(57)【要約】【課題】本開示は、スイッチング電源により電源供給を受ける場合において、半導体光源に流す電流を増大させようとした時に、その電流の増加に遅れが生じることを抑制する半導体光源駆動装置を提供する。【解決手段】切り替え信号ＳＷの立ち上がりタイミングに先だち、電圧切り替え信号ＥＳによって、第２ＦＥＴ１０７ｂが所定期間オンする。これにより、第１スイッチング電源１０１ａの電圧に、第２スイッチング電源１０１ｂの出力電圧が加算された電圧が、切り替え信号ＳＷの立ち上がりタイミングの前後の所定期間の間、半導体光源１０４と第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間と、電流検出抵抗１０８との直列接続に印加される。【選択図】図１
2017059825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体光源を駆動するための半導体光源駆動装置であって、
前記半導体光源と直列に接続された定電流回路と、
直流電圧を出力する第１直流電源と、
前記第１直流電源に接続され、直流電圧を出力する第２直流電源と、
前記第１直流電源の出力から得られる第１出力電圧と、前記第１直流電源と第２直流電源の直列接続から得られる第２出力電圧とを、電圧切り替え信号に基づいて切り替えて、前記半導体光源と前記定電流回路との直列接続に出力する出力電圧切り替え回路と、
前記半導体光源と前記定電流回路の接続点における電圧を検出する検出回路と、
前記検出回路によって検出された電圧に基づいて、前記第１直流電源の第１出力電圧を制御すると共に、切り替え信号に基づいて前記定電流回路の電流値の増減を制御する制御部と、を備え、
前記出力電圧切り替え回路は、前記切り替え信号によって前記定電流回路の電流値を増加させるタイミングに先だち、前記電圧切り替え信号によって、前記第２出力電圧を所定期間出力するように切り替えられる、半導体光源駆動装置。
【請求項２】
前記出力電圧切り替え回路は、前記第１直流電源の第１出力電圧の出力端と前記半導体光源との間に接続されたダイオードと、前記第２直流電源の第２出力電圧の出力端と前記半導体光源との間に接続され前記電圧切り替え信号によってオン／オフ制御されるＦＥＴとからなる、請求項１に記載の半導体光源駆動装置。
【請求項３】
請求項１、または２に記載の半導体光源駆動装置と、前記半導体光源駆動装置により駆動される半導体光源と、を備えた投写型映像表示装置。
【請求項４】
半導体光源を駆動するための半導体光源駆動装置であって、
前記半導体光源を駆動する駆動電流を出力するための一対の出力端である、第１出力端および第２出力端と、
第１電圧端と、第２電圧端と、共通端とを有する電圧源である電源部と、
前記第１電圧端と、前記第２電圧端と、前記第１出力端とに接続される出力電圧切り替え回路と、
前記第１出力端及び前記第２出力端のいずれかと、前記電源部との間に接続され、前記半導体光源を駆動する電流を制御する定電流回路と、
前記駆動電流を制御するために、前記定電流回路と前記電源部とを制御する制御部と、を備え、
前記電源部は、
前記共通端と前記第１電圧端との間には、定常状態において前記半導体光源を駆動できる電圧である第１電圧を供給し、
前記共通端と前記第２電圧端との間には、前記第１電圧より大きな電圧である第２電圧を供給し、
前記制御部は、前記駆動電流を増大させるように制御するとき、
前記定電流回路を制御して、前記定電流回路に流れる電流を制御するとともに、
前記第１電圧を増大させ、
前記出力電圧切り替え回路は、前記第１出力端に流れる電流の経路を、前記第１電圧端と前記第１出力端とを結ぶ経路である第１経路と、前記第２電圧端と前記第１出力端とを結ぶ経路である第２経路との間で切り替え、
前記出力電圧切り替え回路は、前記駆動電流を増大させるように制御するとき、前記制御部が前記定電流回路の電流を増大させるタイミングを含む所定期間の間、前記出力電圧切り替え回路を流れる電流の主経路が前記第２経路となるように制御する、
半導体光源駆動装置。
【請求項５】
前記出力電圧切り替え回路は、
前記第１電圧端と前記第１出力端との間に接続されたスイッチング素子と、
前記第２電圧端と前記第１出力端との間に接続された整流素子と、を有し、
前記整流素子は、
前記スイッチング素子と前記整流素子とを含む経路に電流が流れることを阻止し、
前記出力電圧切り替え回路は、
前記出力電圧切り替え回路を流れる電流の主経路が前記第２経路となるように制御するとき、前記スイッチング素子をＯＮ状態とし、
前記出力電圧切り替え回路を流れる電流の主経路が前記第１経路となるように制御するとき、前記スイッチング素子をＯＦＦ状態とする、
請求項４に記載の半導体光源駆動装置。
【請求項６】
前記整流素子は、前記スイッチング素子をＯＮ状態としたとき、前記整流素子に逆方向電圧がかかる方向に接続されたダイオードである、
請求項５に記載の半導体光源駆動装置。
【請求項７】
さらに、前記定電流回路の動作状態を検出するための検出回路を備え、
前記制御部は、前記検出回路により取得した前記定電流回路の動作状態に基づき前記第１電圧を制御する、
請求項４から６のいずれか一項に記載の半導体光源駆動装置。
【請求項８】
さらに、第２半導体光源を接続するための一対の出力端である、第３出力端および第４出力端を備え、
前記定電流回路は、前記第２出力端と前記第３出力端の間に接続され、
前記第４出力端は、前記共通端に接続され、
前記定電流回路と前記共通端とは、前記第３出力端と前記第４出力端との間に接続される前記第２半導体光源を介して接続される、
請求項４から６のいずれか一項に記載の半導体光源駆動装置。
【請求項９】
前記半導体光源は、複数の半導体光源素子からなり、
前記半導体光源の順方向電圧は、全体として５０Ｖ以上である、
