JP2003217880A - 放電ランプ点灯装置，光源装置及び投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＡＣ駆動方式で放電ランプを点灯させるに際
し、放電ランプを短時間で点灯させるとともに、放電ラ
ンプの寿命を延ばす。 【解決手段】 放電ランプ１１に放電用高電圧パルス
（イグニッション電圧）を供給する手段７と、放電ラン
プ１１に交流駆動電流を供給する手段５と、イグニッシ
ョン電圧の供給時に、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長い波形に変換す
る手段６とを備えた。

Description

【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、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
状のガラス内に低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として
は、放電ランプに駆動電流として直流電流を供給するも
の（ＤＣ駆動方式）と交流電流を供給するもの（ＡＣ駆
動方式）とが存在するが、液晶プロジェクタではＡＣ駆
動方式のものも多用されている。

【０００５】図１は、従来のＡＣ駆動方式の放電ランプ
点灯装置における、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。

【０００６】放電ランプを点灯させる際には、放電ラン
プ点灯装置から、図１Ａに示すようなイグニッション電
圧が放電ランプに供給される。イグニッション電圧の周
波数（パルス繰り返し周波数）は、イグニッション電圧
を発生させる回路に用いられる素子との関係で一定以上
高くすることはできず、１０〜１００Ｈｚ程度になって
いる。

【０００７】また、放電ランプ点灯装置からは、図１Ｂ
に示すような、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）波形の交流駆動電流が、点灯前及
び点灯後に放電ランプに供給される。交流駆動電流の周
波数は、フリッカの防止等のために一定以上低くするこ
とはできず、１００〜３００Ｈｚ程度になっている。

【０００８】図１のタイミングｔ５のような、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（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。

【０００９】これに対し、図１のタイミングｔ１, ｔ３
のような、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。

【００１０】また、図１のタイミングｔ２, ｔ４のよう
に、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。

【００１１】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。

【００１２】そして、従来のＡＣ駆動方式の放電ランプ
点灯装置では、図１にも表れているように、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低くなっている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】このように放電ランプ
が点灯する確率が低いと、放電ランプが点灯するまでに
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。

【００１４】特に、液晶プロジェクタには、一定時間
（例えば数秒間）以上イグニッション電圧を供給し続け
ても放電ランプが点灯しなかった場合には安全等のため
に自動的にイグニッション電圧の供給を中断するように
なっているものも存在している。そのような液晶プロジ
ェクタでは、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。

【００１５】また、このように長時間イグニッション電
圧を供給することは、放電ランプの電極の劣化を招くの
で、放電ランプの寿命を縮めてしまう。

【００１６】本発明は、上述の点に鑑み、ＡＣ駆動方式
で放電ランプを点灯させるに際し、放電ランプを短時間
で点灯させることや、放電ランプの寿命を延ばすことを
課題としてなされたものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、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）を供給する手段と、この放電ランプ
に交流駆動電流を供給する手段と、このイグニッション
電圧の供給時に、この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長い波形に変換す
る手段とを備えた放電ランプ点灯装置を提案する。

【００１８】この放電ランプ点灯装置では、放電ランプ
へのイグニッション電圧の供給時（すなわち放電ランプ
を点灯させる際）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が放電ランプに
供給される。

【００１９】このように交流駆動電流の波形がプラスに
なる期間がマイナスになる期間よりも長くなると、放電
ランプが点灯するタイミング（前述の図１のｔ５のよう
な、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
る確率が高くなる。

【００２０】これにより、この放電ランプ点灯装置で放
電ランプを点灯させると、短時間で放電ランプが点灯す
るようになる。

【００２１】また、イグニッション電圧を放電ランプに
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。

【００２２】次に、本出願人は、放電ランプと、この放
電ランプにイグニッション電圧を供給する手段と、この
放電ランプに交流駆動電流を供給する手段と、このイグ
ニッション電圧の供給時に、この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長い
波形に変換する手段とを備えた光源装置（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）を提案す
る。

【００２３】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
放電ランプが短時間で点灯するとともに、放電ランプの
寿命が延びるようになる。

【００２４】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、この放電ランプに
イグニッション電圧を供給する手段と、この放電ランプ
に交流駆動電流を供給する手段と、このイグニッション
電圧の供給時に、この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長い波形に変換す
る手段とを備えた投射型表示装置を提案する。

【００２５】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、投射型
表示装置の電源を投入してから短時間で放電ランプが点
灯する（したがって、電源を投入してから短時間で映像
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）ともに、放電ランプの
寿命が延びるようになる。

【００２６】

【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。

【００２７】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。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３
７０Ｖの直流電圧がダウンコンバータ３に供給される。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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、約５０〜１００
Ｖ（放電ランプ１１の点灯を維持するのに足りる電圧）
にまで降圧する周波数に決定する。

【００３１】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。

【００３２】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Ｒ２（１００ｋ
Ω）及び抵抗器Ｒ３（１００ｋΩ）を介して接地されて
いる。抵抗器Ｒ２とＲ３との接続中点は、ＯＰアンプ２
１の＋（プラス）入力端に接続されている。

