JP2012108350A

JP2012108350A - 投写型映像表示装置

Info

Publication number: JP2012108350A
Application number: JP2010257671A
Authority: JP
Inventors: Teppei Matsuoka; 哲平松岡
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2012-06-07

Abstract

【課題】表示動作中に電源電圧の低下を検出した場合、映像の投写を停止させることなく交流電源の負荷を軽減させることが可能な投写型映像表示装置を得る。
【解決手段】コンパレータ９は分圧電圧ＶＤ１と基準電圧ＶＲ１とを比較し、“Ｈ”または“Ｌ”のコンパレータ出力電圧Ｖ９を出力する。このコンパレータ出力電圧Ｖ９はフォトカプラＰＣ１を介して制御マイコン入力電圧Ｖ１に変換されて制御マイコンＣＰＵ１に入力される。制御マイコンＣＰＵ１はパルス信号である制御マイコン入力電圧Ｖ１を監視し、制御マイコン入力電圧Ｖ１のパルスが停止している時間Ｔを計測するとともに、時間Ｔが予め定められた基準値ＴＲを超えた場合にはランプ電源２１及び２２に対して省電力指令信号Ｃ２１及びＣ２２を出力する。ランプ電源２１及び２２は省電力指令信号Ｃ２１及びＣ２２に基づき種々の省電力処理をランプ３１及び３２に対して行う。
【選択図】図１

Description

この発明は投写型映像表示装置に関するものであり、特に投写型映像表示装置の電源制御部分に関する。

従来よりスクリーンや壁面に映像を投写する手段として投写型映像表示装置が多く用いられている。

投写型映像表示装置の光源としては高圧水銀ランプ・キセノンランプなどのランプ光源やＬＥＤ・レーザーなどの固体光源が使用される。近年ではランプ光源の高輝度化が進んでいるため投写型映像表示装置にはランプ光源が採用されることが多いが、より一層の高輝度化を目的として複数のランプを備えた投写型映像表示装置(多灯式投写型映像表示装置)が実用化されている。一般に投写型映像表示装置において電力を最も消費するのは光源部分であるため、投写型映像表示装置に備えつけるランプの個数が増加するにしたがって投写型映像表示装置の消費電力は増加する。

通常、ランプを点灯させるためのランプ電源は数１００Ｖの直流電圧を必要とする。この直流電圧はスイッチング電源装置を用いて商用交流電源から作るのが主流であり、交流電源の電圧が高いほど交流から直流への変換時に必要な電流が少なく済み消費電力の観点から有利である。

このように投写型映像表示装置が消費する電流と電力は点灯するランプの個数と商用交流電源の電圧に大きく依存する。たとえば電圧１００Ｖの交流電源を使用して２灯式投写型映像表示装置の両ランプを点灯させた場合、消費電流及び消費電力はおよそ１０Ａ及び１ｋＷ程度になる。

消費電流が１０Ａ程度ともなると配電設備そのもののインピーダンスによる電圧降下が無視できなくなる。投写型映像表示装置が接続されている交流電源の電圧が例えば１００Ｖから８０Ｖまで低下した場合、投写型映像表示装置の電源回路に流れる電流量が増加し、電源回路内の部品や電源コードが加熱する。この状態で装置の使用を継続すると部品の故障を招いてしまう。

このため投写型映像表示装置を使用する場合、とりわけ多灯式投写型映像表示装置の複数のランプを同時に点灯させる場合は、投写型映像表示装置の定格電圧範囲内で可能な限り高い電圧を有し定格電流に充分余裕のある交流電源を単独で用いることが望ましい。

しかしながら日本では商用交流電源の電圧は１００Ｖが標準的であり、２００Ｖ以上の交流電源を利用するには別途配電設備の工事を要する。また、ユーザーが意図せずに投写型映像表示装置と共通のコンセントに消費電流が大きい機器を接続してしまい、投写型映像表示装置を駆動した際に電源電圧が低下する可能性は充分に想定される。

交流電源に大電流が流れることを防ぐ手段として、通常配電設備にはヒューズやブレーカーなどの安全装置が備えられている。これらの安全装置により、回路に流れる電流が一定量を超過した場合には交流電源が断絶され火災や機器の故障を防止することができる。

また、特許文献１には交流電源の電圧低下を検出する回路を備えたスイッチング電源装置が開示されている。このスイッチング電源装置を用いれば交流電源電圧の低下を検出して電源装置のスイッチングを停止することができ、電源回路に過電流が流れることを防止できる。

特開２０１０−６８６３１号公報

上述したヒューズやブレーカー等、配電設備の安全装置が動作した場合には電力の供給が遮断されるため、投写型映像表示装置が停止し映像の投写が途切れてしまう問題点があった。そのうえ、映像の投写が停止することによりユーザーが投写型映像表示装置が故障したと判断するおそれがある。

また、投写型映像表示装置が停止しない程度に交流電源電圧が低下している場合、前述の安全装置が動作しない限りは投写型映像表示装置を継続して使用できてしまうため、電源部品や電源コードが加熱し投写型映像表示装置の故障を引き起こす可能性があるという問題点があった。

一方、特許文献１に開示されたスイッチング電源装置は絶縁型スイッチング電源装置の２次側に減電圧検出回路を有しているため、投写型映像表示装置のランプ電源に供給する直流電圧を生成するために多く用いられる非絶縁型昇圧コンバータをはじめ、非絶縁型のスイッチング電源装置にはそのまま適用することができない。

仮に、非絶縁型のスイッチング電源装置に特許文献１で開示された電源装置のトランスの２次側に設けられる減電圧検出回路を適用したとしても、２次側では降圧された電圧が出力されるため、２次側の電源電圧は１次側の交流電源電圧ほどには低下しない。したがって、２次側に設けられる特許文献１に開示された減電圧検出回路では、電圧低下に対する感度が鈍く、精度よく交流電源の電圧低下を検出できないという問題点があった。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、投写型映像表示装置の動作中に電源電圧の低下を検出した場合、映像の投写を停止させることなく交流電源の負荷を軽減させることが可能な投写型映像表示装置を得ることを目的とする。

