(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの電極間に印加する電圧の極性を交互に切り替えつつ、両電極間で放電を行うことにより点灯する放電灯の駆動方法であって、
前記極性切替の一周期において前記電極の一方が陽極として動作する陽極時間の比率である陽極デューティ比が互いに異なる第１の期間と第２の期間とを設けることにより、前記陽極デューティ比を変調し、
前記第１の期間における第１の極性切替周期を、前記第２の期間における第２の極性切替周期よりも短くする、
放電灯の駆動方法。
【請求項２】
請求項１記載の放電灯の駆動方法であって、
前記第１の期間の陽極デューティ比は、前記第２の期間の陽極デューティ比よりも高い、
放電灯の駆動方法。
【請求項３】
請求項２記載の放電灯の駆動方法であって、
前記陽極デューティ比の変調に際して、前記第１の期間よりも陽極デューティ比が高い第３の期間を設け、
前記第３の期間における極性切替周期を、前記第１の極性切替周期よりも長くする、
放電灯の駆動方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか記載の放電灯の駆動方法であって、
所定の条件が満たされた場合には、前記第１の極性切替周期を前記所定の条件が満たされていない場合における前記第１の極性切替周期よりも短くする、
放電灯の駆動方法。
【請求項５】
請求項４記載の放電灯の駆動方法であって、
前記所定の条件が満たされた場合には、前記第２の極性切替周期を前記所定の条件が満たされていない場合における前記第２の極性切替周期よりも長くする、
放電灯の駆動方法。
【請求項６】
請求項４または５記載の放電灯の駆動方法であって、
前記所定の条件は、前記放電灯の累積点灯時間が所定の基準時間を経過したことである
放電灯の駆動方法。
【請求項７】
請求項４または５記載の放電灯の駆動方法であって、さらに、
前記放電灯の使用に伴う前記電極の劣化状態を検知し、
前記所定の条件が満たされたか否かを前記劣化状態に基づいて決定する
放電灯の駆動方法。
【請求項８】
請求項７記載の放電灯の駆動方法であって、
前記劣化状態を、前記２つの電極間に所定の電力を供給する際の両電極間の電圧に基づいて検知する
放電灯の駆動方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか記載の放電灯の駆動方法であって、
前記極性が一定に維持される同一極性期間の後端における前記放電灯に供給する放電電流の絶対値を、前記同一極性期間における平均放電電流の絶対値よりも高くする
放電灯の駆動方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか記載の放電灯の駆動方法であって、
前記放電灯は、前記２つの電極の一方の電極が他方の電極より動作中の温度が高くなる条件を備えており、
前記一方の電極における陽極デューティ比を、前記他方の電極における陽極デューティ比よりも低くする
放電灯の駆動方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の放電灯の駆動方法であって、
前記放電灯は、前記電極間で放射される光を前記他方の電極側に向けて反射する反射鏡を有している
放電灯の駆動方法。
【請求項１２】
放電灯の駆動装置であって、
前記放電灯の２つの電極間に電力を供給して前記放電灯を点灯する放電灯点灯部と、
前記放電灯点灯部による電力の供給状態を制御する給電制御部と
を備え、
前記放電灯点灯部は、前記電極間に印加する電圧の極性を交互に切り替える極性切替部を有しており、
前記給電制御部は、
前記極性切替の一周期において前記電極の一方が陽極として動作する陽極時間の比率である陽極デューティ比が互いに異なる第１の期間と第２の期間を設けることにより、前記陽極デューティ比を変調する陽極デューティ比変調部と、
前記第１の期間における第１の極性切替周期を、前記第２の期間における第２の極性切替周期よりも短くする切替周期変調部と
を有する放電灯の駆動装置。
【請求項１３】
光源装置であって、
放電灯と、
前記放電灯の２つの電極間に電力を供給して前記放電灯を点灯する放電灯点灯部と、
前記放電灯点灯部による電力の供給状態を制御する給電制御部と
を備え、
前記放電灯点灯部は、前記電極間に印加する電圧の極性を交互に切り替える極性切替部を有しており、
前記給電制御部は、
前記極性切替の一周期において前記電極の一方が陽極として動作する陽極時間の比率である陽極デューティ比が互いに異なる第１の期間と第２の期間を設けることにより、前記陽極デューティ比を変調する陽極デューティ比変調部と、
前記第１の期間における第１の極性切替周期を、前記第２の期間における第２の極性切替周期よりも短くする切替周期変調部と
を有する光源装置。
【請求項１４】
画像表示装置であって、
画像表示用の光源である放電灯と、
前記放電灯の２つの電極間に電力を供給して前記放電灯を点灯する放電灯点灯部と、
前記放電灯点灯部による電力の供給状態を制御する給電制御部と
を備え、
前記放電灯点灯部は、前記電極間に印加する電圧の極性を交互に切り替える極性切替部を有しており、
前記給電制御部は、
前記極性切替の一周期において前記電極の一方が陽極として動作する陽極時間の比率である陽極デューティ比が互いに異なる第１の期間と第２の期間を設けることにより、前記陽極デューティ比を変調する陽極デューティ比変調部と、
前記第１の期間における第１の極性切替周期を、前記第２の期間における第２の極性切替周期よりも短くする切替周期変調部と
を有する画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電極間の放電により点灯する放電灯の駆動技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ等の画像表示装置に使用される光源として、高圧ガス放電ランプ等の高輝度放電ランプが使用される。高輝度放電ランプを点灯させる方法として、高輝度放電ランプに交流電流（交流ランプ電流）を供給することが行われている。このように、交流ランプ電流を供給して高輝度放電ランプを点灯させる際に、高輝度放電ランプ内で生じるライトアークの安定度を向上させるため、絶対値がほぼ一定で、正パルスのパルス幅と負パルスのパルス幅との間のパルス幅比率が変調された交流ランプ電流を高輝度放電ランプに供給することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特表２００４−５２５４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、交流ランプ電流をパルス幅変調して高輝度放電ランプを点灯しても、放電電極が消耗すると、放電電極間の距離が増大して放電電極間の電圧（ランプ電圧）が上昇する。このように、ランプ電圧が上昇すると、ライトアークを安定させるために放電電極先端に形成される突起の維持が困難になり、高輝度放電ランプの点灯が困難になる。この問題は、高輝度放電ランプに限らず、電極間のアーク放電により光を放射する種々の放電ランプ（放電灯）に共通する。
【０００５】