請求項４から８のいずれか一項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、複数の半導体光源素子の直列接続に電流を供給して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、複数の駆動回路を備えた半導体光源駆動装置を開示している。駆動回路の各々は、定電流回路と、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）と、電圧検出回路と、を有する。定電流回路は、演算増幅器と、電流検出抵抗と、ＦＥＴとからなる。ＬＥＤは、電源と、ＦＥＴのドレインとの間に接続される。電圧検出回路は、ＬＥＤの両端にかかる電圧を検出する。半導体光源駆動装置は、各々のＬＥＤに印加される電圧に基づき、電源電圧を適応的に制御することにより、電力効率を高める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９５７９１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、スイッチング電源により電源供給を受ける場合において、半導体光源素子に流す電流を増大させようとした時に、その電流の増加に遅れが生じることを抑制する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】
本開示における半導体光源駆動装置は、半導体光源を駆動するためのものである。半導体光源駆動装置は、定電流回路と、第１直流電源と、第２直流電源と、出力電圧切り替え回路と、検出回路と、制御部と、を備える。定電流回路は、半導体光源と直列に接続されている。第１直流電源は、直流電圧を出力する。第２直流電源は、第１直流電源に接続され、直流電圧を出力する。出力電圧切り替え回路は、第１出力電圧と第２出力電圧とを、電圧切り替え信号に基づいて切り替えて、その電圧を半導体光源と定電流回路との直列接続に出力する。なお、第１出力電圧は、第１直流電源の出力から得られる電圧である。第２出力電圧は、第１直流電源と第２直流電源の直列接続から得られる電圧である。検出回路は、半導体光源と定電流回路の接続点における電圧を検出する。制御部は、検出回路によって検出された電圧に基づいて、第１直流電源の第１出力電圧を制御する。さらに、制御部は、切り替え信号に基づいて定電流回路の電流値を制御する。出力電圧切り替え回路は、定電流回路の電流が切り替え信号によって増加するタイミングに先だち、電圧切り替え信号によって、第２出力電圧を所定期間出力するように切り替えられる。
【０００６】
本開示における半導体光源駆動装置は、半導体光源を駆動するためのものである。半導体光源駆動装置は、第１出力端と、第２出力端と、電源部と、出力電圧切り替え回路と、定電流回路と、制御部と、を備える。第１出力端および第２出力端は、半導体光源を駆動する駆動電流を出力するための一対の出力端である。電源部は、第１電圧端と、第２電圧端と、共通端とを有する電圧源である。出力電圧切り替え回路は、第１電圧端と、第２電圧端と、第１出力端との間に接続される。定電流回路は、第１出力端及び第２出力端のいずれかと、電源部との間に接続され、半導体光源を駆動する電流を制御する。制御部は、駆動電流を制御するために、定電流回路と電源部とを制御する。電源部は、共通端と第１電圧端との間に、定常状態において半導体光源を駆動できる電圧である第１電圧を供給する。さらに電源部は、共通端と第２電圧端との間に、第１電圧より大きな電圧である第２電圧を供給する。制御部は、駆動電流を増大させるように制御するとき、定電流回路を制御することによって、定電流回路に流れる電流を制御する。さらに、制御部は、駆動電流を増大させるように制御するとき、第１電圧を増大させる。出力電圧切り替え回路は、第１出力端に流れる電流の経路を、第１経路と第２経路との間で切替える。なお、第１経路は、第１電圧端と第１出力端とを結ぶ経路である。第２経路は、第２電圧端と第１出力端とを結ぶ経路である。出力電圧切り替え回路は、駆動電流を増大させるように制御するとき、制御部が定電流回路の電流を増大させるタイミングを含む所定期間の間、出力電圧切り替え回路を流れる電流の主経路が第２経路となるように制御する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示における半導体光源駆動装置は、スイッチング電源により電源供給を受ける場合において、半導体光源素子に流す電流を増大させようとした時に、その電流の増加に遅れが生じることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１における半導体光源駆動装置のブロック図
【図２】実施の形態１における半導体光源駆動装置の動作を説明するための図
【図３】実施の形態１の半導体光源駆動装置に入力される信号の説明図
【図４】実施の形態１における半導体光源駆動装置の動作を示す信号波形図
【図５】実施の形態２における半導体光源駆動装置のブロック図
【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】
（実施の形態１）
以下、図１〜４を用いて、実施の形態１を説明する。
【００１２】
［１−１．構成］
図１は、半導体光源駆動装置のブロック図である。
【００１３】
図１に示すように、半導体光源駆動装置は、第１スイッチング電源１０１ａと、第２スイッチング電源１０１ｂと、マイコン（マイクロコントローラ）１０２と、ドレイン電圧検出回路１０３と、半導体光源１０４と、切り替え回路１０５とを備える。半導体光源１０４は、複数の半導体光源素子を直列接続したものである。半導体光源素子としては、レーザダイオード（ＬＤ）を用いる。切り替え回路１０５は、２つの入力を切り替えて出力する。半導体光源駆動装置は、演算増幅器（オペアンプ）１０６と、第１ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、電界効果トランジスタ）１０７ａと、第２ＦＥＴ１０７ｂと、電流検出抵抗１０８と、ＦＥＴ駆動回路１１０と、ダイオード１１１とを備える。切り替え回路１０５の出力は、演算増幅器１０６の入力に接続される。ＦＥＴ駆動回路１１０は、第２ＦＥＴ１０７ｂをオン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）駆動する。第１スイッチング電源１０１ａは第１直流電源の一例である。第２スイッチング電源１０１ｂは第２直流電源の一例である。マイコン１０２は制御部の一例である。
【００１４】
本実施の形態では、第１ＦＥＴ１０７ａ、及び第２ＦＥＴ１０７ｂとして、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ＦＥＴ）を用いている。しかし、第１ＦＥＴ１０７ａ、及び第２ＦＥＴ１０７ｂとしては、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング素子を用いてもよい。また、第２スイッチング電源１０１ｂは、他の直流電源としても良い。
