JP2006154002A - プロジェクタ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ランプを最適に冷却してフリッカ(アークジャンプ)を抑制可能なプロジェクタ装置を提供する。
【解決手段】 制御部1から高圧放電灯点灯装置2へデータ要求信号A3が送信されると、高圧放電灯点灯装置2は、ランプ電圧検出部2aで検出したランプ電圧Vlaに応じてランプ電圧データB1を制御部1へ送信する。制御部1は、受信したランプ電圧データB1に基づいてランプ電圧が所定の電圧値以上となった場合、ファンF1の回転数を減少させるファン駆動制御信号C1をファン駆動部3へ送信する。ファン駆動部3は、ファン駆動制御信号C1に基づいてファンF1の回転数を減少させ、ランプ電極の温度を低下させずに、フリッカ(アークジャンプ)を抑制する。
【選択図】図1
【解決手段】 制御部1から高圧放電灯点灯装置2へデータ要求信号A3が送信されると、高圧放電灯点灯装置2は、ランプ電圧検出部2aで検出したランプ電圧Vlaに応じてランプ電圧データB1を制御部1へ送信する。制御部1は、受信したランプ電圧データB1に基づいてランプ電圧が所定の電圧値以上となった場合、ファンF1の回転数を減少させるファン駆動制御信号C1をファン駆動部3へ送信する。ファン駆動部3は、ファン駆動制御信号C1に基づいてファンF1の回転数を減少させ、ランプ電極の温度を低下させずに、フリッカ(アークジャンプ)を抑制する。
【選択図】図1
Description
本発明は、プロジェクタ装置に関するものである。
プロジェクタ装置には、省電力や静音化を目的として様々な条件のもとでランプの冷却ファンの風量を変更するものや、ランプの動作点を維持するために、ランプ電圧が所定電圧を超えるとランプ電圧が増加するにしたがって冷却ファンの風量を増大させるものがある。(例えば、特許文献1参照)。
特開56−32132号公報(第6頁右下段1行〜10行、図2)
ここで、ランプへの供給電力を切り替える前後でランプの冷却ファンの風量が変化しない場合、ランプ電力を低下させるということはランプ電流が低下するということであり、ランプ電流が下がるとランプ電極の温度も当然低下する。すると、ランプ電力の低下以前はハロゲンサイクルによって電極のアークスポット付近に戻って再び溶融していたタングステンが、ランプ電極の温度低下によってアークスポットの範囲が狭くなったために今までと同じ箇所に戻ったとしても溶融されず、蓄積されていって突起が形成されるため、フリッカ(アークジャンプ)を引き起こす。
また、映像信号が入力されていない場合、ランプに供給する電力を低減させて調光状態に切り替えるとともに、ランプの冷却ファンの風量も低減させるものが提案されている。例えば、全点灯時の電力=150W、調光時の電力が130W、ランプの定格電圧が75Vのプロジェクタ装置で、冷却ファンの風量は、全点灯時、調光時ともにランプ電圧が75V(ランプ定格電圧)のときに最適となるように設定するのが一般的である。このとき、当然、全点灯時より調光時のほうが風量は低下する。しかし、超高圧放電灯の点灯装置は、ランプ電圧がある電圧以上のときにはランプへの供給電力を一定とする定電力制御を行うのが一般的であり、さらに超高圧水銀灯は使用している間にランプ電圧が上昇していくので、使用時間が長くなるにつれてランプ電圧が上昇して、ランプ電流は減少していく。そして寿命に近付くにつれてランプ電流が下がってランプ電極の温度が低下すると、フリッカ(アークジャンプ)が発生しやすくなり、フリッカが発生するとプロジェクタ装置の投射映像にチラツキが発生する。したがって、上記のように映像信号が入力されていない場合に冷却ファンの風量を低減すれば全体の消費電力は低く抑えられ、静音化を図ることができるかもしれないが、フリッカ(アークジャンプ)の発生は考慮されておらず、ランプにとって最適条件になる冷却方法であるとは言いがたい。
また、上記特許文献1のようにランプ電圧が増加するにしたがって冷却ファンの風量を増大させた場合は、使用時間が長くなるにつれてランプ電圧が上昇してランプ電流が下がりランプ電極の温度が低下しているにも関わらず冷却ファンの風量を増大させてしまうので、ランプ電極の温度がさらに低下してフリッカ(アークジャンプ)がさらに発生しやすい状況になり、これもランプにとって最適条件になる冷却方法であるとは言いがたい。
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、ランプを最適に冷却してフリッカ(アークジャンプ)を抑制可能なプロジェクタ装置を提供することにある。
請求項1の発明は、ランプと、ランプを点灯させる点灯手段と、ランプを冷却する冷却手段と、点灯手段および冷却手段の動作を制御する制御手段と、ランプ電圧を検出するランプ電圧検出手段とを備え、制御手段は、ランプ電圧が所定の電圧値以上となった場合、冷却手段によるランプ冷却の度合を抑制して、ランプのフリッカ発生を抑制することを特徴とする。
この発明によれば、ランプ電圧が増加するとランプ冷却の度合を抑制することで、ランプの寿命等でランプ電流が下がった場合でも、ランプ電極の温度が低下することなく最適な温度を保持でき、フリッカ(アークジャンプ)を抑制することができる。
請求項2の発明は、ランプと、ランプを点灯させる点灯手段と、ランプを冷却する冷却手段と、点灯手段および冷却手段の動作を制御する制御手段と、ランプ電流を検出するランプ電流検出手段とを備え、制御手段は、ランプ電流が所定の電流値以下となった場合、冷却手段によるランプ冷却の度合を抑制して、ランプのフリッカ発生を抑制することを特徴とする。
この発明によれば、ランプ電流が低下するとランプ冷却の度合を抑制することで、ランプの寿命等でランプ電流が下がった場合でも、ランプ電極の温度が低下することなく最適な温度を保持でき、フリッカ(アークジャンプ)を抑制することができる。
