(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、第１電極および第２電極を有する放電灯に駆動電流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を検出する電圧検出部と、を備え、制御部は、第１交流電流が放電灯に供給される第１交流期間と、第１交流電流の周波数よりも低い周波数を有する第２交流電流が放電灯に供給される第２交流期間と、を交互に有する交流期間が設けられるように放電灯駆動部を制御し、制御部は、電極間電圧が第１電圧以上の場合、交流期間における第２交流期間の割合を第１割合とし、電極間電圧が第１電圧よりも小さく、かつ、第１電圧よりも小さい第２電圧以上である場合、第２交流期間の割合を第１割合よりも大きくし、電極間電圧が第２電圧よりも小さい場合、第２交流期間の割合を第１割合よりも小さくすることを特徴とする。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極および第２電極を有する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、
第１交流電流が前記放電灯に供給される第１交流期間と、
前記第１交流電流の周波数よりも低い周波数を有する第２交流電流が前記放電灯に供給される第２交流期間と、
を交互に有する交流期間が設けられるように前記放電灯駆動部を制御し、
前記制御部は、
前記電極間電圧が第１電圧以上の場合、前記交流期間における前記第２交流期間の割合を第１割合とし、
前記電極間電圧が前記第１電圧よりも小さく、かつ、前記第１電圧よりも小さい第２電圧以上である場合、前記第２交流期間の割合を前記第１割合よりも大きくし、
前記電極間電圧が前記第２電圧よりも小さい場合、前記第２交流期間の割合を前記第１割合よりも小さくすることを特徴とする放電灯駆動装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記電極間電圧が前記第１電圧よりも小さく、かつ、前記第２電圧以上である場合、前記第２交流期間の割合を前記第１割合よりも大きい第１高熱負荷割合とし、
前記電極間電圧が前記第２電圧よりも小さい第３電圧よりも小さい場合、前記第２交流期間の割合を前記第１高熱負荷割合よりも大きい第２高熱負荷割合とする、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、
前記電極間電圧が前記第２電圧よりも小さく、かつ、前記第３電圧以上である場合、前記第２交流期間の割合を前記第１割合よりも小さい第１低熱負荷割合とし、
前記電極間電圧が前記第３電圧よりも小さい第４電圧よりも小さい場合、前記第２交流期間の割合を前記第１低熱負荷割合よりも小さい第２低熱負荷割合とする、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、前記第１交流期間の長さを変化させることで、前記第２交流期間の割合を変化させる、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。
【請求項５】
前記第１交流期間は、前記第１交流電流の周波数が互いに異なる複数の期間を有する、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。
【請求項６】
前記第２交流期間においては、半周期の前記第２交流電流が前記放電灯に供給される、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】
前記第２交流期間は、第１極性となる半周期の前記第２交流電流が前記放電灯に供給される第１極性期間と、第２極性となる半周期の前記第２交流電流が前記放電灯に供給される第２極性期間と、を有し、
前記第１極性期間と前記第２極性期間とは、前記第１交流期間を挟んで交互に設けられる、請求項６に記載の放電灯駆動装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記電極間電圧が前記第１電圧以上の場合、前記第２交流電流の周波数を第１周波数とし、
前記電極間電圧が前記第１電圧よりも小さく、かつ、前記第２電圧以上である場合、前記第２交流電流の周波数を前記第１周波数よりも低くし、
前記電極間電圧が前記第２電圧よりも小さい場合、前記第２交流電流の周波数を前記第１周波数よりも高くする、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。
【請求項９】
前記制御部は、前記放電灯に供給される駆動電力が小さいほど、前記第２交流期間の割合が前記第１割合よりも大きい場合の前記第２交流期間の割合を大きくする、請求項１から８のいずれか一項に記載の放電灯駆動装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記放電灯に供給される駆動電力が小さいほど、前記第２交流期間の割合が前記第１割合よりも小さい場合の前記第２交流期間の割合を小さくする、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。
【請求項１１】
光を射出する放電灯と、
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画像信号に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置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】
第１電極および第２電極を有する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、
第１交流電流が前記放電灯に供給される第１交流期間と、
前記第１交流電流よりも周波数が低い第２交流電流が前記放電灯に供給される第２交流期間と、
を交互に有する交流期間を含む前記駆動電流を前記放電灯に供給し、
前記放電灯の電極間電圧が第１電圧以上の場合、前記交流期間における前記第２交流期間の割合を第１割合とし、
前記電極間電圧が前記第１電圧よりも小さく、かつ、前記第１電圧よりも小さい第２電圧以上である場合、前記第２交流期間の割合を前記第１割合よりも大きくし、
前記電極間電圧が前記第２電圧よりも小さい場合、前記第２交流期間の割合を前記第１割合よりも小さく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】
ランプの燃焼電圧に応じて通常動作モードを変化させる構成が知られている。例えば、特許文献１では、燃焼電圧が第１の限界値よりも高い場合には、第１の動作周波数を有する第１の通常動作モードが作動し、燃焼電圧が第１の限界値以下に降下した場合には、第１の動作周波数よりも高い第２の動作周波数を有する第２の通常動作モードが作動する。また、燃焼電圧が第１の限界値よりも低い第２の限界値以下に降下した場合には、第１の動作周波数よりも低い第３の動作周波数を有する第３の通常動作モードが作動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００７−５１５０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、燃焼電圧が第１の限界値以下に降下した場合に、第１の動作周波数よりも高い第２の動作周波数でランプを駆動すると、電極先端の突起が細く小さくなり、ランプの劣化が加速される場合がある。
【０００５】
また、さらに燃焼電圧が低下し、第２の限界値以下に降下した場合に、第１の動作周波数よりも低い第３の動作周波数でランプを駆動すると、第２の通常動作モードで細く小さくなった電極先端の突起が消失し、急激な燃焼電圧の上昇を招く場合がある。これにより、フリッカーが発生する場合があった。また、消失した突起のタングステンがランプの封体に付着し、黒化・失透を生じる場合があった。以上により、上記の駆動方法では、放電灯の寿命が低下する問題があった。
【０００６】
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、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】
【０００７】
本発明の放電灯駆動装置の一つの態様は、第１電極および第２電極を有する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、第１交流電流が前記放電灯に供給される第１交流期間と、前記第１交流電流の周波数よりも低い周波数を有する第２交流電流が前記放電灯に供給される第２交流期間と、を交互に有する交流期間が設けられるように前記放電灯駆動部を制御し、前記制御部は、前記電極間電圧が第１電圧以上の場合、前記交流期間における前記第２交流期間の割合を第１割合とし、前記電極間電圧が前記第１電圧よりも小さく、かつ、前記第１電圧よりも小さい第２電圧以上である場合、前記第２交流期間の割合を前記第１割合よりも大きくし、前記電極間電圧が前記第２電圧よりも小さい場合、前記第２交流期間の割合を前記第１割合よりも小さくすることを特徴とする。
【０００８】
本発明の放電灯駆動装置の一つの態様によれば、電極間電圧が第１電圧よりも小さくなった場合に、第２交流期間の割合が第１割合よりも大きくなる。第２交流期間においては、第１交流電流よりも低い周波数を有する第２交流電流が放電灯に供給される。そのため、第１電極の突起および第２電極の突起の溶融度合いが上昇し、突起を太く大きく形成することができる。これにより、放電灯の劣化が加速することを抑制できる。また、突起の溶融度合いが大きくなるため、電極間距離が大きくなり、電極間電圧が上昇しやすい。
