JP2011096412A - 高圧放電灯点灯装置およびそれを用いた画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高圧放電灯のちらつきを抑えつつ、ランプ電圧の上昇を抑えることでランプ寿命の低下を抑えた高圧放電灯点灯装置およびそれを用いた画像表示装置を提供する。
【解決手段】高圧放電灯点灯装置Ａは、高圧放電灯Ｌａに所定の電力を供給する降圧チョッパ回路１と、高圧放電灯Ｌａに印加するランプ電流の極性を交互に反転させるインバータ回路２と、ランプ電流の極性を反転させる周波数を変更する制御回路５とを備えている。制御回路５は、高圧放電灯Ｌａの点灯開始後に当該高圧放電灯Ｌａの電極温度が所定温度に達すると、ランプ電流の極性を反転させる周波数を所定の点灯周波数から当該点灯周波数よりも低い周波数に定期的に切り替える周波数切替モードを実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、高圧放電灯点灯装置およびそれを用いた画像表示装置に関するものである。

液晶デバイスを用いた投影方式の液晶プロジェクタや、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）（登録商標）を用いた投影方式のＤＬＰプロジェクタでは、照明用の光源である高圧放電灯のちらつき（フリッカ）を低減するために、ランプ電流にパルス電流を重畳させる点灯方式（特許文献１，２参照）や、ランプ電流に三角波形を重畳させてランプ電流波形を変形させる点灯方式（特許文献３参照）が採用されている。

また、上記の液晶プロジェクタでは、コントラストを向上させるために、液晶デバイスをノーマリーホワイト方式（電圧がかかっていない時に透光率あるいは反射率が最大となって白い画面とする方式）からノーマリーブラック方式（電圧がかかっていない時に最も光を遮って黒い画面とする方式）に変更する傾向にあり、その結果、最近の液晶プロジェクタでは、投影画面の横方向に白いバー（横輝線）が生じるものがあった。

これは、外部ノイズに起因するフォトリークによって、液晶デバイス用の駆動ドライバのトランジスタがオンになることが原因と考えられており、上記の点灯方式では通常よりも大きなランプ電流を投入するため、瞬間的に光出力が増加してフォトリークが起こり易い状態となり、その結果、上記のような不具合が発生すると推定される。したがって、液晶プロジェクタでは、上記の点灯方式は不向きであるといえる。

そのため、少なくとも液晶プロジェクタの場合には、高圧放電灯のちらつきを低減する方法として上記の点灯方式以外の方法が必要であることから、例えば高圧放電灯に流れるランプ電流の周波数を、図１８（ａ）に示すように間欠的に点灯周波数よりも低い周波数とする点灯方式（特許文献４参照）や、ランプ電圧が所定電圧以上になったところで点灯周波数よりも低い周波数で高圧放電灯を所定期間点灯させる点灯方式（特許文献５参照）や、図１８（ｂ）に示すように正極性の期間と負極性の期間の割合であるデューティ比を間欠的に変更する点灯方式などが提案されている。

ここで、高圧放電灯のちらつきについて詳述すると、高圧放電灯を所定の点灯周波数で長時間点灯させた場合、電極には点灯時間に応じて複数の突起が生じることになるが、ランプ電流の極性反転時に、これらの突起間でアークの輝点が不定期に移動することでちらつきが生じるのである。したがって、ちらつきを低減するためには、ランプ電流の周波数を間欠的に点灯周波数よりも低い周波数にしたり、上記のデューティ比を間欠的に変更したりして、電極先端に不必要な突起が生成するのを抑制するのが効果的である。

上記のちらつき対策を行うタイミングとしては、例えば特許文献６に示すものがあり、ランプ電圧が所定の第１電圧以上になった時に上記のちらつき対策を開始し、その後ランプ電圧が所定の第２電圧（第２電圧＜第１電圧）以下になるとランプ電流の周波数を所定の点灯周波数に戻すのである。

特表平１０−５０１９１９号公報（第７頁第１６行目−第７頁第２９行目、及び、第１図） 特開２００１−２４４０８８号公報（段落［００１７］、及び、第７，９図） 特開２００４−２８１３８１号公報（段落［００２６］−段落［００３４］、及び、第２，３図） 特開２００６−５９７９０号公報（段落［００１７］−段落［００２４］、及び、第３，４図） 特開２００８−１７７００２号公報（段落［００４６］−段落［００４８］、及び、第６図） 特開２００７−８７６３７号公報（段落［００３０］−段落［００３５］、及び、第３，４図）

しかしながら、ちらつき対策を行うタイミングをランプ電圧により決定する場合、ランプ電圧が必要以上に上昇する可能性がある。例えば、図１９はちらつき対策を行わない高圧放電灯点灯装置と、ランプ電圧が５０Ｖになったところでちらつき対策を行う高圧放電灯点灯装置によって、それぞれ定格電力が２００Ｗの高圧放電灯を点灯させたときのランプ電圧の時間経過を示したものであり、ちらつき対策を行った場合（図中の実線ｅ）には行わない場合（図中の実線ｄ）に比べてランプ電圧が約８Ｖ程度上昇し、その後ランプ電圧が徐々に下降していき、約４０分経過した時点でランプ電圧が安定している。これは、高圧放電灯の電力制御を行う際には、図２０（ａ）（ｂ）に示すようにランプ電圧が低い低圧領域では定電流制御を行い、定格領域では定電力制御を行うのが一般的であり、低圧領域では高圧放電灯に流れるランプ電流が大きく、さらにちらつき対策として点灯周波数より低い周波数にしたり、上記のデューティ比を変更することによって電極温度が必要以上に上昇し、その結果、電極先端に形成された突起がつぶれることで電極間距離が長くなったためである。すなわち、本従来例によれば、高圧放電灯のちらつきは低減できるものの、ランプ電圧が必要以上に上昇してしまうことからランプ寿命が短くなる可能性があった。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、高圧放電灯のちらつきを抑えつつ、ランプ電圧の上昇を抑えることでランプ寿命の低下を抑えた高圧放電灯点灯装置およびそれを用いた画像表示装置を提供することにある。

請求項１の発明は、高圧放電灯に所定の電力を供給する電力供給手段と、高圧放電灯に印加するランプ電流の極性を交互に反転させる極性反転手段と、ランプ電流の極性を反転させる周波数、または、ランプ電流の正極性の期間と負極性の期間の割合であるデューティ比を変更する制御手段とを備え、制御手段は、ランプ電流の極性を反転させる周波数を、所定の点灯周波数から当該点灯周波数よりも低い少なくとも１つの周波数に定期的に切り替える周波数切替モード、または、ランプ電流の正極性の期間と負極性の期間とが等しい第１モード、ランプ電流の正極性の期間が負極性の期間よりも長い第２モード、およびランプ電流の負極性の期間が正極性の期間よりも長い第３モードを、それぞれ少なくとも１周期以上繰り返して実行するデューティ比切替モードの何れか一方を、高圧放電灯の点灯開始後に当該高圧放電灯の電極温度が所定温度に達すると実行することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、制御手段は、高圧放電灯の点灯開始から所定時間が経過すると、当該高圧放電灯の電極温度が所定温度に達したと判断して、周波数切替モードまたはデューティ比切替モードを実行することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、制御手段は、高圧放電灯の点灯開始から当該高圧放電灯の電極温度が所定温度まで上昇するのに要する所定時間が経過し、且つ、高圧放電灯に印加するランプ電圧が所定電圧以上になると、周波数切替モードまたはデューティ比切替モードを実行することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項２または３の発明において、制御手段は、定常点灯時において高圧放電灯に供給される所定の平均電力に応じて所定時間を変更することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項２または３の発明において、制御手段は、高圧放電灯の空冷条件に応じて所定時間を変更することを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項２または３の発明において、制御手段は、高圧放電灯の点灯履歴に応じて所定時間を変更することを特徴とする。ここに、高圧放電灯の点灯履歴とは、点灯時において高圧放電灯に供給される電力や、この点灯電力での点灯時間をいう。

