(57)【要約】  高圧放電ランプを構成する放電容器内の不純ガスの状態による不具合の発生可能性を的確に評価することができる画像表示装置を提供することを目的とする。  画像表示装置は、高圧放電ランプと、不純ガスの状態による不具合の発生可能性を評価する評価手段（５１）とを有する。この評価手段（５１）は、高圧放電ランプを絶縁破壊させるための高圧パルスを発生する高圧パルス発生部（５７）、高圧放電ランプをグロー放電状態で点灯させるための定電流を発生する定電流発生部（５８）と、グロー放電状態での点灯時のランプ電圧を測定するランプ電圧測定部（５９）と、ＬＥＤ（６３）と、制御部（６５）とを備える。制御部（６５）は、ランプ電圧測定部（５９）で測定されたランプ電圧が所定値以上のときに高圧放電ランプに不具合が発生する可能性が高いと判断して、ＬＥＤ（６３）を点灯させる。
2008041709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電ランプの放電空間内の分子性ガスの存在状態を評価する評価システムであって、
前記放電ランプを正規グロー放電状態で点灯させる点灯手段と、
前記正規グロー放電状態で点灯されている前記放電ランプのランプ電圧を測定する電圧測定手段と、
前記測定されたランプ電圧が、予め設定された基準値に対して一定値以上高くなったことを評価する評価手段と、
前記評価結果を出力する出力手段と
を有していることを特徴とする評価システム。
【請求項２】
前記放電ランプは高圧放電ランプであって、当該高圧放電ランプの放電空間内には、水銀に加えてハロゲン、アルゴンが封入され、
前記点灯手段は、前記高圧放電ランプを直流電流からなるランプ電流にて正規グロー放電状態で点灯させるものであり、
前記予め設定された基準値とは初期時のランプ電圧値であり、前記一定値とは９０Ｖである
ことを特徴とする請求項１に記載の評価システム。
【請求項３】
前記放電ランプは高圧放電ランプであって、当該高圧放電ランプの放電空間内には、水銀に加えてハロゲン、アルゴンが封入され、
前記点灯手段は、前記高圧放電ランプを交流電流からなるランプ電流にて正規グロー放電状態で点灯させるものであり、
前記予め設定された基準値とは初期時のランプ電圧値であり、前記一定値とは６０Ｖである
ことを特徴とする請求項１に記載の評価システム。
【請求項４】
放電容器内に一対の電極が配されていると共に発光物質又は紫外線発生物質である水銀が放電空間に封入されてなる放電ランプを点灯させる点灯装置であって、
前記放電ランプの前記放電空間内の分子性ガスの存在状態を評価する評価手段を備え、
当該評価手段が、請求項１に記載の評価システムである
ことを特徴とする点灯装置。
【請求項５】
放電容器内に一対の電極が配されていると共に発光物質又は紫外線発生物質である水銀が放電空間に封入されてなる放電ランプが組み込まれた画像表示装置であって、
前記放電ランプの前記放電空間内の分子性ガスの存在状態を評価する評価手段を備え、
当該評価手段が、請求項１に記載の評価システムである
ことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、評価システム、点灯装置及び画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶プロジェクタ等の画像表示装置の光源として高圧放電ランプが利用されている。この高圧放電ランプ（以下、単に「ランプ」という。）は、放電容器内に、一対の電極が配されていると共に、発光物質である水銀、希ガスであるアルゴン等が封入された、所謂、高圧水銀ランプである。
ところで、高圧水銀ランプはその放電容器が黒化しやすく、これを防ぐためにハロゲンサイクル用のハロゲンが放電容器内に封入されている。放電容器の黒化は、電極の周辺部分で点灯エイジング時間が約１００（ｈｒｓ）ぐらいから発生することもあり、その後の点灯エイジングで黒化が更に進むと、ランプ光束が減衰する他、放電容器における黒化した部分の温度が異常に高くなることで失透・膨れが発生して放電容器の破損を招くこともある。【０００３】
上記黒化の原因は、放電容器内、つまり、放電空間内に残存する、例えば、水素、水等からなる分子性ガス（当該分子性ガスはランプ点灯により不純ガスとなり得る。）によって、ハロゲンサイクル機能が低下したためと考えられている。
放電空間内の不純物等を削減する方法として、従来から放電容器部材にはＯＨ基含有量が例えば５（ｐｐｍ）以下に規定された高純度の石英が適用されたり、電極部材（タングステン）には特にカリウム（Ｋ）などの副成分組成の含有量を削減した高純度の材料が開発・適用されたりしている（特許文献１参照）。【０００４】
一方、放電容器製造工程では、石英容器の成形加工等においてガスバーナー加熱によって石英容器内に含浸（残存）した水（Ｈ２Ｏ）等を除去するために、加工後の石英容器を真空高温加熱等で処理をしている。また、電極についても、まず放電容器の封止前に脱ガスのための水素還元処理や真空高温処理が行なわれ、更に電極封止工程ではガスバーナー加熱による電極酸化を防ぐために、例えばアルゴンガス還流による高純度加工プロセスが適用されている。
【特許文献１】特開昭５４−１３１３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記のような対策を施した高圧水銀ランプであっても、実際に使用してみると、放電容器に黒化が稀に発生する等の不具合が生じる場合がある。つまり、放電空間内に不純物がまだ残存しているのである。
一方、放電空間内の不純物、特に点灯中の分子性ガス（不純ガス）の存在状態を的確且つ容易に評価（調査）する技術がまだ確立していない。このため、黒化のような不具合が生じる可能性の高いランプが、数が少ないものの市場に出回ってしまうことになる。【０００６】
なお、上記課題は、放電容器であるガラス管を洗浄・乾燥した後に、或いは、蛍光体層用の懸濁液を前記ガラス管（内面）に塗布・乾燥した後に、紫外線（例えば、２５４ｎｍの紫外線である。）発生物質である水銀を封入した、所謂、冷陰極蛍光ランプや熱陰極蛍光ランプ等の低圧水銀ランプにおいても生じ得る。
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、放電ランプに不具合を発生させ得る可能性のある分子ガスの存在状態を容易且つ的確に評価することができる評価システム等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る評価システムは、放電ランプの放電空間内の分子性ガスの存在状態を評価する評価システムであって、前記放電ランプを正規グロー放電状態で点灯させる点灯手段と、前記正規グロー放電状態で点灯されている前記放電ランプのランプ電圧を測定する電圧測定手段と、前記測定されたランプ電圧が、予め設定された基準値に対して一定値以上高くなったことを評価する評価手段と、前記評価結果を出力する出力手段とを有していることを特徴としている。【０００８】
ここでいう「分子性ガス」とは、水素や水（水蒸気）等の分子性のガスをいい、「分子性ガスの存在状態」とは、上記分子性ガスの量（絶対量）により規定されるガスの存在状態をいう。
また、ここでいう「出力手段」とは、評価結果を出力できるものであれば良く、例えば、ランプ、ＬＥＤ等であっても良いし、音を発生させるスピーカでも良い。【０００９】
さらに、「放電ランプ」は、水銀を発光物質として有する高圧放電ランプ、或いは、水銀を紫外線発光物質として有する低圧放電ランプ（冷陰極蛍光ランプや熱陰極蛍光ランプを含む。）を含んだ概念である。
一方、「正規グロー放電状態」とは、グロー放電のうち、電流が増加しても放電電圧が略一定となる状態の放電を指す。【００１０】
また、前記放電ランプは高圧放電ランプであって、当該高圧放電ランプの放電空間内には、水銀に加えてハロゲン、アルゴンが封入され、前記点灯手段は、前記高圧放電ランプを直流電流からなるランプ電流にて正規グロー放電状態で点灯させるものであり、前記予め設定された基準値とは初期時のランプ電圧値であり、前記一定値とは９０Ｖであることを特徴とし、或いは、前記放電ランプは高圧放電ランプであって、当該高圧放電ランプの放電空間内には、水銀に加えてハロゲン、アルゴンが封入され、前記点灯手段は、前記高圧放電ランプを交流電流からなるランプ電流にて正規グロー放電状態で点灯させるものであり、前記予め設定された基準値とは初期時のランプ電圧値であり、前記一定値とは６０Ｖであることを特徴としている。【００１１】
ここでいう「初期時のランプ電圧値」とは、ランプ完成直後のグロー放電時のランプ電圧をいう。
本発明に係る点灯装置は、放電容器内に一対の電極が配されていると共に発光物質又は紫外線発生物質である水銀が放電空間に封入されてなる放電ランプを点灯させる点灯装置であって、前記放電ランプの前記放電空間内の分子性ガスの存在状態を評価する評価手段を備え、当該評価手段が、上記構成の評価システムであることを特徴としている。【００１２】
本発明に係る画像表示装置は、放電容器内に一対の電極が配されていると共に発光物質又は紫外線発生物質である水銀が放電空間に封入されてなる放電ランプが組み込まれた画像表示装置であって、前記放電ランプの前記放電空間内の分子性ガスの存在状態を評価する評価手段を備え、当該評価手段が、上記構成の評価システムであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る評価システムでは、正規グロー放電状態でのランプ電圧を測定し、この測定したランプ電圧値を利用して評価している。発明者らは種々検討した結果、上記ランプ電圧が所定値（基準値に対して一定値高くなった値に相当する。）以上になると、分子性ガスが放電空間内に残存し、不具合の発生する可能性が高くなることが判明した。このため、本発明の評価システムでは、ランプ電圧が所定値以上になった場合にその旨の評価結果が出力されるので、当該放電ランプについての分子性ガス存在状態を知ることができる。【００１４】
また、上記の評価結果が出力された放電ランプは、不具合が黒化の発生等の不具合を発生するおそれ高く、ランプ光束が減衰したり、さらには放電容器が破損したりするおそれのある放電ランプを特定することができる。
さらに、上記の所定値を知っていれば、正規グロー放電状態のランプ電圧の測定結果を見れば、そのランプの黒化発生の可能性を評価することができる。【００１５】
本発明に係る点灯装置は、上記の評価システムを備えているので、ランプ電圧が所定値以上になると、放電ランプについて分子性ガスの存在状態の評価結果を表示することができる。特に、ランプ電圧が所定値以上になると、放電ランプが異常又は不良となる可能性が高くなり、ランプ光束が減衰したり、さらには放電容器が破損したりするおそれのある放電ランプを特定することができる。【００１６】
本発明に係る画像表示装置は、上記の評価システムを備えているので、ランプ電圧が所定値以上になると、放電ランプについて分子性ガスの存在状態の評価結果を表示することができる。特に、ランプ電圧が所定値以上になると、放電ランプが異常又は不良となる可能性が高くなり、ランプ光束が減衰したり、さらには放電容器が破損したりするおそれのある放電ランプを特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施の形態に係るランプの縦断面図である。
【図２】評価手段の概念図である。
【図３】実施の形態に係る評価手段のブロック図である。
【図４】制御部のフローチャートである。
【図５】グロー放電時におけるランプ電圧の分布を示す図である。
【図６】第２の実施の形態に係るプロジェクタの一部を切り欠いた斜視図である。
【図７】点灯ユニットのブロック図である。
【図８】制御部のフローチャートである。
【図９】ランプへの電圧印加の開始からアーク放電が開始するまでのランプ電圧とランプ電流の波形図である。
【図１０】第２の実施の形態に係るランプユニットの縦断面図である。
【図１１】第２の実施の形態の変形例である点灯ユニットのブロック図である。
【図１２】検査用電圧生成部の回路図である。
【図１３】第２の実施の形態の変形例である点灯ユニットの制御部のフローチャートである。
【図１４】背面投射型画像表示装置の全体斜視図である。
【符号の説明】
【００１８】
１    ランプ
５    放電容器
１５，１７    電極部（電極）
３５    水銀
５１    評価手段
５７    高圧パルス発生部
５８    定電流発生部
５９    ランプ電圧検出部
６１    計時部
６３    表示部（ＬＥＤ）
１０１    プロジェクタ
１０３    ランプユニット
１１５    評価ユニット
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明に係る第１の実施の形態として、高圧放電ランプの一種である高圧水銀放電ランプ（以下、単に「ランプ」という。）と当該ランプの評価システムとについて図面に基づき説明する。
１．ランプ
図１は、第１の実施の形態に係るランプの縦断面図である。【００２０】
ランプ１は、図１に示すように、内部に放電空間３を有する放電容器５と、前記放電空間３で先端（後述する電極部である。）同士が対向する状態で両封止部７，９に封着されている電極構成体１１，１３とからなる。
放電容器５は、その略中央に位置し且つ略回転楕円体形状をした発光部１２と、この発光部１２の両側に設けられた封止部７，９とから構成され、発光部１２の内部に前記放電空間３を有する。【００２１】
電極構成体１１，１３は、電極部１５，１７、金属箔１９，２１及び外部リード線２３，２５がこの順で接続（例えば、溶接により固着されている。）されてなる。ここで、電極構成体の１１，１３の先端部が電極部１５，１７（本発明の「電極」に相当する。）となる。
