JP2006174677A

JP2006174677A - Power supply control device and lighting device

Info

Publication number: JP2006174677A
Application number: JP2004367841A
Authority: JP
Inventors: Hisaya Sugimoto; 尚也杉本
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2004-12-20
Publication date: 2006-06-29

Abstract

【課題】ＬＥＤの電源電圧を各色に応じて切り替える際に、必要な応答速度を確保し、また、エネルギーロスを改善する。
【解決手段】複数のＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａ〜７１ｃを設け、駆動するＤＣ−ＤＣコンバータの数を、負荷に必要な電力変化量に応じて制御する。各色のＬＥＤ５１ａ〜５１ｄ、５２ａ〜５２ｄ、５３ａ〜５３ｄに応じて電源電圧を切り替える際に、電源電圧が所定の電圧に近づくまでは、３つのＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａ〜７１ｃをフル駆動させ、電源電圧が所定の電圧まで上昇したら、駆動するＤＣ−ＤＣコンバータの数を減らし、１つのＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａのみを駆動させる。これにより、電源電圧を切り替えるときには応答速度が速くなり、それ以外では、ロスを改善することができる。
【選択図】図５
PROBLEM TO BE SOLVED: To secure a required response speed and improve energy loss when switching a power supply voltage of an LED according to each color.
A plurality of DC-DC converters 71a to 71c are provided, and the number of DC-DC converters to be driven is controlled according to the amount of power change necessary for a load. When the power supply voltage is switched according to the LEDs 51a to 51d, 52a to 52d, and 53a to 53d of the respective colors, the three DC-DC converters 71a to 71c are fully driven until the power supply voltage approaches a predetermined voltage. Is increased to a predetermined voltage, the number of DC-DC converters to be driven is reduced, and only one DC-DC converter 71a is driven. As a result, the response speed increases when the power supply voltage is switched, and the loss can be improved otherwise.
[Selection] Figure 5

Description

本発明は、ＤＭＤ(Digital Micromirror Device)素子を用いたプロジェクタの照明に用いて好適な電源制御装置及び照明装置に関する。 The present invention relates to a power supply control device and a lighting device suitable for use in lighting a projector using a DMD (Digital Micromirror Device) element.

本願出願人は、先に、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)を円周上に配置し、ＬＥＤを順次パルス点灯させ、ＬＥＤの点灯に合わせて光学系のロッドを回転させ、点灯中のＬＥＤの光を集めて照射するＬＥＤ照射ユニットを提案している。ＬＥＤに流せる電流は直流駆動では限界があるが、パルス駆動を行うと、大電流が流せ、強い発光が得られる。したがって、上述のように、ＬＥＤをパルス点灯させ、ＬＥＤの点灯に合わせて光学系のロッドを回転させ、点灯中のＬＥＤの光を集めるようにすれば、ＬＥＤを連続点灯させたのと等価になり、大きな光量を得ることができる。そして、このようなＬＥＤ照射ユニットを、ＤＭＤ(Digital Micromirror Device)のプロジェクタの光源として使うことが検討されている。 The applicant of the present application first arranges LEDs (Light Emitting Diodes) on the circumference, sequentially turns on the LEDs in pulses, rotates the rod of the optical system in accordance with the lighting of the LEDs, and emits the light of the LED being turned on. We propose LED irradiation units that collect and irradiate. The current that can be passed to the LED is limited by direct current drive, but if pulse drive is performed, a large current can be passed and strong light emission can be obtained. Therefore, as described above, if the LED is pulse-lit, the rod of the optical system is rotated in accordance with the lighting of the LED, and the light of the LED being lit is collected, it is equivalent to continuously lighting the LED. Thus, a large amount of light can be obtained. Then, using such an LED irradiation unit as a light source of a DMD (Digital Micromirror Device) projector has been studied.

ＤＭＤ素子は、表面に無数の微少なミラーを配置し、その角度を画素毎に変えられるようにしたデバイスである。ＤＭＤ素子のような面順次素子に対する光源では、ＲＧＢの各色のＬＥＤが順に点灯される。このとき、各色のＬＥＤに応じて、電源電圧を切り替えることが望ましい。 A DMD element is a device in which countless minute mirrors are arranged on the surface and the angle can be changed for each pixel. In a light source for a surface sequential element such as a DMD element, LEDs of each color of RGB are lit in order. At this time, it is desirable to switch the power supply voltage according to each color LED.

つまり、ＬＥＤには、ＬＥＤの順方向降下電圧Ｖｆより僅かに高い電圧を印加するのが効率的である。ＬＥＤの順方向降下電圧Ｖｆは、各色毎に異なっている。したがって、ＲＧＢの各色のＬＥＤが順に点灯させるようにした場合には、各色毎に、電源電圧を切り替えることが望ましい。 That is, it is efficient to apply a voltage slightly higher than the forward voltage drop Vf of the LED to the LED. The LED forward voltage drop Vf is different for each color. Therefore, when the LEDs of each color of RGB are sequentially turned on, it is desirable to switch the power supply voltage for each color.

このように、各色のＬＥＤに応じて電源電圧を切り替えるときに、電源の応答速度が遅く、電圧上昇時に所望の電圧に達しないと、ＬＥＤへの電流が不足して暗くなる。ＤＣ−ＤＣコンバータの応答速度は、電源のスイッチング速度に略比例する。このため、電源電圧を切り替えるときには、スイッチング速度を上げて、応答速度を上げることが考えられる。 Thus, when switching the power supply voltage according to each color LED, the response speed of the power supply is slow, and if the desired voltage is not reached when the voltage rises, the current to the LED becomes insufficient and dark. The response speed of the DC-DC converter is substantially proportional to the switching speed of the power supply. For this reason, when switching the power supply voltage, it is conceivable to increase the switching speed and increase the response speed.

ところが、構成が簡単なハードスイッチング方式のＤＣ−ＤＣコンバータでは、スイッチング素子としてのＦＥＴ(Field Effect Transistor)やコイルの特性上、スイッチング周波数が数１００ｋＨｚに制限され、スイッチング素子の速度を上げることには限界がある。 However, in a hard switching DC-DC converter with a simple configuration, the switching frequency is limited to several hundred kHz due to the characteristics of FETs (Field Effect Transistors) and coils as switching elements, so that the speed of the switching elements can be increased. There is a limit.

そこで、特許文献１に示されるように、複数のＤＣ−ＤＣコンバータを並列に接続し、それぞれの位相をずらして駆動させることで、見かけ上のスイッチング周波数を高くして、電源の応答速度を高めるようにすることが考えられる。
特開２００４−１５９９２号公報 Therefore, as shown in Patent Document 1, by connecting a plurality of DC-DC converters in parallel and driving them with their phases shifted, the apparent switching frequency is increased and the response speed of the power supply is increased. It is possible to do so.
JP 2004-15992 A

しかしながら、特許文献１に示されるものでは、常に、２つ或いは３つのＤＣ−ＤＣコンバータを並列にフル駆動させている。このような構成では、エネルギー損失が大きく、ＬＥＤの電流を設定する定電流回路の発熱が大きくなるという問題が生じる。 However, in the one disclosed in Patent Document 1, two or three DC-DC converters are always fully driven in parallel. In such a configuration, there is a problem that energy loss is large and heat generation of the constant current circuit that sets the LED current is increased.

本発明は、上述の課題を鑑み、電源電圧を切り替えるときには必要な応答速度を確保し、それ以外では、ロスを改善するようにした電源制御装置及びこのような電源制御装置を使用してＬＥＤを点灯させるようにした照明装置を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned problems, the present invention secures a response speed required when switching the power supply voltage, and otherwise, a power supply control device designed to improve loss and an LED using such a power supply control device. It aims at providing the illuminating device made to light.

