(57)【要約】【課題】従来に比べて電極先端から離れた箇所に微小突起が形成されるような場合においても、安定したアーク放電を維持しながらかかる微小突起を消滅させることを可能にする高圧放電ランプの点灯装置、及び高圧放電ランプを実現する。【解決手段】  高圧放電ランプの点灯装置１は、パルス波を発生するパルス発生部４と、直流電圧Ｖｄｃが供給され、前記パルス波の周波数に応じた交流電流に変換して高圧放電ランプ１０に交流電流を供給する給電部３とを備える。パルス発生部４は、第１期間にわたって第１パルス波を出力した後、前記第１期間より短い第２期間にわたって前記第１パルス波よりも周波数の低い第２パルス波を出力するというサイクルを繰り返すと共に、所定のタイミングで、前記第２パルス波に代えて前記第２パルス波よりも更に周波数の低い第３パルス波を出力した後、前記サイクルに復帰する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のガスが封入された放電容器内に一対の電極が対向配置された高圧放電ランプに対して交流電流を供給する高圧放電ランプ点灯装置であって、
パルス波を発生するパルス発生部と、
直流電圧が供給され、前記パルス波の周波数に応じた交流電流に変換して前記高圧放電ランプに前記交流電流を供給する給電部とを備え、
前記パルス発生部は、
第１期間にわたって第１パルス波を出力した後、前記第１期間より短い第２期間にわたって前記第１パルス波よりも周波数の低い第２パルス波を出力するというサイクルを繰り返すと共に、
所定のタイミングで、前記第２パルス波に代えて前記第２パルス波よりも更に周波数の低い第３パルス波を出力した後、前記サイクルに復帰することを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項２】
前記パルス発生部は、前記第３パルス波の周波数を、前記所定のタイミング毎に予め定められた周波数に変化させることを特徴とする請求項１に記載の高圧放電ランプ点灯装置
【請求項３】
前記パルス発生部は、前記パルス波の出力を開始してからの経過時間に応じて前記所定のタイミングの到来を検知して前記第２パルス波に代えて前記第３パルス波を出力する構成であることを特徴とする請求項１又は２に記載の高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項４】
前記パルス発生部は、前記パルス波の出力を開始してからの前記サイクルの数に応じて前記所定のタイミングの到来を検知して前記第２パルス波に代えて前記第３パルス波を出力する構成であることを特徴とする請求項１又は２に記載の高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項５】
前記パルス波の周波数を調整する周波数制御部を備え、
前記周波数制御部は、
前記第１期間にわたって前記第１パルス波の周波数である第１周波数を設定し、引き続き前記第２期間にわたって前記第２パルス波の周波数である第２周波数を設定するという制御を繰り返すと共に、
前記パルス波の出力を開始してからの経過時間、又は前記第１期間と前記第２期間の切替数によって前記所定のタイミングの到来を検知すると、前記第２周波数に代えて前記第３周波数を設定する制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の高圧放電ランプ点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプロジェクタ等の光源に好適に使用される高圧放電ランプの点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ等の光源用ランプには、透明なガラス製放電容器の内部に水銀が０．２ｍｇ／ｍｍ３以上封入されて、点灯時の容器内の圧力が２００気圧以上にもなる高圧放電ランプが使用されている。水銀蒸気圧を高くすることにより、可視波長域の光を高い出力で得ることが可能になる。
【０００３】
図１０Ａ及び図１０Ｂに、高圧放電ランプの断面模式図を示す。図１０Ｂは、図１０Ａの電極先端付近を拡大した断面模式図である。
【０００４】
図１０Ａに示すように、高圧放電ランプ１０は、放電容器によって形成されたほぼ球形の発光部１１を有する。この発光部１１の中には、一対の電極２０ａ、２０ｂが２ｍｍ以下という極めて小さい間隔で対向して配置されている。
【０００５】
また、発光部１１の両端には封止部１２が形成される。封止部１２には、導電用の金属箔１３が気密に埋設されており、金属箔１３の一端には、電極２０ａ、２０ｂの軸部（３０ａ、３０ｂ）が接合している。また、金属箔１３の他端には、外部リード１４が接合し、図示しない給電部から電力が供給される。
【０００６】
このような高圧放電ランプ１０は、点灯中、発光管の発光部１１内に対向配置された一対の電極２０ａ、２０ｂの先端側表面にそれぞれ突起２１が形成され、この突起２１間に放電アーク２２が保持されることにより、安定的な点灯状態が維持される（図１１Ａ参照）。
【０００７】
一方、高圧放電ランプ１０を長期間同じ状態で点灯した場合には、高温により微小な突起２３が複数形成されたり、電極の先端表面部に微小な凹凸が発生したりすることがある（図１１Ｂ参照）。これら微小突起２３や凹凸は、電極２０ａ、２０ｂを構成する材料（例えばタングステン）が溶融し、発光部１１内に封入されたガスと結合して生じた化合物が凝集して生じたものであり、この存在が電極先端の表面部の形状を変化させる。これに伴ってアークの起点が移動し、放電位置が不安定となり、照度低下やチラツキが発生することが知られている。
【０００８】
このような問題を解決するため、下記特許文献１には、所定の周波数（基本周波数）のパルス波Ｐ１の電流波形を高圧放電ランプに供給すると共に、基本周波数よりも低周波のパルス波Ｐ２の電流波形を前記基本周波数のパルス波に間欠的又は周期的に挿入する放電ランプの点灯方式が開示されている（図１２参照）。より詳細には、基本周波数を６０〜１０００Ｈｚの範囲から選択された一の周波数とし、低周波の周波数を５〜２００Ｈｚの範囲から選択された一の周波数とする。そして、基本周波数を供給する時間を所定時間毎に漸次増減するように制御する。つまり、低周波のパルス波の発生頻度を時間に応じて変更させる構成である。
【０００９】
