(57)【要約】【課題】放電灯の電極の破壊等や光のちらつきを防止し、かつ、黒化等を防止する。【解決手段】光源装置１は、一対の電極６１０、７１０を有する放電灯５００と、駆動装置２００を備える。駆動装置２００は一対の電極６１０、７１０に低周波の交流電流を供給する。放電灯５００の空洞部５１２内に高周波の超音波を照射可能な超音波発生装置４００を主反射鏡１１２の周囲に配置する。放電灯５００の近傍には照度計４１０を配置する。照度計４１０の検知結果に基づいて超音波発生装置４００の出力を調整する。【選択図】図１
2014075210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空洞部内に放電媒体が封入された放電灯を駆動する駆動装置を備えた光源装置の調整方法であって、
前記放電灯の前記空洞部内へ超音波が届く位置に設置した超音波発生装置によって、超音波を発生させ、
前記駆動装置で前記放電灯を発光させ、
前記放電灯から発する光を検出できる位置に設置した光検知装置によって、前記放電灯の発光状態の検知を行い、
前記検知の結果に基いて前記超音波発生装置の出力を調整することを特徴とする光源装置の調整方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光源装置の調整方法において、
前記放電灯は、一対の電極を有し、
前記駆動装置は、前記一対の電極に交流電流を供給することで前記放電灯を発光させることを特徴とする光源装置の調整方法。
【請求項３】
請求項２に記載の光源装置の調整方法において、
前記交流電流は、１ｋＨｚ未満の周波数であることを特徴とする光源装置の調整方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の光源装置の調整方法において、
前記光検知装置は、発光強度を検知する照度計であることを特徴とする光源装置の調整方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の光源装置の調整方法において、
さらに前記放電灯の少なくとも一部を覆うように設けられた周辺部材を有し、
前記周辺部材は、前記放電灯と前記超音波発生装置との間に設けられていることを特徴とする光源装置の調整方法。
【請求項６】
請求項５に記載の光源装置の調整方法において、
前記周辺部材は、前記放電灯側の面に光反射部分を有する反射鏡であることを特徴とする光源装置の調整方法。
【請求項７】
空洞部内に放電媒体が封入された放電灯と、
前記放電灯を駆動する駆動装置と、
前記放電灯の前記空洞部内へ超音波が届く位置に設置した超音波発生装置と、
前記放電灯から発する光を検出できる位置に設置した光検知装置と、を有し、
前記超音波発生装置によって、超音波を発生し、
前記駆動装置で前記放電灯を発光し、
前記光検知装置によって前記放電灯の発光状態の検知を行い、
前記検知の結果に基いて前記超音波発生装置の出力が調整できることを特徴とする光源装置。
【請求項８】
請求項７に記載の光源装置と、
前記放電灯から発する光を画像情報に基づいて変調する変調装置と、
前記変調装置により変調された光を投射する投射装置と、
を備えたことを特徴とするプロジェクター。
【請求項９】
プロジェクターと、光検知装置とを備えるプロジェクターシステムであって、
前記プロジェクターは、
空洞部内に放電媒体が封入された放電灯と、
前記放電灯を駆動する駆動装置と、
前記放電灯の前記空洞部内へ超音波が届く位置に設置した超音波発生装置と、を有し、
前記光検知装置は、前記プロジェクターの外部、かつ、前記放電灯から発する光が検知できる位置に設置され、
前記超音波発生装置は、前記光検知装置によって検知された前記放電灯の発光状態に基いて出力が調整できることを特徴とするプロジェクターシステム。
【請求項１０】
プロジェクターと、光検知装置と、超音波発生装置とを備えるプロジェクターシステムであって、
前記プロジェクターは、
空洞部内に放電媒体が封入された放電灯と、
前記放電灯を駆動する駆動装置と、を有し、
前記光検知装置は、前記プロジェクターの外部、かつ、放電灯から発する光が検知できる位置に設置され、
前記超音波発生装置は、前記プロジェクターの外部、かつ、前記放電灯の前記空洞部内へ超音波が届く位置に設置され、前記光検知装置によって検知された前記放電灯の発光状態に基いて出力が調整できることを特徴とするプロジェクターシステム。
【請求項１１】
プロジェクターと、超音波発生装置とを備えるプロジェクターシステムであって、
前記プロジェクターは、
空洞部内に放電媒体が封入された放電灯と、
前記放電灯を駆動する駆動装置と、
前記放電灯から発する光を検出できる位置に設置した光検知装置と、を有し、
前記超音波発生装置は、前記プロジェクターの外部、かつ、前記放電灯の前記空洞部内へ超音波が届く位置に設置され、前記光検知装置によって検知された前記放電灯の発光状態に基いて出力が調整できることを特徴とするプロジェクターシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空洞部内に放電媒体が封入された放電灯を点灯する光源装置の駆動技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターなどの画像表示装置の光源として、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の放電灯が使用されている。この放電灯は、例えば、高周波数の交流電流を供給する駆動方法により駆動される。この駆動方法によれば、放電の安定性が得られ、光源として良好な性能を示すことができる。
