(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電ランプに放電用の高電圧パルスを供給する放電パルス供給手段と、
上記放電ランプに駆動電流を供給する駆動電流供給手段と
を備え、
上記放電パルス供給手段は、
供給される電圧を充電するキャパシタと、
上記キャパシタの充電電圧を昇圧して上記放電ランプに供給するためのトランスと、
上記キャパシタの充電電圧が供給され、温度が上昇するにつれていずれかの一端の電圧が低下するようにされたサーミスタと、
上記サーミスタの上記一端に放電素子を介して接続され、上記放電素子から電圧が供給されたか否かにより、上記キャパシタから上記トランスに電圧を供給するか否かを切替えるスイッチ素子と
を含んだ
放電ランプ点灯装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放電ランプ点灯装置において、
上記駆動電流供給手段は、交流駆動電流を供給するものであり、上記放電用の高電圧パルスの供給が開始された後所定時間の間は、プラスになる期間がマイナスになる期間よりも長い波形の交流駆動電流を供給する
放電ランプ点灯装置。
【請求項３】
請求項２に記載の放電ランプ点灯装置において、
上記駆動電流供給手段は、上記所定時間の間は、上記所定時間の経過後よりも周波数が低くなるとともにプラスになる期間がマイナスになる期間よりも長い波形の交流駆動電流を供給する
放電ランプ点灯装置。
【請求項４】
放電ランプと、
上記放電ランプに放電用高電圧パルスを供給する放電パルス供給手段と、
上記放電ランプに駆動電流を供給する駆動電流供給手段と
を備え、
上記放電パルス供給手段は、
供給される電圧を充電するキャパシタと、
上記キャパシタの充電電圧を昇圧して上記放電ランプに供給するためのトランスと、
上記キャパシタの充電電圧が供給され、温度が上昇するにつれていずれかの一端の電圧が低下するようにされたサーミスタと、
上記サーミスタの上記一端に放電素子を介して接続され、上記放電素子から電圧が供給されたか否かにより、上記キャパシタから上記トランスに電圧を供給するか否かを切替えるスイッチ素子とを含んだ
光源装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光源装置において、
上記駆動電流供給手段は、交流駆動電流を供給するものであり、上記放電用の高電圧パルスの供給が開始された後所定時間の間は、プラスになる期間がマイナスになる期間よりも長い波形の交流駆動電流を供給する
光源装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光源装置において、
上記駆動電流供給手段は、上記所定時間の間は、上記所定時間の経過後よりも周波数が低くなるとともにプラスになる期間がマイナスになる期間よりも長い波形の交流駆動電流を供給する
光源装置。
【請求項７】
放電ランプを光源として使用する投射型表示装置において、
上記放電ランプに放電用高電圧パルスを供給する放電パルス供給手段と、
上記放電ランプに駆動電流を供給する駆動電流供給手段と
を備え、
上記放電パルス供給手段は、
供給される電圧を充電するキャパシタと、
上記キャパシタの充電電圧を昇圧して上記放電ランプに供給するためのトランスと、
上記キャパシタの充電電圧が供給され、温度が上昇するにつれていずれかの一端の電圧が低下するようにされたサーミスタと、
上記サーミスタの上記一端に放電素子を介して接続され、上記放電素子から電圧が供給されたか否かにより、上記キャパシタから上記トランスに電圧を供給するか否かを切替えるスイッチ素子とを含んだ
投射型表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の投射型表示装置において、
上記駆動電流供給手段は、交流駆動電流を供給するものであり、上投射型表示装置の電源投入後所定時間の間は、プラスになる期間がマイナスになる期間よりも長い波形の交流駆動電流を供給する
投射型表示装置。
【請求項９】
請求項８に記載の投射型表示装置において、
上記駆動電流供給手段は、上記所定時間の間は、上記所定時間の経過後よりも周波数が低くなるとともにプラスになる期間がマイナスになる期間よりも長い波形の交流駆動電流を供給する
投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電ランプの点灯装置や、光源装置や、放電ランプを光源として使用する液晶プロジェクタ等に関し、特に点灯性能の向上を図ったものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶プロジェクタにおいて液晶パネルを照射するための光源として、放電ランプが一般に使用されている。
【０００３】
放電ランプは、周知の通り、管状または球状のガラス内に高圧気体を封入したものであり、放電用の高電圧パルス（イグニッション電圧）を供給して気体をイオン化するとともに駆動電流を供給することにより、イオン化した気体に定常的に電流が流れて発光（点灯）するようにしたものである。
【０００４】
放電ランプを点灯させるための装置には、このイグニッション電圧を生成して放電ランプに供給する回路（イグニッション回路）が含まれている。従来の放電ランプ点灯装置では、このイグニッション回路で、固定した電圧レベル（点灯対象の放電ランプのワット数に合せた電圧レベル）のイグニッション電圧を生成して放電ランプに供給するようになっていた（例えば、特許文献１参照。なお、特許文献１ではイグナイタ１１がイグニッション回路に該当しており、このイグナイタ１１は固定した電圧レベルのイグニッション電圧を生成するものであった）。
