(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の高圧放電灯と、
前記複数の高圧放電灯を点灯させるための高圧放電灯点灯装置と、
前記複数の高圧放電灯からの光を合成して射出する光合成光学系と、
前記光合成光学系からの光を画像情報に応じて変調する液晶パネルを有する電気光学変調装置と、
前記電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系とを備え、
前記高圧放電灯点灯装置は、前記複数の高圧放電灯のそれぞれに対して、波形及び周期が同一であり、かつ、位相が前記高圧放電灯ごとに所定量ずつ変位した交流電流波形からなる交流ランプ電流を供給し、
前記位相の変位量をＸ（単位：周期）とし、前記複数の高圧放電灯の数をｎ（単位：個）としたとき、
「Ｘ＝１／２ｎ」を満たし、
前記高圧放電灯点灯装置は、
前記複数の高圧放電灯に対応して設けられた複数のバラストと、
前記複数の高圧放電灯のそれぞれに前記交流電流波形からなる交流ランプ電流が供給されるように、前記複数のバラストを統括制御する制御回路とを有し、
前記高圧放電灯点灯装置は、前記交流ランプ電流の立ち上がりを検出し、前記交流ランプ電流の立ち上がりに関する検出情報に基づいて、前記複数のバラストを制御する機能を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記交流電流波形は、当該波形を半周期で見たときの電流の瞬時値が時間の経過とともに漸増するように構成された波形であることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記交流電流波形は、極性反転直前の電流値よりも高い電流パルスが当該極性反転直前の交流ランプ電流に重畳された波形であることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、高輝度のプロジェクタが求められており、その要求に応えるものとして、複数の光源ランプを備えるプロジェクタ（いわゆる多灯式のプロジェクタ）が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。光源ランプとしては、高圧放電灯を有する光源ランプが用いられている。また、光源ランプからの光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置としては、液晶パネルを有する液晶光変調装置が用いられている。
【０００３】
従来の多灯式のプロジェクタによれば、複数の光源ランプを備えているため、従来よりも高輝度のプロジェクタを構成することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３６１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の多灯式のプロジェクタにおいては、投写画面上にスクロールノイズが発生するという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、複数の高圧放電灯を備えるプロジェクタであって、投写画面上に発生するスクロールノイズを抑制することが可能な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】
【０００７】
本発明者は、上記目的を達成するため、投写画面上にスクロールノイズが発生する原因を探るべく鋭意研究を重ねた結果、その原因は、高圧放電灯を交流点灯させたときの明るさ変動と液晶パネルを駆動したときの明るさ変動とが干渉してしまうことにあるという知見を得た。
【０００８】
そこで、本発明者は、複数の高圧放電灯を点灯させるための高圧放電灯点灯装置に着目し、上記の知見をもとにしてさらなる研究を重ねた結果、複数の高圧放電灯のそれぞれに対して、波形及び周期が同一であり、かつ、位相が高圧放電灯ごとに所定量ずつ変位した交流電流波形からなる交流ランプ電流を供給する高圧放電灯点灯装置を用いれば、高圧放電灯を交流点灯させたときの明るさ変動と液晶パネルを駆動したときの明るさ変動との干渉を抑制することができ、結果として、投写画面上に発生するスクロールノイズを抑制することが可能となること見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
本発明のプロジェクタは、複数の高圧放電灯と、前記複数の高圧放電灯を点灯させるための高圧放電灯点灯装置と、前記複数の高圧放電灯からの光を合成して射出する光合成光学系と、前記光合成光学系からの光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、前記電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系とを備え、前記高圧放電灯点灯装置は、前記複数の高圧放電灯のそれぞれに対して、波形及び周期が同一であり、かつ、位相が前記高圧放電灯ごとに所定量ずつ変位した交流電流波形からなる交流ランプ電流を供給することを特徴とする。
【００１０】
このため、本発明のプロジェクタによれば、上記の交流電流波形からなる交流ランプ電流を供給する高圧放電灯点灯装置を備えているため、後述する図５（ｂ）から分かるように、光合成光学系から射出される照明光束における輝度変動の波を比較的小さなものとすることができる。つまり、光合成光学系から射出される照明光束の輝度の変動幅を従来のプロジェクタの場合よりも小さくすることが可能となる。その結果、高圧放電灯を交流点灯させたときの明るさ変動と液晶パネルを駆動したときの明るさ変動との干渉を抑制することができ、結果として、投写画面上に発生するスクロールノイズを抑制することが可能となる。
【００１１】
本発明のプロジェクタにおいては、前記位相の変位量をＸ（単位：周期）とし、前記複数の高圧放電灯の数をｎ（単位：個）としたとき、「Ｘ＝１／２ｎ」を満たすことが好ましい。
【００１２】
複数の高圧放電灯ごとの位相の変位量については、各高圧放電灯の極性反転は１／２周期で行われることから、極性反転周期を高圧放電灯の個数あたりで割った値、つまり上記の式を満たすようにすれば、光合成光学系から射出される照明光束における輝度変動の波（輝度の変動幅）を小さなものとすることができ、その結果、投写画面上に発生するスクロールノイズを確実に抑制することが可能となる。
