JP2008034187A - 光源装置、およびプロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】高圧放電灯の長寿命化が図れ、かつ、ちらつきを抑制できる光源装置、およびプロジェクタを提供する。
【解決手段】光源装置41は、一対の電極4111A間で放電発光が行われる光源ランプ4111と、光源ランプ4111に所定周波数の駆動電流を供給して光源ランプ4111を点灯駆動させる点灯装置5と、点灯装置5を駆動制御する制御装置6とを備える。制御装置6は、点灯装置5から光源ランプ4111に供給される駆動電流の周波数を制御し、所定の低周波数の駆動電流、および低周波数よりも高い周波数である2種類以上の高周波数の駆動電流を光源ランプ4111に供給させる周波数変動制御部61を備える。
【選択図】図2
【解決手段】光源装置41は、一対の電極4111A間で放電発光が行われる光源ランプ4111と、光源ランプ4111に所定周波数の駆動電流を供給して光源ランプ4111を点灯駆動させる点灯装置5と、点灯装置5を駆動制御する制御装置6とを備える。制御装置6は、点灯装置5から光源ランプ4111に供給される駆動電流の周波数を制御し、所定の低周波数の駆動電流、および低周波数よりも高い周波数である2種類以上の高周波数の駆動電流を光源ランプ4111に供給させる周波数変動制御部61を備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、光源装置、およびプロジェクタに関する。
従来、一対の電極間で放電が行われる高圧放電灯と、高圧放電灯に駆動電流(交流電流)を供給して高圧放電灯を点灯駆動させる点灯装置と、点灯装置を駆動制御する制御装置とを備えた光源装置が知られている。
このような光源装置において、高圧放電灯を比較的に低い周波数(例えば、60Hz未満)の駆動電流で点灯駆動させると、高圧放電灯の電極先端に放電起点となる突起(以下、第1の突起と記載)が形成される。また、このような点灯駆動であれば、高圧放電灯の電極先端の磨耗を防止でき、高圧放電灯の長寿命化が図れる。
しかしながら、このような高圧放電灯の点灯駆動では、高圧放電灯の電極温度が比較的に低いものとなり、第1の突起が形成されたとしても、アークの位置が移動してしまい、アークの安定化が図れず、いわゆるちらつきが生じてしまう、という問題がある。
そこで、上記ちらつきを抑制することを目的として、低周波矩形波電流の半周期の直後に、高周波矩形波電流を1周期印加する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。すなわち、特許文献1に記載の技術では、低周波矩形波電流の半周期の直後に、高周波矩形波電流を1周期印加することで、電極温度の低下を抑制し、ちらつきを抑制している。
このような光源装置において、高圧放電灯を比較的に低い周波数(例えば、60Hz未満)の駆動電流で点灯駆動させると、高圧放電灯の電極先端に放電起点となる突起(以下、第1の突起と記載)が形成される。また、このような点灯駆動であれば、高圧放電灯の電極先端の磨耗を防止でき、高圧放電灯の長寿命化が図れる。
しかしながら、このような高圧放電灯の点灯駆動では、高圧放電灯の電極温度が比較的に低いものとなり、第1の突起が形成されたとしても、アークの位置が移動してしまい、アークの安定化が図れず、いわゆるちらつきが生じてしまう、という問題がある。
そこで、上記ちらつきを抑制することを目的として、低周波矩形波電流の半周期の直後に、高周波矩形波電流を1周期印加する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。すなわち、特許文献1に記載の技術では、低周波矩形波電流の半周期の直後に、高周波矩形波電流を1周期印加することで、電極温度の低下を抑制し、ちらつきを抑制している。
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、高周波矩形波電流を1周期印加しても、電極温度の低下を回避するためには、低周波矩形波電流の周波数を60Hz〜500Hzの範囲に設定する必要があり、低周波矩形波電流の周波数を比較的に低いものとすることができない。すなわち、特許文献1に記載の技術では、比較的に高い周波数の低周波矩形波電流および高周波矩形波電流を高圧放電灯に供給することとなり、電極先端が磨耗することとなり、高圧放電灯の長寿命化が図れない。
また、高圧放電灯に供給する駆動電流の周波数が比較的に高い場合には、電極表面の温度分布が均一になる。そして、このように電極表面の温度分布が均一になると、電極に第1の突起とは異なる不要な突起(以下、第2の突起と記載)が形成されやすいものである。このように、電極に第2の突起が形成された場合には、アークの起点が第1の突起や第2の突起に移動し、ちらつきが生じてしまう。
すなわち、特許文献1に記載の技術では、比較的に高い周波数の低周波矩形波電流および高周波矩形波電流を高圧放電灯に供給しているので、電極表面の温度分布が均一になり、電極に第2の突起が形成されやすく、その結果、ちらつきが生じてしまうこととなる。
したがって、高圧放電灯の長寿命化が図れ、かつ、ちらつきを抑制できる技術が要望されている。
また、高圧放電灯に供給する駆動電流の周波数が比較的に高い場合には、電極表面の温度分布が均一になる。そして、このように電極表面の温度分布が均一になると、電極に第1の突起とは異なる不要な突起(以下、第2の突起と記載)が形成されやすいものである。このように、電極に第2の突起が形成された場合には、アークの起点が第1の突起や第2の突起に移動し、ちらつきが生じてしまう。
すなわち、特許文献1に記載の技術では、比較的に高い周波数の低周波矩形波電流および高周波矩形波電流を高圧放電灯に供給しているので、電極表面の温度分布が均一になり、電極に第2の突起が形成されやすく、その結果、ちらつきが生じてしまうこととなる。
したがって、高圧放電灯の長寿命化が図れ、かつ、ちらつきを抑制できる技術が要望されている。
本発明の目的は、高圧放電灯の長寿命化が図れ、かつ、ちらつきを抑制できる光源装置、およびプロジェクタを提供することにある。
本発明の光源装置は、一対の電極間で放電発光が行われる高圧放電灯と、前記高圧放電灯に所定周波数の駆動電流を供給して前記高圧放電灯を点灯駆動させる点灯装置と、前記点灯装置を駆動制御する制御装置とを備えた光源装置であって、前記制御装置は、前記点灯装置から前記高圧放電灯に供給される駆動電流の周波数を制御し、低周波数の駆動電流、および前記低周波数よりも高い周波数である2種類以上の高周波数の駆動電流を前記高圧放電灯に供給させる周波数変動制御部を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、周波数変動制御部は、点灯装置を駆動制御し、点灯装置から、低周波数の駆動電流の他、2種類以上の高周波数の駆動電流をそれぞれ高圧放電灯に供給させるので、電極温度の低下を抑制し、ちらつきを抑制できる。
また、2種類以上の高周波数の駆動電流を高圧放電灯に供給することにより電極温度を十分に高い温度とすることができるので、低周波数の駆動電流を十分に低い周波数とすることが可能となる。すなわち、このような十分に低い低周波数の駆動電流を高圧放電灯に供給することで、高圧放電灯の電極先端の磨耗を防止でき、高圧放電灯の長寿命化が図れる。
本発明によれば、周波数変動制御部は、点灯装置を駆動制御し、点灯装置から、低周波数の駆動電流の他、2種類以上の高周波数の駆動電流をそれぞれ高圧放電灯に供給させるので、電極温度の低下を抑制し、ちらつきを抑制できる。
