(57)【要約】【課題】電力が定格値に達する前の初期動作と定格値に達した後の定常動作とを適切に調整して特性の劣化等を抑制できる光源装置及びこれを組み込んだプロジェクタを提供すること。【解決手段】制御装置７０ｂが、発光管１の状態区分の判断結果に応じて複数の動作条件から選択したいずれかの動作条件、具体的には発光管１に供給する電流の値を発光管１の状態に適した値に設定し始動及び立上げの初期動作を行い（ステップＳ１４，Ｓ１５）、発光管１に供給する矩形波に三角波を重畳した波形の三角波跳上げ率を発光管１の状態に適した値に設定して定常動作を行うので（ステップＳ１６）、発光管１の状態区分に応じた適切な動作が確保される。よって、発光管１の発光状態を長期間に亘ってフリッカ等の少ない良好な状態に保持することができ、発光管１の寿命を長くすることができる。【選択図】図２
2010021159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互間の放電により発光を行う第１電極及び第２電極を有する発光管と、
前記第１電極及び前記第２電極に定常的エネルギーを供給する定常動作と、前記定常動作を行う前に前記定常動作とは異なる動作で前記第１電極及び前記第２電極にエネルギーを供給する初期動作とを行う駆動部と、
前記発光管の状態を判断する判断部と、
前記初期動作の態様として前記発光管の状態に対応して設けられた複数の初期用給電条件と、前記定常動作の態様として前記発光管の状態に対応して設けられた複数の定常用給電条件とを記憶するデータ収納部とを備え、
前記駆動部は、前記判断部による判断結果に応じて前記複数の初期用給電条件から選択したいずれかの条件で前記初期動作を行い、前記判断部による判断結果に応じて前記複数の定常用給電条件から選択したいずれかの条件で前記定常動作を行う、光源装置。
【請求項２】
前記駆動部は、前記判断部による判断結果に応じて、前記初期動作と前記定常動作とをそれぞれ個別に切り替える、請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記複数の初期用給電条件は、前記判断部による判断結果に対応する複数段階を有しており、
前記判断部による判断結果に応じて前記初期動作を切り替える際には、前記第１電極及び前記第２電極にそれぞれ供給する供給エネルギーを変化させる、請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項４】
前記複数の初期用給電条件は、前記発光管の劣化の複数段階に対応しており、
前記発光管の劣化の低い段階に対応した初期用給電条件の前記初期動作の始期に設けた始動動作の期間中の電流値よりも、前記発光管の劣化が高い段階に対応した初期用給電条件の当該電流値の方が小さい、請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記初期動作には、前記始動動作の後に行われる立上動作が含まれており、
前記複数の初期用給電条件は、前記発光管の劣化の複数段階に対応しており、
前記発光管の劣化の低い段階に対応した初期用給電条件の前記初期動作の前記立上動作期間中の終期の電流値の増加量よりも、前記発光管の劣化が高い段階に対応した初期用給電条件の当該電流値の増加量の方が大きい、請求項３及び請求項４のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記複数の定常用給電条件は、前記発光管の劣化の複数段階に対応しており、
前記発光管の劣化の低い段階に対応した定常用給電条件の前記第１電極及び前記第２電極にそれぞれ供給する交流電力のうち半周期の後半期間に供給される電力よりも、前記発光管の劣化が高い段階に対応した定常用給電条件の当該電力の方が大きい、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置からの照明光によって照明される光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された像を投射する投射光学系とを備えるプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の電極を有する放電ランプを備える光源装置、及びかかる光源装置を組み込んだプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
放電発光型の光源装置に組み込まれる放電ランプの状態は、使用時間とともに変化し、特に電極は点灯中に消耗してその形状が時間ととともに変化する。また、電極の構成材料であるタングステンの結晶状態や不純物の含有量も、同様に経時的に変化する。以上のような状態の変化をランプ電圧等によって検知して定常時の駆動波形を調整する駆動方法、あるいは、使用積算時間を監視しこの使用積算時間に応じて駆動波形を調整する駆動方法が開示されている（特許文献１〜６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００４／０６６６８７号パンフレット
【特許文献２】特開２００５−２７６６２３号公報
【特許文献３】特開２００４−３９５６３号公報
【特許文献４】特開２００３−２６４０９４号公報
【特許文献５】特開２００５−３１０４８４号公報
【特許文献６】特開２００５−２０９５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の駆動方法は、いずれも電力が定格値に達した後を対象としており、定格値到達前の電極の状態の管理が不十分で、フリッカの発生を早めたり電極の寿命を短くする場合があった。すなわち、電力が定格値に達するまでの初期動作における駆動波形の設定によって、電極の劣化の進行状態が大きく変わることが分かってきており、定格値に達する前の初期動作と定格値に達した後の定常動作とを総合的に調整する必要があると考えられる。
【０００５】
そこで、本発明は、電力が定格値に達する前の初期動作と定格値に達した後の定常動作とを適切に調整して特性の劣化等を抑制できる光源装置及びこれを組み込んだ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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る光源装置は、（ａ）相互間の放電により発光を行う第１電極及び第２電極を有する発光管と、（ｂ）第１電極及び第２電極に定常的エネルギーを供給する定常動作と定常動作を行う前に定常動作とは異なる動作で第１電極及び第２電極にエネルギーを供給する初期動作とを行う駆動部と、（ｃ）発光管の状態を判断する判断部と、（ｄ）初期動作の態様として発光管の状態に対応して設けられた複数の初期用給電条件と、定常動作の態様として発光管の状態に対応して設けられた複数の定常用給電条件とを記憶するデータ収納部とを備え、（ｂ１）駆動部は、判断部による判断結果に応じて複数の初期用給電条件から選択したいずれかの条件で初期動作を行い、判断部による判断結果に応じて複数の定常用給電条件から選択したいずれかの条件で定常動作を行う。
【０００７】
