JP2003282285A

JP2003282285A - ランプ点灯装置及びそれを用いたプロジェクタ

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Publication number: JP2003282285A
Application number: JP2002085783A
Authority: JP
Inventors: Ritsuo Koga; 律生古賀
Original assignee: Plus Vision Corp
Current assignee: Plus Vision Corp
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2003-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】放電ランプのＡＣ駆動時におけるランプ駆動
電流の立上がりおよび立下がりを極力小さくしし、放電
ランプの光量の明暗の発生を抑制したランプ点灯装置及
びこれを用いたプロジェクタを提供することを目的とす
る。【解決手段】ランプ点灯装置は、交流電圧により放電
ランプ８０の駆動を行うＡＣ駆動回路５０と、放電ラン
プ８０の起動時に放電ランプに高電圧を印加するイグナ
イタ回路７０とを有する。イグナイタ回路７０は、ＡＣ
駆動回路５０の出力端と放電ランプ８０の電極間の電流
通路にインダクターを介在させない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はランプ点灯装置及び
これを用いたプロジェクタに関し、特に、液晶デバイス
やＤＭＤ（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃ
ｅ）を用いたプロジェクタに用いられる放電ランプの点
灯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶デバイスやＤＭＤを用いて画像を光
学的に投射し表示させるプロジェクタの光源として、キ
セノンランプ、メタルハライドランプ、超高圧水銀ラン
プなどの放電ランプが用いられている。これらの放電ラ
ンプは、そのガスや金属によって分光分布、輝度分布、
配光分布、電気特性等を異にし、プロジェクタの設計仕
様に適したランプが選択される。また、放電ランプの電
極は、ショートアークランプが望ましく、これは非常に
高い放射輝度を発生することによる。

【０００３】一般に放電ランプを点灯させるには、
（１）ランプ起動時にランプ電極間に高電圧を印加して
絶縁破壊を起こし放電路を形成するステップ、（２）ラ
ンプの電極間にグロー放電電流を流しアーク放電に移行
させるステップ、（３）アーク放電を安定化させそれを
維持するステップを必要とする。このため、放電ランプ
を点灯させる点灯装置は、放電ランプの起動を行うイグ
ナイタ回路と放電ランプへ安定的に電力を供給する回路
とを含んで構成される。

【０００４】図６は従来のプロジェクタに用いられる一
般的なランプ点灯方式の一構成例を示すブロック図であ
る。同図において、ランプ点灯装置は、交流電源２１０
からの交流電圧を整流・平滑化する整流・平滑化回路２
２０、放電ランプ２８０に安定的な電力を供給する電力
供給回路２３０、電力供給回路２３０の電力供給を制御
するＰＷＭ制御回路２４０、放電ランプ２８０をＡＣ駆
動するＡＣ駆動回路２５０、各部の制御を行う制御回路
部２６０、および放電ランプ２８０の起動（若しくは点
火）を行うためのイグナイタ回路２７０を含む。

【０００５】交流電源２１０からの交流電圧は整流・平
滑化回路２１０により直流電圧に変換され、この直流電
圧は、ＰＷＭ制御回路２４０の制御により電力供給回路
２３０において昇圧または降圧される。電力供給回路２
３０の出力端はＡＣ駆動回路２５０に接続され、その出
力端にイグナイタ回路２７０が接続される。制御部２６
０は、ＰＷＭ制御回路２４０およびＡＣ駆動回路２５０
を制御し、放電ランプ２８０の起動およびＡＣ駆動を制
御する。

【０００６】図７は、図６に示すＡＣ駆動回路２５０お
よびイグナイタ回路２７０の回路例を示す図である。放
電ランプ２８０が起動される時、ＰＷＭ制御回路２４０
によって制御された電力供給回路２３０はその出力端か
ら約２５０ないし３７０ボルトの電圧を供給する。ＡＣ
駆動回路２５０は、ＣＭＯＳ構造のトランジスタＱ１な
いしＱ４を有し、ＣＭＯＳトランジスタＱ１、Ｑ２とＣ
ＭＯＳトランジスタＱ３、Ｑ４により一対のＣＭＯＳイ
ンバータを構成し、それぞれのゲート電極は相補的に駆
動される。放電ランプ２８０の起動時に、トランジスタ
Ｑ２、Ｑ３がオンされ、電力供給回路２３０からの起動
電圧がイグナイタ回路２７０に供給される。高電位側出
力からダイオード２７１を介してコンデンサ２７２に電
流が流れ、コンデンサの電極電圧がトリガー素子２７３
のしきい値を越えると、トランス２７４の一次側コイル
に電流が流れる。所定の巻線比によって二次側コイルに
高電圧が発生され、ダイオード２７５を介してコンデン
サ２７６に電荷が蓄積され、コンデンサ２７６の電圧が
バリスタ２７７のしきい値を越えると、トランス２７８
の一次側に電流が流れ、これによって二次側コイルに非
常に高い十数キロボルトの電圧が発生され、これと直列
に接続された放電ランプ２８０の電極間に絶縁破壊が生
じ、グロー放電が開始される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のラ
ンプ点灯装置には次のような課題がある。（ａ）イグナイタ回路２７０は過渡応答特性を有してお
り、つまり放電ランプの着火時に高電圧発生用のトラン
ス２７８が瞬間的に約２０ＫＶ程度のパルス状の高電圧
を発生し、これがＡＣノイズの発生源として周辺回路機
器や他の電子装置へ障害を与えるおそれがある。（ｂ）イグナイタ回路２７０のトランス２７４およびト
ランス２７８によって２０十ＫＶの高電圧を発生するた
めに、そこに介在されるコンデンサ等の電子部品の耐圧
も大きくせざるを得ず、結果としてイグナイタ回路が大
きくなってしまう。特に、小型のプロジェクタを設計す
るうえで、これは重要な課題である。（ｃ）さらに、図７に示すランプ点灯装置をプロジェク
タに用いた場合、放電ランプ２８０のＡＣ駆動時におい
て、ランプ駆動電流の立上がりと立下りとの間に電流が
ゼロとなるいわゆる転流時間が生じている。従来のラン
プ点灯装置では、この転流時間が比較的長く、これによ
って放電ランプの光量に明暗を生じ、投射映像にチラツ
キが生じたり、映像同期信号との関係で映像にビート等
のノイズが生じたり、グレースケールにおいてはスムー
スな階調等を再現することができなかった。

