(57)【要約】      （修正有）【課題】放電灯の寿命を更に十分長い時間に長寿命化する放電灯点灯装置および放電灯点灯方法を提供する。【解決手段】放電灯点灯装置１００は、放電灯２００の特性に応じて規定される放電灯電圧を供給する電力供給部１１０と、放電灯２００に印加する交流電圧に逆変換するインバータ１２０と、電力供給部１１０における放電灯電圧およびインバータ１２０における駆動周波数を制御する制御部１３０とを備え、制御部１３０は、放電灯２００に流れる交流電流が高周波期間である高周波ブロックと低周波期間である低周波ブロックとを有する短形波となり、当該短形波において、極性反転直前の電流値（絶対値）は、極性反転後の電流値（絶対値）よりも大きくなる突起部を有するように、電力供給部１１０における放電灯電圧およびインバータ１２０における駆動周波数を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、
前記放電灯の特性に応じて規定される放電灯電圧を供給する電力供給部と、
前記電力供給部によって供給される放電灯電圧に基づいて、前記放電灯に印加する交流電圧に逆変換するインバータと、
前記放電灯に印加される交流電圧と前記放電灯に流れる交流電流とに基づいて、前記電力供給部における放電灯電圧および前記インバータにおける駆動周波数を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記放電灯に流れる交流電流が高周波期間である高周波ブロックと低周波期間である低周波ブロックとを有する短形波となり、当該短形波において、極性反転直前の電流値（絶対値）は、極性反転後の電流値（絶対値）よりも大きくなる突起部を有するように、前記電力供給部における放電灯電圧および前記インバータにおける駆動周波数を制御することを特徴とする、放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記高周波ブロックにおける実効電流と、前記低周波ブロックにおける実効電流とを同一にすることを特徴とする、請求項１に記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記高周波ブロックにおける交流電流および／または前記低周波ブロックにおける交流電流の電流値を調整することを特徴とする、請求項２に記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記短形波における突起部の個数を調整することを特徴とする、請求項２に記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記放電灯の特性および状態に応じて、前記突起部における電流値（絶対値）および／または形状を調整することを特徴とする、請求項２に記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記放電灯の特性および状態に応じて、前記高周波ブロックにおける交流電流および／または前記低周波ブロックにおける交流電流について、少なくとも周波数およびパルス数を調整することを特徴とする、請求項２に記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記高周波ブロックにおける交流電流および／または前記低周波ブロックにおける交流電流のうち、いずれかに前記突起部を有することを特徴とする、請求項２に記載の放電灯点灯装置。
【請求項８】
放電灯を点灯させる放電灯点灯装置が実行する放電灯点灯方法であって、
前記放電灯の特性に応じて規定される放電灯電圧を供給する電力供給ステップと、
前記電力供給ステップで供給される放電灯電圧に基づいて、前記放電灯に印加する交流電圧に逆変換する逆変換ステップと、
前記放電灯に印加される交流電圧と前記放電灯に流れる交流電流とに基づいて、前記電力供給ステップで供給される放電灯電圧および前記逆変換ステップで駆動する駆動周波数を制御する制御ステップとを含み、
