(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記検出時間が前記所定回数連続したときの時間を判定時間T(単位:時間)とし、前記判定時間Tの間に変化した前記ランプ電圧の変化量をΔVL(単位:ボルト)とすると、前記電圧特性は、
式1:ΔVL≧(3/10)T
を満たす特性である、請求項1に記載の放電ランプ点灯装置。
前記検出時間が10時間であり、前記所定値が3Vであり、前記所定回数が4であり、前記エラーログ情報が前記放電ランプのクラックまたは破裂に対応する情報である、請求項1に記載の放電ランプ点灯装置。
【発明を実施するための形態】
【0009】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態である放電ランプ点灯装置の構成を示すブロック図である。
図1を参照すると、放電ランプ点灯装置は、放電ランプ16を点灯させるものであって、制御部1、高周波発生部2、低周波発生部3、4、スイッチ部5、電圧検出部6、電流検出部7、タイマ8、記憶部9、ランプ駆動部10、操作部14および情報出力部15を有する。ランプ駆動部10は、DC/DCコンバータ11、DC/ACインバータ12および高圧発生部13を有する。
放電ランプ16は、プロジェクタ等の光源として使用されている超高圧放電ランプに代表される高圧放電ランプである。例えば、放電ランプ16は、石英ガラスからなる発光管内に、一対の電極を対向して配置した構成であり、発光管内には、水銀等が封入されている。交流電流を一対の電極に供給することで点灯され、点灯中は、各電極の先端部に形成された突起によってアークが保持される。
【0010】
高周波発生部2は、高周波信号を出力する。低周波発生部3は、高周波信号よりも周波数が低い第1の低周波信号を出力する。低周波発生部4は、第1の低周波信号よりも周波数が低い第2の低周波信号を出力する。
スイッチ部5は、高周波信号、第1の低周波信号および第2の低周波信号をそれぞれ入力とし、これら入力の1つを選択的に出力する。スイッチ部5の選択動作は、制御部1からの選択信号に従って行われる。スイッチ部5から出力された周波数信号は、DC/ACインバータ12に供給される。
【0011】
DC/DCコンバータ11は、入力直流電圧を指定された電圧値の直流電圧に変換する。DC/ACインバータ12は、DC/DCコンバータ11から出力された直流電圧を入力とし、スイッチ部5から供給された周波数信号の周波数を有する交流電流を生成する。DC/ACインバータ12で生成された交流電流は、高圧発生部13を介して放電ランプ16に供給される。つまり、ランプ駆動部10は、駆動電力を放電ランプに供給する。高圧発生部13は、点灯開始時に必要な絶縁破壊用のトリガー電圧を発生する。
電圧検出部6は、放電ランプ16に印加されるランプ電圧に相当する電圧を検出する。電流検出部7は、放電ランプ16に流れるランプ電流に相当する電流を検出する。タイマ8は、所定時間を計時するものであって、ここでは、2時間を計時するように構成されている。記憶部9は、情報を記憶するものであって、例えば半導体メモリ等の記憶デバイスよりなる。
【0012】
操作部14は、複数のボタンやキーボードなどを含み、ユーザの入力操作に応じた操作信号を出力する。ユーザは、操作部14を用いて、ランプ電力モードを指定したり、放電ランプ16の点灯動作に関わる種々の情報を入力したりする。ランプ電力モードとして、例えば、通常電力モード、スタンバイモード、省電力モードがある。通常電力モードは、定格電力で放電ランプ16を点灯させるモードである。省電力モードは、通常電力モードより小さい電力(低電力)で放電ランプ16を点灯させるモードである。省電力モードとして、設定電力が異なる複数の省電力モードを用いることができる。
情報出力部15は、制御部1からの指示に従ってランプ不具合の予兆を示す警告情報等を出力する。情報出力部15は、ユーザに警告できるものであれば、どのようなものであってもよい。例えば、液晶ディスプレイ等の表示デバイス、スピーカ、LED(Light Emitting Diode)等の発光素子などを情報出力部15として用いることができる。また、本実施形態の放電ランプ点灯装置をプロジェクタ等の表示装置に適用した場合は、表示装置自体の表示機能を情報出力部15の代わりに用いることも可能である。また、情報出力部15は、ネットワークなどを介してPC(Personal Computer)などの情報処理装置と接続され、後述するエラーログ情報を接続されたPCに出力するようにしてもよい。
【0013】
