JP4853549B2 - 放電灯の駆動方法および駆動装置、光源装置並びに画像表示装置 - Google Patents

Description

この発明は、電極間の放電により点灯する放電灯の駆動技術に関する。

プロジェクタ等の画像表示装置に使用される光源として、超高圧放電ランプ等の放電ランプが使用される。このような超高圧放電ランプでは、輝点となるアークは、電極に形成された突起間で形成される。そのため、電極先端に突起を形成させて、その突起を基点とするアークを形成させるため、定常周波数に定常周波数よりも低い周波数を挿入した交流電流を超高圧放電ランプに供給することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−５９７９０号公報

しかしながら、より低い周波数を挿入した交流電流を放電ランプに供給しても、電極の状態によっては好ましい形状の突起が形成されず、アークの輝点が移動するフリッカが発生するおそれがある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、フリッカの発生をより確実に抑制することを目的とする。

本発明は、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
放電灯の駆動装置であって、
前記放電灯の２つの電極間に交流電流を供給する交流電流供給部と、
変調の一周期内において、前記交流電流の周波数が互いに異なる複数の期間を設けることにより前記周波数を変調する周波数変調部と
を備え、
前記周波数変調部は、所定の条件が満たされた場合に、前記複数の期間のうちの、前記周波数が所定の基準周波数以下である少なくとも一期間を、前記所定の条件が満たされる前と比べて短縮する
放電灯の駆動装置。

交流電流の周波数を低くした状態を維持すると、フリッカが発生するおそれが高くなる。本適用例では、基準周波数以下の少なくとも一期間を短縮することにより、低周波で駆動される時間を短くすることができるので、フリッカの発生を抑制することが可能となる。

［適用例２］
適用例１記載の放電灯の駆動装置であって、前記周波数変調部は、前記短縮を行う際に、前記複数の期間のうち、前記周波数が第１の周波数である第１の期間の長さを、前記周波数が前記第１の周波数よりも高い第２の周波数である第２の期間よりも短くする放電灯の駆動装置。

一般に、交流電流の周波数を高くすると、電極の先端が対向する電極に向かって伸長して、電極がフリッカを抑制するのに適した形状に変形する。本適用例では、周波数が高い第２の期間を、周波数が低い第１の期間よりも長くすることができるので、電極をフリッカを抑制するのに適した形状に変形させることが可能となる。

［適用例３］
適用例２記載の放電灯の駆動装置であって、前記周波数変調部は、前記短縮を行う際に、前記周波数が低くなるに従って当該周波数の期間を短くする放電灯の駆動装置。

この適用例によれば、周波数が高い期間をより長くすることができるので、電極をフリッカを抑制するのに適した形状に変形させることがより容易となる。

［適用例４］
適用例１ないし３のいずれか記載の放電灯の駆動装置であって、前記周波数変調部は、前記所定の条件が満たされた場合に、前記複数の期間のそれぞれを短縮する放電灯の駆動装置。

この適用例によっても、周波数が基準周波数以下である期間を短縮できるので、フリッカの発生を抑制することが可能となる。

［適用例５］
適用例１ないし４のいずれか記載の放電灯の駆動装置であって、さらに、前記所定の条件の判断基準として前記放電灯におけるフリッカの発生を検出するフリッカ検出部を備え、前記周波数変調部は、前記周波数が前記基準周波数以下である期間においてフリッカが検出された場合に前記短縮を行う放電灯の駆動装置。

この適用例によれば、フリッカが実際に発生した周波数の期間を短縮することができるので、より確実にフリッカを抑制することが可能となる。

［適用例６］
適用例５記載の放電灯の駆動装置であって、前記周波数変調部は、前記短縮から所定の時間が経過した後、前記フリッカが検出された周波数においてフリッカが発生しているか否かを判断し、フリッカが発生していない場合には、前記短縮された期間を短縮前の長さに復元する放電灯の駆動装置。

短縮から十分な時間が経過する前に短縮された期間の長さを復元すると、電極の形状の変化が十分でなく、フリッカが再発生するおそれが高い。そこで、所定の時間が経過した後に復元するか否かを判断することにより、電極の形状を十分に変化させることができるので、フリッカの再発生を抑制することが可能となる。

［適用例７］
適用例１ないし４のいずれか記載の放電灯の駆動装置であって、前記所定の条件は、前記放電灯の劣化状態に基づいて判断され、前記周波数変調部は、前記放電灯の劣化が進行していると判断された場合に前記短縮を行う放電灯の駆動装置。

一般に、放電灯は劣化が進行すると電極が消耗してフリッカが発生しやすくなる。本適用例では、このようにフリッカが発生しやすい放電灯の劣化が進行している場合に基準周波数以下の少なくとも一期間を短縮することにより、フリッカの発生をより確実に抑制することができる。

［適用例８］
適用例７記載の放電灯の駆動装置であって、さらに、前記劣化状態を表すパラメータとして前記放電灯の使用開始からの累積点灯時間を算出する点灯時間累算部を備え、前記周波数変調部は、前記累積点灯時間が所定の上限時間を超えた場合に、前記短縮を行う放電灯の駆動装置。

この適用例によれば、放電灯の劣化状態をより容易に判断することが可能となる。

［適用例９］
適用例１ないし８のいずれか記載の放電灯の駆動装置であって、前記交流電流供給部は、前記放電灯に供給する前記交流電流の電力を変更可能に構成されており、前記周波数変調部は、前記放電灯に供給される前記交流電流の電力が所定の基準電力より低い場合には、前記短縮を行う放電灯の駆動装置。

一般に、低い電力で放電灯を駆動すると電極の温度が低下するため、低周波駆動の継続によりフリッカが発生するおそれが高くなる。本適用例では、放電灯に供給される交流電流の電力が所定の基準電力より低い場合に、低周波で駆動される時間を短くすることができるので、低い電力で放電灯を駆動した場合においてもフリッカの発生を抑制することができる。

［適用例１０］ 放電灯の駆動装置であって、前記放電灯の２つの電極間に交流電流を供給する交流電流供給部と、変調の一周期内において、前記交流電流の周波数が互いに異なる複数の期間を設けることにより前記周波数を変調する周波数変調部とを備え、前記周波数変調部は、所定の条件が満たされた場合に、前記複数の期間のうちの、前記周波数が所定の基準周波数を上回る値である少なくとも一期間を、前記所定の条件が満たされる前と比べて伸張する放電灯の駆動装置。

交流電流の周波数が高い場合、電極先端部に細い熱容量の少ない突起が形成される傾向がある。また、電極の溶融性が低下してきた場合には低い周波数の交流電流を供給すると電極先端部にその先端が平坦化した突起が形成され、そのような突起は熱容量が大きいため十分に溶融されず突起表面に凹凸が形成されフリッカが発生するおそれが高くなる。本適用例では、所定の条件が満たされた場合に、基準周波数を上回る値である少なくとも一期間を伸張することにより、電極先端部に細い突起を形成して突起の熱容量を減少させ、突起の溶融性を向上させることができる。それにより、フリッカの発生を抑制することができる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、放電灯の駆動装置と駆動方法、放電灯を使用した光源装置とその制御方法、その光源装置を利用した画像表示装置、等の態様で実現することができる。

