(57)【要約】【課題】放電灯を安定して点灯させることが可能な点灯制御方法、点灯制御装置、及びプロジェクターを提供すること。【解決手段】内部に設けられた一対の電極５１１１，５１１２間で放電発光する放電灯５の点灯を制御する点灯制御方法において、放電灯５が消灯信号を受けた際、水銀５１１５の付着位置を制御するための処理を行う工程を備えている。これによれば、放電灯５の点灯時に、電極５１１１，５１１２の温度上昇、即ち水銀５１１５の蒸発を加速させることができ、安定して放電灯５を点灯させることができる。【選択図】図５
2012059593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水銀が封入された発光管の内部に設けられた一対の電極間で放電発光する放電灯の点灯を制御する点灯制御方法であって、
前記放電灯を消灯させる消灯信号を受信する消灯信号受信工程と、
前記消灯信号受信工程の後で、前記発光管内における前記水銀の付着位置を制御するための処理を行う水銀付着位置制御工程と、
前記水銀付着位置制御工程の後で前記放電灯を消灯させる消灯工程と、
を備えたことを特徴とする点灯制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の点灯制御方法であって、
前記水銀付着位置制御工程は、
前記放電灯を一時的に消灯させる仮消灯手順と、
前記仮消灯手順の後に、前記放電灯を再点灯させる再点灯手順と、
を備えたことを特徴とする点灯制御方法。
【請求項３】
請求項２に記載の点灯制御方法であって、
前記仮消灯手順では、前記発光管内の前記水銀が液化するまでの期間、前記放電灯が消灯した状態を継続させることを特徴とする点灯制御方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の点灯制御方法であって、
前記再点灯手順では、前記放電灯の点灯時間を０．１秒以上１０秒未満とすることを特徴とする点灯制御方法。
【請求項５】
請求項１に記載の点灯制御方法であって、
前記水銀付着位置制御工程は、前記一対の電極間に直流電流を印加する直流印加手順を備えることを特徴とする点灯制御方法。
【請求項６】
水銀が封入された発光管の内部に設けられた一対の電極間で放電発光する放電灯の点灯を制御する点灯制御装置であって、
前記放電灯を駆動する点灯装置と、
前記点灯装置の駆動を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記放電灯を消灯させる消灯信号を受信した場合に、前記発光管内における前記水銀の付着位置を制御するための処理を行った後で、前記放電灯を消灯させることを特徴とする点灯制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の点灯制御装置を備えたことを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯の点灯を制御する点灯制御方法、点灯制御装置、及びプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内部に一対の電極が配置される放電空間が形成された発光部と、当該発光部を挟んで互いに離間する方向に延出し、かつ、内部に各電極に接続される電極引出線が設けられた一対の封止部とを有する発光管を備えた超高圧水銀ランプ等の放電灯が知られている。このような放電灯の放電空間内には、水銀及び希ガス等の発光物質が封入されている。この水銀は、放電灯の消灯時に、同じく放電空間内に配置される一対の電極のうち、冷えやすい側の電極に付着する。このような電極に電流を印加した場合、当該電極の温度上昇が不十分で水銀が蒸発していない状態では、電極間のインピーダンスが高いため、電流が電極間を導通しにくいが、電極の温度上昇が十分となり水銀が蒸発すると、当該インピーダンスが低くなって電流が電極間を導通しやすくなる。このため、電極の温度上昇を効率よく行うことが、放電灯の起動時間の短縮に繋がる。
【０００３】
特許文献１に記載の高圧放電ランプ点灯装置では、パルス印加部が、発光管の電極に高圧パルスを印加して、当該電極間の絶縁破壊を行った後、直流電流印加部が、一対の電極に直流電流を印加する。これにより、当該電極に交流電流を印加する場合に比べ、グロー放電期間に十分な電力を供給することができるので、当該電極の温度上昇、即ち当該電極に付着した水銀の蒸発を加速させることができ、グロー放電期間からアーク放電期間への速やかな移行を促すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の高圧放電ランプ点灯装置では、水銀の付着位置が定まっていないので、水銀の付着位置によっては、電極の温度上昇、即ち電極に付着した水銀の蒸発を安定的に加速させることができず、放電灯の不点灯が生じやすいという問題を有している。また、水銀の蒸発が不足している場合には、グロー放電期間からアーク放電期間への速やかな移行を促すことができないため、電極に損傷が生じやすいという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る点灯制御方法は、水銀が封入された発光管の内部に設けられた一対の電極間で放電発光する放電灯の点灯を制御する点灯制御方法であって、前記放電灯を消灯させる消灯信号を受信する消灯信号受信工程と、前記消灯信号受信工程の後で、前記発光管内における前記水銀の付着位置を制御するための処理を行う水銀付着位置制御工程と、前記水銀付着位置制御工程の後で前記放電灯を消灯させる消灯工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
