(57)【要約】【課題】音響的共鳴現象を十分に抑制できる放電灯駆動装置、及びそのような放電灯駆動装置を用いた光源装置を提供する。また、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。また、音響的共鳴現象を十分に抑制できる放電灯駆動方法を提供する。【解決手段】本発明の放電灯駆動装置の一つの態様は、放電灯を駆動する交流電流である駆動電流を放電灯に供給する放電灯駆動部と、放電灯駆動部を制御する制御部と、を備え、制御部は、放電灯の固有振動数と、固有振動数の１／２ｎ（ｎは自然数）の周波数と、は異なる駆動周波数を有する駆動電流を放電灯に供給するように、放電灯駆動部を制御することを特徴とする。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電灯を駆動する交流電流であ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、
前記制御部は、前記放電灯の固有振動数と、前記固有振動数の１／２ｎ（ｎは自然数）の周波数と、は異なる駆動周波数を有する前記駆動電流を前記放電灯に供給するように、前記放電灯駆動部を制御することを特徴とする放電灯駆動装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記固有振動数をｆ１、前記駆動周波数をｆ２、前記固有振動数ｆ１を中心値として駆動周波数を前後に可変させて交流電流を供給した際における前記放電灯の放電灯電圧の半値幅をΔｆとしたときに、前記駆動周波数ｆ２が、以下の（式１）から（式３）のうちいずれか一つを満たすように、前記放電灯駆動部を制御する、請求項１に記載の放電灯駆動装置。
（式１）ｆ２＞ｆ１＋Δｆ／２
（式２）（ｆ１＋Δｆ／２）／２＜ｆ２＜ｆ１−Δｆ／２
（式３）（ｆ１＋Δｆ／２）／２（ｎ＋１）＜ｆ２＜（ｆ１−Δｆ／２）／２ｎ（ｎは自然数）
【請求項３】
前記駆動電流の波形は、矩形波である、請求項１または２に記載の放電灯駆動装置。
【請求項４】
前記駆動周波数は、１ｋＨｚ以上である、請求項１から３のいずれか一項に記載の放電灯駆動装置。
【請求項５】
光を射出する放電灯と、
請求項１から４のいずれか一項に記載の放電灯駆動装置と、
を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光源装置と、
前記光源装置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】
放電灯に交流電流である駆動電流を供給して駆動する放電灯駆動方法であって、
前記駆動電流は、前記放電灯の固有振動数と、前記固有振動数の１／２ｎ（ｎは自然数）の周波数と、は異なる駆動周波数を有することを特徴とする放電灯駆動方法。
【請求項８】
前記駆動電流は、前記固有振動数をｆ１、前記駆動周波数をｆ２、前記固有振動数ｆ１を中心値として駆動周波数を前後に可変させて交流電流を供給した際における前記放電灯の放電灯電圧の半値幅をΔｆとしたときに、前記駆動周波数ｆ２が、以下の（式１）から（式３）のうちいずれか一つを満たすように設定される、請求項７に記載の放電灯駆動方法。
（式１）ｆ２＞ｆ１＋Δｆ／２
（式２）（ｆ１＋Δｆ／２）／２＜ｆ２＜ｆ１−Δｆ／２
（式３）（ｆ１＋Δｆ／２）／２（ｎ＋１）＜ｆ２＜（ｆ１−Δｆ／２）／２ｎ（ｎは自然数）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯駆動装置、光源装置、プロジェクター、及び放電灯駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ランプの固有振動数と、ランプに供給される駆動電流の周波数とが一致することにより、音響的共鳴現象が生じることが知られている。音響的共鳴現象が生じると、ランプの発光量が変化し、ランプのちらつきが生じるという問題や、ランプの電極が折れる等、ランプの破損が生じるという問題があった。
【０００３】
この問題に対して、リップル電圧に応じて駆動電流の周波数を変化させ、ランプの固有振動数と駆動電流の周波数とが一致することを抑制する構成が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−０８５９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のような構成では、音響的共鳴現象の抑制は不十分であった。すなわち、ランプの固有振動数と駆動電流の周波数との一致を抑制するだけでは、音響的共鳴現象を十分に抑制することはできず、ランプのちらつきや、ランプの破損等が生じる場合があった。
【０００６】
本発明の一つの態様は、上記問題点に鑑みて成されたものであって、音響的共鳴現象を十分に抑制できる放電灯駆動装置、及びそのような放電灯駆動装置を用いた光源装置を提供することを目的の一つとする。また、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、音響的共鳴現象を十分に抑制できる放電灯駆動方法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】
【０００７】
