JP6524608B2 - 光源装置、プロジェクターおよび放電灯の冷却方法 - Google Patents

Description

この発明は、光源装置、プロジェクターおよび放電灯の冷却方法に関する。

プロジェクター等に用いられる高圧水銀ランプ等の放電灯の性能を最大限引き出すため
には、放電灯の最冷部、一般に放電灯の鉛直方向下側の底部の温度を高く保つ必要がある
。
一方、放電灯の温度が高すぎると、放電灯の発光管内壁が高熱となることで結晶化し、
白濁して透過率が低下してしまう失透が生じる場合がある。そのため、放電灯の最熱部、
一般に放電灯の鉛直方向上側の頂部の温度は、ある程度以下に抑える必要がある。

これに対して、冷却流体の流し方を工夫することで、適正に放電灯を冷却する方法が開
示されている（たとえば、特許文献１）。

特開２０１１−２２１４８２号公報

通常、放電灯の冷却は、点灯初期の状態において適正な冷却状態となるように設計され
る。しかし、放電灯の点灯時間に応じて、電極やプラズマ体積の変化により、放電灯の温
度は変化する。そのため、点灯初期の冷却設定では、適正な放電灯の冷却が維持できず、
放電灯の寿命を縮めてしまうという問題があった。

本発明の一つの態様は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであって、経年に
よる放電灯の変化に応じて冷却設定を変化させ、放電灯を適正な冷却状態に維持すること
により、放電灯の寿命を向上できる光源装置、およびそのような光源装置を用いたプロジ
ェクターを提供することを目的の一つとする。また、経年による放電灯の変化に応じて冷
却設定を変化させ、放電灯を適正な冷却状態に維持することにより、放電灯の寿命を向上
できる放電灯の冷却方法を提供することを目的の一つとする。

本発明の一つの態様の光源装置は、光を射出する放電灯と、前記放電灯に駆動電力を供
給する放電灯駆動装置と、前記放電灯を冷却する冷却装置と、前記冷却装置を制御する制
御装置と、を備え、前記制御装置は、前記放電灯の温度情報および前記放電灯の電極間電
圧のうち少なくともいずれか一方と、前記冷却装置の回転数と、の関係を示す制御情報に
基づいて前記冷却装置を制御することを特徴とする。

この構成によれば、制御装置は、放電灯の温度情報と、放電灯の電極間電圧（放電灯電
圧）のうち少なくともいずれか一方と、冷却装置の回転数と、の関係を示す制御情報に基
づいて冷却装置を制御する。これにより、任意のタイミングにおいて、放電灯の温度情報
と放電灯電圧とのうち少なくともいずれか一方を検出することで、冷却装置の回転数を求
めることができる。そのため、たとえば、放電灯電圧が上昇したような場合でも、放電灯
の温度が一定、すなわち、初期に設定した適正な温度となるように、冷却装置の回転数を
調整できる。したがって、経年による放電灯の変化に応じて冷却装置の設定を変化させる
ことで、放電灯を適正な冷却状態に維持でき、放電灯の寿命を向上できる。

また、たとえば、前記冷却装置の回転数は、前記放電灯の電極間電圧を変数とする一次
関数となる。

前記放電灯の温度情報は、前記放電灯の鉛直方向上側の頂部における温度を含んでもよ
い。
この構成によれば、放電灯の頂部（最熱部）における温度が適正な状態となるように、
放電灯の冷却状態を制御することができる。すなわち、放電灯の最高温度の制御すること
ができる。

前記制御装置は、さらに前記冷却装置からの冷却風の送風位置および送風領域の少なく
ともいずれかを前記制御情報に基づいて制御することを特徴としてもよい。
この構成によれば、冷却装置の回転数を制御して冷却風の風量を制御するのみでなく、
放電灯に当たる冷却風の照射位置および照射領域のうちいずれかを制御しているので、放
電灯の頂部（最熱部）の温度を適正な状態とするだけでなく、放電灯の温度分布を適正な
状態に制御することができる。

前記冷却装置の回転数は、前記放電灯の電極間電圧の所定の範囲に対して決められた値
であることを特徴としてもよい。
この構成によれば、冷却装置の回転数を、放電灯の電極間電圧の所定の範囲に対して決
められた値となるように多段階に制御するようにしたため、簡単な制御テーブルを持つこ
とにより、放電灯の冷却状態の制御を実現することが可能となる。

前記制御装置は、前記制御情報と、前記駆動電力の情報と、に基づいて前記冷却装置を
制御する構成としてもよい。
この構成によれば、放電灯をより適正な冷却状態に維持できる。

本発明の一つの態様のプロジェクターは、本発明の一つの態様の光源装置と、前記光源
装置から射出される光を映像信号に応じて変調する光変調素子と、前記光変調素子により
変調された光を投射する投射光学系と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、放電灯の寿命を向上でき、信頼性に優れたプロジェクターが得られ
る。

本発明の一つの態様の放電灯の冷却方法は、冷却装置を用いた放電灯の冷却方法であっ
て、前記放電灯の温度情報および前記放電灯の電極間電圧のうち少なくとも１つと、前記
冷却装置の回転数と、の関係を示す制御情報に基づいて前記冷却装置を制御することを特
徴とする。

この方法によれば、冷却装置の制御は、放電灯の温度情報と、放電灯の電極間電圧との
うち少なくともいずれか一方と、冷却装置の回転数と、の関係を示す制御情報に基づいて
行われる。そのため、たとえば、放電灯の電極間電圧が上昇したような場合でも、放電灯
の温度が一定、すなわち、初期に設定した適正な温度となるように、冷却装置の回転数を
調整できる。したがって、経年による放電灯の変化に応じて冷却設定を変化させることで
、放電灯を適正な冷却状態に維持でき、放電灯の寿命を向上できる。

第１実施形態のプロジェクターの概略構成図である。 第１実施形態の放電灯の断面図である。 第１実施形態の放電灯の部分拡大断面図である。 第１実施形態における放電灯温度、ランプ電圧およびファン電圧の関係を示すグラフである。 第１実施形態の制御情報の一例を示すグラフである。 第２実施形態における放電灯温度、ランプ電圧、ファン電圧およびランプ電力の関係を示すグラフである。 第２実施形態の制御情報の一例を示すグラフである。 第２実施形態におけるランプ電力波形の一例を示す図である。 第１実施形態の実施例における放電灯温度、ランプ電圧およびファン電圧の関係を示すグラフである。 第１実施形態の実施例における制御情報を示すグラフである。 従来の放電灯の温度分布の変化を示す図である。 第１実施形態の実施例における放電灯の温度分布の変化を示す図である。 第１実施形態の実施例における放電灯の温度分布を示すグラフである。 第２実施形態の実施例における制御情報を示すグラフである。 第２実施形態の実施例における制御情報を示すグラフである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るプロジェクターについて説明する
。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的
思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりや
すくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係るプロジェクター１Ａの構成概略図である。
本実施形態に係るプロジェクター１Ａは、図１に示すように、内部に設けられた光源か
ら射出された光束を変調して、画像情報に応じた画像光を形成し、画像光をスクリーン等
の被投射面上に拡大投射するものである。プロジェクター１Ａは、外装を構成する外装筐
体２と、外装筐体２内に収納される装置本体３と、を備える。

