JP2011187369A - 光源装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ランプを水平及び垂直配置をした場合のいずれにおいても、電極の欠損といった問題を生ずることなくランプを点灯させることができるようにすること。
【解決手段】給電装置２０から高圧放電ランプ１０に交流電流を供給し、定常点灯周波数に所定の周期で低周波を挿入してランプ１０を点灯させる。ランプ１０の配置状態は例えば検知回路３０で検知され、制御部５０は、ランプが水平配置された場合、ランプ１０の一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量をほぼ同じにしてランプを点灯させる。また、ランプが垂直配置された場合、少なくとも上記低周波で点灯させる際、上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量が、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量よりも小さくなるようにしてランプを点灯させる。
【選択図】 図１
【解決手段】給電装置２０から高圧放電ランプ１０に交流電流を供給し、定常点灯周波数に所定の周期で低周波を挿入してランプ１０を点灯させる。ランプ１０の配置状態は例えば検知回路３０で検知され、制御部５０は、ランプが水平配置された場合、ランプ１０の一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量をほぼ同じにしてランプを点灯させる。また、ランプが垂直配置された場合、少なくとも上記低周波で点灯させる際、上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量が、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量よりも小さくなるようにしてランプを点灯させる。
【選択図】 図１
Description
本発明は、プロジェクター装置等に用いられる光源装置に関し、さらに詳細には、ランプが水平配置、垂直配置のいずれの状態であっても点灯させることができる光源装置に関するものである。
プロジェクター装置に用いられる光源装置として、従来から例えば特許文献１〜４に記載のものが知られている。
特許文献１（特開２００７−０８７６３７公報）に記載のものは、交流点灯されるランプを具備した、プロジェクター装置に用いられる光源装置に関するものであり、低周波を定常周波数点灯の中に周期的に挿入することで、余計な突起の生成を防止することが記載されている（同文献の段落００２１等参照）。
特許文献２（特開２００３−３４７０７１公報）に記載のものも、交流点灯されるランプを具備したプロジェクター装置に用いられる光源装置に関するものである。特許文献２に記載のものは、ランプが垂直点灯され、垂直点灯させる際、ランプの上部電極が負電極として電圧を印加される時間Ｔ１を、下部電極が負電極として電圧が印加される時間Ｔ２よりも大きくすることで、上部電極の温度上昇を抑制できることが記載されている（例えば同文献の段落００２９などの記載参照）。
特許文献１（特開２００７−０８７６３７公報）に記載のものは、交流点灯されるランプを具備した、プロジェクター装置に用いられる光源装置に関するものであり、低周波を定常周波数点灯の中に周期的に挿入することで、余計な突起の生成を防止することが記載されている（同文献の段落００２１等参照）。
特許文献２（特開２００３−３４７０７１公報）に記載のものも、交流点灯されるランプを具備したプロジェクター装置に用いられる光源装置に関するものである。特許文献２に記載のものは、ランプが垂直点灯され、垂直点灯させる際、ランプの上部電極が負電極として電圧を印加される時間Ｔ１を、下部電極が負電極として電圧が印加される時間Ｔ２よりも大きくすることで、上部電極の温度上昇を抑制できることが記載されている（例えば同文献の段落００２９などの記載参照）。
特許文献３（特開２００２−０１５８８３公報）に記載のものは、交流点灯されるビデオプロジェクタのガス放電ランプに関するものであり、交流点灯が例えば４５、６５、９０、１３０Ｈｚのような複数の動作周波数を利用することで、電極先端に突起を形成することが記載されている。また、交流電流を入力するとき、電流値をパルス状に変化させることが記載されている（同文献４の図１参照）。
特許文献４（特開２００７−１６５０６７公報）に記載のものは、交流点灯されるランプを具備した、プロジェクター装置に用いられる光源装置に関するものであり、プロジェクター装置には、カラーホイールを用いるものがあることが示されている（例えば同文献の段落００１３などの記載参照）。
特許文献４（特開２００７−１６５０６７公報）に記載のものは、交流点灯されるランプを具備した、プロジェクター装置に用いられる光源装置に関するものであり、プロジェクター装置には、カラーホイールを用いるものがあることが示されている（例えば同文献の段落００１３などの記載参照）。
最近、デジタルサイネージという映像による広告媒体が使用されており、その媒体は広告という目的から、様々な方向や様々な場所への表示が求められる。
当然、デジタルサイネージ用の光源装置は、その投影方向や投影場所が１つに定まらず、あるときは従来のようにランプを水平配置した点灯が求められ、またあるときには、ランプを垂直配置した点灯が求められる。このように、デジタルサイネージ用の光源装置には、具備されるランプが水平配置や垂直配置のいずれにおいても、点灯できることが望まれる。
特許文献１の光源装置は、ランプを水平配置するように設計されており、ランプを水平配置する場合は、一般的に、ランプに供給される電流のデューティ比は１：１である。この特許文献１の光源装置が、ランプを垂直配置にして点灯してしまうと、ランプの内部で熱対流が生じ、上側の電極が下側の電極よりも熱くなってしまう。この種のランプは、電極が高温に過熱されており、これに熱対流による加熱が加わると、上側電極は溶融して欠損してしまう問題があった。
また、下側電極は、上側電極に比べて冷えてしまい、低周波を挿入しても、余計な突起の形成を抑制できないことがあった。
当然、デジタルサイネージ用の光源装置は、その投影方向や投影場所が１つに定まらず、あるときは従来のようにランプを水平配置した点灯が求められ、またあるときには、ランプを垂直配置した点灯が求められる。このように、デジタルサイネージ用の光源装置には、具備されるランプが水平配置や垂直配置のいずれにおいても、点灯できることが望まれる。
特許文献１の光源装置は、ランプを水平配置するように設計されており、ランプを水平配置する場合は、一般的に、ランプに供給される電流のデューティ比は１：１である。この特許文献１の光源装置が、ランプを垂直配置にして点灯してしまうと、ランプの内部で熱対流が生じ、上側の電極が下側の電極よりも熱くなってしまう。この種のランプは、電極が高温に過熱されており、これに熱対流による加熱が加わると、上側電極は溶融して欠損してしまう問題があった。
また、下側電極は、上側電極に比べて冷えてしまい、低周波を挿入しても、余計な突起の形成を抑制できないことがあった。
特許文献２の光源装置は、ランプを垂直配置するように設計され、ランプに供給される電流のデューティ比は異なっている。このような光源装置が、ランプを水平配置して使用すると、一方の電極が他方の電極に比べて過熱されてしまい、欠損してしまう問題があった。
特許文献３に記載のものは、特許文献１に記載のものと同様、ランプを垂直配置して使用することを想定したものではない。
また、プロジェクター装置に用いられる光源装置においては、特許文献４に示されるようにＲＧＢＷの領域が分割形成されたカラーホイールを介して光を照射するものがあるが、このようなカラーホイールを使用する場合には、Ｒ／Ｇ／Ｂ／Ｗの領域の途中で、ランプの電極に印加する電流の極性の切り替わりが生じると、リップルが生じランプからの照度が一時的に明るくなったり、暗くなったりする。
したがって、図１３（ａ）に示すように、極性の切り替わりとカラーホイールのＲ／Ｇ／Ｂ／Ｗの領域の切り替えのタイミングを合わせるのが望ましい。
特許文献２に記載の光源装置においては、ランプを垂直配置するように設計され、ランプに供給される電流のデューティ（電流の極性が正の期間と負の期間の長さの比）は１：１になっておらず、カラーホイールを使用した装置に適用した場合、図１３（ｂ）に示すように、電流の極性の切り替えとカラーホイールのＲ／Ｇ／Ｂ／Ｗの領域の切り替えのタイミングは必ずしも一致しない。このため、電流の極性が切り替わるときに生じるリップルによってランプからの照度が一時的に明るくなったり暗くなったりし、ちらつきの原因になるといった問題がある。
特許文献３に記載のものは、特許文献１に記載のものと同様、ランプを垂直配置して使用することを想定したものではない。
また、プロジェクター装置に用いられる光源装置においては、特許文献４に示されるようにＲＧＢＷの領域が分割形成されたカラーホイールを介して光を照射するものがあるが、このようなカラーホイールを使用する場合には、Ｒ／Ｇ／Ｂ／Ｗの領域の途中で、ランプの電極に印加する電流の極性の切り替わりが生じると、リップルが生じランプからの照度が一時的に明るくなったり、暗くなったりする。
したがって、図１３（ａ）に示すように、極性の切り替わりとカラーホイールのＲ／Ｇ／Ｂ／Ｗの領域の切り替えのタイミングを合わせるのが望ましい。
特許文献２に記載の光源装置においては、ランプを垂直配置するように設計され、ランプに供給される電流のデューティ（電流の極性が正の期間と負の期間の長さの比）は１：１になっておらず、カラーホイールを使用した装置に適用した場合、図１３（ｂ）に示すように、電流の極性の切り替えとカラーホイールのＲ／Ｇ／Ｂ／Ｗの領域の切り替えのタイミングは必ずしも一致しない。このため、電流の極性が切り替わるときに生じるリップルによってランプからの照度が一時的に明るくなったり暗くなったりし、ちらつきの原因になるといった問題がある。
また、ディスプレイ上で液晶画面全体は一定の周期（リフレッシュレート）で更新されているが、このリフレッシュレート（垂直周波数）と、ランプの電極に印加する電流の極性の切り替わりタイミングが同期しないと、上記カラーホイールの場合と同様、ちらつきの原因になる。
特許文献２に記載されるものにおいては、図１３（ｂ）に示したように電流のデューティが必ずしも１：１にならないので、液晶画面全体の切り替わりのタイミングと電流極性の切り替わりが必ずしも一致せず、上記カラーホイールの場合と同様、ランプからの照度が一時的に明るくなったり暗くなったりし、ちらつきの原因になることが考えられる。
特許文献２に記載されるものにおいては、図１３（ｂ）に示したように電流のデューティが必ずしも１：１にならないので、液晶画面全体の切り替わりのタイミングと電流極性の切り替わりが必ずしも一致せず、上記カラーホイールの場合と同様、ランプからの照度が一時的に明るくなったり暗くなったりし、ちらつきの原因になることが考えられる。
以上のように、従来の光源装置は、ランプが水平配置あるいは垂直配置のいずれにおいても点灯できるように構成されておらず、ランプを水平配置するように設計された光源装置を、ランプが垂直配置されるような向きに設置して点灯させると、上側電極が溶融して欠損してしまう問題があった。
また、特許文献２に示されるように、ランプ電流の極性が正の期間と負の期間の長さを異ならせることで、ランプを垂直配置できるようにするものも提案されているが、カラーホイール、あるいは、液晶ディスプレイに使用する場合、電流極性の切換のタイミングが、カラーホイールのＲ／Ｇ／Ｂ／Ｗの領域の切り替えや液晶画面のリフレッシュのタイミングに必ずしも一致せず画面がちらつくといった問題があった。
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、水平配置及び垂直配置のいずれにおいても、電極の欠損といった問題を生ずることなくランプを点灯させることができ、且つ、余計な突起の形成を抑制することができ、さらに、カラーホイール等を用いた装置などに適用しても、画面のちらつきを生じさせることなく画像を表示することができる光源装置を提供することである。
また、特許文献２に示されるように、ランプ電流の極性が正の期間と負の期間の長さを異ならせることで、ランプを垂直配置できるようにするものも提案されているが、カラーホイール、あるいは、液晶ディスプレイに使用する場合、電流極性の切換のタイミングが、カラーホイールのＲ／Ｇ／Ｂ／Ｗの領域の切り替えや液晶画面のリフレッシュのタイミングに必ずしも一致せず画面がちらつくといった問題があった。
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、水平配置及び垂直配置のいずれにおいても、電極の欠損といった問題を生ずることなくランプを点灯させることができ、且つ、余計な突起の形成を抑制することができ、さらに、カラーホイール等を用いた装置などに適用しても、画面のちらつきを生じさせることなく画像を表示することができる光源装置を提供することである。
本発明は、放電容器の内部で一対の電極が対向配置されると共に、水銀が封入された高圧放電ランプと、このランプに、交流電流を供給する給電装置とを備えた光源装置において、水平配置及び垂直配置のいずれにおいても、電極の欠損といった問題を生ずることなくランプを点灯させるため、低周波を定常周波数点灯の中に周期的に挿入するとともに、ランプの一方の電極から他方の電極に流れる電力量をａ、他方の電極から一方の電極に流れる電力量をｂとしたとき、上記電力量の比率ａ／ｂを以下のように設定する。
すなわち、水平配置のときは、定常点灯周波数（以下では定常周波数ともいう）で点灯させているときも低周波で点灯させているときも上記電力量の比率ａ／ｂを第１の値ｃ（ａ≦ｂとする）として点灯させ、垂直配置のときは、以下のＡまたはＢのようにする。
Ａ．定常点灯周波数での点灯時と低周波での点灯時には、その電力量の比率ａ’／ｂ’（ａ’はランプの一方（上側）の電極から他方（下側）の電極に流れる電力量、ｂ’は他方の電極（下側）から一方の電極（上側）に流れる電力量）を水平配置のときとは違う値にする。
すなわち、電力量の比率ａ’／ｂ’を上記第１の値ｃより小さな第２の値ｄに設定して上記定常周波数の交流電流を供給し、且つ、予め定められた頻度で、上記定常周波数より周波数が低い所定の周波数の低周波数の交流電流を挿入し、該低周波の交流電流の上記電力量の比率ａ’／ｂ’を、上記第１の値ｃより小さな第３の値ｅに設定して、上記ランプを点灯させる。
Ｂ．定常点灯周波数（前記電力比は前記ｃで略１）で点灯時は、電力量の比率ａ’／ｂ’を水平配置のときと同じにし、低周波数で点灯時にのみ、水平配置のときとは違う電力比にする。
すなわち、電力量の比率ａ’／ｂ’を上記第１の値ｃに設定して上記定常周波数の交流電流を供給し、且つ、予め定められた頻度で、上記定常周波数より周波数が低い所定の周波数の低周波数の交流電流を挿入し、該低周波の交流電流の上記電力量の比率ａ’／ｂ’を、上記第１の値ｃより小さな第３の値ｅに設定して、上記ランプを点灯させる。
なお、上記ｃの値は通常略１に設定するが、ランプの周囲に反射ミラーが設けられている場合等、ランプの周囲環境によってはランプを水平配置した場合であっても、ランプの一対の電極のうちの一方の電極がより熱くなることがあり、このような場合には、上記ｃの値は必ずしも１にならない。
