JP2006109605A - 電源装置の制御装置および制御方法、制御装置を備えた電源装置、電源装置を備えた電子機器、プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 待機時の消費電力を抑えるとともに、電源装置を確実に起動させることができる電源装置の制御装置および制御方法、制御装置を備えた電源装置、電源装置を備えた電子機器、プロジェクタを提供すること。
【解決手段】 サブＣＰＵ１１は、コントロール回路Ａ１３に起動信号Ｓを送ることにより力率改善回路２４を起動する。記憶部１５は、起動信号Ｓを起点として、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５を起動するためのディレイ信号Ｄが送信されるタイミングを決める所定の時間に関するデータテーブルを記憶している。サブＣＰＵ１１は、前記データテーブルから所定の時間を引き当て、起動信号Ｓを起点として所定の時間を計時し、所定の時間となったタイミングでディレイ信号Ｄをコントロール回路Ｂ１４に送る。これにより、コントロール回路Ｂ１４が起動し駆動信号をＤＣ／ＤＣコンバータ２５に供給することから、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は起動する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、交流電力から直流電力を生成する電源装置の制御装置および制御方法、制御装置を備えた電源装置、電源装置を備えた電子機器、プロジェクタに関する。

例えば、特許文献１の電源装置は、商用電源からの交流電力を、ブリッジダイオードなどから構成された整流回路で整流し、生成された脈流を力率改善回路により力率改善をするとともに昇圧し、生成された高圧の直流電圧を、ＤＣ／ＤＣコンバータにより所定の直流電圧に変換する。当該電源装置は、外部の交流電源からの電力Eiの印加をトリガとして、力率改善回路を起動し、続いてＤＣ／ＤＣコンバータを起動する。このような電源装置を、例えば、投写光により映像を投写するプロジェクタに使用した場合、外部の交流電源から電力Eiを印加された後は、電源をオフしない限りは電源装置は動作したままであるため、常に電力が消費されており効率が悪かった。特に、外部の交流電源から電力Eiが印加されて、プロジェクタの起動操作待ちをしている状態、いわゆる待機時においては、電力装置が消費する電力は浪費されていた。

このような課題に対応するために、前記電源装置（以下、「メイン電源部」という。）と電源プラグを共通とし、主に待機時に動作する低消費電力の制御装置を設けたプロジェクタ（公知文献なし。）が知られている。図６を用いて説明する。図６は、プロジェクタの電源部７０の概略構成図である。電源部７０は、電源装置としてのメイン電源部５３と、制御装置５４などから構成されている。メイン電源部５３は、外部の交流電源５１から電力を引き込む電源プラグ（図示せず。）、ＥＭＣフィルタ５２、整流回路５５、力率改善回路５６、ＤＣ／ＤＣコンバータ５７などから構成されている。ＥＭＣフィルタ５２は、フェライトコアなどから構成されており、交流電圧の高周波および低周波ノイズを除去する。整流回路５５、力率改善回路５６、ＤＣ／ＤＣコンバータ５７の機能は、特許文献１の電源装置の対応する各部位の機能と同様である。

制御装置５４は、サブ電源部５８、サブＣＰＵ５９、タイミングコントローラ６０、コントロール回路Ａ６１、コントロール回路Ｂ６２などから構成されている。サブ電源部５８は、ＥＭＣフィルタ５２までの構成をメイン電源部５３と共用し、さらにメイン電源部５３と共通の機能を持つ整流回路からＤＣ／ＤＣコンバータ（いずれも図示せず。）までの小型の構成を備えている。サブ電源部５８は、外部電源５１からの交流電力の印加をトリガとして起動し、待機時に１種類の直流低電圧を生成する。制御装置５４の各部と操作受付け部６３は、待機時にサブ電源部５８から電力供給を受けている。操作受付け部６３は、プロジェクタを操作するためのリモコン６４などの操作部への起動操作が成されると操作信号を出力する。サブＣＰＵ５９は、操作受付け部６３からの操作信号により、タイミングコントローラ６０に起動信号を送りメイン電源部５３を起動する。

タイミングコントローラ６０は、抵抗とコンデンサなどから構成されたディレイ回路であり、まず、力率改善回路５６の力率改善動作を制御するコントロール回路Ａ６１を起動信号に同期して起動する。さらに、起動信号から、力率改善回路５６が起動し力率改善動作が安定した後にＤＣ／ＤＣコンバータ５７が起動するようなタイミングを持つディレイ信号を生成し、ＤＣ／ＤＣコンバータ５７の直流電圧生成動作を制御するコントロール回路Ｂ６２を起動する。制御装置５４は、待機時に前記直流低電圧により低速で動作しているため、消費電力は極僅かである。

特開平８−１７２７７３号公報

しかしながら、タイミングコントローラ６０は、抵抗とコンデンサなどから構成されたディレイ回路であるため、例えば、使用環境温度変化による抵抗の抵抗値変化などによりディレイ信号の遅延時間が設定値からズレてしまうという問題を有している。遅延時間が変わってしまうと、例えば、力率改善回路５６とＤＣ／ＤＣコンバータ５７の起動のタイミングが重なって誤動作を起こしてしまうことがある。また、抵抗とコンデンサという固定定数を有する部品による構成のため、例えば、電源負荷の変動などにより電力供給能力を向上させたい場合、前記遅延時間を変えることができないという問題がある。

