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JP6070291B2 - LIGHT SOURCE DEVICE, PROJECTOR, AND LIGHT SOURCE DEVICE CONTROL METHOD - Google Patents

LIGHT SOURCE DEVICE, PROJECTOR, AND LIGHT SOURCE DEVICE CONTROL METHOD Download PDF

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JP6070291B2 JP2013043799A JP2013043799A JP6070291B2 JP 6070291 B2 JP6070291 B2 JP 6070291B2 JP 2013043799 A JP2013043799 A JP 2013043799A JP 2013043799 A JP2013043799 A JP 2013043799A JP 6070291 B2 JP6070291 B2 JP 6070291B2
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  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Description

本発明は、光源装置、プロジェクター及びプログラムに関する。   The present invention relates to a light source device, a projector, and a program.

固体光源による光源では、電源出力に多数の発光素子を直列に接続し、電流制御にて駆動する場合が多い。この接続状態にて、一つの発光素子が、端子間開放の状態で故障すると、直列に接続された正常な発光素子全てが駆動できなくなる。その対策として、発光素子個々の駆動時の端子間電圧よりも高い電圧で動作するツェナーダイオードを、発光素子と並列に接続することが提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。この場合、発光素子が開放モードで故障すると、ツェナーダイオードがオン状態になって電流を流し、他の直列発光素子に電流を供給することにより固体光源を駆動する。   In the case of a light source using a solid light source, a large number of light-emitting elements are connected in series to a power supply output and driven by current control in many cases. If one light emitting element fails in this connection state with the terminals open, all normal light emitting elements connected in series cannot be driven. As a countermeasure, it has been proposed to connect a Zener diode that operates at a voltage higher than the voltage between terminals at the time of driving each light emitting element in parallel with the light emitting element (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). . In this case, when the light emitting device fails in the open mode, the Zener diode is turned on to pass current, and the solid light source is driven by supplying current to the other series light emitting devices.

特開2011−222124号公報JP 2011-222124 A 特開2009−59835号公報JP 2009-59835 A

ここで、ツェナーダイオードを使用した場合、ツェナーダイオードが発熱するため、放熱が必要となる。ツェナーダイオードの代わりに、発光素子個々の駆動時の端子間電圧よりも高い電圧で動作開始するサイリスタまたはトライアック等の自己オン素子を発光素子と並列に接続することも考えられる。自己オン素子の場合、ツェナーダイオードと比較すれば発熱は少ないが、動作時に急激な端子電圧の低下を伴い、駆動電源側より、発光素子に対して大きな突入電流が流れてしまう。また一旦駆動が停止されると、保護短絡素子はオフに戻り、再度駆動された時に、再びオン状態になって突入電流が流れる。この突入電流の繰り返しは、他の正常な発光素子の劣化を招く。特に、例えば調光のためにPWM駆動をする場合は、PWM駆動パルス毎に突入電流が流れ、発光素子の劣化が著しいという問題がある。   Here, when a Zener diode is used, the Zener diode generates heat, and thus heat radiation is required. Instead of the Zener diode, a self-on element such as a thyristor or a triac that starts operation at a voltage higher than the voltage between terminals at the time of driving each light emitting element may be connected in parallel with the light emitting element. In the case of a self-on element, heat generation is less than that of a Zener diode, but a large inrush current flows from the drive power supply side to the light emitting element due to a sudden drop in terminal voltage during operation. Further, once the driving is stopped, the protective short-circuiting element is turned off, and when it is driven again, it is turned on again and an inrush current flows. The repetition of the inrush current causes deterioration of other normal light emitting elements. In particular, when PWM driving is performed for dimming, for example, there is a problem that an inrush current flows for each PWM driving pulse and the light emitting element is significantly deteriorated.

そこで本発明の一態様は、上記問題に鑑みてなされたものであり、直列に接続された複数の発光素子のうち任意の発光素子が開放故障した場合でも、他の発光素子の発光を維持させつつ発光素子の劣化を軽減することを可能とする光源装置、プロジェクター及びプログラムを提供することを課題とする。   Accordingly, one embodiment of the present invention has been made in view of the above problem, and even when any light emitting element among a plurality of light emitting elements connected in series has an open failure, the light emission of other light emitting elements is maintained. It is another object of the present invention to provide a light source device, a projector, and a program that can reduce deterioration of a light emitting element.

(1)本発明の一態様は、直列に接続された複数の発光素子と、複数の発光素子のうち少なくとも二つの発光素子それぞれに並列に接続され、該発光素子それぞれの両端を短絡させることが可能な複数の短絡部と、開放故障した発光素子を検出する検出部と、前記検出部が検出した発光素子を識別する発光素子識別情報を記憶装置に記憶させる記憶処理部と、前記記憶装置に記憶された発光素子識別情報を参照し、該参照した発光素子識別情報によって識別される発光素子の両端を短絡させたままになるよう、該発光素子に並列に接続されている短絡部を制御する制御部と、を備える光源装置である。これにより、直列に接続された複数の発光素子のうち任意の発光素子が開放故障した場合でも、開放故障した発光素子を短絡させたままにすることで、他の発光素子の発光を維持させることができる。更に、発光素子の両端を短絡させたままにすることで、発光素子に繰り返し突入電流が流れることを防ぐことができ、突入電流によって生じる発光素子の劣化を軽減することができる。   (1) In one embodiment of the present invention, a plurality of light-emitting elements connected in series and at least two light-emitting elements among the plurality of light-emitting elements are connected in parallel, and both ends of the light-emitting elements are short-circuited. A plurality of possible short-circuit units, a detection unit that detects a light emitting element that has failed open, a storage processing unit that stores light emitting element identification information for identifying the light emitting element detected by the detection unit in a storage device, and the storage device By referring to the stored light emitting element identification information, the short-circuit portion connected in parallel to the light emitting element is controlled so that both ends of the light emitting element identified by the referenced light emitting element identification information remain short-circuited. And a control unit. As a result, even when any light emitting element among a plurality of light emitting elements connected in series has an open failure, the light emission of the other light emitting elements can be maintained by short-circuiting the open light emitting element. Can do. Furthermore, by keeping both ends of the light emitting element short-circuited, it is possible to prevent the inrush current from flowing repeatedly through the light emitting element, and to reduce the deterioration of the light emitting element caused by the inrush current.

(2)また、本発明の一態様は、上述の光源装置であって、前記短絡部は、自身が並列に接続されている発光素子と並列に接続されたFETを備え、該FETのドレインとソースを導通状態にすることにより、自身が並列に接続されている発光素子の両端を短絡させる。これにより、FETは、ほぼ0オームにて開放故障した発光素子の両端を短絡することができるのでFETでの損失がほぼ0Wとなり、発熱を低減することができる。その結果、短絡部の放熱構造が不要となる利点がある。また、FETは、サイリスタに比べ、選択肢が広く、必要な性能、コスト及びサイズに合わせた部品選択が可能であるという利点がある。   (2) One embodiment of the present invention is the above-described light source device, wherein the short-circuit unit includes a FET connected in parallel to a light-emitting element connected in parallel to the light source device, and the drain of the FET By making the source conductive, both ends of the light emitting elements connected in parallel with each other are short-circuited. As a result, the FET can short-circuit both ends of the light emitting element that has failed to open at approximately 0 ohms, so that the loss in the FET becomes approximately 0 W and heat generation can be reduced. As a result, there is an advantage that the heat dissipation structure of the short-circuit portion is unnecessary. In addition, the FET has the advantage that the options are wider than those of the thyristor, and the parts can be selected according to the required performance, cost, and size.

