JP2006173022A

JP2006173022A - 光源装置及びプロジェクタ

Info

Publication number: JP2006173022A
Application number: JP2004366768A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Ishida; 保典石田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2006-06-29

Abstract

【課題】ランプフリッカを除去することができる光源装置及びプロジェクタを提供する。
【解決手段】放電ランプ１２を有する光源装置２０を備えるプロジェクタ１０において、放電ランプ１２の放電電流の増加指示をリモコン受信部１８又は操作部１９で受付けた場合、電力制御マイコン２２により、スイッチング回路３０を制御し、放電ランプ１２の放電電流にパルス電流を重畳させるなどして、放電ランプ１２の放電電流を一時的に増加させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、放電ランプを備える光源装置、及び、該光源装置を備えるプロジェクタに関する。

静止画又は動画などの映像を大画面に表示する場合、プロジェクタが用いられることが多い。プロジェクタは、メタルハライドランプ又は超高圧水銀灯などの放電ランプを有する光源装置を用いた投影型の表示装置であり、スクリーンに映像を投射するため、大画面表示に向いている（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−１３８８４２号公報

放電ランプにおいては、放電によって電極が成長するため、電極形状が変化し、放電位置が変わることがある。図６（ａ）は電極が成長する前の状態を示す模式図であり、図６（ｂ）は電極が成長した状態を示す模式図である。図６の例では、突起状の陽極２及び陰極４の先端部同士が対向しているが、陽極２の先端部が成長した場合、陽極２先端部の形状が変化し、放電位置が変わることがある。放電位置が変わった場合、放電ランプの明るさが変化し、スクリーンに投射された映像（以下、画面という）の明るさが変化するという問題が生じる。以下、上述した電極の成長による放電ランプ及び画面の明るさの変化をランプフリッカという。

ランプフリッカの発生を抑制する方法として、例えば１表示画面の走査が終了してから次の１表示画面の走査を開始するまでの時間など、画面に影響を与えない時間において、定期的に放電電流にパルス電流を重畳し、一時的に放電電流を増加させて、電極の成長部分を溶かして取除くことが考えられる。

しかし、定期的にパルス電流を重畳する場合、放電ランプの劣化などを考慮して、パルス振幅はあまり大きくできず、また、電極の経年変化又は周囲温度などの影響で、電極の成長部分が完全に取除けない場合もある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、放電ランプに流れる放電電流の増加指示を受付ける受付手段と、前記増加指示を受付けた場合に放電電流の増加を行う増加手段とを備えることにより、ユーザからの指示に応じてランプフリッカを除去することができる光源装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、増加手段が放電電流にパルス電流を重畳するように構成したことにより、放電ランプに与える負荷を最小限に抑えながらランプフリッカを除去できる光源装置を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、受付手段が増加指示を受付けた場合に、放電電流に重畳されているパルス電流の振幅の増加を行う増加手段を備えることにより、ユーザからの指示に応じた放電電流の増加を容易かつ低コストに実現できる光源装置を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、放電ランプの輝度を検出する輝度検出手段と、検出した輝度の規定範囲外への変動の有無を判定する変動判定手段とを備えることにより、ランプフリッカを自動的に除去することができる光源装置を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、上述した光源装置を備えることにより、ランプフリッカによる画面の明るさの変動を取除くことができるプロジェクタを提供することを他の目的とする。

本発明に係る光源装置は、放電ランプを備える光源装置において、前記放電ランプに流れる放電電流の増加指示を受付ける受付手段と、該受付手段が増加指示を受付けた場合、放電電流の増加を行う増加手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る光源装置は、前記増加手段は、放電電流にパルス電流を重畳するように構成されていることを特徴とする。