【０００８】このため、特に単板式ＤＬＰ方式を用いた
プロジェクタでは、放電ランプのＡＣ駆動のタイミング
を、カラーフィルターからＲ、Ｇ、Ｂの波長の光を取り
出すタイミングやプロジェクタの映像同期信号（Ｈ、
Ｖ）と同期させたり、あるいは画像処理のデジタル処理
時間と同期させる必要があった。つまり、Ｒ、Ｇ、Ｂの
カラーホイールを配列したカラーホイールを回転させこ
れに放電ランプからの光を入射させるとき、カラーフィ
ルターの境界において必ずしもＲ、Ｇ、Ｂの純粋な波長
が得られず混在した波長が存在するため、この境界部分
とランプ駆動電流の転流時間を同期させていた。さら
に、放電ランプのＡＣ駆動周波数はカラーホイールの駆
動等と同期させる必要があるため、放電ランプの最適周
波数に合わせて使用することができず、その結果ランプ
寿命の短命化やフリッカーやアークジャンプによるチラ
ツキ等の発生を余儀なくされていた。

【０００９】そこで本発明は上記従来技術の課題を解決
し、放電ランプのＡＣ駆動時においてその駆動電流の立
上がりと立下り時間を極力短くすることが可能なランプ
点灯装置を提供することを目的とする。さらに本発明
は、放電ランプのＡＣ駆動時においてその駆動電流の立
上がりと立下り時間を極力短くすることによりカラーホ
イール等の他の回路と非同期で使用することができるラ
ンプ点灯装置を提供することを目的とする。さらに本発
明は、放電ランプのＡＣ駆動周波数を高周波化すること
が可能なランプ点灯装置を提供することを目的する。さ
らに本発明は、放電ランプの寿命やフリッカーの抑制に
適した周波数を選択することが可能なランプ点灯装置を
提供することを目的とする。さらに本発明は、放電ラン
プのＡＣ駆動時におけるランプ駆動電流の立上がりおよ
び立下がりを円滑にし、放電ランプの光量の明暗の発生
を極力抑制したランプ点灯装置を提供することを目的と
する。さらに本発明は、上記ランプ点灯装置を用いたプ
ロジェクタを提供すること及び小型でかつ高画質の映像
を投射可能なプロジェクタを提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係るランプ点灯
装置は、直流電圧を交流電圧に変換し該交流電圧により
放電ランプの駆動を行う駆動回路と前記駆動回路に接続
され前記放電ランプの起動時に前記放電ランプに高電圧
を印加するイグナイタ回路とを有す、前記駆動回路の出
力端と前記放電ランプの電極間の電流通路に実質的なイ
ンダクターを介在させないものである。

【００１１】好ましくは、前記駆動回路の出力端と前記
放電ランプの電極との間の電流通路にスイッチを介在さ
せたり、スイッチと並列にダイオードを接続してもよ
い。イグナイタ回路はスイッチやダイオードをイグナイ
タ回路に含むようにしても良いし、それ以外の電流通路
に設けても良い。要はイグナイタ回路の形式的な定義の
問題にすぎない。

【００１２】他の発明に係るランプ点灯装置は、直流電
圧を交流電圧に変換し該交流電圧により放電ランプの駆
動を行う駆動回路と、前記駆動回路に接続され前記放電
ランプの起動時に前記放電ランプに高電圧を印加するイ
グナイタ回路とを有し、前記駆動回路の出力端と前記放
電ランプの電極との間の電流通路に飽和インダクターを
介在させるものである。