制御部1は、電圧検出部6にて検出したランプ電圧と電流検出部7にて検出したランプ電流とに基づいてランプ電力を演算し、該ランプ電力が指定電力となるようにDC/DCコンバータ11の出力電圧を調整する。ここで、指定電力は、操作部14にて指定されたランプ電力モードによって決まる。具体的には、通常電力モードが指定された場合は、指定電力は定格電力であり、省電力モードが指定された場合は、指定電力は通常電力モードよりも低い低電力(予め設定された値)である。
また、制御部1は、定常点灯動作として、高周波発生部2の出力を基本出力として選択させた状態で低周波発生部3、4の出力をそれぞれ定期的に選択させる。例えば、制御部1は、高周波発生部2の出力を選択させ、予め定められた第1の出力期間後に低周波発生部3または低周波発生部4の出力を選択させ、予め定められた第2の出力期間後に高周波発生部2の出力を選択させる。第1の出力期間が高周波発生部2の出力を選択している期間であり、第2の出力期間が低周波発生部3または低周波発生部4の出力を選択している期間であり、これら第1および第2の出力期間は交互に切り替わる。第2の出力期間において低周波発生部3、4のいずれかの出力が選択されるが、低周波発生部3、4のいずれの出力を選択するかは、予め設定されており、また、その選択頻度も予め設定されている。
【0014】
なお、ユーザが、操作部14を用いてスイッチ部5にて選択する周波数を高周波発生部2および低周波発生部3、4のうちから指定してもよい。この場合は、制御部1は、操作部14からの操作信号に応じて、スイッチ部5にて、高周波発生部2および低周波発生部3、4の出力のうちの指定された出力を選択させる。このとき、操作部14からの操作信号に応じて、制御部1は、第1の出力期間、第2の出力期間、高周波発生部2および低周波発生部3、4それぞれの出力の選択頻度を変更してもよい。
さらに、制御部1は、操作部14にて指定されたランプ電力モードに応じて、第1の出力期間、第2の出力期間、高周波発生部2および低周波発生部3、4それぞれの出力の選択頻度を変更してもよい。この場合、例えば、省電力モードにおける低周波発生部3、4それぞれの出力の選択頻度は、通常電力モードにおける低周波発生部3、4それぞれの出力の選択頻度よりも少なくてもよい。省電力モードにおける第2の出力期間は、通常電力モードにおける第2の出力期間よりも短くてもよい。
【0015】
また、制御部1は、電圧検出部6から出力される電圧検出値に基づいてランプ電圧の変化が所定の電圧特性を示すか否かを判定する。ランプ電圧の変化が所定の電圧特性を示す場合は、制御部1は、放電ランプ16の動作状態を示すエラーログ情報を記憶部9に格納する。
例えば、制御部1は、所定時間毎に電圧検出部6から電圧検出値を取得して、該電圧検出値と前回取得した電圧検出値とに基づいてランプ電圧が所定値以上上昇したか否かを判定する。所定回数連続してランプ電圧が所定値以上上昇したと判定した場合に、制御部1は、ランプ電圧の変化が所定の電圧特性を示すと判定して、エラーログ情報を記憶部9に格納するとともに情報出力部15にて警告情報を出力させる。ここで、エラーログ情報は、最後に取得した電圧検出値、使用したランプ電力モード、ランプの使用時間などの情報を含んでいてもよい。
【0016】
以下に、所定の電圧特性の判定条件について、詳細に説明する。
例えば、ランプの不具合として、ランプの外表面を起点とした破裂・クラック・発光管膨れ(第1のランプ不具合)やフリッカ(第2のランプ不具合)がある。発明者等は、これらランプ不具合について、実験を重ね、鋭意検討した結果、それぞれのランプ不具合が発生する過程において、ランプ電圧の変化が特定の電圧特性を示すことを発見した。そして、発明者等は、第1および第2のランプ不具合それぞれについて、ランプ不具合予兆検出パラメータを作成した。
【0017】
図2Aに、ランプ不具合予兆検出パラメータの一例を示す。また、
図2Bに放電ランプの不具合に関連する電圧特性を示す。
図2Bにおいて、100時間で30V以上の変化を示す特性は、式ΔVL=(30/100)T=(3/10)Tで与えられる線以上の領域に対応する。20時間で20V以上の変化を示す特性は、式ΔVL=(20/20)T=Tで与えられる線以上の領域に対応する。なお、式ΔVLの線上は、放電ランプの特性に応じて不具合発生の有無のどちらに判定するか予め設定される。本実施形態では、式ΔVLの線上は、放電ランプの不具合発生の予兆を示す電圧特性を示していると判定する。正常な放電ランプの電圧特性の一例を一点鎖線で示した。この正常な放電ランプの電圧特性は、2000時間で80V程度の緩やかな変化を示す(ΔVL=(80/2000)T=(1/25)T)。
