(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極を有する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、
前記放電灯の電極間電圧を検出する電圧検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記放電灯に第１周波数を有する交流電流が供給される第１期間と、前記放電灯に直流電流が供給される第２期間と、が交互に繰り返される混合期間が設けられるように前記放電灯駆動部を制御し、
前記第１周波数は、互いに異なる複数の周波数を含み、
前記第１期間は、前記放電灯に供給される交流電流の前記第１周波数が互いに異なる交流期間を複数有し、
前記第１期間において、時間的に後に設けられる前記交流期間ほど交流電流の前記第１周波数が小さくなり、
前記制御部は、検出された前記電極間電圧および前記放電灯に供給される駆動電力の少なくとも一方に基づいて、複数の前記交流期間における前記第１周波数のそれぞれを変化させることを特徴とする放電灯駆動装置。
【請求項２】
電極を有する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、
前記放電灯の電極間電圧を検出する電圧検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記放電灯に第１周波数を有する交流電流が供給される第１期間と、前記放電灯に直流電流が供給される第２期間と、が交互に繰り返される混合期間が設けられるように前記放電灯駆動部を制御し、
前記第１周波数は、互いに異なる複数の周波数を含み、
前記制御部は、検出された前記電極間電圧および前記放電灯に供給される駆動電力の少なくとも一方に基づいて、前記第１周波数を変化させ、
前記制御部は、検出された前記電極間電圧が第１所定値よりも大きい場合、または前記放電灯に供給される前記駆動電力が第２所定値よりも小さい場合、前記第２期間の代わりに、第３期間が設けられるように前記放電灯駆動部を制御し、
前記第３期間は、前記放電灯に直流電流が供給される第１直流期間、および前記第１直流期間において前記放電灯に供給される前記直流電流の極性と反対の極性を有する直流電流が前記放電灯に供給される第２直流期間を交互に含み、
前記第１直流期間の長さは、前記第２直流期間の長さよりも大きく、
前記第２直流期間の長さは、０．５ｍｓよりも小さいことを特徴とする放電灯駆動装置。
【請求項３】
前記第１期間は、前記放電灯に供給される交流電流の周波数が互いに異なる交流期間を複数有し、
前記第１期間において、時間的に後に設けられる前記交流期間ほど交流電流の周波数が小さくなる、請求項２に記載の放電灯駆動装置。
【請求項４】
前記制御部は、検出された前記電極間電圧に基づいて、前記第１周波数を設定し、
前記第１周波数は、前記電極間電圧が大きいほど大きく設定される、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、前記駆動電力に基づいて、前記第１周波数を設定し、
前記第１周波数は、前記駆動電力が小さいほど大きく設定される、請求項１から４のいずれか一項に記載の放電灯駆動装置。
【請求項６】
前記制御部は、検出された前記電極間電圧および前記駆動電力の少なくとも一方に基づいて、前記第２期間の長さを変化させる、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】
光を射出する放電灯と、
請求項１から６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８】
請求項７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９】
電極を有する放電灯に駆動電流を供給して、前記放電灯を駆動する放電灯駆動方法であって、
前記放電灯に第１周波数を有する交流電流が供給される第１期間と、前記放電灯に直流電流が供給される第２期間と、が交互に繰り返される混合期間が設けられ、
前記第１周波数は、互いに異なる複数の周波数を含み、
前記第１期間は、前記放電灯に供給される交流電流の前記第１周波数が互いに異なる交流期間を複数有し、
前記第１期間において、時間的に後に設けられる前記交流期間ほど交流電流の前記第１周波数が小さくなり、
検出された電極間電圧および前記放電灯に供給される駆動電力の少なくとも一方に基づいて、複数の前記交流期間における前記第１周波数のそれぞれを変化させることを特徴とする放電灯駆動方法。
【請求項１０】
電極を有する放電灯に駆動電流を供給して、前記放電灯を駆動する放電灯駆動方法であって、
前記放電灯に第１周波数を有する交流電流が供給される第１期間と、前記放電灯に直流電流が供給される第２期間と、が交互に繰り返される混合期間が設けられ、
前記第１周波数は、互いに異なる複数の周波数を含み、
検出された電極間電圧および前記放電灯に供給される駆動電力の少なくとも一方に基づいて、前記第１周波数を変化させ、
検出された前記電極間電圧が第１所定値よりも大きい場合、または前記放電灯に供給される前記駆動電力が第２所定値よりも小さい場合、前記第２期間の代わりに、第３期間が設けられるように前記放電灯を駆動し、
前記第３期間は、前記放電灯に直流電流が供給される第１直流期間、および前記第１直流期間において前記放電灯に供給される前記直流電流の極性と反対の極性を有する直流電流が前記放電灯に供給される第２直流期間を交互に含み、
前記第１直流期間の長さは、前記第２直流期間の長さよりも大きく、
前記第２直流期間の長さは、０．５ｍｓよりも小さいことを特徴とする放電灯駆動方法。
【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、および放電灯駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、高圧放電ランプに供給する交流電流の周波数を、第１の周波数と、第１の周波数よりも大きい第２の周波数とに切り替える構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１２４１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、特許文献１では、電極の先端部の損耗を抑制することを目的として、高圧放電ランプ（放電灯）に第１の周波数の交流電流が半周期の長さで供給される期間が設けられている。しかし、この方法では、例えば、高圧放電ランプが劣化するのに伴って、電極の先端部の損耗を十分に抑制できない問題があった。したがって、高圧放電ランプの寿命を十分に向上できない問題があった。
【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、放電灯の寿命を向上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、放電灯の寿命を向上できる放電灯駆動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、電極を有する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、前記放電灯の電極間電圧を検出する電圧検出部と、を備え、前記制御部は、前記放電灯に第１周波数を有する交流電流が供給される第１期間と、前記放電灯に直流電流が供給される第２期間と、が交互に繰り返される混合期間が設けられるように前記放電灯駆動部を制御し、前記第１周波数は、互いに異なる複数の周波数を含み、前記第１期間は、前記放電灯に供給される交流電流の前記第１周波数が互いに異なる交流期間を複数有し、前記第１期間において、時間的に後に設けられる前記交流期間ほど交流電流の前記第１周波数が小さくなり、前記制御部は、検出された前記電極間電圧および前記放電灯に供給される駆動電力の少なくとも一方に基づいて、複数の前記交流期間における前記第１周波数のそれぞれを変化させることを特徴とする。
本発明の放電灯駆動装置の一つの態様は、電極を有する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、前記放電灯の電極間電圧を検出する電圧検出部と、を備え、前記制御部は、前記放電灯に第１周波数を有する交流電流が供給される第１期間と、前記放電灯に直流電流が供給される第２期間と、が交互に繰り返される混合期間が設けられるように前記放電灯駆動部を制御し、前記第１周波数は、互いに異なる複数の周波数を含み、前記制御部は、検出された前記電極間電圧および前記放電灯に供給される駆動電力の少なくとも一方に基づいて、前記第１周波数を変化させることを特徴とする。
【０００７】
例えば、放電灯が劣化して電極間電圧が大きくなる場合および駆動電力が小さくなる場合、放電灯に供給される駆動電流が小さくなる。そのため、アーク放電の輝点が不安定になりやすく、移動しやすい。アーク放電の輝点が移動すると、電極における溶融する位置および溶融量が変化する。これにより、電極の形状が不安定になり、消耗しやすくなる虞があった。したがって、放電灯の寿命を十分に向上できない虞があった。
【０００８】
これに対して、本発明の放電灯駆動装置の一つの態様によれば、制御部は、電極間電圧および駆動電力の少なくとも一方に基づいて、第１周波数を設定する。そのため、駆動電流が小さくなるほど、第１周波数を大きくすることで、アーク放電の輝点を安定させやすくできる。これにより、電極の消耗を抑制でき、放電灯の寿命を向上できる。
【０００９】
また、第１周波数は、互いに異なる複数の周波数を含むため、第１期間において電極に加えられる熱負荷を変動させることができる。そのため、電極の突起の形状を維持しやすい。
【００１０】
前記制御部は、検出された前記電極間電圧に基づいて、前記第１周波数を設定し、前記第１周波数は、前記電極間電圧が大きいほど大きく設定される構成としてもよい。
この構成によれば、放電灯が劣化した場合に、アーク放電の輝点を安定させやすい。
【００１１】
前記制御部は、前記駆動電力に基づいて、前記第１周波数を設定し、前記第１周波数は、前記駆動電力が小さいほど大きく設定される構成としてもよい。
この構成によれば、駆動電力が小さくなった場合に、アーク放電の輝点を安定させやすい。
【００１２】
前記第１期間は、前記放電灯に供給される交流電流の周波数が互いに異なる交流期間を複数有し、前記第１期間において、時間的に後に設けられる前記交流期間ほど交流電流の周波数が小さくなる構成としてもよい。
この構成によれば、第１期間と第２期間とが切り替えられる際に、電極に加えられる熱負荷の変動をより大きくできる。
【００１３】
前記制御部は、検出された前記電極間電圧および前記駆動電力の少なくとも一方に基づいて、前記第２期間の長さを変化させる構成としてもよい。
この構成によれば、放電灯が劣化した場合であっても電極の突起の形状を維持しやすい。また、この構成によれば、電極に加えられる熱負荷が過剰に大きくなることを抑制しやすい。
【００１４】
前記制御部は、検出された前記電極間電圧が第１所定値よりも大きい場合、または前記放電灯に供給される駆動電力が第２所定値よりも小さい場合、前記第２期間の代わりに、第３期間が設けられるように前記放電灯駆動部を制御し、前記第３期間は、前記放電灯に直流電流が供給される第１直流期間、および前記第１直流期間において前記放電灯に供給される前記直流電流の極性と反対の極性を有する直流電流が前記放電灯に供給される第２直流期間を交互に含み、前記第１直流期間の長さは、前記第２直流期間の長さよりも大きく、前記第２直流期間の長さは、０．５ｍｓよりも小さい構成としてもよい。
この構成によれば、検出された電極間電圧が第１所定値よりも大きい場合、または放電灯に供給される駆動電力が第２所定値よりも小さい場合に、互いに極性が異なる第１直流期間および第２直流期間を有する第３期間が設けられる。そのため、一方の電極が加熱する際に、他方の電極の温度が低下し過ぎることを抑制できる。
【００１５】
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。
【００１６】
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、放電灯の寿命を向上できる。
【００１７】
