JPH11260584A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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Abstract
ンプ寿命が短くなるのを防止した放電灯点灯装置を提供
する。 【解決手段】インバータ回路3は直流電源回路2の直流
電圧を矩形波の交流電圧に変換して放電灯5に供給す
る。放電灯5の始動後の一定時間、インバータ駆動回路
6はインバータ回路3の発振周波数を低い周波数に設定
し、放電灯5を低周波点灯させた後、発振周波数を高い
周波数に設定する。電力制御回路7は、直流電源回路2
の出力を制御することにより、初始動時における低周波
点灯時のランプ電流よりも再始動時における低周波点灯
時のランプ電流を小さくし、且つ、インバータ駆動回路
6及び電力制御回路7は、初始動時と再始動時とで、低
周波点灯時のランプ電流を低周波点灯時の発振周波数の
2倍の値で除した値が略一定になるように、発振周波数
及びランプ電流を制御する。
Description
関するものである。
電圧を発生する直流電源回路と、直流電源回路の直流電
圧を交流電圧に変換して放電灯に供給するインバータ回
路と、インバータ回路の発振周波数を制御する第1の制
御回路とを備え、放電灯の始動時においてランプ電流が
流れ始めた直後の一定時間、第1の制御回路が、インバ
ータ回路の発振周波数を比較的低い周波数fLに設定し
て、放電灯を低周波で点灯させた後、第1の制御回路が
インバータ回路の発振周波数を周波数fLよりも高い周
波数fH(fL<fH)に変化させることによって、放
電灯を安定且つスムーズに点灯させるものがあった(例
えば、特開平6−119984号参照)。
装置では、第1の制御回路がインバータ回路の発振周波
数を周波数fLに設定し、放電灯を低周波点灯させる際
のランプ電流の大きさによっては、放電灯の始動時に閃
光が発生するという問題があった。また、放電灯を低周
波点灯させる際のランプ電流の大きさとインバータ回路
の発振周波数とによっては、低周波点灯時に放電灯に供
給されるエネルギが過少又は過大になり、ランプ寿命が
短くなるという問題もあった。
であり、始動時に閃光が発生するのを防止し、且つ、ラ
ンプ寿命が短くなるのを防止した放電灯点灯装置を提供
することにある。
に、請求項1の発明では、直流電圧を発生する直流電源
回路と、直流電源回路の直流電圧を交流電圧に変換して
放電灯に供給するインバータ回路と、インバータ回路の
発振周波数を制御する第1の制御回路と、放電灯に流れ
るランプ電流の大きさを制御する第2の制御回路とを備
え、放電灯の始動時でランプ電流が流れ始めた直後の一
定時間、第1の制御回路はインバータ回路の発振周波数
を比較的低い周波数に設定して放電灯を低周波点灯さ
せ、一定時間が経過すると発振周波数を高くするととも
に、第2の制御回路は、再始動時における低周波点灯時
のランプ電流を初始動時における低周波点灯時のランプ
電流よりも小さくし、且つ、第1及び第2の制御回路
は、初始動時と再始動時とで低周波点灯時のランプ電流
を低周波点灯時の発振周波数の2倍の値で除した値が略
等しくなるように制御しており、再始動時における低周
波点灯時のランプ電流を初始動時に比べて小さくしてい
るので、再始動時に放電灯に過大なランプ電流が流れて
閃光が発生するのを防止することができる。しかも、第
1及び第2の制御回路は、初始動時と再始動時とで低周
波点灯時のランプ電流を低周波点灯時の発振周波数の2
倍の値で除した値が略等しくなるように制御しているの
で、低周波点灯時に放電灯に供給されるエネルギを一定
に保つことができ、放電灯に供給されるエネルギが不足
したり、過大なエネルギが放電灯に供給されることがな
く、放電灯の寿命に与える影響を低減することができ
る。
いて、放電灯の消灯から再始動までの時間を計時する計
時手段を設け、第2の制御回路は、計時手段の計時した
