(57)【要約】      （修正有）【課題】極性反転信号の間隔の時間長さが、状況によって変化するにもかかわらず、適正なタイミングで追加の極性反転信号が挿入されない問題を解決すること。【解決手段】極性反転制御回路は、極性反転信号によって通知される極性反転タイミングを認識する度毎にインバータの極性が反転するよう、極性反転指示を与える動作を基本として、隣接する極性反転タイミングの間隔が、放電ランプにとって望ましい極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐ以下である、正常極性反転間隔期間の連続出現回数Ｎｐをカウントし、隣接する極性反転タイミングの間隔が、極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐよりも長い異常極性反転間隔期間が出現すると、連続出現回数Ｎｐの最大値としてＮｐｍを記憶することにより、それ以降においては、連続出現回数ＮｐがＮｐｍに等しくなる極性反転信号を受信することにより異常極性反転間隔期間の開始と見なして、追加の極性反転指示を与える。【選択図】図１
2014032763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電ランプ（Ｌｄ）に放電を維持せしめ、所定の電力を供給するための給電回路（Ｕｘ）と、
該給電回路（Ｕｘ）の出力電圧を極性反転して前記放電ランプ（Ｌｄ）に印加するためのインバータ（Ｕｉ）と、
該インバータ（Ｕｉ）の極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）を通知するために外部から入力される極性反転通知信号（Ｓｏ）を受信し、前記インバータ（Ｕｉ）の極性位相を規定するインバータ極性位相信号（Ｓｆ１，Ｓｆ２）を生成するインバータ制御回路（Ｕｆ）と
を具備する放電ランプ点灯装置であって、
前記インバータ制御回路（Ｕｆ）は、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）に基づいて前記インバータ（Ｕｉ）の極性反転動作を司る極性反転制御回路（Ｕｆｃ）と、前記インバータ極性位相信号（Ｓｆ１，Ｓｆ２）を生成するインバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）とを有し、前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）によって通知される極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）を認識する度毎に前記インバータ（Ｕｉ）の極性が反転するよう、前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に対し、極性反転指示信号（Ｓｒ）を与える動作を基本として、
前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）によって通知される隣接する極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）の間隔が、前記放電ランプ（Ｌｄ）にとって望ましい極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐ以下である、正常極性反転間隔期間（Ｔｎ０，Ｔｎ１，…）の連続出現回数Ｎｐをカウントし、さらに、隣接する極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）の間隔が、前記した極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐよりも長い異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）が出現すると、前記連続出現回数Ｎｐの最大値として最大連続出現回数Ｎｐｍを記憶するとともに、前記連続出現回数Ｎｐをリセットする動作を継続することにより、それ以降においては、前記連続出現回数Ｎｐが前記最大連続出現回数Ｎｐｍに等しくなる前記極性反転通知信号（Ｓｏ）を受信することにより、前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）の開始と見なして、予測によって前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）の出現を検知し、前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に対し、前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）の開始から前記した極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐが経過する前に、前記した追加の極性反転指示信号（Ｓｒａ）を与えることを特徴とする放電ランプ点灯装置。
【請求項２】
放電ランプ（Ｌｄ）に放電を維持せしめ、所定の電力を供給するための給電回路（Ｕｘ）と、
該給電回路（Ｕｘ）の出力電圧を極性反転して前記放電ランプ（Ｌｄ）に印加するためのインバータ（Ｕｉ）と、
該インバータ（Ｕｉ）の極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）を通知するために外部から入力される極性反転通知信号（Ｓｏ）を受信し、前記インバータ（Ｕｉ）の極性位相を規定するインバータ極性位相信号（Ｓｆ１，Ｓｆ２）を生成するインバータ制御回路（Ｕｆ）と
を具備する放電ランプ点灯装置であって、
前記インバータ制御回路（Ｕｆ）は、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）に基づいて前記インバータ（Ｕｉ）の極性反転動作を司る極性反転制御回路（Ｕｆｃ）と、前記インバータ極性位相信号（Ｓｆ１，Ｓｆ２）を生成するインバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）とを有し、前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）によって通知される極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）を認識する度毎に前記インバータ（Ｕｉ）の極性が反転するよう、前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に対し、極性反転指示信号（Ｓｒ）を与える動作を基本として、
前記極性反転通知信号（Ｓｏ）は、極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）とともに、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）によってタイミングを通知されて開始される極性反転後の期間が、前記放電ランプ（Ｌｄ）にとって望ましい極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐよりも長い異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）となる可能性について、その可能性のある期間の発生を予告場合は真の、逆にその可能性の無い期間の発生を予告場合は偽の異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）を付加して通知するものであって、前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）を受信して、前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）の真または偽を判別し、真の前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）によって前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）となる可能性を予告されて開始した極性反転後の期間が実際に前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）であったか否かを前記期間測定経過時間カウンタ（Ｆｔｃ）のカウント値Ｎｔｆに基づき確認し、前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）であった場合には真の、逆に前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）でなかった場合には偽の異常極性反転間隔期間出現情報（Ｓｚ）を記憶する動作を継続することにより、前記異常極性反転間隔期間出現情報（Ｓｚ）が真である場合に、真の前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）が付加された前記極性反転通知信号（Ｓｏ）を受信したときはその前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）によって前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）となる可能性を予告される極性反転後の期間が開始した時点で前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）の開始と見なして、予測によって前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）の出現を検知し、前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に対し、前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）の開始から前記した極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐが経過する前に、前記した追加の極性反転指示信号（Ｓｒａ）を与えることを特徴とする放電ランプ点灯装置。
【請求項３】
前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）が、極性がハイレベルまたはローレベルの何れかである２値の信号であって、前記極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）に先立って所定の極性の信号として出力されるものであり、前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、２値の前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）を受信して真または偽を判別することを特徴とする請求項２に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項４】
前記極性反転通知信号（Ｓｏ）は、多ビットの数値データによって通知されるものであり、真の異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）警告が付いた極性反転タイミング情報、および偽の異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）警告が付いた極性反転タイミング情報に対し、それぞれ対応する定数値が定義されており、前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、多ビットの前記極性反転通知信号（Ｓｏ）を受信し、受信した数値データが、前記した対応する定数値の何れと一致するかを判定して、前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）の真または偽を認識するとともに、極性反転タイミング情報を得ることを特徴とする請求項２に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項５】
前記極性反転通知信号（Ｓｏ）は、極性がハイレベルまたはローレベルの何れかである２値の信号であって、前記極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）に先立って一方の極性に反転し、他方の極性へ復帰する遷移タイミングにより前記極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）を通知するパルス信号であり、かつ一方の極性に反転してから他方の極性へ復帰するまでの期間の長さが、既定時間幅よりも長いか短いかによって前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）の真または偽を表現するものであり、前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、２値の前記極性反転通知信号（Ｓｏ）を受信し、一方の極性に反転してから他方の極性へ復帰するまでの期間の長さが、既定時間幅よりも長いか短いかを判別して前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）の真または偽を認識するとともに、他方の極性へ復帰する遷移タイミングにより極性反転タイミング情報を得ることを特徴とする請求項２に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項６】
