(57)【要約】【課題】放電ランプから出力される光のちらつき（フリッカ）を従来よりも抑制することのできる点灯装置を提供する。【解決手段】  放電容器内に一対の電極が対向配置された放電ランプに対して交流電流を供給する給電部と、給電部に対して制御電力値に関する信号を出力する電力制御部と、給電部に対してパルス波を出力するパルス発生部とを備え、給電部は、供給される直流電圧を、パルス波の周波数及び制御電力値に応じた交流電流に変換して放電ランプに供給する構成であり、パルス発生部は、第一期間にわたって第一パルス波を出力した後、第一パルス波よりも周波数の低い第二パルス波を出力するというサイクルを繰り返す構成であり、電力制御部は、第一パルス波の半周期中の特定期間において、交流電流の極性反転時の光強度の変化を相殺する方向に、制御電力値を変動させる制御を行う放電ランプ点灯装置。【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放電ランプに対して交流電流を供給する給電部と、
前記給電部に対して制御電力値に関する信号を出力する電力制御部と、
前記給電部に対してパルス波を出力するパルス発生部とを備え、
前記給電部は、供給される直流電圧を、前記パルス波の周波数及び前記制御電力値に応じた交流電流に変換して前記放電ランプに供給する構成であり、
前記パルス発生部は、第一期間にわたって第一パルス波を出力した後、前記第一パルス波よりも周波数の低い第二パルス波を出力するというサイクルを繰り返す構成であり、
前記電力制御部は、前記第一パルス波の半周期中の特定期間において、前記交流電流の極性反転時の光強度の変化を相殺する方向に、前記制御電力値を変動させる制御を行うことを特徴とする放電ランプ点灯装置。
【請求項２】
前記特定期間が、前記極性反転の直前及び／又は直後の期間であることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項３】
前記特定期間は、前記第一期間におけるすべての極性反転毎に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項４】
前記電力制御部は、前記特定期間で変化する光強度の積算値と、前記極性反転時に変化する光強度の積算値との差が±２％以内の範囲となるように、前記制御電力値を変動させる制御を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項５】
前記特定期間は、５０〜７００μｓの範囲内であり、
前記制御電力値の変動量は、±２０％以内であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載の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】
プロジェクタ装置の光源には、高い水銀蒸気圧の放電ランプが用いられている。このような高圧水銀ランプは、水銀蒸気圧を高くすることで、可視波長域の光を高い出力で得ることができる。
【０００３】
放電ランプは、放電容器によって形成されたほぼ球形の発光部を有し、この発光部の中には、一対の電極が例えば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。
【０００４】
このような放電ランプを長期間同じ状態で点灯した場合、高温により微小な突起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。これらの微小突起や凹凸は、電極を構成する材料（例えばタングステン）が溶融し、発光部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、いわゆるフリッカと呼ばれる投射光のちらつきが発生することが問題となっていた。
【０００５】
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の電流を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９参照）。
【０００６】
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、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、アークの輝点を安定化させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−５９７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者らの鋭意研究により、上記特許文献１に記載の方法で放電ランプを点灯させた場合、基本周波数のパルス波Ｐ１に基づく点灯期間（図９内における期間Ｔ１）と、それよりも低い周波数のパルス波Ｐ２に基づく点灯期間（図９内における期間Ｔ２）とでは、放電ランプの光強度に差が生じるという現象が見られることが分かった。このような現象が生じる理由は、以下によるものと考えられる。
【０００９】
期間Ｔ１では、高い周波数のパルス波Ｐ１に基づいて放電ランプに対して電流が供給されているため、当該供給電流の極性反転が頻繁に発生する。この供給電流の極性が反転するタイミングで電流値は瞬間的にゼロ値になるため、このタイミングにおいて投射光の出力が瞬間的に低下する（ディップ現象）。これに対し、期間Ｔ２では、低い周波数のパルス波Ｐ２に基づいて放電ランプに対して電流が供給されており、当該供給電流の極性はほとんど反転しないため、投射光の出力低下はほとんど生じない。このため、期間Ｔ１では、極性反転の差に起因する投射光の瞬時低下によって、期間Ｔ２よりも光強度が低下すると考えられる。
【００１０】
図１０は、上記の考察の下、図９に示すランプ電流の波形に合わせて投射光の光強度の変化を示したグラフの一例である。図１０において、（ａ）は図９と同一のランプ電流の波形であり、（ｂ）は投射光の光強度の変化を示す波形である。図１０（ｂ）に示す範囲内において、期間Ｔ１内において光強度が低下する状態Ｄ１が頻繁に生じているのに対し、期間Ｔ２内においては光強度が低下する状態Ｄ２は１回しか生じていない。
【００１１】
図１０によれば、期間Ｔ１内においては、ディップ現象が頻繁に生じているため、瞬間的に光強度が低下する頻度が高い。この現象は極めて短い周期で生じるため、瞬間的な光強度の低下が多数発生する現象そのものが視認されるのではなく、この期間Ｔ１の全体にわたって光強度が一定程度低下した状態として視認される。これに対し、期間Ｔ２内においては、期間Ｔ１と比べてディップ現象が生じる頻度が極めて少ないため、この期間Ｔ２の全体にわたる光強度の低下はほとんど生じない。
【００１２】
放電ランプは、多くの期間を基本周波数のパルス波Ｐ１に基づいて点灯駆動され、間欠的又は周期的に低周波数のパルス波Ｐ２に基づいて点灯駆動される。すなわち、駆動中は期間Ｔ１に対応する期間が長く、期間Ｔ２に対応する期間が間欠的又は周期的に挿入される態様である。この結果、低周波数のパルス波Ｐ２が挿入されるタイミングで、光強度が瞬間的に上昇するように視認され、これが上記の光強度差となって現れているものと考えられる。特に、低周波のパルス波Ｐ２が周期的に挿入されるような場合には、周期的に光強度が上昇し、これによって投射光がちらつくという問題が発生すると考えられる。
【００１３】
また、上記のような駆動方式によって放電ランプを駆動した場合、期間Ｔ２における光強度が期間Ｔ１における光強度よりも高くなるという上記の現象は、必ず生じるということではない。電源装置やプログラムの仕様によっては、期間Ｔ２における光強度が期間Ｔ１における光強度よりも低くなるという現象が生じることも考えられる。これは、交流電流による駆動を行う際におけるオーバーシュートに起因するものと考えられる。
【００１４】