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。
【００１８】
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、放電灯の寿命を向上できる。
【００１９】
本発明の放電灯駆動方法の一つの態様は、電極を有する放電灯に駆動電流を供給して、前記放電灯を駆動する放電灯駆動方法であって、前記放電灯に第１周波数を有する交流電流が供給される第１期間と、前記放電灯に直流電流が供給される第２期間と、が交互に繰り返される混合期間が設けられ、前記第１周波数は、互いに異なる複数の周波数を含み、前記第１期間は、前記放電灯に供給される交流電流の前記第１周波数が互いに異なる交流期間を複数有し、前記第１期間において、時間的に後に設けられる前記交流期間ほど交流電流の前記第１周波数が小さくなり、検出された電極間電圧および前記放電灯に供給される駆動電力の少なくとも一方に基づいて、複数の前記交流期間における前記第１周波数のそれぞれを変化させることを特徴とする。
本発明の放電灯駆動方法の一つの態様は、電極を有する放電灯に駆動電流を供給して、前記放電灯を駆動する放電灯駆動方法であって、前記放電灯に第１周波数を有する交流電流が供給される第１期間と、前記放電灯に直流電流が供給される第２期間と、が交互に繰り返される混合期間が設けられ、前記第１周波数は、互いに異なる複数の周波数を含み、検出された電極間電圧および前記放電灯に供給される駆動電力の少なくとも一方に基づいて、前記第１周波数を変化させることを特徴とする。
【００２０】
本発明の放電灯駆動方法の一つの態様によれば、上述したのと同様にして、放電灯の寿命を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態のプロジェクターの概略構成図である。
【図２】第１実施形態における放電灯を示す図である。
【図３】第１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】第１実施形態の放電灯点灯装置の回路図である。
【図５】第１実施形態の制御部の一構成例を示すブロック図である。
【図６】放電灯の電極先端の突起の様子を示す図である。
【図７】第１実施形態における混合期間の駆動電流波形の一例を示す図である。
【図８】第１実施形態におけるランプ電圧と第１周波数との関係の一例を示すグラフである。
【図９】第１実施形態における駆動電力と第１周波数との関係の一例を示すグラフである。
【図１０】第２実施形態における混合期間の駆動電流波形の一例を示す図である。
【図１１】第２実施形態における制御部による放電灯駆動部の制御手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】第３実施形態における放電灯に駆動電流が供給される期間の変化を示す模式図である。
【図１３】第３実施形態における第４期間の駆動電流波形の一例を示す図である。
【図１４】第３実施形態における第５期間の駆動電流波形の一例を示す図である。
【図１５】第３実施形態における制御部による放電灯駆動部の制御手順の一例を示すフローチャートである。
【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】
＜第１実施形態＞
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（電極）９２および第２電極（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】
ＣＰＵ５８０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の例では、通信信号５８２を介して点灯命令や消灯命令を放電灯点灯装置１０に出力する。ＣＰＵ５８０は、放電灯点灯装置１０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２０と、極性反転回路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。
【００４６】
電力制御回路２０は、スイッチ素子２１、ダイオード２２、コイル２３およびコンデンサー２４を含んで構成される。スイッチ素子２１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、スイッチ素子２１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。
【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。スイッチ素子２１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スイッチ素子２１のＯＮ／ＯＦＦが制御される。電流制御信号には、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御信号が用いられてもよい。
【００４８】
スイッチ素子２１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、スイッチ素子２１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、スイッチ素子２１がＯＮする時間の割合に応じた直流電流Ｉｄが発生する。
【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１のスイッチ素子３１、第２のスイッチ素子３２、第３のスイッチ素子３３、および第４のスイッチ素子３４を含んでいる。極性反転回路３０は、直列接続された第１のスイッチ素子３１および第２のスイッチ素子３２と、直列接続された第３のスイッチ素子３３および第４のスイッチ素子３４と、が互いに並列接続された構成を有する。第１のスイッチ素子３１、第２のスイッチ素子３２、第３のスイッチ素子３３、および第４のスイッチ素子３４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１のスイッチ素子３１、第２のスイッチ素子３２、第３のスイッチ素子３３および第４のスイッチ素子３４のＯＮ／ＯＦＦ動作が制御される。
【００５１】
極性反転回路３０においては、第１のスイッチ素子３１および第４のスイッチ素子３４と、第２のスイッチ素子３２および第３のスイッチ素子３３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１のスイッチ素子３１と第２のスイッチ素子３２との共通接続点、および第３のスイッチ素子３３と第４のスイッチ素子３４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。
【００５２】
すなわち、極性反転回路３０は、第１のスイッチ素子３１および第４のスイッチ素子３４がＯＮのときには第２のスイッチ素子３２および第３のスイッチ素子３３がＯＦＦであり、第１のスイッチ素子３１および第４のスイッチ素子３４がＯＦＦのときには第２のスイッチ素子３２および第３のスイッチ素子３３がＯＮであるように制御される。したがって、第１のスイッチ素子３１および第４のスイッチ素子３４がＯＮのときには、コンデンサー２４の一端から第１のスイッチ素子３１、放電灯９０、第４のスイッチ素子３４の順に流れる駆動電流Ｉが発生する。第２のスイッチ素子３２および第３のスイッチ素子３３がＯＮのときには、コンデンサー２４の一端から第３のスイッチ素子３３、放電灯９０、第２のスイッチ素子３２の順に流れる駆動電流Ｉが発生する。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
本実施形態において制御部４０は、交流駆動と、直流駆動と、混合駆動と、を実行可能である。交流駆動は、放電灯９０に交流電流が供給される駆動である。直流駆動は、放電灯９０に直流電流が供給される駆動である。混合駆動は、交流駆動と直流駆動とが交互に実行される駆動である。各放電灯駆動によって放電灯９０に供給される駆動電流Ｉの駆動電流波形については、後段において詳述する。
【００５６】
制御部４０の構成は、特に限定されない。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、電力制御回路コントローラー４２、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。
【００５７】
システムコントローラー４１は、電力制御回路コントローラー４２および極性反転回路コントローラー４３を制御することにより、電力制御回路２０および極性反転回路３０を制御する。システムコントローラー４１は、動作検出部６０が検出したランプ電圧（電極間電圧）Ｖｌａおよび駆動電流Ｉに基づき、電力制御回路コントローラー４２および極性反転回路コントローラー４３を制御してもよい。
【００５８】
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。
【００５９】
電力制御回路コントローラー４２は、システムコントローラー４１からの制御信号に基づき、電力制御回路２０へ電流制御信号を出力することにより、電力制御回路２０を制御する。
【００６０】
極性反転回路コントローラー４３は、システムコントローラー４１からの制御信号に基づき、極性反転回路３０へ極性反転制御信号を出力することにより、極性反転回路３０を制御する。
【００６１】
制御部４０は、専用回路を用いて実現され、上述した制御や後述する処理の各種制御を行うようにすることができる。これに対して、制御部４０は、例えば、ＣＰＵが記憶部４４に記憶された制御プログラムを実行することによりコンピューターとして機能し、これらの処理の各種制御を行うようにすることもできる。
【００６２】
図５は、制御部４０の他の構成例について説明するための図である。図５に示すように、制御部４０は、制御プログラムにより、電力制御回路２０を制御する電流制御手段４０−１、極性反転回路３０を制御する極性反転制御手段４０−２として機能するように構成されてもよい。
【００６３】
図４に示した例では、制御部４０は、放電灯点灯装置１０の一部として構成されている。これに対して、制御部４０の機能の一部をＣＰＵ５８０が担うように構成されていてもよい。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
図６（Ａ），（Ｂ）には、第１電極９２および第２電極９３の先端部分が示されている。第１電極９２および第２電極９３の先端にはそれぞれ突起５５２ｐ，５６２ｐが形成されている。
【００６８】
第１電極９２と第２電極９３の間で生じる放電は、主として突起５５２ｐと突起５６２ｐとの間で生じる。本実施形態のように突起５５２ｐ，５６２ｐがある場合には、突起が無い場合と比べて、第１電極９２および第２電極９３における放電位置（アーク位置）の移動を抑えることができる。
【００６９】
図６（Ａ）は、第１電極９２が陽極として動作し、第２電極９３が陰極として動作する第１極性状態を示している。第１極性状態では、放電により、第２電極９３（陰極）から第１電極９２（陽極）へ電子が移動する。陰極（第２電極９３）からは電子が放出される。陰極（第２電極９３）から放出された電子は陽極（第１電極９２）の先端に衝突する。この衝突によって熱が生じ、陽極（第１電極９２）の先端（突起５５２ｐ）の温度が上昇する。
【００７０】
図６（Ｂ）は、第１電極９２が陰極として動作し、第２電極９３が陽極として動作する第２極性状態を示している。第２極性状態では、第１極性状態とは逆に、第１電極９２から第２電極９３へ電子が移動する。その結果、第２電極９３の先端（突起５６２ｐ）の温度が上昇する。
【００７１】
このように、放電灯９０に駆動電流Ｉが供給されることで、電子が衝突する陽極の温度は上昇する。一方、電子を放出する陰極は、陽極に向けて電子を放出している間、温度は低下する。
【００７２】
第１電極９２と第２電極９３との電極間距離は、突起５５２ｐ，５６２ｐの劣化とともに大きくなる。突起５５２ｐ，５６２ｐが損耗するためである。電極間距離が大きくなると、第１電極９２と第２電極９３との間の抵抗が大きくなるため、ランプ電圧Ｖｌａが大きくなる。したがって、ランプ電圧Ｖｌａを参照することによって、電極間距離の変化、すなわち、放電灯９０の劣化度合いを検出することができる。
【００７３】