上記課題を解決するために、本発明では、待機時の消費電力を抑えるとともに、電源装置を確実に起動させることができる電源装置の制御装置および制御方法、制御装置を備えた電源装置、電源装置を備えた電子機器、プロジェクタを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の電源装置の制御装置によれば、交流電圧を整流して生成された脈流電圧から力率を改善しつつ第１の直流電圧を生成する力率改善回路と、第１の直流電圧から第２の直流電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータを有し、交流電圧が印加された状態で第２の直流電圧を出力すべき旨の指示を受けるまでの待機時は、第２の直流電圧の生成を停止している電源装置の制御装置であって、制御装置は、交流電圧から第３の直流電圧を生成するサブ電源部と、サブ電源部から第３の直流電圧の供給を受け、電源装置の起動処理を行う制御部を備え、制御部は、起動操作を行う際に、力率改善回路の力率改善動作を開始させ、力率改善動作が安定する所定の時間経過後に、ＤＣ／ＤＣコンバータに第２の直流電圧の生成を開始させることを特徴とする。

この構成によれば、待機時において、電源装置は、第２の直流電圧の生成動作を停止していることから消費電力は抑えられている。さらに、制御部は、起動操作を受け付けると、力率改善回路の力率改善動作を開始させ、力率改善動作が安定する所定の時間経過後に、ＤＣ／ＤＣコンバータに第２の直流電圧の生成を開始させることから、従来の電源装置のように力率改善動作が安定する前に、ＤＣ／ＤＣコンバータが起動して誤動作してしまうことはなく、メイン電源部は確実に起動する。従って、待機時の消費電力を抑えるとともに、電源装置を確実に起動させることができる電源装置の制御装置を提供することができる。

本発明に係る電源装置の制御装置によれば、制御装置は、電源装置の電力供給能力に応じた所定の時間に関するデータテーブルを格納する記憶部を備え、制御部は、電源装置の電力供給能力に関する情報を読み取り、記憶部のデータテーブルより、電力供給能力に対応した所定の時間に関するデータを引き当て、引き当てた所定の時間に沿って、電源装置を起動することが好ましい。

この構成によれば、制御部は、容量情報部の電力供給能力の情報を読み取り、記憶部の所定の時間に関するデータテーブルから、読み取った電力供給能力に対応した所定の時間を引き当て、引き当てた所定の時間に沿って、電源装置を起動することから、固定定数を有する部品により構成されているため、遅延時間を変更することができない従来の制御装置と異なり、電源装置の電力供給能力に対応した所定の時間を引き当てることができる。よって、電源装置を確実に起動することができる。従って、電源装置の電力供給能力に応じて電源装置を確実に起動させることができる電源装置の制御装置を提供することができる。

本発明に係る電源装置の制御装置によれば、制御部は、少なくとも所定の時間を計時する水晶振動子を含む水晶発振回路の発振周波数を基準とした計時機能を有することが好ましい。

この構成によれば、制御部は、少なくとも所定の時間を計時する水晶振動子を含む水晶発振回路の発振周波数を基準とした計時機能を有することから、抵抗とコンデンサなどから構成されたディレイ回路によりディレイ信号の遅延時間を決めているため、使用環境温度変化により遅延時間がズレてしまう従来の制御装置５４と異なり、使用環境温度が変化しても正確で安定した水晶発振回路の発振周波数を基準とした計時機能により所定の時間の計時精度は正確で安定している。よって、正確な所定の時間が得られることから、メイン電源部を確実に起動することができる。従って、電源装置を確実に起動させることができる電源装置の制御装置を提供することができる。

本発明に係る電源装置は、交流電圧を整流し脈流電圧を生成する整流回路と、前記電源装置の制御装置を備える。

本発明に係る電子機器は、前記電源装置を備える。

本発明に係るプロジェクタは、前記電源装置を備え、光を供給する光源部からの光を映像信号により規定された映像を表す投写光に変調し、前記投写光により投写映像を映し出す。

本発明に係る電源装置の制御方法は、交流電圧を整流して生成された脈流電圧から力率を改善しつつ第１の直流電圧を生成する力率改善回路と、第１の直流電圧から第２の直流電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータを有し、交流電圧が印加された状態で前記第２の直流電圧を出力すべき旨の指示を受けるまでの待機時は、第２の直流電圧の生成を停止している電源装置の制御方法であって、交流電圧が印加されると第３の直流電圧を生成するサブ電源部から第３の直流電圧の供給を受け、待機時に電源装置を起動するための起動操作を待ち受ける起動操作待ち受け工程と、起動操作待ち受け工程において、起動操作を受け付けると力率改善回路に力率改善動作を開始させる力率改善回路起動工程と、力率改善動作が安定する所定の時間経過後に、ＤＣ／ＤＣコンバータを起動するＤＣ／ＤＣコンバータ起動工程と、を含むことを特徴とする。

この制御方法によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ起動工程では、力率改善動作が安定する所定の時間経過後に、ＤＣ／ＤＣコンバータを起動することから、従来の電源装置のように力率改善動作が安定する前に、ＤＣ／ＤＣコンバータが起動して誤動作してしまうことはなく、メイン電源部は確実に起動する。従って、電源装置を確実に起動させることが可能な制御方法を提供することができる。

本発明に係るプロジェクタの実施形態について、図面を参照して説明する。
（実施形態１）

図１は、一実施形態の電源装置の制御装置を搭載したプロジェクタの概略構成図である。電源装置および制御装置の説明に先立ち、プロジェクタ１００の概略構成について説明する。プロジェクタ１００は、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disk）プレーヤや、パーソナルコンピュータである映像信号供給装置３０から映像信号の供給を受け、投写映像を生成する。プロジェクタ１００は、光源としてのランプ１が放射した光を、赤色光、青色光、緑色光の光の３原色成分に分離し、各色光毎に光変調素子としての各色光用の液晶ライトバルブ２により映像信号に応じて変調し、再度合成してスクリーンＳＣに投写する、いわゆる「液晶３板式プロジェクタ」である。プロジェクタ１００は、ランプ１、液晶ライトバルブ２、映像信号処理部３、液晶パネル駆動部４、メインＣＰＵ５、操作受付け部６、電源部７、バラスト８などから構成されている。

