JP4438826B2 - プロジェクタ及びプロジェクタ用光源装置の駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、一対の電極を有する放電発光型の光源装置を組み込んだプロジェクタ及びプ
ロジェクタ用光源装置の駆動方法に関する。

プロジェクタに用いる光源ランプ用の放電灯点灯装置には、高圧放電ランプが使用され
ており、点灯中、電極の先端側表面に突起が形成されることが知られている。ところが、
長期間点灯すると、この突起が複数形成されたり、電極の先端表面部に凹凸が発生するこ
とがある。これにより、放電位置が不安定となり、アーク移動による照度低下やチラツキ
の原因となる。このような問題を解決するために、電極表面を溶かして電極の先端表面を
平滑化するものがある（特許文献１参照）。また、放電の起点となる不可欠な突起以外の
余計な突起を溶かして消滅させているものがある（特許文献２、３参照）。

特開２００２−１７５８９０号公報 特開２００６−３３２０１５号公報 特開２００６−５９７９０号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、両方の電極において、放電の起点となる突起が
同時になくなってしまうため、電極先端間距離が著しく長くなる。その結果、アーク長が
著しく長くなり、その後段の光学系での光の利用効率が低下してしまう。また、放電の起
点が定まらないため、フリッカやアーク移動が発生しやすく投射画像のチラツキや後段の
光学系での光の利用効率が低下する。

また、特許文献２及び特許文献３の技術では、放電の起点となる不可欠な突起そのもの
の変形や移動に対処できないため、それによるアーク長やアーク位置の変動に起因する、
投射画像のチラツキや光の利用効率の低下を改善することができない。

そこで、本発明は、一対の電極の先端部を１つずつ修復することによって、電極の形状
を安定して維持することができ、目的の発光状態を維持することができる放電発光型の光
源装置を備えるプロジェクタを提供することを目的とする。

また、本発明は、このようなプロジェクタのプロジェクタ用光源装置の駆動方法を提供
することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るプロジェクタは、（ａ）相互間の放電により
発光を行う第１電極及び第２電極を有する発光管と、第１電極及び第２電極を交互に陽極
及び陰極にすることによって電力を供給する駆動装置とを備えるプロジェクタであって、
（ｂ）駆動装置は、修復モードで動作可能であり、修復モードにおいて、第１電極及び第
２電極の一方の電極の本体部から延びる先端部と先端部の周辺部の表層とを溶かし、一方
の電極の本体部の先端側に新しい先端部を成長させる。ここで、表層とは、電極本体部の
表面層を含み、一定以上の厚みを有する外殻部分をいう。

上記プロジェクタでは、駆動装置が、修復モードにおいて、第１電極及び第２電極のう
ち例えばダメージの大きい一方の電極の本体部から延びる突起状の先端部と先端部の周辺
部の表層とを溶かし、一方の電極の本体部の先端部を新たに成長させるので、電極に形成
された先端部の突起位置やその形状が安定し、チラツキや色ムラの発生が抑えられる。つ
まり、長期間にわたってプロジェクタの照度や照明の利用効率を高い状態に維持すること
ができる。

また、本発明の具体的な態様又は観点では、駆動装置は、修復モードにおいて、一方の
電極の先端部及び先端部の周辺部の表層を溶かす際に、他方の電極の本体部の先端側に先
端部を成長させる。この場合、一方の電極の先端部及び先端部の周辺部の表層を溶かすと
ともに、他方の電極の先端部を成長させることにより、両電極について電極本体部の先端
側表面の平滑化と先端部の成長を効率よく行うことができる。

本発明の別の態様によれば、駆動装置は、修復モードにおいて、一方の電極の陽極期間
を他方の電極の陽極期間より長くすることによって一方の電極の本体部から延びる先端部
及び先端部の周辺部の表層を溶かし、一方の電極の陽極期間を他方の電極の陽極期間より
短くすることによって一方の電極の本体部の先端側に先端部を成長させる。この場合、電
極の陽極期間を調整することにより、電極本体部の表層の平滑化及び先端部の成長を効率
よく行うことができる。ここで、陽極期間とは、１回の交流サイクルにおいて着目する電
極が陽極である期間をいう。

本発明のさらに別の態様によれば、駆動装置は、修復モードにおいて、一方の電極の先
端部及び先端部の周辺部の表層を溶かす際に、第１電極及び第２電極に対する駆動波形の
デューティ比を通常モードの駆動波形のデューティ比に対して変化させ、一方の電極の陽
極期間比をａとし、他方の電極の陽極期間比を１−ａとして、以下の条件式
０．５＜ａ＜１
を満足する。この場合、駆動波形（具体的には交流駆動波形）のデューティ比を変化させ
るといった簡単な操作により、必要な程度に電極の先端部及び先端部の周辺部の表層を溶
かしたり、電極の本体部の先端部を成長させたりすることができる。具体的には、一方の
電極の陽極期間比を上記条件を満たす値ａとすることにより、一方の電極の本体部が高温
になり、電極の先端部及び先端部の周辺部を溶解させることができる。また、他方の電極
の陽極期間比を結果的に１−ａとすることにより、他方の電極の本体部に熱容量が大きく
電極本体部との接触面積が広い先端部を成長させることができる。

本発明のさらに別の態様によれば、修復モードにおいて、一方の電極の本体部の先端部
を成長させる際に、一方の電極の陽極期間比をｂとし、他方の電極の陽極期間比を１−ｂ
として、以下の条件式
０＜ｂ＜０．５
を満足する。この場合、一方の電極の陽極期間比を上記条件を満たす値ｂとすることによ
り、一方の電極の本体部に熱容量が大きく電極本体部との接触面積が広い先端部を成長さ
せることができる。

本発明のさらに別の態様によれば、一方の電極及び他方の電極の通常モードの駆動波形
のデューティ比は、略一定であり、一方の電極の通常モードの陽極期間比をｃとし、他方
の電極の通常モードの陽極期間比を１−ｃとしたときに、以下の条件式
ｂ＜ｃ＜ａ
を満足する。

本発明のさらに別の態様によれば、駆動装置は、所定時間ごとに修復モードで定期的に
動作する。この場合、定期的に修復モードを動作させることにより、電極の先端部の位置
やその形状を長時間安定させることができる。

本発明のさらに別の態様によれば、駆動装置は、発光管の駆動が始動後に通常モードに
なるまで、修復モードでの動作を回避する。この場合、発光管が通常モードでの駆動中に
修復モードの駆動へ切り替えることにより、安定して各電極に所定の電力を供給すること
ができ、電極の確実な修復が可能になる。

本発明のさらに別の態様によれば、第１電極及び第２電極の少なくとも一方の動作が異
常である電極異常を検出する検出装置をさらに備え、駆動装置は、検出装置の検出結果に
応じて修復モードの動作を開始する。この場合、電極異常時に陰極であった電極の先端部
及び先端部の周辺部の表層を溶かしてその表層を滑らかにすることにより、電極異常を放
置せず発生時に電極の修復が可能になり、照明光のチラツキを低減させることができる。
以上において、電極異常とは、アークが安定せずフリッカやアークジャンプが生じている
状態を意味するものとする。

本発明のさらに別の態様によれば、駆動装置は、一周期における２つの極性期間のうち
少なくとも期間が長い方の駆動波形のピークが極性の切り替わる直前にある波形にする。
この場合、陰極期間が長くなる電極の温度が低下しすぎることによるフリッカ発生が抑制
され、照明光のチラツキを低減することができる。