前記した追加の極性反転指示信号（Ｓｒａ）は、前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）を概ね等分するタイミングに与えることを特徴とする請求項１または２に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項７】
前記した追加の極性反転指示信号（Ｓｒ）を含めた前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）からの前記極性反転指示信号（Ｓｒ）の発行の時系列の、１周期における前記極性反転指示信号（Ｓｒ）の回数が偶数回である場合においては、前記インバータ制御回路（Ｕｆ）は、前記極性反転トリガ信号（Ｓｒｐ）の一連の奇数回分を前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に与えられないようにする動作を間欠的に挿入することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項８】
前記インバータ制御回路（Ｕｆ）は、挿入される前記極性反転トリガ信号（Ｓｒｐ）の一連の奇数回分を前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に与えられないようにする動作と、その次に挿入される前記極性反転トリガ信号（Ｓｒｐ）の一連の奇数回分を前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に与えられないようにする動作との間に、前記極性反転トリガ信号（Ｓｒｐ）の一連の偶数回分を前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に与えられないようにする動作を挿入することを特徴とする請求項７に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項９】
照射された光に対する振幅変調が可能な多数の画素を２次元配列状に並べて構成した２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）と、
映像信号に従って前記２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）を駆動するための２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）と、
前記２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）を照明するための光源である放電ランプ（Ｌｄ）と、
前記放電ランプ（Ｌｄ）を点灯するための放電ランプ点灯装置（Ｕｗ）と、
前記放電ランプ（Ｌｄ）の光を前記２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）を照明する照明光束に変換する照明光学系（Ｉｊ）と、
前記２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）の像をスクリーン（Ｔｊ）に投影表示するための結像光学素子を含む投影光学系（Ｅｊ）と
を具備するプロジェクタであって、
前記放電ランプ点灯装置（Ｕｗ）は請求項１から８のいずれかに記載の放電ランプ点灯装置であり、
前記２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）は、前記画素の光変調動作を制御するとともに、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）を生成して前記放電ランプ点灯装置（Ｕｗ）に入力することを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタにおいて使用される、高圧放電ランプ、特に高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等の高輝度放電ランプ（ＨＩＤランプ）を点灯するための放電ランプ点灯装置、および前記放電ランプ点灯装置を用いたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＤＬＰ(TM)プロジェクタや液晶プロジェクタのような画像表示用のプロジェクタにおいては、キセノンランプや超高圧水銀ランプなどの高輝度放電ランプが使用されている。一例として、図１０にプロジェクタの原理図を示す（参考：特開２００４−２５２１１２号号など）。
【０００３】
前記したように、高輝度放電ランプからなる光源（ＵｓＡ）からの光は、凹面反射鏡やレンズ等からなる集光手段（図示を省略）の助けを借りるなどして、光均一化手段（ＦｍＡ）の入射端（ＰｍｉＡ）に入力され、射出端（ＰｍｏＡ）から出力される。
ここで、前記光均一化手段（ＦｍＡ）として、例えば、光ガイドを使うことができ、これは、ロッドインテグレータ、ライトトンネルなどの名称でも呼ばれており、ガラスや樹脂などの光透過性の材料からなる角柱によって構成され、前記入射端（ＰｍｉＡ）に入力された光は、光ファイバと同じ原理に従って、前記光均一化手段（ＦｍＡ）の側面で全反射を繰り返しながら、前記光均一化手段（ＦｍＡ）の中を伝播することにより、仮に前記入射端（ＰｍｉＡ）に入力された光の分布にムラがあったとしても、前記射出端（ＰｍｏＡ）上の照度が十分に均一化されるように機能する。
【０００４】
前記射出端（ＰｍｏＡ）の四角形の像が、２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＡ）上に結像されるよう、照明レンズ（Ｅｊ１Ａ）を配置することにより、前記射出端（ＰｍｏＡ）から出力された光によって前記２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＡ）が照明される。ただし、図１０においては、前記照明レンズ（Ｅｊ１Ａ）と前記２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＡ）との間にミラー（ＭｊＡ）を配置してある。そして前記２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＡ）は、映像信号に従って、画素毎に光を投影レンズ（Ｅｊ２Ａ）に入射される方向に向かわせる、あるいは入射されない方向に向かわせるように変調することにより、スクリーン（Ｔｊ）上に画像を表示する。
【０００５】
なお、前記したような２次元光振幅変調素子は、ライトバルブと呼ばれることもあり、図１０の光学系の場合は、前記２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＡ）として、一般にＤＭＤ(TM)（ディジタル・マイクロミラー・デバイス）が使われることが多い。
【０００６】
一方、２次元光振幅変調素子がＬＣＯＳ(TM)（シリコン液晶デバイス）である場合、これを使ったプロジェクタについて、一例として、図１１に原理図を示す（参考：特開２００１−１４２１４１号号など）。
【０００７】
高輝度放電ランプからなる光源（ＵｓＢ）からの光は、凹面反射鏡やレンズ等からなるコリメータ手段（図示を省略）の助けを借りるなどして、略平行光束として、フライアイインテグレータという名称で呼ばれる光均一化手段（ＦｍＢ）の入射端（ＰｍｉＢ）に入力され、射出端（ＰｍｏＢ）から出力される。ここで、前記光均一化手段（ＦｍＢ）は、入射側の前段フライアイレンズ（Ｆ１Ｂ）と射出側の後段フライアイレンズ（Ｆ２Ｂ）と照明レンズ（Ｅｊ１Ｂ）の組合せで構成される。前記前段フライアイレンズ（Ｆ１Ｂ）、前記後段フライアイレンズ（Ｆ２Ｂ）ともに、同一焦点距離、同一形状の四角形のレンズを、縦横それぞれに多数並べたものとして形成されている。
【０００８】
前記前段フライアイレンズ（Ｆ１Ｂ）、前記後段フライアイレンズ（Ｆ２Ｂ）、前記照明レンズ（Ｅｊ１Ｂ）の焦点距離に基づき、フライアイインテグレータ光学系の構成理論から導かれる所定の位置に２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＢ）を配置することにより、前記射出端（ＰｍｏＢ）から出力された光によって、照明対象である前記２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＢ）が照明される。ただし、照明に際しては、前記照明レンズ（Ｅｊ１Ｂ）と前記２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＢ）との間に偏光ビームスプリッタ（ＭｊＢ）を配置して、これにより光が前記２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＢ）に向けて反射されるようにしてある。そして前記２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＢ）は、映像信号に従って、画素毎に光の偏光方向を９０度回転させる、あるいは回転させないように変調して反射することにより、回転させられた光のみが、前記偏光ビームスプリッタ（ＭｊＢ）を透過して投影レンズ（Ｅｊ３Ｂ）に入射され、スクリーン（Ｔｊ）上に画像を表示する。
【０００９】
液晶デバイスの場合、規定の偏光方向の光の成分しか有効に変調できないため、普通は、規定の偏光方向に平行な成分はそのまま透過させるが、規定の偏光方向に垂直な成分のみ偏光方向を９０度回転させ、結果として全ての光を有効利用できるようにするための偏光整列機能素子（ＰｃＢ）が、例えば前記後段フライアイレンズ（Ｆ２Ｂ）の後段に挿入される。また、前記２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＢ）には略平行光が入射されるよう、例えばその直前に、フィールドレンズ（Ｅｊ２Ｂ）が挿入される。
【００１０】
なお、２次元光振幅変調素子に関しては、図１１に記載したような反射型のものの他に、透過型の液晶デバイス、すなわちＬＣＤも、それに適合する光学配置にして使用される（参考：特開平１０−１３３３０３号号など）。
【００１１】
ところで、通常のプロジェクタでは、画像をカラー表示するために、例えば、前記光均一化手段の前段または後段にカラーホイールなどの動的色フィルタを配置して、Ｒ・Ｇ・Ｂ（赤および緑、青）の色順次光束として前記２次元光振幅変調素子を照明し、時分割によってカラー表示を実現したり、あるいは、前記光均一化手段の後段にダイクロイックミラーやダイクロイックプリズムを配置してＲ・Ｇ・Ｂの３原色に色分解した光で各色独立に設けた２次元光振幅変調素子を照明し、Ｒ・Ｇ・Ｂの３原色の変調光束の色合成を行うためのダイクロイックミラーやダイクロイックプリズムを配置したりするが、説明が複雑になることを避けるため、図１０、図１１においては省略してある。
【００１２】
前記したような放電ランプを点灯させる放電ランプ点灯装置においては、先ず、始動に際しては、ランプに無負荷開放電圧と呼ばれる電圧を印加した状態で、高電圧を印加して放電空間内に絶縁破壊を発生させてグロー放電を経てアーク放電に移行させ、最終的に、安定な定常点灯状態を実現するように動作する。アーク放電に移行直後は、例えば１０Ｖ程度の低い値であったランプの放電電圧は、温度上昇に伴って徐々に上昇し、定常点灯状態では一定電圧で安定する。通常、放電ランプ点灯装置は、所定のランプ投入電力を実現するために必要なランプ電流を出力できるよう、入力電源の出力をランプの放電電圧に適合させるコンバータを有しており、また、ランプ電圧、すなわちコンバータの出力電圧を検出し、この情報に基づいて、例えば目標電力を検出電圧で除算した商の値によって、目標ランプ電流を決定する仕組を有している。
【００１３】
定常点灯状態におけるランプの放電電圧、すなわちランプ電圧（ＶＬ）は、２個ある放電電極の先端の距離、すなわち電極間距離が短くなるほど低くなるという性質を有するが、電極間距離が短くなるほど点光源に近くなるため、ランプから放出される光の利用効率が高くなる反面、ランプ電圧（ＶＬ）が低くなるために同じ電力をランプに投入する場合は、ランプ電流（ＩＬ）が大きくなるため、放電ランプ点灯装置の発熱が大きくなるという不利な面がある。逆に、電極間距離が長くなるほど、点光源性が低下するため光の利用効率が低くなる反面、ランプ電圧（ＶＬ）が高くなるために同じ電力をランプに投入する場合は、ランプ電流（ＩＬ）が小さくて済むため、放電ランプ点灯装置の発熱が小さくなるという利点がある。したがって、電極間距離は、短いほど有利とか長いほど有利という訳ではなく、プロジェクタのための光源として求められる明るさと処理可能な放電ランプ点灯装置の発熱の限度とから規定される上限と下限の間、すなわち所望の範囲に維持される必要があることが理解できる。
【００１４】
ところで、放電ランプの駆動の方式に関しては、前記コンバータによってランプを点灯させる直流駆動方式と、前記コンバータの後段にインバータをさらに具備することによって繰り返し極性反転を行う交流駆動方式とがある。直流駆動方式の場合は、ランプからの光束もまた直流的、すなわち時間的に変化しないため、基本的に、前記したプロジェクタの両方の方式において、全く同様に適用することができるという大きな利点がある。
【００１５】
これに対し、交流駆動方式の場合は、極性反転時の発光の瞬断やオーバーシュートなどが生じて表示画像に悪影響を及ぼすなど、極性反転が存在すること自体に起因する不利な点もある反面、極性反転周波数などの直流駆動方式には無い自由度を利用して、放電ランプの電極の消耗や成長を制御できる可能性があるという利点がある。