プロジェクタの概略構成図。 光源装置の構成を示す説明図。 放電灯駆動装置の構成を示すブロック図。 駆動周波数の変調パターンの一例を示す説明図。 異なる駆動周波数で放電灯を駆動することにより主鏡側電極の形状が変化する様子を示す説明図。 低周波駆動時において、時間の経過がアークの発生状態に与える影響を示す説明図。 第１実施例において変調パターンが変更される様子を示す説明図。 第２実施例において変調パターンが変更される様子を示す説明図。 第３実施例における放電灯駆動装置の構成を示すブロック図。 第３実施例において変調パターンを変更する処理の流れを示すフローチャート。 第３実施例において変調パターンが変更される様子を示す説明図。 第４実施例において変調パターンが変更される様子を示す説明図。 第５実施例において変調パターンが変更される様子を示す説明図。 低電力駆動時において、低周波駆動を継続した場合のアークの発生状態を示す説明図。 放電灯に備えられる電極についての変形例を上記実施例と比較して示す説明図である。

Ａ１．プロジェクタの構成：
図１は、本発明の第１実施例を適用するプロジェクタ１０００の概略構成図である。プロジェクタ１０００は、光源装置１００と、照明光学系３１０と、色分離光学系３２０と、３つの液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂと、クロスダイクロイックプリズム３４０と、投写光学系３５０とを備えている。

光源装置１００は、放電灯５００が取り付けられた光源ユニット１１０と、放電灯５００を駆動する放電灯駆動装置２００とを有している。放電灯５００は、放電灯駆動装置２００から電力の供給を受けて光を放射する。光源ユニット１１０は、放電灯５００の放射光を照明光学系３１０に向けて射出する。なお、光源ユニット１１０および放電灯駆動装置２００の具体的な構成や機能については、後述する。

光源ユニット１１０から射出された光は、照明光学系３１０により、照度が均一化されるとともに、偏光方向が一方向に揃えられる。照明光学系３１０を経て照度が均一化され偏光方向が揃えられた光は、色分離光学系３２０により、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の３色の色光に分離される。色分離光学系３２０により分離された３色の色光は、それぞれ対応する液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂにより変調される。液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂにより変調された３色の色光は、クロスダイクロイックプリズム３４０により合成され、投写光学系３５０に入射する。投写光学系３５０が、入射した光を図示しないスクリーン上に投影することにより、スクリーン上には液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂにより変調された画像が合成されたフルカラーの映像として画像が表示される。なお、第１実施例では、３つの液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂにより３色の色光を別個に変調しているが、カラーフィルタを備える１つ液晶ライトバルブで光の変調を行うものとしてもよい。この場合、色分離光学系３２０とクロスダイクロイックプリズム３４０を省略することができる。

Ａ２．光源装置の構成：
図２は、光源装置１００の構成を示す説明図である。光源装置１００は、上述のように、光源ユニット１１０と放電灯駆動装置２００とを有している。光源ユニット１１０は、放電灯５００と、回転楕円形の反射面を有する主反射鏡１１２と、出射光をほぼ並行光にする平行化レンズ１１４とを備えている。ただし、主反射鏡１１２の反射面は、必ずしも回転楕円形である必要はない。例えば、主反射鏡の１１２の反射面は、回転放物形であってもよい。この場合、放電灯５００の発光部を放物面鏡のいわゆる焦点に置けば、平行化レンズ１１４を省略することができる。主反射鏡１１２と放電灯５００とは、無機接着剤１１６により接着されている。

放電灯５００は、放電灯本体５１０と、球面状の反射面を有する副反射鏡５２０とを無機接着剤５２２で接着することにより形成されている。放電灯本体５１０は、例えば、石英ガラスなどのガラス材料で形成されている。放電灯本体５１０には、タングステン等の高融点金属の電極材で形成された２つの電極５３２，５４２と、２つの接続部材５３４，５４４と、２つの電極端子５３６，５４６とが設けられている。電極５３２，５４２は、その先端部が放電灯本体５１０の中央部に形成された放電空間５１２において対向するように配置されている。放電空間５１２には、放電媒体として、希ガス、水銀や金属ハロゲン化合物等を含むガスが封入されている。接続部材５３４，５４４は、電極５３２，５４２と、電極端子５３６，５４６とをそれぞれ電気的に接続する部材である。

放電灯５００の電極端子５３６，５４６は、それぞれ放電灯駆動装置２００に接続されている。放電灯駆動装置２００は、電極端子５３６，５４６にパルス状の交流電流（交流パルス電流）を供給する。電極端子５３６，５４６に交流パルス電流が供給されると、放電空間５１２内の２つの電極５３２，５４２の先端部の間で、アークＡＲが生じる。アークＡＲは、アークＡＲの発生位置から全方位に向かって光を放射する。副反射鏡５２０は、一方の電極５４２の方向に放射される光を、主反射鏡１１２に向かって反射する。このように、電極５４２方向に放射される光を主反射鏡１１２に向かって反射することにより、光源ユニット１１０から射出される光の平行度をより高くすることができる。なお、以下では、副反射鏡５２０が設けられている側の電極５４２を「副鏡側電極５４２」とも呼び、他方の電極５３２を「主鏡側電極５３２」とも呼ぶ。

図３は、放電灯駆動装置２００の構成を示すブロック図である。放電灯駆動装置２００は、駆動制御部２１０と、点灯回路２２０とを有している。駆動制御部２１０は、ＣＰＵ６１０と、ＲＯＭ６２０と、ＲＡＭ６３０と、タイマ６４０と、点灯回路２２０に制御信号を出力する出力ポート６５０と、点灯回路２２０からの信号を取得する入力ポート６６０とを備えるコンピュータとして構成されている。駆動制御部２１０のＣＰＵ６１０は、タイマ６４０と入力ポート６６０からの出力信号に基づいて、ＲＯＭ６２０に格納されたプログラムを実行する。これにより、ＣＰＵ６１０は、駆動周波数設定部６１２、変調パターン設定部６１４、および、点灯時間累算部６１６としての機能を実現する。

点灯回路２２０は、交流パルス電流を発生するインバータ２２２を有している。点灯回路２２０は、駆動制御部２１０から出力ポート６５０を介して供給される制御信号に基づいて、インバータ２２２を制御する。具体的には、点灯回路２２０は、制御信号により指定された給電条件（例えば、交流パルス電流の周波数やパルス波形）に応じた交流パルス電流をインバータ２２２に発生させる。インバータ２２２は、点灯回路２２０により指定された給電条件に従って、放電灯５００に供給する定電力（例えば、２００Ｗ）の交流パルス電流を発生し、発生した交流パルス電流を放電灯５００に供給する。

点灯時間累算部６１６は、放電灯５００の使用開始時からの放電灯５００の点灯時間（累積点灯時間）を累算する。具体的には、放電灯駆動装置２００の電源が投入されると、ＲＯＭ６２０の書換可能な領域、あるいは、ＲＡＭ６３０の不揮発性の領域から、先に電源が遮断された際の累積点灯時間を取得する。そして、放電灯５００を点灯している期間中、タイマ６４０から供給されるインターバル信号に基づいて累積点灯時間を算出し、放電灯駆動装置２００の電源が遮断される際に算出された累積点灯時間をＲＯＭ６２０あるいはＲＡＭ６３０に格納する。

