CN103547006A - 发光元件点亮装置和使用该发光元件点亮装置的照明器具 - Google Patents

发光元件点亮装置和使用该发光元件点亮装置的照明器具 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种发光元件点亮装置和使用该发光元件点亮装置的照明器具。所述发光元件点亮装置包括：发光单元，其包括发光元件；以及电源电路，用于将供给电压供给至所述发光单元。所述电源电路使所述供给电压从比所述发光元件的点亮开始电压低的第一电压上升为比所述点亮开始电压高的第二电压，以使所述发光单元点亮。所述电源电路在使所述供给电压从所述第一电压上升为所述第二电压的处理中，随着所述供给电压越接近所述第二电压，使所述供给电压的上升率越小。

Description

发光元件点亮装置和使用该发光元件点亮装置的照明器具
技术领域
本发明涉及一种发光元件点亮装置和使用该发光元件点亮装置的照明器具。
背景技术
近年来，作为薄型固体发光元件的有机EL元件的开发已经推广。例如，提出了采用这种有机EL元件作为其光源的照明装置(例如，参见文献1[日本特开2007-265805])。
文献1所公开的照明器具包括：发光单元，其由有机EL元件构成；以及DC(直流)电源，用于向该发光单元供给期望的DC电压。然而，有机EL元件具有电容成分。因此，存在向有机EL元件施加电压有可能会导致过大的浪涌电流流入该有机EL元件的问题。
考虑到该问题，在文献1所公开的照明装置中，在DC电源和有机EL元件之间插入用作限流装置的电感器，以减少施加电压时流经该有机EL元件的浪涌电流。
在上述现有照明装置中，利用连接在DC电源和有机EL元件之间的电感器来实现针对流经该有机EL元件的浪涌电流的抑制。然而，电感器的连接有可能会造成电流波形失真以及损失增加。
发明内容
考虑到上述不足，本发明的目的是提出如下一种发光元件点亮装置和使用该发光元件点亮装置的照明器具，其中该发光元件点亮装置可以在抑制流经发光元件的电流的波形失真以及损失增加的同时，减少流入该发光元件的浪涌电流。
根据本发明的第一方面的一种发光元件点亮装置，包括：电源电路，用于将供给电压供给至包括发光元件的发光单元，其中，所述电源电路使所述供给电压从比所述发光元件的点亮开始电压低的第一电压上升为比所述点亮开始电压高的第二电压，以使所述发光单元点亮；以及所述电源电路在使所述供给电压从所述第一电压上升为所述第二电压的处理中，随着所述供给电压越接近所述第二电压，使所述供给电压的上升率越小。
关于根据本发明的第二方面的发光元件点亮装置，在第一方面中，所述电源电路根据定义所述供给电压的上升率的变化曲线来使所述供给电压上升。
关于根据本发明的第三方面的发光元件点亮装置，在第一方面或第二方面中，所述电源电路在针对所述发光元件的电容成分的充电完成之后，使所述供给电压从所述第一电压上升为所述第二电压。
关于根据本发明的第四方面的发光元件点亮装置，在第一方面～第三方面的任一方面中，所述电源电路使所述供给电压从0逐渐上升为所述第一电压。
关于根据本发明的第五方面的发光元件点亮装置，在第四方面中，所述供给电压从所述第一电压上升为所述第二电压的电压上升率大于所述供给电压从0上升为所述第一电压的电压上升率。
关于根据本发明的第六方面的发光元件点亮装置，在第一方面～第五方面的任一方面中，所述电源电路在使所述第二电压下降的情况下，使所述第一电压下降。
关于根据本发明的第七方面的发光元件点亮装置，在第一方面～第六方面的任一方面中，所述发光单元包括多个所述发光元件；以及所述电源电路随着要点亮的发光元件的数量的减少来使所述第一电压下降。
关于根据本发明的第八方面的发光元件点亮装置，在第一方面～第七方面的任一方面中，所述发光单元包括多个所述发光元件；以及所述电源电路在向所述发光单元施加所述第一电压的处理中，针对多个所述发光元件中的至少两个所述发光元件，在不同时刻向所述发光元件施加所述第一电压。
关于根据本发明的第九方面的发光元件点亮装置，在第一方面～第八方面的任一方面中，所述发光单元包括多个所述发光元件；以及所述电源电路在向所述发光单元施加所述第二电压的处理中，在相同时刻向所有的多个所述发光元件施加所述第二电压。
关于根据本发明的第十方面的发光元件点亮装置，在第一方面～第九方面的任一方面中，所述电源电路在向所述发光单元施加所述第一电压的处理中进行恒压控制，并且在向所述发光单元施加所述第二电压的处理中进行恒流控制。
关于根据本发明的第十一方面的发光元件点亮装置，在第一方面～第九方面的任一方面中，所述电源电路包括：恒压源，用于向所述发光单元施加所述第一电压；以及恒流源，用于将恒定电流供给至所述发光单元以向所述发光单元施加所述第二电压。
关于根据本发明的第十二方面的发光元件点亮装置，在第一方面～第十一方面的任一方面中，所述发光元件是有机电致发光元件。
根据本发明的第十三方面的一种照明器具，包括：根据第一方面～第十二方面的任一方面所述的发光元件点亮装置；以及器具本体，用于保持所述发光元件点亮装置。
附图说明
图1是示出第一实施例的发光元件点亮装置的框电路图；
图2是示出施加至有机EL元件的电压和流经有机EL元件的电流的波形图；
图3是示出施加至有机EL元件的电压和流经有机EL元件的电流的波形图；
图4是示出施加至有机EL元件的电压的波形图；
图5是示出施加至有机EL元件的电压的波形图；
图6是示出施加至有机EL元件的电压的波形图；
图7是示出第二实施例的发光元件点亮装置的框电路图；
图8是示出第二实施例的发光元件点亮装置的框电路图；
图9是示出分别施加至有机EL元件1a～1d的电压的波形图；
图10是示出第三实施例的发光元件点亮装置的框电路图；
图11是示出第三实施例的发光元件点亮装置的框电路图；
图12是示出施加至有机EL元件的电压的波形图；
图13是示出构成第三实施例的发光元件点亮装置的电源电路的恒压源的框图；
图14是示出构成第三实施例的发光元件点亮装置的电源电路的恒流源的框图；
图15是示出第四实施例的发光元件点亮装置的框电路图；
图16是示出施加至第四实施例的发光元件点亮装置的发光单元的电压的波形图；
图17是示出第四实施例的发光元件点亮装置的变形电路的框电路图；
图18是示出施加至第四实施例的发光元件点亮装置的变形电路的发光单元的电压的波形图；
图19是示出第五实施例的发光元件点亮装置的框电路图；
图20是示出第六实施例的照明器具的示意图；以及
图21是示出第六实施例的照明器具中使用的发光单元的正向电压-正向电流特性的图。
具体实施方式
第一实施例
如图1所示，本实施例的发光元件点亮装置(点亮装置)包括：发光单元10，其包括一个或多个(在本实施例中为一个)发光元件1(1a)；以及电源电路2，其被设计成向发光单元10供给电压(供给电压)。电源电路2被配置为在点亮熄灭中的发光单元10的处理中，首先向发光单元10施加比发光元件1(1a)的点亮开始电压Vs低的第一电压V1，然后向发光单元10施加比点亮开始电压Vs高的第二电压V2。此外，电源电路2被配置为在使供给至发光单元10的电压(供给电压)从第一电压V1上升为第二电压V2的处理中，根据如下变化曲线使供给至发光单元10的电压(供给电压)上升，其中该变化曲线表示随着电压值(供给电压的电压值)越接近第二电压V2，上升率(供给电压的上升率)越小。