図１１は、期間Ｔ１における電流波形の一例を模式的に記載したものである。上述したように、期間Ｔ１においては、高い周波数で供給電流の極性が反転する。負極性から正極性に反転させるタイミングにおいて、電流値を短時間で瞬間的に引き上げる必要があるが、目的とする値（定常値）に達する直前において瞬間的に前記の定常値よりも高い電流値となり、その後少し低下して前記の定常値を実現する（図１１内の符号Ｙ１）。正極性から負極性に反転させるタイミングにおいても、この逆の現象が生じる（図１１内の符号Ｙ２）。このようなオーバーシュートは、極めて短時間の間に極性を反転させるために生じる現象であり、その大きさは電源装置やプログラムの構成に依存する。
【００１５】
オーバーシュート（Ｙ１，Ｙ２）を考慮に入れた場合、実際には目的とする定常値よりも大きな電流がランプに供給されることから、この瞬間に少し光強度が上昇する。期間Ｔ１は期間Ｔ２に比べて極性を反転させる回数が極めて多い。このため、期間Ｔ１では、目的とする定常値よりも大きな電流がランプに供給される頻度が、期間Ｔ２よりも極めて多くなる。上述したように、このような電流量が上昇するという現象は極めて短い時間の間に生じるため、この現象に起因した瞬間的な光強度の上昇そのものが視認されることはない。しかし、期間Ｔ１全体にわたって供給される平均的な電流量が、期間Ｔ２全体にわたって供給される平均的な電流量よりも多くなることで、期間Ｔ１における光強度が期間Ｔ２における光強度よりも高く視認されることにつながる。つまり、かかる現象が生じていると、低周波のパルス波が周期的に挿入されるような場合には、周期的に光強度が低下し、これによって投射光がちらつくという問題が発生すると考えられる。
【００１６】
このように、特許文献１に記載された方法で放電ランプを駆動した場合、期間Ｔ１と期間Ｔ２で光強度が異なり、ちらつきとして視認される可能性がある。しかも、電源装置やプログラムの構成によっては、間欠的又は周期的に挿入される期間Ｔ２において、光強度が上昇する可能性も低下する可能性もある。
【００１７】
本発明は、上記の課題に鑑み、放電ランプから出力される光のちらつき（フリッカ）を従来よりも抑制することのできる点灯装置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】
【００１８】
本発明の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放電ランプに対して交流電流を供給する給電部と、
前記給電部に対して制御電力値に関する信号を出力する電力制御部と、
前記給電部に対してパルス波を出力するパルス発生部とを備える。
【００１９】
そして、前記給電部は、供給される直流電圧を、前記パルス波の周波数及び前記制御電力値に応じた交流電流に変換して前記放電ランプに供給する構成であり、
前記パルス発生部は、第一期間にわたって第一パルス波を出力した後、前記第一パルス波よりも周波数の低い第二パルス波を出力するというサイクルを繰り返す構成であり、
前記電力制御部は、前記第一パルス波の半周期中の特定期間において、前記交流電流の極性反転時の光強度の変化を相殺する方向に、前記制御電力値を変動させる制御を行う。
【００２０】
従来、高周波のパルス波に基づいて点灯駆動が行われる第一期間、及び低周波のパルス波に基づいて点灯駆動が行われる第二期間の双方にわたって、給電部から放電ランプに対して同一の電力が供給されるように制御されていた。これは、各期間内の瞬間的な時点において入力電力を一定にする制御である。しかし、かかる制御を行った場合、第一期間と第二期間とで極性反転の発生頻度が異なることで、各期間における光強度に相違が生じる場合があることは「発明が解決しようとする課題」の項において上述した通りである。
【００２１】
上記の課題は、それぞれの期間で瞬間的には定電力制御を行っていても、極性反転の頻度の相違に起因して、各期間を全体として見たときに平均的な入力電力が一定ではなくなることによるものと考えられる。このことから、第一期間内における光強度の平均値と第二期間内における光強度の平均値に相違が生じ、フリッカが視認される。特に、第一期間において、例えば６０〜１０００Ｈｚ程度の極めて高い周波数で極性を反転させる第一パルス波に基づいて給電部から放電ランプに電力が供給されるような場合、供給電流の極性反転のタイミングは極めて短い時間間隔で生じ、これに伴う供給電力の変動も極めて短い時間内に生じる。この結果、直前の第二期間の終了後から直後の第二期間の開始前までの間、第一期間内において、放電ランプから出力される光強度は、電力変動に伴う定常値からの増減を考慮して算出される平均電力が継続的に供給されたときの光強度として視認される。
【００２２】
直前の第一期間の終了後から直後の第一期間の開始前までの間、第二期間内においても同様に、放電ランプから出力される光強度は、当該期間内に供給される平均電力が継続的に供給されたときの光強度として視認される。しかし、直前の第一期間と比べて発生する極性反転の頻度が少ない。よって、各瞬間のタイミングでは、第一期間と第二期間とで供給電力が等しくなるような制御を行っていたとしても、第二期間においては、極性反転の頻度の相違に起因して、直前の第一期間よりも供給される平均電力に相違が生じる。この平均電力の相違がフリッカとして視認される。
【００２３】
本発明の放電ランプの点灯装置は、電力制御部からの制御に基づき、前記第一パルス波の半周期中の特定期間において、前記交流電流の極性反転時の光強度の変化を相殺する方向に、前記制御電力値を変動させる制御を行う。これにより、極性反転の発生頻度が多い第一期間内の、極性反転に伴う光強度の変化（低下又は上昇）が緩和される。その結果、上述したような第一期間と第二期間とでの光強度差が縮まり、フリッカが抑制される。
【００２４】
また、前記第一パルス波の半周期中の特定期間において、制御電力値を変動する制御を行い、当該半周期の直前又は直後の極性反転に伴う光強度の変化を緩和する。このように、本発明では、極性反転ごとの光強度の変化（例えば、ディップ１回ずつや、オーバーシュート１回ずつ）を個別に、しかも、短期間内（例えば、１００〜１０００μｓ程度の範囲内）で相殺し、緩和することができる。その結果、瞬間的な光強度の変化をその都度緩和することができる。
【００２５】
上記構成においては、前記特定期間が、極性反転の直前及び／又は直後の期間であることが好ましい。
【００２６】
前記特定期間が、極性反転の直前又は直後の期間であると、極性反転ごとの光強度の変化をその変化の直前又は直後という極短期間内（例えば、１００〜１０００μｓ程度の範囲内）で緩和することができる。その結果、瞬間的な光強度の変化をより好適に緩和することができる。
また、前記特定期間が、極性反転の直前及び直後の期間であると、制御電力値の変動を極性反転の直前及び直後の２箇所で行なうこととなる。そして、この２箇所での制御電力値の変動により、極性反転１回分の光強度の変化を緩和することとなる。その結果、１箇所での制御電力値の変動量を小さくすることができる。これにより、極性反転１回分の光強度の変化を緩和する際の光強度の変化を抑えることができ、チラツキをさらに抑制することができる。
【００２７】
上記構成において、前記特定期間は、前記第一期間におけるすべての極性反転毎に設定されていることが好ましい。前記特定期間が、前記第一期間におけるすべての極性反転毎に設定されていると、前記第一期間におけるすべての極性反転ごとの光強度の変化を緩和することができる。その結果、第一期間全体において極性反転に伴う光強度の変化がほとんどないような状態とすることができる。
【００２８】
また、上記構成において、前記電力制御部は、前記特定期間で変化する光強度の積算値と、前記極性反転時に変化する光強度の積算値との差が±２％以内の範囲となるように、前記制御電力値を変動させる制御を行うことが好ましい。前記特定期間で変化する光強度の積算値と、前記極性反転時に変化する光強度の積算値との差が±２％以内の範囲となるように、前記制御電力値を変動させる制御を行うと、極性反転に伴う光強度の変化を、極性反転１回分毎に過不足なく緩和することができる。
【００２９】