駆動制御部２１０の駆動周波数設定部６１２は、変調パターン設定部６１４により設定される変調パターンに従って、点灯回路２２０が出力する交流パルス電流の周波数（駆動周波数）を設定する。このように、駆動周波数は、駆動周波数設定部６１２と変調パターン設定部６１４との機能により実現される。そのため、駆動周波数設定部６１２と変調パターン設定部６１４は、併せて、「駆動周波数変調部」あるいは単に「周波数変調部」とも呼ぶことができる。変調パターン設定部６１４は、点灯時間累算部６１６が算出した放電灯５００の累積点灯時間に基づいて、設定する変調パターンを変更する。なお、累積点灯時間に基づく変調パターンの変更の具体的な内容については、後述する。

Ａ３．放電灯の駆動周波数変調：
図４は、変調パターン設定部６１４により設定される駆動周波数ｆｄの変調パターンの一例を示す説明図である。図４（ａ）は、駆動周波数ｆｄの時間変化を示すグラフである。図４（ａ）に示す変調パターンでは、駆動周波数ｆｄが４秒毎に５０Ｈｚずつ変更されことにより、駆動周波数ｆｄが変調される。駆動周波数ｆｄが一定値に維持される期間（維持期間）を１２個設けることにより、駆動周波数ｆｄの変調の周期（変調周期）Ｔｍ１は４８秒となっており、最も駆動周波数ｆｄが高い期間（最高周波数期間）Ｔｈ１の駆動周波数ｆｄは３５０Ｈｚに、最も駆動周波数ｆｄが低い期間（最低周波数期間）Ｔｌ１の駆動周波数ｆｄは５０Ｈｚに設定されている。

図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す変調パターンの最低周波数期間Ｔｌ１と最高周波数期間Ｔｈ１とにおいて、放電灯５００に供給される電流（ランプ電流）Ｉｐの時間変化を示している。図４（ｂ）において、ランプ電流Ｉｐの正方向は、主鏡側電極５３２から副鏡側電極５４２に向かって電流が流れる方向を表している。すなわち、ランプ電流Ｉｐが正の値である期間Ｔａｌ，Ｔａｈでは、主鏡側電極５３２が陽極として動作し、ランプ電流Ｉｐが負の値である期間Ｔｃｌ，Ｔｃｈでは、主鏡側電極５３２が陰極として動作する。なお、以下では、一方の電極が陽極として動作する期間を当該電極の「陽極期間」とも呼び、一方の電極が陰極として動作する期間を当該電極の「陰極期間」とも呼ぶ。

図４（ａ）に示すように、最高周波数期間Ｔｈ１における駆動周波数ｆｄ（３５０Ｈｚ）は、最低周波数期間Ｔｌ１における駆動周波数ｆｄ（５０Ｈｚ）の７倍となっている。そのため、図４（ｂ）に示すように、最低周波数期間Ｔｌ１においてランプ電流Ｉｐの極性が切り替えられる切替周期Ｔｐｌは、最高周波数期間Ｔｈ１における切替周期Ｔｐｈの７倍の長さとなっている。また、最低周波数期間Ｔｌ１における主鏡側電極５３２の陽極期間Ｔａｌと陰極期間Ｔｃｌとは、それぞれ、最高周波数期間Ｔｈ１における陽極期間Ｔａｈと陰極期間Ｔｃｈの７倍の長さとなっている。

第１実施例では、ランプ電流Ｉｐの波形として、矩形波を用いている。このように、ランプ電流Ｉｐを矩形波とすることにより、ランプ電流Ｉｐの絶対値が一定に保たれる。そのため、ランプ電流Ｉｐが変動することによる放電等５００の射出光量が時間的に変動することが抑制される。射出光量の時間的な変動を抑制することにより、表示画像上に縞状の明暗が現れる現象（スクロールノイズ）の発生を抑制することができる。

また、第１実施例では、図４（ｂ）に示すように、主鏡側電極５３２および副鏡側電極５４２の陽極デューティ比をいずれも５０％としている。ここで、主鏡側電極５３２の陽極デューティ比とは、切り替え周期Ｔｐｌ（Ｔｐｈ）に対する、主鏡側電極５３２の陽極期間Ｔａｌ（Ｔａｈ）の長さの比率である。また、副鏡側電極５４２の陽極デューティ比とは、切り替え周期Ｔｐｌ（Ｔｐｈ）に対する、副鏡側電極５４２の陽極期間、すなわち主鏡側電極５３２の陰極期間Ｔｃｌ（Ｔｃｈ）の長さの比率である。これらの２つの電極５３２，５４２の陽極デューティ比を必ずしも同じものとする必要はない。例えば、図２に示すように副反射鏡５２０を有する放電灯５００を用いる場合に、副鏡側電極５４２から熱が放出されにくくなることを考慮して、副鏡側電極５４２の陽極デューティ比を５０％よりも低くする、すなわち、主鏡側電極５３２の陽極デューティ比を５０％よりも高くすることも可能である。後述するように、電極における熱の発生は当該電極の陽極期間において起きるので、一方の電極の陽極デューティ比が高くなるに従って、当該電極での発熱量が多くなる。そのため、副鏡側電極５４２の過度な温度上昇を抑制できる点で、熱が放出されにくい副鏡側電極５４２の陽極デューティ比を５０％よりも低くするのがより好ましい。

図５は、図４（ａ）に示すように異なる駆動周波数ｆｄで放電灯５００を駆動することにより、主鏡側電極５３２の形状が変化する様子を示す説明図である。図５（ａ）に示すように、電極５３２，５４２には、それぞれ、対向する電極に向かって突起５３８，５４８が形成されている。図５（ｂ）は、駆動周波数ｆｄが低い場合における主鏡側電極５３２の状態を示している。図５（ｃ）は、駆動周波数ｆｄが高い場合における主鏡側電極５３２の状態を示している。

図５（ａ）は、主鏡側電極５３２の陽極期間における２つの電極５３２，５４２の状態を示している。図５（ａ）に示すように、主鏡側電極５３２の陽極期間では、電子が副鏡側電極５４２から放出され、主鏡側電極５３２に衝突する。陽極となっている主鏡側電極５３２では、衝突した電子の運動エネルギが熱エネルギに変換されるため温度が上昇する。一方、陰極となっている副鏡側電極５４２では、電子の衝突が起こらないため、熱伝導や放射等により温度が低下する。同様に、副鏡側電極５４２の陽極期間（すなわち、主鏡側電極５３２の陰極期間）においては、副鏡側電極５４２の温度が上昇し、主鏡側電極５３２の温度が低下する。

主鏡側電極５３２の陽極期間において、主鏡側電極５３２の温度が上昇することにより、主鏡側電極５３２の突起５３８には、電極材が溶融した溶融部が発生する。そして、主鏡側電極５３２の陰極期間になると、主鏡側電極５３２の温度が低下し、突起５３８の先端部に生じた溶融部の固化が始まる。このように、突起５３８，５４８に溶融部が発生し、発生した溶融部が固化することにより、突起５３８，５４８は、対向電極に向かって凸の形状に維持される。

図５（ｂ）および図５（ｃ）は、突起の形状に対して駆動周波数ｆｄが及ぼす影響を示している。駆動周波数ｆｄが低い場合、陽極状態の主鏡側電極５３２の突起５３８ａは、広い範囲にわたって温度が上昇する。また、駆動周波数ｆｄが低い場合には、対向する副鏡側電極５４２との電位差により溶融部ＭＲａに加わる力も、溶融部ＭＲａの広い範囲に対して加わる。そのため、図５（ｂ）に示すように、陽極状態の主鏡側電極５３２の突起５３８には、扁平な溶融部ＭＲａが形成される。そして、主鏡側電極５３２が陰極状態になると、溶融部ＭＲａが固化して、扁平な形状の突起５３８ａが形成される。

