專利名稱：放電燈點(diǎn)亮裝置及圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使放電燈點(diǎn)亮的放電燈點(diǎn)亮裝置及使用該裝置的圖像顯 示裝置。
背景技術(shù)：
作為放電燈點(diǎn)亮裝置的一例，存在圖11所示的結(jié)構(gòu)。該放電燈點(diǎn)亮
裝置100由電源電路部101及點(diǎn)亮控制電路部102構(gòu)成。電源電路部101 例如是斷路器電路(chopper circuit)。電源電路部101由直流電源E、負(fù) 載109、開關(guān)元件Q、用于檢測(cè)流經(jīng)開關(guān)元件Q的電流的電阻R、變壓器 T、 二極管D、電容器C以及用于檢測(cè)負(fù)載109的電壓的負(fù)載電壓檢測(cè)器 103構(gòu)成。電源電路部101的開關(guān)元件Q基于根據(jù)負(fù)載109的狀態(tài)(功率、 電壓等)而從點(diǎn)亮控制電路部102的驅(qū)動(dòng)控制器108輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行 開關(guān)動(dòng)作。
點(diǎn)亮控制電路部102構(gòu)成為包括與變壓器T的次級(jí)側(cè)連接并檢測(cè)次 級(jí)電流是否為0的零交叉(zero cross)檢測(cè)器104;對(duì)流經(jīng)開關(guān)元件Q的 電流和負(fù)載109的功率所對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)值Is的大小進(jìn)行比較的電流檢測(cè)器 105;根據(jù)負(fù)載109的功率，輸出基準(zhǔn)值Is的基準(zhǔn)運(yùn)算部106;對(duì)由負(fù)載 電壓檢測(cè)器103檢測(cè)出的負(fù)載電壓進(jìn)行A/D變換的A/D變換器107;和對(duì) 開關(guān)元件Q進(jìn)行接通、斷幵控制的驅(qū)動(dòng)控制器108。驅(qū)動(dòng)控制器108例如 構(gòu)成為具有RS觸發(fā)器等。
變壓器T的電流在開關(guān)元件Q接通的接通時(shí)間Ton內(nèi)，如圖12 (a) 所示，能量被蓄積于變壓器T內(nèi)，變壓器T的電流增加。在開關(guān)元件Q 斷開的斷開時(shí)間Toff內(nèi)，如圖12 (b)所示，釋放變壓器T所蓄積的能量 的再生電流流經(jīng)電容器C、 二極管D后逐漸減少。若將變壓器T所蓄積的 能量全部釋放，則變壓器T的電流變?yōu)?。
若由點(diǎn)亮控制電路部102的零交叉檢測(cè)器104檢測(cè)出變壓器T所蓄積
的能量已變?yōu)?，則如圖12 (c)所示，零交叉檢測(cè)器104向驅(qū)動(dòng)控制器 108的置位輸入端子SET輸入開關(guān)元件Q的接通(tum-on)信號(hào)。驅(qū)動(dòng)控 制器108使開關(guān)元件Q接通。
由負(fù)載電壓檢測(cè)器103檢測(cè)負(fù)載電壓Vla，通過A/D變換器107后由 基準(zhǔn)運(yùn)算部106監(jiān)控該負(fù)載電壓Vla，從而基準(zhǔn)電壓運(yùn)算部106輸出與負(fù) 載109的功率對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)值Is。電流檢測(cè)器105對(duì)用電阻R檢測(cè)出的流經(jīng) 開關(guān)元件Q的電流的值和基準(zhǔn)值Is的值進(jìn)行比較。若檢測(cè)出的流經(jīng)開關(guān) 元件Q的電流值比基準(zhǔn)值Is大，則如圖12 (d)所示，電流檢測(cè)器105向 驅(qū)動(dòng)控制器108的復(fù)位輸入端子RESET輸出檢測(cè)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)控制器108 使開關(guān)元件Q斷開。圖12 (e)是驅(qū)動(dòng)控制器108的輸出端子Dout的電 壓輸出波形。由此，放電燈點(diǎn)亮裝置可以提供與負(fù)載電壓Vla對(duì)應(yīng)的適當(dāng) 的功率，還可以在流經(jīng)變壓器T的電流零交叉的定時(shí)接通控制開關(guān)元件Q。
在專利文獻(xiàn)l (特開2004-178925號(hào)公報(bào))中，記載了一種放電燈點(diǎn) 亮裝置，若流經(jīng)斷路器的電流變?yōu)轭A(yù)定的基準(zhǔn)值以上則關(guān)閉斷路器、若檢 測(cè)出斷路器線圈的能量釋放則接通斷路器。該放電燈點(diǎn)亮裝置具備對(duì)斷路 器的斷開時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)的斷開時(shí)間定時(shí)電路，還具備零交叉檢測(cè)器，其在 檢測(cè)斷路器線圈的能量釋放之前若由斷幵時(shí)間定時(shí)電路對(duì)規(guī)定時(shí)間進(jìn)行 計(jì)時(shí)，則在該整計(jì)時(shí)定時(shí)接通斷路器，檢測(cè)斷路器線圈的能量釋放。
