(57)【要約】【課題】高圧放電灯の点灯時、輝度をスムーズに可変してゆくとランプフリッカーを抑制する交流電流の切り替えが必要であるが、切り替え時に輝度変化を生じる。【解決手段】任意の電圧により高圧放電灯に供給する電力を可変制御すると共に、前記交流電流の電流波形が、矩形波の転流後から複数の階段波転流前まで増加するような波形を任意の電圧により前記複数の階段波の振幅を変化させ、前記交流電流の平均電流を一定に制御する構成を有している。【選択図】図１
2005327661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電流で高圧放電灯を点灯する際に、任意の電圧により高圧放電灯に供給する電力を可変制御すると共に、前記交流電流の電流値が矩形波の転流後から複数の階段波で所定電流まで増加し、その後、複数の階段波で転流前まで増加するような波形を、任意の電圧により前記複数の階段波の振幅を変化させ、高圧放電灯の電力が一定になるように前記交流電流の平均電流を制御し、高圧放電灯を点灯させる回路を備えた高圧放電灯の点灯装置。
【請求項２】
交流電流で高圧放電灯を点灯する際に、任意の電圧により高圧放電灯に供給する電力を制御すると共に、前記交流電流の電流値が矩形波の転流後から終了時に向けて徐々に増加する波形を、任意の電圧により前記交流電流の増加波形の振幅を変化させ、高圧放電灯の電力が一定になるように前記交流電流の平均電流を制御し、高圧放電灯を点灯させる回路を備えた高圧放電灯の点灯装置。
【請求項３】
任意の電圧として、ＰＷＭ信号を積分して得られた電圧をＡ／Ｄコンバータでデジタル信号に変換し、前記デジタル信号をデコードしてスイッチ回路を制御し、高圧放電灯の電圧またはそれに比例する電圧を分圧する分圧比を可変させ、前記分圧電圧に応じた電流を高圧放電灯に流す制御を行うマイクロコンピュータとそのマイクロコンピュータの制御信号により高圧放電灯に電力を供給するコンバータの供給電力を制御する回路を備えた請求項１、請求項２記載の高圧放電灯の点灯装置。
【請求項４】
任意の時間オン・オフ可能なマイクロコンピュータの複数の出力端子にそれぞれ抵抗の一端を接続し、前記抵抗の他端を共通にし、第一の定電流源を構成する第一のトランジスタと第二のトランジスタと第三のトランジスタのいずれかに接続し、他方２個のトランジスタの出力と第二の定電流源を構成する第四のトランジスタと第五のトランジスタの出力に接続し、第二の定電流源を前記マイクロコンピュータでオン・オフし、第一の定電流源の電源を任意の電圧で可変する波形発生器を有する高圧放電灯の点灯装置。
【請求項５】
交流電流で高圧放電灯を点灯する際に、前記交流電流の電流波形が矩形波の転流後から終了時に向けて徐々に増加する波形を、高圧放電灯に流れる交流電流の平均電流を増幅した電圧により前記徐々に増加する交流電流波形の振幅を変化させ、高圧放電灯の電力が一定になるように交流電流の平均電流を制御し高圧放電灯を点灯させる回路を備えた高圧放電灯の点灯装置。
【請求項６】
交流電流で高圧放電灯を点灯する際に、前記交流電流の電流波形が矩形波の転流後から終了時に向けて徐々に増加する波形を、高圧放電灯の電力が一定になる制御において高圧放電灯の電圧から交流電流の平均電流を算出するマイクロコンピュータからの電流制御信号により、交流電流の電流波形が矩形波の転流後から終了時に向けて徐々に増加する振幅を変化させる回路を備えた高圧放電灯の点灯装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一つの高圧放電灯の点灯装置を第二のマイクロコンピュータからのＰＷＭ信号により電圧可変制御して使用することを特徴とした電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等始動時に高圧パルスを印加する高圧放電灯の点灯装置およびそれを用いたデータプロジェクター等の電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、高圧放電灯（以下では放電灯と呼ぶ）の点灯中に放電アークが不安定になり放電灯にフリッカーが生じていた。それは、放電アークの起点が移動することによるものでその原因として、交流電流で動作させる場合に前記放電灯の陽極と陰極の動作機構の違いにより、高圧蒸気中の放電では陽極起点が比較的大きいのに対し陰極起点が非常に小さいため陽極起点中のどこに陰極起点ができるか一定しないためで、一定させるには交流電流の極性反転直前に陽極起点の温度を最大に上昇させ陽極起点中の陰極起点を安定させることが必要となる。