すなわち、水平配置のときは、定常点灯周波数（以下では定常周波数ともいう）で点灯させているときも低周波で点灯させているときも上記電力量の比率ａ／ｂを第１の値ｃ（ａ≦ｂとする）として点灯させ、垂直配置のときは、以下のＡまたはＢのようにする。
Ａ．定常点灯周波数での点灯時と低周波での点灯時には、その電力量の比率ａ’／ｂ’（ａ’はランプの一方（上側）の電極から他方（下側）の電極に流れる電力量、ｂ’は他方の電極（下側）から一方の電極（上側）に流れる電力量）を水平配置のときとは違う値にする。
すなわち、電力量の比率ａ’／ｂ’を上記第１の値ｃより小さな第２の値ｄに設定して上記定常周波数の交流電流を供給し、且つ、予め定められた頻度で、上記定常周波数より周波数が低い所定の周波数の低周波数の交流電流を挿入し、該低周波の交流電流の上記電力量の比率ａ’／ｂ’を、上記第１の値ｃより小さな第３の値ｅに設定して、上記ランプを点灯させる。
Ｂ．定常点灯周波数（前記電力比は前記ｃで略１）で点灯時は、電力量の比率ａ’／ｂ’を水平配置のときと同じにし、低周波数で点灯時にのみ、水平配置のときとは違う電力比にする。
すなわち、電力量の比率ａ’／ｂ’を上記第１の値ｃに設定して上記定常周波数の交流電流を供給し、且つ、予め定められた頻度で、上記定常周波数より周波数が低い所定の周波数の低周波数の交流電流を挿入し、該低周波の交流電流の上記電力量の比率ａ’／ｂ’を、上記第１の値ｃより小さな第３の値ｅに設定して、上記ランプを点灯させる。
なお、上記ｃの値は通常略１に設定するが、ランプの周囲に反射ミラーが設けられている場合等、ランプの周囲環境によってはランプを水平配置した場合であっても、ランプの一対の電極のうちの一方の電極がより熱くなることがあり、このような場合には、上記ｃの値は必ずしも１にならない。
以上のように、本発明においては、上記課題を、次のように解決する。
（１）放電容器の内部で一対の電極が対向配置されると共に、水銀が封入された高圧放電ランプと、このランプに、交流電流を供給する給電装置と、を備えた光源装置において、前記給電装置は、予め設定された所定の周波数を定常周波数として、該定常周波数の交流電流を上記ランプに供給する。
そして、ランプが水平配置（１対の電極を水平に配置）された状態を示す信号が入力された場合、該ランプのいずれか一方の電極から他方の電極に流れる電力量をａ、他方の電極から一方の電極に流れる電力量をｂとしたとき、上記電力量の比率ａ／ｂを第１の値ｃ（ａ≦ｂとする）に設定して、上記定常周波数の交流電流を供給し、且つ、予め定められた周期で、上記定常周波数より周波数が低い所定の周波数の低周波数であって、上記電力量の比率が上記第１の値である交流電流を挿入して、上記ランプを点灯させる。
また、ランプが垂直配置（１対の電極を上下方向に配置）された状態を示す信号が入力された場合、該ランプの上側の電極から下側の電極に流れる電力量をａ’、下側の電極から上側の電極に流れる電力量をｂ’としたとき、上記電力量の比率ａ’／ｂ’を上記第１の値ｃより小さな第２の値ｄに、もしくは、上記第１の値ｃに設定して上記定常周波数の交流電流を供給し、且つ、予め定められた頻度で、上記定常周波数より周波数が低い所定の周波数の低周波数の交流電流を挿入し、該低周波の交流電流の上記電力量の比率ａ’／ｂ’を、上記第１の値ｃより小さな第３の値ｅに設定して、上記ランプを点灯させる。
（２）上記（１）において、ランプが垂直配置された状態を示す信号が入力された場合に、上記電力量の比率ａ’／ｂ’を上記第１の値ｃより小さな第２の値ｄに設定して上記定常周波数の交流電流を供給するとともに、低周波の交流電流の上記電力量の比率ａ’／ｂ’を上記ｄの値に等しい第３の値ｅに設定し、前記第３の値ｅを１／３≦ｅ＜１の範囲にする。
そして、上記低周波を挿入する頻度ｙ×１００％を、以下の（イ）および（ロ）式の範囲内にして、上記ランプを点灯させる。ここで、以下のｅは上記電力比である。
−０．０１ｅ＋０．８≦ｙ≦０．０３ｅ＋０．８…（イ）
０．００６ｅ＋０．１５≦ｙ≦−０．０４ｅ＋３…（ロ）
（３）上記（１）において、ランプが垂直配置された状態を示す信号が入力された場合に、上記電力量の比率ａ’／ｂ’を上記第１の値ｃに設定して上記定常周波数の交流電流を供給するとともに、低周波の交流電流の上記電力量の比率ａ’／ｂ’を、上記第１の値ｃより小さな第３の値ｅに設定し、前記第３の値ｅを１／３≦ｅ＜１の範囲にし、上記低周波を挿入する頻度ｚ×１００％を、以下の（３）式の範囲内にし、上記ランプを点灯させる。ここで、以下のｅは上記電力比である。
４ｅ＋０．７≦ｚ≦８ｅ＋５…（ハ）
（１）放電容器の内部で一対の電極が対向配置されると共に、水銀が封入された高圧放電ランプと、このランプに、交流電流を供給する給電装置と、を備えた光源装置において、前記給電装置は、予め設定された所定の周波数を定常周波数として、該定常周波数の交流電流を上記ランプに供給する。
そして、ランプが水平配置（１対の電極を水平に配置）された状態を示す信号が入力された場合、該ランプのいずれか一方の電極から他方の電極に流れる電力量をａ、他方の電極から一方の電極に流れる電力量をｂとしたとき、上記電力量の比率ａ／ｂを第１の値ｃ（ａ≦ｂとする）に設定して、上記定常周波数の交流電流を供給し、且つ、予め定められた周期で、上記定常周波数より周波数が低い所定の周波数の低周波数であって、上記電力量の比率が上記第１の値である交流電流を挿入して、上記ランプを点灯させる。
また、ランプが垂直配置（１対の電極を上下方向に配置）された状態を示す信号が入力された場合、該ランプの上側の電極から下側の電極に流れる電力量をａ’、下側の電極から上側の電極に流れる電力量をｂ’としたとき、上記電力量の比率ａ’／ｂ’を上記第１の値ｃより小さな第２の値ｄに、もしくは、上記第１の値ｃに設定して上記定常周波数の交流電流を供給し、且つ、予め定められた頻度で、上記定常周波数より周波数が低い所定の周波数の低周波数の交流電流を挿入し、該低周波の交流電流の上記電力量の比率ａ’／ｂ’を、上記第１の値ｃより小さな第３の値ｅに設定して、上記ランプを点灯させる。
（２）上記（１）において、ランプが垂直配置された状態を示す信号が入力された場合に、上記電力量の比率ａ’／ｂ’を上記第１の値ｃより小さな第２の値ｄに設定して上記定常周波数の交流電流を供給するとともに、低周波の交流電流の上記電力量の比率ａ’／ｂ’を上記ｄの値に等しい第３の値ｅに設定し、前記第３の値ｅを１／３≦ｅ＜１の範囲にする。
そして、上記低周波を挿入する頻度ｙ×１００％を、以下の（イ）および（ロ）式の範囲内にして、上記ランプを点灯させる。ここで、以下のｅは上記電力比である。
−０．０１ｅ＋０．８≦ｙ≦０．０３ｅ＋０．８…（イ）
０．００６ｅ＋０．１５≦ｙ≦−０．０４ｅ＋３…（ロ）
（３）上記（１）において、ランプが垂直配置された状態を示す信号が入力された場合に、上記電力量の比率ａ’／ｂ’を上記第１の値ｃに設定して上記定常周波数の交流電流を供給するとともに、低周波の交流電流の上記電力量の比率ａ’／ｂ’を、上記第１の値ｃより小さな第３の値ｅに設定し、前記第３の値ｅを１／３≦ｅ＜１の範囲にし、上記低周波を挿入する頻度ｚ×１００％を、以下の（３）式の範囲内にし、上記ランプを点灯させる。ここで、以下のｅは上記電力比である。
４ｅ＋０．７≦ｚ≦８ｅ＋５…（ハ）
本発明においては、以下の効果を得ることができる。
ランプが水平配置された状態を示す信号が入力された場合、該ランプのいずれか一方の電極から他方の電極に流れる電力量ａと、他方の電極から一方の電極に流れる電力量ｂの比率ａ／ｂを第１の値ｃに設定して、上記定常周波数の交流電流を供給し、且つ、予め定められた周期で、上記定常周波数より周波数が低い所定の周波数の低周波数であって、上記電力量の比率が上記第１の値ｃである交流電流を挿入して、上記ランプを点灯させ、また、ランプが垂直配置された状態を示す信号が入力された場合、該ランプの上側の電極から下側の電極に流れる電力量ａ’と、下側の電極から上側の電極に流れる電力量ｂ’の比率ａ’／ｂ’を上記第１の値ｃより小さな第２の値ｄに、もしくは、上記第１の値ｃに設定して上記定常周波数の交流電流を供給し、且つ、予め定められた頻度で、上記定常周波数より周波数が低い所定の周波数の低周波数の交流電流を挿入し、該低周波の交流電流の上記電力量の比率ａ’／ｂ’を、上記第１の値ｃより小さな第３の値ｅに設定して、上記ランプを点灯させるようにしたので、水平配置及び垂直配置のいずれにおいても、電極の欠損といった問題を生ずることなくランプを点灯させることができ、且つ、余計な突起の形成を抑制することができる。
（２）カラーホイール等を用いた装置、あるいは液晶ディスプレイに適用した場合でも、電流の極性切換のタイミングをカラーホイールの領域の切り替えのタイミング、液晶画面のリフレッシュレートに合わせることができ、配置状態にかかわらず、画面のちらつきを生じさせることなく画像を表示させることができる。
ランプが水平配置された状態を示す信号が入力された場合、該ランプのいずれか一方の電極から他方の電極に流れる電力量ａと、他方の電極から一方の電極に流れる電力量ｂの比率ａ／ｂを第１の値ｃに設定して、上記定常周波数の交流電流を供給し、且つ、予め定められた周期で、上記定常周波数より周波数が低い所定の周波数の低周波数であって、上記電力量の比率が上記第１の値ｃである交流電流を挿入して、上記ランプを点灯させ、また、ランプが垂直配置された状態を示す信号が入力された場合、該ランプの上側の電極から下側の電極に流れる電力量ａ’と、下側の電極から上側の電極に流れる電力量ｂ’の比率ａ’／ｂ’を上記第１の値ｃより小さな第２の値ｄに、もしくは、上記第１の値ｃに設定して上記定常周波数の交流電流を供給し、且つ、予め定められた頻度で、上記定常周波数より周波数が低い所定の周波数の低周波数の交流電流を挿入し、該低周波の交流電流の上記電力量の比率ａ’／ｂ’を、上記第１の値ｃより小さな第３の値ｅに設定して、上記ランプを点灯させるようにしたので、水平配置及び垂直配置のいずれにおいても、電極の欠損といった問題を生ずることなくランプを点灯させることができ、且つ、余計な突起の形成を抑制することができる。
（２）カラーホイール等を用いた装置、あるいは液晶ディスプレイに適用した場合でも、電流の極性切換のタイミングをカラーホイールの領域の切り替えのタイミング、液晶画面のリフレッシュレートに合わせることができ、配置状態にかかわらず、画面のちらつきを生じさせることなく画像を表示させることができる。
図１は本発明に係る実施例の光源装置の概略構成を示す図である。
図１に示すように、本発明に係る光源装置は、高圧放電ランプ１０と、このランプ１０に具備された一対の電極に電気的に接続された給電装置２０と、この給電装置２０に制御信号を出力する制御回路５０と、この制御回路５０にランプ１０の状態（水平配置か又は垂直配置か）を示す信号を出力する検知回路３０と、この制御回路５０にカラーホイールの領域の切り換えタイミングや液晶のリフレッシュレートなどの時間分割信号を出力する時間分割素子４０とを備える。
上記ランプ１０の配置方向を検知する検知回路３０としては、例えば振り子素子を用いることができる。すなわち、ランプの配置状態（水平又は垂直配置）に応じて傾きが変わる振り子素子を設け、この振り子素子の傾きを検知して、ランプの状態（水平又は垂直配置）を検知する。
図１に示すように、本発明に係る光源装置は、高圧放電ランプ１０と、このランプ１０に具備された一対の電極に電気的に接続された給電装置２０と、この給電装置２０に制御信号を出力する制御回路５０と、この制御回路５０にランプ１０の状態（水平配置か又は垂直配置か）を示す信号を出力する検知回路３０と、この制御回路５０にカラーホイールの領域の切り換えタイミングや液晶のリフレッシュレートなどの時間分割信号を出力する時間分割素子４０とを備える。
上記ランプ１０の配置方向を検知する検知回路３０としては、例えば振り子素子を用いることができる。すなわち、ランプの配置状態（水平又は垂直配置）に応じて傾きが変わる振り子素子を設け、この振り子素子の傾きを検知して、ランプの状態（水平又は垂直配置）を検知する。
また、光源装置の壁面、底面等に、ランプ設置状態に応じて出力を発生する圧電素子や開閉するスイッチ等を設け、ランプが水平配置されるように光源装置が設置された場合、第１の圧電素子やスイッチが出力を発生したりオンになり、ランプが垂直配置されるように光源装置が設置された場合、第２の圧電素子やスイッチが出力を発生したりオンになるように構成することで、ランプの配置方向を検知するようにしてもよい。
なお、本発明において、上記検知回路を設けることは必須ではなく、切り替えスイッチ等を設けて利用者がランプの配置状態に応じてスイッチを切り替えるようにしてもよい。例えば、利用者が目視によってランプの配置状態を確認し、その状態をリモコンなどで光源装置に入力することも考えられる。この場合は、検知回路に代え、リモコンからの信号を受信する受信回路が制御回路５０に設けられる。
なお、本発明において、上記検知回路を設けることは必須ではなく、切り替えスイッチ等を設けて利用者がランプの配置状態に応じてスイッチを切り替えるようにしてもよい。例えば、利用者が目視によってランプの配置状態を確認し、その状態をリモコンなどで光源装置に入力することも考えられる。この場合は、検知回路に代え、リモコンからの信号を受信する受信回路が制御回路５０に設けられる。
図２は上記高圧放電ランプ１０の構成を詳細に図示したものである。
高圧放電ランプ１０は、球状の発光部１１と円柱状の封止部１２とからなる放電管１３と、この発光部１１の内部で対向配置された一対の電極１４ａ，１４ｂと、この電極１４ａ，１４ｂに電気的に接続されると共に封止部１２に埋設された金属箔１５と、金属箔１５に電気的に接続されると共に封止部１２から突出する外部リード１６とを備える。
また、発光部１１の外周部にはランプの点灯開始時に高電圧が印加される補助電極Ｅｔが設けられている。
上記発光部１１には、水銀と、希ガスと、ハロゲンガスが封入されている。水銀は、必要な可視光波長、例えば、波長３６０ｎｍ〜７８０ｎｍの放射光を得るためのもので、０．１５ｍｇ／ｍｍ3 以上封入されている。この封入量は、温度条件によっても異なるが、点灯時２００気圧以上、３００気圧以上という高い水銀蒸気圧の放電ランプを作ることができ、水銀蒸気圧が高くなるほど輝度を向上させた光源を実現できる。
高圧放電ランプ１０は、球状の発光部１１と円柱状の封止部１２とからなる放電管１３と、この発光部１１の内部で対向配置された一対の電極１４ａ，１４ｂと、この電極１４ａ，１４ｂに電気的に接続されると共に封止部１２に埋設された金属箔１５と、金属箔１５に電気的に接続されると共に封止部１２から突出する外部リード１６とを備える。
また、発光部１１の外周部にはランプの点灯開始時に高電圧が印加される補助電極Ｅｔが設けられている。
上記発光部１１には、水銀と、希ガスと、ハロゲンガスが封入されている。水銀は、必要な可視光波長、例えば、波長３６０ｎｍ〜７８０ｎｍの放射光を得るためのもので、０．１５ｍｇ／ｍｍ3 以上封入されている。この封入量は、温度条件によっても異なるが、点灯時２００気圧以上、３００気圧以上という高い水銀蒸気圧の放電ランプを作ることができ、水銀蒸気圧が高くなるほど輝度を向上させた光源を実現できる。
希ガスは、例えば、アルゴンガスが約１３ｋＰａ封入される。その機能は、点灯始動性を改善することにある。
ハロゲンは、沃素、臭素、塩素などが水銀あるいはその他の金属と化合物の形態で封入される。ハロゲンの封入量は、１０-6μｍｏｌ／ｍｍ3 〜１０-2μｍｏｌ／ｍｍ3の範囲から選択される。ハロゲンの機能は、いわゆるハロゲンサイクルを利用した長寿命化であるが、本発明の放電ランプのように極めて小型で極めて高い点灯蒸気圧のものは、放電容器の失透防止という作用もある。
