JP2002341442A - 投射型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ランプの種類に関わらず使用することがで
き、ユーザーや機器への危険性を回避できる投射型画像
表示装置を提供する。 【解決手段】 画像投射用の光源として交換可能なラン
プを用いる投射型画像表示装置を構成するに際し、ラン
プ１６およびその最適点灯条件を少なくとも記憶する記
憶手段１７を有した脱着自在なランプユニット３と、前
記ランプユニット３の記憶手段１７に記憶された最適点
灯条件を読み出し、読み出した最適点灯条件でランプ１
６を点灯させるコントローラ１１などの制御手段とを備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投射型画像表示装
置およびランプユニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】表示しようとする画像の信号によって光
を変調しスクリーンに投射する投射型画像表示装置があ
る。この種の投射型画像表示装置で画像投射用の光を供
給する光源として使用されるのは、メタルハライドラン
プなどのランプである。

【０００３】ところが、ランプの種類によって最適点灯
条件が異なり、不適正なワット数や特性で点灯させる
と、異常発熱してランプ自体や画像表示装置本体にダメ
ージを与えたり、立ち消えやフリッカーなどの不具合が
生じる恐れがある。このため、外観デザインは同一の投
射型画像表示装置でも、ランプの種類に応じて、ランプ
ユニットとそのための本体装置部の形状を変えることで
ランプの誤挿入を防いだり、最適点灯条件に調整された
専用の高圧放電灯点灯装置を組み合わせて使用してい
る。

【０００４】またランプは点灯時に数百気圧もの高圧に
なるため、常に破裂の危険性を持っている。このため、
例えば特開２０００−１１２０２４号公報に記載された
投射型画像表示装置では、ランプの点灯時間を記憶する
記憶手段を有したランプユニットと、その書き込み手
段、残り寿命の算出手段とを備え、ランプユニット単位
で寿命を管理することにより、寿命を超えた使用による
ランプ破裂の危険性を回避するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
投射型画像表示装置では、上記したように、ランプの種
類毎にランプユニットと本体装置部の形状を変更した
り、高圧放電灯点灯装置の調整を変更しなければなら
ず、手間やコストがかかり、ランプの互換性が確保でき
なくなっていた。また、ランプとランプユニットと高圧
放電灯点灯装置との組み合わせを間違えないように、管
理する必要があった。

【０００６】ランプ破裂の危険性に関しては、上記した
特開２０００−１１２０２４号公報の装置では、ランプ
ユニットの記憶事項はランプ点灯時間だけであり、寿命
を超えた使用によるランプ破裂の危険性は回避できるも
のの、ランプ異常に起因する寿命以前のランプ破裂は回
避できなかった。

【０００７】さらに、ランプ破裂以外の危険性として、
ランプが破裂を起こした状態やランプユニットが未挿入
の状態でランプ点灯を駆動した時に、高圧放電灯点灯装
置で高圧が発生し、ユーザーの感電や画像表示装置本体
の破壊が起こる可能性があった。そのため、これらの危
険を回避するために、ランプ破裂に対する防爆設計と高
圧放電灯点灯装置からの高圧に対する十分な空間距離の
確保とが必要であるとともに、ランプユニットの未挿入
を検知するための専用の検出スイッチやメカ的構造の追
加が必要であった。

【０００８】本発明は上記問題点を解決するもので、ラ
ンプの種類に関わらず使用することができ、ユーザーや
機器への危険性を回避できる投射型画像表示装置および
ランプユニットを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、ランプユニットに、定格ワット数、変更可
能なワット数範囲、適正な点灯周波数、回路ロスの補正
値などのランプ最適点灯条件を記憶する記憶手段を配置
し、画像表示装置本体側に、前記記憶手段に記憶された
ランプ最適点灯条件を読み出し、自動的に最適点灯駆動
を行なう制御手段を設けることで、特性の異なる複数種
類のランプを単一種類のランプユニットにて使用可能と
したものである。