請求項3の発明は、ランプと、ランプを点灯させる点灯手段と、ランプを冷却する冷却手段と、点灯手段および冷却手段の動作を制御する制御手段と、ランプのフリッカ発生を検出するフリッカ検出手段とを備え、制御手段は、フリッカを検出した場合、冷却手段によるランプ冷却の度合を抑制して、ランプのフリッカ発生を抑制することを特徴とする。
この発明によれば、フリッカ(アークジャンプ)を検出するとランプ冷却の度合を抑制することで、ランプ電極の温度を上昇させて、フリッカを抑制することができる。
請求項4の発明は、請求項1乃至3いずれかにおいて、前記制御手段が冷却手段によるランプ冷却の度合を抑制してから所定時間経過後にランプ冷却の度合を増大させることを特徴とする。
この発明によれば、ランプ冷却の度合を抑制してランプ電極の温度を上昇させることでフリッカ(アークジャンプ)が発生しなくなれば、再びランプ冷却の度合を増大させることでランプ電極の温度を最適に制御することができる。
請求項5の発明は、請求項1乃至4いずれかにおいて、前記点灯手段と制御手段とは互いに通信するための通信手段を各々具備し、制御手段は、点灯手段から受け取ったランプの状態を示す信号に基づいてランプ冷却の度合を決定することを特徴とする。
この発明によれば、ランプの様々な状態を示す信号からランプ冷却の度合を最適に制御することができ、ランプのフリッカ発生を効率的に抑制することができる。
以上説明したように、本発明では、ランプ電圧が増加するとランプ冷却の度合を抑制する、あるいはランプ電流が低下するとランプ冷却の度合を抑制する、あるいはフリッカ(アークジャンプ)を検出するとランプ冷却の度合を抑制することで、ランプを最適に冷却してフリッカ(アークジャンプ)を抑制可能なプロジェクタ装置を提供することができるという効果がある。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(実施形態1)
図1は、本実施形態のプロジェクタ装置Pのブロック構成を示しており、ランプLaと、ファンF1と、制御部1と、高圧放電灯点灯装置2と、ファン駆動部3とから構成され、高圧放電灯点灯装置2はランプLaを始動、点灯させ、さらにはランプ電圧Vlaを検出するランプ電圧検出部2aを具備しており、ファン駆動部3はファンF1を駆動してランプLaを冷却する。制御部1は、高圧放電灯点灯装置2、ファン駆動部3の各動作を制御する。
図1は、本実施形態のプロジェクタ装置Pのブロック構成を示しており、ランプLaと、ファンF1と、制御部1と、高圧放電灯点灯装置2と、ファン駆動部3とから構成され、高圧放電灯点灯装置2はランプLaを始動、点灯させ、さらにはランプ電圧Vlaを検出するランプ電圧検出部2aを具備しており、ファン駆動部3はファンF1を駆動してランプLaを冷却する。制御部1は、高圧放電灯点灯装置2、ファン駆動部3の各動作を制御する。
プロジェクタ装置Pの動作について以下説明する。まず、制御部1から高圧放電灯点灯装置2へ、点灯・消灯信号A1、電力切替信号A2が送信され、高圧放電灯点灯装置2は、点灯・消灯信号A1に基づいてランプLaを点灯・消灯し、電力切替信号A2に基づいてランプLaへ供給する電力を切り替えることで、フル点灯と調光とを切り替える。
次に、ファンF1の駆動制御時の信号授受について図2に示す。まず、制御部1から高圧放電灯点灯装置2へデータ要求信号A3が送信されると、高圧放電灯点灯装置2は、ランプ電圧検出部2aで検出したランプ電圧Vlaに応じてランプ電圧データB1を制御部1へ送信する。制御部1は、受信したランプ電圧データB1に基づいてファンF1の最適な回転数を算出し、ファン駆動制御信号C1をファン駆動部3へ送信する。ファン駆動部3は、ファン駆動制御信号C1に基づく回転数でファンF1を駆動するファン駆動電圧を出力する。
図3は、ファンF1の駆動制御における高圧放電灯点灯装置2の動作をフローチャートで示したもので、制御部1からデータ要求信号A3を受信したか否かを判断し(ステップS10)、データ要求信号A3を受信していれば、ランプ電圧データB1を制御部1へ送信する(ステップS11)。
図4は、ファンF1の駆動制御における制御部1の動作をフローチャートで示したもので、高圧放電灯点灯装置2へデータ要求信号A3を送信し(ステップS20)、次に高圧放電灯点灯装置2からランプ電圧データB1が送信されてきたか否かを判断する(ステップS21)。ランプ電圧データB1が送信されれば、ランプ電圧データB1に基づいてランプ電圧Vlaがしきい値V1以上か否かを判断し(ステップS22)、ランプ電圧Vlaがしきい値V1未満であれば、ファンF1の回転数をf1に設定する(ステップS23)。ランプ電圧Vlaがしきい値V1以上であれば、ファンF1の回転数をランプ電圧Vlaに応じたf2(<f1)に設定して、ランプLaの電極の温度を上昇させる(ステップS24)。そして、回転数f1または回転数f2に応じたファン駆動制御信号C1をファン駆動部3へ送信する(ステップS25)。すなわち、ランプ電圧Vlaがしきい値V1以上となった場合はファンF1の回転数をf1からf2に低下させ、ファンF1の風量Wlaを減少させて、ランプLaの電極の温度を上昇させている。
次に、制御部1におけるファンF1の回転数f2の設定について図5を用いて説明する。図5(a)はランプ電圧Vlaに対するランプ電力Plaを示し、図5(b)はランプ電圧Vlaに対するランプ電流Ilaを示す。ランプ電圧Vlaがしきい値V0未満では、ランプ電流Ilaは一定であり、ランプ電力Plaはランプ電圧Vlaに比例して増加し、ランプ電圧Vlaがしきい値V0以上では、ランプ電力Plaを一定とする定電力制御が行なわれて、ランプ電圧Vlaが増加するにしたがってランプ電流Ilaは連続的に減少していく。ここで、しきい値V0<V1である。
まず、第1の設定方法として、図5(c)に示すように、ランプ電圧Vlaがしきい値V1未満ではファンF1の回転数をf1一定に設定し、ランプ電圧Vlaがしきい値V1以上では、ファンF1の回転数をランプ電圧Vlaに比例して連続的に減少するf2に設定することで、ファンF1の風量Wlaを連続的に減少させる。
