JP2009288349A - Discharge lamp lighting device and image display device using the same - Google Patents

Discharge lamp lighting device and image display device using the same Download PDF

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Hiroshi Watanabe
浩士 渡邊
Tomoyuki Nakano
智之 中野
Junichi Hasegawa
純一 長谷川
Katsuyoshi Nakada
克佳 中田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge lamp lighting device which is improved in color representation performance by reducing time shift of timing even though the number of times of setting synchronism between switching timing and the output timing of a color segment is reduced. <P>SOLUTION: The discharge lamp lighting device 101 includes a lighting circuit (converter circuit 1 and inverter circuit 2) for lighting a high-voltage discharge lamp La, and a control circuit 5 for controlling an output from the lighting circuit to the high-voltage discharge lamp La for each color segment. The control circuit 5 includes a timing signal input circuit 5d for obtaining a timing signal inputted for each rotation of the color segment, and a segment time calculation processing part 6d for obtaining an incident period of time from reception of the timing signal to entry of a luminous flux to each color segment, wherein the output from the lighting circuit to the high-voltage discharge lamp La is controlled according to the color segment, at the passage point of time of the incident time to each segment from the input time of the timing signal. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像表示装置に用いる放電灯点灯装置および画像表示装置に関するものである。   The present invention relates to a discharge lamp lighting device and an image display device used for an image display device.

従来、DMD(登録商標)(Digital Micromirror Device)と呼ばれる反射型の光学素子を用いた画像表示装置が提供されている。図15はこのような画像表示装置の概略構成図であり、光源である高圧放電灯Laを点灯させる放電灯点灯装置101と、円板状であって回転方向において複数色のカラーセグメント103aに分割され、一定速度で回転することによって高圧放電灯Laから照射された光束が各カラーセグメント103aに順次入射されるカラーフィルタ103と、高圧放電灯Laからの照射光をカラーフィルタ103に集光させるレンズ104と、カラーフィルタ103を通過した光を後述の光学素子106に集光させるレンズ105と、レンズ105を通過して入射した各色の光束に階調付けと映像信号による変調とを行うDMD(登録商標)(Digital Micromirror Device)と呼ばれる反射型の光学素子106と、光学素子106によって反射された光を投影面に投射させる投射レンズ107と、カラーフィルタ103の回転を制御するとともに、ランプ光束が入射するカラーセグメント103aに応じて高圧放電灯Laの光出力を制御する画像表示用制御回路102とを備えている。尚、図中の矢印は高圧放電灯から照射されるランプ光束を示している。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been provided an image display device using a reflective optical element called DMD (registered trademark) (Digital Micromirror Device). FIG. 15 is a schematic configuration diagram of such an image display device, which is a discharge lamp lighting device 101 for lighting a high-pressure discharge lamp La as a light source, and is divided into a plurality of color segments 103a that are disk-shaped and rotated in the rotation direction. The color filter 103 in which the light beam emitted from the high-pressure discharge lamp La by rotating at a constant speed is sequentially incident on each color segment 103a, and the lens for condensing the irradiation light from the high-pressure discharge lamp La on the color filter 103 104, a lens 105 for condensing light that has passed through the color filter 103 on an optical element 106, which will be described later, and a DMD (registration) that applies gradation to the luminous flux of each color that has passed through the lens 105 and modulation by a video signal. (Trademark) (Digital Micromirror Device) A reflective optical element 106 and the light reflected by the optical element 106 are projected. A projection lens 107 to be projected onto the projector, and an image display control circuit 102 that controls the rotation of the color filter 103 and controls the light output of the high-pressure discharge lamp La in accordance with the color segment 103a on which the lamp luminous flux is incident. . In addition, the arrow in a figure has shown the lamp | ramp light beam irradiated from a high pressure discharge lamp.

従来の画像表示装置では、明るさを向上させるために、カラーフィルタ103に赤色(R:red)、緑色(G:green)、青色(B:blue)の3原色に加えて、白色(W:white)のカラーセグメント103aを設けているが、白色のカラーセグメント103aを追加したことによって、赤色、緑色、青色の分解能が低下するため、色彩度の性能が低下するという問題があった。そこで、色彩度の性能を向上させるために、R、G、B、Wに加えてシアン(C:cyan)、マゼンタ(M:magenta)、黄色(Y:yellow)といった補色(secondary color)のカラーセグメント103aを設け、補色の輝度を高めることで色彩度を向上させる技術(いわゆるブリリアントカラー技術)が従来提案されている。   In the conventional image display device, in order to improve the brightness, the color filter 103 is white (W: W) in addition to the three primary colors of red (R: red), green (G: green), and blue (B: blue). white) color segment 103a is provided. However, the addition of the white color segment 103a reduces the resolution of red, green, and blue, resulting in a problem in that the color saturation performance deteriorates. Therefore, in order to improve the performance of color saturation, in addition to R, G, B, and W, secondary colors such as cyan (C: cyan), magenta (M: magenta), and yellow (Y: yellow) are used. A technique (so-called brilliant color technique) that improves the color saturation by providing the segment 103a and increasing the luminance of the complementary color has been proposed.

また、例えば特許文献1に記載のように、高圧放電灯に供給する点灯電力やランプ電流を制御することによって、1つのカラーフィルタ(カラーホイール)で擬似的に複数のカラーフィルタを実現し、使用用途(例えば映画などの鑑賞に適したシアターモード、プレゼンテーション用の説明資料の表示に適したプレゼンモードなどの画像モード)に応じたカラーフィルタを実現することで、使用用途に適した色彩で表現できるようにしたバリアブルイルミネーション技術が採用されてきている。   Further, as described in Patent Document 1, for example, by controlling the lighting power and lamp current supplied to the high-pressure discharge lamp, a plurality of color filters are realized in a pseudo manner using one color filter (color wheel) and used. By realizing color filters according to the application (for example, a theater mode suitable for watching movies, an image mode such as a presentation mode suitable for displaying presentation materials for presentations), it can be expressed in colors suitable for the intended use. Such variable illumination technology has been adopted.

このような画像表示装置に使用される放電灯点灯装置では、各画像モードに適した色彩が表現できるように、放電灯点灯装置では、各画像モードの最適な色彩を表現する電力パターン又は電流パターンを出力する必要があり、力ラーフィルタの各カラーセグメント毎にランプ電力波形或いはランプ電流波形を瞬時に制御する技術が必要になっていた。   In the discharge lamp lighting device used for such an image display device, the discharge lamp lighting device can express a color suitable for each image mode. Therefore, there is a need for a technique for instantaneously controlling the lamp power waveform or the lamp current waveform for each color segment of the power Luller filter.

上述のように各画像モードに適した色彩を表現するためには、カラーセグメント毎にランプ電力或いはランプ電流を制御する際に、カラーセグメントが切り替わるタイミングと、そのカラーセグメントに対応するランプ電力波形又はランプ電流波形の変化するタイミングとに時間のズレが生じないように、ランプ電力波形又はランプ電流波形の変化するタイミングを合わせる必要がある。ここで、カラーセグメントの切り替わるタイミングとランプ電力波形又はランプ電流波形の変化するタイミングとにズレが生じると、そのカラーセグメントで適正なランプ電力或いはランプ電流を投入できなくなり、光東の強弱が生じるために、そのカラーセグメントでの色表現性能が低下してしまうという問題が発生する。   In order to express a color suitable for each image mode as described above, when the lamp power or lamp current is controlled for each color segment, the timing at which the color segment switches and the lamp power waveform corresponding to the color segment or It is necessary to match the change timing of the lamp power waveform or the lamp current waveform so that there is no time lag from the change timing of the lamp current waveform. Here, if there is a discrepancy between the switching timing of the color segment and the timing at which the lamp power waveform or the lamp current waveform changes, it becomes impossible to input an appropriate lamp power or lamp current in that color segment, resulting in the intensity of light east. In addition, there is a problem that the color expression performance in the color segment is deteriorated.

このようなタイミングのズレを低減するために、例えば特許文献2に示される画像表示装置では、カラーセグメントが切り替わる毎に画像表示装置と放電灯点灯装置との間でタイミングを合わせていた。
特開2006−189485号公報 特開2007−79330号公報
In order to reduce such a timing shift, for example, in the image display device disclosed in Patent Document 2, the timing is adjusted between the image display device and the discharge lamp lighting device every time the color segment is switched.
JP 2006-189485 A JP 2007-79330 A

上述の特許文献2に示される画像表示装置では、カラーセグメントが切り替わる毎に画像表示装置と放電灯点灯装置との間でタイミングを合わせているため、タイミングの同期をとる回数が増加し、制御が複雑になるという問題があった。   In the image display device disclosed in Patent Document 2 described above, the timing is synchronized between the image display device and the discharge lamp lighting device every time the color segment is switched. There was a problem of becoming complicated.

また放電灯点灯装置が画像表示装置からタイミング信号を受信する回路では、装置間を電気的に絶縁するため、一般的にフォトカプラを介して信号の授受を行っているが、図16に示すようにフォトカプラの一次側の信号CS0のオフ時に二次側の出力信号CS1の信号波形がなまるため、入力信号CS0がオフに切り替わった時点から、出力信号CS1がスレッシュレベルを超えるまでに時間ズレΔtが発生することになり、オフ時の信号をタイミング信号として用いると、時間ズレが大きくなって、色表現性能が低下してしまうという問題があった。   In a circuit in which a discharge lamp lighting device receives a timing signal from an image display device, signals are generally exchanged through a photocoupler in order to electrically insulate the devices from each other, as shown in FIG. Since the signal waveform of the secondary-side output signal CS1 is dull when the primary-side signal CS0 of the photocoupler is turned off, there is a time lag from when the input signal CS0 switches off until the output signal CS1 exceeds the threshold level. When Δt is generated and the off-time signal is used as the timing signal, there is a problem that the time deviation becomes large and the color expression performance is deteriorated.

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、カラーセグメントの切替タイミングと出力の切替タイミングとの同期をとる回数が少ないながらも、タイミングの時間ズレを小さくして色表現性能を向上させた放電灯点灯装置及びそれを用いる画像表示装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to reduce the time deviation of the timing while the number of times of synchronizing the color segment switching timing and the output switching timing is small. It is another object of the present invention to provide a discharge lamp lighting device with improved color expression performance and an image display device using the same.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、回転方向において複数色のカラーセグメントに分割され、高圧放電灯から照射された光束が回転に応じて各カラーセグメントに順次入射されるカラーフィルタと、カラーフィルタを通過した各色の光束に階調付けと映像信号による変調とを行う映像表示素子とを備えた画像表示装置に用いられる放電灯点灯装置であって、高圧放電灯を点灯させる点灯回路と、各カラーセグメント毎に点灯回路から高圧放電灯への出力を制御する制御回路とを備え、制御回路は、カラーセグメントの1周期毎に画像表示装置から出力されるタイミング信号が入力されるタイミング信号入力手段と、タイミング信号が入力される時間間隔をもとに、タイミング信号の受信時から各カラーセグメントに光束が入射するまでの入射時間を求めるセグメント入射時間検出手段とを備え、タイミング信号の入力時点を起点としてセグメント入射時間検出手段により検出された各セグメントへの入射時間が経過した時点で、点灯回路から高圧放電灯への出力をカラーセグメントに応じて制御することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a color filter that is divided into color segments of a plurality of colors in the rotation direction, and a light beam emitted from a high-pressure discharge lamp is sequentially incident on each color segment according to the rotation. And a discharge lamp lighting device for use in an image display device including a video display element that performs gradation and modulation by a video signal on each color beam that has passed through a color filter, and is a lamp that lights a high-pressure discharge lamp. And a control circuit for controlling the output from the lighting circuit to the high-pressure discharge lamp for each color segment. The control circuit receives a timing signal output from the image display device for each cycle of the color segment. Based on the timing signal input means and the time interval at which the timing signal is input, the luminous flux enters each color segment from the time the timing signal is received. Segment incident time detecting means for determining the incident time until the high voltage discharge lamp from the lighting circuit at the time when the incident time to each segment detected by the segment incident time detecting means has elapsed from the input timing of the timing signal. The output to is controlled in accordance with the color segment.

請求項2の発明は、請求項1の発明において、セグメント入射時間検出手段は、タイミング信号が入力される1周期分の時間間隔をもとに、次の周期での各カラーセグメントへの入射時間を検出することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the segment incident time detecting means is configured to determine the incident time to each color segment in the next period based on a time interval for one period in which the timing signal is input. Is detected.

請求項3の発明は、請求項1の発明において、セグメント入射時間検出手段は、タイミング信号が入力される複数周期分の時間間隔をもとに、次の周期での各カラーセグメントへの入射時間を検出することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the segment incident time detection means is configured to determine the incident time to each color segment in the next period based on the time intervals for a plurality of periods in which the timing signal is input. Is detected.

請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れか1項の発明において、1周期の始まりのカラーセグメントに光束が入射する間にタイミング信号が入力される場合に、制御回路は、前記タイミング信号の時間幅を検出した結果に基づいてカラーフィルタの回転速度が変化したか否かを検出し、回転速度が変化した場合は、前記時間幅の検出結果と各カラーセグメントの回転角度の割合とに基づいて各カラーセグメントの入射時間を算出することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, when the timing signal is input while the light beam is incident on the color segment at the beginning of one cycle, the control circuit performs the timing. Based on the result of detecting the time width of the signal, it is detected whether or not the rotation speed of the color filter has changed. When the rotation speed has changed, the detection result of the time width and the ratio of the rotation angle of each color segment The incident time of each color segment is calculated based on the above.

請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れか1項の発明において、タイミング信号が入力される1周期の時間が1mS以上且つ100mS以下であることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects of the present invention, the time of one cycle in which the timing signal is input is 1 mS or more and 100 mS or less.

