(57)【要約】【課題】放電灯の寿命を向上できる放電灯駆動装置を提供する。【解決手段】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力を供給する放電灯駆動部と、放電灯駆動部を制御する制御部と、放電灯の電極間電圧および放電灯に供給される駆動電流のうちの少なくとも一方を検出する検出部と、を備え、制御部は、放電灯に第１駆動電力を供給する定常点灯駆動と、放電灯に第１駆動電力よりも大きい第２駆動電力を供給する高電力駆動と、を実行可能であり、所定期間における電極間電圧の変化量と、所定期間における駆動電流の変化量とのうちの少なくとも一方に基づいて、高電力駆動を制御することを特徴とする。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極を有する放電灯に駆動電力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および前記放電灯に供給される駆動電流のうちの少なくとも一方を検出する検出部と、
を備え、
前記制御部は、
前記放電灯に第１駆動電力を供給する定常点灯駆動と、前記放電灯に前記第１駆動電力よりも大きい第２駆動電力を供給する高電力駆動と、を実行可能であり、
所定期間における前記電極間電圧の変化量と、前記所定期間における前記駆動電流の変化量とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記高電力駆動を制御することを特徴とする放電灯駆動装置。
【請求項２】
前記高電力駆動に関する実行情報を記憶する記憶部を更に備え、
前記制御部は、
前記変化量が所定値以上である場合、前記記憶部に記憶された前記高電力駆動の実行情報に基づいて前記高電力駆動を実行する、請求項１に記載の放電灯駆動装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記変化量が前記所定値より小さい場合、前記高電力駆動を実行しない、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、前記放電灯が点灯開始してから、前記定常点灯駆動が行われる定常点灯期間に移行するまでの立上期間において、前記高電力駆動を実行するように前記放電灯駆動部を制御する、請求項２または３に記載の放電灯駆動装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記定常点灯駆動が行われる定常点灯期間において、前記高電力駆動を実行するように前記放電灯駆動部を制御する、請求項２または３に記載の放電灯駆動装置。
【請求項６】
前記所定期間は、所定の設定タイミングと前記設定タイミングから所定時間だけ前の第１の参照タイミングとの間の期間であり、
前記制御部は、前記所定期間の前記変化量と、前記第１の参照タイミングと前記第１の参照タイミングから前記所定時間だけ前の第２の参照タイミングとの間の期間における前記変化量と、に基づいて前記高電力駆動を制御する、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】
前記制御部は、前記変化量の大きさに応じて、前記高電力駆動による前記電極への熱負荷の大きさを調整する、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。
【請求項８】
前記熱負荷の大きさは、前記高電力駆動における前記第２駆動電力の値に応じて調整される、請求項７に記載の放電灯駆動装置。
【請求項９】
前記熱負荷の大きさは、前記高電力駆動において前記放電灯に供給される駆動電流の波形に応じて調整される、請求項７または８に記載の放電灯駆動装置。
【請求項１０】
光を射出する前記放電灯と、
請求項１から９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１１】
請求項１０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１２】
電極を有する放電灯に駆動電力を供給して、前記放電灯を駆動させる放電灯駆動方法であって、
前記放電灯に第１駆動電力を供給する定常点灯駆動と、前記放電灯に前記第１駆動電力よりも大きい第２駆動電力を供給する高電力駆動と、を含み、
所定期間における前記放電灯の電極間電圧の変化量と、前記所定期間における前記放電灯に供給される駆動電流の変化量とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記高電力駆動を制御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】
近年、プロジェクターには省エネルギー化が求められている。そのため、ランプへの駆動電力を通常よりも低下させる低電力モード、映像信号に同期して駆動電力を変化させる調光モード、外部から映像信号が入力されていないときに駆動電力を低下させる待機モードなど、各種の点灯モードを搭載したプロジェクターが提供されている。例えば低電力モードでは、ランプに供給される駆動電力が低いため、電極への負荷が小さくなり、ランプの寿命が長くなる。
【０００３】
しかしながら、駆動電力が定格電力よりも小さい場合、電極先端の突起を充分に溶融させることができず、点灯を長時間続けると、突起が損耗、縮小する。突起の縮小は電極間距離が広がることとなり、照度の低下を引き起こす。つまり、電極先端の突起の形状を維持できない場合、低電力モードの利点を生かせず、ランプの寿命が短くなるという問題が生じる。そこで、この問題を解決するために、例えば、特許文献１に示すように、ランプ点灯後の所定の期間において、電極の突起の溶融を促進するリフレッシュ点灯モードでランプを駆動する放電灯点灯装置、およびプロジェクターが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２７００５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のリフレッシュ点灯モードを制御する方法としては、例えば、ランプ電圧が所定の閾値を超えた場合に、ランプの劣化度合いがある程度進行したものと判断して、リフレッシュ点灯モードを実行する方法が考えられる。
【０００６】