この発明に係る請求項１記載の投写型映像表示装置は、投写型映像表示用の光源となる第１の数のランプと、前記第１の数のランプに発光用の電流を供給する第１の数のランプ電源と、交流電源を入力とし、前記第１の数のランプ電源に第１の数の直流電圧を供給するスイッチング電源部とを有する投写型映像表示装置であって、前記スイッチング電源部は、交流電源を整流して整流信号を得る整流部と、前記整流信号に基づき、前記交流電源の電圧が低下した状態が一定時間継続したか否かを検出する電圧低下検出部と、前記整流信号に基づき力率を改善して、前記第１の数のランプ電源に前記第１の数の直流電圧を付与する力率改善回路とを含み、前記電圧低下検出部は、前記整流信号の電圧低下の有無を検出して、その内容を指示する電圧低下検出信号を出力する検出信号出力部と、前記電圧低下検知信号が電圧低下を指示する期間が一定時間継続したか否かに基づき、前記第１の数のランプ電源に対応する第１の数の省電力指令を出力するランプ電源制御部とを含み、前記第１の数のランプ電源は前記第１の数の省電力指令に基づき、前記第１の数のランプに供給する電流を低減化する省電力機能を有している。

請求項１記載の本願発明において、電圧低下検出部におけるランプ電源制御部は、電圧低下検知信号が電圧低下を指示する期間が一定時間継続したか否かに基づき第１の数の省電力指令を出力し、第１の数のランプ電源は上記第１の数の省電力指令に基づき、第１の数のランプに供給する電流を低減化する省電力機能を有している。

このため、何らかの原因で交流電源の電圧が低下した状態が一定期間継続した場合に上記省電力機能を働かせることにより、映像の投写を途切れさせることなく交流電源の負荷を軽減させ、電源コードの発熱や投写型映像表示装置の故障を防止することが可能である。

さらに、電圧低下検出部は、交流電源から直接得られる整流信号に基づいて交流電源の電圧低下を認識することができるため、精度良く交流電源の電圧低下を検出することができる。

この発明の実施の形態１である投写型映像表示装置のランプ電源部分の構成を示す回路図である。図１で示したフォトカプラの動作を示す波形図である。この発明の実施の形態２である投写型映像表示装置のランプ電源部分の構成を示す回路図である。実施の形態２の投写型映像表示装置の他の態様を示す回路図である。

＜実施の形態１＞
（全体構成）
図１はこの発明の実施の形態１である投写型映像表示装置のランプ電源部分の構成を示す回路図である。同図に示すように、実施の形態１の投写型映像表示装置は、交流電源ＡＣを入力とする単一のスイッチング電源部１、２つ（第１の数）のランプ３１，３２，外部（具体的には制御マイコンＣＰＵ１）からの入力信号に応じて対応するランプ３１，３２の点灯状態を制御することができる２つ（第１の数）のランプ電源２１、２２、及びユーザーに対して交流電源ＡＣからの電圧が低下したことを通知することが可能なユーザー通知部４を備えている。なお、図１では、本発明との関連性が薄い映像信号処理回路や映像投写デバイスなどへ電力を供給するための電源部分を省略している。

（スイッチング電源部）
スイッチング電源部１は整流部５、電圧低下検出部６及び力率改善回路７から構成される。整流部５は、ダイオードブリッジにより構成され、交流電源ＡＣを全波整流して整流信号を得る。電圧低下検出部６は、整流信号に基づき交流電源ＡＣの電圧低下の有無を検出して、電圧低下検出信号として機能する制御マイコン入力電圧Ｖ１を得る。力率改善回路７は整流部５と共に非絶縁型昇圧コンバータを構成し、整流信号に基づき力率を改善させて２つのランプ電源２１及び２２それぞれに独立した２つ（第１の数）の直流電圧Ｖ７１及びＶ７２を供給する。そして、ランプ電源２１及び２２からランプ３１及び３２に電力供給が行われる。

（力率改善回路）
力率改善回路７はコイルＬ１，Ｌ２を備え、コイルＬ１及びＬ２の一端に整流部５からの整流信号が付与され、コイルＬ１の他端はダイオードＤ１のアノードが、コイルＬ２の他端はダイオードＤ２のアノードがそれぞれ接続される。

コイルＬ１とダイオードＤ１との接続点にはＮ型のスイッチング素子Ｑ１のドレインが接続され、コイルＬ２とダイオードＤ２との接続点にはＮ型のスイッチング素子Ｑ２のドレインが接続される。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２としてはＦＥＴなどの半導体素子が用いられる。スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のソースはスイッチング電源部１のグラウンドＧＮＤ１に接続され、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング動作はスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲートに接続された力率改善用集積回路ＩＣ１によって交流電源ＡＣより得られる整流信号からの入力電流が正弦波状となるように制御される。コンデンサＣ１はダイオードＤ１のカソードとグラウンドＧＮＤ１との間に介挿され、コンデンサＣ２はダイオードＤ２のカソードとグラウンドＧＮＤ１との間に介挿される。上記の構成によりダイオードＤ１，Ｄ２のカソードは電圧出力端子となり、ダイオードＤ１及びＤ２より得られる直流電圧Ｖ７１及びＶ７２がランプ電源２１及び２２に付与される。

（電圧低下検出部）
電圧低下検出部６は、直列に接続される抵抗群である抵抗Ｒ１及びＲ２と、ツェナーダイオードやシリーズレギュレータ等の手段を用いて基準電圧ＶＲ１を生成する基準電圧生成部８と、コンパレータ９と、フォトカプラＰＣ１と、スイッチング電源部１の２次側に配置された制御マイコンＣＰＵ１とを備える。