【０００３】
そこで、図１０は従来の放電灯を有する点灯装置の放電灯に供給する交流電圧、交流電流、電力波形図であり、交流電圧（Ｖｌａ）の波高値は放電灯の放電電圧で固定されるので、放電灯に供給する電力は交流電流（Ｉｌａ）により制御する。
【０００４】
ここでフリッカー対策として放電灯の交流電流を図１０−２に示すように交流電流の半周期（時間ｔ０〜ｔ１）において、電流を徐々に増加させる。
【０００５】
交流電流の負側の半周期（時間ｔ１〜ｔ２）においても電流を徐々に負側に増加させる。
【０００６】
その結果、図１０−３に示すように放電灯電力は交流電流の半周期の極性反転直前（時間ｔ１）において、最大とすることができ、放電灯の電極の温度が極性反転の直前で高い値に上昇するため放電アークが同一個所から発生し放電アークの安定性を増大して前記高圧放電灯のフリッカーを制御する点灯方法である。
【０００７】
ここで、高圧放電灯を光源とするデータプロジェクター等の電子機器において、通常は高圧放電灯の輝度を最大で使用し高圧放電灯に供給する電力を例えば１３０Ｗ供給する。図１０−２−（ａ）に示す電力最大時の波形のように交流電流の半周期（時間ｔ０〜ｔ１）において、交流電流は時間の経過と共に増加させる率を少なくする。そして、室内をすこし暗くしてデータプロジェクターの高圧放電灯の輝度を最小（省エネルギーモード等）の設定にすると画面が見やすくなり、省エネルギーにもなる。この時、高圧放電灯に供給する電力は例えば１１０Ｗとなり、上記のフリッカーがより発生し易く、また目に感じやすいので、図１０−２−（ｂ）に示す電力最小時の波形のように交流電流の半周期（時間ｔ０〜ｔ１）において、交流電流は時間の経過と共に増加させる率を大きくする。
【０００８】
また、交流放電灯の輝度が最大（供給電力１３０Ｗ）の時は、フリッカーが目立ちにくく、交流電流のピーク値が大きいと高圧放電灯の寿命に影響がある可能性があり前記のように交流電流の増加率を変えたフリッカー抑制の点灯方法を使用する。
【０００９】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００２−１３４２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この従来の点灯方法においては、高圧放電灯の輝度を最大（１３０Ｗ）と最小（１１０Ｗ）の２段階の切り替えでは有効である。しかし、高圧放電灯の輝度を最大（１３０Ｗ）から最小（１１０Ｗ）までを、投影する画面の明るさや部屋の明るさに応じて、例えば１６段階でスムーズに変化させたい場合、高圧放電灯の輝度が最小（１１０Ｗ）から中位（１２０Ｗ）までは、フリッカーを抑制する交流電流を図１０−２−（ｂ）の電力最小時の波形を行い、中位（１２２Ｗ）から最大（１３０Ｗ）までは図１０−２−（ａ）の電力最大時の波形を使っている。しかし、交流放電灯の輝度が中位（１２０Ｗ）から（１２２Ｗ）に変化させたときフリッカーを抑制する交流電流の増加信号が図１０−２−（ｂ）から図１０−２−（ａ）となり、波形の変化が大きく輝度の変化を感じるという問題点を有していた。
【００１１】
前記の放電灯電力を１２０Ｗから１２２Ｗに変化させた場合でも、交流電流を時間の経過と共に増加させる方法は、平均電流としては、変化が少なく優れた方法であるが、変化させる瞬間では、短時間の平均電力も変化してしまう。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので高圧放電灯の点灯中に簡単な回路構成で高圧放電灯の輝度をスムーズに変化させ、かつフリッカーを抑制する点灯方法とそれを用いた電子機器において高圧放電灯の長寿命化を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【００１４】