以下、映像信号供給装置３０として、ＤＶＤプレーヤが接続されていることとして説明する。映像信号処理部３は、映像信号供給装置３０としてのＤＶＤプレーヤからのアナログ映像信号Ｖinであるコンポーネント信号をＡ／Ｄ変換し、さらに、液晶ライトバルブ２にて表示するのに適した信号とするためにスケーリングやγ補正などの処理を施し、映像信号Ｄoutとして液晶パネル駆動部４へ供給する。液晶パネル駆動部４は、液晶ライトバルブ２に映像信号Ｄoutと駆動電圧などを供給し、液晶ライトバルブ２に映像を映し出す。ランプ１は、例えば、高圧水銀ランプや、メタルハライドランプ及びハロゲンランプのような高輝度が得られる放電式ランプである。

電源部７は、外部電源２１からの交流電力をプラグから導き、内蔵するＡＣ／ＤＣ変換部（いずれも図示せず。）にて変圧、整流および平滑するなどの処理を施すことにより安定化させた直流電圧をプロジェクタ１００の各部に供給する。電源部７は、制御装置１０と、電源装置としてのメイン電源部２０などから構成されている。制御装置１０は、後述するサブＣＰＵとサブ電源部１２などから構成されている。サブ電源部１２は、主にプロジェクタ１００が待機時であるときの電力を供給する。待機時とは、プロジェクタ１００に外部電源２１からの電力が印加されているが、プロジェクタ１００は動作していない、起動操作待ちの状態のことである。待機時には、制御装置１０や、操作受付け部６などのプロジェクタ１００が起動するために必要な最低限の部位のみが低速で動作するため、サブ電源部１２に要求される電力容量は僅かである。サブ電源部１２は、外部電源２１からの電力が印加されると直に立ち上がり関係各部に電力を供給する。

メイン電源部２０は、ランプ１などの消費電力の大きい部位に電力を供給するため、大きな電力容量を確保している。メイン電源部２０は、大きな電力容量を確保するために、大容量のコンデンサ（図示せず。）などを含んだ構成となっており、起動操作が成されてから電力を供給するまでに大容量のコンデンサに充電するなどの工程が必要となるので、起動してから動作が安定するまでに時間が掛かる。

バラスト８は、放電式ランプであるランプ１を点灯するために高電圧を発生して放電経路を形成するイグナイタと、点灯後の安定した点灯状態を維持するためのバラスト（いずれも図示せず。）を備えている。

プロジェクタ１００は、プロジェクタ１００の外装面に設けられた複数のスイッチからなる操作部（図示せず。）や、リモコン９により操作することができる。リモコン９には、起動／終動スイッチや、各種機能を選択する十字型スイッチなどの複数のスイッチ（いずれも図示せず。）が設けられている。操作受付け部６は、リモコン９が発する赤外線の受光部などを含んで構成されている。操作受付け部６は、待機時にリモコン９への起動操作が成されると、電源部７の制御装置１０へ起動動作のトリガとなる操作信号を送る。

プロジェクタ１００には、メインＣＰＵ５と電源部７の制御装置１０に含まれる制御部としてのサブＣＰＵの２つのＣＰＵが搭載されている。メインＣＰＵ５は、高速動作が可能なＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、プロジェクタ１００が動作状態にあるときに映像信号処理部３や、バラスト８などのプロジェクタ１００の各部の動作を図１の白抜きの双方向矢印で示したバスラインを介して制御する。なお、メインＣＰＵ５は、省エネルギーのため待機時には停止している。サブＣＰＵを含む制御装置１０は、待機時にサブ電源部１２の電力により動作しており、リモコン９などの操作部への起動操作を待ち受けている。制御装置１０は、低速で動作しているため消費される電力は極僅かである。

続いて、図２を用いて電源部７の構成について説明する。図２は、電源部７の概略構成図である。電源部７は、制御装置１０とメイン電源部２０などから構成されている。制御装置１０は、サブ電源部１２、制御部としてのサブＣＰＵ１１、コントロール回路Ａ１３、コントロール回路Ｂ１４、記憶部１５などから構成されている。サブＣＰＵ１１は、図２における白抜きの双方向矢印で示されたバスラインを介して、各部との信号のやり取りを行い、また、操作受付け部６からの起動信号によりメイン電源部２０を起動する。

サブＣＰＵ１１は、内蔵する水晶発振回路からの動作クロックにより動作するＣＰＵであり、内部カウンタ（いずれも図示せず。）などの構成と、記憶部１５に記憶されている計時プログラムにより計時機能を達成している。水晶発振回路は、外部電源２１の印加をトリガとして発振を開始し、温度変化などの環境変化の影響を受け難い水晶振動子（図示せず。）を使用しているため、正確で安定した動作クロックをサブＣＰＵ１１に供給する。なお、水晶発振回路の発振周波数は、例えば３２ｋHzであり、消費電力を抑えるために低速の設定となっている。コントロール回路Ａ１３は、メイン電源部２０の後述する力率改善回路２４に駆動信号を供給する。コントロール回路Ｂ１４は、メイン電源部２０の後述するＤＣ／ＤＣコンバータ２５に駆動信号を供給する。記憶部１５は、例えばマスクＲＯＭ（Read Only Memory）であり、メイン電源部２０を起動させるための起動フローや、メイン電源部２０の電力供給能力によって前記起動フローのタイミングを変化させるためのテーブルなどが格納されている。なお、記憶部１５を、サブＣＰＵ１１内部に設ける構成としても良い。

