(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一負荷と第二負荷を駆動する駆動装置であって、
スイッチング素子のオン・オフにより供給される電圧又は電流を所定の電圧又は電流に変換して前記第一負荷と前記第二負荷に出力する電源変換手段と、
前記電源変換手段の出力に接続される第一キャパシタと、
前記電源変換手段の出力に接続される第二キャパシタと、
前記第一負荷の電路及び前記第二負荷の電路を開閉し、その開閉に際して前記第一負荷の電路と前記第二負荷の電路を交互に閉じるとともに、前記第一負荷の電路を開いた時から遅れて前記第二負荷の電路を閉じる負荷選択手段と、
前記第一キャパシタの電路及び前記第二キャパシタの電路を開閉し、その開閉に際して前記第一キャパシタの電路及び前記第二キャパシタの電路を交互に閉じるとともに、前記負荷選択手段により前記第一負荷の電路を閉じた時に同期して前記第一キャパシタの電路を閉じ、前記負荷選択手段により前記第二負荷の電路を閉じた時に同期して前記第二キャパシタの電路を閉じるキャパシタ選択手段と、
を備え、
前記キャパシタ選択手段が、前記負荷選択手段により前記第一負荷の電路を開いた時から前記スイッチング素子のオン・オフ周期以上経過した後に前記第一キャパシタの電路を開くことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記負荷選択手段が、前記キャパシタ選択手段により前記第一キャパシタの電路を開いた時から遅れて前記第二負荷の電路を閉じることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記電源変換手段は、前記負荷選択手段により前記第一負荷の電路を閉じた時に同期して出力電圧又は出力電流の変更を行うとともに、前記負荷選択手段による前記第二負荷の電路を閉じた時に同期して出力電圧又は出力電流の変更を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記電源変換手段は、前記第一負荷及び前記第二負荷の負荷電流又は負荷電圧に応じて前記出力電圧又は出力電流の変更を行うことを特徴とする請求項３に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記電源変換手段は、前記スイッチング素子のオン・オフにより入力電圧を出力電圧に変換するスイッチングレギュレータであることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記スイッチングレギュレータは、前記負荷選択手段により前記第一負荷の電路を開いた時に同期して前記スイッチング素子のオン・オフ動作を停止し、前記負荷選択手段により前記第二負荷の電路を閉じた時に同期して前記スイッチング素子のオン・オフ動作を開始することを特徴とする請求項５に記載の駆動装置。
【請求項７】
第一発光素子と第二発光素子を駆動する駆動装置であって、
スイッチング素子のオン・オフにより供給される電圧又は電流を所定の電圧又は電流に変換して前記第一発光素子と前記第二発光素子に出力する電源変換手段と、
前記電源変換手段の出力に接続される第一キャパシタと、
前記電源変換手段の出力に接続される第二キャパシタと、
前記第一発光素子の電路及び前記第二発光素子の電路を開閉し、その開閉に際して前記第一発光素子の電路と前記第二発光素子の電路を交互に開くとともに、前記第一発光素子の電路の閉じ時から遅れて前記第二発光素子の電路を開く発光素子選択手段と、
前記第一キャパシタの電路及び前記第二キャパシタの電路を開閉し、その開閉に際して前記第一キャパシタの電路及び前記第二キャパシタの電路を交互に閉じるとともに、前記発光素子選択手段により前記第一発光素子の電路を閉じた時に同期して前記第一キャパシタの電路を閉じ、前記発光素子選択手段により前記第二発光素子の電路を閉じた時に同期して前記第二キャパシタの電路を閉じるキャパシタ選択手段と、
を備え、
前記キャパシタ選択手段が、前記発光素子選択手段により前記第一発光素子の電路を開いた時から前記スイッチング素子のオン・オフ周期以上経過した後に前記第一キャパシタの電路を開くことを特徴とする発光装置。
【請求項８】
前記発光素子選択手段が、前記キャパシタ選択手段により前記第一キャパシタの電路を開いた時から遅れて前記第二発光素子の電路を閉じることを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
【請求項９】
前記電源変換手段は、前記発光素子選択手段により前記第一発光素子の電路を閉じた時に同期して出力電圧又は出力電流の変更を行うとともに、前記発光素子選択手段により前記第二発光素子の電路を閉じた時に同期して出力電圧又は出力電流の変更を行うことを特徴とする請求項７又は８に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記電源変換手段は、前記第一発光素子及び前記第二発光素子の負荷電流又は負荷電圧に応じて前記出力電圧又は出力電流の変更を行うことを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記電源変換手段は、前記スイッチング素子のオン・オフにより入力電圧を出力電圧に変換するスイッチングレギュレータであることを特徴とする請求項７〜１０の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記スイッチングレギュレータは、前記発光素子選択手段により前記第一発光素子の電路を開いた時に同期して前記スイッチング素子のオン・オフ動作を停止し、前記発光素子選択手段により前記第二発光素子の電路を閉じた時に同期して前記スイッチング素子のオン・オフ動作を開始することを特徴とする請求項１１に記載の発光装置。
【請求項１３】
第三発光素子と、
前記発光素子選択手段により前記第一発光素子の電路を開く時から前記発光素子選択手段により前記第二発光素子の電路を閉じる時までの間に前記第三発光素子を発光させるドライバと、
を更に備えることを特徴とする請求項７から１２の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項１４】
請求項７から１３の何れか一項に記載の発光装置を備えることを特徴とする投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置、発光装置及び投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電源変換手段としてのスイッチングレギュレータ（スイッチング電源、ＤＣ−ＤＣコンバータ）は、スイッチング素子をオン・オフすることによって直流の入力電圧を直流の出力電圧に変換する回路であって、各種の負荷の電源・ドライバに用いられる。スイッチングレギュレータの出力電流又は出力電圧は、帰還制御系によって目標値に近似するよう一定に制御される。
【０００３】
一つのスイッチングレギュレータによって電力を複数の負荷に順次供給する場合、スイッチングレギュレータの出力側にセレクタが設けられ、これら負荷がセレクタによって順次選択される（例えば、特許文献１（図２５）参照）。
【０００４】
また、負荷ごとに供給電流が異なる場合、目標値可変型のスイッチングレギュレータの出力電流が負荷の選択に同期して負荷ごとに切り替わる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３１１６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、どの負荷も選択されていない期間が負荷の選択期間と次の負荷の選択期間との間に存在すると、電源変換手段としてのスイッチングレギュレータの出力の電路がオープン状態となる。そのため、どの負荷も選択されていない期間では、スイッチングレギュレータの内部のインダクタ等に蓄積されたエネルギーが吸収されず、スイッチングレギュレータの出力電圧が上昇してしまう。そうすると、その後に負荷が選択される期間では、スイッチングレギュレータの出力電圧や出力電流の応答遅れが生じ、出力電圧や出力電流が目標値に近づくまでの時間が長くなってしまう。
