JP2010123701A - 発光素子駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のＬＥＤ駆動方式では、ＬＥＤの順方向電圧（Ｖｆ）のばらつきが最大の場合でも、ＬＥＤの熱的な制約により決まる最大消費電力を超えないように駆動電流値を設定しなければならないという問題があった。
【解決手段】本発明にかかる発光素子駆動装置によれば、Ｖｆ検知手段２と、ＬＥＤ１に流れる電流を制御する電流源６と、前記Ｖｆ検知手段２において検知したＶｆに応じて、前記ＬＥＤの消費電力が一定になるように前記電流源６を制御する、ＬＥＤ電流演算手段４とを備えることにより、所望の消費電力とＬＥＤ１のＶｆ値３から算出したＬＥＤの駆動電流の上限値付近でＬＥＤ駆動電流を制御することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やレーザーダイオード（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ：ＬＤ）等の発光素子を駆動する為の発光素子駆動装置に関する。

発光素子に半導体素子を用いた表示装置は、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をする。また、半導体素子である発光素子は球切れ等の心配がなく、さらに初期駆動特性に優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強いという特徴を有する。このような優れた特性を有するため、ＬＥＤ、ＬＤ等の半導体発光素子は、各種表示装置の光源として利用されている。特に、ＧａＮ系化合物半導体を利用した高輝度の青色発光のＬＥＤが揃い、これらの組み合わせによってフルカラー発光、あるいは白色発光可能なディスプレイや照明が実現されるに至った。

これらのＬＥＤを光源とする投射型表示装置等に用いられる従来のＬＥＤの駆動方式は、ＬＥＤの順方向電圧に、定電流源を駆動するための電圧を加えた値以上の電圧をＬＥＤに印加すると共に、ＬＥＤに流す電流をある決められた一定の値に制御する定電流駆動方式が一般的であった（特許文献１参照）。

特開２００４−２２９２９号公報（第４頁、第１図）

このような従来のＬＥＤ駆動方式では、ＬＥＤの順方向電圧（以下Ｖｆ）の個体差ばらつきが最大の場合でも、ＬＥＤの発熱による制約で決まる最大消費電力を超えないように駆動電流値を設定しなければならなかった。そのため、Ｖｆの小さなＬＥＤに電力的に、より多くの電流を流すことができ、より明るく点灯することが可能である場合でも一意的に電流値を固定する制御がなされ、ＬＥＤの性能を十分に引き出すことができなかった。
また、ＬＥＤのＶｆには温度ドリフト等の経時変化がある為、経時変化分も加味したＶｆのばらつきを考慮してＬＥＤの駆動電流を低めに設定しなければならないという問題があった。

さらに、光の３原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に対応するＬＥＤ光源を駆動する場合のように複数のＬＥＤを並列駆動する場合は、色バランスを調整するには最も低輝度のＬＥＤのＶｆばらつきが、複数ＬＥＤの全体の輝度に対する足かせとなる問題があったという問題があった。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、ＬＥＤ等の発光素子の性能を十分に引き出し、より明るく点灯させることが可能な発光素子駆動装置の提供を目的とする。

この発明の第１の態様にかかる発光素子駆動装置は、発光素子を駆動する発光素子駆動装置であって、前記発光素子の順方向電圧を検知する電圧検知部と、前記発光素子に流れる電流を制御する電流源と、前記電圧検知部において検知した前記順方向電圧に応じて、前記発光素子の消費電力が一定になるように前記電流源を制御する、発光素子電流演算部とを備える。

また、この発明の第２の態様にかかる発光素子駆動装置は、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）に発光する第１、第２、第３の発光素子を駆動する発光素子駆動装置であって、前記第１、第２、第３の発光素子に流れる電流を制御する第１、第２、第３の電流源と、前記第１、第２、第３の発光素子の輝度を検知する、発光素子輝度検知部と、前記第１、第２、第３の発光素子の順方向電圧をそれぞれ検知する、第１、第２、第３の電圧検知部と、前記第１、第２、第３の発光素子に流れる電流をそれぞれ検知する、第１、第２、第３の電流検知部と、前記発光素子輝度検知部、前記第１、第２、第３の電圧検知部、前記第１、第２、第３の電流検知部の出力に応じて、前記第１、第２、第３の電流源を制御し、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の色バランスを調整する、発光素子電流演算部とを備える。