請求項6の発明は、請求項1乃至5の何れか1項の発明において、カラーフィルタが白色のカラーセグメントを少なくとも有し、タイミング信号の入力されるタイミングが、白色のカラーセグメントの終了時点であることを特徴とする。   The invention of claim 6 is the invention of any one of claims 1 to 5, wherein the color filter has at least a white color segment, and the timing at which the timing signal is input is at the end of the white color segment. It is characterized by being.

請求項7の発明は画像表示装置であって、高圧放電灯を点灯させる請求項1乃至6の何れか1項に記載の放電灯点灯装置と、複数色のカラーセグメントを有し高圧放電灯から照射された光束が各セグメントに順次入射されるカラーフィルタと、カラーフィルタを通過した各色の光束に階調付けと映像信号による変調とを行う映像表示素子とを備えたことを特徴とする。   A seventh aspect of the present invention is an image display device, comprising: the discharge lamp lighting device according to any one of the first to sixth aspects for lighting a high pressure discharge lamp; and the high pressure discharge lamp having a plurality of color segments. A color filter in which the irradiated light beam is sequentially incident on each segment, and a video display element that performs gradation and modulation by a video signal on each color light beam that has passed through the color filter are provided.

請求項1の発明によれば、カラーセグメントの1周期毎に画像表示装置から出力されるタイミング信号の入力時間間隔をもとに、タイミング信号の入力時点から各カラーセグメントへの入射時間を求めており、カラーセグメントの1周期毎に入力されるタイミング信号と同期をとっているので、カラーセグメント毎に同期をとる場合に比べて、同期をとる回数が減るから、放電灯点灯装置側での信号処理の負担を軽減でき、またタイミング信号と同期をとるカラーセグメントや、タイミング信号の信号レベルが変化する方向(H→L又はL→H)は任意に選択できるので、タイミングのズレが軽減できるような条件を選択することによって、カラーセグメントが切り替わるタイミングと、ランプ電力又はランプ電流を変化させるタイミングの時間ズレを小さくして、色表現性能を向上させることができるという作用効果を奏します。   According to the first aspect of the present invention, the incident time to each color segment is obtained from the input timing of the timing signal based on the input time interval of the timing signal output from the image display device for each period of the color segment. In addition, since it is synchronized with the timing signal input for each cycle of the color segment, the number of times of synchronization is reduced compared with the case of synchronizing for each color segment. The processing load can be reduced, and the color segment synchronized with the timing signal and the direction in which the signal level of the timing signal changes (H → L or L → H) can be arbitrarily selected, so that the timing shift can be reduced. By selecting the appropriate conditions, the timing for switching the color segment and the timing for changing the lamp power or lamp current Between displacement and small, it will exhibit the effect that color representation performance can be improved.

請求項2の発明によれば、カラーフィルタの回転速度が変化した場合に、回転速度が変化した後の1周期分の時間間隔から、次の周期での各カラーセグメントへの入射時間を検出することができるので、回転速度の変化によって各カラーセグメントへの入射時間が変化したとしても、次の周期から各カラーセグメントの入射時間の変化に追従することができ、所望の色彩を実現することができる。   According to the invention of claim 2, when the rotation speed of the color filter changes, the incident time to each color segment in the next period is detected from the time interval for one period after the rotation speed changes. Therefore, even if the incident time to each color segment changes due to a change in the rotation speed, it is possible to follow the change in the incident time of each color segment from the next period, and to realize a desired color. it can.

請求項3の発明によれば、複数周期分の時間間隔から次の周期での各カラーセグメントへの入射時間を検出しているので、例えば複数周期の時間間隔の平均値から各カラーセグメントへの入射時間を検出することによって、タイミング信号自体に時間のばらつきが発生した場合でも、各カラーセグメントへの入射時間を精度良く求めることができ、所望の色彩を実現することができる。   According to the invention of claim 3, since the incident time to each color segment in the next cycle is detected from the time interval of a plurality of cycles, for example, the average value of the time intervals of a plurality of cycles is applied to each color segment. By detecting the incident time, it is possible to obtain the incident time to each color segment with high accuracy even when the timing signal itself has a time variation, thereby realizing a desired color.

請求項4の発明によれば、タイミング信号の時間幅は、1周期の始まりのカラーセグメントにランプ光束が入射する時間に等しいので、この時間幅の変化から回転速度の変化を検出することができる。そして、回転速度が変化した場合は、1周期の始まりのカラーセグメントの時間幅と各カラーセグメントの回転角度の割合とに基づいて、各カラーセグメントの入射時間を算出しており、回転速度の変化を検出した周期内で、各カラーセグメントの入射時間を変化させて、各セグメントに対応した電力を高圧放電灯に供給できるから、所望の色彩を実現することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the time width of the timing signal is equal to the time when the lamp light beam is incident on the color segment at the beginning of one cycle. Therefore, the change in the rotational speed can be detected from the change in the time width. . When the rotation speed changes, the incident time of each color segment is calculated based on the time width of the color segment at the beginning of one cycle and the ratio of the rotation angle of each color segment. Since the incident time of each color segment is changed within the period in which the color is detected and power corresponding to each segment can be supplied to the high pressure discharge lamp, a desired color can be realized.

請求項5の発明によれば、力ラーフィルタの任意の回転速度に対応可能で、カラーフィルタが1回転する間に回転速度が上昇した場合でも、時間ズレのバラッキを軽減できるから、所望の色彩が実現できる。   According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to cope with an arbitrary rotation speed of the force Luller filter, and even when the rotation speed increases during one rotation of the color filter, it is possible to reduce the variation in time shift. Can be realized.

請求項6の発明によれば、白色のカラーセグメントは明るさを向上させるために設けられており、白色のカラーセグメントに切り替わるタイミングで時間ズレが生じても、所望の色彩を実現するためには影響がないから、白色のカラーセグメントに切り替わるタイミングで時間ズレのばらつきを吸収することによって、所望の色彩を実現することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, the white color segment is provided to improve the brightness, and in order to realize a desired color even if a time shift occurs at the timing of switching to the white color segment. Since there is no influence, a desired color can be realized by absorbing the variation in time deviation at the timing of switching to the white color segment.

請求項7の発明によれば、カラーセグメントの切替タイミングと出力の切替タイミングとの同期をとる回数が少ないながらも、タイミングの時間ズレが小さい放電灯点灯装置を用いることで、色彩精度の高い画像表示装置を提供することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, an image with high color accuracy can be obtained by using a discharge lamp lighting device that has a small timing shift even though the number of times that the color segment switching timing and the output switching timing are synchronized is small. A display device can be provided.

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施形態1)
本発明の放電灯点灯装置は画像表示装置に用いられるものであって、画像表示装置は、図15で説明したように光源である高圧放電灯Laを点灯させる放電灯点灯装置101と、円板状であって回転方向において複数色のカラーセグメント103aに分割され、高圧放電灯から照射された光束が回転に応じて各カラーセグメント103aに順次入射される回転型のカラーフィルタ103と、高圧放電灯Laからの照射光をカラーフィルタ103に集光させるレンズ104と、カラーフィルタ103を通過した光を後述の光学素子106に集光させるレンズ105と、レンズ105を通過して入射した各色の光束に階調付けと映像信号による変調とを行うDMD(登録商標)と呼ばれる反射型の光学素子106(映像表示素子)と、光学素子106によって反射された光を投影面に投射させる投射レンズ107と、カラーフィルタ103の回転を制御するとともに、ランプ光束が入射するカラーセグメント103aに応じて高圧放電灯Laの光出力を制御する画像表示用制御回路102とを備えている。
(Embodiment 1)
The discharge lamp lighting device of the present invention is used for an image display device, and the image display device is a discharge lamp lighting device 101 for lighting a high pressure discharge lamp La as a light source as described in FIG. A rotary color filter 103 that is divided into a plurality of color segments 103a in the rotation direction and is irradiated with light beams emitted from the high-pressure discharge lamp sequentially into the color segments 103a according to the rotation, and the high-pressure discharge lamp A lens 104 that condenses the light emitted from La on the color filter 103, a lens 105 that condenses the light that has passed through the color filter 103 onto an optical element 106, which will be described later, and a luminous flux of each color that has entered through the lens 105. A reflective optical element 106 (image display element) called DMD (registered trademark) that performs gradation and modulation by a video signal, and optical element 1 The projection lens 107 for projecting the light reflected by the projection surface 6 and the rotation of the color filter 103 and the image display for controlling the light output of the high-pressure discharge lamp La according to the color segment 103a on which the lamp luminous flux enters. Control circuit 102.

また図1は放電灯点灯装置101の回路ブロック図であり、コンバータ回路1およびインバータ回路2からなる点灯回路と、負荷回路3と、ランプ電圧検出回路4と、制御回路5とを主要な構成として備える。   FIG. 1 is a circuit block diagram of the discharge lamp lighting device 101. The lighting circuit including the converter circuit 1 and the inverter circuit 2, the load circuit 3, the lamp voltage detection circuit 4, and the control circuit 5 are the main components. Prepare.

コンバータ回路1は、MOSFETからなるスイッチング素子Q1と、インダクタL1と、コンデンサC1と、ダイオードD1とを用いた従来周知の降圧型チョッパ回路からなり、スイッチング素子Q1により直流電源Eの直流電圧をスイッチングすることによって、電源電圧を降圧した電圧を発生させる。   The converter circuit 1 is formed of a conventionally known step-down chopper circuit using a switching element Q1 made of a MOSFET, an inductor L1, a capacitor C1, and a diode D1, and switches the DC voltage of the DC power source E by the switching element Q1. As a result, a voltage obtained by stepping down the power supply voltage is generated.

インバータ回路2は、スイッチング素子Q2〜Q5を用いたフルブリッジ回路2aと、制御回路5から入力される制御信号に応じてスイッチング素子Q2,Q3を個別にオン/オフするドライブ回路2bと、制御回路5から入力される制御信号に応じてスイッチング素子Q4,Q5を個別にオン/オフするドライブ回路2cとからなり、スイッチング素子Q2,Q3の接続点とスイッチング素子Q4,Q5の接続点との間に負荷回路3が接続される。ここで、ドライブ回路2b,2cは、上記制御信号に応じて、スイッチング素子Q2,Q5の組と、スイッチング素子Q3,Q4の組とを交互にオン/オフさせており、コンバータ回路1の出力電圧を交番させた電圧が負荷回路3に印加される。   The inverter circuit 2 includes a full bridge circuit 2a using the switching elements Q2 to Q5, a drive circuit 2b that individually turns on / off the switching elements Q2 and Q3 according to a control signal input from the control circuit 5, and a control circuit Drive circuit 2c for individually turning on / off switching elements Q4 and Q5 in response to a control signal input from 5, and between a connection point of switching elements Q2 and Q3 and a connection point of switching elements Q4 and Q5. A load circuit 3 is connected. Here, the drive circuits 2b and 2c alternately turn on / off the group of switching elements Q2 and Q5 and the group of switching elements Q3 and Q4 in accordance with the control signal, and the output voltage of the converter circuit 1 Is applied to the load circuit 3.

負荷回路3は、スイッチング素子Q2,Q3の接続点とスイッチング素子Q4,Q5の接続点との間に直列に接続されたインダクタL2およびコンデンサC2からなるLC共振回路と、コンデンサC2と並列に接続された高圧放電灯Laとで構成される。   The load circuit 3 is connected in parallel with an LC resonance circuit including an inductor L2 and a capacitor C2 connected in series between a connection point of the switching elements Q2 and Q3 and a connection point of the switching elements Q4 and Q5, and the capacitor C2. And a high-pressure discharge lamp La.

ランプ電圧検出回路4は、コンバータ回路1の出力電圧を分圧する抵抗R2,R3の分圧回路からなり、抵抗R2,R3の接続点の電圧が制御回路5に取り込まれる。   The lamp voltage detection circuit 4 is composed of a voltage dividing circuit of resistors R2 and R3 that divides the output voltage of the converter circuit 1, and the voltage at the connection point of the resistors R2 and R3 is taken into the control circuit 5.

制御回路5は、マイコン6と、例えばR−2R回路からなりマイコン6から入力される制御信号をD/A変換するD/A変換部5aと、D/A変換部5aの出力とランプ電流の検出結果に基づいてスイッチング素子Q1をPWM制御するPWM制御回路5bと、マイコン6からの制御信号に基づいてドライブ回路2b,2cにスイッチング素子Q2〜Q5の制御信号を出力するフルブリッジ制御部5cと、カラーフィルタが1回転する毎(すなわち複数のカラーセグメント103aが一巡する毎)に画像表示装置側(画像表示用の制御回路102)から出力されるタイミング信号を受信してマイコン6に出力するタイミング信号入力回路5dとを備えている。   The control circuit 5 includes a microcomputer 6, a D / A converter 5 a configured by, for example, an R-2R circuit and D / A converting a control signal input from the microcomputer 6, an output of the D / A converter 5 a, and a lamp current. A PWM control circuit 5b that performs PWM control of the switching element Q1 based on the detection result; a full bridge control unit 5c that outputs control signals for the switching elements Q2 to Q5 to the drive circuits 2b and 2c based on a control signal from the microcomputer 6; The timing at which the timing signal output from the image display device side (image display control circuit 102) is received and output to the microcomputer 6 every time the color filter rotates once (that is, every time the plurality of color segments 103a make a round). And a signal input circuit 5d.