以下参考图1～图6来说明本实施例的发光元件点亮装置。
图1示出本实施例的发光元件点亮装置的电路图，并且本发光元件点亮装置包括：发光单元10，其由一个有机EL(电致发光)发光元件1(1a)构成；以及电源电路2，用于向发光单元10供给电压(供给电压)。简言之，在本实施例中，有机EL发光元件1用作发光单元10的发光元件。
构成发光单元10的有机EL发光元件(有机EL元件)1a被设计成响应于在规定方向上施加DC电压来发光。有机EL发光元件1a由从电源电路2供给的DC电压进行驱动。将点亮开始电压Vs定义为允许发光元件1点亮的电压。关于发光元件1(即，有机LED)，点亮开始电压Vs等于正向电压降。如图1所示，例示出有机EL元件1a作为泄漏电阻器R1、串联等效电阻器R2和等效电容器C2彼此并联连接的等效电路。
电源电路2被配置为向发光单元10供给电压(供给电压)。该供给电压是DC电压。电源电路2由整流电路20和DC电压转换电路21构成。
整流电路20是二极管桥，并且对从AC(交流)电源PS供给的AC电压进行全波整流。
DC电压转换电路21使通过整流电路20的全波整流所产生的脉冲电压降压，并将该脉冲电压转换成预定电压值的DC电压。DC电压转换电路21提供定义从电源电路2至发光单元10的供给电压的输出电压VEL。
DC电压转换电路21是降压斩波器型的转换器，并且包括由MOSFET构成的开关元件Q1、用于驱动开关元件Q1的驱动电路21a、再生用二极管D1、扼流线圈L1和电容器C1。开关元件Q1经由扼流线圈L1和电容器C1的串联电路连接在整流电路20的输出端子之间。二极管D1的阴极连接至开关元件Q1和扼流线圈L1的连接点。二极管D1的阳极连接至整流电路20的低压侧的输出端子。此外，在电容器C1的两端之间连接有发光单元10。
驱动电路21a例如由微计算机构成。驱动电路21a按作为高频率(例如，几十kHz～几MHz)的开关频率使开关元件Q1接通和断开以进行斩波操作。换句话说，驱动电路21a根据从外部装置输入的调光信号S1来改变开关元件Q1的占空比，并且经由PWM控制将期望大小的DC电压供给至发光单元10。
注意，降压斩波电路的操作是众所周知的，并且无需详细说明DC电压转换电路21。在本实施例中，DC电压转换电路21由降压斩波器构成，但DC电压转换电路21不限于这种降压斩波器。DC电压转换电路21可以由升压斩波器、降压斩波器、反激转换器、正向转换器、半桥转换器、全桥转换器、推挽转换器或其它开关电源构成。可选地，DC电压转换电路21可以由这些电路的组合构成。在本实施例中，DC电压转换电路21将从AC电源PS供给的AC电压转换成期望电压值的DC电压。可选地，可以使用DC电源作为电源，并且通过DC电压转换电路21将该DC电源所供给的DC电压转换成具有期望电压值的DC电压。
在这方面，如图3的(a)所示，在启动之后的时刻t0处DC电压转换电路21使输出电压(供给电压)VEL从0瞬时上升为V2的情况下，由于该电压V2由比有机EL元件1a的点亮开始电压Vs高的电压来定义，因此有机EL元件1a点亮。此时，电流开始流入有机EL元件1a。由于如上所述有机EL元件1a具有电容成分，因此如图3的(b)所示，冲击电流流入有机EL元件1a。因而，在负载电流(流经有机EL元件1的电流)IEL中发生冲击。
考虑到以上，在本实施例中，如图2(a)所示，在启动之后的时刻t1处，DC电压转换电路21使输出电压VEL从0瞬时上升为第一电压V1(<V2)，并且在从时刻t1起经过了时间段(恒定时间段)T1之前，DC电压转换电路21保持向发光单元10施加第一电压V1。在这方面，由于第一电压V1是比点亮开始电压Vs低的电压，因此有机EL元件1a没有点亮。由于除非有机EL元件1a点亮否则没有电流流经有机EL元件1a，因此在负载电流IEL中没有发生冲击。此外，将定义施加第一电压V1的连续时间段的恒定时间段T1选择为比完成对有机EL元件1a的电容成分充电所需的时间段长的时间段。之后，在从时刻t1起经过了恒定时间段T1之后的时刻t2处，DC电压转换电路21使输出电压VEL在时刻t2～时刻t4的预定时间段T2内从第一电压V1逐渐上升为第二电压V2。在使输出电压VEL从第一电压V1上升为第二电压V2的处理中，DC电压转换电路21根据如下变化曲线来使输出电压VEL上升，其中该变化曲线表示随着输出电压VEL的电压值越接近第二电压V2，输出电压VEL的在时间上的上升率越小。将第二电压V2设置为比点亮开始电压Vs大的电压。在输出电压VEL达到第二电压V2之前的时刻t3处输出电压VEL超过点亮开始电压Vs的情况下，有机EL元件1a点亮。在有机EL元件1a点亮的情况下，负载电流IEL开始流经有机EL元件1a。在这种情况下，点亮前后输出电压VEL的变化等于点亮开始电压Vs和第一电压V1之间的差电压。因此，与施加至有机EL元件1a的电压从0瞬时上升为第二电压V2的情况相比，可以减少每单位时间的电压变化。因而，可以减少在有机EL元件1a点亮的情况下负载电流IEL中发生的冲击。例如，DC电压转换电路21的驱动电路21a将表示上述变化曲线的数据(例如，函数和表)存储在其存储器中。
此外，在时刻t1～时刻t2的时间段内，DC电压转换电路21将比点亮开始电压Vs低的第一电压V1施加至熄灭中的有机EL元件1a。在该时间段内，有机EL元件1a的电容成分被充电。因而，可以进一步减少点亮状态下负载电流IEL中发生的冲击。
此外，在从时刻t2起的预定时间段T2内，DC电压转换电路21使输出电压VEL从第一电压V1改变为第二电压V2。因而，与输出电压VEL从0瞬时上升为第二电压V2的情况相比，可以抑制输出电压VEL的过冲。
此外，DC电压转换电路21在向有机EL元件1a施加第二电压V2之前，在恒定时间段T1内施加第一电压V1。然而，由于第一电压V1被设置为比点亮开始电压Vs低的电压，因此没有电流流经熄灭中的有机EL元件1a。结果，可以如通过插入电感器或阻抗成分来抑制冲击电流的现有技术那样减少负载电流IEL中发生的冲击，但可以抑制不期望的电流波形失真以及损失的增加。
图21示出固体发光元件(例如，有机EL元件1a和发光二极管)的正向电压-正向电流特性。点亮开始电压Vs低于正常点亮电压(第二电压)V2但接近正常点亮电压V2。因此，由于可以将第一电压V1设置为比较高的电压，因此可以减小第一电压V1和第二电压V2之间的差。因而，可以减少点亮前后输出电压VEL的变化，并且可以进一步提高减少冲击电流的效果。
注意，在本实施例中，在时刻t1处，DC电压转换电路21使输出电压VEL从0瞬时上升为第一电压V1。可选地，DC电压转换电路21可以使输出电压VEL从0逐渐上升为第一电压V1。例如，如图4所示，DC电压转换电路21可以使输出电压VEL在时刻t1～时刻t1a的时间段内从0逐渐上升为第一电压V1，在时刻t2之前使输出电压VEL保持等于第一电压V1，并且在时刻t2～时刻t4的时间段内使输出电压VEL从第一电压V1逐渐上升为第二电压V2。可选地，如图5所示，DC电压转换电路21可以在时刻t1～时刻t2的时间段内使输出电压VEL从0逐渐上升为第一电压V1，并且在时刻t2～时刻t3的时间段内使输出电压VEL从第一电压V1逐渐上升为第二电压V2。
