JP2003077689A

JP2003077689A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JP2003077689A
Application number: JP2001263608A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Watanabe; 浩士渡邊; Junichi Hasegawa; 純一長谷川; Katsuyoshi Nakada; 克佳中田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2003-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】ランプの光がカラーフィルタの各色の境界部を
通るタイミングと同期した入力信号で極性反転する放電
灯点灯装置において、極性反転の回数を減少させること
で極性反転回路部のスイッチングロスを軽減し、また、
放電灯の陰極、陽極の使用率を同等にすることで放電灯
の電極劣化を抑え、放電灯の寿命を長くする。【解決手段】放電灯の出力光が回転カラーフィルタの各
色の境界部分に照射されるタイミングで電圧レベルが切
り替わる入力信号に同期して極性反転回路に極性反転制
御を行わせる極性反転回路制御回路に分周回路を付加し
て極性反転の回数を減らす。例えば、放電灯の出力光が
回転カラーフィルタの一つの色に照射されている期間を
一方の極性とし、放電灯の出力光が回転カラーフィルタ
の複数の色に照射されている期間を他方の極性とするよ
うに、入力信号を分周する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転カラーフィル
タを用いるプロジェクタに適した放電灯点灯装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図２は放電灯点灯装置の主回路部の構成
を示す回路図である。直流電源Ｅから供給される電圧を
降圧チョッパー１により降圧させ、コンデンサＣ１に電
圧が蓄えられる。放電灯の始動過程では、イグナイタＩ
ｇにより放電灯Ｌａに高圧パルスが印加され、電極間で
絶縁破壊を起こして放電が開始され、コンデンサＣ１に
蓄えられていた電流が放電灯Ｌａへ一気に流れ込む。そ
の後、抵抗Ｒ１，Ｒ２で構成された電圧検出回路、抵抗
Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５とオペアンプＯＰ１で構成された電流
検出回路により放電灯Ｌａの電圧、電流を検出し、乗算
回路１１により放電灯Ｌａへ供給する電力を演算し、Ｐ
ＷＭ制御回路１２を介して降圧チョッパー１のパルス幅
をフィードバック制御し、放電灯Ｌａへ電力を供給す
る。また、放電灯Ｌａが交流ランプの場合、極性反転回
路２を設け、降圧チョッパー１から供給される電流を直
流から交流に変換させる。

【０００３】図３は上記放電灯点灯装置の制御回路部の
従来例を示す回路図である。図中、端子ａ，ｂ，ｃは図
２の端子ａ，ｂ，ｃと接続される。主回路部における極
性反転回路２の動作周波数は、極性反転回路制御回路３
で決定される。極性反転回路制御回路３の動作を表１に
示す。

【表１】

【０００４】入力信号が入力されていない場合（表１の
）は、論理反転回路ＩＶ３の出力がＬレベルとなるた
め、アナログスイッチＡＳ１はＯＦＦとなり、論理反転
回路ＩＶ１の出力信号は極性反転回路２に伝達されな
い。このとき、論理反転回路ＩＶ５の出力がＨレベルと
なるため、アナログスイッチＡＳ２はＯＮとなり、内部
周波数発生回路４で発生した周波数でＨレベルとＬレベ
ルに交番する信号を出力し、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ
５のペアとスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のペアで極性反
転を行う。このとき、極性反転回路ＩＶ３の出力はＬレ
ベルであるので、降圧チョッパー１は動作しない。

【０００５】入力信号として５Ｖの一定電圧を入力した
場合（表１の）、論理反転回路ＩＶ３の出力がＨレベ
ルとなり、降圧チョッパー１が動作して電力制御を行
う。この場合、論理反転回路ＩＶ２の出力はＬレベルと
なるため、アナログスイッチＡＳ１はＯＦＦとなり、論
理反転回路ＩＶ１の出力信号は極性反転回路２に伝達さ
れない。また、論理反転回路ＩＶ５の出力がＨレベルと
なるため、アナログスイッチＡＳ２はＯＮとなり、内部
周波数発生回路４で発生した周波数でＨレベルとＬレベ
ルに交番する信号を出力し、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ
５のペアとスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のペアで極性反
転を行う。