上記光源装置では、駆動部が、判断部による判断結果に応じて複数の初期用給電条件から選択したいずれかの条件で初期動作を行い、判断部による判断結果に応じて複数の定常用給電条件から選択したいずれかの条件で定常動作を行うので、発光管の状態に応じた適切な初期動作と定常動作とが実行される。よって、発光管の発光状態を長期間に亘ってフリッカ等の少ない良好な状態に保持することができ、発光管の寿命を長くすることができる。
【０００８】
また、本発明の具体的な態様又は観点では、上記光源装置において、駆動部が、判断部による判断結果に応じて、初期動作と定常動作とをそれぞれ個別に切り替える。この場合、初期動作と定常動作とをそれぞれ適切化することができ、光源装置の動作の各段階を発光管の状態に対応させてそれぞれ調整できる。
【０００９】
本発明の別の態様では、複数の初期用給電条件が、判断部による判断結果に対応する複数段階を有しており、判断部による判断結果に応じて初期動作を切り替える際に、第１電極及び第２電極にそれぞれ供給する供給エネルギーを変化させる。この場合、初期動作の内容を複数段階の供給エネルギーによって確実に調整できる。
【００１０】
本発明のさらに別の態様では、複数の初期用給電条件が、前記発光管の劣化の複数段階に対応しており、発光管の劣化の低い段階に対応した初期用給電条件の初期動作の始期に設けた始動動作の期間中の電流値よりも、発光管の劣化が高い段階に対応した初期用給電条件の当該電流値の方が小さい。この場合、始動動作において、電極の根元側に形成された針状結晶から封体部分にアーク放電が形成されやすくなる傾向を抑えて、発光管の劣化が早まることを防止できる。
【００１１】
本発明のさらに別の態様では、初期動作に、始動動作の後に行われる立上動作が含まれており、複数の初期用給電条件が、発光管の劣化の複数段階に対応しており、発光管の劣化の低い段階に対応した初期用給電条件の初期動作の立上動作期間中の終期の電流値の増加量よりも、発光管の劣化が高い段階に対応した初期用給電条件の当該電流値の増加量の方が大きい。この場合、立上動作において、電極の先端側の突起周辺に形成された凹凸が経時劣化に伴って溶かされにくくなった場合であっても、確実に凹凸を溶かすことが出来る。また、定常動作時に突起状の先端部が経時的に成長しにくくなる傾向を抑えることができ、発光管の劣化が早まることを防止できる。
【００１２】
本発明のさらに別の態様では、複数の定常用給電条件が、前記発光管の劣化の複数段階に対応しており、発光管の劣化の低い段階に対応した定常用給電条件の第１電極及び前記第２電極にそれぞれ供給する交流電力のうち半周期の後半期間に供給される電力よりも、発光管の劣化が高い段階に対応した定常用給電条件の当該電力の方が大きい。この場合、第１電極及び第２電極の先端部に形成される凹凸を初期段階で溶かしつつ先端部を成長又は維持することができる。この際、電極の先端部に形成される凹凸が経時劣化に伴って溶かされにくくなった場合であっても、確実に凹凸を溶かすことができる。また、定常動作時に突起状の先端部が経時的に成長しにくくなる傾向を抑えることができる。
【００１３】
本発明に係るプロジェクタは、（ａ）上述の光源装置と、（ｂ）光源装置からの照明光によって照明される光変調装置と、（ｃ）光変調装置によって形成された像を投射する投射光学系とを備える。
【００１４】
上記プロジェクタでは、上述の光源装置を用いているので、発光管の発光状態を長期間に亘ってフリッカ等の少ない良好な状態に保持し寿命の長い発光管により、長期間にわたって光源装置の交換が不要で良好な画像を投射するプロジェクタとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態の光源装置について説明する断面図である。
【図２】光源装置に組み込まれた電流駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図３】一対の電極の先端周辺部について説明する拡大図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は光源駆動装置による電極の補修を説明する拡大図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は光源駆動装置による電極の補修を説明する拡大図である。
【図６】発光管の通電状態の一例を概念的に説明するグラフである。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は、始動動作時における駆動例を説明するグラフである。
【図８】（Ａ）〜（Ｃ）は、立上げ動作時における駆動例を説明するグラフである。
【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は、定常動作時における駆動例を説明するグラフである。
【図１０】図１等に示す光源装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１１】光源装置を組み込んだプロジェクタを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
〔第１実施形態〕
以下、図面を参照して、本発明に係る第１実施形態の光源装置の構造、動作等について説明する。
【００１７】
図１は、光源装置１００の構造を概念的に説明する断面図である。光源装置１００において、放電ランプである光源ユニット１０は、放電発光型の発光管１と、楕円型の主反射鏡であるリフレクタ２と、球面状の副反射鏡である副鏡３とを備える。また、光源駆動装置７０は、詳細は後述するが、光源ユニット１０に交流電流を供給して所望の状態で発光させるための電気回路である。
【００１８】
光源ユニット１０において、発光管１は、中央部が球状に膨出した透光性の石英ガラス管から構成され、照明用の光を放射する封体である本体部分１１と、この本体部分１１の両端を通る軸線に沿って延びる第１及び第２封止部１３，１４とを備える。
【００１９】
本体部分１１内に形成される放電空間１２には、タングステン製の第１電極１５の先端部分と、同様にタングステン製の第２電極１６の先端部分とが所定距離で離間配置されており、希ガス、金属ハロゲン化合物等を含む放電媒体であるガスが封入されている。この本体部分１１の両端に延びる各封止部１３，１４の内部には、本体部分１１に設けた第１及び第２電極１５，１６の根元部分に対し電気的に接続されるモリブデン製の金属箔１７ａ，１７ｂが挿入され、両封止部１３，１４は、それ自体或いはガラス材料等によって外部に対して気密に封止されている。これらの金属箔１７ａ，１７ｂに接続されたリード線１８ａ，１８ｂに光源駆動装置７０により交流電圧を印加すると、一対の電極１５，１６間でアーク放電が生じ、本体部分１１が高輝度で発光する。ここで、図１から明らかなように、リフレクタ２は、第１電極１５側に配置され、副鏡３は、リフレクタ２に対向して第２電極１６側に配置される。
【００２０】
発光管１の本体部分１１のうち光束射出前方側の略半分は、副鏡３によって覆われている。この副鏡３は、石英ガラス製の一体成形品であり、発光管１の本体部分１１から前方に放射された光束を本体部分１１に戻す副反射部３ａと、この副反射部３ａの根元部を支持した状態で第２封止部１４の周囲に固定される支持部３ｂとを備える。支持部３ｂは、第２封止部１４を挿通させるとともに、副反射部３ａを本体部分１１に対してアライメントした状態で保持している。
【００２１】