如上所述，电源电路2在向熄灭中的发光单元10施加第一电压V1的处理中，可以使施加至发光单元10的电压逐渐上升。由于使施加至发光单元10的电压(施加电压)逐渐上升从而向熄灭中的发光单元10施加第一电压V1，因此可以减少每单位时间的施加电压的变化。可以减少在对发光单元10的电容成分充电时将会发生的冲击。此外，与使得向发光单元10的施加电压从0瞬时上升为第一电压V1的情况相比，可以减少施加电压的过冲。为了减少在向发光单元10的施加电压从第一电压V1上升为第二电压V2的情况下每单位时间的施加电压的上升量，优选将第一电压V1设置为比较高。即使在将第一电压V1设置为比较高的情况下，也可以减少在向发光单元10的施加电压从0上升为第一电压V1的情况下将会发生的冲击。另外，由于将第一电压V1设置为比点亮开始电压Vs低的电压，因此在施加第一电压V1期间发光单元10没有点亮。因此，可以防止由于在施加第二电压V2之前发光单元10点亮的不期望情形会引起的、发生点亮开始时刻的不同。
此外，优选电源电路2使供给至发光单元10的电压从第一电压V1上升为第二电压V2的电压上升率保持高于供给至发光单元10的电压从0上升为第一电压V1的电压上升率。在向发光单元10的施加电压从0上升为第一电压V1的情况下，发光单元10没有点亮。因而，通过电压上升率的降低，可以提高减少冲击的效果。另外，在向发光单元10的施加电压从第一电压V1上升为第二电压V2的情况下，发光单元10从熄灭状态切换为点亮状态。因而，通过电压上升率的升高，可以缩短启动处理中熄灭状态和点亮状态之间的中间状态以使得能够进行快速启动。结果，可以抑制冲击的发生，同时还可以实现在光输出中呈现快速增加的快速启动。
在调光处理中，为了对发光单元10进行调光，DC电压转换电路21根据调光信号S1来调整开关元件Q1的占空比以使点亮时的输出电压VEL(即，第二电压V2的电压水平)改变。在第二电压V2随着光输出的减少而下降的情况下，在发光单元10点亮时几乎不会发生冲击电流。因此，第一电压可以随着第二电压V2的下降而下降。例如，如图6所示，在DC电压转换电路21响应于调光信号S1使第二电压从电压V2下降为电压V4的情况下，DC电压转换电路21根据第二电压的下降使第一电压从电压V1下降为电压V3。因此，可以使仅施加至熄灭中的发光单元10并且不点亮发光单元10的第一电压下降。因而，可以节省发光元件点亮装置的电力消耗，并且可以抑制构成发光元件点亮装置的各部件的劣化。
如上所述，电源电路2可以随着第二电压V2的下降使第一电压V1下降。在电源电路2根据光输出(调光率)的减少、针对光输出的调整或针对光输出的校正使第二电压V2下降的情况下，第二电压V2的这种下降抑制了冲击电流的发生。在这种情况下，通过根据第二电压V2的下降使第一电压V1下降，可以在抑制各部件的劣化的同时实现节能。
注意，作为利用DC电压转换电路21来控制第一电压V1的方法，可以采用如下方法：DC电压转换电路21在点亮状态下的第二电压V2不小于预定电压水平的情况下提供第一电压V1，并且在第二电压V2小于预定电压水平的情况下不提供第一电压V1。简言之，可以将第一电压V1选择为0。
此外，除了调光处理以外，还可以在调整和/或校正光输出的处理中对第一电压V1进行调整。在这种情况下，DC电压转换电路21可以响应于从外部装置输入的针对光输出的调整和/或校正信号来调整第一电压V1。
注意，在本实施例中，作为发光单元10的光源，采用用作面状光源的面板状形式的有机EL元件。然而，可以使用发光二极管(LED)作为这种光源。可选地，可以从无机EL面板、作为LED和被设计成引导从该LED发射的光以产生面发光的导光板的组件的面发光光源、以及具有冷阴极荧光灯的背光型或侧光型面光源中选择发光单元10的光源。
如上所述，本实施例的发光元件点亮装置包括以下第一特征。
关于第一特征，发光元件点亮装置包括：发光单元10，其包括发光元件1；以及电源电路2，用于将供给电压(输出电压)VEL供给至发光单元10。电源电路2被配置为使供给电压从比发光元件1的点亮开始电压Vs低的第一电压V1上升为比点亮开始电压Vs高的第二电压V2以使发光单元10点亮。电源电路2被配置为在使供给电压从第一电压V1上升为第二电压V2的处理中，随着供给电压越接近第二电压V2，使供给电压的上升率越小。换句话说，电源电路2被配置为在使供给电压从第一电压V1上升为第二电压V2的处理中，随着供给电压相对于第二电压V2的差的减小来减小供给电压的上升率。
另外，本实施例的发光元件点亮装置包括以下的第二特征～第七特征作为可选特征。
关于第二特征，在第一特征中，电源电路2被配置为根据定义供给电压的上升率的变化曲线来使供给电压上升。
关于第三特征，在第一特征或第二特征中，电源电路2被配置为在针对发光元件1的电容成分的充电完成之后，使供给电压从第一电压V1上升为第二电压V2。
关于第四特征，在第一特征～第三特征的任一特征中，电源电路2被配置为使供给电压从0逐渐增加为第一电压V1。
关于第五特征，在第四特征中，供给电压从第一电压V1上升为第二电压V2的电压上升率高于供给电压从0上升为第一电压V1的电压上升率。
关于第六特征，在第一特征～第五特征的任一特征中，电源电路2被配置为在使第二电压V2下降的情况下使第一电压V1下降。
关于第七特征，在第一特征～第六特征的任一特征中，发光元件1是有机EL元件。
根据上述发光元件点亮装置，在电源电路2向发光元件1施加电压从而使熄灭中的负载启动的情况下，电源电路2在施加比点亮开始电压Vs高的第二电压V2之前，施加比点亮开始电压Vs低的第一电压V1。另外，在使供给至负载的电压从第一电压V1上升至第二电压V2的处理中，电源电路2根据如下变化曲线使供给电压上升，其中该变化曲线表示随着电压值越接近第二电压V2，上升率越小。因而，与施加至发光元件1的电压从0瞬时上升为第二电压的情况相比，在使该电压从第一电压V1上升为第二电压V2的处理中每单位时间的电压变化率减小，并且可以抑制冲击电压的发生。此外，由于从电源电路2向着负载的供给电压逐渐上升，因此可以抑制由于供给电压的瞬时上升而可能发生的冲击。此外，在将第一电压V1施加至负载的情况下，发光元件1熄灭并且没有电流流经发光元件1。因而，与为了抑制冲击电流而连接有电感器或阻抗成分的情况相比，存在几乎不会发生不期望的电流波形失真以及损失增加的优点。此外，在诸如有机EL元件和LED等的发光元件1中，点亮开始电压Vs比较高并且接近第二电压V2。因此，可以将第一电压V1设置为比较高，并且可以进一步提高减少冲击电压的效果。注意，诸如有机EL元件和LED等的发光元件1具有相对高的点亮开始电压Vs，并且需要特定时间段来使该电压上升为点亮开始电压Vs。此外，在发光元件1的V-I特性和电容成分、环境(例如，温度)和控制方面存在变化。这些变化有可能会导致开始于发光元件1的启动控制的时刻且结束于发光元件1实际开始点亮的时刻的时间段改变。特别地，在点亮多个发光元件1的情形中会明显识别出这种变化。作为对比，根据本发明的实施例，与各种变化的存在无关地，在施加第一电压期间可以将发光元件1的电容成分充电为第一电压V1。结果，与任何条件无关地，在使向着负载的供给电压从第一电压V1上升为第二电压V2的处理中可以缩短供给电压达到第二电压所需的时间段。因而，可以抑制到发光元件1开始点亮的时刻为止的时间段的变化。此外，第一电压V1的施加使在施加第二电压V2时会发生的冲击在一定程度上减少。因而，可以在无需考虑冲击的发生的情况下选择光输出的增加率以提高视觉效果。