【０００９】
また、さらに電極間電圧が低下する場合、電極間電圧が第１電圧よりも小さい第２電圧よりも小さくなると、第２交流期間の割合が第１割合よりも小さくなる。そのため、駆動電流における平均周波数が高くなり、突起が偏平化することを抑制しつつ、電極間電圧を上昇させることができる。
【００１０】
以上のように、本発明の放電灯駆動装置の一つの態様によれば、電極間電圧が第１電圧よりも小さくなる場合に、突起を安定して形成しつつ、電極間電圧を上昇させて、電極間電圧が低くなり過ぎることを抑制できる。したがって、放電灯の劣化が加速することを抑制しつつ、電極間電圧を維持しやすく、結果として放電灯の寿命を向上できる。
【００１１】
前記制御部は、前記電極間電圧が前記第１電圧よりも小さく、かつ、前記第２電圧以上である場合、前記第２交流期間の割合を前記第１割合よりも大きい第１高熱負荷割合とし、前記電極間電圧が前記第２電圧よりも小さい第３電圧よりも小さい場合、前記第２交流期間の割合を前記第１高熱負荷割合よりも大きい第２高熱負荷割合とする構成としてもよい。
この構成によれば、さらに電極間電圧が低下した場合に、電極間電圧をより上昇させやすい。
【００１２】
前記制御部は、前記電極間電圧が前記第２電圧よりも小さく、かつ、前記第３電圧以上である場合、前記第２交流期間の割合を前記第１割合よりも小さい第１低熱負荷割合とし、前記電極間電圧が前記第３電圧よりも小さい第４電圧よりも小さい場合、前記第２交流期間の割合を前記第１低熱負荷割合よりも小さい第２低熱負荷割合とする構成としてもよい。
この構成によれば、さらに電極間電圧が低下した場合に、電極間電圧をより上昇させやすい。
【００１３】
前記制御部は、前記第１交流期間の長さを変化させることで、前記第２交流期間の割合を変化させる構成としてもよい。
この構成によれば、第２交流期間が設けられる間隔を変化させて電極に加えられる熱負荷を大きくできる。
【００１４】
前記第１交流期間は、前記第１交流電流の周波数が互いに異なる複数の期間を有する構成としてもよい。
この構成によれば、突起をより成長させやすい。
【００１５】
前記第２交流期間においては、半周期の前記第２交流電流が前記放電灯に供給される構成としてもよい。
この構成によれば、１つの第２交流期間において加熱される電極を、第１電極および第２電極のうちの一方に偏らせることができる。これにより、第２交流期間において、電極の溶融度合いをより大きくすることができる。
【００１６】
前記第２交流期間は、第１極性となる半周期の前記第２交流電流が前記放電灯に供給される第１極性期間と、第２極性となる半周期の前記第２交流電流が前記放電灯に供給される第２極性期間と、を有し、前記第１極性期間と前記第２極性期間とは、前記第１交流期間を挟んで交互に設けられる構成としてもよい。
この構成によれば、第１電極と第２電極との両方において、突起を安定して維持できる。
【００１７】
前記制御部は、前記電極間電圧が前記第１電圧以上の場合、前記第２交流電流の周波数を第１周波数とし、前記電極間電圧が前記第１電圧よりも小さく、かつ、前記第２電圧以上である場合、前記第２交流電流の周波数を前記第１周波数よりも低くし、前記電極間電圧が前記第２電圧よりも小さい場合、前記第２交流電流の周波数を前記第１周波数よりも高くする構成としてもよい。
この構成によれば、第２交流期間において電極に加えられる時間当たりの熱負荷を変化させることができる。そのため、電極に加えられる熱負荷を調整しやすい。
【００１８】
前記制御部は、前記放電灯に供給される駆動電力が小さいほど、前記第２交流期間の割合が前記第１割合よりも大きい場合の前記第２交流期間の割合を大きくする構成としてもよい。
この構成によれば、駆動電力が比較的低く突起が成長しやすい低電力モードにおいて、好適に電極間電圧の低下を抑制することができる。
【００１９】
前記制御部は、前記放電灯に供給される駆動電力が小さいほど、前記第２交流期間の割合が前記第１割合よりも小さい場合の前記第２交流期間の割合を小さくする構成としてもよい。
この構成によれば、駆動電力が比較的低く突起が成長しやすい低電力モードにおいて、好適に電極間電圧の低下を抑制することができる。
【００２０】
本発明の光源装置の一つの態様は、光を射出する放電灯と、上記の放電灯駆動装置と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
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。
【００２２】
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画像信号に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置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。
【００２３】
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。
【００２４】
本発明の放電灯駆動方法の一つの態様は、第１電極および第２電極を有する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、第１交流電流が前記放電灯に供給される第１交流期間と、前記第１交流電流よりも周波数が低い第２交流電流が前記放電灯に供給される第２交流期間と、を交互に有する交流期間を含む前記駆動電流を前記放電灯に供給し、前記放電灯の電極間電圧が第１電圧以上の場合、前記交流期間における前記第２交流期間の割合を第１割合とし、前記電極間電圧が前記第１電圧よりも小さく、かつ、前記第１電圧よりも小さい第２電圧以上である場合、前記第２交流期間の割合を前記第１割合よりも大きくし、前記電極間電圧が前記第２電圧よりも小さい場合、前記第２交流期間の割合を前記第１割合よりも小さくすることを特徴とする。
【００２５】
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】
【００２６】
【図１】第１実施形態のプロジェクターの概略構成図である。
【図２】第１実施形態における放電灯を示す図である。
【図３】第１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】第１実施形態の放電灯点灯装置の回路図である。
【図５】第１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６Ａ】放電灯の電極先端の突起の様子を示す図である。
【図６Ｂ】放電灯の電極先端の突起の様子を示す図である。
【図７】第１実施形態の駆動電流の一例を示す図である。
【図８】第１実施形態におけるランプ電圧に対する第２交流期間の割合の変化を示すグラフである。
【図９】第１実施形態の制御部による制御手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】第１実施形態の駆動電力に対する第２交流期間の割合の変化を示すグラフである。
【図１１】第２実施形態の駆動電流の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
【００２８】
＜第１実施形態＞
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（光変調装置）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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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１１３と、を備えている。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
副反射鏡１１３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１１３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１１３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。
【００４１】
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１１３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１１３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１１３についても同様である。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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ｆをもつ交流である駆動電流Ｉを生成し、出力する。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【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（電極間電圧）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ｆ、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】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
