JP4506781B2

JP4506781B2 - プロジェクタ用ランプの駆動回路

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Publication number: JP4506781B2
Application number: JP2007132407A
Authority: JP
Inventors: 之一農端
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2007-05-18
Filing date: 2007-05-18
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2027-05-18
Also published as: JP2008288055A

Description

本発明は、プロジェクタ用ランプの駆動回路に関する。

例えば、パソコンやビデオカメラ等から入力される映像データを基に映像を生成し、その映像を外部ディスプレイであるスクリーン等に投射表示するプロジェクタがよく知られている。このようなプロジェクタにおける画像投射用のランプには、例えばキセノンショートアークランプや超高圧水銀ランプ等の放電ランプが用いられる。

図４は、放電ランプを駆動する駆動回路の構成の一例を示すブロック図である。図４において、駆動回路１は、交流電源７の交流電圧を直流電圧に全波整流する整流回路２と、放電ランプ８に電力を供給する電力供給回路３と、放電ランプ８の始動時に高圧パルス電流を発生するイグナイタ回路（高圧発生回路）４と、放電ランプ８の駆動電流を検出して駆動電流検出信号を出力する駆動電流検出回路５と、その駆動電流検出信号に基づいて放電ランプ８へ供給される電力が所定値となるように電力供給回路３による電力供給をＰＷＭ制御するＰＷＭ制御回路６とを備えている。そして、このように構成された駆動回路１により放電ランプ８の動作に必要な電力が安定的に供給される。

ここで、キセノンショートアークランプや超高圧水銀ランプ等の放電ランプにおいては、直流駆動、交流駆動の別はあるにせよ、電極間にアーク放電を発生させて高輝度を得ている。この際、陰極から放出される熱電子の衝突位置が異なって陰極から陽極への熱電子のルートが遷移する所謂アークジャンプが起こることがあり、ランプから出る光の輝度が変化して画面のちらつき等のフリッカが発生する場合があった。

このようなフリッカの発生に対して、特許文献１には、放電ランプの動作電圧の変動や放電ランプの動作電流の変動を検出してアーク異常（アークジャンプやアークフリッカ）を検出し、そのアーク異常の検出結果に基づき放電ランプに供給される電力を制御することで、アーク異常の発生を電子的に抑制して画面のチラツキを抑制することが可能な放電ランプ装置が開示されている。

また、特許文献２には、フリッカの発生確率を低減させるために投射用ランプの駆動電流にパルスを重畳させて行うアークの移動防止を、ランプ電圧の変動に基づいて判別したフリッカ発生時のみ行うことで、常時パルスを重畳させることに比較してランプ寿命を延ばすことができる液晶プロジェクタが開示されている。

また、特許文献３には、アークジャンプが起きる際に同期して変化するランプ電圧の変化量に応じた電流値を有するパルス電流を、アーク放電ランプに定常的に供給される電流にある間隔で重畳させることで、ランプフリッカを抑制することが可能となる画像投影装置が開示されている。
特開２００４−３９５６３号公報特開２００６−４７９２５号公報特開２００４−３４１４４５号公報

ところで、電力供給回路３には交流電源７が整流された直流電圧が入力されているが、この直流電圧には図４の点Ａに示すように交流電源７に起因する変動成分（リップル成分）が発生することから、放電ランプ８に供給される電力にも変動が生じ、ランプ光源の変動で交流電源７と同期するフリッカが発生することがあった。この交流電源７に起因する変動成分は、例えば整流回路２の出力側のコンデンサの容量を大きくする程小さくすることができるが、それにも限度があり、コンデンサを搭載するスペースやコスト等を勘案すると近年のプロジェクタの小型化や低コスト化に逆行する恐れがある。

また、上記特許文献１〜３は、いずれも放電ランプにおけるアークジャンプに起因して発生するフリッカを抑制するものであり、交流電源７に起因して発生するフリッカを抑制するものではない。このように、交流電源７に起因して発生するフリッカを抑制することについては未だ提案されていない。