また、上記構成において、前記特定期間は、５０〜７００μｓの範囲内であり、前記制御電力値の変動量は、±２０％以内であることが好ましい。前記特定期間が５０〜７００μｓの範囲内であり、前記制御電力値の変動量が、±２０％以内の範囲内であると、より好適に極性反転に伴う光強度の変化を緩和することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の点灯装置によれば、従来に比べて放電ランプから出力される光のちらつき（フリッカ）を抑制させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１Ａ】放電ランプの断面模式図である。
【図１Ｂ】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２】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３】第１実施形態に係るランプ電流波形と光強度の波形の一例を示す図である。
【図４】制御電力値の設定方法を説明する模式的な図面である。
【図５】光強度差とフリッカレベルの関係を示すグラフである。
【図６】第２実施形態に係るランプ電流波形と光強度の波形の一例を示す図である。
【図７】第３実施形態に係るランプ電流波形と光強度の波形の一例を示す図である。
【図８】第４実施形態に係るランプ電流波形と光強度の波形の一例を示す図である。
【図９】従来のランプ電流波形の一例を示す図である。
【図１０】従来のランプ電流波形と光強度の波形の一例を示す図である。
【図１１】従来のランプ電流波形の一部分の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の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。
【００３３】
［第１実施形態］
以下、点灯装置の構成に関する説明に先立ち、当該点灯装置によって交流電流が供給される対象となる放電ランプの構成について、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】
［ランプの構成］
図１Ａ及び図１Ｂに、放電ランプの断面模式図を示す。図１Ｂは、図１Ａの電極先端付近を拡大した断面模式図である。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、モリブデン等で構成された導電用の金属箔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、金属箔１３の他端には外部リード１４が接合し、後述する本発明の放電ランプ点灯装置から電力が供給される。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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、放電ランプ１０を極めて小型で且つ極めて高い点灯蒸気圧とした場合には、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。
【００４２】
なお、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。
【００４３】
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。
【００４４】
また、近年において小型化が進行するプロジェクタに放電ランプ１０を内蔵して利用することを想定した場合、放電ランプ１０は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。
【００４５】
［電極先端の形状］
図１Ｂ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。
【００４６】
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。これが上記の「ハロゲンサイクル」に対応する。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。
【００４７】
［点灯装置の構成］
図２は、本発明の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と制御部４を含んで構成される。制御部４は、パルス発生部４１、電力制御部４２、及び周波数制御部４３を備え、周波数制御部４３からの信号に基づいて決定された周波数を有するパルス波Ｐがパルス発生部４１から給電部３に供給される。そして、給電部３は、電力制御部４２から出力される制御電力値に関する信号（図２内におけるゲート信号Ｇｘに対応する）と、パルス発生部４１から出力されたパルス波Ｐとに基づいて交流電流を生成し、放電ランプ１０に供給する。放電ランプ１０は、この交流電流が供給されることで点灯する。
【００４８】
〈給電部３〉
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。
【００４９】
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、抵抗Ｒｘ、及び分圧抵抗Ｖｘを有するものが図示されている。
【００５０】
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（＋側端子）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。また、分圧抵抗Ｖｘは、平滑コンデンサＣｘの−側端子と＋側端子の間に接続され、電圧検出の機能を実現している。
【００５１】
スイッチング素子Ｑｘは、電力制御部４２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。
【００５２】
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）。
【００５３】
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。
【００５４】
スタータ部３３は、放電ランプ始動時にＤＣ／ＡＣ変換部３２から供給される交流電圧を昇圧して放電ランプ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。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変換部３２から印加することで、スタータ部３３の二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、これが放電ランプ１０に供給される。なお、放電ランプが点灯した後はＤＣ／ＡＣ変換部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。
【００５５】
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変換部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。
【００５６】
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４２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、これによって放電ランプ１０に供給される電力が変化する。例えば放電ランプ１０への供給電力を上昇させたい場合、電力制御部４２は、所望の電力値となるようにゲート信号Ｇｘのデューティを上げる制御を行う。
【００５７】
〈制御部４〉
上述したように、制御部４は、パルス発生部４１、電力制御部４２及び周波数制御部４３を備える。パルス発生部４１は、発生したパルス信号ＰをＤＣ／ＡＣ変換部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変換部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。