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、どの負荷も選択されていない期間の後に何れかの負荷が選択される期間において電源変換手段の出力電流や出力電圧の応答遅れを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するために、本発明に係る駆動装置は、第一負荷と第二負荷を駆動する駆動装置であって、スイッチング素子のオン・オフにより供給される電圧又は電流を所定の電圧又は電流に変換して前記第一負荷と前記第二負荷に出力する電源変換手段と、前記電源変換手段の出力に接続される第一キャパシタと、前記電源変換手段の出力に接続される第二キャパシタと、前記第一負荷の電路及び前記第二負荷の電路を開閉し、その開閉に際して前記第一負荷の電路と前記第二負荷の電路を交互に閉じるとともに、前記第一負荷の電路を開いた時から遅れて前記第二負荷の電路を閉じる負荷選択手段と、前記第一キャパシタの電路及び前記第二キャパシタの電路を開閉し、その開閉に際して前記第一キャパシタの電路及び前記第二キャパシタの電路を交互に閉じるとともに、前記負荷選択手段により前記第一負荷の電路を閉じた時に同期して前記第一キャパシタの電路を閉じ、前記負荷選択手段により前記第二負荷の電路を閉じた時に同期して前記第二キャパシタの電路を閉じるキャパシタ選択手段と、を備え、前記キャパシタ選択手段が、前記負荷選択手段により前記第一負荷の電路を開いた時から前記スイッチング素子のオン・オフ周期以上経過した後に前記第一キャパシタの電路を開くことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る発光装置は、第一発光素子と第二発光素子を駆動する駆動装置であって、  スイッチング素子のオン・オフにより供給される電圧又は電流を所定の電圧又は電流に変換して前記第一発光素子と前記第二発光素子に出力する電源変換手段と、前記電源変換手段の出力に接続される第一キャパシタと、前記電源変換手段の出力に接続される第二キャパシタと、前記第一発光素子の電路及び前記第二発光素子の電路を開閉し、その開閉に際して前記第一発光素子の電路と前記第二発光素子の電路を交互に開くとともに、前記第一発光素子の電路の閉じ時から遅れて前記第二発光素子の電路を開く発光素子選択手段と、前記第一キャパシタの電路及び前記第二キャパシタの電路を開閉し、その開閉に際して前記第一キャパシタの電路及び前記第二キャパシタの電路を交互に閉じるとともに、前記発光素子選択手段により前記第一発光素子の電路を閉じた時に同期して前記第一キャパシタの電路を閉じ、前記発光素子選択手段により前記第二発光素子の電路を閉じた時に同期して前記第二キャパシタの電路を閉じるキャパシタ選択手段と、を備え、前記キャパシタ選択手段が、前記発光素子選択手段により前記第一発光素子の電路を開いた時から前記スイッチング素子のオン・オフ周期以上経過した後に前記第一キャパシタの電路を開くことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電源変換手段の出力電流や出力電圧がすぐに目的とするレベルになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態に係るシーケンシャルカラー発光装置の回路図である。
【図２】同シーケンシャルカラー発光装置の各部の信号波形を示したタイミングチャートである。
【図３】図２に示すタイミングチャートの拡大図である。
【図４】変形例に係るシーケンシャルカラー発光装置の各部の信号波形を示したタイミングチャートである。
【図５】第２の実施の形態に係るシーケンシャルカラー発光装置の回路図である。
【図６】投影装置の光学ユニットを示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１３】
〔第１の実施の形態〕
図１は、シーケンシャルカラー発光装置１の回路図である。図２は、シーケンシャルカラー発光装置１の各部の信号波形を示したタイミングチャートである。
【００１４】
このシーケンシャルカラー発光装置１は、発光素子１０ａ，１０ｂ、切換制御手段３、出力レベル選択手段４、キャパシタ選択手段５、スイッチ６ａ，６ｂ、キャパシタ７ａ，７ｂ、負荷選択手段（発光素子選択手段）８、半導体スイッチング素子９ａ，９ｂ及び電源変換手段としてのスイッチングレギュレータ１１を備える。
【００１５】
切換制御手段３、出力レベル選択手段４、キャパシタ選択手段５、スイッチ６ａ，６ｂ、キャパシタ７ａ，７ｂ、負荷選択手段８、半導体スイッチング素子９ａ，９ｂ及びスイッチングレギュレータ（ＤＣ−ＤＣコンバータ）１１からなる回路が駆動装置２であり、この駆動装置２がシーケンシャルカラー発光装置１に適用されることによって、発光素子１０ａ，１０ｂが駆動装置２によって駆動される。具体的には、発光素子１０ａ，１０ｂが駆動装置２によって交互に点灯される。ここで、第一発光素子１０ａの発光期間から、両方の発光素子１０ａ，１０ｂが消灯する消灯期間を経て、第二発光素子１０ｂの発光期間へ移り変わる。負荷の一例として発光素子１０ａ，１０ｂを挙げるが、発光素子１０ａ，１０ｂ以外の第一負荷と第二負荷を交互にオンするために駆動装置２を用いてもよい。
【００１６】
発光素子１０ａ，１０ｂは発光ダイオード、有機ＥＬ素子、半導体レーザーその他の半導体発光素子である。発光素子１０ａ，１０ｂがそれぞれ目的とする強度で発光する際の発光素子１０ａ，１０ｂの電圧は互いに異なり、発光素子１０ａ，１０ｂがそれぞれ目的とする強度で発光する際の発光素子１０ａ，１０ｂの電流も異なる。また、発光素子１０ａ，１０ｂの定格電圧も互いに異なり、発光素子１０ａ，１０ｂの定格電流も互いに異なる。
【００１７】
第一発光素子１０ａの発光色と第二発光素子１０ｂの発光色は互いに相違する。例えば、第一発光素子１０ａが赤色光を発し、第二発光素子１０ｂが青色光を発する。なお、発光素子１０ａ，１０ｂの光の波長帯域は可視光帯域に限るものではない。
また、ここでは、第一発光素子１０ａの発光色と第二発光素子１０ｂの発光色は互いに相違する例で説明するが、本発明は、第一発光素子１０ａの発光色と第二発光素子１０ｂの発光色が互いに異なる場合に限るものでもない。
【００１８】
発光素子１０ａ，１０ｂはスイッチングレギュレータ１１の出力と接地との間で並列接続されており、発光素子１０ａ，１０ｂのアノードがスイッチングレギュレータ１１の出力に接続され、発光素子１０ａ，１０ｂのカソードがそれぞれ半導体スイッチング素子９ａ，９ｂを介して接地に接続される。
【００１９】
ここでは、半導体スイッチング素子９ａは第一発光素子１０ａの電路を開閉する。半導体スイッチング素子９ａは、Ｎチャネル型の電界効果トランジスタである。半導体スイッチング素子９ａのドレインが第一発光素子１０ａのカソードに接続され、ソースが接地されている。半導体スイッチング素子９ａのゲートが負荷選択手段８に接続される。なお、半導体スイッチング素子９ａがスイッチングレギュレータ１１の出力と第一発光素子１０ａとの間に設けられてもよい。
【００２０】
同様に、半導体スイッチング素子９ｂは第二発光素子１０ｂの電路を開閉する。半導体スイッチング素子９ｂは、Ｎチャネル型の電界効果トランジスタである。半導体スイッチング素子９ｂのドレインのうち一方が第二発光素子１０ｂのカソードに接続され、ソースが接地されている。半導体スイッチング素子９ｂのゲートが負荷選択手段８に接続される。半導体スイッチング素子９ｂがスイッチングレギュレータ１１の出力と第二発光素子１０ｂとの間に設けられてもよい。
【００２１】
半導体スイッチング素子９ａ，９ｂは、負荷選択手段８によってオン・オフされる。負荷選択手段８は、切換制御手段３によって制御される。切換制御手段３には、図２に示すような選択信号Ａ１及び選択信号Ｂ１が入力される。選択信号Ａ１と選択信号Ｂ１は周期が互いに等しく、選択信号Ａ１がオンレベル（ハイレベル）となる期間と選択信号Ｂ１がオンレベル（ハイレベル）となる期間とが互いにずれており、選択信号Ａ１と選択信号Ｂ１は交互にオンレベルになる。また、選択信号Ａ１の立ち上がりと選択信号Ｂ１の立ち下がりは同期する。選択信号Ａ１が立ち下がった後、遅れて選択信号Ｂ１が立ち上がる。
