JP3092603U - プロジェクタ、および電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】整流回路とＤＣ−ＤＣ変換回路との間に配置さ
れた力率改善回路が動作していないとき、該力率改善回
路の出力を入力電源とし光源ランプを点灯させるランプ
電力供給回路を停止することにより、光源ランプの無用
な劣化を抑えることができる電源装置を提供する。 【解決手段】プロジェクタ１は、整流回路２とＤＣ−Ｄ
Ｃ変換回路６との間に配置された力率改善回路３が動作
しているかどうかを、力率改善回路３の出力が印加され
るトランスＴ１の１次側に巻いた補助巻線に生じている
電圧により判断する。そして、力率改善回路３が動作し
ていないと判断したとき、力率改善回路３の出力が入力
され、光源ランプ７を点灯させるランプ電力供給回路４
を停止することにより、光源ランプ７の無用な劣化を抑
え、且つ本体の消費電力を抑えることで、ランニングコ
ストを低減させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、力率改善回路（ＰＦＣ）の直流出力で光源ランプ、特に真空放電 による光源ランプ、を点灯させる電源装置、および、この電源装置を適用したプ ロジェクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、液晶等の画像表示デバイスに画像を表示し、この画像表示デバイスの画 像表示面に点灯させた光源ランプの光を照射し、画像表示デバイスに表示させた 画像をスクリーンに投影するプロジェクタがあった。プロジェクタは、画像表示 デバイスからの反射光、または透過光を投影レンズを介してスクリーンに投影す る構成である。一般的なプロジェクタに用いられている光源ランプは真空放電に よるランプ、例えば水銀ランプ、である。

【０００３】 従来のプロジェクタには、商用電源、例えばＡＣ１００Ｖ、を入力電源とし、 これを整流回路で全波整流し、整流回路の出力を力率改善回路（ＰＦＣ）でアッ プコンバートし、さらに力率改善回路でアップコンバートした電圧をＤＣ−ＤＣ 変換回路で所定の電圧に変換する、電源回路が適用されている。整流回路とＤＣ −ＤＣ変換回路との間に力率改善回路を設けた電源回路としては、特開平８−１ ７２７７３号、特開２０００−２２４８４７、特開２００１−３３３５７３に記 載されている。

【０００４】 プロジェクタは、力率改善回路の出力を入力電源としたランプ電力供給回路で 光源ランプを点灯させる構成であり、且つＤＣ−ＤＣ変換回路の出力電圧で本体 の動作を制御するＣＰＵ等、２次側を動作させる構成である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来のプロジェクタは、力率改善回路が動作していないとき（ 力率改善回路が停止状態であるとき）、ランプ電力供給回路が光源ランプに電力 を供給し続ける構成であった。力率改善回路が動作していない状態では、整流回 路の出力がアップコンバートされていない。例えば、入力電源がＡＣ１００Ｖで ある場合、ランプ電力供給回路における入力電源は、力率改善回路が動作してい ない場合、整流回路の出力であるＤＣ１４０Ｖになり、力率改善回路が動作して いる場合にＤＣ３８０Ｖになるように構成されている。

【０００６】 したがって、力率改善回路が動作していない場合、ランプ電力供給回路におけ る入力電圧の低下により、光源ランプの発光量が低下する。このため、画像表示 デバイスに表示させた映像がスクリーンに適正に投影されない。このような状況 での光源ランプの使用は、単に光源ランプを劣化させるだけであり、またランプ 電力供給回路の負荷の上昇による故障の原因ともなっていた。

【０００７】 この考案の目的は、整流回路とＤＣ−ＤＣ変換回路との間に配置された力率改 善回路が動作していないとき、該力率改善回路の出力を入力電源とし光源ランプ を点灯させるランプ電力供給回路を停止することにより、光源ランプの無用な劣 化を抑えることができる電源装置、およびこの電源装置を適用したプロジェクタ を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案の電源装置は、上記課題を解決するために以下の構成を備えている。

【０００９】 入力された交流電源を全波整流する整流回路と、 上記整流回路の出力について、その力率を改善する力率改善回路と、 上記力率改善回路の直流出力を入力電源とし、光源ランプに電力を供給するラ ンプ電力供給回路と、 上記ランプ電力供給回路を動作させるドライバ回路と、 上記力率改善回路の直流出力をトランスを用いて所定の電圧の直流に変換し、 ２次側に供給するＤＣ−ＤＣ変換回路と、を備えた電源装置において、 上記ＤＣ−ＤＣ変換回路のトランスの１次側に補助巻線を設けるとともに、 上記ドライバ回路は、上記補助巻線に生じている電圧に応じて上記ランプ電力 供給回路を動作状態と停止状態との間で切り換える。

