JP2006004919A - 光源装置、プロジェクタ及び発光管の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 補助ミラー側の電極が早く劣化して発光管の寿命が短かくなってしまうのを抑制することのできる光源装置を提供する。
【解決手段】 一対の電極間で発光する発光管１１２、この発光管１１２からの光を反射して被照明領域側に射出する楕円面リフレクタ１１４及び発光管１１２から被照明領域側に放射される光を楕円面リフレクタ１１４側に反射する補助ミラー１１６を有する光源ランプ１１０と、発光管１１２を交流駆動する発光管駆動装置１２０とを備えた光源装置１０２であって、発光管駆動装置１２０は、発光管１１２の一対の電極のうち補助ミラー１１６側の第１電極Ａ近傍に生じる第１発光輝点ＬＡの明るさが、補助ミラー１１６とは反対側の第２電極Ｂ近傍に生じる第２発光輝点ＬＢの明るさよりも暗くなるように発光管１１２を交流駆動する機能を有することを特徴とする光源装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光源装置、プロジェクタ及び発光管の駆動方法に関する。

プロジェクタ用の光源装置に用いられる光源ランプは、通常、発光管と、発光管からの光を反射して被照明領域側に射出するリフレクタとを有している。この種の光源ランプにおいては、発光管からの光をできるだけ有効に利用できることが好ましい。
そこで、発光管からの光をできるだけ有効に利用するための手段として、発光管から被照明領域側に放射される光をリフレクタ側に反射する補助ミラーをさらに備えた光源ランプが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。

図７は、特許文献１に開示された光源ランプを示す図である。図８は、特許文献２に開示された光源ランプを示す図である。
特許文献１に開示された光源ランプ７１０は、図７に示すように、発光管７１２から被照射領域側に放射される光が発光管７１２に取り付けられた補助ミラー７１６でリフレクタ７１４に向けて反射されるように構成されている。また、特許文献２に開示された光源ランプ８１０は、図８に示すように、発光管８１２から被照射領域側に放射される光が発光管８１２に形成された反射膜からなる補助ミラー８１６でリフレクタ８１４に向けて反射されるように構成されている。

このため、これらの光源ランプ７１０，８１０によれば、発光管からの光のうち被照明領域側に放射されるために今まで有効に利用できなかった光も、補助ミラー７１６，８１６によって利用することができるようになり、光の利用効率を高めることができるようになる。また、発光管を覆うような大型のリフレクタを用いる必要がなくなるので、光源ランプの小型化を図ることも可能となる。

特開平１１−１４３３７８号公報（図１） 特開平６−２８９３９４号公報（図１）

しかしながら、このような補助ミラーを備えた光源ランプにおいては、補助ミラーの基材や反射膜を赤外線透過性の材料により形成したとしても、発光管における一対の電極のうち補助ミラー側の電極（図７及び図８に示す電極Ａ）の最高温度が３０℃〜５０℃ほど高くなってしまうのが現状であった。このため、補助ミラー側の電極は、補助ミラーを備えていない場合と比較して早く劣化してしまい、発光管の寿命が短くなってしまうという問題があった。

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、補助ミラー側の電極が早く劣化して発光管の寿命が短かくなってしまうのを抑制することのできる光源装置を提供することを目的とする。また、このような優れた光源装置を備えたプロジェクタを提供することを目的とする。さらにまた、補助ミラー側の電極が早く劣化して発光管の寿命が短かくなってしまうのを抑制することのできる発光管の駆動方法を提供することを目的とする。

本発明の光源装置は、一対の電極間で発光する発光管、この発光管からの光を反射して被照明領域側に射出するリフレクタ及び前記発光管から被照明領域側に放射される光を前記リフレクタ側に反射する補助ミラーを有する光源ランプと、前記発光管を交流駆動する発光管駆動装置とを備えた光源装置であって、前記発光管駆動装置は、前記発光管の一対の電極のうち前記補助ミラー側の第１電極近傍に生じる第１発光輝点の明るさが、前記補助ミラーとは反対側の第２電極近傍に生じる第２発光輝点の明るさよりも暗くなるように前記発光管を交流駆動する機能を有することを特徴とする。

このため、本発明の光源装置によれば、第１発光輝点の温度が第２発光輝点の温度よりも高くなるのを抑制することができるため、第１電極の温度が第２電極の温度よりも高くなるのを抑制することができる。その結果、補助ミラー側の電極が早く劣化して発光管の寿命が短かくなってしまうのを抑制することのできる光源装置となる。
なお、本発明においては、補助ミラー側の電極を「第１電極」といい、補助ミラーとは反対側の電極を「第２電極」ということとする。また、第１電極の近傍に生じる発光輝点を「第１発光輝点」といい、第２電極の近傍に生じる発光輝点を「第２発光輝点」ということとする。

