【手続補正書】
【提出日】平成27年10月14日(2015.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電ランプに接続された共振回路部と、
直流電力を交流電力に変換し、前記共振回路部を介して前記交流電力を前記放電ランプに供給する電力変換部と、
前記放電ランプが定常点灯状態に至るまでの点灯始動期間において、前記共振回路部の共振を起こさせる周波数とは異なる周波数を挟んで前記交流電力の周波数を段階的に変化させる制御部と、
を備えた放電ランプ点灯装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記共振回路部の共振を起こさせる周波数に向けて減少する方向に前記交流電力の周波数を段階的に変化させる、請求項１に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項３】
前記共振回路部の共振を起こさせる周波数とは異なる周波数は、前記共振回路部の共振を起こさせる周波数よりも低い周波数である、請求項１または請求項２の何れか１項に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項４】
前記放電ランプの点灯を検出する点灯検出部を更に備え、
前記制御部は、
前記点灯検出部により前記放電ランプの点灯が検出されない場合、前記共振回路部の共振を起こさせる周波数とは異なる周波数を挟んで前記交流電力の周波数を段階的に変化させる、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記点灯検出部により前記放電ランプの点灯が検出された場合、前記交流電力の周波数を定常点灯時の所定周波数に設定する、請求項４に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項６】
前記放電ランプの点灯を検出する点灯検出部をさらに備え、
前記制御部は、
第１の時間において、前記共振回路部の共振を起こさせる周波数とは異なる周波数を挟んで前記交流電力の周波数を段階的に変化させて、前記交流電力の周波数を設定し、前記第１の時間の後の第２の時間において、前記点灯検出部により前記放電ランプの点灯を検出する、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項７】
前記共振回路部の共振出力電圧を検出する電圧検出部を更に備え、
前記制御部は、
前記交流電力の周波数を段階的に変化させる過程で、前記電圧検出部により検出された共振出力電圧が上昇から下降に転じた場合、直前の段階の周波数に前記交流電力の周波数を設定する、請求項１から請求項６の何れか１項に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項８】
前記共振回路部の共振出力電流を検出する電流検出部を更に備え、
前記制御部は、
前記交流電力の周波数を段階的に変化させる過程で、前記電流検出部により検出された共振出力電流が上昇から下降に転じた場合、直前の段階の周波数に前記交流電力の周波数を設定する、請求項１から請求項６の何れか１項に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項９】
前記共振回路部の共振出力電流または共振出力電圧を検出する検出部と、
前記放電ランプの点灯を検出する点灯検出部と、
を更に備え、
前記制御部は、
前記交流電力の周波数を段階的に変化させる過程における第１の時間において、前記検出部により検出された共振出力電流または共振出力電圧が上昇から下降に転じた場合、直前の段階の周波数に前記交流電力の周波数を設定し、前記第１の時間の後の第２の時間において、前記点灯検出部により前記放電ランプの点灯を検出する、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記第１の時間において、前記直前の段階の周波数を所定回数設定する請求項９に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項１１】
前記共振回路部の共振を起こさせる周波数の１／Ｎ（Ｎは整数）倍の周波数の交流電力を前記共振回路部に印加する請求項１から請求項１０の何れか１項に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項１２】
前記共振回路部の共振を起こさせる周波数とは異なる周波数は、
前記共振回路部の共振を起こさせる周波数よりも小さく、且つ、前記交流電力を供給する電力変換部から供給される電流が所定値以下となる周波数よりも高い、請求項１から請求項１１の何れか１項に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項１３】
放電ランプに接続された共振回路部を介して前記放電ランプに電力を供給し、前記放電ランプを点灯する放電ランプ点灯方法であって、
直流電力を交流電力に変換し、前記共振回路部を介して前記交流電力を放電ランプに供給する段階と、
