JP2015023083A - 光源装置、投影装置、制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】受光素子などを用いることなく、半導体発光素子の発光光量を適切に補正することが可能な光源装置などを提供する。
【解決手段】光源装置は、半導体発光素子と、電流を半導体発光素子に供給する電流供給手段と、半導体発光素子の順方向電圧値を取得する取得手段と、半導体発光素子の電気特性と、基準とする電気特性とのずれを補正するための補正値を検出する検出手段と、を備え、補正値を検出するための検出モードにおいて、電流供給手段は、半導体発光素子に供給する電流値を変化させ、検出手段は、電流供給手段により供給される電流値の変化に対する半導体発光素子の順方向電圧値の変化の割合に基づいて、補正値を検出し、検出モードとは異なる通常モードにおいて、電流供給手段は、検出モードにおいて検出手段により検出された補正値に応じて、半導体発光素子に供給する電流値を変更する。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体発光素子を有する光源装置の技術分野に関する。

ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やレーザ素子などの半導体発光素子では、特性のばらつきや変化（劣化など）のため、一意的に設定した駆動電流では所望の発光光量が得られない場合がある。そのため、従来から、半導体発光素子の光出力が低下した場合に、受光素子などから取得された発光光量情報に基づいて、半導体発光素子の光出力を補正する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００４−２９６８４１号公報

しかしながら、従来の技術では、半導体発光素子の発光光量を補正するためには受光素子を必要としていた。

本発明が解決しようとする課題としては、上記のものが一例として挙げられる。本発明は、受光素子などを用いることなく、半導体発光素子の発光光量を適切に補正することが可能な光源装置などを提供することを主な目的とする。

請求項に記載の発明では、光源装置は、半導体発光素子と、電流を前記半導体発光素子に供給する電流供給手段と、前記半導体発光素子の順方向電圧値を取得する取得手段と、前記半導体発光素子の電気特性と、基準とする電気特性とのずれを補正するための補正値を検出する検出手段と、を備え、前記補正値を検出するための検出モードにおいて、前記電流供給手段は、前記半導体発光素子に供給する電流値を変化させ、前記検出手段は、前記電流供給手段により供給される電流値の変化に対する前記半導体発光素子の順方向電圧値の変化の割合に基づいて、前記補正値を検出し、前記検出モードとは異なる通常モードにおいて、前記電流供給手段は、前記検出モードにおいて前記検出手段により検出された補正値に応じて、前記半導体発光素子に供給する電流値を変更することを特徴とする。

また、請求項に記載の発明では、光源装置は、半導体発光素子と、電流を前記半導体発光素子に供給する電流供給手段と、前記半導体発光素子の順方向電圧値を取得する取得手段と、前記半導体発光素子の電気特性と、基準とする電気特性とのずれを補正するための補正値を検出する検出手段と、を備え、前記補正値を検出するための検出モードにおいて、前記電流供給手段は、前記半導体発光素子に供給する電流値を変化させ、前記検出手段は、前記電流供給手段が電流値を変化させている際に前記取得手段が取得した順方向電圧値と、前記基準とする電気特性における順方向電圧値との差分に基づいて、前記補正値を検出し、前記検出モードとは異なる通常モードにおいて、前記電流供給手段は、前記検出モードにおいて前記検出手段により検出された補正値に応じて、前記半導体発光素子に供給する電流値を変更することを特徴とする。

また、請求項に記載の発明では、投影装置は、上記請求項に記載の光源装置を備えることを特徴とする。

また、請求項に記載の発明では、半導体発光素子を備える光源装置によって実行される制御方法は、電流を前記半導体発光素子に供給する電流供給工程と、前記半導体発光素子の順方向電圧値を取得する取得工程と、前記半導体発光素子の電気特性と、基準とする電気特性とのずれを補正するための補正値を検出する検出工程と、を備え、前記補正値を検出するための検出モードにおいて、前記電流供給工程は、前記半導体発光素子に供給する電流値を変化させ、前記検出工程は、前記電流供給工程により供給される電流値の変化に対する前記半導体発光素子の順方向電圧値の変化の割合に基づいて、前記補正値を検出し、前記検出モードとは異なる通常モードにおいて、前記電流供給工程は、前記検出モードにおいて前記検出工程により検出された補正値に応じて、前記半導体発光素子に供給する電流値を変更することを特徴とする。

また、請求項に記載の発明では、半導体発光素子とコンピュータとを備える光源装置によって実行されるプログラムは、電流を前記半導体発光素子に供給する電流供給手段、前記半導体発光素子の順方向電圧値を取得する取得手段、前記半導体発光素子の電気特性と、基準とする電気特性とのずれを補正するための補正値を検出する検出手段、として前記コンピュータを機能させ、前記補正値を検出するための検出モードにおいて、前記電流供給手段は、前記半導体発光素子に供給する電流値を変化させ、前記検出手段は、前記電流供給手段により供給される電流値の変化に対する前記半導体発光素子の順方向電圧値の変化の割合に基づいて、前記補正値を検出し、前記検出モードとは異なる通常モードにおいて、前記電流供給手段は、前記検出モードにおいて前記検出手段により検出された補正値に応じて、前記半導体発光素子に供給する電流値を変更することを特徴とする。

本発明者が着目したＬＥＤに関する現象を説明するための図を示す。 本実施例に係る光源装置の概略構成を示すブロック図である。 検出モードおよび通常モードで行われる全体処理を示すフローチャートである。 Ｖ−Ｉ特性検出処理を示すフローチャートである。 第２の例に係る電流補正値の算出方法を説明するための図を示す。 変形例１を説明するための図を示す。