【００２２】
切換制御手段３は、選択信号Ａ１，Ｂ１に同期した信号を負荷選択手段８に出力することによって負荷選択手段８を制御する。負荷選択手段８は、切換制御手段３から入力した信号に基づいて、選択信号Ａ１に同期した出力信号Ａ２を半導体スイッチング素子９ａのゲートに出力するとともに、選択信号Ｂ１に同期した出力信号Ｂ２を半導体スイッチング素子９ｂのゲートに出力する。
【００２３】
つまり、負荷選択手段８は、半導体スイッチング素子９ａと半導体スイッチング素子９ｂを交互にオンにする。これにより、発光素子１０ａ，１０ｂの電路は、負荷選択手段８によって交互に閉じられる。図２において、第一発光素子１０ａの選択とは、第一発光素子１０ａの電路を閉じる（導通させる）ことであり、第一発光素子１０ａの非選択とは、第一発光素子１０ａの電路を開く（遮断する）ことである。第二発光素子１０ｂの選択・非選択についても同様である。
【００２４】
また、負荷選択手段８は、半導体スイッチング素子９ａ，９ｂを交互にオンするに際して、半導体スイッチング素子９ａのオフ時から遅れて半導体スイッチング素子９ｂをオンにし、半導体スイッチング素子９ａのオンと半導体スイッチング素子９ｂのオフを同時に行う。以下、半導体スイッチング素子９ａがオンである期間を発光期間ＰＡといい、半導体スイッチング素子９ｂがオンである期間を発光期間ＰＢといい、半導体スイッチング素子９ａ，９ｂが共にオフである期間を消灯期間ＰＣという。期間ＰＡ，ＰＢ，ＰＣの長さは互いに異なっていてもよいし、互いに等しくてもよい。また、これらの期間ＰＡ，ＰＢ、ＰＣの長さのうち二つが互いに等しくて、他の一つと異なっていてもよい。
【００２５】
発光期間ＰＡでは、半導体スイッチング素子９ａがオンであるから第一発光素子１０ａの電路を閉じ、半導体スイッチング素子９ｂがオフであるから、第二発光素子１０ｂの電路を開く。そのため、発光期間ＰＡでは、電流が第一発光素子１０ａに流れ、電流が第二発光素子１０ｂに流れない。消灯期間ＰＣでは、半導体スイッチング素子９ａ，９ｂが共にオフであるから、発光素子１０ａ，１０ｂのどちらの電路も開く。発光期間ＰＢでは、半導体スイッチング素子９ａがオフであるから第一発光素子１０ａの電路が開き、半導体スイッチング素子９ｂがオンであるから、第二発光素子１０ｂの電路が閉じる。
【００２６】
スイッチングレギュレータ１１は、スイッチング素子１３のオン・オフによって直流の入力電圧Ｖinを直流の出力電圧Ｖoutに変換するものである。このスイッチングレギュレータ１１は、スイッチング素子１３、平滑回路１４、抵抗器１５及びコントローラ１２を有する。
【００２７】
スイッチング素子１３は、Ｐチャネル型又はＮチャネル型の電界効果トランジスタである。スイッチング素子１３のソースとドレインのうちの一方の電極がスイッチング素子１３の型に応じて入力電圧Ｖinの電源に接続され、他方の電極が平滑回路１４に接続されている。スイッチング素子１３がオン・オフすることによって入力電圧Ｖinのチョッパ（切り刻み）が行われ、スイッチング素子１３の出力が平滑回路１４に入力されて平滑回路１４によって平滑化されて、スイッチングレギュレータ１１の出力電圧Ｖoutとして出力される。
【００２８】
平滑回路１４は環流ダイオード１４ａ、インダクタ１４ｂ及びキャパシタ１４ｃを有する。環流ダイオード１４ａのアノードが接地され、環流ダイオード１４ａのカソードがスイッチング素子１３のソースとドレインのうちの他方の電極に接続されている。インダクタ１４ｂの一端がスイッチング素子１３のソースとドレインのうちの他方の電極及び環流ダイオード１４ａのカソードに接続され、インダクタ１４ｂの他端が抵抗器１５を介して第一発光素子１０ａと第二発光素子１０ｂの両方のアノードに接続されている。キャパシタ１４ｃの一方の電極がインダクタ１４ｂと抵抗器１５の間においてインダクタ１４ｂ及び抵抗器１５に接続され、キャパシタ１４ｃの他方の電極が接地されている。
【００２９】
スイッチング素子１３のゲートがコントローラ１２に接続され、コントローラ１２の出力信号（ＰＷＭ信号）に基づきスイッチング素子１３がオン・オフする。コントローラ１２の出力信号の周期は負荷選択手段８の出力信号Ａ２、Ｂ２の周期よりも短く、スイッチング素子１３は半導体スイッチング素子９ａ，９ｂよりも高速でオン・オフする。
【００３０】
スイッチング素子１３がオンであると、入力（入力電圧Ｖinの電源）からスイッチング素子１３、インダクタ１４ｂ及び抵抗器１５を経由してスイッチングレギュレータ１１の出力へ流れる電流によってインダクタ１４ｂにエネルギーが蓄えられる。その後、スイッチング素子１３がオフになると、インダクタ１４ｂが誘導起電力を発生させて環流ダイオード１４ａが導通し、接地から環流ダイオード１４ａ、インダクタ１４ｂ及び抵抗器１５を経由してスイッチングレギュレータ１１の出力へ流れる電流が発生し、インダクタ１４ｂに蓄えられたエネルギーが放出される。これにより、入力電圧Ｖinが出力電圧Ｖoutに変換される。出力電圧Ｖoutの脈動は、オン・オフ切換時のキャパシタ１４ｃの充電・放電によって小さくなる。
【００３１】
抵抗器１５は、抵抗器１５を通して流れるスイッチングレギュレータ１１の出力電流Ｉoutを電圧に変換するものである。つまり、抵抗器１５に流れる電流量が、抵抗器１５の両端に発生する電圧差に変換され、コントローラ１２に帰還されることによって、出力電流Ｉoutがコントローラ１２に帰還される。コントローラ１２はこの出力電流Ｉoutに対してフィードバック制御を行う。具体的には、コントローラ１２は、帰還した出力電流Ｉoutと目標値（具体的には、後述する出力レベル信号Ａや出力レベル信号Ｂ）とに基づいたデューティ比のＰＷＭ信号を生成してそのＰＷＭ信号をスイッチング素子１３のゲートに出力する。これにより、コントローラ１２は、出力電流Ｉoutを目標値に近似させて出力電流Ｉoutを目標値に維持するような定電流制御を行う。
【００３２】
コントローラ１２は、差動増幅器１２ａ、比較／調整回路１２ｂ及びＰＷＭ信号発生回路１２ｃを有する。差動増幅器１２ａは、出力電流Ｉoutを検出する。つまり、差動増幅器１２ａは、抵抗器１５の両端の電圧を入力し、それら電圧の差分を比較／調整回路１２ｂに出力する。比較／調整回路１２ｂは、差動増幅器１２ａの出力と目標値（具体的には、後述する出力レベル信号Ａや出力レベル信号Ｂ）を比較し、差動増幅器１２ａの出力と目標値との差分を無くすように帰還制御するための調整を行う。ＰＷＭ信号発生回路１２ｃは、比較／調整回路１２ｂの調整出力に応じたデューティ比のＰＷＭ信号を生成してそのＰＷＭ信号をスイッチング素子１３のゲートに出力する。
【００３３】
スイッチングレギュレータ１１は、目標値可変型のスイッチングレギュレータである。つまり、発光期間ＰＡにおけるスイッチングレギュレータ１１の出力電流Ｉoutは、発光期間ＰＢにおけるスイッチングレギュレータ１１の出力電流Ｉoutと相違する。詳述すると、スイッチングレギュレータ１１は、切換制御手段３の出力信号及び出力レベル選択手段４の出力信号に基づいて、目標値を変更することによって出力電流Ｉoutを変更する。
なお、ここでは、発光期間ＰＡにおけるスイッチングレギュレータ１１の出力電流Ｉoutと、発光期間ＰＢにおけるスイッチングレギュレータ１１の出力電流Ｉoutが相違する例で説明するが、キャパシタ選択を伴う切換は、電圧が異なる負荷状態であれば有効であり、例えば、発光色によって特性の異なるＬＥＤなどの発光素子を同じ目標電流で駆動する場合も、素子特性により電圧が大きく異なるので、この発明は有効に働く。（そのときは、出力レベル信号Ａと出力レベル信号Ｂは同じになるが、出力電圧が異なるので帰還制御系の動作は変わる。）
【００３４】
