JP5849587B2 - プロジェクター及びプロジェクターシステム - Google Patents

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、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って、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射する場合は、従来の平面映像（２次元映像）を投射する場合に比べて、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射する場合には、従来の平面映像を投射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。

また、映像を明るく見せるために、アクティブシャッターが両方とも閉じている期間に放電灯の輝度を下げ、アクティブシャッターのいずれかが開いている期間に放電灯の輝度を上げる制御を行うと、放電灯の輝度を下げている期間に放電灯の電極の温度が下がり、電極先端の溶融性が不十分となるため、電極が変形する可能性がある。電極が変形すると、フリッカーの発生などを引き起こす可能性がある。フリッカーが発生すると、プロジェクターの使用中に投射される映像の明るさが変動することになる。

特に、放電灯の劣化状態の進行に伴って放電灯の駆動電流が小さくなった場合には、放電灯の明るさが低下するとともに、電極先端の溶融性が不十分となり電極が変形しやすい。したがって、電極の変形を抑制しつつ、立体映像を明るく見えるように投射するためには格別の配慮が必要となる。

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、放電灯の電極の変形を抑制しつつ、映像を明るく見えるように投射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、第１映像と第２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、第１電極及び第２電極を含む放電灯と、前記放電灯を駆動する電流を前記放電灯に供給する放電灯駆動部と、前記放電灯の劣化状態を検出する状態検出部と、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、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制御と、前記第１電極が陽極となる第１極性が継続する時間の最大値が、前記第１制御における前記第１極性が継続する時間の最大値よりも長い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制御と、前記第２電極が陽極となる第２極性が継続する時間の最大値が、前記第１制御における前記第２極性が継続する時間の最大値よりも長い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３制御と、のいずれかを行い、前記劣化状態の進行に伴って、前記第２制御において前記第１極性が継続する時間の最大値、及び、第３制御において前記第２極性が継続する時間の最大値の少なくともいずれか一方を小さくする。

状態検出部は、劣化状態の程度を表す値として、例えば、放電灯の駆動電圧、放電灯の駆動電圧の時間変化、放電灯の光量、放電灯の光量の時間変化、放電灯の累積点灯時間等を検出してもよい。

劣化状態が進行すると電極の溶融性が低下し、電極が変形する可能性がある。本発明によれば、放電灯の劣化状態の進行に伴って、第２制御において第１極性が継続する時間の最大値、及び、第３制御において第２極性が継続する時間の最大値の少なくともいずれか一方を小さくすることによって、放電灯の一方の電極が陰極となる状態が継続する時間を短くすることができる。よって、電極の温度が低い状態で金属イオンなどの正電荷の粒子が電極に衝突することを抑制できる。したがって、電極の変形を抑制できる。

また、本発明によれば、制御部は、放電灯に供給される電流の絶対値が、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、映像を明るく見えるように投射できるプロジェクターを実現できる。

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、第１映像と第２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、第１電極及び第２電極を含む放電灯と、前記放電灯を駆動する電流を前記放電灯に供給する放電灯駆動部と、前記放電灯の劣化状態を検出する状態検出部と、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、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制御と、前記第１電極が陽極となる第１極性が継続する時間の最大値が、前記第１制御における前記第１極性が継続する時間の最大値よりも長い期間を含む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制御と、前記第２電極が陽極となる第２極性が継続する時間の最大値が、前記第１制御における前記第２極性が継続する時間よりも長い期間の最大値を含む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３制御と、のいずれかを行い、前記劣化状態の進行に伴って、前記第１制御、前記第２制御及び前記第３制御を行う時間の合計値に対する前記第２制御及び前記第３制御を行う時間の合計値の比を小さくする。

劣化状態が進行すると電極の溶融性が低下し、電極が変形する可能性がある。本発明によれば、放電灯の劣化状態の進行に伴って、第１制御、第２制御及び第３制御を行う時間の合計値に対する第２制御及び第３制御を行う時間の合計値の比を小さくすることによって、放電灯の点灯時間に対する放電灯の一方の電極が陰極となる状態が長く継続する時間の比率を小さくすることができる。よって、電極の温度が低い状態で金属イオンなどの正電荷の粒子が電極に衝突することを抑制できる。したがって、電極の変形を抑制できる。

また、本発明によれば、制御部は、放電灯に供給される電流の絶対値が、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、映像を明るく見えるように投射できるプロジェクターを実現できる。

上述のプロジェクターにおいて、前記制御部は、前記劣化状態の進行に伴って、前記第１制御における周波数を高くしてもよい。

これによって、放電灯の劣化状態が進行した場合に放電起点を安定させることができる。

上述のプロジェクターにおいて、前記制御部は、前記第１制御として、第１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第１交流制御を行う場合と、前記第１周波数とは異なる第２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第２交流制御を行う場合と、を含んでいてもよい。

第１制御において異なる周波数の電流を放電灯に供給することによって、放電起点となる電極上の突起の変形を抑制し、放電起点を安定させることができる。

上述のプロジェクターにおいて、前記制御部は、前記劣化状態の進行に伴って、前記第１制御を行う時間の合計値に対する前記第１制御において周波数が最高値となる時間の合計値の比を大きくしてもよい。

これによって、相対的に高い周波数の電流が放電灯に供給される比率が高まるので、放電灯の劣化状態が進行した場合にも放電起点が定まりやすくなる。

上述のプロジェクターにおいて、前記制御部は、前記劣化状態の進行に伴って、前記第１制御を行う時間の合計値に対する前記第１制御において周波数が最低値となる時間の合計値の比を小さくしてもよい。

これによって、相対的に高い周波数の電流が放電灯に供給される比率が高まるので、放電灯の劣化状態が進行した場合にも放電起点が定まりやすくなる。

上述のプロジェクターにおいて、前記第２期間の長さは、前記第１期間の長さよりも長くてもよい。

第２期間の長さが長くなるほど、第２期間において電極の温度が低い状態が継続することによる放電灯への影響が大きい。したがって、第２期間の長さが第１期間の長さよりも長い場合には、電極の変形を抑制する効果がより大きい。