また、2種類以上の高周波数の駆動電流を高圧放電灯に供給することにより電極温度を十分に高い温度とすることができるので、低周波数の駆動電流を十分に低い周波数とすることが可能となる。すなわち、このような十分に低い低周波数の駆動電流を高圧放電灯に供給することで、高圧放電灯の電極先端の磨耗を防止でき、高圧放電灯の長寿命化が図れる。
本発明の光源装置では、前記周波数変動制御部は、前記低周波数の駆動電流、および前記2種類以上の高周波数の駆動電流を、それぞれ所定期間毎に前記高圧放電灯に供給させることが好ましい。
本発明によれば、周波数変動制御部は、低周波数の駆動電流、および2種類以上の高周波数の駆動電流を、それぞれ所定期間毎に高圧放電灯に供給させるので、高圧放電灯の電極温度を時間的に変化させることができる。このため、高圧放電灯の電極温度を時間的に変化させることで、電極表面の温度分布の均一化を回避し、電極に不要な第2の突起が形成されることを抑制できる。したがって、上述した高圧放電灯の長寿命化が図れ、かつ、ちらつきを抑制できるという効果を好適に図れる。
本発明によれば、周波数変動制御部は、低周波数の駆動電流、および2種類以上の高周波数の駆動電流を、それぞれ所定期間毎に高圧放電灯に供給させるので、高圧放電灯の電極温度を時間的に変化させることができる。このため、高圧放電灯の電極温度を時間的に変化させることで、電極表面の温度分布の均一化を回避し、電極に不要な第2の突起が形成されることを抑制できる。したがって、上述した高圧放電灯の長寿命化が図れ、かつ、ちらつきを抑制できるという効果を好適に図れる。
本発明の光源装置では、前記周波数変動制御部は、前記低周波数の駆動電流波形の半周期毎の極性反転直前に、第1の高周波数の駆動電流を前記高圧放電灯に供給させ、さらに、前記第1の高周波数よりも高い周波数である第2の高周波数の駆動電流を前記高圧放電灯に供給させることが好ましい。
ところで、高圧放電灯を交流電流(駆動電流)で動作させる場合には、高圧放電灯の一対の電極は、駆動電流の一方の半周期で陰極として機能し、他方の半周期では陽極として機能する。これら半周期中、電極はそれぞれ陰極フェーズまたは陽極フェーズにあると言うことができる。陽極フェーズで電極から除去される電極材料は、陰極フェーズではイオン流として電極に戻る。これらの移送プロセスは、駆動電流の一周期中、電極温度の挙動を決定する。その理由は、陽極フェーズにおける電極温度の時間依存性が陰極フェーズにおける電極温度依存性と異なるからである。このために、電極温度が駆動電流の一周期中の全体に亘って強く変化してアークが陽極フェーズでは電極の表面の種々の箇所から発生するようになる。しかし、陰極フェーズでは、同一電極の表面でのアークの発生は、これら種々の箇所のうちの1箇所のみに限定されるようになる。すなわち、陽極フェーズである場合と陰極フェーズである場合とで電極温度が異なり、一対の電極において、駆動電流の一方の半周期で陽極フェーズおよび陰極フェーズとなるのに対して他方の半周期で陰極フェーズおよび陽極フェーズとなるため、極性反転後にアークの揺らぎが発生しやすい。
本発明によれば、周波数変動制御部は、低周波数の駆動電流波形の半周期毎の極性反転直前に、第1の高周波数および第2の高周波数の駆動電流を高圧放電灯にそれぞれ供給させるので、極性反転直前に一対の電極の温度を一瞬均一化させることができ、極性反転後のアークの揺らぎを抑制できる。したがって、上述した高圧放電灯の長寿命化が図れ、かつ、ちらつきを抑制できるという効果を好適に図れる。
ところで、高圧放電灯を交流電流(駆動電流)で動作させる場合には、高圧放電灯の一対の電極は、駆動電流の一方の半周期で陰極として機能し、他方の半周期では陽極として機能する。これら半周期中、電極はそれぞれ陰極フェーズまたは陽極フェーズにあると言うことができる。陽極フェーズで電極から除去される電極材料は、陰極フェーズではイオン流として電極に戻る。これらの移送プロセスは、駆動電流の一周期中、電極温度の挙動を決定する。その理由は、陽極フェーズにおける電極温度の時間依存性が陰極フェーズにおける電極温度依存性と異なるからである。このために、電極温度が駆動電流の一周期中の全体に亘って強く変化してアークが陽極フェーズでは電極の表面の種々の箇所から発生するようになる。しかし、陰極フェーズでは、同一電極の表面でのアークの発生は、これら種々の箇所のうちの1箇所のみに限定されるようになる。すなわち、陽極フェーズである場合と陰極フェーズである場合とで電極温度が異なり、一対の電極において、駆動電流の一方の半周期で陽極フェーズおよび陰極フェーズとなるのに対して他方の半周期で陰極フェーズおよび陽極フェーズとなるため、極性反転後にアークの揺らぎが発生しやすい。
本発明によれば、周波数変動制御部は、低周波数の駆動電流波形の半周期毎の極性反転直前に、第1の高周波数および第2の高周波数の駆動電流を高圧放電灯にそれぞれ供給させるので、極性反転直前に一対の電極の温度を一瞬均一化させることができ、極性反転後のアークの揺らぎを抑制できる。したがって、上述した高圧放電灯の長寿命化が図れ、かつ、ちらつきを抑制できるという効果を好適に図れる。
本発明の光源装置では、前記制御装置は、前記点灯装置から前記高圧放電灯に供給される駆動電流を制御し、前記低周波数の駆動電流波形のピーク値に対して、前記2種類以上の高周波数の駆動電流波形のピーク値を大きくする電流変動制御部を備えていることが好ましい。
本発明によれば、電流変動制御部は、点灯装置を駆動制御し、低周波数の駆動電流波形のピーク値に対して、2種類以上の高周波数の駆動電流波形のピーク値を大きくするので、2種類以上の高周波数の駆動電流として、多くの電流を高圧放電灯に供給でき、電極温度の低下をより抑制できる。また、低周波数の駆動電流波形のピーク値に対して、2種類以上の高周波数の駆動電流波形のピーク値を大きくすることにより電極温度を十分に高い温度とすることができるので、低周波数の駆動電流を十分に低い周波数とすることができる。すなわち、上述した高圧放電灯の長寿命化が図れ、かつ、ちらつきを抑制できるという効果をより好適に図れる。
本発明によれば、電流変動制御部は、点灯装置を駆動制御し、低周波数の駆動電流波形のピーク値に対して、2種類以上の高周波数の駆動電流波形のピーク値を大きくするので、2種類以上の高周波数の駆動電流として、多くの電流を高圧放電灯に供給でき、電極温度の低下をより抑制できる。また、低周波数の駆動電流波形のピーク値に対して、2種類以上の高周波数の駆動電流波形のピーク値を大きくすることにより電極温度を十分に高い温度とすることができるので、低周波数の駆動電流を十分に低い周波数とすることができる。すなわち、上述した高圧放電灯の長寿命化が図れ、かつ、ちらつきを抑制できるという効果をより好適に図れる。
本発明の光源装置では、前記低周波数は、60Hz未満の周波数であることが好ましい。
本発明によれば、低周波数が60Hz未満の周波数であるので、例えば低周波数が60Hz以上の周波数であった場合には従来のように高圧放電灯の長寿命化が難しく、ちらつきの抑制が難しいところ、上述した高圧放電灯の長寿命化が図れ、かつ、ちらつきを抑制できるという効果をより一層好適に図れる。
本発明によれば、低周波数が60Hz未満の周波数であるので、例えば低周波数が60Hz以上の周波数であった場合には従来のように高圧放電灯の長寿命化が難しく、ちらつきの抑制が難しいところ、上述した高圧放電灯の長寿命化が図れ、かつ、ちらつきを抑制できるという効果をより一層好適に図れる。
