WO2005122652A1

WO2005122652A1 - 放電灯点灯装置及びプロジェクタ

Info

Publication number: WO2005122652A1
Application number: PCT/JP2005/005141
Authority: WO
Inventors: Junichi Hasegawa; Hirofumi Konishi; Akihiro Kishimoto; Koji Watanabe; Katsuyoshi Nakada
Original assignee: Matsushita Electric Works, Ltd.
Priority date: 2004-06-10
Filing date: 2005-03-22
Publication date: 2005-12-22
Also published as: CN1989788A; EP1755364A1; US20080048586A1; US7504782B2; EP1755364B1; JP4241515B2; CN1989788B; EP1755364A4; JP2005353423A

Abstract

　放電灯点灯装置は、交流電圧を整流、平滑する直流電源部（３）と、放電灯（Ｌａ）に流れる電流を検出する電流検出回路（５）と、直流電源部から供給される電圧の変動を検出し、その検出電圧を電流検出回路の出力電圧に重畳した電圧を出力する電源リップル検出回路（９）と、電源リップル検出回路からの出力電圧に基づいて、放電灯を流れる電流が一定電流となるように放電灯への出力電圧を制御する制御回路（８）とを備えた。電源リップル検出回路（９）の出力電圧の重畳率は、放電灯電圧又は放電灯電力に応じて切り替えても良い。

Description

明細書

放電灯点灯装置及びプロジェクタ

技術分野

[0001] 本発明は、商用交流電源を整流、平滑する電源部を点灯用の電源とする放電灯点灯装置に関し、特に、放電灯電流を一定に制御する技術に関する。

背景技術

[0002] 近年、プロジェクタ巿場は急速に拡大しており、今後も更なる市場拡大が期待されている。し力、しその市場拡大に対応していく為にはランプ光のちらつき対策が重要な要因の一つとなってきている。これまでのプロジェクタ用光源の性能の優位さを決める一つの評価基準は明るさであり、その為に開発された高圧水銀灯はアーク長を極限にまで縮めて点光源に近づけ、輝度上昇に努めてきた。一方、副作用として高圧放電灯の電極温度及びアーク近傍にある電極表面の状態に依存して、電極上における放電アークの発生位置が不安定になり、電極上の放電アークの起点がある点から別の点に移動する現象が発生するという問題がある。この現象はランプ光のちらつき（ランプフリツ力）として現れ、プロジェクタから照射されるスクリーン上の照度が落ちてしまい、照度維持の点でも大きな問題である。

[0003] 図 13は従来の放電灯点灯装置の回路図を示す。図 13の放電灯点灯装置は、商用交流電源 Eからの電圧を整流、平滑して得られる直流電圧 Vdcを出力する直流電源部 3と、その電源部の出力端に接続され放電灯 Laの電力制御を行なう降圧チヨッパ回路 4と、放電灯 Laの電圧極性を低周波で反転させることで矩形波点灯させるィンバータ回路 6と、放電灯電流検出抵抗 R1で構成された放電灯電流検出回路 5と、放電灯電圧検出抵抗 R4, R5で構成された放電灯電圧検出回路 7と、電力制御を行なう制御回路ブロック 8を備える。

[0004] 放電灯電圧検出回路 7により検出された放電灯検出電圧は、制御回路ブロック 8内にあるマイコン 80の A/D変換入力ポートに入力され、内蔵の A/D変換器 81によりデジタル値に変換される。コントロール部 83はデータテーブル 82を参照し、デジタル値に変換されたランプ電圧データ（0， 1， · · ·， 1023)に対応する電力制御データ Px ( XO, XI , · · ·, X1023)を読み出して、 PWM信号として出力する。この PWM信号は、抵抗 R6とコンデンサ C2よりなる CR積分回路により平均化されて、基準電圧 (指令値）として PWM制御回路 84へ伝達される。降圧チヨッパ回路 4は、 PWM制御回路 8 4からの出力に応じた電力を放電灯 Laへ供給する。

[0005] 図 13の放電灯点灯装置の動作説明を以下に示す。図 14に、直流電源部 3から出力される直流電圧 Vdcの波形を示す。図 15に、直流電圧 Vdc上の各点 A， B， Cでの放電灯電流検出電圧及び基準電圧を示す。図 16に、直流電圧 Vdc上の各点 A, B, Cでのスイッチング素子 Q1に流れる電流 IQ1を示す。

