(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次巻線と、複数の巻線単位に分割された２次巻線とを備えるトランスと、
前記１次巻線を構成要素に含む共振回路を形成する共振コンデンサと、
前記１次巻線側に設けられた第１スイッチング素子および第２スイッチング素子と、
前記２次巻線に誘起される電圧を前記巻線単位で取り出すための複数の整流ダイオードと、
前記複数の整流ダイオードから取り出される電圧を切替えて出力する出力電圧切替回路と、
負荷回路に流れる電流を検出する電流検出回路と、
前記電流検出回路における検出結果にもとづいて前記出力電圧切替回路を制御する制御部と、
を備えるスイッチング電源装置。
【請求項２】
前記負荷回路に供給される電圧を検出するように構成された電圧検出回路をさらに備え、
前記制御部は、
前記電圧検出回路における検出結果にもとづいて前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子を制御する、
請求項１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記電流検出回路における検出結果にもとづいて、前記１次巻線に供給される電圧を一時的に引き下げる、
請求項１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項４】
光源部と、
前記光源部に電力を供給するスイッチング電源装置と、
を備えた投写型映像表示装置であって、
前記スイッチング電源装置は、
１次巻線と、複数の巻線単位に分割された２次巻線とを備えるトランスと、
前記１次巻線を構成要素に含む共振回路を形成する共振コンデンサと、
前記１次巻線側に設けられた第１スイッチング素子および第２スイッチング素子と、
前記２次巻線に誘起される電圧を前記巻線単位で取り出すための複数の整流ダイオードと、
前記複数の整流ダイオードから取り出される電圧を切替えて出力する出力電圧切替回路と、
前記光源部に流れる電流を検出する電流検出回路と、
前記電流検出回路における検出結果にもとづいて前記出力電圧切替回路を制御する制御部と、
を備える投写型映像表示装置。
【請求項５】
前記光源部は、
電気的に直列に接続された複数の半導体光源素子を有する光源モジュールを複数備え、
前記複数の光源モジュールは、電流検出用の抵抗を間に挟んで電気的に直列に接続され、
前記電流検出回路は、前記抵抗に流れる電流を検出する、
請求項４に記載の投写型映像表示装置。
【請求項６】
前記光源モジュールのそれぞれは、
直列に接続された前記複数の半導体光源素子の両端子間を短絡できるように構成された短絡用スイッチング素子を備え、
前記制御部は、前記電流検出回路における検出結果にもとづいて前記短絡用スイッチング素子のそれぞれを制御するように構成された、
請求項５に記載の投写型映像表示装置。
【請求項７】
前記光源モジュールのそれぞれは、
直列に接続された前記複数の半導体光源素子の両端子間を短絡できるように構成された短絡用スイッチング素子を備え、
前記制御部は、前記電流検出回路における検出結果にもとづいて前記短絡用スイッチング素子のそれぞれを制御するように構成された、
請求項５に記載の投写型映像表示装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記電流検出回路における検出結果にもとづいて、前記１次巻線に供給される電圧を一時的に引き下げる、
請求項４に記載の投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、スイッチング電源装置、およびスイッチング電源装置を備えた投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ＬＬＣ方式のコンバータ装置に代表される電流共振型のスイッチング電源装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−６４３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、電力が供給される回路（以下、「負荷回路」とも記す）に大きな負荷変動が生じた場合でも、所定の出力電圧に制御して安定した電力供給ができるＬＬＣ方式のスイッチング電源装置、およびそのスイッチング電源装置を備えた投写型映像表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示におけるスイッチング電源装置は、１次巻線と複数の巻線単位に分割された２次巻線とを備えるトランスと、１次巻線を構成要素に含む共振回路を形成する共振コンデンサと、１次巻線側に設けられた第１スイッチング素子および第２スイッチング素子と、２次巻線に誘起される電圧を巻線単位で取り出すための複数の整流ダイオードと、複数の整流ダイオードから取り出される電圧を切替えて出力する出力電圧切替回路と、負荷回路に流れる電流を検出する電流検出回路と、電流検出回路における検出結果にもとづいて出力電圧切替回路を制御する制御部と、を備える。
【０００６】
本開示における投写型映像表示装置は、光源部と、光源部に電力を供給するスイッチング電源装置と、を備える。そのスイッチング電源装置は、１次巻線と複数の巻線単位に分割された２次巻線とを備えるトランスと、１次巻線を構成要素に含む共振回路を形成する共振コンデンサと、１次巻線側に設けられた第１スイッチング素子および第２スイッチング素子と、２次巻線に誘起される電圧を巻線単位で取り出すための複数の整流ダイオードと、複数の整流ダイオードから取り出される電圧を切替えて出力する出力電圧切替回路と、光源部に流れる電流を検出する電流検出回路と、電流検出回路における検出結果にもとづいて出力電圧切替回路を制御する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示におけるＬＬＣ方式のスイッチング電源装置は、大きな負荷変動が生じる可能性がある負荷回路に対しても、所定の出力電圧に制御された安定した電力を供給できる電源装置として有効である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態１におけるＬＬＣ方式のスイッチング電源装置を備えた投写型映像表示装置の外観の一例を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１におけるＬＬＣ方式のスイッチング電源装置を備えた投写型映像表示装置の一構成例を概略的に示すブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態１におけるスイッチング電源装置および光源部の一構成例を示す回路図である。