【０００５】
図１は、従来の放電ランプ点灯装置におけるイグニッション回路の典型的な構成を示す。約３００Ｖの直流電圧が供給される電源ラインが、抵抗器Ｒ１１及びキャパシタＣ１１を介して接地されている。
【０００６】
抵抗器Ｒ１１とキャパシタＣ１１との接続中点は、サイダック等の放電素子Ｈ１１を介して、昇圧トランスＴ１１の１次側巻線の一端に接続されている。昇圧トランスＴ１１の１次側巻線の他端は、接地されている。
【０００７】
昇圧トランスＴ１１の２次側巻線は、一端が接地され、他端がダイオードＤ１１及び放電ギャップＨ１２を介して昇圧トランスＴ１２の１次側巻線の一端に接続されている。ダイオードＤ１１と放電ギャップＨ１２との接続中点は、キャパシタＣ１２を介して接地されている。昇圧トランスＴ１２の２次側巻線の他端は、接地されている。
【０００８】
放電ランプ１１０は、放電ランプ点灯装置に取り付けることにより、２本の電極のうちの一方の電極が昇圧トランスＴ１２の２次側巻線の一端に接続されている。
【０００９】
また、フルブリッジ（図示略）からの交流駆動電流を放電ランプ１１０に供給する信号ラインが、昇圧トランスＴ１２の２次側巻線に接続されている。
【００１０】
このイグニッション回路では、電源ラインからの約３００Ｖの直流電圧が、抵抗器Ｒ１１を通してキャパシタＣ１１に充電される。そして、キャパシタＣ１１の充電電圧が放電素子Ｈ１１の放電開始電圧に達すると、キャパシタＣ１１から放電素子Ｈ１１を介して昇圧トランスＴ１１の１次側に電圧が供給され、昇圧トランスＴ１１の２次側で昇圧された電圧がダイオードＤ１１を通してキャパシタＣ１２に充電される。
【００１１】
そして、キャパシタＣ１２の充電電圧が放電ギャップＨ１２の放電開始電圧に達すると、キャパシタＣ１２から昇圧トランスＴ１２の１次側に電圧パルスが供給され、昇圧トランスＴ１２の２次側で昇圧された電圧パルスがイグニッション電圧として放電ランプ１１０に供給される。
【００１２】
このようにして、放電ギャップＨ１２の放電開始電圧によって決定される固定された電圧レベルのイグニッション電圧が放電ランプ１１０に供給される。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００２−３６７７９１号公報（段落番号００１４及び００２１、図１）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように固定した電圧レベルのイグニッション電圧を放電ランプに供給することには、次のような不都合があった。
【００１５】
液晶プロジェクタを長時間使用した後に一度電源を切ってからすぐにまた液晶プロジェクタの電源を投入した場合（例えば、液晶プロジェクタを或る部屋で使用した直後に隣の部屋に運んで使用するような場合）には、放電ランプが高温になっている。
【００１６】
こうした放電ランプの高温時には、放電ランプのガラス内に封入された気体の圧力が上昇するので、常温時よりも高い電圧レベルのイグニッション電圧を放電ランプに供給しなければ、放電ランプを点灯することができない。
【００１７】
したがって、イグニッション電圧の電圧レベルが、常温時に放電ランプを点灯するのに十分な低い電圧レベルに固定されている場合には、放電ランプの高温時には放電ランプが点灯しなくなる。その結果、液晶プロジェクタを長時間使用した後に一度電源を切ってからすぐにまた電源を投入しても映像は投影されず、ユーザーは、放電ランプの温度が下がるまで待たなければならないという不便を強いられることになる。
【００１８】
他方、イグニッション電圧の電圧レベルが、高温時に放電ランプを点灯するのに必要な高い電圧レベルに固定されている場合には、常温時に不必要に高い電圧レベルのイグニッション電圧を供給してしまうことにより、放電ランプの電極を劣化させて放電ランプの寿命を縮めてしまう。
【００１９】
本発明の目的は、上述の点に鑑み、放電ランプの高温時にも放電ランプを点灯させることができ、放電ランプの温度によらず点灯しやすく、放電ランプの寿命を延ばすことができる放電ランプの点灯装置、光源装置、及び投射型表示装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本出願人は、
放電ランプに放電用高電圧パルス（イグニッション電圧）を供給する放電パルス供給手段と、
上記放電ランプに駆動電流を供給する駆動電流供給手段と
を備え、
上記放電パルス供給手段は、
供給される電圧を充電するキャパシタと、
上記キャパシタの充電電圧を昇圧して上記放電ランプに供給するためのトランスと、
上記キャパシタの充電電圧が供給され、温度が上昇するにつれていずれかの一端の電圧が低下するようにされたサーミスタと、
上記サーミスタの上記一端に放電素子を介して接続され、上記放電素子から電圧が供給されたか否かにより、上記キャパシタから上記トランスに電圧を供給するか否かを切替えるスイッチ素子と
を含んだ放電ランプ点灯装置を提案する。
【００２１】
この放電ランプ点灯装置では、キャパシタの充電電圧が供給されるサーミスタが放電ランプの発熱に由来して高温になると、このサーミスタの一端の電圧が常温時よりも低下するので、この一端の電圧が放電素子の放電開始電圧に達する際のキャパシタの充電電圧が常温時よりも高くなる。したがって、放電ランプの高温時には、スイッチ素子がキャパシタからトランスに電圧を供給するように切り替わる際のキャパシタの充電電圧が常温時よりも高くなるので、常温時よりも高い電圧レベルのイグニッション電圧がトランスから放電ランプに供給される。
