(57)【要約】【課題】  安定化電源部とセット部との間の双方向通信を一対の信号線で可能にした信号伝送方法及び装置並びにこれを用いた液晶プロジェクタを提供する。【解決手段】  セット部１８の第２マイコン１８１から信号線Ｌ５、Ｌ６及び受信用フォトカプラ１２６を介して安定化電源部１２の第１マイコン１２３に送信された点灯コマンドに基づいてＨＩＤランプ１１が正常に点灯制御された時に第１マイコン１２３から送出される点灯確認信号Ｓ１により送信用フォトカプラ１２５をオン／オフ制御するとともに、このオン／オフ制御に伴う送信用フォトカプラ１２５の出力信号を信号線Ｌ５、Ｌ６を通して第２マイコン１８１に送信し、そして、送信用フォトカプラ１２５のオフ期間中に第２マイコン１８１の送信端子Ｔｘから送出されるコマンドを信号線Ｌ５、Ｌ６及び受信用フォトカプラ１２６を介して第１マイコン１２３に送信する構成した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高輝度放電ランプを点灯し制御する安定化電源部と、前記安定化電源部に各種のコマンドを与えるセット部との間で信号の伝送を行う方法であって、
前記安定化電源部は前記セット部からの前記コマンドを受信し該コマンドに基づいて前記高輝度放電ランプを制御するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を前記セット部へ送信する第１通信制御部を有し、
前記セット部は前記コマンドを前記安定化電源部に送信するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を受信して前記動作状況情報に適合した処理を行う第２通信制御部を有し、
前記安定化電源部と前記セット部との間を送信用フォトカプラ及び受信用フォトカプラを介して接続する一対の信号線を有し、
前記セット部から前記安定化電源部に送信された点灯コマンドに基づいて前記高輝度放電ランプが正常に点灯された時に前記第１通信制御部の送信端から連続して送出される所定の周波数とデューティ比を有する点灯確認信号により前記送信用フォトカプラをオン／オフ制御するとともに該オン／オフ制御に伴う送信用フォトカプラの出力信号を前記信号線を介して前記第２通信制御部に送信し、
前記送信用フォトカプラのオフ期間中に前記第２通信制御部の送信端から送出される前記コマンドを前記信号線及び前記受信用フォトカプラを介して前記第１通信制御部に送信する、
ことを特徴とする信号伝送方法。
【請求項２】
前記第２通信制御部は、前記送信用フォトカプラを構成する出力用受光素子のオン時及び前記受信用フォトカプラを構成する入力用発光素子のオン動作時にこれら素子に電流を供給する定電流回路を備えることを特徴とする請求項１記載の信号伝送方法。
【請求項３】
前記第１通信制御部は、前記高輝度放電ランプが正常に点灯されない時は該第１通信制御部の送信端から点灯失敗を表す所定周波数の信号が連続して出力されることを特徴とする請求項１記載の信号伝送方法。
【請求項４】
高輝度放電ランプを点灯し制御する安定化電源部と、前記安定化電源部に各種のコマンドを与えるセット部との間の信号の伝送を行う装置であって、
前記安定化電源部に設けられ前記セット部からの前記コマンドを受信し該コマンドに基づいて前記高輝度放電ランプを制御するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を前記セット部へ送信する第１通信制御部と、
前記セット部に設けられ前記コマンドを前記安定化電源部に送信するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を受信して前記動作状況情報に適合した処理を行う第２通信制御部と、
前記第１通信制御部の受信端に接続された受信用フォトカプラと、
前記第１通信制御部の送信端に接続された送信用フォトカプラと、
前記受信用フォトカプラ及び前記送信用フォトカプラを介して前記安定化電源部と前記セット部との間を接続する一対の信号線とを有し、
前記セット部から前記安定化電源部に送信された点灯コマンドに基づいて前記高輝度放電ランプが正常に点灯された時に前記第１通信制御部の送信端から連続して送出される所定の周波数とデューティ比を有する点灯確認信号により前記送信用フォトカプラをオン／オフ制御するとともに該オン／オフ制御に伴う送信用フォトカプラの出力信号を前記信号線を介して前記第２通信制御部に送信し、前記送信用フォトカプラのオフ期間中に前記第２通信制御部の送信端から送出される前記コマンドを前記信号線及び前記受信用フォトカプラを介して前記第１通信制御部に送信するように構成した、
ことを特徴とする信号伝送装置。
【請求項５】
前記第２通信制御部は、前記送信用フォトカプラを構成する出力用受光素子のオン時及び前記受信用フォトカプラを構成する入力用発光素子のオン動作時にこれら素子に電流を供給する定電流回路を備えることを特徴とする請求項５記載の信号伝送装置。
【請求項６】
高輝度放電ランプを点灯し制御する安定化電源部と、前記安定化電源部に各種のコマンドを与えるセット部と、前記安定化電源部と前記セット部との間の通信を行う信号伝送回路とを有する液晶プロジェクタであって、
前記安定化電源部は前記セット部からの前記コマンドを受信し該コマンドに基づいて前記高輝度放電ランプを制御するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を前記セット部へ送信する第１通信制御部を有し、
前記セット部は前記コマンドを前記安定化電源部に送信するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を受信して前記動作状況情報に適合した処理を行う第２通信制御部を有し、
前記信号伝送回路は、前記第１通信制御部の受信端に接続された受信用フォトカプラと、前記第１通信制御部の送信端に接続された送信用フォトカプラと、前記受信用フォトカプラ及び前記送信用フォトカプラを介して前記安定化電源部と前記セット部との間を接続する一対の信号線とから構成され、
前記セット部から前記安定化電源部に送信された点灯コマンドに基づいて前記高輝度放電ランプが正常に点灯された時に前記第１通信制御部の送信端から連続して送出される所定の周波数とデューティ比を有する点灯確認信号により前記送信用フォトカプラをオン／オフ制御するとともに該オン／オフ制御に伴う送信用フォトカプラの出力信号を前記信号線を介して前記第２通信制御部に送信し、前記送信用フォトカプラのオフ期間中に前記第２通信制御部の送信端から送出される前記コマンドを前記信号線及び前記受信用フォトカプラを介して前記第１通信制御部に送信するように構成した、
ことを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項７】
高輝度放電ランプを点灯し制御する安定化電源部と、前記安定化電源部に各種のコマンドを与えるセット部との間で信号の伝送を行う方法であって、
前記安定化電源部と前記セット部との間に配線された通信兼用電源ラインを有し、
前記セット部は前記通信兼用電源ラインを介して前記安定化電源部の駆動制御に必要な電力を供給する定電圧定電流回路を有し、
前記安定化電源部は前記コマンドを受信し該コマンドに基づいて前記高輝度放電ランプを制御するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を前記セット部へ送信する第１通信制御部を有し、
前記セット部は前記コマンドを前記安定化電源部に送信するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を受信して前記動作状況情報に適合した処理を行う第２通信制御部を有し、
前記第１通信制御部は前記定電圧定電流回路から前記通信兼用電源ラインに印加されている定電圧を前記第１通信制御部から送出される前記動作状況情報に応じて変調し前記定電圧レベルがハイ／ローに変化する被変調波を生成し、前記被変調波を送信信号として前記第２通信制御部に送信し、
前記第２通信制御部は前記定電圧定電流回路から前記通信兼用電源ラインに印加されている電圧を前記第２通信制御部から送出されるコマンドに応じて変調し前記定電圧レベルがハイ／ローに変化する被変調波を生成し、前記被変調波を送信信号として前記第１通信制御部に送信する、
ことを特徴とする信号伝送方法。
【請求項８】
前記安定化電源部は前記通信兼用電源ラインを通して前記定電圧定電流回路により充電される充電コンデンサと逆流防止ダイオードを有し、前記充電コンデンサの充電電力は前記第１及び第２通信制御部がデータの送信を行っている時に前記安定化電源部及び前記第１通信制御部に供給されるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の信号伝送方法。
【請求項９】