前記制御ステップは、前記放電灯に流れる交流電流が高周波期間である高周波ブロックと低周波期間である低周波ブロックとを有する短形波となり、当該短形波において、極性反転直前の電流値（絶対値）は、極性反転後の電流値（絶対値）よりも大きくなる突起部を有するように、前記電力供給ステップで供給される放電灯電圧および前記逆変換ステップで駆動される駆動周波数を制御することを特徴とする、放電灯点灯方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯を点灯させる放電灯点灯装置および放電灯点灯方法に関し、より特定的には、当該放電灯に供給する交流駆動電流を制御する放電灯点灯装置および放電灯点灯方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、投射型画像表示装置（以下プロジェクター）は、例えば、学校等の教育機関および企業の会議室等で使用され、また、一部の支持層において使用されるに留まっていたが、近年では、広く一般にも普及しつつある。
【０００３】
このように、プロジェクターは、広く一般に普及しつつあり、また、学校等の教育機関および企業の会議室等において、使用頻度および使用時間が拡大している。
【０００４】
また、プロジェクターの使用頻度および使用時間が拡大する状況とともに、プロジェクターに関する知識が浅いユーザがプロジェクターを使用する機会も多くなる。このようなユーザに対しては、プロジェクターを長期的に安心して使用させることが重要であって、例えば、可能な限りメンテナンスフリーであることが求められている。
【０００５】
そこで、プロジェクターでは、画像投射のため、高圧水銀灯ランプ等の放電灯が用いられるが、プロジェクターの構成要素のうち、交換することが前提となっている当該放電灯について、当該放電灯の寿命を延命することが重要になってくる。放電灯は、交換することが前提となっているものの、放電灯の寿命が短く、頻繁に交換が必要になれば、ユーザにマイナスイメージを抱かれることは否めない。
【０００６】
放電灯の寿命を延命する手法として、放電灯内部に封入されるハロゲン化物等の種類および比率の最適化、または、バルブおよび電極構造の技術改良が挙げられる。しかしながら、このような従来の手法では、有効使用性能を初期照度の維持率（以下照度維持率）５０％とした場合、放電灯の寿命は、一般的に約３０００時間程度である。プロジェクターにおける放電灯以外の構成要素の寿命は、数万時間であるため、放電灯の寿命は、十分長い時間であるとは言い難い。
【０００７】
そして、放電灯の長寿命化を実現するために、従来技術として様々な手法が開示されている。例えば、特許文献１では、高圧放電灯に供給する交流電流を制御する技術が開示されている。また、特許文献２では、放電灯を駆動する放電灯駆動電流を一瞬増加させる技術が開示されている。また、特許文献３では、放電灯を駆動する放電灯駆動電流の周波数を、高周波と低周波とで周期的に繰り返す技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１１０６８１号公報
【特許文献２】特表平１０−５０１９１９号公報
【特許文献３】特開２００７−２８０７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来技術における放電灯の長寿命化を実現する様々な手法を用いても、放電灯の寿命が十分長い時間に長寿命化されているとは言い難い。
【００１０】
それ故に、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、放電灯の寿命を更に十分長い時間に長寿命化する放電灯点灯装置および放電灯点灯方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の放電灯点灯装置は、放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、放電灯の特性に応じて規定される放電灯電圧を供給する電力供給部と、電力供給部によって供給される放電灯電圧に基づいて、放電灯に印加する交流電圧に逆変換するインバータと、放電灯に印加される交流電圧と放電灯に流れる交流電流とに基づいて、電力供給部における放電灯電圧およびインバータにおける駆動周波数を制御する制御部とを備え、制御部は、放電灯に流れる交流電流が高周波期間である高周波ブロックと低周波期間である低周波ブロックとを有する短形波となり、当該短形波において、極性反転直前の電流値（絶対値）は、極性反転後の電流値（絶対値）よりも大きくなる突起部を有するように、電力供給部における放電灯電圧およびインバータにおける駆動周波数を制御することを特徴とする。