図６Ａおよび図６Ｂ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。
【００７２】
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。
【００７３】
図６Ａ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。
【００７４】
図６Ｂ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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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７は、本実施形態の放電灯９０に供給される駆動電流Ｉの一例を示す図である。図７において、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。
【００７９】
図７に示すように、本実施形態において制御部４０は、交流期間ＡＣａが設けられるように放電灯駆動部２３０を制御する。交流期間ＡＣａは、交流電流が放電灯９０に供給される期間である。図７の例では、交流期間ＡＣａにおいては、電流値Ｉｍ１と電流値−Ｉｍ１との間で極性が複数回反転される矩形波の駆動電流Ｉが放電灯９０に供給される。交流期間ＡＣａは、第１交流期間ＡＣ１と、第２交流期間ＡＣ２１と、を交互に有する。
【００８０】
第１交流期間ＡＣ１は、第１交流電流Ｉａ１が放電灯９０に供給される期間である。本実施形態において第１交流期間ＡＣ１は、第１周波数期間Ｐ１１と、第２周波数期間Ｐ１２と、第３周波数期間Ｐ１３と、を有する。第１周波数期間Ｐ１１と第２周波数期間Ｐ１２と第３周波数期間Ｐ１３とは、放電灯９０に供給される駆動電流Ｉの周波数ｆが互いに異なる。すなわち、本実施形態において第１交流期間ＡＣ１は、第１交流電流Ｉａ１の周波数ｆが互いに異なる複数の期間を有する。
【００８１】
図７の例では、第１交流電流Ｉａ１の周波数ｆは、第１周波数期間Ｐ１１、第３周波数期間Ｐ１３、第２周波数期間Ｐ１２の順に高くなる。一例として、第１周波数期間Ｐ１１における第１交流電流Ｉａ１の周波数ｆは、１３５Ｈｚである。第２周波数期間Ｐ１２における第１交流電流Ｉａ１の周波数ｆは、２８０Ｈｚである。第３周波数期間Ｐ１３における第１交流電流Ｉａ１の周波数ｆは、１６５Ｈｚである。第１周波数期間Ｐ１１の長さｔ１１と、第２周波数期間Ｐ１２の長さｔ１２と、第３周波数期間Ｐ１３の長さｔ１３とは、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。
【００８２】
第２交流期間ＡＣ２１は、第２交流電流Ｉａ２１が放電灯９０に供給される期間である。第２交流電流Ｉａ２１は、第１交流電流Ｉａ１の周波数ｆよりも低い周波数ｆを有する。一例として、第２交流電流Ｉａ２１の周波数ｆは、５５Ｈｚである。図７の例では、第２交流期間ＡＣ２１において第２交流電流Ｉａ２１の周波数ｆは、例えば、一定である。第２交流期間ＡＣ２１の長さｔ２１は、第１交流期間ＡＣ１の長さｔ１と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００８３】
本実施形態において制御部４０は、放電灯９０の駆動モードとして、定常駆動、高熱負荷駆動、および低熱負荷駆動を実行可能である。各駆動においては、交流期間ＡＣａにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔが異なる。交流期間ＡＣａにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔとは、交流期間ＡＣａの長さに対する、複数の第２交流期間ＡＣ２１の長さｔ２１の総計の比率である。例えば、交流期間ＡＣａに含まれる第１交流期間ＡＣ１の数と第２交流期間ＡＣ２１の数とが同じ場合において、複数の第１交流期間ＡＣ１の長さｔ１が互いに同じで、かつ、複数の第２交流期間ＡＣ２１の長さｔ２１が互いに同じであるとする。この場合、割合ｒｔは、第１交流期間ＡＣ１の長さｔ１と第２交流期間ＡＣ２１の長さｔ２１とを足し合わせた長さｔａ１に対する第２交流期間ＡＣ２１の長さｔ２１の比率である。なお、以下の説明においては、交流期間ＡＣａにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを、単に、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔと呼ぶ場合がある。
【００８４】
高熱負荷駆動は、定常駆動に対して、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔが大きい駆動である。ここで、第２交流期間ＡＣ２１における第２交流電流Ｉａ２１の周波数ｆは、第１交流期間ＡＣ１における第１交流電流Ｉａ１の周波数ｆよりも低い。そのため、第２交流期間ＡＣ２１において第１電極９２に加えられる熱負荷は、第１交流期間ＡＣ１において第１電極９２に加えられる熱負荷よりも大きい。これにより、高熱負荷駆動において第１電極９２に加えられる熱負荷は、定常駆動よりも大きい。
【００８５】
低熱負荷駆動は、定常駆動に対して、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔが小さい駆動である。これにより、低熱負荷駆動において第１電極９２に加えられる熱負荷は、定常駆動よりも小さい。制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａに応じて、定常駆動、高熱負荷駆動、および低熱負荷駆動を切り換える。
【００８６】
図８は、ランプ電圧Ｖｌａに対する第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔの変化を示すグラフである。図８において、縦軸は第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを示しており、横軸はランプ電圧Ｖｌａを示している。図８においては、定常電流ＳＴ、高熱負荷電流ＨＴ、および低熱負荷電流ＬＴの各駆動電流Ｉが放電灯９０に供給されるランプ電圧Ｖｌａの数値領域についても示している。
【００８７】
定常電流ＳＴは、定常駆動において放電灯９０に供給される駆動電流Ｉである。高熱負荷電流ＨＴは、高熱負荷駆動において放電灯９０に供給される駆動電流Ｉである。低熱負荷電流ＬＴは、低熱負荷駆動において放電灯９０に供給される駆動電流Ｉである。本実施形態において各電流は、例えば、図７に示す駆動電流Ｉの波形と同じであり、それぞれ第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔが異なる。
【００８８】
図８に示すように、ランプ電圧Ｖｌａが第１電圧Ｖｌａ１以上の場合には、定常駆動が実行され、駆動電流Ｉが定常電流ＳＴとなる。定常電流ＳＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔは、定常割合（第１割合）ｒｔ０である。ランプ電圧Ｖｌａが第１電圧Ｖｌａ１よりも小さい場合、ランプ電圧Ｖｌａが小さくなるのに従って高熱負荷駆動と低熱負荷駆動とが交互に実行される。すなわち、駆動電流Ｉが、高熱負荷電流ＨＴと低熱負荷電流ＬＴとの間で交互に切り換えられる。
【００８９】
図８に示す例において、高熱負荷電流ＨＴは、第１高熱負荷電流ＨＴ１と、第２高熱負荷電流ＨＴ２と、第３高熱負荷電流ＨＴ３と、を含む。低熱負荷電流ＬＴは、第１低熱負荷電流ＬＴ１と、第２低熱負荷電流ＬＴ２と、第３低熱負荷電流ＬＴ３と、を含む。各電流は、ランプ電圧Ｖｌａが小さくなるのに従って、第１高熱負荷電流ＨＴ１、第１低熱負荷電流ＬＴ１、第２高熱負荷電流ＨＴ２、第２低熱負荷電流ＬＴ２、第３高熱負荷電流ＨＴ３、第３低熱負荷電流ＬＴ３の順で設けられる。
【００９０】
第１高熱負荷電流ＨＴ１は、ランプ電圧Ｖｌａが第１電圧Ｖｌａ１よりも小さく、かつ、第１電圧Ｖｌａ１よりも小さい第２電圧Ｖｌａ２以上である場合に、放電灯９０に供給される駆動電流Ｉである。第１高熱負荷電流ＨＴ１における第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔは、第１高熱負荷割合（第２割合）Ｈｒｔ１である。第１高熱負荷割合Ｈｒｔ１は、定常割合ｒｔ０よりも大きい。
【００９１】
第１低熱負荷電流ＬＴ１は、ランプ電圧Ｖｌａが第２電圧Ｖｌａ２よりも小さく、かつ、第２電圧Ｖｌａ２よりも小さい第３電圧Ｖｌａ３以上である場合に、放電灯９０に供給される駆動電流Ｉである。第１低熱負荷電流ＬＴ１における第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔは、第１低熱負荷割合（第３割合）Ｌｒｔ１である。第１低熱負荷割合Ｌｒｔ１は、定常割合ｒｔ０よりも小さい。
【００９２】
第２高熱負荷電流ＨＴ２は、ランプ電圧Ｖｌａが第３電圧Ｖｌａ３よりも小さく、かつ、第３電圧Ｖｌａ３よりも小さい第４電圧Ｖｌａ４以上である場合に、放電灯９０に供給される駆動電流Ｉである。第２高熱負荷電流ＨＴ２における第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔは、第２高熱負荷割合（第４割合）Ｈｒｔ２である。第２高熱負荷割合Ｈｒｔ２は、定常割合ｒｔ０よりも大きく、かつ、第１高熱負荷割合Ｈｒｔ１よりも大きい。
