(57)【要約】【課題】電力差がある放電灯の駆動を行う場合において、放電灯の電極の消耗を抑制し、放電灯の寿命を向上できる光源装置、およびそのような光源装置を用いたプロジェクターを提供することを目的の一つとする。また、そのようなプロジェクターを用いたプロジェクションシステムを提供することを目的の一つとする。【解決手段】光を射出する放電灯と、前記放電灯を駆動する駆動電流を前記放電灯に供給する放電灯駆動部と、前記放電灯駆動部を制御する制御部と、を備え、前記駆動電流の駆動電流波形は、第１期間と、第２期間と、を交互に有し、前記第１期間の前記駆動電流の絶対値は、前記第２期間の前記駆動電流の絶対値に対して相対的に小さく、前記第１期間では、前記駆動電流として７５０Ｈｚ以上の交流電流が前記放電灯に供給されることを特徴とする光源装置。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を射出する放電灯と、
前記放電灯を駆動する駆動電流を前記放電灯に供給する放電灯駆動部と、
前記放電灯駆動部を制御する制御部と、
を備え、
前記駆動電流の駆動電流波形は、第１期間と、第２期間と、を交互に有し、
前記第１期間の前記駆動電流の絶対値は、前記第２期間の前記駆動電流の絶対値に対して相対的に小さく、
前記第１期間では、前記駆動電流として７５０Ｈｚ以上の交流電流が前記放電灯に供給されることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記第１期間の前記駆動電流の絶対値が、前記第２期間の前記駆動電流の絶対値の８０％以下である、請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記第２期間では、前記駆動電流として交流電流が前記放電灯に供給される、請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項４】
時間的に１つの前記第２期間を挟む２つの前記第１期間では、前記駆動電流として互いに逆位相となる交流電流が前記放電灯に供給される、請求項１から３のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
時間的に１つの前記第１期間を挟む２つの前記第２期間では、前記駆動電流として互いに逆位相となる交流電流が前記放電灯に供給される、請求項１から４のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記放電灯から射出される光を映像信号に応じて変調する光変調素子と、
前記光変調素子により変調された光を被投射面上に投射する投射光学系と、
を備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項７】
請求項６に記載のプロジェクターと、
右目用シャッターと左目用シャッターとを有するアクティブシャッターメガネと、
を備え、
前記プロジェクターは、所定の切替タイミングで、右目用映像と左目用映像とを交互に切り替えて出力し、
時間的に隣り合う前記切替タイミングに挟まれる期間は、前記第１期間で始まり、前記第２期間で終わることを特徴とするプロジェクションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光源装置、プロジェクター、およびプロジェクションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧水銀ランプなどの放電灯は、プラズマ化した気体内でアーク放電をすることにより発光している。このような放電灯を用いたものとして、立体映像表示を実現した３Ｄ対応のプロジェクターが実用化されている。３Ｄ対応プロジェクターの一つの方式では、入力信号を左目用信号と右目用信号とに分けて順次交互に送り、左目用映像と右目用映像とを交互に投射する。観察者は、２つのシャッターが交互に開閉するアクティブシャッターメガネを装着して左目用映像を左目で、右目用映像を右目で選択的に見る。これにより、観察者は、自身が見ている映像を立体映像として認識する。ところが、上記のアクティブシャッターメガネを装着すると、観察者の眼に入る映像は、略半分の期間シャッターに遮られることになる。そのため、映像が暗くなるという問題が発生する。
【０００３】
この問題に対して、アクティブシャッターメガネと同期して放電灯を調光する方式を採用したプロジェクターが提案されている（たとえば、下記の特許文献１）。これらのプロジェクターは、メガネのシャッターを開いたときに放電灯の輝度を上げ、シャッターを閉じたときに放電灯の輝度を下げるという調光動作を行う。言いかえると、シャッターを開いたときに放電灯に供給する電力を上げ、シャッターを閉じたときに放電灯に供給する電力を下げる。このような調光を行うと、放電灯の平均的な輝度を変えることなく、シャッターが閉じているときに輝度を低下させた分だけ、シャッターが開いているときの輝度を増加させることができる。これにより、観察者は明るい映像を視認することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−３２５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、アーク放電は、放電灯内部で様々な反応を生じさせ、放電灯の照度低下を引き起こしてしまうことが知られている。この放電灯の照度低下を抑制し、放電灯の寿命を伸ばすことが課題となっている。
【０００６】
一般的に、放電灯の照度低下の原因としては、アーク放電により蒸発した電極物質が放電灯の発光管内壁に付着する黒化、発光管内壁が高熱となることで結晶化し、白濁して透過率が低下してしまう失透、アーク放電による電極の消耗、の３つが主な原因として知られている。
【０００７】
上述した放電灯に供給する電力を変化させるような、電力差がある駆動では、放電灯の電極にかかる負荷が大きくなり、電極が消耗しやすい。その結果、電極の消耗によって放電灯の照度が低下し、結果として放電灯の寿命が短くなりやすいという問題があった。
【０００８】
本発明の一つの態様は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであって、電力差がある放電灯の駆動を行う場合において、放電灯の電極の消耗を抑制し、放電灯の寿命を向上できる光源装置、およびそのような光源装置を用いたプロジェクターを提供することを目的の一つとする。また、そのようなプロジェクターを用いたプロジェクションシステムを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一つの態様の光源装置は、光を射出する放電灯と、前記放電灯を駆動する駆動電流を前記放電灯に供給する放電灯駆動部と、前記放電灯駆動部を制御する制御部と、を備え、前記駆動電流の駆動電流波形は、第１期間と、第２期間と、を交互に有し、前記第１期間の前記駆動電流の絶対値は、前記第２期間の前記駆動電流の絶対値に対して相対的に小さく、前記第１期間では、前記駆動電流として７５０Ｈｚ以上の交流電流が前記放電灯に供給されることを特徴とする。
【００１０】
電力差がある放電灯の駆動における電極の消耗の原因の１つとして、アーク輝点の移動が考えられる。アーク輝点の移動は、放電灯に供給される電力が大きい状態から、小さい状態へと遷移した場合に生じやすい。アーク輝点の移動が生じると、電極における溶融する位置や、電極の溶融する量が変化する。その結果、電極の形状が不安定になり、電極が消耗しやすくなる。