本発明の光源装置においては、前記発光管駆動装置は、前記第１発光輝点における温度が前記第２発光輝点における温度とほぼ同じとなるように前記発光管を交流駆動する機能を有することが好ましい。
このように構成することにより、第１発光輝点における温度を第２発光輝点における温度とほぼ同じ温度にすることができるため、第１電極の温度を第２電極の温度とほぼ同じ温度にすることが可能となる。その結果、補助ミラー側の電極が早く劣化して発光管の寿命が短くなってしまうのをさらに抑制することができる。
なお、本発明においては、「第１発光輝点における温度が第２発光輝点における温度とほぼ同じとなる」とは、第１発光輝点における温度と第２発光輝点における温度との差の絶対値が１０℃以下となることをいう。
また、本発明において、発光管内部における温度（発光輝点の温度及び電極の温度）を計測するための手段としては、例えば、非接触赤外線温度計を用いることができる。

また、本発明の光源装置においては、前記発光管駆動装置は、前記第１電極における最高温度が前記第２電極における最高温度とほぼ同じとなるように前記発光管を交流駆動する機能を有することもまた好ましい。
このように構成することにより、第１電極における最高温度を第２電極における最高温度とほぼ同じ温度にすることができるため、補助ミラー側の電極が早く劣化して発光管の寿命が短くなってしまうのをさらに抑制することができる。
なお、本発明においては、「第１電極における最高温度が第２電極における最高温度とほぼ同じとなる」とは、第１電極における最高温度と第２電極における最高温度との差の絶対値が１０℃以下となることをいう。

また、本発明の光源装置においては、前記発光管駆動装置は、前記第１発光輝点における累積点灯時間が前記第２発光輝点における累積点灯時間よりも短くなるように前記発光管を交流駆動する機能を有することが好ましい。
このように構成することにより、第１発光輝点の明るさを第２発光輝点の明るさよりも暗くすることができる。このため、第１発光輝点の温度が第２発光輝点の温度よりも高くなるのを抑制することができるため、第１電極の温度が第２電極の温度よりも高くなるのを抑制することができる。その結果、補助ミラー側の電極が早く劣化して発光管の寿命が短かくなってしまうのを抑制することができる。

また、本発明の光源装置においては、前記発光管駆動装置は、前記第１発光輝点の点灯中におけるピーク電流値が前記第２発光輝点の点灯中におけるピーク電流値よりも小さくなるように前記発光管を交流駆動する機能を有することもまた好ましい。
このように構成することによっても、第１発光輝点の明るさを第２発光輝点の明るさよりも暗くすることができる。このため、第１発光輝点の温度が第２発光輝点の温度よりも高くなるのを抑制することができるため、第１電極の温度が第２電極の温度よりも高くなるのを抑制することができる。その結果、補助ミラー側の電極が早く劣化して発光管の寿命が短かくなってしまうのを抑制することができる。
なお、本発明においては、第１電極の近傍に第１発光輝点が生じることを「第１発光輝点が点灯する」という表現を用い、第２電極の近傍に第２発光輝点が生じることを「第１発光輝点が点灯する」という表現を用いる。

本発明のプロジェクタは、照明光を被照明領域側に射出する照明装置と、この照明装置からの照明光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、この電気光学変調装置からの変調光を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおいて、前記照明装置は、本発明の光源装置を有することを特徴とする。
このため、本発明のプロジェクタによれば、上記した効果を有する優れた光源装置を備えているので、光源装置中の光源ランプの交換頻度を少なくすることのできる優れたプロジェクタとなる。

本発明の発光管の駆動方法は、一対の電極間で発光する発光管、この発光管からの光を反射して被照明領域側に射出するリフレクタ及び前記発光管から被照明領域側に放射される光を前記リフレクタ側に反射する補助ミラーを有する光源ランプと、前記発光管を交流駆動する発光管駆動装置とを備えた光源装置における発光管の駆動方法であって、前記発光管の一対の電極のうち補助ミラー側の第１電極近傍に生じる第１発光輝点の明るさが、補助ミラーとは反対側の第２電極近傍に生じる第２発光輝点の明るさよりも暗くなるように前記発光管を交流駆動することを特徴とする。

このため、本発明の発光管の駆動方法によれば、第１発光輝点の温度が第２発光輝点の温度よりも高くなるのを抑制することができるため、第１電極の温度が第２電極の温度よりも高くなるのを抑制することができる。その結果、補助ミラー側の電極が早く劣化して発光管の寿命が短かくなってしまうのを抑制することができる。