第二实施例
以下参考图7～图9来说明根据本发明的第二实施例的发光元件点亮装置。
图7示出本实施例的发光元件点亮装置的电路图。在本实施例中，电源电路2向多个(在本实施例中为四个)有机EL元件1(1a～1d)分别供给电压，从而使有机EL元件1(1a～1d)点亮。
发光元件10由彼此并联连接且插入在电源电路2的输出端子之间的四个有机EL元件1(1a～1d)构成。各有机EL元件1a～1d具有与第一实施例所述的有机EL元件1a相同的结构，并且无需说明该结构。
在电源电路2的输出端子之间插入有如下串联电路的并联电路：电阻器R3a、有机EL元件1a、开关元件Q2a的串联电路；电阻器R3b、有机EL元件1b、开关元件Q2b的串联电路；电阻器R3c、有机EL元件1c、开关元件Q2c的串联电路；以及电阻器R3d、有机EL元件1d、开关元件Q2d的串联电路。另外，开关元件Q2a～Q2d的开关控制由控制电路3a来进行。
控制电路3a根据从外部装置输入的点亮控制信号S2来单独接通和断开开关元件Q2a～Q2d。在开关元件Q2a～Q2d接通的情况下，分别向相应的有机EL元件1a～1d供给电压。例如，控制电路3a由微计算机构成。
以下参考图9的(a)～(d)来说明本发光元件点亮装置的操作。在从AC电源PS向电源电路2供给AC电压的情况下，电源电路2提供比点亮开始电压Vs低的预定的第一电压V1。在发光元件点亮装置点亮(接收电力)时，控制电路3a仍使所有的开关元件Q2a～Q2d断开。即使在从电源电路2供给第一电压V1的情况下，也没有向各有机EL元件1a～1d施加电压。随后，在时刻t1a、t1b、t1c和t1d处，控制电路3a使开关元件Q2a、Q2b、Q2c和Q2d顺次分别接通，由此向有机EL元件1a～1d按该顺序施加电压V1(参见图9的(a)～(d))。在从开关元件Q2a～Q2d全部接通起经过了预定时间段之后的时刻t2处，电源电路2开始使施加至发光单元10的电压(供给电压)从第一电压V1上升为第二电压V2。在施加电压(供给电压)达到点亮开始电压Vs的情况下，各有机EL元件1a～1d点亮。因此，可以使多个有机EL元件1a～1d同时点亮。
如上所述，在本实施例中，发光单元10包括多个发光元件1(有机EL元件1a～1d)。电源电路2被配置为在向发光单元10施加第一电压V1的处理中，针对这些多个发光元件中的至少两个发光元件，在不同时刻向这些发光元件1施加第一电压V1。由于在不同时刻向发光元件1施加第一电压V1，因此可以避免由于第一电压V1的施加将会发生的冲击成分的叠加。因而，可以抑制电源电路2上发生的应力。在这方面，在使向多个发光元件1施加第一电压V1的时刻彼此不同的情况下，可以随着不同时刻的数量的增加来提高减少冲击成分的效果。在使向所有的发光元件1施加第一电压V1的时刻彼此不同的情况下，可以使减少冲击成分的效果最大化。此外，在本实施例中，在向发光元件1施加第一电压V1的处理中，电源电路2也可以使该施加电压(供给电压)从0逐渐上升为第一电压V1。
此外，在本实施例中，发光单元10包括多个有机EL元件1(有机EL元件1a～1d)。电源电路2被配置为在向发光单元10施加第二电压V2的处理中，在相同时刻向所有的多个发光元件1施加第二电压V2。由于第一电压V1低于点亮开始电压Vs，因此在将第一电压V1施加至发光元件1的情况下发光元件1没有点亮。作为对比，由于第二电压V2高于点亮开始电压Vs，因此在将第二电压V2施加至发光元件1时发光元件1点亮。由于在相同时刻向所有的发光元件1施加第二电压V2，因此可以在相同时刻点亮各发光元件1。因此，多个发光元件1开始同时点亮而不是在不同时刻点亮。因而，可以实现呈现光输出的快速增加的快速启动。
此外，在本实施例中，为了改变要点亮的有机EL元件的数量，可以进行控制电路3a使有机EL元件1a～1d中的一部分点亮的选择性点亮控制、或者有机EL元件1a～1d中的一部分的拆卸。注意，由于四个有机EL元件1a～1d彼此并联连接，因此可以自由地拆卸任一有机EL元件1a～1d。
关于图7所示的电路，在来自电源电路2的输出电压没有改变时减少要点亮的有机EL元件的数量的情况下，在有机EL元件的整个电路内发生的冲击电流随着要点亮的有机EL元件的数量的减少而下降。因而，可以减少电源电路2上的电路应力。因此，优选电源电路2根据要点亮的有机EL元件的数量使第一电压V1的电压值下降。随着第一电压的下降，可以降低电力消耗并且可以减少电路组件上的应力。
注意，如图8所示，四个有机EL元件1a～1d彼此串联连接且插入在电源电路2的输出端子之间，并且开关元件Q2a～Q2c分别与四个有机EL元件1a～1d中的三个有机EL元件并联连接。在这种情况下，可以向有机EL元件1a～1d顺次施加第一电压V1。简言之，开关元件Q2a～Q2c分别与有机EL元件1a～1c并联连接。在所有的开关元件Q2a～Q2c均接通的情况下，仅向有机EL元件1d施加第一电压V1。之后，在使开关元件Q2a～Q2c顺次逐一断开的情况下，电源电路2将电压(供给电压)施加至的有机EL元件1的数量增加1。因而，通过响应于电源电路2将电压(供给电压)施加至的有机EL元件1的数量的增加来调整来自电源电路2的输出电压VEL，可以向四个有机EL元件1a～1d顺次施加第一电压V1。通过在从将第一电压V1施加至所有的四个有机EL元件1a～1d起经过了预定时间段之后利用电源电路2使输出电压VEL上升，可以向有机EL元件1a～1d施加第二电压V2。
此外，在图8所示的电路中，通过利用控制电路3a选择性地接通和断开开关元件Q2a～Q2c，可以改变要点亮的有机EL元件1的数量。在控制电路3a选择性地接通和断开开关元件Q2a～Q2c的情况下，相应的各有机EL元件1a～1c的两端彼此短路，因而要点亮的有机EL元件的数量减少。由于施加至要点亮的各有机EL元件1的电压的电压值随着要点亮的有机EL元件1的数量的减少而上升，因此电源电路2可以根据要点亮的有机EL元件1的数量来使第一电压V1的电压值下降。通过使第一电压V1下降，可以降低电力消耗并且可以减少电路组件上的应力。
在这方面，电源电路2基于随着有机EL元件的数量而改变的输出电压(供给电压)VEL、输出电流(负载电流)IEL的电气特性值、来自被设计为对有机EL元件1的安装或拆卸进行机械检测的检测开关的输出、或者输入至控制电路3a的点亮控制信号S2，来判断要点亮的有机EL元件的数量。电源电路2基于针对要点亮的有机EL元件1的数量(点亮数量)的判断结果来改变供给至熄灭中的发光单元10的第一电压V1。
注意，电源电路2可以随着点亮数量的减少使第一电压V1下降。可选地，电源电路2可被配置为在点亮数量不小于预定数量的情况下提供第一电压V1，并且可被配置为在点亮数量小于预定数量的情况下不提供第一电压V1。