またマイコン6は、ランプ電圧検出回路4により検出された電圧Vlaが入力されるA/D変換部6aと、コンバータ回路1の出力電力を制御する制御信号をD/A変換部5aに出力する電力制御用基準信号生成処理部6bと、ランプ電圧に応じた電力制御量の制御データや各々のカラーセグメントの時間を算出するために必要なデータ(例えば各カラーセグメントの回転角度など)やフルブリッジ回路2aの出力を反転させるタイミングのデータなどを記憶したデータテーブル6cと、タイミング信号入力回路5dを介して入力されるタイミング信号の時間間隔をもとに、タイミング信号の受信時から各カラーセグメントに光束が入射するまでの入射時間を求めるセグメント時間算出処理部6d(セグメント入射時間検出手段)と、タイミング信号の入力時点を起点としてセグメント時間算出処理部6dにより検出された各セグメントへの入射時間をもとに各セグメントに光束が入射する時間を設定する時間設定処理部6eとを備えている。   The microcomputer 6 also has an A / D converter 6a to which the voltage Vla detected by the lamp voltage detection circuit 4 is input, and a power for outputting a control signal for controlling the output power of the converter circuit 1 to the D / A converter 5a. Control reference signal generation processing unit 6b, power control amount control data corresponding to the lamp voltage, data necessary for calculating the time of each color segment (for example, the rotation angle of each color segment), and a full bridge circuit Based on the data table 6c storing timing data for inverting the output of 2a and the time interval of the timing signal input via the timing signal input circuit 5d, the luminous flux is applied to each color segment from the time of receiving the timing signal. A segment time calculation processing unit 6d (segment incident time detecting means) for determining an incident time until the incident And a time setting section 6e which the light flux in each segment based on the incident time of each segment detected by the segment time calculation processing unit 6d starting from the input time point of the signal to set the time the incident.

ここで、図2(a)はランプ光束が入射するカラーセグメント103aの変化パターン、同図(b)は画像表示用制御回路102の出力回路(トランジスタTr1及び抵抗R10からなる)から出力される同期タイミング信号CS0の波形図、同図(c)はタイミング信号入力回路5dから出力されるタイミング信号CS1の波形図、同図(d)はランプ電流ILaの波形図であり、図2の例ではカラーフィルタ103が回転方向においてC(Cyan)、B(Blue)、R(Red)、Y(Yellow)、G(Green)、W(White)の6色のカラーセグメント103aに分割され、回転に応じて高圧放電灯Laからの光束がC→B→R→Y→G→W→C…の順番で各カラーセグメント103aに入射されるようになっている。また同期タイミング信号CS0は、カラーフィルタ103の1周期の始まりに同期して入力され、同期タイミング信号CS0の立ち上がりのタイミングは、カラーセグメント103aがWからCに切り替わるタイミング(すなわち白色のカラーセグメントの終了時点、或いは、シアンのカラーセグメント103aの開始時点)に同期している。尚、タイミング信号入力回路5dはフォトカプラPC1を用いて構成されているため、タイミング信号CS0の立ち上がりエッジでは、タイミング信号CS1に時間ズレはほぼ生じていないが、タイミング信号CS0の立ち下がりエッジでは、タイミング信号CS1の信号波形がなまるため、タイミング信号CS1がスレッシュレベルを下回るまでに時間ズレが生じることになる(図16参照)。   Here, FIG. 2A shows a change pattern of the color segment 103a on which the lamp light beam is incident, and FIG. 2B shows a synchronization output from the output circuit of the image display control circuit 102 (consisting of the transistor Tr1 and the resistor R10). FIG. 2C is a waveform diagram of the timing signal CS0, FIG. 2C is a waveform diagram of the timing signal CS1 output from the timing signal input circuit 5d, and FIG. 2D is a waveform diagram of the lamp current ILa. In the example of FIG. The filter 103 is divided into six color segments 103a of C (Cyan), B (Blue), R (Red), Y (Yellow), G (Green), and W (White) in the rotation direction. The luminous flux from the high-pressure discharge lamp La is incident on each color segment 103a in the order of C → B → R → Y → G → W → C. The synchronization timing signal CS0 is input in synchronization with the start of one cycle of the color filter 103, and the rising timing of the synchronization timing signal CS0 is the timing at which the color segment 103a switches from W to C (that is, the end of the white color segment). At the time point or the start point of the cyan color segment 103a). Since the timing signal input circuit 5d is configured using the photocoupler PC1, the timing signal CS1 has almost no time shift at the rising edge of the timing signal CS0, but at the falling edge of the timing signal CS0, Since the signal waveform of the timing signal CS1 is rounded, a time shift occurs until the timing signal CS1 falls below the threshold level (see FIG. 16).

制御回路5では、コンバータ回路1の出力電力を制御することによって高圧放電灯Laへの供給電力を調整している。マイコン6のA/D変換部6aには、ランプ電圧検出回路4から検出電圧Vlaが入力され、検出電圧VlaをD/A変換した値を電力制御用基準信号生成処理部6bに出力する。尚、ランプ電圧の検出は、以下の4つの検出タイミングのうち何れかの検出タイミングで行っており、4つの検出タイミングとは、高圧放電灯Laへの投入電力(電流)が100%(矩形波点灯とした場合)となるセグメント内に設けたタイミング、ランプ光束の入射時間が相対的に長い(つまり回転角度が相対的に大きい)セグメント(図2の例では例えば赤色(R)のカラーセグメント)内に設けたタイミング、高圧放電灯Laへの投入電力(電流)が同一値で連続したセグメント(図2の例では青色(B)と赤色(R)のカラーセグメント)内に設けたタイミング、各画像モードで高圧放電灯Laへの投入電力(電流)が同一値となるセグメント(図3の例では青色(B)又は赤色(R)のカラーセグメント)内に設けたタイミングである。尚、図3(a)はランプ光束が入射するカラーセグメント103aの変化パターン、同図(b)は同期タイミング信号CS0の波形図、同図(c)はタイミング信号CS1の波形図、同図(d)は画像モード1の場合のランプ電流ILaの波形図、同図(e)は画像モード2の場合のランプ電流ILaの波形図、同図(f)は各画像モード1,2での各カラーセグメントにおけるランプ電力の設定を示す図表である。   The control circuit 5 adjusts the power supplied to the high-pressure discharge lamp La by controlling the output power of the converter circuit 1. The detection voltage Vla is input from the lamp voltage detection circuit 4 to the A / D conversion unit 6a of the microcomputer 6, and a value obtained by D / A converting the detection voltage Vla is output to the power control reference signal generation processing unit 6b. The lamp voltage is detected at any one of the following four detection timings. The four detection timings indicate that the input power (current) to the high-pressure discharge lamp La is 100% (rectangular wave). The timing provided in the segment to be turned on, and the incident time of the lamp light flux is relatively long (that is, the rotation angle is relatively large) (for example, the red (R) color segment in the example of FIG. 2) The timing provided in the segment, the timing provided in the segments (blue (B) and red (R) color segments in the example of FIG. 2) in which the input power (current) to the high-pressure discharge lamp La is continuous at the same value, At the timing provided in the segment (blue (B) or red (R) color segment in the example of FIG. 3) in which the input power (current) to the high pressure discharge lamp La is the same value in the image mode. That. 3A is a change pattern of the color segment 103a on which the lamp light beam is incident, FIG. 3B is a waveform diagram of the synchronization timing signal CS0, FIG. 3C is a waveform diagram of the timing signal CS1, and FIG. d) is a waveform diagram of the lamp current ILa in the case of the image mode 1, FIG. 8E is a waveform diagram of the lamp current ILa in the case of the image mode 2, and FIG. It is a chart which shows the setting of the lamp electric power in a color segment.

電力制御用基準信号生成処理部6bでは、A/D変換された検出電圧Vlaをもとにデータテーブル6cを参照して、対応するカラーセグメントで必要なランプ電力制御量を求め、D/A変換部5aに出力しており、D/A変換部5aで直流電圧Ipに変換している。   The power control reference signal generation processing unit 6b refers to the data table 6c based on the A / D converted detection voltage Vla, obtains a lamp power control amount necessary for the corresponding color segment, and performs D / A conversion. The signal is output to the unit 5a, and converted to the DC voltage Ip by the D / A conversion unit 5a.

PWM制御回路5bには、D/A変換部5aの出力電圧Ipと、直流電源Eの負極とダイオードD1との間に接続された抵抗R1の両端電圧(ランプ電流の実績値に対応)とが入力されており、フィードバックされた抵抗R1の両端電圧と指令電圧とをもとにチョッパー制御を行い、高圧放電灯Laに供給する点灯電力を制御する。   The PWM control circuit 5b includes the output voltage Ip of the D / A converter 5a and the voltage across the resistor R1 connected between the negative electrode of the DC power supply E and the diode D1 (corresponding to the actual value of the lamp current). The chopper control is performed based on the input voltage across the resistor R1 fed back and the command voltage, and the lighting power supplied to the high pressure discharge lamp La is controlled.

またマイコン6では、フルブリッジ制御部5cに出力する制御信号によりフルブリッジ回路2aの出力の極性を反転させており、タイミング信号入力回路5dから入力されるタイミング信号CS1の信号レベルが変化するタイミングや、カラーフィルタ13のカラーセグメント13aが切り替わるタイミングに合わせて、フルブリッジ回路2aの出力の極性を反転させている。なお光源が直流点灯のランプの場合は、フルブリッジ回路2aの出力の極性を反転させる必要がない。   In the microcomputer 6, the polarity of the output of the full bridge circuit 2a is inverted by the control signal output to the full bridge control unit 5c, and the timing at which the signal level of the timing signal CS1 input from the timing signal input circuit 5d changes. The polarity of the output of the full bridge circuit 2a is inverted in accordance with the timing when the color segment 13a of the color filter 13 is switched. When the light source is a direct-current lamp, it is not necessary to reverse the polarity of the output of the full bridge circuit 2a.

ところで、高圧放電灯Laの始動は、制御回路5がフルブリッジ回路2aを高周波で動作させることによって、インダクタL2およびコンデンサC2からなる共振回路で共振を起こさせ、共振回路で発生する共振電圧を高圧放電灯Laに印加して絶縁破壊を起こさせ、高圧放電灯Laを点灯させる。その後、アーク放電へと移行させるために、制御回路5はフルブリッジ回路2aを暫くの間(例えば数百mS〜数十秒程度)高周波動作(例えば1kHz以上)で動作させた後、低周波動作(例えば1kHz以下)へと移行させており、低周波動作に移行した時点から、使用用途或いは明るさに応じたフルブリッジ制御を開始している。なお、図1の回路では共振回路の共振動作によって高圧放電灯Laを絶縁破壊させる構成となっているが、イグナイタを用いて高圧放電灯Laを絶縁破壊させるようにしても良く、またフルブリッジ回路2aを高周波動作させている状態でイグナイタを起動させるようにしても良い。また制御回路5が、最初からフルブリッジ回路2aを低周波動作させた状態で、イグナイタにより絶縁破壊を起こさせて高圧放電灯Laを点灯させた後、使用用途或いは明るさに応じたランプ電流制御又はランプ電力制御を開始するようにしても良い。   By the way, when the high pressure discharge lamp La is started, the control circuit 5 causes the full bridge circuit 2a to operate at a high frequency, thereby causing resonance in the resonance circuit composed of the inductor L2 and the capacitor C2, and increasing the resonance voltage generated in the resonance circuit to high pressure. It is applied to the discharge lamp La to cause dielectric breakdown, and the high pressure discharge lamp La is turned on. Thereafter, in order to shift to arc discharge, the control circuit 5 operates the full bridge circuit 2a for a while (for example, about several hundred mS to several tens of seconds) with a high frequency operation (for example, 1 kHz or more), and then a low frequency operation. (For example, 1 kHz or less), and full-bridge control corresponding to the intended use or brightness is started from the point of transition to low-frequency operation. In the circuit of FIG. 1, the high pressure discharge lamp La is dielectrically broken by the resonance operation of the resonance circuit. However, the high pressure discharge lamp La may be broken down using an igniter, or a full bridge circuit. The igniter may be activated while the 2a is operating at a high frequency. In addition, the control circuit 5 operates the low frequency of the full bridge circuit 2a from the beginning, causes the dielectric breakdown by the igniter to turn on the high pressure discharge lamp La, and then controls the lamp current according to the usage or brightness. Alternatively, lamp power control may be started.

ここで、図6のフローチャートを参照して本実施形態の制御フローを説明する。先ずマイコン6のセグメント時間算出処理部6dが、タイミング信号CS1の立下りのエッジを検出する(図6のS1)。ここで、タイミング信号CS1は1周期の始まりのカラーセグメント(C)に同期して出力されるので、このタイミング信号CS1の立ち下がりエッジを検出することで、カラーセグメントがWからCに切り替わった時点、すなわち1周期の開始時点を検出することができる。尚、図16に示すようにタイミング信号入力回路5dのフォトカプラPC1のオン時におけるタイミング信号CS1の立下り(H→L)は、オフ時の立ち上がりに比べて、信号波形のなまりが小さいので、セグメント時間算出処理部6dでは、タイミング信号CS1の立ち下がりエッジを検出することで、カラーセグメントの切り替わりのタイミングを検出している。   Here, the control flow of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the segment time calculation processing unit 6d of the microcomputer 6 detects the falling edge of the timing signal CS1 (S1 in FIG. 6). Here, since the timing signal CS1 is output in synchronization with the color segment (C) at the beginning of one cycle, the timing when the color segment is switched from W to C by detecting the falling edge of the timing signal CS1. That is, the start point of one cycle can be detected. As shown in FIG. 16, the falling edge (H → L) of the timing signal CS1 when the photocoupler PC1 of the timing signal input circuit 5d is turned on has a smaller round of signal waveform than the rising edge when turned off. The segment time calculation processing unit 6d detects the color segment switching timing by detecting the falling edge of the timing signal CS1.

