(57)【要約】【課題】無負荷状態を除き、ランプへの駆動電源を供給するラインの接点不良を原因として、ランプを定常的に点灯駆動させているときの動作に異常が生じた場合の保護機能を与える。【解決手段】ランプを始動させた後の定常点灯のための駆動動作を行っているときに、点灯駆動回路部内のＤＣ／ＤＣダウンコンバータ２１の出力の電圧値を検出し、この検出した電圧値が、正常動作に対応する範囲値より外で、かつ、無負荷状態に応じて得られる範囲値より外とされる状態が一定時間以上継続したのであれば、ＤＣ／ＤＣダウンコンバータの動作を停止させ、ランプに対する電源供給を停止させる。【選択図】図５
2008034180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプを定常的に点灯駆動するための駆動電源を生成して出力する駆動電源生成手段と、
上記駆動電源に対応する電圧値を検出する検出手段と、
上記検出手段により検出された上記電圧値について、正常値以外であり、かつ、上記駆動電源生成手段の無負荷状態に対応して得られる値以外となる状態が一定時間以上経過したとされる場合に、上記駆動電源の出力が停止されるように制御する停止制御手段と、
を備えることを特徴とする点灯駆動装置。
【請求項２】
上記駆動電源生成手段の上記駆動電源の出力側は、上記ランプの上記駆動電源の入力側とコネクタ機構により接続されるようになっている、
ことを特徴とする請求項１に記載の点灯駆動装置。
【請求項３】
上記駆動電源生成手段における上記駆動電源を生成するまでの所定段階にて得られる定電力制御用の検出用電圧及び検出用電流とに基づいて、上記駆動電源が一定電力となるようにして、上記駆動電源生成手段を制御する定電力制御手段をさらに備え、
上記電圧値検出手段が検出する検出用電圧は、上記定電力制御用の検出用電圧を利用する、
ことを特徴とする請求項１に記載の点灯駆動装置。
【請求項４】
光源を形成するランプと、
上記ランプを定常的に点灯駆動するための駆動電源を生成して出力する駆動電源生成手段と、
上記駆動電源に対応する電圧値を検出する検出手段と、
上記検出手段により検出された上記電圧値について、正常値以外であり、かつ、上記駆動電源生成手段の無負荷状態に対応して得られる値以外となる状態が一定時間以上経過したとされる場合に、上記駆動電源の出力が停止されるように制御する停止制御手段と、
上記駆動電源生成手段から出力された上記駆動電源が上記ランプに供給される経路に設けられるもので、上記駆動電源生成手段の上記駆動電源の出力側と、上記ランプ側の上記駆動電源の入力側とを接続するための機構を有して成るコネクタ機構と、
を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項５】
光源となるランプと、このランプを点灯駆動する点灯駆動装置と、上記光源から発せられる光を利用して画像表示を行うようにされた画像表示部とを備え、
上記点灯駆動装置は、
上記ランプを定常的に点灯駆動するための駆動電源を生成して出力する駆動電源生成手段と、
上記駆動電源に対応する電圧値を検出する検出手段と、
上記検出手段により検出された上記電圧値について、正常値以外であり、かつ、上記駆動電源生成手段の無負荷状態に対応して得られる値以外となる状態が一定時間以上経過したとされる場合に、上記駆動電源の出力が停止されるように制御する停止制御手段と、
ことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＨＩＤ(High Intensity Discharged)などのタイプのランプを点灯駆動するための点灯駆動装置と、このような点灯駆動装置を備える光源装置及び表示装置に関わる。に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ装置などの画像表示装置では例えば光源を備えて、この光源から発せられる光を液晶パネルなどよりビデオ信号に基づいて変調し、その変調光をスクリーンに拡大投射することで画像表示を行うようにされる。
上記した光源には、ＨＩＤランプが広く採用されている。上記の画像表示装置では、このＨＩＤランプを点灯駆動させるための駆動電源を生成して出力するための点灯駆動回路を備えることになる。
【０００３】
ところで、このような点灯駆動装置に関しては、信頼性確保などのために、接続不良や部品の劣化などの原因により、ランプ側に対する正常な駆動電源供給ができなくなる状態というものを想定し、このような状態に対する保護機能を与えて構成することが行われ、また、特許文献１などにより提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２８１７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明としても、点灯駆動装置についての保護機能を実現するための構成を提案するものであり、特に、定常的な点灯駆動のための動作を実行しているときにおいて、例えばランプに駆動電源を供給するラインにおける接続不良箇所での放電によりランプの点灯が維持されてしまうような異常動作に対する保護機能を与えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで本発明は上記した課題を考慮して、点灯駆動装置として次のように構成する。
つまり、ランプを定常的に点灯駆動するための駆動電源を生成して出力する駆動電源生成手段と、駆動電源に対応する電圧値を検出する検出手段と、この検出手段により検出された電圧値について、正常値以外であり、かつ、駆動電源生成手段の無負荷状態に対応して得られる値以外となる状態が一定時間以上経過したとされる場合に記駆動電源の出力が停止されるように制御する停止制御手段とを備えることとした。
【０００７】
また、光源装置として次のように構成する。