本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、放電灯をより長期間にわたって使用可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
２つの電極間に印加する電圧の極性を交互に切り替えつつ、両電極間で放電を行うことにより点灯する放電灯の駆動方法であって、
前記極性切替の一周期において前記電極の一方が陽極として動作する陽極時間の比率である陽極デューティ比が互いに異なる第１の期間と第２の期間とを設けることにより、前記陽極デューティ比を変調し、
前記第１の期間における第１の極性切替周期を、前記第２の期間における第２の極性切替周期よりも短くする、
放電灯の駆動方法。
【０００８】
一般に、極性切替周期が短いと、放電電極に形成される突起の成長が促される。また、陽極デューティ比によって変化する放電電極の温度によって、突起の成長形態が異なる。本適用例によれば、極性切替周期が短く突起の成長が促される第１の期間と、第２の期間の陽極デューティ比が互いに異なっている。そのため、突起の成長が促される第１の期間において放電電極を突起の成長に適した温度にすることが可能となり、放電灯をより長期間にわたって使用することが可能となる。
【０００９】
［適用例２］
適用例１記載の放電灯の駆動方法であって、
前記第１の期間の陽極デューティ比は、前記第２の期間の陽極デューティ比よりも高い、
放電灯の駆動方法。
【００１０】
通常、陽極デューティ比が高いほど放電電極の温度が上昇する。本適用例では、突起の成長が促される第１の期間の温度をより高くすることにより、突起の成長をさらに促進することができる。
【００１１】
適用例２記載の放電灯の駆動方法であって、
前記陽極デューティ比の変調に際して、前記第１の期間よりも陽極デューティ比が高い第３の期間を設け、
前記第３の期間における極性切替周期を、前記第１の極性切替周期よりも長くする、
放電灯の駆動方法。
【００１２】
一般に、極性切替周期が長くなると、電極先端の溶融量が増大し、放電電極に形成される突起がより大きくなる。本適用例では、極性切替周期が長い第３の期間において、陽極デューティ比を高くしている。そのため、電極先端の溶融量をより多くして、放電電極により大きな突起を形成することが可能となる。
【００１３】
［適用例４］
適用例１ないし３のいずれか記載の放電灯の駆動方法であって、
所定の条件が満たされた場合には、前記第１の極性切替周期を前記所定の条件が満たされていない場合における前記第１の極性切替周期よりも短くする、
放電灯の駆動方法。
【００１４】
この適用例によれば、所定の条件が満たされた場合、第１の極性切替周期は、所定の条件が満たされていない場合よりも短くなる。通常、極性切替周期が短いほど、突起の成長が促される。そのため、所定の条件を適宜設定することにより、突起を成長させることがより好ましい条件下で、突起の成長をさらに促進することができる。
【００１５】
［適用例５］
適用例４記載の放電灯の駆動方法であって、
前記所定の条件が満たされた場合には、前記第２の極性切替周期を前記所定の条件が満たされていない場合における前記第２の極性切替周期よりも長くする、
放電灯の駆動方法。
【００１６】
一般に、極性切替周期が長いと、電極先端の溶融量が増大するため、放電電極に形成される突起をより大きくすることができる。本適用例によれば、より大きな突起を形成することにより、放電電極を突起の成長に適した状態にすることができる。
【００１７】
［適用例６］
適用例４または５記載の放電灯の駆動方法であって、
前記所定の条件は、前記放電灯の累積点灯時間が所定の基準時間を経過したことである
放電灯の駆動方法。
【００１８】
この適用例によれば、放電灯の累積点灯時間が基準時間を超過すると、第１の極性切替周期がより短く設定される。そのため、累積点灯時間が長く劣化が進行した電極では突起の成長が促され、累積点灯時間が短く劣化が進行していない電極では過度の突起の成長が抑制される。
【００１９】
［適用例７］
適用例４または５記載の放電灯の駆動方法であって、さらに、
前記放電灯の使用に伴う前記電極の劣化状態を検知し、
前記所定の条件が満たされたか否かを前記劣化状態に基づいて決定する
放電灯の駆動方法。
【００２０】
この適用例によれば、電極の劣化状態に基づいて、第１の極性切替周期がより短く設定される。そのため、劣化が進行した電極では突起の成長が促され、劣化が進行していない電極では過度の突起の成長が抑制される。
【００２１】
［適用例８］
適用例７記載の放電灯の駆動方法であって、
前記劣化状態を、前記２つの電極間に所定の電力を供給する際の両電極間の電圧に基づいて検知する
放電灯の駆動方法。
【００２２】
一般に、電極が劣化するとアークの長さが長くなり、所定の電力を供給する際に印加される電圧が高くなる。そのため、この適用例によれば、電極の劣化状態をより容易に検知することが可能となる。
【００２３】
［適用例９］
適用例１ないし８のいずれか記載の放電灯の駆動方法であって、
前記極性が一定に維持される同一極性期間の後端における前記放電灯に供給する放電電流の絶対値を、前記同一極性期間における平均放電電流の絶対値よりも大きくする
放電灯の駆動方法。
【００２４】
この適用例によれば、同一極性期間の後端における放電電流の絶対値を平均放電電流の絶対値よりも大きくすることにより、放電電極が陽極から陰極に切り替えられる際の放電電極の温度が高くなる。通常、突起の成長は、放電電極が陽極から陰極に切り替えられる際に進行するので、突起の成長をより促進することができる。
【００２５】
［適用例１０］
適用例１ないし９のいずれか記載の放電灯の駆動方法であって、
前記放電灯は、前記２つの電極の一方の電極が他方の電極より動作中の温度が高くなる条件を備えており、
前記一方の電極における陽極デューティ比を、前記他方の電極における陽極デューティ比よりも低くする
放電灯の駆動方法。
【００２６】
この適用例では、動作中の温度が高くなる一方の電極における陽極デューティ比を、他方の電極における陽極デューティ比よりも低くしている。これにより、一方の電極と他方の電極との温度のそれぞれを、突起の成長により適した温度とすることができる。
【００２７】
［適用例１１］
適用例１０記載の放電灯の駆動方法であって、
前記放電灯は、前記電極間で放射される光を前記他方の電極側に向けて反射する反射鏡を有している
放電灯の駆動方法。
【００２８】
反射鏡を設けることにより、反射鏡が設けられた側の電極からの放熱が妨げられる。この適用例によれば、反射鏡により放熱が妨げられる一方の電極と、放熱が妨げられない他方の電極との温度のそれぞれを、突起の成長により適した温度にすることができる。
【００２９】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、放電灯の駆動装置と駆動方法、放電灯を使用した光源装置とその制御方法、その光源装置を利用した画像表示装置、等の態様で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．第３実施例：
Ｄ．第４実施例：
Ｅ．駆動波形の変形例：
Ｆ．変形例：
【００３１】
Ａ．第１実施例：