本発明は上記課題に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、交流電源に起因して発生するプロジェクタの画面フリッカを抑制することができるプロジェクタ用ランプの駆動回路を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明にかかるプロジェクタ用ランプの駆動回路は、交流電源を整流して所定の直流電圧を供給する整流回路と、同所定の直流電圧に基づいて画像投射用のランプに電力を供給する電力供給回路とを備えたプロジェクタ用ランプの駆動回路において、上記交流電源に起因した上記所定の直流電圧の変動によって生じる上記ランプに供給される電力の変動を抑制するように上記所定の直流電圧に基づいて上記電力供給回路による電力供給を制御する制御回路を含む構成としてある。

上記のように構成された本発明のプロジェクタ用ランプの駆動回路において、制御回路は、整流回路により交流電源が整流された所定の直流電圧に基づいて電力供給回路による電力供給を制御することで、交流電源に起因した所定の直流電圧の変動によって生じるランプへの供給電力の変動を抑制する。

また、上記プロジェクタ用ランプの駆動回路において、上記制御回路は、上記所定の直流電圧が上昇したときには同上昇に伴う上記ランプへの供給電力の上昇分を低下させる一方で、上記所定の直流電圧が低下したときには同低下に伴う上記ランプへの供給電力の低下分を上昇させるように構成してもよい。

上記のように構成されたプロジェクタ用ランプの駆動回路において、上記制御回路により、上記所定の直流電圧の上昇に伴う上記ランプへの供給電力の上昇分が低下させられる一方で、上記所定の直流電圧の低下に伴う上記ランプへの供給電力の低下分が上昇させられることで、交流電源に起因した所定の直流電圧の変動によって生じるランプへの供給電力の変動が相殺される。

また、上記プロジェクタ用ランプの駆動回路において、上記制御回路は、上記ランプに供給される電力が所定値となるように同ランプの駆動電流検出信号に基づいて上記電力供給回路による電力供給をＰＷＭ制御するものであり、上記交流電源に起因した上記所定の直流電圧の変動成分を含む信号に基づいて上記電力供給回路による電力供給をＰＷＭ制御するように構成してもよい。

上記のように構成されたプロジェクタ用ランプの駆動回路において、上記制御回路は、上記ランプの駆動電流検出信号に基づいて上記電力供給回路による電力供給をＰＷＭ制御することで、上記ランプへの供給電力を所定値とする。そして、上記ランプへの供給電力を所定値とする為に備えられている上記制御回路を利用して、上記交流電源に起因した上記所定の直流電圧の変動成分を含む信号に基づき上記電力供給回路による電力供給をＰＷＭ制御することで、交流電源に起因した所定の直流電圧の変動によって生じるランプへの供給電力の変動が抑制される。

また、上記プロジェクタ用ランプの駆動回路において、上記所定の直流電圧に基づく信号は、上記駆動電流検出信号に重畳されるように構成してもよい。

上記のように構成されたプロジェクタ用ランプの駆動回路において、上記所定の直流電圧に基づく信号は上記駆動電流検出信号に重畳されるので、上記ランプの駆動電流検出信号に基づいて上記電力供給回路による電力供給がＰＷＭ制御されることと併せて、上記交流電源に起因した上記所定の直流電圧の変動成分を含む信号に基づいて上記電力供給回路による電力供給がＰＷＭ制御される。

また、上記プロジェクタ用ランプの駆動回路において、上記制御回路は、上記所定の直流電圧よりも低い直流電圧を電源として動作するものであり、上記所定の直流電圧に基づく信号は、上記制御回路の動作電圧に対応するように上記所定の直流電圧を分割抵抗により分圧した構成としてもよい。

上記のように構成されたプロジェクタ用ランプの駆動回路において、分割抵抗により分圧された上記所定の直流電圧に基づく信号が上記所定の直流電圧よりも低い直流電圧を電源として動作する上記制御回路に入力されるので、上記制御回路の動作電圧に対応させられる。

