(57)【要約】【課題】サーミスタなどの温度センサを使用せず、発熱部品の温度を間接的に、より正確に検出することにより、冷却ファンの駆動電圧を精密に制御することができる冷却ファン駆動電圧制御装置を提供すること。【解決手段】冷却ファン駆動電圧制御装置１００は、ＰＦＣ回路２０に含まれるコイルＬ２０、ダイオードＤ２０、トランジスタＱ２０などの発熱部品を冷却するための冷却ファン２００の駆動電圧を制御する。冷却ファン駆動電圧制御装置１００は、ＰＦＣ回路２０の出力電流Ｉ１が流れる抵抗器Ｒ１０の両端にかかる電圧を検出する出力電流検出回路１１０と、出力電流検出回路１１０が検出した電圧値１１２に基づいて、冷却ファン２００の駆動電圧を制御する冷却ファン駆動電圧制御回路１２０と、を含む。【選択図】図１
2008220075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部品を冷却するための冷却ファンの駆動電圧を制御する冷却ファン駆動電圧制御装置であって、
前記発熱部品を含む回路の負荷に基づいて、前記冷却ファンの駆動電圧を制御する冷却ファン駆動電圧制御部を含むことを特徴とする冷却ファン駆動電圧制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記発熱部品を含む回路の出力電流を検出する出力電流検出部を含み、
前記冷却ファン駆動電圧制御部は、
前記出力電流検出部が検出した出力電流に基づいて、前記冷却ファンの駆動電圧を制御することを特徴とする冷却ファン駆動電圧制御装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記冷却ファン駆動電圧制御部は、
パルス幅変調信号に基づいて、前記冷却ファンの駆動電圧を制御することを特徴とする冷却ファン駆動電圧制御装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記冷却ファン駆動電圧制御部は、
パルス周波数変調信号に基づいて、前記冷却ファンの駆動電圧を制御することを特徴とする冷却ファン駆動電圧制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記発熱部品を含む回路は、直流電源装置に含まれるＰＦＣ回路であることを特徴とする冷却ファン駆動電圧制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記発熱部品を含む回路は、放電灯点灯装置に含まれる降圧チョッパ回路であることを特徴とする冷却ファン駆動電圧制御装置。
【請求項７】
請求項１乃至６に記載の冷却ファン駆動電圧制御装置と、
冷却ファンと、
を含むことを特徴とする冷却装置。
【請求項８】
少なくとも一つの請求項７記載の冷却装置を含むことを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却ファン駆動電圧制御装置、冷却装置及びプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ内部の直流電源装置や放電灯点灯装置では、電力半導体部品の発熱等による温度上昇が原因で部品の故障に至るため温度上昇を極力抑制することが重要であり、上昇温度に応じて冷却ファンの回転数を制御することにより温度上昇の抑制が行われている。従来、サーミスタなどの温度センサを使用して半導体部品の温度を直接検出していた。しかし、直流電源装置や放電灯点灯装置に含まれる発熱部品は安全規格上の１次側に存在し、冷却ファンの駆動制御回路は１次側と絶縁された２次側に存在するため、２次側にサーミスタを配置すると発熱部品とサーミスタの間の距離が長くなり、正確な温度を検出することができない。そのため、検出された温度に対してマージンを大きくとらなければならず、発熱部品の過冷却が起こる可能性がある。過冷却が起こっても半導体部品の性能自体に悪影響はないが、過大電圧による冷却ファンの駆動に伴う不要な騒音が発生する。従って、騒音が問題となるプロジェクタのような機器では２次側にサーミスタを配置することは得策ではない。一方、特開２００６−１４５８２４号公報に記載されたプロジェクタでは、１次側に温度検出回路を配置することにより、発熱部品の温度をより正確に検出することが提案されている。
【特許文献１】特開２００６−１４５８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、１次側に温度検出回路を配置する場合でも、発熱部品にできるだけ近い位置にサーミスタなどの温度センサを配置しなければ正確な温度を検出できないので、１次側回路のレイアウト設計が複雑になり、場合によってはコストアップにつながるという問題があった。
【０００４】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、サーミスタなどの温度センサを使用せず、温度を間接的により正確に検出することにより、冷却ファンの駆動電圧を精密に制御することができる冷却ファン駆動電圧制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明に係る冷却ファン駆動電圧制御装置は、発熱部品を冷却するための冷却ファンの駆動電圧を制御する冷却ファン駆動電圧制御装置であって、前記発熱部品を含む回路の負荷に基づいて、前記冷却ファンの駆動電圧を制御する冷却ファン駆動電圧制御部を含むことを特徴とする。
