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JP5459505B2 - プロジェクター - Google Patents

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Description

本発明は、プロジェクターに関する。
高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどの放電灯を用いたプロジェクターが実用化されている。このようなプロジェクターとして、例えば、特許文献１には、映像信号に同期して、色分離手段などに応じて光源の強度を変化させる手段を有するプロジェクターが開示されている。しかしながら、単純に光源の強度を変化させると、放電灯の電極の消耗が著しくなる問題が特許文献２に記載されている。
また近年、高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどの放電灯を用い、立体映像を出力するプロジェクターが実用化されている。
立体映像を出力する方式の１つに、右目用映像と左目用映像とを切り替えて交互に出力する方式（例えば、「ＸＰＡＮＤ ｂｅｙｏｎｄ ｃｉｎｅｍａ（Ｘ６Ｄ Ｌｉｍｉｔｅｄ社の商標）」方式などのアクティブシャッターメガネ方式）がある。この方式では、映像信号に同期したアクティブシャッターメガネなどを用いて、右目用映像を右目に、左目用映像を左目に見せることにより、左右の目の視差を用いて映像を立体的に見せている。
特開２００３−１０２０３０号公報 特開２００９−２３７３０２号公報
右目用映像と左目用映像とを交互に出力する方式で立体映像を投影する場合は、従来の平面映像（２次元映像）を投影する場合に比べて、右目と左目とに入る光量が半分以下となる。また、右目用映像が左目に入ったり左目用映像が右目に入ったりするクロストークが生じると、映像が立体的に感じられなくなるため、アクティブシャッターが両方とも閉じている期間が必要となる。したがって、右目用映像と左目用映像とを交互に出力する方式で立体映像を投影する場合には、従来の平面映像を投影する場合よりも映像が暗く見えるという問題点がある。映像を明るく見せるためには、単純に駆動電力を上げることも考えられるが、プロジェクターの消費電力を上げたり、駆動電力を上げることに伴う周辺部品の劣化を促進したりするなどの問題点がある。
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものである。本発明のいくつかの態様によれば、放電灯の電極の消耗を抑制しつつ、立体映像を明るく見えるように投影できるプロジェクターを提供することができる。
本発明に係るプロジェクターは、所与の切替タイミングで、右目用映像と左目用映像とを切り替えて交互に出力するプロジェクターであって、放電灯と、前記放電灯を駆動する駆動電流を前記放電灯に供給する放電灯駆動部と、前記放電灯駆動部を制御する制御部と、を含み、時間的に隣り合う前記切替タイミングに挟まれる期間は、第１期間で始まり、第２期間で終わり、前記制御部は、前記駆動電流の絶対値が、前記第１期間では相対的に小さくなり、前記第２期間では相対的に大きくなるように前記放電灯駆動部を制御し、かつ、前記第２期間では、前記駆動電流として交流電流を前記放電灯に供給させるように前記放電灯駆動部を制御する第２期間交流制御処理を行う。
本発明によれば、制御部は、駆動電流の絶対値が、第１期間では相対的に小さくなり、第２期間では相対的に大きくなるように放電灯駆動部を制御するため、立体映像を明るく見えるように投影できるプロジェクターを実現できる。
また、本発明によれば、制御部は、第２期間では、駆動電流として交流電流を放電灯に供給させるように放電灯駆動部を制御する第２期間交流制御処理を行うため、放電灯の電極の消耗を抑制できる。
このプロジェクターは、前記制御部は、前記第１期間では、前記駆動電流として直流電流を前記放電灯に供給させるように前記放電灯駆動部を制御する第１期間直流制御処理を行い、前記第１期間直流制御処理では、時間的に１つの前記第２期間を挟む２つの前記第１期間では、前記駆動電流として互いに逆極性となる直流電流を前記放電灯に供給させるように前記放電灯駆動部を制御してもよい。
これにより、放電灯の電極の熱負荷バランスを保つことができる。したがって、放電灯の電極が偏って消耗することを抑制できる。
このプロジェクターは、前記制御部は、前記第１期間では、前記駆動電流として交流電流を前記放電灯に供給させるように前記放電灯駆動部を制御する第１期間交流制御処理を行ってもよい。
これにより、放電灯の電極の温度が低くなる第１期間におけるフリッカーの発生を抑制できる。また、フリッカーの発生が抑制されるということは、放電起点の位置が安定することでもある。したがって、電極の温度が相対的に低くなった場合の突起の変形を抑制することができる。
このプロジェクターは、前記制御部は、前記第１期間交流制御処理では、前記第２期間交流制御処理よりも高い周波数の交流電流を前記放電灯に供給させるように前記放電灯駆動部を制御してもよい。
これにより、放電灯の電極の温度が低くなる第１期間におけるフリッカーの発生をさらに抑制できる。また、フリッカーの発生が抑制されるということは、放電起点の位置が安定することでもある。したがって、電極の温度が相対的に低くなった場合の突起の変形を抑制することができる。
このプロジェクターは、前記制御部は、時間的に１つの前記第２期間を挟む２つの前記第１期間では、前記駆動電流として互いに逆相となる交流電流を前記放電灯に供給させるように前記放電灯駆動部を制御する前記第１期間交流制御処理を行ってもよい。
これにより、放電灯の電極の熱負荷バランスを取ることができる。したがって、放電灯の電極が偏って消耗することを抑制できる。
このプロジェクターは、前記制御部は、時間的に１つの前記第１期間を挟む２つの前記第２期間では、前記駆動電流として互いに逆相となる交流電流を前記放電灯に供給させるように前記放電灯駆動部を制御する前記第２期間交流制御処理を行ってもよい。
これにより、放電灯の電極の熱負荷バランスを取ることができる。したがって、放電灯の電極が偏って消耗することを抑制できる。
このプロジェクターは、前記放電灯の第１電極側に配置され、前記放電灯により発生した光束を反射して被照明領域に射出する主反射鏡と、前記放電灯の前記主反射鏡と対向して第２電極側に配置され、前記放電灯により発生した光束を前記主反射鏡に向かって反射する副反射鏡と、を含み、前記制御部は、前記第１期間交流制御処理及び前記第２期間交流制御処理の少なくとも一方では、前記駆動電流として、前記第２電極が陽極となる位相で始まる交流電流を前記放電灯に供給させるように前記放電灯駆動部を制御してもよい。
これにより、第１電極よりも変形しやすい第２電極の変形を抑制し、放電灯の電極間距離を安定させることができる。
第１実施形態に係るプロジェクター５００の光学系を示す説明図。 光源装置２００の構成を示す説明図。 第１実施形態に係るプロジェクター５００の回路構成の一例を示す図。 放電灯点灯装置１０の回路構成の一例を示す図。 制御部４０の他の構成例について説明するための図。 図６（Ａ）ないし図６（Ｄ）は、放電灯９０に供給する駆動電流Ｉの極性と電極の温度との関係を示す説明図。 第１期間、第２期間及び切替タイミングについて説明するための図。 第１実施形態における駆動電流Ｉの波形例を示すタイミングチャート。 第１実施形態の変形例１における駆動電流Ｉの波形例を示すタイミングチャート。 第１実施形態の変形例２における駆動電流Ｉの波形例を示すタイミングチャート。 第２実施形態における駆動電流Ｉの波形例を示すタイミングチャート。 第２実施形態の変形例における駆動電流Ｉの波形例を示すタイミングチャート。
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
１．第１実施形態に係るプロジェクター
１−１．プロジェクターの光学系
図１は、第１実施形態に係るプロジェクター５００の光学系を示す説明図である。プロジェクター５００は、光源装置２００と、平行化レンズ３０５と、照明光学系３１０と、色分離光学系３２０と、３つの液晶ライトバルブ３３０Ｒ、３３０Ｇ、３３０Ｂと、クロスダイクロイックプリズム３４０と、投写光学系３５０とを有している。
光源装置２００は、光源ユニット２１０と、放電灯点灯装置１０と、を有している。光源ユニット２１０は、主反射鏡１１２と副反射鏡５０（後述）と放電灯９０とを有している。放電灯点灯装置１０は、放電灯９０に電力を供給して、放電灯９０を点灯させる。主反射鏡１１２は、放電灯９０から放出された光を、照射方向Ｄに向けて反射する。照射方向Ｄは、光軸ＡＸと平行である。光源ユニット２１０からの光は、平行化レンズ３０５を通過して照明光学系３１０に入射する。この平行化レンズ３０５は、光源ユニット２１０からの光を、平行化する。
