JP2007059281A - High-pressure discharge lamp lighting device and image display device - Google Patents

High-pressure discharge lamp lighting device and image display device Download PDF

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Akihiro Kishimoto
晃弘 岸本
Yoji Konishi
洋史 小西
Junichi Hasegawa
純一 長谷川
Hiroshi Watanabe
浩士 渡邊
Katsuyoshi Nakada
克佳 中田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the damage of an arc tube and the failure of a lamp lighting device by improving an abnormality detecting function of a high-pressure discharge lamp lighting device used for turning on a short-arc high-pressure discharge lamp. <P>SOLUTION: This high-pressure discharge lamp lighting device comprises a lamp lighting circuit 2 for supplying a predetermined power to a discharge lamp 3 by using switching elements; a starting circuit 4 for lighting a discharge lamp 3; a detection circuit 5 for detecting a lamp voltage; a judgment means for determining the discharge lamp 3 to be an abnormality if a detected lamp voltage is lower than a predetermined voltage; an abnormality processing means for controlling the high-pressure discharge lamp 3 when determining that an abnormality occurs; and a time detection circuit 7 for detecting a time period elapsing after turning off of the discharge lamp 3. A starting time is turned off at which determining that an abnormality occurs is changed depending on an elapsed time from when the discharge lamp 3 is turned off. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は高圧放電灯を点灯させる高圧放電灯点灯装置およびこれを用いた画像表示装置に関するものである。   The present invention relates to a high pressure discharge lamp lighting device for lighting a high pressure discharge lamp, and an image display device using the same.

液晶などを用いたプロジェクタやプロジェクション式テレビ受像機等では、電極間距離が5mm以下の小型の高圧放電灯が使用されている。この種の放電灯は光学設計の観点から、より点光源化が望まれており、1mm程度まで短くなっている。   In a projector using a liquid crystal or the like, a projection television receiver, and the like, a small high-pressure discharge lamp having a distance between electrodes of 5 mm or less is used. This type of discharge lamp is desired to be a point light source from the viewpoint of optical design, and is shortened to about 1 mm.

これらのランプを点灯させる放電灯点灯装置は、例えば特開平10−275692号公報に記載されているように、スローリークが発生したときに異常を検出してランプ電力を低減もしくは遮断することが知られている。
特開平10−275692号公報
A discharge lamp lighting device for lighting these lamps is known to detect an abnormality and reduce or cut off lamp power when a slow leak occurs, as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-275692. It has been.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-275692

ところが、上記の従来構成では、高圧放電灯のランプ電圧が第1の基準電圧以上に上昇した後、第2の基準電圧以下に低下した場合に高圧放電灯が異常と判断して、高圧放電灯に供給する電力を低減または遮断する。したがって、高圧放電灯のランプ電圧が第1の基準電圧まで上昇しない場合、この保護機能は動作しないことになる。   However, in the above-described conventional configuration, when the lamp voltage of the high pressure discharge lamp rises above the first reference voltage and then falls below the second reference voltage, the high pressure discharge lamp is determined to be abnormal, and the high pressure discharge lamp Reduce or cut off the power supplied to the. Therefore, if the lamp voltage of the high-pressure discharge lamp does not rise to the first reference voltage, this protection function will not operate.

画像表示装置に使用される短アーク長の高圧放電灯では、放電灯は通常ファンにより空冷されている(図12参照)が、この温度管理が適切に行われていないと発光管部が膨れてしまい、ランプ電圧が低下する。このようなランプ異常状態で点灯を継続すると発光管が破損に至る場合もある。発光管が暖まった状態で点灯する再始動(ホットリスタート)時を含めていかなる場合でもランプが破損に至らないように対策することが求められている。   In a high pressure discharge lamp with a short arc length used in an image display device, the discharge lamp is usually air-cooled by a fan (see FIG. 12). However, if this temperature control is not properly performed, the arc tube portion expands. As a result, the lamp voltage decreases. If lighting is continued in such a lamp abnormal state, the arc tube may be damaged. There is a need to take measures to prevent the lamp from being damaged in any case including a restart (hot restart) in which the arc tube is turned on in a warm state.

さらに、アーク長が1mm程度と非常に短いために、ランプ消灯後、発光管内部の水銀が液化するとき電極間を短絡することがある。この状態で高圧放電灯を点灯させると、短絡された電極間を通して電流が流れるため、上記保護機能は動作せず、定格点灯時のランプ電流を大幅に越える電流が流れ続けることになる。その結果、このような異常電流が継続すると、高圧放電灯点灯装置が故障する恐れがあった。   Furthermore, since the arc length is as short as about 1 mm, the electrodes may be short-circuited when mercury in the arc tube liquefies after the lamp is extinguished. When the high pressure discharge lamp is turned on in this state, a current flows between the short-circuited electrodes. Therefore, the protection function does not operate, and a current that greatly exceeds the lamp current at the time of rated lighting continues to flow. As a result, if such an abnormal current continues, the high pressure discharge lamp lighting device may break down.