放電ランプの数値例を示すと、例えば、発光部の最大外径９．５ｍｍ、電極間距離１．５ｍｍ、発光部内容積７５ｍｍ3 、定格電圧７０Ｖ、定格電力２００Ｗであり、交流点灯される。
ハロゲンは、沃素、臭素、塩素などが水銀あるいはその他の金属と化合物の形態で封入される。ハロゲンの封入量は、１０-6μｍｏｌ／ｍｍ3 〜１０-2μｍｏｌ／ｍｍ3の範囲から選択される。ハロゲンの機能は、いわゆるハロゲンサイクルを利用した長寿命化であるが、本発明の放電ランプのように極めて小型で極めて高い点灯蒸気圧のものは、放電容器の失透防止という作用もある。
放電ランプの数値例を示すと、例えば、発光部の最大外径９．５ｍｍ、電極間距離１．５ｍｍ、発光部内容積７５ｍｍ3 、定格電圧７０Ｖ、定格電力２００Ｗであり、交流点灯される。
図３は、図１に示した光源装置の具体的回路構成例を示す図である。
給電装置２０は、直流電圧が供給される降圧チョッパ回路１と、降圧チョッパ回路１の出力側に接続され、直流電圧を交流電圧に変化させて放電ランプに供給するフルブリッジ型インバータ回路２（以下、「フルブリッジ回路」ともいう。）と、放電ランプ１０に直列接続されたコイルＬ１、コンデンサＣ１、およびスタータ回路３と、上記フルブリッジ回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を駆動するドライバ４とから構成される。
制御部５０は例えばマイクロプロセッサ等の処理装置で構成することができ、ここではその機能構成をブロック図で示している。
給電装置２０は、直流電圧が供給される降圧チョッパ回路１と、降圧チョッパ回路１の出力側に接続され、直流電圧を交流電圧に変化させて放電ランプに供給するフルブリッジ型インバータ回路２（以下、「フルブリッジ回路」ともいう。）と、放電ランプ１０に直列接続されたコイルＬ１、コンデンサＣ１、およびスタータ回路３と、上記フルブリッジ回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を駆動するドライバ４とから構成される。
制御部５０は例えばマイクロプロセッサ等の処理装置で構成することができ、ここではその機能構成をブロック図で示している。
図３において、降圧チョッパ回路１は、直流電圧が供給される＋側電源端子に接続されたスイッチング素子ＱｘとリアクトルＬｘと、スイッチング素子ＱｘとリアクトルＬｘの接続点と−側電源端子間にカソード側が接続されたダイオードＤｘと、リアクトルＬｘの出力側に接続された平滑コンデンサＣｘと、平滑コンデンサＣｘの−側端子とダイオードＤｘのアノード側の間に接続された電流検出用の抵抗Ｒｘから構成される。
上記スイッチング素子Ｑｘを所定のデューティで駆動することにより、入力直流電圧Ｖｄｃをこのデューティに応じた電圧に降圧する。降圧チョッパ回路１の出力側には、電圧検出用の抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列回路が設けられている。
フルブリッジ回路２は、ブリッジ状に接続したスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４から構成され、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を交互にオンにすることにより、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点と、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の接続点間に矩形波状の交流電圧が発生する。
上記スイッチング素子Ｑｘを所定のデューティで駆動することにより、入力直流電圧Ｖｄｃをこのデューティに応じた電圧に降圧する。降圧チョッパ回路１の出力側には、電圧検出用の抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列回路が設けられている。
フルブリッジ回路２は、ブリッジ状に接続したスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４から構成され、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を交互にオンにすることにより、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点と、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の接続点間に矩形波状の交流電圧が発生する。
スタータ回路３は、抵抗Ｒ３とスイッチング素子Ｑ５の直列回路と、コンデンサＣ２とトランスＴ２から構成される。
スイッチング素子Ｑ５をオンにすると、コンデンサＣ２に充電されていた電荷がスイッチング素子Ｑ５、トランスＴ２の一次側巻線を介して放電し、トランスＴ２の二次側にパルス状の高電圧が発生する。この高電圧は、ランプ１０の補助電極Ｅｔに印加され、ランプを点灯させる。
スイッチング素子Ｑ５をオンにすると、コンデンサＣ２に充電されていた電荷がスイッチング素子Ｑ５、トランスＴ２の一次側巻線を介して放電し、トランスＴ２の二次側にパルス状の高電圧が発生する。この高電圧は、ランプ１０の補助電極Ｅｔに印加され、ランプを点灯させる。
上記回路において、出力電力の制御及びランプの一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量の調整は、フルブリッジ回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチング周期を制御したり、降圧チョッパ回路１のスイッチング素子Ｑｘの動作デューティを調整することで達成できる。
降圧チョッパ回路１のスイッチング素子Ｑｘは、ゲート信号Ｇｘのデューティに応じてオン／オフし、ランプ１０に供給される電力が変化する。すなわち、電力アップならＱｘのデューティを上げ、電力ダウンならＱｘのデューティを下げるなどして、その入力された電力調整信号値に合致する電力値になるようにゲート信号Ｇｘの制御を行う。また、一方の電極から他方の電極に流れる電力量と他方の電極から一方の電極に流れる電力量の調整も同様に、ランプの極性切換毎に上記デューティを変えて電力量を調整する。
降圧チョッパ回路１のスイッチング素子Ｑｘは、ゲート信号Ｇｘのデューティに応じてオン／オフし、ランプ１０に供給される電力が変化する。すなわち、電力アップならＱｘのデューティを上げ、電力ダウンならＱｘのデューティを下げるなどして、その入力された電力調整信号値に合致する電力値になるようにゲート信号Ｇｘの制御を行う。また、一方の電極から他方の電極に流れる電力量と他方の電極から一方の電極に流れる電力量の調整も同様に、ランプの極性切換毎に上記デューティを変えて電力量を調整する。
制御部５０は、駆動信号発生部５１とコントローラ５２から構成される。
駆動信号発生部５１は、例えば、プロセッサなどから構成され、フルブリッジ回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を駆動するための駆動信号を発生する。
ランプ１０の極性切換周期の調整は、図１に示した時間分割素子４０から与えられる同期信号（カラーホイールからの同期信号、液晶駆動回路等からの同期信号）に応じて、駆動信号発生部５１から出力される駆動信号を制御し、フルブリッジ回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチング周期を調整することで実現される。
コントローラ５２は、点灯指令やランプ配置方向検知回路からの出力に応じて、ランプ１０の点灯動作を制御する点灯動作制御部５２ａと、駆動信号発生部５１の出力を受ける駆動信号選択部５２ｂを備える。
また、外部からの点灯電力指令に応じてランプ電力を制御するとともに、ランプの配置方向を検出する検知回路３０から与えられるランプ１０の配置方向を示す信号に応じて、一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量を制御する電力制御部５２ｃを備える。
駆動信号発生部５１は、例えば、プロセッサなどから構成され、フルブリッジ回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を駆動するための駆動信号を発生する。
ランプ１０の極性切換周期の調整は、図１に示した時間分割素子４０から与えられる同期信号（カラーホイールからの同期信号、液晶駆動回路等からの同期信号）に応じて、駆動信号発生部５１から出力される駆動信号を制御し、フルブリッジ回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチング周期を調整することで実現される。
コントローラ５２は、点灯指令やランプ配置方向検知回路からの出力に応じて、ランプ１０の点灯動作を制御する点灯動作制御部５２ａと、駆動信号発生部５１の出力を受ける駆動信号選択部５２ｂを備える。
また、外部からの点灯電力指令に応じてランプ電力を制御するとともに、ランプの配置方向を検出する検知回路３０から与えられるランプ１０の配置方向を示す信号に応じて、一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量を制御する電力制御部５２ｃを備える。
電力制御部５２ｃは、電流検出用の抵抗Ｒｘの両端電圧と、電圧検出用の抵抗Ｒ１，Ｒ２により検出された電圧から、ランプ電流Ｉ、ランプ電圧Ｖを求めてランプ電力を演算し、この電力が所定の電力指令値に一致するように降圧チョッパ回路１のスイッチング素子Ｑｘのデューティを制御する。
フルブリッジ回路２は、ドライバ４からのドライブ信号に応じた極性反転動作を行う。 また、駆動信号選択部５２ｂは、駆動信号発生部５１から放電ランプの極性切換信号を受信し、この極性切換信号を電力制御部５２ｃに送信し、電力制御部５２ｃは、この極性切換信号に応じて、一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量を制御する。
フルブリッジ回路２は、ドライバ４からのドライブ信号に応じた極性反転動作を行う。 また、駆動信号選択部５２ｂは、駆動信号発生部５１から放電ランプの極性切換信号を受信し、この極性切換信号を電力制御部５２ｃに送信し、電力制御部５２ｃは、この極性切換信号に応じて、一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量を制御する。
次に、上述した光源装置の点灯時の制御について説明する。まず、本発明における水平配置と垂直配置のそれぞれの状態における点灯制御の概要について説明する。
本発明においては、大きく分けて表１に示すように以下のＡ，Ｂの２つ点灯のさせ方がある。ここで、ランプの一方（上側）の電極から他方（下側）の電極に流れる電力量ａと、他方の電極から一方の電極に流れる電力量ｂの比率ａ／ｂを電力比と言うこととする。
Ａ．水平配置のときは、定常周波数のときも低周波のときも共に、上記電力比を前記電力比ｃ（ｃ＝略１／１）として点灯させるが、垂直配置のとき、定常点灯周波数と低周波との電力比を水平配置のときとは違う電力比にする。
例えば、垂直配置のとき、定常点灯周波数のときは前記電力比ｄとし（例えばｄ＝４／６）、低周波数のときは、前記電力比ｅとする（例えばｅ＝４／６、なお、ｄ＝ｅである必要はない）。
Ｂ．水平配置のときは、定常周波数のときも低周波のときも共に、上記電力比を前記電力比ｃ（ｃ＝略１／１）として点灯させ、垂直配置のときは、低周波の電力比のみを水平配置のときとは違う電力比にする。
例えば、垂直配置のとき、定常点灯周波数のときは前記電力比ｃ（例えばｃ＝略１／１）とし、低周波数のときは、電力比ｄとする（例えばｄ＝４／６、なお、必ずしも上記Ａのときと同じ電力比ではない）。
本発明においては、大きく分けて表１に示すように以下のＡ，Ｂの２つ点灯のさせ方がある。ここで、ランプの一方（上側）の電極から他方（下側）の電極に流れる電力量ａと、他方の電極から一方の電極に流れる電力量ｂの比率ａ／ｂを電力比と言うこととする。
Ａ．水平配置のときは、定常周波数のときも低周波のときも共に、上記電力比を前記電力比ｃ（ｃ＝略１／１）として点灯させるが、垂直配置のとき、定常点灯周波数と低周波との電力比を水平配置のときとは違う電力比にする。
例えば、垂直配置のとき、定常点灯周波数のときは前記電力比ｄとし（例えばｄ＝４／６）、低周波数のときは、前記電力比ｅとする（例えばｅ＝４／６、なお、ｄ＝ｅである必要はない）。
Ｂ．水平配置のときは、定常周波数のときも低周波のときも共に、上記電力比を前記電力比ｃ（ｃ＝略１／１）として点灯させ、垂直配置のときは、低周波の電力比のみを水平配置のときとは違う電力比にする。
例えば、垂直配置のとき、定常点灯周波数のときは前記電力比ｃ（例えばｃ＝略１／１）とし、低周波数のときは、電力比ｄとする（例えばｄ＝４／６、なお、必ずしも上記Ａのときと同じ電力比ではない）。
ところで、一般にランプ１０には、ランプからの光を反射するための反射ミラーが設けられ、この反射ミラーでランプの電極間で発光する光を反射して出射方向に導く。
ランプの一対の電極が上記反射ミラーの出射方向に平行になるようにランプを配置した場合、ランプを水平配置した場合であっても、ランプの一対の電極のうち、光出射方向側にある電極（ランプの一対の電極の内、ミラーから離れた側にある電極）はミラーからの反射光を受けて、ミラー側にある電極（一対の電極の内、ミラーに近い側にある電極）より熱くなる。すなわち、ランプを水平配置した場合であっても、一方の電極が他方の電極より加熱される場合がある。
この場合には、ミラー側にある電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極からミラー側にある電極に流れる電力量を異ならせて、ランプの電極が同程度に加熱されるようにすることが望ましい。
ランプの一対の電極が上記反射ミラーの出射方向に平行になるようにランプを配置した場合、ランプを水平配置した場合であっても、ランプの一対の電極のうち、光出射方向側にある電極（ランプの一対の電極の内、ミラーから離れた側にある電極）はミラーからの反射光を受けて、ミラー側にある電極（一対の電極の内、ミラーに近い側にある電極）より熱くなる。すなわち、ランプを水平配置した場合であっても、一方の電極が他方の電極より加熱される場合がある。
この場合には、ミラー側にある電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極からミラー側にある電極に流れる電力量を異ならせて、ランプの電極が同程度に加熱されるようにすることが望ましい。
ランプの電極は、電子を受け取る量が多いほど加熱量が大きくなるので、電力を送り出す量の多い電極の方が、電力を受け取る側の電極より加熱される。
この場合は、より加熱される他方の電極（ミラーから離れた側にある電極）からミラー側にある電極に流れる電力量をミラー側にある電極から他方の電極に流れる電力量よりやや小さくして、ランプの電極が同程度に加熱されるようにする必要がある。
すなわち、前記電力比ｃは、ランプの周囲環境を考慮しなければ基本的に１／１であるが、前述したようにランプの周囲環境によっては、ランプを水平配置した場合であっても、ランプの一対の電極のうちの一方の電極がより熱くなることがあり、このような場合には、上記電力比ｃは、必ずしも１／１にならない。