また、放電灯を高周波数の交流電流により駆動する高周波駆動の場合には、音響共鳴現象の発生によって不純物が除去されることになる。その結果、不純物が発光管の内壁に付着することがなく、いわゆる黒化等を防止することができ、放電灯の寿命の低下を抑制することができる（例えば、特許文献１）。
【０００３】
一方、音響共鳴現象が長い時間継続して発生すると、放電灯の電極の損傷や破壊を起こしたり、放電アークの揺れによる光のちらつきを発生させる場合があるため、高周波駆動の周波数を切り換えることにより、音響共鳴現象の発生を防止しようとする技術も知られている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９４３１３号公報
【特許文献２】特開２００８−８４７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、特許文献１の方法では、放電灯の電極の損傷や破壊を起こしたり、放電アークの揺れによる光のちらつきを発生させ、特許文献２の方法では、放電灯の電極の破壊等や光のちらつきを発生させないが、黒化等を防止することができないため、放電灯の寿命の低下を抑制することができない。
本発明は、放電灯の電極の破壊等や光のちらつきを発生させることがなく、かつ、黒化等を防止することができる光源装置の調整方法、光源装置、プロジェクター、及びプロジェクターシステムを提供することを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る光源装置の調整方法は、空洞部内に放電媒体が封入された放電灯を駆動する駆動装置を備えた光源装置の調整方法であって、前記放電灯の前記空洞部内へ超音波が届く位置に設置した超音波発生装置によって、超音波を発生させ、前記駆動装置で前記放電灯を発光させ、前記放電灯から発する光を検出できる位置に設置した光検知装置によって、前記放電灯の発光状態の検知を行い、前記検知の結果に基いて前記超音波発生装置の出力を調整することを特徴とする。
【０００７】
この発明の態様によれば、超音波発生装置により放電灯の空洞部内に超音波を照射するので、黒化や失透を抑制しつつ、電極間距離を維持することができるので、放電灯の寿命を延ばすことができる。さらに、放電灯の近傍に配置した光検知装置の検知結果に基づいて、超音波発生装置の出力を調整するので、超音波による光のちらつきが防止される。
【０００８】
上述した光源装置の調整方法の一態様において、前記放電灯は、一対の電極を有し、前記駆動装置は、前記一対の電極に交流電流を供給することで前記放電灯を発光させるようにしてもよい。この発明の態様によれば、一対の電極に交流電流を供給することで放電灯を発光させる場合でも、黒化や失透を抑制しつつ、電極間距離を維持することができるので、放電灯の寿命を延ばすことができる。さらに、放電灯の近傍に配置した光検知装置の検知結果に基づいて、超音波発生装置の出力を調整するので、超音波による光のちらつきが防止される
【０００９】
上述した光源装置の調整方法の一態様において、前記交流電流は１ｋＨｚ未満の周波数としてもよい。この発明の態様によれば、放電灯を１ｋＨｚ未満の低周波で駆動するために音響共鳴現象を無くして電極などの損傷、さらに光量変化を低減することができる。
【００１０】
上述した光源装置の調整方法の一態様において、前記光検知装置は発光強度を検知する照度計を用いてもよい。この発明の態様によれば、照度計により検知した発光強度に基づいて超音波発生装置の出力を調整するので、光のちらつきを確実に抑制することができる。
【００１１】
上述した光源装置の調整方法の一態様において、さらに前記放電灯の少なくとも一部を覆うように設けられた周辺部材を有し、前記周辺部材は、前記放電灯と前記超音波発生装置との間に設けらていてもよい。この発明の態様によれば、前記部材を設置しても、放電灯に超音波を供給することを阻害しない。
【００１２】
上述した光源装置の調整方法の一態様において、前記周辺部材は、前記放電灯側の面に光反射部分を有する反射鏡でもよい。この発明の態様によれば、前記部材を設置しても、放電灯に超音波を供給することを阻害しない。
【００１３】
次に、本発明に係る光源装置の一態様は、空洞部内に放電媒体が封入された放電灯と、前記放電灯を駆動する駆動装置と、前記放電灯の前記空洞部内へ超音波が届く位置に設置した超音波発生装置と、前記放電灯から発する光を検出できる位置に設置した光検知装置とを有し、前記超音波発生装置によって、超音波を発生し、前記駆動装置で前記放電灯を発光し、前記光検知装置によって前記放電灯の発光状態の検知を行い、前記検知の結果に基いて前記超音波発生装置の出力が調整できることを特徴とする。この光源装置の態様によれば、放電灯の長寿命化を図りつつ、電極などの損傷を低減し、かつ、光のちらつきを防止することができる。
【００１４】
次に、本発明の一態様に係るプロジェクターは、上述した光源装置と、前記放電灯から発する光を画像情報に基づいて変調する変調装置と、前記変調装置により変調された光を投射する投射装置とを備えたことを特徴とする。この発明の態様によれば、放電灯の長寿命化を図りつつ、電極などの損傷を低減することができる、かつ、光のちらつきを発生させないので、長時間、安定した画像を表示することができる。
【００１５】