(3)また、本発明の一態様は、上述の光源装置であって、前記検出部は、前記短絡部に前記複数の発光素子のうち一の発光素子の両端を短絡させた場合に、前記複数の発光素子に電流が流れた場合、短絡させた発光素子が開放故障していると検出する。これにより、一の発光素子を短絡させた場合に、直列に接続された複数の発光素子に電流が流れた場合、その一の発光素子が開放故障していることを検出するので、開放故障している発光素子を確実に検出することができる。   (3) Moreover, 1 aspect of this invention is the above-mentioned light source device, Comprising: When the said detection part short-circuits the both ends of one light emitting element among the said several light emitting elements to the said short circuit part, When a current flows through a plurality of light emitting elements, it is detected that the shorted light emitting element has an open failure. As a result, when one light emitting element is short-circuited, if a current flows through a plurality of light emitting elements connected in series, it is detected that the one light emitting element has an open failure. It is possible to reliably detect the light emitting element.

(4)また、本発明の一態様は、直列に接続された複数の発光素子と、前記発光素子から出射された光を変調する変調部と、前記複数の発光素子のうち少なくとも二つの発光素子それぞれに並列に接続され、該発光素子それぞれの両端を短絡させることが可能な複数の短絡部と、開放故障した発光素子を検出する検出部と、前記検出部が検出した発光素子を識別する発光素子識別情報を記憶させる記憶装置に記憶処理部と、前記記憶装置に記憶された発光素子識別情報によって識別される発光素子の両端を短絡させるよう前記短絡部を制御する制御部と、を備えるプロジェクターである。これにより、直列に接続された複数の発光素子のうち任意の発光素子が開放故障した場合でも、開放故障した発光素子を短絡させたままにすることで、他の発光素子の発光を維持させることができる。更に、発光素子の両端を短絡させたままにすることで、発光素子に繰り返し突入電流が流れることを防ぐことができ、突入電流によって生じる発光素子の劣化を軽減することができる。   (4) According to one embodiment of the present invention, a plurality of light emitting elements connected in series, a modulation unit that modulates light emitted from the light emitting elements, and at least two of the plurality of light emitting elements A plurality of short-circuit portions connected in parallel to each other and capable of short-circuiting both ends of each of the light-emitting elements, a detection unit that detects an open-circuit failure light-emitting element, and light emission that identifies the light-emitting element detected by the detection unit A projector comprising: a storage processing unit in a storage device that stores element identification information; and a control unit that controls the short-circuit unit to short-circuit both ends of the light-emitting elements identified by the light-emitting element identification information stored in the storage device. It is. As a result, even when any light emitting element among a plurality of light emitting elements connected in series has an open failure, the light emission of the other light emitting elements can be maintained by short-circuiting the open light emitting element. Can do. Furthermore, by keeping both ends of the light emitting element short-circuited, it is possible to prevent the inrush current from flowing repeatedly through the light emitting element, and to reduce the deterioration of the light emitting element caused by the inrush current.

(5)また、本発明の一態様は、直列に接続された複数の発光素子と、前記複数の発光素子のうち少なくとも二つの発光素子それぞれに並列に接続され、該発光素子それぞれの両端を短絡させることが可能な複数の短絡部とを備える光源装置に、開放故障した発光素子を検出する検出ステップと、前記検出ステップで検出された発光素子を識別する発光素子識別情報を記憶装置に記憶させる記憶処理ステップと、前記記憶装置に記憶された発光素子識別情報を参照し、該参照した発光素子識別情報によって識別される発光素子の両端を短絡させるよう、該発光素子に並列に接続されている短絡部を制御する制御ステップと、を実行させるためのプログラムである。これにより、直列に接続された複数の発光素子のうち任意の発光素子が開放故障した場合でも、開放故障した発光素子を短絡させたままにすることで、他の発光素子の発光を維持させることができる。更に、発光素子の両端を短絡させたままにすることで、発光素子に繰り返し突入電流が流れることを防ぐことができ、突入電流によって生じる発光素子の劣化を軽減することができる。   (5) According to one embodiment of the present invention, a plurality of light emitting elements connected in series and at least two light emitting elements among the plurality of light emitting elements are connected in parallel, and both ends of the light emitting elements are short-circuited. A light source device comprising a plurality of short-circuitable parts, wherein a detection step for detecting a light emitting element that has failed to open and light emitting element identification information for identifying the light emitting element detected in the detection step are stored in a storage device The storage processing step and the light emitting element identification information stored in the storage device are referenced, and the light emitting elements identified by the referenced light emitting element identification information are connected in parallel so as to short-circuit both ends. And a control step for controlling the short-circuit portion. As a result, even when any light emitting element among a plurality of light emitting elements connected in series has an open failure, the light emission of the other light emitting elements can be maintained by short-circuiting the open light emitting element. Can do. Furthermore, by keeping both ends of the light emitting element short-circuited, it is possible to prevent the inrush current from flowing repeatedly through the light emitting element, and to reduce the deterioration of the light emitting element caused by the inrush current.

本実施形態における光源装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the light source device in this embodiment. 本実施形態における光源装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the flow of a process of the light source device in this embodiment. プロジェクターの構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of a projector.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施形態における光源装置1の構成を示す概略ブロック図である。光源装置1は、駆動電源2、CPU(Central Processing Unit)5、記憶装置6、発光素子31〜36までの6個の発光素子、nMOS(Metal−Oxide−Semiconductor)トランジスタQ3及び短絡部41〜46までの6個の短絡部を備える。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram showing the configuration of the light source device 1 in the present embodiment. The light source device 1 includes a driving power source 2, a CPU (Central Processing Unit) 5, a storage device 6, six light emitting elements including light emitting elements 31 to 36, an nMOS (Metal-Oxide-Semiconductor) transistor Q3, and a short circuit unit 41 to 46. 6 short-circuit parts are provided.

駆動電源2は、一例として定電流源である。駆動電源2は、発光素子31に駆動電流を供給する。また、駆動電源2はnMOSトランジスタQ3のゲートにPWM信号を供給する。駆動電源2は、PWM信号のデューティ・サイクルを変化させることで、発光素子31〜36に流れる定電流のデューティ・サイクルを変化させて、発光素子31〜36の平均電流を実質的に変更する。これにより、駆動電源2は発光素子31〜36の発光強度を調節することができる。ここで、駆動電源2は出力監視部21を備える。出力監視部21は、駆動電源2が出力する駆動電流を監視する。出力監視部21は例えば、駆動電流を示す駆動電流情報をCPU5へ出力する。   The drive power supply 2 is a constant current source as an example. The drive power supply 2 supplies a drive current to the light emitting element 31. The drive power supply 2 supplies a PWM signal to the gate of the nMOS transistor Q3. The drive power source 2 changes the duty cycle of the PWM signal, thereby changing the duty cycle of the constant current flowing through the light emitting elements 31 to 36 to substantially change the average current of the light emitting elements 31 to 36. Thereby, the drive power supply 2 can adjust the light emission intensity of the light emitting elements 31-36. Here, the drive power supply 2 includes an output monitoring unit 21. The output monitoring unit 21 monitors the drive current output from the drive power supply 2. For example, the output monitoring unit 21 outputs drive current information indicating the drive current to the CPU 5.

CPU5は、検出部51、記憶処理部52、及び制御部53として機能する。CPU5は、開放故障した発光素子を検出する検出部51として機能する。その際、検出部51として機能するCPU5は、発光素子31〜36に電流が流れなくなったことを検出した場合に、ある短絡部に複数の発光素子のうち一の発光素子を短絡させる。その場合に、直列に接続された複数の発光素子に電流が流れた場合、CPU5は短絡させた発光素子が開放故障していると検出する。   The CPU 5 functions as a detection unit 51, a storage processing unit 52, and a control unit 53. The CPU 5 functions as a detection unit 51 that detects a light emitting element that has failed open. In that case, CPU5 which functions as the detection part 51 short-circuits one light emitting element among several light emitting elements to a certain short circuit part, when it detects that an electric current no longer flows into the light emitting elements 31-36. In this case, when a current flows through a plurality of light emitting elements connected in series, the CPU 5 detects that the shorted light emitting element has an open failure.

