(57)【要約】【課題】オーバーシュート量を低減できる放電灯駆動装置を提供する。【解決手段】本発明の放電灯駆動装置の一つの態様において、電流調整部は、電流調整部に電源を供給する電源装置と極性反転部との間に接続された第１スイッチ素子を有し、極性反転部は、第１スイッチ素子と放電灯との間に接続された第２スイッチ素子および第３スイッチ素子を有し、制御部は、第１スイッチ素子をＰＷＭ制御し、制御部は、第２スイッチ素子および第３スイッチ素子のうち一方のスイッチ素子がＯＦＦ状態のときに他方のスイッチ素子がＯＮ状態からＯＦＦ状態となる第１タイミング、および一方のスイッチ素子がＯＦＦ状態のときに他方のスイッチ素子がＯＦＦ状態からＯＮ状態となる第２タイミングにおいて、第１スイッチ素子がＯＦＦ状態であるように、電流調整部と極性反転部とを同期させることを特徴とする。【選択図】図６
2018045927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電灯に駆動電流を供給する放電灯駆動部と、
前記放電灯駆動部を制御する制御部と、
を備え、
前記放電灯駆動部は、前記放電灯に供給される前記駆動電流の電流値を調整する電流調整部と、前記電流調整部から入力される駆動電流を所定のタイミングで極性反転させる極性反転部と、を有し、
前記電流調整部は、前記電流調整部に電源を供給する電源装置と前記極性反転部との間に接続された第１スイッチ素子と、前記第１スイッチ素子と前記極性反転部との間に一端が接続されたコンデンサーと、を有し、
前記極性反転部は、前記第１スイッチ素子と前記放電灯との間に接続された第２スイッチ素子および第３スイッチ素子を有し、
前記第２スイッチ素子がＯＮ状態で、かつ、前記第３スイッチ素子がＯＦＦ状態のときに、前記放電灯には第１極性の前記駆動電流が供給され、
前記第２スイッチ素子がＯＦＦ状態で、かつ、前記第３スイッチ素子がＯＮ状態のときに、前記放電灯には第２極性の前記駆動電流が供給され、
前記制御部は、前記第１スイッチ素子をＰＷＭ制御し、
前記制御部は、前記第２スイッチ素子および前記第３スイッチ素子のうち一方のスイッチ素子がＯＦＦ状態のときに他方のスイッチ素子がＯＮ状態からＯＦＦ状態となる第１タイミング、および前記一方のスイッチ素子がＯＦＦ状態のときに前記他方のスイッチ素子がＯＦＦ状態からＯＮ状態となる第２タイミングにおいて、前記第１スイッチ素子がＯＦＦ状態であるように、前記電流調整部と前記極性反転部とを同期させることを特徴とする放電灯駆動装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第２スイッチ素子と前記第３スイッチ素子との両方がＯＦＦ状態となる切換期間において、前記第１スイッチ素子がＯＮ状態となる期間のデューティー比を、前記第２スイッチ素子および前記第３スイッチ素子のうち一方がＯＮ状態となる期間における前記デューティー比よりも小さくする、請求項１に記載の放電灯駆動装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１スイッチ素子がＯＮ状態となる期間のデューティー比を調整することで、前記第１タイミングおよび前記第２タイミングにおいて前記第１スイッチ素子がＯＦＦ状態であるように前記第１スイッチ素子を制御する、請求項１または２に記載の放電灯駆動装置。
【請求項４】
前記放電灯の電極間電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記第２スイッチ素子と前記第３スイッチ素子との両方がＯＦＦ状態となる切換期間における前記第１スイッチ素子がＯＮ状態となる期間のデューティー比を、検出された前記電極間電圧に応じて変化させる、請求項１から３のいずれか一項に記載の放電灯駆動装置。
【請求項５】
前記制御部は、検出された前記電極間電圧が大きいほど、前記切換期間における前記デューティー比を小さくする、請求項４に記載の放電灯駆動装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第２スイッチ素子と前記第３スイッチ素子との両方がＯＦＦ状態となる切換期間における前記第１スイッチ素子がＯＮ状態となる期間のデューティー比を、前記駆動電流の周波数に応じて変化させる、請求項１から５のいずれか一項に記載の放電灯駆動装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記駆動電流の前記周波数が第１周波数である場合の前記切換期間における前記デューティー比を、前記周波数が前記第１周波数よりも低い第２周波数である場合の前記切換期間における前記デューティー比よりも大きくする、請求項６に記載の放電灯駆動装置。
【請求項８】
光を射出する放電灯と、
請求項１から７のいずれか一項に記載の放電灯駆動装置と、
を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項９】
請求項８に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出される光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学系と、
を備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項１０】
電気信号を介して命令を前記放電灯駆動装置の前記制御部に出力する第２制御部を備え、
前記制御部は、前記第２スイッチ素子と前記第３スイッチ素子との両方がＯＦＦ状態となる切換期間が始まる所定時間前から、少なくとも前記切換期間が終了するまでの間、前記第２制御部から出力された前記命令を実行しない、請求項９に記載のプロジェクター。
【請求項１１】
放電灯に駆動電流を供給する放電灯駆動部を備え、前記放電灯駆動部は、前記放電灯に供給される前記駆動電流の電流値を調整する電流調整部と、前記電流調整部からの駆動電流を所定のタイミングで極性反転させる極性反転部と、を有し、前記電流調整部は、前記電流調整部に電源を供給する電源装置と前記極性反転部との間に接続された第１スイッチ素子と、前記第１スイッチ素子と前記極性反転部との間に一端が接続されたコンデンサーと、を有し、前記極性反転部は、前記第１スイッチ素子と前記放電灯との間に接続された第２スイッチ素子および第３スイッチ素子を有する放電灯駆動装置の制御方法であって、
前記第１スイッチ素子をＰＷＭ制御し、
前記第２スイッチ素子および第３スイッチ素子のうち一方のスイッチ素子がＯＦＦ状態のときに他方のスイッチ素子がＯＮ状態からＯＦＦ状態となる第１タイミング、および前記一方のスイッチ素子がＯＦＦ状態のときに前記他方のスイッチ素子がＯＦＦ状態からＯＮ状態となる第２タイミングにおいて、前記第１スイッチ素子がＯＦＦ状態であるように、前記電流調整部と前記極性反転部とを同期させることを特徴とする放電灯駆動装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯駆動装置、光源装置、プロジェクター、および放電灯駆動装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチング素子を備えるＤＣ−ＤＣ変換回路と、複数のスイッチング素子を備えＤＣ−ＤＣ変換回路から出力される直流電圧を交流電圧に変換する極性反転回路と、を有する放電灯点灯装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１２０６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような放電灯点灯装置（放電灯駆動装置）においては、極性反転回路（極性反転部）におけるスイッチング素子（第２スイッチ素子および第３スイッチ素子）のＯＮ／ＯＦＦ状態の切り換え時に、放電灯に供給される駆動電流にオーバーシュートが生じる。これにより、放電灯に駆動電流が過剰に供給され、放電灯の寿命が低下しやすい問題があった。また、オーバーシュートによって放電灯に供給される駆動電力が一時的に大きくなり、放電灯のちらつきが生じる問題があった。
【０００５】
本発明の一つの態様は、上記問題点に鑑みて成されたものであって、オーバーシュート量を低減できる放電灯駆動装置、そのような放電灯駆動装置を備えた光源装置、およびそのような光源装置を備えたプロジェクターを提供することを目的の一つとする。また、本発明の一つの態様は、オーバーシュート量を低減できる放電灯駆動装置の制御方法を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の放電灯駆動装置の一つの態様は、放電灯に駆動電流を供給する放電灯駆動部と、前記放電灯駆動部を制御する制御部と、を備え、前記放電灯駆動部は、前記放電灯に供給される前記駆動電流の電流値を調整する電流調整部と、前記電流調整部から入力される駆動電流を所定のタイミングで極性反転させる極性反転部と、を有し、前記電流調整部は、前記電流調整部に電源を供給する電源装置と前記極性反転部との間に接続された第１スイッチ素子と、前記第１スイッチ素子と前記極性反転部との間に一端が接続されたコンデンサーと、を有し、前記極性反転部は、前記第１スイッチ素子と前記放電灯との間に接続された第２スイッチ素子および第３スイッチ素子を有し、前記第２スイッチ素子がＯＮ状態で、かつ、前記第３スイッチ素子がＯＦＦ状態のときに、前記放電灯には第１極性の前記駆動電流が供給され、前記第２スイッチ素子がＯＦＦ状態で、かつ、前記第３スイッチ素子がＯＮ状態のときに、前記放電灯には第２極性の前記駆動電流が供給され、前記制御部は、前記第１スイッチ素子をＰＷＭ制御し、前記制御部は、前記第２スイッチ素子および前記第３スイッチ素子のうち一方のスイッチ素子がＯＦＦ状態のときに他方のスイッチ素子がＯＮ状態からＯＦＦ状態となる第１タイミング、および前記一方のスイッチ素子がＯＦＦ状態のときに前記他方のスイッチ素子がＯＦＦ状態からＯＮ状態となる第２タイミングにおいて、前記第１スイッチ素子がＯＦＦ状態であるように、前記電流調整部と前記極性反転部とを同期させることを特徴とする。