しかし、この方法では、ランプ電圧が閾値を超えるまでリフレッシュ点灯モードが実行されないため、リフレッシュ点灯モードを適切に実行できない場合があった。これにより、ランプの寿命を十分に向上できない場合があった。
【０００７】
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る光源装置、およびそのような光源装置を備える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、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】
【０００８】
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力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および前記放電灯に供給される駆動電流のうちの少なくとも一方を検出する検出部と、を備え、前記制御部は、前記放電灯に第１駆動電力を供給する定常点灯駆動と、前記放電灯に前記第１駆動電力よりも大きい第２駆動電力を供給する高電力駆動と、を実行可能であり、所定期間における前記電極間電圧の変化量と、前記所定期間における前記駆動電流の変化量とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記高電力駆動を制御することを特徴とする。
【０００９】
本発明の放電灯駆動装置の一つの態様によれば、所定期間における電極間電圧の変化量と、所定期間における駆動電流の変化量とのうちの少なくとも一方に基づいて高電力駆動が制御される。そのため、放電灯の劣化が生じ始めたことを検出した時点で、高電力駆動を実行することが可能である。したがって、本発明の放電灯駆動装置の一つの態様によれば、高電力駆動を適切に実行することが可能であり、放電灯の寿命を向上できる。
【００１０】
前記高電力駆動に関する実行情報を記憶する記憶部を更に備え、前記制御部は、前記変化量が所定値以上である場合、前記記憶部に記憶された前記高電力駆動の実行情報に基づいて前記高電力駆動を実行する構成としてもよい。
この構成によれば、所定値として、放電灯の劣化による電極間電圧または駆動電流の変化量を設定することで、高電力駆動を適切に実行することが可能である。
【００１１】
前記制御部は、前記変化量が前記所定値より小さい場合、前記高電力駆動を実行しない構成としてもよい。
この構成によれば、高電力駆動によって放電灯の劣化を抑制する効果が得られるまで、高電力駆動を実行することが可能である。
【００１２】
前記制御部は、前記放電灯が点灯開始してから、前記定常点灯駆動が行われる定常点灯期間に移行するまでの立上期間において、前記高電力駆動を実行するように前記放電灯駆動部を制御する構成としてもよい。
この構成によれば、高電力駆動を行った際に、放電灯がちらつくことを抑制できる。
【００１３】
前記制御部は、前記定常点灯駆動が行われる定常点灯期間において、前記高電力駆動を実行するように前記放電灯駆動部を制御する構成としてもよい。
この構成によれば、高電力駆動をより適切なタイミングで実行できる。
【００１４】
前記所定期間は、所定の設定タイミングと前記設定タイミングから所定時間だけ前の第１の参照タイミングとの間の期間であり、前記制御部は、前記所定期間の前記変化量と、前記第１の参照タイミングと前記第１の参照タイミングから前記所定時間だけ前の第２の参照タイミングとの間の期間における前記変化量と、に基づいて前記高電力駆動を制御する構成としてもよい。
この構成によれば、放電灯の劣化状態の変化をより適切に把握できる。
【００１５】
前記制御部は、前記変化量の大きさに応じて、前記高電力駆動による前記電極への熱負荷の大きさを調整する構成としてもよい。
この構成によれば、より適切に高電力駆動を実行できる。
【００１６】
前記熱負荷の大きさは、前記高電力駆動における前記第２駆動電力の値に応じて調整される構成としてもよい。
この構成によれば、第２駆動電力の値に応じて、熱負荷の大きさを調整できる。
【００１７】
前記熱負荷の大きさは、前記高電力駆動において前記放電灯に供給される駆動電流の波形に応じて調整される構成としてもよい。
この構成によれば、駆動電流の波形に応じて、熱負荷の大きさを調整できる。
【００１８】
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。
【００１９】
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光源装置が得られる。
【００２０】
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。
【００２１】
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プロジェクターが得られる。
【００２２】
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力を供給して、前記放電灯を駆動させる放電灯駆動方法であって、前記放電灯に第１駆動電力を供給する定常点灯駆動と、前記放電灯に前記第１駆動電力よりも大きい第２駆動電力を供給する高電力駆動と、を含み、所定期間における前記放電灯の電極間電圧の変化量と、前記所定期間における前記放電灯に供給される駆動電流の変化量とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記高電力駆動を制御することを特徴とする。
【００２３】
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】
【００２４】
【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】本実施形態の駆動電力波形の一例を示す図である。
【図８】本実施形態の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９】ランプ電圧の変化の一例を示すグラフである。
【図１０】本実施形態の高電力モード実行フラグの設定手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】本実施形態の高電力モード実行フラグの設定手順を説明するための説明図である。