次に、本発明の一態様に係るプロジェクターシステムは、プロジェクターと、光検知装置とを備えるプロジェクターシステムであって、前記プロジェクターは、空洞部内に放電媒体が封入された放電灯と、前記放電灯を駆動する駆動装置と、前記放電灯の前記空洞部内へ超音波が届く位置に設置した超音波発生装置とを有し、前記光検知装置は、前記プロジェクターの外部、かつ、前記放電灯から発する光が検知できる位置に設置され、前記超音波発生装置は、前記光検知装置によって検知された前記放電灯の発光状態に基いて出力が調整できることを特徴とする。この発明の態様によれば、放電灯の長寿命化を図りつつ、電極などの損傷を低減することができる、かつ、光のちらつきを発生させないので、長時間、安定した画像を表示することができる。
【００１６】
次に、本発明の一態様に係るプロジェクターシステムは、プロジェクターと、光検知装置と、超音波発生装置とを備えるプロジェクターシステムであって、前記プロジェクターは、空洞部内に放電媒体が封入された放電灯と、前記放電灯を駆動する駆動装置と、を有し、前記光検知装置は、前記プロジェクターの外部、かつ、放電灯から発する光が検知できる位置に設置され、前記超音波発生装置は、前記プロジェクターの外部、かつ、前記放電灯の前記空洞部内へ超音波が届く位置に設置され、前記光検知装置によって検知された前記放電灯の発光状態に基いて出力が調整できることを特徴とする。この発明の態様によれば、放電灯の長寿命化を図りつつ、電極などの損傷を低減することができる、かつ、光のちらつきを発生させないので、長時間、安定した画像を表示することができる。
【００１７】
次に、本発明の一態様に係るプロジェクターシステムシステムは、プロジェクターと、超音波発生装置とを備えるプロジェクターシステムであって、前記プロジェクターは、空洞部内に放電媒体が封入された放電灯と、前記放電灯を駆動する駆動装置と、前記放電灯から発する光を検出できる位置に設置した光検知装置とを有し、前記超音波発生装置は、前記プロジェクターの外部、かつ、前記放電灯の前記空洞部内へ超音波が届く位置に設置され、前記光検知装置によって検知された前記放電灯の発光状態に基いて出力が調整できることを特徴とする。この発明の態様によれば、放電灯の長寿命化を図りつつ、電極などの損傷を低減することができる、かつ、光のちらつきを発生させないので、長時間、安定した画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係る光源装置を示す図である。
【図２】同光源装置における放電灯の要部断面図である。
【図３】駆動装置の電気的な構成を示す図である。
【図４】高周波駆動の電流波形を示す図である。
【図５】低周波駆動との電流波形を示す図である。
【図６】第２実施形態に係る光源装置を示す図である。
【図７】第３実施形態に係るプロジェクターを示す図である。
【図８】同プロジェクターの光学的な構成を示す図である。
【図９】変形例１に係る光源装置の電気的な構成を示す図である。
【図１０】変形例１に係るゲージ画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照して本発明を実施するための第１実施形態について説明する。まず、発明の実施形態に係る放電灯システムの調整方法が適用される光源装置について説明する。
【００２０】
図１は、光源装置の構造の一例を示す図である。この図に示されるように、光源装置１は、放電灯５００を有する光源ユニット１１０と、放電灯５００を駆動する駆動装置２００と、超音波発生装置４００と、照度計４１０とを有する。放電灯５００は、駆動装置２００から電力の供給を受けて放電して、光を放射する。
光源ユニット１１０は、放電灯５００と、凹状の反射面を有する主反射鏡１１２と、出射光をほぼ平行光にする平行化レンズ１１４とを含む。主反射鏡１１２と放電灯５００とは、接着材１１６により接着されている。また、主反射鏡１１２は、放電灯５００側の面（内面）が反射面となっており、この反射面は、図示の構成では、回転楕円面をなしている。
【００２１】
なお、主反射鏡１１２の反射面の形状は、回転楕円面に限定されず、例えば回転放物面等としても良い。主反射鏡１１２の反射面が回転放物面である場合は、放電灯５００の発光部を回転放物面のいわゆる焦点に配置すれば、平行化レンズ１１４を省略することができる。
【００２２】
放電灯５００は、発光管５１０と、凹状の反射面を有する副反射鏡５２０とを備え。発光管５１０と副反射鏡５２０とは、副反射鏡５２０が主反射鏡１１２に向かい合って配置されるとともに、上記凹状の反射面が発光管５１０との間に所定の間隔をおいて配置されるように接着材５２２により接着されている。また、副反射鏡５２０は、放電灯５００側の内面が反射面となっており、この反射面は、図示の構成では、球面をなしている。
【００２３】
発光管５１０の中央部は、放電媒体が封入された状態で密閉された空洞部５１２となっている。発光管５１０には、光透過性を有する材料、例えば、石英ガラス等や、光透過性セラミックスなどが材料が用いられる。また、放電媒体とは、例えば放電開始用ガスや、発光に寄与するガスなどであり、このうち、放電開始用ガスとしては、例えばネオン、アルゴン、キセノン等の希ガス等が挙げられ、また、発光に寄与するガスとしては、例えば水銀、ハロゲン化金属の気化物等が挙げられる。
発光管５１０には、一対の電極６１０、７１０と、一対の導電性を有する接続部材６２０、７２０と、一対の電極端子６３０、７３０とが設けられている。電極６１０、７１０は、空洞部５１２に取り付けられている。詳細には、各電極６１０、７１０の先端部は、発光管５１０の空洞部５１２において、互いに所定距離離間し、互いに対向するように取り付けられている。このうち、電極（第１電極）６１０と電極端子６３０とは、接続部材６２０により互い電気的に接続されている。同様に、電極（第２電極）７１０と電極端子７３０とは、接続部材７２０により互いに電気的に接続されている。電極端子６３０、７３０は、それぞれ駆動装置２００の出力端子に接続されている。