照明光学系３１０は、光源装置２００からの光の照度を液晶ライトバルブ３３０Ｒ、３３０Ｇ、３３０Ｂにおいて均一化する。また、照明光学系３１０は、光源装置２００からの光の偏光方向を一方向に揃える。この理由は、光源装置２００からの光を液晶ライトバルブ３３０Ｒ、３３０Ｇ、３３０Ｂで有効に利用するためである。照度分布と偏光方向とが調整された光は、色分離光学系３２０に入射する。色分離光学系３２０は、入射光を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの色光に分離する。３つの色光は、各色に対応付けられた液晶ライトバルブ３３０Ｒ、３３０Ｇ、３３０Ｂによって、それぞれ変調される。液晶ライトバルブ３３０Ｒ、３３０Ｇ、３３０Ｂは、液晶パネル５６０Ｒ、５６０Ｇ、５６０Ｂ（後述）と、液晶パネル５６０Ｒ、５６０Ｇ、５６０Ｂのそれぞれの光入射側及び出射側に配置される偏光板（不図示）を備える。変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム３４０によって合成される。合成光は、投写光学系３５０に入射する。投写光学系３５０は、入射光を、図示しないスクリーンに投写する。これにより、スクリーン上には画像が表示される。
なお、平行化レンズ３０５と、照明光学系３１０と、色分離光学系３２０と、クロスダイクロイックプリズム３４０と、投写光学系３５０とのそれぞれの構成としては、周知の種々の構成を採用可能である。
図２は、光源装置２００の構成を示す説明図である。光源装置２００は、光源ユニット２１０と放電灯点灯装置１０とを有している。図中には、光源ユニット２１０の断面図が示されている。光源ユニット２１０は、主反射鏡１１２と放電灯９０と副反射鏡５０とを有している。
放電灯９０の形状は、第１端部９０ｅ１から第２端部９０ｅ２まで、照射方向Ｄに沿って延びる棒形状である。放電灯９０の材料は、例えば、石英ガラス等の透光性材料である。放電灯９０の中央部は球状に膨らんでおり、その内には、放電空間９１が形成されている。放電空間９１内には、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。
また、放電空間９１内には、第１電極９２及び第２電極９３が、放電灯９０から突き出している。第１電極９２は、放電空間９１の第１端部９０ｅ１側に配置され、第２電極９３は、放電空間９１の第２端部９０ｅ２側に配置されている。これらの第１電極９２及び第２電極９３の形状は、光軸ＡＸに沿って延びる棒形状である。放電空間９１内では、第１電極９２及び第２電極９３の電極先端部（「放電端」とも呼ぶ）が、所定距離だけ離れて向かい合っている。なお、これらの第１電極９２及び第２電極９３の材料は、例えば、タングステン等の金属である。
放電灯９０の第１端部９０ｅ１には、第１端子５３６が設けられている。第１端子５３６と第１電極９２とは、放電灯９０の内部を通る導電性部材５３４によって電気的に接続されている。同様に、放電灯９０の第２端部９０ｅ２には、第２端子５４６が設けられている。第２端子５４６と第２電極９３とは、放電灯９０の内部を通る導電性部材５４４によって電気的に接続されている。第１端子５３６及び第２端子５４６の材料は、例えば、タングステン等の金属である。また、各導電性部材５３４、５４４としては、例えば、モリブデン箔が利用される。
第１端子５３６及び第２端子５４６は、放電灯点灯装置１０に接続されている。放電灯点灯装置１０は、第１端子５３６及び第２端子５４６に、放電灯９０を駆動する駆動電流を供給する。その結果、第１電極９２及び第２電極９３の間でアーク放電が起きる。アーク放電により発生した光（放電光）は、破線の矢印で示すように、放電位置から全方向に向かって放射される。
放電灯９０の第１端部９０ｅ１には、固定部材１１４によって、主反射鏡１１２が固定されている。主反射鏡１１２の反射面（放電灯９０側の面）の形状は、回転楕円形状である。主反射鏡１１２は、放電光を照射方向Ｄに向かって反射する。なお、主反射鏡１１２の反射面の形状としては、回転楕円形状に限らず、放電光を照射方向Ｄに向かって反射するような種々の形状を採用可能である。例えば、回転放物線形状を採用してもよい。この場合は、主反射鏡１１２は、放電光を、光軸ＡＸにほぼ平行な光に変換することができる。したがって、平行化レンズ３０５を省略することができる。
放電灯９０の第２端部９０ｅ２側には、固定部材５２２によって、副反射鏡５０が固定されている。副反射鏡５０の反射面（放電灯９０側の面）の形状は、放電空間９１の第２端部９０ｅ２側を囲む球面形状である。副反射鏡５０は、放電光を、主反射鏡１１２に向かって反射する。これにより、放電空間９１から放射される光の利用効率を高めることができる。
なお、固定部材１１４、５２２の材料としては、放電灯９０の発熱に耐える任意の耐熱材料（例えば、無機接着剤）を採用可能である。また、主反射鏡１１２及び副反射鏡５０と放電灯９０との配置を固定する方法としては、主反射鏡１１２及び副反射鏡５０を放電灯９０に固定する方法に限らず、任意の方法を採用可能である。例えば、放電灯９０と主反射鏡１１２とを、独立に、プロジェクターの筐体（図示せず）に固定してもよい。副反射鏡５０についても同様である。
１−２．プロジェクターの回路構成
図３は、第１実施形態に係るプロジェクターの回路構成の一例を示す図である。プロジェクター５００は、先に説明した光学系の他に、画像信号変換部５１０、直流電源装置８０、放電灯点灯装置１０、放電灯９０、液晶パネル５６０Ｒ、５６０Ｇ、５６０Ｂ、画像処理装置５７０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５８０を含んでいてもよい。また、プロジェクター５００とアクティブシャッターメガネ４１０とを含むプロジェクターシステム４００として構成することも可能である。
画像信号変換部５１０は、外部から入力された画像信号５０２（輝度−色差信号やアナログＲＧＢ信号など）を所定のワード長のデジタルＲＧＢ信号に変換して画像信号５１２Ｒ、５１２Ｇ、５１２Ｂを生成し、画像処理装置５７０に供給する。また、画像信号変換部５１０は、画像信号５０２として、所与の切替タイミングで右目用映像と左目用映像とが交互に切り替わる立体映像信号が入力された場合には、右目用映像と左目用映像との切替タイミングに基づいて、同期信号５１４をＣＰＵ５８０に供給する。
画像処理装置５７０は、３つの画像信号５１２Ｒ、５１２Ｇ、５１２Ｂに対してそれぞれ画像処理を行い、液晶パネル５６０Ｒ、５６０Ｇ、５６０Ｂをそれぞれ駆動するための駆動信号５７２Ｒ、５７２Ｇ、５７２Ｂを液晶パネル５６０Ｒ、５６０Ｇ、５６０Ｂに供給する。
直流電源装置８０は、外部の交流電源６００から供給される交流電圧を一定の直流電圧に変換し、トランス（図示しないが、直流電源装置８０に含まれる）の２次側にある画像信号変換部５１０、画像処理装置５７０及びトランスの１次側にある放電灯点灯装置１０に直流電圧を供給する。
放電灯点灯装置１０は、起動時に放電灯９０の電極間に高電圧を発生して絶縁破壊させて放電路を形成し、以後放電灯９０が放電を維持するための駆動電流Ｉを供給する。
液晶パネル５６０Ｒ、５６０Ｇ、５６０Ｂは、それぞれ駆動信号５７２Ｒ、５７２Ｇ、５７２Ｂに基づいて、先に説明した光学系を介して各液晶パネルに入射される色光の輝度を変調する。
ＣＰＵ５８０は、プロジェクターの点灯開始から消灯に至るまでの動作を制御する。例えば、点灯命令や消灯命令を、通信信号５８２を介して放電灯点灯装置１０に出力してもよい。また、ＣＰＵ５８０は、放電灯点灯装置１０から放電灯９０の点灯情報を、通信信号５８４を介して受け取ってもよい。さらに、ＣＰＵ５８０は、同期信号５１４に基づいて、画像信号５０２に同期してアクティブシャッターメガネ４１０を制御するための制御信号５８６を、有線又は無線の通信手段を介してアクティブシャッターメガネ４１０に出力してもよい。
アクティブシャッターメガネ４１０は、右シャッター４１２と左シャッター４１４を含んでいてもよい。右シャッター４１２及び左シャッター４１４は、制御信号５８６に基づいて開閉制御される。ユーザーがアクティブシャッターメガネ４１０を装着した場合に、右シャッター４１２が閉じられることにより、右目側の視野を遮ることができる。また、ユーザーがアクティブシャッターメガネ４１０を装着した場合に、左シャッター４１４が閉じられることにより、左目側の視野を遮ることができる。右シャッター４１２及び左シャッター４１４は、例えば、液晶シャッターで構成されていてもよい。
１−３．放電灯点灯装置の構成
図４は、放電灯点灯装置１０の回路構成の一例を示す図である。