【０００６】入力信号としてＨレベルとＬレベルに交番
する矩形波信号を入力した場合（表１の）、抵抗Ｒ１
１，Ｒ１２、コンデンサＣ４とダイオードＤ６で構成さ
れた回路においてコンデンサＣ４に蓄えられる電圧を素
早く充電、ゆっくり放電させ、論理反転回路ＩＶ３の出
力がＨレベルとなるようにＣＲ定数を設定する。これに
より、降圧チョッパー１が動作し、電力制御を行う。ま
た、抵抗Ｒ９，Ｒ１０、コンデンサＣ３とダイオードＤ
５で構成された回路においてコンデンサＣ３に蓄えられ
る電圧を素早く放電、ゆっくり充電させ、論理反転回路
ＩＶ２の出力がＨレベルとなるようにＣＲ定数を設定す
る。この場合、論理反転回路ＩＶ２とＩＶ３の出力が共
にＨレベルとなるため、論理反転回路ＩＶ５の出力はＬ
レベルとなり、アナログスイッチＡＳ２がＯＦＦとな
り、内部周波数発生回路４で発生した信号は極性反転回
路２に伝達されない。またこのとき、アナログスイッチ
ＡＳ１はＯＮとなり、論理反転回路ＩＶ１の出力信号が
極性反転回路２へ伝達され、入力信号のＨレベルとＬレ
ベルの交番に同期して極性反転を行う。

【０００７】上述の入力信号と同期した極性反転制御を
行わせる機能を備えた放電灯点灯装置は、ＤＭＤ（Ｄｉ
ｇｉｔａｌＭｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ）素子を用い
たプロジェクタに用いられる。ＤＭＤ素子を用いたプロ
ジェクタシステムの従来技術として特開平１１−２３９
３５９号などが挙げられる。ＤＭＤ素子を用いたプロジ
ェクタは一般的には図４のようなシステムになってお
り、メタイルハライドランプのような白色光源よりの白
色光を第１のコンデンサレンズＬ１で集光し、集光最小
面積部に配置した回転カラーフィルタで色選択透過した
光線を第２のコンデンサレンズＬ２で反射型表示デバイ
スであるＤＭＤ素子上に投射し、映像信号で光変調され
た反射光を投射レンズＬ３でスクリーンに投射出力す
る。回転カラーフィルタは円板状のカラーフィルタであ
り、回転角度によって透過する光の色を選択できるよう
になっている。反射型表示デバイスはモノクロ表示のも
のでよく、反射型表示デバイスに表示される映像信号を
回転カラーフィルタにより選択された色の映像信号とす
ることにより、時分割的に異なる色の映像信号をスクリ
ーンに投射することができるので、スクリーン上にはカ
ラー映像を表示することができる。

【０００８】ここで、光源となる白色光源が直流ランプ
である場合は必要ないが、交流ランプの場合は、光が回
転カラーフィルタＦ１のＲ，Ｇ，Ｂもしくは回転カラー
フィルタＦ２のＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各フィルタの境界部分
に当たるタイミングに合わせて放電灯点灯装置へ図５
（ａ）もしくは（ｂ）のような入力信号が入力され、ラ
ンプ電流の極性反転を行う。こうすることにより、スク
リーンに投射される映像のチラツキが無くなる。また、
ランプ電流の極性反転毎に生ずる光量の落ち込みを回転
カラーフィルタの色の切替部分と一致させることで光の
効率の低下を減少させている。

【０００９】回転カラーフィルターは、約７２００回転
／分で回転している。よって、回転カラーフィルタは約
８．３ｍｓで１回転しており、回転カラーフィルタの
Ｒ，Ｇ，ＢもしくはＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各面積が異なるた
め、各カラーフィルタによって極性反転を行うまでの時
間が異なる。また、回転カラーフィルタの境界部と同期
させてランプ電流を極性反転すると陰極サイド、陽極サ
イドの使用率が異なる場合があり、短寿命化を引き起こ
す可能性がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明はランプの光が
カラーフィルタの各色の境界部を通るタイミングと同期
した入力信号で極性反転する放電灯点灯装置において、
極性反転の回数を減少させることで極性反転回路部のス
イッチングロスを軽減し、また、放電灯の陰極、陽極の
使用率を同等にすることで放電灯の電極劣化を抑え、放
電灯の寿命を長くする放電灯点灯装置を提供することを
課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の放電灯点灯装
置は、図１及び図２で示すように、直流電源Ｅと、この
直流電源Ｅに接続された電力制御部（降圧チョッパー
１）と、この電力制御部の出力に接続された平滑用コン
デンサＣ１と、この平滑用コンデンサＣ１と放電灯Ｌａ
の間に接続された極性反転回路２と、放電灯Ｌａに始動
用の高圧パルス電圧を供給するイグナイタＩｇと、放電
灯Ｌａの出力光が回転カラーフィルタの各色の境界部分
に照射されるタイミングでＨレベルとＬレベルが切り替
わる入力信号に同期して前記極性反転回路２に極性反転
制御を行わせる極性反転回路制御回路３とを備えた放電
灯点灯装置において、前記極性反転回路制御回路３に極
性反転のタイミングを制御するタイミング制御回路７を
付加したことを特徴とするものである。