本発明の請求項１に記載の発明は、交流電流で高圧放電灯を点灯する際に、任意の電圧により高圧放電灯に供給する電力を可変制御すると共に、前記交流電流の電流値が矩形波の転流後から複数の階段波で所定電流まで増加し、その後、複数の階段波で転流前まで増加するような波形を、任意の電圧により前記複数の階段波の振幅を変化させ、高圧放電灯の電力が一定になるように前記交流電流の平均電流を制御し、高圧放電灯を点灯させる回路を備えた高圧放電灯の点灯装置である。
【００１５】
本発明による高圧放電灯の点灯方法では、高圧放電灯の点灯中に高圧放電灯の輝度をスムーズに変化でき、かつ安定したフリッカー低減効果が得られる。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の発明は、交流電流で高圧放電灯を点灯する際に、任意の電圧により高圧放電灯に供給する電力を制御すると共に、前記交流電流の電流値が矩形波の転流後から終了時に向けて徐々に増加する波形を、任意の電圧により前記交流電流の増加波形の振幅を変化させ、高圧放電灯の電力が一定になるように前記交流電流の平均電流を制御し、高圧放電灯を点灯させる回路を備えた高圧放電灯の点灯装置である。
【００１７】
本発明による高圧放電灯の点灯方法では、簡単な回路構成で、ランプフリッカーを低減しつつ放電灯の輝度変化を少なくすることが可能である。
【００１８】
本発明の請求項３に記載の発明は、任意の電圧として、ＰＷＭ信号を積分して得られた電圧をＡ／Ｄコンバータでデジタル信号に変換し、前記デジタル信号をデコードしてスイッチ回路を制御し、高圧放電灯の電圧またはそれに比例する電圧を分圧する分圧比を可変させ、前記分圧電圧に応じた電流を高圧放電灯に流す制御を行うマイクロコンピュータとそのマイクロコンピュータの制御信号により高圧放電灯に電力を供給するコンバータの供給電力を制御する回路を備えた請求項１、請求項２記載の高圧放電灯の点灯装置である。
【００１９】
本発明による高圧放電灯の点灯方法では、外部からのＰＷＭ信号により容易に放電灯の輝度をコントロールすることが可能となり、簡単な回路構成で、ランプフリッカーを低減しつつ放電灯の不要な輝度変化を少なくすることが可能となる。
【００２０】
本発明の請求項４に記載の発明は、任意の時間オン・オフ可能なマイクロコンピュータの複数の出力端子にそれぞれ抵抗の一端を接続し、前記抵抗の他端を共通にし、第一の定電流源を構成する第一のトランジスタと第二のトランジスタと第三のトランジスタのいずれかに接続し、他方２個のトランジスタの出力と第二の定電流源を構成する第四のトランジスタと第五のトランジスタの出力に接続し、第二の定電流源を前記マイクロコンピュータでオン・オフし、第一の定電流源の電源を任意の電圧で可変する波形発生器を有する高圧放電灯の点灯装置である。
【００２１】
本発明による高圧放電灯の点灯方法では、簡単な回路構成で、ランプフリッカーを低減する波形を発生させ、その波形の振幅を容易に制御することが可能となる。
【００２２】
本発明の請求項５に記載の発明は、交流電流で高圧放電灯を点灯する際に、前記交流電流の電流波形が矩形波の転流後から終了時に向けて徐々に増加する波形を、高圧放電灯に流れる交流電流の平均電流を増幅した電圧により前記徐々に増加する交流電流波形の振幅を変化させ、高圧放電灯の電力が一定になるように交流電流の平均電流を制御し高圧放電灯を点灯させる回路を備えた高圧放電灯の点灯装置である。
【００２３】
本発明による高圧放電灯の点灯方法では、放電灯に流れる電流に応じてランプフリッカーを低減する波形の振幅を制御するものであり、放電灯の輝度を外部電圧により制御すれば、それに対応する放電灯電流が決まり、フリッカ低減信号の振幅も自動的に設定されることが可能となる。
【００２４】
本発明の請求項６に記載の発明は、交流電流で高圧放電灯を点灯する際に、前記交流電流の電流波形が矩形波の転流後から終了時に向けて徐々に増加する波形を、高圧放電灯の電力が一定になる制御において高圧放電灯の電圧から交流電流の平均電流を算出するマイクロコンピュータからの電流制御信号により、交流電流の電流波形が矩形波の転流後から終了時に向けて徐々に増加する振幅を変化させる回路を備えた高圧放電灯の点灯装置である。