放電燈點(diǎn)亮裝置在由圖11所示的采用斷路器電路的電源電路部在電 流零交叉的定時(shí)對(duì)開關(guān)元件Q進(jìn)行接通控制的情況下，需要進(jìn)行檢測(cè)變壓 器T所蓄積的能量是否為O的動(dòng)作。因此，該放電燈點(diǎn)亮裝置需要進(jìn)行采 用變壓器T的次級(jí)線圈的零交叉檢測(cè)，零件數(shù)量增多，存在導(dǎo)致成本上升 的問題。
進(jìn)而，在通過零交叉檢測(cè)而對(duì)開關(guān)元件Q進(jìn)行接通控制時(shí)的動(dòng)作頻 率，由直流電源E的輸入電壓Vin、負(fù)載電壓Vla、負(fù)載功率、變壓器T 的電感值自激地確定。因此，若放電燈的負(fù)載電壓Vla隨時(shí)間變化，則開 關(guān)頻率如圖5的虛線所示那樣變化。該開關(guān)頻率的噪聲與負(fù)載電流重疊， 若基于該噪聲的紋波(ripple)成分與負(fù)載特有的頻率禁止區(qū)域重疊，則也 會(huì)存在無法回避紋波的問題。
特別是，在負(fù)載109為高壓放電燈的情況下，作為負(fù)載特有的頻率禁
止區(qū)域，存在產(chǎn)生聲音共鳴現(xiàn)象的區(qū)域，有可能導(dǎo)致電弧的不穩(wěn)定或中斷、 閃變等。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述各點(diǎn)而進(jìn)行的，其目的在于不會(huì)招致放電燈點(diǎn)亮 裝置的成本上升，可以根據(jù)放電燈的狀態(tài)來控制開關(guān)元件的動(dòng)作頻率，并
能將開關(guān)元件的接通定時(shí)控制為再生電流變?yōu)?的定時(shí)。
為了解決上述課題，第一發(fā)明是一種放電燈點(diǎn)亮裝置，如圖1所示，
具備對(duì)提供給放電燈La的功率進(jìn)行控制的開關(guān)電路2，該幵關(guān)電路2根據(jù) 放電燈La的狀態(tài)來控制開關(guān)頻率，開關(guān)元件Q接通時(shí)蓄積于電感元件L 的能量在開關(guān)元件Q斷開時(shí)被釋放，在該能量釋放電流大致變?yōu)?的定時(shí) 對(duì)開關(guān)元件Q進(jìn)行接通控制，該放電燈點(diǎn)亮裝置包括負(fù)載電壓檢測(cè)器5， 其檢測(cè)負(fù)載電壓Vla;開關(guān)頻率計(jì)時(shí)部8，其根據(jù)由所述負(fù)載電壓檢測(cè)器5 檢測(cè)出的電壓進(jìn)行用于設(shè)定開關(guān)頻率的時(shí)間計(jì)測(cè)，以便成為規(guī)定的放電燈 的功率；電流檢測(cè)器6，其檢測(cè)流經(jīng)所述幵關(guān)電路2的電流是否達(dá)到了預(yù) 定的基準(zhǔn)值Is;基準(zhǔn)運(yùn)算部7，其根據(jù)所述負(fù)載電壓檢測(cè)器5檢測(cè)出的電 壓，設(shè)定所述預(yù)定的基準(zhǔn)值Is，以便在所述開關(guān)頻率計(jì)時(shí)部8所設(shè)定的開 關(guān)頻率下，在所述能量釋放電流大致變?yōu)?的定時(shí)以后接通開關(guān)元件Q; 和驅(qū)動(dòng)控制器9，其接受所述開關(guān)頻率計(jì)時(shí)部8的信號(hào)對(duì)開關(guān)元件Q進(jìn)行 接通控制，并接受所述電流檢測(cè)器6的輸出信號(hào)對(duì)開關(guān)元件Q進(jìn)行斷開控 制。
根據(jù)第一發(fā)明，根據(jù)負(fù)載電壓設(shè)定開關(guān)元件的開關(guān)頻率，以成為該開 關(guān)頻率的方式用開關(guān)頻率計(jì)時(shí)部來設(shè)定開關(guān)元件的接通定時(shí)，在該開關(guān)頻 率下以使開關(guān)元件斷開時(shí)的能量釋放電流大致變?yōu)镺的定時(shí)與幵關(guān)元件的
下一接通定時(shí)恰好一致的方式，在基準(zhǔn)運(yùn)算部中設(shè)定用來確定開關(guān)元件的 斷開定時(shí)的電流的基準(zhǔn)值，從而無需采用零交叉檢測(cè)電路，可以根據(jù)放電 燈的狀態(tài)來控制開關(guān)元件的動(dòng)作頻率，能夠?qū)㈤_關(guān)元件的接通定時(shí)控制為 再生電流大致為0的定時(shí)。因此，由于不需要零交叉檢測(cè)電路，故可以削 減零件數(shù)量，可以防止或抑制放電燈點(diǎn)亮裝置的成本上升。
第二發(fā)明的特征在于，在第一發(fā)明中，如圖2所示，還包括檢測(cè)所述
開關(guān)電路2的輸入電壓Vin的輸入電壓檢測(cè)器12，根據(jù)由所述輸入電壓檢 測(cè)器12檢測(cè)出的輸入電壓Vin和由所述負(fù)載電壓檢測(cè)器5檢測(cè)出的負(fù)載 電壓Via,以成為規(guī)定的放電燈的功率的方式設(shè)定所述開關(guān)頻率和預(yù)定的 基準(zhǔn)值Is。
根據(jù)第二發(fā)明，即使在開關(guān)電路的輸入電壓不同的情況下，也可以以 在開關(guān)電路的再生電流大致變?yōu)?的定時(shí)接通開關(guān)元件的方式來動(dòng)作。