【図４】図４は、実施の形態１におけるスイッチング電源装置の動作例を概略的に示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１におけるスイッチング電源装置の動作例を概略的に示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１におけるスイッチング電源装置の動作例を概略的に示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１におけるスイッチング電源装置の動作例を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１０】
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１１】
なお、説明中で同じ符号、記号、数字は、特に説明が無い限り、同じ構成要素を示すものとする。また、特に説明が無い限り本発明に必須でない構成要素は図示しないものとする。
【００１２】
（実施の形態１）
以下、図１〜図７を用いて、実施の形態１を説明する。
【００１３】
［１−１．構成］
図１は、実施の形態１におけるＬＬＣ方式のスイッチング電源装置２８を備えた投写型映像表示装置１００の外観の一例を模式的に示す斜視図である。
【００１４】
投写型映像表示装置１００は、外部から入力される映像信号に応じて生成した映像光を、スクリーン５００へ投写する。投写型映像表示装置１００は、投写型映像表示装置の一例である。
【００１５】
図２は、実施の形態１におけるＬＬＣ方式のスイッチング電源装置２８を備えた投写型映像表示装置１００の一構成を概略的に示すブロック図である。なお、図２では、信号の流れを実線の矢印で示し、光の流れを白抜きの矢印で示す。
【００１６】
なお、図２に示す投写型映像表示装置１００は、投写型映像表示装置の一例であり、本実施の形態における投写型映像表示装置は何ら図２に示す構成に限定されない。
【００１７】
投写型映像表示装置１００は、光源部の一例である光源部１０と、光源駆動部２０と、制御部の一例である主制御部３０と、映像生成部４０と、導光光学系５０と、投写光学系６０と、を備える。
【００１８】
光源部１０は、半導体光源素子の一例である半導体レーザダイオード（図２には示さず）を複数備えている。光源部１０は、半導体レーザダイオードから出力されるレーザ光を励起光として蛍光体（図示せず）を発光させることができる。そして、光源部１０は、この蛍光体の発光光と、レーザ光と、を照明光として出射するように構成されている。
【００１９】
導光光学系５０は、各種レンズ、ミラー、およびロッドインテグレータ、等の光学部材（図示せず）を備えている。そして、導光光学系５０は、それらの光学部材を用いて、光源部１０から出射された照明光を映像生成部４０へ導くように構成されている。
【００２０】
映像生成部４０は、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）または液晶パネル等の、光を空間変調するための素子を備えている。そして、映像生成部４０は、その素子を用い、外部から入力される映像信号に応じて、光源部１０から出射される照明光を空間変調し、映像光を生成するように構成されている。
【００２１】
投写光学系６０は、レンズやミラー等の光学部材を備えている。そして、投写光学系６０は、それらの光学部材を用い、映像生成部４０で生成された映像光を拡大してスクリーン５００へ投写するように構成されている。
【００２２】
主制御部３０は、光源駆動部２０や映像生成部４０等を含む投写型映像表示装置１００全般の制御を行うように構成されている。
【００２３】
光源駆動部２０は、ＬＬＣ方式のスイッチング電源装置（以下、単に「スイッチング電源装置」と記す）２８を備え、光源部１０の駆動に必要な電力を発生して光源部１０に供給するように構成されている。スイッチング電源装置２８については後述する。
【００２４】
なお、投写型映像表示装置１００が備える各ブロックの構成および動作は、光源駆動部２０が備えるスイッチング電源装置２８および光源部１０の構成を除き、一般に用いられているプロジェクタと実質的に同じであるので、詳細な説明は省略する。
【００２５】
次に、本実施の形態におけるスイッチング電源装置２８および光源部１０の構成について説明する。
【００２６】
図３は、実施の形態１におけるスイッチング電源装置２８および光源部１０の一構成例を示す回路図である。図３には、光源駆動部２０と、光源部１０と、主制御部３０と、を示す。
【００２７】
光源駆動部２０は、スイッチング電源装置の一例であるスイッチング電源装置２８と、ＦＥＴ駆動回路２５と、を備える。スイッチング電源装置２８は、ＬＬＣ方式のコンバータ装置（電流共振型のスイッチング電源装置）である。なお、光源部１０は、スイッチング電源装置２８が電力を供給する負荷回路の一例である。
【００２８】
スイッチング電源装置２８は、直流電源装置の一例である直流電源Ｖｉｎ、第１スイッチング素子の一例であるスイッチング素子Ｑ１、第２スイッチング素子の一例であるスイッチング素子Ｑ２、トランスの一例であるトランスＴ、コンデンサＣｑ、共振コンデンサの一例であるコンデンサＣｒ、整流ダイオードの一例であるダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、第１コンデンサの一例であるコンデンサＣ１、第２コンデンサの一例であるコンデンサＣ２、出力電圧切替回路の一例であるスイッチング素子Ｑ３、電流検出回路の一例である電流検出回路２３、電圧検出回路の一例である電圧検出回路２４、制御部の一例であるマイクロコンピュータ２１、および制御部の一例である制御回路２２、を備える。
【００２９】
直流電源Ｖｉｎは、直流の電力を出力可能な電源装置の一例である。なお、直流電源Ｖｉｎは、スイッチング電源装置２８の外部、または、光源駆動部２０の外部、に設置されていてもよい。
【００３０】
スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２は、電気的に互いに直列に接続されて直流電源Ｖｉｎの両端子に直列接続されている。直流電源Ｖｉｎのプラス側にはスイッチング素子Ｑ１が配置され、直流電源Ｖｉｎのマイナス側（または、接地側）にはスイッチング素子Ｑ２が配置されている。スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のそれぞれの導通と遮断の切り替え（スイッチング動作）は、制御回路２２によって制御されている。以下、スイッチング素子における導通状態を「オン」と記し、遮断状態を「オフ」と記す。なお、本実施の形態では、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２に、ＮチャネルＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：電界効果トランジスタ）を用いる例を示すが、本開示は何らこの構成に限定されない。
【００３１】