[0006] PWM制御回路 84はスイッチング素子 Q1に流れる電流 IQ1を抵抗 R1の両端電圧として検出し、この検出電圧が基準電圧を越えるとスイッチング素子 Q1を OFFさせる。スイッチング素子 Q1が OFFすると、チヨッパ用のインダクタ L1の回生電流がダイォード D1を介して流れる。 PWM制御回路 84は、ダイオード D1の検出電流もしくはィンダクタ L1の 2次卷線出力により、回生電流のゼロクロス点を検出したとき、または、 PWM制御回路 84の内蔵の発振回路によるタイミングに応じて、スイッチング素子 Q 1を再び ONさせる。これにより、放電灯電流は基準電圧に応じた電流となるように制御される。

[0007] ところが、図 14に示す通り、直流電源部 3から出力される直流電圧 Vdcはコンデンサ C1により平滑されているとはいうものの、数ボルトから数十ボルトの範囲で変動（以下「リップル」と称する。）を生じている。例えば、商用交流電源の周波数が 60Hzの場合、電源のリップノレ周波数は約 120Hzとなる。また、図 15に示す通り、制御回路プロック 8内の PWM制御回路 84の応答速度の遅延時間 tl (数 nsから数百 ns)により、検出電圧が基準電圧より若干超えてしまう。図 15に示すように、検出電圧は、 A点において B点より AVA1分超えてしまレ、、逆に C点においては B点より AVC1分下回ってしまう。よって、降圧チヨッパ回路 4内のスイッチング素子 Q1に流れる電流 IQ1は、各点 A, B, Cにおいて、図 16のようになる。これは、 IQ1 (ピーク値） = (Vdc-Vla) X ( Q1オン時間） ZLの式より説明ができる。 Viaはその時の放電灯電圧であり、 Lは降圧チヨッパ回路 4内のインダクタ L1のインダクタンス値である。

[0008] 放電灯 Laが一定 (安定点灯）である時、インダクタンス値 Lは一定である為、直流電圧 Vdcが変動するとスイッチング素子 Qlに流れる電流 IQ1の傾きが変動する。このため、図 16に示す通り、 A点での電流 IQ1は B点より ΔΙΑ高くなり、逆に C点での電流 I Q1は B点より AIC低くなつてしまう。結果として放電灯 Laに流れる電流 ILaは、 Vdc と同位相のリップノレを持つ電流が流れてしまレ、、制御に起因するランプフリツ力が生じてしまう。

[0009] 特許文献 1や特許文献 2では、矩形波点灯方式において、ランプの電極劣化に対するランプフリツ力を軽減する手段を開示している。しかし、このような手段だけでは放電灯点灯回路自体で生ずる制御に起因するランプフリツ力という問題点が解決できない。

特許文献 1：特表 2002 - 532866号公報

特許文献 2：特開 2002 - 134287号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0010] 本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、商用交流電源を整流、平滑する電源部を点灯用の電源とする放電灯点灯装置において、ちらつきを抑制することのできる放電灯点灯装置を提供することにある。本発明はさらに、そのような放電灯点灯装置を用いたプロジェクタを提供することを目的とする。課題を解決するための手段

[0011] 本発明の第 1の態様において、放電灯点灯装置は、交流電圧を整流、平滑し、直流電圧を出力する直流電源部と、放電灯に流れる電流を検出する電流検出回路と、直流電源部から供給される電源の電圧変動を検出し、その検出電圧を電流検出回路からの検出電圧に重畳した電圧を出力する電源リップノレ検出回路と、電源リップル検出回路からの出力電圧に基づいて、放電灯を流れる電流が一定電流となるように、放電灯への出力電圧を制御する制御回路とを備える。

[0012] 本発明の第 2の態様において、放電灯点灯装置は、交流電圧を整流、平滑し、直流電圧を出力する直流電源部と、放電灯にかかる電圧を検出する電圧検出回路と、直流電源部から供給される電源の電圧変動を検出する電源リップル検出回路と、電圧検出回路からの検出電圧に基づいて生成された基準電圧に、電源リップノレ検出回路からの出力電圧を重畳し、その重畳された電圧に基づいて、放電灯を流れる電流が一定電流となるように、放電灯への出力電圧を制御する制御回路とを備える。発明の効果

