(57)【要約】【課題】高圧放電灯の交流点灯において、バルブ内の温度分布を均一化する。【解決手段】対向配置された一対の発光用電極を有するバルブ部を備えた発光管及び発光管に付設される部材からなるとともに部材が一対の電極に対して非対称配置され、一対の電極に仮に正負対称交流電流を印加したならば一対の電極間の温度分布がその非対称配置に起因して不均一となる高圧放電灯を交流点灯する高圧放電灯点灯装置であって、一対の電極に正負非対称交流電流を供給するための交流電力供給手段を備え、その正負非対称交流電流について、正負対称交流電流を印加したならば低温側となる電極から高温側となる電極に向かって流れる電流の実効値を、その逆の極性の電流の実効値よりも大きくなるようにした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された一対の発光用電極を有するバルブ部を備えた発光管及び該発光管に付設される部材からなるとともに該部材が該一対の電極に対して非対称配置され、該一対の電極に仮に正負対称交流電流を印加したならば該一対の電極間の温度分布が該非対称配置に起因して不均一となる高圧放電灯を交流点灯する高圧放電灯点灯装置であって、
前記一対の電極に正負非対称交流電流を供給するための交流電力供給手段を備え、
前記正負非対称交流電流について、正負対称交流電流を印加したならば低温側となる電極から高温側となる電極に向かって流れる電流（以下、「第１の電流」という）の電流時間積が、前記高温側となる電極から前記低温側となる電極に向かって流れる電流（以下、「第２の電流」という）の電流時間積よりも大きい高圧放電灯点灯装置。
【請求項２】
対向配置された一対の発光用電極を有するバルブ部及び該バルブ部の両端にバルブ部と一体に形成された前記電極に接続される導体を含むシール部を備えた発光管、前記シール部の一方に前記発光管からの光を一方向に反射させる主反射鏡、並びに前記シール部の他方に前記反射鏡よりも小さく、前記主反射鏡と対向する向きに配設された第二反射鏡からなる高圧放電灯を交流点灯するために、前記一対の電極に交流電流を供給するための交流電力供給手段を備えた高圧放電灯点灯装置において、
前記交流電力供給手段によって供給される交流電流について、前記主反射鏡側の電極から前記第二反射鏡側の電極に向かって流れる電流（以下、「第１の電流」という）の電流時間積が、前記第二反射鏡側の電極から前記主反射鏡側の電極に向かって流れる電流（以下、「第２の電流」という）の電流時間積よりも大きいことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の高圧放電灯点灯装置において、前記正負非対称交流電流が矩形波からなり、前記第１の電流の波高値が前記第２の電流の波高値よりも高い高圧放電灯点灯装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の高圧放電灯点灯装置において、前記正負非対称交流電流が矩形波からなり、前記第１の電流の時間幅が前記第２の電流の時間幅よりも長い高圧放電灯点灯装置。
【請求項５】
請求項１又は２記載の高圧放電灯点灯装置において、前記正負非対称交流電流が矩形波からなり、前記第１の電流の波高値が前記第２の電流の波高値よりも高く、かつ、前記第１の電流の時間幅が前記第２の電流の時間幅よりも長い高圧放電灯点灯装置。
【請求項６】
請求項１又は２記載の高圧放電灯点灯装置において、前記正負非対称交流電流が半サイクル内で電流値が所定の傾斜で増加する三角波であり、前記第１の電流の傾斜が前記第２の電流の傾斜よりも小さい高圧放電灯点灯装置。
【請求項７】
請求項１又は２記載の高圧放電灯点灯装置において、前記第１の電流をＩ１、前記第２の電流をＩ２とし、点灯中のランプ電圧ＶＡ、ＶＢ（ＶＡ＜ＶＢ）における前記電流Ｉ１及びＩ２のそれぞれの電流時間積をＩｔ１Ａ、Ｉｔ２Ａ、Ｉｔ１Ｂ、Ｉｔ２Ｂとした場合、Ｉｔ１Ｂ／Ｉｔ２Ｂ＜Ｉｔ１Ａ／Ｉｔ２Ａを満たす高圧放電灯点灯装置。