ハロゲンサイクルの異常による黒化が進むと、発光管の温度が上昇し、その結果、発光管が膨れる、または、熱歪みの蓄積によって発光管にクラックまたは破裂が発生する(第1のランプ不具合の原因)。この一連の過程において、ランプ電圧は、100時間で30V以上の継続的な電圧上昇を示す。なお、この傾きの電圧上昇を示しながら100時間以内で第1のランプ不具合が発生する場合もある。この継続的な電圧上昇に基づき、第1のランプ不具合のエラー検知パラメータとして、検出時間間隔が10時間、ランプ電圧の上昇値が3Vに設定されている。そして、10時間毎にランプ電圧が3V以上上昇したか否かを判定し、4回連続してランプ電圧が3V以上上昇した場合を、第1のランプ不具合発生予兆を示す電圧特性を検出するための判定条件としている。換言すると、検出時間間隔10時間が4回連続したときの時間である判定時間T=40時間の間に変化したランプ電圧の変化量ΔVLが12V(=3×4)以上上昇した場合、つまり、式1:ΔVL≧(3/10)Tを満たした場合を、第1のランプ不具合の発生または発生の予兆を示す電圧特性を検出するための判定条件としている。
【0018】
一方、電極先端の温度が低下すると、電極先端の突起の一部が消失し、その結果、輝点が移動してフリッカが生じる(第2のランプ不具合の原因)。この一連の過程において、ランプ電圧は、20時間で20V以上の急峻な電圧上昇を示す。なお、この傾きの電圧上昇を示しながら20時間以内で第2のランプ不具合が発生する場合もある。この急峻な電圧上昇に基づき、第2のランプ不具合のエラー検知パラメータとして、検出時間間隔が2時間、ランプ電圧の上昇値が2Vに設定されている。そして、2時間毎にランプ電圧が2V以上上昇したか否かを判定し、3回連続してランプ電圧が2V以上上昇したと判定した場合を、第2のランプ不具合発生予兆を示す電圧特性を検出するための判定条件としている。換言すると、検出時間間隔2時間が3回連続したときの時間である判定時間T(=6時間)の間に変化したランプ電圧の変化量ΔVLが6V(=2×3)以上上昇した場合、つまり、式2:ΔVL≧Tを満たした場合を、第2のランプ不具合の発生または発生の予兆を示す電圧特性を検出するための判定条件としている。
【0019】
次に、本実施形態のランプ点灯装置の動作について詳細に説明する。
制御部1は、上記の第1および第2のランプ不具合発生予兆を示す電圧特性に基づく判定条件を用いて、ランプ異常検知処理を実行する。
図3は、ランプ異常検知処理の一手順を示すフローチャートである。ここでは、タイマ8は、2時間を計時する2時間タイマと、ランプ使用時間を計時するランプ使用時間タイマとを含む。記憶部9には、ランプ電力モード毎に、放電ランプを点灯させるのに必要な情報(ランプ電力、交流電流の周波数を切り替えるための制御情報など)が格納されている。また、記憶部9は、ランプ異常検知処理の結果(処理データ)を保持するEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)を有する。制御部1は、ワークメモリを備え、ランプ異常検知処理開示時に、記憶部9から必要な情報をワークメモリに取り込む。ワークメモリには、ワークデータとして、VL2H_OLD、VL10H_OLD、2時間カウンタ、フリッカ警告数カウンタおよび破裂警告数カウンタの項目が用意されている。VL2H_OLDは2時間前VL値を示し、VL10H_OLDは10時間前VL値を示す。なお、VL値は、ランプ電圧の検出値を示す。
【0020】
まず、制御部1は、ワークメモリのパラメータを初期化する(ステップS10)。次に、制御部1は、2時間タイマをスタートし(ステップS11)、2時間が経過した否かを判定する(ステップS12)。
2時間が経過した場合は、続いて、制御部1は、2時間タイマを再スタートし(ステップS13)、2時間カウンタのカウント値を1つ増加し(ステップS14)、電圧検出部6からランプ電圧の検出値(VL値)を取得する(ステップS15)。
【0021】
VL値の取得後、制御部1は、フリッカ警告検知処理を実行する(ステップS16)。次に、制御部1は、2時間カウンタのカウント値が5に達したか否かを判定する(ステップS17)。カウント値が5に達していない場合は、ステップS12の処理に戻る。
2時間カウンタのカウント値が5に達した場合は、制御部1は、2時間カウンタのカウント値をリセットし(ステップS18)、ランプ破裂警告検知処理を実行する(ステップS19)。その後、ステップS12の処理に戻る。
【0022】
図4は、
図3に示したステップS10のパラメータ初期化の処理の一手順を示すフローチャートである。
制御部1は、EEPROMにアクセスし(ステップS20)、ランプ消灯時の最終処理データの有無を確認する(ステップS21)。
最終処理データが有る場合は、制御部1は、ランプ消灯前の「フリッカ警告検知」の最終処理データ(フリッカ警告カウント値、フリッカ警告数、VL値(VL2H_OLD))をワークデータに転記する(ステップS22)。次に、制御部1は、ランプ消灯前の「ランプ破裂警告検知」の最終処理データ(破裂警告カウント値、ランプ破裂警告数、VL値(VL10H_OLD))をワークデータに転記する(ステップS23)。最後に、制御部1は、ランプ消灯前の2時間カウンタのカウント値をワークデータに転記する(ステップS24)。