パルス波の周波数を低周波とすることで、一方の電極が陽極に、他方の電極が陰極に固定化される期間、つまり両電極間に高電圧が印加される期間が長くなる。この結果、電極に対する加熱の度合いが高まり、電極先端のみならず先端から離れた箇所に対しても熱を伝達させることができる。よって、低周波のパルス波が印加される間、電極先端から離れた箇所に対しても熱が伝達され、かかる箇所に生じていた微小突起や凹凸を溶融、蒸発させることができる。これにより、アーク起点となるべき突起ではなく、むしろ悪影響を及ぼし兼ねない電極先端部以外の突起や凹凸を消滅させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−２１０５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記特許文献１に記載の点灯方式によれば、アーク起点となるべき突起２１のみを生成、維持するとともに、当該突起２１以外の余計な微小突起２３を消失させることができる。
【００１２】
ところで、昨今、プロジェクタに使用されるランプは、市場のニーズにより明るさの増加が求められており、そのためにランプへの投入電力が増加傾向にある。そしてランプ電力の増加に伴ってアークで発生する熱も増加するので、温度条件を満たすために熱容量を確保すべく電極のサイズ自体も増加傾向にある。
【００１３】
そして、電極のサイズが大型化することによって、突起の移動という新たな問題が生じるようになった。これについて図１Ａ〜図１Ｃを参照して説明する。
【００１４】
図１Ａは、図１１Ａと同様に、放電アーク２２が形成されて安定的に点灯状態が維持されている状態における電極先端付近を拡大した断面模式図である。
【００１５】
上述したように、放電が所定時間継続すると、電極２０ａ、２０ｂの構成材料（タングステンなど）を含む化合物の再凝集により、アーク２２の起点となる突起２１の周辺には微小突起２３が形成される（図１Ｂ参照）。特に電極サイズの大型化により、電極先端面において突起が形成されていない領域Ｓが増加している。つまり、従来と比較して電極先端から更に離れた箇所に、このような微小突起２３が形成され得る状態となっている。特許文献１に記載された点灯制御方式では、このような箇所に形成された微小突起２３を溶融、蒸発させるのに必要な熱エネルギーを供給することができない。
【００１６】
また、微小突起２３の形成可能領域が増えたことで、近接した位置に形成された複数の微小突起２３が結合して移動するという事態も生じ得る（図１Ｃ参照）。
【００１７】
アーク２２を維持している突起２１は、常に固体の状態を維持しているわけではなく、高温によって表面等が溶融している場合がある。また、微小突起２３は体積そのものが小さいので熱容量が小さく、溶融しやすい状態にある。すると、アーク２２を維持していた突起２１と、微小突起２３がともに溶融した状態となると、表面張力等の力により結合し、突起２１の位置そのものが移動してしまう。これにより、アーク２２の起点が移動してしまい、アーク２２の長さが延びる。
【００１８】
図１Ａと図１Ｃを比較すると、図１Ｃは突起２１同士が完全に対向しておらず、その結果アーク２２が斜め方向に形成されていることが分かる。これにより、図１Ａの状態と比べて、図１Ｃの状態はアーク２２の長さが伸びていることが分かる。このことは、集光効率及び明るさの低下を招く。
【００１９】
上記の課題を解決する方法として、電極先端から離れた位置にまで熱エネルギーが届くように、低周波の交流電流を供給する時間を長くすることが考えられる。しかし、この方法を採用すると、突起２１に対して供給される熱エネルギーが大きくなりすぎ、本来必要である突起２１自体を溶融、蒸発させてしまう。この結果、安定したアーク２２が維持できなくなるため、かかる方法を採用することはできない。
【００２０】
本発明は、上記の課題に鑑み、従来に比べて電極先端から離れた箇所に微小突起が形成されるような場合においても、安定したアーク放電を維持しながらかかる微小突起を消滅させることを可能にする高圧放電ランプの点灯装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の高圧放電ランプ点灯装置は、所定のガスが封入された放電容器内に一対の電極が対向配置された高圧放電ランプに対して交流電流を供給する構成であって、
パルス波を発生するパルス発生部と、
直流電圧が供給され、前記パルス波の周波数に応じた交流電流に変換して前記高圧放電ランプに前記交流電流を供給する給電部とを備える。
【００２２】
そして、前記パルス発生部は、
第１期間にわたって第１パルス波を出力した後、前記第１期間より短い第２期間にわたって前記第１パルス波よりも周波数の低い第２パルス波を出力するというサイクルを繰り返すと共に、
所定のタイミングで、前記第２パルス波に代えて前記第２パルス波よりも更に周波数の低い第３パルス波を出力した後、前記サイクルに復帰する構成である。
【００２３】
上記構成によれば、パルス発生部が、あるタイミングで、第２パルス波よりも更に周波数の低い第３パルス波を出力する。従って、第２パルス波が出力されている間よりも更に長い時間にわたって、高圧放電ランプの一方の電極から他方の電極に対して所定極性の電圧が印加され続ける。この結果、第２パルス波が出力されている間よりも電極の加熱時間が伸び、第２パルス波が出力されている間の電圧印加では届かなかった、電極先端付近から離れた箇所まで熱を伝達させることができる。これにより、アークの起点となる突起から離れた位置に形成されていた微小突起も消滅させることができる。また、このような微小突起がアークの起点となる突起と結合することでアークの起点となる突起が移動する事態の招来を防ぐことができる。
【００２４】
更に、本構成は、第２パルス波に代えて第３パルス波を出力させる構成であるため、第１パルス波よりも低周波であるパルス波（第２パルス波、第３パルス波）の発生頻度を著しく高めるものでない。このため、アーク発生に必要な電極先端の突起が過熱されて溶融、消滅するというおそれがない。よって、本構成によれば、電極先端の突起を維持して安定したアーク放電を保ちつつ、この突起の周辺又は離れた位置に形成される微小突起を消滅させることができる。
【００２５】
本発明の高圧放電ランプ点灯装置は、上記構成に加えて、前記パルス発生部が、前記第３パルス波の周波数を前記所定のタイミング毎に予め定められた周波数に変化させることを別の特徴とする。
【００２６】
上記構成によれば、タイミングに応じて第３パルス波の周波数を異ならせるため、タイミング毎に電極への加熱時間が変化する。従って、熱が伝達する領域が変化するので、様々な箇所に形成される微小突起を確実に消滅させることができる。
【００２７】
ここで、前記パルス発生部は、前記パルス波の出力を開始してからの経過時間に応じて前記所定のタイミングの到来を検知する構成としても構わない。また、前記パルス発生部は、前記パルス波の出力を開始してからの前記サイクルの数に応じて前記所定のタイミングの到来を検知する構成としても構わない。
【００２８】