【０００７】
本発明の放電灯駆動装置の一つの態様によれば、第１スイッチ素子のパルスが第１タイミングおよび第２タイミングに跨って設けられることがなく、第２スイッチ素子と第３スイッチ素子との両方がＯＦＦ状態となる切換期間において第１スイッチ素子がＯＮ状態となる期間の合計長さが大きくなることを抑制しやすい。これにより、切換期間においてコンデンサーに印加される電圧の上昇量を小さくしやすい。したがって、本発明の放電灯駆動装置の一つの態様によれば、オーバーシュート量を低減できる。これにより、放電灯に過剰に大きい駆動電流が供給されることを抑制でき、放電灯の寿命を向上できる。また、放電灯にちらつきが生じることを抑制できる。
【０００８】
前記制御部は、前記第２スイッチ素子と前記第３スイッチ素子との両方がＯＦＦ状態となる切換期間において、前記第１スイッチ素子がＯＮ状態となる期間のデューティー比を、前記第２スイッチ素子および前記第３スイッチ素子のうち一方がＯＮ状態となる期間における前記デューティー比よりも小さくする構成としてもよい。
この構成によれば、切換期間において第１スイッチ素子がＯＮ状態となる期間の合計長さを小さくできる。これにより、切換期間におけるコンデンサーに印加される電圧の上昇量を小さくでき、オーバーシュート量を低減できる。
【０００９】
前記制御部は、前記第１スイッチ素子がＯＮ状態となる期間のデューティー比を調整することで、前記第１タイミングおよび前記第２タイミングにおいて前記第１スイッチ素子がＯＦＦ状態であるように前記第１スイッチ素子を制御する構成としてもよい。
この構成によれば、第１スイッチ素子をＰＷＭ制御しつつ、容易に第１タイミングおよび第２タイミングにおいて第１スイッチ素子をＯＦＦ状態にできる。
【００１０】
前記放電灯の電極間電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、前記制御部は、前記第２スイッチ素子と前記第３スイッチ素子との両方がＯＦＦ状態となる切換期間における前記第１スイッチ素子がＯＮ状態となる期間のデューティー比を、検出された前記電極間電圧に応じて変化させる構成としてもよい。
この構成によれば、オーバーシュート量をより好適に低減できる。
【００１１】
前記制御部は、検出された前記電極間電圧が大きいほど、前記切換期間における前記デューティー比を小さくする構成としてもよい。
この構成によれば、オーバーシュート量をより好適に低減できる。
【００１２】
前記制御部は、前記第２スイッチ素子と前記第３スイッチ素子との両方がＯＦＦ状態となる切換期間における前記第１スイッチ素子がＯＮ状態となる期間のデューティー比を、前記駆動電流の周波数に応じて変化させる構成としてもよい。
この構成によれば、平均駆動電力が低下することを抑制でき、放電灯の明るさが変化してしまうことを抑制することができる。
【００１３】
前記制御部は、前記駆動電流の前記周波数が第１周波数である場合の前記切換期間における前記デューティー比を、前記周波数が前記第１周波数よりも低い第２周波数である場合の前記切換期間における前記デューティー比よりも大きくする構成としてもよい。
この構成によれば、平均駆動電力が低下することを抑制でき、放電灯の明るさが変化してしまうことを抑制することができる。
【００１４】
本発明の光源装置の一つの態様は、光を射出する放電灯と、上記の放電灯駆動装置と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明の光源装置の一つの態様によれば、上記の放電灯駆動装置を備えるため、オーバーシュート量を低減できる。
【００１６】
本発明のプロジェクターの一つの態様は、上記の光源装置と、前記光源装置から射出される光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学系と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明のプロジェクターの一つの態様によれば、上記の光源装置を備えるため、オーバーシュート量を低減できる。
【００１８】
電気信号を介して命令を前記放電灯駆動装置の前記制御部に出力する第２制御部を備え、前記制御部は、前記第２スイッチ素子と前記第３スイッチ素子との両方がＯＦＦ状態となる切換期間が始まる所定時間前から、少なくとも前記切換期間が終了するまでの間、前記第２制御部から出力された前記命令を実行しない構成としてもよい。
この構成によれば、第２制御部からの命令の実行が、第１タイミングの直前および第２タイミングの直前において第１スイッチ素子をＯＦＦ状態にするタイミングと重なることを抑制できる。これにより、第１スイッチ素子をＯＦＦ状態にするタイミングが遅れることを抑制でき、第１タイミングおよび第２タイミングにおいて、より確実に第１スイッチ素子をＯＦＦ状態にできる。
【００１９】
本発明の放電灯駆動装置の制御方法の一つの態様は、放電灯に駆動電流を供給する放電灯駆動部を備え、前記放電灯駆動部は、前記放電灯に供給される前記駆動電流の電流値を調整する電流調整部と、前記電流調整部からの駆動電流を所定のタイミングで極性反転させる極性反転部と、を有し、前記電流調整部は、前記電流調整部に電源を供給する電源装置と前記極性反転部との間に接続された第１スイッチ素子と、前記第１スイッチ素子と前記極性反転部との間に一端が接続されたコンデンサーと、を有し、前記極性反転部は、前記第１スイッチ素子と前記放電灯との間に接続された第２スイッチ素子および第３スイッチ素子を有する放電灯駆動装置の制御方法であって、前記第１スイッチ素子をＰＷＭ制御し、前記第２スイッチ素子および第３スイッチ素子のうち一方のスイッチ素子がＯＦＦ状態のときに他方のスイッチ素子がＯＮ状態からＯＦＦ状態となる第１タイミング、および前記一方のスイッチ素子がＯＦＦ状態のときに前記他方のスイッチ素子がＯＦＦ状態からＯＮ状態となる第２タイミングにおいて、前記第１スイッチ素子がＯＦＦ状態であるように、前記電流調整部と前記極性反転部とを同期させることを特徴とする。
【００２０】
本発明の放電灯駆動装置の制御方法の一つの態様によれば、上述したのと同様にして、オーバーシュート量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態のプロジェクターの概略構成図である。
【図２】本実施形態における放電灯を示す図である。
【図３】本実施形態のプロジェクターの各種構成要素を示すブロック図である。
【図４】本実施形態の放電灯点灯装置の回路図である。
【図５】本実施形態において放電灯に供給される駆動電流の一例と、本実施形態における第２スイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦ状態および第３スイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦ状態との関係を示す図である。
【図６】本実施形態における第２スイッチ素子および第３スイッチ素子と、第１スイッチ素子との切り換えタイミングについて説明するための図である。
【図７】本実施形態の駆動電流の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るプロジェクターについて説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態のプロジェクター５００は、光源装置２００と、平行化レンズ３０５と、照明光学系３１０と、色分離光学系３２０と、３つの液晶ライトバルブ（光変調装置）３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂと、クロスダイクロイックプリズム３４０と、投射光学系３５０と、を備えている。
【００２４】
光源装置２００から射出された光は、平行化レンズ３０５を通過して照明光学系３１０に入射する。平行化レンズ３０５は、光源装置２００からの光を平行化する。
【００２５】
照明光学系３１０は、光源装置２００から射出される光の照度を、液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂ上において均一化するように調整する。さらに、照明光学系３１０は、光源装置２００から射出される光の偏光方向を一方向に揃える。その理由は、光源装置２００から射出される光を液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂで有効に利用するためである。