本発明に係る光源装置は、放電ランプを備え、該放電ランプに流れる放電電流にパルス電流が重畳されている光源装置において、放電電流の増加指示を受付ける受付手段と、該受付手段が増加指示を受付けた場合、前記パルス電流の振幅の増加を行う増加手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る光源装置は、放電ランプを備える光源装置において、前記放電ランプの輝度を検出する輝度検出手段と、該輝度検出手段が検出する輝度の規定範囲外への変動の有無を判定する変動判定手段と、該変動判定手段が変動有りと判定した場合、前記放電ランプに流れる放電電流の増加を行う増加手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る光源装置は、放電ランプを備え、該放電ランプに流れる放電電流にパルス電流が重畳されている光源装置において、前記放電ランプの輝度を検出する輝度検出手段と、該輝度検出手段が検出する輝度の規定範囲外への変動の有無を判定する変動判定手段と、該変動判定手段が変動有りと判定した場合、前記パルス電流の振幅の増加を行う増加手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係るプロジェクタは、上述した本発明の光源装置と、該光源装置の増加手段が増加を行う場合、増加を行っていることを報知する報知手段とを備えることを特徴とする。

本発明においては、受付手段が放電ランプに流れる放電電流の増加指示を受付けた場合、放電ランプの放電電流を増加手段が増加させる。放電ランプの電極が成長して放電位置が変化することでランプフリッカが生じた場合、放電ランプの明るさの変動に気付いたユーザは、光源装置へ増加指示を与え、放電ランプに流れる放電電流を増加させることが可能となる。放電ランプの放電電流を増加させた場合、電極の成長部分が溶けて取除かれ、ランプフリッカが除去される。なお、放電電流の増加は、放電ランプに過度の負荷が加わらないように、一時的に行うことが好ましい。

本発明においては、増加手段は、放電ランプに流れる放電電流の増加指示を受付けた場合、放電電流にパルス電流を重畳する。パルス電流を重畳することにより、放電電流の増加は一時的なものとなり、放電電流の増加が放電ランプに与える負荷を最小限に抑え、ランプフリッカを除去することができる。

本発明においては、増加手段は、放電ランプに流れる放電電流の増加指示を受付けた場合、放電電流に重畳されているパルス電流の振幅を増加させる。放電電流に重畳されているパルス電流の振幅を増加させることにより、放電電流の増加が放電ランプに与える負荷を最小限に抑えながらランプフリッカを除去できる。また、重畳するパルス電流の振幅を変更するだけでよく、パルス電流を重畳する手段を新たに設ける必要はないため、増加指示に応じた放電電流の増加を容易かつ低コストに実現することができる。

本発明においては、放電ランプの輝度を輝度検出手段で検出し、検出した輝度の規定範囲外への変動有りと変動判定手段が判定した場合、増加手段が放電ランプに流れる放電電流を増加させる。ランプフリッカが発生していない場合、放電ランプの明るさはほぼ一定であり、輝度検出手段が検出する輝度は規定範囲内に収まることになる。一方、ランプフリッカが生じた場合、放電ランプの明るさは大きく変動するため、輝度検出手段が検出する輝度は規定範囲外に変動することになる。検出した放電ランプの明るさの変動に基づいて放電電流を増加させるため、ユーザによる指示を必要とせず、自動的にランプフリッカを除去することができる。また、ランプフリッカが発生していない場合に放電電流を不必要に増加させることがなく、放電ランプに余計な負荷を与えることを防止できる。

本発明においては、上述した光源装置を備えるため、ランプフリッカが生じた場合、放電ランプの放電電流を増加させ、ランプフリッカを除去することができる。ランプフリッカによる画面の明るさの変動を取除くことができる。また、放電電流を増加させる場合、報知手段が例えば画面にメッセージを表示するなどして、増加を行っていることをユーザに報知する。報知を行うことにより、放電電流の増加による放電ランプ及び画面の明るさの増加を、ユーザが故障と勘違いすることを防止できる。

本発明によれば、ユーザからの指示に応じてランプフリッカを除去することができる。

本発明によれば、放電ランプに与える負荷を最小限に抑えながらランプフリッカを除去できる。

本発明によれば、ユーザからの指示に応じた放電電流の増加を容易かつ低コストに実現することができる。

本発明によれば、ランプフリッカを自動的に除去することができる。また、ランプフリッカが発生していない場合に放電電流を不必要に増加させることがなく、放電ランプに余計な負荷を与えることを防止できる。