次に、光源がACランプの場合でタイミング信号の立下りエッジの検出時にフルブリッジ回路2aの極性反転を行うように設定した場合、マイコン6の時間設定処理部6eからフルブリッジ制御部5cに対して制御信号FB1,FB2の極性を反転させた信号を出力し、ランプ電流の極性を反転させる(S2)。その後、マイコン6の電力制御用基準信号生成処理部6bがデータテーブル6cを参照して初期セグメント(タイミング信号CS1の立下りに同期したカラーセグメントであって、図2の場合はシアン)に対する電力制御量を設定して(S3)、D/A変換部5aによりD/A変換させ、PWM制御回路5bによりランプ電力を所定値に制御する。次にマイコン6のセグメント時間算出処理部6dが、タイミング信号CS1を前回検出した時点から今回の検出時までの時間間隔T1を算出する(S4)。なお、タイミング信号CS1の検出および時間間隔の測定は、マイコン6に株式会社ルネサステクノロジ社製のR8C/TinyシリーズのR8C/26グループを用いる場合は、タイマ機能のパルス周期測定モードを用いて、タイミング信号CS1のレべル変化(H→L)の検出や時間の測定を行えば良い。   Next, in the case where the light source is an AC lamp and the setting is made so that the polarity of the full bridge circuit 2a is reversed when the falling edge of the timing signal is detected, the time setting processing unit 6e of the microcomputer 6 controls the full bridge control unit 5c. Then, a signal obtained by inverting the polarity of the control signals FB1 and FB2 is output to invert the polarity of the lamp current (S2). Thereafter, the power control reference signal generation processing unit 6b of the microcomputer 6 refers to the data table 6c to control the power for the initial segment (color segment synchronized with the fall of the timing signal CS1, which is cyan in the case of FIG. 2). The amount is set (S3), D / A conversion is performed by the D / A converter 5a, and the lamp power is controlled to a predetermined value by the PWM control circuit 5b. Next, the segment time calculation processing unit 6d of the microcomputer 6 calculates a time interval T1 from the previous detection of the timing signal CS1 to the current detection (S4). When the timing signal CS1 is detected and the time interval is measured, when the R8C / Tiny series R8C / 26 group manufactured by Renesas Technology Corporation is used as the microcomputer 6, the timing is measured using the pulse period measurement mode of the timer function. The level change (H → L) of the signal CS1 may be detected and the time may be measured.

タイミング信号CS1の時間間隔T1が求まると、マイコン6のセグメント時間算出処理部6dは、個々のカラーセグメントについて、各カラーセグメントにランプ光束が入射する時間を以下の方法で算出する(S5〜S10)。図2に示すようにカラーフィルタ103が1回転する間にタイミング信号CS1の信号レベルの変化(H→L)が1回である場合、タイミング信号CS1の時間間隔T1は、力ラーフィルタ103が1回転する周期に等しくなり、1回転する角度(=360度)に相当する。ここで、力ラーフィルタ103の各カラーセグメント103aの角度は予め決められているため、各カラーセグメント103aの角度をデータテーブル6cに格納しておけば、セグメント時間算出処理部6dはデータテーブル6cから読み込んだ各カラーセグメント103aの角度θxと上記の時間間隔T1とを用いて各カラーセグメント103aにランプ光束が入射する時間Tx(=t1,t1,t1,t1,t1,t1)を以下の式(1)により算出することができる。 When the time interval T1 of the timing signal CS1 is obtained, the segment time calculation processing unit 6d of the microcomputer 6 calculates the time for the lamp light beam to enter each color segment by the following method for each color segment (S5 to S10). . As shown in FIG. 2, when the signal level change (H → L) of the timing signal CS1 is one time while the color filter 103 rotates once, the time interval T1 of the timing signal CS1 is 1 for the power Luller filter 103. It is equal to the rotation period and corresponds to an angle of one rotation (= 360 degrees). Here, since the angle of each color segment 103a of the force Luller filter 103 is determined in advance, if the angle of each color segment 103a is stored in the data table 6c, the segment time calculation processing unit 6d reads from the data table 6c. The time Tx (= t1 C , t1 B , t1 R , t1 Y , t1 G , t1 W) at which the lamp luminous flux is incident on each color segment 103 a using the read angle θx of each color segment 103 a and the time interval T1 described above. ) Can be calculated by the following equation (1).

Tx=(θx/360)×T1 …(1)
そして、各カラーセグメント103aにランプ光束が入射する時間Txを累計することによって、タイミング信号の受信時から各カラーセグメント103aに光束が入射するまでの入射時間を求めることができる。各カラーセグメント103aの入射時間が求まると、マイコン6はタイミング信号CS1の立下りの検出を行う(S11)。これは、カラーフィルタ103の回転速度が図4に示すように増加した場合、各カラーセグメント103aの入射時間は、1回転前のカラーフィルタ103の回転速度での周期T1から算出されるために、増速後にタイミング信号CS1の立下りを検出した時点では周期がT2(<T1)となっており、1つ前の周期T1をもとに設定した各カラーセグメントの時間および電力が実際のカラーセグメントと一致しなくなる。したがって、制御途中でタイミング信号CS1の立下りエッジの検出処理を行い(S11)、立下りエッジを検出すると、回転速度が増加したと判断してステップS2に戻り初期セグメントの処理に移行させるようになっている。
Tx = (θx / 360) × T1 (1)
Then, by accumulating the time Tx during which the lamp luminous flux is incident on each color segment 103a, it is possible to obtain the incident time from when the timing signal is received until the luminous flux is incident on each color segment 103a. When the incident time of each color segment 103a is obtained, the microcomputer 6 detects the fall of the timing signal CS1 (S11). This is because when the rotation speed of the color filter 103 is increased as shown in FIG. 4, the incident time of each color segment 103a is calculated from the period T1 at the rotation speed of the color filter 103 before one rotation. When the falling edge of the timing signal CS1 is detected after the acceleration, the cycle is T2 (<T1), and the time and power of each color segment set based on the previous cycle T1 is the actual color segment. Will not match. Therefore, the process of detecting the falling edge of the timing signal CS1 is performed during the control (S11), and when the falling edge is detected, it is determined that the rotation speed has increased, and the process returns to step S2 to shift to the initial segment process. It has become.

次にマイコン6の時間設定処理部6eは、現在のカラーセグメント103aに切り替わってから次のカラーセグメント103aに切り替わるまでの時間(S5〜S10で求めた時間Tx)が経過したか否か(すなわちタイミング信号の受信時から各カラーセグメントの入射時間が経過したか否か)を判断しており(S12)、入射時間が経過していない場合はS11の処理に戻り、入射時間が経過した場合は電力制御用基準信号生成処理部6bがデータテーブル6cを参照して次のカラーセグメント103aに対応する電力制御量を設定して(S13)、D/A変換部5aによりD/A変換させ、PWM制御回路5bによりカラーセグメント103aに応じてランプ電力を制御するとともに、次のカラーセグメント103aでの時間条件の設定を行う(S14)。また、図5に示すようにカラーフィルタ103(カラーセグメント103a)の1周期の途中でランプ電流の極性を変更する必要がある場合は、マイコン6の時間設定処理部6eからフルブリッジ制御部5cに対して制御信号FB1,FB2の極性を反転させた信号を出力し、ランプ電流の極性を反転させる(S15)。その後、マイコン6では、現在のカラーセグメント103aが1周期の終わりのカラーセグメント103a(図2の例では白色)か否かを判断し(S16)、最終のカラーセグメント103aでない場合はS11に戻り、現在のカラーセグメント103aの入射時間が経過するのを待ち、最終のカラーセグメント103aの場合は次にタイミング信号CS1の立下りエッジを検出するまで、最終セグメントでの電力制御量を維持する。なおカラーフィルタ103の回転速度が減速した場合、つまりタイミング信号CS1の立下りエッジの検出間隔T1がより長くなる場合は、最終のカラーセグメント103aの時間が延びることで吸収され、次の周期から各カラーセグメント103aの入射時間が変更される。白色(W)のカラーセグメント103aは明るさを向上させるために設けられており、タイミング信号CS1の入力されるタイミングが、白色のカラーセグメント103aの終了時点となっているので、回転速度の変化に応じて白色のカラーセグメント103aに切り替わるタイミングで時間ズレが生じても、所望の色彩を実現するためには影響がないから、白色のカラーセグメントに切り替わるタイミングで時間ズレのばらつきを吸収することによって、所望の色彩を実現することができる。   Next, the time setting processing unit 6e of the microcomputer 6 determines whether or not the time (the time Tx obtained in S5 to S10) from the switching to the current color segment 103a to the switching to the next color segment 103a has elapsed (that is, the timing). It is determined whether or not the incident time of each color segment has elapsed since the signal was received (S12). If the incident time has not elapsed, the process returns to S11. If the incident time has elapsed, the power is returned. The control reference signal generation processing unit 6b refers to the data table 6c, sets the power control amount corresponding to the next color segment 103a (S13), is D / A converted by the D / A conversion unit 5a, and is subjected to PWM control. The circuit 5b controls the lamp power according to the color segment 103a and sets the time condition for the next color segment 103a. Is carried out (S14). Further, as shown in FIG. 5, when the polarity of the lamp current needs to be changed during one cycle of the color filter 103 (color segment 103a), the time setting processing unit 6e of the microcomputer 6 changes to the full bridge control unit 5c. On the other hand, a signal obtained by inverting the polarities of the control signals FB1 and FB2 is output, and the polarity of the lamp current is inverted (S15). Thereafter, the microcomputer 6 determines whether or not the current color segment 103a is the color segment 103a at the end of one cycle (white in the example of FIG. 2) (S16). If it is not the final color segment 103a, the process returns to S11. Waiting for the incident time of the current color segment 103a to elapse. In the case of the last color segment 103a, the power control amount in the last segment is maintained until the next falling edge of the timing signal CS1 is detected. When the rotation speed of the color filter 103 is reduced, that is, when the detection interval T1 of the falling edge of the timing signal CS1 becomes longer, the color filter 103 is absorbed by extending the time of the last color segment 103a, and each time from the next cycle. The incident time of the color segment 103a is changed. The white (W) color segment 103a is provided to improve the brightness, and the timing at which the timing signal CS1 is input is the end point of the white color segment 103a. Accordingly, even if a time shift occurs at the timing of switching to the white color segment 103a, there is no effect to achieve the desired color, so by absorbing the time shift variation at the timing of switching to the white color segment, A desired color can be realized.

そして、マイコン6のセグメント時間算出処理部6dがタイミング信号CS1の立下りを再び検出すると、マイコン6は上述したS1の処理から制御動作を開始する。   And if the segment time calculation process part 6d of the microcomputer 6 detects the fall of the timing signal CS1 again, the microcomputer 6 will start control operation from the process of S1 mentioned above.

以上説明したように本実施形態では図6のフローチャートにしたがった制御を行うことで、画像表示用の制御回路102から放電灯点灯装置101へ簡単な信号で、カラーフィルタ103の各カラーセグメント103aが切り替わるタイミングと、各カラーセグメント103aに供給するランプ電力(ランプ電流)を変化させるタイミングとの時間ズレを小さくでき、またカラーフィルタ103の回転速度が変化しても即座に(次の周期から)追従できるから、所望の色彩を実現することができる。   As described above, in the present embodiment, by performing the control according to the flowchart of FIG. 6, each color segment 103 a of the color filter 103 is transmitted from the control circuit 102 for image display to the discharge lamp lighting device 101 with a simple signal. The time lag between the timing of switching and the timing of changing the lamp power (lamp current) supplied to each color segment 103a can be reduced, and even if the rotational speed of the color filter 103 changes, it immediately follows (from the next cycle). Therefore, a desired color can be realized.

(実施形態2)
本発明の実施形態2を図7〜図11に基づいて説明する。尚、放電灯点灯装置及び画像表示装置の構成は実施形態1と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the configurations of the discharge lamp lighting device and the image display device are the same as those of the first embodiment, and therefore, common components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

実施形態1では、マイコン6が、タイミング信号CS1の1周期分の時間間隔T1から、カラーフィルタ103の次の1周期における各カラーセグメントの入射時間を算出しているが、本実施形態では、タイミング信号CS1の2周期分の時間間隔(T1+T2)から、カラーフィルタ103の次の1周期における各カラーセグメントの入射時間t1,t1,t1,t1,t1,t1を算出するとともに、タイミング信号CS1の次の2周期分の時間間隔(T2+T3)から、カラーフィルタ103のその次の1周期における各カラーセグメントの入射時間T2,T2,T2,T2,T2,T2を算出している。図7は各部の波形図を示し、図7(a)はランプ光束が入射するカラーセグメント103aの変化パターン、同図(b)はタイミング信号入力回路5dから出力されるタイミング信号CS1の波形図、同図(c)はランプ電流ILaの波形図であり、図7の例ではカラーフィルタ103が回転方向においてC(Cyan)、B(Blue)、R(Red)、Y(Yellow)、G(Green)、W(White)の6色のカラーセグメント103aに分割され、回転に応じて高圧放電灯Laからの光束がC→B→R→Y→G→W→C…の順番で各カラーセグメント103aに入射されるようになっている。また同期タイミング信号CS0は、カラーフィルタ103(カラーセグメント103a)の1周期の始まりに同期して入力され、同期タイミング信号CS0の立ち上がりのタイミングは、カラーセグメント103aがWからCに切り替わるタイミングに同期している。 In the first embodiment, the microcomputer 6 calculates the incident time of each color segment in the next one cycle of the color filter 103 from the time interval T1 of one cycle of the timing signal CS1, but in this embodiment, the timing is From the time interval (T1 + T2) of two periods of the signal CS1, the incident times t1 C , t1 B , t1 R , t1 Y , t1 G , t1 W of each color segment in the next one period of the color filter 103 are calculated. From the time interval (T2 + T3) of the next two periods of the timing signal CS1, the incident time T2 C , T2 B , T2 R , T2 Y , T2 G , T2 of each color segment in the next one period of the color filter 103. W is calculated. FIG. 7 is a waveform diagram of each part, FIG. 7 (a) is a change pattern of the color segment 103a on which the lamp light beam is incident, and FIG. 7 (b) is a waveform diagram of the timing signal CS1 output from the timing signal input circuit 5d. FIG. 7C is a waveform diagram of the lamp current ILa. In the example of FIG. 7, the color filter 103 is rotated in the rotation direction by C (Cyan), B (Blue), R (Red), Y (Yellow), G (Green). ), W (White), which are divided into six color segments 103a, and according to the rotation, the light flux from the high pressure discharge lamp La is in the order of C → B → R → Y → G → W → C. It is made to enter. The synchronization timing signal CS0 is input in synchronization with the start of one cycle of the color filter 103 (color segment 103a), and the rising timing of the synchronization timing signal CS0 is synchronized with the timing at which the color segment 103a is switched from W to C. ing.