外部リード線２３，２５は、両封止部７，９における発光部１２と反対側の端面から外部に導出されている。【００２２】
電極部１５，１７は、放電空間３において、略一直線上に対向するように配設されており、電極軸２７，２９と、この電極軸２７，２９の先端に設けられた電極コイル３１，３３とからなる。
電極構成体１１，１３は、電極コイル３１，３３の間隔Ｄｅを所定距離にした状態で、主に金属箔１９，２１が封止部７，９に封着される。これにより、発光部１２の内部に密閉状態の放電空間３が形成される。この電極構成体１１，１３が封止部７，９に封着された状態では、図１に示すように、電極部１５，１７が封止部７，９から放電空間３へ延出する。【００２３】
放電空間３には、発光物質である水銀３５、始動補助用の希ガス、ハロゲンサイクル用のハロゲンが封入されている。
ここで、ランプ１の具体例について説明する。なお、ここでの具体例は一例であり、本発明を本例に限定するものではない。
まず、放電容器５は、石英ガラスから構成される。封止部７，９は、電極構成体１１，１３を内部の所定の位置（電極コイル３１，３３が放電空間３の所定位置となる。）に配し、この状態で、それぞれの金属箔１９，２１を介して、所謂絞り封止（シュリンク）方式により気密封止されてなる。【００２４】
電極構成体１１，１３、つまり、電極コイル３１，３３、電極軸２７，２９、金属箔１９，２１、外部リード線２３，２５には、モリブデン材料が利用されている。なお、モリブデン材料以外の他の材料、例えばタングステン材料を利用することもできる。
放電空間３内に封入される希ガスには、アルゴンが利用されている。ハロゲン（ガス）には、臭素（Ｂｒ）が封入され、より具体的には、臭化メチレン（ＣＨ２Ｂｒ２）が用いられ、アルゴンに混合させた状態で封入されている。【００２５】
次に上記構成を管入力１２０（Ｗ）のランプに具体的に適用した実施例について説明する。
放電容器５の寸法は、放電容器５の全長は６０（ｍｍ）、発光部１２の中心部分（外径の最も大きな部分である。）の外径は９．４（ｍｍ）、内径は４．２（ｍｍ）、発光部１２の全長は７．３（ｍｍ）である。放電空間３内の一対の電極（電極コイル３１，３３）の先端間の間隔Ｄｅは１．０（ｍｍ）で、所謂ショートアークタイプであり、また管壁負荷は１．５（Ｗ／ｍｍ２）に設定されている。【００２６】
放電空間３内の水銀３５は、単位容積（ｍｍ３）当り約０.２０（ｍｇ）封入（定常点灯時の放電空間３内の蒸気圧で約２０（Ｍｐａ）に相当する。）され、希ガスとしてのアルゴンは、定常点灯時の放電空間３内の蒸気圧で約３０（ｋＰａ）となるように封入され、ハロゲンである臭素が、単位容積（ｍｍ３）当り約１．３×１０−４（μｍｏｌ）封入されている。【００２７】
ランプ１は、始動直後に正規グロー放電状態（以下、単に、「グロー放電状態」という。）からアーク放電状態に移行し、定常点灯時（アーク放電状態である。）には管入力が１２０（Ｗ）及び約１．７（Ａ）のランプ電流で動作される。
なお、ランプ１は、製造後に専用の点灯ユニットにより点灯周波数１６６（Ｈｚ）の交流波（矩形波）で管入力が１２０（Ｗ）の条件で、所謂熱陰極動作のアーク放電状態において、点滅サイクルも含めた４時間の点灯エイジングがなされる。【００２８】
２．評価システム
評価システムは、上記構成のランプ１の放電容器５内の不純ガス（分子性ガス）の存在状態（単に、「不純ガスの状態」ともいう。）の評価を行うものである。
評価システムは、ランプ１を絶縁破壊させた後に定電流制御により点灯させ、点灯時のランプ１に印加するランプ電圧Ｖｌａを測定して、その測定結果によって放電空間の不純ガスの存在状態の評価を行う。【００２９】
図２は、評価システムの概念図である。
評価システムは、本実施の形態においては、基本的な構成としては、ランプ１に定電流を供給する定電流供給部５３と、限流用の抵抗５５とを備える装置により構成されるため、評価手段として説明するが、例えば、定電流供給部５３が、ランプ１に定電流を供給する定電流供給装置であり、また、抵抗５５が、限流用の抵抗を備える抵抗装置であり、互いに独立した装置を用いてシステムとすることもできる。【００３０】
図３は、実施の形態に係る評価手段のブロック図である。
評価手段５１は、高圧パルス発生部５７、定電流発生部５８、ランプ電圧測定部５９、計時部６１、ＬＥＤ（表示部）６３、制御部６５を備える。
高圧パルス発生部５７は、ランプ点灯時にランプ１に印加する高圧パルスを発生する。ランプ１は、この高圧パルスの印加により絶縁破壊を生じ、点灯を開始する。【００３１】
定電流発生部５８は、ランプ１が絶縁破壊した後に、ランプ１を所謂冷陰極動作のグロー放電で点灯をさせるための定電流を発生する。計時部６１は、絶縁破壊後の時間経過を計測する。ランプ電圧測定部５９は、ランプ１が絶縁破壊してからの経過時間が所定時間に達すると、グロー放電状態で点灯中のランプ電圧Ｖｌａを測定する。
制御部６５は、高圧パルス発生部５７、定電流発生部５８、ランプ電圧測定部５９、計時部６１に対し、ランプ１の点灯、時間計測、ランプ電圧Ｖｌａ測定の指示を与えると共に、ランプ電圧測定部５９で測定したランプ電圧Ｖｌａが、黒化発生の閾値である基準電圧Ｖｒｅｆ（本発明の「予め設定された基準値に対して一定以上高くなったとき」の値に相当する。）よりも高い場合に、その旨をユーザに報知すべく、ＬＥＤ６３を点灯させる。【００３２】
図４は、制御部のフローチャートである。
制御部６５は、まず、高圧パルス発生部５７に指示して、高圧パルスを発生させると共にこの高圧パルスをランプ１に印加する（Ｓ１）。これにより、ランプ１には電圧が印加し始め、ランプ１の絶縁破壊を判定する（Ｓ３）。なお、絶縁破壊の判定は、絶縁破壊によりランプ１は通電状態となるので、ランプ電圧の低下やランプ電流の流れを検出することで行う。【００３３】
制御部６５は、ステップＳ３において、例えばランプ１に所定値以上の電流が流れないと、ランプ１は絶縁破壊に至っていないと判定して（図中の「ＮＯ」である。）、ステップ１に戻る。逆に所定値以上の電流が流れると、ランプ１が絶縁破壊したと判定すると（図中の「ＹＥＳ」である。）、定電流発生部５８に定電流を発生させて、ランプ１に定電流を供給する（Ｓ５）。この定電流により、ランプ１は冷陰極動作のグロー放電によって点灯する。このとき、制御部６５は、計時部６１に絶縁破壊後の経過時間の計測を指示する。【００３４】
次に、制御部６５は、絶縁破壊後所定時間が経過しているか否かを判定する（Ｓ７）。所定時間経過している場合（図中の「ＹＥＳ」である。）、ランプ１に実際に印加されているランプ電圧Ｖｌａの測定をランプ電圧測定部５９に指示する（Ｓ９）。なお、ランプ電圧測定部５９で測定したランプ電圧Ｖｌａは制御部６５に出力される。
制御部６５は、ランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆ以上であるか否かを判定する（Ｓ１１）。【００３５】
ランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆ以上であると判定（具体的には、ランプ電圧Ｖｌａと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して、ランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆ以上である場合である。）すると、黒化発生の可能性が「高い」と評価して、その旨をユーザに知らせるべくＬＥＤ６３を点灯させて（Ｓ１３）、終了する。逆に、ランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆより小であると判定（具体的には、ランプ電圧Ｖｌａと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して、ランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆより小である場合である。）すると、放電空間内のガスの状態が良いもの、つまり不純ガスの量が少ないものと評価して、ＬＥＤ６３を点灯させずに終了する。【００３６】
３．試験結果
発明者らは、上記ランプ１の放電空間３に不純物が残存し、当該不純物密度（或は不純物量）がハロゲンサイクル機能を損なってランプ１に黒化をもたらす不適正レベルにあるか否か（黒化発生の可能性が「高い」か「低い」かである。）を比較的簡易に判定できる評価方法を探索・検討した。【００３７】
この結果、比較的低電流での放電、所謂冷陰極動作のグロー放電状態でランプ１を点灯させて、このときのランプ電圧Ｖｌａによりランプ１の放電空間３内の不純物密度が黒化をもたらす不適正レベルに在るか否かを判定できることを見出した。
そして、本評価方法の適用により、黒化発生の可能性が高いランプ１を事前に選別し除去でき、市場でのランプ１の黒化発生による不良を実質的に防止できることを見出した。【００３８】
以下に、本発明の実施の形態に係るランプをグロー放電で点灯させたときのランプ電圧と黒化発生について説明する。
図５は、グロー放電時におけるランプ電圧の分布を示す図である。
実験に用いたランプ１は、上記の構成の具体例で説明したものであり、図２に示す、定電流供給部５３は２．３（ｍＡ）で、また限流用の抵抗５５は２．５（ＭΩ）で、ランプ１をグロー放電点灯させた（このときの定電流供給部５３の電圧は、ＤＣ６（ｋＶ）に相当する。）。なお、ランプ電圧Ｖｌａは、絶縁破壊から９０秒経過後に測定し、測定本数は２００本である。【００３９】
図５は、横軸にランプ電圧、縦軸にそのランプ電圧の範囲にあるランプ本数を示す。図５から、測定したランプのうち、１８８本のランプ１のランプ電圧Ｖｌａが１３０（Ｖ）から１７０（Ｖ）未満の範囲にあり、ランプ電圧Ｖｌａが１７０（Ｖ）以上のランプ１が１２本であることが分かる。
次いで、上記ランプ電圧Ｖｌａを測定したランプ１について、通常の放電であるアーク放電状態で、１０００（ｈｒｓ）の点灯エイジング試験を行い、ランプ１の黒化発生状況を観察した。なお、このアーク放電状態で点灯させる際、全てのランプ１におけるランプ電圧Ｖｌａは５５（Ｖ）〜８５（Ｖ）の狭い範囲内に分布し、上記グロー放電状態での点灯時に見られたランプ電圧Ｖｌａが１３０（Ｖ）〜２６０（Ｖ）のような広い範囲に分布することはなかった。【００４０】
また、ランプ１内に単に始動補助用希ガスとしてのアルゴンが１０（ｋＰａ）〜５０（ｋＰａ）封入され、また電極間の距離Ｄｅが０．５（ｍｍ）〜１．０（ｍｍ）と短いランプ１では、グロー放電状態でのランプ電圧Ｖｌａが一般的に１３０（Ｖ）ぐらいから１６０（Ｖ）ぐらいまでの範囲に分布することは知られている。従って、グロー放電状態の点灯時のランプ電圧Ｖｌａが１７０（Ｖ）〜２６０（Ｖ）と高いランプ（測定結果では、１２本のランプ１が相当する。）においては、放電空間３内に相当量の不純物が混入・残留しているものと考えられる。【００４１】
上記観察結果は、ランプ電圧Ｖｌａが１７０（Ｖ）未満の１８８本のランプ１においては、黒化の発生が観察されず（皆無である。）、一方、ランプ電圧Ｖｌａが１７０（Ｖ）以上、特に、２２０（Ｖ）以上であった５本のランプ１においては、点灯後、１（ｈｒｓ）〜２００（ｈｒｓ）の短い点灯エイジングでも黒化の発生が観察された。
ここで、上記実験に用いたランプは、初期時（出荷時）のランプ電圧が約１３０（Ｖ）に設定されたものであり、点灯後、１（ｈｒｓ）〜２００（ｈｒｓ）の短い点灯エイジングで黒化が発生したランプでは、グロー放電状態でのランプ電圧Ｖｌａが２２０（Ｖ）以上であることから、グロー放電時のランプ電圧Ｖｌａが、初期時のランプ電圧の値（１３０（Ｖ））に対して９０（Ｖ）以上高くなったときに、黒化が発生する可能性が高くなることが分かる。【００４２】
上記結果を換言すると、グロー放電でランプ１を点灯させた際のランプ電圧Ｖｌａの値が２２０（Ｖ）以上のランプ１を選別し除外することにより、残ったランプ１の黒化発生を実質的に略１００（％）防止することができるということになる。
従って、例えばランプ１の出荷前に上記の評価試験を行なうことにより、不純物密度が不適正レベルに在るランプ１を選別して除外することが可能となり、これにより、黒化発生の可能性の高いランプ１が市場で使用されるのを事前に防止することができる。【００４３】
以上説明したように、発明者らは種々の検討を重ねた結果、グロー放電状態での点灯時に測定されるランプ電圧Ｖｌａは、ランプ１内（放電容器３内）の不純物の密度を相対的に示す一種の物理パラメータであると考えられ、これによりランプ内における不純物の密度がハロゲンサイクル機能を損なって放電容器黒化をもたらす不適正レベルに在るか否かを精度良く判定できることが判明した。【００４４】
そして、物理パラメータであるランプ電圧の基準電圧Ｖｒｅｆは、上記のように実験的により２２０（Ｖ）と略正確に求めることができ、当該基準電圧Ｖｒｅｆ以上のランプ１を選別し除外すれば良いことになる。
また、実施の形態に係る評価手段は、ランプをグロー放電状態で点灯させたときのランプ電圧Ｖｌａの測定を行うという簡易な構成で容易に実施できる。また、当該測定は、ランプ単体のみならず、例えば、ランプがランプユニット（第２の実施の形態で説明する。）に組立てられた形態でも同様に実施可能である。【００４５】
＜第２の実施の形態＞
第１の実施の形態では、ランプ１の評価手段５１について説明したが、第２の実施の形態では、光源としてのランプと当該ランプを点灯させる機能と評価する評価機能とを備える点灯ユニットを有する画像表示装置であるプロジェクタについて説明する。
１．プロジェクタ
（１）構成
図６は、実施の形態に係るプロジェクタの一部を切り欠いた斜視図である。【００４６】