このような放電灯としては、内部に一対の電極が配置される放電空間が形成された発光部と、当該発光部を挟み、かつ、互いに離間する方向に延出した一対の封止部とを有する発光管を備え、放電空間内に、水銀及び希ガス等の発光物質が封入された放電灯とすることができ、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ及び超高圧水銀ランプ等を挙げることができる。
【０００９】
ここで、放電灯の消灯時には、前述のように、一対の電極のうち、冷えやすい側の電極に発光物質に含まれる水銀が付着するため、電極の温度上昇に伴って水銀が蒸発しないと、電極間に電流が導通しづらい。これに対し、本発明では、放電灯の消灯時に水銀の付着位置を制御する。これにより、当該電極への電極付着を防いだり、常に定位置に水銀を付着させたりできる。そのため、水銀がばらついて存在する場合に比べ、グロー放電期間に十分な電力を安定して供給することができるので、当該電極の温度上昇、即ち当該電極に付着した水銀の蒸発を加速させることができる。この結果、グロー放電期間からアーク放電期間への速やかな移行を促すことが可能となり、放電灯を安定して点灯させることができる。また、アーク放電期間への速やかな移行がなされることにより、電極が損傷することを抑えることができる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例に係る点灯制御方法において、前記水銀付着位置制御工程は、前記放電灯を一時的に消灯させる仮消灯手順と、前記仮消灯手順の後に、前記放電灯を再点灯させる再点灯手順と、を備えるようにしてもよい。
【００１１】
ここで、水銀付着位置制御工程は、放電灯を一時的に消灯させた後に再点灯を行うことによって水銀を放電灯の発光管内壁に散らす。その後、完全に消灯させることにより、水銀は当該発光管内壁に止まるため、水銀の電極への付着を防ぐことができる。これによって、次回放電を速やかに行うことができる。
【００１２】
［適用例３］上記適用例に係る点灯制御方法において、前記仮消灯手順では、前記発光管内の前記水銀が液化するまでの期間、前記放電灯が消灯した状態を継続させることが望ましい。
【００１３】
ここで、水銀が気化したままの状態では、放電灯を再点灯させても、水銀を放電灯の発光管内壁に付着させることは困難である。また、水銀が気化したままの状態で放電灯を再点灯するためには、内部圧力や温度の影響により、初期の始動時に比べ、更に大きな電圧を印加する必要が生じてしまう。このため、水銀が液化するまでの時間、消灯を継続させることで、発光管内壁に付着しやすい状態にすることができる。
【００１４】
［適用例４］上記適用例に係る点灯制御方法において、前記再点灯手順では、前記放電灯の点灯時間を０．１秒以上１０秒未満とすることが望ましい。
【００１５】
ここで、再点灯手順での点灯時間を０．１秒未満とした場合、水銀が放電灯の発光管内壁に付着せず、電極周辺に残ってしまう。また、点灯時間を１０秒以上とした場合、水銀が気化してしまうため、水銀の付着位置を制御することが困難になる。このため、再点灯手順での点灯時間を０．１秒以上、１０秒未満とすることで、水銀を液化した状態で、発光管内壁に付着させることができる。
【００１６】
［適用例５］上記適用例に係る点灯制御方法において、前記水銀付着位置制御工程は、前記一対の電極間に直流電流を印加する直流印加手順を備えるようにしてもよい。
【００１７】
ここで、一対の電極間に直流電流を印加すると、電極間に温度差が生じやすくなるため、この温度差を利用して、特定の電極に水銀を付着させることが容易になる。例えば、放電灯が発した光を所定の方向に反射させる反射鏡が発光管に取り付けられている構成において、一対の電極のうち、反射鏡が取り付けられた発光管の一端に近接する側の一方の電極（すなわち、反射鏡に近接する側に位置する電極）は、反射鏡により熱が放熱されるため、他方の電極（すなわち、反射鏡から離間する側に位置する電極）に比べて冷えやすい傾向にある。発光管内の水銀は冷えやすい電極に付着するが、冷えやすい電極は、発光管周辺の環境や構造の影響により、必ずしも毎回一定にはならない。ここで、電極間に直流電流を印加した場合には、陰極よりも陽極の温度が高くなりやすいため、反射鏡から離間する側に位置する電極を陽極とし、反射鏡に近接する側に位置する電極を陰極にして直流電流を印加することにより、反射鏡から離間する側の電極よりも反射鏡に近接する側の電極のほうが冷えやすい状態で安定させることが可能となる。
【００１８】