一方、駆動周波数ｆｄが高い場合、陽極状態の主鏡側電極５３２の突起５３８ｂにおいて温度が上昇する範囲は小さくなり、突起５３８ｂには駆動周波数ｆｄが低い場合よりも小さい溶融部ＭＲｂが形成される。また、突起５３８ｂの溶融部ＭＲｂに加わる力は、溶融部ＭＲｂの中心部に集中する。そのため、図５（ｃ）に示すように、突起５３８に形成された溶融部ＭＲｂは、対向する副鏡側電極５４２に向かって細長くなり、陰極期間において溶融部ＭＲｂが固化した突起５３８ｂの形状は細長くなる。

このように、駆動周波数ｆｄが低い場合、突起５３８ａが十分に溶融されることにより、突起５３８ａは大きくなる。一方、駆動周波数ｆｄが高い場合、対向する電極に向かうように突起５３８ｂの伸長が促進される。そのため、駆動周波数ｆｄを変調することにより、駆動周波数ｆｄが低い低周波駆動時に突起５３８ａが大きくなり、駆動周波数ｆｄが高い高周波駆動時に突起５３８ｂが伸長する。これにより、電極５３２，５４２の間の距離が増大することが抑制され、放電灯５００に定電力の交流パルス電流を供給する際の電極５３２，５４２間の電圧（ランプ電圧）の上昇が抑制される。

また、図４（ａ）に示すように、駆動周波数ｆｄは、最低周波数期間Ｔｌ１の５０Ｈｚから最高周波数期間Ｔｈ１の３５０Ｈｚまで段階的に変化している。そのため、突起５３８ａが大きくなった後、大きくなった突起５３８ａが細長い形状へ順次変化することにより、円錐状等、アークの発生位置を安定化させるのに好ましい形状の突起が形成される。なお、図４に示すような変調パターンにより逐次周波数を変動させた場合、上述したような駆動周波数ｆｄが高い場合の現象と低い場合の現象が連続的に繰り返されるため、見た目には電極５３２，５４２の先端の突起５３８，５４８が、円錐状等、アークの発生位置を安定化させるのに好ましい形状が維持されているようにみえ、低周波駆動時に突起５３８ａが大きくなり、高周波駆動時に突起５３８ｂが伸長する現状を観察するのは難しい。

なお、高周波駆動時には、突起５３８ｂの形状が細長くなっていくため、突起５３８ｂの微小化が進み、微小突起が形成される可能性がある。微小突起が形成されると、微小突起の変形や微小突起の複数化等によりアークの発生位置が移動するフリッカ（アークジャンプ）が発生するおそれがある。しかしながら、第１実施例では、駆動周波数ｆｄを変調することにより、低周波駆動時に微小突起が消滅する。そのため、微小突起の形成が原因となるフリッカは、速やかに解消される。一方、低周波駆動時には、突起５３８ａの形状が扁平化していくため、時間の経過とともにフリッカが発生する可能性が高くなる。図６は、このように、低周波駆動時において、時間の経過がアークの発生状態に与える影響を示す説明図である。

図６（ａ）は、駆動周波数ｆｄが高い状態から低い状態に切り替えられたとき（低周波駆動開始時）におけるアークＡＲの発生状態を示している。図６（ｂ）は、低周波駆動を開始してから時間が経過したとき（低周波駆動継続時）におけるアークＡＲの発生状態を示している。

上述のように、駆動周波数ｆｄが高い場合には、陽極状態の突起５３８ｂにおいて温度が上昇する範囲が小さくなり、細長い突起５３８ｂが形成される。そのため、図６（ａ）に示すように、低周波駆動開始時においては、温度の高い領域ＨＲａ（ホットスポット）は突起の先端に形成され、突起５３８ａは対向する副鏡側電極５４２（図４）側に伸びている。アークＡＲは、電極５３２の陰極期間において電子ｅ^-が放出される位置から発生する。陰極からの電子ｅ^-は、温度が高いほど、また、電界が強いほど放出されやすい。そのため、図６（ａ）に示すように、電子ｅ^-は突起５３８ａの先端から放出され、アークＡＲは突起５３８ａの先端から発生する。

一方、低周波駆動時には、上述のように、温度が上昇する範囲が広がる。そのため、図６（ｂ）に示すように、低周波駆動継続時においては、ホットスポットＨＲｃが広がる。また、低周波駆動により突起５３８ｃが扁平化することにより、突起５３８ｃの先端は平坦化する。このように、ホットスポットＨＲｃが広がり、突起５３８ｃの先端が平坦化することにより、電子ｅ^-が放出されやすい位置が広い範囲に分散する。このため、低周波駆動継続時には、平坦化した突起５３８ｃのランダムな位置からアークＡＲが生成され、フリッカが発生する可能性が高くなる。

また、放電灯５００は、累積点灯時間が長くなるに伴い、電極５３２，５４２が消耗し、その先端が平坦化する。そのため、累積点灯時間が長い状態で、低周波駆動の時間を長くすると、フリッカが発生する可能性が高くなる。そこで、第１実施例では、フリッカの発生を抑制するため、累積点灯時間に基づいて、駆動周波数ｆｄの変調パターンを変更している。

Ａ４．変調パターンの変更：
図７は、第１実施例において変調パターンが変更される様子を示す説明図である。なお、変調パターンの変更は、変調パターン設定部６１４の機能として実現されている。変調パターン設定部６１４（図３）は、予めＲＯＭ６２０に格納された複数の変調パターンから設定する変調パターンを選択するものとしてもよく、また、ＲＯＭ６２０に格納された変調パターンの複製をＲＡＭ６３０上に生成し、生成した変調パターンを変更するものとしてもよい。

図７のグラフは、累積点灯時間が所定の時間（図７の例では、５００時間）を超える前後における駆動周波数ｆｄの時間変化を示している。図７に示すように、駆動周波数ｆｄの変調パターンは、累積点灯時間が５００時間を超える前後で変更されている。なお、図７の例では、変調パターンの変更は、駆動周波数ｆｄが２００Ｈｚから２５０Ｈｚに切り替えられる際に行われているが、変調パターンの変更は任意の時点において行うことが可能である。但し、駆動周波数ｆｄが切り替えられる際に変調パターンを変更するのが好ましい。このように、第１実施例では、累積点灯時間が所定の時間となったときに変調パターンが変更されるので、累積点灯時間が所定の時間以下の時点を「変更前」ともよび、累積点灯時間が所定の時間を超えている時点を「変更後」とも呼ぶ。

図７において、変更前の変調パターンは、図４（ａ）と同じである。そして、累積点灯時間が５００時間を超えると、駆動周波数ｆｄが一定に保たれる維持期間の長さ（ステップ時間）が、駆動周波数ｆｄによらず、一律に変更前の１／２の２秒に変更される。この変更後の変調パターンでは、最低周波数期間Ｔｌ２および最高周波数期間Ｔｈ２における駆動周波数ｆｄ（５０Ｈｚと３５０Ｈｚ）と、駆動周波数ｆｄの変更幅（５０Ｈｚ）とは、いずれも変調パターンの変更前と同じになっている。そのため、変更後の変調パターンにおける変調周期Ｔｍ２（２４秒）は、変更前の変調パターンにおける変調周期Ｔｍ１（４８秒）の１／２となっている。なお、以下では、変更後の変調パターンのように、維持期間が短縮されている変調パターンを「短縮パターン」とも呼び、維持期間が短縮されていない変更前の変調パターンを「定常パターン」とも呼ぶ。

