JP5117979B2 - Light source device and display device - Google Patents
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Description
本発明は、光源を駆動する電流を制御することによって光源の明るさを制御する光源装置および表示装置に関する。 The present invention relates to a light source device and a display device that control the brightness of a light source by controlling a current for driving the light source.
図8は、従来の技術による光源駆動回路90の構成例を示す図である。光源駆動回路90は、光源素子99に直流電流を供給して発光させる駆動回路であり、電圧変換部901および抵抗素子905を含んで構成される。光源素子99は、LED(Light Emitting
Diode)などによって構成され、印加される電圧が上昇すると、流れる電流が増加し、明るさが増す。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a light
When the applied voltage rises, the flowing current increases and the brightness increases.
電圧変換部901は、入力端子902に直流あるいは交流の電圧が入力されると、帰還電圧印加端子903に印加される帰還電圧VFBが基準電圧VREFに等しくなるように、出力端子904から出力する出力電圧VOUTを制御する。光源素子99は、一端が出力端子904に接続され、他端が直列に接続される抵抗素子905を介してグランドに接続される。光源素子99と抵抗素子905との接続点は、帰還電圧印加端子903に接続される。帰還電圧印加端子903に流入する電流は、無視することができる程度の大きさであるので、これを「0」とすると(以降の説明でも同様に「0」とする)、帰還電圧VFBは、光源素子99を流れる電流ILの電流値と抵抗素子905の抵抗値R1とを乗算した値の電圧となる。
When a DC or AC voltage is input to the
たとえば光源素子99を駆動する前の状態では、光源素子99に電圧は印加されず、光源素子99を流れる電流ILの電流値は「0」で、帰還電圧VFBも「0」である。光源素子99の駆動を開始すると、出力電圧VOUTは徐々に上昇し、光源素子99を流れる電流ILも増加し、帰還電圧VFBも上昇する。帰還電圧VFBが基準電圧VREFに等しくなると、出力電圧VOUTの上昇は停止する。
For example, in a state before driving the
電流ILが定常時の電流値(以下「IL定常値」という)=VREF/R1より減少しようとすると、電圧変換部901は、出力電圧VOUTを上昇し、電流ILが定常時の電流値=VREF/R1より増大しようとすると、電圧変換部901は、出力電圧VOUTを降下させ、電流ILを一定に保つ。以上によりIL定常値は、基準電圧VREFを抵抗素子905の抵抗値R1で除算した値と同値となる。電圧変換部901の帰還電圧印加端子903は、電圧変換部901を構成する演算増幅器の入力に接続され、帰還電圧印加端子903への流入電流は、IL定常時に比較して無視し得る程度の大きさである。
When the current IL is to be decreased from a steady-state current value (hereinafter referred to as “IL steady-state value”) = VREF / R1, the
複数の光源素子99を駆動する場合、図8に示した回路構成を複数用いる形態、図8に示した光源素子99をすべて直列に接続する形態、たとえば特許文献1に記載される液晶バックライト駆動回路、あるいは接続される複数の発光素子群ごとに駆動する形態、たとえば特許文献2に記載される発光素子駆動回路がある。
When driving a plurality of
しかしながら、図8に示した回路構成を複数用いる形態は、複数の電圧変換部901を設ける必要があり、コストおよび回路の体積が大きくなるという問題がある。光源素子99をすべて直列に接続する形態は、光源素子99の数に応じて出力電圧VOUTを高くしなければならず、使用部品の制約、たとえば耐電圧および安全性などを考慮すると、高価な部品を用いる必要があり、製造コストなどの経済性の面で問題がある。
However, in the embodiment using a plurality of circuit configurations shown in FIG. 8, it is necessary to provide a plurality of
特許文献2に記載される発光素子駆動回路は、発光素子群ごとに電流駆動回路が設けられ、各発光素子群にばらつきがあっても、同じ電流値の電流を流すものであるが、すべての発光素子群にそれぞれ電流駆動回路を設けなければならない。
The light-emitting element driving circuit described in
本発明の目的は、より少ないコストおよび回路体積で発光素子群ごとに電流を制御することができる光源装置および表示装置を提供することである。 The objective of this invention is providing the light source device and display apparatus which can control an electric current for every light emitting element group with less cost and circuit volume.
本発明に係る光源装置は、入力端子、出力端子、および帰還電圧印加端子を有し、第1の基準電圧に基づいて前記入力端子から入力される入力電圧を出力電圧に変換し、変換された出力電圧を前記出力端子から出力する電圧変換部と、
1つの光源素子または直列に接続される複数の光源素子から構成され、前記出力端子に接続される複数の光源素子群と、
前記複数の光源素子群のうちの第1の光源素子群および前記帰還電圧印加端子に接続され、第1の光源素子群から流れ込む電流に応じた第2の基準電圧を生成する電圧生成部と、
前記複数の光源素子群のうち第1の光源素子群を除く残余の第2の光源素子群ごとに設けられ、前記第2の基準電圧に基づいて、各第2の光源素子群の電流を制御する電流制御部とを備え、
第1の光源素子群の電圧降下がいずれの第2の光源素子群の電圧降下より大きいことを特徴とする。
本発明に係る表示装置は、前記光源装置を備えることを特徴とする。
The light source device according to the present invention has an input terminal, an output terminal, and a feedback voltage application terminal, converts an input voltage input from the input terminal to an output voltage based on a first reference voltage, and is converted A voltage converter that outputs an output voltage from the output terminal;
One light source element or a plurality of light source elements connected in series, a plurality of light source element groups connected to the output terminal,
A voltage generator that is connected to the first light source element group of the plurality of light source element groups and the feedback voltage application terminal, and generates a second reference voltage according to a current flowing from the first light source element group;
Provided for each remaining second light source element group excluding the first light source element group among the plurality of light source element groups, and controls the current of each second light source element group based on the second reference voltage A current control unit that
The voltage drop of the first light source element group is larger than the voltage drop of any second light source element group.
A display device according to the present invention includes the light source device.