【請求項８】
請求項１又は２記載の高圧放電灯点灯装置において、前記一対の電極が各電極専用の熱容量の異なる非対称電極からなり、該非対称電極に仮に正負対称交流電流を印加したならば該非対称電極間の温度分布が各電極の熱容量の差に起因して不均一となる高圧放電灯を交流点灯するための高圧放電灯点灯装置。
【請求項９】
請求項１又は２記載の高圧放電灯点灯装置において、前記正負非対称交流電流が間欠的に前記正負対称交流電流に挿入される高圧放電灯点灯装置。
【請求項１０】
請求項１又は２記載の高圧放電灯点灯装置、前記高圧放電灯並びに該高圧放電灯点灯装置及び該高圧放電灯を収容する筐体からなる光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第二反射鏡を備えた高圧放電灯の寿命を短くすることなく、安定した光出力が得られる高圧放電灯点灯装置、並びにその点灯装置を備えた光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、プロジェクタ等の光源装置の光源として、発光管と発光管から放射された光を一定の方向に向ける主反射鏡とからなる放電灯が広く用いられている。このような放電灯において、発光管からの漏れ光を有効に利用して主反射鏡からの光の放出効率を上げるため、バルブ部を挟んで主反射鏡と対向する位置に第二反射鏡を配設することが行なわれている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ただし、特許文献１のような手段を講じると、確かに光の放射効率を上げることはできるものの、第二反射鏡がバルブの発光部周辺を覆うように配設されるような場合には、第二反射鏡がバルブ部の放熱を阻害してしまう。その結果として、電極を含む第二反射鏡が配設されている側のバルブ部の温度上昇が顕著となり、電極の消耗、バルブの黒化、白濁化、バルブの変形を誘発してランプが短寿命となってしまう。
【０００４】
この問題を解決するための一つの手段として、第二反射鏡側の電極の熱容量を、主反射鏡側の電極の熱容量よりも大きくするという手段が開示されている（例えば、特許文献２）。
また別の手段として、第二反射鏡側の電極を支持する電極軸を主反射鏡側の電極軸より太く及び／又は長くする手段、第二反射鏡側の封止部を主反射鏡側の封止部より太くする手段、第二反射鏡側の封止部に該封止部の素材より熱伝導性が良い放熱材を被膜する手段、第二反射鏡により包囲されたバルブの発光部肉厚を主反射鏡側のバルブの発光部肉厚よりも大きくする手段、第二反射鏡側の電極の端部をバルブの内面に接触させる手段などが開示されている。また、一対の電極をそれぞれ支持する一対の電極軸を備え、一対の電極軸が、一対の電極と接続されている側の端部にそれぞれ熱伝導部を備え、一対の電極のうち第二反射鏡側の熱伝導部の熱容量を主反射鏡側の熱伝導部の熱容量より大きくする手段も開示されている。
【０００５】
これらの手段はいずれも、主反射鏡側よりも第二反射鏡側の熱容量を大きくする及び／又は放熱性を高めるというもので、これによりバルブの温度分布を均一化して第二反射鏡側のバルブ温度が上昇することにより誘発される問題を解決しようというものである。
【特許文献１】特開平８−３１３８２号明細書
【特許文献２】国際公開第２００４／０８６４５３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載された手段はすべて発光管、または発光管のバルブ部の仕様に関して、主反射鏡を取り付ける側と第二反射鏡を取り付ける側で違う仕様とするものである。すなわち発光管の材料、製造工程、さらには製造ジグまでが、発光管の一方ともう一方で違うものとしなければならない。この場合、材料調達の面では管理項目が増えることになり、製造工程においては工程の管理項目が増え、また工程が複雑になることが考えられる。また製造ジグもそれぞれ専用の物を準備しなければならず、コストも余分にかかることになる。
