JP2011004473A - 電源回路および投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大型化を抑制しながら、待機モード時における消費電力を効果的に抑制できる電源回路および当該電源回路を搭載した投写型表示装置を提供する。
【解決手段】電源回路は、入力交流電圧を整流および平滑化して直流電圧を生成する整流回路６０２および力率改善回路６０３と、直流電圧を交流電圧に変換するスイッチングレギュレータ６０４と、交流電圧を降圧するトランス６０５と、トランス６０５の３種類の２次側巻線と各負荷Ｍ１〜Ｍ３との間にそれぞれ接続された第１のスイッチ６０９〜６１１と、第１のスイッチ６０９〜６１１をオン／オフ制御する待機用制御システム６１３とを備える。待機用制御システム６１３は、待機モード時に、第１のスイッチ６０９〜６１１をオフに制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電源回路および当該電源回路を搭載した投写型表示装置に関する。

現在、電子機器には、商用交流電圧を所定の値の直流電圧に変換して各回路部に供給するための電源回路が搭載されている。この種の電源回路には、商用交流電圧を直流化する直流化部と、直流化部により生成された直流電圧を交流電圧に変換するスイッチングレギュレータと、変換された交流電圧を降圧するトランスとが配され得る。この場合、トランスの２次側巻線から出力される降圧後の交流電圧が平滑回路により直流化されて、対応する負荷部に供給される。

一方、上記電子機器には、機器を待ち受け状態に設定するための、いわゆる待機モードが準備されているものがある。かかる待機モード時には、電源回路による消費電力を効果的に抑制する必要がある。

待機モード時に、電源回路による消費電力を抑制するための構成として、スイッチングレギュレータの前段にスイッチを配する構成が取られ得る（特許文献１）。この構成では、待機モード時に、スイッチがオフされ、スイッチングレギュレータへの電圧供給が遮断される。こうして、スイッチングレギュレータ以降での電力消費が抑制され、結果、待機モード時における電源回路の電力消費が抑制される。

ここで、スイッチのオン／オフ制御は、マイクロコンピュータにより行われる。このため、待機モード時には、マイクロコンピュータへ電力供給が継続されなければならない。かかる電力供給は、マイクロコンピュータ用に別途個別に配されたスイッチングレギュレータおよびトランスと、トランスの２次側巻線からの出力を直流化する平滑回路によって行われ得る。

特開２００７−３３６６２５号公報

上記構成では、商用電源から各負荷部へ電力が供給される方向から見て、スイッチがトランスの上流側に配されているため、スイッチに大きな電圧が掛かる。このため、スイッチとして大電圧用のものを用いる必要がある。また、スイッチとして抵抗を持っている電力用半導体デバイスを用いると、その抵抗に伝わる電力によりスイッチにおける損失・発熱が大きくなる。このため、放熱フィンなどスイッチを冷却するための手段が別途必要になる。さらに、上記構成では、マイクロコンピュータ用に別途、スイッチングレギュレータおよびトランスと、平滑回路を配する必要がある。この他、上記のように高電圧のトランス上流側にスイッチを配する場合には、安全上、スイッチと隣接する部材との間隔を広めに確保する必要がある。

このように、上記の如くスイッチを配する構成では、スイッチの大型化に伴い電源回路が大型化し、さらに、スイッチとマイクロコンピュータ、および、これらに関与する冷却手段や回路部の配置等によって、電源回路の大型化および複雑化を招くとの問題が生じる。

本発明は、かかる課題を解消するためになされたものであり、大型化を抑制しながら、待機モード時における消費電力を効果的に抑制できる電源回路および当該電源回路を搭載した投写型表示装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の局面は、電源回路に関する。この局面に係る電源回路は、入力交流電圧を整流および平滑化して直流電圧を生成する直流化部と、前記直流電圧を交流電圧に変換するスイッチングレギュレータと、前記交流電圧を降圧するトランスと、トランスの２次側巻線と負荷との間に接続された第１のスイッチと、前記スイッチをオン／オフ制御する制御部とを備える。ここで、前記制御部は、待機モード時に、前記第１のスイッチをオフに制御する。

第１の局面に係る電源回路によれば、第１のスイッチがトランスの下流側に配されているため、第１のスイッチに掛かる電圧を小さくすることができる。このため、第１のスイッチとして小電圧用のものを用いることができ、電源回路の小型化を図ることができる。また、第１のスイッチとして電力用半導体デバイスを用いる場合にも、第１のスイッチによる損失・発熱を小さくすることができる。このため、別途、放熱フィン等の冷却手段を配する必要がなく、電源回路の大型化および複雑化を抑制することができる。さらに、第１のスイッチは、電圧の小さいトランス下流側に配されているため、第１のスイッチと周囲の部材との間隔を大きく開けなくて済む。よって、第１のスイッチを配することによる空間的スペースの増大を抑制することができる。

