JP4244893B2 - 周波数制御による放電ランプの点灯 - Google Patents
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Description
放電ランプの放電状態を検出する検出部と、
前記放電状態が所定の点灯状態になるまで、前記放電ランプに印加する電圧の周波数を次第に変化させる周波数変化部と、
前記周波数変化部が変化させた周波数に基づいて、前記放電ランプに印加する電圧を制御する電圧制御部と
を備え、
前記検出部は、前記放電ランプにおける誘起電圧または誘起電流を検出し、
前記周波数変化部は、前記放電ランプに印加する電圧または電流の位相と、前記放電ランプにおける誘起電圧または誘起電流の位相との差が所定の範囲内であるか否かにより、前記点灯状態であるか否かを判断する。
前記共振部は、
前記放電ランプに対して直列に接続したコイルと、
前記放電ランプに対して並列に接続した静電容量と
を備えるものとしても良い。
前記期間を所定の規定値と比較し、前記放電ランプが寿命か否かを判定する判定部と
を備えるものとしても良い。
前記放電ランプ検出装置は、更に、
前記誘起電流値を所定の規定値と比較し、前記放電ランプが寿命か否かを判定する判定部を備えるものとしても良い。
矩形以外の波形を有する基準波信号と、前記基準波信号の波長に比べ波長が短い矩形以外の波形を有する比較波信号とを、前記周波数変化部が変化させた周波数に基づいて発生させる波形発生部と、
前記基準波信号と前記比較波信号とを比較して、第1のPWM信号を生成する第1のPWM信号生成部と、
を備え、
前記第1のPWM信号に基づいて、前記放電ランプに印加する電圧を制御するものとしても良い。
前記放電ランプの輝度を調節する調光値を設定する調光値設定部と、
前記調光値に基づいて、前記第1のPWM信号をマスクして、第2のPWM信号を生成する第2のPWM信号生成部と、
を備え、
前記第2のPWM信号に基づいて、前記放電ランプに印加する電圧を制御するものとしても良い。
前記周波数変化部が変化させた周波数を有する原駆動信号を発生させる信号発生部と、
前記放電ランプの輝度を調節する調光値を設定する調光値設定部と、
前記調光値に基づいて前記原駆動信号をマスクすることによって、駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記駆動信号に基づいて、前記放電ランプに印加する電圧を発生させる電圧発生回路と、
を備えるものとしても良い。
まず、図1〜図6を用いて本発明の実施例の概要を説明する。図1は、放電ランプ駆動装置の説明図である。放電ランプ駆動装置は、放電ランプlpと、共振用コイルclと、共振用コンデンサcdと、フルブリッジ回路fbと、駆動信号発生器sgとを備えている。共振用コイルclは、放電ランプlpに直列に接続され、共振用コンデンサcdは、放電ランプlpに並列に接続されている。図1の回路は、等価的に共振用コイルclと共振用コンデンサcdが直列になっている直列共振回路であり、共振点では、共振用コイルclと共振用コンデンサcdのリアクタンスが相殺されて、インピーダンスは0に近くなる。なお、共振用コイルのコアには、フェライト材、トロイダル材よりもインダクタンスの周波数特性に優れたスーパーEコア(JFE製)を用いることが好ましい。
図7は、本発明の一実施例としての液晶プロジェクタ10の概略構成を示す説明図である。液晶プロジェクタ10は、レシーバ20と、画像処理部30と、液晶パネル駆動部40と、液晶パネル50と、液晶パネル50を透過した透過光をスクリーンSC上に投写するための投写光学系60と、CPU800とを備えている。液晶プロジェクタ10は、更に、液晶パネル50を照明するための放電ランプ600と、放電ランプ600を制御するための放電ランプ制御部1000とを備えている。本実施例では、放電ランプ600として、アーク放電を利用した高圧水銀ランプを用いるものとした。放電ランプ600として、メタルハライドランプ、キセノンランプなどの他の放電ランプを用いるようにしてもよい。放電ランプ制御部1000は、図1の駆動信号発生器sgと、共振用コイルclと、共振用コンデンサcdと、フルブリッジ回路fbとに相当する構成を含んでいる。
fsin = ft/X ・・・(1)
Tint×Kt ≦ Ton ・・・(2)
Tint×Kt > Ton ・・・(3)
Iint ≦ A10 ・・・(4)
Iint > A10 ・・・(5)