【００５８】
パルス発生部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４２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。
【００５９】
給電部３から放電ランプ１０に供給されるパルス波Ｐにつき、図３（ａ）を参照して説明する。図３（ａ）は、パルス信号Ｐの波形、すなわち放電ランプ１０のランプ電流波形の一例を示す図である。なお、以下では、図３（ａ）に示すパルス波Ｐが、図９で示したパルス波Ｐと比較して、期間Ｔａ１において電流値Ｉａ１が付加され、期間Ｔａ３において電流値Ｉａ２が付加されている以外は同一である場合について説明するが、図３（ａ）では、説明の都合上、図９と比率を異ならせて示している。
【００６０】
給電部３から供給されるパルス波Ｐは、基本周波数ｆ１のパルス波Ｐ１（「第一パルス波」に対応）を所定期間Ｔ１（「第一期間」に対応）の間出力した後、基本周波数よりも低い周波数ｆ２のパルス波Ｐ２（「第二パルス波」に対応）をそれよりも短時間の所定期間Ｔ２（「第二期間」に対応）の間出力するというサイクルを繰り返す。この点については、図９を参照して上述した内容と共通である。なお、図９では、説明の都合上、期間Ｔ１と期間Ｔ２の長さに大きな違いを設けていないが、実際には期間Ｔ２の長さに比べて期間Ｔ１の長さが十分に長いものとしても構わない。
【００６１】
しかし、本実施形態においては、パルス波Ｐに、供給電流の極性反転の直後から所定期間の間、一定量の電流値を付加するように設定している。具体的には、パルス波Ｐ１に、極性反転の直後から期間Ｔａ１（「特定期間」に対応）の間、波高値Ｉ１にＩａ１の電流値を付加するように設定している。つまり、期間Ｔａ１と、期間Ｔａ１経過後次の極性反転までの期間Ｔａ２とで、電力制御部４２から給電部３に対して指定される制御電力値の値を異ならせている。この例では、期間Ｔａ１における電力値が期間Ｔａ２における電力値よりも高くなるように、電力制御部４２からスイッチング素子Ｑｘに対してゲート信号Ｇｘが供給されている。より詳細には、期間Ｔａ１において、期間Ｔａ２よりもゲート信号Ｇｘのデューティ比を増加させることで、期間Ｔａ１における放電ランプ１０への供給電力を期間Ｔａ２よりも増加させている。
【００６２】
また、本実施形態では、パルス波Ｐ１と同様、パルス波Ｐ２に、極性反転の直後から期間Ｔａ３の間、波高値Ｉ１にＩａ２の電流値を付加するように設定している。つまり、期間Ｔａ３と、期間Ｔａ３経過後次の極性反転までの期間Ｔａ４とで、電力制御部４２から給電部３に対して指定される制御電力値の値を異ならせている。この例では、期間Ｔａ３における電力値が期間Ｔａ４における電力値よりも高くなるように、電力制御部４２からスイッチング素子Ｑｘに対してゲート信号Ｇｘが供給されている。より詳細には、期間Ｔａ３において、期間Ｔａ４よりもゲート信号Ｇｘのデューティ比を増加させることで、期間Ｔａ３における放電ランプ１０への供給電力を期間Ｔａ４よりも増加させている。
【００６３】
電力制御部４２は、給電部３の抵抗Ｒｘを流れる電流値及び分圧抵抗Ｖｘが示す電圧値に基づいてゲート信号Ｇｘのデューティ比を適宜変更し、入力される電力を目標とする電力値（制御電力値）に維持させるためのフィードバック制御を行う。また、制御部４において、期間Ｔａ１と期間Ｔａ２の切り替えのタイミングに関する信号や、期間Ｔａ３と期間Ｔａ４の切り替えのタイミングに関する信号が与えられると、電力制御部４２は、当該信号に基づいて、制御電力値を変更する。そして、前記フィードバック制御により入力される電力値を設定された制御電力値に一致させるべく、電力制御部４２はゲート信号Ｇｘのデューティ比を変更する。なお、期間Ｔａ１における制御電力値に関する情報（増加させる電流値Ｉａ１に関する情報）、期間Ｔａ２における制御電力値に関する情報、期間Ｔａ３における制御電力値に関する情報（増加させる電流値Ｉａ２に関する情報）、及び、期間Ｔａ４における制御電力値に関する情報については、予め電力制御部４２が記憶しているものとして構わない。このとき、各期間（期間Ｔａ１、期間Ｔａ２、期間Ｔａ３、期間Ｔａ４）それぞれにおける制御電力値そのものに関する情報を記憶しているものとしても構わないし、一の期間と他の期間との間の制御電力値の比率に関する情報を記憶しているものとしても構わない。
【００６４】
周波数制御部４３は、パルス波Ｐが図３（ａ）に示すような周波数変動を示すよう、所定のタイミングでパルス波Ｐの周波数に関する情報をパルス発生部４１に出力する。例えば、周波数制御部４３は、パルス波Ｐの出力を開始してからの経過時間を測定するタイマと、パルス波Ｐ１の周波数ｆ１、パルス波Ｐ１の連続出力期間Ｔ１、パルス波Ｐ２の周波数ｆ２、及び、パルス波Ｐ２の連続出力期間Ｔ２に関する情報を記憶したメモリを備えることができる。このとき、周波数制御部４３は、タイマから与えられる経過時間に関する情報と、メモリに記憶されている情報に基づいて、パルス波Ｐの周波数を決定してパルス発生部４１に出力する。パルス発生部４１は、周波数制御部４３からの制御信号に基づいて決定された周波数のパルス波Ｐを給電部３に出力する。
【００６５】
例えば、周波数制御部４３は、まず、パルス発生開始時において、パルス発生部４１に対して周波数ｆ１のパルス波を出力させるよう設定する。次に、タイマによって期間Ｔ１の経過を検知すると、周波数制御部４３は、メモリからパルス波Ｐ２の周波数ｆ２に関する情報を読み出し、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、タイマによって期間Ｔ２の経過を検知すると、メモリからパルス波Ｐ１の周波数ｆ１に関する情報を読み出し、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。
【００６６】
なお、周波数制御部４３が上記のようにタイマを備えている場合には、パルス発生部４１に対して周波数を変更する旨の信号を出力するタイミングで、電力制御部４２に対しても期間Ｔ１と期間Ｔ２の切り替えのタイミングに関する信号を出力するものとしても構わない。
【００６７】
パルス波Ｐ１の周波数（基本周波数）とは、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、例えば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、例えば５〜２００Ｈｚの範囲から選択された一の周波数である。
【００６８】
なお、図３（ａ）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１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、パルス発生部４１は、正極性と負極性のパルス波Ｐ２を１回ずつ出力する構成である。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。
【００６９】
例えば、パルス発生部４１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、期間Ｔ２の１／２の期間だけ出力し（つまり、パルス波Ｐ２を、半波長分だけ出力し）、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、期間Ｔ２の１／２の期間だけ出力する構成を採用しても構わない。更には、パルス発生部４１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周期に相当する期間（すなわち、期間Ｔ２の１．５倍の期間）など、１周期に相当する期間以上の期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。
【００７０】
［作用］
図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すランプ電流の波形に合わせて投射光の光強度の変化を示したグラフである。