あるいは第2の設定方法として、図5(d)に示すように、ランプ電圧Vlaがしきい値V1未満ではファンF1の回転数をf1一定に設定し、ランプ電圧Vlaがしきい値V1以上では、ファンF1の回転数をランプ電圧Vlaの増加に伴い、ランプ電流Ilaと同様に連続的に曲線状に減少するf2に設定することで、ファンF1の風量Wlaを連続的に減少させる。
あるいは第3の設定方法として、図5(e)に示すように、ランプ電圧Vlaがしきい値V1未満ではファンF1の回転数をf1一定に設定し、ランプ電圧Vlaがしきい値V1以上では、ファンF1の回転数を段階的に減少させたf2一定に設定することで、ファンF1の風量Wlaを2段階に設定して段階的に減少させる。
あるいは第4の設定方法として、図5(f)に示すように、ランプ電圧Vlaがしきい値V1未満ではファンF1の回転数をf1一定に設定し、ランプ電圧Vlaがしきい値V1以上V2未満では、ファンF1の回転数を段階的に減少させたf2一定に設定し、さらにランプ電圧Vlaが増加してしきい値V2以上となった場合は、ファンF1の回転数を階段状にさらに減少させたf3一定に設定することで、ファンF1の風量Wlaを3段階に設定して段階的に減少させてもよい。また、ファンF1の回転数の設定は4段階以上であってもよい。
このようにランプ電圧Vlaが増加するとファンF1の風量Wlaを減少させることで、ランプLaの寿命等でランプ電流Ilaが下がった場合でも、ランプ電極の温度が低下することなく最適な温度を保持でき、フリッカ(アークジャンプ)を抑制している。
なお、しきい値V1は、制御部1が定電力制御を開始する電圧V0、あるいはランプLaの定格電圧を超えた電圧であってもよく、ランプLaの温度が最適となる制御が可能な電圧に設定すればよい。
制御部1と高圧放電灯点灯装置2との間の通信は、UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)を用いて行なわれ、例えば、通信レートを48000bps、スタートビットを1、データビットを8(LSBfirst)、パリティを1イーブンパリティビット、ストップビットを1とする。そして、データ要求信号A3はデータビットにデータ要求のコマンドを格納することで構成され、ランプ電圧データB1はデータビットにランプ電圧検出値のデータを格納して構成されて、UARTを介して通信制御される。
あるいは、データ要求信号A3にH,Lの信号を用いれば、データの要求をUARTを介して通信制御する必要がなくなり、制御部1と高圧放電灯点灯装置2との間のインターフェースを簡素化できる。この場合、データ要求信号A3がHであればデータ要求あり、Lであればデータ要求なしとしても、あるいはデータ要求信号A3がLであればデータ要求あり、Hであればデータ要求なしとしても、いずれでもよい。
(実施形態2)
本実施形態のプロジェクタ装置Pは、ファンF1の駆動制御が実施形態1とは異なる。なお、実施形態1と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
本実施形態のプロジェクタ装置Pは、ファンF1の駆動制御が実施形態1とは異なる。なお、実施形態1と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
本実施形態のファンF1の駆動制御時の信号授受について図6に示す。まず、制御部1から高圧放電灯点灯装置2へデータ要求信号A3が送信されると、高圧放電灯点灯装置2は、ランプ電圧検出部2aで検出したランプ電圧Vlaに基づいてファンF1の最適な回転数を算出し、算出した回転数に応じてファン回転数データB2を制御部1へ送信する。制御部1は、受信したファン回転数データB2に基づいてファン駆動制御信号C1をファン駆動部3へ送信する。ファン駆動部3は、ファン駆動制御信号C1に基づく回転数でファンF1を駆動するファン駆動電圧を出力する。
図7は、ファンF1の駆動制御における高圧放電灯点灯装置2の動作をフローチャートで示したもので、制御部1からデータ要求信号A3を受信したか否かを判断し(ステップS30)、データ要求信号A3を受信していれば、ランプ電圧Vlaを検出して、ランプ電圧Vlaがしきい値V1以上か否かを判断する(ステップS31)。ランプ電圧Vlaがしきい値V1未満であれば、ファンF1の回転数をf1に設定し(ステップS32)、ランプ電圧Vlaがしきい値V1以上であれば、ファンF1の回転数をランプ電圧Vlaに応じたf2(<f1)に設定して(ステップS33)、設定されたファンF1の回転数に基づくファン回転数データB2を制御部1へ送信する(ステップS34)。ファンF1の回転数f2の設定は実施形態1と同様に図5(c)〜(f)いずれかで示される方法で設定される。
図8は、ファンF1の駆動制御における制御部1の動作をフローチャートで示したもので、高圧放電灯点灯装置2へデータ要求信号A3を送信し(ステップS40)、次に高圧放電灯点灯装置2からファン回転数データB2が送信されてきたか否かを判断する(ステップS41)。ファン回転数データB2が送信されれば、ファン回転数データB2に基づいてファン駆動制御信号C1をファン駆動部3へ送信する(ステップS42)。
このようにランプ電圧Vlaが増加するとファンF1の風量Wlaを減少させることで、ランプLaの寿命等でランプ電流Ilaが下がった場合でも、ランプ電極の温度が低下することなく最適な温度を保持でき、フリッカ(アークジャンプ)を抑制している。
制御部1と高圧放電灯点灯装置2との間の通信は、実施形態1と同様にUARTを用いて行なわれる。