以下、本発明の光源装置、プロジェクタ及び発光管の駆動方法について、図に示す実施形態に基づいて説明する。

［実施形態１］
まず、実施形態１に係る光源装置１０２について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、実施形態１に係る光源装置１０２の構成を示す図である。図２は、実施形態１における光源ランプ１１０の構成を示す図である。

実施形態１に係る光源装置１０２は、図１に示すように、光源ランプ１１０と、光源ランプ１１０の発光管１１２を交流駆動する発光管駆動装置１２０とを備えている。

光源ランプ１１０は、発光管１１２、楕円面リフレクタ１１４及び補助ミラー１１６を有している。

発光管１１２は、例えば、石英ガラスなどからなり、図２に示すように、タングステン製の一対の電極（第１電極Ａ及び第２電極Ｂ）を内蔵する発光部１０及びこの発光部１０の両側部に連接する封止部１２，２２を有している。発光部１０は中空であり、内部には水銀、希ガス及びハロゲンが封入されている。また、発光部１０は、楕円面リフレクタ１１４における２つの焦点Ｆ₁，Ｆ₂のうち焦点Ｆ₁の位置近傍に配置されている。封止部１２，２２には、第１電極Ａ及び第２電極Ｂにそれぞれ接続する金属箔１４，２４が密封されている。金属箔１４，２４には、発光管駆動装置１２０に接続するためのリード線１６，２６がそれぞれ接続されている。

楕円面リフレクタ１１４は、被照明領域側に開口し、発光管１１２の発光部１０後方に配置されている。そして、発光管１１２からの光を反射して被照明領域側に射出するように構成されている。楕円面リフレクタ１１４には、発光管１１２（封止部２２）を挿通固定するための貫通孔が設けられている。貫通孔内にはセメントなどの無機系接着剤２８が充填され、この貫通孔に発光管１１２の封止部２２が固着されている。
楕円面リフレクタ１１４の楕円曲面状の反射面には、金属薄膜蒸着によって増反射膜である誘電体多層膜が成膜されている。また、この反射面は、可視光を反射して赤外線および紫外線を透過するコールドミラーが形成された仕様となっている。

補助ミラー１１６は、発光管１１２における発光部１０の被照明領域側に配置されている。補助ミラー１１６には、発光管１１２からの光を楕円面リフレクタ１１４に反射する反射凹面及び発光管１１２に取り付けるための貫通孔が設けられている。貫通孔内にはセメントなどの無機系接着剤１８が充填され、この貫通孔に発光管１１２の封止部１２が固着されている。
補助ミラー１１６の反射面は、発光部１０の球面に倣う凹曲面状に形成され、楕円面リフレクタ１１４の反射面と同様に、増反射膜である誘電体多層膜が成膜されている。補助ミラー１１６の反射面も、可視光のみを反射させ、赤外線および紫外線を透過させるコールドミラーとなっている。
ここで、発光管１１２から放射される光束について詳しく見てみると、発光部１０の発光中心から放射された光束のうち、楕円面リフレクタ１１４に向かった光束は、楕円面リフレクタ１１４の反射面によって反射され、焦点Ｆ₂の位置に向かって射出される。
また、発光部１０の発光中心から楕円面リフレクタ１１４とは反対側に放射される光束は、補助ミラー１１６の反射面によって楕円面リフレクタ１１４側に反射され、さらに楕円面リフレクタ１１４の反射面で反射されて楕円面リフレクタ１１４から焦点Ｆ₂の位置に向かって収束するように射出される。
つまり、補助ミラー１１６が設けられていることによって、発光部１０から楕円面リフレクタ１１４とは反対側（前方側）に放射された光束を、発光管１１２から楕円面リフレクタ１１４の反射面に直接入射した光束と同様に、楕円面リフレクタ１１４の焦点Ｆ₂の位置に収束させることができる。
従って、補助ミラー１１６を備えることにより、楕円面リフレクタ１１４の反射面が小さくても、発光部１０から射出された光束をほとんどすべて一定位置に収束するように射出でき、楕円面リフレクタ１１４の光軸方向寸法および開口径を小さくすることができる。したがって、光源ランプ１１０やそれを備えるプロジェクタを小型化でき、光源ランプ１１０をプロジェクタ内に組込むレイアウトも容易になる。
また、補助ミラー１１６を設けることにより、焦点Ｆ₂での集光スポット径を小さくするために楕円面リフレクタ１１４の焦点Ｆ₁と焦点Ｆ₂とを近づけたとしても、発光部１０から放射された光のほとんど全てが楕円面リフレクタ１１４および補助ミラー１１６により焦点Ｆ₂に集光されて利用可能となり、光の利用効率を大幅に向上させることができる。