また、パルス発生部から出力されるパルス波の周波数については、周波数制御部が調整する構成としても構わない。
【００２９】
すなわち、本発明の高圧放電ランプ点灯装置は、上記構成に加えて前記パルス波の周波数を調整する周波数制御部を備え、この周波数制御部が、
前記第１期間にわたって前記第１パルス波の周波数である第１周波数を設定し、引き続き前記第２期間にわたって前記第２パルス波の周波数である第２周波数を設定するという制御を繰り返すと共に、
前記パルス波の出力を開始してからの経過時間、又は前記第１期間と前記第２期間の切替数によって前記所定のタイミングの到来を検知すると、前記第２周波数に代えて前記第３周波数を設定する制御を行う構成とすることができる。
【００３０】
また、本発明の高圧放電ランプは、所定のガスが封入された放電容器内に一対の電極が対向配置され、上記の特徴を有した高圧放電ランプ点灯装置から前記交流電流が供給されることで、前記一対の電極間に放電が生じて点灯することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の構成によれば、従来に比べて電極先端から離れた箇所に微小突起が形成されるような場合においても、安定したアーク放電を維持しながらかかる微小突起を消滅させることができる。また、これにより、微小突起がアークの起点となる突起と結合することでアークの起点となる突起が移動するといった事態を回避する効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１Ａ】高圧放電ランプにおいて、放電アークが形成されて安定的に点灯状態が維持されている状態における電極先端付近を拡大した断面模式図である。
【図１Ｂ】高圧放電ランプにおいて、電極先端から離れた位置に微小突起が形成されている状態における電極先端付近を拡大した断面模式図である。
【図１Ｃ】高圧放電ランプにおいて、微小突起と結合することで電極先端が移動した状態における電極先端付近を拡大した断面模式図である。
【図２】高圧放電ランプ点灯装置の構成を模式的に示す回路ブロック図である。
【図３Ａ】ある時間帯における本発明の高圧放電ランプのランプ電流波形の一例を示す図である。
【図３Ｂ】別のある時間帯における本発明の高圧放電ランプのランプ電流波形の一例を示す図である。
【図４】パルス波Ｐ３を出力するタイミング毎に、パルス波Ｐ３の出力時間をパルス波Ｐ２の出力時間との比率で示した表である。
【図５Ａ】パルス波Ｐ１が出力されている状態の電極先端付近への熱伝達の様子を模式的に示す図である。
【図５Ｂ】パルス波Ｐ２が出力されている状態の電極先端付近への熱伝達の様子を模式的に示す図である。
【図５Ｃ】パルス波Ｐ３が出力されている状態の電極先端付近への熱伝達の様子を模式的に示す図である。
【図６Ａ】周波数制御部の一構成例を模式的に示すブロック図である。
【図６Ｂ】周波数制御部の別の構成例を模式的に示すブロック図である。
【図７】パルス波Ｐ３を出力するタイミング毎に、パルス波Ｐ３の出力時間をパルス波Ｐ２の出力時間との比率で示した別の表である。
【図８】本発明の点灯装置と従来の点灯装置でそれぞれ高圧放電ランプを点灯させたときの電極間電圧の経時的な変化を比較したグラフである。
【図９Ａ】ある時間帯における本発明の高圧放電ランプのランプ電流波形の別の一例を示す図である。
【図９Ｂ】別の時間帯における本発明の高圧放電ランプのランプ電流波形の別の一例を示す図である。
【図１０Ａ】高圧放電ランプの断面模式図である。
【図１０Ｂ】高圧放電ランプの電極先端付近を拡大した断面模式図である。
【図１１Ａ】放電アークが形成されて安定的に点灯状態が維持されている状態における電極先端付近を拡大した断面模式図である。
【図１１Ｂ】電極先端以外の箇所に微小突起が形成されている状態における電極先端付近を拡大した断面模式図である。
【図１２】従来のランプ電流波形の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の高圧放電ランプ点灯装置の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、各図において図面の寸法比と実際の寸法比は必ずしも一致しない。
【００３４】
また、本発明の高圧放電ランプ点灯装置は、後述するように、特に従来よりも電極サイズが大きいタイプの放電ランプに対する点灯制御に利用可能である。しかし、従来サイズの電極を有する放電ランプに対して利用することも可能であり、このような利用態様を排除する趣旨ではない。
【００３５】
［ランプの構成］
ランプの構成自体は、図１０Ａ及び図１０Ｂと同様であるので、以下これらの図面を参照して説明する。ただし、前述したように、電極のサイズが大型化されていても構わない。
【００３６】
高圧放電ランプ１０は、石英ガラスからなる放電容器によって形成された、ほぼ球形の発光部１１を有する。放電容器の材料は石英ガラスに限定されず、他の材料で構成されていても構わない。
【００３７】
この発光部１１の中には、一対の電極２０ａ、２０ｂが例えば２ｍｍ以下という極めて小さい間隔で対向配置している。
【００３８】
また、発光部１１の両端部には封止部１２が形成される。この封止部１２には、モリブデン等よりなる導電用の金属箔１３が、例えばシュリンクシールにより気密に埋設されている。金属箔１３の一端には電極２０ａ、２０ｂの軸部が接合しており、また、金属箔１３の他端には外部リード１４が接合し、後述する本発明の高圧放電ランプ点灯装置から電力が供給される構成である。
【００３９】
本実施形態における高圧放電ランプ１０の発光部１１には、水銀、希ガス、及びハロゲンガスが封入されている。
【００４０】
水銀は、必要な可視光波長、例えば、波長３６０〜７８０ｎｍの放射光を得るためのものであり、具体的数値でいうと、０．２０ｍｇ／ｍｍ３以上封入されている。この封入量は温度条件によっても異なるが、点灯時における発光部内部の圧力を２００気圧以上という高い蒸気圧を実現するものである。また、水銀をより多く封入することで点灯時の水銀蒸気圧２５０気圧以上、３００気圧以上という高い水銀蒸気圧の高圧放電ランプを作ることができ、水銀蒸気圧が高くなるほどプロジェクタに適した光源を実現できる。
【００４１】
希ガスとしては、例えばアルゴンガスが約１３ｋＰａ封入される。その機能は点灯始動性を改善することにある。
【００４２】
また、ハロゲンガスとしては、ヨウ素、臭素、塩素などが水銀又はその他の金属との化合物形態で封入される。ハロゲンの封入量は、１０−６μｍｏｌ／ｍｍ３〜１０−２μｍｏｌ／ｍｍ３の範囲から選択される。ハロゲンを封入する最大の理由は、いわゆるハロゲンサイクルを利用した放電ランプの長寿命化のためである。また、本発明の高圧放電ランプ１０のように極めて小型できわめて高い点灯蒸気圧のものは、ハロゲンを封入することで、放電容器の失透防止という作用も得られる。失透とは、準安定のガラス状態から結晶化が進行し、多くの結晶核から成長した結晶粒の集合体へと変化することをいう。仮にこのような現象が生じると、結晶の粒界で光が散乱されて放電容器が不透明になってしまう。
