JP5267117B2 - 放電灯点灯装置、プロジェクター及び放電灯点灯装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、放電灯点灯装置、プロジェクター及び放電灯点灯装置の制御方法に関する。

プロジェクターの光源として、高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどの放電灯（
放電ランプ）が使用されている。これらの放電灯においては、放電による電極の消耗によ
り電極の形状が変化する。電極先端部に複数の突起が成長したり、電極本体部の不規則な
消耗が進行したりすると、アーク起点の移動やアーク長の変化が生じる。これらの現象は
、放電灯の輝度低下を招き、放電灯の寿命を縮めることになるため、望ましくない。

放電灯の最適な駆動条件（駆動電流の電流値、周波数、デューティー比及び波形）は放
電灯の状態により異なる。例えば、点灯開始直後と点灯からある程度の時間を経過した後
では最適な駆動条件は異なり、放電灯の使用期間が短いものと寿命が近いものでも最適な
駆動条件は異なる。また、放電灯の種類によっても最適な駆動条件は異なる。

放電灯を最適ではない駆動条件で使用することは、放電管が黒化したり失透したりする
原因となる。また、フリッカの発生原因にもなり、例えば放電灯をプロジェクターに用い
る場合には、プロジェクターの使用中に投射される映像の明るさが変動することになる。

そのため、放電灯点灯装置の内部に予め複数の駆動条件を設定した制御回路を設け、放
電灯の定常点灯時における駆動電圧（ランプ電圧）に応じて駆動条件を適宜選択可能とす
る放電灯点灯装置が提案されている。
特表２００２−５３２８６６号公報

放電灯の定常点灯時における駆動電圧は、電極の劣化や消耗以外にも、発光管の製造時
の内容積や水銀量のばらつきの影響や、発光管の内容積の経時変化の影響を受ける。その
ため、放電灯の定常点灯時における駆動電圧を基に放電灯の電極の状態を精度よく把握す
ることには限界がある。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、放電灯の駆動条件をより
適切に設定可能な放電灯点灯装置、プロジェクター及び放電灯点灯装置の制御方法を提供
することを目的とする。

本発明に係る放電灯点灯装置は、放電灯に交流駆動電流を供給し、前記放電灯を駆動す
る放電灯駆動部と、前記放電灯に供給される前記交流駆動電流を検出する電流検出部と、
前記放電灯駆動部を制御する制御部とを含み、前記制御部は、前記放電灯の点灯駆動動作
開始時から所与の時間において前記電流検出部で検出される前記交流駆動電流の挙動に基
づいて、前記放電灯の点灯駆動動作開始時から前記所与の時間経過後の前記放電灯駆動部
を制御することを特徴とする。

所与の時間は、交流駆動電流の挙動を判定するために十分な時間であって、予め設定し
た所定の時間でもよいし、交流駆動電流の挙動に応じた可変の時間でもよい。

本発明によれば、電極の状態をより反映した点灯駆動動作開始時直後の交流駆動電流の
挙動に基づいてその後の駆動条件を設定することができる。したがって、放電灯の駆動条
件をより適切に設定可能な放電灯点灯装置を実現することができる。

この放電灯点灯装置は、前記制御部は、前記交流駆動電流の第１極性時における平均電
流値の絶対値が第１の閾値以上となり、かつ、前記交流駆動電流の第２極性時における平
均電流値の絶対値が第２の閾値以上となる第１期間が第１の基準時間以上続いたか否かを
判定する第１の判定処理を行い、前記第１の判定処理で前記第１期間が第１の基準時間以
上続いたものと判定した場合には、前記放電灯の点灯駆動動作開始時から前記第１期間の
開始時までの第１時間の長さに基づいて、前記放電灯の点灯駆動動作開始時から前記所与
の時間経過後の前記放電灯駆動部を制御してもよい。

この放電灯点灯装置は、前記制御部は、前記交流駆動電流の第１極性時における平均電
流値の絶対値及び前記交流駆動電流の第２極性時における平均電流値の絶対値のいずれか
一方が第３の閾値以上となる第２期間が第２の基準時間以上続いたか否かを判定する第２
の判定処理を行い、前記第２の判定処理で前記第２期間が第２の基準時間以上続いたもの
と判定した場合には、前記放電灯の点灯駆動動作開始時から前記第２期間の開始時までの
第２時間の長さに基づいて、前記放電灯の点灯駆動動作開始時から前記所与の時間経過後
の前記放電灯駆動部を制御してもよい。

この放電灯点灯装置は、前記制御部は、前記交流駆動電流の第１極性時における平均電
流値の絶対値が第１の閾値以上となり、かつ、前記交流駆動電流の第２極性時における平
均電流値の絶対値が第２の閾値以上となる第１期間が第１の基準時間以上続いたか否かを
判定する第１の判定処理と、前記交流駆動電流の第１極性時における平均電流値の絶対値
及び前記交流駆動電流の第２極性時における平均電流値の絶対値のいずれか一方が第３の
閾値以上となる第２期間が第２の基準時間以上続いたか否かを判定する第２の判定処理と
を行い、前記第１の判定処理で前記第１期間が第１の基準時間以上続いたものと判定し、
前記第２の判定処理で前記第２期間が第２の基準時間以上続いたものと判定した場合には
、前記第２期間の開始時から前記第１期間の開始時までの第３時間の長さに基づいて、前
記放電灯の点灯駆動動作開始時から前記所与の時間経過後の前記放電灯駆動部を制御して
もよい。

この放電灯点灯装置は、前記制御部は、前記第１時間、前記第２時間及び前記第３時間
のいずれかの長さに基づいて前記放電灯の仕様を判定する仕様判定処理を行い、前記仕様
判定処理の結果に基づいて、前記放電灯の点灯駆動動作開始時から前記所与の時間経過後
の前記放電灯駆動部を制御してもよい。

この放電灯点灯装置は、前記制御部は、放電灯点灯装置と前記放電灯との接続後又は放
電灯点灯装置のリセット処理後の初回点灯時に前記仕様判定処理を行ってもよい。

この放電灯点灯装置は、前記放電灯駆動部は、放電灯駆動用電力を生成する電力制御回
路と、前記電力制御回路が出力する直流電流を所与のタイミングで極性反転することで前
記放電灯に供給する前記交流駆動電流を生成出力する交流変換回路とを含み、前記制御部
は、前記交流変換回路に対して前記交流駆動電流の極性反転タイミングを制御する交流変
換制御と、前記電力制御回路に対して前記電力制御回路が出力する直流電流の電流値を制
御する電流制御とのうち少なくとも一方を行うことにより前記放電灯の点灯駆動動作開始
時から前記所与の時間経過後の前記放電灯駆動部を制御してもよい。

この放電灯点灯装置は、前記制御部は、前記放電灯駆動部を制御することにより、前記
交流駆動電流の電流値、周波数、デューティー比及び波形の少なくとも１つを制御しても
よい。

デューティー比は、第１極性と第２極性に反転する交流駆動電流の１周期に占める第１
極性の時間の割合である。

例えば、第１時間、第２時間及び第３時間のいずれかが長くなるほど、電流値を大きく
制御したり、周波数を小さく制御したり、デューティー比の偏り（５０％との差）を大き
く制御したりしてもよい。また、交流駆動電流の半周期の後半に電極に与える累積エネル
ギーを、前半に電極に与える累積エネルギーよりも大きくなるような波形に制御する場合
には、第１時間、第２時間及び第３時間のいずれかが長くなるほど、後半に電極に与える
累積エネルギーと前半に電極に与える累積エネルギーとの差を大きく制御してもよい。

本発明に係るプロジェクターは、放電灯点灯装置を含むことを特徴とする。

本発明に係る放電灯装置の制御方法は、放電灯に交流駆動電流を供給し、前記放電灯を
駆動する放電灯駆動部と、前記放電灯に供給される前記交流駆動電流を検出する電流検出
部と、前記放電灯駆動部を制御する制御部とを含む放電灯点灯装置の制御方法であって、
前記制御部は、前記放電灯の点灯駆動動作開始時から所与の時間において前記電流検出部
で検出される前記交流駆動電流の挙動に基づいて、前記放電灯の点灯駆動動作開始時から
前記所与の時間経過後の前記放電灯駆動部を制御することを特徴とする。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説
明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するもので
はない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１．プロジェクターの光学系
図１は、本発明の一実施例としてのプロジェクター５００を示す説明図である。プロジ
ェクター５００は、光源装置２００と、平行化レンズ３０５と、照明光学系３１０と、色
分離光学系３２０と、３つの液晶ライトバルブ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とを有している。