上述のように、第１実施例では、累積点灯時間が所定の時間を超えた場合、各維持期間の長さが、変更前の維持期間よりも短くなっている。そのため、低周波駆動が行われる時間が短縮され、フリッカの発生を抑制することができる。なお、第１実施例では、変更後の維持期間の長さを変更前の維持期間の１／２としているが、一般的には、変更前よりも短くなっていればよい。変更後の維持期間の長さをどの程度変更前よりも短縮するかについては、実験等により適宜決定される。

第１実施例では、駆動周波数ｆｄの変調パターンの変更を累積点灯時間に基づいて行っているが、一般的には、電極５３２，５４２が消耗した状態等、放電灯５００の劣化状態に基づいて変調パターンを変更するものとしてもよい。放電灯５００の劣化状態は、累積点灯時間のほか、ランプ電圧や、放電空間５１２（図２）の内壁に電極材が蒸着することによる光量の低下等に基づいて検出することも可能である。ランプ電圧は、点灯回路２２０を適宜構成することにより検出することができる。また、光量の低下は、放電灯５００からの射出光の光路中に受光素子を設けることにより検出することができる。

Ｂ．第２実施例：
図８は、第２実施例において変調パターンが変更される様子を示す説明図である。第２実施例は、変更前後の変調パターン、すなわち、定常パターンと短縮パターンとが第１実施例と異なっている。他の点は、第１実施例と同じである。

図８に示すように、第２実施例の定常パターンでは、駆動周波数ｆｄが一定に保たれる維持期間は、駆動周波数ｆｄによらず６秒となっている。また、第２実施例の定常パターンでは、最低周波数期間Ｔｌ３における駆動周波数ｆｄは１００Ｈｚに設定され、最高周波数期間Ｔｈ３における駆動周波数ｆｄは３００Ｈｚに設定されている。駆動周波数ｆｄの変更幅は、第１実施例と同様に５０Ｈｚとなっている。そのため、第２実施例の定常パターンにおける変調周期Ｔｍ３は４８秒となっている。

一方、第２実施例の短縮パターンでは、維持期間は、最高周波数期間Ｔｈ４の６秒から、最低周波数期間Ｔｌ４の２秒まで、駆動周波数ｆｄが低くなるにつれて１秒ずつ短縮されている。最低周波数期間Ｔｌ４および最高周波数期間Ｔｈ４における駆動周波数ｆｄ（１００Ｈｚと３００Ｈｚ）と、駆動周波数ｆｄの変更幅（５０Ｈｚ）とは、いずれも定常パターンと同じである。そのため、第２実施例の短縮パターンにおいては、変調周期Ｔｍ４が３２秒となっている。なお、第２実施例の短縮パターンでは、駆動周波数ｆｄが５０Ｈｚ下がるごとに維持期間が１秒ずつ短縮されているが、維持期間の短縮量は必ずしも同一でなくても良く、駆動周波数ｆｄ毎に適宜設定される。

このように、第２実施例では、累積点灯時間が所定の時間を超えた場合、駆動周波数の変調パターンは、駆動周波数ｆｄが下がるに伴い維持期間の長さが短くなる短縮パターンに設定される。これにより、低周波駆動が行われる時間が短縮され、フリッカの発生を抑制することが可能となる。また、第２実施例によれば、高周波駆動が行われる時間を十分長くすることができる。そのため、図５（ｃ）に示すように高周波駆動時における突起５３８ｂの伸長が十分行われるので、電極５３２，５４２間の距離が増大してランプ電圧が上昇することを抑制することができる。

なお、第２実施例では、駆動周波数ｆｄが低くなるほど維持期間が短くなっているが、一般的には、ある駆動周波数の維持期間の長さが、当該駆動周波数よりも高い駆動周波数の維持期間よりも短ければよい。このようにしても、低周波駆動が行われる時間を短縮するとともに、高周波駆動が行われる時間を十分長くすることができる。また、第２実施例では、定常パターンの最高周波数期間Ｔｈ３と短縮パターンの最高周波数期間Ｔｈ４との長さを同じにしているが、必ずしも、これらの期間Ｔｈ３，Ｔｈ４の長さが同じでなくても良い。短縮パターンにおける所定の周波数以下の維持期間が、定常パターンにおける当該所定の周波数の以下の維持期間よりも短ければ、短縮パターンの最高周波数期間Ｔｈ４が定常パターンの最高周波数期間Ｔｈ３より長くても良く、定常パターンの最高周波数期間Ｔｈ３が短縮パターンの最高周波数期間Ｔｈ４より長くても良い。

Ｃ．第３実施例：
図９は、第３実施例における放電灯駆動装置２００ａの構成を示すブロック図である。第３実施例の放電灯駆動装置２００ａは、放電灯５００に近接して設けられたフリッカセンサ７００を有している点と、駆動制御部２１０ａにフリッカセンサ７００からの出力信号が供給されるセンサインタフェース６７０が設けられている点と、ＣＰＵ６１０ａが点灯時間累算部６１６に換えてフリッカ検出処理部６１８としての機能を実現している点とで、第１実施例の放電灯駆動装置２００（図３）と異なっている。また、変調パターン設定部６１４ａは、フリッカ検出処理部６１８が検出したフリッカの発生状態に基づいて変調パターンを変更する点で、第１実施例の変調パターン設定部６１４と異なっている。他の点は、第１実施例と同様である。

フリッカセンサ７００は、放電灯５００において発生するアークＡＲ（図２）の位置の変化を検出する。第３実施例のフリッカセンサ７００は、フォトダイオードやフォトトランジスタなどの受光素子と、アークの発生位置が変化した場合に受光素子に入射する光量を変化させるためのスリットやピンホールにより構成することができる。但し、フリッカセンサ７００の構成は、アークの発生位置の変動が検出可能であれば、適宜変更することができる。例えば、アークの位置の変化を検出するフリッカセンサ７００として、電荷結合素子（ＣＣＤ）等で構成されたラインセンサやエリアセンサ等を用いることもできる。

フリッカ検出処理部６１８は、センサインタフェース６７０を介して取得したフリッカセンサ７００の出力信号を解析して、放電灯５００におけるフリッカの発生状態を検出する。フリッカの発生状態は、例えば、フリッカセンサ７００が有する受光素子への入射光量の変動量に基づいて検出することができる。この場合、変動量が所定の基準値を超えた場合にフリッカが発生したと判断される。なお、フリッカ検出処理部６１８におけるフリッカの検出は、フリッカセンサ７００の構成に応じて適宜変更される。

図１０は、第３実施例の変調パターン設定部６１４ａが、変調パターンを変更する処理の流れを示すフローチャートである。変調パターンの変更処理は、放電灯５００が点灯状態である間、繰り返し実行される。