前記第１通信制御部と第２通信制御部との間の通信サイクルは、一方の通信制御部の送信開始を基準に設定され、前記通信サイクルごとに前記第１通信制御部と第２通信制御部の送信タイミングを異なるタイミングに決定したことを特徴とする請求項１記載の信号伝送方法。
【請求項１０】
高輝度放電ランプを点灯し制御する安定化電源部と、前記安定化電源部に各種のコマンドを与えるセット部との間の信号の伝送を行う装置であって、
前記安定化電源部と前記セット部との間に配線された通信兼用電源ラインと、
前記セット部は前記通信兼用電源ラインを介して前記安定化電源部の駆動制御に必要な電力を供給する定電圧定電流回路と、
前記安定化電源部は前記コマンドを受信し該コマンドに基づいて前記高輝度放電ランプを制御するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を前記セット部へ送信する第１通信制御部と、
前記セット部は前記コマンドを前記安定化電源部に送信するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を受信して前記動作状況情報に適合した処理を行う第２通信制御部とを備え、
前記第１通信制御部は前記定電圧定電流回路から前記通信兼用電源ラインに印加されている定電圧を前記第１通信制御部から送出される前記動作状況情報に応じて変調し前記定電圧レベルがハイ／ローに変化する被変調波を生成し、前記被変調波を送信信号として前記第２通信制御部に送信し、前記第２通信制御部は前記定電圧定電流回路から前記通信兼用電源ラインに印加されている電圧を前記第２通信制御部から送出されるコマンドに応じて変調し前記定電圧レベルがハイ／ローに変化する被変調波を生成し、前記被変調波を送信信号として前記第１通信制御部に送信するように構成した、
ことを特徴とする信号伝送装置。
【請求項１１】
前記安定化電源部は前記通信兼用電源ラインを通して前記定電圧定電流回路により充電される充電コンデンサと逆流防止ダイオードを有し、前記充電コンデンサの充電電力は前記第１及び第２通信制御部がデータの送信を行っている時に前記安定化電源部及び前記第１通信制御部に供給されるように構成されていることを特徴とする請求項１０記載の信号伝送装置。
【請求項１２】
前記第１通信制御部と第２通信制御部との通信サイクルは、一方の通信制御部の送信開始を基準に設定され、前記通信サイクルごとに前記第１通信制御部と第２通信制御部の送信タイミングを異なるタイミングに決定したことを特徴とする請求項１０記載の信号伝送装置。
【請求項１３】
前記定電圧定電流回路は、フの字垂下特性の過電流制限機能を有することを特徴とする請求項１０記載の信号伝送装置。
【請求項１４】
前記第２通信制御部の送信端は送信用フォトカプラを介して前記定電圧定電流回路に接続され、前記第２通信制御部の受信端は受信用フォトカプラを介して前記通信兼用電源ラインに接続されていることを特徴とする請求項１０記載の信号伝送装置。
【請求項１５】
高輝度放電ランプを点灯し制御する安定化電源部と、前記安定化電源部に各種のコマンドを与えるセット部とを有する液晶プロジェクタであって、
前記安定化電源部と前記セット部との間に配線された通信兼用電源ラインを有し、
前記セット部は前記通信兼用電源ラインを介して前記安定化電源部の駆動制御に必要な電力を供給する定電圧定電流回路を有し、
前記安定化電源部は前記コマンドを受信し該コマンドに基づいて前記高輝度放電ランプを制御するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を前記セット部へ送信する第１通信制御部を有し、
前記セット部は前記コマンドを前記安定化電源部に送信するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を受信して前記動作状況情報に適合した処理を行う第２通信制御部を有し、
前記第１通信制御部は前記定電圧定電流回路から前記通信兼用電源ラインに印加されている定電圧を前記第１通信制御部から送出される前記動作状況情報に応じて変調し前記定電圧レベルがハイ／ローに変化する被変調波を生成し、前記被変調波を送信信号として前記第２通信制御部に送信し、前記第２通信制御部は前記定電圧定電流回路から前記通信兼用電源ラインに印加されている電圧を前記第２通信制御部から送出されるコマンドに応じて変調し前記定電圧レベルがハイ／ローに変化する被変調波を生成し、前記被変調波を送信信号として前記第１通信制御部に送信するように構成した、
ことを特徴とする液晶プロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタのような映像投射に用いられる高輝度放電（ＨＩＤ）ランプを安定に点灯し制御する安定化電源部（バラスト）と、この安定化電源部に各種のコマンドを与えるセット部との間の双方向通信を一対の信号線によってなし得るようにした信号伝送方法及び装置並びにこれを用いた液晶プロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶プロジェクタは、メタルハロイドランプ等の高輝度放電ランプ（以下、ＨＩＤランプという）、ＨＩＤランプを安定に点灯し制御する安定化電源部、ＨＩＤランプの前方に順に配置されたカラー液晶パネル、ダイアフラム（絞り）、集光レンズ及びスクリーン等を備える。また、直流入力をＨＩＤランプの点灯に必要な電力に変換する電力変換部、ＨＩＤランプを点弧させる高電圧発生部及びＨＩＤランプを点灯制御する制御部などを備えている。
ＨＩＤランプが点灯されることによりＨＩＤランプから出射される光はカラー液晶パネルを照射し、このカラー液晶パネルの三原色からなる画像はダイアフラム及び集光レンズを介してスクリーンに投影され、カラー画像がスクリーン上に映し出されるようになっている（特許文献１参照）。
また、安定化電源部には、これと信号線を介して接続されたセット部から各種のコマンドが送信され、さらに安定化電源部からセット部に対して応答信号などが送り返されるように構成されている。
【０００３】
次に、図１３により従来における安定化電源部とセット部との間の信号伝送方式について説明する。
図１３において、８１はＨＩＤランプを安定に点灯し制御する安定化電源部、８２は安定化電源部８１に各種のコマンドを与えるセット部である。
安定化電源部８１は、安定化電源部８１全体を制御し管理する機能及びセット部８２との通信制御機能を有するマイクロコンピュータ（以下マイコンと略称する）８１１と、セット部８２との通信に供される送信用フォトカプラ８１２及び受信用フォトカプラ８１３を備える。
セット部８２は、セット部８２全体を制御し管理する機能及び安定化電源部８１との通信制御機能を有するマイクロコンピュータ（以下マイコンと略称する）８２１を備える。
【０００４】
送信用フォトカプラ８１２を構成する入力側の発光ダイオード８１２ａのアノードはマイコン８１１の送信端子Ｔｘに抵抗Ｒ１を介して接続され、発光ダイオード８１２ａのカソードはグランド端子ＧＮＤに接続されている。
また、送信用フォトカプラ８１２を構成する出力側のフォトトランジスタ８１２ｂのコレクタとエミッタは、安定化電源部８１とセット部８２との間を接続する一対の送信専用の信号線Ｌ１、Ｌ２の一端に別々に接続され、そして、信号線Ｌ１の他端はセット部８２側の＋５Ｖ電源に接続され、信号線Ｌ２の他端はセット部８２側マイコン８２１の受信端子Ｒｘに接続され、さらに信号線Ｌ２の他端は抵抗Ｒ５を介してグランド端子ＧＮＤに接続されている。
【０００５】
受信用フォトカプラ８１３を構成する出力側のフォトトランジスタ８１３ｂのコレクタはマイコン８１１の受信端子Ｒｘに接続され、さらに、このコレクタは抵抗Ｒ２を介して＋５Ｖ電源に接続され、フォトトランジスタ８１３ｂのエミッタはグランド端子ＧＮＤに接続されている。
また、受信用フォトカプラ８１３を構成する入力側の発光ダイオード８１３ａのアノードは、安定化電源部８１とセット部８２との間を接続する受信専用の一対の信号線Ｌ３、Ｌ４の一方の信号線Ｌ３の一端に抵抗Ｒ３を介して接続され、発光ダイオード８１３ａのカソードは他方の信号線Ｌ４の一端に接続されている。そして、信号線Ｌ３の他端はセット部８２側の＋５Ｖ電源に接続され、信号線Ｌ４の他端はセット部８２側マイコン８２１の送信端子Ｔｘに抵抗Ｒ４を介して接続されている。
【０００６】
図１３に示す信号伝送回路において、安定化電源部８１によってＨＩＤランプを点灯する場合は、セット部８２側マイコン８２１の送信端子Ｔｘを「Ｌｏｗ」レベルにする。これに伴い、＋５Ｖ電源から信号線Ｌ３、Ｌ４を通して受信用フォトカプラ８１３の発光ダイオード８１３ａに電流が流れ、発光ダイオード８１３ａが発光動作すると同時に、この光を受けたフォトトランジスタ８１３ｂがオンされる。このオン信号は受信端子Ｒｘを通してマイコン８１１に取り込まれ、そのオン信号の状態を判断し、ＨＩＤランプが点灯されるように安定化電源部８１を制御する。