トランスＴは、１次巻線Ｌ１と２次巻線Ｌ２とを備える。１次巻線Ｌ１は１次巻線の一例であり、２次巻線Ｌ２は２次巻線の一例である。１次巻線Ｌ１の一端は、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２との電気的な接続点に接続されている。そして、直流電源Ｖｉｎから出力される電流は、スイッチング素子Ｑ１およびその接続点を通って１次巻線Ｌ１に供給される。なお、本実施の形態では、トランスＴの１次巻線Ｌ１の巻数を「ｎ１」と記す。また、本実施の形態では、ｎ１を３６ターンとし、２次巻線Ｌ２の巻数を２４ターンとする例を示すが、本開示は何らこの構成に限定されない。
【００３２】
トランスＴの１次巻線Ｌ１には、図３に示すように、トランスＴの結合係数に応じた励磁インダクタンスＬｍ、漏れインダクタンスＬｒが存在する。なお、図３には、１次巻線Ｌ１と、１次巻線Ｌ１の励磁インダクタンスＬｍと、漏れインダクタンスＬｒと、をそれぞれ個別に示しているが、１次巻線Ｌ１と独立にインダクタンスＬｒ、Ｌｍが存在するわけではない。
【００３３】
１次巻線Ｌ１の他端は、コンデンサＣｒの一端に接続され、コンデンサＣｒの他端は直流電源Ｖｉｎのマイナス側（または、接地側）に接続されている。このように、スイッチング電源装置２８では、１次巻線Ｌ１とコンデンサＣｒとが電気的に直列に接続されることによって、励磁インダクタンスＬｍ、漏れインダクタンスＬｒおよびコンデンサＣｒで電流共振回路が形成される。この電流共振回路は、電流共振回路の一例である。この電流共振回路の共振動作によって、トランスＴの２次巻線Ｌ２に電圧が誘起される。
【００３４】
コンデンサＣｑは、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２における電気的な損失を低減するための電圧共振用コンデンサであり、１次巻線Ｌ１に電気的に並列に接続されている。
【００３５】
本実施の形態におけるスイッチング電源装置２８では、トランスＴの２次巻線Ｌ２は、４つの巻線単位Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４に分割されている。４つの巻線単位Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４は、複数の巻線単位の一例である。なお、本実施の形態では、巻線単位Ｌ２２と巻線単位Ｌ２３のそれぞれの巻数を「ｎ２」と記し、巻線単位Ｌ２１と巻線単位Ｌ２４のそれぞれの巻数を「ｎ３」と記す。また、本実施の形態では、ｎ２を８ターンとし、ｎ３を４ターンとする例を示すが、本開示は何らこの構成に限定されない。
【００３６】
ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は、２次巻線Ｌ２に発生した電圧を整流するための整流ダイオードの一例である。ダイオードＤ１のアノードは、巻線単位Ｌ２１の一端に電気的に接続されている。ダイオードＤ２のアノードは、巻線単位Ｌ２１の他端と巻線単位Ｌ２２の一端との電気的な接続点に電気的に接続されている。ダイオードＤ３のアノードは、巻線単位Ｌ２３の他端と巻線単位Ｌ２４の一端との電気的な接続点に電気的に接続されている。ダイオードＤ４のアノードは、巻線単位Ｌ２４の他端に電気的に接続されている。そして、ダイオードＤ１のカソードとダイオードＤ４のカソードとは互いに電気的に接続され、ダイオードＤ２のカソードとダイオードＤ３のカソードとは互いに電気的に接続されている。なお、ダイオードＤ１〜Ｄ４の各カソードは、複数の電圧出力端の一例である。
【００３７】
コンデンサＣ１は、電圧を平滑するためのコンデンサの一例である。コンデンサＣ１は、一端が、ダイオードＤ１のカソードとダイオードＤ４のカソードとの電気的な接続点に電気的に接続され、他端が、巻線単位Ｌ２２の他端と巻線単位Ｌ２３の一端との電気的な接続点に電気的に接続されている。
【００３８】
コンデンサＣ２は、電圧を平滑するめのコンデンサの一例である。コンデンサＣ２は、一端が、ダイオードＤ２のカソードとダイオードＤ３のカソードとの電気的な接続点に電気的に接続され、他端が、巻線単位Ｌ２２の他端と巻線単位Ｌ２３の一端との電気的な接続点に電気的に接続されている。
【００３９】
このように、コンデンサＣ１の他端と、コンデンサＣ２の他端とは、互いに電気的に接続されている。
【００４０】
この構成により、ダイオードＤ１またはダイオードＤ４で整流された電圧は、コンデンサＣ１で平滑される。また、ダイオードＤ２またはダイオードＤ３で整流された電圧は、コンデンサＣ２で平滑される。
【００４１】
スイッチング素子Ｑ３は、トランスＴの２次巻線Ｌ２に発生する出力電圧を巻線単位で選択して切替えるための出力電圧切替回路の一例である。なお、本実施の形態では、スイッチング素子Ｑ３にＮチャネルＦＥＴを用いる例を示すが、本開示は何らこの構成に限定されない。
【００４２】
スイッチング素子Ｑ３のドレイン端子は、コンデンサＣ１の一端（ダイオードＤ１のカソードとダイオードＤ４のカソードとの電気的な接続点）に接続され、スイッチング素子Ｑ３のソース端子は、コンデンサＣ２の一端（ダイオードＤ２のカソードとダイオードＤ３のカソードとの電気的な接続点）に接続されている。また、スイッチング素子Ｑ３のソース端子は、光源部１０および電圧検出回路２４にも電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ３のゲート端子は、マイクロコンピュータ２１に接続され、マイクロコンピュータ２１から出力される制御信号は、このゲート端子に供給される。これにより、マイクロコンピュータ２１は、スイッチング素子Ｑ３のオンとオフの切り替え（スイッチング動作）を制御することができる。
【００４３】
上述したように、スイッチング素子Ｑ３のソース端子には光源部１０が接続されている。したがって、スイッチング素子Ｑ３が導通した状態（オン状態）になると、２次巻線Ｌ２の出力電圧のうちのダイオードＤ１またはダイオードＤ４で整流されコンデンサＣ１、Ｃ２によって平滑されて得られる出力電圧（以下、「第１出力電圧」と記す）が、光源部１０に供給される。スイッチング素子Ｑ３が遮断した状態（オフ状態）になると、２次巻線Ｌ２の出力電圧のうちのダイオードＤ２またはダイオードＤ３で整流されコンデンサＣ２によって平滑されて得られる出力電圧（以下、「第２出力電圧」と記す）が、光源部１０に供給される。
【００４４】
光源部１０は、第１光源モジュール１１と、第２光源モジュール１２と、電流検出用の抵抗Ｒと、を備える。
【００４５】
第１光源モジュール１１および第２光源モジュール１２は、光源モジュールの一例である。抵抗Ｒは、第１光源モジュール１１と第２光源モジュール１２とに流れる電流を検出するための電流検出用の抵抗の一例である。
【００４６】
抵抗Ｒは、第１光源モジュール１１と第２光源モジュール１２との間に直列に接続されている。第１光源モジュール１１と第２光源モジュール１２とは、抵抗Ｒを間に挟んで、電気的に直列に接続されている。そして、第１光源モジュール１１は、スイッチング素子Ｑ３のソース端子に電気的に接続され、第２光源モジュール１２は、コンデンサＣ１の他端とコンデンサＣ２の他端との電気的な接続点に、電気的に接続されている。
【００４７】