【０００６】
発熱部品を含む回路の負荷は、例えば、当該回路の出力電流であってもよい。
【０００７】
本発明によれば、発熱部品を含む回路の負荷に基づいて冷却ファンの駆動電圧を制御するので、サーミスタなどの温度センサを使用する必要がない。そのため、１次回路側の発熱部品に近い位置にサーミスタを配置する場合と異なり、１次側回路の複雑なレイアウト設計をする必要がない。また、回路の負荷に応じて発熱部品を流れる電流が変化するので、発熱部品の特性を考慮して発熱部品の温度をより正確に知ることができる。従って、サーミスタなどの温度センサを使用する場合と比較して、冷却ファンの駆動電圧をより精密に制御することができる。
【０００８】
（２）本発明に係る冷却ファン駆動電圧制御装置は、前記発熱部品を含む回路の出力電流を検出する出力電流検出部を含み、前記冷却ファン駆動電圧制御部は、前記出力電流検出部が検出した出力電流に基づいて、前記冷却ファンの駆動電圧を制御することを特徴とする。
【０００９】
出力電流検出部は、出力電流を間接的に検出してもよい。例えば、出力電流を既知の抵抗値を有する抵抗器に流した時の当該抵抗器の両端にかかる電圧を検出するようにしてもよい。
【００１０】
本発明によれば、発熱部品を含む回路の負荷として出力電流を検出するので、発熱部品を流れる電流に基づいて冷却ファンの駆動電圧をより精密に制御することができる。
【００１１】
（３）本発明に係る冷却ファン駆動電圧制御装置は、前記冷却ファン駆動電圧制御部は、パルス幅変調信号に基づいて、前記冷却ファンの駆動電圧を制御することを特徴とする。
【００１２】
発熱部品を含む回路は、パルス幅変調信号によってオン又はオフが制御されるスイッチング素子を含み、スイッチング素子がオンする時間の割合に応じて出力電流の大きさが変化する回路であってもよい。
【００１３】
パルス幅変調信号（ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号）は２値の電圧レベル（ＨレベルとＬレベル）を有し、一定の周波数を有するパルス信号に対してパルス幅変調がかかった信号であり、ＰＷＭ信号が２値の電圧レベルのいずれか一方の時にスイッチング素子がオンし、他方の時にオフすればよい。
【００１４】
スイッチング素子がオンする時間の割合とは、スイッチング素子がオンする時間を全体の時間（スイッチング素子がオンする時間とオフする時間の和）で割った値、すなわち、Ｄｕｔｙ比である。
【００１５】
スイッチング素子は、バイポーラトランジスタであってもよいし、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）であってもよい。
【００１６】
本発明によれば、発熱部品を含む回路はＰＷＭ信号によって出力電流が制御されるので、ＰＷＭ信号に基づいて冷却ファンの駆動電圧を精密に制御することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、既存のＰＷＭ信号をそのまま使用することができるので、出力電流の検出回路を新たに付加することなく冷却ファンの駆動電圧を制御することができる。
【００１８】
（４）本発明に係る冷却ファン駆動電圧制御装置は、前記冷却ファン駆動電圧制御部は、パルス周波数変調信号に基づいて、前記冷却ファンの駆動電圧を制御することを特徴とする。
【００１９】
発熱部品を含む回路は、パルス周波数変調信号によってオン又はオフが制御されるスイッチング素子を含み、スイッチング素子がオンする時間の割合に応じて出力電流の大きさが変化する回路であってもよい。
【００２０】
パルス周波数変調信号（ＰＦＭ（Pulse Frequency Modulation）信号）は２値の電圧レベル（ＨレベルとＬレベル）を有し、一方の電圧レベルのパルス幅が一定のパルス信号に対して周波数変調がかかった信号であり、ＰＦＭ信号が２値の電圧レベルのいずれか一方の時にスイッチング素子がオンし、他方の時にオフすればよい。
【００２１】
本発明によれば、発熱部品を含む回路はＰＦＭ信号によって出力電流が制御されるので、ＰＦＭ信号に基づいて冷却ファンの駆動電圧を精密に制御することができる。
【００２２】
また、本発明によれば、既存のＰＦＭ信号をそのまま使用することができるので、出力電流の検出回路を新たに付加することなく冷却ファンの駆動電圧を制御することができる。
【００２３】
（５）本発明に係る冷却ファン駆動電圧制御装置は、前記発熱部品を含む回路は、直流電源装置に含まれるＰＦＣ回路であることを特徴とする。
【００２４】
ＰＦＣ（Power Factor Correction）回路は、入力電圧と入力電流の位相を揃えて力率を改善しつつ、入力電圧を所望の電圧まで昇圧して一定の出力電圧を生成する回路である。ＰＦＣ回路は所定の信号（例えば、ＰＷＭ信号やＰＦＭ信号）によってオン又はオフが制御されるスイッチング素子を含み、スイッチング素子がオンする時間の割合（Ｄｕｔｙ比）に応じて出力電流の大きさが変化する。
【００２５】