[0013] 本発明によれば、商用交流電源を整流、平滑する電源部を点灯用の電源とする放電灯点灯装置において、この電源部から供給される電源の電圧リップノレを検出し、放電灯電流が一定電流となるように制御することにより、放電灯電流のリップノレを低減してちらつきを抑制することができる。

図面の簡単な説明

[0014] [図 1]本発明の実施形態 1の回路図である。

[図 2]本発明の実施形態 1の放電灯電流検出電圧波形と基準電圧波形を示す波形図である。

[図 3]本発明の実施形態 1のスイッチング素子の電流波形を示す波形図である。

[図 4]反射鏡を備えた放電灯の構成を示した図である。

[図 5]本発明の実施形態 2の回路図である。

[図 6]本発明の実施形態 2の電源リップル検出電圧波形と初期基準電圧波形と基準電圧波形を示す波形図である。

[図 7]本発明の実施形態 2の放電灯電流検出電圧波形と基準電圧波形を示す波形図である。

[図 8]本発明の実施形態 2のスイッチング素子の電流波形を示す波形図である。

[図 9]本発明の実施形態 3の回路図である。

[図 10]本発明の実施形態 4の回路図である。

[図 11]本発明の実施形態 5の要部構成を示す平面図である。

[図 12A]本発明に係るプロジェクタの斜視図である。

[図 12B]本発明に係るプロジェクタの内部構成を示す図である。

[図 13]従来例の回路図である。

[図 14]従来例の電源電圧波形を示す波形図である。

[図 15]従来例の放電灯電流検出電圧波形と基準電圧波形を示す波形図である。

[図 16]従来例のスイッチング素子の電流波形を示す波形図である。符号の説明

[0015] 1 ダイオードブリッジ回路

2 昇圧チヨツバ回路

3 直流電源部

4 降圧チヨッパ回路

5 放電灯電流検出回路

6 インバータ回路

7 放電灯電圧検出回路

8 制御回路ブロック

9 電源リップル検出回路

100 プロジェクタ

103 放電灯点灯装置

La 放電灯

発明を実施するための最良の形態

[0016] (実施の形態 1)

図 1に、本発明の第 1の実施形態の回路図を示す。図 1の放電灯点灯装置は、商用交流電源 Eからの電圧を整流、平滑して得られる直流電圧 Vdcを出力する直流電源部 3と、直流電源部 3の出力端に接続され放電灯 Laの電力制御を行なう降圧チヨッパ回路 4と、放電灯 Laに流れる電流を検出する放電灯電流検出回路 5と、放電灯 L aの電圧極性を低周波で反転させることで矩形波点灯させるインバータ回路 6と、放電灯 Laに力かる電圧を検出する放電灯電圧検出回路 7と、電力制御を行なう制御回路ブロック 8と、電源リップノレ検出抵抗 R2， R3で構成される電源リップノレ検出回路 9 を備える。

[0017] 直流電源部 3は、商用交流電源 Eに接続されたダイオードブリッジ回路 1と、昇圧チョッパ回路 2と、平滑コンデンサ C1とを含む。降圧チヨッパ回路 4は、スイッチング素子 Ql、インダクタ Ll、ダイオード D1を含む。放電灯電流検出回路 5は放電灯電流検出抵抗 R1で構成される。放電灯電圧検出回路 7は電圧検出抵抗 R4， R5で構成される。 [0018] 制御回路ブロック 8は、降圧チヨッパ回路 4のスイッチング素子 Q1を制御する PWM 制御回路 84と、放電灯電圧検出回路 7の出力にした力 Sい PWM制御回路 84に対して PWM信号を出力するマイコン 80とを含む。マイコン 80は、 A/D変換器 81、データテーブル 82及びコントロール部 83を含む。マイコン 80は、例えば、三菱電機社製の 8ビットマイコン M37540で構成され得る（以下の実施形態に同じ)。電源リップノレ検出回路 9は直流電源部 3の出力電圧 Vdcの電源リップル成分を検出し、その電源リップル成分を、放電灯電流検出回路 5で検出された放電灯電流検出電圧に重畳する。