［適用例６］本適用例に係る点灯制御装置は、水銀が封入された発光管の内部に設けられた一対の電極間で放電発光する放電灯の点灯を制御する点灯制御装置であって、前記放電灯を駆動する点灯装置と、前記点灯装置の駆動を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記放電灯を消灯させる消灯信号を受信した場合に、前記発光管内における前記水銀の付着位置を制御するための処理を行った後で、前記放電灯を消灯させることを特徴とする。
【００１９】
［適用例７］本適用例に係るプロジェクターは、上記適用例に係る点灯制御装置を備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す模式図。
【図２】第１実施形態における放電灯及び主反射鏡を示す縦断面図。
【図３】第１実施形態における点灯制御装置の構成を示す模式図。
【図４】第１実施形態における消灯処理を示すフローチャート。
【図５】第１実施形態における水銀の付着位置を示す断面図。
【図６】第２実施形態における水銀の付着位置を示す断面図。
【図７】第２実施形態における消灯処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態に係るプロジェクターを図面に基づいて説明する。
【００２２】
〔プロジェクター１の構成〕
図１は、本実施形態に係るプロジェクター１の概略構成を示す模式図である。
プロジェクター１は、内部に設けられた光源装置４１１から射出される光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、当該画像光に係る画像をスクリーン（図示省略）等の投射面上に拡大投射するものである。このプロジェクター１は、図１に示すように、外装筐体２と、投射レンズ３と、光学ユニット４等を備えている。
【００２３】
また、これらの他に、プロジェクター１は、当該プロジェクター１内部を冷却する冷却ファン等で構成される冷却ユニット９１、プロジェクター１内部の各構成部材に電力を供給する電源ユニット９２、及び、プロジェクター１全体を制御する制御ユニット９３等を備え、これらは、外装筐体２内に配置されている。このうち、電源ユニット９２は、プロジェクター１の外部から供給される商用交流電流を直流変換し、プロジェクター１内部の各構成部材に応じた電圧に昇降圧した後に当該各構成部材に電力を供給する。
【００２４】
〔外装筐体２及び投射レンズ３の構成〕
外装筐体２は、投射レンズ３及び光学ユニット４等を内部に収納配置する全体略直方体状に形成されている。この外装筐体２は、本実施形態では合成樹脂により形成したが、これに限らず、例えば金属等の他の材料にて形成してもよい。
【００２５】
投射レンズ３は、光学ユニット４にて形成された画像光を、スクリーン（図示省略）等の投射面上に結像させるとともに、当該画像光に係る画像を拡大投射する投射光学装置である。この投射レンズ３は、筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成されている。
【００２６】
〔光学ユニット４の構成〕
光学ユニット４は、前述の制御ユニット９３による制御の下、光源から射出された光束を、光学的に処理して画像情報に対応した画像光を形成するユニットである。この光学ユニット４は、図１に示すように、外装筐体２の背面に沿って延出するとともに、外装筐体２の側面に沿って延出する平面視略Ｌ字形状を有している。
【００２７】
この光学ユニット４は、照明光学装置４１と、色分離光学装置４２と、リレー光学装置４３と、電気光学装置４４と、これら光学部品４１〜４４を内部に収納配置するとともに、投射レンズ３を所定位置で支持固定する光学部品用筐体４５とを備えている。
【００２８】
照明光学装置４１は、電気光学装置４４を構成する後述する液晶パネル４４２の画像形成領域をほぼ均一に照明するものである。この照明光学装置４１は、光源装置４１１と、第一レンズアレイ４１２と、第二レンズアレイ４１３と、偏光変換素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備えて構成されている。
【００２９】
光源装置４１１は、放射状の光線を射出する放電灯５と、当該放電灯５から射出された放射光を反射して、所定位置に収束させる主反射鏡６と、主反射鏡６にて反射されて収束される光束を照明光軸Ａに対して平行化する平行化凹レンズ７と、放電灯５の点灯を制御する点灯制御装置８と、これらを内部に収納するハウジング（図示省略）とを備えている。なお、放電灯５、主反射鏡６及び点灯制御装置８の構成については、後に詳述する。
【００３０】
第一レンズアレイ４１２は、照明光軸Ａに略直交する面内に複数の小レンズが、マトリクス状に配列された構成を有している。これら小レンズは、照明光軸Ａ方向から見て略矩形状の輪郭を有している。そして、これら各小レンズは、光源装置４１１から射出される光束を、複数の部分光束に分割する。
【００３１】
