(57)【要約】【課題】放電灯をより長期間にわたって使用可能にする技術を提供する。【解決手段】  ２つの電極間の放電で点灯する放電灯の駆動は、両電極間に印加される電圧の極性を交互に切り替えつつ行われる。この放電灯の駆動に際し、極性切替の周波数は、周波数が互いに異なる第１と第２の期間を設けることにより変調される。そして、周波数が第２の期間よりも高い第１の期間において、極性が一定に維持される同一極性期間の後端における放電電流の絶対値は、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設定される。【選択図】図５
2009211897.tif 000002
【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、
前記極性切替の周波数が互いに異なる第１の期間と第２の期間とを設けることにより、前記周波数を変調し、
前記周波数が第２の期間よりも高い第１の期間において、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され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。
【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２の期間の同一極性期間の後端における放電電流の絶対値を、該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。
【請求項３】
請求項１または２記載の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を、前記第１の期間と前記第２の期間とで互いに異なる値に設定する
放電灯の駆動方法。
【請求項４】
請求項３記載の放電灯の駆動方法であって、
前記周波数変調の連続する２つの周波数変調周期のうちの一方の一周期において、前記第２の期間の陽極デューティ比を前記第１の期間の陽極デューティ比よりも高くするとともに、前記２つの周波数変調周期のうちの他方の一周期において、前記第２の期間の陽極デューティ比を前記第１の期間の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５】
請求項１ないし４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の期間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の期間よりも長くするとともに、前記第２の期間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の期間よりも短くする
放電灯の駆動方法。
【請求項６】
請求項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１０】
請求項９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１１】
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、
前記極性切替の周波数が互いに異なる第１の期間と第２の期間とを設けることにより、前記周波数を変調し、
前記周波数が第２の期間よりも高い第１の期間において、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され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
放電灯の駆動装置。
【請求項１２】
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、
前記極性切替の周波数が互いに異なる第１の期間と第２の期間とを設けることにより、前記周波数を変調し、
前記周波数が第２の期間よりも高い第１の期間において、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され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
光源装置。
【請求項１３】
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、
前記極性切替の周波数が互いに異なる第１の期間と第２の期間とを設けることにより、前記周波数を変調し、
前記周波数が第２の期間よりも高い第１の期間において、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され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
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、交流ランプ電流の波形を矩形のパルスの後半に三角波を重畳させた波形とすることにより、アークの基点となる尖状突起（スポット）を成長させて、アークの移動（アークジャンプ）を抑制することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
