(57)【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、
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、
前記放電灯に直流電流と交流電流とを含む前記駆動電流を供給する第１制御および第２制御を実行する第１放電灯駆動と、
前記放電灯に直流電流と交流電流とを含む前記駆動電流を供給する第３制御および第４制御を実行する第２放電灯駆動と、
を実行可能であり、
前記制御部は、
前記第１放電灯駆動において、所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が第１閾値電圧以下である場合、前記第１制御を実行し、前記所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が前記第１閾値電圧よりも大きい場合、前記第２制御を実行し、
前記第２放電灯駆動において、所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が前記第１閾値電圧よりも大きい第２閾値電圧以下である場合、前記第３制御を実行し、前記所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が前記第２閾値電圧よりも大きい場合、前記第４制御を実行し、
前記第２制御における前記直流電流の割合は、前記第１制御における前記直流電流の割合よりも大きく、
前記第４制御における前記直流電流の割合は、前記第３制御における前記直流電流の割合よりも大きく、かつ、前記第２制御における前記直流電流の割合よりも大きく、
前記制御部は、前記第２放電灯駆動において、前記電極間電圧が前記第２閾値電圧よりも小さい第１逆移行電圧よりも小さい場合、前記第２放電灯駆動から前記第１放電灯駆動に移行することを特徴とする放電灯駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放電灯駆動装置であって、
前記第２制御において前記直流電流が供給される直流期間の合計長さは、前記第１制御において前記直流電流が供給される直流期間の合計長さよりも大きく、
前記第４制御において前記直流電流が供給される直流期間の合計長さは、前記第３制御において前記直流電流が供給される直流期間の合計長さよりも大きく、かつ、前記第２制御において前記直流電流が供給される直流期間の合計長さよりも大きい、放電灯駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の放電灯駆動装置であって、
前記第１逆移行電圧は、前記第１閾値電圧よりも小さい、放電灯駆動装置。
【請求項４】
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であって、
前記第３制御における前記直流電流の割合は、前記第１制御における前記直流電流の割合と略同等である、放電灯駆動装置。
【請求項５】
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であって、
前記制御部は、前記第１放電灯駆動の前記第２制御において、前記電極間電圧が前記第１閾値電圧以上の第１移行電圧よりも大きく、かつ、前記第２制御の連続実行時間が第１移行時間以上である場合、前記第１放電灯駆動から前記第２放電灯駆動に移行する、放電灯駆動装置。
【請求項６】
請求項５に記載の放電灯駆動装置であって、
前記第１移行電圧は、前記第１閾値電圧よりも大きい、放電灯駆動装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の放電灯駆動装置であって、
前記第１移行電圧は、前記第２閾値電圧よりも小さい、放電灯駆動装置。
【請求項８】
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であって、
前記制御部は、前記放電灯に直流電流と交流電流とを含む前記駆動電流を供給する第５制御および第６制御を実行する第３放電灯駆動を実行可能であり、
前記制御部は、
前記第３放電灯駆動においては、所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が前記第２閾値電圧よりも大きい第３閾値電圧以下である場合、前記第５制御を実行し、前記所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が前記第３閾値電圧よりも大きい場合、前記第６制御を実行し、
前記第６制御における前記直流電流の割合は、前記第５制御における前記直流電流の割合よりも大きく、かつ、前記第４制御における前記直流電流の割合よりも大きく、
前記制御部は、前記第２放電灯駆動の前記第４制御において、前記電極間電圧が前記第３閾値電圧以上の第２移行電圧よりも大きく、かつ、前記第４制御の連続実行時間が第２移行時間以上である場合、前記第２放電灯駆動から前記第３放電灯駆動に移行する、放電灯駆動装置。
【請求項９】
請求項８に記載の放電灯駆動装置であって、
前記第６制御において前記直流電流が供給される直流期間の合計長さは、前記第５制御において前記直流電流が供給される直流期間の合計長さよりも大きく、かつ、前記第４制御において前記直流電流が供給される直流期間の合計長さよりも大きい、放電灯駆動装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の放電灯駆動装置であって、
前記制御部は、
前記第３放電灯駆動において、前記電極間電圧が前記第３閾値電圧よりも小さい第２逆移行電圧よりも小さく、前記第１逆移行電圧以上である場合、前記第３放電灯駆動から前記第２放電灯駆動に移行し、
前記第３放電灯駆動において、前記電極間電圧が前記第１逆移行電圧よりも小さい場合、前記第３放電灯駆動から前記第１放電灯駆動に移行する、放電灯駆動装置。
【請求項１１】
光を射出する前記放電灯と、
請求項１から１０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１２】
請求項１１に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出される光を映像信号に応じて変調する光変調素子と、
前記光変調素子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１３】
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、
前記放電灯の電極間電圧を検出するステップと、
前記放電灯に直流電流と交流電流とを含む前記駆動電流を供給する第１制御および第２制御を実行する第１放電灯駆動を実行するステップと、
前記放電灯に直流電流と交流電流とを含む前記駆動電流を供給する第３制御および第４制御を実行する第２放電灯駆動を実行するステップと、
を含み、
前記第１放電灯駆動においては、所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が第１閾値電圧以下である場合、前記第１制御を実行し、前記所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が前記第１閾値電圧よりも大きい場合、前記第２制御を実行し、
前記第２放電灯駆動においては、所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が前記第１閾値電圧よりも大きい第２閾値電圧以下である場合、前記第３制御を実行し、前記所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が前記第２閾値電圧よりも大きい場合、前記第４制御を実行し、
前記第２制御における前記直流電流の割合は、前記第１制御における前記直流電流の割合よりも大きく、
前記第４制御における前記直流電流の割合は、前記第３制御における前記直流電流の割合よりも大きく、かつ、前記第２制御における前記直流電流の割合よりも大きく、
前記第２放電灯駆動において、前記電極間電圧が前記第２閾値電圧よりも小さい第１逆移行電圧よりも小さい場合、前記第２放電灯駆動から前記第１放電灯駆動に移行する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、定常点灯周波数を有する交流電流と、定常点灯周波数よりも低い周波数を有する交流電流と、を放電ランプに供給して、放電ランプの電極先端に突起を形成させる放電ランプ点灯装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−５９７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、放電ランプ（放電灯）の電極先端の突起は、劣化するのに伴って形成されにくくなる。そのため、上記のような放電ランプの駆動方法では、放電ランプが劣化した場合に、安定した電極形状を維持しにくい。これにより、放電ランプの寿命を十分に向上できない虞があった。