一方、ＨＩＤランプが点灯された場合は、安定化電源部８１の高電圧発生部から発生した高電圧によりＨＩＤランプが点弧されたことを安定化電源部８１内の点弧検出回路で検出し、この検出信号を基にして安定化電源部８１側マイコン８１１の送信端子Ｔｘを「Ｈｉｇｈ」レベルにする。これに伴い、送信用フォトカプラ８１２の発光ダイオード８１２ａが発光動作すると同時に、この光を受けたフォトトランジスタ８１２ｂがオンされ、＋５Ｖ電源から信号線Ｌ１、Ｌ２を通して電流が流れ、この電流を受信端子Ｒｘからセット部８２側マイコン８２１に取り込み、安定化電源部８１からの点灯確認信号かを判断することで、ＨＩＤランプの点灯を確認することが可能になる。
また、ＨＩＤランプを消灯する場合は、セット部８２側マイコン８２１の送信端子Ｔｘを「Ｌｏｗ」レベルを「Ｈｉｇｈ」レベルにする。これにより、ＨＩＤランプは消灯される。
【特許文献１】特開平１０−１８８８９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記のような従来の信号伝送方式では、図１３に示すように、送信系及び受信系の各系統毎に２本の信号線を用意する必要があるとともに、上述したＨＩＤランプの点灯または消灯機能のほかに、ＨＩＤランプに対して１００Ｗ／１２０Ｗのような電力モード切り替え機能などを付加しようとすると、この電力モード切り替えなどの指令信号を伝送するための専用の信号線とフォトカプラが指令信号の種類毎に別々に用意する必要がある。このため、安定化電源部８１とセット部８２との間を結ぶ信号線の数及びフォトカプラの数が大幅に増加するとともに、信号伝送の回路部品数も増大し、コスト面で不利となる問題があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、安定化電源部とセット部との間の双方向通信を一対の信号線もしくはセット部から安定化電源部への電源ラインを利用して可能にした信号伝送方法及び装置並びにこれを用いた液晶プロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、高輝度放電ランプを点灯し制御する安定化電源部と、前記安定化電源部に各種のコマンドを与えるセット部との間の信号の伝送を行う方法であって、前記安定化電源部は前記セット部からの前記コマンドを受信し該コマンドに基づいて前記高輝度放電ランプを制御するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を前記セット部へ送信する第１通信制御部を有し、前記セット部は前記コマンドを前記安定化電源部に送信するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を受信して前記動作状況情報に適合した処理を行う第２通信制御部を有し、前記安定化電源部と前記セット部との間を送信用フォトカプラ及び受信用フォトカプラを介して接続する一対の信号線を有し、前記セット部から前記安定化電源部に送信された点灯コマンドに基づいて前記高輝度放電ランプが正常に点灯された時に前記第１通信制御部の送信端から連続して送出される所定の周波数とデューティ比を有する点灯確認信号により前記送信用フォトカプラをオン／オフ制御するとともに該オン／オフ制御に伴う送信用フォトカプラの出力信号を前記信号線を介して前記第２通信制御部に送信し、前記送信用フォトカプラのオフ期間中に前記第２通信制御部の送信端から送出される前記コマンドを前記信号線及び前記受信用フォトカプラを介して前記第１通信制御部に送信することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、高輝度放電ランプを点灯し制御する安定化電源部と、前記安定化電源部に各種のコマンドを与えるセット部との間の信号の伝送を行う装置であって、前記安定化電源部に設けられ前記セット部からの前記コマンドを受信し該コマンドに基づいて前記高輝度放電ランプを制御するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を前記セット部へ送信する第１通信制御部と、前記セット部に設けられ前記コマンドを前記安定化電源部に送信するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を受信して前記動作状況情報に適合した処理を行う第２通信制御部と、前記第１通信制御部の受信端に接続された受信用フォトカプラと、前記第１通信制御部の送信端に接続された送信用フォトカプラと、前記受信用フォトカプラ及び前記送信用フォトカプラを介して前記安定化電源部と前記セット部との間を接続する一対の信号線とを有し、前記セット部から前記安定化電源部に送信された点灯コマンドに基づいて前記高輝度放電ランプが正常に点灯された時に前記第１通信制御部の送信端から連続して送出される所定の周波数とデューティ比を有する点灯確認信号により前記送信用フォトカプラをオン／オフ制御するとともに該オン／オフ制御に伴う送信用フォトカプラの出力信号を前記信号線を介して前記第２通信制御部に送信し、前記送信用フォトカプラのオフ期間中に前記第２通信制御部の送信端から送出される前記コマンドを前記信号線及び前記受信用フォトカプラを介して前記第１通信制御部に送信するように構成したことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、高輝度放電ランプを点灯し制御する安定化電源部と、前記安定化電源部に各種のコマンドを与えるセット部と、前記安定化電源部と前記セット部との間の通信を行う信号伝送回路とを有する液晶プロジェクタであって、前記安定化電源部は前記セット部からの前記コマンドを受信し該コマンドに基づいて前記高輝度放電ランプを制御するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を前記セット部へ送信する第１通信制御部を有し、前記セット部は前記コマンドを前記安定化電源部に送信するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を受信して前記動作状況情報に適合した処理を行う第２通信制御部を有し、前記信号伝送回路は、前記第１通信制御部の受信端に接続された受信用フォトカプラと、前記第１通信制御部の送信端に接続された送信用フォトカプラと、前記受信用フォトカプラ及び前記送信用フォトカプラを介して前記安定化電源部と前記セット部との間を接続する一対の信号線とから構成され、前記セット部から前記安定化電源部に送信された点灯コマンドに基づいて前記高輝度放電ランプが正常に点灯された時に前記第１通信制御部の送信端から連続して送出される所定の周波数とデューティ比を有する点灯確認信号により前記送信用フォトカプラをオン／オフ制御するとともに該オン／オフ制御に伴う送信用フォトカプラの出力信号を前記信号線を介して前記第２通信制御部に送信し、前記送信用フォトカプラのオフ期間中に前記第２通信制御部の送信端から送出される前記コマンドを前記信号線及び前記受信用フォトカプラを介して前記第１通信制御部に送信するように構成したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、高輝度放電ランプを点灯し制御する安定化電源部と、前記安定化電源部に各種のコマンドを与えるセット部との間で信号の伝送を行う方法であって、前記安定化電源部と前記セット部との間に配線された通信兼用電源ラインを有し、前記セット部は前記通信兼用電源ラインを介して前記安定化電源部の駆動制御に必要な電力を供給する定電圧定電流回路を有し、前記安定化電源部は前記コマンドを受信し該コマンドに基づいて前記高輝度放電ランプを制御するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を前記セット部へ送信する第１通信制御部を有し、前記セット部は前記コマンドを前記安定化電源部に送信するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を受信して前記動作状況情報に適合した処理を行う第２通信制御部を有し、前記第１通信制御部は前記定電圧定電流回路から前記通信兼用電源ラインに印加されている定電圧を前記第１通信制御部から送出される前記動作状況情報に応じて変調し前記定電圧レベルがハイ／ローに変化する被変調波を生成し、前記被変調波を送信信号として前記第２通信制御部に送信し、前記第２通信制御部は前記定電圧定電流回路から前記通信兼用電源ラインに印加されている電圧を前記第２通信制御部から送出されるコマンドに応じて変調し前記定電圧レベルがハイ／ローに変化する被変調波を生成し、前記被変調波を送信信号として前記第１通信制御部に送信することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、高輝度放電ランプを点灯し制御する安定化電源部と、前記安定化電源部に各種のコマンドを与えるセット部との間の信号の伝送を行う装置であって、前記安定化電源部と前記セット部との