第三發(fā)明的特征在于，在第一或第二發(fā)明中，如圖4所示，所述開關(guān) 頻率及預(yù)定的基準(zhǔn)值被設(shè)定為在所述能量釋放電流大致為0時(shí)產(chǎn)生的自 由振動(dòng)電壓的峰值電壓的定時(shí)，開關(guān)元件Q接通。
根據(jù)第三發(fā)明，因?yàn)樵陂_關(guān)元件的斷開時(shí)電壓大致變?yōu)樽钚〉亩〞r(shí)接 通開關(guān)元件，故可以降低開關(guān)損耗。
第四發(fā)明的特征在于，在第一 第三發(fā)明的任一項(xiàng)中，如圖6 圖10 所示，所述開關(guān)頻率計(jì)時(shí)部8在根據(jù)由所述負(fù)載電壓檢測(cè)器5檢測(cè)出的電 壓而設(shè)定的開關(guān)頻率與動(dòng)作禁止區(qū)域(聲音共鳴頻率區(qū)域或噪聲產(chǎn)生成為 問題的頻率區(qū)域)重疊的情況下，將開關(guān)頻率設(shè)為動(dòng)作禁止區(qū)域外的固定 頻率。
根據(jù)第四發(fā)明，可以回避高壓放電燈的聲音共鳴產(chǎn)生的頻率區(qū)域或開 關(guān)電路的噪聲產(chǎn)生成為問題的頻率區(qū)域內(nèi)的開關(guān)動(dòng)作。
第五發(fā)明是一種圖像顯示裝置，在第一 第四發(fā)明的任一項(xiàng)中，包括 透過或反射來自所述放電燈的光的圖像顯示單元；和將經(jīng)由圖像顯示單元 的透過光或反射光投射到屏幕上的光學(xué)系統(tǒng)。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的構(gòu)成的電路圖。 圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的構(gòu)成的電路圖。 圖3是本發(fā)明實(shí)施方式3的動(dòng)作說明圖。 圖4是本發(fā)明實(shí)施方式3的動(dòng)作說明圖。
圖5是表示本發(fā)明實(shí)施方式1 3的開關(guān)頻率與輸出電壓的關(guān)系的圖。 圖6是本發(fā)明實(shí)施方式4的動(dòng)作說明圖。 圖7是本發(fā)明實(shí)施方式5的動(dòng)作說明圖。
圖8是本發(fā)明實(shí)施方式6的動(dòng)作說明圖。
圖9是本發(fā)明實(shí)施方式7的動(dòng)作說明圖。
圖10是本發(fā)明實(shí)施方式8的動(dòng)作說明圖。
圖11是表示現(xiàn)有的放電燈點(diǎn)亮裝置的構(gòu)成的電路圖。
圖12是現(xiàn)有例的動(dòng)作說明圖。
圖13是本發(fā)明的動(dòng)作說明圖。
圖14是表示本發(fā)明實(shí)施方式9的圖像顯示裝置的內(nèi)部構(gòu)成的示意構(gòu) 成圖。
具體實(shí)施例方式
(實(shí)施方式l)
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置的構(gòu)成的電路 圖。如圖1所示，放電燈點(diǎn)亮裝置l由開關(guān)電路2及其控制電路3構(gòu)成。 幵關(guān)電路2具備直流電源E、開關(guān)元件Q、扼流圈(choke coil) L、 二極 管D、電容器C和電阻R。該開關(guān)電路2構(gòu)成為降壓斷路器電路。開關(guān)元 件Q例如由MOSFET構(gòu)成，根據(jù)從控制電路3輸出的信號(hào)接通或斷開， 以適當(dāng)調(diào)整負(fù)載功率的方式進(jìn)行開關(guān)。
控制電路3以適當(dāng)調(diào)整放電燈La的功率的方式對(duì)開關(guān)元件Q進(jìn)行接 通/斷開控制?？刂齐娐?由電流檢測(cè)器6、基準(zhǔn)運(yùn)算部7、開關(guān)頻率計(jì)時(shí) 部8、驅(qū)動(dòng)控制器9、 A/D變換器10構(gòu)成。基準(zhǔn)運(yùn)算部7、開關(guān)頻率計(jì)時(shí) 部8、 A/D變換器10裝載于微機(jī)4內(nèi)。
電流檢測(cè)器6對(duì)由電阻R檢測(cè)出的開關(guān)元件Q中流動(dòng)的電流的電壓 值和根據(jù)放電燈La的功率從基準(zhǔn)運(yùn)算部7輸出的基準(zhǔn)值Is的大小進(jìn)行比 較，輸出開關(guān)元件Q的斷開信號(hào)。
A/D變換器10將負(fù)載電壓檢測(cè)器5檢測(cè)出的負(fù)載電壓Via (模擬值)
變換為規(guī)定位的數(shù)字信號(hào)。
基準(zhǔn)運(yùn)算部7由微機(jī)4等構(gòu)成。基準(zhǔn)運(yùn)算部7根據(jù)進(jìn)行過A/D變換的 負(fù)載電壓，輸出基準(zhǔn)值Is。由電流檢測(cè)器6在該基準(zhǔn)值Is和開關(guān)元件Q 中流動(dòng)的電流之間比較大小。
開關(guān)頻率計(jì)時(shí)部8由微機(jī)4等構(gòu)成。開關(guān)頻率計(jì)時(shí)部8根據(jù)進(jìn)行過
A/D變換的負(fù)載電壓，向驅(qū)動(dòng)控制器9輸出開關(guān)元件Q的接通信號(hào)。該接 通信號(hào)在二極管D中流動(dòng)的再生電流為0的定時(shí)被輸出。