【００１３】
本発明のプロジェクタにおいては、前記高圧放電灯点灯装置は、前記複数の高圧放電灯に対応して設けられた複数のバラストと、前記複数の高圧放電灯のそれぞれに前記交流電流波形からなる交流ランプ電流が供給されるように、前記複数のバラストを統括制御する制御回路とを有することが好ましい。
【００１４】
このように構成することにより、制御回路の働きにより、複数の高圧放電灯のそれぞれに対して、波形及び周期が同一であり、かつ、位相が高圧放電灯ごとに所定量ずつ変位した交流電流波形からなる交流ランプ電流を供給することが可能となる。
【００１５】
本発明のプロジェクタにおいては、前記高圧放電灯点灯装置は、前記交流ランプ電流の立ち上がりを検出し、前記交流ランプ電流の立ち上がりに関する検出情報に基づいて、前記複数のバラストを制御する機能を有することが好ましい。
【００１６】
このように構成することにより、複数のバラストを正確なタイミングで制御することが可能となる。
【００１７】
本発明のプロジェクタにおいては、前記高圧放電灯点灯装置は、前記複数の高圧放電灯に対応して設けられた複数のバラストと、前記複数のバラストのそれぞれに対応して設けられ、前記複数の高圧放電灯のそれぞれに前記交流電流波形からなる交流ランプ電流が供給されるように、前記複数のバラストをそれぞれ制御する複数の制御回路とを有し、前記複数の制御回路のうち一の制御回路は、当該制御回路が制御する前記バラストに関する制御情報を他の制御回路に出力する機能を有し、前記他の制御回路は、前記一の制御回路からの前記制御情報に基づいて、対応する前記バラストを制御する機能を有することが好ましい。
【００１８】
このように構成することにより、各制御回路の働きにより、複数の高圧放電灯のそれぞれに対して、波形及び周期が同一であり、かつ、位相が高圧放電灯ごとに所定量ずつ変位した交流電流波形からなる交流ランプ電流を供給することが可能となる。また、上記した一の制御回路を基本制御回路とみれば、他の制御回路は基本制御回路の制御情報をもとにして対応するバラストを制御することとなるため、この場合も、複数のバラストを正確なタイミングで制御することが可能となる。
【００１９】
本発明のプロジェクタにおいては、前記交流電流波形は、当該波形を半周期で見たときの電流の瞬時値が時間の経過とともに漸増するように構成された波形であることが好ましい。
【００２０】
ところで、高圧放電灯を交流ランプ電流で点灯させる場合、高圧放電灯の電極温度及び電極表面の状態に依存して、電極上における放電アークの発生位置が不安定になり、電極上の放電アークの起点が電極表面のあるスポットから別のスポットにジャンプする現象が発生するという問題がある。この現象が発生すると、高圧放電灯にフリッカが発生してしまう。
これに対し、本発明のプロジェクタによれば、交流電流波形が上記の波形からなるため、高圧放電灯に供給される交流電力は、各半周期の終了時に最大となり、各半周期の終了時に高圧放電灯の電極の温度が高い値に上昇することとなる。これにより、放電アークが安定するため、フリッカの発生を抑制することが可能となる。
【００２１】
本発明のプロジェクタにおいては、前記交流電流波形は、極性反転直前の電流値よりも高い電流パルスが当該極性反転直前の交流ランプ電流に重畳された波形であることが好ましい。
【００２２】
このように構成することによっても、各半周期の終了時に高圧放電灯の電極の温度が高い値に上昇することとなるため、放電アークが安定し、結果として、フリッカの発生を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明のプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００２４】
［実施形態１］
まず、実施形態１に係るプロジェクタの光学系について、図１〜図３を用いて説明する。
図１は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の光学系を示す図である。図１（ａ）はプロジェクタ１０００の光学系を示す平面図であり、図１（ｂ）はプロジェクタ１０００の光学系を示す側面図であり、図１（ｃ）は高圧放電灯１２を説明するために示す図である。図２は、照明装置１００を説明するために示す図である。図３は、２つの光源装置１０，５０から射出される照明光束が偏光分離及び合成される様子を模式的に示す図である。
【００２５】
なお、以下の説明においては、互いに直交する３つの方向をそれぞれｚ軸方向（図１（ａ）におけるシステム光軸ＯＣ方向）、ｘ軸方向（図１（ａ）における紙面に平行かつｚ軸に直交する方向）及びｙ軸方向（図１（ａ）における紙面に垂直かつｚ軸に直交する方向）とする。
【００２６】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、図１に示すように、照明装置１００と、照明装置１００からの照明光束を３つの色光に分離して被照明領域に導光する色分離導光光学系２００と、色分離導光光学系２００で分離された３つの色光のそれぞれを画像情報に応じて変調する電気光学変調装置としての３つの液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂによって変調された色光を合成する色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム５００と、クロスダイクロイックプリズム５００によって合成された光をスクリーンＳＣＲ等の投写面に投写する投写光学系６００と、高圧放電灯点灯装置７００と、外部商用電源に接続された電源部８００（高圧放電灯点灯装置７００及び電源部８００ともに後述する図４参照。）とを備えた、いわゆる２灯式のプロジェクタである。
【００２７】
照明装置１００は、図１及び図２に示すように、２つの偏光光源装置４０，８０と、偏光光源装置４０，８０から射出される照明光束を合成して射出する光合成光学系としての偏光ビームコンバイナ９０と、偏光ビームコンバイナ９０からの照明光束をより均一な強度分布を有する光に変換する機能を有するインテグレータ光学系１２０とを備える。