【００１５】
第１スイッチング電源１０１ａのプラス（＋）側には、ダイオード１１１のアノードが接続されている。ダイオード１１１のカソードには、ＬＤの半導体光源１０４の一端が接続される。半導体光源１０４の他端は、第１ＦＥＴ１０７ａのドレインと接続される。第１ＦＥＴ１０７ａのソースは、電流検出抵抗１０８を介して第１スイッチング電源１０１ａのマイナス（−）側に接続される。
【００１６】
第２スイッチング電源１０１ｂのマイナス（−）側は、第１スイッチング電源１０１ａのプラス（＋）と接続されている。また、第２スイッチング電源１０１ｂのプラス（＋）側は、第２ＦＥＴ１０７ｂのドレインと接続されている。第２ＦＥＴ１０７ｂのソースは、ダイオード１１１のカソードと接続されている。そして、第２ＦＥＴ１０７ｂは、電圧切り替え信号ＥＳによって駆動されるＦＥＴ駆動回路１１０によって、オン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）される。
【００１７】
ここで、第１スイッチング電源１０１ａのマイナス（−）側を基準電位としたとき、第１スイッチング電源１０１ａのプラス（＋）側から得られる電圧を第１出力電圧とする。同様に、第２スイッチング電源１０１ｂのプラス（＋）側から得られる電圧を第２出力電圧とする。
【００１８】
第２ＦＥＴ１０７ｂがオフのとき、半導体光源１０４を流れる駆動電流は、第１スイッチング電源１０１ａのプラス（＋）側からダイオード１１１を通して半導体光源１０４のプラス（＋）側に供給される。すなわち、半導体光源１０４のプラス（＋）側には、第１出力電圧からダイオード１１１の順方向電圧だけ低下した電圧が印加される。
【００１９】
一方で、第２ＦＥＴ１０７ｂがオンのとき、半導体光源１０４を流れる駆動電流は、第２スイッチング電源１０１ｂのプラス（＋）側から第２ＦＥＴ１０７ｂを通して半導体光源１０４のプラス（＋）側に供給される。すなわち、半導体光源１０４のプラス（＋）側には、第２出力電圧から第２ＦＥＴ１０７ｂによる電圧降下分だけ低下した電圧が印加される。
【００２０】
本実施の形態では、半導体光源素子としてＬＤを使用しているが、発光ダイオード（ＬＥＤ）にも適用できる。
【００２１】
図１で示す半導体光源駆動装置は、光変調素子として１チップ（Ｃｈｉｐ）のＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ、デジタル・ミラー・デバイス）を用いたプロジェクタ（投写型映像表示装置）の照明装置に適用される。
【００２２】
［１−２．動作］
以上のように構成された半導体光源駆動装置の動作について、図１〜図４を用いて説明する。
【００２３】
電圧切り替え信号ＥＳがローレベルであるとき、ＦＥＴ駆動回路１１０は、第２ＦＥＴ１０７ｂがオフ状態となるように制御する。電圧切り替え信号ＥＳがハイレベルであるとき、ＦＥＴ駆動回路１１０は、第２ＦＥＴ１０７ｂがオン状態となるように制御する。
【００２４】
いま、電圧切り替え信号ＥＳがローレベルであるとする。半導体光源１０４と電流検出抵抗１０８とは直列に接続されているため、電流検出抵抗１０８には、半導体光源１０４に流れる駆動電流と同じ電流が流れる。電流検出抵抗１０８に駆動電流が流れると、電流検出抵抗１０８の両端間には、駆動電流の電流値に比例した電圧があらわれる。これにより、第１ＦＥＴ１０７ａのソースの電圧は、駆動電流の電流値に比例して上昇する。演算増幅器１０６は、電流検出抵抗１０８によって検出された電圧と、切り替え回路１０５が出力する電圧とに基づき、第１ＦＥＴ１０７ａのゲートの電圧を制御する。具体的には、演算増幅器１０６は、切り替え回路１０５の出力と、第１ＦＥＴ１０７ａのソースとの電位差を増幅し、第１ＦＥＴ１０７ａのゲートを駆動する。これにより、演算増幅器１０６は、切り替え回路１０５の出力と、第１ＦＥＴ１０７ａのソースとの電位差が小さくなるように、第１ＦＥＴ１０７ａのゲートの電圧を制御する。一般的に、演算増幅器１０６の増幅率は非常に大きいため、切り替え回路１０５が出力する電圧と、第１ＦＥＴ１０７ａのソースの電圧とがほぼ等しくなる。すなわち、切り替え回路１０５の出力する電圧に応じた電流が、半導体光源１０４と、第１ＦＥＴ１０７ａと、電流検出抵抗１０８とに流れる。このように、演算増幅器１０６と、第１ＦＥＴ１０７ａと、電流検出抵抗１０８とは、半導体光源１０４に流れる駆動電流を制御するための定電流回路として動作する。
【００２５】
半導体光源１０４に流れる駆動電流を第１ＦＥＴ１０７ａによって定電流制御するためには、第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間にある程度の電圧が印加されている必要がある。ここで、半導体光源１０４の駆動電流を目標電流値Ｉｔとなるように定電流制御する場合について説明する。本実施の形態の定電流回路は、第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間の抵抗値を変えることによって、半導体光源の駆動電流が目標電流値Ｉｔで一定となるように制御する。半導体光源に目標電流値Ｉｔが流れている状態で、定電流回路が定電流動作するには、第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間の抵抗値Ｒｆｅｔが、最小ＯＮ抵抗値Ｒｆｅｔｍｉｎより大きい必要がある。すなわち、第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間電圧（Ｖｄｓと称す）が、目標電流値Ｉｔと第１ＦＥＴ１０７ａの最小ＯＮ抵抗値Ｒｆｅｔｍｉｎとの積より大きいこと（式（１））が必要である。なお、最小ＯＮ抵抗値Ｒｆｅｔｍｉｎは、第１ＦＥＴ１０７ａのゲート・ソース間に最大の電圧を印加した状態における、第１ＦＥＴ１０７ａのＯＮ抵抗の抵抗値である。
【００２６】
Ｖｄｓ＞Ｉｔ＊Ｒｆｅｔｍｉｎ        ・・・（１）
目標電流値Ｉｔと、第１ＦＥＴ１０７ａの最小ＯＮ抵抗値Ｒｆｅｔｍｉｎとの積の値を、最小ドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓｍｉｎと呼ぶ。
