(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体光源素子が１つまたは複数個直列接続されてなる半導体光源と、第１の定電圧ダイオードと、前記第１の定電圧ダイオードより降伏電圧が低い第２の定電圧ダイオードと第１の電流検出素子との直列回路と、スイッチング素子と、が並列に接続されてなる光源モジュールと、
制御端に供給されるＰＷＭ信号によってＰＷＭ制御される電流制御素子と、
前記光源モジュールに流れる電流を検出する第２の電流検出素子と、
前記第１の電流検出素子の検出結果に基づいて前記電流制御素子のＰＷＭ制御の作動を制御する開放故障検出回路と、
複数の前記光源モジュールと前記電流制御素子と前記第２の電流検出素子との直列接続の両端に直流電圧を供給する直流電源と、
前記スイッチング素子、前記電流制御素子、及び前記直流電源を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記第２の電流検出素子の検出出力に基づいて、前記直流電源の出力電圧を制御するとともに、
前記半導体光源の開放故障により生じる前記第１の電流検出素子の検出出力に基づいて前記開放故障検出回路が前記電流制御素子をオフ状態にした後、前記開放故障が生じた前記半導体光源を有する前記光源モジュールの前記スイッチング素子をオンにし、前記開放故障検出回路が前記電流制御素子の前記ＰＷＭ制御を作動するようにした、半導体光源駆動装置。
【請求項２】
前記第１の電流検出素子は、第１のフォトカプラにより構成され、
前記第２の定電圧ダイオードは、前記第１のフォトカプラの発光ダイオードと前記直列回路を構成する、請求項１に記載の半導体光源駆動装置。
【請求項３】
前記光源モジュールは、発光ダイオードと光電池とを有するＦＥＴドライバを、さらに有し、
前記ＦＥＴドライバは、前記コントローラの制御に基づき、前記スイッチング素子を駆動する、請求項１又は２に記載の半導体光源駆動装置。
【請求項４】
フローティング電源をさらに備え、
前記スイッチング素子は第１のＦＥＴであって、前記光源モジュールは、フォトトランジスタのエミッタが前記第１のＦＥＴのゲートに接続されるとともに前記第１のＦＥＴのソース側に接続された第２のフォトカプラと、前記第２のフォトカプラの前記フォトトランジスタのコレクタと前記第１のＦＥＴのソース間に並列接続されたコンデンサ及び第３の定電圧ダイオードと、をさらに有し、
前記フローティング電源は、負極が前記直流電源の正極に接続され、正極が前記第２のフォトカプラのフォトトランジスタのコレクタ側に接続され、
前記コントローラは、前記第２のフォトカプラを制御することにより、前記第１のＦＥＴを制御する、請求項１又は２に記載の半導体光源駆動装置。
【請求項５】
負極が接地された接地電源をさらに備え、
前記光源モジュールは、前記第２の電流検出素子を挟んで前記直流電源の正極側及び負極側にそれぞれ接続され、
前記フローティング電源の正極は、前記直流電源の正極側に接続される前記光源モジュールの前記第２のフォトカプラの前記フォトトランジスタの前記コレクタ側に接続され、
前記接地電源の正極は、前記直流電源の負極側に接続される前記光源モジュールの前記第２のフォトカプラのフォトトランジスタのコレクタ側に接続される、請求項４に記載の半導体光源駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、発光ダイオードやレーザーダイオードなどの半導体光源素子を発光駆動する半導体光源駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、直列接続された発光ダイオードの内の１つ以上が断線故障した場合でも、残りの発光ダイオードの点灯を継続させ、且つ断線故障を使用者に知らせる発光ダイオード駆動装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−３０２２９５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、半導体光源の半導体光源素子の両端間に接