外装筐体２は、天面（図示せず）と、正面２Ｂと、背面２Ｃと、左側面２Ｄと、右側面
２Ｅと、底面（図示せず）と、を備え、平面視略矩形状に形成された箱状体である。外装
筐体２の底面には、複数の脚部（図示せず）が設けられている。

プロジェクター１Ａは、脚部が設置面に接するように配置されることで正置き姿勢とな
り、また、正置き姿勢とは上下を逆にして底面を天井等に向けた状態で取り付けられるこ
とで天吊り姿勢となる。

装置本体３は、光学制御装置２００ａと、第１冷却装置ＣＵ１と、光学ユニット４と、
を備える。また、装置本体３は、図示を省略したが、プロジェクター１Ａの各構成部材に
駆動電力を供給する電源装置等を備える。

光学制御装置２００ａは、第１冷却装置ＣＵ１と、光学ユニット４と、を制御する。
第１冷却装置ＣＵ１は、ファンＦ１およびファンＦ２により構成され、外装筐体２の外
から冷却流体である冷却空気を導入し、光学ユニット４、光学制御装置２００ａおよび電
源装置に冷却空気を送風して、これら各装置を冷却する。ファンＦ１，Ｆ２は、投射光学
装置４５を挟むように配置されている。ファンＦ１，Ｆ２は、シロッコファンで構成され
、外装筐体２に形成された吸気口（図示せず）から外部の冷却空気を導入し、冷却空気を
後述する電気光学装置４４に送風する。

光学ユニット４は、光学制御装置２００ａによる制御の下、画像情報に応じた画像光を
形成し、画像光を、スクリーン等に投射する。光学ユニット４は、光源装置５と、照明光
学装置４１と、色分離光学装置４２と、リレー光学装置４３と、電気光学装置４４と、投
射光学装置（投射光学系）４５と、光学部品用筐体４６と、を備える。
光学部品用筐体４６は、光学ユニット４の各装置を、内部に設定された照明光軸Ａ上の
所定位置に収納し、投射光学装置４５を支持する。

光源装置５は、光束を射出する。光源装置５は、第２冷却装置（冷却装置）ＣＵ２と、
光源ユニット５０と、平行化凹レンズ５６と、ハウジング５７と、ファン制御装置（制御
装置）２００ｂと、を備える。

第２冷却装置ＣＵ２は、ファンＦ３およびファンＦ４により構成されている。
ファンＦ３，Ｆ４は、光源ユニット５０の近傍に配置されている。プロジェクター１Ａ
の背面２Ｃ側に位置するファンＦ３は、シロッコファンで構成され、外装筐体２内の冷却
空気を吸引して、光源ユニット５０に送風する。

また、プロジェクター１Ａの正面２Ｂ側に位置するファンＦ４は、軸流ファンで構成さ
れている。ファンＦ４は、光源ユニット５０を冷却した空気を吸引して、プロジェクター
１Ａの正面２Ｂに向かって排出し、該空気を正面２Ｂの排気口２Ｂ１を介して外装筐体２
外に排出する。
なお、ファンＦ３は軸流ファンであってもよく、ファンＦ４はシロッコファンであって
もよい。また、排気口２Ｂ１は、外装筐体２のどの面に形成されていてもよい。

図２は、光源ユニット５０の構成を示す断面図である。光源ユニット５０は、図２に示
すように、主反射鏡５５と、放電灯９０と、副反射鏡５２と、放電灯点灯装置（放電灯駆
動装置）１０と、を備えている。
主反射鏡５５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、放電灯９０の照明光軸Ａと平行である。

放電灯９０の形状は、照射方向Ｄに沿って延びる棒状である。放電灯９０の一方の端部
を第１端部９０ｅ１とし、放電灯９０の他方の端部を第２端部９０ｅ２とする。放電灯９
０の材料は、たとえば、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、その内部は放電空間９１である。放電空間９１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。

放電空間９１には、第１電極９２および第２電極９３の先端が突出している。第１電極
９２は、放電空間９１の第１端部９０ｅ１側に配置されている。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。第１電極９２および第２電極９３の形状
は、照明光軸Ａに沿って延びる棒状である。放電空間９１には、第１電極９２および第２
電極９３の電極先端部が、所定距離だけ離れて対向するように配置されている。第１電極
９２および第２電極９３の材料は、たとえば、タングステン等の金属である。

放電灯９０の第１端部９０ｅ１に、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の内部を貫通する導電性部材５３４により電気的に接続
されている。同様に、放電灯９０の第２端部９０ｅ２に、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の内部を貫通する導電性部材５４４
により電気的に接続されている。第１端子５３６および第２端子５４６の材料は、たとえ
ば、タングステン等の金属である。導電性部材５３４，５４４の材料としては、たとえば
、モリブデン箔が利用される。

第１端子５３６および第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および第２端子５４６に、放電灯９０を駆動するため
の駆動電流を供給する。言い換えると、放電灯点灯装置１０は、放電灯９０の第１電極９
２と第２電極９３との間に駆動電力を印加する。その結果、第１電極９２および第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。放電灯点灯装置１０は、光学
制御装置２００ａによって制御される。

図３は、放電灯９０を示す拡大断面図である。
第１電極９２は、図３に示すように、芯棒６１２と、コイル部６１４と、本体部６１６
と、突起６１８と、を備えている。第１電極９２は、放電灯本体５１０への封入前の段階
において、芯棒６１２に電極材（タングステン等）の線材を巻き付けてコイル部６１４を
形成し、形成されたコイル部６１４を加熱・溶融することにより形成される。これにより
、第１電極９２の先端側には、熱容量が大きい本体部６１６と、アークＡＲの発生位置と
なる突起６１８が形成される。

第２電極９３は、芯棒７１２と、コイル部７１４と、本体部７１６と、突起７１８と、
を備えている。第２電極９３は、第１電極９２と同様にして形成される。

放電灯９０を点灯すると、放電空間９１内に封入されたガスは、アークＡＲの発生によ
り加熱され、放電空間９１内において対流する。詳細には、アークＡＲおよびその付近領
域は極めて高温となるため、放電空間９１内において、アークＡＲから鉛直方向上側に流
れる対流ＡＦ（図３に１点鎖線の矢印で示す）が形成される。図３に示すように、この対
流ＡＦは、放電灯本体５１０の内壁に当たって放電灯本体５１０の内壁に沿って移動し、
第１電極９２および第２電極９３の芯棒６１２，７１２等を通過することによって冷却さ
れつつ降下する。
降下した対流ＡＦは、放電灯本体５１０の内壁に沿って更に降下するが、アークＡＲの
鉛直方向下側で互いに衝突して上方のアークＡＲに戻されるように上昇する。

対流ＡＦが、放電灯本体５１０の内壁を沿って移動することによって、放電灯本体５１
０は加熱される。ここで、対流ＡＦは、アークＡＲの鉛直方向上側において最も温度が高
く、アークＡＲの鉛直方向下側において最も温度が低い。そのため、アークＡＲの鉛直方
向上側において対流ＡＦと接触する放電灯本体５１０の頂部５１０ａが、放電灯本体５１
０（放電灯９０）において最も高温となる最熱部となる。また、アークＡＲの鉛直方向下
側において対流ＡＦと接触する放電灯本体５１０の底部５１０ｂが、放電灯本体５１０（
放電灯９０）において最も低温となる最冷部となる。