【0023】
一方、最終処理データが無い場合は、制御部1は、「フリッカ警告検知」のワークデータを初期化する(ステップS25)。具体的には、制御部1は、フリッカ警告カウント値およびフリッカ警告数をともに0にリセットし、VL値(VL2H_OLD)を255Vに設定する。次に、制御部1は、「ランプ破裂警告検知」のワークデータを初期化する(ステップS26)。具体的には、制御部1は、破裂警告カウント値およびランプ破裂警告数をともに0にリセットし、VL値(VL10H_OLD)を255Vに設定する。最後に、制御部1は、2時間カウンタのカウント値を0にリセットする(ステップS27)。
【0024】
図5は、フリッカ警告検知処理の一手順を示すフローチャートである。
制御部1は、
図3のステップS15で取得したVL値からVL2H_OLDの値を減算した値が2V以上であるか否かを判定する(ステップS30)。
2V以上である場合は、制御部1は、フリッカ警告カウンタのカウント値を1つ増加する(ステップS31)。次に、制御部1は、フリッカ警告カウンタのカウント値が3以上か否かを判定する(ステップS32)。
【0025】
カウント値が3以上である場合は、制御部1は、フリッカ警告数を1つ増加し(ステップS33)、フリッカ警告数をEEPROMに保存する(ステップS34)。ここで、フリッカ警告数はランプ電力モード別に保存する。また、フリッカ警告数以外のデータとして、VL値、ランプ電力モード、ランプ使用時間などについて、警告時のデータを一緒にEEPROMに保存してもよい。フリッカ警告数は、フリッカに対応する情報であり、フリッカ発生警告を示す情報である。
最後に、制御部1は、VL2H_OLDにVL値を転記する(ステップS35)。
ステップS30の判定結果が2V未満となった場合は、制御部1は、フリッカ警告カウンタのカウント値を0にリセットする(ステップS36)。その後、ステップS35の処理が実行される。
【0026】
図6は、
図3のステップS19のランプ破裂警告検知処理の一手順を示すフローチャートである。
制御部1は、ステップS15で取得したVL値からVL10H_OLDの値を減算した値が3V以上であるか否かを判定する(ステップS40)。
3V以上である場合は、制御部1は、破裂警告カウンタのカウント値を1つ増加する(ステップS41)。次に、制御部1は、破裂警告カウンタのカウント値が4以上か否かを判定する(ステップS42)。
【0027】
カウント値が4以上である場合は、制御部1は、ランプ破裂警告数を1つ増加し(ステップS43)、ランプ破裂警告数をEEPROMに保存する(ステップS44)。ここで、ランプ破裂警告数はランプ電力モード別に保存する。また、ランプ破裂警告数以外のデータとして、VL値、ランプ電力モード、ランプ使用時間などについて、警告時のデータを一緒にEEPROMに保存してもよい。ランプ破裂警告数は、クラックまたは破裂に対応する情報であり、クラックまたは破裂警告を示す情報である。
最後に、制御部1は、VL10H_OLDにVL値を転記する(ステップS45)。
ステップS40の判定結果が3V未満となった場合は、制御部1は、ランプ破裂警告カウンタのカウント値を0にリセットする(ステップS46)。その後、ステップS45の処理が実行される。
【0028】
制御部1は、上述したランプ異常検知処理(
図3〜
図6)の他、ランプ制御処理を実行する。
図7は、ランプ制御処理の一手順を示すフローチャートである。
制御部1は、ランプ電力設定の変更要求が有ったか否かを判定する(ステップS50)。ここで、ランプ電力設定の変更要求は、操作部14からのランプ電力モードの切り替え要求を示す。
ランプ電力設定の変更要求が有った場合は、制御部1は、操作部14にて指定されたランプ電力モードへの切り替えを行う(ステップS51)。最後に、制御部1は、2時間タイマを再スタートする(ステップS52)。
【0029】
次に、上述したランプ異常検知処理やランプ制御処理を実行するためのタスク起動処理について説明する。
図8は、タスク起動処理の一手順を示すフローチャートである。
制御部1は、ランプを予め設定された固定電力で点灯させる(ステップS60)。具体的には、制御部は、電圧検出部6からのランプ電圧と電流検出部7からのランプ電流と基づいて算出したランプ電力が固定電力となるようにDC/DCコンバータ11の出力電圧を調整する。
点灯後、制御部1は、ランプ電力が安定するまで待つ(ステップS61)。例えば、ランプ電力が安定する時間を90秒とした場合、制御部1は、ステップS60でランプを点灯させた後、90秒間、その動作状態を維持する。