【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、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、前記放電灯に直流電流と交流電流とを含む前記駆動電流を供給する第１制御および第２制御を実行する第１放電灯駆動と、前記放電灯に直流電流と交流電流とを含む前記駆動電流を供給する第３制御および第４制御を実行する第２放電灯駆動と、を実行可能であり、前記制御部は、前記第１放電灯駆動において、所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が第１閾値電圧以下である場合、前記第１制御を実行し、前記所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が前記第１閾値電圧よりも大きい場合、前記第２制御を実行し、前記第２放電灯駆動において、所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が前記第１閾値電圧よりも大きい第２閾値電圧以下である場合、前記第３制御に設定し、前記所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が前記第２閾値電圧よりも大きい場合、前記第４制御を実行し、前記第２制御における前記直流電流の割合は、前記第１制御における前記直流電流の割合よりも大きく、前記第４制御における前記直流電流の割合は、前記第３制御における前記直流電流の割合よりも大きく、かつ、前記第２制御における前記直流電流の割合よりも大きく、前記制御部は、前記第２放電灯駆動において、前記電極間電圧が前記第２閾値電圧よりも小さい第１逆移行電圧よりも小さい場合、前記第２放電灯駆動から前記第１放電灯駆動に移行す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放電灯駆動において、電極間電圧に応じて第１制御と第２制御とが適宜実行される。第２制御における直流電流の割合は、第１制御における直流電流の割合よりも大きい。そのため、第１制御によって放電灯の電極先端の突起が損耗して電極間電圧が第１閾値電圧より大きくなった場合に、第１制御よりも直流電流の割合が大きい第２制御に切り替えることで、突起を成長させることができる。
【０００８】
ここで、例えば、第２制御に切り替えた後、第２制御で放電灯駆動部を制御し続けると、電極が溶融される結果、突起は形成されるが、突起が形成される電極本体が損耗し、安定した電極の形状が維持できなくなる。
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、第２制御に切り替えた後、突起が成長して電極間電圧が第１閾値電圧以下となった場合には、放電灯駆動部の制御方法は、再び第１制御に切り替えられる。これにより、電極本体の損耗を抑制できる。また、電極間電圧を、第１閾値電圧を中心とした一定範囲内に維持できる。
【０００９】
以上のようにして、本発明の放電灯駆動装置の一つの態様によれば、第１制御と第２制御とを適宜切り替えることで、電極間電圧を一定範囲に維持しつつ、安定した電極形状を維持することができる。その結果、放電灯の寿命を向上できる。
【００１０】
また、例えば、第２放電灯駆動においては、電極の突起が成長して細く延びる場合がある。この場合、熱負荷の強い駆動電流を放電灯に供給すると、突起が急激に損耗して、放電灯の寿命を十分に向上できない場合がある。
【００１１】
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、第２放電灯駆動において、電極間電圧が第２閾値電圧よりも小さい第１逆移行電圧よりも小さい場合、放電灯の駆動を第２放電灯駆動から第１放電灯駆動に移行する。第１放電灯駆動の第２制御における直流電流の割合は、第２放電灯駆動の第４制御における直流電流の割合よりも小さい。すなわち、第２放電灯駆動において、電極が成長し電極間電圧が下降した場合に、電極に与える熱負荷が第２放電灯駆動よりも小さい第１放電灯駆動に放電灯の駆動を移行する。そのため、第２放電灯駆動において成長した突起が急激に損耗することを抑制でき、結果として放電灯の寿命をより向上できる。
【００１２】
前記第１逆移行電圧は、前記第１閾値電圧よりも小さい構成としてもよい。
この構成によれば、第２放電灯駆動から第１放電灯駆動に移行するタイミングをより適切にできる。
【００１３】
前記第３制御における前記直流電流の割合は、前記第１制御における前記直流電流の割合と略同等である構成としてもよい。
この構成によれば、第３制御の熱負荷と第４制御の熱負荷との差を、第１制御の熱負荷と第２制御の熱負荷との差よりも大きくできる。そのため、第２放電灯駆動の第４制御において、より電極の突起を成長させやすい。
【００１４】
前記制御部は、前記第１放電灯駆動の前記第２制御において、前記電極間電圧が前記第１閾値電圧以上の第１移行電圧よりも大きく、かつ、前記第２制御の連続実行時間が第１移行時間以上である場合、前記第１放電灯駆動から前記第２放電灯駆動に移行する構成としてもよい。
例えば、第１放電灯駆動のみを長時間実行する場合、放電灯の電極間電圧が下がらなくなる場合がある。この構成によれば、第１放電灯駆動において放電灯の電極間電圧が下がらなくなった場合に、放電灯の駆動を第２放電灯駆動に移行することができる。これにより、放電灯の寿命をより向上できる。
【００１５】
前記第１移行電圧は、前記第１閾値電圧よりも大きい構成としてもよい。
この構成によれば、放電灯の駆動を第１放電灯駆動から第２放電灯駆動に適切に移行することができる。
【００１６】
前記第１移行電圧は、前記第２閾値電圧よりも小さい構成としてもよい。
この構成によれば、放電灯が過度に劣化する前に、放電灯の駆動を第１放電灯駆動から第２放電灯駆動に移行することができる。
【００１７】
前記制御部は、前記放電灯に直流電流と交流電流とを含む前記駆動電流を供給する第５制御および第６制御を実行する第３放電灯駆動を実行可能であり、前記制御部は、前記第３放電灯駆動においては、所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が前記第２閾値電圧よりも大きい第３閾値電圧以下である場合、前記第５制御を実行し、前記所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が前記第３閾値電圧よりも大きい場合、前記第６制御を実行し、前記第６制御における前記直流電流の割合は、前記第５制御における前記直流電流の割合よりも大きく、かつ、前記第４制御における前記直流電流の割合よりも大きく、前記制御部は、前記第２放電灯駆動の前記第４制御において、前記電極間電圧が前記第３閾値電圧以上の第２移行電圧よりも大きく、かつ、前記第４制御の連続実行時間が第２移行時間以上である場合、前記第２放電灯駆動から前記第３放電灯駆動に移行する構成としてもよい。
この構成によれば、放電灯の寿命をより向上できる。
【００１８】
前記制御部は、前記第３放電灯駆動において、前記電極間電圧が前記第３閾値電圧よりも小さい第２逆移行電圧よりも小さく、前記第１逆移行電圧以上である場合、前記放電灯の駆動を前記第３放電灯駆動から前記第２放電灯駆動に移行し、前記第３放電灯駆動において、前記電極間電圧が前記第１逆移行電圧よりも小さい場合、前記放電灯の駆動を前記第３放電灯駆動から前記第１放電灯駆動に移行する構成としてもよい。
この構成によれば、放電灯駆動をより適切に実行することができ、放電灯の寿命をより向上できる。
【００１９】
本発明の光源装置の一つの態様は、光を射出する前記放電灯と、上記の放電灯駆動装置と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明の光源装置の一つの態様によれば、上記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。
【００２１】
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映像信号に応じて変調する光変調素子と、前記光変調素子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。
【００２２】
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。
【００２３】
本発明の放電灯駆動方法の一つの態様は、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、前記放電灯に直流電流と交流電流とを含む前記駆動電流を供給する第１制御および第２制御を実行する第１放電灯駆動と、前記放電灯に直流電流と交流電流とを含む前記駆動電流を供給する第３制御および第４制御を実行する第２放電灯駆動と、を含み、前記第１放電灯駆動においては、所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が第１閾値電圧以下である場合、前記第１制御を実行し、前記所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が前記第１閾値電圧よりも大きい場合、前記第２制御を実行し、前記第２放電灯駆動においては、所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が前記第１閾値電圧よりも大きい第２閾値電圧以下である場合、前記第３制御を実行し、前記所定の設定タイミングにおいて前記電極間電圧が前記第２閾値電圧よりも大きい場合、前記第４制御を実行し、前記第２制御における前記直流電流の割合は、前記第１制御における前記直流電流の割合よりも大きく、前記第４制御における前記直流電流の割合は、前記第３制御における前記直流電流の割合よりも大きく、かつ、前記第２制御における前記直流電流の割合よりも大きく、前記第２放電灯駆動において、前記電極間電圧が前記第２閾値電圧よりも小さい第１逆移行電圧よりも小さい場合、前記第２放電灯駆動から前記第１放電灯駆動に移行することを特徴とする。
