(57)【要約】【課題】入力電圧変動の補正能力を向上させたランプ点灯装置を提供する。【解決手段】電源入力端子１と、ランプ電圧とランプ電流を検出する検出手段6，7，12と、ランプ電圧とランプ電流の検出結果に応じてランプ13への出力電圧および出力電流を制御するＰＷＭ制御回路22を備え、電源入力端子1から入力される電圧の変動によるランプ電流の変動を逆補正する入力変動補正回路40を設け、入力変動補正回路40から出力される逆補正信号をＰＷＭ制御回路22に入力してランプ電流の変動を低減する。【選択図】図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源入力端子と、ランプ電圧とランプ電流を検出する検出手段と、そのランプ電圧とランプ電流の検出結果に応じてランプへの出力電圧および出力電流を制御するＰＷＭ制御回路とを備えたランプ点灯装置において、
前記電源入力端子から入力される電圧の変動による前記ランプ電流の変動を逆補正する入力変動補正回路を設け、その入力変動補正回路から出力される逆補正信号を前記ＰＷＭ制御回路に入力することを特徴とするランプ点灯装置。
【請求項２】
請求項1記載のランプ点灯装置において、前記入力変動補正回路は、前記電源入力端子から入力される電圧を検出する入力電圧検出回路と、前記補正信号の位相を前記ランプ電流の位相に合わせるための位相遅れ回路とを有していることを特徴とするランプ点灯装置。
【請求項３】
請求項1または２記載のランプ点灯装置において、前記ランプが放電ランプまたはＬＥＤランプであることを特徴とするランプ点灯装置。
【請求項４】
ランプと、そのランプを点灯するランプ点灯装置と、前記ランプからの光を照射する画像表示デバイスと、その画像表示デバイスを駆動する画像表示デバイス駆動回路と、前記画像表示デバイスからの光を送る光学系とを備えた投射型ディスプレイ装置において、
前記ランプ点灯装置が請求項１ないし３のいずれか1項記載のランプ点灯装置であることを特徴とする投射型ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶プロジェクタなどの投射型ディスプレイに用いるランプ点灯装置に係り、特に入力電圧変動の補正能力を向上したランプ点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
投射型ディスプレイの光源としては、変換効率が高く、点光源に近いものが得やすい理由から、メタルハライドランプや高圧水銀ランプなどの高圧放電ランプが使用されている。
【０００３】
また、最近は長寿命等の理由により高輝度発光ダイオードによるLＥＤランプが光源として使われる場合もある。高圧放電ランプやLＥＤランプの点灯には、点灯に必要な電圧及び電流を供給する専用のランプ点灯装置が使用されている。
【０００４】
従来のランプ点灯装置では、ランプ電圧とランプ電流を検出してランプ電力を制御する電力制御回路と、放電ランプを起動するため高電圧を発生させるイグナイタ回路を備えたものがあった（例えば、下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−３９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のランプ点灯装置では、入力電圧の変動によりランプ電流が変動した場合、負帰還制御により補正していたので、安定性の確保から十分な補正量が得られないという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、入力電圧変動の補正能力を向上させたランプ点灯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため本発明の第1の手段は、電源入力端子と、ランプ電圧とランプ電流を検出する例えば抵抗器などの検出手段と、そのランプ電圧とランプ電流の検出結果に応じてランプへの出力電圧および出力電流を制御するＰＷＭ制御回路とを備えたランプ点灯装置において、