第１の局面に係る電源回路は、前記制御部に対する電力供給ラインが前記２次側巻線と前記第１のスイッチとの間から分岐されている構成とされ得る。こうすると、制御部への電力供給用に、別途、スイッチングレギュレータやトランス等を配する必要がなく、電源回路の複雑化と大型化を抑制することができる。

また、第１の局面に係る電源回路において、前記スイッチングレギュレータは、第１の動作モードと、前記第１の動作モードよりも低出力かつ低損失の第２の動作モードに設定可能に構成され得る。この場合、前記制御部は、前記待機モード時に、前記スイッチングレギュレータを前記第２の動作モードに制御する。こうすると、待機モード時におけるスイッチングレギュレータの電力消費を抑制でき、結果、電源回路の消費電力を抑制することができる。

また、第１の局面に係る電源回路において、前記直流化部は、力率改善回路を備える構成とされ得る。この場合、前記制御部は、前記待機モード時に、前記力率改善回路をオフに制御する。こうすると、待機モード時における力率改善回路の電力消費を削減でき、結果、電源回路の消費電力を抑制することができる。

また、第１の局面に係る電源回路は、前記直流化部と負荷との間に接続された第２のスイッチをさらに備える構成とされ得る。この場合、前記制御部は、前記待機モード時に、前記第２のスイッチをオフに制御する。こうすると、トランスにより降圧されない大きな電圧を、対応する負荷に供給することができるとともに、待機モード時に、当該負荷を電源回路から円滑に切り離すことができる。

本発明の第２の局面は、投写型表示装置に関する。この局面に係る投写型表示装置は、上記第１の局面に係る電源回路と、前記電源回路によって電力供給される回路部と、映像信号に基づいて変調された光を生成する光学エンジンと、前記光を被投写面に拡大投写する投写光学系とを備える。

第２の局面に係る投写型表示装置によれば、第１の局面に係る電源回路により奏されると同様の効果が奏され得る。

以上のとおり、本発明によれば、大型化を抑制しながら、待機モード時における消費電力を効果的に抑制できる電源回路および当該電源回路を搭載した投写型表示装置を提供することができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す。 実施の形態に係る光学エンジンおよび投写レンズの構成を示す。 実施の形態に係る電源回路とその周辺回路の構成を示す。 実施の形態に係る力率改善回路および第２のスイッチの構成を示す。 実施の形態に係る電源回路とその周辺回路の他の構成を示す。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態は、本発明に係る電源回路を投写型表示装置（以下、「プロジェクタ」という）に適用したものである。

図１は、プロジェクタの構成を示す斜視図である。同図を参照して、プロジェクタは、キャビネット１０を備えている。キャビネット１０は、上下に薄く前後に長い略直方体形状を有しており、その側面には、キャビネット１０内部に外気を取り込むための吸気口１０１が形成されている。

キャビネット１０内には、光学エンジン２０、投写レンズ３０、冷却装置４０、制御ユニット５０および電源ユニット６０が配されている。光学エンジン２０は、映像信号により変調された映像光を生成する。光学エンジン２０には、投写レンズ３０が装着されており、投写レンズ３０の前部が、キャビネット１０の前面から露出している。光学エンジン２０で生成された映像光は、投写レンズ３０によって、プロジェクタ前方に配されたスクリーン面に拡大投写される。

冷却装置４０は、冷却ファンとダクトとを有している。冷却ファンの動作により吸気口１０１から外気が取り込まれ、ダクトを介して後述する光源ユニットや液晶パネルなど、所要の構成部品に供給される。これにより、所要の構成部品が冷却される。

制御ユニット５０は、光学エンジン２０とキャビネット１０の上面との間に配されている。制御ユニット５０は、後述するメイン制御システムを構成する回路、映像・音声信号処理システムを構成する回路、ＬＡＮ通信システムを構成する回路等、プロジェクタを運転制御するための各種の回路を備えている。これら回路は基板上に実装されている。

電源ユニット６０は、光学エンジン２０とキャビネット１０の側面との間に配されている。電源ユニット６０は、電源回路を備えており、商用交流電圧を所定の値の直流電圧に変換して、制御ユニット５０の各回路等に供給する。電源ユニット６０の電源回路の詳細な構成については、追って説明する。