請求項１の発明は、必要な電力量が異なる複数の負荷に対して順次電力を供給する電源制御装置であって、スイッチングタイミングの位相が異なる複数のＤＣ−ＤＣコンバータからなる電源手段と、負荷の切り替わりによる電力変化量に応じて、複数のＤＣ−ＤＣコンバータのうち駆動するＤＣ−ＤＣコンバータの数を制御する制御手段とを有することを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a power supply control device for sequentially supplying power to a plurality of loads having different required amounts of power, the power supply means comprising a plurality of DC-DC converters having different switching timing phases, and a load Control means for controlling the number of DC-DC converters to be driven among a plurality of DC-DC converters in accordance with the amount of power change caused by switching between the plurality of DC-DC converters.

請求項２の発明は、請求項１の発明において、電源制御装置が電力を供給する前記負荷に必要な電力変化量が大きいときに、負荷に必要な電力変化量が小さいときに比べて、駆動に用いるＤＣ−ＤＣコンバータの数を多くするようにしたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, when the amount of power change required for the load to which the power supply control device supplies power is large, the driving is performed compared to when the amount of power change required for the load is small The number of DC-DC converters used in the above is increased.

請求項３の発明は、請求項１の発明において、負荷と電気的に直列接続されると共に、電源手段と電気的グラウンドとの間に配置される定電流回路を更に有することを特徴とする。 The invention of claim 3 is characterized in that, in the invention of claim 1, further comprising a constant current circuit electrically connected in series with the load and disposed between the power supply means and the electric ground.

請求項４の発明は、必要な電力量が異なる複数の負荷に対して順次電力を供給する電源装置と、負荷として複数色の照明光のうちの各色の照明光を順次出射する複数の発光手段を有し、電源装置は、スイッチングタイミングの位相が異なる複数のＤＣ−ＤＣコンバータからなる電源手段と、負荷の切り替わりによる電力変化量に応じて、前記複数のＤＣ−ＤＣコンバータのうち駆動するＤＣ−ＤＣコンバータの数を制御する制御手段とを有し、制御手段は、複数の発光手段が出射する照明光の色が別の色に切り替えられるときに、同色の色に切り替えられるときに比べて、駆動するＤＣ−ＤＣコンバータの数を多くするようにしたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a power supply device for sequentially supplying power to a plurality of loads having different required power amounts, and a plurality of light emitting means for sequentially emitting illumination light of each color among a plurality of colors of illumination light as a load The power supply device includes: a power supply unit composed of a plurality of DC-DC converters having different switching timing phases; and a DC-drive driven among the plurality of DC-DC converters according to a power change amount due to load switching. Control means for controlling the number of DC converters, the control means, when the color of the illumination light emitted by the plurality of light emitting means is switched to another color, compared to when switching to the same color, The number of DC-DC converters to be driven is increased.

請求項５の発明は、請求項４の発明において、発光手段は、赤、緑、青の各色の照明光を出射する発光ダイオードであることを特徴とする。 The invention of claim 5 is characterized in that, in the invention of claim 4, the light emitting means is a light emitting diode which emits illumination light of each color of red, green and blue.

請求項６の発明は、請求項４の発明において、複数の発光手段が出射する照明光の色が同色の際に電源制御装置から出力する電圧値は略一定であることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the invention, in the fourth aspect of the invention, the voltage value output from the power supply control device when the illumination light emitted from the plurality of light emitting means is the same color is substantially constant.

請求項７の発明は、請求項４の発明において、発光手段は、赤、緑、青の各色の照明光を出射する発光ダイオードであり、発光ダイオードの順方向降下電圧のうち最大値を各色毎に求め、この各色毎の最大値を前記各色における電圧値となるように設定することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the light emitting means is a light emitting diode that emits illumination light of each color of red, green, and blue. And the maximum value for each color is set to be the voltage value for each color.

本発明によれば、複数のＤＣ−ＤＣコンバータを設け、駆動するＤＣ−ＤＣコンバータの数を、負荷に必要な電力変化量に応じて制御するようにしている。そして、電源電圧を切り替える際に、電源電圧が所定の電圧に近づくまでは、複数のＤＣ−ＤＣコンバータをフル駆動させ、電源電圧が所定の電圧まで上昇したら、ＤＣ−ＤＣコンバータの数を減らすようにしている。これにより、電源電圧を各色のＬＥＤに応じて高速に切り替えることができると共に、エネルギー損失を抑えることができる。 According to the present invention, a plurality of DC-DC converters are provided, and the number of DC-DC converters to be driven is controlled according to the amount of power change necessary for the load. When switching the power supply voltage, the plurality of DC-DC converters are fully driven until the power supply voltage approaches a predetermined voltage. When the power supply voltage rises to the predetermined voltage, the number of DC-DC converters is reduced. I have to. As a result, the power supply voltage can be switched at high speed according to the LEDs of each color, and energy loss can be suppressed.

また、複数のＤＣ−ＤＣコンバータのうち、１つのＤＣ−ＤＣコンバータのみを継続動作させ、他のＤＣ−ＤＣコンバータを順次動作させているので、ＤＣ−ＤＣコンバータの駆動時間が分散され、故障率の低下が図れる。 Further, among the plurality of DC-DC converters, only one DC-DC converter is continuously operated and the other DC-DC converters are sequentially operated. Therefore, the driving time of the DC-DC converter is dispersed, and the failure rate Can be reduced.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１〜図４は、本発明が適用できるＤＭＤプロジェクタの概要を示すものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 show an outline of a DMD projector to which the present invention can be applied.

図１において、１はＬＥＤ照明ユニットを示し、ＬＥＤ照明ユニット１には、図２に示すように、複数の赤色のＬＥＤ２ｒと、緑色のＬＥＤ２ｇと、青色のＬＥＤ２ｂとが円周上に配置される。これらの円周上に配置されたＬＥＤ２ｒ、２ｇ、２ｂの中心に、Ｌ字型導光ロッド５が回転可能に配置されている。 In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an LED illumination unit. In the LED illumination unit 1, as shown in FIG. 2, a plurality of red LEDs 2r, a green LED 2g, and a blue LED 2b are arranged on the circumference. . An L-shaped light guide rod 5 is rotatably disposed at the center of the LEDs 2r, 2g, and 2b disposed on the circumference.

Ｌ字型導光ロッド５は、図３に示すように、平行ロッド１１と、形状変換テーパロッド１２とがＬ字状に連結されている。平行ロッド１１には、光取込口１３が設けられる。形状変換テーパロッド１２には、光出射光１４が設けられる。平行ロッド１１と形状変換テーパロッド１２との間には、反射コート１６及び高屈折反射プリズム１５が設けられる。 As shown in FIG. 3, the L-shaped light guide rod 5 includes a parallel rod 11 and a shape conversion taper rod 12 connected in an L shape. The parallel rod 11 is provided with a light inlet 13. The shape conversion taper rod 12 is provided with light emission light 14. Between the parallel rod 11 and the shape conversion taper rod 12, a reflective coat 16 and a highly refractive reflective prism 15 are provided.

照明ユニット１に配列されたＬＥＤ２ｒ、２ｇ、２ｂは、光源制御回路３により、順次、パルス点灯される。このＬＥＤ２ｒ、２ｇ、２ｂの点灯と、Ｌ字型導光ロッド５の回転とは同期されており、Ｌ字型導光ロッド５が回転されると、その光取込口１３の近傍にあるＬＥＤがパルス発光される。 The LEDs 2r, 2g and 2b arranged in the illumination unit 1 are sequentially pulsed by the light source control circuit 3. The lighting of the LEDs 2r, 2g, and 2b and the rotation of the L-shaped light guide rod 5 are synchronized. When the L-shaped light guide rod 5 is rotated, the LEDs in the vicinity of the light inlet 13 Is pulsed.