【００１２】
好ましい制御部は、高周波ブロックにおける実効電流と、低周波ブロックにおける実効電流とを同一にすることを特徴とする。
【００１３】
さらに、好ましい制御部は、高周波ブロックにおける交流電流および／または低周波ブロックにおける交流電流の電流値を調整することを特徴とする。
【００１４】
また、好ましい制御部は、短形波における突起部の個数を調整することを特徴とする。
【００１５】
また、好ましい制御部は、放電灯の特性および状態に応じて、突起部における電流値（絶対値）および／または形状を調整することを特徴とする。
【００１６】
また、好ましい制御部は、放電灯の特性および状態に応じて、高周波ブロックにおける交流電流および／または低周波ブロックにおける交流電流について、少なくとも周波数およびパルス数を調整することを特徴とする。
【００１７】
また、好ましい制御部は、高周波ブロックにおける交流電流および／または低周波ブロックにおける交流電流のうち、いずれかに突起部を有することを特徴とする。
【００１８】
また、上記目的を達成するために、本発明の放電灯点灯方法は、放電灯を点灯させる放電灯点灯装置が実行する放電灯点灯方法であって、放電灯の特性に応じて規定される放電灯電圧を供給する電力供給ステップと、電力供給ステップで供給される放電灯電圧に基づいて、放電灯に印加する交流電圧に逆変換する逆変換ステップと、放電灯に印加される交流電圧と放電灯に流れる交流電流とに基づいて、電力供給ステップで供給される放電灯電圧および逆変換ステップで駆動する駆動周波数を制御する制御ステップとを含み、制御ステップは、放電灯に流れる交流電流が高周波期間である高周波ブロックと低周波期間である低周波ブロックとを有する短形波となり、当該短形波において、極性反転直前の電流値（絶対値）は、極性反転後の電流値（絶対値）よりも大きくなる突起部を有するように、電力供給ステップで供給される放電灯電圧および逆変換ステップで駆動される駆動周波数を制御することを特徴とする。
【００１９】
また、上記目的を達成するために、上述した本発明の放電灯点灯装置の各構成が行うそれぞれの処理は、一連の処理手順を与える放電灯点灯方法として捉えることができる。この方法は、一連の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムの形式で提供される。このプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された形態で、コンピュータに導入されてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
上述のように、本発明の放電灯点灯装置および放電灯点灯方法によれば、放電灯の寿命を更に十分長い時間に長寿命化することができる。
【００２１】
その結果、プロジェクターに用いられる放電灯の寿命が延命されるため、ユーザは、当該放電灯を頻繁に交換する必要がなく、プロジェクターを長期的に安心して使用することができる。換言すれば、ユーザに対して信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る放電灯点灯装置１００の構成を示す回路ブロック図
【図２】本発明の一実施形態に係る放電灯点灯装置１００における制御部１３０の内部構成を示す機能ブロック図
【図３】放電灯２００に供給する交流電流（１）の様子を示す図
【図４】放電灯２００に供給する交流電流（２）の様子を示す図
【図５】高周波ブロックにおける実効電流と、低周波ブロックにおける実効電流とを同一にする具体的な一例を示す図
【図６】従来の照度維持率の推移と、本発明の照度維持率の推移とを示す図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る放電灯点灯装置１００の構成を示す回路ブロック図である。図１において、放電灯点灯装置１００は、電力供給部（直流−直流変換器）１１０と、インバータ（直流−交流転流器）１２０と、制御部１３０とを備える。そして、放電灯点灯装置１００は、４つのスイッチング素子からなるフルブリッジ回路方式のインバータ１２０によって、放電灯２００に対して、交流電圧を印加し、交流電流を流す。これにより、放電灯２００が点灯する。