【００９３】
第２低熱負荷電流ＬＴ２は、ランプ電圧Ｖｌａが第４電圧Ｖｌａ４よりも小さく、かつ、第４電圧Ｖｌａ４よりも小さい第５電圧Ｖｌａ５以上である場合に、放電灯９０に供給される駆動電流Ｉである。第２低熱負荷電流ＬＴ２における第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔは、第２低熱負荷割合（第５割合）Ｌｒｔ２である。第２低熱負荷割合Ｌｒｔ２は、定常割合ｒｔ０よりも小さく、かつ、第１低熱負荷割合Ｌｒｔ１よりも小さい。
【００９４】
第３高熱負荷電流ＨＴ３は、ランプ電圧Ｖｌａが第５電圧Ｖｌａ５よりも小さく、かつ、第５電圧Ｖｌａ５よりも小さい第６電圧Ｖｌａ６以上である場合に、放電灯９０に供給される駆動電流Ｉである。第３高熱負荷電流ＨＴ３における第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔは、第３高熱負荷割合Ｈｒｔ３である。第３高熱負荷割合Ｈｒｔ３は、定常割合ｒｔ０よりも大きく、かつ、第２高熱負荷割合Ｈｒｔ２よりも大きい。
【００９５】
第３低熱負荷電流ＬＴ３は、ランプ電圧Ｖｌａが第６電圧Ｖｌａ６よりも小さい場合に、放電灯９０に供給される駆動電流Ｉである。第３低熱負荷電流ＬＴ３における第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔは、第３低熱負荷割合Ｌｒｔ３である。第３低熱負荷割合Ｌｒｔ３は、定常割合ｒｔ０よりも小さく、かつ、第２低熱負荷割合Ｌｒｔ２よりも小さい。
【００９６】
各電流における第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔおよび各電圧値の一例を表１に示す。
【００９７】
【表１】
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【００９８】
表１の例では、第１電圧Ｖｌａ１は、６０Ｖである。第２電圧Ｖｌａ２は、５８Ｖである。第３電圧Ｖｌａ３は、５５Ｖである。第４電圧Ｖｌａ４は、５３Ｖである。第５電圧Ｖｌａ５は、５０Ｖである。第６電圧Ｖｌａ６は、４７Ｖである。表１の場合において、放電灯９０の初期のランプ電圧Ｖｌａは、例えば、６５Ｖである。なお、これは、後段において示すその他の表の例についても同様である。
【００９９】
なお、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔが０の場合には、第２交流期間ＡＣ２１が設けられない。この場合、交流期間ＡＣａは、例えば、第１交流期間ＡＣ１のみで構成される。
【０１００】
以下の説明においては、放電灯９０に第１高熱負荷電流ＨＴ１が供給される駆動を第１高熱負荷駆動と呼び、放電灯９０に第２高熱負荷電流ＨＴ２が供給される駆動を第２高熱負荷駆動と呼び、放電灯９０に第３高熱負荷電流ＨＴ３が供給される駆動を第３高熱負荷駆動と呼ぶ。また、放電灯９０に第１低熱負荷電流ＬＴ１が供給される駆動を第１低熱負荷駆動と呼び、放電灯９０に第２低熱負荷電流ＬＴ２が供給される駆動を第２低熱負荷駆動と呼び、放電灯９０に第３低熱負荷電流ＬＴ３が供給される駆動を第３低熱負荷駆動と呼ぶ。
【０１０１】
図９は、制御部４０による制御手順の一例を示すフローチャートである。図９においては、放電灯９０の駆動の切り換え手順について示している。図９に示すように、初期状態において制御部４０は、定常駆動を実行する（ステップＳ１）。制御部４０は、定常駆動の実行中に、動作検出部６０の電圧検出部にランプ電圧Ｖｌａを検出させ、検出されたランプ電圧Ｖｌａが第１電圧Ｖｌａ１よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ２）。
【０１０２】
制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第１電圧Ｖｌａ１以上の場合（ステップＳ２：ＮＯ）、継続して定常駆動を実行する。すなわち、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第１電圧Ｖｌａ１以上の場合、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを定常割合ｒｔ０とする。なお、初期のランプ電圧Ｖｌａは、第１電圧Ｖｌａ１よりも大きい。
【０１０３】
一方、ランプ電圧Ｖｌａが第１電圧Ｖｌａ１よりも小さくなると（ステップＳ２：ＹＥＳ）、制御部４０は、駆動を定常駆動から切り換えて、第１高熱負荷駆動を実行する（ステップＳ３）。
【０１０４】
制御部４０は、第１高熱負荷駆動の実行中に、ランプ電圧Ｖｌａが第１電圧Ｖｌａ１以上か否かを判断し（ステップＳ４）、かつ、ランプ電圧Ｖｌａが第２電圧Ｖｌａ２よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ５）。第１高熱負荷駆動を実行することでランプ電圧Ｖｌａが上昇し、ランプ電圧Ｖｌａが第１電圧Ｖｌａ１以上となった場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）には、制御部４０は、駆動を第１高熱負荷駆動から切り換えて、再び定常駆動を実行する（ステップＳ１）。
【０１０５】
ランプ電圧Ｖｌａが第１電圧Ｖｌａ１よりも小さいままの場合（ステップＳ４：ＮＯ）で、かつ、ランプ電圧Ｖｌａが第２電圧Ｖｌａ２以上である場合（ステップＳ５：ＮＯ）には、制御部４０は、継続して第１高熱負荷駆動を実行する。すなわち、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第１電圧Ｖｌａ１よりも小さく、かつ、第１電圧Ｖｌａ１よりも小さい第２電圧Ｖｌａ２以上である場合、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを定常割合ｒｔ０よりも大きくする。この場合において、放電灯９０に供給される高熱負荷電流ＨＴは、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔが第１高熱負荷割合Ｈｒｔ１の第１高熱負荷電流ＨＴ１である。すなわち、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第１電圧Ｖｌａ１よりも小さく、かつ、第１電圧Ｖｌａ１よりも小さい第２電圧Ｖｌａ２以上である場合、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを定常割合ｒｔ０よりも大きい第１高熱負荷割合Ｈｒｔ１とする。
【０１０６】
ランプ電圧Ｖｌａが第２電圧Ｖｌａ２よりも小さい場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、制御部４０は、第１低熱負荷駆動を実行する（ステップＳ６）。すなわち、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第２電圧Ｖｌａ２よりも小さい場合、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを定常割合ｒｔ０よりも小さくする。
【０１０７】
制御部４０は、第１低熱負荷駆動の実行中に、ランプ電圧Ｖｌａが第２電圧Ｖｌａ２以上か否かを判断し（ステップＳ７）、かつ、ランプ電圧Ｖｌａが第３電圧Ｖｌａ３よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ８）。第１低熱負荷駆動を実行することでランプ電圧Ｖｌａが上昇し、ランプ電圧Ｖｌａが第２電圧Ｖｌａ２以上となった場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）には、制御部４０は、駆動を第１低熱負荷駆動から切り換えて、再び第１高熱負荷駆動を実行する（ステップＳ３）。
【０１０８】
ランプ電圧Ｖｌａが第２電圧Ｖｌａ２よりも小さいままの場合（ステップＳ７：ＮＯ）で、かつ、ランプ電圧Ｖｌａが第３電圧Ｖｌａ３以上である場合（ステップＳ８：ＮＯ）には、制御部４０は、継続して第１低熱負荷駆動を実行する。この場合において、放電灯９０に供給される低熱負荷電流ＬＴは、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔが第１低熱負荷割合Ｌｒｔ１の第１低熱負荷電流ＬＴ１である。すなわち、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第２電圧Ｖｌａ２よりも小さく、かつ、第３電圧Ｖｌａ３以上である場合、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを定常割合ｒｔ０よりも小さい第１低熱負荷割合Ｌｒｔ１とする。
【０１０９】
ランプ電圧Ｖｌａが第３電圧Ｖｌａ３よりも小さい場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、制御部４０は、第２高熱負荷駆動を実行する（ステップＳ９）。この場合において、放電灯９０に供給される高熱負荷電流ＨＴは、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔが第２高熱負荷割合Ｈｒｔ２の第２高熱負荷電流ＨＴ２である。すなわち、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第２電圧Ｖｌａ２よりも小さい第３電圧Ｖｌａ３よりも小さい場合、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを第１高熱負荷割合Ｈｒｔ１よりも大きい第２高熱負荷割合Ｈｒｔ２とする。