【００１０】 この構成では、ＤＣ−ＤＣ変換回路のトランスの１次側には、力率改善回路の 出力に接続された１次巻線と、補助巻線が巻かれている。また、このトランスの ２次側に巻かれている２次巻線に生じる電圧は、２次側に設けられているＣＰＵ 、表示器等の動作電源として使用される。

【００１１】 補助巻線は、例えば１次巻線に印加される電圧が大きくなると、生じる電圧が 大きくなる向きに巻かれている。１次巻線に印加される電圧は、力率改善回路が 動作しているときのほうが、動作していないときとよりも高い電圧である。した がって、補助巻線に生じる電圧も、力率改善回路が動作しているときのほうが、 動作していないときよりも高い電圧である。このため、補助巻線に生じている電 圧を検出することで、光源ランプを適正な発光量で点灯させることができる状態 、すなわち力率改善回路が適正に動作している状態、であるかどうかを判断でき る。

【００１２】 ドライバ回路が、ＤＣ−ＤＣ変換回路のトランスの１次側に巻かれている補助 巻線に生じている電圧に応じて、ランプ電力供給回路を動作状態と停止状態との 間で切り換える。具体的には、ドライバ回路が、補助巻線に生じている電圧から 光源ランプを適正な発光量で点灯させることができない状態であると判断すると 、ランプ電力供給回路を停止状態にし、反対に補助巻線に生じている電圧から光 源ランプを適正な発光量で点灯させることができる状態であると判断すると、ラ ンプ電力供給回路を動作状態にする。

【００１３】 これにより、力率改善回路が適正に動作していないことが原因で、光源ランプ を適正な発光量で点灯させることができないときに、該光源ランプを点灯させて 無駄に劣化させるのを防止できる。

【００１４】 また、上記力率改善回路は、スイッチングトランジスタ、およびこのスイッチ ングトランジスタを制御するコントロールＩＣが設けられた回路である場合、上 記補助巻線に生じている電圧を上記コントロールＩＣの動作電源に利用でき、回 路構成を簡単にできる。

【００１５】

【考案の実施の形態】

以下、この考案の実施形態であるプロジェクタについて説明する。このプロジ ェクタには、この考案の電源装置が適用されている。

【００１６】 図１は、この考案の実施形態であるプロジェクタの構成を示すブロック図であ る。この実施形態のプロジェクタ１は、整流回路２、力率改善回路３、ランプ電 力供給回路４、ドライバ回路５、ＤＣ−ＤＣ変換回路６、光源ランプ７、画像表 示デバイス８、投影部９、制御部１１、表示部１２、および操作部１３を備えて いる。この考案の電源装置は、整流回路２、力率改善回路３、ランプ電力供給回 路４、ドライバ回路５、およびＤＣ−ＤＣ変換回路６により構成される。

【００１７】 整流回路２には、商用電源、例えばＡＣ１００Ｖの商用電源、が入力される。 整流回路２は、ダイオードブリッジを有し、入力された商用電源を全波整流する 回路である。整流回路２の出力は、ＤＣ１４０Ｖであり、力率改善回路３に入力 される。力率改善回路３（ＰＦＣ）は、図２に示す回路であり、整流回路２の出 力をアップコンバート（例えばＤＣ１４０ＶをＤＣ３８０Ｖにアップコンバート ）し、出力する回路である。この力率改善回路３は、公知のようにコントロール ＩＣ２１がスイッチングトランジスタＱ１を制御することにより、整流回路２の 出力をアップコンバートする回路である。また、コントロールＩＣの動作電源は 、後述するようにＤＣ−ＤＣ変換６に設けられたトランスＴ１（フライバックト ランス）の１次側に巻かれた補助巻線に生じている電圧が利用される。

【００１８】 ランプ電力供給回路４は、力率改善回路３の出力を入力とし、光源ランプ７に 点灯に必要な電力を供給する回路である。ランプ電力供給回路４には、光源ラン プ７の点灯開始時に、通常時（点灯中）よりも高圧の電圧を光源ランプ７に印加 するための起動回路が含まれている。この起動回路は、ランプ７の点灯開始時に 数秒間だけ動作する。ドライバ回路５は、ランプ電力供給回路４の状態を動作状 態と、停止状態との間で切り換える回路である。ランプ電力供給回路４の動作状 態とは光源ランプ７に点灯に必要な電力を供給している状態を言い、反対にラン プ電力供給回路４の停止状態とは光源ランプ７に点灯に必要な電力を供給してい ない状態（電力供給を行っていない状態）を言う。ドライバ回路５は、後述する ようにＤＣ−ＤＣ変換６に設けられたトランスＴ１の１次側に巻かれた補助巻線 に生じている電圧に応じて、ランプ電力供給回路４の状態を動作状態と、停止状 態との間で切り換える。