目標値の可変について具体的に説明する。切換制御手段３は、選択信号Ａ１に同期した信号及び選択信号Ｂ１に同期した信号を出力レベル選択手段４に出力する。出力レベル選択手段４には、一定レベルの出力レベル信号Ａ及び出力レベル信号Ｂが入力される。ここでは、出力レベル信号Ａと出力レベル信号Ｂはレベルが相違し、出力レベル信号Ａは出力レベル信号Ｂよりもレベルが高いものとする。出力レベル信号Ａは、第一発光素子１０ａが目的とする強度で発光する際の第一発光素子１０ａの電流（負荷電流）に対応するものであり、出力レベル信号Ｂは、第二発光素子１０ｂが目的とする強度で発光する際の第二発光素子１０ｂの電流（負荷電流）に対応するものである。なお、出力レベル信号Ａは出力レベル信号Ｂよりもレベルが低くてもよい。
【００３５】
出力レベル選択手段４は、切換制御手段３の出力信号に基づいて、出力レベル信号Ａと出力レベル信号Ｂのうち一方を選択して、選択した信号を目標値としてコントローラ１２の比較／調整回路１２ｂに出力する。つまり、選択信号Ａ１がオンレベル（ハイレベル）になると、選択信号Ｂ１がオンレベルになるまで、出力レベル選択手段４が出力レベル信号Ａを選択してその出力レベル信号Ａを比較／調整回路１２ｂに出力する。一方、選択信号Ｂ１がオンレベルになると、選択信号Ａ１がオンレベルになるまで、出力レベル選択手段４が出力レベル信号Ｂを選択してその出力レベル信号Ｂを比較／調整回路１２ｂに出力する。従って、発光期間ＰＡ及び消灯期間ＰＣでは、出力レベル選択手段４の出力信号のレベルが出力レベル信号Ａのレベルであり、発光期間ＰＢでは、出力レベル選択手段４の出力信号のレベルが出力レベル信号Ｂのレベルである。
【００３６】
また、切換制御手段３は、選択信号Ａ１と選択信号Ｂ１の論理和を演算し、その論理和を出力信号としてコントローラ１２の比較／調整回路１２ｂに出力する。従って、選択信号Ａ１又は選択信号Ｂ１がオンレベルである発光期間ＰＡ，ＰＢにおいては、切換制御手段３から比較／調整回路１２ｂに出力される信号がオンレベルであり、選択信号Ａ１及び選択信号Ｂ１の両方がオフレベルである消灯期間ＰＣにおいては、切換制御手段３から比較／調整回路１２ｂに出力される信号がオフレベルである。
【００３７】
比較／調整回路１２ｂは、切換制御手段３によって作動・停止させられる。つまり、切換制御手段３から比較／調整回路１２ｂに入力される信号がオンレベルである発光期間ＰＡ，ＰＢにおいては比較／調整回路１２ｂが作動し、切換制御手段３から比較／調整回路１２ｂに入力される信号がオフレベルである消灯期間ＰＣにおいては比較／調整回路１２ｂが停止する。
【００３８】
従って、発光期間ＰＡでは、目標値が出力レベル信号Ａに相当するレベルになり、スイッチングレギュレータ１１の出力電流Ｉoutがその目標値に近似する。消灯期間ＰＣでは、比較／調整回路１２ｂが停止するので、スイッチングレギュレータ１１の出力電流Ｉoutがゼロになる。発光期間ＰＢでは、目標値が出力レベル信号Ｂに相当するレベルになり、スイッチングレギュレータ１１の出力電流Ｉoutがその目標値に近似する。
【００３９】
図３は、発光期間ＰＡから消灯期間ＰＣに移り変わる際のシーケンシャルカラー発光装置１の各部の信号波形を示したタイミングチャートである。図３に示すように、ＰＷＭ信号発生回路１２ｃによって出力されるＰＷＭ信号がオフレベルである時に、図２の選択信号Ａ１がオンレベルからオフレベルに立ち下がるように、ＰＷＭ信号の周期や選択信号Ａ１の周期や選択信号Ａ１のオンデューティ比が設定されている。
なお、ここでは、ＰＷＭ信号発生回路１２ｃによって出力されるＰＷＭ信号がオフレベルである時に、図２の選択信号Ａ１がオンレベルからオフレベルに立ち下がるようにする例で説明するが、本発明は、その場合に限るものではない。ＰＷＭ信号の状態がどのタイミングであっても、選択信号Ａ１をオフにすることができ、選択信号Ａ１及び選択信号Ｂ１が共にオフになると、ＰＷＭ信号は強制オフされる。
【００４０】
キャパシタ７ａ，７ｂは、スイッチングレギュレータ１１の出力に接続されている。具体的には、キャパシタ７ａ，７ｂがキャパシタ１４ｃと並列され、キャパシタ７ａ，７ｂの一方の端子がインダクタ１４ｂと抵抗器１５との間においてキャパシタ１４ｃの一方の端子に接続され、キャパシタ７ａ，７ｂの他方の端子がそれぞれスイッチ６ａ，６ｂを介して接地に接続される。キャパシタ７ａ，７ｂはキャパシタ１４ｃよりも容量が大きい。
【００４１】
スイッチ６ａは第一キャパシタ７ａの電路を開閉する。スイッチ６ａは、同じチャネル型の二つの電界効果トランジスタ、ここではＮチャネル型の電界効果トランジスタからなる。スイッチ６ａの第一電界効果トランジスタのソースが第一キャパシタ７ａに接続され、その第一電界効果トランジスタのドレインがスイッチ６ａの第二電界効果トランジスタのドレインに接続され、その第二電界効果トランジスタのソースが接地されている。
【００４２】
スイッチ６ｂは第二キャパシタ７ｂの電路を開閉する。スイッチ６ｂの構成はスイッチ６ａの構成と同じである。
【００４３】
キャパシタ選択手段５は、図２に示すような周期一定の出力信号Ａ３，Ｂ３をスイッチ６ａ，６ｂのゲートにそれぞれ出力することによって、スイッチ６ａ，６ｂをオン・オフする。出力信号Ａ３と出力信号Ｂ３は周期が互いに等しく、出力信号Ａ３がオンレベル（ハイレベル）となる期間と出力信号Ｂ３がオンレベル（ハイレベル）となる期間とがずれている。従って、キャパシタ選択手段５は、スイッチ６ａとスイッチ６ｂを交互にオンにする。これにより、キャパシタ７ａ，７ｂの電路は、キャパシタ選択手段５によって交互に閉じられる。なお、第一キャパシタ７ａの選択とは、第一キャパシタ７ａの電路を閉じる（導通させる）ことであり、第一キャパシタ７ａの非選択とは、第一キャパシタ７ａの電路を開く（遮断する）ことである。第二キャパシタ７ｂの選択・非選択についても同様である。
【００４４】
切換制御手段３は、選択信号Ａ１，Ｂ１に同期した信号をキャパシタ選択手段５に出力することによってキャパシタ選択手段５を制御する。キャパシタ選択手段５は、切換制御手段３から入力した信号に基づいて、選択信号Ｂ１及び出力信号Ｂ２に同期した出力信号Ｂ３をスイッチ６ｂのゲートに出力する。そのため、キャパシタ選択手段５は、第二キャパシタ７ｂの電路の開閉を第二発光素子１０ｂの電路の開閉に同期させる。また、出力信号Ｂ３の立ち下がりと選択信号Ａ１及び出力信号Ａ２の立ち上がりが同期し、選択信号Ａ１及び出力信号Ａ２の立ち下がりから遅れて出力信号Ｂ３が立ち上がる。
【００４５】
また、キャパシタ選択手段５は、切換制御手段３から入力した信号に基づいて出力信号Ａ３をスイッチ６ａのゲートに出力する。具体的には、キャパシタ選択手段５は、出力信号Ａ３の立ち上がりと出力信号Ｂ３の立ち下がりを同期させ、出力信号Ａ３の立ち下がりから遅れて出力信号Ｂ３を立ち上げる。従って、キャパシタ選択手段５は、キャパシタ７ａ，７ｂの電路を交互に閉じる際に、第一キャパシタ７ａの電路を開いた時から遅れて第二キャパシタ７ｂの電路を閉じ、第二キャパシタ７ｂの電路を開いた時に同期させて第一キャパシタ７ａの電路を閉じる。
【００４６】
また、キャパシタ選択手段５は、選択信号Ａ１及び出力信号Ａ２の立ち上がりに同期させて出力信号Ａ３を立ち上げる。従って、キャパシタ選択手段５は、発光素子３ａの電路を閉じた時に同期させてキャパシタ７ａの電路を閉じる。また、キャパシタ選択手段５は、選択信号Ａ１及び出力信号Ａ２の立ち下がりから遅れて出力信号Ａ３を立ち下げる。従って、消灯期間ＰＣにおいて、キャパシタ選択手段５は、第一発光素子１０ａの電路を開いた時から遅れて第一キャパシタ７ａの電路を開く。
【００４７】
図３に示すように、第一発光素子１０ａの電路を開いた時（出力信号Ａ２の立ち下がり時）から第一キャパシタ７ａの電路を開く時（出力信号Ａ３の立ち下がり時）までの遅延時間Ｐｄは、ＰＷＭ信号発生回路１２ｃのＰＷＭ周期Ｔ１よりも長いことが好ましい。また、第一キャパシタ７ａの電路を開くタイミングは、発光期間ＰＡにおけるＰＷＭ信号の最後の周期の終了時以降であることが好ましい。
【００４８】
続いて、詳細な動作について説明する。
