JP2001337392A - 照明装置システムおよび該照明装置システムを有するプロジェクタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の光源を使用した照明装置において、複
数の光源を同時に多数の点灯を行わないことにより、安
定した照度を確保するための新規な照明装置システムお
よび該照明装置システムを有するプロジェクタ装置の提
供。 【解決手段】 点灯始動時に複数の光源を時間的差を設
けて始動させる機能を有することを特徴とする照明装置
システムおよび該照明装置システムを有するプロジェク
タ装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の光源を使用
した照明システム、さらに詳しくは安定した照度を確保
するための新規な制御システムを有する照明システムお
よび該照明装置システムを有するプロジェクタ装置に関
する。

【０００２】

【従来技術】プロジェクタにおいて、複数のランプを使
用することでスクリーン照度の向上や、万が一のランプ
切れに対して表示が可能等の機能が提案されている。例
えば、特開平１１−１１９１４９では、複数の一体化さ
れたリフレクタとランプを使用することで、スクリーン
照度の向上と装置全体の小型化をはかっている。また、
特開平５−１１３６０４では、装置に使用している電源
の種類（外部電源接続、バッテリ接続等）を検出するこ
とにより、使用するランプ数や点灯期間を規定すること
で、電力供給能力に応じたランプの電力制御を実現して
いる。これら従来技術では、複数ランプを使用すること
による利点・効果については言及しているが、ランプ電
源装置自体については、検討がなされていない。

【０００３】複数のランプを使用して、一斉に点灯する
と突入電流や、高い始動電圧を同時に多くのランプに印
加する必要があるため、点灯回路の大型化や使用する電
子部品の耐圧を高める必要性から、高いコストがかか
る。 現在、プロジェクタ等の電源で主流のものに放電
管ランプがある。これらはランプ始動時に始動器と言わ
れる約２０ＫＶの高圧を印加する装置（回路）と、点灯
後のランプ輝度を安定させるための安定器と言われる回
路（装置）を使用する。従来技術では複数のランプに始
動器から高電圧がかかるため、電源の負荷は特に大きく
なる。従来技術では、この点についてなんら解決策を与
えていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記課題を
解決するために、複数の光源を使用した照明装置におい
て、複数の光源を同時に多数の点灯を行わないことによ
り、安定した照度を確保するための新規な照明装置シス
テムおよび該照明装置システムを有するプロジェクタ装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下のような
技術手段により前記課題を解決することができた。本発
明の第１は、点灯始動時に複数の光源を時間的差を設け
て始動させる機能、例えば回路または装置を有すること
を特徴とする照明装置システムにある。上述のように、
複数の光源を時間的差をもって点灯することで、電源の
負荷を低くし、製品の小型化と低コスト化が実現でき
る。ただし、本発明において、同時に複数のランプを始
動させなければ、その点灯順序は特に制限されるもので
はなく、順次点灯を開始しても、ランダムに点灯を開始
してもかまわない。

【０００６】本発明の第２は、複数の光源の光源毎に該
光源を時間的差を設けて始動させる機能を有することを
特徴とする前記第１の照明装置システムにある。光源毎
に始動器を設けることで既存の構成を使用して複数の光
源を使用した照明装置システムを得ることができる。

【０００７】本発明の第３は、複数の光源を時間的差を
設けて始動する機能、例えば回路または装置を各光源間
で共有して有することを特徴とする前記第１の照明装置
システムを得ることにある。複数の光源間で始動器を共
有することで、部品点数を削減し低価格化と低コスト化
の照明装置システム得ることができる。

【０００８】本発明の第４は、点灯始動時に電気的特性
を測定する機能および該測定機能により測定した測定結
果を使用して駆動条件を調整する機能を有することを特
徴とする前記第１〜３の照明装置システムにある。

【０００９】本発明の第５は、前回の点灯時の条件から
光源の駆動条件を求める機能、該機能により求めた駆動
条件を記憶素子に記憶する機能、および該記憶した駆動
条件で光源を駆動する機能を持つことを特徴とする前記
第１〜３の照明装置システムにある。前記のように、光
源の状態に応じた条件で、各光源を始動することで、光
源の長寿命化と照度の安定化を達成できる。

