶易于處理。
此外，因為將點火電壓輸送給放電燈11的時間縮短了，放電燈11的電極的老化程度變低，因此放電燈11的使用壽命加長。因此，不需要經常要求用戶更換放電燈11的售后維護，并且降低了LCD投影儀的運行成本。
此外，僅通過給常規的控制器增加前述的電阻R4和晶體管Q1的簡單的電路就能夠實現這種效果。
接著，下文描述從正常到高溫狀態的不同的操作。
在自上次使用LCD投影儀的時間較長的時間之后再接通LCD投影儀的電源時，放電燈11處于它的正常溫度，這就使在放電燈11附近的點火電路7的熱敏電阻R3的溫度變為正常溫度。
在另一方面，在LCD投影儀使用較長的時間之后切斷它然后立即再次接通該投影儀時(例如，正好在一個房間使用投影儀之后，將它送到另一個房間使用)，放電燈輻射熱量并處于高溫狀態，因此，熱敏電阻R3的溫度也變得較高。
因此，在放電燈11處于高溫狀態時，將比在正常溫度下的點火電壓大約高兩倍的點火電壓輸送給放電燈11。
在放電燈11的溫度較高時，在放電燈中密封的低壓氣體的壓力增加，因此放電燈11不能點亮或接通，除非給放電燈11輸送了比正常溫度的點火電壓更高的點火電壓。
根據本放電燈點亮設備1，在放電燈11的溫度較高時，將比正常溫度的點火電壓更高的電壓電平的點火電壓輸送給放電燈11，因此，甚至在LCD投影儀使用較長的時間之后切斷它然后立即再次接通投影儀時，仍然能夠點亮或接通放電燈11。
此外，在放電燈11處于正常溫度時，相對較低的電壓電平的點火電壓輸送給放電燈11時，響應這種較低的電壓電平的點火電壓，完全點亮放電燈11。
在常規的交流驅動型的放電燈點亮設備中，點火電壓的電壓電平固定，并且在固定的電壓電平較低的情況下，不方便的是在它的高溫狀態下不能點亮放電燈11(換句話說，用戶應該等待直到放電燈的溫度降低)，而另一方面，在固定的電壓電平較高的情況下，不利的是無意義地縮短了放電燈11的使用壽命，這是因為在放電燈處于正常溫度狀態時將不必要的高電壓電平的點火電壓輸送給了放電燈。
根據本LCD投影儀，為了避免前述的不方便，根據由放電燈11的熱輻射引起的溫度而改變點火電壓的電壓電平，以使在放電燈11的溫度較高時，在放電燈11處于高溫狀態時可以將點亮放電燈11所需的高電壓電平的點火電壓輸送給放電燈11，而在另一方面，在放電燈11的溫度處于正常時，將點亮放電燈11所需的較低的電壓電平的點火電壓輸送給放電燈11。
考慮到前述的方面，即使在LCD投影儀使用了較長時間之后切斷它并迅速再次接通它時，放電燈11仍然能夠迅速地被點亮或接通，并且能夠投影視頻圖像。因此，也正是這一點，可以為用戶提高LCD投影儀的可用性。
此外，在放電燈11處于正常的高溫狀態時，不給它施加具有不需要的高壓電平的點火電壓，因此放電燈11的電極的老化程度降低，因此延長了放電燈11的使用壽命。因此，在這一點上，用戶也不需要經常要求更換放電燈11的售后維護，同時降低了LCD投影儀的運行成本。
應該注意的是，僅通過增加簡單電路比如熱敏電阻R3、三端可控硅整流器Q2和放電裝置H3替代放電間隙，響應由放電燈11的熱輻射引起的溫度來改變點火電壓的電壓電平。
在上述的實施例中，在點亮放電燈11時，控制器6將從全橋5中輸出的交流驅動電流的波形改變為非對稱波形，在這種非對稱波形中降低了它的頻率并且正周期變得比負周期長得多，如附圖4B和4C所示。
然而，對于在點亮放電燈11的另一實例，可以將從全橋5中輸出的交流驅動電流的波形改變為這樣的非對稱波形在這種非對稱波形中保持其頻率恒定并且正周期變得比負周期長得多。
在上述的實例中，在點亮放電燈11時，通過將交流驅動電流的波形改變為非對稱波形使點火電壓的波形在點亮放電燈的時刻為正的可能性較高。
然而，對于在點亮放電燈11的另一實例，通過相對于點火電壓同步地控制交流驅動電流的波形(即，通過控制交流驅動電流的波形，以使它變為正并維持在這種正狀態比在點亮放電燈的時刻的一定周期更長)，使點火電壓的波形在點亮放電燈的時刻為正的可能性較高。
此外，在上述的實例中，在點火電路7中提供具有用于高溫和常溫的大約1∶2的電阻比的熱敏電阻，但提供具有除了1∶2以外的不同的比率的另一熱敏電阻也是可以或允許的。