なお、第１電極９２と第２電極９３とは、同様の構成であるため、以下の説明においては、代表して第１電極９２についてのみ説明する場合がある。また、第１電極９２の先端の突起５５２ｐと第２電極９３の先端の突起５６２ｐとは、同様の構成であるため、以下の説明においては、代表して突起５５２ｐについてのみ説明する場合がある。
【００７４】
以下、本実施形態の制御部４０による放電灯駆動部２３０の制御について説明する。本実施形態において制御部４０は、交流駆動および直流駆動を交互に繰り返す混合駆動によって放電灯駆動部２３０を制御する。
【００７５】
図７は、本実施形態の駆動電流波形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。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。
【００７６】
図７に示すように、本実施形態においては、第１期間（交流駆動期間）Ｐ１と第２期間（直流駆動期間）Ｐ２とが交互に繰り返される混合期間ＰＨ１が設けられる。混合期間ＰＨ１は、混合駆動が実行される期間である。第１期間Ｐ１は、交流駆動が実行される期間である。第２期間Ｐ２は、直流駆動が実行される期間である。混合期間ＰＨ１における第１期間Ｐ１の数と第２期間Ｐ２の数とは、特に限定されない。
【００７７】
第１期間Ｐ１は、放電灯９０に第１周波数ｆ１を有する交流電流が供給される期間である。本実施形態において第１期間Ｐ１は、第１交流期間（交流期間）Ｐ１１と、第２交流期間（交流期間）Ｐ１２と、第３交流期間（交流期間）Ｐ１３と、第４交流期間（交流期間）Ｐ１４と、を有する。第１交流期間Ｐ１１と、第２交流期間Ｐ１２と、第３交流期間Ｐ１３と、第４交流期間Ｐ１４とは、この順に連続して設けられる。
【００７８】
本実施形態において第１交流期間Ｐ１１と、第２交流期間Ｐ１２と、第３交流期間Ｐ１３と、第４交流期間Ｐ１４と、における交流電流は、例えば、電流値Ｉｍ１と電流値−Ｉｍ１との間で極性が複数回反転される矩形波交流電流である。
【００７９】
第１交流期間Ｐ１１における第１周波数ｆ１１と、第２交流期間Ｐ１２における第１周波数ｆ１２と、第３交流期間Ｐ１３における第１周波数ｆ１３と、第４交流期間Ｐ１４における第１周波数ｆ１４と、は、互いに異なる。すなわち、第１周波数ｆ１は、互いに異なる複数の周波数を含み、第１期間Ｐ１は、放電灯９０に供給される交流電流の周波数が互いに異なる交流期間を複数有している。
【００８０】
第１周波数ｆ１１と、第１周波数ｆ１２と、第１周波数ｆ１３と、第１周波数ｆ１４と、は、この順に小さくなる。すなわち、第１期間Ｐ１において、時間的に後に設けられる交流期間ほど交流電流の周波数が小さくなる。
【００８１】
本実施形態において制御部４０は、動作検出部６０における電圧検出部によって検出されたランプ電圧Ｖｌａおよび放電灯９０に供給される駆動電力Ｗｄの両方に基づいて、第１周波数ｆ１１〜ｆ１４を設定する。すなわち、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの少なくとも一方に基づいて、第１周波数ｆ１１〜ｆ１４を設定する。すなわち、本実施形態において制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの少なくとも一方に基づいて、第１周波数ｆ１１〜ｆ１４を変化させる。
【００８２】
図８は、ランプ電圧Ｖｌａと第１周波数ｆ１１〜ｆ１４との関係の一例を示すグラフである。図８において、縦軸は第１周波数ｆ１を示しており、横軸はランプ電圧Ｖｌａを示している。図８は、駆動電力Ｗｄが一定の値である場合のランプ電圧Ｖｌａと第１周波数ｆ１１〜ｆ１４との関係を示している。
【００８３】
図８の例では、ランプ電圧Ｖｌａの値が所定の値Ｖｌａ１未満の範囲において、第１周波数ｆ１１〜ｆ１４は、一定である。図８の例では、ランプ電圧Ｖｌａの値が所定の値Ｖｌａ１以上の範囲において、第１周波数ｆ１１〜ｆ１４は、ランプ電圧Ｖｌａが大きいほど大きく設定される。ランプ電圧Ｖｌａの値が所定の値Ｖｌａ１以上の範囲において、第１周波数ｆ１１〜ｆ１４とランプ電圧Ｖｌａとの関係は、例えば、１次関数で表される。
【００８４】
図８の例では、ランプ電圧Ｖｌａの値が所定の値Ｖｌａ１以上の範囲におけるランプ電圧Ｖｌａに対する第１周波数ｆ１の変化の傾きは、第１周波数ｆ１４、第１周波数ｆ１３、第１周波数ｆ１２、第１周波数ｆ１１の順で大きくなる。すなわち、ランプ電圧Ｖｌａが大きくなるほど、第１周波数ｆ１１〜ｆ１４間の値の差は大きくなる。
【００８５】
図９は、駆動電力Ｗｄと第１周波数ｆ１１〜ｆ１４との関係の一例を示すグラフである。図９において、縦軸は第１周波数ｆ１を示しており、横軸は駆動電力Ｗｄを示している。図９は、ランプ電圧Ｖｌａが一定の値である場合の駆動電力Ｗｄと第１周波数ｆ１１〜ｆ１４との関係を示している。
【００８６】
図９の例では、第１周波数ｆ１１〜ｆ１４は、駆動電力Ｗｄが小さいほど大きく設定される。第１周波数ｆ１１〜ｆ１４と駆動電力Ｗｄとの関係は、例えば、１次関数で表される。図９の例では、駆動電力Ｗｄに対する第１周波数ｆ１の変化の傾きは、例えば、第１周波数ｆ１１〜ｆ１４のいずれにおいても同じである。
【００８７】
本実施形態においては、図８に示すランプ電圧Ｖｌａに対する第１周波数ｆ１の変化と、図９に示す駆動電力Ｗｄに対する第１周波数ｆ１の変化との両方に基づいて、第１周波数ｆ１が設定される。具体的には、例えば、ランプ電圧Ｖｌａに対して設定される第１周波数ｆ１の値に、駆動電力Ｗｄの変化による第１周波数ｆ１の変化分を足し合わせる、あるいは減じることで、第１周波数ｆ１の値が設定される。第１周波数ｆ１の値は、例えば、５０Ｈｚ以上、５０ｋＨｚ以下の間である。
【００８８】
なお、本明細書において、第１周波数ｆ１はランプ電圧Ｖｌａが大きいほど大きく設定される、とは、図８の例のようにランプ電圧Ｖｌａの値が所定の範囲内のみにおいてのことであってもよいし、ランプ電圧Ｖｌａの値が取り得るすべての範囲内においてのことであってもよい。
【００８９】
また、本明細書において、第１周波数ｆ１は駆動電力Ｗｄが小さいほど大きく設定される、とは、図９の例のように駆動電力Ｗｄの値が取り得るすべての範囲内においてのことであってもよいし、駆動電力Ｗｄの値が所定の範囲内のみにおいてのことであってもよい。
【００９０】
また、本明細書において、第１周波数ｆ１はランプ電圧Ｖｌａが大きいほど大きく設定される、とは、駆動電力Ｗｄを一定とした場合について、このように設定されることを含む。また、本明細書において、第１周波数ｆ１は駆動電力Ｗｄが小さいほど大きく設定される、とは、ランプ電圧Ｖｌａを一定とした場合について、このように設定されることを含む。
【００９１】
すなわち、例えば、本実施形態のように第１周波数ｆ１がランプ電圧Ｖｌａと駆動電力Ｗｄとの両方に基づいて設定される場合、ランプ電圧Ｖｌａが大きくなった場合でも駆動電力Ｗｄが大きくなることで実際の第１周波数ｆ１は小さくなることがあり、駆動電力Ｗｄが大きくなった場合でもランプ電圧Ｖｌａが小さくなることで実際の第１周波数ｆ１は大きくなることがある。
【００９２】
本実施形態において、第１期間Ｐ１の開始極性は、例えば、直前に設けられる期間、すなわち本実施形態では第２期間Ｐ２の終了極性と反対の極性である。開始極性とは、ある期間が開始した時点における駆動電流Ｉの極性である。終了極性とは、ある期間が終了した時点における駆動電流Ｉの極性である。
【００９３】
具体的には、例えば、第１期間Ｐ１の直前に設けられた第２期間Ｐ２において放電灯９０に供給される直流電流の極性が第２極性であった場合、第２期間Ｐ２の終了極性は第２極性となるため、第１期間Ｐ１の開始極性は第１極性である。本実施形態において第１期間Ｐ１の開始極性とは、第１交流期間Ｐ１１の開始極性である。
【００９４】
図７に示すように、本実施形態において、第１交流期間Ｐ１１の長さｔ１１と、第２交流期間Ｐ１２の長さｔ１２と、第３交流期間Ｐ１３の長さｔ１３と、第４交流期間Ｐ１４の長さｔ１４とは、例えば、同じである。各交流期間に含まれる交流電流の周期数Ｔ１は、例えば、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの両方に基づいて設定される。本実施形態において各交流期間に含まれる交流電流の周期数Ｔ１は、例えば、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの両方に基づいて設定される第１周波数ｆ１に基づいて設定される。
【００９５】
すなわち、図７に示す第１交流期間Ｐ１１における周期数Ｔ１１は、第１周波数ｆ１１に基づいて設定される。第２交流期間Ｐ１２の周期数Ｔ１２は、第１周波数ｆ１２に基づいて設定される。第３交流期間Ｐ１３の周期数Ｔ１３は、第１周波数ｆ１３に基づいて設定される。第４交流期間Ｐ１４の周期数Ｔ１４は、第１周波数ｆ１４に基づいて設定される。具体的には、例えば、各第１周波数ｆ１に各期間の長さを乗じた値が、周期数となる。
【００９６】
本実施形態において、第１期間Ｐ１の長さｔ１、すなわち、長さｔ１１〜ｔ１４の合計の長さは、例えば、１０ｍｓ（ミリ秒）以上、１０ｓ（秒）以下である。第１期間Ｐ１の長さｔ１がこのように設定されることで、第１電極９２の突起５５２ｐおよび第２電極９３の突起５６２ｐに好適に熱負荷を加えることができる。
【００９７】
第２期間Ｐ２は、放電灯９０に直流電流が供給される期間である。図７に示す例では、第２期間Ｐ２においては、一定の電流値Ｉｍ１を有する第１極性の駆動電流Ｉが放電灯９０に供給される。混合期間ＰＨ１の第２期間Ｐ２において放電灯９０に供給される直流電流の極性は、第２期間Ｐ２が設けられるごとに反転する。
【００９８】
すなわち、混合期間ＰＨ１において、第１期間Ｐ１の直前に設けられる第２期間Ｐ２において放電灯９０に供給される直流電流と、第１期間Ｐ１の直後に設けられる第２期間Ｐ２において放電灯９０に供給される直流電流とでは、互いに極性が異なる。例えば、第１期間Ｐ１の直前に設けられる第２期間Ｐ２において放電灯９０に供給される直流電流の極性が、図７に示す第２期間Ｐ２において放電灯９０に供給される直流電流と同様に第１極性である場合、第１期間Ｐ１の直後に設けられる第２期間Ｐ２において放電灯９０に供給される直流電流の極性は、第１極性と反対の第２極性である。この場合、第１期間Ｐ１の直後に設けられる第２期間Ｐ２においては、一定の電流値−Ｉｍ１を有する第２極性の駆動電流Ｉが放電灯９０に供給される。
【００９９】
図７に示す第２期間Ｐ２の長さｔ２は、第１期間Ｐ１における第１周波数ｆ１１を有する交流電流の半周期の長さよりも大きい。第２期間Ｐ２の長さｔ２は、例えば、１０ｍｓ（ミリ秒）以上、２０ｍｓ（ミリ秒）以下である。第２期間Ｐ２の長さｔ２がこのように設定されることで、第１電極９２の突起５５２ｐに好適に熱負荷を加えることができる。
【０１００】
本実施形態において制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの両方に基づいて第２期間Ｐ２の長さｔ２を設定する。すなわち、本実施形態において制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの少なくとも一方に基づいて第２期間Ｐ２の長さｔ２を設定する。言い換えると、本実施形態において制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの少なくとも一方に基づいて、第２期間Ｐ２の長さｔ２を変化させる。第２期間Ｐ２の長さｔ２は、例えば、ランプ電圧Ｖｌａが大きいほど大きく設定される。第２期間Ｐ２の長さｔ２は、例えば、駆動電力Ｗｄが大きいほど小さく設定される。
【０１０１】
第２期間Ｐ２の長さｔ２とランプ電圧Ｖｌａとの関係は、駆動電力Ｗｄを一定とした場合、例えば、１次関数で表せる。第２期間Ｐ２の長さｔ２と駆動電力Ｗｄとの関係は、ランプ電圧Ｖｌａを一定とした場合、例えば、１次関数で表せる。
【０１０２】
なお、本明細書において、第２期間Ｐ２の長さｔ２はランプ電圧Ｖｌａが大きいほど大きく設定される、とは、ランプ電圧Ｖｌａの値が所定の範囲内のみにおいてのことであってもよいし、ランプ電圧Ｖｌａの値が取り得るすべての範囲内においてのことであってもよい。
【０１０３】