【００７１】
図３（ａ）を参照して上述したように、本実施形態の点灯装置１は、電力制御部４２からの制御によって、給電部３から放電ランプ１０に対する入力電力が、期間Ｔａ２よりも期間Ｔａ１の方が高くなるように設定される。また、期間Ｔａ４よりも期間Ｔａ３の方が高くなるように設定される。この結果、図３（ｂ）に示すように、期間Ｔａ１において増加させる電流値に相当する量（積算値Ｓａ２）だけ、光強度は増加する。また、期間Ｔａ３において増加させる電流値に相当する量（積算値Ｓａ４）だけ、光強度は増加する。
【００７２】
「発明が解決しようとする課題」の項において図１０を参照して上述したように、期間Ｔ１においては期間Ｔ２と比べて極性反転の頻度が高いため、ディップＤ１の発生頻度が高い。この結果、図１０に示す状態においては、期間Ｔ１における平均光強度が期間Ｔ２における平均光強度よりも低下し、フリッカの原因となっていた。これに対し、本実施形態の構成によれば、期間Ｔ１において極性反転により低下する光強度の積算値Ｓａ１を、期間Ｔａ１において増加させる電流値に相当する光強度の積算値Ｓａ２で相殺し、極性反転に伴う光強度の低下を補填することができる。これにより、極性反転の発生頻度が多い期間Ｔ１内の、極性反転に伴う光強度の変化が緩和される。その結果、上述したような期間Ｔ１と期間Ｔ２とでの光強度差が縮まり、フリッカが抑制される。
なお、本明細書において、ディップ（極性反転により低下する光強度の積算値）とは、光強度が極性反転直前（安定時１）の光強度の９０％以下に低下してから、極性反転後のリップルが平滑化された状態（安定時２）における光強度の９０％以上に回復するまでの期間における、（安定時１）と比較した光強度の低下の積算値のことをいう。
【００７３】
また、本実施形態によれば、パルス波Ｐ１に、極性反転の直後から期間Ｔａ１の間、波高値Ｉ１にＩａ１の電流値を付加するように設定している。このように、本実施形態では、極性反転ごとの光強度の低下を個別に、しかも、その低下の直後という極短期間で相殺し、緩和することができる。その結果、瞬間的な光強度の低下をその都度補填することができる。
【００７４】
また、本実施形態によれば、制御電力値の変動、すなわち、電流値Ｉａ１の付加は、期間Ｔ１におけるすべての極性反転毎に設定されている。従って、期間Ｔ１におけるすべての極性反転ごとの光強度の低下を補填することができる。その結果、期間Ｔ１全体において極性反転に伴う光強度の低下がほとんどないような状態とすることができる。
【００７５】
また、本実施形態によれば、パルス波Ｐ２に、極性反転の直後から期間Ｔａ３の間、波高値Ｉ１にＩａ２の電流値を付加するように設定している。従って、期間Ｔ２における極性反転ごとの光強度の低下をその変化の直後という極短期間で補填することができる。
【００７６】
また、本実施形態の構成によれば、期間Ｔ２において極性反転により低下する光強度の積算値Ｓａ３を、期間Ｔａ３において増加させる電流値に相当する光強度の積算値Ｓａ４で相殺し、極性反転に伴う光強度の低下を補填することができる。
【００７７】
特に、本実施形態では、期間Ｔ１におけるすべての極性反転毎に制御電力値を変動させる制御が行なわれ、且つ、期間Ｔ２におけるすべての極性反転毎に制御電力値を変動させる制御が行なわれている。そのため、極性反転ごとの光強度の変化は、極性反転ごとのタイミングで全て緩和されている。従って、見た目上、期間Ｔ１及び期間Ｔ２において光強度にほとんど差異がないように視認される。その結果、フリッカの発生をより好適に抑制することができる。
【００７８】
上述した実施形態では、期間Ｔ１だけでなく、期間Ｔ２においても制御電力値を変動させる制御が行なわれる場合について説明した。しかしながら、本発明はこの例に限定されず、期間Ｔ１だけ制御電力値を変動させる制御が行なわれ、期間Ｔ２においては、制御電力値を変動させる制御が行なわなくてもよい。期間Ｔ２は、極性反転の頻度が期間Ｔ１に比較して少なく、極性反転に伴う光強度の変化の頻度も少ないため、期間Ｔ２において、制御電力値を変動させる制御が行なわなくても、フリッカは、許容される程度となり得るからである。
【００７９】
上述した実施形態では、期間Ｔ１におけるすべての極性反転毎に制御電力値を変動させる制御を行なう場合について説明した。しかしながら、本発明においては、期間Ｔ１におけるすべての極性反転のうち、一部の極性反転のタイミングにおいてのみ制御電力値を変動させることとしてもよい。例えば、期間Ｔ１におけるすべての極性反転のうちの一部、例えば、６０％以上、より好ましくは、８０％以上の極性反転において制御電力値を変動させることとしてもよい。期間Ｔ１におけるすべての極性反転のうち、一定以上の極性反転のタイミングにおいて制御電力値を変動させれば、フリッカは、許容される程度となり得るからである。
【００８０】
本実施形態においては、制御が容易となる観点、及び、より好適にフリッカを抑制することができる観点から、期間Ｔａ１の長さと期間Ｔａ３の長さとが同一であり、付加する電流値Ｉａ１と電流値Ｉａ２とが同一である。しかしながら、本発明においてはこの例に限定されない。例えば、積算値Ｓａ１を積算値Ｓａ２で相殺し、極性反転に伴う光強度の変化を緩和することができ、積算値Ｓａ３を積算値Ｓａ４で相殺し、極性反転に伴う光強度の変化を緩和することができるのであれば、期間Ｔａ１の長さと期間Ｔａ３の長さとは異なっていてもよく、付加する電流値Ｉａ１と電流値Ｉａ２とは異なっていてもよい。
【００８１】
期間Ｔａ１としては、極性反転に基づいて光強度が変化している期間（本実施形態では、ディップＤ１の期間Ｔｘ）の１〜１４倍の期間であることが好ましく、１〜２倍の期間であることがより好ましい。
また、期間Ｔａ３としても、極性反転に基づいて光強度が変化している期間（本実施形態では、ディップＤ１の期間Ｔｘ）の１〜１４倍の期間であることが好ましく、１〜２倍の期間であることがより好ましい。
【００８２】
付加する電流値Ｉａ１としては、波高値Ｉ１の±２０％以内であることが好ましく、±１５％以内であることがより好ましい。
また、付加する電流値Ｉａ２としては、波高値Ｉ１の±２０％の範囲内であることが好ましく、±１５％の範囲内であることがより好ましい。
付加する電流値Ｉａ１、付加する電流値Ｉａ２が波高値Ｉ１と比較して大きすぎると、ディップＤ１の光強度の低下量に対して補填量が多すぎることになり、かえって瞬間的な光強度の変化を増大させるおそれがある。
【００８３】
具体的な期間Ｔａ１としては、５０〜７００μｓの範囲内が好ましく、５０〜１５０μｓの範囲内がより好ましい。なお、期間Ｔａ２は、パルス波Ｐ１の半周期の期間から期間Ｔａ１を差し引いた期間となる。期間Ｔａ１が上記範囲内であると、より好適に極性反転に伴う光強度の変化を緩和することができる。
【００８４】
具体的な期間Ｔａ３としては、５０〜７００μｓの範囲内が好ましく、５０〜１５０μｓの範囲内がより好ましい。なお、期間Ｔａ４は、パルス波Ｐ２の半周期の期間から期間Ｔａ３を差し引いた期間となる。
【００８５】
なお、本発明の制御電力値の変動量は、電極先端部以外の微小突起や凹凸を溶融、蒸発させるほど大きくはなく、極性反転時の光強度の変化を緩和する程度である。
【００８６】
［電力制御部４２における設定方法］
上述したように、電力制御部４２は、各期間Ｔａ１、Ｔａ２、Ｔａ３、Ｔａ４における制御電力値を予め記憶しているものとした。以下、かかる制御電力値の設定方法の一例について説明する。なお、この制御電力値の設定は、点灯装置１及び放電ランプ１０を出荷する前の段階で行われるものとして構わない。
【００８７】
図４は、制御電力値の設定方法を説明する模式的な図面である。放電ランプ１０及び光学系を含む投影装置５１からの光を、高感度センサ等で構成される光検出部５３に向けて照射させ、光検出部５３で検出された光強度の時間変化が、オシロスコープ５４によって確認される。このとき、点灯装置１は、まず期間Ｔａ１と期間Ｔａ２の双方において、制御電力値を一定とした状態で放電ランプ１０に対して電流を供給する。オシロスコープ５４は、この状態の下での光強度の変化態様を取得すると共に、極性反転により低下した光強度の積算値Ｓａ１を演算によって算出する。