本発明のさらに別の態様によれば、駆動装置は、修復モードにおいて、先端部の溶解工
程及び成長工程のいずれか一方を中断した後、発光管の駆動が通常モードになった場合に
、中断前に行っていた先端部の溶解工程及び成長工程のいずれか一方の工程の続きを行う
。この場合、修復モード中断後、発光管の駆動が通常モードになるのを待って、中断時の
続きから修復モードを動作させることにより、安定して各電極に所定の電力を供給するこ
とができる。

本発明のさらに別の態様によれば、発光管からの照明光によって照明される光変調装置
と、光変調装置を経た像光を投射する投射光学系とをさらに備える。この場合、チラツキ
や色ムラが少なく照度が長時間安定して維持される高品位の画像を投射できるプロジェク
タを提供することができる。

上記課題を解決するために、本発明に係るプロジェクタ用光源装置の駆動方法は、（ａ
）第１電極及び第２電極を有する発光管を有し、相互間の放電により発光を行い、修復モ
ードにより交流駆動波形のデューティ比を変化させるプロジェクタ用光源装置の駆動方法
であって、（ｂ）第１電極及び第２電極の少なくとも一方の電極の陽極期間を他方の電極
の陽極期間より長くすることによって一方の電極の先端部及び先端部の周辺部の表層を溶
かす工程と、（ｃ）一方の電極の陽極期間を他方の電極の陽極期間より短くすることによ
って一方の電極の本体部の先端側に先端部を成長させる工程とを備える。

上記プロジェクタ用光源装置の駆動方法では、修復モードにおいて、第１電極及び第２
電極のうち例えばダメージの大きい一方の電極の本体部から延びる先端部及び先端部の周
辺部の表層を溶かす工程と、一方の電極の本体部の先端部を成長させる工程とを行うこと
により、電極の先端部の位置やその形状が安定し、チラツキや色ムラの発生が抑えられ高
品位の投射画像を長時間持続することができる。また、一方の電極の陽極期間を他方の電
極の陽極期間より短くすることによって一方の電極に熱容量が大きく電極本体部との接触
面積が広い先端部を形成することができる。つまり、長期間にわたって発光管の照度を維
持することができる。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係るプロジェクタの構造等について説明
する。

図１は、実施形態のプロジェクタの構造を説明するための概念図である。このプロジェ
クタ２００は、光源装置１００と、照明光学系２０と、色分離光学系３０と、液晶ライト
バルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃと、クロスダイクロイックプリズム５０と、投射レンズ６
０とを備える。

上記プロジェクタ２００において、光源装置１００は、光源ユニット１０と、光源駆動
装置７０とを備え、照明光学系２０等を介して液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ
を照明するための照明光を発生する。

図２は、光源装置１００の構造を概念的に説明する断面図である。光源装置１００にお
いて、光源ユニット１０は、放電発光型の発光管１と、楕円型の主反射鏡であるリフレク
タ２と、球面状の副反射鏡である副鏡３とを備える。光源駆動装置７０は、詳細は後述す
るが、光源ユニット１０に交流電流を供給して所望の状態に発光させるための電気回路で
ある。

光源ユニット１０において、発光管１は、中央部が球状に膨出した透光性の石英ガラス
管から構成され、照明用の光を放射する本体部分１１と、この本体部分１１の両端を通る
軸線に沿って延びる第１及び第２封止部１３、１４とを備える。

本体部分１１内に形成される放電空間１２には、タングステン製の第１電極１５の先端
部分と、同様にタングステン製の第２電極１６の先端部分とが所定距離で離間配置されて
おり、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。この
本体部分１１の両端に延びる各封止部１３、１４の内部には、本体部分１１に設けた第１
及び第２電極１５、１６の根元部分に対し電気的に接続されるモリブデン製の金属箔１７
ａ、１７ｂが挿入され、両封止部１３、１４は、それ自体或いはガラス材料等で周囲から
封止されている。これらの金属箔１７ａ、１７ｂに接続されたリード線１８ａ、１８ｂに
光源駆動装置７０により交流電圧を印加すると、一対の電極１５、１６間でアーク放電が
生じ、本体部分１１が高輝度で発光する。ここで、図２から明らかなように、リフレクタ
２は、第１電極１５側に配置され、副鏡３は、リフレクタ２に対向して第２電極１６側に
配置される。したがって、第１電極１５は、本体部分１１を挟んで副鏡３と反対側にある
ことになる。

発光管１の本体部分１１のうち光束射出前方側の略半分は、副鏡３によって覆われてい
る。この副鏡３は、石英ガラス製の一体成形品であり、発光管１の本体部分１１から前方
に放射された光束を本体部分１１に戻す副反射部３ａと、この副反射部３ａの根元部を支
持した状態で第２封止部１４の周囲に固定される支持部３ｂとを備える。支持部３ｂは、
第２封止部１４を挿通させるとともに、副反射部３ａを本体部分１１に対してアライメン
トした状態で保持している。

リフレクタ２は、結晶化ガラスや石英ガラス製の一体成形品であり、発光管１の第１封
止部１３が挿通される首状部２ａと、この首状部２ａから拡がる楕円曲面状の主反射部２
ｂとを備える。首状部２ａは、第１封止部１３を挿通させるとともに、主反射部２ｂを本
体部分１１に対してアライメントした状態で保持している。

発光管１は、主反射部２ｂの光軸に対応するシステム光軸ＯＡに沿って配置されるとと
もに、本体部分１１内の第１及び第２電極１５、１６間の発光中心Ｏが主反射部２ｂの楕
円曲面の第１焦点Ｆ１位置と一致するように配置される。発光管１を点灯した場合、本体
部分１１から放射された光束は主反射部２ｂで反射され、或いは副反射部３ａでの反射を
経て主反射部２ｂでさらに反射され、楕円曲面の第２焦点Ｆ２位置に収束する光束となる
。つまり、リフレクタ２及び副鏡３は、システム光軸ＯＡに対して略軸対称な反射曲面を
有し、一対の電極１５、１６は、その軸心である電極軸をシステム光軸ＯＡと略一致させ
るように配置されている。

図３は、発光管１内に封入された第１及び第２電極１５、１６の先端部分の拡大図であ
る。また、図４は、第１及び第２電極１５、１６の先端部分の状態の変化を説明する模式
図である。第１及び第２電極１５、１６は、先端部１５ａ、１６ａと、本体部１５ｂ、１
６ｂと、コイル部１５ｃ、１６ｃと、芯棒１５ｄ、１６ｄとを備える。第１及び第２電極
１５、１６の先端部分は、芯棒１５ｄ、１６ｄにタングステンを巻き付け、これを加熱・
溶融することにより形成される。この際、巻き付けられたタングステンのうち溶融されな
かった残りの部分がコイル部１５ｃ、１６ｃとなる。第１及び第２電極１５、１６の先端
側に塊状の本体部１５ｂ、１６ｂを設けることで、熱容量を大きくすることができる。な
お、両電極１５、１６の作製段階、或いは本体部分１１中に封入後の仕上げ工程時には、
両電極１５、１６に放電等の処理を行って、両本体部１５ｂ、１６ｂの先端部間に所望の
サイズの突起である先端部１５ａ、１６ａを形成することができる。第１及び第２電極１
５、１６の先端部１５ａ、１６ａは、発光管１の点灯時における放電の電極間距離を定め
るものとなり、発光管１の動作状態に影響を与える。なお、上述した第１及び第２電極１
５、１６の製造方法及び各部の形状は一例である。