【００２４】
駆動装置２００は、電極端子６３０、７３０に対し、後述する交流電流（交流電力）を供給する。このため、電極端子６３０に接続部材６２０を介して接続された電極６１０と、電極端子７３０に接続部材７２０を介して接続された電極７１０とにあっては、電位が相対的に高くなる正極と、相対的に低くなる負極とで交互に極性が切り替わる。
【００２５】
電極端子６３０、７３０に交流電流が供給されると、空洞部５１２内にあって電極６１０、７１０の先端部の間でアーク放電が生じ、放電媒体が発光する。アーク放電により発生した光は、アークの発生位置（放電位置）から全方向に向かって放射されるが、当該放射光のうち、電極７１０の方向に放射された光は、副反射鏡５２０によって主反射鏡１１２に向かって反射する。このため、電極７１０の方向に放射される光を有効に利用することができる。
なお、本実施形態において、放電灯５００は、副反射鏡５２０を備えているが、放電灯５００は副反射鏡５２０を備えていない構成であっても良い。
【００２６】
図２は、放電灯５００の要部断面図の一例である。なお、図２では、図１における副反射鏡５２０が省略されている。
図２に示されるように、電極６１０は、芯棒６１２と、コイル部６１４と、本体部６１６とを有している。この電極６１０は、発光管５１０内への封入前の段階において、芯棒６１２に電極材の線材を巻き付けてコイル部６１４を形成し、形成されたコイル部６１４を加熱・溶融することにより形成される。これにより、電極６１０の先端側には、熱容量が大きい本体部６１６が形成される。電極７１０についても、芯棒７１２と、コイル部７１４と、本体部７１６とを有しており、電極６１０と同様に形成される。
なお、各電極６１０、７１０の構成材料としては、例えば、タングステン等の高融点金属材料等が挙げられる。
【００２７】
放電灯５００を１度も点灯させていない状態では、本体部６１６、７１６には、突起６１８、７１８は形成されていないが、後述するように放電灯５００をアーク放電ＡＲによって１度でも点灯させると、本体部６１６、７１６の先端部に、それぞれ突起６１８、７１８が形成される。この突起６１８、７１８は、放電灯５００の点灯中維持されるとともに、また、消灯後も維持される。
【００２８】
説明を図１に戻す。超音波発生装置４００は、発光管５１０の空洞部５１２に超音波Ｗを照射する。超音波Ｗの周波数は、電極６１０及び電極７１０を構成する電極材料、当該電極材料の酸化物、及び空洞部５１２に封入された放電媒質の少なくとも１つを揺動させる周波数である。具体的には、超音波Ｗの周波数は、例えば、１０ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下である。
【００２９】
電極６１０及び電極７１０を構成する電極材料としては、例えば、タングステンが挙げられる。したがって、超音波Ｗの周波数は、例えば、タングステンを揺動させる周波数である。また、電極材料の酸化物としては、例えば、酸化タングステンが挙げられる。したがって、超音波Ｗの周波数は、例えば、酸化タングステンを揺動させる周波数である。また、放電媒質としては、例えば、水銀が挙げられる。したがって、超音波Ｗの周波数は、例えば、水銀を揺動させる周波数である。超音波発生装置４００は、これらの周波数をすべて含んだ超音波Ｗを照射してもよいし、これらの周波数のうちいずれか１つを有する超音波Ｗを照射してもよい。
【００３０】
超音波発生装置４００は、発光管５１０の点灯時に超音波Ｗを空洞部５１２に照射する。超音波発生装置４００は、単一の周波数を有する超音波を照射してもよいし、複数の異なる周波数を有する超音波を照射してもよい。超音波発生装置４００は、図１に示すように、主反射鏡１１２の外側に配置されている。なお、超音波発生装置４００は、超音波Ｗを空洞部５１２に照射でれば、その位置は特に特定されない。また、超音波発生装置４００は、図示の例では、１つだが、複数設けられていてもよい。
【００３１】
本実施形態における超音波発生装置４００には、超音波Ｗの出力（振幅）を調整するための出力調整用ノブ（図示せず）が設けられており、この出力調整用ノブを操作することにより、超音波Ｗの出力（振幅）を調整することが可能になっている。本実施形態では、後述するように、照度計４１０により放電灯５００の照射光をモニターしながら出力調整用ノブを操作し、超音波Ｗの出力（振幅）を調整するようになっている。詳しくは後述する。なお、本実施形態においては超音波Ｗの出力（振幅）を調整する例について説明するが、超音波Ｗの周波数を調整するようにしてもよい。
【００３２】
照度計４１０は、Ｃｄｓ(Cadmium sulfide、硫化カドミウム)セル、あるいは、フォトディテクタを備えた照度計であり、主反射鏡１１２の近傍に配置される。照度計４１０には、Ｃｄｓセル等に入力される放電灯５００の照射光の照度を表示するメーター等（図示せず）が設けられている。使用者は、このメーター等（図示せず）を見ることにより、光源ユニット１１０の照射光をモニターすることができる。
なお、本実施形態においては、光検知装置の一例として照度計を用いた場合について説明するが、光検知装置としては、光量、輝度等を検知するものを用いてもよい。
【００３３】
図３は、光源装置１、特に駆動装置２００の電気的な構成の一例を示す図である。この図に示されるように、駆動装置２００は、交流電流を放電灯５００に供給する供給部３０と、供給部３０を制御する制御部３３と、放電灯５００の電極間電圧を測定する電圧計３５とを備える。
また、供給部３０は、定電流源３１とブリッジ接続されたスイッチＳｗ１〜Ｓｗ４とを備える。定電流源３１は、その正極出力端（＋）から負極出力端（−）に戻ってくる電流値が制御部３３から指定された値で一定となるように制御するものである。