【００２６】
照度分布と偏光方向とが調整された光は、色分離光学系３２０に入射する。色分離光学系３２０は、入射光を赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）の３つの色光に分離する。３つの色光は、各色光に対応付けられた液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂにより、映像信号に応じてそれぞれ変調される。液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂは、後述する液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂと、偏光板（図示せず）と、を備えている。偏光板は、液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂのそれぞれの光入射側および光射出側に配置される。
【００２７】
変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム３４０により合成される。合成光は投射光学系３５０に入射する。投射光学系３５０は、入射光をスクリーン７００（図３参照）に投射する。これにより、スクリーン７００上に映像が表示される。なお、平行化レンズ３０５、照明光学系３１０、色分離光学系３２０、クロスダイクロイックプリズム３４０、投射光学系３５０の各々の構成としては、周知の構成を採用することができる。
【００２８】
図２は、光源装置２００の構成を示す断面図である。光源装置２００は、光源ユニット２１０と、放電灯点灯装置（放電灯駆動装置）１０と、を備えている。図２には、光源ユニット２１０の断面図が示されている。光源ユニット２１０は、主反射鏡１１２と、放電灯９０と、副反射鏡１１３と、を備えている。
【００２９】
放電灯点灯装置１０は、放電灯９０に駆動電流Ｉを供給して放電灯９０を点灯させる。主反射鏡１１２は、放電灯９０から放出された光を照射方向Ｄに向けて反射する。照射方向Ｄは、放電灯９０の光軸ＡＸと平行である。
【００３０】
放電灯９０の形状は、照射方向Ｄに沿って延びる棒状である。放電灯９０の一方の端部を第１端部９０ｅ１とし、放電灯９０の他方の端部を第２端部９０ｅ２とする。放電灯９０の材料は、例えば、石英ガラス等の透光性材料である。放電灯９０の中央部は球状に膨らんでおり、その内部は放電空間９１である。放電空間９１には、希ガス、金属ハロゲン化合物等を含む放電媒体であるガスが封入されている。
【００３１】
放電空間９１には、第１電極９２および第２電極９３の先端が突出している。第１電極９２は、放電空間９１の第１端部９０ｅ１側に配置されている。第２電極９３は、放電空間９１の第２端部９０ｅ２側に配置されている。第１電極９２および第２電極９３の形状は、光軸ＡＸに沿って延びる棒状である。放電空間９１には、第１電極９２および第２電極９３の電極先端部が、所定距離だけ離れて対向するように配置されている。第１電極９２および第２電極９３の材料は、例えば、タングステン等の金属である。
【００３２】
放電灯９０の第１端部９０ｅ１に、第１端子５３６が設けられている。第１端子５３６と第１電極９２とは、放電灯９０の内部を貫通する導電性部材５３４により電気的に接続されている。同様に、放電灯９０の第２端部９０ｅ２に、第２端子５４６が設けられている。第２端子５４６と第２電極９３とは、放電灯９０の内部を貫通する導電性部材５４４により電気的に接続されている。第１端子５３６および第２端子５４６の材料は、例えば、タングステン等の金属である。導電性部材５３４，５４４の材料としては、例えば、モリブデン箔が利用される。
【００３３】
第１端子５３６および第２端子５４６は、放電灯点灯装置１０に接続されている。放電灯点灯装置１０は、第１端子５３６および第２端子５４６に、放電灯９０を駆動するための駆動電流Ｉを供給する。その結果、第１電極９２および第２電極９３の間でアーク放電が起きる。アーク放電により発生した光（放電光）は、破線の矢印で示すように、放電位置から全方向に向かって放射される。
【００３４】
主反射鏡１１２は、固定部材１１４により、放電灯９０の第１端部９０ｅ１に固定されている。主反射鏡１１２は、放電光のうち、照射方向Ｄと反対側に向かって進む光を照射方向Ｄに向かって反射する。主反射鏡１１２の反射面（放電灯９０側の面）の形状は、放電光を照射方向Ｄに向かって反射できる範囲内において、特に限定されず、例えば、回転楕円形状であっても、回転放物線形状であってもよい。例えば、主反射鏡１１２の反射面の形状を回転放物線形状とした場合、主反射鏡１１２は、放電光を光軸ＡＸに略平行な光に変換することができる。これにより、平行化レンズ３０５を省略することができる。
【００３５】
副反射鏡１１３は、固定部材５２２により、放電灯９０の第２端部９０ｅ２側に固定されている。副反射鏡１１３の反射面（放電灯９０側の面）の形状は、放電空間９１の第２端部９０ｅ２側の部分を囲む球面形状である。副反射鏡１１３は、放電光のうち、主反射鏡１１２が配置された側と反対側に向かって進む光を主反射鏡１１２に向かって反射する。これにより、放電空間９１から放射される光の利用効率を高めることができる。
【００３６】
固定部材１１４，５２２の材料は、放電灯９０からの発熱に耐え得る耐熱材料である範囲内において、特に限定されず、例えば、無機接着剤である。主反射鏡１１２および副反射鏡１１３と放電灯９０との配置を固定する方法としては、主反射鏡１１２および副反射鏡１１３を放電灯９０に固定する方法に限らず、任意の方法を採用できる。例えば、放電灯９０と主反射鏡１１２とを、独立にプロジェクター５００の筐体（図示せず）に固定してもよい。副反射鏡１１３についても同様である。
【００３７】
以下、プロジェクター５００の回路構成について説明する。
図３は、本実施形態のプロジェクター５００の回路構成の一例を示す図である。プロジェクター５００は、図１に示した光学系の他、画像信号変換部５１０と、直流電源装置８０と、液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂと、画像処理装置５７０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５８０と、を備えている。
【００３８】
画像信号変換部５１０は、外部から入力された画像信号５０２（輝度−色差信号やアナログＲＧＢ信号など）を所定のワード長のデジタルＲＧＢ信号に変換して画像信号５１２Ｒ，５１２Ｇ，５１２Ｂを生成し、画像処理装置５７０に供給する。
【００３９】
画像処理装置５７０は、３つの画像信号５１２Ｒ，５１２Ｇ，５１２Ｂに対してそれぞれ画像処理を行う。画像処理装置５７０は、液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂをそれぞれ駆動するための駆動信号５７２Ｒ，５７２Ｇ，５７２Ｂを液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂに供給する。
【００４０】
直流電源装置８０は、外部の交流電源６００から供給される交流電圧を一定の直流電圧に変換する。直流電源装置８０は、トランス（図示しないが、直流電源装置８０に含まれる）の２次側にある画像信号変換部５１０、画像処理装置５７０およびトランスの１次側にある放電灯点灯装置１０に直流電圧を供給する。
【００４１】
放電灯点灯装置１０は、起動時に放電灯９０の電極間に高電圧を発生し、絶縁破壊を生じさせて放電路を形成する。以後、放電灯点灯装置１０は、放電灯９０が放電を維持するための駆動電流Ｉを供給する。
【００４２】
液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂは、前述した液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂにそれぞれ備えられている。液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂは、それぞれ駆動信号５７２Ｒ，５７２Ｇ，５７２Ｂに基づいて、前述した光学系を介して各液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂに入射される色光の透過率（輝度）を変調する。
【００４３】
ＣＰＵ（第２制御部）５８０は、プロジェクター５００の点灯開始から消灯に至るまでの各種の動作を制御する。例えば、図３では、ＣＰＵ５８０は、通信信号（電気信号）５８２を介して命令（例えば、点灯命令や消灯命令）を放電灯点灯装置１０の後述する制御部４０（図４参照）に出力する。ＣＰＵ５８０は、放電灯点灯装置１０の制御部４０から通信信号５８４を介して放電灯９０の点灯情報を受け取る。
【００４４】
以下、放電灯点灯装置１０の構成について説明する。
図４は、放電灯点灯装置１０の回路構成の一例を示す図である。
放電灯点灯装置１０は、図４に示すように、電力制御回路（電流調整部）２０と、極性反転回路（極性反転部）３０と、制御部４０と、動作検出部６０と、イグナイター回路７０と、を備えている。
【００４５】