交流ランプ電流の波形として三角波を重畳させた波形を用いると、電流の変動により高輝度放電ランプの輝度が変動する。輝度が変動すると、画像を表示するための光変調手段によっては、表示される画像に縞状の明暗（スクロールノイズ）が発生するおそれがある。そのため、交流ランプ電流の波形として三角波を重畳させた波形として用いる場合には、スクロールノイズの発生を抑制するため、交流ランプ電流の周波数を光変調手段の駆動周波数にあわせるか、もしくは光変調手段の駆動周波数と干渉しない周波数で高輝度放電ランプを光変調手段とは独立して駆動することが行われる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３６９９２号公報
【特許文献２】特開平１０−３２６６８１号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ２００４／０６６６８７号パンフレット
【特許文献４】特開２００５−２０９５７２号公報
【特許文献５】特開２００５−３１０４８４号公報
【特許文献６】特開２００３−２６４０９４号公報
【特許文献７】特開２００４−３９５６３号公報
【特許文献８】特開２００５−２７６６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、高輝度放電ランプに加わる熱負荷は、通常、交流ランプ電流の周波数に依存する。そのため、高輝度放電ランプの劣化の進行状態は、交流ランプ電流の周波数によって変化する。しかしながら、スクロールノイズの発生を抑制するためには、交流ランプ電流の周波数が限られており、高輝度放電ランプの劣化を抑制するために最適な周波数を使用できない場合がある。
【０００６】
また、尖状突起の成長形態は、パルスの波形のみならず、交流ランプ電流の周波数によっても変化する。そのため、交流ランプ電流の周波数に制限があると、交流ランプ電流の周波数を尖状突起の成長に適したものとすることができない場合がある。このような場合、尖状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。
【０００７】
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】
【０００８】
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。
【０００９】
［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、
前記極性切替の周波数が互いに異なる第１の期間と第２の期間とを設けることにより、前記周波数を変調し、
前記周波数が第２の期間よりも高い第１の期間において、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され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。
【００１０】
この適用例によれば、極性切替の周波数が変調されることにより、周波数変調の一周期において放電灯に加わる熱負荷は、一周期の平均周波数に相当する熱負荷となる。そこで、第１と第２の期間のそれぞれの長さを適宜調整することにより、放電灯に加わる熱負荷を適正な範囲にしつつ、第１と第２の期間の周波数を所望の周波数に設定することができる。そして、周波数が高く突起の成長が促される第１の期間において同一極性期間の後端における放電電流絶対値を大きくすることにより、突起の成長をより促進することができる。これにより、放電灯のランプ電圧の上昇が抑制され、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。
【００１１】
［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２の期間の同一極性期間の後端における放電電流の絶対値を、該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。
【００１２】
この適用例によれば、周波数が低く大きな突起が形成される第２の期間においても、同一極性期間の後端における放電電流絶対値を大きくすることにより、大きな突起の形成が促進される。このように大きな突起が形成されることにより、突起の成長がより促進される。
【００１３】
［適用例３］
適用例１または２記載の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を、前記第１の期間と前記第２の期間とで互いに異なる値に設定する
放電灯の駆動方法。
【００１４】
電極の温度は、通常、陽極デューティ比が高くなるにしたがって上昇する。また、突起の成長形態は、電極温度の影響を受ける。そのため、陽極デューティ比を第１と第２の期間とで互いに異なる値に設定することにより、第１と第２の期間の少なくとも一方において、突起の成長形態をより好ましいものとすることができる。
【００１５】
［適用例４］
適用例３記載の放電灯の駆動方法であって、
前記周波数変調の連続する２つの周波数変調周期のうちの一方の一周期において、前記第２の期間の陽極デューティ比を前記第１の期間の陽極デューティ比よりも高くするとともに、前記２つの周波数変調周期のうちの他方の一周期において、前記第２の期間の陽極デューティ比を前記第１の期間の陽極デューティ比よりも低くする