因此，在向发光单元10施加第一电压V1的处理中，电源电路2可以随着要点亮的发光元件1的数量的减少使第一电压V1下降。
例如，在进行选择性点亮控制或拆卸的情况下，发光单元10的点亮数量减少。在发光单元10由多个发光元件1的串联电路构成的情况下点亮数量减少时，针对每一个发光元件1的施加电压上升，因而施加了过大的第一电压V1。在这种情况下，第一电压V1可能超过点亮开始电压Vs，并且这可能会导致电流波形的失真以及施加于元件的过大应力。因此，在发光单元10的点亮数量减少的情况下，优选使第一电压V1根据点亮数量而下降。通过避免施加过大的电压作为第一电压V1，可以减少施加于电源电路2的应力。
可选地，在发光单元10由多个发光元件1的并联电路构成的情况下点亮数量减少时，发光元件1的整个电路的冲击电流减少。因而，可以减少施加于点亮电路的应力并且在某些情况下第一电压V1的下降不会造成问题。因而，在发光单元10的点亮数量减少的情况下，优选使第一电压V1根据该点亮数量而下降。通过避免施加过大的电压作为第一电压V1，可以减少施加于电源电路2的应力。
注意，在本实施例中，作为发光单元10的光源，采用用作面状光源的面板状形式的有机EL元件。然而，可以使用发光二极管(LED)作为这种光源。可选地，可以从无机EL面板、作为LED与被设计成引导从该LED发射的光以产生面发光的导光板的组件的面发光光源、以及具有冷阴极荧光灯的背光型或侧光型面光源中选择发光单元10的光源。此外，在本实施例中，有机EL元件1a、1b、1c和1d为相同类型并且具有相同尺寸。
如上所述，除了第一特征以外，本实施例的发光元件点亮装置还包括以下的第八特征～第十特征中的至少一个特征。另外，本实施例的发光元件点亮装置可以选择性地包括第二特征～第七特征。
关于第八特征，发光单元10可以包括多个发光元件1。电源电路2被配置为随着要点亮的发光元件1的数量的减少使第一电压V1下降。
关于第九特征，发光单元10可以包括多个发光元件1。电源电路2被配置为在向发光单元10施加第一电压V1的处理中，针对多个发光元件1中的至少两个发光元件，在不同时刻向这些发光元件1施加第一电压V1。
关于第十特征，发光单元10可以包括多个发光元件1。电源电路2被配置为在向发光单元10施加第二电压V2的处理中，在同一时刻向所有的多个发光元件1施加第二电压V2。
第三实施例
以下参考图10～图14来说明根据本发明的第三实施例的发光元件点亮装置。
图10示出本实施例的发光元件点亮装置的电路图。电源电路2包括恒压源22、恒流源23和计时器24。恒压源22被设计成从AC电源PS接收电力并将恒定的第一电压V1供给至发光单元10。恒流源23位于恒压源22的输出侧。恒流源23被设计成在向发光单元10施加第二电压V2的处理中进行恒流控制。
图13示出恒压源22的电路结构的示例。恒压源22包括整流电路22a、升压斩波电路22b、降压斩波电路22c和恒压控制器22d。整流电路22a例如由二极管桥构成。整流电路22a被设计成对来自AC电源PS的AC电压进行整流。升压斩波电路22b具有众所周知的电路结构。升压斩波电路22b被设计成输出通过使来自整流电路22a的整流输出升压所获得的DC电压。降压斩波电路22c具有众所周知的电路结构。降压斩波电路22c被设计成输出通过使来自升压斩波电路22b的输出降压所获得的恒定DC电压(输出电压)。将来自降压斩波电路22c的输出电压反馈至恒压控制器22d。恒压控制器22d对升压斩波电路22b和降压斩波电路22c各自的开关操作进行控制从而使输出电压保持恒定。此外，恒压控制器22d确定升压斩波电路22b是否根据来自计时器24的控制信号Sb来进行开关操作。恒压控制器22d确定降压斩波电路22c是否根据从计时器24输入的控制信号Sc来进行开关操作。
图14示出恒流源23的电路结构的示例。恒流源23包括升压斩波电路23a、电流检测器23b和恒流控制器23c。电流检测器23b被设计成测量输出电流。恒流控制器23c被设计成对升压斩波电路23a的开关操作进行控制从而使输出电流保持恒定。升压斩波电路23a具有众所周知的电路结构。升压斩波电路23a包括电感器L2、二极管D2、开关元件Q3和电容器C3。升压斩波电路23a被设计成输出通过使来自恒压源22的输出电压升压所获得的电压。恒流控制器23c基于从电流检测器23b输入的电流的测量值来接通和断开开关元件Q3，以使来自升压斩波电路23a的输出电流保持大致恒定。此外，恒流控制器23c确定升压斩波电路23a是否根据从计时器24输入的控制信号Sa来进行开关操作。
发光单元10连接在恒流源23的输出端子之间。发光单元10由第一实施例所述的有机EL元件1a构成，并且无需对其进行说明。
图12示出供给至发光单元10的电压VEL的波形图。在从AC电源PS向电源电路2供给电力的情况下，计时器24将控制信号Sb和Sc输出至恒压源22，从而使得恒压源22能够开始进行开关操作以提供第一电压V1(时刻t11)。
此时，计时器24终止恒流源23的操作。然而，由于恒流源23具有与升压斩波器相似的结构，因此将从恒压源22提供的第一电压V1经由电感器L2和二极管D2供给至发光单元10。因而，向发光单元10供给了第一电压V1，并且对发光单元10的电容成分进行充电。注意，由于第一电压V1低于点亮开始电压Vs，因此此时发光单元10没有点亮。
计时器24对从接通发光元件点亮装置起的经过时间计数。在从接通发光元件点亮装置起经过了预定时间段之后的时刻t12处，计时器24将控制信号Sa输出至恒流源23从而使得恒流源23能够开始进行开关操作。在开始其操作时，恒流源23使施加至发光单元10的电流逐渐增加，并且使流经发光单元10的电流保持恒定。因此，在时刻t12～时刻t14的持续时间内，供给至发光单元10的电压从第一电压V1上升为第二电压V2，并且在时刻t14之后将大致恒定的第二电压V2供给至发光单元10。注意，在向发光单元10的供给电压上升到第二电压V2之前的时刻t13处，从恒流源23供给至发光单元10的电压达到点亮开始电压Vs，因而发光单元10点亮。
此外，诸如有机EL元件和LED等的发光元件的正向电压Vf存在固有变化，并且该正向电压Vf易受周围温度影响。因而，光输出容易随着这种影响而改变。然而，在本实施例的发光元件点亮装置中，在正常点亮操作时恒流源23进行恒流控制，由此使流经发光单元10的电流保持大致恒定。因而，可以抑制光输出的变化。
因此，在本实施例中，由于原本被设计成向恒流源23供给电力的恒压源22配备有施加第一电压V1的功能，因此可以减少构成发光元件点亮装置的部件的数量并且可以使发光元件点亮装置小型化。注意，即使来自恒压源22的输出电压改变，在发光单元10点亮之后也利用恒流源23使供给至发光单元10的电流保持大致恒定。因而，在发光元件10点亮之后恒压源22使输出电压上升的情况下，来自恒压源22的输出电流减少。因此，可以降低恒压源22的电力消耗。
可选地，在本实施例中，可以采用多点亮控制电路，其中如图11所示，多个(在图11所示的电路示例中为两个)恒流源23(23A和23B)连接至一个恒压源22，并且恒流源23A和23B使各发光单元10点亮。