ＬＥＤのパルス発光は、直流発光（常時発光）より大きな電流を流せ、瞬間的に強い光を放つ。これらにより、Ｌ字型導光ロッド５からはＬＥＤのパルス発光の光量が連続的に取り出せる。 The pulsed light emission of an LED allows a larger current to flow than direct current light emission (always light emission), and emits intense light instantaneously. As a result, the amount of pulsed light emission of the LED can be continuously extracted from the L-shaped light guide rod 5.

図１において、ＬＥＤ照明ユニット１からの光は、光束形状変換素子６を通過し、ほぼ平行光となり、そして、照明レンズ４を介して照明ミラー７に照射され、照明ミラー７により反射されて、ＤＭＤ素子８に照射される。光束形状変換素子６は、図４に示すように、８角形の入射端１８と、矩形の出射端１９を有し、その内面に反射コート１７が設けられている。 In FIG. 1, the light from the LED illumination unit 1 passes through the light beam shape conversion element 6 to become substantially parallel light, and is irradiated to the illumination mirror 7 through the illumination lens 4 and reflected by the illumination mirror 7. The DMD element 8 is irradiated. As shown in FIG. 4, the light beam shape conversion element 6 has an octagonal incident end 18 and a rectangular emission end 19, and a reflective coat 17 is provided on the inner surface thereof.

図１において、ＤＭＤ素子８の反射光は、投影レンズ９で拡大され、スクリーン１０に投影される。このときに、ＲＧＢ各色の映像信号に対応して反射角が変調されたＤＭＤ素子８の表示画面と、照明ユニット１からのＲＧＢの照明光を同期させることで、スクリーン１０にカラー映像が表示される。 In FIG. 1, the reflected light of the DMD element 8 is magnified by the projection lens 9 and projected onto the screen 10. At this time, a color image is displayed on the screen 10 by synchronizing the display screen of the DMD element 8 whose reflection angle is modulated corresponding to the RGB video signals and the RGB illumination light from the illumination unit 1. The

本発明は、上述のように構成されるＤＭＤ素子を用いたプロジェクタの電源制御に用いられる。図５は、本発明の実施形態を示すものである。図５において、赤色のＬＥＤ５１ａ〜５１ｄ、緑色のＬＥＤ５２ａ〜５２ｄ、青色のＬＥＤ５３ａ〜５３ｄは、図２におけるＬＥＤ２ｒ、２ｇ、２ｂにそれぞれ対応している。なお、この例では、説明を簡単とするために、各色のＬＥＤの数を４個として説明する。 The present invention is used for power control of a projector using the DMD element configured as described above. FIG. 5 shows an embodiment of the present invention. In FIG. 5, red LEDs 51a to 51d, green LEDs 52a to 52d, and blue LEDs 53a to 53d correspond to the LEDs 2r, 2g, and 2b in FIG. In this example, in order to simplify the explanation, the number of LEDs of each color is assumed to be four.

各色のＬＥＤ５１ａ〜５１ｄ、ＬＥＤ５２ａ〜５２ｄ、ＬＥＤ５３ａ〜５３ｄと直列に、各ＬＥＤをパルス点灯させるためのＦＥＴ５４ａ〜５４ｄ、ＦＥＴ５５ａ〜５５ｄ、ＦＥＴ５６ａ〜５６ｄがそれぞれ設けられる。 FETs 54a to 54d, FETs 55a to 55d, and FETs 56a to 56d for pulsing each LED are provided in series with the LEDs 51a to 51d, LEDs 52a to 52d, and LEDs 53a to 53d, respectively.

ＦＥＴ５４ａ〜５４ｄ、５５ａ〜５５ｄ、５６ａ〜５６ｄのゲートには、タイミング生成回路５８から、パルス信号ＳＲ１〜ＳＲ４、ＳＧ１〜ＳＧ４、ＳＢ１〜ＳＢ４がそれぞれ供給される。これらのパルス信号ＳＲ１〜ＳＲ４、ＳＧ１〜ＳＧ４、ＳＢ１〜ＳＢ４により、ＦＥＴ５４ａ〜５４ｄ、ＦＥＴ５５ａ〜５５ｄ、ＦＥＴ５６ａ〜５６ｄが順にオンされ、これにより、ＬＥＤ５１ａ〜５１ｄ、ＬＥＤ５２ａ〜５２ｄ、ＬＥＤ５３ａ〜５３ｄが順にパルス点灯される。 Pulse signals SR1 to SR4, SG1 to SG4, and SB1 to SB4 are respectively supplied from the timing generation circuit 58 to the gates of the FETs 54a to 54d, 55a to 55d, and 56a to 56d. By these pulse signals SR1 to SR4, SG1 to SG4, and SB1 to SB4, the FETs 54a to 54d, the FETs 55a to 55d, and the FETs 56a to 56d are sequentially turned on. Illuminated.

各色のＬＥＤ５１ａ〜５１ｄ、ＬＥＤ５２ａ〜５２ｄ、ＬＥＤ５３ａ〜５３ｄに対して、ＬＥＤに流れる電流を設定するための定電流回路５９ａ、５９ｂ、５９ｃが設けられる。 Constant current circuits 59a, 59b, and 59c for setting the current flowing through the LEDs are provided for the LEDs 51a to 51d, LEDs 52a to 52d, and LEDs 53a to 53d of the respective colors.

定電流回路５９ａは、赤色のＬＥＤ５１ａ〜５１ｄに流れる電流を設定するもので、演算増幅器６０ａと、ＦＥＴ６１ａと、抵抗６２ａとからなる。演算増幅器６０ａの出力端子はＦＥＴ６１ａのゲートに接続される。演算増幅器６１ａの反転入力端子は、抵抗６２ａとＦＥＴ６１ａのソースとの接続点に接続され、この接続点と接地間に、抵抗６２ａが接続される。演算増幅器６０ａの非反転入力端子には、ＲＯＭ(Read Only Memory)６５からＤ／Ａ(Digital to Analog)コンバータ６６を介して、設定値が与えられる。 The constant current circuit 59a sets a current flowing through the red LEDs 51a to 51d, and includes an operational amplifier 60a, an FET 61a, and a resistor 62a. The output terminal of the operational amplifier 60a is connected to the gate of the FET 61a. The inverting input terminal of the operational amplifier 61a is connected to a connection point between the resistor 62a and the source of the FET 61a, and the resistor 62a is connected between the connection point and the ground. A set value is given to a non-inverting input terminal of the operational amplifier 60 a from a ROM (Read Only Memory) 65 via a D / A (Digital to Analog) converter 66.

定電流回路５９ｂは、緑色のＬＥＤ５２ａ〜５２ｄに流れる電流を設定するもので、演算増幅器６０ｂと、ＦＥＴ６１ｂと、抵抗６２ｂとからなる。演算増幅器６０ｂの出力端子はＦＥＴ６１ｂのゲートに接続される。演算増幅器６１ｂの反転入力端子は、抵抗６２ｂとＦＥＴ６１ｂのソースとの接続点に接続され、この接続点と接地間に、抵抗６２ｂが接続される。演算増幅器６０ｂの非反転入力端子には、ＲＯＭ６５からＤ／Ａコンバータ６６を介して、設定値が与えられる。 The constant current circuit 59b sets a current flowing through the green LEDs 52a to 52d, and includes an operational amplifier 60b, an FET 61b, and a resistor 62b. The output terminal of the operational amplifier 60b is connected to the gate of the FET 61b. The inverting input terminal of the operational amplifier 61b is connected to a connection point between the resistor 62b and the source of the FET 61b, and the resistor 62b is connected between the connection point and the ground. A set value is given to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 60b from the ROM 65 via the D / A converter 66.