【００２７】
目標電流値Ｉｔの電流が流れている時の、電流検出抵抗１０８の両端の電圧Ｖｓは、電流検出抵抗１０８の抵抗値をＲｓとすると、次の式（２）で表される。
【００２８】
Ｖｓ＝Ｉｔ＊Ｒｓ        ・・・（２）
半導体光源１０４に目標電流値Ｉｔの電流が流れている時に、第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓを、スイッチング電源１０１の出力電圧Ｖｅと、半導体光源１０４の両端電圧Ｖｆと、電流検出抵抗１０８の両端電圧Ｖｓと、ダイオード１１１の順方向電圧Ｖｆｄとを用いて示すと、次の式（３）となる。
【００２９】
Ｖｄｓ＝Ｖｅ−Ｖｆ−Ｖｓ−Ｖｆｄ        ・・・（３）
そして、上述の通り、式（１）の条件を満たす必要があるので、次の式（４）の条件を満たす必要がある。
【００３０】
Ｖｄｓ＞Ｖｄｓｍｉｎ        ・・・（４）
そして、式（３）、（４）より、次の（５）の条件を満たす必要がある。
【００３１】
Ｖｅ−Ｖｆ−Ｖｓ−Ｖｆｄ＞Ｖｄｓｍｉｎ
Ｖｅ＞Ｖｆ＋Ｖｓ＋Ｖｄｓｍｉｎ＋Ｖｆｄ        ・・・（５）
一方、この条件下で、第１スイッチング電源１０１ａの出力電圧Ｖｅが大きくなると、その大きくなった分だけ第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓが上昇する。すなわち、式（５）を満たしやすいように出力電圧Ｖｅを増大させると、第１ＦＥＴ１０７ａにおける電力損失が増大する。電力損失を抑えるためには、目標電流値Ｉｔが最大のとき、Ｖｅは、式（５）を満たす範囲で、次の式（６）の条件に出来るだけ近い事が望ましい。
【００３２】
Ｖｅ＝Ｖｆ＋Ｖｓ＋Ｖｄｓｍｉｎ＋Ｖｆｄ        ・・・（６）
図２は、第１スイッチング電源１０１ａの出力電圧Ｖｅに対する、第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓと電流検出抵抗１０８の両端電圧Ｖｓとの和（Ｖｄｓ＋Ｖｓ）の関係を示す。
【００３３】
図２に示す領域（Ａ）は、第１スイッチング電源１０１ａの出力電圧Ｖｅが小さく、半導体光源１０４に電流が殆ど流れない領域である。領域（Ａ）では、第１スイッチング電源１０１ａの出力電圧Ｖｅが半導体光源１０４の順方向電圧よりも低いため、半導体光源１０４には電流が殆ど流れない。そのため、第１ＦＥＴ１０７ａ及び電流検出抵抗１０８にも電流が流れず、電流検出抵抗１０８の両端電圧Ｖｓは、ほぼゼロとなる。演算増幅器１０６は、Ｖｓが目標電流値Ｉｔに対応する電圧より低いため、第１ＦＥＴ１０７ａのゲートに最大の電圧を印加して、電流を流そうとする。その結果、第１ＦＥＴ１０７ａの抵抗値は最小となり、ドレイン・ソース間電圧Ｖｄはほぼゼロとなる。以上より、第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓと電流検出抵抗１０８の両端電圧Ｖｓとの和（Ｖｄｓ＋Ｖｓ）は、ほぼゼロとなる。
【００３４】
図２に示す領域（Ｂ）は、第１スイッチング電源１０１ａの出力電圧Ｖｅにより半導体光源１０４の駆動電流が変化する領域である。領域（Ｂ）は、第１スイッチング電源１０１ａの出力電圧Ｖｅが半導体光源１０４の順方向電圧より大きくなり、半導体光源１０４に電流が流れ始める領域である。この電流により、第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間及び電流検出抵抗１０８には、流れる電流に比例した電圧が生じる。この状態では、電流検出抵抗１０８に流れる電流は、依然として、目標電流値よりも小さいため、演算増幅器１０６は、第１ＦＥＴ１０７ａのゲートに最大の電圧を印加する。このとき、第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間の抵抗は低いままであり、第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓはほぼゼロのままである。また電流検出抵抗１０８の抵抗値は一般的に小さいため、Ｖｄｓ＋Ｖｓは非常に小さい。スイッチング電源１０１の出力電圧Ｖｅがさらに高くなり、電流検出抵抗１０８に流れる電流が増えその値が目標電流値に等しくなるまで、同様の動作となる。この領域（Ｂ）でのＶｄｓ＋Ｖｓの最大電圧は、目標電流Ｉｔが流れているときの電流検出抵抗１０８の両端の電圧Ｖｓと最小ドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓｍｉｎとの和（Ｖｓ＋Ｖｄｓｍｉｎ）である。
【００３５】
図２に示す領域（Ｃ）は定電流が流れる領域である。領域（Ｃ）に示すように、電流検出抵抗１０８に目標電流値Ｉｔの電流が流れると、演算増幅器１０６は、第１ＦＥＴ１０７ａのゲートの電圧を制御し、その電流値を維持するように動作する。
【００３６】
流れる電流が一定の時、電流検出抵抗１０８の両端電圧Ｖｓは一定である。また、半導体光源１０４の両端電圧Ｖｆも、その温度等が変化しなければ変化しない。このため、第１スイッチング電源１０１ａの出力電圧Ｖｅが増加すると、その増加分は、全て第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓの増加分となり、Ｖｄｓ＋Ｖｓは急激に増大する。
【００３７】
このような特性を踏まえ、Ｖｄｓ＋Ｖｓの値を検出し、第１スイッチング電源１０１ａの出力電圧Ｖｅを制御することにより、第１ＦＥＴ１０７ａにおける損失を抑制する。マイコン１０２は、Ｖｄｓ＋Ｖｓが制御目標値Ｖｒとなるように第１スイッチング電源１０１ａの出力電圧Ｖｅを制御する。ここで、Ｖｄｓ＋Ｖｓの値が制御目標値となるときの第１スイッチング電源１０１ａの出力電圧Ｖｅを電圧Ｖｅｐとする。図２に示すように、制御目標値Ｖｒは、電流検出抵抗１０８に目標電流値Ｉｔが流れているときのＶｄｓｍｉｎ＋Ｖｓを少し超えた電圧とする。これによって、第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓの増大を抑えつつ、電流検出抵抗１０８に流れる電流を目標電流値Ｉｔに制御することができる。これにより、第１ＦＥＴ１０７ａの損失を抑制できる。
【００３８】