【００１６】
極性反転周波数などを制御することによって放電ランプの電極の消耗や成長を制御し、電極間距離を所望の範囲に維持するための従来技術として、例えば特開２００１−３１２９９７号には、高圧放電ランプの電極先端部に対向する部分において、突起部の形成により電極間距離が正規の値より減少した場合に、周波数を第１の周波数に設定すると共に、前記突起部が減少して電極間距離が正規の値より増加した場合に、周波数を第２の周波数に設定する技術が記載されている。
【００１７】
また、例えば特開２００２−１７５８９０号には、電極が規定の耐電流を有するランプの交流駆動において、５Ｈｚ以下になる期間を１秒以上、または点灯電流が定格電流値以上になる期間が１秒以上発生させる技術が記載されている。
【００１８】
さらに、例えば特開２００３−１３３０９１号には、点灯中の電極間距離の変化に起因して電極間の電圧が所定値を下回った場合に、一時的に定格周波数よりも低い周波数の交流電流を投入する期間を設ける技術が記載されている。
【００１９】
さらに、例えば特開２００３−３３８３９４号には、定格電力よりも低い電力で点灯させている場合に、電極間距離の変化に起因して電極間電圧が所定値を下回った場合に、所定の時間だけ、定格電力点灯時の点灯電流の周波数よりも高い周波数の交流電流を供給する期間を設ける技術が記載されている。
【００２０】
さらに、例えば特開２００４−３４２４６５号には、放電灯を始動させた直後の一定時間は、電極の突起を形成しやすい交番周波数でフルブリッジ回路を極性反転動作させ、前記一定時間の経過後は電極変化の少ない交番周波数で極性反転動作させる、また、放電灯の管電圧が上昇すると、それに応じて交番周波数を上げる、また、状態により極性反転の正極側と負極側の時間比を変化させるなどの技術が記載されている。
【００２１】
さらに、例えば特開２００５−１９７１８１号には、ランプ電圧と切替電圧との大小関係に応じて極性反転周波数を複数段階に変化させるもので、始動時から所定期間の間は所定の周波数で固定して点灯させる技術が記載されている。
【００２２】
さらに、例えば特開２００６−１４００１６号には、規則的または不規則的になど、交流電流の周波数を変化させる技術が記載されている。
【００２３】
さらに、例えば特開２００６−１５６４１４号には、点灯時、ブリッジ駆動周波数を２つ以上切替制御する技術が記載されている。
【００２４】
さらに、例えば特開２００６−１８５６６３号には、ランプ電圧に応じてブリッジの極性反転周波数を可変する技術が記載されている。
【００２５】
さらに、例えば特開２００７−０８７６３７号には、放電ランプの点灯電圧が第一の所定値以上であるときは低周波を挿入しながら点灯させ、放電ランプの点灯電圧が第二の所定値以下であるときは低周波を挿入しないようにする技術が記載されている。
【００２６】
当然、これら多くの技術は、交流駆動方式のランプであれば全て一律に適用できる訳ではなく、ランプ設計パラメータ、例えば電極構造や寸法、材料構成、放電媒質の成分や含有量、バルブの形状や大きさ、などによって、適用が可能なものもあれば不可能なものもあり、適用可能なものであっても、極性反転周波数の範囲や電流の値は、個々のランプの設計パラメータに応じて、厳密に規定しなければならない。
【００２７】
以上述べた事から、交流駆動方式の場合、ランプの性能を最大限に引出し、かつ長寿命な稼動を行うためには、それぞれの時点でのランプの状態に応じた、適正な極性反転周波数を決定することが極めて重要であることが理解できる。しかしながら、上に記載した技術のうち、極性反転周波数を連続的に、もしくは不連続的であっても小刻みに変化させる技術は、単にランプを点灯するだけの目的であれば利用可能かも知れないが、プロジェクタ用の光源としてランプを点灯する目的の場合は、その技術は利用することができない。
【００２８】
その理由は以下のようである。プロジェクタの前記２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＡ，ＤｍｊＢ）においては、短期間に画素の状態の更新を繰り返しており、画素の更新タイミングとランプの極性反転タイミングとの整合が取れていなければ、前記したように極性反転時の発光の瞬断やオーバーシュートなどが生じて表示画像に悪影響を及ぼす。そのため、２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＡ，ＤｍｊＢ）を駆動する２次元光振幅変調駆動回路と、ランプを駆動する放電ランプ点灯装置とは、それぞれが勝手に動作するのではなく、画素の更新タイミングとランプの極性反転タイミングとの整合が取れるよう、協調して動作する必要があり、同期のための同期信号が、２次元光振幅変調駆動回路から放電ランプ点灯装置に向けて送られる。したがって、普通は、放電ランプ点灯装置において行えることは、同期信号に従って極性反転を行うか、同期信号を無視して極性反転を行わないかの何れかしかなく、２次元光振幅変調駆動回路における都合に配慮せず、ランプの都合のみに基づいて、極性反転周波数を連続的に、もしくは不連続的であっても小刻みに変化させることはできない。
【００２９】
ところが近年、更なる高性能・高機能なプロジェクタの実現のため、前記２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＡ，ＤｍｊＢ）の動作のなかに、黒画面挿入、すなわち一瞬の黒画面の挿入が行われる場合があり、しかも黒画面期間の長さが一定ではない状況が発生するようになっている。黒画面挿入は、動画の動きを滑らかにすること、もしくは、３Ｄ表示における、右眼用画像と左眼用画像との間に挿入して、液晶シャッタ眼鏡の切り替わり時間内に不完全な画像が見えることを防止することなどを目的として行われるもので、黒画面挿入期間の長さについては、液晶シャッタ眼鏡の切り替わり速度性能などに合わせる、などの事情により、連続的、もしくは小刻みにバリエーションが与えられる。
【００３０】
この状況を図１２を用いて簡単に説明する。黒画面期間（Ｐｂ）が、図１２の（ａ）から（ｂ）のように、短いものから長いものに設定変更された場合、１周期の長さは不変とすれば、前記黒画面期間（Ｐｂ）以外の、有効画面期間（Ｐｗ）の長さが短くなる。２次元光振幅変調駆動回路は、極性反転通知信号（Ｓｙ）をタイミング（ｆ０，ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ０’，…）で生成するとして、いま、前記黒画面期間（Ｐｂ）の開始と終了に対応するタイミング（ｆ３，ｆ０’）で生成される前記極性反転通知信号（Ｓｙ）の間隔が、図１２の（ａ）から（ｂ）のように延びたとしても、その中間のタイミング（ｆ４）に、適切に前記極性反転通知信号（Ｓｙ）を挿入することを２次元光振幅変調駆動回路に期待することは、普通は難しい。
【００３１】
その理由は、前記したように、ランプの性能を最大限に引出し、かつ長寿命な稼動を行うためには、それぞれの時点でのランプの状態に応じた、適正な極性反転周波数を決定する必要があるため、前記タイミング（ｆ３，ｆ０’）の間隔の長さから判断して、その間に前記タイミング（ｆ４）に極性反転動作を挿入するべきか否か、あるいは、１箇所に挿入するか、２箇所に挿入するかなどを正しく決定する事は、実際に使用するランプの設計パラメータに依存して、そのランプのメーカが設計した放電ランプ点灯装置によってしか成し得ないからである。なお、タイミング（ｆ１，ｆ２）において発生している、前記有効画面期間（Ｐｗ）内での前記極性反転通知信号（Ｓｙ）については、使用するランプの極性反転周波数、すなわちその逆数的指標である極性反転間隔の適正値に基づき、その期間で行う処理シーケンスに従って、２次元光振幅変調駆動回路をプログラミングすることにより、予め決めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３２】
【特許文献１】特開２００１−３１２９９７号
【特許文献２】特開２００２−１７５８９０号
【特許文献３】特開２００３−１３３０９１号
【特許文献４】特開２００３−３３８３９４号
【特許文献５】特開２００４−３４２４６５号
【特許文献６】特開２００５−１９７１８１号
【特許文献７】特開２００６−１４００１６号
【特許文献８】特開２００６−１５６４１４号
【特許文献９】特開２００６−１８５６６３号
【特許文献１０】特開２００７−０８７６３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３３】
本発明が解決しようとする課題は、前記した黒画面挿入の場合などのように、極性反転通知信号の間隔の時間長さが、状況によって変化するにもかかわらず、適正なタイミングで追加の極性反転通知信号が挿入されない問題を解決した放電ランプ点灯装置およびプロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
本発明における第１の発明の放電ランプ点灯装置は、放電ランプ（Ｌｄ）に放電を維持せしめ、所定の電力を供給するための給電回路（Ｕｘ）と、該給電回路（Ｕｘ）の出力電圧を極性反転して前記放電ランプ（Ｌｄ）に印加するためのインバータ（Ｕｉ）と、該インバータ（Ｕｉ）の極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）を通知するために外部から入力される極性反転通知信号（Ｓｏ）を受信し、前記インバータ（Ｕｉ）の極性位相を規定するインバータ極性位相信号（Ｓｆ１，Ｓｆ２）を生成するインバータ制御回路（Ｕｆ）とを具備する放電ランプ点灯装置であって、
前記インバータ制御回路（Ｕｆ）は、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）に基づいて前記インバータ（Ｕｉ）の極性反転動作を司る極性反転制御回路（Ｕｆｃ）と、前記インバータ極性位相信号（Ｓｆ１，Ｓｆ２）を生成するインバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）とを有し、前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）によって通知される極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）を認識する度毎に前記インバータ（Ｕｉ）の極性が反転するよう、前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に対し、極性反転指示信号（Ｓｒ）を与える動作を基本として、
前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、一定時間毎にカウント動作を行う期間測定経過時間カウンタ（Ｆｔｃ）を有し、極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）を認識すると、前記期間測定経過時間カウンタ（Ｆｔｃ）のカウント値Ｎｔｆを記憶した後に前記期間測定経過時間カウンタ（Ｆｔｃ）のカウント値Ｎｔをリセットし、前記期間測定経過時間カウンタ（Ｆｔｃ）のカウント動作を再開することにより、記憶した前記カウント値Ｎｔｆに基づいて隣接する極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）の間隔を計測する機能を有しており、
前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）によって通知される隣接する極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）の間隔の、前記カウント値Ｎｔｆに基づく計測値が、前記放電ランプ（Ｌｄ）にとって望ましい極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐ以下である、正常極性反転間隔期間（Ｔｎ０，Ｔｎ１，…）の連続出現回数をカウントするための連続出現回数カウンタ（Ｆｎｃ）を有して、連続出現回数Ｎｐをカウントし、さらに、隣接する極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）の間隔の、前記カウント値Ｎｔｆに基づく計測値が、前記した極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐよりも長い異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）が出現すると、前記連続出現回数Ｎｐの最大値として最大連続出現回数Ｎｐｍを記憶するとともに、前記連続出現回数Ｎｐをリセットする動作を継続することにより、それ以降においては、前記連続出現回数Ｎｐが前記最大連続出現回数Ｎｐｍに等しくなる前記極性反転通知信号（Ｓｏ）を受信することにより、前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）の開始と見なして、予測によって前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）の出現を検知し、前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に対し、前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）の開始から前記した極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐが経過する前に、前記した追加の極性反転指示信号（Ｓｒａ）を与えることを特徴とするものである。