メイン電源部２０は、電源プラグ（図示せず）、ＥＭＣ（Electro-Magnetic Compatibility）フィルタ２２、整流回路２３、力率改善回路２４、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５、容量情報部２６、電圧出力スイッチＴ３，Ｔ４，Ｔ５、電圧出力端子Volt１，Volt２，Volt３などから構成されている。ＥＭＣフィルタ２２は、外部電源２１から交流電力を引き込む電源プラグにフェライトコアを装着することを含め、コイルやコンデンサを組合わせた回路（いずれも図示せず。）で構成され、供給された交流電圧や、これ以降に接続される回路などで発生する低周波ノイズおよび高周波ノイズをカットする。整流回路２３は、ＥＭＣフィルタ２２からの低周波ノイズおよび高周波ノイズをカットした交流電力を、整流および平滑し直流電力に変換する。力率改善回路２４は、整流回路２３からの脈流電圧を昇圧チョッパ回路により昇圧し、また同時に、入力電流波形を整えることにより力率を改善する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、力率改善回路２４からの力率が改善され昇圧された直流電圧に、ＰＷＭ制御（Pulse Width Modulation Control）を施すことにより、プロジェクタ１００の各部が必要とする安定化した複数の直流電圧を電圧出力端子Volt１，Volt２，Volt３から各部に供給する。電圧出力端子Volt１，Volt２，Volt３には、それぞれの電圧の供給を制御する電圧出力スイッチＴ３，Ｔ４，Ｔ５が設けられている。電圧出力スイッチＴ３，Ｔ４，Ｔ５は、コントロール回路Ｃ２７によりオンオフ制御される。コントロール回路Ｃは、図１におけるメインＣＰＵ５により動作を制御されている。また、力率改善回路２４で昇圧された直流電力は、バラスト８にも供給されている。ちなみに、図６の従来のプロジェクタにおける、電圧出力端子Volt１，Volt２，Volt３、電圧出力スイッチＴ３，Ｔ４，Ｔ５、コントロール回路Ｃ２７、バラスト８の各部位も同様の機能を有している。

容量情報部２６は、メイン電源部２０の電力供給能力の情報について、例えば、メイン電源部２０が実装されるメイン電源基板のパターン線による３ビットのパターンスイッチにより情報化し、記憶している。

サブ電源部１２は、ＥＭＣフィルタ２２までの構成をメイン電源部２０と共用し、さらにメイン電源部２０と共通の機能を持つ整流回路、力率改善回路、ＤＣ／ＤＣコンバータ（いずれも図示せず。）までの小型の構成を備えている。待機時にサブ電源部１２から電力供給を受ける部位は、図２においてサブ電源部１２のシンボルから発している斜線を囲んだ幅広線の接続により示されている。なお、斜線を囲んだ幅広線に接続された部位についての説明は図６でも同様である。待機時には、できるだけ消費電力が少ないことが望まれることから、サブ電源部１２の電力供給能力は、起動操作を受け付けてメイン電源部２０を起動するのに必要な最低限の電力容量となっている。このため、サブ電源部１２が生成する直流電圧は、単出力で消費電力の少ない低電圧、例えば３．３Ｖに設定されている。

続いて、図３を用いてメイン電源部２０の整流回路２３、力率改善回路２４、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５などの回路構成および働きについて説明する。図３は、メイン電源部２０の回路概要図である。整流回路２３は、ブリッジダイオードなどから構成された整流器ＤＢと、平滑コンデンサＣ１とから構成されている。整流回路２３は、ＥＭＣフィルタ２２から供給された交流電力を、整流器ＢＤで全波整流し、平滑コンデンサＣ１にて平滑することにより、脈流電圧を生成する。

力率改善回路２４は、昇圧チョッパ回路であり、コイルＬ１と、ＦＥＴ型トランジスタＴ１と、ダイオードＤ１と、コンデンサＣ２とから構成されている。コイルＬ１は、誘導起電力を生じさせる素子であり、一端は整流器ＢＤからの出力端子に接続し、他端はトランジスタＴ１のドレインに接続されている。トランジスタＴ１のゲート端子には、コントロール回路Ａ１３からの駆動信号が入力し、トランジスタＴ１は、入力した駆動信号に基づいて周期的にオンオフするスイッチング動作を行う。スイッチング動作は、例えば１５〜２０ｋHzで行われ、これにより、入力電流波形が整えられ入力電圧波形と相似するようになり、力率が改善される。ダイオードＤ１は、アノードがトランジスタＴ１のドレインに接続され、カソードが出力側に接続されている。コンデンサＣ２は、コイルＬ１により生じた昇圧電圧を平滑化する。