驅(qū)動(dòng)控制器9利用RS觸發(fā)器等構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)控制器9將從開關(guān)頻率計(jì) 時(shí)部8輸出的接通信號(hào)輸入到置位輸入端子SET側(cè)，將從電流檢測(cè)器6 輸出的斷開信號(hào)輸入到復(fù)位輸入端子RESET側(cè)。由此，驅(qū)動(dòng)控制器9如 圖13所示在再生電流為0的定時(shí)進(jìn)行開關(guān)元件Q的接通/斷開控制，適當(dāng) 地調(diào)整放電燈La的功率。
利用來自直流電源E的輸入電壓Vin、輸入功率Pin、構(gòu)成斷路器電 路的扼流圈L的電感值L、負(fù)載電壓Via來求取基準(zhǔn)運(yùn)算部7的基準(zhǔn)值Is、 開關(guān)頻率計(jì)時(shí)部8的開關(guān)頻率。根據(jù)以下的式(1) (4)來求取電流為 0的周期(開關(guān)周期Tc)。
Ip= (Vin—Via) XTon/L,
=VlaXToH/L …(l)
Tc=Ton+ToIf …(2)
在上式中，Ton為開關(guān)元件Q的接通時(shí)間，Toff為開關(guān)元件Q的斷開 期間，Tc為開關(guān)元件Q的開關(guān)周期(開關(guān)頻率的倒數(shù)〉。Ton、 Toff、 Tc 的單位為秒。Ip為開關(guān)元件Q的峰值電流值(預(yù)定的基準(zhǔn)值Is-IpXR) 再有，根據(jù)(1) 、 (2)式可以求取開關(guān)元件Q的峰值電流Ip。用(1)、 (2)式表示斷路器電路的再生電流零交叉的關(guān)系，根據(jù)(1) 、 (2)式 可以導(dǎo)出(3) 、 (4)式的關(guān)系。
Pin=VinXlin
-VinX (Vin—Via) XTon2 /(2XLXTc) -丁cx (Vin—Via) XVla2/(2XLXVin)…(3)
,'.Tc-2XLXPinXVin/(Vin—Vla) XVla2 …(4)
根據(jù)式(4)可以求出圖12所示的Tc的時(shí)間。因此，為了根據(jù)負(fù)載 (放電燈La)的功率，在再生電流為0的定時(shí)接通/斷幵開關(guān)元件Q，需 要使開關(guān)周期Tc、基準(zhǔn)值Is根據(jù)負(fù)載電壓Vla變化。
在本實(shí)施方式中，將開關(guān)周期Tc、基準(zhǔn)值Is的輸出功能集中于微機(jī)4， 由A/D變換器10監(jiān)視負(fù)載電壓Vla，同時(shí)以成為規(guī)定的放電燈的功率的
方式，根據(jù)負(fù)載電壓Vla，對(duì)開關(guān)周期Tc與基準(zhǔn)值Is進(jìn)行可變控制。其 中，輸入電壓Vin為恒定值。由此，在本實(shí)施方式中，無需利用零交叉檢 測(cè)電路，可以削減零件數(shù)量，可以防止或抑制放電燈點(diǎn)亮裝置1的成本上 升。
若采取以下構(gòu)成，即在每次由A/D變換器10讀入負(fù)載電壓Via時(shí)， 利用上述運(yùn)算式來運(yùn)算開關(guān)周期Tc及基準(zhǔn)值Is，并輸出到驅(qū)動(dòng)控制器9， 則需要運(yùn)算速度高的微機(jī)4，零件成本變?yōu)楦邇r(jià)。因此，在微機(jī)4中，預(yù) 先在存儲(chǔ)器中保存與負(fù)載電壓Via對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)值Is、開關(guān)周期Tc的表格 數(shù)據(jù)。
在讀入負(fù)載電壓Via的定時(shí)，即放電燈La的負(fù)載電壓Via比較緩慢 地變化的期間內(nèi)，例如以lmsec 5msec的間隔讀入負(fù)載電壓Vla，在讀入 下一負(fù)載電壓Via之前基準(zhǔn)值Is、開關(guān)周期Tc被控制為不進(jìn)行更新。這 樣，通過從預(yù)先準(zhǔn)備的表格數(shù)據(jù)中輸出基準(zhǔn)值Is、開關(guān)周期Tc，從而可以 由比較廉價(jià)的微機(jī)4構(gòu)成。
這樣，根據(jù)放電燈點(diǎn)亮裝置l，通過在微機(jī)4的存儲(chǔ)器中將在流經(jīng)斷 路器電路的二極管D的再生電流為0的定時(shí)對(duì)開關(guān)元件Q進(jìn)行接通控制 用的數(shù)據(jù)作為表格數(shù)據(jù)來準(zhǔn)備，并將開關(guān)元件Q的接通/斷開定時(shí)的控制 功能集中于微機(jī)4，從而無需以往哪種采用變壓器T的次級(jí)繞線的零交叉 檢測(cè)，可以防止或抑制成本上升。
(實(shí)施方式2)
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式2涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置1的構(gòu)成的電路 圖。圖2的電路是在上述圖1的電路中追加了監(jiān)視來自直流電源E的輸 入電壓Vin的輸入電壓檢測(cè)器12;將由輸入電壓檢測(cè)器12檢測(cè)出的輸入 電壓Vin (模擬值)變換為規(guī)定位的數(shù)字值的A/D變換器11。