【００１０】本発明の第６は、前回の点灯時の条件から
光源の駆動条件を求める機能を外部から条件を変更する
機能をもつことを特徴とする前記第５の照明装置システ
ムにある。外部から条件を変更することで、使用者の希
望する条件に近い駆動や、外部条件に応じた駆動条件の
最適化を実現する。

【００１１】本発明の第７は、前記第１〜６の照明装置
システムを有するプロジェクタ装置にある。高輝度で、
安定したスクリーン照度が得られるプロジェクタが提供
される。

【００１２】本発明の第８は、各光源からの光をスクリ
ーン上に均一に配分する光学系を有することを特徴とす
る前記第７のプロジェクタ装置にある。複数光源、例え
ばランプを使用して、各ランプの輝度をスクリーン上に
均一に分散する光学系と組み合わせることにより、高輝
度で安定したスクリーン照度を得るとともに、万一、ラ
ンプが切れても継続使用可能なプロジェクタ装置が提供
される。

【００１３】本発明の第９は、各光源からの光をスクリ
ーン上の各部分に照射する光学系を有することを特徴と
する前記第８のプロジェクタ装置にある。複数光源、例
えばランプを使用して、各ランプの輝度をスクリーン上
の特定部分に照射する光学系と組み合わせることによ
り、個別ランプ輝度を調整することで、スクリーン上の
照度の均一性を向上させることができる。

【００１４】本発明の第１０は、前記第８の光学系によ
る機能と前記第９の光学系による機能を有し、かつ前記
両機能を使用者が切り替える機能を設けたことを特徴と
する前記第７のプロジェクタ装置にある。光学系の効果
を切り替え可能とすることで、使用者が必要に応じて照
明の機能を選択できるプロジェクタを提供できる。

【００１５】以下、本発明を図に基づいて具体的に説明
する。図１は一般的な１灯式ランプの断面図である。図
中１は、リフレクタで、一般にランプからの光を反射・
集光する機能をもつ。２は紫外線等の不用な光をカット
したり、ランプが割れた場合の破片飛散防止のためのフ
ィルターである。３はランプ本体である。本発明では、
基本的にはこの構成のランプを複数個使用した照明装置
において、点灯時に時間的差を設けて、同時に多数の点
灯を行わないことを特徴としている。この同時に多数の
点灯を行わないとは、通常、ランプを同時に２個以上の
点灯を行わないようなことを意味する。

【００１６】図２は代表的な複数の光源を使用した照明
装置の照明部分である。本図では、４×３で１２個の光
源が２次元配列に並んでいる。ハロゲンランプ等、フィ
ラメントを使用するランプについては、点灯時初期に複
数個のランプ使用時に時間差を設けて点灯することで、
フィラメントが低温であることによる突入電流を、同時
に発生するのを防ぎ点灯回路全体に流れる電流の上限値
を低くすることができる。これにより点灯装置の電流容
量を低く設計することが可能となり、装置全体のコスト
を低くすることが可能となる。

【００１７】現在プロジェクタで主流となっている、メ
タルハライドランプ等の放電ランプでは、始動時の高電
圧（始動時にイグナイタと呼ばれる始動器で１３〜２０
ＫＶの高電圧を印加する）を複数の放電ランプで時間差
を設けて点灯することにより、同時に印加する数を少な
くすることが可能となる。ここで、イグナイタを複数の
放電ランプで共有して順次切り替えることでイグナイタ
の使用数をもっとも減少させた場合、イグナイタ１つで
すべての放電ランプを点灯することが可能となる。この
場合には、イグナイタの回路数を削減できる。イグナイ
タを各ランプに専用に使用する場合でも、各ランプを上
述のように、時間差を設けて稼働することで、イグナイ
タに供給する電力を低減することが可能となり、点灯装
置の消費電力を削減することが可能となる。本発明にお
いては、同時に複数のランプを始動させなければ、その
点灯順序について制限を加えるものではなく、また、順
次点灯を開始しても、ランダムに点灯を開始してもかま
わない