根据该多点亮控制电路，共通地使用恒压源22以将第一电压V1提供至多个发光单元10。因而，可以进一步减少构成发光元件点亮装置的部件的数量并且可以使发光元件点亮装置进一步小型化。
注意，在使输出电压从0上升为第一电压V1的处理中，恒压源22可以使该输出电压瞬时或逐渐上升。在恒压源22使输出电压从0瞬时上升为第一电压V1的情况下，可以缩短启动时间。作为对比，在恒压源22使输出电压从0逐渐上升为第一电压V1的情况下，可以减小每单位时间的输出电压的上升率。在这样将第一电压V1供给至发光单元10的情况下，可以减少在对发光单元10的电容成分充电时将会发生的冲击。此外，可以抑制由于因恒压源22所引起的输出电压的急剧上升而会发生的输出电压的过冲。因而，可以减少施加于电路组件的应力。
此外，在本实施例中，在恒流源23由降压斩波器构成的情况下，除非降压斩波器的开关元件开始其开关操作，否则不进行向发光单元10的电压供给。作为对比，在本实施例中，恒流源23由升压斩波器构成。因此，即使在升压斩波器的开关元件不进行开关操作时，也将来自恒压源22的输出电压经由恒流源23供给至发光单元10。因而，在恒流源23开始其操作以使发光单元10点亮之前，可以向发光单元10供给第一电压V1。结果，可以抑制在开始点亮发光单元10时将会发生的冲击电流。
如上所述，除了第一特征以外，本实施例的发光元件点亮装置包括以下的第十一特征。在该第十一特征中，电源电路2包括：恒压源22，用于将第一电压V1施加至发光单元10；以及恒流源23，用于向发光单元10供给恒定电流以将第二电压V2施加至发光单元10。另外，本实施例的发光元件点亮装置可以选择性地包括第二特征～第十特征。
第四实施例
以下参考图15～图18来说明根据本发明的第四实施例的发光元件点亮装置。
图15示出本实施例的发光元件点亮装置的电路图。在本实施例中，电源电路2包括DC电源25、恒压源22以及恒流源23A和23B。DC电源25被设计成将从AC电源PS供给的AC电压转换成DC电压。恒压源22以及恒流源23A和23B各自从DC电源25接收DC电压并且利用接收到的电压工作。
在恒压源22的输出端子之间经由二极管D4和D5分别连接有发光单元10(10A和10B)。简言之，发光单元10A和10B彼此并联连接并且插入在恒压源22的输出端子之间。
此外，在恒流源23A的输出端子之间经由二极管D6连接有发光元件10A，并且在恒流源23B的输出端子之间经由二极管D7连接有发光单元10B。
因此，在本实施例中，一个恒压源22共通地连接至两个恒流源23A和23B。恒压源22以及恒流源23A和23B各自内置有被设计成对从接通发光元件点亮装置起的经过时间计数的计时器(未示出)，并且被设计成根据其计时器计数的经过时间来改变其输出。
图16的(a)示出施加至发光单元10A的电压VEL(VEL1)的波形图，并且图16的(b)示出施加至发光单元10B的电压VEL(VEL2)的波形图。以下参考图16的(a)和(b)来说明本实施例的操作。
在启动之后的时刻t21处，恒压源22生成第一电压V1并且将该第一电压V1经由二极管D4和D5分别供给至发光单元10A和10B。之后，在时刻t22处，恒流源23A开始向发光单元10A供给第二电压V2，并且施加至发光单元10A的电压VEL1在预定时间段内从第一电压V1逐渐上升为第二电压V2。此外，在时刻t23处，恒流源23B开始向发光单元10B供给第二电压V2，并且施加至发光单元10B的电压VEL(VEL2)在预定时间段内从第一电压V1逐渐上升为第二电压V2。在这方面，恒流源23A根据如下变化曲线使电压VEL1逐渐上升，其中该变化曲线表示随着施加至发光单元10A的电压VEL1越接近第二电压V2，电压VEL1的时间上的上升率越小。此外，恒流源23B根据如下变化曲线使电压VEL2逐渐上升，其中该变化曲线表示随着施加至发光单元10B的电压VEL2越接近第二电压V2，电压VEL2的时间上的上升率越小。
因而，恒流源23A和23B分别根据如下变化曲线使电压VEL1和VEL2逐渐上升，其中这些变化曲线表示随着施加至发光单元10A和10B的电压VEL1和VEL2越接近第二电压V2，电压VEL1和VEL2的时间上的上升率越小。因此，与施加电压VEL1和VEL2从0瞬时上升为第二电压V2的情况相比，可以减少每单位时间的电压变化。因而，可以减少在发光单元10A和10B点亮时负载电流中发生的冲击。此外，恒流源23A和23B在不同的时刻开始工作。因而，可以使施加电压VEL1和VEL2达到点亮开始电压Vs的时刻、即发光单元10A和10B点亮的时刻彼此不同。结果，可以使发光单元10A和10B点亮时会发生的冲击分散，由此可以减少施加于电源电路2的应力。
如上所述，在图15所示的发光元件点亮装置中，一个恒压源22共通地连接至两个恒流源23A和23B。可选地，如图17所示，单独的恒压源22(22A和22B)可以连接至各恒流源23(23A和23B)。
对于图17所示的点亮装置，电源电路2包括DC电源25、恒压源22A和22B以及恒流源23A和23B。DC电源25被设计成将从AC电源PS供给的AC电压转换成DC电压。恒压源22A和22B以及恒流源23A和23B各自从DC电源25接收DC电压并且利用接收到的DC电压工作。
在恒压源22A的输出端子之间经由二极管D4连接有发光单元10A，并且在恒流源23A的输出端子之间经由二极管D6连接有发光单元10A。此外，在恒压源22B的输出端子之间经由二极管D5连接有发光单元10B，并且在恒流源23B的输出端子之间经由二极管D7连接有发光单元10B。恒压源22A和22B以及恒流源23A和23B各自内置有被设计成对从启动起的经过时间计数的计时器(未示出)，并且被设计成根据其计时器所计数的经过时间来改变其输出。
图18的(a)示出施加至发光单元10A的电压VEL1的波形图，并且图18的(b)示出施加至发光单元10B的电压VEL2的波形图。以下参考图18的(a)和(b)来说明图17所示的点亮装置的操作。
在启动之后的时刻t31处，恒压源22A生成第一电压V1并且将该第一电压V1经由二极管D4供给至发光单元10A。此外，在时刻t32处，恒压源22B生成第一电压V1并且将该第一电压V1经由二极管D5供给至发光单元10B。之后，在时刻t33处，恒流源23A开始向发光单元10供给第二电压V2，并且施加至发光单元10A的电压VEL1在预定时间段内从第一电压V1逐渐上升为第二电压V2。此外，在时刻t34处，恒流源23B开始向发光单元10B供给第二电压V2，并且施加至发光单元10B的电压VEL2在预定时间段内从第一电压V1逐渐上升为第二电压V2。在这方面，恒流源23A根据如下变化曲线使电压VEL1逐渐上升，其中该变化曲线表示随着施加至发光单元10A的电压VEL1越接近第二电压V2，电压VEL1的时间上的上升率越小。同样，恒流源23B根据如下变化曲线使电压VEL2逐渐上升，其中该变化曲线表示随着施加至发光单元10B的电压VEL2越接近第二电压V2，电压VEL2的时间上的上升率越小。