第１光源モジュール１１は、複数の半導体レーザダイオード１１ａと、ＦＥＴ１１ｂと、ＦＥＴドライバ１１ｃと、を備える。ＦＥＴ１１ｂは短絡用スイッチング素子の一例である。なお、本実施の形態では、ＦＥＴ１１ｂをＮチャネルＦＥＴとする例を示すが、本開示は何らこの構成に限定されない。また、第１光源モジュール１１が備える半導体レーザダイオード１１ａの数は、例えば８個であるが、本開示は何らこの数に限定されない。
【００４８】
複数の半導体レーザダイオード１１ａは、互いに電気的に直列に接続されている。ＦＥＴ１１ｂは、直列に接続された複数の半導体レーザダイオード１１ａに電気的に並列に配置されている。そして、直列に接続された複数の半導体レーザダイオード１１ａの一方の端部（アノード）にＦＥＴ１１ｂのドレイン端子が接続され、他方の端部（カソード）にＦＥＴ１１ｂのソース端子が接続されている。したがって、ＦＥＴ１１ｂがオン状態になると、直列に接続された複数の半導体レーザダイオード１１ａの両端子（一方の端部のアノードと、他方の端部のカソード）は短絡された状態となる。
【００４９】
ＦＥＴドライバ１１ｃは、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）と光電池とが一体化された構成を有する。ＦＥＴドライバ１１ｃでは、ＬＥＤが発光すると、光電池に起電力が発生する。ＦＥＴドライバ１１ｃの光電池は、その光電池の出力がＦＥＴ１１ｂのゲート端子に供給されるように、ＦＥＴ１１ｂのゲート端子とソース端子との間に電気的に接続されている。そして、そのＬＥＤが発光すると、ＦＥＴ１１ｂはオン状態（導通状態）となり、そのＬＥＤが非発光のときは、ＦＥＴ１１ｂはオフ状態（遮断状態）となる。このように、第１光源モジュール１１では、ＦＥＴドライバ１１ｃのＬＥＤの発光と非発光の切り替えが制御されることで、ＦＥＴ１１ｂのオンとオフの切り替えが制御される。
【００５０】
そして、ＦＥＴ１１ｂがオフ状態になると、ＦＥＴ１１ｂに電流は流れず半導体レーザダイオード１１ａの方に電流が流れるので、半導体レーザダイオード１１ａは発光する。また、半導体レーザダイオード１１ａが故障等により絶縁状態になったときは、ＦＥＴ１１ｂをオン状態にすることでＦＥＴ１１ｂの方に電流が流れるので、半導体レーザダイオード１１ａを通さない電流路を確保することができる。
【００５１】
第２光源モジュール１２は、第１光源モジュール１１と実質的に同じ構成であり、第１光源モジュール１１と同様に、複数の半導体レーザダイオード１２ａと、ＦＥＴ１２ｂと、ＦＥＴドライバ１２ｃと、を備える。繰り返しの説明になるので、第２光源モジュール１２に関する説明は省略する。
【００５２】
電流検出回路２３は、電流検出用の抵抗Ｒの両端に電気的に接続されており、抵抗Ｒの両端の電圧を計測して光源部１０に流れる電流を検出するように構成されている。検出された電流値を示す情報は、電流検出回路２３からマイクロコンピュータ２１に供給される。
【００５３】
ＦＥＴ駆動回路２５は、マイクロコンピュータ２１からの制御信号にもとづき、第１光源モジュール１１のＦＥＴドライバ１１ｃのＬＥＤ、および第２光源モジュール１２のＦＥＴドライバ１２ｃのＬＥＤの、それぞれの発光・非発光を制御するように構成されている。これにより、第１光源モジュール１１のＦＥＴ１１ｂおよび第２光源モジュール１２のＦＥＴ１２ｂの、それぞれのオン（導通）とオフ（遮断）の切り替えは、マイクロコンピュータ２１により制御される。
【００５４】
例えば、マイクロコンピュータ２１は、半導体レーザダイオード１２ａの故障を検知したときは、ＦＥＴ駆動回路２５を介してＦＥＴ１２ｂをオン状態にする。これにより、光源部１０では、半導体レーザダイオード１１ａに流れる電流の電流路が、オン状態になったＦＥＴ１２ｂにより確保されるので、半導体レーザダイオード１１ａの発光を維持することができる。
【００５５】
電圧検出回路２４は、スイッチング素子Ｑ３のソース端子に電気的に接続されており、スイッチング素子Ｑ３のソース端子の電圧を検出するように構成されている。これにより、電圧検出回路２４は、トランスＴの２次巻線Ｌ２から光源部１０に供給される電力の電圧を検出することができる。検出された電圧値を示す情報は、電圧検出回路２４からマイクロコンピュータ２１に供給される。
【００５６】
マイクロコンピュータ２１は、電圧検出回路２４で検出される電圧、すなわち、２次巻線Ｌ２の出力電圧、を監視し、その検出された電圧を示す情報を制御回路２２に供給するように構成されている。
【００５７】
制御回路２２は、スイッチング素子Ｑ１およびスイッチング素子Ｑ２を交互にオン状態にするように構成された発振回路である。以下、単位時間（例えば、１秒間）あたりの、オン状態とオフ状態の繰り返しの回数を、「スイッチング周波数ｆｓ」と記す。
【００５８】
制御回路２２は、マイクロコンピュータ２１から供給される電圧情報にもとづき、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のスイッチング動作を制御するように構成されている。スイッチング電源装置２８では、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のスイッチング周波数ｆｓが変化すると、２次巻線Ｌ２の出力電圧が変化する。したがって、制御回路２２が、電圧検出回路２４で検出される電圧と、あらかじめ設定された比較用の値と、を比較し、その比較結果にもとづき、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のスイッチング周波数ｆｓを制御することで、スイッチング電源装置２８は、２次巻線Ｌ２の出力電圧を実質的に一定に保つことができる。
【００５９】
なお、電圧検出回路２４で検出される電圧とあらかじめ設定された比較用の値との比較は、マイクロコンピュータ２１で行われてもよい。そして、その比較結果を表す情報がマイクロコンピュータ２１から制御回路２２に供給されてもよい。
【００６０】
しかしながら、負荷回路に大きな負荷変動が生じると、スイッチング電源装置２８の出力電圧を、スイッチング周波数ｆｓによる制御可能範囲を超えて変化させなければならない可能性がある。そして、そのような状況が発生すると、２次巻線Ｌ２の出力電圧を、スイッチング周波数ｆｓの制御だけで適切な電圧に保つことは困難である。
【００６１】
そこで、本実施の形態に示すスイッチング電源装置２８では、マイクロコンピュータ２１が、電流検出回路２３で検出される電流を監視し、その結果にもとづきスイッチング素子Ｑ３のスイッチング動作を制御するように構成されている。この動作の詳細は後述する。
【００６２】
メモリ２６は、後述する回路の状態に関する情報等を、マイクロコンピュータ２１の指示により記憶する。なお、図３には、メモリ２６が光源駆動部２０の外部に配置された例を示しているが、メモリ２６は、スイッチング電源装置２８に備えられていてもよく、または、光源駆動部２０に備えられていてもよい。あるいは、マイクロコンピュータ２１に内蔵されていてもよい。
【００６３】
［１−２．動作］