【００１０】また本発明は、ランプユニットに、ランプ
の種類を識別する識別手段を配置し、画像表示装置本体
側に、各種ランプに対応する最適点灯条件を予め記憶
し、前記識別手段で識別されたランプの種類に応じた最
適点灯駆動を自動的に行なう制御手段を設けることで、
特性の異なる複数種類のランプを単一種類のランプユニ
ットにて使用可能としたものである。

【００１１】更に本発明は、制御手段に、ランプの点灯
時間や電圧／電流値からランプユニットの未挿入、ラン
プ異常、ランプ破裂を検知する機能を持たせることで、
不安定な状態でのランプ点灯を回避可能としたものであ
る。

【００１２】すなわち請求項１記載の本発明は、画像投
射用の光源として交換可能なランプを用いる投射型画像
表示装置であって、ランプおよびその最適点灯条件を少
なくとも記憶する記憶手段を有した脱着自在なランプユ
ニットと、前記ランプユニットの記憶手段に記憶された
ランプの最適点灯条件を読み出し、読み出した最適点灯
条件で前記ランプを点灯させる制御手段とを備えたこと
を特徴とする。

【００１３】請求項２記載の本発明は、画像投射用の光
源として交換可能なランプを用いる投射型画像表示装置
であって、ランプおよびその種類を識別する識別手段を
有した脱着自在なランプユニットと、各種ランプの最適
点灯条件を予め記憶し、前記ランプユニットの識別手段
で識別されたランプの種類を読み出し、読み出したラン
プの種類に応じた最適点灯条件で前記ランプを点灯させ
る制御手段とを備えたことを特徴とする。

【００１４】上記請求項１または請求項２の構成によれ
ば、ランプ毎の最適点灯条件を判別してその条件で点灯
させるので、特性の異なる複数種類のランプを単一種類
のランプユニットにて使用可能となる。ここで、最適点
灯条件は、定格ワット数、変更可能なワット数範囲、適
正な点灯周波数、回路ロスの補正値を少なくとも含む語
句である。

【００１５】請求項３記載の本発明は、請求項１または
請求項２のいずれかに記載の投射型画像表示装置におい
て、制御手段は、ランプの点灯時間や電圧／電流値など
の点灯状況を監視し、監視結果よりランプの状態を判断
し、判断結果に基づきランプの点灯消灯を制御するよう
構成したことを特徴とする。

【００１６】請求項４記載の本発明は、請求項１記載の
投射型画像表示装置において、制御手段は、ランプの電
圧／電流値を監視し、消灯時に直前の電圧／電流値をラ
ンプユニットの記憶手段に書き込み、その後のランプ点
灯時に、ランプユニットの記憶手段から電圧／電流値を
読み出し、読み出した電圧／電流値を初期値として、逐
次得られる電圧／電流値から単位時間当たりのランプ電
圧の変化を算出し、所定値を超えた急激な変化が算出さ
れた時点で前記ランプを強制的に消灯させるよう構成し
たことを特徴とする。

【００１７】請求項５記載の本発明は、請求項１記載の
投射型画像表示装置において、制御手段は、ランプの点
灯時間を監視し、消灯時に直前の点灯時間をランプユニ
ットの記憶手段に書き込み、その後のランプ点灯に先だ
って、ランプユニットの記憶手段からランプの点灯時間
を読み出し、ランプの残り寿命を算出し、残り寿命があ
る時に前記ランプを点灯させるよう構成したことを特徴
とする。

【００１８】上記請求項３から請求項５の構成によれ
ば、ランプの破裂や未装着に起因するユーザーや機器へ
の危険性を回避可能となる。請求項６記載の本発明は、
ランプおよびその最適点灯条件および点灯状況を記憶す
る記憶手段を有し、画像投射用の光源として投射型画像
表示装置に脱着自在に設置されるランプユニットであ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態
における投射型画像表示装置を示す。この投射型画像表
示装置は、画像表示装置本体１と高圧放電灯点灯装置２
とランプユニット３とを函体（図示せず）の内部に収容
した構成である。