第１及び第２電極１５、１６の先端部１５ａ、１６ａは、発光管１の点灯時に放電によ
り主として電子の衝突を受ける部分となる。しかしながら、発光管１の点灯時間がある程
度以上長くなると、両本体部１５ｂ、１６ｂのうち先端部１５ａ、１６ａ及びその周囲に
ある先端側領域１５ｇ、１６ｇの表面が加熱や放電によって徐々に荒らされる。例えば、
先端部１５ａ、１６ａ周辺に延在する先端側領域１５ｇ、１６ｇの表面に微小な凹凸が発
生しこれが徐々に成長して、後述する図４（Ａ）に示すような大きな凹凸６１が形成され
ると、それら凹凸６１及び先端部１５ａ、１６ａの間でアーク放電の起点の移動が連続的
に発生するフリッカや、アーク放電の起点が当初の放電基点位置から完全に移動するアー
クジャンプ（アーク長の伸びを含む）が発生する。また、例えば、先端部１５ａ、１６ａ
の表面に凹凸６３が発生し図４（Ｄ）に示すような先端部１５ａ、１６ａ自体が変形しそ
の先端が、微小な凹凸を含む平坦な形状になると、前述と同様のフリッカやアークジャン
プが発生する。このようなフリッカやアークジャンプとして観察される不安定な放電、発
光位置の揺らぎ等は、光源ユニット１０から射出される照明光の不規則な変動の原因とな
る。光源ユニット１０から射出される照明光が不規則に変動すると、後述する光学系を透
過する光の状態が変化することとなるので、投射画像の品質に悪影響（照度低下、チラツ
キ、色むら、輝度ムラ等）を及ぼす。

そこで、このような事態を回避するため、本実施形態の光源装置１００では、適当なタ
イミングで第１及び第２電極１５、１６を修復する。つまり、光源装置１００は、起伏量
が増大した凹凸６１及び変形した先端部１５ａ、１６ａを平滑化した後、新たに先端部１
５ａ、１６ａを形成する修復モードでの動作を行うことが可能である。修復モードについ
ては後述する。

図１に戻って、照明光学系２０は、光源光の光束方向を平行化する光平行化手段である
平行化レンズ２２と、光を分割して重畳するためのインテグレータ光学系を構成する第１
及び第２フライアイレンズ２３ａ、２３ｂと、光の偏光方向を揃える偏光変換素子２４と
、両フライアイレンズ２３ａ、２３ｂを経た光を重畳させる重畳レンズ２５と、光の光路
を折り曲げるミラー２６とを備え、これらにより均一化された略白色の照明光を形成する
。照明光学系２０において、平行化レンズ２２は、光源ユニット１０から射出された照明
光の光束方向を略平行に変換する。第１及び第２フライアイレンズ２３ａ、２３ｂは、そ
れぞれマトリクス状に配置された複数の要素レンズからなり、第１フライアイレンズ２３
ａを構成する要素レンズによって平行化レンズ２２を経た光を分割して個別に集光し、第
２フライアイレンズ２３ｂを構成する要素レンズによって第１フライアイレンズ２３ａか
らの分割光束を適当な発散角にして射出させる。偏光変換素子２４は、ＰＢＳ、ミラー、
位相差板等を一組の要素とするアレイで形成されており、第１フライアイレンズ２３ａ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役割を有する。重畳レ
ンズ２５は、偏光変換素子２４を経た照明光を全体として適宜収束させて、後段の各色の
光変調装置である液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃの被照明領域に対する重畳照
明を可能にする。

色分離光学系３０は、第１及び第２ダイクロイックミラー３１ａ、３１ｂと、反射ミラ
ー３２ａ、３２ｂ、３２ｃと、３つのフィールドレンズ３３ａ、３３ｂ、３３ｃとを備え
、照明光学系２０により均一化された照明光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の３色
に分離するとともに、各色光を後段の液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃへ導く。
より詳しく説明すると、まず、第１ダイクロイックミラー３１ａは、ＲＧＢの３色のうち
Ｒ光を透過させＧ光及びＢ光を反射する。また、第２ダイクロイックミラー３１ｂは、Ｇ
Ｂの２色のうちＧ光を反射しＢ光を透過させる。次に、この色分離光学系３０において、
第１ダイクロイックミラー３１ａを透過したＲ光は、反射ミラー３２ａを経て入射角度を
調節するためのフィールドレンズ３３ａに入射する。また、第１ダイクロイックミラー３
１ａで反射され、さらに、第２ダイクロイックミラー３１ｂでも反射されたＧ光は、入射
角度を調節するためのフィールドレンズ３３ｂに入射する。さらに、第２ダイクロイック
ミラー３１ｂを通過したＢ光は、リレーレンズＬＬ１、ＬＬ２及び反射ミラー３２ｂ、３
２ｃを経て入射角度を調節するためのフィールドレンズ３３ｃに入射する。

液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、入射した照明光の空間的強度分布を変調
する非発光型の光変調装置であり、色分離光学系３０から射出された各色光に対応してそ
れぞれ照明される３つの液晶パネル４１ａ、４１ｂ、４１ｃと、各液晶パネル４１ａ、４
０ｂ、４１ｃの入射側にそれぞれ配置される３つの第１偏光フィルタ４２ａ、４２ｂ、４
２ｃと、各液晶パネル４１ａ、４１ｂ、４１ｃの射出側にそれぞれ配置される３つの第２
偏光フィルタ４３ａ、４３ｂ、４３ｃとを備える。第１ダイクロイックミラー３１ａを透
過したＲ光は、フィールドレンズ３３ａ等を介して液晶ライトバルブ４０ａに入射し、液
晶ライトバルブ４０ａの液晶パネル４１ａを照明する。第１及び第２ダイクロイックミラ
ー３１ａ、３１ｂの双方で反射されたＧ光は、フィールドレンズ３３ｂ等を介して液晶ラ
イトバルブ４０ｂに入射し、液晶ライトバルブ４０ｂの液晶パネル４１ｂを照明する。第
１ダイクロイックミラー３１ａで反射され、第２ダイクロイックミラー３１ｂを透過した
Ｂ光は、フィールドレンズ３３ｃ等を介して液晶ライトバルブ４０ｃに入射し、液晶ライ
トバルブ４０ｃの液晶パネル４１ｃを照明する。各液晶パネル４１ａ〜４１ｃは、入射し
た照明光の偏光方向の空間的強度分布を変調し、各液晶パネル４１ａ〜４１ｃにそれぞれ
入射した３色の光は、各液晶パネル４１ａ〜４１ｃに電気的信号として入力された駆動信
号或いは画像信号に応じて、画素単位で偏光状態を調節される。この際、第１偏光フィル
タ４２ａ〜４２ｃによって、各液晶パネル４１ａ〜４１ｃに入射する照明光の偏光方向が
調整されるとともに、第２偏光フィルタ４３ａ〜４３ｃによって、各液晶パネル４１ａ〜
４１ｃから射出される変調光から所定の偏光方向の変調光が取り出される。以上により、
各液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、それぞれに対応する各色の像光を形成す
る。

