JP4812483B2

JP4812483B2 - 投写型映像表示装置

Info

Publication number: JP4812483B2
Application number: JP2006080252A
Authority: JP
Inventors: 真一塩津
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2006-03-23
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2026-03-23
Also published as: US20070222952A1; EP1838109A1; US8317335B2; CN101042519A; CN101042519B; JP2007256570A

Description

本願発明は、液晶プロジェクタ等の投写型映像表示装置に係わり、特にその光源用ランプの立ち上げ制御に関するものである。

液晶プロジェクタ等の投写型映像表示装置は、超高圧水銀ランプ等の光源用ランプから出射された光を液晶パネル等の表示デバイスにて映像信号に基づき変調して投写することにより映像を表示すると共に、光源用ランプを冷却するランプ冷却手段を備えている。

従来、上記のような投写型映像表示装置において、ランプ冷却手段は電源投入直後より動作するため、ランプには立ち上げ開始直後より、高温となる定常状態を想定したランプ冷却が行われている。

なお、特許文献１には、ランプ温度に応じて冷却の必要性を判断し、ランプの冷却を行う技術が開示されている。これは、ランプから放射される光を変調して投写するように構成された投写型表示装置であって、前記ランプの冷却を行う冷却手段と、前記ランプへの供給電力がオフされてからの経過時間を管理する時間管理手段と、前記ランプをオフした後に再度オンする際に、前記時間管理手段の出力に基づいて、前記ランプの温度が所定温度よりも高い場合には、前記冷却手段によって前記ランプの冷却を行ってから前記ランプを点灯させ、前記ランプの温度が前記所定温度よりも低い場合には、前記ランプの点灯前に前記冷却手段による冷却を行うことなく前記ランプを点灯させる制御手段と、を備える投写型表示装置である。すなわち、上記記載と当該特許文献１の段落００１４，００３９〜００４３，００４７〜００５０及び図５，図７等からも明らかなように、ランプの再点灯時、ランプの温度が高い場合はランプの冷却を行ってからランプを点灯させ、ランプの温度が低い場合はランプを点灯させると共にランプの冷却を行うものである。従って、ランプの温度が低いランプ立ち上げ時には、ランプを点灯させると共にランプの冷却が行われるようになっている。
特開２００４−３４８１０９号公報（G03B 21/16）

上述したように、従来技術では、ランプ立ち上げ時にはランプ立ち上げ開始時より通常のランプ冷却が行われるので、ランプ立ち上げ時の冷却条件が強ければ、ランプ内の水銀蒸発が妨げられて、ランプの立ち上がりが遅くなる欠点がある。

そこで、本願発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、光源用ランプの立ち上げ時の立ち上がりが早くなる投写型映像表示装置を提供することを目的とするものである。

上記のような目的を達成するために、本願発明に係る発明は、超高圧水銀ランプからなる光源用ランプからの光を映像信号に基づき変調して投写することにより映像を表示すると共に、前記光源用ランプを冷却するランプ冷却手段を備えた投写型映像表示装置において、前記光源用ランプを駆動すると共に、当該ランプに印加されているランプ電圧情報を出力する機能を有するランプドライブ回路と、光源用ランプの立ち上げ時に、ランプドライブ回路が出力する、ランプに印加されているランプ電圧情報が、ランプ内部の水銀の蒸発が行なわれていない低い安定した電圧値の時には、ランプ冷却手段の停止状態を維持し、ランプドライブ回路が出力する、ランプに印加されているランプ電圧情報が、ランプ内部の水銀蒸発が開始される電圧値まで上昇し、任意に設定した電圧値まで達した時には、ランプ冷却手段の動作を開始させる制御手段とを備えていることを特徴とするものである。

本願の発明によれば、ランプ立ち上げ開始時より通常のランプ冷却が行われるようなことがなくなって、光源用ランプの立ち上げ時の立ち上がりが早くなる。
また、ランプ立ち上がり状態を検出する検出手段が光源用ランプに印加されるランプ電圧を検出することにより、ランプ立ち上がり状態に応じて上昇するランプ電圧からランプ立ち上がり状態を確実に検出することができる。
また、ランプ立ち上がり状態を検出する検出手段として、光源用ランプを駆動すると共に当該ランプに印加されているランプ電圧情報を出力する機能を有するランプドライブ回路を用いたことにより、この種のランプドライブ回路を有効利用することができる。