プロジェクタ１０１は、所謂、前面投射型であって、図６に示すように、ランプを内部に備えるランプユニット１０３、ランプを点灯させる点灯ユニット（１２５）、各ユニット等に給電するための電源ユニット１０５、制御ユニット１０７、レンズ系や透過型のカラー液晶表示板等が内蔵されているレンズユニット１０９、ランプ冷却用のファン装置１１１等をケース１１３の内部に備える。なお、ここでのランプは、例えば、定格電力が１２０（Ｗ）のものが用いられている。【００４７】
本実施の形態では、点灯ユニット１２５内に、ランプの黒化発生の可能性を評価してランプ交換をユーザ等に知らせる機能を備える。
電源ユニット１０５は、家庭用ＡＣ１００（Ｖ）の電源を所定の電圧に変換して、点灯ユニット１２５や制御ユニット１０７などに供給する。制御ユニット１０７は、レンズユニット１０９の上部に配された基板１１７と、この基板１１７に実装された複数の電子・電気部品１１９等から構成され、外部から入力された画像信号に基づき、カラー液晶表示板を駆動してカラー画像を表示させる。また、レンズユニット１０９の内部に配されている駆動モータを制御してフォーカシング動作やズーム動作を実行させる。【００４８】
ランプユニット１０３から射出された光は、レンズユニット１０９の内部に配されているレンズ系を通過して、光路途中に配されたカラー液晶表示板を透過する。これにより、カラー液晶表示板に形成された画像が、レンズ１２１等を介して図外のスクリーン上に投影される。なお、レンズユニット１０９は、その一部がケース１１３の外部に張り出すように設けられている。【００４９】
点灯ユニット１２５は、ランプを点灯させたり、その点灯を維持させたり等の制御を行なう他、プロジェクタの使用時にランプについて黒化発生の可能性の評価を行い、可能性が高いときに、ケース１１３の前面のＬＥＤ６３を点灯させる機能を有する。
なお、プロジェクタ１０１は、プロジェクタの使用時にランプについて黒化発生の可能性の評価を行い、その後、ランプをアーク放電状態で点灯させて、図外のスクリーン等に画像を表示する。【００５０】
（２）回路構成
まず、点灯ユニット１２５について説明する。
図７は、点灯ユニットのブロック図である。
点灯ユニット１２５は、電源ユニット１０５で変換された直流電圧を受け、ランプ１５１を、グロー放電状態を経て、アーク放電状態で点灯させる。点灯ユニット１２５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２７、ＤＣ／ＡＣインバータ１２９、高電圧供給部１３１、電流検出部１３３、電圧検出部１３５、制御部１３７、ランプ電圧検出部１３９を備える。【００５１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２７は、電源ユニット１０５から供給された直流電圧を、後述の制御部１３７からの電力設定信号に従って所定電圧の直流電圧に変換し、ＤＣ／ＡＣインバータ１２９に供給する。
ＤＣ／ＡＣインバータ１２９は、例えば、一対のスイッチング素子（ＦＥＴ）を２組備え、各組を交互にオン・オフすることで、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２７から供給された直流電圧から生成した所定の周波数の交流矩形電流をランプ１５１に印加する。【００５２】
高電圧供給部１３１は、例えば、コイル１３１ａとコンデンサ１３１ｂを備える共振回路を利用して高電圧を発生させる。ランプ１５１は、当該高電圧の供給を受け、絶縁破壊して放電を開始する。
電流検出部１３３及び電圧検出部１３５は、ＤＣ／ＡＣインバータ１２９の入力側に接続されており、間接的にランプ１５１のランプ電流およびランプ電圧をそれぞれ検出し、その検出信号を制御部１３７に送出する。【００５３】
制御部１３７は、電流検出部１３３及び電圧検出部１３５からの検出結果に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２７で直流電圧値を制御する。なお、制御部１３７は、ランプ電圧−ランプ電力テーブルを有し、この条件に従ってランプ１５１の点灯を維持するように制御している。
制御部１３７は、ランプ１５１を始動させた後のグロー放電状態でのランプ電圧を検出するランプ電圧検出部１３９からランプ電圧の検出信号を受けると、当該ランプ電圧Ｖｌａと、基準電圧Ｖｒｅｆ（ここでは、交流電圧を利用してグロー放電状態で点灯させているため、３００（Ｖ）である。）とを比較して、ランプ電圧Ｖｌａの方が高い場合には、ＬＥＤ６３を点灯させるようになっている。なお、ここでは、基準電圧とランプ電圧との比較は、例えば、コンパレータを用いている。【００５４】
次に、制御部１３７の制御内容について説明する。
図８は、制御部のフローチャートであり、図９は、ランプへの電圧印加の開始からアーク放電が開始するまでのランプ電圧とランプ電流を示す図である。
制御部１３７は、まず、ランプ１５１の消灯回数を表す変数「ｎ」を「０」とし（Ｓ１０１）、この変数ｎが所定数、例えば３より小であるか否かを判定する（Ｓ１０３）。【００５５】
変数ｎが３より小である場合（図中の「ＹＥＳ」である。）に、ランプ１５１に高周波高電圧を所定時間印加し（Ｓ１０５）、変数ｎが３である場合（図中の「ＮＯ」である。）に、ランプ１５１が点灯できない状態（例えば、寿命等である。）であるので、ランプの点灯制御を終了する。
ステップＳ１０５の高周波高電圧の印加は、高電圧供給部１３１により行なわれ、そのときの電圧は、図９の時間が０からＴ１までの期間となる。この高電圧は、例えば、周波数が３００（ｋＨｚ）〜６００（ｋＨｚ）で、電圧値が２（ｋＶ）〜５（ｋＶ）である。【００５６】
時間Ｔ１は、例えば１秒（つまり、時間０〜Ｔ１までの間隔が１秒間である。）である。なお、高周波高電圧の印加は、ランプ１５１にブレークダウン（絶縁破壊）が時間０から時間Ｔ１までの間で発生すると、その後、時間Ｔ１になるまで固定電圧を印加する。
高周波高電圧をランプ１５１に印加して所定時間（時間Ｔ１である。）が終了すると、電流検出部１３３を介して電流Ｉを検出（Ｓ１０７）し、この電流Ｉが０より大であるか否かを判定する（Ｓ１０９）。【００５７】
電流Ｉが０より大である場合（図中の「ＹＥＳ」であり、ランプ１５１にブレークダウンが発生した場合である。）は、ステップＳ１１１に進んで、ランプ１５１をグロー放電状態で点灯させるべく定電流を所定時間印加し、また、電流Ｉが０である場合（図中の「ＮＯ」であり、まだブレークダウンが発生していない場合である。）は、放電を開始させるために再度ランプ１５１に高周波高電圧を印加するために、変数ｎに１を加算して（Ｓ１１３）、ステップＳ１０３に戻る。【００５８】
ここで、ステップＳ１１１の定電流印加時の電流・電圧は、図９の時間がＴ１〜Ｔ２までの期間となる。定電流は、例えば、定電流の周波数が１００（Ｈｚ）〜５００（ｋＨｚ）で、電流値が０．１（ｍＡ）〜３（ｍＡ）である。また、このとき、電圧の周波数が１００（ｋＨｚ）〜５００（ｋＨｚ）で、電圧値が約２００（Ｖ）であり、時間Ｔ２は２秒（つまり、時間Ｔ１〜Ｔ２までの間隔が１秒間である。）である。【００５９】
ステップＳ１１１で定電流が所定時間（時間Ｔ２−時間Ｔ１である。）印加されると、ランプ電圧検出部１３９を介してランプ電圧Ｖｌａを検出し（Ｓ１１５）、検出したランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆより小であるか否かを判定する（Ｓ１１７）。
ステップＳ１１７でランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆより大である場合（図中の「ＮＯ」である。）、黒化発生の可能性が「高い」と評価して、その旨をユーザに知らせるべくＬＥＤ６３を所定時間点灯させた（Ｓ１２７）後、ランプ１５１の点灯制御を終了する。【００６０】
一方、ステップＳ１１７でランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆより小である場合（図中の「ＹＥＳ」である。）、ランプ１５１の放電空間内のガスの状態が良いもの、つまり不純ガスの量が少ないものと評価して、アーク放電状態で点灯させるべく固定電流（この電流は、電流値が一定の定電流であるが、ステップＳ１１１での定電流と区別するために、固定電流としている。）を所定時間印加した（Ｓ１１９）後、電流検出部１３３を介して電流Ｉを検出し（Ｓ１２１）、測定した電流Ｉが０より大か否かを判定する（Ｓ１２３）。【００６１】
ここで、ステップＳ１１９の固定電流印加時の電流・電圧は、図９の時間がＴ２〜Ｔ３までの期間となる。固定電流は、例えば、周波数が１００（ｋＨｚ）〜２００（ｋＨｚ）で、電流値が２（Ａ）〜４（Ａ）である。また、このとき、電圧の周波数が１００（ｋＨｚ）〜２００（ｋＨｚ）で、電圧値が１０（Ｖ）〜２０（Ｖ）であり、時間Ｔ３は３秒（つまり、時間Ｔ２〜Ｔ３までの間隔が１秒間である。）である。【００６２】
ステップＳ１２３で電流Ｉｌａが０より大である場合（つまり、図中の「ＹＥＳ」であり、ランプがアーク放電状態で点灯を維持している場合である。）は、ランプ１５１を低周波定格点灯させる（Ｓ１２５）。
上記の低周波定格点灯は、ＤＣ／ＡＣインバータ１２９の各スイッチング素子１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄのオン・オフの切換え周期を低周波に変更して行なわれる。【００６３】
ここで、ステップＳ１２５の低周波定格点灯時の電流・電圧は、図９の時間がＴ３以降となる。このとき、図９に示すように、電流は定常状態になるまで定電流で、例えば、その周波数が９０（Ｈｚ）〜５００（Ｈｚ）で、電流値が２（Ａ）〜６（Ａ）である。また、このときの電圧の周波数が９０（Ｈｚ）〜５００（Ｈｚ）で、ランプが定格状態（ここでは、ランプ電力が略１２０（Ｗ）である。）になるまでランプ電圧が徐々に増加する（具体的には、ランプ電圧が略７０（Ｖ）まで増加する。）。【００６４】
なお、上記した制御部１３７のフローチャートは、第２の実施の形態の実施例を示す一例であり、本発明はこの内容に限定されるものではない。
例えば、時間Ｔ３以降の電流値は、図９おいては固定電流の電流値と同じであるが、例えば、時間Ｔ３以降の電流値が固定電流（図９における時間Ｔ２〜Ｔ３までの間である。）の電流値より高くても良い。【００６５】
つまり、グロー放電状態でランプを点灯させる際の電流を第１の定電流（図９における時間Ｔ１〜Ｔ２までの間に相当する。）、アーク放電状態でランプを点灯させる際の電流を第２の定電流（図９における時間Ｔ２〜Ｔ３までの間に相当する。）、定格状態になるようにランプを点灯させる際の電流を第３の定電流（図９における時間Ｔ３〜定格状態までの間に相当する。）とすると、第２及び第３の定電流の電流値は同じでも良いし、異なっても良い。【００６６】
２．ランプユニット
図１０は、第２の実施の形態に係るランプユニットの縦断面図である。
ランプユニット１０３は、同図に示すように、ランプ１５１と反射鏡１７１とを備え、反射鏡１７１の内部にランプ１５１が組み込まれている。
ランプ１５１は、図１に示したランプ１と同じ構成であるが、形状が若干細長い。これは、第１の実施の形態に係るランプ１と管入力が異なるからである。【００６７】
ランプ１５１は、内部に放電空間１５３を有する放電容器１５５と、前記放電空間１５３の内部で電極部同士が対向する状態で両封止部１５７，１５９に封着されている電極構成体１６１，１６３とからなる。
また、封止部１５７には、口金１６５がセメント１６７を介して被着されており、外部リード線１６９が口金１６５に接続されている。【００６８】
反射鏡１７１は、図８に示すように、凹面状の反射面１７３が形成された本体部材１７５を有し、この本体部材１７５の開口１７７には前面ガラス１７９が設けられている。なお、本体部材１７５と前面ガラス１７９との固着は、例えば、シリコーン系の接着剤を用いて行われる。
反射鏡１７１は、例えば、ダイクロイック反射鏡であり、ランプ１５１から発せられた光を所定方向（前面ガラス１７９側）へと反射させている。本体部材１７５の形状は漏斗状をしており、外径の小さい小径部分１８１には、ランプ１５１の一方の封止部１５７が挿入される貫通孔１８３が形成されている。【００６９】
ランプ１５１の上記反射鏡１７１への組込は、図１０に示すように、口金１６５が被着している封止部１５７を本体部材１７５の小径部分１８１の貫通孔１８３に所定量挿入させた状態で、例えば、セメント１８５で固着することで行われる。
上記構成のプロジェクタ１０１においても、第１の実施の形態で説明した評価手段と同様の評価ユニット（本発明の「評価システム」に相当する。）１１５を有しているので、プロジェクタ１０１内のランプ１５１が黒化を発生する可能性が高くなり、ランプ１５１の交換時期が近づいているのをユーザに知らせことができる。【００７０】
また、ランプ１５１は、点灯を重ねる（点灯エイジングが長くなる。）と、放電容器１５５内から不純物が析出することもあり、このような不純物による黒化発生の可能性の評価も可能となる。
＜その他＞
１．グロー放電状態の点灯について
第１の実施の形態では、グロー放電時の点灯条件は、定電流が２．３（ｍＡ）、また限流用の抵抗５５は２．５（ＭΩ）、定電流供給時の電圧はＤＣ６（ｋＶ）であったが、点灯条件は、ランプをグロー放電状態で点灯させることができれば他の条件でも良い。【００７１】
例えば、定電流供給時の電圧は、ランプを始動し得る範囲、例えば０．１（ｋＶ）〜２０（ｋＶ）の範囲であれば良く、また供給する電流・電圧は、直流ＤＣ或いは交流ＡＣのいずれでも良い。