【００１３】好ましくは飽和インダクターは、放電ラン
プの定格電流のほぼ２／３で飽和される。さらに飽和イ
ンダクターと直列にスイッチが接続され、前記スイッチ
は、前記放電ランプをＡＣ駆動するときに閉じられるよ
うにしてもよいし、スイッチに並列にダイオードを接続
してもよい。また、イグナイタ回路は、前記飽和インダ
クター、前記スイッチ、及び少なくとも１つの高電圧発
生用トランスを含み、該トランスの二次側コイルを前記
放電ランプに並列に接続してもよい。

【００１４】さらに他の本発明に係るランプ点灯装置
は、直流電圧を交流電圧に変換し該交流電圧により放電
ランプの駆動を行う駆動回路と、前記駆動回路に接続さ
れ前記放電ランプの起動時に前記放電ランプに高電圧を
印加するイグナイタ回路とを有し、前記駆動回路の出力
端と前記放電ランプの電極との間の電流通路に少なくと
も一つのインダクターが接続され、前記少なくとも一つ
のインダクターは前記放電ランプの駆動時にその駆動電
流の立上がりと立下り期間を実質的に制限するものであ
る。好ましくは期間はおおよそ２０μ秒以下である。

【００１５】さらに他の本発明に係るランプ点灯装置
は、直流電圧を交流電圧に変換し該交流電圧により放電
ランプの駆動を行う駆動回路と、前記駆動回路に接続さ
れ前記放電ランプの起動時に前記放電ランプに高電圧を
印加するイグナイタ回路とを有し、前記駆動回路の出力
端と前記放電ランプの電極との間の電流通路に少なくと
も一つのインダクターと該少なくともの一つのインダク
ターに並列に接続されるスイッチとが介在され、前記イ
グナイタ回路は前記放電ランプの電極に並列に接続され
たトランスを含むものである。例えば、前記少なくとも
一つのインダクターは、ノイズ除去用インダクターある
いは共振用インダクターであってもよい。

【００１６】本発明に係るプロジェクタは、ランプと、
前記ランプを点灯させるためのランプ点装置と、前記ラ
ンプからの光を少なくともＲ、Ｇ、Ｂの波長を有する光
に分別する分別手段と、前記分別手段からの光を変調す
る変調手段と、前記変調手段によって変調された光を投
射する投射手段とを備えている。前記ランプ点灯装置
は、直流電圧を交流電圧に変換し該交流電圧により放電
ランプの駆動を行う駆動回路と、前記駆動回路に接続さ
れ前記放電ランプの起動時に前記放電ランプに高電圧を
印加するイグナイタ回路とを含み、前記駆動回路の出力
端と前記放電ランプの電極との間の電流通路に実質的な
インダクターが介在されていない。

【００１７】好ましくは、前記駆動回路は前記分別手段
と非同期で動作される。変調手段は、例えば、液晶デバ
イスあるいはＤＭＤである。分別手段は、例えば、少な
くともＲ、Ｇ、Ｂの波長の光を分別可能なカラーフィル
ターを備え、該カラーフィルターを回転させることによ
り前記ランプからの光を順次Ｒ、Ｇ、Ｂの光に変換す
る。

【００１８】このように本発明によれば、放電ランプの
ＡＣ駆動時に、その電流通路に実質的なインダクターを
介在させないため、駆動電流の立上がりと立下りの期間
を極力小さくすることができ、ランプ光量の明暗をほと
んど無視することが可能となる。その結果、放電ランプ
の駆動をプロジェクタの他の回路や機器の動作と必ずし
も同期させる必要がなくなり、放電ランプの駆動回路の
周波数を自由に選択することができ、ＤＣ放電ランプ並
に設計の自由度を向上させることができる。さらに、放
電ランプの寿命やフリッカーの発生を考慮し最適な駆動
周波数を選択することが可能となり、これによってプロ
ジェクタによる投射映像の画質をより鮮明にすることが
可能となる。さらに、電流通路に飽和インダクターを介
在させることで、駆動電流の立上がりと立ち下がり時間
を長くすることなく、その立上りと立下りを平滑にする
ことができ、それによって、駆動電流のオーバーシュー
トやリンギングの発生を防止し、同時に駆動電流による
ノイズ（ＥＭＩ）対策を講じることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の第1
の実施の形態に係るランプ点灯装置の回路を示す図であ
る。第１の実施の形態に係るランプ点灯装置は、いわゆ
るＤＣ高圧点灯方式であり、交流電源１０からの交流電
圧を整流・平滑化する整流・平滑化回路２０と、平滑化
された直流電圧を降圧し放電ランプへの電力を供給する
電力供給回路３０と、電力供給回路３０の電力供給を制
御するＰＷＭ制御回路４０と、電力供給回路３０から供
給される直流電圧を交流電圧に変換しこれによって放電
ランプのＡＣ駆動を行うＡＣ駆動回路５０と、各回路を
制御する制御部６０と、放電ランプの起動時に高電圧を
放電ランプに印加するイグナイタ回路７０と、放電ラン
プ８０とを含む。好ましくは、ランプ点灯装置は、液晶
デバイスやＤＬＰデバイスを利用したプロジェクタの光
源部に用いられ、放電ランプには、キセノンランプ、メ
タルハライドランプ、超高圧水銀ランプなど使用され
る。