つまり、光源を形成するランプと、このランプを定常的に点灯駆動するための駆動電源を生成して出力する駆動電源生成手段と、駆動電源に対応する電圧値を検出する検出手段と、この検出手段により検出された電圧値について、正常値以外であり、かつ、駆動電源生成手段の無負荷状態に対応して得られる値以外となる状態が一定時間以上経過したとされる場合に、駆動電源の出力が停止されるように制御する停止制御手段と、駆動電源生成手段から出力された駆動電源がランプに供給される経路に設けられるもので、駆動電源生成手段の駆動電源の出力側とランプ側の上記駆動電源の入力側とを接続するための機構を有して成るコネクタ機構とを備えることとした。
また、表示装置として次のように構成することとした。
つまり、光源となるランプと、このランプを点灯駆動する点灯駆動装置と、光源から発せられる光を利用して画像表示を行うようにされた画像表示部とを備え、点灯駆動装置は、ランプを定常的に点灯駆動するための駆動電源を生成して出力する駆動電源生成手段と、駆動電源に対応する電圧値を検出する検出手段と、この検出手段により検出された電圧値について、正常値以外であり、かつ、駆動電源生成手段の無負荷状態に対応して得られる値以外となる状態が一定時間以上経過したとされる場合に、駆動電源の出力が停止されるように制御する停止制御手段とを備えることとした。
【０００８】
上記各構成では、駆動電源に対応する電圧値を検出し、この電圧値について、正常値以外であり、かつ、駆動電源生成手段の無負荷状態に対応して得られる値以外の値が一定時間以上継続して得られたとされる場合に、駆動電源出力を停止させるようにしている。
ここで、上記の駆動電源に対応して検出された電圧値が上記の２つの範囲値を外れているということは、無負荷の状態を除き、ランプを定常的に点灯駆動させる動作中において、その動作が正常ではないことを示すことになる。また、このような検出用電圧の異常は、点灯駆動装置では、ランプに駆動電源を供給する経路上での物理的な接点の接触不良が主たる原因の１つとなる。
【発明の効果】
【０００９】
つまり、本願発明では、ランプを定常的に点灯駆動するための動作を実行しているときの、無負荷の状態を除いて、駆動電源供給ラインの接点不良を原因とする異常が生じた場合の保護機能が与えられるものである。つまり、本願発明では、無負荷状態となった場合に対する保護のための構成ではカバーできない動作異常に対する保護を行うことが可能となるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本願発明を実施するための最良の形態（以下、実施の形態という）としての表示装置の全体構成を模式的に示している。本実施の形態の表示装置としては、ＨＩＤ(High Intensity Discharged)ランプを光源として備え、この光源を元とする光を液晶パネルにより変調して得られた変調光をスクリーンに拡大投射することにより画像表示を行う、いわゆる液晶プロジェクタ装置を例に挙げることとする。なお、この図１においては、液晶プロジェクタ装置とされる本実施の形態のプロジェクタ装置１の内部構成として、光源におけるランプ部品を点灯駆動するための構成を主体に示している。
【００１１】
この場合において光源として機能する光源部１３は、ランプ１４とリフレクタ１５としての部品を有して成るものとされる。この場合のランプ１４には、上記もしているように、ＨＩＤのタイプが採用される。このランプ１４から出射された光源としての光は、リフレクタ１５により反射されることで例えば略平行光とされた状態で光学ユニット１６に入射される。
光学ユニット１６においては、例えばランプ１４を光源として入射された光（白色光）をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色の成分光に分離して、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色に対応する光変調素子である液晶パネルに入射させて光変調を行う。このようにして変調された光が、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色に対応する画像光となる。そして、これらのＲ，Ｇ，Ｂごとの画像光を再度合成して、投射レンズにより、スクリーン１９の背面側に拡大投射するようにされる。これにより、スクリーン１９にはカラー画像が表示されることになり、プロジェクタ装置１のユーザは、スクリーン１９の前面側から観察することで表示画像を視るようにされる。
【００１２】
そして、本実施の形態では、上記ＨＩＤタイプのランプ１４を駆動するための回路部、装置として、点灯駆動回路部１１が備えられる。
なお、このような表示点灯駆動回路部１１については、ランプに対して点灯駆動のための電力供給を行う機能を有することから、バラスト電源ともいわれる場合がある。
点灯駆動回路部１１についての、より具体的な内部構成例については後述するが、点灯駆動回路部１１は、例えば直流電源を入力して、ランプを駆動するための電源（ランプ駆動電源）として、ランプの点灯を開始させるための始動用電源と、ランプの点灯が開始されて以降の、定常的な点灯状態を維持させるための定常駆動用電源とを生成するようにされている。
ここで、点灯駆動回路部１１としてのユニットと、ランプ１４とは、それぞれ個別の部品とされている。そこで、実際にあっては、プロジェクタ装置１を製造する際の組み立て作業効率等を考慮して、点灯駆動回路部１１からランプ１４に対してランプ駆動電源を供給するラインを、コネクタ１２としての機構部により接続するようにしている。
【００１３】
コネクタ１２は、プラグ部１２Ａとソケット部１２Ｂとから成る。この場合には、プラグ部１２Ａが点灯駆動回路部１１側に対応し、ソケット部１２Ｂがランプ１４側に対応するものとする。なお、上記とは逆に、プラグ部１２Ａがランプ１４側に対応し、ソケット部１２Ｂが点灯駆動回路部１１側に対応するようにしても構わない。
そして、これらのプラグ部１２Ａとソケット部１２Ｂとが適正に嵌め合わされていることで、コネクタ１２においては、ランプ駆動電源供給ラインの正極／負極のそれぞれに対応する接点１２ａ、１２ｂが形成され、この接点１２ａ、１２ｂを介して、ランプ駆動電源が点灯駆動回路部１１からランプ１４に対して供給されることになる。
【００１４】
ここで、図３により、コネクタ１２の構造についての具体例を示しておくこととする。