スイッチＳｗ１〜Ｓｗ４は、それぞれ制御部３３によってオン（閉成）状態、オフ（開放）状態が制御されるものであり、このうち、スイッチＳｗ１、Ｓｗ４が組をなして同一状態に制御され、同様にスイッチＳｗ２、Ｓｗ３が組をなして同一状態に制御される。ただし、スイッチＳｗ１、Ｓｗ４の組と、スイッチＳｗ２、Ｓｗ３の組とが同時にオン状態とはならずに、互いに排他的にオン状態になるように制御される。
スイッチＳｗ１は、定電流源３１の正極出力端（＋）と放電灯５００の電極端子６３０との間に電気的に介挿され、スイッチＳｗ２は、電極端子６３０と定電流源３１の負極出力端（−）との間に電気的に介挿されている。スイッチＳｗ３は、定電流源３１の正極出力端（＋）と放電灯５００の電極端子７３０との間に電気的に介挿され、スイッチＳｗ４は、電極端子７３０と定電流源３１の負極出力端（−）との間に電気的に介挿されている。
電圧計３５は、定電流源３１の正極出力端（＋）と負極出力端（−）と間の電圧を測定して、その測定値を制御部３３に供給する。
【００３４】
この駆動装置２００において、制御部３３によってスイッチＳｗ１、Ｓｗ４の組がオン状態に制御されるとともに、スイッチＳｗ２、Ｓｗ３の組がオフ状態に制御されたとき、定電流が、電極端子６３０から電極端子７３０に向かって流れる。反対に、スイッチＳｗ１、Ｓｗ４の組がオフ状態に制御されるとともに、スイッチＳｗ２、Ｓｗ３の組がオン状態に制御されたとき、定電流が電極端子７３０から電極端子６３０に向かって流れる。このため、制御部３３がスイッチＳｗ１、Ｓｗ４の組とスイッチＳｗ２、Ｓｗ３の組とに対するオン、オフ状態を交互に切り替えると、電極６１０、７１０の間に交流電流が流れるとともに、オン、オフ状態の切り替え周期を短くすると、当該交流の周波数が高くなることになる。
なお、本説明において、電極６１０、７１０の間に流れる電流（または電圧）については、電極６１０から電極７１０に向かって流れる場合を正の値（正極性）とし、反対に電極７１０から電極６１０に向かって流れる場合を負の値（負極性）とする。ただし、電圧計３５で測定される電圧は、電極６１０、７１０に流れる電流の方向にかかわらず、電極６１０、７１０の間の電圧の絶対値（正値）である。
【００３５】
駆動装置２００から放電灯５００に供給される交流電流について説明する。本実施形態においては、１ｋＨｚ未満の低周波電流を放電灯５００に供給する低周波駆動により放電灯５００を駆動させる。
例えば、図４に示される高周波駆動によれば、上述したように放電の安定性が得られるほか、電極６１０、７１０を含む放電灯５００での温度変化が小さいため、黒化を抑制・回復するための化学反応が安定的となり、黒化や、それに伴う失透等の発生が比較的少ない。このため、放電灯の寿命の低下が抑制される。
ただし、高周波駆動では、電極６１０、７１０の間で発生するアーク放電のために、当該電極６１０、７１０が高温になって溶融するので、電極間の距離が徐々に広がってくる。電極間の距離が広がると、光の利用効率が低下するだけでなく、電極間のインピーダンスが変化して、無効電力が増加する結果、効率が低下するなどの問題が発生する。
【００３６】
そこで、本実施形態では、例えば図５に示されるような１ｋＨｚ未満の交流電流を放電灯５００に供給する。このような低周波駆動によれば、放電灯が点灯している際、電極６１０、７１０の先端に突起が形成されるとともに、溶融と凝固との繰り返しによって当該突起が成長するので、電極間が狭い状態を維持することができる。
ただし、低周波電流を放電灯５００に供給する駆動方法では、放電灯５００での温度変化が大きいため、黒化を抑制するための化学反応が不安定的となり、黒化や失透等が生じやすく放電灯の寿命が比較的低下する傾向にある、という問題がある。
【００３７】
本実施形態では、駆動装置２００により図５に示すような低周波数の交流電流を放電灯５００に供給すると共に、超音波発生装置４００により、発光管５１０の点灯時に超音波Ｗを空洞部５１２に照射して電極６１０及び電極７１０を揺動させ、黒化を抑制している。
但し、超音波発生装置４００の超音波Ｗの出力（振幅）が大きい場合には、放電灯５００の照射光の照度が超音波Ｗの影響によって変動し、放電灯５００の照射光がちらつく場合がある。
そこで、本実施形態では、照度計４１０によって放電灯５００からの照射光の変動をモニターし、照射光の変動が急激にならないように超音波発生装置４００の出力調整用ノブ（図示せず）を操作し、超音波発生装置４００の超音波Ｗの出力（振幅）を、放電灯５００の照射光がちらつかない程度に調整する。
その結果、放電灯５００を低周波駆動しつつ黒化を抑制し、さらには光のちらつきも防止することができるので、光源装置１の高出力化、低コスト化、及び高品質化を実現することが可能になる。
【００３８】
特に、本実施形態においては、発光管５１０のガラスの内壁に超音波が集中するようにしているため、発光アークにあたる超音波を少なくすることができる。したがって、光のちらつきを最小限にすることができ、問題のない照明を提供することができる。
また、本実施形態においては、放電灯５００を取り囲む主反射鏡１１２の周りに超音波発生装置４００を配置して、超音波を照射するようにしており、従来のように電極に高周波電流を直接供給していないので、高周波による音響共鳴現象を発生させることがない。なお、本実施形態では、放電灯５００を取り囲む部材として主反射鏡１１２を用いる例について説明したが、放電灯５００を取り囲む部材であれば、他の部材の周りに超音波発生装置４００を配置するようにしてもよい。
【００３９】