続される電圧抑圧用の定電圧ダイオードとして、連続許容電力損失の小さいものが使用できるようにした半導体光源駆動装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の半導体光源駆動装置は、光源モジュールと、制御端に供給されるＰＷＭ信号によってＰＷＭ制御される電流制御素子と、光源モジュールに流れる電流を検出する第２の電流検出素子と、複数の光源モジュール、電流制御素子及び第２の電流検出素子の直列接続の両端に直流電圧を供給する直流電源と、スイッチング素子、電流制御素子及び直流電源を制御するコントローラとを備える。光源モジュールは、半導体光源素子が１つまたは複数個直列接続されてなる半導体光源と、第１の定電圧ダイオードと、この第１の定電圧ダイオードより降伏電圧が低い第２の定電圧ダイオードと第１の電流検出素子との直列回路と、スイッチング素子とが並列に接続されて構成される。コントローラは、第２の電流検出素子の検出出力に基づいて、直流電源の出力電圧を制御するとともに、半導体光源の開放故障により生じる第１の電流検出素子の検出出力に基づいて、電流制御素子がオフ状態になった後、開放故障が生じた半導体光源を有する光源モジュールのスイッチング素子をオンすることにより、電流制御素子のＰＷＭ制御を作動させる。
【発明の効果】
【０００６】
本開示における半導体光源駆動装置は、半導体光源の半導体光源素子の両端間に接続される電圧抑圧用の定電圧ダイオードとして、連続許容電力損失の小さいものが使用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態１に係る半導体光源駆動装置の回路ブロック図
【図２】実施の形態２に係る半導体光源駆動装置の回路ブロック図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１１】
（実施の形態１）
以下、図１を用いて、実施の形態１を説明する。
【００１２】
［１−１］構成
まず、実施の形態１に係る半導体光源駆動装置１０の構成について、図１を参照しながら説明する。
【００１３】
半導体光源駆動装置１０は、直流電源１００と、マイクロコンピュータ１１０と、メモリ１２０と、ＦＥＴドライバ駆動回路１３０と、開放故障検出回路１４０、ＡＮＤ回路１５０と、複数の光源モジュール１１と、電流検出回路２３０と、電流検出抵抗２４０と、ＮチャネルＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）２５０を備える。
【００１４】
複数の光源モジュール１１に流れる電流をオン／オフ制御するＮチャネルＦＥＴ２５０は、電流検出抵抗２４０とともに複数の光源モジュール１１と直列に接続されている。
【００１５】
電流検出抵抗２４０の両端間に発生する電圧は、電流検出回路２３０に供給され、電流検出回路２３０の検出出力はマイクロコンピュータ１１０に供給される。電流検出抵抗２４０と光源モジュール１１の接続点は接地されている。
【００１６】
ＡＮＤ回路１５０は、入力されるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号と開放故障検出回路１４０からの信号の論理積をとって、その出力をＮチャネルＦＥＴ２５０のゲートに供給する。開放故障検出回路１４０からＡＮＤ回路１５０に供給される信号は、開放故障時にローレベル信号が、正常時にはハイレベル信号が供給される。
【００１７】
直流電源１００は、複数の光源モジュール１１と、ＮチャネルＦＥＴ２５０と、電流検出抵抗２４０との直列接続の両端間に直流電圧を供給する。その出力直流電圧はマイクロコンピュータ１１０によって制御される。
【００１８】
メモリ１２０は、光源モジュール１１のいずれかが開放故障したとき、どの光源モジュール１１が開放故障したかを特定する情報を格納する。
【００１９】
光源モジュール１１は、レーザーダイオード２２０が１つ以上の所定の数だけ直列接続されてなる半導体光源２２１を備え、この半導体光源２２１に並列に電圧抑圧用の定電圧ダイオード２１０が接続される。半導体光源２２１には、並列に電圧検出用の定電圧ダイオード１９０と抵抗２００とフォトカプラ１８０のＬＥＤ（発光ダイオード）側を直列に接続した回路が並列に接続される。フォトカプラ１８０は故障検出情報伝達用のフォトカプラである。