【０１１０】
図示は省略するが、その後、制御部４０は、第２高熱負荷駆動の実行中に、ランプ電圧Ｖｌａが第３電圧Ｖｌａ３以上か否かを判断し、かつ、ランプ電圧Ｖｌａが第４電圧Ｖｌａ４よりも小さいか否かを判断する。これにより、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第３電圧Ｖｌａ３以上となれば、再び第１低熱負荷駆動を実行し、ランプ電圧Ｖｌａが第３電圧Ｖｌａ３よりも小さく、かつ、第４電圧Ｖｌａ４以上であれば、継続して第２高熱負荷駆動を実行する。
【０１１１】
ランプ電圧Ｖｌａが第４電圧Ｖｌａ４よりも小さい場合、制御部４０は、第２低熱負荷駆動を実行する。この場合において、放電灯９０に供給される低熱負荷電流ＬＴは、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔが第２低熱負荷割合Ｌｒｔ２の第２低熱負荷電流ＬＴ２である。すなわち、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第３電圧Ｖｌａ３よりも小さい第４電圧Ｖｌａ４よりも小さい場合、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを第１低熱負荷割合Ｌｒｔ１よりも小さい第２低熱負荷割合Ｌｒｔ２とする。制御部４０は、以下同様にして、ランプ電圧Ｖｌａの低下に伴って、第３高熱負荷駆動、第３低熱負荷駆動を実行する。
【０１１２】
以上のようにして、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａに応じて、各駆動を切り換え、放電灯９０に供給される駆動電流Ｉを切り換える。
【０１１３】
本実施形態において制御部４０は、高熱負荷電流ＨＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔおよび低熱負荷電流ＬＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを、駆動電力Ｗｄに応じて変化させる。図１０は、本実施形態の駆動電力Ｗｄに対する第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔの変化を示すグラフである。図１０において、縦軸は第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを示しており、横軸は駆動電力Ｗｄを示している。
【０１１４】
図１０に示すように、高熱負荷電流ＨＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔは、駆動電力Ｗｄが小さくなるのに従って大きくなる。すなわち、制御部４０は、放電灯９０に供給される駆動電力Ｗｄが小さいほど、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔが定常割合ｒｔ０よりも大きい場合の第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを大きくする。本実施形態において、高熱負荷電流ＨＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔと駆動電力Ｗｄとの関係は、例えば、一次関数で表せる。
【０１１５】
低熱負荷電流ＬＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔは、駆動電力Ｗｄが小さくなるのに従って小さくなる。すなわち、制御部４０は、放電灯９０に供給される駆動電力Ｗｄが小さいほど、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔが定常割合ｒｔ０よりも小さい場合の第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを小さくする。本実施形態において、低熱負荷電流ＬＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔと駆動電力Ｗｄとの関係は、例えば、一次関数で表せる。
【０１１６】
例えば、駆動電力Ｗｄが第２駆動電力Ｗｄ２から、第２駆動電力Ｗｄ２よりも小さい第１駆動電力Ｗｄ１になった場合、第１高熱負荷割合Ｈｒｔ１、第２高熱負荷割合Ｈｒｔ２、および第３高熱負荷割合Ｈｒｔ３はそれぞれ大きくなり、第１低熱負荷割合Ｌｒｔ１、第２低熱負荷割合Ｌｒｔ２、および第３低熱負荷割合Ｌｒｔ３はそれぞれ小さくなる。第１駆動電力Ｗｄ１は、例えば、低電力モードにおける駆動電力Ｗｄである。
【０１１７】
なお、このとき、各高熱負荷電流ＨＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔの増加度合いは、それぞれ同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、各低熱負荷電流ＬＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔの減少度合いは、それぞれ同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、定常割合ｒｔ０は、駆動電力Ｗｄの変化に応じて、変化してもよいし、変化しなくてもよい。
【０１１８】
本実施形態において制御部４０は、第１交流期間ＡＣ１の長さｔ１を変化させることで、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを変化させる。すなわち、定常駆動、高熱負荷駆動、および低熱負荷駆動においては、それぞれ第１交流期間ＡＣ１の長さｔ１が異なる。具体的には、制御部４０は、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを大きくする場合には、第１交流期間ＡＣ１の長さｔ１を小さくし、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを小さくする場合には、第１交流期間ＡＣ１の長さｔ１を大きくする。この場合、定常駆動、高熱負荷駆動、および低熱負荷駆動においては、第２交流期間ＡＣ２１の長さｔ２１は変化しない。ランプ電圧Ｖｌａの変化に対する第１交流期間ＡＣ１の長さｔ１の変化の一例を表２に示す。
【０１１９】
【表２】
2017174585.tif 000004
【０１２０】
表２においては、第１交流期間ＡＣ１の長さｔ１を第１交流期間ＡＣ１の周期数として示している。表２の例では、制御部４０は、各周波数期間における第１交流電流Ｉａ１の周波数ｆは変化させずに、放電灯９０に供給される第１交流電流Ｉａ１の周期数を変化させて、第１交流期間ＡＣ１の長さｔ１を変化させる。表２の例では、第１周波数期間Ｐ１１と第２周波数期間Ｐ１２と第３周波数期間Ｐ１３とのすべての周波数期間において、第１交流電流Ｉａ１の周期数が変化する。なお、第１周波数期間Ｐ１１と第２周波数期間Ｐ１２と第３周波数期間Ｐ１３とのうちの一部の期間においてのみ、第１交流電流Ｉａ１の周期数を変化させてもよい。
【０１２１】
上述した制御部４０による制御は、放電灯駆動方法としても表現できる。すなわち、本実施形態の放電灯駆動方法の一つの態様は、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、第１交流電流Ｉａ１が放電灯９０に供給される第１交流期間ＡＣ１と、第１交流電流Ｉａ１よりも周波数ｆが低い第２交流電流Ｉａ２１が放電灯９０に供給される第２交流期間ＡＣ２１と、を交互に有する交流期間ＡＣａを含む駆動電流Ｉを放電灯９０に供給し、放電灯９０のランプ電圧Ｖｌａが第１電圧Ｖｌａ１以上の場合、交流期間ＡＣａにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを定常割合ｒｔ０とし、ランプ電圧Ｖｌａが第１電圧Ｖｌａ１よりも小さく、かつ、第１電圧Ｖｌａ１よりも小さい第２電圧Ｖｌａ２以上である場合、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを定常割合ｒｔ０よりも大きくし、ランプ電圧Ｖｌａが第２電圧Ｖｌａ２よりも小さい場合、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを定常割合ｒｔ０よりも小さくすることを特徴とする。
【０１２２】
放電灯９０が比較的劣化していない初期状態においては、定常駆動の実行中に第１電極９２の突起５５２ｐが成長して電極間距離が短くなり過ぎる場合がある。この場合、ランプ電圧Ｖｌａが過剰に低くなり、所望の駆動電力Ｗｄを放電灯９０に供給するために制限電流値よりも大きい駆動電流Ｉを放電灯９０に供給する必要が生じる場合がある。この場合、結果として所望の駆動電力Ｗｄを得られず、放電灯９０の輝度が低くなる場合がある。また、電極間距離が短くなり過ぎると、第１電極９２と第２電極９３とに放電空間９１中に封入される水銀Ｈｇが付着して、第１電極９２と第２電極９３とが短絡する水銀ブリッジが生じる場合もある。
【０１２３】
これに対して、ランプ電圧Ｖｌａが所定の値よりも低下した場合に、駆動電流Ｉの周波数ｆを高くして、ランプ電圧Ｖｌａを上昇させる方法も考えられるが、この方法では、突起５５２ｐが細く小さくなり、放電灯９０の劣化を加速させる問題があった。また、この方法によってランプ電圧Ｖｌａが上昇し、駆動が定常駆動に戻った場合、熱負荷の急激な変化によって、細くなった突起５５２ｐが消失する場合もあった。
【０１２４】