【００２５】
本発明による高圧放電灯の点灯方法では、放電灯の放電電圧が変化しても放電灯の電力を一定にする制御信号が放電灯電流と比例することを利用しランプフリッカーを低減する波形の振幅を制御するものであり、放電灯の輝度を外部電圧により制御すれば、それに対応するフリッカ低減信号の振幅も自動的に設定されることが可能となる。
【００２６】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一つの高圧放電灯の点灯装置を第二のマイクロコンピュータからのＰＷＭ信号により電圧可変制御して使用することを特徴とした電子機器である。
【００２７】
本発明による高圧放電灯を搭載した電子機器を制御する上記第二のマイクロコンピュータはその電子機器が投影する画面の明るさや、部屋の明るさに応じて本発明による高圧放電灯をＰＷＭ信号により容易に放電灯の輝度をコントロール可能であり、簡単な回路構成で、ランプフリッカーを低減しつつ放電灯の不要な輝度変化を少なくすることが可能となる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は交流電流で高圧放電灯を点灯する際に、任意の電圧により高圧放電灯に供給する電力を可変制御すると共に、前記交流電流の電流波形が、矩形波の転流後から複数の階段波で増加し、転流前まで増加するような波形を任意の電圧により前記複数の階段波の振幅を変化させ、前記交流電流の平均電流を一定に制御することにより高圧放電灯を点灯させる点灯装置であり、簡単な回路構成で高圧放電灯の輝度をスムーズに変化させ、ランプフリッカーを低減しつつ放電灯の不要な輝度変化を少なくし、本高圧放電灯を用いた電子機器はランプの長寿命化を提供することができるという効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は本発明による高圧放電灯点灯装置の構成を示すブロック図である。図１の高圧放電灯点灯装置の基本部分は、前記直流電源１からＤＣ−ＤＣコンバータ５０、交流変換回路５１を介して高圧放電灯１１に接続される。前記ＤＣ−ＤＣコンバータ５０は制御回路１４からのＰＷＭ制御信号５８により直流電源１の電圧を数十ＫＨｚの高周波の電圧に変換し、平滑して高圧放電灯への出力電圧を得る。前記制御回路１４は前記高圧放電灯１１に供給する出力電流を可変するように制御している。
【００３０】
ここで、高圧放電灯１１を最初に高電圧（約２０ＫＶ）を印加して点灯させるイグナイタ６が交流変換回路５１を介して前記高圧放電灯１１に接続される。
【００３１】
前記交流変換回路は４個のスイッチング素子で構成され、それぞれのスイッチング素子は駆動回路５２で切り替え制御することにより高圧放電灯に交流電力を供給する。点灯波形発生回路１８からは、数十から数百Ｈｚの矩形波信号２４を出し駆動回路５２で交流変換駆動信号に加工する。さらに前記点灯波形発生回路１８からは高圧放電灯のフリッカー低減のための階段信号１８ｏｓと高圧放電灯の出力電力制御信号１８ｏｃを出力する。増幅器３４は電源３２の電圧により増幅率が変わる増幅器であり階段信号１８ｏｓの振幅を変化させて階段可変信号３４ｏｓを出力する。制御回路１４において、この２つの信号３４ｏｓと１８ｏｃの合成信号と抵抗２３で検出した放電灯の出力電流と比較し、ＰＷＭ制御信号５８を得る。
そして、
放電灯電流（Ｉｌａ）＝放電灯電力（Ｐｌａ）／放電灯電圧（Ｖｌａ）
であるから、比例定数をαとすると
放電灯出力電力制御信号１８ｏｃ＝α×放電灯電流(Ｉｌａ)＝α×(Ｐｌａ／Ｖｌａ)
により放電灯１１の電力を一定制御し、明るさを一定に保つことができる。
【００３２】
図７に放電灯電圧５５に対する放電灯出力電力制御信号１８ｏｃと放電灯平均電流の動作特性図を示す。
【００３３】
また、電力可変回路７０は、放電灯電圧（Ｖｌａ）に印加される電圧５５を分圧して点灯波形発生回路１８に入力する分電圧を可変して、放電灯電力を可変させる機能を持つ。