【００２２】
このようにして、放電ランプの高温時には、高温時に放電ランプを点灯するのに必要な高い電圧レベルのイグニッション電圧を放電ランプに供給し、他方、放電ランプの常温時には、常温時に放電ランプを点灯するのに十分な低い電圧レベルのイグニッション電圧を放電ランプに供給することができる。
【００２３】
これにより、放電ランプの高温時に放電ランプが点灯するとともに、放電ランプの常温時に不必要に高い電圧レベルのイグニッション電圧を放電ランプに供給することがなることにより、高電圧による放電ランプの電極の劣化の度合いが小さくなるので放電ランプの寿命が延びるようになる。
また、サーミスタや放電素子やスイッチ素子という簡単な回路をイグニッション回路内に付加するだけで、放電ランプの発熱に由来する温度に応じてイグニッション電圧の電圧レベルを変化させることができる。
【００２６】
次に、本出願人は、
放電ランプと、
上記放電ランプにイグニッション電圧を供給する放電パルス供給手段と、
上記放電ランプに駆動電流を供給する駆動電流供給手段と
を備え、
上記放電パルス供給手段は、
供給される電圧を充電するキャパシタと、
上記キャパシタの充電電圧を昇圧して上記放電ランプに供給するためのトランスと、
上記キャパシタの充電電圧が供給され、温度が上昇するにつれていずれかの一端の電圧が低下するようにされたサーミスタと、
上記サーミスタの上記一端に放電素子を介して接続され、上記放電素子から電圧が供給されたか否かにより、上記キャパシタから上記トランスに電圧を供給するか否かを切替えるスイッチ素子とを含んだ光源装置を提案する。ここに、光源装置は放電ランプと放電ランプ点灯装置とが一体となった装置を意味する。
【００２７】
この光源装置によれば、前述の本発明に係る放電ランプ点灯装置と全く同様にして、光源装置内の放電ランプの高温時に放電ランプが点灯するとともに、放電ランプの寿命が延びるようになる。
【００２８】
次に、本出願人は、
放電ランプを光源として使用する投射型表示装置において、
上記放電ランプにイグニッション電圧を供給する放電パルス供給手段と、
上記放電ランプに駆動電流を供給する駆動電流供給手段と
を備え、
上記放電パルス供給手段は、
供給される電圧を充電するキャパシタと、
上記キャパシタの充電電圧を昇圧して上記放電ランプに供給するためのトランスと、
上記キャパシタの充電電圧が供給され、温度が上昇するにつれていずれかの一端の電圧が低下するようにされたサーミスタと、
上記サーミスタの上記一端に放電素子を介して接続され、上記放電素子から電圧が供給されたか否かにより、上記キャパシタから上記トランスに電圧を供給するか否かを切替えるスイッチ素子とを含んだ投射型表示装置を提案する。
【００２９】
この投射型表示装置によれば、前述の本発明に係る放電ランプ点灯装置と全く同様にして、放電ランプの高温時に投射型表示装置の電源を投入しても放電ランプが点灯する。したがって、投射型表示装置を長時間使用した後に一度電源を切ってからすぐにまた液投射型表示装置の電源を投入した場合にもすぐに映像が投影されるようになるので、ユーザーにとって投射型表示装置の使い勝手がよくなる。それと共に、放電ランプの寿命が延びるようになる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を液晶プロジェクタに適用した例について、図面を用いて具体的に説明する。
【００３１】
図２は、本発明を適用した液晶プロジェクタ内に設けられた放電ランプ点灯装置の全体構成とその周辺部分とを示す。液晶プロジェクタは、放電ランプ１１から発せられた光を図示せぬ液晶パネルに照射し、その液晶パネルを映像信号に基づき変調することで得られる映像光を図示せぬ投射レンズで投射して映像を表示する装置である。この放電ランプ点灯装置１では、アクティブフィルタ等で構成されたＤＣ電源２から、約３７０Ｖの直流電圧がダウンコンバータ３に供給される。
【００３２】
ダウンコンバータ３は、降圧型スイッチング電源であり、この直流電圧を、コントローラ４で決定される周波数（５０〜１００ｋＨｚの範囲内の周波数）でスイッチングした後平滑することによって降圧する。
【００３３】
コントローラ４は、放電ランプ１１を点灯する際（液晶プロジェクタの電源が投入された直後）は、このスイッチング周波数を、約３００Ｖ（後述のイグニッション回路７で高電圧パルスを発生させるために必要な電圧）にまで降圧する周波数に決定する。
【００３４】
またコントローラ４は、放電ランプ１１の点灯後は、このスイッチング周波数を、放電ランプ１１の点灯を維持するのに充分な電圧として約５０〜１００Ｖにまで降圧する周波数に決定する。
【００３５】
ダウンコンバータ３から出力した直流電圧は、フルブリッジ５に供給される。フルブリッジ５は、ダウンコンバータ３からの直流電圧を、コントローラ６で決定される周波数の交流電流（放電ランプ１１の駆動電流）に変換する。
【００３６】
図３は、コントローラ６の回路構成を示す。電源Ｖｃｃの電源ラインが、抵抗器Ｒ３２（１００ｋΩ）及び抵抗器Ｒ３３（１００ｋΩ）を介して接地されている。抵抗器Ｒ３２とＲ３３との接続中点は、ＯＰアンプ２１の＋（プラス）入力端に接続されている。
【００３７】
ＯＰアンプ２１の出力端は、抵抗器Ｒ３１（１００ｋΩ）及びキャパシタＣ３１（０．１μＦ）を介して接地されている。抵抗器Ｒ３１とキャパシタＣ３１との接続中点は、ＯＰアンプ２１の−（マイナス）入力端に接続されている。ＯＰアンプ２１の出力信号は、出力端子２２を通してフルブリッジ５に供給される。