【０００７】
さらに、完成した発光管に反射鏡、及び第２反射鏡を取り付ける際に方向を誤って取り付けてしまうことも考えられる。もし、このランプが出荷されてしまうと非常に短寿命のランプとなってしまうし、たとえランプの製造検査工程で仕様の間違いを検出できたとしても、ランプを何回か点灯させてしまっていれば、ランプの電極には通常以上のダメージが与えられることになる。そのためそのランプは使用できなくなり、廃棄せざるを得なくなってしまうので、ランプ製造の歩留まりも悪化してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面は、対向配置された一対の発光用電極を有するバルブ部を備えた発光管及び発光管に付設される部材からなるとともに部材が一対の電極に対して非対称配置され、一対の電極に仮に正負対称交流電流を印加したならば一対の電極間の温度分布がその非対称配置に起因して不均一となる高圧放電灯を交流点灯する高圧放電灯点灯装置であって、一対の電極に正負非対称交流電流を供給するための交流電力供給手段を備え、その正負非対称交流電流について、正負対称交流電流を印加したならば低温側となる電極から高温側となる電極に向かって流れる電流（以下、「第１の電流」という）の電流時間積が、（正負対称交流電流を印加したならば）高温側となる電極から低温側となる電極に向かって流れる電流（以下、「第２の電流」という）の電流時間積よりも大きい高圧放電灯点灯装置である。
【０００９】
本発明の第２の側面は、対向配置された一対の発光用電極を有するバルブ部及びバルブ部の両端にバルブ部と一体に形成された電極に接続される導体を含むシール部を備えた発光管、シール部の一方に発光管からの光を一方向に反射させる主反射鏡、並びにシール部の他方に反射鏡よりも小さく、主反射鏡と対向する向きに配設された第二反射鏡からなる高圧放電灯を交流点灯するために、一対の電極に交流電流を供給するための交流電力供給手段を備えた高圧放電灯点灯装置において、交流電力供給手段によって供給される交流電流について、主反射鏡側の電極から第二反射鏡側の電極に向かって流れる電流（以下、「第１の電流」という）の電流時間積が、第二反射鏡側の電極から主反射鏡側の電極に向かって流れる電流（以下、「第２の電流」という）の電流時間積よりも大きい高圧放電灯点灯装置である。
【００１０】
ここで、上記第１及び第２の側面において、一対の電極が各電極専用の熱容量の異なる非対称電極からなり、その非対称電極に仮に正負対称交流電流を印加したならば非対称電極間の温度分布が各電極の熱容量の差に起因して不均一となる場合も想定できる。
【００１１】
上記第１又は第２の側面において、正負非対称交流電流を矩形波として、第１の電流の波高値が第２の電流の波高値よりも高くなるようにした。
また、正負非対称交流電流を矩形波として、第１の電流の時間幅が第２の電流の時間幅よりも長くなるようにした。
またさらに、正負非対称交流電流を矩形波として、第１の電流の波高値が第２の電流の波高値よりも高く、かつ、第１の電流の時間幅が第２の電流の時間幅よりも長くなるようにした。
【００１２】
また、上記第１又は第２の側面において、正負非対称交流電流を半サイクル内で電流値が所定の傾斜で増加する三角波として、第１の電流の傾斜が第２の電流の傾斜よりも小さくなるようにした。
【００１３】
また、上記第１又は第２の側面において、第１の電流をＩ１、第２の電流をＩ２とし、点灯中のランプ電圧ＶＡ、ＶＢ（ＶＡ＜ＶＢ）における電流Ｉ１及びＩ２のそれぞれの電流時間積をＩｔ１Ａ、Ｉｔ２Ａ、Ｉｔ１Ｂ、Ｉｔ２Ｂとした場合、Ｉｔ１Ｂ／Ｉｔ２Ｂ＜Ｉｔ１Ａ／Ｉｔ２Ａを満たす構成とした。