放電灯点灯装置１０は、電力制御回路２０を含む。電力制御回路２０は、放電灯９０に供給する駆動電力を生成する。第１実施形態においては、電力制御回路２０は、直流電源８０を入力とし、当該入力電圧を降圧して直流電流Ｉｄを出力するダウンチョッパー回路で構成されている。
電力制御回路２０は、スイッチ素子２１、ダイオード２２、コイル２３及びコンデンサー２４を含んで構成されることができる。スイッチ素子２１は、例えばトランジスターで構成することができる。第１実施形態においては、スイッチ素子２１の一端は直流電源８０の正電圧側に接続され、他端はダイオード２２のカソード端子及びコイル２３の一端に接続されている。また、コイル２３の他端にはコンデンサー２４の一端が接続され、コンデンサー２４の他端はダイオード２２のアノード端子及び直流電源８０の負電圧側に接続されている。スイッチ素子２１の制御端子には制御部４０（後述）から電流制御信号が入力されてスイッチ素子２１のＯＮ／ＯＦＦが制御される。電流制御信号には、例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御信号が用いられてもよい。
ここで、スイッチ素子２１がＯＮすると、コイル２３に電流が流れ、コイル２３にエネルギーが蓄えられる。その後、スイッチ素子２１がＯＦＦすると、コイル２３に蓄えられたエネルギーがコンデンサー２４とダイオード２２とを通る経路で放出される。その結果、スイッチ素子２１がＯＮする時間の割合に応じた直流電流Ｉｄが発生する。
放電灯点灯装置１０は、極性反転回路３０を含む。極性反転回路３０は、電力制御回路２０から出力される直流電流Ｉｄを入力し、所与のタイミングで極性反転することにより、制御された時間だけ継続する直流であったり、任意の周波数をもつ交流であったりする駆動電流Ｉを生成出力する。第１実施形態においては、極性反転回路３０はインバーターブリッジ回路（フルブリッジ回路）で構成されている。
極性反転回路３０は、例えば、トランジスターなどで構成される第１のスイッチ素子３１、第２のスイッチ素子３２、第３のスイッチ素子３３及び第４のスイッチ素子３４を含み、直列接続された第１のスイッチ素子３１及び第２のスイッチ素子３２と、直列接続された第３のスイッチ素子３３及び第４のスイッチ素子３４を、互いに並列接続して構成される。第１のスイッチ素子３１、第２のスイッチ素子３２、第３のスイッチ素子３３及び第４のスイッチ素子３４の制御端子には、それぞれ制御部４０から極性反転制御信号が入力され、極性反転制御信号に基づいて第１のスイッチ素子３１、第２のスイッチ素子３２、第３のスイッチ素子３３及び第４のスイッチ素子３４のＯＮ／ＯＦＦが制御される。
極性反転回路３０は、第１のスイッチ素子３１及び第４のスイッチ素子３４と、第２のスイッチ素子３２及び第３のスイッチ素子３３を交互にＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことにより、電力制御回路２０から出力される直流電流Ｉｄの極性を交互に反転し、第１のスイッチ素子３１と第２のスイッチ素子３２との共通接続点及び第３のスイッチ素子３３と第４のスイッチ素子３４との共通接続点から、制御された時間だけ継続する直流であったり、制御された周波数をもつ交流であったりする駆動電流Ｉを生成出力する。
すなわち、第１のスイッチ素子３１及び第４のスイッチ素子３４がＯＮの時には第２のスイッチ素子３２及び第３のスイッチ素子３３をＯＦＦにし、第１のスイッチ素子３１及び第４のスイッチ素子３４がＯＦＦの時には第２のスイッチ素子３２及び第３のスイッチ素子３３をＯＮにするように制御する。したがって、第１のスイッチ素子３１及び第４のスイッチ素子３４がＯＮの時には、コンデンサー２４の一端から第１のスイッチ素子３１、放電灯９０、第４のスイッチ素子３４の順に流れる駆動電流Ｉが発生する。また、第２のスイッチ素子３２及び第３のスイッチ素子３３がＯＮの時には、コンデンサー２４の一端から第３のスイッチ素子３３、放電灯９０、第２のスイッチ素子３２の順に流れる駆動電流Ｉが発生する。
第１実施形態において、電力制御回路２０と極性反転回路３０とを合わせて放電灯駆動部２３０に対応する。すなわち、放電灯駆動部２３０は、放電灯９０を駆動する駆動電流Ｉを放電灯９０に供給する。
放電灯点灯装置１０は、制御部４０を含む。制御部４０は、放電灯駆動部２３０を制御する。図４に示される例では、制御部４０は、電力制御回路２０及び極性反転回路３０を制御することにより、駆動電流Ｉが同一極性で継続する保持時間、駆動電流Ｉの電流値、周波数等を制御する。制御部４０は、極性反転回路３０に対して駆動電流Ｉの極性反転タイミングにより、駆動電流Ｉが同一極性で継続する保持時間、駆動電流Ｉの周波数等を制御する極性反転制御を行う。また、制御部４０は、電力制御回路２０に対して、出力される直流電流Ｉｄの電流値を制御する電流制御を行う。
制御部４０の構成は、特に限定されるものではないが、第１実施形態においては、制御部４０は、システムコントローラー４１、電力制御回路コントローラー４２及び極性反転回路コントローラー４３含んで構成されている。なお、制御部４０は、その一部又は全てを半導体集積回路で構成してもよい。
システムコントローラー４１は、電力制御回路コントローラー４２及び極性反転回路コントローラー４３を制御することにより、電力制御回路２０及び極性反転回路３０を制御する。システムコントローラー４１は、後述する放電灯点灯装置１０内部に設けた動作検出部６０により検出した駆動電圧Ｖｌａ及び駆動電流Ｉに基づき、電力制御回路コントローラー４２及び極性反転回路コントローラー４３を制御してもよい。
第１実施形態においては、システムコントローラー４１は記憶部４４を含んで構成されている。なお、記憶部４４は、システムコントローラー４１とは独立に設けてもよい。
システムコントローラー４１は、記憶部４４に格納された情報に基づき、電力制御回路２０及び極性反転回路３０を制御してもよい。記憶部４４には、例えば駆動電流Ｉが同一極性で継続する保持時間、駆動電流Ｉの電流値、周波数、波形、変調パターン等の駆動パラメーターに関する情報が格納されていてもよい。
電力制御回路コントローラー４２は、システムコントローラー４１からの制御信号に基づき、電力制御回路２０へ電流制御信号を出力することにより、電力制御回路２０を制御する。
極性反転回路コントローラー４３は、システムコントローラー４１からの制御信号に基づき、極性反転回路３０へ極性反転制御信号を出力することにより、極性反転回路３０を制御する。
なお、制御部４０は、専用回路により実現して上述した制御や後述する処理の各種制御を行うようにすることもできるが、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）が記憶部４４等に記憶された制御プログラムを実行することによりコンピューターとして機能し、これらの処理の各種制御を行うようにすることもできる。図５は、制御部４０の他の構成例について説明するための図である。図５に示すように、制御部４０は、制御プログラムにより、電力制御回路２０を制御する電流制御手段４０−１、極性反転回路３０を制御する極性反転制御手段４０−２として機能するように構成してもよい。
また、図４に示される例では、制御部４０は、放電灯点灯装置１０の一部として構成されているが、制御部４０の機能の一部をＣＰＵ５８０が担うように構成されていてもよい。
放電灯点灯装置１０は、動作検出部６０を含んでもよい。動作検出部６０は、例えば放電灯９０の駆動電圧Ｖｌａを検出し、制御部４０に駆動電圧情報を出力する電圧検出部や、駆動電流Ｉを検出し、制御部４０に駆動電流情報を出力する電流検出部を含んでもよい。第１実施形態においては、動作検出部６０は、第１の抵抗６１、第２の抵抗６２及び第３の抵抗６３を含んで構成されている。
第１実施形態において、電圧検出部は、放電灯９０と並列に、互いに直列接続された第１の抵抗６１及び第２の抵抗６２で分圧した電圧により駆動電圧Ｖｌａを検出する。また、第１実施形態において、電流検出部は、放電灯９０に直列に接続された第３の抵抗６３に発生する電圧により駆動電流Ｉを検出する。
放電灯点灯装置１０は、イグナイター回路７０を含んでもよい。イグナイター回路７０は、放電灯９０の点灯開始時にのみ動作し、放電灯９０の点灯開始時に放電灯９０の電極間（第１電極９２と第２電極９３との間）を絶縁破壊して放電路を形成するために必要な高電圧（放電灯９０の通常点灯時よりも高い電圧）を放電灯９０の電極間（第１電極９２と第２電極９３との間）に供給する。第１実施形態においては、イグナイター回路７０は、放電灯９０と並列に接続されている。
１−４．駆動電流の極性と電極の温度との関係