また、本明細書において、第２期間Ｐ２の長さｔ２は駆動電力Ｗｄが大きいほど小さく設定される、とは、駆動電力Ｗｄの値が所定の範囲内のみにおいてのことであってもよいし、駆動電力Ｗｄの値が取り得るすべての範囲内においてのことであってもよい。
【０１０４】
すなわち、ランプ電圧Ｖｌａが所定の値以下である場合には、例えば、第２期間Ｐ２の長さｔ２を一定としてもよい。また、駆動電力Ｗｄが所定の値以下である場合には、例えば、第２期間Ｐ２の長さｔ２を一定としてもよい。
【０１０５】
また、本明細書において、第２期間Ｐ２の長さｔ２はランプ電圧Ｖｌａが大きいほど大きく設定される、とは、駆動電力Ｗｄを一定とした場合について、このように設定されることを含む。また、本明細書において、第２期間Ｐ２の長さｔ２は駆動電力Ｗｄが大きいほど小さく設定される、とは、ランプ電圧Ｖｌａを一定とした場合について、このように設定されることを含む。
【０１０６】
すなわち、例えば、本実施形態のように第２期間Ｐ２の長さｔ２がランプ電圧Ｖｌａと駆動電力Ｗｄとの両方に基づいて設定される場合、ランプ電圧Ｖｌａが大きくなった場合でも駆動電力Ｗｄが大きくなることで、設けられる第２期間Ｐ２の長さｔ２は小さくなることがあり、駆動電力Ｗｄが大きくなった場合でもランプ電圧Ｖｌａが小さくなることで、設けられる第２期間Ｐ２の長さｔ２は大きくなることがある。
【０１０７】
上述した制御部４０による制御は、放電灯駆動方法としても表現できる。すなわち、本実施形態の放電灯駆動方法の一つの態様は、第１電極９２および第２電極９３を有する放電灯９０に駆動電流Ｉを供給して、放電灯９０を駆動する放電灯駆動方法であって、放電灯９０に第１周波数ｆ１を有する交流電流が供給される第１期間Ｐ１と、放電灯９０に直流電流が供給される第２期間Ｐ２と、が交互に繰り返される混合期間ＰＨ１が設けられ、第１周波数ｆ１は、互いに異なる複数の周波数を含み、検出されたランプ電圧Ｖｌａおよび放電灯９０に供給される駆動電力Ｗｄの少なくとも一方に基づいて、第１周波数ｆ１を変化させることを特徴とする。
【０１０８】
例えば、放電灯９０が劣化してランプ電圧Ｖｌａが大きくなる場合、放電灯９０に供給される駆動電流Ｉが小さくなるため、アーク放電の輝点が不安定になりやすく、移動しやすい。アーク放電の輝点が移動すると、第１電極９２における溶融する位置および溶融量が変化する。これにより、第１電極９２の形状が不安定になり、消耗しやすくなる虞があった。したがって、放電灯９０の寿命を十分に向上できない虞があった。
【０１０９】
また、同様にして、駆動電力Ｗｄが小さい場合においても、駆動電流Ｉが小さくなる。そのため、アーク放電の輝点が不安定になり、第１電極９２が消耗しやすくなる虞があった。したがって、放電灯９０の寿命を十分に向上できない虞があった。
【０１１０】
これらの問題に対して、本実施形態によれば、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの少なくとも一方に基づいて、第１周波数ｆ１を設定する。そのため、上記問題の少なくとも一方を解決できる。
【０１１１】
具体的には、第１周波数ｆ１がランプ電圧Ｖｌａに基づいて設定される場合、ランプ電圧Ｖｌａが大きくなるほど、第１周波数ｆ１を大きく設定することで、放電灯９０が劣化した場合に、アーク放電の輝点を安定させやすい。これは、以下の理由による。
【０１１２】
放電灯９０に供給される交流電流の周波数が比較的大きい場合、第１電極９２の突起５５２ｐにおける溶融される部分の体積が比較的小さくなる。アーク放電の輝点は、突起５５２ｐが溶融されて平坦化された先端面に位置する。突起５５２ｐにおける溶融される部分の体積が小さい場合、平坦化される先端面の面積が比較的小さい。そのため、アーク放電の輝点が移動する領域が小さくなり、アーク放電の輝点の位置を安定化できる。
【０１１３】
したがって、本実施形態によれば、放電灯９０が劣化した場合に、第１電極９２が消耗しやすくなることを抑制できる。
【０１１４】
一方、第１周波数ｆ１が駆動電力Ｗｄに基づいて設定される場合、駆動電力Ｗｄが小さくなるほど、第１周波数ｆ１を大きく設定することで、駆動電力Ｗｄが比較的に小さい場合に、第１周波数ｆ１を比較的大きくできる。これにより、上記と同様にして、アーク放電の輝点を安定化でき、第１電極９２が消耗しやすくなることを抑制できる。
【０１１５】
以上のように、本実施形態によれば、第１電極９２が消耗することを抑制でき、放電灯９０の寿命を向上させることができる。
【０１１６】
本実施形態によれば、第１周波数ｆ１は、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの両方に基づいて設定されるため、上記問題をいずれも解決することができる。したがって、放電灯９０の寿命をより向上できる。
【０１１７】
また、本実施形態によれば、第１周波数ｆ１は、互いに異なる複数の周波数を含む。そのため、第１期間Ｐ１内において、第１電極９２に加えられる熱負荷を変動させることができる。したがって、本実施形態によれば、第１電極９２の突起５５２ｐを成長させやすい。
【０１１８】
また、本実施形態によれば、第１期間Ｐ１において、時間的に後に設けられる交流期間ほど第１周波数ｆ１が小さくなる。すなわち、第１期間Ｐ１においては、時間的に最も前に設けられる第１交流期間Ｐ１１において、第１周波数ｆ１が最も大きい。言い換えれば、第１周波数ｆ１のうちで、第１交流期間Ｐ１１において放電灯９０に供給される交流電流の第１周波数ｆ１１が最も大きい。放電灯９０に供給される交流電流の周波数が大きいほど、第１電極９２の温度は低下しやすい。
【０１１９】
そのため、混合期間ＰＨ１において、第１期間Ｐ１よりも熱負荷が大きい第２期間Ｐ２の直後に、第１周波数ｆ１が大きい第１交流期間Ｐ１１を設けることで、第２期間Ｐ２によって加熱された第１電極９２の温度を急激に低下させやすく、第１電極９２に熱負荷の変動による刺激を加えやすい。その結果、本実施形態によれば、突起５５２ｐをより成長させやすい。
【０１２０】
また、本実施形態によれば、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの少なくとも一方に基づいて、第２期間Ｐ２の長さｔ２を設定する。そのため、第２期間Ｐ２の長さｔ２をランプ電圧Ｖｌａが大きいほど大きく設定することで、放電灯９０が劣化した場合に、突起５５２ｐを好適に溶融させやすく、突起５５２ｐの形状を維持しやすい。また、第２期間Ｐ２の長さｔ２を駆動電力Ｗｄが大きいほど小さく設定することで、第１電極９２の突起５５２ｐが過剰に溶融されることを抑制でき、突起５５２ｐの形状を維持しやすい。
【０１２１】
また、本実施形態によれば、混合期間ＰＨ１の第２期間Ｐ２において放電灯９０に供給される直流電流の極性は、第２期間Ｐ２が設けられるごとに反転する。そのため、混合期間ＰＨ１において、第１電極９２の突起５５２ｐおよび第２電極９３の突起５６２ｐをバランスよく成長させることができ、突起５５２ｐの形状および突起５６２ｐの形状を共に維持しやすい。
【０１２２】
なお、本実施形態においては、以下の構成および方法を採用することもできる。
【０１２３】
本実施形態において混合期間ＰＨ１は、放電灯９０が点灯している間、常に設けられていてもよいし、他の期間を挟みつつ、断続的に複数設けられていてもよい。
【０１２４】
また、本実施形態において複数の第１周波数ｆ１は、どのように設けられてもよい。本実施形態においては、例えば、第１期間Ｐ１において、時間的に後に設けられる交流期間ほど、第１周波数ｆ１が大きくなる構成であってもよい。
【０１２５】
また、本実施形態において第１期間Ｐ１に含まれる交流期間の数は、特に限定されない。本実施形態において第１期間Ｐ１は、２つまたは３つの交流期間を有していてもよいし、５つ以上の交流期間を有していてもよい。また、本実施形態においては、例えば、第１期間Ｐ１ごとに有する交流期間の数が異なってもよい。
【０１２６】
また、本実施形態において第１期間Ｐ１に含まれる各交流期間の長さは、互いに異なっていてもよい。すなわち、第１交流期間Ｐ１１の長さｔ１１と、第２交流期間Ｐ１２の長さｔ１２と、第３交流期間Ｐ１３の長さｔ１３と、第４交流期間Ｐ１４の長さｔ１４と、は、互いに異なっていてもよい。
【０１２７】
また、本実施形態において制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａのみに基づいて第１周波数ｆ１を設定してもよいし、駆動電力Ｗｄのみに基づいて第１周波数ｆ１を設定してもよい。
【０１２８】
また、本実施形態において制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａのみに基づいて第２期間Ｐ２の長さｔ２を設定してもよいし、駆動電力Ｗｄのみに基づいて第２期間Ｐ２の長さｔ２を設定してもよい。また、本実施形態において第２期間Ｐ２の長さｔ２は、変化しなくてもよい。
【０１２９】
また、本実施形態において制御部４０は、第２期間Ｐ２が設けられるごとに、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの少なくとも一方に基づいて第２期間Ｐ２の長さｔ２を設定してもよいし、混合期間ＰＨ１が複数設けられる場合、混合期間ＰＨ１が設けられるごとに１度ずつランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの少なくとも一方に基づいて第２期間Ｐ２の長さｔ２を設定してもよい。第２期間Ｐ２の長さｔ２が、第２期間Ｐ２が設けられるごとに設定される場合、１つの混合期間ＰＨ１において各第２期間Ｐ２の長さｔ２は、互いに異なる場合がある。一方、第２期間Ｐ２の長さｔ２が、混合期間ＰＨ１が設けられるごとに１度ずつ設定される場合、１つの混合期間ＰＨ１において各第２期間Ｐ２の長さｔ２は、互いに同じである。
【０１３０】
また、本実施形態において制御部４０は、混合期間ＰＨ１が複数設けられる場合、混合期間ＰＨ１が所定の数だけ設けられるごとに１度ずつランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの少なくとも一方に基づいて第２期間Ｐ２の長さｔ２を設定してもよい。
【０１３１】
また、本実施形態において制御部４０は、混合期間ＰＨ１の第２期間Ｐ２において放電灯９０に供給される直流電流の極性を、第２期間Ｐ２が設けられるごとに反転しなくてもよい。すなわち、本実施形態においては、放電灯９０に同じ極性の直流電流が供給される第２期間Ｐ２が、２回以上連続して設けられてもよい。
【０１３２】
＜第２実施形態＞
第２実施形態は、第１実施形態に対して、第３期間（分割直流駆動期間）Ｐ３が設けられる点において異なる。なお、上記実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により説明を省略する場合がある。
【０１３３】
本実施形態において制御部４０は、第１実施形態で説明した各駆動に加えて、分割直流駆動を実行可能である。本実施形態において制御部４０は、分割直流駆動が実行される期間である第３期間Ｐ３が設けられるように、放電灯駆動部２３０を制御する。第３期間Ｐ３は、所定の条件下で、第２期間Ｐ２の代わりに設けられる期間である。
【０１３４】
図１０は、第３期間Ｐ３の駆動電流波形の一例を示す図である。図１０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。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。
【０１３５】
図１０に示すように、本実施形態においては、混合期間ＰＨ２が設けられる。混合期間ＰＨ２においては、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とが交互に繰り返されるか、または第１期間Ｐ１と第３期間Ｐ３とが交互に繰り返される。すなわち、混合期間ＰＨ２においては、所定の条件に応じて、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とが交互に繰り返されるか、第１期間Ｐ１と第３期間Ｐ３とが交互に繰り返されるか、が異なる。
【０１３６】
図１０の例では、混合期間ＰＨ２において第１期間Ｐ１と第３期間Ｐ３とが交互に繰り返される場合について示している。混合期間ＰＨ２において第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とが交互に繰り返される場合、混合期間ＰＨ２における駆動電流波形は、第１実施形態の混合期間ＰＨ１の駆動電流波形と同様である。