間に配線された通信兼用電源ラインと、前記セット部は前記通信兼用電源ラインを介して前記安定化電源部の駆動制御に必要な電力を供給する定電圧定電流回路と、前記安定化電源部は前記コマンドを受信し該コマンドに基づいて前記高輝度放電ランプを制御するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を前記セット部へ送信する第１通信制御部と、前記セット部は前記コマンドを前記安定化電源部に送信するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を受信して前記動作状況情報に適合した処理を行う第２通信制御部とを備え、前記第１通信制御部は前記定電圧定電流回路から前記通信兼用電源ラインに印加されている定電圧を前記第１通信制御部から送出される前記動作状況情報に応じて変調し前記定電圧レベルがハイ／ローに変化する被変調波を生成し、前記被変調波を送信信号として前記第２通信制御部に送信し、前記第２通信制御部は前記定電圧定電流回路から前記通信兼用電源ラインに印加されている電圧を前記第２通信制御部から送出されるコマンドに応じて変調し前記定電圧レベルがハイ／ローに変化する被変調波を生成し、前記被変調波を送信信号として前記第１通信制御部に送信するように構成したことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、高輝度放電ランプを点灯し制御する安定化電源部と、前記安定化電源部に各種のコマンドを与えるセット部とを有する液晶プロジェクタであって、前記安定化電源部と前記セット部との間に配線された通信兼用電源ラインを有し、前記セット部は前記通信兼用電源ラインを介して前記安定化電源部の駆動制御に必要な電力を供給する定電圧定電流回路を有し、前記安定化電源部は前記コマンドを受信し該コマンドに基づいて前記高輝度放電ランプを制御するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を前記セット部へ送信する第１通信制御部を有し、前記セット部は前記コマンドを前記安定化電源部に送信するとともに前記高輝度放電ランプの動作状況情報を受信して前記動作状況情報に適合した処理を行う第２通信制御部を有し、前記第１通信制御部は前記定電圧定電流回路から前記通信兼用電源ラインに印加されている定電圧を前記第１通信制御部から送出される前記動作状況情報に応じて変調し前記定電圧レベルがハイ／ローに変化する被変調波を生成し、前記被変調波を送信信号として前記第２通信制御部に送信し、前記第２通信制御部は前記定電圧定電流回路から前記通信兼用電源ラインに印加されている電圧を前記第２通信制御部から送出されるコマンドに応じて変調し前記定電圧レベルがハイ／ローに変化する被変調波を生成し、前記被変調波を送信信号として前記第１通信制御部に送信するように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の信号伝送方法及び装置によれば、セット部から安定化電源部に送信された点灯コマンドに基づいて高輝度放電ランプが正常に点灯制御された時に第１通信制御部から送出される所定の周波数とデューティ比を有する点灯確認信号により送信用フォトカプラをオン／オフ制御するとともに該オン／オフ制御に伴う送信用フォトカプラの出力信号を前記信号線を介して第２通信制御部に送信し、送信用フォトカプラのオフ期間中に第２通信制御部の送信端から送出されるコマンドを信号線及び受信用フォトカプラを介して第１通信制御部に送信するようにしたので、伝送される信号の種類が多くなってもこれに関係なく安定化電源部とセット部との間の双方向通信を輻輳させることなく一対の信号線を用いて行うことが可能になり、これにより、信号線の数を大幅に削減できるとともに、信号伝送回路を構成する回路部品の数も削減でき、かつソフトウェア対応で多機能化が可能になる。
【００１６】
また、本発明の液晶プロジェクタによれば、セット部から安定化電源部に送信された点灯コマンドに基づいて高輝度放電ランプが正常に点灯制御された時に第１通信制御部から送出される所定の周波数とデューティ比を有する点灯確認信号により送信用フォトカプラをオン／オフ制御するとともに該オン／オフ制御に伴う送信用フォトカプラの出力信号を前記信号線を介して第２通信制御部に送信し、送信用フォトカプラのオフ期間中に第２通信制御部の送信端から送出されるコマンドを信号線及び受信用フォトカプラを介して第１通信制御部に送信するようにしたので、液晶プロジェクタの高輝度放電ランプを点灯制御する際に、伝送される信号の種類が多くなってもこれに関係なく安定化電源部とセット部との間の双方向通信を輻輳させることなく一対の信号線で行うことが可能になり、これにより、信号線の数を大幅に削減できるとともに、信号伝送回路を構成する回路部品の数も削減でき、かつソフトウェア対応で多機能化が可能になる。
【００１７】
また、本発明の信号伝送方法及び装置によれば、第１通信制御部が定電圧定電流回路から通信兼用電源ラインに印加されている定電圧を第１通信制御部から送出される動作状況情報に応じ変調して定電圧レベルがハイ／ローに変化する被変調波を生成し、この被変調波を送信信号として第２通信制御部に送信し、また、第２通信制御部が定電圧定電流回路から通信兼用電源ラインに印加されている電圧を第２通信制御部から送出されるコマンドに応じ変調して定電圧レベルがハイ／ローに変化する被変調波を生成し、この被変調波を送信信号として第１通信制御部に送信するようにしたので、伝送される信号の種類が多くなってもこれに関係なく安定化電源部とセット部との間の双方向通信を輻輳させることなく電源ラインを用いて行うことが可能になり、これにより、信号線を省略できるとともに信号伝送路を構成する回路部品の数も削減でき、かつソフトウェア対応で多機能化が可能になる。
【００１８】
また、本発明の液晶プロジェクタによれば、第１通信制御部が定電圧定電流回路から通信兼用電源ラインに印加されている定電圧を第１通信制御部から送出される動作状況情報に応じて変調し定電圧レベルがハイ／ローに変化する被変調波を生成し、この被変調波を送信信号として第２通信制御部に送信し、また、第２通信制御部が定電圧定電流回路から通信兼用電源ラインに印加されている電圧を第２通信制御部から送出されるコマンドに応じて変調し定電圧レベルがハイ／ローに変化する被変調波を生成し、この前記被変調波を送信信号として第１通信制御部に送信するようにしたので、伝送される信号の種類が多くなってもこれに関係なく安定化電源部とセット部との間の双方向通信を輻輳させることなく電源ラインを用いて行うことが可能になり、これにより、信号線を省略できるとともに信号伝送路を構成する回路部品の数も削減でき、かつソフトウェア対応で多機能化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施の形態）
以下、本発明にかかる信号伝送方法及び装置並びにこれを用いた液晶プロジェクタの実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本発明にかかる信号伝送方法及び装置並びにこれを用いた液晶プロジェクタアンテナおよび電子機器は、以下に説明する実施の形態に示すものに限定されるものではない。
【００２０】
図１は本発明の信号伝送方法を適用したカラー液晶プロジェクタの全体構成を示す概略図、図２は第１の実施の形態における安定化電源部とセット部との間の信号伝送装置の回路構成図、図３〜図５は第１の実施の形態における安定化電源部とセット部の動作を説明するためのタイミングチャート、図６は第１の実施の形態における安定化電源部とセット部の送受信端の入出力状態を示すＩ／Ｏ真理値を表す図である。
【００２１】
カラー液晶プロジェクタ１０は、図１に示すように、メタルハロイドランプ等の高輝度放電ランプ（以下、ＨＩＤランプという）１１、ＨＩＤランプ１１を安定に点灯し制御する安定化電源部１２、ＨＩＤランプ１１の前方に順に配置されたカラー液晶パネル１３、ダイアフラム（絞り）１４、集光レンズ１５及びスクリーン１６と、ＨＩＤランプ１１を冷却するファン１７、安定化電源部１２に各種のコマンドを与えるセット部１８等を備える。
安定化電源部１２は、直流電源部１２０と、この直流電源部１２０からの直流をＨＩＤランプ１１の点灯に必要な周波数の交流電力に変換する電力変換部１２１と、ＨＩＤランプ１１を点弧させる高電圧発生部１２２と、ＨＩＤランプ１１を点灯制御するとともにセット部１８との間の通信制御を行う第１マイクロコンピュータ(特許請求の範囲に記載した第１通信制御部に相当し、以下、第１マイコンと略称する）１２３と、ＨＩＤランプ１１が高電圧発生部１２２からの高圧電圧により点弧されたことを検出する点弧検出回路１２４などを備えている。また、カラー液晶パネル１３の三原色画像及びダイアフラム１４の絞りは第１マイコン１２３によって制御できるように構成されている。なお、ファン１７は直流電源部１２０から取り出される電力により駆動される。