【００１２】ここで、請求項２の発明のように、タイミ
ング制御回路は入力信号を分周した信号で極性反転のタ
イミングを制御することが好ましい。請求項３の発明で
は、図６に示すように、放電灯の出力光が回転カラーフ
ィルタの一つの色に照射されている期間を一方の極性と
し、放電灯の出力光が回転カラーフィルタの複数の色に
照射されている期間を他方の極性とするように入力信号
が分周される。請求項４の発明では、図７に示すよう
に、放電灯の出力光が回転カラーフィルタの複数の色に
照射されている期間は同じ極性となるように入力信号が
分周される。請求項５の発明では、図８に示すように、
回転カラーフィルタの各色のフィルタの面積に応じてラ
ンプ電流の正負のデューティー比が同等となるように入
力信号が分周される。

【００１３】

【発明の実施の形態】図９は本発明の好ましい実施の形
態における制御回路部の構成を示している。主回路部の
構成については図２と同じである。主回路部（図２）と
制御回路部（図９）は端子ａ，ｂ，ｃで接続されてい
る。図９において、放電灯Ｌａの出力光が回転カラーフ
ィルタの各色の境界部分に照射されるタイミングでＨレ
ベルとＬレベルが切り替わる入力信号は抵抗Ｒ６を介し
てフォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＤ２に入力され
ている。フォトカプラＰＣ１の受光素子の一端は接地さ
れ、他端はプルアップ用の抵抗Ｒ７を介して制御電源電
圧Ｖｃｃのラインに接続されている。フォトカプラＰＣ
１の受光素子と抵抗Ｒ７の接続点は論理反転回路ＩＶ１
の入力に接続されている。論理反転回路ＩＶ１の出力は
アナログスイッチＡＳ１の入力に接続されている。アナ
ログスイッチＡＳ１の出力はタイミング制御回路７と抵
抗Ｒ２２を介して論理反転回路ＩＶ６の入力に接続され
ている。

【００１４】アナログスイッチＡＳ１の開閉制御端子は
抵抗Ｒ８を介して制御電源電圧Ｖｃｃのラインに接続さ
れると共に、コンデンサＣ２を介して接地されている。
抵抗Ｒ８とコンデンサＣ２の接続点はダイオードＤ３，
Ｄ４の各アノードに接続されている。ダイオードＤ３，
Ｄ４の各カソードはそれぞれ論理反転回路ＩＶ２，ＩＶ
３の出力に接続されている。論理反転回路ＩＶ３の入力
には別の論理反転回路ＩＶ４が縦続接続されている。論
理反転回路ＩＶ２，ＩＶ４の各入力にはそれぞれコンデ
ンサＣ３，Ｃ４の電位が入力されている。コンデンサＣ
３，Ｃ４の各一端は接地されており、各他端はそれぞれ
抵抗Ｒ９，Ｒ１１を介して論理反転回路ＩＶ１の出力に
接続されている。抵抗Ｒ９にはダイオードＤ５と抵抗Ｒ
１０の直列回路がコンデンサＣ３を放電する方向に並列
接続されており、抵抗Ｒ１１にはダイオードＤ６と抵抗
Ｒ１２の直列回路がコンデンサＣ４を充電する方向に接
続されている。

【００１５】論理反転回路ＩＶ１の出力がＬレベルから
Ｈレベルに変化すると、コンデンサＣ４は抵抗Ｒ１１と
Ｒ１２を介して速やかに充電され、コンデンサＣ３は抵
抗Ｒ９のみを介して緩やかに充電される。論理反転回路
ＩＶ１の出力がＨレベルからＬレベルに変化すると、コ
ンデンサＣ３は抵抗Ｒ９と抵抗Ｒ１０を介して速やかに
放電され、コンデンサＣ４は抵抗Ｒ１１のみを介して緩
やかに放電される。

【００１６】論理反転回路ＩＶ１の出力がＬレベルのま
ま安定していると、コンデンサＣ３，Ｃ４の電位がしき
い値以下となり、論理反転回路ＩＶ２の出力はＨレベ
ル、論理反転回路ＩＶ３の出力はＬレベルとなる。ま
た、論理反転回路ＩＶ１の出力がＨレベルのまま安定し
ていると、コンデンサＣ３，Ｃ４の電位がしきい値以上
となり、論理反転回路ＩＶ２の出力はＬレベル、論理反
転回路ＩＶ３の出力はＨレベルとなる。したがって、ダ
イオードＤ３またはＤ４のいずれかはオンとなり、コン
デンサＣ２の電荷を引き抜くので、抵抗Ｒ８とコンデン
サＣ２の接続点の電位はＬレベルとなり、アナログスイ
ッチＡＳ１はオフとなる。このとき、論理反転回路ＩＶ
５の出力はＨレベルとなるから、アナログスイッチＡＳ
２はオンとなる。