図６（Ａ）ないし図６（Ｄ）は、放電灯９０に供給する駆動電流Ｉの極性と電極の温度との関係を示す説明図である。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、第１電極９２及び第２電極９３の動作状態を示している。図中には、第１電極９２及び第２電極９３の先端部分が示されている。第１電極９２及び第２電極９３の先端にはそれぞれ突起５５２ｐ、５６２ｐが設けられている。第１電極９２と第２電極９３の間で生じる放電は、主として突起５５２ｐと突起５６２ｐとの間で生じる。本実施例では、突起が無い場合と比べて、第１電極９２及び第２電極９３における放電位置（アーク位置）の移動を抑えることができる。ただし、このような突起を省略してもよい。
図６（Ａ）は、第１電極９２が陽極として動作し、第２電極９３が陰極として動作する第１極性状態Ｐ１を示している。第１極性状態Ｐ１では、放電によって、第２電極９３（陰極）から第１電極９２（陽極）へ電子が移動する。陰極（第２電極９３）からは、電子が放出される。陰極（第２電極９３）から放出された電子は、陽極（第１電極９２）の先端に衝突する。この衝突によって熱が生じ、そして、陽極（第１電極９２）の先端（突起５５２ｐ）の温度が上昇する。
図６（Ｂ）は、第１電極９２が陰極として動作し、第２電極９３が陽極として動作する第２極性状態Ｐ２を示している。第２極性状態Ｐ２では、第１極性状態Ｐ１とは逆に、第１電極９２から第２電極９３へ電子が移動する。その結果、第２電極９３の先端（突起５６２ｐ）の温度が上昇する。
このように、陽極の温度は、陰極と比べて高くなりやすい。ここで、一方の電極の温度が他方の電極と比べて高い状態が続くことは、種々の不具合を引き起こし得る。例えば、高温電極の先端が過剰に溶けた場合には、意図しない電極変形が生じ得る。その結果、アーク長が適正値からずれる場合がある。また、低温電極の先端の溶融が不十分な場合には、先端に生じた微少な凹凸が溶けずに残り得る。その結果、いわゆるアークジャンプが生じる（アーク位置が安定せずに移動する）場合がある。
このような不具合を抑制する技術として、各電極の極性を繰り返し交替させる交流駆動を利用可能である。図６（Ｃ）は、放電灯９０（図２）に供給される駆動電流Ｉの一例を示すタイミングチャートである。横軸は時間Ｔを示し、縦軸は駆動電流Ｉの電流値を示している。駆動電流Ｉは、放電灯９０を流れる電流を示す。正値は、第１極性状態Ｐ１を示し、負値は、第２極性状態Ｐ２を示す。図６（Ｃ）に示す例では、駆動電流Ｉとして矩形波交流電流が利用されている。そして、図６（Ｃ）に示す例では、第１極性状態Ｐ１と第２極性状態Ｐ２とが交互に繰り返されている。ここで、第１極性区間Ｔｐは、第１極性状態Ｐ１が続く時間を示し、第２極性区間Ｔｎは、第２極性状態Ｐ２が続く時間を示す。また、図６（Ｃ）に示す例では、第１極性区間Ｔｐの平均電流値はＩｍ１であり、第２極性区間Ｔｎの平均電流値は−Ｉｍ２である。なお、放電灯９０の駆動に適した駆動電流Ｉの周波数は、放電灯９０の特性に合わせて、実験的に決定可能である（例えば、３０Ｈｚ〜１ｋＨｚの範囲の値が採用される）。他の値Ｉｍ１、−Ｉｍ２、Ｔｐ、Ｔｎも、同様に実験的に決定可能である。
図６（Ｄ）は、第１電極９２の温度変化を示すタイミングチャートである。横軸は時間Ｔを示し、縦軸は温度Ｈを示している。第１極性状態Ｐ１では、第１電極９２の温度Ｈが上昇し、第２極性状態Ｐ２では、第１電極９２の温度Ｈが降下する。また、第１極性状態Ｐ１と第２極性状態Ｐ２状態が繰り返されるので、温度Ｈは、最小値Ｈｍｉｎと最大値Ｈｍａｘとの間で周期的に変化する。なお、図示は省略するが、第２電極９３の温度は、第１電極９２の温度Ｈとは逆位相で変化する。すなわち、第１極性状態Ｐ１では、第２電極９３の温度が降下し、第２極性状態Ｐ２では、第２電極９３の温度が上昇する。
第１極性状態Ｐ１では、第１電極９２（突起５５２ｐ）の先端が溶融するので、第１電極９２（突起５５２ｐ）の先端が滑らかになる。これにより、第１電極９２での放電位置の移動を抑制できる。また、第２電極９３（突起５６２ｐ）の先端の温度が降下するので、第２電極９３（突起５６２ｐ）の過剰な溶融が抑制される。これにより、意図しない電極変形を抑制できる。第２極性状態Ｐ２では、第１電極９２と第２電極９３の立場が逆である。したがって、２つの状態Ｐ１、Ｐ２を繰り返すことによって、第１電極９２及び第２電極９３のそれぞれにおける不具合を抑制できる。
ここで、電流Ｉの波形が対称である場合、すなわち、電流Ｉの波形が「｜Ｉｍ１｜＝｜−Ｉｍ２｜、Ｔｐ＝Ｔｎ」という条件を満たす場合には、第１電極９２と第２電極９３との間で、供給される電力の条件が同じである。したがって、第１電極９２及び第２電極９３の熱的条件（温度の上がりやすさや下がりやすさ）が同一であれば、第１電極９２と第２電極９３との間の温度差が小さくなると推定される。しかし、第１電極９２と第２電極９３との熱的条件が異なる場合には、より高温になりやすい条件におかれた電極先端部の突起が消失してしまう可能性がある。電極先端部の突起が消失してしまうと、アーク起点が不安定になったり、更なる電極の変形を引き起こしたりする原因となる。また、より高温になりやすい条件におかれた電極先端部からは過剰な電極材料が蒸発し、封体に付着する黒化・針状結晶形成がより進行しやすくなる。
また、電極が広い範囲にわたり加熱されすぎる（アークスポット（アーク放電に伴う電極表面上のホットスポット）が大きくなる）と過剰な溶融により電極の形状が崩れる。逆に、電極が冷えすぎる（アークスポットが小さくなる）と電極の先端が十分に溶融できず、先端を滑らかに戻せない、すなわち電極の先端が変形しやすくなる。したがって、電極に対して一様なエネルギー供給状態を継続すると、電極の先端（突起５５２ｐ及び突起５６２ｐ）が意図しない形状に変形しやすくなる。
１−５．駆動電流の制御例
次に、第１実施形態に係るプロジェクター５００における駆動電流Ｉの制御の具体例について説明する。
図７は、第１期間、第２期間及び切替タイミングについて説明するための図である。図７には、上から順に駆動信号５７２Ｒ，５７２Ｇ，５７２Ｂの内容、右シャッター４１２の開閉状態、左シャッター４１４の開閉状態、第１期間と第２期間、切替タイミングの時間的関係が示されている。図７の横軸は時間である。
図７に示される例では、駆動信号５７２Ｒ，５７２Ｇ，５７２Ｂは、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの間は右目用映像、時刻ｔ３から時刻ｔ５までの間は左目用映像、時刻ｔ５から時刻ｔ７までの間は右目用映像、時刻ｔ７から時刻ｔ９までの間は左目用映像に対応する駆動信号となっている。したがって、図７に示される例では、プロジェクター５００は、時刻ｔ１、時刻ｔ３、時刻ｔ５、時刻ｔ７、時刻ｔ９を切替タイミングとして、右目用映像と左目用映像とを切り替えて交互に出力する。
時間的に隣り合う切替タイミングに挟まれる期間は、第１期間で始まり、第２期間で終わる。図７に示される例では、例えば、切替タイミングとなる時刻ｔ１と時刻ｔ３とに挟まれる期間は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間の第１期間で始まり、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間の第２期間で終わる。切替タイミングとなる時刻ｔ３と時刻ｔ５とに挟まれる期間、切替タイミングとなる時刻ｔ５と時刻ｔ７とに挟まれる期間、切替タイミングとなる時刻ｔ７と時刻ｔ９とに挟まれる期間についても同様である。なお、図７に示される例では、第１期間の長さと第２期間の長さとを同一に表しているが、第１期間の長さと第２期間の長さは、必要に応じてそれぞれ適宜設定できる。また、第１期間と第２期間との間に、第３期間が存在していてもよい。第３期間においては、後述される第１期間及び第２期間における駆動電流Ｉの制御とは異なる制御を行ってもよい。
右シャッター４１２は、右目用映像に対応する駆動信号５７２Ｒ，５７２Ｇ，５７２Ｂが液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂに入力されている期間の少なくとも一部の期間で開いた状態となる。図７に示される例では、右シャッター４１２は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間では閉じた状態であり、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間は開いた状態である。また、図７に示される例では、左目用映像に対応する駆動信号５７２Ｒ，５７２Ｇ，５７２Ｂが液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂに入力されている期間において、右シャッター４１２は、時刻ｔ３から閉じ始め、時刻ｔ３と時刻ｔ４との間で閉じ終わり、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間は閉じた状態である。時刻ｔ５から時刻ｔ９までの間における右シャッター４１２の開閉状態の変化は、時刻ｔ１から時刻ｔ５までの間の開閉状態の変化と同様である。