【００１９】 なお、光源ランプ７は、真空放電によるランプであり、例えば水銀ランプであ る。

【００２０】 ＤＣ−ＤＣ変換回路６は、図３に示すように力率改善回路３の出力をトランス Ｔ１で所定の電圧に変換する回路である。制御部１１、表示部１２、操作部１３ 、画像表示デバイス８等の２次側の各部に対して、トランスＴ１の２次側の巻線 に生じた電圧が動作電源として供給される。トランスＴ１の１次側の巻線には力 率改善回路３の出力が接続されている。また、トランスＴ１の１次側に巻かれた 補助巻線が、力率改善回路３、およびドライバ回路５に接続されている。トラン スＴ１の１次側に巻かれた補助巻線に生じた電圧は、力率改善回路３に設けられ ているコントロールＩＣ２１の動作電源として供給される。また、ドライバ回路 ５は、トランスＴ１の１次側に巻かれた補助巻線に生じた電圧が予め定めれた設 定電圧以上であれば力率改善回路３が適正に動作していると判断し、反対に設定 電圧よりも低ければ力率改善回路３が適正に動作していないと判断する。

【００２１】 また、図３に示すように、トランスＴ１の１次側にはスイッチングトランジス タＱ２を動作させるための補助巻線が別に巻かれている。トランスＴ１の１次側 に巻かれている、２つの補助巻線は同じ向きに巻かれている。

【００２２】 画像表示デバイス８は、スクリーン１０に投影する画像の基となる画像を表示 するものであり、透過型または反射型の液晶である。制御部１１が、この画像表 示デバイス８に表示する画像を制御する。投影部９は、画像表示デバイス８から の反射光、または透過光をスクリーン１０に投影する投影レンズで構成されてい る。

【００２３】 また、表示部１２は、プロジェクタ１本体の動作状態等を表示する。操作部１ ３は、プロジェクタ１本体に対して入力操作を行うスイッチや、図示していない リモコン装置から送信されてきた制御コマンドを受信する受信部により構成され ている。

【００２４】 以下、この実施形態のプロジェクタ１の動作について説明する。プロジェクタ １は、本体に入力されている商用電源（ＡＣ１００Ｖ）を、整流回路２で整流し 、力率改善回路３に入力している。力率改善回路３は、動作時に整流回路２から の入力（ＤＣ１４０Ｖ）をＤＣ３８０Ｖにアップコンバートして出力する。

【００２５】 なお、力率改善回路３の停止時には、力率改善回路３からＤＣ１４０Ｖの直流 電圧が出力される。

【００２６】 ＤＣ−ＤＣ変換回路６は、力率改善回路３から入力された直流電圧を、トラン スＴ１を用いて、所定の電圧に変換し、制御部１１、表示部１２、操作部１３、 および画像表示デバイス８（２次側の各部）に対して動作電源を供給する。また 、ＤＣ−ＤＣ変換回路６の１次側に巻かれている補助巻線に生じている電圧が、 力率改善回路３に設けられているコントロールＩＣ２１の動作電源として供給さ れるとともに、ドライバ回路５に入力される。

【００２７】 制御部１１は、画像表示デバイス８に対して表示させる画像の制御や、操作部 １３におけるユーザの入力操作（リモコンからの制御コマンドの受信を含む）に 基づく本体の制御、さらには表示部１２における表示を制御する。

【００２８】 ドライバ回路５は、ＤＣ−ＤＣ変換回路６に設けられているトランスＴ１の１ 次側に巻かれている補助巻線に生じている電圧が、予め設定されている電圧であ るかどうかを判断する。上記補助巻線は、力率改善回路３が動作していないとき に（１次側の巻線に印加されている電圧が１４０Ｖであるときに）約５Ｖの電圧 を生じ、力率改善回路３が動作しているときに（１次側の巻線に印加されている 電圧が３８０Ｖであるときに）約１４Ｖの電圧を生じる巻数で巻かれている。

【００２９】 ドライバ回路５は、ＤＣ−ＤＣ変換回路６のトランスＴ１の１次側に巻かれた 補助巻線に生じている電圧が、例えば１３Ｖ以上であれば力率改善回路３が動作 していると判断し、反対に１３Ｖ未満であれば力率改善回路３が動作していない と判断する。ドライバ回路５は、力率改善回路３が動作していると判断すると、 ランプ電力供給回路４を動作させる。具体的には、ランプ電力供給回路４に光源 ランプ７が接続された状態にし、ランプ電力供給回路４の出力で光源ランプ７を 点灯させる。また、ドライバ回路５は、光源ランプ７の点灯開始時においては、 数秒間だけ、ランプ電力供給回路４に設けられている起動回路を動作させて、光 源ランプ７を点灯させる。