【００１４】
また、上記第１又は第２の側面において、正負非対称交流電流を間欠的に正負対称交流電流に挿入する構成としてもよい。
【００１５】
本発明の第３の側面は、上記第１又は第２の側面の高圧放電灯点灯装置、高圧放電灯並びに高圧放電灯点灯装置及び高圧放電灯を収容する筐体からなる光源装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、主反射鏡側の電極から第二反射鏡側の電極に向かって流れるランプ電流の実効値を、反対に第二反射鏡側の電極から主反射鏡側の電極に向かって流れるランプ電流の実効値よりも大きくなるように構成したので、第二反射鏡側の電極に衝突する電子の数が、主反射鏡側の電極に衝突する電子の数よりも少なくなる。そのため、主反射鏡側の電極と比較して第二反射鏡側の電極温度上昇が小さくなり、電極からの熱伝導、及び熱放射によるバルブ部の温度上昇も小さくなる。その結果、第二反射鏡によりバルブの放熱が阻害されたとしても、電極を含む第二反射鏡が配設されている側のバルブ部の温度上昇が顕著となることが避けられ、バルブの温度分布を均一化することができ、電極の消耗、バルブの黒化、白濁化、バルブの変形に伴うランプの短寿命化を防ぐことができる。
【００１７】
また、本発明において点灯させる高圧放電灯は、発光管のバルブ部の仕様に関して、主反射鏡を取り付ける側と第二反射鏡を取り付ける側を同じ仕様とするものであるため、材料調達、製造工程における管理項目を増やす必要がなく、工程も簡素化できる。また製造ジグもそれぞれ専用の物を準備する必要はない。さらに、完成した発光管に主反射鏡、及び第二反射鏡を取り付ける際に、取り付け方向を指定しなくてもよい仕様とすることも可能であり、ランプ製造の歩留まりも悪化させることなく、ランプのコストダウンにも貢献する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明の回路構成図である。図１について以下に説明する。本発明の高圧放電灯点灯装置は、全波整流回路１０、全波整流回路１０の直流電圧をＰＷＭ（パルス幅変調）制御回路により所定のランプ電力又はランプ電流に制御する降圧チョッパ回路２０、降圧チョッパ回路２０の直流出力電圧を交流矩形波電流に変換してランプ６０に印加するためのフルブリッジ回路４０、ランプ始動時に高圧パルス電圧をランプに印加するためのイグナイタ回路５０、並びに降圧チョッパ回路２０及びフルブリッジ回路４０を制御するための制御回路３０で構成されている。なお、図面を見やすくするために整流回路１０として全波整流・コンデンサインプット型の回路を示しているが、必要に応じて昇圧回路（力率改善回路）等も含むものとする。
【００１９】
降圧チョッパ回路２０はＰＷＭ制御回路３４によってＰＷＭ制御されるトランジスタ２１、ダイオード２２、チョークコイル２３、及び平滑コンデンサ２４で構成され、全波整流回路１０から供給される直流電圧を所定のランプ電力又はランプ電流に変換するように制御される。フルブリッジ回路４０はブリッジ制御回路４５によってトランジスタ４１及び４４の組とトランジスタ４２及び４３の組とが所定の周波数で交互にオン／オフするように制御される。これにより、ランプ６０に（基本的には矩形波の）交流電流が印加される。ランプ６０には定格電力５０〜４００Ｗ程度のものを想定している。なお、上記の所定のランプ電力又はランプ電流の値及び所定の周波数は制御回路３０内の中央制御部３５によって決定される。また、定ランプ電流制御には抵抗３３による検出ランプ電流を、定ランプ電力制御には抵抗３１及び３２による検出ランプ電圧と検出ランプ電流の乗算値を中央制御部３５内において必要に応じて使用することができる。
【００２０】
次に、本発明の実施形態について従来例と比較し説明する。