なお、ランプを水平配置した場合の一方の電極と他方の電極の加熱量の差は、ランプを垂直配置した場合の加熱量の差より小さいので、この場合の他方の電極からミラー側にある電極に流れる電力量（ａ”）に対する、ミラー側にある電極から他方の電極に流れる電力量（ｂ”）の比率ｃ（＝ａ”／ｂ”）は、後述するランプを垂直配置した場合の電力量の比率ｄ（及びｅ）より大きな値となる。
この場合は、より加熱される他方の電極（ミラーから離れた側にある電極）からミラー側にある電極に流れる電力量をミラー側にある電極から他方の電極に流れる電力量よりやや小さくして、ランプの電極が同程度に加熱されるようにする必要がある。
すなわち、前記電力比ｃは、ランプの周囲環境を考慮しなければ基本的に１／１であるが、前述したようにランプの周囲環境によっては、ランプを水平配置した場合であっても、ランプの一対の電極のうちの一方の電極がより熱くなることがあり、このような場合には、上記電力比ｃは、必ずしも１／１にならない。
なお、ランプを水平配置した場合の一方の電極と他方の電極の加熱量の差は、ランプを垂直配置した場合の加熱量の差より小さいので、この場合の他方の電極からミラー側にある電極に流れる電力量（ａ”）に対する、ミラー側にある電極から他方の電極に流れる電力量（ｂ”）の比率ｃ（＝ａ”／ｂ”）は、後述するランプを垂直配置した場合の電力量の比率ｄ（及びｅ）より大きな値となる。
一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量とを異ならせる例は、上述のような反射ミラーだけでなく、光源装置が、発光管の内部に光を戻してしまう光学素子を備える場合においても同様である。発光管に光を戻す例としては、例えばカラーホイールに光を通過させるときに、その一部が反射して発光管に戻ってしまう例が挙げられ、また、一方の封止部に第１の反射ミラーを備えて光出射方向に光を反射し、他方の封止部側に第２の反射ミラーを備えて光出射方向と反対側に向かって光を反射するときに、発光管に光が戻ってしまう例などが挙げられる。
なお、上記Ａ，Ｂの点灯方式において、垂直配置のときの低周波の電力比に応じて、「垂直配置のときの低周波の挿入時間(頻度)（相対値）」の範囲には好ましい範囲（電極に悪影響を与えない範囲）があり、その点については、後述する実験結果で説明する。
なお、本発明において、上記「垂直配置のときの低周波の挿入時間（頻度）（相対値）」とは、水平配置のときの低周波の挿入時間（頻度）に対する、垂直配置のときの低周波の挿入時間（頻度）の割合、すなわち、［垂直配置のときの低周波挿入時間（頻度）］／［水平配置のときの低周波挿入時間（頻度）］を意味する。
例えば、上側電極への低周波の挿入時間（相対値）は、低周波のデューティをα、低周波の周波数（Ｈｚ）をβ、ある一定時間毎の挿入回数をγ（回）とすると［α／１００／β×γ］で表される。
なお、上記Ａ，Ｂの点灯方式において、垂直配置のときの低周波の電力比に応じて、「垂直配置のときの低周波の挿入時間(頻度)（相対値）」の範囲には好ましい範囲（電極に悪影響を与えない範囲）があり、その点については、後述する実験結果で説明する。
なお、本発明において、上記「垂直配置のときの低周波の挿入時間（頻度）（相対値）」とは、水平配置のときの低周波の挿入時間（頻度）に対する、垂直配置のときの低周波の挿入時間（頻度）の割合、すなわち、［垂直配置のときの低周波挿入時間（頻度）］／［水平配置のときの低周波挿入時間（頻度）］を意味する。
例えば、上側電極への低周波の挿入時間（相対値）は、低周波のデューティをα、低周波の周波数（Ｈｚ）をβ、ある一定時間毎の挿入回数をγ（回）とすると［α／１００／β×γ］で表される。
以下、前記Ａ，Ｂの点灯方式について説明するが、まず、Ａのように、垂直配置のとき、定常点灯周波数と低周波との電力比を水平配置のときとは違う電力比にして点灯させる場合について説明する。
図４は、Ａの点灯方式により点灯させる場合のランプに流れる電流波形の一例を示した図であり、この例は、デューティ（オン時間と、オン時間＋オフ時間との比）を変えることにより前記電力比を所定の値に設定する場合を示している。
図４において、（ａ）はランプを水平配置した場合の電流波形を示し、（ｂ）はランプを垂直配置した場合の電流波形を示す。
図４に示すように、水平配置の場合は、定常周波数において、その極性切換周期が略１：１（前記電力比ｃは略１／１）であり、低周波においても、その極性切換周期が略１：１（電力比は前記ｃで略１／１）である。
一方、垂直配置の場合は、定常点灯周波数において、その極性切換周期が略４：６（前記電力比ｄは４／６）であり、低周波においても、その極性切換周期が略４：６（前記電力比ｅは４／６）であることを示している。なお、この例の低周波の挿入頻度（相対値）は、１．１である。
このように、垂直配置のときに、定常点灯周波数における極性切換周期を変更するとともに、低周波の極性切換周期を変更することにより、上側電極が加熱されることを抑制でき、上側電極の欠損を抑制でき、さらに、上側電極及び下側電極の両方に、余計な突起が形成されることを抑制できる。
図４は、Ａの点灯方式により点灯させる場合のランプに流れる電流波形の一例を示した図であり、この例は、デューティ（オン時間と、オン時間＋オフ時間との比）を変えることにより前記電力比を所定の値に設定する場合を示している。
図４において、（ａ）はランプを水平配置した場合の電流波形を示し、（ｂ）はランプを垂直配置した場合の電流波形を示す。
図４に示すように、水平配置の場合は、定常周波数において、その極性切換周期が略１：１（前記電力比ｃは略１／１）であり、低周波においても、その極性切換周期が略１：１（電力比は前記ｃで略１／１）である。
一方、垂直配置の場合は、定常点灯周波数において、その極性切換周期が略４：６（前記電力比ｄは４／６）であり、低周波においても、その極性切換周期が略４：６（前記電力比ｅは４／６）であることを示している。なお、この例の低周波の挿入頻度（相対値）は、１．１である。
このように、垂直配置のときに、定常点灯周波数における極性切換周期を変更するとともに、低周波の極性切換周期を変更することにより、上側電極が加熱されることを抑制でき、上側電極の欠損を抑制でき、さらに、上側電極及び下側電極の両方に、余計な突起が形成されることを抑制できる。
図４に示す波形で点灯させる場合、前記図３に示す光源装置においては以下のように制御する。
検知回路３０は、放電ランプ１０の配置状態に応じてランプの状態（水平配置又は垂直配置）を検知し、その結果を制御回路５０に出力する。
制御回路５０はランプ１０が水平配置されているか垂直配置されているかに応じて、次のように制御する。
（１）水平配置（水平点灯）の場合
ランプ１０が水平配置されると、高圧放電ランプ１０に具備された一対の電極はその水平方向に向かって対向配置されるので、発光管の内部で生じる熱対流によって、一方の電極も他方の電極も同程度に加熱される。このため、一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量とが略同一となるように、交流電流が供給されることで、一対の電極が同程度加熱されることになり、どちらか一方が加熱されることが抑制され、電極の欠損も抑制できる。
検知回路３０は、放電ランプ１０の配置状態に応じてランプの状態（水平配置又は垂直配置）を検知し、その結果を制御回路５０に出力する。
制御回路５０はランプ１０が水平配置されているか垂直配置されているかに応じて、次のように制御する。
（１）水平配置（水平点灯）の場合
ランプ１０が水平配置されると、高圧放電ランプ１０に具備された一対の電極はその水平方向に向かって対向配置されるので、発光管の内部で生じる熱対流によって、一方の電極も他方の電極も同程度に加熱される。このため、一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量とが略同一となるように、交流電流が供給されることで、一対の電極が同程度加熱されることになり、どちらか一方が加熱されることが抑制され、電極の欠損も抑制できる。
このため、制御回路５０は、検知回路３０から、ランプ１０が水平配置された状態を示す信号が入力されると、図４（ａ）に示すように、一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量とが略同一となるように給電装置２０を制御する。すなわち、ランプ１０のいずれか一方の電極から他方の電極に流れる電力量ａに対する、他方の電極から一方の電極に流れる電力量ｂとの比率ａ／ｂがほぼ１になるように制御する。
なお、ランプに印加される電圧が略一定であるとすると、上記電力量はランプの電極間に流れる電流に略比例する。図４に示す波形はランプの電極間に流れる電流波形を示したものであり、ランプ電圧が略一定であるとすると電流波形は電力波形に略一致し、ランプ電力が一定になるように定電力制御している場合には、同図に示すように電流波形の振幅は略一定になる。
なお、ランプに印加される電圧が略一定であるとすると、上記電力量はランプの電極間に流れる電流に略比例する。図４に示す波形はランプの電極間に流れる電流波形を示したものであり、ランプ電圧が略一定であるとすると電流波形は電力波形に略一致し、ランプ電力が一定になるように定電力制御している場合には、同図に示すように電流波形の振幅は略一定になる。
図３の回路においては、制御部５０の電力制御部５２ｃは前述したように、検知回路３０から与えられるランプ１０が水平配置されたことを示す信号に応じて、一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量が略同じになるように降圧チョッパ回路１のスイッチング素子Ｑｘを制御する。
また、制御部５０の駆動信号発生部５１は、時間分割素子４０から同期信号が与えられる場合、この同期信号に応じてドライバ４を駆動し、フルブリッジ回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチング周期を制御し、上記同期信号に同期させてランプ１０に流れる電力の極性切り替えを行う。
これにより、一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量とが略同一となるように、交流電流が供給される。
また、制御部５０の駆動信号発生部５１は、時間分割素子４０から同期信号が与えられる場合、この同期信号に応じてドライバ４を駆動し、フルブリッジ回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチング周期を制御し、上記同期信号に同期させてランプ１０に流れる電力の極性切り替えを行う。
これにより、一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量とが略同一となるように、交流電流が供給される。
（２）垂直配置（垂直点灯）の場合
ランプが垂直配置されると、高圧放電ランプに具備された一対の電極は、前記図２に示したように、一方の電極１４ａが重力方向（図２においては紙面上下方向）の上側に配置され、他方の電極１４ｂが重力方向の下側に配置される。重力方向の上下方向で電極が配置されると、ランプ点灯時、発光管の内部で熱対流が生じて上側が熱くなるので、上側に配置された電極１４ａが下側の電極１４ｂよりも電極が熱くなる。
電極は、前述したように送り出す電力量が大きいほど加熱量が大きくなる。
従って、上側に配置された電極１４ａから下側に配置された電極１４ｂに流れる電力量が、下側に配置された電極１４ｂから上側に配置された電極１４ａに流れる電力量よりも小さくなるように交流電力（電流）を供給することで、上側に配置された電極１４ａの加熱量を下側に配置された電極１４ｂよりも小さくすることができる。これにより、垂直点灯されたランプであっても、上側電極１４ａが熱対流で加熱されていても、供給される電力量によって、上側電極１４ａの温度上昇を抑制でき、電極１４ａの欠損を抑制できる。
ランプが垂直配置されると、高圧放電ランプに具備された一対の電極は、前記図２に示したように、一方の電極１４ａが重力方向（図２においては紙面上下方向）の上側に配置され、他方の電極１４ｂが重力方向の下側に配置される。重力方向の上下方向で電極が配置されると、ランプ点灯時、発光管の内部で熱対流が生じて上側が熱くなるので、上側に配置された電極１４ａが下側の電極１４ｂよりも電極が熱くなる。
電極は、前述したように送り出す電力量が大きいほど加熱量が大きくなる。
従って、上側に配置された電極１４ａから下側に配置された電極１４ｂに流れる電力量が、下側に配置された電極１４ｂから上側に配置された電極１４ａに流れる電力量よりも小さくなるように交流電力（電流）を供給することで、上側に配置された電極１４ａの加熱量を下側に配置された電極１４ｂよりも小さくすることができる。これにより、垂直点灯されたランプであっても、上側電極１４ａが熱対流で加熱されていても、供給される電力量によって、上側電極１４ａの温度上昇を抑制でき、電極１４ａの欠損を抑制できる。
このため、制御回路５０は、検知回路３０から、ランプ１０が垂直配置された状態を示す信号が入力されると、図４（ｂ）に示すように、上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量が、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量よりも小さくなるように、給電装置２０を制御する。なお、図４（ｂ）において、プラス側は上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電流を示し、マイナス側は下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電流を示す（以下に示す波形図においても同じ）。
制御部５０は、ランプ１０が垂直配置された場合、上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量が、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量よりも小さくなるように定常点灯周波数における極性切換周期を変更するとともに、低周波の極性切換周期を変更する。
制御部５０は、ランプ１０が垂直配置された場合、上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量が、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量よりも小さくなるように定常点灯周波数における極性切換周期を変更するとともに、低周波の極性切換周期を変更する。
図３の回路においては、制御部５０の駆動信号発生部５１は、時間分割素子４０から同期信号が与えられる場合、この同期信号に応じてドライバ４を駆動し、フルブリッジ回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチング周期を制御し、検知回路３０から与えられるランプ１０が垂直配置されたことを示す信号に応じて、上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量が、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量よりも小さくなるように上記同期信号に同期させてランプ１０に流れる電力の極性切り替えを行う。