コネクタ１２のプラグ部１２Ａは、例えば樹脂などを成型した本体部３１を有しており、この本体部３１には、略直方体形状の一対の挿入脚部３１ａ、３１ｂが形成されている。そして、この挿入脚部３１ａ、３１ｂの内部は、筒状の空間が形成されており、この筒状の空間内において、導体としての所定の材質から成り、略棒状のいわゆるプラグといわれる端子形状を有する、第１プラグ端子３２−１、第２プラグ端子３２−２が取り付けられている。ここでは図示していないが、これら第１プラグ端子３２−１、第２プラグ端子３２−２は、それぞれ、半田付けあるいは圧着などにより、ランプ駆動電源供給ラインの正極／負極に対応する一対のケーブルの端部と導電可能な状態で接続されており、さらに、これらのケーブルの他端は、点灯駆動回路部１１における回路基板などにおける、ランプ駆動電源の正極／負極の各出力端子と接続されているものである。
また、ソケット部１２Ｂも、樹脂などを成型した本体部４１を有する。この本体部４１には、上記挿入脚部３１ａ、３１ｂが嵌入されるための一対の嵌入孔部４１ａ、４１ｂが形成されており、この嵌入孔部４１ａ、４１ｂ内の空間部に対して、それぞれ、導体としての所定の材質から成り、略円筒形状で内部が中空とされた第１ソケット端子４２−１、第２ソケット端子４２−２が取り付けられている。これら第１ソケット端子４２−１、第２ソケット端子４２−２にも、それぞれ一本のケーブルの端部が接続されており、また、これらのケーブルの他端は、ランプ１４の正極／負極に対応する電極にそれぞれ接続されているものである。
そして、ソケット部１２Ｂの嵌入孔部４１ａ、４１ｂとしての空間に対して、プラグ部１２Ａの挿入脚部３１ａ、３１ｂを嵌め込んでいくようにして、プラグ部１２Ａとソケット部１２Ｂの本体とが一体的なものとなるようにして組み合せるようにされる。
このようにして、嵌入孔部４１ａ、４１ｂに挿入脚部３１ａ、３１ｂが嵌め込まれた状態では、第１プラグ端子３２−１、第２プラグ端子３２−２は、第１ソケット端子４２−１、第２ソケット端子４２−２のそれぞれに対して嵌入された状態で、相互に接触した部位が圧接される状態が得られる。これにより、図１における接点１２ａ、１２ｂが形成されることになり、ランプ駆動電源を点灯駆動回路部１１からランプ１４に対して印加することが可能になるものである。
なお、この図に示しているコネクタ１２としての構造はあくまでも一例であり、これ以外の各部の形状、構造とされてもよいものである。
【００１５】
説明を図１に戻す。
この図１に示されるプロジェクタ装置１においては、セット用マイクロコンピュータ１７が示されている。
セット用マイクロコンピュータ１７は、プロジェクタ装置１における全体の動作を統括して制御するもので、実際には、ユーザインターフェイス制御、映像音声等の入出力制御、表示制御などを実行する。
また、後述もするようにして、点灯駆動回路部１１においては、点灯駆動回路部１１における制御処理を実行するためのマイクロコンピュータである、点灯駆動用制御部２４が備えられるのであるが、セット用マイクロコンピュータ１７は、上記点灯駆動用制御部２４と連携して、ランプ点灯駆動に関連する制御処理なども実行可能とされている。
上記したランプ点灯駆動に関連する制御処理として、本実施の形態では、点灯駆動用制御部２４の制御により、ランプの点灯駆動を強制的に停止させるとともに、この停止制御に応じて、セット用マイクロコンピュータ１７に対して、停止通知信号を出力して、ランプ点灯駆動を強制停止したことの通知を行う。この停止通知信号を受信したセット用意マイクロコンピュータ１７では、ランプの点灯駆動を強制停止する動作が実行された（保護機能が動作したこと）ことをユーザが認知可能なように外部に通知するようにされる。本実施の形態では、この通知は、プロジェクタ装置１の筐体の所定位置に設けられた所定数の所定色のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を、所定の点灯、点滅パターンによって点灯させることで行うようにされる。ＬＥＤ表示部１８は、上記したランプ点灯駆動の強制停止の通知に利用されるＬＥＤを少なくとも含み、各種所要の表示のために設けられるＬＥＤを一括して示したものとされる。
【００１６】
次に、図２により、点灯駆動回路部１１の内部構成例を示す。なお、この図には、点灯駆動回路部１１とともに、この点灯駆動回路部１１から出力されるランプ駆動電源が供給されるランプ１４と、ランプ駆動電源の供給路に設けられるコネクタ１２が示されている。
この図に示されるようにして、点灯駆動回路部１１は、ＤＣ／ＤＣダウンコンバータ２１、フルブリッジドライバ２２、イグニッション回２３、及び点灯駆動用制御部２４を備えて成るものとされる。
【００１７】
先ず、ＤＣ／ＤＣダウンコンバータ２１には、例えば２００Ｖ〜４５０Ｖの範囲での規定レベによる直流の入力電圧Ｖin_DCが入力されるようになっている。なお、実際においては、この入力電圧Ｖin_DCは、マイクロコンピュータとしての構成を採る点灯駆動用制御部２４などの論理回路系のための直流電源を生成する他のＤＣ／ＤＣコンバータにも供給されるものとされるが、ここでは図示を省略している。
【００１８】
ＤＣ／ＤＣダウンコンバータ２１は、例えばスイッチングコンバータを備え、入力電圧Ｖin_DCについて直流−直流電力変換を行って、入力電圧Ｖin_DCよりも低い規定値による直流を出力する。この直流としての電源出力は、フルブリッジドライバ２２に入力される。
【００１９】
フルブリッジドライバ２２は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）などによる４組のスイッチング素子（回路）によりフルブリッジ形式のスイッチングコンバータを形成し、ＤＣ／ＤＣダウンコンバータ２１から入力される直流を入力してスイッチング動作を行うことで、矩形波の交流を出力するようにされる。
このフルブリッジドライバ２２の交流出力は、後述するようにして、ランプ１４の始動時と、始動後の定常点灯時とでは、異なる周波数が設定されるようにして、点灯駆動用制御部２４による制御が行われる。