【００２０】画像表示装置本体１は、Ｒ用ＬＣＤパネル
４、Ｇ用ＬＣＤパネル５、Ｂ用ＬＣＤパネル６およびＬ
ＣＤドライブ７とを備え、ＬＣＤドライブ７に入力され
る画像信号によってランプユニット３からの光を変調
し、変調後の光をスクリーン（図示せず）に投射してカ
ラー画像を表示するように構成されている。

【００２１】この画像表示装置本体１にはさらに、ファ
ン８およびその回転を制御するファンドライブ９と、操
作パネル１０と、この操作パネル１０からの指令に基づ
いてＬＣＤドライブ７とファンドライブ９とを制御する
コントローラ１１とが配置されている。コントローラ１
１はタイマ11ａを有している。

【００２２】高圧放電点灯装置２は、ランプ制御用コン
トローラ１２とランプ駆動回路１３とランプ電圧／電力
計１４とを備えている。ランプ制御用コントローラ１２
は画像表示装置本体１のコントローラ１１に通信バス１
５を通じて接続されている。

【００２３】ランプユニット３は、ランプ１６と記憶手
段１７とを有している。ランプ１６は高圧放電点灯装置
２のランプ駆動回路１３にコネクタ１８により接続して
電力供給を受けるようになっており、記憶手段１７は画
像表示装置本体１のコントローラ１１に通信バス１９を
通じて接続されている。

【００２４】記憶手段１７としては、最適点灯条件（定
格ワット数、変更可能なワット数範囲、適正な点灯周波
数、回路ロスの補正値）を記憶し、点灯状況（ランプの
点灯時間、電圧／電流値）などを記録および書き換え可
能なＥＥＰＲＯＭが用いられている。

【００２５】なお、コントローラ１１は記憶手段１７に
対して読み出しおよび書き込みを行う機能と、演算機能
とを有していて、高圧放電点灯装置２とともに、特許請
求の範囲に記載された制御手段を構成するものである。

【００２６】上記構成における作用を説明する。画像表
示装置本体１，高圧放電点灯装置２に対してランプユニ
ット３が装着され、操作パネル１０よりランプ点灯が指
示されると、コントローラ１１は通信バス１９を通じて
ランプユニット３の記憶手段１７から、回路ロスの補正
値や、適正な点灯周波数、適正なワット数、変更可能な
ワット数範囲などのデータを読み込む。

【００２７】次にコントローラ１１は、読み込んだデー
タに基づいて、画像表示装置本体１を適正に冷却するよ
うにファンドライブ９を通じてファン８の回転速度を制
御する。またコントローラ１１は、読み込んだデータか
ら、ランプ挿入の有無や前回までの点灯時間／前回の異
常消灯などの履歴を基にランプ点灯が可能か判断し、問
題がなければ点灯条件などのデータを通信バス１５を通
じて高圧放電点灯装置２のランプ制御用コントローラ１
２へ送る。

【００２８】それによりランプ制御用コントローラ１２
は、入力したデータに基づいて、最適なワット数、点灯
周波数となるようにランプ駆動回路１３を制御し、ラン
プ１６を点灯させる。またランプ制御用コントローラ１
２は、ランプ電圧／電流計１４を通じて点灯時のランプ
電圧を常時モニターし、そのデータを通信バス１５を通
じてコントローラ１１に送る。

【００２９】これに対してコントローラ１１は、ランプ
制御用コントローラ１２からの入力データからランプ電
圧値を読み出し、その間の時間をタイマ１１ａで計測す
るとともに、ランプユニット３の記憶手段１７から前回
点灯終了時のランプ電圧値および累積点灯時間を読み出
し、前回点灯終了時のランプ電圧値、入力初期のランプ
電圧値、その後のランプ電圧値を比較することにより、
単位時間当たりの電圧変動を算出する。

【００３０】そしてコントローラ１１は、ランプ電圧の
算出値が所定値を超えて急激に高くなった場合や低くな
った場合に、ランプ制御用コントローラ１２，ランプ駆
動回路１３を通じてランプ１６を消灯する。ここで、ラ
ンプ電圧は、ランプにもよるが、一般に４０〜１３０Ｖ
の範囲で安定しているのが正常であり、したがってたと
えば、±１０Ｖ以上／分の変動がある場合に異常と判断
し、安定していても４０Ｖ以下、１３０Ｖ以下で異常と
判断する。