【００４３】
なお、本発明において、同様の機能を実現できるのであれば、発光部１１に封入されるガスは上記ガスに限定されるものではない。
【００４４】
高圧放電ランプ１０の一実施例としては、発光部の最大外径９．４ｍｍ、電極間距離１．０ｍｍ、放電容器内容積５５ｍｍ３、定格電圧７０Ｖ、定格電力１８０Ｗであり交流方式で電力が供給される構成とすることができる。
【００４５】
また、高圧放電ランプ１０は、小型化が進行するプロジェクタに内蔵されることが想定されており、全体寸法として極めて小型化が要請され、その一方で高い発光光量も要求される。このため、発光部内の熱的影響は極めて厳しいものとなり、ランプの管壁負荷値は０．８〜２．５Ｗ／ｍｍ２、具体的には２．４Ｗ／ｍｍ２となる。このように、高い水銀蒸気圧や管壁負荷値を有する高圧放電ランプ１０が、プロジェクタやオーバーヘッドプロジェクタのようなプレゼンテーション用機器に搭載されることで、プレゼンテーション用機器に演色性の良い放射光を提供することができる。
【００４６】
［電極先端の形状］
図１０Ｂに示すように、電極２０ａは頭部２９ａと軸部３０ａによって構成され、電極２０ｂは頭部２９ｂと軸部３０ｂによって構成される。そして、電極２０ａ及び電極２０ｂには、いずれも先端に突起２１が形成されている。この突起２１は、ランプ点灯時、電極先端において溶融した電極材料が凝集して形成されるものである。本実施形態では、電極２０ａ及び電極２０ｂがいずれもタングステンで構成されるものとして説明するが、材料はこれに限定されるものではない。
【００４７】
電極２０ａ及び電極２０ｂに対して通電がされると、白熱して高温化され、これらを構成するタングステンが昇華する。昇華したタングステンは、比較的に低温部である発光部１１の内壁面領域において、封入されていたハロゲンガスと結合して、ハロゲン化タングステンを形成する。ハロゲン化タングステンの蒸気圧は比較的高いことから、ガスの状態で再び電極２０ａ及び電極２０ｂの先端付近に再び移動する。そして、この箇所で再度加熱されると、ハロゲン化タングステンはハロゲンとタングステンに分離される。このうちタングステンは、電極２０ａ及び電極２０ｂの先端に戻って凝集され、ハロゲンは発光部１１内のハロゲンガスとして復帰する。これをハロゲンサイクルと呼ぶ。なお、この凝集されたタングステンが、電極２０ａ及び電極２０ｂの先端近傍に付着することで、突起２１が形成される。
【００４８】
なお、上述したように、電極のサイズが大型化すると、ハロゲン化タングステンから凝集したタングステンが付着できる領域Ｓが増加するため、アーク２２の起点となる突起２１から大きく離れた箇所に微小突起２３が形成されてしまう（図１Ｂ参照）。アーク２２の起点となる突起２１を残しつつ、このような微小突起２３を消滅させることのできる本発明の点灯装置の構成につき、以下で説明する。
【００４９】
［点灯装置の構成］
図２は、本発明の高圧放電ランプ点灯装置の構成を模式的に示す回路ブロック図である。図２に示すように、点灯装置１は、給電部３とパルス発生部４を含んで構成される。パルス発生部４から出力されたパルス波Ｐに基づいて給電部３で生成された交流電流が、高圧放電ランプ１０に供給されることで、高圧放電ランプ１０が点灯する。
【００５０】
〈給電部〉
給電部３は、降圧チョッパ部３１、ＤＣ／ＡＣ変換部３２、及びスタータ部３３を備える。
【００５１】
降圧チョッパ部３１は、供給される直流電圧Ｖｄｃを所望の低電圧に降圧し、後段のＤＣ／ＡＣ変換部３２に出力する。図２では、具体的な構成例として、降圧チョッパ部３１は、スイッチング素子Ｑｘ、リアクトルＬｘ、ダイオードＤｘ、平滑コンデンサＣｘ、及び抵抗Ｒｘを有するものが図示されている。
【００５２】
スイッチング素子Ｑｘは、直流電圧Ｖｄｃが供給される＋側電源端子に一端が接続され、他端がリアクトルＬｘの一端に接続される。ダイオードＤｘは、カソード端子がスイッチング素子Ｑｘ及びリアクトルＬｘの接続点に接続され、アノード端子が−側電源端子に接続される。平滑コンデンサＣｘは、一端がリアクトルＬｘの出力側端子に接続され、他端（−側端子）が抵抗Ｒｘの出力側端子に接続される。抵抗Ｒｘは、平滑コンデンサＣｘの−側端子とダイオードＤｘのアノード端子の間に接続され、電流検出の機能を実現している。
【００５３】
スイッチング素子Ｑｘは、電力制御部３４が出力するゲート信号Ｇｘによって駆動される。このゲート信号Ｇｘのデューティにより、降圧チョッパ部３１は入力直流電圧Ｖｄｃをこのデューティに応じた電圧に降圧して後段のＤＣ／ＡＣ変換部３２に出力する。
【００５４】
ＤＣ／ＡＣ変換部３２は、入力された直流電圧を所望の周波数の交流電圧に変換して、後段のスタータ部３３に出力する。図２では、具体的な構成例として、ＤＣ／ＡＣ変換部３２が、ブリッジ状に接続したスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４から構成されたものが図示されている（フルブリッジ回路）。
【００５５】
スイッチング素子Ｑ１は、ドライバ３５から出力されるゲート信号Ｇ１によって駆動される。同様に、スイッチング素子Ｑ２はゲート信号Ｇ２によって駆動され、スイッチング素子Ｑ３はゲート信号Ｇ３によって駆動され、スイッチング素子Ｑ４はゲート信号Ｇ４によって駆動される。ドライバ３５は、対角に配置されたスイッチング素子Ｑ１及びＱ４の組と、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３の組に対して、交互にオン／オフを繰り返すようにゲート信号を出力する。これにより、スイッチング素子Ｑ１及びＱ２の接続点と、スイッチング素子Ｑ３及びＱ４の接続点の間に、矩形波状の交流電圧が発生する。
【００５６】
スタータ部３３は、高圧放電ランプ始動時にＤＣ／ＡＣ部３２から供給される交流電圧を昇圧して高圧放電ランプ１０に供給するための回路部である。図２では、具体的な構成例として、スタータ部３３が、コイルＬｈ及びコンデンサＣｈで構成されたものが図示されている。高圧放電ランプ始動時に、コイルＬｈ、コンデンサＣｈからなるＬＣ直列回路の共振周波数近傍の高いスイッチング周波数（例えば数百ｋＨｚ）の交流電圧をＤＣ／ＡＣ部３２から印加することで、スタータ部３３の２次側において放電ランプの始動に必要な高い電圧が生成され、これが高圧放電ランプ１０に供給される。なお、高圧放電ランプが点灯した後はＤＣ／ＡＣ部３２から供給される交流電圧の周波数を定常周波数（例えば６０〜１０００Ｈｚ）に移行し、定常点灯動作が行われる。この定常周波数は、後述するパルス波Ｐ１の周波数に対応する。