【００１７】論理反転回路ＩＶ１の出力がＨレベルとＬ
レベルに頻繁に切り替わっているときは、論理反転回路
ＩＶ１の出力がＬレベルとなったときにコンデンサＣ３
が速やかに放電されることから、コンデンサＣ３の電位
はしきい値以上にならず、論理反転回路ＩＶ２の出力は
Ｈレベルのままとなる。また、論理反転回路ＩＶ１の出
力がＨレベルとなったときにコンデンサＣ４が速やかに
充電されることから、コンデンサＣ４の電位はしきい値
以下にならず、論理反転回路ＩＶ３の出力もＨレベルの
ままとなる。したがって、ダイオードＤ３，Ｄ４は共に
オフとなり、コンデンサＣ２の電荷を引き抜く経路が無
くなるので、抵抗Ｒ８を介してコンデンサＣ２の電位が
上昇し、論理反転回路ＩＶ５のしきい値を越えると、論
理反転回路ＩＶ５の出力がＬレベルとなり、アナログス
イッチＡＳ２はオフとなる。また、コンデンサＣ２の電
位がＨレベルに上昇することにより、アナログスイッチ
ＡＳ１はオンとなる。

【００１８】アナログスイッチＡＳ１がオンすると、タ
イミング制御回路７には論理反転回路ＩＶ１の出力、つ
まり、放電灯Ｌａの出力光が回転カラーフィルタの各色
の境界部分に照射されるタイミングでＨレベルとＬレベ
ルが切り替わる入力信号が入力され、タイミング制御回
路７で分周された信号が抵抗Ｒ２２を解して論理反転回
路ＩＶ６に入力される。また、アナログスイッチＡＳ２
がオンすると、抵抗Ｒ２１を介して内部発振周波数発生
回路４から出力される内部発振周波数信号が入力され
る。（図１または図９の回路では、アナログスイッチＡ
Ｓ１をタイミング制御回路７の入力側に設けているが、
図１１に示すように、アナログスイッチＡＳ１をタイミ
ング制御回路７の出力側に設けても良いし、入力側と出
力側の両方に設けても良い。）

【００１９】ここで、内部発振周波数発生回路４は、し
きい値にヒステリシス特性を持たせたコンパレータＣＰ
１とコンデンサＣ５およびその充放電回路よりなるクロ
ック発生回路と、このクロック発生回路により発生され
たクロックを分周するカウンタＣＴ１とから構成されて
いる。制御電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ１３，Ｒ１４により
分圧し、抵抗Ｒ１３の両端電圧により抵抗Ｒ１５を介し
てトランジスタＴｒにベース電流を流し、抵抗Ｒ１５と
トランジスタＴｒのエミッタ・コレクタ間を介してコン
デンサＣ５に充電電流を流す。コンデンサＣ５の電位は
コンパレータＣＰ１の−入力端子に印加されており、コ
ンパレータＣＰ１の＋入力端子には制御電源電圧Ｖｃｃ
を抵抗Ｒ１６，１７で分圧した基準電圧が印加されてい
る。コンデンサＣ５の電位が基準電圧を越えると、コン
パレータＣＰ１の出力はＬレベルとなり、抵抗Ｒ１９と
ダイオードＤ８を介してコンパレータＣＰ１の＋入力端
子に印加されている基準電圧を低下させる。また、コン
デンサＣ２の電荷が抵抗Ｒ１８とダイオードＤ７を介し
て放電され、コンデンサＣ２の電位が低下していくが、
上述のように、コンパレータＣＰ１の＋入力端子に印加
されている基準電圧を低下させているので、コンパレー
タＣＰ１はヒステリシス特性を有しており、コンパレー
タＣＰ１の出力は暫くはＬレベルに維持される。コンデ
ンサＣ２が放電されて、その電位が抵抗Ｒ１７，Ｒ１９
の並列抵抗と抵抗Ｒ１６の分圧比で決まる低い方の基準
電圧よりも低くなると、コンパレータＣＰ１の出力はオ
ープンとなり、抵抗Ｒ２０を介して制御電源電圧Ｖｃｃ
のレベルにプルアップされて、Ｈレベルとなる。以下、
同じ動作を繰り返し、コンパレータＣＰ１の出力は所定
の周期でＨレベルとＬレベルに切り替わるクロック信号
となる。このクロック信号を集積回路（型番ＴＣ４０２
４）で構成されたカウンタＣＴ１により分周して内部発
振周波数とする。