光源装置２００は、光源ユニット２１０と、放電灯点灯装置１０と、を有している。光
源ユニット２１０は、主反射鏡１１２と副反射鏡５０と放電灯９０とを有している。放電
灯点灯装置１０は、放電灯９０に電力を供給して、放電灯９０を点灯させる。主反射鏡１
１２は、放電灯９０から放出された光を、照射方向Ｄに向けて反射する。照射方向Ｄは、
光軸ＡＸと平行である。光源ユニット２１０からの光は、平行化レンズ３０５を通過して
照明光学系３１０に入射する。この平行化レンズ３０５は、光源ユニット２１０からの光
を、平行化する。

照明光学系３１０は、光源装置２００からの光の照度を液晶ライトバルブ３３０Ｒ、３
３０Ｇ、３３０Ｂにおいて均一化する。また、照明光学系３１０は、光源装置２００から
の光の偏光方向を一方向に揃える。この理由は、光源装置２００からの光を液晶ライトバ
ルブ３３０Ｒ、３３０Ｇ、３３０Ｂで有効に利用するためである。照度分布と偏光方向と
が調整された光は、色分離光学系３２０に入射する。色分離光学系３２０は、入射光を、
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの色光に分離する。３つの色光は、各色に対応付け
られた液晶ライトバルブ３３０Ｒ、３３０Ｇ、３３０Ｂによって、それぞれ変調される。
液晶ライトバルブ３３０Ｒ、３３０Ｇ、３３０Ｂは、液晶パネル５６０Ｒ、５６０Ｇ、５
６０Ｂと、液晶パネル５６０Ｒ、５６０Ｇ、５６０Ｂのそれぞれの光入射側及び出射側に
配置される偏光板を備える。変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム３
４０によって合成される。合成光は、投写光学系３５０に入射する。投写光学系３５０は
、入射光を、図示しないスクリーンに投写する。これにより、スクリーン上には画像が表
示される。

なお、平行化レンズ３０５と、照明光学系３１０と、色分離光学系３２０と、クロスダ
イクロイックプリズム３４０と、投写光学系３５０とのそれぞれの構成としては、周知の
種々の構成を採用可能である。

図２は、光源装置２００の構成を示す説明図である。光源装置２００は、光源ユニット
２１０と放電灯点灯装置１０とを有している。図中には、光源ユニット２１０の断面図が
示されている。光源ユニット２１０は、主反射鏡１１２と放電灯９０と副反射鏡５０とを
有している。

放電灯９０の形状は、第１端部９０ｅ１から第２端部９０ｅ２まで、照射方向Ｄに沿っ
て延びる棒形状である。放電灯９０の材料は、例えば、石英ガラス等の透光性材料である
。放電灯９０の中央部は球状に膨らんでおり、その内には、放電空間９１が形成されてい
る。放電空間９１内には、希ガス、金属ハロゲン化合物等を含む放電媒体であるガスが封
入されている。

また、放電空間９１内には、２つの電極９２、９３が、放電灯９０から突き出している
。第１電極９２は、放電空間９１の第１端部９０ｅ１側に配置され、第２電極９３は、放
電空間９１の第２端部９０ｅ２側に配置されている。これらの電極９２、９３の形状は、
光軸ＡＸに沿って延びる棒形状である。放電空間９１内では、各電極９２、９３の電極先
端部（「放電端」とも呼ぶ）が、所定距離だけ離れて向かい合っている。なお、これらの
電極９２、９３の材料は、例えば、タングステン等の金属である。

放電灯９０の第１端部９０ｅ１には、第１端子５３６が設けられている。第１端子５３
６と第１電極９２とは、放電灯９０の内部を通る導電性部材５３４によって電気的に接続
されている。同様に、放電灯９０の第２端部９０ｅ２には、第２端子５４６が設けられて
いる。第２端子５４６と第２電極９３とは、放電灯９０の内部を通る導電性部材５４４に
よって電気的に接続されている。各端子５３６、５４６の材料は、例えば、タングステン
等の金属である。また、各導電性部材５３４、５４４としては、例えば、モリブデン箔が
利用される。

これらの端子５３６、５４６は、放電灯点灯装置１０に接続されている。放電灯点灯装
置１０は、これらの端子５３６、５４６に、交流電流を供給する。その結果、２つの電極
９２、９３の間でアーク放電が起きる。アーク放電により発生した光（放電光）は、破線
の矢印で示すように、放電位置から全方向に向かって放射される。

放電灯９０の第１端部９０ｅ１には、固定部材１１４によって、主反射鏡１１２が固定
されている。主反射鏡１１２の反射面（放電灯９０側の面）の形状は、回転楕円形状であ
る。主反射鏡１１２は、放電光を照射方向Ｄに向かって反射する。なお、主反射鏡１１２
の反射面の形状としては、回転楕円形状に限らず、放電光を照射方向Ｄに向かって反射す
るような種々の形状を採用可能である。例えば、回転放物線形状を採用してもよい。この
場合は、主反射鏡１１２は、放電光を、光軸ＡＸにほぼ平行な光に変換することができる
。したがって、平行化レンズ３０５を省略することができる。

放電灯９０の第２端部９０ｅ２側には、固定部材５２２によって、副反射鏡５０が固定
されている。副反射鏡５０の反射面（放電灯９０側の面）の形状は、放電空間９１の第２
端部９０ｅ２側を囲む球面形状である。副反射鏡５０は、放電光を、主反射鏡１１２に向
かって反射する。これにより、放電空間９１から放射される光の利用効率を高めることが
できる。

なお、固定部材１１４、５２２の材料としては、放電灯９０の発熱に耐える任意の耐熱
材料（例えば、無機接着剤）を採用可能である。また、主反射鏡１１２及び副反射鏡５０
と放電灯９０との配置を固定する方法としては、主反射鏡１１２及び副反射鏡５０を放電
灯９０に固定する方法に限らず、任意の方法を採用可能である。例えば、放電灯９０と主
反射鏡１１２とを、独立に、プロジェクターの筐体（図示せず）に固定してもよい。副反
射鏡５０についても同様である。

図３は、電極の構成の一例を示す説明図である。電極９２は、電極先端部９２ａ、軸部
９２ｂ、コイル部９２ｃから構成されている。同様に電極９３は、電極先端部９３ａ、軸
部９３ｂ、コイル部９３ｃから構成されている。

電極先端部９２ａと軸部９２ｂとは一体的に形成され、軸部９２ｂは導電性部材５３４
に接続されている。コイル部９２ｃは、電極先端部９２ａ及び軸部９２ｂとは分離して形
成され、その一部が電極先端部９２ａや軸部９２ｂと接することで電気的に接続している
。したがって、電極先端部９２ａ及び軸部９２ｂとコイル部９２ｃとの間では、熱の移動
量が小さい構成（熱的に分離されているに近い構成）となっている。

同様に、電極先端部９３ａと軸部９３ｂとは一体的に形成され、軸部９３ｂは導電性部
材５４４に接続されている。コイル部９３ｃは、電極先端部９３ａ及び軸部９３ｂとは分
離して形成され、その一部が電極先端部９３ａや軸部９３ｂと接することで電気的に接続
している。また、電極先端部９３ａ及び軸部９３ｂとコイル部９３ｃとの接触面積は小さ
く構成しており、電極先端部９３ａ及び軸部９３ｂとコイル部９３ｃとの間では、熱の移
動量が小さい構成（熱的に分離されているに近い構成）となっている。

電極９２と電極９３との間に高電圧がかかり絶縁破壊がなされると、放電媒体となるガ
スが電離してグロー放電が生じる。グロー放電では、電極の特に電場が集中している箇所
（例えば電極先端部９２ａ、９３ａやコイル部９２ｃ、９３ｃの凸部分）に電離した正イ
オンが衝突して、電極にエネルギーが供給される。これにより電極温度が上昇し、熱電子
放出の温度に最初に到達した場所からアーク放電が始まる。

電極先端部９２ａ、９３ａは、それぞれ軸部９２ｂ、９３ｂと一体形成されているため
、熱容量が大きく温度が上がりにくい。一方、コイル部９２ｃ、９３ｃは、体積が小さい
ため熱容量が小さく温度が上がりやすい。そのため、通常はコイル部９２ｃ、９３ｃから
アーク放電が始まる。

しかし、放電灯９０を長期間使用していると、電極の軸部とコイル部との隙間に電極材
料が堆積して、軸部とコイル部との物理的な接触面積が大きくなる。これにより、軸部と
コイル部との間での熱の移動量が大きくなる。

このため、放電灯９０を長期間使用していると、コイル部９２ｃ、９３ｃの温度が上が
りにくくなる。したがって、アーク放電が始まるまでの時間が長くなる。

同様に、熱容量の大きな電極を有する放電灯は、熱容量の小さな電極を有する放電灯に
比べて電極の温度が上がりにくいため、アーク放電が始まるまでの時間が長くなる。

また、一方の電極が熱電子放出の温度に到達しても、他方の電極が熱電子放出の温度に
到達していない場合には、一方の電極からのみアーク放電が生じる。以下、このような期
間を半波期間と呼ぶ。