また、上記プロジェクタ用ランプの駆動回路において、上記整流回路は、商用ＡＣ電源を整流して３００ボルト以上の所定の直流電圧を供給するものであり、上記ランプの駆動電流を検出して上記駆動電流検出信号を出力する駆動電流検出回路と、上記整流回路から出力された上記３００Ｖ以上の所定の直流電圧を分圧して分圧信号を形成する分圧信号形成回路とを更に備え、上記制御回路は、矩形波のＰＷＭ信号を発振出力可能な１２Ｖ程度の直流電源で駆動される制御ＩＣであって、上記電力供給回路による電力供給をＰＷＭ制御するＰＷＭ制御回路であり、上記分圧信号形成回路は、上記整流回路の出力ラインに接続される一方の抵抗と接地される他方の抵抗とからなる分割抵抗と、上記一方の抵抗に並行に設けられたコンデンサとを備え、上記分割抵抗の分割点が上記駆動電流検出回路から上記ＰＷＭ制御回路へ出力される上記駆動電流検出信号の信号ラインを介して同ＰＷＭ制御回路に接続されており、上記商用ＡＣ電源２１に起因した所定の直流電圧の変動成分が含まれる上記分圧信号を上記駆動電流検出信号に重畳して上記ＰＷＭ制御回路に出力し、上記ＰＷＭ制御回路は、上記駆動電流検出信号に基づいて上記ランプへの供給電力が所定値となるように、且つ上記駆動電流検出信号に重畳された上記分圧信号に基づいて上記商用ＡＣ電源に起因した上記所定の直流電圧の上昇が生じたときには同上昇に伴う上記電力供給回路による上記供給電力の上昇分を相殺させる一方で、上記所定の直流電圧の低下が生じたときには同低下に伴う上記供給電力の低下分を相殺させるように、上記電力供給回路へ上記ＰＷＭ信号を発振出力して同電力供給回路による電力供給をＰＷＭ制御するように構成してもよい。

上記のように構成されたプロジェクタ用ランプの駆動回路において、ＰＷＭ制御回路は、上記駆動電流検出信号に基づいて且つ上記駆動電流検出信号に重畳された上記分圧信号に基づいて上記電力供給回路へ上記ＰＷＭ信号を発振出力して同電力供給回路による電力供給をＰＷＭ制御することで、上記ランプへの実際の供給電力を所定値としつつ、上記商用ＡＣ電源に起因した上記所定の直流電圧の上昇が生じたときには同上昇に伴う上記電力供給回路による上記供給電力の上昇分を相殺させる一方で、上記所定の直流電圧の低下が生じたときには同低下に伴う上記供給電力の低下分を相殺させる。つまり、上記ランプの動作に必要な電力を安定的に供給しつつ、上記商用ＡＣ電源に起因した上記所定の直流電圧の変動によって生じる上記ランプへの供給電力の変動を抑制する。

また、上記整流回路から出力された上記３００Ｖ以上の所定の直流電圧が分圧信号形成回路により分圧されて形成された分圧信号が上記所定の直流電圧よりも低い１２Ｖ程度の直流電源で駆動される上記ＰＷＭ制御回路に入力されるので、そのＰＷＭ制御回路の動作電圧に対応させられる。

以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、交流電源に起因して発生するランプへの供給電力の変動が抑制されるので、交流電源に起因して発生するプロジェクタの画面フリッカを抑制することができる。また、一般的に整流回路の出力側に備えられている平滑用のコンデンサの容量を大きくして交流電源に起因する変動成分を小さくしなくとも、交流電源に起因して発生するプロジェクタの画面フリッカを抑制することができるので、その平滑用のコンデンサを小さくすることが可能になる。これにより駆動回路のコストアップや大型化を抑制することができて、プロジェクタの小型化や低コスト化に有利となる。

また、上記制御回路により、交流電源に起因した所定の直流電圧の変動によって生じるランプへの供給電力の変動が相殺されるので、交流電源に起因して発生するプロジェクタの画面フリッカを一層抑制することができる。

また、上記所定の直流電圧の変動成分を含む信号に基づいて上記電力供給回路による電力供給がＰＷＭ制御されることにより交流電源に起因して発生するランプへの供給電力の変動が適切に抑制されるので、交流電源に起因して発生するプロジェクタの画面フリッカを適切に抑制することができる。また、上記ランプへの供給電力を所定値とする為に元々備えられている上記制御回路を利用するので、駆動回路のコストアップや大型化を抑制することができる。よって、プロジェクタの小型化や低コスト化に有利となる。

また、上記ランプへの供給電力を所定値としつつ、交流電源に起因して発生するプロジェクタの画面フリッカを適切に抑制することができる。

また、上記所定の直流電圧は、一般的に上記ランプを駆動するために上記制御回路の動作電圧よりも非常に高くされることからそのままの高電圧の信号では上記制御回路に入力することが難しいが、分割抵抗により分圧された低電圧信号が上記制御回路に入力されてその制御回路の動作電圧に対応させられるので、上記電力供給回路による電力供給が適切にＰＷＭ制御される。

