JP2008124303A - Drive controller of semiconductor light-emitting element, projection display device having drive controller, and method of them - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体発光素子の駆動制御装置、駆動制御装置を有する投写表示装置、および、それらの方法に関するものである。 The present invention relates to a drive control device for a semiconductor light emitting element, a projection display device having the drive control device, and methods thereof.
従来より、光源として半導体発光素子が利用されている。このような半導体発光素子としては、例えば、発光ダイオード(Light Emitting Diode。以下「LED」とも呼ぶ)が利用されている。また、近年では、LEDを投写表示装置の光源として利用する技術も知られている。このような装置では大きな光量が要求されるので、大きな電力がLEDに供給される。その結果、LEDの温度が高くなりやすい。一方、LEDの温度(特にジャンクション温度)が過剰に高い温度に上昇すると、LEDは大きく劣化してしまう。大光量を維持しつつ過剰な温度上昇を抑制するためには、LEDの温度を精度良く取得することが重要である。ここで、LEDの電流−電圧特性を参照してLEDのジャンクション温度を算出する技術が知られている。 Conventionally, a semiconductor light emitting element has been used as a light source. As such a semiconductor light emitting element, for example, a light emitting diode (hereinafter also referred to as “LED”) is used. In recent years, a technique of using an LED as a light source of a projection display device is also known. Since such a device requires a large amount of light, a large amount of power is supplied to the LED. As a result, the temperature of the LED tends to increase. On the other hand, when the temperature of the LED (particularly the junction temperature) rises to an excessively high temperature, the LED is greatly deteriorated. In order to suppress an excessive temperature rise while maintaining a large amount of light, it is important to acquire the temperature of the LED with high accuracy. Here, a technique for calculating the junction temperature of an LED with reference to the current-voltage characteristics of the LED is known.
ところが、半導体発光素子の特性には個体差があるので、温度の精度が低下する場合があった。なお、このような問題は、半導体発光素子を投写表示装置の光源として利用する場合に限らず、半導体発光素子を光源として利用する種々の装置に共通する問題であった。 However, since there are individual differences in the characteristics of the semiconductor light emitting device, the temperature accuracy may decrease. Such a problem is not limited to the case where the semiconductor light emitting element is used as the light source of the projection display apparatus, but is a problem common to various apparatuses using the semiconductor light emitting element as the light source.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、半導体発光素子の温度を精度良く推定することができる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of accurately estimating the temperature of a semiconductor light emitting element.
上述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の第1の態様に係る駆動制御装置は、半導体発光素子を駆動する駆動制御装置であって、半導体発光素子を流れる電流がゼロより大きい第1電力供給処理と、前記半導体発光素子を流れる電流が前記第1電力供給処理よりも大きい第2電力供給処理と、を含む複数の電力供給処理のそれぞれを繰り返し実行することによって、前記半導体発光素子に変動電力を供給するとともに前記半導体発光素子を点灯させる電力供給部と、前記半導体発光素子を流れる電流値と前記半導体発光素子に印加される電圧値との少なくとも一方を測定するセンサと、前記第1電力供給処理が実行されている動作状態と前記第2電力供給処理が実行されている動作状態とを含む前記半導体発光素子を流れる電流がゼロよりも大きい複数の動作状態のそれぞれにおける前記センサの測定結果を利用して前記半導体発光素子の温度を推定する温度推定部と、を備える。 In order to solve at least a part of the problems described above, a drive control device according to a first aspect of the present invention is a drive control device that drives a semiconductor light emitting element, and a current flowing through the semiconductor light emitting element is greater than zero. Repetitively executing each of the plurality of power supply processes including one power supply process and a second power supply process in which a current flowing through the semiconductor light-emitting element is larger than the first power supply process. A power supply unit for supplying variable power to the semiconductor light emitting element and lighting the semiconductor light emitting element; a sensor for measuring at least one of a current value flowing through the semiconductor light emitting element and a voltage value applied to the semiconductor light emitting element; A current flowing through the semiconductor light emitting element including an operation state in which the first power supply process is executed and an operation state in which the second power supply process is executed And a temperature estimation unit that estimates a temperature of the semiconductor light emitting device by using the measurement result of the sensor in each of the plurality of operating states greater than zero.
この駆動制御装置によれば、半導体発光素子を流れる電流がゼロよりも大きい複数の動作状態のそれぞれにおけるセンサの測定結果を利用して半導体発光素子の温度が推定されるので、半導体発光素子の温度を精度良く推定することができる。 According to this drive control device, the temperature of the semiconductor light emitting element is estimated using the measurement results of the sensor in each of a plurality of operating states in which the current flowing through the semiconductor light emitting element is greater than zero. Can be estimated with high accuracy.
上記駆動制御装置において、前記温度推定部は、前記半導体発光素子を流れる電流がゼロよりも大きい範囲における電流値の変化と電圧値の変化との間の比率と相関のある比率情報を前記センサの測定結果を利用して決定するとともに、前記比率情報を利用して前記半導体発光素子の温度を推定することとしてもよい。 In the drive control apparatus, the temperature estimation unit may obtain ratio information correlated with a ratio between a change in current value and a change in voltage value in a range where the current flowing through the semiconductor light emitting element is greater than zero. While determining using a measurement result, it is good also as estimating the temperature of the said semiconductor light-emitting device using the said ratio information.
この構成によれば、半導体発光素子を流れる電流がゼロよりも大きい範囲における電流値の変化と電圧値の変化との間の比率と相関のある比率情報を利用して半導体発光素子の温度が推定されるので、半導体発光素子の温度を精度良く推定することができる。 According to this configuration, the temperature of the semiconductor light emitting element is estimated using ratio information correlated with the ratio between the change in the current value and the change in the voltage value in the range where the current flowing through the semiconductor light emitting element is greater than zero. Therefore, the temperature of the semiconductor light emitting element can be estimated with high accuracy.
上記各駆動制御装置において、前記電力供給部は、電流設定値に応じた一定の電流を前記半導体発光素子に流す定電流電源と、前記電流設定値を制御する電流設定部と、を含み、前記第1電力供給処理では、前記電流設定部は、ゼロより大きな所定の第1設定値に前記電流設定値を設定し、前記第2電力供給処理では、前記電流設定部は、前記第1設定値より大きな所定の第2設定値に前記電流設定値を設定し、前記センサは、前記半導体発光素子に印加される電圧値を測定する電圧センサを含むこととしてもよい。 In each of the drive control devices, the power supply unit includes: a constant current power source that supplies a constant current according to a current setting value to the semiconductor light emitting element; and a current setting unit that controls the current setting value, In the first power supply process, the current setting unit sets the current set value to a predetermined first set value that is greater than zero, and in the second power supply process, the current setting unit includes the first set value. The current setting value may be set to a larger predetermined second setting value, and the sensor may include a voltage sensor that measures a voltage value applied to the semiconductor light emitting element.
この構成によれば、半導体発光素子を流れる電流が過剰に大きくなることを抑制することが容易である。 According to this configuration, it is easy to suppress an excessive increase in the current flowing through the semiconductor light emitting element.
上記駆動制御装置において、前記電力供給部は、電流設定値に応じた一定の電流を前記半導体発光素子に流す定電流電源と、前記電流設定値を制御する電流設定部と、を含み、前記第1電力供給処理では、前記電流設定部は、ゼロより大きな所定の第1設定値に前記電流設定値を設定し、前記第2電力供給処理では、前記電流設定部は、前記第1設定値より大きな所定の第2設定値に前記電流設定値を設定し、前記センサは、前記半導体発光素子に印加される電圧値を測定する電圧センサを含み、前記温度推定部は、前記比率情報として、前記第1電力供給処理における前記電圧センサの測定結果である第1電圧と、前記第2電力供給処理における前記電圧センサの測定結果である第2電圧と、の差分を利用することとしてもよい。 In the drive control device, the power supply unit includes: a constant current power source that supplies a constant current according to a current setting value to the semiconductor light emitting element; and a current setting unit that controls the current setting value. In the 1 power supply process, the current setting unit sets the current set value to a predetermined first set value greater than zero, and in the second power supply process, the current setting unit determines that the current set value is greater than the first set value. The current setting value is set to a large predetermined second setting value, the sensor includes a voltage sensor that measures a voltage value applied to the semiconductor light emitting element, and the temperature estimation unit includes the ratio information as the ratio information, A difference between a first voltage that is a measurement result of the voltage sensor in the first power supply process and a second voltage that is a measurement result of the voltage sensor in the second power supply process may be used.
この構成によれば、半導体発光素子を流れる電流が過剰に大きくなることを抑制することが容易である。さらに、簡単に温度を推定することもできる。 According to this configuration, it is easy to suppress an excessive increase in the current flowing through the semiconductor light emitting element. Furthermore, the temperature can be easily estimated.