図１は、本発明の第１実施例を適用するプロジェクタ１０００の概略構成図である。プロジェクタ１０００は、光源装置１００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３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂと、クロスダイクロイックプリズム３４０と、投写光学系３５０とを備えている。
【００３２】
光源装置１００は、放電灯５００が取り付けられた光源ユニット１１０と、放電灯５００を駆動する放電灯駆動装置２００とを有している。放電灯５００は、放電灯駆動装置２００から電力の供給を受けて光を放射する。光源ユニット１１０は、放電灯５００の放射光を照明光学系３１０に向けて射出する。なお、光源ユニット１１０および放電灯駆動装置２００の具体的な構成や機能については、後述する。
【００３３】
光源ユニット１１０から射出された光は、照明光学系３１０により、照度が均一化されるとともに、偏光方向が一方向に揃えられる。照明光学系３１０を経て照度が均一化され偏光方向が揃えられた光は、色分離光学系３２０により、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の３色の色光に分離される。色分離光学系３２０により分離された３色の色光は、それぞれ対応する液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂにより変調される。液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂにより変調された３色の色光は、クロスダイクロイックプリズム３４０により合成され、投写光学系３５０に入射する。投写光学系３５０が、入射した光を図示しないスクリーン上に投影することにより、スクリーン上には液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂにより変調された画像が合成されたフルカラーの映像として画像が表示される。なお、第１実施例では、３つの液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂにより３色の色光を別個に変調しているが、カラーフィルタを備える１つ液晶ライトバルブで光の変調を行うものとしてもよい。この場合、色分離光学系３２０とクロスダイクロイックプリズム３４０を省略することができる。
【００３４】
図２は、光源装置１００の構成を示す説明図である。光源装置１００は、上述のように、光源ユニット１１０と放電灯駆動装置２００とを有している。光源ユニット１１０は、放電灯５００と、回転楕円形の反射面を有する主反射鏡１１２と、出射光をほぼ並行光にする平行化レンズ１１４とを備えている。ただし、主反射鏡１１２の反射面は、必ずしも回転楕円形である必要はない。例えば、主反射鏡の１１２の反射面は、回転放物形であってもよい。この場合、放電灯５００の発光部を放物面鏡のいわゆる焦点に置けば、平行化レンズ１１４を省略することができる。主反射鏡１１２と放電灯５００とは、無機接着剤１１６により接着されている。
【００３５】
放電灯５００は、放電灯本体５１０と、球面状の反射面を有する副反射鏡５２０とを無機接着剤５２２で接着することにより形成されている。放電灯本体５１０は、例えば、石英ガラスなどのガラス材料で形成されている。放電灯本体５１０には、タングステン等の高融点金属の電極材で形成された２つの放電電極５３２，５４２と、２つの接続部材５３４，５４４と、２つの電極端子５３６，５４６とが設けられている。放電電極５３２，５４２は、その先端部が放電灯本体５１０の中央部に形成された放電空間５１２において対向するように配置されている。放電空間５１２には、放電媒体として、希ガス、水銀や金属ハロゲン化合物等を含むガスが封入されている。接続部材５３４，５４４は、放電電極５３２，５４２と、電極端子５３６，５４６とをそれぞれ電気的に接続する部材である。
【００３６】
放電灯５００の電極端子５３６，５４６は、それぞれ放電灯駆動装置２００に接続されている。放電灯駆動装置２００は、電極端子５３６，５４６にパルス状の交流電流（交流パルス電流）を供給する。電極端子５３６，５４６に交流パルス電流が供給されると、放電空間５１２内の２つの放電電極５３２，５４２の先端部の間で、アークＡＲが生じる。アークＡＲは、アークＡＲの発生位置から全方位に向かって光を放射する。副反射鏡５２０は、一方の放電電極５４２の方向に放射される光を、主反射鏡１１２に向かって反射する。このように、放電電極５４２方向に放射される光を主反射鏡１１２に向かって反射することにより、光源ユニット１１０から射出される光の平行度をより高くすることができる。なお、以下では、副反射鏡５２０が設けられている側の放電電極５４２を「副鏡側電極５４２」とも呼び、他方の放電電極５３２を「主鏡側電極５３２」とも呼ぶ。
【００３７】
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の出力に基づいて、ＲＯＭ６２０に格納されたプログラムを実行する。これにより、ＣＰＵ６１０は、陽極デューティ比変調部６１２と、駆動周波数変調部６１４との機能を実現する。なお、陽極デューティ比変調部６１２と、駆動周波数変調部６１４の機能については、後述する。
【００３８】
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を制御することにより、放電灯５００に定電力（例えば、２００Ｗ）の交流パルス電流を供給する。具体的には、点灯回路２２０は、インバータ２２２を制御して、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、およびデューティ比）に応じた矩形の交流パルス電流をインバータ２２２に発生させる。点灯回路２２０は、インバータ２２２により発生された交流パルス電流を放電灯５００に供給する。
【００３９】
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放電電極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、放電電極５３２，５４２が消耗し、その先端が平坦化する。放電電極５３２，５４２の先端が平坦化すると、放電電極間５３２，５４２の距離が増大する。そのため、放電灯５００が劣化して放電電極５３２の消耗が進むと、放電灯５００の定電力駆動に要する放電電極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。放電電極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、放電電極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。
【００４０】
駆動制御部２１０の陽極デューティ比変調部６１２は、予め設定された変調周期（例えば、２００秒）内で交流パルス電流のデューティ比を変調する。図４は、交流パルス電流のデューティ比が変調される様子を示す説明図である。図４のグラフは、陽極デューティ比Ｄａｓ，Ｄａｍの時間変化を示している。ここで、陽極デューティ比Ｄａｓ，Ｄａｍとは、交流パルス電流の一周期に対する、副鏡側電極５４２と主鏡側電極５３２とのそれぞれが陽極として動作する時間（陽極時間）の比率である。図４のグラフにおいて、実線は副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓを示し、破線は主鏡側電極５３２の陽極デューティ比Ｄａｍを示している。
