JP2012094270A - Lighting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、面状光源を有する照明装置に関するものである。 The present invention relates to a lighting device having a planar light source.
一般に、自発光型の有機EL素子は、発熱が少なく、軽量且つ薄型に設計可能で、駆動電圧が低く、省電力といった利点を有しており、この有機EL素子を光源として用いた照明装置が提供されている。 Generally, a self-luminous organic EL element has advantages such as low heat generation, light weight and thin design, low driving voltage, and power saving. An illuminating device using this organic EL element as a light source Is provided.
この種の照明装置においては、室内などの広い空間を照明することが要望されているが、有機EL素子のサイズを大型化すると、有機EL素子を構成する有機発光層の膜厚を均一に形成することが難しく、電極材料の抵抗によって発光むらが生じる恐れがあった。そこで、小型の有機EL素子により面状光源(面状光源)を構成し、この面状光源を複数並列に接続することで、広い空間を照明する照明装置が提供されている(例えば、特許文献1参照)。 In this type of lighting device, it is desired to illuminate a wide space such as a room. However, when the size of the organic EL element is increased, the film thickness of the organic light emitting layer constituting the organic EL element is uniformly formed. It was difficult to do this, and there was a risk of uneven light emission due to the resistance of the electrode material. Thus, there is provided an illumination device that illuminates a wide space by configuring a planar light source (planar light source) with small organic EL elements and connecting a plurality of the planar light sources in parallel (for example, Patent Documents). 1).
この特許文献1に記載された照明装置では、点灯装置からの駆動電圧が給電される一対の給電レールに有機EL素子からなる複数の面状光源を接続することで、面状光源が駆動電圧を受電して発光している。このとき、点灯装置から給電レールへの給電点を互いに対称の位置に配置することで、点灯装置から各面状光源への電路の長さが等しくなり、発光むらを抑制している。
In the lighting device described in
ところで、上述のような有機EL素子からなる面状光源は、一般にキャパシタンス成分が大きい。そのため、特許文献1に記載されたような照明装置では、複数の面状光源が並列に接続されているために合成キャパシタンス成分が大きくなり、インラッシュ電流が増大する可能性がある。特に面状光源からの光出力を調整する為にPWM(Pulse Width Modulation)電源を用いた場合には、PWM制御の周期ごとにインラッシュ電流が流れる。これにより、照明装置を構成する回路部品の劣化が早まって照明装置の寿命が短くなるという恐れがあった。
By the way, the planar light source composed of the organic EL element as described above generally has a large capacitance component. For this reason, in the illumination device as described in
本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、複数の面状光源を並べて配置しても、回路部品への負荷を低減して長寿命な照明装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described reasons, and the object of the present invention is to provide a long-life lighting device that reduces the load on circuit components even when a plurality of planar light sources are arranged side by side. It is to provide.
上記目的を達成するために、本発明の照明装置は、複数の面状光源と、直流電源又はPWM電源の何れかからなり面状光源に点灯電力を供給する電源とを備え、電源に複数の面状光源を直列に接続することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an illuminating device of the present invention includes a plurality of planar light sources, and a power source that includes either a DC power source or a PWM power source and supplies lighting power to the planar light source. A planar light source is connected in series.
この照明装置において、複数の面状光源が直列接続されたブランチ回路を複数備え、電源に複数のブランチ回路を並列接続するようにしてもよい。この場合には、複数のブランチ回路は、同じ電位となる部位同士のうち少なくとも1箇所が電気的に接続してもよい。 In this illumination device, a plurality of branch circuits in which a plurality of planar light sources are connected in series may be provided, and a plurality of branch circuits may be connected in parallel to the power source. In this case, the plurality of branch circuits may be electrically connected to at least one of the parts having the same potential.
またこれらの照明装置において、各ブランチ回路を構成する複数の面状光源の間に、他のブランチ回路を構成する面状光源を配置することが好ましい。 Moreover, in these illuminating devices, it is preferable to arrange | position the planar light source which comprises another branch circuit between several planar light sources which comprise each branch circuit.
さらには、面状光源に流れる電流値を検出する電流検出部と、電流値が所定の閾値を超えると電源の出力を停止させる制御部とを備えることが好ましい。 Furthermore, it is preferable to include a current detection unit that detects a current value flowing through the planar light source, and a control unit that stops the output of the power supply when the current value exceeds a predetermined threshold.
また面状光源は有機EL素子であることが好ましい。 The planar light source is preferably an organic EL element.