なお、超音波発生装置４００は、光源装置１と一体になるように光源装置１に組み込んでもよいし、光源装置１とは別体に構成してもよい。超音波発生装置４００を光源装置１とは別体に構成する場合には、クリーニング時期の到来等の際に、放電灯５００の空洞部５１２に超音波Ｗを照射可能な位置に超音波発生装置４００を配置し、上述したような調整を行えばよい。
また、超音波発生装置４００を光源装置１と一体に構成する場合でも、超音波発生装置４００からの超音波Ｗは常に発生させる必要はなく、クリーニング時期の到来等の一定の期間ごとに超音波Ｗを発生させるようにすればよい。この場合には、超音波発生装置４００の駆動のオン／オフを切り替える切替スイッチ等を設ければよい。
【００４０】
さらに、照度計４１０については、光源装置１の内部に予め配置しておく構成でもよいし、光源装置１とは別体に構成して、光源装置１に取り付けられるようにしてもよい。
【００４１】
＜第２実施形態＞
次に、図６を参照して本発明の第２実施形態について説明する。上述した第１実施形態では、使用者が照度計によって照度の変動をモニターしながら手動で超音波発生装置の超音波の出力を調整する例について説明した。しかし、本実施形態では、照度計の出力信号を超音波発生装置に入力し、自動的な制御により超音波発生装置の超音波の出力を調整するところが第１実施形態と異なる。
【００４２】
図６に示すように、第２実施形態の光源装置１Ａは、照度計４１０と超音波発生装置４００とが接続されている。超音波発生装置４００の内部には、ＣＰＵ等から構成される制御部（図示せず）が設けられており、超音波発生装置４００の超音波Ｗの出力（振幅）を制御する。
具体的には、制御部（図示せず）は、照度計４１０の出力信号の変動が所定の値よりも大きくなった場合に、超音波Ｗの出力（振幅）を下げるための制御信号を超音波発生装置４００の内部の超音波発生部（図示せず）に出力する。超音波発生部（図示せず）は、この制御信号に基づいて、超音波Ｗの出力（振幅）を下げる。
これにより、放電灯５００を低周波駆動しつつ、超音波Ｗにより黒化を抑制し、かつ、照射光のちらつきを確実に防止することができる。
【００４３】
また、制御部（図示せず）は、照度計４１０の出力信号の変動が所定の値の範囲内である場合には、超音波Ｗの出力（振幅）を変化させずに、一定の出力（振幅）の超音波Ｗを出力するための制御信号を超音波発生装置４００の内部の超音波発生部（図示せず）に出力する。
【００４４】
以上のように、本実施形態によれば、使用者が超音波の出力調整を行わなくても、超音波発生装置４００に設けた制御部（図示せず）により超音波の出力調整制御を行うようにしたので、より確実に超音波Ｗによる黒化抑制が可能となる。
【００４５】
なお、本実施形態においても、超音波発生装置４００は、光源装置１Ａと一体になるように光源装置１Ａに組み込んでもよいし、光源装置１Ａとは別体に構成してもよい。超音波発生装置４００を光源装置１Ａとは別体に構成する場合には、照度計４１０と超音波発生装置４００とを例えば接続ケーブル等により接続すればよい。また、超音波発生装置４００を光源装置１Ａとは別体に構成する場合には、クリーニング時期の到来等の際に、放電灯５００の空洞部５１２に超音波Ｗを照射可能な位置に超音波発生装置４００を配置し、超音波発生装置４００を駆動させればよい。
また、超音波発生装置４００を光源装置１Ａと一体に構成する場合でも、超音波発生装置４００からの超音波Ｗは常に発生させる必要はなく、クリーニング時期の到来等の一定の期間ごとに超音波Ｗを発生させるようにすればよい。この場合には、超音波発生装置４００の駆動のオン／オフを切り替える切替スイッチ等を設けてもよいし、超音波発生装置４００のの制御部（図示せず）により、一定期間ごとに上述したような出力調整制御を実行するように設定すればよい。
【００４６】
さらに、照度計４１０については、光源装置１の内部に予め配置しておく構成でもよいし、光源装置１とは別体に構成して、光源装置１に取り付けられるようにしてもよい。
【００４７】
＜第３実施形態＞
次に、上述した光源装置１を適用したプロジェクターについて説明する。
図７は、このプロジェクターの外観構成の一例を示す図である。この図に示されるように、プロジェクター２１００は据え置き型であり、その正面に、映像を投射するための投射レンズ２１１４が設けられ、その天板に、電源の投入／遮断を指示するプッシュオン型のスイッチ３８が設けられている。
【００４８】
図８は、プロジェクター２１００の光学的構成の一例を示す平面図である。
この図に示されるように、プロジェクター２１００は、透過型の液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂを用いた、いわゆる３板式である。
プロジェクター２１００の内部には、上述した光源装置１が設けられ、駆動装置２００から放電灯５００に交流電流が供給されて、白色光が当該放電灯５００から放出されるとともに、主反射鏡などの光学部材によって図において３時方向に射出する。射出された白色光は、内部に配置された３枚のミラー２１０６及びダイクロイックミラー２１０８、２１０９によってＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色に分離されて、各原色に対応する液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにそれぞれ入射する。詳細には、ダイクロイックミラー２１０８は、図において９時方向から入射した白色光のうち、Ｒの波長域の光を透過し、残りのＧ、Ｂの波長域の光を６時方向に反射させる。ダイクロイックミラー２１０９は、１２時方向から入射したＧ、Ｂの波長域の光のうち、Ｂの波長域の光を透過し、それ以外のＧの波長域の光を３時方向に反射させる。なお、Ｂは、ＲやＧと比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ２１２２、リレーレンズ２１２３及び出射レンズ２１２４からなるリレーレンズ系２１２１を介して導かれる。