【００２８】
偏光光源装置４０は、図１〜図３に示すように、略平行な照明光束を射出する光源装置１０と、光源装置１０からの照明光束をＰ偏光成分に係る照明光束とＳ偏光成分に係る照明光束とに分離する偏光分離光学素子２０と、偏光分離光学素子２０から射出されるＳ偏光成分に係る照明光束が通過する位置に配置されるλ／２板３０とを有する。
【００２９】
光源装置１０は、高圧放電灯１２と、高圧放電灯１２から放射された光を第２焦点位置に向けて反射する楕円面リフレクタ１４と、高圧放電灯１２の管球部１を挟んで楕円面リフレクタ１４と対向して設けられ、高圧放電灯１２から放射された光のうち楕円面リフレクタ１４に向かわない光を高圧放電灯１２に向けて反射する副鏡１６と、楕円面リフレクタ１４からの集束光を偏光分離光学素子２０の光入射面における偏光分離面２２に対応する位置に向けて射出する凹レンズ１８とを有する。光源装置１０は、光軸１０ａｘを中心軸とする光束を射出する。
【００３０】
高圧放電灯１２は、光軸１０ａｘに沿って配置された一対の電極４，５を内蔵する管球部１と、管球部１の両側に延びる一対の封止部２，３と、一対の封止部２，３内にそれぞれ封止された一対の金属箔６，７と、一対の金属箔６，７にそれぞれ電気的に接続された一対のリード線８，９とを有し、楕円面リフレクタ１４の第１焦点近傍に発光中心が位置するように配置されている。リード線８，９に電圧が印加されると、電極４，５間に電位差が発生し放電が生じアーク像が生成される。
【００３１】
高圧放電灯１２の構成要素の条件等を例示的に示すと、管球部１及び封止部２，３は、例えば石英ガラス製であり、管球部１内には、水銀、希ガス及び少量のハロゲンが封入されている。電極４，５は、例えばタングステン電極であり、金属箔６，７は、例えばモリブデン箔である。リード線８，９は、例えばモリブデン又はタングステンから構成されている。
高圧放電灯１２としては、高輝度発光する種々の放電灯を採用でき、例えば、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等を採用できる。
【００３２】
偏光分離光学素子２０は、図２及び図３に示すように、光源装置１０からの照明光束のうちＰ偏光成分に係る照明光束を透過しＳ偏光成分に係る照明光束を光源装置１０の光軸１０ａｘから遠ざかる方向に向けて反射する偏光分離面２２と、偏光分離面２２で反射されたＳ偏光成分に係る照明光束を偏光分離面２２を透過したＰ偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反射する反射面２４とを有する。
【００３３】
λ／２板３０は、後述する偏光ビームコンバイナ９０の光入射面９４における所定位置（偏光分離光学素子２０から射出されるＳ偏光成分に係る照明光束が通過する位置）に配置されている。そして、Ｓ偏光成分に係る照明光束をＰ偏光成分に係る照明光束に変換する。
【００３４】
偏光光源装置４０は、上記のように構成されているため、光源装置１０からの照明光束をＰ偏光成分に係る照明光束に揃えて射出することが可能となる。
【００３５】
なお、偏光分離光学素子２０は、Ｐ偏光成分に係る照明光束を透過しＳ偏光成分に係る照明光束を反射する偏光分離面２２を、Ｓ偏光成分に係る照明光束を透過しＰ偏光成分に係る照明光束を反射する他の偏光分離面に替えることも可能である。この場合は、他の偏光分離面を透過したＳ偏光成分に係る照明光束が通過する位置にλ／２板３０が配置される。このように他の偏光分離面を備えた偏光分離光学素子としても、偏光光源装置４０は、光源装置１０からの照明光束をＰ偏光成分に係る照明光束に揃えて射出することが可能となる。
【００３６】
偏光光源装置８０は、図１〜図３に示すように、略平行な照明光束を射出する光源装置５０と、光源装置５０からの照明光束をＰ偏光成分に係る照明光束とＳ偏光成分に係る照明光束とに分離する偏光分離光学素子６０と、偏光分離光学素子６０から射出されるＰ偏光成分に係る照明光束が通過する位置に配置されるλ／２板７０とを有する。
【００３７】
光源装置５０は、高圧放電灯５２と、高圧放電灯５２から放射された光を第２焦点位置に向けて反射する楕円面リフレクタ５４と、高圧放電灯５２の管球部を挟んで楕円面リフレクタ５４と対向して設けられ、高圧放電灯５２から放射された光のうち楕円面リフレクタ５４に向かわない光を高圧放電灯５２に向けて反射する副鏡５６と、楕円面リフレクタ５４からの集束光を偏光分離光学素子６０の光入射面における偏光分離面６２に対応する位置に向けて射出する凹レンズ５８とを有する。光源装置５０は、光軸５０ａｘを中心軸とする光束を射出する。高圧放電灯５２は、高圧放電灯１２と同様の構成を有するため、詳細な説明は省略する。
【００３８】
偏光分離光学素子６０は、図２及び図３に示すように、光源装置５０からの照明光束のうちＰ偏光成分に係る照明光束を透過しＳ偏光成分に係る照明光束を光源装置５０の光軸５０ａｘから遠ざかる方向に向けて反射する偏光分離面６２と、偏光分離面６２で反射されたＳ偏光成分に係る照明光束を偏光分離面６２を透過したＰ偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反射する反射面６４とを有する。
【００３９】
λ／２板７０は、後述する偏光ビームコンバイナ９０の光入射面９６における所定位置（偏光分離光学素子６０から射出されるＰ偏光成分に係る照明光束が通過する位置）に配置されている。そして、Ｐ偏光成分に係る照明光束をＳ偏光成分に係る照明光束に変換する。
【００４０】
偏光光源装置８０は、上記のように構成されているため、光源装置５０からの照明光束をＳ偏光成分に係る照明光束に揃えて射出することが可能となる。
【００４１】
なお、偏光分離光学素子６０は、Ｐ偏光成分に係る照明光束を透過しＳ偏光成分に係る照明光束を反射する偏光分離面６２を、Ｓ偏光成分に係る照明光束を透過しＰ偏光成分に係る照明光束を反射する他の偏光分離面に替えることも可能である。この場合は、他の偏光分離面で反射されたＰ偏光成分に係る照明光束が通過する位置にλ／２板７０が配置される。このように他の偏光分離面を備えた偏光分離光学素子としても、偏光光源装置８０は、光源装置５０からの照明光束をＳ偏光成分に係る照明光束に揃えて射出することが可能となる。