抵抗Ｒ１及びＲ２は、整流部５の出力（整流信号）の電圧と接地レベル（スイッチング電源部１のグラウンドＧＮＤ１の電位）とを抵抗Ｒ１及びＲ２の抵抗比によって分圧し、分圧された分圧電圧ＶＤ１を生成する。

コンパレータ９は分圧電圧ＶＤ１と基準電圧ＶＲ１とを比較し、“Ｈ”または“Ｌ”のコンパレータ出力電圧Ｖ９を出力する。このコンパレータ出力電圧Ｖ９はフォトカプラＰＣ１を介して制御マイコン入力電圧Ｖ１に変換されて制御マイコンＣＰＵ１に入力される。

フォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＤ３側（一次側）の接続構成は以下の通りである。コンパレータ出力電圧Ｖ９は抵抗Ｒ５を介してＮＰＮバイポーラトランジスタＱ５のベースに付与され、トランジスタＱ５のコレクタが発光ダイオードＤ３のカソードに接続され、発光ダイオードＤ３のアノードが抵抗Ｒ３を介して電源に接続される。

フォトカプラＰＣ１のＮＰＮバイポーラ構成のフォトトランジスタＱ３側（二次側）の接続構成は以下の通りである。発光ダイオードＤ３の光信号がベースに受光可能なフォトトランジスタＱ３のエミッタはグラウンドＧＮＤ２に接地され、コレクタは抵抗Ｒ４を介して電源に接続される。そして、フォトトランジスタＱ３のコレクタより得られる電圧が制御マイコン入力電圧Ｖ１となる。制御マイコン入力電圧Ｖ１はフォトトランジスタＱ３の導通状態（オン／オフ）を“Ｌ”／“Ｈ”により指示している。

図２はフォトカプラＰＣ１の動作を示す波形図である。以下、同図を参照して、コンパレータ出力電圧Ｖ９に基づくフォトカプラＰＣ１の制御マイコン入力電圧Ｖ１の出力動作を説明する。

図２に示すように、基準電圧ＶＲ１との関係で分圧電圧ＶＤ１が変化する場合、コンパレータ出力電圧Ｖ９は周期的に“Ｈ”，“Ｌ”が切り替わる。図１で示す電圧低下検出部６の構成によれば分圧電圧ＶＤ１が基準電圧ＶＲ１よりも高い期間は、コンパレータ出力電圧Ｖ９は“Ｈ”となり、トランジスタＱ５がオンし、発光ダイオードＤ３が発光し、発光状態の光信号を受けるフォトトランジスタＱ３がオンする結果、制御マイコン入力電圧Ｖ１が“Ｌ”に設定される。

一方、分圧電圧ＶＤ１が基準電圧ＶＲ１よりも低い期間は、コンパレータ出力電圧Ｖ９は“Ｌ”となり、トランジスタＱ５がオフし、発光ダイオードＤ３が非発光状態となり、フォトトランジスタＱ３がオフする結果、制御マイコン入力電圧Ｖ１が“Ｈ”に設定される。

このように、抵抗Ｒ１及びＲ２の抵抗比と基準電圧ＶＲ１との値を適切に設定することにより、制御マイコンＣＰＵ１の制御マイコン入力電圧Ｖ１として、交流電源ＡＣの２倍の周波数（半分の周期）を持つパルス信号が制御マイコンＣＰＵ１に入力される。

図１の構成によれば、交流電源ＡＣの電圧が低下し、分圧電圧ＶＤ１が基準電圧ＶＲ１よりも低い状態が継続すると制御マイコンＣＰＵ１に入力される制御マイコン入力電圧Ｖ１のパルスは“Ｈ”状態で停止する。

制御マイコンＣＰＵ１はパルス信号である制御マイコン入力電圧Ｖ１を監視し、制御マイコン入力電圧Ｖ１のパルスが停止している時間Ｔを計測するとともに、時間Ｔが予め定められた基準値ＴＲを超えた場合にはランプ電源２１及び２２に対して省電力指令信号Ｃ２１及びＣ２２を出力する。ランプ電源２１及び２２は省電力指令信号Ｃ２１及びＣ２２に基づき種々の省電力処理をランプ３１及び３２に対して行う。

省電力指令信号Ｃ２１及びＣ２２の省電力指示内容としては、例えば、ランプ３１及び３２のうち、いずれか一方を消灯させる、ランプ３１及び３２のうち、少なくとも１つのランプの点灯モードを輝度の低い省電力モードに移行させる、またはこれらの組合せの指示内容が考えられる。

したがって、省電力指令信号Ｃ２１（Ｃ２２）が消灯を指示する場合、ランプ電源２１（２２）はランプ３１への電力供給を遮断し、省電力指令信号Ｃ２１が省電力モードを指示する場合、ランプ電源２１はランプ３１に供給する電流を通常時より下げる動作を行う。

（ユーザー通知部）
ユーザー通知部４は省電力指令信号Ｃ２１及びＣ２２に基づき、ユーザーに交流電源ＡＣの電圧低下状態を指示する電圧低下情報を通知可能である。電圧低下情報としては以下の態様が考えられる。

(1)投写映像時に重畳して投写可能な文字・図形情報、
(2)ＬＥＤ等の表示手段を用いた点灯表示状態
(3)スピーカー等の音声出力手段を用いた警告音、
(4)上記(1)〜(3)の組合せ。

すなわち、ユーザー通知部４は、制御マイコンＣＰＵ１からの省電力指令信号Ｃ２１及びＣ２２に基づき、交流電源ＡＣの電圧が低下していることを指示する上述した電圧低下情報をユーザーに通知することができる。

また、必要に応じてノイズフィルタなどの回路やヒューズ等の素子を本実施の形態におけるスイッチング電源部１の交流電源ＡＣと整流部５との間に追加的に設けてもなんら問題ない。