【図１２】実際に測定したランプ電圧の変化の一例を示すグラフである。
【図１３】本実施形態の制御部による放電灯駆動部の制御手順の他の一例を示すフローチャートである。
【図１４】本実施形態の高負荷駆動電流波形の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。
【００２６】
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３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂ（光変調素子）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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
放電灯点灯装置１０は、放電灯９０に駆動電力Ｗｄ（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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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力Ｗｄ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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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、記憶部４４と、動作検出部（検出部）６０と、イグナイター回路７０と、を備えている。
【００４８】
電力制御回路２０は、放電灯９０に供給する駆動電力Ｗｄ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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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を駆動する駆動電力Ｗｄ（駆動電流Ｉ）を放電灯９０に供給する。
【００５７】
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Ｗｄ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。
【００５８】
本実施形態においては、制御部４０は、放電灯９０に定常点灯電力（第１駆動電力）Ｗｓが供給される定常点灯モード（定常点灯駆動）と、放電灯９０に定常点灯電力よりも大きいリフレッシュ電力（第２駆動電力）Ｗｒが供給される高電力モード（高電力駆動）とを実行可能である。
【００５９】
本実施形態において制御部４０は、所定期間におけるランプ電圧Ｖｌａの変化量に基づいて、高電力モードを制御する。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、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。
【００６３】
本実施形態においては、記憶部４４には、動作検出部６０によって検出されたランプ電圧Ｖｌａが記憶される。本実施形態において、ランプ電圧Ｖｌａは、一定期間毎に検出されて記憶部４４に格納される。ランプ電圧Ｖｌａが検出される間隔は、後述する所定時間ΔＴｔよりも短く設定される。ランプ電圧Ｖｌａが検出される間隔は、短い方が好ましい。より正確にランプ電圧Ｖｌａの変化を検出できるためである。
【００６４】
また、記憶部４４には、後述する高電力モード実行フラグＲｆの状態値、およびランプ電圧Ｖｌａの変化量の閾値（所定値）が記憶される。また、記憶部４４には、高電力モードの実行情報が記憶される。高電力モードの実行情報とは、例えば、リフレッシュ電力Ｗｒの値、高電力モードが実行されるタイミング、高電力モードの実行時間、高電力モードが実行される回数、高電力モード時の駆動電流Ｉの波形等である。
【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。動作検出部６０は、放電灯９０のランプ電圧Ｖｌａおよび駆動電流Ｉのうちの少なくとも一方を検出する構成としてもよい。
【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。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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
次に、本実施形態における放電灯９０へ供給される駆動電力Ｗｄの制御について説明する。
以下の説明においては、一例として、放電灯９０の点灯を開始してから、定常点灯モードへと移行するまでの立上期間において高電力モードが実行される場合について説明する。また、本実施形態において、定常点灯モードにおける定常点灯電力（第１駆動電力）は、定格電力よりも低い駆動電力に設定されており、例えば、定常点灯モードは低電力モードである。
【００８０】
また、以下の説明においては、一例として、高電力モードにおける第１電極９２への熱負荷の大きさを、リフレッシュ電力Ｗｒの値に応じて調整する場合について説明する。すなわち、本実施形態においては、リフレッシュ電力Ｗｒの値を大きくすることによって、高電力モードにおける第１電極９２への熱負荷の大きさを大きくし、リフレッシュ電力Ｗｒの値を小さくすることによって、高電力モードにおける第１電極９２への熱負荷の大きさを小さくする。
【００８１】
図７は、本実施形態の駆動電力波形を示す図である。図７において、縦軸は駆動電力Ｗｄを示しており、横軸は時間Ｔを示している。図７では、放電灯９０を点灯開始させた時点から定常点灯状態になるまでの駆動電力Ｗｄの変化を示している。
【００８２】