リフレクタ２は、結晶化ガラスや石英ガラス製の一体成形品であり、発光管１の第１封止部１３が挿通される首状部２ａと、この首状部２ａから拡がる楕円曲面状の主反射部２ｂとを備える。首状部２ａは、第１封止部１３を挿通させるとともに、主反射部２ｂを本体部分１１に対してアライメントした状態で保持している。
【００２２】
発光管１は、主反射部２ｂの光軸に対応するシステム光軸ＯＡに沿って配置されるとともに、本体部分１１内の第１及び第２電極１５，１６間の発光中心Ｏが主反射部２ｂの楕円曲面の第１焦点Ｆ１位置と一致するように配置される。発光管１を点灯した場合、本体部分１１から放射された光束は主反射部２ｂで反射され、或いは副反射部３ａでの反射を経て主反射部２ｂでさらに反射され、楕円曲面の第２焦点Ｆ２位置に収束する光束となる。つまり、リフレクタ２及び副鏡３は、システム光軸ＯＡに対して略軸対称な反射曲面を有し、一対の電極１５，１６は、その軸心である電極軸をシステム光軸ＯＡと略一致させるように配置されている。
【００２３】
発光管１は、例えば石英ガラス管中に金属箔１７ａ，１７ｂの先端に固定された第１及び第２電極１５，１６を支持し、両封止部１３，１４に対応する部分で石英ガラス管を周囲からバーナで加熱して軟化、収縮させるシリンクシールによって作製される。発光管１は、リフレクタ２の首状部２ａに第１封止部１３を挿入した状態で、無機接着剤Ｃを注入及び充填して固化することにより固定され、副鏡３は、発光管１の第２封止部１４に支持部３ｂを挿通させた状態で、無機接着剤Ｃを注入及び充填して固化することにより固定される。
【００２４】
図２は、図１に示す光源ユニット１０を所望の状態で点灯動作させるための光源駆動装置７０の構成を模式的に示すブロック図である。
【００２５】
光源駆動装置７０は、図１等に示す一対の電極１５，１６間で放電を行うための交流電流を発生させるとともに、両電極１５，１６に対する交流電流の供給状態を制御する。光源駆動装置７０は、点灯装置７０ａと、制御装置７０ｂと、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０ｃとを備える。ここでは、一例として、光源駆動装置７０が、外部電源を使用する場合について説明する。つまり、光源駆動装置７０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ８１に接続されており、ＡＣ／ＤＣコンバータ８１は、商用電源９０に接続されている。ＡＣ／ＤＣコンバータ８１は、商用電源９０から供給される交流電流を直流に変換する。
【００２６】
点灯装置７０ａは、図１の光源ユニット１０を点灯駆動させる回路部分である。点灯装置７０ａにより、光源駆動装置７０の出力の周波数、振幅、デューティ比、正負の電圧又は電流比、出力波形等が調整され、任意の波形、例えば矩形、三角波、その重畳波等が出力される。
【００２７】
制御装置７０ｂは、例えば、マイクロコンピュータ、メモリ、センサ、インターフェース等から構成される回路ユニットであり、電源であるＤＣ／ＤＣコンバータ７０ｃにて生成された適切な駆動電圧により駆動される。制御装置７０ｂは、点灯装置７０ａの動作状態を制御する駆動制御部７４と、発光管１の状態を判断する判断部７５と、点灯装置７０ａの動作態様すなわち給電条件等の各種情報を記憶するデータ収納部７６とを備える。また、制御装置７０ｂは、発光管１の累積点灯時間を計測するためのタイマ７７と、発光管１への電圧を検出する電圧センサ７８とを備える。
【００２８】
駆動制御部７４は、データ収納部７６等に保管されたプログラムに従って動作する部分であり、データ収納部７６に保管された多数の給電条件から発光管１の現状に適合するものを選択し、点灯装置７０ａに対応する初期動作や定常動作を行わせる。なお、駆動制御部７４は、点灯装置７０ａと協働して、発光管１に給電して必要な点灯動作を行わせるための駆動部として機能する。
【００２９】
判断部７５は、発光管１の累積点灯時間がどのレベルにあるかや、発光管１への電圧がどのレベルあるかを判断する部分である。具体的には、発光管１の累積点灯時間が区分けされたどの時間範囲（状態区分）に該当するかや、発光管１への電圧が区分けされたどの電圧範囲（状態区分）に該当するか（発光管１の劣化がどの段階であるか）を判断する。
【００３０】
データ収納部７６は、発光管１の初期動作の態様として複数の初期用給電条件を記憶し、発光管１の定常動作の態様として複数の定常用給電条件を記憶する。具体的には、データ収納部７６は、初期動作に含まれる始動動作時や立上げ動作時の電流設定値を記憶し、定常動作での周波数や重畳波の三角波跳上げ率を記憶する。ここで、三角波跳上げ率とは、第１及び第２電極１５，１６にそれぞれ供給する交流電力の半周期分のうち後半期間に供給される電力の相対的な増加割合を意味する。
【００３１】
タイマ７７は、発光管１の点灯時間をチェックしており、毎回の点灯時間を累積した累積点灯時間を保持する。電圧センサ７８は、点灯装置７０ａを介して発光管１の第１及び第２電極１５，１６間にかかっている電圧を検出・保持する。
【００３２】
図３は、発光管１内に封入された第１及び第２電極１５，１６の先端部分の拡大図である。第１及び第２電極１５，１６は、先端部１５ａ，１６ａと、本体部１５ｂ，１６ｂと、コイル部１５ｃ，１６ｃと、芯棒１５ｄ，１６ｄとを備える。第１及び第２電極１５，１６の先端側に塊状の本体部１５ｂ，１６ｂを設けることで、熱容量を大きくすることができる。なお、第１及び第２電極１５，１６の先端部分は、封入前の段階で、芯棒１５ｄ，１６ｄにタングステンを巻き付け、これを加熱・溶融することにより形成される。この際、巻き付けられたタングステンのうち溶融されなかった残りの部分がコイル部１５ｃ，１６ｃとなる。
【００３３】
発光管１の累積点灯時間が増していくと、図示のように、第１及び第２電極１５，１６のコイル部１５ｃや芯棒１６ｄに針状結晶６５が形成されてくる。針状結晶６５は、発光管１の点灯時間の経過とともに形成され徐々に長く延びる傾向がある。このような針状結晶６５が一旦形成されると、針状結晶６５から本体部分１１の内壁に向けて放電が発生しやすくなり、このような放電が強くなると本体部分１１の内壁を劣化させ、発光管１の寿命短縮の原因となると考えられる。そこで、本実施形態では、光源駆動装置７０の動作により、発光管１の初期動作のうち始動動作時の電流設定値を例えば累積点灯時間の増加に伴って徐々に小さくする。これにより、針状結晶６５から本体部分１１内壁への放電を抑制し、発光管１の寿命短縮を防止する。
【００３４】
図４は、光源駆動装置７０による第１及び第２電極１５，１６の補修を説明する拡大図である。発光管１の累積点灯時間が増していくと、図４（Ａ）に示すように、第１及び第２電極１５，１６では、先端部１５ａ，１６ａ周辺の先端側領域１５ｇ，１６ｇにおいて、複数の凹凸６１が不規則に発生してくる。この場合、先端部１５ａと凹凸６１との間で放電起点が移動する現象、つまりフリッカやアークジャンプが発生する。ここで、フリッカは放電の起点の移動が連続的に起こるものであり、アークジャンプは、当初の放電起点位置から放電起点が完全に移動するものである。フリッカはチラツキを発生させ、アークジャンプは照度低下を発生させる。このような凹凸６１は、図４（Ｂ）に示すように、発光管１の初期動作のうち立上げ動作時の終期の電流値を増加させることによって溶かされ平滑化される。つまり、立上げ動作時の終期に至るまでにある程度温度が上昇するが、終期の電流増加によって更なる温度上昇が生じ、先端部１５ａ，１６ａを残したままで凹凸６１が平滑化される。その後は、図４（Ｃ）に示すように、発光管１の定常動作により先端部１５ａ，１６ａをより大きく成長させることができる。しかしながら、第１及び第２電極１５，１６の劣化が進行して累積点灯時間が長くなると、両電極１５，１６が消耗して凹凸６１の平滑化が必要になるにも関わらず、先端部１５ａ，１６ａに形成された凹凸６１は、次第に溶融しにくくなる。そこで、本実施形態では、光源駆動装置７０の動作により、発光管１の初期動作のうち立上げ動作時の終期における電流設定値を例えば累積点灯時間の増加に伴って徐々に大きくする。これにより、発光管１の点灯時間の経過とともに凹凸６１が溶けにくくなっても、これらを確実に溶かすことができる。また、先端部１５ａ，１６ａの成長が妨げられることを防止できる。