【００２４】
電力供給部１１０は、放電灯２００の特性に応じて規定される放電灯電圧を生成し、所望の放電灯電力を供給する。例えば、電力供給部１１０は、入力電圧（約３８０Ｖ）を降圧することによって、放電灯２００を点灯させるために必要とする放電灯電圧を生成して、インバータ１２０を介して放電灯２００に供給する。なお、電力供給部１１０は、制御部１３０から出力される電力供給部駆動信号ａに基づいて、当該放電灯電圧を制御する。
【００２５】
インバータ１２０は、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４によって構成され、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４をＯＮ／ＯＦＦ制御することによって、電力供給部１１０によって生成された放電灯電圧を交流電圧に逆変換する。
【００２６】
さらに、インバータ１２０は、電圧検出部Ｖｄｅｔおよび電流検出部Ｉｄｅｔを含み、電圧検出部Ｖｄｅｔによって検出された電圧値および電流検出部Ｉｄｅｔによって検出された電流値は、それぞれ放電灯電圧値信号ｂおよび放電灯電流信号ｃとして、制御部１３０にフィードバックされる。
【００２７】
制御部１３０は、相互に位相制御された矩形波信号であるＳＷドライブ１とＳＷドライブ２とを用いて、フィードバックされた放電灯電圧値信号ｂおよび放電灯電流信号ｃに基づいて、インバータ１２０におけるスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４のＯＮ／ＯＦＦを制御する。さらに、制御部１３０は、フィードバックされた放電灯電圧値信号ｂおよび放電灯電流信号ｃに基づいて、電力供給部１１０によって生成される放電灯電圧を制御するための電力供給部駆動信号ａを生成する。
【００２８】
このように、インバータ１２０によって生成された交流電圧は、放電灯２００に印加されて、当該放電灯２００に交流電流が流れて、放電灯２００が点灯する。
【００２９】
なお、放電灯点灯装置１００は、高圧発生部１４０をさらに備えていても構わない。高圧発生部１４０は、放電灯２００の点灯始動時に高電圧を発生させ、放電灯２００の点灯後は作用せず、ほとんど短絡状態となる。放電灯２００の点灯始動時には、放電灯２００の電極間に放電を起こさせることによって、放電灯２００の点灯を実現する。
【００３０】
また、放電灯点灯装置１００は、外部制御部１５０をさらに備えていても構わない。外部制御部１５０は、放電灯点灯装置１００および／または放電灯２００の使用状況を管理し、当該使用状況に応じた放電灯電圧制御およびスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４のＯＮ／ＯＦＦ制御をするように、外部制御信号ｄを用いて制御部１３０を制御する。
【００３１】
なお、放電灯点灯装置１００および／または放電灯２００の使用状況とは、例えば、使用温度、および使用積算時間が含まれる。また、外部制御部１５０は、所定の電力量で放電灯２００を点灯させる通常モード、所定の電力量未満で放電灯２００を点灯させる省エネルギーモード、およびユーザ操作によるその他設定等に応じて、使用状況を判定しても構わない。
【００３２】
ここで、放電灯点灯装置１００における制御部１３０の詳細について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る放電灯点灯装置１００における制御部１３０の内部構成を示す機能ブロック図である。図２において、制御部１３０は、演算部１３１と、電力制御部１３２と、駆動制御部（周波数制御部）１３３とを備える。
【００３３】
演算部１３１には、電流検出部Ｉｄｅｔからの放電灯電流信号ｃ、および電圧検出部Ｖｄｅtからの放電灯電圧値信号ｂおよび外部制御部１５０からの外部制御信号ｄが入力され、演算部１３１は、当該放電灯電流信号ｃおよび放電灯電圧値信号ｂおよび外部制御信号ｄに基づいて、後述する所定の演算をして、電力制御部１３２に電力制御信号ｇを出力する。