時間が長いほど、再始動時における低周波点灯時のラン
プ電流を大きくしており、消灯から再始動までの時間が
長いほど放電灯は始動しにくくなるが、消灯から再始動
までの時間が長いほどランプ電流を大きくすることによ
って、放電灯を始動しやすくすることができる。
いて、放電灯の消灯から再始動までの時間を計時する計
時手段を設け、再始動時から上記一定時間が経過するま
での間、第1及び第2の制御回路は、計時手段の計時し
た時間に応じてインバータ回路の発振周波数とランプ電
流とを制御しているので、請求項1の発明と同様、再始
動時に放電灯に過大なランプ電流が流れて閃光が発生す
るのを防止することができ、且つ、低周波点灯時に放電
灯に供給するエネルギを一定に維持して、放電灯の寿命
に与える影響を低減することができる。
いて、計時手段は、コンデンサと該コンデンサを充放電
する定電流回路とからなり、コンデンサの両端電圧より
放電灯の消灯から再始動までの時間を計時しており、請
求項5の発明では、計時手段は、放電灯の表面温度を計
測する温度センサからなり、温度センサが検出した放電
灯の表面温度より放電灯の消灯から再始動までの時間を
計時しているので、簡単な構成で消灯から再始動までの
時間を計時することができる。
いて、計時手段は、クロック信号をカウントすることに
よって放電灯の消灯から再始動までの時間を計測するマ
イクロコンピュータからなっているので、消灯から再始
動までの時間を正確に計時することができる。請求項7
の発明では、請求項1の発明において、放電灯の始動時
から上記一定時間が経過するまでの低周波点灯時に、第
2の制御回路が、初始動時の場合はランプ電流を略2.
0A以上且つ略2.6A以下に制御し、再始動時の場合
はランプ電流を略0.3A以上且つ略1.0A以下に制
御しており、ランプ電流を望ましい値に制御することに
より、放電灯の始動時に閃光が発生するのを防止でき、
且つ、放電灯の寿命に与える影響を低減することができ
る。
して説明する。 (実施形態1)本実施形態の放電灯点灯装置の回路図を
図1に、動作を説明する波形図を図2に示す。尚、この
放電灯点灯装置は、例えば車両用のヘッドライトの点灯
装置に用いられる。
1と、電源部1の出力を所望の直流電圧及び直流電流に
変換する直流電源回路2と、直流電源回路2の直流電圧
を矩形波の交流電圧に変換して例えばメタルハライドラ
ンプなどの高圧放電灯からなる放電灯5に供給するイン
バータ回路3と、放電灯5に高電圧を印加して放電灯5
を始動させるイグナイタ回路4と、インバータ回路3の
発振周波数を制御する第1の制御回路たるインバータ駆
動回路6と、直流電源回路2の出力電圧及び出力電流を
制御することによって放電灯5に流れるランプ電流ILa
を制御する第2の制御回路たる電力制御回路7と、放電
灯5の消灯から再始動までの時間を計時する計時手段た
る消灯時間計測回路8とから構成される。イグナイタ回
路4は放電灯5に高電圧を印加して放電灯5を始動さ
せ、放電灯5は、始動後インバータ回路3から供給され
る矩形波の交流電圧によって点灯状態を維持する。尚、
電源部1としては交流電源を用いても良く、直流電源回
路2としては電源部1の出力を所望の出力電圧及び出力
電流に変換するものであれば、1石式フライバックコン
バータや2石式ハーフブリッジ回路などどのような回路
を用いても良い。
子間に接続された抵抗R1,R2,R3の直列回路と、
抵抗R3に並列接続されたコンデンサCとから構成さ
れ、抵抗R1,R2,R3の直列回路からなる定電流回
路によりコンデンサCが充放電される。放電灯5の点灯
時には、電源部1から抵抗R1,R2を介してコンデン
サCに一定の充電電流が流れ、コンデンサCが充電され
る。一方、放電灯5の消灯時には電源部1からエネルギ
が供給されないので、コンデンサCから抵抗R3を介し
て一定の放電電流が流れ、コンデンサCの両端電圧が時
間の経過とともに除々に低下する。而して、コンデンサ
Cの両端電圧を計測することによって、簡単な回路構成
