JP2013157630A - 発光素子駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】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する発光素子駆動装置を提供する。
【解決手段】発光素子駆動装置は、Vf検知手段2と、LED1に流れる電流を制御する電流源6と、Vf検知手段2において検知したVfに応じて、LED1の消費電力が一定になるように電流源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。
【選択図】図1
【解決手段】発光素子駆動装置は、Vf検知手段2と、LED1に流れる電流を制御する電流源6と、Vf検知手段2において検知したVfに応じて、LED1の消費電力が一定になるように電流源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。
【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)。
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。
<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。
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。
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。
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。
<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。
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。
<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。
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。
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。
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 (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。 - 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1に記載の発光素子駆動装置。 - 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2に記載の発光素子駆動装置。 - 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1〜3のいずれかに記載の発光素子駆動装置。
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