【００２０】電力供給回路３０は、ＭＯＳトランジスタ
３１、パルストランス３２、ダイオード３３、インダク
ター（コイル）３４、コンデンサ３５等を含む。ＭＯＳ
トランジスタ３１のゲートはパルスパルストランス３２
の二次側コイルに接続され、その一次側コイルはＰＷＭ
制御回路３０のＰＷＭ出力信号４１に接続される。ＰＷ
Ｍ出力信号４１から出力されるパルス信号に応答してＭ
ＯＳトランジスタ２１のオン・オフが制御され、直流電
圧の降圧が行われる。インダクター３４及びコンデンサ
３５は、変圧された直流電圧から脈動する成分を取り除
き平滑化された直流電圧を供給する。

【００２１】ＰＷＭ制御回路４０は、コントロールユニ
ット４２、電力演算回路４３、増幅回路４４を含む。コ
ントロールユニット４２は、スイッチＳＷ１を閉じるこ
とによって動作を開始し、スイッチＳＷ１は制御部６０
からの制御信号６１によって制御される。増幅回路４４
の入力は、電流検出用抵抗Ｒ１の一端に接続され電力供
給回路３０におけるランプ電流を検知し、これを電力演
算回路４３へ出力する。また電力演算回路４３の他方の
入力には、電源ライン間を抵抗Ｒ２、Ｒ３で分割して検
出したランプ電圧が入力される。コントロールユニット
４２は、電力演算回路４３によって演算された電力情報
に基づき放電ランプ８０の動作に必要な電力が供給され
るように電力供給回路３０を制御する。

【００２２】ＡＣ駆動回路５０は、電力供給回路３０に
接続され、直流電圧を交流電圧に変換するためのＣＭＯ
ＳトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、及びＱ４を有する。
ＣＭＯＳトランジスタＱ１、Ｑ２と、ＣＭＯＳトランジ
スタＱ３、Ｑ４により一対のＣＭＯＳインバータを構成
し、それらのゲート電極は制御部６０からの駆動信号６
４を介して相補的に駆動される。従って、トランジスタ
Ｑ１、Ｑ４がオンするときトランジスタＱ２、Ｑ３がオ
フであり、反対にトランジスタＱ２、Ｑ３がオンすると
き、トランジスタＱ１、Ｑ４がオフである。こうして電
力供給回路３０からの直流電圧は各インバータによって
交流電圧に変換され、放電ランプ８０に印加される。直
流−交流の変換周波数は制御部６０からの駆動信号６４
のパルス周波数を可変することによって任意に選択する
ことが可能である。

【００２３】ＡＣ駆動回路５０の出力端にイグナイタ回
路７０が接続される。イグナイタ回路７０は、高電圧発
生用のトランス７１を含む。トランス７１の一次側コイ
ルの一端には、トリガー素子７２、抵抗Ｒおよびダイオ
ード７３が接続され、ダイオード７３のアノードはトラ
ンジスタＱ３、Ｑ４の出力に接続され、トリガー素子７
２とトランジスタＱ１、Ｑ２の出力との間にコンデンサ
７４が接続される。トランス７１の二次側コイルの一端
にはトリガー素子７５、ダイオード７６が接続され、放
電ランプ８０の電極と並列にバイパスコンデンサ７７が
接続されスパイク電流等のインパルスを吸収する。さら
に、ＡＣ駆動回路５０のトランジスタＱ３、Ｑ４の出力
と放電ランプ８０の一方の電極との間の電流通路内にオ
ン・オフ制御されるスイッチＳＷ２が介在される。トリ
ガー素子７２、７５は、例えば、バリスタや双方向性ス
イッチを用いることができ、そのしきい値電圧は、放電
ランプの点火時に導通し、ＡＣ駆動時に非導通する値を
選定する必要がある。

【００２４】制御部６０は、各スイッチＳＷ１およびＳ
Ｗ２のオン、オフを制御する制御信号６１、６２と、コ
ンバータ同期信号６３に基づきＡＣ駆動回路５０を駆動
制御する駆動信号６４とを出力する。さらに制御部６０
は各部の動作を制御するためのタイマー回路、シーケン
ス回路等を含む。

