【手続補正書】
【提出日】平成24年8月21日(2012.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図３は、放電灯駆動装置２００の構成を示すブロック図である。放電灯駆動装置２００は、駆動制御部２１０と、点灯回路２２０とを有している。駆動制御部２１０は、ＣＰＵ６１０と、ＲＯＭ６２０と、ＲＡＭ６３０と、タイマ６４０と、点灯回路２２０に制御信号を出力する出力ポート６５０と、点灯回路２２０からの信号を取得する入力ポート６６０とを備えるコンピュータとして構成されている。駆動制御部２１０のＣＰＵ６１０は、タイマ６４０と入力ポート６６０からの出力信号に基づいて、ＲＯＭ６２０に格納されたプログラムを実行する。これにより、ＣＰＵ６１０は、駆動周波数変調部６１２および変調パターン設定部６１４としての機能を実現する。なお、ＣＰＵ６１０により実現される駆動周波数変調部６１２および変調パターン設定部６１４のそれぞれの機能については、後述する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
点灯回路２２０は、交流パルス電流を発生するインバータ２２２を有している。点灯回路２２０は、駆動制御部２１０から出力ポート６５０を介して供給される制御信号に基づいて、インバータ２２２を制御する。具体的には、点灯回路２２０は、制御信号により指定された給電条件（例えば、交流パルス電流の周波数やパルス波形）に応じた交流パルス電流をインバータ２２２に発生させる。インバータ２２２は、交流電流供給部として、点灯回路２２０により指定された給電条件に従って、放電灯５００に供給する定電力（例えば、２００Ｗ）の交流パルス電流を発生し、発生した交流パルス電流を放電灯５００に供給する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
点灯回路２２０は、また、放電灯５００に定電力の交流パルス電流を供給する際の電極５３２，５４２間の電圧（ランプ電圧）を検出するように構成されている。一般に、放電灯５００が点灯されると、電極５３２，５４２が消耗し、その先端が平坦化する。電極５３２，５４２の先端が平坦化すると、電極間５３２，５４２の距離が増大する。そのため、放電灯５００が劣化して電極５３２の消耗が進むと、放電灯５００の定電力駆動に要する電極５３２，５４２間の電圧（ランプ電圧）が上昇する。従って、ランプ電圧を検出することにより、放電灯５００の劣化状態を検出することができる。電極５３２，５４２が消耗してその先端が平坦化すると、アークは、平坦化した部分のランダムな位置を基点として発生する。そのため、電極５３２，５４２の先端が平坦化すると、アークの発生位置が移動するいわゆるアークジャンプが発生する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
駆動制御部２１０の駆動周波数変調部６１２は、変調パターン設定部６１４により設定される変調パターンに従って、点灯回路２２０が出力する交流パルス電流の周波数（駆動周波数）ｆｄを設定する。このように、放電灯５００の駆動周波数は、駆動周波数変調部６１２と変調パターン設定部６１４とにより切り替えられる。そのため、駆動周波数変調部６１２と変調パターン設定部６１４とは、併せて「周波数切替部」とも呼ぶことができる。なお、変調パターン設定部６１４は、後述するように、ランプ電圧に応じて設定する変調パターンを変更する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
ランプ電圧Ｖｐが低下した際に、駆動周波数ｆｄの変調範囲を狭くして突起５３８，５４８の成長を抑制することにより、更なるランプ電圧Ｖｐの低下によるランプ電流Ｉｐの増大が抑制される。そのため、ランプ電流Ｉｐの増大による放電灯５００内部の黒化を抑制することができる。また、ランプ電流Ｉｐの増大を抑制することにより、インバータ２２０を構成するバラスト回路の熱負荷を軽減することが可能となる。なお、図８に示す変調パターンにおいても、最低周波数期間Ｔｌ２と最高周波数期間Ｔｈ２との間の中間周波数期間において駆動周波数ｆｄを単調に変化させることにより、連続して低周波駆動することによる突起の消失や、連続して高周波駆動することによる微小突起の生成を抑制し、形成される突起を好ましい形状に維持することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
図８に示す変調パターンを使用して突起５３８，５４８の成長を抑制することにより、ランプ電圧Ｖｐは、放電灯５００の使用に伴って上昇する。そして、ランプ電圧Ｖｐが所定の下側閾値（本実施例では、７０Ｖ）以上となった場合には、図７に示す変調パターンが設定される。これにより、突起５３８，５４８の成長が促進され、電極５３２，５４２の消耗によるランプ電圧Ｖｐの上昇が抑制される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