【００３４】
電力制御部１３２は、演算部１３１からの電力制御信号ｇに基づいて、電力供給部１１０によって生成される放電灯電圧を制御するための電力供給部駆動信号ａを、電力供給部１１０に出力する。
【００３５】
駆動制御部１３３は、電圧検出部Ｖｄｅｔからの放電灯電圧値信号ｂと外部制御部１５０からの外部制御信号ｄに基づいて、インバータ１２０におけるスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４のＯＮ／ＯＦＦを制御するためのＳＷドライブ１とＳＷドライブ２を出力する。
【００３６】
さらに、演算部１３１の内部処理について具体的に説明する。演算部１３１は、部分波形実効電流演算／比較部１３４と、誤差検出部１３５と、全波形実効電流演算部１３６と、比較部１３７と、目標電流演算部１３８とを含む。
【００３７】
電圧検出部Ｖｄｅｔによって検出された電圧値を示す放電灯電圧信号ｂは、目標電流演算部１３８に入力され、目標電流演算部１３８は、当該放電灯電圧信号ｂと、放電灯２００を点灯させるために必要な所望の放電灯電力とに基づいて、目標放電灯電流値ｅを算出する。
【００３８】
電流検出部Ｉｄｅｔによって検出された電流値を示す放電灯電流信号ｃは、全波形実効電流演算部１３６に入力され、全波形実効電流演算部１３６は、当該放電灯電流信号ｃに基づいて、全波形における実行電流値を算出し、全波形実効電流信号ｆを出力する。
【００３９】
比較部１３７は、目標電流演算部１３８からの目標放電灯電流値ｅと、全波形実効電流演算部１３６からの全波形実効電流信号ｆとを、常に比較し、両者が同一となるように、電力制御信号ｇを用いて、電力制御部１３２を制御する。
【００４０】
そして、電力制御部１３２は、比較部１３７からの電力制御信号ｇに基づいて、電力供給部駆動信号ａを出力し、放電灯２００に所望の目標電力が供給されるように、電力供給部１１０を制御している。また、駆動制御部１３３は、外部制御部１５０からの制御信号ｄと電圧検出部Ｖｄｅｔからの放電灯電圧信号ｂとに基づいて、ＳＷドライブ１とＳＷドライブ２とを出力し、所望の駆動周波数で駆動されるように、インバータ１２０を制御している。
【００４１】
また、電流検出部Ｉｄｅｔからフィードバックされる放電灯電流信号ｃは、高周波または低周波であって、常に同一周波数ではない。さらに、放電灯２００に流される電流は、放電灯２００の電極形状を保持させるために、極性反転直前で電流値を瞬時増加させる（突起部を有する）制御がなされている。その結果、高周波および低周波それぞれの周波数ブロック（期間）で、実効電流が異なる。ここで、極性反転直前で電流値を瞬時増加させる制御は、電力供給部駆動信号ａに基づいて、極性反転直後の電力供給部１１０から出力される電力よりも、次の極性反転直前の電力供給部１１０から出力される電力を大きくする制御を行うことで実現する。
【００４２】
ところで、高周波および低周波それぞれの周波数ブロック（期間）で、実効電流が異なれば、放電灯２００に供給される実効電力も異なるため、放電灯２００の輝度変化（フリッカー）が発生し、ユーザにとっては、目障りで不快な現象が発生する。
【００４３】
この現象を防止するため、駆動制御部１３３は、電圧検出部Ｖｄｅｔによって検出された電圧値を示す放電灯電圧信号ｂおよび外部制御部１５０からの制御信号ｄに基づいて、インバータ１２０を制御するための周波数情報ｈを、部分波形実効電流演算／比較部１３４にフィードバックする。
【００４４】
部分波形実効電流演算／比較部１３４は、駆動制御部１３３からの周波数情報ｈと、電流検出部Ｉｄｅｔからの放電灯電流信号ｃとに基づいて、高周波および低周波それぞれの周波数ブロックにおける実行電流値を演算／比較する。
【００４５】
誤差検出部１３５は、部分波形実効電流演算／比較部１３４における演算／比較結果に基づいて、高周波および低周波それぞれの周波数ブロックにおける実行電流値の誤差を検出し、各周波数ブロック間における電力誤差補正信号ｉを電力制御部１３２に出力する。
【００４６】