本発明の放電灯駆動装置の一つの態様は、放電灯を駆動する交流電流であ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、前記制御部は、前記放電灯の固有振動数と、前記固有振動数の１／２ｎ（ｎは自然数）の周波数と、は異なる駆動周波数を有する前記駆動電流を前記放電灯に供給するように、前記放電灯駆動部を制御することを特徴とする。
【０００８】
本発明の放電灯駆動装置の一つの態様によれば、放電灯には、放電灯の固有振動数と、固有振動数の１／２ｎの周波数と、は異なる駆動周波数を有する駆動電流が供給される。ここで、音響的共鳴現象は、放電灯に供給される交流電流の周波数が、放電灯の固有振動数と一致した場合のみでなく、固有振動数の１／２ｎの周波数と一致した場合においても生じる。そのため、本発明の放電灯駆動装置の一つの態様によれば、放電灯に供給される駆動電流の駆動周波数が、放電灯の固有振動数及び放電灯の固有振動数の１／２ｎと一致することを抑制でき、音響的共鳴現象を十分に抑制できる放電灯駆動装置が得られる。
【０００９】
ここで、音響的共鳴現象が、駆動電流の周波数が放電灯の固有振動数と一致した場合だけでなく、駆動電流の周波数が放電灯の固有振動数の１／２ｎと一致した場合にも生じるという知見は、本発明者らによって、新たに明らかとなったものである。
【００１０】
前記制御部は、前記固有振動数をｆ１、前記駆動周波数をｆ２、前記固有振動数ｆ１を中心値として駆動周波数を前後に可変させて交流電流を供給した際における前記放電灯の放電灯電圧の半値幅をΔｆとしたときに、前記駆動周波数ｆ２が、以下の（式１）から（式３）のうちいずれか一つを満たすように、前記放電灯駆動部を制御する構成としてもよい。
（式１）ｆ２＞ｆ１＋Δｆ／２
（式２）（ｆ１＋Δｆ／２）／２＜ｆ２＜ｆ１−Δｆ／２
（式３）（ｆ１＋Δｆ／２）／２（ｎ＋１）＜ｆ２＜（ｆ１−Δｆ／２）／２ｎ（ｎは自然数）
この構成によれば、駆動周波数が、放電灯の固有振動数及び放電灯の固有振動数の１／２ｎの周波数の近傍の周波数と一致しないように設定されるため、より効果的に音響的共鳴現象を抑制することができる。
【００１１】
前記駆動電流の波形は、矩形波である構成としてもよい。
この構成によれば、効率よく駆動電流を供給できる。
【００１２】
前記駆動周波数は、１ｋＨｚ以上である構成としてもよい。
この構成によれば、放電灯の黒化や、失透を抑制できる。
【００１３】
本発明の光源装置の一つの態様は、光を射出する放電灯と、上記の放電灯駆動装置と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の光源装置の一つの態様によれば、上記の放電灯駆動装置を備えているため、音響的共鳴現象を十分に抑制できる光源装置が得られる。
【００１５】
本発明のプロジェクターの一つの態様は、上記の光源装置と、前記光源装置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。
【００１６】
本発明のプロジェクターの一つの態様によれば、上記の光源装置を備えているため、音響的共鳴現象を十分に抑制できるプロジェクターが得られる。
【００１７】
本発明の放電灯駆動方法の一つの態様は、放電灯に交流電流である駆動電流を供給して駆動する放電灯駆動方法であって、前記駆動電流は、前記放電灯の固有振動数と、前記固有振動数の１／２ｎ（ｎは自然数）の周波数と、は異なる駆動周波数を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の放電灯駆動方法の一つの態様によれば、上記と同様にして、音響的共鳴現象を十分に抑制できる。
【００１９】
前記駆動電流は、前記固有振動数をｆ１、前記駆動周波数をｆ２、前記固有振動数ｆ１を中心値として駆動周波数を前後に可変させて交流電流を供給した際における前記放電灯の放電灯電圧の半値幅をΔｆとしたときに、前記駆動周波数ｆ２が、以下の（式１）から（式３）のうちいずれか一つを満たすように設定される駆動方法としてもよい。
（式１）ｆ２＞ｆ１＋Δｆ／２
（式２）（ｆ１＋Δｆ／２）／２＜ｆ２＜ｆ１−Δｆ／２
（式３）（ｆ１＋Δｆ／２）／２（ｎ＋１）＜ｆ２＜（ｆ１−Δｆ／２）／２ｎ（ｎは自然数）
この方法によれば、上記と同様にして、より音響的共鳴現象を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態のプロジェクターの概略構成図である。
【図２】本実施形態における放電灯を示す図である。
【図３】本実施形態のプロジェクターの各種構成要素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】放電灯に供給する駆動電流の極性と電極の温度との関係を説明するための説明図である。
【図７】放電灯の固有振動数の近傍におけるランプ電圧の変化を示したグラフである。
【図８】本実施形態の駆動周波数の設定される範囲を示す図である。
【図９】実施例１の結果を示すグラフである。
【図１０】実施例１の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るプロジェクターについて説明する。
