JP2008159470A - 放電灯点灯装置および画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 定電力制御領域に移行した直後の輝点の移動によるフリッカの発生を抑制し、ランプの短寿命化を防止する放電灯点灯装置および画像表示装置を提供する。
【解決手段】 降圧チョッパ回路１と、降圧チョッパ回路１の出力を矩形波交番電圧に変換して放電ランプＬａに印加する極性反転回路２とからなる電力変換回路を有し、制御回路４は、降圧チョッパ回路１、極性反転回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ５のオン・オフを制御することによって、点灯時のランプ電流Ｉｌａを、第１の電流ピーク値Ｉｐ１と第１の電流ピーク値Ｉｐ１より大きい第２の電流ピーク値Ｉｐ２とが所定の間隔で交互に発生する波形に制御し、切替時間ｔ１以後のランプ電流の第２の電流ピーク値Ｉｐ２と第２の電流ピーク値Ｉｐ２の時間幅Ｔ２との積を、切替時間ｔ１以前のランプ電流の第２の電流ピーク値Ｉｐ２と第２の電流ピーク値Ｉｐ２の時間幅Ｔ２との積より小さくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、放電灯点灯装置およびこれを用いた画像表示装置に関するものである。

近年、プロジェクタやリアプロジェクションテレビ等の画像表示装置の高輝度高圧放電ランプを点灯させるための放電灯点灯装置に、放電ランプの輝点の移動によるちらつき（フリッカ）のないものが要求されている。

そこで、図１３（ａ）〜（ｅ）に示すようなランプ電流を点灯時の放電ランプに供給することで、フリッカを抑制することが提案されている。図１３（ａ）のランプ電流は、第１の振幅Ｉｐ１で周期的に極性反転する矩形波形の反転前を第２の振幅Ｉｐ２までパルス状に上昇させており、Ｉｐ１＜Ｉｐ２に設定されている。図１３（ｂ）のランプ電流は、第１の振幅Ｉｐ１で周期的に極性反転する矩形波形の反転前を徐々に第２の振幅Ｉｐ２まで上昇させており、Ｉｐ１＜Ｉｐ２に設定されている。図１３（ｃ）のランプ電流は、第１の振幅Ｉｐ１で極性反転する矩形波の１周期分に連続して第２の振幅Ｉｐ２のパルス波形を形成しており、Ｉｐ１＜Ｉｐ２に設定され、さらに第１の振幅Ｉｐ１の矩形波は前半周期Ｔｆが後半周期Ｔｒより長くなっている。図１３（ｄ）のランプ電流は、第１の振幅Ｉｐ１で極性反転する矩形波の１周期分に連続して第２の振幅Ｉｐ２のパルス波形を形成しており、Ｉｐ１＜Ｉｐ２に設定され、さらに第１の振幅Ｉｐ１の矩形波は前半周期Ｔｆと後半周期Ｔｒとが同周期となっている。図１３（ｅ）のランプ電流は、第１の振幅Ｉｐ１のＤＣ電流に周期的に第２の振幅Ｉｐ２のパルス波形を形成しており、Ｉｐ１＜Ｉｐ２に設定されている。

すなわち、図１３（ａ）〜（ｅ）のように、点灯時のランプ電流波形として、第１のピーク電流である振幅Ｉｐ１の電流（以後、第１の電流ピーク値Ｉｐ１と称す）と、Ｉｐ１より大きい第２のピーク電流である振幅Ｉｐ２の電流（以後、第２の電流ピーク値Ｉｐ２と称す）とを所定の間隔で交互に発生させることで、ランプ電流のピーク値が一時的に増大してランプ電極の温度を上昇させ、フリッカを抑制している。これは、通常、電極の表面に形成された突起がアークの起点となることによって輝点位置が安定するのであるが、電極に複数の突起が発生するとアークの起点が定まらずに輝点位置が移動する現象を生じやすくなる。そこで、ランプ電極の温度を上昇させることによって、電極の荒れた箇所を溶融して電極に複数の突起が発生しないようにしているのである。

上記第１の電流ピーク値Ｉｐ１、第２の電流ピーク値Ｉｐ２を設定する第１の方法を図１４（ａ）に示し、第２の方法を図１４（ｂ）に示す。図１４（ｃ）はランプ電圧に対するランプ電力の特性を示しており、図１４（ａ）（ｂ）の特性Ｘ２１（一点鎖線），図１４（ｃ）の特性Ｘ２２（一点鎖線）のように、所定のランプ電圧Ｖｓまではランプ電流を一定とし、ランプ電圧Ｖｓ以上ではランプ電力を一定に制御する場合、図１４（ａ）に示す第１の方法は、第２の電流ピーク値Ｉｐ２を一定にし、第１の電流ピーク値Ｉｐ１は、ランプ電流の実効値が特性Ｘ２１に一致するように変化させている。図１４（ｂ）に示す第２の方法は、第１の電流ピーク値Ｉｐ１と第２の電流ピーク値Ｉｐ２との割合を一定にして、ランプ電流の実効値が特性Ｘ２１に一致するように変化させている。

また、放電ランプに定電力が供給されて安定点灯となる定電力制御領域で、フリッカの発生を検出したときに、定電力モードで供給する電力よりも大きい電力を供給する高電力モードに切り替えることによって、ランプ電極の温度を上昇させて、上記同様にフリッカを抑制した放電灯点灯装置もある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−３８８１５号公報

一般に、図４（ａ）（ｂ）に示すように、点灯開始後、電極の温度がある程度上昇するまではランプ電流Ｉｌａが制限電流Ｉ１を超えないように制御する電流制限領域Ｔａとなり、電流制限領域Ｔａからランプ電力を一定に制御する定電力制御領域Ｔｂに移行して定常点灯となる。そして、従来のランプ電圧Ｖｌａ、ランプ電流Ｉｌａの各特性Ｘ１１，Ｘ１２は図４中の破線に示すように、定電力制御領域Ｔｂへの移行後は、ランプ電圧Ｖｌａの上昇に対してランプ電力を一定にするためにランプ電流Ｉｌａを低減させており、その結果、電極の温度が低下し、電極間の距離が広がって、ランプ電圧Ｖｌａがさらに上昇するという現象が発生する。そして、定電力制御領域Ｔｂに移行して数分から数十分経過し、電極の温度が所定温度にまで上昇すれば、徐々にランプ電圧Ｖｌａが低下し、時間ｔ１０以降では安定点灯となる。

しかし、上記従来技術では、点灯開始してから数分から数十分後の安定点灯時のフリッカ抑制については考慮しているが、定電力制御領域に移行した直後の上記電極温度の低下については考慮していないため、特にランプの寿命末期等の要因でランプ電圧Ｖｌａが高いランプでは、定電力制御領域に移行した直後のランプ電流Ｉｌａが上昇せず、電極の温度不足を解消することができないので、フリッカの発生を抑制することができなかった。

また、正常なランプであっても、点灯毎に定電力制御領域に移行した直後のランプ電圧Ｖｌａが変動するので、電極磨耗によるランプ電圧の上昇が要因で生じる明るさの減少や、電極材料が飛散してランプ管内に付着することによる失透が要因で生じる明るさの減少によるランプの短寿命化が発生する。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、定電力制御領域に移行した直後の輝点の移動によるフリッカの発生を抑制し、ランプの短寿命化を防止する放電灯点灯装置および画像表示装置を提供することにある。