(1)上記実施例では、マルチプレクサMPXは、点灯判定信号A12が1であるか0であるかに応じて、オペアンプOP1とオペアンプOP2に対して出力する信号を切り換えているが、切り換えのタイミングはこれに限らず、様々なタイミングで切り換えるものとしても良い。更に、上記実施例では、電子可変抵抗器VRにより調光値を自動で変動させることができるが、調光値を一定に設定するものとしても良い。また、電子可変抵抗器VRは周波数調整信号A11に応じて調光値を変動させているが、これに限らず、他の信号などに応じて調光値を変動させるものとしても良い。
10...液晶プロジェクタ
20...レシーバ
30...画像処理部
40...液晶パネル駆動部
50...液晶パネル
60...投写光学系
100,100A...波形発生部
110,110A...周波数発生部
111...誘起信号比較部
112...駆動信号比較部
113...位相比較部
114...ループフィルタ
115...電圧制御発振器
117...点灯判定部
118...スイッチ
120...カウンタ部
140...正弦波テーブル部
150...ノコギリ波テーブル部
160...カウンタ部
220...マスク信号生成部
230...極性信号生成部
400...極性変換部
450A...電圧制御部
500...駆動回路部
510,510a1,510a2,510A...電流センサ
520...レベルシフタ
600...放電ランプ
600A...ヘッドランプ
700...共振部
710...共振用コンデンサ
720,730...共振用コイル
1000...放電ランプ制御部
1000A...ヘッドランプ制御部
cd...共振用コンデンサ
cl...共振用コイル
fb...フルブリッジバッファ回路
lp...放電ランプ
sg...駆動信号発生器
SC...スクリーン
VR...電子可変抵抗器
MPX...マルチプレクサ
OP1,OP2...オペアンプ
T1〜T4...トランジスタ
Claims (15)
- 放電ランプ制御装置であって、
放電ランプの放電状態を検出する検出部と、
前記放電状態が所定の点灯状態になるまで、前記放電ランプに印加する電圧の周波数を次第に変化させる周波数変化部と、
前記周波数変化部が変化させた周波数に基づいて、前記放電ランプに印加する電圧を制御する電圧制御部と、
を備え、
前記検出部は、前記放電ランプにおける誘起電圧または誘起電流を検出し、
前記周波数変化部は、前記放電ランプに印加する電圧または電流の位相と、前記放電ランプにおける誘起電圧または誘起電流の位相との差が所定の範囲内であるか否かにより、前記点灯状態であるか否かを判断する、
放電ランプ制御装置。 - 請求項1記載の放電ランプ制御装置であって、
前記周波数変化部は、前記点灯状態になるまで、前記放電ランプに印加する電圧の周波数を単調増加させる、
放電ランプ制御装置。 - 請求項1又は2記載の放電ランプ制御装置であって、
前記周波数変化部は、更に、前記放電ランプの状態が前記点灯状態になった後も、前記放電ランプの状態が前記点灯状態を維持するように、前記検出部により検出された放電状態に応じて前記放電ランプに印加する電圧の周波数を可変に設定する、
放電ランプ制御装置。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載の放電ランプ制御装置であって、
前記放電ランプは共振部を備え、
前記共振部は、
前記放電ランプに対して直列に接続したコイルと、
前記放電ランプに対して並列に接続した静電容量と、
を備えた放電ランプ制御装置。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載の放電ランプ制御装置であって、
前記周波数変化部は、動作状態に応じて、前記放電ランプに印加する電圧または電流の位相と、前記放電ランプにおける誘起電圧または誘起電流の位相との差を変化させ、前記放電ランプに印加する電圧の周波数を可変に設定する、
放電ランプ制御装置。 - 請求項1ないし5のいずれかに記載の放電ランプ制御装置であって、更に、
前記周波数変化部が前記周波数を変え始めてから前記点灯状態になるまでの期間を計測する期間計測部と、
前記期間を所定の規定値と比較し、前記放電ランプが寿命か否かを判定する判定部と、
を備えた放電ランプ制御装置。 - 請求項1ないし5のいずれかに記載の放電ランプ制御装置であって、
前記検出部は、前記放電ランプにおける誘起電流値を検出し、
前記放電ランプ制御装置は、更に、