図７に示すように、放電灯９０の点灯を開始（ランプ点灯開始）すると、駆動電力Ｗｄは徐々に上昇した後、所定の目標電力に到達する。このとき、放電灯９０の内部のプラズマ密度は小さく、温度は低く、駆動電力Ｗｄは不安定な状態である。その後、放電灯９０の内部のプラズマ密度が大きく、温度が高くなるにつれて、駆動電力Ｗｄは安定な状態となる。放電灯９０の点灯開始から駆動電力Ｗｄが安定するまでの期間を立上期間ＰＨ１と定義する。立上期間ＰＨ１が過ぎた後は継続的に放電灯９０を点灯させる期間に入る。この期間を定常点灯期間ＰＨ２と定義する。
【００８３】
本実施形態の駆動電力波形においては、立上期間ＰＨ１は、駆動電力Ｗｄが徐々に増加する第１立上期間と、駆動電力Ｗｄが一定に維持される第２立上期間と、を有している。第１立上期間および第２立上期間は、立上期間ＰＨ１において高電力モードが実行される場合と、立上期間ＰＨ１において高電力モードが実行されない場合と、でそれぞれ異なる。本実施形態において高電力モードが実行される場合とは、高電力モード実行フラグ（高電力駆動実行フラグ）ＲｆがＯＮ状態である場合であり、高電力モードが実行されない場合とは、高電力モード実行フラグＲｆがＯＦＦ状態である場合である。すなわち、本実施形態においては、高電力モードの実行の有無は、高電力モード実行フラグＲｆのＯＮ／ＯＦＦによって決定される。高電力モード実行フラグＲｆについては、後段において詳述する。
【００８４】
立上期間ＰＨ１において高電力モードが実行される場合（高電力モード実行フラグＲｆ：ＯＮ）、第１立上期間ＰＨ１１においては、駆動電力Ｗｄがリフレッシュ電力Ｗｒに向けて徐々に増加する。そして、駆動電力Ｗｄがリフレッシュ電力Ｗｒとなった時点（時刻Ｔ２）を境として、駆動電力波形は、第２立上期間ＰＨ１２へと移行する。第２立上期間ＰＨ１２においては、駆動電力Ｗｄがリフレッシュ電力Ｗｒの値に一定に維持される。すなわち、第２立上期間ＰＨ１２は、高電力モードで放電灯９０が駆動される高電力点灯期間である。第２立上期間ＰＨ１２が所定時間、例えば、図７の例では時刻Ｔ２から時刻Ｔ３まで実行された後、駆動電力波形は、定常点灯期間ＰＨ２へと移行する。
なお、高電力モードは、記憶部４４に記憶された高電力モードの実行情報に基づいて実行される。
【００８５】
一方、立上期間ＰＨ１において高電力モードが実行されない場合（高電力モード実行フラグＲｆ：ＯＦＦ）、第１立上期間ＰＨ１３においては、駆動電力Ｗｄが定常点灯電力Ｗｓに向けて徐々に増加する。そして、駆動電力Ｗｄが定常点灯電力Ｗｓとなった時点（時刻Ｔ１）を境として、駆動電力波形は、第２立上期間ＰＨ１４へと移行する。第２立上期間ＰＨ１４においては、駆動電力Ｗｄが定常点灯電力Ｗｓの値に一定に維持される。第２立上期間ＰＨ１４が所定時間、例えば、図７の例では時刻Ｔ１から時刻Ｔ３まで実行された後、駆動電力波形は、定常点灯期間ＰＨ２に移行する。
【００８６】
定常点灯期間ＰＨ２は、放電灯９０に定常点灯電力Ｗｓが供給される定常点灯モードが実行される期間である。定常点灯電力Ｗｓは、第２立上期間ＰＨ１２におけるリフレッシュ電力Ｗｒよりも小さい。すなわち、立上期間ＰＨ１において高電力モードが実行される場合においては、駆動電力波形が定常点灯期間ＰＨ２に移行する際に、駆動電力Ｗｄはリフレッシュ電力Ｗｒから定常点灯電力Ｗｓまで低下する。一方、立上期間ＰＨ１において高電力モードが実行されない場合においては、駆動電力Ｗｄが定常点灯電力Ｗｓの値を維持したまま、駆動電力波形は、定常点灯期間ＰＨ２へと移行する。
【００８７】
次に、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。
図８は、本実施形態の制御部４０による放電灯駆動部２３０の制御手順の一例を示すフローチャートである。
【００８８】
図８に示すように、放電灯９０が点灯開始（ステップＳ１１）した後、制御部４０は、記憶部４４に格納された高電力モード実行フラグＲｆの状態値を参照し、高電力モード実行フラグＲｆがＯＮになっているか否かを判定する（ステップＳ１２）。そして、高電力モード実行フラグＲｆがＯＮになっていれば（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、制御部４０は、高電力モードの実行を決定し、上記説明したように高電力モードを実行する（ステップＳ１３）。その後、制御部４０は、点灯期間を定常点灯期間ＰＨ２へと移行させる（ステップＳ１４）。
【００８９】
一方、高電力モード実行フラグＲｆがＯＦＦの場合（ステップＳ１２：ＮＯ）には、制御部４０は、高電力モードを実行しないことを決定し、高電力モードを実行せずに、点灯期間を定常点灯期間ＰＨ２へと移行させる（ステップＳ１５）。
以上のようにして、制御部４０は、放電灯駆動部２３０を制御し、高電力モードを制御する。
【００９０】
上記の制御部４０による放電灯駆動部２３０の制御は、放電灯駆動方法として表現することもできる。すなわち、本実施形態の放電灯駆動方法は、第１電極９２および第２電極９３を有する放電灯９０に駆動電力Ｗｄを供給して、放電灯９０を駆動させる放電灯駆動方法であって、放電灯９０に定常点灯電力Ｗｓを供給する定常点灯モードと、放電灯９０に定常点灯電力Ｗｓよりも大きいリフレッシュ電力Ｗｒを供給する高電力モードと、を含み、所定期間における放電灯９０のランプ電圧Ｖｌａの変化量に基づいて、高電力モードを制御することを特徴とする。
【００９１】
次に、高電力モード実行フラグＲｆについて説明する。
高電力モード実行フラグＲｆは、所定期間における放電灯９０のランプ電圧Ｖｌａの変化量に基づいてＯＮ／ＯＦＦが設定される。
【００９２】
まず、ランプ電圧Ｖｌａの変化について説明する。
図９は、累積点灯時間Ｔｔに対するランプ電圧Ｖｌａの変化の一例を示すグラフである。図９において、縦軸は、ランプ電圧Ｖｌａを示しており、横軸は、累積点灯時間Ｔｔを示している。図９は、定常点灯モードが低電力モードである場合、すなわち、定常点灯電力Ｗｓが比較的小さい場合のランプ電圧Ｖｌａの変化の一例を示している。
【００９３】
ランプ電圧Ｖｌａは、図９に示すように、初めのうち初期ランプ電圧Ｖｌａ０から低下する。これは、定常点灯電力Ｗｓが比較的小さい場合には、放電灯９０を使用し始めた初期の段階においては、第１電極９２の突起５５２ｐが成長して、電極間距離が短くなるためである。
【００９４】
ランプ電圧Ｖｌａは、所定のランプ電圧ＶｌａＡまで低下し、その後一定に保持される。そして、累積点灯時間Ｔｔがある値、すなわち、図９ではＴｔＡを超えると、ランプ電圧Ｖｌａは、上昇し始める。これは、放電灯９０が劣化することで、第１電極９２の突起５５２ｐが損耗等するためである。