本発明のプロジェクタは、光源装置と、前記光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、前記光変調装置にて形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、前記光源装置は、上述した光源装置であることを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクタは、上述した光源装置を備えているので、上述した光源装置と同様の作用および効果を享受できる。
また、プロジェクタは、高圧放電灯の長寿命化が図れる光源装置を備えているので、当該プロジェクタ自体の長寿命化も図れる。
さらに、プロジェクタは、ちらつきを抑制できる光源装置を備えているので、フリッカのない良好な投影画像を形成できる。
本発明によれば、プロジェクタは、上述した光源装置を備えているので、上述した光源装置と同様の作用および効果を享受できる。
また、プロジェクタは、高圧放電灯の長寿命化が図れる光源装置を備えているので、当該プロジェクタ自体の長寿命化も図れる。
さらに、プロジェクタは、ちらつきを抑制できる光源装置を備えているので、フリッカのない良好な投影画像を形成できる。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの概略構成〕
図1は、プロジェクタ1の概略構成を模式的に示す図である。
プロジェクタ1は、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調してカラー画像(光学像)を形成し、このカラー画像をスクリーン(図示略)上に拡大投射するものである。このプロジェクタ1は、図1に示すように、略直方体状の外装筺体2と、投射光学装置としての投射レンズ3と、光学ユニット4等を備える。
なお、図1において、具体的な図示は省略したが、外装筺体2内において、投射レンズ3および光学ユニット4以外の空間には、プロジェクタ1内部を冷却する冷却ユニット、プロジェクタ1内部の各構成部材に電力を供給する電源ユニット、およびプロジェクタ1内部の各構成部材を制御する制御基板等が配置されるものとする。
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、光学ユニット4にて形成されたカラー画像をスクリーン上に拡大投射する。
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの概略構成〕
図1は、プロジェクタ1の概略構成を模式的に示す図である。
プロジェクタ1は、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調してカラー画像(光学像)を形成し、このカラー画像をスクリーン(図示略)上に拡大投射するものである。このプロジェクタ1は、図1に示すように、略直方体状の外装筺体2と、投射光学装置としての投射レンズ3と、光学ユニット4等を備える。
なお、図1において、具体的な図示は省略したが、外装筺体2内において、投射レンズ3および光学ユニット4以外の空間には、プロジェクタ1内部を冷却する冷却ユニット、プロジェクタ1内部の各構成部材に電力を供給する電源ユニット、およびプロジェクタ1内部の各構成部材を制御する制御基板等が配置されるものとする。
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、光学ユニット4にて形成されたカラー画像をスクリーン上に拡大投射する。
〔光学ユニットの詳細な説明〕
光学ユニット4は、図1に示すように、外装筺体2の背面に沿って延出するとともに、外装筺体2の側面に沿って延出する平面視略L字形状を有し、前記制御基板による制御の下、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カラー画像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、光源装置41と、均一照明光学装置42と、色分離光学装置43と、リレー光学装置44と、光学装置45と、光学部品用筐体46とを備える。
光学ユニット4は、図1に示すように、外装筺体2の背面に沿って延出するとともに、外装筺体2の側面に沿って延出する平面視略L字形状を有し、前記制御基板による制御の下、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カラー画像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、光源装置41と、均一照明光学装置42と、色分離光学装置43と、リレー光学装置44と、光学装置45と、光学部品用筐体46とを備える。
光源装置41は、均一照明光学装置42に向けて光束を射出するものである。この光源装置41は、具体的には後述するが、光源装置本体411と、光源装置本体411を構成する高圧放電灯としての光源ランプ4111に所定周波数の駆動電流を供給して光源ランプ4111を点灯させる点灯装置5(図2参照)と、点灯装置5を駆動制御する制御装置6(図2参照)等を備える。
光源装置本体411は、一対の電極4111A(図2参照)間で放電発光が行われる光源ランプ4111と、主反射鏡4112と、平行化凹レンズ4113とを備える。
そして、光源ランプ4111から放射された光束は、主反射鏡4112により光源装置本体411の前方側に射出方向を揃えて集束光として射出され、平行化凹レンズ4113によって平行化され、均一照明光学装置42に射出される。
ここで、光源ランプ4111としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、または高圧水銀ランプが多用される。また、主反射鏡4112としては、図1では、楕円面リフレクタで構成しているが、光源ランプ4111から射出された光束を略平行化して反射するパラボラリフレクタとして構成してもよい。この場合には、平行化凹レンズ4113を省略する。
光源装置本体411は、一対の電極4111A(図2参照)間で放電発光が行われる光源ランプ4111と、主反射鏡4112と、平行化凹レンズ4113とを備える。
そして、光源ランプ4111から放射された光束は、主反射鏡4112により光源装置本体411の前方側に射出方向を揃えて集束光として射出され、平行化凹レンズ4113によって平行化され、均一照明光学装置42に射出される。
ここで、光源ランプ4111としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、または高圧水銀ランプが多用される。また、主反射鏡4112としては、図1では、楕円面リフレクタで構成しているが、光源ランプ4111から射出された光束を略平行化して反射するパラボラリフレクタとして構成してもよい。この場合には、平行化凹レンズ4113を省略する。
均一照明光学装置42は、光源装置本体411から射出された光束を、光学装置45を構成する後述する液晶パネルの画像形成領域に略均一に照明するための光学系である。この均一照明光学装置42は、図1に示すように、第1レンズアレイ421と、第2レンズアレイ422と、偏光変換素子423と、重畳レンズ424とを備える。
第1レンズアレイ421は、入射光軸方向から見て略矩形状の輪郭を有する第1小レンズが、入射光軸に対し略直交する面内においてマトリクス状に配列された構成を有している。各第1小レンズは、光源装置本体411から射出される光束を複数の部分光束に分割している。
第2レンズアレイ422は、第1レンズアレイ421と略同様な構成を有しており、第2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2レンズアレイ422は、重畳レンズ424とともに、第1レンズアレイ421の各第1小レンズの像を光学装置45の後述する液晶パネル上に結像させる機能を有している。