【００２５】次に、本実施の形態に係るランプ駆動装置
の動作を図２を用いて説明する。放電ランプ８０に高電
圧が印加される前、スイッチＳＷ１およびＳＷ２は開い
た状態にある。交流電源１０からの交流電圧が整流・平
滑化回路２０により直流電圧に変換され、図２（ａ）に
示すように、制御部６０からの制御信号６１によりスイ
ッチＳＷ１がオンされると、ＰＷＭ制御回路４０からＰ
ＷＭ出力信号４１がパルストランス３２へ出力され、こ
れによってＭＯＳトランジスタ３１のオン・オフが制御
され、電力供給回路３０から約２５０−３７０ボルトの
直流電圧が供給される。このときＡＣ駆動回路５０は、
制御部６０からの駆動信号６４によりトランジスタＱ
２、Ｑ３をオン状態にしており、イグナイタ回路７０の
ノードＶ１が電力供給回路３０からの供給電圧Ｐ１にま
で昇圧される。ノードＶ１からダイオード７３、抵抗を
介してコンデンサ７４に電荷が蓄積され、コンデンサ７
４の電極電圧がトリガー素子７２のしきい値（約２００
ボルト）を越えると、トランス７１の一次側コイルに電
流が流れ、これによって二次側コイルに高電圧の電流が
流れ、この電流は、トリガー素子７５（約２００ボルト
のしきい値を有する）およびダイオード７６を介してコ
ンデンサ７７に蓄積される。上記動作が繰り返されるこ
とでコンデンサ７７に十分な電荷が蓄積され、これによ
ってノードＶ２に３Ｋ−１０Ｋボルトの電圧が発生され
（図２（ｃ））、これが放電ランプ８０の電極間に印加
され、同図（ｅ）に示すように期間ｔ１においてグロー
放電が開始される。

【００２６】期間ｔ１は、グロー放電開始からスイッチ
ＳＷ２をオンするまでの時間であり、この時間は制御部
６０のシーケンス回路のタイマーによって決定すること
ができる。あるいは、ノードＶ２の電位が一定値なった
ことを検知し、スイッチＳＷ２をオンするようにしてよ
い。

【００２７】期間ｔ２は、グロー放電ｔ１後からスイッ
チＳＷ２により放電ランプに電圧Ｖ１を印加する期間で
ある。スイッチＳＷ２がオンされると、放電ランプ８０
の電極間にノードＶ１の電圧が供給され、つまり、放電
を維持するのに十分なランプ電流が流され、初期放電が
開始される。ランプ電流が流れることで、ノードＶ１の
電圧はランプ動作電圧Ｐ２に降下する。期間ｔ２は、約
数十ないし数百ミリ秒であるが、これはランプの特性に
よって最適値を選択する。

【００２８】期間ｔ２が経過すると、ＰＷＭ制御回路４
０からＭＯＳトランジスタ３１の動作を制御するＰＷＭ
出力信号４１が出力され、電力供給回路３０の出力端か
ら降圧された直流電圧が供給される。放電初期時はラン
プ動作電圧が低いためランプが安全に動作できる電流制
御を行い、その後、温度上昇と共にランプ動作電圧が上
昇（例えば６５ボルト）した時点で電力（ワット）制御
に切り替える。また、これと同時に、同図（ｆ）に示す
ように制御部６０は駆動信号６４によりＡＣ駆動回路５
０のインバータを相補的に駆動し、直流電圧を交流電圧
に変換させる。これによって放電ランプ８０の電極間に
は、同図（ｅ）に示すような波形の駆動電流が印加さ
れ、ＡＣ点灯が開始される。放電ランプ８０がＡＣ駆動
されるとき、ＡＣ駆動回路５０から供給される一方向の
電流は、スイッチＳＷ２を介して放電ランプ８０の一方
の電極に加えられ、その電流はダイオード７６によって
トランス７１へ流れるのを阻止され、該一方向と反対方
向の電流は、トリガー素子７５によってトランス７２を
貫通するのを阻止される。

【００２９】図２（ｇ）は、図２（ｅ）に示すＡＣ点灯
時のランプ電流の波形を拡大したものである。同図から
明らかなように、ＡＣ駆動回路５０の出力端と放電ラン
プ８０間の電流通路内に実質駅なインダクターが介在さ
れていないため、ランプ駆動電流の立上がりと立下り時
間（転流時間）Ｄ２は極力短かくされる。本実施の形態
では、例えば、ランプ電流がオンしている時間Ｄ１は、
おおよび１０ｍｓであり、転流時間Ｄ２はおおよそ１μ
ｓである。Ｄ２はＤ１に比べて非常小さく、Ａ＝Ｄ２／
（Ｄ１+Ｄ２）としたとき、Ａの値はほとんどゼロに近
い。転流時間Ｄ２を非常に小さくすることができるた
め、その期間の放電ランプの光量の低下はほとんど無視
することができるレベルとなる。このようにＤＣイグナ
イタ回路においてインダクター成分がない回路を構成す
るので、立上がり及び立下りの早い交番ランプ電流を得
ることができ、従来のように転流時間Ｄ２をカラーホイ
ールの駆動や映像信号及び画像信号のデジタル処理時間
とタイミングの同期を取る必要はなくなる。したがっ
て、放電ランプのＡＣ駆動でありながら、実質的にはＤ
Ｃ駆動と同じように使用することが可能となり、設計の
自由度が増す。同時に、放電ランプの最適な駆動周波数
を選択することが可能となり、ランプの寿命やフリッカ
ーの発生の抑制に適した周波数を選ぶことができる。こ
の場合、制御部６０からのパルス駆動信号６４の周波数
を変えることによってＡＣ駆動回路５０、すなわち放電
ランプの駆動周波数を可変することができることは言う
までもない。