【０１３７】
第３期間Ｐ３は、第１直流期間Ｐ３１および第２直流期間Ｐ３２を交互に含む期間である。第１直流期間Ｐ３１は、放電灯９０に直流電流が供給される期間である。図１０に示す例では、第１直流期間Ｐ３１においては、一定の電流値Ｉｍ１を有する第１極性の駆動電流Ｉが放電灯９０に供給される。
【０１３８】
第２直流期間Ｐ３２は、第１直流期間Ｐ３１の極性において放電灯９０に供給される直流電流と反対の極性を有する直流電流が放電灯９０に供給される期間である。すなわち、図１０に示す例では、第２直流期間Ｐ３２においては、一定の電流値−Ｉｍ１を有する第２極性の駆動電流Ｉが放電灯９０に供給される。
【０１３９】
第１直流期間Ｐ３１において放電灯９０に供給される直流電流の極性および第２直流期間Ｐ３２において放電灯９０に供給される直流電流の極性は、第３期間Ｐ３が設けられるごとに反転する。すなわち、図１０に示される第３期間Ｐ３の次に設けられる第３期間Ｐ３においては、第１直流期間Ｐ３１において放電灯９０に供給される直流電流の極性は、第２極性となり、第２直流期間Ｐ３２において放電灯９０に供給される直流電流の極性は、第１極性となる。
【０１４０】
第１直流期間Ｐ３１の長さｔ３１は、第２直流期間Ｐ３２の長さｔ３２よりも大きい。第１直流期間Ｐ３１の長さｔ３１は、例えば、第２直流期間Ｐ３２の長さｔ３２の１０倍以上である。第１直流期間Ｐ３１の長さｔ３１がこのように設定されることで、第３期間Ｐ３において、一方の電極を好適に加熱しつつ、他方の電極の温度が低下し過ぎることを好適に抑制できる。
【０１４１】
第１直流期間Ｐ３１の長さｔ３１は、例えば、５．０ｍｓ（ミリ秒）以上、２０ｍｓ（ミリ秒）以下である。第２直流期間Ｐ３２の長さｔ３２は、０．５ｍｓ（ミリ秒）よりも小さい。第３期間Ｐ３における第１直流期間Ｐ３１の長さｔ３１の合計は、所定の条件が満たされない場合に設けられる第２期間Ｐ２の長さｔ２よりも大きい。
【０１４２】
第３期間Ｐ３における第１直流期間Ｐ３１の長さｔ３１の合計とは、第３期間Ｐ３に含まれるすべての第１直流期間Ｐ３１の長さｔ３１を足し合わせた長さである。図１０の例では、第３期間Ｐ３には、例えば、３つの第１直流期間Ｐ３１が含まれている。そのため、第３期間Ｐ３における第１直流期間Ｐ３１の長さｔ３１の合計とは、３つの第１直流期間Ｐ３１の長さｔ３１を足し合わせた長さである。
【０１４３】
第３期間Ｐ３における第１直流期間Ｐ３１の長さｔ３１の合計は、例えば、５．０ｍｓ（ミリ秒）以上、１００ｍｓ（ミリ秒）以下である。第３期間Ｐ３における第１直流期間Ｐ３１の長さｔ３１の合計がこのように設定されることで、第１電極９２の突起５５２ｐに加えられる熱負荷を好適に大きくできる。
【０１４４】
なお、以下の説明においては、第３期間Ｐ３における第１直流期間Ｐ３１の長さｔ３１の合計を、単に、第１直流期間Ｐ３１の合計長さ、と呼ぶ場合がある。
【０１４５】
第１直流期間Ｐ３１の長さｔ３１は、それぞれ同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。図１０の例では、第１直流期間Ｐ３１の長さｔ３１は、それぞれ同じである。
【０１４６】
本実施形態において、制御部４０は、混合期間ＰＨ２において交互に繰り返される期間が、所定の条件に応じて切り替えられるように放電灯駆動部２３０を制御する。すなわち、制御部４０は、所定の条件に応じて、第２期間Ｐ２の代わりに第３期間Ｐ３が設けられるように放電灯駆動部２３０を制御する。以下、詳細に説明する。
【０１４７】
図１１は、混合期間ＰＨ２における制御部４０の制御の一例を示すフローチャートである。図１１に示すように、制御部４０は、混合駆動を開始した（ステップＳ１１）後、交流駆動を実行する（ステップＳ１２）。これにより、混合期間ＰＨ２における第１期間Ｐ１が開始される。
【０１４８】
次に、制御部４０は、第１実施形態で述べたように、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄに基づいて、直流駆動を実行する第２期間Ｐ２の長さｔ２を設定する（ステップＳ１３）。そして、制御部４０は、設定された第２期間Ｐ２の長さｔ２が所定値より大きいか否かを判断する（ステップＳ１４）。すなわち、本実施形態において、所定の条件は、設定された第２期間Ｐ２の長さｔ２が所定値よりも大きいか否かということである。
【０１４９】
第２期間Ｐ２の長さｔ２が所定値以下の場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、制御部４０は、直流駆動を実行する（ステップＳ１５）。これにより、第２期間Ｐ２が開始される。すなわち、この場合においては、混合期間ＰＨ２における駆動電流波形は、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とが交互に繰り返される波形となる。
【０１５０】
一方、第２期間Ｐ２の長さｔ２が所定値よりも大きい場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、制御部４０は、分割直流駆動を実行する（ステップＳ１６）。これにより、第３期間Ｐ３が開始される。すなわち、この場合においては、混合期間ＰＨ２における駆動電流波形は、第１期間Ｐ１と第３期間Ｐ３とが交互に繰り返される波形となる。ステップＳ１４における所定値は、例えば、２０ｍｓ（ミリ秒）である。
【０１５１】
このように、本実施形態において制御部４０は、設定された第２期間Ｐ２の長さｔ２が所定値よりも大きい場合、第２期間Ｐ２の代わりに、第３期間Ｐ３が設けられるように放電灯駆動部２３０を制御する。すなわち、本実施形態において、第２期間Ｐ２の長さｔ２が所定値よりも大きく設定されると、第２期間Ｐ２は設けられない。そのため、設けられる第２期間Ｐ２の長さｔ２は、所定値以下となる。
【０１５２】
図１０に示す第３期間Ｐ３における第１直流期間Ｐ３１の長さｔ３１の合計は、設定された第２期間Ｐ２の長さｔ２と同じである。すなわち、設定された第２期間Ｐ２の長さｔ２が所定値よりも大きい場合、第２期間Ｐ２が設けられない代わりに、放電灯９０に直流電流が供給される期間が、設定された長さｔ２の分だけ、複数の第１直流期間Ｐ３１に分割されて設けられる。第３期間Ｐ３は、第１直流期間Ｐ３１に加えて第２直流期間Ｐ３２を有するため、第１直流期間Ｐ３１の合計長さは、設定された第２期間Ｐ２の長さｔ２が所定値以下の場合に設けられる第２期間Ｐ２の長さｔ２よりも大きい。
【０１５３】
具体的には、例えば、所定値が２０ｍｓ（ミリ秒）の場合、第２期間Ｐ２の長さｔ２が２０ｍｓ（ミリ秒）よりも大きく、４０ｍｓ（ミリ秒）以下に設定されると、制御部４０は、第２期間Ｐ２を２つの第１直流期間Ｐ３１に分割し、第１直流期間Ｐ３１の間に第２直流期間Ｐ３２が設けられるように放電灯駆動部２３０を制御する。また、例えば、第２期間Ｐ２の長さｔ２が４０ｍｓ（ミリ秒）よりも大きく６０ｍｓ（ミリ秒）以下に設定されると、図１０に示す例のように、制御部４０は、第２期間Ｐ２を３つの第１直流期間Ｐ３１に分割し、各第１直流期間Ｐ３１の間に第２直流期間Ｐ３２が設けられるように放電灯駆動部２３０を制御する。
【０１５４】
図１１の例では、混合期間ＰＨ２において、交流駆動（第１期間Ｐ１）が実行されるごとに、次に、直流駆動（第２期間Ｐ２）と分割直流駆動（第３期間Ｐ３）とのうちのいずれを実行するかを選択する構成である。そのため、１つの混合期間ＰＨ２内において、第２期間Ｐ２と第３期間Ｐ３とが共に設けられる場合がある。例えば、混合期間ＰＨ２の開始初期の段階において第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とが交互に繰り返される場合を考える。この場合、途中でランプ電圧Ｖｌａが大きくなる等によって第２期間Ｐ２の長さｔ２の設定値が所定値よりも大きくなった場合には、混合期間ＰＨ２の駆動電流波形は、途中から第１期間Ｐ１と第３期間Ｐ３とが交互に繰り返される駆動電流波形となる。
【０１５５】
上述したように、本実施形態において制御部４０は、設定される第２期間Ｐ２の長さｔ２に基づいて、第２期間Ｐ２と第３期間Ｐ３とのうちのいずれが設けられるかを決定する。本実施形態において第２期間Ｐ２の長さｔ２は、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの両方に基づいて設定される。すなわち、本実施形態において制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの両方に基づいて、第２期間Ｐ２と第３期間Ｐ３とのいずれが設けられるかを決定する。
【０１５６】
例えば、混合期間ＰＨ２において長さｔ２が所定値よりも大きく設定された第２期間Ｐ２が設けられた場合、第２期間Ｐ２で加熱される電極と反対の電極、例えば第２電極９３の温度が低下し過ぎる虞がある。
【０１５７】
これに対して、本実施形態によれば、設定された第２期間Ｐ２の長さｔ２が所定値よりも大きい場合、第２期間Ｐ２の代わりに、第１直流期間Ｐ３１において放電灯９０に供給される直流電流と反対の極性の直流電流が放電灯９０に供給される第２直流期間Ｐ３２を有する第３期間Ｐ３が設けられる。そして、第３期間Ｐ３における第１直流期間Ｐ３１の合計長さは、設定された第２期間Ｐ２の長さｔ２と同じである。そのため、第２期間Ｐ２で加熱される電極、例えば第１電極９２を十分に加熱しつつ、第１電極９２と反対の第２電極９３の温度が低下し過ぎることを抑制できる。
【０１５８】
また、本実施形態によれば、第３期間Ｐ３における第１直流期間Ｐ３１の長さｔ３１の合計は、５．０ｍｓ（ミリ秒）以上、１００ｍｓ（ミリ秒）以下である。そのため、第１直流期間Ｐ３１において陽極となる側の電極をより好適に加熱することができる。
【０１５９】
また、本実施形態によれば、第３期間Ｐ３における第１直流期間Ｐ３１の長さｔ３１の合計は、設定された第２期間Ｐ２の長さｔ２が所定値以下の場合に設けられる第２期間Ｐ２の長さｔ２よりも大きい。そのため、第２期間Ｐ２が設けられる場合に比べて、第１直流期間Ｐ３１において陽極となる側の電極をより加熱することができる。
【０１６０】
なお、本実施形態においては、以下の構成を採用することもできる。
【０１６１】
本実施形態において制御部４０は、混合期間ＰＨ２が複数設けられる場合、混合期間ＰＨ２が設けられるごとに１度ずつ、混合期間ＰＨ２において第２期間Ｐ２と第３期間Ｐ３とのいずれが設けられるかを決定してもよい。この場合、１つの混合期間ＰＨ２においては、第１期間Ｐ１および第２期間Ｐ２のみが交互に繰り返される、あるいは、第１期間Ｐ１および第３期間Ｐ３のみが交互に繰り返される。すなわち、この場合、１つの混合期間ＰＨ２においては、第２期間Ｐ２と第３期間Ｐ３とのうちのいずれか一方のみと、第１期間Ｐ１と、が設けられる。
【０１６２】
また、本実施形態において制御部４０は、混合期間ＰＨ２が複数設けられる場合、混合期間ＰＨ２が所定の数だけ設けられるごとに１度ずつ、混合期間ＰＨ２において第２期間Ｐ２と第３期間Ｐ３とのいずれが設けられるかを決定してもよい。
【０１６３】
また、上記説明においては、制御部４０が、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄに応じて設定される第２期間Ｐ２の長さｔ２に基づいて、第２期間Ｐ２と第３期間Ｐ３とのうちのいずれを設けるかを決定する構成としたが、これに限られない。本実施形態においては、制御部４０が、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄに応じて設定される第２期間Ｐ２の長さｔ２が所定値よりも大きいか否かを判断するのではなく、より直接的にランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの少なくとも一方に基づいて、第２期間Ｐ２と第３期間Ｐ３とのうちのいずれを設けるかを決定してもよい。
【０１６４】