【００３８】
抵抗器Ｒ３２とＲ３３との接続中点は、抵抗器Ｒ３４（１０ｋΩ）を介してトランジスタＱ１のコレクタにも接続されている。トランジスタＱ１のエミッタは、接地されている。
【００３９】
図２に示すように、コントローラ６には、液晶プロジェクタの電源が投入されたことに基づき、液晶プロジェクタ内の制御系のタイマ回路１２から、トランジスタＱ１をオンにするための信号ｓが数秒間（例えば２秒間）供給される。図３に示すように、トランジスタＱ１のベースには、この信号ｓがコントローラ６の入力端子２３を通して供給される。
【００４０】
このコントローラ６では、抵抗器Ｒ３１の抵抗値とキャパシタＣ３１の静電容量とが基本周波数を決定する定数になっている。そして、これらの値と抵抗器Ｒ３２, Ｒ３３の抵抗値とで、トランジスタＱ１のオフ時のＯＰアンプ２１の出力波形（すなわちフルブリッジ５の出力波形）が決定される。
【００４１】
図４Ｂは、トランジスタＱ１のオフ時にフルブリッジ５から出力される交流駆動電流の波形を示す。このときの出力波形は、周波数約１７０Ｈｚの対称な（プラスになる期間とマイナスになる期間とが等しい）波形になる。
【００４２】
他方、トランジスタＱ１のオン時には、抵抗器Ｒ３２とＲ３３との接続中点の電位（すなわちＯＰアンプ２１の＋入力端の電位）が変化することにより、フルブリッジ５の出力波形は、図４Ｃに示すように、周波数がトランジスタＱ１のオフ時よりも低くなるとともに、プラスになる期間がマイナスになる期間よりも大幅に長い非対称な波形に変化する。
【００４３】
なお、コントローラ６のうち抵抗器Ｒ３４及びトランジスタＱ１を除く回路部分は、従来のＡＣ駆動方式の放電ランプ点灯装置において交流駆動電流の周波数を決定するために用いられているコントローラと同様の構成であり、図４Ｂの波形も、従来のＡＣ駆動方式の放電ランプ点灯装置における交流駆動電流の波形と同様なものである。
【００４４】
したがって、コントローラ６は、抵抗器Ｒ３４及びトランジスタＱ１という回路を従来のコントローラに付加するだけで、交流駆動電流の波形を、プラスになる期間がマイナスになる期間よりも大幅に長い非対称な波形に変化させることができるようになっている。
【００４５】
図２に示すように、フルブリッジ５の出力はイグニッション回路７に送られる。また、フルブリッジ５の出力電圧, 出力電流がそれぞれ電圧検出回路８, 電流検出回路９で検出され、これらの検出結果からフルブリッジ５の出力電力が電力検出回路１０で検出される。電力検出回路１０の検出結果を示す信号は、前述のコントローラ４に送られる。
【００４６】
図５は、本発明の実施の形態の１つであるイグニッション回路７の回路構成を示す。ダウンコンバータ３からフルブリッジ５を介して直流電圧が供給される電源ラインが、抵抗器Ｒ１（１８ｋΩ）及びキャパシタＣ１（０．０２２μＦ）を介して接地されている。
【００４７】
抵抗器Ｒ１とキャパシタＣ１との接続中点は、サイダック等の放電素子Ｈ１を介して、巻線比３：１０の昇圧トランスＴ１の１次側巻線の一端に接続されている。放電素子Ｈ１の放電開始電圧は、約２００Ｖになっている。昇圧トランスＴ１の１次側巻線の他端は、接地されている。
【００４８】
昇圧トランスＴ１の２次側巻線は、一端が接地され、他端がダイオードＤ１を介して巻線比１：２０の昇圧トランスＴ２の１次側巻線の一端に接続されている。昇圧トランスＴ２の１次側巻線の他端は、三端子サイリスタＱ２のアノードに接続されている。三端子サイリスタＱ２のカソードは、接地されている。
【００４９】
ダイオードＤ１と昇圧トランスＴ２との接続中点ａは、キャパシタＣ２（０．０４７μＦ）を介して接地されている。また、ダイオードＤ１と昇圧トランスＴ２との接続中点ｂ（すなわち、キャパシタＣ２を介して接地された接続中点よりも昇圧トランスＴ２寄りの接続中点）は、抵抗器Ｒ２（３００ｋΩ）及びサーミスタＲ３を介して接地されている。
【００５０】
サーミスタＲ３は、負の抵抗温度係数を有しており、例えば、常温では抵抗値が約２０ｋΩであるのに対し、長時間点灯した直後の放電ランプ１１の近傍の温度のような高温（６０〜８０℃）になると、抵抗値が約１０ｋΩになる。
【００５１】
抵抗器Ｒ２とサーミスタＲ３との接続中点Ｐは、サイダック等の放電素子Ｈ３を介して、三端子サイリスタＱ２のゲートに接続されている。放電素子Ｈ３の放電開始電圧は、１０〜２０Ｖ程度になっている。放電素子Ｈ３と三端子サイリスタＱ２との接続中点は、三端子サイリスタＱ２のゲートでのノイズ対策用に、抵抗器Ｒ４を介して接地されている。
【００５２】
放電ランプ１１は、放電ランプ点灯装置１に取り付けることにより、２本の電極のうちの一方の電極が昇圧トランスＴ２の２次側巻線の一端に接続されている。
【００５３】
また、フルブリッジ５からの交流駆動電流を放電ランプ１１に供給する信号ラインが、昇圧トランスＴ２の２次側巻線に接続されている。
【００５４】
イグニッション回路７の各接地箇所のうち、図５の左側からみて昇圧トランスＴ１の２次側巻線の接地箇所から昇圧トランスＴ２の１次側巻線の接地箇所までは、それ以外の接地箇所とは絶縁された状態になっている。
【００５５】
このイグニッション回路７では、放電ランプ１１を点灯する際（液晶プロジェクタの電源の投入直後）には、ダウンコンバータ３からの約３００Ｖの直流電圧が、抵抗器Ｒ１を通してキャパシタＣ１に充電される。そして、キャパシタＣ１の充電電圧が放電素子Ｈ１の放電開始電圧に達すると、キャパシタＣ１から放電素子Ｈ１を介して昇圧トランスＴ１の１次側に電圧が供給され、昇圧トランスＴ１の２次側で１０／３倍に昇圧された電圧がダイオードＤ１を通してキャパシタＣ２に充電される。