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１に示すように、本実施形態のプロジェクター５００は、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（光変調素子）３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂ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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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及び光射出側に配置される。
【００２６】
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及び投射光学系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。
【００２７】
図２は、光源装置２００の構成を示す図である。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。
【００２８】
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。
【００２９】
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（図示左側の端部）を第１端部９０ｅ１とし、放電灯９０の他方の端部（図示右側の端部）を第２端部９０ｅ２とする。放電灯９０の材料は、例えば、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。
【００３０】
放電空間９１には、第１電極９２及び第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及び第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及び第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及び第２電極９３の材料は、例えば、タングステン等の金属である。
【００３１】
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及び第２端子５４６の材料は、例えば、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、例えば、モリブデン箔が利用される。
【００３２】
第１端子５３６及び第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及び第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及び第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。
【００３３】
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、例えば、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。例えば、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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、例えば、無機接着剤である。主反射鏡１１２及び副反射鏡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及び副反射鏡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。例えば、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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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及びトランスの１次側にある放電灯点灯装置１０に直流電圧を供給する。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。例えば、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。
【００４３】
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。
【００４４】
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、その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。
【００４５】
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及びコンデンサー２４を含んで構成される。スイッチ素子２１は、例えば、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のカソード端子及びコイル２３の一端に接続されている。