整流回路２３から脈流電圧が供給された状態で、トランジスタＴ１がオンしている期間は、ダイオードＤ１は非導通状態となり、コイルＬ１からトランジスタＴ１に電流が流れる。このとき、コイルＬ１に流れる電流により誘導起電力を生じさせるためのエネルギーがコイルＬ１に蓄えられる。次いで、トランジスタＴ１がオフすると、ダイオードＤ１は導通状態となり、コイルＬ１には電流を妨げる方向に誘導起電力が生じ、この誘導起電力がダイオードＤ１を介してコンデンサＣ２の電位に重畳されることにより、コンデンサＣ２からの出力電圧は昇圧される。また、出力電圧はコンデンサＣ２により平滑化されるため、安定した高電圧の直流電圧が出力される。例えば、外部電源２１の交流電圧が１００Ｖであったとすると、整流回路２３から出力される直流電圧は約１４０Ｖであり、力率改善回路２４へ入力した１４０Ｖは、力率改善回路２４により約３８０Ｖに昇圧され、また、力率が改善された直流電圧として出力される。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、ＴＦＴ型トランジスタＴ２、トランスＬ２、トランスＬ２の２次側コイルＬ２２，Ｌ２３，Ｌ２４側に接続するダイオードＤ２，Ｄ３，Ｄ４、コンデンサＣ３，Ｃ４，Ｃ５、電圧出力スイッチとしてのＴＦＴ型トランジスタＴ３，Ｔ４，Ｔ５、電圧出力端子Volt１，Volt２，Volt３などから構成されている。力率改善回路２４からの直流電圧は、トランスＬ２の１次側コイルＬ２１とトランジスタＴ２とに供給される。トランジスタＴ２のゲート端子には、コントロール回路Ｂ１４からの駆動信号が入力し、トランジスタＴ２は、駆動信号に基づいて周期的にオンオフする。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、フライバックコンバータであり、トランジスタＴ２のオンオフ動作を含むＰＷＭ制御により、プロジェクタ１００の各部が必要とする安定化した複数の直流電圧を電圧出力端子Volt１，Volt２，Volt３から各部に供給する。例えば、電圧出力端子Volt１から１２Ｖを生成する場合について説明する。トランジスタＴ２がオンすると、トランスＬ２の１次側コイルＬ２１に電流が流れ、トランスＬ２のコアなどに磁気エネルギーが蓄えられる。このとき、トランスＬ２の２次側コイルＬ２２には逆相の電圧が発生するが、ダイオードＤ２の逆方向電圧であるため２次側コイルＬ２２には電流が流れない。次いで、トランジスタＴ２がオフすると、トランスＬ２のコアなどに蓄えられた磁気エネルギーが２次側コイルＬ２２に開放され、ダイオードＤ２の順方向電圧となってコンデンサＣ３に蓄えられる。トランジスタＴ２のスイッチング動作により、コンデンサＣ３に蓄えられた電圧は、コンデンサＣ３により平滑され、１２Ｖの安定した直流電圧として電圧出力端子Volt１から出力される。

電圧出力端子Volt１，Volt２，Volt３から出力される電圧は、１次側コイルＬ２１の巻線数と、それぞれの２次側コイルＬ２２，Ｌ２３，Ｌ２４の巻線数、およびトランジスタＴ２のオンとオフの期間の比であるデューティ比により決まり、設計段階で定められている。プロジェクタ１００の場合、例えば、電圧出力端子Volt１，Volt２，Volt３から出力される電圧は、それぞれ１２Ｖ、５．０Ｖ、３．３Ｖに設定されており、これらの電圧の出力は、トランジスタＴ３，Ｔ４，Ｔ５により制御されている。電圧出力スイッチとしてのトランジスタＴ３，Ｔ４，Ｔ５のそれぞれのゲート端子には、コントロール回路Ｃ２７からの制御信号が入力しており、コントロール回路Ｃ２７はメインＣＰＵ（図１）により動作を制御されている。また、コントロール回路Ｃ２７は、電圧出力端子Volt１，Volt２，Volt３に接続する回路の負荷状態に応じ、前記デューティ比を調整することにより安定した電力供給を行う。

続いて、図１のプロジェクタ１００に外部電源２１から交流電力が供給されたときのメイン電源部２０の起動動作について図４と、図２を用いて説明する。図４は、外部電源２１からプロジェクタ１００に交流電力が供給されたときの電源部７の動作タイミングチャートである。プロジェクタ１００は、外部電源２１から交流電力が印加されると、交流電力の印加をトリガとして、各部が正常に動作するかどうか確認するための機能確認および初期画面の投写を含む初期化動作を行う。初期化動作中に、例えばリモコン９へプロジェクタ１００を起動するための起動操作が成されると、プロジェクタ１００は初期化動作に続いて投写動作を継続する。初期化動作中に、起動操作がなかったときには、初期化動作が終了するとメイン電源部２０を含む各部の動作を停止し、制御装置１０が動作している省エネルギーのための待機時動作となる。ここでは、前記初期化動作に伴うメイン電源部２０の起動動作について説明する。

図４のタイミングＦにて、外部電源２１のコンセントにプロジェクタ１００のプラグ（いずれも図示せず。）が差し込まれ、電源部７に電力が供給される。電源部７に電力が供給されると、電力容量の小さいサブ電源部１２は、タイミングＦから僅かなタイムラグをもって起動し、サブＣＰＵ１１を含む制御装置１０などに電力を供給する。前記タイムラグは極僅かな時間であるので、図４ではタイムラグは無視している。

サブ電源部１２からの電力供給により、サブＣＰＵ１１は起動し、記憶部１５に記憶されている初期化フローに沿って、メイン電源部２０の起動動作を開始する。サブＣＰＵ１１は、まず、コントロール回路Ａ１３に起動信号Ｓを送ることにより力率改善回路２４を起動する。前述した通り、力率改善回路２４は、動作が安定するまでに約６０ｍｓの時間ｔ１を要する。記憶部１５には、起動信号Ｓを起点として、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５を起動するためのディレイ信号Ｄが送信されるタイミングを決める所定の時間に関するデータテーブルが記憶されている。起動信号Ｓを起点にしてディレイ信号Ｄが送信されるまでの所定の時間ｔ２は、平均的な環境下における力率改善回路２４の動作が安定するまでの時間に、温度環境などによる変動ばらつき分、および若干の余裕分を加え、１００ｍｓとして記憶部１５に記憶されている。

起動信号Ｓの送信に続いて、サブＣＰＵ１１は、記憶部１５のデータテーブルから初期化フローに沿って所定の時間ｔ２としての１００ｍｓを引き当て、内蔵するカウンタ（図示せず。）などの計時機能により起動信号Ｓを起点として約１００ｍｓを計時する。サブＣＰＵ１１は、計時が１００ｍｓとなったタイミングでディレイ信号Ｄをコントロール回路Ｂ１４に送る。これにより、コントロール回路Ｂ１４が起動し駆動信号をＤＣ／ＤＣコンバータ２５に供給することから、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は起動する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２５が起動したことにより、メイン電源部２０は動作状態となり、プロジェクタ１００の各部に電力を供給し、プロジェクタ１００の初期化動作が行われる。図４においては、プロジェクタ１００の初期化動作中に起動操作がなかったため、初期化動作が終了するとメイン電源部２０を含む各部の動作を停止し、制御装置１０が動作している省エネルギーのための待機時動作となる。メイン電源部２０が起動してから、初期化動作が終了するまでの時間ｔ３は３秒程度である。