【００３５】
本発明における第２の発明の放電ランプ点灯装置は、放電ランプ（Ｌｄ）に放電を維持せしめ、所定の電力を供給するための給電回路（Ｕｘ）と、該給電回路（Ｕｘ）の出力電圧を極性反転して前記放電ランプ（Ｌｄ）に印加するためのインバータ（Ｕｉ）と、該インバータ（Ｕｉ）の極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）を通知するために外部から入力される極性反転通知信号（Ｓｏ）を受信し、前記インバータ（Ｕｉ）の極性位相を規定するインバータ極性位相信号（Ｓｆ１，Ｓｆ２）を生成するインバータ制御回路（Ｕｆ）とを具備する放電ランプ点灯装置であって、
前記インバータ制御回路（Ｕｆ）は、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）に基づいて前記インバータ（Ｕｉ）の極性反転動作を司る極性反転制御回路（Ｕｆｃ）と、前記インバータ極性位相信号（Ｓｆ１，Ｓｆ２）を生成するインバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）とを有し、前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）によって通知される極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）を認識する度毎に前記インバータ（Ｕｉ）の極性が反転するよう、前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に対し、極性反転指示信号（Ｓｒ）を与える動作を基本として、前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、一定時間毎にカウント動作を行う期間測定経過時間カウンタ（Ｆｔｃ）を有し、極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）を認識すると、前記期間測定経過時間カウンタ（Ｆｔｃ）のカウント値Ｎｔｆを記憶した後に前記期間測定経過時間カウンタ（Ｆｔｃ）のカウント値Ｎｔをリセットし、前記期間測定経過時間カウンタ（Ｆｔｃ）のカウント動作を再開することにより、記憶した前記カウント値Ｎｔｆに基づいて隣接する極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）の間隔を計測する機能を有しており、
前記極性反転通知信号（Ｓｏ）は、極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）とともに、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）によってタイミングを通知されて開始される極性反転後の期間が、前記放電ランプ（Ｌｄ）にとって望ましい極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐよりも長い異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）となる可能性について、その可能性のある期間の発生を予告場合は真の、逆にその可能性の無い期間の発生を予告場合は偽の異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）を付加して通知するものであって、前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）を受信して、前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）の真または偽を判別し、真の前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）によって前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）となる可能性を予告されて開始した極性反転後の期間が実際に前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）であったか否かを前記期間測定経過時間カウンタ（Ｆｔｃ）のカウント値Ｎｔｆに基づき確認し、前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）であった場合には真の、逆に前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）でなかった場合には偽の異常極性反転間隔期間出現情報（Ｓｚ）を記憶する動作を継続することにより、前記異常極性反転間隔期間出現情報（Ｓｚ）が真である場合に、真の前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）が付加された前記極性反転通知信号（Ｓｏ）を受信したときはその前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）によって前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）となる可能性を予告される極性反転後の期間が開始した時点で前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）の開始と見なして、予測によって前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）の出現を検知し、前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に対し、前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）の開始から前記した極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐが経過する前に、前記した追加の極性反転指示信号（Ｓｒａ）を与えることを特徴とするものである。
【００３６】
本発明における第３の発明の放電ランプ点灯装置は、前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）が、極性がハイレベルまたはローレベルの何れかである２値の信号であって、前記極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）に先立って所定の極性の信号として出力されるものであり、前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、２値の前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）を受信して真または偽を判別することを特徴とするものである。
【００３７】
本発明における第４の発明の放電ランプ点灯装置は、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）は、多ビットの数値データによって通知されるものであり、真の異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）警告が付いた極性反転タイミング情報、および偽の異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）警告が付いた極性反転タイミング情報に対し、それぞれ対応する定数値が定義されており、前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、多ビットの前記極性反転通知信号（Ｓｏ）を受信し、受信した数値データが、前記した対応する定数値の何れと一致するかを判定して、前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）の真または偽を認識するとともに、極性反転タイミング情報を得ることを特徴とするものである。
【００３８】
本発明における第５の発明の放電ランプ点灯装置は、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）は、極性がハイレベルまたはローレベルの何れかである２値の信号であって、前記極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）に先立って一方の極性に反転し、他方の極性へ復帰する遷移タイミングにより前記極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）を通知するパルス信号であり、かつ一方の極性に反転してから他方の極性へ復帰するまでの期間の長さが、既定時間幅よりも長いか短いかによって前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）の真または偽を表現するものであり、前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、２値の前記極性反転通知信号（Ｓｏ）を受信し、一方の極性に反転してから他方の極性へ復帰するまでの期間の長さが、既定時間幅よりも長いか短いかを判別して前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）の真または偽を認識するとともに、他方の極性へ復帰する遷移タイミングにより極性反転タイミング情報を得ることを特徴とするものである。
【００３９】
本発明における第６の発明の放電ランプ点灯装置は、前記した追加の極性反転指示信号（Ｓｒａ）は、前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）を概ね等分するタイミングに与えることを特徴とするものである。
【００４０】
本発明における第７の発明の放電ランプ点灯装置は、前記した追加の極性反転指示信号（Ｓｒ）を含めた前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）からの前記極性反転指示信号（Ｓｒ）の発行の時系列の、１周期における前記極性反転指示信号（Ｓｒ）の回数が偶数回である場合においては、前記インバータ制御回路（Ｕｆ）は、前記極性反転トリガ信号（Ｓｒｐ）の一連の奇数回分を前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に与えられないようにする動作を間欠的に挿入することを特徴とするものである。
【００４１】
本発明における第８の発明の放電ランプ点灯装置は、前記インバータ制御回路（Ｕｆ）は、挿入される前記極性反転トリガ信号（Ｓｒｐ）の一連の奇数回分を前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に与えられないようにする動作と、その次に挿入される前記極性反転トリガ信号（Ｓｒｐ）の一連の奇数回分を前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に与えられないようにする動作との間に、前記極性反転トリガ信号（Ｓｒｐ）の一連の偶数回分を前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に与えられないようにする動作を挿入することを特徴とするものである。
【００４２】
本発明における第９の発明のプロジェクタは、照射された光に対する振幅変調が可能な多数の画素を２次元配列状に並べて構成した２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）と、映像信号に従って前記２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）を駆動するための２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）と、前記２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）を照明するための光源である放電ランプ（Ｌｄ）と、前記放電ランプ（Ｌｄ）を点灯するための放電ランプ点灯装置（Ｕｗ）と、前記放電ランプ（Ｌｄ）の光を前記２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）を照明する照明光束に変換する照明光学系（Ｉｊ）と、前記２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）の像をスクリーン（Ｔｊ）に投影表示するための結像光学素子を含む投影光学系（Ｅｊ）とを具備するプロジェクタであって、
前記放電ランプ点灯装置（Ｕｗ）は第１から８のいずれか発明に記載の放電ランプ点灯装置であり、前記２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）は、前記画素の光変調動作を制御するとともに、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）を生成して前記放電ランプ点灯装置（Ｕｗ）に入力することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００４３】