【００１１】
これに対して、この構成によれば、駆動電流の絶対値が小さい、言いかえると、電力が小さい第１期間において、７５０Ｈｚ以上の高周波電流を用いている。そのため、放電灯に供給される電力が小さくなった場合に、アーク輝点の移動が抑制され、結果として電極の消耗が抑制される。したがって、放電灯の寿命を向上できる。
【００１２】
前記第１期間の前記駆動電流の絶対値が、前記第２期間の前記駆動電流の絶対値の８０％以下であってもよい。
この構成によれば、３Ｄ対応プロジェクターに用いるのに好適な光源装置が得られる。
【００１３】
前記第２期間では、前記駆動電流として交流電流が前記放電灯に供給されてもよい。
この構成によれば、電極の消耗をより抑制できる。
【００１４】
時間的に１つの前記第２期間を挟む２つの前記第１期間では、前記駆動電流として互いに逆位相となる交流電流が前記放電灯に供給されてもよい。
この構成によれば、両電極の消耗が均一になるため、一方の電極が偏って消耗し、電極間距離が広がることを抑制できる。
【００１５】
時間的に１つの前記第１期間を挟む２つの前記第２期間では、前記駆動電流として互いに逆位相となる交流電流が前記放電灯に供給されてもよい。
この構成によれば、両電極の消耗が均一になるため、一方の電極が偏って消耗し、電極間距離が広がることを抑制できる。
【００１６】
本発明の一つの態様のプロジェクターは、本発明の一つの態様の光源装置と、前記放電灯から射出される光を映像信号に応じて変調する光変調素子と、前記光変調素子により変調された光を被投射面上に投射する投射光学系と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、放電灯の寿命を向上できるため、信頼性に優れたプロジェクターが得られる。
【００１８】
本発明の一つの態様のプロジェクションシステムは、本発明の一つの態様のプロジェクターと、右目用シャッターと左目用シャッターとを有するアクティブシャッターメガネと、を備え、前記プロジェクターは、所定の切替タイミングで、右目用映像と左目用映像とを交互に切り替えて出力し、時間的に隣り合う前記切替タイミングに挟まれる期間は、前記第１期間で始まり、前記第２期間で終わることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、放電灯の寿命を向上できるため、信頼性に優れたプロジェクションシステムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態のプロジェクターを示す概略構成図である。
【図２】本実施形態における放電灯の断面図である。
【図３】本実施形態のプロジェクションシステムを示すブロック図である。
【図４】本実施形態の放電灯点灯装置の回路図である。
【図５】本実施形態の制御部の一構成例を示すブロック図である。
【図６】放電灯の電極先端の突起の様子を示す図である。
【図７】プロジェクションシステムの各種動作を示すタイミングチャートである。
【図８】駆動電流波形の一例を示す図である。
【図９】電極先端におけるアーク輝点の移動について説明する図である。
【図１０】アーク輝点の移動について示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図１から図１０を参照しながら、本発明の実施形態に係るプロジェクションシステムについて説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。
【００２２】
図３は、本実形態のプロジェクションシステムを示すブロック図である。
本実施形態のプロジェクションシステム４００は、図３に示すように、プロジェクター５００と、アクティブシャッターメガネ４１０と、を備えている。プロジェクター５００は、スクリーン７００上に右目用映像と左目用映像とを時分割で交互に投射する。
【００２３】
アクティブシャッターメガネ４１０は、右目用シャッター４１２と、左目用シャッター４１４と、を備えている。観察者がアクティブシャッターメガネ４１０を装着した場合に、右目用シャッター４１２が閉じられることにより右目側の視野が遮られる。観察者がアクティブシャッターメガネ４１０を装着した場合に、左目用シャッター４１４が閉じられることにより左目側の視野が遮られる。右目用シャッター４１２および左目用シャッター４１４は、たとえば、液晶シャッターで構成される。
【００２４】
以下、プロジェクター５００の光学系について説明する。
図１は、本実施形態のプロジェクター５００を示す概略構成図である。
本実施形態のプロジェクター５００は、図１に示すように、光源装置２００と、平行化レンズ３０５と、照明光学系３１０と、色分離光学系３２０と、３つの液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂ（光変調素子）と、クロスダイクロイックプリズム３４０と、投射光学系３５０と、を備えている。
【００２５】
光源装置２００から射出された光は、平行化レンズ３０５を通過して照明光学系３１０に入射する。平行化レンズ３０５は、光源装置２００からの光を平行化する機能を有する。
【００２６】
照明光学系３１０は、光源装置２００から射出される光の照度を、液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂ上において均一化するように調整する機能を有する。照明光学系３１０は、光源装置２００から射出される光の偏光方向を一方向に揃える機能も有する。その理由は、光源装置２００から射出される光を液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂで有効に利用するためである。
【００２７】
照度分布と偏光方向とが調整された光は、色分離光学系３２０に入射する。色分離光学系３２０は、入射光を赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）の３つの色光に分離する。３つの色光は、各色に対応付けられた液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂによりそれぞれ変調される。液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂは、後述する液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂと、偏光板（図示せず）と、を備えている。
偏光板は、液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂのそれぞれの光入射側および光射出側に配置される。
【００２８】
変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム３４０により合成される。合成光は投射光学系３５０に入射する。投射光学系３５０は、入射光をスクリーン７００（図３参照）に投射する。これにより、スクリーン７００上に映像が表示される。なお、平行化レンズ３０５、照明光学系３１０、色分離光学系３２０、クロスダイクロイックプリズム３４０、投射光学系３５０の各々の構成としては、周知の種々の構成を採用することができる。
【００２９】