続いて、図１のプロジェクタ１００の待機時において起動操作が成されたときのメイン電源部２０の起動動作について図５と、図２を用いて説明する。図５は、プロジェクタ１００の待機時において、起動操作が成されたときの電源部７の動作タイミングチャートである。プロジェクタ１００は、外部電源２１からの交流電力供給に伴う初期化動作が終了し、制御装置１０が動作している省エネルギーのための待機時動作をしている。

待機時において、サブ電源部１２を含む制御装置１０は動作状態にある。ここで、リモコン９の起動スイッチ（図示せず。）が操作されたことにより、操作受付け部６から操作信号ＯがサブＣＰＵ１１に入力する。
サブＣＰＵ１１は、記憶部１５に記憶された起動フローに沿い、操作受付け部６からの操作信号Ｏに略同期した起動信号Ｓを生成し、コントロール回路Ａ１３に送る。これにより、コントロール回路Ａ１３が起動し駆動信号を力率改善回路２４に供給することから、力率改善回路２４は起動する。

前述した通り、力率改善回路２４は、動作が安定するまでに約６０ｍｓの時間ｔ１を要する。記憶部１５には、起動信号Ｓを起点として、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５を起動するためのディレイ信号Ｄが送信されるタイミングを決める所定の時間に関するデータテーブルが記憶されている。起動信号Ｓを起点にしてディレイ信号Ｄが送信されるまでの所定の時間ｔ２は、平均的な環境下における力率改善回路２４の動作が安定するまでの時間に、温度環境などによる変動ばらつき分、および若干の余裕分を加え、１００ｍｓとして記憶部１５に記憶されている。起動信号Ｓの送信に続いて、サブＣＰＵ１１は、記憶部１５のデータテーブルから起動フローに沿って所定の時間ｔ２としての１００ｍｓを引き当て、内蔵するカウンタ（図示せず。）などの計時機能により起動信号Ｓを起点として約１００ｍｓを計時する。サブＣＰＵ１１は、計時が１００ｍｓとなったタイミングでディレイ信号Ｄをコントロール回路Ｂ１４に送る。

これにより、コントロール回路Ｂ１４が起動し駆動信号をＤＣ／ＤＣコンバータ２５に供給することから、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は起動する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２５が起動したことにより、メイン電源部２０は動作状態となり、プロジェクタ１００の各部に電力を供給し、映像の投写を開始する。

上述した通り、本実施形態によれば以下の効果が得られる。

（１）プロジェクタ１００の待機時には、メイン電源部２０は動作を停止していることから消費電力は抑えられている。さらに、制御部としてのサブＣＰＵ１１は、メイン電源部２０を起動するとき、力率改善回路２４を起動し、力率改善回路２４の動作が安定する所定の時間ｔ２経過後に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５を起動することから、従来の電源装置のように力率改善回路５６の動作が安定する前に、ＤＣ／ＤＣコンバータ５７が起動して誤動作してしまうことはなく、メイン電源部２０は確実に起動する。従って、待機時の消費電力を抑えるとともに、電源装置としてのメイン電源部２０を確実に起動させることができる電源装置の制御装置１０を提供することができる。

（２）サブＣＰＵ１１は、水晶発振回路からの動作クロックを基準とするカウンタ（図示せず。）などによる計時機能を内蔵することから、従来の抵抗とコンデンサなどから構成されるタイミングコントローラ６０のように使用環境温度変化によりディレイ信号の遅延時間がズレてしまうことはなく、使用環境温度が変化しても正確で安定した水晶振動子（図示せず。）を用いた水晶発振回路からの動作クロックに基づき計時するので、計時精度は正確で安定している。よって、所定の時間を正確に計測できることから、ディレイ信号Ｄの送信タイミングは正確であり、メイン電源部２０を確実に起動することができる。従って、電源装置としてのメイン電源部２０を確実に起動させることができる電源装置の制御装置１０を提供することができる。

（３）サブＣＰＵ１１を含む制御装置１０は、水晶発振回路からの動作クロックを基準とするカウンタ（図示せず。）などによる計時機能と、記憶部１５のデータテーブルにより所定の時間を生成することから、図６におけるタイミングコントローラ６０のディレイ回路によりディレイ信号を生成する従来のプロジェクタの電源部２００と異なり、タイミングコントローラ６０は不要である。よって、タイミングコントローラ６０を構成するのに必要な部品コストおよび実装スペースを削減することができる。また、記憶部１５を、サブＣＰＵ１１内部に設ける構成にした場合、前記効果に加えて、記憶部１５の部品コストおよび実装スペースも削減することができる。

（４）電子機器としてのプロジェクタ１００は、待機時の消費電力を抑えるとともに、電源装置としてのメイン電源部２０を確実に起動させることができる電源装置の制御装置１０を搭載していることから、待機時の消費電力を抑えるとともに、電源装置としてのメイン電源部２０を確実に起動させることができるプロジェクタ１００を提供することができる。
（実施形態２）