放電灯の駆動方法。
【００１６】
一般に、電極の温度が上昇するにつれて、大きな突起の形成が促される。この適用例によれば、陽極デューティ比がより高く設定されている第２の期間において突起が大きくされることにより、第１の期間における突起の成長が促される。また、陽極デューティ比がより低く設定されている期間は、他方の電極の陽極デューティ比が高くなる。そのため、２つの電極の双方において、大きな突起の形成と、それによる突起の成長が促進される。
【００１７】
［適用例５］
適用例１ないし４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の期間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の期間よりも長くするとともに、前記第２の期間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の期間よりも短くする
放電灯の駆動方法。
【００１８】
この適用例によれば、所定の条件が満たされた場合、突起の成長が促される第１の期間がより長く設定されるとともに、第２の期間がより短く設定される。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において、突起の成長をさらに促進することができる。
【００１９】
［適用例６］
適用例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。
【００２０】
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の期間がより長く設定されるとともに、第２の期間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。
【００２１】
［適用例７］
適用例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。
【００２２】
この適用例によれば、電極の劣化状態に基づいて、第１の期間がより長く設定されるとともに、第２の期間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。
【００２３】
［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。
【００２４】
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。
【００２５】
［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、動作中の温度が高くなる電極の過昇温が抑制されるので、その電極の劣化を抑制することができる。
【００２７】
［適用例１０］
適用例９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、このように放熱が妨げられる電極の過昇温が抑制されるので、反射鏡側の電極の劣化を抑制することができる。
【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、駆動周波数変調部６１２としての機能を実現する。なお、駆動周波数変調部６１２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、デューティ比、およびパルス波形）に応じた交流パルス電流をインバータ２２２に発生させる。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】
第１実施例において、インバータ２２２は、副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓが４０％（すなわち、主鏡側電極５３２の陽極デューティ比Ｄａｍが６０％）の交流パルス電流を発生する。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。なお、２つの放電電極５３２，５４２の陽極デューティ比Ｄａｓ，Ｄａｍを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を副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓ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、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。
【００４０】
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。
【００４１】
駆動制御部２１０の駆動周波数変調部６１２は、予め設定された周波数変調周期Ｔｍｆ（例えば、３００秒）内で交流パルス電流の周波数（駆動周波数）ｆｄを変調する。図４は、駆動周波数ｆｄの変調パターンの一例を示す説明図である。図４（ａ）は、駆動周波数ｆｄの時間変化を示すグラフである。図４（ｂ）は、第１実施例の駆動周波数ｆｄの変調パターンを表す表である。