この発明の第１の態様によれば、発光素子駆動装置において、前記発光素子の順方向電圧を検知する電圧検知部と、前記発光素子に流れる電流を制御する電流源と、前記電圧検知部において検知した前記順方向電圧に応じて、前記発光素子の消費電力が一定になるように前記電流源を制御する、発光素子電流演算部とを備えることにより、発光素子のＶｆばらつきがあっても最大電力で発光素子を駆動することができるので、最大の明るさで発光素子を使用できるという効果がある。

また、この発明の第２の態様によれば、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）に発光する第１、第２、第３の発光素子を駆動する発光素子駆動装置であって、前記第１、第２、第３の発光素子に流れる電流を制御する第１、第２、第３の電流源と、前記第１、第２、第３の発光素子の輝度を検知する、発光素子輝度検知部と、前記第１、第２、第３の発光素子の順方向電圧をそれぞれ検知する、第１、第２、第３の電圧検知部と、前記第１、第２、第３の発光素子に流れる電流をそれぞれ検知する、第１、第２、第３の電流検知部と、前記発光素子輝度検知部、前記第１、第２、第３の電圧検知部、前記第１、第２、第３の電流検知部の出力に応じて、前記第１、第２、第３の電流源を制御し、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の色バランスを調整する、発光素子電流演算部とを備えることにより、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）等の複数の光源を用いて色バランスを合わせる制御を行う場合でも、Ｖｆばらつきによる電流制限がなくなり、一意的に選ばれた発光素子の組み合わせの中で色バランスがとれた状態の中で、最高輝度なるよう制御する事が可能となる。

本発明の実施の形態においては、発光素子の一例としてのＬＥＤについて、発光素子駆動装置の一例としてのＬＥＤ駆動装置の構成、動作等を以下に説明する。

＜Ａ．実施の形態１＞
＜Ａ−１−１．ＬＥＤ駆動装置の構成＞
図１は本発明の実施の形態１にかかるＬＥＤ駆動装置の構成を示す回路ブロック図である。図１に示すように、ＬＥＤ駆動回路は、ＬＥＤ１の順方向電圧であるＶｆ値３を検知する電圧検知部としてのＶｆ検知手段２と、Ｖｆ検知手段２から出力されるＶｆ値３から、ＬＥＤに流すべき電流を演算するＬＥＤ電流演算部としてのＬＥＤ電流演算手段４と、ＬＥＤ電流演算手段４から出力される駆動電流値５を、ＬＥＤ１に加える電流源６と、ＬＥＤ１に電圧を加える電圧源７で構成される。

前記ＬＥＤ１は、アノードに接続された電流源６から入力される電流値により、その明るさが決まる。Ｖｆ検知手段２は例えば電圧計であり、前記ＬＥＤ１のアノード・カソード間に接続され、前記ＬＥＤ１のＶｆ値を測定する。測定されたＶｆ値３は、前記ＬＥＤ電流演算手段４へ入力される。前記ＬＥＤ電流演算手段４は、入力された前記Ｖｆ値３から予め指定されている電力値となる駆動電流値５を算出する。

＜Ａ−１−２．Ｖｆ検知手段２の構成＞
前述のＬＥＤ駆動装置のうち前記Ｖｆ検知手段２は、例えば図４に示すようにオペアンプで構成された差動入力増幅回路であってもよい。図４に示す差動増幅回路は、少なくともオペアンプ１０１、抵抗１０２，１０３，１０４，１０５で構成されている。差動入力間の電圧を抵抗１０３、１０５によってオペアンプ１０１に入力し、オペアンプ１０１に対し、抵抗１０２を介してフィードバックをかける。