【００５７】
なお、上記回路において、スタータ部３３に供給される交流電圧の周波数の変更は、ＤＣ／ＡＣ部３２におけるスイッチング素子Ｑ１及びＱ４の組と、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３の組のオン／オフ切替の周期を調整することで達成できる。また、スタータ部３３に供給される交流電圧の波高値の変更は、降圧チョッパ部３１におけるスイッチング素子Ｑｘの動作デューティを調整することで達成できる。
【００５８】
すなわち、降圧チョッパ部３１のスイッチング素子Ｑｘは、電力制御部３４が出力するゲート信号Ｇｘのデューティに応じたスイッチング周波数でオン／オフし、これによって高圧放電ランプ１０に供給される電力が変化する。例えば高圧放電ランプ１０への供給電力を上昇させたい場合、電力制御部３４は、所望の電力値となるようにゲート信号Ｇｘのデューティを下げる制御を行う。
【００５９】
〈パルス発生部〉
パルス発生部４は、パルス発生回路４１及び周波数制御部４３を備え、発生したパルス信号ＰをＤＣ／ＡＣ部３２のドライバ３５に出力する。前述したように、このパルス信号に基づいて、ＤＣ／ＡＣ部３２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４に対するスイッチング制御が行われる。
【００６０】
パルス発生回路４１は、周波数制御部４３から指定された周波数のパルス信号を生成する。周波数制御部４３は、上述した電力制御部３４と共に、マイコン等によって構成されるものとして構わない。
【００６１】
以下、パルス発生部４から出力されるパルス信号Ｐの周波数について、図３Ａ及び図３Ｂを参照して詳細に説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ別の時間帯におけるパルス発生部４から出力されるパルス信号Ｐの波形、すなわち、高圧放電ランプ１０のランプ電流波形の一例を示す図である。
【００６２】
本発明のパルス発生部４は、図３Ａに示す波形を出力する時間帯においては、図１２を参照して上述したパルス波形に近似するパルス波を出力する。すなわち、この期間では、基本周波数のパルス波Ｐ１（「第１パルス波」に対応）を所定期間Ｔ１の間出力した後、基本周波数よりも低周波のパルス波Ｐ２（「第２パルス波」に対応）をそれよりも短時間の所定期間Ｔ２の間出力するというサイクルを繰り返す。
【００６３】
ここで、パルス波Ｐ１の周波数（基本周波数）とは、高圧放電ランプ１０を定常的に点灯する際の基本周波数に相当し、６０〜１０００Ｈｚの範囲から選択された一の周波数である。また、パルス波Ｐ２は、期間Ｔ１経過後に間欠的に挿入される低周波であり、その周波数は、基本周波数よりも低周波の５〜２００Ｈｚの範囲から選択された一の周波数である。
【００６４】
パルス波Ｐ２は、０．０１秒以上１２０秒以下の時間間隔で挿入されるのが好適である。言い換えれば、期間Ｔ１を０．０１秒以上１２０秒以下の範囲に設定するのが好適である。なお、期間Ｔ１を０．０１秒以上２秒以下の範囲に設定するのがより好適である。パルス波Ｐ２を０．０１秒より短い時間間隔で挿入すると、アークの起点となる突起２１が加熱され過ぎてしまい、その形状が変形したり場合によっては消滅したりするおそれがあるためである。逆に、時間間隔をあまりに広くすると、突起２１の周辺位置に微小突起が形成されたままの状態が長く維持されてしまい、この間に微小突起を起点とするアークが形成されるおそれがあるためである。
【００６５】
なお、図３Ａの例では、パルス波Ｐ２が出力される期間Ｔ２は、当該パルス波Ｐ２の半周期の期間に設定されている。つまり、この期間Ｔ２内において、パルス波Ｐ２の出力は、正極性又は負極性のいずれかで固定されている。
【００６６】
そして、本発明のパルス発生部４は、所定のタイミングで、この低周波のパルス波Ｐ２に代えて、更に低周波のパルス波Ｐ３（「第３パルス波」に対応）を出力した後、前記のサイクルに復帰する。このパルス波Ｐ３を出力している時間を含む時間帯の波形を示したのが図３Ｂである。
【００６７】
図３Ｂの例においても、パルス波Ｐ２と同様に、パルス波Ｐ３が出力される期間Ｔ３は、当該パルス波Ｐ３の半周期の期間に設定されている。つまり、この期間Ｔ３内において、パルス波Ｐ３の出力は正極性又は負極性のいずれかで固定されている。
【００６８】
つまり、本実施形態におけるパルス発生部４から出力されるパルス波Ｐは、期間Ｔ１にわたって基本周波数の下で正極性と負極性が繰り返されるパルス波Ｐ１と、期間Ｔ２にわたって正極性又は負極性の値で固定化されるパルス波Ｐ２、及び期間Ｔ３にわたって正極性又は負極性の値で固定化されるパルス波Ｐ３を有する構成である。そして、パルス波Ｐ３は、パルス波Ｐ２よりも更に低周波であり、言い換えれば正極性又は負極性のいずれかで固定されている期間Ｔ３がパルス波Ｐ２における期間Ｔ２よりも長く設定されている。
【００６９】
パルス発生部４は、まず基本周波数のパルス波Ｐ１を期間Ｔ１にわたって出力した後、低周波のパルス波Ｐ２を当該パルス波Ｐ２の半周期の期間Ｔ２にわたって出力する。その後、再び基本周波数のパルス波Ｐ１を期間Ｔ１にわたって出力した後、低周波のパルス波Ｐ２を、当該パルス波Ｐ２の半周期の期間Ｔ２にわたって、直前のパルス波Ｐ２と反対の極性で固定した状態で出力する。以下、上記のサイクルを繰り返す。
【００７０】
そして、あるタイミング下で、パルス波Ｐ２に代えて、更に低周波、すなわち周期の長いパルス波Ｐ３を当該パルス波Ｐ３の半周期の期間Ｔ３にわたって出力する。図３Ｂでは、正極性固定のパルス波Ｐ２とその直後の負極性固定のパルス波Ｐ２に代えて、正極性固定のパルス波Ｐ３とその直後の負極性固定のパルス波Ｐ３が、パルス発生部４から出力されている状態のパルス波形が示されている。その後は、再び、パルス波Ｐ１とパルス波Ｐ２のサイクルに復帰している。
【００７１】
更に、本実施形態のパルス発生部４は、タイミングに応じて、パルス波Ｐ２に代えて出力するパルス波Ｐ３の周波数を変更する。図４は、パルス波Ｐ３を出力するタイミング毎に、そのパルス波Ｐ３の出力時間をパルス波Ｐ２の出力時間との比率で示した表である。なお、図４においてｎは自然数とする。
【００７２】
図４に示される例によれば、パルス発生部４は、最初のパルス波Ｐの出力を開始してから１３秒経過した後、パルス波Ｐ２に代えて波長を７倍（周波数１／７）にしたパルス波Ｐ３を同パルス波の半周期にわたって、すなわちＴ３（＝７Ｔ２）の期間にわたって出力する。その後、パルス発生部４は、期間Ｔ１にわたるパルス波Ｐ１の出力と期間Ｔ２にわたるパルス波Ｐ２の出力を繰り返しに復帰する。