図２は、光源装置２００の構成を示す断面図である。光源装置２００は、光源ユニット２１０と、放電灯点灯装置（放電灯駆動装置）１０と、を備えている。図２には、光源ユニット２１０の断面図が示されている。光源ユニット２１０は、主反射鏡１１２と、放電灯９０と、副反射鏡５０と、を備えている。
【００３０】
放電灯点灯装置１０は、放電灯９０に駆動電流（駆動電力）を供給して放電灯９０を点灯させる。主反射鏡１１２は、放電灯９０から放出された光を照射方向Ｄに向けて反射する。照射方向Ｄは、放電灯９０の光軸ＡＸと平行である。
【００３１】
放電灯９０の形状は、照射方向Ｄに沿って延びる棒状である。放電灯９０の一方の端部を第１端部９０ｅ１とし、放電灯９０の他方の端部を第２端部９０ｅ２とする。放電灯９０の材料は、たとえば、石英ガラス等の透光性材料である。放電灯９０の中央部は球状に膨らんでおり、その内部は放電空間９１である。放電空間９１には、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。
【００３２】
放電空間９１には、第１電極９２および第２電極９３の先端が突出している。第１電極９２は、放電空間９１の第１端部９０ｅ１側に配置されている。第２電極９３は、放電空間９１の第２端部９０ｅ２側に配置されている。第１電極９２および第２電極９３の形状は、光軸ＡＸに沿って延びる棒状である。放電空間９１には、第１電極９２および第２電極９３の電極先端部が、所定距離だけ離れて対向するように配置されている。第１電極９２および第２電極９３の材料は、たとえば、タングステン等の金属である。
【００３３】
放電灯９０の第１端部９０ｅ１に、第１端子５３６が設けられている。第１端子５３６と第１電極９２とは、放電灯９０の内部を貫通する導電性部材５３４により電気的に接続されている。同様に、放電灯９０の第２端部９０ｅ２に、第２端子５４６が設けられている。第２端子５４６と第２電極９３とは、放電灯９０の内部を貫通する導電性部材５４４により電気的に接続されている。第１端子５３６および第２端子５４６の材料は、たとえば、タングステン等の金属である。導電性部材５３４，５４４の材料としては、たとえば、モリブデン箔が利用される。
【００３４】
第１端子５３６および第２端子５４６は、放電灯点灯装置１０に接続されている。放電灯点灯装置１０は、第１端子５３６および第２端子５４６に、放電灯９０を駆動するための駆動電流を供給する。その結果、第１電極９２および第２電極９３の間でアーク放電が起きる。アーク放電により発生した光（放電光）は、破線の矢印で示すように、放電位置から全方向に向かって放射される。
【００３５】
主反射鏡１１２は、固定部材１１４により、放電灯９０の第１端部９０ｅ１に固定されている。主反射鏡１１２は、放電光のうち、照射方向Ｄと反対側に向かって進む光を照射方向Ｄに向かって反射する。主反射鏡１１２の反射面（放電灯９０側の面）の形状は、放電光を照射方向Ｄに向かって反射できる範囲内において、特に限定されず、たとえば、回転楕円形状であっても、回転放物線形状であってもよい。たとえば、主反射鏡１１２の反射面の形状を回転放物線形状とした場合、主反射鏡１１２は、放電光を光軸ＡＸに略平行な光に変換することができる。これにより、平行化レンズ３０５を省略することができる。
【００３６】
副反射鏡５０は、固定部材５２２により、放電灯９０の第２端部９０ｅ２側に固定されている。副反射鏡５０の反射面（放電灯９０側の面）の形状は、放電空間９１の第２端部９０ｅ２側の部分を囲む球面形状である。副反射鏡５０は、放電光のうち、主反射鏡１１２が配置された側と反対側に向かって進む光を主反射鏡１１２に向かって反射する。これにより、放電空間９１から放射される光の利用効率を高めることができる。
【００３７】
固定部材１１４，５２２の材料は、放電灯９０からの発熱に耐え得る耐熱材料である範囲内において、特に限定されず、たとえば、無機接着剤である。主反射鏡１１２および副反射鏡５０と放電灯９０との配置を固定する方法としては、主反射鏡１１２および副反射鏡５０を放電灯９０に固定する方法に限らず、任意の方法を採用できる。たとえば、放電灯９０と主反射鏡１１２とを、独立にプロジェクターの筐体（図示せず）に固定してもよい。副反射鏡５０についても同様である。
【００３８】
以下、プロジェクター５００の回路構成について説明する。
図３は、本実施形態のプロジェクター５００の回路構成の一例を示す図である。プロジェクター５００は、図１に示した光学系の他、画像信号変換部５１０と、直流電源装置８０と、液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂと、画像処理装置５７０と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５８０と、を備えている。
【００３９】
画像信号変換部５１０は、外部から入力された画像信号５０２（輝度−色差信号やアナログＲＧＢ信号など）を所定のワード長のデジタルＲＧＢ信号に変換して画像信号５１２Ｒ，５１２Ｇ，５１２Ｂを生成し、画像処理装置５７０に供給する。画像信号変換部５１０は、画像信号５０２として、所定の切替タイミングで右目用映像と左目用映像とが交互に切り替わる立体映像信号が入力された場合には、右目用映像と左目用映像との切替タイミングに基づいて、同期信号５１４をＣＰＵ５８０に供給する。
【００４０】
画像処理装置５７０は、３つの画像信号５１２Ｒ，５１２Ｇ，５１２Ｂに対してそれぞれ画像処理を行う。画像処理装置５７０は、液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂをそれぞれ駆動するための駆動信号５７２Ｒ，５７２Ｇ，５７２Ｂを液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂに供給する。
【００４１】
直流電源装置８０は、外部の交流電源６００から供給される交流電圧を一定の直流電圧に変換する。直流電源装置８０は、トランス（図示しないが、直流電源装置８０に含まれる）の２次側にある画像信号変換部５１０、画像処理装置５７０およびトランスの１次側にある放電灯点灯装置１０に直流電圧を供給する。
【００４２】
放電灯点灯装置１０は、起動時に放電灯９０の電極間に高電圧を発生し、絶縁破壊を生じさせて放電路を形成する。以後、放電灯点灯装置１０は、放電灯９０が放電を維持するための駆動電流Ｉを供給する。
【００４３】
液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂは、前述した液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂにそれぞれ備えられている。液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂは、それぞれ駆動信号５７２Ｒ，５７２Ｇ，５７２Ｂに基づいて、前述した光学系を介して各液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂに入射される色光の透過率（輝度）を変調する。
【００４４】
ＣＰＵ５８０は、プロジェクター５００の点灯開始から消灯に至るまでの各種の動作を制御する。たとえば、図３の例では、通信信号５８２を介して点灯命令や消灯命令を放電灯点灯装置１０に出力する。ＣＰＵ５８０は、放電灯点灯装置１０から通信信号５８４を介して放電灯９０の点灯情報を受け取る。ＣＰＵ５８０は、同期信号５１４に基づいて、画像信号５０２に同期してアクティブシャッターメガネ４１０を制御するための制御信号５８６を、有線または無線の通信手段を介してアクティブシャッターメガネ４１０に出力する。アクティブシャッターメガネ４１０の右目用シャッター４１２および左目用シャッター４１４は、制御信号５８６に基づいてそれぞれ開閉動作が制御される。