本発明の第2の態様に係る投写表示装置は、画像データに基づいて画像を表示する投写表示装置であって、光源として利用される半導体発光素子と、前記半導体発光素子から発せられた光を、画像を投写するための画像投写光に変換する投写光変換部と、画像データに基づいて前記投写光変換部を制御する画像処理部と、前記半導体発光素子を駆動する上記第1の態様に係る駆動制御装置と、前記駆動制御装置によって推定された温度が予め決定された上限値を超えることを抑制する処理を実行する温度対応処理部と、を備える。 A projection display device according to a second aspect of the present invention is a projection display device that displays an image based on image data, and includes a semiconductor light emitting element used as a light source and light emitted from the semiconductor light emitting element. A projection light conversion unit that converts image projection light for projecting an image; an image processing unit that controls the projection light conversion unit based on image data; and the first aspect that drives the semiconductor light emitting element. The drive control apparatus which concerns, and the temperature corresponding | compatible process part which performs the process which suppresses that the temperature estimated by the said drive control apparatus exceeds the predetermined upper limit is provided.
この投写表示装置によれば、精度良く推定された半導体発光素子の温度が予め決定された上限値を超えることを抑制する処理が実行されるので、半導体発光素子が高温に起因して劣化することを適切に抑制することができる。 According to this projection display apparatus, since the process for suppressing the temperature of the semiconductor light emitting element accurately estimated from exceeding the predetermined upper limit value is executed, the semiconductor light emitting element is deteriorated due to the high temperature. Can be suppressed appropriately.
上記投写表示装置において、前記電力供給部は、前記画像の表示中に前記半導体発光素子に前記変動電力を供給し、前記温度推定部は、前記変動電力の供給に応じて前記半導体発光素子の温度を推定することとしてもよい。 In the projection display device, the power supply unit supplies the fluctuating power to the semiconductor light emitting element during display of the image, and the temperature estimation unit converts the temperature of the semiconductor light emitting element according to the supply of the fluctuating power. May be estimated.
この構成によれば、画像の表示中であっても、精度良く半導体発光素子の温度を推定することができる。 According to this configuration, it is possible to accurately estimate the temperature of the semiconductor light emitting element even during image display.
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、半導体発光素子の駆動方法および駆動装置、光源としての半導体発光素子を有する投写表示装置およびその制御方法、光源としての半導体発光素子を有する照明装置およびその制御方法、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号、等の形態で実現することができる。 The present invention can be realized in various forms. For example, a semiconductor light emitting element driving method and driving apparatus, a projection display device having a semiconductor light emitting element as a light source, a control method therefor, and a semiconductor as a light source Illumination device having a light emitting element and control method thereof, computer program for realizing the function of the method or device, recording medium recording the computer program, data signal including the computer program and embodied in a carrier wave, Or the like.
次に、この発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
A.第1実施例:
B.第2実施例:
C.第3実施例:
D.第4実施例:
E.変形例:
Next, embodiments of the present invention will be described in the following order based on examples.
A. First embodiment:
B. Second embodiment:
C. Third embodiment:
D. Fourth embodiment:
E. Variation:
A.第1実施例:
図1は、本発明の一実施例としてのプロジェクタ200を示す説明図である。このプロジェクタ200は、赤R、緑G、青Bの3色の色光をそれぞれ発光する3つの発光ダイオード210R、210G、210B(以下、「LED210R、210G、210B」とも呼ぶ)と、これらの3色の色光をそれぞれ変調する3つの液晶ライトバルブ240R、240G、240Bと、変調された3色の色光を合成するクロスダイクロイックプリズム250と、合成された3色の色光をスクリーンSCに投写する投写レンズ系260と、3つのLED210R、210G、210Bのそれぞれに冷却風を送る冷却ファン400と、プロジェクタ200の全体を制御する制御部300と、を備えている。
A. First embodiment:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a
赤色用の液晶ライトバルブ240Rは、光源としての赤色LED210Rから入射した光を、画像を投写するための光(特許請求の範囲における「画像投写光」に相当する)に変換する。これらは、「緑色用の液晶ライトバルブ240G、緑色LED210G」および「青色用の液晶ライトバルブ240B、青色LED210B」についても同様である。すなわち、3つの液晶ライトバルブ240R、240G、240Bのそれぞれは、特許請求の範囲における「投写光変換部」に相当する。なお、このような投写光変換部としては、液晶ライトバルブに限らず、投写される画像内の各画素位置における光の強度を変調することによって、発光ダイオードから発せられた光を、画像を投写するための画像投写光に変換する種々の装置を採用可能である。例えば、DMD(Digital Micromirror Device,TI(Texas Instruments)社の商標)を用いてもよい。
The liquid
図2は、制御部300の構成を示す説明図である。制御部300は、3つの電力供給モジュール310R、310G、310Bと、3つの電流設定値モニタ320R、320G、320Bと、3つの電圧センサ330R、330G、330Bと、温度推定モジュール340と、温度対応処理モジュール350と、画像処理モジュール360と、を有している。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the configuration of the
3つの電力供給モジュール310R、310G、310Bは、3つの発光ダイオード光源210R、210G、210Bに、それぞれ、電力を供給する。赤色用の電力供給モジュール310Rは、定電流電源314Rと、電流設定モジュール312Rと、を有している。定電流電源314Rは、電流設定モジュール312Rによって設定された電流設定値に従って、赤色LED210Rを流れる電流を電流設定値に維持する。後述するように、電流設定モジュール312Rは、電流設定値を変動させる。これにより、赤色LED210Rには、変動電力が供給される。他の色のための電力供給モジュール310G、310Bの構成および動作も、赤色用の電力供給モジュール310Rと、同じである。
The three
3つの電流設定値モニタ320R、320G、320Bは、3つの電力供給モジュール310R、310G、310Bの現行の電流設定値をそれぞれ取得し、取得した電流設定値を温度推定モジュール340に出力する。出力される情報(電流設定値)は、現行の電流Iを特定する情報であるということもできる。このように、3つの電流設定値モニタ320R、320G、320Bは、それぞれ、現行の電流Iを特定する電流特定部として機能する。
The three current setting value monitors 320R, 320G, and 320B acquire the current current setting values of the three
3つの電圧センサ330R、330G、330Bは、3つのLED210R、210G、210Bに印加される電圧をそれぞれ測定し、測定した電圧値を温度推定モジュール340に出力する。
The three
温度推定モジュール340は、3つの電流設定値モニタ320R、320G、320B、および、3つの電圧センサ330R、330G、330Bから取得した情報に基づいて、3つのLED210R、210G、210Bのそれぞれの温度を推定する。温度推定の詳細については後述する。
The
温度対応処理モジュール350は、各LED210R、210G、210Bの推定温度Ter、Teg、Tebが、各LED210R、210G、210Bの所定の上限値をそれぞれ超えることを抑制する処理を実行する。第1実施例では、温度対応処理モジュール350は、推定温度が上限値に近いほど冷却ファン400(図1)の駆動速度を速くする。これにより、各LED210R、210G、210Bの推定温度が高いほど、各LED210R、210G、210Bが強く冷却されるので、各LED210R、210G、210Bの推定温度が、それぞれの上限値を超えることが抑制される。
The temperature
画像処理モジュール360は、図示しない外部の装置(例えば、パーソナルコンピュータやDVDプレイヤー)から供給された画像データに基づいて液晶ライトバルブ240R、240G、240Bを制御する。これにより、スクリーンSC(図1)には、画像データによって表される画像が表示される。
The
なお、第1実施例では、制御部300の各構成要素は、いずれも、各構成要素の機能を実現する電子回路によって構成されている。電子回路の構成としては、種々の構成を採用可能である。データ処理を行う電子回路(例えば、温度推定モジュール340)としては、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuits)のような専用の電子回路を採用してもよい。
In the first embodiment, each component of the
図3は、温度推定を説明するグラフである。このグラフは、LEDの電流−電圧特性を示している。横軸はLEDに印加される電圧Vを示し、縦軸はLEDを流れる電流Iを示している。電圧Vは、順方向電圧を示し、電流Iは、順方向電流を示している。図示するように、電圧Vの増大によって電流Iは急激に増大する。ただし、ゼロより大きなある閾値Vtよりも電圧Vが小さい場合には、電流Iはほとんどゼロである。これは、LEDに電流を流すために要求される電圧閾値Vtがゼロよりも大きいからである。 FIG. 3 is a graph illustrating temperature estimation. This graph shows the current-voltage characteristics of the LED. The horizontal axis indicates the voltage V applied to the LED, and the vertical axis indicates the current I flowing through the LED. The voltage V indicates a forward voltage, and the current I indicates a forward current. As shown in the figure, the current I increases rapidly as the voltage V increases. However, when the voltage V is smaller than a certain threshold value Vt larger than zero, the current I is almost zero. This is because the voltage threshold Vt required to pass current through the LED is greater than zero.