前記電源入力端子から入力される電圧の変動による前記ランプ電流の変動を逆補正する入力変動補正回路を設け、その入力変動補正回路から出力される逆補正信号を前記ＰＷＭ制御回路に入力することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の第２の手段は前記第1の手段において、前記入力変動補正回路は、前記電源入力端子から入力される電圧を検出する例えば後述のコンデンサなどからなる入力電圧検出回路と、前記補正信号の位相を前記ランプ電流の位相に合わせるための例えば後述のコンデンサと抵抗器などからなる位相遅れ回路とを有していることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の第３の手段は前記第1または第２の手段において、前記ランプが放電ランプまたはＬＥＤランプであることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の第４の手段は、ランプと、そのランプを点灯するランプ点灯装置と、前記ランプからの光を照射する画像表示デバイスと、その画像表示デバイスを駆動する画像表示デバイス駆動回路と、前記画像表示デバイスからの光を光学系を介して投射するスクリーンとを備えた投射型ディスプレイ装置において、
前記ランプ点灯装置が前記第１ないし第３の手段のいずれかのランプ点灯装置であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、入力電圧の変動によるランプ電流の変動をＰＷＭ制御回路を直接制御することにより逆補正する入力変動補正回路を設けたので、入力電圧変動補正能力を向上したランプ点灯装置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】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。図６は、ランプ点灯装置を使用する投射型ディスプレイの概略構成図である。
【００１３】
同図に示すように、リフレクタ７４とランプ７５は、画像表示デバイス７３の背面から光を照射する光源を構成している。画像表示デバイス７３を透過した光は、光学系７２によりスクリーン７１に投射される。画像表示デバイス７３は例えば液晶ディスプレイであり、画像表示デバイス駆動回路７６により駆動されて画像が表示されるので、スクリーン７１上に大画面の画像が得られる。ランプ点灯装置７７は、放電ランプあるいはＬＥＤランプなどのランプ７５の点灯制御を行うようになっている。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る放電ランプ点灯装置の第１の回路図である。同図において、符号１は第１の電源入力端子、２はＭＯＳ−ＦＥＴ、３はダイオード、４はチョークコイル、５はコンデンサ、６，７は抵抗器、１２は抵抗器、１３は放電ランプ、１８はランプオン信号入力端子、１９はＰＷＭ制御回路用の第２の電源入力端子、２１はドライブ回路、２２はＰＷＭ制御回路、２３は過電圧保護回路（ＯＶＰ回路）、２６はイグナイタ回路、３１はタイマー回路、３２はスイッチ回路（SW回路）、４０は入力変動補正回路、４８はＰＷＭ出力端子、４９はランプ電流検出電圧入力端子、５０はランプ電圧検出電圧入力端子で、図に示すような接続関係になっている。なお、前記ランプ電流検出電圧はランプ電流に相当する検出電圧を、前記ランプ電圧検出電圧はランプ電圧に相当する検出電圧を、それぞれ指している。
【００１５】
本実施形態では、前記抵抗器６，７によってランプ電圧を検出するランプ電圧検出手段が構成されて、その検出出力端にランプ電圧検出電圧入力端子５０が接続されている。また前記抵抗器１２によってランプ電流を検出するランプ電流検出手段構成されて、その検出出力端にランプ電流検出電圧入力端子４９が接続されている。
【００１６】
前記ＭＯＳ−ＦＥＴ２とダイオード３とチョークコイル４とコンデンサ５と抵抗器６，７，１２とドライブ回路２１とＰＷＭ制御回路２２とで電力制御回路１０を構成し、ランプ電圧及びランプ電流検出結果に応じてＰＷＭ制御回路２２によりランプへの出力電圧及び出力電流が制御される。イグナイタ回路２６は、高電圧パルスを発生させて高圧放電ランプ１３を起動する。
【００１７】
前記過電圧保護回路（ＯＶＰ回路）２３は、過電圧発生時に前記電力制御回路１０の動作を停止する。前記タイマー回路３１は、起動時に前記過電圧保護回路（ＯＶＰ回路）２３の動作を停止する信号を出力する。スイッチ回路（SW回路）３２は、端子１８に入力されるランプオン信号により、ＰＷＭ制御回路２２への電源供給を制御する。
【００１８】
図１のランプ点灯装置の動作を、図２と図３を用いて説明する。図２は、入力変動補正回路４０の回路例を示す図である。
【００１９】
同図において、４１，４２，４３はコンデンサ、４４は抵抗器、４５は可変抵抗器，４６はオペアンプ、４９はランプ電流検出電圧入力端子、５０はランプ電圧検出電圧入力端子、５１は演算回路、５２は誤差増幅器、５３はコンパレータ、５４はＲＣ発振回路で、図に示すような接続関係になっている。
【００２０】