請求項７の発明は、請求項１の発明において、制御手段は、周波数切替モードまたはデューティ比切替モードの開始から所定期間、高圧放電灯に供給する平均電力を当該高圧放電灯の定格ランプ電力未満に設定することを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項７の発明において、制御手段は、高圧放電灯に印加するランプ電圧が所定範囲内にある期間を所定期間に設定することを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項７または８の発明において、制御手段は、定常点灯時において高圧放電灯に供給される所定の平均電力に応じて所定期間を変更することを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項１〜９の何れかの発明において、制御手段は、周波数切替モードまたはデューティ比切替モードの開始後において、高圧放電灯に供給される平均電力が当該高圧放電灯の定格ランプ電力よりも大きい場合、周波数切替モードまたはデューティ比切替モードを停止することを特徴とする。

請求項１１の発明は、請求項１〜１０の何れか１項に記載の高圧放電灯点灯装置を備えることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、高圧放電灯の電極温度が所定温度に達したときには周波数切替モードまたはデューティ比切替モードを実行するので、高圧放電灯のちらつきを抑制することができるとともに、電極温度が必要以上に上昇するのを防止でき、その結果各電極に形成される突起の形状変化を抑制できることから、ランプ電圧が必要以上に上昇するのを防止できてランプ寿命の低下を抑えることができるという効果がある。

請求項２の発明によれば、高圧放電灯の電極温度を直接測定することなく、点灯開始からの経過時間のみを計測すればいいので、高圧放電灯の電極温度が所定温度に達したか否かを簡単な構成で判別することができるという効果がある。

請求項３の発明によれば、点灯開始からの経過時間に加えてランプ電圧を計測しているので、高圧放電灯の電極温度が所定温度に達したか否かを比較的簡単な構成で判別できるとともに、判別精度を向上させることができるという効果がある。

請求項４の発明によれば、高圧放電灯に供給する平均電力に応じて周波数切替モードまたはデューティ比切替モードを実行するタイミングを変更できるようになっていることから、高圧放電灯の電極温度を、供給する平均電力に対応させた温度に設定することができるという効果がある。

請求項５の発明によれば、高圧放電灯の空冷条件に応じて周波数切替モードまたはデューティ比切替モードを実行するタイミングを変更できるようになっていることから、高圧放電灯の電極温度を、空冷条件に対応させた温度に設定することができるという効果がある。

請求項６の発明によれば、高圧放電灯の点灯履歴に応じて周波数切替モードまたはデューティ比切替モードを実行するタイミングを変更できるようになっていることから、高圧放電灯の電極温度を、点灯履歴に対応させた温度に設定することができるという効果がある。

請求項７の発明によれば、点灯開始から周波数切替モードまたはデューティ比切替モードを開始するまでの時間が短くなることから、高圧放電灯の電極温度の上昇時間を短縮することができ、その結果始動後のグロー放電からアーク放電への移行を促進させることができて、立ち消えを防止することができるという効果がある。

請求項８の発明によれば、高圧放電灯に印加するランプ電圧のみを計測すればいいので、上記の所定期間が経過したか否かを簡単な構成で判別することができるという効果がある。

請求項９の発明によれば、高圧放電灯に供給する平均電力に応じて上記の所定期間を変更できるようになっていることから、高圧放電灯の電極温度を、供給する平均電力に対応させた温度に設定することができるという効果がある。

請求項１０の発明によれば、高圧放電灯の定格ランプ電力より大きい平均電力を当該高圧放電灯に供給した場合には、周波数切替モードまたはデューティ比切替モードを実行しないことで電極温度を必要以上に上昇させることがなく、そのうえ光束の立ち上がりを速くすることができるという効果がある。

請求項１１の発明によれば、請求項１〜１０の何れか１項に記載の高圧放電灯点灯装置を用いることによって、投影画面のちらつきを抑えた画像表示装置を提供することができるという効果がある。

実施形態１の高圧放電灯点灯装置の概略回路図である。 （ａ）は同上により高圧放電灯に供給される電力の推移を示すグラフ、（ｂ）は同上により高圧放電灯に印加されるランプ電流の推移を示すグラフ、（ｃ）は同上により高圧放電灯に印加されるランプ電圧の推移を示すグラフである。 （ａ）は実施形態２の高圧放電灯点灯装置により電力が供給される高圧放電灯の電極温度の推移を示すグラフ、（ｂ）は同上のランプ電圧の推移を示すグラフである。 同上に対してちらつき対策を行った場合と、ちらつき対策を行わなかった場合のランプ電圧の推移を示すグラフである。 同上の断面図である。 実施形態３の高圧放電灯点灯装置により高圧放電灯に印加されるランプ電圧の推移を示すグラフである。 実施形態４の高圧放電灯点灯装置により供給される電力と、点灯開始からちらつき対策を開始するまでの待ち時間との対応を示すグラフである。 実施形態５の高圧放電灯点灯装置の概略回路図である。 同上により電力が供給される高圧放電灯への空冷風量と、点灯開始からちらつき対策を開始するまでのマチ時間との対応を示すグラフである。 実施形態６の高圧放電灯点灯装置の概略回路図である。 同上により電力が供給される高圧放電灯の点灯履歴と、点灯開始からちらつき対策を開始するまでのマチ時間との対応を示すグラフである。 （ａ）は実施形態７の高圧放電灯点灯装置により高圧放電灯に供給される電力の推移を示すグラフ、（ｂ）は同上のランプ電圧の推移を示すグラフである。 （ａ）は実施形態８の高圧放電灯点灯装置により高圧放電灯に供給される電力の推移を示すグラフ、（ｂ）は同上のランプ電圧の推移を示すグラフである。 （ａ）は実施形態９の高圧放電灯点灯装置により高圧放電灯に供給される電力の推移を示すグラフ、（ｂ）は同上のランプ電圧の推移を示すグラフである。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ同上の他の例を示すグラフである。 実施形態１０の高圧放電灯点灯装置により高圧放電灯に供給される電力の推移を示すグラフである。 実施形態１〜１０の何れかの高圧放電灯点灯装置を用いた画像表示装置の一例である。 （ａ），（ｂ）は従来の高圧放電灯点灯装置におけるちらつき対策の波形図である。 同上によりちらつき対策を行った場合と、ちらつき対策を行わなかった場合のランプ電圧の推移を示すグラフである。 （ａ），（ｂ）は高圧放電灯を電力制御する場合の電力およびランプ電流と、ランプ電圧の関係を示すグラフである。 （ａ）〜（ｃ）は高圧放電灯を電力制御する場合の電力、ランプ電流およびランプ電圧の推移を示すグラフである。

以下に、本発明に係る高圧放電灯点灯装置および画像表示装置の実施形態を、図面を参照しながら説明する。本発明に係る高圧放電灯点灯装置は、例えば高圧水銀灯や高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプなどの高圧放電灯を点灯させるために用いられるものであり、この高圧放電灯点灯装置は、例えば後述のプロジェクタなどの画像表示装置に搭載される。

（実施形態１）
図１は実施形態１の高圧放電灯点灯装置Ａの概略回路図であり、本実施形態の高圧放電灯点灯装置Ａは、直流電源Ｅを所望の電圧値の直流出力に降圧する所謂降圧チョッパ回路（電力供給手段）１と、高圧放電灯Ｌａに印加するランプ電流の極性を交互に反転させ、共振回路３を介して高圧放電灯Ｌａに高周波電力を供給するインバータ回路（極性反転手段）２と、降圧チョッパ回路１の出力電圧を検出する電圧検出回路４と、降圧チョッパ回路１およびインバータ回路２を駆動制御する制御回路（制御手段）５とを備えている。