また、このグラフには、3つのグラフG1、G2、G3が示されている。電圧Vの変化に対する電流Iの変化の比率(傾き)の大きい順番は、第1グラフG1、第2グラフG2、第3グラフG3の順番である。これらのグラフG1、G2、G3は、同じLEDの特性を示している。ただし、第1グラフG1は、第2グラフG2よりもLEDの温度(ジャンクション温度)が高い場合を示し、第3グラフG3は、第2グラフG2よりもLEDの温度が低い場合を示している。このように、図3の例では、温度が高いほど、電圧Vの変化に対する電流Iの変化の比率(傾き)が大きくなる。このような特性を利用することによって、電圧Vの変化と、電流Iの変化との間の比率から、LEDの温度(ジャンクション温度)を推定することができる。 In addition, three graphs G1, G2, and G3 are shown in this graph. The order in which the ratio (slope) of the change of the current I with respect to the change of the voltage V is large is the order of the first graph G1, the second graph G2, and the third graph G3. These graphs G1, G2, and G3 show the same LED characteristics. However, the first graph G1 shows a case where the LED temperature (junction temperature) is higher than the second graph G2, and the third graph G3 shows a case where the LED temperature is lower than the second graph G2. Thus, in the example of FIG. 3, the higher the temperature, the larger the ratio (slope) of the change in current I with respect to the change in voltage V. By utilizing such characteristics, the LED temperature (junction temperature) can be estimated from the ratio between the change in voltage V and the change in current I.
図3のグラフには、3つのグラフG1、G2、G3のそれぞれの傾きk1、k2、k3が示されている。これらの傾きk1、k2、k3は、いずれも、電流Iがゼロよりも大きな2つの動作ポイントから導かれる傾き(電圧Vの変化に対する電流Iの変化の比率)を表している。ここで、動作ポイントは、電流Iと電圧Vとの組み合わせを意味している。すなわち、動作ポイントは、LEDの動作状態を表している。1つの動作ポイントは、電流−電圧特性グラフの中の1点で表される。図3の例では、電流Iがゼロより大きな所定の第1電流ILである動作ポイントと、電流Iが第1電流ILより大きな所定の第2電流IHである動作ポイントと、から傾きk1、k2、k3が決定される。第1実施例では、温度推定モジュール340(図2)は、このような傾きからLEDの温度を推定する。 In the graph of FIG. 3, the slopes k1, k2, and k3 of the three graphs G1, G2, and G3 are shown. These slopes k1, k2, and k3 all represent slopes (ratio of change in current I with respect to change in voltage V) derived from two operating points at which current I is greater than zero. Here, the operating point means a combination of the current I and the voltage V. That is, the operation point represents the operation state of the LED. One operation point is represented by one point in the current-voltage characteristic graph. In the example of FIG. 3, the slopes k1 and k2 from the operating point where the current I is a predetermined first current IL larger than zero and the operating point where the current I is a predetermined second current IH larger than the first current IL. , K3 is determined. In the first embodiment, the temperature estimation module 340 (FIG. 2) estimates the LED temperature from such an inclination.
図4は、推定温度Teと傾きkとの対応関係を示すグラフである。上述したように、温度が高いほど、電圧Vの変化に対する電流Iの変化の比率(傾きk)が大きくなる。従って、図4のグラフでは、傾きkが大きいほど高くなるように推定温度Teが設定されている。温度推定モジュール340(図2)は、このような対応関係に従って、3つのLED210R、210G、210Bのそれぞれの温度を推定する。なお、このような対応関係は、各LED210R、210G、210B毎に、予め実験的に決定される。
FIG. 4 is a graph showing a correspondence relationship between the estimated temperature Te and the gradient k. As described above, the higher the temperature, the larger the ratio (inclination k) of the change in the current I to the change in the voltage V. Therefore, in the graph of FIG. 4, the estimated temperature Te is set so as to increase as the slope k increases. The temperature estimation module 340 (FIG. 2) estimates the temperature of each of the three
図5は、電流−電圧特性の個体差を示すグラフである。このグラフには、2つのグラフGA、GBが示されている。これら2つのグラフGA、GBは、同じ種類の2つのLEDの特性を、それぞれ、示している。なお、LEDの温度は同じである。ところで、同じ種類のLEDであっても、電圧閾値Vtに個体差が生じ得る。図5の2つのグラフGA、GBは、このような個体差のある2つのLEDの特性を、それぞれ、示している。図5の例では、第1グラフGAの第1電圧閾値VtAは、第2グラフGBの第2電圧閾値VtBよりも小さい。また、LEDの温度が同じであるので、電流Iがゼロより大きな範囲における傾き(電圧Vの変化に対する電流Iの変化の比率)は、2つのグラフGA、GBの間でほぼ同じである。 FIG. 5 is a graph showing individual differences in current-voltage characteristics. In this graph, two graphs GA and GB are shown. These two graphs GA and GB show the characteristics of two LEDs of the same type, respectively. The LED temperature is the same. By the way, even if it is LED of the same kind, an individual difference may arise in the voltage threshold value Vt. Two graphs GA and GB in FIG. 5 respectively show the characteristics of two LEDs having such individual differences. In the example of FIG. 5, the first voltage threshold VtA of the first graph GA is smaller than the second voltage threshold VtB of the second graph GB. Further, since the temperatures of the LEDs are the same, the slope in the range where the current I is greater than zero (the ratio of the change in the current I to the change in the voltage V) is substantially the same between the two graphs GA and GB.
図5のグラフには、2つのグラフGA、GBのそれぞれの傾きkA、kBが示されている。これらの傾きkA、kBは、図3の例と同様に算出されている。また、これらの傾きkA、kBは、ほぼ同じである。一方、このグラフには、比較例の傾きjA、jBも示されている。これらの比較傾きjA、jBは、電流Iがゼロである動作ポイントと、電流Iが第2電流IHである動作ポイントと、から導かれる傾きである。ここでは、電流Iがゼロである動作ポイントとして、電圧Vがゼロである動作ポイントが代表的に利用されている。 In the graph of FIG. 5, the slopes kA and kB of the two graphs GA and GB are shown. These inclinations kA and kB are calculated in the same manner as in the example of FIG. Further, these inclinations kA and kB are substantially the same. On the other hand, the slopes jA and jB of the comparative example are also shown in this graph. These comparison slopes jA and jB are slopes derived from the operating point at which the current I is zero and the operating point at which the current I is the second current IH. Here, as an operating point where the current I is zero, an operating point where the voltage V is zero is typically used.
電流Iが電流値IHである場合の2つのグラフGA、GB間の電圧Vの差分dVHは、そのまま、比較傾きjA、jBの違いとして現れる。すなわち、実際の温度が同じであるにも拘わらずに、第1グラフGAの傾きjAは、第2グラフGBの傾きjBよりも大きくなる。従って、比較傾きjA、jBを用いて温度を推定すると、個体差に起因して温度推定の精度が低下する可能性がある。例えば、図5の例では、比較傾きjAの大きい第1グラフGAから推定される温度と、比較例の傾きjBの小さい第2グラフGBから推定される温度との差が、大きくなる可能性がある。このような問題は、電流Iがゼロである動作ポイントを利用する場合には、その動作ポイント(I=0)の電圧Vの大きさに拘わらずに、生じ得る。また、このような問題は、電流Iがゼロである動作ポイントを利用する場合には、3以上の動作ポイントを用いて温度を推定する場合にも、生じ得る。 The difference dVH of the voltage V between the two graphs GA and GB when the current I is the current value IH appears as a difference between the comparison gradients jA and jB. That is, although the actual temperature is the same, the slope jA of the first graph GA is larger than the slope jB of the second graph GB. Therefore, if the temperature is estimated using the comparative inclinations jA and jB, the accuracy of temperature estimation may be reduced due to individual differences. For example, in the example of FIG. 5, there is a possibility that the difference between the temperature estimated from the first graph GA having a large comparison gradient jA and the temperature estimated from the second graph GB having a small gradient jB in the comparative example may be large. is there. Such a problem can occur when an operating point where the current I is zero is used regardless of the magnitude of the voltage V at that operating point (I = 0). Such a problem may also occur when using an operating point where the current I is zero and estimating the temperature using three or more operating points.
一方、実施例の傾きkA、kBは、電圧閾値VtA、VtBの個体差に拘わらずに、温度が同じである場合には、ほぼ同じとなる。その結果、2つのグラフGA、GBのそれぞれから推定される温度は、ほぼ同じとなる。 On the other hand, the slopes kA and kB in the embodiment are substantially the same when the temperature is the same regardless of the individual difference between the voltage thresholds VtA and VtB. As a result, the temperatures estimated from the two graphs GA and GB are almost the same.