発光期間ＰＡの開始時に負荷選択手段８が半導体スイッチング素子９ａのオンと半導体スイッチング素子９ｂのオフを同時に行うとともに、それと同時に、キャパシタ選択手段５がスイッチ６ａのオンとスイッチ６ｂのオフを行う。これにより、第一発光素子１０ａ及び第一キャパシタ７ａの電路が閉じられ、第二発光素子１０ｂ及び第二キャパシタ７ｂの電路が開く。
【００４９】
また、発光期間ＰＡの開始時、出力レベル選択手段４からコントローラ１２に入力される信号が出力レベル信号Ｂのレベルから出力レベル信号Ａのレベルに切り替わるから、出力電流Ｉoutが出力レベル信号Ａに対応するレベルに切り替わる。発光期間ＰＡでは、コントローラ１２は、出力レベル信号Ａのレベルに対応した目標値に出力電流Ｉoutを近似させて出力電流Ｉoutを目標値に維持するようなフィードバック制御を行う。これにより、一定に制御された出力電流Ｉoutが第一発光素子１０ａに供給されて、第一発光素子１０ａが発光し、出力電圧Ｖoutが一定に保たれる（実際には、出力電流Ｉoutや出力電圧Ｖoutに僅か脈動が発生する）。この際、第一キャパシタ７ａの電路が閉じているから、第一発光素子１０ａの電圧に対応する電荷が第一キャパシタ７ａにチャージされ、第一発光素子１０ａの電圧が第一キャパシタ７ａの両端子間の電位差として第一キャパシタ７ａに記憶される。発光期間ＰＡでは、第二発光素子１０ｂ及び第二キャパシタ７ｂの電路は開いているから、第二発光素子１０ｂが発光せず、第二キャパシタ７ｂがフローティング状態になる。
【００５０】
その後の消灯期間ＰＣの開始時に、負荷選択手段８が半導体スイッチング素子９ａをオフにし、第一発光素子１０ａの電路を開く。そのため、第一発光素子１０ａが消灯する。第一発光素子１０ａの電路を開くのに同期してコントローラ１２（特に、比較／調整回路１２ｂ）が停止され、スイッチング素子１３のオン・オフ動作が停止する。そのとき、インダクタ１４ｂに蓄積された余剰エネルギー（図３参照）が放出されるが、その余剰エネルギーの放出は、第一キャパシタ７ａにチャージされ吸収される。そのため、発光期間ＰＡの直後（半導体スイッチング素子９ａのオフの直後）、スイッチングレギュレータ１１の出力電圧Ｖoutが急激に大きく上昇することなく、出力電圧Ｖoutの上昇は僅かである。仮に第一キャパシタ７ａの電路を開く時が第一発光素子１０ａの電路を開いた時に同期していたら、出力電圧Ｖoutが図２に点線で示すように上昇してしまう。本実施形態では、そのような上昇を抑制することができる。特に、図３に示す遅延時間ＰｄがＰＷＭ周期Ｔ１よりも十分に長ければ、インダクタ１４ｂに蓄積された余剰エネルギーが確実に吸収されるから、出力電圧Ｖoutの上昇を確実に抑えることができる。
なお、上記で、遅延時間ＰｄがＰＷＭ周期Ｔ１よりも十分に長いとは、概略、Ｐｄが以下に示す式で求まる値
必要な時間＝Ｃ×Ｔ１
以上であることである。
ここで、
必要サイクル数  Ｃ  ＝  ＩＬ(pk)  ／ ΔＩＬ(p-p)
ＩＬ(pk)       ：インダクタのピーク電流
ΔＩＬ(p-p)    ：  インダクタのリップル電流のpeak to peak
であり、ＩＬ(pk)、 ΔＩＬ(p-p)は、設計計算、実験により求めることができる。
【００５１】
その後、キャパシタ選択手段５がスイッチ６ａのオフを行うと、第一キャパシタ７ａの電路が開き、第一キャパシタ７ａがフローティング状態になる。そのため、第一キャパシタ７ａの電荷が保持され、第一キャパシタ７ａの両端子間の電位差が第一キャパシタ７ａに記憶される。
【００５２】
その後の発光期間ＰＢの開始時に負荷選択手段８が半導体スイッチング素子９ｂをオンにするとともに、それと同時に、キャパシタ選択手段５がスイッチ６ｂをオンにする。これにより、第二発光素子１０ｂ及び第二キャパシタ７ｂの電路が閉じられる。
【００５３】
また、発光期間ＰＢの開始時、第二発光素子１０ｂ及び第二キャパシタ７ｂの電路が閉じるのに同期して、コントローラ１２（特に、比較／調整回路１２ｂ）の作動が開始され、スイッチング素子１３のオン・オフ動作が開始する。この時、出力レベル選択手段４からコントローラ１２に入力される信号が出力レベル信号Ａのレベルから出力レベル信号Ｂのレベルに切り替わるから、出力電流Ｉoutが出力レベル信号Ｂに対応するレベルに切り替わる。発光期間ＰＢでは、コントローラ１２が出力レベル信号Ｂのレベルに対応した目標値に出力電流Ｉoutを近似させて、出力電流Ｉoutを目標値に維持するようなフィードバック制御を行う。これにより、一定に制御された出力電流Ｉoutが第二発光素子１０ｂに供給されて、第二発光素子１０ｂが発光し、出力電圧Ｖoutが一定に保たれる。この際、第二キャパシタ７ｂの電路が閉じているから、第二発光素子１０ｂの電圧に対応する電荷が第二キャパシタ７ｂにチャージされ、第二発光素子１０ｂの電圧が第二キャパシタ７ｂの両端子間の電位差として第二キャパシタ７ｂに記憶される。
【００５４】
以上のように説明した動作が繰り返される。
以上のように発光期間ＰＢにおいて第二キャパシタ７ｂがチャージされ、その後の発光期間ＰＡでは第二キャパシタ７ｂの電路が開いているから、発光期間ＰＢにおける第二キャパシタ７ｂの両端子間の電圧が発光期間ＰＡでも保持される。そして、次の発光期間ＰＢの開始時に第二キャパシタ７ｂの電路が閉じられるから、その発光期間ＰＢの開始後すぐに出力電圧Ｖoutが第二発光素子１０ｂの発光に適した電圧になるとともに、定常状態になる。発光期間ＰＡの開始直後についても、第一キャパシタ７ａの保持機能・記憶機能によって、出力電圧Ｖoutがすぐに第一発光素子１０ａの発光に適した電圧になるとともに、定常状態になる。よって、発光期間ＰＡ、消灯期間ＰＣ、発光期間ＰＢの切換を高速に行うことができる。
【００５５】
消灯期間ＰＣにおける出力電圧Ｖoutの上昇が第一キャパシタ７ａによって抑制されたから、キャパシタ１４ｃの容量を小さくすることができる。キャパシタ１４ｃの容量が小さいので、発光期間ＰＡにおける第一キャパシタ７ａの記憶機能と発光期間ＰＢにおける第二キャパシタ７ｂの記憶機能が阻害されず、発光期間ＰＡ、消灯期間ＰＣ、発光期間ＰＢの切換を高速に行うことができる。
【００５６】
消灯期間ＰＣにおける出力電圧Ｖoutの上昇が第一キャパシタ７ａによって抑制されたから、その後の発光期間ＰＢの開始直後において出力電圧Ｖoutや出力電流Ｉoutの応答遅れが生じず、出力電圧Ｖoutや出力電流Ｉoutがすぐに第二発光素子１０ｂの発光に適した値になる。よって、発光期間ＰＡ、消灯期間ＰＣ、発光期間ＰＢの切換を高速に行うことができる。
【００５７】
〔変形例１〕
上述の実施形態では、スイッチングレギュレータ１１が降圧方式のスイッチングレギュレータであった。それに対して、スイッチングレギュレータ１１が昇圧方式又は昇降圧方式のスイッチングレギュレータであってもよい。つまり、スイッチング素子１３や平滑回路１４の回路構成を昇圧方式又は昇降圧方式のものに変更してもよい。
【００５８】
〔変形例２〕
上述の実施形態では、スイッチングレギュレータ１１が非絶縁型のスイッチングレギュレータであった。それに対して、スイッチングレギュレータ１１が絶縁型のスイッチングレギュレータであってもよい。
【００５９】
〔変形例３〕
上述の実施形態では、スイッチングレギュレータ１１が定電流型のスイッチングレギュレータであった。それに対して、スイッチングレギュレータ１１が定電圧型のスイッチングレギュレータであってもよい。この場合、スイッチングレギュレータ１１の出力電圧Ｖoutがコントローラ１２に帰還され、コントローラ１２が帰還した出力電圧Ｖoutと目標値とに基づいたデューティ比のＰＷＭ信号を生成してそのＰＷＭ信号をスイッチング素子１３のゲートに出力する。これにより、コントローラ１２は、出力電圧Ｖoutを目標値に近似させて出力電圧Ｖoutを目標値に維持するような定電圧制御を行う。
【００６０】
スイッチングレギュレータ１１が定電圧型のスイッチングレギュレータであれば、第一発光素子１０ａの電路を閉じた時（発光期間ＰＡの開始時）に同期して、出力電圧Ｖoutが出力レベル信号Ａに対応するレベルに切り替わる。一方、第二発光素子１０ｂの電路を閉じた時（発光期間ＰＢの開始時）に同期して、出力電圧Ｖoutが出力レベル信号Ｂに対応するレベルに切り替わる。