【００３４】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１において、特に本発明の請求項１、請求項２に記載の発明について説明する。図２は本発明の実施の形態１における放電灯の回路構成図、図３はその動作を示す動作波形図である。
【００３５】
図２において、放電灯１１は前記直流電源１からＤＣ−ＤＣコンバータ５０、交流変換回路５１を介して接続される。前記ＤＣ−ＤＣコンバータ５０はスイッチング素子２、ＰＷＭ回路１２、ダイオード３、チョークコイル４および平滑コンデンサ５で構成され、前記スイッチング素子２はＰＷＭ回路１２からの駆動信号により数十ＫＨｚの高周波でオン、オフ動作して直流電源１の電圧を数十ＫＨｚの高周波の電圧に変換し、ダイオード３、チョークコイル４および平滑コンデンサ５で平滑される。前記ＰＷＭ回路１２を制御回路１４で制御する。
【００３６】
制御回路１４は、基準電源５９から抵抗１４ｂと抵抗１４ｄと高圧放電灯電流検出抵抗２３とを直列接続しその他端を接地すると共に前記基準電源５９から抵抗１４ａと抵抗１４ｃとを直列接続しその他端を接地するブリッジ回路から成る。
【００３７】
そして、波形発生回路１８からのランプフリッカー低減のための階段信号１８ｏｓは増幅器３４で電源３２の電圧によりその振幅を変化させて階段可変信号３４ｏｓを出し、ランプ出力電力制御信号１８ｏｃとを抵抗１５と抵抗１６で合成し、抵抗１４ａと抵抗１４ｃの交点に入力する。
【００３８】
また、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０の出力電圧５５（放電灯電圧にほぼ等しい）は点灯波形発生回路１８内の抵抗１８ｅと抵抗１８ｆで分圧し、Ａ／Ｄコンバータ１８ｄに入力する。Ａ／Ｄコンバータ１８ｄの出力からマイクロコンピュータ１８ａは放電灯１１に最適な電流を流せるようにＤ／Ａコンバータ１８ｃへの出力値を下記の（式１）から計算し放電灯出力電力制御信号１８ｏｃを得る。
【００３９】
放電灯出力電力制御信号１８ｏｃ＝α×放電灯電流(Ｉｌａ)＝α×(Ｐｌａ／Ｖｌａ)
（式１）
Ａ／Ｄコンバータ１８ｄに入力する電圧Ｖａｄは、抵抗１８ｅと抵抗１８ｆ、抵抗１８ｇの抵抗値をそれぞれ、Ｒ１８ｅ、Ｒ１８ｆ、Ｒ１８ｇとすると
Ｖａｄ＝Ｒ１８ｆ／（Ｒ１８ｅ＋Ｒ１８ｆ）×Ｖｌａ        （式２）
であり、Ｒ１８ｆと並列にＲ１８ｇを接続すると式２のＶａｄ電圧は低くなり、Ａ／Ｄコンバータ１８ｄを介してマイクロコンピュータ１８ａはＶｌａが低くなったと判断し、放電灯１１に流す電流を増加させ、放電灯１１に供給される電力が増加する。そこで、電力可変回路７０は、電源３２の電圧をＡ／Ｄコンバータで読み込みデコーダ回路でトランジスタ７２、トランジスタ７５をオン・オフさせ抵抗７３、抵抗７４を抵抗１８ｆに並列接続して放電灯電圧（Ｖｌａ）に印加される出力電圧５５を更に分圧して、マイクロコンピュータ１８ａで放電灯電力を可変させる。
【００４０】
そしてマイクロコンピュータ１８ａの出力信号によりＤ／Ａコンバータ１８ｓからはランプフリッカー低減のための階段信号１８ｏｓを発生させ増幅器３４で電源３２の電圧によりその振幅を変化させて階段可変信号３４ｏｓを電圧−電流変換してブリッジ回路の抵抗１４ｃに信号電流を流す。
【００４１】
制御回路１４において、この２つの信号３４ｏｓと１８ｏｃの合成信号と抵抗２３で検出したランプ出力電流をブリッジ回路に入力し、抵抗１４ａと抵抗１４ｃの交点を比較器１３の＋入力に接続し、抵抗１４ｂと抵抗１４ｄの交点を比較器１３の−入力に接続し、ランプ出力電流が小さいと比較器１３の出力であるＰＷＭ制御信号５８が上昇し、スイッチング素子２の導通期間が長くなり、交流変換回路５１に供給する電力が増加し、ランプ出力電流を増加させるように制御する。
【００４２】
ここで、ブリッジ回路の抵抗１４ａと抵抗１４ｃの交点電圧及び抵抗１４ｂと抵抗１４ｄの交点電圧は電源５９の電圧の半分以下に設定する。それにより比較器１３の電源に負電源が必要でなく電源５９と共用できる。また、比較器１３の出力をフィードバックする抵抗５７ａとコンデンサ５７ｂがブリッジ回路に接続でき制御の安定化が図れる。
【００４３】