請求項1の発明は、上記の課題を解決するために、図1〜図3に示すように、スイッチング素子を用いて放電灯3に所定の電力供給する点灯回路2と、放電灯3を始動させるための始動回路4と、ランプ電圧を検出する検出回路5と、検出されたランプ電圧が基準電圧以下の場合に放電灯3が異常と判断する手段(制御回路6の処理ステップ#8)と、異常と判断したときの制御を行う異常処理手段(制御回路6の処理ステップ#9)と、放電灯3が消灯してからの経過時間を検出する検出回路7を備えた高圧放電灯点灯装置において、放電灯3を消灯してからの経過時間により異常判断の開始時間t0を変化させることを特徴とする。   In order to solve the above problem, the invention of claim 1 starts the discharge lamp 3 and the lighting circuit 2 for supplying predetermined power to the discharge lamp 3 using a switching element as shown in FIGS. A starting circuit 4 for detecting the lamp voltage, a detecting circuit 5 for detecting the lamp voltage, and means for determining that the discharge lamp 3 is abnormal when the detected lamp voltage is equal to or lower than the reference voltage (processing step # 8 of the control circuit 6). , A high pressure discharge lamp lighting device comprising an abnormality processing means (control step # 9 of the control circuit 6) for performing control when it is determined to be abnormal, and a detection circuit 7 for detecting an elapsed time after the discharge lamp 3 is turned off. , The abnormality determination start time t0 is changed according to the elapsed time after the discharge lamp 3 is turned off.

請求項2の発明は、図1に示すように、スイッチング素子を用いて放電灯3に所定の電力供給する点灯回路2と、放電灯3を始動させるための始動回路4と、ランプ電圧を検出する検出回路5と、検出されたランプ電圧が基準電圧以下の場合放電灯3が異常と判断する手段と、異常と判断したときの制御を行う異常処理手段を備えた高圧放電灯点灯装置において、図5に示すように、放電灯3が異常と判断する基準電圧は放電灯3が点灯してからの時間に応じて変化することを特徴とする。   As shown in FIG. 1, the invention of claim 2 is a lighting circuit 2 for supplying predetermined power to the discharge lamp 3 using a switching element, a starting circuit 4 for starting the discharge lamp 3, and a lamp voltage detection. A high-pressure discharge lamp lighting device comprising: a detection circuit 5 that performs detection; a unit that determines that the discharge lamp 3 is abnormal when the detected lamp voltage is equal to or lower than a reference voltage; and an abnormality processing unit that performs control when it is determined to be abnormal. As shown in FIG. 5, the reference voltage for determining that the discharge lamp 3 is abnormal varies depending on the time after the discharge lamp 3 is turned on.

請求項3の発明は、請求項1、2において、放電灯の異常判断する手段(図8の#8’、#8”)を複数有することを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項3において、異常判断手段の少なくとも一つ(図8の#8’)は、検出されたランプ電圧が基準電圧以下の場合、即座に異常と判断することを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項3において、異常判断手段の少なくとも一つ(図8の#8”)は、検出されたランプ電圧が基準電圧以下の状態が所定の時間継続する場合、異常と判断する(図8の#10〜#12)ことを特徴とする。
The invention of claim 3 is characterized in that, in claims 1 and 2, there are provided a plurality of means (# 8 ′, # 8 ″ in FIG. 8) for judging abnormality of the discharge lamp.
The invention of claim 4 is characterized in that, in claim 3, at least one of the abnormality judging means (# 8 'in FIG. 8) immediately judges that an abnormality is present when the detected lamp voltage is lower than the reference voltage. And
According to a fifth aspect of the present invention, in the third aspect, at least one of the abnormality determination means (# 8 ″ in FIG. 8) indicates that an abnormality is detected when the detected lamp voltage is below the reference voltage for a predetermined time. Judgment is made (# 10 to # 12 in FIG. 8).

請求項6の発明は、請求項1〜5のいずれかにおいて、高圧放電灯は短アークの高圧放電灯であることを特徴とする。
請求項7の発明は、請求項1〜6のいずれかに記載の放電灯点灯装置と、リフレクタを備えた高圧放電灯と、放電灯の光を利用して画像を表示する画像表示手段と、画像表示手段を通った光を集光してスクリーンに投射する光学系と、それら構成要素を収納するケースを備えたことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the high pressure discharge lamp is a short arc high pressure discharge lamp.
Invention of Claim 7 is the discharge lamp lighting device in any one of Claims 1-6, the high pressure discharge lamp provided with the reflector, The image display means which displays an image using the light of a discharge lamp, An optical system for condensing the light that has passed through the image display means and projecting it on a screen, and a case for housing these components are provided.