左シャッター４１４は、左目用映像に対応する駆動信号５７２Ｒ，５７２Ｇ，５７２Ｂが液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂに入力されている期間の少なくとも一部の期間で開いた状態となる。図７に示される例では、左シャッター４１４は、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間では閉じた状態であり、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間は開いた状態である。また、図７に示される例では、右目用映像に対応する駆動信号５７２Ｒ，５７２Ｇ，５７２Ｂが液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂに入力されている期間において、左シャッター４１４は、時刻ｔ１から閉じ始め、時刻ｔ１と時刻ｔ２との間で閉じ終わり、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間は閉じた状態である。時刻ｔ５から時刻ｔ９までの間における左シャッター４１４の開閉状態の変化は、時刻ｔ１から時刻ｔ５までの間の開閉状態の変化と同様である。
図７に示される例では、右目用映像に対応する駆動信号５７２Ｒ，５７２Ｇ，５７２Ｂが液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂに入力されている期間においては、右シャッター４１２が閉じている期間が第１期間、右シャッター４１２が開いている期間が第２期間に対応している。また、図７に示される例では、左目用映像に対応する駆動信号５７２Ｒ，５７２Ｇ，５７２Ｂが液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂに入力されている期間においては、左シャッター４１４が閉じている期間が第１期間、左シャッター４１４が開いている期間が第２期間に対応している。また、図７に示される例では、第１期間においては、右シャッター４１２及び左シャッター４１４のいずれのシャッターも閉じている期間が存在している。
図８は、第１実施形態における駆動電流Ｉの波形例を示すタイミングチャートである。横軸は時間、縦軸は駆動電流Ｉの電流値を表す。また、図８においては、第２電極９３が陽極となる場合の駆動電流Ｉを正値、第１電極９２が陽極となる場合の駆動電流Ｉを負値として表す。また、以下の説明においては、第２電極９３が陽極となる場合の駆動電流Ｉの極性を正極性、第１電極９２が陽極となる場合の駆動電流Ｉの極性を負極性と表現する。
第１実施形態に係るプロジェクター５００において、制御部４０は、駆動電流Ｉの絶対値が、第１期間では第２期間に比べて相対的に小さくなり、第２期間では第１期間に比べて相対的に大きくなるように放電灯駆動部２３０を制御する。
図８に示される例では、駆動電流Ｉの電流値の絶対値は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間の第１期間ではＩ１、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間の第２期間ではＩ２、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間の第１期間ではＩ１、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間の第２期間ではＩ２、時刻ｔ５以降の第１期間ではＩ１となっている。また、図８に示される例では、Ｉ１＜Ｉ２である。したがって、駆動電流Ｉの絶対値が、第１期間では相対的に小さくなり、第２期間では相対的に大きくなっている。
なお、図８に示される例では、第１期間における駆動電流Ｉの絶対値及び第２期間における駆動電流Ｉの絶対値は、それぞれの期間内で一定であるが、これに限られない。例えば、第１期間における駆動電流Ｉの絶対値及び第２期間における駆動電流Ｉの絶対値が、それぞれの期間内で変化する場合には、制御部４０は、それぞれの期間内における駆動電流Ｉの絶対値の平均値が、第１期間では相対的に小さくなり、第２期間では相対的に大きくなるように放電灯駆動部２３０を制御してもよい。また例えば、第１期間における駆動電流Ｉの絶対値及び第２期間における駆動電流Ｉの絶対値が、それぞれの期間内で変化する場合には、制御部４０は、第１期間で駆動電流Ｉの絶対値の最小値をとり、第２期間で駆動電流Ｉの絶対値の最大値をとるように放電灯駆動部２３０を制御してもよい。
また、第１実施形態に係るプロジェクター５００において、制御部４０は、第２期間では、駆動電流Ｉとして交流電流を放電灯９０に供給させるように放電灯駆動部２３０を制御する第２期間交流制御処理を行う。
図８に示される例では、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間の第２期間及び時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間の第２期間においては、制御部４０は、駆動電流Ｉとして交流電流を放電灯９０に供給させるように放電灯駆動部２３０を制御する第２期間交流制御処理を行っている。図８に示される例では、第２期間交流制御処理において、放電灯駆動部２３０が第２期間内において駆動電流Ｉの電流値の絶対値を一定にしたまま極性を反転させることにより１周期に相当する交流電流を生成して、駆動電流Ｉとして放電灯９０に供給するように、制御部４０が放電灯駆動部２３０を制御している。第２期間交流制御処理における駆動電流Ｉの周波数は、放電灯９０の特性に応じて実験的に決定することができる。例えば、駆動電流Ｉの周波数を３０Ｈｚ〜１ｋＨｚの範囲で選択してもよい。
第１実施形態に係るプロジェクター５００によれば、制御部４０は、駆動電流Ｉの絶対値が、第１期間で最小となり、第２期間で最大となるように放電灯駆動部２３０を制御するため、第１期間及び第２期間を通じた平均駆動電力を一定にしたまま駆動すると、第１期間では平均駆動電力で駆動している場合よりも暗く、第２期間では平均駆動電力で駆動している場合よりも明るく映像を投影できる。第１期間では、右シャッター４１２及び左シャッター４１４の両方とも閉じている期間があるため、投影される映像が暗くても映像品質に影響を与えにくい。一方、第２期間では、右シャッター４１２及び左シャッター４１４のいずれか一方が開いた状態であり、ユーザーに対して投影される映像を平均駆動電力で駆動している場合よりも明るく見せることができる。したがって、立体映像を明るく見えるように投影できるプロジェクターを実現できる。また、第１期間で映像を暗く投影することにより、クロストークの発生を抑制できる。また、映像を明るく見せるために平均駆動電力を上げる必要性が抑えられるため、プロジェクターの消費電力を抑制できる。これにより、平均駆動電力を上げることに伴う周辺部品の劣化を抑制することができる。
また、第１実施形態に係るプロジェクター５００によれば、制御部４０は、第２期間では、駆動電流Ｉとして交流電流を放電灯９０に供給させるように放電灯駆動部２３０を制御する第２期間交流制御処理を行うため、放電灯の電極の消耗を抑制できる。
また、第１実施形態に係るプロジェクター５００において、制御部４０は、第１期間では、駆動電流Ｉとして直流電流を放電灯９０に供給させるように放電灯駆動部２３０を制御する第１期間直流制御処理を行い、第１期間直流制御処理では、時間的に１つの第２期間を挟む２つの第１期間では、駆動電流Ｉとして互いに逆極性となる直流電流を放電灯９０に供給させるように放電灯駆動部２３０を制御してもよい。
図８に示される例では、駆動電流Ｉは、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間の第１期間では正極性の直流電流、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間の第１期間では負極性の直流電流、時刻ｔ５以降の第１期間では正極性の直流電流となっている。すなわち、時間的に１つの第２期間（例えば、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間の第２期間）を挟む２つの第１期間（例えば、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間の第１期間と、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間の第１期間）では、駆動電流Ｉとして互いに逆極性となる直流電流が直流電流を放電灯９０に供給させるように、制御部４０が放電灯駆動部２３０を制御している。