請求項１の発明は、スイッチング素子をオン・オフすることによって放電ランプに電力を供給する電力変換回路と、電力変換回路のスイッチング素子のオン・オフを制御することによって、点灯開始後、ランプ電流が制限電流を超えないように制御する電流制限領域からランプ電力を一定に制御する定電力制御領域に移行させ、点灯時の放電ランプに供給するランプ電流を、第１の振幅と第１の振幅より大きい第２の振幅とが所定の間隔で交互に発生する波形に制御する制御回路とを備え、制御回路は、定電力制御領域内で点灯開始から第１の時間が経過したとき、第１の時間以後のランプ電流の第２の振幅と第２の振幅の時間幅との積を、第１の時間以前のランプ電流の第２の振幅と第２の振幅の時間幅との積より小さくすることを特徴とする。

この発明によれば、定電力制御領域に移行した直後であっても電極の温度が十分に維持され、フリッカの発生を抑制することができる。また、フリッカが抑制されることによって、電極磨耗によるランプ電圧の上昇が要因で生じる明るさの減少や、電極材料が飛散してランプ管内に付着することによる失透が要因で生じる明るさの減少によるランプの短寿命化を防止することできる。すなわち、定電力制御領域に移行した直後の輝点の移動によるフリッカの発生を抑制し、ランプの短寿命化を防止する放電灯点灯装置を提供することができる。

請求項２の発明は、請求項１において、前記制御回路は、第１の時間以後のランプ電流の第２の振幅を、第１の時間以前のランプ電流の第２の振幅より小さくすることを特徴とする。

この発明によれば、定電力制御領域に移行した直後の輝点の移動によるフリッカの発生を抑制し、ランプの短寿命化を防止することができる。

請求項３の発明は、請求項１において、前記制御回路は、第１の時間以後におけるランプ電流の第１の振幅に対する第２の振幅の比を、第１の時間以前におけるランプ電流の第１の振幅に対する第２の振幅の比より小さくすることを特徴とする。

この発明によれば、定電力制御領域に移行した直後の輝点の移動によるフリッカの発生を抑制し、ランプの短寿命化を防止することができる。

請求項４の発明は、請求項１において、前記制御回路は、第１の時間以後のランプ電流の第２の振幅の時間幅を、第１の時間以前のランプ電流の第２の振幅の時間幅より小さくすることを特徴とする。

この発明によれば、定電力制御領域に移行した直後の輝点の移動によるフリッカの発生を抑制し、ランプの短寿命化を防止することができる。

請求項５の発明は、請求項１において、前記制御回路は、第１の時間以後におけるランプ電流の第１の振幅に対する第２の振幅の比および第２の振幅の時間幅を、第１の時間以前におけるランプ電流の第１の振幅に対する第２の振幅の比および第２の振幅の時間幅より小さくすることを特徴とする。

この発明によれば、電力変換回路の部品にかかるストレスを低減させるとともに、定電力制御領域に移行した直後の輝点の移動によるフリッカの発生を抑制し、ランプの短寿命化を防止することができる。

請求項６の発明は、請求項１乃至５いずれかにおいて、ランプ電圧を検出するランプ電圧検出回路を備え、前記制御回路は、検出したランプ電圧の変動率が所定値より小さくなった場合に、第１の時間以後のランプ電流の第２の振幅と第２の振幅の時間幅との積を、第１の時間以前のランプ電流の第２の振幅と第２の振幅の時間幅との積より小さくすることを特徴とする。

この発明によれば、第１の時間を適切に設定することができる。

請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれかにおいて、前記制御回路は、前記電流制限領域内で点灯開始から第２の時間が経過するまでは、ランプ電流の第１の振幅と第２の振幅とを同値にすることを特徴とする。

この発明によれば、点灯開始から第２の時間までは、放電ランプの電極に対して十分な電流を流しているので、ランプ電流の第２の振幅を第１の振幅より大きくしなくても電極の温度が不足することはなく、フリッカの発生を抑制でき、さらには必要以上にランプ電流を大きくしないので、電極の劣化を抑えることができる。

請求項８の発明は、請求項７において、前記第２の時間は、点灯開始後のランプ電圧が所定電圧に達するタイミングであることを特徴とする。

この発明によれば、第２の時間を適切に設定することができる。

請求項９の発明は、請求項１乃至８いずれか記載の放電灯点灯装置と、当該放電灯点灯装置によって点灯される放電ランプと、放電ランプからの光を透過または反射して、当該透過光または反射光をスクリーンに投射する光学手段とを備えたことを特徴とする。

この発明によれば、定電力制御領域に移行した直後の輝点の移動によるフリッカの発生を抑制し、ランプの短寿命化を防止する画像表示装置を提供することができ、画像品質が向上し、さらに優れた画像品質を長時間持続させることが可能となる。

以上説明したように、本発明では、定電力制御領域に移行した直後の輝点の移動によるフリッカの発生を抑制し、ランプの短寿命化を防止することができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
図１は、本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成を示し、直流電源Ｅを電源とする降圧チョッパ回路１と、降圧チョッパ回路１から出力される直流電圧を矩形波交番電圧に変換して放電ランプＬａに印加する極性反転回路２とからなる電力変換回路を有し、放電ランプＬａのランプ電圧Ｖｌａを検出するランプ電圧検出回路３と、電力変換回路に設けたスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ５のオン・オフを制御する制御回路４とを備える。

降圧チョッパ回路１は、直流電源Ｅの正極がスイッチング素子Ｑ１、インダクタＬ１を介してコンデンサＣ１の正極に接続され、コンデンサＣ１の負極は電流検出用の抵抗Ｒ１を介して直流電源Ｅ１の負極に接続されている。コンデンサＣ１の両端には、インダクタＬ１を介して回生電流通電用のダイオードＤ１が接続されている。

スイッチング素子Ｑ１は、制御回路４に設けられたＰＷＭ制御回路４３の出力によって高周波でオン・オフ駆動され、スイッチング素子Ｑ１がオンのとき、直流電源Ｅからスイッチング素子Ｑ１、インダクタＬ１、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１を介してチョッパ電流が流れる。抵抗Ｒ１はこのチョッパ電流に比例した両端電圧を電流検出信号Ｙｉとして出力しており、ＰＷＭ制御回路４３は、電流検出信号Ｙｉに基づいて、チョッパ電流が所定値を超えるとスイッチング素子Ｑ１をオフするように制御し、スイッチング素子Ｑ１がオフのとき、インダクタＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ１を介して回生電流が流れる。このような動作によって、直流電源Ｅの出力を降圧した直流電圧がコンデンサＣ１に充電される。また、ＰＷＭ制御回路４３によってスイッチング素子Ｑ１のオンデューティ（スイッチングの１周期におけるオン時間の割合）を可変とすることによって、コンデンサＣ１の充電電圧を制御できる。なお、直流電源Ｅ１は、例えば商用電源を整流、平滑した出力、または商用電源の全波整流電圧を昇圧する昇圧チョッパ回路の出力であってもよい。

極性反転回路２は、コンデンサＣ１の両端間に並列接続したスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の直列回路とスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の直列回路と、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を交互にオン・オフ駆動するドライブ回路２１と、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５を交互にオン・オフ駆動するドライブ回路２２とを備えるフルブリッジ形のインバータ回路で構成され、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の接続点とスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の接続点との間には、共振回路を構成するインダクタＬ２とコンデンサＣ２との直列回路が接続され、コンデンサＣ２の両端間には放電ランプＬａが接続されている。