また、ファンF1の回転数の設定が図5(e)に示すようにf1一定、f2一定の2段階である場合、制御部1から高圧放電灯点灯装置2へデータの要求はしないで(すなわちデータ要求信号A3を用いない)、高圧放電灯点灯装置2では、ファンF1の回転数をf1に設定するかf2に設定するかによってHまたはLの信号をファン回転数データB2として制御部1へ送信し、制御部1では任意のタイミングで高圧放電灯点灯装置2からのファン回転数データB2がHであるかLであるかを確認し、そのファン回転数データB2のレベルに応じてファンF1の回転数をf1またはf2に設定する。この場合、ファン回転数データB2がHであればファンF1の回転数をf1、LであればファンF1の回転数をf2に設定してもよく、あるいはファン回転数データB2がLであればファンF1の回転数をf1、HであればファンF1の回転数をf2に設定してもよい。
また、データ要求信号A3を用いる場合は、データ要求信号A3をH、Lの信号としてもよい。
(実施形態3)
図9は、本実施形態のプロジェクタ装置Pのブロック構成を示しており、ランプLaと、ファンF1と、制御部1と、高圧放電灯点灯装置2と、ファン駆動部3とから構成され、高圧放電灯点灯装置2はランプLaを始動、点灯させ、さらにはランプ電流Ilaを検出するランプ電流検出部2bを具備しており、ファン駆動部3はファンF1を駆動してランプLaを冷却する。制御部1は、高圧放電灯点灯装置2、ファン駆動部3の各動作を制御する。
図9は、本実施形態のプロジェクタ装置Pのブロック構成を示しており、ランプLaと、ファンF1と、制御部1と、高圧放電灯点灯装置2と、ファン駆動部3とから構成され、高圧放電灯点灯装置2はランプLaを始動、点灯させ、さらにはランプ電流Ilaを検出するランプ電流検出部2bを具備しており、ファン駆動部3はファンF1を駆動してランプLaを冷却する。制御部1は、高圧放電灯点灯装置2、ファン駆動部3の各動作を制御する。
プロジェクタ装置Pの動作について以下説明する。まず、制御部1から高圧放電灯点灯装置2へ、点灯・消灯信号A1、電力切替信号A2が送信され、高圧放電灯点灯装置2は、点灯・消灯信号A1に基づいてランプLaを点灯・消灯し、電力切替信号A2に基づいてランプLaへ供給する電力を切り替えることで、フル点灯と調光とを切り替える。
次に、ファンF1の駆動制御時の信号授受について図10に示す。まず、制御部1から高圧放電灯点灯装置2へデータ要求信号A3が送信されると、高圧放電灯点灯装置2は、ランプ電流検出部2bで検出したランプ電流Ilaに応じてランプ電流データB3を制御部1へ送信する。制御部1は、受信したランプ電流データB3に基づいてファンF1の最適な回転数を算出し、ファン駆動制御信号C1をファン駆動部3へ送信する。ファン駆動部3は、ファン駆動制御信号C1に基づく回転数でファンF1を駆動するファン駆動電圧を出力する。
ファンF1の駆動制御における高圧放電灯点灯装置2の動作は実施形態1と同様に図3に示される。
図11は、ファンF1の駆動制御における制御部1の動作をフローチャートで示したもので、高圧放電灯点灯装置2へデータ要求信号A3を送信し(ステップS60)、次に高圧放電灯点灯装置2からランプ電流データB3が送信されてきたか否かを判断する(ステップS61)。ランプ電流データB3が送信されれば、ランプ電流データB3に基づいてランプ電流Ilaがしきい値I1以下か否かを判断し(ステップS62)、ランプ電流Ilaがしきい値I1を超えていれば、ファンF1の回転数をf1に設定する(ステップS63)。ランプ電流Ilaがしきい値I1以下であれば、ファンF1の回転数をランプ電流Ilaに応じたf2(<f1)に設定して、ランプLaの電極の温度を上昇させる(ステップS64)。そして、回転数f1または回転数f2に応じたファン駆動制御信号C1をファン駆動部3へ送信する(ステップS65)。すなわち、ランプ電流Ilaがしきい値I1以下となった場合はファンF1の回転数をf1からf2に低下させ、ファンF1の風量Wlaを減少させて、ランプLaの電極の温度を上昇させている。
次に、制御部1におけるファンF1の回転数f2の設定について図12を用いて説明する。なお本実施形態では、図12(a)〜(f)に示すフル点灯時の特性Yaについて説明する。図12(a)はランプ電圧Vlaに対するランプ電力Plaを示し、図12(b)はランプ電圧Vlaに対するランプ電流Ilaを示す。そして、ランプ電圧Vlaがしきい値V0未満では、ランプ電流Ilaは一定であり、ランプ電力Plaはランプ電圧Vlaに比例して増加し、ランプ電圧Vlaがしきい値V0以上では、ランプ電力Plaを一定とする定電力制御が行なわれて、ランプ電圧Vlaが増加するにしたがってランプ電流Ilaは連続的に減少していく。
まず、第1の設定方法として、図12(c)に示すように、ランプ電流Ilaがしきい値I1を超えている場合では(このとき、ランプ電圧VlaはV1未満となる)ファンF1の回転数をf1一定に設定し、ランプ電流Ilaがしきい値I1以下では、ファンF1の回転数をランプ電流Ilaの減少に伴い連続的に直線状に減少するf2aに設定することで、ファンF1の風量Wlaを連続的に減少させる。
あるいは第2の設定方法として、図12(d)に示すように、ランプ電流Ilaがしきい値I1を超えている場合ではファンF1の回転数をf1一定に設定し、ランプ電流Ilaがしきい値I1以下では、ファンF1の回転数をランプ電流Ilaと同様に連続的に曲線状に減少するf2aに設定することで、ファンF1の風量Wlaを連続的に減少させる。
あるいは第3の設定方法として、図12(e)に示すように、ランプ電流Ilaがしきい値I1を超えている場合ではファンF1の回転数をf1一定に設定し、ランプ電流Ilaがしきい値I1以下では、ファンF1の回転数を段階的に減少させたf2a一定に設定することで、ファンF1の風量Wlaを2段階に設定して段階的に減少させる。
あるいは第4の設定方法として、図12(f)に示すように、ランプ電流Ilaがしきい値I1を超えている場合ではファンF1の回転数をf1一定に設定し、ランプ電流Ilaがしきい値I2を超え且つしきい値I1以下では、ファンF1の回転数を段階的に減少させたf2a一定に設定し、さらにランプ電流Ilaが減少してしきい値I2以下となった場合は、ファンF1の回転数を階段状にさらに減少させたf3a一定に設定することで、ファンF1の風量Wlaを3段階に設定して段階的に減少させてもよい。また、ファンF1の回転数の設定は4段階以上であってもよい。