本発明によれば、直流電源装置の中で動作中の温度が最も高くなる発熱部品を含むＰＦＣ回路の負荷に基づいて冷却ファンの駆動電圧を制御するので、直流電源装置を冷却するための冷却ファンを適切に制御することができる。
【００２６】
（６）本発明に係る冷却ファン駆動電圧制御装置は、前記発熱部品を含む回路は、放電灯点灯装置に含まれる降圧チョッパ回路であることを特徴とする。
【００２７】
降圧チョッパ回路は、入力電圧を所望の電圧まで降圧して一定の出力電圧を生成する回路である。降圧チョッパ回路は所定の信号（例えば、ＰＷＭ信号やＰＦＭ信号）によってオン又はオフが制御されるスイッチング素子を含み、スイッチング素子がオンする時間の割合（Ｄｕｔｙ比）に応じて出力電流の大きさが変化する。
【００２８】
本発明によれば、放電灯点灯装置の中で動作中の温度が最も高くなる発熱部品を含む降圧チョッパ回路の負荷に基づいて冷却ファンの駆動電圧を制御するので、放電灯点灯装置を冷却するための冷却ファンを適切に制御することができる。
【００２９】
（７）本発明は、上記のいずれかに記載された冷却ファン駆動電圧制御装置と、冷却ファンと、を含むことを特徴とする冷却装置である。
【００３０】
本発明によれば、サーミスタなどの温度センサを使用せず、発熱部品の温度を間接的により正確に検出することにより、冷却ファンの回転数を精密に制御することができる冷却装置を提供することができる。
【００３１】
（８）本発明は、少なくとも一つの上記記載の冷却装置を含むことを特徴とするプロジェクタである。
【００３２】
本発明によれば、過冷却を防止し、冷却ファンの駆動に伴う騒音を低減することができるプロジェクタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００３４】
１．冷却ファン駆動電圧制御装置、冷却装置
図１は、直流電源装置に含まれるＰＦＣ回路を冷却するための冷却ファンを駆動する冷却ファン駆動電圧制御装置及び冷却装置の第１の例を説明するための図である。
【００３５】
ＰＦＣ回路２０は、コイルＬ２０、ダイオードＤ２０、ＮＰＮ形トランジスタＱ２０を含み、入力端子ｉ１、ｉ２に入力される図示しない全波整流回路の出力を昇圧する昇圧チョッパ回路として構成されており、出力２２と２４の間に昇圧された一定の出力電圧Ｖ１（例えば、ＤＣ３８０Ｖ）を発生させる。コイルＬ２０、ダイオードＤ２０、トランジスタＱ２０は発熱部品であり、これらを流れる電流が大きいほど発熱部品の温度が高くなる。入力端子ｉ３には、ＰＷＭ制御回路（又はＰＦＭ制御回路）１３０からトランジスタＱ２０のオン／オフを制御するためのＰＷＭ信号（又はＰＦＭ信号）１３２が供給される。トランジスタＱ２０がオンすると、コイルＬ２０に電流が流れ、コイルＬ２０にエネルギーが蓄えられる。電流が一定値に達したところでトランジスタＱ２０をオフすると、コイルＬ２０に蓄えられたエネルギーはダイオードＤ２０、ＤＣ−ＤＣフライバックコンバータ３０に含まれるトランスＴ３０の１次側コイル及びトランジスタＱ３０を流れる出力電流Ｉ１として放出される。ＰＦＣ回路２０は、トランジスタＱ２０のオン／オフ時間の比に応じて、出力端子ｏ１とｏ２の間に一定の出力電圧Ｖ１を発生させる。
【００３６】
ＤＣ−ＤＣフライバックコンバータ３０は、トランスＴ３０、ＮＰＮ形トランジスタＱ３０、ダイオードＤ３０、コンデンサＣ３０、抵抗器Ｒ３０を含んで構成されている。ＰＦＣ回路２０の出力２２と２４の間には、トランスＴ３０の１次側コイル及びトランジスタＱ３０が直列に接続されている。入力端子ｉ４からトランジスタＱ３０のオン／オフを制御する制御信号が供給される。出力端子ｏ１、ｏ２には、トランスＴ３０の１次側に接続される１次側回路（ＰＦＣ回路２０など）と絶縁された２次側回路が接続される。ＤＣ−ＤＣフライバックコンバータ３０は、トランジスタＱ３０のオン／オフ時間の比に応じて、入力電圧Ｖ１（２２と２４の間の電圧）を変換して出力端子ｏ１とｏ２の間に出力電圧Ｖ２を発生させて２次側回路に供給する。
【００３７】
ここで、出力端子ｏ１とｏ２の間に接続される２次側回路の負荷が変動するとＰＦＣ回路２０の出力電圧Ｖ１も変動する。そのため、ＰＷＭ制御回路（又はＰＦＭ制御回路）１３０は、ＰＦＣ回路２０の出力電圧Ｖ１（２２と２４の間の電圧）を一定に保つために、出力電圧Ｖ１が所定の電圧（例えば、ＤＣ３８０Ｖ）よりも低くなるとトランジスタＱ２０がオンする時間を長くして出力電流Ｉ１を増加させ、出力電圧Ｖ１が所定の電圧よりも高くなるとトランジスタＱ２０がオンする時間を短くして出力電流Ｉ１を減少させるようにフィードバック制御を行う。
【００３８】
冷却装置１０は、ＰＦＣ回路２０に含まれる発熱部品を冷却するための冷却ファンの駆動電圧を制御する冷却ファン駆動電圧制御装置１００を含む。冷却ファン駆動電圧制御装置１００は、抵抗器Ｒ１０及び電圧検出回路１１０を含む。抵抗器Ｒ１０及び電圧検出回路１１０は、ＰＦＣ回路２０（発熱部品を含む回路）の出力電流Ｉ１を検出する出力電流検出部として機能する。電圧検出回路１１０は、抵抗器Ｒ１０の両端にかかる電圧を検出し、検出した電圧値１１２を冷却ファン駆動電圧制御回路１２０に供給する。ここで、抵抗器Ｒ１０の両端には出力電流Ｉ１に比例する電圧が発生する。従って、抵抗器Ｒ１０の両端にかかる電圧を検出することにより、間接的に出力電流Ｉ１を検出することができる。出力電流Ｉ１が大きいほどＰＦＣ回路２０に含まれる発熱部品の温度が高くなるので、抵抗器Ｒ１０の両端にかかる電圧を検出することにより、間接的にＰＦＣ回路２０の温度を検出することができる。
