投射显示设备的制作方法

专利名称：投射显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用来自光源的光来投射图像的投射显示设备，更具 体来说，涉及当外部电源被迫切断时将例如易失性存储器的数据的数 据存储在非易失性存储器中的投射显示设备。
背景技术：
当使用投射仪时，用户可以分别地设置诸如亮度、颜色、对比度， 以及语言之类的某些操作参数。此外，投射仪的系统还更新和保留诸 如点亮时间段、点亮次数之类的信息，并且单独地更新和保留错误信 息。
这些数据暂时存储在作为易失性存储器的RAM(随机存取存储 器)中。存储在易失性存储器中的数据以固定的时间间隔共同地存储 在作为非易失性存储器的EEPROM (电可擦可编程只读存储器)或 FLASH-EEPROM中。执行这样的控制，因为非易失性存储器的访问 速度比易失性存储器的访问速度慢，此外，非易失性存储器可能对可 重新写入数据的次数有限制。
当输入电力被切断时，存储在易失性存储器中的数据被删除。然 而，存储在易失性存储器中的数据被定期性地存储在非易失性存储器 中。因此，在输入电力下一次被供应到系统的下一时机，系统将从非 易失性存储器中读取数据，并且原始数据将被恢复。然而，当在易失 性存储器中的更新的数据被存储在非易失性存储器之前输入电力被迫 切断时，存在问题。在此情况下，在输入电力下一次被供应到系统的 下一时机，没有存储在非易失性存储器中的数据不能被恢复。
因此，常规投射仪包括能够作为备份副电源而充电和放电的二次 电池或电双层电容器。由于投射仪包括备份副电源，当投射仪的系统
检测到输入电力被切断时，从备份副电源供应电力。在从备份副电源 供应电力的同时，易失性存储器中的数据,支存储在非易失性存储器中
(参见日本专利公开出版物No. 58-108932或日本专利 No. 3113486 )o
然而，包括备份副电源的投射显示设备成本增大，因为它有副电 源。此外，作为投射仪的可靠性降低，因为基座上的安装面积减小， 并且副电源的器件的数量增大。

发明内容
期望提供一种投射显示设备，其可以在外部电源被切断时可靠地 将易失性存储器的数据存储在非易失性存储器中，即使投射显示设备 没有备份副电源。
还期望提供具有备份副电源的投射显示设备，该设备可以延长备 份时间并且/或者可以小型化备份副电源。
作为本发明的一个方面的投射显示设备包括光源；电源单元，
其从外部电源接收电力，并将从所接收的电力得出的电力供应给所述
光源；检测单元，其检测电源单元从外部电源没有接收电力或没有接
收充分电力的切断状态；非易失性存储器，用于存储投射显示设备的 数据；电容器，其当电源单元正在从外部电源接收电力时累积电荷；
以及控制单元，其能够在检测单元检测到所述切断状态之后进行操作， 以执行将至少部分所述数据存储在非易失性存储器中的数据存储操 作，执行数据存储操作所需的电力是从电容器先前累积的电荷获得的。 根据下面参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将 变得显而易见。


图1是实施例1中的投射仪的方框图。
图2是实施例1中的投射仪的电源单元的方框图。 图3是实施例1中的投射仪的电源单元的波形图。
图4是显示了实施例1中的AC输入电压检测信号的MAIN 处理例程的流程图。
图5是实施例1中的AC输入电压检测信号的边缘中断"edge interrupt"计数(count)处理例程的流考呈图。
图6是实施例1中的AC电源被切断时的处理例程的流程图。 图7是实施例2中的投射仪的方框图。
具体实施例方式
下面将参考附图描述本发明的示例性实施例。 [实施例1
首先，将描述本发明的实施例1。
图1显示了作为本实施例的投射显示设备的投射仪100的方框图。