前記放電ランプが定常点灯状態に至るまでの点灯始動期間において、前記共振回路部の共振を起こさせる周波数とは異なる周波数を挟んで前記交流電力の周波数を段階的に変化させる段階と、
を含む放電ランプ点灯方法。
【請求項１４】
前記放電ランプと、
請求項１から請求項１２の何れか１項に記載の放電ランプ点灯装置と、
を備えたプロジェクター装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明による放電ランプ点灯装置の一態様は、放電ランプに接続された共振回路部と、直流電力を交流電力に変換し、前記共振回路部を介して前記交流電力を前記放電ランプに供給する電力変換部と、前記放電ランプが定常点灯状態に至るまでの点灯始動期間において、前記共振回路部の共振を起こさせる周波数とは異なる周波数を挟んで前記交流電力の周波数を段階的に変化させる制御部と、を備えた放電ランプ点灯装置の構成を有する。
上記構成によれば、共振回路に供給される交流電力の周波数を変化させる過程で、この交流電力の周波数が共振回路部の共振を起こさせる周波数とは異なる周波数に一時的に設定される。これにより、共振回路部が一時的に共振状態ではなくなり、この共振回路部のリアクタンス成分が一時的に顕在化するようになる。このため、共振回路部における電圧および電流が抑制され、この共振回路部における消費電力が抑制される。従って、消費電力を抑制しながら、放電ランプを点灯させることが可能になる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記放電ランプ点灯装置において、前記放電ランプの点灯を検出する点灯検出部をさらに備え、前記制御部は、第１の時間において、前記共振回路部の共振を起こさせる周波数とは異なる周波数を挟んで前記交流電力の周波数を段階的に変化させて、前記交流電力の周波数を設定し、前記第１の時間の後の第２の時間において、前記点灯検出部により前記放電ランプの点灯を検出する。
上記構成によれば、放電ランプの安定した点灯検出が可能になる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記放電ランプ点灯装置において、例えば、前記共振回路部の共振電圧を検出する電圧検出部を更に備え、前記制御部は、前記交流電力の周波数を段階的に変化させる過程で、前記電圧検出部により検出された共振出力電圧が上昇から下降に転じた場合、直前の段階の周波数に前記交流電力の周波数を設定する。
上記構成によれば、共振回路部の共振を起こさせる周波数付近に交流電力の周波数を設定することが可能になる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上記放電ランプ点灯装置において、例えば、前記共振回路部の共振電流を検出する電流検出部を更に備え、前記制御部は、前記交流電力の周波数を段階的に変化させる過程で、前記電流検出部により検出された共振出力電流が上昇から下降に転じた場合、直前の段階の周波数に前記交流電力の周波数を設定する。
上記構成によれば、共振回路部の共振を起こさせる周波数付近に交流電力の周波数を設定することが可能になる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
上記放電ランプ点灯装置において、例えば、前記共振回路部の共振出力電流または共振出力電圧を検出する検出部と、前記放電ランプの点灯を検出する点灯検出部と、を更に備え、前記制御部は、前記交流電力の周波数を段階的に変化させる過程における第１の時間において、前記検出部により検出された共振出力電流または共振出力電圧が上昇から下降に転じた場合、直前の段階の周波数に前記交流電力の周波数を設定し、前記第１の時間の後の第２の時間において、前記点灯検出部により前記放電ランプの点灯を検出する。
上記構成によれば、放電ランプにより高電圧の交流電力を印加することが可能になる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
上記放電ランプ点灯装置において、前記制御部は、前記第１の時間において、前記直前の段階の周波数を所定回数設定する。
上記構成によれば、放電ランプにより高電圧の交流電力を印加することが可能になる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
上記放電ランプ点灯装置において、例えば、前記共振回路部の共振を起こさせる周波数の１／Ｎ（Ｎは整数）倍の周波数の交流電流を前記共振回路部に印加する。
上記構成によれば、例えばＮの値が大きい程、共振回路部の固有の共振周波数が高くなる。共振回路部の固有の共振周波数が高い程、この共振周波数を規定するインダクタンス成分と容量成分を小さな値に設定することができる。従って、１／Ｎ倍の周波数の交流電力を用いれば、共振回路部を小型に構成することが可能になる。また、１／Ｎ倍の周波数の交流電力を用いれば、共振回路部の固有の共振周波数に対し、この共振回路に供給される交流電力の周波数を相対的に低くすることができる。従って、上記交流電力を供給する電力変換部のスイッチング動作を安定化させることが可能になる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