前記交流変換回路５１は４個のスイッチング素子７、８、９、１０と駆動回路５２内の反転回路１９、２０で構成され、前記スイッチング素子７、８と９、１０はそれぞれ直列接続され、前記スイッチング素子７と８の接続点と９、１０の接続点にイグナイタ６を介して前記高圧放電灯１１が接続される。これら前記スイッチング素子７、８、９、１０はそれぞれＵ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４の駆動素子で駆動される。前記駆動素子Ｕ２、Ｕ４と駆動素子Ｕ１、Ｕ３は互いに出力極性を反対にしており、かつスイッチング素子７とスイッチング素子８及びスイッチング素子９とスイッチング素子１０は同時に導通しないように、タイミング回路２１でデッドタイムを設けている。前記タイミング回路２１には点灯波形発生回路１８内のマイクロコンピュータ１８ａから数十から数百Ｈｚの矩形波信号２４を出し、上述した駆動回路５２で交流変換駆動信号に加工し、交流変換回路５１で放電灯１１を交流点灯させ続ける。
【００４４】
図３は放電灯１１の交流駆動波形図である。図３−１は高圧放電灯１１に印加される交流電圧波形であり、図３−２は高圧放電灯１１に流れる交流電流波形であり、その平均電流（最小時）はランプフリッカー低減信号の振幅が大きく図３−２−（ｂ）の電力最小時の波形であり、平均電流（最大時）はランプフリッカー低減信号の振幅が小さく図３−２−（ａ）の電力最大時の波形となる。その最小と最大の間をランプフリッカー低減信号の振幅と平均電流が徐々に変化させることができる。
【００４５】
上記で説明した電力可変回路７０の機能は、マイクロコンピュータ１８ａに取り込むと回路の合理化が図れる。
【００４６】
請求項２では波形発生回路１８からのランプフリッカー低減のための階段信号１８ｏｓ発生用のＤ／Ａコンバータ１８ｓで時間と共に出力を増加させることにより図３の交流電流に示す直線的増加するランプフリッカー低減信号が得られる。ただし、この方法はマイクロコンピュータ１８ａでの処理ソフトに占める時間が大きくなる。そこで、コンデンサに定電流を流し、ノコギリ波状の信号を作る方法もある。
【００４７】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２において、特に本発明の請求項３、請求項４に記載の発明について説明する。図４は本発明の実施の形態２における高圧放電灯の特に、点灯波形発生回路１８内の簡易Ｄ／Ａコンバータ１８ｓａ、マイクロコンピュータ１８ａと電力可変回路７０の回路構成図である。図５はその動作を示す動作波形図である。
【００４８】
本実施の形態における図４において、本発明の高圧放電灯点灯装置を内蔵する電子機器内のマイクロコンピュータ９１から輝度を制御するＰＷＭ信号をフォトカプラ９０を介して本発明の高圧放電灯点灯装置にＰＷＭ信号６０を入力する。ＰＷＭ信号６０は抵抗６１とコンデンサ６２によって積分され直流電圧に変換して、増幅器６３とマイクロコンピュータ１８ａの端子Ａ／Ｄ１に印加される。まず、マイクロコンピュータ１８ａの端子Ａ／Ｄ１で得られた電圧に応じてマイクロコンピュータ１８ａはトランジスタ７２、トランジスタ７５、トランジスタ１８ｈをオン・オフし、放電灯１１の電圧５５を分圧する抵抗１８ｅ、抵抗１８ｆにさらに抵抗７３、抵抗７４、抵抗１８ｇを並列接続し上記ＰＷＭ信号６０に対応する分電圧Ｖａｄを発生させる。その分電圧Ｖａｄに応じて、マイクロコンピュータ１８ａは放電灯１１に供給する電力を制御する。実施の形態では３個の抵抗をオン・オフするので輝度の可変は  ２×２×２＝８  の８階調となる。
【００４９】
そして、マイクロコンピュータ１８ａはその端子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を任意の時間オン・オフさせ抵抗３９ａ、抵抗３９ｂ、抵抗３９ｃを介してトランジスタ３５と抵抗３１に電流を流す（図５−（ａ））。第一の定電流源を構成するトランジスタ３５とトランジスタ３５ａ、トランジスタ３５ｂの出力（電流吐き出し）と第二の定電流源を構成するトランジスタ３７とトランジスタ３６の出力（電流吸い込み）に接続し、トランジスタ３６に接続した抵抗３８をマイクロコンピュータ１８ａの端子Ｐ４（図５−（ｂ）：スイッチ切り替え信号１８ｓｃ）からトランジスタ３９をオンすると、第二の定電流源は第一の定電流源の２倍の電流を吸い込む設定にしておくと出力である階段信号３４ｏｓａは（図５−（ｃ）：ｔ０〜ｔ８）のように吸い込み電流（負の階段波）となる。