極性反転通知信号の間隔の時間長さが、状況によって変化するにもかかわらず、適正なタイミングで追加の極性反転通知信号が挿入されない問題を解決した放電ランプ点灯装置およびプロジェクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図０１】本発明の放電ランプ点灯装置を簡略化して示すブロック図を表す。
【図０２】本発明の放電ランプ点灯装置の動作の一形態を模式的して示すタイミング図を表す。
【図０３】本発明の放電ランプ点灯装置の一部の一形態を簡略化して示すブロック図を表す。
【図０４】本発明の放電ランプ点灯装置の実施例の一部の一形態を簡略化して示す図を表す。
【図０５】本発明の放電ランプ点灯装置の実施例の一部の一形態を簡略化して示す図を表す。
【図０６】本発明の放電ランプ点灯装置の動作の一形態を模式的して示すタイミング図を表す。
【図０７】本発明の放電ランプ点灯装置の一部の一形態を簡略化して示すブロック図を表す。
【図０８】本発明の放電ランプ点灯装置の一部の一形態を簡略化して示すブロック図を表す。
【図０９】本発明のプロジェクタを簡略化して示すブロック図を表す。
【図１０】本発明の放電ランプ点灯装置に係わる従来のプロジェクタの一種の一部の一形態を説明する原理図を表す。
【図１１】本発明の放電ランプ点灯装置に係わる従来のプロジェクタの一種の一部の一形態を説明する原理図を表す。
【図１２】本発明の放電ランプ点灯装置に係わる動作の一形態を模式的して示すタイミング図を表す。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
先ず、本発明の放電ランプ点灯装置を簡略化して示すブロック図およびタイミング図である図０１、図０２、図０３を用いて、本発明を実施するための形態について説明する。放電ランプ（Ｌｄ）に給電するための給電回路（Ｕｘ）からの出力は、インバータ（Ｕｉ）を介して、前記放電ランプ（Ｌｄ）の主放電のための電極（Ｅ１，Ｅ２）に接続される。前記給電回路（Ｕｘ）としては、後述する図０５に記載の降圧チョッパ回路など、前記インバータ（Ｕｉ）としては、後述する図０４に記載のフルブリッジ回路などによって構成したものとすることができる。
【００４６】
前記放電ランプ（Ｌｄ）には、その放電始動のためのスタータ（Ｕｔ）が接続してある。スタータについては、主放電のための前記電極（Ｅ１，Ｅ２）に直列に高電圧パルス発生回路を設けて高電圧パルス印加する方式や、共振によって発生する高い電圧を印加する方式、前記放電ランプ（Ｌｄ）の封体の外部に設けた補助電極（Ｅｔ）に高電圧を印加する、いわゆる外部トリガ方式などが使用可能で、スタータの方式は、本発明の本質には無関係である。
【００４７】
インバータ制御回路（Ｕｆ）には前記インバータ（Ｕｉ）の極性反転タイミングを規定する極性反転通知信号（Ｓｏ）が外部から入力され、該極性反転通知信号（Ｓｏ）に基づいて前記インバータ（Ｕｉ）の極性反転動作を規定するインバータ極性位相信号（Ｓｆ１，Ｓｆ２）が生成される。図０３に示すように、前記インバータ制御回路（Ｕｆ）においては、インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）が前記インバータ極性位相信号（Ｓｆ１，Ｓｆ２）を生成する。本図においては、前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）は遅延フリップフロップから構成されており、クロック入力端子ＣＬＫに接続されている極性反転トリガ信号（Ｓｒｐ）を受信する度に、遅延出力端子Ｑおよびその反転出力端子に接続されている前記インバータ極性位相信号（Ｓｆ１，Ｓｆ２）の状態が、ハイ・ローからロー・ハイの組合せ、またはその逆に反転する。
【００４８】
極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、図０２に示すように、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）から極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）を認識すると、極性反転指示信号（Ｓｒ）を生成し、前記極性反転トリガ信号（Ｓｒｐ）として前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に与え、これにより、前記したように前記インバータ極性位相信号（Ｓｆ１，Ｓｆ２）の状態が反転する。また、前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、一定時間毎にパルスを発生し、発生したパルス数をカウントする期間測定経過時間カウンタ（Ｆｔｃ）を有しており、極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）を認識すると、その時点での前記期間測定経過時間カウンタ（Ｆｔｃ）のカウント値Ｎｔｆを記憶するとともに、前記期間測定経過時間カウンタ（Ｆｔｃ）のカウント値Ｎｔをリセットして経過時間を計測動作を再開する動作を繰り返す。時々刻々の前記カウント値Ｎｔは、直前の極性反転タイミングからの経過時間に相関する値、すなわち経過時間を示し、また、記憶した前記カウント値Ｎｔｆは、直前の極性反転タイミングまでの、一つ前の極性反転タイミングからの経過時間に相関するため、隣接する極性反転タイミングの時間間隔を計測していることになる。
【００４９】
前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）を受信して前記カウント値Ｎｔｆが決定される度に、前記放電ランプ（Ｌｄ）にとって望ましい極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐに相当する前記期間測定経過時間カウンタ（Ｆｔｃ）のカウント値に対し、決定された前記カウント値Ｎｔｆがそれ以下であるか、それを超過するかを監視する。もし前者の場合は、正常極性反転間隔期間を検出したとして前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）が有する正常極性反転間隔期間の連続出現回数カウンタ（Ｆｎｃ）の連続出現回数Ｎｐをインクリメントし、もし後者の場合は、異常極性反転間隔期間を検出したとして前記連続出現回数カウンタ（Ｆｎｃ）の値を最大連続出現回数Ｎｐｍとして記憶するとともに、前記連続出現回数カウンタ（Ｆｎｃ）をリセットして正常極性反転間隔期間のカウント動作を再開する動作を繰り返す。なお、後述するように、後者の場合は、異常極性反転間隔期間検出が確定後も、異常極性反転間隔期間の終了まで前記期間測定経過時間カウンタ（Ｆｔｃ）を動作させ、決定されたカウント値Ｎｔｆを異常極性反転間隔期間カウント値Ｎｔｆｅとして記憶しておくとよい。  
【００５０】
また前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）を受信して前記カウント値Ｎｔｆが決定される度に、前記連続出現回数カウンタ（Ｆｎｃ）の値が、それ以前に記憶した前記最大連続出現回数Ｎｐｍに等しいかどうかを監視する。もし等しい場合は、前回の周期で見出した異常極性反転間隔期間の開始タイミングを捉えたと推定できるため、今回の異常極性反転間隔期間に対しては、前記した極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐが経過するよりも前に、前記期間測定経過時間カウンタ（Ｆｔｃ）のカウント値Ｎｔが適当な値になるタイミングで前記した追加の極性反転指示信号（Ｓｒａ）を生成することができる。前記した追加の極性反転指示信号（Ｓｒａ）は、論理和ゲート（Ｇｓｒｐ）によって前記極性反転指示信号（Ｓｒ）と合わされ、前記極性反転トリガ信号（Ｓｒｐ）として前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に与えられる。
【００５１】
以上のように構成された本発明の放電ランプ点灯装置では、外部から入力される前記極性反転通知信号（Ｓｏ）の間隔の時間長さにおいて、極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐを超過するものが周期的に出現する場合でも、予測によって極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐを超過する前に前記インバータ（Ｕｉ）を極性反転させることができる。
【００５２】
なお、以上で説明した本発明の構成の場合、放電ランプ点灯装置が動作を開始した直後の、前記最大連続出現回数Ｎｐｍが未確定の状態のとき、あるいはプロジェクタの設定が変更されて、前記黒画面期間（Ｐｂ）の時間長さや、前記有効画面期間（Ｐｗ）に含まれる前記極性反転通知信号（Ｓｏ）の数が変化した直後では、前記した追加の極性反転指示信号（Ｓｒａ）の正しい生成に失敗するかも知れないが、最初の周期を経過すれば、それ以降は、前記した追加の極性反転指示信号（Ｓｒａ）を適正に生成することができるため、実用上の問題は全く無い。
【００５３】
図０４は、本発明の放電ランプ点灯装置で使用することのできるインバータ（Ｕｉ）の簡略化された一例を示すものである。インバータ（Ｕｉ）は、ＦＥＴ等のスイッチ素子（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４）を用いたフルブリッジ回路により構成してある。それぞれのスイッチ素子（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４）は、それぞれのゲート駆動回路（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）により駆動され、前記ゲート駆動回路（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）は、一方の対角要素の前記スイッチ素子（Ｑ１）と前記スイッチ素子（Ｑ３）がオン状態の位相においては、他方の対角要素の前記スイッチ素子（Ｑ２）と前記スイッチ素子（Ｑ４）はオフ状態に維持され、逆に他方の対角要素の前記スイッチ素子（Ｑ２）と前記スイッチ素子（Ｑ４）がオン状態の位相においては、一方の対角要素の前記スイッチ素子（Ｑ１）と前記スイッチ素子（Ｑ３）はオフ状態に維持されるよう、インバータ制御回路（Ｕｆ）により生成されるインバータ極性位相信号（Ｓｆ１，Ｓｆ２）により制御される。
【００５４】
前記した２つの位相の切換えを行うときは、前記スイッチ素子（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４）の全てがオフ状態になる、デッドタイムと呼ばれる期間が挿入することが望ましい。このためには、デッドタイムの挿入機能なども併せ持った、市販のハイサイドドライバＩＣを利用することにより、前記ゲート駆動回路（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）は簡単に実現することができる。
【００５５】
なお、前記スイッチ素子（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４）が例えばＭＯＳＦＥＴである場合は、ソース端子からドレイン端子に向かって順方向となる寄生ダイオードが素子自体に内蔵されている（図示を省略）が、バイポーラトランジスタのような、前記寄生ダイオードが存在しない素子の場合は、前記した位相の切換え時、またはデッドタイムの期間において、インバータ（Ｕｉ）の後段に存在しているインダクタンス成分に起因する誘導電流が流れようとすることにより、逆電圧の発生により素子が破損される恐れがあるため、前記寄生ダイオードに相当するダイオードを、逆並列に接続することが望ましい。なお、コンデンサ（Ｃｐｔ）は、サージ電圧などから前記スイッチ素子（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４）を保護する場合に設置するとよい。
【００５６】
図０５は、本発明の放電ランプ点灯装置で使用することのできる給電回路（Ｕｘ）の一例を示すものである。降圧チョッパ回路を基本とした給電回路（Ｕｘ）は、ＰＦＣ等のＤＣ電源（Ｍｘ）より電圧の供給を受けて動作し、放電ランプ（Ｌｄ）への給電量調整を行う。前記給電回路（Ｕｘ）においては、ＦＥＴ等のスイッチ素子（Ｑｘ）によって前記ＤＣ電源（Ｍｘ）よりの電流をオン・オフし、チョークコイル（Ｌｘ）を介して平滑コンデンサ（Ｃｘ）に充電が行われ、この電圧が放電ランプ（Ｌｄ）に印加され、放電ランプ（Ｌｄ）に電流を流すことができるように構成されている。
【００５７】
なお、前記スイッチ素子（Ｑｘ）がオン状態の期間は、スイッチ素子（Ｑｘ）を通じた電流により、直接的に平滑コンデンサ（Ｃｘ）への充電と負荷である放電ランプ（Ｌｄ）への電流供給が行われるとともに、チョークコイル（Ｌｘ）に磁束の形でエネルギーを蓄え、前記スイッチ素子（Ｑｘ）がオフ状態の期間は、前記平滑コンデンサ（Ｃｘ）からの放電と前記チョークコイル（Ｌｘ）に磁束の形で蓄えられたエネルギーによって、フライホイールダイオード（Ｄｘ）を介して放電ランプ（Ｌｄ）への電流供給が行われる。
【００５８】
前記降圧チョッパ型の給電回路（Ｕｘ）においては、前記スイッチ素子（Ｑｘ）の動作周期に対する、前記スイッチ素子（Ｑｘ）がオン状態の期間の比、すなわちデューティサイクル比により、前記放電ランプへの給電量を調整することができる。ここでは、あるデューティサイクル比を有するゲート駆動信号（Ｓｇ）が給電制御回路（Ｆｘ）によって生成され、ゲート駆動回路（Ｇｘ）を介して、前記スイッチ素子（Ｑｘ）のゲート端子を制御することにより、前記したＤＣ電源（Ｍｘ）よりの電流のオン・オフが制御される。