請求項1の発明は、従来よりホットリスタート時も含めて異常検出が早くできるので、発光管の破損や放電灯点灯装置の故障を防ぐことができる。
請求項2の発明は、放電灯が異常と判断する基準電圧は放電灯の点灯時間に応じて変化するので、ランプ電圧の上昇が遅い異常時に効果がある。
According to the first aspect of the present invention, since abnormality detection can be performed earlier, including during hot restarts, it is possible to prevent damage to the arc tube and failure of the discharge lamp lighting device.
According to the second aspect of the present invention, since the reference voltage for determining that the discharge lamp is abnormal changes according to the lighting time of the discharge lamp, it is effective when the lamp voltage rises slowly.

請求項3の発明は、短絡やスローリーク等の異なる異常モードに合った最適な異常時処理制御をするので、確実に検出できる。
請求項4の発明では、異常を即座に判断するので、素早く高圧放電灯点灯装置を停止し、点灯回路の破壊を防止できる。
請求項5の発明では、ノイズによる異常検出の誤動作を防止することができる。
According to the invention of claim 3, since the optimum processing at the time of abnormality suitable for different abnormality modes such as a short circuit and a slow leak is performed, it can be reliably detected.
In the invention of claim 4, since abnormality is immediately determined, the high pressure discharge lamp lighting device can be quickly stopped to prevent the lighting circuit from being destroyed.
In the invention of claim 5, malfunction of abnormality detection due to noise can be prevented.

請求項6の発明では、所望の高圧放電灯点灯装置を提供することができる。
請求項7の発明では、上記各請求項の発明の効果を有する画像表示装置を提供することができる。
In the invention of claim 6, a desired high pressure discharge lamp lighting device can be provided.
The invention of claim 7 can provide an image display device having the effects of the inventions of the above claims.

(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1に係る高圧放電灯点灯装置の基本的な構成を示すブロック図である。直流電源1に接続された点灯回路2と、ランプ3を点灯させるための始動回路4と、ランプ電圧を検出する検出回路5と、ランプ3の電力制御を行う制御回路6と、ランプ消灯経過時間検出回路7からなる。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a high pressure discharge lamp lighting device according to Embodiment 1 of the present invention. A lighting circuit 2 connected to the DC power source 1, a starting circuit 4 for lighting the lamp 3, a detection circuit 5 for detecting the lamp voltage, a control circuit 6 for controlling the power of the lamp 3, and a lamp unlit elapsed time It consists of a detection circuit 7.

電源が投入されると、始動回路4により高電圧を発生し、ランプ3が点灯する。ランプ3が点灯すると、ランプ電圧、ランプ電流を検出してランプ3に所定の電力を供給するように制御する。電源が投入されると、ランプ消灯経過時間を検出するためのコンデンサC0を充電し、電源がオフされるとコンデンサC0に蓄積された電荷が放電される。再び電源が投入されるとき、コンデンサC0に電荷が残っていればその電圧を検出することで、ランプ3が消灯している時間を知ることができる。もし、コンデンサC0の電圧が0であれば、ランプ3が消灯してから充分に時間が経過していることが判る。   When the power is turned on, a high voltage is generated by the starting circuit 4 and the lamp 3 is turned on. When the lamp 3 is turned on, the lamp voltage and the lamp current are detected, and control is performed so that predetermined power is supplied to the lamp 3. When the power is turned on, the capacitor C0 for detecting the lamp turn-off elapsed time is charged, and when the power is turned off, the charge accumulated in the capacitor C0 is discharged. When the power is turned on again, if the electric charge remains in the capacitor C0, the voltage can be detected to know the time when the lamp 3 is turned off. If the voltage of the capacitor C0 is 0, it can be seen that a sufficient time has elapsed since the lamp 3 was turned off.

接続されている直流電源1は、バッテリのようなものだけでなく、交流電源に接続されたコンバータ回路で生成された略一定の直流電源装置でも構わない。点灯回路2、始動回路4は既知の回路を組み合わせても良い。ランプ消灯経過時間検出回路7は、図示された回路に限定されるものではなく、制御回路6に大容量の電源回路を接続し、マイクロコントローラのタイマーを用いて時間をカウントしても良い。この場合、放電灯点灯装置の電源を投入するとき、制御回路6に接続された電源回路の出力電圧がマイクロコントローラの動作電圧以下であれば、ランプ3が消灯してから充分に時間が経過していることがわかる。   The connected DC power supply 1 is not limited to a battery, but may be a substantially constant DC power supply generated by a converter circuit connected to an AC power supply. The lighting circuit 2 and the starting circuit 4 may be a combination of known circuits. The lamp turn-off elapsed time detection circuit 7 is not limited to the illustrated circuit, and a large-capacity power supply circuit may be connected to the control circuit 6 and the time may be counted using a timer of a microcontroller. In this case, when the power of the discharge lamp lighting device is turned on, if the output voltage of the power supply circuit connected to the control circuit 6 is equal to or lower than the operating voltage of the microcontroller, a sufficient time elapses after the lamp 3 is turned off. You can see that