で消灯から再始動までの時間を計測することができる。
よって計測された消灯から再始動までの時間に応じて、
直流電源回路2の出力電圧及び出力電流を制御する。ま
た、電力制御回路7は、電源部1の出力や放電灯5の点
灯状態に応じて直流電源回路2の出力を制御する機能を
有しており、入力電源の変動や放電灯5の点灯状態の変
化に応じて直流電源回路2の出力を変化させることによ
り、放電灯5を安定的に点灯させることができる。ま
た、電力制御回路7は、インバータ回路3が所定の発振
周波数で動作するようにインバータ駆動回路6に制御信
号を出力し、インバータ駆動回路6は電力制御回路7か
ら入力された制御信号に応じてインバータ回路3を所定
の発振周波数で動作させる。
る。時刻t0においてイグナイタ回路4が放電灯5に高
電圧を印加して放電灯5を始動させ、放電灯5にランプ
電流が流れ始めた直後の一定時間A、インバータ駆動回
路6は電力制御回路7の制御信号に応じてインバータ回
路3を比較的低い周波数fLで動作させ、放電灯5を低
周波点灯させる。そして、始動時から一定時間Aが経過
すると、インバータ駆動回路6がインバータ回路3を周
波数fLよりも高い周波数fHで動作させる(fL<f
H)。
の半周期の時間をt1(t2)、この時の電流値をi0
とすると、消灯時間計測回路8によって計測された消灯
から再始動までの時間に応じて、インバータ駆動回路6
が低周波点灯時のインバータ回路3の発振周波数、すな
わちランプ電流の半周期の時間t1を制御し、電力制御
回路7がランプ電流i0を制御する。放電灯5の初始動
時には放電灯5が始動しにくいため、再始動時に比べて
ランプ電流i0を大きくする。一方、初始動時に比べて
始動しやすい再始動時にはランプ電流i0を小さくし
て、放電灯5から閃光が発生するのを抑制している。こ
こに、初始動とは、放電灯5の始動特性に影響を与えな
い程度まで放電灯5が周囲温度に十分なじんだ状態をい
う。
流の半周期の時間t1が同じであれば、初始動時と再始
動時とで低周波点灯時のランプ電流i0を変化させるこ
とによって、低周波点灯時に放電灯5に供給されるエネ
ルギが変動して、放電灯5のランプ寿命に影響を与え
る。そこで、低周波点灯時に放電灯5に供給されるエネ
ルギを一定に保つために、再始動時は初始動時に比べて
低周波点灯時におけるランプ電流の半周期の時間t1を
大きくしている。
灯時に放電灯5に供給するエネルギを略等しくするため
には、低周波点灯時におけるランプ電流i0と半周期の
時間t1との積(i0×t1)を略一定にすれば良い。
低周波点灯時におけるインバータ回路3の発振周波数を
fとすると、半周期の時間t1は〔1/(2×f)〕と
表されるから、初始動時と再始動時とで、低周波点灯時
におけるランプ電流i0を低周波点灯時におけるインバ
ータ回路3の発振周波数fの2倍の値で除した値〔i0
/(2×f)〕が略等しくなるように、インバータ駆動
回路6及び電力制御回路7がインバータ回路3の発振周
波数fと放電灯5のランプ電流i0とをそれぞれ制御す
る。
時における低周波点灯時のランプ電流i0を初始動時に
比べて小さくし、且つ、インバータ駆動回路6及び電力
制御回路7は、初始動時と再始動時とで低周波点灯時に
おけるランプ電流i0を低周波点灯時におけるインバー
タ回路3の発振周波数fの2倍の値で除した値〔i0/
(2×f)〕が略等しくなるように、発振周波数f及び
ランプ電流i0を制御しているので、放電灯5に供給す
るエネルギを一定に維持して、ランプ寿命に与える影響
を低減するとともに、閃光の発生を抑制して、放電灯5
を安定に始動させることができる。
消灯時間計測回路8のコンデンサCの両端電圧から計測
した放電灯5の消灯から再始動までの時間に応じて1対
1で放電灯5のランプ電流及びインバータ回路3の発振
周波数を制御しているが、放電灯5のランプ寿命に影響
を与えることなく、閃光の発生を抑制することができれ
ば、コンデンサCの両端電圧を含む複数のパラメータか