【００８８】
次に、期間Ｔａ１において、点灯装置１から放電ランプ１０に対する入力電力を変えながら、上記と同様の処理を行い、期間Ｔａ１において増加させた電流値に相当する光強度の積算値Ｓａ２を算出し、積算値Ｓａ２と、積算値Ｓａ１との差が所定の閾値以内となるような条件を見い出す。そして、かかる条件が成立したときの入力電力の値を期間Ｔａ１における入力電力の値として、電力制御部４２に記憶させる。
【００８９】
ここで、上述の「所定の閾値」としては、±２％以内とするのが好適であり、±１％以内とするのが更に好適である。図５は、積算値Ｓａ２と積算値Ｓａ１との差とフリッカレベルの関係を示すグラフである。ここで、主横軸（下側の横軸）は積算値Ｓａ２と積算値Ｓａ１との差であり、以下の（数１）で算定された値である。
（数１）
積算値Ｓａ２と積算値Ｓａ１との差＝（積算値Ｓａ２−積算値Ｓａ１）／積算値Ｓａ１
【００９０】
また、縦軸はフリッカレベルを示し、人の視認できる周波数でのスクリーンのちらつき度合いを数値化したものである。ここで、「軽微なフリッカ」とは視認する人間又は環境によってはフリッカとして視認される場合があるレベルを指し、「重度のフリッカ」とは視認した人間や環境によらずフリッカとして視認されるレベルを指す。また、「フリッカなし」とは、視認した人間や環境によらずフリッカとして視認されないレベルを指す。
【００９１】
図５によれば、積算値Ｓａ２と積算値Ｓａ１との差が±２％を超えると視認者の多くがフリッカとして視認できるレベル（重度のフリッカ）となることが分かる。一方、この差を±２％以内に留めることで、フリッカとして視認される確率を低下させることができ、更に±１％以内に留めることで、完全にフリッカとして視認できない状態とすることができる。
【００９２】
出荷前の段階で、上記のような方法で、積算値Ｓａ２と積算値Ｓａ１との差が±２％以内となるように、期間Ｔa１及び期間Ｔa２のそれぞれにおける入力電力の値を、各期間における制御電力値として電力制御部４２に記憶させておく。
【００９３】
また、期間Ｔａ３と期間Ｔａ４においても同様に、積算値Ｓａ３と積算値Ｓａ４との差が±２％以内となるように、期間Ｔa３及び期間Ｔa４のそれぞれにおける入力電力の値を、各期間における制御電力値として電力制御部４２に記憶させておく。
【００９４】
電力制御部４２においてかかる設定がされた状態の点灯装置１によれば、放電ランプ１０に対してパルス波Ｐ１及びパルス波Ｐ２に基づく点灯制御を行っても、ディップＤ１及びディップＤ２による光強度の低下が緩和されているため、パルス波Ｐ１が出力される期間Ｔ１とパルス波Ｐ２が出力される期間Ｔ２における光強度差が極めて小さくなり、放電ランプ１０によって照明された箇所における光強度のちらつき（フリッカ）は抑制される。
【００９５】
上述した第１実施形態では、極性反転の直後に制御電力値を増加させる場合について説明した。しかしながら、本発明はこの例に限定されない。本発明において制御電力値を変化させるタイミングは、極性反転の直前と直後との両方であってもよい。この場合について、以下の第２実施形態にて説明する。また、極性反転の直前であってもよい。この場合について、以下の第３実施形態にて説明する。また、第１実施形態では、制御電力値を増加させる場合について説明したが、本発明においては、制御電力値を変化させればよく、増加以外に低下させてもよい。この場合について以下の第４実施形態にて説明する。
【００９６】
［第２実施形態］
第２実施形態では、電力制御部により制御電力値を変動させる期間が、極性反転の直前及び直後の２箇所である点で第１実施形態に係る点灯装置１と異なり、他の点で共通する。そこで、以下では異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略することとする。また、共通する構成については第１実施形態と共通の符号を用いることとする。
【００９７】
第２実施形態において、給電部３から放電ランプ１０に供給されるパルス波Ｐにつき、図６（ａ）を参照して説明する。図６（ａ）は、パルス信号Ｐの波形、すなわち放電ランプ１０のランプ電流波形の一例を示す図である。なお、以下では、図６（ａ）に示すパルス波Ｐが、図９で示したパルス波Ｐと比較して、期間Ｔｂ１及びＴｂ３において電流値Ｉｂ１が付加され、期間Ｔｂ４及びＴｂ６において電流値Ｉｂ２が付加されている以外は同一である場合について説明するが、図６（ａ）では、説明の都合上、図９と比率を異ならせて示している。
【００９８】
給電部３から供給されるパルス波Ｐは、基本周波数ｆ１のパルス波Ｐ１（「第一パルス波」に対応）を所定期間Ｔ１（「第一期間」に対応）の間出力した後、基本周波数よりも低い周波数ｆ２のパルス波Ｐ２（「第二パルス波」に対応）をそれよりも短時間の所定期間Ｔ２（「第二期間」に対応）の間出力するというサイクルを繰り返す。この点については、図９を参照して上述した内容と共通である。
【００９９】
しかし、本実施形態においては、パルス波Ｐに、供給電流の極性反転の直前及び直後の所定期間、一定量の電流値を付加するように設定している。具体的には、パルス波Ｐ１に、極性反転の直後から期間Ｔｂ１の間及び次の極性反転の直前の期間Ｔｂ３の間、波高値Ｉ１にＩｂ１の電流値を付加するように設定している。なお、期間Ｔｂ１と期間Ｔｂ３との合計の期間が本発明の特定期間に相当する。つまり、期間Ｔｂ１及び期間Ｔｂ３と、期間Ｔｂ１経過後次の期間Ｔｂ３までの期間Ｔｂ２とで、電力制御部４２から給電部３に対して指定される制御電力値の値を異ならせている。この例では、期間Ｔｂ１及び期間Ｔｂ３における電力値が期間Ｔｂ２における電力値よりも高くなるように、電力制御部４２からスイッチング素子Ｑｘに対してゲート信号Ｇｘが供給されている。より詳細には、期間Ｔｂ１及び期間Ｔｂ３において、期間Ｔｂ２よりもゲート信号Ｇｘのデューティ比を増加させることで、期間Ｔｂ１及び期間Ｔｂ３における放電ランプ１０への供給電力を期間Ｔｂ２よりも増加させている。
【０１００】
また、本実施形態では、パルス波Ｐ１と同様、パルス波Ｐ２に、極性反転の直後から期間Ｔｂ４の間及び次の極性反転の直前の期間Ｔｂ６の間、波高値Ｉ１にＩｂ２の電流値を付加するように設定している。つまり、期間Ｔｂ４及び期間Ｔｂ６と、期間Ｔｂ４経過後次の期間Ｔｂ６までの期間Ｔｂ５とで、電力制御部４２から給電部３に対して指定される制御電力値の値を異ならせている。この例では、期間Ｔｂ４及び期間Ｔｂ６における電力値が期間Ｔｂ５における電力値よりも高くなるように、電力制御部４２からスイッチング素子Ｑｘに対してゲート信号Ｇｘが供給されている。より詳細には、期間Ｔｂ４及び期間Ｔｂ６において、期間Ｔｂ５よりもゲート信号Ｇｘのデューティ比を増加させることで、期間Ｔｂ４及び期間Ｔｂ６における放電ランプ１０への供給電力を期間Ｔｂ５よりも増加させている。
【０１０１】
電力制御部４２は、給電部３の抵抗Ｒｘを流れる電流値及び分圧抵抗Ｖｘが示す電圧値に基づいてゲート信号Ｇｘのデューティ比を適宜変更し、入力される電力を目標とする電力値（制御電力値）に維持させるためのフィードバック制御を行う。また、制御部４において、期間Ｔｂ１と期間Ｔｂ２の切り替えのタイミングに関する信号、期間Ｔｂ２と期間Ｔｂ３の切り替えのタイミングに関する信号、期間Ｔｂ４と期間Ｔｂ５の切り替えのタイミングに関する信号、期間Ｔｂ５と期間Ｔｂ６の切り替えのタイミングに関する信号が与えられると、電力制御部４２は、当該信号に基づいて、制御電力値を変更する。そして、前記フィードバック制御により入力される電力値を設定された制御電力値に一致させるべく、電力制御部４２はゲート信号Ｇｘのデューティ比を変更する。なお、各期間（期間Ｔｂ１〜期間Ｔｂ６）における制御電力値に関する情報については、予め電力制御部４２が記憶しているものとして構わない。このとき、各期間それぞれにおける制御電力値そのものに関する情報を記憶しているものとしても構わないし、一の期間と他の期間との間の制御電力値の比率に関する情報を記憶しているものとしても構わない。