【００３５】
図５は、光源駆動装置７０による第１及び第２電極１５，１６の成長を説明する拡大図である。図５（Ａ）は上述した初期動作の立ち上げ動作時において一部溶解されて変形し短くなった先端部１５ａ，１６ａを示している。第１及び第２電極１５，１６の累積点灯時間が長くなると、先端部１５ａ，１６ａが次第に成長しにくくなる。そこで、本実施形態では、光源駆動装置７０の動作により、発光管１の定常動作において、第１電極及び第２電極１５，１６にそれぞれ供給する交流電力のうち半周期の後半期間に供給される電力の相対的な増加量に相当する三角波跳上げ率を増大させる。これにより、定常動作時における先端部１５ａ，１６ａの成長を促進させ、図５（Ｂ）に示すような所望の先端部１５ａ，１６ａの形状を維持することが可能となる。
【００３６】
以下、光源駆動装置７０の具体的な動作について説明する。図６は、発光管１の初期動作から定常動作にかけての通電状態の一例を概念的に説明するグラフである。グラフにおいて、横軸は点灯開始からの経過時間を示し、縦軸は発光管１に供給される電圧（一点鎖線）、電力（破線）、及び電流（実線）を示す。この例では、６０数秒程度の初期動作期間が設けられており、次に定格動作に対応する定常動作期間が設けられている。初期動作期間は、発光管１に過渡的エネルギー（具体的には過渡的電力）を供給するための期間であり、定常動作期間は、発光管１に定常的エネルギー（具体的には定常的電力）を供給するための期間である。この場合、初期動作期間については、数秒程度の始動動作時と、その後の６０秒程度の立上げ動作時とが設けられている。電圧については、初期動作期間中は徐々に増加し、定常動作期間中は一定値に飽和する。また、電力については、初期動作期間中の立ち上げ時に徐々に増加し、定常動作期間中は一定値に飽和する。さらに、電流については、絶縁破壊後の初期動作期間中は所定の値を維持するように制御され立上げ動作時の終期に一旦増加し、その後の定常動作期間中は電力が所定の値となるように制御されて略一定値に維持される。
【００３７】
図７（Ａ）〜７（Ｃ）は、図６の始動動作時すなわち領域Ａ１における駆動例を概念的に説明するグラフである。各グラフにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は電流を示す。図７（Ａ）は、累積点灯時間の短い、すなわち新しい発光管１に対する始動動作時における交流電流の供給を説明する図である。この場合、発光管１に電流値Ａ１の矩形波交流電流が供給され。図７（Ｂ）は、累積点灯時間が中程度の、すなわちある程度使用された発光管１に対する始動動作時における交流電流の供給を説明する図である。この場合、発光管１に電流値Ａ１より小さい電流値Ａ２の矩形波交流電流が供給される。図７（Ｃ）は、累積点灯時間が長い、すなわち古い発光管１に対する始動動作時における交流電流の供給を説明する図である。この場合、発光管１に電流値Ａ２より小さい電流値Ａ３の矩形波交流電流が供給される。つまり、発光管１の累積点灯時間が増加するにつれ発光管１の電流値を減少させている。これにより、第１及び第２電極１５，１６に成長する針状結晶６５から強い放電が生じることを防止して、発光管１の寿命が短くなる現象を抑制している。
【００３８】
なお、点灯の始動動作時における駆動波形は、第１及び第２電極１５，１６から正常な放電を起こさせ、かつ、ある一点で放電が長時間持続することによって本体部分１１へのアーク放電を防止するようなものとする。絶縁破壊直後の放電開始初期は、コイル部１５ｃ，１６ｃからも放電が生じ、その間に電極１５，１６全体が加熱される。そして、突起状の先端部１５ａ，１６ａが十分な高温に達すると、放電位置がコイル部１５ｃ，１６ｃから先端部１５ａ，１６ａに移動する。本体部分１１への放電等の異常現象は、コイル部１５ｃ，１６ｃや針状結晶６５からの放電時に起こりやすいため、始動動作時においては、両電極１５，１６の加熱によって、放電位置を先端部１５ａ，１６ａに速やかに移動することが望ましい。このため、放電位置が過剰に加熱される前に極性反転するようにし、本体部分１１へのアーク放電を回避している。上述のように、累積点灯時間の増加に伴って針状結晶６５が成長する傾向があり、これによる発光管１の早期劣化を防止すべく、発光管１の始動動作時における電流値を減少させることとしている。
【００３９】
図８（Ａ）〜８（Ｃ）は、図６の立上げ動作時の終期すなわち領域Ａ２における駆動例を概念的に説明するグラフである。各グラフにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は電流を示す。図８（Ａ）は、累積点灯時間の短い、すなわち新しい発光管１に対する立上げ動作時終期における交流電流の供給を説明する図である。この場合、発光管１に矩形波交流電流が供給されており、その電流値は、Ｂ１に増加する。図８（Ｂ）は、累積点灯時間が中程度の、すなわちある程度使用された発光管１に対する立上げ動作時終期における交流電流の供給を説明する図である。この場合、発光管１に矩形波交流電流が供給されており、その電流値は、Ｂ１より大きいＢ２に増加する。図８（Ｃ）は、累積点灯時間が長い、すなわち古い発光管１に対する立上げ動作時終期における交流電流の供給を説明する図である。この場合、発光管１に矩形波交流電流が供給されており、その電流値は、Ｂ２より大きいＢ３に増加する。つまり、発光管１の累積点灯時間が増加するにつれ、立上げ動作時終期における交流電流の増加量を増加させている。これにより、発光管１の累積点灯時間が増加して第１電極及び第２電極１５，１６の劣化が進んでも、先端側領域１５ｇ，１６ｇの凹凸６１の溶融量を確保することができるので、先端部１５ａ，１６ａの成長が妨げられることを防止できる。
【００４０】
なお、初期の立ち上げ時の駆動波形は、第１電極及び第２電極１５，１６に過剰なダメージを与えることなく、発光管１を短時間で定常状態に到達させるようなものとしている。ここで、電極のダメージとは、過剰な電流により両電極１５，１６が過熱し、先端部１５ａ，１６ａが溶解して平坦化することを言う。これにより、アーク長が長くなって、プロジェクタ等の照明対象において照度低下を引き起こす点で問題である。しかしながら、この溶解現象を逆に適度に利用すれば、消耗した先端部１５ａ，１６ａの周辺の凹凸６１を一旦溶かし、先端部１５ａ，１６ａを適度に溶かすことができるので、次の定常動作で先端部１５ａ，１６ａを徐々に成長させることもできる。発光管１の通電量を大きくすることによって発光輝度が上昇するので、照明対象がプロジェクタである場合、定常時にこの補修を行なうと、映像の照度が一時的に変化し、品質に悪影響を与えるおそれがある。しかし、本実施形態のように定格に達する前の立上げ段階においては、照度が連続的に増加しているので、一時的な照度変化を考慮する必要はない。すなわち、発光管１の通電量を大きくし先端部１５ａ，１６ａ周辺の凹凸６１を溶かすことにより、電流量の変化や先端部１５ａ，１６ａの形状変化によって照度変化が生じたとしても、映像品質に決定的な悪影響を与えることはない。