【００５０】
次に、マイクロコンピュータ１８ａの端子Ｐ４（図５−（ｂ）：スイッチ切り替え信号１８ｓｃ）からトランジスタ３９をオフすると、階段信号３４ｏｓａは（図５−（ｃ）：ｔ８〜ｔ１５）のように吐き出し電流（正の階段波）となる。
【００５１】
そして、制御信号であるＰＷＭ信号６０が抵抗６１とコンデンサ６２で積分された直流電圧は増幅器６３（バッファー）は第一の定電流源の電源として供給することでＰＷＭ信号６０の変化に応じて抵抗３１に流れる電流が変化し、図５−（ｃ）の階段信号３４ｏｓａの振幅を可変できる。
【００５２】
また抵抗３９ａ、抵抗３９ｂ、抵抗３９ｃはその抵抗値により階段信号３４ｏｓａの階段波形を直線状に増加させたり、放物線状にしたりすることが可能である。
【００５３】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３において、特に本発明の請求項５に記載の発明について説明する。図６は実施の形態３における高圧放電灯の回路構成図であり、図７は高圧放電灯の動作特性図であり、放電灯電圧５５が直線的に変化した場合、放電灯電力が１３０Ｗ一定であるので、放電灯平均電流は反比例の曲線となる。
【００５４】
図６において、交流変換回路５１を介して高圧放電灯１１に供給された電力は交流電流で高圧放電灯を点灯させ、交流変換回路５１から放電灯電流線（直流電流）５６を介して制御回路１４内の電流検出抵抗２３に流す。そこで放電灯電流線には放電灯電流に比例した電圧が発生する。その電圧を反転増幅器８０で電圧の増減を反転させ増幅すると放電灯電流が少ない時、高い電圧が得られ、放電灯電流が多い時、低い電圧が得られる。実施の形態１で説明したように、上記反転増幅器８０の出力電圧によって増幅器３４の出力を変化させ階段可変信号３４ｏｓを発生させることにより高圧放電灯の電流（輝度）をスムーズに変化させ、かつフリッカー低減信号もスムーズに変化する。
【００５５】
（実施の形態４）
以下、実施の形態４において、特に本発明の請求項６に記載の発明について説明する。図８は実施の形態４における高圧放電灯の回路構成図であり、図７は高圧放電灯の動作特性図である。
【００５６】
図８の回路構成図において、基本動作は図２と同じである。
【００５７】
図８と図２の違いは、図２では波形発生回路１８からのランプフリッカー低減のための階段信号１８ｏｓは電源３２の電圧により増幅器３４の出力振幅を変化させて階段可変信号３４ｏｓを出力するのに対して、図８では、増幅器３４の出力振幅を変化させる電圧としてＤ／Ａコンバータ１８ｃの出力電圧を反転増幅器８１で増幅した電圧を印加して階段可変信号３４ｏｓを出力するものである。
【００５８】
発明の実施の形態の最初に説明したように
放電灯出力電力制御信号１８ｏｃ＝α×放電灯電流(Ｉｌａ)＝α×(Ｐｌａ／Ｖｌａ)
により放電灯１１の電力を一定制御し、明るさを一定に保つことができ、図７に放電灯電圧５５に対する放電灯出力電力制御信号１８ｏｃと放電灯平均電流の動作特性図を示す。
【００５９】
よって、Ｄ／Ａコンバータ１８ｃの出力電圧を反転増幅した電圧は放電灯平均電流が大きい時に、低い電圧となり増幅器３４に印加すると階段可変信号３４ｏｓは小さくなり、Ｄ／Ａコンバータ１８ｃの出力電圧を反転増幅する増幅器８１の出力電圧は放電灯平均電流が大きい時に低い電圧となり、増幅器３４に印加すると階段可変信号３４ｏｓは小さくなる。逆に放電灯平均電流が小さい時には、増幅器８１の出力は高い電圧となり増幅器３４に印加すると階段可変信号３４ｏｓは大きくなる。
【００６０】
すなわち、上記反転増幅器８１の出力電圧によって増幅器３４の出力を変化させ階段可変信号３４ｏｓを発生させることにより高圧放電灯の電流（輝度）をスムーズに変化させた時、フリッカー低減信号もスムーズに変化する。
【００６１】
（実施の形態５）
以下、実施の形態５において、特に本発明の請求項７に記載の発明について説明する。図９は実施の形態５における高圧放電灯の回路構成図である。