また、上記ランプの動作に必要な電力が安定的に供給されつつ、上記商用ＡＣ電源に起因して発生する上記ランプへの供給電力の変動が抑制（相殺）されるので、商用ＡＣ電源に起因して発生するプロジェクタの画面フリッカを適切に抑制することができる。

また、一般的に整流回路の出力側に備えられている平滑用のコンデンサの容量を大きくして商用ＡＣ電源に起因する変動成分を小さくしなくとも、商用ＡＣ電源に起因して発生するプロジェクタの画面フリッカを抑制することができるので、その平滑用のコンデンサを小さくすることが可能になる。これにより駆動回路のコストアップや大型化を抑制することができて、プロジェクタの小型化や低コスト化に有利となる。

また、上記ランプへの供給電力を所定値とする為に元々備えられている上記ＰＷＭ制御回路を利用するので、駆動回路のコストアップや大型化を抑制することができる。よって、プロジェクタの小型化や低コスト化に有利となる。

また、上記所定の直流電圧は、上記ランプを駆動するために上記ＰＷＭ制御回路の動作電圧よりも非常に高くされていることからそのままの高電圧の信号ではそのＰＷＭ制御回路に入力することが難しいが、分圧信号形成回路により分圧された低電圧の分圧信号がＰＷＭ制御回路に入力されてそのＰＷＭ制御回路の動作電圧に対応させられるので、上記電力供給回路による電力供給が適切にＰＷＭ制御される。

以下、下記の項目に従って本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
（１）プロジェクタの構成
（２）ランプの駆動回路の構成
（３）まとめ

（１）プロジェクタの構成
図１は、本発明が適用されるプロジェクタ１０の構成を説明するブロック図である。図１において、プロジェクタ１０は、例えばコンピュータ等の外部機器から入力された映像信号を光映像に変換して外部ディスプレイとしてのスクリーン１１に投射するためのものである。そのためプロジェクタ１０は、外部機器と接続して映像並びに音声信号を受け付ける入出力端子１２と、入出力端子１２から入力された映像信号並びに音声信号に所定の信号処理を加えるとともに、各構成要素を制御する制御ブロック１３と、制御ブロック１３が信号処理を行った映像信号とランプ１４ａからの光源を基に光映像を生成する光学系１４と、ユーザからの操作を受け付けてプロジェクタ１０を制御するための赤外線信号を出力するリモコン１５と、リモコン１５からの赤外線信号を受光し、その受光した赤外線信号を操作対象装置であるプロジェクタ１０の制御ブロック１３が受け入れることのできる操作信号に変換する赤外線受光装置１６と、上述した各要素に電源を供給する電源回路１７と、音声を出力するためのスピーカ１８と、ランプ１４ａを駆動するための駆動回路１９とを有する構成である。

プロジェクタ１０の概略的な機能の説明を以下に行う。入出力端子１２にパソコン等の外部機器を接続した状態でプロジェクタ１０を起動させると、制御ブロック１３は、入出力端子１２より入力された映像信号に所定の信号処理を行う。制御ブロック１３の構成としては、プロジェクタ１０の制御中枢となるマイコン１３ａと、マイコン１３ａが演算を行うための各種設定データが記録された記憶装置としての不揮発性半導体メモリの一例であるＥＥＰＲＯＭ１３ｂと、入出力端子１２から入力された映像信号に所定の信号処理を施す映像回路１３ｄと、スクリーン１１にＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）表示するメニュー画面等の画像を表すＯＳＤ信号を生成し映像信号に重畳するＯＳＤ回路１３ｃ、入出力端子１２から入力された音声信号を基に音声を出力するための音声回路１３ｅとを有する構成である。

特に、マイコン１３ａは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、リモコン１５からの操作入力を受け付け、ＲＯＭに予め記憶された所定のプログラムに基づいて映像回路１３ｄやＯＳＤ回路１３ｃ等に所定の指示を出して制御ブロック１３全体を制御する。

このように構成された制御ブロック１３にて信号処理を施された映像信号は、光学系１４に送られＲＧＢの光源を基に光映像に変換され、投射レンズ２０から光映像としてスクリーン１１に投射される。このときリモコン１５は、スクリーン１１へ投射された映像の切り替えや、スピーカ１８から出力される音声の音量の調整をユーザからの操作を受付け、マイコン１３ａに指示を出す。