図１に示すように、ドレイン電圧検出回路１０３は、第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓと電流検出抵抗１０８の両端電圧Ｖｓとを加算した電圧（Ｖｄｓ＋Ｖｓ）を検出し、マイコン１０２へ出力する。具体的には、ドレイン電圧検出回路１０３は、第１ＦＥＴ１０７ａのドレインが接続されたノードの電圧を測定する。マイコン１０２は、上述したように、Ｖｄｓ＋Ｖｓの値が制御目標値Ｖｒとなるように第１スイッチング電源１０１ａを制御する。
【００３９】
このようにして、第１ＦＥＴ１０７ａの損失を抑制しつつ、複数のＬＤからなる半導体光源１０４に定電流を供給することができる。
【００４０】
ところで、半導体光源１０４の両端電圧Ｖｆは、その接合部の温度（温度と称する）が一定の場合流れる電流に応じて一定の電圧となる。しかしながら、実際のＬＤの温度は流れる電流によって変化する。電流が小さい状態から大きな状態に変化した直後は半導体光源１０４の温度が低いため、Ｖｆが若干高くなる。これにより、半導体光源１０４の駆動電流を増大させるように制御すると、第１ＦＥＴ１０７ａのドレインが接続されたノードの電圧が、半導体光源１０４に目標電流値Ｉｔが流れているときのＶｄｓｍｉｎ＋Ｖｓより低くなってしまい、半導体光源１０４の駆動電流の立ち上がりが遅れる。なお、半導体光源１０４に電流が流れているとき、Ｖｆは半導体光源１０４を構成する半導体光源素子の順方向電圧を足し合わせたものとなる。すなわち、半導体光源１０４が、多数の半導体光源素子を直列接続したものであるとき、Ｖｆの温度依存性による影響が大きくなる。
【００４１】
このため、本実施の形態では、駆動電流を増大させる直前に、半導体光源１０４および定電流回路に供給される電圧を増大させる。電圧切り替え信号ＥＳは、駆動電流を増大させるタイミングに先立ち、第２ＦＥＴ１０７ｂをオン（ＯＮ）状態にするように入力される。ＦＥＴ駆動回路１１０は、電圧切り替え信号ＥＳに応答して、第２ＦＥＴ１０７ｂがオン（ＯＮ）状態となるように駆動する。これにより、半導体光源１０４および定電流回路に供給される電圧は、第１出力電圧から第２出力電圧に切り替わる。これにより、定電流回路に十分な電圧が加わるため、半導体光源１０４の駆動電流の立ち上がりが早くなる。
【００４２】
マイコン１０２は、ドレイン電圧検出回路１０３により検出された電圧（Ｖｄｓ＋Ｖｓ）に基づき、第１スイッチング電源１０１ａの出力電圧を制御する。このとき、マイコン１０２は、第２ＦＥＴ１０７ｂがオフ（ＯＦＦ）であり、ドレイン電圧が安定している期間において、第１ＦＥＴ１０７ａのドレインの電圧を検出する。これにより、安定して第１ＦＥＴ１０７ａのドレインの電圧を検出することができる。なお、第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓと電流検出抵抗１０８の両端電圧Ｖｓとを加算した電圧が測定できない場合、目的電流値Ｉｔの値に基づき第１スイッチング電源１０１ａの出力電圧の設定値を決めてもよい。例えば、切り替え信号ＳＷに対応する第１スイッチング電源１０１ａの電圧値を記憶しておき、その値を第１スイッチング電源１０１ａの出力電圧の設定値に設定する。これにより、第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓを望ましい値に調整することができる。
【００４３】
ところで、図１に示すように、切り替え回路１０５は、マイコン１０２からの出力である切り替え入力Ｓ１、Ｓ２を、外部から入力された切り替え信号ＳＷに従って切り替え、演算増幅器１０６に出力する。
【００４４】
図３に、マイコン１０２に入力される（ａ）同期信号ＳＹと、切り替え回路１０５に入力される（ｂ）切り替え信号ＳＷと、（ｍ）照明色との関係を示す。
【００４５】
ここで、ＬＤは、青色レーザ光を発光するＬＤである。赤色光Ｒと緑色光Ｇとは、ＬＤから得られる青色光を励起光として蛍光体で波長変換して得られる。青色光ＢはＬＤの光をそのまま使用して得られる。これらの照明色ごとに半導体光源１０４の輝度が異なるようにしてもよい。すなわち、照明色ごとに半導体光源１０４の駆動電流が異なるように制御してもよい。例えば、赤色光Ｒや青色光Ｂの発光期間における半導体光源１０４の駆動電流は緑色光Ｇの発光期間における半導体光源１０４の駆動電流よりも大きくてもよい。このとき、図３に示ように、緑色光Ｇの発光期間であるタイミングＴ１からタイミングＴ２までの期間において、切り替え信号ＳＷはローレベルとなり、切り替え信号Ｓ２が演算増幅器１０６に出力される。一方、赤色光Ｒと青色光Ｂの発光期間であるタイミングＴ２からタイミングＴ３までの期間において、切り替え信号ＳＷはハイレベルとなり、切り替え信号Ｓ１が演算増幅器１０６に出力される。なお、タイミングＴ３はタイミングＴ１に、タイミングＴ４はタイミングＴ２に、それぞれ対応している。
【００４６】
図４は、半導体光源駆動装置の動作を示す信号波形図であり、図中でＧｒは基準電位を示している。
【００４７】
図４に示すように、同期信号ＳＹと切り替え信号ＳＷとは、時間軸において一定の相関がある。同期信号ＳＹは、ＤＭＤで変調される映像信号のタイミングと同期している。なお、図４において、タイミングＴ１およびタイミングＴ３は、同期信号ＳＹの立ち上がりのタイミングである。切り替え信号ＳＷは、タイミングＴ１において、ハイレベルからローレベルに切り替わる。また、切り替え信号ＳＷは、タイミングＴ２において、ローレベルからハイレベルに切り替わる。
【００４８】
さらに、図４に示すように、電圧切り替え信号ＥＳの信号波形は、切り替え信号ＳＷの立ち上がりのタイミングである、タイミングＴ２やタイミングＴ４の近傍でハイレベルとなるパルス波形である。すなわち、電圧切り替え信号ＥＳは、切り替え信号ＳＷの立ち上がりのタイミングが、ハイレベル期間の中央付近になるような所定のパルス幅をもつパルス信号である。電圧切り替え信号ＥＳのパルス波形は、図示しないパルス生成回路によって生成される。電圧切り替え信号ＥＳのパルス波形は、ＦＥＴ駆動回路１１０及びマイコン１０２に入力される。
【００４９】