本発明によれば、ランプフリッカによる画面の明るさの変動を取除くことができる。また、ランプフリッカ除去のための放電電流の増加による放電ランプ及び画面の明るさの増加を、ユーザが故障と勘違いすることを防止できる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明に係る光源装置を備えるプロジェクタの一例を示すブロック図である。プロジェクタ１０は、外部電源が接続される電源回路１６と、電源回路１６に接続された光源装置２０と、光源装置２０などのプロジェクタ１０内の各構成部を制御するマイクロコンピュータ（以下、システムマイコンという）１４と、システムマイコン１４に接続された操作部１９及びリモコン受信部１８とを備える。

電源回路１６は、外部電源が直流の場合は振幅を調整して所定電圧を光源装置２０に与え、外部電源が交流の場合は直流に変換及び振幅を調整して所定電圧を光源装置２０に与える。操作部１９は各種操作ボタンを備え、押下された操作ボタンに対応する信号をシステムマイコン１４に与える。リモコン受信部１８はリモートコントローラ（以下、リモコンという）４０から受信した信号をシステムマイコン１４に与える。リモコン４０は、各種操作ボタンを備え、押下された操作ボタンに対応する信号を送信する。

光源装置２０は、電源回路１６から直流の出力が入力されるスイッチング回路３０と、スイッチング回路３０の出力が入力される高電圧発生回路２６と、高電圧発生回路２６から高電圧が印加されるメタルハライドランプ又は超高圧水銀灯などの放電ランプ１２と、高電圧発生回路２６に入力される電力を検出する電力検出器２４と、電力検出器２４が検出した電力に基づいてスイッチング回路３０を制御するマイクロコンピュータ（以下、電力制御マイコンという）２２とを備える。

スイッチング回路３０は、電源回路１６にドレイン端子が接続されたｎ型のトランジスタＴｒと、トランジスタＴｒのゲート端子及び電力制御マイコン２２に接続されたスイッチングコントローラ３２と、トランジスタＴｒのソース端子に一端が接続されたコイルＬ及びダイオードＤとを備える。スイッチングコントローラ３２は、電力制御マイコン２２から与えられる電力制御信号に基づいて、トランジスタＴｒのオン／オフを制御する。また、コイルＬの他端は高電圧発生回路２６に接続され、ダイオードＤはカソード端子がトランジスタＴｒと接続され、アノード端子はグランド端子と接続されている。また、前記グランド端子と高電圧発生回路２６とは抵抗Ｒ２を介して接続されており、コイルＬ及び抵抗Ｒ２の高電圧発生回路２６側の端子間には抵抗Ｒ１が接続されており、電力検出器２４は抵抗Ｒ１の電圧及び抵抗Ｒ２の電流に基づいて電力を検出する。

通常、電力制御マイコン２２は、電力検出器２４が検出した電力が一定になるように、スイッチング回路３０を制御する。電力検出器２４が検出した電力が一定の場合、高電圧発生回路２６が発生する高電圧は一定であり、放電ランプ１２の放電電流も一定になるため、放電ランプの輝度が一定になる。しかし、図６（ｂ）に示したように、放電によって電極が成長した場合、放電位置が変化して放電ランプ及び画面の明るさが変化するランプフリッカが生じる場合があるため、電力制御マイコン２２は、放電ランプ１２に流れる放電電流に、画面に影響を与えないタイミングで定期的にパルス電流を重畳し、定期的に放電電流が増加するようにスイッチング回路３０を制御している。

操作部１９及び／又はリモコン受信部１８は、放電ランプに流れる放電電流の増加指示を受付ける受付手段として動作し、電力制御マイコン２２は、操作部１９又はリモコン受信部１８が増加指示を受付けた場合、放電電流を一時的に増加させる増加手段として動作する。より詳しくは、電力制御マイコン２２は、増加指示を受付けた場合、前記パルス電流の振幅を一時的に増加させて、放電電流を一時的に増加させる。なお、増加指示は、操作部１９又はリモコン４０の増加指示用ボタンで受付けたり、操作部１９又はリモコン４０への操作で選択画面を表示し、選択画面内の増加指示の選択を受付けることが可能である。