以下、本願発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本願発明の一実施形態に係る液晶プロジェクタ等の投写型映像表示装置の要部構成を示すブロック図であり、ここでは、本願発明の実施形態に係る構成のみを示している。

図１では、超高圧水銀ランプ等から成る光源用ランプ１と、当該ランプ１を駆動するランプドライブ回路２と、前記ランプ１を冷却するファン等から成るランプ冷却装置３と、前記ランプドライブ回路２とランプ冷却装置３を制御するマイコン（マイクロコンピュータ）４を示している。

上記ランプドライブ回路２は、ランプバラストと呼ばれるもので、ランプ１を駆動すると共に、当該ランプ１に印加されているランプ電圧情報を出力する機能を有している。本願発明の制御手段に相当するマイコン４は、ランプドライブ回路２に点灯信号を出力すると共に、ランプドライブ回路２からのランプ電圧情報を入力し、このランプ電圧情報に基づきランプ冷却装置３に動作開始信号を出力する。

光源用ランプ１として用いられる超高圧水銀ランプは、ランプ立ち上げ時の点灯初期にはランプ内部の水銀の蒸発が行われていないために、ランプ電圧は低い電圧（例えば１０〜２０Ｖ）が印加される。その後、ランプの温度が高くなり水銀蒸発が開始されるに従い、ランプ電圧は上昇し、最終的にはランプの定格電圧（例えば８０〜１００Ｖ）に達する。従って、ランプ電圧からランプ立ち上がり状態を確実に検出することができる。これに着目すると共に、本実施形態では、ランプ立ち上がり状態を検出する検出手段として、ランプ電圧情報出力機能を有するランプドライブ回路（ランプバラスト）２を有効利用している。

上記構成において、この投写型映像表示装置の電源がＯＮされた場合、マイコン４よりランプドライブ回路２へランプ１の点灯信号が出力されて、ランプ１が点灯する。このときランプ冷却装置３は、ランプ１の温度上昇を早め水銀の蒸発を促進させるため停止状態である。ランプ１が点灯すると、マイコン４はランプドライブ回路２からのランプ電圧情報をモニターし、ランプ１が規定値まで立ち上がったと判断できるランプ電圧に達した時より、ランプ冷却装置３に動作開始信号を出力して動作を開始させる。

図２に示すフローチャートを参照して、より具体的に説明すると、先ずセット電源をＯＮして（ステップＳ１０１）、マイコン１からランプドライブ回路２に点灯信号を出力することによりランプ１を点灯する（ステップＳ１０２）。そして、ランプドライブ回路２からのランプ電圧情報に基づきランプ電圧をモニターし（ステップＳ１０３）、ランプ電圧がランプ立ち上がり状態の規定値として予め定めた４０Ｖ以上になった否かをチェックする（ステップＳ１０４）。

ランプ電圧が４０Ｖに達するまでの間は、ランプ冷却装置３の動作を開始することなくランプ電圧をモニターする（ステップＳ１０４のＮ→ステップＳ１０３のループ）。ランプ電圧が４０Ｖ以上になると、マイコン１からランプ冷却装置３に動作開始信号を出力して、ランプ冷却装置３を動作開始させる。これにより、ランプ１が冷却される。

図３は、従来のようにランプの立ち上げ開始時より通常冷却した場合と、本実施形態のように立ち上げ開始時より所定期間冷却停止した場合のそれぞれのランプ冷却による照度立ち上がり特性をグラフ化して示した図である。この図から明らかなように、従来よりも本実施形態のように立ち上げ開始時より所定期間冷却停止した場合の方が、ほぼ１００％の照度に達する時間が大幅に短縮されていることがわかる。

以上のように、本実施形態によれば、ランプ立ち上げ開始時からランプ電圧が規定値（４０Ｖ）に達するまではランプ冷却装置３を停止状態としているため、立ち上げ時のランプ温度上昇が早くなり、水銀の蒸発が促進されてランプ１の立ち上がりが早くなる。