首先，将描述投射仪100的配置。参考编号1表示用作投射仪 100的光源的放电灯。参考编号2表示对放电灯1进行点亮控制和 恒定电力控制的镇流器(电力控制器)。镇流器2提供在放电灯1和 电源单元4之间，以便稳定供应到放电灯1的电力。参考编号3表 示系统控制器。系统控制器3执行到镇流器2的灯点亮命令信号的 输出控制。镇流器2基于从系统控制器3输出的灯点亮命令信号控 制放电灯1。系统控制器3对从连接到投射仪100的PC (个人计 算机)、视频设备等等接收到的投射图像信号进行信号处理，并产生将 传输到作为下面所描迷的图像投射单元6的一部分的例如液晶面板 的光阀(light valve)(光调制元件)的图像信号。参考编号31表示 在系统控制器3内部提供的诸如RAM(随机存取存储器)之类的易 失性存储器。易失性存储器31是用于暂时存储各种设置数据的存储 器。参考編号32表示诸如EEPROM (电可擦可编程只读存储器) 和FLASH-EEPROM之类的非易失性存储器。非易失性存储器32 是用于通过存储暂时存储在易失性存储器31中的数据来保留数据的 存储器。
参考编号7表示AC电力输入单元，用于从作为外部电源的 AC电源，例如，AC100V，供应电力。
参考编号4是基于从AC电力输入单元7输入的AC输入电 压产生将供应到投射仪100的不同部分的各种电压的电源单元。电源 单元4产生用于供应给镇流器2的DC 370V电力，以及用于供应 给系统控制器3的各种恒定电压电源，如DC5V和DC12V。参考 编号41表示在电源单元4中提供的输入电压电平检测器。输入电 压电平检测器41检测从AC电力输入单元7供应的AC输入电 压是否高于预定的电压值，并基于检测结果，输出AC输入电压检测 信号。
参考编号6表示图像投射单元，用于使用放电灯1的照明光， 投射到要投射的平面或屏幕(未显示)上。 接下来，将描述投射仪100的操作。
当AC电力输入单元7连接到AC电源时，由电源单元4产 生的电力被供应到投射仪100的每一部分。
当电力从电源单元4供应到系统控制器3时，系统控制器3 对投射仪100的每一部分进行初始化处理。系统控制器3将存储在 非易失性存储器32中的设置数据加载到易失性存储器31中。
当用户通过操作部(未显示)对投射仪100进行灯点亮操作时， 系统控制器3向镇流器2输出灯点亮命令信号。镇流器2基于从系 统控制器3输出的灯点亮命令信号，打开放电灯1。镇流器2进行 恒定电力控制，以便放电灯1持续以恒定电力被持续地点亮。
系统控制器3对从连接到投射仪100的PC、视频设备等等接 收到的投射图像信号进行信号处理，并将图像信号输出到作为图像投 射单元6的一部分的诸如液晶面板之类的光阀。在光阀(未显示)上 显示的图像通过照明光被投射到屏幕(未显示)上。
当从输入电压电平检测器41输出的AC输入电压检测信号是 脉冲信号时，系统控制器3确定AC输入电压被正常地输入到电源 单元4，并且不进行特定处理。
当AC电源输入单元7被从AC电源去除时，供应到投射仪 100的AC电力被迫切断。在由于AC电力被切断而没有AC输入 电压被供应到投射仪100的电源单元4的情况下，输入电压电平检 测器41确定AC输入电压低于预定基准电压(AC70V)。在此情况 下，输入电压电平检测器41输出高电平AC输入电压检测信号。当 来自输入电压电平检测器41的AC输入电压检测信号是高电平信 号时，系统控制器3切断输出到镇流器2的灯点亮命令信号。换句 话说，系统控制器3不输出灯点亮命令信号。系统控制器3执行的 这样的灯关闭控制是由微处理器的程序执行的。
然后，系统控制器3将易失性存储器31的设置数据存储在非 易失性存储器32中。当AC输入电压再次被供应到投射仪100的 电源单元4时，存储在非易失性存储器32中的设置数据被加载到 易失性存储器31中。当供应外部电力时，这样的控制可以反映在切 断外部电力紧之前的设置数据。