切り替え入力Ｓ１及び切り替え入力Ｓ２は、それぞれが異なる目標電流値Ｉｔに対応する電圧である。切り替え入力Ｓ１の電圧は切り替え入力Ｓ２の電圧より高い。すなわち、切り替え入力Ｓ１の電圧に対応する目標電流値Ｉｔは、切り替え入力Ｓ２の電圧に対応する目標電流値Ｉｔよりも大きい。マイコン１０２は、切り替え入力Ｓ１及び切り替え入力Ｓ２に対して、それぞれに適切な電圧を出力する。切り替え回路１０５は、切り替え信号ＳＷの入力に基づき、切り替え入力Ｓ１と切り替え入力Ｓ２とのいずれかを、演算増幅器１０６に出力する。即ち、図４に示す切替え回路出力の波形のように、切り替え信号ＳＷの入力がハイレベルのときには切り替え入力Ｓ１のレベルを出力し、切り替え信号ＳＷの入力がローレベルのときには切り替え入力Ｓ２のレベルを出力する。演算増幅器１０６は、この切り替え回路１０５で選択された出力に従って第１ＦＥＴ１０７ａを駆動する。
【００５０】
このように、演算増幅器１０６の入力が、ローレベルの切り替え入力Ｓ２からハイレベルの切り替え入力Ｓ１を選択するように切り替えられると、演算増幅器１０６の出力電圧が増加する。これにより、半導体光源１０４の駆動電流が、切り替え入力Ｓ１の電圧に対応した目標電流値Ｉｔまで増加するように制御される。
【００５１】
このとき、半導体光源１０４に流れる駆動電流の増大に伴い、定常状態においては半導体光源１０４の温度が上昇するが、切り替え信号ＳＷの切り替わり直後においては、温度が低いままである。すなわち、半導体光源の順方向電圧Ｖｆが定常状態と比較して大きい。第１スイッチング電源１０１ａの出力電圧Ｖｅが一定であると、目標電流値Ｉｔを増大させたときに式（５）を満たすことができなくなり、駆動電流の立ち上がりが遅れる可能性がある。言い換えると、目標電流値Ｉｔの増大に伴い、演算増幅器１０６の出力電圧が上昇し、第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間抵抗Ｒｄｓを低下させる。これにより、半導体光源１０４に流れる駆動電流を増大させる。しかし、第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間抵抗Ｒｄｓを最小ＯＮ抵抗値よりも小さくすることはできない。すなわち、切り替え信号ＳＷの切り替わり直後においては、半導体光源１０４に流れる駆動電流を一定以上に増大させることができない。これにより、半導体光源１０４に流れる駆動電流は、目標電流値Ｉｔよりも小さくなる。以上のようにして、半導体光源１０４に流れる駆動電流が目標電流値Ｉｔよりも小さくなると、半導体光源１０４から所望の輝度が得られなくなる。従って、目標電流値が切り替え入力Ｓ２から切り替え入力Ｓ１に切り替わったタイミングで、第１スイッチング電源１０１ａの出力電圧Ｖｅを所望の目標電流値Ｉｔが得られるように、一時的に大きな電圧にする必要がある。
【００５２】
しかしながら、第１スイッチング電源１０１ａは、その出力に平滑コンデンサが接続されているため、出力を急激に変化させることができない。そのため、マイコン１０２が、出力電圧Ｖｅを変化させるように第１スイッチング電源１０１ａを制御しても、出力電圧Ｖｅはすぐには変化しない。
【００５３】
このため、第１スイッチング電源１０１ａの出力電圧Ｖｅを上昇させる制御を、切り替え信号ＳＷに基づいてタイミングＴ２で行った場合、第１スイッチング電源１０１ａの電源電圧Ｖｅが上昇するまでの時間分、半導体光源１０４に流れる電流の上昇が遅れる。そのため、その遅れの期間、上述したように半導体光源に流れる電流が目標電流値に達せず、半導体光源の輝度が低下してしまう。
【００５４】
これは、半導体光源駆動装置を投写型映像表示装置の照明装置として使用する場合、この輝度不足が投写映像に、映像輝度の直線性を劣化させる等の不所望な影響を与えてしまうこととなり好ましくない。
【００５５】
特に、照明色に対応して半導体光源１０４の駆動電流を変動させる半導体光源駆動装置においては、同期信号ＳＹの周期が短いため、電流の立ち上がりの遅れの影響を受けやすい。
【００５６】
図４に示すように、ＦＥＴ駆動回路１１０は、電圧切り替え信号ＥＳに従って第２ＦＥＴ１０７ｂをオン（ＯＮ）させる。これにより、図４に示す駆動回路電源電圧は、第１スイッチング電源１０１ａの電源電圧から、第１スイッチング電源１０１ａの電源電圧に第２スイッチング電源１０１ｂの電源電圧を加えた電圧へと増加する。
【００５７】
第２スイッチング電源１０１ｂの電源電圧は、半導体光源１０４の駆動電流の増大に伴う順方向電圧Ｖｆの増加分と、電流が小さい状態で温度が下がる事で上昇した半導体光源１０４の順方向電圧Ｖｆの増加分の両方を補える電圧値に設定する。
【００５８】
このように制御することにより、切り替え信号ＳＷが切り替わったタイミング（図４のタイミングＴ２）において、第１ＦＥＴ１０７ａと電流検出抵抗１０８にかかる電圧（図４のドレイン電圧）が低下して式（５）を満たせなくなることを防ぐことができる。これにより、半導体光源１０４に流れる電流（図４の半導体光源電流）は、タイミングＴ２において、目標電流値Ｉｔまで急速に増大する。
【００５９】
その後、第１スイッチング電源１０１ａの電源電圧が規定の電圧まで上昇する。また、半導体光源１０４の温度が上昇して、半導体光源１０４の両端間の電圧Ｖｆが低下する。その後、電圧切り替え信号ＥＳは、適切なタイミングでハイレベルからローレベルとなり、第２ＦＥＴ１０７ｂをオフ（ＯＦＦ）させる。これにより、第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓを低減して、第１ＦＥＴ１０７ａの損失を低減する。なお、電圧切り替え信号ＥＳがハイレベルからローレベルになるタイミングは、タイミングＴ２から所定時間経過したタイミングであってもよいし、目標電流値Ｉｔに基づいて定められてもよいし、第１ＦＥＴ１０７ａのドレインの電圧に閾値を設けてもよい。
【００６０】
上記のように、定電流回路の目標電流値Ｉｔを増加させるタイミングに先だち、電圧切り替え信号ＥＳによって、第２ＦＥＴ１０７ｂをオンする。これにより、第１スイッチング電源１０１ａの第１出力電圧に、第２スイッチング電源１０１ｂの出力電圧が加算された第２出力電圧が、切り替え信号ＳＷの立ち上がりタイミングの前後の所定期間の間、半導体光源１０４と第１ＦＥＴ１０７ａと電流検出抵抗１０８の直列接続の両端間に印加されることになる。
【００６１】