通常、抵抗１０２と１０３の抵抗値および、抵抗１０４と１０５の抵抗値を等しくすることにより差動入力間の電圧となるＶｆの値がそのまま取り出すことが出来る。また、ＬＥＤ駆動電流値によるＶｆの変化量を大きく取り出したい時には、抵抗１０２，１０３，１０４，１０５を所望のゲインとなる値に変更すればよい。

＜Ａ−２．ＬＥＤ駆動装置の動作＞
次に、ＬＥＤ駆動装置の動作について、図２等を参照しながら説明する。

本発明の実施の形態１にかかるＬＥＤ駆動装置は、ＬＥＤ１の順方向電圧であるＶｆ値３をＶｆ検知手段において検知し、その検知したＶｆ値３を用いて、ＬＥＤ１に流すべき駆動電流値５を、ＬＥＤ電流演算手段４にて算出する。この際、駆動電流値５は、予め設定したＬＥＤ１の電力値を達成するように設定される。

ここでＬＥＤ１は、一般的に駆動電流値に対しＶｆ値が変化する特性を持つことを考慮する必要がある。その一例を図２に示す。

図２に示すように、この特性は、ＬＥＤ１を構成する材質により異なるが、Ｖｆ値３は一定の値ではなく駆動電流の値に依存する。よって、検知したＶｆ値５に対応する駆動電流値５をＬＥＤ１に流し駆動電流の値を変更した場合、ＬＥＤ１において消費される電力は、意図した値とは異なる場合がある。

そこで、前記ＬＥＤ電流演算手段４は、例えば図３に示す様なＬＥＤ１の駆動電流の変化量に対するＶｆ値３の変化量のテーブルを持ち、単に指定された電力値を前記Ｖｆ値３で除することにより駆動電流値５を決定するのではなく、駆動電流値５を変更した時のＶｆ値３の変化も考慮した上で最終的な駆動電流値５を算出する。

例えば、前記Ｖｆ検知手段２で測定された前記Ｖｆ値３で指定された電力値を除した結果、駆動電流値を１Ａ上げる場合、現在の電流値が３Ａとすると電流値が３Ａから４Ａに変化するので、図３からＶｆ値が０．２Ｖ上昇することが予測される。そこで、ＬＥＤ電流演算手段４では、このＶｆ値３の上昇分を見越して駆動電流値５を算出値より低く設定し、目標の電力値に早く収束できる様に、また目標の電力値を超えない様に制御する。前記ＬＥＤ電流演算手段４は、例えばＣＰＵを用いて処理を行ってもよい。

算出された駆動電流値５は前記電流源６に入力され、前記電流源６は、所望の電流を出力しＬＥＤ１を駆動する。

＜Ａ−３．効果＞
この発明にかかる実施の形態１によれば、発光素子としてのＬＥＤ１を駆動する発光素子駆動装置であるＬＥＤ駆動装置において、前記ＬＥＤ１の順方向電圧であるＶｆ値３を検知する電圧検知部としてのＶｆ検知手段２と、前記ＬＥＤ１に流れる電流を制御する電流源６と、前記Ｖｆ検知手段２において検知した前記Ｖｆ値３に応じて、前記ＬＥＤ１の消費電力が一定になるように前記電流源を制御する、発光素子電流演算部としてのＬＥＤ電流演算手段４とを備えることで、従来のＬＥＤ駆動回路の設計であれば、図５に示すＶｆｍａｘから導き出される設定電流値に固定してＬＥＤ１を駆動しなければならないところを、ＬＥＤ１のＶｆ値３が図５のＶｆｍａｘからＶｆｍｉｎまでばらついても、最大電力となるＬＥＤ１の駆動電流値５に制御することができるので、熱的な制約から規定された電力内で、最大の明るさでＬＥＤ１を使用できるという効果がある。