また、直流ＤＣでの限流用の抵抗５５は、例えば２００（ｋΩ）〜４０（ＭΩ）の範囲であれば良く、これにより始動後のランプが例えば１５０（μＡ）〜３０（ｍＡ）と低いランプ電流によって、グロー放電状態で点灯されることになる。【００７２】
また、グロー放電状態での点灯時のランプ電圧Ｖｌａは、絶縁破壊後、約９０秒後に測定していたが、ランプ電圧Ｖｌａの測定するタイミングは、９０秒に限定するものではない。ランプ電圧Ｖｌａの測定は、絶縁破壊後にグロー放電が安定した状態になっておれば良く、その時間は、点灯条件によって適宜決まる。但し、この場合は、新たに基準電圧を設定する必要があり、また若干良品と不良品との判別精度が乱れてしまうことが生じ得る。【００７３】
２．基準電圧Ｖｒｅｆについて
上記第１の実施の形態では、１２０Ｗタイプのランプ１で直流ＤＣタイプの基準電圧を２２０（Ｖ）とし、第２実施の形態では、同じく１２０Ｗタイプのランプで交流ＡＣタイプの基準電圧を３００（Ｖ）としている。
つまり、同じ仕様のランプを用いても、グロー放電状態で点灯させる際の供給電圧の種類によって、基準電圧が変化するが、供給電圧が同じ種類であれば１２０Ｗタイプ以外のランプ、つまり管入力が１２０（Ｗ）でない他のタイプのランプにも適用できる。【００７４】
この場合、厳密には各タイプのランプの基準電圧Ｖｒｅｆを実験的に求める必要がある。しかし、第１の実施の形態での３．試験結果の項目で説明したように、ランプ１内に単にアルゴンが封入され電極間の距離Ｄｅが同様に短いタイプであって管入力が１２０（Ｗ）でないランプにおいても、直流ＤＣを用いた場合グロー放電状態での点灯時のランプ電圧Ｖｌａ（初期時である。）が一般的に１３０（Ｖ）〜１６０（Ｖ）の範囲に分布している。このため、管入力が１２０（Ｗ）タイプ以外のランプにおいても、管入力が１２０（Ｗ）タイプであるランプと初期時のランプ電圧Ｖｌａが同レベルであることから、概ね基準電圧Ｖｒｅｆを２２０（Ｖ）と設定できると考えられる。【００７５】
従って、本発明の「予め設定された基準値に対して一定値以上高くなったとき」の値を、グロー放電状態でランプを点灯させる電圧が直流電圧の場合、初期時のランプ電圧に対して９０（Ｖ）高くなった値（２２０（Ｖ））として考えても良く、また、グロー放電状態でランプを点灯させる電圧が交流電圧の場合、上記の直流電圧と同様に、管入力が１２０（Ｗ）タイプでの初期時のランプ電圧（２４０（Ｖ））に対して６０（Ｖ）高くなった値（３００（Ｖ））として考えても良い。【００７６】
３．基準値に対する一定値について
実施の形態では、「基準値に対して一定値以上高くなったとき」を、「グロー放電状態でランプを点灯させる供給電圧が直流電圧の場合、初期時のランプ電圧値に対して９０（Ｖ）以上高くなったとき」としていたが、前記一定値以上を５０(Ｖ)以上、或いは、５０（Ｖ）から９０（Ｖ）の範囲内のある数値以上高くなったとき」としても良い。【００７７】
この場合、一定値を９０（Ｖ）とすると、ランプに不具合が発生する可能性が非常に高い場合の基準で評価でき、逆に一定値を５０（Ｖ）とすると、ランプに不具合が発生する可能性が、上記一定値を９０（Ｖ）とした場合より低い基準で評価することになる。
このように一定値を５０（Ｖ）以上、或いは、５０（Ｖ）から９０（Ｖ）の範囲内のある数値以上にすると、不具合の発生する可能性があるランプを幅広く検出できる。これにより、ランプに不具合が発生するのを確実に抑えることができると共に、不具合発生の可能性が低くなり、高品質のランプを提供できる。なお、このことは、交流電圧の場合の一定値（６０（Ｖ））についても同様に言える。【００７８】
ここで、一定値を５０（Ｖ）としているのは、ランプ不具合の発生率を極めて低くできる反面、一定値を５０（Ｖ）より小さい数値とすることで、正常品のランプも検出して、不具合が発生する可能性が高いと評価してしまうからである。なお、このことは、交流電圧の場合の一定値（６０（Ｖ））についても同様に言える。
４．評価ユニット（評価システム）
評価ユニットは、第２の実施の形態では、評価機能を備えた点灯ユニットとしてプロジェクタに組み込まれていたが、当該点灯ユニット（点灯装置）は、一般照明用としての点灯装置としても使用できる。【００７９】
５．ランプの駆動について
第２の実施の形態では、ランプ１５１を点灯させる点灯ユニット２０１に組み込まれ、ランプ１５１を点灯（駆動）させる回路によって、当該ランプ１５１をグロー放電状態で点灯させていたが、他の駆動回路を利用してランプを駆動し、点灯ユニットの制御部で、ランプが異常又は不良を評価させても良い。【００８０】
図１１は、第２の実施の形態の変形例である点灯ユニットのブロック図である。
点灯ユニット２０１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２７、ＤＣ／ＡＣインバータ１２９、高電圧供給部１３１、電流検出部１３３、電圧検出部１３５、検査用電圧生成部２０３、特性検出部２０５、接続切替部２０７、制御部２０９を備える。
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２７、ＤＣ／ＡＣインバータ１２９、高電圧供給部１３１、電流検出部１３３、電圧検出部１３５、さらにはランプ１５１は、第２の実施の形態と同様であるため、その説明を省略する。【００８１】
検査用電圧生成部２０３は、ランプ１５１をグロー放電状態で点灯させるための電圧を生成するものであり、特性検出部２０５は、ランプ１５１に印加されているランプ電圧やランプ電流を検出し、制御部２０９に送出する。
接続切替部２０７は、高電圧供給部１３１及び検査用電圧生成部２０３と、ランプ１５１との間に接続され、制御部２０９の指示に従って、ランプ１５１に印加する電圧を高電圧供給部１３１から供給される電圧と、検査用電圧生成部２０３から供給される電圧とで切り替えている。【００８２】
つまり、ランプ１５１を点灯させたり、その点灯維持したり等するときには、接続切替部２０７は、高電圧供給部１３１とランプ１５１とを接続し、ランプ１５１の異常・不良を検査するときには、接続切替部２０７は、検査用電圧生成部とランプ１５１とを接続する。なお、検査用電圧生成部２０３は、検査部２０５を介して接続切替部２０７に接続されている。【００８３】
制御部２０９は、電流検出部１３３及び電圧検出部１３５からの検出結果に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２７で直流電圧値を制御する他、ランプ１５１を始動させた後のグロー放電状態でのランプ電圧を検出する特性検出部２０５からランプ電圧の検出信号を受けると、当該ランプ電圧Ｖｌａと、第１の実施の形態で説明した基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して、ランプ電圧Ｖｌａの方が高い場合には、外部出力となるスピーカ２１１から警告音を発生させるようになっている。【００８４】
図１２は、検査用電圧生成部の回路図である。
検査用電圧生成部２０３は、図１２に示すように、前段にＤＣ／ＤＣコンバータ２１１とコレクタ共振型インバータ回路２１３とを備える。
コレクタ共振型インバータ回路２１３は、２つのスイッチング素子２１５ａ，２１５ｂと、トランス２１７等から構成され、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１１から出力された直流電力を、２つのスイッチング素子２１５ａ，２１５ｂのオン・オフに合せて、２次巻き線側に交流電源を発生させている。【００８５】
図１３は、第２の実施の形態の変形例である点灯ユニットの制御部のフローチャートである。
制御部２０９は、まず、ランプ１５１の消灯回数を表す変数「ｎ」を「０」とし（Ｓ２０１）、この変数ｎが所定数、例えば３より小であるか否かを判定する（Ｓ２０３）。
変数ｎが３より小である場合（図中の「ＹＥＳ」である。）に、ランプ１５１をグロー放電状態で点灯させるべく、特性検出部２０５側とランプ１５１とを接続するように、接続切替部２０７に指示し（Ｓ２１３）、ランプ１５１にブレークダウンを発生させるべく電圧を印加（Ｓ２１５）する。【００８６】
そして、特性検出部２０５を介してランプ電流Ｉｌａを検出し（Ｓ２１７）、このランプ電流Ｉｌａが０より大であるか否かを判定する（Ｓ２１９）。
一方、ステップＳ２０３で変数ｎが３である場合（図中の「ＮＯ」である。）に、ランプ１５１が点灯できない状態（例えば、寿命等である。）であるので、ランプの点灯制御を終了する。【００８７】
ステップＳ２１９でランプ電流Ｉｌａが０より大である場合（図中の「ＹＥＳ」である。）、つまり、ランプ１５１にブレークダウンが発生してランプに電流が流れた場合は、ステップＳ２２１に進んで、ランプ１５１をグロー放電状態で点灯させるべく定電流を所定時間印加し、逆に、ステップＳ２１９でランプ電流Ｉｌａが０である場合（図中の「ＮＯ」である。）、つまり、まだブレークダウンが発生していない場合は、再度ランプをブレークダウンさせるべく、変数ｎに１を加算して（Ｓ２１１）、ステップＳ２０３に戻る。【００８８】
なお、ステップＳ２２１の定電流印加は、第２の実施の形態における図８のＳ１１１と同じ条件である。
ステップＳ２２１で定電流が所定時間印加されると、ランプ電圧Ｖｌａを測定し（Ｓ２２３）、測定したランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆより小であるか否かを判定する（Ｓ２２５）。【００８９】
ステップＳ２２５でランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆより小である場合（図中の「ＹＥＳ」である。）、ランプ１５１の放電空間内のガスの状態が良いもの、つまり不純ガスの量が少ないものと評価して、ランプ１５１を定常点灯させるステップへと進み（Ｓ２２７以降）、ランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆより大である場合（図中の「ＮＯ」である。）、黒化発生の可能性が「高い」と評価して、その旨をユーザに知らせるべく警告音を発生させた（Ｓ２２９）後、ランプ１５１の点灯制御を終了する。【００９０】
ランプ１５１を定常点灯させる制御は、まず、ランプ１５１との接続を特性検出部２０５側から高電圧供給部１３１側へと接続切替を行ない（Ｓ２２７）、ランプ１５１の消灯回数を表す変数「ｋ」を「０」とし（Ｓ２３１）、この変数ｋが３より小であるか否かを判定する（Ｓ２３３）。
変数ｋが３より小である場合（図中の「ＹＥＳ」である。）に、ランプをブレークダウンさせるべく、高周波高電圧を印加（Ｓ２４１）し、電流検出部１３３を介して電流Ｉを測定し（Ｓ２３５）、この電流Ｉが０より大であるか否かを判定する（Ｓ２３７）。【００９１】
ステップＳ２３７で電流Ｉが０より大である場合（図中の「ＹＥＳ」である。）、つまり、ランプ１５１が放電状態にある場合は、ステップＳ２３９に進んで、ランプ１５１をアーク放電状態で点灯させるべく固定電流を所定時間印加する。
逆に、ステップＳ２３７で電流Ｉが０である場合（図中の「ＮＯ」である。）、つまり、ランプ１５１が放電状態にない場合は、再度ランプをブレークダウンさせるべく、変数ｋに１を加算して（Ｓ２４３）、ステップＳ２３３に戻る。【００９２】
なお、ステップＳ２４１の高周波高電圧印加は、第２の実施の形態における図８のＳ１０５と同じ条件で、ステップ２３９の固定電流の所定時間印加は、同じく図８のＳ１１９と同じ条件である。
ステップＳ２３９で固定電流の所定時間の印加が終わると、電流Ｉを測定し（Ｓ２４５）、測定した電流Ｉが０より大か否かを判定する（Ｓ２４７）。【００９３】
ステップＳ２４７で電流Ｉが０より大である場合（つまり、図中の「ＹＥＳ」であり、ランプ１５１がアーク放電状態で点灯を維持している場合である。）は、ランプ１５１を図８の低周波定格点灯（Ｓ１２５）と同じく低周波定格点灯させる（Ｓ２４９）。
逆に、Ｓ２４７で電流Ｉが０である場合（図中の「ＮＯ」である。）、つまり、ランプ１５１が放電状態にない場合は、再度ランプをブレークダウンさせるべく、変数ｋに１を加算して（Ｓ２４３）、ステップＳ２３３に戻る。【００９４】
なお、本変形例で検査用電圧生成部は、図１２で説明したように、ランプ１５１に交流電圧を印加させる構成としていたが、第１の実施の形態にように直流電圧を印加させる構成としても良い。
６．画像表示装置
第２の実施の形態におけるプロジェクタとして、前面投射型のプロジェクタについて説明したが、前面投射型以外でも良く、例えば、背面投射型のプロジェクタでも実施できる。【００９５】
図１４は、背面投射型画像表示装置の全体斜視図である。
背面投射型のプロジェクタ３０１は、キャビネット３０３の前壁に画像等を表示するスクリーン３０５を備え、またキャビネット３０３の内部には、ランプユニット３０７や評価ユニットを個別に備える。
７．ランプ
上記実施の形態や変形例では、高圧水銀放電ランプについて説明したが、本発明は、水銀を紫外線発光物質として有する冷陰極蛍光ランプ、熱陰極蛍光ランプ等の低圧放電ランプについても分子性ガスの存在状態を評価するのに適用できる。【００９６】
８．その他
上記実施の形態や変形例について各々に説明したが、各実施の形態同士、各変形例同士を組み合わせたものでも良く、さらには実施の形態と変形例を組み合わせたものとしても良い。なお、各実施の形態や各変形例で説明した具体例は本発明の一例であり、本発明は上記各実施の形態や各変形例に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、放電空間内のガスの状態を容易に評価することができる評価機能を有する評価システム、点灯装置及び画像表示装置に利用できる。
【図１】