本実施形態に係るプロジェクター５００を示す斜視図。 本実施形態に係るプロジェクター５００の光学系を説明するための図。 光源装置２００の構成を示す説明図。 本実施形態に係るプロジェクター５００の回路構成を示す回路図。 放電灯点灯装置１の回路構成を示す回路図。 図６（Ａ）ないし図６（Ｄ）は、放電灯９０に供給する電流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２期間において第１制御を行う場合の電流Ｉの波形例を示すタイミングチャート。 第２期間において第２制御を行う場合の電流Ｉの波形例を示すタイミングチャート。 第２期間において第３制御を行う場合の電流Ｉの波形例を示すタイミングチャート。 本実施形態に係るプロジェクター５００の制御例を示すフローチャート。 第１具体例における駆動条件を示すテーブル。 第２具体例における駆動条件を示すテーブル。 第３具体例における駆動条件を示すテーブル。 第４具体例における駆動条件を示すテーブル。

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．本実施形態に係るプロジェクター
図１は、本実施形態に係るプロジェクター５００を示す斜視図である。図１に示される例では、プロジェクター５００は、スクリーン７００に映像７１０を投射している。

１−１．本実施形態に係るプロジェクターの光学系
図２は、本実施形態に係るプロジェクター５００の光学系を説明するための図である。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、放電灯点灯装置１と、光源ユニット２１０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（詳細は後述される）と放電灯９０とを有している。放電灯点灯装置１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、スクリーン７００に投写する。これによって、スクリーン７００上には映像７１０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３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１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と副反射鏡５０と放電灯９０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９３が形成されている。放電空間９３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９３内には、第１電極９１及び第２電極９２が、放電灯９０から突き出している。第１電極９１は、放電空間９３の第１端部９０ｅ１側に配置され、第２電極９２は、放電空間９３の第２端部９０ｅ２側に配置されている。第１電極９１及び第２電極９２の形状は、光軸ＡＸに沿って延びる棒形状である。放電空間９３内では、第１電極９１の電極先端部（「放電端」とも呼ぶ）と第２電極９２の電極先端部とが、所定距離だけ離れて互いに向かい合っている。なお、第１電極９１及び第２電極９２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９５１が設けられている。第１端子９５１と第１電極９１とは、放電灯９０の内部を通る導電性部材９４１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９５２が設けられている。第２端子９５２と第２電極９２とは、放電灯９０の内部を通る導電性部材９４２によって電気的に接続されている。第１端子９５１及び第２端子９５２の材料は、例えば、タングステン等の金属である。また、導電性部材９４１，９４２としては、例えば、モリブデン箔が利用される。

第１端子９５１及び第２端子９５２は、放電灯点灯装置１に接続されている。放電灯点灯装置１は、第１端子９５１及び第２端子９５２に、交流電流を供給する。その結果、第１電極９１と第２電極９２との間でアーク放電が起きる。アーク放電によって発生した光（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９６１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９６２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９３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。これによって、放電空間９３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９６１，９６２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５００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．本実施形態に係るプロジェクターの回路構成
図４は、本実施形態に係るプロジェクター５００の回路構成を示す回路図である。プロジェクター５００は、先に説明した光学系の他に、映像信号変換部５１０、直流電源８０、映像処理装置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。

映像信号変換部５１０は、外部から入力された映像信号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信号に変換して映像信号５１２Ｒ，５１２Ｇ，５１２Ｂを生成し、映像処理装置５７０に供給する。

映像処理装置５７０は、３つの映像信号５１２Ｒ，５１２Ｇ，５１２Ｂに対してそれぞれ映像処理を行い、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。液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂに入力される駆動信号５７２Ｒ，５７２Ｇ，５７２Ｂに基づいて、図２を用いて説明した光学系によって、スクリーン７００に映像７１０が投射される。

直流電源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８０に含まれる）の２次側にある映像信号変換部５１０、映像処理装置５７０及びトランスの１次側にある放電灯点灯装置１に直流電圧を供給する。

放電灯点灯装置１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電流Ｉ（放電灯９０の駆動電流）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５００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１に出力してもよい。また、ＣＰＵ５８０は、放電灯点灯装置１から放電灯９０の点灯状態を表す点灯情報を、通信信号５８４を介して受け取ってもよい。

さらに、ＣＰＵ５８０は、映像信号変換部５１０から出力される同期信号５１４に基づいて、映像信号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って、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って、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５は、放電灯点灯装置１の回路構成を示す回路図である。

放電灯点灯装置１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。本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。本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）から電力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。電力制御信号には、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１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って、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電流Ｉを生成出力する。本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スイッチ素子３１、第２スイッチ素子３２、第３スイッチ素子３３及び第４スイッチ素子３４を含み、直列接続された第１スイッチ素子３１及び第２スイッチ素子３２と、直列接続された第３スイッチ素子３３及び第４スイッチ素子３４を、互いに並列接続して構成される。第１スイッチ素子３１、第２スイッチ素子３２、第３スイッチ素子３３及び第４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スイッチ素子３１、第２スイッチ素子３２、第３スイッチ素子３３及び第４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スイッチ素子３１及び第４スイッチ素子３４と、第２スイッチ素子３２及び第３スイッチ素子３３とを交互にＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことによって、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スイッチ素子３１と第２スイッチ素子３２との共通接続点及び第３スイッチ素子３３と第４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電流Ｉを生成し出力する。

すなわち、第１スイッチ素子３１及び第４スイッチ素子３４がＯＮの時には第２スイッチ素子３２及び第３スイッチ素子３３をＯＦＦにし、第１スイッチ素子３１及び第４スイッチ素子３４がＯＦＦの時には第２スイッチ素子３２及び第３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スイッチ素子３１及び第４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スイッチ素子３１、放電灯９０、第４スイッチ素子３４の順に流れる電流Ｉが発生する。また、第２スイッチ素子３２及び第３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スイッチ素子３３、放電灯９０、第２スイッチ素子３２の順に流れる電流Ｉが発生する。