【００４９】
プロジェクター２１００には、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色のそれぞれに対応する映像信号がそれぞれ図示省略した上位回路から供給され、液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂのそれぞれが、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対応する映像信号によって駆動される。これにより、液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂに入射した光は、その透過率が画素毎に変調されて出射することになる。すなわち、液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂは、放電灯５００から射出した光を映像信号（画像情報）に基づいて変調する変調装置として機能する。
液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム２１１２に３方向から入射する。そして、このダイクロイックプリズム２１１２において、Ｒ及びＢの光は９０度に屈折する一方、Ｇの光は直進する。したがって、各色の変調光が合成された後、投射レンズ２１１４によってカラー画像がスクリーン２１２０に投射されることとなる。これらの光学系は、液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂによってそれぞれ変調された光を投射する投射装置として機能する。
【００５０】
なお、液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂには、ダイクロイックミラー２１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対応する光が入射するので、直視型のようにカラーフィルターは設けられない。また、液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂの透過像は、ダイクロイックプリズム２１１２により反射した後に投射されるのに対し、液晶ライトバルブ１００Ｇの透過像はそのまま投射されるので、液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂによる水平走査方向は、液晶ライトバルブ１００Ｇによる水平走査方向と逆向きにされて、左右反転像が作成される。
【００５１】
また、変調装置として、液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂの替わりにマイクロミラーの集合体素子であるＤＭＤ（Digital Mirror Device ）を用いてＤＬＰ（Digital Light Processing）方式のプロジェクターを構成してもよい。ＤＭＤは、多数の微細なマイクロミラーを１枚のパネル状に形成したものである。これらのマイクロミラーは、それぞれ±１０度程度傾けることが可能に装着されている。１つのミラーは、１つの画素に対応して例えば＋１０度に傾いた時に放電灯５００からの入射光を投射レンズの方向に反射し、−１０度に傾いた時に投射レンズの方向に反射しないように作用させる。従って、表示映像のデジタル信号を受け取ったＤＭＤがそのミラー１つ１つの傾斜角度を変え、光源ランプから発せられた光のオン／オフを行う仕組みになっており、オン／オフというデジタルで色階調を制御できるため、色ムラの無い鮮明な画像を得ることができるプロジェクターとして構成することが可能である。さらにＤＬＰ方式のプロジェクターとしては、カラーホイールと１枚のＤＭＤの構成であっても良い。
【００５２】
以上のようなプロジェクター２１００において、光源装置には第１実施形態にて説明した光源装置１を用いる。具体的には、超音波発生装置４００と照度計４１０とをプロジェクター２１００とは別体に構成し、クリーニング時期の到来等の所定のタイミングにおいて、超音波発生装置４００をプロジェクター２１００内の光源装置１における放電灯５００の空洞部５１２に超音波Ｗを照射可能な位置に配置させる。超音波発生装置４００の配置位置は、プロジェクター２１００の外壁部にガイド用の印を付けておいてもよいし、案内溝等を設けて、超音波発生装置４００を所定の位置に取り付けられるようにしてもよい。
【００５３】
また、照度計４１０については、投射レンズ２１１４付近に配置する。そして、使用者は、照度計４１０に設けられたメーター等を見ながら照射光の照度の変動が少なくなるように、超音波発生装置４００の出力調整用ノブ（図示せず）を調整する。
【００５４】
その結果、放電灯５００を低周波駆動しつつ黒化を抑制し、さらには光のちらつきも防止することができるので、プロジェクター２１００の高出力化、低コスト化、及び高品質化を実現することが可能になる。
【００５５】
なお、本実施形態においても、超音波発生装置４００は、プロジェクター２１００と一体になるようにプロジェクター２１００に組み込んでもよいし、上述したようにプロジェクター２１００とは別体に構成してもよい。超音波発生装置４００をプロジェクター２１００と一体に構成する場合であっても、超音波発生装置４００からの超音波Ｗは常に発生させる必要はなく、クリーニング時期の到来等の一定の期間ごとに超音波Ｗを発生させるようにすればよい。この場合には、プロジェクター２１００に超音波発生装置４００の駆動のオン／オフを切り替える切替スイッチ等を設ければよい。