主反射鏡５５は、図２に示すように、固定部材１１４により、放電灯９０の第１端部９
０ｅ１に固定されている。主反射鏡５５は、放電光のうち、照射方向Ｄと反対側に向かっ
て進む光を照射方向Ｄに向かって反射する。主反射鏡５５の反射面（放電灯９０側の面）
の形状は、放電光を照射方向Ｄに向かって反射できる範囲内において、特に限定されず、
たとえば、回転楕円形状であっても、回転放物線形状であってもよい。たとえば、主反射
鏡５５の反射面の形状を回転放物線形状とした場合、主反射鏡５５は、放電光を照明光軸
Ａに略平行な光に変換することができる。これにより、平行化凹レンズ５６を省略するこ
とができる。

副反射鏡５２は、固定部材５２２により、放電灯９０の第２端部９０ｅ２側に固定され
ている。副反射鏡５２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側の部分を囲む球面形状である。副反射鏡５２は、放電光のうち、主反射鏡５５
が配置された側と反対側に向かって進む光を主反射鏡５５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。

固定部材１１４，５２２の材料は、放電灯９０からの発熱に耐え得る耐熱材料である範
囲内において、特に限定されず、たとえば、無機接着剤である。主反射鏡５５および副反
射鏡５２と放電灯９０との配置を固定する方法としては、主反射鏡５５および副反射鏡５
２を放電灯９０に固定する方法に限らず、任意の方法を採用できる。たとえば、放電灯９
０と主反射鏡５５とを、独立にハウジング５７に固定してもよい。副反射鏡５２について
も同様である。

ハウジング５７は、図１に示すように、光源ユニット５０および平行化凹レンズ５６を
収納する。
平行化凹レンズ５６は、主反射鏡５５により収束される光束を、照明光軸Ａに対して平
行化する。

ファン制御装置２００ｂは、第２冷却装置ＣＵ２、すなわち、ファンＦ３，Ｆ４を制御
する。本実施形態においては、第２冷却装置ＣＵ２のうち、主としてファンＦ３を制御す
ることによって、放電灯９０の冷却状態を制御する方法について説明する。また、本実施
形態において、ファンＦ３を制御する方法としては、ファンＦ３を駆動するために印加さ
れるファン電圧Ｖｆを制御することによって、ファンＦ３の回転数（冷却風の流量）を変
化させる方法を用いる。この方法によれば、ファン電圧ＶｆはファンＦ３の回転数とほぼ
比例するため、ファンＦ３の回転数を制御することが容易である。

ファン制御装置２００ｂには、放電灯点灯装置１０によって第１電極９２と第２電極９
３との間に印加されるランプ電圧Ｖｌａ（電極間電圧）と、第２冷却装置ＣＵ２のファン
Ｆ３のファン電圧Ｖｆ、すなわち、回転数と、の関係を示す制御情報ＣＩが入力されてい
る。制御情報ＣＩは、例えば、図示しない記憶部に記憶されている。

ファン制御装置２００ｂは、制御情報ＣＩに基づいてファンＦ３を制御する。ファン制
御装置２００ｂには、ランプ電圧Ｖｌａの情報が入力される。ファン制御装置２００ｂは
、制御情報ＣＩを用いて、入力されたランプ電圧Ｖｌａに応じたファン電圧Ｖｆをファン
Ｆ３に印加する。これにより、ファン制御装置２００ｂは、ファンＦ３の回転数を制御す
る。ランプ電圧Ｖｌａの検出方法については、特に限定されず、いかなる公知の検出方法
であってもよい。ランプ電圧Ｖｌａは、たとえば、放電灯点灯装置１０によって検出され
る。
本実施形態においては、光学制御装置２００ａと、ファン制御装置２００ｂと、で制御
ユニット２００を構成している。

ファン制御装置２００ｂに入力される制御情報ＣＩは、ファン電圧Ｖｆごとのランプ電
圧Ｖｌａと放電灯温度Ｔとの関係を計測することによって、実験的に得ることができる。
図４は、ランプ電圧Ｖｌａと放電灯温度Ｔとの関係の一例を示したグラフである。横軸
は、ランプ電圧Ｖｌａを示しており、縦軸は、放電灯本体５１０の頂部５１０ａの温度（
放電灯温度）Ｔを示している。ファン電圧Ｖｆの値を変化させた場合の放電灯温度Ｔとラ
ンプ電圧Ｖｌａとの関係がそれぞれ示されている。

図４に示すように、放電灯温度Ｔとランプ電圧Ｖｌａとの関係は、一次関数で表される
。すなわち、ランプ電圧Ｖｌａが何らかの原因によって上昇すると、一次直線に沿って放
電灯温度Ｔが上昇する。放電灯温度Ｔとランプ電圧Ｖｌａとの関係が、このような一次関
数で表されることは、本発明者らの研究によって新たに明らかとなったものであり、一次
関数の傾きおよび切片は、放電灯ごとに実験的に求めることができる。

ランプ電圧Ｖｌａの上昇により、放電灯温度Ｔが上昇する原理としては、詳細は不明で
あるものの、以下のように考えられる。
経年による電極消耗によって、電極間距離が大きくなると、ランプ電圧Ｖｌａが上昇す
るため、電極間に生じるプラズマのエネルギーが増加し、またプラズマの体積も大きくな
る。これにより、放電灯温度Ｔが上昇するのではないかと考えられる。

図４に示したファン電圧Ｖｆごとのランプ電圧Ｖｌａと放電灯温度Ｔとの関係から、ラ
ンプ電圧Ｖｌａと、ファン電圧Ｖｆと、の関係を示す制御情報ＣＩが得られる。
図５は、制御情報ＣＩの一例を示したグラフである。図５は、放電灯温度ＴがＴ１（適
正温度）となる場合におけるファン電圧Ｖｆとランプ電圧Ｖｌａとの関係を示している。
図５に示すように、ファン電圧Ｖｆとランプ電圧Ｖｌａとの関係は一次関数で表される
。言い換えると、ファン電圧Ｖｆは、ランプ電圧Ｖｌａを変数とする一次関数となる。こ
こで、ファン電圧Ｖｆは、ファンＦ３の回転数とほぼ比例するため、ファンＦ３の回転数
は、ランプ電圧Ｖｌａを変数とする一次関数となる。

照明光学装置４１は、一対のレンズアレイ４１１，４１２と、偏光変換素子４１３と、
重畳レンズ４１４と、を備える。
色分離光学装置４２は、ダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３と
、を備える。
リレー光学装置４３は、入射側レンズ４３１と、リレーレンズ４３３と、反射ミラー４
３２，４３４と、を備える。

電気光学装置４４は、フィールドレンズ４４１と、光変調装置としての液晶パネル（光
変調素子）４４２と、入射側偏光板４４３と、視野角補償板４４４と、出射側偏光板４４
５と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム４４６と、を備える。
液晶パネル４４２は、赤色光用の液晶パネル４４２Ｒと、緑色光用の液晶パネル４４２
Ｇと、青色光用の液晶パネル４４２Ｂと、を備える。フィールドレンズ４４１、入射側偏
光板４４３、視野角補償板４４４および出射側偏光板４４５は、液晶パネル４４２Ｒ，４
４２Ｇ，４４２Ｂごとにそれぞれ設けられている。

投射光学装置４５は、電気光学装置４４で変調された光束を拡大投射する。この投射光
学装置４５は、図示を省略するが、筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズと
して構成されている。