【００３１】それとともにコントローラ１１は、画像表
示装置本体１に取り付けておいたエラー表示用ＬＥＤを
点灯または点滅させることでエラーを表示し（７セグメ
ントＬＥＤを用いてエラーの種類（ランプ電圧異常、ラ
ンプ点灯異常など）を数値で区別して表示させるように
してもよい）、このエラー情報をランプユニット３の記
憶手段１７に書き込み、それ以降はランプ１６を点灯不
能とする。

【００３２】つまり、異常な熱ストレスによってランプ
１６が膨張し始めるとランプ電圧は急激に高くなる傾向
があり、またランプ１６内に封入されたガスがスローリ
ークによって減少するとランプ電圧は低くなり、そのよ
うなランプ１６をそのまま使用し続けると破裂の可能性
が高くなるので、ランプ電圧を指標として異常を検知
し、ランプ１６を消灯することで、破裂の危険性を回避
するのである。何らかの原因でランプ１６が破裂してし
まった場合は、ランプ電圧がオープン状態となり、瞬間
的に異常値、たとえば回路上２００Ｖ以上が検知される
ので、それよりランプ破裂と判断し、この情報をランプ
ユニット３の記憶手段１７に書き込む。

【００３３】ランプ電圧の急激な変化が検出されなかっ
た場合は、コントローラ１１は、操作パネル１０からの
指示によってランプ消灯する際に、その直前のランプ電
圧とタイマ11ａの計測値に基づく累積点灯時間のデータ
を通信バス１９を通じて記憶手段１７に送り、前回点灯
終了時に記録されていたランプ電圧と累積点灯時間とを
書き換える。

【００３４】したがって、次に操作パネル１０からラン
プ点灯が指示された時には、コントローラ１１は、上記
と同様にして情報を読み込み高圧放電点灯装置２を通じ
てランプ１６を点灯させるか、あるいは、ランプユニッ
ト３が未装着で情報を読み込もうとしても情報がない場
合や、上記したランプ電圧の異常などの不適切な情報が
書き込まれている場合には、高圧放電点灯装置２へ出力
しない。このため、ランプ１６が不安定な状態において
高圧放電点灯装置２で点灯のための高圧が発生すること
はない。

【００３５】よって、単一種類の投射型画像表示装置に
対して、特性の異なる複数種類のランプ１６を単一種類
のランプユニット３で装着できるだけでなく、ユーザー
の手を煩わせることなく自動的に最適点灯条件に設定す
ることが可能であり、ユーザーや機器を危険にさらすこ
ともない。ランプの交換の際にはランプユニット単位で
脱着するので、ランプ単位で扱う場合に比べて安全であ
る。

【００３６】なお、上記した実施の形態では、記憶手段
１７として書き換え可能なＥＥＰＲＯＭを用いたが、こ
れに代えて、ランプ１６の最適点灯条件のみを記憶する
ＲＯＭを用いてもよい。この場合、コントローラ１１
は、ＲＯＭに記憶されたランプ１６の最適点灯条件を読
み込み、高圧放電点灯装置２のランプ制御用コントロー
ラ１２にデータを転送することで、自動的に最適点灯駆
動を行なう。したがってこの場合も、特性の異なる複数
種類のランプを単一種類のランプユニットにて使用可能
である。ただし、点灯終了時にランプ電圧と累積点灯時
間とを更新することはできないので、ユーザーが累積点
灯時間を管理することや、ランプ破裂に対する防爆設計
および高圧に対する十分な空間距離の確保が必要であ
る。ランプ未挿入はＲＯＭからのデータが全くないこと
で判別可能である。