クロスダイクロイックプリズム５０は、各液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃか
らの各色の像光を合成する。より詳しく説明すると、クロスダイクロイックプリズム５０
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、Ｘ字状に交差する一対の誘電体多層膜５１ａ、５１ｂが形成されて
いる。一方の第１誘電体多層膜５１ａは、Ｒ光を反射し、他方の第２誘電体多層膜５１ｂ
は、Ｂ光を反射する。クロスダイクロイックプリズム５０は、液晶ライトバルブ４０ａか
らのＲ光を誘電体多層膜５１ａで反射して進行方向右側に射出させ、液晶ライトバルブ４
０ｂからのＧ光を誘電体多層膜５１ａ、５１ｂを介して直進・射出させ、液晶ライトバル
ブ４０ｃからのＢ光を誘電体多層膜５１ｂで反射して進行方向左側に射出させる。このよ
うにして、クロスダイクロイックプリズム５０によりＲ光、Ｇ光及びＢ光が合成され、カ
ラー画像による画像光である合成光が形成される。

投射レンズ６０は、投射光学系であり、クロスダイクロイックプリズム５０を経て形成
された合成光による画像光を所望の拡大率で拡大してスクリーン（不図示）上にカラーの
画像を投射する。

次に、光源装置１００についてさらに説明する。
図４（Ａ）は、光源ユニット１０が通常モードでの点灯動作中に、第１電極１５の先端
側領域１５ｇに凹凸６１が発生した状態を示す。この場合、先端部１５ａと凹凸６１との
間で放電起点が移動、つまりフリッカやアークジャンプが発生する。フリッカはチラツキ
を発生させ、アークジャンプは照度低下を発生させる。

図４（Ｂ）は、フリッカやアークジャンプの検出された後に光源ユニット１０の駆動が
修復モードに切り替わり、第１修復工程での点灯動作中に、フリッカやアークジャンプの
原因となる凹凸６１が発生した第１電極１５を加熱して凹凸６１及び先端部１５ａを溶か
して平滑化し、同時に、熱容量が大きく本体部１６ｂとの接触面積が広い先端部１６ａを
第２電極１６に形成した状態を示す。

図４（Ｃ）は、第１修復工程で第１電極１５の先端側領域１５ｇの表層を平滑化すると
ともに第２電極１６に熱容量が大きく本端部１６ｂとの接触面積が広い先端部１６ａを形
成した後に第２修復工程に移行させ、第１電極１５の先端部１５ａを成長させた状態を示
す。

以上とは逆に、第２電極１６の先端側領域１６ｇに凹凸６１が発生しフリッカやアーク
ジャンプが検出された場合、第１修復工程において、第２電極１６を加熱して凹凸６１及
び先端部１６ａを溶かして平滑化し、同時に、熱容量が大きく本体部１５ｂとの接触面積
が広い先端部１５ａを第１電極１５に形成する。さらに、第２修復工程において、第２電
極１６の先端部１６ａを成長させる。

図４（Ｄ）は、第１電極１５の先端部１５ａの頂部の形状がくずれ、先端部１５ａに際
立って第２電極１６に近い突起がなくなった状態を示す。この場合も、フリッカやアーク
ジャンプが発生する。

図５は、図１及び図２に示す光源ユニット１０を動作させる光源駆動装置７０の構成を
模式的に示すブロック図である。光源駆動装置７０は、図２等に示す一対の電極１５、１
６間で放電を行うための交流電流を発生させるとともに、両電極１５、１６に対する交流
電流の供給状態を制御する。光源駆動装置７０は、点灯装置７０ａと、制御装置７０ｂと
、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０ｃと、フリッカ・センサ７０ｆとを備える。ここで、点灯装
置７０ａと制御装置７０ｂとは、発光管１に電力を供給するための駆動装置を構成する。
なお、ここでは、一例として、光源駆動装置７０が、外部電源を使用する場合について説
明する。つまり、光源駆動装置７０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ８１に接続されており、Ａ
Ｃ／ＤＣコンバータ８１は、商用電源９０に接続されている。ＡＣ／ＤＣコンバータ８１
は、商用電源９０から供給される交流電流を直流に変換する。

点灯装置７０ａは、図１等の光源ユニット１０を点灯駆動させる回路部分である。点灯
装置７０ａにより、光源駆動装置７０の出力の周波数、デューティ比、正負の電圧比、出
力波形等が調整され、任意の波形、例えば矩形、三角波が出力される。

制御装置７０ｂは、例えば、マイクロプロセッサ等から構成され、点灯装置７０ａを駆
動制御する。そして、制御装置７０ｂは、電源であるＤＣ／ＤＣコンバータ７０ｃにて生
成された適切な駆動電圧により駆動される。

この制御装置７０ｂは、光源ユニット１０の種々の動作を可能にする制御機能を有する
。具体的には、制御装置７０ｂに設けた電力変動制御部７４が、点灯開始時に点灯装置７
０ａを動作させて光源ユニット１０に放電による発光を開始させるとともに、その後の起
動時に点灯装置７０ａの制御によって光源ユニット１０を定電流の交流で駆動し、さらに
その後の安定動作時つまり通常モードでは点灯装置７０ａの制御によって光源ユニット１
０を定電力の交流で駆動する。

フリッカ・センサ７０ｆは、フォトダイオード、増幅器、トリガ回路等からなる検出装
置であり、第１及び第２電極１５、１６間の電圧の変化やアーク強度のノイズ状の変化を
例えば光検出信号の乱れとして検出する。フリッカ・センサ７０ｆは、光源ユニット１０
や照明光学系２０内の適所に配置されており、制御装置７０ｂの制御下で動作する。つま
り、制御装置７０ｂは、フリッカ・センサ７０ｆの検出出力と、第１及び第２電極１５、
１６のいずれが陰極であるかとを監視している。フリッカ・センサ７０ｆによってフリッ
カやアークジャンプが検出された場合、第１及び第２電極１５、１６のうちいずれの電極
が電極異常を起こしているかを特定し、制御装置７０ｂの修復動作制御部７５は、フリッ
カやアークジャンプの発生を抑える修復モードで動作する。

図６（Ａ）は、光源駆動装置７０の駆動波形の一例を示すグラフであり、図６（Ｂ）は
、フリッカ・センサ７０ｆの出力を示すグラフであり、図６（Ｃ）は、修復モードの動作
タイミングを示すグラフである。ここで、横軸は時間を示し、縦軸はそれぞれ第１電極１
５への供給電流値、フリッカ検出出力、及び修復モードのオン・オフを示す。図６（Ａ）
に示すように、駆動波形は、通常モード波形Ｔａと第１修復時波形Ｔｂと第２修復時波形
Ｔｃとの３種類で構成されている。

