(57)【要約】【課題】より効果的に放電発光の開始時に必要となる印加電圧を低下させることが可能な光源装置等を提供すること。【解決手段】光源装置１４０は、放電発光によって可視光を発光する可視光発光部２１を有する発光管２０と、前記可視光を反射するリフレクタ１０とを有するランプと、マイクロ波を放射する少なくとも１つのマイクロ波放射源５０と、リフレクタ１０の反射面の裏面側に設けられ、前記マイクロ波を反射する少なくとも１つのマイクロ波反射部４０を含み、マイクロ波反射部４０が、マイクロ波放射源５０からの前記マイクロ波を反射してリフレクタ１０を介して可視光発光部２１に集中し、可視光発光部２１が、前記マイクロ波が集中した状態で前記放電発光を開始する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電発光によって可視光を発光する発光管と、前記可視光を反射するリフレクタとを有するランプと、
マイクロ波を放射する少なくとも１つのマイクロ波放射源と、
前記リフレクタの反射面の裏面側に設けられ、前記マイクロ波を反射する少なくとも１つのマイクロ波反射部と、
を含み、
前記マイクロ波反射部は、前記マイクロ波放射源からの前記マイクロ波を反射して前記リフレクタを介して前記発光管に集中し、
前記発光管は、前記マイクロ波が集中した状態で前記放電発光を開始する、
光源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光源装置において、
前記マイクロ波放射源からの前記マイクロ波を前記マイクロ波反射部に反射する第１のマイクロ波副反射部を含む、
光源装置。
【請求項３】
請求項１、２のいずれかに記載の光源装置において、
前記発光管の先端側を覆う形で設けられ、前記マイクロ波を前記発光管に反射する第２のマイクロ波副反射部を含む、
光源装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の光源装置と、
前記可視光を光源として画像を投写する投写部と、
を含む、
プロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置およびプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ等の光源装置は、ランプ、ランプの始動を行うイグナイタ、グロー放電からアーク放電への移行等を行うバラストを含んで構成されている。イグナイタは、数ｋＶ〜数十ｋＶ程度の高電圧を印加してランプの電極間に絶縁破壊を起こし、その後、バラストは、電流をランプに供給することにより、ランプの放電をグロー放電からアーク放電に移行させる。
【０００３】
このように、イグナイタによって印加される電圧は高電圧であるため、ランプの電極が消耗しやすく、光源装置の使用可能期間が短くなっていた。また、イグナイタによって電圧が印加される瞬間にノイズが発生し、当該ノイズによって光源装置等の回路の動作に影響が及ぶ場合があった。さらに、イグナイタによって印加される電圧が高いほどイグナイタで必要となるテスラコイルが大きくなってしまい、光源装置も大きくなってしまっていた。
【０００４】
より低い始動電圧で始動することによって始動時の電源ノイズ等を抑制する高圧放電ランプを提供することを目的として、特開２００７−３１７５２９号公報では、発光管の一対の電極間に高電圧パルスを印加して発光管を始動させる電源回路と、発光管の外部から紫外線を照射する発光ダイオードを有する高圧放電ランプが記載されている。
【特許文献１】特開２００７−３１７５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特開２００７−３１７５２９号公報の手法のように、単に紫外線を照射する手法の場合、紫外線が拡散してしまい、エネルギーの利用効率が悪く、始動電圧の低下効果も低い。
【０００６】