図２に、光学エンジン２０および投写レンズ３０の構成を示す。同図（ａ）はハウジングを省略した光学エンジン２０と投写レンズ３０を示す斜視図であり、同図（ｂ）は、光学エンジン２０における液晶パネル周辺の光学部品と、投写レンズ３０を示す上面図である。

光学エンジン２０は、図示しないハウジング内に、以下に説明する各種の光学部品が配置されてなる。

光源ユニット２０１は、白色光を発するランプと、ランプから発せられた光を反射するリフレクターとを備えている。ランプとしては、たとえば、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ等が用いられる。

光源ユニット２０１から出射された光は、フライアイインテグレータ２０２、ＰＢＳアレイ２０３を通過する。フライアイインテグレータ２０２は、液晶パネル（後述する）に照射される各色光の光量分布を均一化させ、ＰＢＳアレイ２０３は、ダイクロイックミラー２０７に向かう光の偏光方向を一方向に揃える。

ＰＢＳアレイ２０３を通過した光は、コンデンサレンズ２０４を通過し、反射ミラー２０５で略９０度向きを変えられた後、さらに、コンデンサレンズ２０６を通過してダイクロイックミラー２０７に入射される。

ダイクロイックミラー２０７は、入射された光のうち、青色波長帯の光（以下、「Ｂ光」という）のみを透過し、緑色波長帯の光（以下、「Ｇ光」という）と赤色波長帯の光（以下、「Ｒ光」という）を反射する。

ダイクロイックミラー２０７を透過したＢ光は、コンデンサレンズ２０４、２０６、２０９によるレンズ作用と反射ミラー２０８による反射によって、適正な照射状態にて液晶パネル２１０に照射される。液晶パネル２１０は、青色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＢ光を変調する。なお、液晶パネル２１０の入射側には２枚の入射側偏光板２１１と１枚の光学補償板２１２が配されており、入射側偏光板２１１および光学補償板２１２を介して液晶パネル２１０にＢ光が照射される。また、液晶パネル２１０の出射側には２枚の出射側偏光板２１３が配されており、液晶パネル２１０から出射されたＢ光が出射側偏光板２１３に入射される。

ダイクロイックミラー２０７で反射したＧ光およびＲ光は、ダイクロイックミラー２１４に入射する。ダイクロイックミラー２１４は、Ｇ光を反射するとともにＲ光を透過する。

ダイクロイックミラー２１４で反射されたＧ光は、コンデンサレンズ２０４、２０６、２１５によるレンズ作用によって、適正な照射状態にて液晶パネル２１６に照射される。液晶パネル２１６は、緑色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＧ光を変調する。なお、液晶パネル２１６の入射側には２枚の入射側偏光板２１７と１枚の光学補償板２１８が配されており、入射側偏光板２１７および光学補償板２１８を介して液晶パネル２１６にＧ光が照射される。また、液晶パネル２１６の出射側には２枚の出射側偏光板２１９が配されており、液晶パネル２１６から出射されたＧ光が出射側偏光板２１９に入射される。

ダイクロイックミラー２１４を透過したＲ光は、コンデンサレンズ２０４、２０６、２２２、およびリレーレンズ２２０、２２４によるレンズ作用と反射ミラー２２１、２２３による反射によって、適正な照射状態にて液晶パネル２２５に照射される。液晶パネル２２５は、赤色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＲ光を変調する。なお、液晶パネル２２５の入射側には１枚の入射側偏光板２２６と１枚の光学補償板２２７が配されており、入射側偏光板２２６および光学補償板２２７を介して液晶パネル２２５にＲ光が照射される。また、液晶パネル２２５の出射側には２枚の出射側偏光板２２８が配されており、液晶パネル２２５から出射されたＲ光が出射側偏光板２２８に入射される。

液晶パネル２１０、２１６、２２５によって変調されたＢ光、Ｇ光、Ｒ光は、出射側偏光板２１３、２１９、２２８を通過してダイクロイックプリズム２２９に入射する。ダイクロイックプリズム２２９は、Ｂ光、Ｇ光およびＲ光のうち、Ｂ光とＲ光を反射するとともにＧ光を透過し、これにより、Ｂ光、Ｇ光およびＲ光を色合成する。こうして、色合成された映像光が、ダイクロイックプリズム２２９から投写レンズ３０に向けて出射される。