【００３９】
冷却ファン駆動電圧制御装置１００は、冷却ファン駆動電圧制御回路１２０を含む。冷却ファン駆動電圧制御回路１２０は、抵抗器Ｒ１０及び電圧検出回路１１０（出力電流検出部）が検出した電圧値１１２（出力電流に比例する）に基づいて、冷却ファン２００の駆動電圧を制御する冷却ファン駆動電圧制御部として機能する。冷却ファン駆動電圧制御回路１２０は、電圧値１１２に応じて冷却ファン２００を駆動するための制御信号１０２を出力する。すなわち、抵抗器Ｒ１０の両端にかかる電圧（電圧値１１２）が高くなれば（出力電流Ｉ１が大きくなれば）ＰＦＣ回路２０に含まれる発熱部品の温度が高くなるので、冷却ファンの回転数を上げるために駆動電圧を上昇させるように制御する。一方、抵抗器Ｒ１０の両端にかかる電圧（電圧値１１２）が低くなれば（出力電流Ｉ１が小さくなれば）ＰＦＣ回路２０に含まれる発熱部品の温度が低くなるので、冷却ファンの回転数を下げるために駆動電圧を低下させるように制御する。このような制御は、例えば、あらかじめ用意された、出力電流Ｉ１（電圧値１１２）と冷却ファン駆動電圧の対応関係（例えば、制御テーブル）に基づいて、制御信号１０２を生成することにより実現することができる。
【００４０】
冷却装置１０は、冷却ファン２００を含む。冷却ファン２００は、ＰＦＣ回路２０に含まれる発熱部品を冷却するための冷却ファンとして機能する。冷却ファン２００の駆動電圧は、冷却ファン駆動電圧制御装置１００が出力する制御信号１０２に基づいて制御される。すなわち、冷却ファン駆動電圧制御装置１００は、ＰＦＣ回路２０の出力電流Ｉ１を検出することにより、ＰＦＣ回路２０に含まれる発熱部品の温度を直接検出することなく冷却ファン２００の駆動電圧を適切に制御することができる。従って、冷却装置１０は、ＰＦＣ回路２０を過冷却することなく、適切に冷却することができるので、冷却ファンの駆動に伴う騒音を低減することができる。
【００４１】
図２は、放電灯点灯装置に含まれる降圧チョッパ回路を冷却するための冷却ファンを駆動する冷却ファン駆動電圧制御装置及び冷却装置の第１の例を説明するための図である。
【００４２】
降圧チョッパ回路４０は、ＰＮＰ形トランジスタＱ４０、コイルＬ４０、ダイオードＤ４０、コンデンサＣ４０を含み、入力端子ｉ５、ｉ６に入力されたＰＦＣ回路２０（図１参照）の出力電圧Ｖ１（例えば、ＤＣ３８０Ｖ）を降圧し、出力端子ｏ５とｏ６の間に出力電圧Ｖ３（例えば、ＤＣ５０〜１３０Ｖ）を発生させる。トランジスタＱ４０、コイルＬ４０、ダイオードＤ４０、コンデンサＣ４０は発熱部品であり、これらを流れる電流が大きいほど温度が高くなる。入力端子ｉ７には、ＰＷＭ制御回路（又はＰＦＭ制御回路）１４０からトランジスタＱ４０のオン／オフを制御するためのＰＷＭ信号（又はＰＦＭ信号）１４２が供給される。トランジスタＱ４０がオンすると、コイルＬ４０に電流が流れ、コイルＬ４０にエネルギーが蓄えられる。トランジスタＱ４０がオフすると、コイルＬ４０に蓄えられたエネルギーは、ＤＣ／ＡＣインバータ５０を介してランプ６０の電極間を流れるランプ電流（出力電流Ｉ２）として放出される。降圧チョッパ回路４０は、トランジスタＱ４０のオン／オフ時間の比に応じて、出力端子ｏ５とｏ６の間に出力電圧Ｖ３を発生させる。
【００４３】
ここで、出力端子ｏ５、ｏ６には、ＤＣ／ＡＣインバータ５０を介してランプ６０が接続され、ランプ６０に供給される電力が一定になるように降圧チョッパ回路４０の出力電圧Ｖ３が制御される。そのため、ＰＷＭ制御回路（又はＰＦＭ制御回路）１４０は、降圧チョッパ回路４０の出力電圧Ｖ３（４２と４４の間の電圧）及び出力電流Ｉ２の検出値に基づいてランプに供給される電力が一定になるようにトランジスタＱ４０のオン／オフをフィードバック制御する。すなわち、ＰＷＭ制御回路（又はＰＦＭ制御回路）１４０は、ランプ負荷が大きくなると出力電流Ｉ２が減少するのでトランジスタＱ４０がオンする時間を長くして出力電圧Ｖ３を上昇させ、ランプ負荷が小さくなると出力電流Ｉ２が増加するのでトランジスタＱ４０がオンする時間を短くして出力電圧Ｖ３を低下させるようにフィードバック制御を行う。
【００４４】
冷却装置１０は、降圧チョッパ回路４０に含まれる発熱部品を冷却するための冷却ファンの駆動電圧を制御する冷却ファン駆動電圧制御装置１００を含む。冷却ファン駆動電圧制御装置１００は、抵抗器Ｒ１０及び電圧検出回路１１０を含む。抵抗器Ｒ１０及び電圧検出回路１１０は、降圧チョッパ回路４０（発熱部品を含む回路）の出力電流Ｉ２を検出する出力電流検出部として機能する。電圧検出回路１１０は、抵抗器Ｒ１０の両端にかかる電圧を検出し、検出した電圧値１１２を冷却ファン駆動電圧制御回路１２０に供給する。ここで、抵抗器Ｒ１０の両端には出力電流Ｉ２に比例する電圧が発生する。従って、抵抗器Ｒ１０の両端にかかる電圧を検出することにより、間接的に出力電流Ｉ２を検出することができる。出力電流Ｉ２が大きいほど降圧チョッパ回路４０に含まれる発熱部品の温度が高くなるので、抵抗器Ｒ１０の両端にかかる電圧を検出することにより、間接的に降圧チョッパ回路４０の温度を検出することができる。
【００４５】