本発明の１つの観点では、光源装置は、半導体発光素子と、電流を前記半導体発光素子に供給する電流供給手段と、前記半導体発光素子の順方向電圧値を取得する取得手段と、前記半導体発光素子の電気特性と、基準とする電気特性とのずれを補正するための補正値を検出する検出手段と、を備え、前記補正値を検出するための検出モードにおいて、前記電流供給手段は、前記半導体発光素子に供給する電流値を変化させ、前記検出手段は、前記電流供給手段により供給される電流値の変化に対する前記半導体発光素子の順方向電圧値の変化の割合に基づいて、前記補正値を検出し、前記検出モードとは異なる通常モードにおいて、前記電流供給手段は、前記検出モードにおいて前記検出手段により検出された補正値に応じて、前記半導体発光素子に供給する電流値を変更する。

上記の光源装置では、検出手段は、半導体発光素子の電気特性と基準とする電気特性とのずれを補正するための補正値を検出する。具体的には、検出手段は、電流供給手段により供給される電流値の変化に対する半導体発光素子の順方向電圧値の変化の割合に基づいて、補正値を検出する。このように、上記の光源装置は、半導体発光素子の特性を測定した結果から補正値を一意的に決定して、決定した補正値に従って半導体発光素子に供給する電流値を補正する。これにより、受光素子などを用いることなく、半導体発光素子の発光光量を適切に補正することが可能となる。

上記の光源装置の一態様では、前記検出モードにおいて、前記電流供給手段は、前記半導体発光素子に供給する電流値を徐々に増加させ、前記検出手段は、前記電流供給手段が前記半導体発光素子に供給する電流値であって、当該電流値の増加に伴う前記半導体発光素子の順方向電圧値の増加率が最初に所定値以下となる電流値に基づいて、前記補正値を検出する。これにより、半導体発光素子の発光光量を補正するための補正値を適切に検出することができる。

本発明の他の観点では、光源装置は、半導体発光素子と、電流を前記半導体発光素子に供給する電流供給手段と、前記半導体発光素子の順方向電圧値を取得する取得手段と、前記半導体発光素子の電気特性と、基準とする電気特性とのずれを補正するための補正値を検出する検出手段と、を備え、前記補正値を検出するための検出モードにおいて、前記電流供給手段は、前記半導体発光素子に供給する電流値を変化させ、前記検出手段は、前記電流供給手段が電流値を変化させている際に前記取得手段が取得した順方向電圧値と、前記基準とする電気特性における順方向電圧値との差分に基づいて、前記補正値を検出し、前記検出モードとは異なる通常モードにおいて、前記電流供給手段は、前記検出モードにおいて前記検出手段により検出された補正値に応じて、前記半導体発光素子に供給する電流値を変更する。

上記の光源装置によっても、受光素子などを用いることなく、半導体発光素子の発光光量を適切に補正することが可能となる。

上記の光源装置の一態様では、前記検出モードにおいて、前記電流供給手段は、前記半導体発光素子に供給する電流値を徐々に増加させ、前記検出手段は、前記電流供給手段が前記半導体発光素子に供給する電流値であって、当該電流値が増加している際に前記差分が最初に所定値以下となる電流値に基づいて、前記補正値を検出する。これにより、半導体発光素子の発光光量を補正するための補正値を適切に検出することができる。

上記の光源装置において好適には、前記通常モードにおいて、前記電流供給手段は、前記検出モードにおいて前記検出手段により検出された補正値を、予め設定された電流値に加算した電流値を供給すると良い。

上記の光源装置は、投影装置（プロジェクタ）の光源として好適に使用することができる。

本発明の他の観点では、半導体発光素子を備える光源装置によって実行される制御方法は、電流を前記半導体発光素子に供給する電流供給工程と、前記半導体発光素子の順方向電圧値を取得する取得工程と、前記半導体発光素子の電気特性と、基準とする電気特性とのずれを補正するための補正値を検出する検出工程と、を備え、前記補正値を検出するための検出モードにおいて、前記電流供給工程は、前記半導体発光素子に供給する電流値を変化させ、前記検出工程は、前記電流供給工程により供給される電流値の変化に対する前記半導体発光素子の順方向電圧値の変化の割合に基づいて、前記補正値を検出し、前記検出モードとは異なる通常モードにおいて、前記電流供給工程は、前記検出モードにおいて前記検出工程により検出された補正値に応じて、前記半導体発光素子に供給する電流値を変更する。

本発明の更に他の観点では、半導体発光素子とコンピュータとを備える光源装置によって実行されるプログラムは、電流を前記半導体発光素子に供給する電流供給手段、前記半導体発光素子の順方向電圧値を取得する取得手段、前記半導体発光素子の電気特性と、基準とする電気特性とのずれを補正するための補正値を検出する検出手段、として前記コンピュータを機能させ、前記補正値を検出するための検出モードにおいて、前記電流供給手段は、前記半導体発光素子に供給する電流値を変化させ、前記検出手段は、前記電流供給手段により供給される電流値の変化に対する前記半導体発光素子の順方向電圧値の変化の割合に基づいて、前記補正値を検出し、前記検出モードとは異なる通常モードにおいて、前記電流供給手段は、前記検出モードにおいて前記検出手段により検出された補正値に応じて、前記半導体発光素子に供給する電流値を変更する。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。