【００３０】 力率改善回路３が動作している状態では、ランプ電力供給回路４に力率改善回 路４がアップコンバートした電圧が入力されているので、光源ランプ７を適正な 発光量で発光させることができる。点灯されている光源ランプ７からの光が画像 表示デバイス８に照射され、その反射光（画像表示デバイスが反射型の液晶で構 成されている場合）、または透過光（画像表示デバイスが透過型の液晶で構成さ れている場合）が投影部９に設けられた投影レンズを介してスクリーン１０に照 射され、スクリーン１０上に画像表示デバイス８に表示されている画像が適正に 表示される。

【００３１】 一方、ドライバ回路５はＤＣ−ＤＣ変換回路６のトランスＴ１の１次側に巻か れた補助巻線に生じている電圧により、力率改善回路３が動作していないと判断 すると、ランプ電力供給回路４を動作させない。具体的には、ランプ電力供給回 路４に光源ランプ７が接続されていない状態にし、光源ランプ７を点灯させない 。

【００３２】 プロジェクタ１本体の起動時においては、力率改善回路３が動作するまでに、 若干のタイムラグがあるが、その後力率改善回路３が動作を開始し、ＤＣ−ＤＣ 変換回路６のトランスＴ１の１次側に巻かれている補助巻線に生じている電圧が 上昇し、上述のようにドライバ回路５がランプ電力供給回路４を動作させて、光 源ランプ７を点灯させるので、プロジェクタ１本体の動作において問題が生じる ことはない。

【００３３】 力率改善回路３が故障等により全く動作しない状態では、ランプ電力供給回路 ４に入力される電圧が、力率改善回路４でアップコンバートされていないＤＣ１ ４０Ｖになるので、光源ランプ７を適正な発光量で発光させることができない。 このとき、ランプ電力供給回路４に光源ランプ７が接続されていると、ランプ電 力供給回路４にかかる負荷が大きくなり、ランプ電力供給回路４が故障する可能 性が高い。上述のように、この実施形態のプロジェクタ１は、力率改善回路３が 動作していないときに、ドライバ回路５がランプ電力供給回路４を動作させない （ランプ電力供給回路４に光源ランプ７が接続されていない）ので、ランプ電力 供給回路４が故障するのを防止できる。また、力率改善回路３が動作していない ときに、光源ランプ７を点灯させても、その発光量が低下しているので、スクリ ーン１０上に画像表示デバイス８に表示させた画像を適正に表示させることがで きない。したがって、力率改善回路３が動作していないときに、光源ランプ７を 点灯させないことにより問題が生じることもない。反対に、光源ランプ７を無駄 に点灯させないので、光源ランプ７の無駄な劣化を抑え、光源ランプ７の寿命を 延ばすことができるとともに、プロジェクタ１本体の消費電力も抑えられ、ラン ニングコストの低減が図れる。

【００３４】 さらに、この実施形態のプロジェクタ１は、力率改善回路３に設けられている スイッチングトランジスタＱ１を制御するコントロールＩＣ２１の動作電源とし て、ＤＣ−ＤＣ変換回路４のトランスＴ１の１次側に巻いた補助巻線に生じてい る電圧を利用する構成としたので、回路構成が簡単であり、プロジェクタ１本体 のコストアップも抑えられる。

【００３５】 なお、上記実施形態では、この考案にかかる電源装置をプロジェクタ１に適用 して説明したが、入力された商用電源を整流する整流回路と、ＤＣ−ＤＣ変換回 路との間に力率改善回路を配置し、この力率改善回路の出力で光源ランプを点灯 させる種々の装置に、この考案にかかる電源装置が適用できる。

【００３６】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、整流回路とＤＣ−ＤＣ変換との間に配置さ れた力率改善回路が動作しているかどうかを、ＤＣ−ＤＣ変換回路のトランスの １次側に巻いた補助巻線に生じる電圧から判断し、力率改善回路が動作していな いときに、光源ランプを点灯させないので、光源ランプの無駄な劣化が抑えられ るとともに、本体の消費電力を低減することができ、ランニングコストを低減す ることができる。