【００４５】
以下、放電灯点灯装置１０の構成について説明する。
図４は、放電灯点灯装置１０の回路構成の一例を示す図である。
放電灯点灯装置１０は、図４に示すように、電力制御回路２０と、極性反転回路３０と、制御部４０と、動作検出部６０と、イグナイター回路７０と、を備えている。
【００４６】
電力制御回路２０は、放電灯９０に供給する駆動電力を生成する。本実施形態においては、電力制御回路２０は、直流電源装置８０からの電圧を入力とし、該入力電圧を降圧して直流電流Ｉｄを出力するダウンチョッパー回路で構成されている。
【００４７】
電力制御回路２０は、スイッチ素子２１、ダイオード２２、コイル２３およびコンデンサー２４を含んで構成される。スイッチ素子２１は、たとえば、トランジスターで構成される。本実施形態においては、スイッチ素子２１の一端は直流電源装置８０の正電圧側に接続され、他端はダイオード２２のカソード端子およびコイル２３の一端に接続されている。
【００４８】
コイル２３の他端にコンデンサー２４の一端が接続され、コンデンサー２４の他端はダイオード２２のアノード端子および直流電源装置８０の負電圧側に接続されている。スイッチ素子２１の制御端子には、後述する制御部４０から電流制御信号が入力されてスイッチ素子２１のＯＮ／ＯＦＦが制御される。電流制御信号には、たとえば、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御信号が用いられてもよい。
【００４９】
スイッチ素子２１がＯＮすると、コイル２３に電流が流れ、コイル２３にエネルギーが蓄えられる。その後、スイッチ素子２１がＯＦＦすると、コイル２３に蓄えられたエネルギーがコンデンサー２４とダイオード２２とを通る経路で放出される。その結果、スイッチ素子２１がＯＮする時間の割合に応じた直流電流Ｉｄが発生する。
【００５０】
極性反転回路３０は、電力制御回路２０から入力される直流電流Ｉｄを所定のタイミングで極性反転させる。これにより、極性反転回路３０は、制御された時間だけ継続する直流である駆動電流Ｉ、もしくは、任意の周波数を持つ交流である駆動電流Ｉを生成し、出力する。本実施形態において、極性反転回路３０は、インバーターブリッジ回路（フルブリッジ回路）で構成されている。
【００５１】
極性反転回路３０は、たとえば、トランジスターなどで構成される第１のスイッチ素子３１、第２のスイッチ素子３２、第３のスイッチ素子３３、および第４のスイッチ素子３４を含んでいる。極性反転回路３０は、直列接続された第１のスイッチ素子３１および第２のスイッチ素子３２と、直列接続された第３のスイッチ素子３３および第４のスイッチ素子３４と、が互いに並列接続された構成を有する。第１のスイッチ素子３１、第２のスイッチ素子３２、第３のスイッチ素子３３、および第４のスイッチ素子３４の制御端子には、それぞれ制御部４０から極性反転制御信号が入力される。この極性反転制御信号に基づいて、第１のスイッチ素子３１、第２のスイッチ素子３２、第３のスイッチ素子３３および第４のスイッチ素子３４のＯＮ／ＯＦＦ動作が制御される。
【００５２】
極性反転回路３０においては、第１のスイッチ素子３１および第４のスイッチ素子３４と、第２のスイッチ素子３２および第３のスイッチ素子３３と、を交互にＯＮ／ＯＦＦさせる動作が繰り返される。これにより、電力制御回路２０から出力される直流電流Ｉｄの極性が交互に反転する。第１のスイッチ素子３１と第２のスイッチ素子３２との共通接続点、および第３のスイッチ素子３３と第４のスイッチ素子３４との共通接続点から、制御された時間だけ同一極性状態を継続する直流である駆動電流Ｉ、もしくは制御された周波数をもつ交流である駆動電流Ｉを生成し、出力する。
【００５３】
すなわち、極性反転回路３０では、第１のスイッチ素子３１および第４のスイッチ素子３４がＯＮのときには第２のスイッチ素子３２および第３のスイッチ素子３３がＯＦＦであり、第１のスイッチ素子３１および第４のスイッチ素子３４がＯＦＦのときには第２のスイッチ素子３２および第３のスイッチ素子３３がＯＮであるように制御される。したがって、第１のスイッチ素子３１および第４のスイッチ素子３４がＯＮのときには、コンデンサー２４の一端から第１のスイッチ素子３１、放電灯９０、第４のスイッチ素子３４の順に流れる駆動電流Ｉが発生する。第２のスイッチ素子３２および第３のスイッチ素子３３がＯＮのときには、コンデンサー２４の一端から第３のスイッチ素子３３、放電灯９０、第２のスイッチ素子３２の順に流れる駆動電流Ｉが発生する。
【００５４】
本実施形態において、電力制御回路２０と極性反転回路３０とを合わせた部分が放電灯駆動部２３０に対応する。すなわち、放電灯駆動部２３０は、放電灯９０を駆動する駆動電流Ｉを放電灯９０に供給する。
【００５５】
制御部４０は、放電灯駆動部２３０を制御する。図４の例では、制御部４０は、電力制御回路２０および極性反転回路３０を制御することにより、駆動電流Ｉが同一極性を継続する保持時間、駆動電流Ｉの電流値、周波数等を制御する。制御部４０は、極性反転回路３０に対して、駆動電流Ｉの極性反転タイミングにより、駆動電流Ｉが同一極性で継続する保持時間、駆動電流Ｉの周波数等を制御する極性反転制御を行う。また、制御部４０は、電力制御回路２０に対して、出力される直流電流Ｉｄの電流値を制御する電流制御を行う。
【００５６】
制御部４０の構成は、特に限定されない。本実施形態においては、制御部４０は、システムコントローラー４１、電力制御回路コントローラー４２、および極性反転回路コントローラー４３を含んで構成されている。なお、制御部４０は、その一部または全てを半導体集積回路で構成してもよい。
【００５７】
システムコントローラー４１は、電力制御回路コントローラー４２および極性反転回路コントローラー４３を制御することにより、電力制御回路２０および極性反転回路３０を制御する。システムコントローラー４１は、動作検出部６０が検出した駆動電圧Ｖｌａおよび駆動電流Ｉに基づき、電力制御回路コントローラー４２および極性反転回路コントローラー４３を制御してもよい。
【００５８】
本実施形態においては、システムコントローラー４１は、記憶部４４を含んで構成されている。記憶部４４は、システムコントローラー４１とは独立に設けられてもよい。
【００５９】
システムコントローラー４１は、記憶部４４に格納された情報に基づき、電力制御回路２０および極性反転回路３０を制御してもよい。記憶部４４には、たとえば、駆動電流Ｉが同一極性で継続する保持時間、駆動電流Ｉの電流値、周波数、波形、変調パターン等の駆動パラメーターに関する情報が格納されていてもよい。
【００６０】
電力制御回路コントローラー４２は、システムコントローラー４１からの制御信号に基づき、電力制御回路２０へ電流制御信号を出力することにより、電力制御回路２０を制御する。
【００６１】
極性反転回路コントローラー４３は、システムコントローラー４１からの制御信号に基づき、極性反転回路３０へ極性反転制御信号を出力することにより、極性反転回路３０を制御する。
【００６２】