【００４１】
図４の例では、陽極デューティ比変調部６１２（図３）は、変調周期Ｔｍ（２００秒）の１／２０のステップ時間Ｔｓ（１０秒）が経過するごとに、所定の変更幅（５％）で陽極デューティ比Ｄａｓ，Ｄａｍを変更する。これにより、主鏡側電極５３２の陽極デューティ比Ｄａｍは、３０％〜８０％の範囲で変調され、副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓは、２０％〜７０％の範囲で変調される。このように、変調周期Ｔｍ内で陽極デューティ比Ｄａｓ，Ｄａｍを変調することにより、放電空間５１２（図２）の内壁に電極材が偏って蒸着されることを抑制することができる。電極材の偏った蒸着を抑制することにより、放電灯５００の光量の偏りや、電極材の針状結晶の成長による異常放電を抑制することが可能となる。なお、第１実施例では、変調周期Ｔｍを２００秒とし、ステップ時間Ｔｓを１０秒としている。但し、変調周期Ｔｍやステップ時間Ｔｓは、放電灯５００の特性や給電条件等に基づいて、適宜変更することができる。また、陽極デューティ比Ｄａｓ，Ｄａｍの変更幅および変調範囲も、放電灯５００の特性や給電条件等に基づいて、適宜変更することができる。
【００４２】
図４から明らかなように、第１実施例では、主鏡側電極５３２の陽極デューティ比Ｄａｍの最高値が、副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓの最高値よりも高くなるように設定されている。しかしながら、２つの放電電極５３２，５４２の陽極デューティ比の最高値は必ずしも異なるものとする必要はない。但し、陽極デューティ比の最高値を高くすると、通常、放電電極５３２，５４２の最高温度が高くなる。一方、図２に示すように副反射鏡５２０を有する放電灯５００を用いる場合、副鏡側電極５４２からの熱は放出されにくくなる。そのため、主鏡側電極５３２の陽極デューティ比Ｄａｍの最高値を副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓの最高値よりも高くするのが、副鏡側電極５４２の過度な温度上昇を抑制できる点でより好ましい。また、一般に、２つの放電電極５３２，５４２について同一の動作条件で駆動したときに、冷却方法等の影響により一方の放電電極の温度が他方の放電電極の温度よりも高くなる場合、その一方の放電電極の陽極デューティ比を他方の陽極デューティ比よりも低くするのがより好ましい。
【００４３】
なお、第１実施例では、副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓは、変調周期Ｔｍの前半ではステップ時間Ｔｓごとに減らされ、後半ではステップ時間Ｔｓごとに増やされている。しかしながら、陽極デューティ比Ｄａｓ，Ｄａｍの変更パターンは、必ずしもこの限りでない。例えば、変調周期Ｔｍ内で、副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓを単調に増加させるものとしてもよく、あるいは、単調に減少させるものとしてもよい。但し、放電灯５００に加わる熱衝撃を低減することが可能である点で、図４に示すように、ステップ時間Ｔｓごとの陽極デューティ比Ｄａｓ，Ｄａｍの変化量を一定にするのがより好ましい。
【００４４】
駆動制御部２１０（図３）の駆動周波数変調部６１４は、変調周期内で交流パルス電流の周波数を変調する。図５は、交流パルス電流の周波数が変調される様子を示す説明図である。図５（ａ）は、陽極デューティ比Ｄａｓ，Ｄａｍの時間変化を一変調周期（１×Ｔｍ）分のみ図示している点で、図４と異なっている。他の点は、図４とほぼ同じであるので、ここではその説明を省略する。図５（ｂ）は、変調周期Ｔｍ内での交流パルス電流の周波数（駆動周波数）ｆの時間変化を示している。
【００４５】
図５（ｂ）に示すように、駆動周波数ｆは、副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓが、所定の基準値（図５の例では、４０％）となっている期間Ｔ２，Ｔ４で最も高い周波数（２００Ｈｚ）に設定される。駆動周波数ｆは、これらの期間Ｔ２，Ｔ４から、ステップ時間Ｔｓ毎に順次低減され、副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓが最高値に設定される期間Ｔ１と最低値に設定される期間Ｔ３では、期間Ｔ２，Ｔ４における周波数ｆ（＝２００Ｈｚ）の１／２の周波数（１００Ｈｚ）に設定される。
【００４６】
なお、図５（ｂ）に示すように、第１実施例では、駆動周波数ｆを最高周波数（２００Ｈｚ）から最低周波数（１００Ｈｚ）まで低減する際に、３段階にわたって、ほぼ等間隔で駆動周波数ｆを低減しているが、駆動周波数の低減は、必ずしも等間隔でなくてもよい。また、駆動周波数ｆを最高周波数（２００Ｈｚ）から最低周波数（１００Ｈｚ）までに低減する際の段階数を適宜変更することも可能である。
【００４７】
図６は、図４および図５に示すように、陽極デューティ比Ｄａｓ，Ｄａｍと駆動周波数ｆとを変調して放電灯５００を駆動する様子を示す説明図である。図６（ａ）は、図５（ａ）とほぼ同じであるので、ここではその説明を省略する。図６（ｂ）は、図６（ａ）において副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓが異なる値（７０％，４０％，２０％）に設定されている３つの期間Ｔ１〜Ｔ３での副鏡側電極５４２の動作状態の時間変化を示すグラフである。
【００４８】
上述のように、陽極デューティ比Ｄａｓが最低値もしくは最高値に設定される期間Ｔ１，Ｔ３における駆動周波数ｆは、陽極デューティ比Ｄａｓが基準値（４０％）に設定される期間Ｔ２，Ｔ４の１／２に設定される。そのため、図６（ｂ）に示すように、陽極デューティ比Ｄａｓが最高値に設定される期間Ｔ１と、陽極デューティ比Ｄａｓが最低値に設定される期間Ｔ３とにおいて、副鏡側電極５４２の極性が切り替えられる切替周期Ｔｌは、陽極デューティ比Ｄａｓが基準値（４０％）に設定される期間Ｔ２における切替周期Ｔｈの２倍の長さとなっている。陽極デューティ比Ｄａｓは、副鏡側電極５４２の陽極時間Ｔａ１〜Ｔａ３を、各期間Ｔ１〜Ｔ３における切替周期Ｔｌ，Ｔｈと、陽極デューティ比Ｄａｓとから決定される時間に設定することにより変調される。
【００４９】
図７は、このように、陽極デューティ比Ｄａｓ，Ｄａｍと駆動周波数ｆとを変調した際の副鏡側電極５４２の様子を模式的に示す説明図である。図７（ａ）は、副鏡側電極５４２が陽極として動作しているときの状態を示している。図７（ａ）に示すように、放電電極５３２，５４２には、それぞれ、対向する放電電極に向かって突起５３８，５４８が形成されている。図７（ｂ）は、駆動周波数ｆが低い場合において、副鏡側電極５４２の動作状態が陽極状態から陰極状態に切り替られたときの、副鏡側電極５４２に設けられた突起５４８の状態を示している。図７（ｃ）は、駆動周波数ｆが高い場合において、副鏡側電極５４２の動作状態が陽極状態から陰極状態に切り替られたときの、副鏡側電極５４２の突起５４８の状態を示している。