【００２４】
本発明の放電灯駆動方法の一つの態様によれば、上記と同様にして、放電灯の寿命を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【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の断面図である。
【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】本実施形態の制御部による放電灯駆動の移行手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態の第１放電灯駆動における制御部の制御手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】本実施形態の第２放電灯駆動における制御部の制御手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本実施形態の駆動電流波形の一例を示す図である。
【図１１】本実施形態の駆動電流波形の一例を示す図である。
【図１２】本実施形態の放電灯を点灯させた際における放電灯駆動の選択方法の一例を示すフローチャートである。
【図１３】放電灯の電極の変化を示す図である。
【図１４】放電灯の電極の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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。
【００２７】
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（光変調素子）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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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５０と、を備えている。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
副反射鏡５０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５０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５０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。
【００４０】
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５０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５０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５０についても同様である。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
制御部４０は、放電灯駆動部２３０の制御方法として第１制御および第２制御を実行する第１放電灯駆動を実行可能である。制御部４０は、放電灯駆動部２３０の制御方法として第３制御および第４制御を実行する第２放電灯駆動を実行可能である。放電灯駆動部２３０の制御方法として第５制御および第６制御を実行する第３放電灯駆動を実行可能である。放電灯駆動部２３０の制御方法として第７制御および第８制御を実行する第４放電灯駆動を実行可能である。第１制御から第８制御は、それぞれ放電灯９０に直流電流と交流電流とを含む駆動電流Ｉを供給する制御方法である。本実施形態において制御部４０は、ランプ電圧（電極間電圧）Ｖｌａに基づいて、放電灯９０の駆動を第１放電灯駆動から第４放電灯駆動までの間で変化させて、放電灯駆動部２３０を制御する。詳細については、後述する。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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、基本周波数、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。基本周波数とは、定常点灯モードにおいて、放電灯９０に供給される駆動電流Ｉの周波数である。
【００６３】
本実施形態において記憶部４４には、例えば、各放電灯駆動において放電灯９０に供給される駆動電流Ｉの駆動電流波形、放電灯駆動の移行の判断に用いる移行電圧および逆移行電圧の値、各放電灯駆動において制御方法の切り替えに用いる閾値電圧の値、等が記憶されている。
【００６４】
なお、本明細書において、逆移行とは、放電灯駆動が熱負荷の大きい駆動から熱負荷の小さい駆動に移行することを特に意味するものとする。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。突起５５２ｐは、第１電極９２の電極本体９２ａから第２電極９３の側に突出している。突起５６２ｐは、第２電極９３の電極本体９３ａから第１電極９２の側に突出している。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
まず、本実施形態の放電灯９０の駆動の移行について説明する。
図７は、本実施形態の制御部４０による放電灯駆動の移行手順の一例について示すフローチャートである。
【００８１】
制御部４０は、図７に示すように、放電灯９０の点灯初期においては、第１放電灯駆動を実行する（ステップＳ１１）。第１放電灯駆動においては、第１制御と第２制御とが、交互に行われる（ステップＳ１１ａ）。そして、所定条件を満たした場合に、制御部４０は、放電灯９０の駆動を第１放電灯駆動から第２放電灯駆動へと移行する（ステップＳ１１ｂ）。
【００８２】
第２放電灯駆動（ステップＳ１２）においては、第３制御と第４制御とが交互に行われる（ステップＳ１２ａ）。そして、所定条件を満たした場合に、制御部４０は、放電灯９０の駆動を第２放電灯駆動から第３放電灯駆動、または第１放電灯駆動へと移行する（ステップＳ１２ｂ）。
第３放電灯駆動（ステップＳ１３）においては、第５制御と第６制御とが交互に行われる（ステップＳ１３ａ）。そして、所定条件を満たした場合に、制御部４０は、放電灯９０の駆動を第３放電灯駆動から第４放電灯駆動、または第２放電灯駆動へと移行する（ステップＳ１３ｂ）。
第４放電灯駆動（ステップＳ１４）においては、第７制御と第８制御とが交互に行われる（ステップＳ１４ａ）。そして、所定条件を満たした場合に、制御部４０は、放電灯９０の駆動を第３放電灯駆動へと移行する（ステップＳ１４ｂ）。
【００８３】
以上のように、本実施形態において制御部４０は、放電灯９０の駆動を第１放電灯駆動から第４放電灯駆動までの間で変化させて、放電灯９０を駆動する。
【００８４】
次に、各放電灯駆動について詳細に説明する。
図８は、第１放電灯駆動における制御部４０の制御手順の一例を示すフローチャートである。図９は、第２放電灯駆動における制御部４０の制御手順の一例を示すフローチャートである。
【００８５】
図８に示すように、制御部４０は、第１放電灯駆動の開始（ステップＳ２１）後、動作検出部６０の電圧検出部によってランプ電圧Ｖｌａを測定する（ステップＳ２２）。そして、制御部４０は、制御方法として第２制御が設定されているか否かを判断する（ステップＳ２３）。制御方法として第２制御が設定されていなければ（ステップＳ２３：ＮＯ）、制御部４０は、測定したランプ電圧Ｖｌａが第１閾値電圧Ｖｌａ１１より大きいか否かを判断する（ステップＳ２４）。
【００８６】
制御部４０は、測定したランプ電圧Ｖｌａが第１閾値電圧Ｖｌａ１１以下であれば（ステップＳ２４：ＮＯ）、放電灯駆動部２３０の制御方法を第１制御に設定する（ステップＳ２５）。制御部４０は、測定したランプ電圧Ｖｌａが第１閾値電圧Ｖｌａ１１より大きければ（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、放電灯駆動部２３０の制御方法を第２制御に設定する（ステップＳ２６）。制御部４０は、設定された制御方法で放電灯駆動部２３０を制御する（ステップＳ２７）。
【００８７】
第１制御および第２制御においては、放電灯９０に直流電流と交流電流とを含む駆動電流Ｉが供給される。第２制御における直流電流の割合は、第１制御における直流電流の割合よりも大きい。第１制御および第２制御については、後段において詳述する。
【００８８】
制御部４０は、設定された制御方法で放電灯駆動部２３０を制御し始めてから所定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ２８）。制御部４０は、所定時間が経過していなければ（ステップＳ２８：ＮＯ）、引き続き設定された制御方法で放電灯駆動部２３０を制御する。制御部４０は、所定時間が経過していれば（ステップＳ２８：ＹＥＳ）、再びランプ電圧Ｖｌａを測定して（ステップＳ２２）、上記と同様の判断を行う。
