JP2008083715A

JP2008083715A - 映像機器

Info

Publication number: JP2008083715A
Application number: JP2007291503A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Noguchi; 俊之野口; Yasuhiro Kakimoto; 安博柿本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-11-09
Filing date: 2007-11-09
Publication date: 2008-04-10

Abstract

【課題】従来、放電灯点灯装置を用いた映像機器では、消費電力の面で十分な省電力化が図れていない。
【解決手段】放電灯と、放電灯を点灯させるインバータ回路と、インバータ回路を制御するインバータ制御回路と、インバータ制御回路を制御して放電灯に供給される電力を大きく設定する第１のデータテーブル、放電灯に供給される電力を小さく設定する第２のデータテーブルと、第１、第２のデータテーブルを選択するコントロール部と、映像信号の有無を検出する映像信号検出器を備え、映像信号検出器により検出される映像信号の有無により第１、第２のデータテーブルを切り替え、映像信号検出器への映像信号の入力時は、第１のデータテーブルによりインバータ回路から大きな電力が放電灯に供給され、映像信号検出器に映像信号がない状態では、第２のデータテーブルによりインバータ回路から小さな電力が放電灯に供給されるようにして省電力化を図った映像機器。
【選択図】図１１

Description

本発明は、メタルハライドランプ等の放電灯の点灯により、映像を投射する映像機器に関し、映像信号の有無により放電灯の点灯電力を変更可能にし、映像信号が無くなった場合放電灯への供給電力を小さくして省電力化を図る映像機器を提供するものである。

近年、投射型映像機器においては、放電ランプの点滅やその明るさのレベル／タイミング制御にマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略す）を用い、これらの設定をプログラムで自在に行えるようにした放電灯点灯装置が用いられるようになってきている。

図１６は上記放電灯点灯装置の一例を示すもので、放電ランプＬに供給するランプ電流を作成するインバータ回路２と、インバータ回路２から出力されるランプ電流を制御して放電ランプＬの明るさ制御を行う制御回路部３とからなるものである。

そして、放電ランプＬの明るさなどの設定／制御を行うマイコン４と、マイコン４からの制御信号によりインバータ回路２が放電ランプＬに適切にランプ電流を供給出来るようにインバータ回路２をパルス制御するインバータ制御回路５とで上記制御回路部３は構成されている。なお、インバータ制御回路５は主にアナログ回路を中心として構成してある。

このマイコン４は、プログラムに従って演算を行い、各種の制御を行うコントロール部４ａと、コントロール部４ａによってインバータ制御回路５に与えられる制御データが設定されるデータ設定部４ｂと、データ設定部４ｂにて設定されたデジタルデータをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部４ｃとを備えている。また、インバータ制御回路５は、マイコン４のコントロール部４ａからの制御信号によってその動作を制御され、マイコン４からアナログ信号として与えられる制御データを元にインバータ回路２をＰＷＭ制御している。

そして、インバータ回路２はインバータ制御回路５にＰＷＭ制御されて、その出力（ランプ電流）のレベルが変化し、最終的に放電ランプＬの明るさが変化するのである。

上記従来の構成において、マイコン４は通常、放電ランプの電圧を検出する手段から得られた情報を、予めデータ設定部４ｂに制御データとして設定されたプログラムの計算式に当てはめ演算を行い、その演算結果を放電灯に供給すべき電流値としてデジタル信号で出力し、それを更にＤ／Ａ変換部４ｃを通じてＤ／Ａ変換されインバータ制御回路５に与える。