ドライブ回路２１，２２（例えば、ＩＲ社製のＩＲ２１１１を用いる）は、制御回路４に設けられたフルブリッジ回路４４によって、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５がオン且つスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４がオフの状態と、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５がオフ且つスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４がオンの状態とが交互に繰り返すようにスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５を駆動し、矩形波交番電圧を放電ランプＬａに印加する。

放電ランプＬａは高輝度高圧放電灯（ＨＩＤランプ）であり、始動時には、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５が高周波（数十ＫＨｚ〜百数十ＫＨｚ）でスイッチングし、インダクタＬ２とコンデンサＣ２との共振作用によって放電ランプＬａに高周波の高電圧が印加されて絶縁破壊を起こすとともに、グロー放電からアーク放電に移行させるためのエネルギーが供給される。この始動動作は、別に設けたイグナイタ回路によって高電圧を放電ランプＬａに印加する構成でもよい。始動後は、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５が低周波（数Ｈｚ〜数百Ｈｚ）でスイッチングして、コンデンサＣ１の電圧が低周波で交互に極性反転して放電ランプＬａに印加される。

ランプ電圧検出回路３は、コンデンサＣ１の電圧を分圧する抵抗Ｒ２，Ｒ３の直列回路を備え、抵抗Ｒ３の両端電圧がランプ電圧検出信号Ｙｖとして出力される。

制御回路４は、電流検出信号Ｙｉおよびランプ電圧検出信号Ｙｖによって、チョッパ電流およびランプ電圧を監視し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ５のオン・オフを制御するための制御信号を出力するもので、制御回路４の動作を制御するマイクロコンピュータ４１（以後、マイコン４１と称し、例えば、ルネサス社製のＭ３７５４０またはＭ３７５４２を用いる）と、マイコン４１の２系統の出力を切り替えるスイッチ４２と、スイッチ４２を介して受け取ったマイコン４１からの指令に基づいて、降圧チョッパ回路１のスイッチング素子Ｑ１の動作を制御するＰＷＭ制御回路４３と、マイコン４１からの指令に基づいて、極性反転回路２のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作を制御するフルブリッジ制御回路４４とを備える。

マイコン４１は、点灯周波数設定部４１ａと、電力制御用基準信号生成部４１ｂと、データテーブル４１ｃと、Ａ／Ｄ変換部４１ｄと、時間計測処理部４１ｅとを備える。Ａ／Ｄ変換部４１ｄは、ランプ電圧検出回路３からのランプ電圧検出信号Ｙｖをデジタル信号に変換して、点灯周波数設定部４１ａ、電力制御用基準信号生成部４１ｂ、時間計測処理部４１ｅに出力する。

点灯周波数設定部４１ａは、ランプ電圧検出信号Ｙｖに基づいてデータテーブル４１ｃを参照し、極性反転回路２のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５のスイッチング周波数を決定して、このスイッチング周波数に基づくインバータ制御信号Ｙｆ１，Ｙｆ２をフルブリッジ制御回路４４へ出力する。フルブリッジ制御回路４４は、インバータ制御信号Ｙｆ１，Ｙｆ２で指示されるスイッチング周波数で、極性反転回路２のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５をオン・オフ駆動するように、ドライブ回路２１，２２を制御する。

電力制御用基準信号生成部４１ｂは、点灯周波数設定部４１ａで設定されたスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５のスイッチング周波数によって始動状態、点灯状態等を判断し、さらにランプ電圧検出信号Ｙｖに基づいてデータテーブル４１ｃを参照して、２系統のＰＷＭ信号Ｙｍ１，Ｙｍ２を出力する。ＰＷＭ信号Ｙｍ１，Ｙｍ２は、ランプ電流Ｉｌａが所望の振幅となるようにデューティを各々制御されている。

また、点灯周波数設定部４１ａ、電力制御用基準信号生成部４１ｂでの時間経過に伴う各処理は、時間計測処理部４１ｅの時間計測処理に連動して行われる。

そして、ＰＷＭ信号Ｙｍ１は、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ３よりなるフィルタ回路によって平滑され、当該直流電圧がチョッパ制御基準信号Ｙｐ１としてスイッチ４２に入力される。また、ＰＷＭ信号Ｙｍ２は、抵抗Ｒ５とコンデンサＣ４よりなるフィルタ回路によって平滑され、当該直流電圧がチョッパ制御基準信号Ｙｐ２としてスイッチ４２に入力される。スイッチ４２は、ＭＯＳＦＥＴ、トランジスタ、アナログスイッチ等で構成され、電力制御用基準信号生成部４１ｂからの切替信号Ｙｓによって内部接点を切り替えて、チョッパ制御基準信号Ｙｐ１またはＹｐ２をＰＷＭ制御回路４３へ出力する。そして、ＰＷＭ制御回路４３は、チョッパ制御基準信号Ｙｐ１またはＹｐ２と電流検出信号Ｙｉとに基づいて、降圧チョッパ回路１のスイッチング素子Ｑ１をオン・オフ駆動して、ランプ電流Ｉｌａを制御する。なお、マイコン４１がＤ／Ａ変換機能を備えていれば、マイコン４１でチョッパ制御基準信号Ｙｐ１、Ｙｐ２を生成して出力すればよい。

そして、電力制御用基準信号生成部４１ｂは、始動時（スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の高周波動作時）には、ＰＷＭ信号Ｙｍ２を用いて、放電ランプＬａを絶縁破壊して、絶縁破壊後には所定の高周波電流を供給することが可能な電圧にコンデンサＣ１の電圧を設定する。点灯後（スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の低周波動作時）は、ＰＷＭ信号Ｙｍ１，Ｙｍ２を用いて降圧チョッパ回路１を制御することで、ランプ電流Ｉｌａが所望の波形となるように、コンデンサＣ１の電圧が最適化される。

次に、制御回路４による点灯後のランプ電流Ｉｌａの波形制御について図２を用いて説明する。まず、点灯後のランプ電流Ｉｌａの基本的な波形は、図１３（ｃ）に示すように振幅Ｉｐ１（以後、第１の電流ピーク値Ｉｐ１と称す）で極性反転する矩形波の１周期分に連続して、振幅がＩｐ２（以後、第２の電流ピーク値Ｉｐ２と称す）のパルス波形を形成して、第１の電流ピーク値Ｉｐ１と第２の電流ピーク値Ｉｐ２とを所定の間隔で交互に発生させており、Ｉｐ１＜Ｉｐ２に設定される。なお、第１の電流ピーク値Ｉｐ１の矩形波は前半周期Ｔｆが後半周期Ｔｒより長くなっている。

そして、図２（ｂ）に示すように、放電ランプＬａの点灯開始ｔ０から切替時間（第１の時間）ｔ１までは、電力制御用基準信号生成部４１ｂからの切替信号Ｙｓによってスイッチ４２をチョッパ制御基準信号Ｙｐ２側に切り替えて、ＰＷＭ制御回路４３は、チョッパ制御基準信号Ｙｐ２によって、第１の電流ピーク値Ｉｐ１１、第２の電流ピーク値Ｉｐ２１（Ｉｐ１１＜Ｉｐ２１）となるようにランプ電流Ｉｌａを制御する。すなわち、切替時間ｔ１までは、ＰＷＭ信号Ｙｍ２によるランプ電流Ｉｌａの波形制御が行われる。