電力制御回路２０は、放電灯９０に供給する駆動電力Ｗｄを生成する。本実施形態においては、電力制御回路２０は、直流電源装置（電源装置）８０からの電圧を入力とし、入力電圧を降圧して直流電流Ｉｄを出力するダウンチョッパー回路で構成されている。直流電源装置８０は、電力制御回路２０に電源を供給する電源装置である。
【００４６】
電力制御回路２０は、第１スイッチ素子ＳＷ１、ダイオード２２、コイル２３およびコンデンサー２４を有する。第１スイッチ素子ＳＷ１は、例えば、トランジスターで構成される。本実施形態においては、第１スイッチ素子ＳＷ１の一端は直流電源装置８０の正電圧側に接続され、他端はダイオード２２のカソード端子およびコイル２３の一端に接続されている。第１スイッチ素子ＳＷ１は、直流電源装置８０と極性反転回路３０との間に接続されている。
【００４７】
コイル２３の他端にコンデンサー２４の一端が接続され、コンデンサー２４の他端はダイオード２２のアノード端子および直流電源装置８０の負電圧側に接続されている。コンデンサー２４は、第１スイッチ素子ＳＷ１と極性反転回路３０との間に一端が接続されている。コンデンサー２４は、放電灯９０と並列に接続されている。第１スイッチ素子ＳＷ１の制御端子には、後述する制御部４０から電流制御信号が入力されて第１スイッチ素子ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ動作が制御される。第１スイッチ素子ＳＷ１を制御する電流制御信号には、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御信号が用いられる。すなわち、第１スイッチ素子ＳＷ１は、後述する制御部４０によりＰＷＭ制御される。
【００４８】
第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮすると、コイル２３に電流が流れ、コイル２３にエネルギーが蓄えられる。その後、第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＦＦすると、コイル２３に蓄えられたエネルギーがコンデンサー２４とダイオード２２とを通る経路で放出される。その結果、第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮする時間の割合に応じた直流電流Ｉｄが発生する。電力制御回路２０は、このように第１スイッチ素子ＳＷ１がＰＷＭ制御されることで、放電灯９０に供給される駆動電流Ｉの電流値を調整する。電力制御回路２０から出力された直流電流Ｉｄは、動作検出部６０を介して極性反転回路３０に入力される。
【００４９】
極性反転回路３０は、電力制御回路２０から入力される直流電流Ｉｄを所定のタイミングで極性反転させる。これにより、極性反転回路３０は、制御された時間だけ継続する直流である駆動電流Ｉ、もしくは、任意の周波数を持つ交流である駆動電流Ｉを生成し、出力する。本実施形態において、極性反転回路３０は、インバーターブリッジ回路（フルブリッジ回路）で構成されている。
【００５０】
極性反転回路３０は、例えば、トランジスターなどで構成される第２スイッチ素子ＳＷ２および第３スイッチ素子ＳＷ３を有する。第２スイッチ素子ＳＷ２および第３スイッチ素子ＳＷ３は、第１スイッチ素子ＳＷ１と放電灯９０との間に接続されている。本実施形態において、第２スイッチ素子ＳＷ２は、第２スイッチ素子ＳＷ２ａと第２スイッチ素子ＳＷ２ｂとの２つのスイッチ素子から構成されている。本実施形態において、第３スイッチ素子ＳＷ３は、第３スイッチ素子ＳＷ３ａと第３スイッチ素子ＳＷ３ｂとの２つのスイッチ素子から構成されている。極性反転回路３０は、直列接続された第２スイッチ素子ＳＷ２ａおよび第３スイッチ素子ＳＷ３ａと、直列接続された第２スイッチ素子ＳＷ２ｂおよび第３スイッチ素子ＳＷ３ｂと、が互いに並列接続された構成を有する。直列接続された第２スイッチ素子ＳＷ２ａおよび第３スイッチ素子ＳＷ３ａと、直列接続された第２スイッチ素子ＳＷ２ｂおよび第３スイッチ素子ＳＷ３ｂとは、放電灯９０と並列に接続されている。
【００５１】
第２スイッチ素子ＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂおよび第３スイッチ素子ＳＷ３ａ，ＳＷ３ｂの制御端子には、それぞれ制御部４０から極性反転制御信号が入力される。この極性反転制御信号に基づいて、第２スイッチ素子ＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂおよび第３スイッチ素子ＳＷ３ａ，ＳＷ３ｂのＯＮ／ＯＦＦ動作が制御される。
【００５２】
極性反転回路３０においては、第２スイッチ素子ＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂと、第３スイッチ素子ＳＷ３ａ，ＳＷ３ｂと、を交互にＯＮ／ＯＦＦさせる動作が繰り返される。これにより、電力制御回路２０から出力される直流電流Ｉｄの極性が交互に反転する。極性反転回路３０は、第２スイッチ素子ＳＷ２ａと第３スイッチ素子ＳＷ３ａとの共通接続点、および第２スイッチ素子ＳＷ２ｂと第３スイッチ素子ＳＷ３ｂとの共通接続点から、制御された時間だけ同一極性状態を継続する直流である駆動電流Ｉ、もしくは制御された周波数をもつ交流である駆動電流Ｉを生成し、出力する。
【００５３】
極性反転回路３０は、第２スイッチ素子ＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂがＯＮ状態のときには第３スイッチ素子ＳＷ３ａ，ＳＷ３ｂがＯＦＦ状態であり、第２スイッチ素子ＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂがＯＦＦ状態のときには第３スイッチ素子ＳＷ３ａ，ＳＷ３ｂがＯＮ状態であるように制御される。したがって、第２スイッチ素子ＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂがＯＮ状態のときには、コンデンサー２４の一端から第２スイッチ素子ＳＷ２ａ、放電灯９０、第２スイッチ素子ＳＷ２ｂの順に流れる駆動電流Ｉが発生する。第３スイッチ素子ＳＷ３ａ，ＳＷ３ｂがＯＮ状態のときには、コンデンサー２４の一端から第３スイッチ素子ＳＷ３ｂ、放電灯９０、第３スイッチ素子ＳＷ３ａの順に流れる駆動電流Ｉが発生する。
【００５４】
第２スイッチ素子ＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂがＯＮ状態のときに放電灯９０に流れる駆動電流Ｉの極性と、第３スイッチ素子ＳＷ３ａ，ＳＷ３ｂがＯＮ状態のときに放電灯９０に流れる駆動電流Ｉの極性とは、互いに異なる。本実施形態においては、第２スイッチ素子ＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂがＯＮ状態のときに放電灯９０に流れる駆動電流Ｉの極性を第１極性とし、第３スイッチ素子ＳＷ３ａ，ＳＷ３ｂがＯＮ状態のときに放電灯９０に流れる駆動電流Ｉの極性を第２極性とする。
【００５５】
本実施形態において、電力制御回路２０と極性反転回路３０とを合わせた部分が放電灯駆動部２３０に対応する。すなわち、放電灯駆動部２３０は、放電灯９０を駆動する駆動電流Ｉを放電灯９０に供給する。
【００５６】
制御部４０は、放電灯駆動部２３０を制御する。図４の例では、制御部４０は、電力制御回路２０および極性反転回路３０を制御することにより、駆動電流Ｉが同一極性を継続する保持時間、駆動電流Ｉの電流値、駆動電力Ｗｄの電力値、周波数等のパラメーターを制御する。制御部４０は、極性反転回路３０に対して、駆動電流Ｉの極性反転タイミングにより、駆動電流Ｉが同一極性で継続する保持時間、駆動電流Ｉの周波数等を制御する極性反転制御を行う。制御部４０は、電力制御回路２０に対して、出力される直流電流Ｉｄの電流値を制御する電流制御を行う。
【００５７】
本実施形態においては、制御部４０は、システムコントローラー４１、および極性反転回路コントローラー４３を含んで構成されている。なお、制御部４０は、その一部または全てを半導体集積回路で構成してもよい。
【００５８】
システムコントローラー４１は、第１スイッチ素子ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ状態を制御することにより、電力制御回路２０を制御する。システムコントローラー４１は、極性反転回路コントローラー４３を介して、第２スイッチ素子ＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦ状態および第３スイッチ素子ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦ状態を制御することにより、極性反転回路３０を制御する。システムコントローラー４１は、極性反転回路コントローラー４３に制御信号を入力する。極性反転回路コントローラー４３は、入力された制御信号に基づいて、第２スイッチ素子ＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦ状態および第３スイッチ素子ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り換える。システムコントローラー４１は、動作検出部６０が検出したランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電流Ｉに基づき、各スイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦ状態を制御してもよい。