【0030】
ランプ電力が安定すると、制御部1は、ランプ電力設定に応じた電力に切り替える(ステップS62)。この切り替えは、
図7のステップS50〜S52の処理に対応する。
ランプ電力設定の切り替え後、制御部1は、ランプ異常検知タスクを起動し(ステップS63)、ランプ制御タスクを起動する(ステップS64)。
【0031】
次に、電源OFF時のデータ保存処理について説明する。
図9は、電源OFF時のデータ保存処理の一手順を示すフローチャートである。
制御部1は、操作部14からの電源OFFを示す操作信号に応じて、ランプ制御タスクを停止し(ステップS70)、ランプ異常検知タスクを停止する(ステップS71)。タスク停止の後、制御部1は、放電ランプ16を消灯させる(ステップS72)。
最後に、制御部1は、「フリッカ警告検知」の最終処理データ、「ランプ破裂警告検知」の最終処理データおよび2時間カウンタ値をEEPROMに保存する(ステップS73)。「フリッカ警告検知」の最終処理データは、フリッカ警告カウント値、フリッカ警告数およびランプ電圧(VL2H_OLD)を含む。「ランプ破裂警告検知」の最終処理データは、破裂警告カウント値、ランプ破裂警告数およびランプ電圧(VL10H_OLD)を含む。ここで、ランプ電圧(VL2H_OLD)およびランプ電圧(VL10H_OLD)は、最後に取得したランプ電圧値である。
【0032】
一例として、
図10に、フリッカ検知動作を示す。
図10において、「Normal」は通常電力モードを示し、「Eco1」は第1の省電力モードを示し、「Eco2」は第2の省電力モードを示し、「Standby」はスタンバイモードを示す。第1の省電力モードの電力は、通常電力モードの電力より低い。第2の省電力モードの電力は、第1の省電力モードの電力より低い。スタンバイモードの電力は、第2の省電力モードの電力より低い。
図10に示す例では、第1の省電力モードで放電ランプを点灯させており、ランプ電圧(VL値)、警告カウントおよび警告数が2時間毎に示されている。点灯開始時のVL値、警告カウント、警告数はそれぞれ「72V」、「0」、「0」である。測定開始時の警告カウントおよび警告数はともに「0」である。
【0033】
経過時間が「12H」、「14H」、「16H」、「18H」のときにそれぞれランプ電圧が2V以上上昇している。警告カウントは、経過時間が「12H」のときに「1」となり、経過時間が「14H」のときに「2」となり、経過時間が「16H」のときに「3」となり、経過時間が「18H」のときに「4」となる。警告数は、経過時間が「12H」および「14H」のときには「0」であるが、経過時間が「16H」のときに「1」となり、経過時間が「18H」のときに「4」となる。この場合、経過時間が「16H」のときに、3回連続して2V以上の電圧上昇があったと判定され、そのときのランプの動作状態を示すデータ(第1の省電力モード、ランプ電圧「79V」、使用時間「16H」)が記憶部9に格納される。さらに、経過時間が「18H」のときに、3回連続して2V以上の電圧上昇があったと判定され、そのときのランプの動作状態を示すデータ(第1の省電力モード、ランプ電圧「81V」、使用時間「18H」)に基づいて、記憶部9に格納されている情報が更新される。
【0034】
図11に、フリッカ検知動作の別の例を示す。
図11に示す例では、第1の省電力モードで放電ランプを点灯させ、その後、通常電力モードに切り替えている。通常電力モードへの切り替えは、経過時間が「6H」を超えた後に行われている。また、点灯開始時のVL値、警告カウント、警告数はそれぞれ「72V」、「1」、「1」である。測定開始時の警告カウントおよび警告数はそれぞれ「0」、「1」である。
経過時間が「4H」、「6H」のときにそれぞれランプ電圧が2V以上上昇している。警告カウントは、経過時間が「4H」のときに「1」となり、経過時間が「6H」のときに「2」となる。通常電力モードへの切り替えが行われると、警告カウントは「0」にリセットされ、経過時間も「0」にリセットされる。このとき、警告数は、前回の通常電力モードにおいて消灯時に保持した最後の値「3」
【0035】
リセット後、経過時間が「6H」、「8H」、「10H」のときにそれぞれランプ電圧が2V以上上昇している。警告カウントは、経過時間が「6H」のときに「1」となり、経過時間が「8H」のときに「2」となり、経過時間が「10H」のときに「3」となる。警告数は、経過時間が「6H」および「8H」のときには「3」であるが、経過時間が「10H」のときに「4」となる。この場合、経過時間が「10H」のときに、3回連続して2V以上の電圧上昇があったと判定され、そのときのランプの動作状態を示すデータ(第1の省電力モード、ランプ電圧「80V」、使用時間「10H」)に基づいて記憶部9に格納されている情報が更新される。