電極の温度が上がりにくいほど半波期間は長くなるため、放電灯９０を長期間使用する
ほど、半波期間は長くなる。同様に、熱容量の大きな電極を有する放電灯は、半波期間が
長くなる。

２．放電灯点灯装置
（１）放電灯点灯装置の構成
図４は、本実施の形態に係る放電灯点灯装置の回路図の一例である。

放電灯点灯装置１０は、電力制御回路２０を含む。電力制御回路２０は、放電灯９０に
供給する駆動電力を生成する。本実施の形態においては、電力制御回路２０は、直流電源
８０を入力とし、当該入力電圧を降圧して直流電流Ｉｄを出力するダウンチョッパー回路
で構成されている。

電力制御回路２０は、スイッチ素子２１、ダイオード２２、コイル２３及びコンデンサ
ー２４を含んで構成することができる。スイッチ素子２１は、例えばトランジスターで構
成することができる。本実施の形態においては、スイッチ素子２１の一端は直流電源８０
の正電圧側に接続され、他端はダイオード２２のカソード端子及びコイル２３の一端に接
続されている。また、コイル２３の他端にはコンデンサー２４の一端が接続され、コンデ
ンサー２４の他端はダイオード２２のアノード端子及び直流電源８０の負電圧側に接続さ
れている。スイッチ素子２１の制御端子には制御部４０から電流制御信号が入力されてス
イッチ素子２１のＯＮ／ＯＦＦが制御される。電流制御信号には、例えばＰＷＭ（Pulse
Width Modulation）制御信号が用いられてもよい。

ここで、スイッチ素子２１がＯＮすると、コイル２３に電流が流れ、コイル２３にエネ
ルギーが蓄えられる。その後、スイッチ素子２１がＯＦＦすると、コイル２３に蓄えられ
たエネルギーがコンデンサー２４とダイオード２２とを通る経路で放出される。その結果
、スイッチ素子２１がＯＮする時間の割合に応じた直流電流Ｉｄが発生する。

放電灯点灯装置１０は、交流変換回路３０を含む。交流変換回路３０は、電力制御回路
２０から出力される直流電流Ｉｄを入力し、所与のタイミングで極性反転することにより
、任意の周波数をもつ放電灯駆動用の駆動電流を生成出力する。本実施の形態においては
、交流変換回路３０はインバーターブリッジ回路（フルブリッジ回路）で構成されている
。

交流変換回路３０は、例えば、トランジスターなどの第１乃至第４のスイッチ素子３１
乃至３４を含んで構成され、直列接続された第１及び第２のスイッチ素子３１及び３２と
、直列接続された第３及び第４のスイッチ素子３３及び３４を、互いに並列接続して構成
される。第１乃至第４のスイッチ素子３１乃至３４の制御端子には、それぞれ制御部４０
から周波数制御信号が入力され、第１乃至第４のスイッチ素子３１乃至３４のＯＮ／ＯＦ
Ｆが制御される。

交流変換回路３０は、第１及び第４のスイッチ素子３１及び３４と、第２及び第３のス
イッチ素子３２及び３３を交互にＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことにより、電力制御回路２０
から出力される直流電流Ｉｄの極性を交互に反転し、第１及び第２のスイッチ素子３１及
び３２の共通接続点及び第３及び第４のスイッチ素子３３及び３４の共通接続点から、制
御された周波数をもった交流駆動電流Ｉを生成出力する。

すなわち、第１及び第４のスイッチ素子３１及び３４がＯＮの時には第２及び第３のス
イッチ素子３２及び３３をＯＦＦにし、第１及び第４のスイッチ素子３１及び３４がＯＦ
Ｆの時には第２及び第３のスイッチ素子３２及び３３をＯＮにするように制御する。した
がって、第１及び第４のスイッチ素子３１及び３４がＯＮの時には、コンデンサー２４の
一端から第１のスイッチ素子３１、放電灯９０、第４のスイッチ素子３４の順に流れる交
流駆動電流Ｉが発生する。また、第２及び第３のスイッチ素子３２及び３３をＯＮの時に
は、コンデンサー２４の一端から第３のスイッチ素子３３、放電灯９０、第２のスイッチ
素子３２の順に流れる交流駆動電流Ｉが発生する。

本実施の形態において、電力制御回路２０と交流変換回路３０とを合わせて放電灯駆動
部に対応する。

放電灯点灯装置１０は、制御部４０を含む。制御部４０は、電力制御回路２０及び交流
変換回路３０を制御することにより、交流駆動電流Ｉの電流値及び周波数を制御する。制
御部４０は、交流変換回路３０に対して交流駆動電流Ｉの極性反転タイミングにより周波
数を制御する交流変換制御を行う。また、制御部４０は、電力制御回路２０に対して、出
力される直流電流Ｉｄの電流値を制御する電流制御を行う。

制御部４０の構成は、特に限定されるものではないが、本実施の形態においては、制御
部４０は、システムコントローラー４１、電力制御回路コントローラー４２及び交流変換
回路コントローラー４３含んで構成されている。なお、制御部４０は、その一部又は全て
を半導体集積回路で構成してもよい。

システムコントローラー４１は、電力制御回路コントローラー４２及び交流変換回路コ
ントローラー４３を制御することにより、電力制御回路２０及び交流変換回路３０を制御
する。システムコントローラー４１は、後述する放電灯点灯装置１０内部に設けた動作検
出部６０により検出した放電灯駆動電圧及び交流駆動電流Ｉに基づき、電力制御回路コン
トローラー４２及び交流変換回路コントローラー４３を制御してもよい。

本実施の形態においては、システムコントローラー４１は記憶部４４を含んで構成され
ている。なお、記憶部４４は、システムコントローラー４１とは独立に設けてもよい。

システムコントローラー４１は、記憶部４４に格納された情報に基づき、電力制御回路
２０及び交流変換回路３０を制御してもよい。記憶部４４には、例えば交流駆動電流Ｉの
電流値、周波数、デューティー比及び波形のうち少なくとも１つに関する情報や放電灯９
０の仕様に関する情報が格納されていてもよい。

電力制御回路コントローラー４２は、システムコントローラー４１からの制御信号に基
づき、電力制御回路２０へ電流制御信号を出力することにより、電力制御回路２０を制御
する。

交流変換回路コントローラー４３は、システムコントローラー４１からの制御信号に基
づき、交流変換回路３０へ交流変換制御信号を出力することにより、交流変換回路３０を
制御する。

放電灯点灯装置１０は、動作検出部６０を含んでもよい。動作検出手段６０は、例えば
放電灯９０の放電灯駆動電圧Ｖｄを検出し、駆動電圧情報を出力する電圧検出部や、交流
駆動電流Ｉを検出し、駆動電流情報を出力する電流検出部を含んでもよい。本実施の形態
においては、動作検出部６０は、第１乃至第３の抵抗６１乃至６３を含んで構成されてい
る。

本実施の形態において、電圧検出部は、放電灯９０と並列に、互いに直列接続された第
１及び第２の抵抗６１及び６２で分圧した電圧により放電灯駆動電圧を検出する。また、
本実施の形態において、電流検出部は、放電灯９０に直列に接続された第３の抵抗６３に
発生する電圧により交流駆動電流Ｉを検出している。

放電灯点灯装置１０は、イグナイター回路７０を含んでもよい。イグナイター回路７０
は、放電灯９０の点灯開始時にのみ動作し、放電灯９０の点灯開始時に放電灯９０の電極
９２、９３間を絶縁破壊して放電路を形成するために必要な高電圧（通常制御動作時より
も高い電圧）を放電灯９０の電極９２、９３間に供給する。本実施の形態においては、イ
グナイター回路７０は、放電灯９０と並列に接続されている。

図５（Ａ）乃至図５（Ｄ）は、放電灯９０に供給する駆動電力の極性と電極の温度との
関係を示す説明図である。図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、２つの電極９２、９３の動作状態
を示している。図中には、２つの電極９２、９３の先端部分が示されている。電極９２、
９３の先端には突起５５２ｐ、５６２ｐがそれぞれ設けられている。放電は、これらの突
起５５２ｐ、５６２ｐの間で生じる。本実施例では、突起が無い場合と比べて、各電極９
２、９３における放電位置（アーク位置）の移動を抑えることができる。ただし、このよ
うな突起を省略してもよい。