【００５９】
システムコントローラー４１（制御部４０）は、第１スイッチ素子ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ状態、第２スイッチ素子ＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦ状態、および第３スイッチ素子ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦ状態を常に把握し、各スイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦ状態の切り換えを、各スイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦ状態に応じて行う。これにより、システムコントローラー４１（制御部４０）は、電力制御回路２０と極性反転回路３０とを同期させる。
【００６０】
本実施形態においては、システムコントローラー４１には、記憶部４４が接続されている。
システムコントローラー４１は、記憶部４４に格納された情報に基づき、電力制御回路２０および極性反転回路３０を制御してもよい。記憶部４４には、例えば、駆動電流Ｉが同一極性で継続する保持時間、駆動電流Ｉの電流値、周波数、波形、変調パターン等の駆動パラメーターに関する情報が格納されていてもよい。
システムコントローラー４１には、ＣＰＵ５８０からの通信信号５８２が入力される。システムコントローラー４１は、ＣＰＵ５８０に通信信号５８４を出力する。これにより、制御部４０は、通信信号５８２，５８４を介してＣＰＵ５８０から出力された命令を実行する。
【００６１】
動作検出部６０は、本実施形態においては、放電灯９０のランプ電圧Ｖｌａを検出して制御部４０にランプ電圧情報を出力する電圧検出部を含む。また、動作検出部６０は、駆動電流Ｉを検出して制御部４０に駆動電流情報を出力する電流検出部などを含んでいてもよい。本実施形態においては、動作検出部６０は、第１の抵抗６１、第２の抵抗６２および第３の抵抗６３を含んで構成されている。
【００６２】
本実施形態において、動作検出部６０の電圧検出部は、放電灯９０と並列に、互いに直列接続された第１の抵抗６１および第２の抵抗６２で分圧した電圧によりランプ電圧Ｖｌａを検出する。また、本実施形態において、電流検出部は、放電灯９０に直列に接続された第３の抵抗６３に発生する電圧により駆動電流Ｉを検出する。動作検出部６０によって検出されたランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電流Ｉの情報は、システムコントローラー４１に入力される。
【００６３】
イグナイター回路７０は、放電灯９０の点灯開始時にのみ動作する。イグナイター回路７０は、放電灯９０の点灯開始時に放電灯９０の電極間（第１電極９２と第２電極９３との間）を絶縁破壊して放電路を形成するために必要な高電圧（放電灯９０の通常点灯時よりも高い電圧）を、放電灯９０の電極間（第１電極９２と第２電極９３との間）に供給する。本実施形態においては、イグナイター回路７０は、放電灯９０と並列に接続されている。
【００６４】
次に、制御部４０による放電灯駆動部２３０の制御について説明する。
図５は、本実施形態において放電灯９０に供給される駆動電流Ｉの一例と、第２スイッチ素子ＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦ状態および第３スイッチ素子ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦ状態との関係を示す図である。図５の上段図において、縦軸は駆動電流Ｉを示しており、横軸は時間Ｔを示している。また、駆動電流Ｉは、第１極性状態である場合を正とし、第２極性状態となる場合を負として示している。図５の中段図は、第２スイッチ素子ＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す図であり、横軸は時間Ｔを示している。図５の下段図は、第３スイッチ素子ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す図であり、横軸は時間Ｔを示している。
【００６５】
上述したように、本実施形態においては、第２スイッチ素子ＳＷ２がＯＮ状態で、かつ、第３スイッチ素子ＳＷ３がＯＦＦ状態のときに、放電灯９０には第１極性の駆動電流Ｉが供給される。一方、第２スイッチ素子ＳＷ２がＯＦＦ状態で、かつ、第３スイッチ素子ＳＷ３がＯＮ状態のときに、放電灯９０には第２極性の駆動電流Ｉが供給される。図５の中段図において第２スイッチ素子ＳＷ２は、一定の周期でＯＮ／ＯＦＦ状態が切り換えられる。図５の下段図において第３スイッチ素子ＳＷ３は、一定の周期でＯＮ／ＯＦＦ状態が切り換えられる。第２スイッチ素子ＳＷ２が切り換えられる周波数は、第３スイッチ素子ＳＷ３が切り換えられる周波数と同じである。
【００６６】
第２スイッチ素子ＳＷ２および第３スイッチ素子ＳＷ３が上記のように切り換えられることで、図５の上段図に示すように、放電灯９０に第１極性の駆動電流Ｉが供給される第１極性期間Ｐ１と、放電灯９０に第２極性の駆動電流Ｉが供給される第２極性期間Ｐ２とを交互に有する駆動電流Ｉが放電灯９０に供給される。図５の上段図に示す駆動電流Ｉは、例えば、電流値Ｉｍ１と電流値−Ｉｍ１との間で極性が反転される矩形波交流電流である。駆動電流Ｉの周波数は、第２スイッチ素子ＳＷ２が切り換えられる周波数および第３スイッチ素子ＳＷ３が切り換えられる周波数と同じとなる。駆動電流Ｉの周波数は、例えば、数百Ｈｚ程度である。第１極性期間Ｐ１の長さおよび第２極性期間Ｐ２の長さは、例えば、同じである。
【００６７】
図６は、第２スイッチ素子ＳＷ２および第３スイッチ素子ＳＷ３と、第１スイッチ素子ＳＷ１との切り換えタイミングについて説明するための図である。図６の上段図は、第２スイッチ素子ＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す部分拡大図であり、横軸は時間Ｔを示している。図６の中段図は、第３スイッチ素子ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す部分拡大図であり、横軸は時間Ｔを示している。図６の下段図は、第１スイッチ素子ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す図であり、横軸は時間Ｔを示している。
【００６８】
図６に示すように、第１極性期間Ｐ１と第２極性期間Ｐ２との各間には、切換期間Ｐｃが設けられる。切換期間Ｐｃは、第２スイッチ素子ＳＷ２と第３スイッチ素子ＳＷ３とが共にＯＦＦ状態となる期間である。切換期間Ｐｃの長さｔｃは、第１極性期間Ｐ１の長さおよび第２極性期間Ｐ２の長さよりも小さい。切換期間Ｐｃの長さｔｃは、例えば、０．２ｍｓ（ミリ秒）以上、３．０ｍｓ（ミリ秒）以下程度である。図５においては、切換期間Ｐｃの図示を省略している。
【００６９】
本実施形態において制御部４０は、第１スイッチ素子ＳＷ１をＰＷＭ制御する。第１スイッチ素子ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り換えるＰＷＭ周波数は、例えば、数十ｋＨｚである。制御部４０は、第１極性期間Ｐ１および第２極性期間Ｐ２と切換期間Ｐｃとで、第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となる期間の長さ、すなわちＰＷＭ制御におけるパルスの長さ（以下、パルス幅ｔｗと呼ぶ）を変化させる。すなわち、制御部４０は、第１極性期間Ｐ１および第２極性期間Ｐ２と切換期間Ｐｃとの間で、第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となるパルス（期間）のデューティー比ＤＲを変化させる。第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となるパルスのデューティー比ＤＲは、第１スイッチ素子ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り換えるＰＷＭ周期ｔｐに対するパルス幅ｔｗの比である。ＰＷＭ周期ｔｐは、例えば、２０μｓ（マイクロ秒）である。
なお、以下の説明においては、第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となるパルスを、単に第１スイッチ素子ＳＷ１のパルスと呼ぶ場合がある。
【００７０】
図６の下段図に示すように、第１極性期間Ｐ１および第２極性期間Ｐ２においてデューティー比ＤＲは、第１所定値ｄ１に設定される。切換期間Ｐｃにおいてデューティー比ＤＲは、第２所定値ｄ２に設定される。第２所定値ｄ２は、第１所定値ｄ１よりも小さい。すなわち、本実施形態において制御部４０は、第２スイッチ素子ＳＷ２と第３スイッチ素子ＳＷ３との両方がＯＦＦ状態となる切換期間Ｐｃにおいて、第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となるパルスのデューティー比ＤＲを、第２スイッチ素子ＳＷ２および第３スイッチ素子ＳＷ３のうち一方がＯＮ状態となる期間（第１極性期間Ｐ１、第２極性期間Ｐ２）におけるデューティー比ＤＲよりも小さくする。