【００６１】
発光素子１０ａ，１０ｂが発光ダイオードや有機ＥＬ素子であれば、スイッチングレギュレータ１１は定電流型であることが好ましい。発光素子１０ａ，１０ｂ以外の負荷を駆動装置２で駆動する場合、負荷の特質や制御方式に応じて定電流型・定電圧型を選択する。
【００６２】
〔変形例４〕
図４に示すように、選択信号Ｂ１の立ち下がった後、遅れて選択信号Ａ１が立ち上がり、発光期間ＰＢの後であって発光期間ＰＡの前に消灯期間ＰＣ２が存在してもよい。この場合、負荷選択手段８は、選択信号Ａ１に同期した出力信号Ａ２を半導体スイッチング素子９ａのゲートに出力するとともに、選択信号Ｂ１に同期した出力信号Ｂ２を半導体スイッチング素子９ｂのゲートに出力する。従って、発光期間ＰＡ、つまり、第一発光素子１０ａの電路が閉じている期間では、第二発光素子１０ｂの電路が開き、発光期間ＰＢ、つまり、第二発光素子１０ｂの電路が閉じている期間では第一発光素子１０ａの電路が開き、消灯期間ＰＣ，ＰＣ２では、発光素子１０ａ，１０ｂの電路が共に開いている。
【００６３】
また、キャパシタ選択手段５は、出力信号Ｂ３の立ち上がりを負荷選択手段８の出力信号Ｂ２の立ち上がりに同期させるとともに、負荷選択手段８の出力信号Ｂ２の立ち下がりから遅れて出力信号Ａ３を立ち上げる。更に、キャパシタ選択手段５は、出力信号Ｂ２の立ち下がりから遅れて出力信号Ｂ３を立ち下げる。
【００６４】
従って、スイッチ６ｂは、半導体スイッチング素子９ｂがオフになる時から遅れてオフになり、半導体スイッチング素子９ａは、スイッチ６ｂがオフになる時から遅れてオンになる。よって、第二キャパシタ７ｂの電路は、第二発光素子１０ｂの電路を開いた時から遅れて開き、第一発光素子１０ａ及び第一キャパシタ７ａの電路は、第二キャパシタ７ｂの電路を開いた時から遅れて閉じる。
【００６５】
また、スイッチングレギュレータ１１は、発光期間ＰＢの終了時（消灯期間ＰＣ２の開始時）に第二発光素子１０ｂの電路が開くのに同期して、スイッチング素子１３のオン・オフ動作を停止する。そして、スイッチングレギュレータ１１は、発光期間ＰＡの開始時（消灯期間ＰＣ２の終了時）に第一発光素子１０ａの電路が閉じるのに同期してスイッチング素子１３のオン・オフ動作を開始する。
【００６６】
なお、第一キャパシタ７ａの電路が第一発光素子１０ａの電路を開いた時から遅れて開くことは、上述の実施形態と同様である。また、第二発光素子１０ｂ及び第二キャパシタ７ｂの電路が第一キャパシタ７ａの電路を開いた時から遅れて閉じることも、上述の実施形態と同様である。更に、発光期間ＰＢの開始時において第二発光素子１０ｂの電路が第二キャパシタ７ｂの電路を閉じるのに同期して閉じることも、上述の実施形態と同様である。
【００６７】
なお、上記第１の実施の形態、各変形例では、電源変換手段として、スイッチングレギュレータの例で説明したが、本発明は、これに限らず、無負荷状態に余剰エネルギーが蓄積されてしまうような電源変換手段に対して適用可能である。
【００６８】
〔第２の実施の形態〕
図５は、シーケンシャルカラー発光装置１Ａの回路図である。このシーケンシャルカラー発光装置１Ａは、第１の実施の形態に係るシーケンシャルカラー発光装置１の全ての構成要素に加えて、タイミング制御部１６、ドライバ１７、第三発光素子１０ｃ及び半導体スイッチング素子９ｃを備える。
【００６９】
第三発光素子１０ｃは、発光ダイオード、有機ＥＬ素子、半導体レーザーその他の半導体発光素子である。第三発光素子１０ｃの発光色は、第一発光素子１０ａ及び第二発光素子１０ｂの発光色と相違する。第三発光素子１０ｃの光の波長帯域は可視光帯域に限るものではない。例えば、第三発光素子１０ｃは、青色光又は紫外光を発する。
【００７０】
半導体スイッチング素子９ｃは第三発光素子１０ｃの電路を開閉する。半導体スイッチング素子９ｃは、Ｎチャネル型の電界効果トランジスタである。半導体スイッチング素子９ｃのドレインが第三発光素子１０ｃのカソードに接続され、ソースが接地されている。
【００７１】
タイミング制御部１６は、選択信号Ａ１，Ｂ１を生成し、選択信号Ａ１，Ｂ１を切換制御手段３に出力する。選択信号Ａ１，Ｂ１の波形は、図２又は図４に示した通りである。
【００７２】
更に、タイミング制御部１６は、選択信号Ｃ１を生成し、選択信号Ｃ１をドライバ１７及び半導体スイッチング素子９ｃのゲートに出力する。選択信号Ａ１と選択信号Ｂ１のどちらか一方がオンレベルである発光期間ＰＡ，ＰＢにおいて、選択信号Ｃ１がオフレベルであり、選択信号Ａ１と選択信号Ｂ１の両方がオフレベルある消灯期間ＰＣ，ＰＣ２において、選択信号Ｃ１がオンレベルである。従って、図２に示す消灯期間ＰＣ又は図４に示す消灯期間ＰＣ，ＰＣ２においては、半導体スイッチング素子９ｃがオンであり、第三発光素子１０ｃの電路が閉じる。一方、発光期間ＰＡ，ＰＢにおいては、半導体スイッチング素子９ｃがオフであり、第三発光素子１０ｃの電路が開く。
【００７３】
ドライバ１７は、入力される選択信号Ｃ１がオンレベルである期間において作動し、選択信号Ｃ１がオフレベルである期間において停止する。ドライバ１７の出力が第三発光素子１０ｃのアノードに接続されている。
【００７４】
ドライバ１７は、スイッチング電源（スイッチングレギュレータ、ＤＣ−ＤＣコンバータ）である。つまり、ドライバ１７の作動期間（消灯期間ＰＣ，ＰＣ２）において、ドライバ１７は、内蔵するスイッチング素子のオン・オフにより直流の入力電圧Ｖinを直流の出力電圧Ｖout2に変換し、出力電圧Ｖout2及び出力電流Ｉout2を第三発光素子１０ｃに供給する。従って、消灯期間ＰＣ，ＰＣ２では、第三発光素子１０ｃが発光する。
【００７５】
一方、ドライバ１７の停止期間（発光期間ＰＡ，ＰＢ）において、出力電圧Ｖout2及び出力電流Ｉout2がゼロであり、半導体スイッチング素子９ｃがオフである。そのため、発光期間ＰＡ，ＰＢでは、第三発光素子１０ｃが消灯する。
【００７６】
以上により、第三発光素子１０ｃが点滅する。なお、消灯期間ＰＣ，ＰＣ２は、第三発光素子１０ｃの発光期間ともいえ、発光期間ＰＡ，ＰＢは、第三発光素子１０ｃの消灯期間ともいえる。
【００７７】
図６を参照して、図５に示すシーケンシャルカラー発光装置１Ａを備える投影装置について説明する。図６は、投影装置の光学ユニットを示した平面図である。なお、投影装置によって投影される画像の１フレーム期間は、図２に示す発光期間ＰＡ，ＰＢ及び消灯期間ＰＣの和に等しいか、図４に示す発光期間ＰＡ，ＰＢ及び消灯期間ＰＣ，ＰＣ２の和に等しい。
【００７８】
図６に示すように、投影装置は、表示素子３０、時分割光発生装置４０、光源側光学系５０及び投影光学系６０等を備える。
【００７９】
時分割光発生装置４０は、赤色光、緑色光及び青色光を時分割で出射するものである。時分割光発生装置４０は、第一光源４１、光源装置４２、第二光源４３及び光学系４４を有する。
【００８０】
光源装置４２は、緑色光を発生させるものである。具体的には、光源装置４２は、励起光を発して、その励起光を緑色光に変換するものである。光源装置４２は、複数の励起光光源４２ａ、複数のコリメートレンズ４２ｂ、レンズ群４２ｃ、レンズ群４２ｄ、蛍光体ホイール４２ｅ及びスピンドルモーター４２ｆを有する。
【００８１】
複数の励起光光源４２ａは、二次元アレイ状に配列されている。これら励起光光源４２ａは、レーザー励起光を発するレーザーダイオードである。励起光光源４２ａから発するレーザー励起光の波長帯域は、青色帯域又は紫外線帯域であるが、特に限定するものではない。ここで、図５に示す発光素子１０ｃが励起光光源４２ａに相当し、ドライバ１７によって励起光光源４２ａが点滅させられる。
【００８２】
コリメートレンズ４２ｂが励起光光源４２ａにそれぞれ対向配置され、各励起光光源４２ａから発したレーザー励起光がコリメートレンズ４２ｂによってコリメートされる。レンズ群４２ｃ及びレンズ群４２ｄは、同一光軸上に配置されている。レンズ群４２ｃ及びレンズ群４２ｄは、コリメートレンズ４２ｂによってコリメートされたレーザー励起光の光束群を一つに纏めて、集光させる。
【００８３】