１．本発明者が着目した現象
まず、図１を参照して、実施例の内容を説明する前に、本発明者が着目したＬＥＤに関する現象について説明する。

図１（ａ）は、ＬＥＤの光量−順電流特性（以下では「Ｌ−Ｉ特性」と表記する。）の一例を示している。図１（ａ）では、横軸にＬＥＤに印加した順電流（以下では単に「電流」と呼ぶこともある。）を示しており、縦軸にＬＥＤの光量を示している。また、図１（ａ）では、実線で表されたグラフＧ１１は、劣化前のＬＥＤのＬ−Ｉ特性の一例を示しており、破線で表されたグラフＧ１２は、劣化後のＬＥＤのＬ−Ｉ特性の一例を示している。なお、ＬＥＤは、例えば６０℃環境下で３００（ｍＡ）の電流を１００時間印加することで劣化させたものとする。また、図１（ａ）の縦軸に示すＬＥＤの光量は、例えば光パワーメータで測定される。

グラフＧ１１より、ＬＥＤが劣化していない場合には、ＬＥＤに印加した電流の全範囲に渡って、電流値の増加に伴い光量が増加していることがわかる。これに対して、グラフＧ１２より、ＬＥＤが劣化している場合には、電流値Ｉｄ以下の範囲では、電流を印加しても光量がほとんど変化せず、電流値Ｉｄを超える範囲では、電流値の増加に伴い光量が増加していることがわかる。

次に、図１（ｂ）は、ＬＥＤの順方向電圧−順電流特性（以下では「Ｖ−Ｉ特性」と表記する。）の一例を示している。図１（ｂ）では、横軸にＬＥＤに印加した順電流を示しており、縦軸にＬＥＤの順方向電圧（以下では単に「電圧」と呼ぶこともある。）を示している。また、図１（ｂ）では、実線で表されたグラフＧ２１は、劣化前のＬＥＤのＶ−Ｉ特性の一例を示しており、破線で表されたグラフＧ２２は、劣化後のＬＥＤのＶ−Ｉ特性の一例を示している。なお、図１（ａ）と図１（ｂ）とに示される特性は、単一個体のＬＥＤの特性を測定した結果に基づくものである。

グラフＧ２１より、ＬＥＤが劣化していない場合には、ＬＥＤにわずかな電流を印加すると電圧値がステップ状に立ち上がり、その後、電流値の増加に伴い緩やかに電圧値が増加していることがわかる。これに対して、グラフＧ２２より、ＬＥＤが劣化している場合には、電流値Ｉｄ以下の範囲と電流値Ｉｄを超える範囲とで、ＬＥＤに印加する電流値の増加に伴う電圧値の増加率（つまり電圧値の傾き）が異なることがわかる。具体的には、電流値Ｉｄ以下の範囲では、ＬＥＤに印加する電流値が増加すると、比較的急な傾きで電圧値が増加していることがわかる（但し、ＬＥＤが劣化していない場合のように電圧値がステップ状に立ち上がってはいない）。他方で、電流値Ｉｄを超える範囲では、ＬＥＤに印加する電流値が増加すると、電流値Ｉｄ以下の範囲における傾きよりも緩やかな傾きで電圧値が増加していることがわかる。この場合における電圧値の傾きは、ＬＥＤが劣化していない場合における電圧値の傾きに概ね一致する。

図１（ａ）及び（ｂ）より、ＬＥＤが劣化している場合には、電流値Ｉｄ以下の範囲（つまり、印加電流値が比較的小さく、電圧値が比較的急な傾きで変化するような範囲）では、ＬＥＤはほとんど発光しないで、印加した電力は光ではなく熱に変わってしまっていることがわかる。

次に、図１（ｃ）は、図１（ａ）で提示した劣化前のＬＥＤのＬ−Ｉ特性を示すグラフＧ１１を、順電流に対応する軸方向に電流値Ｉｄだけオフセットした場合の図を示している。図１（ｃ）中のグラフＧ１１’は、このようにグラフＧ１１をオフセットした場合のグラフを示している。なお、図１（ｃ）においてグラフＧ１１’以外の要素は、図１（ａ）と同様である。

図１（ｃ）より、劣化前のＬＥＤのＬ−Ｉ特性を示すグラフＧ１１を電流値ＩｄだけオフセットしたグラフＧ１１’と、劣化後のＬＥＤのＬ−Ｉ特性を示すグラフＧ１２とを比較すると、ほぼ同じ特性になっていることがわかる。これは、ＬＥＤが劣化している場合には、電流値Ｉｄ以下の範囲（つまり、印加電流値が比較的小さく、電圧値が比較的急な傾きで変化するような範囲）では、印加した電力は光ではなく熱に変わってしまうが、電流値Ｉｄを超える範囲（つまり、印加電流値が比較的大きく、電圧値が比較的緩やかな傾きで変化するような範囲）では、ＬＥＤが劣化していない場合と同等の特性を示すことを意味する。したがって、劣化したＬＥＤに対して、通常の印加電流値（以下では「通常電流値」と呼ぶ。）に電流値Ｉｄを加えた電流を印加すれば、劣化前のＬＥＤに通常電流値を印加した場合と同等の光量を出力させることができると言える。

以上のことから、本実施例では、上記したような電流値Ｉｄに応じた補正値（以下では適宜「電流補正値Ｉｃ」と表記する。）を用いて、ＬＥＤに印加する電流値を補正する。具体的には、本実施例では、ＬＥＤに印加する電流値を変化させている際に取得されたＬＥＤの順方向電圧値に基づいて、電流補正値Ｉｃを検出する。例えば、ＬＥＤに印加する電流値を変化させた場合のＬＥＤの順方向電圧値の変化の割合に基づいて、電流補正値Ｉｃを検出する。