また、実施の形態１においては必須の要素ではないが、例えば交流電源ＡＣと整流部５の間にリレー等の回路素子を用いて交流電源ＡＣからスイッチング電源部１への電力供給を遮断する機構を設けてもよい。

また、実施の形態１においてスイッチング電源部１は、出力電圧として直流電圧Ｖ７１及びＶ７２を出力する２系統構成を示したが、回路素子の追加により３系統以上の出力電圧が得られるように構成してもよい。これにより３つ以上のランプおよびランプ電源に対して本実施の形態を適用することが可能である。

（効果）
実施の形態１の投写型映像表示装置は、映像の投写中に何らかの原因で交流電源ＡＣの電圧が低下した際においても、制御マイコンＣＰＵ１からの省電力指令信号Ｃ２１及びＣ２２に基づく制御下で、ランプ３１及び３２のうち少なくとも一つを点灯させながらランプ３１及び３２のうち少なくとも一つに供給する電力を軽減することができる。

すなわち、実施の形態１の投写型映像表示装置において、電圧低下検出部６における検出信号出力部（制御マイコンＣＰＵ１以外の構成部分）より得られる制御マイコン入力電圧Ｖ１（電圧低下検知信号）が電圧低下（“Ｈ”）を指示する期間が一定時間継続したか否かに基づき、電圧低下検出部６における制御マイコンＣＰＵ１（ランプ電源制御部）は、２つ（第１の数）の省電力指令信号Ｃ２１及びＣ２２を出力する。そして、２つのランプ電源２１及び２２は省電力指令信号Ｃ２１及びＣ２２に基づき、２つのランプ３１及び３２に供給する電流を低減化（遮断を含む）する省電力機能を有している。この際、ランプ３１及び３２のうち一方のランプへの電力供給を遮断するようにしても良い。

このため、実施の形態１の投写型映像表示装置において、何らかの原因で交流電源ＡＣの電圧が低下した状態が一定期間継続した場合に上記省電力機能を働かせることにより、映像の投写を途切れさせることなく交流電源ＡＣの負荷を軽減させ、電源コードの発熱や投写型映像表示装置の故障を防止することができる効果を奏する。なお、この効果は制御対象となるランプが１個（第１の数＝１）の場合においても電力供給を遮断することなく供給電流を低減化する省電力機能を発揮させることにより達成することができる。

さらに、電圧低下検出部６は、交流電源ＡＣから直接得られる整流信号に基づいて交流電源の電圧低下を認識することができるため、精度良く交流電源ＡＣの電圧低下を検出することができる。

さらに、複数の省電力指令信号Ｃ２１及びＣ２２によって、ランプ電源２１及び２２の省電力機能を個別に働かせることができる。したがって、複数のランプ３１及び３２のうち一方のみを消灯させるような多様な制御も可能となる。

また、電圧低下検出部６は、整流部５から得られる整流信号を分圧した分圧電圧ＶＤ１と基準電圧ＶＲ１とを比較して得られる分圧電圧比較部（Ｒ１，Ｒ２，８，９）によるコンパレータ出力電圧Ｖ９に基づき、電圧低下検出信号となる制御マイコン入力電圧Ｖ１の値を決定している。

したがって、分圧電圧ＶＤ１及び基準電圧ＶＲ１を適切に選択して比較結果信号となるコンパレータ出力電圧Ｖ９を得ることにより、最終的に精度良く電圧低下検出信号となる制御マイコン入力電圧Ｖ１を得ることができる。

また、実施の形態１の投写型映像表示装置を用いることにより、映像の投写中に何らかの原因で交流電源ＡＣの電圧が低下した際に、ユーザー通知部４からの電圧低下情報によって交流電源ＡＣの電圧低下をユーザーに通知できるため、ユーザーに投写型映像表示装置の使用の停止を促し、さらに配線状態の確認や電源電圧のチェックを促すことが可能である。

この際、ユーザー通知部４が通知する電圧低下情報として、投写映像時に重畳して投写可能な文字・図形情報を用いることにより、投写映像時においてユーザーに視覚認識可能に交流電源の電圧低下状態を認知させることができる。

また、ユーザー通知部４が通知する電圧低下情報として、ＬＥＤ等の表示手段を用いた点灯表示を用いることにより、投写映像の有無に関係なく、ユーザーに視覚認識可能に交流電源の電圧低下状態を認知させることができる。

さらに、ユーザー通知部４が通知する電圧低下情報として、スピーカー等の音声出力手段を用いた警告音を用いることにより、投写映像の有無に関係なく、ユーザーに聴覚認識可能に交流電源の電圧低下状態を認知させることができる。

＜実施の形態２＞
（全体構成）
図３は、この発明の実施の形態２である投写型映像表示装置のランプ電源部分の構成を示す回路図である。同図に示すように、実施の形態２の投写型映像表示装置は、交流電源ＡＣを入力とする単一のスイッチング電源部１１、２つ（第１の数）のランプ３１，３２，外部（具体的には制御マイコンＣＰＵ１０）からの入力信号に応じて対応するランプ３１，３２ランプの点灯状態を制御することができる２つ（第１の数）のランプ電源２１、２２、及びユーザーに対して交流電源ＡＣからの電圧が低下したことを通知することが可能なユーザー通知部４を備えている。なお、図１では、本発明との関連性が薄い、映像信号処理回路や映像投写デバイスなどへ電力を供給するための電源部分を省略している。

（スイッチング電源部）
スイッチング電源部１１は２つ（第２の数）の整流部５１及び５２、２つ（第２の数）の電圧低下検出部６１及び６２並びに２つ（第２の数）の力率改善回路７１及び７２から構成される。整流部５１及び５２はそれぞれダイオードブリッジにより構成され、電力遮断部１０１及び１０２を介して得られる交流電源ＡＣを全波整流して第１及び第２の整流信号を得る。