【００９５】
本実施形態においては、図９に示すランプ電圧Ｖｌａの変化の傾きが所定値を超えた場合に高電力モード実行フラグＲｆがＯＮに設定される。図９の例では、放電灯９０の劣化によってランプ電圧Ｖｌａが上昇し始める上昇開始点ＵＰ以降のランプ電圧Ｖｌａの変化を検出した場合に、高電力モード実行フラグＲｆがＯＮに設定される。
【００９６】
なお、図９において示すランプ電圧Ｖｌａの変化は、ある程度長い時間を基準としたランプ電圧Ｖｌａの大局的な変化を模式的に示すものである。ランプ電圧Ｖｌａは、実際には、ある程度短い期間の中で、上昇・低下を繰り返しながら、図９に示すグラフに沿って徐々に変化する。
【００９７】
次に、高電力モード実行フラグＲｆが設定される手順について説明する。
図１０は、本実施形態の高電力モード実行フラグＲｆの設定手順の一例を示すフローチャートである。
まず、図１０に示すように、定常点灯モードが実行される定常点灯期間ＰＨ２における（ステップＳ２１）、所定の設定タイミングにおいてランプ電圧Ｖｌａを測定する（ステップＳ２２）。
次に、設定タイミングにおいて測定したランプ電圧Ｖｌａと、設定タイミングより所定時間だけ前におけるランプ電圧Ｖｌａと、を比較し、所定期間におけるランプ電圧Ｖｌａの変化量が所定値以上であるかどうか判断する（ステップＳ２３）。ここで、所定期間とは、設定タイミングの所定時間前から設定タイミングまでの期間である。換言すると、所定期間は、設定タイミングと、設定タイミングから所定時間だけ前のタイミングとの間の期間である。
【００９８】
そして、ランプ電圧Ｖｌａの変化量が所定値以上である場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、制御部４０は、高電力モード実行フラグＲｆをＯＮにする。ランプ電圧Ｖｌａの変化量が所定値より小さい場合（ステップＳ２３：ＮＯ）、制御部４０は、高電力モード実行フラグＲｆをＯＦＦにする。
なお、ステップＳ２４において、すでに高電力モード実行フラグＲｆがＯＮである場合、およびステップＳ２５において、すでに高電力モード実行フラグＲｆがＯＦＦである場合には、高電力モード実行フラグＲｆの状態値はそのままに維持されることは言うまでもない。
【００９９】
ここで、本実施形態においては、高電力モード実行フラグＲｆがＯＮに設定された際に、ランプ電圧Ｖｌａの変化量の大きさに応じて、高電力モードにおいて第１電極９２に加えられる熱負荷が調整される。例えば、ランプ電圧Ｖｌａの変化量が大きいほど、高電力モードにおいて第１電極９２に加えられる熱負荷の大きさ、すなわち、本実施形態においては、リフレッシュ電力Ｗｒが大きく設定される。
【０１００】
上記の高電力モード実行フラグＲｆの設定手順について図１１を用いて具体的に説明する。
図１１は、高電力モード実行フラグＲｆの設定手順について説明するための説明図である。図１１において、縦軸は、ランプ電圧Ｖｌａを示しており、横軸は、累積点灯時間Ｔｔを示している。図１１は、劣化によって上昇し始める前後のランプ電圧Ｖｌａの変化を示している。
【０１０１】
図１１に示す例では、設定タイミングとして、設定点Ｐ１（時間Ｔｔ５）、設定点Ｐ２（Ｔｔ６）、設定点Ｐ３（Ｔｔ７）を設定している。
まず、累積点灯時間Ｔｔが、時間Ｔｔ５になった時点（設定点Ｐ１）において、ランプ電圧Ｖｌａを測定する。そして、記憶部４４を参照し、時間Ｔｔ５の所定時間ΔＴｔだけ前（時間Ｔｔ２）のランプ電圧Ｖｌａの値、すなわち、参照点ＲＰ１におけるランプ電圧Ｖｌａの値を得る。
なお、設定点Ｐ１（時間Ｔｔ５）の前までの期間において、高電力モード実行フラグＲｆはＯＦＦに設定されているとする。
【０１０２】
制御部４０は、設定点Ｐ１におけるランプ電圧Ｖｌａ３と、参照点ＲＰ１におけるランプ電圧Ｖｌａ１とから、ランプ電圧Ｖｌａの変化量ΔＶｌａ１を算出し、変化量ΔＶｌａ１が所定時間ΔＴｔに対する変化量として、所定値以上か否かを判定する。図１１に示す例では、所定期間に対するΔＶｌａ１は、所定値より小さく、高電力モード実行フラグＲｆがＯＦＦのまま維持される。なお、設定点Ｐ１における所定期間とは、時間Ｔｔ２から時間Ｔｔ５までの期間である。
【０１０３】
なお、所定時間ΔＴｔは、例えば、１００時間以上、５００時間以下であることが好ましい。所定時間ΔＴｔが短すぎる場合には、変化量として、短期間内におけるランプ電圧Ｖｌａの変動の変化量を検出してしまう場合があり、劣化によるランプ電圧Ｖｌａの上昇を正しく検出できない場合があるためである。また、所定時間ΔＴｔが長すぎる場合には、劣化によるランプ電圧Ｖｌａの上昇の検出が遅れる場合があるためである。
【０１０４】
次に、設定点Ｐ１の次の設定点Ｐ２において、上記と同様にして所定期間に対するランプ電圧Ｖｌａの変化量を算出して、所定値以上か否かを判定する。図１１に示す例では、設定点Ｐ２におけるランプ電圧Ｖｌａ４と、設定点Ｐ２（時間Ｔｔ６）の所定時間ΔＴｔだけ前（時間Ｔｔ３）の参照点ＲＰ２におけるランプ電圧Ｖｌａ１と、の差である変化量ΔＶｌａ２は、所定値以上であり、高電力モード実行フラグＲｆはＯＮに設定される。なお、設定点Ｐ２における所定期間とは、時間Ｔｔ３から時間Ｔｔ６までの期間である。
図１１において参照点ＲＰ２は、ランプ電圧Ｖｌａが上昇し始める点であり、図９において示した上昇開始点ＵＰに相当する。
【０１０５】
設定点Ｐ２（時間Ｔｔ６）において高電力モード実行フラグＲｆがＯＮに設定されたことにより、その後高電力モードが実行される。これにより、ランプ電圧Ｖｌａの上昇が抑制され、例えば、図１１に示すように、ランプ電圧Ｖｌａが設定点Ｐ２におけるランプ電圧Ｖｌａ４に維持される。
【０１０６】
次に、設定点Ｐ２の次の設定点Ｐ３において、上記と同様にして所定期間に対するランプ電圧Ｖｌａの変化量を算出して、所定値以上か否かを判定する。図１１に示す例では、高電力モードによってランプ電圧Ｖｌａの上昇が抑制されるため、設定点Ｐ３におけるランプ電圧Ｖｌａ４と、設定点Ｐ３（時間Ｔｔ７）の所定時間ΔＴｔだけ前（時間Ｔｔ４）の参照点ＲＰ３におけるランプ電圧Ｖｌａ２と、の差である変化量ΔＶｌａ３は、変化量ΔＶｌａ２より小さい。そして、図１１に示す例では、変化量ΔＶｌａ３は、所定値より小さいため、高電力モード実行フラグＲｆはＯＦＦに設定される。なお、設定点Ｐ３における所定期間とは、時間Ｔｔ４から時間Ｔｔ７までの期間である。