【００５６】
そして、キャパシタＣ２の充電電圧による抵抗器Ｒ２とサーミスタＲ３との接続中点Ｐの電圧が放電素子Ｈ３の放電開始電圧に達すると、放電素子Ｈ３から三端子サイリスタＱ２のゲートに電圧が供給されることにより三端子サイリスタＱ２がオンになるので、キャパシタＣ２から昇圧トランスＴ２の１次側に電圧パルスが供給され、昇圧トランスＴ２の２次側で２０倍に昇圧された電圧パルスがイグニッション電圧として放電ランプ１１に供給される。
【００５７】
このイグニッション回路７から放電ランプ１１に供給されるこのイグニッション電圧の周波数（すなわちイグニッションパルスの繰り返し周波数）は、約３０Ｈｚになっている。
【００５８】
また、このイグニッション回路７は、放電ランプ１１の発熱による周囲温度の変化と相関のある位置、例えば、ランプホルダー内に収められた放電ランプ１１の側面近くなどに配置されており、温度が上昇するにつれて、サーミスタＲ３の抵抗値が約２０ｋΩから約１０ｋΩにまで減少していくので、高温時には、接続中点Ｐの電圧は常温時の約１／２になる。
【００５９】
したがって、このイグニッション回路７では、高温時には、接続中点Ｐの電圧が放電素子Ｈ３の放電開始電圧に達したときのキャパシタＣ２の充電電圧が常温時の約２倍になるので、常温時の約２倍の電圧レベルのイグニッション電圧が放電ランプ１１に供給されるようになっている。
【００６０】
この常温時のイグニッション電圧の電圧レベルは、常温の放電ランプ１１を点灯するのに十分な高さになっている。また、この高温時のイグニッション電圧の電圧レベルは、長時間点灯した直後の高温の放電ランプ１１を点灯することのできる高さになっている。
【００６１】
次に、この液晶プロジェクタにおける放電ランプ１１の点灯動作を、放電ランプ１１の常温時と高温時とで共通の動作と、放電ランプ１１の常温時と高温時とで異なる動作とに分けて説明する。
【００６２】
〔常温時と高温時とで共通の動作〕
ユーザーが液晶プロジェクタの電源を投入した直後には、タイマー回路１２（図２）からの信号ｓによって放電ランプ点灯装置１のコントローラ６のトランジスタＱ１（図３）がオンになるので、図４Ｃに示したように、プラスになる期間がマイナスになる期間よりも大幅に長い非対称な波形の交流駆動電流が放電ランプ１１に供給される。
【００６３】
また、液晶プロジェクタの電源の投入直後には、ダウンコンバータ３からフルブリッジ５を介してイグニッション回路７に供給される約３００Ｖの直流電圧に基づき、イグニッション電圧が放電ランプ１１に供給される。
【００６４】
図４Ａは、放電ランプ１１の常温時のイグニッション電圧の波形を、図４Ｂ, Ｃと同じタイミングスケールで示したものである。
【００６５】
ここで、交流駆動電流の波形がプラスになっており且つその後一定時間以上交流駆動電流の波形がプラスを維持するタイミングでイグニッション電圧の波形がプラスになった（すなわち、放電ランプ内の気体がイオン化された）場合には、プラスの向きの交流駆動電流が一定時間以上供給されることにより、イオン化した気体に定常的に電流が流れるようになるので、放電ランプが点灯する。
【００６６】
これに対し、交流駆動電流の波形がマイナスになっているタイミングでイグニッション電圧の波形がプラスになった場合には、放電ランプは点灯しない。
【００６７】
また、交流駆動電流の波形がプラスになっているがその後すぐに交流駆動電流の波形がマイナスに転じるタイミングでイグニッション電圧の波形がプラスになった場合にも、放電ランプは点灯しない。
【００６８】
このように、放電ランプが点灯するか否かは、イグニッション電圧の波形がプラスになるタイミングによって決定される。
【００６９】
そして、この放電ランプ点灯装置１では、図４にも表れているように、イグニッション電圧の波形がプラスになった全てのタイミングｔ１〜ｔ５で、交流駆動電流の波形がプラスになっており且つその後一定時間以上交流駆動電流の波形がプラスを維持している。したがって、放電ランプが点灯するタイミングでイグニッション電圧の波形がプラスになる確率がかなり高くなっている。
【００７０】
図４Ａには常温時のイグニッション電圧を示したが、放電ランプ１１の高温時のイグニッション電圧についても、交流駆動電流が図４Ｃのような非対称な波形になることにより、全く同様にして、放電ランプが点灯するタイミングでイグニッション電圧の波形がプラスになる確率がかなり高くなる。
【００７１】
ちなみに、コントローラ６のトランジスタＱ１がオフのときには、図４Ｂに示したような波形の交流駆動電流が放電ランプ１１に供給されるが、この波形は、従来のＡＣ駆動方式の放電ランプ点灯装置における交流駆動電流と同様な波形である。
【００７２】
仮に、液晶プロジェクタの電源の投入直後にこの図４Ｂのような波形の交流駆動電流が放電ランプ１１に供給されたとすると、交流駆動電流の波形がプラスになっており且つその後一定時間以上交流駆動電流の波形がプラスを維持するタイミングでイグニッション電圧の波形がプラスになるのは図４のタイミングｔ５だけになる。すなわち、タイミングｔ１, ｔ３では交流駆動電流の波形がマイナスになっており、タイミングｔ２, ｔ４では交流駆動電流の波形はプラスになっているがその後すぐにマイナスに転じてしまう。従って、放電ランプ１１が点灯するタイミングでイグニッション電圧の波形がプラスになる確率がかなり低くなってしまう。
【００７３】