冷却ファン駆動電圧制御装置１００は、冷却ファン駆動電圧制御回路１２０を含む。冷却ファン駆動電圧制御回路１２０は、抵抗器Ｒ１０及び電圧検出回路１１０（出力電流検出部）が検出した電圧値１１２（出力電流に比例する）に基づいて、冷却ファン２００の駆動電圧を制御する冷却ファン駆動電圧制御部として機能する。冷却ファン駆動電圧制御回路１２０は、電圧値１１２に応じて冷却ファン２００を駆動するための制御信号１０２を出力する。すなわち、抵抗器Ｒ１０の両端にかかる電圧（電圧値１１２）が高くなれば（出力電流Ｉ２が大きくなれば）降圧チョッパ回路４０に含まれる発熱部品の温度が高くなるので、冷却ファンの回転数を上げるために駆動電圧を上昇させるように制御する。一方、抵抗器Ｒ１０の両端にかかる電圧（電圧値１１２）が低くなれば（出力電流Ｉ２が小さくなれば）降圧チョッパ回路４０に含まれる発熱部品の温度が低くなるので、冷却ファンの回転数を下げるために駆動電圧を低下させるように制御する。このような制御は、例えば、あらかじめ用意された、出力電流Ｉ２（電圧値１１２）と冷却ファン駆動電圧の対応関係（例えば、制御テーブル）に基づいて、制御信号１０２を生成することにより実現することができる。
【００４６】
冷却装置１０は、冷却ファン２００を含む。冷却ファン２００は、降圧チョッパ回路４０に含まれる発熱部品を冷却するための冷却ファンとして機能する。冷却ファン２００の駆動電圧は、冷却ファン駆動電圧制御装置１００が出力する制御信号１０２に基づいて制御される。すなわち、冷却ファン駆動電圧制御装置１００は、降圧チョッパ回路４０の出力電流Ｉ２を検出することにより、降圧チョッパ回路４０に含まれる発熱部品の温度を直接検出することなく冷却ファン２００の駆動電圧を適切に制御することができる。従って、冷却装置１０は、降圧チョッパ回路４０を過冷却することなく、適切に冷却することができるので、冷却ファンの駆動に伴う騒音を低減することができる。
【００４７】
図３は、直流電源装置に含まれるＰＦＣ回路を冷却するための冷却ファンを駆動する冷却ファン駆動電圧制御装置及び冷却装置の第２の例を説明するための図である。ＰＦＣ回路２０及びＤＣ−ＤＣフライバックコンバータ３０は図１と同じ構成であり、説明を省略する。
【００４８】
冷却装置１０は、ＰＦＣ回路２０に含まれる発熱部品を冷却するための冷却ファンの駆動電圧を制御する冷却ファン駆動電圧制御装置１００を含む。冷却ファン駆動電圧制御装置１００は、冷却ファン駆動電圧制御回路１２０を含む。冷却ファン駆動電圧制御回路１２０は、ＰＷＭ信号（又はＰＦＭ信号）１３２に基づいて、冷却ファン２００の駆動電圧を制御する冷却ファン駆動電圧制御部として機能する。冷却ファン駆動電圧制御回路１２０は、ＰＷＭ信号（又はＰＦＭ信号）１３２に応じて冷却ファン２００を駆動するための制御信号１０２を出力する。ここで、ＰＦＣ回路２０（発熱部品を含む回路）は、ＰＷＭ信号（又はＰＦＭ信号）１３２によってオン又はオフが制御されるトランジスタＱ２０（スイッチング素子）を含み、トランジスタＱ２０（スイッチング素子）がオンする時間の割合に応じて出力電流Ｉ１の大きさが変化する。すなわち、トランジスタＱ２０がオンする時間の割合が大きくなれば出力電流Ｉ１も大きくなり、ＰＦＣ回路２０に含まれる発熱部品の温度が高くなるので、冷却ファン駆動電圧制御回路１２０は、冷却ファンの回転数を上げるために駆動電圧を上昇させるように制御する。一方、トランジスタＱ２０がオンする時間の割合が小さくなれば出力電流Ｉ１も小さくなり、ＰＦＣ回路２０に含まれる発熱部品の温度が低くなるので、冷却ファン駆動電圧制御回路１２０は、冷却ファンの回転数を下げるために駆動電圧を低下させるように制御する。このような制御は、例えば、あらかじめ用意された、出力電流Ｉ１（ＰＷＭ信号（又はＰＦＭ信号）１３２）と冷却ファン駆動電圧の対応関係（例えば、制御テーブル）に基づいて、制御信号１０２を生成することにより実現することができる。
【００４９】
冷却装置１０は、冷却ファン２００を含む。冷却ファン２００は、ＰＦＣ回路２０に含まれる発熱部品を冷却するための冷却ファンとして機能する。冷却ファン２００の駆動電圧は、冷却ファン駆動電圧制御装置１００が出力する制御信号１０２に基づいて制御される。すなわち、冷却ファン駆動電圧制御装置１００は、ＰＷＭ信号（又はＰＦＭ信号）１３２により、ＰＦＣ回路２０に含まれる発熱部品の温度を直接検出することなく冷却ファン２００の駆動電圧を適切に制御することができる。従って、冷却装置１０は、ＰＦＣ回路２０を過冷却することなく、適切に冷却することができるので、冷却ファンの駆動に伴う騒音を低減することができる。
【００５０】
図４は、放電灯点灯装置に含まれる降圧チョッパ回路を冷却するための冷却ファンを駆動する冷却ファン駆動電圧制御装置及び冷却装置の第２の例を説明するための図である。降圧チョッパ回路４０は図２と同じ構成であり、説明を省略する。
【００５１】