図2に制御回路6のマイクロコントローラの動作を説明するためのフローチャートを示す。電源が投入され、ランプが点灯すると、ランプ点灯時間tのカウントを開始する(#1)。ランプ消灯経過時間検出用コンデンサC0の電圧を読み込む(#2)。読み込んだ電圧に応じて、ランプ消灯経過時間が分かるので、それを基に低ランプ電圧停止機能の開始時間t0を設定する(#3)。   FIG. 2 shows a flowchart for explaining the operation of the microcontroller of the control circuit 6. When the power is turned on and the lamp is lit, the lamp lighting time t starts to be counted (# 1). The voltage of the lamp extinction time detection capacitor C0 is read (# 2). Since the lamp turn-off elapsed time is known according to the read voltage, the start time t0 of the low lamp voltage stop function is set based on this (# 3).

図3にコンデンサC0の電圧と低ランプ電圧停止機能の開始時間t0の関係の一例を示す。制御回路6のマイクロコントローラに、図3の関係をメモリテーブルとして格納しておき、A/D変換されたコンデンサC0の電圧に応じて低ランプ電圧停止機能の開始時間t0を設定する。コンデンサC0の電圧がV4以下であれば、電源が投入されたとき、ランプが消灯してから充分に時間が経過しているので、ランプが十分冷えたコールドスタートとする。   FIG. 3 shows an example of the relationship between the voltage of the capacitor C0 and the start time t0 of the low ramp voltage stop function. The relationship shown in FIG. 3 is stored as a memory table in the microcontroller of the control circuit 6, and the start time t0 of the low ramp voltage stop function is set according to the voltage of the capacitor C0 subjected to A / D conversion. If the voltage of the capacitor C0 is V4 or less, when the power is turned on, a sufficient time has passed since the lamp is extinguished.

ランプに供給する電力指令値を設定して、ランプ電圧Vlaを読み込む(#4,#5)。t<t0であればランプの点灯制御を行い(#6,#7)、そうでなければVlaがVLを超えているかどうか判定する(#8)。超えていれば点灯制御(#7)を行い、超えていなければ動作を停止する(#9)。   A power command value to be supplied to the lamp is set, and the lamp voltage Vla is read (# 4, # 5). If t <t0, lamp lighting control is performed (# 6, # 7), and if not, it is determined whether Vla exceeds VL (# 8). If it exceeds, lighting control (# 7) is performed, and if it does not exceed, the operation is stopped (# 9).

ランプ電圧Vlaとランプ点灯時間の関係を図示すると図4のようになる。ここで、高ランプ電圧検出電圧VHは、ランプの寿命末期において、ランプ電圧が定格を大幅に越えて上昇した場合に動作を停止させるための基準電圧である。   FIG. 4 shows the relationship between the lamp voltage Vla and the lamp lighting time. Here, the high lamp voltage detection voltage VH is a reference voltage for stopping the operation when the lamp voltage rises significantly exceeding the rating at the end of the lamp life.

ランプが暖まった状態で点灯する、いわゆるホットリスタートでは、コールドスタートに比べてランプ電圧が上昇するのが早い。そこで、ホットリスタート時に低ランプ電圧停止機能の開始時間t0を早めることで、ランプの異常を短時間で検出することができる。   In so-called hot restart, in which the lamp is lit in a warm state, the lamp voltage rises faster than in cold start. Therefore, the lamp abnormality can be detected in a short time by advancing the start time t0 of the low lamp voltage stop function at the time of hot restart.

このフローチャートでは、低ランプ電圧停止機能が動作したときに点灯制御を停止させているが、停止させずにランプの定格電力より低い電力で点灯を維持させてもよい。この場合、定格より低い電力で点灯させるとランプ電圧はさらに低下するので、低ランプ電圧停止機能は停止させるか低ランプ電圧検出電圧VLを下げる必要がある。   In this flowchart, lighting control is stopped when the low lamp voltage stop function is operated, but lighting may be maintained at a power lower than the rated power of the lamp without stopping. In this case, since the lamp voltage further decreases when the lamp is lit with power lower than the rated value, it is necessary to stop the low lamp voltage stop function or lower the low lamp voltage detection voltage VL.

(実施の形態2)
図5に第2の実施の形態の低ランプ電圧、高ランプ電圧停止機能の動作する範囲を示す。回路構成は実施の形態1と同様である。低ランプ電圧停止機能の検出電圧は、ランプ点灯直後は電極間の短絡保護のためにVL1を低い値に設定する。ランプが正常であれば、点灯後ランプ電圧は次第に増加するので、ランプ点灯後t2において、ランプ電圧がVL2を超えるように設定すれば、スローリークや発光管膨れによるランプ異常を素早く検知し、高圧放電灯点灯装置を安全に停止することができる。
(Embodiment 2)
FIG. 5 shows the operating range of the low lamp voltage and high lamp voltage stop function of the second embodiment. The circuit configuration is the same as in the first embodiment. The detection voltage of the low lamp voltage stop function sets VL1 to a low value for short circuit protection between the electrodes immediately after the lamp is turned on. If the lamp is normal, the lamp voltage gradually increases after lighting. Therefore, if the lamp voltage is set to exceed VL2 at t2 after the lamp is lit, lamp abnormality due to slow leak or arc tube bulge can be detected quickly, and the high voltage The discharge lamp lighting device can be safely stopped.