図５（Ａ）は、第１電極９２が陽極として動作し、第２電極９３が陰極として動作する
第１極性状態Ｐ１を示している。第１極性状態Ｐ１では、放電によって、第２電極９３（
陰極）から第１電極９２（陽極）へ電子が移動する。陰極（第２電極９３）からは、電子
が放出される。陰極（第２電極９３）から放出された電子は、陽極（第１電極９２）の先
端に衝突する。この衝突によって熱が生じ、そして、陽極（第１電極９２）の先端（突起
５５２ｐ）の温度が上昇する。

図５（Ｂ）は、第１電極９２が陰極として動作し、第２電極９３が陽極として動作する
第２極性状態Ｐ２を示している。第２極性状態Ｐ２では、第１極性状態Ｐ１とは逆に、第
１電極９２から第２電極９３へ電子が移動する。その結果、第２電極９３の先端（突起５
６２ｐ）の温度が上昇する。

このように、陽極の温度は、陰極と比べて高くなりやすい。ここで、一方の電極の温度
が他方の電極と比べて高い状態が続くことは、種々の不具合を引き起こし得る。例えば、
高温電極の先端が過剰に溶けた場合には、意図しない電極変形が生じ得る。その結果、ア
ーク長が適正値からずれる場合がある。また、低温電極の先端の溶融が不十分な場合には
、先端に生じた微少な凹凸が溶けずに残り得る。その結果、いわゆるアークジャンプが生
じる場合がある（アーク位置が安定せずに移動する）。

このような不具合を抑制する技術として、各電極の極性を繰り返し交替させる交流駆動
を利用可能である。図５（Ｃ）は、放電灯９０（図２）に供給される交流駆動電流（駆動
信号）を示すタイミングチャートである。横軸は時間Ｔを示し、縦軸は交流駆動電流Ｉの
電流値を示している。交流駆動電流Ｉは、放電灯９０を流れる電流を示す。正値は、第１
極性状態Ｐ１を示し、負値は、第２極性状態Ｐ２を示す。図５（Ｃ）の例では、矩形波交
流電流が利用されている。そして、第１極性状態Ｐ１と第２極性状態Ｐ２とが交互に繰り
返される。ここで、第１極性区間Ｔｐは、第１極性状態Ｐ１が続く時間を示し、第２極性
区間Ｔｎは、第２極性状態Ｐ２が続く時間を示す。また、第１極性区間Ｔｐの平均電流値
はＩｍ１であり、第２極性区間Ｔｎの平均電流値は−Ｉｍ２である。なお、駆動周波数は
、放電灯９０の特性に合わせて、実験的に決定可能である（例えば、３０Ｈｚ〜１ｋＨｚ
の範囲の値が採用される）。他の値Ｉｍ１、−Ｉｍ２、Ｔｐ、Ｔｎも、同様に実験的に決
定可能である。

図５（Ｄ）は、第１電極９２の温度変化を示すタイミングチャートである。横軸は時間
Ｔを示し、縦軸は温度Ｈを示している。第１極性状態Ｐ１では、第１電極９２の温度Ｈが
上昇し、第２極性状態Ｐ２では、第１電極９２の温度Ｈが降下する。また、第１極性状態
Ｐ１と第２極性状態Ｐ２状態が繰り返されるので、温度Ｈは、最小値Ｈｍｉｎと最大値Ｈ
ｍａｘとの間で周期的に変化する。なお、図示は省略するが、第２電極９３の温度は、第
１電極９２の温度Ｈとは逆位相で変化する。すなわち、第１極性状態Ｐ１では、第２電極
９３の温度が降下し、第２極性状態Ｐ２では、第２電極９３の温度が上昇する。

第１極性状態Ｐ１では、第１電極９２（突起５５２ｐ）の先端が溶融するので、第１電
極９２（突起５５２ｐ）の先端が滑らかになる。これにより、第１電極９２での放電位置
の移動を抑制できる。また、第２電極９３（突起５６２ｐ）の先端の温度が降下するので
、第２電極９３（突起５６２ｐ）の過剰な溶融が抑制される。これにより、意図しない電
極変形を抑制できる。第２極性状態Ｐ２では、第１電極９２と第２電極９３の立場が逆で
ある。したがって、２つの状態Ｐ１、Ｐ２を繰り返すことによって、２つの電極９２、９
３のそれぞれにおける不具合を抑制できる。

（２）放電灯点灯装置の制御例
次に、本実施の形態に係る放電灯点灯装置１０の制御の具体例について説明する。

図６（Ａ）乃至図６（Ｄ）は、本実施の形態に係る放電灯点灯装置１０により放電灯９
０を駆動した場合の、放電灯９０の点灯駆動動作開始時から定常動作までの駆動電力、駆
動電圧の実効値、交流駆動電流Ｉの実効値及び交流駆動電流Ｉの波形を概略的に示したグ
ラフである。横軸は時間を表す。実際の交流駆動電流Ｉは、図６（Ｄ）に示す波形よりも
高い周波数である。

絶縁破壊区間では、イグナイター回路７０により放電灯９０の電極９２、９３間に高電
圧が供給され、電極９２、９３間を絶縁破壊して放電路を形成する。

放電路が形成されると、電極９２、９３間でグロー放電が生じるグロー放電区間となる
。グロー放電により電極９２、９３が熱電子放出の温度に到達すると、電極９２、９３間
でアーク放電が生じるアーク放電区間となる。アーク放電区間では、グロー放電区間に比
べて駆動電圧の実効値が小さく、交流駆動電流の実効値が大きくなる。なお、以下におい
ては、グロー放電区間とアーク放電区間を合わせて始動区間と呼ぶ。

その後、所定の駆動電力まで供給電力を立ち上げる立ち上げ区間となり、所定の駆動電
力に到達した後は定電力駆動される定常動作区間となる。

本実施の形態に係る放電灯点灯装置１０の制御部４０は、放電灯９０の点灯駆動動作開
始時から所与の時間において電流検出部６３で検出される交流駆動電流Ｉの挙動に基づい
て、放電灯９０の点灯駆動動作開始時から所与の時間経過後の放電灯駆動部を制御する。

放電灯９０の点灯駆動動作開始時から間もない時間帯においては、放電灯９０内部の温
度が定常駆動動作時に比べて低い状態にある。よって、特に上述の始動区間における交流
駆動電流Ｉの挙動は、放電灯９０の製造時の内容積や水銀量のばらつきの影響や、放電灯
９０の内容積の経時変化の影響を受けにくい。そのため、電極９２、９３の状態をより反
映した点灯駆動動作開始時直後の交流駆動電流Ｉの挙動に基づいてその後の駆動条件を設
定することができる。したがって、放電灯９０の駆動条件をより適切に設定可能な放電灯
点灯装置１０を実現することができる。

図７は、始動区間における交流駆動電流Ｉの挙動の一例を示すグラフである。横軸は時
間、縦軸は交流駆動電流Ｉの電流値を表す。

本実施の形態に係る放電灯点灯装置１０の制御部４０は、交流駆動電流Ｉの第１極性時
における平均電流値の絶対値が第１の閾値以上となり、かつ、交流駆動電流Ｉの第２極性
時における平均電流値の絶対値が第２の閾値以上となる第１期間が第１の基準時間以上続
いたか否かを判定する第１の判定処理を行い、第１の判定処理で第１期間が第１の基準時
間以上続いたものと判定した場合には、放電灯９０の点灯駆動動作開始時から第１期間の
開始時までの第１時間の長さに基づいて、放電灯９０の点灯駆動動作開始時から所与の時
間経過後の放電灯駆動部を制御してもよい。

本実施の形態では、点灯駆動動作開始時から２〜３秒程度の固定した時間を「所与の時
間」としている例で説明するが、第１の判定処理を行うのに十分な時間であればよく、例
えば第１の基準時間経過後の所定時間（例えば１秒程度）までを「所与の時間」としても
よい。

本実施の形態では、放電灯９０の点灯駆動動作開始時から、電極９２、９３の両方から
安定してアーク放電が生じるまでの時間（第１時間）の長さに基づいて放電灯９０の点灯
駆動動作開始時から所与の時間経過後の放電灯駆動部を制御する。放電灯９０を長時間使
用するほど電極の温度が上がりにくくなるため、第１時間は長くなる。したがって、第１
時間に基づいて放電灯９０の駆動条件を適切に設定することができる。

図８は、本実施の形態に係る放電灯点灯装置の制御例を示すフローチャートである。な
お、後述するステップＳ１２とステップＳ１４を合わせた処理が上述の第１の判定処理に
対応する。

まず、電流検出部６３により交流駆動電流Ｉを検出する（ステップＳ１０）。次に、制
御部４０は、交流駆動電流Ｉの第１極性時における平均電流値の絶対値が第１の閾値以上
、かつ、交流駆動電流Ｉの第２極性時における平均電流値の絶対値が第２の閾値以上であ
るか否かを判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２において、交流駆動電流Ｉの第
１極性時における平均電流値の絶対値が第１の閾値以上、かつ、交流駆動電流Ｉの第２極
性時における平均電流値の絶対値が第２の閾値以上ではないものと判定した場合（ステッ
プＳ１２でＮＯの場合）には、ステップＳ１０〜Ｓ１２を繰り返す。