【００５０】
図７（ａ）に示すように、副鏡側電極５４２が陽極として動作している場合、電子は、主鏡側電極５３２から放出され、副鏡側電極５４２に衝突する。この電子の衝突により、陽極側の副鏡側電極５４２では電子の運動エネルギが熱エネルギに変換され、副鏡側電極５４２の温度が上昇する。一方、陰極側の主鏡側電極５３２では、電子の衝突が起こらないため、熱伝導や放射等により主鏡側電極５３２の温度が低下する。同様に、副鏡側電極５４２が陰極として動作している期間においては、副鏡側電極５４２の温度が低下し、主鏡側電極５３２の温度が上昇する。
【００５１】
このように、副鏡側電極５４２が陽極状態である場合、副鏡側電極５４２の温度が上昇することにより、副鏡側電極５４２に設けられた突起５４８には、電極材が溶融した溶融部が発生する。そして、副鏡側電極５４２の極性が陽極から陰極に切り替えられると、副鏡側電極５４２の温度が低下し、突起５４８の先端部に生じた溶融部の固化が始まる。このように、突起５３８，５４８に溶融部が発生し、発生した溶融部が固化することにより、突起５３８，５４８は、対向電極に向かって凸の形状に維持される。
【００５２】
図７（ｂ）および図７（ｃ）は、突起５４８の形状に対して駆動周波数ｆが及ぼす影響を示している。駆動周波数ｆが低い場合、陽極状態の副鏡側電極５４２の突起５４８は、広い範囲にわたって温度が上昇する。また、駆動周波数ｆが低い場合には、対向する主鏡側電極５３２との電位差により溶融部ＭＲａに加わる力も、溶融部ＭＲａの広い範囲に対して加わる。そのため、図７（ｂ）に示すように、陽極状態の副鏡側電極５４２の突起５４８には、扁平な溶融部ＭＲａが形成される。そして、副鏡側電極５４２が陰極状態になると、溶融部ＭＲａが固化し、突起５４８ａは扁平な形状となる。一方、駆動周波数ｆが高い場合、陽極状態の副鏡側電極５４２の突起５４８において温度が上昇する範囲は小さくなり、溶融部ＭＲｂに加わる力は溶融部ＭＲｂの中心部に集中する。そのため、図７（ｃ）に示すように、突起５４８には細長い溶融部ＭＲｂが形成され、溶融部ＭＲｂの固化後の突起５４８ｂの形状は細長くなる。
【００５３】
上述のように、副鏡側電極５４２の温度は、副鏡側電極５４２が陽極状態である間に上昇し、陰極状態である間に低下するので、陽極デューティ比Ｄａｓが高くなるほど、副鏡側電極５４２の温度は高くなる。そのため、陽極デューティ比Ｄａｓが高い状態では、副鏡側電極５４２が陽極状態から陰極状態に切り替わってから溶融部が固化するまでの時間が長くなり、突起の形状は、陽極状態において形成された溶融部の形状よりも扁平になる。また、陽極デューティ比Ｄａｓが低い状態では、副鏡側電極５４２が陰極状態から陽極状態に切り替わってから溶融部が形成されるまでの時間が長くなり、望ましい形状の溶融部が形成されにくくなる。
【００５４】
これに対し、第１実施例では、副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓがデューティ比変調範囲（２０％〜７０％）の中間的な値（４０％）である期間において駆動周波数ｆが高く設定される。そのため、細長い形状の溶融部ＭＲｂの中心部から細長い形状の突起５４８ｂの成長が促進される。また、陽極デューティ比Ｄａｓが高い状態では、駆動周波数ｆが低く設定される。そのため、より大きな突起５４８ａの形成が促進される。このように、大きな突起の形成と、細長い突起の成長とが行われることにより、突起５４８は対向する主鏡側電極５３２に向かって伸張する。
【００５５】
なお、図５（ａ）から明らかなように、副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓがデューティ比変調範囲（２０％〜７０％）の中間的な値（４０％）である期間Ｔ２，Ｔ４では、主鏡側電極５３２の陽極デューティ比Ｄａｍも、デューティ比変調範囲（３０％〜８０％）の中間的な値（６０％）をとる。そのため、主鏡側電極５３２の突起５３８も、副鏡側電極５４２の突起５４８と同様に、対向する副鏡側電極５４２に向かって伸張する。
【００５６】
また、第１実施例では、駆動周波数ｆの変調を段階的に行なっているが、駆動周波数ｆの変調を段階的に行わなくとも良い。但し、第１実施例のように、駆動周波数ｆの変調を段階的に行うことにより、大きな突起５４８ａが形成された後、形成された突起は細長い形状へ順次変化する。そのため、大きな突起は順次細長い形状に変形され、形成される突起は円錐状や円柱状等の好ましい形状となる。このように、形成される突起が好ましい形状となることでアークの発生位置が安定化するため、駆動周波数ｆの変調は段階的に行うのがより好ましい。
【００５７】
このように、第１実施例では、陽極デューティ比Ｄａｓが中間的な値である期間の駆動周波数ｆが高く設定され、陽極デューティ比Ｄａｓが高い期間の駆動周波数ｆが低く設定される。そのため、突起が対向する放電電極に向かって伸張して放電灯５００のランプ電圧の上昇が抑制され、放電灯５００をより長期間にわたって使用することが可能となる。
【００５８】
Ｂ．第２実施例：
図８は、第２実施例における放電灯駆動装置２００ａの構成を示すブロック図である。第２実施例の放電灯駆動装置２００ａは、ＣＰＵ６１０ａが周波数変調パターン設定部６１６としての機能を有している点で、図３に示す第１実施例の放電灯駆動装置と異なっている。他の点は、第１実施例と同様である。
【００５９】
周波数変調パターン設定部６１６は、放電灯５００の劣化状態に基づいて、変調周期内で設定される駆動周波数の変調パターン（以下、単に「変調パターン」とも呼ぶ）を変更する。具体的には、ＣＰＵ６１０ａが、入力ポート６６０を介して、放電灯５００の劣化状態を表すパラメータとしてのランプ電圧を取得する。周波数変調パターン設定部６１６は、このように取得されたランプ電圧に基づいて、駆動周波数の変調パターンを、駆動周波数変調部６１４に設定する。駆動周波数変調部６１４は、駆動周波数変調パターン設定部６１６により設定された変調パターンに従って駆動周波数が変更されるように、点灯回路２２０を制御する。
【００６０】
図９は、周波数変調パターン設定部６１６が駆動周波数の変調パターンを設定する処理の流れを示すフローチャートである。この処理は、放電灯駆動装置２００において、例えば、プロジェクタ１０００の起動中あるいは放電灯５００の点灯中に常時実行される。但し、駆動周波数の変調パターンの設定処理は、必ずしも常時実行される必要はない。例えば、タイマ６４０（図８）を、放電灯５００の点灯時間が所定の時間（例えば、１０時間）経過するごとにインターバル信号を発生するように構成し、ＣＰＵ６１０がインターバル信号を受け取った場合に変調パターンの設定処理を実行するものとしてもよい。
【００６１】