また、この発明にかかる実施の形態１によれば、発光素子駆動装置において、前記電流源６を制御することにより生じる前記ＬＥＤ１に流れる電流の変化に対する、前記ＬＥＤ１のＶｆ値３の変化量を予測し、前記変化量に応じて前記電流源６を制御することにより、駆動電流値５を変更した時のＶｆ値３の変化も考慮した上で最終的な駆動電流値５を算出することができ、例えばこのＶｆ値３の上昇分を見越して駆動電流値５を算出値より低く設定し、目標の電力値に早く収束できる様に、また目標の電力値を超えない様に制御することができる。

また、本実施の形態１によれば、発光素子駆動装置において、電圧検知部であるＶｆ検知手段２が、ＬＥＤ１の順方向電圧であるＶｆ値３を入力とする差動増幅回路２であることで、差動入力間の電圧となるＶｆの値がそのまま取り出し、ＬＥＤ電流演算手段４に入力することが出来る。また、ＬＥＤ駆動電流値によるＶｆの変化量を大きく取り出したい時には、抵抗１０２，１０３，１０４，１０５を所望のゲインとなる値に変更すれば可能である。

＜Ｂ．実施の形態２＞
＜Ｂ−１．ＬＥＤ駆動装置の構成＞
本発明の実施の形態２にかかる発光素子駆動装置の一例としてのＬＥＤ駆動装置は、実施の形態１におけるＬＥＤ駆動装置のＬＥＤ１のカソードとグランドの間に図６に示すように電流検知部としての電流検知手段１０をさらに備えるものである。電流検知手段１０において検知された電流値１１は、ＬＥＤ電流演算手段５に入力される。

なお、実施の形態２にかかるＬＥＤ駆動装置のうちＶｆ検知手段２は、実施の形態１の場合と同様に、例えば図４に示すようにオペアンプで構成された差動入力増幅回路であってもよい。

＜Ｂ−２．ＬＥＤ駆動装置の動作＞
前記電流検知手段１０は、例えば前記ＬＥＤ１のカソードとグランド間に電流検知抵抗を挿入し、その両端の電位差から電流値１１を検出する。

前記電流演算手段８には、前記Ｖｆ検知手段２の出力である前記Ｖｆ値３と、前記電流検知手段１０の出力である前記電流検知信号１１とが入力される。前記電流演算手段８は、前記Ｖｆ値３と前記電流検知信号１１を乗じて電力値を演算する。演算された電力値は、予め指定されている電力値と比較され、その値にずれがある場合は、その値の差を補正する様な電流値を算出する。算出された電流値は、現在の電流値と比較し、図３に示すテーブルからその電流変化時に変動するＶｆ値を予測し、最終的な前記駆動電流値５を決定する。前期駆動電流値５は、前記電流源６に入力され、ＬＥＤ１の最大電力を達成するために適切な電流値に設定される。

＜Ｂ−３．効果＞
本実施の形態２によれば、実施の形態１に示す発光素子駆動装置としてのＬＥＤ駆動装置において、前記ＬＥＤ１に流れる電流を検知する電流検知部としての電流検知手段１０をさらに備え、前記ＬＥＤ電流演算手段８は、前記電流検知手段１０において検知した前記ＬＥＤ１に流れる電流にも応じて、前記ＬＥＤ１の消費電力が一定になるように、前記電流源６を制御することで、ＬＥＤのＶｆ値３と駆動電流値５とを監視することにより、Ｖｆ値３と電流値５のどちらの変化も同時に対応する事が可能となり、より正確に最大電力近辺でのＬＥＤ駆動制御ができるという効果がある。