また、ランプ個々のランプ電圧の変化を見てランプ冷却装置３を作動させるため、ランプ個々の立ち上がり速度のバラツキにも対応できる。例えば、点灯後一定時間経過してランプ冷却装置３を作動させる場合、バラツキで立ち上がりが早いランプであれば、ランプ冷却装置３が作動した時には既にランプは立ち上がっており、ランプ温度が上昇しすぎて温度規格を越えランプの信頼性が低下する。反対に、バラツキで立ち上がりの遅いランプであれば、ランプ冷却装置３が作動した時には未だ水銀が充分に蒸発しておらず、冷却により立ち上がりが遅くなる。本実施形態では、個々のランプに最適なランプ冷却開始タイミングでランプ冷却を行うことができる。

また、ランプ１の立ち上がり状態を検出する検出手段として、ランプ１を駆動すると共に当該ランプ１に印加されているランプ電圧情報を出力する機能を有するランプドライブ回路（ランプバラスト）２を用いたことにより、この種のランプドライブ回路２を有効利用して、低コストで上述した効果を実現することができる。

なお、上記実施形態では、ランプドライブ回路（ランプバラスト）２のランプ電圧情報出力機能を有効利用したが、そのような機能を有していない場合等においても、ランプ電圧を検出するランプ電圧検出手段を別途設ければ、上述したとほぼ同様な作用効果が得られる。

また、上記図２に示したフローチャートでは、ステップＳ１０４において４０Ｖのランプ電圧で判定を行っているが、一般的な超高圧水銀ランプの場合、２０Ｖ〜１００Ｖの範囲で任意に設定することができる。

図４は、本願発明の他の実施形態に係る液晶プロジェクタ等の投写型映像表示装置の要部構成を示すブロック図であり、前記実施形態と同一符号は同一又は相当部分を示している。

前記実施形態と異なる点は、前記実施形態ではランプドライブ回路（ランプバラスト）２のランプ電圧情報出力機能を有効利用したが、そのような機能を有していない場合等において、ランプ立ち上がり状態を検出する検出手段として本実施形態ではランプ１周辺の温度を検出する温度センサ５を備えたものである。本願発明の制御手段に相当するマイコン４は、ランプドライブ回路２に点灯信号を出力すると共に、温度センサ５からのランプ周辺温度情報を入力し、このランプ周辺温度情報に基づきランプ冷却装置３に動作開始信号を出力する。前述したように、ランプ１が立ち上がるに従ってランプ１の温度も高くなるので、ランプ周辺温度からランプ立ち上がり状態を確実に検出することができる。

前記実施形態同様、この投写型映像表示装置の電源がＯＮされた場合、マイコン４よりランプドライブ回路２へランプ１の点灯信号が出力されて、ランプ１が点灯する。このときランプ冷却装置３は、ランプ１の温度上昇を早め水銀の蒸発を促進させるため停止状態である。ランプ１が点灯すると、マイコン４は温度センサ５からのランプ周辺温度情報をモニターし、ランプ１が規定値まで立ち上がったと判断できる温度に達した時より、ランプ冷却装置３に動作開始信号を出力して動作を開始させる。

図５に示すフローチャートを参照して、より具体的に説明すると、先ずセット電源をＯＮして（ステップＳ２０１）、マイコン１からランプドライブ回路２に点灯信号を出力することによりランプ１を点灯する（ステップＳ２０２）。そして、温度センサ５からのランプ周辺温度情報に基づきランプ周辺温度をモニターし（ステップＳ２０３）、ランプ周辺温度がランプ立ち上がり状態の規定値として予め定めた７０℃以上になった否かをチェックする（ステップＳ２０４）。

ランプ周辺温度が７０℃に達するまでの間は、ランプ冷却装置３の動作を開始することなくランプ周辺温度をモニターする（ステップＳ２０４のＮ→ステップＳ２０３のループ）。ランプ周辺温度が７０℃以上になると、マイコン１からランプ冷却装置３に動作開始信号を出力して、ランプ冷却装置３を動作開始させる。これにより、ランプ１が冷却される。