本実施形態において、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を駆動する電流Ｉを放電灯９０に供給する。これによって、放電灯９０に駆動電力を供給する。

放電灯点灯装置１は、制御部４０を含む。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って、放電灯９０へ供給される駆動電力、電流Ｉが同一極性で継続する保持時間、電流Ｉの電流値、周波数等を制御する。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ことによって、放電灯９０へ供給される電流Ｉを制御する電流制御を行う。また、極性反転回路３０に対して電流Ｉの極性反転タイミングによって、電流Ｉが同一極性で継続する保持時間、電流Ｉの周波数等を制御する極性反転制御を行う。

制御部４０の構成は、特に限定されるものではないが、本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、電力制御部４２及び極性反転制御部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されていてもよい。

システムコントローラー４１は、電力制御部４２及び極性反転制御部４３を制御することによって、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、電圧検出部６１（後述）によって検出された放電灯９０の駆動電圧Ｖｌａ及び電流検出部６２（後述）によって検出された放電灯９０に供給される電流Ｉに基づいて、電力制御部４２及び極性反転制御部４３を制御してもよい。

本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、例えば電流Ｉが同一極性で継続する保持時間、電流Ｉの電流値、周波数、波形、変調パターン等の駆動条件に関する情報が格納されていてもよい。

電力制御部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へ電力制御信号を出力することによって、電力制御回路２０を制御する。

極性反転制御部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って、極性反転回路３０を制御する。

なお、制御部４０は、専用回路によって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って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。

また、図５に示される例では、制御部４０は、放電灯点灯装置１の一部として構成されているが、制御部４０の機能の一部又は全部をＣＰＵ５８０が担うように構成されていてもよい。

放電灯点灯装置１は、電圧検出部６１を含む。電圧検出部６１は、放電灯９０の駆動電圧Ｖｌａを検出し、駆動電圧情報を制御部４０に出力する。電圧検出部６１は、本発明における状態検出部に対応する。すなわち、状態検出部（電圧検出部６１）は、放電灯９０の劣化状態の程度を表す値として、駆動電圧Ｖｌａを検出する。

放電灯９０の第１電極９１及び第２電極９２の劣化状態が進行すると、第１電極９１と第２電極９２との距離（電極間距離）が大きくなる。電極間距離が大きくなると駆動電圧Ｖｌａは上昇する。すなわち、放電灯９０の劣化状態の進行に伴って駆動電圧Ｖｌａは上昇する。

状態検出部は、劣化状態の程度を表す値として、放電灯９０の駆動電圧Ｖｌａに代えて又は放電灯９０の駆動電圧Ｖｌａに加えて、例えば、放電灯９０の駆動電圧Ｖｌａの時間変化、放電灯９０の光量、放電灯９０の光量の時間変化、放電灯９０の累積点灯時間等を検出してもよい。

放電灯点灯装置１は、電流検出部６２を含んで構成されていてもよい。電流検出部６２は、放電灯９０に供給される電流Ｉを検出し、駆動電流情報を制御部４０に出力する。本実施形態において、電流検出部６２は、放電灯９０に直列に接続された抵抗６３に発生する電圧を検出することによって、放電灯９０に供給される電流Ｉを検出する。

なお、電圧検出部６１及び電流検出部６２は、それぞれ専用回路によって実現して上述した検出を行うようにすることもできるが、例えばＣＰＵが図示しない記憶部等に記憶された制御プログラムを実行することによってコンピューターとして機能し、上述した検出を行うようにすることもできる。

また、制御部４０と電圧検出部６１及び電流検出部６２とは、独立に構成されていてもよいし、１つのＣＰＵによって一体として構成されていてもよい。

放電灯点灯装置１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９１と第２電極９２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９１と第２電極９２との間）に供給する。本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９１及び第２電極９２の動作状態を示している。図中には、第１電極９１及び第２電極９２の先端部分が示されている。第１電極９１及び第２電極９２の先端にはそれぞれ突起９１１，９２１が設けられている。第１電極９１と第２電極９２の間で生じる放電は、主として突起９１１と突起９２１との間で生じる。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示される例では、突起が無い場合と比べて、第１電極９１及び第２電極９２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９１が陽極として動作し、第２電極９２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９２（陰極）から第１電極９１（陽極）へ電子が移動する。陰極（第２電極９２）からは、電子が放出される。陰極（第２電極９２）から放出された電子は、陽極（第１電極９１）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９１）の先端（突起９１１）の温度が上昇する。

図６（Ｂ）は、第１電極９１が陰極として動作し、第２電極９２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９１から第２電極９２へ電子が移動する。その結果、第２電極９２の先端（突起９２１）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（他方の電極の温度が一方の電極と比べて低い状態）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。また例えば、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、電流Ｉとして、各電極の極性を繰り返し交替させる交流電流を放電灯９０に供給する交流駆動を利用可能である。図６（Ｃ）は、放電灯９０に供給される電流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、縦軸は電流Ｉの電流値を示している。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）に示される例では、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）に示される例では、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）に示される例では、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９１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９１の温度Ｈが上昇し、第２極性状態Ｐ２では、第１電極９１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９２の温度は、第１電極９１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９２の温度が降下し、第２極性状態Ｐ２では、第２電極９２の温度が上昇する。

第１極性状態Ｐ１では、第１電極９１（突起９１１）の先端が溶融するので、第１電極９１（突起９１１）の先端が滑らかになる。これによって、第１電極９１での放電位置の移動を抑制できる。また、第２電極９２（突起９２１）の先端の温度が降下するので、第２電極９２（突起９２１）の過剰な溶融が抑制される。これによって、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９１と第２電極９２の立場が逆である。したがって、第１極性状態Ｐ１と第２極性状態Ｐ２を繰り返すことによって、第１電極９１及び第２電極９２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９１と第２電極９２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９１及び第２電極９２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９１と第２電極９２との間の温度差が小さくなるものと推定される。