【００２０】
半導体光源２２１には更に並列にＮチャネルＦＥＴ１７０のドレインとソースが接続されるとともに、ＮチャネルＦＥＴ１７０のゲート・ソース間に、ＬＥＤと光電池を一体化したＦＥＴドライバ１６０の光電池出力が接続される。
【００２１】
ＦＥＴドライバ１６０のＬＥＤは、ＦＥＴドライバ駆動回路１３０によって駆動される。フォトカプラ１８０の出力は、開放故障検出回路１４０に供給される。
【００２２】
本開示の各実施の形態において開放故障とは、半導体光源２２１を構成するレーザーダイオード２２０が何らかの原因で断線する故障で、断線故障、またはオープン故障とも言う。
【００２３】
マイクロコンピュータ１１０はコントローラの一例である。レーザーダイオード２２０は半導体光源素子の一例、電圧抑圧用の定電圧ダイオード２１０は第１の定電圧ダイオードの一例、電圧検出用の定電圧ダイオード１９０は第２の定電圧ダイオードの一例である。また、故障検出情報伝達用のフォトカプラ１８０は第１の電流検出素子の一例、ＮチャネルＦＥＴ１７０はスイッチング素子の一例、ＮチャネルＦＥＴ２５０は電流制御素子の一例、電流検出抵抗２４０は第２の電流検出素子の一例である。
【００２４】
例えば光源モジュール１１を６個直列にして用いる場合、電流検出抵抗２４０と直流電源１００の正極との間に光源モジュール１１を１個接続し、電流検出抵抗２４０と直流電源１００の負極との間に光源モジュール１１を５個接続する、というような構成も可能である。
【００２５】
しかしながら、この場合、電流検出抵抗２４０が接続される電流検出回路２３０や、マイクロコンピュータ１１０と、光源モジュール１１との電位差は、直流電源１００の負極に接続される光源モジュール１１で最大となり、正極に接続される光源モジュール１１の電位差の５倍となる。このため、半導体光源２２１とそれを保持または冷却を行うための部材との間に必要な絶縁耐圧が高くなり好ましくない。
【００２６】
このような理由により、本実施の形態の半導体光源駆動装置１０は、図１に示すように、電流検出抵抗２４０と直流電源１００の正極との間に光源モジュール１１を３個（図１では１個省略して記載）、電流検出抵抗２４０と直流電源１００の負極との間に光源モジュール１１を３個（図１では１個省略して記載）、それぞれ接続される。即ち、直流電源１００の正極と負極とで、接続される光源モジュール１１の数が同じ又はその差を少なくすることで、光源モジュール１１の電圧ができるだけ低くなるように構成することが望ましい。
【００２７】
［１−２］動作
以上のように構成された半導体光源駆動装置１０の動作を、図１を用いて以下説明する。
【００２８】
全ての光源モジュール１１において開放故障している半導体光源２２１がないとき、マイクロコンピュータ１１０は、直流電源１００を制御して、複数の光源モジュール１１と電流検出抵抗２４０とＮチャネルＦＥＴ２５０の直列回路に印加する電圧を上げてゆくと、この直列回路に電流が流れはじめる。マイクロコンピュータ１１０は、この直列回路に流れる電流を電流検出抵抗２４０と電流検出回路２３０を用いて検出し、規定の電流値となるように直流電源１００の出力電圧を調整する。
【００２９】
また、開放故障している半導体光源２２１がないとき、開放故障検出回路１４０からＡＮＤ回路１５０にはハイレベル信号を供給しており、これによってＮチャネルＦＥＴ２５０のゲートにＰＷＭ信号が供給され、ＮチャネルＦＥＴ２５０はＰＷＭ信号によってオン・オフ制御（ＰＷＭ制御）されている。すなわち、半導体光源２２１に流れる平均電流値は、ＰＷＭ信号のデューティ比によって決まり、これによって半導体光源駆動装置１０で得られる光量が決まる。なお、ＰＷＭ信号は図示しないＰＷＭ信号生成回路によって生成される。
【００３０】
光源モジュール１１のいずれかに、開放故障が発生したとき、開放故障した半導体光源２２１を有する光源モジュール１１のインピーダンスが急激に上昇するので、電圧抑圧用の定電圧ダイオード２１０が無い場合、開放故障した半導体光源２２１を有する光源モジュール１１の両端に直流電源１００の出力電圧が発生する。