なお、光学エンジン２０を構成する光変調素子としては、上記透過型の液晶パネル２１０、２１６、２２５の他、反射型の液晶パネルや、ＭＥＭＳデバイスを用いることもできる。また、光学エンジン２０は、上記のように３つの光変調素子を備えた３板式の光学系ではなく、たとえば、１つの光変調素子とカラーホイールを用いた単板式の光学系により構成することもできる。

図３に、電源回路とその周辺回路の構成を示す。

電源回路は、ノイズフィルタ６０１と、整流回路６０２と、力率改善回路６０３と、スイッチングレギュレータ６０４と、トランス６０５と、平滑回路６０６、６０７、６０８と、第１のスイッチ６０９、６１０、６１１と、第２のスイッチ６１２と、待機用制御システム６１３とを備えている。

ノイズフィルタ６０１は、商用電源から入力された商用交流電圧に生ずるノイズを除去するとともに、負荷部から商用電源へと流出しようとするノイズを低減する。整流回路６０２は、ダイオードブリッジ等を備え、商用交流電圧を全波整流する。

力率改善回路６０３は、電流波形を電圧波形に相似させる。また、整流された電圧を昇圧するとともに、平滑して直流化する。力率改善回路６０３からの出力電圧Ｖｏｕｔの一部は、第２のスイッチ６１２を介してランプバラスト２０１ａに供給される。ランプバラスト２０１ａは、供給された電圧信号を光源ユニット２０１のランプの駆動に適する電圧信号に変換してランプを駆動する。また、力率改善回路６０３からの出力電圧Ｖｏｕｔの一部は、スイッチングレギュレータ６０４およびトランス６０５へ出力される。

図４に、力率改善回路６０３および第２のスイッチ６１２の構成を示す。

力率改善回路６０３は、コイルＬ１と、ダイオードＤ１と、トランジスタ（ＦＥＴ：電界効果トランジスタ）Ｔ１と、電界コンデンサＣ１と、抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、力率制御ＩＣ６０３ａとを備えている。

力率制御ＩＣ６０３ａには、抵抗Ｒ３とＲ４とで分圧された電圧が、フィードバック信号として入力される。力率制御ＩＣ６０３ａは、フィードバック信号に基づいてトランジスタＴ１をオンオフ制御する。このオンオフ制御により、コイルＬ１に流れる電流波形が電圧波形に相似し、即ち電流波形が正弦波に近づく。これによって、商用電源側から見た力率が改善され、ノイズ障害の発生が防止される。

さらに、力率改善回路６０３に入力された電圧は、電界コンデンサＣ１により平滑されて直流となる。このとき、トランジスタＴ１のオンオフにより、コイルＬ１で電力の蓄積と放出が繰り返され、放出された電力が平滑コンデンサＣ１の電力に加算されることで、出力電圧Ｖｏｕｔが昇圧される。

力率制御ＩＣ６０３ａのＶｃｃ端子には、待機用制御システム６１３から駆動信号Ｖｐｏｗｅｒが入力される。力率制御ＩＣ６０３ａは、駆動信号Ｖｐｏｗｅｒによって駆動し、トランジスタＴ１をオンオフする。このため、駆動信号Ｖｐｏｗｅｒの出力が停止すると、力率制御ＩＣ６０３ａが停止し、力率改善回路６０３による力率改善および昇圧の機能が停止する。

第２のスイッチ６１２は、トランジスタ（ＦＥＴ：電界効果トランジスタ）Ｔ２と、抵抗Ｒ５、Ｒ６とで構成されている。トランジスタＴ２には、力率制御ＩＣ６０３ａと同様、待機用制御システム６１３から駆動信号Ｖｐｏｗｅｒが入力される。駆動信号Ｖｐｏｗｅｒが入力され、トランジスタＴ２がオンすると、力率改善回路６０３側とランプバラスト２０１ａとが電気的に接続される。一方、駆動信号Ｖｐｏｗｅｒが停止され、トランジスタＴ２がオフすると、力率改善回路６０３側とランプバラスト２０１ａとが電気的に切断される。

図３に戻り、スイッチングレギュレータ６０４は、力率改善回路６０３から出力された直流電圧を、所定の周波数でスイッチングすることによりパルス状の交流電圧に変換し、トランス６０５の１次側巻線に供給する。通常の動作モードにおいて、スイッチングレギュレータ６０４は、トランス６０５の２次側電圧を監視し、各負荷Ｍ１〜Ｍ３に所定の電圧が供給されるよう、トランス６０５の１次側巻線に供給する交流電圧の周期やデューティ比を制御する。