また、この場合、第２期間Ｐ２の長さｔ２は、ランプ電圧Ｖｌａあるいは駆動電力Ｗｄに応じて変化しなくてもよい。すなわち、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの少なくとも一方に基づいて、第２期間Ｐ２の代わりに、第３期間Ｐ３が設けられるように放電灯駆動部２３０を制御してもよい。より具体的には、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが所定の値（第１所定値）よりも大きい、あるいは、駆動電力Ｗｄが所定の値（第２所定値）よりも小さい場合に、第２期間Ｐ２の代わりに、第３期間Ｐ３が設けられるように放電灯駆動部２３０を制御してもよい。すなわち、本実施形態において、所定の条件は、ランプ電圧Ｖｌａが所定の値よりも大きいか否か、あるいは駆動電力Ｗｄが所定の値よりも小さいか否か、ということである。この場合、制御部４０は、例えば、検出されたランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの少なくとも一方に基づいて、第３期間Ｐ３における第１直流期間Ｐ３１の長さｔ３１の合計を設定する。
【０１６５】
また、本実施形態において制御部４０は、第１直流期間Ｐ３１において放電灯９０に供給される直流電流の極性および第２直流期間Ｐ３２において放電灯９０に供給される直流電流の極性を、第３期間Ｐ３が設けられるごとに反転しなくてもよい。すなわち、本実施形態においては、２回以上連続して、第１直流期間Ｐ３１において放電灯９０に供給される直流電流の極性および第２直流期間Ｐ３２において放電灯９０に供給される直流電流の極性がそれぞれ同じである第３期間Ｐ３が設けられてもよい。
【０１６６】
＜第３実施形態＞
第３実施形態は、第１実施形態に対して、第４期間（低周波交流駆動期間）Ｐ４および第５期間（片寄駆動期間）Ｐ５が設けられる点において異なる。なお、上記実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により説明を省略する場合がある。
【０１６７】
本実施形態において制御部４０は、第１実施形態で説明した各駆動に加えて、低周波交流駆動と、片寄駆動と、を実行可能である。低周波交流駆動は、放電灯９０に交流駆動の交流電流よりも周波数の低い交流電流が供給される駆動である。片寄駆動は、放電灯９０に極性の異なる直流電流が交互に供給され、一方の極性の直流電流の長さが、他方の極性の直流電流の長さよりも十分に長い駆動である。
【０１６８】
本実施形態において制御部４０は、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とが交互に繰り返される混合期間ＰＨ１に加えて、低周波交流駆動が実行される期間である第４期間Ｐ４と、片寄駆動が実行される期間である第５期間Ｐ５と、が設けられるように、放電灯駆動部２３０を制御する。
【０１６９】
図１２は、本実施形態における放電灯９０に駆動電流Ｉが供給される期間の変化を示す模式図である。図１２に示すように、本実施形態において制御部４０は、駆動サイクルＣが繰り返されるように、放電灯駆動部２３０を制御する。本実施形態において駆動サイクルＣは、第１期間Ｐ１と、第２期間Ｐ２と、第４期間Ｐ４と、第５期間Ｐ５と、を有する。すなわち、駆動サイクルＣは、制御部４０が４つの駆動を行うことで実行される。駆動サイクルＣには、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とが交互に繰り返される混合期間ＰＨ１が設けられる。本実施形態において混合期間ＰＨ１は、複数設けられる。
【０１７０】
本実施形態において第４期間Ｐ４は、時間的に隣り合う混合期間ＰＨ１の間に設けられる。第４期間Ｐ４は、例えば、第１期間Ｐ１の直後に設けられる。第４期間Ｐ４は、例えば、第１期間Ｐ１の直前に設けられる。
【０１７１】
図１３は、第４期間Ｐ４の駆動電流波形の一例を示す図である。図１３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。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。
【０１７２】
図１３に示すように、第４期間Ｐ４は、放電灯９０に第１周波数ｆ１よりも小さい第２周波数ｆ２を有する交流電流が供給される期間である。すなわち、第４期間Ｐ４における交流電流の第２周波数ｆ２は、第１周波数ｆ１１〜ｆ１４のいずれよりも小さい。第２周波数ｆ２の値は、例えば、１０Ｈｚ以上、１００Ｈｚ以下の間である。
【０１７３】
第４期間Ｐ４は、設けられるごとに開始極性が反転する。図１３の例では、第４期間Ｐ４の開始極性は、例えば、第１極性である。そのため、図１３に示す第４期間Ｐ４の次に設けられる第４期間Ｐ４においては、開始極性は第２極性となる。
【０１７４】
第４期間Ｐ４の長さｔ４は、例えば、第２期間Ｐ２の長さｔ２よりも大きい。第４期間Ｐ４の長さｔ４は、第２周波数ｆ２を有する交流電流の６周期の長さ以上、３０周期の長さ以下である。第４期間Ｐ４の長さｔ４がこのように設定されることで、第１電極９２の突起５５２ｐの形状を好適に整えることができる。
【０１７５】
図１２に示すように、第５期間Ｐ５は、時間的に隣り合う混合期間ＰＨ１の間に設けられる。第５期間Ｐ５は、例えば、第１期間Ｐ１の直後に設けられる。第５期間Ｐ５は、例えば、第１期間Ｐ１の直前に設けられる。
【０１７６】
図１４は、第５期間Ｐ５の駆動電流波形の一例を示す図である。図１４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。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。
【０１７７】
図１４に示すように、第５期間Ｐ５は、第３直流期間Ｐ５１および第４直流期間Ｐ５２を交互に含む期間である。第３直流期間Ｐ５１は、放電灯９０に直流電流が供給される期間である。図１４に示す例では、第３直流期間Ｐ５１においては、一定の電流値Ｉｍ１を有する第１極性の駆動電流Ｉが放電灯９０に供給される。
【０１７８】
第４直流期間Ｐ５２は、第３直流期間Ｐ５１において放電灯９０に供給される直流電流の極性と反対の極性を有する直流電流が放電灯９０に供給される期間である。すなわち、図１４に示す例では、第４直流期間Ｐ５２においては、一定の電流値−Ｉｍ１を有する第２極性の駆動電流Ｉが放電灯９０に供給される。
【０１７９】
第３直流期間Ｐ５１において放電灯９０に供給される直流電流の極性および第４直流期間Ｐ５２において放電灯９０に供給される直流電流の極性は、第５期間Ｐ５が設けられるごとに反転する。すなわち、図１４に示される第５期間Ｐ５の次に設けられる第５期間Ｐ５においては、第３直流期間Ｐ５１において放電灯９０に供給される直流電流の極性は、第２極性となり、第４直流期間Ｐ５２において放電灯９０に供給される直流電流の極性は、第１極性となる。
【０１８０】
第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１は、第４直流期間Ｐ５２の長さｔ５２よりも大きい。第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１は、例えば、第４直流期間Ｐ５２の長さｔ５２の１０倍以上である。第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１がこのように設定されることで、第５期間Ｐ５において、一方の電極を好適に加熱しつつ、他方の電極の温度が低下し過ぎることを好適に抑制できる。
【０１８１】
第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１は、例えば、５．０ｍｓ（ミリ秒）以上、２０ｍｓ（ミリ秒）以下である。第４直流期間Ｐ５２の長さｔ５２は、０．５ｍｓ（ミリ秒）よりも小さい。
【０１８２】
第５期間Ｐ５における第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１の合計は、第２期間Ｐ２の長さｔ２よりも大きく、第４期間Ｐ４の交流電流、すなわち第２周波数ｆ２を有する交流電流の半周期の長さよりも大きい。第５期間Ｐ５における第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１の合計とは、第５期間Ｐ５に含まれるすべての第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１を足し合わせた長さである。図１４の例では、第５期間Ｐ５には、例えば、４つの第３直流期間Ｐ５１が含まれている。そのため、第５期間Ｐ５における第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１の合計とは、４つの第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１を足し合わせた長さである。
【０１８３】
第５期間Ｐ５における第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１の合計は、例えば、１０ｍｓ（ミリ秒）以上、１．０ｓ（秒）以下である。第５期間Ｐ５における第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１の合計がこのように設定されることで、第１電極９２の突起５５２ｐに加えられる熱負荷を好適に大きくできる。
【０１８４】
なお、以下の説明においては、第５期間Ｐ５における第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１の合計を、単に、第３直流期間Ｐ５１の合計長さ、と呼ぶ場合がある。
【０１８５】
第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１は、それぞれ同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。図１４の例では、第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１は、それぞれ同じである。
【０１８６】
本実施形態において制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの両方に基づいて、第３直流期間Ｐ５１の合計長さを設定する。すなわち、本実施形態において制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの少なくとも一方に基づいて、第３直流期間Ｐ５１の合計長さを設定する。言い換えると、本実施形態において制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの少なくとも一方に基づいて、第３直流期間Ｐ５１の合計長さを変化させる。第３直流期間Ｐ５１の合計長さは、例えば、ランプ電圧Ｖｌａが大きいほど大きく設定される。第３直流期間Ｐ５１の合計長さは、例えば、駆動電力Ｗｄが大きいほど小さく設定される。
【０１８７】
第３直流期間Ｐ５１の合計長さとランプ電圧Ｖｌａとの関係は、駆動電力Ｗｄを一定とした場合、例えば、１次関数で表せる。第３直流期間Ｐ５１の合計長さと駆動電力Ｗｄとの関係は、ランプ電圧Ｖｌａを一定とした場合、例えば、１次関数で表せる。
【０１８８】
なお、本明細書において、第５期間Ｐ５における第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１の合計はランプ電圧Ｖｌａが大きいほど大きく設定される、とは、ランプ電圧Ｖｌａの値が所定の範囲内のみにおいてのことであってもよいし、ランプ電圧Ｖｌａの値が取り得るすべての範囲内においてのことであってもよい。
【０１８９】
また、本明細書において、第５期間Ｐ５における第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１の合計は駆動電力Ｗｄが大きいほど小さく設定される、とは、駆動電力Ｗｄの値が所定の範囲内のみにおいてのことであってもよいし、駆動電力Ｗｄの値が取り得るすべての範囲内においてのことであってもよい。
【０１９０】
すなわち、ランプ電圧Ｖｌａが所定の値以下である場合には、例えば、第３直流期間Ｐ５１の合計長さを一定としてもよい。また、駆動電力Ｗｄが所定の値以下である場合には、例えば、第３直流期間Ｐ５１の合計長さを一定としてもよい。
【０１９１】