このような制御により、放電灯９０の第１電極９２と第２電極９３との熱負荷バランスを保つことができる。したがって、放電灯の電極が偏って消耗することを抑制できる。
また、図２を用いて説明したように、プロジェクター５００が、放電灯９０の第１電極９２側に配置され、放電灯９０により発生した光束を反射して被照明領域に射出する主反射鏡１１２と、放電灯９０の主反射鏡１１２と対向して第２電極９３側に配置され、放電灯９０により発生した光束を主反射鏡１１２に向かって反射する副反射鏡５０と、を含む場合には、制御部４０は、第２期間交流制御処理では、駆動電流Ｉとして、第２電極９３が陽極となる位相で始まる交流電流を放電灯９０に供給させるように放電灯駆動部２３０を制御してもよい。
図８に示される例では、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間の第２期間においても、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間の第２期間においても、駆動電流Ｉとして、正極性から始まる交流電流（すなわち、第２電極９３が陽極となる位相で始まる交流電流）を放電灯９０に供給させるように、制御部４０が放電灯駆動部２３０を制御している。
放電灯９０の第１電極９２側に配置され、放電灯９０により発生した光束を反射して被照明領域に射出する主反射鏡１１２と、放電灯９０の主反射鏡１１２と対向して第２電極９３側に配置され、放電灯９０により発生した光束を主反射鏡１１２に向かって反射する副反射鏡５０と、を含む場合には、副反射鏡５０により反射された光（戻り光）等の影響により、第２電極９３が第１電極９２に比べて温度が上がりやすい熱的条件となっている。したがって、第２電極９３は第１電極９２に比べて変形しやすい。
一般的に、電極温度が低温の状態から、電流値を大きくして電極温度を上げた後に極性を反転させる駆動電流Ｉを供給する方が、電極の形状が安定する。例えば、同一極性となる期間の後半の電流値を小さくしてから極性を反転させる駆動電流Ｉを放電灯９０に供給するよりも、同一極性となる期間の後半の電流値を大きくしてから極性を反転させる駆動電流Ｉを放電灯９０に供給する方が、電極の形状が安定する。したがって、図８に示される例では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間の第１期間と、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間の第２期間の前半とを合わせて、第１電極９２よりも変形しやすい第２電極９３側において、同一極性となる期間の後半の電流値を大きくしてから極性を反転させる駆動電流Ｉを供給している。これにより、第１電極９２よりも変形しやすい第２電極９３の変形を抑制し、放電灯９０の電極間距離を安定させることができる。
１−６．変形例１
図９は、第１実施形態の変形例１における駆動電流Ｉの波形例を示すタイミングチャートである。横軸は時間、縦軸は駆動電流Ｉの電流値を表す。また、図９においては、第２電極９３が陽極となる場合の駆動電流Ｉを正値、第１電極９２が陽極となる場合の駆動電流Ｉを負値として表す。
図９に示される例では、第２期間交流制御処理において、放電灯駆動部２３０が第２期間内において駆動電流Ｉの電流値の絶対値を一定にしたまま極性を反転させることにより２周期に相当する交流電流を生成して、駆動電流Ｉとして放電灯９０に供給するように、制御部４０が放電灯駆動部２３０を制御している。なお、第２期間中における第１電極９２と第２電極９３との熱負荷バランスを保つためには、１周期の整数倍に相当する交流電流を駆動電流Ｉとして放電灯９０に供給するように、制御部４０が放電灯駆動部２３０を制御することが好ましい。
このように、第２期間交流制御処理における駆動電流Ｉの周波数及び波長は、必要に応じて適宜設定することができる。
１−７．変形例２
図１０は、第１実施形態の変形例２における駆動電流Ｉの波形例を示すタイミングチャートである。横軸は時間、縦軸は駆動電流Ｉの電流値を表す。また、図１０においては、第２電極９３が陽極となる場合の駆動電流Ｉを正値、第１電極９２が陽極となる場合の駆動電流Ｉを負値として表す。
制御部４０は、時間的に１つの第１期間を挟む２つの第２期間では、駆動電流Ｉとして互いに逆相となる交流電流を放電灯９０に供給させるように放電灯駆動部２３０を制御する第２期間交流制御処理を行ってもよい。
図１０に示される例では、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間の第２期間においては、駆動電流Ｉとして、正極性から始まる交流電流（すなわち、第２電極９３が陽極となる位相で始まる交流電流）を放電灯９０に供給させるように、制御部４０が放電灯駆動部２３０を制御している。一方、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間の第２期間においては、駆動電流Ｉとして、負極性から始まる交流電流（すなわち、第１電極９２が陽極となる位相で始まる交流電流）を放電灯９０に供給させるように、制御部４０が放電灯駆動部２３０を制御している。
このような制御により、放電灯９０の第１電極９２と第２電極９３との熱負荷バランスを保つことができる。したがって、放電灯の電極が偏って消耗することを抑制できる。副反射鏡５０による熱的な影響が小さい場合や、放電灯９０として第１電極９２と第２電極９３との熱的条件が対称的になるように設計された放電灯を用いる場合には、特に有効である。
２．第２実施形態に係るプロジェクター
次に、第２実施形態に係るプロジェクター５００について説明する。第２実施形態に係るプロジェクター５００の光学系や回路等の構成は、第１実施形態に係るプロジェクター５００と同様である。したがって、以下では、第２実施形態に係るプロジェクター５００における駆動電流Ｉの制御の具体例について説明する。なお、駆動信号５７２Ｒ，５７２Ｇ，５７２Ｂの内容、右シャッター４１２の開閉状態、左シャッター４１４の開閉状態、第１期間と第２期間、切替タイミングの時間的関係については、図７を用いて既に説明した通りである。
２−１．駆動電流の制御例
図１１は、第２実施形態における駆動電流Ｉの波形例を示すタイミングチャートである。横軸は時間、縦軸は駆動電流Ｉの電流値を表す。また、図１１においては、第２電極９３が陽極となる場合の駆動電流Ｉを正値、第１電極９２が陽極となる場合の駆動電流Ｉを負値として表す。
第２実施形態に係るプロジェクター５００において、制御部４０は、駆動電流Ｉの絶対値が、第１期間では第２期間に比べて相対的に小さくなり、第２期間では第１期間に比べて相対的に大きくなるように放電灯駆動部２３０を制御し、かつ、第２期間では、駆動電流Ｉとして交流電流を放電灯９０に供給させるように放電灯駆動部２３０を制御する第２期間交流制御処理を行う。駆動電流Ｉの絶対値についての詳細及び各種変形、第２期間交流制御処理についての詳細及び各種変形、並びに、これらによる効果については、第１実施形態に係るプロジェクター５００と同様である。
第２実施形態に係るプロジェクター５００において、制御部４０は、第１期間では、駆動電流Ｉとして交流電流を放電灯９０に供給させるように放電灯駆動部２３０を制御する第１期間交流制御処理を行ってもよい。第１期間交流制御処理における駆動電流Ｉの周波数は、放電灯９０の特性に応じて実験的に決定することができる。例えば、駆動電流Ｉの周波数を３０Ｈｚ〜１ｋＨｚの範囲で選択してもよい。
図１１に示される例では、駆動電流Ｉは、第１期間においても第２期間においても交流電流となっている。また、図１１に示される例では、駆動電流Ｉの電流値の絶対値は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間の第１期間ではＩ１、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間の第２期間ではＩ２、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間の第１期間ではＩ１、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間の第２期間ではＩ２、時刻ｔ５以降の第１期間ではＩ１となっている。また、図１１に示される例では、Ｉ１＜Ｉ２である。したがって、駆動電流Ｉの絶対値が、第１期間では相対的に小さくなり、第２期間では相対的に大きくなっている。