降圧チョッパ回路１は、スイッチング素子Ｑ１とインダクタＬ１の直列回路を有しており、後述のＰＷＭ制御回路５３により決定される動作周波数またはオンデューティでスイッチング素子Ｑ１をオン／オフすることで、所望の電圧値の直流出力が得られる。

インバータ回路２は、４個のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５と、これらのスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５をオン／オフする２個のドライブ回路２１，２２とからなる所謂フルブリッジ型のインバータ回路であり、後述のフルブリッジ制御回路５２により決定される動作周波数で各スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５をオン／オフすることで、所定の高周波電力が高圧放電灯Ｌａに供給される。なお、本実施形態では、直列接続された２個のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３がドライブ回路２１により駆動制御され、同じく直列接続された２個のスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５がドライブ回路２２により駆動制御される。

共振回路３は、インダクタＬ２と共振コンデンサＣ２の直列回路からなり、共振コンデンサＣ２の両端間には高圧放電灯Ｌａの各電極がそれぞれ接続されている。そして、この共振回路３の共振作用により生じた高電圧を高圧放電灯Ｌａに印加することで、高圧放電灯Ｌａが高周波点灯するのである。

電圧検出回路４は、抵抗Ｒ２，Ｒ３の直列回路からなり、降圧チョッパ回路１からの出力電圧のうち抵抗Ｒ３にかかる分圧を検出して後述のマイコン５１に出力する。そして、マイコン５１では、抵抗Ｒ３にかかる分圧値から逆算して降圧チョッパ回路１の出力電圧を算出する。

制御回路５は、全般的な制御を行うマイコン５１と、インバータ回路２のドライブ回路２１，２２を駆動制御するフルブリッジ制御回路５２と、降圧チョッパ回路１のスイッチング素子Ｑ１をオン／オフ制御するＰＷＭ制御回路５３と、画像表示装置Ｂ側から送信される高圧放電灯Ｌａへの平均電力設定信号ＣＳ１や高圧放電灯ＯＮ／ＯＦＦ信号ＣＳ２を受信するための信号受信回路５５，５６とを備えている。

マイコン５１は、様々な制御データが格納されたデータテーブル５１ａと、電圧検出回路４からのアナログ電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータ５１ｂと、信号受信回路５５を介して受信した平均電力設定信号ＣＳ１に応じて高圧放電灯Ｌａに供給する平均電力を決定する電力判別処理部５１ｄと、信号受信回路５６を介して受信した高圧放電灯ＯＮ／ＯＦＦ信号ＣＳ２に応じて高圧放電灯Ｌａをオンまたはオフする制御信号を生成する高圧放電灯ＯＮ／ＯＦＦ判別処理部５１ｆと、電力判別処理部５１ｄおよび高圧放電灯ＯＮ／ＯＦＦ判別処理部５１ｆからの出力信号に応じて電力制御用の基準信号を生成する基準信号生成処理部５１ｃと、電力判別処理部５１ｄおよび高圧放電灯ＯＮ／ＯＦＦ判別処理部５１ｆからの出力信号に応じてフルブリッジ制御回路５２に対して所定の制御信号ＦＢ１，ＦＢ２を出力する時間計測・設定処理部５１ｅとで構成されており、基準信号生成処理部５１ｃから出力される基準信号はＤ／Ａコンバータ（例えば本実施形態では、Ｒ−２Ｒラダー回路を使用）５４によりアナログ電圧Ｉｐに変換され、基準電圧としてＰＷＭ制御回路５３に入力される。なお、本実施形態では、マイコン５１として、（株）ルネサステクノロジ製のＲ８Ｃ／２６グループ、Ｒ８Ｃ／２７グループ、Ｒ８Ｃ／２Ｅグループ、Ｒ８Ｃ／２Ｆグループのマイコンを用いる。

ここにおいて、データテーブル５１ａには、ランプ電圧に応じた複数の電力値データや、各平均電力・各点灯モードでのランプ電流の極性を反転させるタイミング（周波数またはデューティ比）のデータや、ランプ電流の正極性、負極性の各期間や極性反転の回数のデータなどが格納されており、特に電力値データについては、各ランプ電圧Ｖｌａ毎に所望の電力値（電流値）となるように設定されている（図２０参照）。ここに、上記のデューティ比とは、ランプ電流の正極性の期間と負極性の期間の割合のことをいう。

フルブリッジ制御回路５２は、マイコン５１の時間計測・設定処理部５１ｅからの制御信号ＦＢ１，ＦＢ２に応じてインバータ回路２のドライブ回路２１，２２の駆動制御を行うための回路であり、本実施形態では、ドライブ回路２１，２２にそれぞれ制御信号ＦＢ１’，ＦＢ２’を出力することで、ランプ電流の極性を反転させる周波数（またはランプ電流のデューティ比）を変更するように構成されている。

ＰＷＭ制御回路５３は、降圧チョッパ回路１のスイッチング素子Ｑ１のオン／オフ（つまり動作周波数またはオンデューティ）を制御するための回路であり、降圧チョッパ回路１の抵抗Ｒ１に流れる電流に応じた電圧を検出し、この検出電圧がＤ／Ａコンバータ５４を介して入力される基準電圧Ｉｐと一致するように、スイッチング素子Ｑ１の動作周波数またはオンデューティを設定する。

ここにおいて、本実施形態の高圧放電灯点灯装置Ａは、例えばマイコン５１のＵＡＲＴインターフェースにより画像表示装置Ｂとの間で通信可能となっており、上記の平均電力設定信号ＣＳ１や高圧放電灯ＯＮ／ＯＦＦ信号ＣＳ２などが高圧放電灯点灯装置Ａに送信されるようになっている。そして、高圧放電灯点灯装置Ａでは、受信した平均電力設定信号ＣＳ１に応じた平均電力を高圧放電灯Ｌａに供給するのである。

次に、高圧放電灯点灯装置Ａの動作について説明する。マイコン５１では、電圧検出回路４により検出した電圧値に対応する電力データをデータテーブル５１ａから選択して目標値に設定し、基準信号生成処理部５１ｃから目標値に対応する電圧信号を出力させる。この電圧信号はＤ／Ａコンバータ５４によりアナログ電圧Ｉｐに変換され、基準電圧としてＰＷＭ制御回路５３に入力される。

ＰＷＭ制御回路５３では、降圧チョッパ回路１の抵抗Ｒ１に流れる電流に応じた検出電圧が、上記のアナログ電圧Ｉｐと一致するようにスイッチング素子Ｑ１の動作周波数またはオンデューティを設定し、この動作周波数またはオンデューティでスイッチング素子Ｑ１をオン／オフする。その結果、降圧チョッパ回路１からの出力が所望の電圧値の直流出力に制御される。

また、マイコン５１では、画像表示装置Ｂ側から送信された平均電力設定信号ＣＳ１により決定した平均電力に設定するため、ランプ電流の極性を反転させる周波数やその周波数での極性反転の回数などをデータテーブル５１ａから選択して目標値に設定し、時間計測・設定処理部５１ｅから目標値に対応する制御信号ＦＢ１，ＦＢ２を出力させる。そして、フルブリッジ制御回路５２では、各制御信号ＦＢ１，ＦＢ２に対応する制御信号ＦＢ１’，ＦＢ２’をそれぞれドライブ回路２１，２２に対して出力し、各ドライブ回路２１，２２では、制御信号ＦＢ１’，ＦＢ２’に含まれるタイミングでそれぞれスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３およびスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５をオン／オフさせる。その結果、高圧放電灯Ｌａには、共振回路３を介して所望の高周波電力が供給される。