【００８９】
すなわち、本実施形態においてランプ電圧Ｖｌａを測定（ステップＳ２２）し、放電灯駆動部２３０の制御方法を設定する（ステップＳ２４〜ステップＳ２６）所定の設定タイミングは、所定時間ごとに設けられる。
【００９０】
所定の設定タイミングから次の所定の設定タイミングまでの所定時間は、６０ｓ（秒）以上に設定されることが好ましく、３００ｓ（秒）程度に設定されることがより好ましい。所定時間をこのように設定することで、第１制御と第２制御とをある程度長い時間ずつ実行することが可能であり、第１電極９２の突起５５２ｐを安定した形状に維持しやすい。
【００９１】
制御部４０は、ステップＳ２３において制御方法として第２制御が設定されている場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、第２放電灯駆動に移行するか否かの判断を行う。
まず、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第１移行電圧Ｖｌａ１２よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ２９）。第１移行電圧Ｖｌａ１２は、第１閾値電圧Ｖｌａ１１以上に設定される。本実施形態において第１移行電圧Ｖｌａ１２は、例えば、第１閾値電圧Ｖｌａ１１よりも大きく、後述する第２閾値電圧Ｖｌａ２１よりも小さい。
【００９２】
ランプ電圧Ｖｌａが第１移行電圧Ｖｌａ１２よりも大きい場合（ステップＳ２９：ＹＥＳ）、次に、制御部４０は、第２制御の連続実行時間が第１移行時間ｔ１以上か否かを判断する（ステップＳ３０）。第１移行時間ｔ１は、例えば、２０分程度に設定される。
【００９３】
なお、本明細書において連続実行時間とは、一つの制御方法が設定された後、他の制御方法に切り替わることなく、設定された一つの制御方法が継続的に実行された時間の累計を含む。すなわち、例えば、他の制御方法に切り替わらなければ、放電灯９０の消灯を間に挟む場合であっても、放電灯９０の消灯の前後において実行された一つの制御方法の実行時間は、連続実行時間として累計される。
【００９４】
具体的に、例えば、第２制御が設定されている際に、放電灯９０が消灯された場合について説明する。この場合において、再び放電灯９０が点灯された後に第１制御等の他の制御を挟むことなく第２制御が実行される場合には、第２制御の連続実行時間は、放電灯９０の消灯前に第２制御が実行されていた時間と、放電灯９０が再び点灯された後に第２制御が実行された時間とを足し合わせた累計時間とできる。
【００９５】
制御部４０は、第２制御の連続実行時間が第１移行時間ｔ１以上である場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、放電灯９０の駆動を第１放電灯駆動から第２放電灯駆動に移行する（ステップＳ３１）。
【００９６】
なお、制御部４０は、ステップＳ２９においてランプ電圧Ｖｌａが第１移行電圧Ｖｌａ１２以下である場合（ステップＳ２９：ＮＯ）、およびステップＳ３０において第２制御の連続実行時間が第１移行時間ｔ１よりも小さい場合（ステップＳ３０：ＮＯ）には、ランプ電圧Ｖｌａを第１閾値電圧Ｖｌａ１１と比較して（ステップＳ２４）、制御方法の設定を行う（ステップＳ２５，ステップＳ２６）。
【００９７】
以上のように、制御部４０は、第１放電灯駆動の第２制御において、ランプ電圧Ｖｌａが第１閾値電圧Ｖｌａ１１以上の第１移行電圧Ｖｌａ１２よりも大きく、かつ、第２制御の連続実行時間が第１移行時間ｔ１以上である場合、放電灯９０の駆動を第１放電灯駆動から第２放電灯駆動に移行する。
【００９８】
図９に示すように、制御部４０は、第２放電灯駆動の開始（ステップＳ４１）後、動作検出部６０の電圧検出部によってランプ電圧Ｖｌａを測定する（ステップＳ４２）。そして、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第１逆移行電圧Ｖｌａ２３よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ４３）。制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第１逆移行電圧Ｖｌａ２３よりも小さい場合（ステップＳ４３：ＹＥＳ）、放電灯９０の駆動を第２放電灯駆動から第１放電灯駆動に移行する（ステップＳ４４）。
【００９９】
一方、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第１逆移行電圧Ｖｌａ２３以上である場合（ステップＳ４３：ＮＯ）、第１放電灯駆動と同様に、第３放電灯駆動への移行判断（ステップＳ４５〜ステップＳ５３）と、放電灯駆動部２３０の制御方法の設定（ステップＳ４６〜ステップＳ５０）と、を行う。
【０１００】
すなわち、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａの値が、第２閾値電圧Ｖｌａ２１に対して大きいか否かを判断し、放電灯駆動部２３０の制御方法として、第３制御と第４制御とのいずれかを設定する。そして、制御部４０は、第４制御において、ランプ電圧Ｖｌａが第２移行電圧Ｖｌａ２２よりも大きく、かつ、第４制御の連続実行時間が第２移行時間ｔ２以上である場合、放電灯９０の駆動を第２放電灯駆動から第３放電灯駆動に移行する。
【０１０１】
なお、ステップＳ４５〜ステップＳ５３は、第１放電灯駆動におけるステップＳ２３〜ステップＳ３１に対応する。
【０１０２】
第１逆移行電圧Ｖｌａ２３は、第２閾値電圧Ｖｌａ２１よりも小さい。本実施形態においては、第１逆移行電圧Ｖｌａ２３は、例えば、第１閾値電圧Ｖｌａ１１よりも小さい。
【０１０３】
第３制御における直流電流の割合は、例えば、第１制御における直流電流の割合と略同等である。第４制御における直流電流の割合は、第３制御における直流電流の割合よりも大きく、かつ、第２制御における直流電流の割合よりも大きい。第２閾値電圧Ｖｌａ２１は、第１閾値電圧Ｖｌａ１１よりも大きい。第２移行時間ｔ２は、第１移行時間ｔ１と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【０１０４】
なお、本明細書において、直流電流の割合が略同等とは、比較する直流電流の割合同士の比が、０．９以上、１．１以下程度の範囲を含む。
【０１０５】
制御部４０は、第３放電灯駆動においては、上述した第２放電灯駆動と同様にして、ランプ電圧Ｖｌａの値が、第３閾値電圧Ｖｌａ３１に対して大きいか否かを判断し、放電灯駆動部２３０の制御方法として、第５制御と第６制御とのいずれかを設定する。そして、制御部４０は、第６制御において、ランプ電圧Ｖｌａが第３移行電圧Ｖｌａ３２よりも大きく、かつ、第６制御の連続実行時間が第３移行時間ｔ３以上である場合、放電灯９０の駆動を第３放電灯駆動から第４放電灯駆動に移行する。また、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第２逆移行電圧Ｖｌａ３３よりも小さい場合、第２放電灯駆動に移行する。
【０１０６】
第５制御における直流電流の割合は、例えば、第３制御における直流電流の割合と略同等である。第６制御における直流電流の割合は、第５制御における直流電流の割合よりも大きく、かつ、第４制御における直流電流の割合よりも大きい。第３閾値電圧Ｖｌａ３１は、第２閾値電圧Ｖｌａ２１よりも大きい。第３移行時間ｔ３は、第１移行時間ｔ１または第２移行時間ｔ２と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【０１０７】
第２逆移行電圧Ｖｌａ３３は、第１逆移行電圧Ｖｌａ２３よりも大きく、第３閾値電圧Ｖｌａ３１よりも小さい。本実施形態において第２逆移行電圧Ｖｌａ３３は、例えば、第２閾値電圧Ｖｌａ２１よりも小さい。
【０１０８】
制御部４０は、第４放電灯駆動においては、上述した第１放電灯駆動と同様にして、ランプ電圧Ｖｌａの値が、第４閾値電圧Ｖｌａ４１に対して大きいか否かを判断し、放電灯駆動部２３０の制御方法として、第７制御と第８制御とのいずれかを設定する。そして、ランプ電圧Ｖｌａが、第３逆移行電圧Ｖｌａ４３よりも小さい場合、第３放電灯駆動に移行する。
【０１０９】
第７制御における直流電流の割合は、例えば、第５制御における直流電流の割合と略同等である。第８制御における直流電流の割合は、第７制御における直流電流の割合よりも大きく、かつ、第６制御における直流電流の割合よりも大きい。第４閾値電圧Ｖｌａ４１は、第３閾値電圧Ｖｌａ３１よりも大きい。
【０１１０】
第３逆移行電圧Ｖｌａ４３は、第２逆移行電圧Ｖｌａ３３よりも大きく、第４閾値電圧Ｖｌａ４１よりも小さい。本実施形態において第３逆移行電圧Ｖｌａ４３は、例えば、第３閾値電圧Ｖｌａ３１よりも小さい。
【０１１１】
なお、第１制御と第２制御との切り替え、第３制御と第４制御との切り替え、第５制御と第６制御との切り替え、および第７制御と第８制御との切り替えは、閾値電圧の値が異なる点を除いて、基本的には同様である。そのため、以下の説明においては、代表して、第１放電灯駆動における第１制御と第２制御との切り替えについてのみ、説明する場合がある。
【０１１２】
次に、第１制御から第８制御において放電灯９０に供給される駆動電流波形について説明する。