【００７１】
第１極性期間Ｐ１および第２極性期間Ｐ２におけるデューティー比ＤＲ、すなわち第１所定値ｄ１は、例えば、５０％である。切換期間Ｐｃにおけるデューティー比ＤＲ、すなわち第２所定値ｄ２は、例えば、５％である。第１極性期間Ｐ１および第２極性期間Ｐ２におけるパルス幅ｔｗは、例えば、１０μｓ（マイクロ秒）である。切換期間Ｐｃにおけるパルス幅ｔｗは、例えば、１μｓ（マイクロ秒）である。
【００７２】
本実施形態では、切換期間Ｐｃにおける第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となる期間の合計長さは、一定である。切換期間Ｐｃにおける第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となる期間の合計長さとは、切換期間Ｐｃに含まれる第１スイッチ素子ＳＷ１のパルスのパルス幅ｔｗの合計である。各切換期間Ｐｃにおいてデューティー比ＤＲが一定の場合、１つの切換期間Ｐｃに含まれる第１スイッチ素子ＳＷ１のパルスの数は、一定である。図６の例では、１つの切換期間Ｐｃに含まれる第１スイッチ素子ＳＷ１のパルスの数は、３つである。
【００７３】
本実施形態において制御部４０は、切換期間Ｐｃにおけるデューティー比ＤＲを、検出されたランプ電圧Ｖｌａに応じて変化させる。具体的には、制御部４０は、検出されたランプ電圧Ｖｌａが大きいほど、切換期間Ｐｃにおけるデューティー比ＤＲを小さくする。
【００７４】
本実施形態において制御部４０は、第２スイッチ素子ＳＷ２および第３スイッチ素子ＳＷ３のうち一方のスイッチ素子がＯＦＦ状態のときに他方のスイッチ素子がＯＮ状態からＯＦＦ状態となる第１タイミングＴ１、および一方のスイッチ素子がＯＦＦ状態のときに他方のスイッチ素子がＯＦＦ状態からＯＮ状態となる第２タイミングＴ２において、第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＦＦ状態であるように、電力制御回路２０と極性反転回路３０とを同期させる。すなわち、第１タイミングＴ１は、第３スイッチ素子ＳＷ３がＯＦＦ状態のときに第２スイッチ素子ＳＷ２がＯＮ状態からＯＦＦ状態となるタイミングと、第２スイッチ素子ＳＷ２がＯＦＦ状態のときに第３スイッチ素子ＳＷ３がＯＮ状態からＯＦＦ状態となるタイミングとを含む。また、第２タイミングＴ２は、第２スイッチ素子ＳＷ２がＯＦＦ状態のときに第３スイッチ素子ＳＷ３がＯＦＦ状態からＯＮ状態となるタイミングと、第３スイッチ素子ＳＷ３がＯＦＦ状態のときに第２スイッチ素子ＳＷ２がＯＦＦ状態からＯＮ状態となるタイミングとを含む。さらに換言すると、第１タイミングＴ１は、第１極性期間Ｐ１または第２極性期間Ｐ２から切換期間Ｐｃへ移行するタイミングであり、第２タイミングＴ２は、切換期間Ｐｃから第１極性期間Ｐ１または第２極性期間Ｐ２へ移行するタイミングである。図６に示す第１タイミングＴ１は、第３スイッチ素子ＳＷ３がＯＦＦ状態のときに第２スイッチ素子ＳＷ２がＯＮ状態からＯＦＦ状態となるタイミングである。図６に示す第２タイミングＴ２は、第２スイッチ素子ＳＷ２がＯＦＦ状態のときに第３スイッチ素子ＳＷ３がＯＦＦ状態からＯＮ状態となるタイミングである。
【００７５】
本実施形態において制御部４０は、第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となるパルス（期間）のデューティー比ＤＲを調整することで、第１タイミングＴ１および第２タイミングＴ２において第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＦＦ状態であるように第１スイッチ素子ＳＷ１を制御する。具体的に、制御部４０は、第１タイミングＴ１の所定時間前の所定タイミングＴ０において、現在設定されているデューティー比ＤＲ（第１所定値ｄ１）で第１スイッチ素子ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り換えた場合に、第１タイミングＴ１で第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となるか、ＯＦＦ状態となるかを算出する。
【００７６】
第１タイミングＴ１で第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となることが算出された場合、制御部４０は、第１タイミングＴ１となる直前において第１スイッチ素子ＳＷ１のデューティー比ＤＲを小さくして、第１タイミングＴ１において第１スイッチ素子ＳＷ１をＯＦＦ状態とすることを決定する。図６の下段図では、制御部４０は、第１タイミングＴ１の直前の第１スイッチ素子ＳＷ１のパルスのデューティー比ＤＲを、第１所定値ｄ１よりも小さい第３所定値ｄ３にして、第１タイミングＴ１よりも前に第１スイッチ素子ＳＷ１をＯＦＦ状態とする。すなわち、制御部４０は、第２スイッチ素子ＳＷ２がＯＮ状態からＯＦＦ状態となる前に、第１スイッチ素子ＳＷ１のデューティー比ＤＲを第３所定値ｄ３に設定する。そして、第１タイミングＴ１を過ぎて切換期間Ｐｃとなった後に、第１スイッチ素子ＳＷ１のデューティー比ＤＲを、第１所定値ｄ１よりも小さい第２所定値ｄ２にする。図６の下段図においては、第３所定値ｄ３は、第２所定値ｄ２よりも大きい。第３所定値ｄ３は、第２所定値ｄ２以下であってもよい。
【００７７】
一方、第１タイミングＴ１で第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＦＦ状態となることが算出された場合、制御部４０は、現在設定されているデューティー比ＤＲ（第１所定値ｄ１）を小さくせずに、切換期間Ｐｃに移行する。そして、切換期間Ｐｃとなった後に、第１スイッチ素子ＳＷ１のデューティー比ＤＲを、第１所定値ｄ１よりも小さい第２所定値ｄ２に設定する。
【００７８】
そして、制御部４０は、時間Ｔが第２タイミングＴ２に達する前に、現在設定されているデューティー比ＤＲ（第２所定値ｄ２）で第１スイッチ素子ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り換えた場合に、第２タイミングＴ２で第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となるか、ＯＦＦ状態となるかを算出する。第２タイミングＴ２で第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＦＦ状態となることが算出された場合、制御部４０は、第２タイミングＴ２が経過した後に、第１スイッチ素子ＳＷ１のパルスのデューティー比ＤＲを、第２所定値ｄ２から第１所定値ｄ１に設定する。すなわち、制御部４０は、第３スイッチ素子ＳＷ３がＯＦＦ状態からＯＮ状態となった後に、第１スイッチ素子ＳＷ１のデューティー比ＤＲを第１所定値ｄ１に設定する。
【００７９】
一方、第２タイミングＴ２で第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となることが算出された場合、制御部４０は、第２タイミングＴ２で第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となるパルスを出力させず、第２タイミングＴ２が経過した後に、第１スイッチ素子ＳＷ１のパルスのデューティー比ＤＲを、第２所定値ｄ２から第１所定値ｄ１に設定する。
【００８０】
本実施形態において、制御部４０は、所定タイミングＴ０以降、第２タイミングＴ２を過ぎるまで、ＣＰＵ５８０からの命令を実行しない。すなわち、制御部４０は、第２スイッチ素子ＳＷ２と第３スイッチ素子ＳＷ３との両方がＯＦＦ状態となる切換期間Ｐｃが始まる所定時間前から、少なくとも切換期間Ｐｃが終了するまでの間、ＣＰＵ５８０から出力された命令を実行しない。図６の下段図に示す非実行期間Ｐｎにおいて、制御部４０は、ＣＰＵ５８０からの命令を実行しない。非実行期間Ｐｎは、所定タイミングＴ０から、第２タイミングＴ２の所定時間後の第３タイミングＴ３までの期間である。
【００８１】
非実行期間Ｐｎに制御部４０に入力されたＣＰＵ５８０からの命令は、例えば、記憶部４４に保存される。制御部４０は、非実行期間Ｐｎ、すなわち本実施形態では第３タイミングＴ３を過ぎてから、非実行期間Ｐｎ中に記憶部４４に保存されたＣＰＵ５８０からの命令を実行する。
【００８２】
図７は、本実施形態の駆動電流Ｉの一例を示す図である。図７において、縦軸は駆動電流Ｉを示しており、横軸は時間Ｔを示している。
図７に示すように、第２極性期間Ｐ２から第１極性期間Ｐ１に切り換わった直後、および第１極性期間Ｐ１から第２極性期間Ｐ２に切り換わった直後には、オーバーシュートＯＳが生じる。オーバーシュートＯＳは、駆動電流Ｉの値の絶対値が目標値よりも大きくなる現象である。図７では、オーバーシュートＯＳにおける駆動電流Ｉの値の絶対値は、Ｉｍ１の絶対値よりも大きい。
【００８３】