【００１８】図３は、イグナイタを各放電ランプで共用
した場合の１態様である。本図では、切り替え素子を使
用して、順次放電ランプ毎に始動電圧を印加する。切り
替え素子としては、リレー等を使用することができる。
照明装置が起動されると、イグナイタが順次ランプに始
動電圧を印加し、各ランプ毎に時間的差をもって始動さ
れる。電圧が印加され、電極間にパスが生じたランプは
安定器から電力が供給されて安定な放電を維持する。

【００１９】図４は、各ランプに専用のイグナイタを使
用した場合の１態様である。この場合は、各ランプに接
続されたイグナイタが順次ＯＮになり、各放電ランプを
順次始動する。この場合も、イグナイタでの始動後、安
定器で制御された電流により、ランプは安定に放電を行
う。図３および４のいずれの場合でも、放電ランプに必
要な安定器は、各ランプ毎に用いるのが好ましいが、各
ランプが安定器を共有していても良い。

【００２０】安定器は、本発明の照明システムにおい
て、各放電ランプを安定に動作させるために重要な機能
をはたしている。本発明で使用する安定器の一例を図５
に示す。この安定器は、各ランプ毎に電流検出回路、電
流制御回路、ＤＣ−ＤＣコンバータおよびＤＣ−ＤＣコ
ンバータ制御回路で構成される。

【００２１】また、本発明の照明装置は、複数の光源を
使用した照明装置に、リアルタイムの電圧−電流測定の
機能と、該測定結果からランプに最適な駆動条件を算出
する演算回路と、該演算回路からの演算結果を記憶する
記憶素子と、該記憶素子から読み出したデータにもとづ
いて、電圧および／または電流を調整する機能を付加し
たものであることを特徴とする。すなわち、本発明の照
明装置においては、リアルタイムの電流および／または
電圧の測定値と、あらかじめ記憶素子に記憶したデータ
との演算により、現状の光源あるいはランプに適切な駆
動を実現するものである。ただし、光源あるいはランプ
は、経時変化により、電圧−電流特性は変化する。これ
にともない、最適な光源あるいはランプの点灯条件も調
整が必要である。

【００２２】記憶素子に記憶する情報としては、あらか
じめ新しい光源あるいはランプの最適駆動条件（装置に
純正使用される光源あるいはランプについて）を入力し
ておくことができる。使用する毎に、光源あるいはラン
プの電圧・電流特性から求められる駆動条件を更新デー
タとして次回、点灯時に使用することで、毎回最適な条
件で点灯することができる。また、電圧−電流特性を測
定・記憶することから、使用者に各ランプの経時変化の
状態（特性の劣化度合）を知らせることができ、ランプ
寿命をある程度予測することも可能となる。

【００２３】図６は、本発明のランプ−イグナイタ−安
定器−データ処理部を示すブロック図である。また、外
部から演算手段に偏重をかけることで、ランプ駆動条件
を偏重することが可能となる。具体的には、通常の使用
条件に対して、電流量を調整することによるランプ明る
さや寿命（明るさは寿命に影響する）を調整することが
可能となる。また、集光系との組みあわせで、各ランプ
照度をスクリーン上に均一になるように分散させれば、
万一のランプ切れに対しては、スクリーン上の輝度が均
一に暗くなるだけで装置自体の継続使用が可能となる。
一方、各ランプをスクリーン上のあるエリアに対応させ
る光学系との組み合わせでは、本発明により、各ランプ
照度を個別に調整することにより、スクリーン上の照度
分布の不均一性を解消することが可能となる。