以下、図３に示したスイッチング電源装置２８の動作の概略を説明する。
【００６４】
スイッチング電源装置２８では、まず、スイッチング素子Ｑ１がオン状態になり、スイッチング素子Ｑ２がオフ状態になることで、トランスＴの１次巻線Ｌ１に、直流電源Ｖｉｎが出力する電流（例えば、正方向の電流）が流れる。次に、スイッチング素子Ｑ１がオフ状態になり、スイッチング素子Ｑ２がオン状態になることで、コンデンサＣｒからトランスＴの１次巻線Ｌ１に、先ほどとは逆方向の電流（例えば、負方向の電流）が流れる。この現象は、コンデンサＣｒ、励磁インダクタンスＬｍ、および漏れインダクタンスＬｒからなる電流共振回路が電流共振することで、生じる。このように、スイッチング電源装置２８では、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２が交互にオン・オフを繰り返すことで、トランスＴの１次巻線Ｌ１に正方向の電流と負方向の電流とが交互に流れる。そして、これらの動作が繰り返されることで、トランスＴの２次巻線Ｌ２側に電圧が誘起される。
【００６５】
トランスＴの２次巻線Ｌ２側に誘起された電圧は、ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４によって整流され、コンデンサＣ１、Ｃ２によって平滑される。このとき、所定の出力電圧が得られるように、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のスイッチング周波数ｆｓが、制御回路２２によって制御される。
【００６６】
一般に、ＬＬＣ方式のスイッチング電源装置では、電圧と電流がそれぞれ共振するため、第１スイッチング素子（例えば、スイッチング素子Ｑ１）、および第２スイッチング素子（例えば、スイッチング素子Ｑ２）のオン・オフ切り替え時に生じる電力損失およびノイズを低減することができる。しかし、ＬＬＣ方式のスイッチング電源装置は、ＰＷＭ制御方式のスイッチング電源装置と比較すると、出力電圧の制御幅が狭い。そのため、ＬＬＣ方式のスイッチング電源装置は、負荷変動が相対的に大きい負荷回路への電力供給源には不向きである。
【００６７】
ところで、本実施の形態に一例として挙げた投写型映像表示装置１００では、光源部１０において、複数の半導体レーザダイオード１１ａが直列接続されて構成された第１光源モジュール１１と、複数の半導体レーザダイオード１２ａが直列接続されて構成された第２光源モジュール１２と、が直列接続されている。そのため、複数の半導体レーザダイオード１１ａ、１２ａのいずれかが故障する等して断線した状態（以下、「オープン故障」と記す）が発生すると、光源部１０を流れる電流の電流路が遮断され、正常な半導体レーザダイオードにも電流が流れなくなり、全ての半導体レーザダイオードが非発光状態になる。
【００６８】
このような事態の発生を防止するには、オープン故障した半導体レーザダイオードに並列接続されたスイッチング素子をオン状態にして、光源部１０を流れる電流の電流路を確保すればよい。例えば、半導体レーザダイオード１２ａにオープン故障が生じたときは、ＦＥＴ１２ｂをオン状態にしてＦＥＴ１２ｂを通る電流路を設けることで、正常な半導体レーザダイオード１１ａの発光を維持することができる。
【００６９】
しかしながら、このような状態が生じると、スイッチング電源装置２８から電力が供給される負荷回路に大きな負荷変動が生じることになる。例えば、上述の例では、ＦＥＴ１２ｂがオン状態になることで、第２光源モジュール１２は実質的に短絡状態となる。したがって、スイッチング電源装置２８から見た負荷回路の負荷は、第１光源モジュール１１と第２光源モジュール１２が直列接続された回路から、第１光源モジュール１１単体の回路に半減する。逆も同様である。このような大きな負荷変動が負荷回路に生じると、負荷回路に流れる電流が大きく変動する可能性があるので、スイッチング電源装置２８の出力電圧を、負荷変動に応じて適切に下げることが望ましい。例えば第２光源モジュール１２のオープン故障によりＦＥＴ１２ｂをオン状態にした場合には、スイッチング電源装置２８の出力電圧を適切に下げることで、第１光源モジュール１１に、オープン故障発生前と実質的に同じ電流を流すことができる。しかし、そのような場合、単にスイッチング周波数ｆｓを制御するだけでは、スイッチング電源装置２８の出力電圧を適切な電圧に保つことは困難である。
【００７０】
本実施の形態に示すスイッチング電源装置２８は、このような大きな負荷変動が負荷回路に生じた場合でも、安定した電力を負荷回路に供給できるように構成されている。
【００７１】
以下、半導体レーザダイオード１１ａ、１２ａが全て正常な場合（第１の動作）と、いずれか一方の半導体レーザダイオードがオープン故障した場合（第２の動作）と、のそれぞれのスイッチング電源装置２８の動作を図４〜図７を用いて説明する。
【００７２】
図４〜図７は、実施の形態１におけるスイッチング電源装置２８の動作例を概略的に示す図である。なお、図４〜図７では、電流の流れを破線で示す。
【００７３】
［１−２−１．第１の動作］
半導体レーザダイオード１１ａ、１２ａがともに正常に動作している場合、スイッチング電源装置２８から見た負荷回路の負荷は相対的に大きい。そのような場合、スイッチング電源装置２８では、出力電圧が低下しないように、マイクロコンピュータ２１がスイッチング素子Ｑ３をオン状態にする。
【００７４】
制御回路２２は、スイッチング素子Ｑ１をオン状態にし、スイッチング素子Ｑ２をオフ状態にする。これにより、図４に示すように、直流電源Ｖｉｎから１次巻線Ｌ１に電流が流れ、２次巻線Ｌ２の巻線単位Ｌ２２、Ｌ２１に電圧が誘起される。この誘起された電圧は、ダイオードＤ１で整流され、コンデンサＣ１、Ｃ２で平滑される。
【００７５】
次に、制御回路２２は、スイッチング素子Ｑ１をオフ状態にし、スイッチング素子Ｑ２をオン状態にする。これにより、図５に示すように、コンデンサＣｒから１次巻線Ｌ１に、先ほどとは逆方向の電流が流れ、２次巻線Ｌ２の巻線単位Ｌ２３とＬ２４に電圧が誘起される。この誘起された電圧は、ダイオードＤ４で整流され、コンデンサＣ１、Ｃ２で平滑される。
【００７６】
これらの動作により、コンデンサＣ１、Ｃ２の両端子間の電圧は第１出力電圧Ｖ１となり、この第１出力電圧Ｖ１の電力が光源部１０に供給される。
【００７７】
このとき、マイクロコンピュータ２１は、電圧検出回路２４で検出された電圧値にもとづく情報（第１出力電圧Ｖ１の電圧値を示す情報）を制御回路２２に供給する。制御回路２２は、マイクロコンピュータ２１から供給される情報にもとづいて、第１出力電圧Ｖ１が変動しないように、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のスイッチング周波数ｆｓを制御（フィードバック制御）する。
【００７８】
［１−２−２．第２の動作］