電圧低下検出部６１及び６２は、第１及び第２の整流信号に基づき交流電源ＡＣの電圧低下の有無を検出して、各々電圧低下検出信号として機能する制御マイコン入力電圧Ｖ１１及びＶ１２を得る。力率改善回路７１及び７２は整流部５１及び５２と共にそれぞれ非絶縁型昇圧コンバータを構成し、第１及び第２の整流信号に基づき力率を改善させて第１及び第２のランプ電源２１及び２２に２つ（第１の数）の直流電圧Ｖ７１及びＶ７２を供給する。そして、ランプ電源２１及び２２からランプ３１及び３２に電力供給が行われる。

電力遮断部１０１及び１０２はリレーなどの回路素子によって構成され、制御マイコンＣＰＵ１０からの省電力指令信号Ｃ２１及びＣ２２によって交流電源ＡＣ，整流部５１間及び交流電源ＡＣ，整流部５２間を遮断することができる。

（力率改善回路部）
力率改善回路７１はコイルＬ１０を備え、コイルＬ１０の一端に整流部５１からの第１の整流信号が付与され、コイルＬ１０の他端にダイオードＤ１０のアノードが接続される。

コイルＬ１０とダイオードＤ１０との接続点にはＮ型のスイッチング素子Ｑ１０のドレインが接続される。スイッチング素子Ｑ１０としてはＦＥＴなどの半導体素子が用いられる。スイッチング素子Ｑ１０のソースはスイッチング電源部１１のグラウンドＧＮＤ１１に接続され、スイッチング素子Ｑ１０のスイッチング動作はスイッチング素子Ｑ１０のゲートに接続された力率改善用集積回路ＩＣ１１によって交流電源ＡＣより得られる第１の整流信号からの入力電流が正弦波状となるように制御される。コンデンサＣ１０はダイオードＤ１０のカソードとグラウンドＧＮＤ１１との間に介挿される。上記の構成によりダイオードＤ１０のカソードは電圧出力端子となり、ダイオードＤ１０より得られる直流電圧Ｖ７１がランプ電源２１に付与される。

一方、力率改善回路７１と独立して設けられる力率改善回路７２はコイルＬ２０を備え、コイルＬ２０の一端に整流部５２からの第２の整流信号が付与され、コイルＬ２０の他端にダイオードＤ２０のアノードが接続される。

コイルＬ２０とダイオードＤ２０との接続点にはＮ型のスイッチング素子Ｑ２０のドレインが接続される。スイッチング素子Ｑ２０としてはＦＥＴなどの半導体素子が用いられる。スイッチング素子Ｑ２０のソースはスイッチング電源部１１のグラウンドＧＮＤ１２に接続され、スイッチング素子Ｑ２０のスイッチング動作はスイッチング素子Ｑ２０のゲートと接続された力率改善用集積回路ＩＣ１２によって交流電源ＡＣより得られる第２の整流信号からの入力電流が正弦波状となるように制御される。コンデンサＣ２０はダイオードＤ２０のカソードとグラウンドＧＮＤ１２との間に介挿される。上記の構成によりダイオードＤ２０のカソードは電圧出力端子となり、ダイオードＤ２０より得られる直流電圧Ｖ７２がランプ電源２２に付与される。

このように、実施の形態２では、各々が１系統の出力を有する、２つ（第２の数）の力率改善回路７１及び７２を有し、力率改善回路７１及び７２から合計２つの（第１の数）の直流電圧Ｖ７１及びＶ７２を出力させている。すなわち、力率改善回路７１及び７２を複数個設けると共に、その数（第２の数）をランプ３１及び３２の数（第１の数）に一致させている。

（電圧低下検出部）
電圧低下検出部６１は、直列に接続される抵抗群である抵抗Ｒ１１及びＲ１２と、基準電圧ＶＲ１１を生成する基準電圧生成部８１と、コンパレータ９１と、フォトカプラＰＣ１１と、スイッチング電源部１１の２次側に配置された制御マイコンＣＰＵ１０とを備える。

抵抗Ｒ１１及びＲ１２は、整流部５１の出力（第１の整流信号）の電圧と接地レベル（スイッチング電源部１１のグラウンドＧＮＤ１１の電位）とを抵抗Ｒ１１及びＲ１２の抵抗比によって分圧し、分圧された分圧電圧ＶＤ１１を生成する。

コンパレータ９１は分圧電圧ＶＤ１１と基準電圧ＶＲ１１とを比較し、“Ｈ”または“Ｌ”のコンパレータ出力電圧Ｖ９１を出力する。このコンパレータ出力電圧Ｖ９１はフォトカプラＰＣ１１を介して制御マイコン入力電圧Ｖ１１に変換されて制御マイコンＣＰＵ１０に入力される。

フォトカプラＰＣ１１の発光ダイオードＤ３１側（一次側）の接続構成は以下の通りである。コンパレータ出力電圧Ｖ９１は抵抗Ｒ５１を介してＮＰＮバイポーラトランジスタＱ５１のベースに付与され、トランジスタＱ５１のコレクタが発光ダイオードＤ３１のカソードに接続され、発光ダイオードＤ３１のアノードが抵抗Ｒ３１を介して電源に接続される。

フォトカプラＰＣ１１のＮＰＮバイポーラ構成のフォトトランジスタＱ３１側（二次側）の接続構成は以下の通りである。発光ダイオードＤ３１の光信号がベースに受光可能なフォトトランジスタＱ３１のエミッタはグラウンドＧＮＤ２に接地され、コレクタは抵抗Ｒ４１を介して電源に接続される。そして、フォトトランジスタＱ３１のコレクタより得られる電圧が制御マイコン入力電圧Ｖ１１となる。

一方、電圧低下検出部６１と独立して設けられる電圧低下検出部６２は、直列に接続される抵抗群である抵抗Ｒ２１及びＲ２２と、基準電圧ＶＲ１２を生成する基準電圧生成部８２と、コンパレータ９２と、フォトカプラＰＣ１２と、スイッチング電源部１１の２次側に配置された制御マイコンＣＰＵ１０とを備える。