このようにして、ランプの明るさを直接制御するインバータ回路２の制御を行い、放電灯の電流の制御を行うことにより放電灯へ供給する電力制御を行っている。

しかし、この従来の構成では映像信号が無くなった場合に放電ランプへの電力の供給を小さくして省電力化を図るということを見出すことができないものであった。

このため、本発明は、放電灯と、前記放電灯を点灯させるインバータ回路と、前記インバータ回路を制御するインバータ制御回路と、前記インバータ制御回路を制御して前記放電灯に供給される電力を大きく設定する第１のデータテーブルおよび放電灯に供給される電力を小さく設定する第２のデータテーブルと、前記第１、第２のデータテーブルを選択するコントロール部と、映像信号の有無を検出する映像信号検出器を備え、前記映像信号検出器により検出される映像信号の有無により、前記コントロール部によって前記インバータ制御回路を制御する前記第１、第２のデータテーブルを切り替え、前記映像信号検出器への映像信号の入力時は、前記コントロール部によって選択された第１のデータテーブルにより前記インバータ回路から大きな電力が放電灯に供給され、前記映像信号検出器に映像信号がない状態では、前記コントロール部によって選択された第２のデータテーブルにより前記インバータ回路から小さな電力が放電灯に供給されるように構成した映像機器である。

さらに、映像信号の無信号の検出により、映像信号を黒レベルに下げるようにした映像機器である。

上記のような構成からなる本発明によれば、映像信号の有無を検出する映像信号検出器への映像信号の入力時は、第１のデータテーブルにより放電灯へは大きな電力が供給され、一方、映像信号検出器が映像信号の無しを検出すると、第２のデータテーブルにより放電灯へは小さな電力が供給されるため、映像信号が無い場合には省電力化することが出来る。

そして、省電力化されている状態から再び映像信号検出器に映像信号が入力されると、コントロール部により放電灯に供給する電力を大きく設定する第１のデータテーブルに切り替えられて、放電灯の明るさが通常より早く映像認識可能状態の明るさに達することが出来るといったクイックスタートが実現される。

また、映像信号の無信号の検出により、映像信号を黒レベルに下げることによって、あたかも映像機器が映像を投射していないかのようなシャッター機能を実現することができるという優れた効果を奏する。

本発明の放電灯点灯装置の実施の形態について、図を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１に示すように、本発明はマイコンを搭載した放電灯点灯装置であり、特にデータテーブルのデータに従い、インバータ回路２を制御するインバータ制御回路５の出力となるＰＷＭ信号のパルス幅を決定することを特徴とする。以下に詳細を説明する。

マイコン４はコントロール部４ａとＤ／Ａ変換部４ｃとで構成され、データ設定部４ｂのデータテーブルの点灯制御データにコントロール部４ａがアクセスを行い、放電灯を点灯させるのに必要なデータを読み取る。

点灯用制御データ部には、個々の放電灯を点灯するのに必要な、放電灯の特性に従って決められた始動時条件や点灯制御条件等を決定するためのデータを格納し、この部分を書き換えることによって、別の放電灯にも直ちに対応することが可能となる。

コントロール部４ａは必要なデータを読み取った後、プログラムで決められたルールに従いデジタル信号を生成する。この出力されたデジタル信号をＤ／Ａ変換部４ｃにてＤ／Ａ変換し制御信号Ａを生成する。このアナログ信号に変換された制御信号Ａにて１段目のＰＷＭ変換部７で出力されるパルス信号のパルス幅を可変する。

次に、このパルス幅を可変されたパルス信号を、フィルター部８を通してＤＣレベル信号に再度変換して基準信号を生成する。この時インバータ回路２の電流検出部２ａには電流が流れていないため、加算回路９では基準信号のレベル変更はされないままの制御信号Ｂが出力され、インバータ制御回路５に入力される。

インバータ制御回路５は制御信号Ｂにて決められたパルス幅のＰＷＭ信号を出力しインバータ回路２を駆動し、放電灯Ｌを点灯に至らしめる。点灯した放電灯Ｌの電流と電圧の状態はインバータ回路２の電流検出部２ａと電圧検出部２ｂを通じてマイコン４のコントロール部４ａにフィードバックされる。