[0019] 放電灯電圧検出回路 7により検出された放電灯検出電圧は、制御回路ブロック 8内にあるマイコン 80の A/D変換入力ポートに入力され、 AZD変換器 81によりデジタル値に変換される。コントロール部 83はデータテーブル 82を参照し、デジタル値に変換されたランプ電圧データ（0, 1 ,…， 1023)に対応した電力制御データ Px (X0, XI, · · ·, X1023)を読み出し、 PWM信号 (周期は一定でオン期間が可変の矩形波信号）として出力する。この PWM信号は抵抗 R6とコンデンサ C2よりなる CR積分回路により平均化されて、基準電圧（指令値）として PWM制御回路 84へ伝達される。

[0020] PWM制御回路 84は、検出電圧及び基準電圧に基づき降圧チヨッパ回路に制御信号を出力する。すなわち、 PWM制御回路 84は、電源リップル検出回路 9から検出電圧を、マイコン 80から基準電圧をそれぞれ入力し、検出電圧が基準電圧を越えるとスイッチング素子 Q1を OFFさせる。スイッチング素子 Q1が OFFすると、チヨッパ用のインダクタ L1の回生電流がダイオード D1を介して流れる。 PWM制御回路 84は、電源リップル検出回路 9からの検出電圧またはインダクタ L1の 2次卷線出力により、回生電流のゼロクロス点を検出したとき、または、 PWM制御回路 84の内蔵の発振回路によるタイミングに応じて、スイッチング素子 Q1を再び ONさせる。

[0021] 降圧チヨツバ回路 4は、 PWM制御回路 84からの制御信号に応じた電力を放電灯 L aへ供給する。

[0022] なお、以上では、ランプ電圧 Viaの検出値に応じて PWM制御回路 84の基準電圧を作成する手段としてデータテーブル 82を備えるマイコン 80を用いる場合を例示したが、これに限定されるものではなレ、。要するに、ランプ電圧の検出値に応じてランプ電力の目標値を設定し、そのランプ電力を実現するためのランプ電流の目標値を基準電圧として出力できれば、他の手段も利用できる。なお、放電灯点灯装置においては、放電灯 Laの始動時に高電圧ノ^レスを印加するためのィグナイタ回路が必要であるが、ここでは、図示を省略した。

[0023] 図 1の放電灯点灯装置の定常点灯時の動作説明を以下に示す。図 2に、本実施形態の放電灯点灯装置における、直流電圧 Vdc上の各点 A， B， Cでの放電灯電流の検出電圧及び基準電圧を示す。なお、図 2の各点 A, B, Cは図 14の各点 A, B, C に対応する。図 3に、本実施形態の放電灯点灯装置における、直流電圧 Vdc上の各点 A, B, Cでのスイッチング素子 Q1に流れる電流 IQ1を示す。

[0024] 図 2に示す検出電圧は、抵抗 R1により検出されたスイッチング素子 Q1の電流 IQ1 の検出値に、抵抗 R2， R3で分圧された電源リップル成分が重畳した電圧である。図 2に示すように、電流 IQ1の検出値に対し、 A点では VA1が重畳され、 B点では VB1 が重畳され、 C点では VC1が重畳される。図 14の直流電圧 Vdcを反映して、 VA1 > VB1 >VC1という関係にある。

[0025] 降圧チヨッパ回路 4のスイッチング素子 Q1は、商用交流電源 Eの周波数（50Hz又は 60Hz)よりも十分に高い周波数で、 PWM制御回路 84により ON/OFF制御される。スイッチング素子 Q1が ONのとき、抵抗 R1に流れる電流 IQ1は漸増する電流となる。この電流を抵抗 R1により検出した電圧が基準電圧を越えたときに、スイッチング素子 Q1は OFFされる力その制御には所定の遅延時間 tlを伴なう。漸増する電流 I Q1の傾きは、 C点よりは B点、 B点よりは A点の方が大きい。したがって、従来は、 A点では、図 16のように漸増する電流 IQ1が過剰になっていた力本実施形態では、検出電圧に重畳される電圧 VA1が大きぐ早レ、タイミングでスイッチング素子 Q1が OFF するために、適正な制御となる。