半導体レーザダイオード１１ａ、１２ａのいずれか一方または両方にオープン故障が生じると、それまで電流が流れていた電流路に断線が生じ、電流検出用の抵抗Ｒに電流が流れなくなる。抵抗Ｒに電流が流れなくなると、そのことが電流検出回路２３によって検出され、その検出結果を示す情報が電流検出回路２３からマイクロコンピュータ２１に供給される。その情報を受けたマイクロコンピュータ２１は、半導体レーザダイオードのいずれかにオープン故障が生じていると判断する。そして、マイクロコンピュータ２１は、例えば主制御部３０を介して、直流電源Ｖｉｎの出力電圧を一時的に下げる。これは、以下に説明する動作の過程で、負荷回路（例えば、光源部１０）に過電圧が加わるのを防止するためである。
【００７９】
抵抗Ｒに電流が流れなくなったことを示す情報が電流検出回路２３からマイクロコンピュータ２１に供給された時点では、マイクロコンピュータ２１には、第１光源モジュール１１と第２光源モジュール１２とのどちらにオープン故障が生じたかは、不明である。そこで、マイクロコンピュータ２１は、まず、ＦＥＴ駆動回路２５を介して第１光源モジュール１１のＦＥＴドライバ１１ｃを駆動し、ＦＥＴ１１ｂをオン状態にする。これにより、直列接続された半導体レーザダイオード１１ａの両端子間が短絡される。
【００８０】
半導体レーザダイオード１１ａにオープン故障が生じていれば、これにより抵抗Ｒに電流が流れる。したがって、マイクロコンピュータ２１は、電流検出回路２３から供給される検出結果（抵抗Ｒに電流が流れたことを示す検出結果）を受けて、第１光源モジュール１１にオープン故障が生じている、と判断できる。そして、この判断結果（第１光源モジュール１１にオープン故障が生じていることを示す情報）は、マイクロコンピュータ２１によりメモリ２６に記憶される。
【００８１】
一方、抵抗Ｒに電流が流れないままであれば、マイクロコンピュータ２１は、電流検出回路２３における検出結果（抵抗Ｒに電流が流れていないことを示す検出結果）を通して、第１光源モジュール１１以外にオープン故障が生じている、と判断できる。この場合、マイクロコンピュータ２１は、ＦＥＴ駆動回路２５を介してＦＥＴ１１ｂをオフ状態に戻す。
【００８２】
次に、マイクロコンピュータ２１は、ＦＥＴ駆動回路２５を介して第２光源モジュール１２のＦＥＴドライバ１２ｃを駆動し、ＦＥＴ１２ｂをオン状態にする。これにより、直列接続された半導体レーザダイオード１２ａの両端子間が短絡される。
【００８３】
半導体レーザダイオード１２ａにオープン故障が生じていれば、これにより抵抗Ｒに電流が流れる。したがって、マイクロコンピュータ２１は、電流検出回路２３から供給される検出結果（抵抗Ｒに電流が流れたことを示す検出結果）を受けて、第２光源モジュール１２にオープン故障が生じている、と判断できる。そして、この判断結果（第２光源モジュール１２にオープン故障が生じていることを示す情報）は、マイクロコンピュータ２１によりメモリ２６に記憶される。
【００８４】
ＦＥＴ１１ｂ、またはＦＥＴ１２ｂがオン状態となって光源部１０に電流が流れ始めた時点では、トランスＴの２次巻線Ｌ２からは、２次巻線Ｌ２の巻数（ｎ２＋ｎ３）に対応した電圧が発生している。なお、この電圧は、直流電源Ｖｉｎの出力電圧が下げられている分だけ、第１出力電圧Ｖ１よりも低い。
【００８５】
次に、マイクロコンピュータ２１は、スイッチング素子Ｑ３をオン状態に維持したままでも、負荷が減少した負荷回路（例えば、光源部１０）に対して安定した出力電圧（適切な電流）での電力供給が可能か否か、を判断する。
【００８６】
マイクロコンピュータ２１には、あらかじめ、オープン故障した光源モジュールの数と、スイッチング素子Ｑ３のオン・オフとの対応付けが記憶されている。図示はしないが、例えば光源部１０が４つの光源モジュールを備えている場合の、その対応付けの一例を挙げる。マイクロコンピュータ２１は、例えば、オープン故障した光源モジュールの数が０または１つのときは、スイッチング素子Ｑ３をオンに維持したままでも安定した出力電圧での電力供給は可能である、と判断し、オープン故障した光源モジュールの数が２つ以上のときは、スイッチング素子Ｑ３をオフにしなければ安定した出力電圧での電力供給は困難である（負荷回路に過電流が流れる可能性がある）、と判断するようにあらかじめ設定されていてもよい。なお、これらの数値や対応付けは単なる一例に過ぎず、本開示は何らこれらの数値や対応付けに限定されない。
【００８７】
このように、マイクロコンピュータ２１は、安定した出力電圧での電力供給は可能である、と判断した場合は、スイッチング素子Ｑ３をオン状態に維持する。また、マイクロコンピュータ２１は、安定した出力電圧での電力供給は困難である（負荷回路に過電流が流れる可能性がある）、と判断した場合は、スイッチング素子Ｑ３をオフ状態にする。そして、マイクロコンピュータ２１は、スイッチング素子Ｑ３をオフ状態にしたことを示す情報を、メモリ２６に記憶する。
【００８８】
この後、マイクロコンピュータ２１は、一時的に下げていた直流電源Ｖｉｎの出力電圧を、元の電圧値に戻す。
【００８９】
続いて、マイクロコンピュータ２１および制御回路２２により、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のオン・オフの切り替え動作が次のように制御されて、トランスＴの２次巻線Ｌ２に出力電圧が発生する。このとき、スイッチング素子Ｑ３がオン状態であれば、出力電圧は第１出力電圧Ｖ１となる。スイッチング素子Ｑ３がオフ状態であれば、出力電圧は以下のようになる。
【００９０】
制御回路２２は、スイッチング素子Ｑ１をオン状態にし、スイッチング素子Ｑ２をオフ状態にする。これにより、図６に示すように、直流電源Ｖｉｎから１次巻線Ｌ１に電流が流れ、２次巻線Ｌ２の巻線単位Ｌ２２に電圧が誘起される。この誘起された電圧は、ダイオードＤ２で整流され、コンデンサＣ２で平滑される。
【００９１】
この動作により、コンデンサＣ２の両端子間の電圧は第２出力電圧Ｖ２となり、この第２出力電圧Ｖ２の電力が光源部１０に供給される。このとき、巻線単位（Ｌ２２＋Ｌ２１）に発生した電圧は、ダイオードＤ１で整流され、コンデンサＣ１で平滑される。しかし、スイッチング素子Ｑ３がオフ状態であるので、コンデンサＣ１に蓄積された電力は光源部１０に供給されない。
【００９２】
次に、制御回路２２は、スイッチング素子Ｑ１をオフ状態にし、スイッチング素子Ｑ２をオン状態にする。これにより、図７に示すように、コンデンサＣｒから１次巻線Ｌ１に、先ほどとは逆方向の電流が流れ、２次巻線Ｌ２の巻線単位Ｌ２３に電圧が誘起される。この誘起された電圧は、ダイオードＤ３で整流され、コンデンサＣ２で平滑される。
【００９３】
この動作により、コンデンサＣ２の両端子間の電圧は第２出力電圧Ｖ２となり、この第２出力電圧Ｖ２の電力が光源部１０に供給される。このとき、巻線単位（Ｌ２３＋Ｌ２４）に発生した電圧は、ダイオードＤ４で整流され、コンデンサＣ１で平滑される。しかし、スイッチング素子Ｑ３がオフ状態であるので、コンデンサＣ１に蓄積された電力は光源部１０に供給されない。
【００９４】