【００４２】
駆動周波数変調部６１２は、周波数変調周期Ｔｍｆ（３００秒）内の６つの期間Ｔ１〜Ｔ６において、それぞれ、図４（ｂ）に示す周波数に駆動周波数ｆｄを設定する。これにより、駆動周波数ｆｄは、８０Ｈｚ〜４００Ｈｚまでの範囲で変調される。図４に示すように、第１実施例では、駆動周波数ｆｄが最も低い期間Ｔ１は、駆動周波数ｆｄがより高い周波数変調周期Ｔｍｆ内の他の期間Ｔ２〜Ｔ６よりも長くなっている。また、駆動周波数ｆｄが最も高い期間Ｔ４は、駆動周波数ｆｄがより低い周波数変調周期Ｔｍｆ内の他の期間Ｔ１〜Ｔ３，Ｔ５，Ｔ６よりも短くなっている。
【００４３】
なお、第１実施例では、図４に示す変調パターンに従って駆動周波数ｆｄが変調されているが、変調パターンとして、図４に示す変調パターンとは異なる変調パターンを使用することも可能である。周波数変調周期Ｔｍｆ、駆動周波数ｆｄが特定の値に設定されている期間の数、各期間Ｔ１〜Ｔ６において設定される駆動周波数ｆｄ、および各期間Ｔ１〜Ｔ６の長さは、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。
【００４４】
図５は、図４に示すように、駆動周波数ｆｄ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５（ａ）は、図４（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５（ｂ）は、駆動周波数ｆｄが最低値（８０Ｈｚ）に設定されている期間Ｔ１と、駆動周波数ｆｄが最高値（４００Ｈｚ）に設定されている期間Ｔ４とにおいて、放電灯５００に供給される電流（ランプ電流）Ｉｐの時間変化を示している。図５（ｂ）において、ランプ電流Ｉｐ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Ｉｐが正の値である期間Ｔａ１，Ｔａ４では、副鏡側電極５４２は陽極として動作し、ランプ電流Ｉｐが負の値である期間Ｔｃ１，Ｔｃ４では、副鏡側電極５４２は陰極として動作する。
【００４５】
図５（ａ）に示すように、期間Ｔ１における駆動周波数ｆｄ（８０Ｈｚ）は、期間Ｔ４における駆動周波数ｆｄ（４００Ｈｚ）の１／５となっている。そのため、図５（ｂ）に示すように、期間Ｔ１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Ｔｐ１は、期間Ｔ４における切替周期Ｔｐ４の５倍の長さとなっている。このように、駆動周波数変調部６１２が駆動周波数ｆｄを変調することにより、切替周期の長さは、周波数変調周期Ｔｍｆ内で異なる値に設定される。そのため、駆動周波数変調部６１２は、「切替周期変調部」ともいうことができる。
【００４６】
図５（ｂ）に示すように、ランプ電流Ｉｐは、副鏡側電極５４２が陽極として動作している期間（陽極期間）Ｔａ１，Ｔａ４において、当該期間の前端から後端に向かって直線的に上昇する。第１実施例では、２つの期間Ｔａ１，Ｔａ４におけるランプ電流Ｉｐの変化幅は、同一に設定されている。そのため、期間Ｔａ１におけるランプ電流Ｉｐの単位時間当たり変化量（変化速度）は、期間Ｔａ４におけるランプ電流Ｉｐの変化速度よりも小さくなっている。また、副鏡側電極５４２が陰極として動作している期間（陰極期間）Ｔｃ１，Ｔｃ４におけるランプ電流Ｉｐ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。期間Ｔａ１，Ｔａ４と同様に、期間Ｔｃ１におけるランプ電流Ｉｐの変化速度は、期間Ｔｃ４におけるランプ電流Ｉｐの変化速度よりも小さくなっている。
【００４７】
このように、第１実施例では、周波数変調周期Ｔｍｆの各期間Ｔ１〜Ｔ６において、ランプ電流Ｉｐが時間的に変化する。また、周波数変調周期Ｔｍｆの駆動周波数ｆｄの平均周波数は、図４（ｂ）に示すように、スクロールノイズが発生しやすい周波数（１４８Ｈｚ）となっている。しかしながら、各期間Ｔ１〜Ｔ６における駆動周波数ｆｄをスクロールノイズが抑制される周波数とすることにより、スクロールノイズの発生は抑制される。また、通常、放電灯５００に加わる熱負荷は、駆動周波数ｆｄによって変化する。そのため、放電灯５００の駆動周波数ｆｄは、熱負荷を考慮した適正な周波数に設定されるのが好ましい。第１実施例では、周波数変調周期Ｔｍｆの各期間Ｔ１〜Ｔ６の長さを適切に設定することにより、周波数変調周期Ｔｍｆの平均周波数を熱負荷を考慮した適正周波数（１４８Ｈｚ）に設定している。これにより、放電灯５００の熱負荷は、適正周波数で駆動を行った場合と同等になり、放電灯５００の寿命の低下が抑制される。
【００４８】
図６は、図５に示すように、駆動周波数ｆｄを変調するとともに、陽極期間あるいは陰極期間におけるランプ電流Ｉｐを変化させた際の副鏡側電極５４２の様子を模式的に示す説明図である。図６（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６（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６（ｂ）は、駆動周波数ｆｄ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６（ｃ）は、駆動周波数ｆｄ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。