尚、このような制御を行うと、図４（ｊ）に示すドレイン電圧の波形のように、切り替え信号ＳＷが変化するタイミングＴ１、Ｔ２の前後で、短期間第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓが上昇するが、その期間は非常に短いため、この電圧Ｖｄｓの上昇に伴う第１ＦＥＴ１０７ａの損失の増加は僅かである。また、切り替え回路１０５の出力が切り替え入力Ｓ２から切り替え入力Ｓ１に切り替わるタイミングＴ１及びタイミングＴ３では、スイッチング電源の出力電圧を早いタイミングで低下させる必要はない。
【００６２】
［１−３．効果］
以上のように、本実施の形態では、半導体光源１０４に流れる電流の上昇を遅らせること無く、第１ＦＥＴ１０７ａの消費電力を低減することが可能となる。
【００６３】
また、半導体光源１０４が多数の半導体光源素子を直列接続したものであるとき、Ｖｆの温度依存性による影響が大きくなる。本実施の形態によれば、半導体光源１０４のＶｆの温度依存性に起因する駆動電流の立ち上がりの遅れを効果的に抑制できる。
【００６４】
さらに、本構成によれば、図４に示すように、半導体光源１０４にかかる電圧が高いタイミングＴ２において、第１ＦＥＴ１０７ａのドレインの電圧が低くなるように制御されている。これにより、半導体光源１０４のアノードの電圧を抑えることができ、半導体光源１０４と半導体光源装置のグラウンドとの電位差を抑えられる。
【００６５】
（実施の形態２）
以下、図５を用いて、実施の形態２を説明する。
【００６６】
［２−１．構成］
図５は、実施の形態２における半導体光源駆動装置のブロック図である。
【００６７】
まず、実施の形態１における半導体光源駆動装置と異なる点について説明する。実施の形態２における半導体光源駆動装置は、実施の形態１の半導体光源１０４にあたる第１半導体光源１０４ａに加えて、第２半導体光源１０４ｂを備える。第２半導体光源１０４ｂは、第１半導体光源１０４ａと同様に、複数の半導体光源素子を直列に接続したものである。ただし、第１半導体光源１０４ａと第２半導体光源１０４ｂとは、必ずしも同じでなくともよい。さらに、定電流回路に含まれる電流検出抵抗１０８の一端は第１ＦＥＴ１０７ａのソースに接続され、他端はグラウンドに接続されている。このグラウンドに接続されているノードを、グラウンドノードＰと呼ぶ。グラウンドノードＰと第１スイッチング電源１０１ａのマイナスの間には、第２半導体光源１０４ｂが、グラウンドノードＰから第１スイッチング電源１０１ａのマイナスに向けて電流が流れるように接続されている。すなわち、グラウンドノードＰを基準点としたとき、第１スイッチング電源のマイナスに接続されたノードの電位が負の電位となるときに、第２半導体光源１０４ｂに電流が流れる。また、マイコン１０２が切り替え回路１０５に出力する電圧は、グラウンドノードＰを基準として制御される。
【００６８】
［２−２．動作］
この実施の形態２でも次の点を除けば実施の形態１における半導体光源駆動装置と同様の動作を行う。すなわち、電流検出抵抗１０８と第１スイッチング電源１０１ａのマイナス側との間に挿入された第２半導体光源１０４ｂには、ダイオード１１１のカソードと第１ＦＥＴ１０７ａとの間に挿入された第１半導体光源１０４ａと同一の電流が流れる。第１半導体光源に流れる駆動電流は、実施の形態１と同様に制御することができるため、第２半導体光源に流れる駆動電流も同様に制御できる。
【００６９】
一般的に、第１半導体光源１０４ａや第２半導体光源１０４ｂに印加できる電圧には上限がある。第１半導体光源１０４ａは、図５に図示されないシャーシを有しており、典型的な回路においては、シャーシはグラウンドに接続されている。すなわち、第１半導体光源１０４ａで最も電位の高いノードであるアノードと、グラウンドとの電位差が耐圧を超えると、第１半導体光源１０４ａを損傷する恐れがある。同様に、第２半導体光源１０４ｂで最も電位の低いノードであるカソードと、グラウンドとの電位差が耐圧を超えると、第２半導体光源１０４ｂを損傷する恐れがある。この問題は、高い電圧で半導体光源を駆動する半導体光源駆動装置において、より顕著である。
【００７０】
［２−３．効果］
実施の形態２において、実施の形態１における半導体光源駆動装置と同様の効果が得られると共に、半導体光源と接地点間の電位差を大きくすること無しに、より多くの半導体光源素子を駆動する事が可能となる。すなわち、直流電源から供給される電源電圧を実施の形態１の約２倍としても、半導体光源の耐圧を超えないように駆動することができる。電源電圧を大きくすることにより、直流電源から供給される電力のうち、電力を半導体光源の発光に使われる電力の割合を大きくできるため、電力効率の高めることができる。
【００７１】
さらに、第１半導体光源１０４ａ及び第２半導体光源１０４ｂの双方を、一つの定電流回路によって、駆動電流の立ち上がりの遅れを効果的に抑制できる。すなわち、本開示の技術は、複数の半導体光源を備えた半導体光源駆動装置において、特に有効である。
【００７２】
また、本開示の技術は、電源電圧の高い半導体光源駆動装置において、特に有効である。半導体光源の耐圧によるが、少なくとも５０Ｖ以上の電源電圧を持つ第１スイッチング電源１０１ａを用いる場合には有効である。
【００７３】
また、第１半導体光源１０４ａと第２半導体光源１０４ｂとは、同じであっても良く、異なっていてもよい。例えば、第１半導体光源１０４ａと同じ第２半導体光源１０４ｂを追加することにより、実施の形態１で示した半導体光源駆動装置よりも半導体光源の輝度をより大きくすることができる。また、実施の形態１の半導体光源１０４の複数のＬＤのうち半数ずつをそれぞれ第１半導体光源１０４ａ、第２半導体光源１０４ｂとすることにより、実施の形態１で示した半導体光源駆動装置の半導体光源と同等の輝度を実現できる。
【００７４】
（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及び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、適宜、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可能である。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。
【００７５】