若來自直流電源E的輸入電壓Vin變化，則上述運(yùn)算式中的基準(zhǔn)值Is、 開關(guān)周期Tc變化。由此，微機(jī)4內(nèi)，根據(jù)來自直流電源E的輸入電壓Vin 的不同，預(yù)先保存有多組與負(fù)載電壓Via對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)值Is、開關(guān)周期Tc 的表格數(shù)據(jù)。
若接通直流電源E，則輸入電壓檢測(cè)器12檢測(cè)輸入電壓Vin，并輸出
到微機(jī)4的A/D變換器11 。 A/D變換部11將輸入電壓Vin作為數(shù)字值取 入。微機(jī)4選擇與該輸入電壓Vin對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)值Is、開關(guān)周期Tc的表格 數(shù)據(jù)，以求取基準(zhǔn)值Is、開關(guān)周期Tc。
由此，放電燈點(diǎn)亮裝置1可以根據(jù)來自直流電源E的輸入電壓Vin的 變化以及放電燈La的負(fù)載電壓Via的變化，控制為在再生電流為0的定 時(shí)使開關(guān)元件Q接通。
參照上述圖1或圖2的說明是針對(duì)開關(guān)電路2為降壓斷路器電路的構(gòu) 成的情況而進(jìn)行的，但根據(jù)輸入電壓變動(dòng)幅度等設(shè)計(jì)條件，不但可以是降 壓斷路器電路，還可以是升壓斷路器電路或升降壓斷路器電路。即使在這 種情況下，也可以采用本發(fā)明。
(實(shí)施方式3)
接著，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式3涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置1進(jìn)行說明。
在圖l或圖2所示的電路構(gòu)成中，在流經(jīng)二極管D的再生電流變?yōu)镺 后若不接通開關(guān)元件Q，則二極管D的電壓Vr如圖3所示， 一邊自由振 動(dòng)一邊收斂為負(fù)載電壓Vla。自由振動(dòng)電壓的峰值高度根據(jù)負(fù)載電壓Via 的值而變動(dòng)。如圖3所示，若負(fù)載電壓VlaK負(fù)載電壓Vla2，則變?yōu)榉逯?電壓VrpK峰值電壓Vrp2。再有，因?yàn)樽杂烧駝?dòng)電壓的周期是根據(jù)構(gòu)成斷 路器電路的開關(guān)元件Q、 二極管D的寄生電容來確定的，幾乎是固定值， 故即使負(fù)載電壓Vla變化，自由振動(dòng)電壓的周期也不會(huì)變動(dòng)。
因此，實(shí)施方式3涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置1如圖4所示，將從流經(jīng)二 極管D的再生電流變?yōu)?的時(shí)間開始到變?yōu)樽詣?dòng)振動(dòng)電壓的第一次半波的 峰值電壓Vrp的時(shí)間Td設(shè)為規(guī)定時(shí)間，在將規(guī)定時(shí)間Td與上述開關(guān)周期 Tc相加的時(shí)間內(nèi)，以接通開關(guān)元件Q的方式設(shè)定幵關(guān)周期(Tc+Td)。由 此，施加在開關(guān)元件Q上的電壓為從直流電源E的輸入電壓Vin中減去自 由振動(dòng)電壓的峰值電壓Vrp后的值，開關(guān)元件Q的開關(guān)損耗降低。
再有，放電燈點(diǎn)亮裝置l即使負(fù)載電壓Vla變化，也可以將變?yōu)樽杂?振動(dòng)電壓的第一次半波的峰值電壓Vrp的時(shí)間Td設(shè)定為規(guī)定時(shí)間，因此 始終可以控制為在自由振動(dòng)電壓的峰值電壓Vrp的定時(shí)使開關(guān)元件Q接 通。
(實(shí)施方式4)
接著，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式4涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置1進(jìn)行說明。
在圖1或圖2所示的電路構(gòu)成中，在作為負(fù)載的放電燈La為HID燈 (高亮度高壓放電燈；High-intensity discharge lamp)的情況下，在放電燈 點(diǎn)亮裝置1中，如圖5所示，在負(fù)載電壓Vla處于額定電壓范圍(例如50 150V)時(shí)謀求恒定功率控制。圖5利用實(shí)線表示負(fù)載電壓Vla與輸出功率 的關(guān)系，利用虛線表示負(fù)載電壓Vla與斷路器的開關(guān)頻率的關(guān)系。
如圖5的實(shí)線所示，若放電燈點(diǎn)亮裝置1針對(duì)負(fù)載電壓Via的上升以 使輸出功率恒定的方式進(jìn)行控制，則在斷路器電流為0的定時(shí)使開關(guān)元件 Q接通的情況下，如圖5的虛線所示，隨著負(fù)載電壓Vla增大，開關(guān)頻率 也升高。在開關(guān)頻率變化的范圍內(nèi)存在HID燈所特有的聲音共鳴頻率區(qū)域 的情況下，在開關(guān)元件Q的開關(guān)頻率通過聲音共鳴頻率區(qū)域時(shí)，有時(shí)會(huì)因 為與負(fù)載電流重疊的開關(guān)頻率的脈動(dòng)成分而使得HID燈的離散偏差產(chǎn)生。