【００２２】
セット部１８は第２マイクロコンピュータ(特許請求の範囲に記載した第２通信制御部に相当し、以下、第２マイコンと略称する）１８１を備え、この第２マイコン１８１は、各種のコマンドを安定化電源部１２の第１マイコン１２３に送信するとともに第１マイコン１２３から送信されるＨＩＤランプ１１の動作状況情報などの情報を受信して、その情報に適合した処理を行うものであり、この第２マイコン１８１と第１マイコン１２３との間は一対の信号線Ｌ５、Ｌ６を含む信号伝送回線により双方向通信が可能に接続されている。また、第２マイコン１８１から第１マイコン１２３に対してカラー液晶パネル１３の三原色画像指令及びダイアフラム１４の絞り指令が伝送できるように構成され、さらに、安定化電源部１２の直流電源部１２０には第２マイコン１８１から電源投入指令が伝送できるように構成されている。
【００２３】
次に、安定化電源部１２とセット部１８との間の信号伝送の回路構成について図２を参照して説明する。
図２において、安定化電源部１２は前記第１マイコン１２３のほかに、セット部１８との通信に供される送信用フォトカプラ１２５及び受信用フォトカプラ１２６を備える。
前記送信用フォトカプラ１２５を構成する入力用発光ダイオード（発光素子）１２５ａのアノードは第１マイコン１２３の送信端子Ｔｘに抵抗Ｒ１を介して接続され、発光ダイオード１２５ａのカソードは第１マイコン１２３側のグランド端子ＧＮＤに接続されている。
また、送信用フォトカプラ１２５を構成する出力用のフォトトランジスタ（受光素子）１２５ｂのコレクタとエミッタは、安定化電源部１２とセット部１８との間を接続する一対の信号線Ｌ５、Ｌ６の一端にそれぞれ接続されている。
前記受信用フォトカプラ１２６を構成する入力用の発光ダイオード（発光素子）１２６ａのアノードは抵抗Ｒ３を介して一方の信号線Ｌ５の一端に接続され、発光ダイオード１２６ａのカソードは他方の信号線Ｌ６に接続されている。
また、受信用フォトカプラ１２６を構成する出力用のフォトトランジスタ（受光素子）１２６ｂのコレクタは第１マイコン１２３の受信端子Ｒｘに接続され、フォトトランジスタ１２６ｂのエミッタは抵抗Ｒ２を介して＋５Ｖ電源に接続されている。
なお、前記送信用フォトカプラ１２５、受信用フォトカプラ１２６及び信号線Ｌ５、Ｌ６は安定化電源部１２とセット部１８との間を接続する信号伝送回線を構成する。
【００２４】
図２において、セット部１８は前記第２マイコン１８１のほかに、定電流回路１８２を備える。この定電流回路１８２は、定電流用のトランジスタＴＲ１及びトランジスタＴＲ１をスイッチング制御するトランジスタＴＲ２と、トランジスタＴＲ１のコレクタとベース間に接続された抵抗Ｒ４と、トランジスタＴＲ１のエミッタに接続した抵抗Ｒ５と、トランジスタＴＲ１のベースと抵抗Ｒ４間に接続されたダイオードＤ１、Ｄ２と、トランジスタＴＲ２のベースに接続されたバイアス抵抗Ｒ６、Ｒ７とから構成されている。
このように構成された定電流回路１８２のトランジスタＴＲ１のエミッタは抵抗Ｒ５を介して一方の信号線Ｌ５の他端に接続されているとともに、信号線Ｌ５の他端は逆流防止用のダイオードＤ３を介して第２マイコン１８１の受信端子Ｒｘに接続され、さらに、トランジスタＴＲ２のベースはバイアス抵抗Ｒ６を介して第２マイコン１８１の送信端子Ｔｘに接続されている。また、トランジスタＴＲ１のコレクタは＋５Ｖ電源に接続され、信号線Ｌ６の他端は第２マイコン１８１側のグランド端子ＧＮＤに接続されている。また、第２マイコン１８１の受信端子Ｒｘは抵抗Ｒ８を介して第２マイコン１８１の駆動用電源である＋３．３Ｖにプルアップされている。
【００２５】
次に、第１の実施の形態の動作について図２〜図５を参照して説明する。
ＨＩＤランプ１１を点灯する場合は、セット部１８側の第２マイコン１８１の送信端子Ｔｘを図３（Ａ）に示すように「Ｈｉｇｈ」レベルから「Ｌｏｗ」レベルに変化させる。これにより、定電流回路１８２のトランジスタＴＲ２がオフされるとともにトランジスタＴＲ１がオンされるため、信号線Ｌ５との接続点Ｐ１に＋５Ｖの電圧が印加されることで、その電位が「Ｌｏｗ」レベルから「Ｈｉｇｈ」レベルに変化する。これと同時に、図３（Ｂ）に示すように第２マイコン１８１の受信端子Ｒｘも「Ｈｉｇｈ」レベルに変化する。
また、トランジスタＴＲ１がオンすることにより、定電流回路１８２から信号線Ｌ５−抵抗Ｒ３−受信用フォトカプラ１２６の発光ダイオード１２６ａ−信号線Ｌ６−グランド端子ＧＮＤの経路で発光ダイオード１２６ａに電流が流れ、発光ダイオード１２６ａが発光動作する。このため、この光を受けたフォトトランジスタ１２６ｂがオンされ、このオン信号は受信端子Ｒｘを通して第１マイコン１２３に取り込まれる。この時の受信端子Ｒｘの電位は図３（Ｃ）に示すように「Ｈｉｇｈ」レベルから「Ｌｏｗ」レベルに変化する。そして、第１マイコン１２３では、「Ｌｏｗ」レベルの状態が、例えば１００ｍｓ継続しているか判定し、１００ｍｓ継続していると判定された時は点灯指令であると判定してイグニッション動作に移行させる。すなわち、第２マイコン１８１からの電源投入指令で直流電源部１２０が駆動されるとともに、第１マイコン１２３からの点灯指令により安定化電源部１２の電力変換部１２１を駆動する。これにより、電力変換部１２１の出力電圧をＨＩＤランプ１１に供給するとともに高電圧発生部１２２から高電圧のパルスを発生させ、この高圧パルスをＨＩＤランプ１１に印加することによりＨＩＤランプ１１を点弧し、点灯させる。これにより、ＨＩＤランプ１１が正常に点灯されると、ＨＩＤランプ１１から出射される光はカラー液晶パネル１３を照射し、このカラー液晶パネル１３の三原色からなる画像はダイアフラム１４及び集光レンズ１５を介してスクリーン１６に投影され、カラー画像がスクリーン１６上に映し出される。
【００２６】
一方、ＨＩＤランプ１１が点弧され、正常に点灯されたことが点弧検出回路１２４により検出され、その検出信号が第１マイコン１２３に取り込まれると、第１マイコン１２３の送信端子Ｔｘから所定のデューティ比と周波数、例えば図３（Ｄ）に示すような周期が２２ｍｓ、パルス幅が１１ｍｓで周波数が４５Ｈｚの点灯確認信号Ｓ１が送出される。この点灯確認信号Ｓ１が送信用フォトカプラ１２５の発光ダイオード１２５ａに加えられると、発光ダイオード１２５ａは点灯確認信号Ｓ１に同期して断続的に発光し、この断続光に同期して送信用フォトカプラ１２５のフォトトランジスタ１２５ｂがオン／オフ動作する。これにより、送信用フォトカプラ１２５の出力側には図３（Ｂ）に示すような波形の出力信号が送出され、この出力信号は信号線Ｌ５、Ｌ６を通して第２マイコン１８１の受信端子Ｒｘに入力される。これにより、第２マイコン１８１では、図３（Ｂ）に示すような波形の点灯確認信号Ｓ１を受信することで、ＨＩＤランプ１１が正常に点灯されたことを認識できる。
また、ＨＩＤランプ１１を消灯する場合は、セット部１８側の第２マイコン１８１の送信端子Ｔｘを図３（Ａ）に示すように「Ｌｏｗ」レベルから「Ｈｉｇｈ」レベルに変化させる。この信号は信号線Ｌ５、Ｌ６及び受信用フォトカプラ１２６を通して第１マイコン１２３により受信され、安定化電源部１２を停止制御することで、１００ｍｓ後にＨＩＤランプ１１を消灯する。これと同時に第１マイコン１２３の送信端子Ｔｘからの点灯確認信号Ｓ１の送出は停止される。
【００２７】
次に、ＨＩＤランプ１１が正常に点灯されている状態で、ＨＩＤランプ１１に供給される電力モードを切り替える場合の動作について図４を参照して説明する。
この場合のＨＩＤランプ１１に対する電力モードは、１００Ｗと１２０Ｗであり、この電力モード切り替えのコマンドは、図４（Ｄ）に示す点灯確認信号Ｓ１に同期した送信用フォトカプラ１２５のオフ期間中に第２マイコン１８１から送出される。ここで、点灯確認信号Ｓ１の１サイクル中、「Ｈｉｇｈ」レベルとなる１１ｍｓの期間は、安定化電源部１２から見て送信に割り当てられ、「Ｌｏｗ」レベルとなる１１ｍｓの期間は受信に割り当てられる。
すなわち、電力モードを変化させない通常の点灯制御においては、安定化電源部１２（第１マイコン１２３）は、点灯確認信号Ｓ１の１サイクル中、「Ｈｉｇｈ」レベルとなる１１ｍｓの期間の送信状態時に点灯信号を保持する。また、「Ｌｏｗ」レベルとなる１１ｍｓの期間の受信状態時は、セット部１８からのコマンドを待つ。
【００２８】
したがって、電力モード切り替えに際しては、図４（Ｄ）に示す点灯確認信号Ｓ１の「Ｌｏｗ」レベル期間に同期させて第２マイコン１８１の送信端子Ｔｘから図４（Ａ）に示すようなタイミングで、１ｋＨｚのバースト状の電力切り替え信号Ｓ２を送出する。この時、送信用フォトカプラ１２５はオフ状態にあるため、第２マイコン１８１の送信端子Ｔｘから送出される電力切り替え信号Ｓ２が定電流回路１８２のトランジスタＴＲ２のベースに加えられると、このトランジスタＴＲ２によりトランジスタＴＲ１がスイッチングされる。これにより、受信用フォトカプラ１２６のフォトダイオード１２６ａが１ｋＨｚの周期で発光動作し、この光によりフォトトランジスタ１２６ｂが動作されると、図４（Ｃ）に示す波形の信号が受信端子Ｒｘを通して第１マイコン１２３に取り込まれる。そして、第２マイコン１８１の受信端子Ｒｘには、図４（Ｃ）に示す波形の信号を反転した図４（Ｂ）に示す波形の信号が入力される。