因而，恒流源23A和23B分别根据如下变化曲线使电压VEL1和VEL2逐渐上升，其中这些变化曲线表示随着施加至发光单元10A和10B的电压VEL1和VEL2越接近第二电压V2，电压VEL1和VEL2的时间上的上升率越小。因此，与施加电压VEL1和VEL2从0瞬时上升为第二电压V2的情况相比，可以减少每单位时间的电压变化。因而，可以减少在发光单元10A和10B点亮时负载电流中发生的冲击。此外，恒流源23A和23B在不同的时刻开始工作。因而，可以使施加电压VEL1和VEL2达到点亮开始电压Vs的时刻、即发光单元10A和10B点亮的时刻彼此不同。结果，可以使在发光单元10A和10B点亮时将会发生的冲击分散，由此可以减少施加于电源电路2的应力。此外，可以使恒压源22A和22B开始工作的时刻彼此不同。因而，可以使发生因施加电压VEL1和VEL2从0上升为第一电压V1所引起的冲击的时刻彼此不同。因此，可以减少施加于电源电路2的应力。此外，对于向熄灭中的发光单元10A和10B施加第一电压V1的处理，在图18的(a)和(b)所示的波形图中，恒压源22A和恒压源22B使向发光单元10A和10B的施加电压从0瞬时上升为第一电压V1，并且可以缩短启动时间段。注意，如图16的(a)和(b)所示，恒压源22A和恒压源22B可以使向发光单元10A和10B的施加电压从0逐渐上升为第一电压V1。在这种情况下，可以减少由于施加电压的上升而发生的冲击。
注意，对于图15和图17所示的点亮装置，各恒压源(22,22A,22B)由被设计成以开关方式将输出电压调整为预定电压值的开关电源(例如，降压斩波电路)构成。可以使用来自恒压源(22,22A,22B)的输出电压作为用于使诸如恒流源(23A,23B)等的其它电路工作的控制电压。
恒压源(22,22A,22B)用作用于向熄灭中的发光单元(10A,10B)施加第一电压V1的电源。在发光单元(10A,10B)点亮的情况下，恒流源(23A,23B)向发光单元(10A,10B)供给电力。简言之，恒压源(22,22A,22B)不用于供给用以对发光单元(10A,10B)所消耗的电力进行补偿的电力。因而，恒压源(22,22A,22B)可以具有相对低的电流容量，并且不要求其输出电压的稳定性。因此，恒压源(22,22A,22B)可以具有简单的电路结构。因此，恒流源(23A,23B)可以不由开关电源构成，而且例如可以由采用三端子稳压器、齐纳二极管或运算放大器的简单恒压电路构成。
此外，在发光单元(10A,10B)点亮之后，利用恒流源(23A,23B)进行向发光单元(10A,10B)的电力供给。在恒压源(22,22A,22B)终止向发光单元(10A,10B)的电力供给的情况下，可以防止不必要电压的施加和电路组件的劣化。另外，作为用于终止从恒压源(22,22A,22B)向发光单元(10A,10B)的电力供给的方法，可以使用在点亮之后使恒压源(22,22A,22B)的操作终止的方法。在使用恒压源(22,22A,22B)作为其它电路的控制电源的情况下，可以在恒压源(22,22A,22B)的输出端子与发光单元(10A,10B)之间插入开关元件(例如，场效应晶体管)。在点亮之后可以使该开关元件断开。
注意，在本实施例中，恒压源22、22A和22B以及恒流源23A和23B各自的操作由其自己的微计算机来控制。可选地，可以使用共用微计算机来控制恒压源22(或者22A和22B)以及恒流源23A和23B各自的操作。
如上所述，在本实施例中，电源电路2包括恒压源22或恒压源22A和22B以及恒流源23A和23B。各恒压源22、22A和22B被设计成向发光单元10施加第一电压V1。各恒流源23A和23B被设计成在向发光单元10施加第二电压V2的处理中对发光单元10进行恒流控制。
换句话说，除了第一特征以外，本实施例的发光元件点亮装置还包括第十一特征。另外，本实施例的发光元件点亮装置可以选择性地包括第二特征～第十特征。
如上所述，将恒压源(22,22A,22B)和恒流源(23A和23B)设置为单独部件。因此，恒压源(22,22A,22B)和恒流源(23A和23B)可以单独设计并且可以单独工作。因而，可以实现对恒压源(22,22A,22B)和恒流源(23A和23B)的详细控制。此外，在使来自恒压源(22,22A,22B)的输出和来自恒流源(23A和23B)的输出彼此叠加并且施加至发光单元10的情况下，所得的输出没有由于从恒压控制切换为恒流控制而中断。因而，可以使所得的输出平滑地改变。注意，恒压源(22,22A,22B)仅输出比发光单元10的点亮开始电压Vs低的第一电压V1，但不供给用于补偿负载的电力消耗的电力。因此，恒压源(22,22A,22B)可以是输出电流容量相对低的电路，并且可以具有相对简单的结构。
第五实施例
以下参考图19来说明根据本发明的第五实施例的发光元件点亮装置。
对于上述第四实施例，电源电路2由恒压源和恒流源构成。然而，对于本实施例，电源电路2由被设计成兼用作恒压源和恒流源的一个转换器40构成。
转换器40包括恒压电路41、DC-DC转换器42、电流检测器43、电压检测器44和控制器45。恒压电路41通过使用齐纳二极管构成。DC-DC转换器42由降压斩波电路构成。电流检测器43被设计成检测(测量)输出电流。电压检测器44被配置为检测(测量)输出电压。控制器45被设计成根据从电流检测器43或电压检测器44反馈的检测信号来控制降压斩波电路的开关操作，由此控制向发光单元10的输出。
以下说明在接通发光元件点亮装置时开始并且在发光单元10点亮时结束的电路操作。在接通发光元件点亮装置时开始并且在发光单元10点亮时结束的时间段内，控制器45根据从电压检测器44反馈的电压检测信号来将提供至发光单元10的电压(供给电压)调整为第一电压V1。在该时间段内，转换器40用作恒压源。在从向发光单元10施加第一电压V1起经过了预定时间段之后，控制器45使向发光单元10的电压(供给电压)从第一电压V1逐渐上升为第二电压V2。在该处理中，控制器45根据如下变化曲线使施加至发光单元10的电压(供给电压)上升，其中该变化曲线表示随着施加至发光单元10的电压(供给电压)越接近第二电压V2，其时间上的上升率越小。将第二电压V2设置为比点亮开始电压Vs高的电压。在施加至发光单元10的电压(供给电压)超过点亮开始电压Vs的情况下，发光单元10点亮。在发光单元10点亮的情况下，控制器45基于从电流检测器43反馈的电流检测信号控制从DC-DC转换器42的输出，从而使输出电流保持大致恒定。在发光单元10点亮之后，转换器40用作恒流源。因此，电源电路2在向发光单元10施加第一电压V1的处理中进行恒压控制，并且在向发光单元10施加第二电压V2的处理中进行恒流控制。在本实施例中，电源电路2在供给电压上升到第一电压V1的情况下进行恒压控制，并且在供给电压等于第二电压V2之后进行恒流控制。
简言之，在发光单元10点亮之前转换器40用作恒压源，并且在发光单元10点亮之后转换器40用作恒流源。由于转换器40与转换器40用作恒压源还是恒流源无关地进行反馈控制，因此可以将变化少且精度高的电压或电流施加至发光单元10。此外，一个转换器40用作恒压源和恒流源。由于使恒压源和恒流源一体化，因此可以减少部件的数量并且可以使点亮装置小型化。
如上所述，电源电路2在向发光单元10施加第一电压V1的处理中进行恒压控制，并且在向发光单元10施加第二电压V2的处理中进行恒流控制。