【０１０２】
周波数制御部４３の制御としては、基本的に第１実施形態と同様とすることができる。従って、ここでの説明は省略する。
【０１０３】
［作用］
図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すランプ電流の波形に合わせて投射光の光強度の変化を示したグラフである。
【０１０４】
本実施形態では、制御電力値の変動を極性反転の直前及び直後の２箇所で行なう。そして、この２箇所での制御電力値の変動により、極性反転１回分の光強度の変化を緩和する。具体的には、極性反転により低下する光強度の積算値Ｓｂ１を、直前の期間Ｔｂ３において増加させる電流値に相当する光強度の積算値Ｓｂ２と直後の期間Ｔｂ１において増加させる電流値に相当する光強度の積算値Ｓｂ３との合計の積算値で相殺し、極性反転に伴う光強度の低下を補填する。また、極性反転により低下する光強度の積算値Ｓｂ４を、直前の期間Ｔｂ６において増加させる電流値に相当する光強度の積算値Ｓｂ５と直後の期間Ｔｂ４において増加させる電流値に相当する光強度の積算値Ｓｂ６との合計の積算値で相殺し、極性反転に伴う光強度の低下を補填する。これにより、極性反転に伴う光強度の変化が緩和される。
【０１０５】
本実施形態においては、制御が容易となる観点、及び、より好適にフリッカを抑制することができる観点から、期間Ｔｂ１、期間Ｔｂ３、期間Ｔｂ４、及び、期間Ｔｂ６の長さが同一であり、付加する電流値Ｉｂ１と電流値Ｉｂ２とが同一である。しかしながら、本発明においてはこの例に限定されない。例えば、積算値Ｓｂ１を、積算値Ｓｂ２と積算値Ｓｂ３との合計で相殺し、極性反転に伴う光強度の変化を緩和することができ、積算値Ｓａ４を、積算値Ｓｂ５と積算値Ｓｂ６との合計で相殺し、極性反転に伴う光強度の変化を緩和することができるのであれば、期間Ｔｂ１、期間Ｔｂ３、期間Ｔｂ４、期間Ｔｂ６の長さは異なっていてもよく、付加する電流値Ｉｂ１と電流値Ｉｂ２とは異なっていてもよい。
【０１０６】
［第３実施形態］
第３実施形態では、電力制御部により制御電力値を変動させる期間が、極性反転の直前である点で第１実施形態に係る点灯装置１と異なり、他の点で共通する。そこで、以下では異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略することとする。また、共通する構成については第１実施形態と共通の符号を用いることとする。
【０１０７】
第３実施形態において、給電部３から放電ランプ１０に供給されるパルス波Ｐにつき、図７（ａ）を参照して説明する。図７（ａ）は、パルス信号Ｐの波形、すなわち放電ランプ１０のランプ電流波形の一例を示す図である。なお、以下では、図７（ａ）に示すパルス波Ｐが、図９で示したパルス波Ｐと比較して、期間Ｔｃ２において電流値Ｉｃ１が付加されている以外は同一である場合について説明するが、図７（ａ）では、説明の都合上、図９と比率を異ならせて示している。
【０１０８】
給電部３から供給されるパルス波Ｐは、基本周波数ｆ１のパルス波Ｐ１（「第一パルス波」に対応）を所定期間Ｔ１（「第一期間」に対応）の間出力した後、基本周波数よりも低い周波数ｆ２のパルス波Ｐ２（「第二パルス波」に対応）をそれよりも短時間の所定期間Ｔ２（「第二期間」に対応）の間出力するというサイクルを繰り返す。この点については、図９を参照して上述した内容と共通である。
【０１０９】
しかし、本実施形態においては、パルス波Ｐに、供給電流の極性反転の直前の所定期間、一定量の電流値を付加するように設定している。具体的には、パルス波Ｐ１に、極性反転の直前の期間Ｔｃ２の間、波高値Ｉ１にＩｃ１の電流値を付加するように設定している。なお、期間Ｔｃ２が本発明の特定期間に相当する。つまり、期間Ｔｃ２と、極性反転後、次の期間Ｔｃ２までの期間Ｔｃ１とで、電力制御部４２から給電部３に対して指定される制御電力値の値を異ならせている。この例では、期間Ｔｃ２における電力値が期間Ｔｃ１における電力値よりも高くなるように、電力制御部４２からスイッチング素子Ｑｘに対してゲート信号Ｇｘが供給されている。より詳細には、期間Ｔｃ２において、期間Ｔｃ１よりもゲート信号Ｇｘのデューティ比を増加させることで、期間Ｔｃ２における放電ランプ１０への供給電力を期間Ｔｃ１よりも増加させている。
【０１１０】
また、本実施形態では、パルス波Ｐ１と同様、パルス波Ｐ２に、極性反転の直前の期間Ｔｃ４の間、波高値Ｉ１にＩｃ２の電流値を付加するように設定している。つまり、期間Ｔｃ４と、極性反転後、次の期間Ｔｃ４までの期間Ｔｃ３とで、電力制御部４２から給電部３に対して指定される制御電力値の値を異ならせている。この例では、期間Ｔｃ４における電力値が期間Ｔｃ３における電力値よりも高くなるように、電力制御部４２からスイッチング素子Ｑｘに対してゲート信号Ｇｘが供給されている。より詳細には、期間Ｔｃ４において、期間Ｔｃ３よりもゲート信号Ｇｘのデューティ比を増加させることで、期間Ｔｃ４における放電ランプ１０への供給電力を期間Ｔｃ３よりも増加させている。
【０１１１】
電力制御部４２は、給電部３の抵抗Ｒｘを流れる電流値及び分圧抵抗Ｖｘが示す電圧値に基づいてゲート信号Ｇｘのデューティ比を適宜変更し、入力される電力を目標とする電力値（制御電力値）に維持させるためのフィードバック制御を行う。また、制御部４において、期間Ｔｃ１と期間Ｔｃ２の切り替えのタイミングに関する信号、期間Ｔｃ３と期間Ｔｃ４の切り替えのタイミングに関する信号が与えられると、電力制御部４２は、当該信号に基づいて、制御電力値を変更する。そして、前記フィードバック制御により入力される電力値を設定された制御電力値に一致させるべく、電力制御部４２はゲート信号Ｇｘのデューティ比を変更する。なお、各期間（期間Ｔｃ１〜期間Ｔｃ４）における制御電力値に関する情報については、予め電力制御部４２が記憶しているものとして構わない。このとき、各期間それぞれにおける制御電力値そのものに関する情報を記憶しているものとしても構わないし、一の期間と他の期間との間の制御電力値の比率に関する情報を記憶しているものとしても構わない。
【０１１２】
周波数制御部４３の制御としては、基本的に第１実施形態と同様とすることができる。従って、ここでの説明は省略する。
【０１１３】
［作用］
図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すランプ電流の波形に合わせて投射光の光強度の変化を示したグラフである。
【０１１４】
本実施形態では、極性反転により低下する光強度の積算値Ｓｃ１を、直前の期間Ｔｃ２において増加させる電流値に相当する光強度の積算値Ｓｃ２で相殺し、極性反転に伴う光強度の低下を補填する。また、極性反転により低下する光強度の積算値Ｓｃ３を、直前の期間Ｔｃ４において増加させる電流値に相当する光強度の積算値Ｓｃ４で相殺し、極性反転に伴う光強度の低下を補填する。これにより、極性反転に伴う光強度の変化が緩和される。
【０１１５】
本実施形態においては、制御が容易となる観点、及び、より好適にフリッカを抑制することができる観点から、期間Ｔｃ２の長さと期間Ｔｃ４の長さとが同一であり、付加する電流値Ｉｃ１と電流値Ｉｃ２とが同一である。しかしながら、本発明においてはこの例に限定されない。例えば、積算値Ｓｃ１を積算値Ｓｃ２で相殺し、極性反転に伴う光強度の変化を緩和することができ、積算値Ｓｃ３を積算値Ｓｃ４で相殺し、極性反転に伴う光強度の変化を緩和することができるのであれば、期間Ｔｃ２の長さと期間Ｔｃ４の長さとは異なっていてもよく、付加する電流値Ｉｃ１と電流値Ｉｃ２とは異なっていてもよい。
【０１１６】
［第４実施形態］
第１実施形態では、極性反転により低下する光強度を補填するために、特定期間において制御電極値を増加させる場合について説明した。第４実施形態では、特定期間において制御電力値を低下させる場合について説明する。具体例として、第４実施形態では、極性反転により低下する光強度よりもオーバーシュートにより増加する光強度が多い場合に、増加分を相殺するために特定期間において制御電力値を低下させる場合について説明する。