因此，如圖6所示，在HID燈的聲音共鳴頻率區(qū)域存在于fl f2、 f3 f4中時(shí)，放電燈點(diǎn)亮裝置1將施加在該聲音共鳴頻率區(qū)域上的負(fù)載電壓 V1 V2、 V3 V4的區(qū)間的開關(guān)頻率固定于施加在聲音共鳴頻率區(qū)域上之 前的頻率，用該固定的頻率來設(shè)定與負(fù)載的功率對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)值Is，控制開 關(guān)元件Q。
根據(jù)本實(shí)施方式涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置1，因?yàn)閮H變更已經(jīng)設(shè)定于微 機(jī)4中的負(fù)載電壓Vla所對(duì)應(yīng)的開關(guān)周期Tc、基準(zhǔn)值Is的表格數(shù)據(jù)，而
無需回避聲音共鳴頻率的切換電路等，故不會(huì)導(dǎo)致成本上升，可以很容易 地回避聲音共鳴頻率下的動(dòng)作。再有，根據(jù)放電燈點(diǎn)亮裝置1，即使在聲 音共鳴頻率區(qū)域不同的放電燈中僅變更表格數(shù)據(jù)就可以容易地對(duì)應(yīng)。
(實(shí)施方式5)
接著，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式5涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置1進(jìn)行說明。 圖7是本發(fā)明實(shí)施方式5涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置1的動(dòng)作說明圖。圖 7所示的電路構(gòu)成與圖1或圖2同樣。
實(shí)施方式5涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置1與上述實(shí)施方式4涉及的放電燈
點(diǎn)亮裝置l同樣，在HID燈的聲音共鳴頻率區(qū)域存在于fl f2、 f3 f4中 時(shí)，將施加在該聲音共鳴頻率區(qū)域上的負(fù)載電壓V1 V2、 V3 V4的區(qū) 間的幵關(guān)頻率固定于施加在聲音共鳴頻率區(qū)域上之前的頻率。由此，放電 燈點(diǎn)亮裝置1可以回避聲音共鳴頻率下的動(dòng)作，并且在負(fù)載電壓Vla高的 V5以上的區(qū)域內(nèi)，成為固定的頻率。在負(fù)載電壓Vla高的V5以上的區(qū)域 內(nèi)，隨著負(fù)載電壓Vla上升，成為開關(guān)頻率高的區(qū)域，因此放電燈點(diǎn)亮裝 置1通過將開關(guān)頻率設(shè)為固定的頻率，從而可以降低作為斷路器電路的開 關(guān)噪聲。
(實(shí)施方式6)
接著，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式6涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置1進(jìn)行說明。 圖8是本發(fā)明實(shí)施方式6涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置1的動(dòng)作說明圖。圖 8所示的電路構(gòu)成與圖1或圖2同樣。
實(shí)施方式6涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置1與上述實(shí)施方式4涉及的放電燈 點(diǎn)亮裝置l同樣，在HID燈的聲音共鳴頻率區(qū)域存在于fl f2、 f3 f4中 時(shí)，將施加在該聲音共鳴頻率區(qū)域上的負(fù)載電壓V2 V3、 V4 V5的區(qū) 間的開關(guān)頻率固定于施加在聲音共鳴頻率區(qū)域上之前的頻率。由此，放電 燈點(diǎn)亮裝置1可以回避聲音共鳴頻率下的動(dòng)作，并且在負(fù)載電壓Vla低的 VI以下的區(qū)域內(nèi)，成為固定的頻率。到負(fù)載電壓Vla低的Vl以下的區(qū)域 為止，若根據(jù)輸出功率的下降而使開關(guān)頻率下降，則開關(guān)頻率能夠進(jìn)入可 聽區(qū)域，因此放電燈點(diǎn)亮裝置1在負(fù)載電壓Via為VI以下的區(qū)域內(nèi)通過 將開關(guān)頻率設(shè)為固定的頻率，從而可以避免可聽噪聲的產(chǎn)生。
(實(shí)施方式7)
接著，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式7涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置1進(jìn)行說明。 圖9是本發(fā)明實(shí)施方式7涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置1的動(dòng)作說明圖。圖 9所示的電路構(gòu)成與圖1或圖2同樣。