【００４１】
このような補修に関しては、第１電極及び第２電極１５，１６が消耗すると先端部１５ａ，１６ａが溶解しにくくなることが実験的に確認されている。この原因としては、（１）先端部１５ａ，１６ａと本体部分１１との距離が短くなっているので、先端部１５ａ，１６ａから本体部分１１への放熱が促進され、温度が上がりにくくなるなっている、（２）点灯中、電極構成材料であるタングステンの結晶が粗大化し、結晶粒が小さい場合に比べて融点が上昇し、溶解しにくくなっている、（３）点灯中、第１電極及び第２電極１５，１６中の不純物が蒸発脱離し、タングステンの純度が上がり、それに伴って融点が上昇するため、溶解しにくくなっている等の事情が考えられる。このため、第１電極及び第２電極１５，１６が消耗した場合であっても、上記のような溶解による突起再形成を達成するため、累積点灯時間の少ない時期よりも大きな電流を発光管１に流して、溶解現象を確実に起こす必要がある。このような考えに基づき、上述のように、発光管１の累積点灯時間が増加するにつれ、立上げ動作時終期における交流電流の増加量を増大させている。
【００４２】
図９（Ａ）〜９（Ｃ）は、定格に達した後の動作を説明するものであり、図６の定常動作期間すなわち領域Ａ３における駆動例を概念的に説明するグラフである。各グラフにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は電流を示す。図９（Ａ）は、累積点灯時間の短い、すなわち新しい発光管１に対する定常動作期間における交流電流の供給を説明する図である。この場合、発光管１に矩形波交流電流が供給されており、その電流値は、Ｃ０である。図９（Ｂ）は、累積点灯時間が中程度の、すなわちある程度使用された発光管１に対する定常動作期間における交流電流の供給を説明する図である。この場合、発光管１に対して矩形波に三角波を重畳させた重畳波が供給されており、その平均電流値は、Ｃ０に維持されているが、重畳波のピーク値は、Ｃ２になっている。ここで、平均電流値Ｃ０に対するピーク値Ｃ２の比を重畳波の三角波跳上げ率とすると、三角波跳上げ率Ｃ２／Ｃ０は、図９（Ａ）の三角波跳上げ率１よりも増加している。このように、三角波跳上げ率Ｃ２／Ｃ０が１よりも大きな場合、累積点灯時間が中程度の時の発光管１の第１電極及び第２電極１５，１６にそれぞれ供給される交流電力のうち陽極に対応する半周期の後半期間に供給される電力が、累積点灯時間が短い時の発光管１の第１及び第２電極１５，１６にそれぞれ供給される交流電力のうち半周期の後半期間に供給される電力に対して相対的に増加していることになる。このような相対的な増加量を三角波跳上げ率Ｃ２／Ｃ０として評価することができる。図９（Ｃ）は、累積点灯時間が長い、すなわちある程度使用された発光管１に対する定常動作期間における交流電流の供給を説明する図である。この場合、発光管１に重畳波が供給されており、その平均電流値は、Ｃ０に維持されているが、重畳波のピーク値は、Ｃ３になっている。ここで、重畳波の三角波跳上げ率Ｃ３／Ｃ０は、図９（Ｂ）の跳上げ率Ｃ２／Ｃ０よりも増加している。これにより、発光管１の累積点灯時間が増加して第１電極及び第２電極１５，１６の劣化が進んでも、先端部１５ａ，１６ａのサイズを維持することができる。
【００４３】
定常動作時の駆動波形は、矩形波に三角波を重畳して所望の三角波跳上げ率を実現したものとなっている。これは、交流駆動の半周期における後半領域で電力値を大きくすることにより、先端部１５ａ，１６ａの成長や維持を促すためである。交流駆動の半周期における後半領域で電力値を大きくすることの効果は、実験的に確認された。また、点灯時間が長くなり、第１電極及び第２電極１５，１６が消耗すると、突起が成長しにくくなることも、実験的に確認されている。このため、発光管１の累積点灯時間が増加するにつれて、すなわち消耗状態が進行するにつれて、交流駆動の半周期における後半領域で電力を大きくすることで、先端部１５ａ，１６ａの成長性を維持できるようにしている。
【００４４】
図１０は、光源駆動装置７０の動作を説明するフローチャートである。電源投入後の点灯開始前、制御装置７０ｂは、データ収納部７６の設定情報を読み出して通常の動作モードに設定されているか否かを確認する（ステップＳ１１）。通常の動作モードに設定されている場合、制御装置７０ｂは、タイマ７７で計測されている累積点灯時間をチェックすることにより、発光管１の状態（発光管１の劣化の段階）を判定する（ステップＳ１２）。具体的には、累積点灯時間を基準として５段階の発光管１の劣化状態に区分している。第１段階は、０〜１００時間の範囲であり、第２段階は、１０１〜３００時間の範囲であり、第３段階は、３０１〜１０００時間の範囲であり、第４段階は、１００１〜３０００時間の範囲であり、第５段階は、３００１時間以上の範囲である。なお、上記の状態区分は一例であり、発光管１の種類や用途に応じて適宜設定を変更できることはいうまでもない。このような状態区分の判定結果は、状態区分情報として、データ収納部７６の特定領域に保管される。
【００４５】
次に、制御装置７０ｂは、データ収納部７６に保管した駆動制御テーブルから、ステップＳ１２で判定した状態区分情報に対応する動作条件すなわち発光管１の劣化の段階に対応したデータを読み出す（ステップＳ１３）。各状態区分に対応する複数組の対応データは、複数の初期用給電条件と複数の定常用給電条件とを含んでおり、前者の初期用給電条件は、さらに始動時給電条件と立上げ時給電条件とを含んで構成される。以下の表１は、駆動制御テーブルの一例を示す。
【００４６】
【表１】
2010021159.tif 000003
【００４７】
この駆動制御テーブルの場合、始動動作時において、初期用給電条件のうち始動時給電条件として、発光管１に供給する電流値を、第１〜第５段階の発光管１の劣化の進行に合わせて２．５Ａ〜２．０Ａに徐々に減少させている。また、立上げ動作時終期において、初期用給電条件のうち立上げ時給電条件として、発光管１に供給する電流値を、第１〜第５段階の発光管１の劣化の進行に合わせて３．６Ａ〜３．８Ａに徐々に増加させている。また、定常動作期間において、定常用給電条件として、発光管１に供給する三角波の跳上げ率を、第１〜第５段階の発光管１の劣化の進行に合わせて０％〜３０％に徐々に増加させている。例えば発光管１が第１状態であると判定された場合、始動動作時の電流値を２．５Ａに設定し、立上げ動作時終期の電流値を３．６Ａに設定し、定常動作期間中の供給電流の三角波跳上げ率を０％とする動作条件すなわち対応データが読み出される。
【００４８】