抵抗Ｒ２１及びＲ２２は、整流部５２の出力（第２の整流信号）の電圧と接地レベル（スイッチング電源部１１のグラウンドＧＮＤ１２の電位）とを抵抗Ｒ２１及びＲ２２の抵抗比によって分圧し、分圧された分圧電圧ＶＤ１２を生成する。

コンパレータ９２は分圧電圧ＶＤ１２と基準電圧ＶＲ１２とを比較し、“Ｈ”または“Ｌ”のコンパレータ出力電圧Ｖ９２を出力する。このコンパレータ出力電圧Ｖ９２はフォトカプラＰＣ１２を介して制御マイコン入力電圧Ｖ１２に変換されて制御マイコンＣＰＵ１０に入力される。

フォトカプラＰＣ１２の発光ダイオードＤ３２側（一次側）の接続構成は以下の通りである。コンパレータ出力電圧Ｖ９２は抵抗Ｒ５２を介してＰＮＰバイポーラトランジスタＱ５２のベースに付与され、トランジスタＱ５２のコレクタが発光ダイオードＤ３２のカソードに接続され、発光ダイオードＤ３２のアノードが抵抗Ｒ３２を介して電源に接続される。

フォトカプラＰＣ１２のＮＰＮバイポーラ構成のフォトトランジスタＱ３２側（二次側）の接続構成は以下の通りである。発光ダイオードＤ３２の光信号がベースに受光可能なフォトトランジスタＱ３２のエミッタはグラウンドＧＮＤ２に接地され、コレクタは抵抗Ｒ４２を介して電源に接続される。そして、フォトトランジスタＱ３２のコレクタより得られる電圧が制御マイコン入力電圧Ｖ１２となる。

電圧低下検出部６１及び６２は制御マイコンＣＰＵ１０を共有しており、制御マイコンＣＰＵ１０以外の電圧低下検出部６１及び６２それぞれの構成部分（検出信号出力部）は実施の形態１の電圧低下検出部６と等価な構成を呈している。

したがって、電圧低下検出部６１及び６２はそれぞれ電圧低下検出部６と第１及び第２の整流信号に対する電圧低下検出動作を行い、制御マイコン入力電圧Ｖ１１及びＶ１２を出力する。

制御マイコンＣＰＵ１０は、制御マイコン入力電圧Ｖ１１及びＶ１２に基づき、省電力指令信号Ｃ２１及びＣ２２を出力する。

制御マイコンＣＰＵ１０はパルス信号である制御マイコン入力電圧Ｖ１１及びＶ１２をそれぞれ監視し、制御マイコン入力電圧Ｖ１１及びＶ１２それぞれのパルスが停止している時間Ｔ１及びＴ２を計測するとともに、時間Ｔ１及びＴ２の少なくとも一つが予め定められた基準値ＴＲを超えた場合にはランプ電源２１及び２２の少なくとも一つに対して省電力指令信号Ｃ２１及びＣ２２の少なくとも一つを出力する。ランプ電源２１及び２２は省電力指令信号Ｃ２１及びＣ２２に基づき種々の省電力処理を行う。

したがって、省電力指令信号Ｃ２１（Ｃ２２）が消灯を指示する場合、電力遮断部１０１（１０２）は交流電源ＡＣの整流部５１（５２）への電力供給を遮断し、省電力指令信号Ｃ２１が省電力モードを指示する場合、ランプ電源２１（２２）はランプ３１（３２）に供給する電流を通常時より下げる動作を行う。なお、ユーザー通知部４の動作については実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

また、必要に応じてノイズフィルタなどの回路やヒューズ等の素子を本実施の形態におけるスイッチング電源部１１の交流電源ＡＣ，整流部５１間あるいは交流電源ＡＣ，整流部５２間に追加的に設けても問題ない。

また、実施の形態１における電力遮断部１０１、１０２を設けることなく、交流電源ＡＣの電圧が低下した際にランプの点灯状態をランプ電源２１、２２に省電力指令信号Ｃ２１及びＣ２２を与えるだけで制御するように構成することも勿論考えられる。この場合、実施の形態１と同様、省電力指令信号Ｃ２１（Ｃ２２）が消灯を指示する場合、ランプ電源２１（２２）がランプ３１（３２）への電力供給を遮断する。

（効果）
実施の形態２の投写型映像表示装置において、電圧低下検出部６１及び６２それぞれにおける検出信号出力部（制御マイコンＣＰＵ１０以外の電圧低下検出部６１及び６２それぞれの構成部分）より得られる制御マイコン入力電圧Ｖ１１及びＶ１２が電圧低下（“Ｈ”）を指示する期間が一定時間継続したか否かに基づき、制御マイコンＣＰＵ１０は２つ（第１の数）の省電力指令信号Ｃ２１及びＣ２２を出力する。そして、２つのランプ電源２１及び２２は省電力指令信号Ｃ２１及びＣ２２に基づき、２つのランプ３１及び３２に供給する電流を低減化（遮断を含む）する省電力機能を有している。

さらに、実施の形態２の投写型映像表示装置は、２つ（第２の数）の力率改善回路７１及び７２間で区分して互いに独立した直流電圧Ｖ７１及びＶ７２を出力することにより、総計計２つ（第１の数）の直流電圧Ｖ７１及びＶ７２をランプ電源２１及び２２に出力することができる。

したがって、実施の形態２の投写型映像表示装置は、回路素子の定格などの制約条件により複数のランプ電源を駆動するために複数の力率改善回路が必要な場合において、映像の投写中に何らかの原因で交流電源の電圧が低下した際に映像の表示を途切れさせることなく交流電源の負荷を軽減させ、投写型映像表示装置の故障や電源コードの発熱を防止することができる効果を奏する。