定電流回路５９ｃは、青色のＬＥＤ５３ａ〜５３ｄに流れる電流を設定するもので、演算増幅器６０ｃと、ＦＥＴ６１ｃと、抵抗６２ｃとからなる。演算増幅器６０ｃの出力端子はＦＥＴ６１ｃのゲートに接続される。演算増幅器６１ｃの反転入力端子は、抵抗６２ｃとＦＥＴ６１ｃのソースとの接続点に接続され、この接続点と接地間に、抵抗６２ｃが接続される。演算増幅器６０ｃの非反転入力端子には、ＲＯＭ６５からＤ／Ａコンバータ６６を介して、設定値が与えられる。 The constant current circuit 59c sets a current flowing through the blue LEDs 53a to 53d, and includes an operational amplifier 60c, an FET 61c, and a resistor 62c. The output terminal of the operational amplifier 60c is connected to the gate of the FET 61c. The inverting input terminal of the operational amplifier 61c is connected to a connection point between the resistor 62c and the source of the FET 61c, and the resistor 62c is connected between the connection point and the ground. A set value is given to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 60 c from the ROM 65 via the D / A converter 66.

このような定電流回路５９ａ〜５９ｃでは、ＲＯＭ６５からの設定値に応じて、各ＬＥＤの電流値を設定できる。 In such constant current circuits 59 a to 59 c, the current value of each LED can be set according to the set value from the ROM 65.

例えば、定電流回路５９ａにおいては、赤色のＬＥＤ５１ａ〜５１ｄを流れる電流は、ＦＥＴ６１ａを介して、抵抗６２ａを流れる電流により設定される。抵抗６２ａを介して流れる電流は、抵抗６２の両端電圧により検出され、この検出電圧が演算増幅器６０ａの反転入力端子に供給される。ＲＯＭ６５には、各ＬＥＤの最適な電流の設定値が書き込まれている。演算増幅器６０ａの非反転入力端子には、ＲＯＭ６５からＤ／Ａコンバータ６６を介して設定値が与えられている。したがって、抵抗６２ａからの検出電圧が、ＲＯＭ６５からＤ／Ａコンバータ６６を介して与えられる設定値と等しくなるように負帰還がかかり、ＦＥＴ６１ａ及び抵抗６２ａを介して流れる電流は、ＲＯＭ６５からの設定値に応じて制御される。 For example, in the constant current circuit 59a, the current flowing through the red LEDs 51a to 51d is set by the current flowing through the resistor 62a via the FET 61a. The current flowing through the resistor 62a is detected by the voltage across the resistor 62, and this detected voltage is supplied to the inverting input terminal of the operational amplifier 60a. In the ROM 65, an optimum current setting value of each LED is written. A set value is given from the ROM 65 via the D / A converter 66 to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 60a. Therefore, negative feedback is applied so that the detection voltage from the resistor 62a becomes equal to the set value given from the ROM 65 via the D / A converter 66, and the current flowing through the FET 61a and the resistor 62a is set to the set value from the ROM 65. It is controlled according to.

他の定電流回路５９ｂ、５９ｃも、同様に、ＲＯＭ６５からＤ／Ａコンバータ６６を介して与えられる設定値に応じて設定される。 Similarly, the other constant current circuits 59b and 59c are set in accordance with a set value given from the ROM 65 via the D / A converter 66.

各色のＬＥＤ５１ａ〜５１ｄ、ＬＥＤ５２ａ〜５２ｄ、ＬＥＤ５３ａ〜５３ｄに対する電源は、ＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａ、７１ｂ、７１ｃにより与えられる。 Power for the LEDs 51a to 51d, LEDs 52a to 52d, and LEDs 53a to 53d of the respective colors is supplied by DC-DC converters 71a, 71b, and 71c.

ＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａは、スイッチ素子７２ａと、フライホイールダイオード７３ａと、チョークコイル７４ａとから構成される。ＤＣ−ＤＣコンバータ７１ｂは、スイッチ素子７２ｂと、フライホイールダイオード７３ｂと、チョークコイル７４ｂとから構成される。ＤＣ−ＤＣコンバータ７１ｃは、スイッチ素子７２ｃと、フライホイールダイオード７３ｃと、チョークコイル７４ｃとから構成される。 The DC-DC converter 71a includes a switch element 72a, a flywheel diode 73a, and a choke coil 74a. The DC-DC converter 71b includes a switch element 72b, a flywheel diode 73b, and a choke coil 74b. The DC-DC converter 71c includes a switch element 72c, a flywheel diode 73c, and a choke coil 74c.

各ＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａ〜７１ｃは、ハードスイッチング方式のＤＣ−ＤＣコンバータである。ＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａ〜７１ｃには、バッテリ７５からの直流電源が印加される。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａ〜７１ｃの出力は、コンデンサ７６により平滑化されて出力される。 Each of the DC-DC converters 71a to 71c is a hard-switching DC-DC converter. DC power from the battery 75 is applied to the DC-DC converters 71a to 71c. The outputs of the DC-DC converters 71a to 71c are smoothed by the capacitor 76 and output.

スイッチング素子７２ａ〜７２ｃには、電源制御回路７７から、スイッチングパルスＳＷＰ１〜ＳＷＰ３がそれぞれ供給される。電源制御回路７７の電圧設定値は、タイミング生成回路５８からの出力により切り替えられる。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａ〜７１ｃからの出力電圧は、抵抗７８と抵抗７９との接続点から検出され、この検出電圧が電源制御回路７７に供給される。 Switching pulses SWP1 to SWP3 are supplied from the power supply control circuit 77 to the switching elements 72a to 72c, respectively. The voltage setting value of the power supply control circuit 77 is switched by the output from the timing generation circuit 58. Further, output voltages from the DC-DC converters 71 a to 71 c are detected from a connection point between the resistor 78 and the resistor 79, and this detected voltage is supplied to the power supply control circuit 77.

電源制御回路７７は、設定電圧と検出電圧とを比較し、この比較値に基づいて、スイッチングパルスＳＷＰ１〜ＳＷＰ３のパルス幅を制御して、出力電圧が設定値となるようなＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御を行っている。また、後に説明するように、電源電圧を切り替えるときに、電源電圧が所定の電圧に近づくまではＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａ〜７１ｃをフル駆動させ、電源電圧が所定の電圧まで上昇したら、ＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａのみ駆動させるようにしている。 The power supply control circuit 77 compares the set voltage with the detected voltage, controls the pulse width of the switching pulses SWP1 to SWP3 based on the comparison value, and makes PWM (Pulse Width Modulation) so that the output voltage becomes the set value. ) Control is being performed. Further, as will be described later, when switching the power supply voltage, the DC-DC converters 71a to 71c are fully driven until the power supply voltage approaches a predetermined voltage, and when the power supply voltage rises to the predetermined voltage, the DC-DC Only the converter 71a is driven.