また、本明細書において、第５期間Ｐ５における第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１の合計はランプ電圧Ｖｌａが大きいほど大きく設定される、とは、駆動電力Ｗｄを一定とした場合について、このように設定されることを含む。また、本明細書において、第５期間Ｐ５における第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１の合計は駆動電力Ｗｄが大きいほど小さく設定される、とは、ランプ電圧Ｖｌａを一定とした場合について、このように設定されることを含む。
【０１９２】
すなわち、例えば、本実施形態のように第３直流期間Ｐ５１の合計長さがランプ電圧Ｖｌａと駆動電力Ｗｄとの両方に基づいて設定される場合、ランプ電圧Ｖｌａが大きくなった場合でも駆動電力Ｗｄが大きくなることで実際の第３直流期間Ｐ５１の合計長さは小さくなることがあり、駆動電力Ｗｄが大きくなった場合でもランプ電圧Ｖｌａが小さくなることで実際の第３直流期間Ｐ５１の合計長さは大きくなることがある。
【０１９３】
第５期間Ｐ５に含まれる第３直流期間Ｐ５１の数は、例えば、第３直流期間Ｐ５１の合計長さに基づいて決まる。第３直流期間Ｐ５１の数は、例えば、各第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１が所定の値以下となる範囲内で、設定された第３直流期間Ｐ５１の合計長さを実現できるように決められる。すなわち、第５期間Ｐ５に含まれる第３直流期間Ｐ５１の数は、例えば、第３直流期間Ｐ５１の合計長さが大きくなるほど多くなる。
【０１９４】
具体的には、例えば所定の値が２０ｍｓ（ミリ秒）と設定される場合、第３直流期間Ｐ５１の合計長さが２０ｍｓ（ミリ秒）よりも大きく４０ｍｓ（ミリ秒）以下のとき、第５期間Ｐ５に含まれる第３直流期間Ｐ５１の数は２つである。また、第３直流期間Ｐ５１の合計長さが４０ｍｓ（ミリ秒）よりも大きく６０ｍｓ（ミリ秒）以下のとき、第５期間Ｐ５に含まれる第３直流期間Ｐ５１の数は３つである。
【０１９５】
図１４に示す例では、第５期間Ｐ５に含まれる第３直流期間Ｐ５１の数は４つである。すなわち、例えば所定の値が２０ｍｓ（ミリ秒）と設定される場合、第３直流期間Ｐ５１の合計長さは、６０ｍｓ（ミリ秒）よりも大きく８０ｍｓ（ミリ秒）以下である。
【０１９６】
以上のように設定することで、各第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１を所定の値（２０ｍｓ）以下としつつ、設定された第３直流期間Ｐ５１の合計長さを実現できる。
【０１９７】
上述したように、本実施形態において第４期間Ｐ４と第５期間Ｐ５とは、時間的に隣り合う混合期間ＰＨ１同士の間に設けられる。本実施形態において第４期間Ｐ４と第５期間Ｐ５とは、一定のパターンに沿って周期的に設けられる。以下、詳細に説明する。
【０１９８】
図１５は、本実施形態の制御部４０による駆動サイクルＣにおける制御の一例について示すフローチャートである。図１５に示すように、制御部４０は、駆動サイクルＣを開始する（ステップＳ２１）と、まず混合駆動を実行する（ステップＳ２２）。これにより、混合期間ＰＨ１が開始される。そして、制御部４０は、駆動サイクルＣを開始してから第１所定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ２３）。
【０１９９】
ここで、第１所定時間とは、駆動サイクルＣが開始された時点から第１所定時刻までの間の時間である。本実施形態において第１所定時刻は、等間隔に複数設定される。そのため、本実施形態において第１所定時間は、複数設けられる。
【０２００】
具体的には、例えば、本実施形態において所定時刻は、３０ｓ（秒）ごとに設定される。すなわち、第１所定時刻は、例えば、駆動サイクルＣが開始された時点を基点として、３０ｓ（秒）、６０ｓ（秒）、９０ｓ（秒）となる時刻である。すなわち、第１所定時間は、例えば、３０ｓ（秒）、６０ｓ（秒）、９０ｓ（秒）である。駆動サイクルＣを開始した直後においては、第１所定時間は、初期値（３０ｓ）に設定されている。
【０２０１】
駆動サイクルＣを開始してから第１所定時間が経過していない場合（ステップＳ２３：ＮＯ）、制御部４０は、混合駆動を続行する。一方、駆動サイクルＣを開始してから第１所定時間が経過した場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、制御部４０は、駆動サイクルＣを開始してから第２所定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ２４）。
【０２０２】
ここで、第２所定時間とは、駆動サイクルＣが開始された時点から第２所定時刻までの間の時間である。第２所定時刻は、例えば、駆動サイクルＣが開始された時点を基点として、９０ｓ（秒）となる時刻である。すなわち、第２所定時間は、例えば、９０ｓ（秒）である。第２所定時間は、第１所定時間の初期値（例えば、３０ｓ）よりも大きい。
【０２０３】
駆動サイクルＣを開始してから第２所定時間が経過していない場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、制御部４０は、片寄駆動を実行する（ステップＳ２５）。これにより、第５期間Ｐ５が開始される。制御部４０は、第５期間Ｐ５が終了した後、第１所定時間を次の値（６０ｓ）に設定し（ステップＳ２６）、再び混合駆動を実行する（ステップＳ２２）。
【０２０４】
一方、駆動サイクルＣを開始してから第２所定時間が経過した場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、制御部４０は、低周波交流駆動を実行する（ステップＳ２７）。これにより、第４期間Ｐ４が開始される。制御部４０は、第４期間Ｐ４が終了した後、駆動サイクルＣを終了し（ステップＳ２８）、次の駆動サイクルＣを開始する（ステップＳ２１）。
【０２０５】
以上のように、例えば、駆動サイクルＣが開始してから初めの第１所定時間（３０ｓ）が経過した場合、および駆動サイクルＣが開始してから２番目の第１所定時間（６０ｓ）が経過した場合には、片寄駆動が実行され、第５期間Ｐ５が設けられる。
【０２０６】
一方、駆動サイクルＣが開始してから３番目の第１所定時間（９０ｓ）が経過した場合には、第２所定時間（９０ｓ）も経過しているため、低周波交流駆動が実行され、第４期間Ｐ４が設けられる。
【０２０７】
このように、第４期間Ｐ４と第５期間Ｐ５とは、一定のパターンに沿って周期的に設けられる。すなわち、本実施形態において制御部４０は、第１所定間隔、上記例では３０ｓ（秒）ごとに、第４期間Ｐ４と第５期間Ｐ５とのうちのいずれか一方が設けられるように、かつ、第２所定間隔、上記例では９０ｓ（秒）ごとに、第４期間Ｐ４が設けられるように放電灯駆動部２３０を制御する。第２所定間隔は、第１所定間隔よりも大きい。
【０２０８】
上記例では、第５期間Ｐ５が３０ｓ（秒）ごとに２つ設けられた後に、第４期間Ｐ４が設けられる。すなわち、第４期間Ｐ４が設けられてから次の第４期間Ｐ４が設けられるまでの間に、２つの第５期間Ｐ５が設けられる。第５期間Ｐ５における第３直流期間Ｐ５１において放電灯９０に供給される直流電流の極性、および第４直流期間Ｐ５２において放電灯９０に供給される直流電流の極性は、第５期間Ｐ５が設けられるごとに反転する。そのため、時間的に隣り合う第４期間Ｐ４に挟まれて設けられる２つの第５期間Ｐ５においては、放電灯９０に供給される駆動電流Ｉの極性が互いに逆となる。
【０２０９】
すなわち、本実施形態において制御部４０は、第４期間Ｐ４が設けられる第２所定間隔において、第１極性の直流電流が放電灯９０に供給される第３直流期間Ｐ５１、および第２極性の直流電流が放電灯９０に供給される第４直流期間Ｐ５２を交互に含む第５期間Ｐ５と、第２極性の直流電流が放電灯９０に供給される第３直流期間Ｐ５１、および第１極性の直流電流が放電灯９０に供給される第４直流期間Ｐ５２を交互に含む第５期間Ｐ５と、の２つの第５期間Ｐ５が設けられるように放電灯駆動部２３０を制御する。言い換えると、時間的に隣り合う第４期間Ｐ４に挟まれる期間において、これら２つの第５期間Ｐ５が設けられる。
【０２１０】
本実施形態によれば、放電灯９０に交流電流が供給される第１期間Ｐ１および放電灯９０に直流電流が供給される第２期間Ｐ２が交互に繰り返される混合期間ＰＨ１に加えて、第４期間Ｐ４と第５期間Ｐ５とが設けられる。第４期間Ｐ４においては、第１期間Ｐ１の交流電流の第１周波数ｆ１よりも小さい第２周波数ｆ２を有する交流電流が放電灯９０に供給される。そのため、第４期間Ｐ４において第１電極９２に加えられる熱負荷は、第１期間Ｐ１において第１電極９２に加えられる熱負荷よりも大きい。
【０２１１】
第５期間Ｐ５においては、第３直流期間Ｐ５１と第４直流期間Ｐ５２とが設けられる。第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１は、第４直流期間Ｐ５２の長さｔ５２よりも大きく、第４直流期間Ｐ５２の長さｔ５２は、０．５ｍｓ（ミリ秒）よりも小さい。そのため、第５期間Ｐ５においては、第３直流期間Ｐ５１において陽極となる側の電極を加熱することができる。なお、以下の説明においては、加熱される側の電極が、例えば、第１電極９２であるものとして説明する。
【０２１２】
また、第３直流期間Ｐ５１の合計長さは、第２期間Ｐ２の長さｔ２よりも大きく、第４期間Ｐ４における交流電流の半周期の長さよりも大きい。そのため、第５期間Ｐ５において加熱される第１電極９２に加えられる熱負荷は、第２期間Ｐ２において加熱される第１電極９２に加えられる熱負荷よりも大きい。
【０２１３】
このように、第４期間Ｐ４および第５期間Ｐ５においては、第１期間Ｐ１あるいは第２期間Ｐ２に比べて、第１電極９２に加えられる熱負荷が大きくなる。そのため、第４期間Ｐ４および第５期間Ｐ５を周期的に設けることで、第１電極９２に加えられる熱負荷を、混合期間ＰＨ１のみの場合に比べて、より大きく変動させることができる。これにより、本実施形態によれば、突起５５２ｐの形状をより維持しやすく、放電灯９０の寿命をより向上できる。
【０２１４】
また、第５期間Ｐ５には、第３直流期間Ｐ５１において放電灯９０に供給される直流電流と反対極性の直流電流が放電灯９０に供給される第４直流期間Ｐ５２が設けられるため、第５期間Ｐ５において加熱する第１電極９２と反対側の第２電極９３の温度が低下し過ぎることを抑制できる。例えば、第２電極９３の温度が低下し過ぎると、第２電極９３を加熱して溶融させる際に、第２電極９３の温度を高くしにくく、第２電極９３の突起５６２ｐを溶融させにくい虞がある。
【０２１５】
また、第４直流期間Ｐ５２の長さｔ５２は、０．５ｍｓ（ミリ秒）よりも小さいため、第４直流期間Ｐ５２において第１電極９２の温度が低下しにくい。そのため、第３直流期間Ｐ５１によって第１電極９２を好適に加熱しやすい。
【０２１６】
また、第４期間Ｐ４と第５期間Ｐ５とでは、第５期間Ｐ５の方が、第１電極９２に加えられる熱負荷が大きくなりやすい。そのため、例えば、第５期間Ｐ５が周期的に設けられる期間が長く続くと、第１電極９２の突起５５２ｐが過剰に溶融される虞がある。
【０２１７】
これに対して、本実施形態によれば、第５期間Ｐ５に加えて、第５期間Ｐ５よりも第１電極９２に加えられる熱負荷が小さくなりやすい第４期間Ｐ４を周期的に設けることで、第５期間Ｐ５によって突起５５２ｐが過剰に溶融されることを抑制でき、突起５５２ｐの形状を整えることができる。
【０２１８】
また、本実施形態によれば、第５期間Ｐ５は、時間的に隣り合う混合期間ＰＨ１の間に設けられる。そのため、第１電極９２に加えられる熱負荷が比較的大きい第５期間Ｐ５を適切に設けやすい。したがって、本実施形態によれば、突起５５２ｐの形状をより維持しやすく、放電灯９０の寿命をより向上できる。
【０２１９】
また、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とでは、第１期間Ｐ１の方が、第１電極９２に加えられる熱負荷が小さくなりやすい。本実施形態によれば、第５期間Ｐ５は、第１期間Ｐ１の直後に設けられる。そのため、混合期間ＰＨ１から第５期間Ｐ５に移り変わることによる熱負荷の変動をより大きくしやすい。したがって、第１電極９２の突起５５２ｐをより成長させやすい。
【０２２０】