発光管駆動装置１２０は、図１に示すように、商用電源１２２から供給される交流電流を直流に変換するＡＣ／ＤＣ変換部１２４と、ＡＣ／ＤＣ変換部１２４から出力される直流電流を所定の周波数の交流電流に変換するインバータ部１２６と、発光管１１２の始動時に電極間に高電圧のパルス電圧を供給して放電経路を形成するイグナイタ部１２８とを有している。イグナイタ部１２８には、発光管１１２からのリード線１６，２６が接続されている。

そして、実施形態１に係る光源装置１０２は、発光管駆動装置１２０から発光管１１２の第１電極Ａ及び第２電極Ｂに対して交流電流が供給されることにより、第１発光輝点ＬＡ及び第２発光輝点ＬＢが交互に点灯するように構成されている。

次に、実施形態１における発光管駆動装置１２０が有する機能について、図３を用いて説明する。図３は、実施形態１における発光管駆動装置が有する機能を説明するために示す図である。なお、図３において、第１発光輝点ＬＡの点灯中におけるピーク電流値ＩmaxＡの絶対値｜ＩmaxＡ｜と第２発光輝点ＬＢの点灯中におけるピーク電流値ＩmaxＢの絶対値｜ＩmaxＢ｜とは、「｜ＩmaxＡ｜＝｜ＩmaxＢ｜」の関係にある。また、第１発光輝点ＬＡが交流電流の一周期中に点灯する時間ｔＡ（以下、単位点灯時間ｔＡという。）と第２発光輝点ＬＢが交流電流の一周期中に点灯する時間ｔＢ（以下、単位点灯時間ｔＢという。）とは、「ｔＡ＜ｔＢ」の関係にある。

実施形態１における発光管駆動装置１２０は、図３に示すように、第１発光輝点ＬＡが単位点灯時間ｔＡだけ点灯したあとに消灯し、続いて、第２発光輝点ＬＢが単位点灯時間ｔＢだけ点灯したあとに消灯し、また第１発光輝点ＬＡが単位点灯時間ｔＡだけ点灯するという動作を、交流電流の周期ごとに繰り返して発光管１１２を駆動する機能を有している。

実施形態１における発光管駆動装置１２０は、累積点灯時間の関係が「ｔＡ＜ｔＢ」であり、第１発光輝点ＬＡにおける累積点灯時間が第２発光輝点ＬＢにおける累積点灯時間よりも短くなる。このため、実施形態１における発光管駆動装置１２０は、第１発光輝点ＬＡの明るさが第２発光輝点ＬＢの明るさよりも暗くなるように発光管１１２を交流駆動する機能を有することとなる。

したがって、実施形態１に係る光源装置１０２は、一対の電極間で発光する発光管１１２、この発光管１１２からの光を反射して被照明領域側に射出する楕円面リフレクタ１１４及び発光管１１２から被照明領域側に放射される光を楕円面リフレクタ１１４側に反射する補助ミラー１１６を有する光源ランプ１１０と、発光管１１２を交流駆動する発光管駆動装置１２０とを備えた光源装置であって、発光管駆動装置１２０は、発光管１１２の一対の電極のうち補助ミラー１１６側の第１電極Ａ近傍に生じる第１発光輝点ＬＡの明るさが、補助ミラー１１６とは反対側の第２電極Ｂ近傍に生じる第２発光輝点ＬＢの明るさよりも暗くなるように発光管１１２を交流駆動する機能を有する光源装置となる。

このため、実施形態１に係る光源装置１０２によれば、第１発光輝点ＬＡの温度が第２発光輝点ＬＢの温度よりも高くなるのを抑制することができるため、第１電極Ａの温度が第２電極Ｂの温度よりも高くなるのを抑制することができる。その結果、補助ミラー側の電極が早く劣化して発光管の寿命が短かくなってしまうのを抑制することのできる光源装置となる。

実施形態１に係る光源装置１０２においては、発光管駆動装置１２０は、第１発光輝点ＬＡにおける温度が第２発光輝点ＬＢにおける温度とほぼ同じとなるように発光管１１２を交流駆動する機能を有している。
これにより、第１発光輝点ＬＡにおける温度を第２発光輝点ＬＢにおける温度とほぼ同じ温度にすることができるため、第１電極Ａの温度を第２電極Ｂの温度とほぼ同じ温度にすることが可能となる。その結果、補助ミラー側の電極が早く劣化して発光管の寿命が短くなってしまうのをさらに抑制することができる。