次に、制御装置７０ｂは、ステップＳ１３で読み出した始動動作時に関する対応データに基づいて点灯装置７０ａの動作状態すなわち発光管１の駆動を制御する（ステップＳ１４）。具体的には、例えば状態区分が発光管１の劣化の段階が最も低い第１段階の場合、始動動作時の動作として、２．５Ａの交流電流を発光管１に供給して第１及び第２電極１５，１６間に正常な放電を生じさせる。この際、交流電流の周波数を数十〜数百Ｈｚとし、始動時動作を２〜３秒継続させる。始動動作時における交流電流の周波数や継続時間は、固定的なものとすることもできるが、表１の動作条件に含ませることにより、状態区分の変化に伴って設定を変更することもできる。
【００４９】
次に、制御装置７０ｂは、ステップＳ１３で読み出した立上げ動作時に関する対応データに基づいて点灯装置７０ａの動作状態すなわち発光管１の駆動を制御する（ステップＳ１５）。具体的には、例えば状態区分が発光管１の劣化の段階が最も低い第１段階の場合、立上げの当初動作として、３．０Ａ程度の交流電流を発光管１に供給して第１及び第２電極１５，１６間の発光を短時間で定常状態に到達させるようにする。この際、交流電流の周波数を５０〜３００Ｈｚとし、定格電力に達するまで立上げ時動作を継続させる。始動動作時における交流電流の周波数は、固定的なものとすることもできるが、表１の動作条件に含ませることにより、状態区分の変化に伴って設定を変更することもできる。さらに、立上げ動作時終期の動作として、３．６Ａ程度の交流電流を発光管１に供給して第１及び第２電極１５，１６に形成された凹凸６１を溶融して先端部１５ａ，１６ａの成長を促進する。立上げ動作時終期の電流値の増減パターンは、例えば電流値を一定の傾きで１秒程度増加させ、電流値が最大値に達した後に徐々に減少させるものとできる。このような電流値の増減パターンは、固定的なものとすることもできるが、表１の動作条件に含ませることにより、状態区分の変化に伴って設定を変更することもできる。
【００５０】
次に、制御装置７０ｂは、ステップＳ１３で読み出した定常動作期間に関する対応データに基づいて点灯装置７０ａの動作状態すなわち発光管１の駆動を制御する（ステップＳ１６）。具体的には、例えば状態区分が発光管１の劣化の段階が最も低い第１段階の場合、定常動作期間中の動作として、三角波跳上げ率０％の矩形波の交流電流を発光管１に供給して第１及び第２電極１５，１６間に正常な放電を生じさせる。この際、第１及び第２電極１５，１６間に例えば１７０Ｗ程度の電力が供給される。また、例えば状態区分が第２段階の場合、三角波跳上げ率１０％の重畳波の交流電流を発光管１に供給して先端部１５ａ，１６ａの成長が少し促進されるようにする。なお、交流電流の三角波跳上げ率は、各段階で固定的に維持されるものに限らず、周期的なものとすることもできる。具体的には、角波跳上げ率の異なる複数種類の波形を第１及び第２電極１５，１６間に交互に供給することも可能であり、この場合、平均的な三角波跳上げ率が劣化の段階に応じて増加していればよい。
【００５１】
一方、ステップＳ１１において、通常の動作モードに設定されていないと判断された場合、制御装置７０ｂは、データ収納部７６に保管した特別モードテーブルから、動作条件すなわち特別データを読み出す（ステップＳ２３）。特別モードテーブルは、例えば第１及び第２電極１５，１６の本格的な修復工程を定義する。例えば立上げ動作時終期に先端部１５ａ，１６ａを完全に溶かして平滑化し、定常動作期間の開始期に本体部１５ｂ，１６ｂの平坦な端面に先端部１５ａ，１６ａを徐々に成長させる。このため、特別モードテーブルの特別データには、立上げ動作時終期における電流値の増加分等の設定情報が保管され、また、定常動作期間における電流値の増減量、重畳波の三角波跳上げ率、デューティ比、周波数等の各種設定情報が保管されている。
【００５２】
次に、制御装置７０ｂは、ステップＳ２３で読み出した始動動作時に関する対応データに基づいて点灯装置７０ａの動作状態すなわち発光管１の点灯開始を制御する（ステップＳ２４）。
【００５３】
次に、制御装置７０ｂは、ステップＳ２３で読み出した立上げ動作時に関する対応データに基づいて点灯装置７０ａの動作状態すなわち発光管１の点灯状態を制御する（ステップＳ２５）。
【００５４】
次に、制御装置７０ｂは、ステップＳ２３で読み出した定常動作期間に関する対応データに基づいて点灯装置７０ａの動作状態すなわち発光管１の点灯状態を制御する（ステップＳ２６）。
【００５５】
以上により、特別モードでの動作が行われ、第１及び第２電極１５，１６に対する修復工程が実行される。この特別モードでの動作は、定期的に行われ或いはユーザの判断で一時的に行われるものであり、修復工程の完了によって解除され、その後は、通常の動作モードに戻る（ステップＳ２７）。なお、通常の動作モードに復帰した場合、ステップＳ１６に対応する定常動作が行われる。
【００５６】
以上の例では、データ収納部７６に保管した駆動制御テーブルを、累積点灯時間を判断基準として発光管１の劣化の段階を５段階の状態区分としているが（表１参照）、駆動制御テーブルを、第１及び第２電極１５，１６の定常動作時における電圧値に基づいて発光管１の劣化段階を５段階の状態区分とすることもできる。具体的には、前回の動作時の消灯前に電圧センサ７８の検出出力をデータ収納部７６に保管し、今回の動作開始前にデータ収納部７６に保管された電圧データを参照して発光管１の状態を判定する（ステップＳ１２）。以下の表２は、電圧データを基準とする駆動制御テーブルの一例を示す。
【００５７】
【表２】
2010021159.tif 000004
【００５８】
この駆動制御テーブルの場合、発光管１の劣化の段階が最も低い第１段階は、０〜６５Ｖの範囲であり、第２段階は、６６〜７５Ｖの範囲であり、第３段階は、７６〜９０Ｖの範囲であり、第４段階は、９１〜１００Ｖの範囲であり、第５段階は、１０１Ｖ以上の範囲である。この駆動制御テーブルでも、始動動作時に発光管１に供給する電流の値を、第１〜第５段階の進行に合わせて徐々に減少させており、立上げ動作時終期に発光管１に供給する電流の値を、第１〜第５段階の進行に合わせて徐々に増加させている。また、定常動作期間において、発光管１に供給する重畳波の三角波跳上げ率を、第１〜第５段階の進行に合わせて徐々に増加させている。
【００５９】
以上の説明から明らかなように、本実施形態の光源装置１００では、制御装置７０ｂが、発光管１の状態区分の判断結果に応じて複数の動作条件から選択したいずれかの動作条件、具体的には発光管１に供給する電流の値の調整によって始動及び立上げの初期動作を行い（ステップＳ１４，Ｓ１５）、発光管１に供給する重畳波の三角波跳上げ率の調整によって定常動作を行うので（ステップＳ１６）、発光管１の状態区分の変動に応じた適切な動作が確保される。よって、発光管１の発光状態を長期間に亘ってフリッカ等の少ない良好な状態に保持することができ、発光管１の寿命を長くすることができる。なお、本実施形態の場合、表１及び表２において、第１〜第５段階の各段階の切り替わりにおいて、初期動作の始動動作時、初期動作の立上動作時、及び定常動作時の給電条件が必ずしも同時に変化していないが、これは、各発光管１の劣化の状態に対して、初期動作の始動動作時、初期動作の立上動作時、及び定常動作時の個々の給電条件を適切に設定しているためである。
【００６０】
図１１は、図１の光源装置１００を組み込んだプロジェクタの構造を説明するための概念図である。プロジェクタ２００は、光源装置１００と、照明光学系２０と、色分離光学系３０と、液晶ライトバルブ４０ａ，４０ｂ，４０ｃと、クロスダイクロイックプリズム５０と、投射レンズ６０とを備える。なお、３つの液晶ライトバルブ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ全体としては、光変調部を構成する。
