CN101042516A - 投影仪的灯驱动设备 - Google Patents

Abstract

一种投影仪包括：灯驱动电路，它驱动灯；以及灯驱动电流检测单元，它检测灯驱动电流。根据被检测的灯驱动电流，灯驱动电路通过PWM控制来控制灯驱动电流，以便以恒定功率驱动灯。控制单元在从当接通电源时起已经过去恒定时段后多次检测灯的这个PWM控制信号的脉冲宽度，并且所述控制单元包括灯短路判定单元，如果已经如此检测的所有这些脉冲宽度小于或者等于预定宽度，则判定灯短路。

Description

投影仪的灯驱动设备

技术领域

本发明涉及一种诸如液晶投影仪的投影仪的灯驱动设备。

背景技术

对于现有技术的投影仪，在灯(诸如汞灯)的两个电极之间施加高电压，并且产生电弧。由于产生此电弧，灯驱动电流流过灯，并且这使得发出光。但是，因为对于这样的投影仪的灯，在电极之间的间隙窄，因此，经常，在切断电流后，汞引起短路(桥接短路)。另一方面，总体上，为了保持灯的输出恒定，在其额定输出执行恒定功率控制。因此，有时，即使汞已经引起桥接短路，在继续保持恒定功率的同时功率继续流动。在这种情况下，有可能这将引起灯驱动电路进入过热状态中的故障。

为了解决如上所述的问题，在日本公开专利申请平成8-273865中，提出了一种灯驱动电路，当灯已经变得不点亮时，它可靠地切断灯电源电压，按照这种电路，有可能防止驱动电路由于灯电源电压而被损坏。

但是，在如上所述的日本公开专利申请平成8-273865中公开的这种灯驱动电路不能解决由于在灯内的汞等引起桥接短路而导致的在电极之间的短路问题。

本发明的目的是提供一种投影仪的灯驱动设备，它通过恒定的功率控制来控制投影仪灯，并且它能够可靠地判定在灯内的电极已经短路，因此能够保护电路。

发明内容

按照本发明的投影仪的灯驱动设备包括：灯，它向图像形成单元投射光；灯电源单元，它向灯提供灯驱动电流。开关元件与灯串联。通过灯驱动电流检测电路来检测灯驱动电流的幅度。而且，这个灯驱动设备还包括：灯驱动电路，它根据灯驱动电流检测电路的输出，使用PWM控制信号来通/断驱动所述开关元件，以便以恒定功率驱动灯；灯短路判定电路，它根据所述PWM控制信号来判定是否灯处于短路状态中；以及显示部分，它显示所述短路状态。并且，所述灯短路判定电路包括：脉冲宽度检测单元，它在已经开始驱动灯后检测PWM控制信号的脉冲宽度；灯驱动通/断单元，它在如果由脉冲宽度检测单元检测的脉冲宽度小于或者等于预定宽度的情况下停止驱动灯，并且其后，第二次开始灯的驱动；以及判定单元，它在已经第二次开始由所述灯驱动通/断单元的灯驱动后，如果由所述脉冲宽度检测单元检测的脉冲宽度小于或者等于预定宽度，则判定所述灯在灯短路状态中。

当这个脉冲宽度小时，则灯驱动电路使得灯驱动电流大。并且，上述的预定宽度对应于预定幅度的灯驱动电流，换句话说，对应于当灯在短路状态中的电流值。

通常，当接通电源后，检测到脉冲宽度小于或者等于预定宽度的状态，并且，当其后即使已经第二次开始灯驱动电流的供应也仍然再次检测到上述的状态时，判定灯处于短路状态中。

附图说明

图1是包含作为本发明的一个实施例的灯驱动设备的投影仪的示意方框图；

图2A和2B是示出当正在执行恒定功率控制时的PWM控制信号的波形的图；

图3是示出用于设置控制单元的操作的表格的图；以及

图4是示出当执行软件处理时的控制单元的操作的流程图。

具体实施方式

图1是包含作为本发明的一个实施例的灯驱动设备的投影仪的示意方框图。

汞灯1(以下称为灯)连接到灯电源电路2，并且，从灯电源电路2提供灯驱动电流I。包括色彩过滤器和液晶面板的图像形成单元20被布置在灯1之前。已经通过这个图像形成单元20的光到达位于更前方的屏幕(在图中未示出)，由此在那个屏幕上显示图像。以恒定的功率来驱动灯1。换句话说，通过作为灯驱动电流检测电路的旁路电阻器R来检测灯驱动电流I，并且这个检测值被输入到灯驱动电路4。而且，灯驱动电流I被开关元件5 PWM控制从灯驱动电路4提供PWM控制信号到开关元件5的控制端。而且，灯驱动电流I被电阻分压电路3检测，其检测值被输入到灯驱动电路4。当灯1到其使用期限末尾时，在其两端的电压变高，并且通过电阻分压电路3来检测此时的电压，电阻分压电路3向灯驱动电路4通知这个事实。