従来例を再度説明しておくと、従来例では図２で示す高圧放電灯に図４で示す矩形波のランプ電流ＩＬを流し、前記高圧放電灯を点灯させている。この時ランプ電流ＩＬの実効値（電流時間積）については、図４のように主反射鏡７０側の電極から他方の電極に向かって流れるランプ電流Ｉ１と逆方向に流れるランプ電流Ｉ２において同じ値となっている。
【００２１】
ここでランプが図３に示すような第二反射鏡８０を有する高圧放電灯の場合、図４で示す矩形波のランプ電流によりランプを点灯すると、第二反射鏡８０による保温効果、放熱抑制により主反射鏡７０側のバルブ部より第二反射鏡８０側のバルブ部の温度の方が上昇することとなる。
【００２２】
ランプの点灯時間が初期のものに関しては、図９に示す通り主反射鏡７０側の電極９１と第二反射鏡８０側の電極９２ともにその電極先端に突起ができているが、バルブ部の温度分布が不均一であるため、高圧放電灯の累積点灯時間が長くなると第二反射鏡８０側の電極９２の損耗が著しくなり、図１０に示すように電極先端の突起が消滅したり、図１１に示すように電極先端に細かい複数の突起が現れて荒れた状態となったりする。
【００２３】
この電極先端の突起が消滅したり、電極先端が荒れた状態となったりする過程で電極９２から飛散したタングステンは、バルブの内面に付着することとなり、この付着したタングステンによる保温効果により第二反射鏡８０側のバルブ部の温度上昇は更に著しいものとなる悪循環を招いてしまう。結果としてランプの短寿命につながるバルブの黒化、白濁化、バルブの変形を誘発していた。
【００２４】
これに対し本発明の実施形態では、第二反射鏡８０を備えた図３で示す高圧放電灯に対し、主反射鏡７０側の電極９１から第二反射鏡８０側の電極９２に向かって流れるランプ電流Ｉ１の電流時間積Ｉｔ１を、反対に第二反射鏡８０側の電極９２から主反射鏡７０側の電極９１に向かって流れるランプ電流Ｉ２の電流時間積Ｉｔ２よりも大きくなるようにランプ電流を制御する。なお、高圧放電灯点灯装置と高圧放電灯を接続する際に、高圧放電灯点灯装置の２本の出力線と電極９１及び９２とが予め決められた極性で接続されるものとする。
【００２５】
＜ランプ電流制御方法１＞
具体的には、図５で示すように、主反射鏡７０側の電極９１から第二反射鏡８０側の電極９２に向かって流れるランプ電流Ｉ１の波高値を、第二反射鏡８０側の電極９２から主反射鏡７０側の電極９１に向かって流れるランプ電流Ｉ２の波高値よりも高くすることで、電流時間積Ｉｔ１を電流時間積Ｉｔ２よりも大きくすることができる。
【００２６】
＜ランプ電流制御方法２＞
また、図６で示すように、主反射鏡７０側の電極９１から第二反射鏡８０側の電極９２に向かって流れるランプ電流Ｉ１の時間幅Ｔ１を、第二反射鏡８０側の電極９２から主反射鏡７０側の電極９１に向かって流れるランプ電流Ｉ２の時間幅Ｔ２よりも広くする（Ｔ１＞Ｔ２）ことでも、電流時間積Ｉｔ１を電流時間積Ｉｔ２よりも大きくすることができる。
【００２７】
＜ランプ電流制御方法３＞
また、図７で示すように、上記ランプ電流制御方法１とランプ電流制御方法２を組み合わせてもよい。即ち、ランプ電流Ｉ１の波高値をランプ電流Ｉ２の波高値よりも大きくし、かつ、ランプ電流Ｉ１の時間幅をランプ電流Ｉ２の時間幅よりも広くし、これにより、電流時間積Ｉｔ１を電流時間積Ｉｔ２よりもさらに大きくすることができる。
【００２８】
＜ランプ電流制御方法４＞
また、図８で示すように、上記ランプ電流制御方法１〜３に示した方法を連続的に実施するのではなく、間欠的に実施することとしてもよい。
【００２９】
＜ランプ電流制御方法５＞
また、図１３に示すような、半サイクルにおいて電流値が増加するいわゆる三角波をベースとしてランプ電流を形成してもよい。この三角波は一般に電極上のアークの起点となる突起を形成・維持するのに好適な波形とされており、フリッカ防止対策として高圧放電灯点灯装置によく採用されるランプ電流波形である。