Ｌ字型導光ロッド８１（図２におけるＬ字型導光ロッド５に対応する）に対しては、フォトディテクタ８２が設けられ、フォトディテクタ８２からはＬ字型導光ロッド８１の回転検出信号が出力される。この回転検出信号は、タイミング生成回路５８に供給されると共に、ＰＬＬ(Phase Locked Loop)８３に供給される。ＰＬＬ８３で、Ｌ字型導光ロッド８１の回転検出信号から、各ＬＥＤの位置に対応する基準クロックが形成される。この基準クロックがタイミング生成回路５８に供給される。 A photodetector 82 is provided for the L-shaped light guide rod 81 (corresponding to the L-shaped light guide rod 5 in FIG. 2), and a rotation detection signal of the L-shaped light guide rod 81 is output from the photodetector 82. Is done. This rotation detection signal is supplied to the timing generation circuit 58 and also to a PLL (Phase Locked Loop) 83. In the PLL 83, a reference clock corresponding to the position of each LED is formed from the rotation detection signal of the L-shaped light guide rod 81. This reference clock is supplied to the timing generation circuit 58.

ＤＭＤ駆動回路８４には、入力端子８０から映像信号が供給される。ＤＭＤ駆動回路８４から映像信号の垂直同期信号ＶＤが出力され、この映像信号の垂直同期信号ＶＤがタイミング生成回路５８に供給される。 A video signal is supplied from the input terminal 80 to the DMD driving circuit 84. The vertical synchronization signal VD of the video signal is output from the DMD driving circuit 84, and the vertical synchronization signal VD of the video signal is supplied to the timing generation circuit 58.

タイミング生成回路５８で、フォトディテクタ８２からの回転検出信号の位相と、ＤＭＤ駆動回路８４からの映像信号の垂直同期信号ＶＤとの位相が比較され、この位相比較出力に基づいて、Ｌ字型導光ロッド８１を回転させるモータ８５の駆動信号が形成される。このモータ８５の駆動信号は、ドライバ８６を介してモータ８５に供給される。また、タイミング生成回路５８から回転検出信号がＤＭＤ駆動回路に入力され、この信号に同期した出力信号がＤＭＤ素子８９に供給される。 The timing generation circuit 58 compares the phase of the rotation detection signal from the photodetector 82 with the phase of the vertical synchronization signal VD of the video signal from the DMD driving circuit 84, and based on this phase comparison output, the L-shaped light guide A drive signal for the motor 85 that rotates the rod 81 is formed. The drive signal for the motor 85 is supplied to the motor 85 via the driver 86. A rotation detection signal is input from the timing generation circuit 58 to the DMD driving circuit, and an output signal synchronized with this signal is supplied to the DMD element 89.

また、タイミング生成回路５８で、ＰＬＬ８３からの回転クロックに基づいて、各色のＬＥＤ５１ａ〜５１ｄ、ＬＥＤ５２ａ〜５２ｄ、ＬＥＤ５３ａ〜５３ｄを順次点灯させるためのパルス信号ＳＲ１〜ＳＲ４、ＳＧ１〜ＳＧ４、ＳＢ１〜ＳＢ４が生成される。これにより、Ｌ字型導光ロッド８１の回転と、各色のＬＥＤ５１ａ〜５１ｄ、ＬＥＤ５２ａ〜５２ｄ、ＬＥＤ５３ａ〜５３ｄの点灯タイミングとの同期がとられる。 Further, the timing generation circuit 58 generates pulse signals SR1 to SR4, SG1 to SG4, and SB1 to SB4 for sequentially lighting the LEDs 51a to 51d, LEDs 52a to 52d, and LEDs 53a to 53d of the respective colors based on the rotation clock from the PLL 83. Generated. Thereby, the rotation of the L-shaped light guide rod 81 is synchronized with the lighting timing of the LEDs 51a to 51d, LEDs 52a to 52d, and LEDs 53a to 53d of the respective colors.

また、各色のＬＥＤ５１ａ〜５１ｄ、ＬＥＤ５２ａ〜５２ｄ、ＬＥＤ５３ａ〜５３ｄからの光量を検出するフォトセンサ８７が設けられる。このフォトセンサ８７の検出信号が光量変動補正データ生成回路８８に供給される。ＲＯＭ６５には、各ＬＥＤの最適な電流の設定値が書き込まれている。この電流設定値は、光量変動補正データ生成回路８８からの出力信号により、光量に応じて補正され、各色のＬＥＤ５１ａ〜５１ｄ、ＬＥＤ５２ａ〜５２ｄ、ＬＥＤ５３ａ〜５３ｄからの光量が一定に保たれる。 Moreover, the photo sensor 87 which detects the light quantity from LED51a-51d of each color, LED52a-52d, LED53a-53d is provided. The detection signal of the photo sensor 87 is supplied to the light quantity fluctuation correction data generation circuit 88. In the ROM 65, an optimum current setting value of each LED is written. The current set value is corrected according to the light amount by an output signal from the light amount variation correction data generation circuit 88, and the light amounts from the LEDs 51a to 51d, the LEDs 52a to 52d, and the LEDs 53a to 53d of each color are kept constant.

このように、本発明の実施形態では、赤色のＬＥＤ５１ｃ〜５１ｄ、青色のＬＥＤ５２ｃ〜５２ｄ、緑色のＬＥＤ５３ａ〜５３ｄの電源として、３つのＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａ〜７１ｃが設けられている。そして、設定電圧を切り替えるときに、電源電圧が所定の電圧に近づくまではＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａ〜７１ｃをフル駆動させ、電源電圧が所定の電圧まで上昇したら、ＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａのみ駆動させるようにしている。これにより、電源電圧を各色のＬＥＤに応じて高速に切り替えることができ、同色のＬＥＤを点灯させているときには、ロスを最小にすることができる。このことについて、以下に詳述する。 Thus, in the embodiment of the present invention, three DC-DC converters 71a to 71c are provided as power sources for the red LEDs 51c to 51d, the blue LEDs 52c to 52d, and the green LEDs 53a to 53d. When the set voltage is switched, the DC-DC converters 71a to 71c are fully driven until the power supply voltage approaches the predetermined voltage, and when the power supply voltage rises to the predetermined voltage, only the DC-DC converter 71a is driven. I have to. Thereby, the power supply voltage can be switched at a high speed according to the LEDs of each color, and the loss can be minimized when the LEDs of the same color are lit. This will be described in detail below.

図６は、ＦＥＴ５４ａ〜５４ｄ、ＦＥＴ５５ａ〜５５ｄ、ＦＥＴ５６ａ〜５６ｄに供給されるパルス信号ＳＲ１〜ＳＲ４、ＳＧ１〜ＳＧ４、ＳＢ１〜ＳＢ４のタイミングを示すものである。 FIG. 6 shows the timing of the pulse signals SR1 to SR4, SG1 to SG4, and SB1 to SB4 supplied to the FETs 54a to 54d, FETs 55a to 55d, and FETs 56a to 56d.

時刻Ｔ０〜Ｔ１の間に、図６（Ａ）〜図６（Ｄ）に示すように、赤色のＬＥＤ５１ａ〜５１ｄを点灯させるためのパルス信号ＳＲ１〜ＳＲ４が順にＨレベルになる。これにより、ＦＥＴ５４ａ〜５４ｄが順にオンし、赤色のＬＥＤ５１ａ〜５１ｄが順に点灯する。 During times T0 to T1, as shown in FIGS. 6A to 6D, pulse signals SR1 to SR4 for turning on the red LEDs 51a to 51d sequentially become H level. As a result, the FETs 54a to 54d are sequentially turned on, and the red LEDs 51a to 51d are sequentially turned on.

時刻Ｔ１〜Ｔ２の間に、図６（Ｅ）〜図６（Ｈ）に示すように、緑色のＬＥＤ５２ａ〜５２ｄを点灯させるためのパルス信号ＳＧ１〜ＳＧ４が順にＨレベルになる。これにより、ＦＥＴ５５ａ〜５５ｄが順にオンし、緑色のＬＥＤ５２ａ〜５２ｄが順に点灯する。 During times T1 to T2, as shown in FIGS. 6E to 6H, the pulse signals SG1 to SG4 for turning on the green LEDs 52a to 52d sequentially become the H level. As a result, the FETs 55a to 55d are sequentially turned on, and the green LEDs 52a to 52d are lit in order.