(実施の形態3)
図6に第3の実施の形態の低ランプ電圧、高ランプ電圧停止機能の動作する範囲を示す。回路構成は実施の形態1と同様である。ランプ点灯時間t1からt2まではランプの電極間短絡保護のため、一度でも低ランプ電圧検出電圧VLを下回れば即座に点灯装置を停止する(Aの期間)。一方、t2以降はスローリークや発光管膨れによるランプ異常時に点灯装置を停止するため、VLを下回ったままの状態が所定の時間継続したとき初めて点灯制御を停止し、VLを下回っても所定の時間内に再びVLを超えれば異常処理ルーチンを解除する(Bの期間)。この異常処理時の制御によって、特に短アーク長の高圧放電灯の内部物質がハロゲンサイクルにより電極に成長して電極間距離が縮まり、ランプ電圧が一時的に低下するような正常な場合に誤ってランプを消灯することを防ぐことができる。
(Embodiment 3)
FIG. 6 shows the operating range of the low lamp voltage and high lamp voltage stop function of the third embodiment. The circuit configuration is the same as in the first embodiment. From the lamp lighting time t1 to t2, in order to protect the lamp between the electrodes, the lighting device is immediately stopped once it falls below the low lamp voltage detection voltage VL (period A). On the other hand, after t2, the lighting device is stopped when the lamp is abnormal due to slow leak or arc tube bulging. Therefore, the lighting control is stopped for the first time when the state of being lower than VL continues for a predetermined time. If VL is exceeded again in time, the abnormality processing routine is canceled (period B). Due to the control during this abnormal processing, the internal material of the high-pressure discharge lamp with a short arc length grows on the electrodes by the halogen cycle, the distance between the electrodes is shortened, and the lamp voltage is temporarily reduced. It is possible to prevent the lamp from being turned off.

このように、放電灯の異常を判断する手段を複数有する場合において、複数の異常判断手段はランプの点灯時間により切り替えるようにすれば、点灯時間に応じたランプ電圧の変化に合わせて異常判断手段を切り替えることで、誤動作が少なく確実に異常検出をすることができる。   Thus, in the case where there are a plurality of means for determining the abnormality of the discharge lamp, if the plurality of abnormality determination means are switched according to the lamp lighting time, the abnormality determination means according to the change of the lamp voltage according to the lighting time. By switching, abnormality detection can be reliably performed with few malfunctions.

(実施の形態4)
図7に第4の実施の形態の低ランプ電圧、高ランプ電圧停止機能の動作する範囲を示す。回路構成は実施の形態1と同様である。図8は本発明の第4の実施形態の動作を説明するためのフローチャートを示す。電源が投入され、ランプが点灯すると、ランプ点灯時間tのカウントを開始する(#1)。ランプ消灯経過時間検出用コンデンサC0の電圧を読み込む(#2)。読み込んだ電圧に応じて、ランプ消灯経過時間を設定し(#2’)、それを基にスローリーク停止機能の開始時間t2を設定する(#3)。
(Embodiment 4)
FIG. 7 shows the operating range of the low lamp voltage and high lamp voltage stop function of the fourth embodiment. The circuit configuration is the same as in the first embodiment. FIG. 8 shows a flowchart for explaining the operation of the fourth embodiment of the present invention. When the power is turned on and the lamp is lit, the lamp lighting time t starts to be counted (# 1). The voltage of the lamp extinction time detection capacitor C0 is read (# 2). The lamp turn-off elapsed time is set according to the read voltage (# 2 ′), and the slow leak stop function start time t2 is set based on the lamp turn-off elapsed time (# 3).

ランプに供給する電力指令値を設定して(#4)、t<t1であれば(#6’)、点灯制御(#7)を行う。t≧t1であれば、ランプ電圧Vlaを読み込む(#5)。t<t2であれば(#6”)、VlaがVL1を超えているかどうか判定する(#8’)。t≧t2であれば、VlaがVL2を超えているかどうか判定する(#8”)。Vla≦VL2であれば、異常カウントを開始し(#11)、異常カウントが異常検出設定時間以内(#12)であれば、点灯制御(#7)を継続し、そうでなければ動作を停止する(#9)。異常カウントの途中でVla>VL2になれば、異常カウントを解除し(#10)、点灯制御(#7)を継続する。   A power command value to be supplied to the lamp is set (# 4), and if t <t1 (# 6 '), lighting control (# 7) is performed. If t ≧ t1, the lamp voltage Vla is read (# 5). If t <t2 (# 6 ″), it is determined whether Vla exceeds VL1 (# 8 ′). If t ≧ t2, it is determined whether Vla exceeds VL2 (# 8 ″). . If Vla ≦ VL2, start the abnormal count (# 11), if the abnormal count is within the abnormal detection set time (# 12), continue the lighting control (# 7), otherwise stop the operation (# 9). If Vla> VL2 in the middle of the abnormality count, the abnormality count is canceled (# 10) and the lighting control (# 7) is continued.