【０１０７】
一方、図１１において二点鎖線で示すように、設定点Ｐ２後に高電力モードが実行された場合であっても、ランプ電圧Ｖｌａが上昇しつづけるような場合においては、設定点Ｐ４におけるランプ電圧Ｖｌａ５と、参照点ＲＰ３におけるランプ電圧Ｖｌａ２との差である変化量ΔＶｌａ４は、例えば、所定値以上であり、高電力モード実行フラグＲｆはＯＮの状態のまま維持される。このような場合には、その後の設定点において所定期間に対するランプ電圧Ｖｌａの変化量が所定値より小さくなった際に、高電力モード実行フラグＲｆがＯＦＦに設定される。
【０１０８】
以上に説明したようにして、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａの変化量に基づいて高電力モード実行フラグＲｆのＯＮ／ＯＦＦを切り替え、高電力モードの実行を制御する。
【０１０９】
図１２は、実際に測定したランプ電圧Ｖｌａの値の変化の一例を示すグラフである。図１２において、縦軸は、ランプ電圧Ｖｌａを示しており、横軸は、累積点灯時間Ｔｔを示している。図１２の例においては、ランプ電圧Ｖｌａは、累積点灯時間Ｔｔが１５００時間（ｈ）を境として徐々に上昇していることが確かめられる。
【０１１０】
図１２において、例えば、累積点灯時間Ｔｔが１７００時間（ｈ）となった時点（設定点Ｐ５）を設定タイミングとすると、制御部４０は、設定点Ｐ５におけるランプ電圧Ｖｌａを測定し、設定点Ｐ５の所定時間ΔＴｔだけ前の参照点ＲＰ５におけるランプ電圧Ｖｌａと比較する。図１２の例では、所定時間ΔＴｔは、例えば、２００時間（ｈ）である。
【０１１１】
設定点Ｐ５におけるランプ電圧Ｖｌａは、５５Ｖであり、参照点ＲＰ５におけるランプ電圧Ｖｌａは、５１Ｖである。これより、変化量ΔＶｌａ５は、４Ｖとなる。制御部４０は、この変化量ΔＶｌａ５が所定値以上であるか否か判定する。
【０１１２】
ここで、発明者らの実験等により、ランプ電圧Ｖｌａの変化量が、１時間あたり０．０２Ｖ以上となると、放電灯９０の劣化によるランプ電圧Ｖｌａの上昇が生じていると判断できることが、新たな知見として明らかになった。したがって、例えば、所定期間を１時間とした場合の所定値を０．０２Ｖと設定する。
【０１１３】
設定点Ｐ５における変化量ΔＶｌａ５は、４Ｖであり、所定時間ΔＴｔは２００時間であるため、設定点Ｐ５における１時間あたりのランプ電圧Ｖｌａの変化量は、０．０２Ｖである。したがって、設定点Ｐ５におけるランプ電圧Ｖｌａの変化量は所定値以上となるため、制御部４０は、高電力モード実行フラグＲｆをＯＮに設定する。
【０１１４】
本実施形態によれば、ランプ電圧Ｖｌａの変化量に基づいて高電力モードを制御するため、放電灯９０の劣化に対して、適切に高電力モードを実行できる。以下、詳細に説明する。
【０１１５】
高電力モードの実行を決定する方法としては、例えば、図９に示すように、ランプ電圧Ｖｌａがある閾値（ＶｌａＢ）を超えたときに、高電力モードの実行を決定する方法が考えられる。しかし、この方法では、放電灯９０の劣化によりランプ電圧Ｖｌａが上昇し始める上昇開始点ＵＰ（時間ＴｔＡ）から、高電力モードを開始し始める開始点ＳＰ（時間ＴｔＢ）までの間、高電力モードは実行されず、放電灯９０の劣化に対して適切に高電力モードを実行することができない。したがって、放電灯９０の寿命を十分に向上できない場合があった。
【０１１６】
これに対して、本実施形態によれば、設定タイミング（設定点）ごとに所定期間におけるランプ電圧Ｖｌａの変化量を算出し、その値が所定値以上であるか否かによって、高電力モードの実行の有無を決定する。そのため、放電灯９０の劣化によってランプ電圧Ｖｌａが上昇し始めたことを迅速に検出することができ、適切に高電力モードを実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９０の寿命を向上できる。
【０１１７】
また、本実施形態によれば、制御部４０は、高電力モード実行フラグＲｆによって、高電力モードの実行を制御する。そのため、劣化によるランプ電圧Ｖｌａの上昇を検出した後、任意のタイミングにおいて高電力モードを実行できる。
【０１１８】
上記説明した例では、まず定常点灯期間ＰＨ２において劣化によるランプ電圧Ｖｌａの上昇を検出し、高電力モード実行フラグＲｆがＯＮに設定される。このとき、高電力モードはすぐには実行されず、次の立上期間ＰＨ１において実行される。このようにして、本実施形態によれば、適切なタイミングで高電力モードを実行することが可能である。
【０１１９】
また、高電力モードが実行されると、放電灯９０に供給される駆動電力Ｗｄが大きくなるため、放電灯９０から射出される光の強度が大きくなる。これにより、定常点灯期間ＰＨ２中に高電力モードが実行されると、放電灯９０から射出される光の強度が変化し、ちらつきが生じる場合がある。
これに対して、本実施形態によれば、立上期間ＰＨ１において高電力モードが実行される。そのため、定常点灯期間ＰＨ２において駆動電力Ｗｄが大きくなることが抑制され、放電灯９０のちらつきが生じることを抑制できる。
【０１２０】
また、本実施形態によれば、ＯＮに設定された高電力モード実行フラグＲｆは、ランプ電圧Ｖｌａの変化量が所定値より小さい場合に、ＯＦＦに設定される。すなわち、制御部４０は、高電力モードの実行によりランプ電圧Ｖｌａの上昇が抑制されたことを検出するまで高電力モードを実行する。したがって、本実施形態によれば、放電灯９０の劣化の程度等に応じて、高電力モードを実行する期間を適切に調整できる。
【０１２１】
また、本実施形態によれば、ランプ電圧Ｖｌａの変化量の大きさに応じて、高電力モードにおいて第１電極９２に加えられる熱負荷が調整される。そのため、放電灯９０の劣化度合いに応じて、より適切に高電力モードを実行することができる。
【０１２２】
また、本実施形態によれば、制御部４０は、定常点灯モードの定常点灯期間ＰＨ２において、定常点灯電力（第１駆動電力）Ｗｓとして、放電灯９０の定格電力よりも低い駆動電力、例えば低電力モードに対応する駆動電力が放電灯９０に供給されるように放電灯駆動部２３０を制御する。そのため、低電力モードにより消耗、縮小等した第１電極９２の突起５５２ｐおよび第２電極９３の突起５６２ｐを、高電力モードによって効果的に溶融し、突起５５２ｐ，５６２ｐの形成につなげることができる。