【００４２】
偏光ビームコンバイナ９０は、光入射面９４を有する三角柱プリズムと光入射面９６を有する三角柱プリズムとを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、三角柱プリズム同士を貼り合わせた界面には、Ｐ偏光成分に係る照明光束を透過しＳ偏光成分に係る照明光束を反射する偏光合成面９２が形成されている。偏光光源装置４０から射出され光入射面９４に入射したＰ偏光成分に係る照明光束は、偏光合成面９２を透過する。偏光光源装置８０から射出され光入射面９６に入射したＳ偏光成分に係る照明光束は、偏光合成面９２で反射される。これにより、偏光光源装置４０から射出されるＰ偏光成分に係る照明光束と偏光光源装置８０から射出されるＳ偏光成分に係る照明光束とが合成されて、偏光ビームコンバイナ９０からインテグレータ光学系１２０に向けて射出されることとなる。
【００４３】
偏光ビームコンバイナ９０において偏光光源装置４０，８０から射出される照明光束が合成される様子について具体的に説明する。偏光ビームコンバイナ９０は、図３に示すように、偏光分離面２２を透過したＰ偏光成分に係る照明光束と偏光分離面６２で反射されたＳ偏光成分に係る照明光束とを合成する。また、偏光分離面２２で反射されたのちλ／２板３０によって偏光変換されたＰ偏光成分に係る照明光束と偏光分離面６２を透過したのちλ／２板７０で偏光変換されたＳ偏光成分に係る照明光束とを合成する。そして、合成した光をインテグレータ光学系１２０に向けて射出する。
【００４４】
このような偏光ビームコンバイナ９０は、偏光ビームスプリッタと同様の構成を備えるものであるが、光の通過方向が偏光ビームスプリッタとは逆になっており、互いに偏光方向が垂直である２種類の直線偏光を合成し、見かけ上無偏光の光を射出する。
【００４５】
インテグレータ光学系１２０は、図２に示すように、偏光ビームコンバイナ９０からの照明光束を複数の部分光束に分割する複数の第１小レンズ１３２，１３６をそれぞれ有する２つの第１レンズアレイ１３０，１３４と、２つの第１レンズアレイ１３０，１３４の各第１小レンズ１３２，１３６に対応する複数の第２小レンズ１４２，１４６をそれぞれ有する２つの第２レンズアレイ１４０，１４４と、２つの第２レンズアレイ１４０，１４４からのそれぞれの部分光束を略１種類の直線偏光成分を有する光束に変換する２つの偏光変換素子１５０，１５５と、２つの偏光変換素子１５０，１５５からのそれぞれの光を被照明領域で重畳させる重畳レンズ１６０とを有する。
【００４６】
偏光変換素子１５０，１５５は、第２レンズアレイ１４０，１４４から射出される光束のうちＰ偏光成分に係る光束を透過しＳ偏光成分に係る光束をシステム光軸ＯＣから遠ざかる方向（ｘ軸方向）に向けて反射する偏光分離面１５１，１５６と、偏光分離面１５１，１５６で反射されたＳ偏光成分に係る光束を偏光分離面１５１，１５６を透過したＰ偏光成分に係る光束に平行な方向（ｚ軸方向）に向けて反射する反射面１５２，１５７と、偏光変換素子１５０，１５５の光射出面におけるＰ偏光成分に係る光束が射出される位置に配置され、Ｐ偏光成分に係る光束をＳ偏光成分に係る光束に変換するλ／２板１５３，１５８とを有する。
【００４７】
重畳レンズ１６０は、第１レンズアレイ１３０，１３４、第２レンズアレイ１４０，１４４及び偏光変換素子１５０，１５５を経た複数の部分光束を集光して液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に重畳させるための光学素子である。重畳レンズ１６０は、重畳レンズ１６０の光軸と照明装置１００のシステム光軸ＯＣとが略一致するように配置されている。なお、重畳レンズ１６０は、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよい。
【００４８】
第１レンズアレイ１３０、第２レンズアレイ１４０及び偏光変換素子１５０と、第１レンズアレイ１３４、第２レンズアレイ１４４及び偏光変換素子１５５とは、図２に示すように、システム光軸ＯＣ（重畳レンズ１６０の光軸）を含む仮想面に対して対称に配置されている。
【００４９】
次に、インテグレータ光学系１２０よりも光路後段に配置された各光学要素の構成を説明する。
【００５０】
色分離導光光学系２００は、図１に示すように、ダイクロイックミラー２１０，ダイクロイックミラー２２０と、反射ミラー２３０，２４０，２５０と、入射側レンズ２６０と、リレーレンズ２７０とを有する。色分離導光光学系２００は、重畳レンズ１６０から射出される照明光束を、赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光に分離して、それぞれの色光を照明対象となる３つの液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導く機能を有する。
【００５１】
ダイクロイックミラー２１０，２２０は、所定の波長領域の光束を反射し他の波長領域の光束を透過する波長選択膜が基板上に形成された光学素子である。光路前段に配置されるダイクロイックミラー２１０は、赤色光成分を反射し、その他の色光成分を透過させるミラーである。光路後段に配置されるダイクロイックミラー２２０は、緑色光成分を反射し、青色光成分を透過させるミラーである。
【００５２】
ダイクロイックミラー２１０で反射された赤色光成分は、反射ミラー２３０により反射され、集光レンズ３００Ｒを介して赤色光用の液晶光変調装置４００Ｒの液晶パネルの画像形成領域に入射する。
【００５３】
集光レンズ３００Ｒは、重畳レンズ１６０からの各部分光束を各主光線に対して略平行な光束に変換するために設けられている。他の液晶光変調装置４００Ｇ，４００Ｂの光路前段に配置された集光レンズ３００Ｇ，３００Ｂも、集光レンズ３００Ｒと同様に構成されている。
【００５４】
ダイクロイックミラー２１０を透過した緑色光成分及び青色光成分のうち緑色光成分は、ダイクロイックミラー２２０で反射され、集光レンズ３００Ｇを通過して緑色光用の液晶光変調装置４００Ｇの画像形成領域に入射する。一方、青色光成分は、ダイクロイックミラー２２０を透過し、入射側レンズ２６０、入射側の反射ミラー２４０、リレーレンズ２７０、射出側の反射ミラー２５０及び集光レンズ３００Ｂを通過して青色光用の液晶光変調装置４００Ｂの画像形成領域に入射する。入射側レンズ２６０、リレーレンズ２７０及び反射ミラー２４０，２５０は、ダイクロイックミラー２２０を透過した青色光成分を液晶光変調装置４００Ｂまで導く機能を有する。