ここで、図8のフローチャートを参照して本実施形態の制御フローを説明する。先ずマイコン6のセグメント時間算出処理部6dが、タイミング信号CS1の立下りのエッジを検出することで、カラーセグメント103aの1周期の開始時点を検出する(図8のS1)。次に、光源がACランプの場合でタイミング信号の立下りエッジの検出時にフルブリッジ回路2aの極性反転を行うように設定した場合、マイコン6の時間設定処理部6eからフルブリッジ制御部5cに対して制御信号FB1,FB2の極性を反転させた信号を出力し、ランプ電流の極性を反転させる(S2)。その後、マイコン6の電力制御用基準信号生成処理部6bがデータテーブル6cを参照して初期セグメント(タイミング信号CS1の立下りに同期したカラーセグメントであって、本実施形態ではシアン)に対する電力制御量を設定して(S3)、D/A変換部5aによりD/A変換させ、PWM制御回路5bによりランプ電力を所定値に制御する。次にマイコン6のセグメント時間算出処理部6dが、タイミング信号CS1を前回検出した時点から今回の検出時までの時間間隔Tnewを算出するとともに(S4)、タイミング信号CS1を前々回検出した時点から前回の検出時までの時間間隔をToldとしてデータテーブル6cに記憶させる(S5)。なお、タイミング信号CS1の検出および時間間隔の測定は、マイコン6に株式会社ルネサステクノロジ社製のR8C/TinyシリーズのR8C/26グループを用いる場合は、タイマ機能のパルス周期測定モードを用いて、タイミング信号CS1のレべル変化(H→L)の検出や時間の測定を行えば良い。   Here, the control flow of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the segment time calculation processing unit 6d of the microcomputer 6 detects the falling edge of the timing signal CS1, thereby detecting the start point of one cycle of the color segment 103a (S1 in FIG. 8). Next, in the case where the light source is an AC lamp and the setting is made so that the polarity of the full bridge circuit 2a is reversed when the falling edge of the timing signal is detected, the time setting processing unit 6e of the microcomputer 6 controls the full bridge control unit 5c. Then, a signal obtained by inverting the polarity of the control signals FB1 and FB2 is output to invert the polarity of the lamp current (S2). Thereafter, the power control reference signal generation processing unit 6b of the microcomputer 6 refers to the data table 6c, and the power control amount for the initial segment (the color segment synchronized with the fall of the timing signal CS1 and cyan in the present embodiment). (S3), D / A conversion is performed by the D / A converter 5a, and the lamp power is controlled to a predetermined value by the PWM control circuit 5b. Next, the segment time calculation processing unit 6d of the microcomputer 6 calculates the time interval Tnew from the time when the timing signal CS1 was detected to the time of the current detection (S4), and the time from the time when the timing signal CS1 was detected before the previous time. The time interval until detection is stored in the data table 6c as Tod (S5). When the timing signal CS1 is detected and the time interval is measured, when the R8C / Tiny series R8C / 26 group manufactured by Renesas Technology Corporation is used as the microcomputer 6, the timing is measured using the pulse period measurement mode of the timer function. The level change (H → L) of the signal CS1 may be detected and the time may be measured.

タイミング信号CS1の時間間隔Tnew,Told、すなわちカラーフィルタ103の今回の周期Tnewおよび前回の周期Toldが求まると、マイコン6のセグメント時間算出処理部6dは、今回の周期Tnewと前回の周期Toldの平均値avr(T)=(Tnew+Told)/2を求めた後(S6)、個々のカラーセグメントについて、各カラーセグメントにランプ光束が入射する時間を以下の方法で算出する(S7〜S12)。図7に示すようにカラーフィルタ103が1回転する間にタイミング信号CS1の信号レベルの変化(H→L)が1回である場合、タイミング信号CS1の時間間隔Tは、力ラーフィルタ103が1回転する周期に等しくなり、1回転する角度(=360度)に相当する。ここで、力ラーフィルタ103の各カラーセグメント103aの角度は予め決められているため、各カラーセグメント103aの角度をデータテーブル6cに格納しておけば、セグメント時間算出処理部6dはデータテーブル6cから読み込んだ各カラーセグメント103aの角度θxと上記の時間間隔の平均値avr(T)とを用いて各カラーセグメント103aにランプ光束が入射する時間Tx(=t1,t1,t1,t1,t1,t1)を以下の式(2)により算出することができる。 When the time intervals Tnew and Told of the timing signal CS1, that is, the current cycle Tnew and the previous cycle Told of the color filter 103 are obtained, the segment time calculation processing unit 6d of the microcomputer 6 averages the current cycle Tnew and the previous cycle Told. After obtaining the value avr (T) = (Tnew + Told) / 2 (S6), for each color segment, the time during which the lamp light flux enters each color segment is calculated by the following method (S7 to S12). As shown in FIG. 7, when the signal level change (H → L) of the timing signal CS1 is one time while the color filter 103 rotates once, the time interval T of the timing signal CS1 is 1 for the force Luller filter 103. It is equal to the rotation period and corresponds to an angle of one rotation (= 360 degrees). Here, since the angle of each color segment 103a of the force Luller filter 103 is determined in advance, if the angle of each color segment 103a is stored in the data table 6c, the segment time calculation processing unit 6d reads from the data table 6c. The time Tx (= t1 C , t1 B , t1 R , t1 Y ) at which the lamp luminous flux is incident on each color segment 103a using the read angle θx of each color segment 103a and the average value avr (T) of the above time interval. , T1 G , t1 W ) can be calculated by the following equation (2).

Tx=(θx/360)×avr(T) …(2)
そして、各カラーセグメント103aにランプ光束が入射する時間Txを累計することによって、タイミング信号の受信時から各カラーセグメント103aに光束が入射するまでの入射時間を求めることができる。各カラーセグメント103aの入射時間が求まると、マイコン6はタイミング信号CS1の立下りの検出を行う(S13)。これは、カラーフィルタ103の回転速度が増加した場合、各カラーセグメント103aの入射時間は、1回転前のカラーフィルタ103の回転速度での周期T1から算出されるために、増速後にタイミング信号CS1の立下りを検出した時点では周期がT2(<T1)となっており、1つ前の周期T1をもとに設定した各カラーセグメントの時間および電力が実際のカラーセグメントと一致しなくなる。したがって、制御途中でタイミング信号CS1の立下りエッジの検出処理を行い(S13)、立下りエッジを検出すると、回転速度が増加したと判断してステップS2に戻り初期セグメントの処理に移行させるようになっている。
Tx = (θx / 360) × avr (T) (2)
Then, by accumulating the time Tx during which the lamp luminous flux is incident on each color segment 103a, it is possible to obtain the incident time from when the timing signal is received until the luminous flux is incident on each color segment 103a. When the incident time of each color segment 103a is obtained, the microcomputer 6 detects the fall of the timing signal CS1 (S13). This is because, when the rotation speed of the color filter 103 is increased, the incident time of each color segment 103a is calculated from the period T1 at the rotation speed of the color filter 103 before one rotation. The period is T2 (<T1) at the time when the falling edge is detected, and the time and power of each color segment set based on the previous period T1 do not match the actual color segment. Therefore, the process of detecting the falling edge of the timing signal CS1 is performed during the control (S13). When the falling edge is detected, it is determined that the rotational speed has increased, and the process returns to step S2 to shift to the initial segment process. It has become.

次にマイコン6の時間設定処理部6eは、現在のカラーセグメント103aに切り替わってから次のカラーセグメント103aに切り替わるまでの時間(S7〜S12で求めた時間Tx)が経過したか否か(すなわちタイミング信号の受信時から各カラーセグメントの入射時間が経過したか否か)を判断し(S14)、入射時間が経過していない場合はS13の処理に戻り、入射時間が経過した場合は電力制御用基準信号生成処理部6bがデータテーブル6cを参照して次のカラーセグメント103aに対する電力制御量を設定して(S15)、D/A変換部5aによりD/A変換させ、PWM制御回路5bによりランプ電力をカラーセグメントに応じた値に制御するとともに、次のカラーセグメント103aでの時間条件の設定を行う(S16)。またカラーフィルタ103の1周期の途中でランプ電流の極性を変更する必要がある場合は、マイコン6の時間設定処理部6eからフルブリッジ制御部5cに対して制御信号FB1,FB2の極性を反転させた信号を出力し、ランプ電流の極性を反転させる(S17)。その後、マイコン6では、現在のカラーセグメント103aが1周期の終わりのカラーセグメント103a(本実施形態では白色)か否かを判断し(S18)、最終のカラーセグメント103aでない場合はS11に戻り、現在のカラーセグメント103aの入射時間が経過するのを待ち、最終のカラーセグメント103aの場合は次にタイミング信号CS1の立下りエッジを検出するまで、最終セグメントでの電力制御量を維持する。なおカラーフィルタ103の回転速度が減速した場合、つまりタイミング信号CS1の立下りエッジの検出間隔T1がより長くなる場合は、最終のカラーセグメント103aの時間が延びることで吸収され、次の周期から各カラーセグメント103aの入射時間が変更される。そして、マイコン6のセグメント時間算出処理部6dがタイミング信号CS1の立下りを再び検出すると、マイコン6は上述したS1の処理から制御動作を開始する。   Next, the time setting processing unit 6e of the microcomputer 6 determines whether or not the time from when the current color segment 103a is switched to when the next color segment 103a is switched (time Tx obtained in S7 to S12) has elapsed (that is, the timing). It is determined whether or not the incident time of each color segment has elapsed since the signal was received (S14). If the incident time has not elapsed, the process returns to S13. If the incident time has elapsed, the power control is performed. The reference signal generation processing unit 6b refers to the data table 6c, sets the power control amount for the next color segment 103a (S15), is D / A converted by the D / A conversion unit 5a, and is ramped by the PWM control circuit 5b. The power is controlled to a value corresponding to the color segment, and the time condition is set for the next color segment 103a (S 6). When it is necessary to change the polarity of the lamp current in the middle of one cycle of the color filter 103, the polarity of the control signals FB1 and FB2 is reversed from the time setting processing unit 6e of the microcomputer 6 to the full bridge control unit 5c. The signal is output and the polarity of the lamp current is inverted (S17). Thereafter, the microcomputer 6 determines whether or not the current color segment 103a is the color segment 103a (white in this embodiment) at the end of one cycle (S18). If it is not the final color segment 103a, the process returns to S11, In the case of the last color segment 103a, the power control amount in the last segment is maintained until the next falling edge of the timing signal CS1 is detected. When the rotation speed of the color filter 103 is reduced, that is, when the detection interval T1 of the falling edge of the timing signal CS1 becomes longer, the color filter 103 is absorbed by extending the time of the last color segment 103a, and each period from the next cycle. The incident time of the color segment 103a is changed. And if the segment time calculation process part 6d of the microcomputer 6 detects the fall of the timing signal CS1 again, the microcomputer 6 will start control operation from the process of S1 mentioned above.

なお上述の制御フローでは、マイコン6が、タイミング信号CS1の2周期分の時間間隔(T1+T2)から、カラーフィルタ103の次の1周期における各カラーセグメントの入射時間t1,t1,t1,t1,t1,t1を算出していたが、タイミング信号CS1の2周期分の時間間隔(T1+T2)から、カラーフィルタ103の次の2周期における各カラーセグメントの入射時間t1,t1,t1,t1,t1,t1を算出するとともに、タイミング信号CS1の次の2周期分の時間間隔(T3+T4)から、カラーフィルタ103のその次の2周期における各カラーセグメントの入射時間T2,T2,T2,T2,T2,T2を算出するようにしても良い。図9は各部の波形図を示し、図9(a)はランプ光束が入射するカラーセグメント103aの変化パターン、同図(b)はタイミング信号入力回路5dから出力されるタイミング信号CS1の波形図、同図(c)はランプ電流ILaの波形図である。 In the control flow described above, the microcomputer 6 performs the incident time t1 C , t1 B , t1 R , and the incident time of each color segment in the next one cycle of the color filter 103 from the time interval (T1 + T2) corresponding to two cycles of the timing signal CS1. Although t1 Y , t1 G , and t1 W have been calculated, the incident time t1 C and t1 B of each color segment in the next two periods of the color filter 103 from the time interval (T1 + T2) of two periods of the timing signal CS1. , T1 R , t1 Y , t1 G , t1 W, and from the time interval (T3 + T4) for the next two periods of the timing signal CS1, the incident time of each color segment in the next two periods of the color filter 103 T2 C, T2 B, T2 R , T2 Y, T2 G, T2 W may be calculated. FIG. 9 is a waveform diagram of each part, FIG. 9A is a change pattern of the color segment 103a on which the lamp light beam is incident, and FIG. 9B is a waveform diagram of the timing signal CS1 output from the timing signal input circuit 5d. FIG. 4C is a waveform diagram of the lamp current ILa.

ここで、図10のフローチャートを参照してこの場合の制御フローを説明する。先ずマイコン6のセグメント時間算出処理部6dが、タイミング信号CS1の立下りのエッジを検出することで、1周期の開始時点を検出するとともに(図10のS1)、タイミング信号CS1の検出回数を1つカウントアップする(S2)。   Here, the control flow in this case will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the segment time calculation processing unit 6d of the microcomputer 6 detects the falling edge of the timing signal CS1, thereby detecting the start time of one cycle (S1 in FIG. 10), and the number of detections of the timing signal CS1 is 1. Is counted up (S2).

次に光源がACランプの場合でタイミング信号の立下りエッジの検出時にフルブリッジ回路2aの極性反転を行うように設定した場合、マイコン6の時間設定処理部6eからフルブリッジ制御部5cに対して制御信号FB1,FB2の極性を反転させた信号を出力し、ランプ電流の極性を反転させる(S3)。   Next, when the light source is an AC lamp and the setting is made so that the polarity of the full bridge circuit 2a is reversed when the falling edge of the timing signal is detected, the time setting processing unit 6e of the microcomputer 6 controls the full bridge control unit 5c. A signal obtained by inverting the polarities of the control signals FB1 and FB2 is output to invert the polarity of the lamp current (S3).