【００２０】
イグニッション回路２３は、上記のようにして、フルブリッジドライバ２２から出力される始動用の周波数が設定された交流出力を基として、ランプ１４を始動させるためのイグニッションパルスを生成してランプ１４に印加するようにされる。
【００２１】
上記イグニッション回路２３の動作を伴った、ランプ１４を始動するときの動作は次のようになる。
例えば、点灯駆動用制御部２４は、セット用マイクロコンピュータ１７からの信号により、プロジェクタ装置１のメイン電源がオフからオンに切り換わったことを検知すると、フルブリッジドライバ２１におけるスイッチング周波数について、例えばランプ始動用の１００ｋHz程度を設定するための指令を行う。この指令には、例えば制御信号Ｓｆを用いる。
この指令に応じて、フルブリッジドライバ２２は、例えば１００ｋＨｚ程度のスイッチング周波数によりスイッチングを行って交流電源を出力する。このようにして出力される交流電源は、１００ｋＨｚの周波数を有するものであり、これが始動用電源となる。
その内部構成の説明については後述するが、イグニッション回路２３においては、共振回路及び放電管（スパークギャップ）などを備えることで、フルブリッジドライバ２２から出力される交流が始動用電源とされて、その周波数が上記した１００ｋＨｚ程度とされる場合には、例えば２０ｋＶ以上の高電圧のパルスを発生させるようになっている。このパルスがイグニッションパルスであり、ランプ１４に印加されることで、ランプ１４の放電を促すようにされる。
イグニッション回路２３は、このような動作を、フルブリッジドライバ２２からの始動用の交流（１００ｋＨｚ）の印加に応じて、例えばランプ１４が放電状態となるまで数回繰り返し行うようにされる。
そして、上記した始動の動作によりランプ１４において放電状態が生じて点灯を開始したとされるタイミングに応じて、点灯駆動用制御部２４は、制御信号Sｆにより、フルブリッジドライバ２２のスイッチング周波数を始動用の１００ｋＨｚから、定常駆動用の１８０Ｈｚ程度に切り換えるための指令を行う。
この指令に応じてフルブリッジドライバ２２から出力される交流電源は１８０Ｈｚとなるが、この交流電源が、定常的な点灯維持のために出力される定常駆動用電源となる。この定常駆動用電源の周波数が入力される場合、イグニッション回路２３では、共振回路による共振動作などは生じることが無く、従って、イグニッションパルスが生成されることはなく、例えば上記１８０Ｈｚの交流出力がほぼそのままランプ１４に印加されることになる。この交流電源の印加により、以降、ランプ１４内部の放電状態が継続される。
【００２２】
そして、この定常駆動を行っている状態では、ランプ１４が発光して得られる明るさが一定で維持されるようにするために、ランプ１４に対して一定電力を供給する必要がある。ランプ１４の明るさが一定とならずに不安定な状態であると、例えば表示画像の輝度が変化することになって、画質劣化の要因となるからである。
そこで、本実施の形態においては、点灯駆動用制御部２４により、ランプ１４に対して供給される電源の電力が一定となるようにして制御が行われる。この定電力制御のためには、例えば点灯駆動用制御部２４が、ＤＣ／ＤＣダウンコンバータ２１からフルブリッジドライバ２２に対して出力される直流電圧から、その電圧値を検出して得られる検出電圧Ｓｖと、その電流値を検出して得られる検出電流Ｓｃｒを取り込むようにされる。検出電圧Ｓｖは、例えばＤＣ／ＤＣダウンコンバータ２１の出力ライン間の電位を、例えば分圧抵抗などによって検出して得ることができる。また、検出電流Ｓｃｒは、ＤＣ／ＤＣダウンコンバータ２１の出力ラインに対して電流検出抵抗などを挿入して、この電流検出抵抗の両端電圧値として検出することができる。
点灯駆動用制御回路２４では、これら検出電圧Ｓｖ及び検出電流Ｓｃｒから、ＤＣ／ＤＣダウンコンバータ２１から出力されている直流電圧の電力値を求めるようにされる。定常駆動時においては、ＤＣ／ＤＣダウンコンバータ２１から出力される直流電圧の電力値は、ランプ１４に供給される電力とほぼ一致するものとされている。つまり、ＤＣ／ＤＣダウンコンバータ２１から出力されている直流電圧の電力値を求めれば、そのときにランプ１４に供給されている定常駆動用電源の電力を検出していることと等価となる。
そして、点灯駆動用制御回路２４では、上記のようにして求めたＤＣ／ＤＣダウンコンバータ２１の出力電圧の電力値が、あらかじめ設定した所定値となるようにするための、ＤＣ／ＤＣダウンコンバータ２１に対して制御信号Spwrを出力するようにされる、ＤＣ／ＤＣダウンコンバータ２１では、この制御信号Spwrに応じて、内部のスイッチング動作を制御（スイッチング周期のＰＷＭ制御、あるいはスイッチング周波数制御）することで、自身の出力する直流電圧の電力が予め定められた所定値となるようにして可変する。これにより、ＤＣ／ＤＣダウンコンバータ２１の直流出力電圧の電力が一定となるように制御され、これに応じて、ランプ１４に供給される定常駆動用電源の電力も一定となるようにして制御される。つまり、定常点灯動作時にランプ１４に供給する電源（定常駆動用電源）についての定電力制御が行われるものである。
【００２３】
ところで、先に説明したように、本実施の形態のプロジェクタ装置１は、点灯駆動回路部１１としての構成部位を有して成る部品ユニット側と、ランプ１４とを電気的に接続するのにあたって、コネクタ１２を用いる。
このコネクタ１２は、例えば図３に示したように、プラグ／ソケット形式による嵌め外し機構を有して形成され、接点については、導体のプラグ端子（第１プラグ端子３２−１、第２プラグ端子３２−２）、ソケット端子（第１ソケット端子４２−１、第２ソケット端子４２−２）とを接触させることで形成するようにした機械部品とされる。
このようにして、接点が機械的な機構から成るものである以上、例えば経年変化などにより、プラグ部１２Ａとソケット部１２Ｂとの取り付けが緩む、あるいは、プラグ端子、ソケット端子が変形したり、表面が腐食したりすることなどが要因となって、プラグ端子とソケット端子との間での接触が不充分な状態となる可能性の在ることは避け難い。
【００２４】