【００５５】
なお、青色光の光路にこのような入射側レンズ２６０、リレーレンズ２７０及び反射ミラー２４０，２５０が設けられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、青色光の光路の長さが長いのでこのような構成とされているが、赤色光の光路の長さを長くして、入射側レンズ２６０、リレーレンズ２７０及び反射ミラー２４０，２５０を赤色光の光路に用いる構成も考えられる。
【００５６】
液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、図示による説明は省略するが、液晶パネルと、液晶パネルの光入射側に配置される入射側偏光板と、液晶パネルの光射出側に配置され、入射側偏光板を透過する光の偏光軸と直交する偏光軸の光を透過する射出側偏光板とを有する。
【００５７】
液晶パネルは、照明光束を画像情報に応じて変調するものであり、照明装置１００の照明対象となる。液晶パネルは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像情報に従って、入射側偏光板から射出された１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。
【００５８】
入射側偏光板、液晶パネル及び射出側偏光板によって入射する各色光の光変調が行われる。
【００５９】
クロスダイクロイックプリズム５００は、射出側偏光板から射出された各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム５００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略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、３つの色光が合成される。
【００６０】
クロスダイクロイックプリズム５００から射出されたカラー画像は、投写光学系６００によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上で大画面画像を形成する。
【００６１】
次に、高圧放電灯点灯装置７００の回路構成について、図４及び図５を用いて説明する。
図４は、高圧放電灯点灯装置７００の回路構成を説明するブロック図である。図５は、高圧放電灯点灯装置７００を説明するために示す図である。図５（ａ）は交流電流波形を示す図であり、図５（ｂ）は偏光ビームコンバイナ９０から射出される照明光束の輝度変動を示す図である。
【００６２】
高圧放電灯点灯装置７００は、上述した２つの高圧放電灯１２，５２を点灯させるための点灯装置であって、図４に示すように、電源部８００に接続され、高圧放電灯１２，５２に対応して設けられた２つのバラスト７１０，７３０と、バラスト７１０，７３０を統括制御する制御回路７５０とを有する。
【００６３】
バラスト７１０，７３０は、電源部８００から供給される交流電流を整流する整流回路７１２，７３２と、整流回路７１２，７３２の出力電圧を所望の直流電圧に変換するチョッパ回路７１４，７３４と、チョッパ回路７１４，７３４から出力電力をスイッチングし、スイッチング出力を直流電力に変換して出力するコンバータ回路７１６，７３６と、コンバータ回路７１６，７３６から出力される直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ回路７１８，７３８と、高圧放電灯１２に所定の始動電圧を印加するイグナイタ回路７２０，７４０とを有する。
【００６４】
制御回路７５０は、図示による説明は省略するが、所定の指令信号を生成する信号生成部と、当該指令信号に基づいて、コンバータ回路７１６，７３６にパルス幅制御を与えるパルス幅制御部と、コンバータ回路７１６，７３６の出力側の電圧及び電流を検出する電圧・電流検出回路とを少なくとも有する。また、信号生成部は、波形を半周期で見たときの電流の瞬時値が時間の経過とともに漸増するような交流電流波形（以下、三角波という。）からなる交流ランプ電流が高圧放電灯１２，５２に供給されるような信号（三角波信号）を生成する。パルス幅制御部は、当該三角波信号に応じたパルス幅を持つ信号を生成し、当該信号をコンバータ回路７１６，７３６に供給して、そのスイッチング動作を制御する機能を有する。
【００６５】
また、制御回路７５０は、図５（ａ）に示すように、２つの高圧放電灯１２，５２のそれぞれに対して、波形及び周期が同一であり、かつ、位相が高圧放電灯１２，５２ごとに所定量ずつ変位した交流電流波形からなる交流ランプ電流が供給されるように、複数のバラスト７１０，７３０を制御する機能を有する。
このときの位相の変位量をＸ（単位：周期）とし、高圧放電灯の数をｎ（単位：個）としたとき、「Ｘ＝１／２ｎ」を満たすように構成されている。実施形態１では高圧放電灯は２個（ｎ＝２）であることから、位相の変位量Ｘは１／４周期である。
【００６６】
また、制御回路７５０は、交流ランプ電流の立ち上がりを検出し、当該交流ランプ電流の立ち上がりに関する検出情報に基づいて、各バラスト７１０，７３０を制御する機能を有する。
【００６７】
制御回路７５０が有するこれらの機能に基づいて行われる交流ランプ電流の位相調整について、図６を用いて詳細に説明する。
図６は、交流ランプ電流の位相調整を説明するために示す図である。なお、図６においては、「位相の変位量Ｘ＜λ／４」であったときに高圧放電灯５２側の交流ランプ電流の位相調整を行う場合を例示している。
【００６８】
制御回路７５０は、まず、高圧放電灯１２側の交流ランプ電流の波形（駆動波形）の立ち上がりと、高圧放電灯５２側の交流ランプ電流の波形（駆動波形）の立ち上がりとを検出する。次に、両波形の立ち上がり時刻を比較して位相の変位量Ｘを求める。この位相の変位量Ｘがλ／４未満であれば、高圧放電灯５２側の波形の立ち上がりを遅らせる。「Ｘ＝λ／４」を満たすまでこれらの動作を繰り返す。
【００６９】