低ランプ電圧検出電圧VL1は、ランプの電極間短絡保護のため極めて低い値に設定し、この機能開始時間t1も点灯直後から動作するように設定する。短絡の場合、ランプ定格電流を大幅に上回る電流が流れるため、点灯回路のスイッチング素子の損失が大きくなり、短時間でも破壊に至ることがあるので、t1以降VL1を下回れば即座に点灯装置を停止する。   The low lamp voltage detection voltage VL1 is set to an extremely low value for short-circuit protection between the electrodes of the lamp, and this function start time t1 is also set to operate immediately after lighting. In the case of a short circuit, since the current significantly exceeds the rated current of the lamp flows, the loss of the switching element of the lighting circuit becomes large and may be destroyed even in a short time, so the lighting device is immediately stopped if it falls below VL1 after t1. To do.

一方、VL2はスローリークや発光管膨れによるランプ異常時に点灯装置を停止するため、比較的高い電圧に設定し、その動作開始時間もランプ点灯後、数分以降に設定する。ランプ点灯後t2以降にVL2を下回る異常時の制御は、VL2を下回ったままの状態が所定の時間継続したとき初めて点灯制御を停止し、VL2を下回っても所定の時間内に再びVL2を超えれば異常処理ルーチンを解除する。この異常処理時の制御によって、特に短アーク長の高圧放電灯の内部物質がハロゲンサイクルにより電極に成長して電極間距離が縮まり、ランプ電圧が一時的に低下するような正常な場合に誤ってランプを消灯することを防ぐことができる。   On the other hand, VL2 is set to a relatively high voltage in order to stop the lighting device when the lamp is abnormal due to slow leak or arc tube bulge, and the operation start time is also set to several minutes after the lamp is lit. Control at the time of an abnormality below VL2 after t2 after the lamp is lit stops the lighting control for the first time when the state of being below VL2 continues for a predetermined time, and even if it falls below VL2, VL2 can be exceeded again within the predetermined time. If the error processing routine is cancelled, the abnormal processing routine is canceled. Due to the control during this abnormal processing, the internal material of the high-pressure discharge lamp with a short arc length grows on the electrodes by the halogen cycle, the distance between the electrodes is shortened, and the lamp voltage is temporarily reduced. It is possible to prevent the lamp from being turned off.

以上のように、放電灯の異常を判断する手段を複数有する場合において、複数の異常判断手段はランプの点灯時間により切り替えるようにすれば、点灯時間に応じたランプ電圧の変化に合わせて異常判断手段を切り替えることで、誤動作が少なく確実に異常検出をすることができる。また、放電灯が異常と判断する基準電圧は複数の異常判断手段に応じて複数有するものとすれば、ランプ電圧の挙動に合わせて放電灯が異常と判断する基準電圧を設定することができるので、確実に異常検出をすることができる。さらに、放電灯が異常と判断する基準電圧の切り替えを異なる時間に設定することで、確実に異常検出をすることができる。なお、t1とt2は同じ時間に設定しても良い。   As described above, in the case where there are a plurality of means for judging abnormality of the discharge lamp, if the plurality of abnormality judgment means are switched according to the lamp lighting time, the abnormality judgment is made according to the change of the lamp voltage according to the lighting time. By switching the means, it is possible to reliably detect an abnormality with few malfunctions. Further, if there are a plurality of reference voltages that are determined to be abnormal by the discharge lamp in accordance with a plurality of abnormality determination means, a reference voltage at which the discharge lamp is determined to be abnormal can be set in accordance with the behavior of the lamp voltage. It is possible to reliably detect an abnormality. Furthermore, the abnormality can be reliably detected by setting the switching of the reference voltage at which the discharge lamp is determined to be abnormal at different times. Note that t1 and t2 may be set at the same time.

(実施の形態5)
図9に第5の実施の形態の低ランプ電圧、高ランプ電圧停止機能の動作する範囲を示す。図10は放電灯が消灯してからの経過時間を検出する構成を図1とは異なる例として示す。本実施の形態では、放電灯3が消灯してからの経過時間を検出する検出回路7を備え、ランプを消灯してからの経過時間により異常判断の開始時間t0を変化させることにより、ホットリスタート時にも確実に異常検出をすることができる。
(Embodiment 5)
FIG. 9 shows the operating range of the low lamp voltage and high lamp voltage stop function of the fifth embodiment. FIG. 10 shows a configuration for detecting an elapsed time after the discharge lamp is turned off as an example different from FIG. In the present embodiment, a detection circuit 7 that detects an elapsed time after the discharge lamp 3 is turned off is provided, and the abnormality determination start time t0 is changed according to the elapsed time after the lamp is turned off. Abnormality can be detected reliably even at the start.