【００７３】
次に、前回パルス波Ｐ３を出力してから１０秒経過した後、パルス波Ｐ２に代えて波長を６倍（周波数１／６）のパルス波Ｐ３を同パルス波の半周期にわたって、すなわちＴ３（＝６Ｔ２）の期間にわたって出力する。その後、パルス発生部４は、期間Ｔ１にわたるパルス波Ｐ１の出力と期間Ｔ２にわたるパルス波Ｐ２の出力の繰り返しに復帰する。以下、図４に示す表に基づき、パルス発生部４から発生されるパルス波Ｐの周波数は同様に変更される。
【００７４】
つまり、パルス発生部４は、所定のタイミングに応じてパルス波Ｐ２に代えてそれよりも低周波のパルス波Ｐ３を出力すると共に、この周波数もタイミング毎に変更する構成である。
【００７５】
図５Ａ、図５Ｂ、及び図５Ｃは、それぞれパルス発生部４からのパルス波ＰがＰ１、Ｐ２、及びＰ３である場合における電極先端付近への熱伝達の様子を模式的に示す図である。各図面において、濃く塗りつぶされている箇所は熱が伝達されている領域を示している。
【００７６】
上述したように、通常の点灯動作時における標準周波数ｆ１のパルス波Ｐ１が出力されている間は、アーク２２の起点となる突起２１に対して短時間の間熱が伝達される。このため、その周辺領域に対しては熱が伝達されず、突起２１の周辺位置又は離れた位置に微小突起２３が形成される（図５Ａ参照）。
【００７７】
標準周波数ｆ１よりも低い周波数ｆ２のパルス波Ｐ２が出力されている間（期間Ｔ２）、高圧放電ランプ１０の２つの電極２１間に印加される電圧の正負が反転しない。このため、当該期間Ｔ２にわたって、一方の電極から他方の電極に対して所定の極性の電圧が印加され続ける。これにより、加熱領域が拡大し、突起２１の周辺位置に対しても熱が伝達され、この位置に形成されていた微小突起２３は昇華されて消滅する。しかし、突起２１から離れた位置までは熱が伝達されないため、かかる位置に形成されていた微小突起は依然として残存している（図５Ｂ参照）。
【００７８】
そして、上述したように、本発明の構成によれば、パルス発生部４があるタイミングでパルス波Ｐ３を出力することで、期間Ｔ２よりも更に長い期間Ｔ３にわたって、一方の電極から他方の電極に対して所定の極性の電圧が印加され続ける。パルス波Ｐ３が印加される時間は、パルス波Ｐ２の印加時間よりも長いため、電極の加熱時間が伸び、パルス波Ｐ２の印加では届かなかった電極先端付近から離れた箇所まで熱を伝達させることができる。これにより、突起２１から離れた位置に形成されていた微小突起２３も消滅させることができる（図５Ｃ参照）。
【００７９】
しかも、本発明の構成によれば、タイミングに応じてパルス波Ｐ３の周波数を異ならせるため、電極への加熱時間が変化する。従って、熱が伝達する領域が変化するので、様々な箇所に形成される微小突起２３を確実に消滅させることができると共に、微小突起２３と結合することによる突起２１の移動を回避できる。
【００８０】
周波数制御部４３は、図３Ａ、図３Ｂで参照したようなパルス波をパルス発生回路４１から出力させるように周波数制御を行う。図６Ａは、周波数制御部４３の一構成例を模式的に示すブロック図である。図６Ａに示すように、周波数制御部４３は、時間計測部５１、メモリ部５２、及び周波数決定部５３を備える。
【００８１】
時間計測部５１は、パルス波の出力を開始してからの経過時間を測定するタイマに対応する。メモリ部５２は、例えばＲＯＭで構成され、パルス波Ｐ１の周波数ｆ１、パルス波Ｐ１の連続出力時間Ｔ１、パルス波Ｐ２の周波数ｆ２、パルス波Ｐ２の連続出力時間Ｔ２、及び図４に示すデータテーブルに関する各種情報を記憶している。周波数決定部５３は、時間計測部５１から与えられる経過時間に関する情報と、メモリ部５２に記憶されている情報に基づいて演算を行い、パルス波Ｐの周波数を決定してパルス発生回路４１に出力する。なお、図３Ａ及び図３Ｂの例によれば、時間Ｔ２はパルス波Ｐ２の半周期長に設定される。
【００８２】
周波数決定部５３は、まず、パルス発生開始時において、パルス発生回路４１に対し、周波数ｆ１のパルス波を出力させるよう設定する。次に、時間計測部５１からの情報により、時間Ｔ１の経過を検知すると、周波数決定部５３は、メモリ部５２に記憶されているパルス波Ｐ２の周波数ｆ２を読み出し、この周波数ｆ２のパルス波を出力させるように設定する。更に、時間計測部５１からの情報により、時間Ｔ２の経過を検知すると、メモリ部５２に記憶されているパルス波Ｐ１の周波数ｆ１を読み出し、再び周波数ｆ１のパルス波を出力させるよう設定する。周波数制御部４３は、以下このような制御を繰り返す。
【００８３】
また、時間計測部５１からの情報により、データテーブルに記載された所定の時間の経過を検知すると、周波数決定部５３は、当該タイミングに対応したパルス波Ｐ３の周波数ｆ３をメモリ部５２に記憶されているデータテーブルから読み出し、この周波数ｆ３のパルス波を出力させるように設定する。
【００８４】
なお、図４に示したデータテーブルでは、パルス波Ｐ３の周波数ｆ３に関する情報がパルス波Ｐ２の周波数ｆ２に対する比率で記載されているが、周波数ｆ３の値そのもので記載されていても構わない。
【００８５】
〈周波数制御部の別構成例〉
上述の実施形態では、周波数制御部４３が、パルス発生からの経過時間によって周波数を変更する制御を行うものとしたが、他の方法を採用することも可能である。図６Ｂは、図６Ａとは別の周波数制御部の構成例を模式的に示すブロック図である。
【００８６】
図６Ｂに示す周波数制御部４３は、時間計測部５１に代えてパルスカウント部５４を有している。パルスカウント部５４は、パルス発生回路４１から出力されるパルス波Ｐが入力され、波数やサイクル数を計測する。ここで、波数とは、ある時刻から連続して出力したパルス波の総波長を周期長で割った値であり、何周期分の波を出力したかに対応している。また、サイクル数とはパルス波Ｐ１とパルス波Ｐ２の組み合わせを１サイクルとしたときの、組み合わせ回数を指す。
【００８７】
本構成では、メモリ部５２は、パルス波Ｐ１の周波数ｆ１、パルス波Ｐ１の連続出力波数Ｎ１、パルス波Ｐ２の周波数ｆ２、パルス波Ｐ２の連続出力波数Ｎ２、及び図７に示すデータテーブルに関する各種情報を記憶している。図７は、図４と同様に、パルス波Ｐ３を出力するタイミング毎に、そのパルス波Ｐ３の出力時間をパルス波Ｐ２の出力時間との比率で示した表である。図７のデータテーブルは、図４とは異なり、パルス波Ｐ３の出力タイミングを、パルス波の出力開始からの経過時間ではなくサイクル数で表している。
【００８８】