【００６２】
図９の回路構成図において、基本動作は図８と同じである。
【００６３】
ここで、上記反転増幅器８１を反転せずにＤ／Ａコンバータ１８ｃの出力である放電灯出力電力制御信号１８ｏｃ電圧によって増幅器３４の出力を変化させ階段可変信号３４ｏｓを発生させると高圧放電灯の電流（輝度）に比例したフリッカー低減信号が得られ、放電灯１１の交流電流に同期して、画面の上下の明るさを補正する等の利用もフリッカー低減を行いながら可能である。
【００６４】
（実施の形態６）
以下、実施の形態６において、特に本発明の請求項８に記載の発明について説明する。本実施の形態６は実施の形態２で説明したが、図４において、本発明の高圧放電灯点灯装置を内蔵する電子機器内のマイクロコンピュータ９１から輝度を制御するＰＷＭ信号をフォトカプラ９０を介して本発明の高圧放電灯点灯装置にＰＷＭ信号６０を入力する。ＰＷＭ信号６０は抵抗６１とコンデンサ６２によって積分され直流電圧に変換して、増幅器６３とマイクロコンピュータ１８ａの端子Ａ／Ｄ１に印加される。まず、マイクロコンピュータ１８ａの端子Ａ／Ｄ１で得られた電圧に応じてマイクロコンピュータ１８ａはトランジスタ７２、トランジスタ７５、トランジスタ１８ｈをオン・オフし、放電灯１１の輝度を制御する。また、ＰＷＭ信号６０により、振幅可変増幅器でランプフリッカー低減の信号を振幅制御することにより輝度に応じてランプフリッカー低減信号の振幅もスムーズに変化させることが可能である。
【００６５】
よって、本発明による高圧放電灯を搭載した電子機器を制御する上記第二のマイクロコンピュータはその電子機器が投影する画面の明るさや、部屋の明るさに応じて本発明による高圧放電灯をＰＷＭ信号により容易に放電灯の輝度をコントロール可能であり、簡単な回路構成で、ランプフリッカーを低減しつつ放電灯の不要な輝度変化を少なくすることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の高圧放電灯の始動時に高圧パルスを印加するための点灯装置およびそれを用いたデータプロジェクター等の電子機器に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態１における電子機器のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における電子機器の回路構成図
【図３】本発明の実施の形態１における電子機器の動作波形図
【図４】本発明の実施の形態２における電子機器の回路構成図
【図５】本発明の実施の形態２における電子機器の動作波形図
【図６】本発明の実施の形態３における電子機器の回路構成図
【図７】本発明の実施の形態３における電子機器の動作特性図
【図８】本発明の実施の形態４における電子機器の回路構成図
【図９】本発明の実施の形態５における電子機器の回路構成図
【図１０】従来例における電子機器の動作波形図
【符号の説明】
【００６８】
１、３２、６４  直流電源
２、７、８、９、１０  スイッチング素子
６  イグナイタ
１１  高圧放電灯（ランプ）
１３  比較器
１４、５４  制御回路
１８、５３  点灯波形発生回路
１８ｃ、１８ｓ、１８ｓａ  Ｄ／Ａコンバータ
１８ａ、９１  マイクロコンピュータ
２４  矩形波信号
３４、６３  増幅器
５０  ＤＣ−ＤＣコンバータ
５１  交流変換回路
５２  駆動回路
５８  ＰＷＭ制御信号
６０  ＰＷＭ信号
７０  電力可変回路
８０、８１  反転増幅器
【図１】
2005327661.tif 000003
【図２】
2005327661.tif 000004
【図３】
2005327661.tif 000005
【図４】
2005327661.tif 000006
【図５】
2005327661.tif 000007
【図６】
2005327661.tif 000008
【図７】
2005327661.tif 000009
【図８】
2005327661.tif 000010
【図９】
2005327661.tif 000011
【図１０】
2005327661.tif 000012