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）と過剰な溶融によって電極の形状が崩れる。逆に、電極が冷えすぎ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。

１−５．本実施形態における駆動電流の制御例
次に、本実施形態に係るプロジェクター５００における電流Ｉの制御の具体例について説明する。

１−５−１．第１期間、第２期間及び切替タイミング
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。以下では、第１映像及び第２映像をそれぞれ左目用映像及び右目用映像として表示映像を観察者に立体視させる例について説明する。

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までの間は第１映像としての右目用映像、時刻ｔ３から時刻ｔ５までの間は第２映像としての左目用映像、時刻ｔ５から時刻ｔ７までの間は第１映像としての右目用映像、時刻ｔ７から時刻ｔ９までの間は第２映像としての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、第１映像としての右目用映像と第２映像としての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期間の長さよりも第２期間の長さが長い場合を例示している。例えば、第１期間の長さ：第２期間の長さ＝１：３としてもよい。なお、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期間の他に、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、第１映像としての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、第２映像としての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、第２映像としての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、第１映像としての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、第１映像としての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、第２映像としての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。

１−５−２．第１制御、第２制御及び第３制御
本実施形態に係るプロジェクター５００の制御部４０は、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。

また、本実施形態に係るプロジェクター５００の制御部４０は、第２期間では、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制御と、第１電極９１が陽極となる第１極性が継続する時間の最大値が、第１制御における第１極性が継続する時間の最大値よりも長い電流Ｉ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制御と、第２電極９２が陽極となる第２極性が継続する時間の最大値が、第１制御における第２極性が継続する時間の最大値よりも長い電流Ｉ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３制御と、のいずれかを行う。

図８Ａは、第２期間において第１制御を行う場合の電流Ｉの波形例を示すタイミングチャート、図８Ｂは、第２期間において第２制御を行う場合の電流Ｉの波形例を示すタイミングチャート、図８Ｃは、第２期間において第３制御を行う場合の電流Ｉの波形例を示すタイミングチャートである。図８Ａ〜図８Ｃの横軸は時間、縦軸は電流Ｉの電流値を表す。また、第１電極９１が陽極となる第１極性である場合の電流Ｉを正、第２電極９２が陽極となる第２極性である場合の電流Ｉを負と表す。

図８Ａ〜図８Ｃに示される例では、電流Ｉの絶対値は、第１期間では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っている。これによって、第１期間及び第２期間を通じた平均電力を大きくすることなく、観察者に映像が見える期間となる第２期間における電流Ｉを大きくできる。したがって、映像を明るく見えるように投射できるプロジェクター５００を実現できる。

図８Ａ〜図８Ｃに示される例では、第１期間における電流Ｉは、矩形波交流電流である。第１期間における電流Ｉの周波数は、放電灯９０の仕様に応じて実験的に決定することができる。図８Ａ〜図８Ｃに示される例では、第１期間において電流Ｉは、第２極性で始まり第１極性で終わる１周期の交流電流となっている。

第１期間においては、電流Ｉの電流値の絶対値が第２期間に比べて小さいので、第２期間に比べて放電灯９０の電極温度が低くなりやすい。したがって、制御部４０が、第１期間において電流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を制御することで、一方の電極が陰極（より低温となりやすい電極）となる継続時間を短くし、電極の変形を抑制できる。

図８Ａに示される例では、第１制御が行われている第２期間における電流Ｉは、矩形波交流電流である。第１制御における電流Ｉの周波数は、放電灯９０の仕様に応じて実験的に決定することができる。図８Ａに示される例では、第１制御が行われている第２期間において電流Ｉは、第２極性で始まり第１極性で終わる２周期の交流電流となっている。第１制御において、第１極性が継続する時間の最大値は、交流電流の０．５周期であり、図８Ａに示される第２極性が継続する時間の最大値は、交流電流の０．５周期である。

図８Ｂに示される例では、第２制御が行われている第２期間における電流Ｉは、矩形波交流電流と、矩形波交流電流の後の直流電流と、から構成されている。第２制御における直流電流の継続時間及び交流電流の周波数は、放電灯９０の仕様に応じて実験的に決定することができる。例えば、放電灯９０の劣化状態が進行した場合には、電流Ｉの最高周波数を４００Ｈｚ以上６００Ｈｚ以下とすることができる。図８Ｂに示される例では、第２制御が行われている第２期間において電流Ｉは、第２極性で始まり第１極性で終わる１周期の交流電流と、第１極性の直流電流と、から構成されている。図８Ｂに示される第２制御において、第１極性が継続する時間の最大値は、交流電流の０．５周期と直流電流が継続する時間の合計である。すなわち、図８Ｂに示される第２制御においては、第１極性が継続する時間の最大値が、第１制御における第１極性が継続する時間の最大値よりも長い電流Ｉが放電灯９０に供給される。

図８Ｃに示される例では、第３制御が行われている第２期間における電流Ｉは、直流電流と、直流電流の後の矩形波交流電流と、から構成されている。第３制御における直流電流の継続時間及び交流電流の周波数は、放電灯９０の仕様に応じて実験的に決定することができる。例えば、放電灯９０の劣化状態が進行した場合には、電流Ｉの最高周波数を４００Ｈｚ以上６００Ｈｚ以下とすることができる。図８Ｃに示される例では、第３制御が行われている第２期間において電流Ｉは、第２極性の直流電流と、第２極性で始まり第１極性で終わる１周期の交流電流と、から構成されている。図８Ｃに示される第３制御において、第２極性が継続する時間の最大値は、直流電流が継続する時間と交流電流の０．５周期の合計である。すなわち、図８Ｃに示される第２制御においては、第２極性が継続する時間の最大値が、第１制御における第２極性が継続する時間の最大値よりも長い電流Ｉが放電灯９０に供給される。