オーバーシュートＯＳは、切換期間Ｐｃにおいて第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となることに起因して生じる。切換期間Ｐｃにおいては、第２スイッチ素子ＳＷ２および第３スイッチ素子ＳＷ３の両方がＯＦＦ状態であるため、第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となると、図４に示すコンデンサー２４に印加される電圧が上昇する。コンデンサー２４に印加される電圧は、切換期間Ｐｃにおいて第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となる期間の合計長さが大きくなるほど、大きくなる。コンデンサー２４に印加される電圧が上昇した状態で、切換期間Ｐｃが終了して第１極性期間Ｐ１あるいは第２極性期間Ｐ２が開始すると、コンデンサー２４に印加される電圧は、放電灯９０に印加されるランプ電圧Ｖｌａまで低下する。このとき、コンデンサー２４に蓄えられた電荷が放出され、低下するコンデンサー２４の電圧に応じた量の駆動電流が放電灯９０に流れる。これにより、オーバーシュートＯＳが生じる。
【００８４】
例えば、第１タイミングＴ１および第２タイミングＴ２において、第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態の場合、第１スイッチ素子ＳＷ１のパルスは、第１タイミングＴ１および第２タイミングＴ２を跨いで設けられる。そのため、第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となるパルスの一部が、切換期間Ｐｃ内に設けられる。その結果、第１スイッチ素子ＳＷ１をＰＷＭ制御する場合、切換期間Ｐｃにおいて、第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となる期間の合計長さが大きくなりやすい。そのため、切換期間Ｐｃにおいてコンデンサー２４に印加される電圧の上昇量が大きくなりやすく、オーバーシュートＯＳのオーバーシュート量ＯＳＷが大きくなりやすい問題があった。
【００８５】
これに対して、本実施形態によれば、制御部４０は、第１タイミングＴ１および第２タイミングＴ２において、第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＦＦ状態となるように放電灯駆動部２３０を制御する。そのため、第１スイッチ素子ＳＷ１のパルスが第１タイミングＴ１および第２タイミングＴ２に跨って設けられることがなく、切換期間Ｐｃにおいて第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となる期間の合計長さが大きくなることを抑制しやすい。これにより、切換期間Ｐｃにおいてコンデンサー２４に印加される電圧の上昇量を小さくしやすい。したがって、本実施形態によれば、オーバーシュート量ＯＳＷを低減できる。これにより、放電灯９０に過剰に大きい駆動電流Ｉが供給されることを抑制でき、放電灯９０の寿命を向上できる。また、放電灯９０にちらつきが生じることを抑制できる。
【００８６】
また、例えば、電力制御回路２０と極性反転回路３０とが非同期である場合、駆動電流Ｉの周波数と第１スイッチ素子ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ状態の切り換えの周期（ＰＷＭ周期ｔｐ）との関係によっては、第１タイミングＴ１および第２タイミングＴ２において第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となるかＯＦＦ状態となるかが変化する。言い換えれば、電力制御回路２０と極性反転回路３０とが非同期である場合、第１タイミングＴ１および第２タイミングＴ２において第１スイッチ素子ＳＷ１を常にＯＦＦ状態とすることが困難である。また、第１タイミングＴ１および第２タイミングＴ２において第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となる場合においても、第１タイミングＴ１および第２タイミングＴ２を跨ぐ第１スイッチ素子ＳＷ１のパルスと、第１タイミングＴ１および第２タイミングＴ２との時間的な位置関係に応じて、切換期間Ｐｃ内における第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となる期間の合計長さが変化する場合がある。そのため、駆動電流Ｉの周波数と第１スイッチ素子ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ状態の切り換えの周期との関係によっては、切換期間Ｐｃごとに、切換期間Ｐｃにおいてコンデンサー２４に印加される電圧の上昇量が異なる。したがって、オーバーシュート量ＯＳＷにばらつきが生じる。
【００８７】
ここで、オーバーシュートＯＳが生じる場合、例えば、各極性期間が切り換わる期間（切換期間Ｐｃ）において瞬間的に駆動電流Ｉを減じる制御を行うことで、オーバーシュート量ＯＳＷを低減することが考えられる。しかし、オーバーシュート量ＯＳＷにばらつきが生じる場合、オーバーシュート量ＯＳＷに応じて減じる駆動電流Ｉの量を変化させる必要があり、制御が煩雑となりやすい。また、例えば、オーバーシュート量ＯＳＷの最大値に合わせて一律に駆動電流Ｉを減じることも考えられるが、この場合、オーバーシュート量ＯＳＷが比較的小さい場合に、必要以上に駆動電流Ｉを減じることなり、結果として放電灯９０の寿命が低下する場合がある。なお、瞬間的に駆動電流Ｉを減じる制御とは、例えば、本実施形態では切換期間Ｐｃにおいてデューティー比ＤＲを小さくする制御に相当する。
【００８８】
これに対して、本実施形態によれば、電力制御回路２０と極性反転回路３０とを同期させることで、第１タイミングＴ１および第２タイミングＴ２において、第１スイッチ素子ＳＷ１をＯＦＦ状態とすることができる。そのため、切換期間Ｐｃ内に設けられる第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となるパルスの数を調整して、切換期間Ｐｃにおける第１スイッチ素子ＳＷ１のＯＮ状態となる期間の合計長さを一定としやすい。これにより、切換期間Ｐｃにおけるコンデンサー２４に印加される電圧の上昇量を一定としやすく、オーバーシュート量ＯＳＷのばらつきを抑制することができる。したがって、例えば、駆動電流Ｉを減じる制御を行うことで、オーバーシュート量ＯＳＷを低減する場合に、減じる駆動電流Ｉの量を一律としつつ、必要以上に駆動電流Ｉを減じることを抑制できる。これにより、オーバーシュート量ＯＳＷを低減する制御を簡単化しつつ、放電灯９０の寿命が低下することを抑制できる。本実施形態においては、切換期間Ｐｃにおける第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となる期間の合計長さは、一定である。そのため、オーバーシュート量ＯＳＷは、図７に示すように、一定となる。
【００８９】
また、例えば、システムコントローラー４１が、電力制御回路コントローラー等の別のコントローラーを介して電力制御回路２０の制御を行う場合、システムコントローラー４１による電力制御回路２０の制御と極性反転回路３０の制御との同期を取ることが困難であった。これに対して、本実施形態によれば、システムコントローラー４１が直接、電力制御回路２０を制御する構成としたため、電力制御回路２０の制御と極性反転回路３０の制御との同期を取ることを容易にできる。また、電力制御回路コントローラー等の別のコントローラーを設ける必要が無い分、制御部４０の構成を簡素化できる。
【００９０】
また、システムコントローラー４１が電力制御回路コントローラー等の別のコントローラーを介して電力制御回路２０の制御を行う場合、例えば、放電灯９０にランプ電圧Ｖｌａを印加し始めてから放電灯９０が点灯する前までの間においてランプ電圧Ｖｌａの制御を行うための回路（例えば、オペアンプ等）が別途必要となる。これに対して、本実施形態によれば、システムコントローラー４１が直接、電力制御回路２０を制御する構成としたため、放電灯９０の点灯前において、システムコントローラー４１が直接、ランプ電圧Ｖｌａを制御できる。そのため、放電灯９０の点灯前においてランプ電圧Ｖｌａの制御を行うための回路を別途設ける必要がなく、制御部４０の構成をより簡素化できる。
【００９１】
また、放電灯９０にランプ電圧Ｖｌａを印加し始めてから放電灯９０が点灯する前までの間においては、ランプ電圧Ｖｌａが急激に上昇するため、電力制御回路２０による電圧制御を比較的短い周期で行う必要があり、かつ、制御ゲインも比較的大きくする必要がある。一方、放電灯９０が点灯した後においては、電力制御回路２０による電圧制御を比較的長い周期で行えばよく、制御ゲインも比較的小さくてよい。システムコントローラー４１が電力制御回路コントローラー等の別のコントローラーを介して電力制御回路２０の制御を行う場合、電圧制御の制御ゲインおよび周期を瞬時に切り換えることが難しく、上述したような放電灯９０の点灯前後における制御ゲインおよび周期の変化に適切に対応できない場合があった。
【００９２】