その後、マイコン6の電力制御用基準信号生成処理部6bがデータテーブル6cを参照して初期セグメント(タイミング信号CS1の立下りに同期したカラーセグメントであって、本実施形態ではシアン)に対する電力制御量を設定して(S4)、D/A変換部5aによりD/A変換させ、PWM制御回路5bによりランプ電力を所定値に制御する。   Thereafter, the power control reference signal generation processing unit 6b of the microcomputer 6 refers to the data table 6c, and the power control amount for the initial segment (the color segment synchronized with the fall of the timing signal CS1 and cyan in the present embodiment). (S4), D / A conversion is performed by the D / A converter 5a, and the lamp power is controlled to a predetermined value by the PWM control circuit 5b.

次にマイコン6のセグメント時間算出処理部6dが、タイミング信号CS1を前回検出した時点から今回の検出時までの時間間隔Tnewを算出するとともに(S5)、タイミング信号CS1を前々回検出した時点から前回の検出時までの時間間隔をToldとしてデータテーブル6cに記憶させる(S6)。なお、タイミング信号CS1の検出および時間間隔の測定は、マイコン6に株式会社ルネサステクノロジ社製のR8C/TinyシリーズのR8C/26グループを用いる場合は、タイマ機能のパルス周期測定モードを用いて、タイミング信号CS1のレべル変化(H→L)の検出や時間の測定を行えば良い。   Next, the segment time calculation processing unit 6d of the microcomputer 6 calculates the time interval Tnew from the time when the timing signal CS1 was detected to the time of the current detection (S5), and the time from the time when the timing signal CS1 was detected before the previous time. The time interval until detection is stored in the data table 6c as Tod (S6). When the timing signal CS1 is detected and the time interval is measured, when the R8C / Tiny series R8C / 26 group manufactured by Renesas Technology Corporation is used as the microcomputer 6, the timing is measured using the pulse period measurement mode of the timer function. The level change (H → L) of the signal CS1 may be detected and the time may be measured.

タイミング信号CS1の時間間隔Tnew,Told、すなわちカラーフィルタ103の今回の周期Tnewおよび前回の周期Toldが求まると、マイコン6のセグメント時間算出処理部6dは、タイミング信号の検出回数が2回目か否かを判断する(S7)。検出回数が2回目の場合は2回分の周期の平均値を更新する処理を行うために、S8,S9の処理に移行する。すなわち検出回数を0にリセットした後(S8)、今回の周期Tnewと前回の周期Toldの平均値avr(T)=(Tnew+Told)/2を求め(S9)、個々のカラーセグメントについて各カラーセグメントにランプ光束が入射する時間Txを算出する(S10〜S15)。一方、S7において検出回数が1回目の場合は周期の平均値を更新する処理が行われないため、マイコン6のセグメント時間算出処理部6dは、S10〜S15の処理に移行して、個々のカラーセグメントについて各カラーセグメントにランプ光束が入射する時間を算出する。ここで、各カラーセグメントにランプ光束が入射する時間の算出方法は以下の通りである。図9に示すようにカラーフィルタ103が1回転する間にタイミング信号CS1の信号レベルの変化(H→L)が1回である場合、タイミング信号CS1の時間間隔Tは、力ラーフィルタ103が1回転する周期に等しくなり、1回転する角度(=360度)に相当する。ここで、力ラーフィルタ103の各カラーセグメント103aの角度は予め決められているため、各カラーセグメント103aの角度をデータテーブル6cに格納しておけば、セグメント時間算出処理部6dはデータテーブル6cから読み込んだ各カラーセグメント103aの角度θxと上記の時間間隔の平均値avr(T)とを用いて各カラーセグメント103aにランプ光束が入射する時間Tx(=t1,t1,t1,t1,t1,t1)を上述の式(2)により算出することができる。 When the time intervals Tnew and Told of the timing signal CS1, that is, the current cycle Tnew and the previous cycle Told of the color filter 103 are obtained, the segment time calculation processing unit 6d of the microcomputer 6 determines whether or not the timing signal detection count is the second time. Is determined (S7). When the number of times of detection is the second time, the process proceeds to S8 and S9 in order to perform a process of updating the average value of the two cycles. That is, after resetting the number of detections to 0 (S8), an average value avr (T) = (Tnew + Told) / 2 of the current cycle Tnew and the previous cycle Told is obtained (S9), and each color segment is assigned to each color segment. A time Tx during which the lamp light beam enters is calculated (S10 to S15). On the other hand, when the number of detections is the first time in S7, the process of updating the average value of the period is not performed, and therefore the segment time calculation processing unit 6d of the microcomputer 6 proceeds to the processing of S10 to S15, and each color The time for the lamp light beam to enter each color segment is calculated for the segment. Here, the calculation method of the time for which the lamp luminous flux enters each color segment is as follows. As shown in FIG. 9, when the signal level change (H → L) of the timing signal CS1 is one time during one rotation of the color filter 103, the time interval T of the timing signal CS1 is 1 for the force Lur filter 103. It is equal to the rotation period and corresponds to an angle of one rotation (= 360 degrees). Here, since the angle of each color segment 103a of the force Luller filter 103 is determined in advance, if the angle of each color segment 103a is stored in the data table 6c, the segment time calculation processing unit 6d reads from the data table 6c. The time Tx (= t1 C , t1 B , t1 R , t1 Y ) at which the lamp luminous flux is incident on each color segment 103a using the read angle θx of each color segment 103a and the average value avr (T) of the above time interval. , T1 G , t1 W ) can be calculated by the above equation (2).

そして、各カラーセグメント103aにランプ光束が入射する時間Txを累計することによって、タイミング信号の受信時から各カラーセグメント103aに光束が入射するまでの入射時間を求めることができる。各カラーセグメント103aの入射時間が求まると、マイコン6はタイミング信号CS1の立下りの検出を行う(S16)。これは、カラーフィルタ103の回転速度が増加した場合、各カラーセグメント103aの入射時間は、1回転前のカラーフィルタ103の回転速度での周期T1から算出されるために、タイミング信号CS1の立下りを検出した時点では周期がT2(<T1)となっており、1つ前の周期T1をもとに設定した各カラーセグメントの時間および電力が実際のカラーセグメントと一致しなくなる。したがって、制御途中でタイミング信号CS1の立下りエッジの検出処理を行い(S16)、立下りエッジを検出すると、回転速度が増加したと判断してステップS2に戻り初期セグメントの処理に移行させるようになっている。   Then, by accumulating the time Tx during which the lamp luminous flux is incident on each color segment 103a, it is possible to obtain the incident time from when the timing signal is received until the luminous flux is incident on each color segment 103a. When the incident time of each color segment 103a is obtained, the microcomputer 6 detects the fall of the timing signal CS1 (S16). This is because when the rotation speed of the color filter 103 increases, the incident time of each color segment 103a is calculated from the period T1 at the rotation speed of the color filter 103 before one rotation, and therefore the falling edge of the timing signal CS1. The period of time is detected as T2 (<T1), and the time and power of each color segment set based on the previous period T1 do not match the actual color segment. Therefore, the process of detecting the falling edge of the timing signal CS1 is performed during the control (S16), and when the falling edge is detected, it is determined that the rotation speed has increased, and the process returns to step S2 to shift to the initial segment process. It has become.

次にマイコン6の時間設定処理部6eは、現在のカラーセグメント103aに切り替わってから次のカラーセグメント103aに切り替わるまでの時間(S10〜S15で求めた時間Tx)が経過したか否か(すなわちタイミング信号の受信時から各カラーセグメントの入射時間が経過したか否か)を判断し(S17)、入射時間が経過していない場合はS16の処理に戻り、入射時間が経過した場合は電力制御用基準信号生成処理部6bがデータテーブル6cを参照して次のカラーセグメント103aに対する電力制御量を設定して(S18)、D/A変換部5aによりD/A変換させ、PWM制御回路5bによりランプ電力をカラーセグメントに応じた値に制御するとともに、次のカラーセグメント103aでの時間条件の設定を行う(S19)。またカラーフィルタ103の1周期の途中でランプ電流の極性を変更する必要がある場合は、マイコン6の時間設定処理部6eからフルブリッジ制御部5cに対して制御信号FB1,FB2の極性を反転させた信号を出力し、ランプ電流の極性を反転させる(S20)。その後、マイコン6では、現在のカラーセグメント103aが1周期の終わりのカラーセグメント103a(本実施形態では白色)か否かを判断し(S21)、最終のカラーセグメント103aでない場合はS11に戻り、現在のカラーセグメント103aの入射時間が経過するのを待ち、最終のカラーセグメント103aの場合は次にタイミング信号CS1の立下りエッジを検出するまで、最終セグメントでの電力制御量を維持する。なおカラーフィルタ103の回転速度が減速した場合、つまりタイミング信号CS1の立下りエッジの検出間隔T1がより長くなる場合は、最終のカラーセグメント103aの時間が延びることで吸収され、次の周期から各カラーセグメント103aの入射時間が変更される。そして、マイコン6のセグメント時間算出処理部6dがタイミング信号CS1の立下りを検出すると、マイコン6は上述したS1の処理から制御動作を開始する。   Next, the time setting processing unit 6e of the microcomputer 6 determines whether or not the time (the time Tx obtained in S10 to S15) from the switching to the current color segment 103a to the switching to the next color segment 103a has elapsed (that is, the timing). It is determined whether or not the incident time of each color segment has elapsed since the signal was received (S17). If the incident time has not elapsed, the process returns to S16. If the incident time has elapsed, the power control is performed. The reference signal generation processing unit 6b refers to the data table 6c, sets the power control amount for the next color segment 103a (S18), is D / A converted by the D / A conversion unit 5a, and is ramped by the PWM control circuit 5b. The power is controlled to a value corresponding to the color segment, and the time condition is set for the next color segment 103a ( 19). When it is necessary to change the polarity of the lamp current during one cycle of the color filter 103, the polarity of the control signals FB1 and FB2 is inverted from the time setting processing unit 6e of the microcomputer 6 to the full bridge control unit 5c. The signal is output and the polarity of the lamp current is inverted (S20). Thereafter, the microcomputer 6 determines whether or not the current color segment 103a is the color segment 103a (white in this embodiment) at the end of one cycle (S21). If it is not the final color segment 103a, the process returns to S11, Wait until the incident time of the color segment 103a elapses. In the case of the final color segment 103a, the power control amount in the final segment is maintained until the next falling edge of the timing signal CS1 is detected. When the rotation speed of the color filter 103 is reduced, that is, when the detection interval T1 of the falling edge of the timing signal CS1 becomes longer, the color filter 103 is absorbed by extending the time of the last color segment 103a, and each time from the next cycle. The incident time of the color segment 103a is changed. And if the segment time calculation process part 6d of the microcomputer 6 detects the fall of the timing signal CS1, the microcomputer 6 will start control operation from the process of S1 mentioned above.

なお本実施形態では、タイミング信号CS1のレベル変化を2回検出すると、次の1回又は2回の周期における各カラーセグメント103aの入射時間を求めているが、タイミング信号CS1のレベル変化を3回以上の所定回数検出すると、次の1回又は複数回の周期における各カラーセグメント103aの入射時間を求めるようにしても良い。   In this embodiment, when the level change of the timing signal CS1 is detected twice, the incident time of each color segment 103a in the next one or two cycles is obtained, but the level change of the timing signal CS1 is detected three times. When the above predetermined number of times is detected, the incident time of each color segment 103a in the next one or a plurality of cycles may be obtained.

また上述のように本実施形態では図8又は図10のフローチャートにしたがった制御を行うことで、画像表示用の制御回路102から放電灯点灯装置101へ簡単な信号で、カラーフィルタ103の各カラーセグメント103aが切り替わるタイミングと、各カラーセグメント103aに供給するランプ電力(ランプ電流)を変化させるタイミングとの時間ズレを小さくでき、またタイミング信号CS1の時間間隔自体にばらつきが発生した際に、複数回の時間間隔の平均値をとることで、本来の時間間隔に近い値を求めることができ、この平均値を用いて各カラーセグメント103aの入射時間を算出することで、各カラーセグメント103aの切り替わりのタイミングと、ランプ電力又はランプ電流を切り替えるタイミングとの時間ズレを小さくでき、所望の色彩を実現することができる。   Further, as described above, in the present embodiment, by performing control according to the flowchart of FIG. 8 or FIG. 10, each color of the color filter 103 is transmitted from the control circuit 102 for image display to the discharge lamp lighting device 101 with a simple signal. The time difference between the timing at which the segment 103a is switched and the timing at which the lamp power (lamp current) supplied to each color segment 103a is changed can be reduced, and when the time interval itself of the timing signal CS1 varies, a plurality of times are generated. By taking the average value of the time intervals, it is possible to obtain a value close to the original time interval, and by calculating the incident time of each color segment 103a using this average value, the switching of each color segment 103a is performed. The time difference between the timing and the lamp power or lamp switching timing Can be reduced, it is possible to realize a desired color.