第二レンズアレイ４１３は、第一レンズアレイ４１２と同様の構成を有しており、第一レンズアレイ４１２の小レンズに対応する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第二レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第一レンズアレイ４１２の各小レンズの像を、電気光学装置４４の後述する液晶パネル４４２の画像形成領域に結像させる機能を有している。
【００３２】
偏光変換素子４１４は、第二レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置され、当該第二レンズアレイ４１３からの光を略１種類の直線偏光に変換するものである。具体的に、偏光変換素子４１４によって略１種類の直線偏光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって最終的に後述する液晶パネル４４２の画像形成領域にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネルを用いたプロジェクターでは、１種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源装置４１１からの光の略半分を利用できない。このため、偏光変換素子４１４を用いることで、光源装置４１１からの射出光を略１種類の直線偏光に変換し、電気光学装置４４での光の利用効率を高めている。
【００３３】
色分離光学装置４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１，４２２により照明光学装置４１から射出された複数の部分光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する。
【００３４】
リレー光学装置４３は、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３及び反射ミラー４３２，４３４を備え、色分離光学装置４２で分離された赤色光を赤色光用の液晶パネル４４２Ｒまで導く機能を有している。
【００３５】
この際、色分離光学装置４２のダイクロイックミラー４２１では、照明光学装置４１から射出された光束の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４４１を通って青色光用の液晶パネル４４２Ｂに達する。このフィールドレンズ４４１は、第二レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の緑色光及び赤色光用の液晶パネル４４２Ｇ，４４２Ｒの光入射側に設けられたフィールドレンズ４４１も同様である。
【００３６】
ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光と緑色光のうち、緑色光はダイクロイックミラー４２２によって反射され、フィールドレンズ４４１を通って緑色光用の液晶パネル４４２Ｇに達する。一方、赤色光はダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学装置４３を通り、さらにフィールドレンズ４４１を通って赤色光用の液晶パネル４４２Ｒに達する。なお、赤色光にリレー光学装置４３が用いられているのは、赤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、光の拡散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４４１に伝えるためである。なお、リレー光学装置４３には、３つの色光のうち赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。
【００３７】
電気光学装置４４は、色分離光学装置４２から射出される３つの色光を画像情報に応じてそれぞれ変調し、変調した各色光を合成して光学像（カラー画像）を形成する。この電気光学装置４４は、図１に示すように、前述のフィールドレンズ４４１と、光変調装置としての液晶パネル４４２（赤色光用の液晶パネルを４４２Ｒ、緑色光用の液晶パネルを４４２Ｇ、及び、青色光用の液晶パネルを４４２Ｂとする）と、これら各液晶パネル４４２の光束入射側にそれぞれ配置される３つの入射側偏光板４４３と、各液晶パネル４４２の光束射出側にそれぞれ配置される３つの視野角補償板４４４と、当該３つの視野角補償板４４４の光束射出側にそれぞれ配置される３つの射出側偏光板４４５と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム４４６とを備えて構成されている。
【００３８】
入射側偏光板４４３には、偏光変換素子４１４で偏光方向が略一方向に揃えられた各色光が入射し、当該入射側偏光板４４３は、入射した光束のうち、偏光変換素子４１４で揃えられた光束の偏光方向と略同一方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収する。このような入射側偏光板４４３は、例えば、サファイアガラスまたは水晶等の透光性基板上に偏光層が貼付された構成を有している。
【００３９】