これに対して、本実施形態によれば、電圧制御における制御ゲインおよび周期をシステムコントローラー４１によって切り換えることができるため、放電灯９０の点灯前後で、電圧制御の制御ゲインおよび周期を好適に切り換えることが容易である。
【００９３】
また、本実施形態によれば、制御部４０は、切換期間Ｐｃにおいて、第１スイッチ素子ＳＷ１のパルスのデューティー比ＤＲを小さくする。そのため、切換期間Ｐｃにおいて第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となる期間の合計長さを小さくできる。これにより、切換期間Ｐｃにおけるコンデンサー２４に印加される電圧の上昇量を小さくでき、オーバーシュート量ＯＳＷを低減できる。
【００９４】
ここで、デューティー比ＤＲは、比較的小さくしつつも、所定値以上は大きくすることが好ましい。切換期間Ｐｃにおいて第１スイッチ素子ＳＷ１を常にＯＦＦ状態にする、あるいは第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となる期間の合計長さを極めて小さくすると、オーバーシュート量ＯＳＷは大きく低減できる一方で、電力制御回路２０における電圧が低下し過ぎてしまう場合があるためである。
【００９５】
また、駆動電力Ｗｄが一定の場合、ランプ電圧Ｖｌａが変化すると駆動電流Ｉの値が変化するため、駆動電流ＩにおけるオーバーシュートＯＳの割合が変化する。そのため、本実施形態のように、切換期間Ｐｃにおける第１スイッチ素子ＳＷ１のパルスのデューティー比ＤＲを、ランプ電圧Ｖｌａに応じて変化させることで、オーバーシュート量ＯＳＷをより好適に低減できる。具体的には、ランプ電圧Ｖｌａが大きいほど、切換期間Ｐｃにおける第１スイッチ素子ＳＷ１のパルスのデューティー比ＤＲを小さくすることで、オーバーシュート量ＯＳＷをより好適に低減できる。
【００９６】
また、第２スイッチ素子ＳＷ２および第３スイッチ素子ＳＷ３が切り換えられる周波数、すなわち駆動電流Ｉの周波数が変化すると、各周波数の駆動電流Ｉが放電灯９０に供給される期間のうち所定期間の中で切換期間Ｐｃが設けられる数が変化する。第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となるパルスのデューティー比ＤＲを小さくする切換期間Ｐｃの数が所定期間の中で変化すると、所定期間における平均駆動電力が変化し、放電灯９０の明るさ（輝度）が変化することとなる。具体的には、駆動電流Ｉの周波数が相対的に高い場合、例えば駆動電流Ｉの周波数が数百Ｈｚ以上、１ｋＨｚ以下、または１ｋＨｚよりも大きい場合に所定期間の中に設けられる切換期間Ｐｃの数は、駆動電流Ｉの周波数が相対的に低い場合、例えば駆動電流Ｉの周波数が数十Ｈｚである場合に所定期間の中に設けられる切換期間Ｐｃの数よりも多くなる。したがって、駆動電流Ｉの周波数が相対的に高いときの平均駆動電力は、駆動電流Ｉの周波数が相対的に低いときの平均駆動電力よりも低くなる。
【００９７】
そのため、本実施形態のように、制御部４０が切換期間Ｐｃにおける第１スイッチ素子ＳＷ１のパルスのデューティー比ＤＲを、駆動電流Ｉの周波数に応じて変化させることで、駆動電力Ｗｄが一定の場合に平均駆動電力が変化して放電灯９０の明るさが変化してしまうことを抑制することができる。具体的には、制御部４０は、駆動電流Ｉの周波数が高いほど、切換期間Ｐｃにおける第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態であるパルスのデューティー比ＤＲを大きくする。換言すると、制御部４０は、駆動電流Ｉの周波数が第１周波数である場合の切換期間Ｐｃにおける第１スイッチ素子ＳＷ１のパルスのデューティー比ＤＲを、駆動電流Ｉの周波数が第１周波数よりも低い第２周波数である場合の切換期間Ｐｃにおける第１スイッチ素子ＳＷ１のパルスのデューティー比ＤＲよりも大きくする。
【００９８】
これにより、駆動電流Ｉの周波数が比較的高い場合に、１つの切換期間Ｐｃ内における第１スイッチ素子ＳＷ１がＯＮ状態となる期間の合計長さを、駆動電流Ｉの周波数が比較的低い場合よりも大きくできる。したがって、駆動電流Ｉの周波数が比較的高く、所定期間の中に設けられる切換期間Ｐｃの数が多くなった場合であっても、平均駆動電力が低下することを抑制でき、放電灯９０の明るさが変化してしまうことを抑制することができる。例えば、制御部４０は、駆動電流Ｉの周波数が５０Ｈｚであるときの切換期間Ｐｃにおける第１スイッチ素子ＳＷ１のパルスのデューティー比ＤＲを３％に設定し、一方、駆動電流Ｉの周波数が５００Ｈｚであるときの切換期間Ｐｃにおける第１スイッチ素子ＳＷ１のパルスのデューティー比ＤＲを３０％に設定する。
【００９９】
また、本実施形態によれば、制御部４０は、第１スイッチ素子ＳＷ１のパルスのデューティー比ＤＲを調整することで、第１タイミングＴ１および第２タイミングＴ２において第１スイッチ素子ＳＷ１をＯＦＦ状態にする。そのため、第１スイッチ素子ＳＷ１をＰＷＭ制御しつつ、容易に第１タイミングＴ１および第２タイミングＴ２において第１スイッチ素子ＳＷ１をＯＦＦ状態にできる。
【０１００】
また、例えば、制御部４０によるＣＰＵ５８０からの命令の実行が、第１タイミングＴ１の直前において第１スイッチ素子ＳＷ１をＯＦＦ状態とするタイミングと重なると、第１スイッチ素子ＳＷ１をＯＦＦ状態とするタイミングが遅れる場合がある。その場合、第１タイミングＴ１において第１スイッチ素子ＳＷ１をＯＦＦ状態にできない場合がある。また、同様にＣＰＵ５８０からの命令の実行が、第２タイミングＴ２の直前において第１スイッチ素子ＳＷ１をＯＦＦ状態とするタイミングと重なると、第１スイッチ素子ＳＷ１をＯＦＦ状態とするタイミングが遅れる場合がある。その場合、第２タイミングＴ２において第１スイッチ素子ＳＷ１をＯＦＦ状態にできない場合がある。
【０１０１】
これに対して、本実施形態によれば、制御部４０は、切換期間Ｐｃが始まる所定時間前から、少なくとも切換期間Ｐｃが終了するまでの間、ＣＰＵ５８０から出力された命令を実行しない。そのため、ＣＰＵ５８０からの命令の実行が、第１タイミングＴ１の直前および第２タイミングＴ２の直前において第１スイッチ素子ＳＷ１をＯＦＦ状態にするタイミングと重なることを抑制できる。これにより、第１スイッチ素子ＳＷ１をＯＦＦ状態にするタイミングが遅れることを抑制でき、第１タイミングＴ１および第２タイミングＴ２において、より確実に第１スイッチ素子ＳＷ１をＯＦＦ状態にできる。
【０１０２】
なお、制御部４０は、切換期間Ｐｃにおいてデューティー比ＤＲを小さくしなくてもよい。また、上記説明では切換期間Ｐｃにおいてデューティー比ＤＲは一定としたが、制御部４０は、切換期間Ｐｃ内においてデューティー比ＤＲを変化させてもよい。また、制御部４０は、切換期間ＰｃにおいてＣＰＵ５８０からの命令を実行してもよい。
【０１０３】
また、上述の実施形態において、透過型のプロジェクターに本発明を適用した場合の例について説明したが、本発明は、反射型のプロジェクターにも適用することも可能である。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等を含む液晶ライトバルブが光を透過するタイプであることを意味する。「反射型」とは、液晶ライトバルブが光を反射するタイプであることを意味する。なお、光変調装置は、液晶パネル等に限られず、例えばマイクロミラーを用いた光変調装置であってもよい。
【０１０４】
また、上述の実施形態において、３つの液晶パネル５６０Ｒ，５６０Ｇ，５６０Ｂ（液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂ）を用いたプロジェクター５００の例を挙げたが、本発明は、１つの液晶パネルのみを用いたプロジェクター、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクターにも適用可能である。
【０１０５】
また、上述の実施形態において述べた各構成は、矛盾しない範囲内において、相互に組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１０…放電灯点灯装置（放電灯駆動装置）、２０…電力制御回路（電流調整部）、２４…コンデンサー、３０…極性反転回路（極性反転部）、４０…制御部、８０…直流電源装置（電源装置）、９０…放電灯、２００…光源装置、２３０…放電灯駆動部、３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂ…液晶ライトバルブ（光変調装置）、３５０…投射光学系、５００…プロジェクター、５０２，５１２Ｒ，５１２Ｇ，５１２Ｂ…画像信号、５８０…ＣＰＵ（第２制御部）、５８２…通信信号（電気信号）、ＤＲ…デューティー比、Ｉ…駆動電流、Ｉｄ…直流電流（電流）、Ｐｃ…切換期間、ＳＷ１…第１スイッチ素子、ＳＷ２，ＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂ…第２スイッチ素子、ＳＷ３，ＳＷ３ａ，ＳＷ３ｂ…第３スイッチ素子、Ｔ１…第１タイミング、Ｔ２…第２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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