【００３１】
しかし、本実施の形態のように電圧抑圧用の定電圧ダイオード２１０を設けることにより、定電圧ダイオード２１０の降伏電圧によって制限される電圧が発生する。
【００３２】
この電圧抑圧用の定電圧ダイオード２１０の降伏電圧は、複数のレーザーダイオード２２０を直列に接続した半導体光源２２１の動作状態における最大電圧に、半導体光源２２１動作状態における電圧のバラツキや、電圧検出用の定電圧ダイオード１９０の降伏電圧のバラツキ、フォトカプラ１８０のＬＥＤの順方向電圧のバラツキ等を考慮したマージン電圧を加えた値に設定する。
【００３３】
マージン電圧を大きくすると、ＮチャネルＦＥＴ１７０の耐圧を高くする必要があり、小さくすると、フォトカプラ１８０のＬＥＤに流れる電流が小さくなって確実に開放故障を検出できないため、通常は１０Ｖ（ボルト）程度が選択される。
【００３４】
また、電圧抑圧用の定電圧ダイオード２１０の降伏電圧によって電圧が制限されるため、ＮチャネルＦＥＴ１７０には、半導体光源２２１の動作電圧と１０Ｖ程度の電圧とマージン電圧との和（半導体光源２２１の動作電圧＋１０Ｖ程度の電圧＋マージン電圧）の低耐圧のものを使うことができる。低耐圧のＦＥＴは、オン抵抗が小さいため、動作時の損失が小さくなるメリットと、価格が安くなるメリットがある。
【００３５】
電圧検出用の定電圧ダイオード１９０の降伏電圧は、電圧抑圧用の定電圧ダイオード２１０の降伏電圧より数ボルト程度低く設定する。
【００３６】
開放故障発生時、抵抗２００とフォトカプラ１８０のＬＥＤの直列回路に、電圧検出用の定電圧ダイオード１９０の降伏電圧と電圧抑圧用の定電圧ダイオード２１０の降伏電圧との差分の電圧が印加され、フォトカプラ１８０のフォトトランジスタがオンする。
【００３７】
フォトカプラ１８０がオンしたことを、開放故障検出回路１４０が検出すると、開放故障が発生している光源モジュール１１を特定した結果をマイクロコンピュータ１１０に通知する。これととともに、開放故障検出回路１４０は、ＡＮＤ回路１５０にローレベル信号を供給し、ＮチャネルＦＥＴ２５０はオフ状態になる。
【００３８】
開放故障検出回路１４０からの通知によって、マイクロコンピュータ１１０は、どの光源モジュール１１に開放故障が発生しているかを把握できる。
【００３９】
また、開放故障発生時、ＮチャネルＦＥＴ２５０がオフ状態になることで、直流電源１００の出力電圧は、ＮチャネルＦＥＴ２５０のドレイン・ソース間に集中し、開放故障を発生した光源モジュール１１の電圧抑圧用の定電圧ダイオード２１０に流れる電流が非常に小さくなる。
【００４０】
このため、電圧抑圧用の定電圧ダイオード２１０の電力損失は、開放故障が発生した瞬間のみ大きくなり、開放故障検出回路１４０が開放故障を検出した後は小さくなる。
【００４１】
電圧抑圧用の定電圧ダイオード２１０の短時間の許容電力損失は、連続許容電力損失の１００倍程度であるため、連続許容電力損失の小さい定電圧ダイオードを使用できる。
【００４２】
マイクロコンピュータ１１０は、開放故障検出回路１４０からの通知によって開放故障が発生した光源モジュール１１を検出すると、一旦、直流電源１００を制御して出力電圧を小さくした後、ＦＥＴドライバ駆動回路１３０を制御して、ＦＥＴドライバ１６０のＬＥＤに電流を供給する。ＦＥＴドライバ１６０のＬＥＤに電流が供給されると、ＦＥＴドライバ１６０の光電池が充電され、ＮチャネルＦＥＴ１７０のゲートに電圧が印加されて、開放故障した光源モジュール１１のＮチャネルＦＥＴ１７０がオンする。
【００４３】
ＮチャネルＦＥＴ１７０がオンになると、ＮチャネルＦＥＴ１７０に電流が流れることによりフォトカプラ１８０のＬＥＤに印加される電圧が低下して、フォトカプラ１８０がオフになる。フォトカプラ１８０がオフになると、開放故障検出回路１４０は、ＡＮＤ回路１５０にハイレベル信号を供給する。これにより、ＮチャネルＦＥＴ２５０のＰＷＭ制御が再開される。その後、マイクロコンピュータ１１０は、直流電源１００を制御して出力電圧を上げ、再度、光源モジュール１１に電流を供給する。この場合、開放故障が発生した光源モジュール１１ではＮチャネルＦＥＴ１７０に電流が流れるため、開放故障が発生した半導体光源２２１を迂回して、再度、開放故障が発生していない光源モジュール１１に電流が供給される。