時刻Ｔ２〜Ｔ３の間に、図６（Ｉ）〜図６（Ｌ）に示すように、青色のＬＥＤ５３ａ〜５３ｄを点灯させるためのパルス信号ＳＢ１〜ＳＢ４が順にＨレベルになる。これにより、ＦＥＴ５６ａ〜５６ｄが順にオンし、青色のＬＥＤ５３ａ〜５３ｄが順に点灯する。 During times T2 to T3, as shown in FIGS. 6I to 6L, the pulse signals SB1 to SB4 for turning on the blue LEDs 53a to 53d sequentially become H level. As a result, the FETs 56a to 56d are sequentially turned on, and the blue LEDs 53a to 53d are sequentially lit.

以下、時刻Ｔ３〜Ｔ４で赤色のＬＥＤ５１ａ〜５１ｄを点灯させるためのパルス信号ＳＲ１〜ＳＲ４が順にＨレベルになり、時刻Ｔ４〜Ｔ５で緑色のＬＥＤ５２ａ〜５２ｄを点灯させるためのパルス信号ＳＧ１〜ＳＧ４が順にＨレベルになり、時刻Ｔ５〜Ｔ６で青色のＬＥＤ５３ａ〜５３ｄを点灯させるためのパルス信号ＳＢ１〜ＳＢ４が順にＨレベルになる。 Hereinafter, the pulse signals SR1 to SR4 for lighting the red LEDs 51a to 51d at the times T3 to T4 sequentially become the H level, and the pulse signals SG1 to SG4 for lighting the green LEDs 52a to 52d at the times T4 to T5. The pulse signals SB1 to SB4 for turning on the blue LEDs 53a to 53d sequentially turn to H level at times T5 to T6.

図７は、各時刻での必要電源電圧を示すものである。必要電源電圧は、各色のＬＥＤの順方向降下電圧Ｖｆより僅かに低い電圧である。図７に示すように、時刻Ｔ０〜Ｔ１では、赤色のＬＥＤ５１ａ〜５１ｄを点灯させるために、約９Ｖの電圧が必要電源電圧となる。時刻Ｔ１〜Ｔ２では、緑色のＬＥＤ５２ａ〜５２ｄを点灯させるために、約１２Ｖの電圧が必要電源電圧となる。時刻Ｔ２〜Ｔ３では、青色のＬＥＤ５３ａ〜５３ｄを点灯させるために、約９Ｖの電圧が必要電源電圧となる。 FIG. 7 shows the required power supply voltage at each time. The necessary power supply voltage is slightly lower than the forward drop voltage Vf of each color LED. As shown in FIG. 7, at time T0 to T1, a voltage of about 9 V is a necessary power supply voltage for lighting the red LEDs 51a to 51d. At times T1 to T2, a voltage of about 12 V becomes a necessary power supply voltage for lighting the green LEDs 52a to 52d. At times T2 to T3, a voltage of about 9 V is a necessary power supply voltage for lighting the blue LEDs 53a to 53d.

以下、時刻Ｔ３〜Ｔ４では、赤色の赤色のＬＥＤ５１ａ〜５１ｄを点灯させるために、約９Ｖの電圧が必要電源電圧となり、時刻Ｔ４〜Ｔ５では、緑色のＬＥＤ５２ａ〜５２ｄを点灯させるために、約１２Ｖの電圧が必要電源電圧となり、時刻Ｔ５〜Ｔ６では、青色のＬＥＤ５３ａ〜５３ｄを点灯させるために、約９Ｖの電圧が必要電源電圧となる。 Hereinafter, at times T3 to T4, a voltage of about 9V becomes a necessary power supply voltage for lighting red red LEDs 51a to 51d. At times T4 to T5, about 12V is used to light green LEDs 52a to 52d. Is a necessary power supply voltage, and at times T5 to T6, a voltage of about 9 V is the necessary power supply voltage for lighting the blue LEDs 53a to 53d.

なお、同色のＬＥＤの発光期間においても、図７に示すように、ＬＥＤの個体差により、必要な電源電圧は変化する。 Even in the light emission period of the same color LED, as shown in FIG. 7, the necessary power supply voltage changes due to the individual difference of the LEDs.

図８は、図７に示すような必要電圧に基づいて設定電圧を与えたときのＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａ〜７１ｃの各部の動作を示すものである。 FIG. 8 shows the operation of each part of the DC-DC converters 71a to 71c when a set voltage is applied based on the necessary voltage as shown in FIG.

時刻Ｔ０〜Ｔ１では、赤色のＬＥＤ５１ａ〜５１ｄを点灯させるために、約９Ｖの設定電圧が与えられる（図７参照）。この間では、図８（Ａ）に示すように、スイッチングパルスＳＷＰ１のみが与えられ、ＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａのみが駆動される。その結果、図８（Ｄ）に示すように、電源電圧が約９Ｖに保持されている。 At times T0 to T1, a set voltage of about 9 V is applied to turn on the red LEDs 51a to 51d (see FIG. 7). During this period, as shown in FIG. 8A, only the switching pulse SWP1 is applied, and only the DC-DC converter 71a is driven. As a result, as shown in FIG. 8D, the power supply voltage is held at about 9V.

時刻Ｔ１〜Ｔ２では、緑色のＬＥＤ５２ａ〜５２ｄを点灯させるために、設定電圧が約１２Ｖに上げられる（図７参照）。電源電圧の設定値が約９Ｖから約１２Ｖに上げられる直後の期間Ｔａでは、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に示すように、スイッチングパルスＳＷＰ１〜ＳＷＰ３が全て与えられ、３つのＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａ〜７１ｃがフル駆動される。 At times T1 to T2, the set voltage is raised to about 12 V in order to turn on the green LEDs 52a to 52d (see FIG. 7). In the period Ta immediately after the set value of the power supply voltage is increased from about 9 V to about 12 V, as shown in FIGS. 8A to 8C, all the switching pulses SWP1 to SWP3 are given and three DC− The DC converters 71a to 71c are fully driven.

３つのＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａ〜７１ｃがフル駆動される期間Ｔａでは、図９に示すように、３つのＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａ〜７１ｃには、互いに１２０度ずつ異なる位相でスイッチングパルスＳＷＰ１〜ＳＷＰ３が供給される。このため、等価的にスイッチングの周波数が３倍に上げられたことになり、図８（Ｄ）に示すように、電源電圧は所定の電圧まで素速く上昇される。 In the period Ta in which the three DC-DC converters 71a to 71c are fully driven, as shown in FIG. 9, the three DC-DC converters 71a to 71c receive the switching pulses SWP1 to SWP3 at phases different from each other by 120 degrees. Supplied. For this reason, the switching frequency is equivalently increased by a factor of 3, and the power supply voltage is quickly increased to a predetermined voltage as shown in FIG.

電源電圧が約１２Ｖまで上昇されたら、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に示すように、スイッチングパルスＳＷＰ１のみが与えられ、ＤＣ−ＤＣコンバータ７１ｂ及び７１ｃの動作が止められ、ＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａのみが駆動される。ＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａからの電源電圧は、スイッチングパルスＳＷＰ１のパルス幅を制御することで、図８（Ｄ）に示すように、所望の電圧に保たれる。 When the power supply voltage is raised to about 12 V, as shown in FIGS. 8A to 8C, only the switching pulse SWP1 is applied, and the operations of the DC-DC converters 71b and 71c are stopped, and the DC-DC Only converter 71a is driven. The power supply voltage from the DC-DC converter 71a is maintained at a desired voltage as shown in FIG. 8D by controlling the pulse width of the switching pulse SWP1.