１−５−３．放電灯の劣化状態に応じた制御の第１具体例
放電灯９０の劣化状態に応じた制御の第１具体例において、制御部４０は、放電灯９０の劣化状態の進行に伴って、第２制御において第１極性が継続する時間の最大値、及び、第３制御において第２極性が継続する時間の最大値の少なくともいずれか一方を小さくする。

図９は、本実施形態に係るプロジェクター５００の制御例を示すフローチャートである。図９に示されるフローチャートでは、放電灯９０が安定に点灯した後から消灯までの制御について示している。

まず、電圧検出部６１が駆動電圧Ｖｌａを検出する（ステップＳ１００）。次に、制御部４０が、ステップＳ１００で検出した駆動電圧Ｖｌａに対応する駆動条件を、記憶部４４に記憶されたテーブルから選択する（ステップＳ１０２）。

図１０は、第１具体例における駆動条件を示すテーブルである。図１０に示される例では、駆動電圧Ｖｌａに応じて４種類の駆動条件が記憶部４４に記憶されている。図１０に示される例において、「第１極性又は第２極性の継続時間」は、第２制御に関しては「第１極性の継続時間」を意味し、第３制御に関しては「第２極性の継続時間」を意味する。また、第１具体例では、図８Ｂ及び図８Ｃを用いて既に説明したように、「第１極性の継続時間」及び「第２極性の継続時間」は、直流時間と交流周波数における０．５周期の長さの合計である。

また、図１０に示される例において、「回数」は、第１制御、第２制御及び第３制御を何回分の第２期間で連続して行うかを表す。また、第１具体例においては、第１制御、第２制御、第１制御、第３制御の順で１セットとして繰り返す。すなわち、図１０に示される例では、第１制御を２０００回、第２制御を５０回、第１制御を２０００回、第３制御を５０回、の順で１セットとして繰り返す。通常は、放電灯９０に電流Ｉが供給されることによる第１電極９１と第２電極９２とに与えられるエネルギーの累積値は同程度であることが好ましいので、電流Ｉが図８Ｂ及び図８Ｃに示される波形である場合には、第２制御の回数と第３制御の回数とは同程度となることが好ましい。

図１０に示される例では、駆動電圧Ｖｌａが大きくなるほど（すなわち、放電灯９０の劣化状態の進行に伴って）、第２制御において第１極性が継続する時間の最大値、及び、第３制御において第２極性が継続する時間の最大値のいずれもが小さくなっている。

なお、第２制御において第１極性が継続する時間の最大値、及び、第３制御において第２極性が継続する時間の最大値のいずれか一方のみが小さくなるように駆動条件のテーブルを構成してもよい。

図９のステップＳ１０２で駆動条件を選択した後に、制御部４０は、駆動条件を変更する必要があるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。制御部４０が、駆動条件を変更する必要があるものと判定した場合（ステップＳ１０４でＹＥＳの場合）には、ステップＳ１０２で選択した駆動条件に変更して放電灯９０を駆動する（ステップＳ１０６）。制御部４０が、駆動条件を変更する必要がないものと判定した場合（ステップＳ１０４でＮＯの場合）には、従前の駆動条件で放電灯９０を駆動し続ける。

ステップＳ１０４でＮＯの場合及びステップＳ１０６の後に、制御部４０は、放電灯９０の消灯命令があるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。制御部４０が、消灯命令があるものと判定した場合（ステップＳ１０８でＹＥＳの場合）には、放電灯９０の点灯を終了（消灯）する。制御部４０が、消灯命令がないものと判定した場合（ステップＳ１０８でＮＯの場合）には、消灯命令があるまでステップＳ１００〜ステップＳ１０８までの
制御を繰り返す。

放電灯９０の劣化状態が進行すると放電灯９０の電極の溶融性が低下し、放電灯９０の電極が変形する可能性がある。本実施形態の第１具体例によれば、放電灯９０の劣化状態の進行に伴って、第２制御において第１極性が継続する時間の最大値、及び、第３制御において第２極性が継続する時間の最大値の少なくともいずれか一方を小さくすることによって、放電灯９０の一方の電極が陰極となる状態が継続する時間を短くすることができる。よって放電灯９０の、電極の温度が低い状態で放電空間９３内の金属イオンなどの正電荷の粒子が電極に衝突することを抑制できる。したがって、放電灯９０の電極の変形を抑制できる。

第１具体例において、制御部４０は、放電灯９０の劣化状態の進行に伴って、第１制御における周波数を高くしてもよい。図１０に示される例では、駆動電圧Ｖｌａが大きくなるほど（すなわち、放電灯９０の劣化状態の進行に伴って）、第１制御における周波数が高くなっている。

放電灯９０の劣化状態が進行すると、放電起点の位置が不安定になる。したがって、放電灯９０の劣化状態の進行に伴って、第１制御における周波数を高くすることによってアークスポットを小さくすることで、放電起点を安定させることができる。

第１具体例において、第２期間の長さは、第１期間の長さよりも長くてもよい。図７及び図８Ａ〜図８Ｃを用いて既に説明したように、第１具体例では、第２期間の長さは、第１期間の長さよりも長い。

第２期間の長さが長くなるほど、第２期間において電極の温度が低い状態が継続することによる放電灯９０への影響が大きい。したがって、第２期間の長さが第１期間の長さよりも長い場合には、放電灯９０の電極の変形を抑制する効果がより大きい。

１−５−４．放電灯の劣化状態に応じた制御の第２具体例
放電灯９０の劣化状態に応じた制御の第２具体例において、制御部４０は、放電灯９０の劣化状態の進行に伴って、第１制御、第２制御及び第３制御を行う時間の合計値に対する第２制御及び第３制御を行う時間の合計値の比を小さくする。