本発明に係る光源装置によれば、入力端子、出力端子、および帰還電圧印加端子を有する電圧変換部によって、基準電圧に基づいて前記入力端子から入力される入力電圧が出力電圧に変換され、前記変換された出力電圧が前記出力端子から出力される。1つの光源素子または直列に接続される複数の光源素子から構成される複数の光源素子群は各々その一端が、前記出力端子に接続される。前記複数の光源素子群のうちの第1の光源素子群および前記帰還電圧印加端子に接続される電圧生成部によって、第1の光源素子群から流れ込む電流に応じた第2の基準電圧が生成される。前記複数の光源素子群のうちの第1の光源素子群を除く残余の第2の光源素子群ごとに設けられる電流制御部によって、前記第2の基準電圧に基づいて、各第2の光源素子群の電流が制御される。そして、第1の光源素子群の電圧降下がいずれの第2の光源素子群の電圧降下より大きい。 According to the light source device of the present invention, an input voltage input from the input terminal based on a reference voltage is converted into an output voltage by a voltage converter having an input terminal, an output terminal, and a feedback voltage application terminal, The converted output voltage is output from the output terminal. One end of each of a plurality of light source element groups composed of one light source element or a plurality of light source elements connected in series is connected to the output terminal. A second reference voltage corresponding to a current flowing from the first light source element group is generated by a voltage generation unit connected to the first light source element group and the feedback voltage application terminal of the plurality of light source element groups. The Based on the second reference voltage, each second light source element is provided by a current control unit provided for each remaining second light source element group excluding the first light source element group among the plurality of light source element groups. The group current is controlled. The voltage drop of the first light source element group is larger than the voltage drop of any second light source element group.
したがって、1つの電圧変換部と、第2の光源素子群ごとに設ける電流制御部とによって、出力端子に接続されるすべての光源端子群の電流を制御することができるので、より少ないコストおよび回路体積で発光素子群ごとに電流を制御することができる。 Therefore, since the current of all the light source terminal groups connected to the output terminal can be controlled by one voltage conversion unit and the current control unit provided for each second light source element group, the cost and circuit can be reduced. The current can be controlled for each light emitting element group by volume.
本発明に係る表示装置は、上述の光源装置を備えているので、上述した光源装置に関する効果と同様の効果を奏する。 Since the display device according to the present invention includes the above-described light source device, the same effect as the above-described effect relating to the light source device can be obtained.
図1は、本発明の実施の一形態である光源装置1の回路構成を示すブロック図である。光源装置1は、光源駆動回路10および光源素子群17,27,37を含んで構成される。光源駆動回路10は、電圧変換部11、抵抗素子15、および電流制御部20,30を含んで構成される。図1には、光源素子群と電流制御部との組み合わせとして、光源素子群27と電流制御部20との組み合わせ、および光源素子群37と電流制御部30との組み合わせを例示として示しているが、この組み合わせは、1つでもよいし、3つ以上であってもよい。
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a
電圧変換部11は、入力端子12、出力端子13および帰還電圧印加端子14を含み、入力端子12に印加される帰還電圧VFBに基づいて、出力端子13から出力する出力電圧VOUTを制御する。すなわち、電圧変換部11は、第1の基準電圧である基準電圧VREFと帰還電圧印加端子14に印加される帰還電圧VFBとを比較し、帰還電圧VFBが基準電圧VREFに等しくなるように出力電圧VOUTを制御する。具体的には、帰還電圧VFBが基準電圧VREFより低い電圧であると、出力電圧VOUTを上昇し、帰還電圧VFBが基準電圧VREFより高い電圧であると、出力電圧VOUTを低下する。基準電圧VREFは、入力端子12に印加される電圧に基づいて生成してもよいし、基準電圧VREFを出力する電圧源を用いてもよいし、外部から入力してもよい。帰還電圧VFBは、第2の基準電圧に相当する。
The
光源素子群17,27,37は、それぞれ、1つの光源素子16または直列に接続される複数の光源素子16から構成される。光源素子16は、印加される電圧が低下すると流れる電流ILが減少し、発光する明るさが減少する光源であり、たとえば発光ダイオード(Light Emitting Diode;以下「LED」という)、白熱電球などの光源によって構成される。各光源素子16は、電流ILが流れたときに電圧降下を生じる。その電圧降下は、仕様として標準値およびばらつきの範囲が定められている。
Each of the light