実施形態１に係る光源装置１０２においては、発光管駆動装置１２０は、第１発光輝点ＬＡにおける累積点灯時間が第２発光輝点ＬＢにおける累積点灯時間よりも短くなるように発光管１１２を交流駆動する機能を有している。
これにより、第１発光輝点ＬＡの明るさを第２発光輝点ＬＢの明るさよりも暗くすることができる。このため、第１発光輝点ＬＡの温度が第２発光輝点ＬＢの温度よりも高くなるのを抑制することができるため、第１電極Ａの温度が第２電極Ｂの温度よりも高くなるのを抑制することができる。その結果、補助ミラー側の電極が早く劣化して発光管の寿命が短かくなってしまうのを抑制することができる。

次に、実施形態１に係る発光管の駆動方法について説明する。実施形態１に係る発光管の駆動方法は、実施形態１に係る光源装置１０２における発光管１１２の駆動方法であって、第１発光輝点ＬＡの明るさが第２発光輝点ＬＢの明るさよりも暗くなるように発光管１１２を交流駆動する。
このため、実施形態１に係る発光管の駆動方法によれば、第１発光輝点ＬＡの温度が第２発光輝点ＬＢの温度よりも高くなるのを抑制することができるため、第１電極Ａの温度が第２電極Ｂの温度よりも高くなるのを抑制することができる。その結果、補助ミラー側の電極が早く劣化して発光管の寿命が短かくなってしまうのを抑制することができる。

次に、実施形態１に係るプロジェクタについて、図４を用いて説明する。図４は、実施形態１に係るプロジェクタの光学系を示す図である。なお、図４において、光源装置１０２における発光管駆動装置１２０（図１参照。）は省略している。

実施形態１に係るプロジェクタ１は、図４に示すように、照明装置１００と、色分離光学系２００と、リレー光学系３００と、電気光学変調装置としての３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム５００と、投写光学系６００とを備えている。

照明装置１００は、光源装置１０２と、平行化レンズ１３０と、第１レンズアレイ１４０と、第２レンズアレイ１５０と、偏光変換素子１６０と、重畳レンズ１７０とを有している。
平行化レンズ１３０は、光源装置１０２から放射された光束を平行化するためのものであり、図４に示すように、光束入射面が非球面、例えば双曲面の凹面となっており、光束射出面が平面となっている。
第１レンズアレイ１４０は、平行化レンズ１３０から射出された光束を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、照明光軸と直交する面内に配列される複数の小レンズを備えて構成され、各小レンズの輪郭形状は、後述する液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。
第２レンズアレイ１５０は、前述した第１レンズアレイ１４０により分割された複数の部分光束を集光する光学素子であり、第１レンズアレイ１４０と同様に照明光軸に直交する面内に配列される複数の小レンズを備えた構成であるが、集光を目的としているため、各小レンズの輪郭形状が液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域の形状と対応している必要はない。
偏光変換素子１６０は、第１レンズアレイ１４０により分割された各部分光束の偏光方向を一方向の直線偏光に揃える偏光変換素子である。
この偏光変換素子１６０は、図示を略したが、照明光軸に対して傾斜配置される偏光分離膜及び反射ミラーを交互に配列した構成を具備する。偏光分離膜は、各部分光束に含まれるＰ偏光光束及びＳ偏光光束のうち、一方の偏光光束を透過し、他方の偏光光束を反射する。反射された他方の偏光光束は、反射ミラーによって曲折され、一方の偏光光束の射出方向、すなわち照明光軸Ｘに沿った方向に射出される。射出された偏光光束のいずれかは、偏光変換素子１６０の光束射出面に設けられる位相差板によって偏光変換され、すべての偏光光束の偏光方向が揃えられる。このような偏光変換素子１６０を用いることにより、光源装置１０２から射出される光束を、一方向の偏光光束に揃えることができるため、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂで利用する光源光の利用率を向上することができる。
重畳レンズ１７０は、第１レンズアレイ１４０、第２レンズアレイ１５０、及び偏光変換素子１６０を経た複数の部分光束を集光して液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域上に重畳させる光学素子である。この重畳レンズ１７０は、本実施形態では光束透過領域の射出側端面が双曲面状の非球面レンズであるが、入射側端面が平面で射出側端面が球面の球面レンズを用いることも可能である。
重畳レンズ１７０から射出された光束は、色分離光学系２００に射出される。
色分離光学系２００は、２枚のダイクロイックミラー２０１，２０２と、反射ミラー２０３とを備え、ダイクロイックミラー２０１，２０２により照明装置１００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機能を具備する。
２枚のダイクロイックミラー２０１，２０２は、基板上に所定の波長領域の光束を反射し、他の波長の光束を透過する波長選択膜が形成された光学素子であり、光路前段に配置されるダイクロイックミラー２０１は、青色光を反射し、その他の色光を透過するミラーである。光路後段に配置されるダイクロイックミラー２０２は、緑色光を反射し、赤色光を透過するミラーである。
リレー光学系３００は、入射側レンズ３０１と、リレーレンズ３０２と、２枚の反射ミラー３０３，３０４とを備え、色分離光学系２００を構成するダイクロイックミラー２０２を透過した赤色光を液晶装置４００Ｒまで導く機能を有している。尚、赤色光の光路にこのようなリレー光学系３００が設けられているのは、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。本例においては赤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青色光の光路の長さを長くする構成も考えられる。
前述したダイクロイックミラー２０１により分離された青色光は、反射ミラー２０３により曲折された後、フィールドレンズ４０１を介して液晶装置４００Ｂに供給される。また、ダイクロイックミラー２０２により分離された緑色光は、そのままフィールドレンズ４０２を介して液晶装置４００Ｇに供給される。さらに、赤色光は、リレー光学系３００を構成する入射側レンズ３０１、リレーレンズ３０２及び反射ミラー３０３，３０４により集光、曲折されてフィールドレンズ４０３を介して液晶装置４００Ｒに供給される。尚、各液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの各色光の光路前段に設けられるフィールドレンズ４０１，４０２，４０３は、第２レンズアレイ１５０から射出された各部分光束を、照明光軸に対して平行な光束に変換するために設けられている。
液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、入射した光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、照明装置１００の照明対象となる。
尚、各フィールドレンズ４０１，４０２，４０３と各液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの間には、入射側偏光板４０４，４０５，４０６が介在配置され、各液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとクロスダイクロイックプリズム５００との間には、射出側偏光板４０７，４０８，４０９が介在配置され、入射側偏光板４０４，４０５，４０６、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ、及び射出側偏光板４０７，４０８，４０９によって入射する各色光の光変調が行われる。
液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ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、与えられた画像信号に従って、入射側偏光板４０４，４０５，４０６から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。この液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの変調を行う画像形成領域は、矩形状であり、その対角寸法は、例えば０．７インチである。
クロスダイクロイックプリズム５００は、射出側偏光板４０７，４０８，４０９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字状の一方の誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の誘電体多層膜は、青色光を反射するものであり、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。
そして、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、図示を略したスクリーン上で大画面画像を形成する。