ら、放電灯5のランプ電流及びインバータ回路3の発振
周波数を決定しても良い。
置の回路図を図3に示す。尚、基本的な回路構成及び動
作は実施形態1と同様であるので、同一の構成要素には
同一の符号を付して、その説明を省略する。実施形態1
では、コンデンサCの両端電圧を計測することによって
放電灯5の消灯から再始動までの時間を計時している
が、本実施形態では、放電灯5の管壁温度(表面温度)
を検出するための温度センサ9を設け、温度センサ9に
よって検出された管壁温度より放電灯5の消灯から再始
動までの時間を計時しており、簡単な構成で消灯から再
始動までの時間を計時することができる。而して、電力
制御回路7は、温度センサ9の出力より放電灯5の消灯
から再始動までの時間を計算し、消灯から再始動までの
時間に応じて、再始動時から一定時間が経過するまでの
間、インバータ駆動回路6及び電力制御回路7がそれぞ
れインバータ回路3の発振周波数と放電灯5のランプ電
流とを制御する。
に、電力制御回路7が、再始動時における低周波点灯時
のランプ電流i0を初始動時に比べて小さくし、且つ、
インバータ駆動回路6及び電力制御回路7が、初始動時
と再始動時とで、低周波点灯時におけるランプ電流i0
を低周波点灯時におけるインバータ回路3の発振周波数
fの2倍の値で除した値〔i0/(2×f)〕が略等し
くなるように発振周波数f及びランプ電流i0を制御し
ているので、放電灯5に供給するエネルギを一定に維持
して、ランプ寿命に与える影響を低減するとともに、閃
光の発生を抑制して、放電灯5を安定に始動させること
ができる。
置の回路図を図4に示す。尚、基本的な回路構成及び動
作は実施形態1と同様であるので、同一の構成要素には
同一の符号を付して、その説明を省略する。実施形態1
では、コンデンサCの両端電圧を計測することによって
放電灯5の消灯から再始動までの時間を計測している
が、本実施形態では、クロック信号をカウントすること
によって放電灯5の消灯から再始動までの時間を計時す
るマイクロコンピュータ(以下、マイコンと略す)10
を設けており、放電灯5の消灯から再始動までの時間を
正確に計時することができる。またマイコン10は、放
電灯5の消灯から再始動までの時間に応じて、始動時に
ランプ電流が流れはじめてから一定時間Aが経過するま
での間、インバータ回路3の発振周波数や放電灯5のラ
ンプ電流を制御するための制御信号をインバータ駆動回
路6及び電力制御回路7にそれぞれ出力する。ここで、
電力制御回路7はマイコン10から入力された制御信号
に応じて直流電源回路2の出力を制御している。すなわ
ち、電力制御回路7は、放電灯5の消灯から再始動まで
の時間に応じて、直流電源回路2の出力電圧及び出力電
流を制御している。また、電力制御回路7は、電源部1
の出力や放電灯5の点灯状態に応じて、直流電源回路2
の出力を制御する機能も備えており、入力電源の電源変
動や放電灯5の点灯状態の変化に応じて直流電源回路2
の出力を変化させることにより、放電灯5を安定的に点
灯させることができる。一方、インバータ駆動回路6は
マイコン10から入力された制御信号に応じてインバー
タ回路3を駆動する。
に、電力制御回路7が、再始動時における低周波点灯時
のランプ電流i0を初始動時に比べて小さくし、且つ、
インバータ駆動回路6及び電力制御回路7が、初始動時
と再始動時とで低周波点灯時におけるランプ電流i0を
低周波点灯時におけるインバータ回路3の発振周波数f
の2倍の値で除した値〔i0/(2×f)〕が略等しく
なるように、発振周波数f及びランプ電流i0を制御し
ているので、放電灯5に供給するエネルギを一定に維持
して、ランプ寿命に与える影響を低減するとともに、閃
光の発生を抑制して、放電灯5を安定に始動させること
ができる。
灯5の始動時でランプ電流が流れ始めた直後の一定時間
A、放電灯5を低周波点灯する際に放電灯5に流れるラ
ンプ電流は、実験の結果から、初始動時の場合は略2.