具体的には例えば、CPU5は、出力監視部21から入力された駆動電流情報が示す駆動電流を用いて、発光素子31〜36に電流が流れなくなったことを検出する。CPU5は例えば、発光素子31〜36に電流が流れなくなったことを検出した場合に、発光素子31〜36のうち何れかの発光素子が開放故障したと判定し、一旦、駆動電源2の駆動電流の出力を停止する。そして、CPU5は例えば、ひとつの発光素子に並列接続された電界効果トランジスタ(Field Effect Transistor:以下、FETという)をオン状態にさせてその発光素子の両端を短絡させた状態で、再度、駆動電源2を駆動する。ここで短絡部41〜46は、それぞれ一つのFETを備えている。CPU5は、駆動電流情報を用いて駆動電源2の駆動電流を監視し、駆動電流が流れているか判定する。CPU5は、駆動電流が流れていない場合、順次、次の発光素子に対して同様の短絡処理及び判定処理を繰り返す。駆動電流が流れた場合、直近に短絡させた発光素子が開放故障したと判定し、以後、その発光素子に並列接続されたFETをオンさせ続ける。   Specifically, for example, the CPU 5 detects that the current does not flow to the light emitting elements 31 to 36 using the drive current indicated by the drive current information input from the output monitoring unit 21. For example, when the CPU 5 detects that no current flows through the light emitting elements 31 to 36, the CPU 5 determines that one of the light emitting elements 31 to 36 has an open failure, and once the driving current of the driving power source 2 is reached. Stop the output of. Then, for example, the CPU 5 turns on a field effect transistor (hereinafter referred to as FET) connected in parallel to one light emitting element and short-circuits both ends of the light emitting element, and again drives the drive power supply. 2 is driven. Here, each of the short-circuit portions 41 to 46 includes one FET. The CPU 5 monitors the drive current of the drive power supply 2 using the drive current information and determines whether the drive current is flowing. When the drive current is not flowing, the CPU 5 sequentially repeats the same short circuit process and determination process for the next light emitting element. When the drive current flows, it is determined that the light-emitting element that has been short-circuited most recently has an open failure, and thereafter, the FET connected in parallel to the light-emitting element is kept on.

なお、CPU5は、駆動電源2の印加電圧が一定レベル以上に上昇したことを検出した場合に、発光素子31〜36のうち何れかの発光素子が開放故障したと判定し、一旦、駆動電源2の電源出力を停止するようにしてもよい。その場合、CPU5は、駆動電源2の駆動電圧を監視すればよい。   When the CPU 5 detects that the applied voltage of the driving power source 2 has risen above a certain level, the CPU 5 determines that one of the light emitting elements 31 to 36 has an open failure, and once the driving power source 2 The power output may be stopped. In that case, the CPU 5 may monitor the drive voltage of the drive power supply 2.

CPU5は、開放故障した発光素子を識別する発光素子識別情報を記憶装置6に記憶させる記憶処理部52として機能する。記憶装置6は、発光素子識別情報を保持する。   The CPU 5 functions as a storage processing unit 52 that causes the storage device 6 to store light emitting element identification information that identifies a light emitting element that has failed to open. The storage device 6 holds light emitting element identification information.

続いて、制御部53として機能するCPU5の処理について説明する。CPU5は、記憶装置6に記憶された発光素子識別情報を参照し、その参照した発光素子識別情報によって識別される発光素子の両端を短絡させたままになるよう、その発光素子に並列に接続されている短絡部を制御する制御部53として機能する。具体的には例えば、CPU5は、主電源がオフ状態からオン状態に切り替わった場合、記憶装置6に発光素子識別情報が記憶されているか否か判定する。   Next, processing of the CPU 5 that functions as the control unit 53 will be described. The CPU 5 refers to the light emitting element identification information stored in the storage device 6 and is connected in parallel to the light emitting element so that both ends of the light emitting element identified by the referenced light emitting element identification information remain short-circuited. It functions as the control part 53 which controls the short circuit part which is. Specifically, for example, the CPU 5 determines whether or not the light emitting element identification information is stored in the storage device 6 when the main power source is switched from the off state to the on state.

記憶装置6に発光素子識別情報が記憶されている場合、CPU5は例えば記憶装置6に記憶された発光素子識別情報を参照する。CPU5は、参照した発光素子識別情報によって識別される発光素子の両端を短絡するよう、その発光素子に並列に接続されている短絡部を制御する。具体的には例えば、CPU5は、開放故障した発光素子に並列に接続されている短絡部に、電圧がローレベル(例えば、0V)のFETゲート駆動信号を供給する。また、CPU5は、開放故障した発光素子に並列に接続されている短絡部以外の短絡部に、電圧がハイレベル(例えば、5V)のFETゲート駆動信号を供給する。これにより、電圧がローレベルのFETゲート駆動信号を供給された短絡部のみが発光素子の両端を短絡させることができる。   When the light emitting element identification information is stored in the storage device 6, the CPU 5 refers to the light emitting element identification information stored in the storage device 6, for example. CPU5 controls the short circuit part connected in parallel with the light emitting element so that the both ends of the light emitting element identified by the referred light emitting element identification information may be short-circuited. Specifically, for example, the CPU 5 supplies a FET gate drive signal whose voltage is at a low level (for example, 0 V) to the short-circuit portion connected in parallel to the light emitting element that has failed to open. Further, the CPU 5 supplies a FET gate drive signal whose voltage is at a high level (for example, 5 V) to a short-circuit portion other than the short-circuit portion connected in parallel to the light emitting element that has failed open. As a result, only the short-circuit portion supplied with the low-level FET gate drive signal can short-circuit both ends of the light-emitting element.

そして、CPU5は、駆動電源2に駆動電流を出力させる。これにより、CPU5は開放故障を検出した後は、その開放故障している発光素子の両端を常に短絡させたままにすることにより、その開放故障している発光素子に流れ込む電流をバイパスして次段の発光素子へ供給する。その結果、駆動電源2は開放故障している発光素子以外に電流を供給することができる。   Then, the CPU 5 causes the drive power supply 2 to output a drive current. Thus, after detecting the open failure, the CPU 5 always bypasses the current flowing into the open failure light emitting element by always short-circuiting both ends of the open failure light emitting element. Supplied to the light emitting element of the stage. As a result, the drive power supply 2 can supply a current to the light emitting element other than the light emitting element that has failed open.

発光素子31〜36は、一例としてレーザーダイオード(Laser Diode:LD)である。発光素子31〜36は順に直列に接続されている。具体的には、発光素子31は、アノードが駆動電源2に接続され、カソードが後段の発光素子32のアノードに接続されている。発光素子32〜35は、アノードが前段の発光素子のカソードに接続され、カソードが後段の発光素子のアノードに接続されている。発光素子36は、アノードが前段の発光素子35に接続され、カソードがnMOSトランジスタQ3のドレインに接続されている。なお、発光素子31〜36は、発光ダイオードでもよい。   The light emitting elements 31 to 36 are laser diodes (LD) as an example. The light emitting elements 31 to 36 are connected in series in order. Specifically, the light emitting element 31 has an anode connected to the drive power supply 2 and a cathode connected to the anode of the light emitting element 32 at the subsequent stage. The light emitting elements 32 to 35 have an anode connected to the cathode of the preceding light emitting element, and the cathode connected to the anode of the succeeding light emitting element. The light emitting element 36 has an anode connected to the preceding light emitting element 35 and a cathode connected to the drain of the nMOS transistor Q3. The light emitting elements 31 to 36 may be light emitting diodes.

nMOSトランジスタQ3は、nチャネル型の電界効果トランジスタである。nMOSトランジスタQ3は、ゲートが駆動電源2に接続され、ドレインが発光素子のカソードに接続され、ソースがグラウンド(GND)に接続されている。nMOSトランジスタQ3は、駆動電源2から入力されたPWM信号がハイレベルの場合、ドレインからソースに電流が流れるが、駆動電源2から入力されたPWM信号がローレベルの場合、ドレインからソースに電流が流れない。これにより、PWM信号がハイレベルの場合にのみ、発光素子31〜36に電流が流れて発光素子31〜36が発光する。   The nMOS transistor Q3 is an n-channel field effect transistor. The nMOS transistor Q3 has a gate connected to the drive power supply 2, a drain connected to the cathode of the light emitting element, and a source connected to the ground (GND). In the nMOS transistor Q3, a current flows from the drain to the source when the PWM signal input from the drive power supply 2 is at a high level. However, when the PWM signal input from the drive power supply 2 is at a low level, a current flows from the drain to the source. Not flowing. Thereby, only when the PWM signal is at a high level, a current flows through the light emitting elements 31 to 36 and the light emitting elements 31 to 36 emit light.