また、この方法においてランプ電圧Ｖｌａが上昇せず、さらに低下する場合には、駆動電流Ｉの周波数ｆを定常駆動よりも低くすることが考えられる。しかし、その場合、第１電極９２に熱負荷が大きく加えられ、細く小さくなった突起５５２ｐが消失する場合があった。突起５５２ｐが消失した場合、ランプ電圧Ｖｌａが急激に上昇してフリッカーが生じる、消失した突起５５２ｐのタングステンが放電灯９０内部に付着して黒化・失透が生じる等の問題があった。
【０１２５】
以上の問題に対して、本実施形態によれば、定常駆動においてランプ電圧Ｖｌａが低下して第１電圧Ｖｌａ１よりも小さくなった場合に、定常駆動よりも第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔが大きい高熱負荷駆動が実行される。すなわち、本実施形態では、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔが第１高熱負荷割合Ｈｒｔ１の第１高熱負荷電流ＨＴ１が、放電灯９０に供給される。そのため、第１電極９２の突起５５２ｐの溶融度合いが上昇し、突起５５２ｐを太く大きく形成することができる。これにより、放電灯９０の劣化が加速することを抑制できる。また、突起５５２ｐの溶融度合いが大きくなるため、電極間距離が大きくなり、ランプ電圧Ｖｌａが上昇しやすい。
【０１２６】
また、突起５５２ｐが太く大きく形成されるため、ランプ電圧Ｖｌａが上昇して定常駆動に戻った場合であっても突起５５２ｐが消失することを抑制できる。また、高熱負荷駆動の後に低熱負荷駆動を行った場合でも、突起５５２ｐが細くなり過ぎず、低熱負荷駆動から高熱負荷駆動に切り換わった場合に、突起５５２ｐが消失することを抑制できる。したがって、本実施形態によれば、フリッカーおよび黒化・失透が生じることを抑制できる。
【０１２７】
放電灯９０の品質のバラツキ、特に第１電極９２および第２電極９３の品質のバラツキによって、高熱負荷駆動を実行してもランプ電圧Ｖｌａが上昇しにくく、さらに低下する場合もある。このとき、高熱負荷駆動をそのまま継続すると、突起５５２ｐの溶融度合いが大きいため、ランプ電圧Ｖｌａの低下を加速する場合がある。また、突起５５２ｐが偏平化して、アーク放電の輝点が突起５５２ｐ上を移動しやすくなり、フリッカーが生じやすくなる場合がある。また、アーク放電の輝点が移動することで、放電灯９０から放出される光の角度のバラツキが大きくなり、プロジェクター５００の光学系にケラレる光が多くなる場合がある。これにより、プロジェクター５００の照度が低下する場合がある。
【０１２８】
これらに対して、本実施形態によれば、高熱負荷駆動によってもさらにランプ電圧Ｖｌａが低下し続けた場合、ランプ電圧Ｖｌａが第１電圧Ｖｌａ１よりも小さい第２電圧Ｖｌａ２よりも小さくなると、定常駆動よりも第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔが小さい低熱負荷駆動が実行される。すなわち、本実施形態では、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔが第１低熱負荷割合Ｌｒｔ１の第１低熱負荷電流ＬＴ１が、放電灯９０に供給される。第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔが小さくなるほど、交流期間ＡＣａにおける平均周波数が高くなる。そのため、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを小さくすることで、駆動電流Ｉの周波数ｆを高くした場合と同等の作用・効果を得ることができる。これにより、突起５５２ｐが偏平化することを抑制しつつ、ランプ電圧Ｖｌａを上昇させることができる。このとき、低熱負荷駆動に切り換えた直後は、一時的に突起５５２ｐが成長してランプ電圧Ｖｌａがさらに低下するが、その後、形成される突起５５２ｐが細く小さくなるため、ランプ電圧Ｖｌａが上昇する。
【０１２９】
以上のように、本実施形態によれば、比較的初期の状態等においてランプ電圧Ｖｌａが低下し過ぎる場合に、突起５５２ｐを安定して形成しつつ、ランプ電圧Ｖｌａを上昇させて、ランプ電圧Ｖｌａが低くなり過ぎることを抑制できる。したがって、放電灯９０の劣化が加速することを抑制しつつ、ランプ電圧Ｖｌａを維持しやすく、結果として放電灯９０の寿命を向上できる。
【０１３０】
また、上述した低熱負荷駆動によってもランプ電圧Ｖｌａが上昇しにくく、さらに低下する場合もある。これに対して、本実施形態によれば、低熱負荷駆動によってもさらにランプ電圧Ｖｌａが低下し続けた場合、ランプ電圧Ｖｌａが第２電圧Ｖｌａ２よりも小さい第３電圧Ｖｌａ３よりも小さくなると、再度、高熱負荷駆動が実行される。このとき、本実施形態においては、高熱負荷駆動において放電灯９０に供給される高熱負荷電流ＨＴが、第１高熱負荷電流ＨＴ１よりも第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔが大きい第２高熱負荷電流ＨＴ２となる。そのため、さらに突起５５２ｐの溶融度合いを大きくすることができ、ランプ電圧Ｖｌａをより上昇させやすい。
【０１３１】
また、再度の高熱負荷駆動によってもランプ電圧Ｖｌａが上昇しにくく、さらに低下する場合もある。これに対して、本実施形態によれば、再度の高熱負荷駆動によってもさらにランプ電圧Ｖｌａが低下し続けた場合、ランプ電圧Ｖｌａが第３電圧Ｖｌａ３よりもさらに小さい第４電圧Ｖｌａ４よりも小さくなると、再度、低熱負荷駆動が実行される。このとき、本実施形態においては、低熱負荷駆動において放電灯９０に供給される低熱負荷電流ＬＴが、第１低熱負荷電流ＬＴ１よりも第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔが小さい第２低熱負荷電流ＬＴ２となる。そのため、駆動電流Ｉの周波数ｆをより高くした場合と同等の作用・効果が得られる。これにより、さらに突起５５２ｐを細く小さく形成しやすく、ランプ電圧Ｖｌａをより上昇させやすい。
【０１３２】
上記の駆動によっても、まだランプ電圧Ｖｌａが低下する場合は、高熱負荷駆動、低熱負荷駆動をさらに交互に行うことによって、ランプ電圧Ｖｌａを上昇させることができる。
【０１３３】
以上に説明したように、本実施形態によれば、ランプ電圧Ｖｌａが第１電圧Ｖｌａ１よりも小さくなった場合に、ランプ電圧Ｖｌａが小さくなるのに従って、高熱負荷駆動、低熱負荷駆動の順で交互に駆動が切り換えられる。これにより、まず高熱負荷駆動で突起５５２ｐを太く大きくした後に、低熱負荷駆動、高熱負荷駆動を繰り返すことで、突起５５２ｐの形状を安定させつつ、ランプ電圧Ｖｌａを上昇させることができる。その結果、放電灯９０のバラツキによらず、ランプ電圧Ｖｌａが低下し過ぎることを好適に抑制できる。
【０１３４】
また、高熱負荷電流ＨＴと低熱負荷電流ＬＴとの熱負荷の差が大き過ぎると、低熱負荷電流ＬＴから高熱負荷電流ＨＴに移り変わった際に、突起５５２ｐが消失しやすい場合がある。
【０１３５】
これに対して、本実施形態によれば、高熱負荷電流ＨＴの第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔは、第１高熱負荷電流ＨＴ１から第３高熱負荷電流ＨＴ３に向かって段階的に大きくなり、低熱負荷電流ＬＴの第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔは、第１低熱負荷電流ＬＴ１から第３低熱負荷電流ＬＴ３に向かって段階的に小さくなる。これにより、相対的に、ランプ電圧Ｖｌａが高い場合に設けられる高熱負荷電流ＨＴほど第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔが小さく、ランプ電圧Ｖｌａが高い場合に設けられる低熱負荷電流ＬＴほど第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔが大きくなる。したがって、ランプ電圧Ｖｌａが第１電圧Ｖｌａ１から低下し始めた段階においては、熱負荷の変化の差を比較的小さくでき、その後、ランプ電圧Ｖｌａが小さくなるのに従って、徐々に大きくできる。これにより、突起５５２ｐが消失することを抑制しつつ、第１電極９２に好適に熱負荷を加えて、ランプ電圧Ｖｌａが低下し過ぎることを抑制できる。
【０１３６】
また、本実施形態によれば、制御部４０は、第１交流期間ＡＣ１の長さｔ１を変化させることで、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを変化させる。そのため、第２交流期間ＡＣ２１が設けられる間隔を変化させることができる。これにより、高熱負荷駆動においては、第１交流期間ＡＣ１の長さｔ１を小さくして第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを大きくしつつ、第２交流期間ＡＣ２１が設けられる間隔を短くできる。これにより、高熱負荷駆動において、第１電極９２に加えられる熱負荷をより大きくすることができる。また、低熱負荷駆動においては、第１交流期間ＡＣ１の長さｔ１を大きくして第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを小さくしつつ、第２交流期間ＡＣ２１が設けられる間隔を長くできる。これにより、低熱負荷駆動において、第１電極９２に加えられる熱負荷をより小さくすることができる。以上により、高熱負荷駆動における熱負荷と低熱負荷駆動における熱負荷と差を好適に大きくしやすく、ランプ電圧Ｖｌａをより維持しやすい。
【０１３７】