なお、非単調に変化させるとは、最大周波数期間の周波数（最高周波数）から最低周波数期間の周波数（最低周波数）まで、あるいは、最低周波数から最高周波数まで周波数を変化させる際に、その変化方向とは反対の方向に変化させることを言う。例えば、駆動周波数ｆｄを一方向に段階的に変化させていく際の２以上の中間周波数期間の順番を入れ換えることにより、駆動周波数ｆｄを非単調に変化させることもできる。また、非単調とは、最高周波数から最低周波数まで、あるいは、最低周波数から最高周波数まで変化させる際の、特定の方向の変化量の和が最高周波数と最低周波数との差よりも大きい状態であるとも表現することができる。駆動周波数ｆｄを非単調に変化させるための変調パターンは、変調パターンを規定する各期間の時間的な中心点を結ぶ基本波形（図７の例では、三角波）に、当該基本波形よりも高周波の波形を重畳した波形により規定するものとしてもよい。この場合、重畳される高周波の波形としては、ホワイトノイズやブルーノイズなどの雑音波形としても良い。また、１／ｆ揺らぎ特性を有する波形で、変調パターンを規定しても良い。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
図１０は、ランプ電圧Ｖｐが更に上昇して、所定の上側閾値（本実施形態における１つ目の上側閾値は９０Ｖ）以上となった際に設定される変調パターンを示している。図１０の変調パターンでは、変調周期Ｔｍ４（１１秒）が、長さが１秒の１１の期間に分割されている。図１０の変調パターンでは、変調周期Ｔｍ４の前半および後半のそれぞれにおいて、所定の周波数（図１０の例では１５０Ｈｚ）よりも高い周波数と低い周波数とがそれぞれ交互に設定されている。これにより、図９の変調パターンと同様に、最低周波数期間Ｔｌ４と最高周波数期間Ｔｈ４との間の中間周波数期間において、駆動周波数ｆｄが非単調に変化する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
図１０に示す変調パターンでは、図９に示す変調パターンよりも駆動周波数ｆｄの変化量が大きくなっている。そのため、突起５３８ａの溶融性がより高くなった状態で、高周波駆動による突起５３８ｂの伸長がより促進される。そのため、図９の変調パターンを設定した場合よりも、さらに突起の成長が促進される。また、中間周波数期間を設けることにより、駆動周波数ｆｄの変化量が大きい状態が継続することを抑制し、駆動周波数ｆｄの変化が大きい場合に発生するおそれがある黒化等の劣化の進行を抑制することができる。さらに、中間周波数期間を設けることによって、変調周期Ｔｍ４中における最高周波数期間Ｔｈ４および最低周波数期間Ｔｌ４を短縮することにより、高周波駆動の際に形成される微小突起の発生を抑制するとともに、低周波駆動の際に発生しやすいちらつきを抑制することが可能となる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
図１１は、ランプ電圧Ｖｐが更に上昇して、所定の上側閾値（本実施形態における２つ目の上側閾値は、１１０Ｖ）以上となった際に設定される変調パターンを示している。図１１の変調パターンでは、変調周期Ｔｍ５（１５秒）が、長さが１秒の１５の期間に分割されている。図１１の変調パターンは、図１０の変調パターンに、より低周波の最低周波数期間Ｔｌ５と、より高周波の最高周波数期間Ｔｈ５と、これらの２つの期間の前後に２つの中間周波数期間を付加することにより、駆動周波数ｆｄの変調範囲を拡大している。図１１の変調パターンにおいても、変調周期Ｔｍ５の前半および後半のそれぞれにおいて、所定の周波数（図１１の例では１５０Ｈｚ）よりも高い周波数と低い周波数とがそれぞれ交互に設定されている。これにより、図１０の変調パターンと同様に、最低周波数期間Ｔｌ５と最高周波数期間Ｔｈ５との間の中間周波数期間において、駆動周波数ｆｄが非単調に変化する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
このように、図１１に示す変調パターンでは、図１０に示す変調パターンよりも駆動周波数ｆｄの変化量が更に大きくなっている。そのため、図１０の変調パターンを設定した場合よりも、さらに突起の成長が促進される。また、図１０の変調パターンと同様に、中間周波数期間を設けることにより、黒化等の劣化の進行を抑制するとともに、高周波駆動の際に形成される微小突起の発生と、低周波駆動の際に発生しやすいちらつきとを抑制することが可能となる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
このように、本実施例によれば、ランプ電圧Ｖｐに応じて変調パターンが切り替えられる。そして、ランプ電圧Ｖｐが所定の基準値（本実施例では、８０Ｖ）以上となった場合に、最高周波数期間と最低周波数期間との間の中間周波数期間において、駆動周波数ｆｄを非単調に変更することにより、突起５３８，５４８の成長が促進される。そのため、電極５３２，５４２の消耗に伴うランプ電圧Ｖｐの上昇を抑制することができ、より長期間にわたって放電灯を使用することが可能となる。