放電灯Ｌの点灯電流の検出により信号Ａがコントロール部４ａに入力され、コントロール部４ａはデータテーブルの電力制御データ部にアクセスを行う。電力制御データ部には放電灯始動直後の電圧値から過渡期と安定期を経て、更に放電灯寿命末期を想定した電圧値までの、個々の電圧値に対する電流値を格納させてある。

電力制御データ部にアクセスの際、電圧検出部２ｂからの電圧値によりコントロール部４ａは電力制御データ部の参照するデータアドレスを決定し、そのデータアドレスに格納されているデータを読み出して、放電灯Ｌの点灯時と同様にプログラムで決められたルールに従いデジタル信号を生成する。

この出力されたデジタル信号をＤ／Ａ変換部４ｃにてＤ／Ａ変換し、このアナログ信号に変換された制御信号Ａによって１段目のＰＷＭ変換部７で出力されるパルス信号のパルス幅を可変する。

次に、このパルス幅を可変されたパルス信号を、フィルター部８を通してＤＣレベル信号に再度変換して基準信号を作成する。

また、電流検出部２ａからの信号を、フィルター部６を通して周波数成分毎に分離し、オペアンプ等を通して制御可能なＤＣレベルまでレベルシフトを行った信号Ａ、Ｂ、Ｃを生成する。

この信号Ｂと上記基準信号は加算回路９にて加算され新たにＤＣレベル信号として制御信号Ｂを生成し、この新たに発生した制御信号Ｂを基本発振周波数の変更が可能なインバータ制御回路５のＰＷＭ出力変換回路のパルス幅可変信号として入力する。

ここで放電灯Ｌの電流検出部２ａ及び電圧検出部２ｂからの信号をマイコン４のコントロール部４ａが読み取る速度は、マイコン４を動かしている基本発振周波数とプログラムの作り方によって決められるが、１回のインバータ回路２へのパルス幅制御変更に必要な、電流検出部２ａ及び電圧検出部２ｂからの信号を読み取る回数と、１回制御を行った後の読み取り休止回数とを、データテーブルの点灯用制御データ部に書き込み、これらの値に従ってマイコン４はデータの参照と演算処理を実施しデジタル信号を生成する。

なお、読み取り回数と休止回数は放電灯点灯初期の過渡期では比較的早く定常時では遅くするなどの放電灯の点灯状態によって分けることも出来、その状態の切り替わりポイントとなる電圧値も点灯用制御データ部に書き込むことが出来る。

また、電流検出部２ａ及び電圧検出部２ｂからマイコン４のコントロール部４ａにフィードバックされた信号に従って、現在のデジタル信号の出力レベルをどれくらい上下させるかも点灯用制御データ部に書き込み、制御出力目標に到達するまでの時間を必要量遅延させ、この遅延時間と先の読み取り回数と休止回数と出力レベルの上下度を放電灯Ｌの個々の特性に合わせ込むことにより、放電灯Ｌの明るさの時間的な推移を人間の見た目に連続的に映るようにすることが出来る。

しかしながら、人間の目にはわかりにくい放電灯Ｌの比較的早い電流及び電圧の挙動については、直接インバータ回路２にフィードバックをかけた方が制御をより安定させることが出来るため、先のフィルター部６によって分離された信号Ｃをインバータ回路２に直接フィードバックする。

これらの方法によりマイコン４の分解能の粗さによる人間の目に映る不連続な制御が緩和される他、電流検出部２ａからの信号を１つ以上のフィルターを通して周波数成分毎に分離し、放電灯Ｌのゆっくりとした変動や早い変動にも制御をかけることが出来、放電灯Ｌのちらつきも軽減することが出来る。

以上のような構成によってインバータ回路２を制御するＰＷＭ出力のパルス幅を決定し、放電灯Ｌへの点灯と電力制御を行う。

また、データ書換インターフェイス部４ｄから、データテーブルのデータを書き換えることも可能である。

（実施の形態２）
図２において、マイコン４はコントロール部４ａとＤ／Ａ変換部４Ｃとで構成され、次に外部信号からの入力によりコントロール部４ａはデータ設定部４ｂのデータテーブルＡ，Ｂ，…，Ｃのうちいずれかを選択する。