【００３０】さらに本実施の形態に係るイグナイタ回路
７０は、トランス７１の二次側コイルとコンデンサ７７
とを放電ランプ８０の電極と並列に接続させたＤＣ電圧
着火であるため、放電ランプ８０への印加電圧も約３Ｋ
−１０Ｋボルトでよく、従来の図１０で用いたようなト
ランスの二次側コイルと放電ランプとを直列に接続して
パルス状の数十ＫＶの高電圧を印加させるイグナイタ回
路と比較して、耐圧の低いコンデンサ等を用いることが
できるため、イグナイタ回路を小さくコンパクトにする
ことが可能である。

【００３１】次に本発明の第２の実施の形態に係るラン
プ点灯装置の回路を図３に示す。図１との相違は、スイ
ッチＳＷ２と並列にダイオード７８を設けた点であり、
その他の構成は同じである。図４に図３の動作波形を示
す。本実施の形態の場合、ノードＶ２の高電圧が放電ラ
ンプ８０に印加され、グロー放電が開始された直後のｔ
１期間にダイオード７８を介して即座にランプ電流が供
給される。その後、スイッチＳＷ２がオンされ、ノード
Ｖ１の電位が放電ランプ８０に印加され、期間ｔ２後、
ＡＣ駆動回路５０によりＡＣ駆動が行われる。従って、
本実施の形態によればダイオード７８をスイッチＳＷ２
と並列に接続することによりグロー放電期間を短くする
ことができ、ひいては放電ランプのグロー放電による劣
化や点灯性を改善することができる。

【００３２】次に本発明の第３の実施の形態に係るラン
プ点灯装置の回路を図５に示す。第１の実施の形態（図
１）との相違点は、スイッチＳＷ２と直列に飽和インダ
クターＬａを設けた点であり、そのときの動作波形を図
６に示す。本実施の形態に係るランプ点灯装置は、第１
の実施の形態と異なり、放電ランプ８０の起動後（点火
後）において、ＡＣ駆動回路５０と放電ランプ８０間の
電流経路内に飽和インダクターＬａを介在させることに
よりランプ光量の明暗を抑制するが、インダクターＬａ
は、ランプ電流にオーバーシュートやリンギングを生じ
させる前に飽和するようなインダクタンスを選定するこ
とが望ましい。飽和インダクターＬａは、好ましくは放
電ランプ８０の定格電流のおよそ１／２から２／３程度
で飽和するインダクターが望ましい。そのような飽和イ
ンダクターＬａを用いることで、駆動電流におけるオン
時間Ｄ１間の転流時間Ｄ２における立上がり及び立下り
を平滑（スムース）にすることができ、これによってノ
イズの発生を抑制することができると同時に放電ランプ
の動作を安定化し光量のチラツキも抑制することができ
る。

【００３３】次に、本発明の第４の実施の形態に係るラ
ンプ点灯装置の回路を図７に示す。本実施の形態に係る
ランプ点灯装置は、第１の実施の形態と第２の実施の形
態との特徴を組み合わせたものである。つまり、イグナ
イタ回路７０とＡＣ駆動回路５０の出力端との間に飽和
インダクターＬａとスイッチＳＷ２とダイオード７８と
を介在させた例である。

【００３４】次に、本発明の第４の実施の形態に係るラ
ンプ点灯装置の回路を図８に示す。本実施の形態は、Ａ
Ｃ駆動回路５０の出力端とイグナイタ回路７０との間
に、インダクターＬａ、Ｌｂを設けたものであり、これ
らのインダクターはスイッチＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５と
並列に接続されている。例えば、インダクターＬａは、
飽和インダクターであることが望ましく、インダクター
Ｌｂはノイズ除去用のインダクターあるいは共振用のイ
ンダクターであることも可能である。本実施の形態の場
合、インダクターＬｂの追加によりランプ電流からノイ
ズ成分を除去し、インダクターＬａと相まって放電ラン
プ８０の光量の明暗をより抑制することができる。但
し、インダクターの成分が大きすぎると、駆動電流の立
上がりおよび立下りが緩和され、その結果として転流時
間Ｄ２が大きくなってしまうので、インダクターが介在
されていない第１の実施の形態（図１）の転流時間Ｄ２
の少なくとも２０倍以内程度に制限することが望まし
く、それは約２０μｓである。このときの値Ａは２×１
０^−３である。値Ａが実質的に５×１０^−３以内であれ
ば、転流時間Ｄ２による影響を無視して、放電ランプを
非同期で駆動することが可能である。

【００３５】さらに本実施の形態にあるように、インダ
クターＬａ、Ｌｂによる影響が好ましくない場合には、
スイッチＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５のいずれかをあるいは
すべてをオンさせ、つまりインダクターを短絡させ、所
望の立上がり立下り時間を有する駆動波形に調整するこ
とも可能である。