【００４６】
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のアノード端子及び直流電源装置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、例えば、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御信号が用いられてもよい。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
極性反転回路３０は、例えば、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、及び第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及び第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及び第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、及び第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及び第４のスイッチ素子３４のＯＮ／ＯＦＦ動作が制御される。
【００５０】
極性反転回路３０においては、第１のスイッチ素子３１及び第４のスイッチ素子３４と、第２のスイッチ素子３２及び第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、及び第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。
【００５１】
すなわち、極性反転回路３０では、第１のスイッチ素子３１及び第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及び第３のスイッチ素子３３がＯＦＦであり、第１のスイッチ素子３１及び第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及び第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及び第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及び第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。
【００５２】
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。
【００５３】
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及び極性反転回路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。本実施形態においては、駆動電流Ｉは、波形が矩形波の交流電流であり、駆動電流Ｉの駆動周波数は１ｋＨｚ以上である。詳細については後述する。
【００５４】
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。
【００５５】
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、及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。
【００５６】
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及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及び極性反転回路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が検出したランプ電圧Ｖｌａ及び駆動電流Ｉに基づき、電力制御回路コントローラー４２及び極性反転回路コントローラー４３を制御してもよい。
【００５７】
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。
【００５８】
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及び極性反転回路３０を制御してもよい。記憶部４４には、例えば、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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。制御部４０は、例えば、ＣＰＵ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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
動作検出部６０は、例えば、放電灯９０のランプ電圧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及び第３の抵抗６３を含んで構成されている。
【００６５】