両電極１５、１６への供給エネルギーに対応する供給電流値は、通常モード波形Ｔａに
おいて、デューティ比が例えば０．５であり、第１電極１５が陽極期間中に電流は値Ｐａ
に保たれており、第１電極１５が陰極期間中に電流は値−Ｐａに保たれている。図６（Ｂ
）に示す場合、フリッカ・センサ７０ｆの出力は、第１電極１５の陰極期間中にノイズ状
の信号として検出される。すなわち、第１電極１５の先端側領域１５ｇの表面が荒らされ
て、大きな凹凸６１が形成される、または先端部１５ａが変形すると、第１電極１５が陰
極の時に許容限度を超えたフリッカ又はアークジャンプが発生する。なお、図６（Ｂ）の
場合、第１電極１５側に発生した凹凸６１や先端部１５ａの変形が原因でフリッカが生じ
る場合について説明しているが、第２電極１６側に発生した凹凸６１や先端部１６ａの変
形が原因でフリッカが生じる場合もあり、この場合、第１電極１５の電流値がプラス時、
すなわち第２電極１６が陰極であるときにノイズ状の信号が検出される。図６（Ｃ）に示
すように、制御装置７０ｂは、点灯装置７０ａに対して、これを修復モードで動作させる
ための修復モード信号を出力する。そして、電流の値が正である期間が、第１電極１５の
陽極期間ｔ１、ｔ２、ｔ３（第２電極１６の陰極期間）となっており、負である期間が、
第１電極１５の陰極期間Ｔ−ｔ１、Ｔ−ｔ２、Ｔ−ｔ３（第２電極１６の陽極期間）とな
っている。なお、Ｔは一周期を表す。図６（Ａ）から明らかなように、光源駆動装置７０
は、第１電極１５の陽極期間ｔ１、ｔ２、ｔ３と陰極期間Ｔ−ｔ１、Ｔ−ｔ２、Ｔ−ｔ３
との時間比を制御することにより電力制御を行っている。ここでは、ｔ１＝Ｔ−ｔ１、ｔ
２＞Ｔ−ｔ２、ｔ３＜Ｔ−ｔ３となっており、第１修復工程での第１修復時波形Ｔｂのデ
ューティ比と第２修復工程での第２修復時波形Ｔｃのデューティ比とでは逆転したような
ものとなっている。

第１修復工程では、一周期における第１電極１５の陽極期間ｔ２が陰極期間より長い第
１修復時波形Ｔｂで駆動する。これによって、フリッカ又はアークジャンプが原因となる
第１電極１５においては、陽極期間のエネルギーが、陰極期間のエネルギーより大きいも
のとなり、先端側領域１５ｇの表面が一旦溶融によって滑らかになる（図４（Ｂ）参照）
。なお、以上の説明において、両電極１５、１６への陽極期間中の供給エネルギーとは、
着目する電極が陽極として働く時間における消費電力の累積値をいう。一方、他方の電極
となる第２電極１６は、その陽極期間のエネルギーを陰極期間（Ｔ−ｔ２）のエネルギー
より小さくすることで、熱容量が大きく本体部１６ｂとの接触面積が広い先端部１６ａが
形成される。そして、第１修復時波形Ｔｂでの駆動が所定期間維持される。

第２修復工程では、一周期における第１電極１５の陽極期間ｔ３が陰極期間より短い第
２修復時波形Ｔｃで駆動する。これによって、第１電極１５においては、陽極期間のエネ
ルギーが、陰極期間のエネルギーより小さいものとなり、先端部１５ａが成長する（図４
（Ｃ）参照）。一方、第２電極１６は、陽極期間のエネルギーが陰極期間のエネルギーよ
り大きくなり先端部１６ａ及び先端側領域１６ｇの表層はわずかに溶けるものの、第１修
復工程にて熱容量が大きく本体部１６ｂとの接触面積が広い先端部１６ａが形成されてい
るので、先端部１６ａの位置及び形状が維持される。
そして、第２修復時波形Ｔｃでの駆動が所定期間維持された後、第１電極１５の陽極期
間の長さはｔ１に戻される。つまり、第１及び第２修復時波形Ｔｂ、Ｔｃから通常モード
波形Ｔａに戻される。

なお、具体的な条件として、例えば修復モードにおける陽極期間比ａ＝ｔ２／Ｔ、ｂ＝
ｔ３／Ｔは、０．５＜ａ＜１及び０＜ｂ＜０．５の範囲となっている。

ここで、第１電極１５の陽極時間が長く、陰極時間が短く、第２電極１６の陽極時間が
短く、陰極時間が長い場合に、陰極時間が長い第２電極１６で突起が成長する仕組みにつ
いては、次のように推測される。
第１電極１５が陽極のとき、陽極時間が長いために電極の温度が高くなっている。その
ため、第１電極１５の本体部１５ｂからタングステンが蒸発する。蒸発したタングステン
は陽イオンとなり、陰極になっている第２電極１６に向かって、静電力によって移動する
。この際、第２電極１６は、陽極時間が短く、温度が低くなっているので、タングステン
が固着しやすい状態にある。そのため、第１電極１５で蒸発し、陽イオンとなったタング
ステンが第２電極１６付近に移動すると、第２電極１６に付着する。これと同様の現象が
、第１電極１５が陰極、第２電極１６が陽極の時にも起こっているが、極性が逆のときに
比べて時間が短く、そのため、第２電極１６はそれほど高温にはならず、第２電極１６か
らの電極蒸発量が少ない。したがって、第１電極１５は、蒸発量の方が固着量より多く、
第２電極１６は、固着量の方が蒸発量より多いため、第２電極１６において突起成長が起
こると考えられる。

図７は、図６（Ａ）に示す光源駆動装置７０の動作に関する変形例を示すグラフである
。この場合、修復モード信号がオンになった際に、供給電流値を増加させるが、この際、
第１修復時波形Ｔｂにおいて元の矩形波に対して鋸歯状の波形を重畳させそのピーク値（
例えばＰｃ）を調節した三角波とし、その後、第２修復時波形Ｔｃにおいて図６（Ａ）と
同様にし、通常モード波形Ｔａにおいて元の矩形波に戻す。各周期における２つの極性の
うち期間が長い方の駆動波形を三角波にすることにより、陰極期間が長くなる電極（第１
電極１５又は第２電極１６）の温度が低下しすぎることによるフリッカの発生が抑制され
、照明光のチラツキを低減することができる。この場合も、修復モードでの動作により、
先端側領域１５ｇ、１６ｇの表面は滑らかになり、両電極１５、１６に先端部１５ａ、１
６ａを形成させることができる。なお、三角波による電流増加は、図示のように一様な場
合に限らず、一周期における２つの極性期間のうち少なくとも期間が長い方の駆動波形の
ピークが極性の切り替わる直前にあるように様々な波形に設定することができる。これに
より、チラツキや輝度ムラが定常的に生じることを防止でき、投射像の色ムラや輝度低下
を長期間にわたって抑えることができる。

以下、修復モードにおける動作について詳細に説明する。
図８は、光源駆動装置７０の動作例を説明するフローチャートである。

修復動作制御部７５は、許容値を超えたフリッカ又はアークジャンプの検出によって修
復モードを開始する。修復モードの動作は、第１修復工程と第２修復工程とを含む。
制御装置７０ｂは、点灯スイッチの動作を検出して処理を開始する。まず、制御装置７
０ｂは、点灯装置７０ａを動作させて光源ユニット１０の発光管１に対し放電を開始させ
る（ステップＳ１１）。
次に、制御装置７０ｂは、電力変動制御部７４を介して点灯装置７０ａを適宜動作させ
、光源ユニット１０の発光管１を定電流で発光させる（ステップＳ１２）。これにより、
光源ユニット１０のアークの輝度が徐々に上昇し、光源ユニット１０のアークの輝度を目
標値まで高めることができる。
その後、制御装置７０ｂは、光源ユニット１０の発光管１への供給電力が目標値に達し
たことを検出した段階で、電力変動制御部７４を介して点灯装置７０ａを適宜動作させ、
発光管１に定電力を供給する通常モードに切り替える（ステップＳ１３）。これにより、
光源ユニット１０の発光管１を目標とする輝度で発光させることができる。