第４実施形態では、電力制御部により制御電力値を変動させる期間が、極性反転の直前であり、制御電力値の変動が、低下させる変動である点で第１実施形態に係る点灯装置１と異なり、他の点で共通する。そこで、以下では異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略することとする。また、共通する構成については第１実施形態と共通の符号を用いることとする。
【０１１７】
第４実施形態において、給電部３から放電ランプ１０に供給されるパルス波Ｐにつき、図８（ａ）を参照して説明する。図８（ａ）は、パルス信号Ｐの波形、すなわち放電ランプ１０のランプ電流波形の一例を示す図である。なお、以下では、図８（ａ）に示すパルス波Ｐが、図９で示したパルス波Ｐと比較して、期間Ｔｄ２において電流値Ｉｄ１が付加されている以外は同一である場合について説明するが、図８（ａ）では、説明の都合上、図９と比率を異ならせて示している。
【０１１８】
給電部３から供給されるパルス波Ｐは、基本周波数ｆ１のパルス波Ｐ１（「第一パルス波」に対応）を所定期間Ｔ１（「第一期間」に対応）の間出力した後、基本周波数よりも低い周波数ｆ２のパルス波Ｐ２（「第二パルス波」に対応）をそれよりも短時間の所定期間Ｔ２（「第二期間」に対応）の間出力するというサイクルを繰り返す。この点については、図９を参照して上述した内容と共通である。
【０１１９】
しかし、本実施形態においては、パルス波Ｐに、供給電流の極性反転の直前の所定期間、電流値を一定量低下するように設定している。具体的には、パルス波Ｐ１に、極性反転の直前の期間Ｔｄ２の間、波高値Ｉ１からＩｄ１だけ電流値を低下するように設定している。なお、期間Ｔｄ２が本発明の特定期間に相当する。つまり、期間Ｔｄ２と、極性反転後、次の期間Ｔｄ２までの期間Ｔｄ１とで、電力制御部４２から給電部３に対して指定される制御電力値の値を異ならせている。この例では、期間Ｔｄ２における電力値が期間Ｔｄ１における電力値よりも低くなるように、電力制御部４２からスイッチング素子Ｑｘに対してゲート信号Ｇｘが供給されている。より詳細には、期間Ｔｄ２において、期間Ｔｄ１よりもゲート信号Ｇｘのデューティ比を低下させることで、期間Ｔｄ２における放電ランプ１０への供給電力を期間Ｔｄ１よりも低下させている。
【０１２０】
また、本実施形態では、パルス波Ｐ１と同様、パルス波Ｐ２に、極性反転の直前の期間Ｔｄ４の間、波高値Ｉ１からＩｄ２だけ電流値を低下するように設定している。つまり、期間Ｔｄ４と、極性反転後、次の期間Ｔｄ４までの期間Ｔｄ３とで、電力制御部４２から給電部３に対して指定される制御電力値の値を異ならせている。この例では、期間Ｔｄ４における電力値が期間Ｔｄ３における電力値よりも低くなるように、電力制御部４２からスイッチング素子Ｑｘに対してゲート信号Ｇｘが供給されている。より詳細には、期間Ｔｄ４において、期間Ｔｄ３よりもゲート信号Ｇｘのデューティ比を低くさせることで、期間Ｔｄ４における放電ランプ１０への供給電力を期間Ｔｄ３よりも低下させている。
【０１２１】
電力制御部４２は、給電部３の抵抗Ｒｘを流れる電流値及び分圧抵抗Ｖｘが示す電圧値に基づいてゲート信号Ｇｘのデューティ比を適宜変更し、入力される電力を目標とする電力値（制御電力値）に維持させるためのフィードバック制御を行う。また、制御部４において、期間Ｔｄ１と期間Ｔｄ２の切り替えのタイミングに関する信号、期間Ｔｄ３と期間Ｔｄ４の切り替えのタイミングに関する信号が与えられると、電力制御部４２は、当該信号に基づいて、制御電力値を変更する。そして、前記フィードバック制御により入力される電力値を設定された制御電力値に一致させるべく、電力制御部４２はゲート信号Ｇｘのデューティ比を変更する。なお、各期間（期間Ｔｄ１〜期間Ｔｄ４）における制御電力値に関する情報については、予め電力制御部４２が記憶しているものとして構わない。このとき、各期間それぞれにおける制御電力値そのものに関する情報を記憶しているものとしても構わないし、一の期間と他の期間との間の制御電力値の比率に関する情報を記憶しているものとしても構わない。
【０１２２】
周波数制御部４３の制御としては、基本的に第１実施形態と同様とすることができる。従って、ここでの説明は省略する。
【０１２３】
［作用］
図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すランプ電流の波形に合わせて投射光の光強度の変化を示したグラフである。
【０１２４】
本実施形態では、極性反転時のオーバーシュートにより増加する光強度の積算値Ｓｄ１と極性反転により低下する光強度の積算値Ｓｄ２との差分（Ｓｄ１−Ｓｄ２）を、直前の期間Ｔｄ２において低下させる電流値に相当する光強度の積算値Ｓｄ３で相殺する。また、極性反転時のオーバーシュートにより増加する光強度の積算値Ｓｄ４と極性反転により低下する光強度の積算値Ｓｄ５との差分（Ｓｄ４−Ｓｄ５）を、直前の期間Ｔｄ４において低下させる電流値に相当する光強度の積算値Ｓｄ６で相殺する。これにより、極性反転に伴う光強度の変化が緩和される。
【０１２５】
本実施形態においては、制御が容易となる観点、及び、より好適にフリッカを抑制することができる観点から、期間Ｔｄ２の長さと期間Ｔｄ４の長さとが同一であり、低下させる電流値Ｉｄ１と電流値Ｉｄ２とが同一である。しかしながら、本発明においてはこの例に限定されない。例えば、積算値Ｓｄ１と積算値Ｓｄ２との差分（Ｓｄ１−Ｓｄ２）を積算値Ｓｄ３で相殺し、極性反転に伴う光強度の変化を緩和することができ、積算値Ｓｄ４と積算値Ｓｄ５との差分（Ｓｄ４−Ｓｄ５）を積算値Ｓｄ６で相殺し、極性反転に伴う光強度の変化を緩和することができるのであれば、期間Ｔｄ２の長さと期間Ｔｄ４の長さとは異なっていてもよく、低下させる電流値Ｉｄ１と電流値Ｉｄ２とは異なっていてもよい。
【０１２６】
上述した第１実施形態〜第４実施形態では、制御電力値を増加させるタイミングが、極性反転の直前の場合、直後の場合、直前と直後の両方である場合について説明した。しかしながら、本発明においてはこの例に限定されず、極性反転してから一定期間が経過した後に制御電力値を変動させ、次の極性反転よりも前に変動分を戻すこととしてもよい。このような態様であっても、極性反転に伴う光強度の変化（低下又は上昇）を緩和することができる。
【符号の説明】
【０１２７】
１      ：    点灯装置
３      ：    給電部
４      ：    制御部
１０      ：    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
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
３５      ：    ドライバ
４１      ：    パルス発生部
４２      ：    電力制御部
４３      ：    周波数制御部
５１      ：    投影装置
５３      ：    光検出部
５４      ：    オシロスコープ
【図１Ａ】
2015220058.tif 000003
【図１Ｂ】
2015220058.tif 000004
【図２】
2015220058.tif 000005
【図３】
2015220058.tif 000006
【図４】
2015220058.tif 000007
【図５】
2015220058.tif 000008
【図６】
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【図７】
2015220058.tif 000010
【図８】
2015220058.tif 000011
【図９】
2015220058.tif 000012
【図１０】
2015220058.tif 000013
【図１１】
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