【００４４】
このように開放故障が発生した光源モジュール１１を特定することにより、開放故障が発生した光源モジュール１１を特定するための時間が短くなり、最短の時間で、再度、開放故障の発生していない光源モジュール１１に電流を供給することが可能になる。その後、マイクロコンピュータ１１０は、開放故障が発生した光源モジュール１１を特定する情報を、メモリ１２０に記憶する。
【００４５】
半導体光源駆動装置１０を再度起動して、光源モジュール１１を駆動する際に、予めメモリ１２０に記憶した内容に従って、開放故障している光源モジュール１１のＮチャネルＦＥＴ１７０をオンさせることで、他の光源モジュール１１を継続して点灯させることができる。
【００４６】
本実施の形態では、半導体光源駆動装置１０は、開放故障発生時に開放故障している光源モジュール１１のＮチャネルＦＥＴ１７０をオンし、その後、電流検出回路２３０により光源モジュール１１に流れる電流を確認しながら、直流電源１００の出力電圧を徐々に上げる制御を行うことができる。このため、直流電源１００の出力電圧を上げた後で、ＮチャネルＦＥＴ１７０をオンさせる制御を行った場合と比較して、ＦＥＴがオンした瞬間に正常な光源モジュール１１に過電流が流れる現象を防止することが可能となる。
【００４７】
本実施の形態によれば、開放故障が発生した場合、開放故障している半導体光源２２１をＮチャネルＦＥＴ１７０によって短絡させることで、開放故障が発生して点灯しない光源モジュール１１での電圧降下を非常に小さくすることができる。直流電源１００としてスイッチング電源等の入力電力が出力電力にほぼ比例するような電源を用いれば、直流電源１００は、ほぼ点灯する光源モジュール１１のみに電力を供給すれば良いこととなり、従来の半導体光源駆動装置で発生していた、開放故障が発生して発光しない光源モジュールでの不要な消費電力を低減できる。
【００４８】
本実施の形態では、光源モジュール１１に使用される半導体光源２２１は、複数のレーザーダイオード２２０を直列接続したものを使用しているが、レーザーダイオード２２０は複数個である必要はなく１個でも良い。この場合、１個のレーザーダイオード２２０が開放故障した場合、開放故障した１個のレーザーダイオード２２０で構成される半導体光源２２１をＮチャネルＦＥＴ１７０によって短絡して不点灯とし、他のレーザーダイオード２２０の全てを点灯させることが可能となる。
【００４９】
［１−３］効果
以上のように、本実施の形態の半導体光源駆動装置１０は、レーザーダイオード２２０を直列に接続した半導体光源２２１と、ＮチャネルＦＥＴ１７０と、ＦＥＴドライバ１６０と、電圧抑圧用の定電圧ダイオード２１０と、電圧検出用の定電圧ダイオード１９０と、抵抗２００と、故障検出情報伝達用のフォトカプラ１８０とから構成される光源モジュール１１を備える。また、この光源モジュール１１を発光駆動制御するために、半導体光源駆動装置１０は、電流検出抵抗２４０と、電流検出回路２３０と、ＮチャネルＦＥＴ２５０と、直流電源１００と、ＦＥＴドライバ駆動回路１３０と、開放故障検出回路１４０と、ＡＮＤ回路１５０と、メモリ１２０と、マイクロコンピュータ１１０とを備える。
【００５０】
この構成によって、半導体光源駆動装置１０は、半導体光源２２１に開放故障が発生したとき、半導体光源２２１と並列に接続されたＮチャネルＦＥＴ１７０にて電流のバイパス経路を形成し、直列に接続された他の半導体光源２２１の通電を継続することができる。
【００５１】
ＮチャネルＦＥＴ１７０と並列に、電圧抑圧用の定電圧ダイオード２１０を挿入し、開放故障発生時にＮチャネルＦＥＴ１７０に発生する電圧を、定電圧ダイオード２１０の降伏電圧で制限することで、低耐圧のＮチャネルＦＥＴ１７０が使用可能となる。そして、コスト削減と、ＮチャネルＦＥＴ１７０オン時のオン抵抗を低減し電力損失を低減する。