光源装置５から射出された光束は、照明光学装置４１により、照明領域内の照度が略均
一化され、光束は、色分離光学装置４２により、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３つの
色光に分離される。分離された各色光は、各液晶パネル４４２にて画像情報に応じてそれ
ぞれ変調される。そして、変調された各色光は、クロスダイクロイックプリズム４４６に
て合成され、投射光学装置４５により投射面（たとえば、スクリーン等）上に拡大投射さ
れる。

以下、制御情報ＣＩに基づいた、ファン制御装置２００ｂによるファンＦ３の制御につ
いて、図４，５を用いて説明する。

ファンＦ３の出力（回転数）は、初期状態において、放電灯９０を適正な冷却状態とで
きるように設定される。すなわち、図４に示すように、ランプ電圧Ｖｌａの値がＶｌａ０
である初期状態において、放電灯温度Ｔが適正な冷却状態における適正温度Ｔ１となるよ
うに、ファン電圧Ｖｆの値がＶｆ０に設定されている（初期状態Ｐ０）。

放電灯９０の第１電極９２および第２電極９３は、アーク放電により消耗するため、放
電灯９０の電極間距離は、経年により広がる。その結果、ランプ電圧Ｖｌａが上昇する。
ランプ電圧Ｖｌａが上昇すると、放電灯温度Ｔは、ファン電圧Ｖｆの値がＶｆ０である
場合の一次直線に従って、上昇する。たとえば、ランプ電圧ＶｌａがＶｌａ１に上昇する
と、放電灯温度Ｔの値はＴ２となる（状態Ｐ１）。

ランプ電圧Ｖｌａの値がＶｌａ１に上昇したことを検出すると、ファン制御装置２００
ｂは、図５に示すような制御情報ＣＩに基づいてファンＦ３を制御する。すなわち、ラン
プ電圧Ｖｌａの値がＶｌａ１である状態において、放電灯温度Ｔが適正温度Ｔ１となるよ
うに、ファン電圧Ｖｆの値を上昇させる。具体的には、図４，５に示すように、ファン電
圧ＶｆをＶｆ１に上昇させることで、放電灯温度Ｔを下げることができ、放電灯温度Ｔを
適正温度Ｔ１とできる（状態Ｐ２）。

その後、さらに経年により放電灯９０の電極間距離が広がり、ランプ電圧Ｖｌａの値が
Ｖｌａ２に上昇すると、再び放電灯温度Ｔの値がＴ２に上昇する（状態Ｐ３）。ファン制
御装置２００ｂは、前述したのと同様にして、ファンＦ３を制御し、ファン電圧Ｖｆの値
をＶｆ２に上昇させる。これにより、放電灯温度Ｔは適正温度Ｔ１に戻される（状態Ｐ４
）。同様に、ランプ電圧ＶｌａがＶｌａ３となり、放電灯温度ＴがＴ２となった場合（状
態Ｐ５）も、ファンＦ３が制御情報ＣＩに基づいて制御され、放電灯温度Ｔは、適正温度
Ｔ１となる（状態Ｐ６）。
以下、同様にして、ファン制御装置２００ｂによってファンＦ３を制御することで、放
電灯温度Ｔを適正な冷却状態の適正温度Ｔ１に維持することができる。

本実施形態によれば、ファン制御装置２００ｂは、制御情報ＣＩに基づいてファンＦ３
を制御する。制御情報ＣＩは、ランプ電圧Ｖｌａと、ファン電圧Ｖｆと、の関係を示して
いるため、たとえば、経年により放電灯９０のランプ電圧Ｖｌａが上昇したような場合で
も、放電灯温度Ｔが一定値以下となるように、すなわち、初期に設定した適正な温度範囲
となるように、ファンＦ３のファン電圧Ｖｆを調整できる。したがって、放電灯を適正な
冷却状態に維持でき、放電灯の寿命を向上できる。

また、制御情報ＣＩは、ランプ電圧Ｖｌａとファン電圧Ｖｆとの関係を示しているため
、本実施形態によれば、ランプ電圧Ｖｌａを検出することによって、ファン電圧Ｖｆを適
切に制御することができる。したがって、温度センサー等によって温度を検出する手間が
省け、簡便である。また、温度センサー等が不要であるため、装置全体が複雑化すること
を抑制できる。

なお、本実施形態においては、下記の構成および方法を採用することもできる。

ランプ電圧Ｖｌａに対するファン電圧Ｖｆの制御を段階的に変化する構成としたが、図
５に示す一次関数（制御情報ＣＩ）に基づいてランプ電圧Ｖｌａの変化に合わせて常に変
化させる構成とすることもできる。この構成によりランプ温度を一定に保つことが可能と
なる。

制御情報ＣＩは、ファン電圧Ｖｆと、放電灯９０の頂部５１０ａの温度と放電灯９０の
底部５１０ｂの温度との差（放電灯の温度情報）と、の関係を示す情報や、放電灯９０の
温度分布とファン電圧Ｖｆとの関係を示す情報や、放電灯９０の頂部５１０ａの温度と、
ファン電圧Ｖｆとの関係を示す情報を含んでいてもよい。この場合には、放電灯９０の頂
部５１０ａの温度や放電灯９０の底部５１０ｂの温度を測定するセンサーを必要とするが
、ランプ電圧Ｖｌａとの相関が取れない放電灯９０の頂部５１０ａの温度と底部５１０ｂ
の温度との差等を制御情報ＣＩに含むことができる。

ファンＦ３に、光源ユニット５０（主として放電灯９０）に対する空気（冷却風）の当
て方を調整できる調整装置を設けてもよい。調整装置としては、たとえば、ファンＦ３の
送風出口の開口度を調整できる絞りを選択できる。この構成によれば、放電灯９０の温度
分布に応じて放電灯９０への空気の当て方を調整することによって、放電灯９０の温度分
布を初期状態に維持できる。以下、詳細に説明する。

一般に、放電灯の寿命を縮める原因として、アーク放電により蒸発した電極物質が放電
灯の発光管内壁に付着する黒化が知られている。黒化は、ハロゲンサイクルによって抑制
できることが知られている。

ハロゲンサイクルとは、溶融し蒸発した電極物質と放電灯内部に封入されたハロゲンガ
スとを反応させることで、電極物質をハロゲン化させ、蒸発した電極物質を放電灯内の対
流によって再び電極へと戻す、反応サイクルである。ハロゲン化された電極物質は、融点
が降下するため、発光管内壁において凝固することが抑制され、結果として黒化が抑制さ
れる。

ファンによって放電灯を冷却する場合、放電灯全体に送風する方法では、最熱部を適正
に冷却しようとすると、最熱部の周囲を必要以上に冷却してしまう場合がある。すなわち
、最熱部の周囲の温度が適正な温度より低くなってしまう場合がある。このような場合に
おいては、最熱部の周囲における放電灯内壁において、ハロゲンサイクルが生じにくくな
り、黒化が生じる場合がある。黒化した部分は高熱となり、失透が生じる場合もある。

これに対して、上述した調整装置を用いれば、たとえば、放電灯９０の最熱部（頂部５
１０ａ）に、冷却された空気が集中的に当たるように調整することで、最熱部である頂部
５１０ａの温度を適正に維持しつつ、頂部５１０ａの周囲の温度が必要以上に低下するこ
とを抑制できる。その結果、放電灯９０の温度分布を適正な冷却状態である初期状態に維
持することができ、放電灯の寿命をより向上できる。