本実施の形態では、制御回路6に大容量のコンデンサC1が接続され、電源投入が投入されるとコンデンサC1が充電され、電源を遮断後も充分に長い間、制御回路6のマイクロコントローラが動作し、その間、マイクロコントローラのタイマーにより放電灯3の消灯時間をカウントする。再度電源を投入すれば、カウントされた消灯時間に応じて低ランプ電圧停止機能の開始時間t0を設定する。もし、コンデンサC1の電圧がマイクロコントローラの動作電圧以下になっていた場合、ランプ3が消灯してから充分に長い時間が経過したと判断することができるので、t0をコールドスタート時の低ランプ電圧停止機能の開始時間tcoldに設定する。   In this embodiment, a large-capacitance capacitor C1 is connected to the control circuit 6, and when the power is turned on, the capacitor C1 is charged, and the microcontroller of the control circuit 6 operates for a long time after the power is turned off. Meanwhile, the extinguishing time of the discharge lamp 3 is counted by a timer of the microcontroller. If the power is turned on again, the low lamp voltage stop function start time t0 is set according to the counted turn-off time. If the voltage of the capacitor C1 is lower than the operating voltage of the microcontroller, it can be determined that a sufficiently long time has elapsed since the lamp 3 was turned off. The start time tcold of the stop function is set.

以上の実施の形態において、画像表示装置では使用環境によりスクリーンに投射する光量を調整するため、ランプ安定点灯時の電力を変化させることがある。このとき、放電灯の発光管の温度は異なるので、ホットリスタート時のランプ電圧の上昇の仕方は異なる。したがって、放電灯に供給する電力に応じて、放電灯を消灯してからの経過時間により異常判断の開始時間t0を変化させる。ランプ電力が小さい場合、発光管の温度上昇は小さいので、電力が大きい場合と同じ経過時間でホットリスタートする場合、異常判断の開始時間は早める。   In the above embodiment, the image display apparatus may change the power when the lamp is stably lit in order to adjust the amount of light projected onto the screen according to the usage environment. At this time, since the temperature of the arc tube of the discharge lamp is different, the way of increasing the lamp voltage at the time of hot restart is different. Therefore, the abnormality determination start time t0 is changed according to the elapsed time since the discharge lamp is extinguished according to the power supplied to the discharge lamp. When the lamp power is small, the temperature rise of the arc tube is small. Therefore, when the hot restart is performed at the same elapsed time as when the power is large, the abnormality determination start time is advanced.

(実施の形態6)
上述の各実施の形態の放電灯点灯装置は、プロジェクタやリアプロジェクションTVのような画像表示装置の光源となる放電ランプの点灯に用いられる。ここでは、プロジェクタに実装する場合を例示する。図11は画像表示装置30の外観を示す斜視図であり、図12は画像表示装置30の内部構成を示す概略構成図である。図中、31は投光窓、32は電源部、33a,33b,33cは冷却用ファン、34は外部信号入力部、35は光学系、36はメイン制御基板、40は放電灯点灯装置、3は放電灯である。破線で示した枠内にメイン制御基板36が実装されている。このように、放電灯3は画像表示装置30の内部に実装されているが、本発明の放電灯点灯装置40を採用することにより、従来よりも異常検出が早くできるので、放電灯の破損や放電灯点灯装置の故障を防ぐことができる。
(Embodiment 6)
The discharge lamp lighting device of each of the above-described embodiments is used for lighting a discharge lamp serving as a light source of an image display device such as a projector or a rear projection TV. Here, the case where it mounts in a projector is illustrated. FIG. 11 is a perspective view showing the external appearance of the image display device 30, and FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing the internal configuration of the image display device 30. In the figure, 31 is a projection window, 32 is a power supply unit, 33a, 33b and 33c are cooling fans, 34 is an external signal input unit, 35 is an optical system, 36 is a main control board, 40 is a discharge lamp lighting device, 3 Is a discharge lamp. A main control board 36 is mounted in a frame indicated by a broken line. As described above, the discharge lamp 3 is mounted inside the image display device 30. However, by adopting the discharge lamp lighting device 40 of the present invention, the abnormality detection can be performed earlier than in the prior art. Failure of the discharge lamp lighting device can be prevented.