なお、電流補正値Ｉｃは、基準とするＬＥＤの電気特性（例えば劣化前のＬＥＤのＬ−Ｉ特性（グラフＧ１１参照）であり、以下では「基準電気特性」と呼ぶ。）に対する、現在のＬＥＤの電気特性（例えば劣化後のＬＥＤのＬ−Ｉ特性（グラフＧ１２参照））のずれを補正するための値である。具体的には、電流補正値Ｉｃとしては、上記した電流値Ｉｄが適用される。つまり、図１（ａ）のグラフＧ１２に示したように、ＬＥＤに印加する電流値を増加させていった場合に、ＬＥＤに電流を印加しても光量がほとんど変化しない状態から、電流の印加により光量が増加し始めるような電流値Ｉｄが電流補正値Ｉｃに適用される。換言すると、図１（ｂ）のグラフＧ２２に示したように、ＬＥＤに印加する電流値を増加させていった場合の電圧値の傾きが、急な傾きから緩やかな傾きへ変化する際の電流値Ｉｄが電流補正値Ｉｃに適用される。なお、電流補正値Ｉｃとして電流値Ｉｄと同一の値を用いることが望ましいが、電流値Ｉｄと同一の値を用いることに限定はされず、電流値Ｉｄにある程度近い値を用いても良い。

２．装置構成
次に、図２を参照して、本実施例に係る光源装置１０の構成について説明する。図２は、本実施例に係る光源装置１０の概略構成を示すブロック図である。図２に示すように、光源装置１０は、ＬＥＤ１と、定電流回路２と、順方向電圧検出回路３と、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）４と、メモリ５と、を有する。例えば、光源装置１０は、投影装置（プロジェクタ）の光源として利用される。

ＬＥＤ１は、本発明における「半導体発光素子」の一例であり、印加された電流値に応じて光を発する。定電流回路２は、ＭＰＵ４による制御に基づいて、所定の一定電流をＬＥＤ１に印加する。順方向電圧検出回路３は、ＬＥＤ１の順方向電圧値を検出し、検出した順方向電圧値をＭＰＵ４に出力する。ＭＰＵ４は、順方向電圧検出回路３が検出した順方向電圧値に基づいて、電流補正値Ｉｃを検出する。そして、ＭＰＵ４は、電流補正値Ｉｃに基づいて補正した電流値がＬＥＤ１に印加されるように、定電流回路２を制御する。メモリ５は、不揮発性メモリであり、例えば、光源装置１０内で各種の制御を行うための制御プログラムなどが格納されると共に、ＭＰＵ４に対してワーキングエリアを提供する。

なお、順方向電圧検出回路３は、本発明における「取得手段」の一例に相当する。また、定電流回路２及びＭＰＵ４は、本発明における「電流供給手段」の一例に相当する。また、ＭＰＵ４は、本発明における「検出手段」の一例に相当する。

３．制御方法
次に、本実施例において光源装置１０内のＭＰＵ４が行う制御方法について説明する。本実施例では、ＭＰＵ４は、例えば光源装置１０を備える投影装置が起動された際に、電流補正値Ｉｃを検出するための検出モードを実行する。そして、ＭＰＵ４は、検出モードにより検出された電流補正値Ｉｃに基づいて補正した電流値を用いて、例えば投影装置にて提示すべき画像を表示させるための通常モードを実行する。なお、投影装置が起動された際に検出モードを実行することに限定はされず、ユーザの操作などに基づいて検出モードを適宜実行しても良い。

以下で、上記した制御方法を実現するに当たってＭＰＵ４が行う具体的な処理について説明する。

３−１．検出モードおよび通常モードでの全体処理
最初に、図３を参照して、本実施例において検出モードおよび通常モードで行われる全体処理について説明する。図３は、検出モードおよび通常モードで行われる全体処理を示すフローチャートである。このフローは、光源装置１０内のＭＰＵ４によって、例えば光源装置１０を備える投影装置が起動された際に実行される。

まず、光源装置１０を備える投影装置が起動された際には検出モードがスタートし、ステップＳ１では、ＭＰＵ４は、現在のＬＥＤ１の電気特性としてＶ−Ｉ特性を検出する処理（Ｖ−Ｉ特性検出処理）を行う。そして、処理はステップＳ２に進む。なお、Ｖ−Ｉ特性検出処理については、詳細は後述する。

次に、ステップＳ２では、ＭＰＵ４は、ステップＳ１のＶ−Ｉ特性検出処理の結果に基づいて、電流補正値Ｉｃを算出する。そして、ステップＳ３に進む。なお、電流補正値Ｉｃの算出についても、詳細は後述する。以上が検出モードで行われる処理である。

次に、通常モードがスタートし、ステップＳ３では、ＭＰＵ４は、ステップＳ２で算出した電流補正値Ｉｃに基づいて、ＬＥＤ１に印加する電流値を補正する。具体的には、ＭＰＵ４は、上記したような通常電流値（以下では適宜「通常電流値Ｉｓ」と表記する。）に対して電流補正値Ｉｃを加算する（Ｉｓ＋Ｉｃ）。具体的には、ＭＰＵ４は、電流補正値Ｉｃに基づいて通常電流値Ｉｓを補正した電流値（Ｉｓ＋Ｉｃ）がＬＥＤ１に印加されるように、定電流回路２を制御する。

なお、通常電流値Ｉｓは、ＬＥＤ１が劣化していない場合に、ＬＥＤ１が所望の光量を出力するように設定された電流値である。例えば、光源装置１０が投影装置の光源として利用される場合には、通常電流値Ｉｓは、表示すべき画像の輝度に応じて変化する。