0A以上且つ略2.6A以下とし、再始動時の場合は略
0.3A以上且つ略1.0A以下とするのが望ましく、
ランプ寿命に影響を与えること無く、閃光の発生を抑制
して、放電灯5を安定に始動させることができる。な
お、この時のインバータ回路3の発振周波数は、初始動
時と再始動時とで、低周波点灯時におけるランプ電流i
0を低周波点灯時におけるインバータ回路3の発振周波
数fの2倍の値で除した値〔i0/(2×f)〕が略等
しくなるような値に設定すれば良い。
電圧を発生する直流電源回路と、直流電源回路の直流電
圧を交流電圧に変換して放電灯に供給するインバータ回
路と、インバータ回路の発振周波数を制御する第1の制
御回路と、放電灯に流れるランプ電流の大きさを制御す
る第2の制御回路とを備え、放電灯の始動時でランプ電
流が流れ始めた直後の一定時間、第1の制御回路はイン
バータ回路の発振周波数を比較的低い周波数に設定して
放電灯を低周波点灯させ、一定時間が経過すると発振周
波数を高くするとともに、第2の制御回路は、再始動時
における低周波点灯時のランプ電流を初始動時における
低周波点灯時のランプ電流よりも小さくし、且つ、第1
及び第2の制御回路は、初始動時と再始動時とで低周波
点灯時のランプ電流を低周波点灯時の発振周波数の2倍
の値で除した値が略等しくなるように制御しており、再
始動時における低周波点灯時のランプ電流を初始動時に
比べて小さくしているので、再始動時に放電灯に過大な
ランプ電流が流れて閃光が発生するのを防止できるとい
う効果がある。しかも、第1及び第2の制御回路は、初
始動時と再始動時とで低周波点灯時のランプ電流を低周
波点灯時の発振周波数の2倍の値で除した値が略等しく
なるように制御しているので、低周波点灯時に放電灯に
供給されるエネルギを一定に保つことができ、放電灯に
供給されるエネルギが不足したり、過大なエネルギが放
電灯に供給されることがなく、放電灯の寿命に与える影
響を低減できるという効果がある。
動までの時間を計時する計時手段を設け、第2の制御回
路は、計時手段の計時した時間が長いほど、再始動時に
おける低周波点灯時のランプ電流を大きくしており、消
灯から再始動までの時間が長いほど放電灯は始動しにく
くなるが、消灯から再始動までの時間が長いほどランプ
電流を大きくすることによって、放電灯を始動しやすく
することができるという効果がある。
動までの時間を計時する計時手段を設け、再始動時から
上記一定時間が経過するまでの間、第1及び第2の制御
回路は、計時手段の計時した時間に応じてインバータ回
路の発振周波数とランプ電流とを制御しているので、請
求項1の発明と同様、再始動時に放電灯に過大なランプ
電流が流れて閃光が発生するのを防止することができ、
且つ、低周波点灯時に放電灯に供給するエネルギを一定
に維持して、放電灯の寿命に与える影響を低減できると
いう効果がある。
サと該コンデンサを充放電する定電流回路とからなり、
コンデンサの両端電圧より放電灯の消灯から再始動まで
の時間を計時しており、請求項5の発明は、計時手段
は、放電灯の表面温度を計測する温度センサからなり、
温度センサが検出した放電灯の表面温度より放電灯の消
灯から再始動までの時間を計時しているので、簡単な構
成で消灯から再始動までの時間を計時することができる
という効果がある。
信号をカウントすることによって放電灯の消灯から再始
動までの時間を計測するマイクロコンピュータからなっ
ているので、消灯から再始動までの時間を正確に計時す
ることができるという効果がある。請求項7の発明は、
放電灯の始動時から上記一定時間が経過するまでの低周
波点灯時に、第2の制御回路が、初始動時の場合はラン
プ電流を略2.0A以上且つ略2.6A以下に制御し、
再始動時の場合はランプ電流を略0.3A以上且つ略
1.0A以下に制御しており、ランプ電流を望ましい値
に制御することにより、放電灯の始動時に閃光が発生す
るのを防止でき、且つ、放電灯の寿命に与える影響を低
減することができるという効果がある。
る。
る。
る。
Claims (7)
- 【請求項1】直流電圧を発生する直流電源回路と、直流
電源回路の直流電圧を交流電圧に変換して放電灯に供給
するインバータ回路と、インバータ回路の発振周波数を
制御する第1の制御回路と、放電灯に流れるランプ電流
の大きさを制御する第2の制御回路とを備え、放電灯の
始動時でランプ電流が流れ始めた直後の一定時間、第1
の制御回路はインバータ回路の発振周波数を比較的低い
周波数に設定して放電灯を低周波点灯させ、一定時間が
経過すると発振周波数を高くするとともに、第2の制御
回路は、再始動時における低周波点灯時のランプ電流を
初始動時における低周波点灯時のランプ電流よりも小さ
くし、且つ、第1及び第2の制御回路は、初始動時と再
始動時とで低周波点灯時のランプ電流を低周波点灯時の