また、本実施形態によれば、第１交流期間ＡＣ１は、複数の周波数期間を有する。そのため、第１交流期間ＡＣ１において、第１電極９２に加えられる熱負荷を変化させることができる。これにより、第１交流期間ＡＣ１において第１電極９２に加えられる熱負荷による刺激を大きくでき、突起５５２ｐをより成長させることができる。
【０１３８】
また、駆動電力Ｗｄが比較的小さい低電力モードであるほど、突起５５２ｐは成長しやすく、ランプ電圧Ｖｌａが低下しやすい。また、低電力モードでは、突起５５２ｐが細く小さくなりやすい。そのため、上述した効果は、低電力モードにおいて、特に大きく得られる。
【０１３９】
また、本実施形態によれば、駆動電力Ｗｄが小さいほど、高熱負荷電流ＨＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔは大きくなる。そのため、ランプ電圧Ｖｌａの低下が生じやすい低電力モードほど、突起５５２ｐの溶融度合いを大きくして、ランプ電圧Ｖｌａを上昇させやすい。これにより、ランプ電圧Ｖｌａが低下し過ぎることをより抑制できる。
【０１４０】
また、本実施形態によれば、駆動電力Ｗｄが小さいほど、低熱負荷電流ＬＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔは小さくなる。そのため、ランプ電圧Ｖｌａの低下が生じやすい低電力モードほど、交流期間ＡＣａの割合を大きくして、突起５５２ｐを細く小さく形成しやすく、ランプ電圧Ｖｌａを上昇させやすい。これにより、ランプ電圧Ｖｌａが低下し過ぎることをより抑制できる。
【０１４１】
また、相対的に、駆動電力Ｗｄが比較的大きい場合に、高熱負荷電流ＨＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔは小さくなり、低熱負荷電流ＬＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔは大きくなる。駆動電力Ｗｄが比較的大きい場合には、第１電極９２に加えられる熱負荷が大きいため、高熱負荷電流ＨＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを大きくし過ぎる、および低熱負荷電流ＬＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを小さくし過ぎると、突起５５２ｐが消失しやすくなる場合がある。本実施形態によれば、駆動電力Ｗｄが比較的大きい場合に、高熱負荷電流ＨＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを比較的小さくでき、低熱負荷電流ＬＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを比較的大きくできる。これにより、駆動電力Ｗｄが比較的大きい場合に、突起５５２ｐの消失を抑制することができる。
【０１４２】
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することもできる。
【０１４３】
本実施形態において制御部４０は、第２交流期間ＡＣ２１の長さｔ２１を変化させることで、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを変化させてもよい。この場合、制御部４０は、高熱負荷駆動においては、第２交流期間ＡＣ２１の長さｔ２１を大きくして、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを大きくする。制御部４０は、低熱負荷駆動においては、第２交流期間ＡＣ２１の長さｔ２１を小さくして、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを小さくする。この構成によれば、高熱負荷駆動における第２交流期間ＡＣ２１において、第１電極９２に加えられる熱負荷をより大きくでき、低熱負荷駆動における第２交流期間ＡＣ２１において、第１電極９２に加えられる熱負荷をより小さくできる。これにより、高熱負荷駆動における熱負荷と低熱負荷駆動における熱負荷と差を好適に大きくしやすく、ランプ電圧Ｖｌａをより維持しやすい。
【０１４４】
また、本実施形態において制御部４０は、第１交流期間ＡＣ１の長さｔ１および第２交流期間ＡＣ２１の長さｔ２１の両方を変化させることで、第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔを変化させてもよい。この構成によれば、第２交流期間ＡＣ２１が設けられる間隔を変化させつつ、第２交流期間ＡＣ２１の長さｔ２１を変化させることができるため、高熱負荷駆動における熱負荷と低熱負荷駆動における熱負荷と差をより好適に大きくしやすく、ランプ電圧Ｖｌａをより維持しやすい。この構成における、各期間の長さの一例を表３に示す。
【０１４５】
【表３】
2017174585.tif 000005
【０１４６】
表３においては、第１交流期間ＡＣ１の長さｔ１を第１交流期間ＡＣ１の周期数として示し、第２交流期間ＡＣ２１の長さｔ２１を第２交流期間ＡＣ２１の周期数として示している。表３の例では、第１高熱負荷駆動（５８≦Ｖｌａ＜６０）においては、定常駆動（６０≦Ｖｌａ）に対して、第２交流期間ＡＣ２１の周期数のみを変化させている。その他の駆動においては、定常駆動に対して、第１交流期間ＡＣ１の周期数（長さｔ１）および第２交流期間ＡＣ２１の周期数（長さｔ２１）の両方を変化させている。
【０１４７】
このようにランプ電圧Ｖｌａが比較的大きい範囲においては、第１交流期間ＡＣ１の長さｔ１と第２交流期間ＡＣ２１の長さｔ２１とのうちのいずれか一方のみを変化させ、ランプ電圧Ｖｌａが比較的小さい範囲においては、第１交流期間ＡＣ１の長さｔ１と第２交流期間ＡＣ２１の長さｔ２１との両方を変化させる。これにより、ランプ電圧Ｖｌａが比較的大きい範囲では、第１電極９２に加えられる熱負荷を比較的小さくしやすく、ランプ電圧Ｖｌａが比較的小さい範囲では、第１電極９２に加えられる熱負荷を比較的大きくしやすい。したがって、ランプ電圧Ｖｌａの低下に伴って、第１電極９２に加えられる熱負荷をより好適に変化させることができる。
【０１４８】
また、上記説明においては、第１交流期間ＡＣ１の長さｔ１を変化させる場合、および第２交流期間ＡＣ２１の長さｔ２１を変化させる場合には、それぞれ周期数を変化させる場合について示したが、これに限られない。本実施形態において制御部４０は、第１交流電流Ｉａ１の周波数ｆを変化させて、第１交流期間ＡＣ１の長さｔ１を変化させてもよい。本実施形態において制御部４０は、第２交流電流Ｉａ２１の周波数ｆを変化させて、第２交流期間ＡＣ２１の長さｔ２１を変化させてもよい。この場合、各交流電流の周期数は、変化させなくてもよいし、変化させてもよい。
【０１４９】
具体的に、第２交流電流Ｉａ２１の周波数ｆを変化させる場合、制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第１電圧Ｖｌａ１以上の場合、第２交流電流Ｉａ２１の周波数ｆを第１周波数ｆ１とする。制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第１電圧Ｖｌａ１よりも小さく、かつ、第２電圧Ｖｌａ２以上である場合、第２交流電流Ｉａ２１の周波数ｆを第１周波数ｆ１よりも低くする。制御部４０は、ランプ電圧Ｖｌａが第２電圧Ｖｌａ２よりも小さい場合、第２交流電流Ｉａ２１の周波数ｆを第１周波数ｆ１よりも高くする。
【０１５０】
この構成によれば、第２交流期間ＡＣ２１において単位時間当たりに第１電極９２に加えられる熱負荷を変化させることができる。そのため、第１電極９２に加えられる熱負荷を調整しやすい。
【０１５１】
第１交流期間ＡＣ１の第１交流電流Ｉａ１の周期数および周波数ｆと、第２交流期間ＡＣ２１の第２交流電流Ｉａ２１の周期数および周波数ｆと、の両方を変化させた場合の各値の一例を表４および表５に示す。
【０１５２】
【表４】
2017174585.tif 000006
【０１５３】
【表５】
2017174585.tif 000007
【０１５４】
表４は、第１交流期間ＡＣ１の第１交流電流Ｉａ１の周期数および周波数ｆを示している。表５は、第２交流期間ＡＣ２１の第２交流電流Ｉａ２１の周期数および周波数ｆを示している。
【０１５５】
また、上記説明においては、高熱負荷電流ＨＴとして、第１高熱負荷電流ＨＴ１から第３高熱負荷電流ＨＴ３までの３種類を示し、低熱負荷電流ＬＴとして、第１低熱負荷電流ＬＴ１から第３低熱負荷電流ＬＴ３の３種類を示したが、これに限られない。高熱負荷電流ＨＴおよび低熱負荷電流ＬＴは、それぞれ２種類以下であってもよいし、４種類以上であってもよい。
【０１５６】
また、本実施形態において、第１高熱負荷割合Ｈｒｔ１と、第２高熱負荷割合Ｈｒｔ２と、第３高熱負荷割合Ｈｒｔ３と、は互いに同じ値であってもよい。第１低熱負荷割合Ｌｒｔ１と、第２低熱負荷割合Ｌｒｔ２と、第３低熱負荷割合Ｌｒｔ３と、は互いに同じ値であってもよい。各高熱負荷割合と各低熱負荷割合とが、それぞれ同じ場合、ランプ電圧Ｖｌａが第１電圧Ｖｌａ１よりも小さい範囲で小さくなるに従って、１種類の高熱負荷電流ＨＴと、１種類の低熱負荷電流ＬＴと、が交互に設けられる。この場合においても、ランプ電圧Ｖｌａが低下し過ぎることを抑制できる。
【０１５７】
また、上記説明においては、第１交流期間ＡＣ１に周波数ｆが互いに異なる３つの期間（第１周波数期間Ｐ１１から第３周波数期間Ｐ１３）を含む構成としたが、これに限られない。第１交流期間ＡＣ１は、１つの周波数ｆの交流電流が放電灯９０に供給される期間としてもよいし、４つ以上の互いに異なる周波数ｆの交流電流が放電灯９０に供給される期間を有してもよい。