上記のプラグ端子とソケット端子との間での接触が不充分とされる状態として、１つには例えばプラグ端子とソケット端子の距離が一定以上の距離を経て離れているようにして非接触の状態を保っている状態を考えることができる。また、もう１つには、良好な接触状態とはいえないが、ほんの僅かな接触面積により相互が接触していたり、あるいは接触はしていないが、互いの距離が非常に近接していたりするような状態を考えることができる。
前者の状態では、例えば点灯駆動回路部１１側からランプ駆動電源が出力されたとしても、この駆動電源がランプ１４側に伝導されることはないので、ランプ１４が始動、点灯することはない。ただし、この状態のままでは、点灯駆動回路部１１が無負荷の状態で動作し続けることになるために、点灯駆動回路部１１における負担が大きなものとなるので、何らかの保護対策を採る必要がある。
一方の後者の状態では、ランプ１４が点灯する場合がある。
例えばランプ始動のためのイグニッションパルスは、周波数も高く、また、非常に高圧である。このために、プラグ端子とソケット端子との間の接続が良好でないのにもかかわらず、この端子間で放電が生じて、いわゆる放電パスが形成される場合がある。すると、点灯駆動回路部１１からランプ１４に対して、上記放電パスとしての抵抗成分を介して電流が流れることが可能な状態が生じる。これにより、プラグ端子とソケット端子との接続が不充分でありながら、点灯駆動回路部１１からランプ１４に対しては駆動電源が供給されることになり、ランプ１４は始動後においても定常的に点灯することになる。しかしながら、上記のようにして放電パスの抵抗成分を介してランプ１４が点灯駆動されている状態では、例えばランプ１４の点灯が不安定になったり、あるいは、放電パスが形成されるコネクタ部分で発熱が生じたりするなどの不具合を生じる可能性がある。従って、このような動作状態にも対応して保護を図る必要性はあることになる。
【００２５】
ここで、特許文献１にあっては、イグナイタが接続されていな、あるいはスパークギャップが放電しないなどの無負荷相当の状態にあるときに、昇圧回路の出力電圧の過昇圧を抑制する構成が示されている。これは、上記した前者の状態に対しての保護機能の構成であるといえる。
なお、本実施の形態のプロジェクタ装置１においても、これと同様の保護機能は備えている。例えばコネクタ１２において接点間で放電が生じ得ない程度に完全に接続が離れている状態では、点灯駆動回路部１１からの定常駆動用電源は完全無負荷になり、その電圧値としても、正常な点灯動作が行われているときの値と比較して著しく上昇する。本実施の形態のプロジェクタ装置１としても、このような無負荷状態に対応して得られる定常駆動用電源の電圧値を検出すると、点灯駆動回路部１１の動作を停止させるようにされている。
【００２６】
しかしながら、上記のような無負荷状態に対応する保護機能によっては、先の説明における後者の状態である、接触不良箇所にて放電パスが形成されてランプが定常的に点灯してしまう異常状態を検出して保護することが難しい。
それは、接触不良箇所にて放電パスが形成されてランプが点灯している状態のときの定常駆動用電源の電圧値は、正常値から外れる変化は示すものの、無負荷状態と比較した場合には、その変化率が相応に小さいことによる。このために、無負荷状態に対する保護機能に対応して設定される電圧値の閾値によっては、上記の異常状態は検知されることにならないわけである。
【００２７】
そこで、本実施の形態のプロジェクタ装置１としては、上記したような接触不良箇所にて放電パスが形成されることでランプが定常的に点灯してしまうという異常動作に対する保護機能が与えられるように構成する。以下、この点について述べていくこととする。
【００２８】
上記もしていることであるが、コネクタなどの接点の接触不良が生じている異常状態で定常的にランプを点灯駆動（以降においては、これを「異常駆動」という）しているときには、定常駆動用電源としての電圧値は、無負荷状態のときよりは低いものの、正常に点灯が行われているときに得られるとされる正常値の範囲には収まることが無く、これより高い値を示すことを本願発明者は確認している。つまり、異常駆動時の定常駆動用電源の電圧値は、正常値と、無負荷状態に対応して得られるとされる一定以上の値の範囲との中間にて得られるものとなる。
例として、１００Ｗのランプを駆動する場合の条件として、定常用駆動電源の正常値の範囲が１００Ｖをほぼ中心にして数ボルト程度を設定したとする。この場合において、無負荷となった状態では、定常用駆動電源は１４０Ｖ以上の範囲にまで上昇するのに対して、上記異常駆動のときには、１１０Ｖ以上程度となる。
なお、異常駆動時における、このような定常駆動用電源の変化は、接触不良箇所における放電パスにより形成される抵抗値が主たる要因であり、この抵抗値の実際としては、例えば数十Ω程度とされる。
【００２９】
本実施の形態としては、上記した点に着目することとして、異常駆動時において得られるとされる定常駆動用電源の電圧値を検出し、このことに基づいて、例えば点灯駆動回路部１１の動作を停止させることで保護を図るようにされる。
そして、本実施の形態において、異常駆動に対する保護を行うのにあたっては、点灯駆動用制御部１１が、検出電圧Ｓｖを監視するようにされる。
先に説明したように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の検出電圧Ｓｖは、本来は定電力制御のために用いられるものであるが、定常駆動時においては、ランプ１４に印加される定常駆動用駆動電源に対応した電圧値が現れる。つまり、検出電圧Ｓｖは、定常駆動用電源のピークに対応した絶対値を直流値として検出したものとしてみることができる。従って、異常駆動としての状態に至ったことで、定常駆動用電源の電圧値が正常値の範囲を外れて異常駆動状態に対応する値になったとされると、検出電圧Ｓｖとしても、これに応じて異常駆動状態に対応する値を示すことになる。
そこで、本実施の形態では、このような検出電圧Ｓｖの変化を検出して、異常駆動に対する保護を図るようにされる。
【００３０】
次に、図４及び図５を参照して、異常駆動に対する保護機能を得るための具体的構成例について説明する。