スイッチングレギュレータ６０４は、かかる通常の動作モードの機能に加え、スタンバイモードの機能を備えている。スタンバイモードは、低出力かつ低損失に動作を行うモードであり、プロジェクタが待機モードの状態となって、軽負荷となったときに、待機用制御システム６１３からの制御によって実行される。

スイッチングレギュレータ６０４は、待機用制御システム６１３からスタンバイ信号Ｖｓｔが入力されると、スタンバイモードに切り替わる。スタンバイモード時には、待機用制御システム６１３から、フィードバック信号Ｖｆｂとして、待機用制御システム６１３への供給電圧に関する信号がスイッチングレギュレータ６０４に入力される。スイッチングレギュレータ６０４は、入力されたフィードバック信号Ｖｆｂに基づいて、供給電圧が下限レベルを下回ったと判断すると、スイッチング動作を行い、トランス６０５の１次側巻線に対する交流信号の供給を開始する。その後、供給電圧が下限レベルを超えると、スイッチングレギュレータ６０４は、トランス６０５の１次側巻線に対する交流信号の供給を停止する。こうして、スイッチングレギュレータ６０４は、スタンバイモードにおいて、スイッチング動作による交流電圧の供給を間欠的に行う。これにより、通常の動作モードに比べ、スイッチング回数が減少され、スイッチングレギュレータ６０４における電力消費が抑制される。

トランス６０５は、１次側巻線と３種類の２次側巻線とを備えており、スイッチングレギュレータ６０４で変換された交流電圧を各２次巻線に応じた値の交流電圧に降圧する。

平滑回路６０６、６０７、６０８は、ダイオードＤ２、Ｄ３、Ｄ４、コンデンサＣ２、Ｃ３、Ｃ４等を備えており、各交流電圧を整流、平滑して直流電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３に変換する。

第１のスイッチ６０９、６１０、６１１は、第２のスイッチ６１２と同様、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）等で構成されている。ただし、第１のスイッチ６０９、６１０、６１１は、トランス６０５の２次側に配されており、第２のスイッチ６１２に比べて掛かる電圧がかなり小さいため、トランジスタも小型のものが用いられる。

各第１のスイッチ６０９、６１０、６１１には、それぞれ、待機用制御システム６１３から駆動信号Ｖｐｏｗｅｒが入力される。待機用制御システム６１３から駆動信号Ｖｐｏｗｅｒが入力されると、第１のスイッチ６０９、６１０、６１１がオンして、平滑回路６０６、６０７、６０８側と各負荷Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３が電気的に接続され、各負荷Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３に電圧供給が可能となる。一方、駆動信号Ｖｐｏｗｅｒが停止されると、第１のスイッチ６０９、６１０、６１１がオフして、平滑回路６０６、６０７、６０８側と各負荷Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３が電気的に切断される。負荷Ｍ１は、液晶パネルや冷却ファンのドライバ等、消費電力が比較的大きな回路であり、負荷Ｍ２、Ｍ３は、メイン制御システム、ＬＡＮ通信システム、映像・音声処理システム等、消費電力が比較的小さな回路である。

待機用制御システム６１３は、ＣＰＵ、メモリ、キースイッチ、リモコン受信回路等で構成されている。待機用制御システム６１３は、駆動信号Ｖｐｏｗｅｒにより、力率改善回路６０３、第１のスイッチ６０９、６１０、６１１および第２のスイッチ６１２をオンオフ制御する。また、スタンバイ信号Ｖｓｔおよびフィードバック信号Ｖｆｂにより、スイッチングレギュレータ６０４を制御する。なお、本プロジェクタでは、待機用制御システム６１３を構成するキースイッチやリモコン受信回路からの入力信号は、メイン制御システム５０１にも入力されるよう構成されている。

待機用制御システム６１３に対する電力の供給ラインは、直流電圧の３本の供給ラインのうち、待機用制御システム６１３に必要な電圧を有する供給ライン、たとえば直流電圧Ｖ３の供給ラインにおいて平滑回路６０８と第１のスイッチ６１１との間から分岐されている。このため、第１のスイッチ６１１がオフとなっても、待機用システム６１３には出力電圧Ｖ３の供給がなされる。