第1レンズアレイ421は、入射光軸方向から見て略矩形状の輪郭を有する第1小レンズが、入射光軸に対し略直交する面内においてマトリクス状に配列された構成を有している。各第1小レンズは、光源装置本体411から射出される光束を複数の部分光束に分割している。
第2レンズアレイ422は、第1レンズアレイ421と略同様な構成を有しており、第2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2レンズアレイ422は、重畳レンズ424とともに、第1レンズアレイ421の各第1小レンズの像を光学装置45の後述する液晶パネル上に結像させる機能を有している。
偏光変換素子423は、第2レンズアレイ422と重畳レンズ424との間に配置され、第2レンズアレイ422からの光を略1種類の偏光光に変換するものである。
具体的に、偏光変換素子423によって略1種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ424によって最終的に光学装置45の後述する液晶パネル上にほぼ重畳される。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41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423を用いることで、光源装置41からの射出光を略1種類の偏光光に変換し、光学装置45での光の利用効率を高めている。
具体的に、偏光変換素子423によって略1種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ424によって最終的に光学装置45の後述する液晶パネル上にほぼ重畳される。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41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423を用いることで、光源装置41からの射出光を略1種類の偏光光に変換し、光学装置45での光の利用効率を高めている。
色分離光学装置43は、図1に示すように、2枚のダイクロイックミラー431,432と、反射ミラー433とを備え、ダイクロイックミラー431,432により均一照明光学装置42から射出された複数の部分光束を、赤、緑、青の3色の色光に分離する機能を有している。
リレー光学装置44は、図1に示すように、入射側レンズ441、リレーレンズ443、および反射ミラー442,444を備え、色分離光学装置43で分離された赤色光を光学装置45の後述する赤色光用の液晶パネルまで導く機能を有している。
リレー光学装置44は、図1に示すように、入射側レンズ441、リレーレンズ443、および反射ミラー442,444を備え、色分離光学装置43で分離された赤色光を光学装置45の後述する赤色光用の液晶パネルまで導く機能を有している。
この際、色分離光学装置43のダイクロイックミラー431では、均一照明光学装置42から射出された光束の青色光成分が反射するとともに、赤色光成分と緑色光成分とが透過する。ダイクロイックミラー431によって反射した青色光は、反射ミラー433で反射し、フィールドレンズ425を通って光学装置45の後述する青色光用の液晶パネルに達する。
このフィールドレンズ425は、第2レンズアレイ422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。他の緑色光用、赤色光用の液晶パネルの光束入射側に設けられたフィールドレンズ425も同様である。
このフィールドレンズ425は、第2レンズアレイ422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。他の緑色光用、赤色光用の液晶パネルの光束入射側に設けられたフィールドレンズ425も同様である。
ダイクロイックミラー431を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光はダイクロイックミラー432によって反射し、フィールドレンズ425を通って光学装置45の後述する緑色光用の液晶パネルに達する。一方、赤色光はダイクロイックミラー432を透過してリレー光学装置44を通り、さらにフィールドレンズ425を通って光学装置45の後述する赤色光用の液晶パネルに達する。
なお、赤色光にリレー光学装置44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。すなわち、入射側レンズ441に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ425に伝えるためである。
なお、赤色光にリレー光学装置44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。すなわち、入射側レンズ441に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ425に伝えるためである。
光学装置45は、図1に示すように、光変調装置としての3枚の液晶パネル451(赤色光用の液晶パネルを451R、緑色光用の液晶パネルを451G、青色光用の液晶パネルを451Bとする)と、これら液晶パネル451の光束入射側および光束射出側にそれぞれ配置される入射側偏光板452および射出側偏光板453と、クロスダイクロイックプリズム454とを備える。
入射側偏光板452は、色分離光学装置43で分離された各色光のうち、偏光変換素子423で揃えられた偏光方向と略同一方向の偏光方向を有する偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、具体的な図示は省略するが、透光性基板上に偏光膜が貼付されて構成されている。
液晶パネル451は、一対の透明ガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、画像情報に応じて画像形成領域内にある前記液晶の配向状態を制御し、入射側偏光板452から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。
射出側偏光板453は、入射側偏光板452と略同様の構成を有し、液晶パネル451の画像形成領域から射出された光束のみ透過させ、その他の光束を吸収する。
液晶パネル451は、一対の透明ガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、画像情報に応じて画像形成領域内にある前記液晶の配向状態を制御し、入射側偏光板452から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。
射出側偏光板453は、入射側偏光板452と略同様の構成を有し、液晶パネル451の画像形成領域から射出された光束のみ透過させ、その他の光束を吸収する。
クロスダイクロイックプリズム454は、射出側偏光板453から射出された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。このクロスダイクロイックプリズム454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、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、液晶パネル451Gから射出され射出側偏光板453を介した色光を透過し、液晶パネル451R,451Bから射出され射出側偏光板453を介した各色光を反射する。このようにして、各色光が合成されてカラー画像が形成される。そして、クロスダイクロイックプリズム454で形成されたカラー画像は、上述した投射レンズ3によりスクリーン等へ拡大投射される。