切替時間ｔ１以降は、電力制御用基準信号生成部４１ｂからの切替信号Ｙｓによってスイッチ４２をチョッパ制御基準信号Ｙｐ１側に切り替えて、ＰＷＭ制御回路４３は、チョッパ制御基準信号Ｙｐ１によって、第１の電流ピーク値Ｉｐ１２、第２の電流ピーク値Ｉｐ２２（Ｉｐ１２＜Ｉｐ２２）となるようにランプ電流Ｉｌａを制御する。すなわち、切替時間ｔ１以降は、ＰＷＭ信号Ｙｍ１によるランプ電流Ｉｌａの波形制御が行われる。

各電流ピーク値Ｉｐ１１，Ｉｐ２１，Ｉｐ１２，Ｉｐ２２を設定するＰＷＭ信号Ｙｍ１、Ｙｍ２は、電力制御用基準信号生成部４１ｂが、ランプ電圧検出信号Ｙｖに基づいて、図３に示すデータテーブル４１ｃ内のデータＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ５，Ｄ６を参照して生成している。

また、点灯周波数設定部４１ａは、ランプ電圧検出信号Ｙｖに基づいて、図３に示すデータテーブル４１ｃ内のデータＤ１，Ｄ４，Ｄ７を参照してインバータ制御信号Ｙｆ１，Ｙｆ２を生成しており、インバータ制御信号Ｙｆ１，Ｙｆ２によって極性反転回路２の極性反転タイミングを制御することで、電流ピーク値Ｉｐ２１，Ｉｐ２２の各時間幅Ｔ２１，Ｔ２２が所望の時間幅に設定される。

そして、第１の電流ピーク値：Ｉｐ１１＝Ｉｐ１２、第２の電流ピーク値：Ｉｐ２１＞Ｉｐ２２に設定され、さらに、第２の電流ピーク値の時間幅：Ｔ２１＞Ｔ２２に設定される。すなわち、切替時間ｔ１の前後で、第２の電流ピーク値Ｉｐ２とその時間幅Ｔ２の両方を変化させており、図２（ａ）に示すように点灯開始ｔ０から切替時間ｔ１までの第２の電流ピーク値Ｉｐ２１と時間幅Ｔ２１との積ａ１＝［Ｉｐ２１×Ｔ２１］は、切替時間ｔ１以降の第２の電流ピーク値Ｉｐ２２と時間幅Ｔ２２との積ａ２＝［Ｉｐ２２×Ｔ２２］より大きくなる。

そして、点灯開始後、電極の温度がある程度上昇するまではランプ電流Ｉｌａが制限電流Ｉ１を超えないように制御する電流制限領域Ｔａとなり、電流制限領域Ｔａからランプ電力を一定に制御する定電力制御領域Ｔｂに移行して定常点灯となるのであるが、上記切替時間ｔ１は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、定電力制御領域Ｔｂに移行した後であり、電力制御用基準信号生成部４１ｂにて数分から数十分（例えば電極の温度が所定温度にまで達するタイミング）に予め設定されており、放電ランプＬａのばらつきや、電流波形等を考慮して決められる。

そして、切替時間ｔ１以前の積ａ１＝［Ｉｐ２１×Ｔ２１］が、切替時間ｔ１以後の積ａ２＝［Ｉｐ２２×Ｔ２２］より大きいという関係を維持した上で、電流制限領域Ｔａから定電力制御領域Ｔｂに移行した後、ランプ電力が一定となるように積ａ１＝［Ｉｐ２１×Ｔ２１］、および積ａ２＝［Ｉｐ２２×Ｔ２２］を制御すれば、本実施形態のランプ電圧Ｖｌａ、ランプ電流Ｉｌａの各特性Ｘ１，Ｘ２は、図４（ａ）（ｂ）中の実線に示すように、定電力制御領域Ｔｂへの移行後は、従来の特性Ｘ１１のようなランプ電圧Ｖｌａの上昇がなく、さらに従来の特性Ｘ１２のようなランプ電流Ｉｌａの減少もなく、ランプ電圧Ｖｌａ、ランプ電流Ｉｌａが略一定となる。

すなわち、定電力制御領域Ｔｂへの移行後は、ランプ電圧Ｖｌａの上昇に対してランプ電力を一定にするためにランプ電流Ｉｌａを低減させるのであるが、本実施形態では、定電力制御領域Ｔｂへの移行後も切替時間ｔ１までは、振幅が大きい第２の電流ピーク値Ｉｐ２１を長い時間幅Ｔ２１で周期的に発生させているので、電極の温度低下が抑えられ、電極間の距離が広がることなく、ランプ電圧Ｖｌａの上昇を抑制しているのである。

而して、ランプの寿命末期等の要因でランプ電圧Ｖｌａが高い放電ランプＬａを用いた場合、従来は、定電力制御領域Ｔｂに移行した直後の電極の温度不足によってフリッカが発生しやすいという問題があったが、本実施形態では、定電力制御領域Ｔｂに移行した直後であっても電極の温度が十分に維持され、フリッカの発生を抑制することができる。

また、フリッカが抑制されることによって、電極磨耗によるランプ電圧の上昇が要因で生じる明るさの減少や、電極材料が飛散してランプ管内に付着することによる失透が要因で生じる明るさの減少によるランプの短寿命化を防止することできる。

（実施形態２）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成は、実施形態１と同様に図１で示され、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

本実施形態では、図５（ｂ）に示すように、放電ランプＬａの点灯開始ｔ０から切替時間ｔ１までのランプ電流Ｉｌａは、第１の電流ピーク値Ｉｐ１１、第２の電流ピーク値Ｉｐ２１とし（Ｉｐ１１＜Ｉｐ２１）、切替時間ｔ１以降のランプ電流Ｉｌａは、第１の電流ピーク値Ｉｐ１２、第２の電流ピーク値Ｉｐ２２として（Ｉｐ１２＜Ｉｐ２２）、第１の電流ピーク値：Ｉｐ１１＝Ｉｐ１２、第２の電流ピーク値：Ｉｐ２１＞Ｉｐ２２に設定される。また、第２の電流ピーク値Ｉｐ２１，Ｉｐ２２の各時間幅Ｔ２１，Ｔ２２は、Ｔ２１＝Ｔ２２に設定され、同一の時間幅となる。すなわち、図５（ａ）に示すように、切替時間ｔ１の前後で、第２の電流ピーク値Ｉｐ２のみを変化させており、点灯開始ｔ０から切替時間ｔ１までの第２の電流ピーク値Ｉｐ２１と時間幅Ｔ２１との積ａ１＝［Ｉｐ２１×Ｔ２１］は、切替時間ｔ１以降の第２の電流ピーク値Ｉｐ２２と時間幅Ｔ２２との積ａ２＝［Ｉｐ２２×Ｔ２２］より大きくなる。

そして、点灯開始後、電極の温度がある程度上昇するまではランプ電流Ｉｌａが制限電流Ｉ１を超えないように制御する電流制限領域Ｔａとなり、電流制限領域Ｔａからランプ電力を一定に制御する定電力制御領域Ｔｂに移行して定常点灯となるのであるが、上記切替時間ｔ１は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、定電力制御領域Ｔｂに移行した後であり、電力制御用基準信号生成部４１ｂにて数分から数十分（例えば電極の温度が所定温度にまで達するタイミング）に予め設定されており、放電ランプＬａのばらつきや、電流波形等を考慮して決められる。