このように実施しても、前記図３に示したランプ冷却による照度立ち上がり特性とほぼ同様な結果が得られ、従来よりも本実施形態のように立ち上げ開始時より所定期間冷却停止した場合の方が、ほぼ１００％の照度に達する時間が大幅に短縮される。

以上のように、本実施形態によれば、ランプ立ち上げ開始時からランプ周辺温度が規定値（７０℃）に達するまではランプ冷却装置３を停止状態としているため、立ち上げ時のランプ温度上昇が早くなり、水銀の蒸発が促進されてランプ１の立ち上がりが早くなる。

また、ランプ個々のランプ周辺温度の変化を見てランプ冷却装置３を作動させるため、前記実施形態と同様に、ランプ個々の立ち上がり速度のバラツキにも対応できる。例えば、点灯後一定時間経過してランプ冷却装置３を作動させる場合、バラツキで立ち上がりが早いランプであれば、ランプ冷却装置３が作動した時には既にランプは立ち上がっておりランプ温度は上昇しすぎて温度規格を越えランプの信頼性が低下する。反対に、バラツキで立ち上がりの遅いランプであれば、ランプ冷却装置３が作動した時には未だ水銀が充分に蒸発しておらず、冷却により立ち上がりが遅くなる。本実施形態では、個々のランプに最適なランプ冷却開始タイミングでランプ冷却を行うことができる。

なお、上記図５に示したフローチャートでは、ステップＳ２０４において７０℃のランプ周辺温度で判定を行っているが、一般的な超高圧水銀ランプの場合、６０℃〜１８０℃の範囲で任意に設定することができる。

ところで、上記各実施形態では、ランプドライブ回路（ランプバラスト）２からのランプ電圧情報や温度センサ５からのランプ周辺温度情報によりランプ立ち上がり状態を検出したが、ランプ立ち上がり状態に応じて変化するものであれば他の検出手段を用いても良く、例えば前記図３に示した特性から明らかなように、ランプ照度を検出する照度センサを設けてランプ照度情報によりランプ立ち上がり状態を検出するようにしても良い。

また、上記各実施形態では、ランプ電圧やランプ周辺温度が規定値に達するまではランプ冷却装置３を停止状態としているが、ランプ電圧やランプ周辺温度等の上昇に応じてランプ冷却装置３の冷却風量を段階的又は連続的に増やすように制御しても良い。

また、本願発明の投写型映像表示装置としては、液晶パネルを用いた液晶プロジェクタに限らず、他の映像光生成系を備える投写型映像表示装置においても本願発明を適用することができる。すなわち、前面投写型の他、背面投写型映像表示装置においても本願発明を適用することができる。また、ＤＬＰ（Digital Light Processing；テキサス・インスツルメンツ（TI）社の登録商標）方式のプロジェクタにおいても本願発明を適用することができる。

本願発明の一実施形態に係る液晶プロジェクタ等の投写型映像表示装置の要部構成を示すブロック図。上記実施形態の動作例を示すフローチャート。従来と比較したランプ冷却による照度立ち上がり特性をグラフ化して示した図。本願発明の他の実施形態に係る液晶プロジェクタ等の投写型映像表示装置の要部構成を示すブロック図。上記実施形態の動作例を示すフローチャート。

符号の説明

１光源用ランプ
２ランプドライブ回路
３ランプ冷却装置
４マイコン
５温度センサ

Claims

超高圧水銀ランプからなる光源用ランプからの光を映像信号に基づき変調して投写することにより映像を表示すると共に、前記光源用ランプを冷却するランプ冷却手段を備えた投写型映像表示装置において、
前記光源用ランプを駆動すると共に、当該ランプに印加されているランプ電圧情報を出力する機能を有するランプドライブ回路と、光源用ランプの立ち上げ時に、ランプドライブ回路が出力する、ランプに印加されているランプ電圧情報が、ランプ内部の水銀の蒸発が行なわれていない低い安定した電圧値の時には、ランプ冷却手段の停止状態を維持し、ランプドライブ回路が出力する、ランプに印加されているランプ電圧情報が、ランプ内部の水銀蒸発が開始される電圧値まで上昇し、任意に設定した電圧値まで達した時には、ランプ冷却手段の動作を開始させる制御手段とを備えていることを特徴とする投写型映像表示装置。