〔光源装置の構成〕
図2は、光源装置41の構成を模式的に示すブロック図である。
光源装置41は、図2に示すように、光源装置本体411と、点灯装置5と、制御装置6等を備える。
点灯装置5は、光源ランプ4111を点灯駆動させる部分であり、図2に示すように、ダウンチョッパ51と、インバータ52と、イグナイタ53とを備える。
ダウンチョッパ51は、前記電源ユニットと接続して直流電圧を入力し、入力電圧を適切な直流電圧に降圧させてインバータ52に供給する。このダウンチョッパ51は、具体的な図示は省略するが、ダイオード、チョークコイル、コンデンサ、スイッチング素子等で構成される一般的なチョッパ回路で構成されている。すなわち、制御装置6による制御の下、前記スイッチング素子のデューティ比(単位時間あたりのON時間と単位時間あたりのOFF時間との比率)が調整されることで、インバータ52(光源ランプ4111)に供給される電流(駆動電流)あるいは電力(駆動電力)が制御される。なお、ダウンチョッパ51の出力端には並列に抵抗R1,R2が接続されており、抵抗R1とR2の接続点の電位がダウンチョッパ51の出力電圧として制御装置6に供給される。また、ダウンチョッパ51の負電位側には抵抗R3が直列に接続されており、抵抗R3に流れる電流が駆動電流として検出されて制御装置6に供給される。
図2は、光源装置41の構成を模式的に示すブロック図である。
光源装置41は、図2に示すように、光源装置本体411と、点灯装置5と、制御装置6等を備える。
点灯装置5は、光源ランプ4111を点灯駆動させる部分であり、図2に示すように、ダウンチョッパ51と、インバータ52と、イグナイタ53とを備える。
ダウンチョッパ51は、前記電源ユニットと接続して直流電圧を入力し、入力電圧を適切な直流電圧に降圧させてインバータ52に供給する。このダウンチョッパ51は、具体的な図示は省略するが、ダイオード、チョークコイル、コンデンサ、スイッチング素子等で構成される一般的なチョッパ回路で構成されている。すなわち、制御装置6による制御の下、前記スイッチング素子のデューティ比(単位時間あたりのON時間と単位時間あたりのOFF時間との比率)が調整されることで、インバータ52(光源ランプ4111)に供給される電流(駆動電流)あるいは電力(駆動電力)が制御される。なお、ダウンチョッパ51の出力端には並列に抵抗R1,R2が接続されており、抵抗R1とR2の接続点の電位がダウンチョッパ51の出力電圧として制御装置6に供給される。また、ダウンチョッパ51の負電位側には抵抗R3が直列に接続されており、抵抗R3に流れる電流が駆動電流として検出されて制御装置6に供給される。
インバータ52は、ダウンチョッパ51から供給される直流電流を所定の周波数の交流電流に変換して光源ランプ4111に供給する部分である。このインバータ52は、具体的な図示は省略するが、フルブリッジ接続された4個のスイッチング素子等で構成される一般的なフルブリッジ回路で構成されている。すなわち、制御装置6による制御の下、2個ずつのスイッチング素子を交互にON/OFFするタイミングが調整されることで、光源ランプ4111に供給される交流電流(駆動電流)の周波数が制御される。
イグナイタ53は、図示しない昇圧回路を備えており、制御装置6による制御の下、光源ランプ4111の始動時に、一対の電極4111A間に高電圧のパルス電圧を印加して絶縁破壊し、放電経路を作る部分である。
制御装置6は、例えば、マイクロプロセッサ等から構成され、図示しないメモリに記憶された制御プログラムにしたがって、点灯装置5を駆動制御する。そして、制御装置6は、図2に示すように、DC/DCコンバータ7と接続し、DC/DCコンバータ7にて生成された駆動電圧により駆動する。このDC/DCコンバータ7は、前記電源ユニットと接続して直流電圧を入力し、入力電圧を適切な直流電圧に変換して制御装置6に供給する。
この制御装置6は、図2に示すように、周波数変動制御部61と、電流変動制御部62等を備える。
この制御装置6は、図2に示すように、周波数変動制御部61と、電流変動制御部62等を備える。
周波数変動制御部61は、制御プログラムにしたがって、インバータ52に所定の駆動信号を出力してインバータ52の前記2個ずつのスイッチング素子を交互にON/OFFするタイミングを調整し、点灯装置5から光源ランプ4111に供給される駆動電流の周波数を制御する。より具体的に、周波数変動制御部61は、点灯装置5から、低周波数の駆動電流、低周波数よりも高い周波数である第1の高周波数の駆動電流、および第1の高周波数よりも高い周波数である第2の高周波数の駆動電流を、所定期間毎に順次、光源ランプ4111に供給させる周波数変動制御を実施する。
電流変動制御部62は、制御プログラムにしたがって、抵抗R1とR2の接続点の電位(ダウンチョッパ51の出力電圧)および抵抗R3に流れる電流(駆動電流)を認識しながら、ダウンチョッパ51に所定の駆動信号を出力してダウンチョッパ51の前記スイッチング素子のデューティ比を調整し、点灯装置5から光源ランプ4111に供給される駆動電流を制御する。より具体的に、電流変動制御部62は、点灯装置5から供給される低周波数の駆動電流波形のピーク値に対して第1の高周波数の駆動電流波形のピーク値を大きくするとともに、第1の高周波数の駆動電流波形のピーク値に対して第2の高周波数の駆動電流波形のピーク値を大きくする電流変動制御を実施する。
なお、具体的な図示は省略するが、制御装置6には、外部から制御信号を取り込むための外部制御インターフェースを有し、前記外部制御インターフェースを介して前記制御基板と接続している。
なお、具体的な図示は省略するが、制御装置6には、外部から制御信号を取り込むための外部制御インターフェースを有し、前記外部制御インターフェースを介して前記制御基板と接続している。
〔光源装置の動作〕
次に、上述した光源装置41の動作について説明する。
先ず、利用者によるプロジェクタ1の図示しない操作パネルの「プロジェクタの電源をONする」旨の操作により、操作パネルから前記制御基板に電源ON信号が出力される。そして、前記制御基板は、電源ON信号に応じて、所定の制御信号を光源装置41の制御装置6に出力する。制御装置6は、前記制御基板からの制御信号の入力に応じて、制御プログラムにしたがって、点灯装置5に駆動信号を出力し、点灯装置5を以下に示すように動作させ、光源ランプ4111の点灯を開始させる。
次に、上述した光源装置41の動作について説明する。
先ず、利用者によるプロジェクタ1の図示しない操作パネルの「プロジェクタの電源をONする」旨の操作により、操作パネルから前記制御基板に電源ON信号が出力される。そして、前記制御基板は、電源ON信号に応じて、所定の制御信号を光源装置41の制御装置6に出力する。制御装置6は、前記制御基板からの制御信号の入力に応じて、制御プログラムにしたがって、点灯装置5に駆動信号を出力し、点灯装置5を以下に示すように動作させ、光源ランプ4111の点灯を開始させる。
すなわち、ダウンチョッパ51は、入力した直流電圧を降圧させてインバータ52に供給する。インバータ52は、入力した直流電流を所定の周波数の交流電流に変換してイグナイタ53に出力する。イグナイタ53は、一対の電極4111A間に高電圧のパルス電圧を印加する。そして、光源ランプ4111は、一対の電極4111A間が絶縁破壊され、点灯を開始する。光源ランプ4111の点灯開始後は、インバータ52の出力電圧がそのまま光源ランプ4111に印加されて点灯状態を継続する。