【0036】
以上説明した本実施形態の放電ンランプ点灯装置によれば、ランプ破裂やフリッカなどのランプ不具合の発生の予兆を検出し、ランプの動作状態を示すエラーログ情報を記憶部9に格納する。よって、ランプ不具合が生じた場合は、記憶部9に格納されたエラーログ情報に基づいてランプ不具合の原因を特定することができる。
ところで、一定時間間隔で放電ランプの動作状態を示すデータ(ランプ電圧等)を取得してその取得データを時系列の情報として保持しておけば、その保持した時系列の情報を参照して放電ランプの不具合の原因を特定することができる。しかし、この場合は、時系列の情報が膨大になるため、大容量のメモリが必要となり、その結果、コストの増大を招く。
一方、本実施形態の放電ランプ点灯装置によれば、ランプ不具合の発生の予兆を検出したときに、ランプの動作状態を示すデータを取得してエラーログ情報として記憶部9に格納するので、一定時間間隔でランプの動作状態を示すデータを取得して時系列の情報として保持する場合と比較して、記憶容量を大幅に削減することができる。
さらに、ランプ不具合の発生の予兆を検出した場合は、情報出力部15が警告情報を出力するので、ユーザに対して、ランプ不具合発生の注意を喚起することができる。
また、ランプ不具合の詳細な原因を特定できるので、不具合の傾向分析や不具合対応の迅速化を行うことができる。
【0037】
(第2の実施形態)
本実施形態の放電ランプ点灯装置も、第1の実施形態と同様、
図1に示した構成を有するが、ランプ不具合の発生の予兆を検出したときにリカバリー処理が行われる点が、第1の実施形態と異なる。リカバリー処理以外の動作は、第1の実施形態で説明したとおりであるので、ここではその説明を省略する。
【0038】
制御部1は、定常点灯動作時は、スイッチ部5にて、高周波発生部2の出力を選択させた状態で低周波発生部3、4の出力をそれぞれ定期的に選択させ、ランプ電圧の変化が所定の電圧特性を示すと判定した場合は、低周波発生部4の出力を所定の期間に亘って選択させる。
図12に、定常点灯動作のときのスイッチ部5の出力波形の一例を示す。
図13に、リカバリー動作のときのスイッチ部5の出力波形の一例を示す。
【0039】
制御部1は、定常点灯動作として、高周波発生部2の出力を基本出力として選択させた状態で低周波発生部3、4の出力をそれぞれ定期的に選択させる。具体的には、
図12に示すように、制御部1は、高周波発生部2の出力を選択させ、予め定められた第1の出力期間T1後に低周波発生部3または低周波発生部4の出力を選択させ、予め定められた第2の出力期間T2後に高周波発生部2の出力を選択させる。第1の出力期間T1が高周波発生部2の出力を選択している期間であり、第2の出力期間T2が低周波発生部3または低周波発生部4の出力を選択している期間である。第1の出力期間T1および第2の出力期間T2は交互に切り替わる。第2の出力期間T2において低周波発生部3、4のいずれかの出力が選択されるが、低周波発生部3、4のいずれの出力を選択するかは、予め設定されており、また、その選択頻度も予め設定されている。
【0040】
ランプ電圧の変化が所定の電圧特性を示すと判定した場合、例えば、第1の実施形態で説明したフリッカやランプ破裂等のランプ不具合の発生の予兆を検出した場合は、制御部1は、
図13に示すように、第3の出力期間T3に亘って低周波発生部4の出力を選択させる。第3の出力期間T3は、例えば、1サイクルの期間である。
第3の出力期間T3において、より低周波の交流電流を放電ランプ15に供給することで、突起の周辺に付着した余計なタングステンが溶け、溶けたタングステンが表面張力などによって突起部分に供給される。その結果、一定の電極間隔を維持でき、突起形状を安定して維持できる。
本実施形態の放電ランプ点灯装置によれば、第1の実施形態で説明した効果に加えて、リカバリー処理により、放電ランプの長寿命化を図ることができるという効果がある。
【0041】
図14は、本発明の第3の実施形態である放電ランプ点灯装置の構成を示すブロック図である。
図14を参照すると、放電ランプ点灯装置は、光源24の点灯を制御するものであって、制御部20、記憶部21、光源駆動部22および電圧検出部23を有する。光源24は、例えば、第1の実施形態で説明した放電ランプ16である。
記憶部21は、情報を記憶する。光源駆動部22は、駆動電力を光源24に供給する。電圧検出部23は、光源24のランプ電圧を検出する。制御部20は、電圧検出部23から出力される電圧検出値に基づき、光源24のランプ電圧の変化が所定の電圧特性を示す場合は、光源24の動作状態を示すエラーログ情報を記憶部21に格納する。
本実施形態の放電ンランプ点灯装置においても、第1の実施形態で説明した効果を得ることができる。なお、電圧検出部23は光源駆動部22内に設けられてもよい。