そして、電力制御部１３２は、誤差検出部１３５からの電力誤差補正信号ｉに基づいて、電力供給部１１０によって生成される放電灯電圧を制御するための電力供給部駆動信号ａを調整する。
【００４７】
これにより、放電灯２００に供給される交流電流の電流値が制御され、高周波および低周波それぞれの周波数ブロック（期間）で実効電流が同一となり、放電灯２００の輝度変化（フリッカー）を防止する。
【００４８】
なお、駆動制御部１３３は、外部制御部１５０からの外部制御信号ｄを、さらに考慮して、ＳＷドライブ１とＳＷドライブ２、および周波数情報ｈを調整しても構わない。
【００４９】
次に、放電灯２００に供給する交流電流の制御方法について、詳細に説明する。図３は、放電灯２００に供給する交流電流（１）の様子を示す図である。図３（ａ）において、基本周波数である高周波ブロックＡと半波の低周波ブロックＢとにおける交流電流の様子を示している。
【００５０】
先ず、電流検出部Ｉｄｅｔによって、図３（ａ）に示される高周波ブロックＡにおける電流と、低周波ブロックＢにおける電流を検出し、演算部１３１によって各ブロックにおける実効電流を算出する。
【００５１】
そして、高周波ブロックＡにおける実効電流と、低周波ブロックＢにおける実効電流とを同一にするために、例えば、低周波ブロックＢにおける電流値を調整する。図３（ｂ）において、低周波ブロックＢにおける平坦部の電流値をＣだけ上昇させている。
【００５２】
このように、高周波ブロックＡにおける実効電流と、低周波ブロックＢにおける実効電流との誤差をなくすことによって、放電灯２００の輝度変化（フリッカー）を防止する。
【００５３】
なお、ここでは、低周波ブロックＢにおける平坦部の電流値をＣだけ上昇させて、高周波ブロックＡにおける実効電流と、低周波ブロックＢにおける実効電流との誤差をなくしていたが、逆に、高周波ブロックＡにおける平坦部の電流値を所定値だけ降下させて、高周波ブロックＡにおける実効電流と、低周波ブロックＢにおける実効電流との誤差をなくしても構わない。
【００５４】
また、高周波ブロックＡにおける実効電流と、低周波ブロックＢにおける実効電流との誤差をなくすその他の方法として、極性反転直前で電流値を瞬時増加させる制御を調整しても構わない。
【００５５】
図４は、放電灯２００に供給する交流電流（２）の様子を示す図である。図４において、図３に示した交流電流と比べて、極性反転直前で電流値を瞬時増加させる突起部の箇所を間引いている。図３では、短形波の全ての極性反転直前（例えば、２００〜５００μｓｅｃ）に、電流値を電流増加させるのに対して、図４では、高周波ブロックＡにおける実効電流と、低周波ブロックＢにおける実効電流との誤差がなくなるように、高周波ブロックＡにおける短形波のうち、極性反転直前で電流値を瞬時増加させる突起部を間引いている。
【００５６】
このように、高周波ブロックＡにおける実効電流と、低周波ブロックＢにおける実効電流との誤差をなくすことによって、放電灯２００の輝度変化（フリッカー）を防止する。
【００５７】
図５は、高周波ブロックにおける実効電流と、低周波ブロックにおける実効電流とを同一にする具体的な一例を示す図である。図５に示すように、放電灯２００を駆動させる電流波形について、高周波部分は３９０Ｈｚであって１５周期、低周波部分は４５Ｈｚであって半周期である。なお、低周波部分は３０秒毎に挿入され、挿入される低周波部分は４５Ｈｚであって、７．５周期である。また、放電灯電力は２２０Ｗであるとする。
【００５８】
また、極性反転直前に、高周波部分のゼロから平坦部までの電流値に対して、その１５％の瞬時増加電流を重畳するものとし、さらに、図３および／または図４で説明した実効電流の調整によって、放電灯２００の輝度変化（フリッカー）を防止する。
【００５９】
図６は、従来の照度維持率の推移と、本発明の照度維持率の推移とを示す図である。図６において、従来の駆動条件・仕様では、照度維持率の推移は、約３０００時間で５０％程度であるのに対して、本発明の図５で示した駆動条件・仕様では、照度維持率の推移は、約５０００時間で５０％程度であり、放電灯の長寿命化に効果を発揮している。
【００６０】