第１の閾値及び第２の閾値は、例えば、アーク放電区間での交流駆動電流Ｉの設定電流
実効値の１／２程度に設定してもよい。図７に示す例では、交流駆動電流Ｉの設定電流実
効値は２アンペアとしている。この場合、第１の閾値及び第２の閾値は１アンペアとする
ことができる。本実施の形態においては第１の閾値と第２の閾値とが同一の値であるが、
第１の閾値と第２の閾値は異なる値であってもよい。

ステップＳ１２において、交流駆動電流Ｉの第１極性時における平均電流値の絶対値が
第１の閾値以上、かつ、交流駆動電流Ｉの第２極性時における平均電流値の絶対値が第２
の閾値以上であるものと判定した場合（ステップＳ１２でＹＥＳの場合）には、制御部４
０は、ステップＳ１２で交流駆動電流Ｉの第１極性時における平均電流値の絶対値が第１
の閾値以上、かつ、交流駆動電流Ｉの第２極性時における平均電流値の絶対値が第２の閾
値以上となる第１期間が第１の基準時間以上続いたか否かを判定する（ステップＳ１４）
。第１の基準時間は、例えば０．５秒程度としてもよい。ステップＳ１４は、電極９２、
９３の両方から安定してアーク放電が生じているか否かを判定することに相当する。

ステップＳ１４において、ステップＳ１２で第１期間が第１の基準時間以上続いていな
いものと判定した場合（ステップＳ１４でＮＯの場合）には、再びステップＳ１０〜Ｓ１
４を繰り返す。

ステップＳ１４において、ステップＳ１２で第１期間が第１の基準時間以上続いたもの
と判定した場合（ステップＳ１４でＹＥＳの場合）には、制御部４０は、放電灯９０の点
灯駆動動作開始時から第１期間の開始時までの第１時間の長さが第１の規定時間以上であ
るか否かを判定する（ステップＳ１６）。第１の規定時間は、使用する放電灯の特性に応
じて実験的に決定することが可能である。例えば、第１の規定時間を１〜１．２秒程度に
設定してもよい。

ステップＳ１６において第１時間の長さが第１の規定時間未満であるものと判定した場
合（ステップＳ１６でＮＯの場合）には、制御部４０は、初期の放電灯に適した駆動制御
を行う（ステップＳ１８）。ステップＳ１６において第１時間の長さが第１の規定時間以
上であるものと判定した場合（ステップＳ１６でＹＥＳの場合）には、制御部４０は、長
時間使用後の放電灯に適した駆動制御を行う（ステップＳ２０）。

図９（Ａ）乃至図９（Ｃ）は、初期の放電灯に適した波形例と長時間使用後の放電灯に
適した波形例の組合せ例を示すグラフである。横軸は時間、縦軸は交流駆動電流Ｉの電流
値を表す。

図９（Ａ）に示す波形は、交流駆動電流Ｉの半周期の後半に、他の期間よりも電流値の
大きい期間を有している波形である。長時間使用後の放電灯を駆動する場合においては、
電流値の大きい期間と他の期間での電流値の差を、初期の放電灯を駆動する場合よりも大
きくする制御を行っている。

図９（Ｂ）に示す波形は、交流駆動電流Ｉの半周期において、電流値を直線的に単調増
加させている波形である。長時間使用後の放電灯を駆動する場合においては、半周期の最
初と最後の電流値の差を、初期の放電灯を駆動する場合よりも大きくする制御を行ってい
る。

図９（Ｃ）に示す波形は、第１極性の期間を第２極性の期間よりも長くしている（デュ
ーティー比が大きい）波形である。長時間使用後の放電灯を駆動する場合においては、初
期の放電灯を駆動する場合よりもデューティー比を大きくする制御を行っている。

図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示す波形のように極性反転直前の電流値を大きくしたり、
図９（Ｃ）に示す波形のように一方の極性の期間を長くしたりすることにより、電極温度
を大きく変動させることができる。したがって、放電灯電極の温度を上げて電極先端を溶
融することにより、電極形状を滑らかにすることができる。これにより、放電位置が再び
安定し、放電灯の長時間使用時に特に問題となるフリッカの発生などによる放電灯駆動電
圧変動や輝度変動を抑制することができる。

このように、第１時間の長さに基づいて放電灯９０の駆動条件を設定することにより、
放電灯９０の電極の状態に応じて適切な駆動条件を設定することが可能となる。

〔変形例１〕
第１の時間の長さに基づく制御に代えて、制御部４０は、交流駆動電流Ｉの第１極性時
における平均電流値の絶対値及び交流駆動電流Ｉの第２極性時における平均電流値の絶対
値のいずれか一方が第３の閾値以上となる第２期間が第２の基準時間以上続いたか否かを
判定する第２の判定処理を行い、第２の判定処理で第２期間が第２の基準時間以上続いた
ものと判定した場合には、放電灯の点灯駆動動作開始時から第２期間の開始時までの第２
時間の長さに基づいて、放電灯の点灯駆動動作開始時から所与の時間経過後の放電灯駆動
部を制御してもよい。

本実施の形態では、点灯駆動動作開始時から２〜３秒程度の固定した時間を「所与の時
間」としている例で説明するが、第２の判定処理を行うのに十分な時間であればよく、例
えば第２の基準時間経過後の所定時間（例えば１秒程度）までを「所与の時間」としても
よい。

本実施の形態では、放電灯９０の点灯駆動動作開始時から、グロー放電期間からアーク
放電期間の半波期間へ移行するまでの時間（第２時間）の長さに基づいて放電灯９０の点
灯駆動動作開始時から所与の時間経過後の放電灯駆動部を制御する。放電灯９０を長時間
使用するほど電極の温度が上がりにくくなるため、第２時間は長くなる。したがって、第
２時間に基づいて放電灯９０の駆動条件を適切に設定することができる。

図１０は、変形例１の放電灯点灯装置の制御例を示すフローチャートである。なお、後
述するステップＳ３２とステップＳ３４を合わせた処理が上述の第２の判定処理に対応す
る。

まず、電流検出部６３により交流駆動電流Ｉを検出する（ステップＳ３０）。次に、制
御部４０は、交流駆動電流Ｉの第１極性時における平均電流値の絶対値及び交流駆動電流
Ｉの第２極性時における平均電流値の絶対値のいずれか一方が第３の閾値以上であるか否
かを判定する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２において、交流駆動電流Ｉの第１極性
時における平均電流値の絶対値及び交流駆動電流Ｉの第２極性時における平均電流値の絶
対値のいずれか一方が第３の閾値以上ではないものと判定した場合（ステップＳ３２でＮ
Ｏの場合）には、ステップＳ３０〜Ｓ３２を繰り返す。

第３の閾値は、例えば、アーク放電区間での交流駆動電流Ｉの設定電流実効値の１／２
程度に設定してもよい。図７に示す例では、交流駆動電流Ｉの設定電流実効値は２アンペ
アとしている。この場合、第３の閾値は１アンペアとすることができる。

ステップＳ３２において、交流駆動電流Ｉの第１極性時における平均電流値の絶対値及び交流駆動電流Ｉの第２極性時における平均電流値の絶対値のいずれか一方が第３の閾値以上であるものと判定した場合（ステップＳ３２でＹＥＳの場合）には、制御部４０は、ステップＳ３２で交流駆動電流Ｉの第１極性時における平均電流値の絶対値及び交流駆動電流Ｉの第２極性時における平均電流値の絶対値のいずれか一方が第３の閾値以上となる第２期間が第２の基準時間以上続いたか否かを判定する（ステップＳ３４）。第２の基準時間は、例えば０．５秒程度としてもよい。ステップＳ３４は、グロー放電期間からアーク放電期間の半波期間へ移行したか否かを判定することに相当する。

ステップＳ３４において、ステップＳ３２で第２期間が第２の基準時間以上続いていな
いものと判定した場合（ステップＳ３４でＮＯの場合）には、再びステップＳ３０〜Ｓ３
４を繰り返す。

ステップＳ３４において、ステップＳ３２で第２期間が第２の基準時間以上続いたもの
と判定した場合（ステップＳ３４でＹＥＳの場合）には、制御部４０は、放電灯９０の点
灯駆動動作開始時から第２期間の開始時までの第２時間の長さが第２の規定時間以上であ
るか否かを判定する（ステップＳ３６）。第２の規定時間は、使用する放電灯の特性に応
じて実験的に決定することが可能である。例えば、第２の規定時間を０．１秒程度に設定
してもよい。