【0042】
以上説明した第1から第3の実施形態の放電ランプ点灯装置は本発明の一例であり、その構成および動作は適宜に変更することができる。
第1および第2の実施形態において、エラー検知パラメータは適宜に変更可能である。例えば、構造や定格電力が異なる放電ランプについて、放電ランプ別にエラー検知パラメータを作成してもよい。
また、2時間タイマを用いてランプ電圧を検出しているが、これに限定されない。エラー検知パラメータの時間間隔でランプ電圧を検出することができるのであれば、2時間タイマ以外のタイマ、例えば、1時間タイマや30分タイマなどを用いてもよい。ただし、各ランプ不具合のエラー検知パラメータの時間間隔の最小公倍数の時間を計時する時間タイマを用いることが望ましい。1時間タイマや30分タイマを用いた場合、2時間毎のランプ電圧の平均値および10時間毎のランプ電圧の平均値をそれぞれVL値として用いる。
また、ランプ電圧(VL値)を検出する際にリフレッシュ動作が行われた場合は、そのリフレッシュ動作の時点から所定時間経過後にランプ電圧の検出(VL値検出)を再開する。
【0043】
図1に示した構成において、電圧検出部6および電流検出部7はランプ駆動部10内に設けられてもよい。この場合、電圧検出部6および電流検出部7はDC/DCコンバータ11の出力電圧および出力電流を検出してもよい。また、高周波発生部2、低周波発生部3、4およびスイッチ部5は、ランプ駆動部10内に設けられてもよい。
【0044】
本発明の放電ランプ点灯装置は、プロジェクタ等の表示装置に適用することができる。
図14に、プロジェクタの一例を示す。このプロジェクタは、放電ランプ16と、放電ランプ16を点灯する放電ランプ点灯装置19と、入力映像信号S1に基づいて放電ランプ16からの光束を空間的に変調して画像を形成する画像形成部17と、画像形成部17で形成した画像を投射する投射光学系18と、を有する。
放電ランプ点灯装置19は、第1または第2の実施形態で説明した放電ランプ点灯装置である。画像形成部17は、液晶表示デバイスやデジタル・マイクロミラー素子(DMD)などである。なお、
図14には主要な構成のみが示されており、映像処理回路や、ミラーやレンズなどの光学系については省略されている。
プロジェクタは、画像形成部17にエラーログ情報に対応する画像を形成するようにしてもよい。
【0045】
また、本発明は、以下の付記1〜19のような形態をとり得るが、これら形態に限定されない。
[付記1]
放電ランプの点灯を制御する放電ランプ点灯装置であって、
情報を記憶する記憶部と、
駆動電力を前記放電ランプに供給するランプ駆動部と、
前記放電ランプのランプ電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部から出力される電圧検出値に基づき、前記ランプ電圧の変化が所定の電圧特性を示す場合は、前記放電ランプの動作状態を示すエラーログ情報を前記記憶部に格納する制御部と、を有する放電ランプ点灯装置。
[付記2]
前記制御部は、検出時間毎に前記電圧検出値を取得し、該電圧検出値と前回取得した電圧検出値とを比較し、前記ランプ電圧が所定値以上上昇することが所定回数連続した場合は、前記エラーログ情報を前記記憶部に格納する、付記1に記載の放電ランプ点灯装置。
[付記3]
前記検出時間が前記所定回数連続したときの時間を判定時間T(単位:時間)とし、前記判定時間Tの間に変化した前記ランプ電圧の変化量をΔVL(単位:ボルト)とすると、前記電圧特性は、
式1:ΔVL≧(3/10)T
を満たす特性である、付記2に記載の放電ランプ点灯装置。
[付記4]
前記変化量ΔVLが
式2:ΔVL≧T
を第1の時間以上継続して満たしているとき、前記エラーログ情報は、前記放電ランプのフリッカに対応する情報である、付記3に記載の放電ランプ点灯装置。
[付記5]
前記第1の時間は6時間以上である、付記4に記載の放電ランプ点灯装置。
[付記6]
前記変化量ΔVLが
式3:T>ΔVL≧(3/10)T
を第2の時間以上継続して満たしているとき、前記エラーログ情報は、前記放電ランプのクラックまたは破裂に対応する情報である、付記3に記載の放電ランプ点灯装置。
付記7
前記第2の時間は40時間以上である、付記6に記載の放電ランプ点灯装置。
[付記8]
前記検出時間が2時間であり、前記所定値が2Vであり、前記所定回数が3であり、前記エラーログ情報が前記放電ランプのフリッカに対応する情報である、付記2に記載の放電ランプ点灯装置。
[付記9]
前記検出時間が10時間であり、前記所定値が3Vであり、前記所定回数が4であり、前記エラーログ情報が前記放電ランプのクラックまたは破裂に対応する情報である、付記2に記載の放電ランプ点灯装置。