第１具体例と第２具体例とは、図９を用いて説明した放電灯９０が安定に点灯した後から消灯までの制御のフローチャートについては共通し、ステップＳ１０２で用いる駆動条件のテーブルが異なる。したがって、以下では、主としてステップＳ１０２で用いる駆動条件のテーブルについて説明する。

図１１は、第２具体例における駆動条件を示すテーブルである。図１１に示される例では、駆動電圧Ｖｌａに応じて４種類の駆動条件が記憶部４４に記憶されている。図１１に示される例において、「回数」は、第１制御、第２制御及び第３制御を何回分の第２期間で連続して行うかを表す。また、第２具体例においては、第１制御、第２制御、第１制御、第３制御の順で１セットとして繰り返す。通常は、放電灯９０に電流Ｉが供給されることによる第１電極９１と第２電極９２とに与えられるエネルギーの累積値は同程度であることが好ましいので、電流Ｉが図８Ｂ及び図８Ｃに示される波形である場合には、第２制御の回数と第３制御の回数とは同程度となることが好ましい。

図１１に示される例では、「第２制御及び第３制御の比」は、「第１制御、第２制御及び第３制御を行う時間の合計値に対する第２制御及び第３制御を行う時間の合計値の比」を意味する。

図１１に示される例では、駆動電圧Ｖｌａが大きくなるほど（すなわち、放電灯９０の劣化状態の進行に伴って）、第１制御、第２制御及び第３制御を行う時間の合計値に対する第２制御及び第３制御を行う時間の合計値の比が小さくなっている。

放電灯９０の劣化状態が進行すると放電灯９０の電極の溶融性が低下し、放電灯９０の電極が変形する可能性がある。本実施形態の第１具体例によれば、放電灯９０の劣化状態の進行に伴って、第１制御、第２制御及び第３制御を行う時間の合計値に対する第２制御及び第３制御を行う時間の合計値の比を小さくすることによって、放電灯９０の点灯時間に対する放電灯９０の一方の電極が陰極となる状態が長く継続する時間の比率を小さくすることができる。よって、放電灯９０の電極の温度が低い状態で金属イオンなどの正電荷の粒子が電極に衝突することを抑制できる。したがって、放電灯９０の電極の変形を抑制できる。

第２具体例において、制御部４０は、放電灯９０の劣化状態の進行に伴って、第１制御における周波数を高くしてもよい。

放電灯９０の劣化状態が進行すると、放電起点の位置が不安定になる。したがって、放電灯９０の劣化状態の進行に伴って、第１制御における周波数を高くすることによって、放電灯９０の電極上のアークスポットを小さくすることで、放電起点を安定させることができる。

第２具体例において、第２期間の長さは、第１期間の長さよりも長くてもよい。図７及び図８Ａ〜図８Ｃを用いて既に説明したように、第１具体例では、第２期間の長さは、第１期間の長さよりも長い。

第２期間の長さが長くなるほど、第２期間において電極の温度が低い状態が継続することによる放電灯９０への影響が大きい。したがって、第２期間の長さが第１期間の長さよりも長い場合には、放電灯９０の電極の変形を抑制する効果がより大きい。

１−５−５．放電灯の劣化状態に応じた制御の第３具体例
放電灯９０の劣化状態に応じた制御の第３具体例において、制御部４０は、第１制御として、電流Ｉとして第１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を制御する第１交流制御を行う場合と、電流Ｉとして第１周波数とは異なる第２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を制御する第２交流制御を行う場合と、を含んでもよい。

第１具体例と第３具体例とは、図９を用いて説明した放電灯９０が安定に点灯した後から消灯までの制御のフローチャートについては共通し、ステップＳ１０２で用いる駆動条件のテーブルが異なる。したがって、以下では、主としてステップＳ１０２で用いる駆動条件のテーブルについて説明する。

図１２は、第３具体例における駆動条件を示すテーブルである。図１２に示される例では、駆動電圧Ｖｌａに応じて４種類の駆動条件が記憶部４４に記憶されている。図１２に示される例において、「回数」は、第１制御、第２制御及び第３制御を何回分の第２期間で連続して行うかを表す。また、第１制御においては、電流Ｉとして第１周波数の交流電流を放電灯９０に供給させる第１交流制御、電流Ｉとして第２周波数の交流電流を放電灯９０に供給させる第２交流制御、電流Ｉとして第３周波数の交流電流を放電灯９０に供給させる第３交流制御のそれぞれについて「回数」が示されている。第１周波数、第２周波数及び第３周波数は、互いに異なる周波数である。図１２に示されるように、第１制御において用いる周波数が３つ以上ある場合には、任意に選択された２つの周波数が第１周波数と第２周波数に相当する。

第３具体例においては、第１制御、第２制御、第１制御、第３制御の順で１セットとして繰り返す。また、第１制御においては、第１交流制御、第２交流制御、第３交流制御（「回数」が０の場合を除く）を順に行う。通常は、放電灯９０に電流Ｉが供給されることによる第１電極９１と第２電極９２とに与えられるエネルギーの累積値は同程度であることが好ましいので、電流Ｉが図８Ｂ及び図８Ｃに示される波形である場合には、第２制御の回数と第３制御の回数とは同程度となることが好ましい。

相対的に高い周波数の電流Ｉが放電灯９０に供給された場合には、放電灯９０の電極上のアークスポットが小さくなり、放電起点の位置が定まりやすくなる。相対的に低い周波数の電流Ｉが放電灯９０に供給された場合には、放電灯９０の電極上のアークスポットが大きくなり、放電灯９０の第１電極９１及び第２電極９２に設けられた突起９１１及び突起９２１を太くすることができる。したがって、第１制御において異なる周波数の電流Ｉを放電灯９０に供給することによって、放電起点となる電極上の突起の変形を抑制し、放電起点を安定させることができる。