ここで、インバータ回路２を高周波で動作させると共振回路３には所定の共振電圧が発生し、この共振電圧を高圧放電灯Ｌａに印加することで絶縁破壊を起こし、高圧放電灯Ｌａが点灯するのであるが、その際アーク放電に移行させるために、インバータ回路２を所定時間（数百ｍｓｅｃ〜数十秒程度）高周波（１ｋＨｚ以上）で動作させた後、低周波（１ｋＨｚ以下）に移行させており、高圧放電灯Ｌａへの電力制御については低周波に移行させてから実行される。具体的には、図２０に示すようにランプ電圧Ｖｌａ＝Ｖ１（調光時はＶｌａ＝Ｖ２）となるまではランプ電流Ｉｌａ＝Ｉ１となる定電流制御が行われ、ランプ電圧Ｖｌａ＝Ｖ１（調光時はＶｌａ＝Ｖ２）になるとランプ電力Ｗｌａ＝Ｗ１（調光時はＷｌａ＝Ｗ２）となる定電力制御が行われる。

なお、図２１は、点灯開始からの経過時間ｔを横軸にとったランプ電力Ｗｌａ、ランプ電流Ｉｌａ、ランプ電圧Ｖｌａの推移を示すグラフであり、時刻ｔ１までは定電流制御が行われるため、図２１（ｂ）に示すようにランプ電流Ｉｌａ＝Ｉ１で一定になり、時刻ｔ１以降では定電力制御が行われるため、図２１（ａ）に示すようにランプ電力Ｗｌａ＝Ｗ１で一定となる。そして、時刻ｔ１以降においてランプ電流Ｉｌａは、図２１（ｂ）に示すように徐々に低下していき、時刻ｔ２以降ではＩｌａ＝Ｉ２で安定状態となる。また、時刻ｔ１以降においてランプ電圧Ｖｌａは、図２１（ｃ）に示すように徐々に上昇していき、時刻ｔ２以降ではＶｌａ＝Ｖ２で安定状態となる。

ここにおいて、本実施形態の制御回路５では、高圧放電灯Ｌａのちらつき対策として、図１８（ａ）に示すようにランプ電流の極性を反転させる周波数を、所定の点灯周波数からこの点灯周波数よりも低い周波数（図中の期間Ｔ２，Ｔ４参照）に定期的に切り替える周波数切替モードを有しており、以下その動作について図２を参照しながら説明する。上述したように、点灯開始から時刻ｔ１までは定電流制御（ランプ電流Ｉｌａ＝Ｉ１）が行われるが（図２（ｂ）参照）、このとき制御回路５の動作モードは周波数切替モードにはなっていない。その後、時刻ｔ２のときに高圧放電灯Ｌａの電極温度がＴ１に達すると（図２（ｃ）参照）、制御回路５の動作モードが周波数切替モードに設定され、図１８（ａ）に示す周期で周波数が定期的に切り替えられる。そして、この周波数切替モードによるちらつき対策が実行されると、高圧放電灯Ｌａではちらつきが抑制されるとともに、電極温度がＴ１になったときからちらつき対策を実行することで電極温度の過度の上昇を抑えることができ、その結果ランプ電圧が必要以上に上昇するのを防止できる。なお、上記の電極温度は、例えば図示しない温度センサなどで検出するようにすればよい。

而して、本実施形態によれば、高圧放電灯Ｌａの電極温度が所定温度Ｔ１に達したときには周波数切替モードを実行するので、高圧放電灯Ｌａのちらつきを抑制することができるとともに、電極温度が必要以上に上昇するのを防止でき、その結果各電極に形成される突起の形状変化を抑制できることから、ランプ電圧Ｖｌａが必要以上に上昇するのを防止できてランプ寿命の低下を抑えることができる。

ここにおいて、本実施形態では、ちらつき対策として周波数切替モードを行っているが、例えば図１８（ｂ）に示すように、ランプ電流の正極性の期間と負極性の期間とが等しい第１モード（図中の期間Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５参照）、ランプ電流の正極性の期間が負極性の期間よりも長い第２モード（図中の期間Ｔ２参照）、ランプ電流の負極性の期間が正極性の期間よりも長い第３モード（図中の期間Ｔ４参照）をそれぞれ各１周期以上繰り返すデューティ比切替モードであってもよく、この場合も高圧放電灯Ｌａのちらつきを抑制することができるとともに、電極温度が必要以上に上昇するのを防止でき、その結果各電極に形成される突起の形状変化を抑制できることから、ランプ電圧Ｖｌａが必要以上に上昇するのを防止できてランプ寿命の低下を抑えることができる。

なお、本実施形態では、高圧放電灯Ｌａに供給する電力が、全点灯（Ｆｕｌｌ）と調光点灯（Ｄｉｍ）の２種類（図２０参照）の場合を例に説明したが、例えば調光機能を持たずに１種類であってもいいし、複数段階に調光できるように複数種類であってもよい。

また、本実施形態では、図１に示すように共振回路３によって高圧放電灯Ｌａを絶縁破壊させる構成となっているが、高圧のパルス電圧を発生させるイグナイタを用いる構成であってもよく、さらにイグナイタを起動させるタイミングは、インバータ回路２が高周波動作しているときであってもいいし、最初からインバータ回路２を低周波動作させてイグナイタで絶縁破壊させるようにしてもよい。

さらに、本実施形態では、図２に示すようにちらつき対策を実施する電極温度を、定電力制御中の温度Ｔ１に設定しているが、点灯開始後であれば時刻ｔ＝ｔ１以前の定電流制御中であってもよく、同様に電極の突起変化を抑えることができてランプ電圧Ｖｌａの過度の上昇を抑えることができる。

（実施形態２）
本発明に係る高圧放電灯点灯装置Ａの実施形態２を、図３〜図５を参照しながら説明する。本実施形態では、高圧放電灯Ｌａの電極温度を点灯開始からの経過時間ｔにより推定する点に特徴があり、それ以外の構成は実施形態１と同様であるから、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。なお、回路構成については実施形態１と同様であるから、以下の説明において必要な場合には図１を参照する。

本実施形態の高圧放電灯点灯装置Ａは、降圧チョッパ回路１と、インバータ回路２と、共振回路３と、電圧検出回路４と、制御回路５とを備えており、本実施形態では経過時間（所定時間）ｔを計測するための経過時間計測手段として、マイコン５１が備えるタイマ（図示せず）を利用している。

次に、高圧放電灯点灯装置Ａの動作について、図３を参照しながら説明する。高圧放電灯Ｌａの点灯動作が開始されると、マイコン５１のタイマが起動して高圧放電灯Ｌａの電極温度が所定温度Ｔ１に達するまでの時間計測が開始される。そして、タイマのカウント時間がｔ１に達すると、マイコン５１は電極温度がＴ１に達したと判断して実施形態１で説明した何れかのちらつき対策（周波数切替モードまたはデューティ比切替モード）を開始する。なお、図中の斜線部はちらつき対策の実施領域を示している。

ここに、ちらつき対策を開始するまでの所定時間ｔ１は、高圧放電灯Ｌａに供給する電力値や点灯周波数、後述する空冷条件などに基づいて算出される。したがって、各条件によって異なるものではあるが、所定時間設定値の目安として、高圧放電灯Ｌａの点灯後の数分（１〜５分）程度に設定するのが望ましい。