まず、図４のタイミングチャートにより、点灯駆動用制御部２４による検出電圧Ｓｖの検出動作例を示す。
ここで図４（ａ）に示される検出電圧Ｓｖは、当初からは、ほぼ電圧値Ｖ１を保って出力されている状態が示されている。この電圧値Ｖ１は、例えばコネクタの接続不良などの異常、障害が発生していない状態で、正常にランプ１４が駆動されているときのほぼ基準的な値とされる。
そして、点灯駆動用制御部２４では、上記図４（ａ）に示される検出電圧Ｓｖを、図４（ｂ）に示されるようにして、所定の周期時間ごとに発生されるサンプルパルスが出現するタイミング（ここでは、サンプルパルスの立ち上がりタイミングとされている）で検出電圧Ｓｖを取り込んでデジタルによる数値化を行い、これを図４（ｃ）に示すようにしてサンプル値の情報として取得するようにされる。
【００３１】
そして、この図においては、時点ｔ１のサンプルタイミングを経過して次のサンプルタイミングに至る前の時点ｔ２にほぼ対応して、検出電圧Ｓｖが電圧Ｖ２にまで上昇し、以降、この電圧Ｖ２をほぼ維持するような状態に遷移している。ここで、電圧Ｖ２は、コネクタ１２の接続不良などが発生して異常駆動としての状態に至ったことに応じて生じる電圧値とされる。つまり、先にも述べたように、正常範囲値よりは高くなるが、無負荷時よりは低いとされる電圧値である。
すると、点灯駆動用制御部２４では、時点ｔ１の次のサンプルタイミングである時点ｔ３において、この電圧値Ｖ２を検出してサンプル値として取り込むことになる。そして、以降、検出電圧Ｓｖが電圧値Ｖ２を継続させていることに応じて、点灯駆動用制御部２４にて取得するサンプル値としても電圧値Ｖ２が得られることになる。
【００３２】
そして、点灯駆動用制御部２４では、上記電圧値Ｖ２のようにして、異常駆動に対応する状態が検出されてから、一定時間以上を経過したとされると、点灯駆動回路１１によるランプ駆動電源の出力を停止させるように制御する。これにより、コネクタ１２の接続不良が生じたままランプ１４を点灯駆動する状態が回避されることになる。つまり、保護機能がはたらくことになる。
なお、本実施の形態では、ランプ駆動電源の出力を停止させるためのトリガとなる、異常駆動とされる状態の継続時間については、例えば１０分程度を設定することとする。この程度の時間設定であれば、例えば、実際にはコネクタ１２における接続は良好であるのにもかかわらず、何らかの一時的な要因で異常駆動に対応する検出電圧Ｓｖが得られることとなった状況に対して保護機能がはたらいてしまうような誤動作は回避できると考えられる。
【００３３】
次に、図５のフローチャートを参照して、点灯駆動用制御部２４が定常駆動時において実行するとされる、異常駆動などに対する保護のための手順について説明する。
なお、この図に示される手順は、点灯駆動用制御部２４におけるＣＰＵが、例えば同じ点灯駆動用制御部２４において備えられるＲＯＭや不揮発性の記憶装置に記憶保持されているプログラムを実行することで得られる処理の動作であるとしてみることができる。このようなプログラムは、上記のようにして、例えばＲＯＭに対して製造時などに書き込んで記憶させるほか、リムーバブルの記憶媒体に記憶させておいたうえで、この記憶媒体からインストールさせるようにして点灯駆動用制御部２４におけるしかるべき記憶装置に記憶させることが考えられる。また、ネットワーク上のサーバなどにおける記憶装置に記憶させておいたうえで、プロジェクタ装置１にネットワーク機能を持たせることとし、サーバからダウンロードして取得し、所定の記憶装置にインストールさせることも考えられる。
【００３４】
また、図５に示す手順は、ランプ始動後において、定常的にランプを点灯駆動する点灯駆動時において実行されるものとされ、この手順を実行する過程においては、異常駆動の状態にあるか否かを示す状態フラグｆと、異常駆動の状態中にあるとされる時間を計時するためのタイマを使用するものとされる。この図５に示す手順が最初に開始される段階では、上記状態フラグについては初期値として０を代入し、タイマについては、初期状態としてリセットをかけたうえで、カウントをストップ（停止）させた状態としておくこととする。
【００３５】
まず、ステップＳ１０１においては、検出電圧Ｓｖをサンプルして取り込むようにされる。なお、このステップＳ１０１の手順は、先に図４（ｂ）に示した１つのサンプルパルスに対応して実行されるべきものとされる。つまり、つまり、ステップＳ１０１の手順は、図４（ｂ）のサンプルパルスが得られるタイミングごとに応じて、所定時間ごとに実行されるものである。
【００３６】
次のステップＳ１０２においては、上記ステップＳ１０１によりサンプルして得た検出電圧Ｓｖのサンプル値について、正常な定常駆動状態に対応して設定された正常値の範囲内であるか否かについての判別を行う。ここで、サンプル値が正常値の範囲内ではないとして、否定の判別結果が得られたとされると、ステップＳ１０３に進む。これに対して肯定の判別結果が得られたとされると、ステップＳ１１１に進む。
【００３７】
まず、ステップＳ１０２にて否定の判別結果が得られてステップＳ１０３に移行した場合の手順から説明する。
ステップＳ１０２にて否定の判別結果が得られたということは、サンプル値が正常値よりも高い値を示したことになるが、この場合には、可能性として、例えばコネクタ１２の接点が完全に接続されていないなどの状態に対応する無負荷の状態か、コネクタ１２の接続は不充分であるが放電パスが形成されてランプが点灯している異常駆動の状態の何れかが考えられることになる。
【００３８】
そこで、ステップＳ１０３においては、ステップＳ１０１にて得られたサンプル値について、無負荷状態にて得られる検出電圧Ｓｖに基づいて設定した上限閾値以上であるか否かについて判別するようにされる。
ステップＳ１０３にて肯定の判別結果が得られた場合には、無負荷の状態であることになる。そこで、この場合においては、ステップＳ１１４に進んで、無負荷状態に対応した所定の保護動作のための処理アルゴリズムに移行するようにされる。