冷却装置１０は、降圧チョッパ回路４０に含まれる発熱部品を冷却するための冷却ファンの駆動電圧を制御する冷却ファン駆動電圧制御装置１００を含む。冷却ファン駆動電圧制御装置１００は、冷却ファン駆動電圧制御回路１２０を含む。冷却ファン駆動電圧制御回路１２０は、ＰＷＭ信号（又はＰＦＭ信号）１４２に基づいて、冷却ファン２００の駆動電圧を制御する冷却ファン駆動電圧制御部として機能する。冷却ファン駆動電圧制御回路１２０は、ＰＷＭ信号（又はＰＦＭ信号）１４２に応じて冷却ファン２００を駆動するための制御信号１０２を出力する。ここで、降圧チョッパ回路４０（発熱部品を含む回路）は、ＰＷＭ信号（又はＰＦＭ信号）１４２によってオン又はオフが制御されるトランジスタＱ４０（スイッチング素子）を含み、トランジスタＱ４０（スイッチング素子）がオンする時間の割合に応じて出力電流Ｉ２の大きさが変化する。すなわち、トランジスタＱ４０がオンする時間の割合が大きくなれば出力電流Ｉ２も大きくなり、降圧チョッパ回路４０に含まれる発熱部品の温度が高くなるので、冷却ファン駆動電圧制御回路１２０は、冷却ファンの回転数を上げるために駆動電圧を上昇させるように制御する。一方、トランジスタＱ４０がオンする時間の割合が小さくなれば出力電流Ｉ２も小さくなり、降圧チョッパ回路４０に含まれる発熱部品の温度が低くなるので、冷却ファン駆動電圧制御回路１２０は、冷却ファンの回転数を下げるために駆動電圧を低下させるように制御する。このような制御は、例えば、あらかじめ用意された、出力電流Ｉ２（ＰＷＭ信号（又はＰＦＭ信号）１４２）と冷却ファン駆動電圧の対応関係（例えば、制御テーブル）に基づいて、制御信号１０２を生成することにより実現することができる。
【００５２】
冷却装置１０は、冷却ファン２００を含む。冷却ファン２００は、降圧チョッパ回路４０に含まれる発熱部品を冷却するための冷却ファンとして機能する。冷却ファン２００の駆動電圧は、冷却ファン駆動電圧制御装置１００が出力する制御信号１０２に基づいて制御される。すなわち、冷却ファン駆動電圧制御装置１００は、ＰＷＭ信号（又はＰＦＭ信号）１４２により、降圧チョッパ回路４０に含まれる発熱部品の温度を直接検出することなく冷却ファン２００の駆動電圧を適切に制御することができる。従って、冷却装置１０は、降圧チョッパ回路４０を過冷却することなく、適切に冷却することができるので、冷却ファンの駆動に伴う騒音を低減することができる。
【００５３】
図５は、図３に示した冷却ファン駆動電圧制御回路の構成例を説明するための図である。冷却ファン駆動電圧制御回路１２０は、トランスＴ１２０、ＮＰＮ形トランジスタＱ１２０、ダイオードＤ１２０、コンデンサＣ１２０、抵抗器Ｒ１２０を含んで構成されており、図１及び図３に示したＤＣ−ＤＣフライバックコンバータ３０と同様の構成を有する。入力端子ｉ１２１及びｉ１２２には図３に示したＰＦＣ回路２０の出力２２及び２４が供給され、入力端子ｉ１２１とｉ１２２の間の電圧はＶ１（例えば、ＤＣ３８０Ｖ）である。入力端子ｉ１２１とｉ１２２の間には、トランスＴ１２０の１次側コイル及びトランジスタＱ１２０が直列に接続されている。出力端子ｏ１２１、ｏ１２２には、トランスＴ１２０の１次側に接続される１次側回路（ＰＦＣ回路２０など）と絶縁された冷却ファン駆動回路が接続される。入力端子ｉ１２３には図３に示したＰＷＭ制御回路（又はＰＦＭ制御回路）１３０が出力するＰＷＭ信号（又はＰＦＭ信号）１３２が供給され、トランジスタＱ１２０のオン／オフを制御する。冷却ファン駆動電圧制御回路１２０は、トランジスタＱ１２０がオンする時間の割合に応じて、入力電圧Ｖ１を変換して出力端子ｏ１２１とｏ１２２の間に冷却ファン駆動電圧Ｖ４を発生させる。すなわち、ＰＷＭ信号（又はＰＦＭ信号）１３２に応じてトランジスタＱ１２０がオンする時間の割合が大きいほど冷却ファン駆動電圧Ｖ４は高くなる。従って、トランスＴ１２０の１次側コイルのインダクタンス及び抵抗器Ｒ１２０の抵抗値を適切に選択すれば、ＰＷＭ信号（又はＰＦＭ信号）１３２に応じて冷却ファン駆動電圧Ｖ４が所定の範囲の電圧値（例えば、５Ｖ〜１３Ｖ）となるように制御することができる。
【００５４】
なお、図４に示した冷却ファン駆動電圧制御回路１２０も、入力端子ｉ１２１及びｉ１２２に図４に示した降圧チョッパ回路４０の出力４２及び４４を供給し（入力端子ｉ１２１とｉ１２２の間の電圧はＶ３）、入力端子ｉ１２３に図４に示したＰＷＭ信号（又はＰＦＭ信号）１４２の反転信号を供給するようにすれば、図５に示す冷却ファン駆動電圧制御回路１２０と同様の構成により実現することができる。ここで、入力端子ｉ１２３に図４に示したＰＷＭ信号（又はＰＦＭ信号）１４２の反転信号を供給するのは、図４においてＰＷＭ信号（又はＰＦＭ信号）１４２で制御されるトランジスタＱ４０はＰＮＰ形であるのに対して、図５のトランジスタＱ１２０はＮＰＮ形であるからである。
【００５５】
図６（Ａ）は、ＰＷＭ信号の一例を説明するための図である。図１及び図３に示したＰＷＭ信号１３２は、２値の電圧レベル（ＨレベルとＬレベル）を有し、一定の周波数（１／Ｔ）を有するパルス信号に対してパルス幅変調がかかった信号である。ＰＷＭ信号１３２のＨパルスの立ち上がりエッジの間隔を１周期とすると、１周期の時間Ｔ１（＝ｔＨ１＋ｔＬ１）、Ｔ２（＝ｔＨ２＋ｔＬ２）、Ｔ３（＝ｔＨ３＋ｔＬ３）が常に一定時間Ｔになるように制御される。一方、３つのＨパルスの幅はそれぞれ異なり、ｔＨ１、ｔＨ２、ｔＨ３であり、パルス幅変調がかかっている。図１及び図３で説明したＰＦＣ回路２０は、ＰＷＭ信号１３２がＨレベルの時にトランジスタＱ２０がオンする。