このようにランプ電流Ilaが減少するとファンF1の風量Wlaも減少させることで、ランプLaの寿命等でランプ電流Ilaが下がった場合でも、ランプ電極の温度が低下することなく最適な温度を保持でき、フリッカ(アークジャンプ)を抑制している。
なお、しきい値I1は、制御部1が定電力制御を開始するランプ電流I0、あるいは定格電圧を超えたランプ電圧Vlaに対応するランプ電流であってもよく、ランプLaの温度が最適となる制御が可能な電流に設定すればよい。
制御部1と高圧放電灯点灯装置2との間の通信は、UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)を用いて行なわれ、例えば、通信レートを48000bps、スタートビットを1、データビットを8(LSBfirst)、パリティを1イーブンパリティビット、ストップビットを1とする。そして、データ要求信号A3はデータビットにデータ要求のコマンドを格納することで構成され、ランプ電流データB3はデータビットにランプ電流検出値のデータを格納して構成されて、UARTを介して通信制御される。
あるいは、データ要求信号A3にH,Lの信号を用いれば、データの要求をUARTを介して通信制御する必要がなくなり、制御部1と高圧放電灯点灯装置2との間のインターフェースを簡素化できる。この場合、データ要求信号A3がHであればデータ要求あり、Lであればデータ要求なしとしても、あるいはデータ要求信号A3がLであればデータ要求あり、Hであればデータ要求なしとしても、いずれでもよい。
(実施形態4)
実施形態3では、ランプ電流Ilaとしきい値I1とを比較することでファンF1の駆動制御を行なうが、ランプ電流Ila以下となるランプ電圧Vlaはフル点灯時と調光時とでは異なる(例えば図12においては、フル点灯時:V1、調光時:V0)。したがって、実施形態1と同様の構成を有してランプ電圧Vlaを検出し、ランプ電流Ila=I1に対応するランプ電圧Vla(図12における電圧V0またはV1)をしきい値としても、実施形態3と同様にランプ電流IlaでファンF1の駆動制御を行なうことと等価になる。
実施形態3では、ランプ電流Ilaとしきい値I1とを比較することでファンF1の駆動制御を行なうが、ランプ電流Ila以下となるランプ電圧Vlaはフル点灯時と調光時とでは異なる(例えば図12においては、フル点灯時:V1、調光時:V0)。したがって、実施形態1と同様の構成を有してランプ電圧Vlaを検出し、ランプ電流Ila=I1に対応するランプ電圧Vla(図12における電圧V0またはV1)をしきい値としても、実施形態3と同様にランプ電流IlaでファンF1の駆動制御を行なうことと等価になる。
そこで本実施形態のプロジェクタ装置Pは、実施形態1と同様の構成を有し、且つフル点灯時と調光時との各特性に応じたファンF1の駆動制御を行なうもので、実施形態1と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
ファンF1の駆動制御における動作は実施形態1と同様に図2、図3に示される。
図13は、ファンF1の駆動制御における制御部1の動作をフローチャートで示したもので、高圧放電灯点灯装置2へデータ要求信号A3を送信し(ステップS70)、次に高圧放電灯点灯装置2からランプ電圧データB1が送信されてきたか否かを判断する(ステップS71)。ランプ電圧データB1が送信されれば、現在のランプ電力Plaの設定がフル点灯であるか調光であるかを判断する(ステップS72)。
そして、フル点灯であれば、ランプ電圧データB1に基づいてランプ電圧Vlaがしきい値V1以上か否かを判断し(ステップS73)、ランプ電圧Vlaがしきい値V1未満であれば、ファンF1の回転数をf1に設定する(ステップS76)。ランプ電圧Vlaがしきい値V1以上であれば、ファンF1の回転数をランプ電圧Vlaに応じたf2a(<f1)に設定して、ランプLaの電極の温度を上昇させる(ステップS75)。そして、回転数f1または回転数f2aに応じたファン駆動制御信号C1をファン駆動部3へ送信する(ステップS78)。
調光であれば、ランプ電圧データB1に基づいてランプ電圧Vlaがしきい値V0(<V1)以上か否かを判断し(ステップS74)、ランプ電圧Vlaがしきい値V0未満であれば、ファンF1の回転数をf1に設定する(ステップS76)。ランプ電圧Vlaがしきい値V0以上であれば、ファンF1の回転数をランプ電圧Vlaに応じたf2b(<f1)に設定して、ランプLaの電極の温度を上昇させる(ステップS77)。そして、回転数f1または回転数f2bに応じたファン駆動制御信号C1をファン駆動部3へ送信する(ステップS78)。
次に、制御部1におけるファンF1の回転数f2a,f2bの設定について図12を用いて説明する。なお、図12(a)〜(f)で、特性Yaはフル点灯時の特性、特性Ybは調光時の特性を各々示している。そして、フル点灯時の特性Yaにおいてランプ電圧Vlaがしきい値V0未満では、ランプ電流Ilaは一定でありランプ電力Plaは増加し、ランプ電圧Vlaがしきい値V0以上では、ランプ電力Plaを一定とする定電力制御が行なわれて、ランプ電圧Vlaが増加するにしたがってランプ電流Ilaは連続的に減少していく。
まず、第1の設定方法として、図12(c)に示すように、フル点灯時のランプ電圧Vlaがしきい値V1未満、または調光時のランプ電圧Vlaがしきい値V0未満の場合(このとき、ランプ電流Ilaがしきい値I1を超えている)、ファンF1の回転数をf1一定に設定し、フル点灯時のランプ電圧Vlaがしきい値V1以上、または調光時のランプ電圧Vlaがしきい値V0以上の場合(このとき、ランプ電流Ilaがしきい値I1以下となる)、ファンF1の回転数をランプ電圧Vlaに比例して連続的に減少するf2a(フル点灯時),f2b(調光時)に設定することで、ファンF1の風量Wlaを連続的に減少させる。