そして、切替時間ｔ１以前の積ａ１＝［Ｉｐ２１×Ｔ２１］が、切替時間ｔ１以後の積ａ２＝［Ｉｐ２２×Ｔ２２］より大きいという関係を維持した上で、電流制限領域Ｔａから定電力制御領域Ｔｂに移行した後、ランプ電力が一定となるように第２の電流ピーク値Ｉｐ２１，Ｉｐ２２を制御すれば、本実施形態のランプ電圧Ｖｌａ、ランプ電流Ｉｌａの各特性Ｘ１，Ｘ２は、図４（ａ）（ｂ）中の実線に示すように、定電力制御領域Ｔｂへの移行後は、従来の特性Ｘ１１のようなランプ電圧Ｖｌａの上昇がなく、さらに従来の特性Ｘ１２のようなランプ電流Ｉｌａの減少もなく、ランプ電圧Ｖｌａ、ランプ電流Ｉｌａが略一定となる。

すなわち、定電力制御領域Ｔｂへの移行後は、ランプ電圧Ｖｌａの上昇に対してランプ電力を一定にするためにランプ電流Ｉｌａを低減させるのであるが、本実施形態では、定電力制御領域Ｔｂへの移行後も切替時間ｔ１までは、振幅が大きい第２の電流ピーク値Ｉｐ２１を周期的に発生させているので、電極の温度低下が抑えられ、電極間の距離が広がることなく、ランプ電圧Ｖｌａの上昇を抑制しているのである。

而して、ランプの寿命末期等の要因でランプ電圧Ｖｌａが高い放電ランプＬａを用いた場合、従来は、定電力制御領域Ｔｂに移行した直後の電極の温度不足によってフリッカが発生しやすいという問題があったが、本実施形態では、定電力制御領域Ｔｂに移行した直後であっても電極の温度が十分に維持され、フリッカの発生を抑制することができる。

また、フリッカが抑制されることによって、電極磨耗によるランプ電圧の上昇が要因で生じる明るさの減少や、電極材料が飛散してランプ管内に付着することによる失透が要因で生じる明るさの減少によるランプの短寿命化を防止することできる。

（実施形態３）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成は、実施形態１と同様に図１で示され、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、放電ランプＬａの点灯開始ｔ０から切替時間ｔ１までのランプ電流Ｉｌａは、第１の電流ピーク値Ｉｐ１１、第２の電流ピーク値Ｉｐ２１とし（Ｉｐ１１＜Ｉｐ２１）、切替時間ｔ１以降のランプ電流Ｉｌａは、第１の電流ピーク値Ｉｐ１２、第２の電流ピーク値Ｉｐ２２として（Ｉｐ１２＜Ｉｐ２２）、点灯開始ｔ０から切替時間ｔ１までの第１の電流ピーク値Ｉｐ１１と第２の電流ピーク値Ｉｐ２１との比ｂ１＝［Ｉｐ２１／Ｉｐ１１］が、切替時間ｔ１以降の第１の電流ピーク値Ｉｐ１２と第２の電流ピーク値Ｉｐ２２との比ｂ２＝［Ｉｐ２２／Ｉｐ１２］より大きくなるように設定される。また、第２の電流ピーク値Ｉｐ２１，Ｉｐ２２の時間幅Ｔ２１，Ｔ２２は、Ｔ２１＝Ｔ２２に設定され、同一の時間幅となる。すなわち、図６（ａ）に示すように、切替時間ｔ１の前後で、第１の電流ピーク値Ｉｐ１と第２の電流ピーク値Ｉｐ２との比ｂ＝（Ｉｐ２／Ｉｐ１）を変化させており、点灯開始ｔ０から切替時間ｔ１までの第２の電流ピーク値Ｉｐ２１と時間幅Ｔ２１との積ａ１＝［Ｉｐ２１×Ｔ２１］は、切替時間ｔ１以降の第２の電流ピーク値Ｉｐ２２と時間幅Ｔ２２との積ａ２＝［Ｉｐ２２×Ｔ２２］より大きくなる。

そして、点灯開始後、電極の温度がある程度上昇するまではランプ電流Ｉｌａが制限電流Ｉ１を超えないように制御する電流制限領域Ｔａとなり、電流制限領域Ｔａからランプ電力を一定に制御する定電力制御領域Ｔｂに移行して定常点灯となるのであるが、上記切替時間ｔ１は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、定電力制御領域Ｔｂに移行した後であり、電力制御用基準信号生成部４１ｂにて数分から数十分（例えば電極の温度が所定温度にまで達するタイミング）に予め設定されており、放電ランプＬａのばらつきや、電流波形等を考慮して決められる。

そして、切替時間ｔ１以前の積ａ１＝［Ｉｐ２１×Ｔ２１］が、切替時間ｔ１以後の積ａ２＝［Ｉｐ２２×Ｔ２２］より大きいという関係を維持した上で、電流制限領域Ｔａから定電力制御領域Ｔｂに移行した後、ランプ電力が一定となるように比ｂ１＝［Ｉｐ２１／Ｉｐ１１］および比ｂ２＝［Ｉｐ２２／Ｉｐ１２］を制御すれば、本実施形態のランプ電圧Ｖｌａ、ランプ電流Ｉｌａの各特性Ｘ１，Ｘ２は、図４（ａ）（ｂ）中の実線に示すように、定電力制御領域Ｔｂへの移行後は、従来の特性Ｘ１１のようなランプ電圧Ｖｌａの上昇がなく、さらに従来の特性Ｘ１２のようなランプ電流Ｉｌａの減少もなく、ランプ電圧Ｖｌａ、ランプ電流Ｉｌａが略一定となる。

すなわち、定電力制御領域Ｔｂへの移行後は、ランプ電圧Ｖｌａの上昇に対してランプ電力を一定にするためにランプ電流Ｉｌａを低減させるのであるが、本実施形態では、定電力制御領域Ｔｂへの移行後も切替時間ｔ１までは、第１の電流ピーク値Ｉｐ１１に対する比が大きい第２の電流ピーク値Ｉｐ２１を周期的に発生させているので、電極の温度低下が抑えられ、電極間の距離が広がることなく、ランプ電圧Ｖｌａの上昇を抑制している。

而して、ランプの寿命末期等の要因でランプ電圧Ｖｌａが高い放電ランプＬａを用いた場合、従来は、定電力制御領域Ｔｂに移行した直後の電極の温度不足によってフリッカが発生しやすいという問題があったが、本実施形態では、定電力制御領域Ｔｂに移行した直後であっても電極の温度が十分に維持され、フリッカの発生を抑制することができる。

また、フリッカが抑制されることによって、電極磨耗によるランプ電圧の上昇が要因で生じる明るさの減少や、電極材料が飛散してランプ管内に付着することによる失透が要因で生じる明るさの減少によるランプの短寿命化を防止することできる。

（実施形態４）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成は、実施形態１と同様に図１で示され、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

本実施形態では、図７（ｂ）に示すように、放電ランプＬａの点灯開始ｔ０から切替時間ｔ１までのランプ電流Ｉｌａは、第１の電流ピーク値Ｉｐ１１、第２の電流ピーク値Ｉｐ２１とし（Ｉｐ１１＜Ｉｐ２１）、切替時間ｔ１以降のランプ電流Ｉｌａは、第１の電流ピーク値Ｉｐ１２、第２の電流ピーク値Ｉｐ２２として（Ｉｐ１２＜Ｉｐ２２）、第１の電流ピーク値：Ｉｐ１１＝Ｉｐ１２、第２の電流ピーク値：Ｉｐ２１＝Ｉｐ２２に設定される。また、第２の電流ピーク値Ｉｐ２１，Ｉｐ２２の各時間幅Ｔ２１，Ｔ２２は、Ｔ２１＞Ｔ２２に設定される。すなわち、図７（ａ）に示すように、切替時間ｔ１の前後で、第２の電流ピーク値Ｉｐ２の時間幅Ｔ２のみを変化させており、点灯開始ｔ０から切替時間ｔ１までの第２の電流ピーク値Ｉｐ２１と時間幅Ｔ２１との積ａ１＝［Ｉｐ２１×Ｔ２１］は、切替時間ｔ１以降の第２の電流ピーク値Ｉｐ２２と時間幅Ｔ２２との積ａ２＝［Ｉｐ２２×Ｔ２２］より大きくなる。