短絡部41〜46はそれぞれ、CPU5の制御により、各々が並列に接続された発光素子の両端を短絡させる。その際、短絡部41〜46はそれぞれ、自身が並列に接続された発光素子と並列に接続されたFETを備え、そのFETのドレインとソースを導通状態にすることにより、自身が並列に接続されている発光素子の両端を短絡させる。具体的には例えば、短絡部41〜46は、CPU5から入力されたFETゲート駆動信号がローレベルの場合、各々が並列に接続された発光素子の両端を短絡させる。   The short-circuit portions 41 to 46 each short-circuit both ends of the light-emitting elements connected in parallel under the control of the CPU 5. At that time, each of the short-circuit portions 41 to 46 includes a FET connected in parallel with the light emitting element connected in parallel to each other, and the drain and the source of the FET are brought into a conductive state so that they are connected in parallel. Short-circuit both ends of the light emitting element. Specifically, for example, when the FET gate drive signal input from the CPU 5 is at a low level, the short-circuit portions 41 to 46 short-circuit both ends of the light emitting elements connected in parallel.

続いて、短絡部41の回路構成の詳細について説明する。なお、短絡部42及び43の構成は、短絡部41の回路構成と同様であるので、その説明を省略する。短絡部41は、FETゲート駆動回路411及び短絡回路412を備える。
FETゲート駆動回路411は、CPU5から供給されたFETゲート駆動信号がローレベルの場合、短絡回路412にローレベルの電圧を供給する。ここで、FETゲート駆動回路411は、抵抗R14、フォトカプラF1と、抵抗R15及び抵抗R16を備える。本実施形態におけるフォトカプラF1は、一例として発光ダイオードD1及びフォトトランジスタQ1を備える。
Next, details of the circuit configuration of the short-circuit portion 41 will be described. In addition, since the structure of the short circuit parts 42 and 43 is the same as that of the circuit structure of the short circuit part 41, the description is abbreviate | omitted. The short circuit unit 41 includes an FET gate drive circuit 411 and a short circuit 412.
The FET gate drive circuit 411 supplies a low level voltage to the short circuit 412 when the FET gate drive signal supplied from the CPU 5 is at a low level. Here, the FET gate drive circuit 411 includes a resistor R14, a photocoupler F1, a resistor R15, and a resistor R16. As an example, the photocoupler F1 in this embodiment includes a light emitting diode D1 and a phototransistor Q1.

発光ダイオードD1は、アノードが5.0Vの電位線に接続され、カソードが抵抗R14を介してCPU5に接続されている。
フォトトランジスタQ1は、コレクタが抵抗R16の一端に接続され、エミッタが発光素子33のカソードに接続されている。抵抗R15の一端が発光素子31の高電位線H41に接続され、抵抗R15の他端が、後述するpMOSトランジスタQ12のゲート及び抵抗R16の他端に接続されている。ここで高電位線H41は、発光素子31のアノードに接続されている配線である。
The light emitting diode D1 has an anode connected to a 5.0V potential line and a cathode connected to the CPU 5 via a resistor R14.
The phototransistor Q1 has a collector connected to one end of the resistor R16 and an emitter connected to the cathode of the light emitting element 33. One end of the resistor R15 is connected to the high potential line H41 of the light emitting element 31, and the other end of the resistor R15 is connected to the gate of a pMOS transistor Q12 described later and the other end of the resistor R16. Here, the high potential line H <b> 41 is a wiring connected to the anode of the light emitting element 31.

短絡回路412は、FETゲート駆動回路411からローレベルの電圧が供給された場合、発光素子31の両端を短絡させる。ここで短絡回路412は、FETの一例としてpMOSトランジスタQ12を備える。pMOSトランジスタQ12は、ゲートが抵抗R15を介して高電位線H41に接続され、抵抗R16を介してフォトトランジスタQ1のコレクタに接続されている。pMOSトランジスタQ12は、ソースが高電位線H41に接続され、ドレインが低電位線L41に接続されている。ここで低電位線L41は、発光素子31のカソードに接続されている配線である。なお、本実施形態では、一例として短絡回路412がpMOSトランジスタQ12を備えたが、これに限らず短絡回路412はpMOSトランジスタQ12の代わりに他のpチャネル型のFETを備えていてもよい。   The short circuit 412 shorts both ends of the light emitting element 31 when a low level voltage is supplied from the FET gate drive circuit 411. Here, the short circuit 412 includes a pMOS transistor Q12 as an example of an FET. In the pMOS transistor Q12, the gate is connected to the high potential line H41 via the resistor R15, and is connected to the collector of the phototransistor Q1 via the resistor R16. In the pMOS transistor Q12, the source is connected to the high potential line H41, and the drain is connected to the low potential line L41. Here, the low potential line L41 is a wiring connected to the cathode of the light emitting element 31. In this embodiment, the short circuit 412 includes the pMOS transistor Q12 as an example. However, the present invention is not limited to this, and the short circuit 412 may include another p-channel FET instead of the pMOS transistor Q12.

続いて、短絡部41の動作について説明する。まず、発光素子31が正常に動作している場合の短絡部41の動作について説明する。CPU5はハイレベル(例えば、5V)のFETゲート駆動信号を、抵抗R14を介してダイオードD1に供給する。ダイオードD1の両端の電圧が0Vとなり、ダイオードD1に電流が流れないのでダイオードD1は発光しない。これにより、フォトトランジスタQ1がオフ状態となり、pMOSトランジスタQ12のゲート電位はソース電位と近くハイレベルであり、pMOSトランジスタQ12はオフ状態となる。その結果、発光素子31の両端は短絡されない。   Subsequently, the operation of the short-circuit portion 41 will be described. First, operation | movement of the short circuit part 41 in case the light emitting element 31 is operate | moving normally is demonstrated. The CPU 5 supplies a high-level (for example, 5V) FET gate drive signal to the diode D1 via the resistor R14. Since the voltage across the diode D1 becomes 0V and no current flows through the diode D1, the diode D1 does not emit light. As a result, the phototransistor Q1 is turned off, the gate potential of the pMOS transistor Q12 is at a high level close to the source potential, and the pMOS transistor Q12 is turned off. As a result, both ends of the light emitting element 31 are not short-circuited.

続いて、発光素子31が開放故障(切断)した場合の、短絡部41の動作について説明する。CPU5は、発光素子31が開放故障したことを検出した場合、ローレベル(例えば、0V)のFETゲート駆動信号を、抵抗R14を介してダイオードD1に供給する。ダイオードD1の両端の電圧が約5Vとなり、ダイオードD1に電流が流れることでダイオードD1が発光する。これにより、フォトトランジスタQ1がオン状態となり、フォトトランジスタQ1のコレクタとエミッタが導通状態になる。これにより、pMOSトランジスタQ12のゲート電位が発光素子33のカソードの電位に引っ張られてローレベルになることで、pMOSトランジスタQ12はオン状態となる。   Next, the operation of the short-circuit unit 41 when the light emitting element 31 has an open failure (cut) will be described. When the CPU 5 detects that the light emitting element 31 has an open failure, the CPU 5 supplies a low-level (for example, 0 V) FET gate drive signal to the diode D1 via the resistor R14. The voltage across the diode D1 becomes about 5V, and the current flows through the diode D1, so that the diode D1 emits light. As a result, the phototransistor Q1 is turned on, and the collector and emitter of the phototransistor Q1 are brought into conduction. As a result, the gate potential of the pMOS transistor Q12 is pulled to the potential of the cathode of the light emitting element 33 and becomes low level, so that the pMOS transistor Q12 is turned on.