蛍光体ホイール４２ｅが、複数の励起光光源４２ａが二次元アレイ状に配列された面に対向配置されている。レンズ群４２ｃ及びレンズ群４２ｄが蛍光体ホイール４２ｅと励起光光源４２ａとの間に配置されており、レンズ群４２ｃ及びレンズ群４２ｄの光軸が蛍光体ホイール４２ｅに直交する。レンズ群４２ｃ及びレンズ群４２ｄによって集光されたレーザー励起光は蛍光体ホイール４２ｅに照射される。蛍光体ホイール４２ｅは、レーザー励起光によって励起されて緑色光を発する緑色蛍光体等からなり、レーザー励起光を緑色光に変換するものである。蛍光体ホイール４２ｅがスピンドルモーター４２ｆに連結され、蛍光体ホイール４２ｅがスピンドルモーター４２ｆによって回転される。
【００８４】
第一光源４１は、赤色光を発生させる赤色発光ダイオードである。第二光源４３は、青色光を発生させる青色発光ダイオードである。ここで、図５に示す第一発光素子１０ａが第一光源４１に相当し、第二発光素子１０ｂが第二光源４３に相当し、駆動装置２によって光源４１，４２が点滅させられる。
【００８５】
第一光源４１は、第一光源４１の光軸がレンズ群４２ｃ，４２ｄの光軸と平行となるように配置されている。第二光源４３は、第二光源４３の光軸がレンズ群４２ｃ，４２ｄの光軸及び第一光源４１の光軸に直交するように配置されている。
【００８６】
光学系４４は、第一光源４１から発した赤色光の光軸、光源装置４２から発した緑色光の光軸及び第二光源４３から発した青色光の光軸を一つに重ねて、これらの赤色光、緑色光及び青色光を出射する。光学系４４は、レンズ群４４ａ、レンズ４４ｂ、レンズ群４４ｃ、第一ダイクロイックミラー４４ｄ及び第二ダイクロイックミラー４４ｅを有する。
【００８７】
レンズ群４４ａは、第二光源４３に対向する。レンズ群４４ａ及びレンズ４４ｂは、これらの光軸が一直線状になるように配列されている。レンズ群４４ａ及びレンズ４４ｂは、それらの光軸がレンズ群４２ｃとレンズ群４２ｄの間でレンズ群４２ｃ及びレンズ群４２ｄの光軸に対して直交するように配置されている。
【００８８】
第一ダイクロイックミラー４４ｄは、レンズ群４４ａとレンズ４４ｂとの間に配置されているとともに、レンズ群４２ｃとレンズ群４２ｄとの間に配置されている。第一ダイクロイックミラー４４ｄは、レンズ群４２ｃ，４２ｄの光軸に対して４５°で斜交するとともに、レンズ群４４ａ及びレンズ４４ｂの光軸に対して４５°で斜交する。第一ダイクロイックミラー４４ｄは、励起光光源４２ａから発する波長帯域の励起光（例えば、青色の励起光）を蛍光体ホイール４２ｅに向けて透過させるととともに、第二光源４３から発する青色波長帯域の光を第二ダイクロイックミラー４４ｅに向けて透過させる。また、第一ダイクロイックミラー４４ｄは、蛍光体ホイール４２ｅから発する緑色波長帯域の光を第二ダイクロイックミラー４４ｅに向けて反射させる。
【００８９】
レンズ群４４ｃは、第一光源４１に対向する。レンズ群４４ｃは、その光軸がレンズ４４ｂに関して第二光源４３及び第一ダイクロイックミラー４４ｄの反対側でレンズ群４４ａ及びレンズ４４ｂの光軸に対して直交するように配置されている。
【００９０】
第二ダイクロイックミラー４４ｅは、レンズ群４４ｃに関して第一光源４１の反対側に配置されているとともに、レンズ４４ｂに関して第一ダイクロイックミラー４４ｄの反対側に配置されている。第二ダイクロイックミラー４４ｅは、レンズ群４４ｃの光軸に対して４５°で斜交するとともに、レンズ群４４ａ及びレンズ４４ｂの光軸に対して４５°で斜交する。第二ダイクロイックミラー４４ｅは、第一ダイクロイックミラー４４ｄからの青色及び緑色の波長帯域の光を光源側光学系５０に向けて透過させるとともに、第一光源４１から発する赤色の波長帯域の光を光源側光学系５０に向けて反射させる。
【００９１】
時分割光発生装置４０は、赤色光、緑色光及び青色光を時分割で発するものであれば、以上に説明した構成以外の構成のものでもよい。
【００９２】
光源側光学系５０は、時分割光発生装置４０から出射された赤色光、緑色光及び青色光を表示素子３０に投射する。光源側光学系５０は、レンズ５１、反射ミラー５２、レンズ５３、導光装置５４、レンズ５５、光軸変換ミラー５６、集光レンズ群５７、照射ミラー５８及び照射レンズ５９を有する。
【００９３】
レンズ５１は、第二ダイクロイックミラー４４ｅに関してレンズ４４ｂの反対側に配置されている。レンズ５１は、その光軸がレンズ４４ｂ及びレンズ群４４ａの光軸と重なるように配置されている。
【００９４】
レンズ５３、導光装置５４及びレンズ５５は、これらの光軸が一直線状になるように配置されている。レンズ５３、導光装置５４及びレンズ５５の光軸はレンズ５１、レンズ４４ｂ及びレンズ群４４ａの光軸に直交する。
【００９５】
反射ミラー５２は、レンズ５３の光軸とレンズ５１の光軸が交差する個所に配置されている。反射ミラー５２は、レンズ５１，４４ｂ及びレンズ群４４ａの光軸に対して４５°で斜交するとともに、レンズ５３、導光装置５４及びレンズ５５の光軸に対して４５°で斜交する。時分割光発生装置４０によって発生された赤色光、緑色光及び青色光はレンズ５１及びレンズ５３によって集光されつつ、反射ミラー５２によって導光装置５４に向けて反射される。
【００９６】
導光装置５４は、ライトトンネル又はライトロッドである。導光装置５４は、時分割光発生装置４０から出射された赤色光、緑色光及び青色光を側面で複数回反射又は全反射させることで、赤色光、緑色光及び青色光を均一な強度分布の光束にする。レンズ５５は、導光装置５４によって導光された赤色光、緑色光及び青色光を光軸変換ミラー５６に向けて投射するとともに、集光する。光軸変換ミラー５６は、レンズ５５によって投射された赤色光、緑色光及び青色光を集光レンズ群５７に向けて反射させる。集光レンズ群５７は、光軸変換ミラー５６によって反射された赤色光、緑色光及び青色光を照射ミラー５８に向けて投射するとともに、集光する。照射ミラー５８は、集光レンズ群５７によって投射された光を表示素子３０に向けて反射させる。照射レンズ５９は、照射ミラー５８によって反射された光を表示素子３０へ投射する。
【００９７】
表示素子３０は、空間光変調器であり、光源側光学系５０によって照射された赤色光、緑色光及び青色光を各画素毎（各空間光変調素子毎）で変調することによって画像を形成する。具体的には、表示素子３０は、二次元アレイ状に配列された複数の可動マイクロミラー等を有するデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）であり、可動マイクロミラーが画素としての空間光変調素子に相当する。表示素子３０はドライバによって駆動される。つまり、赤色光が表示素子３０に照射されている時に、表示素子３０の各可動マイクロミラーが制御（例えば、ＰＷＭ制御）されることで、赤色光が後述の投影光学系６０に向けて反射される時間比（デューティー比）が可動マイクロミラー毎に制御される。これにより、表示素子３０によって赤色の画像が形成される。緑色光や青色光が表示素子３０に照射されている際も、同様である。
【００９８】
なお、表示素子３０が反射型の空間光変調器ではなく、透過型の空間光変調器（例えば、液晶シャッターアレイパネル：いわゆる液晶表示器）であってもよい。表示素子３０が透過型の空間光変調器である場合、光源側光学系５０の光学設計を変更し、光源側光学系５０によって照射される赤色光、緑色光及び青色光の光軸が後述の投影光学系６０の光軸に重なるようにして、投影光学系６０と光源側光学系５０との間に表示素子３０を配置する。
【００９９】
投影光学系６０は表示素子３０に正対するように設けられ、投影光学系６０の光軸が前後に延びて表示素子３０に交差（具体的には、直交）する。投影光学系６０は、表示素子３０によって反射された光を前方に投射することによって、表示素子３０によって形成された画像をスクリーンに投影する。この投影光学系６０は、可動レンズ群６１及び固定レンズ群６２等を備える。投影光学系６０は、可動レンズ群６１の移動によって、焦点距離が変更可能であるとともに、フォーカシングが可能である。
【０１００】
なお、図６に示す投影装置の光学系をリアプロジェクション表示装置に適用してもよい。