實(shí)施方式7涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置1，在HID燈的聲音共鳴頻率區(qū)域 存在于fl G中時(shí)，將施加在該聲音共鳴頻率區(qū)域上的負(fù)載電壓V2以上 的區(qū)間的開關(guān)頻率固定于施加在聲音共鳴頻率區(qū)域上之前的頻率fl。由 此，放電燈點(diǎn)亮裝置1可以回避聲音共鳴頻率下的動(dòng)作。另外，在負(fù)載電
壓Vla低的VI以下區(qū)域內(nèi)，放電燈點(diǎn)亮裝置1將開關(guān)頻率設(shè)為固定的頻 率。即，放電燈點(diǎn)亮裝置1在聲音共鳴頻率fl以上，將開關(guān)頻率設(shè)為固定 的頻率，可以全部回避聲音共鳴頻率fl以上的區(qū)域，再有，在負(fù)載電壓 Vla低的區(qū)域內(nèi)，因?yàn)殚_關(guān)頻率能夠進(jìn)入可聽區(qū)域，故通過將負(fù)載電壓V1 以下全部設(shè)為固定的頻率，從而也可以避免可聽噪聲的產(chǎn)生。
(實(shí)施方式8)
接著，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式8涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置l進(jìn)行說明。 圖10是本發(fā)明實(shí)施方式8涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置1的動(dòng)作說明圖。 圖10所示的電路構(gòu)成與圖1或圖2同樣。
實(shí)施方式8涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置1是組合了圖7所示的實(shí)施方式5 涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置1與圖8所示的實(shí)施方式6涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置 1的構(gòu)成。該放電燈點(diǎn)亮裝置1在HID燈的聲音共鳴頻率區(qū)域存在于fl f2、 fi f4中時(shí)，將施加在該聲音共鳴頻率區(qū)域上的負(fù)載電壓V2 V3、 V4 V5的區(qū)間的幵關(guān)頻率固定于施加在聲音共鳴頻率區(qū)域上之前的頻 率。由此，放電燈點(diǎn)亮裝置l可以回避聲音共鳴頻率下的動(dòng)作，并且在負(fù) 載電壓Vla高的V6以上的區(qū)域內(nèi)，成為固定的頻率。另外，在負(fù)載電壓 Vla低的VI以下的區(qū)域內(nèi)，放電燈點(diǎn)亮裝置1將開關(guān)頻率設(shè)為固定的頻 率。
實(shí)施方式8涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置1的作用效果組合了實(shí)施方式5、 6 涉及的放電燈點(diǎn)亮裝置1的作用效果。根據(jù)該放電燈點(diǎn)亮裝置l，在負(fù)載 電壓Vla高的V6以上的區(qū)域內(nèi)，通過將開關(guān)頻率設(shè)為固定的頻率，從而 避免開關(guān)頻率過高，作為斷路器電路降低開關(guān)噪聲。再有，放電燈點(diǎn)亮裝 置l在負(fù)載電壓Vla為Vl以下的區(qū)域內(nèi)通過將開關(guān)頻率設(shè)為規(guī)定的頻率， 從而可以回避開關(guān)頻率進(jìn)入可聽區(qū)域，避免可聽頻率的產(chǎn)生。
(實(shí)施方式9)
接著，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式9涉及的具備放電燈點(diǎn)亮裝置的圖像顯示裝 置進(jìn)行說明。
上述各實(shí)施方式1 8的放電燈點(diǎn)亮裝置被用于放電燈的點(diǎn)亮，該放 電燈作為投影儀或背面投影電視機(jī)等圖像顯示裝置的光源。在此，例示安 裝到投影儀中的情況。圖14是表示圖像顯示裝置30的內(nèi)部構(gòu)成的概略構(gòu) 成圖。圖中，31是投光窗，32是電源部，33a、 33b、 33c是冷卻用風(fēng)扇， 34是外部信號(hào)輸入部，35是光學(xué)系統(tǒng)，36是主控制基板，40是放電燈點(diǎn) 亮裝置，La是放電燈。
該圖像顯示裝置30在圖14中的虛線所示的框內(nèi)安裝有主控制基板 36。在光學(xué)系統(tǒng)35的中央部分設(shè)有作為透過或反射來自放電燈La的光的 圖像顯示單元的透過型液晶顯示板或反射型圖像顯示元件等。圖像顯示裝 置30設(shè)有光學(xué)系統(tǒng)35，以便將經(jīng)由該圖像顯示單元的透過光或反射光投 射到屏幕上。
這樣，放電燈點(diǎn)亮裝置40與放電燈La —起安裝于圖像顯示裝置30 的內(nèi)部。圖像顯示裝置30通過采用本發(fā)明的放電燈點(diǎn)亮裝置40，從而以 零件數(shù)量比以往還少，并且可以廉價(jià)地構(gòu)成。再有，因?yàn)榭梢岳梅烹姛?點(diǎn)亮裝置40來降低開關(guān)損耗，故圖像顯示裝置30能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻用風(fēng)扇的 靜音化。進(jìn)而，由于可以利用上述放電燈點(diǎn)亮裝置40來回避高壓放電燈 所特有的聲音共鳴頻率下的動(dòng)作，故圖像顯示裝置30可以防止圖像的離 散偏差。