これに対して、ステップＳ１０３にて否定の判別結果が得られたとされる場合には、異常駆動の状態であることになる。この場合には、先ず、ステップＳ１０４により、現在の状態フラグｆが、ｆ＝１とされているか否かについて判別する。
ステップＳ１０４において、状態フラグｆ＝１ではない、つまり、ｆ＝０であるとして否定の判別結果が得られた場合には、ステップＳ１０５により、状態フラグｆに１を代入するようにされる。つまり、状態フラグｆ＝１であれば、そのときの検出電圧Ｓｖが、異常駆動に対応する値を有しており、ｆ＝０であれば、正常な定常駆動に対応する値を有していることを示す。
そして、次のステップＳ１０６により、タイマによる計時を開始させ、ステップＳ１０１に戻るようにされる。
【００３９】
これに対して、ステップＳ１０４にて状態フラグｆ＝１であるとして肯定の判別結果が得られた場合には、今回のステップＳ１０１によりサンプル値を得たタイミングよりも以前から、検出電圧Ｓｖは、異常駆動に対応する値を示していたことになる。つまり、以前から検出電圧Ｓｖが異常駆動に対応する値を示していた状態が継続されていたものである。この場合には、ステップＳ１０４からステップＳ１０７に進む。
ステップＳ１０７においては、タイマの計時時間が所定値を経過したか否かについて判別することとしている。先の説明によれば、この所定時間については、１０分間程度が設定されることになる。
そして、ステップＳ１０７において所定時間を経過していないとして否定の判別結果が得られた場合には、ステップＳ１０１に戻るようにされる。
これに対して、ステップＳ１０７において、所定時間が経過したとして肯定の判別結果が得られた場合にはステップＳ１０８以降の手順に進む。
【００４０】
ステップＳ１０８に進んだということは、検出電圧Ｓｖのサンプル値に基づいて推定される異常駆動の状態が所定時間以上継続したということになる。そこで、この場合においては、先ず、ステップＳ１０８により、ランプ１４の駆動を停止させるための制御を実行する。このためには、点灯駆動用制御部２４（ＣＰＵ）は、制御信号Sstpを、例えばＤＣ／ＤＣダウンコンバータ２１に対して出力するようにされる。ＤＣ／ＤＣダウンコンバータ２１は、制御信号Sstpが入力されると、その動作を停止するようにされる。これにより、ＤＣ／ＤＣダウンコンバータ２１からの直流電圧の出力が停止され、これに応じて、フルブリッジドライバ２２からのランプ駆動電源の出力も停止される。つまり、ランプ駆動のための動作が停止されるものであり、このステップＳ１０８としての手順が完了した段階で、異常駆動に対する実質的な保護動作が行われたことになる。
【００４１】
上記ステップＳ１０８の手順が完了したとされると、ステップＳ１０９により、タイマをリセットしたうえでストップ状態とするとともに、状態フラグｆについて０を代入して初期値に戻しておくようにされる。
【００４２】
ところで、これまでの説明から理解されるように、異常駆動の状態となって所定時間が経過したとされると、ランプ駆動の動作は強制的に停止されることになる。これは、プロジェクタ装置１のユーザからすると、正常に動作していたと思っていたところに、突然、画像が表示されなくなるというようにして見えることになる。このような動作のままとしておくと、ユーザは、異常駆動に対する保護機能がはたらいたのではなく、突然故障したのだと勘違いする可能性が高い。
そこで、本実施の形態のプロジェクタ装置１としては、このようにして異常駆動に対する保護のためにランプ駆動を強制停止させたことに応じて、保護機能がはたらいたことをユーザに通知するようにされる。ステップＳ１１０は、このことに対応して、点灯駆動用制御部２４が実行する処理となる。
ステップＳ１１０では、点灯駆動用制御部２４（ＣＰＵ）が、セット用マイクロコンピュータ１７に対して、異常駆動に対する保護動作を実行させたこと（ランプ駆動を停止させたこと）を通知するようにされる。このためには、図１にて述べたように、点灯駆動用制御部２４からセット用マイクロコンピュータ１７に対して停止通知信号を出力する。
上記停止通知信号を受信したセット用マイクロコンピュータ１７では、ＬＥＤ表示部１８を成すとされる所定の１以上の組み合わせのＬＥＤについて、点灯させる、あるいは所定の明滅パターンにより点滅させることで、異常動作が生じていることと、このための保護動作がはたらいてランプの点灯を停止させたことを、ユーザに知らせるようにする。
【００４３】
また、ステップＳ１０２において、今回のステップＳ１０１により得た検出電圧Ｓｖのサンプル値が正常値の範囲内である（正常な定常駆動動作を示している）として、肯定の判別結果が得られた場合には、ステップＳ１１１に進むようにされる。
ステップＳ１１１においては、現在の状態フラグｆについて、ｆ＝１とされているか否かについて判別する。ここでｆ＝１であるとして肯定の判別結果が得られた場合には、前回のステップＳ１０１により得られた検出電圧Ｓｖのサンプル値が正常値を越えていた、つまり、異常駆動の状態であったものとされ、そして、今回のステップＳ１０１に至ったタイミングで、異常駆動の状態から、正常な定常駆動の動作に復帰したものとしてみることができる。
そこで、この場合には、ステップＳ１１２により、状態フラグｆについて０を代入するとともに、ステップＳ１１３によりタイマをリセットしたうえで停止させる。そして、ステップＳ１０１に戻るようにされる。
また、ステップＳ１１１において否定の判別結果が得られた場合には、前回のステップＳ１０１のタイミングにおいても、今回と同様に、正常な定常駆動が行われていたことになる。そこで、この場合には、そのまま、ステップＳ１０１に戻るようにされる。
【００４４】
なお、上記図５に示した手順では、検出電圧Ｓｖの値が、異常駆動から正常な定常駆動に対応する状態に一度でも復帰したとされると、タイマがリセットされ、この後において異常駆動に対応する値がサンプルされると、改めて、タイマの計時を最初から開始させて所定時間の経過を見るようにされている。つまりは、厳密に異常駆動とされる状態が一定時間以上継続した場合においてのみ保護機能がはたらくようにされている。
上記したような構成であっても、保護機能としては有効なのであるが、他の構成として次のようなものを考えることができる。