なお外部信号はデータテーブルを選択する機能があれば良いので、内部で切り替えスイッチ等に置き換えることも出来る。

またデータ設定部４ｂは図１に示すようにマイコン４の仕様をフラッシュメモリ機能付きマイコンとして、そのメモリ部を利用しても良いし、図３に示すように外部メモリＩＣを利用することも可能である。

以上のようにランプ点灯用制御データ部とランプ電力制御データ部とを１つのデータテーブルとした構成をとり、このデータテーブルを複数搭載し、データテーブルを外部信号等により切り替える機能を有することにより、機器の動作中であっても放電灯に供給する電力を変更することが可能である。

以後の動作は実施の形態１と同じなので省略する。

（実施の形態３）
図４において、マイコン４のコントロール部４ａがデータテーブルのデータを参照し、読み出されたデータと、輝度検出器１１からのデータを演算部１０にて演算を行い、放電灯が安定点灯をしている時の輝度が常に一定になるように補正をかけることが出来る。

なお、図５に示すように輝度検出器１１からのデータを演算器１０にて演算し、演算されたデータを、データ書換インターフェイス部４ｄを通じて、予めデータテーブルを書き換えておくことも可能で、この場合、輝度検出器１１と演算部１０は実際の放電灯点灯装置に実装されていなくても良い。

以後の動作は実施の形態１及び実施の形態２と同じなので省略する。

（実施の形態４）
図６において、マイコン４のコントロール部４ａがデータテーブルのデータを参照し、読み出されたデータと、放電灯温度検出器１２からのデータを演算部１０にて演算を行い、放電灯が安定点灯をしている時の放電灯の温度が常に一定になるように補正をかけることが出来る。

なお、図７に示すように放電灯温度検出器１２からのデータを演算器１０にて演算し、演算されたデータを、データ書換インターフェイス部４ｄを通じて、予めデータテーブルを書き換えておくことも可能で、この場合、放電灯温度検出器１２と演算部１０は実際の放電灯点灯装置に実装されていなくても良い。

（実施の形態５）
図８において、マイコン４のコントロール部４ａがデータテーブルのデータを参照し、読み出されたデータと、放電灯装置温度検出器１３からのデータを演算部１０にて演算を行い、放電灯が安定点灯をしているときの放電灯の温度が常に一定になるように補正をかけることが出来る。

なお、図９に示すように放電灯装置温度検出器１３からのデータを演算器１０にて演算し、演算されたデータを、データ書換インターフェイス部４ｄを通じて、予めデータテーブルを書き換えておくことも可能で、この場合、放電灯装置温度検出器１３と演算部１０は実際の放電灯点灯装置に実装されていなくても良い。

（実施の形態６）
図１０において、Ｂ１、Ｂ２は放電灯固定構造体ＬＨに設けられた突き出し部である。放電灯Ｌを機器本体に取り付ける際、機器本体側に設けられた穴Ｈ１，Ｈ２を通して、放電灯点灯装置のデータテーブルを切り替えることが出来るスイッチＳ１，Ｓ２のアーム部を押し上げ、スイッチＳ１，Ｓ２がそれぞれＯＮする仕組みである。

ここで、スイッチＳ１，Ｓ２がＯＮの時はデータテーブルＡを参照し、突き出し部Ｂ２が無い場合はスイッチＳ１のみがＯＮとなってデータテーブルＢを選択するといった仕組みを有するので、放電灯Ｌの種類を放電灯固定構造体ＬＨに設けられた突き出し部Ｂ１，Ｂ２の有無により、４種類に分け、その判別をスイッチＳ１，Ｓ２のＯＮ／ＯＦＦによって行えることから、４種類のデータテーブルのうち、取り付けられた放電灯Ｌに最適なデータテーブルを選択することが可能である。