実施形態１に係るプロジェクタ１は、照明光を被照明領域側に射出する照明装置１００と、この照明装置１００からの照明光を画像情報に応じて変調する液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、この液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂからの変調光を投写する投写光学系６００とを備えたプロジェクタにおいて、照明装置１００は、実施形態１に係る光源装置１０２を有している。
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１によれば、上記した効果を有する優れた光源装置１０２を備えているので、光源装置１０２中の光源ランプ１１０の交換頻度を少なくすることのできる優れたプロジェクタとなる。

［実施形態２］
次に、実施形態２に係る光源装置１０２Ｂについて、図５及び図６を用いて説明する。図５は、実施形態２に係る光源装置１０２Ｂの構成を示す図である。図６は、実施形態２における発光管駆動装置が有する機能を説明するために示す図である。
なお、実施形態２に係る光源装置１０２Ｂは、図５に示すように、実施形態１に係る光源装置１０２（図１参照。）とほぼ同様の構成を有するため、その詳細な説明は省略する。

実施形態２における発光管駆動装置１２０Ｂにおいては、ピーク電流値の関係及び累積点灯時間の関係が、実施形態１における発光管駆動装置１２０の場合は異なっている。
すなわち、実施形態１における発光管駆動装置１２０は、「｜ＩmaxＡ｜＝｜ＩmaxＢ｜」かつ「ｔＡ＜ｔＢ」の関係（図３参照。）にあるのに対して、実施形態２における発光管駆動装置１２０Ｂは、図６に示すように、「｜ＩmaxＡ｜＜｜ＩmaxＢ｜」かつ「ｔＡ＝ｔＢ」の関係にある。

しかしながら、実施形態２における発光管駆動装置１２０Ｂは、ピーク電流値の関係が「｜ＩmaxＡ｜＜｜ＩmaxＢ｜」であり、第１発光輝点ＬＡの点灯中におけるピーク電流値が第２発光輝点ＬＢの点灯中におけるピーク電流値よりも小さくなる。このため、実施形態２における発光管駆動装置１２０Ｂは、実施形態１における発光管駆動装置１２０と同様に、第１発光輝点ＬＡの明るさが第２発光輝点ＬＢの明るさよりも暗くなるように発光管１１２を交流駆動する機能を有することとなる。