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及び第２の抵抗６２で分圧した電圧によりランプ電圧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。
【００６６】
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。
【００６７】
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）及び図６（Ｂ）は、第１電極９２及び第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及び第２電極９３の先端部分が示されている。第１電極９２及び第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と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及び第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。
【００６８】
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Ｐ１を示している。第１極性状態Ｐ１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。
【００６９】
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Ｐ２を示している。第２極性状態Ｐ２では、第１極性状態Ｐ１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。
【００７０】
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Ｐ１を示し、負値は第２極性状態Ｐ２を示す。
【００７１】
本実施形態においては、図６（Ｃ）に示すように、駆動電流Ｉとして矩形波交流電流が利用されている。本実施形態においては、第１極性状態Ｐ１と第２極性状態Ｐ２とが交互に繰り返されるように、駆動電流Ｉが放電灯９０に供給される。ここで、第１極性区間Ｔｐは、第１極性状態Ｐ１が続く時間を示し、第２極性区間Ｔｎは、第２極性状態Ｐ２が続く時間を示す。
【００７２】
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の駆動周波数は、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。本実施形態においては、駆動電流Ｉの駆動周波数は、１ｋＨｚ以上と設定される。このように設定することにより、放電灯９０の黒化や失透を抑制できる。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Ｐ１では、第１電極９２の温度Ｈが上昇し、第２極性状態Ｐ２では、第１電極９２の温度Ｈが低下する。第１極性状態Ｐ１と第２極性状態Ｐ２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Ｐ１では、第２電極９３の温度が低下し、第２極性状態Ｐ２では、第２電極９３の温度が上昇する。
【００７４】
次に、制御部４０による放電灯駆動部２３０の制御について説明する。
図７及び図８は、制御部４０によって制御される放電灯駆動部２３０から、放電灯９０に供給される駆動電流の駆動周波数ｆ２の周波数範囲について説明するための説明図である。図７は、放電灯９０の固有振動数ｆ１の近傍におけるランプ電圧Ｖｌａの変化を示したグラフである。図７において、縦軸は、ランプ電圧Ｖｌａを示しており、横軸は、駆動周波数ｆ２を示している。図８は、駆動周波数ｆ２の設定される範囲を示す図である。
【００７５】
制御部４０は、駆動周波数ｆ２が、以下の（式１）から（式３）のいずれか一つを満たすように放電灯駆動部２３０を制御する。
（式１）・・・ｆ２＞ｆ１＋Δｆ／２
（式２）・・・（ｆ１＋Δｆ／２）／２＜ｆ２＜ｆ１−Δｆ／２
（式３）・・・（ｆ１＋Δｆ／２）／２（ｎ＋１）＜ｆ２＜（ｆ１−Δｆ／２）／２ｎ
【００７６】
Δｆは、図７に示すように、駆動周波数ｆ２が、固有振動数ｆ１と同一の値であった場合のランプ電圧Ｖｌａの半値幅である。駆動周波数ｆ２が、放電灯９０の固有振動数ｆ１と同一の値、またはその近傍の値である場合には、音響的共鳴現象が生じ、ランプ電圧Ｖｌａは、定常状態のランプ電圧Ｖｃからランプ電圧Ｖａへと上昇する。すなわち、ランプ電圧Ｖｌａは、固有振動数ｆ１においてピークを有する。半値幅Δｆは、ランプ電圧Ｖｌａが、定常状態のランプ電圧Ｖｃを基準としたときの、ランプ電圧Ｖａの半分の値であるランプ電圧Ｖｂとなるときの、周波数ｆａと周波数ｆｂとの差である。ランプ電圧Ｖｂは、Ｖｂ＝（Ｖａ＋Ｖｃ）／２で表される。言い換えると、半値幅Δｆは、固有振動数ｆ１を中心値として、駆動周波数を前後に可変させて駆動電流Ｉを供給した際における、放電灯９０のランプ電圧Ｖｌａの半値幅である。
また、ｎは自然数である。本明細書においては、自然数とは、０より大きい整数を意味するものとする。
【００７７】