電源回路１７は、交流電源例えば商用ＡＣ電源２１（１００Ｖ〜２４０Ｖ）をサイリスタにて構成される整流回路にて整流した後、プロジェクタ１０を動作するために必要な交流電源および直流電源を生成してプロジェクタ１０を構成する各部に供給する。

ランプ１４ａは、映像をスクリーン１１に投射表示するための画像投射用のランプ（すなわちプロジェクタ用ランプ）であって、例えばキセノンショートアークランプや超高圧水銀ランプ等の放電ランプが用いられる。

（２）ランプの駆動回路の構成
図２は、駆動回路１９の構成の一例を示すブロック図である。図２において、駆動回路１９は、商用ＡＣ電源２１を整流して所定の直流電圧を供給する整流回路１９ａと、その所定の直流電圧に基づいてランプ１４ａに電力を供給する電力供給回路１９ｂと、ランプ１４ａの始動時に高圧パルス電流を発生するイグナイタ回路（高圧発生回路）１９ｃと、ランプ１４ａの駆動電流を検出して駆動電流検出信号を出力する駆動電流検出回路１９ｄと、整流回路１９ａによる整流後の所定の直流電圧を分圧して分圧信号を形成する分圧信号形成回路１９ｅと、電力供給回路１９ｂによる電力供給をＰＷＭ制御するＰＷＭ制御回路１９ｆとを備えている。

駆動回路１９の具体例として図３に示した回路図を参考にしつつ、駆動回路１９の各回路を以下に説明する。

整流回路１９ａは、例えばよく知られたダイオードブリッジと、出力側に備えられた平滑用のコンデンサとから構成され、例えば３００Ｖ以上の所定の直流電圧を供給（出力）する。尚、整流回路１９ａにより商用ＡＣ電源２１が整流されたとはいえ、この所定の直流電圧には少なからず商用ＡＣ電源２１に起因した変動成分が含まれる。

電力供給回路１９ｂは、例えば整流回路１９ａからランプ１４ａへの直流電圧ラインをスイッチング可能となるようにその直流電圧ラインにドレイン−ソースが直列に接続され且つゲートがＰＷＭ制御回路１９ｆに接続されるスイッチング素子としての電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を備え、ＰＷＭ制御回路１９ｆの発振するＰＷＭ信号に基づいてそのＦＥＴがスイッチングされることでランプ１４ａを駆動するための電力（電流）を供給する。或いは、ランプ１４ａをＡＣ駆動する場合には、例えば上記直流電圧を交流化するためのよく知られたブリッジ回路が、駆動電流検出回路１９ｄとイグナイタ回路１９ｃとの間に備えられる。尚、図３ではＦＥＴはランプ１４ａの下流側の直流電圧ラインに介在させられているが、ランプ１４ａの上流側の直流電圧ラインに介在させられても良い。

イグナイタ回路１９ｃは、例えばテスラコイルと称されるパルストランスを直流電圧ラインに直列に備え、放電ギャップを介してそのテスラコイルの１次側に高電圧パルスを供給する。すなわち、放電ギャップを使用して高電圧パルスを発生し、これをテスラコイルの１次側に加え、テスラコイルでさらに昇圧し、昇圧した高電圧パルスをランプ１４ａ電極間に重畳する。

駆動電流検出回路１９ｄは、例えばランプ１４ａからの直流電圧ラインに直列に接続された検出用抵抗Ｒｋを備え、その検出用抵抗Ｒｋの上流側の接続点ＪｋがＰＷＭ制御回路１９ｆに接続されており、ランプ１４ａの駆動電流に対応する電圧に変換されたランプ１４ａの駆動電流検出信号をＰＷＭ制御回路１９ｆに出力する。

分圧信号形成回路１９ｅは、例えば整流回路１９ａの出力ラインＬａに接続される一方の抵抗Ｒ１ａと接地される他方の抵抗Ｒ１ｂとからなる分割抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ１ａに並行に設けられたコンデンサＣ１とを備え、分割抵抗Ｒ１の分割点Ｒ１ｃがトランジスタＴｒを経た後に駆動電流検出回路１９ｄからＰＷＭ制御回路１９ｆへの信号ラインを介してそのＰＷＭ制御回路１９ｆに接続されており、整流回路１９ａから出力された３００Ｖ以上の所定の直流電圧を分圧して形成した分圧信号を上記駆動電流検出信号に重畳してＰＷＭ制御回路１９ｆに出力する。尚、この分圧信号には、商用ＡＣ電源２１に起因した所定の直流電圧の変動成分が含まれる。