ステップＳ１１０において、変調パターン設定部６１４ａは、フリッカの発生状態を取得する。具体的には、フリッカ検出処理部６１８からフリッカの発生状態を取得する。

ステップＳ１２０において、変調パターン設定部６１４ａは、駆動周波数が所定の基準周波数（例えば、２００Ｈｚ）以下の維持期間でフリッカが発生しているか否かを判断する。基準周波数以下の維持期間でフリッカが発生していると判断された場合、処理はステップＳ１３０に進む。一方、基準周波数以下の維持期間でフリッカが発生していないと判断された場合、処理はステップＳ１１０に戻され、２つのステップＳ１１０，Ｓ１２０が繰り返し実行される。

ステップＳ１３０において、変調パターン設定部６１４ａは、変調パターンを変更することにより、フリッカが発生した周波数以下の維持期間を短縮する。変調パターンの変更は、第１実施例と同様に、駆動周波数ｆｄが２００Ｈｚから２５０Ｈｚに切り替えられる際に行われる。但し、変調パターンの変更は任意の時点において行うことが可能である。

ステップＳ１４０において、変調パターン設定部６１４ａは、変調パターンを変更した後、所定の時間が経過したか否かを判断する。所定の時間が経過したと判断された場合、処理は、ステップＳ１５０に進む。一方、所定の時間が経過していないと判断された場合、所定の時間が経過するまでステップＳ１４０が繰り返し実行される。なお、所定の時間は、低周波駆動時のフリッカの発生が抑制される程度まで突起の形状が変化するのに要する時間（例えば、１０〜２０分）に設定される。

ステップＳ１５０において、変調パターン設定部６１４ａは、ステップＳ１１０と同様に、フリッカの発生状態を取得する。そして、ステップＳ１６０において、変調パターン設定部６１４ａは、ステップＳ１２０で発生していると判断されたフリッカが解消したか否かを判断する。フリッカが解消したと判断された場合、処理はステップＳ１７０に進む。一方、フリッカが解消していないと判断された場合、処理はステップＳ１４０に戻され、フリッカが解消するまでステップＳ１４０〜Ｓ１６０が繰り返し実行される。なお、フリッカが解消したか否かの判断を行う際には、フリッカの解消をより確実に判断するため、短縮された維持期間の長さを一時的に短縮前の長さに戻すのがより好ましい。

ステップＳ１７０において、変調パターン設定部６１４ａは、ステップＳ１３０において短縮した維持期間の長さを元に戻す（以下、「復元」とも呼ぶ）。維持期間の復元は、例えば、駆動周波数設定部６１２に設定する変調パターンを、ＲＯＭ６２０あるいはＲＡＭ６３０に格納されている短縮前の変調パターンに変更することにより行うことができる。ステップＳ１７０における維持期間の復元の後、処理はステップＳ１１０に戻され、基準周波数以下の維持期間でフリッカが発生するまで、ステップＳ１１０，Ｓ１２０が繰り返し実行される。

図１１は、図１０に示す変調パターンの変更処理により変調パターンが変更される様子を示す説明図である。図１１における維持期間の短縮前における変調パターン、すなわち定常パターンは、第２実施例と同じである。

図１１の例では、時刻ｔ１より以前においては、フリッカが発生していない。そして、時刻ｔ１〜ｔ２の期間において、フリッカが発生している。そのため、時刻ｔ１から始まる駆動周波数ｆｄが１５０Ｈｚの維持期間において、フリッカが基準周波数（２００Ｈｚ）以下で発生したと判断される（ステップＳ１２０）。そして、駆動周波数ｆｄが２００Ｈｚから２５０Ｈｚに切り替えられる時刻ｔ３において変調パターンが短縮パターンに変更される（ステップＳ１３０）。

図１１の例では、駆動周波数ｆｄが１５０Ｈｚの際にフリッカが発生しているため、短縮パターンでは、駆動周波数ｆｄが１５０Ｈｚおよび１００Ｈｚの維持期間が、定常パターンの１／３の２秒に短縮されている。そのため、短縮パターンにおける変調周期Ｔｍ５は、３６秒となっている。なお、維持期間の短縮の程度は、適宜変更することが可能である。

このように、第３実施例では、フリッカが発生した周波数以下の維持期間を短縮することにより、低周波駆動が行われる時間が短縮され、フリッカの発生を抑制することが可能となる。また、第３実施例によっても、高周波駆動が行われる時間を十分長くすることができるので、ランプ電圧の上昇を抑制することができる。

第３実施例では、駆動周波数ｆｄがフリッカが発生した周波数以下の全ての維持期間を短縮しているが、フリッカが発生した周波数の維持期間のみを短縮するものとしてもよい。また、基準周波数以下でフリッカが発生した場合、基準周波数以下の維持期間全体を短縮するものとしてもよい。一般的には、フリッカが発生した場合に、基準周波数以下の少なくとも１つの維持期間が短縮されればよく、第１実施例の短縮パターンと同様に、全ての維持期間を短縮しても良く、また、第２実施例の短縮パターンと同様に、駆動周波数が低くなるに従って維持期間を短くするものとしてもよい。

また、第３実施例では、変調パターンが短縮パターンに変更された後、所定の時間が経過した際にフリッカが解消しているか否かを判断しているが（ステップＳ１４０〜Ｓ１６０）、所定の時間の経過を待たず、フリッカが解消しているか否かを判断するものとしてもよい。ただし、所定の時間が経過する間に、細長い突起５３８ｂ（図５（ｃ））の形成が行われ、維持期間を復元した際のフリッカの再発生が抑制できる点で、所定時間経過後にフリッカの解消を判断するのが好ましい。

第３実施例では、フリッカが解消した場合に短縮された維持期間の長さを復元しているが、維持期間の長さの復元を行わないものとしてもよい。この場合、例えば、放電灯５００を消灯されるまで、あるいは、放電灯駆動装置２００ａ電源が遮断されるまで、維持期間を短縮したままとし、放電灯５００の点灯開始時、あるいは、放電灯駆動装置２００ａの電源投入時に維持期間の長さを復元するものとしてもよい。また、維持期間の長さの復元を全く行わないものとしてもよい。但し、維持期間の長さを復元することにより、高周波駆動時に形成されうる微小突起を消滅させ、微小突起の形成によるフリッカの発生を抑制できる点で、フリッカが解消した場合に短縮された維持期間の長さを復元するのがより好ましい。

Ｄ．第４実施例：
図１２は、第４実施例において変調パターンが変更される様子を示す説明図である。第４実施例は、変更前後の変調パターンが第１実施例と異なっている。他の点は、第１実施例と同じである。

図１２に示すように、第４実施例の定常パターンでは、駆動周波数ｆｄが一定に保たれる維持期間は、駆動周波数ｆｄによらず４秒となっている。また、この定常パターンでは、最低周波数期間Ｔｌ１における駆動周波数ｆｄは５０Ｈｚに設定され、最高周波数期間Ｔｈ１における駆動周波数ｆｄは３５０Ｈｚに設定されている。駆動周波数ｆｄの変更幅は、第１実施例と同様に５０Ｈｚとなっている。そのため、第４実施例の定常パターンにおける変調周期Ｔｍ１は４８秒となっている。

第４実施例では、累積点灯時間が所定の時間（図１２の例では、５００時間）を超えた場合には、駆動周波数の変調パターンは、最高周波数期間Ｔｈ１の長さが、定常パターンの場合と比べて長くなる伸長パターンに設定される。すなわち、最高周波数期間Ｔｈ３が、定常パターン時の４秒から、伸長パターン時の１０秒に変更されている。その上で、駆動周波数ｆｄの変調周期が、駆動周波定常パターンの場合と伸長パターンの場合とで同一となるように、駆動周波数ｆｄが３００Ｈｚのときと２５０Ｈｚのときの各維持期間を２．５秒に変更されている。