すなわち、実施形態２に係る光源装置１０２Ｂは、実施形態１に係る光源装置１０２とほぼ同様の構成を有する光源装置であって、発光管駆動装置１２０Ｂは、第１発光輝点ＬＡの明るさが第２発光輝点ＬＢの明るさよりも暗くなるように発光管１１２を交流駆動する機能を有する光源装置となる。
このため、実施形態２に係る光源装置１０２Ｂによれば、第１発光輝点ＬＡの温度が第２発光輝点ＬＢの温度よりも高くなるのを抑制することができるため、第１電極Ａの温度が第２電極Ｂの温度よりも高くなるのを抑制することができる。その結果、補助ミラー側の電極が早く劣化して発光管の寿命が短かくなってしまうのを抑制することのできる光源装置となる。

また、実施形態２に係る光源装置１０２Ｂにおいては、発光管駆動装置１２０Ｂは、第１発光輝点ＬＡの点灯中におけるピーク電流値が第２発光輝点ＬＢの点灯中におけるピーク電流値よりも小さくなるように発光管１１２を交流駆動する機能を有している。
これにより、第１発光輝点ＬＡの明るさを第２発光輝点ＬＢの明るさよりも暗くすることができる。このため、第１発光輝点ＬＡの温度が第２発光輝点ＬＢの温度よりも高くなるのを抑制することができるため、第１電極Ａの温度が第２電極Ｂの温度よりも高くなるのを抑制することができる。その結果、補助ミラー側の電極が早く劣化して発光管の寿命が短かくなってしまうのを抑制することができる。

以上、本発明の光源装置、プロジェクタ及び発光管の駆動方法について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。

上記した各実施形態においては、発光管駆動装置１２０，１２０Ｂは、第１発光輝点ＬＡにおける温度が第２発光輝点ＬＢにおける温度とほぼ同じとなるように発光管１１２を交流駆動する機能を有しているが、本発明はこれに限られない。発光管駆動装置が、第１電極Ａにおける最高温度が第２電極Ａにおける最高温度とほぼ同じとなるように発光管１１２を交流駆動する機能を有していてもよい。
これにより、第１電極における最高温度を第２電極における最高温度とほぼ同じ温度にすることができるため、補助ミラー側の電極が早く劣化して発光管の寿命が短くなってしまうのをさらに抑制することができる。

上記した各実施形態においては、第１発光輝点ＬＡの明るさを第２発光輝点ＬＢの明るさよりも暗くするために、ピーク電流値の関係及び累積点灯時間の関係をそれぞれ上記したような関係に設定していたが、本発明はこれに限られない。第１発光輝点ＬＡの点灯中におけるピーク電流値ＩmaxＡの絶対値｜ＩmaxＡ｜、第２発光輝点ＬＢの点灯中におけるピーク電流値ＩmaxＢの絶対値｜ＩmaxＢ｜、第１発光輝点ＬＡにおける単位点灯時間ｔＡ及び第２発光輝点ＬＢにおける単位点灯時間ｔＢをそれぞれ最適な値に設定してもよい。

上記した各実施形態においては、発光管１１２を駆動するための交流電流として、正弦波の交流電流を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、矩形波の交流電流であってもよい。

上記した各実施形態においては、補助ミラーとして、発光管の外部に突設した状態で形成された補助ミラー１１６を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、発光管の発光部に形成された反射膜からなる補助ミラーであってもよい。

上記した各実施形態においては、発光管からの光を反射して被照明領域側に射出するリフレクタとして楕円面リフレクタ１１４を用いたが、本発明はこれに限られず、放物面リフレクタを用いることもできる。
上記実施形態では、光源ランプ１１０の光を複数の部分光束に分割する２つのレンズアレイ１３０，１４０を用いていたが、この発明は、このようなレンズアレイを用いないプロジェクタにも適用可能である。
上記実施形態では、電気光学変調装置として液晶装置を用いたプロジェクタの例について説明したが、本発明は、液晶装置以外の変調装置、例えばマイクロミラーによって画素が構成された変調装置を用いたプロジェクタにも適用することが可能である。
上記実施形態では、液晶装置を３つ用いたプロジェクタの例について説明したが、本発明は、液晶装置を１つ、２つ、あるいは４つ以上用いたプロジェクタにも適用することができる。
上記実施形態では、透過型のプロジェクタに本発明を適用した場合の例について説明したが本発明は、反射型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、液晶装置等のライトバルブ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、ライトバルブが光を反射するタイプであることを意味している。反射型プロジェクタの場合、ライトバルブは液晶装置のみによって構成することが可能であり、一対の偏光板は不要である。また、反射型プロジェクタでは、クロスダイクロイックプリズムは、照明光を赤、緑、青の３色の光に分離する色光分離手段として利用されると共に、変調された３色の光を再度合成して同一の方向に出射する色光合成手段としても利用される場合がある。また、クロスダイクロイックプリズムではなく、三角柱や四角柱状のダイクロイックプリズムを複数組み合わせたダイクロイックプリズムを用いる場合もある。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ほぼ同様な効果を得ることができる。
プロジェクタとしては、投写面を観察する方向から画像投写を行う前面プロジェクタと、投写面を観察する方向とは反対側から画像投写を行う背面プロジェクタとがあるが、上記実施形態の構成は、いずれにも適用可能である。