制御部４０は、専用回路を用いて実現され、上述した制御や後述する処理の各種制御を行うようにすることができる。これに対して、制御部４０は、たとえば、ＣＰＵ５８０が記憶部４４に記憶された制御プログラムを実行することによりコンピューターとして機能し、これらの処理の各種制御を行うようにすることもできる。
【００６３】
図５は、制御部４０の他の構成例について説明するための図である。図５に示すように、制御部４０は、制御プログラムにより、電力制御回路２０を制御する電流制御手段４０−１、極性反転回路３０を制御する極性反転制御手段４０−２として機能するように構成されてもよい。
【００６４】
図４に示した例では、制御部４０は、放電灯点灯装置１０の一部として構成されている。これに対して、制御部４０の機能の一部をＣＰＵ５８０が担うように構成されていてもよい。
【００６５】
動作検出部６０は、たとえば、放電灯９０の駆動電圧Ｖｌａを検出し、制御部４０に駆動電圧情報を出力する電圧検出部、駆動電流Ｉを検出し、制御部４０に駆動電流情報を出力する電流検出部などを含んでいてもよい。本実施形態においては、動作検出部６０は、第１の抵抗６１、第２の抵抗６２および第３の抵抗６３を含んで構成されている。
【００６６】
本実施形態において、電圧検出部は、放電灯９０と並列に、互いに直列接続された第１の抵抗６１および第２の抵抗６２で分圧した電圧により駆動電圧Ｖｌａを検出する。また、本実施形態において、電流検出部は、放電灯９０に直列に接続された第３の抵抗６３に発生する電圧により駆動電流Ｉを検出する。
【００６７】
イグナイター回路７０は、放電灯９０の点灯開始時にのみ動作する。イグナイター回路７０は、放電灯９０の点灯開始時に放電灯９０の電極間（第１電極９２と第２電極９３との間）を絶縁破壊して放電路を形成するために必要な高電圧（放電灯９０の通常点灯時よりも高い電圧）を放電灯９０の電極間（第１電極９２と第２電極９３との間）に供給する。本実施形態においては、イグナイター回路７０は、放電灯９０と並列に接続されている。
【００６８】
以下、駆動電流Ｉの極性と電極の温度との関係について説明する。
図６（Ａ）〜図６（Ｄ）は、放電灯９０に供給する駆動電流Ｉの極性と電極の温度との関係を示す説明図である。図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、第１電極９２および第２電極９３の動作状態を示している。これらの図には、第１電極９２および第２電極９３の先端部分が示されている。第１電極９２および第２電極９３の先端にはそれぞれ突起５５２ｐ、５６２ｐが形成されている。第１電極９２と第２電極９３の間で生じる放電は、主として突起５５２ｐと突起５６２ｐとの間で生じる。本実施形態のように突起５５２ｐ，５６２ｐがある場合には、突起が無い場合と比べて、第１電極９２および第２電極９３における放電位置（アーク輝点の位置）の移動を抑えることができる。
【００６９】
図６（Ａ）は、第１電極９２が陽極として動作し、第２電極９３が陰極として動作する第１極性状態Ｐｓ１を示している。第１極性状態Ｐｓ１では、放電により、第２電極９３（陰極）から第１電極９２（陽極）へ電子が移動する。陰極（第２電極９３）からは電子が放出される。陰極（第２電極９３）から放出された電子は陽極（第１電極９２）の先端に衝突する。
この衝突によって熱が生じ、陽極（第１電極９２）の先端（突起５５２ｐ）の温度が上昇する。
【００７０】
図６（Ｂ）は、第１電極９２が陰極として動作し、第２電極９３が陽極として動作する第２極性状態Ｐｓ２を示している。第２極性状態Ｐｓ２では、第１極性状態Ｐｓ１とは逆に、第１電極９２から第２電極９３へ電子が移動する。その結果、第２電極９３の先端（突起５６２ｐ）の温度が上昇する。
このように、電子が衝突する陽極の温度は、電子を放出する陰極の温度と比べて高くなりやすい。
【００７１】
図６（Ｃ）は、放電灯９０に供給される駆動電流Ｉの一例を示すタイミングチャートである。横軸は時間Ｔを示し、縦軸は駆動電流Ｉの電流値を示している。駆動電流Ｉは、放電灯９０を流れる電流を示す。正値は第１極性状態Ｐｓ１を示し、負値は第２極性状態Ｐｓ２を示す。
【００７２】
図６（Ｃ）に示す例では、駆動電流Ｉとして矩形波交流電流が利用されている。図６（Ｃ）に示す例では、第１極性状態Ｐｓ１と第２極性状態Ｐｓ２とが交互に繰り返されている。ここで、第１極性区間Ｔｐは、第１極性状態Ｐｓ１が続く時間を示し、第２極性区間Ｔｎは、第２極性状態Ｐｓ２が続く時間を示す。図６（Ｃ）に示す例では、第１極性区間Ｔｐの平均電流値はＩｍ１であり、第２極性区間Ｔｎの平均電流値は−Ｉｍ２である。放電灯９０の駆動に適した駆動電流Ｉの周波数は、放電灯９０の特性に合わせて、実験的に決定することができる（たとえば３０Ｈｚ〜１ｋＨｚの範囲の値が採用される）。他の値Ｉｍ１、−Ｉｍ２、Ｔｐ、Ｔｎも、同様に実験的に決定することができる。
【００７３】
図６（Ｄ）は、第１電極９２の温度変化を示すタイミングチャートである。横軸は時間Ｔを示し、縦軸は温度Ｈを示している。第１極性状態Ｐｓ１では、第１電極９２の温度Ｈが上昇し、第２極性状態Ｐｓ２では、第１電極９２の温度Ｈが低下する。第１極性状態Ｐｓ１と第２極性状態Ｐｓ２が繰り返されるので、温度Ｈは最小値Ｈｍｉｎと最大値Ｈｍａｘとの間で周期的に変化する。図示は省略するが、第２電極９３の温度は、第１電極９２の温度Ｈとは逆位相で変化する。すなわち、第１極性状態Ｐｓ１では、第２電極９３の温度が低下し、第２極性状態Ｐｓ２では、第２電極９３の温度が上昇する。
【００７４】
以下、プロジェクションシステム４００における駆動電流Ｉの制御の具体例について説明する。
図７は、プロジェクションシステムの各種動作を示すタイミングチャートである。
図７に示すように、上から順に駆動信号５７２Ｒ，５７２Ｇ，５７２Ｂの内容、右目用シャッター４１２の開閉状態、左目用シャッター４１４の開閉状態、期間、切替タイミングの時間的関係が示されている。図７の横軸は時間である。
【００７５】
図７に示される例では、駆動信号５７２Ｒ，５７２Ｇ，５７２Ｂは、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの間は右目用映像、時刻ｔ３から時刻ｔ５までの間は左目用映像、時刻ｔ５から時刻ｔ７までの間は右目用映像に対応する駆動信号となっている。したがって、図７に示される例では、プロジェクター５００は、時刻ｔ１、時刻ｔ３、時刻ｔ５、時刻ｔ７を切替タイミングとして、右目用映像と左目用映像とを切り替えて交互に出力する。
【００７６】
時間的に隣り合う切替タイミングに挟まれる期間は、第１期間Ｐ１で始まり、第２期間Ｐ２で終わる。図７に示される例では、たとえば、切替タイミングとなる時刻ｔ１と時刻ｔ３とに挟まれる期間は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間の第１期間Ｐ１で始まり、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間の第２期間Ｐ２で終わる。切替タイミングとなる時刻ｔ３と時刻ｔ５とに挟まれる期間、切替タイミングとなる時刻ｔ５と時刻ｔ７とに挟まれる期間についても同様である。
【００７７】
図７に示される例では、第１期間Ｐ１の長さと第２期間Ｐ２の長さとを同一に表しているが、第１期間Ｐ１の長さと第２期間Ｐ２の長さとは、必要に応じてそれぞれ適宜設定できる。また、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２との間に、第３期間が存在していてもよい。第３期間においては、後述される第１期間Ｐ１および第２期間Ｐ２における駆動電流Ｉの制御とは異なる制御を行ってもよい。