なお、図６では、位相の変位量Ｘがλ／４未満であったときに高圧放電灯５２側の交流ランプ電流の波形の立ち上がりを遅らせているが、本発明はこれに限定されるものではなく、高圧放電灯１２側の交流ランプ電流の波形の立ち上がりを早めることとしてもよい。
また、両波形の立ち上がり時刻を比較することによって求められた位相の変位量Ｘがλ／４よりも大きいときには、例えば、高圧放電灯５２側の交流ランプ電流の波形の立ち上がりを早めることとしてもよいし、高圧放電灯１２側の交流ランプ電流の波形の立ち上がりを遅らせることとしてもよい。
【００７０】
高圧放電灯点灯装置７００をさらに詳細に説明するために、実施形態１の比較例における高圧放電灯点灯装置７００ａについて説明する。
図７は、比較例における高圧放電灯点灯装置７００ａを説明するために示す図である。図７（ａ）は交流電流波形を示す図であり、図７（ｂ）は偏光ビームコンバイナ９０から射出される照明光束の輝度変動を示す図である。
【００７１】
比較例における高圧放電灯点灯装置７００ａ（図示せず。）は、基本的には実施形態１における高圧放電灯点灯装置７００と同様の構成を有するが、高圧放電灯に供給する交流ランプ電流の交流電流波形が、実施形態１における高圧放電灯点灯装置とは異なる。
【００７２】
すなわち、比較例の場合の交流電流波形は、図７（ａ）に示すように、波形及び周期が同一であり、高圧放電灯ごとの位相の変位がなく、両波形が一致したものである。
この場合は、図７（ｂ）に示すように、偏光ビームコンバイナ９０から射出される照明光束における輝度変動の波（輝度の変動幅）が比較的大きくなるため、高圧放電灯１２，５２を交流点灯させたときの明るさ変動と液晶パネルを駆動したときの明るさ変動との干渉によって、投写画面上にスクロールノイズが発生してしまうこととなる。
【００７３】
これに対し、実施形態１に係るプロジェクタ１０００によれば、図５（ａ）に示す交流電流波形からなる交流ランプ電流を供給する高圧放電灯点灯装置７００を備えているため、図５（ｂ）から分かるように、偏光ビームコンバイナ９０から射出される照明光束における輝度変動の波を比較的小さなものとすることができる。つまり、偏光ビームコンバイナ９０から射出される照明光束の輝度の変動幅を比較例の場合よりも小さくすることが可能となる。その結果、高圧放電灯１２，５２を交流点灯させたときの明るさ変動と液晶パネルを駆動したときの明るさ変動との干渉を抑制することができ、結果として、投写画面上に発生するスクロールノイズを抑制することが可能となる。
【００７４】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、位相の変位量をＸ（単位：周期）とし、高圧放電灯の数をｎ（単位：個）としたとき、「Ｘ＝１／２ｎ」を満たすため、偏光ビームコンバイナ９０から射出される照明光束における輝度変動の波（輝度の変動幅）を小さなものとすることができ、その結果、投写画面上に発生するスクロールノイズを確実に抑制することが可能となる。
【００７５】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、高圧放電灯点灯装置７００は、高圧放電灯１２，５２に対応して設けられたバラスト７１０，７３０と、高圧放電灯１２，５２のそれぞれに上記した交流電流波形からなる交流ランプ電流が供給されるように、バラスト７１０，７３０を統括制御する制御回路７５０とを有する。これにより、制御回路７５０の働きにより、高圧放電灯１２，５２のそれぞれに対して、波形及び周期が同一であり、かつ、位相が高圧放電灯ごとに所定量ずつ変位した交流電流波形からなる交流ランプ電流を供給することが可能となる。
【００７６】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、高圧放電灯点灯装置７００（制御回路７５０）は、交流ランプ電流の立ち上がりを検出し、当該交流ランプ電流の立ち上がりに関する検出情報に基づいて、バラスト７１０，７３０を制御する機能を有するため、バラスト７１０，７３０を正確なタイミングで制御することが可能となる。
【００７７】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、高圧放電灯１２，５２のそれぞれに供給される交流ランプ電流の交流電流波形は、いわゆる三角波であるため、高圧放電灯１２，５２に供給される交流電力は、各半周期の終了時に最大となり、各半周期の終了時に高圧放電灯１２，５２の電極の温度が高い値に上昇することとなる。これにより、放電アークが安定するため、フリッカの発生を抑制することが可能となる。
【００７８】
［実施形態２］
図８は、実施形態２に係るプロジェクタ１００２を説明するために示す図であって、高圧放電灯点灯装置７０２の回路構成を説明するブロック図である。
なお、図８において、図４と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７９】
実施形態２に係るプロジェクタ１００２は、基本的には実施形態１に係るプロジェクタ１０００と同様の構成を有するが、高圧放電灯点灯装置の構成が実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは異なる。
【００８０】
すなわち、実施形態２に係るプロジェクタ１００２においては、図８に示すように、高圧放電灯点灯装置７０２は、実施形態１で説明した制御回路７５０に代えて、２つの制御回路７６０，７６２を有する。なお、制御回路７６０，７６２の基本構成は、実施形態１で説明した制御回路７５０とほぼ同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００８１】
制御回路７６０は、高圧放電灯１２用のバラスト７１０に対応して設けられ、高圧放電灯１２に実施形態１で説明した交流電流波形からなる交流ランプ電流が供給されるように、バラスト７１０を制御する。
【００８２】
制御回路７６２は、高圧放電灯５２用のバラスト７３０に対応して設けられ、高圧放電灯５２に実施形態１で説明した交流電流波形からなる交流ランプ電流が供給されるように、バラスト７３０を制御する。
【００８３】