【００５９】
前記放電ランプ（Ｌｄ）の電極（Ｅ１，Ｅ２）間を流れるランプ電流（の絶対値）と、電極（Ｅ１，Ｅ２）間に発生するランプ電圧（の絶対値）とは、ランプ電流検出手段（Ｉｘ）と、ランプ電圧検出手段（Ｖｘ）とによって、検出できるように構成される。なお、前記ランプ電流検出手段（Ｉｘ）については、シャント抵抗を用いて、また前記ランプ電圧検出手段（Ｖｘ）については、分圧抵抗を用いて簡単に実現することができる。
【００６０】
前記ランプ電流検出手段（Ｉｘ）よりのランプ電流検出信号（Ｓｉ）、および前記ランプ電圧検出手段（Ｖｘ）よりのランプ電圧検出信号（Ｓｖ）は、前記給電制御回路（Ｆｘ）に入力される。前記給電制御回路（Ｆｘ）は、ランプ始動時の、ランプ電流が流れていない期間においては、無負荷開放電圧をランプに印加するために所定の電圧を出力するよう、前記ゲート駆動信号（Ｓｇ）をフィードバック的に生成する。ランプが始動して放電電流が流れると、目標ランプ電流が出力されるよう前記ゲート駆動信号（Ｓｇ）をフィードバック的に生成する。
【００６１】
ここで前記目標ランプ電流は、前記放電ランプ（Ｌｄ）の電圧に依存して、前記放電ランプ（Ｌｄ）に投入される電力が所定の電力となるような値を基本とする。ただし、始動直後は、前記放電ランプ（Ｌｄ）の電圧が低く、定格電力を供給できないため、前記目標ランプ電流は、初期制限電流と呼ばれる一定の制限値を超えないように制御される。そして温度上昇とともに前記放電ランプ（Ｌｄ）の電圧が上昇し、所定の電力投入に必要な電流が前記初期制限電流以下になると、前記した所定の電力投入が実現できる状態に滑らかに移行する。
【００６２】
なお、ここでは、給電回路（Ｕｘ）として、降圧チョッパ回路によるものを示したが、例えば昇圧チョッパ回路など、入力電力を放電ランプに給電するのに適した電圧・電流に変換するコンバータであればよく、給電回路の形式は、本発明の本質には無関係である。
【００６３】
次に、本発明の放電ランプ点灯装置を簡略化して示すブロック図およびタイミング図である図０６、図０７を用いて、本発明を実施するための形態について説明する。先に、図０２、図０３を用いて説明した構成のものは、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）には、極性反転タイミングの情報しか提供されない場合を想定し、前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）が異常極性反転間隔期間を見出す機能を持つようにしたものであった。
【００６４】
しかし、前記したように実際のプロジェクタにおいては、異常極性反転間隔期間は、先に図１２を用いて説明したように、黒画面挿入などに関連して、プロジェクタの２次元光振幅変調駆動回路の制御の下で発生せしめられるものであるため、２次元光振幅変調駆動回路は、極性反転通知信号（Ｓｏ）を生成する際、その極性反転通知信号（Ｓｏ）から開始される極性反転後の期間が異常極性反転間隔期間となる可能性のある期間、すなわち黒画面挿入などの期間であるか、そうでない通常の期間であるかの情報を保有している。図０６、図０７に示す構成のものは、このような観点に基づき、極性反転通知信号（Ｓｏ）から開始される極性反転後の期間が異常極性反転間隔期間となる可能性について、その真または偽の情報を、異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）として前記極性反転通知信号（Ｓｏ）に付加して（前記極性反転通知信号（Ｓｏ）の一部として）、一例として極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）の直前に放電ランプ点灯装置に通知される場合を想定している。
【００６５】
極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）に真の前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）を検出すると、前記期間測定経過時間カウンタ（Ｆｔｃ）のカウント値に対し、決定された前記カウント値Ｎｔｆがそれ以下であるか、それを超過するかを監視することにより、開始した極性反転後の期間が実際に前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）であったか否かを確認し、その結果を、すなわち真または偽の異常極性反転間隔期間出現情報（Ｓｚ）を、図０６に記載のように生成して記憶する。なお、後述するように、後者の場合は、異常極性反転間隔期間検出が確定後も、異常極性反転間隔期間の終了まで前記期間測定経過時間カウンタ（Ｆｔｃ）を動作させ、決定されたカウント値Ｎｔｆを異常極性反転間隔期間カウント値Ｎｔｆｅとして記憶しておくとよい。
【００６６】
前回の周期で真の前記異常極性反転間隔期間出現情報（Ｓｚ）を記憶した場合は、今回の周期で真の前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）が付加された前記極性反転通知信号（Ｓｏ）を受信したならば、異常極性反転間隔期間の開始タイミングを捉えたと推定できるため、今回の異常極性反転間隔期間に対しては、前記した極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐが経過するよりも前に、前記期間測定経過時間カウンタ（Ｆｔｃ）のカウント値Ｎｔが適当な値になるタイミングで前記した追加の極性反転指示信号（Ｓｒａ）を生成することができる。
【００６７】
図０６には、タイミング（ｈｅ，ｈｅ’）で発生した真の前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）が、その直後に通知される極性反転タイミング（ｈ３，ｈ３’）から開始した極性反転後の期間が前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）となる可能性を予告するように決めた、最も簡単な場合について記載し、また以上において説明を行った。しかし本発明においては、前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）となる可能性のある極性反転後の期間を、前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）の直後に限定する必要は無く、この動作を一般化して、真の前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）が、それからＮｄ回目に通知される極性反転タイミングから開始した極性反転後の期間が前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）となる可能性を予告する、として、極性反転タイミング遅延数Ｎｄを放電ランプ点灯装置の仕様として取り決め、取り決めた仕様に従って、異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）が付加された前記極性反転通知信号（Ｓｏ）が、プロジェクタの２次元光振幅変調駆動回路から放電ランプ点灯装置に入力されるようにすればよい。
【００６８】
極性反転タイミング遅延数Ｎｄが１より大きい場合は、前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）に異常警告後極性反転数カウンタを有し、真の前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）を認識すると、前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は前記異常警告後極性反転数カウンタにＮｄをセットし、その後は、極性反転通知信号（Ｓｏ）の極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）を認識する度毎に前記異常警告後極性反転数カウンタをデクリメントし、前記異常警告後極性反転数カウンタがゼロとなったことを検知すると、前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）となる可能性のある極性反転後の期間の開始と見なすよう、前記インバータ制御回路（Ｕｆ）を構成すればよい。
【００６９】
なお、図０６、図０７においては、前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）および前記極性反転通知信号（Ｓｏ）ともに、極性がハイレベルまたはローレベルの何れかである２値の信号である場合を記載したが、この信号形態に限定されるものではなく、必要な情報を前記インバータ制御回路（Ｕｆ）に伝達可能であれば、どのような形態の信号でも適用できる。
【００７０】
例えば、真の異常極性反転間隔期間警告が付いた極性反転タイミング情報、および偽の異常極性反転間隔期間警告が付いた極性反転タイミング情報に対し、それぞれ対応する定数値、あるいは、例えば ASCII などのコードによる文字または文字列を定義し、多ビットの数値データ、すなわちコマンドによって前記極性反転通知信号（Ｓｏ）を通知するようにしてもよい。このとき本発明の放電ランプ点灯装置においては、前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）が、コマンドとして前記極性反転通知信号（Ｓｏ）を受信し、受信した数値データが、前記した対応する定数値の何れと一致するかを判定して、前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）の真または偽を認識するとともに、極性反転タイミング情報を得ることができる。
【００７１】
さらに、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）は、前記極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）に先立って一方の極性（例えばハイレベル）に反転し、他方の極性（例えばローレベル）へ復帰する遷移タイミングにより前記極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）を通知する、２値のパルス信号であり、かつ一方の極性に反転してから他方の極性へ復帰するまでの期間の長さが、既定時間幅よりも長いか短いかによって前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）の真または偽を表現するものとしてもよい。このとき本発明の放電ランプ点灯装置においては、前記極性反転制御回路（Ｕｆｃ）が、２値パルス信号として前記極性反転通知信号（Ｓｏ）を受信し、一方の極性に反転してから他方の極性へ復帰するまでの期間の長さが、既定時間幅よりも長いか短いかを判別して前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）の真または偽を認識することができる。それと並行して、他方の極性へ復帰する遷移タイミングにより極性反転タイミング情報を得ることができる。
【００７２】
本発明の放電ランプ点灯装置においては、予測によって、今から発生する異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）の開始を認識することができ、また、その異常極性反転間隔期間を含む周期よりも、一つ前の周期において出現した前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）によって、その時間長さを知ることができる。それは、前記したように、異常極性反転間隔期間検出が確定後も、異常極性反転間隔期間の終了まで前記期間測定経過時間カウンタ（Ｆｔｃ）を動作させ、決定されたカウント値Ｎｔｆを異常極性反転間隔期間カウント値Ｎｔｆｅとして記憶しておくことにより実現することができる。
【００７３】
前記異常極性反転間隔期間カウント値Ｎｔｆｅを前記放電ランプ（Ｌｄ）にとって望ましい極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐに対応するカウント値で除算することにより、今から発生する異常極性反転間隔期間内に、追加の極性反転指示信号（Ｓｒａ）を何個挿入すべきかを予め決定することが可能であり、また、前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）を等分するタイミングで前記した追加の極性反転指示信号（Ｓｒａ）を挿入する場合の極性反転間隔の時間長さ、あるいはそれに相当するカウント値Ｎｄｉｖも決定できる。
【００７４】
極性反転制御回路（Ｕｆｃ）は、挿入間隔経過時間カウンタ（Ｆａｃ）を有し、異常極性反転間隔期間の開始から前記挿入間隔経過時間カウンタ（Ｆａｃ）のカウント動作を開始する。そして、カウント値が前記カウント値Ｎｄｉｖに達すると、前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に前記した追加の極性反転指示信号（Ｓｒａ）を与えるとともに、前記挿入間隔経過時間カウンタ（Ｆａｃ）をリセットしてカウント動作を再開する動作を異常極性反転間隔期間の終了まで繰り返すようにする。このように構成することにより、前記異常極性反転間隔期間（Ｔｅ，Ｔｅ’，…）内において、前記放電ランプ（Ｌｄ）にとって望ましい極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐを超えない、概ね等分の間隔で前記インバータ（Ｕｉ）を極性反転させることを実現することができる。