本発明の目的は、より効果的に放電発光の開始時に必要となる印加電圧を低下させることが可能な光源装置およびプロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る光源装置は、放電発光によって可視光を発光する発光管と、前記可視光を反射するリフレクタとを有するランプと、マイクロ波を放射する少なくとも１つのマイクロ波放射源と、前記リフレクタの反射面の裏面側に設けられ、前記マイクロ波を反射する少なくとも１つのマイクロ波反射部と、を含み、前記マイクロ波反射部は、前記マイクロ波放射源からの前記マイクロ波を反射して前記リフレクタを介して前記発光管に集中し、前記発光管は、前記マイクロ波が集中した状態で前記放電発光を開始することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るプロジェクタは、上記の光源装置と、前記可視光を光源として画像を投写する投写部と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、光源装置等は、マイクロ波を可視光発光部に集中させることにより、可視光発光部における電子数がより増加するため、より効果的に放電発光の開始時に必要となる印加電圧を低下させることができる。
【００１０】
また、前記光源装置は、前記マイクロ波放射源からの前記マイクロ波を前記マイクロ波反射部に反射する第１のマイクロ波副反射部を含んでもよい。
【００１１】
これによれば、マイクロ波放射源が直線状のマイクロ波を放射する場合であっても、マイクロ波副反射部によってマイクロ波を均一に分散させることができ、マイクロ波の利用効率を高めることができる。
【００１２】
また、前記光源装置は、前記発光管の先端側を覆う形で設けられ、前記マイクロ波を前記発光管に反射する第２のマイクロ波副反射部を含んでもよい。
【００１３】
これによれば、可視光発光部の光路側にマイクロ波反射部を設けることにより、マイクロ波反射部によって反射したマイクロ波も可視光発光部に集中するため、より効率的にマイクロ波を可視光発光部に集中させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明をプロジェクタ内の光源装置に適用した実施例について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施例は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施例に示す構成のすべてが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００１５】
（第１の実施例）
図１は、第１の実施例におけるプロジェクタ１００の機能ブロック図である。プロジェクタ１００は、ユーザの操作に応じてランプの点灯指示等を行う操作部１１０と、電源１２０と、点灯制御部１３０と、光源装置１４０と、画像信号を入力する画像入力部１５０と、画像処理部１６０と、光学系１７０を含んで構成されている。
【００１６】
なお、これらの各部の機能は、例えば、以下のハードウェアを用いてプロジェクタ１００に実装されてもよい。例えば、操作部１１０はボタン、リモートコントローラ等、点灯制御部１３０はバラスト、イグナイタ等、光源装置１４０は発光管、リフレクタ等、画像入力部１５０は画像信号入力端子、画像信号変換回路等、画像処理部１６０は画像処理回路等、光学系１７０はレンズ、ミラー、液晶パネル、液晶駆動回路等を、それぞれ採用可能である。
【００１７】
ここで、光源装置１４０についてより詳細に説明する。図２は、第１の実施例における光源装置１４０の断面図である。光源装置１４０は、放電発光によって可視光を発光する発光管２０と、可視光を反射するリフレクタ１０と、マイクロ波を放射するマイクロ波放射源５０と、リフレクタ１０の反射面の裏面側に設けられ、マイクロ波を反射するマイクロ波反射部４０と、マイクロ波放射源５０からのマイクロ波をマイクロ波反射部４０に反射するマイクロ波副反射部（第１のマイクロ波副反射部）８０を含んで構成されている。
【００１８】
なお、マイクロ波としては、任意の波長のマイクロ波を適用可能であるが、例えば、一般的に用いられている２．４５ＧＨｚのマイクロ波を適用してもよい。また、リフレクタ１０は、石英ガラス、結晶化ガラス等の素材で形成されている。リフレクタ１０の形状として、楕円曲面や、その他の形状を採用することができる。また、マイクロ波反射部４０およびマイクロ波副反射部８０は、マイクロ波を反射する素材（例えば、アルミニウム、銀、銅、鉄等）で形成されている
発光管２０は、点灯制御部１３０から交流電流が供給されるリード線２６、２７と、リード線２６、２７と接続された金属箔２４、２５と、金属箔２４、２５と接続された電極２２、２３と、電極２２、２３の先端が配置され、希ガス等が封入された球状の可視光発光部２１を含んで構成されている。また、リフレクタ１０と発光管２０とは接着部３０によって接着されている。
【００１９】