図２は、増加指示を受付けた場合の放電電流の一例を示すタイミングチャートである。放電電流Ｉには、振幅Ｌのパルス電流が定期的に重畳されているが、操作部１９又はリモコン受信部１８が増加指示を受付けた場合、電力制御マイコン２２がスイッチング回路３０を制御して、パルス電流の振幅を増加させる。図２の例では、時間Ｔｃで増加指示を受付け、時間Ｔｃの直後のパルス電流の振幅を１．４Ｌに増加させている。ここで、パルス電流の振幅の増加量（図の例では１．４倍）の設定は、電力制御マイコン２２に予め記憶されている。

放電電流に重畳されているパルス電流の振幅を１．４倍に増加させた場合、振幅Ｌの場合と比べて放電電流が増加し、電極の成長部分が溶けやすくなり、成長部分を確実に取除くことができる。また、ユーザの指示に基づいて、ランプフリッカの発生時のみパルス幅を増加させるため、パルス幅の増加による放電ランプ１２の劣化などは最小限に抑えられる。

上述した実施の形態においては放電電流に定期的にパルス電流を重畳しているが、光源装置の中には放電電流に定期的にパルス電流を重畳していないものもある。このような場合、電力制御マイコン（増加手段）２２は、増加指示を受付けた場合、スイッチング回路３０を制御して、任意のタイミングで放電電流にパルス電流を重畳させる。図３（ａ）は、増加指示を受付けた場合の放電電流の他の例を示すタイミングチャートである。図３（ａ）の例では、通常、放電電流にパルス電流は重畳されておらず、時間Ｔｃで増加指示を受付けた場合、放電電流Ｉにパルス電流が重畳されている。

図３（ａ）の例において、パルス電流を重畳させるタイミングによっては、画面の明るさが一時的に増加するが、ユーザからの指示に応じて放電電流を増加させているため、画面の明るさの増加がユーザに悪印象を与えることはない。よって、パルス電流の重畳は、任意のタイミングで行うことが可能である。図３（ｂ）は、増加指示を受付けた場合の放電電流の更に他の例を示すタイミングチャートである。図３（ｂ）の例では、図２の例において、振幅Ｌのパルス電流を増加させずに、増加指示を受付けた時間Ｔｃで振幅１．４Ｌのパルス電流を重畳している。ただし、例えば１画面の走査が終了してから次の１画面の走査を開始するまでの時間など、画面に影響を与えないタイミングでパルス電流を重畳させることが好ましいのは勿論である。また、上述した振幅が１．４Ｌのパルス電流は、１回の重畳に限定はされず、２回続けて重畳させるなど、任意回数続けて重畳させることが可能である。

本発明は、増加指示に応じて放電電流を一時的に増加させればよく、パルス電流を重畳して放電電流を一時的に増加させたり、重畳されているパルス電流を変化させて放電電流を一時的に増加させることが可能である。図３（ｃ）は、増加指示を受付けた場合の放電電流の更に他の例を示すタイミングチャートである。図３（ｃ）の例では、図２の例において、振幅Ｌのパルス電流を振幅１．４Ｌの複数のパルス電流に変化させて、放電電流を一時的に増加させている。なお、パルス電流の振幅は１．４倍に限定はされず、任意倍に増加させることができる。

上述した実施の形態においては、ユーザの指示に応じて放電電流を増加させたが、ランプフリッカの発生を検出して放電電流を増加させることも可能である。図４は本発明に係る光源装置を備えるプロジェクタの他の例を示すブロック図である。図４の例では、プロジェクタ１１の光源装置２１は、放電ランプ１２の輝度を検出する、電力制御マイコン２２に接続された輝度センサ（輝度検出手段）３８を備える。その他の構成は図１と同様である。電力制御マイコン２２は、輝度センサ３８が検出した輝度の規定範囲外への変動の有無を判定する変動判定手段、及び、変動有りと判定した場合は放電電流を一時的に増加させる増加手段として動作する。放電電流の増加は、上述したように、放電電流にパルス電流を重畳したり、放電電流に重畳されているパルス電流の振幅を増加させることが可能である。