【００２０】アナログスイッチＡＳ１を通過してタイミ
ング制御回路７で分周された入力信号、またはアナログ
スイッチＡＳ２を通過した内部発振周波数信号は論理反
転回路ＩＶ６により論理を反転されて、図２のドライブ
回路２１の入力となり、論理反転回路ＩＶ６の出力は論
理反転回路ＩＶ７により論理を反転されて、図２のドラ
イブ回路２２の入力となる。

【００２１】ここで、図２のドライブ回路２１，２２は
ＩＲ２１１１（ＩＲ製）、乗算回路１１はＮＪＭ４２０
０（新日本無線製）、レギュレータ制御回路１２はμＰ
Ｃ１０９４（ＮＥＣ製）を用いて構成される。また、図
９のタイミング制御回路７は、三菱電機製のマイクロコ
ンピュータＭ３４２８０を用いて構成される。マイクロ
コンピュータＭＣＵ１のポートＧ０は入力信号の立上り
エッジを検出し、ポートＧ１は入力信号の立下りエッジ
を検出する。ポートＧ２は極性反転信号を出力する。こ
のタイミング制御回路７により、放電灯Ｌａの出力光が
回転カラーフィルタの各色の境界部分に当たるタイミン
グに合わせた入力信号を、回転カラーフィルタが１回転
する間に少なくとも１つ以上分周し、極性反転のタイミ
ングを制御する。

【００２２】マイクロコンピュータＭＣＵ１のプログラ
ムは図１０のフローチャートのように組んでおく。動作
は、入力信号の立上りもしくは立下りエッジをｍ１回検
出したときポートＧ２の出力をＨレベルにし、その後、
入力信号の立上りもしくは立下りエッジをｍ２回検出し
たときポートＧ２の出力をＬレベルにする。以後、上記
動作を繰り返す。検出回数ｍ１，ｍ２を任意に変更する
ことにより、図６、図７、図８のような極性反転信号を
出力することができる。

【００２３】（実施例１）図６は請求項３に対応する実
施例であり、放電灯の出力光が回転カラーフィルタの一
つの色に照射されている期間を一方の極性とし、放電灯
の出力光が回転カラーフィルタの複数の色に照射されて
いる期間を他方の極性とするように、入力信号が分周さ
れる。まず、図６（ａ）はカラーフィルタがＲＧＢの３
色の場合の動作を示しており、放電灯の出力光が赤色の
フィルタＲに照射されているときに入力信号がＨレベル
（５Ｖ）であるとすると、次の緑色のフィルタＧに出力
光が照射されているときに入力信号はＬレベル（０Ｖ）
となり、その次の青色のフィルタＢに出力光が照射され
ているときに入力信号はＨレベル（５Ｖ）となる。回転
カラーフィルタが１回転して、放電灯の出力光が再び赤
色のフィルタＲに照射されると入力信号はＬレベル（０
Ｖ）、次の緑色のフィルタＧに出力光が照射されている
ときに入力信号はＨレベル（５Ｖ）、その次の青色のフ
ィルタＢに照射されているときに入力信号はＬレベル
（０Ｖ）となる。以下、同じ動作を繰り返し、回転カラ
ーフィルタが１回転する間に３回、入力信号のＨレベル
とＬレベルが切り替わる。

【００２４】第１の例では、入力信号の立上りもしくは
立下りエッジを１回検出したとき極性反転信号をＬレベ
ルにし、その後、入力信号の立上りもしくは立下りエッ
ジを２回検出したとき極性反転信号をＨレベルにする。
この場合、放電灯の出力光が赤色のフィルタＲに照射さ
れているときに極性反転信号がＨレベル（５Ｖ）である
とすると、次の緑色のフィルタＧとその次の青色のフィ
ルタＢに出力光が照射されているときに極性反転信号は
Ｌレベル（０Ｖ）となる。回転カラーフィルタが１回転
して、放電灯の出力光が再び赤色のフィルタＲに照射さ
れると極性反転信号はＨレベル（５Ｖ）となる。以下、
同じ動作を繰り返し、回転カラーフィルタが１回転する
間に２回、極性反転信号のＨレベルとＬレベルが切り替
わる。