従って、周期Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３ではそれぞれ、ｔＨ１、ｔＨ２、ｔＨ３の時間だけトランジスタＱ２０がオンし、出力電圧Ｖ１を一定に保つように出力電流Ｉ１が調整される。周期Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３ではそれぞれ、ｔＨ１、ｔＨ２、ｔＨ３の時間だけトランジスタＱ２０がオンするので、周期Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３におけるＤｕｔｙ比はそれぞれ、ｔＨ１／Ｔ、ｔＨ２／Ｔ、ｔＨ３／Ｔであり、Ｄｕｔｙ比が大きい順に、すなわち、周期Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の順に出力電流Ｉ１が大きくなる。
【００５６】
なお、図２及び図４で説明した降圧チョッパ回路４０は、ＰＷＭ信号１４２がＬレベルの時にトランジスタＱ４０がオンするので、ＰＷＭ信号１４２はＰＷＭ信号１３２の極性を反転した信号に相当する。
【００５７】
図６（Ｂ）は、ＰＷＭ信号のＤｕｔｙ比と冷却ファンの駆動電圧の対応関係の一例を説明するための図である。図３及び図４に示した冷却ファン駆動電圧制御装置１００は、ＰＷＭ信号１３２（１４２）のＤｕｔｙ比が０（ＰＷＭ信号１３２（１４２）がＬレベル固定）の時は、冷却ファンの駆動電圧が５Ｖとなるように制御信号１０２を生成し、ＰＷＭ信号１３２（１４２）のＤｕｔｙ比が１（ＰＷＭ信号１３２（１４２）がＨレベル固定）の時は、冷却ファンの駆動電圧が１３Ｖとなるように制御信号１０２を生成する。また、冷却ファン駆動電圧制御装置１００は、ＰＷＭ信号１３２（１４２）のＤｕｔｙ比が０から１の間である時は、Ｄｕｔｙ比の上昇に応じて冷却ファンの駆動電圧を線形に上昇させるように制御信号１０２を生成する。
【００５８】
従って、冷却ファン駆動電圧制御装置１００は、図６（Ｂ）の対応関係に従って、ＰＦＣ回路２０の出力電流Ｉ１（降圧チョッパ回路４０の出力電流Ｉ２）が増加すると冷却ファン駆動電圧を上昇させ、出力電流Ｉ１（出力電流Ｉ２）が減少すると冷却ファン駆動電圧を低下させるように制御する。
【００５９】
図７（Ａ）は、ＰＦＭ信号の一例を説明するための図である。図１及び図３に示したＰＦＭ信号１３２は、２値の電圧レベル（ＨレベルとＬレベル）を有し、Ｈパルスの時間幅が一定（ｔＨ）であるパルス信号に対して周波数変調がかかった信号である。ＰＦＭ信号１３２のＨパルスの立ち上がりエッジの時間間隔を１周期とすると、１周期の時間Ｔ１（＝ｔＨ＋ｔＬ１）、Ｔ２（＝ｔＨ＋ｔＬ２）、Ｔ３（＝ｔＨ＋ｔＬ３）は、それぞれのＬパルスの時間幅（ｔＬ１、ｔＬ２、ｔＬ３）の差によって異なる時間となる。すなわち、ＰＦＭ信号１３２は周波数変調がかかっている。図１及び図３で説明したＰＦＣ回路２０は、ＰＦＭ信号１３２がＨレベルの時にトランジスタＱ２０がオンする。従って、周期Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３ではともにｔＨの時間だけトランジスタＱ２０がオンし、出力電圧Ｖ１を一定に保つように出力電流Ｉ１が調整される。周期Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３における周波数はそれぞれ、１／Ｔ１、１／Ｔ２、１／Ｔ３であり、周波数が高い順に、すなわち、周期Ｔ１、Ｔ３、Ｔ２の順に出力電流Ｉ１が大きくなる。
【００６０】
なお、図２及び図４で説明した降圧チョッパ回路４０は、ＰＦＭ信号１４２がＬレベルの時にトランジスタＱ４０がオンするので、ＰＦＭ信号１４２はＰＦＭ信号１３２の極性を反転した信号に相当する。
【００６１】
図７（Ｂ）は、ＰＦＭ信号の周波数と冷却ファンの駆動電圧の対応関係の一例を説明するための図である。図３及び図４に示した冷却ファン駆動電圧制御装置１００は、ＰＦＭ信号１３２（１４２）の周波数が１００Ｈｚの時は冷却ファンの駆動電圧が５Ｖとなるように制御信号１０２を生成し、ＰＦＭ信号１３２（１４２）の周波数が１ｋＨｚの時は冷却ファンの駆動電圧が１３Ｖとなるように制御信号１０２を生成する。また、冷却ファン駆動電圧制御装置１００は、ＰＦＭ信号１３２（１４２）の周波数が１００Ｈｚから１ｋＨｚの間である時は、周波数の上昇に応じて冷却ファンの駆動電圧を線形に上昇させるように制御信号１０２を生成する。
【００６２】
従って、冷却ファン駆動電圧制御装置１００は、図７（Ｂ）の対応関係に従って、ＰＦＣ回路２０の出力電流Ｉ１（降圧チョッパ回路４０の出力電流Ｉ２）が増加すると冷却ファン駆動電圧を上昇させ、出力電流Ｉ１（出力電流Ｉ２）が減少すると冷却ファン駆動電圧を低下させるように制御する。
【００６３】
２．プロジェクタ
図８に、本実施の形態のプロジェクタの構成例を示す。プロジェクタ５００は、画像信号変換部５１０、直流電源装置５２０、冷却装置５２２、放電灯点灯装置５３０、冷却装置５３２、ランプ５４０、ミラー群５５０、液晶パネル５６０Ｒ、５６０Ｇ、５６０Ｂ、画像処理装置５７０を含む。画像信号変換部５１０は、外部から入力された画像信号５０２（輝度-色差信号やデジタルＲＧＢ信号など）をアナログのＲＧＢ信号に変換して画像信号５１２Ｒ、５１２Ｇ、５１２Ｂを生成し、画像処理装置５７０に供給する。画像処理装置５７０は、３つの画像信号５１２Ｒ、５１２Ｇ、５１２Ｂに対してそれぞれ画像処理を行い、液晶パネル５６０Ｒ、５６０Ｇ、５６０Ｂをそれぞれ駆動するための駆動信号５７２Ｒ、５７２Ｇ、５７２Ｂを出力する。