このように、第1実施例の推定方法では、電流Iがゼロである動作ポイントを利用せずに、電流Iがゼロよりも大きい範囲における2つの動作ポイントを利用してLEDの温度が推定される。その結果、LEDの個体差の影響を緩和し、LEDの温度の推定精度を高めることが可能となる。特に、第1実施例の推定方法では、電流がゼロよりも大きい範囲における電流Iの変化と電圧Vの変化との間の比率を利用してLEDの温度が推定される。その結果、LEDの温度の推定精度を高めることが可能となる。 Thus, in the estimation method of the first embodiment, the temperature of the LED is estimated using two operating points in a range where the current I is larger than zero without using the operating point where the current I is zero. The As a result, the influence of individual differences among LEDs can be alleviated, and the estimation accuracy of LED temperatures can be increased. In particular, in the estimation method of the first embodiment, the temperature of the LED is estimated using the ratio between the change in the current I and the change in the voltage V in a range where the current is greater than zero. As a result, it is possible to improve the estimation accuracy of the LED temperature.
図6は、制御部300(図2)によって実行される制御処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、LED210R、210G、210Bに関する制御処理を示している。画像を表示する際に、制御部300は、このフローチャートに従った処理を実行する。この制御処理は、RGBの各色のそれぞれに関して実行されるが、以下では、代表的な処理として赤Rに関する処理を用いて説明を行う。
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of control processing executed by the control unit 300 (FIG. 2). This flowchart shows a control process related to the
最初のステップS100では、電力供給モジュール310R(図2)が、赤色LED210Rに対する変動電力の供給を開始する。この変動電力の供給によって赤色LED210Rが点灯する。
In the first step S100, the
図7は、電力供給モジュール310R(図2)によって赤色LED210Rに供給される駆動信号(電力)を説明するタイミングチャートである。横軸は時間を示し、縦軸は、電流Iおよび電圧Vを示している。
FIG. 7 is a timing chart for explaining a drive signal (power) supplied to the
電力供給モジュール310R(図2)は、ゼロより大きな所定の第1電流ILrに電流Iを維持する第1電力供給処理P1と、第1電流ILrよりも大きな所定の第2電流IHrに電流Iを維持する第2電力供給処理P2とを、繰り返し実行する。具体的には、電流設定モジュール312Rが、電流設定値を第1時間TLrの間だけ第1電流ILrに維持する処理(P1)と、電流設定値を第2時間THrの間だけ第2電流IHrに維持する処理(P2)と、を繰り返し実行する。定電流電源314Rは、電流Iが電流設定値に維持されるように、電圧Vを調整する。図7の例では、第1電力供給処理P1では、電圧Vが比較的小さい第1電圧VLrに維持され、第2電力供給処理P2では、電圧Vが比較的大きな第2電圧VHrに維持される。以上のように、電力供給モジュール310Rは、赤色LED210Rに、変動する電力を供給する。
The
なお、電力供給モジュール310Rは、パルスの幅(第2時間THr)とパルスの間隔(第1時間TLr)との少なくとも一方を調整することによって、赤色LED210Rの明るさ(光量)を調整する。このような制御は、PWM制御(Pulse Width Modulation Control)とも呼ばれる。赤色LED210Rの明るさ調整は、例えば、制御部300に対するユーザの指示に応じて行われる。
The
また、第1電流ILrおよび第2電流IHrは、いずれも、赤色LED210Rの所定の最大定格電流よりも小さい値に、予め設定されている。その結果、赤色LED210Rに過剰な電流が流れることが抑制されるので、過剰電流に起因して赤色LED210Rが劣化することを抑制することができる。
Further, both the first current ILr and the second current IHr are set in advance to a value smaller than a predetermined maximum rated current of the
以後、電力供給モジュール310Rは、変動電力の供給を継続する。
Thereafter, the
図6の次のステップS110では、温度推定モジュール340(図2)は、電流Iが第1電流ILrである時の電圧Vを取得する。温度推定モジュール340は、電流設定値モニタ320Rから現行の電流設定値を受信し、電圧センサ330Rから現行の電圧Vを受信する。このステップS110では、温度推定モジュール340は、電流設定値が第1電流ILrである時の電圧Vを取得する。この実施例では、取得された電圧Vは第1電圧VLrである(図7)。
In the next step S110 of FIG. 6, the temperature estimation module 340 (FIG. 2) acquires the voltage V when the current I is the first current ILr. The
次のステップS120では、温度推定モジュール340は、電流Iが第2電流IHrである時の電圧Vを取得する。具体的には、温度推定モジュール340は、電流設定値が第2電流IHrである時の電圧Vを取得する。この実施例では、取得された電圧Vは第2電圧VHrである(図7)。
In the next step S120, the
次のステップS130では、温度推定モジュール340は、赤色LED210Rの温度を推定する。この温度推定は、図3、図4で説明した方法に従って行われる。温度推定モジュール340は、第1電力供給処理P1における動作ポイント(ILr,VLr)と、第2電力供給処理P2における動作ポイント(IHr,VHr)とから、傾きkを算出する。そして、温度推定モジュール340は、図4に示す対応関係に従って、傾きkから赤色LED210Rの推定温度Terを決定する。
In the next step S130, the
なお、第1実施例では、電流Iは、予め決められた2つの値ILr、IHrのそれぞれに繰り返し設定される。すなわち、2つの動作ポイントの間の電流差分は、予め決まった値である。その結果、2つの動作ポイントの間の電圧差分から傾きkが一意に決まる。そこで、温度推定モジュール340は、傾きkを算出せずに、電圧差分(VHr−VLr)から温度を推定してもよい。図8は、電圧差分dVと推定温度Terとの対応関係を示すグラフである。横軸は電圧差分dVを示し、縦軸は推定温度Terを示している。図8のグラフでは、電圧差分dVが大きいほど低くなるように推定温度Terが設定されている。温度推定モジュール340は、この対応関係に従って、電圧差分dVから推定温度Terを決定すればよい。なお、この例では、傾きkを算出せずに済むので、簡単に温度を推定することができる。そして、温度推定モジュール340の構成を簡素化することができる。また、この電圧差分dVは、電圧Vの変化と電流Iの変化との間の比率と相関がある。従って、電圧差分dVは、特許請求の範囲における「比率情報」に相当する。
In the first embodiment, the current I is repeatedly set to each of two predetermined values ILr and IHr. That is, the current difference between the two operating points is a predetermined value. As a result, the slope k is uniquely determined from the voltage difference between the two operating points. Therefore, the
なお、傾きkと推定温度Terとの対応関係、および、電圧差分dVと推定温度Terとの対応関係は、予め実験的に決定される。また、実際に利用される対応関係は、温度推定モジュール340が有する図示しないメモリに予め格納されている。対応関係を定義する形式としては、種々の形式を採用可能である。例えば、入力値が傾きk(あるいは電圧差分dV)であり、出力値が推定温度Terである関数によって対応関係を定義してもよい。また、いわゆるルックアップテーブルを用いて傾きk(あるいは電圧差分dV)と推定温度Terとの対応関係を定めてもよい。
Note that the correspondence between the slope k and the estimated temperature Ter, and the correspondence between the voltage difference dV and the estimated temperature Ter are experimentally determined in advance. In addition, the correspondence actually used is stored in advance in a memory (not shown) included in the
なお、図8に示す例のように、2つの電圧VHr、VLrの差分dVから温度を推定する場合も、温度推定モジュール340は、電流Iを特定する情報(第1実施例では、電流設定値)を温度推定に利用することが好ましい。具体的には、電圧センサ330Rから受信した電圧値が第1電流ILrと第2電流IHrとの内のどちらの電流に対応する値であるかを、電流Iを特定する情報を利用して特定することが好ましい。こうすれば、温度の誤推定を抑制できる。
In the case where the temperature is estimated from the difference dV between the two voltages VHr and VLr as in the example illustrated in FIG. 8, the
図6の次のステップS140では、温度推定モジュール340(図2)は、決定された推定温度Terを温度対応処理モジュール350に出力する。温度対応処理モジュール350は、受信した推定温度Terが、赤色LED210Rの所定の上限値を超えることを抑制する処理を実行する。第1実施例では、温度対応処理モジュール350は、冷却ファン400(図1)の駆動速度を推定温度Terに応じて変化させる。温度対応処理モジュール350は、推定温度Terが上限値に近いほど、冷却ファン400の駆動速度を高くする。その結果、推定温度Terが高いほど赤色LED210Rが強く冷却されるので、赤色LED210Rの温度が上限値を超えることが抑制される。なお、上限値としては、種々の温度を採用可能である。ただし、赤色LED210Rの最大定格温度よりも低い温度を上限値として採用することが好ましい。
In the next step S140 of FIG. 6, the temperature estimation module 340 (FIG. 2) outputs the determined estimated temperature Ter to the temperature corresponding
以上説明したステップS110〜S140の処理は、繰り返し実行される。 The processes in steps S110 to S140 described above are repeatedly executed.