光変調装置としての液晶パネル４４２は、詳しい図示を省略するが、一対の透明なガラス基板間に電気光学物質である液晶が密閉封入した構成を有している。そして、当該液晶パネル４４２では、前述の制御ユニット９３から入力する画像情報である駆動信号に応じて、液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板４４３から射出された偏光光束の偏光方向が変調されることで、画像光が形成される。
【００４０】
視野角補償板４４４は、フィルム状に形成され、液晶パネル４４２に光束が斜方入射した場合（パネル面の法線方向に対して傾斜して入射した場合）の当該液晶パネル４４２で生じる複屈折による常光と異常光との間に生じる位相差を補償する。この視野角補償板４４４は、負の一軸性を有する光学異方体であり、その光学軸がフィルム面内の所定方向に向きかつ、該フィルム面から面外方向に所定角度傾斜するように配向している。この視野角補償板４４４としては、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等の透明支持体上に配向層を介してディスコティック（円盤状）化合物層を形成したもので構成でき、ＷＶフィルム（富士写真フィルム社製）を採用できる。
【００４１】
射出側偏光板４４５は、液晶パネル４４２から射出され視野角補償板４４４を介した光束のうち、入射側偏光板４４３における光束の透過軸と直交する偏光方向を有する光束のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。このような射出側偏光板４４５は、前述の入射側偏光板４４３と同様の構成とすることができる。
【００４２】
クロスダイクロイックプリズム４４６は、射出側偏光板４４５から射出された色光毎に変調された変調光を合成して光学像（カラー画像）を形成する。このクロスダイクロイックプリズム４４６は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、投射レンズ３と対向する側（Ｇ色光側）に配置された射出側偏光板４４５を介した色光を透過し、残り２つの射出側偏光板４４５（Ｒ色光側及びＢ色光側）を介した色光を反射する。このようにして、各入射側偏光板４４３、各液晶パネル４４２、各視野角補償板４４４、及び、各射出側偏光板４４５にて変調された各色光が合成されてカラー画像が形成される。
【００４３】
〔放電灯５の構成〕
図２は、光源装置４１１の放電灯５及び主反射鏡６を示す縦断面図である。
放電灯５は、電圧印加によって発光する光源であり、図２に示すように、石英ガラスにより形成された発光管５１と、当該発光管５１に取り付けられる副反射鏡５２とを備えて構成されている。なお、このような放電灯５としては、高輝度発光する種々の放電光源ランプを採用することができ、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ及び超高圧水銀ランプ等を採用することができる。
【００４４】
〔発光管５１の構成〕
発光管５１には、中央部分が略球状に膨出する発光部５１１と、発光部５１１を挟み、かつ、当該発光部５１１の両端から互いに離間する方向に延出する一対の封止部５１２，５１３（図２における左側の封止部を５１２、右側の封止部を５１３とする）とが形成されている。このうち、発光部５１１の内部には、一対の電極５１１１，５１１２が配置され、当該一対の電極５１１１，５１１２間には、水銀、希ガス及び少量のハロゲンを含む発光物質が封入された放電空間Ｓが形成されている。
【００４５】
一対の封止部５１２，５１３の内部には、発光部５１１内の一対の電極５１１１，５１１２とそれぞれ電気的に接続されるモリブデン製の金属箔５１２１，５１３１が挿入され、当該一対の封止部５１２，５１３における発光部５１１とは反対側の端部は、ガラス材料等で封止されている。これら各金属箔５１２１，５１３１には、さらに電極引出線５１４，５１５がそれぞれ接続され、当該電極引出線５１４，５１５は、発光管５１の外部まで延出している。そして、これら電極引出線５１４，５１５に対して、後述する点灯制御装置８が電圧を印加すると、金属箔５１２１，５１３１を介して電極５１１１，５１１２間に電位差が生じて放電が発生し、アーク像Ｄが形成されて発光部５１１内部が発光する。
【００４６】
〔主反射鏡６の構成〕
主反射鏡６は、入射した光を反射して、照明光軸Ａ上の第二焦点に収束させるガラス製の一体成形品である。この主反射鏡６は、放電灯５の一方の封止部５１２（光源装置４１１における光束射出方向の基端側に位置する封止部５１２）に接着剤Ｂにより固定されている。このような主反射鏡６には、封止部５１２が挿通される略円筒状の首状部６１と、当該首状部６１から拡がる凹曲面状の反射部６２とが形成されている。このうち、反射部６２において放電灯５に対向する側の回転曲線形状の面には、金属薄膜が蒸着された反射面６２１が形成されている。この反射面６２１は、可視光を反射し、かつ、赤外線及び紫外線を透過するコールドミラーとして形成されている。
【００４７】