図７に示される例によれば、パルス発生部４は、最初のパルス波Ｐの出力を開始してから５０回サイクルが経過した後、すなわちパルス波Ｐ１とパルス波Ｐ２の組み合わせを５０回繰り返した後、パルス波Ｐ２に代えて波長を５倍（周波数１／５）のパルス波Ｐ３を同パルス波の半周期にわたって、すなわちＴ３（＝５Ｔ２）の時間にわたって出力する。その後、パルス発生部４は、時間Ｔ１にわたるパルス波Ｐ１の出力と時間Ｔ２にわたるパルス波Ｐ２の出力を繰り返しに復帰する。
【００８９】
次に、前回パルス波Ｐ３を出力してから１００回サイクルが経過した後、すなわちパルス波Ｐ１とパルス波Ｐ２の組み合わせを１００回繰り返した後、パルス波Ｐ２に代えて波長を６倍（周波数１／６）のパルス波Ｐ３を同パルス波の半周期にわたって、すなわちＴ３（＝６Ｔ２）の時間にわたって出力する。その後、パルス発生部４は、時間Ｔ１にわたるパルス波Ｐ１の出力と時間Ｔ２にわたるパルス波Ｐ２の出力を繰り返しに復帰する。以下、図７に示す表に基づき、パルス発生部４から発生されるパルス波Ｐの周波数は同様に変更される。
【００９０】
周波数決定部５３は、まず、パルス発生開始時において、パルス発生回路４１に対し、周波数ｆ１のパルス波を出力させるよう設定する。次に、パルスカウント部５４からの情報により、パルス波Ｐ１を連続Ｎ１波だけ出力したことを検知すると、周波数決定部５３は、メモリ部５２に記憶されているパルス波Ｐ２の周波数ｆ２を読み出し、この周波数ｆ２のパルス波を出力させるように設定する。更に、時間計測部５１からの情報により、パルス波Ｐ２を連続Ｎ２波だけ出力したことを検知すると、メモリ部５２に記憶されているパルス波Ｐ１の周波数ｆ１を読み出し、再び周波数ｆ１のパルス波を出力させるよう設定する。周波数制御部４３は、以下このような制御を繰り返す。
【００９１】
また、パルスカウント部５４からの情報により、データテーブルに記載された所定のサイクル数の経過を検知すると、周波数決定部５３は、当該タイミングに対応したパルス波Ｐ３の周波数ｆ３をメモリ部５２に記憶されているデータテーブルから読み出し、この周波数ｆ３のパルス波を出力させるように設定する。
【００９２】
なお、図３Ａ及び図３Ｂの例によれば、Ｎ２は１／２に設定される。また、サイクル数については、周波数決定部５３においてパルス波Ｐの周波数を周波数ｆ２に設定した回数をもって現在のサイクル数と認定する構成としても構わない。
【００９３】
〈パルス発生部の別構成例〉
上記実施形態では、パルス波Ｐ１、パルス波Ｐ２、及びパルス波Ｐ３は、全て同一のパルス発生回路４１から出力されるものとした。これに対し、パルス発生部４が、周波数ｆ１のパルス波Ｐ１を生成する第１のパルス発生回路と、周波数ｆ２のパルス波Ｐ２を生成する第２のパルス発生回路を個別に有し、設定されている連続時間経過又は連続出力波数に達した段階で、パルス波を発生させる回路を前記第１又は第２のパルス発生回路の中から切り換えるものとしても構わない。
【００９４】
この場合、第１のパルス発生回路からは常に同一の周波数ｆ１のパルス波Ｐ１が生成される。また、図４又は図７に示したタイムテーブルに記載されたタイミングが到来した時点で、第２のパルス発生回路から出力されるパルス波の周波数がｆ２から当該タイミングに応じた周波数ｆ３に変更され、その後再び周波数ｆ２に再設定される。
【００９５】
なお、パルス発生部４が、第２のパルス発生回路の後段において、パルス長を指定された倍数だけ引き伸ばす処理部を備えるものとしても構わない。この場合、処理部では、通常時は引き伸ばし倍数が１倍に設定され、タイムテーブルに記載されたタイミングが到来した時点で当該タイミングに応じた倍数に設定される。この構成によれば、第１及び第２のパルス発生回路からは、それぞれ固定の周波数のパルス波が出力されるものとすることができる。
【００９６】
［実施例］
図８は、本発明の点灯装置と従来の点灯装置でそれぞれ高圧放電ランプを点灯させたときの電極間電圧の経時的な変化を比較したグラフである。以下に、ランプの仕様及びランプ動作条件を示す。
【００９７】
（ランプの仕様）
・定格電力：４５０Ｗ
・定格電圧：８５Ｖ
・発光部の内容積：２５０ｍｍ３
・電極間距離：１．５ｍｍ
・封入物：水銀０．２９ｍｇ／ｍｍ３、アルゴンガス１３ｋＰａ、ハロゲン１０−６〜１０−２μｍｏｌ／ｍｍ３
【００９８】
（ランプ動作条件）
・パルス波Ｐ１の周波数：３７０Ｈｚ
・パルス波Ｐ２の周波数：９０Ｈｚ
【００９９】
なお、ランプ動作条件に関し、本発明の点灯装置による場合は、上述したように、これらに加えて、所定のタイミング（例えば図４、図７参照）でパルス波Ｐ２に代えて、タイミング毎にパルス波Ｐ２に対する周波数比率で指定された周波数のパルス波Ｐ３を出力する。一方、従来の点灯装置は、このような処理を行わず、パルス波Ｐ１とＰ２のサイクルを単に繰り返しているだけである。
【０１００】
図８において、横軸は点灯開始からの経過時間、縦軸は高圧放電ランプの電極間電圧を示している。本発明の点灯装置による結果を実線で、従来の点灯装置による結果を破線で表している。
【０１０１】
微小突起２３の形成やアーク２２の起点となる突起２１の移動は、複数箇所での放電を生じさせたり、放電位置を不安定にさせる。複数箇所での放電は、電極間電圧の上昇につながり、また、突起２１の移動は電極間電圧を上下に大きく変動させる要因となる。図８において、従来例のグラフで電圧が大きく上下に変動しているのは、その時点で突起２１が移動したことを示唆するものである。
【０１０２】
図８によれば、本発明の点灯装置によって点灯をされた高圧放電ランプの電極間電圧は、従来の点灯装置によって点灯されたものと比べて、全体的に低い電圧となり、また上下変動が抑制されていることが分かる。これにより、本発明の点灯装置によって、アークの起点となる突起を保持しつつ、微小突起を消滅させる効果が得られていることが分かる。
【０１０３】
なお、パルス波Ｐ２に代えて更に低周波のパルス波Ｐ３を出力させる間隔は、時間制御の場合は５秒以上３００秒以下、またサイクル数制御の場合は５サイクル以上５０００サイクル以下とするのが好適である。パルス波Ｐ３を出力させる時間間隔をあまりに狭くすると、アークの起点となる突起２１が過熱されてその形状を変形したり場合によっては消滅させてしまうおそれがあるためである。逆に、時間間隔をあまりに広くすると、突起２１から離れた位置に微小突起が形成されたままの状態が長く維持されたり、突起２１の移動を防止するという効果が得られないおそれがあるためである。
【０１０４】
［別実施形態］
以下、別実施形態について説明する。
【０１０５】
〈１〉  図３Ａを参照して説明した上記実施形態では、パルス発生部４が所定期間Ｔ１だけパルス波Ｐ１を出力した後、低周波のパルス波Ｐ２を半周期長Ｔ２だけ出力し、更に時間Ｔ１だけパルス波Ｐ１を出力した後、パルス波Ｐ２を先ほどと極性を変えて半周期長Ｔ２だけ出力するものとした。しかし、パルス波Ｐ２の出力態様は、このような形態に限られるものではない。