ここで、音響的共鳴現象とは、放電灯の電極に印加されるランプ電圧の極性の切り替えによって生じる放電灯の振動が、放電灯の固有振動数と共鳴を起こす現象である。放電灯の振動は、極性の切り替えによる放電灯内部のプラズマの密度変化によって、放電灯内部のガス密度が変化することによって生じる。音響的共鳴現象が生じると、放電灯の光量が変動し、放電灯のちらつきとなって現れる。音響的共鳴現象によって光量変動が生じると、電極間に発生しているアーク放電のアークの曲がりが生じ、電極間距離が広がることと等価の作用により、ランプ電圧が上昇する。また、音響的共鳴現象が生じると、電極が折れる等の放電灯の破損が生じる場合がある。
【００７８】
なお、以下の説明においては、音響的共鳴現象による光量変動を、ランプ電圧Ｖｌａの上昇と等価であるものとして説明する。
【００７９】
（式１）から（式３）によって設定される駆動周波数ｆ２の範囲は、放電灯９０の固有振動数ｆ１を中心とする半値幅Δｆの範囲と、固有振動数ｆ１の１／２ｎを中心とする半値幅Δｆの１／２ｎの範囲とを含まないような範囲である。以下、図８を用いて具体的に説明する。
【００８０】
（式１）で示される範囲は、図８における範囲ＰＡ１である。範囲ＰＡ１は、固有振動数ｆ１に半値幅Δｆの１／２を足した値より大きい周波数の範囲である。ｆ１＋Δｆ／２は、図７に示す周波数ｆｂである。すなわち、範囲ＰＡ１は、図７に示す周波数ｆｂよりも大きい周波数の範囲である。
【００８１】
（式２）で示される範囲は、図８における範囲ＰＡ２である。範囲ＰＡ２は、固有振動数ｆ１から半値幅Δｆの１／２を引いた値より小さい周波数の範囲であって、かつ、固有振動数ｆ１に半値幅Δｆの１／２を足した値の１／２よりも大きい周波数の範囲である。ｆ１−Δｆ／２は、図７に示す周波数ｆａである。
【００８２】
（式３）で示される範囲は、図８における範囲ＰＡ３である。範囲ＰＡ３は、固有振動数ｆ１から半値幅Δｆの１／２を引いた値の１／２ｎより小さい周波数の範囲であって、かつ、固有振動数ｆ１に半値幅Δｆの１／２を足した値の１／２（ｎ＋１）よりも大きい周波数の範囲である。図８に示す具体例では、ｎ＝１のときでは、範囲ＰＡ３は、（ｆ１＋Δｆ／２）／４＜ｆ２＜（ｆ１−Δｆ／２）／２となる範囲である。また、ｎ＝２のときでは、範囲ＰＡ３は、（ｆ１＋Δｆ／２）／６＜ｆ２＜（ｆ１−Δｆ／２）／４となる範囲である。また、ｎ＝３のときでは、範囲ＰＡ３は、（ｆ１＋Δｆ／２）／８＜ｆ２＜（ｆ１−Δｆ／２）／６となる範囲である。
【００８３】
上述した駆動周波数ｆ２の設定は、以下のように言い換えることもできる。すなわち、制御部４０は、駆動周波数ｆ２が、以下の（式４）及び（式５）を満たさないように放電灯駆動部２３０を制御する。
（式４）ｆ１−Δｆ／２≦ｆ２≦ｆ１＋Δｆ／２
（式５）（ｆ１−Δｆ／２）／２ｎ≦ｆ２≦（ｆ１＋Δｆ／２）／２ｎ
【００８４】
（式４）で示される範囲は、図８における範囲ＰＢ１である。すなわち、範囲ＰＢ１は、固有振動数ｆ１を中心とする半値幅Δｆの範囲である。
（式５）で示される範囲は、図８における範囲ＰＢ２である。すなわち、範囲ＰＢ２は、固有振動数ｆ１の１／２ｎ、例えば、ｆ１／２，ｆ１／４，ｆ１／６、を中心とする半値幅Δｆの１／２ｎの範囲である。
【００８５】
上記（式５）は、以下のように書き換えてもよい。
（式５ａ）ｆ１−Δｆ／２≦２ｎ・ｆ２≦ｆ１＋Δｆ／２
すなわち、制御部４０は、駆動周波数ｆ２の２ｎ倍が、固有振動数ｆ１を中心とする半値幅Δｆの範囲に含まれないように、放電灯駆動部２３０を制御する。
【００８６】
上記の制御部４０による放電灯駆動部２３０の制御は、放電灯点灯装置（放電灯駆動方法）として表現することもできる。すなわち、本実施形態の放電灯点灯方法は、駆動周波数ｆ２が、上記（式１）から（式３）のいずれか一つを満たすように設定されることを特徴とする。
【００８７】
本実施形態によれば、駆動電流の駆動周波数ｆ２は、上述した（式１）から（式３）のいずれか一つを満たすように設定されるため、音響的共鳴現象を十分に抑制することができる。以下、詳細に説明する。
【００８８】
音響的共鳴現象は、駆動電流の周波数が、放電灯の固有振動数と一致した場合だけでなく、固有振動数の１／２ｎの周波数と一致した場合においても生じる。そのため、駆動電流の周波数を、放電灯の固有振動数を避けるように設定するだけでは、十分に音響的共鳴現象を抑制することができず、結果として、放電灯のちらつきや、放電灯の損傷が生じる場合があった。
【００８９】
本実施形態によれば、駆動周波数ｆ２が、（式１）から（式３）のいずれか一つを満たすように設定されることで、駆動周波数ｆ２は、放電灯の固有振動数ｆ１、及び固有振動数ｆ１の１／２ｎの周波数と異なる周波数に設定される。これにより、本実施形態によれば、音響的共鳴現象を十分に抑制できる放電灯点灯装置が得られる。
【００９０】
また、音響的共鳴現象は、図７に示すように、固有振動数ｆ１に対して、ある程度の幅を持った範囲で生じる。そのため、駆動周波数ｆ２が、固有振動数ｆ１と一致していない場合であっても、駆動周波数ｆ２が固有振動数ｆ１の近傍に設定されることによって、音響的共鳴現象が生じ、放電灯のちらつきや、放電灯の破損が生じる場合がある。
【００９１】