これにより、上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量が、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量よりも小さくなるように、交流電流が供給され、上側電極の加熱が抑制される。
これにより、上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量が、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量よりも小さくなるように、交流電流が供給され、上側電極の加熱が抑制される。
図４では、極性切換周期、すなわちデューティを変化させることにより、上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量が、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量よりも小さくなるように制御する場合を示したが、Ａの点灯方式により点灯させる場合において、図５に示すような波形としてもよい。
図５は、図４と同様、ランプに流れる電流波形の一例を示した図であり、この例は、垂直配置時に、プラス側とマイナス側の電流の大きさを変えることにより、上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量が、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量よりも小さくなるようにした場合の例を示したものである。
図５おいて、（ａ）はランプを水平配置した場合の電流波形を示し、（ｂ）はランプを垂直配置した場合の電流波形を示す。
なお、前述したように、プラス側は上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電流を示し、マイナス側は下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電流を示す。
図５は、図４と同様、ランプに流れる電流波形の一例を示した図であり、この例は、垂直配置時に、プラス側とマイナス側の電流の大きさを変えることにより、上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量が、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量よりも小さくなるようにした場合の例を示したものである。
図５おいて、（ａ）はランプを水平配置した場合の電流波形を示し、（ｂ）はランプを垂直配置した場合の電流波形を示す。
なお、前述したように、プラス側は上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電流を示し、マイナス側は下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電流を示す。
図５の場合も、図４と同様、水平配置の場合は、定常周波数において、前記電力比ｃは略１／１）であり、低周波においても、電力比は前記ｃで略１／１である。
一方、垂直配置の場合は、定常点灯周波数において、前記電力比ｄは３／７であり、低周波においても前記電力比ｅは３／７である。
このように、垂直配置のとき、水平配置のときと同じようにデューティを略１：１を保ったまま、電流値を変更することでも、図４のときと同様の効果を得ることができる。
図３の回路においては、以下のように、上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量が、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量よりも小さくなるように制御する。
水平配置時、制御部５０の電力制御部５２ｃは前述したように、検知回路３０から与えられるランプ１０が水平配置されたことを示す信号に応じて、一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量が略同じになるように降圧チョッパ回路１のスイッチング素子Ｑｘを制御する。
また、制御部５０の駆動信号発生部５１は、時間分割素子４０から同期信号が与えられる場合、この同期信号に応じてドライバ４を駆動し、フルブリッジ回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチング周期を制御し、上記同期信号に同期させてランプ１０に流れる電力の極性切り替えを行う。
これにより、一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量とが略同一となるように、交流電流が供給される。
一方、垂直配置の場合は、定常点灯周波数において、前記電力比ｄは３／７であり、低周波においても前記電力比ｅは３／７である。
このように、垂直配置のとき、水平配置のときと同じようにデューティを略１：１を保ったまま、電流値を変更することでも、図４のときと同様の効果を得ることができる。
図３の回路においては、以下のように、上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量が、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量よりも小さくなるように制御する。
水平配置時、制御部５０の電力制御部５２ｃは前述したように、検知回路３０から与えられるランプ１０が水平配置されたことを示す信号に応じて、一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量が略同じになるように降圧チョッパ回路１のスイッチング素子Ｑｘを制御する。
また、制御部５０の駆動信号発生部５１は、時間分割素子４０から同期信号が与えられる場合、この同期信号に応じてドライバ４を駆動し、フルブリッジ回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチング周期を制御し、上記同期信号に同期させてランプ１０に流れる電力の極性切り替えを行う。
これにより、一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量とが略同一となるように、交流電流が供給される。
垂直配置時には、制御部５０の電力制御部５２ｃは前述したように、検知回路３０から与えられるランプ１０が垂直配置されたことを示す信号に応じて、上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量が、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量よりも小さくなるように、降圧チョッパ回路１のスイッチング素子Ｑｘを制御する。
また、制御部５０の駆動信号発生部５１は、時間分割素子４０から同期信号が与えられる場合、この同期信号に応じてドライバ４を駆動し、フルブリッジ回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチング周期を制御し、上記同期信号に同期させてランプ１０に流れる電力の極性切り替えを行う。
これにより、上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量が、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量よりも小さくなるように、交流電流が供給され、上側電極の加熱が抑制される。
また、制御部５０の駆動信号発生部５１は、時間分割素子４０から同期信号が与えられる場合、この同期信号に応じてドライバ４を駆動し、フルブリッジ回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチング周期を制御し、上記同期信号に同期させてランプ１０に流れる電力の極性切り替えを行う。
これにより、上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量が、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量よりも小さくなるように、交流電流が供給され、上側電極の加熱が抑制される。
上述したＡの点灯方式においては、垂直配置の定常周波数の電力比は、水平配置のときの定常周波数のときの電力比と異なり、上側電極から送り出す電力量が、下側電極から上側電極に送り出される電力量より小さければ、図４に示したようにデューティを変化させても、あるいは図５に示したように電流値を変化させてもよい。また、デューティと電流値の両方を変化させてもかまわない。
同様に、垂直配置の低周波の電力比については、水平配置のときの低周波のときの電力比と異なり、上側電極から下側電極に送り出す電力量が、下側電極から上側電極に送りだされる電力量に比べて小さいものであれば、デューティを変化させても、電流値を変化させてもかまわない。また、デューティと電流値の両方を変化させてもよい。
なお、Ａの点灯方式において、電流値を変化させる場合、後述する図８（特許文献３の図１）に示すように、１つの極性中において電流値を変化させてもよい。
同様に、垂直配置の低周波の電力比については、水平配置のときの低周波のときの電力比と異なり、上側電極から下側電極に送り出す電力量が、下側電極から上側電極に送りだされる電力量に比べて小さいものであれば、デューティを変化させても、電流値を変化させてもかまわない。また、デューティと電流値の両方を変化させてもよい。
なお、Ａの点灯方式において、電流値を変化させる場合、後述する図８（特許文献３の図１）に示すように、１つの極性中において電流値を変化させてもよい。
次に、前記Ｂのように、垂直配置のとき、低周波の電力比のみを水平配置のときとは違う電力比して点灯させる場合について説明する。
図６は、Ｂの点灯方式により点灯させる場合のランプに流れる電流波形の一例を示した図であり、この例は、デューティを変えることにより前記電力比を所定の値に設定する場合を示している。
この例は、デューティ（オン時間と、オン時間＋オフ時間との比）を変えることにより前記電力比を所定の値に設定する場合を示している。
図６において、（ａ）はランプを水平配置した場合の電流波形を示し、（ｂ）はランプを垂直配置した場合の電流波形を示す。
図６は、Ｂの点灯方式により点灯させる場合のランプに流れる電流波形の一例を示した図であり、この例は、デューティを変えることにより前記電力比を所定の値に設定する場合を示している。
この例は、デューティ（オン時間と、オン時間＋オフ時間との比）を変えることにより前記電力比を所定の値に設定する場合を示している。
図６において、（ａ）はランプを水平配置した場合の電流波形を示し、（ｂ）はランプを垂直配置した場合の電流波形を示す。
図６に示すように、水平配置の場合は、定常周波数において、その極性切換周期が略１：１（前記電力比ｃは略１／１）であり、低周波においても、その極性切換周期が略１：１（電力比は前記ｃで略１／１）である。
一方、垂直配置の場合は、定常周波数において、その極性切換周期が略１：１（前記電力比ｄは略１／１）であり、低周波においては、その極性切換周期が略４：６（前記電力比ｅは４／６）であることを示している。なお、この例の低周波の挿入頻度（相対値）は２．０である。
このように、垂直配置のときに、低周波の極性切換周期を変更することにより、上側電極が加熱されることを抑制でき、上側電極の欠損を抑制でき、さらに、上側電極及び下側電極の両方に、余計な突起が形成されることを抑制できる。
なお、図６の波形で点灯させる場合の制御部５０の動作は、前記図４の波形で点灯させる場合に説明したのと同様である。
一方、垂直配置の場合は、定常周波数において、その極性切換周期が略１：１（前記電力比ｄは略１／１）であり、低周波においては、その極性切換周期が略４：６（前記電力比ｅは４／６）であることを示している。なお、この例の低周波の挿入頻度（相対値）は２．０である。
このように、垂直配置のときに、低周波の極性切換周期を変更することにより、上側電極が加熱されることを抑制でき、上側電極の欠損を抑制でき、さらに、上側電極及び下側電極の両方に、余計な突起が形成されることを抑制できる。
なお、図６の波形で点灯させる場合の制御部５０の動作は、前記図４の波形で点灯させる場合に説明したのと同様である。
図６では、極性切換周期、すなわちデューティを変化させることにより、電力比を所定の値に設定する場合について示したが、図７に示すように、垂直配置のとき、水平配置のときと同じように、デューティを略１：１を保ったまま、電流値を変更することでも、図６の場合と同様の効果を得ることができる。
図７において、（ａ）はランプを水平配置した場合の電流波形を示し、（ｂ）はランプを垂直配置した場合の電流波形を示す。
図７の場合も、図６と同様、水平配置の場合は、定常周波数において、前記電力比ｃは略１／１）であり、低周波においても、電力比は前記ｃで略１／１である。
一方、垂直配置の場合は、定常周波数において、前記電力比ｄは１／１であり、低周波においては、前記電力比ｅは３／７である。
このように、垂直配置で、低周波のとき、水平配置のときと同じようにデューティを略１：１を保ったまま、電流値を変更することでも、図６のときと同様の効果を得ることができる。
なお、図７の波形で点灯させる場合の制御部５０の動作は、前記図５の波形で点灯させる場合に説明したのと同様である。
図７において、（ａ）はランプを水平配置した場合の電流波形を示し、（ｂ）はランプを垂直配置した場合の電流波形を示す。
図７の場合も、図６と同様、水平配置の場合は、定常周波数において、前記電力比ｃは略１／１）であり、低周波においても、電力比は前記ｃで略１／１である。
一方、垂直配置の場合は、定常周波数において、前記電力比ｄは１／１であり、低周波においては、前記電力比ｅは３／７である。
このように、垂直配置で、低周波のとき、水平配置のときと同じようにデューティを略１：１を保ったまま、電流値を変更することでも、図６のときと同様の効果を得ることができる。
なお、図７の波形で点灯させる場合の制御部５０の動作は、前記図５の波形で点灯させる場合に説明したのと同様である。
上記Ｂの点灯方式の場合において、垂直配置の定常周波数の電力比は、水平配置のときの定常周波数のときの電力比と同一である。
一方、Ｂの点灯方式において、垂直配置の低周波の電力比は、水平配置のときの低周波のときの電力比と異なる。この場合、上側電極から下側電極に送り出す電力量が、下側電極から上側電極に送り出す電力量に比べて小さいものであれば、前記図６に示したようにデューティを変化させても、図７に示したように電流値を変化させてもかまわないし、デューティと電流値の両方を変化させてもかまわない。
また、Ｂの点灯方式において、電流値を変化させる場合、図８に示すように、１つの極性中において電流値を変化させてもかまわない。
一方、Ｂの点灯方式において、垂直配置の低周波の電力比は、水平配置のときの低周波のときの電力比と異なる。この場合、上側電極から下側電極に送り出す電力量が、下側電極から上側電極に送り出す電力量に比べて小さいものであれば、前記図６に示したようにデューティを変化させても、図７に示したように電流値を変化させてもかまわないし、デューティと電流値の両方を変化させてもかまわない。
また、Ｂの点灯方式において、電流値を変化させる場合、図８に示すように、１つの極性中において電流値を変化させてもかまわない。
図８において、（ａ）はランプを水平配置した場合の電流波形を示し、（ｂ）はランプを垂直配置した場合の電流波形を示す。