因此，除了第一特征以外，本实施例的发光元件点亮装置还包括第十二特征。在该第十二特征中，电源电路2被配置为在向发光单元10施加第一电压V1的处理中进行恒压控制，并且在向发光单元10施加第二电压V2的处理中进行恒流控制。另外，本实施例的发光元件点亮装置可以选择性地包括第二特征～第十特征。
在向发光单元10施加第一电压V1的时间段内，为了将该施加电压(供给电压)调整为比点亮开始电压Vs小的电压的目的，电源电路2进行恒压控制。在施加第一电压V1的情况下，发光单元10没有点亮并且没有电流流经发光单元10。因此，无法进行恒流控制。关于有机EL元件和LED，输入电流与光输出成比例，并且正向电压的变化相对大。因此，在发光单元10由这种有机EL元件或LED构成的情况下，为了通过减少光输出的变化来实现稳定操作，优选使流经发光单元10的电流保持恒定。因而，在施加第二电压V2的时间段内，电源电路2进行恒流控制。如上所述，电源电路2在施加第一电压V1的时间段内进行恒压控制并且在施加第二电压V2的时间段内进行恒流控制。结果，可以实现稳定控制，并且可以减少点亮时间段内光输出的变化。
此外，控制器45将转换器40的操作从恒压操作切换为恒流操作的时刻可以等于施加至发光单元10的电压(供给电压)达到比点亮开始电压Vs低的电压的时刻、或者施加至发光单元10的电压(供给电压)达到不小于点亮开始电压Vs的电压的时刻。在施加至发光单元10的电压(供给电压)达到比点亮开始电压Vs低的电压的时刻将恒压操作切换为恒流操作的情况下，控制器45在使得发光单元10能够点亮的范围内进行恒流控制。因而，可以减少启动特性(例如，点亮开始时刻和光输出的增加速度)的变化。另一方面，在施加至发光单元10的电压(供给电压)达到不小于点亮开始电压Vs的电压的时刻将恒压操作切换为恒流操作的情况下，与发光单元10的V-I特性的变化无关地，可以使输出电压(供给电压)以期望的上升率上升到较高的电压。结果，可以进一步减少冲击电流。
注意，控制器45可以由微计算机或分立电路构成。
第六实施例
以下参考图20来说明根据本发明的第六实施例的照明器具。
图20示出照明器具50的分解立体图。照明器具50包括被形成为矩形板状的器具本体51。
器具本体51的一个表面安装有被形成为面板状的四个发光单元10(10A～10D)。这四个发光单元10(10A～10D)按相同间隔配置在纵向方向和横向方向上。
各发光单元10A～10D包括被形成为矩形板状的有机EL元件。注意，各发光单元10A～10D由有机EL元件构成，而且可以由有机EL元件和LED的组合构成。
器具本体51的背面安装有电源单元52。电源单元52包括第一实施例～第五实施例中的任一实施例所述的电源电路2以及被设计成使电源电路2容纳在内部的壳体。电源单元52电连接至各发光单元10A～10D，并且从电源单元52向各发光单元10A～10D供给电力。电源单元52配备有第一实施例～第五实施例中的任一实施例所述的电源电路2(发光单元点亮装置)。因而，如上述各实施例那样，可以在抑制流经发光元件1的电流的波形失真以及损失增加的同时减少流入发光元件1的浪涌电流。
在本实施例的照明器具50中，由于发光单元10A～10D被形成为薄的平板状，因此可以使照明器具50薄型化。因此，照明器具50例如适合室内照明。另外，发光单元10A～10D以能够拆卸的方式单独安装至器具本体51。此外，可以单独使发光单元10A～10D点亮和熄灭。
此外，在上述各实施例中，使用有机EL元件作为发光单元10的发光元件1。由于有机EL元件是面状光源，因此有机EL元件具有相对大的电容成分，因而在有机EL元件点亮时将会发生冲击电流。然而，如各实施例所述，施加与第一电压V1相等的施加电压，随后使该施加电压(供给电压)从第一电压V1逐渐上升为第二电压V2。因而，可以减少在有机EL元件点亮时将会发生的冲击电流。
如上所述，本实施例的照明器具包括第一实施例～第五实施例中的任一实施例所述的发光元件点亮装置。
换句话说，本实施例的照明器具包括：包括上述第一特征的发光元件点亮装置；以及器具本体51，用于保持该发光元件点亮装置。另外，在本实施例中，发光元件点亮装置可以选择性地包括上述的第二特征～第十二特征。
根据本实施例，在配备有上述发光元件点亮装置的情况下，可以提供如下照明器具，其中该照明器具可以在抑制流经发光元件1的电流的波形失真以及损失增加的同时，减少流入发光元件1的浪涌电流。

Claims (13)

1.一种发光元件点亮装置，包括：
电源电路，用于将供给电压供给至包括发光元件的发光单元，
其中，所述电源电路使所述供给电压从比所述发光元件的点亮开始电压低的第一电压上升为比所述点亮开始电压高的第二电压，以使所述发光单元点亮；以及
所述电源电路在使所述供给电压从所述第一电压上升为所述第二电压的处理中，随着所述供给电压越接近所述第二电压，使所述供给电压的上升率越小。
2.根据权利要求1所述的发光元件点亮装置，其中，
所述电源电路根据定义所述供给电压的上升率的变化曲线来使所述供给电压上升。
3.根据权利要求1所述的发光元件点亮装置，其中，
所述电源电路在针对所述发光元件的电容成分的充电完成之后，使所述供给电压从所述第一电压上升为所述第二电压。
4.根据权利要求1所述的发光元件点亮装置，其中，
所述电源电路使所述供给电压从0逐渐上升为所述第一电压。
5.根据权利要求4所述的发光元件点亮装置，其中，
所述供给电压从所述第一电压上升为所述第二电压的电压上升率大于所述供给电压从0上升为所述第一电压的电压上升率。
6.根据权利要求1所述的发光元件点亮装置，其中，
所述电源电路在使所述第二电压下降的情况下，使所述第一电压下降。
7.根据权利要求1所述的发光元件点亮装置，其中，
所述发光单元包括多个所述发光元件；以及
所述电源电路随着要点亮的发光元件的数量的减少来使所述第一电压下降。
8.根据权利要求1所述的发光元件点亮装置，其中，
所述发光单元包括多个所述发光元件；以及
所述电源电路在向所述发光单元施加所述第一电压的处理中，针对多个所述发光元件中的至少两个所述发光元件，在不同时刻向所述发光元件施加所述第一电压。
9.根据权利要求1所述的发光元件点亮装置，其中，
所述发光单元包括多个所述发光元件；以及
所述电源电路在向所述发光单元施加所述第二电压的处理中，在相同时刻向所有的多个所述发光元件施加所述第二电压。
10.根据权利要求1所述的发光元件点亮装置，其中，
所述电源电路在向所述发光单元施加所述第一电压的处理中进行恒压控制，并且在向所述发光单元施加所述第二电压的处理中进行恒流控制。
11.根据权利要求1所述的发光元件点亮装置，其中，
所述电源电路包括：
恒压源，用于向所述发光单元施加所述第一电压；以及
恒流源，用于将恒定电流供给至所述发光单元以向所述发光单元施加所述第二电压。
12.根据权利要求1所述的发光元件点亮装置，其中，
所述发光元件是有机电致发光元件。
13.一种照明器具，包括：
根据权利要求1至12中任一项所述的发光元件点亮装置；以及
器具本体，用于保持所述发光元件点亮装置。
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