図７に示すように、駆動周波数ｆ２が、固有振動数ｆ１から離間するほど、ランプ電圧Ｖｌａは低下し、定常状態のランプ電圧Ｖｃに近づく。ここで、駆動周波数ｆ２が、固有振動数ｆ１からΔｆ／２より大きく離間すると、すなわち、固有振動数ｆ１を中心とした半値幅Δｆの範囲外となると、音響的共鳴現象による放電灯への影響が十分に低減され、放電灯のちらつきや、放電灯の破損を十分に抑制できる。具体的には、このように駆動周波数ｆ２を設定することにより、例えば、放電灯の光量変動率を２％より小さくすることができる。放電灯の光量変動率が２％より小さい場合には、使用者は、放電灯のちらつきをほぼ認識できず、放電灯の破損もほぼ生じない。
【００９２】
上記事項は、固有振動数ｆ１についてだけでなく、固有振動数ｆ１の１／２ｎの周波数の場合についても同様である。すなわち、駆動周波数ｆ２を、固有振動数ｆ１の１／２ｎの周波数と一致しないように設定しない場合であっても、固有振動数ｆ１の１／２ｎの周波数の近傍に設定することにより、音響的共鳴現象が生じ、放電灯のちらつきや、放電灯の破損が生じる場合がある。固有振動数ｆ１の１／２ｎの周波数においては、固有振動数ｆ１の半値幅Δｆの１／２ｎの範囲外となるように、駆動周波数ｆ２を設定することによって、音響的共鳴現象を十分に抑制できる。
【００９３】
ここで、駆動電流の周波数が、放電灯の固有振動数と一致した場合だけでなく、固有振動数の１／２ｎの周波数と一致した場合と、固有振動数及び固有振動数の１／２ｎの周波数の近傍となった場合とにおいても音響的共鳴現象が生じるという知見は、本発明者らによって新たに明らかになったものである。また、固有振動数を中心とした半値幅の範囲、及び固有振動数の１／２ｎを中心とした固有振動数の半値幅の１／２ｎの範囲を避けるように設定することによって、音響的共鳴現象を十分に抑制できるという知見も、本発明者らによって新たに明らかとなったものである。また、光量変動率が２％より小さい場合に、使用者は放電灯のちらつきをほぼ認識できず、放電灯の破損もほぼ生じないという知見も、本発明者らによって新たに明らかとなったものである。
【００９４】
本実施形態によれば、駆動周波数ｆ２が、（式１）から（式３）のいずれか一つを満たすように設定されることで、駆動周波数ｆ２は、上述した固有振動数ｆ１の半値幅Δｆの範囲、及び固有振動数ｆ１の１／２ｎの周波数を中心とした半値幅Δｆの１／２ｎの範囲を含まない周波数の範囲に設定される。そのため、本実施形態によれば、より効果的に音響的共鳴現象を抑制することができる。
【００９５】
また、本実施形態によれば、上述した放電灯点灯装置１０を備えているため、放電灯９０の寿命を向上できる光源装置、及びプロジェクターが得られる。
【００９６】
なお、本実施形態においては、以下の構成を採用することもできる。
【００９７】
本実施形態においては、制御部４０は、駆動周波数ｆ２が、固有振動数ｆ１及び固有振動数ｆ１の１／２ｎの周波数と異なる周波数となるようにのみ設定されるように、放電灯駆動部２３０を制御する構成であってもよい。すなわち、具体的には、駆動周波数ｆ２が、ｆ１，ｆ１／２，ｆ１／４，ｆ１／６・・・以外の周波数となるように設定されるのみであってもよい。
【００９８】
例えば、駆動電流の波形が正弦波である場合においては、本実施形態のように駆動電流の波形が矩形波である場合に比べて、固有振動数ｆ１の周囲において音響的共鳴現象が生じる周波数の範囲が狭い。そのため、例えば、駆動電流の波形が正弦波である場合には、上記のように固有振動数ｆ１及び固有振動数ｆ１の１／２ｎの周波数と異なる周波数となるように設定されるのみであっても、音響的共鳴現象を十分に抑制することが可能である。
【００９９】
また、本実施形態においては、駆動電流の波形は、矩形波でなくてもよい。例えば、本実施形態においては、駆動電流の波形は、正弦波や、三角波等であってもよい。
また、本実施形態においては、駆動電流の周波数は、１ｋＨｚより小さくてもよい。
【０１００】
また、上記説明した実施形態においては、本発明の一つの態様として、放電灯点灯装置を備えた光源装置、及びその光源装置を備えたプロジェクターを示したが、これに限られない。本発明の放電灯点灯装置が適用される機器は、特に限定されない。
【実施例】
【０１０１】
（実施例１）
実施例１では、放電灯に供給する駆動周波数を変化させて、放電灯の固有振動数の１／２ｎで音響的共鳴現象が生じるかどうかについて検証を行った。音響的共鳴現象が生じたかどうかの判断は、ランプ電圧の変化を計測することで行った。すなわち、ランプ電圧がピークを有して上昇した場合に、音響的共鳴現象が生じたものと判断した。
【０１０２】
まず、放電灯の固有振動数を計測した。５０ｋＨｚから１００ｋＨｚの間で、放電灯に供給する駆動電流のリップル周波数を変化させ、ランプ電圧の変化を計測した。
【０１０３】
計測に用いた放電灯は、定格電力が２３０Ｗの超高圧水銀ランプとした。放電灯本体の形成材料は、石英ガラスとし、電極の形成材料は、タングステンとした。放電灯内部に封入されるガスは、アルゴン、水銀、臭素メチルを混合したガスとし、点灯した際の放電灯内部の圧力は、２００ａｔｍとなるようにした。電極間距離は、１．１ｍｍとした。
【０１０４】
結果を図９に示す。図９において、縦軸は放電灯に印加されるランプ電圧［Ｖ］を示し、横軸は駆動電流のリップル周波数［ｋＨｚ］を示している。
図９から、リップル周波数が５７．８ｋＨｚの位置にピークが確認できた。このことから、放電灯の固有振動数が、５７．８ｋＨｚであることが確かめられた。