[0026] 反対に、 C点では、従来、図 16のように漸増する電流 IQ1が過小になるところではあるが、本実施形態では、検出電圧に重畳される電圧 VC1が小さぐ遅レ、タイミングでスイッチング素子 Q1が OFFすることで、適正な制御となる。

[0027] このように、図 1の回路では、抵抗 R2， R3で分圧された電源リップル成分が抵抗 R 1により検出した電圧に重畳されることで、簡単な回路構成でありながら上記の動作が実現されている。なお、抵抗 R1は電流検出用であるので、比較的低い抵抗値であり、直流電圧 Vdcを分圧する抵抗 R2, R3は電圧検出用であるので、比較的高い抵抗値である。

[0028] 図 2に示すように、放電灯電流検出回路 5で検出された放電灯電流検出電圧に、電源リップル検出回路 9で検出された電圧を重畳させることで、 PWM制御回路 84の遅延時間 tl及び直流電圧 Vdcのリップル電圧によるスイッチング素子 Q1に流れる電流 IQ1の傾きの影響を無くすことができる。これにより、図 3に示すように、スイッチング素子 Q1に流れる電流 IQ1のピーク値は一定となり、その結果、放電灯 Laに流れる電流 ILaは一定となり、所望の特性を得られる。

[0029] なお、点灯させる放電灯 Laの仕様は交流ランプであっても良いし直流ランプであつても良い。放電灯 Laが交流ランプである場合には、インバータ回路 6によりランプ電圧の極性を低周波で反転させることにより矩形波点灯させる。ここで、インバータ回路 6はフルブリッジ回路であっても良いし、ハーフブリッジ回路であっても良ぐ要するに入力直流電圧を所定の周期で極性反転させて交流電圧として出力する機能を有していれば良い。

[0030] 図 1の例では、放電灯電圧検出回路 7はインバータ回路 6の出力電圧を検出するように接続されているが、放電灯電圧検出回路 7をインバータ回路 6の入力電圧を検出するように接続しても良い。放電灯 Laが直流ランプである場合には、インバータ回路 6を省略し、降圧チヨッパ回路 4の出力により放電灯 Laを直流点灯させる。直流ランプ及び交流ランプのいずれの場合にも、降圧チヨッパ回路 4の出力には平滑用のコンデンサが並列接続されても良レ、。また、点灯させる放電灯 Laは図 4に示すように反射鏡 51を有していてもよい。上記の事項は、以下の各実施形態についても同様である。

[0031] (実施の形態 2)

図 5に、本発明の第 2の実施形態の回路図を示す。本実施形態の放電灯点灯装置は、図 1に示す実施の形態 1の放電灯点灯装置と、電源リップル検出回路 9及び制御回路ブロック 8の構成が異なる。

[0032] 本実施形態の放電灯点灯装置における制御回路ブロック 8は、マイコン 80と、 PW M制御回路 84と、電圧加算回路 85と、位相制御回路 86とを含む。

[0033] 電源リップル検出回路 9は、直流電源部 3の高圧側出力端と低圧側出力端の間に接続された抵抗 R2と抵抗 R3の直列回路で構成され、電源電圧 Vdcを抵抗 R2と抵抗 R3により分圧した電圧が、直接、制御回路ブロック 8に入力される。

[0034] 放電灯電圧検出回路 7により検出された放電灯検出電圧は、制御回路ブロック 8内にあるマイコン 80の A/D変換入力ポートに入力され、内蔵の A/D変換器 81によりデジタル値に変換される。コントロール部 83はデータテーブル 82を参照し、デジタル値に変換されたランプ電圧データ（0， 1，…， 1023)に対応した電力制御データ Px ( XO, XI , ·■·, X1023)を読み出し、 PWM信号として出力する。この PWM信号は、抵抗 R6とコンデンサ C2よりなる CR積分回路により平均化されて、電圧加算回路 85 に入力される。位相制御回路 86は、電源リップノレ検出回路 9の出力の位相を反転させる。電圧加算回路 85は、平均化された PWM信号を位相制御回路 86の出力に加算し、基準電圧（指令値）として PWM制御回路 84へ出力する。 PWM制御回路 84 は、検出電流と、基準電圧に基づいて制御信号を出力して降圧チヨッパ回路 4のスィツチング素子 Q1を制御し、必要に応じた電力を放電灯 _Laへ供給させる。