次に、これらの各部を用いた点灯手順について説明する。まず、従来の点灯手順について説明する。図３は、従来の点灯手順を示すフローチャートである。
【００２０】
従来の点灯手順は以下のとおりである。まず、点灯制御部が、ランプの点灯指示を受け（ステップＳ１）、イグナイタパルスを光源装置に供給し（ステップＳ２）、ランプが点灯したかを判定する（ステップＳ３）。ランプが点灯した場合、点灯制御部が、ランプに放電維持電流を供給し（ステップＳ４）、ランプが点灯を継続しているかの判定を行う（ステップＳ５）。ランプが点灯している場合、点灯制御部が、ランプに安定電流を供給し（ステップＳ６）、ランプが安定点灯する（ステップＳ７）。
【００２１】
従来の手順では、イグナイタパルス発生（ステップＳ２）の際の印加電圧が高く、ランプの電極の消耗が早く、電磁波によるノイズが発生しやすく、イグナイタ回路のテスラコイルも大型化していた。
【００２２】
次に、本実施例における点灯手順について説明する。図４は、第１の実施例における点灯手順を示すフローチャートである。
【００２３】
操作部１１０は、ユーザの電源をＯＮにする操作指示に応じて、電源１２０に対して電源１２０を駆動する指示を行い、点灯制御部１３０に対してランプの点灯指示を行う（ステップＳ１１）。
【００２４】
点灯制御部１３０は、マイクロ波放射源５０に対してマイクロ波の放射指示を行う。マイクロ波放射源５０は、マイクロ波副反射部８０に向けて高周波の一種であるマイクロ波を放射する（ステップＳ１２）。当該マイクロ波は、マイクロ波副反射部８０で反射し、さらに、マイクロ波反射部４０で反射してリフレクタ１０を透過して可視光発光部２１に集中する。
【００２５】
これにより、可視光発光部２１には電界が集中し、電子数が増加する。電子数が増加することにより、電極２２と電極２３の間で電子が流れやすくなり、ランプ点灯開始時の電極間の絶縁破壊が発生しやすくなる。
【００２６】
点灯制御部１３０内のイグナイタ回路は、従来よりも低電圧のイグナイタパルスを発生する（ステップＳ１３）。例えば、従来のイグナイタパルスが７ｋＶ程度である場合、本実施例のイグナイタパルスは７ｋＶ未満であってもよい。
【００２７】
点灯制御部１３０は、ランプが点灯したかの判定を行い（ステップＳ１４）、ランプが点灯した場合、放電維持電流を発光管２０に供給する（ステップＳ１５）。また、点灯制御部１３０は、ランプ（発光管２０）が点灯しているかの判定を行い（ステップＳ１６）、ランプが点灯している場合、マイクロ波放射源５０によるマイクロ波の放射を停止させる（ステップＳ１７）。
【００２８】
点灯制御部１３０は、発光管２０に安定電流を供給する（ステップＳ１８）。これにより、ランプ（発光管２０）は安定した点灯を行う（ステップＳ１９）。
【００２９】
以上のように、本実施例によれば、光源装置１４０は、マイクロ波を可視光発光部２１に集中させることにより、可視光発光部２１における電子数がより増加するため、より効果的に放電発光の開始時に必要となる印加電圧を低下させることができる。また、本実施例によれば、ランプの点灯開始時の突入電流を小さくすることができる。また、これらの作用効果により、イグナイタパルス発生時のノイズを低減できる上、ランプの電極消耗を減らすことができ、ランプの寿命を延ばすことができる。
【００３０】
また、本実施例によれば、イグナイタ回路のテスラコイルとして、より小さなものを採用できる。
【００３１】
また、本実施例によれば、マイクロ波放射源５０が直線状のマイクロ波を放射する場合であっても、マイクロ波副反射部８０によってマイクロ波を均一に分散させることができ、マイクロ波の利用効率を高めることができる。
【００３２】
（第２の実施例）
次に、複数のマイクロ波放射源と、複数のマイクロ波放射部と、可視光発光部２１の先端側を覆う形で設けられ、マイクロ波を可視光発光部２１に反射する第２のマイクロ波副反射部を含む光源装置について説明する。
【００３３】
図５は、第２の実施例における光源装置１４１の断面図である。光源装置１４１は、リフレクタ１０の先端に２つのマイクロ波放射源５１−１、５１−２を有している。また、光源装置１４１は、リフレクタ１０の反射面の裏面側に、マイクロ波放射源５１−１からのマイクロ波を可視光発光部２１に反射するマイクロ波放射部４１−１と、マイクロ波放射源５１−２からのマイクロ波を可視光発光部２１に反射するマイクロ波放射部４１−２を有している。さらに、光源装置１４１は、可視光発光部２１の先端側を覆う形で設けられ、マイクロ波を可視光発光部２１に反射するマイクロ波副反射部８１（第２のマイクロ波副反射部）を有している。