【００４９】
図６（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。
【００５０】
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。
【００５１】
図６（ｂ）および図６（ｃ）は、突起５４８の形状に対して駆動周波数ｆｄが及ぼす影響を示している。駆動周波数ｆｄ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ｆｄ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６（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ｆｄ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６（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。
【００５２】
すなわち、低周波においては、突起５４８の周辺部がしっかり溶融されることにより、突起５４８の成長が促進されるとともに、突起５４８がより太く形成される。そして、高周波においては、対向する放電電極に向かうように突起５４８の成長が促進され、放電電極５３２，５４２の距離が短縮される。そのため、駆動周波数ｆｄとして、低周波と高周波とを組み合わせることにより、突起５４８をより好ましい状態に維持することができる。
【００５３】
第１実施例では、図５（ｂ）に示すように、陽極期間Ｔａ１，Ｔａ４の後端においてランプ電流Ｉｐが大きくなっている。そのため、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の副鏡側電極５４２の温度がより高くなり、突起５４８に生じる溶融部ＭＲａ，ＭＲｂをより大きくすることができる。また、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溶融部ＭＲａ，ＭＲｂに加わる力もより大きくなる。そのため、駆動周波数ｆｄが低い期間Ｔ１においては、大きな突起５４８ａの形成が促進され、駆動周波数が高い期間Ｔ４においては、細長い形状の突起５４８ｂの成長が促進される。また、第１実施例では、陰極期間Ｔｃ１，Ｔｃ４の後端において、ランプ電流Ｉｐがより小さくなっている。そのため、主鏡側電極５３２においても、大きな突起の形成と、細長い突起の成長とが促進される。
【００５４】
このように、第１実施例では、周波数変調周期Ｔｍｆ内に駆動周波数ｆｄが互いに異なる期間Ｔ１，Ｔ４を設けることにより、駆動周波数ｆｄが変調される。また、陽極期間Ｔａ１，Ｔａ４および陰極期間Ｔｃ１，Ｔｃ４、すなわち、放電電極の極性が同一に維持されている期間（以下、「同一極性期間」とも呼ぶ）の後端におけるランプ電流Ｉｐの絶対値は、当該期間の前端におけるランプ電流Ｉｐの絶対値よりも大きくなっている。そのため、放電電極５３２，５４２の先端部において、大きな突起の形成と、細長い突起の成長とが促進される。これにより、突起５３８，５４８の対向する放電電極５３２，５４２への伸張が促進され、放電灯５００のランプ電圧の上昇が抑制される。また、第１実施例では、周波数変調周期Ｔｍｆ内において駆動周波数ｆｄを変調することにより、スクロールノイズの発生を抑制するとともに、平均周波数を適正な周波数とすることで、放電灯５００の寿命の低下が抑制される。
【００５５】
なお、第１実施例では、図５（ａ）に示すように、駆動周波数ｆｄが最も低い期間Ｔ１と最も高い期間Ｔ４との間に、中間的な駆動周波数ｆｄの期間Ｔ２〜Ｔ３，Ｔ５〜Ｔ６を設けることにより、駆動周波数ｆｄの変調を段階的に行なっているが、駆動周波数ｆｄの変調を段階的に行わなくとも良い。具体的には、中間的な駆動周波数ｆｄの期間Ｔ２〜Ｔ３，Ｔ５〜Ｔ６を省略しても良く、また、各期間Ｔ１〜Ｔ６において設定される駆動周波数ｆｄの順序を図５（ａ）と異なる順序にしても良い。但し、第１実施例のように、駆動周波数ｆｄ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ｆｄの変調は段階的に行うのがより好ましい。
【００５６】
また、第１実施例では、駆動周波数ｆｄが異なる各期間Ｔ１〜Ｔ６のそれぞれにおいて、図５（ｂ）に示すように、同一極性期間におけるランプ電流Ｉｐを変化させているが、駆動周波数ｆｄが低い期間Ｔ１においては、同一極性期間Ｔａ１，Ｔｃ１のランプ電流Ｉｐをほぼ一定の値に保つものとしてもよい。通常、駆動周波数ｆｄが低下することにより、放電電極５３２，５４２の陽極状態から陰極状態への切替時の温度が上昇し、突起５３８，５４８における溶融部の生成が促進される。そのため、突起５３２，５４２の対向電極への伸張が促進される。さらに、駆動周波数ｆｄが低い期間Ｔ１の同一極性期間Ｔａ１，Ｔｃ１におけるランプ電流Ｉｐをほぼ一定に保つことにより、スクロールノイズの発生を抑制することができる。
【００５７】
Ｂ．第２実施例：