このように放電ランプ１１が点灯する確率が低いと、放電ランプ１１が点灯するまでに長時間イグニッション電圧を供給しなければならなくなるので、液晶プロジェクタの電源を投入してから放電ランプ１１が点灯する（映像が投影されるようになる）までに時間がかかってしまう。
【００７４】
また、例えば液晶プロジェクタの電源が投入されてから数秒間以上イグニッション電圧を供給し続けても放電ランプ１が点灯しなかった場合には自動的にイグニッション電圧の供給が中断されるようになっている場合には、ユーザーは、イグニッション電圧の供給が再開されるのを待つか、または再び電源を投入し直さなければならないという不便を強いられることになる。
【００７５】
この液晶プロジェクタでは、こうした従来の不都合を解消するために、電源の投入直後に、対称な波形の交流駆動電流ではなく、プラスになる期間がマイナスになる期間よりも長い非対称な波形に変換された交流駆動電流を放電ランプ１１に供給することにより、放電ランプ１１が点灯するタイミングでイグニッション電圧の波形がプラスになる確率をかなり高くしている。
【００７６】
これにより、電源の投入後短時間で（すなわち、ほぼ確実にタイマー回路１２からの信号ｓによってコントローラ６内のトランジスタＱ１がオンになっている数秒間以内に）、放電ランプ１１が点灯して映像が投影されるようになっている。したがって、ユーザーにとって液晶プロジェクタの使い勝手がよくなっている。
【００７７】
また、イグニッション電圧を放電ランプ１１に供給する時間が短くなることにより、高電圧による放電ランプ１１の電極の劣化の度合いが小さくなるので、放電ランプ１１の寿命が延びるようになっている。したがって、ユーザーが放電ランプ１１の交換のためにアフターケアを依頼する頻度が少なくて済むとともに、液晶プロジェクタのランニングコストが少なくて済むようになっている。
【００７８】
しかも、前述のように抵抗器Ｒ３４及びトランジスタＱ１という簡単な回路を従来のコントローラに付加した構成のコントローラ６を用いるだけで、これらの効果が得られるようになっている。
【００７９】
〔常温時と高温時とで異なる動作〕
液晶プロジェクタを最後に使用してからかなり時間が経った後に液晶プロジェクタの電源を投入した場合には、放電ランプ１１が常温なので、放電ランプ１１の近傍にあるイグニッション回路７のサーミスタＲ３も常温になる。
【００８０】
これに対し、液晶プロジェクタを長時間使用した後に一度電源を切ってからすぐにまた液晶プロジェクタの電源を投入した場合（例えば、液晶プロジェクタを或る部屋で使用した直後に隣の部屋に運んで使用するような場合）には、放電ランプ１１が発熱して高温になっているので、サーミスタＲ３も高温になる。
【００８１】
したがって、放電ランプ１１の高温時には、常温時の約２倍の電圧レベルのイグニッション電圧が放電ランプ１１に供給される。
【００８２】
放電ランプ１１の高温時には、放電ランプ１１のガラス内に封入された気体の圧力が上昇するので、常温時よりも高い電圧レベルのイグニッション電圧を放電ランプ１１に供給しなければ、放電ランプ１１を点灯することができない。
【００８３】
この放電ランプ点灯装置１では、放電ランプ１１の高温時には常温時よりも高い電圧レベルのイグニッション電圧が放電ランプ１１に供給されるので、液晶プロジェクタを長時間使用した後に一度電源を切ってからすぐにまた液晶プロジェクタの電源を投入した場合にも、放電ランプ１１が点灯する。
【００８４】
また、放電ランプ１１の常温時には比較的低い電圧レベルのイグニッション電圧が放電ランプ１１に供給されるが、常温時にはこうした低い電圧レベルのイグニッション電圧でも十分に放電ランプ１１が点灯する。
【００８５】
従来のＡＣ駆動方式の放電ランプ点灯装置では、イグニッション電圧の電圧レベルは固定されていたが、この固定電圧レベルが低い場合には、放電ランプの高温時には放電ランプが点灯しない（言い換えれば、放電ランプの温度が下がるまで待たなければならない）という不都合があり、またこの固定電圧レベルが高い場合には、放電ランプの常温時に不必要に高い電圧レベルのイグニッション電圧を供給してしまうことにより、放電ランプの寿命を縮めてしまうという不都合があった。
【００８６】
この液晶プロジェクタでは、こうした従来の不都合を解消するために、放電ランプ１１の発熱に由来する温度に応じてイグニッション電圧の電圧レベルを変化させることにより、放電ランプ１１の高温時には、高温時に放電ランプ１１を点灯するのに必要な高い電圧レベルのイグニッション電圧が放電ランプ１１に供給され、他方、放電ランプ１１の常温時には、常温時に放電ランプ１１を点灯するのに十分な低い電圧レベルのイグニッション電圧が放電ランプ１１に供給されるようにしている。
【００８７】
これにより、液晶プロジェクタを長時間使用した後に一度電源を切ってからすぐにまた液晶プロジェクタの電源を投入した場合にも、すぐに放電ランプ１１が点灯して映像が投影されるようになっている。したがって、この点でもユーザーにとって液晶プロジェクタの使い勝手がよくなっている。
【００８８】
また、放電ランプの常温時１１に不必要に高い電圧レベルのイグニッション電圧を放電ランプ１１に供給しないことにより、高電圧による放電ランプ１１の電極の劣化の度合いが小さくなるので、放電ランプ１１の寿命が延びるようになっている。したがって、この点でも、ユーザーが放電ランプ１１の交換のためにアフターケアを依頼する頻度が少なくて済むとともに、液晶プロジェクタのランニングコストが少なくて済むようになっている。
【００８９】