また、調整装置を設ける場合においては、制御情報ＣＩは、放電灯９０の温度分布に関
する情報と、ファン電圧Ｖｆと、調整装置に関する情報（たとえば、絞りの開度等）と、
の関係を示す情報を含んでいてもよい。これにより、ファン制御装置２００ｂは、ファン
Ｆ３からの冷却風の送風位置および送風領域の少なくともいずれかを制御情報ＣＩに基づ
いて制御できる。

また、本実施形態においては、ファンＦ３を制御する方法として、ファンＦ３のファン
電圧Ｖｆを制御することによってファンＦ３の回転数、すなわち、冷却風の流量を変化さ
せているが、これに限られない。たとえば、ファン電圧Ｖｆを定電圧として、ＰＷＭ（Ｐ
ｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を行うことによってファンＦ３の回
転数を変化させてもよい。ＰＷＭ制御とは、印加する定電圧のオン／オフを切り替えるこ
とによって、制御対象にパルス波を入力し、そのパルス波の周期、幅、またはデューティ
ー比を変化させることで、制御対象の出力を制御する方法である。この場合には、制御情
報ＣＩとして、ファンＦ３に入力するパルス波の周期、幅、またはデューティー比と、ラ
ンプ電圧Ｖｌａとの関係を示す情報を用いることにより、ファンＦ３の回転数を適切に制
御でき、放電灯９０の温度を適正な範囲に維持できる。

また、本実施形態においては、ファンＦ３を制御することによって放電灯９０の冷却状
態を制御する方法について説明したが、ファンＦ３と共に、ファンＦ４を制御する方法と
してもよい。

（第２実施形態）
第２実施形態は、第１実施形態に対して、ファン制御装置２００ｂが、制御情報と、放
電灯９０に供給される駆動電力と、に基づいてファンＦ３を制御する点において異なる。
なお、以下の説明においては、第１実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号
を付す等により説明を省略する場合がある。

ランプ電圧Ｖｌａとファン電圧Ｖｆとの関係を示す制御情報の一次関数の傾きは、電極
間に印加される駆動電力（ランプ電力Ｗｌａ）に応じて異なる。ランプ電力Ｗｌａに応じ
て制御情報の傾きが異なることは、本発明者らの研究によって新たに明らかとなったもの
である。ランプ電力Ｗｌａごとの一次関数の傾き、すなわち、制御情報は、第１実施形態
と同様に、ファン電圧Ｖｆごとのランプ電圧Ｖｌａと放電灯温度Ｔとの関係から実験的に
求めることができる。

図６は、ファン電圧Ｖｆの値およびランプ電力Ｗｌａの値を変化させた場合のランプ電
圧Ｖｌａと放電灯温度Ｔとの関係の一例を示したグラフである。図６において、横軸は、
ランプ電圧Ｖｌａを示しており、縦軸は、放電灯本体５１０の頂部５１０ａの放電灯温度
Ｔを示している。図６においては、ランプ電力ＷｌａをＷｌａ１，Ｗｌａ２，Ｗｌａ３と
した場合について示されている。ランプ電力Ｗｌａ１，Ｗｌａ２，Ｗｌａ３は、この順に
大きくなる。

図６に示すように、ランプ電力Ｗｌａ２における一次関数の傾きは、ランプ電力Ｗｌａ
１における一次関数の傾きよりも大きい。ランプ電力Ｗｌａ３における一次関数の傾きは
、ランプ電力Ｗｌａ２における一次関数の傾きよりも大きい。すなわち、ランプ電力Ｗｌ
ａが大きくなるのにしたがって、放電灯温度Ｔとランプ電圧Ｖｌａとの関係を示す一次関
数の傾きが大きくなる。これは、ランプ電力Ｗｌａが大きくなると、電極間に生じるプラ
ズマのエネルギーが増加し、放電灯温度Ｔが上昇しやすくなるためと考えられる。

また、ランプ電力Ｗｌａが大きくなるのにしたがって、放電灯温度Ｔは大きくなる。す
なわち、たとえば、ランプ電圧Ｖｌａが、Ｖｌａ４の場合においては、ランプ電力Ｗｌａ
がＷｌａ１，Ｗｌａ２，Ｗｌａ３と大きくなるのにしたがって、放電灯温度Ｔが、Ｔ３，
Ｔ４，Ｔ５と大きくなる。これは、ランプ電圧Ｖｌａが一定であれば、ランプ電力Ｗｌａ
が大きくなるのにしたがって、電極間に流れる電流値が大きくなり、放電灯９０に与えら
れる熱負荷が大きくなるためである。

図６に示したランプ電力Ｗｌａごとのランプ電圧Ｖｌａと放電灯温度Ｔとの関係から、
ランプ電力Ｗｌａごとの制御情報ＣＩａを求めることができる。
図７は、本実施形態における制御情報ＣＩａの一例を示すグラフである。図７は、放電
灯温度ＴがＴ３（適正温度）となる場合における、ランプ電力Ｗｌａごとのファン電圧Ｖ
ｆとランプ電圧Ｖｌａとの関係を示している。図７において、横軸は、ランプ電圧Ｖｌａ
を示しており、縦軸は、ファン電圧Ｖｆを示している。

本実施形態の制御情報ＣＩａは、図７に示すように、制御情報ＣＩａ１と、制御情報ＣＩａ２と、制御情報ＣＩａ３と、を含む。
制御情報ＣＩａ１は、ランプ電力ＷｌａがＷｌａ１の場合の制御情報である。制御情報ＣＩａ２は、ランプ電力ＷｌａがＷｌａ２の場合の制御情報である。制御情報ＣＩａ３は、ランプ電力ＷｌａがＷｌａ３の場合の制御情報である。図６に示したように、ランプ電力Ｗｌａが大きいほど、ランプ電圧Ｖｌａと放電灯温度Ｔとの関係を示す一次関数の傾きは、大きくなる。したがって、ランプ電力Ｗｌａが大きくなるほど、ランプ電圧Ｖｌａに対するファン電圧Ｖｆが上昇する割合、すなわち、ランプ電圧Ｖｌａと放電灯温度Ｔとの一次関数の傾きも大きくなる。すなわち、制御情報ＣＩａ１，ＣＩａ２，ＣＩａ３は、この順に一次関数の傾きが大きくなる。

本実施形態においては、ファン制御装置２００ｂは、ランプ電力Ｗｌａに応じた制御情
報ＣＩａを選択し、その制御情報ＣＩａに基づいてファンＦ３を制御する。言い換えると
、ファン制御装置２００ｂは、制御情報ＣＩａと、ランプ電力Ｗｌａと、に基づいてファ
ンＦ３を制御する。
図８は、本実施形態におけるランプ電力波形の一例を示す図である。図８において、横
軸は、時間ｔｉｍｅを示しており、縦軸は、ランプ電力Ｗｌａを示している。

本実施形態のランプ電力波形は、図８に示すように、立上期間ＰＨ１と、適応調光期間
ＰＨ２と、を有している。
立上期間ＰＨ１は、放電灯９０の点灯開始からランプ電力Ｗｌａが安定するまでの期間
である。立上期間ＰＨ１は、ランプ電力Ｗｌａが徐々に増加する第１立上期間ＰＨ１ａと
、ランプ電力ＷｌａがＷｌａ２に一定に維持される第２立上期間ＰＨ１ｂと、を有してい
る。