【００２９】
このようにして、第２マイコン１８１から送出される電力切り替え信号Ｓ２は信号線Ｌ５、Ｌ６及び受信用フォトカプラ１２６を通して第１マイコン１２３に送信することができる。また、電力切り替え信号Ｓ２を受信した第１マイコン１２３では電力切り替え信号Ｓ２を認識することで、安定化電源部１２に対するＨＩＤランプ１１の電力モード切り替え制御が可能になる。
また、図４（Ａ）に示すように、１回目の電力切り替え信号Ｓ２が第２マイコン１８１から送出された後に、再度、電力切り替え信号Ｓ２が第２マイコン１８１から送出されると、第１マイコン１２３は安定化電源部１２に対するＨＩＤランプ１１の電力モードを、例えば１００Ｗモードから１２０Ｗモードへ、または１２０Ｗモードから１００Ｗモードへ切り替えることができる。
【００３０】
次に、ＨＩＤランプ１１が点灯失敗した場合の動作について図５を参照して説明する。
第２マイコン１８１の送信端子Ｔｘを図５（Ａ）に示すように「Ｈｉｇｈ」レベルから「Ｌｏｗ」レベルに変化させると、点灯コマンドが第１マイコン１２３に送信される。ここで、「Ｌｏｗ」レベルの状態が１００ｍｓ継続してもＨＩＤランプ１１の点弧が第１マイコン１２３で確認できないと判定されると、第１マイコン１２３の送信端子Ｔｘから図５（Ｄ）に示す１ｋＨｚパルスの点火失敗信号Ｓ３が連続して送出される。この点火失敗信号Ｓ３が送信用フォトカプラ１２５及び信号線Ｌ５、Ｌ６を通して第２マイコン１８１で受信されると、第２マイコン１８１ではＨＩＤランプ１１が点灯失敗したことを認識する。そして、第２マイコン１８１がＨＩＤランプ１１の点灯失敗を認識すると、その時点で、第２マイコン１８１の送信端子Ｔｘの電位が図５（Ａ）に示すように「Ｌｏｗ」レベルから「Ｈｉｇｈ」レベルに変化し、停止指令を第１マイコン１２３へ送信する。この場合、第２マイコン１８１の受信端子Ｒｘに加えられる電位は図５（Ｂ）に示すような波形になり、また、第１マイコン１２３の受信端子Ｒｘに加えられる電位は図５（Ｃ）に示すような波形になる。
【００３１】
上記安定化電源部１２及びセット部１８のパワーオン、パワーオフ、電力モード切り替え、点灯確認、消灯確認及びイグニッションＮＧに対する第１マイコン１２３の送信端子Ｔｘ及び受信端子ＲｘのＩ／Ｏ真理値と、第２マイコン１８１の送信端子Ｔｘ及び受信端子ＲｘのＩ／Ｏ真理値は図６に示すようになる。
【００３２】
このような第１の実施の形態によれば、セット部１８の第２マイコン１８１から信号線Ｌ５、Ｌ６及び受信用フォトカプラ１２６を介して安定化電源部１２の第１マイコン１２３に送信された点灯コマンドに基づいてＨＩＤランプ１１が正常に点灯制御された時に第１マイコン１２３から送出される所定の周波数とデューティ比を有する点灯確認信号Ｓ１により送信用フォトカプラ１２５をオン／オフ制御するとともに、このオン／オフ制御に伴う送信用フォトカプラ１２５の出力信号を信号線信号線Ｌ５、Ｌ６を通して第２マイコン１８１に送信し、そして、送信用フォトカプラ１２５のオフ期間中に第２マイコン１８１の送信端子Ｔｘから送出される点灯や電力モード切り替えなどのコマンドを信号線Ｌ５、Ｌ６及び受信用フォトカプラ１２６を介して第１マイコン１２３に送信するように構成したので、点灯確認信号Ｓ１の「Ｈｉｇｈ」レベルとなる期間と「Ｌｏｗ」レベルとなる期間を第１マイコン１２３と第２マイコン１８１との間の双方向の送信と受信に割り当てることができ、これにより、信号伝送回線を一対の信号線Ｌ５、Ｌ６と送信用フォトカプラ１２５及び受信用フォトカプラ１２６のみから構成することができるとともに、伝送される信号の種類が多くなってもこれに関係なく安定化電源部１２とセット部１８との間の双方向通信を輻輳させることなく単一の伝送回線で行うことが可能になり、信号線の数を大幅に削減でき、かつ信号伝送回路を構成する回路部品の数も削減でき、しかも、ソフトウェア対応で多機能化が可能になるという効果がある。
【００３３】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。
図７は本発明の第２の実施の形態における信号伝送装置の回路構成図、図８は第２の実施の形態における安定化電源部とセット部の回路構成の詳細を示す回路図、図９は第２の実施の形態における安定化電源部とセット部との間の通信手順を示す説明図、図１０は第２の実施の形態における安定化電源部とセット部の動作を説明するためのタイミングチャート、図１１は第２の実施の形態における定電圧定電流回路のフの字垂下特性図、図１２は第２の実施の形態における安定化電源部及びセット部の送信コマンド及びデータサンプルを示す図である。
【００３４】
カラー液晶プロジェクタに使用される信号伝送装置は、図７に示すように、高輝度放電ランプを点灯し制御する安定化電源部２０と、安定化電源部２０に各種のコマンドを与えるセット部３０とを備え、この安定化電源部２０とセット部３０との間には、セット部３０から安定化電源部２０の高輝度放電ランプ駆動回路（図示省略）に電力（例えば３８０Ｖ）を供給するための電源ライン４１と、セット部３０から安定化電源部２０のＨＩＤランプ駆動制御部（図示省略）に電力（例えば１２Ｖ）を供給するための通信ラインを兼ねた電源ライン４２が配線されている。前記ＨＩＤランプ駆動制御部は、電源ライン４２を介して供給される電力によって動作するものであり、前記高輝度放電ランプ駆動回路の制御などを行う。
電源ライン４１に供給される３８０Ｖの電圧は、図示省略した力率改善回路付きの電源部で生成され、また、電源ライン４２に供給される電力は前記電源部から取り出される構成になっている。また、電源ライン４２は、安定化電源部２０とセット部３０との間の信号の伝送にも利用されるものであるため、以下、この電源ライン４２を通信兼用電源ラインという。また、図７に示す符号４３は安定化電源部２０とセット部３０との間に設けたグランドラインを表している。
【００３５】
安定化電源部２０は、図７に示すように、ＨＩＤランプを点灯制御するとともにセット部１８との間の通信制御を行う第１マイクロコンピュータ(特許請求の範囲に記載した第１通信制御部に相当し、以下、第１マイコンと略称する)２０１と、通信兼用電源ライン４２とグランドライン４３との間に接続した充電用の電解コンデンサＣ１と、第１マイコン２０１に供給される駆動制御用の電圧（例えば５Ｖ）を生成するレギュレータ回路２０２と、安定化電源部２０側の通信兼用電源ライン４２に直列に接続され電解コンデンサＣ１の充電電力がセット部３０側へ逆流するのを防止する逆流防止用ダイオードＤ４と、送信用出力素子２０３及び電源ライン４１を通して供給される直流電力をＨＩＤランプの点灯に必要な周波数の交流電力に変換する電力変換部と、ＨＩＤランプを点弧させる高電圧発生部（何れも図示省略したが、何れも上記高輝度放電ランプ駆動回路を構成するものである）などを備えている。
【００３６】
電解コンデンサＣ１は通信兼用電源ライン４２を通して供給される電力（例えば１２．５Ｖ）により充電され、その充電電力は、安定化電源部２０とセット部３０との間での通信により通信兼用電源ライン４２が使用されている時に安定化電源部２０の高輝度放電ランプ駆動回路及びレギュレータ回路２０２に供給され、高輝度放電ランプ駆動回路及び第１マイコン２０１が機能ダウンするのを防止するようになっている。
また、送信用出力素子２０３は、第１マイコン２０１から送信されるＨＩＤランプの動作状況情報などの情報を通信兼用電源ライン４２上に送出するためのもので、この送信用出力素子２０３は、図８に示すように、直列接続した２個のトランジスタＱ１、Ｑ２から構成され、トランジスタＱ１のベースは第１マイコン２０１の送信端子Ｔｘに接続されているとともにトランジスタＱ２のコレクタ・エミッタは通信兼用電源ライン４２とグランドライン４３との間に接続されている。
また、第１マイコン２０１の受信端子Ｒｘは、図８に示すように、抵抗Ｒ２、Ｒ３を介して通信兼用電源ライン４２とグランドライン４３に接続されている。また、レギュレータ回路２０２の入力端と通信兼用電源ライン４２との間には、図８に示すように、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ２からなるノイズフィルタが設けられている。
【００３７】
セット部３０は、図７に示すように、前記電源部から取り出される１８〜２４Ｖの電圧を安定化電源部２０の駆動制御に必要な電圧（例えば１２Ｖ）の電力に生成し、安定化電源部２０へ通信兼用電源ライン４２を通して供給する定電圧定電流回路３０１と、第２マイクロコンピュータ(特許請求の範囲に記載した第２通信制御部に相当し、以下、第２マイコンと略称する)３０２と、破線で仕切られた電源側に相当する一次側と第２マイコン３０２側に相当する二次側とを電気的に絶縁した状態で信号の伝送を可能にする送信用フォトカプラ３０３及び受信用フォトカプラ３０４とを備えている。