以上、代表的な処理として赤Rに関する処理を用いて説明を行ったが、ステップS100〜S130の処理は、赤R、緑G、青Bの各色毎に実行される。緑Gおよび青Bに関する処理は、上述の赤Rに関する処理と同じである。ただし、種々の設定(例えば、傾きkと推定温度との対応関係や、電圧差分dVと推定温度との対応関係や、電流設定値や、パルスの幅や、パルスの間隔など)は、各色毎に決定される。例えば、緑Gに関する第1電流ILg、第2電流IHgは、緑色LED210Gの最大定格電流よりも小さい値に予め設定され、青Bに関する第1電流ILb、第2電流IHbは、青色LED210Bの最大定格電流よりも小さい値に予め設定される。そして、温度推定モジュール340は、緑Gに関する2つの動作ポイント(「ILg,VLg」、「IHg,VHg」)から緑色LED210Gの推定温度Tegを決定し、青Bに関する2つの動作ポイント(「ILb,VLb」、「IHb,VHb」)から青色LED210Bの推定温度Tebを決定する。
As described above, the processing relating to red R has been described as a representative processing, but the processing in steps S100 to S130 is executed for each color of red R, green G, and blue B. The process for green G and blue B is the same as the process for red R described above. However, various settings (for example, the correspondence between the slope k and the estimated temperature, the correspondence between the voltage difference dV and the estimated temperature, the current setting value, the pulse width, the pulse interval, etc.) are set for each color. To be determined. For example, the first current ILg and the second current IHg related to the green G are preset to values smaller than the maximum rated current of the
また、ステップS140では、温度対応処理モジュール350(図2)は、全てのLED210R、210G、210Bの推定温度Ter、Teg、Tebが、それぞれの所定の上限値を超えないように、冷却ファン400を駆動する。すなわち、温度対応処理モジュール350は、3つの推定温度Ter、Teg、Tebの内の少なくとも一部の温度が対応する上限値に近づくことに応じて、冷却ファン400の駆動速度を速くする。
In step S140, the temperature processing module 350 (FIG. 2) sets the cooling
以上のように、第1実施例では、温度推定モジュール340は、電流Iがゼロよりも大きな範囲における電流Iの変化と電圧Vの変化との間の比率を表す値を利用して各LED210R、210G、210Bの温度を推定しているので、LEDの個体差の影響を緩和し、LEDの温度の推定精度を高めることが可能となる。
As described above, in the first embodiment, the
また、第1実施例では、定電流電源314R、314G、314Bを用いてLED210R、210G、210Bに電力を供給しているので、LEDを流れる電流が過剰に大きくなることを容易に抑制できる。
In the first embodiment, the constant
また、第1実施例では、温度対応処理モジュール350が、各LED210R、210G、210Bの推定温度がそれぞれの上限値を超えることを抑制する処理を実行するので、LED210R、210G、210Bが高温となって劣化することを抑制できる。なお、RGB各色の上限値としては、各LED210R、210G、210Bの最大定格温度よりも低い温度を、それぞれ採用することが好ましい。
Further, in the first embodiment, the temperature
また、第1実施例では、電流Iが比較的小さい第1電力供給処理P1(図7)において、ゼロよりも大きな電流IがLEDを流れる。そして、電力供給モジュール310R、310G、310B(図2)は、第1電力供給処理P1と第2電力供給処理P2とのそれぞれを繰り返し実行する(図7)。その結果、画像の表示と、温度の推定と、の両方を並行に実行することができる。すなわち、表示画像に影響を与えずに、画像を表示するための光をLEDが発している最中に、温度推定のための2つの動作ポイントを取得することができる。換言すれば、画像の表示中に2つの動作ポイントを取得することができる。
In the first embodiment, in the first power supply process P1 (FIG. 7) where the current I is relatively small, a current I larger than zero flows through the LED. Then, the
そこで、第1実施例では、画像処理モジュール360(図2)は、図6に示す制御処理とは独立に、画像データに基づいて液晶ライトバルブ240R、240G、240Bを制御する。換言すれば、図6に示す制御処理は、画像の表示中に実行される。その結果、温度推定モジュール340は、画像の表示中であっても、各LED210R、210G、210Bの温度を精度良く推定することができる。すなわち、画像表示を継続して行う場合であっても、精度のよい温度推定が可能となる。そして、温度対応処理モジュール350は、画像の表示中であっても、各LED210R、210G、210Bの推定温度がそれぞれの上限値を超えることを抑制することができる。なお、動作ポイントの取得(図6:ステップS110、S120)は、画像を表示していない時、すなわち、画像を表示するための光をLEDが発していない時に、実行してもよい。
Therefore, in the first embodiment, the image processing module 360 (FIG. 2) controls the liquid crystal
B.第2実施例:
図9は、プロジェクタ200(図1)の制御部の別の実施例を示す説明図である。図2に示す制御部300との差違は、2点ある。第1の差違は、3つの電流設定値モニタ320R、320G、320Bが省略されている点である。第2の差違は、温度推定モジュール340xが、現行の電流Iを特定する情報を利用せずに、電圧Vの測定結果を利用して温度を推定する点である。この制御部300xの他の構成要素は、図2に示す制御部300と同じである。
B. Second embodiment:
FIG. 9 is an explanatory diagram showing another embodiment of the control unit of the projector 200 (FIG. 1). There are two differences from the
電力供給モジュール310Rは、上述の第1実施例と同様に、赤色LED210Rを流れる電流を、予め決められた2つの値ILr、IHrのそれぞれに繰り返し設定する。電圧センサ330Rからは、比較的低い測定結果VLrと、比較的高い測定結果VHrとが、繰り返し出力される。従って、温度推定モジュール340xは、現行の電流Iを考慮せずに最新の2つの測定結果VLr、VHrを取得することによって、図6のステップS110、S120の処理を実行する。図6の制御処理の他のステップは、第1実施例と同様に実行される。ステップS130では、温度推定モジュール340xは、各測定結果VLr、VHrのそれぞれに対応する電流を特定せずに、互いに異なる2つの測定結果VHr、VLrの差分を利用することによって、推定温度Terを決定することができる。この際、温度推定モジュール340xは、図8に示すような対応関係に従って推定温度Terを決定する。他の色(緑G、青B)についても、同様に、温度推定が行われる。
The
このように、第2実施例では、現行の電流Iを特定する情報を利用せずに温度推定が行われるので、電流設定値モニタ320R、320G、320Bを省略することができる。その結果、制御部300xの構成を簡略化することができる。
As described above, in the second embodiment, the temperature estimation is performed without using the information specifying the current current I. Therefore, the current set value monitors 320R, 320G, and 320B can be omitted. As a result, the configuration of the
C.第3実施例:
図10は、プロジェクタ200(図1)の制御部の別の実施例を示す説明図である。図2に示す制御部300との差違は、3つの電流設定値モニタ320R、320G、320Bの代わりに3つの電流センサ320aR、320aG、320aBが設けられている点だけである。この制御部300aの他の構成要素は、図2に示す制御部300と同じである。
C. Third embodiment:
FIG. 10 is an explanatory diagram showing another embodiment of the control unit of the projector 200 (FIG. 1). The only difference from the
3つの電流センサ320aR、320aG、320aBは、3つのLED210R、210G、210Bを流れる電流をそれぞれ測定し、測定した電流値を温度推定モジュール340に出力する。温度推定モジュール340は、各電流センサ320aR、320aG、320aBから受信した電流値に基づいて、図6のステップS110、S120の処理を実行する。図6の制御処理の他のステップは、第1実施例と同様に実行される。
The three current sensors 320aR, 320aG, and 320aB measure the currents flowing through the three
以上のように、第3実施例では、LEDに印加された電圧Vに加えて、LEDを流れる電流Iも実際に測定されるので、傾きkを精度良く算出することができる。その結果、温度の推定精度を高めることができる。 As described above, in the third embodiment, in addition to the voltage V applied to the LED, the current I flowing through the LED is actually measured, so that the slope k can be calculated with high accuracy. As a result, the temperature estimation accuracy can be increased.