【０１２３】
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。
【０１２４】
上記説明においては、高電力モードが立上期間ＰＨ１において実行される構成としたが、これに限られない。本実施形態においては、高電力モードは、定常点灯期間ＰＨ２において実行される構成としてもよい。すなわち、制御部４０は、定常点灯モードが行われる定常点灯期間ＰＨ２の間において、高電力モードを実行するように放電灯駆動部２３０を制御してもよい。
【０１２５】
この構成によれば、制御部４０は、定常点灯期間ＰＨ２において劣化によるランプ電圧Ｖｌａの上昇を検出した直後に、高電力モードを実行することが可能である。そのため、突起５５２ｐの劣化度合いに応じて、より適切なタイミングで高電力モードを実行することができる。
【０１２６】
また、本実施形態においては、設定タイミング（設定点）が設定される間隔は、特に限定されない。設定タイミング（設定点）が設定される間隔は、短い方が好ましい。より早く、ランプ電圧Ｖｌａの変化を検出できるためである。
【０１２７】
また、本実施形態においては、上述した制御部４０の制御に加えて、図９において示したように高電力モードの実行を開始するランプ電圧Ｖｌａの閾値を設定してもよい。この構成によれば、例えば、高電力モードを実行することが好ましい程度にランプ電圧Ｖｌａの値が大きいものの、所定期間に対するランプ電圧Ｖｌａの変化量が所定値より小さいような場合であっても、ランプ電圧Ｖｌａが閾値を超えることで高電力モードが実行される。そのため、放電灯９０の寿命を向上できる。
【０１２８】
また、本実施形態においては、設定点（設定タイミング）におけるランプ電圧Ｖｌａの変化量と、参照点におけるランプ電圧Ｖｌａの変化量とを比較することで、高電力モードの実行を制御してもよい。以下、詳細に説明する。
【０１２９】
図１１に示す例では、例えば、設定点Ｐ２における変化量ΔＶｌａ２と、参照点ＲＰ２における変化量とを比較する。参照点ＲＰ２におけるランプ電圧Ｖｌａの変化量とは、参照点（第１の参照タイミング）ＲＰ２におけるランプ電圧Ｖｌａと、参照点ＲＰ２の所定時間ΔＴｔだけ前の参照点（第２の参照タイミング）ＲＰ４（時間Ｔｔ１）におけるランプ電圧Ｖｌａとの差である。図１１の例では、参照点ＲＰ２におけるランプ電圧Ｖｌａと参照点ＲＰ４におけるランプ電圧Ｖｌａとは、Ｖｌａ１で同じであるため、参照点ＲＰ２における変化量は０である。
【０１３０】
実際には、図１２に示すように、劣化によってランプ電圧Ｖｌａが上昇し始める前、すなわち、参照点ＲＰ５より前においても、ランプ電圧Ｖｌａは変動している場合が多い。図１２の例では、参照点ＲＰ５におけるランプ電圧Ｖｌａと、参照点ＲＰ５の２００時間前の参照点ＲＰ６におけるランプ電圧Ｖｌａとの差である変化量ΔＶｌａ６は、１Ｖである。
【０１３１】
この構成によれば、設定点Ｐ５における変化量ΔＶｌａ５と参照点ＲＰ５における変化量ΔＶｌａ６とを比較することで、ランプ電圧Ｖｌａの変化の傾向をより詳細に検出することが可能となる。これにより、参照点ＲＰ５における変化量ΔＶｌａ６に応じて、高電力モードの実行情報を調整し、より適切に高電力モードを実行できる。
【０１３２】
具体的な例として、高電力モードが実行される前のランプ電圧Ｖｌａの変化量と、高電力モードが実行された後のランプ電圧Ｖｌａの変化量とを比較することで、高電力モードが実行されたことによるランプ電圧Ｖｌａの上昇抑制の効果を検出できる。この場合において、例えば、高電力モードの効果が小さいと判断した場合には、その後実行する高電力モードにおける第１電極９２に加える熱負荷を大きくするように調整することが可能である。
【０１３３】
また、上記説明においては、各設定点および各参照点におけるランプ電圧Ｖｌａを測定または記憶部４４を参照して得る構成としたが、これに限られない。本実施形態においては、各設定点および各参照点の前後の期間内の複数の点からランプ電圧Ｖｌａを検出し、これらの平均値を各設定点および各参照点におけるランプ電圧Ｖｌａの値としてもよい。この構成によれば、短期間内にランプ電圧Ｖｌａが変動する場合であっても、より正確に、ランプ電圧Ｖｌａの変化量を算出することが可能である。
【０１３４】
また、本実施形態においては、制御部４０は、図１３に示すようなフローチャートに従って、放電灯駆動部２３０を制御してもよい。
図１３は、本実施形態の制御部４０による放電灯駆動部２３０の制御手順の他の一例を示すフローチャートである。
図１３に示す制御手順では、制御部４０は、高電力モード実行フラグＲｆがＯＮに設定された場合、予め設定された回数だけ高電力モードを実行する。なお、高電力モードの実行回数は、記憶部４４に格納されている。
【０１３５】
図１３に示すように、放電灯９０が点灯開始（ステップＳ３１）した後、制御部４０は、記憶部４４に格納された高電力モード実行フラグＲｆの状態値を参照し、高電力モード実行フラグＲｆがＯＮになっているか否かを判定する（ステップＳ３２）。そして、高電力モード実行フラグＲｆがＯＮになっていれば（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、制御部４０は、高電力モードの実行を決定し、高電力モードを実行する（ステップＳ３３）。
【０１３６】
次に制御部４０は、高電力モードを所定回数実行したか否かを判定する（ステップＳ３４）。高電力モードを所定回数実行した場合（ステップＳ３４：ＹＥＳ）には、高電力モード実行フラグＲｆをＯＦＦに設定し（ステップＳ３５）、点灯期間を定常点灯期間ＰＨ２へと移行させる（ステップＳ３６）。高電力モードを所定回数実行していない場合（ステップＳ３４：ＮＯ）には、高電力モード実行フラグＲｆをＯＮの状態のままに維持し、点灯期間を定常点灯期間ＰＨ２へと移行させる（ステップＳ３６）。
【０１３７】
高電力モード実行フラグＲｆがＯＦＦの場合（ステップＳ３２：ＮＯ）には、制御部４０は、高電力モードを実行しないことを決定し、高電力モードを実行せずに、点灯期間を定常点灯期間ＰＨ２へと移行させる（ステップＳ３７）。
【０１３８】
この構成によれば、予め設定された回数だけ高電力モードを実行すればよいため、高電力モードの制御が簡便である。
【０１３９】