次に、制御装置７０ｂは、フリッカ・センサ７０ｆの出力を判定して許容限度を超える
大きなフリッカまたはアークジャンプが発生したか否かを検出する（ステップＳ１４）。
ステップＳ１４にてフリッカ・センサ７０ｆが限度を超えるフリッカを検出した場合、
制御装置７０ｂは、修復動作制御部７５を介して点灯装置７０ａを適宜動作させ、発光管
１内に封入された両電極１５、１６の本体部１５ｂ、１６ｂを修復する。つまり、制御装
置７０ｂの修復動作制御部７５が両電極１５、１６に対する駆動波形のデューティ比を調
節する修復モードで所定期間だけ動作する（ステップＳ１５）。

修復モードにおいて、初めに、制御装置７０ｂは、フリッカやアークジャンプが検出さ
れた時に陰極であった一方の電極の陽極期間中の供給エネルギーが他方の電極の陽極期間
中の供給エネルギーよりも大きい第１修復時波形Ｔｂにて発光管１を駆動し、対応する電
極の本体部の先端側領域の表層を加熱・溶融する第１修復工程を行う（ステップＳ１６）
。第１修復工程において、修復動作制御部７５は、第１及び第２電極１５、１６のうち許
容限度を超えるフリッカやアークジャンプの検出された時に陰極であった一方の電極のみ
に対して、点灯装置７０ａを介して陽極期間中の供給エネルギーを所定期間増大させる。
具体的に説明すると、図６に示された状況の場合、修復動作制御部７５は、第１及び第２
電極１５、１６に対する駆動波形のデューティ比を調整して、両電極１５、１６のうち許
容値を超えたフリッカが検出された時に陰極であった第１電極１５（一方の電極）の陽極
デューティ比（交流出力の陽極期間の割合）を大きくする。すなわち、第１修復時波形Ｔ
ｂは、フリッカの原因となる凹凸６１が発生した第１電極１５については第２電極１６（
他方の電極）よりも陽極期間が長く、第２電極１６については第１電極１５よりも陰極期
間が長い波形となる。図４（Ｂ）に示すように、第１電極１５の本体部１５ｂの先端側領
域１５ｇに形成されていた凹凸６１及び先端部１５ａが溶融してなくなり、第２電極１６
に熱容量が大きくその本体部１６ｂとの接触面積が広い損傷しにくい先端部１６ａが十分
に形成されるまでの所定期間、このようなデューティ比の第１修復時波形Ｔｂで発光管１
を駆動する。

その後、制御装置７０ｂは、第１修復工程において先端部が溶融された一方の電極の陽
極期間中の供給エネルギーを他方の電極の陽極期間中の供給エネルギーよりも小さくした
第２修復時波形Ｔｃにて発光管１を駆動し、一方の電極に先端部を成長させる第２修復工
程を行う（ステップＳ１７）。第２修復工程において、修復動作制御部７５は、第１修復
工程で先端部を溶融した一方の電極のみに対して、点灯装置７０ａを介して陰極期間中の
供給エネルギーを所定期間増大させる。具体的に説明すると、図６に示された状況の場合
、修復動作制御部７５は、第１及び第２電極１５、１６に対する駆動波形のデューティ比
を調整して、第１修復工程において先端部１５ａを溶融した第１電極１５（一方の電極）
の陰極デューティ比（交流出力の陰極期間の割合）を大きくする。すなわち、第２修復時
波形Ｔｃは、第１修復工程で先端部を溶融した第１電極１５については第２電極１６（他
方の電極）よりも陰極期間が長く、第２電極１６については第１電極１５よりも陽極期間
が長い波形となる。図４（Ｃ）に示すように、第１電極１５に熱容量が大きくその本体部
１５ｂとの接触面積が広い先端部１５ａが十分に形成されるまでの所定期間、このような
デューティ比の第２修復時波形Ｔｃで発光管１を駆動する。その後、第１電極１５の陽極
デューティ比を元の通常値に戻して、発光管１に定電力を供給する通常動作に戻す。これ
により、光源ユニット１０の動作は、ステップＳ１３の通常モードに復帰して、第１電極
１５の陽極デューティ比が元の通常値に戻り発光管１に定電力が供給される。

一方、ステップＳ１４で限度を超えるフリッカを検出しなかった場合、制御装置７０ｂ
は、通常モードと判定するとともに、消灯の信号を検出したか否かを検出する（ステップ
Ｓ１８）。消灯の信号を検出しなかった場合、ステップＳ１３に戻って発光管１に定電力
を供給する通常モードを維持する。一方、消灯の信号を検出した場合、発光管１への電力
供給を停止して、発光管１の発光を停止させる。

なお上述した場合とは逆に、ステップＳ１４にてフリッカ・センサ７０ｆが限度を超え
るフリッカまたはアークジャンプを検出したときに陰極であった電極が第２電極１６であ
った場合は、ステップＳ１６の第１修復工程及びステップＳ１７の第２修復工程は下記の
ようになる。

第１修復工程において、修復動作制御部７５は、第１及び第２電極１５、１６のデュー
ティ比を調整して、両電極１５、１６のうち許容値を超えたフリッカが検出された時に陰
極であった第２電極１６（一方の電極）の陽極デューティ比（交流出力の陽極期間の割合
）を大きくする。すなわち、第１修復時波形Ｔｂは、フリッカの原因となる凹凸６１が発
生した第２電極１６については第１電極１５（他方の電極）よりも陽極期間が長く、第１
電極１５については第２電極１６よりも陰極期間が長い波形となる。第２電極１６の本体
部１６ｂの先端側領域１６ｇに形成されていた凹凸６１及び先端部１６ａが溶融してなく
なり、第１電極１５に熱容量が大きくその本体部１５ｂとの接触面積が広い損傷しにくい
先端部１５ａが十分に形成されるまでの所定期間、このようなデューティ比の第１修復時
波形Ｔｂで発光管１を駆動する。

第２修復工程において、修復動作制御部７５は、第１及び第２電極１５、１６に対する
駆動波形のデューティ比を調整して、第１修復工程において先端部１６ａを溶融した第２
電極１６（一方の電極）の陰極デューティ比（交流出力の陰極期間の割合）を大きくする
。すなわち、第２修復時波形Ｔｃは、第１修復工程で先端部を溶融した第２電極１６につ
いては第１電極１５（他方の電極）よりも陰極期間が長く、第１電極１５については第２
電極１６よりも陽極期間が長い波形となる。第２電極１６に熱容量が大きくその本体部１
６ｂとの接触面積が広い先端部１６ａが十分に形成されるまでの所定期間、このようなデ
ューティ比の第２修復時波形Ｔｃで発光管１を駆動する。

以上において、第１及び第２修復工程が実行される上記所定期間は、供給されるエネル
ギー量やデューティ比値、発光管１のパラメータを考慮して、陽極期間中の供給エネルギ
ーが減少される電極に、熱容量が大きくその本体部との接触面積が広い先端部が十分に形
成されるまでの期間であり、事前にシミュレーションや実験などによって設定される。例
えば、第１及び第２修復工程は、それぞれ数秒〜数時間継続される。