同図に示すように、ランプ電流検出電圧入力端子４９からのランプ電流検出電圧は、誤差増幅器５２の非反転端子に入力される。また、ランプ電圧検出電圧入力端子５０からのランプ電圧検出電圧は、演算回路５１を経て誤差増幅器５２の反転端子に入力される。前記演算回路５１は、ランプ電圧に応じて最適なランプ電流に相当する基準電圧として出力する。
【００２１】
コンパレータ５３の反転端子には前記誤差増幅器５２の出力電圧が、非反転端子にはＲＣ発振回路５４の発振波形が入力されており、端子４８からＰＷＭ出力波形が出力される。
【００２２】
図３はこの入力変動補正回路４０の動作波形図であり、図中の５５は前記電源入力端子１から入力される入力電圧波形、５６はランプ電流波形、５７は入力変動補正回路４０の出力電圧波形である。
【００２３】
入力電圧波形５５はＡＣリップル波形が含まれた入力電圧であり、入力電圧変動に伴いランプ電流には波形５６示す変動が現れる。これは電流を一定とする負帰還制御量には安定性確保から制限があるためである。
【００２４】
一方、入力電圧波形５５はオペアンプ４６により反転増幅され、入力変動補正回路４０の出力、すなわち誤差増幅器５２の反転入力端子には波形５７の電圧が出力される。この波形５７はランプ電流の変動を逆補正する波形であり、抵抗器４５により補正量を調整すれば大幅にランプ電流の変動を低減することができる。
【００２５】
ランプ電流波形５６の変動成分は位相遅れがあるため、コンデンサ４２と抵抗器４４により構成される位相遅れ回路により適当な位相遅れを発生させている。前記コンデンサ４１が、電源入力端子１から入力される電圧を検出する入力電圧検出回路を構成している。
【００２６】
図４は、本発明の実施形態に係るランプ点灯装置の第２の回路図である。同図において、６０は入力変動補正回路、６１はＬＥＤランプ、６２は基準電圧入力端子である。
【００２７】
本実施形態はＬＥＤランプ点灯装置に本発明を適用したものであり、基本的な動作は図１と同様であるが、ＬＥＤランプ６１の電流が一定となるように制御されている。
【００２８】
図５は、前記入力変動補正回路６０の回路例であり、基本的な動作は図２と同様であるが、ＬＥＤランプ６１を電流一定制御するため、誤差増幅器５２の反転端子には基準電圧入力端子６２により基準電圧が与えられている。
【００２９】
以上説明したように、入力電圧の変動によるランプ電流の変動をＰＷＭ制御回路を直接制御することにより逆補正する入力変動補正回路を設けたので、入力電圧変動補正能力を向上したランプ点灯装置を提供することができる。
【００３０】
前記実施形態ではランプ点灯装置を投射型ディスプレイに用いる場合について説明したが、本発明に係るランプ点灯装置はこれに限定されるものではなく、他の用途のランプ点灯装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係るランプ点灯装置の第１の回路図である。
【図２】そのランプ点灯装置に用いる入力変動補正回路の回路図である。
【図３】そのランプ点灯装置の動作を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態に係るランプ点灯装置の第２の回路図である。
【図５】そのランプ点灯装置に用いる入力変動補正回路の回路図である。
【図６】本発明のランプ点灯装置を使用する投射型ディスプレイ装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…第１の電源入力端子、２…ＭＯＳ−ＦＥＴ、３…ダイオード、４…チョークコイル、５…コンデンサ、６，７，１２…抵抗器、１３…放電ランプ、１８…ランプオン信号入力端子、１９…ＰＷＭ制御回路用電源入力端子、２１…ドライブ回路、２２…ＰＷＭ制御回路、２３…過電圧保護回路（ＯＶＰ回路）、２６…イグナイタ回路、３１…タイマー回路、３２…ＳＷ回路、４０，６０…入力変動補正回路、４１，４２，４３…コンデンサ、４４…抵抗器、４５…可変抵抗器，４６…オペアンプ、４８…ＰＷＭ出力端子、４９…ランプ電流検出電圧入力端子、５０…ランプ電圧検出電圧入力端子、５１…演算回路、５２…誤差増幅器、５３…コンパレータ、５４…ＲＣ発振回路、５５…入力電圧波形、５６…ランプ電流波形、５７…入力変動補正回路の出力電圧波形、６０…入力変動補正回路、６１…ＬＥＤランプ、６２…基準電圧入力端子、７１…スクリーン、７２…光学系、７３…画像表示デバイス、７４…反射ミラー、７５…ランプ、７６…駆動回路、７７…ランプ点灯装置。
【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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