図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）および図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、第１制御から第８制御における駆動電流波形の部分の一例を示す図である。図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）および図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）においては、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。
【０１１３】
図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）および図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示す波形は、それぞれ単位時間ｔａ当たりの駆動電流波形である。以下の説明において、図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）および図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）のそれぞれにおいて示す駆動電流波形の部分を単位波形と呼ぶ。
【０１１４】
本実施形態においては、図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）および図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示す各単位波形を組み合わせて第１制御から第８制御における駆動電流波形が構成される。
【０１１５】
図１０（Ａ）に示す単位波形ＤＷａ１は、放電灯９０に直流電流が供給される直流期間ＰＨ１１と、放電灯９０に直流期間ＰＨ１１と反対極性の電流が供給される反対極性期間ＰＨ２１と、を有する。
【０１１６】
直流期間ＰＨ１１においては、一定の電流値Ｉｍ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。反対極性期間ＰＨ２１においては、一定の電流値−Ｉｍ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。
【０１１７】
図１０（Ｂ）に示す単位波形ＤＷｂ１および図１０（Ｃ）に示す単位波形ＤＷｃ１は、電流値Ｉｍ１と電流値−Ｉｍ１との間で極性が複数回反転される交流電流の電流波形である。単位波形ＤＷｃ１における交流電流（第２交流電流）の周波数（第２周波数）は、単位波形ＤＷｂ１における交流電流（第１交流電流）の周波数（第１周波数）よりも低い。言い換えると、第１制御における交流電流および第２制御における交流電流は、第１周波数を有する第１交流電流と、第１周波数よりも低い第２周波数を有する第２交流電流と、を含む。
【０１１８】
単位波形ＤＷｂ１における交流電流の周波数（第１周波数）は、例えば、５００Ｈｚ以上である。単位波形ＤＷｃ１における交流電流の周波数（第２周波数）は、例えば、２８０Ｈｚ以下である。単位波形ＤＷｂ１，ＤＷｃ１における交流電流の周波数をこのように設定することで、第１電極９２の突起５５２ｐを安定した形状に維持しやすい。
【０１１９】
図１１（Ａ）に示す単位波形ＤＷａ２は、放電灯９０に直流電流が供給される直流期間ＰＨ１２と、放電灯９０に直流期間ＰＨ１２と反対極性の電流が供給される反対極性期間ＰＨ２２と、を有する。単位波形ＤＷａ２は、極性が反転している点を除いて、単位波形ＤＷａ１と同様である。
【０１２０】
図１１（Ｂ）に示す単位波形ＤＷｂ２は、極性が反転している点を除いて、単位波形ＤＷｂ１と同様である。
図１１（Ｃ）に示す単位波形ＤＷｃ２は、極性が反転している点を除いて、単位波形ＤＷｃ１と同様である。
【０１２１】
なお、以下の説明においては、単位波形ＤＷｂ１，ＤＷｂ２における交流電流を第１交流電流と呼び、単位波形ＤＷｂ１，ＤＷｂ２における交流電流の周波数を第１周波数と呼ぶ。また、単位波形ＤＷｃ１，ＤＷｃ２における交流電流を第２交流電流と呼び、単位波形ＤＷｃ１，ＤＷｃ２における交流電流の周波数を第２周波数と呼ぶ。
【０１２２】
本実施形態の第１放電灯駆動の第１制御においては、単位波形が組み合わされたサイクルＣ１が繰り返される。本実施形態の第１放電灯駆動の第２制御においては、単位波形が組み合わされたサイクルＣ２が繰り返される。
本実施形態の第２放電灯駆動の第３制御においては、単位波形が組み合わされたサイクルＣ３が繰り返される。本実施形態の第２放電灯駆動の第４制御においては、単位波形が組み合わされたサイクルＣ４が繰り返される。
【０１２３】
本実施形態の第３放電灯駆動の第５制御においては、単位波形が組み合わされたサイクルＣ５が繰り返される。本実施形態の第３放電灯駆動の第６制御においては、単位波形が組み合わされたサイクルＣ６が繰り返される。
本実施形態の第４放電灯駆動の第７制御においては、単位波形が組み合わされたサイクルＣ７が繰り返される。本実施形態の第４放電灯駆動の第８制御においては、単位波形が組み合わされたサイクルＣ８が繰り返される。
【０１２４】
本実施形態のサイクルＣ１〜Ｃ８は、例えば、単位波形ＤＷａ１、単位波形ＤＷｂ１、単位波形ＤＷｃ１、単位波形ＤＷａ２、単位波形ＤＷｂ２、単位波形ＤＷｃ２がこの順で並ぶ。各単位波形は、一つのサイクルＣ１〜Ｃ８内において、１回ずつ、あるいは複数回ずつ設けられる。
【０１２５】
第１放電灯駆動における第１制御のサイクルＣ１および第２制御のサイクルＣ２の一例を表１に示す。
第２放電灯駆動における第３制御のサイクルＣ３および第４制御のサイクルＣ４の一例を表２に示す。
第３放電灯駆動における第５制御のサイクルＣ５および第６制御のサイクルＣ６の一例を表３に示す。
第４放電灯駆動における第７制御のサイクルＣ７および第８制御のサイクルＣ８の一例を表４に示す。
【０１２６】
【表１】
0006477048.tif 000002
【０１２７】
【表２】
0006477048.tif 000003
【０１２８】
【表３】
0006477048.tif 000004
【０１２９】
【表４】
0006477048.tif 000005
【０１３０】
表１の例では、サイクルＣ１は、単位波形ＤＷａ１が１回、単位波形ＤＷｂ１が１回、単位波形ＤＷｃ１が連続して１０００回、単位波形ＤＷａ２が１回、単位波形ＤＷｂ２が１回、単位波形ＤＷｃ２が連続して１０００回、この順で設けられる。
サイクルＣ２は、単位波形ＤＷａ１が連続して４回、単位波形ＤＷｂ１が連続して１２回、単位波形ＤＷｃ１が１回、単位波形ＤＷａ２が連続して４回、単位波形ＤＷｂ２が連続して１２回、単位波形ＤＷｃ２が１回、この順で設けられる。
表２から表４においても、同様にしてサイクルＣ３からサイクルＣ８を示している。
【０１３１】
表１に示すように、第２制御のサイクルＣ２における単位波形ＤＷａ１，ＤＷａ２の割合は、第１制御のサイクルＣ１における単位波形ＤＷａ１，ＤＷａ２の割合よりも大きい。言い換えると、第２制御における直流電流、すなわち、直流期間ＰＨ１１，ＰＨ１２の割合は、第１制御における直流電流、すなわち、直流期間ＰＨ１１，ＰＨ１２の割合よりも大きい。
【０１３２】
表２に示すように、第４制御のサイクルＣ４における単位波形ＤＷａ１，ＤＷａ２の割合は、第３制御のサイクルＣ３における単位波形ＤＷａ１，ＤＷａ２の割合よりも大きい。言い換えると、第４制御における直流電流、すなわち、直流期間ＰＨ１１，ＰＨ１２の割合は、第３制御における直流電流、すなわち、直流期間ＰＨ１１，ＰＨ１２の割合よりも大きい。
【０１３３】
表３に示すように、第６制御のサイクルＣ６における単位波形ＤＷａ１，ＤＷａ２の割合は、第５制御のサイクルＣ５における単位波形ＤＷａ１，ＤＷａ２の割合よりも大きい。言い換えると、第６制御における直流電流、すなわち、直流期間ＰＨ１１，ＰＨ１２の割合は、第５制御における直流電流、すなわち、直流期間ＰＨ１１，ＰＨ１２の割合よりも大きい。
【０１３４】
表４に示すように、第８制御のサイクルＣ８における単位波形ＤＷａ１，ＤＷａ２の割合は、第７制御のサイクルＣ７における単位波形ＤＷａ１，ＤＷａ２の割合よりも大きい。言い換えると、第８制御における直流電流、すなわち、直流期間ＰＨ１１，ＰＨ１２の割合は、第７制御における直流電流、すなわち、直流期間ＰＨ１１，ＰＨ１２の割合よりも大きい。
【０１３５】
また、表１から表４に示すように、第２制御、第４制御、第６制御および第８制御を比較すると、この順に直流電流の割合は大きくなる。
なお、本明細書において、各制御における直流電流の割合、とは、各制御が実行される実行時間に対する放電灯９０に直流電流が供給された時間の割合である。表１から表４の例においては、各制御における直流電流の割合、とは、例えば、一つのサイクルに含まれる各単位波形の総回数に対する、単位波形ＤＷａ１，ＤＷａ２の総回数の割合とほぼ同じである。
【０１３６】
なお、本明細書において、単位波形の割合とは、特に断りの無い限り、一つのサイクルに含まれる各単位波形の総回数に対する、対象となる単位波形の総回数の割合を意味するものとする。
【０１３７】