如此，在本实施例中，如果AC输入电压没有供应到投射仪100 的电源单元4，则系统控制器3切断灯点亮命令信号。系统控制器3 中的灯关闭控制是经由微处理器的程序执行的。
接下来，将描述投射仪100的电源单元4的配置和操作。图2显 示了投射仪100的电源单元4的方框图。图3显示了在图2中的 位置A、 B和C处的典型的电压波形图(V-t特性)。
电源单元4包括输入电压电平检测器41、 AC滤波器电路42、 二极管桥43、升压电路44、 二次电力产生电路45、分压电阻器46 和47以及电容器48。输入电压电平检测器41包括电平比较电路 411、基准电压412、光耦合器413以及驱动器"4。
在从AC电力输入单元7输入的AC输入电压中，在外部供应 电压中的噪声分量被AC滤波器电路42过滤掉。此情况下的示例波 形被显示为图3中的波形A。纵轴表示电压(V)，而横轴表示时间 (t)。噪声分量被AC滤波器电路42过滤掉的AC输入电压被二极 管桥43全波(full-wave )整流。此情况下的示例波形被显示为图3中
的波形B。被二极管桥43全波整流的电压被升压电路44抬高到 370V的DC电压。
电容器48用作用于4吏370V的DC电压平滑的初级平滑电容 器。同时，电容器48进行操作以在发生瞬时停电的情况下保护放电 灯1。此外，电容器48还用于产生从AC电源供应到镇流器2的 供应电压。
被电容器48平滑的370V的DC电压被作为使电灯点亮的电力 直接供应到镇流器2。此DC电压被供应到二次电力产生电路45。各 种二次电力由二次电力产生电路45产生，并被供应到系统控制器3。 适当的恒定供应电压(DC5V、 DC12V，等等)被供应到系统控制器 3的每一个部分。
输入电压电平检测器41监视由二极管桥43整流的电压(图3 中的波形B)。监视电压是通过使用分压电阻器46和47对二极管桥 43的输出电压进行分割而产生的。在输入电压电平检测器41中提供 的电平比较电路411将该监视电压与基准电压412进行比较。
当经过整流的AC输入电压高于基准电压412时，电平比较电 路411输出高电平信号。因此，当AC输入电压的峰值(图3中的 波形A)高于被设置为基准电压(图3中的波形B)的预定电压值 时，电平比较电路411输出方波脉冲(图3中的波形C)。顺便提 及，在二极管桥中存在两个二极管压降的电压降，从而实际上，电平 比较电路411输出方波脉冲(当AC输入电压的峰值(图3中的波形 A)比基准电压(图3中的波形B)高出两个二极管压降时的图3中 的波形C)。由于此方波脉冲是基于通过对AC输入电压进行整流而 获得的DC电压和基准电压之间的比较而形成的，因此，其频率是AC 输入电压的两倍。
另一方面，当经过整流的AC输入电压低于基准电压412时， 电平比较电路411输出低电平信号。
电平比较电路411的输出电压(图3中的波形C)经由光耦合 器413从主电力系统传输到二次电力系统。从光耦合器413输出的
信号经由驱动器414被输入到系统控制器3和开关单元5。
驱动器414包括诸如MOSFET之类的开关器件。在本实施例 中的开关器件具有这样的特性当输入低电平信号时，开关器件导电， 当输入高电平信号时，它中断。因此，当AC输入电压的峰值低于基 准电压时，驱动器414输出高电平恒定信号。
之后的系统控制器3的操作与上文所描述的相同。 接下来，将描述用于系统控制器3中的处理的方法。 图4是显示了系统控制器3中的相对于AC输入电压检测信 号的MAIN处理例程的流程图。当投射4义100的AC电源被打开 时(S401)，系统控制器3将"pulse—count-0"设置为初始值(S402)。 系统控制器3还启动周期是40msec的计时器(S403)，并执行 MAIN例程的处理(S404)。如上面所i兌明地，当AC输入电压高于 预定值时从驱动器414输出脉冲信号。"pulse—count"表示由系统控 制器3在其中断输入处已经检测到脉冲信号的次数。可以在脉沖的上 升沿或者在其下降沿检测到该脉冲。也可以在脉冲的上升沿和其下降 沿二者检测到该脉冲。