また、温度ドリフトやＬＥＤの劣化等でＬＥＤの電気特性に経時変化があった場合でも、その変化に関係なく最大電力近辺でのＬＥＤ駆動制御ができるという効果がある。

また、本実施の形態２によれば、発光素子駆動装置としてのＬＥＤ駆動装置において、電圧検知部であるＶｆ検知手段２が、ＬＥＤ１の順方向電圧であるＶｆ値３を入力とする差動増幅回路２であることで、差動入力間の電圧となるＶｆの値がそのまま取り出し、ＬＥＤ電流演算手段４に入力することが出来る。また、ＬＥＤ駆動電流値によるＶｆの変化量を大きく取り出したい時には、抵抗１０２，１０３，１０４，１０５を所望のゲインとなる値に変更すれば可能である。

＜Ｃ．実施の形態３＞
＜Ｃ−１−１．ＬＥＤ駆動装置の構成＞
図７は、本発明の実施の形態３にかかる発光素子駆動装置としてのＬＥＤ駆動装置の構成を示す回路ブロック図である。

図７に示すように実施の形態３は、第１、第２、第３のＬＥＤとしての赤色ＬＥＤ１ｒ、緑色ＬＥＤ１ｇ、青色ＬＥＤ１ｒそれぞれに対し電流を流す第１、第２、第３の電流源としての電流源６ｒ、６ｇ、６ｂと、赤色ＬＥＤ１ｒ、緑色ＬＥＤ１ｇ、青色ＬＥＤ１ｒそれぞれに電圧をかける電圧源７と、赤色ＬＥＤ１ｒ、緑色ＬＥＤ１ｇ、青色ＬＥＤ１ｒそれぞれのＶｆ値３ｒ、３ｇ、３ｂを検知する第１、第２、第３の電圧検知部としてのＶｆ検知手段２ｒ、２ｇ、２ｂと、赤色ＬＥＤ１ｒ、緑色ＬＥＤ１ｇ、青色ＬＥＤ１ｒそれぞれに流れる電流値１１ｒ、１１ｇ、１１ｂを検知する第１、第２、第３の電流検知部としての電流検知手段１０ｒ、１０ｇ、１０ｂとを備えている。

また、Ｖｆ検知手段２ｒ、２ｇ、２ｂにおいて検知されたＶｆ値３ｒ、３ｇ、３ｂと、電流検知手段１０ｒ、１０ｇ、１０ｂにおいて検知された電流値１１ｒ、１１ｇ、１１ｂと、各ＬＥＤの輝度を検知するＬＥＤ輝度検知手段２５からの輝度検知信号２６は、ＬＥＤ電流演算手段２４に出力され、演算に考慮される。

前記赤色ＬＥＤ１ｒの場合に着目すると、そのＶｆ値は前記Ｖｆ検知手段２ｒで検知され、前記Ｖｆ検知手段２ｒはその結果をＶｆ値３ｒとして出力する。また前記電流検知手段１０ｒでは前記赤色ＬＥＤ１ｒに流れる電流値を検知し、その結果を電流検知信号１１ｒとして出力する。

同様に前記緑色ＬＥＤ１ｇ及び前記青色ＬＥＤ１ｂについても、前記Ｖｆ検知手段２ｇ、２ｂで検出したＶｆの結果をＶｆ値３ｇ、３ｂとして出力され、前記電流検知手段１０ｇ、１０ｂで検出された結果を電流検出信号１１ｇ、１１ｂとして出力される。

なお、前述のＬＥＤ駆動装置のうち前記Ｖｆ検知手段２ｒ、２ｇ、２ｂは、例えば図４に示すようにオペアンプで構成された差動入力増幅回路であってもよい。

＜Ｃ−１−２．ＬＥＤ電流演算手段の構成＞
前記ＬＥＤ駆動装置のうちの前記ＬＥＤ電流演算手段２４は、例えば図８の様に赤色電力演算手段２７ｒ、緑色電力演算手段２７ｇ、青色電力演算手段２７ｂの各色の電力演算手段と、それらと接続されたホワイトバランス演算手段２８と、前記ホワイトバランス演算手段２８と接続された各色電流演算手段２９を備えるものである。なお本実施の形態３は、色バランスの代表的なものとしてホワイトバランスをとる場合である。