図3は、点灯装置5から光源ランプ4111に供給される駆動電流波形を模式的に示す図である。
そして、制御装置6は、光源ランプ4111の点灯開始後、制御プログラムにしたがって、点灯装置5に駆動信号を出力して上述した周波数変動制御および電流変動制御を実施し、点灯装置5を以下に示すように動作させる。
すなわち、インバータ52は、前記2個ずつのスイッチング素子を交互にON/OFFするタイミングが調整され、図3に示すように、光源ランプ4111に供給する駆動電流の周波数を順次、変更する。より具体的に、インバータ52は、図3に示すように、先ず、期間T2(以下、第1の高周波期間T2と記載)の間、光源ランプ4111に供給する駆動電流の周波数を第1の高周波数とする。なお、図3では、第1の高周波期間T2として、第1の高周波数を3周期挿入した期間としている。次に、インバータ53は、図3に示すように、期間T1(以下、低周波期間T1と記載)の間、光源ランプ4111に供給する駆動電流の周波数を低周波数とする。なお、図3では、低周波期間T1として、低周波数を1周期挿入した期間としている。次に、インバータ52は、図3に示すように、期間T3(以下、第2の高周波期間T3と記載)の間、光源ランプ4111に供給する駆動電流の周波数を第2の高周波数とする。なお、図3では、第2の高周波期間T3として、第2の高周波数を1周期挿入した期間としている。そして、制御装置6の周波数変動制御部61は、上述した動作を繰り返しインバータ52に実施させる周波数変動制御を実施する。
本実施形態では、低周波数としては、60Hz未満の周波数が設定されている。また、第1の高周波数および第2の高周波数としては、60Hz以上、500Hz以下の周波数が設定されている。なお、第2の高周波数は、第1の高周波数よりも高いものである。
そして、制御装置6は、光源ランプ4111の点灯開始後、制御プログラムにしたがって、点灯装置5に駆動信号を出力して上述した周波数変動制御および電流変動制御を実施し、点灯装置5を以下に示すように動作させる。
すなわち、インバータ52は、前記2個ずつのスイッチング素子を交互にON/OFFするタイミングが調整され、図3に示すように、光源ランプ4111に供給する駆動電流の周波数を順次、変更する。より具体的に、インバータ52は、図3に示すように、先ず、期間T2(以下、第1の高周波期間T2と記載)の間、光源ランプ4111に供給する駆動電流の周波数を第1の高周波数とする。なお、図3では、第1の高周波期間T2として、第1の高周波数を3周期挿入した期間としている。次に、インバータ53は、図3に示すように、期間T1(以下、低周波期間T1と記載)の間、光源ランプ4111に供給する駆動電流の周波数を低周波数とする。なお、図3では、低周波期間T1として、低周波数を1周期挿入した期間としている。次に、インバータ52は、図3に示すように、期間T3(以下、第2の高周波期間T3と記載)の間、光源ランプ4111に供給する駆動電流の周波数を第2の高周波数とする。なお、図3では、第2の高周波期間T3として、第2の高周波数を1周期挿入した期間としている。そして、制御装置6の周波数変動制御部61は、上述した動作を繰り返しインバータ52に実施させる周波数変動制御を実施する。
本実施形態では、低周波数としては、60Hz未満の周波数が設定されている。また、第1の高周波数および第2の高周波数としては、60Hz以上、500Hz以下の周波数が設定されている。なお、第2の高周波数は、第1の高周波数よりも高いものである。
また、上記の動作中において、ダウンチョッパ51は、前記スイッチング素子のデューティ比が調整され、図3に示すように、光源ランプ4111に供給する駆動電流のピーク値を該駆動電流の周波数(低周波数、第1の高周波数、第2の高周波数)毎に変更する。より具体的に、ダウンチョッパ51は、図3に示すように、先ず、第1の高周波期間T2の間、光源ランプ4111に供給する駆動電流をピーク値P2に変更する。次に、ダウンチョッパ51は、図3に示すように、低周波期間T1の間、光源ランプ4111に供給する駆動電流をピーク値P1に変更する。次に、ダウンチョッパ51は、図3に示すように、第2の高周波期間T3の間、光源ランプ4111に供給する駆動電流をピーク値P3に変更する。なお、各ピーク値P1〜P3は、図3に示すように、P1<P2<P3の関係を満たすように設定されている。そして、制御装置6の電流変動制御部62は、上述した動作を繰り返しダウンチョッパ51に実施させる電流変動制御を実施する。
上述した第1実施形態においては、以下の効果がある。
本実施形態では、周波数変動制御部61は、点灯装置5を駆動制御し、点灯装置5から、低周波数の駆動電流の他、第1の高周波数および第2の高周波数の各駆動電流をそれぞれ光源ランプ4111に供給させるので、電極4111Aの温度の低下を抑制し、ちらつきを抑制できる。したがって、プロジェクタ1は、フリッカのない良好な投影画像を形成できる。
また、第1の高周波数および第2の高周波数の各駆動電流を光源ランプ4111に供給することにより電極4111Aの温度を十分に高い温度とすることができるので、低周波数の駆動電流を十分に低い周波数(60Hz未満)とすることができる。すなわち、このような十分に低い低周波数の駆動電流を光源ランプ4111に供給することで、光源ランプ4111における電極4111Aの先端の磨耗を防止でき、光源ランプ4111の長寿命化が図れる。したがって、プロジェクタ1の長寿命化が図れる。
本実施形態では、周波数変動制御部61は、点灯装置5を駆動制御し、点灯装置5から、低周波数の駆動電流の他、第1の高周波数および第2の高周波数の各駆動電流をそれぞれ光源ランプ4111に供給させるので、電極4111Aの温度の低下を抑制し、ちらつきを抑制できる。したがって、プロジェクタ1は、フリッカのない良好な投影画像を形成できる。
また、第1の高周波数および第2の高周波数の各駆動電流を光源ランプ4111に供給することにより電極4111Aの温度を十分に高い温度とすることができるので、低周波数の駆動電流を十分に低い周波数(60Hz未満)とすることができる。すなわち、このような十分に低い低周波数の駆動電流を光源ランプ4111に供給することで、光源ランプ4111における電極4111Aの先端の磨耗を防止でき、光源ランプ4111の長寿命化が図れる。したがって、プロジェクタ1の長寿命化が図れる。
ここで、周波数変動制御部61は、低周波数の駆動電流、第1の高周波数の駆動電流、および第2の高周波数の駆動電流を、それぞれ期間T1,T2,T3毎に光源ランプ4111に供給させるので、光源ランプ4111における電極4111Aの温度を時間的に変化させることができる。このため、光源ランプ4111における電極4111Aの温度を時間的に変化させることで、電極4111Aの表面の温度分布の均一化を回避し、電極4111Aに不要な第2の突起が形成されることを抑制できる。したがって、上述した光源ランプ4111の長寿命化が図れ、かつ、ちらつきを抑制できるという効果を好適に図れる。
また、電流変動制御部62は、点灯装置5を駆動制御し、低周波数の駆動電流波形のピーク値P1に対して第1の高周波数の駆動電流波形のピーク値P2を大きくし、さらに、第1の高周波数の駆動電流波形のピーク値P2に対して第2の高周波数の駆動電流波形のピーク値P3を大きくしているので、期間T2,T3に多くの電流を流すことで、電極4111Aの温度の低下をより抑制できる。また、低周波数の駆動電流波形のピーク値P1に対して、第1の高周波数および第2の高周波数の駆動電流波形の各ピーク値P2,P3を大きくすることにより電極4111Aの温度を十分に高い温度とすることができるので、低周波数(60Hz未満)の駆動電流を十分に低い周波数とすることができる。すなわち、上述した光源ランプ4111の長寿命化が図れ、かつ、ちらつきを抑制できるという効果をより好適に図れる。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