[0035] 図 5の点灯装置の動作説明を以下に示す。図 6 (a)に、電源リップノレ検出回路 9により検出され位相制御回路 86に入力される電源リップル検出電圧を示す。図 6 (b)に、マイコン 80から出力され CR積分回路により平均化されて電圧加算回路 85に入力される初期基準電圧を示す。図 6 (c)に、 PWM制御回路 84に入力される、電源リツプル検出電圧の逆位相が重畳された基準電圧を示す。図 7に、本実施形態の放電灯点灯装置における、直流電圧 Vdc上の各点 A, B, Cでの放電灯電流検出電圧及び基準電圧を示す。なお、図 7の各点 A, B, Cは図 14の各点 A, B, Cに対応する。図 8に、本実施形態の放電灯点灯装置における、直流電圧 Vdc上の各点 A, B, Cでのスイッチング素子 Q 1に流れる電流 IQ 1を示す。

[0036] 前述の背景技術で説明したように、従来は、図 15に示すように A点では検出電圧力 ¾点より AVA1分超えてしまレ、、逆に C点では検出電圧が B点より AVC1分下回つてしまうことが問題となっていた。これに対し、本実施形態では、図 7に示すように、 A 点では、基準電圧（実線）を B点より AVA1だけ低く設定し、逆に、 C点では、基準電圧（実線）を B点より AVC1だけ高く設定してレ、る。

[0037] このように、電源リップル検出回路 9により検出された電源リップル検出電圧（図 6 (a )参照）を位相制御回路 86により逆位相電圧にし、この逆位相電圧をマイコン 80から出力される初期基準電圧（図 6 (b)参照）に重畳させることにより、基準電圧（図 6 (c) 参照）を設定する。これにより、図 7に示すように、 PWM制御回路 84の遅延時間 tl 及び直流電圧 Vdcのリップル電圧によるスイッチング素子 Q1に流れる電流 IQ1の傾きの影響をなくすことができ、図 8に示すように、スイッチング素子 Q1に流れる電流 I Q1のピーク値は一定となる。その結果、放電灯 Laに流れる電流 ILaは一定となり、所望の特性を得られる。

[0038] (実施の形態 3)

図 9に、本発明の第 3の実施形態の回路図を示す。本実施形態では、放電灯電圧に応じて電源の検出電圧の重畳率を切り替える制御を行う。本実施形態の放電灯点灯装置は、実施の形態 2の放電灯点灯装置と、制御回路ブロック 8の構成が異なる。本実施形態の制御回路ブロック 8は、マイコン 80と、 PWM制御回路 84と、電圧加算回路 85とを含む。

[0039] マイコン 80内のデータテーブル 82は、放電灯電圧と、電灯電力 Pxと、電圧リップル重畳データ Vxxとがそれぞれ対応づけられて格納している。データテーブル 82において、電力制御データ Pxは、ランプ電圧の検出値（0, 1, · · · , 1023)に対する電力制御データの指令値 (XO, XI , · · · , X1023)である。リップル重畳データ Vxxは、ランプ電圧の検出値（0, 1 , · · · , 1023)に対するリップノレ重畳データの指令値 (XX0, XXI , · · · , XX1023)である。データテーブル 82により、例えば、ランプ電圧の検出値が nであれば、電力制御データの指令値は Xn、リップル重畳データの指令値は X Xnとなる。

[0040] 放電灯電圧検出回路 7により検出された放電灯検出電圧は、制御回路ブロック 8内にあるマイコン 80の A/D変換入力ポートに入力され、内蔵の A/D変換器 81によりデジタル値に変換される。コントロール部 83はデータテーブル 82を参照し、デジタル値に変換されたランプ電圧データ（0， 1，…， 1023)に対応した電力制御データ Px ( XO, XI , ·■·, X1023)を読み出し、 PWM信号として出力する。この PWM信号は抵抗 R6とコンデンサ C2よりなる CR積分回路により平均化されて、基準電圧（指令値）として PWM制御回路 84へ伝達される。降圧チヨッパ回路 4は、 PWM制御回路 84からの制御信号にした力^、、必要に応じた電力を放電灯 Laへ供給する。