しかも、サーミスタＲ３や三端子サイリスタＱ２や放電ギャップに代わる放電素子Ｈ３という簡単な回路をイグニッション回路内に付加するだけで、放電ランプ１１の発熱に由来する温度に応じてイグニッション電圧の電圧レベルを変化させることができるようになっている。
【００９０】
なお、以上の例では、図４Ｂ, Ｃに示したように、コントローラ６は、放電ランプを点灯する際に、フルブリッジ５から出力される交流駆動電流の波形を、周波数が低くなるとともに、プラスになる期間がマイナスになる期間よりも長い非対称な波形に変化させている。
【００９１】
しかし、別の例として、放電ランプを点灯する際に、フルブリッジ５から出力される交流駆動電流の波形を、周波数を一定のままで、プラスになる期間がマイナスになる期間よりも長い非対称な波形に変化させるようにしてもよい。
【００９２】
また、以上の例では、放電ランプ１１を点灯する際に、交流駆動電流の波形を非対称な波形に変化させることによって、放電ランプ１１が点灯するタイミングでイグニッション電圧の波形がプラスになる確率を高くしている。
【００９３】
しかし、別の例として、放電ランプ１１を点灯する際に、交流駆動電流をイグニッション電圧に対して同期制御する（すなわち、イグニッション電圧の波形がプラスになるタイミングで交流駆動電流の波形がプラスになっており且つその後一定時間以上交流駆動電流の波形がプラスを維持するように制御する）ことにより、放電ランプ１１が点灯するタイミングでイグニッション電圧の波形がプラスになる確率を高くしてもよい。
【００９４】
また、以上の例では、高温時の抵抗値と常温時の抵抗値との比が約１：２のサーミスタをイグニッション回路７に設けているが、この比が約１：２以外のサーミスタを設けてもよい。
【００９５】
また、以上の例では、図５に示したように、ダイオードＤ１と昇圧トランスＴ２との接続中点を、抵抗器Ｒ２及びサーミスタＲ３を介して接地している。しかし、別の例として、この接続中点を、正の抵抗温度係数を有するサーミスタであるポジスタ（登録商標）及び抵抗器を介して接地し、このポジスタと抵抗器との接続中点を、図５の放電素子Ｈ３を介して三端子サイリスタＱ２のゲートに接続するようにしてもよい。
【００９６】
図６は、そのようにしたイグニッション回路７の構成の変更例を示すものであり、図５と共通する部分には同一の符号を付している。この例では、ダイオードＤ１と昇圧トランスＴ２との接続中点ｂが、ポジスタＲ２２及び抵抗器Ｒ２３（２０ｋΩ）を介して接地されている。
【００９７】
ポジスタＲ２２は、正の抵抗温度係数を有しており、例えば、常温では抵抗値が約３００ｋΩであるのに対し、長時間点灯した直後の放電ランプ１１の近傍の温度のような高温（６０〜８０℃）になると、抵抗値が約６００ｋΩになる。
【００９８】
そして、ポジスタＲ２２と抵抗器Ｒ２３との接続中点Ｐが、放電素子Ｈ３を介して、三端子サイリスタＱ２のゲートに接続されている。
【００９９】
この図６のイグニッション回路でも、キャパシタＣ２の充電電圧によるポジスタＲ２と抵抗器Ｒ３との接続中点Ｐの電圧が放電素子Ｈ３の放電開始電圧に達すると、放電素子Ｈ３から三端子サイリスタＱ２のゲートに電圧が供給されることにより三端子サイリスタＱ２がオンになるので、キャパシタＣ２から昇圧トランスＴ２の１次側に電圧パルスが供給され、昇圧トランスＴ２の２次側で２０倍に昇圧された電圧パルスがイグニッション電圧として放電ランプ１１に供給される。
【０１００】
そして、温度が上昇するにつれて、ポジスタＲ２の抵抗値が約３００ｋΩから約６００ｋΩにまで増加していくので、高温時には、接続中点Ｐの電圧はやはり常温時の約１／２になる。
【０１０１】
したがって、高温時には、接続中点Ｐの電圧が放電素子Ｈ３の放電開始電圧に達したときのキャパシタＣ２の充電電圧が常温時の約２倍になるので、やはり常温時の約２倍の電圧レベルのイグニッション電圧が放電ランプ１１に供給される。
【０１０２】
また、以上の例では、図５に示したように、イグニッション回路７に、放電ランプ１１の発熱に由来する温度を検知する手段と、その検知結果に応じてイグニッション電圧の電圧レベルを変化させる（すなわち、接続中点Ｐの電圧を変化させる）手段とを兼ねた素子としてのサーミスタＲ３を設けている。
【０１０３】
しかし、別の例として、このサーミスタＲ３の位置に抵抗器を設けるとともに、放電ランプ１１の発熱に由来する温度を温度センサで検知し、この温度センサで検知された温度が高いときには、この抵抗器に別の抵抗器を並列に接続することによって接続中点Ｐの電圧を低下させるようにしてもよい。
【０１０４】
あるいはまた、このサーミスタの位置に可変抵抗器を設けるとともに、放電ランプ１１の発熱に由来する温度を温度センサで検知し、この温度センサで検知された温度が高いときには、この可変抵抗器の抵抗値を小さくすることによって接続中点Ｐの電圧を低下させるようにしてもよい。
【０１０５】
また、これらの場合には、温度センサは、必ずしもイグニッション回路７内や放電ランプ点灯装置１内に設ける必要はなく、例えば、液晶プロジェクタ内の排気ファンの近傍や、液晶プロジェクタの排気口（放熱口）の近傍や、液晶プロジェクタのキャビネットの内壁等のような、液晶プロジェクタ内において放電ランプ１１の発熱に由来する温度を検知することのできる適宜の場所に設けてもよい。
【０１０６】
また、以上の例では、図５に示したように、イグニッション回路７は、放電ランプ１１の高温時に、キャパシタＣ２から昇圧トランスＴ２の１次側に供給する電圧を高くすることにより、イグニッション電圧の電圧レベルを高くしている。
【０１０７】