前記ＬＥＤ電流演算手段２４に入力された前記Ｖｆ値３ｒ、３ｇ、３ｂ及び前記電流検出信号１１ｒ、１１ｇ、１１ｂは各々の色毎の前記赤色電力演算手段２７ｒ、緑色電力演算手段２７ｇ、青色電力演算手段２７ｂへ入力され、赤色電力演算手段２７ｒ、緑色電力演算手段２７ｇ、青色電力演算手段２７ｂは、各々の色の消費電力を演算し、その消費電力量を各々の色の消費電力値３０ｒ、３０ｇ、３０ｂとして出力し、ホワイトバランス演算手段２８に入力される。

また前記ＬＥＤ輝度検知手段２５は、全色同時、又は時分割に赤、緑、青、各々のＬＥＤの輝度を検知する。その結果は、輝度検知信号２６として出力され、前記ＬＥＤ電流演算手段２４へ入力される。前記ＬＥＤ電流演算手段２４へ入力された前記輝度検知信号２６は、ホワイトバランス演算手段２８へ入力される。

＜Ｃ−２．ＬＥＤ電流演算手段の動作＞
前記ＬＥＤ駆動装置の中で、特にＬＥＤ電流演算手段２４の動作について、図８を参照しながら説明する。

まず、ＬＥＤ輝度検知手段２５が、予め設定されているＬＥＤ駆動電流の初期値で点灯しているＬＥＤ１ｒ、１ｇ、１ｂについて、前記輝度検知信号２６から各色の輝度を検出する。

次に、前記輝度検知信号２６と前記消費電力値３０ｒ、３０ｇ、３０ｂが入力された前記ホワイトバランス演算手段２８は、前記輝度信号検知信号２６の各色の輝度から、予め設定されているホワイトバランスとなる赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の輝度の混合比となる各色のＬＥＤ駆動電流値を算出する。

次に、算出されたＬＥＤ駆動電流値から各色の消費電力値を算出する。すなわち、ホワイトバランスとなる各色の電流値を各電流源６ｒ、６ｇ、６ｂに入力し、そのときのＶｆ検知手段２ｒ、２ｇ、２ｂにおいて検知されるＶｆ値３ｒ、３ｇ、３ｂと、電流検知手段１０ｒ、１０ｇ、１０ｂにおいて検知される電流値１１ｒ、１１ｇ、１１ｂとから、ＬＥＤ電流演算手段２４における赤色電力演算手段２７ｒ、緑色電力演算手段２７ｇ、青色電力演算手段２７ｂそれぞれが、消費電力値を算出する。このとき、一番消費電力の高い色を検出し、その色の電流値を予め設定されている消費電力の上限値になる様ＬＥＤの駆動電流を設定する。

その消費電力の高い色のＬＥＤの駆動電流値は、ＬＥＤ電流設定情報３１として出力され、前記各色電流演算手段２９から前記駆動電流値５ｒ、５ｇ、５ｂのいずれかとして出力され、対応する前記電流源６ｒ、６ｇまたは６ｂを制御する。

次に、駆動電流値の変更された消費電力の高い色について、再度前記ＬＥＤ輝度検知手段２５で輝度検出を行う。その一番消費電力の高いＬＥＤの輝度を基準とし、前記ＬＥＤ電流検出手段２４内の前記ホワイトバランス演算手段２８にて設定されたホワイトバランスとなる様、他の２色のＬＥＤの電流値を算出する。

算出された３色のＬＥＤの電流値は、前記電流設定情報３１として出力され、前記各色電流演算手段２９から前記駆動電流値５ｒ、５ｇ、５ｂとして出力され、前記電流源７ｒ、７ｇ、７ｂを制御する。