对于上述的结构，这个灯驱动电路4总是使用旁路电阻器R来检测灯驱动电流I以便以其额定功率电平来驱动灯1，并且根据这个检测值来控制PWM控制信号。换句话说，它执行控制以便如果灯驱动电流I的值变得更高则缩短PWM控制信号的脉冲宽度，并且以便如果灯驱动电流I的值变得更低则延长PWM控制信号的脉冲宽度。因此，如果发生灯的短路，则因为灯驱动电流I突然提高，因此，用于以恒定功率驱动灯1的PWM控制信号的脉冲宽度突然变短。

图2示出了这种情况。

图2A示出了在正常情况(静态)期间PWM控制信号的脉冲宽度和灯驱动电流I的波形。图2B示出了当灯被短路(异常状态)时的PWM控制信号的脉冲宽度和灯驱动电流I的波形。如图所示，在恒定功率控制期间，灯驱动电流I随着PWM控制信号的上升而上升，并且根据从电流I的该上升时起过去的时间来计算功率，并且PWM控制信号在功率达到恒定功率的时间点降低。PWM控制信号的电势电平总是固定。

按照如上所述的控制，PWM控制信号的脉冲宽度与灯驱动电流I的幅度相关联。因此，在这个实施例中，按照这个脉冲宽度来判定灯短路。

在图1中，PWM控制信号经由二极管6被输出到平滑电路7。在这个平滑电路7中，以模拟方式来平滑PWM控制信号。因此，当PWM控制信号的脉冲宽度短时，平滑的输出的电平变低，而当脉冲宽度长时，平滑输出的电平变高。这个平滑输出被输入到控制单元8来作为灯驱动电流I的检测信号S2。

定时器9的输出经由二极管10连接到平滑电路7的输出侧。当电源被接通等并且驱动灯1时开始这个定时器9，并且定时器9将其输出设置为“H(高)”刚好一分钟。因此，平滑电路7的输出被屏蔽，以便被输入到控制单元8的检测信号S2被强制地设置到“H”，直到从当第一次驱动灯1时起已经过去1分钟为止。由于这个定时器9的操作，当灯1第一次被驱动时(即，当电源被接通等时)，对于其后的一分钟，忽略灯的短路的存在或者不存在的检测。

定时器11用于当接通灯1时将高电压施加大约8秒的时段。换句话说，在从接通电源后紧随的8秒的时段期间，灯电源电路2向灯1施加高电压。

控制单元8向灯电源电路2输出灯驱动信号S0，并且向灯驱动电路4输出灯照明允许信号S1。如果这个灯照明允许信号S1是“H”电平，则允许灯1的照明，而如果它是“L(低)”电平，则不允许灯1的照明。LED 12连接到控制单元8，并且当控制单元8判定灯已经短路时，它闪烁这个LED 12。

图3是示出在接通电源后的控制单元8的操作的表。

当接通电源时，系统在状态#1中开始。此时，定时器9开始计数一分钟。信号S1变为“H”电平，并且灯1被允许点亮。由于这一点，开始灯1的驱动。在这个一分钟间隔期间，控制单元8不进行关于灯1是否被短路的任何判定，因为信号S2处于“H”电平。

当所述一分钟间隔已经过去时，系统过渡到状态#2。在这个状态#2中，根据平滑电路7的输出来提高或者降低信号S2。控制单元8通过这个信号S2来检测PWM控制信号的脉冲宽度。并且如果信号S2处于指示灯1的短路的电平，则控制单元8将信号S1设置到禁止灯1的照明的电平。由于这一点，停止灯1的驱动，并且灯1被切断。系统等待30秒的时段，然后第二次过渡到状态#1。以这种方式，控制单元8执行灯1的驱动的通断。

当状态#1已经第二次过去时，系统过渡到状态#3。也在这种状态#3中，就像在状态#2中那样，根据平滑电路7的输出来提高或者降低信号S2。此时，如果信号S2在指示灯1的短路的电平，则将信号S1设置为禁止灯1的照明的电平。而且，执行错误处理，并且LED 12闪烁。

如上所述，因为在已经接通电源后将信号S2屏蔽一分钟时段，因此，在这个时段期间，控制单元8对于灯1的短路不进行其判定。而且，在已经过去这个一分钟的时段后，如果信号S2处于指示灯1的短路的电平，则控制单元8停止灯1的驱动。而且，控制单元8在这个停止后等待30秒，然后再一次开始灯1的驱动，并且，在进一步的一分钟时段期间，再一次对于灯1的短路不执行其判定。其后(换句话说，在已经从当接通电源时起过去两分钟的时段后)，控制单元8第二次对于灯1的短路进行其判定。此时，如果信号S2处于指示灯1的短路的电平，则控制单元8闪烁LED 12，它指示灯故障错误已经发生。