上記放電ランプ点灯装置において、例えば、前記共振回路部の共振を起こさせる周波数とは異なる周波数は、前記共振回路部の共振を起こさせる周波数よりも小さく、且つ、前記交流電力を供給する電力変換部から供給される電流が所定値以下となる周波数よりも高い。
上記構成によれば、放電ランプに供給される突入電流を抑制しながら、この共振回路部における消費電力を抑制することが可能になる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
上記課題を解決するため、本発明による放電ランプ点灯方法の一態様は、放電ランプに接続された共振回路部を介して前記放電ランプに電力を供給し、前記放電ランプを点灯する放電ランプ点灯方法であって、直流電力を交流電力に変換し、前記共振回路部を介して前記交流電力を放電ランプに供給する段階と、前記放電ランプが定常点灯状態に至るまでの点灯始動期間において、前記共振回路部の共振を起こさせる周波数とは異なる周波数を挟んで前記交流電力の周波数を段階的に変化させる段階と、を含む放電ランプ点灯方法の構成を有する。
上記構成によれば、前述の一態様による放電ランプ点灯装置と同様の作用効果を得ることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
上記課題を解決するため、本発明によるプロジェクター装置の一態様は、前記放電ランプと、上記放電ランプ点灯装置と、を備えたプロジェクター装置の構成を有する。
上記構成によれば、前述の一態様による放電ランプ点灯装置と同様の作用効果を得ることができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態によるプロジェクター装置の機能構成の一例を表すブロック図である。
【図２】同実施形態によるプロジェクター装置が備える放電ランプ点灯装置の機能構成の一例を表すブロック図である。
【図３】同実施形態によるプロジェクター装置が備える放電ランプ点灯装置の動作の概略を説明するための説明図である。
【図４】同実施形態によるプロジェクター装置が備える放電ランプ点灯装置の動作の概略を補足説明するための波形図である。
【図５】同実施形態によるプロジェクター装置の動作の流れの一例を表すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態によるプロジェクター装置が備える放電ランプ点灯装置の機能構成の一例を表すブロック図である。
【図７】同実施形態によるプロジェクター装置が備える放電ランプ点灯装置の動作の概略を説明するための説明図である。
【図８】同実施形態によるプロジェクター装置が備える放電ランプ点灯装置の動作の概略を補足説明するための波形図である。
【図９】同実施形態によるプロジェクター装置の動作の流れの一例を表すフローチャートである。
【図１０】同実施形態による電流値と飛ばし数の関係の一例を示すテーブルである。
【図１１】本発明の第３の実施形態による駆動周波数設定時間と点灯検出時間との遷移の一例を示す図である。
【図１２】同実施形態による駆動周波数設定時間における駆動周波数の遷移の一例を示す図である。
【図１３】同実施形態によるプロジェクター装置の動作の流れの一例を表すフローチャートである。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
そして、制御部７６は、制御信号Ｓの周波数ｆｓを基本周波数ｆｏに設定し直す（ステップＳ７）。この基本周波数ｆｏの制御信号Ｓの区間において、制御部７６は、検出された共振出力電圧Ｖ７３３が以前に検出された共振出力電圧Ｖ７３３以上であるかどうかを判定する（ステップＳ８）。ここでは、共振出力電圧Ｖ７３３は、最初の駆動周波数ｆｄに対して得られた電圧であるから、以前の値は存在しない。この場合、制御部７６は、以前に検出された共振出力電圧Ｖ７３３以上であると判定する（ステップＳ８；ＹＥＳ）。この判定処理は、制御信号Ｓの周波数ｆｓが図３に示す共振周波数ｆｓｒを過ぎたかどうかを把握するためのものである。検出された共振出力電圧Ｖ７３３未満である場合（ステップＳ８；ＮＯ）、制御部７６は、一つ前の駆動周波数、ここでは周波数ｆｄを共振周波数として制御部７６の記憶部に記憶させる（ステップＳ９）。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
また、上述のステップＳ１１で、放電ランプ１０が点灯しない場合（ステップＳ１１；ＮＯ）であって、上述のステップＳ１３で、規定の動作時間が経過した場合（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、制御部７６は、ランプ不点灯エラーをプロジェクター装置１のシステム制御部に出力し（ステップＳ１９）、このシステム制御部の制御の下、図示しない表示部等を介して、ランプ不点灯エラーが発生した旨が利用者に通知される。この場合、プロジェクター装置１のシステム制御部は、例えば、放電ランプ１０を冷却するためのファンを稼働させるなど、エラーを解消するための所定の処理を実施する。また、この通知を受けた利用者では、例えば一定時間、プロジェクター装置１の使用を見合わせる等の対応が可能になる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