2008041709.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008041709.tif 000008
【図７】
2008041709.tif 000009
【図８】
2008041709.tif 000010
【図９】
2008041709.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2008041709.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年3月3日(2009.3.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電ランプの放電空間内の分子性ガスの存在状態を評価する評価システムであって、
前記放電ランプを正規グロー放電状態で点灯させる点灯手段と、
前記正規グロー放電状態で点灯されている前記放電ランプのランプ電圧を測定する電圧測定手段と、
前記測定されたランプ電圧が、予め設定された基準値に対して一定値以上高くなったことを評価する評価手段と、
前記評価結果を出力する出力手段と
を有していることを特徴とする評価システム。
【請求項２】
前記放電ランプは高圧放電ランプであって、当該高圧放電ランプの放電空間内には、水銀に加えてハロゲン、アルゴンが封入され、
前記点灯手段は、前記高圧放電ランプを直流電流からなるランプ電流にて正規グロー放電状態で点灯させるものであり、
前記予め設定された基準値とは初期時のランプ電圧値であり、前記一定値とは９０Ｖである
ことを特徴とする請求項１に記載の評価システム。
【請求項３】
前記放電ランプは高圧放電ランプであって、当該高圧放電ランプの放電空間内には、水銀に加えてハロゲン、アルゴンが封入され、
前記点灯手段は、前記高圧放電ランプを交流電流からなるランプ電流にて正規グロー放電状態で点灯させるものであり、
前記予め設定された基準値とは初期時のランプ電圧値であり、前記一定値とは６０Ｖである
ことを特徴とする請求項１に記載の評価システム。
【請求項４】
放電容器内に一対の電極が配されていると共に発光物質又は紫外線発生物質である水銀が放電空間に封入されてなる放電ランプを点灯させる点灯装置であって、
前記放電ランプの前記放電空間内の分子性ガスの存在状態を評価する評価手段を備え、
当該評価手段が、請求項１に記載の評価システムである
ことを特徴とする点灯装置。
【請求項５】
放電容器内に一対の電極が配されていると共に発光物質又は紫外線発生物質である水銀が放電空間に封入されてなる放電ランプが組み込まれた画像表示装置であって、
前記放電ランプの前記放電空間内の分子性ガスの存在状態を評価する評価手段を備え、
当該評価手段が、請求項１に記載の評価システムである
ことを特徴とする画像表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、評価システム、点灯装置及び画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶プロジェクタ等の画像表示装置の光源として高圧放電ランプが利用されている。この高圧放電ランプ（以下、単に「ランプ」という。）は、放電容器内に、一対の電極が配されていると共に、発光物質である水銀、希ガスであるアルゴン等が封入された、所謂、高圧水銀ランプである。
ところで、高圧水銀ランプはその放電容器が黒化しやすく、これを防ぐためにハロゲンサイクル用のハロゲンが放電容器内に封入されている。放電容器の黒化は、電極の周辺部分で点灯エイジング時間が約１００（ｈｒｓ）ぐらいから発生することもあり、その後の点灯エイジングで黒化が更に進むと、ランプ光束が減衰する他、放電容器における黒化した部分の温度が異常に高くなることで失透・膨れが発生して放電容器の破損を招くこともある。
【０００３】
上記黒化の原因は、放電容器内、つまり、放電空間内に残存する、例えば、水素、水等からなる分子性ガス（当該分子性ガスはランプ点灯により不純ガスとなり得る。）によって、ハロゲンサイクル機能が低下したためと考えられている。
放電空間内の不純物等を削減する方法として、従来から放電容器部材にはＯＨ基含有量が例えば５（ｐｐｍ）以下に規定された高純度の石英が適用されたり、電極部材（タングステン）には特にカリウム（Ｋ）などの副成分組成の含有量を削減した高純度の材料が開発・適用されたりしている（特許文献１参照）。
【０００４】
一方、放電容器製造工程では、石英容器の成形加工等においてガスバーナー加熱によって石英容器内に含浸（残存）した水（Ｈ２Ｏ）等を除去するために、加工後の石英容器を真空高温加熱等で処理をしている。また、電極についても、まず放電容器の封止前に脱ガスのための水素還元処理や真空高温処理が行なわれ、更に電極封止工程ではガスバーナー加熱による電極酸化を防ぐために、例えばアルゴンガス還流による高純度加工プロセスが適用されている。
【特許文献１】特開昭５４−１３１３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記のような対策を施した高圧水銀ランプであっても、実際に使用してみると、放電容器に黒化が稀に発生する等の不具合が生じる場合がある。つまり、放電空間内に不純物がまだ残存しているのである。
一方、放電空間内の不純物、特に点灯中の分子性ガス（不純ガス）の存在状態を的確且つ容易に評価（調査）する技術がまだ確立していない。このため、黒化のような不具合が生じる可能性の高いランプが、数が少ないものの市場に出回ってしまうことになる。
【０００６】
なお、上記課題は、放電容器であるガラス管を洗浄・乾燥した後に、或いは、蛍光体層用の懸濁液を前記ガラス管（内面）に塗布・乾燥した後に、紫外線（例えば、２５４ｎｍの紫外線である。）発生物質である水銀を封入した、所謂、冷陰極蛍光ランプや熱陰極蛍光ランプ等の低圧水銀ランプにおいても生じ得る。
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、放電ランプに不具合を発生させ得る可能性のある分子ガスの存在状態を容易且つ的確に評価することができる評価システム等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る評価システムは、放電ランプの放電空間内の分子性ガスの存在状態を評価する評価システムであって、前記放電ランプを正規グロー放電状態で点灯させる点灯手段と、前記正規グロー放電状態で点灯されている前記放電ランプのランプ電圧を測定する電圧測定手段と、前記測定されたランプ電圧が、予め設定された基準値に対して一定値以上高くなったことを評価する評価手段と、前記評価結果を出力する出力手段とを有していることを特徴としている。
【０００８】
ここでいう「分子性ガス」とは、水素や水（水蒸気）等の分子性のガスをいい、「分子性ガスの存在状態」とは、上記分子性ガスの量（絶対量）により規定されるガスの存在状態をいう。
また、ここでいう「出力手段」とは、評価結果を出力できるものであれば良く、例えば、ランプ、ＬＥＤ等であっても良いし、音を発生させるスピーカでも良い。
【０００９】
さらに、「放電ランプ」は、水銀を発光物質として有する高圧放電ランプ、或いは、水銀を紫外線発光物質として有する低圧放電ランプ（冷陰極蛍光ランプや熱陰極蛍光ランプを含む。）を含んだ概念である。
一方、「正規グロー放電状態」とは、グロー放電のうち、電流が増加しても放電電圧が略一定となる状態の放電を指す。
【００１０】
また、前記放電ランプは高圧放電ランプであって、当該高圧放電ランプの放電空間内には、水銀に加えてハロゲン、アルゴンが封入され、前記点灯手段は、前記高圧放電ランプを直流電流からなるランプ電流にて正規グロー放電状態で点灯させるものであり、前記予め設定された基準値とは初期時のランプ電圧値であり、前記一定値とは９０Ｖであることを特徴とし、或いは、前記放電ランプは高圧放電ランプであって、当該高圧放電ランプの放電空間内には、水銀に加えてハロゲン、アルゴンが封入され、前記点灯手段は、前記高圧放電ランプを交流電流からなるランプ電流にて正規グロー放電状態で点灯させるものであり、前記予め設定された基準値とは初期時のランプ電圧値であり、前記一定値とは６０Ｖであることを特徴としている。
【００１１】
ここでいう「初期時のランプ電圧値」とは、ランプ完成直後のグロー放電時のランプ電圧をいう。
本発明に係る点灯装置は、放電容器内に一対の電極が配されていると共に発光物質又は紫外線発生物質である水銀が放電空間に封入されてなる放電ランプを点灯させる点灯装置であって、前記放電ランプの前記放電空間内の分子性ガスの存在状態を評価する評価手段を備え、当該評価手段が、上記構成の評価システムであることを特徴としている。
【００１２】
本発明に係る画像表示装置は、放電容器内に一対の電極が配されていると共に発光物質又は紫外線発生物質である水銀が放電空間に封入されてなる放電ランプが組み込まれた画像表示装置であって、前記放電ランプの前記放電空間内の分子性ガスの存在状態を評価する評価手段を備え、当該評価手段が、上記構成の評価システムであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る評価システムでは、正規グロー放電状態でのランプ電圧を測定し、この測定したランプ電圧値を利用して評価している。発明者らは種々検討した結果、上記ランプ電圧が所定値（基準値に対して一定値高くなった値に相当する。）以上になると、分子性ガスが放電空間内に残存し、不具合の発生する可能性が高くなることが判明した。このため、本発明の評価システムでは、ランプ電圧が所定値以上になった場合にその旨の評価結果が出力されるので、当該放電ランプについての分子性ガス存在状態を知ることができる。
【００１４】
また、上記の評価結果が出力された放電ランプは、不具合が黒化の発生等の不具合を発生するおそれ高く、ランプ光束が減衰したり、さらには放電容器が破損したりするおそれのある放電ランプを特定することができる。
さらに、上記の所定値を知っていれば、正規グロー放電状態のランプ電圧の測定結果を見れば、そのランプの黒化発生の可能性を評価することができる。
【００１５】
本発明に係る点灯装置は、上記の評価システムを備えているので、ランプ電圧が所定値以上になると、放電ランプについて分子性ガスの存在状態の評価結果を表示することができる。特に、ランプ電圧が所定値以上になると、放電ランプが異常又は不良となる可能性が高くなり、ランプ光束が減衰したり、さらには放電容器が破損したりするおそれのある放電ランプを特定することができる。
【００１６】
本発明に係る画像表示装置は、上記の評価システムを備えているので、ランプ電圧が所定値以上になると、放電ランプについて分子性ガスの存在状態の評価結果を表示することができる。特に、ランプ電圧が所定値以上になると、放電ランプが異常又は不良となる可能性が高くなり、ランプ光束が減衰したり、さらには放電容器が破損したりするおそれのある放電ランプを特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明に係る第１の実施の形態として、高圧放電ランプの一種である高圧水銀放電ランプ（以下、単に「ランプ」という。）と当該ランプの評価システムとについて図面に基づき説明する。
１．ランプ
図１は、第１の実施の形態に係るランプの縦断面図である。
【００１８】
ランプ１は、図１に示すように、内部に放電空間３を有する放電容器５と、前記放電空間３で先端（後述する電極部である。）同士が対向する状態で両封止部７，９に封着されている電極構成体１１，１３とからなる。
放電容器５は、その略中央に位置し且つ略回転楕円体形状をした発光部１２と、この発光部１２の両側に設けられた封止部７，９とから構成され、発光部１２の内部に前記放電空間３を有する。
【００１９】
電極構成体１１，１３は、電極部１５，１７、金属箔１９，２１及び外部リード線２３，２５がこの順で接続（例えば、溶接により固着されている。）されてなる。ここで、電極構成体の１１，１３の先端部が電極部１５，１７（本発明の「電極」に相当する。）となる。
外部リード線２３，２５は、両封止部７，９における発光部１２と反対側の端面から外部に導出されている。
【００２０】
電極部１５，１７は、放電空間３において、略一直線上に対向するように配設されており、電極軸２７，２９と、この電極軸２７，２９の先端に設けられた電極コイル３１，３３とからなる。
電極構成体１１，１３は、電極コイル３１，３３の間隔Ｄｅを所定距離にした状態で、主に金属箔１９，２１が封止部７，９に封着される。これにより、発光部１２の内部に密閉状態の放電空間３が形成される。この電極構成体１１，１３が封止部７，９に封着された状態では、図１に示すように、電極部１５，１７が封止部７，９から放電空間３へ延出する。
【００２１】
放電空間３には、発光物質である水銀３５、始動補助用の希ガス、ハロゲンサイクル用のハロゲンが封入されている。
ここで、ランプ１の具体例について説明する。なお、ここでの具体例は一例であり、本発明を本例に限定するものではない。
まず、放電容器５は、石英ガラスから構成される。封止部７，９は、電極構成体１１，１３を内部の所定の位置（電極コイル３１，３３が放電空間３の所定位置となる。）に配し、この状態で、それぞれの金属箔１９，２１を介して、所謂絞り封止（シュリンク）方式により気密封止されてなる。
【００２２】
電極構成体１１，１３、つまり、電極コイル３１，３３、電極軸２７，２９、金属箔１９，２１、外部リード線２３，２５には、モリブデン材料が利用されている。なお、モリブデン材料以外の他の材料、例えばタングステン材料を利用することもできる。