此外，在上述的實例中，如附圖5所示，二極管D1和升壓變壓器T2的連接中點通過電阻R2和熱敏電阻R3接地。然而，對于另一實例，允許通過正熱敏電阻和電阻將連接中點接地，以使正熱敏電阻和電阻的連接中點通過在附圖5中的放電裝置連接到三端可控硅整流器Q3的柵極。
此外，在上述的實例中，如附圖5所示，在點火電路7中提供熱敏電阻R3，在這種點火電路7中熱敏電阻R3是具有檢測由放電燈11的熱輻射引起的溫度的檢測裝置和響應檢測裝置所檢測的結果改變點火電壓的電壓電平(即，改變連接中點P的電壓)的控制裝置的功能的元件。
然而，對于另一實例，提供電阻替換在它的位置上的熱敏電阻R3，并通過溫度傳感器檢測由放電燈11的熱輻射引起的溫度，以使另一電阻與該電阻并聯以在通過溫度傳感器所檢測的溫度較高時能夠降低連接中點P的電壓。
在進一步的附加實例中，可以提供可變電阻替代在它的位置上的熱敏電阻R3，并通過溫度傳感器檢測由放電燈11的熱輻射引起的溫度，以降低可變電阻的電阻值以在通過溫度傳感器所檢測的溫度較高時能夠降低連接中點P的電壓。
對于上述的情況，在點火電路7中或在放電燈點亮設備1中并不是必須提供溫度傳感器，但例如可以在LCD投影儀的排氣扇附近、在LCD投影儀的排氣出口(散熱出口)附近、在LCD投影儀的機殼的內壁上等處提供它，它是檢測在投影儀內由放電燈11的熱輻射引起的溫度的適當的位置中的一個位置。
此外，在上述的實例中，如附圖5所示，通過增加從電容器C2輸送到升壓變壓器T2的初級側的電壓，在放電燈11的溫度較高時點火電路7使點火電壓的電壓電平較高。
然而，對于另一實例，允許在放電燈11的溫度較高時使升壓變壓器的升壓比更大，以使點火電路的電壓電平較高。
附圖6所示為修改了在附圖5的二極管D1之后的部分以使在放電燈11的溫度較高時升壓變壓器T2的升壓比更大，其中相同的參考標號用于表示與附圖5的部分相對應的部分。
在這種修改的實例中，放電間隙H2插入在二極管D1和升壓變壓器T2的初級側中，并且將放電間隙H2和二極管D1的連接中點通過電容器C2接地。放電間隙H2的放電開始電壓選擇為約800V至1kV。
晶體管Q3的集電極連接到變壓器H2的初級線圈的某一部分。晶體管Q3的發射極接地，并且晶體管Q3的基極連接到比較器31的輸出端。
通過溫度傳感器(省略了設計)檢測由放電燈11的熱輻射引起的溫度，指示所檢測的結果的信號輸入到比較器31的一個輸入端。給比較器31的另一個輸入端輸送參考信號Ref，這種參考信號Ref表示比正常溫度更高的溫度作為參考溫度。
在所檢測的結果高于參考溫度時，晶體管Q3接通，因為從比較器31中輸出的信號輸送到晶體管Q3的基極。因此，在這種情況下，升壓變壓器T2的升壓比變為從晶體管Q3的連接中點看的變壓器T2的初級線圈匝數與在放電間隙H2側上的初級線圈部分相對于變壓器T2的次級線圈數的比率(這個比率變得大于1∶20)。
這樣，在放電燈11的溫度較高時，升壓變壓器T2的升壓比更大，因此點火電壓的電壓電平變得更高。
此外，在前述的實例中，本發明應用到具有給放電燈輸送交流驅動電流的放電燈點亮設備的LCD投影儀中。然而，它還可以應用到具有給放電燈輸送直流驅動電流的放電燈點亮設備的LCD投影儀中。
此外，在前述的實例中，本發明應用到LCD投影儀中，但是它還可以應用到除了LCD投影儀以外的設備中，例如，應用到比如使用DMD(數字微鏡裝置)而不是LCD面板作為照明燈泡的投影型顯示設備中。
考慮到前述的方面，本發明具有的優點或效果在于，在它處于高溫狀態時它能夠點亮放電燈，并且通過如下的方式延長放電燈的使用壽命，即，根據由放電燈的熱輻射引起的溫度而改變點火電壓的電壓電平以使在放電燈的溫度較高時，給放電燈輸送在它處于高溫狀態時點亮放電燈所需的較高的電壓電平的點火電壓，在另一方面，在放電燈的溫度正常時，給放電燈輸送足夠點亮放電燈的較低的電壓電平的點火電壓。
此外，它還具有的優點在于，僅僅通過在點火電路中增加簡單的電路比如熱敏電阻或開關裝置，可以根據由放電燈的熱輻射引起的溫度而改變點火電壓的電壓電平。