もちろん放電灯Ｌの取り付けの際に、データテーブルを選択出来る仕組みが実現出来るのであれば、突き出し部の構造に限らず、どのような構造または回路でもかまわない。

以上のような仕組みにより、ユーザーが意識しなくても使おうとした放電灯Ｌに最適なデータテーブルを選択することが出来る他、この突き出し部や電気接触子等の位置や形状で、切り替えるデータテーブルを替えることが出来るようにしたことにより、放電灯Ｌの変更とデータテーブルの変更が確実に整合がとれるようになる。

（実施の形態７）
図１１において、映像機器本体の映像信号検出器１４からの信号を一部、マイコン４のコントロール部４ａに入力することにより、選択するデータテーブルを切り替えることが出来るシステムである。

この時、映像信号の輝度レベルによって選択するデータテーブルを切り替えることにより、映像シーンによるランプの電力・明るさ切り替えも可能となり、映像のコントラスト感を映像シーンに合わせ変更することが可能である。

また、映像信号検出器１４からの信号を映像信号の有無により切り替えることにより、映像信号が無い場合に映像機器内で作られた信号を検知し、放電灯Ｌに供給する電力を小さく設定出来るデータテーブルに切り替えて省電力化することが出来る。

また、映像機器本体側でも無信号の検出により映像信号を黒レベルまで下げるシステム構成をとることにより、あたかも映像機器が映像を投射していないかのように出来るシャッター機能を実現することが出来る。

次に、再び映像信号検出器１４に映像信号が入力され、コントロール部４ａに信号が入力されると、放電灯Ｌに供給する電力を大きく設定出来るデータテーブルに切り替えを行い、放電灯Ｌの明るさが通常より早く映像認識可能状態の明るさに達することが出来るといったクイックスタート機能も実現出来る。

（実施の形態８）
図１に示すようなデータ書換インターフェイス部４ｄを通じてデータ制御部４ｂのデータテーブルのデータを書き換えたり、図３に示すようなメモリＩＣを差し替えることにより別のデータテーブルを再搭載し、別の放電灯を機器に取り付けて使用したり、放電灯に供給する電力を変更するに際し、図１２に示すように、本発明の放電灯点灯装置１５を搭載した機器１６の購入者１７に対し、放電灯を販売する者や液晶プロジェクター等の映像装置を販売する供給者１８や第三者１９が、データテーブルのデータを、データ単体またはメモリＩＣ等の形態２０で機器１６の購入後に新たに販売・供給することが出来る。

（実施の形態９）
図１に示すようなデータ書換インターフェイス部４ｄを通じてデータ制御部４ｂのデータテーブルのデータを書き換えたり、図３に示すようなメモリＩＣを差し替えることにより別のデータテーブルを再搭載し、別の放電灯を機器に取り付けて使用する場合、図１３に示すように、本発明の放電灯点灯装置１５を搭載した機器１６の購入者１７に対し、放電灯を販売する者や液晶プロジェクター等の映像装置を販売する供給者１８や第三者１９が、データテーブルのデータを、データ単体またはメモリＩＣ等の形態２０と共に別の放電灯Ｌ１を、機器１６の販売後に新たに販売・供給することが出来る。

（実施の形態１０）
図１に示すようなデータ書換インターフェイス部４ｄを通じてデータ制御部４ｂのデータテーブルのデータを書き換えたり、図３に示すようなメモリＩＣを差し替えることにより別のデータテーブルを再搭載し、別の放電灯を機器に取り付けて使用したり、放電灯に供給する電力を変更するに際し、図１４に示すように、本発明の放電灯点灯装置１５を搭載した機器１６の購入者１７に対し、放電灯を販売する者や液晶プロジェクター等の映像装置を販売する供給者１８や第三者１９が、データテーブルのデータを、インターネット等の情報通信媒体２１や取り扱い説明書２２を通じて公開または販売したり、専門の知識を有する者２３がデータテーブルへの切り替えを無償または有償で実施することが出来る。