首状部６１には、封止部５１２が挿通される平面視略円形状の開口６１１が形成されており、封止部５１２が挿通された状態で接着剤Ｂが当該開口６１１内に注入され、これにより、封止部５１２と主反射鏡６とが接着固定される。この際、放電灯５と主反射鏡６との位置は、当該放電灯５の発光部５１１におけるアーク像Ｄの中心位置Ｃが、当該主反射鏡６の反射面６２１の第一焦点近傍となるように設定されている。
【００４８】
なお、本実施形態では、主反射鏡６は、回転楕円面を有する楕円面リフレクターで構成されているが、回転放物面を有する放物面リフレクターで構成してもよい。この場合には、平行化凹レンズ７を省略した構成とする。さらに、主反射鏡６は、自由曲面リフレクターで構成してもよい。
【００４９】
〔副反射鏡５２の構成〕
副反射鏡５２は、発光管５１の封止部５１３（主反射鏡６が装着される側とは反対側の封止部５１３）に装着されるガラス製の成形品であり、発光管５１と同様の素材により形成されている。この副反射鏡５２には、封止部５１３が挿通される開口５２１１を有する略円筒状の首状部５２１と、当該首状部５２１から拡がる反射部５２２とが形成されている。
【００５０】
このうち、反射部５２２は、封止部５１３に副反射鏡５２が取り付けられた際、発光部５１１における封止部５１３側（光源装置４１１の光束射出方向の先端側）を覆うように配置され、当該発光部５１１の外形に沿うように略椀状に形成されている。この反射部５２２における発光部５１１と対向する面には、反射面５２２１が形成されており、当該反射面５２２１は、可視光を反射し、かつ、赤外線及び紫外線を透過するコールドミラーとして形成されている。
【００５１】
このような副反射鏡５２を発光管５１に取り付けることにより、発光部５１１から射出された光のうち、主反射鏡６側とは反対側に射出された光は、反射面５２２１により、主反射鏡６の反射面６２１に入射する。このため、当該光は、発光部５１１から反射面６２１に直接入射する光と同様に、当該反射面６２１にて反射され、第二焦点に集束する。これにより、発光部５１１から光源装置４１１の光束射出方向の先端側に直接射出され、かつ、当該光源装置４１１の光路後段に位置する第一レンズアレイ４１２に入射しない光の発生を抑えることができる。
【００５２】
また、このような副反射鏡５２が発光管５１に設けられていることにより、当該副反射鏡５２によって覆われる電極５１１２は、主反射鏡６に近接する側の電極５１１１に比べて、より冷えにくい電極となる。
【００５３】
〔点灯制御装置８の構成〕
図３は、点灯制御装置８の構成を示す模式図である。
点灯制御装置８は、前述のように、放電灯５の点灯を制御するものであり、複数の回路素子により構成されている。この点灯制御装置８は、図３に示すように、放電灯５を駆動する点灯装置８１と、点灯装置８１の駆動を制御する制御装置８２とにより構成されている。
【００５４】
点灯装置８１は、電源ユニット９２から供給される電力を、放電灯５の電極５１１１，５１１２に印加して、当該放電灯５を発光させる。この点灯装置８１は、ダウンチョッパー８１１、インバーターブリッジ８１２及びイグナイター回路８１３を備えて構成されている。
【００５５】
ダウンチョッパー８１１は、略３００Ｖ〜４００Ｖで入力する直流電圧を、放電灯５の点灯に適した略５０Ｖ〜１５０Ｖに降下させる回路である。このダウンチョッパー８１１は、直列接続されるスイッチ素子８１１１及びコイル８１１２と、これらの素子から分岐して接続されるダイオード８１１３及びコンデンサー８１１４とを備えている。
スイッチ素子８１１１は、電源ユニット９２から入力した直流電圧を、所望の電圧に降下させる。また、コイル８１１２、ダイオード８１１３及びコンデンサー８１１４は、入力する直流電流の高周波成分の除去、整流、及び、入力される直流電圧の定電力化を行う素子として機能する。
【００５６】
インバーターブリッジ８１２は、直流電流を交流矩形波電流に変換する部分であり、一対のトランジスター８１２１及び一対のトランジスター８１２２を備えたブリッジ回路として構成されて、放電灯５の電極５１１１，５１１２は、トランジスター８１２１及びトランジスター８１２２の間に接続されている。
【００５７】
このブリッジ回路には、ダウンチョッパー８１１を経て整流された直流電流が入力され、トランジスター８１２１及びトランジスター８１２２にパルス信号を与えると、一対のトランジスター８１２１を含む経路と、一対のトランジスター８１２２を含む経路とが交互に短絡して電流が流れ、これにより、その間に接続された放電灯５に交流矩形波電流が供給されるようになる。
【００５８】
また、一対のトランジスター８１２１及び一対のトランジスター８１２２のうち、いずれか一方をオン状態にし、他方をオフ状態に固定することにより、放電灯５に直流電流が供給されるようになる。
【００５９】
イグナイター回路８１３は、電極５１１１，５１１２間の絶縁破壊を行って、放電灯５の起動を促す回路として構成され、ダウンチョッパー８１１及びインバーターブリッジ８１２と、放電灯５との間に、当該放電灯５と並列となるように接続されている。
【００６０】