前記第1実施形態では、周波数変動制御部61は、周波数変動制御を実施する際、低周波数、第1の高周波数、および第2の高周波数の各駆動電流を、それぞれ期間T1,T2,T3毎に光源ランプ4111に供給させている。
これに対して第2実施形態では、周波数変動制御部61は、周波数変動制御を実施する際、低周波数の駆動電流波形の半周期毎の極性反転直前に、第1の高周波数の駆動電流、および第2の高周波数の駆動電流を光源ランプ4111に供給させる。すなわち、周波数変動制御部61の機能が異なるのみであり、その他の構成は前記第1実施形態と同様のものである。
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
前記第1実施形態では、周波数変動制御部61は、周波数変動制御を実施する際、低周波数、第1の高周波数、および第2の高周波数の各駆動電流を、それぞれ期間T1,T2,T3毎に光源ランプ4111に供給させている。
これに対して第2実施形態では、周波数変動制御部61は、周波数変動制御を実施する際、低周波数の駆動電流波形の半周期毎の極性反転直前に、第1の高周波数の駆動電流、および第2の高周波数の駆動電流を光源ランプ4111に供給させる。すなわち、周波数変動制御部61の機能が異なるのみであり、その他の構成は前記第1実施形態と同様のものである。
図4は、第2実施形態における点灯装置5から光源ランプ4111に供給される駆動電流波形を模式的に示す図である。
具体的に、制御装置6は、光源ランプ4111の点灯開始後、制御プログラムにしたがって、点灯装置5に駆動信号を出力して上述した周波数変動制御および電流変動制御を実施し、点灯装置5を以下に示すように動作させる。
すなわち、インバータ52は、前記2個ずつのスイッチング素子を交互にON/OFFするタイミングが調整され、図4に示すように、光源ランプ4111に供給する駆動電流の周波数を順次、変更する。より具体的に、インバータ52は、図4に示すように、光源ランプ4111に供給する駆動電流の周波数を低周波数とし、低周波数の駆動電流波形の半周期の極性反転直前に、先ず、第1の高周波数を1周期挿入し、次に、第2の高周波数を1周期挿入する。そして、制御装置6の周波数変動制御部61は、上述した動作を繰り返しインバータ52に実施させ、低周波数の駆動電流波形の半周期毎の極性反転直前に、第1の高周波数を1周期、および第2の高周波数を1周期挿入する。
具体的に、制御装置6は、光源ランプ4111の点灯開始後、制御プログラムにしたがって、点灯装置5に駆動信号を出力して上述した周波数変動制御および電流変動制御を実施し、点灯装置5を以下に示すように動作させる。
すなわち、インバータ52は、前記2個ずつのスイッチング素子を交互にON/OFFするタイミングが調整され、図4に示すように、光源ランプ4111に供給する駆動電流の周波数を順次、変更する。より具体的に、インバータ52は、図4に示すように、光源ランプ4111に供給する駆動電流の周波数を低周波数とし、低周波数の駆動電流波形の半周期の極性反転直前に、先ず、第1の高周波数を1周期挿入し、次に、第2の高周波数を1周期挿入する。そして、制御装置6の周波数変動制御部61は、上述した動作を繰り返しインバータ52に実施させ、低周波数の駆動電流波形の半周期毎の極性反転直前に、第1の高周波数を1周期、および第2の高周波数を1周期挿入する。
なお、電流変動制御部62による電流変動制御は、前記第1実施形態と同様に実施されるものである。より具体的に、ダウンチョッパ51は、電流変動制御部62による電流変動制御により、前記スイッチング素子のデューティ比が調整され、図4に示すように、光源ランプ4111に供給する駆動電流のピーク値を該駆動電流の周波数(低周波数、第1の高周波数、第2の高周波数)毎に変更する。また、低周波数の駆動電流のピーク値P1、第1の高周波数の駆動電流のピーク値P2、および第2の高周波数の駆動電流のピーク値P3は、図4に示すように、P1<P2<P3の関係を満たすように設定されている。
上述した第2実施形態においては、前記第1実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
本実施形態では、周波数変動制御部61は、低周波数の駆動電流波形の半周期毎の極性反転直前に、第1の高周波数および第2の高周波数の駆動電流を光源ランプ4111にそれぞれ供給させるので、極性反転直前に一対の電極4111Aの温度を一瞬均一化させることができ、極性反転後のアークの揺らぎを抑制できる。したがって、光源ランプ4111の長寿命化が図れ、かつ、ちらつきを抑制できるという効果を好適に図れる。
また、電流変動制御部62は、点灯装置5を駆動制御し、低周波数の駆動電流波形のピーク値P1に対して第1の高周波数の駆動電流波形のピーク値P2を大きくし、さらに、第1の高周波数の駆動電流波形のピーク値P2に対して第2の高周波数の駆動電流波形のピーク値P3を大きくしているので、極性反転直前に多くの電流を流すことで、極性反転直前に一対の電極4111Aの温度をより均一化させることができ、極性反転後のアークの揺らぎをより抑制できる。
本実施形態では、周波数変動制御部61は、低周波数の駆動電流波形の半周期毎の極性反転直前に、第1の高周波数および第2の高周波数の駆動電流を光源ランプ4111にそれぞれ供給させるので、極性反転直前に一対の電極4111Aの温度を一瞬均一化させることができ、極性反転後のアークの揺らぎを抑制できる。したがって、光源ランプ4111の長寿命化が図れ、かつ、ちらつきを抑制できるという効果を好適に図れる。
また、電流変動制御部62は、点灯装置5を駆動制御し、低周波数の駆動電流波形のピーク値P1に対して第1の高周波数の駆動電流波形のピーク値P2を大きくし、さらに、第1の高周波数の駆動電流波形のピーク値P2に対して第2の高周波数の駆動電流波形のピーク値P3を大きくしているので、極性反転直前に多くの電流を流すことで、極性反転直前に一対の電極4111Aの温度をより均一化させることができ、極性反転後のアークの揺らぎをより抑制できる。
なお、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。
前記第1実施形態において、期間T1,T2,T3は、前記第1実施形態で説明した期間(低周波期間T1:低周波数を1周期挿入した期間、第1の高周波期間T2:第1の高周波数を3周期挿入した期間、第2の高周波期間T3:第2の高周波数を1周期挿入した期間)に限らず、その他の期間を採用しても構わない。
前記第1実施形態において、期間T1,T2,T3は、前記第1実施形態で説明した期間(低周波期間T1:低周波数を1周期挿入した期間、第1の高周波期間T2:第1の高周波数を3周期挿入した期間、第2の高周波期間T3:第2の高周波数を1周期挿入した期間)に限らず、その他の期間を採用しても構わない。
前記第1実施形態では、周波数変動制御として、第1の高周波期間T2、低周波期間T1、および第2の高周波期間T3の順で実施する構成としたが、これに限らず、その順序はその他の順序でもよい。また、低周波数の駆動電流、第1の高周波数の駆動電流、および第2の高周波数の駆動電流を、ランダムに供給させる構成としても構わない。このような構成とした場合には、低周波期間、第1の高周波期間、および第2の高周波期間もランダムとする構成としても構わない。