【００７５】
前記したように本発明の放電ランプ点灯装置および放電ランプ（Ｌｄ）が組み込まれるプロジェクタにおいては、黒画面挿入などに関連して、極性反転から次の極性反転までの期間の時間長さの改変が行われることが想定される。特開２００８−１４６８３７号に記載のように、このような場合、１周期の動作における極性反転の回数が偶数回であるときは、放電ランプ（Ｌｄ）の２個の電極（Ｅ１，Ｅ２）において熱負荷のアンバランスが発生してしまう問題が生じる。
【００７６】
この問題を回避するため、図０８に示すように、前記インバータ制御回路（Ｕｆ）には、前記した追加の極性反転指示信号（Ｓｒａ）を含めた前記極性反転トリガ信号（Ｓｒｐ）の発行の時系列の、１周期における前記極性反転トリガ信号（Ｓｒｐ）の回数を監視しながら前記極性反転トリガ信号（Ｓｒｐ）を媒介するインバータ極性反転監視回路（Ｕｆｍ）を設け、該インバータ極性反転監視回路（Ｕｆｍ）は、カウンタを用いて前記極性反転トリガ信号（Ｓｒｐ）の回数を継続的にカウントしておき、カウント値が偶数回である場合は、前記インバータ極性反転監視回路（Ｕｆｍ）が前記極性反転トリガ信号（Ｓｒｐ）の一連の奇数回分を前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に与えられないようにする動作を一定時間毎に挿入するように構成する。
【００７７】
このようにすることにより、１周期の動作における極性反転の回数が偶数回であっても、間欠的に極性反転の回数が奇数回である周期が挿入されるため、放電ランプ（Ｌｄ）の２個の電極（Ｅ１，Ｅ２）において熱負荷のアンバランスが解消される。
【００７８】
また、特開２００８−１４６８３７号にも記載のように、前記インバータ極性反転監視回路（Ｕｆｍ）は、挿入される前記極性反転トリガ信号（Ｓｒｐ）の一連の奇数回分を前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に与えられないようにする動作と、その次に挿入される前記極性反転トリガ信号（Ｓｒｐ）の一連の奇数回分を前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に与えられないようにする動作との間に、前記極性反転トリガ信号（Ｓｒｐ）の一連の偶数回分を前記インバータ極性位相生成回路（Ｕｆｐ）に与えられないようにする動作を挿入することができるようにする。
【００７９】
これにより、特開２００６−０５９７９０号に記載の、低周波数の１周期分の挿入（特開２００６−０５９７９０号の図４）や半周期分の挿入（特開２００６−０５９７９０号の図６の（ａ））を行う技術を応用できるようになる。その結果、その技術の特長である、前記放電ランプ（Ｌｄ）の２個の前記電極（Ｅ１，Ｅ２）の先端の突起の成長と消耗とを自在に制御する能力を、本発明の放電ランプ点灯装置においても実現することができる。
【００８０】
図０９は、本発明のプロジェクタの一つの形態を簡略化して示すブロック図である。本発明の放電ランプ点灯装置（Ｕｗ）によって点灯される放電ランプ（Ｌｄ）から発せられた光源光束（Ｏｘ１）は、必要に応じて設けられる凹面鏡や集光レンズ等のコンデンサ系、および光ガイドやフライアイインテグレータ等の光均一化手段などからなる照明光学系（Ｉｊ）によって照明光束（Ｏｘ２）に変換され、ＤＭＤ(TM)やＬＣＤ、ＬＣＯＳ等を用いた２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）を照明し、前記２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）によって映像光束（Ｏｘ３）に振幅変調され、投影光学系（Ｅｊ）によって、プロジェクタと一体の、あるいはプロジェクタの外部に設けられたスクリーン（Ｔｊ）に向け、投影光束（Ｏｘ４）が投射される。
【００８１】
２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）は、映像信号に従って前記２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）を駆動するとともに、前記放電ランプ点灯装置（Ｕｗ）に対し、極性反転タイミングを通知するための極性反転通知信号（Ｓｏ）を、必要に応じて異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）を付加して送信する。なお、これまで明示的に説明しなかったが、２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）が行う周期的な信号処理の１周期の開始タイミングについて、前記放電ランプ点灯装置（Ｕｗ）に通知する必要がある場合は、特にそのための信号を生成し、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）に付加して前記放電ランプ点灯装置（Ｕｗ）に送信してもよいし、前記異常極性反転間隔期間警告（Ｓｅ）をその代替としてもよく、また、前記放電ランプ点灯装置（Ｕｗ）が、前記極性反転通知信号（Ｓｏ）の極性反転タイミングパターンからそれを認識するようにしてもよい。
【００８２】
先に、図１２に関して行った説明について、若干補足する。前記黒画面期間（Ｐｂ）の開始と終了に対応するタイミング（ｆ３，ｆ０’）で生成される前記極性反転通知信号（Ｓｙ）の間隔が、図１２の（ａ）から（ｂ）のように延びたことによる問題について言及した。一方、前記タイミング（ｆ１，ｆ２）において発生している前記極性反転通知信号（Ｓｙ）について、その前後のものとの間隔が、図の（ａ）から（ｂ）のように縮小しているが、これに関する問題については言及しなかった。
【００８３】
その理由は、図１２の（ａ）から（ｂ）への変化、あるいは逆の変化によって、前記黒画面期間（Ｐｂ）の増加分と同じ量だけ前記有効画面期間（Ｐｗ）が減少するが、前記有効画面期間（Ｐｗ）は、元々前記黒画面期間（Ｐｂ）よりも十分に長いことにより、前記した変化に伴う、前記有効画面期間（Ｐｗ）の減少の比率は小さいため、前記有効画面期間（Ｐｗ）内に含まれる前記極性反転通知信号（Ｓｙ）の間隔の減少の比率も小さく、よって、変化に伴う、極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐと下限値Ｔｉｎｆに対する大きな不整合の発生を心配する必要が無いからである。
【００８４】
しかし、もし極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐと下限値Ｔｉｎｆに対する小さな不整合の発生も避ける必要がある場合は、２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）を含めたプロジェクタの構成に工夫を加える必要があり、例えば、次のようなプロジェクタとするとよい。
【００８５】
照射された光に対する振幅変調が可能な多数の画素を２次元配列状に並べて構成した２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）と、映像信号に従って前記２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）を駆動するための２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）と、前記２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）を照明するための光源である放電ランプ（Ｌｄ）と、前記放電ランプ（Ｌｄ）を点灯するための放電ランプ点灯装置（Ｕｗ）と、前記放電ランプ（Ｌｄ）の光を前記２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）を照明する照明光束に変換する照明光学系（Ｉｊ）と、前記２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）の像をスクリーン（Ｔｊ）に投影表示するための結像光学素子を含む投影光学系（Ｅｊ）とを具備するプロジェクタであって、
前記放電ランプ点灯装置（Ｕｗ）は、前記放電ランプ（Ｌｄ）に印加する電圧を極性反転するインバータ（Ｕｉ）を有し、前記２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）は、前記インバータ（Ｕｉ）の極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）を前記放電ランプ点灯装置（Ｕｗ）に通知するために極性反転通知信号（Ｓｏ）を生成するとともに、前記２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）では、前記画素における光の有効化または無効化の一定の変調状態を維持する期間に対応する振幅変調期間のその時間長さに対応する仮想時間長として予め複数種類を規定してあり、前記２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）は、各種類の仮想時間長を有する振幅変調期間を時系列的に発生せしめることにより、前記画素それぞれの明るさの諧調を表現するよう前記２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）を駆動するものであって、前記２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）では、規定された複数種類の振幅変調期間の仮想時間長のうちの、最も長いものから順に必要数の種類を予め選んでおき、各種類の仮想時間長を有する振幅変調期間の時系列を発生せしめる際には、全ての前記画素において、前記した予め選んでおいた振幅変調期間の内部においてのみ、前記極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）が発生するよう、前記した各種類の仮想時間長を有する振幅変調期間の時系列を発生せしめる際の順序を決めることを特徴とするプロジェクタ。
【００８６】
そして、該プロジェクタであって、さらに前記した各種類の仮想時間長を有する振幅変調期間の時系列は、複数種類を準備しておき、前記した各種類の仮想時間長を有する振幅変調期間の時系列の合計した仮想時間長が、実際の時間長さに対応づけられる際の、対応づけられる実際の時間長さに応じて、準備した複数種類から選択することを特徴とするプロジェクタ。
【００８７】
ここで述べたプロジェクタにおいては、前記２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）の各画素毎に、光の有効化または無効化の変調を行う。ここで、光の「有効化または無効化」と称したのは、例えば、前記２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）が前記したＤＭＤ(TM)の場合は、光を投影光学系（Ｅｊ）に入射される方向に向かわせる、あるいは入射されない方向に向かわせるように変調すること、また、前記２次元光振幅変調素子（Ｄｍ）が前記したＬＣＯＳ(TM)やＬＣＤの場合は、光の偏光方向を９０度回転させる、あるいは回転させないように変調して反射または透過すること、のそれぞれに対する上位概念を指しており、結果的には、光の「オンまたはオフ」と同義となる。
【００８８】
前記２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）は、各画素の明暗を表現するのに、有効化または無効化の何れかの一定の変調状態の、時間長さによって実現する。すなわち、全体の期間のうちの有効化期間の占める割合、言い換えればデューティ比によって明暗を表現する。ただし、有効化期間または無効化期間は、連続的なものではない。有効化または無効化それぞれ一定の変調状態を維持する期間を振幅変調期間と呼ぶことにして、この振幅変調期間の長さは、時間長さに対応する仮想時間長によって規定する。振幅変調期間には、予め複数種類のものを規定してあり、有効化変調された振幅変調期間の各長さの合計によって前記したデューティ比が実現される。前記したように、各種類の振幅変調期間の長さを、直接の時間ではなく、仮想時間長で規定する理由は、有効画面期間（Ｐｗ）は、例えば図１２の（ａ）から（ｂ）への変化、あるいは逆の変化によって伸び縮みするからである。なお、この伸び縮みへの対応は、後述するスケーリングにより解決させる。
【００８９】
規定してある振幅変調期間の種類とは、最も短いものを、仮想時間長の１単位とすると、例えば、ＤＡ変換の理論に従って、２単位、４単位、８単位、１６単位、…のように種類を作ることができる。前記２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）は、規定してある振幅変調期間の各種類を、普通は一つの有効画面期間（Ｐｗ）に各種類１回ずつ、時系列的に発生させる。この時系列的な発生は、全ての画素において、概ね一斉に行う。なお、時系列的に発生させる際の順序については、長いもの順とか短いもの順ではなく、後述するようにする。時系列的に発生する、各種長さを有する振幅変調期間のどれとどれを有効化とし、どれとどれを無効化とするかは、各画素の明るさに従って、各画素毎に選択される。
【００９０】