一般に、電極が劣化して電極の溶融性が低下すると、駆動周波数ｆｄが低い場合に、突起は先端が平坦な熱容量の大きな形状になり、その突起表面に凹凸が形成され、フリッカが発生するおそれが高くなる。これに対して、上記構成の第４実施例では、所定の条件が満たされた場合（第４実施例では、累積点灯時間が所定の時間を超えた場合）に、最高周波数期間Ｔｈ１を所定の条件が満たされる前と比べて長くなる構成としていることから、最高周波数期間Ｔｈ１において細い突起が形成し熱容量を減少させることができ、突起表面の溶融性を確保することができる。このため、フリッカの発生を抑制することが可能となる。

Ｅ．第５実施例：
図１３は、第５実施例において変調パターンが変更される様子を示す説明図である。第５実施例は、変更前後の変調パターンが第２実施例と異なっている。他の点は、第２実施例と同じである。第４実施例では、変更後の変調パターン（伸長パターン）は、最高周波数期間Ｔｈ３の長さが定常パターンの場合と比べて長くなるように構成されていた。これに対して、この第５実施例では、伸長パターンは、所定の基準周波数を上回る全ての維持期間の長さが、定常パターンの場合と比べて長くなるように構成されている。

第５実施例では、すなわち、図１３に示すように、駆動周波数が所定の基準周波数（例えば、２００Ｈｚ）を上回る２５０Ｈｚおよび３００Ｈｚのときの各維持期間が、定常パターン時の６秒から、伸長パターン時の１０秒に変更されている。駆動周波数が所定の基準周波数以下である場合には、定常パターン時、伸長パターン時ともに６秒で変更がない。

上記構成の第５実施例では、第４実施例と同様に、駆動周波数ｆｄが低い場合に発生する突起表面の凹凸を少なくすることができる。このため、フリッカの発生を抑制することが可能となる。

Ｆ．変形例：
なお、この発明は上記実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

Ｆ１．変形例１：
上記各実施例に示した変調パターンは、あくまで一例であって、駆動周波数の変調範囲（すなわち、最高周波数期間Ｔｈ１〜Ｔｈ５と最低周波数期間Ｔｌ１〜Ｔｌ５における駆動周波数）、駆動周波数が一定に保たれる維持期間の数、維持期間の長さ、駆動周波数の変化量等は、放電灯５００の特性などによって適宜変更される。一般に、駆動周波数の変調は、変調周期内に駆動周波数が互いに異なる複数の期間を設けることにより行われればよい。例えば、維持期間の長さが駆動周波数ごとに異なっていても良く、また、駆動周波数が段階的に切り替えられないものとしてもよい。このようにしても、所定の周波数以下の維持期間を短縮することにより、低周波駆動時におけるフリッカの発生を抑制することができる。また、所定の条件が満たされた場合に、最低周波数期間だけを、所定の条件が満たされる前と比べて短縮する構成としてもよい。

Ｆ２．変形例２：
前記第１ないし第３実施例では、所定の基準周波数以下である少なくとも一期間を短縮する構成とし、第４実施例では、所定の基準周波数を上回る少なくとも一期間を伸長する構成としたが、上記「所定の基準周波数」は、２００Ｈｚに限る必要はなく、フリッカが発生し易い周波数であれば、放電灯５００の特性などによって適宜変更され得る。さらに、期間を短縮する第１ないし第３実施例における「所定の基準周波数」と、期間を伸長する第４実施例における「所定の基準周波数」とは、同一である必要はなく個別の値でもよい。

Ｆ３．変形例３：
上記各実施例では、放電灯５００の劣化状態や実際のフリッカの発生に基づいて、変調パターンを定常パターンから短縮パターンに切り替えているが、他の条件に基づいて変調パターンを切り替えることも可能である。例えば、放電灯駆動装置２００が、放電灯５００の定格電力よりも低い電力で放電灯５００を駆動することが可能に構成されている場合、定格電力で駆動している際には定常パターンを用い、定格電力よりも低い電力（低電力）で駆動している際には短縮パターンを用いるものとしてもよい。なお、変調パターンの切替の基準となる電力は、必ずしも定格電力に限らない。一般に、放電灯の駆動電力が所定の基準電力以上の場合に定常パターンを用い、所定の基準電力よりも小さい場合に短縮パターンを用いるものとしてもよい。

図１４は、低電力駆動時において、低周波駆動を継続した場合のアークＡＲの発生状態を示す説明図である。図１４（ａ）は、低周波駆動開始時におけるアークＡＲの発生状態を示し、図１４（ｂ）は、低周波駆動継続時におけるアークＡＲの発生状態を示している。

上述のように、駆動周波数ｆｄが高い場合には、陽極状態の突起５３８ｄにおいて温度が上昇する範囲が小さくなる。そのため、低電力駆動中においても、図１４（ａ）に示すように、低周波駆動開始時には、温度が十分高いホットスポットＨＲｄが突起の先端に形成されている。このように、低周波駆動開始時には、ホットスポットＨＲｄが突起５３８ｄに形成されているので、アークＡＲは、ホットスポットＨＲｄの位置、すなわち、突起５３８ｄの先端から発生する。

一方、電極５３２全体の温度が低下する低電力駆動中において低周波駆動を継続すると、温度が上昇する範囲が低周波駆動により広がるため、突起５３８ｄの先端の温度が十分に上昇しない。そのため、低周波駆動継続時には、図１４（ｂ）に示すように、突起５３８ｄの先端の温度が十分に上昇しなくなり、低周波駆動開始時に形成されていたホットスポットＨＲｄが消滅する。このように、温度が十分に高いホットスポットＨＲｄが消滅すると、電子ｅ^-が放出されやすい位置が定まらなくなり、突起５３８ｄのランダムな位置からアークＡＲが生成されるため、フリッカが発生する可能性が高くなる。

このように、変調パターンとして、定格電力駆動時には定常パターンを用い、低電力駆動時には短縮パターンを用いることにより、低電力駆動中におけるフリッカの発生を抑制することが可能となる。

なお、変調パターンの切替を、単一の条件でなく、複数の条件に基づいて行うことも可能である。例えば、定格電力駆動時においては、放電灯５００の劣化状態やフリッカの発生に基づいて変調パターンの切替を行い、低電力駆動時には、放電灯５００の劣化状態やフリッカの発生の有無にかかわらず短縮パターンを用いるものとしてもよい。また、放電灯５００の劣化状態に基づいて変調パターンを切り替える際の基準を、定格電力駆動時と、低電力駆動時とにおいて変更するものとしてもよい。

Ｆ４．変形例４：
図１５は、放電灯に備えられる電極についての変形例を上記実施例と比較して示す説明図である。図１５（ａ）は上記各実施例における電極５３２（５４２）の形状を示すものであり、図１５（ｂ）は変形例４における電極の形状を示すものである。図１５（ａ）に示すように、上記各実施例における電極５３２（５４２）の先端は球面となっている。球面形状となっていることは、先に説明した図５および図６にも示した。このように、上記各実施例では、電極の先端を球面形状とすることで、劣化時の変化を修復する効果をより大きくすることが可能となっている。