【０１０５】
次に、放電灯に供給する駆動電流の駆動周波数を２．０ｋＨｚから５．０ｋＨｚまで変化させ、ランプ電圧の変化について計測した。結果を図１０に示す。図１０において、縦軸は放電灯に印加されたランプ電圧を示し、横軸は駆動電流の周波数［Ｈｚ］を示している。
【０１０６】
図１０から、周期的にピークが生じていることが確認できた。各ピークの位置は、４．８２ｋＨｚ、４．１３ｋＨｚ、３．６１ｋＨｚ、３．２１ｋＨｚ、２．８９ｋＨｚであった。これらの周波数の値は、それぞれ固有振動数である５７．８ｋＨｚの、約１／１２倍、約１／１４倍、約１／１６倍、約１／１８倍、約１／２０倍の値である。これにより、固有振動数の１／２ｎの位置の周波数において、音響的共鳴現象が生じることが確かめられた。
【０１０７】
（実施例２）
実施例２では、放電灯に供給する駆動電流の駆動周波数ｆ２を変化させた場合における、放電灯の光量変動率（％）について計測した。光量変動率は、定常点灯状態における放電灯の光量に対する、放電灯を１０分間点灯させた際の光量の最大値の変動率とした。放電灯は、実施例１と同様のものを用いた。
【０１０８】
まず、実施例１で求めた放電灯の固有振動数の半値幅を求めた。図９から、固有振動数５７．８ｋＨｚのピークにおいては、ランプ電圧が、約１０１．５Ｖから約１０３．５Ｖに上昇していることが確かめられた。すなわち、固有振動数におけるピークの半値は約１０２．５Ｖであった。ランプ電圧が約１０２．５Ｖにおける周波数は、５７．４ｋＨｚと、５８．２ｋＨｚであった。このことから、放電灯の固有振動数の半値幅は、８００Ｈｚであることが分かった。すなわち、固有振動数の半値幅の範囲は、５７．４ｋＨｚ以上、５８．２ｋＨｚ以下であることが分かった。
【０１０９】
次に、駆動電流の駆動周波数ｆ２を、４．０８ｋＨｚから４．２ｋＨｚまで、０．２ｋＨｚずつ増加させた場合と、４．７６ｋＨｚから４．８６ｋＨｚまで、０．２ｋＨｚずつ増加させた場合とで、計測を行い、音響的共鳴現象を十分に抑制できたかどうかについて判定を行った。結果を表１に示す。
【０１１０】
【表１】
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【０１１１】
表１においては、各駆動周波数ｆ２と、各駆動周波数ｆ２の２ｎ倍、すなわち、２・ｎ１倍、２・ｎ２倍、２・ｎ３倍の値とを示している。具体的には、駆動周波数ｆ２が、４．０８ｋＨｚから４．２ｋＨｚまでにおいては、駆動周波数ｆ２の１２倍（ｎ１＝６）、１４倍（ｎ２＝７）、１６倍（ｎ３＝８）の値を示している。駆動周波数ｆ２が、４．７６ｋＨｚから４．８６ｋＨｚまでにおいては、駆動周波数ｆ２の１０倍（ｎ１＝５）、１２倍（ｎ２＝６）、１４倍（ｎ３＝７）の値を示している。
【０１１２】
音響的共鳴現象を十分に抑制できたかどうかの判定は、光量変動率が２．０％より小さいかどうかを基準として行った。すなわち、光量変動率が２・０％より小さかった場合には、音響的共鳴現象を十分に抑制できたと判定し、光量変動率が２．０％以上であった場合には、音響的共鳴現象の抑制が不十分と判定した。これは、上述したように、光量変動率が２．０％より小さい場合には、放電灯のちらつきや、破損を十分に抑制できるためである。表１においては、音響的共鳴現象を十分に抑制できたと判定された場合を○で示し、音響的共鳴現象の抑制が不十分と判定された場合を×で示した。
【０１１３】
表１から、駆動周波数ｆ２が、４．１ｋＨｚから４．１４ｋＨｚまでと、４．８ｋＨｚから４．８４ｋＨｚまでとにおいて、各駆動周波数の２・ｎ２倍が、固有振動数の半値幅の範囲に入っていることが分かった。すなわち、各駆動周波数の２・ｎ２倍が、５７．４ｋＨｚ以上、５８．２ｋＨｚ以下の範囲となっていることが分かった。ここで、駆動周波数ｆ２が、４．１ｋＨｚから４．１４ｋＨｚまでにおいては、ｎ２は７であり、駆動周波数ｆ２が、４．８ｋＨｚから４．８４ｋＨｚまでにおいては、ｎ２は６である。駆動周波数ｆ２が、上記の範囲内であるときの光量変動率は、２．０％以上となっていることが確かめられた。
【０１１４】
一方、駆動周波数ｆ２がその他の値である場合には、駆動周波数ｆ２を２ｎ倍した値は、固有振動数の半値幅の範囲に入らなかった。すなわち、駆動周波数ｆ２を２ｎ倍した値は、いずれも、５７．４ｋＨｚより小さく、５８．２ｋＨｚより大きい値であった。駆動周波数ｆ２がこれらの数値の範囲である場合には、光量変動率が２．０％よりも小さくなっていることが確かめられた。
【０１１５】
以上より、本実施例によれば、駆動周波数ｆ２が、固有振動数の半値幅を避けるような範囲に設定されることで、音響的共鳴現象を十分に抑制することができることが確かめられた。
【符号の説明】
【０１１６】
１０…放電灯点灯装置（放電灯駆動装置）、４０…制御部、９０…放電灯、ｆ１…固有振動数、ｆ２…駆動周波数、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、５００…プロジェクター、Ｉ…駆動電流
【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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