３−２．Ｖ−Ｉ特性検出処理
次に、図３のステップＳ１で行われるＶ−Ｉ特性検出処理について具体的に説明する。Ｖ−Ｉ特性検出処理では、ＭＰＵ４は、電流補正値Ｉｃを求めるためにＬＥＤ１のＶ−Ｉ特性を調べる（言い換えると、電流補正値Ｉｃとして適用する電流値Ｉｄを検出するためにＶ−Ｉ特性を調べる）。具体的には、ＭＰＵ４は、ＬＥＤ１に印加する電流値を徐々に増加させていった場合の順方向電圧値の傾き（言い換えると順方向電圧値の増加率であり、以下では「ＩＶ傾き」とも呼ぶ。）を調べる。こうするのは、図１（ｂ）のグラフＧ２２に示したように、ＬＥＤ１に印加する電流値を増加させていった場合に、順方向電圧値の傾きが急な傾きから緩やかな傾きへと変化する際の電流値が電流値Ｉｄとなるからである。

詳しくは、ＭＰＵ４は、ＬＥＤ１に印加する電流値を徐々に増加させている際に、ＩＶ傾きが所定値以下になったか否かを判定する。そして、ＭＰＵ４は、ＩＶ傾きが所定値以下になった場合に、ＩＶ傾きが安定して所定値以下になっているか否かを調べる。この場合、ＭＰＵ４は、ＩＶ傾きが一旦所定値以下になった後もＬＥＤ１に印加する電流値を徐々に増加させ、ＩＶ傾きが継続して所定値以下になっているか否かを判定する。そして、ＭＰＵ４は、ＩＶ傾きが継続して所定値以下になっている場合に、その際の電流値を取得する。ＭＰＵ４は、こうして取得した電流値に基づいて、図３のステップＳ２において電流補正値Ｉｃを算出する。

図４は、図３のステップＳ１で行われるＶ−Ｉ特性検出処理を示すフローチャートである。このフローも、光源装置１０内のＭＰＵ４によって実行される。

まず、ステップＳ１１では、ＭＰＵ４は、ＬＥＤ１に印加する電流値を増加させるためのカウンタｋと、ＩＶ傾きの安定性を判定するためのカウンタｎとを初期化する（ｋ＝０、ｎ＝０）。そして、処理はステップＳ１２に進む。なお、カウンタｎは、後述するステップＳ１５でＩＶ傾きの安定性についての判定が行われるごとにインクリメントされる。よって、カウンタｎは、ＩＶ傾きの安定性についての判定が行われた回数を示す。

ステップＳ１２では、ＭＰＵ４は、カウンタｋに基づいてＬＥＤ１に印加する電流値Ｉ（ｋ）を設定し、設定した電流値Ｉ（ｋ）がＬＥＤ１に印加されるように定電流回路２を制御する。例えば、ＭＰＵ４は、カウンタｋが「０」である場合には、電流値Ｉ（ｋ）を「０．１（ｍＡ）」に設定し、カウンタｋが「１」増加するごとに、電流値Ｉ（ｋ）を「０．１（ｍＡ）」ずつ増加させる。そして、処理はステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、ＭＰＵ４は、ステップＳ１２で電流値Ｉ（ｋ）をＬＥＤ１に印加した際のＬＥＤ１の順方向電圧値Ｖ（ｋ）を、順方向電圧検出回路３から取得する。そして、処理はステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、ＭＰＵ４は、ステップＳ１３で取得した順方向電圧値Ｖ（ｋ）に基づいてＩＶ傾き（ΔＶ（ｋ）／ΔＩ（ｋ））を求め、ＩＶ傾きが所定値Ｔｈｒ１以下であるか否かを判定する（ΔＶ（ｋ）／ΔＩ（ｋ）≦Ｔｈｒ１）。この場合、ＭＰＵ４は、「ΔＶ（ｋ）／ΔＩ（ｋ）＝｛Ｖ（ｋ）−Ｖ（ｋ−１）｝／｛Ｉ（ｋ）−Ｉ（ｋ−１）｝」より、ＩＶ傾きを求める。また、所定値Ｔｈｒ１は、ＬＥＤ１に印加する電流値を増加させていった場合における順方向電圧値の傾きが急な傾きから緩やかな傾きへと変化したことを適切に検出することが可能な値に設定されており、例えばメモリ５に事前に記憶されている。

ＩＶ傾きが所定値Ｔｈｒ１以下である場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１５に進む。これに対して、ＩＶ傾きが所定値Ｔｈｒ１よりも大きい場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、処理はステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６では、ＭＰＵ４は、現在の電流値Ｉ（ｋ）ではＩＶ傾きが所定値Ｔｈｒ１よりも大きいため、当該電流値Ｉ（ｋ）を１ステップ増加させるべく、カウンタｋを「１」だけインクリメントする（ｋ＝ｋ＋１）。加えて、ＭＰＵ４は、カウンタｎを初期化する（ｎ＝０）。こうするのは、ＩＶ傾きの安定性を判定する前提となる、ＩＶ傾きが所定値Ｔｈｒ１以下であるといった条件が満たされていないからである。

ステップＳ１６の後、処理はステップＳ１２に戻る。この場合、ＭＰＵ４は、ステップＳ１６で設定したカウンタｋに応じた電流値Ｉ（ｋ）をＬＥＤ１に印加し（ステップＳ１２）、その際の順方向電圧値Ｖ（ｋ）を取得して（ステップＳ１３）、ＩＶ傾きが所定値Ｔｈｒ１以下であるか否かの判定を再度行う（ステップＳ１４）。