本発明の照明装置によれば、複数の面状光源を並べて配置する照明装置において、回路部品への負荷を低減して長寿命な照明装置を提供することができる。 According to the illumination device of the present invention, in an illumination device in which a plurality of planar light sources are arranged side by side, it is possible to provide a long-life illumination device by reducing the load on circuit components.
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
本実施の形態にかかる照明装置は、図1に示すように、商用電源AC1に接続された点灯装置1と、点灯装置1から供給される点灯電力により点灯する複数の面状光源2をその構成要素として備える。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the lighting apparatus according to the present embodiment includes a
点灯装置1は、ダイオードブリッジDB1、PFC(力率改善)回路10、及び、PWM(Pulse Width Modulation)回路11をその構成要素として備える。PFC回路10は、ダイオードブリッジDB1により全波整流された交流電力を直流電力に変換し、PWM回路11に出力している。PFC回路10を構成するスイッチング素子(図示せず)は、数十〜数百kHzで動作している。
The
PWM回路11は、PFC回路10から入力される直流電力をスイッチングすることで所定のデューティ比率に設定したパルス波に変換して各面状光源2に出力する。ここで、このパルス波のデューティ比率は、接続される面状光源2の個数や所望する光出力レベルなどに応じて適宜設定すればよい。
The
また点灯装置1には、面状光源2を流れる電流値を検出する電流検出回路3と、電流検出回路3により検出された検出電流値(図2内のI)に応じて点灯装置1からの出力を停止する制御回路4とが接続されている。電流検出回路3は、PWM回路11と面状光源2の間に接続された抵抗Rからなり、抵抗Rを流れる電流値(検出電流値I)に応じた電圧信号を発生する。制御回路4は、電流検出回路3からの出力と基準電圧との高低を比較するコンパレータCP1からなり、入力電圧値が基準電圧よりも大きくなるとPWM回路11を停止させるよう設定されている。
The
ここで、電流検出回路3により検出される検出電流値Iの一例を図2に示す。図2に示すように、PWM回路11に接続された面状光源2の合成キャパシタンス成分によって、PWM制御の周期ごとに安定動作時の電流値(図内のIav)よりも大きな電流(インラッシュ電流)が流れる(図2内のIin)。電流検出回路3により検出された電流値が所定の電流閾値(図2内のIth)よりも大きい場合、すなわち、電流検出回路3からの出力が基準電圧よりも大きい場合には、制御回路4によってPWM回路11の動作が停止する。
An example of the detected current value I detected by the
面状光源2は、例えば矩形板状に形成された有機EL素子であり、入力される点灯電力のデューティ比率に応じた照度で発光する。ここで各面状光源2は、入力された点灯電力に対する照度の関係(発酵効率)やサイズ及び形状など、諸性能が同じものを利用している。各面状光源2は、電気的に直列接続されており、それぞれ各々の面状光源2が隣り合わせて配置されている。
The
これにより、面状光源2を並列に接続した場合と比較して、面状光源2全体のキャパシタンス成分が小さくなるので、点灯装置1によるPWM制御の周期ごとに発生するインラッシュ電流を小さくすることができる。その結果、照明装置を構成する各回路部品への負荷を低減することができ、照明装置の長寿命化を図ることができる。
Thereby, compared with the case where the
また、何れかの面状光源2が短絡破壊された場合には、面状光源2全体のキャパシタンス成分が増加してインラッシュ電流が大きくなる可能性があるが、本実施の形態では、電流値Iが所定の電流閾値Ithよりも大きければ点灯装置1からの出力が停止する。これにより、各回路部品に大きな電流が流れるのを防ぐことができ、各回路部品への負荷を低減することができる。
In addition, when any
なお、本実施の形態においては、PFC回路10を用いて交流電力を直流電力に変換しているが、降圧・昇圧チョッパ回路などを用いて交流電力を直流電力に変換するようにしてもよい。また、商用電源ACに接続するのではなく、直流電源に直接接続するようにしてもよい。
In the present embodiment, AC power is converted to DC power using the
また、PFC回路10からの出力に基づいてPWM制御することで面状光源2の光出力を調整するPWM回路11に代えて、降圧チョッパ・昇圧チョッパ・降昇圧チョッパ回路などの降圧回路を用いるようにしてもよい。この場合には、接続された面状光源2の数や所望する光出力レベルなどに応じて、出力する電流値や電圧値を適宜設定すればよい。また、出力電力が予め設定された直流電源を用いてもよい。
Further, a step-down circuit such as a step-down chopper, a step-up chopper, a step-down step-up chopper circuit, or the like is used instead of the
また図3(a)に示すように、それぞれ複数の面状光源2を直列接続したブランチ回路br1、br2を並列に接続するようにしても良い。このようにすることで、ブランチ回路br1、br2の何れか一方が破損した場合であっても、他方のブランチ回路brを点灯させることができる。