D.第4実施例:
図11は、プロジェクタ200(図1)の制御部の別の実施例を示す説明図である。この制御部300bでは、図2に示す制御部300と異なり、定電流電源の代わりに定電圧電源が利用される。図2に示す制御部300との差違は、3点ある。第1の差違は、電力供給モジュール310bR、310bG、310bBが、電流設定モジュールおよび定電流電源の代わりに、電圧設定モジュール312bR、312bG、312bBおよび定電圧電源314bR、314bG、314bBを、それぞれ有している点である。第2の差違は、電流設定モジュール312R、312G、312Bの代わりに、電流センサ320bR、320bG、320bBが設けられている点である。第3の差違は、電圧センサ330R、330G、330Bの代わりに、電圧設定値モニタ330bR、330bG、330bBが設けられている点である。この制御部300bの他の構成要素は、図2に示す制御部300と同じである。
D. Fourth embodiment:
FIG. 11 is an explanatory diagram showing another embodiment of the control unit of the projector 200 (FIG. 1). Unlike the
定電圧電源314bR、314bG、314bBは、電圧設定モジュール312bR、312bG、312bBのそれぞれによって設定された電圧設定値に従って、LED210R、210G、210Bに印加される電圧を電圧設定値にそれぞれ維持する。電圧設定モジュール312bR、312bG、312bBは、図7に示すグラフのように、電圧設定値を、それぞれ変動させる。これらの結果、LED210R、210G、210Bには、図7に示す第1実施例と同様の変動電力が供給される。
The constant voltage power supplies 314bR, 314bG, and 314bB maintain the voltages applied to the
3つの電流センサ320bR、320bG、320bBは、3つのLED210R、210G、210Bを流れる電流をそれぞれ測定し、測定した電流値を温度推定モジュール340にそれぞれ出力する。3つの電圧設定値モニタ330bR、330bG、330bBは、3つの電力供給モジュール310bR、310bG、310bBの現行の電圧設定値をそれぞれ取得し、取得した電圧設定値を温度推定モジュール340にそれぞれ出力する。温度推定モジュール340は、受信した情報に基づいて、上述の第1実施例と同様に、各LED210R、210G、210Bの温度をそれぞれ推定する。
The three current sensors 320bR, 320bG, and 320bB measure currents flowing through the three
以上のように、LEDに電力を供給する電力供給部としては、定電圧電源を有する装置を採用してもよい。こうすれば、LEDに印加される電圧が過剰に大きくなることを容易に抑制できる。 As described above, a device having a constant voltage power source may be adopted as the power supply unit that supplies power to the LEDs. If it carries out like this, it can suppress easily that the voltage applied to LED becomes large too much.
なお、第4実施例では、電圧設定値(すなわち、現行の電圧Vを特定する情報)を利用して温度を推定しているが、図9に示す第2実施例と同様に電圧Vを特定する情報を利用せずに温度を推定してもよく、また、図10に示す第3実施例と同様に電圧Vの測定結果を利用して温度を推定してもよい。 In the fourth embodiment, the temperature is estimated using the voltage setting value (that is, information for specifying the current voltage V), but the voltage V is specified as in the second embodiment shown in FIG. The temperature may be estimated without using the information to be used, or the temperature may be estimated using the measurement result of the voltage V as in the third embodiment shown in FIG.
E.変形例:
なお、上記各実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記の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。
E. Variation:
In addition, elements other than the elements claimed in the independent claims among the constituent elements in each of the above embodiments are additional elements and can be omitted as appropriate. The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.
変形例1:
上述の各実施例において、LEDに供給される電力の変動形態としては、図7に示す形態に限らず、種々の形態を採用可能である。例えば、電力供給部(例えば、図2の電力供給モジュール310R、310G、310B)が、温度推定に利用される動作ポイントの数よりも多い段階に電力を変動させてもよい。また、階段状ではなく滑らかに電力が変動してもよい。また、電力が、変動の過程において一時的にゼロに設定されてもよい。
Modification 1:
In each of the above-described embodiments, the variation form of the power supplied to the LED is not limited to the form shown in FIG. 7, and various forms can be employed. For example, the power supply unit (for example, the
変形例2:
上述の各実施例において、電流設定値モニタ320R、320G、320B(図2)から温度推定モジュール340に供給される情報としては、電流設定値自体に限らず、現行の電流Iを特定する任意の情報を採用可能である。例えば、図2、図7に示す第1実施例では、電流Iが取り得る値は所定の2つの値ILr、IHrである。従って、これらの2つの値ILr、IHrのそれぞれを1ビットの情報で特定することが可能である。そこで、電流設定値モニタ320Rは、電流Iを特定する情報として、現行の電流Iが2つの電流設定値ILr、IHrの内のいずれであるかを特定する1ビットの情報を、温度推定モジュール340に供給してもよい。同様に、電流設定値が8段階に変動する場合には、これら8つの電流設定値のそれぞれを3ビットの情報で特定することができる。従って、電流設定値モニタ320R、320G、320Bは、現行の電流が8つの電流設定値の内のいずれであるかを特定する3ビットの情報を、温度推定モジュール340に供給してもよい。
Modification 2:
In each of the above-described embodiments, the information supplied from the current set value monitors 320R, 320G, and 320B (FIG. 2) to the
同様に、電圧設定値モニタ330bR、330bG、330bB(図11)から温度推定モジュール340に供給される情報としても、現行の電圧を特定する任意の情報を採用可能である。なお、3つの電圧設定値モニタ330bR、330bG、330bBは、それぞれ、現行の電圧Vを特定する電圧特定部として機能する。
Similarly, as the information supplied to the
変形例3:
上述の各実施例において、比率情報としては、発光ダイオードを流れる電流値の変化と、発光ダイオードに印加される電圧値の変化と、の間の比率と相関のある種々の情報を採用可能である。例えば、複数の動作ポイントを近似直線を用いて近似し、その近似直線の傾きを、比率情報として利用してもよい。また、図11に示す第4実施例において、2つの動作ポイントの間の電流の測定結果の差分を、比率情報として利用してもよい。いずれの場合も、比率情報と推定温度との対応関係は、予め実験的に決定すればよい。
Modification 3:
In each of the embodiments described above, as the ratio information, various kinds of information correlated with the ratio between the change in the current value flowing through the light emitting diode and the change in the voltage value applied to the light emitting diode can be adopted. . For example, a plurality of operation points may be approximated using an approximate line, and the slope of the approximate line may be used as ratio information. In the fourth embodiment shown in FIG. 11, the difference between the current measurement results between the two operating points may be used as the ratio information. In any case, the correspondence between the ratio information and the estimated temperature may be experimentally determined in advance.
変形例4:
上述の各実施例において、電流Iと電圧Vとの少なくとも一方を測定するセンサの測定結果を利用して発光ダイオードの温度を推定する方法としては、比率情報を利用する方法に限らず、種々の方法を採用可能である。例えば、図8に示す実施例のように2つの電圧測定結果VHr、VLrから温度を推定する場合には、2つの電圧VHr、VLrと、推定温度Terとの対応関係を表すルックアップテーブルを利用して、温度を推定してもよい。このようなルックアップテーブルは、例えば、電流−電圧特性に個体差がある複数のLEDを用いた実験に基づいて予め決定すればよい。
Modification 4:
In each of the above-described embodiments, the method of estimating the temperature of the light emitting diode using the measurement result of the sensor that measures at least one of the current I and the voltage V is not limited to the method using the ratio information, but various methods. The method can be adopted. For example, when the temperature is estimated from the two voltage measurement results VHr and VLr as in the embodiment shown in FIG. 8, a look-up table representing the correspondence between the two voltages VHr and VLr and the estimated temperature Ter is used. Thus, the temperature may be estimated. Such a lookup table may be determined in advance based on, for example, an experiment using a plurality of LEDs having individual differences in current-voltage characteristics.
変形例5:
上述の各実施例では、温度推定モジュール340(図2)は、温度推定に2つの動作ポイントを利用しているが、3以上の動作ポイントを利用してもよい。例えば、3以上の動作ポイントを近似直線を用いて近似し、その近似直線の傾きから推定温度を決定してもよい。また、図2に示す第1実施例において、LEDを流れる電流を予め決定された3つの値のそれぞれに繰り返し設定してもよい(すなわち、電流が3段階に変動する)。この場合には、3つの電圧測定結果と、推定温度と、の対応関係を表すルックアップテーブルを利用して、温度を推定してもよい。このようなルックアップテーブルは、予め実験的に決定すればよい。
Modification 5:
In each of the embodiments described above, the temperature estimation module 340 (FIG. 2) uses two operating points for temperature estimation, but may use three or more operating points. For example, three or more operating points may be approximated using an approximate line, and the estimated temperature may be determined from the slope of the approximate line. In the first embodiment shown in FIG. 2, the current flowing through the LED may be repeatedly set to each of three predetermined values (that is, the current varies in three stages). In this case, the temperature may be estimated using a look-up table representing the correspondence between the three voltage measurement results and the estimated temperature. Such a lookup table may be experimentally determined in advance.