他方で、ステップＳ１５では、ＭＰＵ４は、ＩＶ傾きが安定しているか否かを判定する。つまり、ＭＰＵ４は、ＩＶ傾きが継続して所定値以下になっているか否かを判定する。この場合、ＭＰＵ４は、カウンタｎが所定値Ｔｈｒ２以上であるか否かを判定する（ｎ≧Ｔｈｒ２）。こうすることで、ＭＰＵ４は、ＩＶ傾きの安定性についての判定を行った回数が所定値Ｔｈｒ２以上であるか否かを判断している。例えば、所定値Ｔｈｒ２は「３」に設定される。

ＩＶ傾きが安定している場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、つまりカウンタｎが所定値Ｔｈｒ２以上である場合、Ｖ−Ｉ特性検出処理は終了する。この後、ＭＰＵ４は、図３のステップＳ２において、Ｖ−Ｉ特性検出処理の終了時に設定されている電流値Ｉ（ｋ）に基づいて電流補正値Ｉｃを算出する（その詳細は後述する）。

これに対して、ＩＶ傾きが安定していない場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、つまりカウンタｎが所定値Ｔｈｒ２未満である場合、処理はステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、ＭＰＵ４は、電流値Ｉ（ｋ）を増加させた場合のＩＶ傾きを判定するために、ＬＥＤ１に印加する電流値Ｉ（ｋ）を１ステップ増加させるべく、カウンタｋを「１」だけインクリメントする（ｋ＝ｋ＋１）。加えて、ＭＰＵ４は、先のステップＳ１５でＩＶ傾きの安定性についての判定を行ったため、カウンタｎを「１」だけインクリメントする（ｎ＝ｎ＋１）。

ステップＳ１７の後、処理はステップＳ１２に戻る。この場合、ＭＰＵ４は、ステップＳ１７で設定したカウンタｋに応じた電流値Ｉ（ｋ）をＬＥＤ１に印加し（ステップＳ１２）、その際の順方向電圧値Ｖ（ｋ）を取得して（ステップＳ１３）、ＩＶ傾きが所定値Ｔｈｒ１以下であるか否かの判定を再度行う（ステップＳ１４）。そして、ＭＰＵ４は、ＩＶ傾きが所定値Ｔｈｒ１よりも大きい場合には（ステップＳ１４：Ｎｏ）、上記したようにステップＳ１６以降の処理を行い、ＩＶ傾きが所定値Ｔｈｒ１以下である場合には（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、ＩＶ傾きが安定しているか否かの判定を再度行う（ステップＳ１５）。

なお、上記したＶ−Ｉ特性検出処理では、ＩＶ傾きが所定値Ｔｈｒ１以下であるか否かの判定と、ＩＶ傾きが安定しているか否かの判定とを行っていたが、他の例では、ＩＶ傾きが安定しているか否かの判定を行わずに、ＩＶ傾きが所定値Ｔｈｒ１以下であるか否かの判定のみを行っても良い。その場合には、ＩＶ傾きが安定して所定値以下になった場合の電流値Ｉ（ｋ）に基づいて電流補正値Ｉｃを算出する代わりに、ＩＶ傾きが所定値Ｔｈｒ１以下となった場合の電流値Ｉ（ｋ）に基づいて電流補正値Ｉｃを算出すれば良い。具体的には、ＩＶ傾きが最初に所定値Ｔｈｒ１以下となった際に印加している電流値Ｉ（ｋ）に基づいて電流補正値Ｉｃを算出すれば良い。

３−３．電流補正値算出
次に、図３のステップＳ２で行われる電流補正値Ｉｃの算出について具体的に説明する。
ここでは、２つの例（第１の例及び第２の例）を挙げる。

３−３−１．第１の例
第１の例では、ＭＰＵ４は、ＩＶ傾きの安定時（具体的には図４のステップＳ１５でＩＶ傾きが安定していると判定された際）の電流値Ｉ（ｋ）を、電流補正値Ｉｃとして求める。若しくは、ＭＰＵ４は、ＩＶ傾きの安定時の電流値Ｉ（ｋ）に所定値を加算した電流値、又はＩＶ傾きの安定時の電流値Ｉ（ｋ）から所定値を減算した電流値を、電流補正値Ｉｃとして求める。

３−３−１．第２の例
第２の例では、ＭＰＵ４は、ＩＶ傾きの安定前の電流値Ｉ（ｋ）と順方向電圧値Ｖ（ｋ）とによって規定される直線（以下では「ＩＶ直線」と呼ぶ。）と、ＩＶ傾きの安定後のＩＶ直線との交点座標から、電流補正値Ｉｃを求める。ＩＶ傾きの安定前のＩＶ直線は、カウンタｎが「０」である区間における電流値Ｉ（ｋ）と順方向電圧値Ｖ（ｋ）とから求められ、ＩＶ傾きの安定後のＩＶ直線は、カウンタｎが「１」から所定値Ｔｈｒ２までの区間における電流値Ｉ（ｋ）と順方向電圧値Ｖ（ｋ）とから求められる。