一般的に、電極温度が低い場合には、フリッカーが発生しやすい。フリッカーの発生を抑制するためには、放電灯９０を直流電流で駆動するよりも交流電流で駆動する方が好ましい。したがって、第１期間においても第２期間においても、駆動電流Ｉとして交流電流を放電灯９０に供給させることにより、放電灯の電極の温度が低くなる第１期間におけるフリッカーの発生を抑制できる。また、フリッカーの発生が抑制されるということは、放電起点の位置が安定することでもある。したがって、電極の温度が相対的に低くなった場合の突起の変形を抑制することができる。
また、第２実施形態に係るプロジェクター５００において、制御部４０は、第１期間交流制御処理では、駆動電流Ｉとして、第２期間交流制御処理よりも高い周波数の交流電流を放電灯９０に供給させるように放電灯駆動部２３０を制御してもよい。
図１１に示される例では、第１期間における駆動電流Ｉはいずれも、第２期間における駆動電流Ｉよりも高い周波数の交流電流となっている。
一般的に、電極温度が低い場合には、高周波の交流電流で駆動する方が、電極の放電起点が安定する。したがって、第１期間交流制御処理において、駆動電流Ｉとして、第２期間交流制御処理よりも高い周波数の交流電流を放電灯９０に供給させることにより、放電灯の電極の温度が低くなる第１期間におけるフリッカーの発生をさらに抑制できる。また、フリッカーの発生が抑制されるということは、放電起点の位置が安定することでもある。したがって、電極の温度が相対的に低くなった場合の突起の変形を抑制することができる。
また、図２を用いて説明したように、プロジェクター５００が、放電灯９０の第１電極９２側に配置され、放電灯９０により発生した光束を反射して被照明領域に射出する主反射鏡１１２と、放電灯９０の主反射鏡１１２と対向して第２電極９３側に配置され、放電灯９０により発生した光束を主反射鏡１１２に向かって反射する副反射鏡５０と、を含む場合には、制御部４０は、第１期間交流制御処理及び第２期間交流制御処理の少なくとも一方では、駆動電流Ｉとして、第２電極９３が陽極となる位相で始まる交流電流を放電灯９０に供給させるように放電灯駆動部２３０を制御してもよい。
図１１に示される例では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間の第１期間においても、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間の第１期間においても、時刻ｔ５以降の第１期間においても、駆動電流Ｉとして、正極性から始まる交流電流（すなわち、第２電極９３が陽極となる位相で始まる交流電流）を放電灯９０に供給させるように、制御部４０が放電灯駆動部２３０を制御している。
また、図１１に示される例では、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間の第２期間においても、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間の第２期間においても、駆動電流Ｉとして、正極性から始まる交流電流（すなわち、第２電極９３が陽極となる位相で始まる交流電流）を放電灯９０に供給させるように、制御部４０が放電灯駆動部２３０を制御している。
放電灯９０の第１電極９２側に配置され、放電灯９０により発生した光束を反射して被照明領域に射出する主反射鏡１１２と、放電灯９０の主反射鏡１１２と対向して第２電極９３側に配置され、放電灯９０により発生した光束を主反射鏡１１２に向かって反射する副反射鏡５０と、を含む場合には、副反射鏡５０により反射された光（戻り光）等の影響により、第２電極９３が第１電極９２に比べて温度が上がりやすい熱的条件となっている。したがって、第２電極９３は第１電極９２に比べて変形しやすい。
一般的に、電極温度が低温の状態から、電流値を大きくして電極温度を上げた後に極性を反転させる駆動電流Ｉを供給する方が、電極の形状が安定する。したがって、図１１に示される例では、電極温度が低くなる時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間の第１期間の後に、第２電極９３が陽極となる正極性から始まる交流電流を駆動電流Ｉとして放電灯９０に供給している。第１電極９２よりも変形しやすい第２電極９３側において、電極温度が低温の状態から、電流値を大きくして電極温度を上げた後に極性を反転させる駆動電流Ｉを供給している。これにより、第１電極９２よりも変形しやすい第２電極９３の変形を抑制し、放電灯９０の電極間距離を安定させることができる。
２−２．変形例
図１２は、第２実施形態の変形例における駆動電流Ｉの波形例を示すタイミングチャートである。横軸は時間、縦軸は駆動電流Ｉの電流値を表す。また、図１２においては、第２電極９３が陽極となる場合の駆動電流Ｉを正値、第１電極９２が陽極となる場合の駆動電流Ｉを負値として表す。
制御部４０は、時間的に１つの第１期間を挟む２つの第２期間では、駆動電流Ｉとして互いに逆相となる交流電流を放電灯９０に供給させるように放電灯駆動部２３０を制御する第２期間交流制御処理を行ってもよい。
図１２に示される例では、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間の第２期間においては、駆動電流Ｉとして、負極性から始まる交流電流（すなわち、第１電極９２が陽極となる位相で始まる交流電流）を放電灯９０に供給させるように、制御部４０が放電灯駆動部２３０を制御している。一方、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間の第２期間においては、駆動電流Ｉとして、正極性から始まる交流電流（すなわち、第２電極９３が陽極となる位相で始まる交流電流）を放電灯９０に供給させるように、制御部４０が放電灯駆動部２３０を制御している。
このような制御により、放電灯９０の第１電極９２と第２電極９３との熱負荷バランスを保つことができる。したがって、放電灯の電極が偏って消耗することを抑制できる。副反射鏡５０による熱的な影響が小さい場合や、放電灯９０として第１電極９２と第２電極９３との熱的条件が対称的になるように設計された放電灯を用いる場合には、特に有効である。
また、制御部４０は、時間的に１つの第２期間を挟む２つの第１期間では、駆動電流Ｉとして互いに逆相となる交流電流を放電灯９０に供給させるように放電灯駆動部２３０を制御する第１期間交流制御処理を行ってもよい。
図１２に示される例では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間の第１期間と時刻ｔ５以降の第１期間においては、駆動電流Ｉとして、正極性から始まる交流電流（すなわち、第２電極９３が陽極となる位相で始まる交流電流）を放電灯９０に供給させるように、制御部４０が放電灯駆動部２３０を制御している。一方、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間の第１期間においては、駆動電流Ｉとして、負極性から始まる交流電流（すなわち、第１電極９２が陽極となる位相で始まる交流電流）を放電灯９０に供給させるように、制御部４０が放電灯駆動部２３０を制御している。
このような制御により、放電灯９０の第１電極９２と第２電極９３との熱負荷バランスを保つことができる。したがって、放電灯の電極が偏って消耗することを抑制できる。副反射鏡５０による熱的な影響が小さい場合や、放電灯９０として第１電極９２と第２電極９３との熱的条件が対称的になるように設計された放電灯を用いる場合には、特に有効である。
さらに、時間的に隣り合う切替タイミングに挟まれる第１期間と第２期間とでは、駆動電流Ｉとして互いに逆位相から始まる交流電流を放電灯９０に供給させるように放電灯駆動部２３０を制御してもよい。
図１２に示される例では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間の第１期間では、駆動電流Ｉとして、正極性から始まる交流電流を放電灯９０に供給させるように、制御部４０が放電灯駆動部２３０を制御している。一方、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間の第２期間では、駆動電流Ｉとして、負極性から始まる交流電流を放電灯９０に供給させるように、制御部４０が放電灯駆動部２３０を制御している。
また、図１２に示される例では、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間の第１期間では、駆動電流Ｉとして、負極性から始まる交流電流を放電灯９０に供給させるように、制御部４０が放電灯駆動部２３０を制御している。一方、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間の第２期間では、駆動電流Ｉとして、正極性から始まる交流電流を放電灯９０に供給させるように、制御部４０が放電灯駆動部２３０を制御している。