前記誘起電流値を所定の規定値と比較し、前記放電ランプが寿命か否かを判定する判定部を備えた
放電ランプ制御装置。 - 請求項1ないし7のいずれかに記載の放電ランプ制御装置であって、
前記電圧制御部は、
矩形以外の波形を有する基準波信号と、前記基準波信号の波長に比べ波長が短い矩形以外の波形を有する比較波信号とを、前記周波数変化部が変化させた周波数に基づいて発生させる波形発生部と、
前記基準波信号と前記比較波信号とを比較して、第1のPWM信号を生成する第1のPWM信号生成部と、
を備え、
前記第1のPWM信号に基づいて、前記放電ランプに印加する電圧を制御する、
放電ランプ制御装置。 - 請求項8記載の放電ランプ制御装置であって、
前記電圧制御部は、更に、
前記放電ランプの輝度を調節する調光値を設定する調光値設定部と、
前記調光値に基づいて、前記第1のPWM信号をマスクして、第2のPWM信号を生成する第2のPWM信号生成部と、
を備え、
前記第2のPWM信号に基づいて、前記放電ランプに印加する電圧を制御する、
放電ランプ制御装置。 - 請求項9記載の放電ランプ制御装置であって、
前記第2のPWM信号生成部は、前記基準波信号の極性が反転するタイミングを中心とした対称な時間的範囲で前記第1のPWM信号をマスクする放電ランプ制御装置。 - 請求項8ないし10のいずれかに記載の放電ランプ制御装置であって、
前記基準波信号は正弦波であることを特徴とする放電ランプ制御装置。 - 請求項1ないし11のいずれかに記載の放電ランプ制御装置であって、
前記電圧制御部は、
前記周波数変化部が変化させた周波数を有する原駆動信号を発生させる信号発生部と、
前記放電ランプの輝度を調節する調光値を設定する調光値設定部と、
前記調光値に基づいて原駆動信号をマスクすることによって、駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記駆動信号に基づいて、前記放電ランプに印加する電圧を発生させる電圧発生回路と、
を備える、
放電ランプ制御装置。 - 放電ランプ制御方法であって、
放電ランプの放電状態を検出する検出工程と、
前記放電状態が所定の点灯状態になるまで、前記放電ランプに印加する電圧の周波数を次第に変化させる周波数変化工程と、
前記周波数変化工程により変化した周波数に基づいて、前記放電ランプに印加する電圧を制御する電圧制御工程と
を備え、
前記検出工程は、前記放電ランプにおける誘起電圧または誘起電流を検出し、
前記周波数変化工程は、前記放電ランプに印加する電圧または電流の位相と、前記放電ランプにおける誘起電圧または誘起電流の位相との差が所定の範囲内であるか否かにより、前記点灯状態であるか否かを判断する、放電ランプ制御方法。 - 照明装置であって、
放電ランプと、
前記放電ランプを制御する放電ランプ制御装置と
を備え、
前記放電ランプ制御装置は、
前記放電ランプの放電状態を検出する検出部と、
前記放電状態が所定の点灯状態になるまで、前記放電ランプに印加する電圧の周波数を次第に変化させる周波数変化部と、
前記周波数変化部が変化させた周波数に基づいて、前記放電ランプに印加する電圧を制御する電圧制御部と
を備え、
前記検出部は、前記放電ランプにおける誘起電圧または誘起電流を検出し、
前記周波数変化部は、前記放電ランプに印加する電圧または電流の位相と、前記放電ランプにおける誘起電圧または誘起電流の位相との差が所定の範囲内であるか否かにより、前記点灯状態であるか否かを判断する、照明装置。 - 投写型画像表示装置であって、
放電ランプと、
前記放電ランプの照明光を利用して画像を投写表示する投写表示部と、
前記放電ランプを制御する放電ランプ制御装置と
を備え、
前記放電ランプ制御装置は、
前記放電ランプの放電状態を検出する検出部と、
前記放電状態が所定の点灯状態になるまで、前記放電ランプに印加する電圧の周波数を次第に変化させる周波数変化部と、
前記周波数変化部が変化させた周波数に基づいて、前記放電ランプに印加する電圧を制御する電圧制御部と
を備え、
前記検出部は、前記放電ランプにおける誘起電圧または誘起電流を検出し、
前記周波数変化部は、前記放電ランプに印加する電圧または電流の位相と、前記放電ランプにおける誘起電圧または誘起電流の位相との差が所定の範囲内であるか否かにより、前記点灯状態であるか否かを判断する、投写型画像表示装置。
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