[付記10]
前記制御部は、
2時間毎に前記電圧検出値を取得して、該電圧検出値と前回取得した電圧検出値とを比較し、前記ランプ電圧が2V以上上昇することが3回連続した場合に、最後に取得した電圧検出値と前記放電ランプのフリッカに対応する情報とを含むエラーログ情報を前記記憶部に格納し、
10時間毎に前記電圧検出値を取得して、該電圧検出値と前回取得した電圧検出値とを比較し、前記ランプ電圧が3V以上上昇することが4回連続した場合に、最後に取得した電圧検出値と前記放電ランプのクラックまたは破裂に対応する情報とを含むエラーログ情報を前記記憶部に格納する、付記1に記載の放電ランプ点灯装置。
[付記11]
2時間を計時する2時間タイマを、さらに有し、
前記制御部は、前記2時間タイマを使用して、前記2時間毎に前記電圧検出値を取得するとともに前記10時間毎に前記電圧検出値を取得する、付記10に記載の放電ランプ点灯装置。
[付記12]
情報を出力する情報出力部を、さらに有し、
前記制御部は、前記ランプ電圧の変化が前記電圧特性を示す場合に、前記放電ランプの不具合または不具合の予兆を示す警告情報を前記情報出力部から出力させる、付記1から11のいずれか1つに記載の放電ランプ点灯装置。
[付記13]
前記ランプ駆動部は、前記駆動電力に対応する交流電流を生成して前記放電ランプに供給し、
前記制御部は、前記ランプ電圧の変化が前記電圧特性を示す場合に、前記ランプ駆動部から出力される前記交流電流の周波数を低下させる、付記1から12のいずれか1つに記載の放電ランプ点灯装置。
[付記14]
前記交流電流を検出する電流検出部を、さらに有し、
前記ランプ駆動部は、
入力直流電圧を指定された電圧値の直流電圧に変換するDC/DCコンバータと、
前記DC/DCコンバータから出力された直流電圧を入力とし、指定された周波数を有する交流電流を生成して前記放電ランプに供給するDC/ACインバータと、を有し、
前記制御部は、前記電圧検出部から出力された電圧検出値と前記電流検出部から出力された電流検出値とに基づいてランプ電力を算出し、該ランプ電力が所定の電力になるように前記DC/DCコンバータの出力電圧を制御し、前記ランプ電圧の変化が前記電圧特性を示す場合に、前記DC/ACインバータから出力される前記交流電流の周波数を低下させる、付記13に記載の放電ランプ点灯装置。
[付記15]
高周波信号を発生する高周波発生部と、
前記高周波信号よりも周波数が低い第1の低周波信号を発生する第1の低周波発生部と、
前記第1の低周波信号よりも周波数が低い第2の低周波信号を発生する第2の低周波発生部と、
前記高周波信号、第1の低周波信号および第2の低周波信号をそれぞれ入力とし、これら入力の1つを選択的に出力するスイッチ部と、をさらに有し、
前記DC/ACインバータは前記スイッチ部から出力された周波数信号の周波数の前記交流電流を生成し、
前記制御部は、定常点灯動作時は、前記スイッチ部にて、前記高周波発生部の出力を選択させた状態で前記第1および第2の低周波発生部の出力をそれぞれ定期的に選択させ、前記ランプ電圧の変化が前記電圧特性を示す場合は、前記第2の低周波発生部の出力を所定の期間に亘って選択させる、付記14に記載の放電ランプ点灯装置。
[付記16]
前記放電ランプに供給されるランプ電力が異なる複数のランプ電力モードのうちからランプ電力モードを指定するための操作部をさらに有し、
前記制御部は、前記操作部にて指定されたランプ電力モードに応じて、前記DC/DCコンバータの出力電圧を制御するとともに、前記エラーログ情報をランプ電力モード別に前記記憶部に格納する、付記14または15に記載の放電ランプ点灯装置。
[付記17]
放電ランプの点灯を制御する放電ランプ点灯装置において行われるランプ不具合検出方法であって、
前記放電ランプのランプ電圧を検出し、該電圧検出値に基づき、前記ランプ電圧の変化が所定の電圧特性を示す場合に、前記放電ランプの動作状態を示すエラーログ情報を記憶部に格納する、ランプ不具合検出方法。
[付記18]
放電ランプと、
前記放電ランプを点灯する、請求項1から16のいずれか1項に記載の放電ランプ点灯装置と、
入力映像信号に基づいて前記放電ランプからの光束を空間的に変調して画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部で形成した画像を投射する投射光学系と、を有するプロジェクタ。
[付記19]
前記画像形成部に前記エラーログ情報に対応する画像を形成する、付記18に記載のプロジェクタ。
【0046】
付記1に記載の放電ランプ点灯装置は、第1または第3の実施形態で説明した構成を適用することで実現できる。付記2〜17に記載の放電ランプ点灯装置は、第1の実施形態で説明した構成または第1および第2の実施形態で説明した構成を適用することで実現できる。