さらに、２つの力率改善回路７１及び７２を、２つのランプ３１及び３２並びにランプ電源２１及び２２に１対１に対応して設けることにより、スイッチング電源部１１内で完全に独立した２つの力率改善回路７１及び７２からランプ電源２１及び２２に直流電圧Ｖ７１及びＶ７２を個別に出力することができる。

加えて、交流電源ＡＣと整流部５１及び５２との間に設けられる、２つ（第２の数）の電力遮断部１０１及び１０２よって、２つの（第１の数）のランプ３１及び３２への電力供給を選択的に遮断することができるため、電力遮断による省電力化を図ることができる。さらに、電力遮断部１０１（１０２）による交流電源ＡＣの電力遮断によって整流部５１（５２）、電圧低下検出部６１（６２）及び力率改善回路７１（７２）への電力供給をも遮断することができるため、ランプ電源２１（２２）によるランプ３１（３２）への電力供給遮断よりも省電力化を発揮することができる。

さらに、２つ（第２の数）の電圧低下検出部６１及び６２によって、第１及び第２の整流信号に対しそれぞれ独立して電圧低下の有無を検出することにより、力率改善回路７１及び７２単位で交流電源ＡＣの電圧低下を検出することができる。

さらに、ランプ電源制御部となる単一構成の制御マイコンＣＰＵ１０を電圧低下検出部６１及び６２間で共有させることにより、電圧低下検出部６１及び６２の集積度の向上、低コスト化を図ることができる。

また、実施の形態２の投写型映像表示装置を用いることにより、映像の投写中に何らかの原因で交流電源ＡＣの電圧が低下した際に、実施の形態１と同様、ユーザー通知部４からの電圧低下情報によって交流電源ＡＣの電圧低下をユーザーに通知できるため、ユーザーに投写型映像表示装置の使用の停止を促し、さらに配線状態の確認や電源電圧のチェックを促すことが可能である。

＜他の態様＞
実施の形態２においては力率改善回路７１及び７２の出力は１系統となるように構成したが、回路素子の追加により力率改善回路７１及び７２の少なくとも一つの出力系統が複数となるように構成しても全く問題ない。

さらに、本実施の形態２においてはスイッチング電源部１１に接続されるランプ電源の個数が２つとなるように構成したが、回路素子の追加により３つ以上のランプ電源を接続するように構成してもよい。これにより３つ以上のランプおよびランプ電源に対して本実施の形態を適用することが可能である。

図４は実施の形態２の投写型映像表示装置の他の態様を示す回路図である。同図に示すように、他の態様では、２つのランプ３１及び３２に代えて３つ（第１の数）のランプ３１ａ，３１ｂ及び３２並びに３つ（第１の数）のランプ電源２１ａ，２１ｂ及び２２を設け、これらの変更に対応すべく、スイッチング電源部１１Ｘ内において１系統出力の力率改善回路７１を２系統出力の力率改善回路７１Ｘに置き換えている。なお、力率改善回路７２とランプ電源２２及びランプ３２との対応関係は図３で示した関係と同様である。

このように、実施の形態２の他の態様では、３つ（第１の数）のランプ３１ａ，３１ｂ及び３２並びに３つのランプ電源２１ａ，２１ｂ及び２２に対応して、２つ（第２の数）の整流部５１及び５２、２つの電圧低下検出部６１及び６２並びに２つの力率改善回路７１Ｘ及び７２を構成している。

（力率改善回路）
力率改善回路７１ＸはコイルＬ１０ａ，Ｌ１０ｂを備え、コイルＬ１０ａ及びＬ１０ｂの一端に整流部５１からの第１の整流信号が付与され、コイルＬ１０ａの他端にダイオードＤ１０ａのアノードが、コイルＬ１０ｂの他端にダイオードＤ１０ｂのアノードがそれぞれ接続される。

コイルＬ１０ａとダイオードＤ１０ａとの接続点にはＮ型のスイッチング素子Ｑ１０ａのドレインが接続され、コイルＬ１０ｂとダイオードＤ１０ｂとの接続点にはスイッチング素子Ｑ１０ｂのドレインが接続される。スイッチング素子Ｑ１０ａ、Ｑ１０ｂのソースはスイッチング電源部１１のグラウンドＧＮＤ１１に接続され、スイッチング素子Ｑ１０ａ，Ｑ１０ｂのスイッチング動作はスイッチング素子Ｑ１０ａ，Ｑ１０ｂのゲートに接続された力率改善用集積回路ＩＣ１１Ｘによって交流電源ＡＣより得られる第１の整流信号からの入力電流が正弦波状となるように制御される。コンデンサＣ１０ａはダイオードＤ１０ａのカソードとグラウンドＧＮＤ１１との間に介挿され、コンデンサＣ１０ｂはダイオードＤ１０ｂのカソードとスイッチング電源部１１のグラウンドＧＮＤ１１との間に介挿される。上記の構成によりダイオードＤ１０ａ，Ｄ１０ｂのカソードは電圧出力端子となり、ダイオードＤ１０ａ及びＤ１０ｂより得られる直流電圧Ｖ７１ａ及びＶ７１ｂがランプ電源２１ａ及び２１ｂに付与される。

電圧低下検出部６１及び６２間で共有される制御マイコンＣＰＵ１０Ｘはパルス信号である制御マイコン入力電圧Ｖ１１及びＶ１２をそれぞれ監視し、制御マイコン入力電圧Ｖ１１及びＶ１２それぞれのパルスが停止している時間Ｔ１及びＴ２を計測するとともに、時間Ｔ１及びＴ２が予め定められた基準値ＴＲを超えた場合にはランプ電源２１ａ，２１ｂ及び２２に対して省電力指令信号Ｃ２１ａ，Ｃ２１ｂ及びＣ２２を出力する。ランプ電源２１ａ，２１ｂ及び２２は省電力指令信号Ｃ２１ａ，Ｃ２１ｂ及びＣ２２に基づき、上述した種々の省電力処理を行う。また、制御マイコンＣＰＵ１０Ｘは省電力指令信号Ｃ２１ａ，Ｃ２１ｂを電力遮断部１０１に出力し、省電力指令信号Ｃ２２を電力遮断部１０２に出力する。