待機用制御システム６１３は、メイン制御システム５０１に接続されている。メイン制御システム５０１は、ＣＰＵ、メモリ等で構成されている。メイン制御システム５０１は、運転モードにおいて、映像・音声信号処理システム、ＬＡＮ通信システム、ランプバラスト２０１ａ、冷却ファンのドライバ等を制御する。なお、映像・音声信号処理システムは、外部から入力した映像信号に解像度変換やガンマ補正等の処理を施して液晶パネル２１０、２１６、２２５のための駆動信号を生成し、液晶パネルのドライバへ出力する等の機能を実行するシステムである。また、ＬＡＮ通信システムは、外部の機器との間でＬＡＮ通信を行うためのシステムである。

以上の構成において、運転モード時には、待機用制御システム６１３から第１のスイッチ６０９〜６１１、第２のスイッチ６１２および力率制御ＩＣ６０３ａへ駆動信号Ｖｐｏｗｅｒが出力される。これにより、第１のスイッチ６０９〜６１１および第２のスイッチ６１２がオンして、各負荷Ｍ１〜Ｍ３（メイン制御システム、映像・音声処理システム、ＬＡＮ通信システム、液晶パネルや冷却ファンのドライバ等）やランプバラスト２０１ａに電圧供給が可能となるとともに、力率制御ＩＣ６０３ａが動作して、力率改善回路６０３により力率が改善される。このとき、待機用制御システム６１３からはスタンバイ信号Ｖｓｔは出力されず、スイッチングレギュレータ６０４は通常の動作モードで動作する。

こうして、運転モード時には、メイン制御システム５０１の制御の下で、映像投写運転が実行される。

ユーザによりキースイッチの一つである電源スイッチがオフされると、メイン制御システム５０１によって運転終了の処理が行われる。たとえば、光源ユニット２０１が消灯された後、光源ユニット２０１が冷却されるまで冷却ファンが駆動される。

運転終了処理が完了すると、待機モードに移行する。このとき、メイン制御システム５０１から待機用制御システム６１３へ、運転モードから待機モードへ処理を受け渡すための信号が出力される。

これにより、待機モードにおいて、待機用制御システムによって高省電力モードあるいは低省電力モードの何れかの省電力モードが実行される。ユーザは、たとえば、ＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）を用いて、予め何れかの省電力モードの設定を行うことができる。

省電力モードの設定が高省電力モードの場合、待機用制御システム６１３から第１のスイッチ６０９〜６１１、第２のスイッチ６１２および力率制御ＩＣ６０３ａへの駆動信号Ｖｐｏｗｅｒが停止される。これにより、第１のスイッチ６０９〜６１１および第２のスイッチ６１２がオフして、各負荷Ｍ１〜Ｍ３やランプバラスト２０１ａへの回路が遮断されるとともに、力率制御ＩＣ６０３ａがオフして、力率改善回路６０３がオフする。さらに、待機用制御システム６１３からはスタンバイ信号Ｖｓｔが出力され、スイッチングレギュレータ６０４はスタンバイモードで動作する。

こうして、第１のスイッチ６０９〜６１１および第２のスイッチ６１２がオフすることにより、各負荷Ｍ１〜Ｍ３やランプバラスト２０１ａでの停止時の電力消費が削減される。また、力率制御ＩＣ６０３ａが停止することにより、力率改善回路６０３での電力消費が低減される。さらに、スイッチングレギュレータ６０４の電力消費も低減される。したがって、待機モードにおけるプロジェクタ全体としての消費電力が大幅に低減される。

一方、省電力モードの設定が低省電力モードの場合、待機用制御システム６１３から、負荷Ｍ１に対応する第１のスイッチ６０９と、第２のスイッチ６１２および力率制御ＩＣ６０３ａへの駆動信号Ｖｐｏｗｅｒが停止される。これにより、第１のスイッチ６０９および第２のスイッチ６１２がオフして、負荷Ｍ１（液晶パネルや冷却ファンのドライバ）やランプバラスト２０１ａへの回路が遮断されるとともに、力率制御ＩＣ６０３ａがオフして、力率改善回路６０３がオフする。さらに、待機用制御システム６１３からはスタンバイ信号Ｖｓｔが出力され、スイッチングレギュレータ６０４はスタンバイモードで動作する。しかし、低省電力モードの場合は、待機用制御システム６１３から負荷Ｍ２、Ｍ３対応する第１のスイッチ６１０、６１１へ駆動信号Ｖｐｏｗｅｒが出力され続ける。これにより、第１のスイッチ６１０、６１１がオンの状態のままとなり、負荷Ｍ２、Ｍ３（メイン制御システム等）には電圧供給が可能のままとなる。