このように発光素子31が開放故障したことを検出した場合、pMOSトランジスタQ12のゲート電圧がローレベルになるように、抵抗R15と抵抗R16の抵抗値が予め決められている。pMOSトランジスタQ12がオン状態になると、pMOSトランジスタQ12のソース、ドレイン間に電流が流れて、発光素子31の両端を短絡することができる。これにより、pMOSトランジスタQ12は、開放故障した発光素子31へ流入する電流をバイパスして発光素子32へ供給するので、駆動電源2は他の直列に接続された発光素子32〜36を駆動することができる。   As described above, when it is detected that the light emitting element 31 has an open failure, the resistance values of the resistors R15 and R16 are determined in advance so that the gate voltage of the pMOS transistor Q12 becomes low level. When the pMOS transistor Q12 is turned on, a current flows between the source and drain of the pMOS transistor Q12, so that both ends of the light emitting element 31 can be short-circuited. Thereby, the pMOS transistor Q12 bypasses the current flowing into the light emitting element 31 that has failed to open and supplies it to the light emitting element 32, so that the drive power supply 2 drives the other light emitting elements 32 to 36 connected in series. Can do.

本実施形態では、pMOSトランジスタQ12のゲート電圧をソース電圧よりも5V以上低くしてpMOSトランジスタQ12を完全にオン状態にするために、pMOSトランジスタQ12のゲートを、抵抗R16を介して2段下の発光素子33のカソードに接続されている。これにより、pMOSトランジスタQ12は、ゲート電圧をソース電圧よりも例えば6.6V〜10Vの範囲で下げることができる。
なお、本実施形態では、一例としてpMOSトランジスタQ12のゲートが2段下の発光素子33のカソードに接続されているとして説明したが、これに限らず、pMOSトランジスタQ12のゲートが、1段または3段以上、下の発光素子のカソードに接続されていてもよい。
In this embodiment, the gate of the pMOS transistor Q12 is lowered by two stages via the resistor R16 in order to make the pMOS transistor Q12 completely turned on by lowering the gate voltage of the pMOS transistor Q12 by 5V or more than the source voltage. The cathode of the light emitting element 33 is connected. Thereby, the pMOS transistor Q12 can lower the gate voltage in the range of 6.6 V to 10 V, for example, from the source voltage.
In the present embodiment, as an example, the gate of the pMOS transistor Q12 is described as being connected to the cathode of the light emitting element 33 two stages below. However, the present invention is not limited to this, and the gate of the pMOS transistor Q12 has one or three stages. It may be connected to the cathode of the lower light-emitting element in stages or more.

続いて、短絡部46の回路構成の詳細について説明する。なお、短絡部44及び45の構成は、短絡部46の回路構成と同様であるので、その説明を省略する。短絡部46は、FETゲート駆動回路461及び短絡回路462を備える。
FETゲート駆動回路461は、CPU5から供給されたFETゲート駆動信号がローレベルの場合、短絡回路462にローレベルの電圧を供給する。ここで、FETゲート駆動回路461は、抵抗R24、フォトカプラF2と、抵抗R25及び抵抗R26を備える。本実施形態におけるフォトカプラF2は、一例として発光ダイオードD2及びフォトトランジスタQ2を備える。
Next, details of the circuit configuration of the short-circuit portion 46 will be described. In addition, since the structure of the short circuit parts 44 and 45 is the same as that of the circuit structure of the short circuit part 46, the description is abbreviate | omitted. The short circuit unit 46 includes an FET gate drive circuit 461 and a short circuit 462.
The FET gate drive circuit 461 supplies a low level voltage to the short circuit 462 when the FET gate drive signal supplied from the CPU 5 is at a low level. Here, the FET gate drive circuit 461 includes a resistor R24, a photocoupler F2, a resistor R25, and a resistor R26. As an example, the photocoupler F2 in this embodiment includes a light emitting diode D2 and a phototransistor Q2.

発光ダイオードD2は、アノードが5.0Vの電位線に接続され、カソードが抵抗R24を介してCPU5に接続されている。
フォトトランジスタQ2は、コレクタが発光素子34のアノードに接続され、エミッタが抵抗R26を介して後述するnMOSトランジスタQ22のゲートと抵抗R25の一端に接続されている。抵抗R25の一端が後述するMOSトランジスタQ22のゲート及び抵抗R26の他端に接続され、抵抗R25の他端が発光素子36の低電位線L46に接続されている。ここで低電位線L46は、発光素子36のカソードに接続されている配線である。
The light emitting diode D2 has an anode connected to the 5.0V potential line and a cathode connected to the CPU 5 via a resistor R24.
The phototransistor Q2 has a collector connected to the anode of the light emitting element 34, and an emitter connected to the gate of an nMOS transistor Q22, which will be described later, and one end of a resistor R25 via a resistor R26. One end of the resistor R25 is connected to the other end of the gate and resistor R26 of the n MOS transistor Q22, which will be described later, the other end of the resistor R25 is connected to the low potential line L46 of the light emitting element 36. Here, the low potential line L46 is a wiring connected to the cathode of the light emitting element 36.

短絡回路462は、FETゲート駆動回路461からローレベルの電圧が供給された場合、発光素子31の両端を短絡させる。ここで短絡回路462は、FETの一例としてnMOSトランジスタQ22を備える。nMOSトランジスタQ22は、ゲートが抵抗R25を介して低電位線L46に接続され、抵抗R26を介してフォトトランジスタQ2のエミッタに接続されている。nMOSトランジスタQ22は、ソースが低電位線L46に接続され、ドレインが高電位線H46に接続されている。ここで高電位線H46は、発光素子36のアノードに接続されている配線である。なお、本実施形態では、一例として短絡回路462がnMOSトランジスタQ22を備えたが、これに限らず短絡回路412はnMOSトランジスタQ22の代わりに他のnチャネル型のFETを備えていてもよい。   The short circuit 462 shorts both ends of the light emitting element 31 when a low level voltage is supplied from the FET gate drive circuit 461. Here, the short circuit 462 includes an nMOS transistor Q22 as an example of an FET. The nMOS transistor Q22 has a gate connected to the low potential line L46 via the resistor R25, and is connected to the emitter of the phototransistor Q2 via the resistor R26. The nMOS transistor Q22 has a source connected to the low potential line L46 and a drain connected to the high potential line H46. Here, the high potential line H <b> 46 is a wiring connected to the anode of the light emitting element 36. In this embodiment, the short circuit 462 includes the nMOS transistor Q22 as an example. However, the present invention is not limited to this, and the short circuit 412 may include another n-channel FET instead of the nMOS transistor Q22.

続いて、短絡部46の動作について説明する。まず、発光素子36が正常に動作している場合の短絡部46の動作について説明する。CPU5はハイレベル(例えば、5V)のFETゲート駆動信号を、抵抗R24を介してダイオードD2に供給する。ダイオードD2の両端の電圧が0Vとなり、ダイオードD2に電流が流れないのでダイオードD2は発光しない。これにより、フォトトランジスタQ2がオフ状態となり、nMOSトランジスタQ22のゲート電位はソース電位と近くローレベルであり、nMOSトランジスタQ22はオフ状態となる。その結果、発光素子36の両端は短絡されない。   Next, the operation of the short circuit unit 46 will be described. First, the operation of the short circuit section 46 when the light emitting element 36 is operating normally will be described. The CPU 5 supplies a high-level (for example, 5V) FET gate drive signal to the diode D2 via the resistor R24. Since the voltage across the diode D2 becomes 0V and no current flows through the diode D2, the diode D2 does not emit light. As a result, the phototransistor Q2 is turned off, the gate potential of the nMOS transistor Q22 is close to the source potential and at a low level, and the nMOS transistor Q22 is turned off. As a result, both ends of the light emitting element 36 are not short-circuited.