あるいは第2の設定方法として、図12(d)に示すように、フル点灯時のランプ電圧Vlaがしきい値V1未満、または調光時のランプ電圧Vlaがしきい値V0未満の場合、ファンF1の回転数をf1一定に設定し、フル点灯時のランプ電圧Vlaがしきい値V1以上、または調光時のランプ電圧Vlaがしきい値V0以上の場合、ファンF1の回転数をランプ電圧Vlaの減少に伴い、ランプ電流Ilaと同様に連続的に減少するf2a(フル点灯時),f2b(調光時)に設定することで、ファンF1の風量Wlaを連続的に減少させる。
あるいは第3の設定方法として、図12(e)に示すように、フル点灯時のランプ電圧Vlaがしきい値V1未満、または調光時のランプ電圧Vlaがしきい値V0未満の場合、ファンF1の回転数をf1一定に設定し、フル点灯時のランプ電圧Vlaがしきい値V1以上、または調光時のランプ電圧Vlaがしきい値V0以上の場合、ファンF1の回転数を段階的に減少させたf2a一定(フル点灯時),f2b一定(調光時)に設定することで、ファンF1の風量Wlaを2段階に設定して段階的に減少させる。
あるいは第4の設定方法として、図12(f)に示すように、フル点灯時のランプ電圧Vlaがしきい値V1未満、または調光時のランプ電圧Vlaがしきい値V0未満の場合、ファンF1の回転数をf1一定に設定し、フル点灯時のランプ電圧Vlaがしきい値V1以上V2a未満、または調光時のランプ電圧Vlaがしきい値V0以上V2b未満の場合、ファンF1の回転数を段階的に減少させたf2a一定(フル点灯時),f2b一定(調光時)に設定し、さらにランプ電圧Vlaが増加してフル点灯時のランプ電圧Vlaがしきい値V2a以上、または調光時のランプ電圧Vlaがしきい値V2b以上となった場合は、ファンF1の回転数を階段状にさらに減少させたf3a一定(フル点灯時),f3b一定(調光時)に設定することで、ファンF1の風量Wlaを3段階に設定して段階的に減少させてもよい。また、ファンF1の回転数の設定は4段階以上であってもよい。
このようにランプ電圧Vlaが増加するとファンF1の風量Wlaを減少させることで、ランプLaの寿命等でランプ電流Ilaが下がった場合でも、ランプ電極の温度が低下することなく最適な温度を保持でき、フリッカ(アークジャンプ)を抑制している。
(実施形態5)
本実施形態のプロジェクタ装置Pは、ファンF1の駆動制御が実施形態3とは異なる。なお、実施形態3と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
本実施形態のプロジェクタ装置Pは、ファンF1の駆動制御が実施形態3とは異なる。なお、実施形態3と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
本実施形態では、図9に示すようにファンF1とファンF2(破線)の2つのファンを備えており、実施形態3のようにファンの回転数を制御する代わりに、ファンF1とファンF2との両方を駆動する、あるいはファンF1のみを駆動する、あるいはファンF2のみを駆動するというように、複数のファンのうち駆動するファンを切り替えることで、風量を変更している。
したがって、回転数制御に比べて、複雑な制御回路を必要とせず、容易にファンの風量を変更することができる。なお、ファンの数は2つに限定されるものではなく、3つ以上であってもよい。
(実施形態6)
図14は、本実施形態のプロジェクタ装置Pのブロック構成を示しており、ランプLaと、ファンF1と、制御部1と、高圧放電灯点灯装置2と、ファン駆動部3と、フリッカ検出部4と、光センサ5とから構成され、高圧放電灯点灯装置2はランプLaを始動、点灯させて、ファン駆動部3はファンF1を駆動してランプLaを冷却する。制御部1は、高圧放電灯点灯装置2、ファン駆動部3の各動作を制御する。光センサ5はフォトダイオード等で構成されてランプLaの照射光を検出し、フリッカ検出部4はコンパレータ等で構成されて光センサ5からの信号に基づいてランプLaのフリッカ(アークジャンプ)を検出する。
図14は、本実施形態のプロジェクタ装置Pのブロック構成を示しており、ランプLaと、ファンF1と、制御部1と、高圧放電灯点灯装置2と、ファン駆動部3と、フリッカ検出部4と、光センサ5とから構成され、高圧放電灯点灯装置2はランプLaを始動、点灯させて、ファン駆動部3はファンF1を駆動してランプLaを冷却する。制御部1は、高圧放電灯点灯装置2、ファン駆動部3の各動作を制御する。光センサ5はフォトダイオード等で構成されてランプLaの照射光を検出し、フリッカ検出部4はコンパレータ等で構成されて光センサ5からの信号に基づいてランプLaのフリッカ(アークジャンプ)を検出する。
プロジェクタ装置Pの動作について以下説明する。まず、制御部1から高圧放電灯点灯装置2へ、点灯・消灯信号A1、電力切替信号A2が送信され、高圧放電灯点灯装置2は、点灯・消灯信号A1に基づいてランプLaを点灯・消灯し、電力切替信号A2に基づいてランプLaへ供給する電力を切り替えることで、フル点灯と調光とを切り替える。
次に、ファンF1の駆動制御時の信号授受について図15に示す。まず、本実施形態では制御部1と高圧放電灯点灯装置2との間でフリッカ検出データのやり取りはなく、制御部1は、フリッカ検出部4から受信したフリッカ検出データB4に基づいてファンF1の最適な回転数を算出し、ファン駆動制御信号C1をファン駆動部3へ送信する。ファン駆動部3は、ファン駆動制御信号C1に基づく回転数でファンF1を駆動するファン駆動電圧を出力する。
図16は、ファンF1の駆動制御における制御部1の動作をフローチャートで示したもので、制御部1は、フリッカ検出部4から受信したフリッカ検出データB4に基づいてフリッカを検出したか否かを判断し(ステップS80)、フリッカを検出していなければ、ファンF1の回転数をf1に設定する(ステップS86)。そして、回転数f1に応じたファン駆動制御信号C1をファン駆動部3へ送信する(ステップS87)。