このように、スイッチング素子Ｑ３がオフ状態の時は、トランスＴの２次巻線Ｌ２に誘起された電圧のうち、ダイオードＤ２、Ｄ３で整流され、コンデンサＣ２で平滑された第２出力電圧Ｖ２が、スイッチング電源装置２８から負荷回路（光源部１０）に供給される。この第２出力電圧Ｖ２は、２次巻線Ｌ２の巻線単位Ｌ２２、Ｌ２３の巻数ｎ２に対応した電圧であり、巻線単位Ｌ２１〜Ｌ２４の各巻数の比率（ｎ２とｎ３との比率）に応じて、第１出力電圧Ｖ１よりも低い電圧となる。例えば、巻数ｎ２＝８、巻数ｎ３＝４であれば、第２出力電圧Ｖ２は第１出力電圧Ｖ１の２／３の電圧となる。
【００９５】
このように、スイッチング素子Ｑ３がオフ状態になった後のスイッチング電源装置２８の動作は、発生する第２出力電圧Ｖ２が第１出力電圧Ｖ１よりも低くなる点を除き、上述の第１の動作で説明したスイッチング電源装置２８の動作と実質的に同じである。すなわち、マイクロコンピュータ２１は、電圧検出回路２４で検出された電圧値にもとづく情報（第２出力電圧Ｖ２の電圧値を示す情報）を制御回路２２に供給し、制御回路２２は、マイクロコンピュータ２１から供給される情報にもとづいて、第２出力電圧Ｖ２が変動しないように、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のスイッチング周波数ｆｓを制御（フィードバック制御）する。
【００９６】
なお、実施の形態１に示した動作例では、第１出力電圧Ｖ１は、正常動作する第１光源モジュール１１と第２光源モジュール１２とに適切な電流が流れる電圧に設定され、第２出力電圧Ｖ２は、第１光源モジュール１１単体、または第２光源モジュール１２単体に適切な電流が流れる電圧に設定されているものとする。しかし、本開示は何らこの構成に限定されない。第１出力電圧Ｖ１、第２出力電圧Ｖ２は、光源部１０の構成に応じて適切に設定されることが望ましい。また、光源部１０の構成に応じて、第３出力電圧Ｖ３や第４出力電圧Ｖ４等をスイッチング電源装置２８が出力する構成であってもよい。
【００９７】
なお、マイクロコンピュータ２１は、投写型映像表示装置１００が起動するときに、メモリ２６に記憶された情報を読み出し、その読み出された情報にもとづき各種設定を行う。例えば、上述した例の場合、メモリ２６には、マイクロコンピュータ２１により、光源部１０に関する故障情報（例えば、第２光源モジュール１２にオープン故障が生じたことを示す情報）、およびスイッチング電源装置２８から出力される電力の電圧に関する情報（例えば、スイッチング素子Ｑ３にオフ状態が設定され、第２出力電圧Ｖ２が選択されていることを示す情報）が記憶される。この場合、これらの情報がメモリ２６に記憶されて以降は、投写型映像表示装置１００が起動される度に、マイクロコンピュータ２１は以下のように動作する。すなわち、ＦＥＴ駆動回路２５を介して第２光源モジュール１２のＦＥＴドライバ１２ｃを駆動し、ＦＥＴ１２ｂをオン状態にして、直列接続された半導体レーザダイオード１２ａの両端子間を短絡する。さらに、スイッチング素子Ｑ３をオフ状態にする。そして、これらの設定を施した後、スイッチング電源装置２８を作動させる。
【００９８】
［１−３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、スイッチング電源装置は、１次巻線と複数の巻線単位に分割された２次巻線とを備えるトランスと、１次巻線を構成要素に含む共振回路を形成する共振コンデンサと、１次巻線側に設けられた第１スイッチング素子および第２スイッチング素子と、２次巻線に誘起される電圧を巻線単位で取り出すための複数の整流ダイオードと、複数の整流ダイオードから取り出される電圧を切替えて出力する出力電圧切替回路と、負荷回路に流れる電流を検出する電流検出回路と、電流検出回路における検出結果にもとづいて出力電圧切替回路を制御する制御部と、を備える。
【００９９】
このスイッチング電源装置は、負荷回路に供給される電圧を検出するように構成された電圧検出回路をさらに備えていてもよい。また、制御部は、電圧検出回路における検出結果にもとづいて第１スイッチング素子および第２スイッチング素子を制御してもよい。
【０１００】
このスイッチング電源装置において、制御部は、電流検出回路における検出結果にもとづいて、１次巻線に供給される電圧を一時的に引き下げてもよい。
【０１０１】
本開示における投写型映像表示装置は、光源部と、光源部に電力を供給するスイッチング電源装置と、を備える。そのスイッチング電源装置は、１次巻線と複数の巻線単位に分割された２次巻線とを備えるトランスと、１次巻線を構成要素に含む共振回路を形成する共振コンデンサと、１次巻線側に設けられた第１スイッチング素子および第２スイッチング素子と、２次巻線に誘起される電圧を巻線単位で取り出すための複数の整流ダイオードと、複数の整流ダイオードから取り出される電圧を切替えて出力する出力電圧切替回路と、光源部に流れる電流を検出する電流検出回路と、電流検出回路における検出結果にもとづいて出力電圧切替回路を制御する制御部と、を備える。
【０１０２】
この光源部は、電気的に直列に接続された複数の半導体光源素子を有する光源モジュールを複数備えてもよい。複数の光源モジュールは、電流検出用の抵抗を間に挟んで電気的に直列に接続されてもよい。電流検出回路は、その抵抗に流れる電流を検出してもよい。
【０１０３】
また光源モジュールのそれぞれは、直列に接続された複数の半導体光源素子の両端子間を短絡できるように構成された短絡用スイッチング素子を備えていてもよい。そして、制御部は、電流検出回路における検出結果にもとづいて短絡用スイッチング素子のそれぞれを制御してもよい。
【０１０４】
なお、本実施の形態において、１次巻線Ｌ１は１次巻線の一例であり、２次巻線Ｌ２は２次巻線の一例である。トランスＴはトランスの一例である。コンデンサＣｒは共振コンデンサの一例であり、励磁インダクタンスＬｍ、漏れインダクタンスＬｒおよびコンデンサＣｒで形成される電流共振回路は、共振回路の一例である。スイッチング素子Ｑ１は第１スイッチング素子の一例であり、スイッチング素子Ｑ２は第２スイッチング素子の一例である。スイッチング電源装置２８はスイッチング電源装置の一例である。巻線単位Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４は、複数の巻線単位の一例である。ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は整流ダイオードの一例である。スイッチング素子Ｑ３は出力電圧切替回路の一例である。電流検出回路２３は電流検出回路の一例である。マイクロコンピュータ２１、制御回路２２、および主制御部３０、制御部の一例である。電圧検出回路２４は電圧検出回路の一例である。光源部１０は、光源部の一例であり、負荷回路の一例である。投写型映像表示装置１００は投写型映像表示装置の一例である。半導体レーザダイオード１１ａ、１１ｂは半導体光源素子の一例である。第１光源モジュール１１、第２光源モジュール１２は、光源モジュールの一例である。抵抗Ｒは電流検出用の抵抗の一例である。ＦＥＴ１１ｂ、ＦＥＴ１２ｂは、短絡用スイッチング素子の一例である。
【０１０５】