いずれの場合も、温度推定モジュール340は、電流Iがゼロである動作ポイントを利用せずに、ゼロよりも大きい電流範囲内の複数の動作ポイントを利用して、温度を推定することが好ましい。こうすれば、図5を用いて説明したように、LEDの個体差の影響を緩和し、LEDの温度の推定精度を高めることが可能となる。
In any case, the
変形例6:
図9に示す第2実施例のように現行の電流を特定する情報(現行の電流設定値を特定する情報や、電流の測定結果)を利用せずに電圧センサの測定結果を利用する温度推定は、温度推定に利用される動作ポイントの数が3以上である場合にも、可能である。通常は、発光ダイオードを流れる電流は、電圧が高いほど大きい。従って、LEDを流れる電流が予め決定された複数の値のそれぞれに繰り返し設定される場合には、電圧センサから出力される複数の測定結果のそれぞれに対応する電流を、各測定結果の大きさを比較することによって特定することができる。例えば、電流Iが、3つの所定の値I1、I2、I3のそれぞれに繰り返し設定されると仮定する(ここで、I1<I2<I3)。この場合には、電圧センサから3つの測定結果V1、V2、V3が繰り返し出力される(ここで、V1<V2<V3)。ここで、最も小さい電圧V1には最も小さい電流I1が対応し、2番目に小さい電圧V2には2番目に小さい電流I2が対応し、3番目に小さい電圧V3には3番目に小さい電流I3が対応する。このように、温度推定モジュール340は、現行の電流を特定する情報を利用せずに、各電圧測定結果のそれぞれに対応する電流(すなわち、動作ポイント)を特定することができる。その結果、温度推定モジュール340は、温度を精度良く推定することができる。
Modification 6:
As in the second embodiment shown in FIG. 9, temperature estimation using the measurement result of the voltage sensor without using the information specifying the current current (information specifying the current current setting value or the current measurement result). Is also possible when the number of operating points used for temperature estimation is three or more. Usually, the current flowing through the light emitting diode is larger as the voltage is higher. Therefore, when the current flowing through the LED is repeatedly set to each of a plurality of predetermined values, the current corresponding to each of the plurality of measurement results output from the voltage sensor is set to the magnitude of each measurement result. It can be specified by comparing. For example, assume that the current I is repeatedly set to each of three predetermined values I1, I2, and I3 (where I1 <I2 <I3). In this case, three measurement results V1, V2, and V3 are repeatedly output from the voltage sensor (where V1 <V2 <V3). Here, the smallest voltage I1 corresponds to the smallest current I1, the second smallest voltage V2 corresponds to the second smallest current I2, and the third smallest voltage V3 includes the third smallest current I3. Correspond. In this manner, the
このように、電流Iが複数の所定の値のそれぞれに繰り返し設定される場合には、現行の電流Iを特定する情報を利用せずに、電圧Vの測定結果を利用して温度を推定することができる。同様に、電圧Vが複数の所定の値のそれぞれに繰り返し設定される場合には、現行の電圧Vを特定する情報を利用せずに、電流Iの測定結果を利用して温度を推定することができる。 Thus, when the current I is repeatedly set to each of a plurality of predetermined values, the temperature is estimated using the measurement result of the voltage V without using the information specifying the current current I. be able to. Similarly, when the voltage V is repeatedly set to each of a plurality of predetermined values, the temperature is estimated using the measurement result of the current I without using the information specifying the current voltage V. Can do.
変形例7:
上述の各実施例において、推定温度を利用した処理としては、温度対応処理モジュール350による処理に限らず、種々の処理を採用可能である。例えば、推定温度をディスプレイ装置に表示する処理を採用してもよい。また、推定温度が所定の上限値を超えたことに応じて警報を発する処理を採用してもよい。警報を発する処理としては、例えば、警報ランプを点灯する処理や、スピーカを用いてアラーム音を鳴らす処理を採用可能である。また、上述の各実施例において温度対応処理モジュール350を省略してもよい。
Modification 7:
In each of the above-described embodiments, the process using the estimated temperature is not limited to the process by the
変形例8:
上述の各実施例において、温度対応処理モジュール350によって実行される処理としては、推定された温度が予め決定された上限値を超えることを抑制するような任意の処理を採用可能である。例えば、冷却能力を変更可能な冷却部を用いてLEDを冷却する場合がある。この場合には、温度対応処理モジュール350が推定温度を利用して冷却部を制御することが好ましい。具体的には、推定温度が高いほど冷却能力を高める処理を採用可能である。このような冷却部としては、例えば、図1に示すような冷却ファン400を採用可能である。この場合には、上述の各実施例のように、推定温度が高いほど冷却ファン400の駆動速度を速める処理を採用可能である。この際、LEDにヒートシンクあるいはヒートパイプを取り付けて放熱を促すことが好ましい。また、このような冷却部としては、LEDとラジエータとの間で冷却液を循環させてLEDを冷却する装置を採用してもよい。この場合には、推定温度が高いほど冷却液の流速を速くする処理を採用可能である。いずれの場合も、推定温度と冷却能力との対応関係は、予め、推定温度が上限値を超えないように実験的に決定しておけばよい。この代わりに、推定温度に基づくフィードバック制御によって、推定温度が上限値を超えないように冷却能力を調整してもよい。
Modification 8:
In each of the above-described embodiments, as the processing executed by the temperature corresponding
また、推定温度が上限値に近いほどLEDに供給される電力を小さくする処理を実行してもよい。換言すれば、推定温度が高いほど電力を小さくする処理を実行してもよい。この場合には、温度対応処理モジュール350は、電力を調整する指示を電力供給部(例えば、図2の電力供給モジュール310R、310G、310B)に対して出力すればよい。電力供給部は、受信した指示に従って、電力を調整すればよい。電力と推定温度との対応関係は、予め、推定温度が上限値を超えないように実験的に決定しておけばよい。この代わりに、推定温度に基づくフィードバック制御によって、推定温度が上限値を超えないように電力を調整してもよい。電力の調整方法としては、任意の方法を採用可能である。例えば、電流Iを調整してもよい。また、パルスの幅(例えば、図7の第2時間THr)とパルスの間隔(例えば、図7の第1時間TLr)との少なくとも一方を調整してもよい。この場合には、平均的な電力が調整される。なお、電力を調整する場合には、3つのLED210R、210G、210Bの全ての電力を同様に調整することが好ましい。こうすれば、RGBの3色の内の一部の色が他の色と比べて弱くなることを抑制できる。
Moreover, you may perform the process which makes the electric power supplied to LED small, so that estimated temperature is near an upper limit. In other words, the process of reducing the power as the estimated temperature is higher may be executed. In this case, the temperature
変形例9:
本発明は、上述の各実施例のようなプロジェクタ200(図1)に限らず、種々の形態に適用可能である。例えば、スクリーンSCと、スクリーンSCの背面側に画像を投影するプロジェクタ200と、を備えるプロジェクションテレビに本発明を適用してもよい。また、このような画像を投写する投写表示装置に限らず、照明装置や車両のヘッドランプ等の、光源としてLEDを用いた種々の装置に、本発明を適用してもよい。また、半導体発光素子としては、LEDに限らず、半導体を用いた種々の発光素子を採用可能である。例えば、半導体レーザーを採用してもよい。いずれの場合も、光源として半導体発光素子を有する装置に、半導体発光素子を駆動するとともに温度を推定する駆動制御装置と、推定温度が予め決定された上限値を超えることを抑制する処理を実行する温度対応処理部と、を設けることが好ましい。
Modification 9:
The present invention is not limited to the projector 200 (FIG. 1) as in each of the above-described embodiments, and can be applied to various forms. For example, you may apply this invention to the projection television provided with the screen SC and the
変形例10:
上記各実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、図2の温度推定モジュール340の機能を、CPUとメモリとを有するコンピュータにプログラムを実行させることによって実現してもよい。
Modification 10:
In each of the above embodiments, a part of the configuration realized by hardware may be replaced with software, and conversely, a part of the configuration realized by software may be replaced by hardware. . For example, the function of the
また、本発明の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア(コンピュータプログラム)は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。この発明において、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやCD−ROMのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のRAMやROM等のコンピュータ内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピュータに固定されている外部記憶装置も含んでいる。 In addition, when part or all of the functions of the present invention are realized by software, the software (computer program) can be provided in a form stored in a computer-readable recording medium. In the present invention, the “computer-readable recording medium” is not limited to a portable recording medium such as a flexible disk or a CD-ROM, but an internal storage device in a computer such as various RAMs and ROMs, a hard disk, and the like. An external storage device fixed to the computer is also included.