このイグナイター回路８１３は、詳しい図示を略したが、高圧パルス発生回路及びこの高圧パルス発生回路が一次側に接続されるパルストランスを備え、高圧パルス発生回路で発生した高電圧パルスを、パルストランスの二次側で昇圧し、昇圧した電圧を電極５１１１，５１１２に印加することにより、当該電極５１１１，５１１２間の絶縁が破壊され、電気的導通が確保されて放電灯５が点灯を開始する。
【００６１】
制御装置８２は、前述の制御ユニット９３から制御信号を受信し、この制御信号に基づいて放電灯５の点灯を制御する。具体的には、制御装置８２は、ダウンチョッパー８１１及びインバーターブリッジ８１２を構成するスイッチ素子８１１１及びトランジスター８１２１，８１２２に電圧を印加し、これらのオン／オフ状態を制御することにより、点灯装置８１の駆動を制御し、もって放電灯５の点灯を制御する。
【００６２】
点灯制御装置８は、上記のように構成されており、放電灯５を点灯する旨の制御信号（点灯信号）を制御装置８２が制御ユニット９３から受信すると、制御装置８２は、放電灯５を点灯させるための点灯制御処理（起動処理）を実行し、放電灯５を点灯させる。また、放電灯５の点灯中において、放電灯５を消灯する旨の制御信号（消灯信号）を制御装置８２が制御ユニット９３から受信すると、制御装置８２は、放電灯５を消灯させるための点灯制御処理（消灯処理）を実行し、放電灯５を消灯させる。なお、これらの点灯制御処理（起動処理及び消灯処理）は、制御装置８２に設けられた記憶部（図示省略）に記憶された点灯制御プログラムに従って行われる。
【００６３】
図４は、制御装置８２による消灯処理を示すフローチャートである。
図４に示すように、まず、制御装置８２は、放電灯５を消灯する旨の制御信号（消灯信号）を制御ユニット９３から受信する（消灯信号受信ステップＳ１１）。
【００６４】
消灯信号を受信すると、制御装置８２は、放電灯５を一時的に消灯させる（仮消灯ステップＳ１２）。
【００６５】
放電灯５が消灯すると、制御装置８２は、放電灯５が消灯してから所定時間が経過したか否かを判断する（消灯時間判断ステップＳ１３）。そして、所定時間が経過していない場合には、放電灯５を消灯させた状態のまま、本ステップ（消灯時間判断ステップＳ１３）を繰り返す。
【００６６】
一方、放電灯５が消灯してから所定時間が経過した場合には、制御装置８２は、放電灯５を再点灯させる（再点灯ステップＳ１４）。
【００６７】
放電灯５を再点灯させた後、制御装置８２は、放電灯５が再点灯してから所定時間が経過したか否かを判断する（点灯時間判断ステップＳ１５）。そして、所定時間が経過していない場合には、放電灯５を点灯させた状態のまま、本ステップ（点灯時間判断ステップＳ１５）を繰り返す。
【００６８】
一方、放電灯５を再点灯させてから所定時間が経過した場合には、制御装置８２は、放電灯５を消灯させる（消灯ステップＳ１６）。
【００６９】
図５は、上記の消灯処理を行った場合の水銀の付着位置を示す説明図である。
図５に示すように、上記の手順で放電灯５を消灯させた場合には、水銀５１１５は、発光管５１の内壁に付着するようになり、電極５１１１，５１１２には付着しにくくなる。このため、次回、放電灯５を点灯させる際に、電極５１１１，５１１２が温まりやすくなり、安定して放電灯５を点灯させることができる。
【００７０】
なお、ステップＳ１２にて放電灯５を一時的に消灯させてからステップＳ１４で放電灯５を再点灯させるまでの時間、即ちステップＳ１２における放電灯５の消灯時間は、発光管５１内で気化している水銀が液化するのに必要な時間以上を確保することが望ましい。水銀が気化した状態となったままでは、放電灯５を再点灯させても水銀を放電灯５の発光管５１の内壁に付着させることは困難である。また、水銀が気化したままの状態で再点灯するためには、内部圧力や温度の影響により、初期の始動時に比べ、更に大きな電圧を印加する必要が生じてしまう。このため、水銀が液化するまでの時間、消灯を継続させることで、水銀が発光管５１の内壁に付着しやすい状態にすることができる。
【００７１】
また、ステップＳ１４にて放電灯５を再点灯させてからステップＳ１６で消灯させるまでの時間、即ちステップＳ１４における放電灯５の点灯時間は、０．１秒以上で、１０秒未満であることが望ましい。この点灯時間を０．１秒未満とした場合には、水銀が放電灯５の発光管５１の内壁に付着しにくくなり、電極周辺に残ってしまう恐れがある。また、点灯時間を１０秒以上とした場合には、水銀が気化してしまうことにより、水銀の付着位置を制御することが困難になってしまうためである。つまり、再点灯ステップＳ１４での点灯時間を０．１秒以上、１０秒未満とすることで、水銀を液化した状態で発光管５１の内壁に付着させることができる。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態では、放電灯５の消灯処理時に、一時的に消灯させた放電灯５を再点灯させることによって水銀を発光管５１の内壁に付着させ、電極５１１１，５１１２への付着を防いでいる。このため、水銀が電極５１１１，５１１２等にばらついて存在する場合に比べ、グロー放電期間に十分な電力を安定して供給することができるので、電極５１１１，５１１２の温度を上昇させることができる。この結果、グロー放電期間からアーク放電期間への速やかな移行を促すことが可能となり、放電灯５を安定して点灯させることが可能となる。また、アーク放電期間への速やかな移行がなされることにより、電極５１１１，５１１２が損傷することを抑えることができる。