続いて、本発明の第２の実施形態について図２を用いて説明する。電源部７を構成するメイン電源部２０と、制御装置１０とは、それぞれが専用の基板としてのメイン基板および制御基板に実装されており、基板と基板とを電気的および構造的に接続する接続コネクタ（いずれも図示せず。）により接続されることにより、一体となる構成を有している。なお、図２において、メイン基板に実装される各部および各回路は、メイン電源部２０を構成する各部および各回路と一致するため、メイン電源部２０で示された各部および各回路をメイン電源基板２０と読み替えて説明する。同様に、制御装置１０で示された各部および各回路は、制御基板２０と読み替える。

メイン電源基板２０に実装される部品は図３に示されたコイルＬ１やトランスＬ２など大型で実装しずらい不定形な部品が多い。他方、制御基板１０に実装される部品は、サブＣＰＵ１１など、定形パッケージ部品が多い。このため、部品の実装効率から考慮すると、メイン電源基板２０は、例えば人手による実装工程、制御基板１０は、例えばＳＭＴ（Surface Mount Technology）機による実装工程というように、メイン電源基板２０と、制御基板１０とを別基板とした方が、工程を分けられるので都合が良い。さらに、メイン電源基板２０は、要求される電力供給能力により、実装部品の容量や耐電圧特性などが異なるため電力供給能力毎に専用基板となる。このような理由により、メイン電源基板２０は、電力供給能力毎に専用基板が設けられ、制御基板１０とは別基板として構成されている。

メイン電源基板２０の電力供給能力の情報は、容量情報部２６の、例えば３Bitのパターン線によるパターンスイッチ（図示せず。）により情報化されている。容量情報部２６の３Bitのパターン線は、制御基板１０と、メイン電源基板２０とを電気的に接続する接続コネクタにより、サブＣＰＵ１１のＩ／Ｏポート（いずれも図示せず。）に接続している。メイン電源基板２０の電力供給能力は、実装工程において実装された部品の容量などにより、３Bitのパターン線の内必要なパターンを切断することにより情報化される。制御基板１０と、メイン電源基板２０とが接続コネクタにより接続した状態では、サブ電源部１２から容量情報部２６の３Bitのパターン線に、例えば、それぞれ基準電圧として３．３Ｖが供給され、パターン線が接続していれば、Hi電圧として３．３Ｖが、パターン線が切断されていれば、Lo電圧として０Ｖが、サブＣＰＵ１１のＩ／Ｏポートに入力する。これにより、サブＣＰＵ１１は、メイン電源基板２０の電力供給能力を読み取る。容量情報部２６の３Bitのパターン線により、８種類の電力供給能力毎のメイン電源基板２０を識別することができる。

電力供給能力毎に専用品となっているメイン電源基板２０と、対として必要となる制御基板１０には、それぞれのメイン電源基板２０の電力供給能力に応じた前記所定の時間に対応できることが要求されている。制御基板１０の記憶部１５には、メイン電源基板２０の電力供給能力に応じた前記所定の時間に関するデータテーブルが記憶されている。所定の時間に関するデータテーブルには、例えば、前記８種類の電力供給能力毎のメイン電源基板２０に対応する所定の時間が記憶されている。

このような構成を有するメイン電源基板２０と、制御基板１０とが、接続コネクタにより接続され、一体化して電源部７となった状態において、外部電源２１の印加によりサブ電源部１２およびサブＣＰＵ１１が起動すると、サブＣＰＵ１１は、メイン電源基板２０の容量情報部２６の電力供給能力情報を該当するＩ／Ｏポートの電圧により読み取り、記憶部１５の所定の時間に関するデータテーブルから、読み取った電力供給能力情報に対応する所定の時間を選択する。サブＣＰＵ１１は、選択した所定の時間に基づきメイン電源部２０を起動する。

上述した通り、実施形態２によれば実施形態１の効果に加えて以下の効果が得られる。

（１）制御部としてのサブＣＰＵ１１は、容量情報部２６の電力供給能力の情報を読み取り、記憶部１５の所定の時間に関するデータテーブルから、読み取った電力供給能力に対応した所定の時間を引き当て、引き当てた所定の時間に沿って、メイン電源部２０を起動することから、固定定数を有する部品により構成されているため、遅延時間を変えることができない図６に示す従来の制御装置５４と異なり、メイン電源部２０の電力供給能力に対応した所定の時間を引き当てることができる。よって、メイン電源部２０を確実に起動することができる。従って、メイン電源部２０の電力供給能力に応じてメイン電源部２０を確実に起動させることができる電源装置の制御装置１０を提供することができる。

（２）メイン電源基板２０は、電力供給能力毎に専用基板が必要であるが、制御基板１０は、記憶部１５に記憶されたメイン電源基板２０の電力供給能力に応じた所定の時間に関するデータテーブルにより、例えば８種類のメイン電源基板２０に対応できることから、１種類で良い。従って、１種類の制御基板１０により、複数の電力供給能力を持つメイン電源基板２０に対応できることから、複数のメイン電源基板２０毎に専用の制御基板を設ける必要がないため、部品コストの削減および部品管理工数の低減効果がある。

なお、本発明は、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）
図２を用いて説明する。前記各実施形態において、サブＣＰＵ１１は、水晶振動子を含む水晶発振回路（図示せず。）を内蔵してるが、水晶発振回路に限定するものではない。温度変化などの環境変化の影響を受け難い発振回路であれば良い。例えば、セラミック振動子を発振源とした発振回路としても良い。この構成によれば、サブＣＰＵ１１は、使用環境温度が変化しても正確で安定したセラミック振動子（図示せず。）を用いた発振回路からの動作クロックに基づき計時するので、計時精度は正確で安定している。よって、正確な所定の時間が得られることから、メイン電源部２０を確実に起動することができる。