図８の場合も、水平配置の場合は、定常周波数において、前記電力比ｃは略１／１）であり、低周波においても、電力比は前記ｃで略１／１である。
一方、垂直配置の場合は、定常周波数においては前記電力比ｄは１／１であるが、低周波においては、一つの極性中において電流を短時間増加させ、電力比ｅを４／６としている。なお、この場合の低周波挿入頻度（相対値）は４．０である。
このように、垂直配置で、低周波のとき、水平配置のときと同じようにデューティを略１：１を保ったまま、電流値を変更することでも、図７のときと同様の効果を得ることができる。
以上のようにランプに流れる電力量を制御することで、前述したように、両電極の加熱が抑制でき、両電極の欠損を抑制できる。さらに、上記のように低周波を挿入することで、電極に不要な突起が生成されるのを抑制することできる。
図８の場合も、水平配置の場合は、定常周波数において、前記電力比ｃは略１／１）であり、低周波においても、電力比は前記ｃで略１／１である。
一方、垂直配置の場合は、定常周波数においては前記電力比ｄは１／１であるが、低周波においては、一つの極性中において電流を短時間増加させ、電力比ｅを４／６としている。なお、この場合の低周波挿入頻度（相対値）は４．０である。
このように、垂直配置で、低周波のとき、水平配置のときと同じようにデューティを略１：１を保ったまま、電流値を変更することでも、図７のときと同様の効果を得ることができる。
以上のようにランプに流れる電力量を制御することで、前述したように、両電極の加熱が抑制でき、両電極の欠損を抑制できる。さらに、上記のように低周波を挿入することで、電極に不要な突起が生成されるのを抑制することできる。
次に、カラーホイールを用いる場合など、時間分割素子４０から同期信号が制御回路５０に入力される場合について説明する。
特許文献４に記載されるように、本発明に係る光源装置においても、ランプからの出射光がカラーホイールに向かって出射されることがある。
カラーホイールは、回転フィルターとも呼ばれ、円板状のガラスから構成される。フィルターには、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、白（Ｗ）の領域がそれぞれ扇型に形成されている。
ランプからの出射光は、カラーホイール上の形成される光集光領域を通過する。カラーホイールが回転することにより、光集光領域に対向する色の領域を通過し、それぞれの色が出射される。ここで、カラーホイールが例えば１８０Ｈｚで回転（毎秒１８０回転）すると、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、白（Ｗ）の領域を１８０回通過することになる。
特許文献４に記載されるように、本発明に係る光源装置においても、ランプからの出射光がカラーホイールに向かって出射されることがある。
カラーホイールは、回転フィルターとも呼ばれ、円板状のガラスから構成される。フィルターには、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、白（Ｗ）の領域がそれぞれ扇型に形成されている。
ランプからの出射光は、カラーホイール上の形成される光集光領域を通過する。カラーホイールが回転することにより、光集光領域に対向する色の領域を通過し、それぞれの色が出射される。ここで、カラーホイールが例えば１８０Ｈｚで回転（毎秒１８０回転）すると、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、白（Ｗ）の領域を１８０回通過することになる。
このようにカラーホイールを用いる場合、前述したように、ちらつき抑制のため、各領域が切り替わるタイミングで、ランプに流れる交流電力（電流）の極性を切り替えることが望ましい。図１、図３に示した光源装置では、時間分割素子４０から制御部５０に、カラーホイールの各領域の切り替えタイミングに同期した同期信号が入力される。
制御部５０は、上記同期信号に応じてドライバ４を駆動し、フルブリッジ回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチング周期を制御し、上記同期信号に同期させてランプ１０に流れる電力の極性切り替えを行う。
図９（ａ）（ｂ）はカラーホイールを用いた場合のランプの電極間に流れる電流と、カラーホイールのＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各領域の切り替えを示したものであり、同図はランプに流れる電流のデューティが１：１の場合を示している。
図９（ａ）（ｂ）に示すように、カラーホイールを用いる場合には、カラーホイールの領域の切り替えのタイミングに同期させてランプに流れる交流電力（電流）の極性を切り替える。なお、図９（ａ）は水平点灯時であって電力比が１／１の場合を示し、定常周波数の場合の電流波形を示している。
図９（ｂ）は垂直点灯時であって電力比が１／１ではない場合（電力比３／７）を示し、定常点灯周波数の場合の電流波形を示す。
制御部５０は、上記同期信号に応じてドライバ４を駆動し、フルブリッジ回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチング周期を制御し、上記同期信号に同期させてランプ１０に流れる電力の極性切り替えを行う。
図９（ａ）（ｂ）はカラーホイールを用いた場合のランプの電極間に流れる電流と、カラーホイールのＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各領域の切り替えを示したものであり、同図はランプに流れる電流のデューティが１：１の場合を示している。
図９（ａ）（ｂ）に示すように、カラーホイールを用いる場合には、カラーホイールの領域の切り替えのタイミングに同期させてランプに流れる交流電力（電流）の極性を切り替える。なお、図９（ａ）は水平点灯時であって電力比が１／１の場合を示し、定常周波数の場合の電流波形を示している。
図９（ｂ）は垂直点灯時であって電力比が１／１ではない場合（電力比３／７）を示し、定常点灯周波数の場合の電流波形を示す。
すなわち、ランプが水平配置されている場合には、図９（ａ）に示すように、カラーホイールの領域の切り替えのタイミングに同期させてランプに流れる交流電力（電流）の極性を切り替えるとともに、一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量が略同じになるように制御する。
なお、図９（ａ）では、ランプに流れる電流のデューティは１：１であるが、周期によって縦軸、すなわち電流量が異なっている。これは、カラーホイールを通過して形成された映像の色再現性や明るさ調整のために、カラーホイールの色毎の電流量を変化させるためである。
すなわち、形成する映像において、色再現性を向上させたい場合、赤（Ｒ）や青（Ｂ）の電流量を向上させることになり、また明るさを向上させたい場合、緑（Ｇ）や白（Ｗ）の電流量を向上させることになって、電流が各周期で変化することになる。
各周期で電流が変化しても、ある所定の期間においては、一方の電極から他方の電極に流れる電流と、他方の電極から一方の電極に流れる電流は略等しいことから、単位時間あたりの一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量は略等しくなる。すなわち、図９（ａ）に示すハッチングを付した部分のプラス側の面積の合計とマイナス側の面積の合計は略等しい。
なお、この場合においても、前記したように、一方の電極から他方の電極に流れる電力量より、他方の電極から一方の電極に流れる電力量をやや大きくして、ランプの電極が同程度に加熱されるようにしてもよい。
なお、図９（ａ）では、ランプに流れる電流のデューティは１：１であるが、周期によって縦軸、すなわち電流量が異なっている。これは、カラーホイールを通過して形成された映像の色再現性や明るさ調整のために、カラーホイールの色毎の電流量を変化させるためである。
すなわち、形成する映像において、色再現性を向上させたい場合、赤（Ｒ）や青（Ｂ）の電流量を向上させることになり、また明るさを向上させたい場合、緑（Ｇ）や白（Ｗ）の電流量を向上させることになって、電流が各周期で変化することになる。
各周期で電流が変化しても、ある所定の期間においては、一方の電極から他方の電極に流れる電流と、他方の電極から一方の電極に流れる電流は略等しいことから、単位時間あたりの一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量は略等しくなる。すなわち、図９（ａ）に示すハッチングを付した部分のプラス側の面積の合計とマイナス側の面積の合計は略等しい。
なお、この場合においても、前記したように、一方の電極から他方の電極に流れる電力量より、他方の電極から一方の電極に流れる電力量をやや大きくして、ランプの電極が同程度に加熱されるようにしてもよい。
また、ランプが垂直配置されている場合は、図９（ｂ）に示すように、カラーホイールの領域の切り替えのタイミングに同期させてランプに流れる交流電力（電流）の極性を切り替えるとともに、ランプの上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量が、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量よりも小さくなるように制御する。
また、前述したように、ランプの上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量ａ’に対する、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量ｂ’の比率をｄ（＝ａ’／ｂ’）とし、前記比率ｃ（ランプを水平配置した場合における一方の電極から他方の電極に流れる電力量に対する、他方の電極から一方の電極に流れる電力量との比率）より、小さな値に設定する。
また、前述したように、ランプの上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量ａ’に対する、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量ｂ’の比率をｄ（＝ａ’／ｂ’）とし、前記比率ｃ（ランプを水平配置した場合における一方の電極から他方の電極に流れる電力量に対する、他方の電極から一方の電極に流れる電力量との比率）より、小さな値に設定する。
なお、図９（ｂ）においても、ランプに流れる電流のデューティは１：１であるが、図９（ａ）と同様、周期によって縦軸、すなわち電流量が異なっている。これは、前記したようにランプ電圧が変化する場合のランプ電流を示したためであるが、この場合も、電極の欠損を抑制するため、各周期での電流量は、上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電流量が、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電流量よりも小さくなっている。
この場合、上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量と、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量との比率は例えば３：７になっており、単位時間あたりの電力量についても、電流量と同様、３：７となる。すなわち、図９（ｂ）に示すハッチングを付した部分のマイナス側とプラス側の面積の比は３：７となっている。
以上のようにランプに流れる電力量を制御することで、前述したように、両電極の欠損を抑制できる。また、カラーホイールの領域の切り替えタイミングに合わせてランプに流れる電力量の極性の切り替えを行うことにより、画面のちらつきを抑制することができる。
この場合、上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量と、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量との比率は例えば３：７になっており、単位時間あたりの電力量についても、電流量と同様、３：７となる。すなわち、図９（ｂ）に示すハッチングを付した部分のマイナス側とプラス側の面積の比は３：７となっている。
以上のようにランプに流れる電力量を制御することで、前述したように、両電極の欠損を抑制できる。また、カラーホイールの領域の切り替えタイミングに合わせてランプに流れる電力量の極性の切り替えを行うことにより、画面のちらつきを抑制することができる。
なお、カラーホイールは、必ずしも、そのセグメントの幅が一定ではなく、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、幅が広い領域（同図のＲやＷ）もあれば、幅の狭い領域（ＧやＢ）もある。例えば図１０（ａ）（ｂ）では、時間Ｔを一周期として、各領域の時間幅がＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４となっている。
この場合は、ランプの電流の極性切り替えのタイミングもカラーホイールの領域の切り替えタイミングに合わせることが望ましく、この場合、デューティは必ずしも１：１にはならない。
このため、水平点灯時には、ランプの電流の極性切り替えのタイミングはカラーホイールのセグメントの幅に合わせて制御する。またこれと同時に、一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量が略同じになるように制御する。
例えば図１０（ａ）においては、一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量が略同じになるように、ＲＧＢＷの１周期Ｔ内において、一方の電極から他方の電極に流れる電流の大きさと、他方の電極から一方の電極に電流が流れる電流の大きさを制御している。
この場合は、ランプの電流の極性切り替えのタイミングもカラーホイールの領域の切り替えタイミングに合わせることが望ましく、この場合、デューティは必ずしも１：１にはならない。
このため、水平点灯時には、ランプの電流の極性切り替えのタイミングはカラーホイールのセグメントの幅に合わせて制御する。またこれと同時に、一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量が略同じになるように制御する。
例えば図１０（ａ）においては、一方の電極から他方の電極に流れる電力量と、他方の電極から一方の電極に流れる電力量が略同じになるように、ＲＧＢＷの１周期Ｔ内において、一方の電極から他方の電極に流れる電流の大きさと、他方の電極から一方の電極に電流が流れる電流の大きさを制御している。
また、垂直点灯時には、ランプの電流の極性切り替えのタイミングは、水平点灯の場合と同じになるように、カラーホイールのセグメントの幅に合わせて制御するが、同時に、図１０（ｂ）におけるＲＧＢＷの１周期Ｔ内において、前記したように、上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電力量が、下側に配置された電極から上側に配置された電極に流れる電力量よりも小さくなるように制御する。例えば、図１０（ｂ）においては、各周期Ｔにおいて、上側に配置された電極から下側に配置された電極に流れる電流量と下側電極から上側電極へ流れる電流量との比率を３：７としている。