本実施形態においては、例えば、第１制御、第３制御、第５制御および第７制御における単位波形ＤＷｂ１，ＤＷｂ２の割合と単位波形ＤＷｃ１，ＤＷｃ２の割合とは、各閾値電圧の値に基づいて調整される。すなわち、制御部４０は、第１制御において、第１閾値電圧Ｖｌａ１１の値に基づいて、第１交流電流の割合と、第２交流電流の割合と、を調整する。制御部４０は、第３制御において、第２閾値電圧Ｖｌａ２１の値に基づいて、第１交流電流の割合と、第２交流電流の割合と、を調整する。制御部４０は、第５制御において、第３閾値電圧Ｖｌａ３１の値に基づいて、第１交流電流の割合と、第２交流電流の割合と、を調整する。制御部４０は、第７制御において、第４閾値電圧Ｖｌａ４１の値に基づいて、第１交流電流の割合と、第２交流電流の割合と、を調整する。
【０１３８】
具体的には、制御部４０は、各制御において、各閾値電圧が所定値以下である場合、第２交流電流の割合を第１交流電流の割合よりも大きくし、各閾値電圧が所定値よりも大きい場合、第１交流電流の割合を第２交流電流の割合よりも大きくする。所定値は、例えば、初期のランプ電圧Ｖｌａに対して＋５Ｖ程度の値である。
【０１３９】
表１から表４に示す例は、例えば、第１閾値電圧Ｖｌａ１１が所定値以下であり、第２閾値電圧Ｖｌａ２１、第３閾値電圧Ｖｌａ３１および第４閾値電圧Ｖｌａ４１が所定値より大きい場合を示している。そのため、表１に示す第１制御においては、第２交流電流の割合、すなわち、単位波形ＤＷｃ１，ＤＷｃ２の割合、が第１交流電流の割合、すなわち、単位波形ＤＷｂ１，ＤＷｂ２の割合よりも大きい。
【０１４０】
一方、表２から表４に示す第２制御、第３制御および第４制御においては、第１交流電流の割合、すなわち、単位波形ＤＷｂ１，ＤＷｂ２の割合が、第２交流電流の割合、すなわち、単位波形ＤＷｃ１，ＤＷｃ２の割合よりも大きい。
表２から表４の例では、例えば、第３制御のサイクルＣ３と、第５制御のサイクルＣ５と、第７制御のサイクルＣ７と、は同じである。
【０１４１】
次に、放電灯９０が点灯された際の放電灯駆動の選択方法について説明する。
図１２は、放電灯９０を点灯させた際における放電灯駆動の選択方法の一例について示すフローチャートである。
【０１４２】
図１２に示すように、放電灯９０の点灯が開始された（ステップＳ６１）後、制御部４０は、動作検出部６０の電圧検出部によってランプ電圧Ｖｌａを測定する（ステップＳ６２）。そして、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第１移行電圧Ｖｌａ１２よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ６３）。制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第１移行電圧Ｖｌａ１２以下である場合（ステップＳ６３：ＮＯ）、第１放電灯駆動を開始する（ステップＳ６４）。
【０１４３】
ランプ電圧Ｖｌａが第１移行電圧Ｖｌａ１２よりも大きい場合（ステップＳ６３：ＹＥＳ）には、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第２移行電圧Ｖｌａ２２よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ６５）。そして、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第２移行電圧Ｖｌａ２２以下である場合（ステップＳ６５：ＮＯ）、第２放電灯駆動を開始する（ステップＳ４６）。
【０１４４】
ランプ電圧Ｖｌａが第２移行電圧Ｖｌａ２２よりも大きい場合（ステップＳ６５：ＹＥＳ）には、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第３移行電圧Ｖｌａ３２よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ６７）。そして、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第３移行電圧Ｖｌａ３２以下である場合（ステップＳ６７：ＮＯ）、第３放電灯駆動を開始する（ステップＳ６８）。制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第３移行電圧Ｖｌａ３２よりも大きい場合（ステップＳ６７：ＹＥＳ）、第４放電灯駆動を開始する（ステップＳ６９）。
【０１４５】
以上のようにして、本実施形態において制御部４０は、放電灯９０が点灯された際に、放電灯駆動を選択する。
【０１４６】
上述した制御部４０の制御について、さらに具体的に説明する。
第１放電灯駆動から第４放電灯駆動における各閾値電圧、各移行電圧、および各逆移行電圧の一例を表５に示す。
【０１４７】
【表５】
0006477048.tif 000006
【０１４８】
表５の例において、初期のランプ電圧Ｖｌａは、例えば、６３Ｖである。すなわち、放電灯９０の点灯初期においては、ランプ電圧Ｖｌａは、第１移行電圧Ｖｌａ１２（６８Ｖ）以下である。そのため、制御部４０は、第１放電灯駆動を実行する。また、放電灯９０の点灯初期においては、ランプ電圧Ｖｌａは、第１閾値電圧Ｖｌａ１１（６５Ｖ）以下である。そのため、制御部４０は、第１放電灯駆動において、放電灯駆動部２３０の制御方法を第１制御に設定し、第１制御によって放電灯駆動部２３０を制御する。
【０１４９】
第１制御によって放電灯９０が長時間駆動されると、放電灯９０が劣化して突起５５２ｐが形成されにくくなり、電極間距離が大きくなる。これにより、ランプ電圧Ｖｌａが上昇する。そして、ランプ電圧Ｖｌａが第１閾値電圧Ｖｌａ１１（６５Ｖ）よりも大きくなると、制御部４０は、所定の設定タイミングにおいて、放電灯駆動部２３０の制御方法を第２制御に設定する。
【０１５０】
ここで、第２制御における直流電流の割合は、第１制御における直流電流の割合よりも大きい。そのため、第２制御においては、第１電極９２が溶融しやすく、第１制御に比べて、突起５５２ｐが形成されやすい。これにより、突起５５２ｐが成長して電極間距離が小さくなり、ランプ電圧Ｖｌａが小さくなる。そして、ランプ電圧Ｖｌａが第１閾値電圧Ｖｌａ１１（６５Ｖ）以下となると、制御部４０は、所定の設定タイミングにおいて、放電灯駆動部２３０の制御方法を再び第１制御に設定する。
【０１５１】
上記の第１制御および第２制御の設定が交互に繰り返されることで、ランプ電圧Ｖｌａは、第１閾値電圧Ｖｌａ１１を境にして上昇および下降を繰り返しつつ、第１閾値電圧Ｖｌａ１１（６５Ｖ）を中心とした一定の範囲内に維持される。
【０１５２】
第１放電灯駆動が長時間されると、放電灯９０の劣化に伴って、第２制御においてランプ電圧Ｖｌａが下降しなくなる場合がある。その場合、制御部４０は、第１放電灯駆動から第２放電灯駆動へと放電灯９０の駆動を切り替える。具体的には、例えば、ランプ電圧Ｖｌａが、第１移行電圧Ｖｌａ１２（６８Ｖ）より大きく、かつ、第２制御の連続実行時間が第１移行時間ｔ１以上、例えば、２０分以上の場合に、制御部４０は、放電灯９０の駆動を第１放電灯駆動から第２放電灯駆動へと切り替える。
【０１５３】
第２放電灯駆動においては、第１放電灯駆動と同様にして、第３制御および第４制御の設定が交互に繰り返される。これにより、ランプ電圧Ｖｌａは、第２閾値電圧Ｖｌａ２１（７５Ｖ）を境にして上昇および下降を繰り返しつつ、第２閾値電圧Ｖｌａ２１（７５Ｖ）を中心とした一定の範囲内に維持される。そして、第４制御においてランプ電圧Ｖｌａが下降しなくなった場合、例えば、ランプ電圧Ｖｌａが、第２移行電圧Ｖｌａ２２（７８Ｖ）より大きく、かつ、第４制御の連続実行時間が第２移行時間ｔ２以上、例えば、２０分以上の場合に、制御部４０は、放電灯９０の駆動を第２放電灯駆動から第３放電灯駆動へと切り替える。
【０１５４】
一方、第２放電灯駆動においては、例えば、第１電極９２の突起５５２ｐが成長して、ランプ電圧Ｖｌａが大きく下降する場合がある。その場合、制御部４０は、第２放電灯駆動から第１放電灯駆動へと放電灯９０の駆動を切り替える。具体的には、例えば、ランプ電圧Ｖｌａが第１逆移行電圧Ｖｌａ２３（６０Ｖ）よりも小さくなった場合に、制御部４０は、放電灯９０の駆動を第２放電灯駆動から第１放電灯駆動へと切り替える。
以下、同様にして、第３放電灯駆動、第４放電灯駆動が実行される。
【０１５５】
上述した制御部４０による制御は、放電灯駆動方法として表すこともできる。すなわち、本実施形態の放電灯駆動方法は、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に直流電流と交流電流とを含む駆動電流Ｉを供給する第１制御および第２制御を実行する第１放電灯駆動と、放電灯９０に直流電流と交流電流とを含む駆動電流Ｉを供給する第３制御および第４制御を実行する第２放電灯駆動と、を含み、第１放電灯駆動においては、所定の設定タイミングにおいてランプ電圧Ｖｌａが第１閾値電圧Ｖｌａ１１以下である場合、第１制御を実行し、所定の設定タイミングにおいてランプ電圧Ｖｌａが第１閾値電圧Ｖｌａ１１よりも大きい場合、第２制御を実行し、第２放電灯駆動においては、所定の設定タイミングにおいてランプ電圧Ｖｌａが第１閾値電圧Ｖｌａ１１よりも大きい第２閾値電圧Ｖｌａ２１以下である場合、第３制御を実行し、所定の設定タイミングにおいてランプ電圧Ｖｌａが第２閾値電圧Ｖｌａ２１よりも大きい場合、第４制御を実行し、第２制御における直流電流の割合は、第１制御における直流電流の割合よりも大きく、第４制御における直流電流の割合は、第３制御における直流電流の割合よりも大きく、かつ、第２制御における直流電流の割合よりも大きく、第２放電灯駆動において、ランプ電圧Ｖｌａが第２閾値電圧Ｖｌａ２１よりも小さい第１逆移行電圧Ｖｌａ２３よりも小さい場合、第２放電灯駆動から第１放電灯駆動に移行することを特徴とする。