ステップＳ１１０において、周波数変調パターン設定部６１６は、ＣＰＵ６１０が入力ポート６６０を介して取得したランプ電圧を取得する。次いで、ステップＳ１２０において、周波数変調パターン設定部６１６は、取得したランプ電圧に基づいて、変調パターンを選択する。具体的には、周波数変調パターン設定部６１６は、ＲＯＭ６２０あるいはＲＡＭ６３０に格納され、ランプ電圧の範囲と変調パターンとを対応づけるデータを参照して、変調パターンを選択する。ステップＳ１３０では、周波数変調パターン設定部６１６が、選択した変調パターンを駆動周波数変調部６１４に設定する。これにより、駆動周波数は、ランプ電圧に応じて設定されたパターンで変調される。ステップＳ１３０の後、制御はステップＳ１１０に戻され、ステップＳ１１０〜Ｓ１３０は繰り返し実行される。
【００６２】
図１０ないし図１２は、ランプ電圧Ｖｐに基づいて設定される変調パターンの一例を示す説明図である。放電灯５００の初期状態におけるランプ電圧（初期ランプ電圧）が約６５Ｖの第２実施例では、ランプ電圧Ｖｐは、９０Ｖと１１０Ｖとを境界とする３つの範囲に分けられている。ランプ電圧Ｖｐが９０Ｖ以下の場合には、図１０に示す第１の変調パターンが使用される。ランプ電圧Ｖｐが９０Ｖより高く、かつ、１１０Ｖ以下である場合には、図１１に示す第２の変調パターンが使用される。ランプ電圧Ｖｐが１１０Ｖを超える場合には、図１２に示す第３の変調パターンが使用される。
【００６３】
ランプ電圧Ｖｐが放電灯５００の使用に伴って次第に上昇すると、変調パターンは、図１０に示す第１の変調パターンから、図１１に示す第２の変調パターン、そして、図１２に示す第３の変調パターンへと、順次変更される。一方、突起の伸張によって、ランプ電圧Ｖｐが低下した場合は、低下したランプ電圧Ｖｐに対応する変調パターンが使用される。なお、ランプ電圧Ｖｐの範囲の数、およびランプ電圧Ｖｐの範囲を規定する境界値は、必ずしもこの限りでない。境界値は、初期ランプ電圧や放電灯５００の最大定格などに基づいて適宜設定される。
【００６４】
図１０は、ランプ電圧Ｖｐが９０Ｖ以下の場合に使用される第１の変調パターンを示している。図１０は、図５とほぼ同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００６５】
図１１は、ランプ電圧Ｖｐが９０Ｖを超え、かつ、１１０Ｖ以下である場合に使用される第２の変調パターンを示している。図１１（ａ）は、図１０（ａ）と同じである。第２の変調パターンでは、図１１（ｂ）に示すように、副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓが、基準値（４０％）に設定されている期間Ｔ２，Ｔ４における駆動周波数ｆが第１の変調パターン図１０（ｂ）よりも高い２５０Ｈｚに設定されている。また、陽極デューティ比Ｄａｓが最高値（７０％）に設定されている期間Ｔ１と、最低値（２０％）に設定されている期間Ｔ３とにおける駆動周波数ｆは、第１の変調パターンよりも低い９０Ｈｚに設定されている。
【００６６】
図１２は、ランプ電圧Ｖｐが１１０Ｖを超える場合に使用される第３の変調パターンを示している。図１２（ａ）は、図５（ａ）と同じである。第３の変調パターンでは、図１２（ｂ）に示すように、副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓが、基準値（４０％）に設定されている期間Ｔ２，Ｔ４における駆動周波数ｆが、第２の変調パターン図１１（ｂ）よりもさらに高い４００Ｈｚに設定されている。また、陽極デューティ比Ｄａｓが最高値（７０％）に設定されている期間Ｔ１と、最低値（２０％）に設定されている期間Ｔ３とにおける駆動周波数ｆは、第２の変調パターンよりもさらに低い８０Ｈｚに設定されている。
【００６７】
第２実施例では、ランプ電圧Ｖｐが上昇するに従って、副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓが中間的な値に設定される期間Ｔ２，Ｔ４における駆動周波数ｆが高く設定される。一般に、駆動周波数ｆが高くなるに従って、図７に示す細長い突起５３８ｂの形状はより細長くなり、突起の対向する放電電極への伸張が促進される。そのため、放電電極５３２，５４２が消耗してランプ電圧Ｖｐが上昇した場合には、突起の伸張が促進され、ランプ電圧Ｖｐの上昇が抑制される。一方、放電電極５３２，５４２があまり消耗しておらず、ランプ電圧Ｖｐが低い状態では、突起の伸張が抑制され、ランプ電圧Ｖｐの過剰な低下が抑制される。このように、第２実施例では、放電電極５３２，５４２の消耗によるランプ電圧Ｖｐの上昇を抑制するとともに、放電灯５００の使用時間が短い状態における過剰なランプ電圧Ｖｐの低下を抑制する。そのため、放電灯５００をより長期間にわたって使用することが可能となる。また、第２実施例においても、駆動周波数ｆの変調は、段階的に行われる。そのため、第１実施例と同様に、好ましい形状の突起が形成され、アークの発生位置が安定化する。
【００６８】
なお、ランプ電圧Ｖｐの範囲に対応する変調パターンは、一般に、陽極デューティ比Ｄａｓが中間的な値に設定される期間Ｔ２，Ｔ４における駆動周波数ｆが、ランプ電圧Ｖｐの上昇に伴って高くされるものであれば、図１０ないし図１２と異なる変調パターンをも散ることも可能である。例えば、図１０ないし図１２では、陽極デューティ比Ｄａｓが最高値あるいは最低値に設定される期間Ｔ１，Ｔ３における駆動周波数ｆが、ランプ電圧Ｖｐの上昇に伴ってより低く設定されているが、これらの期間Ｔ１，Ｔ３における駆動周波数ｆを低減しないものとしてもよい。但し、図７（ｂ）に示す低周波駆動時に形成される突起５４８ａをより大きくすることができる点で、これらの期間Ｔ１，Ｔ３における駆動周波数ｆを低減するのがより好ましい。
【００６９】
Ｃ．第３実施例：
図１３ないし図１５は、第３実施例における変調パターンの一例を示す説明図である。第３実施例は、副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓが最高値に設定される期間Ｔ１と、副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓが最低値に設定される期間Ｔ３とにおいて、駆動周波数ｆが最も高く設定される点で第２実施例と異なっている。他の点は、第２実施例と同様である。
【００７０】
図１３は、ランプ電圧Ｖｐが９０Ｖ以下の場合に使用される第１の変調パターンを示している。図１３（ａ）は、図５（ａ）と同じである。第３実施例における第１の変調パターンでは、図１３（ｂ）に示すように、副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓが、基準値（４０％）に設定されている期間Ｔ２，Ｔ４における駆動周波数ｆが最も低い周波数（１００Ｈｚ）に設定されている。また、陽極デューティ比Ｄａｓが最高値（７０％）に設定されている期間Ｔ１と、最低値（２０％）に設定されている期間Ｔ３とにおける駆動周波数ｆは、最も高い周波数（２００Ｈｚ）に設定されている。
【００７１】
図１４は、ランプ電圧Ｖｐが９０Ｖを超え、かつ、１１０Ｖ以下である場合に使用される第２の変調パターンを示している。図１４（ａ）は、図１３（ａ）と同じである。第３実施例の第２の変調パターンでは、図１４（ｂ）に示すように、副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓが、基準値（４０％）に設定されている期間Ｔ２，Ｔ４における駆動周波数ｆが第１の変調パターン図１３（ｂ）よりも低い９０Ｈｚに設定されている。また、陽極デューティ比Ｄａｓが最高値（７０％）に設定されている期間Ｔ１と、最低値（２０％）に設定されている期間Ｔ３とにおける駆動周波数ｆは、第１の変調パターンよりも高い２５０Ｈｚに設定されている。