なお、修復モードでの動作は、陽極期間を調整するだけでなく、点灯装置７０ａの電流
値、波形等を調整することによっても可能である。以上のような動作を達成するため、電
力変動制御部７４は、制御プログラムにしたがって、点灯装置７０ａの動作を管理し、点
灯装置７０ａから図２の光源ユニット１０のリード線１８ａ、１８ｂに供給される駆動電
圧及び駆動電流を制御する。これにより、両電極１５、１６に対する駆動波形を調整し、
具体的には陽極期間中及び陰極期間中における電流の絶対値の最大値を調整し、或いは矩
形波に対して鋸歯状の波形を重畳させて得た三角波のピーク高さを調整することができる
。

なお、修復モードは、フリッカ又はアークジャンプの検出に連動される必要はなく、許
容限度を超えるフリッカ又はアークジャンプが検出されない場合においても、適当な時間
間隔で、例えば５時間から２００時間ごとに好ましくは１０時間から１００時間ごとに修
復モードを動作できるものとする。このように定期的に修復モードを動作させることによ
っても、第１及び第２電極１５、１６の先端部１５ａ、１６ａの位置やその形状を長時間
安定させることができる。

また、発光管１が始動後に通常モードになるまで、修復モードでの動作は制御装置７０
ｂにより回避される。発光管１が通常モードに維持されている際に修復モードを動作させ
ることにより、安定して各電極１５、１６に所定の電力を供給することができ、各電極１
５、１６を確実に修復することができる。

また、修復モードにおいて、先端部１５ａ、１６ａの第１修復工程（ステップＳ１６）
或いは第２修復工程（ステップＳ１７）を中断した場合、発光管１の駆動状態が通常モー
ドになった後に、中断前に行っていた工程の続きを行うことができる。例えば、第１修復
工程の途中で修復モードを中断した場合、次の通常モードの際に再び修復途中の電極１５
、１６を溶解させる。また、第２修復工程の途中で修復モードを中断した場合、次の通常
モードの際に再び修復途中の先端部１５ａ、１６ａを成長させる。これにより、各電極１
５、１６に安定して電力を供給することができ、修復モードによる電極１５、１６の回復
を確実なものとすることができる。

以上説明した光源装置１００では、駆動装置である光源駆動装置７０が、許容値を超え
たフリッカ又はアークジャンプが検出された時に修復モードで動作する。この修復モード
において、光源駆動装置７０は、最初に両電極１５、１６のうちフリッカ又はアークジャ
ンプの原因と判断された一方の電極が陽極期間中である場合のこの一方の電極への供給エ
ネルギーを所定期間増加させ、その後他方の電極が陽極期間中である場合のこの他方の電
極への供給エネルギーを所定期間増加させる。この修復モードでの動作により、フリッカ
又はアークジャンプの原因となる凹凸６１や電極の変形が発生した電極１５、１６におい
て、その電極を一旦溶解させてから、再度先端部を形成するので、再度形成された先端部
１５ａ、１６ａの位置やその形状が安定し、フリッカ又はアークジャンプの発生が抑えら
れる。また、先端部１５ａ、１６ａの形成において、発光管１の駆動波形のデューティ比
を偏らせるので、熱容量が十分に大きくその本体部１５ｂ又は１６ｂとの接触面積が十分
に広い先端部１５ａ又は１６ａが形成され、耐久性が高まっている。これにより、両電極
１５、１６の修復が可能になるだけでなく、両電極１５、１６の先端部１５ａ、１６ａの
突起位置やその形状が長期間安定し、先端部１５ａ、１６ａの周辺の先端側領域１５ｇ、
１６ｇに意図しない放電が生じることを防止でき、フリッカやアークジャンプ、アーク長
の伸びの発生を防止できる。そのため、修復された先端部１５ａ、１６ａの間にアークを
安定して発生させ後段の光学系へ安定した光を入射させることができ、光源ユニット１０
からの照明光のチラツキや出射光束の角度の変化の発生が抑えられるから、投射画像のチ
ラツキ、色ムラ、照度低下や輝度低下の発生も抑えられ、高品位の投射画像を長期間維持
することができる。

なお、この発明は、上記の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。

以上で説明した光源装置１００において、第１修復時波形Ｔｂと第２修復時波形Ｔｃと
の間に通常モード波形Ｔａを挿入してもよい。また、第１修復時波形Ｔｂ、第２修復時波
形Ｔｃ、及び通常モード波形Ｔａは連続でも、それらの間に異なる駆動波形が挿入されて
もよい。第１修復時波形Ｔｂと第２修復時波形Ｔｃのデューティ比等は、駆動波形ごとに
設定されてもよい。また、通常モード波形Ｔａ、第１修復時波形Ｔｂ及び第２修復時波形
Ｔｃのそれぞれの周期は一致している必要はなく、それぞれ異なる周期でもよい。さらに
また、通常モード波形Ｔａ、第１修復時波形Ｔｂ及び第２修復時波形Ｔｃは、それぞれそ
の途中で周波数やデューティ比を変化させてもよい。

以上で説明した光源装置１００において、両電極１５、１６で同時にフリッカが検出さ
れる場合があるが、この場合、光源駆動装置７０は、その修復モードにおいて、例えば第
１電極１５を先に修復し、第２電極１６を後で修復することができる。

以上で説明した光源装置１００において、発光管消灯時に両電極１５、１６を順に溶解
し、次の点灯時に先端部１５ａ、１６ａを形成してもよい。

以上で説明した光源装置１００において、フリッカ・センサ７０ｆは、フォトダイオー
ド等によって照度変動を検出するものに限られず、第１及び第２電極１５、１６間に流れ
る電流や第１及び第２電極１５、１６間にかかる電圧のリップル等をモニタするものとで
きる。

以上説明した光源装置において、光源ユニット１０に用いるランプとしては、高圧水銀
ランプやメタルハライドランプ等種々のものが考えられる。

また、上記実施形態のプロジェクタ２００では、光源装置１００からの光を複数の部分
光束に分割するため、一対のフライアイレンズ２３ａ、２３ｂを用いていたが、この発明
は、このようなフライアイレンズすなわち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。さらに、フライアイレンズ２３ａ、２３ｂをロッドインテグレータに置き換
えることもできる。

また、上記プロジェクタ２００において、光源装置１００からの光を特定方向の偏光と
する偏光変換素子２４を用いていたが、この発明は、このような偏光変換素子２４を用い
ないプロジェクタにも適用可能である。

また、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、液晶パネル等を含む液晶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、液晶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。なお、光変調装置は液晶パネル等に限られず、例えばマイクロミラーを用い
た光変調装置であってもよい。

また、プロジェクタとしては、投射面を観察する方向から画像投射を行う前面プロジェ
クタと、投射面を観察する方向とは反対側から画像投射を行う背面プロジェクタとがある
が、図１に示すプロジェクタの構成は、いずれにも適用可能である。

また、上記実施形態では、３つの液晶パネル４１ａ〜４１ｃを用いたプロジェクタ２０
０の例のみを挙げたが、本発明は、１つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、２つの
液晶パネルを用いたプロジェクタ、或いは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタ
にも適用可能である。