＜Ｃ−３．効果＞
本実施の形態３によれば、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）に発光する第１、第２、第３の発光素子としてのＬＥＤ１ｒ、１ｇ、１ｂを駆動する発光素子駆動装置としてのＬＥＤ駆動装置であって、前記ＬＥＤ１ｒ、１ｇ、１ｂに流れる電流を制御する第１、第２、第３の電流源としての電流源６ｒ、６ｇ、６ｂと、前記ＬＥＤ１ｒ、１ｇ、１ｂの輝度を検知する、発光素子輝度検知部としてのＬＥＤ輝度検知手段２５と、前記ＬＥＤ１ｒ、１ｇ、１ｂの順方向電圧をそれぞれ検知する、第１、第２、第３の電圧検知部としての電圧検知手段２ｒ、２ｇ、２ｂと、前記ＬＥＤ１ｒ、１ｇ、１ｂに流れる電流をそれぞれ検知する、第１、第２、第３の電流検知部としての電流検知手段１０ｒ、１０ｇ、１０ｂと、前記ＬＥＤ輝度検知手段２５、前記電圧検知手段２ｒ、２ｇ、２ｂ、前記電流検知手段１０ｒ、１０ｇ、１０ｂの出力に応じて、前記電流源６ｒ、６ｇ、６ｂを制御し、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の色バランスを調整する、発光素子電流演算部としてのＬＥＤ電流演算手段２４とを備えることで、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の３色のＬＥＤで、色バランスとして代表的なホワイトバランスを調整した上で、各ＬＥＤの消費電力の上限を超えることなく最も明るい状態とすることが可能となる。すなわち、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）等の複数の光源を用いて色バランスとして代表的なホワイトバランスを合わせる制御を行う場合でも、Ｖｆばらつきによる電流制限がなくなり、一意的に選ばれた発光素子としてのＬＥＤの組み合わせの中で輝度最大とする事が可能となる。

また、本実施の形態３によれば、発光素子駆動装置としてのＬＥＤ駆動装置において、前記ＬＥＤ電流演算手段２４は、前記ＬＥＤ１ｒ、１ｇ、１ｂが各々最大消費電力を超えず、かつ、前記色バランスが調整された状態で最大の輝度となるように前記電流源６ｒ、６ｇ、６ｂを制御することで、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の３色のＬＥＤで、色バランスとして代表的なホワイトバランスを調整した上で、各ＬＥＤの消費電力の上限を超えることなく最も明るい状態とすることが可能となる。

また、本実施の形態３によれば、発光素子駆動装置としてのＬＥＤ駆動装置において、前記ＬＥＤ電流演算手段２４は、前記ＬＥＤ１ｒ、１ｇ、１ｂのいずれか１つが最大消費電力になるように前記電流源６ｒ、６ｇ、６ｂを制御することで、３色のＬＥＤでホワイトバランスを調整した上で、各ＬＥＤの消費電力の上限を超えることなく最も明るい状態とすることが可能となる。

また、本実施の形態３によれば、ＬＥＤ駆動装置において、電圧検知部であるＶｆ検知手段２ｒ、２ｇ、２ｂが、前記ＬＥＤ１ｒ、１ｇ、１ｂの順方向電圧であるＶｆ値３ｒ、３ｇ、３ｂを入力とする差動増幅回路２であることで、差動入力間の電圧となるＶｆの値がそのまま取り出すことが出来る。また、ＬＥＤ駆動電流値によるＶｆの変化量を大きく取り出したい時には、図４における抵抗１０２，１０３，１０４，１０５を所望のゲインとなる値に変更すれば可能である。

本発明の活用例として、ＬＥＤ、ＬＤを光源に用いたプロジェクタ等に適用され、消費電力により光源を制御することにより部品のＶｆばらつきを考慮せず、ＬＥＤの発熱による消費電力の制約の中で取りうる輝度最大の状態で光源を駆動することが出来る。