第1の光源素子群である第1列目の光源素子群17は、一端が出力端子13に接続され、他端が抵抗素子15の一端に接続される。電圧生成部である抵抗素子15は、一端が光源素子群17の前記他端に接続され、他端がグランドに接続される抵抗素子である。光源素子群17と抵抗素子15との接続点は、帰還電圧印加電圧14に接続される。電圧変換部11の帰還電圧印加端子14への電流が、光源素子群17の電流に比して無視しうる程度の大きさであることから、これを「0」とすると(以降の説明でも同様に「0」とする)、帰還電圧VFB、すなわち光源素子群17と抵抗素子15との接続点の電圧は、光源素子群17を流れる電流の電流値と、抵抗素子15の抵抗値とを乗算した値と同値として扱うことができる。
The light
第2の光源素子群である第2列目の光源素子群27は、一端が出力端子13に接続され、他端が電流制御部20に接続される。電流制御部20は、抵抗素子25、NPN型のトランジスタ(以下「NPNトランジスタ」という)26、および演算増幅器28を含んで構成される。NPNトランジスタ26は、コレクタが光源素子群27の他端に接続され、エミッタが抵抗素子25の一端に接続される。抵抗素子25は、一端がNPNトランジスタ26のエミッタに接続され、他端がグランドに接続される。抵抗素子25の抵抗値は、たとえば抵抗素子15の抵抗値と同じ値である。
The light
演算増幅器28は、光源素子群17と抵抗素子15との接続点が非反転入力に接続され、NPNトランジスタ26のエミッタと抵抗素子25との接続点が反転入力に接続され、出力がNPNトランジスタ26のベースに接続される。演算増幅器28は、光源素子群17と抵抗素子15との接続点の電圧、すなわち帰還電圧VFBと、NPNトランジスタ26のエミッタと抵抗素子25との接続点の電圧とを比較することによって、光源素子群27を流れる電流IL2の電流値が、光源素子群17を流れる電流IL1の電流値と同じ値になるように、NPNトランジスタ26のベース電流を制御する。
In the
図1に示した例では、演算増幅器28の非反転入力に、光源素子群17と抵抗素子15との接続点の電圧、すなわち帰還電圧VFBを印加したが、電圧変換部11で用いている基準電圧VREFを演算増幅器28の非反転入力に印加してもよい。また、図1に示した例では、電流制御部20は、第1列目の光源素子群17と同じ電流値の電流を第2列目の光源素子群27に流すように制御するが、必ずしも同じ電流値である必要はなく、異なる電流値の電流を流す場合は、たとえば電流制御部20の抵抗素子25の抵抗値を変えることによって異なる電流値の電流を流すことも可能である。
In the example shown in FIG. 1, the voltage at the connection point between the light
第2の光源素子群である第3列目の光源素子群37は、一端が出力端子13に接続され、他端が電流制御部30に接続される。電流制御部30は、抵抗素子35、NPNトランジスタ36、および演算増幅器38を含んで構成される。電流制御部30は、その構成要素、つまり抵抗素子35、NPNトランジスタ36、および演算増幅器38が、それぞれ電流制御部20の抵抗素子25、NPNトランジスタ26、および演算増幅器28と同じであり、重複を避けるために説明を省略する。
The light
各光源素子群の構成、具体的には、光源素子群の数および各光源素子群に含まれる光源素子16の数は、電圧変換部11の出力電圧VOUTの制約、ならびに光源駆動回路10が用いられる光源装置1全体の変換効率および経済性などを勘案して決定される。
The configuration of each light source element group, specifically, the number of light source element groups and the number of
その際、光源素子群17の電圧降下VF1は、光源素子群27の電圧降下VF2および光源素子群37の電圧降下VF3のうちの最大の電圧降下より大きくなるように、各光源素子群を構成する光源素子16の仕様および数を決定する。各光源素子16の電圧降下VFは、光源素子16を所定の明るさで発光させるために光源素子16に流す必要がある所定の電流値の電流を流しているときに、光源素子16の両端に生じる電位差である。換言すると、光源素子16を所定の明るさで発光させるために光源素子16に流す必要がある電流値の電流を流すために印加すべき電圧である。
At this time, each light source element group is configured such that the voltage drop VF1 of the light
光源素子群17の電圧降下VF1が、光源素子群27の電圧降下VF2および光源素子群37の電圧降下VF3のうちの最大の電圧降下より大きくする第1の実施例は、各光源素子16の電圧降下VFがばらつきおよび各光源素子群に含まれる光源素子16の数に差がある可能性があるので、ばらつきおよび各光源素子群で許容される光源素子16の数の範囲において、光源素子群17の電圧降下VF1の最小値が、光源素子群27の電圧降下VF2の最大値および光源素子群37の電圧降下VF3の最大値のうちの最大の電圧降下より大きくなるように、光源素子群17の光源素子16の数を、光源素子群27の光源素子16の数および光源素子群37の光源素子16の数のうち大きい方の数より多くする。
The first embodiment in which the voltage drop VF1 of the light
光源素子群17の電圧降下VF1が、光源素子群27の電圧降下VF2および光源素子群37の電圧降下VF3のうちの最大の電圧降下より大きくする第2の実施例は、光源素子16として、同じ電流値を流したときの電圧降下の標準値の仕様が異なる複数の種類の光源素子16を用いる。たとえば、各光源素子群で用いることができる光源素子16の数が決められている場合、光源素子群17で用いられる光源素子16として、仕様で決められている標準値の電圧降下が、光源素子群27,37で用いられる光源素子16の電圧降下より大きい電圧降下の光源素子16を用いることによって、光源素子群17の電圧降下VF1が、光源素子群27の電圧降下VF2および光源素子群37の電圧降下VF3のうちの最大の電圧降下より大きくする。
The second embodiment in which the voltage drop VF1 of the light
たとえば光源素子16の電圧降下の標準値の仕様として、3.5Vの光源素子16と、3.0Vの光源素子16との2種類の光源素子16がある場合、光源素子群17で用いられる光源素子16として、3.5Vの光源素子16を用い、光源素子群27,37で用いられる光源素子16として、3.0Vの光源素子16を用いることによって、光源素子群17の電圧降下VF1が、光源素子群27の電圧降下VF2および光源素子群37の電圧降下VF3のうちの最大の電圧降下より大きくする。
For example, when there are two types of
光源素子群17の電圧降下VF1が、光源素子群27の電圧降下VF2および光源素子群37の電圧降下VF3のうちの最大の電圧降下より大きくする第3の実施例は、予め各光源素子16に所定の電流値の電流を流したときの電圧降下を予め実測しておき、光源素子群17の光源素子16として、実測した電圧降下のうちの大きい電圧降下の光源素子16を用いることによって、光源素子群17の電圧降下VF1を、光源素子群27の電圧降下VF2および光源素子群37の電圧降下VF3のうちの最大の電圧降下より大きくする。第1の実施例から第3の実施例は、組み合わせてもよい。
In the third embodiment in which the voltage drop VF1 of the light
このように、1つの電圧変換部11でも、複数の光源素子16を接続する複数の光源素子群に分けることによって、複数の光源素子16をすべて直列に接続して駆動する場合に必要な出力電圧VOUTより低い出力電圧で駆動することができる。また、1つの電圧変換部11と、第2列目以降の光源素子群ごとに設ける電流制御部とによって、より少ないコストおよび回路体積で発光素子群ごとに電流を制御することができる。