続いて、発光素子36が開放故障(切断)した場合の、短絡部46の動作について説明する。CPU5は、発光素子36が開放故障したことを検出した場合、ローレベル(例えば、0V)のFETゲート駆動信号を、抵抗R24を介してダイオードD2に供給する。ダイオードD2の両端の電圧が約5Vとなり、ダイオードD2に電流が流れることでダイオードD2が発光する。これにより、フォトトランジスタQ2がオン状態となり、フォトトランジスタQ2のコレクタとエミッタが導通状態になる。これにより、nMOSトランジスタQ22のゲート電位が発光素子34のアノードの電位に引っ張られて高くなることで、nMOSトランジスタQ22はオン状態となる。   Next, the operation of the short-circuit portion 46 when the light emitting element 36 has an open failure (cut) will be described. When the CPU 5 detects that the light emitting element 36 has failed to open, it supplies a low level (eg, 0 V) FET gate drive signal to the diode D2 via the resistor R24. The voltage across the diode D2 becomes about 5V, and the current flows through the diode D2, so that the diode D2 emits light. As a result, the phototransistor Q2 is turned on, and the collector and emitter of the phototransistor Q2 are brought into conduction. As a result, the gate potential of the nMOS transistor Q22 is pulled up to the potential of the anode of the light emitting element 34, and the nMOS transistor Q22 is turned on.

このように発光素子36が開放故障したことを検出した場合、nMOSトランジスタQ22のゲート電圧がハイレベルになるように、抵抗R25と抵抗R26の抵抗値が予め決められている。nMOSトランジスタQ22がオン状態になると、nMOSトランジスタQ22のソース、ドレイン間に電流が流れて、発光素子36の両端を短絡することができる。これにより、nMOSトランジスタQ22は、開放故障した発光素子36へ流入する電流をバイパスしてnMOSトランジスタQ3のドレインへ供給するので、駆動電源2は他の直列に接続された発光素子31〜35を駆動することができる。
In this way, when it is detected that the light emitting element 36 has an open failure, the resistance values of the resistors R25 and R26 are determined in advance so that the gate voltage of the nMOS transistor Q22 becomes high level. When the nMOS transistor Q22 is turned on, a current flows between the source and drain of the nMOS transistor Q22, so that both ends of the light emitting element 36 can be short-circuited. As a result, the nMOS transistor Q22 bypasses the current flowing into the light emitting element 36 that has failed to open and supplies it to the drain of the nMOS transistor Q3, so that the drive power supply 2 drives the other light emitting elements 31 to 35 connected in series. can do.

本実施形態では、nMOSトランジスタQ22のゲート電圧をソース電圧よりも5V以上高くしてnMOSトランジスタQ22を完全にオン状態にするために、MOSトランジスタQ22のゲートを、抵抗R26を介して2段上の発光素子34のアノードに接続されている。これにより、nMOSトランジスタQ22は、ゲート電圧をソース電圧よりも例えば6.6V〜10Vの範囲で高くすることができる。
なお、本実施形態では、一例としてnMOSトランジスタQ22のゲートが2段上の発光素子34のアノードに接続されているとして説明したが、これに限らず、nMOSトランジスタQ22のゲートが、1段または3段以上、上の発光素子のアノードに接続されていてもよい。
In the present embodiment, in order to fully on the nMOS transistor Q22 the gate voltage is higher than 5V than the source voltage of the nMOS transistor Q22, the gate of the n MOS transistor Q22, 2 via the resistor R26 rows above The light emitting element 34 is connected to the anode. Thereby, the nMOS transistor Q22 can make the gate voltage higher than the source voltage in a range of 6.6V to 10V, for example.
In this embodiment, the gate of the nMOS transistor Q22 is described as being connected to the anode of the light emitting element 34 on the second stage as an example. However, the present invention is not limited to this, and the gate of the nMOS transistor Q22 is one stage or three. It may be connected to the anode of the upper light-emitting element in stages or more.

図2は、本実施形態における光源装置1の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
(ステップS101)まず、CPU5は、出力監視部21から入力された駆動電流情報を用いて、駆動電流が流れているか否か判定する。駆動電流が流れている場合(YES)、そのまま待機する。駆動電流が流れていない場合(NO)、ステップS102の処理に進む。
(ステップS102)CPU5は、駆動電源2の駆動電流の出力を停止させる。
(ステップS103)次に、CPU5は、インデックスiを1に初期化する。
(ステップS104)次に、CPU5は、発光素子3i(例えばインデックスが1の場合、発光素子31)の両端を短絡させる。
(ステップS105)次に、CPU5は、出力監視部21から駆動電流情報を新たに取得し、取得した駆動電流情報を用いて、駆動電流が流れているか否か判定する。駆動電流が流れている場合(YES)、ステップS107の処理に進む。駆動電流が流れていない場合(NO)、ステップS106の処理に進む。
(ステップS106)CPU5は、インデックスiを1増やし、ステップS104の処理に戻る。
(ステップS107)CPU5は、直近に短絡させた発光素子3iを識別する発光素子識別情報を記憶装置6に記憶させる。
(ステップS108)次に、CPU5は、発光素子識別情報によって識別される発光素子の両端を常に短絡させるよう、その発光素子が並列に接続されている短絡部を制御する。
(ステップS109)次に、CPU5は、駆動電源2を駆動させる。以上で、本フローチャートの処理を終了する。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a processing flow of the light source device 1 in the present embodiment.
(Step S101) First, the CPU 5 uses the drive current information input from the output monitoring unit 21 to determine whether a drive current is flowing. If the drive current is flowing (YES), it stands by as it is. When the drive current is not flowing (NO), the process proceeds to step S102.
(Step S <b> 102) The CPU 5 stops the output of the drive current of the drive power supply 2.
(Step S103) Next, the CPU 5 initializes the index i to 1.
(Step S104) Next, the CPU 5 short-circuits both ends of the light emitting element 3i (for example, when the index is 1, the light emitting element 31).
(Step S105) Next, the CPU 5 newly acquires drive current information from the output monitoring unit 21, and determines whether or not a drive current is flowing using the acquired drive current information. If the drive current is flowing (YES), the process proceeds to step S107. When the drive current is not flowing (NO), the process proceeds to step S106.
(Step S106) The CPU 5 increments the index i by 1, and returns to the process of Step S104.
(Step S107) The CPU 5 causes the storage device 6 to store light emitting element identification information for identifying the light emitting element 3i that has been short-circuited most recently.
(Step S108) Next, the CPU 5 controls the short-circuit portion in which the light emitting elements are connected in parallel so that both ends of the light emitting elements identified by the light emitting element identification information are always short-circuited.
(Step S109) Next, the CPU 5 drives the drive power supply 2. Above, the process of this flowchart is complete | finished.

なお、図2のフローチャートにおいて全ての発光素子31〜36を短絡させても、発光素子31〜36に駆動電流が流れない場合、複数個の発光素子が同時に開放故障している可能性があるので、CPU5は発光素子31〜36のうち二つの発光素子を同時に短絡させて発光素子31〜36に駆動電流が流れるか否か判定してもよい。その場合、CPU5は、駆動電流が流れていないと判定した場合、二つの発光素子の組み合わせを順次変更し、変更する毎に変更した二つの発光素子の組を同時に短絡させて発光素子31〜36に駆動電流が流れるか否か判定してもよい。一方、駆動電流が流れたと判定した場合、CPU5は、その場合の二つの発光素子の両端を常に短絡させるよう、その二つの発光素子が並列に接続されている短絡部を制御してもよい。   In addition, even if all the light emitting elements 31 to 36 are short-circuited in the flowchart of FIG. 2, if a drive current does not flow to the light emitting elements 31 to 36, there is a possibility that a plurality of light emitting elements are simultaneously open failure. The CPU 5 may determine whether or not a drive current flows through the light emitting elements 31 to 36 by simultaneously short-circuiting two of the light emitting elements 31 to 36. In that case, when the CPU 5 determines that the drive current does not flow, the combination of the two light emitting elements is sequentially changed, and each time the change is made, the changed two light emitting element sets are short-circuited at the same time. It may also be determined whether or not a drive current flows through. On the other hand, if it is determined that the drive current has flowed, the CPU 5 may control the short-circuit portion in which the two light emitting elements are connected in parallel so that both ends of the two light emitting elements are always short-circuited.