図５を参照して、第２の例に係る電流補正値Ｉｃの算出方法について具体的に説明する。図５は、横軸にＬＥＤ１の順電流を示し、縦軸にＬＥＤ１の順方向電圧を示している。また、図５では、実線で表された直線Ｌ１は、ＩＶ傾きの安定前のＩＶ直線の一例を示しており、破線で表された直線Ｌ２は、ＩＶ傾きの安定後のＩＶ直線の一例を示している。ＩＶ直線Ｌ１は「Ｖ＝ａ１×Ｉ＋ｂ１」で表され、ＩＶ直線Ｌ２は「Ｖ＝ａ２×Ｉ＋ｂ２」で表されるものとする。その場合、ＩＶ直線Ｌ１とＩＶ直線Ｌ２との交点に対応する電流値は「（ｂ２−ｂ１）／（ａ１−ａ２）」となる。第２の例では、ＭＰＵ４は、このように算出された電流値を、電流補正値Ｉｃとして用いる。

なお、上記したようなＩＶ直線の方程式は、適切な２点間を通る直線や、適切な３点以上から最小二乗法で求めた直線など、既知の種々の直線計算法から求めることができる。

４．本実施例の作用・効果
以上説明したように、本実施例では、ＬＥＤ１の電気特性を測定した結果から、ＬＥＤ１の発光光量を補正するための電流補正値Ｉｃを一意的に決定して、決定した電流補正値Ｉｃに従ってＬＥＤ１に印加する電流値を補正する。これにより、受光素子などを用いることなく、ＬＥＤ１の発光光量を適切に補正することが可能となる。

５．変形例
以下では、上記した実施例の変形例について説明する。なお、下記の変形例は、任意に組み合わせて実施例に適用することができる。

４−１．変形例１
上記した実施例では、ＭＰＵ４は、ＬＥＤ１に印加する電流値を変化させた場合のＬＥＤ１の順方向電圧値の変化の割合に基づいて、電流補正値Ｉｃを検出していた。例えば、ＭＰＵ４は、ＬＥＤ１に印加する電流値を徐々に増加させ、電流値の増加に伴う順方向電圧値の増加率が最初に所定値以下となる電流値に基づいて、電流補正値Ｉｃを検出していた。これに対して、変形例１では、ＭＰＵ４は、ＬＥＤ１に印加する電流値を変化させている際に取得された順方向電圧値と、基準電気特性（具体的にはＶ−Ｉ特性を基準とする）において、ＬＥＤ１に印加している電流値に対応する順方向電圧値との差分に基づいて、電流補正値Ｉｃを検出する。より具体的には、ＭＰＵ４は、ＬＥＤ１に印加する電流値を徐々に増加させている際に当該差分が最初に所定値以下となる電流値に基づいて、電流補正値Ｉｃを検出する。

図６を参照して、変形例１について具体的に説明する。図６は、図１（ａ）と同様の図である。ここでは、グラフＧ１１で示すような劣化前のＬＥＤ１のＶ−Ｉ特性を、基準電気特性として用いるものとする。また、実際のＬＥＤ１は劣化しており、グラフＧ１２で示すようなＶ−Ｉ特性が取得されたものとする。

その場合、ＬＥＤ１に印加する電流値を徐々に増加させると、取得されるＬＥＤ１の順方向電圧値と、基準電気特性において、ＬＥＤ１に印加している電流値に対応する順方向電圧値との差分が徐々に減少していくことがわかる。そして、ＬＥＤ１に印加する電流値が電流値Ｉｄとなった際に、当該差分が符号Ｄ１で示す値となることがわかる。その後、ＬＥＤ１に印加する電流を増加させても、当該差分がほとんど変化しないことがわかる。このようになるのは、ＬＥＤ１が劣化していない場合には、わずかな電流値の印加により順方向電圧値がステップ状に立ち上がった後、電流値の増加に伴って比較的緩やかな傾きで順方向電圧値が増加するのに対して、ＬＥＤ１が劣化している場合には、電流値Ｉｄ以下の範囲では、電流値の増加に伴って比較的急な傾きで順方向電圧値が増加し、電流値Ｉｄを超える範囲では、電流値の増加に伴って比較的緩やかな傾き（具体的にはＬＥＤ１が劣化していない場合と同等の傾き）で順方向電圧値が増加するためである。

以上のことから、変形例１では、ＭＰＵ４は、ＬＥＤ１に印加する電流値を徐々に増加させている際に取得された順方向電圧値と、基準電気特性において、ＬＥＤ１に印加している電流値に対応する順方向電圧値との差分が、最初に所定値以下となる電流値に基づいて、電流補正値Ｉｃを検出する。この場合、基準電気特性（例えば工場出荷時におけるＬＥＤ１のＶ−Ｉ特性）を予めメモリ５に記憶させておき、ＭＰＵ４は、メモリ５から基準電気特性を読み出す。また、差分を判定するための所定値は、例えば上記した符号Ｄ１で示す値に基づいて定められる。

５−２．変形例２
上記した実施例では、本発明を、ＬＥＤ１の劣化による発光光量の低下を補正する場合に適用する例を示したが、本発明の適用はこれに限定はされない。本発明は、ＬＥＤ１の固体ばらつき（初期公差）などを補正する場合に適用しても良い。その場合、ＬＥＤ１の基準電気特性（例えばＶ−Ｉ特性）を予め規定してメモリ５に記憶させておき、ＬＥＤ１の実際の電気特性と当該基準電気特性とのずれを補正するための補正電流値を検出すれば良い。