As described above, even in one
さらに、光源素子群17の電圧降下VF1が、光源素子群27の電圧降下VF2および光源素子群37の電圧降下VF3のうちの最大の電圧降下より大きくされるとともに、光源素子群17の電圧降下VF1と、光源素子群27の電圧降下VF2および電圧降下VF3の電圧降下のうち最大の電圧降下との差は、最小値となるように、すなわち、光源素子16の電圧降下のばらつき、選択可能な光源素子16の種類、および各光源素子群で許容される光源素子16の数の範囲において、電位差0ボルトに最も近い値となるように設定される。
Further, the voltage drop VF1 of the light
電圧変換部11は、電圧降下が最も大きい光源素子群17に所定の電流値を流すための出力電圧VOUTを出力する。第1列目の光源素子群17を除く第2列目以降の光源素子群の電圧降下をVFn、たとえば第2列目の光源素子群27の電圧降下VF2、第3列目の光源素子群37の電圧降下VF3、第n列目の光源素子群の電圧降下VFnとすると、第2列目以降の各光源素子群においては、第1列目の光源素子群17の電圧降下VF1と各光源素子群の電圧降下VFnとの電圧差は、過剰な電圧であり、この電圧差による電力Qn=(VF1−VFn)×ILは、損失電力となる。nは、2以上の整数であり、ILは、所定の電流の電流値である。
The
光源素子群17の電圧降下VF1が、各光源素子群の電圧降下VFnのうちの最大の電圧降下より大きくされるとともに、光源素子群17の電圧降下VF1と、各光源素子群の電圧降下VFnの電圧降下のうち最大の電圧降下との差は、最小値となるようにされる。すなわち「電圧降下VF1−電圧降下VFn」の値が0より大きく、かつ最小となるように設定されるので、上述した損失電力を最小にすることができる。
The voltage drop VF1 of the light
図2は、光源装置1の詳細な構成を示す回路図である。電圧変換部11は、たとえばスイッチング式の昇圧型電圧変換回路であり、制御部111、スイッチングトランジスタ112、チョークコイル113、整流ダイオード114、平滑コンデンサ115,116を含んで構成される。制御部111は、たとえば基準電圧VREFを生成する基準電圧源、基準電圧VREFと帰還電圧印加端子14に印加される帰還電圧VFBとを比較する誤差増幅器、三角波を発生する三角波発生回路、ならびに誤差増幅器の出力と三角波発振回路の出力とを比較し、比較結果に基づいて、スイッチングトランジスタ112を駆動するスイッチ波を生成する比較器および増幅器などを含んで構成され、これらの構成要素のうち多くは集積化されている。光源素子群17,27,37および電流制御部20,30の構成は、図1に示した構成と同じであり、重複を避けるために説明は省略する。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the
光源素子16を所定の明るさで発光させるための所定の電流の電流値(以下「IL定常値」という)を10mAとし、基準電圧VREFを1.0Vとすると、抵抗素子15の抵抗値R1は、1.0V/10mA=100Ωとなる。各光源素子群を流れる電流の電流値を同じにする。すなわち第1列目の光源素子群17を流れる電流をIL1、第n列目の光源素子群の電流をILnとし、第1列目の光源素子群17の抵抗素子の抵抗値をR1、第n列目の光源素子群の抵抗素子の抵抗値をRnとするとき、IL1=ILnとするので、R1=Rnとする。nは、2以上の整数であり、スイッチングトランジスタ112の飽和時(オン時)のコレクタエミッタ間の電位差VCEは、ほぼ0Vである。
When the current value of a predetermined current (hereinafter referred to as “IL steady value”) for causing the
図2に示した電圧変換部11は、スイッチング式の昇圧型電圧変換回路であるが、スイッチング式の降圧型電圧変換回路、スイッチング式の極性反転電圧変換回路、シャント式電圧変換回路、またはこれらに交流電圧から直流電圧への変換機能を備えた変換回路など、直流電圧を出力し、かつその出力電圧を帰還制御する方式の変換回路であれば、方式、構成、および使用部品の種類などは限定されない。
The
たとえば所定の発光量、つまり所定の明るさを得るために要する光源素子16の数が10個であるが、電圧変換部11の出力電圧VOUTの制約によって、直列に接続される光源素子群に含めることができる光源素子16の数の最大数が9個である場合、10個の光源素子16を少なくとも2つの光源素子群に分けることによって対応することができる。
For example, the number of
上述した実施例1の場合、10個の光源素子を2つの光源素子群、光源素子群17および光源素子群27に分け、光源素子群17を6個の光源素子16によって構成し、光源素子群27を4個の光源素子16によって構成し、IL定常値、つまり電流値が10mAのときの光源素子16の電圧降下VFの仕様を、標準値3.5V、ばらつきの範囲±0.5Vとすると、各光源素子群の電圧降下は表1のようになる。
In the case of the first embodiment described above, the ten light source elements are divided into two light source element groups, the light
光源素子群17の電圧降下VF1の最小値18.0Vは、光源素子群27の電圧降下VF2の最大値16.0Vより大きく、光源素子16の電圧降下VFに±0.5Vのばらつきがあっても、光源素子群17の電圧降下VF1は、常に光源素子群27の電圧降下VF2より大きくすることができる。
The minimum value 18.0V of the voltage drop VF1 of the light
また、上述した実施例2の場合、第2列目の光源素子群27の光源素子16として、電圧降下の標準値の仕様が、第1列目の光源素子群17の光源素子16の電圧降下の標準値の仕様より小さい種類の光源素子16を用いる。さらにまた、上述した実施例3の場合、実測した各光源素子16の電圧降下VFのうち、電圧降下VFの大きいものから第1列目の光源素子群17に割り当てる。あるいは、第1列目の光源素子群17の電圧降下VF1が第2列目の光源素子群27の電圧降下VF2より大きくなるように、光源素子16を第1列目の光源素子群17および第2列目の光源素子群27に割り当てる。
In the case of the above-described second embodiment, the specification of the standard value of the voltage drop as the
10個の光源素子を2つの光源素子群、光源素子群17および光源素子群27に分けるとき、光源素子群17に7個および光源素子群27に3個割り当てた場合も、光源素子16の電圧降下VFに±0.5Vのばらつきがあっても、光源素子群17の電圧降下VF1は、常に光源素子群27の電圧降下VF2より大きくすることができる。しかし、第2列目のトランジスタ26の損失電力Q2は、光源素子群17に7個および光源素子群27に3個割り当てた場合、Q2=(VF1−VF2)×IL=(3.5V×7−3.5V×3)×10mA=0.14Wであるが、光源素子群17に6個および光源素子群27に4個割り当てた場合、Q2=(VF1−VF2)×IL=(3.5V×6−3.5V×4)×10mA=0.07Wとなる。
When ten light source elements are divided into two light source element groups, the light