時刻Ｔ２〜Ｔ３では、青色のＬＥＤ５３ａ〜５３ｄを点灯させるために、設定電圧が約９Ｖに下げられる（図７参照）。電源電圧の設定値が約１２Ｖから約９Ｖに下げられるときには、図８（Ａ）に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａのみが動作し、スイッチングパルスのパルス幅を制御することで、図８（Ｄ）に示すように、所望の電圧まで下げられる。 At times T2 to T3, the set voltage is lowered to about 9 V in order to turn on the blue LEDs 53a to 53d (see FIG. 7). When the set value of the power supply voltage is lowered from about 12V to about 9V, as shown in FIG. 8A, only the DC-DC converter 71a operates, and the pulse width of the switching pulse is controlled, as shown in FIG. As shown in D), it is lowered to the desired voltage.

時刻Ｔ３〜Ｔ４では、赤色のＬＥＤ５１ａ〜５１ｄが点灯される。このときの設定電圧は約９Ｖであり、時刻Ｔ２〜Ｔ３で青色のＬＥＤ５３ａ〜５３ｄを点灯させるときと略同じである。このときには、図８（Ａ）に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａのみが駆動され、スイッチングパルスのパルス幅を制御することで、図８（Ｄ）に示すように、所望の電圧に保持される。 At times T3 to T4, red LEDs 51a to 51d are turned on. The set voltage at this time is about 9 V, which is substantially the same as when the blue LEDs 53a to 53d are turned on at times T2 to T3. At this time, as shown in FIG. 8 (A), only the DC-DC converter 71a is driven, and by controlling the pulse width of the switching pulse, the desired voltage is maintained as shown in FIG. 8 (D). The

時刻Ｔ４〜Ｔ５では、緑色のＬＥＤ５２ａ〜５２ｄを点灯させるために、設定電圧が約１２Ｖに上げられる。電源電圧の設定値が約９Ｖから約１２Ｖに上げられる直後の期間Ｔａでは、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に示すように、３つのＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａ〜７１ｃがフル駆動される。 At times T4 to T5, the set voltage is raised to about 12V in order to light the green LEDs 52a to 52d. In the period Ta immediately after the set value of the power supply voltage is raised from about 9V to about 12V, as shown in FIGS. 8A to 8C, the three DC-DC converters 71a to 71c are fully driven. .

電源電圧が約１２Ｖまで上昇されたら、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ７１ｂ及び７１ｃの動作が止められ、ＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａのみが駆動される。ＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａからの電源電圧は、スイッチングパルスＳＷＰ１のパルス幅を制御することで、図８（Ｄ）に示すように、所望の電圧に保たれる。 When the power supply voltage is raised to about 12 V, as shown in FIGS. 8A to 8C, the operations of the DC-DC converters 71b and 71c are stopped, and only the DC-DC converter 71a is driven. The power supply voltage from the DC-DC converter 71a is maintained at a desired voltage as shown in FIG. 8D by controlling the pulse width of the switching pulse SWP1.

時刻Ｔ５〜Ｔ６では、青色のＬＥＤ５３ａ〜５３ｄを点灯させるために、設定電圧が約９Ｖに下げられる。電源電圧の設定値が約１２Ｖから約９Ｖに下げられるときには、図８（Ａ）に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａのみが動作し、スイッチングパルスのパルス幅を制御することで、図８（Ｄ）に示すように、所望の電圧まで下げられる。 At times T5 to T6, the set voltage is lowered to about 9V in order to light the blue LEDs 53a to 53d. When the set value of the power supply voltage is lowered from about 12V to about 9V, as shown in FIG. 8A, only the DC-DC converter 71a operates, and the pulse width of the switching pulse is controlled, so that FIG. As shown in D), it is lowered to the desired voltage.

以上説明したように、本発明の実施形態では、負荷の切り替わりによる電力変化量に応じて、３つのＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａ〜７１ｃのうち駆動するＤＣ−ＤＣコンバータの数を制御するようにしている。 As described above, in the embodiment of the present invention, the number of DC-DC converters to be driven among the three DC-DC converters 71a to 71c is controlled in accordance with the amount of power change caused by load switching. .

つまり、赤色のＬＥＤ５１ａ〜５１ｄの駆動電圧は約９Ｖ、緑色のＬＥＤ５２ａ〜５２ｄの駆動電圧は約１２Ｖなので、赤色のＬＥＤ５１ａ〜５１ｄの駆動から緑色のＬＥＤ５２ａ〜５２ｄの駆動に切り替えたことで、負荷の電力が大きくなる。このように、負荷の電力の変化量が大きくなったときには、１つのＤＣ−ＤＣコンバータでは、スイッチング周波数を上げないと、所定の電圧まで上昇させるのに時間がかかる。 In other words, the drive voltage of the red LEDs 51a to 51d is about 9V, and the drive voltage of the green LEDs 52a to 52d is about 12V, so switching from driving the red LEDs 51a to 51d to driving the green LEDs 52a to 52d Electric power increases. Thus, when the amount of change in the power of the load becomes large, it takes time to increase the voltage to a predetermined voltage in one DC-DC converter unless the switching frequency is increased.

この実施形態では、負荷の電力の変化量が大きくなったときには、例えば３つのＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａ〜７１ｃを並列に用い、３つのＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａ〜７１ｃを互いに１２０度位相を変えてスイッチングすることで、見かけのスイッチング周波数を上げている。これにより、応答時間を速くすることができる。 In this embodiment, when the amount of change in load power increases, for example, three DC-DC converters 71a to 71c are used in parallel, and the three DC-DC converters 71a to 71c are switched by changing the phase by 120 degrees. By doing so, the apparent switching frequency is raised. As a result, the response time can be increased.

そして、電源電圧が所定の電圧まで上昇したら、駆動するＤＣ−ＤＣコンバータの数を減らし、例えば１つのＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａのパルス幅を制御して、所定の電圧に保持される。電源電圧が所定の電圧まで上昇したら、１つのＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａのみ動作させているので、ロスが少なく、定電流回路の発熱の問題も回避できる。 When the power supply voltage rises to a predetermined voltage, the number of DC-DC converters to be driven is reduced, and for example, the pulse width of one DC-DC converter 71a is controlled and held at the predetermined voltage. When the power supply voltage rises to a predetermined voltage, only one DC-DC converter 71a is operated, so that there is little loss and the problem of heat generation in the constant current circuit can be avoided.