第２マイコン３０２は、各種のコマンドを安定化電源部２０の第１マイコン２０１に送信するとともに第１マイコン２０１から送信されてくるＨＩＤランプの動作状況情報などの情報を受信して、その情報に適合した処理を行うものであり、この第２マイコン３０２と第１マイコン２０１との間の通信は、送信用出力素子２０３及び送信用フォトカプラ３０３、受信用フォトカプラ３０４により通信兼用電源ライン４２を通して行われる。
【００３８】
定電圧定電流回路３０１は、図１１に示すようなフの字垂下特性の過電流制限機能を備えており、図８に示すように、エミッタ・コレクタが通信兼用電源ライン４２に直列に接続された制御用トランジスタＱ３、基準値と検出値との差を増幅する差動増幅用トランジスタＱ４、差動増幅用トランジスタＱ４のベースに接続されたバイアス設定用のツェナ−ダイオードＤ１及び抵抗Ｒ５〜Ｒ７、制御用トランジスタＱ３に接続されたバイアス設定用のツェナ−ダイオードＤ２及び抵抗Ｒ１１、差動増幅用トランジスタＱ４のエミッタに接続したダイオードＤ３などから構成されている。
【００３９】
図８に示すように、送信用フォトカプラ３０３を構成する入力用の発光ダイオード３０３ａのアノードは、第２マイコン３０２に駆動制御用の電圧（例えば３．３Ｖ）を生成して供給するレギュレータ回路３０５の出力端に抵抗Ｒ８を介して接続され、発光ダイオード３０３ａのカソードは第２マイコン３０２の送信端子Ｔｘに接続されている。
また、送信用フォトカプラ３０３を構成する出力用のフォトトランジスタ（受光素子）３０３ｂのコレクタは抵抗Ｒ１１を介して定電圧定電流回路３０１の入力ラインに接続され、そのエミッタは通信兼用電源ライン４２に接続されている。
図８に示すように、受信用フォトカプラ３０４を構成する入力用の発光ダイオード３０４ａのアノードは通信兼用電源ライン４２に接続され、そのカソードは抵抗Ｒ９、Ｒ１０を介してグランドライン４３に接続されている。また、受信用フォトカプラ３０４を構成する出力用のフォトトランジスタ（受光素子）３０４ｂのコレクタはレギュレータ回路３０５の出力端に接続され、そのエミッタは第２マイコン３０２の受信端子Ｒｘに接続されている。
【００４０】
次に、第１の実施の形態の動作について図７〜図１０を参照して説明する。
安定化電源部２０とセット部３０との間の通信サイクルは、安定化電源部（バラスト）２０からの送信開始を基準にして所定の時間（例えば、１サイクル＝４４ｍｓ）に設定されている。
例えば、図９に示すように、セット部３０側を電源投入によりスタンバイするとともに安定化電源部２０も電源投入によりスタンバイし、この安定化電源部２０のスタンバイ情報をセット部３０側へ送信することにより安定化電源部２０側から通信を開始する。そして、安定化電源部２０からの送信情報に対しセット部３０から点灯指示などのコマンド情報を規定の時間内に安定化電源部２０へ送信する。
このような通信サイクルは繰り返し実行されるとともに１サイクル毎に安定化電源部２０とセット部３０の送受信のタイミングを決定し、安定化電源部２０とセット部３０間で同一の通信兼用電源ライン４２を通して通信を行う時の送信信号の衝突をなくし確実な双方向通信を可能にしている。
【００４１】
図９は、１回に送信される情報を２ワードで構成し、２４００ｂｉｔ／ｓの速度で通信を行う場合を通信手順を表したもので、上向きの２本の矢印は１サイクル中に送信される２ワードを示すとともに安定化電源部２０からセット部３０への送信タイミングを表し、下向きの２本の矢印は１サイクル中に送信される２ワードを示すとともにセット部３０から安定化電源部２０への送信タイミングを表している。以下、図９を参照して１サイクル中の通信手順について説明する。
【００４２】
まず、ワード１（コマンド）を安定化電源部２０からセット部３０へ通信兼用電源ライン４２を通して送信し、次いで、ワード２（データ）を安定化電源部２０からセット部３０へ送信する。この場合、図７及び図８から明らかなように、第１マイコン２０１の受信端子Ｒｘが通信兼用電源ライン４２に接続されているため、第１マイコン２０１の送信端子Ｔｘから送信用出力素子２０３を通して通信兼用電源ライン４２に送出されるデータは受信端子Ｒｘを通して第１マイコン２０１に取り込まれ、第１マイコン２０１が内蔵する図示省略の受信用レジスタに記憶されてしまう。
そこで、この実施の形態では、上記受信用レジスタに記憶されたデータを消去し、セット部３０からのデータを読み込み得るようにレジスタクリアー処理を行う。
【００４３】
セット部３０では、安定化電源部２０からのワード１、２を受信し、その受信データを処理して、その受信内容を判定するとともに受信内容に応じた送信処理に移行する。その後、セット部３０は、ワード１（コマンド）を安定化電源部２０へ通信兼用電源ライン４２を通して送信し、次いで、ワード２（データ）を安定化電源部２０へ送信する。
この場合、図８から明らかなように、第２マイコン３０２の受信端子Ｒｘが受信用フォトカプラ３０４通して通信兼用電源ライン４２に接続されているため、第２マイコン３０２の送信端子Ｔｘから送信用フォトカプラ３０３を通して通信兼用電源ライン４２に送出されるデータは受信端子Ｒｘを通して第２マイコン３０２に取り込まれ、第２マイコン３０２が内蔵する図示省略の受信用レジスタに記憶されてしまう。
そこで、この実施の形態では、上記受信用レジスタに記憶されたデータを消去し、安定化電源部２０からのデータを読み込み得るようにレジスタクリアー処理を行う。
また、セット部３０からのワード１、２を受信した安定化電源部２０では、その受信データを処理して、その受信内容を判定するとともにＨＩＤランプを制御する。
【００４４】
安定化電源部（バラスト）の送信コマンド及びセット部の送信コマンドや送信データの内容としては、図１２に示す内容のものが挙げられる。
例えば、安定化電源部（バラスト）の送信コマンドとして、スタンバイ、イグニッション成功、点灯成功、消灯などがあり、また、安定化電源部（バラスト）の送信データとしては、入力電圧送信コマンドに対応する入力電圧、ランプ電圧送信コマンドに対するランプ電圧値などがある。
また、セット部の送信コマンドとしては、点灯指示、消灯指示、電圧変更指示、電力モードリクエスト、入力電圧リクエストなどがある。
また、図１２では、内容によってコマンド送信のみの場合と、コマンドとデータとを組み合わせて送信する場合を示しているが、全ての通信にデータ送信を使用する必要がない場合もある他、コマンドとデータは図１２に示す内容のものに限定されない。
【００４５】
次に、安定化電源部２０及びセット部３０の動作について図８及び図１０を参照して説明する。
図８において、安定化電源部２０及びセット部３０の電源が投入された状態、及び安定化電源部２０とセット部３０との間で通信が行われていない時、電解コンデンサＣ１は定電圧定電流回路３０１から通信兼用電源ライン４２及び逆流防止用ダイオードＤ４を通して供給される電圧（例えば１２．５Ｖ、１００ｍＡ）により充電されるとともに、例えば１２Ｖ、５０ｍＡの電圧を、前記ＨＩＤランプ駆動制御部を含むバラストコントロール部に供給する。
そして、通信兼用電源ライン４２を通して安定化電源部２０とセット部３０との間で通信を行う時は、通信兼用電源ライン４２の電圧が送信内容に合わせて１Ｂｉｔ単位でＨｉ／Ｌｏｗの状態を繰り返すため、この間は電解コンデンサＣ１に蓄えられた電力で安定化電源部２０の前記ＨＩＤランプ駆動制御部の電力をまかなう。この場合、通信規格（ボーレート・データー量）はハードウェアの応答性能と電解コンデンサＣ１の充放電能力に合わせて定められる。
【００４６】
図８において、１サイクル（４４ｍｓ）中の１２ｍｓの期間に、第１マイコン２０１の送信端子Ｔｘから図１０（Ａ）に示す２ワード、２４００ｂｉｔ／ｓ仕様の指令１が出力されると、この指令１の送信内容に応じたパルス列状の信号Ｓ１により送信用出力素子２０３がオン・オフ動作される。この送信用出力素子２０３がオン・オフされると、定電圧定電流回路３０１から通信兼用電源ライン４２に印加されている電圧（１２．５Ｖ）が送信用出力素子２０３のオン・オフ動作に同期して変調され、上記パルス列状の信号Ｓ１の波形に相似な図１０（Ｅ）に示すようなパルス列状の被変調波Ｓ２を生成する。この被変調波Ｓ２は指令１の送信信号としてセット部３０に送信される。
ここで、送信用出力素子２０３を構成するトランジスタＱ２がパルス列状の信号Ｓ１によりオンされた時、通信兼用電源ライン４２はトランジスタＱ２によってグランドライン４３に短絡状態となって過電流が流れようとするが、この過電流は図１１に示すようなフの字垂下特性を有する定電圧定電流回路３０１によって抑制される。