200…プロジェクタ
210B…青色LED
210G…緑色LED
210R…赤色LED
240R、240G、240B…液晶ライトバルブ
250…クロスダイクロイックプリズム
260…投写レンズ系
300、300a、300b、300x…制御部
310R、310G、310B、310bR、310bG、310bB…電力供給モジュール
312R、312G、312B…電流設定モジュール
312bR、312bG、312bB…電圧設定モジュール
314R、314G、314B…定電流電源
314bR、314bG、314bB…定電圧電源
320R、320G、320B…電流設定値モニタ
320aR、320aG、320aB、320bR、320bG、320bB…電流センサ
330R、330G、330B…電圧センサ
330bR、330bG、330bB…電圧設定値モニタ
340、340x…温度推定モジュール
350…温度対応処理モジュール
360…画像処理モジュール
400…冷却ファン
SC…スクリーン
200 ...
210G ... Green LED
210R ... Red LED
240R, 240G, 240B ... Liquid crystal
Claims (7)
半導体発光素子を流れる電流がゼロより大きい第1電力供給処理と、前記半導体発光素子を流れる電流が前記第1電力供給処理よりも大きい第2電力供給処理と、を含む複数の電力供給処理のそれぞれを繰り返し実行することによって、前記半導体発光素子に変動電力を供給するとともに前記半導体発光素子を点灯させる電力供給部と、
前記半導体発光素子を流れる電流値と前記半導体発光素子に印加される電圧値との少なくとも一方を測定するセンサと、
前記第1電力供給処理が実行されている動作状態と前記第2電力供給処理が実行されている動作状態とを含む前記半導体発光素子を流れる電流がゼロよりも大きい複数の動作状態のそれぞれにおける前記センサの測定結果を利用して前記半導体発光素子の温度を推定する温度推定部と、
を備える、駆動制御装置。 A drive control device for driving a semiconductor light emitting element,
Each of a plurality of power supply processes including a first power supply process in which a current flowing through the semiconductor light-emitting element is greater than zero and a second power supply process in which a current flowing through the semiconductor light-emitting element is greater than the first power supply process Repeatedly supplying the power to the semiconductor light emitting element to supply variable power and turn on the semiconductor light emitting element, and
A sensor for measuring at least one of a current value flowing through the semiconductor light emitting element and a voltage value applied to the semiconductor light emitting element;
In each of a plurality of operation states in which a current flowing through the semiconductor light emitting element is greater than zero, including an operation state in which the first power supply process is being executed and an operation state in which the second power supply process is being executed A temperature estimation unit that estimates the temperature of the semiconductor light-emitting element using a measurement result of the sensor;
A drive control device comprising:
前記温度推定部は、前記半導体発光素子を流れる電流がゼロよりも大きい範囲における電流値の変化と電圧値の変化との間の比率と相関のある比率情報を前記センサの測定結果を利用して決定するとともに、前記比率情報を利用して前記半導体発光素子の温度を推定する、
駆動制御装置。 The drive control device according to claim 1,
The temperature estimation unit uses the measurement result of the sensor to obtain ratio information correlated with the ratio between the change in the current value and the change in the voltage value in a range where the current flowing through the semiconductor light emitting element is greater than zero. And determining the temperature of the semiconductor light emitting element using the ratio information,
Drive control device.
前記電力供給部は、
電流設定値に応じた一定の電流を前記半導体発光素子に流す定電流電源と、
前記電流設定値を制御する電流設定部と、
を含み、
前記第1電力供給処理では、前記電流設定部は、ゼロより大きな所定の第1設定値に前記電流設定値を設定し、
前記第2電力供給処理では、前記電流設定部は、前記第1設定値より大きな所定の第2設定値に前記電流設定値を設定し、
前記センサは、前記半導体発光素子に印加される電圧値を測定する電圧センサを含む、
駆動制御装置。 The drive control apparatus according to claim 1 or 2,
The power supply unit
A constant current power source for supplying a constant current according to a current setting value to the semiconductor light emitting element;
A current setting unit for controlling the current set value;
Including
In the first power supply process, the current setting unit sets the current set value to a predetermined first set value greater than zero,
In the second power supply process, the current setting unit sets the current set value to a predetermined second set value larger than the first set value,
The sensor includes a voltage sensor that measures a voltage value applied to the semiconductor light emitting element,
Drive control device.
前記電力供給部は、
電流設定値に応じた一定の電流を前記半導体発光素子に流す定電流電源と、
前記電流設定値を制御する電流設定部と、
を含み、
前記第1電力供給処理では、前記電流設定部は、ゼロより大きな所定の第1設定値に前記電流設定値を設定し、
前記第2電力供給処理では、前記電流設定部は、前記第1設定値より大きな所定の第2設定値に前記電流設定値を設定し、
前記センサは、前記半導体発光素子に印加される電圧値を測定する電圧センサを含み、
前記温度推定部は、前記比率情報として、前記第1電力供給処理における前記電圧センサの測定結果である第1電圧と、前記第2電力供給処理における前記電圧センサの測定結果である第2電圧と、の差分を利用する、
駆動制御装置。 The drive control device according to claim 2,
The power supply unit
A constant current power source for supplying a constant current according to a current setting value to the semiconductor light emitting element;
A current setting unit for controlling the current set value;
Including
In the first power supply process, the current setting unit sets the current set value to a predetermined first set value greater than zero,
In the second power supply process, the current setting unit sets the current set value to a predetermined second set value larger than the first set value,
The sensor includes a voltage sensor that measures a voltage value applied to the semiconductor light emitting element,
The temperature estimation unit includes, as the ratio information, a first voltage that is a measurement result of the voltage sensor in the first power supply process, and a second voltage that is a measurement result of the voltage sensor in the second power supply process. Use the difference between
Drive control device.
光源として利用される半導体発光素子と、
前記半導体発光素子から発せられた光を、画像を投写するための画像投写光に変換する投写光変換部と、
画像データに基づいて前記投写光変換部を制御する画像処理部と、
前記半導体発光素子を駆動する請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の駆動制御装置と、
前記駆動制御装置によって推定された温度が予め決定された上限値を超えることを抑制する処理を実行する温度対応処理部と、
を備える、投写表示装置。 A projection display device that displays an image based on image data,
A semiconductor light emitting element used as a light source;
A projection light conversion unit that converts light emitted from the semiconductor light emitting element into image projection light for projecting an image;
An image processing unit that controls the projection light conversion unit based on image data;
The drive control device according to any one of claims 1 to 4, which drives the semiconductor light emitting element;
A temperature-corresponding processing unit that executes a process for suppressing the temperature estimated by the drive control device from exceeding a predetermined upper limit;
A projection display device comprising:
前記電力供給部は、前記画像の表示中に前記半導体発光素子に前記変動電力を供給し、
前記温度推定部は、前記変動電力の供給に応じて前記半導体発光素子の温度を推定する、
投写表示装置。 The projection display device according to claim 5,
The power supply unit supplies the fluctuating power to the semiconductor light emitting element during display of the image,
The temperature estimation unit estimates the temperature of the semiconductor light emitting element according to the supply of the variable power,
Projection display device.
半導体発光素子を流れる電流がゼロより大きい第1電力供給処理と、前記半導体発光素子を流れる電流が前記第1電力供給処理よりも大きい第2電力供給処理と、を含む複数の電力供給処理のそれぞれを繰り返し実行することによって、前記半導体発光素子に変動電力を供給するとともに前記半導体発光素子を点灯させる電力供給工程と、
少なくとも前記第1電力供給処理と前記第2電力供給処理とのそれぞれにおいて、前記半導体発光素子を流れる電流値と前記半導体発光素子に印加される電圧値との少なくとも一方を測定する工程と、
前記第1電力供給処理が実行されている動作状態と前記第2電力供給処理が実行されている動作状態とを含む前記半導体発光素子を流れる電流がゼロよりも大きい複数の動作状態のそれぞれにおける前記測定工程の測定結果を利用して前記半導体発光素子の温度を推定する温度推定工程と、
を備える方法。 A method for estimating the temperature of a semiconductor light emitting device,
Each of a plurality of power supply processes including a first power supply process in which a current flowing through the semiconductor light-emitting element is greater than zero and a second power supply process in which a current flowing through the semiconductor light-emitting element is greater than the first power supply process Repeatedly supplying power to supply power to the semiconductor light emitting element and turn on the semiconductor light emitting element, and
Measuring at least one of a current value flowing through the semiconductor light-emitting element and a voltage value applied to the semiconductor light-emitting element in each of at least the first power supply process and the second power supply process;
In each of a plurality of operation states in which a current flowing through the semiconductor light emitting element is greater than zero, including an operation state in which the first power supply process is being executed and an operation state in which the second power supply process is being executed A temperature estimation step of estimating the temperature of the semiconductor light emitting element using the measurement result of the measurement step;
A method comprising:
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