【０１０１】
なお、上記第２の実施の形態では、第一発光素子１０ａ、第二発光素子１０ｂ及び第三発光素子１０ｃの各発光素子の点灯期間は重ならない例で説明したが、第三発光素子１０ｃを、第一発光素子１０ａ又は第二発光素子１０ｂと同時に点灯させるようにしてもよい。
２色同時点灯の混色期間を設けることにより、明るさを向上させることが可能となる。
【０１０２】
なお、上記各実施形態では、半導体スイッチング素子１３、半導体スイッチング素子９ａ、９ｂ、９ｃ及びスイッチ６ａ、６ｂの電界効果トランジスタをそれぞれ、Ｐチャネル型の電界効果トランジスタ、Ｎチャネル型の電界効果トランジスタ及びＮチャネル型の電界効果トランジスタの例で説明したが、ＰチャネルとＮチャネルを入れ替えるように構成するようにしてもよい。その場合は、ゲート信号の論理や、ドレイン、ソースの接続を適切に反転させればよい。
【０１０３】
以上に、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
供給される電圧又は電流を所定の電圧又は電流に変換して出力する電源変換手段と、
前記電源変換手段の出力に接続される第一キャパシタと、
前記電源変換手段の出力に接続される第二キャパシタと、
前記電源変換手段の出力に接続される第一負荷と、
前記電源変換手段の出力に接続される第二負荷と、
前記第一負荷の電路及び前記第二負荷の電路を開閉し、その開閉に際して前記第一負荷の電路と前記第二負荷の電路を交互に閉じるとともに、前記第一負荷の電路を開いた時から遅れて前記第二負荷の電路を閉じる負荷選択手段と、
前記第一キャパシタの電路及び前記第二キャパシタの電路を開閉し、その開閉に際して前記第一キャパシタの電路及び前記第二キャパシタの電路を交互に閉じるとともに、前記負荷選択手段により前記第一負荷の電路を閉じた時に同期して前記第一キャパシタの電路を閉じ、前記負荷選択手段により前記第二負荷の電路を閉じた時に同期して前記第二キャパシタの電路を閉じるキャパシタ選択手段と、
を備え、
前記キャパシタ選択手段が、前記負荷選択手段により前記第一負荷の電路を開いた時から遅れて前記第一キャパシタの電路を開くことを特徴とする駆動装置。
＜請求項２＞
前記負荷選択手段が、前記キャパシタ選択手段により前記第一キャパシタの電路を開いた時から遅れて前記第二発光素子の電路を閉じることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
＜請求項３＞
前記電源変換手段は、前記負荷選択手段により前記第一負荷の電路を閉じた時に同期して出力電圧又は出力電流の変更を行うとともに、前記負荷選択手段による前記第二負荷の電路を閉じた時に同期して出力電圧又は出力電流の変更を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動装置。
＜請求項４＞
前記電源変換手段は、前記第一負荷及び前記第二負荷の負荷電流又は負荷電圧に応じて前記出力電圧又は出力電流の変更を行うことを特徴とする請求項３に記載の駆動装置。
＜請求項５＞
前記電源変換手段は、スイッチング素子を有するとともに、前記スイッチング素子のオン・オフにより入力電圧を出力電圧に変換するスイッチングレギュレータであることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の駆動装置。
＜請求項６＞
前記キャパシタ選択手段が、前記負荷選択手段により前記第一負荷の電路を開いた時から前記スイッチング素子のオン・オフ周期以上経過した後に前記第一キャパシタの電路を開くことを特徴とする請求項５に記載の駆動装置。
＜請求項７＞
前記スイッチングレギュレータは、前記負荷選択手段により前記第一負荷の電路を開いた時に同期して前記スイッチング素子のオン・オフ動作を停止し、前記負荷選択手段により前記第二負荷の電路を閉じた時に同期して前記スイッチング素子のオン・オフ動作を開始することを特徴とする請求項５又は６に記載の駆動装置。
＜請求項８＞
供給される電圧又は電流を所定の電圧又は電流に変換して出力する電源変換手段と、
前記電源変換手段の出力に接続される第一キャパシタと、
前記電源変換手段の出力に接続される第二キャパシタと、
前記電源変換手段の出力に接続される第一発光素子と、
前記電源変換手段の出力に接続される第二発光素子と、
前記第一発光素子の電路及び前記第二発光素子の電路を開閉し、その開閉に際して前記第一発光素子の電路と前記第二発光素子の電路を交互に開くとともに、前記第一発光素子の電路の閉じ時から遅れて前記第二発光素子の電路を開く発光素子選択手段と、
前記第一キャパシタの電路及び前記第二キャパシタの電路を開閉し、その開閉に際して前記第一キャパシタの電路及び前記第二キャパシタの電路を交互に閉じるとともに、前記発光素子選択手段により前記第一発光素子の電路を閉じた時に同期して前記第一キャパシタの電路を閉じ、前記発光素子選択手段により前記第二発光素子の電路を閉じた時に同期して前記第二キャパシタの電路を閉じるキャパシタ選択手段と、
を備え、
前記キャパシタ選択手段が、前記発光素子選択手段により前記第一発光素子の電路を開いた時から遅れて前記第一キャパシタの電路を開くことを特徴とする発光装置。
＜請求項９＞
前記発光素子選択手段が、前記キャパシタ選択手段により前記第一キャパシタの電路を開いた時から遅れて前記第二発光素子の電路を閉じることを特徴とする請求項８に記載の発光装置。
＜請求項１０＞
前記電源変換手段は、前記発光素子選択手段により前記第一発光素子の電路を閉じた時に同期して出力電圧又は出力電流の変更を行うとともに、前記発光素子選択手段により前記第二発光素子の電路を閉じた時に同期して出力電圧又は出力電流の変更を行うことを特徴とする請求項８又は９に記載の発光装置。
＜請求項１１＞
前記電源変換手段は、前記第一発光素子及び前記第二発光素子の負荷電流又は負荷電圧に応じて前記出力電圧又は出力電流の変更を行うことを特徴とする請求項１０に記載の発光装置。
＜請求項１２＞
前記電源変換手段は、スイッチング素子を有するとともに、前記スイッチング素子のオン・オフにより入力電圧を出力電圧に変換するスイッチングレギュレータであることを特徴とする請求項８〜１１の何れか一項に記載の発光装置。
＜請求項１３＞
前記キャパシタ選択手段が、前記発光素子選択手段により前記第一発光素子の電路を開いた時から前記スイッチング素子のオン・オフ周期以上経過した後に前記第一キャパシタの電路を開くことを特徴とする請求項１２に記載の駆動装置。
＜請求項１４＞
前記スイッチングレギュレータは、前記発光素子選択手段により前記第一発光素子の電路を開いた時に同期して前記スイッチング素子のオン・オフ動作を停止し、前記発光素子選択手段により前記第二発光素子の電路を閉じた時に同期して前記スイッチング素子のオン・オフ動作を開始することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の発光装置。
＜請求項１５＞
第三発光素子と、
前記発光素子選択手段により前記第一発光素子の電路を開く時から前記発光素子選択手段により前記第二発光素子の電路を閉じる時までの間に前記第三発光素子を発光させるドライバと、
を更に備えることを特徴とする請求項８から１４の何れか一項に記載の発光装置。
＜請求項１６＞
請求項８から１５の何れか一項に記載の発光装置を備えることを特徴とする投影装置。
【符号の説明】
【０１０４】
１，１Ａ  シーケンシャルカラー発光装置
２  駆動装置
３  負荷選択手段（発光素子選択手段）
５  キャパシタ選択手段
１０ａ  第一発光素子
１０ｂ  第二発光素子
１０ｃ  第三発光素子
１１  スイッチングレギュレータ
１３  スイッチング素子
１７  ドライバ
【図１】
0005919905.tif 000002
【図２】
0005919905.tif 000003
【図３】
0005919905.tif 000004
【図４】
0005919905.tif 000005
【図５】
0005919905.tif 000006
【図６】
0005919905.tif 000007