【００６１】
上記プロジェクタ２００において、光源装置１００は、図１に示した光源ユニット１０と、光源駆動装置７０とを備え、照明光学系２０等を介して液晶ライトバルブ４０ａ，４０ｂ，４０ｃを照明するための照明光を発生する。
【００６２】
照明光学系２０は、光源光の光束方向を平行化する平行化レンズ２２と、光を分割して重畳するためのインテグレータ光学系を構成する第１及び第２フライアイレンズ２３ａ，２３ｂと、光の偏光方向を揃える偏光変換素子２４と、両フライアイレンズ２３ａ，２３ｂを経た光を重畳させる重畳レンズ２５と、光の光路を折り曲げるミラー２６とを備え、これらにより均一化された略白色の照明光を形成する。照明光学系２０において、平行化レンズ２２は、光源ユニット１０から射出された照明光の光束方向を略平行に変換する。第１及び第２フライアイレンズ２３ａ，２３ｂは、それぞれマトリクス状に配置された複数の要素レンズからなり、第１フライアイレンズ２３ａを構成する要素レンズによって平行化レンズ２２を経た光を分割して個別に集光し、第２フライアイレンズ２３ｂを構成する要素レンズによって第１フライアイレンズ２３ａからの分割光束を適当な発散角にして射出させる。偏光変換素子２４は、ＰＢＳ、ミラー、位相差板等を一組の要素とするアレイで形成されており、第１フライアイレンズ２３ａにより分割された各部分光束の偏光方向を一方向の直線偏光に揃える役割を有する。重畳レンズ２５は、偏光変換素子２４を経た照明光を全体として適宜収束させて、後段の各色の光変調装置である液晶ライトバルブ４０ａ，４０ｂ，４０ｃの被照明領域に対する重畳照明を可能にする。
【００６３】
色分離光学系３０は、第１及び第２ダイクロイックミラー３１ａ，３１ｂと、反射ミラー３２ａ，３２ｂ，３２ｃと、３つのフィールドレンズ３３ａ，３３ｂ，３３ｃとを備え、照明光学系２０により均一化された照明光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の３色に分離するとともに、各色光を後段の液晶ライトバルブ４０ａ，４０ｂ，４０ｃへ導く。より詳しく説明すると、まず、第１ダイクロイックミラー３１ａは、ＲＧＢの３色のうちＲ光を透過させＧ光及びＢ光を反射する。また、第２ダイクロイックミラー３１ｂは、ＧＢの２色のうちＧ光を反射しＢ光を透過させる。次に、この色分離光学系３０において、第１ダイクロイックミラー３１ａを透過したＲ光は、反射ミラー３２ａを経て入射角度を調節するためのフィールドレンズ３３ａに入射する。また、第１ダイクロイックミラー３１ａで反射され、さらに、第２ダイクロイックミラー３１ｂでも反射されたＧ光は、入射角度を調節するためのフィールドレンズ３３ｂに入射する。さらに、第２ダイクロイックミラー３１ｂを通過したＢ光は、リレーレンズＬＬ１，ＬＬ２及び反射ミラー３２ｂ，３２ｃを経て入射角度を調節するためのフィールドレンズ３３ｃに入射する。
【００６４】
液晶ライトバルブ４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、入射した照明光の空間的強度分布を変調する非発光型の光変調装置であり、色分離光学系３０から射出された各色光に対応してそれぞれ照明される３つの液晶パネル４１ａ，４１ｂ，４１ｃと、各液晶パネル４１ａ，４１ｂ，４１ｃの入射側にそれぞれ配置される３つの第１偏光フィルタ４２ａ，４２ｂ，４２ｃと、各液晶パネル４１ａ，４１ｂ，４１ｃの射出側にそれぞれ配置される３つの第２偏光フィルタ４３ａ，４３ｂ，４３ｃとを備える。第１ダイクロイックミラー３１ａを透過したＲ光は、フィールドレンズ３３ａ等を介して液晶ライトバルブ４０ａに入射し、液晶ライトバルブ４０ａの液晶パネル４１ａを照明する。第１及び第２ダイクロイックミラー３１ａ，３１ｂの双方で反射されたＧ光は、フィールドレンズ３３ｂ等を介して液晶ライトバルブ４０ｂに入射し、液晶ライトバルブ４０ｂの液晶パネル４１ｂを照明する。第１ダイクロイックミラー３１ａで反射され、第２ダイクロイックミラー３１ｂを透過したＢ光は、フィールドレンズ３３ｃ等を介して液晶ライトバルブ４０ｃに入射し、液晶ライトバルブ４０ｃの液晶パネル４１ｃを照明する。各液晶パネル４１ａ〜４１ｃは、入射した照明光の偏光方向の空間的強度分布を変調し、各液晶パネル４１ａ〜４１ｃにそれぞれ入射した３色の光は、各液晶パネル４１ａ〜４１ｃに電気的信号として入力された駆動信号或いは画像信号に応じて、画素単位で偏光状態を調節される。この際、第１偏光フィルタ４２ａ〜４２ｃによって、各液晶パネル４１ａ〜４１ｃに入射する照明光の偏光方向が調整されるとともに、第２偏光フィルタ４３ａ〜４３ｃによって、各液晶パネル４１ａ〜４１ｃから射出される変調光から所定の偏光方向の変調光が取り出される。以上により、各液晶ライトバルブ４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、それぞれに対応する各色の像光を形成する。
【００６５】
クロスダイクロイックプリズム５０は、各液晶ライトバルブ４０ａ，４０ｂ，４０ｃからの各色の像光を合成する。より詳しく説明すると、クロスダイクロイックプリズム５０は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、Ｘ字状に交差する一対の誘電体多層膜５１ａ，５１ｂが形成されている。一方の第１誘電体多層膜５１ａは、Ｒ光を反射し、他方の第２誘電体多層膜５１ｂは、Ｂ光を反射する。クロスダイクロイックプリズム５０は、液晶ライトバルブ４０ａからのＲ光を誘電体多層膜５１ａで反射して進行方向右側に射出させ、液晶ライトバルブ４０ｂからのＧ光を誘電体多層膜５１ａ，５１ｂを介して直進・射出させ、液晶ライトバルブ４０ｃからのＢ光を誘電体多層膜５１ｂで反射して進行方向左側に射出させる。このようにして、クロスダイクロイックプリズム５０によりＲ光、Ｇ光及びＢ光が合成され、カラー画像による画像光である合成光が形成される。
【００６６】
投射レンズ６０は、投射光学系であり、クロスダイクロイックプリズム５０を経て形成された合成光による画像光を所望の拡大率で拡大してスクリーン（不図示）上にカラーの画像を投射する。
【００６７】
なお、この発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００６８】
例えば、上記実施形態では、初期動作と定常動作とに関する動作条件の切替のみを説明したが、発光管１を消灯する立下げ時も、累積点灯時間又は点灯時の電圧データに基づいて発光管１に供給する電流値や三角波跳上げ率等の動作条件の切替を行うことができる。
【００６９】
また、上記実施形態では、累積点灯時間又は点灯時の電圧データに基づいて発光管１に供給する電流値や三角波跳上げ率等の動作条件の切替を行っているが、発光管１の照度をＰＤ等のフォトセンサで監視し、そのような監視結果に基づいて電流値や三角波跳上げ率等の動作条件の切替を行うこともできる。
【００７０】