（変形例２）
図１を用いて説明する。前記各実施形態において、プロジェクタ１００の光変調素子は、液晶ライトバルブ２に代えて、例えば、反射型液晶表示装置や、ティルトミラーデバイスを用いる構成としても良い。また、電子機器はプロジェクタに限定するものではなく、待機時と動作時が区分けされているか、待機時と動作時を区分けすることが可能な電子機器であれば良い。例えば、投写型のプロジェクタとほぼ同様な光学系を備え、同一個体内に設けられた透過型スクリーンに背面から投写画像を投写するリアプロジェクタに適用することもできる。また、パーソナルコンピュータや、液晶テレビ、プラズマテレビ、プリンタ、ＤＶＤプレーヤなどにも適応することができる。

前記実施形態および各変形例から把握できる請求項に記載されている内容以外の技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。

交流電圧を整流して生成された脈流電圧から力率を改善しつつ第１の直流電圧を生成する力率改善回路と、前記第１の直流電圧から第２の直流電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータを有し、前記交流電圧が印加された状態で前記第２の直流電圧を出力すべき旨の指示を受けるまでの待機時は、前記第２の直流電圧の生成を停止している電源装置の制御装置であって、前記制御装置は、前記交流電圧から第３の直流電圧を生成するサブ電源部と、前記サブ電源部から前記第３の直流電圧の供給を受け、前記電源装置の起動処理を行う制御部を備え、前記制御部は、前記サブ電源部から前記第３の直流電圧の供給を受けると、前記力率改善回路の力率改善動作を開始させ、前記力率改善動作が安定する所定の時間経過後に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに前記第２の直流電圧の生成を開始させることを特徴とする電源装置の制御装置。

この構成によれば、制御部は、サブ電源部から第３の直流電圧の供給を受けると、力率改善回路の力率改善動作を開始させ、力率改善動作が安定する所定の時間経過後に、ＤＣ／ＤＣコンバータに第２の直流電圧の生成を開始させることから、従来の電源装置のように力率改善回路の動作が安定する前に、ＤＣ／ＤＣコンバータが起動して誤動作してしまうことはなく、メイン電源部は確実に起動する。従って、電源装置を確実に起動させることができる電源装置の制御装置を提供することができる。

一実施形態のプロジェクタの概略構成図。 電源部７の概略構成図。 メイン電源部２０の回路概要図。 電源部の外部電源印加時のタイミングチャート。 電源部の起動操作による起動タイミングチャート。 従来のプロジェクタの電源部の概略構成図。

符号の説明

６…操作受付け部、７…電源部、９…操作部としてのリモコン、１０…電源装置の制御装置、１１…制御部としてのサブＣＰＵ、１２…サブ電源部、１３…コントロール回路Ａ、１４…コントロール回路Ｂ、１５…記憶部、２０…電源装置としてのメイン電源部、２１…外部電源、２２…ＥＭＣフィルタ、２３…整流回路、２４…力率改善回路、２５…ＤＣ／ＤＣコンバータ、２６…容量情報部、Ｓ…起動信号、Ｄ…ディレイ信号。

Claims (7)

1. 交流電圧を整流して生成された脈流電圧から力率を改善しつつ第１の直流電圧を生成する力率改善回路と、前記第１の直流電圧から第２の直流電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータを有し、前記交流電圧が印加された状態で前記第２の直流電圧を出力すべき旨の指示を受けるまでの待機時は、前記第２の直流電圧の生成を停止している電源装置の制御装置であって、
   前記制御装置は、前記交流電圧から第３の直流電圧を生成するサブ電源部と、前記サブ電源部から前記第３の直流電圧の供給を受け、前記電源装置の起動処理を行う制御部を備え、
   前記制御部は、前記起動操作を行う際に、前記力率改善回路の力率改善動作を開始させ、前記力率改善動作が安定する所定の時間経過後に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに前記第２の直流電圧の生成を開始させることを特徴とする電源装置の制御装置。
2. 前記制御装置は、前記電源装置の電力供給能力に応じた前記所定の時間に関するデータテーブルを格納する記憶部を備え、
   前記制御部は、前記電源装置の電力供給能力に関する情報を読み取り、前記記憶部のデータテーブルより、前記電力供給能力に対応した前記所定の時間に関するデータを引き当て、引き当てた所定の時間に沿って、前記電源装置を起動することを特徴とする請求項１に記載の電源装置の制御装置。
3. 前記制御部は、少なくとも前記所定の時間を計時する水晶振動子を含む水晶発振回路の発振周波数を基準とした計時機能を有することを特徴とする請求項１または２に記載の電源装置の制御装置。
4. 交流電圧を整流し脈流電圧を生成する整流回路と、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電源装置の制御装置を備えることを特徴とする電源装置。
5. 請求項４に記載の電源装置を備えることを特徴とする電子機器。
6. 請求項４に記載の電源装置を備え、光を供給する光源部からの光を映像信号により規定された映像を表す投写光に変調し、前記投写光により投写映像を映し出すプロジェクタ。
7. 交流電圧を整流して生成された脈流電圧から力率を改善しつつ第１の直流電圧を生成する力率改善回路と、前記第１の直流電圧から第２の直流電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータを有し、前記交流電圧が印加された状態で前記第２の直流電圧を出力すべき旨の指示を受けるまでの待機時は、前記第２の直流電圧の生成を停止している電源装置の制御方法であって、
   前記交流電圧が印加されると第３の直流電圧を生成するサブ電源部から前記第３の直流電圧の供給を受け、前記待機時に前記電源装置を起動するための起動操作を待ち受ける起動操作待ち受け工程と、
   前記起動操作待ち受け工程において、起動操作を受け付けると前記力率改善回路に力率改善動作を開始させる力率改善回路起動工程と、
   前記力率改善動作が安定する所定の時間経過後に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを起動するＤＣ／ＤＣコンバータ起動工程と、を含むことを特徴とする電源装置の制御方法。
   

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