図４は、定格２００Ｗの高圧放電灯Ｌａに定格電力２００Ｗを供給し、ちらつき対策を実施した場合と実施しない場合の比較結果を示している。ちらつき対策を実施しない場合には、図中の実線ａに示すように点灯後徐々にランプ電圧が低下するのが確認でき、ランプ電圧値に応じてちらつき対策を実施した場合には、図中の実線ｃに示すように点灯初期時にランプ電圧が上昇して、その後徐々に低下するのが確認できる。また、点灯開始から所定時間が経過したときからちらつき対策を実施した場合には、図中の実線ｂに示すようにランプ電圧の変化は殆ど認められず、略一定であることが確認できる。

ここで、プロジェクタなどの画像表示装置に用いられる高圧放電灯Ｌａは、図５に示すように、高圧放電灯Ｌａの両電極ｅ１，ｅ２間に生じるアークが、放物面からなるリフレクタＲｅｆの焦点に位置するようにリフレクタＲｅｆに装着されるため、アーク位置が移動した場合には光量が変化することになる。そして、ランプ電圧が変化するということは電極間距離に変化が生じていることであるから、電極に生じた突起の位置や形状が変化していることになり、したがってアーク位置が移動している可能性がある。そのため、ランプ電圧は一定であるのが望ましく、図４中の実線ｃのような形でちらつき対策を行うのが最もよいことがわかる。

而して、本実施形態によれば、高圧放電灯Ｌａの電極温度を直接測定することなく、マイコン５１のタイマによって点灯開始からの所定時間ｔのみを計測すればいいので、高圧放電灯Ｌａの電極温度が所定温度に達したか否かを簡単な構成で判別することができる。

なお、本実施形態では、マイコン５１のタイマにより経過時間計測手段を構成しているが、例えば抵抗とコンデンサとで構成した回路によって所定電圧までの充電時間や放電時間を、マイコン５１のＡＤ変換機能を用いて計測したり、コンパレータを用いてその出力をマイコン５１に入力するようにしてもよい。

（実施形態３）
本発明に係る高圧放電灯点灯装置Ａの実施形態３を、図６を参照しながら説明する。上述の実施形態２では、点灯開始から所定時間ｔが経過したところから上記のちらつき対策を行っているが、本実施形態では点灯開始から所定時間ｔが経過し、且つ、高圧放電灯Ｌａに印加されるランプ電圧Ｖが所定電圧Ｖ１以上になったところからちらつき対策を行うように構成されている。なお、それ以外の構成は実施形態２と同様であり、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。また、回路構成については実施形態１と同様であるから、以下の説明において必要な場合には図１を参照する。

本実施形態の高圧放電灯点灯装置Ａは、降圧チョッパ回路１と、インバータ回路２と、共振回路３と、電圧検出回路４と、制御回路５とを備えており、実施形態２と同様に経過時間（所定時間）ｔを計測するための経過時間計測手段として、マイコン５１が備えるタイマ（図示せず）を利用している。

次に、高圧放電灯点灯装置Ａの動作について、図６を参照しながら説明する。高圧放電灯Ｌａの点灯動作が開始されると、マイコン５１のタイマが起動して高圧放電灯Ｌａの電極温度が所定温度Ｔ１（図２（ｃ）参照）に達するまでの時間計測が開始され、タイマのカウント時間がｔ１に達すると、マイコン５１は電極温度がＴ１に達したと判断する。また、マイコン５１では、高圧放電灯Ｌａに印加されるランプ電圧Ｖを監視しており、このランプ電圧ＶがＶ１に達した場合には、上記の計測時間が所定時間ｔ＝ｔ１に達していることを条件にちらつき対策（周波数切替モードまたはデューティ比切替モード）を開始する。すなわち、本実施形態では、点灯開始から所定時間ｔが経過し、且つ、高圧放電灯Ｌａに印加されるランプ電圧Ｖが所定電圧Ｖ１以上になったところからちらつき対策を行うのである。なお、図中の斜線部はちらつき対策の実施領域を示している。したがって、ランプ電圧Ｖが所定電圧Ｖ１を下回った場合にはちらつき対策は停止し、所定の点灯周波数での点灯動作が行われることになる。

ここに、ちらつき対策を開始するまでの所定時間ｔは実施形態２と同様にして算出され、また上記の所定電圧Ｖ１は、高圧放電灯Ｌａの異常状態（例えば管壁の膨れや電極突起の異常成長など）が想定される値、もしくは、ランプ電流の上限値により決まる値に設定される。つまり、電極温度を必要以上に上昇させない値に設定されるのである。

而して、本実施形態によれば、点灯開始からの所定時間ｔに加えてランプ電圧Ｖを計測しているので、高圧放電灯Ｌａの電極温度が所定温度Ｔ１に達したか否かを比較的簡単な構成で判別できるとともに、判別精度を向上させることができる。

なお、本実施形態においても、経過時間計測手段はマイコン５１のタイマに限定されるものではなく、抵抗とコンデンサとで構成した回路によって所定電圧までの充電時間や放電時間を、マイコン５１のＡＤ変換機能を用いて計測したり、コンパレータを用いてその出力をマイコン５１に入力するようにしてもよい。

（実施形態４）
本発明に係る高圧放電灯点灯装置Ａの実施形態４を、図７を参照しながら説明する。本実施形態では、点灯開始からちらつき対策を開始するまでの所定時間（つまり電極温度が所定温度に達するまでの時間）ｔを、高圧放電灯Ｌａに供給する平均電力に応じて変更できるようにした点で実施形態２と異なっている。なお、それ以外の構成は実施形態２と同様であり、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。また、回路構成については実施形態１と同様であるから、以下の説明において必要な場合には図１を参照する。

本実施形態の高圧放電灯点灯装置Ａは、降圧チョッパ回路１と、インバータ回路２と、共振回路３と、電圧検出回路４と、制御回路５とを備えており、実施形態２と同様に上記の経過時間（所定時間）ｔを計測するための経過時間計測手段として、マイコン５１が備えるタイマ（図示せず）を利用している。

本実施形態の高圧放電灯点灯装置Ａでは、図７に示すように高圧放電灯Ｌａに供給する平均電力Ｐに応じてちらつき対策（周波数切替モードまたはデューティ比切替モード）を実施するまでの所定時間ｔが変更できるようになっており、例えば高圧放電灯Ｌａに供給される平均電力Ｐ＝Ｐ１の場合には所定時間ｔ＝ｔ１に設定され、さらに平均電力Ｐ＝Ｐ２（Ｐ２＜Ｐ１）の場合には所定時間ｔ＝ｔ２（ｔ２＞ｔ１）、平均電力Ｐ＝Ｐ３（Ｐ３<Ｐ２）の場合には所定時間ｔ＝ｔ３（ｔ３＞ｔ２）にそれぞれ設定される。そして、平均電力Ｐに応じて設定された所定時間ｔが経過すると、上記のちらつき対策を開始するのである。なお、図中の斜線部はちらつき対策の実施領域を示している。

而して、本実施形態によれば、高圧放電灯Ｌａに供給する平均電力Ｐに応じてちらつき対策を実行するタイミングを変更できるようになっていることから、高圧放電灯Ｌａの電極温度を、供給する平均電力Ｐに対応させた温度に設定することができる。

なお、本実施形態では、図７に示すようにＰ１＞Ｐ２＞Ｐ３のときにｔ１＜ｔ２＜ｔ３、つまり平均電力Ｐが大きいほど所定時間ｔが短くなるように設定しているが、所定時間ｔは本実施形態に限定されるものではなく、高圧放電灯Ｌａに供給する平均電力Ｐに合わせて、電極先端の突起形状が変化しない範囲の電極温度となるように適宜設定すればよい。また、本実施形態では、平均電力として３種類（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）を例示しているが、例えば２種類であってもいいし、４種類以上であってもよい。