【００７２】
図１５は、ランプ電圧Ｖｐが１１０Ｖを超える場合に使用される第３の変調パターンを示している。図１５（ａ）は、図１３（ａ）と同じである。第３実施例の第３の変調パターンでは、図１５（ｂ）に示すように、副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓが、基準値（４０％）に設定されている期間Ｔ２，Ｔ４における駆動周波数ｆが、第２の変調パターン図１４（ｂ）よりもさらに低い８０Ｈｚに設定されている。また、陽極デューティ比Ｄａｓが最高値（７０％）に設定されている期間Ｔ１と、最低値（２０％）に設定されている期間Ｔ２とにおける駆動周波数ｆは、第２の変調パターンよりもさらに高い４００Ｈｚに設定されている。
【００７３】
第３実施例においては、陽極デューティ比Ｄａｓ，Ｄａｍが最高値に設定されている期間Ｔ１，Ｔ３において、駆動周波数ｆが高く設定されている。一般に、駆動周波数ｆが高くなると、陽極デューティ比Ｄａｓ，Ｄａｍを高くしても放電電極５３２，５４２の溶融が起こりにくくなる。そのため、陽極デューティ比Ｄａｓ，Ｄａｍが高い状態で駆動周波数ｆを高くすると、放電電極５３２，５４２の溶融状態は、陽極デューティ比Ｄａｓ，Ｄａｍを中間的な値に設定した場合と同様になる。そして、このような中間的な状態をとることによって突起５３８，５４８（図７）の溶融状態を適切に維持することで、放電電極５３２，５４２および突起５３８，５４８の変形を抑制することができる。また、駆動周波数ｆが低くなると、陽極デューティ比Ｄａｓ，Ｄａｍが中間的な値に設定されている場合においても、放電電極５３２，５４２の溶融が起こりやすくなる。そのため、陽極デューティ比Ｄａｓ，Ｄａｍが中間的な状態で駆動周波数ｆを低くすると、陽極デューティ比Ｄａｓ，Ｄａｍを高い値に設定した場合と同様に、大きな突起の形成を促進することができる。
【００７４】
このように、第３実施例においては、ランプ電圧Ｖｐが高い状態では、放電電極５３２，５４２および突起５３８，５４８の変形が抑制される。そのため、放電電極５３２，５４２や突起５３８，５４８の変形による放電灯５００の劣化が抑制される。また、ランプ電圧Ｖｐが低い状態では、突起の伸張が抑制され、ランプ電圧Ｖｐの過剰な低下が抑制される。そのため、放電灯５００をより長期間にわたって使用することが可能となる。また、第３実施例においても、駆動周波数ｆの変調は、段階的に行われる。そのため、第１および第２実施例と同様に、好ましい形状の突起が形成され、アークの発生位置が安定化する。
【００７５】
Ｄ．第４実施例：
図１６は、第４実施例における交流パルス電流波形を模式的に示す説明図である。第４実施例は、交流パルス電流の波形を矩形波とは異なった波形（以下、「非矩形波」とも呼ぶ）としている点で、第１実施例と異なっている。他の点は、第１実施例と同様である。
【００７６】
図１６は、放電灯５００に供給されるランプ電流Ｉｐｃ，Ｉｐｖ（放電電流）の時間変化を示すグラフである。図１６において、ランプ電流Ｉｐｃ，Ｉｐｖの正方向は、副鏡側電極５４２から主鏡側電極５３２に向かって電流が流れる方向を表している。すなわち、ランプ電流Ｉｐｃ，Ｉｐｖが正の値である期間Ｔａでは、副鏡側電極５４２は陽極として動作し、ランプ電流Ｉｐｃ，Ｉｐｖが負の値である期間Ｔｃでは、副鏡側電極５４２は陰極として動作する。図１６の実線は、第４実施例におけるランプ電流Ｉｐｖの時間変化を示している。破線は、第１実施例におけるランプ電流Ｉｐｃの時間変化を示している。なお、以下では、これらのランプ電流Ｉｐｃ，Ｉｐｖの時間変化を表す波形を「駆動波形」とも呼ぶ。
【００７７】
図１６に示すように、実線で示す第４実施例の駆動波形は、破線で示す第１実施例の駆動波形である矩形波にランプ波を重畳した波形となっている。そのため、副鏡側電極５４２が陽極状態となっている陽極期間Ｔａにおけるランプ電流Ｉｐｖは、当該期間の前端から後端に向かって直線的に上昇する。このように、ランプ電流Ｉｐｖが、陽極期間Ｔａの後端において大きくなると、副鏡側電極５４２が陽極状態から陰極状態に切り替わる直前における副鏡側電極５４２の温度がより高くなる。
【００７８】
そのため、図７（ｂ）に示すように駆動周波数ｆが低い場合、副鏡側電極５４２の先端部の溶融量が増大する。副鏡側電極５４２が陽極状態となっている間の溶融量の増大により、溶融部ＭＲａがより大きくなり、副鏡側電極５４２が陰極状態に切り替わることにより形成される突起５４８ａがより大きくなる。一方、副鏡側電極が陰極状態となっている陰極期間Ｔｃにおけるランプ電流Ｉｐｖは、当該期間の前端から後端に向かって直線的に低下する。そのため、副鏡側電極５４２と同様に、主鏡側電極５３２の突起５３８もより大きくなる。
【００７９】
また、図７（ｃ）に示すように駆動周波数が高い場合、突起５４８に生じる溶融部ＭＲｂがより大きくなる。また、溶融部ＭＲｂに加わる力も大きくなるため、副鏡側電極５４２が陰極状態に切り替わることにより形成される突起５４８ｂの伸張がより促進される。一方、副鏡側電極５４２が陰極状態となっている陰極期間Ｔｃにおけるランプ電流Ｉｐｖは、当該期間の前端から後端に向かって直線的に低下する。そのため、副鏡側電極５４２と同様に、主鏡側電極５３２の突起５３８の伸張も促進される。
【００８０】
このように、第４実施例のランプ電流Ｉｐｖは、陽極期間Ｔａの後端において陽極期間Ｔａの前端よりも大きくなっている。また、ランプ電流Ｉｐｖは、陰極期間Ｔｃの後端おいて陰極期間Ｔｃの前端よりも小さくなっている。言い換えれば、極性が一定に維持されている期間Ｔａ，Ｔｃの後端におけるランプ電流Ｉｐｖの絶対値は、当該期間Ｔａ，Ｔｃの前端におけるランプ電流Ｉｐｖの絶対値よりも大きくされている。これにより、第４実施例では、放電電極５３２，５４２の突起５３８，５４８が大きくなるとともに、その伸張がより促進される。そのため、ランプ電圧の上昇がより抑制される。
【００８１】
なお、第４実施例では、駆動周波数の高低にかかわらず、駆動波形として非矩形波を用いているが、駆動周波数が低い場合にはランプ電流Ｉｐｖを矩形波とし、駆動周波数が高い場合にのみ駆動波形を矩形波から非矩形波に変更するものとしてもよい。具体的には、駆動周波数が所定の基準周波数（例えば、４００Ｈｚ）未満である場合には、駆動波形として矩形波を用い、駆動周波数が基準周波数以上である場合には、駆動波形として非矩形波を用いるものとしてもよい。より具体的には、第１実施例において、駆動周波数ｆの最高値を４００Ｈｚに設定し、駆動周波数ｆが４００Ｈｚに設定されている期間において、非矩形波を用いるものとしてもよく、第２実施例において、図１２（ｂ）に示す第３の変調パターンの期間Ｔ２，Ｔ４で非矩形波を用いるものとしてもよい。また、第３実施例において、駆動周波数ｆが４００Ｈｚに設定される場合に非矩形波を用いるものとしてもよい。
【００８２】