此外，尤其是根據本發明的投影型顯示設備，甚至在LCD投影儀使用了較長時間之后切斷它然后立即再次接通它時也能夠投影視頻圖像，因此，可以實現為用戶提高投影型顯示設備的可用性的優點。
參考附圖已經描述了本發明的優選實施例，可以理解的是本發明并不限于這些具體的實施例，在不脫離附加的權利要求所限定的精神或范圍的前提下在本領域的熟練人員可以進行各種修改。
權利要求
1.一種放電燈點亮設備，包括給放電燈提供用于放電的高壓脈沖的放電脈沖輸送裝置，給所說的放電燈提供驅動電流的驅動電流輸送裝置，檢測由所說的放電燈的熱輻射引起的溫度的檢測裝置，和響應所說的檢測裝置的檢測結果改變所說的用于放電的高壓脈沖的電壓電平的控制裝置。
2.根據權利要求1所述的放電燈點亮設備，其中所說的放電脈沖輸送裝置包括用輸送的電壓充電的電容器和使該電容器的充電電壓升壓并將其輸送給所說的放電燈的變壓器；以及所說的控制裝置包括響應其阻值根據環境溫度變化的負或正熱敏電阻的輸出作是否從所說的電容器將電壓輸送給所說的變壓器的切換的開關裝置，其中在所說的開關裝置進行切換以使電壓從所說的電容器輸送到所說的變壓器時，使所說的電容器的充電電壓的電壓電平根據所說的負或正的熱敏電阻的電阻值變化，并且所說的負或正的熱敏電阻都用于所說的檢測裝置和所說的控制裝置。
3.根據權利要求1所述的放電燈點亮設備，其中所說的放電脈沖輸送裝置包括用所輸送的電壓充電的電容器和使該電容器的充電電壓升壓并將其輸送給所說的放電燈的變壓器；以及所說的控制裝置包括將表示由所說的檢測裝置所檢測的溫度的信號與表示參考溫度的信號進行比較并基于比較結果輸出比較信號的比較器和改變所說的變壓器的升壓比的升壓比改變裝置，其中控制所說的升壓比改變裝置以根據來自所說的比較器的所說的比較信號改變所說的用于放電的高壓脈沖。
4.根據權利要求1所述的放電燈點亮設備，其中所說的驅動電流輸送裝置輸送交流驅動電流并具有將所說的交流驅動電流的波形轉換為具有正周期比負周期更長的波形的波形轉換裝置。
5.一種光源設備，包括放電燈，給所說的放電燈提供用于放電的高壓脈沖的放電脈沖輸送裝置，給所說的放電燈提供驅動電流的驅動電流輸送裝置，檢測由所說的放電燈的熱輻射引起的溫度的檢測裝置，和響應所說的檢測裝置的檢測結果改變所說的用于放電的高壓脈沖的電壓電平的控制裝置。
6.根據權利要求5所述的光源設備，其中所說的驅動電流輸送裝置輸送交流驅動電流并具有將所說的交流驅動電流的波形轉換為具有正周期比負周期更長的波形的波形轉換裝置。
7.一種投影型顯示設備，包括給放電燈提供用于放電的高壓脈沖的放電脈沖輸送裝置，給所說的放電燈提供驅動電流的驅動電流輸送裝置，檢測由所說的放電燈的熱輻射引起的溫度的檢測裝置，和響應所說的檢測裝置的檢測結果改變所說的用于放電的高壓脈沖的電壓電平的控制裝置。
8.根據權利要求7所述的投影型顯示設備，其中所說的驅動電流輸送裝置輸送交流驅動電流并具有將所說的交流驅動電流的波形轉換為具有正周期比負周期更長的波形的波形轉換裝置。
9.根據權利要求8所述的投影型顯示設備，進一步包括響應來自用戶的操作信號給所說的波形轉換裝置輸出某一周期的信號的定時器，其中所說的波形轉換裝置在從所說的定時器輸出信號時將來自所說的交流驅動電流的波形轉換為具有正周期比負周期更長的波形并在從所說的定時器輸出信號時將所說的交流驅動電流的波形轉換為具有正周期等于負周期的波形。
全文摘要
本發明涉及放電燈點亮設備、光源設備和投影型顯示設備，其中將點火電壓輸送給放電燈(11)的裝置包括對所輸送的電壓充電的電容器(C2)、使電容器(C2)的充電電壓升壓的變壓器(T2)、將從電容器(C2)輸送的電壓是否切換到變壓器(T2)的開關裝置(Q2)和熱敏電阻(Q3)，其中在放電燈的溫度較高時給放電燈(11)輸送比正常溫度的電壓更高的電壓的點火電壓。因此，在放電燈(11)處于高溫狀態比如剛剛在切斷放電燈(11)之后再次接通它時也能夠點亮放電燈(11)，并且還可以延長放電燈(11)的使用壽命。
文檔編號H05B41/288GK1433250SQ0310170
公開日2003年7月30日 申請日期2003年1月17日 優先權日2002年1月17日
發明者鈴木敏夫 申請人:索尼株式會社