すなわち、光源素子群17に6個および光源素子群27に4個割り当てた場合の方が、光源素子群17に7個および光源素子群27に3個割り当てた場合より損失電力を少なくすることができる。換言すると、第1列目の光源素子群17の電圧降下VF1と第2列目の光源素子群27の電圧降下VF2との電位差を最小値となるように、すなわち電位差0ボルトに最も近い値となるようにすることによって損失電力を少なくすることができる。
In other words, when 6 light sources are assigned to the light
図3は、本発明の実施の他の形態である光源装置2の回路構成を示すブロック図である。光源装置2は、光源駆動回路101および光源素子群17,27,37を含んで構成される。光源駆動回路101は、光源駆動回路10の構成要素に抵抗素子18を追加した回路構成であり、光源装置1および光源駆動回路10の構成要素と同じ構成要素については、同じ参照符を付して、重複を避けるために説明は省略する。
FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of a
抵抗素子18は、第1列目の光源素子群17と抵抗素子15との間に直列に接続される電圧降下部である。図3に示した光源装置2では、電圧降下部として1つの抵抗素子を用いているが、たとえばダイオードもしくは定電圧ダイオードなど電圧降下を生じる素子であればよく、複数の素子を組み合わせた素子群によって構成されてもよい。また、電圧降下部を追加する位置は、出力端子13と光源素子群17との間に直列に追加してもよい。
The
抵抗素子18にIL定常値の電流を流したときの電圧降下をVRとし、光源素子列17および抵抗素子18による電圧降下をVFRとする。電圧降下VFRは、VFR=VF1+VRである。
A voltage drop when an IL steady-state current flows through the
光源装置2では、光源素子群17および抵抗素子18による電圧降下VFRは、光源素子群27の電圧降下VF2および光源素子群37の電圧降下VF3のうちの最大の電圧降下より大きくなるように、各光源素子群を構成する光源素子16の仕様および数を決定する。第1列目には、抵抗素子18が追加されているので、光源装置1に比して、光源素子群17の電圧降下VF1を抵抗素子18の電圧降下VR分だけ少なくすることができる。
In the
さらに、第1列目の光源素子群17および抵抗素子18の電圧降下VFRと第2列目以降の光源素子群の電圧降下のうち最大の電圧降下との電位差は、最小値となるように設定される。したがって、第2列目以降のトランジスタの損失電力を少なくすることができる。
Further, the potential difference between the voltage drop VFR of the light
このように、入力端子12、出力端子13、および帰還電圧印加端子14を有する電圧変換部11によって、第1の基準電圧である基準電圧VREFに基づいて、入力端子12から入力される入力電圧が出力電圧に変換され、変換された出力電圧が出力端子13から出力される。1つの光源素子16または直列に接続される複数の光源素子16から構成される複数の光源素子群は、出力端子13に接続される。前記複数の光源素子群のうちの第1列目の光源素子群17および帰還電圧印加端子14に接続される電圧生成部によって、第1列目の光源素子群17から流れ込む電流に応じた第2の基準電圧が生成される。前記複数の光源素子群のうちの第1列目の光源素子群17を除く残余の第2列目以降の光源素子群ごとに設けられる電流制御部によって、前記第2の基準電圧に基づいて、各第2の光源素子群の電流が制御される。そして、第1列目の光源素子群17の電圧降下がいずれの第2列目以降の光源素子群の電圧降下より大きい。
As described above, the
したがって、1つの電圧変換部11と、第2列目以降の光源素子群ごとに設ける電流制御部とによって、出力端子13に接続されるすべての光源端子群の電流を制御することができるので、より少ないコストおよび回路体積で発光素子群ごとに電流を制御することができる。
Therefore, the current of all the light source terminal groups connected to the
さらに、光源素子16は、同じ電流値の電流を流したときの電圧降下の標準値の仕様およびばらつきの仕様が同じであり、第1列目の光源素子群に含まれる光源素子16の数は、第2列目以降のいずれの光源素子群の光源素子16の数より多く、かつ各光源素子16のばらつきによる第1列目の光源素子群の電圧降下VF1の最小値が、各光源素子16のばらつきによる第2列目以降の各光源素子群の電圧降下VFnの最大値のうち最大の電圧降下の値より大きくなる数である。したがって、各光源素子群を構成する光源素子16の数を調整することによって、発光素子群ごとに同じ電流値の電流を流すことができる。
Further, the
さらに、光源素子16は、同じ電流値の電流を流したときの電圧降下の標準値の仕様が異なる複数の種類の光源素子16を含み、各光源素子16のばらつきによる第1列目の光源素子群17の電圧降下VF1の最小値が、各光源素子16のばらつきによる第2列目以降の各光源素子群の電圧降下の最大値のうち最大の電圧降下の値より大きくなるように、第1列目の光源素子群に17含める光源素子16の種類および第2列目以降の光源素子群に含める光源素子16の種類が選択される。したがって、各光源素子群を構成する光源素子16の種類を変えて選択することによって、発光素子群ごとに同じ電流値の電流を流すことができる。
Furthermore, the
さらに、光源素子16は、同じ電流値の電流を流したときの電圧降下が予め実測された光源素子であり、第1列目の光源素子群17の電圧降下VF1が、第2列目以降の各光源素子群の電圧降下のうち最大の電圧降下の値より大きくなるように、光源素子16の予め実測された電圧降下に基づいて、第1列目の光源素子群17に含める光源素子16および第2列目以降の光源素子群に含める光源素子16が選択される。したがって、各光源素子群を構成する光源素子16の電圧降下を実測して割り当てることによって、発光素子群ごとに同じ電流値の電流を流すことができる。
Furthermore, the
さらに、第1列目の光源素子群17の電圧降下VF1と抵抗素子18の電圧降下VRとの合計VFRと、第2列目以降の光源素子群の電圧降下のうち最大の電圧降下との差は、最小値であるので、損失電力を最小にすることができる。
Further, the difference between the total VFR of the voltage drop VF1 of the light
さらに、前記電流制御部は、コレクタが第2列目以降の光源素子群に接続されるNPN型のトランジスタと、一端が前記トランジスタのエミッタに接続され、他端がグランドに接続される抵抗素子と、非反転入力が第1列目の光源素子群17と電圧生成部である抵抗素子15との接続点に接続され、反転入力が前記トランジスタと前記抵抗素子との接続点に接続され、出力が前記トランジスタのベースに接続される演算増幅器とによって構成される。したがって、NPNトランジスタ、抵抗素子および演算増幅器などの従来の技術による回路構成で電流制御部を構成することができる。
Further, the current control unit includes an NPN-type transistor whose collector is connected to the light source element group in the second and subsequent columns, a resistance element whose one end is connected to the emitter of the transistor, and whose other end is connected to the ground. The non-inverting input is connected to the connection point between the light