しかし、別の例として、放電ランプ１１の高温時に、昇圧トランスＴ２での昇圧の比率を大きくすることによってイグニッション電圧の電圧レベルを高くしてもよい。
【０１０８】
図７は、図５のイグニッション回路７のうちのダイオードＤ１よりも後段の部分の構成を、高温時に昇圧トランスＴ２の昇圧比を大きくするように変更した例を示すものであり、図５と共通する部分には同一の符号を付している。
【０１０９】
この変更例では、ダイオードＤ１と昇圧トランスＴ２の１次側との間に放電ギャップＨ２が介在しており、ダイオードＤ１と放電ギャップＨ２との接続中点がキャパシタＣ２を介して接地されている。放電ギャップＨ２の放電開始電圧は、８００Ｖ〜１ｋＶ程度になっている。
【０１１０】
トランジスタＱ３のコレクタが、昇圧トランスＴ２の１次側巻線の途中の箇所に接続されている。トランジスタＱ３のエミッタは接地されており、トランジスタＱ３のベースはコンパレータ３１の出力端に接続されている。
【０１１１】
放電ランプ１１の発熱に由来する温度が温度センサ（図示略）で検知され、この検知結果を示す信号がコンパレータ３１の一方の入力端に入力する。コンパレータ３１のもう一方の入力端には、基準となる温度として、常温以上の温度を示す信号Ｒｅｆが入力する。
【０１１２】
この検知結果が基準温度よりも高いときには、コンパレータ３１からの出力信号がトランジスタＱ３のベースに供給されることにより、トランジスタＱ３がオンになる。したがってこのとき、昇圧トランスＴ２の昇圧比は、昇圧トランスＴ２の１次側巻線のうちトランジスタＱ３との接続箇所よりも放電ギャップＨ２寄りの部分の巻線数と、昇圧トランスＴ２の２次側巻線との比になる（１：２０よりも大きくなる）。
【０１１３】
これにより、放電ランプ１１の高温時に、昇圧トランスＴ２での昇圧比が大きくなるのでイグニッション電圧の電圧レベルが高くなる。
【０１１４】
また、以上の例では、放電ランプに交流駆動電流を供給する放電ランプ点灯装置を設けた液晶プロジェクタに本発明を適用している。しかし、放電ランプの高温時にイグニッション電圧の電圧レベルを高くする点に関しては、放電ランプに直流駆動電流を供給する放電ランプ点灯装置を設けた液晶プロジェクタにも適用してよい。
【０１１５】
また、以上の例では液晶プロジェクタに本発明を適用しているが、液晶プロジェクタ以外の、例えばＤＭＤ（Digital Micro mirror Device ）のような液晶パネル以外のものをライトバルブとして用いた投射型表示装置にも本発明を適用してよい。さらには、放電ランプ点灯装置自体や、放電ランプと放電ランプ点灯装置とが一体となった光源装置にも本発明を適用してよい。
【０１１６】
また、本発明は、以上の例に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、その他様々の構成をとりうることはもちろんである。
【０１１７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、放電ランプの発熱に由来する温度に応じてイグニッション電圧の電圧レベルを変化させることにより、放電ランプの高温時には、高温時に放電ランプを点灯するのに必要な高い電圧レベルのイグニッション電圧を放電ランプに供給し、他方、放電ランプの常温時には、常温時に放電ランプを点灯するのに十分な低い電圧レベルのイグニッション電圧を放電ランプに供給することができるので、放電ランプの高温時に放電ランプを点灯させることができるとともに、放電ランプの寿命を延ばすことができるという効果が得られる。
【０１１８】
また、サーミスタや放電素子やスイッチ素子という簡単な回路をイグニッション回路内に付加するだけで、放電ランプの発熱に由来する温度に応じてイグニッション電圧の電圧レベルを変化させることができるという効果が得られる。
【０１１９】
また特に、本発明に係る投射型表示装置によれば、投射型表示装置を長時間使用した後に一度電源を切ってからすぐにまた液投射型表示装置の電源を投入した場合にもすぐに映像が投影されるようになるので、ユーザーにとって投射型表示装置の使い勝手がよくなるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の放電ランプ点灯装置のイグニッション回路の構成例を示す図である。
【図２】本発明を適用した液晶プロジェクタの放電ランプ点灯装置の全体構成とその周辺部分とを示す図である。
【図３】図２のコントローラ６の構成例を示す図である。
【図４】図２の放電ランプ点灯装置１における、イグニッション電圧の波形と交流駆動電流の波形との関係を示す波形図である。
【図５】図２のイグニッション回路７の構成例を示す図である。
【図６】図２のイグニッション回路７の構成の変更例を示す図である。
【図７】図２のイグニッション回路７の構成の変更例を示す図である。
【符号の説明】
１  放電ランプ点灯装置、  ２  ＤＣ電源、  ３  ダウンコンバータ、  ４, ６  コントローラ、  ５  フルブリッジ、  ７  イグニッション回路、  ８  電圧  検出回路、  ９  電流検出回路、  １０  電力検出回路、  １１  放電ランプ、    １２  タイマー回路
【図１】
0004300805.tif 000002
【図２】
0004300805.tif 000003
【図３】
0004300805.tif 000004
【図４】
0004300805.tif 000005
【図５】
0004300805.tif 000006
【図６】
0004300805.tif 000007
【図７】
0004300805.tif 000008