ＰＷＭ制御回路１９ｆは、例えば矩形波のＰＷＭ信号を発振出力可能なＤＣ１２Ｖ程度で駆動される制御ＩＣであって、ランプ１４ａの駆動電流検出信号に基づいてランプ１４ａへの実際の供給電力が所定値となるように電力供給回路１９ｂへＰＷＭ信号を発振出力してその電力供給回路１９ｂによる電力供給をＰＷＭ制御する。加えて、ＰＷＭ制御回路１９ｆは、上記駆動電流検出信号に重畳された分圧信号形成回路１９ｅからの分圧信号に基づいて商用ＡＣ電源２１に起因した所定の直流電圧の変動によって生じるランプ１４ａへの供給電力の変動を抑制するように、すなわち商用ＡＣ電源２１に起因した所定の直流電圧の上昇が生じたときにはその上昇に伴う電力供給回路１９ｂによるランプ１４ａへの供給電力の上昇分を低下（相殺）させる一方で、商用ＡＣ電源２１に起因した所定の直流電圧の低下が生じたときにはその低下に伴う電力供給回路１９ｂによるランプ１４ａへの供給電力の低下分を上昇（相殺）させるように、電力供給回路１９ｂへＰＷＭ信号を発振出力してその電力供給回路１９ｂによる電力供給をＰＷＭ制御する。

つまり、ＰＷＭ制御回路１９ｆは、駆動電流検出回路１９ｄからの駆動電流検出信号に基づいて電力供給回路１９ｂによる電力供給をフィードバック制御すると共に、分圧信号形成回路１９ｅからの分圧信号に基づいて電力供給回路１９ｂによる電力供給をフィードフォワード制御する。

なお、上述したように、ＰＷＭ制御回路１９ｆは、整流回路１９ａから出力された３００Ｖ以上の所定の直流電圧よりも低いＤＣ１２Ｖ程度の直流電圧を電源として動作するものであり、このＰＷＭ制御回路１９ｆの動作電圧に対応するように３００Ｖ以上の所定の直流電圧を分圧信号形成回路１９ｅにより分圧して例えば１０Ｖ程度の分圧信号を形成するのである。

そして、このように構成された駆動回路１９によりランプ１４ａの動作に必要な電力が安定的に供給される。特に、商用ＡＣ電源２１に起因した所定の直流電圧の変動成分が含まれる分圧信号形成回路１９ｅからの分圧信号に基づいて電力供給回路１９ｂによる電力供給がＰＷＭ制御されるので、商用ＡＣ電源２１に起因した所定の直流電圧の変動によって生じるランプ１４ａへの供給電力の変動が抑制される。よって、商用ＡＣ電源２１に起因した所定の直流電圧の変動成分によって生じるプロジェクタ１０の画面フリッカが抑制される。また、整流回路１９ａの出力側に備えられている平滑用のコンデンサの容量を大きくすることなく上記プロジェクタ１０の画面フリッカが抑制される。

（３）まとめ
上述のように、本実施例によれば、商用ＡＣ電源２１に起因した所定の直流電圧の変動成分を含む分圧信号形成回路１９ｅからの分圧信号に基づいてＰＷＭ制御回路１９ｆが電力供給回路１９ｂによる電力供給をＰＷＭ制御することで、商用ＡＣ電源２１に起因した所定の直流電圧の変動によって生じるランプ１４ａへの供給電力の変動を抑制するので、商用ＡＣ電源２１に起因して発生するプロジェクタ１０の画面フリッカを抑制することができる。また、整流回路１９ａの出力側に備えられている平滑用のコンデンサの容量を大きくして商用ＡＣ電源２１に起因する変動成分を小さくしなくとも、商用ＡＣ電源２１に起因して発生するプロジェクタ１０の画面フリッカを抑制することができるので、その平滑用のコンデンサを小さくすることが可能になる。これにより駆動回路１９のコストアップや大型化を抑制することができて、プロジェクタ１０の小型化や低コスト化に有利となる。