単位時間あたりの電力量についても、電流量と同様、例えば、３：７となる。すなわち、図１０（ｂ）に示すハッチングを付した部分のマイナス側とプラス側の面積の比は３：７となる。
このように、例えば、カラーホイールを用いたとき、デューティは必ずしも１：１にはならず、カラーホイールのセグメントの領域の切り替えのタイミングにあわせてデューティを定める必要があり、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、水平点灯時のデューティと垂直点灯のデューティは同一にして、電流の極性切り替えのタイミングをカラーホイールの領域の切り替えタイミングに合わせる。
また、それと同時に、水平点灯時の電力量を略１：１になるように制御するとともに、垂直点灯時の定常周波数（及び／または低周波）の電力量を例えば略３：７のように制御する。これにより、電極の欠損を抑制することができる。
単位時間あたりの電力量についても、電流量と同様、例えば、３：７となる。すなわち、図１０（ｂ）に示すハッチングを付した部分のマイナス側とプラス側の面積の比は３：７となる。
このように、例えば、カラーホイールを用いたとき、デューティは必ずしも１：１にはならず、カラーホイールのセグメントの領域の切り替えのタイミングにあわせてデューティを定める必要があり、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、水平点灯時のデューティと垂直点灯のデューティは同一にして、電流の極性切り替えのタイミングをカラーホイールの領域の切り替えタイミングに合わせる。
また、それと同時に、水平点灯時の電力量を略１：１になるように制御するとともに、垂直点灯時の定常周波数（及び／または低周波）の電力量を例えば略３：７のように制御する。これにより、電極の欠損を抑制することができる。
本発明の効果を確認するため、以下の実験を行った。
（Ａ）実験結果１
前記Ａ方式で点灯させる場合において、垂直配置時の低周波の時間（もしくは頻度）について、水平配置時の低周波の時間（もしくは頻度）に比べて、好ましい範囲について調べる実験を行なった。
この実験に用いたランプは、石英ガラスの放電管の最大外径がφ１１．３ｍｍ、発光部には水銀０．２９ｍｇ／ｍｍ３、臭素ガスを３×１０-３μｍｏｌ／ｍｍ３、および希ガス１００Ｔｏｒｒ封入したものであり、電極間距離は１．１ｍｍである。
このランプの点灯条件は、垂直配置した上で、定常点灯周波数が３７０Ｈｚ、低周波が４６Ｈｚとし、２００時間点灯させた。
このとき、水平配置時の定常周波数、低周波での点灯時の電力比（一方（上側）に配置された電極から他方（下側）に配置された電極に流れる電力量と、他方（下側）に配置された電極から一方（上側）に配置された電極に流れる電力量との比率）は５０／５０（前記電力比ｃに相当）であり、垂直配置時の定常周波数での点灯時の電力比と、低周波の電力比とは、Ａ方式で説明したように、いずれも電力比を変えるものであり、その電力比が２０／８０、２５／７５、３０／７０、３５／６５、４０／６０、４５／５５、５０／５０のそれぞれで点灯を行い、それぞれの電力比において、低周波の挿入時間（頻度）（相対値）を変更した。なお、ここでは、垂直配置時の［定常周波数での点灯時の電力比ｄ］＝［低周波で点灯時の電力比ｅ］としたが、必ずしもｄ＝ｅである必要はなく、ｄ≠ｅとしても、同様な結果が得られるものと考えられる。
（Ａ）実験結果１
前記Ａ方式で点灯させる場合において、垂直配置時の低周波の時間（もしくは頻度）について、水平配置時の低周波の時間（もしくは頻度）に比べて、好ましい範囲について調べる実験を行なった。
この実験に用いたランプは、石英ガラスの放電管の最大外径がφ１１．３ｍｍ、発光部には水銀０．２９ｍｇ／ｍｍ３、臭素ガスを３×１０-３μｍｏｌ／ｍｍ３、および希ガス１００Ｔｏｒｒ封入したものであり、電極間距離は１．１ｍｍである。
このランプの点灯条件は、垂直配置した上で、定常点灯周波数が３７０Ｈｚ、低周波が４６Ｈｚとし、２００時間点灯させた。
このとき、水平配置時の定常周波数、低周波での点灯時の電力比（一方（上側）に配置された電極から他方（下側）に配置された電極に流れる電力量と、他方（下側）に配置された電極から一方（上側）に配置された電極に流れる電力量との比率）は５０／５０（前記電力比ｃに相当）であり、垂直配置時の定常周波数での点灯時の電力比と、低周波の電力比とは、Ａ方式で説明したように、いずれも電力比を変えるものであり、その電力比が２０／８０、２５／７５、３０／７０、３５／６５、４０／６０、４５／５５、５０／５０のそれぞれで点灯を行い、それぞれの電力比において、低周波の挿入時間（頻度）（相対値）を変更した。なお、ここでは、垂直配置時の［定常周波数での点灯時の電力比ｄ］＝［低周波で点灯時の電力比ｅ］としたが、必ずしもｄ＝ｅである必要はなく、ｄ≠ｅとしても、同様な結果が得られるものと考えられる。
その低周波の挿入時間（頻度）（相対値）とは、水平配置時においては、定常点灯周波数で１００ｍｉｎ点灯毎に低周波を１０００ｓｅｃ挿入するものであるとして、これを基準とし、垂直配置においても定常点灯周波数で１００ｍｉｎ点灯毎に低周波を１０００ｓｅｃ挿入する場合は、「１」とし、基準より１割多く低周波を挿入するとき、すなわち定常点灯周波数で１００ｍｉｎ点灯毎に低周波を１１００ｓｅｃ挿入する場合は、「１．１」として、さまざまな挿入時間（頻度）（相対値）で点灯を行なった。
この低周波の挿入時間（頻度）（相対値）によって２００時間点灯させた後、電極を観察して、その電極が、先端形状に異常な損耗や変形を伴っていないもの（水平点灯時の電極の寿命時間に対して７割以上の寿命時間を確保できるもの）を「○」とし、先端形状に異常な損耗や変形を伴っているもの（７割未満の寿命時間のもの）はＮＧとした。
この低周波の挿入時間（頻度）（相対値）によって２００時間点灯させた後、電極を観察して、その電極が、先端形状に異常な損耗や変形を伴っていないもの（水平点灯時の電極の寿命時間に対して７割以上の寿命時間を確保できるもの）を「○」とし、先端形状に異常な損耗や変形を伴っているもの（７割未満の寿命時間のもの）はＮＧとした。
その結果をまとめたものが、図１１である。
図１１（ａ）に示す表は、それぞれの電力比（図１１中はＤｕｔｙと記載）において、低周波の挿入時間（図１１中は低周波挿入頻度と記載）を変えた場合の電極の品質を示したものであり、電極がＮＧの場合、そのＮＧであった電極の位置と、原因を記入している。電力比（Ｄｕｔｙ）は２０／８０〜５０／５０の範囲で変えて、各低周波の挿入時間での電極の形状を観察した。
図１１（ａ）において、例えばＤｕｔｙが２５／７５の挿入頻度０．３の場合のＡ：「上下：低い」とは、上側電極と下側電極のいずれもＮＧであって、両電極温度が低くなってしまって、不要な突起が形成されてＮＧになったものである。また、Ｂ：「上：低い」とは上側電極がＮＧであって、上側電極温度が低くなってしまった場合、Ｃ：「下：低い」とは下側電極がＮＧであって下側電極温度か低い場合、Ｄ：「上下：高い」とは上側電極と下側電極のいずれもＮＧで両極温度が高くなってしまい、突起が溶けてしまった場合、Ｅ：「上：高い」とは上側電極がＮＧであって、上側電極温度が高くなってしまい、突起が溶けてしまった場合、Ｆ：「下：高い」とは下側電極がＮＧであって、下側電極温度が高くなってしまい、突起が溶けてしまった場合である。
図１１（ａ）の表において、電力比２５／７５及び３０／７０は、下側電極が送り出す電力量が、上側電極が送り出す電力量よりも、相対的に大きい。このため、低周波挿入時間（頻度）を長くすると、下側電極が加熱される時間も長くなってしまって溶けてしまう。このため、電力比２５／７５の場合は、低周波挿入時間を１．４以内に、電力比３０／７０は１．５以内にして、下側電極が加熱される時間を短くする必要があることがわかる。
また、電力比２５／７５及び３０／７０は、上側電極が送り出す電力量が、下側電極が送り出す電力量よりも、相対的に小さい。このため、低周波挿入時間を短くすると、上側電極が加熱される時間も短くなってしまって、余計な突起が形成されてしまう。このため、電力比２５／７５の場合は、低周波挿入時間を０．５５以上に、電力比３０／７０は０.４５以上にして、上側電極が加熱される時間を長くする必要があることがわかる。
図１１（ａ）に示す表は、それぞれの電力比（図１１中はＤｕｔｙと記載）において、低周波の挿入時間（図１１中は低周波挿入頻度と記載）を変えた場合の電極の品質を示したものであり、電極がＮＧの場合、そのＮＧであった電極の位置と、原因を記入している。電力比（Ｄｕｔｙ）は２０／８０〜５０／５０の範囲で変えて、各低周波の挿入時間での電極の形状を観察した。
図１１（ａ）において、例えばＤｕｔｙが２５／７５の挿入頻度０．３の場合のＡ：「上下：低い」とは、上側電極と下側電極のいずれもＮＧであって、両電極温度が低くなってしまって、不要な突起が形成されてＮＧになったものである。また、Ｂ：「上：低い」とは上側電極がＮＧであって、上側電極温度が低くなってしまった場合、Ｃ：「下：低い」とは下側電極がＮＧであって下側電極温度か低い場合、Ｄ：「上下：高い」とは上側電極と下側電極のいずれもＮＧで両極温度が高くなってしまい、突起が溶けてしまった場合、Ｅ：「上：高い」とは上側電極がＮＧであって、上側電極温度が高くなってしまい、突起が溶けてしまった場合、Ｆ：「下：高い」とは下側電極がＮＧであって、下側電極温度が高くなってしまい、突起が溶けてしまった場合である。
図１１（ａ）の表において、電力比２５／７５及び３０／７０は、下側電極が送り出す電力量が、上側電極が送り出す電力量よりも、相対的に大きい。このため、低周波挿入時間（頻度）を長くすると、下側電極が加熱される時間も長くなってしまって溶けてしまう。このため、電力比２５／７５の場合は、低周波挿入時間を１．４以内に、電力比３０／７０は１．５以内にして、下側電極が加熱される時間を短くする必要があることがわかる。
また、電力比２５／７５及び３０／７０は、上側電極が送り出す電力量が、下側電極が送り出す電力量よりも、相対的に小さい。このため、低周波挿入時間を短くすると、上側電極が加熱される時間も短くなってしまって、余計な突起が形成されてしまう。このため、電力比２５／７５の場合は、低周波挿入時間を０．５５以上に、電力比３０／７０は０.４５以上にして、上側電極が加熱される時間を長くする必要があることがわかる。
図１１（ａ）の表において、電力比３０／７０の低周波挿入時間１．４５は電極として問題のない「○」であるが、電力比２５／７５の低周波挿入時間１．４５及び電力比３５／６５の低周波挿入時間１．４５はＮＧである。
電力比３０／７０と電力比２５／７５の低周波挿入時間１．４５を比較すると、電力比２５／７５は、下側電極が送り出す電力量が大きくなるので、下側電極が高温になって、溶けてしまう。このため、電力比２５／７５は、低周波の時間を、電力比３０／７０の低周波挿入時間１．４５より短い１．４にすると、下側電極が加熱される時間が短くなるので、溶ける不備を回避できる。
電力比３０／７０と電力比３５／６５の低周波挿入時間１．５を比較すると、電力比３５／６５は、上側電極が送り出す電力量が大きくなるので、上側電極が高温になって、溶けてしまう。このため、電力比３５／６５は、低周波の挿入時間を、電力比３０／７０の低周波挿入時間１．５より短い１．４５にすると、上側電極が加熱される時間が短くなるので、溶ける不備を回避できる。
なお、電力比３５／６５、４０／６０、４５／５５の順で低周波挿入時間が短くなるのは、上述したように、上側電極が送り出す電力量が増加するためである。
電力比３０／７０と電力比２５／７５の低周波挿入時間１．４５を比較すると、電力比２５／７５は、下側電極が送り出す電力量が大きくなるので、下側電極が高温になって、溶けてしまう。このため、電力比２５／７５は、低周波の時間を、電力比３０／７０の低周波挿入時間１．４５より短い１．４にすると、下側電極が加熱される時間が短くなるので、溶ける不備を回避できる。
電力比３０／７０と電力比３５／６５の低周波挿入時間１．５を比較すると、電力比３５／６５は、上側電極が送り出す電力量が大きくなるので、上側電極が高温になって、溶けてしまう。このため、電力比３５／６５は、低周波の挿入時間を、電力比３０／７０の低周波挿入時間１．５より短い１．４５にすると、上側電極が加熱される時間が短くなるので、溶ける不備を回避できる。
なお、電力比３５／６５、４０／６０、４５／５５の順で低周波挿入時間が短くなるのは、上述したように、上側電極が送り出す電力量が増加するためである。
また、図１１（ａ）の表において、電力比３５／６５の低周波挿入時間０．４は電極として問題のない「○」であるが、電力比３０／７０の低周波挿入時間０．４はＮＧである。電力比３５／６５と電力比３０／７０の低周波挿入時間０．４を比較すると、電力比３０／７０は、上側電極が送り出す電力量が小さくなるので、上側電極が低温になって、余計な突起が形成されてしまう。このため、電力比３０／７０は、低周波の挿入時間を、電力比３５／６５低周波挿入時間０．４より長い０．４５にすると、上側電極が加熱される時間が長くなるので、余計な突起が溶かすことができる。
なお、電力比３０／７０、２５／７５の順で低周波挿入時間が長くなるのは、上述したように、上側電極が受ける電力量が減少するためである。
なお、電力比３０／７０、２５／７５の順で低周波挿入時間が長くなるのは、上述したように、上側電極が受ける電力量が減少するためである。
図１１（ａ）の表において、電力比４０／６０の低周波挿入時間０．４は電極として問題のない「○」であるが、電力比４５／５５の低周波挿入時間０．４はＮＧである。
電力比４０／６０と電力比４５／５５の低周波挿入時間０．４を比較すると、電力比４５／５５は、下側電極が送り出す電力量が小さくなるので、下側電極が低温になって、余計な突起が形成されてしまう。このため、電力比４５／５５は、低周波挿入時間を、電力比４５／５５の低周波挿入時間０．４より長い０．４５にすると、下側電極が加熱される時間が長くなるので、余計な突起を溶かすことができる。
また、図１１（ａ）の表から、電力比が２５／７５であれば、低周波挿入時間を適切に選定すれば、電極は問題のない「○」となるが、電力比を２０／８０にすると、低周波挿入時間にかかわらず、電極は全て「ＮＧ」となる。
また、電力比が５０／５０でも低周波挿入時間にかかわらず、電極は全て「ＮＧ」となる。すなわち、電力比は１／３≦［電力比］＜１の範囲内にすることが望ましい。
電力比４０／６０と電力比４５／５５の低周波挿入時間０．４を比較すると、電力比４５／５５は、下側電極が送り出す電力量が小さくなるので、下側電極が低温になって、余計な突起が形成されてしまう。このため、電力比４５／５５は、低周波挿入時間を、電力比４５／５５の低周波挿入時間０．４より長い０．４５にすると、下側電極が加熱される時間が長くなるので、余計な突起を溶かすことができる。
また、図１１（ａ）の表から、電力比が２５／７５であれば、低周波挿入時間を適切に選定すれば、電極は問題のない「○」となるが、電力比を２０／８０にすると、低周波挿入時間にかかわらず、電極は全て「ＮＧ」となる。
また、電力比が５０／５０でも低周波挿入時間にかかわらず、電極は全て「ＮＧ」となる。すなわち、電力比は１／３≦［電力比］＜１の範囲内にすることが望ましい。
上述した、電力比と「○」の低周波挿入時間の関係を図１１（ｂ）のグラフに示す。垂直点灯時の電力比＝［上側電極が下側電極に送り出す電力量］／［下側電極が上側電極に送り出す電力量］をｘ（横軸：前記電力比ｅ（＝ｄ）に相当）とし、このときの低周波挿入時間をｙ（縦軸）としている。
グラフ中には、４本の線分を引いており、それぞれ、図１１（ａ）の表において低周波挿入時間が「○」になるときの臨界を示している。