第３具体例において、制御部４０は、放電灯９０の劣化状態の進行に伴って、第１制御を行う時間の合計値に対する第１制御において周波数が最高値となる時間の合計値の比を大きくしてもよい。図１２に示される例において、「最高値の時間比」は、「第１制御を行う時間の合計値に対する第１制御において周波数が最高値となる時間の合計値の比」を意味する。図１２に示される例では、駆動電圧Ｖｌａが８５Ｖ以上の場合について、第１制御を行う「回数」の合計値に対する第３交流制御の「回数」の比を表している。

図１２に示される例では、駆動電圧Ｖｌａが大きくなるほど（すなわち、放電灯９０の劣化状態の進行に伴って）、第１制御を行う時間の合計値に対する第１制御において周波数が最高値となる時間の合計値の比が大きくなっている。

第１制御を行う時間の合計値に対する第１制御において周波数が最高値となる時間の合計値の比を大きくすることによって、相対的に高い周波数の電流Ｉが放電灯９０に供給される比率が高まるので、放電灯９０の劣化状態が進行した場合にも放電起点が定まりやすくなる。

第３具体例において、制御部４０は、放電灯９０の劣化状態の進行に伴って、第１制御を行う時間の合計値に対する第１制御において周波数が最低値となる時間の合計値の比を小さくしてもよい。図１２に示される例において、「最低値の時間比」は、「第１制御を行う時間の合計値に対する第１制御において周波数が最低値となる時間の合計値の比」を意味する。図１２に示される例では、第１制御を行う「回数」の合計値に対する第１交流制御の「回数」の比を表している。

図１２に示される例では、駆動電圧Ｖｌａが大きくなるほど（すなわち、放電灯９０の劣化状態の進行に伴って）、第１制御を行う時間の合計値に対する第１制御において周波数が最低値となる時間の合計値の比が小さくなっている。

第１制御を行う時間の合計値に対する第１制御において周波数が最低値となる時間の合計値の比を小さくすることによって、相対的に高い周波数の電流Ｉが放電灯９０に供給される比率が高まるので、放電灯９０の劣化状態が進行した場合にも放電起点を安定させることができる。

図１２に示される例では、「第２制御及び第３制御の比」は、「第１制御、第２制御及び第３制御を行う時間の合計値に対する第２制御及び第３制御を行う時間の合計値の比」を意味する。

図１２に示される例では、駆動電圧Ｖｌａが大きくなるほど（すなわち、放電灯９０の劣化状態の進行に伴って）、第１制御、第２制御及び第３制御を行う時間の合計値に対する第２制御及び第３制御を行う時間の合計値の比が小さくなっている。

放電灯９０の劣化状態が進行すると放電灯９０の電極の溶融性が低下し、放電灯９０の電極が変形する可能性がある。本実施形態の第３具体例によれば、放電灯９０の劣化状態の進行に伴って、第１制御、第２制御及び第３制御を行う時間の合計値に対する第２制御及び第３制御を行う時間の合計値の比を小さくすることによって、放電灯９０の点灯時間に対する放電灯９０の一方の電極が陰極となる状態が長く継続する時間の比率を小さくすることができる。よって、放電灯９０の電極の温度が低い状態で金属イオンなどの正電荷の粒子が電極に衝突することを抑制できる。したがって、放電灯９０の電極の変形を抑制できる。

第３具体例において、第２期間の長さは、第１期間の長さよりも長くてもよい。図７及び図８Ａ〜図８Ｃを用いて既に説明したように、第１具体例では、第２期間の長さは、第１期間の長さよりも長い。

第２期間の長さが長くなるほど、第２期間において電極の温度が低い状態が継続することによる放電灯９０への影響が大きい。したがって、第２期間の長さが第１期間の長さよりも長い場合には、放電灯９０の電極の変形を抑制する効果がより大きい。

１−５−６．放電灯の劣化状態に応じた制御の第４具体例
第１具体例と第４具体例とは、図９を用いて説明した放電灯９０が安定に点灯した後から消灯までの制御のフローチャートについては共通し、ステップＳ１０２で用いる駆動条件のテーブルが異なる。したがって、以下では、主としてステップＳ１０２で用いる駆動条件のテーブルについて説明する。

図１３は、第４具体例における駆動条件を示すテーブルである。図１３に示される例では、駆動電圧Ｖｌａに応じて４種類の駆動条件が記憶部４４に記憶されている。図１３に示される例において、「第１極性又は第２極性の継続時間」は、第２制御に関しては「第１極性の継続時間」を意味し、第３制御に関しては「第２極性の継続時間」を意味する。また、第４具体例では、図８Ｂ及び図８Ｃを用いて既に説明したように、「第１極性の継続時間」及び「第２極性の継続時間」は、直流時間と交流周波数における０．５周期の長さの合計である。

第３具体例と第４具体例とは、第１制御における駆動条件は共通し、第２制御及び第３制御における駆動条件が異なる。したがって、以下では、主として第２制御及び第３制御における駆動条件について説明する。

図１３に示される例では、駆動電圧Ｖｌａが大きくなるほど（すなわち、放電灯９０の劣化状態の進行に伴って）、第２制御において第１極性が継続する時間の最大値、及び、第３制御において第２極性が継続する時間の最大値が小さくなっている。

放電灯９０の劣化状態が進行すると放電灯９０の電極の溶融性が低下し、放電灯９０の電極が変形する可能性がある。本実施形態の第４具体例によれば、放電灯９０の劣化状態の進行に伴って、第２制御において第１極性が継続する時間の最大値、及び、第３制御において第２極性が継続する時間の最大値を小さくすることによって、放電灯９０の一方の電極が陰極となる状態が継続する時間を短くすることができる。よって放電灯９０の、電極の温度が低い状態で放電空間９３内の金属イオンなどの正電荷の粒子が電極に衝突することを抑制できる。したがって、放電灯９０の電極の変形を抑制できる。