そして、点灯開始後、電極の温度がある程度上昇するまではランプ電流Ｉｌａが制限電流Ｉ１を超えないように制御する電流制限領域Ｔａとなり、電流制限領域Ｔａからランプ電力を一定に制御する定電力制御領域Ｔｂに移行して定常点灯となるのであるが、上記切替時間ｔ１は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、定電力制御領域Ｔｂに移行した後であり、電力制御用基準信号生成部４１ｂにて数分から数十分（例えば電極の温度が所定温度にまで達するタイミング）に予め設定されており、放電ランプＬａのばらつきや、電流波形等を考慮して決められる。

そして、切替時間ｔ１以前の積ａ１＝［Ｉｐ２１×Ｔ２１］が、切替時間ｔ１以後の積ａ２＝［Ｉｐ２２×Ｔ２２］より大きいという関係を維持した上で、電流制限領域Ｔａから定電力制御領域Ｔｂに移行した後、ランプ電力が一定となるように第２の電流ピーク値Ｉｐ２１の時間幅Ｔ２１、および第２の電流ピーク値Ｉｐ２２の時間幅Ｔ２２を制御すれば、本実施形態のランプ電圧Ｖｌａ、ランプ電流Ｉｌａの各特性Ｘ１，Ｘ２は、図４（ａ）（ｂ）中の実線に示すように、定電力制御領域Ｔｂへの移行後は、従来の特性Ｘ１１のようなランプ電圧Ｖｌａの上昇がなく、さらに従来の特性Ｘ１２のようなランプ電流Ｉｌａの減少もなく、ランプ電圧Ｖｌａ、ランプ電流Ｉｌａが略一定となる。

すなわち、定電力制御領域Ｔｂへの移行後は、ランプ電圧Ｖｌａの上昇に対してランプ電力を一定にするためにランプ電流Ｉｌａを低減させるのであるが、本実施形態では、定電力制御領域Ｔｂへの移行後も切替時間ｔ１までは、第２の電流ピーク値Ｉｐ２１を長い時間幅Ｔ２１で周期的に発生させているので、電極の温度低下が抑えられ、電極間の距離が広がることなく、ランプ電圧Ｖｌａの上昇を抑制しているのである。

而して、ランプの寿命末期等の要因でランプ電圧Ｖｌａが高い放電ランプＬａを用いた場合、従来は、定電力制御領域Ｔｂに移行した直後の電極の温度不足によってフリッカが発生しやすいという問題があったが、本実施形態では、定電力制御領域Ｔｂに移行した直後であっても電極の温度が十分に維持され、フリッカの発生を抑制することができる。

また、フリッカが抑制されることによって、電極磨耗によるランプ電圧の上昇が要因で生じる明るさの減少や、電極材料が飛散してランプ管内に付着することによる失透が要因で生じる明るさの減少によるランプの短寿命化を防止することできる。

（実施形態５）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成は、実施形態１と同様に図１で示され、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

本実施形態では、図８（ｃ）に示すように、電流制限領域Ｔａのランプ電流Ｉｌａは、第１の電流ピーク値Ｉｐ１１、第２の電流ピーク値Ｉｐ２１とし（Ｉｐ１１＜Ｉｐ２１）、第１の電流ピーク値Ｉｐ１１、第２の電流ピーク値Ｉｐ２１は一定に制御される。電流制限領域Ｔａから定電力制御領域Ｔｂに移行して、ランプ電流Ｉｌａが制限電流Ｉ１以下になると、切替時間ｔ１までは、第１の電流ピーク値Ｉｐ１１’、第２の電流ピーク値Ｉｐ２１’とし（Ｉｐ１１’＜Ｉｐ２１’）、第１の電流ピーク値Ｉｐ１１’、第２の電流ピーク値Ｉｐ２１’は、ランプ電力が一定となるように制御される。なお、第２の電流ピーク値Ｉｐ２１，Ｉｐ２１’の時間幅は同一の時間幅Ｔ２１となる。

そして、切替時間ｔ１以降のランプ電流Ｉｌａは、第１の電流ピーク値Ｉｐ１２、第２の電流ピーク値Ｉｐ２２（Ｉｐ１２＜Ｉｐ２２）として、切替時間ｔ１以前の比ｂ１＝［Ｉｐ２１／Ｉｐ１１］、および比ｂ１’＝［Ｉｐ２１’／Ｉｐ１１’］が、切替時間ｔ１以降の比ｂ２＝［Ｉｐ２２／Ｉｐ１２］より大きくなるように設定される。また、切替時間ｔ１以前の第２の電流ピーク値Ｉｐ２１，２１’の時間幅Ｔ２１が、切替時間ｔ１以降の第２の電流ピーク値Ｉｐ２２の時間幅Ｔ２２より長くなるように設定される。

すなわち、切替時間ｔ１の前後で、第１の電流ピーク値Ｉｐ１と第２の電流ピーク値Ｉｐ２との比ｂ＝（Ｉｐ２／Ｉｐ１）と、第２の電流ピーク値Ｉｐ２の時間幅Ｔ２とを変化させており、点灯開始ｔ０から切替時間ｔ１までの第２の電流ピーク値Ｉｐ２１と時間幅Ｔ２１との積ａ１＝［Ｉｐ２１×Ｔ２１］、および第２の電流ピーク値Ｉｐ２１’と時間幅Ｔ２１との積ａ１’＝［Ｉｐ２１’×Ｔ２１］は、切替時間ｔ１以降の第２の電流ピーク値Ｉｐ２２と時間幅Ｔ２２との積ａ２＝［Ｉｐ２２×Ｔ２２］より大きくなる。

そして、切替時間ｔ１以前の積ａ１＝［Ｉｐ２１×Ｔ２１］および積ａ１’＝［Ｉｐ２１’×Ｔ２１］が、切替時間ｔ１以後の積ａ２＝［Ｉｐ２２×Ｔ２２］より大きいという関係を維持した上で、電流制限領域Ｔａから定電力制御領域Ｔｂに移行した後、ランプ電力が一定となるように制御すれば、本実施形態のランプ電圧Ｖｌａ、ランプ電流Ｉｌａの各特性Ｘ１，Ｘ２は、図８（ａ）（ｂ）中に示すように、定電力制御領域Ｔｂへの移行後は、従来の特性Ｘ１１のようなランプ電圧Ｖｌａの上昇がなく、さらに従来の特性Ｘ１２のようなランプ電流Ｉｌａの減少もなく、ランプ電圧Ｖｌａ、ランプ電流Ｉｌａが略一定となる。