【００７３】
なお、本実施形態では、ステップＳ１２〜Ｓ１５が水銀付着位置制御工程に相当し、放電灯５を所定時間だけ仮消灯させた後に所定時間だけ再点灯させる処理が、発光管５１内における水銀の付着位置を制御するための処理に相当する。
【００７４】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態のプロジェクターについて説明する。
本実施形態において、プロジェクター１の構成、放電灯５の構成、及び点灯制御装置８の構成は、第１実施形態と同一であるが、消灯処理の処理内容が第１実施形態とは異なっている。
【００７５】
第１実施形態（図５参照）では、水銀５１１５を発光管５１の内壁に付着させるようにしたが、本実施形態では、図６に示すように、水銀５１１５がいずれか一方の電極側に付着するように制御している。毎回同じ側の電極に付着するのであれば電極５１１１，５１１２のどちらでもかまわない。例えば、放電灯５の発光管５１内に設けられた一対の電極５１１１，５１１２のうち、主反射鏡６（図２参照）が取り付けられた発光管５１の一端に近接する側の電極５１１１（すなわち、主反射鏡６に近接する側の電極５１１１）は、主反射鏡６により熱が放熱されるため、他方の電極５１１２（主反射鏡６から離間する側の電極５１１２）に比べて冷えやすい傾向にある。発光管５１内の水銀は冷えやすい電極に付着するが、冷えやすい電極は、発光管５１周辺の環境や構造の影響により、必ずしも毎回一定にはならない。ここで、電極間に直流電流を印加した場合には、陰極よりも陽極の温度が高くなりやすいため、主反射鏡６から離間する側の電極５１１２を陽極とし、主反射鏡６に近接する側の電極５１１１を陰極にして直流電流を印加することにより、電極５１１２よりも電極５１１１のほうが冷えやすい状態で安定させることが可能となる。これにより、常に冷えやすい電極が一定となり、水銀の付着位置を一方の電極に限定することが可能となる。
【００７６】
図７は、本実施形態の消灯処理を示すフローチャートである。
図７に示すように、まず、制御装置８２は、放電灯５を消灯する旨の制御信号（消灯信号）を制御ユニット９３から受信する（消灯信号受信ステップＳ２１）。
【００７７】
消灯信号を受信すると、制御装置８２は、放電灯５に直流電流を印加することにより、電極５１１１と電極５１１２に温度差を設ける（直流印加ステップＳ２２）。
【００７８】
放電灯５に直流電流を印加した後、制御装置８２は、直流電流を印加してから所定時間が経過したか否かを判断する（印加時間判断ステップＳ２３）。そして、所定時間が経過していない場合には、直流電流を印加した状態のまま、本ステップ（印加時間判断ステップＳ２３）を繰り返す。
【００７９】
一方、直流電流を印加してから所定時間が経過した場合には、制御装置８２は、直流電流の印加を停止させて、放電灯５を消灯させる（消灯ステップＳ２４）。
【００８０】
以上のような消灯処理により、特定の電極に毎回、水銀５１１５を付着させることが可能になる。従って、次回、放電灯５を点灯させる際に、電極５１１１，５１１２の温度上昇、即ち電極５１１１，５１１２に付着した水銀５１１５の蒸発を安定的に加速させることができる。
【００８１】
以上説明したように、本実施形態では、放電灯５の消灯処理時に直流電流を印加することにより、常に定位置に水銀を付着させている。このため、水銀がばらついて存在する場合に比べ、グロー放電期間に十分な電力を安定して供給することができるので、電極５１１１，５１１２の温度上昇、即ち電極５１１１，５１１２に付着した水銀の蒸発を加速させることができる。この結果、グロー放電期間からアーク放電期間への速やかな移行を促すことが可能となり、放電灯５を安定して点灯させることが可能となる。また、アーク放電期間への速やかな移行がなされることにより、電極５１１１，５１１２が損傷することを抑えることができる。
【００８２】
なお、本実施形態では、ステップＳ２２，Ｓ２３が水銀付着位置制御工程に相当し、放電灯５に所定時間だけ直流電流を印加させる処理が、発光管５１内における水銀の付着位置を制御するための処理に相当する。
【００８３】
（その他の実施形態）
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００８４】
１…プロジェクター、５…放電灯、６…主反射鏡、８…点灯制御装置、５１…発光管、８１…点灯装置、８２…制御装置、４１１…光源装置、５１１…発光部、５１２，５１３…封止部、５１４，５１５…電極引出線、５１１１，５１１２…電極、５１１５…水銀、５１２１，５１３１…金属箔、Ｓ…放電空間。
【図１】
2012059593.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2012059593.tif 000007
【図６】
2012059593.tif 000008
【図７】
2012059593.tif 000009