また、上記実施形態では、色分離光学系３０や液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０
ｃ等を用いて各色の光変調を行っているが、これらに代えて、例えば光源装置１００及び
照明光学系２０によって照明されるカラーホイールと、マイクロミラーの画素によって構
成されカラーホイールの透過光が照射されるデバイスとを組み合わせたものを用いること
によって、カラーの光変調及び合成を行うこともできる。

本発明の一実施形態に係るプロジェクタを説明する図である。 光源ユニットについて説明する断面図である。 一対の電極の先端周辺部についての一例を示す拡大図である。 図３の電極の先端部分の状態の変化を説明する模式図である。 光源ユニットに組み込まれた電流駆動装置の構成を示すブロック図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は動作波形等の一例を示すグラフである。 図６（Ａ）に示す動作の変形例を説明するグラフである。 光源ユニットの動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１…発光管、 ２…リフレクタ、 ３…副鏡、 １０…光源ユニット、 １１…本体部
分、 １２…放電空間、 １３…第１封止部、 １４…第２封止部、 １５、１６…電極
、 １５ａ、１６ａ…先端部、 １５ｂ、１６ｂ…本体部、 １５ｃ、１６ｃ…コイル部
、 １５ｄ、１６ｄ…芯棒、 １５ｇ、１６ｇ…先端側領域、 １７ａ、１７ｂ…金属箔
、 １８ａ、１８ｂ…リード線、 ２０…照明光学系、 ２２…平行化レンズ、 ２３ａ
、２３ｂ…フライアイレンズ、 ２４…偏光変換素子、 ２５…重畳レンズ、 ３０…色
分離光学系、 ３１ａ、３１ｂ…ダイクロイックミラー、 ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ…液
晶ライトバルブ、 ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ…液晶パネル、 ４２ａ、４２ｂ、４２ｃ…
第１偏光フィルタ、 ４３ａ、４３ｂ、４３ｃ…第２偏光フィルタ、 ５０…クロスダイ
クロイックプリズム、 ６０…投射レンズ、 ７０…光源駆動装置、 ７０ａ…点灯装置
、 ７０ｂ…制御装置、 ７０ｃ…ＤＣ／ＤＣコンバータ、 ７０ｆ…フリッカ・センサ
、 ７４…電力変動制御部、 ７５…修復動作制御部、 ８１…ＡＣ／ＤＣコンバータ、
１００…光源装置、 ２００…プロジェクタ、 ＯＡ…システム光軸

Claims (13)

1. 相互間の放電により発光を行う第１電極及び第２電極を有する発光管と、
   前記第１電極及び前記第２電極を交互に陽極及び陰極にすることによって電力を供給する駆動装置とを備えるプロジェクタであって、
   前記駆動装置は、修復モードで動作可能であり、前記修復モードにおいて、前記第１電極及び前記第２電極の一方の電極の本体部から延び前記修復モードの動作とは異なる動作の通常モードでの点灯中に発生する凹凸部より熱容量が大きく前記本体部との接触面積が広く電極間距離を定める先端部と前記先端部の周辺部の表層と前記凹凸部を溶かし、前記一方の電極の前記本体部の先端側に新しい前記先端部を成長させる、プロジェクタ。
2. 前記駆動装置は、前記修復モードにおいて、前記一方の電極の先端部及び前記先端部の周辺部の表層を溶かす際に、前記他方の電極の本体部の先端側に先端部を成長させる、請求項１記載のプロジェクタ。
3. 前記駆動装置は、前記修復モードにおいて、前記一方の電極の陽極期間を前記他方の電極の陽極期間より長くすることによって前記一方の電極の本体部から延びる先端部及び前記先端部の周辺部の表層を溶かし、前記一方の電極の陽極期間を前記他方の電極の陽極期間より短くすることによって前記一方の電極の本体部の先端側に先端部を成長させる、請求項１及び請求項２のいずれか一項記載のプロジェクタ。
4. 前記駆動装置は、前記修復モードにおいて、前記一方の電極の先端部及び前記先端部の周辺部の表層を溶かす際に、前記第１電極及び前記第２電極に対する駆動波形のデューティ比を通常モードの駆動波形のデューティ比に対して変化させ、前記一方の電極の陽極期間比をａとし、前記他方の電極の陽極期間比を１−ａとして、以下の条件式
   ０．５＜ａ＜１
   を満足する請求項３記載のプロジェクタ。
5. 前記修復モードにおいて、前記一方の電極の本体部の先端部を成長させる際に、前記一方の電極の陽極期間比をｂとし、前記他方の電極の陽極期間比を１−ｂとして、以下の条件式
   ０＜ｂ＜０．５
   を満足する請求項４記載のプロジェクタ。
6. 前記一方の電極及び前記他方の電極の通常モードの駆動波形のデューティ比は、略一定であり、前記一方の電極の通常モードの陽極期間比をｃとし、前記他方の電極の通常モードの陽極期間比を１−ｃとしたときに、以下の条件式
   ｂ＜ｃ＜ａを
   満足する請求項５記載のプロジェクタ。
7. 前記駆動装置は、所定時間ごとに前記修復モードで定期的に動作する、請求項１から請求項６までのいずれか一項記載のプロジェクタ。
8. 前記駆動装置は、前記発光管の駆動が始動後に前記通常モードになるまで、前記修復モードでの動作を回避する、請求項１から請求項７までのいずれか一項記載のプロジェクタ。
9. 前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも一方の動作が異常である電極異常を検出する検出装置をさらに備え、
   前記駆動装置は、前記検出装置の検出結果に応じて前記修復モードの動作を開始する、
   請求項１から請求項８までのいずれか一項記載のプロジェクタ。
10. 前記駆動装置は、一周期における２つの極性期間のうち少なくとも期間が長い方の駆動波形のピークが極性の切り替わる直前にある波形にする、請求項１から請求項９までのいずれか一項記載のプロジェクタ。
11. 前記駆動装置は、前記修復モードにおいて、前記先端部の溶解工程及び成長工程のいずれか一方を中断した後、前記発光管の駆動が前記通常モードになった場合に、中断前に行っていた前記先端部の前記溶解工程及び前記成長工程のいずれか一方の工程の続きを行う、請求項１から請求項１０までのいずれか一項記載のプロジェクタ。
12. 前記発光管からの照明光によって照明される光変調装置と、
    前記光変調装置を経た像光を投射する投射光学系と、
    をさらに備える請求項１から請求項１１までのいずれか一項記載のプロジェクタ。
13. 第１電極及び第２電極を有する発光管を有し、相互間の放電により発光を行い、修復モードにより交流駆動波形のデューティ比を変化させるプロジェクタ用光源装置の駆動方法であって、
    前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも一方の電極の陽極期間を他方の電極の陽極期間より長くすることによって前記修復モードの動作とは異なる動作の通常モードでの点灯中に発生する凹凸部より熱容量が大きく前記電極の本体部との接触面積が広く電極間距離を定める前記一方の電極の先端部、前記先端部の周辺部の表層及び前記凹凸部を溶かす工程と、
    前記一方の電極の陽極期間を前記他方の電極の陽極期間より短くすることによって前記一方の電極の本体部の先端側に電極間距離を定める先端部を成長させる工程と、
    を備える、プロジェクタ用光源装置の駆動方法。

Images