放電空間３内に封入される希ガスには、アルゴンが利用されている。ハロゲン（ガス）には、臭素（Ｂｒ）が封入され、より具体的には、臭化メチレン（ＣＨ２Ｂｒ２）が用いられ、アルゴンに混合させた状態で封入されている。
【００２３】
次に上記構成を管入力１２０（Ｗ）のランプに具体的に適用した実施例について説明する。
放電容器５の寸法は、放電容器５の全長は６０（ｍｍ）、発光部１２の中心部分（外径の最も大きな部分である。）の外径は９．４（ｍｍ）、内径は４．２（ｍｍ）、発光部１２の全長は７．３（ｍｍ）である。放電空間３内の一対の電極（電極コイル３１，３３）の先端間の間隔Ｄｅは１．０（ｍｍ）で、所謂ショートアークタイプであり、また管壁負荷は１．５（Ｗ／ｍｍ２）に設定されている。
【００２４】
放電空間３内の水銀３５は、単位容積（ｍｍ３）当り約０.２０（ｍｇ）封入（定常点灯時の放電空間３内の蒸気圧で約２０（Ｍｐａ）に相当する。）され、希ガスとしてのアルゴンは、定常点灯時の放電空間３内の蒸気圧で約３０（ｋＰａ）となるように封入され、ハロゲンである臭素が、単位容積（ｍｍ３）当り約１．３×１０−４（μｍｏｌ）封入されている。
【００２５】
ランプ１は、始動直後に正規グロー放電状態（以下、単に、「グロー放電状態」という。）からアーク放電状態に移行し、定常点灯時（アーク放電状態である。）には管入力が１２０（Ｗ）及び約１．７（Ａ）のランプ電流で動作される。
なお、ランプ１は、製造後に専用の点灯ユニットにより点灯周波数１６６（Ｈｚ）の交流波（矩形波）で管入力が１２０（Ｗ）の条件で、所謂熱陰極動作のアーク放電状態において、点滅サイクルも含めた４時間の点灯エイジングがなされる。
【００２６】
２．評価システム
評価システムは、上記構成のランプ１の放電容器５内の不純ガス（分子性ガス）の存在状態（単に、「不純ガスの状態」ともいう。）の評価を行うものである。
評価システムは、ランプ１を絶縁破壊させた後に定電流制御により点灯させ、点灯時のランプ１に印加するランプ電圧Ｖｌａを測定して、その測定結果によって放電空間の不純ガスの存在状態の評価を行う。
【００２７】
図２は、評価システムの概念図である。
評価システムは、本実施の形態においては、基本的な構成としては、ランプ１に定電流を供給する定電流供給部５３と、限流用の抵抗５５とを備える装置により構成されるため、評価手段として説明するが、例えば、定電流供給部５３が、ランプ１に定電流を供給する定電流供給装置であり、また、抵抗５５が、限流用の抵抗を備える抵抗装置であり、互いに独立した装置を用いてシステムとすることもできる。
【００２８】
図３は、実施の形態に係る評価手段のブロック図である。
評価手段５１は、高圧パルス発生部５７、定電流発生部５８、ランプ電圧測定部５９、計時部６１、ＬＥＤ（表示部）６３、制御部６５を備える。
高圧パルス発生部５７は、ランプ点灯時にランプ１に印加する高圧パルスを発生する。ランプ１は、この高圧パルスの印加により絶縁破壊を生じ、点灯を開始する。
【００２９】
定電流発生部５８は、ランプ１が絶縁破壊した後に、ランプ１を所謂冷陰極動作のグロー放電で点灯をさせるための定電流を発生する。計時部６１は、絶縁破壊後の時間経過を計測する。ランプ電圧測定部５９は、ランプ１が絶縁破壊してからの経過時間が所定時間に達すると、グロー放電状態で点灯中のランプ電圧Ｖｌａを測定する。
制御部６５は、高圧パルス発生部５７、定電流発生部５８、ランプ電圧測定部５９、計時部６１に対し、ランプ１の点灯、時間計測、ランプ電圧Ｖｌａ測定の指示を与えると共に、ランプ電圧測定部５９で測定したランプ電圧Ｖｌａが、黒化発生の閾値である基準電圧Ｖｒｅｆ（本発明の「予め設定された基準値に対して一定以上高くなったとき」の値に相当する。）よりも高い場合に、その旨をユーザに報知すべく、ＬＥＤ６３を点灯させる。
【００３０】
図４は、制御部のフローチャートである。
制御部６５は、まず、高圧パルス発生部５７に指示して、高圧パルスを発生させると共にこの高圧パルスをランプ１に印加する（Ｓ１）。これにより、ランプ１には電圧が印加し始め、ランプ１の絶縁破壊を判定する（Ｓ３）。なお、絶縁破壊の判定は、絶縁破壊によりランプ１は通電状態となるので、ランプ電圧の低下やランプ電流の流れを検出することで行う。
【００３１】
制御部６５は、ステップＳ３において、例えばランプ１に所定値以上の電流が流れないと、ランプ１は絶縁破壊に至っていないと判定して（図中の「ＮＯ」である。）、ステップ１に戻る。逆に所定値以上の電流が流れると、ランプ１が絶縁破壊したと判定すると（図中の「ＹＥＳ」である。）、定電流発生部５８に定電流を発生させて、ランプ１に定電流を供給する（Ｓ５）。この定電流により、ランプ１は冷陰極動作のグロー放電によって点灯する。このとき、制御部６５は、計時部６１に絶縁破壊後の経過時間の計測を指示する。
【００３２】
次に、制御部６５は、絶縁破壊後所定時間が経過しているか否かを判定する（Ｓ７）。所定時間経過している場合（図中の「ＹＥＳ」である。）、ランプ１に実際に印加されているランプ電圧Ｖｌａの測定をランプ電圧測定部５９に指示する（Ｓ９）。なお、ランプ電圧測定部５９で測定したランプ電圧Ｖｌａは制御部６５に出力される。
制御部６５は、ランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆ以上であるか否かを判定する（Ｓ１１）。
【００３３】
ランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆ以上であると判定（具体的には、ランプ電圧Ｖｌａと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して、ランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆ以上である場合である。）すると、黒化発生の可能性が「高い」と評価して、その旨をユーザに知らせるべくＬＥＤ６３を点灯させて（Ｓ１３）、終了する。逆に、ランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆより小であると判定（具体的には、ランプ電圧Ｖｌａと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して、ランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆより小である場合である。）すると、放電空間内のガスの状態が良いもの、つまり不純ガスの量が少ないものと評価して、ＬＥＤ６３を点灯させずに終了する。
【００３４】
３．試験結果
発明者らは、上記ランプ１の放電空間３に不純物が残存し、当該不純物密度（或は不純物量）がハロゲンサイクル機能を損なってランプ１に黒化をもたらす不適正レベルにあるか否か（黒化発生の可能性が「高い」か「低い」かである。）を比較的簡易に判定できる評価方法を探索・検討した。
【００３５】
この結果、比較的低電流での放電、所謂冷陰極動作のグロー放電状態でランプ１を点灯させて、このときのランプ電圧Ｖｌａによりランプ１の放電空間３内の不純物密度が黒化をもたらす不適正レベルに在るか否かを判定できることを見出した。
そして、本評価方法の適用により、黒化発生の可能性が高いランプ１を事前に選別し除去でき、市場でのランプ１の黒化発生による不良を実質的に防止できることを見出した。
【００３６】
以下に、本発明の実施の形態に係るランプをグロー放電で点灯させたときのランプ電圧と黒化発生について説明する。
図５は、グロー放電時におけるランプ電圧の分布を示す図である。
実験に用いたランプ１は、上記の構成の具体例で説明したものであり、図２に示す、定電流供給部５３は２．３（ｍＡ）で、また限流用の抵抗５５は２．５（ＭΩ）で、ランプ１をグロー放電点灯させた（このときの定電流供給部５３の電圧は、ＤＣ６（ｋＶ）に相当する。）。なお、ランプ電圧Ｖｌａは、絶縁破壊から９０秒経過後に測定し、測定本数は２００本である。
【００３７】
図５は、横軸にランプ電圧、縦軸にそのランプ電圧の範囲にあるランプ本数を示す。図５から、測定したランプのうち、１８８本のランプ１のランプ電圧Ｖｌａが１３０（Ｖ）から１７０（Ｖ）未満の範囲にあり、ランプ電圧Ｖｌａが１７０（Ｖ）以上のランプ１が１２本であることが分かる。
次いで、上記ランプ電圧Ｖｌａを測定したランプ１について、通常の放電であるアーク放電状態で、１０００（ｈｒｓ）の点灯エイジング試験を行い、ランプ１の黒化発生状況を観察した。なお、このアーク放電状態で点灯させる際、全てのランプ１におけるランプ電圧Ｖｌａは５５（Ｖ）〜８５（Ｖ）の狭い範囲内に分布し、上記グロー放電状態での点灯時に見られたランプ電圧Ｖｌａが１３０（Ｖ）〜２６０（Ｖ）のような広い範囲に分布することはなかった。
【００３８】
また、ランプ１内に単に始動補助用希ガスとしてのアルゴンが１０（ｋＰａ）〜５０（ｋＰａ）封入され、また電極間の距離Ｄｅが０．５（ｍｍ）〜１．０（ｍｍ）と短いランプ１では、グロー放電状態でのランプ電圧Ｖｌａが一般的に１３０（Ｖ）ぐらいから１６０（Ｖ）ぐらいまでの範囲に分布することは知られている。従って、グロー放電状態の点灯時のランプ電圧Ｖｌａが１７０（Ｖ）〜２６０（Ｖ）と高いランプ（測定結果では、１２本のランプ１が相当する。）においては、放電空間３内に相当量の不純物が混入・残留しているものと考えられる。
【００３９】
上記観察結果は、ランプ電圧Ｖｌａが１７０（Ｖ）未満の１８８本のランプ１においては、黒化の発生が観察されず（皆無である。）、一方、ランプ電圧Ｖｌａが１７０（Ｖ）以上、特に、２２０（Ｖ）以上であった５本のランプ１においては、点灯後、１（ｈｒｓ）〜２００（ｈｒｓ）の短い点灯エイジングでも黒化の発生が観察された。
ここで、上記実験に用いたランプは、初期時（出荷時）のランプ電圧が約１３０（Ｖ）に設定されたものであり、点灯後、１（ｈｒｓ）〜２００（ｈｒｓ）の短い点灯エイジングで黒化が発生したランプでは、グロー放電状態でのランプ電圧Ｖｌａが２２０（Ｖ）以上であることから、グロー放電時のランプ電圧Ｖｌａが、初期時のランプ電圧の値（１３０（Ｖ））に対して９０（Ｖ）以上高くなったときに、黒化が発生する可能性が高くなることが分かる。
【００４０】
上記結果を換言すると、グロー放電でランプ１を点灯させた際のランプ電圧Ｖｌａの値が２２０（Ｖ）以上のランプ１を選別し除外することにより、残ったランプ１の黒化発生を実質的に略１００（％）防止することができるということになる。
従って、例えばランプ１の出荷前に上記の評価試験を行なうことにより、不純物密度が不適正レベルに在るランプ１を選別して除外することが可能となり、これにより、黒化発生の可能性の高いランプ１が市場で使用されるのを事前に防止することができる。
【００４１】
以上説明したように、発明者らは種々の検討を重ねた結果、グロー放電状態での点灯時に測定されるランプ電圧Ｖｌａは、ランプ１内（放電容器３内）の不純物の密度を相対的に示す一種の物理パラメータであると考えられ、これによりランプ内における不純物の密度がハロゲンサイクル機能を損なって放電容器黒化をもたらす不適正レベルに在るか否かを精度良く判定できることが判明した。
【００４２】
そして、物理パラメータであるランプ電圧の基準電圧Ｖｒｅｆは、上記のように実験的により２２０（Ｖ）と略正確に求めることができ、当該基準電圧Ｖｒｅｆ以上のランプ１を選別し除外すれば良いことになる。
また、実施の形態に係る評価手段は、ランプをグロー放電状態で点灯させたときのランプ電圧Ｖｌａの測定を行うという簡易な構成で容易に実施できる。また、当該測定は、ランプ単体のみならず、例えば、ランプがランプユニット（第２の実施の形態で説明する。）に組立てられた形態でも同様に実施可能である。
【００４３】
＜第２の実施の形態＞
第１の実施の形態では、ランプ１の評価手段５１について説明したが、第２の実施の形態では、光源としてのランプと当該ランプを点灯させる機能と評価する評価機能とを備える点灯ユニットを有する画像表示装置であるプロジェクタについて説明する。
１．プロジェクタ
（１）構成
図６は、実施の形態に係るプロジェクタの一部を切り欠いた斜視図である。
【００４４】
プロジェクタ１０１は、所謂、前面投射型であって、図６に示すように、ランプを内部に備えるランプユニット１０３、ランプを点灯させる点灯ユニット（１２５）、各ユニット等に給電するための電源ユニット１０５、制御ユニット１０７、レンズ系や透過型のカラー液晶表示板等が内蔵されているレンズユニット１０９、ランプ冷却用のファン装置１１１等をケース１１３の内部に備える。なお、ここでのランプは、例えば、定格電力が１２０（Ｗ）のものが用いられている。
【００４５】
本実施の形態では、点灯ユニット１２５内に、ランプの黒化発生の可能性を評価してランプ交換をユーザ等に知らせる機能を備える。
電源ユニット１０５は、家庭用ＡＣ１００（Ｖ）の電源を所定の電圧に変換して、点灯ユニット１２５や制御ユニット１０７などに供給する。制御ユニット１０７は、レンズユニット１０９の上部に配された基板１１７と、この基板１１７に実装された複数の電子・電気部品１１９等から構成され、外部から入力された画像信号に基づき、カラー液晶表示板を駆動してカラー画像を表示させる。また、レンズユニット１０９の内部に配されている駆動モータを制御してフォーカシング動作やズーム動作を実行させる。
【００４６】
ランプユニット１０３から射出された光は、レンズユニット１０９の内部に配されているレンズ系を通過して、光路途中に配されたカラー液晶表示板を透過する。これにより、カラー液晶表示板に形成された画像が、レンズ１２１等を介して図外のスクリーン上に投影される。なお、レンズユニット１０９は、その一部がケース１１３の外部に張り出すように設けられている。
【００４７】