すなわち、定電力制御領域Ｔｂへの移行後は、ランプ電圧Ｖｌａの上昇に対してランプ電力を一定にするためにランプ電流Ｉｌａを低減させるのであるが、本実施形態では、定電力制御領域Ｔｂへの移行後も切替時間ｔ１までは、第１の電流ピーク値Ｉｐ１１’に対する比が大きい第２の電流ピーク値Ｉｐ２１’を長い時間幅Ｔ２１で周期的に発生させているので、電極の温度低下が抑えられ、電極間の距離が広がることなく、ランプ電圧Ｖｌａの上昇を抑制しているのである。また、第１の電流ピーク値Ｉｐ１１と第２の電流ピーク値Ｉｐ２１との比ｂと、第２の電流ピーク値Ｉｐ２の時間幅Ｔ２という２つのパラメータを切り替えることで、降圧チョッパ回路１の部品にかかるストレスを低減させることができる。

而して、ランプの寿命末期等の要因でランプ電圧Ｖｌａが高い放電ランプＬａを用いた場合、従来は、定電力制御領域Ｔｂに移行した直後の電極の温度不足によってフリッカが発生しやすいという問題があったが、本実施形態では、定電力制御領域Ｔｂに移行した直後であっても電極の温度が十分に維持され、フリッカの発生を抑制することができる。

また、フリッカが抑制されることによって、電極磨耗によるランプ電圧の上昇が要因で生じる明るさの減少や、電極材料が飛散してランプ管内に付着することによる失透が要因で生じる明るさの減少によるランプの短寿命化を防止することできる。

（実施形態６）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成は、実施形態１と同様に図１で示され、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

本実施形態では、実施形態１〜５において、第１の電流ピーク値Ｉｐ１、第２の電流ピーク値Ｉｐ２、時間幅Ｔ２等を切り替えるタイミングである切替時間ｔ１を、ランプ電圧Ｖｌａの変動率に基づいて設定しており、ランプ電圧Ｖｌａの変動率が小さく、ランプ電圧が安定した時点を切替時間ｔ１に設定している（図９（ａ）（ｃ）参照）。

図１０はその動作フローチャートを示しており、まず、ランプ電圧検出回路３がランプ電圧を検出してランプ電圧検出信号Ｙｖを出力し（ステップＳ１）、電力制御用基準信号生成部４１ｂは、所定のサンプリング周期でデジタル信号に変換されたランプ電圧検出信号Ｙｖに基づいてランプ電圧値を読み込む（ステップＳ２）。電力制御用基準信号生成部４１ｂは、今回読み込んだランプ電圧値と前回読み込んだランプ電圧値との差｜ΔＶｌａ｜（図９（ｂ）参照）をランプ電圧Ｖｌａの変動率として算出し（ステップＳ３）、電圧差｜ΔＶｌａ｜が閾値電圧Ｖａ（例えば１０Ｖ）以下か否かを判定する（ステップＳ４）。電圧差｜ΔＶｌａ｜が閾値電圧Ｖａ以下であれば、電力制御用基準信号生成部４１ｂ内部の検出回数用カウンタを１回インクリメントして（ステップＳ５）、検出回数がＮ回に達したか否かを判定する（ステップＳ６）。検出回数がＮ回に達していなければステップＳ１に戻る（ステップＳ９）。検出回数がＮ回に達した場合、その時点を切替時間ｔ１として、スイッチ４２をチョッパ制御基準信号Ｙｐ２側からＹｐ１側に切り替えて（ステップＳ７）、ステップＳ１に戻る（ステップＳ９）。ステップＳ４において、電圧差｜ΔＶｌａ｜が閾値電圧Ｖａを超えていれば、記憶している検出回数を０にリセットし（ステップＳ８）、ステップＳ１に戻る（ステップＳ９）。

このように、ランプ電圧の変動率に基づいて切替時間ｔ１を設定するので、放電ランプＬａの状態が変化しても、切替時間ｔ１を適切に設定することができる。なお、閾値電圧Ｖａ、検出回数Ｎ、ランプ電圧値を読み込むサンプリング周期は、放電ランプの特性や回路構成によって最適な値に設定される。

（実施形態７）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成は、実施形態１と同様に図１で示され、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

本実施形態では、放電ランプＬａの点灯開始ｔ０からランプ電圧Ｖｌａが閾値電圧Ｖｂに達する時間（第２の時間）ｔ２までは、図１１（ｃ）に示すように、ランプ電流Ｉｌａは、第１の電流ピーク値Ｉｐ１１、第２の電流ピーク値Ｉｐ２１とし、第１の電流ピーク値Ｉｐ１１、第２の電流ピーク値Ｉｐ２１は同じ電流値（Ｉｐ１１＝Ｉｐ２１）に一定制御される。これは、点灯開始ｔ０から時間ｔ２までの期間は、電流制限領域Ｔａに含まれており、放電ランプＬａの電極に対して十分な電流を流しているので、第２の電流ピーク値Ｉｐ２１を第１の電流ピーク値Ｉｐ１１より大きくしなくても電極の温度が不足することはなく、さらには必要以上にランプ電流を大きくしないので、電極の劣化を抑えることができるという効果もある。なお、ランプ電圧Ｖｌａと閾値電圧Ｖｂとの比較処理は、数Ｖのヒステリシスを持たせることによって、チャタリングを発生することなく行うことができる。

次に、時間ｔ２から切替時間ｔ１までのランプ電流Ｉｌａは、第１の電流ピーク値Ｉｐ１１’、第２の電流ピーク値Ｉｐ２１’とし（Ｉｐ１１’＜Ｉｐ２１’）、電流制限領域Ｔａの間は一定に制御される。そして、電流制限領域Ｔａから定電力制御領域Ｔｂに移行して、ランプ電流Ｉｌａが制限電流Ｉ１以下になると、切替時間ｔ１までは、第１の電流ピーク値Ｉｐ１１’、第２の電流ピーク値Ｉｐ２１’は、ランプ電力が一定となるように制御される。なお、第２の電流ピーク値Ｉｐ２１，Ｉｐ２１’の時間幅は同一の時間幅Ｔ２１となる。

次に、切替時間ｔ１以降のランプ電流Ｉｌａは、第１の電流ピーク値Ｉｐ１２、第２の電流ピーク値Ｉｐ２２（Ｉｐ１２＜Ｉｐ２２）として、切替時間ｔ１以前の比ｂ１＝［Ｉｐ２１／Ｉｐ１１］、ｂ１’＝［Ｉｐ２１’／Ｉｐ１１’］が、切替時間ｔ１以降の比ｂ２＝［Ｉｐ２２／Ｉｐ１２］より大きくなるように設定される。また、切替時間ｔ１以前の第２の電流ピーク値Ｉｐ２１，２１’の時間幅Ｔ２１が、切替時間ｔ１以降の第２の電流ピーク値Ｉｐ２２の時間幅Ｔ２２より長くなるように設定される。

すなわち、切替時間ｔ１の前後で、第１の電流ピーク値Ｉｐ１と第２の電流ピーク値Ｉｐ２との比ｂ＝（Ｉｐ２／Ｉｐ１）と、第２の電流ピーク値Ｉｐ２の時間幅Ｔ２とを変化させており、点灯開始ｔ０から切替時間ｔ１までの第２の電流ピーク値Ｉｐ２１と時間幅Ｔ２１との積ａ１＝［Ｉｐ２１×Ｔ２１］、および第２の電流ピーク値Ｉｐ２１’と時間幅Ｔ２１との積ａ１’＝［Ｉｐ２１’×Ｔ２１］は、切替時間ｔ１以降の第２の電流ピーク値Ｉｐ２２と時間幅Ｔ２２との積ａ２＝［Ｉｐ２２×Ｔ２２］より大きくなる。