さらに、本実施形態においても、経過時間計測手段はマイコン５１のタイマに限定されるものではなく、抵抗とコンデンサとで構成した回路によって所定電圧までの充電時間や放電時間を、マイコン５１のＡＤ変換機能を用いて計測したり、コンパレータを用いてその出力をマイコン５１に入力するようにしてもよい。その際、前者の方法では、高圧放電灯Ｌａに供給する平均電力Ｐの種類に応じて閾値を複数設定する必要があり、また後者の方法では、平均電力Ｐの種類に応じた個数のコンパレータおよびマイコン５１の入力ポートが必要になる。

（実施形態５）
本発明に係る高圧放電灯点灯装置Ａの実施形態５を、図８および図９を参照しながら説明する。上述の実施形態４では、ちらつき対策を開始するまでの所定時間ｔを、高圧放電灯Ｌａに供給される平均電力Ｐに応じて変更できるようになっているが、本実施形態では、図９に示すように高圧放電灯Ｌａに対して加えられる風量（空冷条件）Ｆに応じて所定時間ｔが変更できるようになっている。なお、以下の説明において実施形態２と同様の構成については、同一の符号を付して説明は省略する。

本実施形態の高圧放電灯点灯装置Ａは、図８に示すように実施形態１と同様の構成を備え、さらに画像表示装置Ｂ側から送信される空冷風量信号ＣＳ３に応じて、現在高圧放電灯Ｌａに加えている風量Ｆを算出する空冷風量判断処理部５１ｇがマイコン５１に設けられるとともに、上記の空冷風量信号ＣＳ３を受信するための信号受信回路５７が設けられている。

本実施形態の高圧放電灯点灯装置Ａでは、図９に示すように高圧放電灯Ｌａに対して加えられる風量Ｆに応じてちらつき対策（周波数切替モードまたはデューティ比切替モード）を開始するまでの所定時間ｔが変更できるようになっており、図９によれば風量Ｆ＝Ｆ１のときに所定時間ｔ＝ｔ１に設定される。そして、風量Ｆに応じて設定された所定時間ｔが経過すると、上記のちらつき対策を開始するのである。なお、図中の風量Ｆは空冷風量判別処理部５１ｇによって空冷風量信号ＣＳ３を変換した風量値であり、本実施形態ではこの風量値が所定値以上の場合には、所定時間ｔは一定値（ｔ＝ｔｍｉｎ）となる。

而して、本実施形態によれば、高圧放電灯Ｌａの空冷条件（本実施形態では風量Ｆ）に応じてちらつき対策を実行するタイミングを変更できるようになっていることから、高圧放電灯Ｌａの電極温度を、空冷条件に対応させた温度に設定することができる。

なお、本実施形態では、図９に示すように風量Ｆが所定値以上である場合には所定時間ｔを一定値（ｔ＝ｔｍｉｎ）とし、また風量Ｆが減少するにつれて所定時間ｔが長くなるようにしているが、図９は本実施形態の一例であり、風量などの空冷条件に合わせて電極の突起変化を抑制できれば、他の関係式から所定時間を算出するようにしてもよい。

なお、空冷条件についても風量に限定されるものではなく、例えば風圧などであってもよい。

（実施形態６）
本発明に係る高圧放電灯点灯装置Ａの実施形態６を、図１０および図１１を参照しながら説明する。上述の実施形態５では、ちらつき対策を開始するまでの所定時間ｔを、高圧放電灯Ｌａの風量（空冷条件）Ｆに応じて変更できるようになっているが、本実施形態では、高圧放電灯Ｌａの点灯履歴に応じて所定時間ｔが変更できるようになっている。なお、以下の説明において実施形態２と同様の構成については、同一の符号を付して説明は省略する。

本実施形態の高圧放電灯点灯装置Ａは、図１０に示すように実施形態１と同様の構成を備え、さらに画像表示装置Ｂ側から送信される高圧放電灯交換信号ＣＳ３に応じて、高圧放電灯Ｌａが交換されたか否かを判別する高圧放電灯交換時処理部５１ｈと、後述の点灯履歴を記憶するためのフラッシュメモリ５１ｊとがマイコン５１に設けられるとともに、高圧放電灯交換信号ＣＳ３を受信するための信号受信回路５７が設けられている。なお、フラッシュメモリについては外付けのＥＥＰＲＯＭなどであってもよい。

図１１は高圧放電灯Ｌａに供給する点灯電力と、ちらつき対策（周波数切替モードまたはデューティ比切替モード）を開始するまでの所定時間ｔとの関係を示すグラフであり、本実施形態では前回の点灯時に高圧放電灯Ｌａに供給した点灯電力（点灯履歴）と基準電力Ａとの大小に応じて、所定時間ｔを基準時間ｔ１よりも長い時間または短い時間に設定している。そして、設定した所定時間ｔが経過すると、上記のちらつき対策を開始するのである。なお、本実施形態では、高圧放電灯Ｌａに供給した点灯電力を消灯時にフラッシュメモリ５１ｊに書き込んでおり、次回の点灯時には所定時間ｔを決定する点灯電力としてフラッシュメモリ５１ｊから読み出される。

ここに、本実施形態では、図１０に示すように画像表示装置Ｂ側から高圧放電灯交換信号ＣＳ３が送信されるようになっており、高圧放電灯Ｌａを交換した場合には、信号受信回路５７を介してマイコン５１の高圧放電灯交換時処理部５１ｈに高圧放電灯交換信号ＣＳ３が入力され、高圧放電灯交換時処理部５１ｈは、それまでフラッシュメモリ５１ｊに書き込まれた交換前の高圧放電灯Ｌａの点灯履歴（高圧放電灯Ｌａに供給した点灯電力）を初期化する。そして、以後同様にして高圧放電灯Ｌａの消灯時に交換後の高圧放電灯Ｌａに供給した点灯電力をフラッシュメモリ５１ｊに書き込むのである。

而して、本実施形態によれば、高圧放電灯Ｌａの点灯履歴（本実施形態では点灯電力）に応じてちらつき対策を実行するタイミングを変更できるようになっていることから、高圧放電灯Ｌａの電極温度を、点灯履歴に対応させた温度に設定することができる。

なお、本実施形態では、フラッシュメモリ５１ｊに記憶させた前回の点灯電力（平均電力）を点灯履歴とした場合について説明したが、点灯履歴は前回の点灯電力に限定されるものではなく、この点灯電力での点灯時間を点灯履歴としてもいいし、その両方を点灯履歴としてもよい。そして、これらの値と基準値との大小に応じて所定時間ｔを設定すればよい。

また、本実施形態では、高圧放電灯Ｌａが交換されるとフラッシュメモリ５１ｊを初期化するように構成しているが、例えば複数の高圧放電灯Ｌａの点灯履歴を保存できるようにフラッシュメモリ５１ｊを構成し、高圧放電灯Ｌａが交換されると古いものから順に消去するようにしてもよい。

（実施形態７）
本発明に係る高圧放電灯点灯装置Ａの実施形態７を、図１２を参照しながら説明する。本実施形態の高圧放電灯点灯装置Ａは、上記の各実施形態１〜６で説明したちらつき対策の開始から所定期間、高圧放電灯Ｌａに供給する平均電力を高圧放電灯Ｌａの定格電力未満に設定する点に特徴があり、それ以外の構成は実施形態１と同様であるから、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略し、また必要に応じて図１を参照する。

本実施形態の高圧放電灯点灯装置Ａは、降圧チョッパ回路１と、インバータ回路２と、共振回路３と、電圧検出回路４と、制御回路５とを備えており、ちらつき対策を開始してからの所定時間を計測するための経過時間計測手段として、マイコン５１が備えるタイマ（図示せず）を利用している。