適応調光期間ＰＨ２は、プロジェクター１Ａに入力された映像信号に応じて、ランプ電
力Ｗｌａを変化させる期間である。適応調光期間ＰＨ２においては、ランプ電力Ｗｌａの
上限は、Ｗｌａ２に設定されている。

まず、ファン制御装置２００ｂは、ランプ電力Ｗｌａを検出し、適切な制御情報ＣＩａ
を選択する。次に、ファン制御装置２００ｂは、ランプ電圧Ｖｌａを検出し、選択した制
御情報ＣＩａを用いて、ファン電圧Ｖｆを決定する。これにより、ファン制御装置２００
ｂによってファンＦ３を制御することで、放電灯温度Ｔを適正な冷却状態の適正温度Ｔ３
に維持することができる。

ファン制御装置２００ｂは、ランプ電力Ｗｌａおよびランプ電圧Ｖｌａを常に監視して
、プロジェクター１Ａが点灯している全期間にわたってファン電圧Ｖｆを制御してもよい
し、所定のタイミングもしくは所定の期間においてのみランプ電力Ｗｌａおよびランプ電
圧Ｖｌａを監視して、一定期間ごとにファン電圧Ｖｆを制御してもよい。

所定のタイミングとしては、たとえば、適応調光期間ＰＨ２において、ランプ電力Ｗｌ
ａが所定の値（状態Ｐｓ）となるタイミングが挙げられる。図８においては、たとえば、
状態Ｐｓは、ランプ電力ＷｌａがＷｌａ２となる状態である。
この場合においては、ファン制御装置２００ｂは、ランプ電力ＷｌａがＷｌａ２（状態
Ｐｓ）となる度に、ランプ電力Ｗｌａおよびランプ電圧Ｖｌａを検出し、制御情報ＣＩａ
に応じたファン電圧Ｖｆを設定する。

また、所定の期間としては、たとえば、計測期間ＳＰ１，ＳＰ２が挙げられる。
計測期間ＳＰ１は、立上期間ＰＨ１においてランプ電力Ｗｌａが一定となる第２立上期
間ＰＨ１ｂの一部の期間である。計測期間ＳＰ１は、図８に示す例では、時刻ｔ１から時
刻ｔ４までの第２立上期間ＰＨ１ｂのうちの、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間である。
この場合においては、ファン制御装置２００ｂは、計測期間ＳＰ１において、ランプ電
力Ｗｌａおよびランプ電圧Ｖｌａを検出し、制御情報ＣＩａに応じたファン電圧Ｖｆを設
定する。

計測期間ＳＰ２は、適応調光期間ＰＨ２の一部の期間である。計測期間ＳＰ２は、図８
に示す例では、時刻ｔ５から時刻ｔ６の期間である。計測期間ＳＰ２は、適応調光期間Ｐ
Ｈ２中、一定時間ごとに設けられてもよいし、プロジェクター１Ａを点灯するごとに１回
だけ設けられてもよい。
この場合においては、たとえば、計測期間ＳＰ２におけるランプ電力Ｗｌａおよびラン
プ電圧Ｖｌａの平均値を算出し、それらの平均値を用いて、制御情報ＣＩａに応じたファ
ン電圧Ｖｆを設定する。

本実施形態によれば、ランプ電力Ｗｌａに応じた制御情報ＣＩａに基づいてファンＦ３
を制御するため、ランプ電力Ｗｌａが変化するような場合であっても、放電灯温度Ｔが一
定値以下となるように、すなわち、初期に設定した適正な温度範囲となるように、ファン
Ｆ３のファン電圧Ｖｆを調整できる。したがって、放電灯９０を適正な冷却状態に維持で
き、放電灯９０の寿命を向上できる。

近年では、低電力モードや高電力モード等のランプ電力Ｗｌａが異なる点灯モードや、
映像信号や環境照度に応じてランプ電力Ｗｌａを変化させる適応調光等、プロジェクター
の使用においてランプ電力Ｗｌａを変化させる点灯方法が多く提案されている。本実施形
態は、このようなランプ電力Ｗｌａを変化させる各点灯方法において特に有用である。

なお、本実施形態においては、下記の構成および方法を採用してもよい。

本実施形態においては、予め、ランプ電力Ｗｌａと、ランプ電圧Ｖｌａと、放電灯９０
の劣化度合いと、の関係を求めておき、ファン制御装置２００ｂは、その関係を用いて、
検出したランプ電力Ｗｌａおよびランプ電圧Ｖｌａから放電灯９０の劣化状態を求める構
成としてもよい。この構成においては、ファン制御装置２００ｂは、求めた放電灯９０の
劣化状態と、ランプ電力Ｗｌａと、を用いて、ファン電圧Ｖｆを設定する。

具体的には、図７に示すように、検出したランプ電力ＷｌａがＷｌａ１で、かつ、検出
したランプ電圧ＶｌａがＶｌａ４（状態Ｐ７）だった場合に、放電灯９０の劣化度合いを
求めることで、その劣化度合いから、ランプ電力Ｗｌａが、たとえば、Ｗｌａ２に変化し
た場合のランプ電圧Ｖｌａを求めることができる。図７の例では、たとえば、状態Ｐ７に
おける放電灯９０の劣化度合いにおいて、ランプ電力ＷｌａがＷｌａ２に変化すると、ラ
ンプ電圧ＶｌａがＶｌａ６となる（状態Ｐ８）。これにより、ランプ電力ＷｌａがＷｌａ
２に変化した場合には、ファン電圧ＶｆをＶｆ６とすることで、放電灯温度Ｔを適正温度
Ｔ３に維持できることが分かる。放電灯９０の劣化度合いの検出は、たとえば、上述した
状態Ｐｓとなるタイミングや、計測期間ＳＰ１，ＳＰ２において行われる。

この構成によれば、放電灯９０の劣化度合いを検出した後は、ランプ電力Ｗｌａを検出
することのみによって、ファン電圧Ｖｆを決定できるため、簡便である。

また、本実施形態においては、第１実施形態と同様に、制御情報ＣＩａは、ファン電圧
Ｖｆと、放電灯９０の頂部５１０ａの温度と放電灯９０の底部５１０ｂの温度との差（放
電灯の温度情報）と、の関係を示す情報や、放電灯９０の温度分布とファン電圧Ｖｆとの
関係を示す情報や、放電灯９０の頂部５１０ａの温度と、ファン電圧Ｖｆとの関係を示す
情報を含んでいてもよい。

また、本実施形態においては、第１実施形態と同様に、ファンＦ３に、光源ユニット５
０（主として放電灯９０）に対する空気（冷却風）の当て方を調整できる調整装置を設け
てもよい。

また、本実施形態においては、第１実施形態と同様に、ファン電圧Ｖｆを定電圧として
、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を行うことによってフ
ァンＦ３の回転数を変化させてもよい。

また、本実施形態においては、第１実施形態と同様に、ファンＦ３と共に、ファンＦ４
を制御してもよい。

（第１実施形態の実施例）
以下、第１実施形態の実施例について説明する。
まず、本実施例における、ファン電圧Ｖｆごとの放電灯の温度と、ランプ電圧Ｖｌａと
の関係を実験的に計測した。放電灯は、定格電力が２３０Ｗの高圧水銀ランプ９０ａを用
いた。高圧水銀ランプ９０ａの初期のランプ電圧Ｖｌａは、約６６Ｖであった。また、高
圧水銀ランプ９０ａを冷却するためのファンは、出力１Ｗのシロッコファンを用いた。