更に、取り得る二つの発光素子の組み合わせ全てを短絡させても、発光素子31〜36に駆動電流が流れない場合、三つ以上の発光素子が同時に開放故障している可能性があるので、CPU5は発光素子31〜36のうち三つの発光素子を同時に短絡させて発光素子31〜36に駆動電流が流れるか否か判定してもよい。その場合、CPU5は、駆動電流が流れていないと判定した場合、三つの発光素子の組み合わせを順次変更し、変更する毎に変更した三つの発光素子の組を同時に短絡させて発光素子31〜36に駆動電流が流れるか否か判定してもよい。一方、駆動電流が流れたと判定した場合、CPU5は、その場合の三つの発光素子の両端を常に短絡させるよう、その三つの発光素子が並列に接続されている短絡部を制御してもよい。   Furthermore, even if all possible combinations of two light emitting elements are short-circuited, if no drive current flows through the light emitting elements 31 to 36, it is possible that three or more light emitting elements are simultaneously open-failed. May determine whether or not a driving current flows through the light emitting elements 31 to 36 by simultaneously short-circuiting three of the light emitting elements 31 to 36. In that case, when the CPU 5 determines that the drive current is not flowing, the combination of the three light emitting elements is sequentially changed, and each time the change is made, the changed three light emitting element sets are short-circuited at the same time. It may also be determined whether or not a drive current flows through. On the other hand, when it is determined that the drive current has flowed, the CPU 5 may control the short-circuit portion in which the three light emitting elements are connected in parallel so as to always short-circuit both ends of the three light emitting elements in that case.

更に、取り得る三つの発光素子の組み合わせ全てを短絡させても、発光素子31〜36に駆動電流が流れない場合、四つ以上の発光素子が同時に開放故障している可能性があるので、CPU5は同時に短絡する発光素子の数を一つ増やしては、三つの発光素子を同時に短絡させた場合と同様な処理を行ってもよい。その場合、CPU5は同時に短絡する発光素子の数を、最大で発光素子の総数である六つまで増やしてもよい。   Furthermore, even when all possible combinations of the three light emitting elements are short-circuited, if no drive current flows through the light emitting elements 31 to 36, it is possible that four or more light emitting elements are simultaneously open-failed. The number of light-emitting elements that are simultaneously short-circuited may be increased by one, and the same processing may be performed as when three light-emitting elements are simultaneously short-circuited. In that case, the CPU 5 may increase the number of light-emitting elements that are simultaneously short-circuited up to six, which is the total number of light-emitting elements.

以上、本実施形態において、CPU5は発光素子31の開放故障を検出した場合、ダイオードD1を発光させてフォトトランジスタQ1をオン状態にすることで、pMOSトランジスタQ12のゲート電位をローレベルにすることができる。pMOSトランジスタQ12のゲートが発光素子33のカソードに接続されているので、FETゲート駆動回路411は、pMOSトランジスタQ12に十分なオンゲート電圧を供給することができる。そのため、pMOSトランジスタQ12に十分なオンゲート電圧が供給されることで、MOSトランジスタQ12は、ほぼ0オームにて開放故障した発光素子の両端を短絡させたままにすることができる。これにより、上述した一連の保護動作時のpMOSトランジスタQ12での損失がほぼ0Wとなり発熱を低減することができる。同様に、短絡部42〜46が備えるFETでの損失がほぼ0Wとなり発熱を低減することができる。   As described above, in this embodiment, when the CPU 5 detects an open failure of the light emitting element 31, the gate potential of the pMOS transistor Q12 can be set to a low level by causing the diode D1 to emit light and turning on the phototransistor Q1. it can. Since the gate of the pMOS transistor Q12 is connected to the cathode of the light emitting element 33, the FET gate drive circuit 411 can supply a sufficient on-gate voltage to the pMOS transistor Q12. Therefore, by supplying a sufficient on-gate voltage to the pMOS transistor Q12, the MOS transistor Q12 can keep both ends of the light emitting element that has failed to open at approximately 0 ohms short-circuited. As a result, the loss in the pMOS transistor Q12 during the series of protection operations described above becomes almost 0 W, and heat generation can be reduced. Similarly, the loss in the FETs included in the short-circuit portions 42 to 46 is almost 0 W, and heat generation can be reduced.

特許文献1に記載の従来方式では、ツェナーダイオードには正常動作時の発光素子よりも大きな電力損失が生じることで熱が生じるため、その熱を放熱する構造が必要となる。また、ツェナーダイオードの代わりに自己オン素子を発光素子と並列に接続したとしても、自己オン素子も、ツェナーダイオードと比較すると小さいものの、電流が流れている間はオン状態を継続し電力損失が生じることで熱が生じる。それに対し、本実施形態では、FETで発光素子を短絡させることでほとんど熱が生じないので、従来方式に比べて短絡回路の放熱構造が不要となるという利点がある。   In the conventional method described in Patent Document 1, heat is generated in the Zener diode due to a larger power loss than the light emitting element during normal operation, and thus a structure for radiating the heat is required. Even if a self-on element is connected in parallel with the light-emitting element instead of the zener diode, the self-on element is smaller than the zener diode but continues to be on while the current is flowing, resulting in power loss. Heat is generated. On the other hand, in this embodiment, since heat is hardly generated by short-circuiting the light emitting element with the FET, there is an advantage that the heat dissipation structure of the short circuit becomes unnecessary compared with the conventional method.

また、FETは、サイリスタに比べて種類が豊富なため、必要な性能、コスト及びサイズに合わせた部品選択が可能であるという利点がある。
また、CPU5は、短絡部41を制御して開放故障している発光素子31に接続されたpMOSトランジスタQ12を常にオン状態にさせる。これにより、発光素子31〜36の駆動を再度開始した場合も、FETがオン状態から駆動が始まるので、発光素子31〜36に繰り返し突入電流が流れることを防ぐことができる。その結果、突入電流によって生じる発光素子31〜36の劣化を軽減することができる。同様に、保護回路22〜26は突入電流によって生じる発光素子31〜36の劣化を軽減することができる。
また、CPU5は、開放故障した発光素子の接続位置を確定できるため、故障後の動作において、例えば、光量ムラ補正または光源発熱補正をすることで、故障による光特性の劣化をある程度、補償することができる。
Further, since there are many types of FETs compared to thyristors, there is an advantage that parts can be selected in accordance with required performance, cost, and size.
Further, the CPU 5 controls the short-circuit portion 41 to always turn on the pMOS transistor Q12 connected to the light emitting element 31 that is in the open failure state. Thereby, even when the driving of the light emitting elements 31 to 36 is started again, the driving starts from the ON state of the FET, so that it is possible to prevent the inrush current from flowing repeatedly through the light emitting elements 31 to 36. As a result, deterioration of the light emitting elements 31 to 36 caused by the inrush current can be reduced. Similarly, the protection circuits 22 to 26 can reduce deterioration of the light emitting elements 31 to 36 caused by the inrush current.
Further, the CPU 5 can determine the connection position of the light emitting element that has failed to open, so that, for example, by correcting light amount unevenness or light source heat generation in the operation after the failure, the CPU 5 can compensate for the deterioration of the optical characteristics due to the failure to some extent. Can do.