実施の形態1の高圧放電灯点灯装置の基本的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic composition of the high pressure discharge lamp lighting device of Embodiment 1. 実施の形態1の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing the operation of the first embodiment. 実施の形態1のランプ消灯経過時間検出用コンデンサ電圧と低ランプ電圧停止機能開始時間の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the capacitor voltage for lamp extinction elapsed time detection of Embodiment 1, and the low lamp voltage stop function start time. 実施の形態1のランプ点灯時間とランプ電圧の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the lamp lighting time of Embodiment 1, and a lamp voltage. 実施の形態2のランプ点灯時間とランプ電圧の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the lamp lighting time of Embodiment 2, and a lamp voltage. 実施の形態3のランプ点灯時間とランプ電圧の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the lamp lighting time of Embodiment 3, and a lamp voltage. 実施の形態4のランプ点灯時間とランプ電圧の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the lamp lighting time of Embodiment 4, and a lamp voltage. 実施の形態4の動作を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing the operation of the fourth embodiment. 実施の形態5のランプ点灯時間とランプ電圧の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the lamp lighting time of Embodiment 5, and a lamp voltage. 実施の形態5の点灯装置の基本的な構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a basic configuration of a lighting device according to a fifth embodiment. 実施の形態6に係る画像表示装置の外観を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view illustrating an appearance of an image display device according to a sixth embodiment. 実施の形態6に係る画像表示装置の内部構成を示す概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing an internal configuration of an image display device according to a sixth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 直流電源
2 点灯回路
3 高圧放電灯
4 始動回路
5 ランプ電圧検出回路
6 制御回路
7 ランプ消灯経過時間検出回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC power supply 2 Lighting circuit 3 High pressure discharge lamp 4 Starting circuit 5 Lamp voltage detection circuit 6 Control circuit 7 Lamp extinction time detection circuit

Claims (7)

スイッチング素子を用いて放電灯に所定の電力を供給する点灯回路と、放電灯を始動させるための始動回路と、ランプ電圧を検出する検出回路と、検出されたランプ電圧が基準電圧以下の場合に放電灯が異常と判断する手段と、異常と判断したときの制御を行う異常処理手段と、放電灯が消灯してからの経過時間を検出する検出回路を備えた高圧放電灯点灯装置において、放電灯を消灯してからの経過時間により異常判断の開始時間を変化させることを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 When a lighting circuit that supplies a predetermined power to the discharge lamp using a switching element, a starting circuit for starting the discharge lamp, a detection circuit that detects the lamp voltage, and when the detected lamp voltage is below the reference voltage In a high pressure discharge lamp lighting device comprising a means for determining that a discharge lamp is abnormal, an abnormality processing means for performing control when it is determined to be abnormal, and a detection circuit for detecting an elapsed time after the discharge lamp is extinguished. A high pressure discharge lamp lighting device characterized in that the start time of abnormality determination is changed according to the elapsed time after the lamp is turned off. スイッチング素子を用いて放電灯に所定の電力を供給する点灯回路と、放電灯を始動させるための始動回路と、ランプ電圧を検出する検出回路と、検出されたランプ電圧が基準電圧以下の場合に放電灯が異常と判断する手段と、異常と判断したときの制御を行う異常処理手段を備えた高圧放電灯点灯装置において、放電灯が異常と判断する基準電圧は放電灯の点灯時間に応じて変化することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 When a lighting circuit that supplies a predetermined power to the discharge lamp using a switching element, a starting circuit for starting the discharge lamp, a detection circuit that detects the lamp voltage, and when the detected lamp voltage is below the reference voltage In the high-pressure discharge lamp lighting device having means for determining that the discharge lamp is abnormal and abnormality processing means for performing control when it is determined to be abnormal, the reference voltage for determining that the discharge lamp is abnormal depends on the lighting time of the discharge lamp. A high pressure discharge lamp lighting device characterized by changing. 請求項1または2において、放電灯の異常を判断する手段を複数有することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 3. The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 1, comprising a plurality of means for judging abnormality of the discharge lamp. 請求項3において、異常判断手段の少なくとも一つは、検出されたランプ電圧が基準電圧以下の場合、即座に異常と判断することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 4. The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 3, wherein at least one of the abnormality determining means immediately determines that the abnormality is present when the detected lamp voltage is equal to or lower than the reference voltage. 請求項3において、異常判断手段の少なくとも一つは、検出されたランプ電圧が基準電圧以下の状態が所定の時間継続する場合に異常と判断することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 4. The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 3, wherein at least one of the abnormality determining means determines that an abnormality occurs when a state in which the detected lamp voltage is equal to or lower than a reference voltage continues for a predetermined time. 請求項1〜5のいずれかにおいて、高圧放電灯は短アークの高圧放電灯であることを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 6. The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the high pressure discharge lamp is a short arc high pressure discharge lamp. 請求項1〜6のいずれかに記載の高圧放電灯点灯装置と、リフレクタを備えた高圧放電灯と、放電灯の光を利用して画像を表示する画像表示手段と、画像表示手段を通った光を集光してスクリーンに投射する光学系と、それら構成要素を収納するケースを備えたことを特徴とする画像表示装置。 The high pressure discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 6, a high pressure discharge lamp including a reflector, an image display unit that displays an image using light of the discharge lamp, and an image display unit An image display device comprising: an optical system for condensing light and projecting it on a screen; and a case for housing these components.
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