放電灯の温度は、高圧水銀ランプ９０ａの頂部５１０ａ（最熱部）の放電灯温度Ｔａと
し、ファン電圧Ｖｆを６．５Ｖ，６．７５Ｖ，７Ｖ，７．２５Ｖ，７．５Ｖとしたそれぞ
れの場合について、ランプ電圧Ｖｌａの変化に対する、放電灯温度Ｔａの変化を計測した
。
まず、高圧水銀ランプ９０ａおよびファンを駆動し、ランプ電圧Ｖｌａが初期電圧６６
Ｖであるときの放電灯温度Ｔａを計測し、その後、ランプ電圧Ｖｌａが上昇して、それぞ
れ７０Ｖ、７５Ｖ、８０Ｖ、８５Ｖ、９０Ｖとなったときの放電灯温度Ｔａを計測した。
放電灯温度Ｔａの計測は、赤外線サーモグラフィーを用いた。

図９は、計測結果を示すグラフである。横軸は、ランプ電圧Ｖｌａを示しており、縦軸
は、放電灯温度Ｔａを示している。
図９に示すように、ランプ電圧Ｖｌａと放電灯温度Ｔａとの間には、各ファン電圧Ｖｆ
の場合について、いずれも一次関数的な相関関係が認められた。
したがって、ランプ電圧の上昇にともなって、放電灯の温度が一次関数的に上昇するこ
とが確かめられた。

また、この計測結果に基づいて、ランプ電圧Ｖｌａとファン電圧Ｖｆとの関係、すなわ
ち、ファン電圧Ｖｆを制御するための制御情報を求めた。結果を図１０に示す。図１０か
ら、ファン電圧Ｖｆは、ランプ電圧Ｖｌａを変数として一次関数となることが確かめられ
た。

次に、ファンの制御を行う実施例１から実施例３と、従来と同様にファンの制御を行わ
ない、すなわち、ファン電圧Ｖｆを初期に設定した値から変更しない比較例１と、のそれ
ぞれの場合について高圧水銀ランプ９０ａに失透が発生するまでの時間を計測した。失透
の発生は、目視により観察を行った。
ファンの制御は、上記実験により計測した制御情報を用いて行い、ランプ電圧Ｖｌａは
、サンプリングレート１０回／ｓで、検出した。また、ファン電圧Ｖｆの初期値は６．５
Ｖとし、その場合における放電灯温度Ｔａは、８２０℃であった。

実施例１は、放電灯温度Ｔａが８２０℃に維持されるように、ファン電圧Ｖｆを制御し
た場合である。具体的には、図１０に示す放電灯温度Ｔａが８２０℃の場合における一次
関数のグラフに従って、ファン電圧Ｖｆを制御した。言い換えると、ファンの回転数が、
ランプ電圧Ｖｌａを変数とする一次関数となるように、ファン電圧Ｖｆを制御した。制御
時において、放電灯温度Ｔａの８２０℃に対する誤差は、±５℃以内であった。なお、８
２０℃は、本実施例における、適正な冷却状態における放電灯温度Ｔａの値である。

実施例２は、ファン電圧Ｖｆを、ランプ電圧Ｖｌａが所定の範囲において決められた値
となるようにして制御した場合である。すなわち、ファン電圧Ｖｆをランプ電圧Ｖｌａの
値の範囲に応じて、多段階で切り替えた場合である。
本実施例においては、ファン制御装置が高圧水銀ランプ９０ａのランプ電圧Ｖｌａが９
０Ｖを超えたことを検出した時点においてファンを制御し、放電灯温度Ｔａが８２０℃と
なるようにファン電圧Ｖｆを一度だけ変更する２段階制御とした。
より具体的には、ランプ電圧Ｖｌａが、６６Ｖ以上、９０Ｖ以下の範囲では、ファン電
圧Ｖｆを初期の値である６．５Ｖのまま維持し、ランプ電圧Ｖｌａが、９０Ｖより大きい
範囲では、ファン電圧Ｖｆが７．１５Ｖとなるようにファン電圧Ｖｆを制御した。

実施例３は、ファンの送風出口に絞り機構（調整装置）を設け、高圧水銀ランプ９０ａ
の頂部５１０ａ側の外表面の温度分布が一定となるように、ファン電圧Ｖｆおよび絞り機
構の開口度を制御した場合である。具体的には、制御情報に高圧水銀ランプ９０ａの頂部
５１０ａ側の外表面の温度分布に関する情報を加え、その制御情報に基づいてファン電圧
Ｖｆおよび絞り機構を制御し、ファンの回転数と、高圧水銀ランプ９０ａに対するファン
の冷却風の送風位置および送風領域とを調整した。
比較例１は、従来通りファン電圧Ｖｆを初期状態の値のまま変化させない場合である。

実施例１から実施例３および比較例１の計測した結果を表１に示す。

表１から、実施例１から実施例３のいずれにおいても、比較例１に比べて、失透が確認
されるまでの時間が３倍以上長いことが分かる。これにより、ランプ電圧の変化に応じて
ファン電圧を制御することにより、放電灯の寿命を向上できることが確かめられた。

また、実施例２は、多段階制御（２段階制御）であるため、簡単な制御テーブルを持つ
ことにより、放電灯の冷却状態を制御できる。そのため、制御方法を簡便にしつつ、放電
灯の寿命を向上させることができる。
なお、実施例２においては、ファン電圧Ｖｆを一度だけ変更する２段階制御としたが、
２段階より大きい多段階制御とすることもできる。この場合においては、本実施例におい
て示した実施例１と実施例２との間の放電灯の寿命向上効果を得ることができる。

また、実施例１と実施例３との失透が確認されるまでの時間を比べると、実施例１では
３５００ｈであるのに対して、実施例３では３７００ｈである。すなわち、実施例１に対
して実施例３の方がより失透が確認されるまでの時間が長いことが分かる。これにより、
ファン電圧Ｖｆを制御するのみの場合に比べて、ファン電圧Ｖｆおよび絞り機構の開口度
を制御した場合の方が、放電灯の寿命を向上できることが確かめられた。

図１１（ａ）から図１１（ｅ）は、比較例１における高圧水銀ランプ９０ａの頂部５１
０ａ側の外表面の温度分布の変化を示した平面図である。
図１２（ａ），（ｂ）は、実施例３における高圧水銀ランプ９０ａの頂部５１０ａ側の
外表面の温度分布の変化を示した平面図である。
図１１（ａ）および図１２（ａ）は、高圧水銀ランプ９０ａの初期状態における温度分
布を示しており、図１１（ｅ）および図１２（ｂ）は、高圧水銀ランプ９０ａを点灯させ
て２０００時間後の温度分布を示している。温度分布は、赤外線サーモグラフィーを用い
て計測した。

図１１（ａ）から図１１（ｅ）に示すように、ファン電圧Ｖｆを初期状態のまま変化さ
せない比較例１では、ランプ電圧Ｖｌａの上昇とともに、高圧水銀ランプ９０ａの頂部５
１０ａの温度が上昇する。そして、高圧水銀ランプ９０ａの頂部５１０ａの温度の上昇に
伴って、頂部５１０ａの周囲の温度も上昇していき、高圧水銀ランプ９０ａの頂部５１０
ａ側の外表面における温度偏差が大きくなる。