ステップＳ３６において第２時間の長さが第２の規定時間未満であるものと判定した場合（ステップＳ３６でＮＯの場合）には、制御部４０は、初期の放電灯に適した駆動制御を行う（ステップＳ３８）。ステップＳ３６において第２時間の長さが第２の規定時間以上であるものと判定した場合（ステップＳ３６でＹＥＳの場合）には、制御部４０は、長時間使用後の放電灯に適した駆動制御を行う（ステップＳ４０）。

初期の放電灯に適した波形例と長時間使用後の放電灯に適した波形例の組合せ例は、図
９（Ａ）乃至図９（Ｃ）に示したとおりである。

このように、第２時間の長さに基づいて放電灯９０の駆動条件を設定することにより、
放電灯９０の電極の状態に応じて適切な駆動条件を設定することが可能となる。

〔変形例２〕
第１の時間や第２の時間の長さに基づく制御に代えて、制御部４０は、交流駆動電流Ｉ
の第１極性時における平均電流値の絶対値が第１の閾値以上となり、かつ、交流駆動電流
Ｉの第２極性時における平均電流値の絶対値が第２の閾値以上となる第１期間が第１の基
準時間以上続いたか否かを判定する第１の判定処理と、交流駆動電流Ｉの第１極性時にお
ける平均電流値の絶対値及び交流駆動電流Ｉの第２極性時における平均電流値の絶対値の
いずれか一方が第３の閾値以上となる第２期間が第２の基準時間以上続いたか否かを判定
する第２の判定処理とを行い、第１の判定処理で第１期間が第１の基準時間以上続いたも
のと判定し、第２の判定処理で第２期間が第２の基準時間以上続いたものと判定した場合
には、第２期間の開始時から第１期間の開始時までの第３時間の長さに基づいて、放電灯
９０の点灯駆動動作開始時から所与の時間経過後の放電灯駆動部を制御してもよい。

本実施の形態では、点灯駆動動作開始時から２〜３秒程度の固定した時間を「所与の時
間」としている例で説明するが、第１の判定処理を行うのに十分な時間であればよく、例
えば第１の基準時間経過後の所定時間（例えば１秒程度）までを「所与の時間」としても
よい。

本実施の形態では、アーク放電期間の半波期間の時間（第３時間）の長さに基づいて放
電灯９０の点灯駆動動作開始時から所与の時間経過後の放電灯駆動部を制御する。放電灯
９０を長時間使用するほど電極の温度が上がりにくくなるため、第３時間は長くなる。し
たがって、第３時間に基づいて放電灯９０の駆動条件を適切に設定することができる。

図１１は、変形例２の放電灯点灯装置の制御例を示すフローチャートである。なお、後
述するステップＳ５６とステップＳ５８を合わせた処理が上述の第１の判定処理に対応す
る。また、後述するステップＳ５２とステップＳ５４を合わせた処理が上述の第２の判定
処理に対応する。

まず、電流検出部６３により交流駆動電流Ｉを検出する（ステップＳ５０）。次に、制
御部４０は、交流駆動電流Ｉの第１極性時における平均電流値の絶対値及び交流駆動電流
Ｉの第２極性時における平均電流値の絶対値のいずれか一方が第３の閾値以上であるか否
かを判定する（ステップＳ５２）。ステップＳ５２において、交流駆動電流Ｉの第１極性
時における平均電流値の絶対値及び交流駆動電流Ｉの第２極性時における平均電流値の絶
対値のいずれか一方が第３の閾値以上ではないものと判定した場合（ステップＳ５２でＮ
Ｏの場合）には、ステップＳ５０〜Ｓ５２を繰り返す。

第３の閾値は、例えば、アーク放電区間での交流駆動電流Ｉの設定電流実効値の１／２
程度に設定してもよい。図７に示す例では、交流駆動電流Ｉの設定電流実効値は２アンペ
アとしている。この場合、第３の閾値は１アンペアとすることができる。

ステップＳ５２において、交流駆動電流Ｉの第１極性時における平均電流値の絶対値及
び交流駆動電流Ｉの第２極性時における平均電流値の絶対値のいずれか一方が第３の閾値
以上であるものと判定した場合（ステップＳ５２でＹＥＳの場合）には、制御部４０は、
ステップＳ５２で交流駆動電流Ｉの第１極性時における平均電流値の絶対値及び交流駆動
電流Ｉの第２極性時における平均電流値の絶対値のいずれか一方が第３の閾値以上となる
第２期間が第２の基準時間以上続いたか否かを判定する（ステップＳ５４）。第１の基準
時間は、例えば０．５秒程度としてもよい。ステップＳ３４は、グロー放電期間からアー
ク放電期間の半波期間へ移行したか否かを判定することに相当する。

ステップＳ５４において、ステップＳ５２で第２期間が第２の基準時間以上続いていな
いものと判定した場合（ステップＳ５４でＮＯの場合）には、再びステップＳ５０〜Ｓ５
４を繰り返す。

ステップＳ５４において、ステップＳ５２で第２期間が第２の基準時間以上続いたもの
と判定した場合（ステップＳ５４でＹＥＳの場合）には、制御部４０は、交流駆動電流Ｉ
の第１極性時における平均電流値の絶対値が第１の閾値以上、かつ、交流駆動電流Ｉの第
２極性時における平均電流値の絶対値が第２の閾値以上であるか否かを判定する（ステッ
プＳ５６）。ステップＳ５６において、交流駆動電流Ｉの第１極性時における平均電流値
の絶対値が第１の閾値以上、かつ、交流駆動電流Ｉの第２極性時における平均電流値の絶
対値が第２の閾値以上ではないものと判定した場合（ステップＳ５６でＮＯの場合）には
、再びステップＳ５０〜Ｓ５６を繰り返す。

第１の閾値及び第２の閾値は、例えば、アーク放電区間での交流駆動電流Ｉの設定電流
実効値の１／２程度に設定してもよい。図７に示す例では、交流駆動電流Ｉの設定電流実
効値は２アンペアとしている。この場合、第１の閾値及び第２の閾値は１アンペアとする
ことができる。本実施の形態においては第１の閾値と第２の閾値とが同一の値であるが、
第１の閾値と第２の閾値は異なる値であってもよい。

ステップＳ５６において、交流駆動電流Ｉの第１極性時における平均電流値の絶対値が
第１の閾値以上、かつ、交流駆動電流Ｉの第２極性時における平均電流値の絶対値が第２
の閾値以上であるものと判定した場合（ステップＳ５６でＹＥＳの場合）には、制御部４
０は、ステップＳ５６で交流駆動電流Ｉの第１極性時における平均電流値の絶対値が第１
の閾値以上、かつ、交流駆動電流Ｉの第２極性時における平均電流値の絶対値が第２の閾
値以上となる第１期間が第１の基準時間以上続いたか否かを判定する（ステップＳ５８）
。第１の基準時間は、例えば０．５秒程度としてもよい。ステップＳ５８は、電極９２、
９３の両方から安定してアーク放電が生じているか否かを判定することに相当する。

ステップＳ５８において、ステップＳ５６で第１期間が第１の基準時間以上続いていな
いものと判定した場合（ステップＳ５８でＮＯの場合）には、再びステップＳ５０〜Ｓ５
８を繰り返す。

ステップＳ５８において、ステップＳ５６で第１期間が第１の基準時間以上続いたもの
と判定した場合（ステップＳ５８でＹＥＳの場合）には、制御部４０は、第２期間の開始
時から第１期間の開始時までの第３時間の長さが第３の規定時間以上であるか否かを判定
する（ステップＳ６０）。第３の規定時間は、使用する放電灯の特性に応じて実験的に決
定することが可能である。例えば、第３の規定時間を１〜１．２秒程度に設定してもよい
。

ステップＳ６０において第３時間の長さが第３の規定時間未満であるものと判定した場
合（ステップＳ６０でＮＯの場合）には、制御部４０は、初期の放電灯に適した駆動制御
を行う（ステップＳ６２）。ステップＳ６０において第３時間の長さが第３の規定時間以
上であるものと判定した場合（ステップＳ６０でＹＥＳの場合）には、制御部４０は、長
時間使用後の放電灯に適した駆動制御を行う（ステップＳ６４）。

初期の放電灯に適した波形例と長時間使用後の放電灯に適した波形例の組合せ例は、図
９（Ａ）乃至図９（Ｃ）に示したとおりである。

このように、第３時間の長さに基づいて放電灯９０の駆動条件を設定することにより、
放電灯９０の電極の状態に応じて適切な駆動条件を設定することが可能となる。

〔変形例３〕
第１時間、第２時間及び第３時間のいずれかの長さに基づいて放電灯９０の点灯駆動動
作開始時から所与の時間経過後の放電灯駆動部を制御する処理に加えて、制御部４０は、
第１時間、第２時間及び第３時間のいずれかの長さに基づいて放電灯９０の仕様を判定す
る仕様判定処理を行い、仕様判定処理の結果に基づいて、放電灯９０の点灯駆動動作開始
時から所与の時間経過後の放電灯駆動部を制御してもよい。