【００３７】 また、力率改善回路に設けられているコントロールＩＣの動作電源として、Ｄ Ｃ−ＤＣ変換回路のトランスの１次側に巻いた補助巻線に生じる電圧を利用する 構成としてので、回路構成が簡単であり、本体のコストアップも抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施形態であるプロジェクタの構成
を示すブロック図である。

【図２】この考案の実施形態であるプロジェクタに適用
される力率改善回路を示す図である。

【図３】この考案の実施形態であるプロジェクタに適用
されるＤＣ−ＤＣ変換回路を示す図である。

【符号の説明】

１−プロジェクタ ２−整流回路 ３−力率改善回路 ４−ランプ電力供給回路 ５−ドライバ回路 ６−ＤＣ−ＤＣ変換回路 ７−光源ランプ ８−画像表示デバイス ９−投影部 １０−スクリーン １１−制御部 １２−表示部 １３−操作部 ２１−コントロールＩＣ

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を表示する画像表示デバイスと、 光源ランプで上記画像表示デバイスを照射し、該画像表
   示デバイスからの反射光、または透過光をスクリーンに
   投影することで、上記画像表示デバイスに表示されてい
   る画像を上記スクリーンに投影する投影部と、 本体に入力された交流電源を全波整流する整流回路と、 上記整流回路の出力について、その力率を改善する力率
   改善回路と、 上記力率改善回路の直流出力を入力電源とし、上記光源
   ランプに電力を供給するランプ電力供給回路と、 上記ランプ電力供給回路を動作させるドライバ回路と、 上記力率改善回路の直流出力をトランスを用いて所定の
   電圧の直流に変換し、２次側に供給するＤＣ−ＤＣ変換
   回路と、を備えたプロジェクタにおいて、 上記ＤＣ−ＤＣ変換回路のトランスの１次側に補助巻線
   を設け、 上記力率改善回路は、スイッチングトランジスタ、およ
   びこのスイッチングトランジスタを制御するコントロー
   ルＩＣが設けられた回路であり、上記補助巻線に生じて
   いる電圧を上記コントロールＩＣの動作電源とし、 さらに、上記ドライバ回路は、上記補助巻線に生じてい
   る電圧が予め定められた設定電圧よりも低いときに、上
   記ランプ電力供給回路を停止状態にするプロジェクタ。
2. 【請求項２】 本体に入力された交流電源を全波整流す
   る整流回路と、 上記整流回路の出力について、その力率を改善する力率
   改善回路と、 上記力率改善回路の直流出力を入力電源とし、上記光源
   ランプに電力を供給するランプ電力供給回路と、 上記ランプ電力供給回路を動作させるドライバ回路と、 上記力率改善回路の直流出力をトランスを用いて所定の
   電圧の直流に変換し、２次側に供給するＤＣ−ＤＣ変換
   回路と、を備えた電源装置において、 上記ＤＣ−ＤＣ変換回路のトランスの１次側に補助巻線
   を設け、 上記力率改善回路は、スイッチングトランジスタ、およ
   びこのスイッチングトランジスタを制御するコントロー
   ルＩＣが設けられた回路であり、上記補助巻線に生じて
   いる電圧を上記コントロールＩＣの動作電源とし、 さらに、上記ドライバ回路は、上記補助巻線に生じてい
   る電圧が予め定められた設定電圧よりも低いときに、上
   記ランプ電力供給回路を停止状態にする電源装置。
3. 【請求項３】 入力された交流電源を全波整流する整流
   回路と、 上記整流回路の出力について、その力率を改善する力率
   改善回路と、 上記力率改善回路の直流出力を入力電源とし、光源ラン
   プに電力を供給するランプ電力供給回路と、 上記ランプ電力供給回路を動作させるドライバ回路と、 上記力率改善回路の直流出力をトランスを用いて所定の
   電圧の直流に変換し、２次側に供給するＤＣ−ＤＣ変換
   回路と、を備えた電源装置において、 上記ＤＣ−ＤＣ変換回路のトランスの１次側に補助巻線
   を設けるとともに、 上記ドライバ回路は、上記補助巻線に生じている電圧に
   応じて上記ランプ電力供給回路を動作状態と停止状態と
   の間で切り換える電源装置。
4. 【請求項４】 上記ドライバ回路は、上記補助巻線に生
   じている電圧が予め定められた設定電圧よりも低いとき
   に、上記ランプ電力供給回路を停止状態にする請求項３
   に記載の電源装置。
5. 【請求項５】 上記力率改善回路は、スイッチングトラ
   ンジスタ、およびこのスイッチングトランジスタを制御
   するコントロールＩＣが設けられた回路であり、上記補
   助巻線に生じている電圧が上記コントロールＩＣの動作
   電源である請求項３または４に記載の電源装置。