比較例１に対して実施例３では、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、高圧水銀ランプ
９０ａの温度分布は初期状態の温度分布のまま、ほぼ変化していないことが分かる。

図１３は、高圧水銀ランプ９０ａを点灯させて２０００時間後における、実施例３、実
施例１および比較例１の温度の度数分布を示したグラフである。横軸は、放電灯温度、す
なわち、高圧水銀ランプ９０ａの温度を示しており、縦軸は、温度ごとの度数を示してい
る。度数分布は、赤外線サーモグラフィーによって検出された温度分布から算出した。

図１３に示すように、実施例１および実施例３では、比較例１に比べて、高圧水銀ラン
プ９０ａの温度が全体的に低いことが分かる。また、実施例３では、実施例１および比較
例１に比べて、高圧水銀ランプ９０ａにおける温度のばらつきが小さく、温度偏差が小さ
いことが分かる。

比較例１では、ファン電圧Ｖｆの制御を行っていないため、ランプ電圧Ｖｌａの上昇に
従って高圧水銀ランプ９０ａの温度が全体的に上昇してしまったと考えられる。
実施例１では、ファン電圧Ｖｆの制御を行っているため、高圧水銀ランプ９０ａの頂部
５１０ａの放電灯温度Ｔａは一定に維持される。しかし、ファンによる送風は高圧水銀ラ
ンプ９０ａに全体的に当てられるため、高圧水銀ランプ９０ａの頂部５１０ａの周囲が初
期状態に比べて冷却され、温度偏差が大きくなったと考えられる。

これらに対して実施例３では、絞りによってファンの送風を調整しているため、たとえ
ば、最熱部である高圧水銀ランプ９０ａの頂部５１０ａを集中的に冷却できる。これによ
り、高圧水銀ランプ９０ａの頂部５１０ａの放電灯温度Ｔａを一定に維持しつつ、頂部５
１０ａの周囲の温度を必要以上に冷却することが抑制され、温度偏差を小さく、言いかえ
ると、温度分布を初期の適正な冷却状態と同様に維持できたと考えられる。

以上により、放電灯の温度分布に応じて、ファンによる送風方法を制御することで、適
正な放電灯の温度分布を維持することができ、放電灯の寿命を向上できることが確かめら
れた。

（第２実施形態の実施例）
以下、第２実施形態の実施例について説明する。
ランプ電力Ｗｌａが、２００Ｗ，１７０Ｗ，１４０Ｗのそれぞれの場合について、上記
説明した第１実施形態の実施例と同様にファン電圧Ｖｆごとの放電灯の温度と、ランプ電
圧Ｖｌａとの関係を実験的に計測した。放電灯は、定格電力が２３０Ｗの高圧水銀ランプ
を用いた。高圧水銀ランプの初期のランプ電圧Ｖｌａは、約６６Ｖであった。また、高圧
水銀ランプを冷却するためのファンは、出力１Ｗのシロッコファンを用いた。

計測結果した結果に基づいて、ランプ電圧Ｖｌａとファン電圧Ｖｆとの関係、すなわち
、ファン電圧Ｖｆを制御するための制御情報を求めた。結果を図１４および図１５に示す
。図１４，１５は、放電灯温度を８１０℃に維持する場合の制御情報を示している。図１
４において、横軸は、ランプ電圧Ｖｌａ（Ｖ）を示しており、縦軸は、ファン電圧Ｖｆ（
Ｖ）を示している。図１５において、横軸は、ランプ電圧Ｖｌａ（Ｖ）を示しており、縦
軸は、ファン回転数増加率を示している。ファン回転数増加率は、ランプ電圧Ｖｌａが５
５Ｖのときのファンの回転数に対する比である。

図１４および図１５から、ランプ電力Ｗｌａが大きくなるほど、制御情報の一次関数の
傾きが大きくなることが確かめられた。

１Ａ…プロジェクター、５…光源装置、１０…放電灯点灯装置（放電灯駆動装置）、４５…投射光学装置（投射光学系）、９０…放電灯、２００ｂ…ファン制御装置（制御装置）、４４２…液晶パネル（光変調素子）、５１０ａ…頂部、ＣＩ，ＣＩａ，ＣＩａ１，ＣＩａ２，ＣＩａ３…制御情報、ＣＵ２…第２冷却装置（冷却装置）、Ｔ…温度（放電灯温度）

Claims (8)

1. 光を射出する放電灯と、
   前記放電灯に駆動電力を供給する放電灯駆動装置と、
   前記放電灯を冷却する冷却装置と、
   前記冷却装置を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、前記放電灯の電極間電圧と前記冷却装置の回転数との関係を示す制御情報と、前記駆動電力の情報と、に基づいて前記冷却装置を制御し、
   前記冷却装置の回転数は、前記電極間電圧を変数とする一次関数となり、
   前記一次関数の傾きは、前記駆動電力の値に応じて異なり、
   前記制御装置は、前記電極間電圧が増加する場合、前記冷却装置の回転数を増加させることを特徴とする光源装置。
2. 光を射出する放電灯と、
   前記放電灯に駆動電力を供給する放電灯駆動装置と、
   前記放電灯を冷却する冷却装置と、
   前記冷却装置を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、検出された前記放電灯の電極間電圧と前記冷却装置の回転数との関係を示す制御情報と、前記駆動電力の情報と、に基づいて前記冷却装置を制御し、
   前記冷却装置の回転数は、前記電極間電圧を変数とする一次関数となり、
   前記一次関数の傾きは、前記駆動電力の値に応じて異なり、
   前記制御情報は、前記放電灯の温度情報と前記冷却装置の回転数との関係を示す情報をさらに含み、
   前記制御装置は、さらに前記冷却装置からの冷却風の送風位置および送風領域のうち少なくとも一方を、前記制御情報に基づいて制御することを特徴とする光源装置。
3. 請求項１または２に記載の光源装置であって、
   前記駆動電力が第１駆動電力である場合の一次関数の傾きは、前記駆動電力が前記第１駆動電力よりも低い第２駆動電力である場合の一次関数の傾きよりも大きいことを特徴とする光源装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の光源装置であって、
   前記一次関数の傾きは、前記駆動電力が大きいほど大きくなることを特徴とする光源装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の光源装置であって、
   前記放電灯の温度分布に応じて、前記放電灯へ送風される前記冷却装置からの空気を調整する調整装置をさらに備えることを特徴とする光源装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の光源装置であって、
   前記制御情報に含まれる前記回転数および前記電極間電圧は、前記放電灯の温度が適切な温度に維持されるように関連付けられていることを特徴とする光源装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の光源装置と、
   前記光源装置から射出される光を映像信号に応じて変調する光変調素子と、
   前記光変調素子により変調された光を投射する投射光学系と、
   を備えることを特徴とするプロジェクター。
8. 冷却装置を用いた放電灯の冷却方法であって、
   前記放電灯の電極間電圧と前記冷却装置の回転数との関係を示す制御情報と、前記放電灯に供給される駆動電力の情報と、に基づいて前記放電灯を冷却するステップを備え、
   前記冷却装置の回転数は、前記電極間電圧を変数とする一次関数となり、
   前記一次関数の傾きは、前記放電灯に供給される駆動電力の値に応じて異なり、
   前記電極間電圧が増加する場合、前記冷却装置の回転数を増加させることを特徴とする放電灯の冷却方法。