当在40msec的计时器周期内在AC输入电压检测信号中不存 在脉冲时，系统控制器3确定AC电力的输入已经被切断。本实施 例的计时器的周期被设置为但不仅限于40msec。在本实施例中，考虑 承受瞬时停电或瞬时电压降所需的时间，设置40msee的值。然而，
40msec或短于40msec的计时器。
图5是显示了借助AC输入电压检测信号的脉冲信号的、边缘 中断的计数处理例程的流程图。当AC输入电压高于预定值时，即， 在本实施例中，AC70V，向系统控制器3输入从驱动器414输出的 脉冲信号。每个脉冲信号对应于"边缘中断"(S411)。用于对边缘中 断的发生次数进行计数的"pulse—count"递增(S412 )。
图6是显示了当AC电力的输入已经被切断时用于进行检测的 中断处理例程的流程图。每次从计时器接收"计时器中断"时(S421)，
执行图6的处理例程。在本实施例中，这种计时器中断由计时器以 40msec的间隔产生。首先，系统控制器3确定在最近的40msec周期 内是否已经发生了来自驱动器414的脉冲边缘中断(S422)。如果在 40msec周期期间至少发生了 一次脉冲边缘中断，则系统控制器3确 定正在接收AC电源。在此情况下，它清除"pulse—count" ( S423 )， 并退出图6的中断处理例程。
另一方面，如果在最近的40msec周期期间从未发生过边缘中 断，则系统控制器3确定AC电源已经被切断。紧随在AC电源被 切断之后，在电源单元4中包括的电容器48中累积足够的电荷。 因此，通过使用由电容器48中累积电荷产生的电压，易失性存储器 31中的数据可以被存储在非易失性存储器32中。电容器48具有 用于在瞬时停电时有效地保护放电灯1的大电容。然而，当维持灯点 亮命令信号的输出时，电容器48中累积的电荷在短时间内放电。
在本实施例中，首先，切断灯点亮命令信号的输出(S424 )。通过 切断灯点亮命令信号来关闭放电灯1。因此，电容器48中先前累积 的电荷足以将易失性存储器31的数据存储在非易失性存储器32 中。在灯点亮命令信号被切断之后，对于易失性存储器31,更新显示 当前状态的数据(S425)，易失性存储器31中的数据被存储在非易 失性存储器32中(S426)。接下来，"pulse_count，，被清零(S427), 例程跳转到在电灯被关闭之后正常执行的处理(S428)。
[实施例2
接下来，将描述本发明的实施例2。
图7显示了作为本实施例的投射显示设备的投射仪200的方框 图。在本实施例中，将省略实施例2的与实施例1相同的配置和操 作的描述，描述将集中于不同于实施例1的配置和操作。
本实施例的配置与实施例1的配置的不同之处在于，在系统控制 器3和镇流器2之间提供开关单元5。
开关单元5被提供为硬件电路并且包括诸如MOSFET和晶体 管之类的组件。开关单元5通过其开/关操作，控制从系统控制器3
向镇流器2输出的灯点亮命令信号的传输。换句话说，开关单元5 基于来自在电源单元4中提供的输入电压电平检测器41的AC输 入电压检测信号，使灯点亮命令信号从系统控制器3传到镇流器 2 ，或阻止灯点亮命令信号从系统控制器3传到镇流器2。
在投射仪200运转的同时，当输入到电源供应单元4的AC输 入电压高于预定基准电压，例如，AC 70V时，输入电压电平检测器41 向系统控制器3和开关单元5输出预定AC输入电压检测信号。在 本实施例中，此时的AC输入电压检测信号是重复地在低电平和高电 平之间改变的脉冲信号。
当来自输入电压电平检测器41的AC输入电压检测信号是脉 沖信号时，开关单元5使内部开关导电，以便不切断从系统控制器3 输出到镇流器2的灯点亮命令信号。