また、指令１を送信する時、第１マイコン２０１の受信端子Ｒｘは通信兼用電源ライン４２に接続されているため、図１０（Ｄ）に示すように、第１マイコン２０１の送信端子Ｔｘから送信用出力素子２０３を通して通信兼用電源ライン４２に送出される指令１のパルス列状信号Ｓ１に相当する信号Ｓ４が受信端子Ｒｘを通して第１マイコン２０１に取り込まれ、第１マイコン２０１が内蔵する図示省略の受信用レジスタに記憶されてしまう。この信号Ｓ４は不要であるため、第１マイコン２０１では、指令１の送信期間１２ｍｓ経過後の次の１０ｍｓ期間に受信用レジスタに記憶された信号Ｓ４を消去する。
【００４７】
定電圧定電流回路３０１の出力電圧（１２．５Ｖ）に乗せたパルス列状の被変調波Ｓ２がセット部３０における受信用フォトカプラ３０４の発光ダイオード３０４ａに加えられると、この発光ダイオード３０４ａは被変調波Ｓ２に応じて発光するため、この発光動作に応じて受信用フォトカプラ３０４のフォトトランジスタ３０４ｂがオン・オフ動作する。これにより、図１０（Ｂ）に示すようなパルス列状波形の信号Ｓ３が受信端子Ｒｘを通して第２マイコン３０２に取り込まれるとともに、この信号Ｓ３は次の１０ｍｓ期間に第２マイコン３０２のレジスタ（図示せず）に読み込まれる。
一方、第１マイコン２０１の受信用レジスタに記憶された指令１のデータが消去される間に、セット部３０の第２マイコン３０２は受信した信号Ｓ３を処理し判定して、安定化電源部２０からの指令１に対する指令２を決定する。この指令２は、指令１の場合と同様に２ワード、２４００ｂｉｔ／ｓ仕様のものからなり、図１０（Ｃ）に示すように、指令２の送信内容に応じたパルス列状の信号Ｓ５となる。
【００４８】
上記指令２に相当するパルス列状の信号Ｓ５は、指令１の読み込み期間１０ｍｓ経過後の１２ｍｓ期間に、第２マイコン３０２の送信端子Ｔｘから送信用フォトカプラ３０３に出力される。このパルス列状の信号Ｓ５が送信用フォトカプラ３０３の発光ダイオード３０３ａに加えられると、この発光ダイオード３０３ａは信号Ｓ４に応じて発光するため、この発光動作に応じて送信用フォトカプラ３０３のフォトトランジスタ３０３ｂがオン・オフ動作する。
フォトトランジスタ３０３ｂがオン・オフされると、定電圧定電流回路３０１から通信兼用電源ライン４２に印加されている電圧（１２．５Ｖ）がフォトトランジスタ３０３ｂのオン・オフ動作に同期して変調され、上記パルス列状の信号Ｓ５の波形に相似な図１０（Ｅ）に示すようなパルス列状の被変調波Ｓ６を生成する。この被変調波Ｓ６は指令２の送信信号として安定化電源部２０に送信される。ここで、受信用フォトカプラ３０４を構成する発光ダイオード３０４ａは通信兼用電源ライン４２に接続されているため、受信用フォトカプラ３０４がパルス列状の信号Ｓ５が動作し、その結果、図１０（Ｄ）に示すような波形の信号Ｓ７が第２マイコン３０２の受信端子Ｒｘを通して第２マイコン３０２に取り込まれ、第２マイコン３０２が内蔵する図示省略の受信用レジスタに記憶されてしまう。この信号Ｓ７は不要であるため、第２マイコン３０２では、送信期間１２ｍｓ経過後の次の１０ｍｓ期間に受信用レジスタに記憶された信号Ｓ７を消去する。
また、定電圧定電流回路３０１の出力電圧（１２．５Ｖ）に乗せたパルス列状の被変調波Ｓ６は指令２の受信信号Ｓ８として、第１マイコン２０１の受信端子Ｒｘに抵抗Ｒ２、Ｒ３を介して第１マイコン２０１に取り込まれるとともに、この信号Ｓ８は次の１０ｍｓ期間に第１マイコン２０１のレジスタ（図示せず）に読み込まれる。
【００４９】
以上が１サイクルの通信プロトコルとなり、これが繰り返して実行されることで、セット部３０から安定化電源部２０をコントロールすることができる。
以下同様にして、図１２に示すバラスト送信コマンドの各内容の情報及びセット送信コマンドの各内容の情報を安定化電源部２０とセット部３０との間で送受信することができる。
【００５０】
このような第２の実施の形態によれば、安定化電源部２０の第１マイコン２０１が定電圧定電流回路３０１から通信兼用電源ライン４２に印加されている電圧を第１マイコン２０１から送出される動作状況情報に応じた信号Ｓ１より変調してパルス列状に変化する被変調波Ｓ２を生成し、この被変調波Ｓ２を送信信号として第２マイコン３０２に送信し、また、セット部３０の第２マイコン３０２が定電圧定電流回路３０１から通信兼用電源ライン４２に印加されている電圧を第２マイコン３０２から送出されるコマンドに応じた信号Ｓ５より変調してパルス列状に変化する被変調波Ｓ６を生成し、この被変調波Ｓ６を送信信号として第１マイコン２０１に送信するようにしたので、伝送される信号の種類が多くなってもこれに関係なく安定化電源部２０とセット部３０との間の双方向通信を輻輳させることなく電源ライン４２を用いて行うことが可能になり、これにより、信号線を省略できるとともに、信号伝送路を構成する回路部品の数や通信ケーブルの受け部コネクター及びハーネスも削減でき、かつソフトウェア対応で多機能化が可能になるという効果がある。
また、第２の実施の形態によれば、通信兼用電源ライン４２を通して定電圧定電流回路３０１により充電される電解コンデンサＣ１を安定化電源部２０に設けたので、第１マイコン２０１と第２マイコン３０２がデータの送信を行っている時に電解コンデンサＣ１の充電電力で安定化電源部２０及び前記ＨＩＤランプ駆動制御部の電力をまかなうことができる。
【００５１】
なお、上記第１の実施の形態に示す信号伝送方式では、ＨＩＤランプ１１に対する点灯及び消灯制御、ＨＩＤランプ１１の電力モード切り替え、ＨＩＤランプ１１の点灯確認を行う場合の信号伝送について説明したが、本発明はこれに限らず、その他の機能制御、例えばＨＩＤランプ１１の故障や寿命の検出、判定などに関する信号の送受信にも利用できる。この場合の信号の種別は信号の周波数または位相などを変えることにより可能となる。
また、本発明における通信パターンは、２ワード構成、２４００ｂｉｔ／ｓのものに限らず、ワード数、ボーレートはサイクルタイムとハードウェアの調整によって自由に設定することが可能である。
また、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その請求項に記載した要旨を逸脱しない範囲において、他の種々の形態によっても実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の信号伝送方法を適用したカラー液晶プロジェクタの全体構成を示す概略図である。
【図２】本実施の形態における安定化電源部とセット部との間の信号伝送の回路構成図である。
【図３】本実施の形態に示すＨＩＤランプの点灯時における安定化電源部とセット部の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】本実施の形態に示すＨＩＤランプの電力モード切り替え時における安定化電源部とセット部の動作説明用タイミングチャートである。
【図５】本実施の形態に示すＨＩＤランプの点灯失敗時における安定化電源部とセット部の動作説明用タイミングチャートである。
【図６】本実施の形態における安定化電源部とセット部の送受信端の入出力状態を示すＩ／Ｏ真理値を表す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態における信号伝送装置の回路構成図である。
【図８】第２の実施の形態における安定化電源部とセット部の回路構成の詳細を示す回路図である。
【図９】第２の実施の形態における安定化電源部とセット部との間の通信手順を示す説明図である。
【図１０】第２の実施の形態における安定化電源部とセット部の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】第２の実施の形態における定電圧定電流回路のフの字垂下特性図である。
【図１２】第２の実施の形態における安定化電源部及びセット部の送信コマンド及びデータサンプルを示す図である。
【図１３】従来における安定化電源部とセット部との間の信号伝送の回路構成図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０……カラー液晶プロジェクタ、１１……ＨＩＤランプ、１２……安定化電源部、１３……カラー液晶パネル、１４……ダイアフラム（絞り）、１５……集光レンズ、１６……スクリーン、１８……セット部、１２３……第１マイコン、１８１……第２マイコン、１２５……送信用フォトカプラ、１２６……受信用フォトカプラ、Ｌ５、Ｌ６……信号線、２０……安定化電源部、２０１……第１マイコン、３０……セット部、３０１……定電圧定電流回路、３０２……第２マイコン、３０３……送信用フォトカプラ、３０４……受信用フォトカプラ、４２……通信兼用電源ライン、Ｃ１……電解コンデンサ、Ｄ４……逆流防止用ダイオード。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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