【００２５】第２の例では、入力信号の立上りもしくは
立下りエッジを１回検出したとき極性反転信号をＬレベ
ルにし、その後、入力信号の立上りもしくは立下りエッ
ジを３回検出したとき極性反転信号をＨレベルにする。
この場合、放電灯の出力光が赤色のフィルタＲに照射さ
れているときに極性反転信号がＨレベル（５Ｖ）である
とすると、次の緑色のフィルタＧとその次の青色のフィ
ルタＢに出力光が照射されているとき、および回転カラ
ーフィルタが１回転して、放電灯の出力光が再び赤色の
フィルタＲに照射されているときは極性反転信号はＬレ
ベル（０Ｖ）となる。次に、放電灯の出力光が緑色のフ
ィルタＧに照射されているときに極性反転信号はＨレベ
ル（５Ｖ）となり、次の青色のフィルタＢ、赤色のフィ
ルタＲ、および緑色のフィルタＧに出力光が照射されて
いるときは極性反転信号はＬレベル（０Ｖ）となる。次
に、放電灯の出力光が青色のフィルタＢに照射されてい
るときに極性反転信号はＨレベル（５Ｖ）となり、次の
赤色のフィルタＲ、緑色のフィルタＧ、および青色のフ
ィルタＢに出力光が照射されているときは極性反転信号
はＬレベル（０Ｖ）となる。以下、同じ動作を繰り返
し、回転カラーフィルタが１回転する間、極性反転信号
がＬレベルを維持し、回転カラーフィルタが１回転する
と、極性反転信号がＨレベルに変化し、光の三原色のう
ち単一の色の間、極性反転信号がＨレベルを維持し、色
が切り替わると、再び回転カラーフィルタが１回転する
間、極性反転信号がＬレベルを維持する、という動作を
繰り返して、回転カラーフィルタが４回転する間に６
回、極性反転信号のＨレベルとＬレベルが切り替わる。

【００２６】次に、図６（ｂ）はカラーフィルタがＲＧ
ＢＷの４色の場合の動作を示しており、放電灯の出力光
が赤色のフィルタＲに照射されているときに入力信号が
Ｈレベル（５Ｖ）であるとすると、次の緑色のフィルタ
Ｇに出力光が照射されているときに入力信号はＬレベル
（０Ｖ）となり、その次の青色のフィルタＢに出力光が
照射されているときに入力信号はＨレベル（５Ｖ）とな
り、その次の白色（無色）のフィルタＷに出力光が照射
されているときに入力信号はＬレベル（０Ｖ）となる。
以下、同じ動作を繰り返し、回転カラーフィルタが１回
転する間に４回、入力信号のＨレベルとＬレベルが切り
替わる。

【００２７】第１の例では、入力信号の立上りもしくは
立下りエッジを１回検出したとき極性反転信号をＬレベ
ルにし、その後、入力信号の立上りもしくは立下りエッ
ジを３回検出したとき極性反転信号をＨレベルにする。
例えば、放電灯の出力光が赤色のフィルタＲに照射され
ているときに極性反転信号がＨレベル（５Ｖ）であると
すると、次の緑色のフィルタＧとその次の青色のフィル
タＢおよび白色（無色）のフィルタＷに出力光が照射さ
れているときに極性反転信号はＬレベル（０Ｖ）とな
る。回転カラーフィルタが１回転して、放電灯の出力光
が再び赤色のフィルタＲに照射されると極性反転信号は
Ｈレベル（５Ｖ）となる。以下、同じ動作を繰り返し、
回転カラーフィルタが１回転する間に２回、極性反転信
号のＨレベルとＬレベルが切り替わる。

【００２８】第２の例では、入力信号の立上りもしくは
立下りエッジを１回検出したとき極性反転信号をＬレベ
ルにし、その後、入力信号の立上りもしくは立下りエッ
ジを４回検出したとき極性反転信号をＨレベルにする。
この場合、放電灯の出力光が赤色のフィルタＲに照射さ
れているときに極性反転信号がＨレベル（５Ｖ）である
とすると、次の緑色のフィルタＧ、青色のフィルタＢ、
白色（無色）のフィルタＷに出力光が照射されていると
き、および回転カラーフィルタが１回転して、放電灯の
出力光が再び赤色のフィルタＲに照射されているときは
極性反転信号はＬレベル（０Ｖ）となる。次に、放電灯
の出力光が緑色のフィルタＧに照射されているときに極
性反転信号はＨレベル（５Ｖ）となり、次の青色のフィ
ルタＢ、白色（無色）のフィルタＷ、赤色のフィルタ
Ｒ、および緑色のフィルタＧに出力光が照射されている
ときは極性反転信号はＬレベル（０Ｖ）となる。次に、
放電灯の出力光が青色のフィルタＢに照射されていると
きに極性反転信号はＨレベル（５Ｖ）となり、次の白色
（無色）のフィルタＷ、赤色のフィルタＲ、緑色のフィ
ルタＧ、および青色のフィルタＢに出力光が照射されて
いるときは極性反転信号はＬレベル（０Ｖ）となる。次
に、放電灯の出力光が白色（無色）のフィルタＷに照射
されているときに極性反転信号はＨレベル（５Ｖ）とな
り、次の赤色のフィルタＲ、緑色のフィルタＧ、青色の
フィルタＢ、および白色（無色）のフィルタＷに出力光
が照射されているときは極性反転信号はＬレベル（０
Ｖ）となる。以下、同じ動作を繰り返し、回転カラーフ
ィルタが１回転する間、極性反転信号がＬレベルを維持
し、回転カラーフィルタが１回転すると、極性反転信号
がＨレベルに変化し、光の三原色および白色のうち単一
の色の間、極性反転信号がＨレベルを維持し、色が切り
替わると、再び回転カラーフィルタが１回転する間、極
性反転信号がＬレベルを維持する、という動作を繰り返
して、回転カラーフィルタが５回転する間に８回、極性
反転信号のＨレベルとＬレベルが切り替わる。