【００３３】ＯＰアンプ２１の出力端は、抵抗器Ｒ１
（１００ｋΩ）及びキャパシタＣ１（０．１μＦ）を介
して接地されている。抵抗器Ｒ１とキャパシタＣ１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。

【００３４】抵抗器Ｒ２とＲ３との接続中点は、抵抗器
Ｒ４（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。

【００３５】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。

【００３６】このコントローラ６では、抵抗器Ｒ１の抵
抗値とキャパシタＣ１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Ｒ
２,Ｒ３の抵抗値とで、トランジスタＱ１のオフ時のＯ
Ｐ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。

【００３７】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。

【００３８】他方、トランジスタＱ１のオン時には、抵
抗器Ｒ２とＲ３との接続中点の電位（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。

【００３９】なお、コントローラ６のうち抵抗器Ｒ４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。

【００４０】したがって、コントローラ６は、抵抗器Ｒ
４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。

【００４１】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。

【００４２】図５は、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（１
８ｋΩ）及びキャパシタＣ１（０．０２２μＦ）を介し
て接地されている。

【００４３】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。

【００４４】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１：２
０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。

【００４５】ダイオードＤ１と昇圧トランスＴ２との接
続中点は、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（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。

【００４６】サーミスタＲ３は、負の抵抗温度係数を有
しており、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
のような高温になると、抵抗値が約１０Ωになる。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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（パ
ルス繰り返し周波数）は、約３０Ｈｚになっている。

【００５４】また、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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】〔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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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（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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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（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）ので、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。

【００６９】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。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】これにより、電源の投入後短時間で（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。

【００７３】また、イグニッション電圧を放電ランプ１
１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。

【００７４】しかも、前述のように抵抗器Ｒ４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。

【００７５】〔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。

【００７６】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。

【００７７】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。

【００７８】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低圧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。

【００７９】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。

【００８０】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。

【００８１】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（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
を徒に縮めてしまうという不都合があった。

【００８２】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。

【００８３】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１
１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。

【００８４】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１
１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。

【００８５】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。

【００８６】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。

【００８７】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。

【００８８】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。

【００８９】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（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。

【００９０】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。

【００９１】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
温度係数を有するポジスタ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。

【００９２】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（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。

【００９３】しかし、別の例として、このサーミスタＲ
３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。

【００９４】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。

【００９５】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。

【００９６】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。

【００９７】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。

【００９８】図６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。

【００９９】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。

【０１００】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。

【０１０１】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。

【０１０２】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Ｑ
３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）。

【０１０３】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。

【０１０４】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。

【０１０５】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。

【０１０６】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。

【０１０７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ＡＣ駆
動方式で放電ランプを点灯させるに際し、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
スになる確率が高くなるので、放電ランプを短時間で点
灯させることができるという効果が得られる。

【０１０８】また、イグニッション電圧を放電ランプに
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
ンプの寿命を延ばすことができるという効果が得られ
る。

【０１０９】また特に、本発明に係る投射型表示装置に
よれば、電源を投入してから短時間で映像が投影される
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ＡＣ駆動方式の放電ランプ点灯装置にお
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。

【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、 １
１ 放電ランプ、 １２ タイマー回路

───────────────────────────────────────────────────── 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 41/282 Ｈ０５Ｂ 41/29 Ｃ Ｆターム(参考） 3K072 AA01 AA11 AC01 AC04 AC11 BA03 BA05 CA16 CB02 DD06 DE02 DE04 DE06 GB03 GB18 GC04 HA03 HA10 3K083 AA02 AA15 BA04 BA25 BA33 BC15 BC19 BC37 BC42 BC47 BD03 BD04 BD16 BD22 BE07 BE10 BE23 BE24 CA32

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電ランプに放電用高電圧パルスを供給
   する手段と、 前記放電ランプに交流駆動電流を供給する手段と、 前記放電用高電圧パルスの供給時に、前記交流駆動電流
   の波形を、プラスになる期間がマイナスになる期間より
   も長い波形に変換する手段とを備えたことを特徴とする
   放電ランプ点灯装置。
2. 【請求項２】 放電ランプと、 前記放電ランプに放電用高電圧パルスを供給する手段
   と、 前記放電ランプに交流駆動電流を供給する手段と、 前記放電用高電圧パルスの供給時に、前記交流駆動電流
   の波形を、プラスになる期間がマイナスになる期間より
   も長い波形に変換する手段とを備えたことを特徴とする
   光源装置。
3. 【請求項３】 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、 前記放電ランプに放電用高電圧パルスを供給する手段
   と、 前記放電ランプに交流駆動電流を供給する手段と、 前記放電用高電圧パルスの供給時に、前記交流駆動電流
   の波形を、プラスになる期間がマイナスになる期間より
   も長い波形に変換する手段とを備えたことを特徴とする
   投射型表示装置。