そして、切替時間ｔ１以前の積ａ１＝［Ｉｐ２１×Ｔ２１］および積ａ１’＝［Ｉｐ２１’×Ｔ２１］が、切替時間ｔ１以後の積ａ２＝［Ｉｐ２２×Ｔ２２］より大きいという関係を維持した上で、電流制限領域Ｔａから定電力制御領域Ｔｂに移行した後、ランプ電力が一定となるように制御すれば、本実施形態のランプ電圧Ｖｌａ、ランプ電流Ｉｌａの各特性Ｘ１，Ｘ２は、図１１（ａ）（ｂ）中に示すように、定電力制御領域Ｔｂへの移行後は、従来の特性Ｘ１１のようなランプ電圧Ｖｌａの上昇がなく、さらに従来の特性Ｘ１２のようなランプ電流Ｉｌａの減少もなく、ランプ電圧Ｖｌａ、ランプ電流Ｉｌａが略一定となる。

すなわち、定電力制御領域Ｔｂへの移行後は、ランプ電圧Ｖｌａの上昇に対してランプ電力を一定にするためにランプ電流Ｉｌａを低減させるのであるが、本実施形態では、定電力制御領域Ｔｂへの移行後も切替時間ｔ１までは、第１の電流ピーク値Ｉｐ１１’に対する比が大きい第２の電流ピーク値Ｉｐ２１’を長い時間幅Ｔ２１で周期的に発生させているので、電極の温度低下が抑えられ、電極間の距離が広がることなく、ランプ電圧Ｖｌａの上昇を抑制しているのである。

而して、ランプの寿命末期等の要因でランプ電圧Ｖｌａが高い放電ランプＬａを用いた場合、従来は、定電力制御領域Ｔｂに移行した直後の電極の温度不足によってフリッカが発生しやすいという問題があったが、本実施形態では、定電力制御領域Ｔｂに移行した直後であっても電極の温度が十分に維持され、フリッカの発生を抑制することができる。

また、フリッカが抑制されることによって、電極磨耗によるランプ電圧の上昇が要因で生じる明るさの減少や、電極材料が飛散してランプ管内に付着することによる失透が要因で生じる明るさの減少によるランプの短寿命化を防止することできる。

なお、実施形態１〜７において、ランプ電流Ｉｌａの基本波形を、図１３（ｃ）に示す波形としたが、この波形に限定されることはなく、例えば図１３（ａ）（ｂ）（ｄ）（ｅ）の波形を基本波形として、上記同様に波形制御しても同様の効果を得ることができる。

（実施形態８）
本実施形態は、上記実施形態１〜７いずれかの放電灯点灯装置を用いた画像表示装置について説明する。図１２は、画像表示装置の構成を示しており、筐体５内に、上記実施形態１〜７いずれかの放電灯点灯装置Ｈと、放電灯点灯装置Ｈによって点灯制御されるショートアークの超高圧水銀灯からなる放電ランプＬａと、光学装置Ｋ１と、電源部Ｋ２と、外部信号入力部Ｋ３と、３つのファンＫ４とを収納して構成され、放電灯点灯装置Ｈ、光学装置Ｋ１、電源部Ｋ２は、メイン制御基板Ｋ５上に実装されている。

光学装置Ｋ１は、放電ランプＬａからの光を透過または反射する手段と、当該手段を介する透過光または反射光をスクリーンに投射する手段とから構成される。

画像表示装置に、上記実施形態１〜７いずれかの放電灯点灯装置を用いることで、定電力制御領域に移行した直後の輝点の移動によるフリッカの発生を抑制し、ランプの短寿命化を防止することができるので、画像品質が向上し、さらに優れた画像品質を長時間持続させることが可能となる。

実施形態１の放電灯点灯装置の回路構成を示す図である。 （ａ）（ｂ）同上のランプ電流制御を示す図である。 同上のデータテーブルを示す図である。 （ａ）（ｂ）同上のランプ電圧、ランプ電流の各特性を示す図である。 （ａ）（ｂ）実施形態２のランプ電流制御を示す図である。 （ａ）（ｂ）実施形態３のランプ電流制御を示す図である。 （ａ）（ｂ）実施形態４のランプ電流制御を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）実施形態５のランプ電流制御を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）実施形態６の切替時間の設定処理を示す図である。 同上の動作フローチャートを示す図である。 （ａ）〜（ｃ）実施形態７の切替時間の設定処理を示す図である。 実施形態８の画像表示装置の構成を示す図である。 （ａ）〜（ｅ）ランプ電流の基本波形を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）ランプ電流制御の基本動作を示す図である。

符号の説明

１ 降圧チョッパ回路
２ 極性反転回路
３ ランプ電圧検出回路
４ 制御回路
４１ マイコン
４２ スイッチ
４３ ＰＷＭ制御回路
４４ フルブリッジ制御回路
Ｑ１〜Ｑ５ スイッチング素子
Ｌａ 放電ランプ

Claims (9)

1. スイッチング素子をオン・オフすることによって放電ランプに電力を供給する電力変換回路と、
   電力変換回路のスイッチング素子のオン・オフを制御することによって、点灯開始後、ランプ電流が制限電流を超えないように制御する電流制限領域からランプ電力を一定に制御する定電力制御領域に移行させ、点灯時の放電ランプに供給するランプ電流を、第１の振幅と第１の振幅より大きい第２の振幅とが所定の間隔で交互に発生する波形に制御する制御回路と、
   を備え、
   制御回路は、定電力制御領域内で点灯開始から第１の時間が経過したとき、第１の時間以後のランプ電流の第２の振幅と第２の振幅の時間幅との積を、第１の時間以前のランプ電流の第２の振幅と第２の振幅の時間幅との積より小さくする
   ことを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 前記制御回路は、第１の時間以後のランプ電流の第２の振幅を、第１の時間以前のランプ電流の第２の振幅より小さくすることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
3. 前記制御回路は、第１の時間以後におけるランプ電流の第１の振幅に対する第２の振幅の比を、第１の時間以前におけるランプ電流の第１の振幅に対する第２の振幅の比より小さくすることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
4. 前記制御回路は、第１の時間以後のランプ電流の第２の振幅の時間幅を、第１の時間以前のランプ電流の第２の振幅の時間幅より小さくすることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
5. 前記制御回路は、第１の時間以後におけるランプ電流の第１の振幅に対する第２の振幅の比および第２の振幅の時間幅を、第１の時間以前におけるランプ電流の第１の振幅に対する第２の振幅の比および第２の振幅の時間幅より小さくすることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
6. ランプ電圧を検出するランプ電圧検出回路を備え、前記制御回路は、検出したランプ電圧の変動率が所定値より小さくなった場合に、第１の時間以後のランプ電流の第２の振幅と第２の振幅の時間幅との積を、第１の時間以前のランプ電流の第２の振幅と第２の振幅の時間幅との積より小さくすることを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の放電灯点灯装置。
7. 前記制御回路は、前記電流制限領域内で点灯開始から第２の時間が経過するまでは、ランプ電流の第１の振幅と第２の振幅とを同値にすることを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の放電灯点灯装置。
8. 前記第２の時間は、点灯開始後のランプ電圧が所定電圧に達するタイミングであることを特徴とする請求項７記載の放電灯点灯装置。
9. 請求項１乃至８いずれか記載の放電灯点灯装置と、当該放電灯点灯装置によって点灯される放電ランプと、放電ランプからの光を透過または反射して、当該透過光または反射光をスクリーンに投射する光学手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置。

Images