点灯ユニット１２５は、ランプを点灯させたり、その点灯を維持させたり等の制御を行なう他、プロジェクタの使用時にランプについて黒化発生の可能性の評価を行い、可能性が高いときに、ケース１１３の前面のＬＥＤ６３を点灯させる機能を有する。
なお、プロジェクタ１０１は、プロジェクタの使用時にランプについて黒化発生の可能性の評価を行い、その後、ランプをアーク放電状態で点灯させて、図外のスクリーン等に画像を表示する。
【００４８】
（２）回路構成
まず、点灯ユニット１２５について説明する。
図７は、点灯ユニットのブロック図である。
点灯ユニット１２５は、電源ユニット１０５で変換された直流電圧を受け、ランプ１５１を、グロー放電状態を経て、アーク放電状態で点灯させる。点灯ユニット１２５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２７、ＤＣ／ＡＣインバータ１２９、高電圧供給部１３１、電流検出部１３３、電圧検出部１３５、制御部１３７、ランプ電圧検出部１３９を備える。
【００４９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２７は、電源ユニット１０５から供給された直流電圧を、後述の制御部１３７からの電力設定信号に従って所定電圧の直流電圧に変換し、ＤＣ／ＡＣインバータ１２９に供給する。
ＤＣ／ＡＣインバータ１２９は、例えば、一対のスイッチング素子（ＦＥＴ）を２組備え、各組を交互にオン・オフすることで、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２７から供給された直流電圧から生成した所定の周波数の交流矩形電流をランプ１５１に印加する。
【００５０】
高電圧供給部１３１は、例えば、コイル１３１ａとコンデンサ１３１ｂを備える共振回路を利用して高電圧を発生させる。ランプ１５１は、当該高電圧の供給を受け、絶縁破壊して放電を開始する。
電流検出部１３３及び電圧検出部１３５は、ＤＣ／ＡＣインバータ１２９の入力側に接続されており、間接的にランプ１５１のランプ電流およびランプ電圧をそれぞれ検出し、その検出信号を制御部１３７に送出する。
【００５１】
制御部１３７は、電流検出部１３３及び電圧検出部１３５からの検出結果に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２７で直流電圧値を制御する。なお、制御部１３７は、ランプ電圧−ランプ電力テーブルを有し、この条件に従ってランプ１５１の点灯を維持するように制御している。
制御部１３７は、ランプ１５１を始動させた後のグロー放電状態でのランプ電圧を検出するランプ電圧検出部１３９からランプ電圧の検出信号を受けると、当該ランプ電圧Ｖｌａと、基準電圧Ｖｒｅｆ（ここでは、交流電圧を利用してグロー放電状態で点灯させているため、３００（Ｖ）である。）とを比較して、ランプ電圧Ｖｌａの方が高い場合には、ＬＥＤ６３を点灯させるようになっている。なお、ここでは、基準電圧とランプ電圧との比較は、例えば、コンパレータを用いている。
【００５２】
次に、制御部１３７の制御内容について説明する。
図８は、制御部のフローチャートであり、図９は、ランプへの電圧印加の開始からアーク放電が開始するまでのランプ電圧とランプ電流を示す図である。
制御部１３７は、まず、ランプ１５１の消灯回数を表す変数「ｎ」を「０」とし（Ｓ１０１）、この変数ｎが所定数、例えば３より小であるか否かを判定する（Ｓ１０３）。
【００５３】
変数ｎが３より小である場合（図中の「ＹＥＳ」である。）に、ランプ１５１に高周波高電圧を所定時間印加し（Ｓ１０５）、変数ｎが３である場合（図中の「ＮＯ」である。）に、ランプ１５１が点灯できない状態（例えば、寿命等である。）であるので、ランプの点灯制御を終了する。
ステップＳ１０５の高周波高電圧の印加は、高電圧供給部１３１により行なわれ、そのときの電圧は、図９の時間が０からＴ１までの期間となる。この高電圧は、例えば、周波数が３００（ｋＨｚ）〜６００（ｋＨｚ）で、電圧値が２（ｋＶ）〜５（ｋＶ）である。
【００５４】
時間Ｔ１は、例えば１秒（つまり、時間０〜Ｔ１までの間隔が１秒間である。）である。なお、高周波高電圧の印加は、ランプ１５１にブレークダウン（絶縁破壊）が時間０から時間Ｔ１までの間で発生すると、その後、時間Ｔ１になるまで固定電圧を印加する。
高周波高電圧をランプ１５１に印加して所定時間（時間Ｔ１である。）が終了すると、電流検出部１３３を介して電流Ｉを検出（Ｓ１０７）し、この電流Ｉが０より大であるか否かを判定する（Ｓ１０９）。
【００５５】
電流Ｉが０より大である場合（図中の「ＹＥＳ」であり、ランプ１５１にブレークダウンが発生した場合である。）は、ステップＳ１１１に進んで、ランプ１５１をグロー放電状態で点灯させるべく定電流を所定時間印加し、また、電流Ｉが０である場合（図中の「ＮＯ」であり、まだブレークダウンが発生していない場合である。）は、放電を開始させるために再度ランプ１５１に高周波高電圧を印加するために、変数ｎに１を加算して（Ｓ１１３）、ステップＳ１０３に戻る。
【００５６】
ここで、ステップＳ１１１の定電流印加時の電流・電圧は、図９の時間がＴ１〜Ｔ２までの期間となる。定電流は、例えば、定電流の周波数が１００（Ｈｚ）〜５００（ｋＨｚ）で、電流値が０．１（ｍＡ）〜３（ｍＡ）である。また、このとき、電圧の周波数が１００（ｋＨｚ）〜５００（ｋＨｚ）で、電圧値が約２００（Ｖ）であり、時間Ｔ２は２秒（つまり、時間Ｔ１〜Ｔ２までの間隔が１秒間である。）である。
【００５７】
ステップＳ１１１で定電流が所定時間（時間Ｔ２−時間Ｔ１である。）印加されると、ランプ電圧検出部１３９を介してランプ電圧Ｖｌａを検出し（Ｓ１１５）、検出したランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆより小であるか否かを判定する（Ｓ１１７）。
ステップＳ１１７でランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆより大である場合（図中の「ＮＯ」である。）、黒化発生の可能性が「高い」と評価して、その旨をユーザに知らせるべくＬＥＤ６３を所定時間点灯させた（Ｓ１２７）後、ランプ１５１の点灯制御を終了する。
【００５８】
一方、ステップＳ１１７でランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆより小である場合（図中の「ＹＥＳ」である。）、ランプ１５１の放電空間内のガスの状態が良いもの、つまり不純ガスの量が少ないものと評価して、アーク放電状態で点灯させるべく固定電流（この電流は、電流値が一定の定電流であるが、ステップＳ１１１での定電流と区別するために、固定電流としている。）を所定時間印加した（Ｓ１１９）後、電流検出部１３３を介して電流Ｉを検出し（Ｓ１２１）、測定した電流Ｉが０より大か否かを判定する（Ｓ１２３）。
【００５９】
ここで、ステップＳ１１９の固定電流印加時の電流・電圧は、図９の時間がＴ２〜Ｔ３までの期間となる。固定電流は、例えば、周波数が１００（ｋＨｚ）〜２００（ｋＨｚ）で、電流値が２（Ａ）〜４（Ａ）である。また、このとき、電圧の周波数が１００（ｋＨｚ）〜２００（ｋＨｚ）で、電圧値が１０（Ｖ）〜２０（Ｖ）であり、時間Ｔ３は３秒（つまり、時間Ｔ２〜Ｔ３までの間隔が１秒間である。）である。
【００６０】
ステップＳ１２３で電流Ｉｌａが０より大である場合（つまり、図中の「ＹＥＳ」であり、ランプがアーク放電状態で点灯を維持している場合である。）は、ランプ１５１を低周波定格点灯させる（Ｓ１２５）。
上記の低周波定格点灯は、ＤＣ／ＡＣインバータ１２９の各スイッチング素子１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄのオン・オフの切換え周期を低周波に変更して行なわれる。
【００６１】
ここで、ステップＳ１２５の低周波定格点灯時の電流・電圧は、図９の時間がＴ３以降となる。このとき、図９に示すように、電流は定常状態になるまで定電流で、例えば、その周波数が９０（Ｈｚ）〜５００（Ｈｚ）で、電流値が２（Ａ）〜６（Ａ）である。また、このときの電圧の周波数が９０（Ｈｚ）〜５００（Ｈｚ）で、ランプが定格状態（ここでは、ランプ電力が略１２０（Ｗ）である。）になるまでランプ電圧が徐々に増加する（具体的には、ランプ電圧が略７０（Ｖ）まで増加する。）。
【００６２】
なお、上記した制御部１３７のフローチャートは、第２の実施の形態の実施例を示す一例であり、本発明はこの内容に限定されるものではない。
例えば、時間Ｔ３以降の電流値は、図９おいては固定電流の電流値と同じであるが、例えば、時間Ｔ３以降の電流値が固定電流（図９における時間Ｔ２〜Ｔ３までの間である。）の電流値より高くても良い。
【００６３】
つまり、グロー放電状態でランプを点灯させる際の電流を第１の定電流（図９における時間Ｔ１〜Ｔ２までの間に相当する。）、アーク放電状態でランプを点灯させる際の電流を第２の定電流（図９における時間Ｔ２〜Ｔ３までの間に相当する。）、定格状態になるようにランプを点灯させる際の電流を第３の定電流（図９における時間Ｔ３〜定格状態までの間に相当する。）とすると、第２及び第３の定電流の電流値は同じでも良いし、異なっても良い。
【００６４】
２．ランプユニット
図１０は、第２の実施の形態に係るランプユニットの縦断面図である。
ランプユニット１０３は、同図に示すように、ランプ１５１と反射鏡１７１とを備え、反射鏡１７１の内部にランプ１５１が組み込まれている。
ランプ１５１は、図１に示したランプ１と同じ構成であるが、形状が若干細長い。これは、第１の実施の形態に係るランプ１と管入力が異なるからである。
【００６５】
ランプ１５１は、内部に放電空間１５３を有する放電容器１５５と、前記放電空間１５３の内部で電極部同士が対向する状態で両封止部１５７，１５９に封着されている電極構成体１６１，１６３とからなる。
また、封止部１５７には、口金１６５がセメント１６７を介して被着されており、外部リード線１６９が口金１６５に接続されている。
【００６６】
反射鏡１７１は、図８に示すように、凹面状の反射面１７３が形成された本体部材１７５を有し、この本体部材１７５の開口１７７には前面ガラス１７９が設けられている。なお、本体部材１７５と前面ガラス１７９との固着は、例えば、シリコーン系の接着剤を用いて行われる。
反射鏡１７１は、例えば、ダイクロイック反射鏡であり、ランプ１５１から発せられた光を所定方向（前面ガラス１７９側）へと反射させている。本体部材１７５の形状は漏斗状をしており、外径の小さい小径部分１８１には、ランプ１５１の一方の封止部１５７が挿入される貫通孔１８３が形成されている。
【００６７】
ランプ１５１の上記反射鏡１７１への組込は、図１０に示すように、口金１６５が被着している封止部１５７を本体部材１７５の小径部分１８１の貫通孔１８３に所定量挿入させた状態で、例えば、セメント１８５で固着することで行われる。
上記構成のプロジェクタ１０１においても、第１の実施の形態で説明した評価手段と同様の評価ユニット（本発明の「評価システム」に相当する。）１１５を有しているので、プロジェクタ１０１内のランプ１５１が黒化を発生する可能性が高くなり、ランプ１５１の交換時期が近づいているのをユーザに知らせことができる。
【００６８】
また、ランプ１５１は、点灯を重ねる（点灯エイジングが長くなる。）と、放電容器１５５内から不純物が析出することもあり、このような不純物による黒化発生の可能性の評価も可能となる。
＜その他＞
１．グロー放電状態の点灯について
第１の実施の形態では、グロー放電時の点灯条件は、定電流が２．３（ｍＡ）、また限流用の抵抗５５は２．５（ＭΩ）、定電流供給時の電圧はＤＣ６（ｋＶ）であったが、点灯条件は、ランプをグロー放電状態で点灯させることができれば他の条件でも良い。
【００６９】
例えば、定電流供給時の電圧は、ランプを始動し得る範囲、例えば０．１（ｋＶ）〜２０（ｋＶ）の範囲であれば良く、また供給する電流・電圧は、直流ＤＣ或いは交流ＡＣのいずれでも良い。
また、直流ＤＣでの限流用の抵抗５５は、例えば２００（ｋΩ）〜４０（ＭΩ）の範囲であれば良く、これにより始動後のランプが例えば１５０（μＡ）〜３０（ｍＡ）と低いランプ電流によって、グロー放電状態で点灯されることになる。
【００７０】
また、グロー放電状態での点灯時のランプ電圧Ｖｌａは、絶縁破壊後、約９０秒後に測定していたが、ランプ電圧Ｖｌａの測定するタイミングは、９０秒に限定するものではない。ランプ電圧Ｖｌａの測定は、絶縁破壊後にグロー放電が安定した状態になっておれば良く、その時間は、点灯条件によって適宜決まる。但し、この場合は、新たに基準電圧を設定する必要があり、また若干良品と不良品との判別精度が乱れてしまうことが生じ得る。
【００７１】
２．基準電圧Ｖｒｅｆについて
上記第１の実施の形態では、１２０Ｗタイプのランプ１で直流ＤＣタイプの基準電圧を２２０（Ｖ）とし、第２実施の形態では、同じく１２０Ｗタイプのランプで交流ＡＣタイプの基準電圧を３００（Ｖ）としている。
つまり、同じ仕様のランプを用いても、グロー放電状態で点灯させる際の供給電圧の種類によって、基準電圧が変化するが、供給電圧が同じ種類であれば１２０Ｗタイプ以外のランプ、つまり管入力が１２０（Ｗ）でない他のタイプのランプにも適用できる。
【００７２】
この場合、厳密には各タイプのランプの基準電圧Ｖｒｅｆを実験的に求める必要がある。しかし、第１の実施の形態での３．試験結果の項目で説明したように、ランプ１内に単にアルゴンが封入され電極間の距離Ｄｅが同様に短いタイプであって管入力が１２０（Ｗ）でないランプにおいても、直流ＤＣを用いた場合グロー放電状態での点灯時のランプ電圧Ｖｌａ（初期時である。）が一般的に１３０（Ｖ）〜１６０（Ｖ）の範囲に分布している。このため、管入力が１２０（Ｗ）タイプ以外のランプにおいても、管入力が１２０（Ｗ）タイプであるランプと初期時のランプ電圧Ｖｌａが同レベルであることから、概ね基準電圧Ｖｒｅｆを２２０（Ｖ）と設定できると考えられる。