放電灯は、例えば定格電力等の仕様の違いにより、電極の熱容量が異なる。そのため、
放電灯の仕様の違いにより第１時間、第２時間及び第３時間の長さは異なる。したがって
、第１時間、第２時間及び第３時間のいずれかの長さに基づいて放電灯の仕様を判定し、
その判定結果に基づいて放電灯の仕様に応じてより適切な駆動条件を設定することが可能
になる。

また、制御部４０は、放電灯点灯装置１０と放電灯９０との接続後又は放電灯点灯装置
１０のリセット処理後の初回点灯時に仕様判定処理を行ってもよい。放電灯の仕様判定処
理は、放電灯接続して最初の点灯時や放電灯を交換するなどして駆動条件設定のリセット
処理を行った後の最初の点灯時に行えば十分であることが多いからである。

図１２は、変形例３の放電灯点灯装置の制御例を示すフローチャートである。図１２に
示す例は、第１時間に基づいて仕様判定処理を行う例について示している。また、放電灯
点灯装置１０に使用できる放電灯（サポートされている放電灯）の種類が、放電灯Ａと放
電灯Ｂの２種類である場合について示している。

まず、制御部４０は、放電灯点灯装置１０と放電灯９０との接続後又は放電灯点灯装置
１０のリセット処理後の初回点灯であるか否かを判定する（ステップＳ８０）。この判定
は、例えば記憶部４４等に放電灯の仕様に関する情報が記憶されているか否かにより判定
する。

ステップＳ８０において、初回点灯ではないものと判定した場合（ステップＳ８０でＮ
Ｏの場合）には、図８、図１０、図１１のフローチャートのステップＳ１０、ステップＳ
３０又はステップＳ５０に進み、それ以降はそれぞれのフローチャートに従って処理を進
める。初回点灯ではない場合には、既に放電灯の仕様に関する情報が、例えば記憶部４４
等に記憶されており、改めて仕様判定処理を行う必要がないからである。

ステップＳ８０において、初回点灯であるものと判定した場合（ステップＳ８０でＹＥ
Ｓの場合）には、電流検出部６３により交流駆動電流Ｉを検出する（ステップＳ８２）。
次に、制御部４０は、交流駆動電流Ｉの第１極性時における平均電流値の絶対値が第１の
閾値以上、かつ、交流駆動電流Ｉの第２極性時における平均電流値の絶対値が第２の閾値
以上であるか否かを判定する（ステップＳ８４）。ステップＳ８４において、交流駆動電
流Ｉの第１極性時における平均電流値の絶対値が第１の閾値以上、かつ、交流駆動電流Ｉ
の第２極性時における平均電流値の絶対値が第２の閾値以上ではないものと判定した場合
（ステップＳ８４でＮＯの場合）には、ステップＳ８２〜Ｓ８４を繰り返す。

ステップＳ８４において、交流駆動電流Ｉの第１極性時における平均電流値の絶対値が
第１の閾値以上、かつ、交流駆動電流Ｉの第２極性時における平均電流値の絶対値が第２
の閾値以上であるものと判定した場合（ステップＳ８４でＹＥＳの場合）には、制御部４
０は、ステップＳ８４で交流駆動電流Ｉの第１極性時における平均電流値の絶対値が第１
の閾値以上、かつ、交流駆動電流Ｉの第２極性時における平均電流値の絶対値が第２の閾
値以上となる第１期間が第１の基準時間以上続いたか否かを判定する（ステップＳ８６）
。第１の基準時間は、例えば０．５秒程度としてもよい。

ステップＳ８６において、ステップＳ８４で第１期間が第１の基準時間以上続いていな
いものと判定した場合（ステップＳ８６でＮＯの場合）には、再びステップＳ８２〜Ｓ８
６を繰り返す。

ステップＳ８６において、ステップＳ８４で第１期間が第１の基準時間以上続いたもの
と判定した場合（ステップＳ８６でＹＥＳの場合）には、制御部４０は、放電灯９０の点
灯駆動動作開始時から第１期間の開始時までの第１時間の長さが第４の規定時間以上であ
るか否かを判定する（ステップＳ８８）。第４の規定時間は、使用する放電灯（放電灯Ａ
及び放電灯Ｂ）の特性に応じて実験的に決定することが可能である。例えば、第４の規定
時間を１〜１．２秒程度に設定してもよい。

ステップＳ８８において第１時間の長さが第４の規定時間未満であるものと判定した場
合（ステップＳ８８でＮＯの場合）には、制御部４０は、放電灯Ａに適した駆動制御を行
う（ステップＳ９０）。ステップＳ８８において第１時間の長さが第４の規定時間以上で
あるものと判定した場合（ステップＳ８８でＹＥＳの場合）には、制御部４０は、放電灯
Ｂに適した駆動制御を行う（ステップＳ９２）。

ステップＳ９０の放電灯Ａに適した駆動制御は、放電灯Ａの初期に適した駆動制御とし
てもよい。同様に、ステップＳ９２の放電灯Ｂに適した駆動制御は、放電灯Ｂの初期に適
した駆動制御としてもよい。ステップＳ９０又はステップＳ９２の駆動制御が行われる場
合は、放電灯Ａ又は放電灯Ｂが放電灯点灯装置１０に接続され又は交換されて最初に点灯
される場合であるからである。

ステップＳ９０又はステップＳ９２の後、制御部４０は、選択した放電灯の仕様に関す
る情報を記憶部４４に格納する（ステップＳ９４）。

上述の例では、第１時間の長さに基づいて放電灯９０の仕様判定処理を行ったが、第１
時間の長さに代えて、第２時間や第３時間の長さに基づいて放電灯９０の仕様判定処理を
行ってもよい。

第１時間、第２時間及び第３時間のいずれかの長さに基づいて放電灯の仕様を判定し、
その判定結果に基づいて駆動条件を設定することにより、放電灯の仕様（種類）に応じた
最適な駆動条件を設定することが可能になる。

３．プロジェクターの回路構成
図１３は、本実施の形態に係るプロジェクターの回路構成の一例を示す図である。プロ
ジェクター５００は、先に説明した光学系のほかに、画像信号変換部５１０、直流電源装
置５２０、放電灯点灯装置１０、放電灯９０、液晶パネル５６０Ｒ、５６０Ｇ、５６０Ｂ
、画像処理装置５７０を含む。

画像信号変換部５１０は、外部から入力された画像信号５０２（輝度−色差信号やアナ
ログＲＧＢ信号など）を所定のワード長のデジタルＲＧＢ信号に変換して画像信号５１２
Ｒ、５１２Ｇ、５１２Ｂを生成し、画像処理装置５７０に供給する。

画像処理装置５７０は、３つの画像信号５１２Ｒ、５１２Ｇ、５１２Ｂに対してそれぞ
れ画像処理を行い、液晶パネル５６０Ｒ、５６０Ｇ、５６０Ｂをそれぞれ駆動するための
駆動信号５７２Ｒ、５７２Ｇ、５７２Ｂを出力する。

直流電源装置５２０は、外部の交流電源６００から供給される交流電圧を一定の直流電
圧に変換し、トランス（図示しないが、直流電源装置５２０に含まれる）の２次側にある
画像信号変換部５１０、画像処理装置５７０及びトランスの１次側にある放電灯点灯装置
１０に直流電圧を供給する。

放電灯点灯装置１０は、起動時に放電灯９０の電極間に高電圧を発生して絶縁破壊させ
て放電路を形成し、以後放電灯９０が放電を維持するための駆動電流を供給する。

液晶パネル５６０Ｒ、５６０Ｇ、５６０Ｂは、それぞれ駆動信号５７２Ｒ、５７２Ｇ、
５７２Ｂにより、各液晶パネルに入射する色光の輝度を変調する。

ＣＰＵ（Central Processing Unit）５８０は、プロジェクターの点灯開始から消灯に
至るまでの動作を制御する。プロジェクターの電源が投入され直流電源装置５２０の出力
電圧が所定の値になると、点灯信号５８２を発生して放電灯点灯装置１０に供給する。ま
た、ＣＰＵ５８０は、放電灯点灯装置１０から放電灯９０の点灯情報５３２を受け取って
もよい。

このように構成したプロジェクター５００は、放電灯の駆動条件をより適切に設定する
ことができるので、投射輝度を長期にわたって保持することができるプロジェクターを実
現することができる。