図７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が陽極デューティ比変調部６１４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２００と異なっている。他の点は、第１実施例と同様である。
【００５８】
陽極デューティ比変調部６１４は、予め設定されたデューティ比変調周期Ｔｍｄ（たとえば、６００秒）内で、副鏡側電極５４２の陽極デューティ比Ｄａｓ（以下、単に「陽極デューティ比Ｄａｓ」とも呼ぶ）を変調する。図８は、陽極デューティ比Ｄａｓの変調パターンの一例を示す説明図である。図８（ａ）は、駆動周波数ｆｄの変調パターンが２周波数変調周期（２×Ｔｍｆ）にわたって示されている点で、図４（ａ）と異なっている。他の点は、図４（ａ）と同様であるので、ここではその説明を省略する。図８（ｂ）は、陽極デューティ比Ｄａｓの時間変化を示している。
【００５９】
図８（ｂ）に示すように、陽極デューティ比変調部６１４は、周波数変調周期Ｔｍｆの２倍の長さのデューティ比変調期間Ｔｍｄ内で、陽極デューティ比Ｄａｓを３０％〜７０％の範囲で変調している。具体的には、陽極デューティ比Ｄａｓが、駆動周波数ｆｄが最低値（８０Ｈｚ）に設定されている第１の期間Ｔ１において、陽極デューティ比Ｄａｓを第１実施例の陽極デューティ比Ｄａｓ（４０％）よりも低い３０％に設定し、駆動周波数ｆｄが最低値（８０Ｈｚ）に設定されている第２の期間Ｔ１ａにおいて、陽極デューティ比Ｄａｓを第１実施例の陽極デューティ比Ｄａｓ（４０％）よりも高い７０％に設定している。
【００６０】
上述のように、放電電極５３２，５４２の温度は、当該電極が陽極状態である場合に上昇し、陰極状態である場合に低下する。そのため、陽極デューティ比Ｄａｓを高くすることにより、副鏡側電極５４２の温度は上昇する。また、陽極デューティ比Ｄａｓを低くすることにより、主鏡側電極５３２の陽極デューティ比（１−Ｄａｓ）が高くなり、主鏡側電極５３２の温度が上昇する。このように、放電電極５３２，５４２の温度が高くなると、放電電極の突起５３８，５４８（図６）に生じる溶融部がより大きくなる。さらに、陽極デューティ比Ｄａｓを高くすることによる放電電極５３２，５４２の温度上昇の効果は、一般的に駆動周波数ｆｄが低い方がより顕著となる。そのため、陽極デューティ比Ｄａｓの変更は、駆動周波数ｆｄがより低い状態で行うのがより好ましい。
【００６１】
また、第２実施例では、陽極デューティ比Ｄａｓが、第１実施例の陽極デューティ比Ｄａｓ（４０％）から変更されている期間は、駆動周波数ｆｄが最も低い期間Ｔ１，Ｔ１ａとなっている。そのため、図６（ｂ）に示すように、大きな突起５４８ａの形成が促進される。これにより、第２実施例では、大きな突起５４８ａの形成がより促進される。そして、大きな突起５４８ａの形成の後、駆動周波数ｆｄがより高い値に変更されることにより、細長い突起５４８ｂの成長も促進される。
【００６２】
このように、第２実施例では、駆動周波数ｆｄが最も低い期間Ｔ１，Ｔ１ａにおいて、陽極デューティ比Ｄａｓが変更されている。そのため、大きな突起の形成と、細長い突起の成長とがより促進される。そのため、第２実施例によれば、放電灯５００のランプ電圧の上昇がより抑制される。但し、デューティ比Ｄａｓが変更される期間は、必ずしも駆動周波数ｆｄが最も低い期間でなくても良い。一般に、デューティ比Ｄａｓの変更は、駆動周波数ｆｄが周波数変調周期Ｔｍｆ内の他の期間よりも低い期間において実施されればよい。
【００６３】
なお、第２実施例では、駆動周波数ｆｄが最も低い期間Ｔ１，Ｔ１ａの同一極性期間Ｔａ１，Ｔｃ１（図５（ｂ））におけるランプ電流Ｉｐをほぼ一定の値に保つものとしてもよい。このようにしても、陽極デューティ比Ｄａｓを変更することにより、放電電極５３２，５４２の陽極状態から陰極状態への切替時の温度が上昇し、突起５３８，５４８における溶融部の生成が促進される。そのため、突起５３２，５４２の対向電極への伸張が促進される。さらに、駆動周波数ｆｄが低い期間Ｔ１，Ｔ１ａの同一極性期間Ｔａ１，Ｔｃ１におけるランプ電流Ｉｐをほぼ一定に保つことにより、スクロールノイズの発生を抑制することができる。
【００６４】
Ｃ．第３実施例：
図９は、第３実施例における放電灯駆動装置２００ｂの構成を示すブロック図である。第３実施例の放電灯駆動装置２００ｂは、ＣＰＵ６１０ｂ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７に示す第２実施例の放電灯駆動装置２００ａと異なっている。他の点は、第２実施例と同様である。
【００６５】
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、周波数変調周期Ｔｍｆ内で設定される駆動周波数ｆｄの変調パターンを変更する。具体的には、ＣＰＵ６１０ｂ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ｆｄの変調パターンを、駆動周波数変調部６１２に設定する。駆動周波数変調部６１２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。
【００６６】
具体的には、周波数変調パターン設定部６１６は、ランプ電圧が所定の基準電圧（例えば、９０Ｖ）以下である場合には、図４に示す変調パターンを駆動周波数変調部６１２に設定する。一方、ランプ電圧が所定の基準電圧を上回る場合には、図４とは異なる変調パターンを駆動周波数変調部６１２に設定する。