【００５２】
半導体光源駆動装置１０は、半導体光源２２１に開放故障が発生したとき、ＮチャネルＦＥＴ１７０に発生する電圧を、電圧検出用の定電圧ダイオード１９０と、抵抗２００と、フォトカプラ１８０とで検出し、複数のフォトカプラ１８０のフォトトランジスタ側が接続された開放故障検出回路１４０によって、どの半導体光源２２１に開放故障が発生したかを特定する。そして、その開放故障が発生した半導体光源２２１に並列に接続されたＮチャネルＦＥＴ１７０をオンさせることで、最短の時間で開放故障が発生していない他の半導体光源２２１への電流供給を可能にする。
【００５３】
また、半導体光源駆動装置１０は、どの半導体光源２２１が開放故障を発生しているかをメモリ１２０に記憶し、半導体光源駆動装置１０の起動時、予め開放故障が発生している半導体光源２２１と並列に挿入されているＮチャネルＦＥＴ１７０をオンの状態とすることで、それ以降の起動を高速化する。
【００５４】
本構成により、半導体光源駆動装置１０は、開放故障を発生した半導体光源２２１をＮチャネルＦＥＴ１７０により短絡させて、開放故障により点灯不能な半導体光源２２１をバイパスするため、不要な消費電力を低減できる。
【００５５】
また、本実施の形態の半導体光源駆動装置１０は、特に半導体光源２２１に開放故障が発生したとき、開放故障検出回路１４０がＡＮＤ回路１５０にローレベルの信号を出力する制御を行って、ＮチャネルＦＥＴ２５０をオフにする。これにより、電圧抑圧用の定電圧ダイオード２１０に流れる電流を短時間で遮断することが可能となり、定電圧ダイオード２１０に定格消費電力の小さいものが使用可能となる。
【００５６】
（実施の形態２）
以下、図２を用いて、実施の形態２を説明する。
【００５７】
［２−１］構成
まず、図２のブロック図を参照しながら、実施の形態２に係る半導体光源駆動装置２０の構成について説明する。尚、実施の形態１と同一の構成部品等には説明の便宜上同一の符号を付している。
【００５８】
半導体光源駆動装置２０は、直流電源１００、マイクロコンピュータ１１０、メモリ１２０、フォトカプラ駆動回路３１０、開放故障検出回路１４０、ＡＮＤ回路１５０、複数の光源モジュール２１、電流検出回路２３０、ＮチャネルＦＥＴ２５０、電流検出抵抗２４０、抵抗２６０、フローティング電源３２０及び接地電源３３０を備える。
【００５９】
複数の光源モジュール２１に流れる電流をオン／オフ制御するＮチャネルＦＥＴ２５０は、電流検出抵抗２４０とともに複数の光源モジュール２１と直列に接続されている。
【００６０】
電流検出抵抗２４０の両端間に発生する電圧は、電流検出回路２３０に供給され、電流検出回路２３０の検出出力はマイクロコンピュータ１１０に供給される。電流検出抵抗２４０と光源モジュール２１の接続点は接地されている。
【００６１】
ＡＮＤ回路１５０は、入力されるＰＷＭ信号と開放故障検出回路１４０からの信号の論理積をとって、その出力をＮチャネルＦＥＴ２５０のゲートに供給する。開放故障検出回路１４０からＡＮＤ回路１５０に供給される信号は、開放故障時にローレベル信号が、正常時にはハイレベル信号が供給される。
【００６２】
直流電源１００は、複数の光源モジュール２１と、ＮチャネルＦＥＴ２５０と、電流検出抵抗２４０との直列接続の両端間に直流電圧を供給する。直流電源１００の出力直流電圧はマイクロコンピュータ１１０によって制御される。
【００６３】
メモリ１２０は、光源モジュール２１のいずれかが開放故障したとき、どの光源モジュールが開放故障したかを特定する情報を格納する。
【００６４】
光源モジュール２１は、レーザーダイオード２２０が１つ以上の所定の数だけ直列接続されてなる半導体光源２２１を備え、この半導体光源２２１に並列に電圧抑圧用の定電圧ダイオード２１０が接続される。半導体光源２２１には、電圧検出用の定電圧ダイオード１９０と抵抗２００とフォトカプラ１８０のＬＥＤ側を直列に接続した回路が並列に接続される。半導体光源２２１には、更に並列にＮチャネルＦＥＴ１７０のドレインとソースが接続される。
【００６５】
フォトカプラ１８０のフォトトランジスタの出力は、開放故障検出回路１４０に供給される。