【００３６】以上、本発明の第１ないし第４の実施の形
態を図１ないし図５を用いて説明したが、これらの実施
の形態に係る特徴を組み合わせることも可能であること
は言うまでもない。また、上記実施の形態では、便宜上
イグナイタ回路７０が、インダクターおよびスイッチ類
を含む構成としたが、必ずしもイグナイタ回路７０に含
ませる構成である必要はなく、インダクター及びスイッ
チをイグナイタ回路７０から外して考えてもよい。さら
に、上記実施の形態において用いられるスイッチＳＷ１
ないしＳＷ５は、公知のスイッチの使用が可能であり、
機械式スイッチや半導体スイッチを用いることができ
る。

【００３７】このような実施の形態に係るランプ点灯装
置を液晶デバイスやＤＭＤ等を用いたプロジェクタの光
源に適用することができる。その場合、次のような効果
が期待できる。

【００３８】放電ランプの光量の明暗を抑制することが
できるので、明るさが十分で、しかもフリッカーやちら
つきなどが抑制された映像を表示することができる。

【００３９】本発明の好ましい実施の形態について詳述
したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の
範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例え
ば、イグナイタ回路やＡＣ駆動回路の構成は上記実施の
形態の構成に拘泥されるものではなく、ＡＣ駆動回路と
放電ランプ間の電流通路内にあるインダクターは、必ず
しも上記実施の形態の構成に限られるものではないし、
複数のインダクターがあっても良い。さらに、実施の形
態では、ノイズ除去のためのインダクターＬａを形式的
にＡＣ駆動回路やイグナイタ回路から分離させている
が、これはＡＣ駆動回路に含めても良いし、あるいはイ
グナイタ回路に含めても良い。さらに、放電ランプへの
印加電圧は、放電ランプの種類によって異なり、それに
応じた電圧を印加することが望ましい。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、ランプ点灯装置のイグ
ナイタ回路が駆動回路の出力と放電ランプの電極間の電
流通路にインダクターを介在させないようにしたので、
放電ランプのＡＣ駆動時にその放電ランプのオン／オフ
時の立上り及び立下り時間を極力短くすることができ、
これによって放電ランプのＡＣ駆動を非同期で使用する
ことができる。さらに、このようなランプ点灯装置をプ
ロジェクタに用いることで、ビートやチラツキの発生を
抑制し、鮮明な映像の表示を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は第１の実施の形態に係るランプ点灯装置
の回路を示す図である。

【図２】図２は図１の動作波形を示す図である。

【図３】図３は本発明の第２の実施の形態に係るランプ
点灯装置の回路を示す図である。

【図４】図４は図３の動作波形を示す図である。

【図５】図５は本発明の第３の実施の形態に係るランプ
点灯装置の回路を示す図である。

【図６】図６は図５の動作波形を示す図である。

【図７】図７は本発明の第４の実施の形態に係るランプ
点灯装置の回路を示す図である。

【図８】図８は本発明の第５の実施の形態に係るランプ
点灯装置の回路を示す図である。

【図９】図９は従来のランプ点灯装置の一構成例を示す
ブロック図である。

【図１０】図１０は図９のＡＣ駆動回路及びイグナイタ
回路の構成を示す図である。

【符号の説明】

２０：整流・平滑化回路、３０：電力供
給回路、４０：ＰＷＭ制御回路、５
０：ＡＣ駆動回路、６０：制御部、
７０：イグナイタ回路、７２、７５：トリガー素
子、７８：ダイオード、８０：放電ラン
プ、Ｌａ、Ｌｂ：インダクター、

───────────────────────────────────────────────────── 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 41/24 Ｈ０５Ｂ 41/24 ＦＦターム(参考） 2K103 AA05 AA07 AB10 BA17 CA60 3K072 AA10 AA12 AA13 AA15 AC01 AC11 BA05 BB01 CA03 CA09 CA14 DD07 GA03 GB18 HA02 HA03 HA07 HA10 3K083 AA49 AA50 AA65 BA05 BA25 BA33 BC16 BC20 BC22 BC42 BC47 BD03 BD13 BD22 BE32 CA33 CA35