【００６７】
図１０は、ランプ電圧が所定の基準電圧を上回る場合に設定される変調パターンの一例を示す説明図である。図１０の変調パターンは、駆動周波数ｆｄが最も低い期間Ｔ１の長さがより短く、駆動周波数ｆｄが最も高い期間Ｔ４の長さがより長くなっている点で、図４に示す変調パターンと異なっている。他の点は、図４の変調パターンと同じである。
【００６８】
このように、第３実施例では、放電電極５３２，５４２が消耗してランプ電圧が上昇した場合、細長い突起５４８ｂ（図６（ｂ））の成長を促す駆動周波数ｆｄが最も高い期間Ｔ４がより長くされる。そして、細長い突起５４８ｂが成長することにより、ランプ電圧は低下する。そのため、第３実施例では、ランプ電圧の上昇をより抑制することができる。
【００６９】
また、第３実施例では、突起５４８ｂの成長によりランプ電圧が低下した場合に、駆動周波数ｆｄが最も低い期間Ｔ１の長さが長くなる。そのため、突起周辺部をしっかりと溶融することで大きな突起５４８ａの形成が促されることにより、突起５４８がより確実に維持される。さらに、細長い突起５４８ｂの成長が抑制されるので、ランプ電圧の過剰な低下を抑制することができる。
【００７０】
なお、第３実施例では、駆動周波数変調部６１２に設定される変調パターンとして、図４および図１０の２つの変調パターンを使用しているが、一般的には、Ｎ個（Ｎは、２以上の整数）の変調パターンを用いるものとしてもよい。この場合、Ｎ−１個の基準電圧が設定され、各基準電圧とランプ電圧とを比較することにより、変調パターンの切り替えが行われる。
【００７１】
第３実施例では、ランプ電圧にかかわらず陽極デューティ比Ｄａｓの変調範囲として、一定のデューティ比変調範囲（３０％〜７０％）を用いているが、ランプ電圧に応じて陽極デューティ比Ｄａｓの変調範囲を変更するものとしてもよい。この場合、陽極デューティ比Ｄａｓの変調範囲をランプ電圧の上昇にしたがって拡大することにより、ランプ電圧上昇時の突起の成長がより促進されるので、ランプ電圧の上昇をより確実に抑制することができる。
【００７２】
第３実施例では、ランプ電圧にかかわらず駆動周波数ｆｄの変調範囲として、一定の周波数変調範囲（８０Ｈｚ〜４００Ｈｚ）を用いているが、ランプ電圧に応じて駆動周波数ｆｄの変調範囲を変更するものとしてもよい。この場合、駆動周波数ｆｄの最高値をランプ電圧の上昇にしたがってより高くすることにより、より突起の伸張が促進されるので、ランプ電圧の上昇をより確実に抑制することができる。
【００７３】
Ｄ．第４実施例：
図１１は、第４実施例において放電灯が駆動される様子を示す説明図である。図１１（ａ）は、図５（ａ）と同じである。図１１（ｂ）は、第１実施例と第４実施例とにおけるランプ電流Ｉｐの時間変化を示している。図１１（ｂ）に示すように、第４実施例は、期間Ｔ４におけるランプ電流Ｉｐの変化速度が第１実施例よりも小さくなっている点で第１実施例と異なっている。他の点は、第１実施例と同じである。なお、以下では、ランプ電流Ｉｐの時間変化を表す波形を「駆動波形」とも呼ぶ。
【００７４】
第４実施例では、駆動周波数ｆｄが最も高い期間Ｔ４におけるランプ電流Ｉｐの変化速度は、駆動周波数ｆｄが最も低い期間Ｔ１におけるランプ電流Ｉｐの変化速度と同じとなるように設定されている。具体的には、次の表１に示すように、駆動周波数ｆｄの最低値（８０Ｈｚ）を基準として、放電灯５００に供給される電力（ランプ電力）の変動幅が所定の値（例えば、２０Ｗ）となるように、電力変化速度が決定される。そして、決定されたランプ電力が電力変化速度で変化するようにランプ電流Ｉｐの変化速度が決定される。ランプ電流Ｉｐは、このように決定された変化速度で変化するように設定される。
【００７５】
【表１】
2009211897.tif 000003
【００７６】
したがって、第４実施例では、期間Ｔａ１，Ｔａ４のそれぞれにおける駆動波形を、矩形波に一定の傾きのランプ波を重畳した波形として生成できる。同様に、期間Ｔｃ１，Ｔｃ４のそれぞれにおける駆動波形も、矩形波に一定の傾きのランプ波を重畳した波形として生成できる。そのため、駆動波形の生成がより容易となり、点灯回路２２０（図３）の構成をより簡単にすることができる。
【００７７】
この場合、ランプ電流Ｉｐの変化速度を一定にすることによって、駆動周波数ｆｄの高い期間Ｔａ４，Ｔｃ４におけるランプ電流Ｉｐの変化量が小さくなる。しかしながら、図６（ｂ）および図６（ｃ）に示すように、駆動周波数ｆｄの高い場合の溶融部ＭＲｂは、駆動周波数ｆｄが低い場合の溶融部ＭＲａより小さく、集中して放電が行われるため、突起の成長が促進され、放電電極５３２，５４２間の距離が縮まる。一方、ランプ電流Ｉｐの変化速度は、駆動周波数ｆｄの最低値（８０Ｈｚ）を基準として決定される。そのため、駆動周波数ｆｄの低い期間Ｔａ１，Ｔｃ１におけるランプ電流Ｉｐの変化量は、第１実施例と同じになる。そのため、期間Ｔａ１，Ｔｃ１においても、十分な大きさの溶融部ＭＲａ（図６（ｂ））が形成される。
【００７８】