(実施形態3)
本発明の実施形態3を図12〜図13に基づいて説明する。尚、放電灯点灯装置及び画像表示装置の構成は実施形態1と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。
(Embodiment 3)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the configurations of the discharge lamp lighting device and the image display device are the same as those of the first embodiment, and therefore, common components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図11は放電灯点灯装置の各部の波形図を示し、図11(a)はランプ光束が入射するカラーセグメント103aの変化パターン、同図(b)はタイミング信号入力回路5dから出力されるタイミング信号CS1の波形図、同図(c)はランプ電流ILaの波形図であり、図11の例ではカラーフィルタ103が回転方向においてC(Cyan)、B(Blue)、R(Red)、Y(Yellow)、G(Green)、W(White)の6色のカラーセグメント103aに分割され、回転に応じて高圧放電灯Laからの光束がC→B→R→Y→G→W→C…の順番で各カラーセグメント103aに入射されるようになっている。また同期タイミング信号CS0は、1周期の始まりのカラーセグメント103aに光束が入射する間中入力されており、同期タイミング信号CS1の時間幅はシアンのカラーセグメント103aにランプ光束が入射する時間と略等しくなっている。また同期タイミング信号CS1の立ち下がりのタイミングは、カラーセグメント103aがWからCに切り替わるタイミングに同期している。   FIG. 11 is a waveform diagram of each part of the discharge lamp lighting device, FIG. 11 (a) is a change pattern of the color segment 103a on which the lamp luminous flux is incident, and FIG. 11 (b) is a timing signal output from the timing signal input circuit 5d. The waveform diagram of CS1 is a waveform diagram of the lamp current ILa. In the example of FIG. 11, the color filter 103 is C (Cyan), B (Blue), R (Red), Y (Yellow) in the rotation direction. ), G (Green), W (White) are divided into six color segments 103a, and the light flux from the high-pressure discharge lamp La is in the order of C → B → R → Y → G → W → C. So that it is incident on each color segment 103a. The synchronization timing signal CS0 is input while the light beam is incident on the color segment 103a at the beginning of one cycle, and the time width of the synchronization timing signal CS1 is substantially equal to the time when the lamp light beam is incident on the cyan color segment 103a. It has become. The falling timing of the synchronization timing signal CS1 is synchronized with the timing at which the color segment 103a is switched from W to C.

上述の実施形態1、2では、タイミング信号CS1の時間間隔と各カラーセグメント103aの角度データとを用いて各カラーセグメント103aの入射時間を求めているが、カラーフィルタ103の回転速度が途中で変化した場合、回転速度が変化した最初の周期では各カラーセグメント103aの入射時間が実際と異なってしまう。そこで、本実施形態では、カラーフィルタ103の回転速度が変化した場合、タイミング信号CS1の時間幅をもとに初期セグメントの入射時間を求めるとともに、初期セグメントの入射時間と各カラーセグメント103aの回転角度の割合とに基づいて各カラーセグメント103aの入射時間を算出するようにしている。   In the first and second embodiments described above, the incident time of each color segment 103a is obtained using the time interval of the timing signal CS1 and the angle data of each color segment 103a, but the rotational speed of the color filter 103 changes midway. In this case, the incident time of each color segment 103a is different from the actual time in the first period when the rotation speed is changed. Therefore, in this embodiment, when the rotation speed of the color filter 103 changes, the incident time of the initial segment is obtained based on the time width of the timing signal CS1, and the incident time of the initial segment and the rotation angle of each color segment 103a are obtained. The incident time of each color segment 103a is calculated on the basis of the ratio.

ここで、図12のフローチャートを参照して本実施形態の制御フローを説明する。先ずマイコン6のセグメント時間算出処理部6dが、タイミング信号CS1の立下りのエッジを検出することで、カラーセグメント103aの1周期の開始時点を検出する(図12のS1)。次に、光源がACランプの場合でタイミング信号の立下りエッジの検出時にフルブリッジ回路2aの極性反転を行うように設定した場合、マイコン6の時間設定処理部6eからフルブリッジ制御部5cに対して制御信号FB1,FB2の極性を反転させた信号を出力し、ランプ電流の極性を反転させる(S2)。その後、マイコン6の電力制御用基準信号生成処理部6bがデータテーブル6cを参照して初期セグメント(タイミング信号CS1の立下りに同期したカラーセグメントであって、図11の場合はシアン)に対する電力制御量を設定して(S3)、D/A変換部5aによりD/A変換させ、PWM制御回路5bによりランプ電力を所定値に制御する。次にマイコン6のセグメント時間算出処理部6dが、タイミング信号CS1を前回検出した時点から今回の検出時までの時間間隔T1を算出する(S4)。なお、タイミング信号CS1の検出および時間間隔の測定は、マイコン6に株式会社ルネサステクノロジ社製のR8C/TinyシリーズのR8C/26グループを用いる場合は、タイマ機能のパルス周期測定モードを用いて、タイミング信号CS1のレべル変化(H→L)の検出や時間の測定を行えば良い。   Here, the control flow of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the segment time calculation processing unit 6d of the microcomputer 6 detects the falling edge of the timing signal CS1, thereby detecting the start point of one cycle of the color segment 103a (S1 in FIG. 12). Next, in the case where the light source is an AC lamp and the setting is made so that the polarity of the full bridge circuit 2a is reversed when the falling edge of the timing signal is detected, the time setting processing unit 6e of the microcomputer 6 controls the full bridge control unit 5c. Then, a signal obtained by inverting the polarity of the control signals FB1 and FB2 is output to invert the polarity of the lamp current (S2). After that, the power control reference signal generation processing unit 6b of the microcomputer 6 refers to the data table 6c and controls the power for the initial segment (color segment synchronized with the fall of the timing signal CS1, which is cyan in the case of FIG. 11). The amount is set (S3), D / A conversion is performed by the D / A converter 5a, and the lamp power is controlled to a predetermined value by the PWM control circuit 5b. Next, the segment time calculation processing unit 6d of the microcomputer 6 calculates a time interval T1 from the previous detection of the timing signal CS1 to the current detection (S4). When the timing signal CS1 is detected and the time interval is measured, when the R8C / Tiny series R8C / 26 group manufactured by Renesas Technology Corporation is used as the microcomputer 6, the timing is measured using the pulse period measurement mode of the timer function. The level change (H → L) of the signal CS1 may be detected and the time may be measured.

次に、マイコン6のセグメント時間算出処理部6dがタイミング信号CS1の立上がりのエッジを検出し、タイミング信号CS1の信号レベルがH→Lに切り替わった時点から、信号レベルがL→Hに切り替わった時点までの時間(つまりタイミング信号CS1の時間幅T1’)をマイコン6に搭載されたタイマで検出した後(S5)、例えばタイミング信号CS1の時間幅T1’の変化から、カラーフィルタ103の回転速度が変化したか否かを判断する(S6)。ここで、回転速度が変化していない場合、マイコン6のセグメント時間算出処理部6dは、タイミング信号CS1の時間間隔T1と各カラーセグメント103aの角度データとを用いて各カラーセグメント103aの入射時間を算出する処理を行う(S7〜S12)。一方、カラーセグメント103aの回転速度が変化した場合、マイコン6のセグメント時間算出処理部6dは、タイミング信号CS1の時間幅T1’(つまり初期セグメントの時間幅)と各カラーセグメント103aの回転角度の割合とを用いて、各カラーセグメントの入射時間を算出する処理を行う(S7’〜S12’)。   Next, when the segment time calculation processing unit 6d of the microcomputer 6 detects the rising edge of the timing signal CS1 and the signal level of the timing signal CS1 is switched from H to L, the signal level is switched from L to H. Until the time (that is, the time width T1 ′ of the timing signal CS1) is detected by a timer mounted on the microcomputer 6 (S5), for example, from the change of the time width T1 ′ of the timing signal CS1, the rotational speed of the color filter 103 is changed. It is determined whether or not it has changed (S6). Here, when the rotation speed does not change, the segment time calculation processing unit 6d of the microcomputer 6 calculates the incident time of each color segment 103a using the time interval T1 of the timing signal CS1 and the angle data of each color segment 103a. Processing to calculate is performed (S7 to S12). On the other hand, when the rotation speed of the color segment 103a changes, the segment time calculation processing unit 6d of the microcomputer 6 compares the time width T1 ′ of the timing signal CS1 (that is, the time width of the initial segment) and the ratio of the rotation angle of each color segment 103a. Are used to calculate the incident time of each color segment (S7 ′ to S12 ′).

なおカラーフィルタ103の回転速度に変化が無い場合に各カラーセグメントの入射時間を算出する方法は以下の通りである。図11に示すようにカラーフィルタ103が1回転する間にタイミング信号CS1の信号レベルの変化(H→L)が1回である場合、タイミング信号CS1の時間間隔T1は、力ラーフィルタ103が1回転する周期に等しくなり、1回転する角度(=360度)に相当する。ここで、力ラーフィルタ103の各カラーセグメント103aの角度は予め決められているため、各カラーセグメント103aの角度をデータテーブル6cに格納しておけば、セグメント時間算出処理部6dはデータテーブル6cから読み込んだ各カラーセグメント103aの角度θxと上記の時間間隔T1とを用いて各カラーセグメント103aにランプ光束が入射する時間Tx(=t1,t1,t1,t1,t1,t1)を上述の式(1)により算出することができる。 A method for calculating the incident time of each color segment when there is no change in the rotation speed of the color filter 103 is as follows. As shown in FIG. 11, when the signal level change (H → L) of the timing signal CS1 is one time during one rotation of the color filter 103, the time interval T1 of the timing signal CS1 is 1 for the power Luller filter 103. It is equal to the rotation period and corresponds to an angle of one rotation (= 360 degrees). Here, since the angle of each color segment 103a of the force Luller filter 103 is determined in advance, if the angle of each color segment 103a is stored in the data table 6c, the segment time calculation processing unit 6d reads from the data table 6c. The time Tx (= t1 C , t1 B , t1 R , t1 Y , t1 G , t1 W) when the lamp luminous flux is incident on each color segment 103 a using the read angle θx of each color segment 103 a and the time interval T1 described above. ) Can be calculated by the above equation (1).

またカラーフィルタ103の回転速度に変化があった場合に各カラーセグメントの入射時間を算出する方法は以下の通りである。図11に示すようにタイミング信号CS1の時間幅は初期のカラーセグメント103aにランプ光束が入射する時間に略等しくなる。また各カラーセグメント103aの角度は予め決められているため、各カラーセグメント103aの角度をデータテーブル6cに格納しておけば、セグメント時間算出処理部6dはデータテーブル6cから読み込んだ初期のカラーセグメントの角度θ0と他のカラーセグメント103aの角度θxとタイミング信号CS1の時間幅T1’とを用いて各カラーセグメント103aにランプ光束が入射する時間Tx(=t1,t1,t1,t1,t1)を以下の式(3)により算出することができる。 A method for calculating the incident time of each color segment when the rotation speed of the color filter 103 is changed is as follows. As shown in FIG. 11, the time width of the timing signal CS1 is substantially equal to the time when the lamp light beam is incident on the initial color segment 103a. Since the angle of each color segment 103a is determined in advance, if the angle of each color segment 103a is stored in the data table 6c, the segment time calculation processing unit 6d reads the initial color segment read from the data table 6c. Using the angle θ0, the angle θx of the other color segment 103a, and the time width T1 ′ of the timing signal CS1, the time Tx (= t1 B , t1 R , t1 Y , t1 G , t1 W ) can be calculated by the following equation (3).

Tx=(θx/θ0)×T1’ …(3)
そして、各カラーセグメント103aにランプ光束が入射する時間Txを累計することによって、タイミング信号の受信時から各カラーセグメント103aに光束が入射するまでの入射時間を求めることができる。各カラーセグメント103aの入射時間が求まると、マイコン6の時間設定処理部6eは、現在のカラーセグメント103aに切り替わってから次のカラーセグメント103aに切り替わるまでの時間(S7〜S12又はS7’〜S12’で求めた時間Tx)が経過したか否か(すなわちタイミング信号の受信時から各カラーセグメントの入射時間が経過したか否か)を判断し(S13)、入射時間が経過していない場合はS13の処理に戻り、入射時間が経過した場合は電力制御用基準信号生成処理部6bがデータテーブル6cを参照して次のカラーセグメント103aに対する電力制御量を設定して(S14)、D/A変換部5aによりD/A変換させ、PWM制御回路5bによりランプ電力をカラーセグメントに応じた値に制御するとともに、次のカラーセグメント103aでの時間条件の設定を行う(S15)。また、カラーフィルタ103の1周期の途中でランプ電流の極性を変更する必要がある場合は、マイコン6の時間設定処理部6eからフルブリッジ制御部5cに対して制御信号FB1,FB2の極性を反転させた信号を出力し、ランプ電流の極性を反転させる(S16)。その後、マイコン6では、現在のカラーセグメント103aが1周期の終わりのカラーセグメント103a(図11の例では白色)か否かを判断し(S17)、最終のカラーセグメント103aでない場合はS13に戻り、現在のカラーセグメント103aの入射時間が経過するのを待ち、最終のカラーセグメント103aの場合は次にタイミング信号CS1の立下りエッジを検出するまで、最終セグメントでの電力制御量を維持する。なおカラーフィルタ103の回転速度が減速した場合、つまりタイミング信号CS1の立下りエッジの検出間隔T1がより長くなる場合は、最終のカラーセグメント103aの時間が延びることで吸収され、次の周期から各カラーセグメント103aの入射時間が変更される。そして、マイコン6のセグメント時間算出処理部6dがタイミング信号CS1の立下りを検出すると、マイコン6は上述したS1の処理から制御動作を開始する。
Tx = (θx / θ0) × T1 ′ (3)
Then, by accumulating the time Tx during which the lamp luminous flux is incident on each color segment 103a, it is possible to obtain the incident time from when the timing signal is received until the luminous flux is incident on each color segment 103a. When the incident time of each color segment 103a is obtained, the time setting processing unit 6e of the microcomputer 6 determines the time from switching to the current color segment 103a to switching to the next color segment 103a (S7 to S12 or S7 'to S12'). It is determined whether or not the time Tx determined in step Sx) has elapsed (that is, whether or not the incident time of each color segment has elapsed since the timing signal was received) (S13). When the incident time has elapsed, the power control reference signal generation processing unit 6b refers to the data table 6c to set the power control amount for the next color segment 103a (S14), and performs D / A conversion. When the D / A conversion is performed by the unit 5a and the lamp power is controlled to a value corresponding to the color segment by the PWM control circuit 5b. To, to set the time conditions in the next color segment 103a (S15). When the polarity of the lamp current needs to be changed in the middle of one cycle of the color filter 103, the polarity of the control signals FB1 and FB2 is inverted from the time setting processing unit 6e of the microcomputer 6 to the full bridge control unit 5c. The signal is output and the polarity of the lamp current is inverted (S16). Thereafter, the microcomputer 6 determines whether or not the current color segment 103a is the color segment 103a at the end of one cycle (white in the example of FIG. 11) (S17). If it is not the final color segment 103a, the process returns to S13. Waiting for the incident time of the current color segment 103a to elapse. In the case of the last color segment 103a, the power control amount in the last segment is maintained until the next falling edge of the timing signal CS1 is detected. When the rotation speed of the color filter 103 is reduced, that is, when the detection interval T1 of the falling edge of the timing signal CS1 becomes longer, the color filter 103 is absorbed by extending the time of the last color segment 103a, and each time from the next cycle. The incident time of the color segment 103a is changed. And if the segment time calculation process part 6d of the microcomputer 6 detects the fall of the timing signal CS1, the microcomputer 6 will start control operation from the process of S1 mentioned above.