【００６６】
ＮチャネルＦＥＴ１７０のゲート・ソース間には、抵抗３００が接続される。抵抗３００の一端は、フォトカプラ２７０のフォトトランジスタのエミッタとＮチャネルＦＥＴ１７０のゲートの接続点に接続され、他端は、ＮチャネルＦＥＴ１７０のソースに接続される。フォトカプラ２７０は、ＦＥＴドライブ用のフォトカプラである。
【００６７】
フォトカプラ２７０のフォトトランジスタのコレクタとＮチャネルＦＥＴ１７０のソースに接続された抵抗３００の他端との間には、コンデンサ２９０と定電圧ダイオード３４０が並列に接続されている。
【００６８】
フォトカプラ２７０のＬＥＤのアノードは抵抗２６０を介して、カソードはそのままフォトカプラ駆動回路３１０に接続される。
【００６９】
直流電源１００の正極（＋）とＮチャネルＦＥＴ２５０のドレイン間に接続される複数の光源モジュール２１に対しては、フローティング電源３２０が接続される。フローティング電源３２０の正極は、フォトカプラ２７０のフォトトランジスタのコレクタに、抵抗２８０を介して接続され、フローティング電源３２０の負極は直流電源１００の正極に接続されている。
【００７０】
直流電源１００の負極（−）とＮチャネルＦＥＴ２５０のソース間に接続される複数の光源モジュール２１に対しては、接地電源３３０が接続される。接地電源３３０の正極は、フォトカプラ２７０のフォトトランジスタのコレクタに、抵抗２８０を介して接続され、接地電源３３０の負極は接地されている。
【００７１】
［２−２］動作
以上のように構成された半導体光源駆動装置２０について、その動作を図２を参照しながら以下説明する。
【００７２】
実施の形態２に係る半導体光源駆動装置２０は、実施の形態１にかかる半導体光源駆動装置１０のＦＥＴドライバ１６０を、抵抗３００と、フォトカプラ２７０と、抵抗２６０と、コンデンサ２９０と、抵抗２８０と、定電圧ダイオード３４０と、フローティング電源３２０と、接地電源３３０とに変更したものである。実施の形態１に係る半導体光源駆動装置１０と、実施の形態２に係る半導体光源駆動装置２０の共通の構成部分は、同一の動作を行う。このため、実施の形態１と構成の異なる部分の動作を説明する。
【００７３】
光源モジュール２１のいずれかに、開放故障が発生すると、開放故障が発生した光源モジュール２１の両端の電圧は、電圧抑圧用の定電圧ダイオード２１０の降伏電圧まで上昇する。定電圧ダイオード２１０の電圧が上昇すると、フォトカプラ１８０のＬＥＤに電流が流れ、フォトカプラ１８０のフォトトランジスタがオンになり、開放故障検出回路１４０はフォトトランジスタのオンを検出する。開放故障検出回路１４０は、開放故障が発生した光源モジュール２１をマイクロコンピュータ１１０に通知する。マイクロコンピュータ１１０は、開放故障検出回路１４０からの通知を受けると、一旦、直流電源１００を制御して出力電圧を小さくした後、フォトカプラ駆動回路３１０を制御して、開放故障が発生した光源モジュール２１のフォトカプラ２７０のＬＥＤに電流を供給する。
【００７４】
図２において、フローティング電源３２０の負極は直流電源１００の正極に接続されているため、フローティング電源３２０の正極の電位は、直流電源１００が接続されている回路の全ての箇所の電位より、フローティング電源３２０の電圧分以上高い電位となる。この電位差により、直流電源１００の正極とＮチャネルＦＥＴ２５０との間に接続されている光源モジュール２１に対しては、フローティング電源３２０の正極が接続される抵抗２８０を通して、コンデンサ２９０に電流が供給され、そのコンデンサ２９０の両端の電位差は定電圧ダイオード３４０の降伏電圧まで上昇する。コンデンサ２９０が充電されている状態で、フォトカプラ２７０のＬＥＤに電流が供給されると、フォトカプラ２７０のフォトトランジスタがＯＮし、ＮチャネルＦＥＴ１７０のゲートに電圧が印加され、そのＮチャネルＦＥＴ１７０がＯＮする。
【００７５】