さらに、電圧変換部11は、スイッチング式電圧変換回路からなる。したがって、制御部111、NPNトランジスタ112、コイル113、ダイオード114、およびコンデンサ116などの従来の技術による回路構成で電圧変換部11を実現することができる。
Furthermore, the
さらに、電圧生成部である抵抗素子15は、電流に比例した電圧を生成する。
さらに、電圧生成部は、抵抗素子15によって構成されるので、安価で入手が容易な回路素子を用いて電圧生成部を実現することができる。
ので、
さらに、抵抗素子15は、一端が第1列目の光源素子群17に接続され、他端がグランドに接続されるので、電流に応じた電圧を、第1列目の光源素子群17と抵抗素子15との接続点に接続される一端に生じさせることができる。
Further, the
Furthermore, since the voltage generation unit is configured by the
So
Furthermore, since one end of the
図4は、光源装置2の詳細な構成を示す回路図である。電圧変換部11の構成は、図3に示した光源装置1の電圧変換部11の構成と同じであり、同じ参照符を付して重複を避けるために説明は省略する。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the
たとえば所定の発光量、つまり所定の明るさを得るために要する光源素子16の数が10個であるが、電圧変換部11の出力電圧VOUTの制約によって、直列に接続される光源素子群に含めることができる光源素子16の数の最大数が9個である場合、10個の光源素子16を少なくとも2つの光源素子群に分けることによって対応することができる。
For example, the number of
たとえば光源装置2で上述した第1の実施例に相当する場合、10個の光源素子を2つの光源素子群、光源素子群17および光源素子群27に分け、光源素子群17を5個の光源素子16によって構成し、光源素子群27を5個の光源素子16によって構成し、IL定常値、つまり電流値が10mAのときの光源素子16の電圧降下VFの仕様を、3.5V±0.5Vとすると、各光源素子群の電圧降下は表2のようになる。
For example, when the
光源素子群17の電圧降下VF1の最小値15.0Vは、光源素子群27の電圧降下VF2の最大値20.0Vより小さくなるが、光源素子群17に直列に接続される抵抗素子18によって5.0Vより大きい電圧降下を生じさせることによって、光源素子16の電圧降下VFに±0.5Vのばらつきがあっても、光源素子群17および抵抗素子18による電圧降下VFRを、光源素子群27の電圧降下VF2の電圧降下VF2より大きくすることができる。抵抗素子18の抵抗値は、IL定常値のときに5.0V以上の電圧降下を生じさせるために、抵抗値のばらつきを考慮して、電圧降下の最小値が5.0Vより大きくなる抵抗値5.0V/10mA=500Ωより大きい抵抗値とする。電圧降下部として、定電圧ダイオードを用いる場合は、光源装置2が用いられる温度範囲において、10mAの通電でツェナ電圧が5.0Vより大きいものを用いる。
The minimum value 15.0V of the voltage drop VF1 of the light
光源駆動回路101は、光源素子群17を構成する光源素子16の数に制約があって、光源素子群17を構成する光源素子16の数を、光源素子群27を構成する光源素子16の数より多くすることができない場合であっても、抵抗素子18などの電圧降下部を光源素子群17に直列に接続することによって、光源素子群17および抵抗素子18による電圧降下VFRを、光源素子群27の電圧降下VF2の電圧降下VF2より大きくすることができる。
The light
このように、1つの電圧変換部11でも、複数の光源素子16を接続する複数の光源素子群に分けることによって、複数の光源素子16をすべて直列に接続して駆動する場合に必要な出力電圧VOUTより低い出力電圧で駆動することができる。また、1つの電圧変換部11と、第2列目以降の光源素子群ごとに設ける電流制御部とによって、より少ないコストおよび回路体積で発光素子群ごとに電流を制御することができる。
As described above, even in one
このように、前記第2の基準電圧は、第1列目の光源素子群17と抵抗素子15との接続点の電圧、すなわち帰還電圧VFBであるので、電圧変換部11内で用いる基準電圧VREFを電圧変換部11から取り出す必要がない。
As described above, the second reference voltage is a voltage at a connection point between the light
さらに、第1列目の光源素子群17に含まれる光源素子16に直列に接続される電圧降下部によって、その光源素子に流れる電流の電流値に応じた電圧降下が生じる。
Furthermore, a voltage drop corresponding to the current value of the current flowing through the light source element is generated by the voltage drop unit connected in series to the
したがって、第1列目の光源素子群17を構成する光源素子16の数に制約があって、光源素子群17を構成する光源素子16の数を、第2列目以降の光源素子群27などを構成する光源素子16の数より多くすることができない場合であっても、抵抗素子18などの電圧降下部を光源素子群17に直列に接続することによって、光源素子群17および抵抗素子18による電圧降下VFRを、光源素子群27の電圧降下VF2の電圧降下VF2より大きくすることができる。
Therefore, the number of the
さらに、電圧降下部である抵抗素子18は、電流に比例して電圧降下するので、電流の電流値に比例する電圧降下を生じさせることができる。
Furthermore, since the
さらに、前記電圧降下部は、抵抗素子18によって構成されるので、安価で入手が容易な回路素子を用いて電圧生成部を実現することができる。
Furthermore, since the voltage drop unit is constituted by the
図5は、本発明の実施のさらに他の形態である光源装置3の回路構成を示すブロック図である。光源装置3は、光源駆動回路102および光源素子群17,27,37を含んで構成される。光源駆動回路102は、光源駆動回路10の構成要素の抵抗素子15を直列に接続される抵抗素子151,152に置き換え、抵抗素子151および抵抗素子152によって分圧された電圧を各演算増幅器の非反転入力に印加する構成としたものであり、各電流駆動回路の抵抗素子、たとえば抵抗素子25および抵抗素子35の抵抗値を変更している。光源装置1および光源駆動回路10の構成要素と同じ構成要素については、同じ参照符を付して、重複を避けるために説明は省略し、以下相違点について説明する。抵抗素子151および抵抗素子152によって分圧された電圧は、第2の基準電圧である。
FIG. 5 is a block diagram showing a circuit configuration of a
抵抗素子151の抵抗値R11および抵抗素子152の抵抗値R12を合計した抵抗値は、光源駆動回路10の抵抗素子15の抵抗値と同じ値であり、各電流駆動回路の抵抗素子、たとえば抵抗素子25および抵抗素子35の抵抗値は、第2列目以降の光源素子群、たとえば光源素子群27および光源素子群37に、第1列目の光源素子群17と同じ電流値の電流を流すために、抵抗素子152の抵抗値R12と同じ抵抗値である。