【０１５６】
本実施形態によれば、制御部４０は、第１制御と、第１制御よりも直流電流の割合が大きい第２制御と、が実行される第１放電灯駆動を実行可能である。制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａに基づいて、第１制御または第２制御を設定して、放電灯駆動部２３０を制御する。そのため、本実施形態によれば、放電灯９０の寿命を向上できる。以下、詳細に説明する。
【０１５７】
例えば、複数の周波数の交流電流と直流電流とを組み合わせた駆動電流を放電灯９０に供給する場合、初期の段階では、突起５５２ｐが形成される。しかし、長時間の使用により放電灯９０が劣化するのに伴って、徐々に突起５５２ｐが形成されにくくなり、安定した電極形状が維持できなくなる場合がある。
【０１５８】
図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）、および図１４（Ａ）は、放電灯９０の第１電極９２の変化を示す図である。図１３（Ａ）は、第１制御のみを用いて放電灯９０を長時間駆動した場合の第１電極９２を示す図である。図１３（Ｂ）は、第２制御のみを用いて放電灯９０を長時間駆動した場合の第１電極９２を示す図である。図１４（Ａ）は、第１制御および第２制御を上記説明したように適宜設定して放電灯９０を長時間駆動した場合、すなわち第１放電灯駆動で放電灯９０を長時間駆動した場合を示す図である。
【０１５９】
図１３（Ａ）に示すように、例えば、第１制御を用いて放電灯駆動部２３０を長時間制御し続けると、第１電極９２の突起５５２ｐが消失し、電極本体９２ａの先端が平坦な形状になる。
【０１６０】
一方、第２制御は、第１制御に比べて直流電流の割合が大きいため、第１電極９２が溶融しやすく、第１制御に比べると突起５５２ｐが成長しやすい。しかし、図１３（Ｂ）に示すように、第２制御を用いて放電灯駆動部２３０を長時間制御し続けると、第１電極９２の突起５５２ｐは形成されるが、電極本体９２ａが消耗して細くなる。
【０１６１】
このように、１つの制御方法、例えば、第１制御と第２制御とのうちのいずれかの制御方法を用いるだけでは、放電灯９０が長時間駆動されて劣化することで、第１電極９２の形状が不安定になり、結果として放電灯９０の寿命を十分に向上できない場合があった。
【０１６２】
これに対して、本実施形態によれば、ランプ電圧Ｖｌａが第１閾値電圧Ｖｌａ１１以下であるか否かに応じて、第１制御と第２制御とが適宜設定され、第１制御と第２制御とが交互に繰り返される。そのため、本実施形態においては、図１４（Ａ）に示すように、第１制御によって平坦化する電極本体９２ａの先端に、第２制御によって突起５５２ｐが形成される。これにより、本実施形態によれば、長時間駆動した場合であっても、第１電極９２の形状を安定して維持できる。
【０１６３】
以上により、本実施形態によれば、第１電極９２の突起５５２ｐの形状を安定して維持することができ、上述したようにして、ランプ電圧Ｖｌａを、第１閾値電圧Ｖｌａ１１を中心とした一定の範囲内に長時間維持しやすい。その結果、本実施形態によれば、放電灯９０の寿命を向上できる。
【０１６４】
また、本実施形態によれば、制御部４０は、第１放電灯駆動と第２放電灯駆動とを実行可能であり、所定条件を満たした場合に、放電灯９０の駆動を第１放電灯駆動から第２放電灯駆動に移行する。そのため、放電灯９０の寿命をより向上できる。以下、詳細に説明する。
【０１６５】
図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）の状態からさらに長時間、第１放電灯駆動を用いて放電灯９０を駆動した場合を示す図である。図１４（Ｂ）において破線は、図１４（Ａ）における第１電極９２の形状を示している。
【０１６６】
図１４（Ｂ）に示すように、第１放電灯駆動をさらに長時間実行した場合には、第１電極９２の全体が損耗し、第１電極９２が短くなる場合がある。この場合、放電灯９０のランプ電圧Ｖｌａが上昇し、第２制御を実行してもランプ電圧Ｖｌａが第１閾値電圧Ｖｌａ１１以下に下がらなくなる。そのため、第１制御が設定されず、第２制御のみが実行され続けることになる。この状態が長時間続くと、第２制御が長時間実行されることで、図１３（Ｂ）に示す形状と同様に、第１電極９２の電極本体９２ａが消耗して細くなる。そのため、第１放電灯駆動のみによっては、放電灯９０の寿命を十分に向上できない場合がある。
【０１６７】
これに対して、本実施形態によれば、制御部４０は、第１放電灯駆動の第２制御において、ランプ電圧Ｖｌａが第１移行電圧Ｖｌａ１２よりも大きく、かつ、第２制御の連続実行時間が第１移行時間ｔ１以上である場合、放電灯９０の駆動を第１放電灯駆動から第２放電灯駆動に移行する。第２放電灯駆動の第４制御における直流電流の割合は、第１放電灯駆動の第２制御における直流電流の割合よりも大きい。そのため、第２制御によってはランプ電圧Ｖｌａを下げられなくなった場合であっても、第４制御を用いることで、ランプ電圧Ｖｌａを下げることができる。これにより、第２放電灯駆動において、第３制御と第４制御とを交互に繰り返すことで、第１電極９２の形状を安定した形状に維持しつつ、ランプ電圧Ｖｌａを、第２閾値電圧Ｖｌａ２１を中心とした一定の範囲内に長時間維持しやすい。
以上により、本実施形態によれば、放電灯９０の寿命をより向上できる。
【０１６８】
また、本実施形態によれば、制御部４０は、第２放電灯駆動において、所定条件を満たした場合に、放電灯９０の駆動を第２放電灯駆動から第１放電灯駆動に移行する。そのため、放電灯９０の寿命をより向上できる。以下、詳細に説明する。
【０１６９】
図１４（Ｃ）は、図１４（Ｂ）の状態から長時間、第２放電灯駆動を用いて放電灯９０を駆動した場合の一例を示す図である。図１４（Ｃ）において破線は、図１４（Ａ）における第１電極９２の形状を示している。
【０１７０】
図１４（Ｃ）に示すように、第２放電灯駆動を長時間実行した場合には、突起５５２ｐが成長して、例えば、突起５５２ｐの突出長さが、図１４（Ａ）に示す第１放電灯駆動を実行している際の突起５５２ｐの突出長さと同等、またはそれ以上となる場合がある。特に、第２放電灯駆動の第３制御において、駆動電流Ｉに含まれる高周波の交流電流の割合が大きい場合に突起５５２ｐは成長しやすい。高周波の交流電流によって成長した突起５５２ｐは、図１４（Ｃ）に示すように細くなりやすい。例えば、表２で示した例においては、第３制御において第２周波数より高い第１周波数を有する第１交流電流の割合が大きいため、第２放電灯駆動を長時間実行した場合、第３制御において突起５５２ｐが図１４（Ｃ）のような形状になりやすい。
【０１７１】
このような場合に、熱負荷が大きい駆動電流Ｉを放電灯９０に供給すると、突起５５２ｐが急激に損耗しやすい。そのため、例えば、突起５５２ｐが急に消失し、ランプ電圧Ｖｌａが急激に上昇する場合がある。これにより、放電灯９０の寿命を十分に向上できない場合があった。
【０１７２】
これに対して、本実施形態によれば、ランプ電圧Ｖｌａが第１逆移行電圧Ｖｌａ２３よりも小さい場合に、放電灯９０の駆動を第２放電灯駆動から第１放電灯駆動に移行する。第１放電灯駆動の第２制御における直流電流の割合は、第２放電灯駆動の第４制御における直流電流の割合よりも小さい。そのため、第１放電灯駆動においては、第２放電灯駆動よりも第１電極９２に与える熱負荷が小さい。これにより、第２放電灯駆動において細く成長した第１電極９２の突起５５２ｐが、急激に損耗することを抑制できる。したがって、本実施形態によれば、放電灯９０の寿命をより向上できる。
【０１７３】
また、例えば、３Ｄ対応のプロジェクター等、放電灯９０に供給される駆動電力が変化するような場合、放電灯９０は特に劣化しやすい。そのため、放電灯９０に供給される駆動電力が変化するような場合において、本実施形態の効果は特に大きい。
【０１７４】
また、例えば、第１逆移行電圧Ｖｌａ２３が第１閾値電圧Ｖｌａ１１よりも大きい場合には、突起５５２ｐの成長が不十分な状態で第１放電灯駆動に移行する場合がある。この場合、第１放電灯駆動によっては、ランプ電圧Ｖｌａを下降させることができず、すぐに第２放電灯駆動に戻る場合がある。そのため、適切に放電灯駆動を切り替えることができず、放電灯９０の寿命を十分に向上できない場合がある。
【０１７５】
これに対して、本実施形態によれば、第１逆移行電圧Ｖｌａ２３は、第１閾値電圧Ｖｌａ１１よりも小さい。これにより、第２放電灯駆動において第１電極９２の突起５５２ｐが十分に成長した際に、放電灯９０の駆動を第１放電灯駆動に移行することができる。したがって、本実施形態によれば、放電灯駆動の移行を適切に行うことができるため、放電灯９０の寿命をより向上できる。
【０１７６】
また、本実施形態によれば、第３制御における直流電流の割合は、第１制御における直流電流の割合と略同等である。そのため、第１制御と第２制御との間における直流電流の割合の差に比べて、第３制御と第４制御との間における直流電流の割合の差の方が大きい。これにより、第１放電灯駆動よりも第２放電灯駆動の方が、放電灯９０に与える熱負荷の落差を大きくでき、第１電極９２の突起５５２ｐを成長させやすい。したがって、放電灯９０の劣化がある程度進み、第１電極９２の突起５５２ｐが成長しにくくなった際に、第２放電灯駆動の第４制御によって第１電極９２の突起５５２ｐを成長させやすい。その結果、本実施形態によれば、放電灯９０の寿命をより向上できる。