【００７３】
従って、本発明の「予め設定された基準値に対して一定値以上高くなったとき」の値を、グロー放電状態でランプを点灯させる電圧が直流電圧の場合、初期時のランプ電圧に対して９０（Ｖ）高くなった値（２２０（Ｖ））として考えても良く、また、グロー放電状態でランプを点灯させる電圧が交流電圧の場合、上記の直流電圧と同様に、管入力が１２０（Ｗ）タイプでの初期時のランプ電圧（２４０（Ｖ））に対して６０（Ｖ）高くなった値（３００（Ｖ））として考えても良い。
【００７４】
３．基準値に対する一定値について
実施の形態では、「基準値に対して一定値以上高くなったとき」を、「グロー放電状態でランプを点灯させる供給電圧が直流電圧の場合、初期時のランプ電圧値に対して９０（Ｖ）以上高くなったとき」としていたが、前記一定値以上を５０(Ｖ)以上、或いは、５０（Ｖ）から９０（Ｖ）の範囲内のある数値以上高くなったとき」としても良い。
【００７５】
この場合、一定値を９０（Ｖ）とすると、ランプに不具合が発生する可能性が非常に高い場合の基準で評価でき、逆に一定値を５０（Ｖ）とすると、ランプに不具合が発生する可能性が、上記一定値を９０（Ｖ）とした場合より低い基準で評価することになる。
このように一定値を５０（Ｖ）以上、或いは、５０（Ｖ）から９０（Ｖ）の範囲内のある数値以上にすると、不具合の発生する可能性があるランプを幅広く検出できる。これにより、ランプに不具合が発生するのを確実に抑えることができると共に、不具合発生の可能性が低くなり、高品質のランプを提供できる。なお、このことは、交流電圧の場合の一定値（６０（Ｖ））についても同様に言える。
【００７６】
ここで、一定値を５０（Ｖ）としているのは、ランプ不具合の発生率を極めて低くできる反面、一定値を５０（Ｖ）より小さい数値とすることで、正常品のランプも検出して、不具合が発生する可能性が高いと評価してしまうからである。なお、このことは、交流電圧の場合の一定値（６０（Ｖ））についても同様に言える。
４．評価ユニット（評価システム）
評価ユニットは、第２の実施の形態では、評価機能を備えた点灯ユニットとしてプロジェクタに組み込まれていたが、当該点灯ユニット（点灯装置）は、一般照明用としての点灯装置としても使用できる。
【００７７】
５．ランプの駆動について
第２の実施の形態では、ランプ１５１を点灯させる点灯ユニット２０１に組み込まれ、ランプ１５１を点灯（駆動）させる回路によって、当該ランプ１５１をグロー放電状態で点灯させていたが、他の駆動回路を利用してランプを駆動し、点灯ユニットの制御部で、ランプが異常又は不良を評価させても良い。
【００７８】
図１１は、第２の実施の形態の変形例である点灯ユニットのブロック図である。
点灯ユニット２０１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２７、ＤＣ／ＡＣインバータ１２９、高電圧供給部１３１、電流検出部１３３、電圧検出部１３５、検査用電圧生成部２０３、特性検出部２０５、接続切替部２０７、制御部２０９を備える。
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２７、ＤＣ／ＡＣインバータ１２９、高電圧供給部１３１、電流検出部１３３、電圧検出部１３５、さらにはランプ１５１は、第２の実施の形態と同様であるため、その説明を省略する。
【００７９】
検査用電圧生成部２０３は、ランプ１５１をグロー放電状態で点灯させるための電圧を生成するものであり、特性検出部２０５は、ランプ１５１に印加されているランプ電圧やランプ電流を検出し、制御部２０９に送出する。
接続切替部２０７は、高電圧供給部１３１及び検査用電圧生成部２０３と、ランプ１５１との間に接続され、制御部２０９の指示に従って、ランプ１５１に印加する電圧を高電圧供給部１３１から供給される電圧と、検査用電圧生成部２０３から供給される電圧とで切り替えている。
【００８０】
つまり、ランプ１５１を点灯させたり、その点灯維持したり等するときには、接続切替部２０７は、高電圧供給部１３１とランプ１５１とを接続し、ランプ１５１の異常・不良を検査するときには、接続切替部２０７は、検査用電圧生成部とランプ１５１とを接続する。なお、検査用電圧生成部２０３は、検査部２０５を介して接続切替部２０７に接続されている。
【００８１】
制御部２０９は、電流検出部１３３及び電圧検出部１３５からの検出結果に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２７で直流電圧値を制御する他、ランプ１５１を始動させた後のグロー放電状態でのランプ電圧を検出する特性検出部２０５からランプ電圧の検出信号を受けると、当該ランプ電圧Ｖｌａと、第１の実施の形態で説明した基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して、ランプ電圧Ｖｌａの方が高い場合には、外部出力となるスピーカ２１１から警告音を発生させるようになっている。
【００８２】
図１２は、検査用電圧生成部の回路図である。
検査用電圧生成部２０３は、図１２に示すように、前段にＤＣ／ＤＣコンバータ２１１とコレクタ共振型インバータ回路２１３とを備える。
コレクタ共振型インバータ回路２１３は、２つのスイッチング素子２１５ａ，２１５ｂと、トランス２１７等から構成され、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１１から出力された直流電力を、２つのスイッチング素子２１５ａ，２１５ｂのオン・オフに合せて、２次巻き線側に交流電源を発生させている。
【００８３】
図１３は、第２の実施の形態の変形例である点灯ユニットの制御部のフローチャートである。
制御部２０９は、まず、ランプ１５１の消灯回数を表す変数「ｎ」を「０」とし（Ｓ２０１）、この変数ｎが所定数、例えば３より小であるか否かを判定する（Ｓ２０３）。
変数ｎが３より小である場合（図中の「ＹＥＳ」である。）に、ランプ１５１をグロー放電状態で点灯させるべく、特性検出部２０５側とランプ１５１とを接続するように、接続切替部２０７に指示し（Ｓ２１３）、ランプ１５１にブレークダウンを発生させるべく電圧を印加（Ｓ２１５）する。
【００８４】
そして、特性検出部２０５を介してランプ電流Ｉｌａを検出し（Ｓ２１７）、このランプ電流Ｉｌａが０より大であるか否かを判定する（Ｓ２１９）。
一方、ステップＳ２０３で変数ｎが３である場合（図中の「ＮＯ」である。）に、ランプ１５１が点灯できない状態（例えば、寿命等である。）であるので、ランプの点灯制御を終了する。
【００８５】
ステップＳ２１９でランプ電流Ｉｌａが０より大である場合（図中の「ＹＥＳ」である。）、つまり、ランプ１５１にブレークダウンが発生してランプに電流が流れた場合は、ステップＳ２２１に進んで、ランプ１５１をグロー放電状態で点灯させるべく定電流を所定時間印加し、逆に、ステップＳ２１９でランプ電流Ｉｌａが０である場合（図中の「ＮＯ」である。）、つまり、まだブレークダウンが発生していない場合は、再度ランプをブレークダウンさせるべく、変数ｎに１を加算して（Ｓ２１１）、ステップＳ２０３に戻る。
【００８６】
なお、ステップＳ２２１の定電流印加は、第２の実施の形態における図８のＳ１１１と同じ条件である。
ステップＳ２２１で定電流が所定時間印加されると、ランプ電圧Ｖｌａを測定し（Ｓ２２３）、測定したランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆより小であるか否かを判定する（Ｓ２２５）。
【００８７】
ステップＳ２２５でランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆより小である場合（図中の「ＹＥＳ」である。）、ランプ１５１の放電空間内のガスの状態が良いもの、つまり不純ガスの量が少ないものと評価して、ランプ１５１を定常点灯させるステップへと進み（Ｓ２２７以降）、ランプ電圧Ｖｌａが基準電圧Ｖｒｅｆより大である場合（図中の「ＮＯ」である。）、黒化発生の可能性が「高い」と評価して、その旨をユーザに知らせるべく警告音を発生させた（Ｓ２２９）後、ランプ１５１の点灯制御を終了する。
【００８８】
ランプ１５１を定常点灯させる制御は、まず、ランプ１５１との接続を特性検出部２０５側から高電圧供給部１３１側へと接続切替を行ない（Ｓ２２７）、ランプ１５１の消灯回数を表す変数「ｋ」を「０」とし（Ｓ２３１）、この変数ｋが３より小であるか否かを判定する（Ｓ２３３）。
変数ｋが３より小である場合（図中の「ＹＥＳ」である。）に、ランプをブレークダウンさせるべく、高周波高電圧を印加（Ｓ２４１）し、電流検出部１３３を介して電流Ｉを測定し（Ｓ２３５）、この電流Ｉが０より大であるか否かを判定する（Ｓ２３７）。
【００８９】
ステップＳ２３７で電流Ｉが０より大である場合（図中の「ＹＥＳ」である。）、つまり、ランプ１５１が放電状態にある場合は、ステップＳ２３９に進んで、ランプ１５１をアーク放電状態で点灯させるべく固定電流を所定時間印加する。
逆に、ステップＳ２３７で電流Ｉが０である場合（図中の「ＮＯ」である。）、つまり、ランプ１５１が放電状態にない場合は、再度ランプをブレークダウンさせるべく、変数ｋに１を加算して（Ｓ２４３）、ステップＳ２３３に戻る。
【００９０】
なお、ステップＳ２４１の高周波高電圧印加は、第２の実施の形態における図８のＳ１０５と同じ条件で、ステップ２３９の固定電流の所定時間印加は、同じく図８のＳ１１９と同じ条件である。
ステップＳ２３９で固定電流の所定時間の印加が終わると、電流Ｉを測定し（Ｓ２４５）、測定した電流Ｉが０より大か否かを判定する（Ｓ２４７）。
【００９１】
ステップＳ２４７で電流Ｉが０より大である場合（つまり、図中の「ＹＥＳ」であり、ランプ１５１がアーク放電状態で点灯を維持している場合である。）は、ランプ１５１を図８の低周波定格点灯（Ｓ１２５）と同じく低周波定格点灯させる（Ｓ２４９）。
逆に、Ｓ２４７で電流Ｉが０である場合（図中の「ＮＯ」である。）、つまり、ランプ１５１が放電状態にない場合は、再度ランプをブレークダウンさせるべく、変数ｋに１を加算して（Ｓ２４３）、ステップＳ２３３に戻る。
【００９２】
なお、本変形例で検査用電圧生成部は、図１２で説明したように、ランプ１５１に交流電圧を印加させる構成としていたが、第１の実施の形態にように直流電圧を印加させる構成としても良い。
６．画像表示装置
第２の実施の形態におけるプロジェクタとして、前面投射型のプロジェクタについて説明したが、前面投射型以外でも良く、例えば、背面投射型のプロジェクタでも実施できる。
【００９３】
図１４は、背面投射型画像表示装置の全体斜視図である。
背面投射型のプロジェクタ３０１は、キャビネット３０３の前壁に画像等を表示するスクリーン３０５を備え、またキャビネット３０３の内部には、ランプユニット３０７や評価ユニットを個別に備える。
７．ランプ
上記実施の形態や変形例では、高圧水銀放電ランプについて説明したが、本発明は、水銀を紫外線発光物質として有する冷陰極蛍光ランプ、熱陰極蛍光ランプ等の低圧放電ランプについても分子性ガスの存在状態を評価するのに適用できる。
【００９４】
８．その他
上記実施の形態や変形例について各々に説明したが、各実施の形態同士、各変形例同士を組み合わせたものでも良く、さらには実施の形態と変形例を組み合わせたものとしても良い。なお、各実施の形態や各変形例で説明した具体例は本発明の一例であり、本発明は上記各実施の形態や各変形例に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、放電空間内のガスの状態を容易に評価することができる評価機能を有する評価システム、点灯装置及び画像表示装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】第１の実施の形態に係るランプの縦断面図である。
【図２】評価手段の概念図である。
【図３】実施の形態に係る評価手段のブロック図である。
【図４】制御部のフローチャートである。
【図５】グロー放電時におけるランプ電圧の分布を示す図である。
【図６】第２の実施の形態に係るプロジェクタの一部を切り欠いた斜視図である。
【図７】点灯ユニットのブロック図である。
【図８】制御部のフローチャートである。
【図９】ランプへの電圧印加の開始からアーク放電が開始するまでのランプ電圧とランプ電流の波形図である。
【図１０】第２の実施の形態に係るランプユニットの縦断面図である。
【図１１】第２の実施の形態の変形例である点灯ユニットのブロック図である。
【図１２】検査用電圧生成部の回路図である。
【図１３】第２の実施の形態の変形例である点灯ユニットの制御部のフローチャートである。
【図１４】背面投射型画像表示装置の全体斜視図である。
【符号の説明】
【００９７】
１    ランプ
５    放電容器
１５，１７    電極部（電極）
３５    水銀
５１    評価手段
５７    高圧パルス発生部
５８    定電流発生部
５９    ランプ電圧検出部
６１    計時部
６３    表示部（ＬＥＤ）
１０１    プロジェクタ
１０３    ランプユニット
１１５    評価ユニット
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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