図5ないし図9は、前記各実施形態の変形例を示す図である。具体的に、図5ないし図9は、点灯装置から光源ランプに供給される駆動電流波形を模式的に示す図である。
前記第1実施形態では、電流変動制御として、低周波数の駆動電流波形のピーク値P1に対して第1の高周波数の駆動電流波形のピーク値P2を大きくし、第1の高周波数の駆動電流波形のピーク値P2に対して第2の高周波数の駆動電流波形のピーク値P3を大きくしていたが、これに限らない。
例えば、電流変動制御として、図5に示すように、ピーク値P1に対してピーク値P2を大きくし、ピーク値P2とピーク値P3とを同等としても構わない。
また、例えば、電流変動制御を実施しない構成としても構わない。すなわち、図6に示すように、ピーク値P1,P2,P3を同等としても構わない。
なお、以上の構成は、図7および図8に示すように、前記第2実施形態も同様である。
前記第2実施形態において、電流変動制御として、図9に示すように、ピーク値P1に対して極性反転前の低周波数の駆動電流と同一極性側のみピーク値P2(P2A),P3(P3A)を大きくし、ピーク値P1に対して極性反転前の低周波数の駆動電流と異なる極性側のピーク値P2(P2B),P3(P3B)を同等とする構成としても構わない。
前記第1実施形態では、電流変動制御として、低周波数の駆動電流波形のピーク値P1に対して第1の高周波数の駆動電流波形のピーク値P2を大きくし、第1の高周波数の駆動電流波形のピーク値P2に対して第2の高周波数の駆動電流波形のピーク値P3を大きくしていたが、これに限らない。
例えば、電流変動制御として、図5に示すように、ピーク値P1に対してピーク値P2を大きくし、ピーク値P2とピーク値P3とを同等としても構わない。
また、例えば、電流変動制御を実施しない構成としても構わない。すなわち、図6に示すように、ピーク値P1,P2,P3を同等としても構わない。
なお、以上の構成は、図7および図8に示すように、前記第2実施形態も同様である。
前記第2実施形態において、電流変動制御として、図9に示すように、ピーク値P1に対して極性反転前の低周波数の駆動電流と同一極性側のみピーク値P2(P2A),P3(P3A)を大きくし、ピーク値P1に対して極性反転前の低周波数の駆動電流と異なる極性側のピーク値P2(P2B),P3(P3B)を同等とする構成としても構わない。
前記各実施形態において、周波数変動制御では、低周波数の駆動電流の他、2種類の高周波数(第1の高周波数、第2の高周波数)の駆動電流を供給させていたが、2種類以上の高周波数であれば、例えば3種類の高周波数の駆動電流を供給させる構成としても構わない。
前記各実施形態では、駆動電流の波形として矩形波を採用したが、これに限らず、三角波を採用しても構わない。
前記各実施形態では、駆動電流の波形として矩形波を採用したが、これに限らず、三角波を採用しても構わない。
前記各実施形態では、プロジェクタ1は、液晶パネル451を3つ備える三板式のプロジェクタで構成していたが、これに限らず、液晶パネルを1つ備える単板式のプロジェクタで構成しても構わない。また、液晶パネルを2つ備えるプロジェクタや、液晶パネルを4つ以上備えるプロジェクタとして構成しても構わない。
前記各実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の液晶パネルを用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
前記各実施形態では、光変調装置として液晶パネルを用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。この場合は、光束入射側および光束射出側の偏光板452,453は省略できる。
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
前記各実施形態では、プロジェクタに本発明の光源装置を採用していたが、本発明はこれに限らず、他の光学機器に本発明の光源装置を採用してもよい。
前記各実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の液晶パネルを用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
前記各実施形態では、光変調装置として液晶パネルを用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。この場合は、光束入射側および光束射出側の偏光板452,453は省略できる。
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
前記各実施形態では、プロジェクタに本発明の光源装置を採用していたが、本発明はこれに限らず、他の光学機器に本発明の光源装置を採用してもよい。
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
本発明の光源装置は、高圧放電灯の長寿命化が図れ、かつ、ちらつきを抑制できるため、プレゼンテーションやホームシアタに用いられるプロジェクタに搭載される光源装置として利用できる。
1・・・プロジェクタ、3・・・投射レンズ(投射光学装置)、5・・・点灯装置、6・・・制御装置、41・・・光源装置、451・・・液晶パネル(光変調装置)、61・・・周波数変動制御部、62・・・電流変動制御部、P1〜P3・・・ピーク値。
Claims (6)
- 一対の電極間で放電発光が行われる高圧放電灯と、前記高圧放電灯に所定周波数の駆動電流を供給して前記高圧放電灯を点灯駆動させる点灯装置と、前記点灯装置を駆動制御する制御装置とを備えた光源装置であって、
前記制御装置は、
前記点灯装置から前記高圧放電灯に供給される駆動電流の周波数を制御し、低周波数の駆動電流、および前記低周波数よりも高い周波数である2種類以上の高周波数の駆動電流を前記高圧放電灯に供給させる周波数変動制御部を備えていることを特徴とする光源装置。 - 請求項1に記載の光源装置において、
前記周波数変動制御部は、前記低周波数の駆動電流、および前記2種類以上の高周波数の駆動電流を、それぞれ所定期間毎に前記高圧放電灯に供給させることを特徴とする光源装置。 - 請求項1に記載の光源装置において、
前記周波数変動制御部は、前記低周波数の駆動電流波形の半周期毎の極性反転直前に、第1の高周波数の駆動電流を前記高圧放電灯に供給させ、さらに、前記第1の高周波数よりも高い周波数である第2の高周波数の駆動電流を前記高圧放電灯に供給させることを特徴とする光源装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の光源装置において、
前記制御装置は、
前記点灯装置から前記高圧放電灯に供給される駆動電流を制御し、前記低周波数の駆動電流波形のピーク値に対して、前記2種類以上の高周波数の駆動電流波形のピーク値を大きくする電流変動制御部を備えていることを特徴とする光源装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の光源装置において、
前記低周波数は、60Hz未満の周波数であることを特徴とする光源装置。 - 光源装置と、前記光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、前記光変調装置にて形成された前記光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、
前記光源装置は、請求項1から請求項5のいずれかに記載の光源装置であることを特徴とするプロジェクタ。
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