【００３７】さらに、記憶手段１７に代えて、ランプ１
６の種類を識別する識別手段２０を設置してもよい。識
別手段２０としては、ランプ１６に予め記録しておいた
バーコードを読み取るバーコードリーダや、ショートジ
ャンパーの配置の組み合わせが可能な、たとえば６ピン
のコネクタを設置した基板を用いることができる。この
場合、ランプ１６の種類毎の最適点灯条件をコントロー
ラ１１に記憶させておき、識別手段２０で識別されたラ
ンプ１６の種類に応じた最適点灯条件のデータをランプ
制御用コントローラ１２に送ることにより、自動的に最
適点灯駆動を行なう。

【００３８】なお、上記した実施の形態では特に言及し
なかったが、この投射型画像表示装置は、スクリーンに
背面側から投射する背面投射型テレビや前面側から投射
するデータプロジェクタなどとして構成することができ
る。単板式の投射型画像表示装置ではＬＣＤパネルは１
つとなる。

【００３９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ランプの
最適点灯条件をランプユニットあるいは画像表示装置本
体に記憶させる構成としたことにより、ランプの種類に
応じた最適点灯条件に自動設定することが可能になり、
特性の異なる複数種類のランプを単一種類のランプユニ
ットにて使用可能となった。よって、単一種類のランプ
ユニットの使用による製品展開の合理化および低コスト
化が可能である。

【００４０】また、ランプの点灯状況を監視して、ラン
プの寿命内での破裂、破裂の危険性、ランプの未装着を
検知し、点灯消灯を制御する構成としたので、ユーザー
や機器への危険性を回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における投射型画像表示装
置の構成図

【符号の説明】

１ 画像表示装置本体 ２ 高圧放電点灯装置 ３ ランプユニット 11 コントローラ 14 ランプ電圧／電流計 16 ランプ 17 記憶手段 20 識別手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像投射用の光源として交換可能なラン
   プを用いる投射型画像表示装置であって、 ランプおよびその最適点灯条件を少なくとも記憶する記
   憶手段を有した脱着自在なランプユニットと、 前記ランプユニットの記憶手段に記憶されたランプの最
   適点灯条件を読み出し、読み出した最適点灯条件で前記
   ランプを点灯させる制御手段とを備えた投射型画像表示
   装置。
2. 【請求項２】 画像投射用の光源として交換可能なラン
   プを用いる投射型画像表示装置であって、 ランプおよびその種類を識別する識別手段を有した脱着
   自在なランプユニットと、 各種ランプの最適点灯条件を予め記憶し、前記ランプユ
   ニットの識別手段で識別されたランプの種類を読み出
   し、読み出したランプの種類に応じた最適点灯条件で前
   記ランプを点灯させる制御手段とを備えた投射型画像表
   示装置。
3. 【請求項３】 制御手段は、ランプの点灯時間、電圧／
   電流値などの点灯状況を監視し、監視結果よりランプの
   状態を判断し、判断結果に基づきランプの点灯消灯を制
   御するよう構成した請求項１または請求項２のいずれか
   に記載の投射型画像表示装置。
4. 【請求項４】 制御手段は、ランプの電圧／電流値を監
   視し、消灯時に直前の電圧／電流値をランプユニットの
   記憶手段に書き込み、その後のランプ点灯時に、前記ラ
   ンプユニットの記憶手段から電圧／電流値を読み出し、
   読み出した電圧／電流値を初期値として、逐次得られる
   電圧／電流値から単位時間当たりのランプ電圧の変化を
   算出し、所定値を超えた急激な変化が算出された時点で
   前記ランプを強制的に消灯させるよう構成した請求項１
   記載の投射型画像表示装置。
5. 【請求項５】 制御手段は、ランプの点灯時間を監視
   し、消灯時に直前の点灯時間をランプユニットの記憶手
   段に書き込み、その後のランプ点灯に先だって、ランプ
   ユニットの記憶手段からランプの点灯時間を読み出し、
   ランプの残り寿命を算出し、残り寿命がある時に前記ラ
   ンプを点灯させるよう構成した請求項１記載の投射型画
   像表示装置。
6. 【請求項６】 ランプおよびその最適点灯条件および点
   灯状況を記憶する記憶手段を有し、画像投射用の光源と
   して投射型画像表示装置に脱着自在に設置されるランプ
   ユニット。