また、本実施例によれば、ＰＷＭ制御回路１９ｆにより、商用ＡＣ電源２１に起因した所定の直流電圧の上昇に伴うランプ１４ａへの供給電力の上昇分が低下させられる一方で、商用ＡＣ電源２１に起因した所定の直流電圧の低下に伴うランプ１４ａへの供給電力の低下分が上昇させられることで、商用ＡＣ電源２１に起因した所定の直流電圧の変動によって生じるランプ１４ａへの供給電力の変動が相殺されるので、商用ＡＣ電源２１に起因して発生するプロジェクタ１０の画面フリッカを一層抑制することができる。

また、本実施例によれば、ランプ１４ａの駆動電流検出信号に基づいて電力供給回路１９ｂによる電力供給をＰＷＭ制御してランプ１４ａへの供給電力を所定値とする為に備えられているＰＷＭ制御回路１９ｆを利用して、商用ＡＣ電源２１に起因した所定の直流電圧の変動によって生じるランプ１４ａへの供給電力の変動が抑制されるので、商用ＡＣ電源２１に起因して発生するプロジェクタ１０の画面フリッカを適切に抑制することができる。このように、ランプ１４ａへの供給電力を所定値とする為に元々備えられているＰＷＭ制御回路１９ｆを利用するので、駆動回路１９のコストアップや大型化を抑制することができてプロジェクタ１０の小型化や低コスト化に有利となる。

また、本実施例によれば、商用ＡＣ電源２１に起因した所定の直流電圧の変動成分を含む分圧信号形成回路１９ｅからの分圧信号はランプ１４ａの駆動電流検出信号に重畳されるので、ランプ１４ａの駆動電流検出信号に基づいて電力供給回路１９ｂによる電力供給がＰＷＭ制御されることと併せて、分圧信号形成回路１９ｅからの分圧信号に基づいて電力供給回路１９ｂによる電力供給が適切にＰＷＭ制御される。よって、ランプ１４ａへの供給電力を所定値としつつ、商用ＡＣ電源２１に起因して発生するプロジェクタ１０の画面フリッカを適切に抑制することができる。

また、本実施例によれば、分圧信号形成回路１９ｅにより分圧された所定の直流電圧に基づく分圧信号が整流回路１９ａから出力された３００Ｖ以上の所定の直流電圧よりも低いＤＣ１２Ｖ程度の直流電圧を電源として動作するＰＷＭ制御回路１９ｆに入力されるので、ＰＷＭ制御回路１９ｆの動作電圧に対応させられる。つまり、所定の直流電圧は、ランプ１４ａを駆動するためにＰＷＭ制御回路１９ｆの動作電圧よりも非常に高くされることからそのままの高電圧信号ではＰＷＭ制御回路１９ｆに入力することが難しいが、分圧信号形成回路１９ｅにより分圧された低電圧信号がＰＷＭ制御回路１９ｆに入力されるので、ＰＷＭ制御回路１９ｆの動作電圧に対応させられる。よって、ＰＷＭ制御回路１９ｆにより電力供給回路１９ｂによる電力供給が適切にＰＷＭ制御される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、ＰＷＭ制御回路１９ｆにより電力供給回路１９ｂによる電力供給がＰＷＭ制御されることで、駆動回路１９によりランプ１４ａの動作に必要な電力が安定的に供給されたが、電力供給回路１９ｂによる電力供給が制御されればよくＰＷＭ制御でなくとも本発明は適用され得る。

また、前述の実施例では、分圧信号形成回路１９ｅからの分圧信号をランプ１４ａの駆動電流検出信号に重畳してＰＷＭ制御回路１９ｆに入力したが、重畳することなく分圧信号と駆動電流検出信号とをそれぞれ単独でＰＷＭ制御回路１９ｆに入力しても良い。

また、前述の実施例では、ＰＷＭ制御回路１９ｆは、矩形波のＰＷＭ信号を発振出力可能な制御ＩＣであったが、独立した制御ＩＣでなく同様の機能をマイコン１３ａが備えても良い。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明が適用されるプロジェクタの構成を説明するブロック図である。ランプを駆動する駆動回路の構成の一例を示すブロック図である。ランプを駆動する駆動回路の具体例を示す回路図である。放電ランプを駆動する駆動回路の構成の従来例を示すブロック図である。