【００７８】
また、図７に示すような場合においては、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とで、それぞれ１回ずつ、液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂに映像信号が書き込まれている。すなわち、液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂには、１回の片目用映像の期間において、計２回の映像信号の書き込みが行われている。このとき、片目用映像の期間（１フィールド）の長さが１／１２０ｓであるような場合には、液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂに、１／２４０ｓ間に１回の割合で映像信号の書き込みが行われる。言い換えると、液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂの駆動周波数は２４０Ｈｚである。
【００７９】
右目用シャッター４１２は、右目用映像に対応する駆動信号５７２Ｒ，５７２Ｇ，５７２Ｂが液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂに入力されている期間の少なくとも一部の期間で開いた状態となる。図７に示される例では、右目用シャッター４１２は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、すなわち第１期間Ｐ１では閉じた状態であり、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間、すなわち第２期間Ｐ２では開いた状態である。また、左目用映像に対応する駆動信号５７２Ｒ，５７２Ｇ，５７２Ｂが液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂに入力されている期間において、右目用シャッター４１２は、切替タイミング（時刻ｔ３）から閉じ始め、第１期間Ｐ１（時刻ｔ３と時刻ｔ４との間）で閉じ終わり、第２期間Ｐ２（時刻ｔ４から時刻ｔ５まで）の間は閉じた状態である。時刻ｔ５から時刻ｔ７までの間における右目用シャッター４１２の開閉状態の変化は、時刻ｔ１から時刻ｔ５までの間の開閉状態の変化と同様である。
【００８０】
左目用シャッター４１４は、切替タイミング１つ分だけずれて、右目用シャッター４１２と同様の開閉動作を行う。すなわち、左目用シャッター４１４は、右目用映像が出力されている期間（たとえば、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの期間）では、左目用映像が流れている期間（たとえば、時刻ｔ３から時刻ｔ５までの期間）における右目用シャッター４１２と同様の開閉動作を行う。また、左目用シャッター４１４は、左目用映像が出力されている期間（たとえば、時刻ｔ３から時刻ｔ５までの期間）では、右目用映像が流れている期間（たとえば、時刻ｔ５から時刻ｔ７までの期間）における右目用シャッター４１２と同様の開閉動作を行う。
図７に示される例では、第１期間Ｐ１においては、右目用シャッター４１２および左目用シャッター４１４のいずれのシャッターも閉じている期間が存在している。
【００８１】
図８は、駆動電流波形の一例を示すタイミングチャートである。
縦軸は、放電灯９０に供給される駆動電流の電力比を示している。電力比は、定格ノーマルモード（２Ｄ表示時）の駆動電力を１としたときの駆動電力の相対値である。電極間距離が一定であれば、駆動電圧は一定と考えられる。このとき、駆動電流と駆動電力とは比例関係にあるため、図８は、定格ノーマルモード（２Ｄ表示時）の駆動電流を１としたときの駆動電流の相対値を示す波形とみなすことができる。図８においては、第１極性状態Ｐｓ１となる場合の電力比を正値、第２極性状態Ｐｓ２となる場合の電力比を負値として表す。
横軸は、時間を示しており、右目用シャッター４１２または左目用シャッター４１４が開いたタイミング、すなわち、第１期間Ｐ１から第２期間Ｐ２に移る境界（たとえば、図７における時刻ｔ２，時刻ｔ４，時刻ｔ６）を０ｓとして表示している。
【００８２】
図８に示すように、本実施形態において、放電灯９０に供給される駆動電流は、矩形波交流電流である。言いかえると、第１期間Ｐ１および第２期間Ｐ２において、放電灯９０に供給される駆動電流は、矩形波交流電流である。
第１期間Ｐ１における交流電流は、高周波の交流電流である。第１期間Ｐ１における交流電流の周波数は、たとえば、７５０Ｈｚ以上、１０ｋＨｚ以下であり、具体的な一例として、図８においては、９６０Ｈｚである。
【００８３】
第２期間Ｐ２における交流電流の周波数は、特に限定されず、放電灯の仕様や用途に応じて適宜設定できる。第２期間Ｐ２における交流電流の周波数は、図８に示すように、第２期間Ｐ２毎に異なっていてもよい。たとえば、図８では、第２期間Ｐ２における交流電流の周波数は、期間Ｐ２ａでは３２０Ｈｚに、期間Ｐ２ｂでは１６０Ｈｚに、期間Ｐ２ｃでは９６０Ｈｚに、それぞれ設定されている。
【００８４】
第１期間Ｐ１における電力比（駆動電流比）は、第２期間Ｐ２における電力比（駆動電流比）よりも小さく設定されている。言いかえると、第１期間Ｐ１における駆動電流の絶対値は、第２期間Ｐ２における駆動電流の絶対値に対して相対的に小さく設定されている。第１期間Ｐ１における電力比（駆動電流比）は、たとえば、第２期間Ｐ２における電力比（駆動電流比）の８０％以下である。
【００８５】
第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２との電力比（駆動電流比）は、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２との長さに応じて設定できる。すなわち、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とを合わせた期間の平均電力比が、定格ノーマルモードにおける平均電力比と同様になるように設定できる。以下、詳細に説明する。
【００８６】
まず、１つ目の例として、図８に示すような駆動電流波形の場合について説明する。
図８に示す駆動電流波形の一例においては、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とを合わせた長さ、すなわち、片目用映像の期間の長さは、１／１２０ｓに設定されている。これは、映像の１フレームの長さが１／６０ｓに設定されており、１フレームを構成する右目用映像のフィールドと左目用映像のフィールドとが、それぞれ１フレームの半分の長さとなるためである。たとえば、図７では、１フレームは、時刻ｔ１から時刻ｔ５までの期間である。右目用映像のフィールドは、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの期間であり、左目用映像のフィールドは、時刻ｔ３から時刻ｔ５までの期間である。
【００８７】