以上説明したように本実施形態では図12のフローチャートにしたがった制御を行うことで、画像表示用の制御回路102から放電灯点灯装置101へ簡単な信号で、カラーフィルタ103の各カラーセグメント103aが切り替わるタイミングと、各カラーセグメント103aに供給するランプ電力(ランプ電流)を変化させるタイミングとの時間ズレを小さくでき、またカラーフィルタ103の回転速度が変化しても、回転速度が変化した周期から時間変化に追従できるから、所望の色彩を実現することができる。   As described above, in the present embodiment, by performing the control according to the flowchart of FIG. 12, each color segment 103a of the color filter 103 is transmitted from the control circuit 102 for image display to the discharge lamp lighting device 101 with a simple signal. The time lag between the switching timing and the timing for changing the lamp power (lamp current) supplied to each color segment 103a can be reduced, and even if the rotation speed of the color filter 103 changes, the time from the cycle when the rotation speed changes can be reduced. Since the change can be followed, a desired color can be realized.

なお上述の各実施形態においてタイミング信号CS1の1周期の時間が1mS以上且つ100mS以下であることが好ましく、カラーフィルタ103の任意の回転速度に対応可能であり、また図13に示すようにカラーフィルタ103が1回転する間に、タイミング信号CS1が初期セグメントに同期して複数回入力されることで、カラーフィルタ103の回転速度が相対的に上昇した場合でも時間ズレのばらつきを低減できるため、所望おの色彩を実現することができる。   In each of the above-described embodiments, it is preferable that the time of one cycle of the timing signal CS1 is 1 mS or more and 100 mS or less, and it is possible to cope with an arbitrary rotation speed of the color filter 103. Further, as shown in FIG. Since the timing signal CS1 is input a plurality of times in synchronization with the initial segment while the rotation of the color filter 103 is rotated once, the variation in time shift can be reduced even when the rotation speed of the color filter 103 is relatively increased. Each color can be realized.

また、上述した各実施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テレビ(Rear Projection TV)などの画像表示装置に用いられるものであり、複数の使用用途又は明るさにおいて電力制御の精度を向上させた安価な放電灯点灯装置を使用することで、安定した光束を得ることが可能な画像表示装置を実現できる。なお図14は上述の各放電灯点灯装置を用いたプロジェクタの一例を示し、このプロジェクタでは、筐体120の内部に上述の放電灯点灯装置101と、電源121と、光学系122(レンズおよびカラーフィルタなど)と、冷却用ファン123とを収納してある。   Further, the discharge lamp lighting device of each embodiment described above is used for an image display device such as a projector or a rear projection TV, and improves the accuracy of power control in a plurality of usages or brightness. By using an inexpensive discharge lamp lighting device, an image display device capable of obtaining a stable luminous flux can be realized. FIG. 14 shows an example of a projector using each of the above-described discharge lamp lighting devices. In this projector, the above-described discharge lamp lighting device 101, a power source 121, and an optical system 122 (lens and color) are provided inside a housing 120. Filter) and a cooling fan 123 are housed.

実施形態1の放電灯点灯装置の回路ブロック図である。It is a circuit block diagram of the discharge lamp lighting device of Embodiment 1. 同上の各部の波形図であり、(a)はカラーセグメントの切り替わりを示す説明図、(b)はタイミング信号CS0の波形図、(c)はタイミング信号CS1の波形図、(d)はランプ電流の波形図である。It is a wave form diagram of each part same as the above, (a) is an explanatory view showing switching of color segments, (b) is a wave form diagram of the timing signal CS0, (c) is a wave form diagram of the timing signal CS1, and (d) is a lamp current. FIG. 同上の各部の波形図であり、(a)はカラーセグメントの切り替わりを示す説明図、(b)はタイミング信号CS0の波形図、(c)はタイミング信号CS1の波形図、(d)は画像モード1の場合のランプ電流の波形図、(e)は画像モード2の場合のランプ電流の波形図、(f)は各画像モードにおける各カラーセグメントのランプ電力の設定値を示す図表である。It is a wave form diagram of each part same as the above, (a) is an explanatory view showing switching of the color segment, (b) is a wave form diagram of the timing signal CS0, (c) is a wave form diagram of the timing signal CS1, (d) is an image mode 1 is a waveform diagram of lamp current in the case of 1, FIG. 3E is a waveform diagram of lamp current in the case of image mode 2, and FIG. 3F is a chart showing set values of lamp power of each color segment in each image mode. 同上の他の動作を示す波形図であり、(a)はカラーセグメントの切り替わりを示す説明図、(b)はタイミング信号CS1の波形図、(c)はランプ電流の波形図である。It is a wave form diagram which shows other operation same as the above, (a) is an explanatory view showing change of a color segment, (b) is a wave form figure of timing signal CS1, (c) is a wave form figure of lamp current. 同上のまた別の動作を示す波形図であり、(a)はカラーセグメントの切り替わりを示す説明図、(b)はタイミング信号CS1の波形図、(c)はランプ電流の波形図である。It is a wave form diagram which shows another operation same as the above, (a) is explanatory drawing which shows switching of a color segment, (b) is a wave form diagram of timing signal CS1, (c) is a wave form diagram of a lamp current. 同上の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement same as the above. 実施形態2の放電灯点灯装置の各部の波形図であり、(a)はカラーセグメントの切り替わりを示す説明図、(b)はタイミング信号CS1の波形図、(c)はランプ電流の波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram of each part of the discharge lamp lighting device of Embodiment 2, where (a) is an explanatory diagram showing switching of color segments, (b) is a waveform diagram of a timing signal CS1, and (c) is a waveform diagram of a lamp current. is there. 同上の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement same as the above. 同上の別の制御フローを行った場合の各部の波形図であり、(a)はカラーセグメントの切り替わりを示す説明図、(b)はタイミング信号CS1の波形図、(c)はランプ電流の波形図である。It is a wave form chart of each part at the time of performing another control flow same as the above, (a) is an explanatory view showing change of a color segment, (b) is a wave form figure of timing signal CS1, (c) is a wave form of a lamp current FIG. 同上のまた別の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining another operation | movement same as the above. 実施形態3の放電灯点灯装置の各部の波形図であり、(a)はカラーセグメントの切り替わりを示す説明図、(b)はタイミング信号CS1の波形図、(c)はランプ電流の波形図である。It is a wave form diagram of each part of the discharge lamp lighting device of Embodiment 3, (a) is explanatory drawing which shows switching of a color segment, (b) is a wave form figure of timing signal CS1, (c) is a wave form figure of lamp current. is there. 同上の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement same as the above. 同上の他の動作を示す波形図であり、(a)はカラーセグメントの切り替わりを示す説明図、(b)はタイミング信号CS1の波形図、(c)はタイミング信号CS1の波形図、(d)はランプ電流の波形図である。It is a wave form diagram which shows other operation same as the above, (a) is an explanatory view showing change of a color segment, (b) is a wave form figure of timing signal CS1, (c) is a wave form figure of timing signal CS1, (d) Is a waveform diagram of the lamp current. 同上の放電灯点灯装置を用いたプロジェクタの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the projector using the discharge lamp lighting device same as the above. 同上の放電灯点灯装置を用いる画像表示装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the image display apparatus using a discharge lamp lighting device same as the above. (a)はフォトカプラの一次側に入力されるタイミング信号の波形図、(b)はフォトカプラの二次側から出力されるタイミング信号の波形図である。(A) is a waveform diagram of a timing signal input to the primary side of the photocoupler, and (b) is a waveform diagram of a timing signal output from the secondary side of the photocoupler.

符号の説明Explanation of symbols

1 コンバータ回路(点灯回路)
2 インバータ回路(点灯回路)
5 制御回路
5d タイミング信号入力回路(タイミング信号入力手段)
6 マイコン
6d セグメント時間算出処理部(セグメント入射時間検出手段)
La 高圧放電灯
101 放電灯点灯装置
102 画像表示用制御回路
103 カラーセグメント
103a カラーセグメント
106 光学素子(映像表示素子)
1 Converter circuit (lighting circuit)
2 Inverter circuit (lighting circuit)
5 Control circuit 5d Timing signal input circuit (timing signal input means)
6 microcomputer 6d segment time calculation processing section (segment incident time detection means)
La High pressure discharge lamp 101 Discharge lamp lighting device 102 Image display control circuit 103 Color segment 103a Color segment 106 Optical element (video display element)

Claims (7)

回転方向において複数色のカラーセグメントに分割され、高圧放電灯から照射された光束が回転に応じて各カラーセグメントに順次入射されるカラーフィルタと、カラーフィルタを通過した各色の光束に階調付けと映像信号による変調とを行う映像表示素子とを備えた画像表示装置に用いられる放電灯点灯装置であって、
高圧放電灯を点灯させる点灯回路と、
各カラーセグメント毎に点灯回路から高圧放電灯への出力を制御する制御回路とを備え、
制御回路は、カラーセグメントの1周期毎に画像表示装置から出力されるタイミング信号が入力されるタイミング信号入力手段と、前記タイミング信号が入力される時間間隔をもとに、タイミング信号の受信時から各カラーセグメントに光束が入射するまでの入射時間を求めるセグメント入射時間検出手段とを備え、タイミング信号の入力時点を起点としてセグメント入射時間検出手段により検出された各カラーセグメントへの入射時間が経過した時点で、点灯回路から高圧放電灯への出力をカラーセグメントに応じて制御することを特徴とする放電灯点灯装置。
A color filter that is divided into color segments of a plurality of colors in the rotation direction, and a light beam emitted from the high-pressure discharge lamp is sequentially incident on each color segment according to the rotation, and a gradation is added to the light beam of each color that has passed through the color filter. A discharge lamp lighting device used in an image display device including a video display element that performs modulation by a video signal,
A lighting circuit for lighting a high-pressure discharge lamp;
A control circuit for controlling the output from the lighting circuit to the high-pressure discharge lamp for each color segment;
The control circuit includes a timing signal input means for inputting a timing signal output from the image display device for each cycle of the color segment, and a time interval at which the timing signal is input. Segment incident time detecting means for obtaining an incident time until the light beam enters each color segment, and the incident time to each color segment detected by the segment incident time detecting means has elapsed from the timing signal input time point A discharge lamp lighting device that controls an output from a lighting circuit to a high-pressure discharge lamp at a time according to a color segment.
セグメント入射時間検出手段は、タイミング信号が入力される1周期分の時間間隔をもとに、次の周期での各カラーセグメントへの入射時間を検出することを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。   The segment incident time detecting means detects the incident time to each color segment in the next period based on a time interval of one period in which the timing signal is input. Electric light lighting device. セグメント入射時間検出手段は、タイミング信号が入力される複数周期分の時間間隔をもとに、次の周期での各カラーセグメントへの入射時間を検出することを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。   The segment incident time detecting means detects the incident time to each color segment in the next period based on time intervals for a plurality of periods in which the timing signal is inputted. Electric light lighting device. 1周期の始まりのカラーセグメントに光束が入射する間にタイミング信号が入力される場合に、制御回路は、前記タイミング信号の時間幅を検出した結果に基づいてカラーフィルタの回転速度が変化したか否かを検出し、回転速度が変化した場合は、前記時間幅の検出結果と各カラーセグメントの回転角度の割合とに基づいて各カラーセグメントへの入射時間を算出することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の放電灯点灯装置。   When the timing signal is input while the light beam enters the color segment at the beginning of one cycle, the control circuit determines whether the rotation speed of the color filter has changed based on the result of detecting the time width of the timing signal. When the rotation speed changes, the incident time to each color segment is calculated based on the detection result of the time width and the ratio of the rotation angle of each color segment. 4. The discharge lamp lighting device according to any one of items 1 to 3. タイミング信号が入力される1周期の時間が1mS以上且つ100mS以下であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の放電灯点灯装置。   The discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 4, wherein a time of one cycle in which the timing signal is input is 1 mS or more and 100 mS or less. カラーフィルタが白色のカラーセグメントを少なくとも有し、タイミング信号の入力されるタイミングが、白色のカラーセグメントの終了時点であることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の放電灯点灯装置。   6. The discharge lamp according to claim 1, wherein the color filter has at least a white color segment, and the timing at which the timing signal is input is an end point of the white color segment. Lighting device. 高圧放電灯を点灯させる請求項1乃至6の何れか1項に記載の放電灯点灯装置と、複数色のカラーセグメントを有し高圧放電灯から照射された光束が各セグメントに順次入射されるカラーフィルタと、カラーフィルタを通過した各色の光束に階調付けと映像信号による変調とを行う映像表示素子とを備えたことを特徴とする画像表示装置。   The discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 6 for lighting a high-pressure discharge lamp, and a color having a plurality of color segments and a light beam emitted from the high-pressure discharge lamp sequentially entering each segment. An image display device comprising: a filter; and a video display element that performs gradation and modulation by a video signal on a light beam of each color that has passed through the color filter.
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