【０１０６】
例えば、図９Ａに示すように、パルス発生部４が所定期間Ｔ１だけパルス波Ｔ１を出力した後、低周波のパルス波Ｐ２を１周期長Ｔ２だけ出力するというサイクルを繰り返すものとしても構わない。この場合、パルス波Ｐ３を出力するタイミングが到来すると、図９Ｂに示すように、この１周期分のパルス波Ｐ２に代えて、１周期分のパルス波Ｐ３を出力するものとして構わない。また、この場合においても、図３Ｂと同様に、パルス波Ｐ２に代えて挿入するパルス波Ｐ３については半周期長の時間だけに設定しても構わない。
【０１０７】
更に、パルス発生部４から出力されるパルス信号に含まれる低周波のパルス波Ｐ２を、パルス波Ｐ２の１．５周期など、１周期以上の時間にわたって含ませる構成としても構わない。ただし、低周波のパルス波Ｐ２の印加時間を伸ばし過ぎると、電極が加熱され過ぎてアーク起点となる突起２１の形状が変化してしまうおそれがあるので、１サイクル内には低周波のパルス波Ｐ２を１周期以内に留めるのが好適である。
【０１０８】
〈２〉  図４や図７の例では、データテーブル上において所定のタイミングで出力させるパルス波Ｐ３の周波数を、パルス波Ｐ２の周波数に対する比率で指定されているものとして説明した。しかし、パルス波Ｐ３として出力させるべき周波数の値そのものを指定しても構わない。また、これらの表では、各タイミングでのパルス波Ｐ３の周波数が、少しずつ上昇し或いは少しずつ減少している例が示されているが、このような変化態様に限られずランダムに変化する態様でも構わない。なお、図４や図７に示した数値はあくまで一例であり、当然にこの値に限定されるものではない。
【０１０９】
〈３〉  上述の実施形態では、パルス波Ｐ１を連続して出力した後、パルス波Ｐ２に変更するタイミングについては、固定されているものとして説明したが、パルス波Ｐ１からパルス波Ｐ２に切り替えるタイミングについても適宜変更する構成としても構わない。これにより、電極が加熱される領域を更に変化させることができ、突起の形状を最適に保つ効果を更に高めることができる。なお、この場合、ランプのチラツキを防ぐべく、タイミングの切替は徐々に増減させるのが好適である。
【０１１０】
〈４〉  上述の実施形態では、パルス波Ｐ２に代えてパルス波Ｐ３を出力した後、再び期間Ｔ１にわたるパルス波Ｐ１の出力と期間Ｔ２にわたるパルス波Ｐ２の出力の繰り返しに復帰するものとして説明した。ただし、点灯開始からの経過時間が長くなってきた場合に、パルス波Ｐ３の出力中に、例外的に１周期〜２周期程度のパルス波Ｐ１を挿入する構成としても構わない。これは、例えば以下のような目的である。
【０１１１】
図２に示したように、ＡＣ／ＤＣ部３２がフルブリッジ・インバータ回路である場合には、ハイサイドのスイッチＱ１及びＱ４を駆動するための電源が必要となる。この電源としては例えばブートストラップ回路を用いることができ、ハイサイドのスイッチＱ１及びＱ４がＯＦＦ時に、不図示のブートストラップ用コンデンサに充電を行う。ただし、このコンデンサの充電量が不足すると、電源電圧が不足することでスイッチＱ１及びＱ４をＯＮ駆動できなくなる。このため、当該コンデンサを充電する目的で、例外的に１周期〜２周期程度のパルス波Ｐ１を挿入する構成とするものとして構わない。
【０１１２】
別の目的としては、本発明の点灯装置を含む光源が例えばＤＬＰ（登録商標）方式のプロジェクタに用いられる場合に関するものである。ＤＬＰ方式のプロジェクタにおいては、映し出される映像に悪影響が及ばないよう、カラーホイールの動きに応じて極性を反転させる制御が行われるのが通常であり、この極性反転時にコンデンサへの充電が行われる。上記と同様の理由により、点灯開始からの経過時間が長くなり、コンデンサへの充電量が不足してきた場合には、パルス波Ｐ３の出力中に、コンデンサへの充電を目的として、例外的に１周期〜２周期程度のパルス波Ｐ１を挿入する構成としても構わない。
【０１１３】
別実施形態〈４〉で説明した内容は、あくまでパルス波Ｐ３の出力期間中に、例外的に短時間のパルス波Ｐ１を出力するというものであり、この例外時を除いてはパルス波Ｐ３の出力中は、極性が反転することはない。従って、パルス波Ｐ３の出力期間が経過後は、期間Ｔ１にわたるパルス波Ｐ１の出力と期間Ｔ２にわたるパルス波Ｐ２の出力の繰り返しに復帰する構成であるものとして構わない。
【符号の説明】
【０１１４】
１      ：    点灯装置
３      ：    給電部
４      ：    パルス発生部
１０      ：    高圧放電ランプ
１１      ：    発光部
１２      ：    封止部
１３      ：    金属箔
１４      ：    外部リード
２０ａ、２０ｂ      ：    電極
２１      ：    突起
２２      ：    放電アーク
２３      ：    微小突起
２９ａ、２９ｂ      ：    電極の頭部
３０ａ、３０ｂ      ：    電極の軸部
３１      ：    降圧チョッパ部
３２      ：    ＤＣ／ＡＣ変換部
３３      ：    スタータ部
３４      ：    電力制御部
３５      ：    ドライバ
４１      ：    パルス発生回路
４３      ：    周波数制御部
５１      ：    時間計測部
５２      ：    メモリ部
５３      ：    周波数決定部
５４      ：    パルスカウント部
【図１Ａ】
2014032760.tif 000003
【図１Ｂ】
2014032760.tif 000004
【図１Ｃ】
2014032760.tif 000005
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2014032760.tif 000011
【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
2014032760.tif 000013
【図６Ｂ】
2014032760.tif 000014
【図７】
2014032760.tif 000015
【図８】
2014032760.tif 000016
【図９Ａ】
2014032760.tif 000017
【図９Ｂ】
2014032760.tif 000018
【図１０Ａ】
2014032760.tif 000019
【図１０Ｂ】
2014032760.tif 000020
【図１１Ａ】
2014032760.tif 000021
【図１１Ｂ】
2014032760.tif 000022
【図１２】
2014032760.tif 000023