図８において、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２との長さの比は、１：３に設定されている。すなわち、第１期間Ｐ１の長さは、１／４８０ｓであり、第２期間Ｐ２の長さは、１／１６０ｓである。このような場合、１回の片目用映像の期間において、液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂには、片目用映像信号が計４回書き込まれている。１回目の書き込みは、第１期間Ｐ１において行われ、２回目〜４回目の書き込みは、第２期間Ｐ２において行われる。この場合、液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂへの映像信号の書き込みは、１／４８０ｓ間に１回行われる。言い換えると、液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂの駆動周波数は４８０Ｈｚである。
【００８８】
上記のような場合において、たとえば、第２期間Ｐ２の電力比を定格ノーマルモードの電力比よりも１５％高くすると、第１期間Ｐ１の電力比を第２期間Ｐ２の電力比の約４８％と設定することで、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とを合わせた期間の平均電力比を、定格ノーマルモードの平均電力比と同様とできる。具体的には、たとえば図８に示すように、電力比が正値を取る場合には、第１期間Ｐ１の電力比は０．５５、第２期間Ｐ２の電力比は１．１５に設定されている。また、電力比が負値を取る場合には、第１期間Ｐ１の電力比は−０．５５、第２期間Ｐ２の電力比は−１．１５に設定されている。これにより、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とを合わせた期間の平均電力比を１（定格ノーマルモードの平均電力比）とできる。
【００８９】
次に、２つ目の例として、図７に示すように第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２との長さが同一に設定されている場合について説明する。
図８と同様にして片目用映像の期間の長さが１／１２０ｓに設定されている場合、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２との長さが同一であるため、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２との長さはそれぞれ１／２４０ｓとなる。この場合において、たとえば、第２期間Ｐ２の電力比を定格ノーマルモードの電力比よりも１５％高くすると、第１期間Ｐ１の電力比を第２期間Ｐ２の電力比の約７４％に設定することで、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とを合わせた期間の平均電力比を定格ノーマルモードの平均電力比と同様とできる。
【００９０】
具体的には、たとえば、電力比が正値を取る場合には、第１期間Ｐ１の電力比は０．８５、第２期間Ｐ２の電力比は１．１５となるように設定される。また、電力比が負値を取る場合には、第１期間Ｐ１の電力比は−０．８５、第２期間Ｐ２の電力比は−１．１５となるように設定される。これにより、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とを合わせた期間の平均電力比を１（定格ノーマルモードの平均電力比）とできる。なお、この場合においては、液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂの駆動周波数は２４０Ｈｚである。
【００９１】
以上、例示して示したように右目用シャッター４１２と左目用シャッター４１４とのうちどちらか一方が開いている第２期間Ｐ２の電力比を１（定格ノーマルモードの平均電力比）より大きくし、右目用シャッター４１２と左目用シャッター４１４とが共に閉じている第１期間Ｐ１の電力比を１（定格ノーマルモードの平均電力比）より小さくして、放電灯９０の平均的な輝度、すなわち、放電灯９０に供給する平均電力を定格ノーマルモードと同様となるようにして、観察者の目に入る映像の輝度低下を低減することができる。
【００９２】
本実施形態によれば、放電灯９０に供給される電力が小さい第１期間Ｐ１における交流電流の周波数が高周波であるため、第１電極９２および第２電極９３の消耗を抑制でき、放電灯９０の寿命を向上できる。以下、詳細に説明する。
【００９３】
図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、第１電極９２および第２電極９３におけるアーク放電の様子を示した図である。図９（Ａ）においては、第１極性状態Ｐｓ１を示している。すなわち、第１電極９２が陽極であり、第２電極９３が陰極である。図９（Ｂ），（Ｃ）においては、第２極性状態Ｐｓ２を示している。すなわち、第１電極９２が陰極であり、第２電極９３が陽極である。
【００９４】
図９（Ａ）は、第２期間Ｐ２における放電の様子である。第１電極９２と第２電極９３との間には、アークＡＲ１が生じている。第１電極９２と第２電極９３との表面に形成された各突起９００ａ，９００ｂ上には、アーク輝点９１０が形成されている。第２期間Ｐ２においては、放電灯９０に供給されている電力が大きいため、アーク輝点９１０は大きく形成される。これにより、陽極である第１電極９２の表面に形成された突起９００ａは、溶融し、表面が平坦化されている。
【００９５】
次に、図９（Ｂ）は、第２期間Ｐ２から第１期間Ｐ１へと切り替わった瞬間であって、極性が反転して、第２極性状態Ｐｓ２となった状態を示す図である。図９（Ｂ）に示すように、第１電極９２と第２電極９３との間には、アークＡＲ２ａが生じている。第１期間Ｐ１においては、放電灯９０に供給される電力は小さくなるため、各突起９００ａ，９００ｂ上に形成されるアーク輝点９２０は小さくなる。
【００９６】
次に、図９（Ｃ）は、第１期間Ｐ１へと切り替わって所定時間後を示した図である。図９（Ｃ）に示すように、陰極側（第１電極９２側）のアーク輝点９２０の位置が下方側に移動した状態となっている。第１期間Ｐ１におけるアーク輝点９２０は、第２期間Ｐ２におけるアーク輝点９１０に比べて小さく、第２期間Ｐ２において平坦化された、突起９００ａの表面上を移動しやすい状態となっているためである。アーク輝点の移動は、電子が放出される陰極側でのみ発生する。
【００９７】
アーク輝点９２０の位置が移動すると、アーク輝点間の距離が大きくなる。アーク輝点間の距離は、すなわち、電極間距離である。図９（Ｂ）では、第１電極９２側のアーク輝点９２０の位置も、第２電極９３側のアーク輝点の位置も、各突起９００ａ，９００ｂ上の上下方向中央となっているため、アークＡＲ２ａは略水平に生じており、アーク輝点間距離Ｗ１も、各突起９００ａ，９００ｂ間の略水平距離と等しくなっている。
【００９８】
これに対して、図９（Ｃ）では、陰極側（第１電極９２側）のアーク輝点９２０が下方に移動しているため、アークＡＲ２ｂは、水平よりも傾いた状態で生じ、アーク輝点間距離Ｗ２は、アーク輝点間距離Ｗ１に比べて大きくなる。
【００９９】
したがって、アーク輝点が電極上において移動することで、電極間距離が大きくなり、放電灯の照度低下が生じる。
また、アーク輝点の位置が移動することによって、電極における溶融する位置や、電極の溶融する量が変化する。その結果、電極の形状が不安定になり、電極が消耗しやすくなる。
【０１００】
図１０（Ａ），（Ｂ）は、実際のアーク輝点の移動を示した写真である。図１０（Ａ），（Ｂ）は、共に第２極性状態Ｐｓ２である場合を示している。