【００２９】図６（ａ），（ｂ）において、極性反転信
号の第１の例では、回転カラーフィルタの特定の一色
（ここでは赤色）に一方の極性を割り当てて、残りの複
数の色に他方の極性を割り当てている。また、極性反転
信号の第２の例では、回転カラーフィルタが１回転する
間は極性反転信号を一方の極性に維持し、回転カラーフ
ィルタが１回転する毎に、各々の色に極性反転信号の他
方の極性を割り当てている。

【００３０】（実施例２）図７は請求項４に対応する実
施例であり、放電灯の出力光が回転カラーフィルタの複
数の色に照射されている期間は同じ極性となるように、
入力信号が分周される。まず、図７（ａ）はカラーフィ
ルタがＲＧＢの３色の場合の動作を示しており、回転カ
ラーフィルタが１回転する間に３回、入力信号のＨレベ
ルとＬレベルが切り替わる。

【００３１】第１の例では、入力信号の立上りもしくは
立下りエッジを２回検出したとき極性反転信号をＬレベ
ルにし、その後、入力信号の立上りもしくは立下りエッ
ジを２回検出したとき極性反転信号をＨレベルにする。
この場合、回転カラーフィルタが２回転する間に３回、
極性反転信号のＨレベルとＬレベルが切り替わる。

【００３２】第２の例では、入力信号の立上りもしくは
立下りエッジを３回検出したとき極性反転信号をＬレベ
ルにし、その後、入力信号の立上りもしくは立下りエッ
ジを３回検出したとき極性反転信号をＨレベルにする。
この場合、回転カラーフィルタが１回転する間に１回、
極性反転信号のＨレベルとＬレベルが切り替わる。

【００３３】次に、図７（ｂ）はカラーフィルタがＲＧ
ＢＷの４色の場合の動作を示しており、回転カラーフィ
ルタが１回転する間に４回、入力信号のＨレベルとＬレ
ベルが切り替わる。

【００３４】第１の例では、入力信号の立上りもしくは
立下りエッジを３回検出したとき極性反転信号をＬレベ
ルにし、その後、入力信号の立上りもしくは立下りエッ
ジを２回検出したとき極性反転信号をＨレベルにする。
この場合、回転カラーフィルタが５回転する間に８回、
極性反転信号のＨレベルとＬレベルが切り替わる。

【００３５】第２の例では、入力信号の立上りもしくは
立下りエッジを４回検出したとき極性反転信号をＬレベ
ルにし、その後、入力信号の立上りもしくは立下りエッ
ジを４回検出したとき極性反転信号をＨレベルにする。
この場合、回転カラーフィルタが１回転する間に１回、
極性反転信号のＨレベルとＬレベルが切り替わる。

【００３６】（実施例３）図８は請求項５に対応する実
施例であり、回転カラーフィルタの各色のフィルタの面
積に応じてランプ電流の正負のデューティー比が同等と
なるように、入力信号が分周される。まず、図８（ａ）
の極性反転信号は、図６（ａ）の第１の例に対応してお
り、回転カラーフィルタの特定の一色（ここでは赤色
Ｒ）に一方の極性を割り当てて、残りの複数の色（緑色
Ｇと青色Ｂ）に他方の極性を割り当てている。ここで、
図４の回転カラーフィルタＦ１の例に示すように、赤色
のカラーフィルタＲの面積をＳとしたときに、緑色のカ
ラーフィルタＧの面積、青色のカラーフィルタＢの面積
がそれぞれＳ／２であるとした場合、極性反転信号がＨ
レベルとなる時間幅とＬレベルとなる時間幅は略等しく
なる。これにより、放電灯の陰極、陽極の使用率を同等
にすることができ、放電灯の電極劣化を抑え、放電灯の
寿命を長くすることができる。