振幅変調期間の各種類のうち、最も長いものから順に適当個数を選んでおき、選ばれた振幅変調期間の集合を、以降では長振幅変調期間類と呼ぶことにする。前記２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）が各種類の振幅変調期間を時系列的に発生させたとき、結果的に、前記長振幅変調期間類に属する振幅変調期間の中にインバータ（Ｕｉ）の極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）が収まるよう、各種類の振幅変調期間を時系列的に発生させる際の順序を決定する。この決定は、予め決めておき、前記２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）の挙動の一部としてプログラミングしておくようにしてもよく、あるいは有効画面期間（Ｐｗ）の時間長さが決まってから、動的に決めるようにしてもよい。ただし、振幅変調期間の時系列の発生に先立ち、発生させる全種類の振幅変調期間の時系列の仮想時間長の合計が、有効画面期間（Ｐｗ）に対応するよう、仮想時間長から実際の時間へのスケーリングの比率を決める。
【００９１】
ここで、スケーリング比率の決め方につき、以下に簡単に補足する。振幅変調期間の種類として、例えば仮想時間長の１単位、２単位、４単位、…、５１２単位の１０種類を規定したとすると、これらの仮想時間長の合計は１０２３単位である。あるプロジェクタ稼動時における有効画面期間（Ｐｗ）の時間長さが、例えば１２．５ｍｓであったとすると、これを前記した仮想時間長の合計で除算することにより、仮想時間長の１単位を１２．２μｓにスケーリングすればよいことが判り、すなわちスケーリング比率が１２．２μｓ／単位に決まる。
【００９２】
また、スケーリングと画像処理の実施につき、以下に簡単に補足する。スケーリングの実現については、前記２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）は仮想時間長経時カウンタ（Ｆｑｃ）を有するものとし、またタイマ割込みの周期を、前記したスケーリング比率に従って１２．２μｓに設定しておく。プログラミングされた振幅変調期間の時系列の順序が、例えば８，３２，１２８，２，６４，…（表記「単位」を省略）であったとすると、有効画面期間（Ｐｗ）の開始に先立ち、前記２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）は、振幅変調期間の時系列の順序の１番目の値８を前記仮想時間長経時カウンタ（Ｆｑｃ）にセットし、有効画面期間（Ｐｗ）の開始とともにタイマ動作を開始するとともに、各画素における、１番目の光の有効化または無効化の一定の変調状態を発現させる。
【００９３】
タイマ割込みが発生すると、前記仮想時間長経時カウンタ（Ｆｑｃ）の値がデクリメントされるようにしておけば、８回目の割込みで前記仮想時間長経時カウンタ（Ｆｑｃ）の値がゼロになるため、前記２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）は、これを検知して１番目の値に対する処理の終了とし、振幅変調期間の時系列の順序の２番目の値３２を前記仮想時間長経時カウンタ（Ｆｑｃ）にセットし、タイマ動作を再開するとともに、各画素における、２番目の光の有効化または無効化の一定の変調状態を発現させる。前記２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）は、このような動作を有効画面期間（Ｐｗ）の終了まで繰り返すことにより、一つの有効画面期間（Ｐｗ）のスケーリングと画像処理を完遂する。
【００９４】
先に、極性反転時の発光の瞬断やオーバーシュートなどが生じて表示画像に悪影響を及ぼすことを述べた。前記長振幅変調期間類に属する振幅変調期間の中にインバータ（Ｕｉ）の極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）が収まるようにする理由は、短い振幅変調期間の積分光量は小さいため、もしインバータ（Ｕｉ）の極性反転タイミングが短い振幅変調期間の中で起きると、極性反転時の発光の瞬断やオーバーシュートなどによる明るさへの擾乱が、階調表現の狂いを生み、縞模様状の映像ノイズとして視認される問題が生じるからである。逆に、長振幅変調期間類に属する振幅変調期間の中でインバータ（Ｕｉ）の極性反転タイミングが起きても、これらの振幅変調期間の積分光量は大きいため、極性反転時の発光の瞬断やオーバーシュートなどによる明るさへの擾乱は相対的に小さなものになり、階調表現に与える影響は目立たない。
【００９５】
前記した前記２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）が各種類の振幅変調期間を時系列的に発生させたとき、結果的に、前記長振幅変調期間類に属する振幅変調期間の中にインバータ（Ｕｉ）の極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）が収まるよう、各種類の振幅変調期間を時系列的に発生させる際の順序を決定することを、有効画面期間（Ｐｗ）の時間長さが決まってから、動的に行うように構成した場合は、その都度、条件が満足されるよう決定できるため前記した極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐと下限値Ｔｉｎｆに対する不整合は発生しない。
【００９６】
しかし、前記２次元光振幅変調駆動回路（Ｕｍ）の挙動の一部として、予めプログラミングしておくようにした場合は、前記した極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐと下限値Ｔｉｎｆに対する小さな不整合は、前記した仮想時間長から実際の時間へのスケーリングを行う際に発生する可能性がある。これを避けるためには、発生し得るスケーリング比率の全種類、もしくは発生し得るスケーリング比率の範囲内から複数種類のスケーリング比率を適当に選び、それぞれのスケーリング比率に対応して極性反転間隔の上限値Ｔｓｕｐと下限値Ｔｉｎｆに対する不整合がなく、かつ前記長振幅変調期間類に属する振幅変調期間の中にインバータ（Ｕｉ）の極性反転タイミング（ｈ０，ｈ１，ｈ２，…）が収まる振幅変調期間の時系列の順序を予め決めておく。そして、プロジェクタ稼動時に、実際に発生したスケーリング比率の値に応じて、予め決めておいた振幅変調期間の時系列の順序のなかから、適当なものを選択して適用すればよい。
【００９７】
なお、前記した「各種類の仮想時間長を有する振幅変調期間の時系列の合計した仮想時間長が、実際の時間長さに対応づけられる際の、対応づけられる実際の時間長さに応じて」とは、「スケーリング比率に応じて」と同義である。
【００９８】
本発明の放電ランプ点灯装置やプロジェクタについて、画像のカラー化との関連については言及しなかったが、図１０、図１１に関する説明の箇所でも述べたような、従来技術のカラー化に関する技術は、本発明の明細書に記載の放電ランプ点灯装置やプロジェクタに関する技術に、単に追加して適用すれば実現可能である。
【００９９】
本明細書で挙げた、例えば図０５における前記給電制御回路（Ｆｘ）や、図０３、図０７、図０７に記載の前記インバータ制御回路（Ｕｆ）については、説明の便宜上、論理ゲートやフリップフロップを用いて構成する例を示したが、実際の装置の設計においては、このような回路が発揮する機能は、マイクロプロセッサを用いてプログラム処理により実現することが好適である。
【０１００】
その際は、本明細書で説明したような、各種カウンタ類などは、プログラム上の変数に置き換え、本明細書で記載した動作を行うようにプログラムを組めばよいが、例えば、本明細書で説明した、ゼロからインクリメントして規定値に達したことを検知するように構成したり、逆に規定値からデクリメントしてゼロに達したことを検知するようにし構成することは、プログラミングの都合によって自由に置き換えることが可能であり、また本明細書で説明した、複数のカウンタを用いて発揮する機能を、それより少ない個数の変数によって実現するように構成するなどの工夫を行うことは当然である。したがって、本明細書で説明した内容は、プログラムの構造について規定するものではなく、果たすべき機能の内容を規定するものであり、構造や構成方法について記載した内容は、前記した機能の理解の助けとするため、また記載した機能が、工学的に実現可能であることを説明するためのものである。
【０１０１】
また、このようなディジタル信号処理だけでなく、本明細書では詳細には言及しなかった、前記ランプ電流検出信号（Ｓｉ）や前記ランプ電圧検出信号（Ｓｖ）などのアナログ信号が関与する放電ランプ（Ｌｄ）への投入電力の制御などについても、例えば、アナログで入力される信号は、入力段でＡＤ変換してディジタル信号に変換し、マイクロプロセッサ内のディジタル演算によって生成されたディジタルデータに基づき、また必要があればＤＡ変換によりアナログ信号に変換して出力するなどして、所期の機能を発揮するものとして実現してもよく、このような処理機能を１個のＩＣに集積した、一般にＤＳＰ(digital signal processor)と呼ばれる専用のＩＣを使用して実現することは、本発明の回路の構成方法として、とりわけ好適である。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、プロジェクタにおいて使用される、高圧放電ランプ、特に高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等の高輝度放電ランプを点灯するための放電ランプ点灯装置を設計・製造する産業において利用可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
Ｃｐｔ    コンデンサ
Ｃｘ      平滑コンデンサ
Ｄｍ      ２次元光振幅変調素子
ＤｍｊＡ  ２次元光振幅変調素子
ＤｍｊＢ  ２次元光振幅変調素子
Ｄｘ      フライホイールダイオード
Ｅ１      電極
Ｅ２      電極
Ｅｊ      投影光学系
Ｅｊ１Ａ  照明レンズ
Ｅｊ１Ｂ  照明レンズ
Ｅｊ２Ａ  投影レンズ
Ｅｊ２Ｂ  フィールドレンズ
Ｅｊ３Ｂ  投影レンズ
Ｅｔ      補助電極
Ｆ１Ｂ    前段フライアイレンズ
Ｆ２Ｂ    後段フライアイレンズ
Ｆａｃ    挿入間隔経過時間カウンタ
ＦｍＡ    光均一化手段
ＦｍＢ    光均一化手段
Ｆｎｃ    連続出現回数カウンタ
Ｆｑｃ    仮想時間長経時カウンタ
Ｆｔｃ    期間測定経過時間カウンタ
Ｆｘ      給電制御回路
Ｇ１      ゲート駆動回路
Ｇ２      ゲート駆動回路
Ｇ３      ゲート駆動回路
Ｇ４      ゲート駆動回路
Ｇｓｒｐ  論理和ゲート
Ｇｘ      ゲート駆動回路
ＩＬ      ランプ電流
Ｉｊ      照明光学系
Ｉｘ      ランプ電流検出手段
Ｌｄ      放電ランプ
Ｌｘ      チョークコイル
ＭｊＡ    ミラー
ＭｊＢ    偏光ビームスプリッタ
Ｍｘ      ＤＣ電源
Ｏｘ１    光源光束
Ｏｘ２    照明光束
Ｏｘ３    映像光束
Ｏｘ４    投影光束
Ｐｂ      黒画面期間
ＰｃＢ    偏光整列機能素子
ＰｍｉＡ  入射端
ＰｍｉＢ  入射端
ＰｍｏＡ  射出端
ＰｍｏＢ  射出端
Ｐｗ      有効画面期間
Ｑ１      スイッチ素子
Ｑ２      スイッチ素子
Ｑ３      スイッチ素子
Ｑ４      スイッチ素子
Ｑｘ      スイッチ素子
Ｓｅ      異常極性反転間隔期間警告
Ｓｆ１    インバータ極性位相信号
Ｓｆ２    インバータ極性位相信号
Ｓｇ      ゲート駆動信号
Ｓｉ      ランプ電流検出信号
Ｓｏ      極性反転通知信号
Ｓｒ      極性反転指示信号
Ｓｒａ    極性反転指示信号
Ｓｒｐ    極性反転トリガ信号
Ｓｖ      ランプ電圧検出信号
Ｓｙ      極性反転通知信号
Ｓｚ      異常極性反転間隔期間出現情報
Ｔ０１    ノード
Ｔ１１    ノード
Ｔ２１    ノード
Ｔ２２    ノード
Ｔ３１    ノード
Ｔ３２    ノード
Ｔ４１    ノード
Ｔ４２    ノード
Ｔｅ      異常極性反転間隔期間
Ｔｅ’    異常極性反転間隔期間
Ｔｊ      スクリーン
Ｔｎ０    正常極性反転間隔期間
Ｔｎ１    正常極性反転間隔期間
Ｕｆ      インバータ制御回路
Ｕｆｃ    極性反転制御回路
Ｕｆｍ    インバータ極性反転監視回路
Ｕｆｐ    インバータ極性位相生成回路
Ｕｉ      インバータ
Ｕｍ      ２次元光振幅変調駆動回路
ＵｓＡ    光源
ＵｓＢ    光源
Ｕｔ      スタータ
Ｕｗ      放電ランプ点灯装置
Ｕｘ      給電回路
ＶＬ      ランプ電圧
Ｖｘ      ランプ電圧検出手段
ｆ０      タイミング
ｆ０’    タイミング
ｆ１      タイミング
ｆ２      タイミング
ｆ３      タイミング
ｆ４      タイミング
ｈ０      極性反転タイミング
ｈ１      極性反転タイミング
ｈ２      極性反転タイミング
ｈ３      極性反転タイミング
ｈ３’    極性反転タイミング
ｈｅ      タイミング
ｈｅ’    タイミング
【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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