図１５において、半サイクルの開始時電流をＩmin、終了時電流をＩmaxとした場合、主反射鏡７０側の電極９１から第二反射鏡８０側の電極９２に向かって流れるランプ電流Ｉ１のピーク値（Ｉmax）と、第二反射鏡８０側の電極９２から主反射鏡７０側の電極９１に向かって流れるランプ電流Ｉ２のピーク値（Ｉmax）を同程度にしつつも、Ｉ２の電流値増加の傾斜（Ｉmax−Ｉmin）がＩ１の傾斜よりも大きくなるようにした。
【００３０】
＜ランプ電流制御方法６＞
また、図１６で示すように、上記ランプ電流制御方法５に示した方法を連続的に実施するのではなく、間欠的に実施することとしてもよい。
【００３１】
ランプ電流制御方法５又は６によると、降圧チョッパ回路２０の出力ピーク電流を増やす必要がないので降圧チョッパ回路２０を低損失に保つことができ、しかも、フルブリッジ回路４０の駆動周波数を一定とすることができるのでブリッジ制御回路４５の制御構成を簡素化することができ、これにより回路全体を高効率・低コストにすることができ好適である。
【００３２】
上記ランプ電流制御方法１〜６により、主反射鏡７０側の電極９１から第二反射鏡８０側の電極９２に向かって流れるランプ電流Ｉ１の電流時間積を、第二反射鏡８０側の電極９２から主反射鏡７０側の電極９１に向かって流れるランプ電流Ｉ２の電流時間積よりも大きくすることができ、前記高圧放電灯のバルブ部温度分布を均一化することができる。
【００３３】
上記ランプ電流制御方法１〜６をまとめると、主反射鏡７０側の電極９１から第二反射鏡８０側の電極９２に向かって流れるランプ電流Ｉ１の電流時間積Ｉｔ１を、第二反射鏡８０側の電極９２から主反射鏡７０側の電極９１に向かって流れるランプ電流Ｉ２の電流時間積Ｉｔ２よりも大きくすることができれば、本発明の概念はどのようなランプ電流波形についても適用できる。
即ち、図１７に示すように、どのような波形であっても図中の面積Ａ（Ｉｔ１に相当）が面積Ｂ（Ｉｔ２に相当）よりも大きくなるようにすればよい。
【００３４】
また、上記ランプ電流制御方法１〜６において、「実効値Ｉ１ｒｍｓ＞実効値Ｉ２ｒｍｓ」の傾向の強さ（即ち、偏り）を電極表面の状態に応じて変化させるようにしてもよい。なお、以降の説明において、「実効値Ｉ１ｒｍｓ＞実効値Ｉ２ｒｍｓ」の傾向の強さ（即ち、偏り）を、α＝Ｉ１ｒｍｓ／Ｉ２ｒｍｓ（但し、α＞１）で表すものとする。
例えば、電極９１上の突起がより成長し、電極９２の表面の突起が溶解してしまっているような場合は、電極９１側の温度が低く電極９２側の温度が高い温度分布状態（以下、「状態Ａ」という）にあるので、偏りαを増加させることが望ましい。
また逆に、電極９１の表面の突起が溶解し、電極９２上の突起が多少成長しているような場合は、電極９１側の温度が高く電極９２側の温度が低い温度分布状態（以下、「状態Ｂ」という）にあるので、偏りαを減少させることが望ましい。
【００３５】
なお、上記において「実効値Ｉ１ｒｍｓ」及び「実効値Ｉ２ｒｍｓ」をそれぞれ「電流時間積Ｉｔ１」及び「電流時間積Ｉｔ２」に置き換えても同様の作用効果を達成できることは言うまでもない。
【００３６】
より具体的には、状態Ａの場合は電極間距離が短くなるのでランプ電圧が下がり、状態Ｂの場合は電極間距離が長くなるのでランプ電圧は上がる。従って、ランプ電圧が低ければ低いほど、即ち、状態Ａの度合いが強まるほど、偏りαを増加させるのが好ましい。
従って、中央制御部３５において、検出されるランプ電圧をＶＡ、ＶＢ（ＶＡ＜ＶＢ）として、それぞれのランプ電流の実効値をＩ１Ａ、Ｉ２Ａ、Ｉ１Ｂ、Ｉ２Ｂとした場合に、Ｉ１Ｂ／Ｉ２Ｂ＜Ｉ１Ａ／Ｉ２Ａとなるようにすればよい。言い換えると、ランプ電圧の増加に対して、偏りαが単調減少するようにすればよい。
【００３７】
なお、上記においても、実効値「Ｉ１Ａ」、「Ｉ２Ａ」、「Ｉ１Ｂ」及び「Ｉ２Ｂ」を、それぞれ電流時間積「Ｉｔ１Ａ」、「Ｉｔ２Ａ」、「Ｉｔ１Ｂ」及び「Ｉｔ２Ｂ」に置き換えても同様の作用効果を達成できることは言うまでもない。