このように、駆動周波数が低い場合に矩形波を用い、駆動周波数が高い場合に非矩形波を用いることにより、突起の伸張を促進するとともに、期間Ｔａ，Ｔｃ中にランプ電流Ｉｐｖの変化に伴う光量変化によるスクロールノイズの発生を抑制することができる。なお、この場合、図１６に示すように、期間Ｔａ，Ｔｃのそれぞれにおいて、非矩形波のランプ電流Ｉｐｖの平均値を、矩形波のランプ電流Ｉｐｃの平均値とほぼ同一とするのが好ましい。このように平均値をほぼ同一とすることにより、駆動波形の切替による放電灯５００の光量の変動が抑制される。
【００８３】
Ｅ．駆動波形の変形例：
第４実施例では、駆動波形として、矩形波にランプ波を重畳した波形を用いているが、陽極期間Ｔａあるいは陰極期間Ｔｃにおいてランプ電流Ｉｐｖが変化する波形としては、図１６とは異なる種々の駆動波形を用いることができる。図１７ないし図２１は、図１６に示す第４実施例の駆動波形に替えて使用することが可能な駆動波形の例を示している。
【００８４】
図１７に示す駆動波形の第１の変形例は、矩形波に対して、期間Ｔａ，Ｔｃの後端の１／４の期間に矩形波を重畳した波形である。図１８に示す駆動波形の第２の変形例は、矩形波に対して、期間Ｔａ，Ｔｃの後半にランプ波を重畳した波形である。図１９に示す駆動波形の第３の変形例は、矩形波に対して、期間Ｔａ，Ｔｃの後端の１／４の期間にランプ波を重畳するとともに、当該期間Ｔａ，Ｔｃの１／２の位置に谷を有する三角波を重畳した波形である。図２０に示す駆動波形の第４の変形例は、矩形波に対して、期間Ｔａ，Ｔｃの後半において１／２周期の正弦波を重畳した波形である。図２１に示す駆動波形の第５の変形例は、矩形波に対して、期間Ｔａ，Ｔｃの全域にわたって１周期の正弦波を重畳した波形である。
【００８５】
このように、駆動波形としては、種々の波形を用いることができる。一般に、
期間Ｔａ，Ｔｃの後端のランプ電流Ｉｐｖの絶対値が、期間Ｔａ，Ｔｃの平均ランプ電流（すなわち、ランプ電流Ｉｐｃ）の絶対値よりも大きければ、任意の波形を用いることができる。
【００８６】
Ｆ．変形例：
なお、この発明は上記実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００８７】
Ｆ１．変形例１：
上記第２および第３実施例では、放電灯５００の劣化状態をランプ電圧を用いて検出しているが、放電灯５００の劣化状態は、他の方法で検出することも可能である。例えば、突起５３８，５４８（図７）の平坦化に伴うアークジャンプの発生に基づいて放電灯５００の劣化状態を検出することも可能である。また、放電空間５１２（図２）の内壁に電極材が蒸着することによる光量の低下などに基づいて放電灯５００の劣化状態を検出することも可能である。アークジャンプの発生や光量の低下は、放電灯５００に近接して配置されたフォトダイオード等の光センサを用いて検出することができる。
【００８８】
Ｆ２．変形例２：
上記第２および第３実施例では、図９に示すように、ランプ電圧、すなわち、放電灯５００の劣化状態を検出して、その検出結果に基づいて駆動周波数ｆの最高値を高くしているが、他の条件に基づいて駆動周波数ｆの最高値を高くするものとしてもよい。例えば、タイマ６４０により計測される放電灯５００の累積点灯時間が、所定の基準時間（例えば、５００時間）を経過した場合に、駆動周波数ｆの最高値を高くするものとしてもよい。このようにしても、放電電極の劣化が進行していない放電灯５００に対してはランプ電圧の過剰な低下を抑制するとともに、放電電極の劣化が進行している放電灯５００に対しては突起の伸張を促すことができるので、放電灯５００をより長期間にわたって使用することが可能となる。なお、この場合、所定の基準時間は、放電灯５００の寿命や、放電電極の劣化の進行についての実験等に基づいて、適宜設定することができる。
【００８９】
Ｆ３．変形例３：
上記各実施例では、プロジェクタ１０００（図１）における光変調手段として、液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂを用いているが、光変調手段としては、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス：Texas Instruments社の商標）など、他の任意の変調手段を用いることも可能である。また、本発明は、放電灯を光源とする装置であれば、液晶表示装置をはじめとする種々の画像表示装置や、露光装置や照明装置等に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第１実施例を適用するプロジェクタの概略構成図。
【図２】光源装置の構成を示す説明図。
【図３】放電灯駆動装置の構成を示すブロック図。
【図４】交流パルス電流のデューティ比が変調される様子を示す説明図。
【図５】交流パルス電流の周波数が変調される様子を示す説明図。
【図６】陽極デューティ比と駆動周波数とを変調して放電灯を駆動する様子を示す説明図。
【図７】陽極デューティ比と駆動周波数とを変調した際の副鏡側電極の様子を模式的に示す説明図。
【図８】第２実施例における放電灯駆動装置の構成を示すブロック図。
【図９】周波数変調パターン設定部が駆動周波数の変調パターンを設定する処理の流れを示すフローチャート。
【図１０】第２実施例における第１の変調パターンの一例を示す説明図。
【図１１】第２実施例における第２の変調パターンの一例を示す説明図。
【図１２】第２実施例における第３の変調パターンの一例を示す説明図。
【図１３】第３実施例における第１の変調パターンの一例を示す説明図。
【図１４】第３実施例における第２の変調パターンの一例を示す説明図。
【図１５】第３実施例における第３の変調パターンの一例を示す説明図。
【図１６】第４実施例における駆動波形を模式的に示す説明図。
【図１７】駆動波形の第１の変形例を示す説明図。
【図１８】駆動波形の第２の変形例を示す説明図。
【図１９】駆動波形の第３の変形例を示す説明図。
【図２０】駆動波形の第４の変形例を示す説明図。
【図２１】駆動波形の第５の変形例を示す説明図。
【符号の説明】
【００９１】
１００…光源装置
１１０…光源ユニット
１１２…主反射鏡
１１４…平行化レンズ
１１６…無機接着剤
２００…放電灯駆動装置
２１０…駆動制御部
２２０…点灯回路
３１０…照明光学系
３２０…色分離光学系
３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂ…液晶ライトバルブ
３４０…クロスダイクロイックプリズム
３５０…投写光学系
５００…放電灯
５１０…放電灯本体
５１２…放電空間
５２０…副反射鏡
５２２…無機接着剤
５３２，５４２…放電電極
５３４，５４４…接続部材
５３６，５４６…電極端子
５３８，５４８，５４８ａ，５４８ｂ…突起
５３８ｂ…突起
６１０…ＣＰＵ
６１２…陽極デューティ比変調部
６１４…駆動周波数変調部
６１６…周波数変調パターン設定部
６２０…ＲＯＭ
６３０…ＲＡＭ
６４０…タイマ
６５０…出力ポート
６６０…入力ポート
１０００…プロジェクタ
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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