例えば、実施の形態１及び２では、電流制御素子としてＭＯＳＦＥＴを記載しているが、これに限定されず、例えばバイポーラトランジスタ、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子を用いることも可能である。
【００７６】
また、実施の形態１及び２では、マイコン１０２から切り替え回路１０５への入力信号である切り替え入力Ｓ１、Ｓ２を用いて２つの目標電流値に設定することが可能であるが、３つ以上の切り替え入力を用いて３つ以上の目標電流値を設定することもできる。
【００７７】
なお、実施の形態１および実施の形態２において、第１スイッチング電源と、第２スイッチング電源とは、複数の出力端を有する一つの電源を用いて構成してもよい。これにより、一つの電源で同様の効果を得ることができる。
【００７８】
なお、実施の形態１および実施の形態２においては、第２ＦＥＴ１０７ｂのソースから第２スイッチング電源１０１ｂの負極側へ電流が逆流することを防ぐ整流素子として、ダイオード１１１を用いている。しかし整流素子は、第２ＦＥＴ１０７ｂとはＯＮ／ＯＦＦのタイミングが逆となるように制御された第３ＦＥＴによって実現されてもよい。これにより、ダイオード１１１と同様に電流が逆流することを防ぐことができる。すなわち、第３ＦＥＴは、電流の逆流を防止する整流素子として機能する。これにより、ダイオード１１１における電圧のロスを抑えることができる。しかしながら、整流素子としてダイオード１１１を使うことにより、回路が簡単化されるとともに、第２ＦＥＴ１０７ｂと第３ＦＥＴとの間に貫通電流が流れることを防ぐことができる。
【００７９】
本開示の半導体光源駆動装置は、下記のように表現することもできる。すなわち、実施の形態１に係る半導体光源駆動装置は、電源部と、出力電圧切り替え回路と、定電流回路と、制御部とを備える。また、半導体光源１０４を接続するための第１出力端と第２出力端を備える。第１出力端は、半導体光源１０４のアノードが接続される点に相当する。第２出力端は、半導体光源１０４のカソードが接続される点に相当する。
【００８０】
電源部は、第１スイッチング電源１０１ａの負極に相当する共通端と、第１スイッチング電源１０１ａの正極に相当する第１電圧端と、第２スイッチング電源１０１ｂの正極に相当する第２電圧端とを有する。第１電圧端と共通端との間に供給される第１電圧は、第１スイッチング電源１０１ａの出力する電圧に相当する。第１電圧は、定常状態において半導体光源に目標電流値Ｉｔの駆動電流を流すことができる電圧である。第２電圧端と共通端との間に供給される第２電圧は、第１スイッチング電源１０１ａの出力する電圧と第２スイッチング電源１０１ｂの出力する電圧とを足し合わせたものである。第２電圧は、第１電圧と比べて、第２スイッチング電源１０１ｂの出力する電圧の分だけ電圧が大きい。
【００８１】
制御部は、マイコン１０２、切り替え回路１０５、演算増幅器１０６等に相当し、駆動電流を制御する。制御部は、定電流回路の目標電流値Ｉｔを制御するとともに、第１スイッチング電源１０１ａの出力電圧を制御することにより、第１電圧を制御する。
【００８２】
出力電圧切り替え回路は、第２ＦＥＴ１０７ｂと、ダイオード１１１とに相当し、第１経路と第２経路とを切り替える。第１経路とは、第１スイッチング電源１０１ａの正極と半導体光源とを接続する経路である。第２経路とは、第２スイッチング電源の正極と半導体光源とを接続する経路である。ダイオード１１１は、第２ＦＥＴ１０７ｂがＯＮ状態のとき、第２スイッチング電源１０１ｂの正極から第２ＦＥＴ１０７ｂを通って第２スイッチング電源の負極へと、電流が逆流することを防ぐための整流素子である。
【００８３】
さらに、半導体光源駆動装置は、マイコン１０２とドレイン電圧検出回路１０３に相当する検出回路を備える。検出回路は、第１ＦＥＴ１０７ａのドレインの電圧を検出することにより、第１ＦＥＴ１０７ａのドレイン・ソース間電圧にどの程度余裕があるか、すなわち、第１ＦＥＴ１０７ａを含む定電流回路の動作状態を検出している。制御部に相当するマイコン１０２は、定電流回路の動作状態に基づき、第１電圧を適切に制御することにより、電力効率を改善している。
【００８４】
実施の形態２に係る半導体光源駆動装置は、さらに、第３出力端と第４出力端とを備える。第１出力端と第２出力端との間に接続される半導体光源は、第１半導体光源１０４ａに相当する。第３出力端と第４出力端との間に接続される第２半導体光源は、第２半導体光源１０４ｂに相当する。実施の形態１及び実施の形態２において、定電流回路は第２出力端と共通端との間に接続されているが、実施の形態２においては、定電流回路と共通端との間に、さらに、第２半導体光源１０４ｂが接続されている。
【００８５】
なお、実施の形態においては、第１電圧端および第２電圧端の電位が共通端より高い場合を例として説明したが、これに限られるものではない。例えば、正極側と負極側が逆転するように構成してもよい。すなわち、第１電圧端および第２電圧端の電位が共通端よりも低く、駆動電流が、共通端から定電流回路、半導体光源を通して、第１電圧端または第２電圧端へ流れるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本開示は、複数の半導体光源素子を直列に接続して駆動する半導体光源駆動装置に使用でき、例えば、プロジェクタの光源、照明用光源などに適用可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１０１ａ    第１スイッチング電源
１０１ｂ    第２スイッチング電源
１０２    マイコン
１０３    ドレイン電圧検出回路
１０４    半導体光源
１０４ａ    第１半導体光源
１０４ｂ    第２半導体光源
１０５    切り替え回路
１０６    演算増幅器
１０７ａ    第１ＦＥＴ
１０７ｂ    第２ＦＥＴ
１０８    電流検出抵抗
１１０    ＦＥＴ駆動回路
１１１    ダイオード
【図１】
2017059825.tif 000003
【図２】
2017059825.tif 000004
【図３】
2017059825.tif 000005
【図４】
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【図５】
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