【００３８】
ここで、高圧放電灯のバルブ部温度分布を均一化するためのランプ電流Ｉ１の実効値等によって決まる電流時間積と、ランプ電流Ｉ２の実効値等によって決まる電流時間積の差異については実験的に求めることが望ましい。なぜなら、図３に示す第二反射鏡８０を有する高圧放電灯を従来例のランプ電流により点灯させる場合、主反射鏡７０側のバルブ部と第二反射鏡８０側のバルブ部の温度分布の不均一度合いを決定するパラメータは多数あり、本発明を用いたとしても、バルブ部の温度分布を均一化するためのランプ電流Ｉ１の電流時間積とランプ電流Ｉ２の電流時間積の差を一義的に決定することは困難であるからである。
【００３９】
それらパラメータとは、バルブに入力する電力、バルブの大きさ、形状、または主反射鏡７０、及び第二反射鏡８０の大きさ、形状、配設位置、またはランプの空冷条件など多岐に亘るため、実際にバルブ部の温度を測定しながらバルブ部の温度分布が均一となるような電流時間積の差を決定すればよい。
【００４０】
＜設計例１＞
上記を考慮した上で、発明者らは本発明の最も好適な実施例として以下のような高圧放電灯点灯装置を設計した。なお、使用ランプの定格電力は１７０Ｗである。いずれの設計例を用いた場合でも、従来の点灯を行った場合よりも短寿命ランプの発生が減ることが確認された。
ランプ電圧が７０Ｖのランプを１００Ｈｚの矩形波電流で点灯させ、定格ランプ電流の実効値が２．４３Ａに対し、主反射鏡側の電極から第二反射鏡側の電極に向かって流れるランプ電流Ｉ１の波高値を１０％増加させて２．６７Ａとして、第二反射鏡側の電極から主反射鏡側の電極に向かって流れるランプ電流Ｉ２の波高値を１０％減少させて２．３１Ａとした。すなわち、実効値Ｉ１ｒｍｓを２．６７Ａとし、実効値Ｉ２ｒｍｓを２．３１Ａとした（この場合、電流時間積Ｉｔ１：Ｉｔ２も同様に２．６７：２．３１である）。
【００４１】
＜設計例２＞
設計例１と同様のランプにおいて、ランプを１００Ｈｚの矩形波電流で点灯させ、定格ランプ電流の実効値が２．４３Ａに対し、主反射鏡側の電極から第二反射鏡側の電極に向かって流れるランプ電流の波高値を２．４３Ａのままその時間幅を１０％増加させて５．５ｍ秒として、第二反射鏡側の電極から主反射鏡側の電極に向かって流れるランプ電流の波高値も２．４３Ａのままその時間幅を１０％減少させて４．５ｍ秒とした。すなわち、Ｉｔ１：Ｉｔ２＝１．１：０．９とした。
【００４２】
＜アプリケーション＞
上記実施例では、ランプ寿命を向上した高圧放電灯点灯装置を示したが、それを用いたアプリケーションとしての光源装置を図１２に示す。
図１２において、１００は上記で説明した図１の高圧放電灯点灯装置、７０はランプが取り付けられる主反射鏡、８０はバルブを挟んで主反射鏡７０と対向する位置に取り付けられた第二反射鏡、１１０は高圧放電灯点灯装置、ランプを内蔵する筐体である。なお、図は実施例を模擬的に図示したものであり、寸法、配置などは図面通りではない。そして、図示されない映像系の部材等を筐体に適宜配置してプロジェクタが構成される。
【００４３】
＜注記事項＞
本発明の基本的概念は、主反射鏡と第二反射鏡による温度分布だけでなく、他の部材や冷却方法に起因する温度分布の解消についても適用できる。言い換えると、本発明の手法は、通常の正負対称の交流ランプ電流を印加したならば発生してしまうあらゆる電極間温度分布の解消手段として有効である。即ち、正負対称の交流電流を印加したならば低温側となる電極から高温側となる電極に向かって流れるランプ電流の電流時間積を、その逆の極性のランプ電流の電流時間積よりも大きくすることが本発明の本質である。
【００４４】