ここで、高圧放電灯Ｌａの点灯開始後において、グロー放電からアーク放電への移行を促進させてランプの立ち消えを防止するためには、高圧放電灯Ｌａの電極温度を上昇させる必要があり、本実施形態では点灯開始後の時刻ｔ１（このときランプ電圧Ｖ＝Ｖ１）から、ちらつき対策（周波数切替モードまたはデューティ比切替モード）を開始している。そして、時刻ｔ２から時刻ｔ３では定格電力Ｐ１よりも小さい平均電力Ｐ２を供給して定電力制御を行い、さらに時刻ｔ３以降は定格電力Ｐ１を供給して定電力制御を行う。なお、図中の斜線部はちらつき対策の実施領域を示している。ここに、本実施形態では、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの期間を所定期間としている。

以下に、上記の時間ｔ１〜ｔ３の設定方法について説明する。まず、時間ｔ１は、インバータ回路２を高周波動作から低周波動作に切り替える時点から、ちらつき対策を開始して定電流制御を行うと電極先端の突起に悪影響を与える電極温度となるまでの時間に設定する。また、時間ｔ２は、ちらつき対策を開始して定電流制御を行うと電極先端の突起に悪影響を与える電極温度となる時間よりも短い時間であって且つ時間ｔ１よりも長い時間に設定する。そして、時間ｔ３は、定格電力Ｐ１よりも小さい平均電力Ｐ２によってランプ電圧が略安定する時間であって且つ時間ｔ２よりも長い時間に設定する。つまり、グロー放電からアーク放電への移行を促進させつつ、電極先端の突起の形状変化を抑制できる電極温度となるように、適宜設定すればよい。

而して、本実施形態によれば、点灯開始からちらつき対策を開始するまでの時間が短くなることから、高圧放電灯Ｌａの電極温度の上昇時間を短縮することができ、その結果始動後のグロー放電からアーク放電への移行を促進させることができて、立ち消えを防止することができる。

なお、時間ｔ２や平均電力Ｐ２は本実施形態に限定されるものではなく、時間ｔ２については上述した範囲内であればよく、また平均電力Ｐ２については定格電力Ｐ１よりも小さい値であれば図１２（ａ）に示すように一定ではなく、直線的に増加するようになっていてもよい。

（実施形態８）
本発明に係る高圧放電灯点灯装置Ａの実施形態８を、図１３を参照しながら説明する。本実施形態では、ちらつき対策を開始してからの所定期間（定格電力よりも小さい平均電力を供給する期間）をランプ電圧に応じて設定する点に特徴があり、それ以外の構成は実施形態７と同様であるから、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。なお、回路構成については実施形態１と同様であるから、以下の説明において必要な場合には図１を参照する。

本実施形態の高圧放電灯点灯装置Ａは、降圧チョッパ回路１と、インバータ回路２と、共振回路３と、電圧検出回路４と、制御回路５とを備えており、制御回路５のマイコン５１では、電圧検出回路４の検出電圧（ランプ電圧）に応じて高圧放電灯Ｌａへの供給電力を設定する。

本実施形態の高圧放電灯点灯装置Ａは、図１３に示すように、高圧放電灯Ｌａの点灯動作が開始してランプ電圧Ｖ＝Ｖ１となる時刻ｔ１のときに、ちらつき対策（周波数切替モードまたはデューティ比切替モード）を開始する。このとき、平均電力（ランプ電力）Ｐは比例的に増加する。そして、ランプ電圧Ｖ＝Ｖ２となる時刻ｔ２からランプ電圧Ｖ＝Ｖ３となる時刻ｔ３では、定格電力Ｐ１よりも小さい平均電力Ｐ２を供給して定電力制御を行い、さらに時刻ｔ３以降は定格電力Ｐ１を供給して定電力制御を行う。なお、図中の斜線部はちらつき対策の実施領域を示している。ここに、本実施形態では、ランプ電圧Ｖ＝Ｖ１となる時刻ｔ１から、ランプ電圧Ｖ＝Ｖ３となる時刻ｔ３までの期間を所定期間としている。

而して、本実施形態によれば、高圧放電灯Ｌａに印加するランプ電圧Ｖのみを計測すればいいので、上記の所定期間が経過したか否かを簡単な構成で判別することができる。

なお、上記のランプ電圧Ｖ２や平均電力Ｐ２は本実施形態に限定されるものではなく、ランプ電圧Ｖ２についてはちらつき対策を開始するランプ電圧Ｖ１と同じであってもいいし、また平均電力Ｐ２については一定値となっているが、定格電力Ｐ１よりも小さければ比例的に増加させてもよい。つまり、グロー放電からアーク放電への移行を促進させつつ、電極先端の突起の形状変化を抑制できる電極温度となるように、適宜設定すればよい。

（実施形態９）
本発明に係る高圧放電灯点灯装置Ａの実施形態９を、図１４および図１５を参照しながら説明する。本実施形態では、定常点灯時において高圧放電灯Ｌａに供給する平均電力に応じて、ちらつき対策を開始してからの所定期間（定格電力よりも小さい平均電力を供給する期間）を変更できる点に特徴があり、それ以外の構成は実施形態７または８と同様であるから、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。なお、回路構成については実施形態１と同様であるから、以下の説明において必要な場合には図１を参照する。

本実施形態の高圧放電灯点灯装置Ａは、降圧チョッパ回路１と、インバータ回路２と、共振回路３と、電圧検出回路４と、制御回路５とを備えており、ちらつき対策を開始してからの所定時間を計測するための経過時間計測手段として、マイコン５１が備えるタイマ（図示せず）を利用している。

本実施形態の高圧放電灯点灯装置Ａは、図１４に示すように、高圧放電灯Ｌａの点灯動作が開始してランプ電圧Ｖ＝Ｖ１となる時刻ｔ１のときに、ちらつき対策（周波数切替モードまたはデューティ比切替モード）を開始する。このとき、ランプ電力は比例的に増加する。そして、時刻ｔ２から時刻ｔ４では定格電力Ｐ１よりも小さい平均電力Ｐ２を供給して定電力制御を行い、さらに時刻ｔ４以降は定格電力Ｐ１を供給して定電力制御を行う。一方、定常点灯時の平均電力がＰ３（Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐ１）の場合には、時刻ｔ２から時刻ｔ３では平均電力Ｐ２を供給して定電力制御を行い、時刻ｔ４より短い時刻ｔ３以降は平均電力Ｐ３を供給して定電力制御を行う。すなわち、本実施形態によれば、定常点灯時において高圧放電灯Ｌａに供給される平均電力Ｐが小さいほど所定期間ｔが短く設定されるのである。なお、図中の斜線部はちらつき対策の実施領域を示している。

次に、図１５は本実施形態の高圧放電灯点灯装置Ａの動作を示す他の例であり、この場合も、図１４と同様に定常点灯時において高圧放電灯Ｌａに供給される平均電力Ｐに応じて所定期間ｔが設定される。

高圧放電灯Ｌａの点灯動作が開始してランプ電圧Ｖ＝Ｖ１となる時刻ｔ１のときに、ちらつき対策（周波数切替モードまたはデューティ比切替モード）を開始する。このとき、ランプ電力Ｐは比例的に増加する。そして、ランプ電圧Ｖ＝Ｖ２となる時刻ｔ２からランプ電圧Ｖ＝Ｖ４となる時刻ｔ４では、定格電力Ｐ１よりも小さい平均電力Ｐ２を供給して定電力制御を行い、さらに時刻ｔ４以降は定格電力Ｐ１を供給して定電力制御を行う。一方、定常点灯時の平均電力がＰ３（Ｐ３＜Ｐ１）の場合には、時刻ｔ２から時刻ｔ３では平均電力Ｐ２を供給して定電力制御を行い、時刻ｔ４より短い時刻ｔ３以降は平均電力Ｐ３を供給して定電力制御を行う。すなわち、本例でも、定常点灯時において高圧放電灯Ｌａに供給される平均電力Ｐが小さいほど所定期間ｔが短く設定されるのである。なお、図中の斜線部はちらつき対策の実施領域を示している。