これに対して、図１５（ｂ）は、電極１５３２の先端は円錐形状となっている。これによっても、上記各実施例と同様にフリッカの発生を抑制することができる。すなわち、電極１５３２の先端は、必ずしも球面形状である必要もなく、円錐形状等の種々の形状とすることができる。

Ｆ５．変形例５：
上記各実施例では、プロジェクタ１０００（図１）における光変調手段として、液晶ライトバルブ３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂを用いているが、光変調手段としては、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス：Texas Instruments社の商標）など、他の任意の変調手段を用いることも可能である。また、本発明は、放電灯を光源とする装置であれば、液晶表示装置をはじめとする種々の画像表示装置や、露光装置や照明装置等に適用することもできる。

１００…光源装置
１１０…光源ユニット
１１２…主反射鏡
１１４…平行化レンズ
１１６…無機接着剤
２００，２００ａ…放電灯駆動装置
２１０，２１０ａ…駆動制御部
２２０…点灯回路
３１０…照明光学系
３２０…色分離光学系
３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂ…液晶ライトバルブ
３４０…クロスダイクロイックプリズム
３５０…投写光学系
５００…放電灯
５１０…放電灯本体
５１２…放電空間
５２０…副反射鏡
５２２…無機接着剤
５３２，５４２…電極
５３４，５４４…接続部材
５３６，５４６…電極端子
５３８，５３８ａ，５３８ｂ，５３８ｃ，５３８ｄ…突起
５４８…突起
６１０…ＣＰＵ
６１２…駆動周波数設定部
６１４，６１４ａ…変調パターン設定部
６１６…点灯時間累算部
６１８…フリッカ検出処理部
６２０…ＲＯＭ
６３０…ＲＡＭ
６４０…タイマ
６５０…出力ポート
６６０…入力ポート
６７０…センサインタフェース
７００…フリッカセンサ
１０００…プロジェクタ
ＭＲａ，ＭＲｂ…溶融部
ＨＲａ，ＨＲｃ，ＨＲｄ…ホットスポット

Claims (10)

1. 放電灯の駆動装置であって、
   前記放電灯の２つの電極間に交流電流を供給する交流電流供給部と、
   変調の一周期内において、前記交流電流の周波数が互いに異なる複数の期間を設けることにより前記周波数を変調する周波数変調部と
   を備え、
   前記周波数変調部は、所定の条件が満たされた場合に、前記複数の期間のうちの、前記周波数が所定の基準周波数以下である少なくとも一期間を、前記所定の条件が満たされる前と比べて短縮し、
   前記周波数変調部は、前記短縮を行う際に、前記複数の期間のうち、前記周波数が第１の周波数である第１の期間の長さを、前記周波数が前記第１の周波数よりも高い第２の周波数である第２の期間よりも短くし、
   前記周波数変調部は、前記短縮を行う際に、前記周波数が低くなるに従って当該周波数の期間を短くする
   放電灯の駆動装置。
2. 請求項１記載の放電灯の駆動装置であって、
   前記周波数変調部は、前記所定の条件が満たされた場合に、前記複数の期間のそれぞれを短縮する
   放電灯の駆動装置。
3. 請求項１または２記載の放電灯の駆動装置であって、さらに、
   前記所定の条件の判断基準として前記放電灯におけるフリッカの発生を検出するフリッカ検出部を備え、
   前記周波数変調部は、前記周波数が前記基準周波数以下である期間においてフリッカが検出された場合に前記短縮を行う
   放電灯の駆動装置。
4. 請求項３記載の放電灯の駆動装置であって、
   前記周波数変調部は、前記短縮から所定の時間が経過した後、前記フリッカが検出された周波数においてフリッカが発生しているか否かを判断し、フリッカが発生していない場合には、前記短縮された期間を短縮前の長さに復元する
   放電灯の駆動装置。
5. 請求項１または２記載の放電灯の駆動装置であって、
   前記所定の条件は、前記放電灯の劣化状態に基づいて判断され、
   前記周波数変調部は、前記放電灯の劣化が進行していると判断された場合に前記短縮を行う
   放電灯の駆動装置。
6. 請求項５記載の放電灯の駆動装置であって、さらに、
   前記劣化状態を表すパラメータとして前記放電灯の使用開始からの累積点灯時間を算出する点灯時間累算部を備え、
   前記周波数変調部は、前記累積点灯時間が所定の上限時間を超えた場合に、前記短縮を行う
   放電灯の駆動装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか記載の放電灯の駆動装置であって、
   前記交流電流供給部は、前記放電灯に供給する前記交流電流の電力を変更可能に構成されており、
   前記周波数変調部は、前記放電灯に供給される前記交流電流の電力が所定の基準電力より低い場合には、前記短縮を行う
   放電灯の駆動装置。
8. 光源装置であって、
   放電灯と、
   前記放電灯を点灯するために、前記放電灯の２つの電極間に交流電流を供給する交流電流供給部と、
   変調の一周期内において、前記交流電流の周波数が互いに異なる複数の期間を設けることにより前記周波数を変調する周波数変調部と
   を備え、
   前記周波数変調部は、所定の条件が満たされた場合に、前記複数の期間のうちの、前記周波数が所定の基準周波数以下である少なくとも一期間を、前記所定の条件が満たされる前と比べて短縮し、
   前記周波数変調部は、前記短縮を行う際に、前記複数の期間のうち、前記周波数が第１の周波数である第１の期間の長さを、前記周波数が前記第１の周波数よりも高い第２の周波数である第２の期間よりも短くし、
   前記周波数変調部は、前記短縮を行う際に、前記周波数が低くなるに従って当該周波数の期間を短くする
   光源装置。
9. 画像表示装置であって、
   画像表示用の光源である放電灯と、
   前記放電灯を点灯するために、前記放電灯の２つの電極間に交流電流を供給する交流電流供給部と、
   変調の一周期内において、前記交流電流の周波数が互いに異なる複数の期間を設けることにより前記周波数を変調する周波数変調部と
   を備え、
   前記周波数変調部は、所定の条件が満たされた場合に、前記複数の期間のうちの、前記周波数が所定の基準周波数以下である少なくとも一期間を、前記所定の条件が満たされる前と比べて短縮し、
   前記周波数変調部は、前記短縮を行う際に、前記複数の期間のうち、前記周波数が第１の周波数である第１の期間の長さを、前記周波数が前記第１の周波数よりも高い第２の周波数である第２の期間よりも短くし、
   前記周波数変調部は、前記短縮を行う際に、前記周波数が低くなるに従って当該周波数の期間を短くする
   画像表示装置。
10. 放電灯の駆動方法であって、
    前記放電灯の２つの電極間に供給する交流電流の周波数を、変調の一周期内において前記交流電流の周波数が互いに異なる複数の期間を設けることにより変調し、
    所定の条件が満たされた場合に、前記複数の期間のうちの、前記周波数が所定の基準周波数以下である少なくとも一期間を、前記所定の条件が満たされる前と比べて短縮し、
    前記短縮を行う際に、前記複数の期間のうち、前記周波数が第１の周波数である第１の期間の長さを、前記周波数が前記第１の周波数よりも高い第２の周波数である第２の期間よりも短くし、
    前記短縮を行う際に、前記周波数が低くなるに従って当該周波数の期間を短くする
    放電灯の駆動方法。

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