また、本発明は、一対の電極が各電極専用の熱容量の異なる非対称電極からなり、その非対称電極間の温度分布が各電極の熱容量の差に起因して不均一となる場合にも適用できる。即ち、内部にあるファンの位置や空冷方向、ランプに第二反射鏡以外の加工(例えば片側だけトリガー線を発光管に多く巻きつけ、それによって放熱を高める)などにより温度分布が不均一となる場合、各電極が異なる形状又は材質で製造され、それによって非対称電極間で熱容量が異なることとなり、その熱容量差に起因して温度差が生じ得るような場合にも本発明を適用できる。
【００４５】
なお、上記実施例は本発明の最も好適な例として示したものであるが、それに関連して以下を注記しておく。
（１）本実施例における出力電流としての「矩形波」又は「三角波」とは、厳密には完全な矩形波又は三角波ではないような波形も含むものとする。例えば、完全な矩形波に１サイクル以上の正弦波等がフリッカ抑制以外の目的で重畳されたような波形、図１４のように半サイクルの中盤に僅かな凹凸があるような波形、又は図１７のような点灯可能なあらゆる波形も含むものとする。従って、通常点灯時におけるランプ電流はそのような波形も含む趣旨である。
（２）実施例においては、交流電力供給回路を整流回路１０、降圧チョッパ回路２０及びフルブリッジ回路４０で構成したが、ランプに交流矩形波が供給できれば他の構成であってもよい。例えば、入力電源が直流電源であれば、フルブリッジ回路の前段部はＤＣ／ＤＣコンバータのみでよい。また、直流を交流に変換できればフルブリッジ回路の代わりにプッシュプル型インバータなどの他の方式の回路を用いてもよい。
（３）また、制御回路３０は、フルブリッジ回路４０のトランジスタ４１〜４４の反転制御と降圧チョッパ回路２０のトランジスタ２１のＰＷＭ制御を行うことができれば、制御回路内の構成は図示したものに限定されない。
（４）なお、本明細書における「電流時間積」（Ｉｔ）を「電流二乗時間積」（Ｉ２ｔ）に読み替えても同様の作用効果を達成できることが理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の放電灯点灯装置を示す回路構成図である。
【図２】従来のランプを示す図である。
【図３】第二反射鏡のあるランプを示す図である。
【図４】従来の点灯方法によるランプ電流を示す図である。
【図５】本発明の点灯方法によるランプ電流を示す図である。
【図６】本発明の点灯方法によるランプ電流を示す図である。
【図７】本発明の点灯方法によるランプ電流を示す図である。
【図８】本発明の点灯方法によるランプ電流を示す図である。
【図９】初期の高圧放電灯の電極を示す図である。
【図１０】バルブの温度分布が不均一なランプのライフ中における電極を示す図である。
【図１１】バルブの温度分布が不均一なランプのライフ中における電極を示す図である。
【図１２】本発明の光源装置を示す図である。
【図１３】本発明を説明する図である。
【図１４】本発明を説明する図である。
【図１５】本発明の点灯方法によるランプ電流を示す図である。
【図１６】本発明の点灯方法によるランプ電流を示す図である。
【図１７】本発明の基本的概念を説明する図である。
【符号の説明】
【００４７】
１：ＡＣ電源
１０：全波整流回路
１１：ダイオードブリッジ
１２：コンデンサ
２０：降圧チョッパ回路
２１：トランジスタ
２２：ダイオード
２３：チョークコイル
２４：コンデンサ
３０：制御回路
３１，３２，３３：抵抗
３４：ＰＷＭ制御回路
３５：中央制御部
４０：フルブリッジ回路
４１，４２，４３，４４：トランジスタ
４５：ブリッジ制御回路
５０：イグナイタ回路
５１：イグナイタ制御回路
６０：高圧放電灯
７０：主反射鏡
８０：第二反射鏡
９１、９２：電極
１００：高圧放電灯点灯装置
１１０：プロジェクタ筐体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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