(產(chǎn)業(yè)上的可利用性) 本發(fā)明的放電燈點(diǎn)亮裝置可以用于圖像顯示裝置等的光源。本發(fā)明的 圖像顯示裝置可以用于投影儀等。
權(quán)利要求
1、一種放電燈點(diǎn)亮裝置，具備對(duì)提供給放電燈的功率進(jìn)行控制的開關(guān)電路，該開關(guān)電路根據(jù)放電燈的狀態(tài)來控制開關(guān)頻率，開關(guān)元件接通時(shí)蓄積于電感元件的能量在開關(guān)元件斷開時(shí)被釋放，在該能量釋放電流大致變?yōu)?的定時(shí)對(duì)開關(guān)元件進(jìn)行接通控制，該放電燈點(diǎn)亮裝置包括負(fù)載電壓檢測(cè)器，其檢測(cè)負(fù)載電壓；開關(guān)頻率計(jì)時(shí)部，其根據(jù)由所述負(fù)載電壓檢測(cè)器檢測(cè)出的電壓進(jìn)行用于設(shè)定開關(guān)頻率的時(shí)間計(jì)測(cè)，以便成為規(guī)定的放電燈的功率；電流檢測(cè)器，其檢測(cè)流經(jīng)所述開關(guān)電路的電流是否達(dá)到了預(yù)定的基準(zhǔn)值；基準(zhǔn)運(yùn)算部，其根據(jù)所述負(fù)載電壓檢測(cè)器檢測(cè)出的電壓來設(shè)定所述預(yù)定的基準(zhǔn)值，以便在所述開關(guān)頻率計(jì)時(shí)部所設(shè)定的開關(guān)頻率下，在所述能量釋放電流大致變?yōu)?的定時(shí)以后接通開關(guān)元件；和驅(qū)動(dòng)控制器，其接受所述開關(guān)頻率計(jì)時(shí)部的信號(hào)對(duì)開關(guān)元件進(jìn)行接通控制，并接受所述電流檢測(cè)器的輸出信號(hào)對(duì)開關(guān)元件進(jìn)行斷開控制。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于， 還包括檢測(cè)所述開關(guān)電路的輸入電壓的輸入電壓檢測(cè)器，根據(jù)由所述輸入電壓檢測(cè)器檢測(cè)出的輸入電壓和由所述負(fù)載電壓檢測(cè)器檢測(cè)出的負(fù) 載電壓，按照成為規(guī)定的放電燈的功率的方式設(shè)定所述開關(guān)頻率和預(yù)定的 基準(zhǔn)值。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于， 所述開關(guān)頻率及預(yù)定的基準(zhǔn)值被設(shè)定為在所述能量釋放電流大致變?yōu)镺時(shí)產(chǎn)生的自由振動(dòng)電壓的峰值電壓的定時(shí)，幵關(guān)元件接通。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于， 所述開關(guān)頻率計(jì)時(shí)部在根據(jù)由所述負(fù)載電壓檢測(cè)器檢測(cè)出的電壓而設(shè)定的開關(guān)頻率與動(dòng)作禁止區(qū)域重疊的情況下，將開關(guān)頻率設(shè)為動(dòng)作禁止 區(qū)域外的固定頻率。
5、 一種圖像顯示裝置，包括權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的放電燈點(diǎn)亮裝置； 由該放電燈點(diǎn)亮裝置進(jìn)行點(diǎn)亮的放電燈； 透過或反射來自所述放電燈的光的圖像顯示單元；和 將經(jīng)由圖像顯示單元的透過光或反射光投射到屏幕上的光學(xué)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種放電燈點(diǎn)亮裝置及圖像顯示裝置，其中，由A/D變換器(10)讀取負(fù)載電壓檢測(cè)器(5)的輸出，由微機(jī)(4)來確定基準(zhǔn)值Is與開關(guān)頻率。以成為所確定的開關(guān)頻率的方式從開關(guān)頻率計(jì)時(shí)部(8)向驅(qū)動(dòng)控制器(9)輸入SET信號(hào)，使得開關(guān)元件Q接通。若由電阻R檢測(cè)出的流經(jīng)開關(guān)元件Q的電流超過基準(zhǔn)運(yùn)算部(7)的基準(zhǔn)值Is，則從電流檢測(cè)器(6)向驅(qū)動(dòng)控制器(9)輸入RESET信號(hào)，使得開關(guān)元件Q斷開。然后以在二極管D的再生電流大致為0的定時(shí)第二次接通開關(guān)元件Q的方式設(shè)定基準(zhǔn)值Is與開關(guān)頻率。這樣，不會(huì)導(dǎo)致放電燈點(diǎn)亮裝置的成本上升，可以在再生電流大致為0的定時(shí)接通控制開關(guān)元件，同時(shí)根據(jù)放電燈的狀態(tài)來控制開關(guān)頻率。
文檔編號(hào)H02M3/155GK101341801SQ20068004821
公開日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2006年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月22日
發(fā)明者上反屋淳一, 小西洋史 申請(qǐng)人:松下電工株式會(huì)社