一般的に、ＬＬＣ方式のスイッチング電源装置は、ＰＷＭ制御方式のスイッチング電源装置と比較すると、出力電圧の制御幅が狭い。そのため、ＬＬＣ方式のスイッチング電源装置は、負荷変動が相対的に大きい負荷回路への電力供給源には不向きである。例えば、故障が発生した場合に、故障箇所を短絡するように負荷回路が構成されている場合、負荷回路における負荷は相対的に大きく変動する可能性がある。したがって、そのような負荷回路への電力供給源にＬＬＣ方式のスイッチング電源装置は不向きである。
【０１０６】
例えば、本実施の形態に示した投写型映像表示装置１００は、負荷回路の一例である光源部に備えられた光源モジュールにオープン故障が発生すると、電流検出回路における検出結果にもとづいて故障箇所を特定し、故障箇所を短絡するように短絡用スイッチング素子を制御する。そのため、オープン故障した箇所を避ける電流路を確保して正常な光源モジュールの発光を維持できるが、一方で、負荷回路における負荷は相対的に大きく変動する可能性がある。
【０１０７】
しかし、本開示のスイッチング電源装置は、実施の形態１に一実施例を示したように、光源部に備えられた複数の光源モジュールの１つまたは複数がオープン故障により短絡される等して負荷回路に相対的に大きな負荷変動が生じた場合には、出力電圧切替回路の一例であるスイッチング素子Ｑ３をオン状態からオフ状態に切り替えて出力電圧を変更するように構成されている。これにより、トランスＴの２次巻線から出力される電圧を、スイッチング素子Ｑ３がオン状態のときの出力電圧である第１出力電圧Ｖ１よりも低い第２出力電圧Ｖ２にすることができる。したがって、本開示のスイッチング電源装置は、ＬＬＣ方式のスイッチング電源装置であるが、負荷回路に大きな負荷変動が生じた場合でも、所定の出力電圧に制御して安定した電力供給が可能である。
【０１０８】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【０１０９】
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
【０１１０】
実施の形態１では、光源部１０が、第１光源モジュール１１と第２光源モジュール１２の２つの光源モジュールを備える構成を説明した。しかし、本開示は何らこの構成に限定されない。光源部は、投写型映像表示装置において必要とされる光量を発生できるように、適切な数の光源モジュールを備えることが望ましい。例えば、光源部は、３つ以上の光源モジュールを備えていてもよい。なお、光源部が３つ以上の光源モジュールを備えていたとしても、電流検出用の抵抗Ｒは１つでよい。そのときの抵抗Ｒの配置位置および電流検出回路は適切に設定されることが望ましい。
【０１１１】
実施の形態１では、トランスＴの２次巻線Ｌ２が、４つの巻線単位Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４に分割されて構成される例を説明した。しかし、本開示は何らこの構成に限定されない。トランスＴの２次巻線Ｌ２は、光源部が備える光源モジュールの数等に応じて、適切な数の巻線単位を備えることが望ましい。例えば、トランスＴの２次巻線Ｌ２は、６つ以上の巻線単位に分割されていてもよい。また、２次巻線Ｌ２が６つ以上の巻線単位に分割される場合は、巻線単位の数に合わせて、電圧整流用のダイオードや電圧平滑用のコンデンサ等が適切に追加されることが望ましい。また、電圧出力端の数に合わせて適切に出力電圧切替回路が構成されることが望ましい。
【０１１２】
実施の形態１では説明しなかったが、ＦＥＴ１１ｂがオン状態かつＦＥＴ１２ｂがオフ状態のときに抵抗Ｒに電流が流れず、ＦＥＴ１１ｂがオフ状態かつＦＥＴ１２ｂがオン状態のときにも抵抗Ｒに電流が流れなければ、マイクロコンピュータ２１は、第１光源モジュール１１と第２光源モジュール１２の双方にオープン故障が生じている、と判断できる。その場合、マイクロコンピュータ２１は、例えば、第１光源モジュール１１と第２光源モジュール１２の双方にオープン故障が生じていることを示すエラーメッセージを表示部（図示せず）に表示してもよい。また、このエラーメッセージは、投写型映像表示装置に備えられたＬＥＤ等の点灯や点滅等で代替されてもよい。
【０１１３】
実施の形態１では、半導体レーザダイオードのいずれかにオープン故障が生じたときに、直流電源Ｖｉｎの出力電圧を一時的に下げるとしたが、本開示は何らこの動作に限定されない。例えば、マイクロコンピュータ２１は、オープン故障を確認した時点で、スイッチング素子Ｑ３をオンからオフにしてもよい。この動作によっても、負荷回路に過電流が流れるのを防止できる。
【０１１４】
実施の形態１では、マイクロコンピュータ２１と制御回路２２と主制御部３０とを別体とする構成例を示したが、これらの複数または全部が１つの制御部として一体化されていてもよい。あるいは、電圧検出回路２４の出力が、制御回路２２に直接入力されるように構成されていてもよい。あるいは、マイクロコンピュータ２１が直流電源Ｖｉｎの出力電圧を直接制御するように構成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本開示は、ＬＬＣ方式のスイッチング電源装置、およびそのスイッチング電源装置を備えた投写型映像表示装置に適用可能である。
【符号の説明】
【０１１６】
１０    光源部
１１    第１光源モジュール
１１ａ，１２ａ    半導体レーザダイオード
１１ｂ，１２ｂ    ＦＥＴ
１１ｃ，１２ｃ    ＦＥＴドライバ
１２    第２光源モジュール
２０    光源駆動部
２１    マイクロコンピュータ
２２    制御回路
２３    電流検出回路
２４    電圧検出回路
２５    ＦＥＴ駆動回路
２６    メモリ
２８    スイッチング電源装置
３０    主制御部
４０    映像生成部
５０    導光光学系
６０    投写光学系
１００    投写型映像表示装置
Ｖｉｎ    直流電源
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３    スイッチング素子
Ｔ    トランス
Ｌ１    １次巻線
Ｌ２    ２次巻線
Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４    巻線単位
Ｌｒ    漏れインダクタンス
Ｌｍ    励磁インダクタンス
Ｃ１，Ｃ２，Ｃｒ，Ｃｑ    コンデンサ
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４    ダイオード
Ｒ    抵抗
【図１】
0006515338.tif 000002
【図２】
0006515338.tif 000003
【図３】
0006515338.tif 000004
【図４】
0006515338.tif 000005
【図５】
0006515338.tif 000006
【図６】
0006515338.tif 000007
【図７】
0006515338.tif 000008