実施形態１に係る光源装置の構成を示す図。 実施形態１における光源ランプの構成を示す図。 実施形態１における発光管駆動装置が有する機能を説明するために示す図。 実施形態１に係るプロジェクタの光学系を示す図。 実施形態２に係る光源装置の構成を示す図。 実施形態２における発光管駆動装置が有する機能を説明するために示す図。 従来の光源ランプの構造を示す図。 従来の光源ランプの構造を示す図。

符号の説明

１…プロジェクタ、１０…発光部、１２，２２…封止部、１４，２４…金属箔、１６，２６…リード線、１８，２８…無機系接着剤、１００…照明装置、１０２，１０２Ｂ…光源装置、１１０，７１０，８１０…光源ランプ、１１２，７１２，８１２…発光管、１１４…楕円面リフレクタ、７１４，８１４…リフレクタ、１１６，７１６，８１６…補助ミラー、１２０，１２０Ｂ…発光管駆動装置、１２２…商用電源、１２４，１２４Ｂ…ＡＣ／ＤＣ変換部、１２６，１２６Ｂ…インバータ部、１２８，１２８Ｂ…イグナイタ部、２００…色分離光学系、３００…リレー光学系、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶装置、５００…クロスダイクロイックミラー、６００…投写光学系、Ａ…第１電極、Ｂ…第２電極、Ｆ₁，Ｆ₂…焦点、ＬＡ…第１発光輝点、ＬＢ…第２発光輝点。

Claims (7)

1. 一対の電極間で発光する発光管、この発光管からの光を反射して被照明領域側に射出するリフレクタ及び前記発光管から被照明領域側に放射される光を前記リフレクタ側に反射する補助ミラーを有する光源ランプと、前記発光管を交流駆動する発光管駆動装置とを備えた光源装置であって、
   前記発光管駆動装置は、前記発光管の一対の電極のうち前記補助ミラー側の第１電極近傍に生じる第１発光輝点の明るさが、前記補助ミラーとは反対側の第２電極近傍に生じる第２発光輝点の明るさよりも暗くなるように前記発光管を交流駆動する機能を有することを特徴とする光源装置。
2. 請求項１に記載の光源装置において、
   前記発光管駆動装置は、前記第１発光輝点における温度が前記第２発光輝点における温度とほぼ同じとなるように前記発光管を交流駆動する機能を有することを特徴とする光源装置。
3. 請求項１に記載の光源装置において、
   前記発光管駆動装置は、前記第１電極における最高温度が前記第２電極における最高温度とほぼ同じとなるように前記発光管を交流駆動する機能を有することを特徴とする光源装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の光源装置において、
   前記発光管駆動装置は、前記第１発光輝点における累積点灯時間が前記第２発光輝点における累積点灯時間よりも短くなるように前記発光管を交流駆動する機能を有することを特徴とする光源装置。
5. 請求項１〜３のいずれかに記載の光源装置において、
   前記発光管駆動装置は、前記第１発光輝点の点灯中におけるピーク電流値が前記第２発光輝点の点灯中におけるピーク電流値よりも小さくなるように前記発光管を交流駆動する機能を有することを特徴とする光源装置。
6. 照明光を被照明領域側に射出する照明装置と、この照明装置からの照明光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、この電気光学変調装置からの変調光を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおいて、
   前記照明装置は、請求項１〜５のいずれかに記載の光源装置を有することを特徴とするプロジェクタ。
7. 一対の電極間で発光する発光管、この発光管からの光を反射して被照明領域側に射出するリフレクタ及び前記発光管から被照明領域側に放射される光を前記リフレクタ側に反射する補助ミラーを有する光源ランプと、前記発光管を交流駆動する発光管駆動装置とを備えた光源装置における発光管の駆動方法であって、
   前記発光管の一対の電極のうち補助ミラー側の第１電極近傍に生じる第１発光輝点の明るさが、補助ミラーとは反対側の第２電極近傍に生じる第２発光輝点の明るさよりも暗くなるように前記発光管を交流駆動することを特徴とする発光管の駆動方法。
   

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