As shown in FIG. 3A, branch circuits br1 and br2 each having a plurality of
また図3(b)に示すように、それぞれ複数の面状光源2を直列接続したブランチ回路br1、br2を並列に接続し、ブランチ回路br1、br2における同電位となる部位(点P1、P2)を電気的に短絡させるようにしても良い。このようにすれば、例えば何れかの面状光源2がオープン破壊された場合であっても、同一ブランチ回路br1、br2内の全ての面状光源2が消灯することなく、照明装置の点灯を継続することができる。また、ブランチ回路br1、br2の同電位を短絡することで、各面状光源2からの光出力を同じにすることができ、光むらなどを低減することができる。また図3(c)に示すように、同一ブランチ回路br1、br2の同電位となる部位を全て短絡させ、何れかの面状光源2が破損した場合であっても残りの面状光源2を点灯できるよう設定しても良い。
(実施の形態2)
本実施の形態にかかる照明装置は、図4に示すように、面状光源21a〜21dが直列接続されたブランチ回路br1と、面状光源22a〜22dが直列接続されたブランチ回路br2とを備える。またブランチ回路br1、br2のそれぞれに接続され、各ブランチ回路br(br1、br2)に点灯電力を供給する点灯装置1a、1bとを備える。また図4の面状光源2の配置は、実際に施工した状態での配置を示しており、2×4のマトリックス状に配置されており、ブランチ回路br1、br2をそれぞれ構成する面状光源2が交互となるように配置されている。すなわち、ブランチ回路br1を構成する面状光源21a〜21dの間に、ブランチ回路br2を構成する面状光源22a〜22dが配置されている。この点を除いては、実施の形態1と同様の構成であるので共通する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。
Further, as shown in FIG. 3B, branch circuits br1 and br2 each having a plurality of planar
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 4, the lighting apparatus according to the present embodiment includes a branch circuit br1 in which
これにより、何れかのブランチ回路brに接続された点灯回路1が破損した場合や、何れかの面状光源2がオープン破壊した場合などにおいて、照明装置の一方側に光が偏ることを防ぐことができる。また、面状光源2として有機EL素子を用いた場合など供給される電流の大きさによって光出力が決まる場合には、接続された点灯光源1ごとに面状光源2からの光出力が異なる恐れがあるが、その場合でも光が一方側に偏ることを防ぐことができる。
This prevents light from being biased to one side of the lighting device when the
なお、それぞれ4つの面状光源21a〜21d、22a〜22dを一列に配置する場合には、図5(a)に示すように、異なるブランチ回路brの面状光源2が隣り合うよう交互に配置する。異なるブランチ回路brの面状光源2を交互に配置することで、一方のブランチ回路brが消灯したりブランチ回路brごとに光出力が異なる場合であっても光の偏りを低減できる。また、各光源ブランチbrを同じ点灯装置1に並列に接続しているので、面状光源2ごとの個体差によって各ブランチ回路brに流れる電流値が異なる可能性があるが、異なるブランチ回路brの面状光源2を交互に配置しているので、照明装置の光の偏りを低減できる。
When four
また4つの面状光源2(21a〜21e)が直列接続されたブランチ回路brと5つの面状光源2(22a〜22d)が直列接続されたブランチ回路brを3×3のマトリックス状に配置する場合には、図5(b)に示すように配置すればよい。同様に、それぞれ3つの面状光源21a〜21c、22a〜22c、23a〜23cが直列接続された3つのブランチ回路brを並列に接続し、3×3のマトリックス状に配置する場合には、図5(c)に示すように配置すればよい。すなわち、上下及び左右に異なるブランチ回路brを構成する面状光源2と隣り合わないように配置を決定することで、何れかのブランチ回路brが消灯したり、ブランチ回路brごとに光出力が異なる場合であっても光の偏りを低減できる。
A branch circuit br in which four planar light sources 2 (2 1a to 2 1e ) are connected in series and a branch circuit br in which five planar light sources 2 (2 2a to 2 2d ) are connected in series are arranged in a 3 × 3 matrix. When arranged in a shape, they may be arranged as shown in FIG. Similarly, three planar circuits br each having three planar
なお、本実施の形態では、矩形状の面状光源2を用いているが、これは面状光源2の形状を限定するものではなく、例えば三角形や六角形などの多角形であっても良い(図5(d)を参照)。
In the present embodiment, the rectangular planar
1 点灯装置
2 面状光源
3 電流検出回路(電流検出部)
10 PFC回路
11 PWM回路
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