このようにすれば、メイン制御システム５０１やＬＡＮ通信システムが動作可能となるため、待機モードにおいても、ＬＡＮ通信を用いたプロジェクタの遠隔操作等、メイン制御システムによる一部の処理が可能となる。また、第１のスイッチ６０９および第２のスイッチ６１２がオフされるとともに力率制御ＩＣ６０３ａがオフされ、さらにスイッチングレギュレータ６０４がスタンバイモードとなるため、高省電力モードほどではないものの、プロジェクタ全体の消費電力が低減される。

なお、低省電力モードにおいて、メイン制御システム５０１やＬＡＮ通信システムの回路構成によって消費電力が大きくなった場合、スイッチングレギュレータ６０４のスタンバイモードでは対応できない場合も生じ得る。この場合、待機モードにおいても、スイッチングレギュレータ６０４を、通常の動作モードで動作させる必要がある。また、力率改善回路６０３がオフできるのは、消費電力が小さくなるとノイズ障害が無視できるようになるためである。よって、消費電力が大きくなると、ノイズの障害の惧れが生じ得る。したがって、この場合は、力率制御ＩＣ６０３ａをオフとせず、力率改善回路６０３をオンに維持することが望ましい。

また、上記の構成では、待機モードにおいてＬＡＮ通信を行うため、低省電力モードにおいてＬＡＮ通信に必要のない負荷Ｍ１に対応する第１のスイッチ６０９をオフするようにしたが、ＬＡＮ通信に必要な負荷がＭ２のみであれば、低省電力モードにおいて、さらに第１のスイッチ６１１をオフにしても良い。すなわち、低省電力モードにおいては、第１のスイッチ６０９〜６１１のうち、当該モードにおいて動作させる必要のない負荷のみが接続されているものをオフするようにすれば良い。

さて、待機モードの状態において、ユーザにより電源スイッチがオンされると、たとえば高省電力モードの場合、待機用制御システム６１３から駆動信号Ｖｐｏｗｅｒが出力され、第１のスイッチ６０９〜６１１、第２のスイッチ６１２がオンして、各負荷Ｍ１〜Ｍ３やランプバラスト２０１ａに電圧供給が可能となるとともに、力率制御ＩＣ６０３ａが動作する。さらに、待機用制御システム６１３からのスタンバイ信号Ｖｓｔが停止されて、スイッチングレギュレータ６０４が通常の動作モードで動作する。

こうして、待機モードから運転モードに移行し、メイン制御システム５０１の制御の下で、映像投写運転が開始される。

以上、本実施の形態によれば、第１のスイッチ６０９〜６１１がトランス６０５の下流側に配されているため、第１のスイッチ６０９〜６１１に掛かる電圧を小さくすることができる。このため、第１のスイッチ６０９〜６１１として小電圧用のものを用いることができ、電源回路の小型化を図ることができる。また、第１のスイッチ６０９〜６１１による損失・発熱を小さくすることができる。このため、別途、放熱フィン等の冷却手段を配する必要がなく、電源回路の大型化および複雑化を抑制することができる。さらに、第１のスイッチ６０９〜６１１は、電圧の小さいトランス下流側に配されているため、第１のスイッチ６０９〜６１１と周囲の部材との間隔を大きく開けなくて済む。よって、第１のスイッチ６０９〜６１１を配することによる空間的スペースの増大を抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、待機用制御システム６１３に対する電力供給ラインがトランス６０５の２次側巻線と第１のスイッチ６１１との間から分岐されているので、待機用制御システム６１３への電力供給用に、別途、スイッチングレギュレータやトランス等を配する必要がなく、電源回路の複雑化と大型化を抑制することができる。

さらに、本実施の形態によれば、スイッチングレギュレータ６０４は、通常の動作モードと、通常の動作モードよりも低出力かつ低損失のスタンバイモードに設定可能であり、待機モード時に、スイッチングレギュレータ６０４がスタンバイモードに制御される。これにより、待機モード時におけるスイッチングレギュレータ６０４の電力消費を抑制でき、結果、電源回路の消費電力を抑制することができる。

さらに、本実施の形態によれば、待機モード時には力率改善回路６０３がオフされるので、待機モード時における力率改善回路６０３の電力消費を削減でき、結果、電源回路の消費電力を抑制することができる。

さらに、本実施の形態によれば、力率改善回路６０３とランプバラスト２０１ａとの間に接続された第２のスイッチ６１２を備えており、待機モード時には、第２のスイッチ６１２がオフされる。これにより、トランス６０５により降圧されない大きな電圧をランプバラスト２０１ａに供給することができるとともに、待機モード時に、ランプバラスト２０１ａを電源回路から円滑に切り離すことができる。よって、電源回路の消費電力を一層抑制することができる。