【００３７】次に、図８（ｂ）の極性反転信号は、図６
（ｂ）の第１の例に対応しており、回転カラーフィルタ
の特定の一色（ここでは赤色Ｒ）に一方の極性を割り当
てて、残りの複数の色（緑色Ｇと青色Ｂ及び白色Ｗ）に
他方の極性を割り当てている。ここで、図４の回転カラ
ーフィルタＦ２の例に示すように、赤色のカラーフィル
タＲの面積をＳとしたときに、緑色のカラーフィルタＧ
の面積がＳ／２であり、青色のカラーフィルタＢと白色
（無色）のフィルタＷの面積がそれぞれＳ／４であると
した場合、極性反転信号がＨレベルとなる時間幅とＬレ
ベルとなる時間幅は略等しくなる。これにより、放電灯
の陰極、陽極の使用率を同等にすることができ、放電灯
の電極劣化を抑え、放電灯の寿命を長くすることができ
る。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、放電灯に印加される電
圧の極性反転の回数を減少させ、極性反転回路部のスイ
ッチングロスを軽減して回路効率を上昇させ、また、放
電灯の陰極、陽極の使用率を同等にすることで放電灯の
電極劣化を抑え、放電灯の寿命を長くすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放電灯点灯装置の制御回路部の基本構
成を示す回路図である。

【図２】本発明の放電灯点灯装置の主回路部の構成を示
す回路図である。

【図３】従来の放電灯点灯装置の制御回路部の構成を示
す回路図である。

【図４】従来の放電灯点灯装置を用いたプロジェクタの
概略構成図である。

【図５】従来の放電灯点灯装置の動作説明図である。

【図６】本発明の実施例１の動作説明図である。

【図７】本発明の実施例２の動作説明図である。

【図８】本発明の実施例３の動作説明図である。

【図９】本発明の放電灯点灯装置の制御回路部の具体的
構成例を示す回路図である。

【図１０】本発明の放電灯点灯装置のタイミング制御回
路の動作を示すフローチャートである。

【図１１】本発明の放電灯点灯装置の制御回路部の他の
具体的構成例を示す回路図である。

【符号の説明】

Ｅ直流電源１降圧チョッパー２極性反転回路３極性反転回路制御回路４内部発振周波数発生回路５同期信号判定回路６入力信号判定回路７タイミング制御回路Ｉｇイグナイタｌａ放電灯

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｂ 41/18 Ｈ０５Ｂ 41/18 Ｚ 41/24 41/24 Ｋ (72)発明者中田克佳大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 3K072 AA13 AC02 AC11 BA05 BB01 CA03 CA16 CB05 DD07 GA03 GB03 GB18 GC04 HA10 3K082 AA34 AA35 AA54 AA62 BA24 BA33 BA34 BC23 BC25 BD04 BD06 BD16 BD21 CA33 3K083 AA45 AA77 BA04 BA05 BA32 BA33 BC33 BD03 BD06 BD17 BE03 BE17 CA32 5C060 BA03 BA09 BB13 BC01 BE05 BE10 HB21 HB23 HC17 HD01 JB06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電源と、この直流電源に接続された
電力制御部と、この電力制御部の出力に接続された平滑
用コンデンサと、この平滑用コンデンサと放電灯の間に
接続された極性反転回路と、放電灯に始動用の高圧パル
ス電圧を供給するイグナイタと、放電灯の出力光が回転
カラーフィルタの各色の境界部分に照射されるタイミン
グで電圧レベルが切り替わる入力信号に同期して前記極
性反転回路に極性反転制御を行わせる極性反転回路制御
回路とを備えた放電灯点灯装置において、前記極性反転
回路制御回路に極性反転のタイミングを制御するタイミ
ング制御回路を付加したことを特徴とする放電灯点灯装
置。
【請求項２】請求項１の放電灯点灯装置において、タ
イミング制御回路は入力信号を分周した信号で極性反転
のタイミングを制御することを特徴とする放電灯点灯装
置。
【請求項３】請求項２の放電灯点灯装置において、放
電灯の出力光が回転カラーフィルタの一つの色に照射さ
れている期間を一方の極性とし、放電灯の出力光が回転
カラーフィルタの複数の色に照射されている期間を他方
の極性とするように、入力信号が分周されることを特徴
とする放電灯点灯装置。
【請求項４】請求項２の放電灯点灯装置において、放
電灯の出力光が回転カラーフィルタの複数の色に照射さ
れている期間は同じ極性となるように、入力信号が分周
されることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項５】請求項２の放電灯点灯装置において、回
転カラーフィルタの各色のフィルタの面積に応じてラン
プ電流の正負のデューティー比が同等となるように、入
力信号が分周されることを特徴とする放電灯点灯装置。