この発明の実施の形態１を示すブロック図である。 一般的なＬＥＤの駆動電流値とＶｆの関係の一例を示す図である。 この発明の実施の形態１のＬＥＤ電流演算手段が持つＶｆ変化−駆動電流特性のテーブルを示す図である。 この発明の実施の形態１のＶｆ検知手段の一例（差動増幅回路）を示すブロック図である。 この発明の設定電流値のＶｆロスを示す図である。 この発明の実施の形態２を示すブロック図である。 この発明の実施の形態３を示すブロック図である。 この発明の実施の形態３のＬＥＤ電流検出手段の一例を示すブロック図である。

符号の説明

１，１ｒ，１ｇ，１ｂ ＬＥＤ、２，２ｒ，２ｇ，２ｂ Ｖｆ検知手段、３，３ｒ，３ｇ，３ｂ Ｖｆ値、４，２４ ＬＥＤ電流演算手段、５，５ｒ，５ｇ，５ｂ 駆動電流値、６，６ｒ，６ｇ，６ｂ 電流源、７ 電圧源、１０，１０ｒ，１０ｇ，１０ｂ 電流検知手段、１１，１１ｒ，１１ｇ，１１ｂ 電流値、２５ ＬＥＤ輝度検知手段、２６ 輝度検知信号、２７ｒ 赤色電力演算手段、２７ｇ 緑色電力演算手段、２７ｂ 青色電力演算手段、２８ ホワイトバランス演算手段、２９ 各色電流演算手段、３０ｒ，３０ｇ，３０ｂ 消費電力値、３１ 電流設定情報、１０１ オペアンプ、１０２，１０３，１０４，１０５ 抵抗。

Claims (7)

1. 発光素子を駆動する発光素子駆動装置であって、
   前記発光素子の順方向電圧を検知する電圧検知部と、
   前記発光素子に流れる電流を制御する電流源と、
   前記電圧検知部において検知した前記順方向電圧に応じて、前記発光素子の消費電力が一定になるように前記電流源を制御する、発光素子電流演算部と、
   を備える、発光素子駆動装置。
2. 前記発光素子電流演算部は、前記電流源を制御することにより生じる前記発光素子に流れる電流の変化に対する、前記発光素子の順方向電圧の変化量を予測し、前記変化量に応じて前記電流源を制御する、
   請求項１に記載の発光素子駆動装置。
3. 前記発光素子に流れる電流を検知する電流検知部をさらに備え、
   前記発光素子電流演算部は、前記電流検知部において検知した前記発光素子に流れる電流にも応じて、前記発光素子の消費電力が一定になるように前記電流源を制御する、
   請求項１または２に記載の発光素子駆動装置。
4. 赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）に発光する第１、第２、第３の発光素子を駆動する発光素子駆動装置であって、
   前記第１、第２、第３の発光素子に流れる電流を制御する第１、第２、第３の電流源と、
   前記第１、第２、第３の発光素子の輝度を検知する、発光素子輝度検知部と、
   前記第１、第２、第３の発光素子の順方向電圧をそれぞれ検知する、第１、第２、第３の電圧検知部と、
   前記第１、第２、第３の発光素子に流れる電流をそれぞれ検知する、第１、第２、第３の電流検知部と、
   前記発光素子輝度検知部、前記第１、第２、第３の電圧検知部、前記第１、第２、第３の電流検知部の出力に応じて、前記第１、第２、第３の電流源を制御し、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の色バランスを調整する、発光素子電流演算部と、
   を備える、発光素子駆動装置。
5. 前記発光素子電流演算部は、前記第１、第２、第３の発光素子が各々最大消費電力を超えず、かつ、前記色バランスが調整された状態で最大の輝度となるように前記第１、第２、第３の電流源を制御する、
   請求項４に記載の発光素子駆動装置。
6. 前記発光素子電流演算部は、前記第１、第２、第３の発光素子のいずれか１つが最大消費電力になるように前記第１、第２、第３の電流源を制御する、
   請求項５に記載の発光素子駆動装置。
7. 前記電圧検知部は、前記発光素子の順方向電圧を入力とする差動増幅回路である、
   請求項１〜６のいずれかに記載の発光素子駆動装置。

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