＜変更例＞
図５に、電源回路とその周辺回路の他の構成例を示す。

この構成例では、メイン制御システム５０１から第２のスイッチ６１２および力率改善回路６０３（力率制御ＩＣ６０３ａ）に駆動信号Ｖｐｏｗｅｒが出力される点が、上記実施の形態と相違している。

このような構成とした場合、運転モード時には、メイン制御システム５０１から駆動信号Ｖｐｏｗｅｒが出力されることにより、第２スイッチ６１２がオンするとともに力率改善回路６０３がオンする。そして、運転モードから待機モードへ移行される際、メイン制御システム５０１は、運転モードにおける運転終了処理を完了すると、駆動信号Ｖｐｏｗｅｒを停止する。これにより、第２のスイッチ６１２がオフしてランプバラスト２０１ａへの回路が遮断されるとともに、力率改善回路６０３がオフされる。

また、待機モードから運転モードへ移行される際には、待機用制御システム６１３によって第１のスイッチ６０９〜６１１がオンされ、これにより、メイン制御システム５０１に電圧供給がなされると、メイン制御システム５０１から駆動信号Ｖｐｏｗｅｒが出力される。これにより、第２のスイッチ６１２がオンしてランプバラスト２０１ａへの電圧供給が可能となるとともに、力率改善回路６０３が動作する。

このような構成としても、上記実施の形態と同様な作用効果を奏することができる。

＜その他＞
本発明の実施形態は、上記以外に種々の変更が可能である。たとえば、上記実施の形態では、第１のスイッチ６０９〜６１１および第２のスイッチ６１２として、電界効果トランジスタを用いているが、たとえば、サイリスタ、バイポーラトランジスタ等、他の電力用半導体デバイスを用いることもできる。また、第２のスイッチ６１２として、機械式のリレーを用いることもできる。

また、本発明の電源回路は、プロジェクタ以外の機器、たとえば、テレビジョン受像機やビデオレコーダ、空気調和器（エアコンディショナー）等の電気機器に適用することもできる。

この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

２０ 光学エンジン
３０ 投写レンズ（投写光学系）
５０ 制御ユニット
６０ 電源ユニット
５０１ メイン制御システム（制御部）
６０２ 整流回路（直流化部）
６０３ 力率改善回路（直流化部）
６０４ スイッチングレギュレータ
６０５ トランス
６０９、６１０、６１１ 第１のスイッチ
６１２ 第２のスイッチ
６１３ 待機用制御システム（制御部）
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３ 負荷（回路部）

Claims (6)

1. 入力交流電圧を整流および平滑化して直流電圧を生成する直流化部と、
   前記直流電圧を交流電圧に変換するスイッチングレギュレータと、
   前記交流電圧を降圧するトランスと、
   トランスの２次側巻線と負荷との間に接続された第１のスイッチと、
   前記スイッチをオン／オフ制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、待機モード時に、前記第１のスイッチをオフに制御する、
   ことを特徴とする電源回路。
2. 請求項１に記載の電源回路において、
   前記制御部に対する電力供給ラインが前記２次側巻線と前記第１のスイッチとの間から分岐されている、
   ことを特徴とする電源回路。
3. 請求項１または２に記載の電源回路において、
   前記スイッチングレギュレータは、第１の動作モードと、前記第１の動作モードよりも低出力かつ低損失の第２の動作モードに設定可能に構成され、
   前記制御部は、前記待機モード時に、前記スイッチングレギュレータを前記第２の動作モードに制御する、
   ことを特徴とする電源回路。
4. 請求項１ないし３の何れか一項に記載の電源回路において、
   前記直流化部は、力率改善回路を備え、
   前記制御部は、前記待機モード時に、前記力率改善回路をオフに制御する、
   ことを特徴とする電源回路。
5. 請求項１ないし４の何れか一項に記載の電源回路において、
   前記直流化部と負荷との間に接続された第２のスイッチをさらに備え、
   前記制御部は、前記待機モード時に、前記第２のスイッチをオフに制御する、
   ことを特徴とする電源回路。
6. 請求項１ないし５の何れかに記載の電源回路と、
   前記電源回路によって電力供給される回路部と、
   映像信号に基づいて変調された光を生成する光学エンジンと、
   前記光を被投写面に拡大投写する投写光学系と、を備える、
   ことを特徴とする投写型表示装置。

Images