図１０（Ａ）は、第１期間Ｐ１となった瞬間（０ｓ）を示している。図１０（Ａ）に示すように、第１期間Ｐ１となった直後においては、第１電極９２Ａ上に形成された突起９００ａＡの上下方向中央にアーク輝点９２０Ａが形成されていることが確認できる。
【０１０１】
一方、図１０（Ｂ）は、第１期間Ｐ１となって１／２４０ｓ後の状態を示した図である。図１０（Ｂ）に示すように、アーク輝点９２０Ａは、突起９００ａＡ上を、下方側に移動していることが確認できる。
【０１０２】
これに対して、本実施形態によれば、第１期間Ｐ１において高周波交流電流が供給されているため、各電極の極性は高速で切り替わり、各電極が陰極となっている時間が極めて短くなる。アーク輝点の移動速度は、加速を無視すると、約５０ｍｍ／ｓ程度である。そのため、各電極が陰極となっている時間が極めて短い場合においては、電極が陰極となっている間にアーク輝点が移動できる距離は極めて短く、結果としてアーク輝点の移動は抑制される。したがって、アーク輝点の移動が抑制されることで、電極の消耗が抑制され、放電灯の寿命を向上できる。
【０１０３】
なお、本実施形態においては、下記の構成を採用することもできる。
【０１０４】
第２期間Ｐ２において、放電灯９０に供給される電流は直流電流であってもよい。
【０１０５】
図８においては、すべての第１期間Ｐ１および第２期間Ｐ２は、第２極性状態Ｐｓ２から始まっている。言いかえると、すべての第１期間Ｐ１および第２期間Ｐ２における交流電流は同位相である。
これに対して、時間的に１つの第２期間Ｐ２を挟む２つの第１期間Ｐ１は互いに逆位相であってもよい。すなわち、１つの第１期間Ｐ１が第２極性状態Ｐｓ２から始まった場合には、次の第１期間Ｐ１は第１極性状態Ｐｓ１から始まってもよい。
【０１０６】
また、時間的に１つの第１期間Ｐ１を挟む２つの第２期間Ｐ２は互いに逆位相であってもよい。すなわち、１つの第２期間Ｐ２が第２極性状態Ｐｓ２から始まった場合には、次の第２期間Ｐ２は第１極性状態Ｐｓ１から始まってもよい。
これらによれば、第１電極９２と第２電極９３との消耗を略均一にできるため、電極の消耗が偏ることによる電極間距離の広がりを抑制できる。
【０１０７】
以下、実施例について説明する。
まず、実施例１について説明する。
第１期間における駆動電流の周波数と、第２期間における駆動電流の周波数と、を変化させた場合におけるアーク輝点の移動について実験を行った。
【０１０８】
放電灯としては、定格電力が２３０Ｗの高圧水銀ランプを用いた。
駆動電流は、第１期間、第２期間ともに、矩形波交流電流を用いた。第１期間の周波数を、２４０Ｈｚ、４８０Ｈｚ、９６０Ｈｚとしたそれぞれの場合について、第２期間における周波数を、１６０Ｈｚ、３２０Ｈｚ、６４０Ｈｚと変化させた。
【０１０９】
第２期間の周波数は、一回の実験毎に一定とした。言いかえると、図８に例示した駆動電流波形とは異なり、期間Ｐ２ａ、期間Ｐ２ｂおよび期間Ｐ２ｃにおける周波数が同一となるような駆動電流波形を用いた。第１期間についても同様とした。
第１期間における電力比の絶対値は、０．５５とし、第２期間における電力比の絶対値は、１．１５とした。すなわち、第１期間の電力比（駆動電流比）は、第２期間の電力比（駆動電流比）の約４８％とした。
図８で例示した駆動電流波形と同様に、第１期間の長さは、１／４８０ｓとし、第２期間の長さは、１／１６０ｓとした。
【０１１０】
アーク輝点の移動については、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すのと同様に、電極を撮影した写真を用いて観察した。電極の撮影は、放電灯を点灯させてから所定時間経過した後において、言いかえると、放電灯の動作が安定した後において、第２期間から第１期間に切り替わった瞬間と、第１期間に切り替わってから１／９６０ｓ後と、にそれぞれ行った。撮影した２つの写真におけるアーク輝点の位置から、アーク輝点が移動したかどうかについて評価した。結果を表１に示す。
【０１１１】
【表１】
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【０１１２】
表１においては、アーク輝点の移動が生じた場合を×印で示し、アーク輝点の移動が生じなかった場合を○印で示している。
表１から、第１期間の周波数が２４０Ｈｚ、４８０Ｈｚの場合には、第２期間の周波数が１６０Ｈｚ、３２０Ｈｚ、６４０Ｈｚのいずれの場合においてもアーク輝点の移動が生じていることが分かる。これに対して、第１期間の周波数が９６０Ｈｚである場合には、第２期間の周波数がいずれの場合であっても、アーク輝点の移動が生じていないことが分かる。
これにより、第１期間の周波数を高周波にすることにより、第２期間の周波数に関わらず、アーク輝点の移動を抑制できることが確かめられた。
【０１１３】
次に、実施例２について説明する。
第２期間の駆動電流波形パターンを変化させずに、第１期間の周波数を変化させた場合のアーク輝点の移動距離の計測を行った。第２期間における駆動電流波形パターンは、図８に例示するのと同様に、各期間（たとえば、期間Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，Ｐ２ｃ）で周波数が変化するように設定した。具体的には、第２期間の周波数が、期間毎に、１６０Ｈｚ、３２０Ｈｚ、９６０Ｈｚの順で周期的に変化するように設定した。第１期間における駆動電流波形パターンは、実施例１と同様に、いずれの期間においても同一の周波数となるように設定した。
また、用いた放電灯、第１期間と第２期間の電力比、および第１期間と第２期間の長さは、実施例１と同様とした。
【０１１４】
第１期間の周波数を、２００Ｈｚ、２４０Ｈｚ、４００Ｈｚ、４８０Ｈｚ、８００Ｈｚ、９６０Ｈｚと変化させた場合について、それぞれアーク輝点の移動距離の計測を行った。アーク輝点の移動距離の計測は、電極を撮影した写真を用いた画像計測により行った。電極の撮影は、実施例１と同様とした。結果を表２に示す。
【０１１５】
【表２】
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【０１１６】
表２に示すように、第１期間の周波数が大きくなるに従って、アーク輝点の移動距離が小さくなっていることが分かる。そして、第１期間の周波数が８００Ｈｚ以上では、アーク輝点の移動距離が０ｍｍとなり、アーク輝点の移動が抑制されていることが確認できる。また、２００Ｈｚから４８０Ｈｚまでのアーク輝点の移動距離の減少傾向から、第１期間の周波数が約７５０Ｈｚ以上であれば、アーク輝点の移動を十分に抑制できると考えられる。
以上により、第１期間の周波数を７５０Ｈｚ以上に設定することで、アーク輝点の移動を抑制し、放電灯の電極の消耗を抑制できることが確かめられた。
【符号の説明】
【０１１７】
１０…放電灯点灯装置（放電灯駆動装置）、４０…制御部、９０…放電灯、２００…光源装置、２３０…放電灯駆動部、３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂ…液晶ライトバルブ（光変調素子）、３５０…投射光学系、４１０…アクティブシャッターメガネ、５００…プロジェクター、Ｐ１…第１期間、Ｐ２…第２期間
【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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