当AC电力输入单元7被从AC电源去除时，正在被供应到投 射仪200的AC电力被迫切断。在此情况下，输入电压电平检测器 41向系统控制器3和开关单元5输出高电平AC输入电压检测信 号。当来自输入电压电平检测器41的AC输入电压检测信号是恒定 的高电平信号时，系统控制器3切断正在被输出到镇流器2的灯点 亮命令信号。
系统控制器3中的灯关闭控制是由微计算机的程序执行的。然 而，由微计算机的程序执行的软件关闭控制有时不能以足够高的速度 进行控制，以降低电容器48中累积电荷的放电量(防止消耗)。
因此，当来自输入电压电平检测器41的高电平AC输入电压检 测信号被输入到开关单元5时，本实施例的开关单元5切断输出到 镇流器2的灯点亮命令信号。在此情况下，投射仪200可以进行高 速切断控制，因为灯点亮信号被作为硬件电路的开关单元5切断。
如此，在本实施例中，当AC输入电压不能供应到投射仪200的 电源单元4时，除由系统控制器3的微计算机执行的灯点亮命令信 号的软件控制之外，还由开关单元5进行硬件控制。换句话说，当AC 输入电压没有供应到投射仪200时，投射仪200在系统控制器3
和开关单元5两个位置处执行灯点亮命令信号的切断控制。
因此，例如，当电容器48的电容小或者将要存储在非易失性存 储器32中的数据量大时，本实施例特别有效。
如果通过在系统控制器3中运行的软件独占地执行灯切断控制 时在投射仪200中没有发生问题，则由系统控制器3独占地执行的 灯切断控制是足够了。在此情况下，可以省略由开关单元5执行的灯 切断控制，配置与实施例1的配置相同。通过系统控制器3独占地 执行灯切断处理是否足够取决于要应用的系统。因此，对于每一个系 统，需要确认仅通过系统控制器3执行控制是否足够。如果确认不会 发生问题，则可以省略由开关单元5执行的控制。
虽然已经参考示例性实施例具体描迷了本发明，但是应该理解， 本发明不限于所公开的实施例，可以在不偏离本发明的范围的情况下 进行各种变型和修改。
例如，在上面的实施例中，系统控制器3在它执行了关闭放电灯 1的操作之后执行将数据存储在非易失性存储器32中的操作。然 而，顺序不仅限于此。当电源单元4中提供的电容器48的电容比 较大或者将要存储在非易失性存储器32中的数据量比较小时，顺序 可以改变。
系统控制器3也可以给出指令，以便在给出将数据存储在非易失 性存储器32中的指令之后以及在完成将数据存储在非易失性存储器 32中之前，切断放电灯1。如果使用大容量电容器作为电容器48， 则系统控制器3也可以给出指令，以便在完成将数据存储在非易失性 存储器32中之后切断放电灯1。
在上面的实施例中，说明了使用AC电源作为输入电源的投射显 示设备。相反，也可以釆用使用DC电源作为输入电源的投射显示设 备。
投射显示设备可以包括能够充电或放电的二次电池或电双层电容 器等等。在此情况下，应用上面实施例的每一个可以延长通过副电源 进行备份的时间长度或小型化副电源。
如所讨论的，上面实施例的每一个都可以以较低的成本提供具有 高可靠性的投射显示设备，因为它使用电源单元中提供的电容器，将 易失性存储器的数据存储在非易失性存储器中。
在优选实施例中，如果投射显示设备检测到AC电源被切断，首 先，它关闭作为光源的放电灯，然后，它将易失性存储器的数据存储 在非易失性存储器中。因此，它可以延长电源单元中提供的电容器中 累积的电荷的放电时间。在延长的时间段期间，它可以将易失性存储 器的数据存储在非易失性存储器中。相应地，投射显示设备与常规投 射显示设备不同，它不必包括专用于备份的副电源。如此，它可以降 低成本以及板的安装面积，并提高可靠性。
包括备份副电源的投射显示设备可以延长在AC电源被切断之 后可以进行备份的时间。因此，它可以增大备份处理的量，或者它可 以小型化备份副电源。