ユーザー通知部４は省電力指令信号Ｃ２１ａ，Ｃ２１ｂ及びＣ２２に基づき、ユーザーに交流電源ＡＣの電圧低下状態を指示する電圧低下情報を通知可能である。なお、他の構成及び動作は図３で示した実施の形態２と同様であるため、説明を省略する。

このように、力率改善回路及び電圧低下検出部を複数設けた実施の形態２の投写型映像表示装置は、図３で示すように、整流部、力率改善回路及び電圧低下検出部の個数（第２の数）は、ランプ及びランプ電源の個数（第１の数）と同数（第２の数＝２、第１の数＝２）であっても良く、図４で示すように、第２の数は第１の数より少ない個数（第２の数＝２、第１の数＝３）であっても実現することができる。

１，１１，１１Ｘスイッチング電源部、４ユーザー通知部、５，５１，５２整流部、６，６１，６２電圧低下検出部、７，７１，７１Ｘ，７２力率改善回路、９，９１，９２コンパレータ、２１，２２ランプ電源、３１，３２ランプ、ＣＰＵ１，ＣＰＵ１０制御マイコン、ＰＣ１，ＰＣ１１，ＰＣ１２フォトカプラ。

Claims

投写型映像表示用の光源となる第１の数のランプと、
前記第１の数のランプに発光用の電流を供給する第１の数のランプ電源と、
交流電源を入力とし、前記第１の数のランプ電源に第１の数の直流電圧を供給するスイッチング電源部とを有する投写型映像表示装置であって、
前記スイッチング電源部は、
交流電源を整流して整流信号を得る整流部と、
前記整流信号に基づき、前記交流電源の電圧が低下した状態が一定時間継続したか否かを検出する電圧低下検出部と、
前記整流信号に基づき力率を改善して、前記第１の数のランプ電源に前記第１の数の直流電圧を付与する力率改善回路とを含み、
前記電圧低下検出部は、
前記整流信号の電圧低下の有無を検出して、その内容を指示する電圧低下検出信号を出力する検出信号出力部と、
前記電圧低下検知信号が電圧低下を指示する期間が一定時間継続したか否かに基づき、前記第１の数のランプ電源に対応する第１の数の省電力指令を出力するランプ電源制御部とを含み、
前記第１の数のランプ電源は前記第１の数の省電力指令に基づき、前記第１の数のランプに供給する電流を低減化する省電力機能を有することを特徴とする、
投写型映像表示装置。
請求項１記載の投写型映像表示装置であって、
前記第１の数は複数を含む、
投写型映像表示装置。
請求項１あるいは請求項２記載の投写型映像表示装置であって、
前記検出信号出力部は、
前記整流信号を分圧して得られる分圧電圧と基準電圧とを比較して比較結果信号を出力する分圧電圧比較部と、
前記比較結果信号に基づいて発光／非発光状態となる一次側の発光ダイオード及び該発光ダイオードの発光時に導通状態となる二次側のフォトトランジスタを有するフォトカプラとを含み、前記フォトトランジスタの導通の有無を指示する信号が前記電圧低下検知信号となる、
投写型映像表示装置。
請求項１ないし請求項３のうち、いずれか１項に記載の投写型映像表示装置であって、
前記力率改善回路は複数かつ前記第１の数以下の第２の数の力率改善回路を含み、前記第２の数の力率改善回路間で区分して前記第１の数の直流電圧を出力する、
投写型映像表示装置。
請求項４記載の投写型映像表示装置であって、
前記第２の数は前記第１の数と同一である、
投写型映像表示装置。
請求項４あるいは請求項５記載の投写型映像表示装置であって、
前記整流部及び前記整流信号は前記第２の数の力率改善回路に対応した、第２の数の整流部及び第２の数の整流信号を含み、
前記第２の数の整流部に対応して設けられ、前記交流電源の前記第２の整流部への電力供給を各々が独立して遮断可能な第２の数の電力遮断部をさらに備える、
投写型映像表示装置。
請求項６記載の投写型映像表示装置であって、
前記検出信号出力部及び前記電圧低下検出信号は、第２の数の整流部及び第２の数の整流信号に対応した、第２の数の検出信号出力部及び第２の数の電圧低下検出信号を含み、
前記第２の数の電圧低下検出部は互いに独立して第２の数の電圧低下検出信号を出力し、
前記ランプ電源制御部は、前記第２の数の電圧低下検出信号に基づき前記第１の数の省電力指令を出力する、
投写型映像表示装置。
請求項７記載の投写型映像表示装置であって、
前記ランプ電源制御部は前記第２の数の電圧低下検出部間で共有される単一構成のランプ電源制御部を含む、
投写型映像表示装置。
請求項１ないし請求項８のうち、いずれか１項に記載の投写型映像表示装置であって、
前記第１の数の省電力指令に基づき、ユーザーに交流電源の電圧低下状態を指示する電圧低下情報を通知可能なユーザー通知部をさらに備える、
投写型映像表示装置。
請求項９記載の投写型映像表示装置であって、
前記電圧低下情報は、投写映像時に重畳して投写可能な文字・図形情報を含む、
投写型映像表示装置。
請求項９記載の投写型映像表示装置であって、
前記ユーザー通知部はＬＥＤを含み、
前記電圧低下情報は前記ＬＥＤの点灯状態を含む、
投写型映像表示装置。
請求項９記載の投写型映像表示装置であって、
前記ユーザーの通知部は音声出力部を含み、
前記電圧低下情報は前記音声出力部から出力される警告音を含む、
投写型映像表示装置。