而して、本実施形態によれば、高圧放電灯Ｌａに供給する平均電力Ｐに応じて所定期間ｔを変更できるようになっていることから、高圧放電灯Ｌａの電極温度を、供給する平均電力Ｐに対応させた温度に設定することができる。

なお、上記の時間ｔ２、ランプ電圧Ｖ２、平均電力Ｐ２や定常点灯時の平均電力Ｐ１，Ｐ３は本実施形態に限定されるものではなく、時間ｔ２やランプ電圧Ｖ２については、ちらつき対策を開始する時間ｔ１やランプ電圧Ｖ１と同じであってもよい。また、平均電力Ｐ２については、本実施形態では一定値となっているが、定格電力Ｐ１を超えなければ徐々に増加させてもよい。さらに、定常点灯時の平均電力Ｐ１，Ｐ３については、Ｐ１，Ｐ３の２種類に限定されるものではなく、３種類以上であってもいいし、各電力の大小関係についても、本実施形態に限定されるものではない。つまり、グロー放電からアーク放電への移行を促進させつつ、電極先端の突起の形状変化を抑制できる電極温度となるように、適宜設定すればよい。

（実施形態１０）
本発明に係る高圧放電灯点灯装置Ａの実施形態１０を、図１６を参照しながら説明する。本実施形態では、高圧放電灯Ｌａに供給される平均電力が定格電力を超える場合、上記のちらつき対策を停止させる点に特徴があり、それ以外の構成は実施形態１と同様であるから、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。なお、回路構成については実施形態１と同様であるから、以下の説明において必要な場合には図１を参照する。

本実施形態の高圧放電灯点灯装置Ａは、降圧チョッパ回路１と、インバータ回路２と、共振回路３と、電圧検出回路４と、制御回路５とを備えており、例えば温度センサ（図示せず）により高圧放電灯Ｌａの電極温度が検出される。

次に、高圧放電灯点灯装置Ａの動作について、図１６を参照しながら説明する。高圧放電灯Ｌａの点灯動作が開始されて電極温度が所定温度に達する時刻ｔ１になると、ちらつき対策（周波数切替モードまたはデューティ比切替モード）を開始するが、時刻ｔ２のときに高圧放電灯Ｌａへの平均電力Ｐが定格電力Ｐ１を超えると、上記のちらつき対策は停止させて、所定の点灯周波数での点灯モードに移行する。そして、時刻ｔ３のときに平均電力Ｐが定格電力Ｐ１まで低下すると、再度ちらつき対策を開始する。なお、図中の斜線部はちらつき対策の実施領域を示している。

而して、本実施形態によれば、高圧放電灯Ｌａの定格電力Ｐ１より大きい平均電力Ｐ４を高圧放電灯Ｌａに供給した場合には、ちらつき対策を実行しないことで電極温度を必要以上に上昇させることがなく、そのうえ光束の立ち上がりを速くすることができる。

なお、本実施形態の構成を上述した実施形態２〜９に適用してもよい。

（実施形態１１）
本発明に係る画像表示装置Ｂの実施形態を、図１７を参照しながら説明する。本実施形態の画像表示装置Ｂは、例えばプロジェクタであって、上述の実施形態１〜１０の何れかの高圧放電灯点灯装置Ａと、高圧放電灯Ｌａと、複数（図１７では３個）の冷却用のＦＡＮ６と、電源部７と、外部信号を入力するための入力部８と、レンズやミラーなどの光学部品からなる光学系９とを備えている。

而して、本実施形態によれば、実施形態１〜１０の何れかの高圧放電灯点灯装置Ａを用いることによって、投影画面のちらつきを抑えた画像表示装置Ｂを提供することができる。

なお、画像表示装置Ｂはプロジェクタに限定されるものではなく、例えば車載用のリアＴＶなどであってもよい。

１ 降圧チョッパ回路（電力供給手段）
２ インバータ回路（極性反転手段）
５ 制御回路（制御手段）
Ａ 高圧放電灯点灯装置
Ｌａ 高圧放電灯

Claims (11)

1. 高圧放電灯に所定の電力を供給する電力供給手段と、高圧放電灯に印加するランプ電流の極性を交互に反転させる極性反転手段と、前記ランプ電流の極性を反転させる周波数、または、前記ランプ電流の正極性の期間と負極性の期間の割合であるデューティ比を変更する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記ランプ電流の極性を反転させる周波数を、所定の点灯周波数から当該点灯周波数よりも低い少なくとも１つの周波数に定期的に切り替える周波数切替モード、または、前記ランプ電流の正極性の期間と負極性の期間とが等しい第１モード、前記ランプ電流の正極性の期間が負極性の期間よりも長い第２モード、および前記ランプ電流の負極性の期間が正極性の期間よりも長い第３モードを、それぞれ少なくとも１周期以上繰り返して実行するデューティ比切替モードの何れか一方を、高圧放電灯の点灯開始後に当該高圧放電灯の電極温度が所定温度に達すると実行することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
2. 前記制御手段は、高圧放電灯の点灯開始から所定時間が経過すると、当該高圧放電灯の電極温度が所定温度に達したと判断して、前記周波数切替モードまたはデューティ比切替モードを実行することを特徴とする請求項１記載の高圧放電灯点灯装置。
3. 前記制御手段は、高圧放電灯の点灯開始から当該高圧放電灯の電極温度が所定温度まで上昇するのに要する所定時間が経過し、且つ、高圧放電灯に印加するランプ電圧が所定電圧以上になると、前記周波数切替モードまたはデューティ比切替モードを実行することを特徴とする請求項１記載の高圧放電灯点灯装置。
4. 前記制御手段は、定常点灯時において高圧放電灯に供給される所定の平均電力に応じて前記所定時間を変更することを特徴とする請求項２または３記載の高圧放電灯点灯装置。
5. 前記制御手段は、高圧放電灯の空冷条件に応じて前記所定時間を変更することを特徴とする請求項２または３記載の高圧放電灯点灯装置。
6. 前記制御手段は、高圧放電灯の点灯履歴に応じて前記所定時間を変更することを特徴とする請求項２または３記載の高圧放電灯点灯装置。
7. 前記制御手段は、前記周波数切替モードまたはデューティ比切替モードの開始から所定期間、高圧放電灯に供給する平均電力を当該高圧放電灯の定格ランプ電力未満に設定することを特徴とする請求項１記載の高圧放電灯点灯装置。
8. 前記制御手段は、高圧放電灯に印加するランプ電圧が所定範囲内にある期間を前記所定期間に設定することを特徴とする請求項７記載の高圧放電灯点灯装置。
9. 前記制御手段は、定常点灯時において高圧放電灯に供給される所定の平均電力に応じて前記所定期間を変更することを特徴とする請求項７または８記載の高圧放電灯点灯装置。
10. 前記制御手段は、前記周波数切替モードまたはデューティ比切替モードの開始後において、高圧放電灯に供給される平均電力が当該高圧放電灯の定格ランプ電力よりも大きい場合、前記周波数切替モードまたはデューティ比切替モードを停止することを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の高圧放電灯点灯装置。
11. 請求項１〜１０の何れか１項に記載の高圧放電灯点灯装置を備えることを特徴とする画像表示装置。