符号の説明

１０：プロジェクタ
１４ａ：ランプ
１９：駆動回路
１９ａ：整流回路
１９ｂ：電力供給回路
１９ｄ：駆動電流検出回路
１９ｅ：分圧信号形成回路
１９ｆ：ＰＷＭ制御回路（制御回路）
２１：商用ＡＣ電源（交流電源）
Ｒ１：分割抵抗
Ｒ１ａ：一方の抵抗
Ｒ１ｂ：他方の抵抗
Ｒ１ｃ：分割点
Ｃ１：コンデンサ

Claims

交流電源を整流して所定の直流電圧を供給する整流回路と、同所定の直流電圧に基づいて画像投射用のランプに電力を供給する電力供給回路とを備えたプロジェクタ用ランプの駆動回路において、
上記交流電源に起因した上記所定の直流電圧の変動によって生じる上記ランプに供給される電力の変動を抑制するように上記所定の直流電圧に基づいて上記電力供給回路による電力供給を制御する制御回路を備え、
上記整流回路は、商用ＡＣ電源を整流して３００ボルト以上の所定の直流電圧を供給するものであり、上記ランプの駆動電流を検出して駆動電流検出信号を出力する駆動電流検出回路と、上記整流回路から出力された上記３００ボルト以上の所定の直流電圧を分圧して分圧信号を形成する分圧信号形成回路とを更に備え、
上記制御回路は、矩形波のＰＷＭ信号を発振出力可能な１２Ｖ程度の直流電源で駆動される制御ＩＣであって、上記電力供給回路による電力供給をＰＷＭ制御するＰＷＭ制御回路であり、
上記電力供給回路は、カソードを上記ランプの正の端子に接続しアノードを上記ランプの負の端子に接続したダイオードと、上記ダイオードよりも上記整流回路側の上記直流電圧の出力ラインにソース―ドレインを介装したＮチャンネルの電界効果トランジスタと、を備え、上記電界効果トランジスタのゲートを上記ＰＷＭ制御回路によってＰＷＭ制御され、
上記分圧信号形成回路は、上記整流回路の出力ラインに接続される一方の抵抗と接地される他方の抵抗とからなる第１の分割抵抗と、上記第１の分割抵抗の一方の抵抗に並行に設けられたコンデンサと、上記第１の分割抵抗の分割点に接続される一方の抵抗と接地される他方の抵抗とからなる第２の分割抵抗と、上記第２の分割抵抗の分割点にベースが接続され且つコレクタに正の第１定電圧を入力されるトランジスタと、該トランジスタのエミッタに一端が接続され他端が接地された抵抗と、を備え、上記エミッタは上記出力ラインの電圧の変動に応じて上記所定の定電圧源の範囲内で変動する分圧信号を出力し、
上記駆動電流検出回路は上記整流回路の出力ラインに直列に接続された検出用抵抗に発生する電圧を駆動電流検出信号として出力し、
上記ＰＷＭ制御回路は、上記駆動電流検出信号を反転入力端子に入力され上記分圧信号に所定の同期信号を重畳した電圧を非反転入力端子に入力され各入力端子の電圧を比較するオペアンプを備えた第１の比較回路と、上記分圧信号に同期信号を重畳した電圧と第２定電圧との差分を所定割合に減じた電圧を反転入力端子に入力され第３定電圧を非反転入力端子に入力され各入力端子の電圧の差分を積分するオペアンプを備えた積分回路と、上記積分回路の出力する積分値を反転入力端子に入力され上記第１の比較回路の出力する比較結果を非反転入力端子に入力され各入力端子の電圧を比較するオペアンプを備えた第２の比較回路と、を備え、
上記ＰＷＭ制御回路は、上記駆動電流検出信号に基づいて上記ランプへの供給電力が所定値となるように、且つ上記分圧信号に基づいて上記商用ＡＣ電源に起因した上記所定の直流電圧の上昇が生じたときには同上昇に伴う上記電力供給回路による上記供給電力の上昇分を相殺させる一方で、上記所定の直流電圧の低下が生じたときには同低下に伴う上記供給電力の低下分を相殺させるように、上記電力供給回路へ上記ＰＷＭ信号を発振出力して同電力供給回路による電力供給をＰＷＭ制御することを特徴とするプロジェクタ用ランプの駆動回路。