[0041] また、コントロール部 83はデータテーブル 82を参照し、ランプ電圧データ（0, 1，… , 1023) (こ対応したリップノレ重叠データ Vxx (XX0， XXI,■·■， XX1023)を読み出して、 PWM信号として出力する。この PWM信号は抵抗 R7とコンデンサ C3よりなる C R積分回路により平均化されて、重畳率のデータとして電圧加算回路 85に入力される。

[0042] 電圧加算回路 85は、放電灯電流検出回路 5で検出された放電灯電流検出電圧に、電源リップル検出回路 9で検出された直流電源部 3の出力電圧 Vdcの電源リップル成分を重畳させる。電圧加算回路 85は、その重畳率をコンデンサ C3の電位に基づいて切り替える。これにより、 PWM制御回路 84の遅延時間 tl及び直流電圧 Vdcのリップノレ電圧による、スイッチング素子 Q1に流れる電流 IQ1の傾きの影響をなくすことができ、スイッチング素子 Q1に流れる電流 IQ1のピーク値は一定となる。これにより、放電灯 Laに流れる電流 ILaは一定となり、所望の特性を得られる。なお、本実施形態では、データテーブル 82によりランプ電圧の検出値と電力制御データ Pxとが対応しているので、結果的に、放電灯に供給される電力に応じて電源の検出電圧の重畳率を切り替える制御をしていることにもなる。

[0043] (実施の形態 4)

図 10は本発明の第 4の実施の形態の回路図を示す。本実施形態の放電灯点灯装置は、実施の形態 3の放電灯点灯装置と、データテーブル 82の内容が異なる。すなわち、本実施形態の放電灯点灯装置は、図 10に示すように、異なるランプ種に対応して、データテーブル 82内に、放電灯電圧一放電灯電力一電圧リップル重畳データのテーブルをそれぞれ用意する。これにより、複数の異なる種類のランプに対応できるようにしている。

[0044] 図 10において、電力制御データ Pxは、第 1のランプ種について、ランプ電圧の検出値（0, 1 ,…， 1023)に対する電力制御データの指令値 (XO, XI ,…， X1023) である。リップル重畳データ Vxxは、第 1のランプ種についてランプ電圧の検出値（0 , 1 , · · · , 1023) tこ対するリップノレ重叠データの it令値（XXO, XXI , · · · , XX1023) である。

[0045] 同様に、電力制御データ Pyとリップル重畳データ Vyyはそれぞれ、第 2のランプ種について、ランプ電圧の検出値（0， 1，…， 1023)に対する電力制御データの指令値（Y0, Y1 , ■·■, Y1023)とリップノレ重畳データの旨令ィ直（ΥΥΟ, YY1 ,…， YY10 23)である。

[0046] ランプ種を指定するための信号は、マイコン 80のレ、ずれかの入力ポートの状態（Hi ghレベル力、 Lowレベル力で設定することができる。マイコン 80は、入力ポートの設定によって、または、電源投入後のランプ電圧 Viaの時間的変動を検出することで、ランプ Laの種別を判定し、レ、ずれかのテーブルデータを選択する。

[0047] これにより、ランプ種が異なっていても、 PWM制御回路 84の遅延時間 tl及び直流電圧 Vdcのリップル電圧によるスイッチング素子 Q 1に流れる電流 IQ1の傾きの影響を排除でき、スイッチング素子 Q1に流れる電流 IQ1のピーク値は一定となる。よって、放電灯 Laに流れる電流 ILaが一定となり、所望の特性を得られる。なお、実施の形態 3又は 4においても、実施の形態 2で説明したように、検出電圧に代えて基準電圧に対し、電源リップル成分を重畳するように構成しても良レ、。

[0048] (実施の形態 5)

図 11は、本発明の実施形態 5の要部の構成を示す平面図であり、平滑コンデンサ C1とインダクタ L1の周辺のプリント配線基板の回路パターンを示している。本実施形態では、電源を検出する検出回路パターンを、定常時に高周波動作する卷線 (コィノレ）の下に配置しないようにしている。図中、破線で囲まれた回路パターン中の部品 Rl , R2, R3はそれぞれ、前述の抵抗 Rl , R2, R3に対応する。部品 Rl , R2, R3は、定常時に高周波動作するチヨツバ用のインダクタ（コイル) L1の横側に配置しており、その下には配置しないようにしている。これにより、電圧リップノレの検出に高周波ノィズが重畳することを防止できるので、より一層のちらつき防止効果が達成できる。