また、本例では高圧放電灯点灯装置2から受信したランプ電圧データB1に基づいてランプ電圧Vlaを検出しており、フリッカを検出した場合、ファンF1の回転数をランプ電圧Vlaに応じたf2(<f1)に設定する(ステップS81)。そして、回転数f2に応じたファン駆動制御信号C1をファン駆動部3へ送信して、ランプLaの電極の温度を上昇させる(ステップS82)と同時に、タイマの計時動作をリセットした後スタートさせ(ステップS83)、タイマの計時値が設定時間T1未満であれば、回転数f2に応じたファン駆動制御信号C1をファン駆動部3へ送信し続ける(ステップS84)。タイマの計時値が設定時間T1以上になると、再度フリッカ検出を行ない(ステップS80)、ファンF1を回転数f1で駆動するか、あるいは回転数f2で駆動するかを再度決定する。 すなわち、図17のタイムチャートに示すように、通常は回転数f1でファンF1を駆動し、フリッカを検出した時点t1から設定時間T1の間は回転数f2でファンF1を駆動して、設定時間T1が経過した時点でフリッカを検出しなければファンF1の回転数をf2からf1に戻す。
このようにフリッカ(アークジャンプ)を検出するとファンF1の風量Wlaを減少させることで、ランプ電極の温度を上昇させて、フリッカを抑制している。
なお、ファンF1の回転数f2はランプ電圧Vlaに応じて設定されているが、ランプ電流Ilaに応じて設定してもよい。
また、実施形態5と同様に複数のファンを備えて、複数のファンのうち駆動するファンを切り替えることで、風量を変更すれば、回転数制御に比べて、複雑な制御回路を必要とせず、容易にファンの風量を変更することができる。
(実施形態7)
本実施形態のプロジェクタ装置Pは、ファンF1の駆動制御が実施形態6とは異なる。なお、実施形態6と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
本実施形態のプロジェクタ装置Pは、ファンF1の駆動制御が実施形態6とは異なる。なお、実施形態6と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
本実施形態のファンF1の駆動制御時の信号授受について図18に示す。まず、本実施形態では制御部1と高圧放電灯点灯装置2との間でフリッカ検出データのやり取りはなく、制御部1はタイマを備えており、フリッカ検出部4から受信したフリッカ検出データB4とタイマで計時した経過時間とに基づいてファンF1の最適な回転数を算出し、ファン駆動制御信号C1をファン駆動部3へ送信する。ファン駆動部3は、ファン駆動制御信号C1に基づく回転数でファンF1を駆動するファン駆動電圧を出力する。
図19は、ファンF1の駆動制御における制御部1の動作をフローチャートで示したもので、フリッカ検出時の動作は実施形態6と同様に、フリッカを検出した時点t1から設定時間T1の間は回転数f2でファンF1を駆動する(ステップS80〜S85)。
そして、設定時間T1の間、回転数f2でファンF1を駆動した後、フリッカを検出していなければ、タイマの計時動作をリセットした後スタートさせ(ステップS90)、タイマの計時値が設定時間T2未満であれば、次にファン1の回転数がf1未満か否かを判断し(ステップS92)、ファン1の回転数がf1未満であれば、タイマの計時値が増加するにつれてファンF1の回転数をf2から徐々に増加させていき(ステップS93)、その回転数に応じたファン駆動制御信号C1をファン駆動部3へ送信する(ステップS94)。そして、タイマの計時値が設定時間T2以上、あるいはファン1の回転数がf1以上になれば、タイマの計時動作をストップさせて(ステップS95)、ファンF1の回転数をf1に設定し(ステップS96)、回転数f1に応じたファン駆動制御信号C1をファン駆動部3へ送信する(ステップS97)。
すなわち、図20のタイムチャートに示すように、通常は回転数f1でファンF1を駆動し、フリッカを検出した時点t1から設定時間T1の間は回転数f2でファンF1を駆動して、設定時間T1が経過した時点でフリッカを検出しなければ、次にファンF1の回転数をf2から増加させ、設定時間T2が経過した時点、あるいはファン1の回転数がf1以上になった時点でファンF1の回転数をf1に維持する。
このようにフリッカ(アークジャンプ)を検出するとファンF1の風量Wlaを減少させることで、ランプ電極の温度を上昇させて、フリッカを抑制するとともに、フリッカを抑制した後はランプ電極の温度を最適に制御することができる。
なお、ファンF1の回転数をf2からf1へ上昇させる傾きは、ランプ電圧Vlaまたはランプ電流Ilaに応じて設定してもよい。
(実施形態8)
図21は、本実施形態のプロジェクタ装置Pのブロック構成を示しており、実施形態6,7のフリッカ検出部4を高圧放電灯点灯装置2の内部に設けたもので、制御部1と高圧放電灯点灯装置2との間でフリッカ検出データのやり取りを行なう。
図21は、本実施形態のプロジェクタ装置Pのブロック構成を示しており、実施形態6,7のフリッカ検出部4を高圧放電灯点灯装置2の内部に設けたもので、制御部1と高圧放電灯点灯装置2との間でフリッカ検出データのやり取りを行なう。
ファンF1の駆動制御時の信号授受について図22に示す。まず、制御部1から高圧放電灯点灯装置2へデータ要求信号A3が送信されると、高圧放電灯点灯装置2は、フリッカ検出部4でフリッカ検出の「あり」「なし」に応じてフリッカ検出データB4を制御部1へ送信する。制御部1は、受信したフリッカ検出データに基づいてフリッカの「あり」「なし」を判断し、その判断結果に基づいてファン回転数を算出、変更して、ファン駆動制御信号C1をファン駆動部3へ送信する。ファン駆動部3は、ファン駆動制御信号C1に基づく回転数でファンF1を駆動するファン駆動電圧を出力する。
図23は、ファンF1の駆動制御における高圧放電灯点灯装置2の動作をフローチャートで示したもので、制御部1からデータ要求信号A3を受信したか否かを判断し(ステップS100)、データ要求信号A3を受信していれば、フリッカを検出したか否かを判断し(ステップS101)、フリッカを検出していなければ「フリッカなし」のデータを送信準備し(ステップS102)、フリッカを検出していれば「フリッカあり」のデータを送信準備して(ステップS103)、そのフリッカ検出データB4を制御部1へ送信する(ステップS104)。