また、上記説明においては、高電力モードにおいて第１電極９２に加えられる熱負荷を調整する方法として、リフレッシュ電力Ｗｒの値に応じて調整する方法を選択したが、これに限られない。本実施形態においては、例えば、高電力モードにおける駆動電流波形に応じて、高電力モードにおいて第１電極９２に加えられる熱負荷を調整してもよい。言い換えると、第１電極９２に加えられる熱負荷の大きさは、高電力モードにおいて放電灯９０に供給される駆動電流波形を調整することによって調整されてもよい。
【０１４０】
具体的には、例えば、制御部４０は、高電力モードにおける駆動電流波形が、第１電極９２に高い熱負荷を加えることができる高負荷駆動電流波形を含むように放電灯駆動部２３０を制御し、駆動電流波形全体に対する高負荷駆動電流波形の割合を調整する。これにより、第１電極９２に加えられる熱負荷の大きさを調整する。
【０１４１】
図１４は、高負荷駆動電流波形（駆動電流波形）ＤＷの一例である。図１４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。
【０１４２】
高負荷駆動電流波形ＤＷは、図１４に示すように、複数の制御サイクルＣが連続して構成される。制御サイクルＣは、第１制御サイクルＣ１と、第２制御サイクルＣ２と、を含む。
第１制御サイクルＣ１は、複数の単位駆動期間Ｕ１が連続して構成されている。一例として、一つの第１制御サイクルＣ１には、１０個の単位駆動期間Ｕ１が含まれている。
【０１４３】
単位駆動期間Ｕ１は、直流期間Ｕ１ａと、交流期間Ｕ１ｂと、からなる。
直流期間Ｕ１ａは、駆動電流Ｉとして電流値Ｉｍ１の直流電流、すなわち、第１極性状態の直流電流が放電灯９０に供給される期間である。
交流期間Ｕ１ｂは、駆動電流Ｉとして、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が放電灯９０に供給される期間である。
【０１４４】
第２制御サイクルＣ２は、複数の単位駆動期間Ｕ２が連続して構成されている。一例として、一つの第２制御サイクルＣ２には、１０個の単位駆動期間Ｕ２が含まれている。
単位駆動期間Ｕ２は、直流期間Ｕ２ａと、交流期間Ｕ２ｂと、からなる。
直流期間Ｕ２ａは、駆動電流Ｉとして電流値−Ｉｍ１の直流電流、すなわち、第２極性状態の直流電流が放電灯９０に供給される期間である。
交流期間Ｕ２ｂは、第１制御サイクルＣ１の交流期間Ｕ１ｂと同様に、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が放電灯９０に供給される期間である。
【０１４５】
第１制御サイクルＣ１においては、第１極性状態の直流電流が供給される直流期間Ｕ１ａが設けられているため、第１電極９２に加えられる熱負荷が大きい。一方、第２制御サイクルＣ２においては、第２極性状態の直流電流が供給される直流期間Ｕ２ａが設けられているため、第２電極９３に加えられる熱負荷が大きい。
したがって、制御サイクルＣを繰り返し行うことで、第１電極９２および第２電極９３に加えられる熱負荷を大きくできる。
【０１４６】
直流期間Ｕ１ａ，Ｕ２ａの長さｔ１，ｔ３は、一例として、８ｍｓ（ミリ秒）程度に設定される。交流期間Ｕ１ｂ，Ｕ２ｂの長さｔ２，ｔ４は、一例として、５００Ｈｚで５周期分、すなわち、１０ｍｓ（ミリ秒）程度に設定される。このように設定することで、第１電極９２および第２電極９３に加えられる熱負荷を好適に大きくできる。
【０１４７】
なお、この構成において、高負荷駆動電流波形ＤＷは、第１電極９２に加えられる熱負荷を大きくできる範囲において、特に限定されず、どのような波形であってもよい。高負荷駆動電流波形ＤＷとしては、例えば、通常の駆動電流波形の駆動電流Ｉよりも大きい値を有する駆動電流Ｉが放電灯９０に供給される波形としてもよい。
【０１４８】
また、本実施形態においては、上記説明した、リフレッシュ電力Ｗｒの値と、高負荷駆動電流波形ＤＷの割合と、の両方を、定常点灯電力Ｗｓに基づいて調整することで、高電力モードにおいて第１電極９２に加えられる熱負荷の大きさを調整してもよい。
【０１４９】
また、上記説明においては、放電灯９０の劣化をランプ電圧Ｖｌａの変化に基づいて検出する構成としたが、これに限られない。本実施形態においては、ランプ電圧Ｖｌａの代わりに、駆動電流Ｉの変化に基づいて放電灯９０の劣化を検出する構成としてもよい。すなわち、所定期間における駆動電流Ｉの変化量に基づいて高電力モードが制御されてもよい。この場合においては、動作検出部６０によって検出された駆動電流Ｉは、記憶部４４に記憶される。
【０１５０】
また、本実施形態においては、所定期間におけるランプ電圧Ｖｌａの変化量と、所定期間における駆動電流Ｉの変化量との両方に基づいて、高電力モードが制御されてもよい。
【０１５１】
なお、上述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。
【０１５２】
また、上述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。
【符号の説明】
【０１５３】
１０…放電灯点灯装置（放電灯駆動装置）、４０…制御部、４４…記憶部、６０…動作検出部（検出部）、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、３５０…投射光学系、５００…プロジェクター、Ｉ…駆動電流、ＰＨ１…立上期間、ＰＨ２…定常点灯期間、Ｒｆ…高電力モード実行フラグ（高電力駆動実行フラグ）、ＲＰ２…参照点（第１の参照タイミング）、ＲＰ４…参照点（第２の参照タイミング）、Ｗｄ…駆動電力、Ｗｒ…リフレッシュ電力（第２駆動電力）、Ｗｓ…定常点灯電力（第１駆動電力）
【図１】
2016162613.tif 000003
【図２】
2016162613.tif 000004
【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】
2016162613.tif 000010
【図９】
2016162613.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2016162613.tif 000014
【図１３】
2016162613.tif 000015
【図１４】
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