以上のように、本発明の一実施形態に係る放電灯点灯装置１００によれば、放電灯２００の寿命を更に十分長い時間に長寿命化することができる。さらには、高周波ブロックにおける実効電流と、低周波ブロックにおける実効電流とを同一にすることによって、放電灯２００の輝度変化（フリッカー）の発生を防止することができる。
【００６１】
その結果、プロジェクターに用いられる放電灯２００の寿命が延命され、ユーザは、当該放電灯２００を頻繁に交換する必要がなく、プロジェクターを長期的に安心して使用することができる。換言すれば、ユーザに対して信頼性を向上させることができる。それと同時に、放電灯２００の輝度変化（フリッカー）の発生を防止することによって、ユーザにとっては、目障りで不快な現象が発生せずに、より安定した放電灯２００を利用することができる。
【００６２】
なお、放電灯は、高温の電極部から放出される熱電子によるアーク放電によって点灯状態が維持される。しかし、当該アーク放電によって電極の金属が蒸発し、徐々に電極が消失してアーク放電させるための電極がなくなるか、または、電極が消失していく過程で電極間距離が長くなるためにアーク放電が不可能となるかによって、放電灯は、点灯できなくなって寿命を迎える。
【００６３】
ただし、寿命を迎える前に、電極間距離が長くなれば、光源であるアーク放電の形状が点光源に近いものから楕円状の長細い形状となるため、当該光源の集光効率が悪化して、照度は電極間距離の増加とともに減少する。
【００６４】
このため、電極の消失を極力低減する目的として、放電灯内部にはハロゲンガスが封入されており、蒸発した金属を電極として再生成させ、寿命を大幅に改善している。そのメカニズムは、まず、電極の素材であるタングステン等の金属が電子を放出して金属イオンとなり、この金属イオンが放電灯内部に封入されているハロゲンガスと結合してハロゲン化合物となる。次に、そのハロゲン化合物が熱対流し、電極のアーク放電により熱集中している高温部に近づくことで高温のため、再度、金属とハロゲンガスに分解されて電極を再生成する。
【００６５】
上記のことから、電極形状を長期間に亘ってアーク放電に最適な形状に維持させることが放電灯の寿命に関して最も重要であり、電極を再生成することによって電極形状をアーク放電に最適な形状に維持している。
【００６６】
換言すれば、電極の再生成の際に重要な要素は、電極部の温度である。ここで、放電灯に供給する放電灯電力が高いほど電極部の温度は高温になるが、図３〜図５で示したように、放電灯に供給する放電灯電流波形において、極性反転直前に電流値を瞬時増加させることによって、同様の効果を奏している。
【００６７】
また、駆動周波数によっては、電極の温度と熱集中範囲が変化するため、両者の最適条件を設定することが非常に重要である。
【００６８】
以上のことから、放電灯の長寿命化については、放電灯電力の値に応じた最適な放電灯電流の周波数を設定し、かつ当該周波数も一様ではなく、周期的に可変することが最適となることがある。放電灯の特性および当該放電灯の使用状態に応じて、可変にする周波数を設定し、当該設定する周波数の最適ポイントの見極めが重要となる。また、放電灯電力と同様に、放電灯に供給する放電灯電流波形の反転直前に瞬時増加させる電流値のレベル・形状設定も重要な要素の一つである。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、例えば、高圧水銀灯ランプ等を放電灯として用いる放電灯点灯装置および投射型画像装置等に有用である。
【符号の説明】
【００７０】
１００    放電灯点灯装置
１１０    電力供給部
１２０    インバータ
１３０    制御部
１３１    演算部
１３２    電力制御部
１３３    駆動制御部
１３４    部分波形実効電流演算／比較部
１３５    誤差検出部
１３６    全波形実効電流演算部
１３７    比較部
１３８    目標電流演算部
１４０    高圧発生部
１５０    外部制御部
２００    放電灯
Ｖｄｅｔ    電圧検出部
Ｉｄｅｔ    電流検出部
【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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