また、制御回路（一の制御回路）７６０は、バラスト７１０に関する制御情報を制御回路（他の制御回路）７６２に出力する機能を有する。制御回路７６２は、制御回路７６０からの制御情報に基づいて、バラスト７３０を制御する機能を有する。
【００８４】
このように、実施形態２に係るプロジェクタ１００２は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは高圧放電灯点灯装置の構成が異なるが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合と同様に、波形及び周期が同一であり、かつ、位相が高圧放電灯ごとに所定量ずつ変位した交流電流波形からなる交流ランプ電流を供給する高圧放電灯点灯装置７０２を備えているため、偏光ビームコンバイナ９０から射出される照明光束における輝度変動の波を比較的小さなものとすることができる。その結果、高圧放電灯１２，５２を交流点灯させたときの明るさ変動と液晶パネルを駆動したときの明るさ変動との干渉を抑制することができ、結果として、投写画面上に発生するスクロールノイズを抑制することが可能となる。
【００８５】
また、実施形態２に係るプロジェクタ１００２においては、２つのバラスト７１０，７３０のそれぞれに対応して設けられた２つの制御回路７６０，７６２のうち制御回路７６０は、バラスト７１０に関する制御情報を制御回路７６２に出力する機能を有するとともに、制御回路７６２は、制御回路７６０からの制御情報に基づいて、バラスト７３０を制御する機能を有するため、各制御回路７６０，７６２の働きにより、高圧放電灯１２，５２のそれぞれに対して、波形及び周期が同一であり、かつ、位相が高圧放電灯ごとに所定量ずつ変位した交流電流波形からなる交流ランプ電流を供給することが可能となる。また、制御回路７６０を基本制御回路とみれば、制御回路７６２は基本制御回路の制御情報をもとにして対応するバラスト７３０を制御することとなるため、実施形態１の場合と同様、バラスト７１０，７３０を正確なタイミングで制御することが可能となる。
【００８６】
実施形態２に係るプロジェクタ１００２は、高圧放電灯点灯装置の構成以外の点では、実施形態１に係るプロジェクタ１０００と同様の構成を有するため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
【００８７】
以上、本発明のプロジェクタを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各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。
【００８８】
上記各実施形態においては、各高圧放電灯に供給される交流ランプ電流の交流電流波形が、図５（ａ）に示す三角波である場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
図９は、交流電流波形の変形例を示す図である。図９（ａ）は交流電流波形を示す図であり、図９（ｂ）は各高圧放電灯に図９（ａ）に示す交流ランプ電流が供給されたときの、偏光ビームコンバイナ９０から射出される照明光束の輝度変動を示す図である。
各高圧放電灯に供給される交流ランプ電流の交流電流波形としては、例えば、図９（ａ）に示すように、極性反転直前の電流値よりも高い電流パルスが当該極性反転直前の交流ランプ電流に重畳された波形であってもよい。この場合も、三角波の場合と同様、図９（ｂ）から分かるように、偏光ビームコンバイナ９０から射出される照明光束における輝度変動の波を比較的小さなものとすることができる。その結果、高圧放電灯１２，５２を交流点灯させたときの明るさ変動と液晶パネルを駆動したときの明るさ変動との干渉を抑制することができ、結果として、投写画面上に発生するスクロールノイズを抑制することが可能となる。
【００８９】
上記各実施形態においては、２つの高圧放電灯を備える場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３つ以上の高圧放電灯を備えていてもよい。この場合、複数の高圧放電灯ごとの交流電流波形の位相の変位量Ｘは、高圧放電灯の数ｎに応じて、「Ｘ＝１／２ｎ」を満たすように構成されていることが好ましい。
【００９０】
上記各実施形態においては、高圧放電灯に反射手段としての副鏡が配設されている場合を例示的に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、副鏡が配設されていないものにも本発明を適用することができるし、副鏡に代えて、反射膜が管球部に形成されているものにも本発明を適用することができる。
【００９１】
上記各実施形態においては、光源装置として、楕円面リフレクタ及び凹レンズからなる光源装置を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、放物面リフレクタからなる光源装置を用いることも好ましい。
【００９２】
上記各実施形態においては、光合成光学系として、２つの三角柱プリズムが貼り合わされたキューブタイプの偏光ビームコンバイナ９０を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、プレートタイプの偏光ビームコンバイナをも好ましく用いることができる。また、上記各実施形態においては、偏光分離光学素子として、プリズムを備えた偏光分離光学素子２０，６０を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、プレートタイプの偏光分離光学素子をも好ましく用いることができる。なお、プレートタイプの偏光ビームコンバイナ及びプレートタイプの偏光分離光学素子としては、透光性の基板に偏光分離膜を設けた構成のものなどを適宜採用することができる。
【００９３】
上記各実施形態においては、偏光光源装置４０がＰ偏光成分に係る照明光束を射出し、偏光光源装置８０がＳ偏光成分に係る照明光束を射出し、偏光ビームコンバイナ９０がＰ偏光成分に係る照明光束を透過しＳ偏光成分に係る照明光束を反射する偏光合成面９２を備える構成としたが、本発明はこれに限定されるものではない。偏光光源装置４０の位置にＳ偏光成分に係る照明光束を射出する偏光光源装置８０を配置し、偏光光源装置８０の位置にＰ偏光成分に係る照明光束を射出する偏光光源装置４０を配置した上で、偏光ビームコンバイナがＳ偏光成分に係る照明光束を透過しＰ偏光成分に係る照明光束を反射する偏光合成面を備える構成とすることも可能である。