The total resistance value of the resistance value R11 of the
抵抗素子151にIL定常値の電流を流したときの電圧降下をVRとし、光源素子列17および抵抗素子151による電圧降下をVFRとする。電圧降下VFRは、VFR=VF1+VRである。
A voltage drop when an IL steady-state current flows through the
光源装置3では、光源素子群17および抵抗素子151による電圧降下VFRは、光源素子群27の電圧降下VF2および光源素子群37の電圧降下VF3のうちの最大の電圧降下より大きくなるように、各光源素子群を構成する光源素子16の仕様および数を決定する。
In the
光源駆動回路102は、帰還電圧VFBを抵抗素子151および抵抗素子152によって分圧した電圧を、各演算増幅器、たとえば演算増幅器28および演算増幅器38の非反転入力に印加する構成とし、各電流駆動回路の抵抗素子、たとえば抵抗素子25および抵抗素子35の抵抗値を、光源駆動回路10の抵抗素子15の抵抗値R1より小さい抵抗値R12としているので、光源駆動回路101と同じ効果を維持しつつ、光源駆動回路101に比して、光源駆動回路101の第1列目の光源素子群17に直列に接続された抵抗素子18による電力損失、および第2列目以降の電流駆動回路の抵抗値が小さくなった分の電力損失を低減することができる。
The light
図6は、光源装置3の詳細な構成を示す回路図である。電圧変換部11の構成は、図3に示した光源装置1の電圧変換部11の構成と同じであり、同じ参照符を付して重複を避けるために説明は省略する。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the
たとえば所定の発光量、つまり所定の明るさを得るために要する光源素子16の数が2個であるが、電圧変換部11の出力電圧VOUTの制約によって、直列に接続される光源素子群に含めることができる光源素子16の数の最大数が1個である場合、2個の光源素子16を2つの光源素子群に分けることによって対応することができる。
For example, the number of
たとえば光源装置3で上述した第1の実施例に相当する場合、2個の光源素子を2つの光源素子群、光源素子群17および光源素子群27に分け、光源素子群17を1個の光源素子16によって構成し、光源素子群27を1個の光源素子16によって構成し、IL定常値、つまり電流値が10mAのときの光源素子16の電圧降下VFの仕様を、標準値3.5V、ばらつきの範囲±0.3Vとすると、各光源素子群の電圧降下は表3のようになる。
For example, when the
光源素子群17の電圧降下VF1の最小値3.2Vは、光源素子群27の電圧降下VF2の最大値3.8Vより小さくなるが、光源素子群17に直列に接続される抵抗素子151によって0.6Vより大きい電圧降下を生じさせることによって、光源素子16の電圧降下VFに±0.3Vのばらつきがあっても、光源素子群17および抵抗素子151による電圧降下VFRを、光源素子群27の電圧降下VF2の電圧降下VF2より大きくすることができる。
The minimum value 3.2 V of the voltage drop VF1 of the light
抵抗素子15の抵抗値が100Ωで、抵抗素子151の抵抗値を70Ω、抵抗素子152の抵抗値を30Ωとすると、IL定常値のとき、抵抗素子151は70Ω×10mA=0.7Vの電圧降下を生じ、抵抗素子152は30Ω×10mA=0.3Vの電圧降下を生じる。したがって、光源駆動回路102は、抵抗素子151によって、0.7Vの電圧降下を生じるので、光源素子群17および抵抗素子151による電圧降下VFRは、光源素子群27の電圧降下VF2の電圧降下より大きくすることができる。
When the resistance value of the
このように、電圧生成部は、直列に接続される2つの第2の抵抗素子、たとえば抵抗素子151および抵抗素子152によって構成され、前記第2の基準電圧は、抵抗素子151および抵抗素子152の接続点の電圧である。したがって、光源駆動回路102は、光源駆動回路101に比して、光源駆動回路101の第1列目の光源素子群17に直列に接続された抵抗素子18による電力損失、および第2列目以降の電流駆動回路の抵抗値が小さくなった分の電力損失を低減することができる。
As described above, the voltage generation unit is configured by two second resistance elements connected in series, for example, the
図3に示した光源駆動回路101と図5に示した光源駆動回路102とを組み合わせてもよい。図3に示した光源駆動回路101、図5に示した光源駆動回路102、およびそれらを組み合わせた光源駆動回路では、光源素子群17および抵抗素子18による電圧降下VFR、光源素子群17および抵抗素子151による電圧降下VFR、または光源素子群17、抵抗素子18および抵抗素子151による電圧降下VFRは、光源素子群27の電圧降下VF2および光源素子群37の電圧降下VF3のうちの最大の電圧降下より大きくなるように、各光源素子群を構成する光源素子16の仕様および数を決定する。あるいは、電圧降下VFRが、光源素子群27の電圧降下VF2および光源素子群37の電圧降下VF3のうちの最大の電圧降下より大きくなるとともに、電圧降下VFRと、光源素子群27の電圧降下VF2および電圧降下VF3の電圧降下のうち最大の電圧降下との差が、最小値となるように、各光源素子群を構成する光源素子16の仕様および数を決定する。
The light
電圧変換部11は、電圧降下が最も大きい光源素子群17に所定の電流値を流すための出力電圧VOUTを出力する。第2列目以降の各光源素子群においては、第1列目の電圧降下VFRと各光源素子群の電圧降下VFnとの電圧差は、過剰な電圧であり、この電圧差による電力Qn=(VFR−VFn)×ILは、損失電力となる。nは、2以上の整数であり、ILは、所定の電流の電流値である。
The
第1列目の電圧降下VFRが、各光源素子群の電圧降下VFnのうちの最大の電圧降下より大きくされるとともに、第1列目の電圧降下VFRと、各光源素子群の電圧降下VF3nの電圧降下のうち最大の電圧降下との差は、最小値となるようにされる。すなわち電圧降下VFR−電圧降下VFnの値が0より大きく、かつ最小となるように設定されるので、上述した損失電力を最小にすることができる。 The voltage drop VFR in the first column is made larger than the maximum voltage drop in the voltage drop VFn of each light source element group, and the voltage drop VFR in the first column and the voltage drop VF3n of each light source element group are The difference between the maximum voltage drop and the voltage drop is set to the minimum value. That is, since the value of voltage drop VFR−voltage drop VFn is set to be larger than 0 and minimized, the above-described loss power can be minimized.