また、上記実施形態では、発光管１に供給する電流値や三角波跳上げ率等を動作条件として、状態区分に応じた別の動作条件への切替を行っているが、周波数、デューティ比等を含めた別の動作条件への切替を行うこともできる。例えば、周波数を低下させた場合、交流電力のうち半周期の後半期間に供給される電力は相対的に増加する。また、陽極となる側のデューティ比を増加させた場合、交流電力のうち半周期の後半期間に供給される電力は相対的に増加する。
【００７１】
以上説明した光源装置において、光源ユニット１０に用いるランプとしては、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等種々のものが考えられる。
【００７２】
また、上記実施形態のプロジェクタ２００では、光源装置１００からの光を複数の部分光束に分割するため、一対のフライアイレンズ２３ａ，２３ｂを用いていたが、この発明は、このようなフライアイレンズすなわちレンズアレイを用いないプロジェクタにも適用可能である。さらに、フライアイレンズ２３ａ，２３ｂをロッドインテグレータに置き換えることもできる。
【００７３】
また、上記プロジェクタ２００において、光源装置１００からの光を特定方向の偏光とする偏光変換素子２４を用いていたが、この発明は、このような偏光変換素子２４を用いないプロジェクタにも適用可能である。
【００７４】
また、上記実施形態では、透過型のプロジェクタに本発明を適用した場合の例について説明したが、本発明は、反射型プロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等を含む液晶ライトバルブが光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、液晶ライトバルブが光を反射するタイプであることを意味している。なお、光変調装置は液晶パネル等に限られず、例えばマイクロミラーを用いた光変調装置であってもよい。
【００７５】
また、プロジェクタとしては、投射面を観察する方向から画像投射を行う前面プロジェクタと、投射面を観察する方向とは反対側から画像投射を行う背面プロジェクタとがあるが、図１１に示すプロジェクタの構成は、いずれにも適用可能である。
【００７６】
また、上記実施形態では、３つの液晶パネル４１ａ〜４１ｃを用いたプロジェクタ２００の例のみを挙げたが、本発明は、１つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、２つの液晶パネルを用いたプロジェクタ、或いは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
【００７７】
また、上記実施形態では、色分離光学系３０や液晶ライトバルブ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ等を用いて各色の光変調を行っているが、これらに代えて、例えば光源装置１００及び照明光学系２０によって照明されるカラーホイールと、マイクロミラーの画素によって構成されカラーホイールの透過光が照射されるデバイスとを組み合わせたものを用いることによって、カラーの光変調及び合成を行うこともできる。
【符号の説明】
【００７８】
１…発光管、  ２…リフレクタ、  ３…副鏡、  １０…光源ユニット、  １１…本体部分、  １２…放電空間、  １３…第１封止部、  １４…第２封止部、  １５，１６…電極、  １５ａ，１６ａ…先端部、  １５ｂ，１６ｂ…本体部、  １５ｃ，１６ｃ…コイル部、  １５ｄ，１６ｄ…芯棒、  １５ｇ，１６ｇ…先端側領域、  １７ａ，１７ｂ…金属箔、  １８ａ，１８ｂ…リード線、  ２０…照明光学系、  ２２…平行化レンズ、  ２３ａ，２３ｂ…フライアイレンズ、  ２４…偏光変換素子、  ２５…重畳レンズ、  ２６…ミラー、  ３０…色分離光学系、  ３１ａ，３１ｂ…ダイクロイックミラー、  ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ…液晶ライトバルブ、  ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ…液晶パネル、  ５０…クロスダイクロイックプリズム、  ６０…投射レンズ、  ６１…凹凸、  ６３…凹凸、  ６５…針状結晶、  ７０…光源駆動装置、  ７０ａ…点灯装置、  ７０ｂ…制御装置、  ７４…駆動制御部、  ７５…判断部、  ７６…データ収納部、  ７７…タイマ、  ７８…電圧センサ、  １００…光源装置、  ２００…プロジェクタ、  ＯＡ…システム光軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年11月16日(2009.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互間の放電により発光を行う第１電極及び第２電極を有する発光管と、
前記第１電極及び前記第２電極に定常的エネルギーを供給する定常動作と、前記定常動作を行う前に前記定常動作とは異なる動作で前記第１電極及び前記第２電極にエネルギーを供給する初期動作とを行う駆動部と、
前記発光管の状態を判断する判断部と、
前記初期動作の態様として前記発光管の状態に対応して設けられた複数の初期用給電条件と、前記定常動作の態様として前記発光管の状態に対応して設けられた複数の定常用給電条件とを記憶するデータ収納部とを備え、
前記駆動部は、前記判断部による判断結果に応じて前記複数の初期用給電条件から選択したいずれかの条件で前記初期動作を行い、前記判断部による判断結果に応じて前記複数の定常用給電条件から選択したいずれかの条件で前記定常動作を行う、
前記複数の初期用給電条件は、前記判断部による判断結果に対応する複数段階を有しており、
前記初期動作には、前記初期動作の始期に設けた始動動作と前記始動動作の後に行われる立上動作が含まれており、
前記発光管の劣化の低い段階に対応した初期用給電条件の前記始動動作の期間中の電流値よりも、前記発光管の劣化が高い段階に対応した初期用給電条件の当該電流値の方が小さい、
光源装置。
【請求項２】
前記駆動部は、前記判断部による判断結果に応じて、前記初期動作と前記定常動作とをそれぞれ個別に切り替える、請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記複数の初期用給電条件は、前記発光管の劣化の複数段階に対応しており、
前記発光管の劣化の低い段階に対応した初期用給電条件の前記初期動作の前記立上動作期間中の終期の電流値の増加量よりも、前記発光管の劣化が高い段階に対応した初期用給電条件の当該電流値の増加量の方が大きい、請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項４】
前記複数の定常用給電条件は、前記発光管の劣化の複数段階に対応しており、
前記発光管の劣化の低い段階に対応した定常用給電条件の前記第１電極及び前記第２電極にそれぞれ供給する交流電力のうち半周期の後半期間に供給される電力よりも、前記発光管の劣化が高い段階に対応した定常用給電条件の当該電力の方が大きい、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置からの照明光によって照明される光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された像を投射する投射光学系と
を備えるプロジェクタ。