図５は、ランプフリッカ発生時の検出輝度の変動の例を示すタイミングチャートである。ランプフリッカが発生していない場合、放電ランプ１２の輝度はほぼ一定であるため、輝度センサ３８の検出輝度は規定範囲内に収まっている。一方、ランプフリッカが発生した場合、放電ランプ１２の輝度は大きく変動するため、輝度センサ３８の検出輝度は規定範囲外に変動する。電力制御マイコン２２は、輝度センサ３８の検出輝度が規定範囲外に変動した場合、ランプフリッカが発生したと判定し、スイッチング回路３０を制御して放電電流を一時的に増加させる。前記規定範囲の設定は、電力制御マイコン２２に予め記憶されている。

ただし、放電電流を増加させた場合、画面の明るさが増加することが多い。そのため、輝度センサ３８の検出輝度に基づいて放電電流を増加させる場合は、例えば「ランプフリッカ除去中」などのメッセージを画面に表示して、ユーザにランプフリッカを除去するために放電電流を一時的に増加していることを報知することが好ましい。報知は、システムマイコン（報知手段）１４が、表示画像にメッセージを合成することで、画面に表示することが可能である。

また、上述した実施の形態では、本発明の光源装置を備えるプロジェクタを例にして説明したが、本発明の光源装置はプロジェクタ以外の任意の装置に用いることが可能である。また、放電ランプは、メタルハライドランプ又は超高圧水銀灯などの任意の放電ランプを用いることが可能である。

本発明に係る光源装置を備えるプロジェクタの一例を示すブロック図である。増加指示を受付けた場合の放電電流の一例を示すタイミングチャートである。増加指示を受付けた場合の放電電流の他の例を示すタイミングチャートである。本発明に係る光源装置を備えるプロジェクタの他の例を示すブロック図である。ランプフリッカ発生時の検出輝度の変動の例を示すタイミングチャートである。（ａ）は電極が成長する前の状態を示す模式図であり、（ｂ）は電極が成長した状態を示す模式図である。

符号の説明

１０、１１プロジェクタ
１２放電ランプ
１４システムマイコン
１８リモコン受信部
１９操作部
２０、２１光源装置
２２電力制御マイコン
３８輝度センサ
４０リモコン

Claims

放電ランプを備える光源装置において、
前記放電ランプに流れる放電電流の増加指示を受付ける受付手段と、
該受付手段が増加指示を受付けた場合、放電電流の増加を行う増加手段と
を備えることを特徴とする光源装置。
前記増加手段は、放電電流にパルス電流を重畳するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
放電ランプを備え、該放電ランプに流れる放電電流にパルス電流が重畳されている光源装置において、
放電電流の増加指示を受付ける受付手段と、
該受付手段が増加指示を受付けた場合、前記パルス電流の振幅の増加を行う増加手段と
を備えることを特徴とする光源装置。
放電ランプを備える光源装置において、
前記放電ランプの輝度を検出する輝度検出手段と、
該輝度検出手段が検出する輝度の規定範囲外への変動の有無を判定する変動判定手段と、
該変動判定手段が変動有りと判定した場合、前記放電ランプに流れる放電電流の増加を行う増加手段と
を備えることを特徴とする光源装置。
放電ランプを備え、該放電ランプに流れる放電電流にパルス電流が重畳されている光源装置において、
前記放電ランプの輝度を検出する輝度検出手段と、
該輝度検出手段が検出する輝度の規定範囲外への変動の有無を判定する変動判定手段と、
該変動判定手段が変動有りと判定した場合、前記パルス電流の振幅の増加を行う増加手段と
を備えることを特徴とする光源装置。
請求項１乃至５の何れかひとつの光源装置と、
該光源装置の増加手段が増加を行う場合、増加を行っていることを報知する報知手段と
を備えることを特徴とするプロジェクタ。