ファンF1の駆動制御における制御部1の動作は実施形態6または実施形態7と同様に図16または図19に示される。
制御部1と高圧放電灯点灯装置2との間の通信は、UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)を用いて行なわれ、通信レートを48000bps、スタートビットを1、データビットを8(LSBfirst)、パリティを1イーブンパリティビット、ストップビットを1とする。そして、データ要求信号A3はデータビットにデータ要求のコマンドを格納することで構成され、ランプ電圧データB1はデータビットにランプ電圧検出値のデータを格納して構成されて、UARTを介して通信制御される。
あるいは、データ要求信号A3にH,Lの信号を用いれば、データの要求をUARTを介して通信制御する必要がなくなり、制御部1と高圧放電灯点灯装置2との間のインターフェースを簡素化できる。この場合、データ要求信号A3がHであればデータ要求あり、Lであればデータ要求なしとしても、あるいはデータ要求信号A3がLであればデータ要求あり、Hであればデータ要求なしとしても、いずれでもよい。
(実施形態9)
本実施形態では、制御部1と高圧放電灯点灯装置2との間の通信について説明する。
本実施形態では、制御部1と高圧放電灯点灯装置2との間の通信について説明する。
図24は、制御部1と高圧放電灯点灯装置2との間の通信に用いるUARTのインターフェース回路であり、制御部1のマイコンM1の出力ポートTxDには抵抗R1を介してトランジスタQ1のベース端子が接続され、制御電圧Vcc−トランジスタQ1のコレクタ端子間には抵抗R2とフォトカプラPC1の入力ダイオードが接続され、トランジスタQ1のエミッタ端子はグランドに接続されている。フォトカプラPC1の出力トランジスタのコレクタ端子は、高圧放電灯点灯装置2のマイコンM2の入力ポートRxDに接続されるとともに抵抗R3を介して制御電圧Vccに接続されている。
また、高圧放電灯点灯装置2のマイコンM2の出力ポートTxDには抵抗R4を介してトランジスタQ2のベース端子が接続され、制御電圧Vcc−トランジスタQ2のコレクタ端子間には抵抗R5とフォトカプラPC2の入力ダイオードが接続され、トランジスタQ2のエミッタ端子はグランドに接続されている。フォトカプラPC2の出力トランジスタのコレクタ端子は、制御部1のマイコンM1の入力ポートRxDに接続されるとともに抵抗R6を介して制御電圧Vccに接続されている。
そして、制御部1、高圧放電灯点灯装置2の各出力ポートTxDがH信号を送信すると、送信先の入力ポートRxDはL信号を受信する。
図25は制御部1が送信するデータ要求信号A3のデータビット(8ビット)に格納するコマンドの一例を示しており、ランプ電圧要求の場合は「00000001」、ランプ電流要求の場合は「00000010」、フリッカ検出要求の場合は「00000011」を格納する。
図26は高圧放電灯点灯装置2が送信するデータのデータビット(8ビット)に格納する一例を示しており、ランプ電圧検出の場合は上位2ビットを「01」、下位6ビットに「ランプ電圧Vlaの検出データ0〜63」を格納する。またランプ電流検出の場合は上位2ビットを「10」、下位6ビットに「ランプ電流VIaの検出データ0〜63」を格納する。またフリッカ検出の場合は上位2ビットを「11」、下位6ビットに「フリッカあり:1、フリッカなし:0」を格納する。
このように、制御部1と高圧放電灯点灯装置2との間の通信を行なう通信手段を備えることで、ランプLaの様々な状態を示す信号からファンの回転数を最適に制御することができ、ランプLaのフリッカ発生を効率的に抑制することができるのである。
なお、上記はコマンド、データの一例であり、上記以外にも任意に設定すればよい。
P プロジェクタ装置
La ランプ
F1 ファン
1 制御部
2 高圧放電灯点灯装置
2a ランプ電圧検出部
3 ファン駆動部
La ランプ
F1 ファン
1 制御部
2 高圧放電灯点灯装置
2a ランプ電圧検出部
3 ファン駆動部
Claims (5)
- ランプと、ランプを点灯させる点灯手段と、ランプを冷却する冷却手段と、点灯手段および冷却手段の動作を制御する制御手段と、ランプ電圧を検出するランプ電圧検出手段とを備え、制御手段は、ランプ電圧が所定の電圧値以上となった場合、冷却手段によるランプ冷却の度合を抑制して、ランプのフリッカ発生を抑制することを特徴とするプロジェクタ装置。
- ランプと、ランプを点灯させる点灯手段と、ランプを冷却する冷却手段と、点灯手段および冷却手段の動作を制御する制御手段と、ランプ電流を検出するランプ電流検出手段とを備え、制御手段は、ランプ電流が所定の電流値以下となった場合、冷却手段によるランプ冷却の度合を抑制して、ランプのフリッカ発生を抑制することを特徴とするプロジェクタ装置。
- ランプと、ランプを点灯させる点灯手段と、ランプを冷却する冷却手段と、点灯手段および冷却手段の動作を制御する制御手段と、ランプのフリッカ発生を検出するフリッカ検出手段とを備え、制御手段は、フリッカを検出した場合、冷却手段によるランプ冷却の度合を抑制して、ランプのフリッカ発生を抑制することを特徴とするプロジェクタ装置。
- 前記制御手段が冷却手段によるランプ冷却の度合を抑制してから所定時間経過後にランプ冷却の度合を増大させることを特徴とする請求項1乃至3いずれか記載のプロジェクタ装置。
- 前記点灯手段と制御手段とは互いに通信するための通信手段を各々具備し、制御手段は、点灯手段から受け取ったランプの状態を示す信号に基づいてランプ冷却の度合を決定することを特徴とする請求項1乃至4いずれか記載のプロジェクタ装置。
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