通过控制单元8以这种方式来执行控制，可以防止基于在已经接通电源后的不稳定状态的错误判定。换句话说，可以防止错误地把能够被恢复的灯短路判定为不能恢复的灯短路。

图4是示出控制单元8的操作的流程图。

当接通电源时，在步骤ST1中，计数器CNT的值被初始化(设置为0)，然后在步骤ST2中，信号S1被设置为“允许灯的照明”。系统然后在步骤ST3等待一分钟(第一预定时段)。然后，在步骤ST4中，如果计数器CNT的值是0，则系统过渡到状态#2。接着，在步骤ST5中，系统判定是否PWM控制信号的脉冲宽度小于或者等于预定宽度，换句话说，是否信号S2处于指示灯1的短路的电平(即，系统进行关于是否信号S2小于或者等于预定电平K的判定)。如果信号S2在指示灯1的短路的电平，则在步骤ST6中，信号S1被设置到“禁止灯的照明”。然后，在步骤ST7等待30秒(第二预定时段)后，系统将计数器CNT提高1，并且从步骤ST2重复第一状态#1的步骤。

如果在步骤ST4计数器CNT的值不是0，则系统进入状态#3，并且控制流程过渡到步骤ST9。在这个步骤ST9和随后的步骤ST10中，以与先前的步骤ST5和ST6中相同的方式，判定是否信号S2在指示灯1的短路的电平，并且如果信号S2确实处于指示灯1的短路的电平，则不允许灯1的照明。而且，在这个状态#3的下一个步骤ST11中，LED 12闪烁以便指示错误。

虽然在如上所述的实施例中，在状态#3中，如果信号S2在指示灯1的短路的电平，则系统设置“禁止灯的照明”，但是，也可以接受执行控制以便降低被提供到灯的功率，而不是设置“禁止灯的照明”。例如，当正在执行在200W的电平的恒定功率控制时，如果信号S2处于指示灯的短路的电平，则可以切换到50W的恒定功率控制。因为通过如此操作，即使灯的短路继续也仍然可以减轻在灯驱动电路上的负载，因此可以防止由此引起损害。而且，如果在已经过去某具体时段后灯从其短路恢复，则期望以对于灯的较低的供应功率来继续处理，而不是禁止灯的照明。应当明白，为了降低被提供到灯1的功率而不是禁止灯的照明，在图1中，有效的是，使用灯驱动电路4来缩短PWM控制信号的脉冲宽度。

本非临时申请根据35 U.S.C.§119(a)要求2006年3月22日在日本提交的专利申请第2006-79300号的优先权，其整体内容包含在此作为引用。

Claims (5)

1.一种投影仪的灯驱动设备，包括：

灯，向图像形成单元投射光；

灯电源单元，向所述灯提供灯驱动电流；

开关元件，与所述灯串联；

灯驱动电流检测电路，它检测所述灯驱动电流的幅度；

灯驱动电路，它使用PWM控制信号根据所述灯驱动电流检测电路的输出来通/断驱动所述开关元件，以便以恒定的功率驱动所述灯；

灯短路判定电路，根据所述PWM控制信号来判定是否所述灯处于短路状态中；以及

显示部分，显示所述短路状态；

其中，所述灯短路判定电路包括：

脉冲宽度检测单元，在已经开始驱动所述灯后检测所述PWM控制信号的脉冲宽度；

灯驱动通/断装置，如果由所述脉冲宽度检测装置检测的所述脉冲宽度小于或者等于预定宽度，则其停止驱动所述灯，并且其后，第二次开始所述灯的驱动；以及

判定装置，在已经第二次开始由所述灯驱动通/断装置进行的所述灯的驱动后，如果由所述脉冲宽度检测装置检测的所述脉冲宽度小于或者等于预定宽度，则判定所述灯处于所述灯短路状态中。

2.按照权利要求1的投影仪的灯驱动设备，其中，当在所述灯的驱动已经开始后已经过去第一预定时段时，所述脉冲宽度检测装置检测所述PWM控制信号的脉冲宽度。

3.按照权利要求2的投影仪的灯驱动设备，其中，当在已经停止所述灯的驱动后已经过去第二预定时段时，所述灯驱动通/断装置第二次开始所述灯的驱动。

4.按照权利要求1的投影仪的灯驱动设备，还包括平滑电路，其平滑所述PWM控制信号，其中，所述脉冲宽度检测装置根据所述平滑电路的输出电平来检测所述脉冲宽度。

5.按照权利要求1的投影仪的灯驱动设备，其中，当所述灯短路判定电路判定所述灯处于所述灯短路状态中时，所述灯驱动电路驱动所述开关元件来以低恒定功率来驱动所述灯。

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