加えて、第４具体例においても、第１制御に関する第３具体例の効果と同様の効果を奏する。

上述の各実施形態では、プロジェクター５００は、第１映像及び第２映像をそれぞれ左目用映像及び右目用映像として表示映像を観察者に立体視させる構成としていたが、これに限らない。例えば、プロジェクター５００として、第１映像及び第２映像をコンテンツの異なる映像とし、２つの表示映像（第１映像及び第２映像）を異なる観察者にそれぞれ視認させる構成を採用しても構わない。

このように構成した場合には、アクティブシャッターメガネ４１０としては、前述した右シャッター４１２と同様に作用するシャッターを左右に設けた眼鏡、及び前述した左シャッター４１４と同様に作用するシャッターを左右に設けた眼鏡の２種類を設ければよい。

上述の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。

上述の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。

上述の各実施形態においては、電流Ｉの極性反転１／２周期の期間中は、電流Ｉの絶対値は一定となっている。すなわち、電流Ｉの波形は、いわゆる矩形状の波形となっている。電流Ｉの波形はこれに限らず、電流Ｉの極性反転半周期の期間中において、電流Ｉの絶対値が、第１の電流値となる期間で始まり、第１の電流値よりも大きい第２の電流値となる期間で終わる波形や、電流Ｉの極性反転半周期の期間中において、電流Ｉの絶対値が単調増加する波形など、電流Ｉの極性反転１周期の期間中において、電流Ｉの絶対値が異なる値をとる波形であってもよい。

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、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１ 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スイッチ素子、３２ 第２スイッチ素子、３３ 第３スイッチ素子、３４ 第４スイッチ素子、４０ 制御部、４１ システムコントローラー、４２ 電力制御部、４３ 極性反転制御部、４４ 記憶部、５０ 副反射鏡、６１ 電圧検出部、６２ 電流検出部、６３ 抵抗、７０ イグナイター回路、８０ 直流電源、９０ 放電灯、９０ｅ１ 第１端部、９０ｅ２ 第２端部、９１ 第１電極、９２ 第２電極、９３ 放電空間、１１２ 主反射鏡、２００ 光源装置、２１０ 光源ユニット、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 映像信号、５１０ 映像信号変換部、５１２Ｒ，５１２Ｇ，５１２Ｂ 映像信号、５１４ 同期信号、５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂ 液晶パネル、５７０ 映像処理装置、５７２Ｒ，５７２Ｇ，５７２Ｂ 駆動信号、５８０ ＣＰＵ、５８２ 通信信号、５８４ 通信信号、５８６ 制御信号、６００ 交流電源、７００ スクリーン、７１０ 映像、９１１ 突起、９２１ 突起、９４１，９４２ 導電性部材、９５１ 第１端子、９５２ 第２端子、９６１，９６２ 固定部材

Claims (8)

1. 所与の切替タイミングで、第１映像と第２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、
   第１電極及び第２電極を含む放電灯と、
   前記放電灯を駆動する電流を前記放電灯に供給する放電灯駆動部と、
   前記放電灯の劣化状態を検出する状態検出部と、
   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、
   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制御と、
   前記第１電極が陽極となる第１極性が継続する時間の最大値が、前記第１制御における前記第１極性が継続する時間の最大値よりも長い期間を含む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制御と、
   前記第２電極が陽極となる第２極性が継続する時間の最大値が、前記第１制御における前記第２極性が継続する時間の最大値よりも長い期間を含む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３制御と、
   のいずれかを行い、
   前記劣化状態の進行に伴って、前記第２制御において前記第１極性が継続する時間の最大値、及び、第３制御において前記第２極性が継続する時間の最大値の少なくともいずれか一方を小さくする、プロジェクター。
2. 所与の切替タイミングで、第１映像と第２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、
   第１電極及び第２電極を含む放電灯と、
   前記放電灯を駆動する電流を前記放電灯に供給する放電灯駆動部と、
   前記放電灯の劣化状態を検出する状態検出部と、
   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、
   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制御と、
   前記第１電極が陽極となる第１極性が継続する時間の最大値が、前記第１制御における前記第１極性が継続する時間の最大値よりも長い期間を含む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制御と、
   前記第２電極が陽極となる第２極性が継続する時間の最大値が、前記第１制御における前記第２極性が継続する時間の最大値よりも長い期間を含む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３制御と、
   のいずれかを行い、
   前記劣化状態の進行に伴って、前記第１制御、前記第２制御及び前記第３制御を行う時間の合計値に対する前記第２制御及び前記第３制御を行う時間の合計値の比を小さくする、プロジェクター。
3. 請求項１又は２に記載のプロジェクターにおいて、
   前記制御部は、
   前記劣化状態の進行に伴って、前記第１制御における周波数を高くする、プロジェクター。
4. 請求項１又は２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制御として、
   第１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第１交流制御と、
   前記第１周波数とは異なる第２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第２交流制御と、
   を含む、プロジェクター。
5. 請求項４に記載のプロジェクターにおいて、
   前記制御部は、
   前記劣化状態の進行に伴って、前記第１制御を行う時間の合計値に対する前記第１制御において周波数が最高値となる時間の合計値の比を大きくする、プロジェクター。
6. 請求項４又は５に記載のプロジェクターにおいて、
   前記劣化状態の進行に伴って、前記第１制御を行う時間の合計値に対する前記第１制御において周波数が最低値となる時間の合計値の比を小さくする、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、
   前記第２期間の長さは、前記第１期間の長さよりも長い、プロジェクター。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載のプロジェクターと、
   前記制御部からの信号に基づいて開状態と閉状態との間で切り替えられる第１シャッター及び第２シャッターを有するシャッターメガネと、を備え、
   前記第１期間において、前記第１シャッター及び前記第２シャッターは前記閉状態となり、
   前記第２期間において、前記第１シャッター及び前記第２シャッターのうち一方は前記開状態となり、他方は前記閉状態となる、プロジェクターシステム。

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