なお、上述の例では、負荷の電圧を上げる場合について説明したが、本発明は、負荷の電流を上げる場合にも適用できる。すなわち、負荷の電流を上げるとき、１つのＤＣ−ＤＣコンバータでは、スイッチング周波数を上げないと、電流上昇による電圧降下が生じる。そこで、負荷の電流上昇により電力が大きくなったときには、複数のＤＣ−ＤＣコンバータを並列に用い、見かけのスイッチング周波数を上げる。これにより、電流上昇による電圧降下を抑制し、応答時間を速くすることができる。そして、電流が所定値まで上昇したら、１つのＤＣ−ＤＣコンバータを用いることで、ロスを低減することができる。 In the above example, the case of increasing the load voltage has been described. However, the present invention can also be applied to increasing the load current. That is, when the load current is increased, in one DC-DC converter, if the switching frequency is not increased, a voltage drop due to current increase occurs. Therefore, when the power increases due to the increase in the load current, a plurality of DC-DC converters are used in parallel to increase the apparent switching frequency. As a result, voltage drop due to current rise can be suppressed and response time can be shortened. And if an electric current rises to a predetermined value, a loss can be reduced by using one DC-DC converter.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、上述の例では、３つのＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａ〜７１ｃを用意し、負荷の切り替わりによる電力変化量が大きいときには、３つのＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａ〜７１ｃをフル駆動させ、負荷の電力が安定したら、１つのＤＣ−ＤＣコンバータ７１ａを用いているが、ＤＣ−ＤＣコンバータの数はこれに限定されるものではない。要は、負荷の切り替わりによる電力変化量が大きいときには、多数のＤＣ−ＤＣコンバータをフル駆動させ、負荷の電力が安定して小さくなったら、それより少ない数のＤＣ−ＤＣコンバータを用いるようにすれば良い。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above example, three DC-DC converters 71a to 71c are prepared, and when the amount of power change due to load switching is large, the three DC-DC converters 71a to 71c are fully driven to stabilize the load power. Then, although one DC-DC converter 71a is used, the number of DC-DC converters is not limited to this. In short, when the amount of power change due to load switching is large, a large number of DC-DC converters are fully driven, and when the load power is stably reduced, a smaller number of DC-DC converters should be used. It ’s fine.

また、上述の実施形態では、ＲＧＢのＬＥＤを円周上に配置し、Ｌ字型導光ロッドを回転に同期して、ＬＥＤを順に点灯させるようにしているが、本発明は、このような構成に限定されるものではない。 In the above-described embodiment, the RGB LEDs are arranged on the circumference, and the L-shaped light guide rods are turned on in order in synchronization with the rotation. The configuration is not limited.

例えば、図１０に示すように、ダイクロイックプリズム１０１の各面に、拡散板１０７を介して、例えば４つの赤色のＬＥＤ１０２と、例えば４つの青色のＬＥＤ１０３と、例えば４つの緑色のＬＥＤ１０４とを配置し、赤色のＬＥＤ１０２、青色のＬＥＤ１０３、緑色のＬＥＤ１０４を、図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示すようなパルスで順に点灯させて、ＤＭＤ素子１０５に照射し、投射レンズ１０６に投影するようにしても良い。本発明は、このような構成で各色のＬＥＤを順に点灯させる際にも、同様に適用できる。 For example, as shown in FIG. 10, four red LEDs 102, four blue LEDs 103, and four green LEDs 104, for example, are arranged on each surface of the dichroic prism 101 via a diffusion plate 107. The red LED 102, the blue LED 103, and the green LED 104 are sequentially turned on with pulses as shown in FIGS. 11A to 11C, irradiated on the DMD element 105, and projected onto the projection lens 106. Anyway. The present invention can be similarly applied when sequentially turning on the LEDs of each color in such a configuration.

本発明は、特に、ＤＭＤ素子のような面順次素子の照明としてＬＥＤを用いた場合の電源制御に用いて好適である他、各種の電源制御に用いることができる。 In particular, the present invention is suitable for power supply control when an LED is used as illumination of a frame sequential element such as a DMD element, and can be used for various power supply controls.

本発明が適用できるＤＭＤ素子を用いてプロジェクタの概要を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline | summary of a projector using the DMD element which can apply this invention. 本発明が適用できるＤＭＤ素子を用いてプロジェクタにおけるＬＥＤの配置の説明図である。It is explanatory drawing of arrangement | positioning of LED in a projector using the DMD element which can apply this invention. 本発明が適用できるＤＭＤ素子を用いてプロジェクタにおけるＬ字型導光ロッドの説明に用いる平面図及び側面図である。It is the top view and side view used for description of the L-shaped light guide rod in a projector using the DMD element which can apply this invention. 本発明が適用できるＤＭＤ素子を用いてプロジェクタにおける光束形状変換素子の説明に用いる側面図及び背面図である。It is the side view and back view used for description of the light beam shape conversion element in a projector using the DMD element which can apply this invention. 本発明が適用された電源制御回路の一例のブロック図である。It is a block diagram of an example of a power supply control circuit to which the present invention is applied. 本発明が適用された電源制御回路の一例の説明に用いるタイミングチャートである。It is a timing chart used for description of an example of a power supply control circuit to which the present invention is applied. 本発明が適用された電源制御回路の一例の説明に用いるタイミングチャートである。It is a timing chart used for description of an example of a power supply control circuit to which the present invention is applied. 本発明が適用された電源制御回路の一例の説明に用いる波形図である。It is a wave form diagram used for description of an example of the power supply control circuit to which this invention was applied. 本発明が適用された電源制御回路の一例の説明に用いる波形図である。It is a wave form diagram used for description of an example of the power supply control circuit to which this invention was applied. 本発明の他の実施形態の説明に用いる斜視図である。It is a perspective view used for description of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態の説明に用いるタイミング図である。It is a timing diagram used for description of other embodiment of this invention.

Explanation of symbols

５１ａ〜５１ｄ赤色のＬＥＤ
５２ａ〜５２ｄ緑色のＬＥＤ
５３ａ〜５３ｄ青色のＬＥＤ
５８タイミング生成回路
５９ａ〜５９ｃ定電流回路
７１ａ〜７１ｃＤＣ−ＤＣコンバータ
７２ａ〜７２ｃスイッチ素子
７３ａ〜７３ｃフライホイールダイオード
７４ａ〜７４ｃチョークコイル
７５バッテリ
７６コンデンサ
７７電源制御回路
８１Ｌ字型導光ロッド
８２フォトディテクタ
８４ＤＭＤ駆動回路
８５モータ
８９ＤＭＤ素子

51a-51d Red LED
52a-52d Green LED
53a-53d Blue LED
58 Timing generation circuits 59a-59c Constant current circuits 71a-71c DC-DC converters 72a-72c Switch elements 73a-73c Flywheel diodes 74a-74c Choke coil 75 Battery 76 Capacitor 77 Power control circuit 81 L-shaped light guide rod 82 Photo detector 84 DMD drive circuit 85 Motor 89 DMD element

Claims

A power supply control device that sequentially supplies power to a plurality of loads having different required power amounts,
Power supply means comprising a plurality of DC-DC converters having different switching timing phases;
And a control means for controlling the number of DC-DC converters to be driven among the plurality of DC-DC converters according to the amount of power change caused by the switching of the load.

The number of DC-DC converters used for driving is increased when the amount of power change necessary for the load to which power is supplied by the power supply control device is larger than when the amount of power change required for the load is small. The power supply control device according to claim 1, wherein

2. The power supply control device according to claim 1, further comprising a constant current circuit electrically connected in series with the load and disposed between the power supply means and an electric ground.

A power supply device that sequentially supplies power to a plurality of loads having different required power amounts;
A plurality of light emitting means for sequentially emitting the illumination light of each color among the illumination lights of a plurality of colors as the load;
The power supply device includes power supply means composed of a plurality of DC-DC converters having different switching timing phases;
Control means for controlling the number of DC-DC converters to be driven among the plurality of DC-DC converters according to the amount of power change due to the switching of the load,
The control means increases the number of the DC-DC converters to be driven when the color of the illumination light emitted from the plurality of light emitting means is switched to another color compared to when the color is switched to the same color. A lighting device characterized by the above.

5. The illumination device according to claim 4, wherein the light emitting means is a light emitting diode that emits illumination light of each color of red, green, and blue.

The lighting device according to claim 4, wherein a voltage value output from the power supply control device when the colors of illumination light emitted by the plurality of light emitting units are the same color is substantially constant.

The light emitting means is a light emitting diode that emits illumination light of each color of red, green, and blue,
5. The lighting device according to claim 4, wherein a maximum value is obtained for each color among forward drop voltages of the light emitting diodes, and the maximum value for each color is set to be a voltage value for each color.