なお、本実施形態では一例として、発光素子31〜36のそれぞれの両端を短絡させることが可能な六つの短絡部41〜46を備える構成について説明したが、これに限ったものではない。複数の発光素子のうち少なくとも二つの発光素子それぞれに並列に接続され、それらの発光素子それぞれの両端を短絡させることが可能な複数の短絡部を備えればよい。
またプロジェクターが本実施形態の光源装置1を備える構成であってもよい。図3は、プロジェクター7の構成を示す概略ブロック図である。例えばプロジェクターは、図3に示すように、光源装置1と、光源装置1の発光素子31〜36から出射された光を画像データに応じて変調し、変調した画像光Lを形成する変調部71と、画像光Lを不図示のスクリーンに投射する投射光学系72とを概略備えてもよい。
また本実施形態のCPU5の各処理を実行するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、CPU5に係る上述した種々の処理を行ってもよい。
In addition, although this embodiment demonstrated the structure provided with the six short circuit parts 41-46 which can short-circuit each both ends of the light emitting elements 31-36 as an example, it is not restricted to this. What is necessary is just to provide the some short circuit part which is connected in parallel with each of at least 2 light emitting elements among several light emitting elements, and can short-circuit the both ends of each of those light emitting elements.
Further, the projector may be configured to include the light source device 1 of the present embodiment. FIG. 3 is a schematic block diagram showing the configuration of the projector 7. For example, as shown in FIG. 3, the projector 7 modulates light emitted from the light source device 1 and the light emitting elements 31 to 36 of the light source device 1 according to image data, and forms a modulated image light L. 71 and a projection optical system 72 that projects the image light L onto a screen (not shown).
Further, the program for executing each process of the CPU 5 of the present embodiment is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read by the computer system and executed, whereby the CPU 5 You may perform the various process mentioned above.

なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。   Here, the “computer system” may include an OS and hardware such as peripheral devices. Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used. The “computer-readable recording medium” means a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a writable nonvolatile memory such as a flash memory, a portable medium such as a CD-ROM, a hard disk built in a computer system, etc. This is a storage device.

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。   Further, the “computer-readable recording medium” means a volatile memory (for example, DRAM (Dynamic) in a computer system which becomes a server or a client when a program is transmitted through a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. Random Access Memory)) that holds a program for a certain period of time is also included. The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではない。各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。   As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, a specific structure is not restricted to this embodiment. Each configuration in each embodiment, a combination thereof, and the like are examples, and the addition, omission, replacement, and other changes of the configuration can be made without departing from the spirit of the present invention. Further, the present invention is not limited by the embodiments, and is limited only by the scope of the claims.

1 光源装置
2 駆動電源
5 CPU(Central Processing Unit)
6 記憶装置
7 プロジェクター
31〜36 発光素子
41〜46 短絡部
51 検出部
52 記憶処理部
53 制御部
71 変調部
72 投射光学系
411、461 FETゲート駆動回路
412、462 短絡回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source device 2 Drive power supply 5 CPU (Central Processing Unit)
6 Storage Device 7 Projector 31-36 Light Emitting Element 41-46 Short-Circuit Unit 51 Detection Unit 52 Storage Processing Unit 53 Control Unit 71 Modulation Unit 72 Projection Optical System 411, 461 FET Gate Drive Circuit 412, 462 Short-Circuit Circuit

Claims (7)

直列に接続された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子のうち少なくとも二つの発光素子それぞれに並列に接続され、接続される発光素子両端を短絡させ複数の短絡部と、
前記複数の発光素子のうち開放故障した発光素子を検出する検出部と、
前記検出部により検出された開放故障した発光素子を識別する発光素子識別情報を記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶された発光素子識別情報に基づき、前記開放故障した発光素子の両端の短絡が維持されるように、前記開放故障した発光素子に接続される短絡部を制御する制御部と、
を備える光源装置。
A plurality of light emitting elements connected in series;
At least are connected in parallel to each of the two light emitting elements, a plurality of short-circuit portions Ru are short-circuited at both ends of the light-emitting elements connected among the plurality of light emitting elements,
A detection unit for detecting a light emitting element that has an open failure among the plurality of light emitting elements ;
A storage device for storing a light emitting element identification information for identifying the light-emitting elements open faults detected by the detection unit,
Based on the light emitting element identification information stored in the storage device, a control unit that controls a short circuit unit connected to the open failure light emitting element so that a short circuit between both ends of the open failure light emitting element is maintained ;
A light source device comprising:
請求項1に記載の光源装置であって、
前記複数の短絡部うち各短絡部は、
自身接続されている発光素子と並列に接続されたFETを有し
前記FETのドレインとソースを導通状態にすることにより、続されている発光素子の両端を短絡させる光源装置。
The light source device according to claim 1,
Each short- circuit portion among the plurality of short- circuit portions ,
Itself has a connected FET in parallel with a light emitting element connected,
By the drain and source of the FET to conducting state, the light source device to short-circuit both ends of the light emitting elements are connected.
請求項1または請求項2に記載の光源装置であって、
前記制御部は、前記複数の発光素子に電流が流れているか否かを検出し、
前記検出部は、前記複数の短絡部のうち少なくとも一つの短絡部が自身が接続される発光素子の両端を短絡させ、かつ、前記制御部により前記複数の発光素子に電流が流れていることが検出された場合、短絡された発光素子が開放故障していると検出する光源装置。
The light source device according to claim 1 or 2,
The control unit detects whether or not a current flows through the plurality of light emitting elements;
Wherein the detection unit includes at least one short-circuit portion of the plurality of short-circuit portion is not short-circuit the two ends of the light emitting element itself is connected, and that the current is flowing to the plurality of light emitting elements by the control unit If detected, the light source device for detecting a shorted light-emitting element is open fault.
請求項1から3のいずれか一項に記載の光源装置であって、The light source device according to any one of claims 1 to 3,
前記複数の短絡部は、前記複数の発光素子のうち各々の発光素子に対して、それぞれ並列に接続される光源装置。The plurality of short-circuit portions are light source devices connected in parallel to each of the plurality of light-emitting elements.
請求項1から4のいずれか一項に記載の光源装置であって、The light source device according to any one of claims 1 to 4,
前記制御部は、前記開放故障した発光素子が前記短絡部により短絡された後に前記複数の発光素子が再駆動された場合も、前記発光素子識別情報に基づき、前記開放故障した発光素子の両端の短絡が維持されるように前記短絡部を制御する光源装置。When the plurality of light emitting elements are re-driven after the light emitting element that has failed to be opened is short-circuited by the short circuit unit, the control unit is configured to detect both ends of the light emitting element that has failed to open based on the light emitting element identification information. A light source device that controls the short-circuit portion so that a short circuit is maintained.
請求項1から5のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置から出射された光を変調する変調部と、
前記変調部により変調された光を投射する投射光学系と、
を備えるプロジェクター。
A light source device according to any one of claims 1 to 5,
A modulator for modulating light emitted from the light source device ;
A projection optical system that projects the light modulated by the modulation unit;
A projector comprising:
直列に接続された複数の発光素子と、前記複数の発光素子のうち少なくとも二つの発光素子それぞれに並列に接続され、接続される発光素子の両端を短絡させる複数の短絡部と、を備える光源装置の制御方法であって、A light source device comprising: a plurality of light emitting elements connected in series; and a plurality of short-circuit portions that are connected in parallel to at least two light emitting elements among the plurality of light emitting elements and short-circuit both ends of the connected light emitting elements. Control method,
前記複数の発光素子のうち開放故障した発光素子を検出するステップと、Detecting a light emitting element that has an open failure among the plurality of light emitting elements;
検出された開放故障した発光素子を識別する発光素子識別情報を記憶するステップと、Storing light emitting element identification information for identifying the detected open failure light emitting element;
記憶された発光素子識別情報に基づき、前記開放故障した発光素子の両端の短絡が維持されるように、前記開放故障した発光素子に接続される短絡部を制御するステップと、Based on the stored light emitting element identification information, controlling a short-circuit portion connected to the light emitting element that has failed to be opened so that a short circuit between both ends of the light emitting element that has failed to open is maintained;
を備える光源装置の制御方法。A method for controlling a light source device.
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