【０１７７】
また、本実施形態によれば、第１移行電圧Ｖｌａ１２は、第１閾値電圧Ｖｌａ１１よりも大きい。そのため、ランプ電圧Ｖｌａの値がある程度大きくなり、放電灯９０の劣化がある程度進行した場合に、放電灯９０の駆動を第１放電灯駆動から第２放電灯駆動に移行することができる。すなわち、放電灯９０に劣化状態に応じて、より適切に放電灯９０の駆動を切り替えることができる。そのため、本実施形態によれば、放電灯９０の寿命をより向上できる。
【０１７８】
また、本実施形態によれば、第１移行電圧Ｖｌａ１２は、第２閾値電圧Ｖｌａ２１よりも小さい。そのため、第１放電灯駆動において、放電灯９０の劣化が進行し過ぎる前に、放電灯９０の駆動を第２放電灯駆動に移行することができる。これにより、本実施形態によれば、より適切に放電灯９０の駆動を切り替えることができるため、放電灯９０の寿命をより向上できる。
【０１７９】
また、本実施形態によれば、第１制御および第２制御が設定される所定の設定タイミングは、所定時間ごとに設けられている。そのため、例えば、第１制御から第２制御に切り替わった直後にランプ電圧Ｖｌａが第１閾値電圧Ｖｌａ１１以下となった場合であっても、第２制御に切り替わってから所定時間が経過するまでの間は、第２制御によって放電灯９０が駆動される。これにより、第１制御と第２制御とをそれぞれある程度の時間ずつ交互に実行することが可能であるため、第１電極９２の形状を安定した形状に維持しやすい。したがって、本実施形態によれば、放電灯９０の寿命をより向上できる。
【０１８０】
また、上述したように、第１制御と第２制御とが交互に繰り返されることで、ランプ電圧Ｖｌａは、第１閾値電圧Ｖｌａ１１を中心とした一定の範囲内に維持される。そのため、第１閾値電圧Ｖｌａ１１が比較的小さい場合には、維持されるランプ電圧Ｖｌａが比較的小さくなる。すなわち、放電灯９０の第１電極９２は、劣化度合いが比較的小さい状態で維持される。この場合においては、第１制御において突起５５２ｐが過度に成長する虞があり、放電灯９０の第１電極９２の形状を安定して維持できない虞がある。
【０１８１】
一方、第１閾値電圧Ｖｌａ１１が比較的大きい場合には、維持されるランプ電圧Ｖｌａが比較的大きくなる。すなわち、放電灯９０の第１電極９２は、劣化度合いが比較的大きい状態で維持される。この場合においては、第１電極９２の劣化が進みやすく、第１電極９２が過度に損耗する虞がある。
【０１８２】
これに対して、本実施形態によれば、制御部４０は、第１制御において、第１閾値電圧Ｖｌａ１１の値に基づいて、第１交流電流の割合と、第２交流電流の割合と、を調整する。そのため、第１閾値電圧Ｖｌａ１１の大きさに応じて、第１電極９２を安定して維持できるように、第１交流電流の割合と、第２交流電流の割合と、を適切に調整できる。
【０１８３】
具体的には、本実施形態によれば、制御部４０は、第１制御において、第１閾値電圧Ｖｌａ１１が所定値以下である場合、第２交流電流の割合を第１交流電流の割合よりも大きくし、第１閾値電圧Ｖｌａ１１が所定値よりも大きい場合、第１交流電流の割合を第２交流電流の割合よりも大きくする。
【０１８４】
ここで、周波数が低い交流電流は第１電極９２に与える熱負荷が大きく、突起５５２ｐを溶融した状態にしやすい。そのため、第１閾値電圧Ｖｌａ１１が比較的小さい場合、すなわち、所定値以下の場合には、第１交流電流の第１周波数より低い第２周波数を有する第２交流電流の割合を大きくすることで、突起５５２ｐが過度に成長することを抑制できる。
【０１８５】
一方、第１閾値電圧Ｖｌａ１１が比較的大きい場合、すなわち、所定値よりも大きい場合には、第２交流電流の第２周波数より高い第１周波数を有する第１交流電流の割合を大きくすることで、突起５５２ｐが過度に損耗することを抑制できる。
以上のようにして、本実施形態によれば、第１電極９２をより安定して維持できる。この効果は、第１周波数が５００Ｈｚ以上、第２周波数が２８０Ｈｚ以下と設定される場合に、より大きく得られる。
なお、上述したように、表１に示す例は、第１閾値電圧Ｖｌａ１１が所定値以下である場合である。
【０１８６】
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してもよい。
【０１８７】
上記説明においては、実行している放電灯駆動から逆移行する場合、実行している放電灯駆動の一つ前の段階にしか移行することができない構成としたが、これに限られない。本実施形態においては、各放電灯駆動において、ランプ電圧Ｖｌａを各逆移行電圧と対比して、適切な放電灯駆動に逆移行可能な構成としてもよい。
【０１８８】
この構成において、具体的には、例えば、制御部４０は、第３放電灯駆動を実行している際、ランプ電圧Ｖｌａを、第１逆移行電圧Ｖｌａ２３および第２逆移行電圧Ｖｌａ３３と比較する。そして、制御部４０は、第３放電灯駆動において、ランプ電圧Ｖｌａが第２逆移行電圧Ｖｌａ３３よりも小さく、第１逆移行電圧Ｖｌａ２３以上である場合、放電灯９０の駆動を第３放電灯駆動から第２放電灯駆動に移行する。制御部４０は、第３放電灯駆動において、ランプ電圧Ｖｌａが第１逆移行電圧Ｖｌａ２３よりも小さい場合、放電灯９０の駆動を第３放電灯駆動から第１放電灯駆動に移行する。この構成によれば、ランプ電圧Ｖｌａに応じて、適切な放電灯駆動を実行できるため、放電灯９０の寿命をより向上できる。
【０１８９】
また、本実施形態において、制御方法が設定される所定の設定タイミングは、プロジェクター５００の電源をＯＮにするごとに、一度ずつ設けられていてもよい。この場合、プロジェクター５００の電源がＯＮになってからＯＦＦになるまでの一度の期間においては、第１制御と第２制御とのうちのいずれか一方の制御のみで放電灯駆動部２３０が制御される。
【０１９０】
また、上記説明においては、制御部４０は、放電灯９０の駆動として、第１放電灯駆動から第４放電灯駆動までの４つの駆動を実行可能としたが、これに限られない。本実施形態においては、制御部４０は、例えば、放電灯９０の駆動として、２つまたは３つの駆動のみを実行可能であってもよいし、５つ以上の駆動を実行可能であってもよい。例えば、実行可能な放電灯駆動の数が多いほど、放電灯９０の劣化に応じて適切に放電灯９０の駆動を変化させやすいため、放電灯９０の寿命を向上させやすい。
【０１９１】
また、本実施形態においては、例えば、放電灯９０が消灯される際に、実行していた放電灯駆動を記憶し、再び放電灯９０を点灯した際に記憶された放電灯駆動を実行する構成としてもよい。
【０１９２】
また、上記説明においては、所定の設定タイミングにおいて、各放電灯駆動を移行するか否かを判断していたが、これに限られない。本実施形態においては、常にランプ電圧Ｖｌａを監視して、放電灯駆動を移行するか否かを判断してもよい。この場合においては、例えば、第１制御が設定された後、所定時間経過する前に、第２放電灯駆動に移行する場合がある。
【０１９３】
また、本実施形態においては、第１閾値電圧Ｖｌａ１１と第１移行電圧Ｖｌａ１２とが同じ値であってもよい。この場合においては、ランプ電圧Ｖｌａが第１閾値電圧Ｖｌａ１１より大きくなって第２制御が設定された時点で、ランプ電圧Ｖｌａが第１移行電圧Ｖｌａ１２よりも大きくなる。そのため、この場合においては、第２制御の連続実行時間が第１移行時間ｔ１以上となった際に、制御部４０は、放電灯９０の駆動を第１放電灯駆動から第２放電灯駆動に移行する。
【０１９４】
また、上記説明においては、第１制御および第２制御における駆動電流波形は、直流電流と周波数が異なる２種類の交流電流とからなる構成としたが、これに限られない。本実施形態において、第１制御および第２制御における駆動電流波形を構成する交流電流は１種類であってもよいし、周波数が互いに異なる３種類以上の交流電流を含んでいてもよい。また、本実施形態において、第１制御および第２制御における駆動電流波形を構成する直流電流は、２種類以上であってもよい。２種類以上の直流電流とは、放電灯９０に供給される電流値の絶対値が異なる２種類以上の直流電流を含む。
【０１９５】
なお、上記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。
【０１９６】
また、上記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。
【０１９７】
また、上記説明した各構成は、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】
【０１９８】
１０…放電灯点灯装置（放電灯駆動装置）、４０…制御部、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（光変調素子）、３５０…投射光学系、５００…プロジェクター、Ｉ…駆動電流、ｔ１…第１移行時間、ｔ２…第２移行時間、Ｖｌａ…ランプ電圧（電極間電圧）、Ｖｌａ１１…第１閾値電圧、Ｖｌａ１２…第１移行電圧、Ｖｌａ２１…第２閾値電圧、Ｖｌａ２２…第２移行電圧、Ｖｌａ２３…第１逆移行電圧、Ｖｌａ３１…第３閾値電圧、Ｖｌａ３３…第２逆移行電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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