如果投射显示设备包括开关单元并被配置为基于AC输入电压 检测信号由硬件直接关闭光源，则它可以稳定地以高速度关闭光源， 而不依赖于系统控制器的微计算机的处理时间。
以下权利要求的范围应该被给予最广泛的解释，以便包含所有修 改、等效的结构和功能。
权利要求
1. 一种投射显示设备，包括:光源；电源单元，其从外部电源接收电力，并将从所接收的电力得出的电力供应给所述光源；检测单元，其检测电源单元从外部电源没有接收电力或没有接收充分电力的切断状态；非易失性存储器，用于存储投射显示设备的数据；电容器，其当电源单元正在从外部电源接收电力时累积电荷；以及控制单元，其能够在检测单元检测到所述切断状态之后进行操作，以执行将至少部分所述数据存储在非易失性存储器中的数据存储操作，执行该数据存储操作所需的电力是从电容器先前累积的电荷获得的。
2、 根据权利要求1所述的投射显示设备，其中电容器构成电源单 元的一部分，并且控制单元能够在检测单元检测到所述切断状态之后 进行操作，以防止电容器先前累积的电荷被光源消耗。
3、 根据权利要求1或2所述的投射显示设备，其中控制单元能够在检测到所述切断状态之后进行操作，以在关 闭光源之后执行至少部分所述数据存储操作。
4、 根据权利要求1到3中任一项所述的投射显示设备，其中 所述电源单元适于从外部电源接收AC电力；并且 所述检测单元包括以依赖于所接收AC电力的频率的频率产生脉冲的脉冲产生单元，并且能够进行操作以当脉沖产生单元在预设时间 段内没有产生所述脉冲时检测到所述切断状态。
5、 根据权利要求1到4中任一项所述的投射显示设备，还包括用 于当电源单元正在从外部电源接收电力时存储投射显示设备的数据的 易失性存储器，控制单元能够在所述数据存储操作中进行操作以将存 储在易失性存储器中的数据的一些或全部传输到非易失性存储器。
6、 根据权利要求1所述的投射显示设备，包括 图像投射单元，其使用所迷光源的光来投射图像； 电力控制器，其依赖于通过控制单元输出的命令信号，控制供应到光源的供应电压。
7、 根据权利要求6所述的投射显示设备，其中控制单元包括适于 执行一个或多个程序的系统控制器，还包括提供在系统控制器和电力 控制器之间的以硬件实现的开关单元，其中开关单元能够进行操作以在所述检测单元检测到所述切断状 态之后，阻止命令信号从控制器传到电力控制器。
8、 一种投射显示设备，包括 光源；电源装置，用于从外部电源接收电力，并将从所接收的电力得出 的电力供应给所述光源；检测装置，用于检测电源装置从外部电源没有接收电力或没有接 收充分电力的切断状态；非易失性存储器，用于存储投射显示设备的数据；电容器装置，其当电源装置正在从外部电源接收电力时累积电荷；以及控制装置，其能够在检测装置检测到所述切断状态之后进行操作， 以执行将至少部分所述数据存储在非易失性存储器中的数据存储操 作，执行数据存储操作所需的电力是从电容器装置先前累积的电荷获 得的。
全文摘要
本发明提供投射显示设备。投射仪(100)包括使用来自放电灯(1)的光投射图像的图像投射单元(6)、控制供应到放电灯(1)的供应电压的镇流器(2)、控制输出到镇流器(2)的命令信号的系统控制器(3)、易失性存储器(31)、用于存储易失性存储器(31)中存储的数据的非易失性存储器(32)以及电源单元(4)，该电源单元(4)包括用于产生从外部电源供应到镇流器(2)的供应电压的电容器(48)。系统控制器(3)使用当外部电源被切断时由电容器(48)的累积电荷产生的电压，将易失性存储器(31)的数据存储在非易失性存储器(32)中。
文档编号G03B21/00GK101382725SQ200810212560
公开日2009年3月11日 申请日期2008年9月5日 优先权日2007年9月7日
发明者安田均 申请人:佳能株式会社