図２において、電流検出抵抗２４０と直流電源１００の負極との間に接続されている光源モジュール２１に対しては、接地電源３３０が、フローティング電源３２０の代わりに設けられている。接地電源３３０により、抵抗２８０を通して、コンデンサ２９０に電流が供給され、コンデンサ２９０の両端の電位差は定電圧ダイオード３４０の降伏電圧まで上昇する。コンデンサ２９０が充電されている状態で、フォトカプラ２７０のＬＥＤに電流が供給されると、フォトカプラ２７０のフォトトランジスタがオンし、ＮチャネルＦＥＴ１７０のゲートに電圧が印加され、そのＮチャネルＦＥＴ１７０がオンする。尚、接地電源３３０の代わりに、フローティング電源３２０を接続しても同様の動作となるが、接地電源３３０を接続することにより、フローティング電源３２０の負荷を低減できる効果がある。
【００７６】
このように、フォトカプラ２７０、コンデンサ２９０、定電圧ダイオード３４０、フローティング電源３２０、接地電源３３０及び抵抗２６０、２８０、３００を用いて構成された回路は、実施の形態１におけるＬＥＤと光電池を一体化したＦＥＴドライバ１６０と同様に、ＮチャネルＦＥＴ１７０をオンさせる動作を行う。
【００７７】
ＮチャネルＦＥＴ１７０がオンになると、開放故障が発生した光源モジュール２１ではＮチャネルＦＥＴ１７０に電流が流れるため、開放故障が発生した半導体光源２２１を迂回して、開放故障が発生していない光源モジュール２１に電流を供給することができる。
【００７８】
［２−３］効果
本実施の形態においては、第１の形態の効果と同様の効果を奏する。また、実施の形態１におけるＬＥＤと光電池を一体化したＦＥＴドライバ１６０を用いることなく、安価に構成により、開放故障した光源モジュール２１のＮチャネルＦＥＴ１７０を短絡させることができる。
【００７９】
（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１〜２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、省略など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１〜２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。
【００８０】
実施の形態１〜２では、電流検出手段の一例として電流検出抵抗２４０と電流検出回路２３０を用いる方法を説明した。電流検出手段は、電流を検出することができればよい。したがって、電流検出手段は、電流検出抵抗２４０と電流検出回路２３０を用いる方法に限定されない。ただし、電流検出手段として電流検出抵抗２４０と電流検出回路２３０を用いれば、低価格で電流検出手段を実現できる。また、ホールセンサを電流検出手段として用いてもよい。電流検出手段としてホールセンサを用いれば、電流検出抵抗２４０による電力損失を防止することが可能である。
【００８１】
なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本開示は、投写型映像表示装置等の半導体光源を駆動する半導体光源駆動装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１０，２０    半導体光源駆動装置
１１，２１    光源モジュール
１００    直流電源
１１０    マイクロコンピュータ
１２０    メモリ
１３０    ＦＥＴドライバ駆動回路
１４０    開放故障検出回路
１５０    ＡＮＤ回路
１６０    ＦＥＴドライバ
１７０    ＮチャネルＦＥＴ
１８０    フォトカプラ
１９０    定電圧ダイオード
２００    抵抗
２１０    定電圧ダイオード
２２０    レーザーダイオード
２２１    半導体光源
２３０    電流検出回路
２４０    電流検出抵抗
２５０    ＮチャネルＦＥＴ
２６０    抵抗
２７０    フォトカプラ
２８０    抵抗
２９０    コンデンサ
３００    抵抗
３１０    フォトカプラ駆動回路
３２０    フローティング電源
３３０    接地電源
３４０    定電圧ダイオード
【図１】
0006741914.tif 000002
【図２】
0006741914.tif 000003