第４実施例では、駆動周波数ｆｄが低い期間Ｔ１，Ｔ１ａの同一極性期間Ｔａ１，Ｔｃ１においてランプ電流Ｉｐを変化させている。但し、駆動周波数ｆｄが低い期間Ｔ１，Ｔ１ａの同一極性期間Ｔａ１，Ｔｃ１においてランプ電流Ｉｐを変化させない場合についても、第４実施例と同様に、ランプ電流Ｉｐの変化速度を一定にすることも可能である。この場合、基準周波数は、同一極性期間Ｔａ１，Ｔｃ１においてランプ電流Ｉｐが変化する最低の駆動周波数が使用される。例えば、駆動周波数ｆｄが最も低い期間Ｔ１，Ｔ１ａにおいてのみ、同一極性期間Ｔａ１，Ｔｃ１におけるランプ電流Ｉｐが一定に保たれる場合、基準周波数としては、期間Ｔ２の駆動周波数ｆｄ（１３０Ｈｚ）が使用される。この場合、電力変化速度は、次の表２のように設定される。
【００７９】
【表２】
2009211897.tif 000004
【００８０】
Ｅ．駆動波形の変形例：
第１ないし第３実施例では、ランプ電流Ｉｐの時間変化を表す駆動波形として、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（すなわち、同一極性期間）においてランプ電流Ｉｐが変化する波形として、種々の駆動波形を用いることができる。図１２ないし図１６は、図５（ｂ）に示す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。
【００８１】
図１２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１３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１４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１５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１６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。
【００８２】
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。駆動波形としては、一般に、同一極性期間Ｔａ，Ｔｃの後端のランプ電流Ｉｐの絶対値が期間Ｔａ，Ｔｃの平均ランプ電流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。
【００８３】
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。
【００８４】
Ｆ１．変形例１：
上記第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６）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。
【００８５】
Ｆ２．変形例２：
上記第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ｆｄの変調パターンを選択しているが、他の条件に基づいて駆動周波数ｆｄの変調パターンを選択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ｆｄの変調パターンを順次変更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。
【００８６】
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】
【００８７】
【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】駆動周波数ｆｄの変調パターンの一例を示す説明図。
【図５】駆動周波数ｆｄを変調して放電灯を駆動する様子を示す説明図。
【図６】図５に示す駆動を行った際の副鏡側電極の様子を模式的に示す説明図。
【図７】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８】陽極デューティ比の変調パターンの一例を示す説明図。
【図９】第３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１０】ランプ電圧が所定の基準電圧を上回る場合に設定される変調パターンの一例を示す説明図。
【図１１】第４実施例において放電灯が駆動される様子を示す説明図。
【図１２】駆動波形の第１の変形例を示す説明図。
【図１３】駆動波形の第２の変形例を示す説明図。
【図１４】駆動波形の第３の変形例を示す説明図。
【図１５】駆動波形の第４の変形例を示す説明図。
【図１６】駆動波形の第５の変形例を示す説明図。
【符号の説明】
【００８８】
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
２００，２００ａ，２００ｂ…放電灯駆動装置
２１０，２１０ａ，２１０ｂ…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
６１０，６１０ａ，６１０ｂ…ＣＰＵ
６１２…駆動周波数変調部
６１４…陽極デューティ比変調部
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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