一般的に、電極温度が低温の状態から、電流値を大きくして電極温度を上げた後に極性を反転させる駆動電流Ｉを供給する方が、電極の形状が安定する。例えば、同一極性となる期間の後半の電流値を小さくしてから極性を反転させる駆動電流Ｉを放電灯９０に供給するよりも、同一極性となる期間の後半の電流値を大きくしてから極性を反転させる駆動電流Ｉを放電灯９０に供給する方が、電極の形状が安定する。
したがって、図１２に示される例では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間の第１期間の後半と、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間の第２期間とを合わせて、第１電極９２側において、同一極性となる期間の後半の電流値を大きくしてから極性を反転させる駆動電流Ｉを供給している。また、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間の第１期間の後半と、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間の第２期間とを合わせて、第２電極９３側において、同一極性となる期間の後半の電流値を大きくしてから極性を反転させる駆動電流Ｉを供給している。これにより、第１電極９２及び第２電極９３の変形を抑制し、放電灯９０の電極間距離を安定させることができる。
上記各実施形態においては、３つの液晶パネルを用いたプロジェクター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つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクターにも適用可能である。
上記各実施形態においては、透過型のプロジェクター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、反射型のプロジェクターにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶パネル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、反射型の液晶パネルやマイクロミラー型光変調装置など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。マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス；Texas Instruments社の商標）を用いることができる。反射型のプロジェクターにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクターと同様の効果を得ることができる。
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ー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ーに適用する場合にも可能である。
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
１０ 放電灯点灯装置、２０ 電力制御回路、２１ スイッチ素子、２２ ダイオード、２３ コイル、２４ コンデンサー、３０ 極性反転回路、３１ 第１のスイッチ素子、３２ 第２のスイッチ素子、３３ 第３のスイッチ素子、３４ 第４のスイッチ素子、４０ 制御部、４１ システムコントローラー、４２ 電力制御回路コントローラー、４３ 極性反転回路コントローラー、４４ 記憶部、５０ 副反射鏡、６０ 動作検出部、６１ 第１の抵抗、６２ 第２の抵抗、６３ 第３の抵抗、７０ イグナイター回路、８０ 直流電源装置、９０ 放電灯、９０ｅ１ 第１端部、９０ｅ２ 第２端部、９１ 放電空間、９２ 第１電極、９３ 第２電極、１１２ 主反射鏡、１１４ 固定部材、２００ 光源装置、２１０ 光源ユニット、２３０ 放電灯駆動部、３０５ 平行化レンズ、３１０ 照明光学系、３２０ 色分離光学系、３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂ 液晶ライトバルブ、３４０ クロスダイクロイックプリズム、３５０ 投写光学系、４００ プロジェクターシステム、４１０ アクティブシャッターメガネ、４１２ 右シャッター、４１４ 左シャッター、５００ プロジェクター、５０２ 画像信号、５１０ 画像信号変換部、５１２Ｒ，５１２Ｇ，５１２Ｂ 画像信号、５１４ 同期信号、５２２ 固定部材、５３４ 導電性部材、５３６ 第１端子、５４４ 導電性部材、５４６ 第２端子、５５２ｐ 突起、５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂ 液晶パネル、５６２ｐ 突起、５７０ 画像処理装置、５７２Ｒ，５７２Ｇ，５７２Ｂ 駆動信号、５８２ 通信信号、５８４ 通信信号、６００ 交流電源、７００ スクリーン

Claims (7)

  1. 所与の切替タイミングで、右目用映像と左目用映像とを切り替えて交互に出力するプロジェクターであって、
    放電灯と、
    前記放電灯を駆動する駆動電流を前記放電灯に供給する放電灯駆動部と、
    前記放電灯駆動部を制御する制御部と、
    を含み、
    時間的に隣り合う前記切替タイミングに挟まれる期間は、第１期間で始まり、第２期間で終わり、
    前記制御部は、
    前記駆動電流の絶対値が、前記第１期間では相対的に小さくなり、前記第２期間では相対的に大きくなるように前記放電灯駆動部を制御し、かつ、
    前記第２期間では、
    前記駆動電流として交流電流を前記放電灯に供給させるように前記放電灯駆動部を制御する第２期間交流制御処理を行う、プロジェクター。
  2. 請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
    前記制御部は、
    前記第１期間では、前記駆動電流として直流電流を前記放電灯に供給させるように前記放電灯駆動部を制御する第１期間直流制御処理を行い、
    前記第１期間直流制御処理では、時間的に１つの前記第２期間を挟む２つの前記第１期間では、前記駆動電流として互いに逆極性となる直流電流を前記放電灯に供給させるように前記放電灯駆動部を制御する、プロジェクター。
  3. 請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
    前記制御部は、前記第１期間では、前記駆動電流として交流電流を前記放電灯に供給させるように前記放電灯駆動部を制御する第１期間交流制御処理を行う、プロジェクター。
  4. 請求項３に記載のプロジェクターにおいて、
    前記制御部は、前記第１期間交流制御処理では、前記第２期間交流制御処理よりも高い周波数の交流電流を前記放電灯に供給させるように前記放電灯駆動部を制御する、プロジェクター。
  5. 請求項３及び４のいずれか１項に記載のプロジェクターにおいて、
    前記制御部は、
    時間的に１つの前記第２期間を挟む２つの前記第１期間では、前記駆動電流として互いに逆相となる交流電流を前記放電灯に供給させるように前記放電灯駆動部を制御する前記第１期間交流制御処理を行う、プロジェクター。
  6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載のプロジェクターにおいて、
    前記制御部は、
    時間的に１つの前記第１期間を挟む２つの前記第２期間では、前記駆動電流として互いに逆相となる交流電流を前記放電灯に供給させるように前記放電灯駆動部を制御する前記第２期間交流制御処理を行う、プロジェクター。
  7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載のプロジェクターにおいて、
    前記放電灯の第１電極側に配置され、前記放電灯により発生した光束を反射して被照明領域に射出する主反射鏡と、
    前記放電灯の前記主反射鏡と対向して第２電極側に配置され、前記放電灯により発生した光束を前記主反射鏡に向かって反射する副反射鏡と、
    を含み、
    前記制御部は、前記第１期間交流制御処理及び前記第２期間交流制御処理の少なくとも一方では、前記駆動電流として、前記第２電極が陽極となる位相で始まる交流電流を前記放電灯に供給させるように前記放電灯駆動部を制御する、プロジェクター。
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