【００２４】さらに、上記光学系の効果を切り替えるこ
とで、スクリーン上の均一性を重視する場合には、各ラ
ンプからの光をスクリーン上の各部分に照射する光学系
との組合せで、均一性を各ランプ輝度を調整することで
向上させ、万一のランプ切れの場合には、各ランプから
の光をスクリーン上に均一に分散させる光学系により、
装置の継続使用を可能としたものである。上記、各機能
に対応した光学系を外部から切り替えることで、使用者
は必要に応じて機能を切り替えることが可能となる。

【００２５】

【効果】１．請求項１ 安定した照度を確保するための新規な照明装置システム
が提供される。 ２．請求項２ 光源毎に始動器を設けることで既存の構成を使用して複
数の光源を使用した照明装置システムを得ることができ
る。 ３．請求項３ 部品点数を削減し低価格化と低コスト化の照明装置シス
テム得ることができる。 ４．請求項４〜５ 光源の状態に応じた条件で、各光源を始動することで、
光源の長寿命化と照度の安定化を達成できる照明装置シ
ステム得ることができる。 ５．請求項６ 外部から条件を変更することで、使用者の希望する条件
に近い駆動や、外部条件に応じた駆動条件の最適化を実
現する照明装置システム得ることができる。

【００２６】６．請求項７ 高輝度で、安定したスクリーン照度が得られるプロジェ
クタ装置が提供される。 ７．請求項８ 高輝度で安定したスクリーン照度を得るとともに、万
一、ランプが切れても継続使用可能なプロジェクタ装置
が提供される。 ８．請求項９ 個別ランプ輝度を調整することで、スクリーン上の照度
の均一性を向上させることができるプロジェクタ装置が
提供される。 １０．請求項１０ 光学系の効果を切り替え可能とすることで、使用者が必
要に応じて照明の機能を選択できるプロジェクタ装置を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】代表的な１灯式のランプ断面図である。

【図２】４×３ランプ配置（簡便のためリフレクタのみ
示す）を示す図である。

【図３】本発明の照明システムの一例（イグナイタを各
ランプで共有した場合）を示す図である。

【図４】本発明の照明システムの一例（イグナイタを各
ランプ専用とした場合）を示す図である。

【図５】本発明で使用する安定器の一例を示す図であ
る。

【図６】本発明のランプ−イグナイタ−安定器−データ
処理部を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ リフレクタ ２ 紫外線カットフィルタ ３ ランプ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 点灯始動時に複数の光源を時間的差を設
   けて始動させる機能の点灯装置を有することを特徴とす
   る照明装置システム。
2. 【請求項２】 複数の光源の光源毎に該光源を時間的差
   を設けて始動させる機能を有することを特徴とする請求
   項１記載の照明装置システム。
3. 【請求項３】 複数の光源を時間的差を設けて始動する
   機能を各光源間で共有して有することを特徴とする請求
   項１記載の照明装置システム。
4. 【請求項４】 点灯始動時に電気的特性を測定する機能
   および該測定機能により測定した測定結果を使用して駆
   動条件を調整する機能を有することを特徴とする請求項
   １〜３のいずれかに記載の照明装置システム。
5. 【請求項５】 前回の点灯時の条件から駆動条件を求め
   る機能、該機能により求めた駆動条件を記憶素子に記憶
   する機能、および該記憶した駆動条件で光源を駆動する
   機能を持つことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
   記載の照明装置システム。
6. 【請求項６】 前回の点灯時の条件から光源の駆動条件
   を求める機能を外部から条件を変更する機能をもつこと
   を特徴とする請求項５記載の照明装置システム。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の照明装
   置システムを有するプロジェクタ装置。
8. 【請求項８】 各光源からの光をスクリーン上に均一に
   配分する光学系を有することを特徴とする請求項７記載
   のプロジェクタ装置。
9. 【請求項９】 各光源からの光をスクリーン上の各部分
   に照射する光学系を有することを特徴とする請求項８記
   載のプロジェクタ装置。
10. 【請求項１０】 請求項８記載の光学系による機能と請
    求項９記載の光学系による機能を有し、かつ前記両機能
    を使用者が切り替える機能を設けたことを特徴とする請
    求項７記載のプロジェクタ装置。