上記各実施形態においては、３つの液晶パネルを用いたプロジェクターを例示して説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、１つ、２つ又は４つ以上の液晶パネル
を用いたプロジェクターにも適用可能である。

上記各実施形態においては、透過型のプロジェクターを例示して説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、反射型のプロジェクターにも適用することが可能である
。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶パネル等のように光変調手段としての電気光学
変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型の液
晶パネルやマイクロミラー型光変調装置などのように光変調手段としての電気光学変調装
置が光を反射するタイプであることを意味している。マイクロミラー型光変調装置として
は、例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（Texas Instruments社の商標
）を用いることができる。反射型のプロジェクターにこの発明を適用した場合にも、透過
型のプロジェクターと同様の効果を得ることができる。

本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクターに適用す
る場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクター
に適用する場合にも可能である。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び
結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施
の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実
施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することが
できる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構
成を含む。

上述の実施の形態においては、初期の放電灯と長時間使用後の放電灯を想定して２種類
の制御を行う例について説明したが、放電灯の使用時間に応じて複数の基準時間を設定し
、３種類以上の制御を行ってもよい。

また、上述の実施の形態においては、放電灯点灯装置に使用できる放電灯の種類を２種
類である場合を想定して２種類の制御を行う例について説明したが、放電灯点灯装置に使
用できる放電灯の種類が３種類以上である場合には、放電灯の種類に応じて複数の基準時
間を設定し、３種類以上の制御を行ってもよい。

また例えば、制御部４０が用いる駆動条件は、判定条件（例えば、上述の第１の規定時
間、第２の規定時間又は第３の規定時間の長さ等）と駆動条件とを関連付けたテーブルを
予め記憶部４４等に記憶させておき、制御部４０は、その中から最適な駆動条件を選択す
ることにより駆動条件を設定してもよい。

本発明の一実施例としてのプロジェクターを示す説明図。 光源装置の構成を示す説明図。 電極の構成の一例を示す説明図。 本実施の形態に係る放電灯点灯装置の回路図。 図５（Ａ）乃至図５（Ｄ）は、放電灯に供給する駆動電力の極性と電極の温度との関係を示す説明図。 図６（Ａ）乃至図６（Ｄ）は、放電灯の点灯駆動動作開始時から定常動作までの駆動電力、駆動電圧の実効値、交流駆動電流の実効値及び交流駆動電流の波形を概略的に示したグラフ。 始動区間における交流駆動電流Ｉの挙動の一例を示すグラフ。 本実施の形態に係る放電灯点灯装置の制御例を示すフローチャート。 図９（Ａ）乃至図９（Ｃ）は、初期の放電灯に適した波形例と長時間使用後の放電灯に適した波形例の組合せ例を示すグラフ。 変形例１の放電灯点灯装置の制御例を示すフローチャート。 変形例２の放電灯点灯装置の制御例を示すフローチャート。 変形例３の放電灯点灯装置の制御例を示すフローチャート。 本実施の形態に係るプロジェクターの回路構成の一例を示す図。

符号の説明

１０ 放電灯点灯装置、２０ 電力制御回路、２１ スイッチ素子、２２ ダイオード、
２３ コイル、２４ コンデンサー、３０ 交流変換回路、３１〜３４ スイッチ素子、
４０ 制御手段、４１ システムコントローラー、４２ 電力制御回路コントローラー、
４３ 交流変換回路コントローラー、４４ 記憶部、５０ 副反射鏡、６０ 動作検出部
、６１，６２ 抵抗、６３ 抵抗（電流検出部）７０ イグナイター回路、８０ 直流電
源、９０ 放電灯、９１ 放電空間、９２ 第１電極、９２ａ 電極先端部、９２ｂ 軸
部、９２ｃ コイル部、９３ 第２電極、９３ａ 電極先端部、９３ｂ 軸部、９３ｃ
コイル部、１１２ 主反射鏡、１１４ 固定部材、２００ 光源装置、２１０ 光源ユニ
ット、３０５ 平行化レンズ、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、３５
０ 投写光学系、５００ プロジェクター、５０２ 画像信号、５１０ 画像信号変換部
、５１２Ｒ 画像信号（Ｒ）、５１２Ｇ 画像信号（Ｇ）、５１２Ｂ 画像信号（Ｂ）、
５２０ 直流電源装置、５２２ 固定部材、５３２ 点灯情報、５３４ 導電性部材、５
３６ 第１端子、５４０ 放電灯、５４４ 導電性部材、５４６ 第２端子、５５０ ミ
ラー群、５６０Ｒ 液晶パネル（Ｒ）、５６０Ｇ 液晶パネル（Ｇ）、５６０Ｂ 液晶パ
ネル（Ｂ）、５７０ 画像処理装置、５７２Ｒ 液晶パネル（Ｒ）駆動信号、５７２Ｇ
液晶パネル（Ｇ）駆動信号、５７２Ｂ 液晶パネル（Ｂ）駆動信号、５８０ ＣＰＵ、５
８２ 点灯信号、６００ 交流電源、７００ スクリーン、Ｉ 交流駆動電流、Ｉｄ 直
流電流、Ｖｄ 放電灯駆動電圧

Claims (7)

1. 放電灯に交流駆動電流を供給し、前記放電灯を駆動する放電灯駆動部と、
   前記放電灯に供給される前記交流駆動電流を検出する電流検出部と、
   前記放電灯駆動部を制御する制御部とを含み、
   前記制御部は、
   前記放電灯の点灯駆動動作開始時から所与の時間において、前記交流駆動電流の第１極性時における平均電流値の絶対値が第１の閾値以上となり、かつ、前記交流駆動電流の第２極性時における平均電流値の絶対値が第２の閾値以上となる第１期間が第１の基準時間以上続いたか否かを判定する第１の判定処理を行い、
   前記第１の判定処理で前記第１期間が第１の基準時間以上続いたものと判定した場合には、前記放電灯の点灯駆動動作開始時から前記第１期間の開始時までの第１時間の長さに基づいて、前記放電灯の点灯駆動動作開始時から前記所与の時間経過後の前記放電灯駆動部を制御することを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 請求項１に記載の放電灯点灯装置において、
   前記制御部は、前記第１時間、前記第２時間及び前記第３時間のいずれかの長さに基づいて前記放電灯の仕様を判定する仕様判定処理を行い、前記仕様判定処理の結果に基づいて、前記放電灯の点灯駆動動作開始時から前記所与の時間経過後の前記放電灯駆動部を制御することを特徴とする放電灯点灯装置。
3. 請求項２に記載の放電灯点灯装置において、
   前記制御部は、放電灯点灯装置と前記放電灯との接続後又は放電灯点灯装置のリセット処理後の初回点灯時に前記仕様判定処理を行うことを特徴とする放電灯点灯装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の放電灯点灯装置において、
   前記放電灯駆動部は、
   放電灯駆動用電力を生成する電力制御回路と、
   前記電力制御回路が出力する直流電流を所与のタイミングで極性反転することで前記放電灯に供給する前記交流駆動電流を生成出力する交流変換回路とを含み、
   前記制御部は、前記交流変換回路に対して前記交流駆動電流の極性反転タイミングを制御する交流変換制御と、前記電力制御回路に対して前記電力制御回路が出力する直流電流の電流値を制御する電流制御とのうち少なくとも一方を行うことにより前記放電灯の点灯駆動動作開始時から前記所与の時間経過後の前記放電灯駆動部を制御することを特徴とする放電灯点灯装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の放電灯点灯装置において、
   前記制御部は、前記放電灯駆動部を制御することにより、前記交流駆動電流の電流値、周波数、デューティー比及び波形の少なくとも１つを制御することを特徴とする放電灯点灯装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の放電灯点灯装置を含むことを特徴とするプロジェク
   ター。
7. 放電灯に交流駆動電流を供給し、前記放電灯を駆動する放電灯駆動部と、
   前記放電灯に供給される前記交流駆動電流を検出する電流検出部と、
   前記放電灯駆動部を制御する制御部とを含む放電灯点灯装置の制御方法であって、
   前記制御部は、前記放電灯の点灯駆動動作開始時から所与の時間において、前記交流駆動電流の第１極性時における平均電流値の絶対値が第１の閾値以上となり、かつ、前記交流駆動電流の第２極性時における平均電流値の絶対値が第２の閾値以上となる第１期間が第１の基準時間以上続いたか否かを判定する第１の判定処理を行い、
   前記制御部は、前記第１の判定処理で前記第１期間が第１の基準時間以上続いたものと判定した場合には、前記放電灯の点灯駆動動作開始時から前記第１期間の開始時までの第１時間の長さに基づいて、前記放電灯の点灯駆動動作開始時から前記所与の時間経過後の前記放電灯駆動部を制御することを特徴とする放電灯点灯装置の制御方法。

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