発振周波数の2倍の値で除した値が略等しくなるように
制御することを特徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項2】放電灯の消灯から再始動までの時間を計時
する計時手段を設け、第2の制御回路は、計時手段の計
時した時間が長いほど、再始動時における低周波点灯時
のランプ電流を大きくすることを特徴とする請求項1記
載の放電灯点灯装置。 - 【請求項3】放電灯の消灯から再始動までの時間を計時
する計時手段を設け、再始動時から上記一定時間が経過
するまでの間、第1及び第2の制御回路は、計時手段の
計時した時間に応じてインバータ回路の発振周波数とラ
ンプ電流とを制御することを特徴とする請求項1記載の
放電灯点灯装置。 - 【請求項4】計時手段は、コンデンサと該コンデンサを
充放電する定電流回路とからなり、コンデンサの両端電
圧より放電灯の消灯から再始動までの時間を計時するこ
とを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項5】計時手段は、放電灯の表面温度を計測する
温度センサからなり、温度センサが検出した放電灯の表
面温度より放電灯の消灯から再始動までの時間を計時す
ることを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項6】計時手段は、クロック信号をカウントする
ことによって放電灯の消灯から再始動までの時間を計測
するマイクロコンピュータからなることを特徴とする請
求項1記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項7】放電灯の始動時から上記一定時間が経過す
るまでの低周波点灯時に、第2の制御回路が、初始動時
の場合はランプ電流を略2.0A以上且つ略2.6A以
下に制御し、再始動時の場合はランプ電流を略0.3A
以上且つ略1.0A以下に制御することを特徴とする請
求項1記載の放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP6371098A JP3736109B2 (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6371098A JP3736109B2 (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3736109B2 JP3736109B2 (ja) | 2006-01-18 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6371098A Expired - Fee Related JP3736109B2 (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 放電灯点灯装置 |
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| JP (1) | JP3736109B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6693393B2 (en) | 2001-01-12 | 2004-02-17 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Ballast for a discharge lamp |
| JP2006210280A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Sharp Corp | ランプユニット、及び投射型画像表示装置 |
-
1998
- 1998-03-13 JP JP6371098A patent/JP3736109B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6693393B2 (en) | 2001-01-12 | 2004-02-17 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Ballast for a discharge lamp |
| JP2006210280A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Sharp Corp | ランプユニット、及び投射型画像表示装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3736109B2 (ja) | 2006-01-18 |
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