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電圧を交流電圧に変換し該交流電圧に
より放電ランプの駆動を行う駆動回路と、前記駆動回路
に接続され前記放電ランプの起動時に前記放電ランプに
高電圧を印加するイグナイタ回路とを有するランプ点灯
装置であって、前記駆動回路の出力端と前記放電ランプの電極間の電流
通路に実質的なインダクターを介在させないことを特徴
とする、ランプ点灯装置。
【請求項２】前記駆動回路の出力端と前記放電ランプの
電極との間の電流通路にスイッチが介在される、請求項
１に記載のランプ点灯装置。
【請求項３】前記スイッチと並列にダイオードが接続さ
れる請求項２に記載のランプ点灯装置。
【請求項４】前記スイッチは前記イグナイタ回路に含ま
れる、請求項１ないし３いずれか記載のランプ点灯装
置。
【請求項５】前記イグナイタ回路は、高電圧発生用のト
ランスを含み、該トランスの二次側コイルが前記放電ラ
ンプの電極と並列に接続される、請求項１ないし４いず
れか記載のランプ点灯装置。
【請求項６】前記イグナイタ回路は、前記トランスと前
記放電ランプの電極との間に所定のしきい値を有するト
リガー素子を含む、請求項５に記載のランプ点灯装置。
【請求項７】直流電圧を交流電圧に変換し該交流電圧に
より放電ランプの駆動を行う駆動回路と、前記駆動回路
に接続され前記放電ランプの起動時に前記放電ランプに
高電圧を印加するイグナイタ回路とを有するランプ点灯
装置であって、前記駆動回路の出力端と前記放電ランプ
の電極との間の電流通路に飽和インダクターを介在させ
ることを特徴とする、ランプ点灯装置。
【請求項８】前記飽和インダクターは、前記放電ランプ
の定格電流のほぼ２／３で飽和される請求項７に記載の
ランプ点灯装置。
【請求項９】前記飽和インダクターと直列にスイッチが
接続され、前記スイッチは、前記放電ランプをＡＣ駆動
するときに閉じられる請求項７または８に記載のランプ
点灯装置。
【請求項１０】前記スイッチに並列にダイオードが接続
される請求項９に記載のランプ点灯装置。
【請求項１１】前記イグナイタ回路は、前記飽和インダ
クター、前記スイッチ、及び少なくとも１つの高電圧発
生用トランスを含み、該トランスの二次側コイルを前記
放電ランプに並列に接続する請求項９に記載のランプ点
灯装置。
【請求項１２】前記イグナイタ回路は、トリガー素子を
含み、該トリガー素子は前記トランスの二次側コイルの
一端と前記放電ランプの一方の電極間に接続され、前記
放電ランプのＡＣ駆動時に一方向に流れる電流を阻止す
る請求項７ないし１１いずれかに記載のランプ点灯装
置。
【請求項１３】前記トリガー素子は、ダイオードと直列
に接続され、前記ダイオードが放電ランプのＡＣ駆動時
に前記一方向と反対方向に流れる電流を阻止する請求項
１２に記載のランプ駆動装置。
【請求項１４】直流電圧を交流電圧に変換し該交流電圧
により放電ランプの駆動を行う駆動回路と、前記駆動回
路に接続され前記放電ランプの起動時に前記放電ランプ
に高電圧を印加するイグナイタ回路とを有するランプ点
灯装置であって、前記駆動回路の出力端と前記放電ランプの電極との間の
電流通路に少なくとも一つのインダクターが接続され、
前記少なくとも一つのインダクターは前記放電ランプの
駆動時にその駆動電流の立上がりと立下り期間を実質的
に制限する、ランプ点灯装置。
【請求項１５】前記期間はおおよそ２０μ秒以下である
請求項１４に記載のランプ点灯装置。
【請求項１６】直流電圧を交流電圧に変換し該交流電圧
により放電ランプの駆動を行う駆動回路と、前記駆動回
路に接続され前記放電ランプの起動時に前記放電ランプ
に高電圧を印加するイグナイタ回路とを有するランプ点
灯装置であって、前記駆動回路の出力端と前記放電ランプの電極との間の
電流通路に少なくとも一つのインダクターと該少なくと
もの一つのインダクターに並列に接続されるスイッチと
が介在され、前記イグナイタ回路は前記放電ランプの電極に並列に接
続されたトランスを含むことを特徴とする、ランプ点灯
装置。
【請求項１７】前記少なくとも一つのインダクターは、
ノイズ除去用インダクターあるいは共振用インダクター
を含む、請求項１６に記載のランプ点灯装置。
【請求項１８】ランプと、前記ランプを点灯させるため
のランプ点装置と、前記ランプからの光を少なくとも
Ｒ、Ｇ、Ｂの波長を有する光に分別する分別手段と、前
記分別手段からの光を変調する変調手段と、前記変調手
段によって変調された光を投射する投射手段とを備えた
プロジェクタであって、前記ランプ点灯装置は、直流電圧を交流電圧に変換し該
交流電圧により放電ランプの駆動を行う駆動回路と、前
記駆動回路に接続され前記放電ランプの起動時に前記放
電ランプに高電圧を印加するイグナイタ回路とを含み、前記駆動回路の出力端と前記放電ランプの電極との間の
電流通路に実質的なインダクターが介在されていないこ
とを特徴とする、プロジェクタ。
【請求項１９】前記駆動回路は前記分別手段と非同期で
動作される請求項１８に記載のプロジェクタ。
【請求項２０】前記変調手段は、ライトバルブを含み、
該ライトバルブは液晶デバイスあるいはＤＭＤである請
求項１９に記載のプロジェクタ。
【請求項２１】前記分別手段は、少なくともＲ、Ｇ、Ｂ
の波長の光を分別可能なカラーフィルターを備え、該カ
ラーフィルターを回転させることにより前記ランプから
の光を順次Ｒ、Ｇ、Ｂの光に変換する請求項１８ないし
２０いずれかに記載のプロジェクタ。