【００３４】
なお、マイクロ波副反射部８１の一部は、接着部３１によって可視光発光部２１に接着されている。また、これら以外の構成は第１の実施例の光源装置１４０と同様である。
【００３５】
また、マイクロ波副反射部８１は、可視光発光部２１に近接する部分が、可視光発光部２１の先端側を覆うように形成され、かつ、可視光およびマイクロ波を反射する素材（例えば、アルミニウム、銀、銅、鉄等）で形成されている
例えば、マイクロ波放射源５１−１から放射されたマイクロ波は、マイクロ波放射部４１−１で反射してリフレクタ１０を介して可視光発光部２１に入射する。さらに、可視光発光部２１を透過したマイクロ波は、マイクロ波副反射部８１で反射して可視光発光部２１に入射する。マイクロ波放射源５１−２から放射されたマイクロ波も同様である。
【００３６】
以上のように、本実施例によっても、光源装置１４１は、第１の実施例と同様の作用効果を奏することができる。
【００３７】
また、複数のマイクロ波放射源５１と複数のマイクロ波放射部４１を用いることにより、１つのマイクロ波放射源と１つのマイクロ波放射部を用いる場合と比べ、可視光発光部２１により大量のマイクロ波を集中させることができる。
【００３８】
また、マイクロ波副反射部８１は、可視光発光部２１に近接して設けられ、少なくとも可視光発光部２１に近接する部分が、可視光およびマイクロ波を反射する素材で形成されているため、光源装置１４１は、マイクロ波を可視光発光部２１により集中させることができる上、可視光も反射することにより、可視光の利用効率を高めることができる。
【００３９】
（その他の実施例）
なお、本発明の適用は上述した実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、第１の実施例の構成と第２の実施例の構成を組み合わせてもよい。例えば、第１の実施例の構成にマイクロ波副反射部８１を追加したり、さらにマイクロ波副反射部８１を追加した第１の実施例の構成にマイクロ波放射部４１、マイクロ波放射源５１を追加したりしてもよい。
【００４０】
また、プロジェクタ１００は、ランプの点灯開始時だけでなく、ランプの点灯中にもマイクロ波を放射してもよい。これによれば、可視光発光部２１をランプの点灯中にも電界集中状態にすることができるため、電極２２、２３等からの電子の放出を促し、アーク放電を安定させることができる。
【００４１】
また、光源装置１４０の適用対象はプロジェクタ１００には限定されず、放電発光によって可視光を発光する種々の装置（例えば、照明装置等）であってもよい。
【００４２】
また、プロジェクタ１００は、液晶プロジェクタ（透過型、ＬＣＯＳ等の反射型）には限定されず、例えば、ＤＭＤ(Digital Micromirror Device)を用いたプロジェクタ等であってもよい。なお、ＤＭＤは米国テキサス・インスツルメンツ社の商標である。また、プロジェクタ１００の機能を複数の装置（例えば、ＰＣとプロジェクタ等）に分散して実装してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１の実施例におけるプロジェクタの機能ブロック図である。
【図２】第１の実施例における光源装置の断面図である。
【図３】従来の点灯手順を示すフローチャートである。
【図４】第１の実施例における点灯手順を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施例における光源装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  リフレクタ、２０  発光管、２１  可視光発光部、２２、２３  電極、２４、２５  金属箔、２６、２７  リード線、３０、３１  接着部、４０、４１  マイクロ波放射部、５０、５１  マイクロ波放射源、８０  マイクロ波副反射部（第１のマイクロ波副反射部）、８１  マイクロ波副反射部（第２のマイクロ波副反射部）、１００  プロジェクタ、１１０  操作部、１２０  電源、１３０  点灯制御部、１４０  光源装置、１５０  画像入力部、１６０  画像処理部、１７０  光学系
【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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