制御部７６ａは、電圧値の代わりに電流値が入力されるが、第１の実施形態における制御部７６と同様の動作をする。制御部７６ａは、電流制御発振器７６１ａを備えている。この電流制御発振器７６１ａは、入力電流（図示なし）に応じた周波数の信号を制御信号Ｓとして出力するものである。この電流制御発振器７６１ａの入力電流を規定する信号は、電力変換部７２の後述のスイッチング動作が得られるように、制御部７６ａにおいて生成される。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
また、上述の交流電力の周波数ｆｓを段階的に減少させる過程で、放電ランプ１０が点灯しないまま、交流電力の周波数ｆｓが共振周波数ｆｓｒを下回り、電流検出部７４ａにより検出される共振出力電流Ｉ７３３が図７に示すピーク電流Ｉｒを過ぎて上昇から下降に転じた場合、直前の段階で設定した駆動周波数に交流電力の周波数ｆｓを設定し直す。これにより、交流電力の周波数ｆｓを段階的に減少させる過程で、共振出力電流Ｉ７３３が最も高くなる周波数、即ち放電が開始する可能性が最も高い共振周波数ｆｓｒ近傍の駆動周波数に交流電力の周波数ｆｓを設定することができ、この設定状態で放電ランプ１０の放電開始を待つ。なお、後述するように、規定の時間が経過しても放電ランプ１０が放電を開始しない場合には、プロジェクター装置１ａのシステム制御部に対してエラーが出力される。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
具体的には、まず、制御部７６ａは、共振周波数ｆｓｒよりも十分に高い所定の駆動周波数ｆｄを、所定時間Ｔ１、例えば２ｍｓに達するまで印加する。その後、基本周波数ｆｏを所定時間Ｔ２、例えば６ｍｓに達するまで印加する。その後、制御部７６ａは、駆動周波数ｆｄから共振周波数ｆｓｒに向けて減少した駆動周波数であるである、駆動周波数ｆｃを所定時間Ｔ１に達するまで印加する。その後、再び基本周波数ｆｏを所定時間Ｔ２に達するまで印加する。このようにして、制御部７６ａは、基本周波数ｆｏを除く各駆動周波数に対する共振出力電流Ｉ７３３が最も大きい時の駆動周波数を共振周波数ｆｓｒ近傍の駆動周波数として特定する。制御部７６ａは、図１２に示す駆動周波数設定時間ＩＭＰＴが終了するまで、検出した共振周波数ｆｓｒ近傍の駆動周波数の印加と、基本周波数ｆｏの印加とを繰り返す。制御部７６ａは、基本周波数ｆｏより高い所定の周波数（駆動周波数）と、該周波数より低い周波数（基本周波数ｆｏ）とを交互に印加することにより、回路に電流を流れやすくし、基本周波数ｆｏより高い所定の周波数（共振周波数）で放電ランプ１０が点灯した場合に、その点灯状態を明るい点灯状態にできる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
なお、駆動周波数設定時間ＩＭＰＴにおいて、基本周波数ｆｏを印加する所定時間Ｔ１と、駆動周波数を印加する所定時間Ｔ２とは異なっており、基本周波数ｆｏを印加する所定時間Ｔ１の方が駆動周波数を印加する所定時間Ｔ２よりも長く設定されている方が好ましい。また、駆動周波数を共振周波数ｆｓｒに向けて変化させる際に、図１０に示すテーブルＴａ１を参照して、共振出力電流Ｉ７３３の検出値に応じた、周波数ステップで変化させてもよい。具体的には、テーブルＴａ１は、電流値と飛ばし数との項目列を有しており、各電流値に飛ばし数、すなわち一定の周波数ステップ数が対応付けられている。電流値がＩｄである場合、飛ばし数は５であり、電流値がＩｃである場合、飛ばし数は４である。また、制御部７６ａは、予め記憶部に記憶された共振出力電流Ｉ７３３のピーク値Ｉｒと、該ピーク値Ｉｒに応じた閾値とを用いて、飛ばし数を決定してもよい。この場合、共振出力電流Ｉ７３３のピーク値Ｉｒに近づく、すなわち閾値以上である場合、制御部７６ａは、飛ばし数を減少または段階的に駆動周波数を変化させる。これにより、制御部７６ａは、段階的に駆動周波数を変化させていく場合よりも早く、共振周波数を検出できる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
なお、上述のステップＳ７における基本周波数ｆｏと、ステップＳ１０における基本周波数ｆｏと、ステップＳ１５における基本周波数ｆｏとは、同じ周波数でなくてもよく、例えば５０ｋＨｚと６０ｋＨｚと７０ｋＨｚとのように共振周波数より低い周波数であって、共振周波数でないものであれば異なっていてもよい。また、上述のステップＳ２５およびステップＳ１７における規定の動作時間は、同一の規定動作時間でなく、異なっていてもよい。また、上述のステップＳ１１において、放電ランプ１０が点灯している場合、次の動作としてステップＳ１８を行ってもよい。また、本実施形態において電流検出部７４ａを用いて共振出力電流を検出し、駆動周波数を決定しているが、電流検出部７４ａの代わりに電圧検出部７４を用いて共振出力電圧を検出し、駆動周波数を決定してもよい。