また、本実施形態によれば、第４期間Ｐ４は、時間的に隣り合う混合期間ＰＨ１の間に設けられる。そのため、第１電極９２に加えられる熱負荷が比較的大きい第４期間Ｐ４を適切に設けやすい。したがって、本実施形態によれば、突起５５２ｐの形状をより維持しやすく、放電灯９０の寿命をより向上できる。
【０２２１】
また、本実施形態によれば、第４期間Ｐ４は、第１期間Ｐ１の直後に設けられる。第１期間Ｐ１および第４期間Ｐ４においては、放電灯９０に交流電流が供給される。そのため、放電灯９０に交流電流が供給される期間が連続し、第１期間Ｐ１から第４期間Ｐ４に移り変わる際に、周波数が第１周波数ｆ１から、第１周波数ｆ１よりも小さい第２周波数ｆ２となる。これにより、放電灯９０に直流電流が供給される第２期間Ｐ２の直後に第４期間Ｐ４が設けられる場合に比べて、第１電極９２に加えられる熱負荷の変動を緩やかにしやすく、第４期間Ｐ４において第１電極９２の突起５５２ｐの形状を整えやすい。
【０２２２】
また、本実施形態によれば、第１所定間隔ごとに、第４期間Ｐ４と第５期間Ｐ５とのうちのいずれか一方が設けられる。そのため、第１電極９２の突起５５２ｐに加えられる熱負荷を周期的に大きくすることができ、突起５５２ｐの形状を好適に維持しやすい。
【０２２３】
また、本実施形態によれば、第１所定間隔よりも大きい第２所定間隔ごとに、第４期間Ｐ４が設けられる。そのため、第４期間Ｐ４が設けられる頻度を、第５期間Ｐ５が設けられる頻度よりも低くしやすい。これにより、第５期間Ｐ５が数回設けられた後に、第４期間Ｐ４を設けることができる。したがって、第１電極９２の突起５５２ｐを好適に溶融させつつ、突起５５２ｐの形状を整えることができる。
【０２２４】
また、本実施形態によれば、第３直流期間Ｐ５１において放電灯９０に供給される直流電流の極性および第４直流期間Ｐ５２において放電灯９０に供給される直流電流の極性は、第５期間Ｐ５が設けられるごとに反転する。そのため、第１電極９２と第２電極９３とを交互にバランスよく加熱しやすい。したがって、本実施形態によれば、第１電極９２の突起５５２ｐおよび第２電極９３の突起５６２ｐをバランスよく成長させることができ、突起５５２ｐの形状および突起５６２ｐの形状を共に維持しやすい。
【０２２５】
また、本実施形態によれば、第４期間Ｐ４は、設けられるごとに開始極性が反転する。そのため、第２期間Ｐ２および第５期間Ｐ５において放電灯９０に供給される直流電流の極性を反転させる場合においても、第４期間Ｐ４の直前の期間から第４期間Ｐ４に移り変わる際、および第４期間Ｐ４から直後の期間に移り変わる際に、極性を反転させることができる。すなわち、期間が移り変わる前後で、放電灯９０に供給される駆動電流Ｉの極性を逆にすることができる。したがって、本実施形態によれば、第１電極９２の突起５５２ｐおよび第２電極９３の突起５６２ｐをよりバランスよく成長させることができ、突起５５２ｐの形状および突起５６２ｐの形状をより維持しやすい。
【０２２６】
また、例えば、放電灯９０が劣化すると、第１電極９２の突起５５２ｐが溶融しにくくなり、突起５５２ｐの形状を維持しにくくなる。そのため、第１電極９２に加えられる熱負荷が比較的大きい第５期間Ｐ５によっても、突起５５２ｐの形状を十分に維持しにくくなる虞がある。
【０２２７】
また、例えば、放電灯９０に供給される駆動電力Ｗｄが比較的大きい場合には、第１電極９２に加えられる熱負荷が大きくなりやすい。そのため、第５期間Ｐ５が設けられることで、第１電極９２に加えられる熱負荷が過剰に大きくなる虞がある。
【０２２８】
これらの問題に対して、本実施形態によれば、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの少なくとも一方に基づいて、第３直流期間Ｐ５１の合計長さを設定する。そのため、上記問題の少なくとも一方を解決できる。
【０２２９】
具体的には、第３直流期間Ｐ５１の合計長さがランプ電圧Ｖｌａに基づいて設定される場合、ランプ電圧Ｖｌａが大きくなるほど、第３直流期間Ｐ５１の合計長さを大きく設定することで、放電灯９０が劣化した場合に第５期間Ｐ５において第１電極９２に加えられる熱負荷をより大きくできる。これにより、放電灯９０が劣化した場合に、第５期間Ｐ５によって好適に第１電極９２の突起５５２ｐを溶融させやすく、突起５５２ｐの形状を維持しやすい。
【０２３０】
一方、第３直流期間Ｐ５１の合計長さが駆動電力Ｗｄに基づいて設定される場合、駆動電力Ｗｄが大きくなるほど、第３直流期間Ｐ５１の合計長さを小さく設定することで、駆動電力Ｗｄが比較的に大きい場合に、第５期間Ｐ５において第１電極９２に加えられる熱負荷を小さくできる。これにより、第１電極９２の突起５５２ｐが過剰に溶融されることを抑制でき、突起５５２ｐの形状を維持しやすい。
【０２３１】
本実施形態によれば、第３直流期間Ｐ５１の合計長さは、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの両方に基づいて設定されるため、上記問題をいずれも解決することができる。
【０２３２】
また、例えば、第５期間Ｐ５において、第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１と第４直流期間Ｐ５２の長さｔ５２との差（比）が小さいと、第３直流期間Ｐ５１における第１電極９２の温度の上昇幅と、第４直流期間Ｐ５２における第１電極９２の温度の下降幅との差が小さい。そのため、第５期間Ｐ５において第１電極９２の温度を上昇させにくい。これにより、第５期間Ｐ５において第１電極９２に加えられる熱負荷を十分に大きくできず、突起５５２ｐを十分に溶融できない虞がある。
【０２３３】
これに対して、本実施形態によれば、第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１は、第４直流期間Ｐ５２の長さｔ５２の１０倍以上である。そのため、第３直流期間Ｐ５１における第１電極９２の温度の上昇幅を、第４直流期間Ｐ５２における第１電極９２の温度の下降幅に対して十分に大きくできる。これにより、本実施形態によれば、第５期間Ｐ５において第１電極９２に好適に熱負荷を加えることができ、突起５５２ｐの形状をより維持しやすい。
【０２３４】
また、本実施形態によれば、第５期間Ｐ５における第３直流期間Ｐ５１の長さｔ５１の合計は、１０ｍｓ（ミリ秒）以上、１．０ｓ（秒）以下である。そのため、第５期間Ｐ５において第１電極９２に加えられる熱負荷を十分に大きくしやすく、突起５５２ｐの形状をより維持しやすい。
【０２３５】
また、本実施形態によれば、第４期間Ｐ４の長さｔ４は、第４期間Ｐ４において放電灯９０に供給される第２周波数ｆ２を有する交流電流の６周期の長さ以上、３０周期の長さ以下である。そのため、第４期間Ｐ４において第１電極９２の突起５５２ｐの形状をより好適に整えることができる。
【０２３６】
なお、本実施形態においては、以下の構成および方法を採用することもできる。
【０２３７】
本実施形態において、第１期間Ｐ１と、第２期間Ｐ２と、第４期間Ｐ４と、第５期間Ｐ５とは、混合期間ＰＨ１が設けられる範囲内において、どのように設けられてもよい。例えば、上記の説明においては、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とは、混合期間ＰＨ１において交互に連続して設けられる場合のみを説明したが、これに限られず、それぞれ離れて設けられてもよい。また、例えば、第２期間Ｐ２と第４期間Ｐ４、第２期間Ｐ２と第５期間Ｐ５、および第４期間Ｐ４と第５期間Ｐ５が、それぞれ連続して設けられてもよい。
【０２３８】
また、本実施形態において、時間的に隣り合う混合期間ＰＨ１の間に設けられる第４期間Ｐ４および第５期間Ｐ５は、第２期間Ｐ２の直後に設けられてもよい。
【０２３９】
また、上記説明においては、ある期間の終了極性と、ある期間の直後に設けられる期間の開始極性とは、互いに異なる構成としたが、これに限られない。本実施形態においては、ある期間の終了極性と、ある期間の直後に設けられる期間の開始極性とが同じであってもよい。
【０２４０】
また、本実施形態において制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａのみに基づいて第５期間Ｐ５における第３直流期間Ｐ５１の合計長さを設定してもよいし、駆動電力Ｗｄのみに基づいて第５期間Ｐ５における第３直流期間Ｐ５１の合計長さを設定してもよい。また、本実施形態において第５期間Ｐ５における第３直流期間Ｐ５１の合計長さは、変化しなくてもよい。
【０２４１】
また、本実施形態において制御部４０は、第５期間Ｐ５における第３直流期間Ｐ５１の合計長さ、および第２期間Ｐ２の長さｔ２と同様に、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの少なくとも一方に基づいて第４期間Ｐ４の長さｔ４を設定してもよい。すなわち、本実施形態において制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電力Ｗｄの少なくとも一方に基づいて、第４期間Ｐ４の長さｔ４を変化させてもよい。
【０２４２】
また、本実施形態においては、混合期間ＰＨ１の代わりに、第２実施形態の混合期間ＰＨ２が設けられてもよい。この場合、第５期間Ｐ５における第３直流期間Ｐ５１の合計長さは、混合期間ＰＨ２の第３期間Ｐ３における第１直流期間Ｐ３１の合計長さよりも大きい。
【０２４３】
また、本実施形態において制御部４０は、第４期間Ｐ４の開始極性を、第４期間Ｐ４が設けられるごとに反転しなくてもよい。すなわち、本実施形態においては、開始極性が同じ極性の第２周波数ｆ２を有する交流電流が放電灯９０に供給される第４期間Ｐ４が、２回以上連続して設けられてもよい。
【０２４４】
また、本実施形態において制御部４０は、第３直流期間Ｐ５１において放電灯９０に供給される直流電流の極性および第４直流期間Ｐ５２において放電灯９０に供給される直流電流の極性を、第５期間Ｐ５が設けられるごとに反転しなくてもよい。すなわち、本実施形態においては、２回以上連続して、第３直流期間Ｐ５１において放電灯９０に供給される直流電流の極性および第４直流期間Ｐ５２において放電灯９０に供給される直流電流の極性がそれぞれ同じである第５期間Ｐ５が設けられてもよい。
【０２４５】
なお、上記の各実施形態において、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。
【０２４６】
また、上記の各実施形態において、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。
【０２４７】
また、上記説明した第１実施形態から第３実施形態の各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０２４８】
１０…放電灯点灯装置（放電灯駆動装置）、４０…制御部、９０…放電灯、９２…第１電極（電極）、９３…第２電極（電極）、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、ｆ１，ｆ１１，ｆ１２，ｆ１３，ｆ１４…第１周波数、Ｉ…駆動電流、Ｐ１…第１期間、Ｐ１１…第１交流期間（交流期間）、Ｐ１２…第２交流期間（交流期間）、Ｐ１３…第３交流期間（交流期間）、Ｐ１４…第４交流期間（交流期間）、Ｐ２…第２期間、Ｐ３…第３期間、Ｐ３１…第１直流期間、Ｐ３２…第２直流期間、ＰＨ１，ＰＨ２…混合期間、Ｖｌａ…ランプ電圧（電極間電圧）、Ｗｄ…駆動電力
【図１】
0006575137.tif 000002
【図２】
0006575137.tif 000003
【図３】
0006575137.tif 000004
【図４】
0006575137.tif 000005
【図５】
0006575137.tif 000006
【図６】
0006575137.tif 000007
【図７】
0006575137.tif 000008
【図８】
0006575137.tif 000009
【図９】
0006575137.tif 000010
【図１０】
0006575137.tif 000011
【図１１】
0006575137.tif 000012
【図１２】
0006575137.tif 000013
【図１３】
0006575137.tif 000014
【図１４】
0006575137.tif 000015
【図１５】
0006575137.tif 000016