図１１（ｃ）に図１１（ａ）の表から読み取った臨界値を示す。なお、図１１（ｂ）は図１１（ｃ）の表の値をプロットしたものである。
図１１（ｃ）の横の行の１行目の［２５／７５］、［３０／７０］、…、［４５／５５］は図１１（ａ）の表のＤｕｔｙを示し、次の行の０．３３、０．４５、…０．８２は上記比を数値にした値である。また、その下の行の各値は、図１１（ａ）の表から読み取った臨界値である。
例えば［２５／７５］の列の０．５５，１．４は図１１（ａ）の表のＤｕｔｙが２５／７５の行の「○」となる低周波挿入頻度の臨界値を示し、［３０／７０］の列の０．４５，１．５は図１１（ａ）の表のＤｕｔｙが３０／７０の行の「○」となる低周波挿入頻度の臨界値を示し、また、［２５／７５］の列の２、０．３２、［３０／７０］の列の１．７、０．３５等は、図１１（ａ）において、「○」となる低周波挿入頻度の臨界値を延長したラインが、Ｄｕｔｙが２５／７５の行、３０．７０の行と交わる位置の値を示している。
グラフ中には、４本の線分を引いており、それぞれ、図１１（ａ）の表において低周波挿入時間が「○」になるときの臨界を示している。
図１１（ｃ）に図１１（ａ）の表から読み取った臨界値を示す。なお、図１１（ｂ）は図１１（ｃ）の表の値をプロットしたものである。
図１１（ｃ）の横の行の１行目の［２５／７５］、［３０／７０］、…、［４５／５５］は図１１（ａ）の表のＤｕｔｙを示し、次の行の０．３３、０．４５、…０．８２は上記比を数値にした値である。また、その下の行の各値は、図１１（ａ）の表から読み取った臨界値である。
例えば［２５／７５］の列の０．５５，１．４は図１１（ａ）の表のＤｕｔｙが２５／７５の行の「○」となる低周波挿入頻度の臨界値を示し、［３０／７０］の列の０．４５，１．５は図１１（ａ）の表のＤｕｔｙが３０／７０の行の「○」となる低周波挿入頻度の臨界値を示し、また、［２５／７５］の列の２、０．３２、［３０／７０］の列の１．７、０．３５等は、図１１（ａ）において、「○」となる低周波挿入頻度の臨界値を延長したラインが、Ｄｕｔｙが２５／７５の行、３０．７０の行と交わる位置の値を示している。
図１１（ｂ）のグラフの４本の線の内の式ｙ＝−０．０１ｘ＋０．８は、図１１（ａ）の表におけるＢ：「上：低い」の臨界値を示し、ｙ＝０．００６ｘ＋０．１５は、表におけるＣ：「下：低い」の臨界値を示している。また、ｙ＝−０．０４ｘ＋３は、表におけるＥ：「上：高い」の臨界値を示し、ｙ＝０．０３ｘ＋０．８は、表におけるＦ：「下：高い」の臨界値を示している。
従って、電力比ｘによって、低周波の挿入時間ｙは、次の（イ）（ロ）の２式の範囲にあれば、垂直配置のときに、上側電極及び下側電極の欠損を抑制でき、且つ、上側電極及び下側電極の両方に、余計な突起が形成されることを抑制できる。
−０．０１ｘ＋０．８≦ｙ≦０．０３ｘ＋０．８…（イ）
０．００６ｘ＋０．１５≦ｙ≦−０．０４ｘ＋３…（ロ）
従って、電力比ｘによって、低周波の挿入時間ｙは、次の（イ）（ロ）の２式の範囲にあれば、垂直配置のときに、上側電極及び下側電極の欠損を抑制でき、且つ、上側電極及び下側電極の両方に、余計な突起が形成されることを抑制できる。
−０．０１ｘ＋０．８≦ｙ≦０．０３ｘ＋０．８…（イ）
０．００６ｘ＋０．１５≦ｙ≦−０．０４ｘ＋３…（ロ）
（Ｂ）実験結果２
次にＢの点灯方式において、垂直配置時の低周波挿入時間（頻度）について、水平配置時の低周波の挿入時間（もしくは頻度）に比べて、好ましい範囲について調べる実験を行った。
この実験に用いたランプは、石英ガラスの放電管の最大外径がφ１１．３ｍｍ、発光部には水銀０．２９ｍｇ／ｍｍ３、臭素ガスを３×１０-３μｍｏｌ／ｍｍ３、および希ガス１００Ｔｏｒｒ封入したものであり、電極間距離は１．１ｍｍである。
このランプの点灯条件は、垂直配置した上で、定常点灯周波数が３７０Ｈｚ、低周波が４６Ｈｚとし、２００時間点灯させる。
このとき、Ｂの点灯方式では、垂直配置時の定常点灯時の電力比（上側に配置された電極から下側に配置された電極に送り出す電力量と、下側に配置された電極から上側に配置された電極に送り出す電力量との比率）は、５０／５０（前記電力比ｃに相当）である。
これに対して低周波の電力比（前記電力比ｅに相当）は、２０／８０、２５／７５、３０／７０、３５／６５、４０／６０、４５／５５、５０／５０のそれぞれで点灯を行い、それぞれの電力比において、低周波の挿入時間（頻度）を変更した。
次にＢの点灯方式において、垂直配置時の低周波挿入時間（頻度）について、水平配置時の低周波の挿入時間（もしくは頻度）に比べて、好ましい範囲について調べる実験を行った。
この実験に用いたランプは、石英ガラスの放電管の最大外径がφ１１．３ｍｍ、発光部には水銀０．２９ｍｇ／ｍｍ３、臭素ガスを３×１０-３μｍｏｌ／ｍｍ３、および希ガス１００Ｔｏｒｒ封入したものであり、電極間距離は１．１ｍｍである。
このランプの点灯条件は、垂直配置した上で、定常点灯周波数が３７０Ｈｚ、低周波が４６Ｈｚとし、２００時間点灯させる。
このとき、Ｂの点灯方式では、垂直配置時の定常点灯時の電力比（上側に配置された電極から下側に配置された電極に送り出す電力量と、下側に配置された電極から上側に配置された電極に送り出す電力量との比率）は、５０／５０（前記電力比ｃに相当）である。
これに対して低周波の電力比（前記電力比ｅに相当）は、２０／８０、２５／７５、３０／７０、３５／６５、４０／６０、４５／５５、５０／５０のそれぞれで点灯を行い、それぞれの電力比において、低周波の挿入時間（頻度）を変更した。
その低周波の挿入時間（頻度）とは、前述したように水平配置時においては、定常点灯周波数で１００ｍｉｎ点灯毎に低周波を１０００ｓｅｃ挿入するものであるとして、これを基準とし、垂直配置においても定常点灯周波数で１００ｍｉｎ点灯毎に低周波を１０００ｓｅｃ挿入する場合は、「１」とし、基準より1割多く低周波を挿入するとき、すなわち定常点灯周波数で１００ｍｉｎ点灯毎に低周波を１１００ｓｅｃ挿入する場合は、「１．１」として、さまざまな挿入時間（頻度）で点灯を行った。
この低周波の挿入時間（頻度）によって２００時間点灯させた後、電極を観察して、その電極が、先端形状に異常な損耗や変形を伴っていないもの（水平点灯時の電極の寿命時間に対して７割以上の寿命時間を確保できるもの）を「○」とし、先端形状に異常な損耗や変形を伴っているもの（７割未満の寿命時間のもの）はＮＧとした。
この低周波の挿入時間（頻度）によって２００時間点灯させた後、電極を観察して、その電極が、先端形状に異常な損耗や変形を伴っていないもの（水平点灯時の電極の寿命時間に対して７割以上の寿命時間を確保できるもの）を「○」とし、先端形状に異常な損耗や変形を伴っているもの（７割未満の寿命時間のもの）はＮＧとした。
その結果をまとめたので、図１２である。
Ｂの方式で点灯させる場合は、低周波の電力比を制御しているだけなので、臨界を示す線分は２つになる。
図１２（ａ）に示す表は、それぞれの電力比（図１２中はＤｕｔｙ比と記載）において、低周波の挿入時間（図１２中は低周波挿入頻度と記載）を変えた場合の電極の品質を示したものであり、電極がＮＧの場合、そのＮＧであった電極の位置と、原因を記入している。電力比（Ｄｕｔｙ）は２０／８０〜５０／５０の範囲で変えて、各低周波の挿入時間での電極の形状を観察した。ここで、Ｅ：「上：高い」とは上側電極がＮＧであって、上側電極温度が高くなってしまい、突起が溶けてしまった場合、Ｆ：「下：高い」とは下側電極がＮＧであって、下側電極温度が高くなってしまい、突起が溶けてしまった場合である。
なお、図１２（ａ）の表から、電力比が２０／７５であれば、低周波挿入時間を適切に選定すれば、電極は問題のない「○」となるが、電力比を２０／８０にすると、低周波挿入時間にかかわらず、電極は全て「ＮＧ」となる。
また、電力比が５０／５０でも低周波挿入時間にかかわらず、電極は全て「ＮＧ」となる。すなわち、電力比は１／３≦［電力比］＜１の範囲内にすることが望ましいことがわかる。
Ｂの方式で点灯させる場合は、低周波の電力比を制御しているだけなので、臨界を示す線分は２つになる。
図１２（ａ）に示す表は、それぞれの電力比（図１２中はＤｕｔｙ比と記載）において、低周波の挿入時間（図１２中は低周波挿入頻度と記載）を変えた場合の電極の品質を示したものであり、電極がＮＧの場合、そのＮＧであった電極の位置と、原因を記入している。電力比（Ｄｕｔｙ）は２０／８０〜５０／５０の範囲で変えて、各低周波の挿入時間での電極の形状を観察した。ここで、Ｅ：「上：高い」とは上側電極がＮＧであって、上側電極温度が高くなってしまい、突起が溶けてしまった場合、Ｆ：「下：高い」とは下側電極がＮＧであって、下側電極温度が高くなってしまい、突起が溶けてしまった場合である。
なお、図１２（ａ）の表から、電力比が２０／７５であれば、低周波挿入時間を適切に選定すれば、電極は問題のない「○」となるが、電力比を２０／８０にすると、低周波挿入時間にかかわらず、電極は全て「ＮＧ」となる。
また、電力比が５０／５０でも低周波挿入時間にかかわらず、電極は全て「ＮＧ」となる。すなわち、電力比は１／３≦［電力比］＜１の範囲内にすることが望ましいことがわかる。
図１２（ｂ）は電力比と「○」の低周波挿入時間の関係をグラフに示したものであり、垂直点灯時の低周波の電力比＝［上側電極から下側電極に送りだす電力量］／［下側電極から上側電極に送り出す電力量］をｘ（横軸：前記電力比ｅに相当）とし、このときの低周波挿入時間をｙ（縦軸）としている。
グラフ中には、２本の線分を引いており、それぞれ、図１２（ａ）の表において低周波挿入時間が「○」になるときの臨界を示している。
図１２（ｃ）の表は図１１（ｃ）と同様に、図１２（ａ）の表から読み取った臨界値を示したものであり、図１２（ｂ）のグラフは図１２（ｃ）の表をプロットしたものである。
図１２（ｂ）に示すグラフにおいて、ｙ＝８ｘ＋５は、図１２（ａ）の表におけるＦ：「下：高い」を示し、ｙ＝４ｘ＋０．７は、表におけるＥ：「上：高い」を示している。
従って、電力比ｘによって、低周波の挿入時間ｙは、次の（ハ）式の範囲にあれば、垂直配置のときに、上側電極及び下側電極の欠損を抑制でき、且つ、上側電極及び下側電極の両方に、余計な突起が形成されることを抑制できる。
４ｘ＋０．７≦ｚ≦８ｘ＋５…（ハ）
グラフ中には、２本の線分を引いており、それぞれ、図１２（ａ）の表において低周波挿入時間が「○」になるときの臨界を示している。
図１２（ｃ）の表は図１１（ｃ）と同様に、図１２（ａ）の表から読み取った臨界値を示したものであり、図１２（ｂ）のグラフは図１２（ｃ）の表をプロットしたものである。
図１２（ｂ）に示すグラフにおいて、ｙ＝８ｘ＋５は、図１２（ａ）の表におけるＦ：「下：高い」を示し、ｙ＝４ｘ＋０．７は、表におけるＥ：「上：高い」を示している。
従って、電力比ｘによって、低周波の挿入時間ｙは、次の（ハ）式の範囲にあれば、垂直配置のときに、上側電極及び下側電極の欠損を抑制でき、且つ、上側電極及び下側電極の両方に、余計な突起が形成されることを抑制できる。
４ｘ＋０．７≦ｚ≦８ｘ＋５…（ハ）
１ 降圧チョッパ回路
２ フルブリッジ回路（フルブリッジ型インバータ回路）
３ スタータ回路
４ ドライバ
５０ 制御部
１０ 放電ランプ
１１ 発光部
１２ 封止部
１３ 放電管
１４ａ，１４ｂ 電極
１５ 金属箔
１６ 外部リード
２０ 給電装置
３０ 検知回路
４０ 時間分割素子
５０ 制御部
５１ 駆動信号発生部
５２ コントローラ
５２ａ 点灯動作制御部
５２ｂ 駆動信号選択部
５２ｃ 電力制御部
Ｑｘ スイッチング素子
Ｌ１，Ｌｘ コイル
Ｃｘ，Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５ スイッチング素子
Ｄｘ ダイオード
Ｒ１〜Ｒ３，Ｒｘ 抵抗
Ｔ２ トランス
Ｅｔ 補助電極
２ フルブリッジ回路（フルブリッジ型インバータ回路）
３ スタータ回路
４ ドライバ
５０ 制御部
１０ 放電ランプ
１１ 発光部
１２ 封止部
１３ 放電管
１４ａ，１４ｂ 電極
１５ 金属箔
１６ 外部リード
２０ 給電装置
３０ 検知回路
４０ 時間分割素子
５０ 制御部
５１ 駆動信号発生部
５２ コントローラ
５２ａ 点灯動作制御部
５２ｂ 駆動信号選択部
５２ｃ 電力制御部
Ｑｘ スイッチング素子
Ｌ１，Ｌｘ コイル
Ｃｘ，Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５ スイッチング素子
Ｄｘ ダイオード
Ｒ１〜Ｒ３，Ｒｘ 抵抗
Ｔ２ トランス
Ｅｔ 補助電極
Claims (3)
- 放電容器の内部で一対の電極が対向配置されると共に、水銀が封入された高圧放電ランプと、このランプに、交流電流を供給する給電装置と、を備えた光源装置において、
前記給電装置は、
予め設定された所定の周波数を定常周波数として、該定常周波数の交流電流を上記ランプに供給し、
ランプが水平配置された状態を示す信号が入力された場合、
該ランプの一方（上側）の電極から他方（下側）の電極に流れる電力量をａ、他方の電極から一方の電極に流れる電力量をｂとしたとき、
上記電力量の比率ａ／ｂを第１の値ｃに設定して、上記定常周波数の交流電流を供給し、且つ、予め定められた周期で、上記定常周波数より周波数が低い所定の周波数の低周波数であって、上記電力量の比率が上記第１の値である交流電流を挿入して、上記ランプを点灯させ、
ランプが垂直配置された状態を示す信号が入力された場合、
該ランプの上側の電極から下側の電極に流れる電力量をａ’、下側の電極から上側の電極に流れる電力量をｂ’としたとき、
上記電力量の比率ａ’／ｂ’を上記第１の値ｃより小さな第２の値ｄに、もしくは、上記第１の値ｃに設定して上記定常周波数の交流電流を供給し、且つ、予め定められた頻度で、上記定常周波数より周波数が低い所定の周波数の低周波数の交流電流を挿入し、該低周波の交流電流の上記電力量の比率ａ’／ｂ’を、上記第１の値ｃより小さな第３の値ｅに設定して、上記ランプを点灯させる
ことを特徴とする光源装置。 - ランプが垂直配置された状態を示す信号が入力された場合に、
上記電力量の比率ａ’／ｂ’を上記第１の値ｃより小さな第２の値ｄに設定して上記定常周波数の交流電流を供給するとともに、低周波の交流電流の上記電力量の比率ａ’／ｂ’を上記第１の値ｃより小さな第２の値ｄに設定し、
前記第２の値ｄを１／３≦ｄ＜１の範囲にし、
上記低周波を挿入する頻度ｙ×１００％を、以下の（１）および（２）式の範囲内にし、低周波の交流電流の上記電力量の比率ａ’／ｂ’を上記第２の値ｄに等しい第３の値ｅに設定し、上記ランプを点灯させる
−０．０１ｅ＋０．８≦ｙ≦０．０３ｅ＋０．８…（１）
０．００６ｅ＋０．１５≦ｙ≦−０．０４ｅ＋３…（２）
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。 - ランプが垂直配置された状態を示す信号が入力された場合に、
上記電力量の比率ａ’／ｂ’を上記第１の値ｃに設定して上記定常周波数の交流電流を供給するとともに、低周波の交流電流の上記電力量の比率ａ’／ｂ’を、上記第１の値ｃより小さな第３の値ｅに設定し、
前記第３の値ｅを１／３≦ｅ＜１の範囲にし、
上記低周波を挿入する頻度ｚ×１００％を、以下の（３）式の範囲内に設定し、上記ランプを点灯させる
４ｅ＋０．７≦ｚ≦８ｅ＋５…（３）
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
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