【００９４】
上記各実施形態においては、λ／２板３０，７０は、偏光ビームコンバイナ９０の光入射面９４，９６における所定位置に貼り付けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、偏光分離光学素子２０，６０の光射出面における所定位置に貼り付けられていてもよい。
【００９５】
上記各実施形態においては、凹レンズ１８，５８の光射出面と偏光分離光学素子２０，６０の光入射面、ならびに偏光分離光学素子２０，６０の光射出面と偏光ビームコンバイナ９０の光入射面９４，９６とが離隔している場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらの面が接着剤を介して接着されていてもよい。
【００９６】
上記各実施形態においては、光合成光学系として、偏光ビームコンバイナを用いた場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、三角柱プリズムを用いて、対向するように配置された２つの光源装置間に当該三角柱プリズムを配置する構成にも、本発明を適用することができる（三角柱プリズムについては、例えば特開２００１−３５９０２５号公報参照。）。
【００９７】
上記各実施形態においては、光均一化光学系として、レンズアレイからなるレンズインテグレータ光学系を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ロッド部材からなるロッドインテグレータ光学系をも好ましく用いることができる。
【００９８】
上記各実施形態においては、本発明を透過型のプロジェクタに適用した場合について例示的に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、反射型の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、透過型の液晶装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置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、反射型の液晶装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクタにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクタと同様の効果を得ることができる。
【００９９】
上記各実施形態においては、３つの液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを用いたプロジェクタを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、１つ、２つ又は４つ以上の液晶光変調装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。
【０１００】
本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクタに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクタに適用する場合にも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】実施形態１に係るプロジェクタ１０００の光学系を示す図。
【図２】照明装置１００を説明するために示す図。
【図３】２つの光源装置１０，５０から射出される照明光束が偏光分離及び合成される様子を模式的に示す図。
【図４】高圧放電灯点灯装置７００の回路構成を説明するブロック図。
【図５】高圧放電灯点灯装置７００を説明するために示す図。
【図６】交流ランプ電流の位相調整を説明するために示す図。
【図７】比較例における高圧放電灯点灯装置７００ａを説明するために示す図。
【図８】高圧放電灯点灯装置７０２の回路構成を説明するブロック図。
【図９】交流電流波形の変形例を示す図。
【符号の説明】
【０１０２】
１…管球部、２，３…封止部、４，５…電極、６，７…金属箔、８，９…リード線、１０ａｘ，５０ａｘ…光源装置の光軸、１２，５２…高圧放電灯、１４，５４…楕円面リフレクタ、１６，５６…副鏡、１８，５８…凹レンズ、２０，６０，…偏光分離光学素子、２２，６２，１５１，１５６…偏光分離面、２４，６４，１５２，１５７…反射面、３０，７０，１５３，１５８…λ／２板、４０，８０…偏光光源装置、９０…偏光ビームコンバイナ、９２…偏光合成面、９４，９６…（偏光ビームコンバイナの）光入射面、１００…照明装置、１２０…インテグレータ光学系、１３０，１３４…第１レンズアレイ、１３２，１３６…第１小レンズ、１４０，１４４…第２レンズアレイ、１４２，１４６…第２小レンズ、１５０，１５５…偏光変換素子、１６０…重畳レンズ、３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ…集光レンズ、２００…色分離導光光学系、２１０，２２０…ダイクロイックミラー、２３０，２４０，２５０…反射ミラー、２６０…入射側レンズ、２７０…リレーレンズ、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶光変調装置、５００…クロスダイクロイックプリズム、６００…投写光学系、７００，７０２…高圧放電灯点灯装置、７１０，７３０…バラスト、７１２，７３２…整流回路、７１４，７３４…チョッパ回路、７１６，７３６…コンバータ回路、７１８，７３８…インバータ回路、７２０，７４０…イグナイタ回路、７５０，７６０，７６２…制御回路、８００…電源部、１０００，１００２…プロジェクタ、ＯＣ…システム光軸、ＳＣＲ…スクリーン
【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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