【００６４】
直流電源装置５２０は、外部の交流電源６００から供給される交流電圧を一定の直流電圧に変換し、トランス（図示しないが、直流電源装置５２０に含まれる）の２次側にある画像信号変換部５１０、画像処理装置５７０及びトランスの１次側にある放電灯点灯装置５３０に直流電圧を供給する。冷却装置５２２は、直流電源装置５２０に含まれるＰＦＣ回路の負荷（例えば、ＰＦＣ回路に含まれるトランジスタのオン／オフを制御するＰＷＭ信号）に基づいて冷却ファン（冷却装置５２２に含まれる）の駆動電圧を制御し、直流電源装置（特にＰＦＣ回路に含まれる発熱部品）を冷却する。
【００６５】
放電灯点灯装置５３０は、起動時にランプ５４０の電極間に高電圧を発生して絶縁破壊させて放電路を形成し、以後ランプ５４０が放電を維持するためのランプ電流（放電灯電流）を供給する。冷却装置５３２は、放電灯点灯装置５３０に含まれる降圧チョッパ回路の負荷（例えば、降圧チョッパ回路に含まれるトランジスタのオン／オフを制御するＰＷＭ信号）に基づいて冷却ファン（冷却装置５３２に含まれる）の駆動電圧を制御し、放電灯点灯装置５３０（特に降圧チョッパ回路に含まれる発熱部品）を冷却する。
【００６６】
図８では、直流電源装置５２０を冷却するための冷却装置５２２と放電灯点灯装置５３０を冷却するための冷却装置５３２をそれぞれ設けているが、直流電源装置５２０及び放電灯点灯装置５３０を同時に冷却するための冷却ファンを一つのみ設け、両者の負荷のうち大きい方の負荷に基づいて、冷却ファンの駆動電圧を制御するようにしてもよい。
【００６７】
ランプ５４０が発する光線は、ミラー群５５０に含まれる２つのダイクロイックミラーを通してそれぞれＲ、Ｇ、Ｂのみの３つの光線に分離され、その他のミラーで反射されて、それぞれ液晶パネル５６０Ｒ、５６０Ｇ、５６０Ｂに透過される。液晶パネル５６０Ｒ、５６０Ｇ、５６０Ｂには、それぞれ駆動信号５７２Ｒ、５７２Ｇ、５７２Ｂによる画像が表示されており、それぞれＲ、Ｇ、Ｂのみの３つの光線が透過された後プリズムで合成された画像がスクリーン７００に表示される。
【００６８】
本実施の形態のプロジェクタによれば、過冷却を防止し、冷却ファンの駆動に伴う騒音を低減することができる。
【００６９】
なお、本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００７０】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】直流電源装置に含まれるＰＦＣ回路を冷却するための冷却ファンを駆動する冷却ファン駆動電圧制御装置及び冷却装置の第１の例を説明するための図。
【図２】放電灯点灯装置に含まれる降圧チョッパ回路を冷却するための冷却ファンを駆動する冷却ファン駆動電圧制御装置及び冷却装置の第１の例を説明するための図。
【図３】直流電源装置に含まれるＰＦＣ回路を冷却するための冷却ファンを駆動する冷却ファン駆動電圧制御装置及び冷却装置の第２の例を説明するための図。
【図４】放電灯点灯装置に含まれる降圧チョッパ回路を冷却するための冷却ファンを駆動する冷却ファン駆動電圧制御装置及び冷却装置の第２の例を説明するための図。
【図５】図３に示した冷却ファン駆動電圧制御回路の構成例を説明するための図。
【図６】図６（Ａ）はＰＷＭ信号の一例を説明するための図であり、図６（Ｂ）はＰＷＭ信号のＤｕｔｙ比と冷却ファンの駆動電圧の対応関係の一例を説明するための図である。
【図７】図７（Ａ）はＰＦＭ信号の一例を説明するための図であり、図７（Ｂ）はＰＦＭ信号の周波数と冷却ファンの駆動電圧の対応関係の一例を説明するための図である。
【図８】本実施の形態のプロジェクタの構成例を示す図。
【符号の説明】
【００７２】
１０  冷却装置、２０  ＰＦＣ回路、３０  ＤＣ−ＤＣフライバックコンバータ、４０  降圧チョッパ回路、５０  ＤＣ／ＡＣインバータ、６０  ランプ、１００  冷却ファン駆動電圧制御装置、１０２  制御信号、１１０  電圧検出回路、１１２  出力電流情報、１２０  冷却ファン駆動電圧制御回路、１３０  ＰＷＭ（ＰＦＭ）制御回路、１３２  ＰＷＭ（ＰＦＭ）制御信号、１４０  ＰＷＭ（ＰＦＭ）制御回路、１４２  ＰＷＭ（ＰＦＭ）制御信号、５００  プロジェクタ、５１０  画像信号変換部、５１２Ｒ  画像信号（Ｒ）、５１２Ｇ  画像信号（Ｇ）、５１２Ｂ  画像信号（Ｂ）、５２０  直流電源装置、５２２  冷却装置、５３０  放電灯点灯装置、５３２  冷却装置、５４０  ランプ、５５０  ミラー群、５６０Ｒ  液晶パネル（Ｒ）、５６０Ｇ  液晶パネル（Ｇ）、５６０Ｂ  液晶パネル（Ｂ）、５７０  画像処理装置、５７２Ｒ  液晶パネル（Ｒ）駆動信号、５７２Ｇ  液晶パネル（Ｇ）駆動信号、５７２Ｂ  液晶パネル（Ｂ）駆動信号、６００  交流電源、７００  スクリーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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