例えば、検出電圧Ｓｖが異常駆動に対応する値を示しているとされる状態において、一時的とされる短期間においてのみ、正常な定常駆動に対応する値を示し、また直ぐに異常駆動の状態に戻るような状況が考えられる。このような場合において、図５に示したままのアルゴリズムを適用すると、正常な定常駆動に戻るたびにタイマがリセットされ、本来は、ランプ駆動電源を停止させるべきであるのに、なかなか停止しない、というような状況となる可能性がある。
そこで、異常駆動の状態から正常な定常駆動の状態に戻ったとしても、短時間とされる所定時間内に再び異常状態に陥った場合には、これを誤差として無視するようにして、タイマの計時を継続させるようなようなアルゴリズムの構成とすることも考えられる。また、このようなアルゴリズムの変形として、検出電圧Ｓｖが異常駆動に対応する値を示す状態と、正常な定常駆動に対応する値を示す状態との間で、比較的短時間の期間で移り変わるような場合には、検出電圧Ｓｖが異常駆動に対応する値を示しているとされる期間においてのみ、タイマによる計時を進行させていく（タイマ時間はリセットされずに積算されていく）こととして、最終的に所定時間を経過したタイミングで、ランプ駆動電源の出力を停止させるように構成することも考えられる。
【００４５】
また、本発明としては、これまでに説明した内容に限定されるものではない。
例えば、本実施の形態においては、異常駆動の状態を検出するのにあたり、本来は、定電力制御のために用いられる検出電圧Ｓｖを共用することしているが、検出電圧Ｓｖとは個別に、異常駆動検出のための電圧を取り込むようにしてもよい。また、これに伴って、異常駆動検出のための電圧は、ＤＣ／ＤＣダウンコンバータ２１の出力のみに限定されず、例えば、フルブリッジドライバ２２の出力などをはじめ、ランプ１４に印加されるランプ駆動電源に応じた電圧値が得られるラインから取り込むようにしてもよいものである。
ただし、本実施の形態のようにしてＤＣ／ＤＣダウンコンバータ２１の出力から取り込むこととしたほうが、直流を基として検出することができるので、実際に検出電圧Ｓｖを点灯駆動用制御部２４に入力させる回路としても、例えば整流回路などを省略して、分圧抵抗などの簡易な部品素子のみにより形成できる。そのうえで、検出電圧Ｓｖを利用すれば、わざわざ、他のラインから異常駆動検出のためのラインを引き出して点灯駆動用制御部２４のポートに追加して接続するようなことはしなくとも良い。本実施の形態の構成は、主として、点灯駆動用制御部２４としてのマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）に実行させるプログラムについて、図５に示されるアルゴリズムのものを実装することで実現され、特にハードウェアを変更する必要がないという利点も有するのであるが、上記のようにして、検出電圧Ｓｖを共用することで、この効果はより高められることになるものである。
また、これまでの説明にあっては、異常駆動の原因が、点灯駆動回路部１１とランプ１４間のコネクタ１２における接触不良によるものであるとして説明した。このコネクタ１２における接触不良が異常駆動となる場合の原因のほとんどを占めるのではあるが、例えば他の部位での断線などにより、同様にして放電パスが形成されて異常駆動となる可能性のあることも否定できない。これまでの動作説明から理解されるように、本願に基づいた保護機能の構成は、コネクタ以外の原因による異常駆動にも対応するものである。
また、本願発明に基づいて構成されるプロジェクタ装置として、図１や図２などに示される部位についての具体的な回路構成や、その細部については、適宜変更されてかまわない。
また、実施の形態では、本願発明に基づいた点灯駆動装置、光源装置を、背面投射型のプロジェクタ装置に適用しているが、これ以外の表示装置に適用できる。例えば前面投射型のプロジェクタ装置の光源装置などにも適用可能とされる。また、一般的な液晶ディスプレイパネルの光源部である、いわゆるバックライトユニットなどに適用することも可能とされる。
また、ＨＩＤランプなどの放電灯は、例えば自動車などのヘッドライトや室内照明など、表示装置以外の光源としても使用することが可能であり、本願発明は、このような照明としての光源を駆動する回路、装置として適用することもできる。また、ランプの種類としても、ＨＩＤランプに限定されるものではなく、例えば一定以上の電圧値のパルス(交流)を印加させることで点灯が開始できるような種類のものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態としてのプロジェクタ装置の構成例を示す図である。
【図２】本実施の形態の点灯駆動回路部の内部構成例を示す図である。
【図３】点灯駆動回路部とランプとの間に設けられるコネクタの構造例を示す図である。
【図４】点灯駆動用制御部による、ランプ駆動電源の電圧値の検出動作例を示すタイミングチャートである。
【図５】点灯駆動用制御部が実行するとされる異常駆動に対する保護動作のための手順例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１  プロジェクタ装置、１１  点灯駆動回路部、１２  コネクタ、１２Ａ  プラグ部、１２Ｂ  ソケット部、１２ａ・１２ｂ  接点、１３  光源部、１４  ランプ、１５  リフレクタ、１６  光学ユニット、１７  セット用マイクロコンピュータ、１８  ＬＥＤ表示部、１９  スクリーン、２１  ＤＣ／ＤＣダウンコンバータ、２２  フルブリッジドライバ、２３  イグニッション回路、２４  点灯駆動用制御部、３１・４１  本体部、３２−１  第１プラグ端子、３２−２  第２プラグ端子、４２−１  第１ソケット端子、４２−２  第２ソケット端子
【図１】
2008034180.tif 000003
【図２】
2008034180.tif 000004
【図３】
2008034180.tif 000005
【図４】
2008034180.tif 000006
【図５】
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