図7は、本発明の実施の一形態である表示装置30の概略の構成を示す断面図である。表示装置30は、光源装置31、液晶表示パネル32および筐体33を備えている。光源装置31は、複数の光源部311、導光体312、光拡散体313、反射体314、拡散板315およびプリズム316を備えている。各光源部311は、図1に示した光源装置1、図3に示した光源装置2、または図3に示した光源装置3によって構成され、導光体312の一端面に配列されて設けられている。光源装置31は、底面側から、光を反射する反射体314、光を拡散する光拡散体313、導光体312、光を拡散する拡散板315およびプリズム316の順に積層されて構成される。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the
液晶表示パネル32は、透明な2枚の基体の間に液晶から成る液晶層を形成したパネルである。光源装置31は、バックライトとして液晶表示パネル32の背後に重ねられて、液晶表示パネル32とともに筐体33に収容される。
The liquid
1,2,3 光源装置
10,90,101,102 光源駆動回路
11,901 電圧変換部
12,902 入力端子
13,904 出力端子
14,903 帰還電圧印加端子
15,905 抵抗素子(電圧生成部)
16,99 光源素子
17 第1の光源素子群
18 抵抗素子(電圧降下部)
20,30 電流制御部
25,35,151,152 抵抗素子
26,36 NPNトランジスタ
27 第2の光源素子群
28,38 演算増幅器
37 第3の光源素子群
111 制御部
112 スイッチングトランジスタ
113 チョークコイル
114 整流ダイオード
115,116 平滑コンデンサ
311 光源部
312 導光体
313 光拡散体
314 反射体
315 拡散板
316 プリズム
1, 2, 3
16, 99
20, 30
Claims (17)
1つの光源素子または直列に接続される複数の光源素子から構成され、前記出力端子に接続される複数の光源素子群と、
前記複数の光源素子群のうちの第1の光源素子群および前記帰還電圧印加端子に接続され、前記第1の光源素子群から流れ込む電流に応じた第2の基準電圧を生成する電圧生成部と、
前記複数の光源素子群のうち前記第1の光源素子群を除く残余の第2の光源素子群ごとに設けられ、前記第2の基準電圧に基づいて、各第2の光源素子群の電流を制御する電流制御部とを備え、
前記第1の光源素子群の電圧降下がいずれの第2の光源素子群の電圧降下より大きいことを特徴とする光源装置。 It has an input terminal, an output terminal, and a feedback voltage application terminal, converts an input voltage input from the input terminal to an output voltage based on a first reference voltage, and outputs the converted output voltage from the output terminal A voltage converter to
One light source element or a plurality of light source elements connected in series, a plurality of light source element groups connected to the output terminal,
A voltage generator connected to a first light source element group of the plurality of light source element groups and the feedback voltage application terminal, and generating a second reference voltage corresponding to a current flowing from the first light source element group; ,
Provided for each remaining second light source element group excluding the first light source element group among the plurality of light source element groups, and based on the second reference voltage, the current of each second light source element group is A current control unit to control,
The light source device, wherein a voltage drop of the first light source element group is larger than a voltage drop of any second light source element group.
前記第1の光源素子群に含まれる光源素子の数は、いずれの第2の光源素子群の光源素子の数より多く、かつ各光源素子のばらつきによる第1の光源素子群の電圧降下の最小値が、各光源素子のばらつきによる各第2の光源素子群の電圧降下の最大値のうち最大の電圧降下の値より大きくなる数であることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 The light source element has the same specification of the standard value of the voltage drop and the specification of the range of variation when the current of the same current value flows.
The number of light source elements included in the first light source element group is greater than the number of light source elements in any second light source element group, and the minimum voltage drop of the first light source element group due to variations in each light source element 2. The light source device according to claim 1, wherein the value is a number that is greater than a maximum voltage drop value among the maximum voltage drop values of each second light source element group due to variations of the light source elements.
各光源素子のばらつきによる第1の光源素子群の電圧降下の最小値が、各光源素子のばらつきによる各第2の光源素子群の電圧降下の最大値のうち最大の電圧降下の値より大きくなるように、第1の光源素子群に含める光源素子の種類および第2の光源素子群に含める光源素子の種類が選択されることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 The light source element includes a plurality of types of light source elements having different specifications of a standard value of a voltage drop when a current having the same current value flows.
The minimum value of the voltage drop of the first light source element group due to the variation of each light source element is larger than the maximum voltage drop value among the maximum values of the voltage drop of the second light source element group due to the variation of each light source element. As described above, the type of the light source element included in the first light source element group and the type of the light source element included in the second light source element group are selected.
第1の光源素子群の電圧降下が、各第2の光源素子群の電圧降下のうち最大の電圧降下の値より大きくなるように、前記光源素子の予め実測された電圧降下に基づいて、第1の光源素子群に含める光源素子および第2の光源素子群に含める光源素子が選択されることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 The light source element is a light source element in which a voltage drop when a current of the same current value is passed is measured in advance,
Based on the voltage drop measured in advance of the light source element so that the voltage drop of the first light source element group becomes larger than the maximum voltage drop value among the voltage drops of the second light source element groups. The light source device according to claim 1, wherein a light source element included in one light source element group and a light source element included in a second light source element group are selected.
一端が前記トランジスタのエミッタに接続され、他端がグランドに接続される抵抗素子と、
非反転入力が前記第1の光源素子群と前記電圧生成部との接続点に接続され、反転入力が前記トランジスタと前記抵抗素子との接続点に接続され、出力が前記トランジスタのベースに接続される演算増幅器とを含むことを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の光源装置。 The current control unit includes an NPN transistor whose collector is connected to the second light source element group,
A resistive element having one end connected to the emitter of the transistor and the other end connected to ground;
A non-inverting input is connected to a connection point between the first light source element group and the voltage generator, an inverting input is connected to a connection point between the transistor and the resistance element, and an output is connected to a base of the transistor. The light source device according to claim 1, further comprising: an operational amplifier.
前記第2の基準電圧は、前記2つの抵抗素子の接続点の電圧であることを特徴とする請求項1から10のいずれか1つに記載の光源装置。 The voltage generation unit is configured by two second resistance elements connected in series,
11. The light source device according to claim 1, wherein the second reference voltage is a voltage at a connection point of the two resistance elements.
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