【０１５８】
また、上記説明においては、第２交流期間ＡＣ２１において第２交流電流Ｉａ２１の周波数ｆは一定としたが、これに限られない。第２交流期間ＡＣ２１は、第１交流期間ＡＣ１と同様に、第２交流電流Ｉａ２１の周波数ｆが互いに異なる複数の期間を有してもよい。
【０１５９】
また、駆動電力Ｗｄに応じた高熱負荷電流ＨＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔの変化のパターンおよび低熱負荷電流ＬＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔの変化のパターンは、特に限定されない。高熱負荷電流ＨＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔおよび低熱負荷電流ＬＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔは、駆動電力Ｗｄに対して、階段状に変化してもよい。また、高熱負荷電流ＨＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔと駆動電力Ｗｄとの関係、および低熱負荷電流ＬＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔと駆動電力Ｗｄとの関係は、二次関数、指数関数等で表されてもよい。また、高熱負荷電流ＨＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔおよび低熱負荷電流ＬＴにおける第２交流期間ＡＣ２１の割合ｒｔは、いずれか一方のみが駆動電力Ｗｄに応じて変化してもよいし、両方が駆動電力Ｗｄに応じて変化しなくてもよい。
【０１６０】
また、本実施形態において制御部４０は、プロジェクター５００を起動した後、放電灯９０が定常点灯されるまでの立上期間に、実行する駆動を決定してもよい。この場合、プロジェクター５００を起動した直後に、高熱負荷駆動または低熱負荷駆動が実行される場合がある。立上期間においては、放電灯９０に印加されるランプ電圧Ｖｌａは、定常点灯時のランプ電圧Ｖｌａに向けて徐々に上昇する。そのため、立上期間において実行する駆動の判断を行う場合、検出したランプ電圧Ｖｌａから定常点灯時のランプ電圧Ｖｌａの値を推定する。
【０１６１】
＜第２実施形態＞
第２実施形態は、第１実施形態に対して、駆動電流Ｉの波形が異なる。なお、上記実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により説明を省略する場合がある。
【０１６２】
図１１は、本実施形態の放電灯９０に供給される駆動電流Ｉの一例を示す図である。図１１において、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。
【０１６３】
図１１に示すように、本実施形態において制御部４０は、交流期間ＡＣｂが設けられるように放電灯駆動部２３０を制御する。交流期間ＡＣｂは、第１交流期間ＡＣ１と、第２交流期間ＡＣ２２と、を交互に有する。
【０１６４】
本実施形態の第２交流期間ＡＣ２２においては、半周期の第２交流電流Ｉａ２２が放電灯９０に供給される。すなわち、第２交流期間ＡＣ２２において、第２交流電流Ｉａ２２の極性は、第１電極９２が陽極となる第１極性、あるいは第２電極９３が陽極となる第２極性のどちらか一方となる。本実施形態において第２交流期間ＡＣ２２は、第１極性期間ＡＣ２２ａと、第２極性期間ＡＣ２２ｂと、を有する。
【０１６５】
第１極性期間ＡＣ２２ａは、第１極性となる半周期の第２交流電流Ｉａ２２が放電灯９０に供給される期間である。すなわち、第１極性期間ＡＣ２２ａの長さｔ２２ａは、第２交流電流Ｉａ２２の半周期の長さである。図１１の例では、第１極性期間ＡＣ２２ａにおいて放電灯９０に供給される第２交流電流Ｉａ２２の値は、Ｉｍ１で一定である。第１極性期間ＡＣ２２ａにおいて第１極性となる半周期の第２交流電流Ｉａ２２が放電灯９０に供給されることは、第１極性の直流電流が放電灯９０に供給されることと等価である。
【０１６６】
第２極性期間ＡＣ２２ｂは、第２極性となる半周期の第２交流電流Ｉａ２２が放電灯９０に供給される期間である。すなわち、第２極性期間ＡＣ２２ｂの長さｔ２２ｂは、第２交流電流Ｉａ２２の半周期の長さである。図１１の例では、第２極性期間ＡＣ２２ｂにおいて放電灯９０に供給される第２交流電流Ｉａ２２の値は、−Ｉｍ１で一定である。第２極性期間ＡＣ２２ｂにおいて第２極性となる半周期の第２交流電流Ｉａ２２が放電灯９０に供給されることは、第２極性の直流電流が放電灯９０に供給されることと等価である。
【０１６７】
第１極性期間ＡＣ２２ａにおいて放電灯９０に供給される第２交流電流Ｉａ２２の周波数ｆと、第２極性期間ＡＣ２２ｂにおいて放電灯９０に供給される第２交流電流Ｉａ２２の周波数ｆとは、例えば、同じである。そのため、第１極性期間ＡＣ２２ａの長さｔ２２ａと、第２極性期間ＡＣ２２ｂの長さｔ２２ｂとは、例えば、同じである。第１極性期間ＡＣ２２ａと第２極性期間ＡＣ２２ｂとは、第１交流期間ＡＣ１を挟んで交互に設けられる。
【０１６８】
本実施形態において制御部４０は、第１実施形態と同様に、第２交流期間ＡＣ２２の割合ｒｔを図８および図９に示すように変化させる。なお、本実施形態において第１極性期間ＡＣ２２ａの長さｔ２２ａを変化させて第２交流期間ＡＣ２２の割合ｒｔを変化させる場合には、第２交流電流Ｉａ２２の周波数ｆを変化させる。これにより、第２交流電流Ｉａ２２の半周期の長さが変化し、結果として第１極性期間ＡＣ２２ａの長さｔ２２ａが変化する。これは、第２極性期間ＡＣ２２ｂについても同様である。
【０１６９】
本実施形態によれば、第１実施形態と同様にして、放電灯９０の寿命を向上させることができる。
【０１７０】
また、本実施形態によれば、第２交流期間ＡＣ２２において、第２交流電流Ｉａ２２が半周期だけ放電灯９０に供給される。そのため、１つの第２交流期間ＡＣ２２において加熱される電極を、第１電極９２および第２電極９３のうちの一方に偏らせることができる。これにより、第２交流期間ＡＣ２２において、電極の溶融度合いをより大きくすることができる。
【０１７１】
また、本実施形態によれば、第１極性期間ＡＣ２２ａと第２極性期間ＡＣ２２ｂとが、第１交流期間ＡＣ１を挟んで交互に設けられるため、第１電極９２および第２電極９３の両方において、好適に溶融度合いを大きくすることができる。
【０１７２】
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することもできる。
【０１７３】
本実施形態において、駆動電流Ｉは、第１交流期間ＡＣ１と第１極性期間ＡＣ２２ａとが交互に複数回繰り返された後に、第１交流期間ＡＣ１と第２極性期間ＡＣ２２ｂとが交互に複数回繰り返される構成であってもよい。
【０１７４】
また、本実施形態において、第１極性期間ＡＣ２２ａにおいて放電灯９０に供給される第２交流電流Ｉａ２２の周波数ｆと、第２極性期間ＡＣ２２ｂにおいて放電灯９０に供給される第２交流電流Ｉａ２２の周波数ｆとは、互いに異なってもよい。この場合、第１極性期間ＡＣ２２ａの長さｔ２２ａと、第２極性期間ＡＣ２２ｂの長さｔ２２ｂとは、互いに異なる。
【０１７５】
なお、上述の実施形態において説明した各期間の長さおよび各期間において放電灯９０に供給される交流電流の周波数ｆ等は、定常駆動、高熱負荷駆動、および低熱負荷駆動のそれぞれにおいて、各期間が設けられるごとに同じであってもよいし、各期間が設けられるごとに変化してもよいし、周期的に変化してもよい。
【０１７６】
また、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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
また、上述の実施形態において述べた各構成は、矛盾しない範囲内において、相互に組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１７９】
１０…放電灯点灯装置（放電灯駆動装置）、４０…制御部、９０…放電灯、９２…第１電極、９３…第２電極、２００…光源装置、２３０…放電灯駆動部、３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂ…液晶ライトバルブ（光変調装置）、３５０…投射光学系、５００…プロジェクター、５０２，５１２Ｒ，５１２Ｇ，５１２Ｂ…画像信号、ＡＣ１…第１交流期間、ＡＣ２１，ＡＣ２２…第２交流期間、ＡＣ２２ａ…第１極性期間、ＡＣ２２ｂ…第２極性期間、ＡＣａ，ＡＣｂ…交流期間、ｆ…周波数、ｆ１…第１周波数、Ｈｒｔ１…第１高熱負荷割合（第２割合）、Ｈｒｔ２…第２高熱負荷割合（第４割合）、Ｉ…駆動電流、Ｉａ１…第１交流電流、Ｉａ２１，Ｉａ２２…第２交流電流、Ｌｒｔ１…第１低熱負荷割合（第３割合）、Ｌｒｔ２…第２低熱負荷割合（第５割合）、ｒｔ…割合、ｒｔ０…定常割合（第１割合）、Ｖｌａ…ランプ電圧（電極間電圧）、Ｖｌａ１…第１電圧、Ｖｌａ２…第２電圧、Ｖｌａ３…第３電圧、Ｖｌａ４…第４電圧、Ｗｄ…駆動電力
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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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