[0049] (実施の形態 6)

図 12A、 12Bを用いて、上記実施形態の放電灯点灯装置のプロジェクタへの適用を説明する。図 12Aは、各実施形態の放電灯点灯装置を備えたプロジェクタの斜視図であり、図 12Bはそのプロジェクタの内部構成を示した図である。図 12Bに示すように、プロジェクタ 100は、電源部 101、放電灯点灯装置 103、光学系 105、メイン制御基板 107、外部信号入力部 109、冷却用のファン 111、及び放電灯 Laを含む。放電灯点灯装置 103は、上記の各実施形態で説明した点灯装置 (直流電源部 3を除く )である。メイン制御基板 107には、画像信号処理を行うための回路部品等が実装される。

[0050] 外部からの映像信号、画像信号が、外部信号入力部 109を介して入力される。電源部 101から放電灯点灯装置 103に直流電源が供給される。放電灯点灯装置 103 は放電灯 Laを点灯させる。放電灯 Laからの光は、外部からの映像信号、画像信号に応じて、光学系 105を介して外部に出力される。

[0051] なお、上記の各実施形態の放電灯点灯装置は、プロジェクタ以外に、ちらつきの少ない照明装置として検査用光源などにも適用できる。

[0052] 本発明は、特定の実施形態について説明されてきたが、当業者にとっては他の多くの変形例、修正、他の利用が明らかである。それゆえ、本発明は、ここでの特定の開示に限定されず、添付の請求の範囲によってのみ限定され得る。なお、本出願は日本国特許出願、特願 2004-173154号（2004年 6月 10日提出）に関連し、それらの内容は参照することにより本文中に組み入れられる。

Claims

請求の範囲

[1] 放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、

交流電圧を整流、平滑し、直流電圧を出力する直流電源部と、

前記放電灯に流れる電流を検出する電流検出回路と、

該直流電源部から供給される電源の電圧変動を検出し、その検出電圧を前記電流検出回路からの検出電圧に重畳した電圧を出力する電源リップノレ検出回路と、該電源リップル検出回路からの出力電圧に基づいて、前記放電灯を流れる電流が一定電流となるように、前記放電灯への出力電圧を制御する制御回路と

を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。

[2] 放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、

前記放電灯にかかる電圧を検出する電圧検出回路と、

該直流電源部から供給される電源の電圧変動を検出する電源リップノレ検出回路と前記電圧検出回路からの検出電圧に基づいて生成された基準電圧に、前記電源リップル検出回路からの出力電圧を重畳し、その重畳された電圧に基づいて、前記放電灯を流れる電流が一定電流となるように、前記放電灯への出力電圧を制御する制御回路と

を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。

[3] 前記電源リップル検出回路の出力電圧の重畳率を、放電灯電圧に応じて切り替えることを特徴とする請求項 1または 2記載の放電灯点灯装置。

[4] 前記電源リップル検出回路の出力電圧の重畳率を、放電灯に供給される電力に応じて切り替えることを特徴とする請求項 1または 2記載の放電灯点灯装置。

[5] 前記電源リップル検出回路の出力電圧の重畳率を、放電灯の種類に応じて切り替えることを特徴とする請求項 1または 2記載の放電灯点灯装置。

[6] 前記直流電源部の出力の電圧変動を検出するために使用される回路部品を、定常時に高周波動作する卷線の下に配置しないことを特徴とする請求項 1または 2記載の放電灯点灯装置。

[7] 前記放電灯は交流ランプであることを特徴とする請求項 1または 2記載の放電灯点灯装置。

[8] 前記放電灯は直流ランプであることを特徴とする請求項 1または 2記載の放電灯点灯装置。

[9] 前記放電灯は反射鏡を有していることを特徴とする請求項 1または 2記載の放電灯点灯装置。

[10] 光源としての放電灯と、該放電灯を点灯させるための請求項 1または 2記載の放電灯点灯装置と備えたことを特徴とするプロジェクタ。