また、上記した実施例では、本発明を、１つのＬＥＤ１を有する光源装置１に適用する例を示したが、本発明は、複数のＬＥＤを有する光源装置にも適用することができる。その場合、複数のＬＥＤが同種のＬＥＤであれば、１つのＬＥＤの電気特性を基準電気特性として規定し、その基準電気特性と他のＬＥＤの電気特性とのずれを補正するための補正電流値を、他のＬＥＤの各々について検出すれば良い。また、複数のＬＥＤが異なる種類のＬＥＤ（例えば赤色光、青色光、緑色光を発するＬＥＤ）であれば、各ＬＥＤごとに基準電気特性を規定して、各ＬＥＤごとに基準電気特性とのずれを補正するための補正電流値を検出すれば良い。なお、上記したような基準電気特性（例えばＶ−Ｉ特性）は、予めメモリ５に記憶させておけば良い。

５−３．変形例３
上記した実施例では、本発明をＬＥＤに適用する例を示したが、本発明は半導体レーザダイオードにも適用することができる。つまり、ＬＥＤだけでなく、半導体レーザダイオードも、本発明における「半導体発光素子」として適用することができる。

１ ＬＥＤ
２ 定電流回路
３ 順方向電圧検出回路
４ ＭＰＵ
５ メモリ
１０ 光源装置

Claims (8)

1. 半導体発光素子と、
   電流を前記半導体発光素子に供給する電流供給手段と、
   前記半導体発光素子の順方向電圧値を取得する取得手段と、
   前記半導体発光素子の電気特性と、基準とする電気特性とのずれを補正するための補正値を検出する検出手段と、
   を備え、
   前記補正値を検出するための検出モードにおいて、
   前記電流供給手段は、前記半導体発光素子に供給する電流値を変化させ、
   前記検出手段は、前記電流供給手段により供給される電流値の変化に対する前記半導体発光素子の順方向電圧値の変化の割合に基づいて、前記補正値を検出し、
   前記検出モードとは異なる通常モードにおいて、
   前記電流供給手段は、前記検出モードにおいて前記検出手段により検出された補正値に応じて、前記半導体発光素子に供給する電流値を変更することを特徴とする光源装置。
2. 前記検出モードにおいて、
   前記電流供給手段は、前記半導体発光素子に供給する電流値を徐々に増加させ、
   前記検出手段は、前記電流供給手段が前記半導体発光素子に供給する電流値であって、当該電流値の増加に伴う前記半導体発光素子の順方向電圧値の増加率が最初に所定値以下となる電流値に基づいて、前記補正値を検出することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 半導体発光素子と、
   電流を前記半導体発光素子に供給する電流供給手段と、
   前記半導体発光素子の順方向電圧値を取得する取得手段と、
   前記半導体発光素子の電気特性と、基準とする電気特性とのずれを補正するための補正値を検出する検出手段と、
   を備え、
   前記補正値を検出するための検出モードにおいて、
   前記電流供給手段は、前記半導体発光素子に供給する電流値を変化させ、
   前記検出手段は、前記電流供給手段が電流値を変化させている際に前記取得手段が取得した順方向電圧値と、前記基準とする電気特性における順方向電圧値との差分に基づいて、前記補正値を検出し、
   前記検出モードとは異なる通常モードにおいて、
   前記電流供給手段は、前記検出モードにおいて前記検出手段により検出された補正値に応じて、前記半導体発光素子に供給する電流値を変更することを特徴とする光源装置。
4. 前記検出モードにおいて、
   前記電流供給手段は、前記半導体発光素子に供給する電流値を徐々に増加させ、
   前記検出手段は、前記電流供給手段が前記半導体発光素子に供給する電流値であって、当該電流値が増加している際に前記差分が最初に所定値以下となる電流値に基づいて、前記補正値を検出することを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
5. 前記通常モードにおいて、
   前記電流供給手段は、前記検出モードにおいて前記検出手段により検出された補正値を、予め設定された電流値に加算した電流値を供給することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光源装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光源装置を備えることを特徴とする投影装置。
7. 半導体発光素子を備える光源装置によって実行される制御方法であって、
   電流を前記半導体発光素子に供給する電流供給工程と、
   前記半導体発光素子の順方向電圧値を取得する取得工程と、
   前記半導体発光素子の電気特性と、基準とする電気特性とのずれを補正するための補正値を検出する検出工程と、
   を備え、
   前記補正値を検出するための検出モードにおいて、
   前記電流供給工程は、前記半導体発光素子に供給する電流値を変化させ、
   前記検出工程は、前記電流供給工程により供給される電流値の変化に対する前記半導体発光素子の順方向電圧値の変化の割合に基づいて、前記補正値を検出し、
   前記検出モードとは異なる通常モードにおいて、
   前記電流供給工程は、前記検出モードにおいて前記検出工程により検出された補正値に応じて、前記半導体発光素子に供給する電流値を変更することを特徴とする制御方法。
8. 半導体発光素子とコンピュータとを備える光源装置によって実行されるプログラムであって、
   電流を前記半導体発光素子に供給する電流供給手段、
   前記半導体発光素子の順方向電圧値を取得する取得手段、
   前記半導体発光素子の電気特性と、基準とする電気特性とのずれを補正するための補正値を検出する検出手段、
   として前記コンピュータを機能させ、
   前記補正値を検出するための検出モードにおいて、
   前記電流供給手段は、前記半導体発光素子に供給する電流値を変化させ、
   前記検出手段は、前記電流供給手段により供給される電流値の変化に対する前記半導体発光素子の順方向電圧値の変化の割合に基づいて、前記補正値を検出し、
   前記検出モードとは異なる通常モードにおいて、
   前記電流供給手段は、前記検出モードにおいて前記検出手段により検出された補正値に応じて、前記半導体発光素子に供給する電流値を変更することを特徴とするプログラム。

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