【００５６】
さらに、照度計４１０については、プロジェクター２１００内部に予め配置しておく構成でもよいし、上述したようにプロジェクター２１００とは別体に構成して、プロジェクター２１００に取り付けられるようにしてもよい。
【００５７】
＜変形例１＞
次に、上述した第３実施形態の変形例１について説明する。変形例１は図９に示すような光源装置１Ｂをプロジェクター２１００に用いる例である。図９に示すように、光源装置１Ｂには超音波発生装置４００と照度計４１０の他に、表示制御装置４２０が備えられている。
表示制御装置４２０は、照度計４１０の出力信号に基づいて液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂの駆動を制御し、図１０に示すようなゲージ画像４３０をスクリーンに投影させる。
【００５８】
変形例１のプロジェクター２１００の上部には各種のボタンが設けられており、このボタンを操作することにより、テストモードで駆動することが可能になっている。テストモードで駆動が選択された場合には、表示制御装置４２０は照度計４１０の出力信号の変動が、任意の測定レンジの最大メモリの何パーセントであるかを示すゲージ画像４３０をスクリーンに投影させる。
【００５９】
したがって、使用者は、このゲージ画像４３０を見ながら、超音波発生装置４００の出力調整用ノブ（図示せず）を調整することができるので、的確な出力調整が行われることになる。
【００６０】
ゲージ画像４３０の表示態様は、図１０に示すものに限定されず、照度の変動が視覚によって認識できれば他の表示態様であってもよい。
【００６１】
なお、変形例１においても、超音波発生装置４００は、プロジェクター２１００と一体になるようにプロジェクター２１００に組み込んでもよいし、プロジェクター２１００とは別体に構成してもよい。超音波発生装置４００をプロジェクター２１００と一体に構成する場合であっても、超音波発生装置４００からの超音波Ｗは常に発生させる必要はなく、クリーニング時期の到来等の一定の期間ごとに超音波Ｗを発生させるようにすればよい。この場合には、プロジェクター２１００に超音波発生装置４００の駆動のオン／オフを切り替える切替スイッチ等を設ければよい。
【００６２】
さらに、照度計４１０については、プロジェクター２１００内部に予め配置しておく構成でもよいし、上述したようにプロジェクター２１００とは別体に構成して、プロジェクター２１００に取り付けられるようにしてもよい。
【００６３】
また、表示制御装置４２０についてもプロジェクター２１００と一体になるようにプロジェクター２１００に組み込んでもよいし、プロジェクター２１００とは別体に構成してもよい。
【００６４】
＜変形例２＞
次に、上述した第３実施形態の変形例２について説明する。変形例２は第２実施形態で説明した光源装置１Ａをプロジェクター２１００に用いる例である。
変形例２によれば、使用者が超音波の出力調整を行わなくても、超音波発生装置４００に設けた制御部（図示せず）により超音波の出力調整制御を行うようにしたので、より確実に超音波Ｗによる黒化抑制が可能となる。
【００６５】
なお、変形例２においても、超音波発生装置４００は、プロジェクター２１００と一体になるようにプロジェクター２１００に組み込んでもよいし、プロジェクター２１００とは別体に構成してもよい。超音波発生装置４００をプロジェクター２１００とは別体に構成する場合には、照度計４１０と波発生装置４００とを例えば接続ケーブル等により接続すればよい。また、超音波発生装置４００をプロジェクター２１００とは別体に構成する場合には、クリーニング時期の到来等の際に、放電灯５００の空洞部５１２に超音波Ｗを照射可能な位置に超音波発生装置４００を配置し、超音波発生装置４００を駆動させればよい。
また、超音波発生装置４００をプロジェクター２１００と一体に構成する場合でも、超音波発生装置４００からの超音波Ｗは常に発生させる必要はなく、クリーニング時期の到来等の一定の期間ごとに超音波Ｗを発生させるようにすればよい。この場合には、超音波発生装置４００の駆動のオン／オフを切り替える切替スイッチ等を設けてもよいし、超音波発生装置４００のの制御部（図示せず）により、一定期間ごとに上述したような出力調整制御を実行するように設定すればよい。
【００６６】
さらに、照度計４１０については、プロジェクター２１００の内部に予め配置しておく構成でもよいし、プロジェクター２１００とは別体に構成して、プロジェクター２１００に取り付けられるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１，１Ａ，１Ｂ…光源装置、３０…供給部、３１…定電流源、３３…制御部、３５…電圧計、２００…駆動装置、４００…超音波発生装置、４１０…照度計、４２０…表示制御装置、５００…放電灯、６１０，７１０…電極、１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂ…液晶ライトバルブ、２１００…プロジェクター。
【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】
2014075210.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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