（実施の形態１１）
図１に示すようなデータ書換インターフェイス部４ｄを通じてデータ制御部４ｂのデータテーブルのデータを書き換えたり、図３に示すようなメモリＩＣを差し替えることにより別のデータテーブルを搭載し、別の放電灯を機器に取り付けて使用したり、放電灯に供給する電力を変更するに際し、図１５に示すように、複数のデータテーブルのうち、一部のデータテーブルを非公開にして、後に非公開データテーブル２４への切り替え方法等の情報２５を本発明の放電灯点灯装置１５を搭載した機器１６の購入者１７に対し、放電灯を販売する者や液晶プロジェクター等の映像装置を販売する供給者１８や第三者１９が、データテーブルのデータを、インターネット等の情報通信媒体２１や取り扱い説明書２２を通じて公開または販売したり、専門の知識を有する者２３がデータテーブルへの切り替えを無償または有償で実施することが出来る。

本発明は、放電灯を用いる映像機器の省電力化を図り、かつ再動作がクイックスタートするという使用者の利便性に優れており、極めて有用である。

実施の形態１を示す回路ブロック図実施の形態２を示す回路ブロック図実施の形態２の別例を示す回路ブロック図実施の形態３を示す回路ブロック図実施の形態３の別例を示す回路ブロック図実施の形態４を示す回路ブロック図実施の形態４の別例を示す回路ブロック図実施の形態５を示す回路ブロック図実施の形態５の別例を示す回路ブロック図実施の形態６を示す構造図実施の形態７を示す回路ブロック図実施の形態８を示す回路ブロック図実施の形態９を示すブロック図実施の形態１０を示すブロック図実施の形態１１を示すブロック図従来例を示す回路ブロック図

符号の説明

１放電灯点灯装置
２インバータ回路
２ａ電流検出部
２ｂ電圧検出部
３制御回路部
４マイコン
４ａコントロール部
４ｂデータ設定部
４ｃＤ／Ａ変換部
４ｄデータ書換インターフェイス部
５インバータ制御回路
６フィルター部
７ＰＷＭ変換部
８フィルター部
９加算回路
１０演算部
１１輝度検出器
１２放電灯温度検出器
１３放電灯装置温度検出器
１４映像信号検出器
１５本発明の放電灯点灯装置
１６機器
１７購入者
１８供給者
１９第三者
２０データ単体またはメモリＩＣ等の形態
２１インターネット等の情報
２２取り扱い説明書
２３専門の知識を有する者
２４非公開データテーブル
２５切り替え方法等の情報
Ｌ放電灯
Ｌ１別の放電灯
ＬＨ放電灯固定構造体
Ｂ１、Ｂ２突き出し部
Ｈ１、Ｈ２機器本体側に設けられた穴
Ｓ１、Ｓ２スイッチ

Claims

放電灯と、
前記放電灯を点灯させるインバータ回路と、
前記インバータ回路を制御するインバータ制御回路と、
前記インバータ制御回路を制御して前記放電灯に供給される電力を大きく設定する第１のデータテーブル、および放電灯に供給される電力を小さく設定する第２のデータテーブルと、
前記第１、第２のデータテーブルを選択するコントロール部と、
映像信号の有無を検出する映像信号検出器とを備え、
前記映像信号検出器により検出される映像信号の有無により、前記コントロール部によって前記インバータ制御回路を制御する前記第１、第２のデータテーブルを切り替え、前記映像信号検出器への映像信号の入力時は、前記コントロール部によって選択された第１のデータテーブルにより前記インバータ回路から大きな電力が放電灯に供給され、前記映像信号検出器に映像信号がない状態では、前記コントロール部によって選択された第２のデータテーブルにより前記インバータ回路から小さな電力が放電灯に供給されるように構成したことを特徴とする映像機器。
映像信号の無信号の検出により、映像信号を黒レベルに下げるようにした請求項１に記載の映像機器。