JP2017045618A - 発光素子点灯装置およびそれを備えた発光モジュール、照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子の経時劣化に伴う輝度低下を抑制することが可能な発光素子点灯装置およびそれを備えた発光モジュール、照明器具を提供する。
【解決手段】発光素子点灯装置は、発光素子に流れる電流を制御する電流制御部と、発光素子の両端に印加される両端電圧を検出する電圧検出部と、を備えている。電流制御部は、電圧検出部で検出した検出電圧値が予め定めた第１設定電圧値Ｖ_１より大きい場合、第１設定電圧値Ｖ_１と第１設定電圧値Ｖ_１よりも大きい第２設定電圧値Ｖ_２との間において、発光素子に流れる電流値を定格電流値Ｉ_Ｘよりも大きくする。
【選択図】図４

Description

本発明は、発光素子点灯装置およびそれを備えた発光モジュール、照明器具に関する。

今日、発光素子を点灯させるために、各種の発光素子点灯装置が開発されている。この種の発光素子点灯装置としては、発光素子たる有機ＥＬ(Electro Luminescence)素子に供給される電流を制御する制御回路と、有機ＥＬ素子の両電極間電圧を検出する電圧検出手段と、を備えた構造が知られている(たとえば、特許文献１を参照)。

特許文献１の制御回路は、電圧検出手段により検出される電圧値が予め設定された電圧値を超えると、有機ＥＬ素子への供給電流を増やして輝度を上げる。制御回路は、電圧検出手段により検出される電圧値が予め設定された電圧値を下回れば、有機ＥＬ素子への供給電流を減らして輝度を下げる。特許文献１では、有機ＥＬ素子の両極間電圧の変動に応じて有機ＥＬ素子への供給電流を制御することで、有機ＥＬ素子の温度変動による輝度ばらつきを排除できる、としている。

特開２０１１−４９０１５号公報

ところで、発光素子は、温度変動により輝度ばらつきが生ずるだけでなく、点灯時間が長くなるにつれて、輝度が低下する経時劣化が生ずる場合がある。

本発明は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、発光素子の経時劣化に伴う輝度低下を抑制させることが可能な発光素子点灯装置およびそれを備えた発光モジュール、照明器具を提供することにある。

本発明の発光素子点灯装置は、電流制御部と、電圧検出部と、を備えている。上記電流制御部は、発光素子へ流す電流を制御する。上記発光素子は、経時劣化により抵抗が増加する性質を有している。上記電圧検出部は、上記発光素子の両端に印加される両端電圧を検出する。上記電流制御部は、上記電圧検出部で検出した検出電圧値が予め定めた第１設定電圧値より大きい場合、上記第１設定電圧値と第２設定電圧値との間において、上記発光素子に流れる電流値を定格電流値よりも大きくする。上記第２設定電圧値は、上記第１設定電圧値よりも大きいことを特徴とする。

本発明の発光モジュールは、上述の発光素子点灯装置と、上記発光素子と、を備えたことを特徴とする。

本発明の照明器具は、上述の発光モジュールと、当該発光モジュールを保持する器具本体と、を備えたことを特徴とする。

本発明の発光素子点灯装置は、第１設定電圧値と第１設定電圧値よりも大きい第２設定電圧値との間において、発光素子に流れる電流値を定格電流値よりも大きくすることで、発光素子の輝度低下を抑制することが可能になる、という効果がある。

本発明の発光モジュールまたは照明器具は、第１設定電圧値と第２設定電圧値との間において、発光素子に流れる電流値を定格電流値よりも大きくすることで、発光素子の輝度低下を抑制する発光素子点灯装置を備えた構成にできる、という効果がある。

図１は、実施形態１の発光素子点灯装置を備えた発光モジュールの回路構成図である。 図２は、実施形態１における発光素子の電流と電圧の関係を示すグラフである。 図３Ａは、実施形態１における発光素子の電圧の時間変化を示し、図３Ｂは、電流の時間変化を示し、図３Ｃは、明るさの時間変化を示すグラフである。 図４Ａは、実施形態１における発光素子の電圧と時間との関係を示し、図４Ｂは、実施形態１における発光素子の電流と時間との関係を示すグラフである。 図５は、実施形態１における制御を示すフローチャートである。 図６は、実施形態１におけるコンパレータの入出力波形のタイムチャートである。 図７は、実施形態１における発光モジュールを示す分解斜視図である。 図８は、実施形態１における発光モジュールを示す斜視図である。 図９は、実施形態１における照明器具を示す斜視図である。 図１０は、実施形態２における制御を示すフローチャートである。

（実施形態１）
以下では、本実施形態の発光素子点灯装置１０およびそれを備えた発光モジュール２０を、図１ないし図８に基づいて説明する。本実施形態に係る照明器具３０は、図９に基づいて説明する。図中においては、同じ部材に対し、同じ符号を付して重複する説明を省略する。各図面が示す部材の大きさや位置関係は、説明を明確にするために誇張していることがある。以下の説明において、本実施形態を構成する各要素は、複数の要素を一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、一の部材の機能を複数の部材で分担して実現してもよい。

本実施形態の発光素子点灯装置１０は、図１に示すように、電流制御部１と、電圧検出部２と、を備えている。電流制御部１は、発光素子２１へ流す電流を制御する。発光素子２１は、経時劣化により抵抗が増加する性質を有している。電圧検出部２は、発光素子２１の両端に印加される両端電圧を検出する。電流制御部１は、図２に示すように、電圧検出部２で検出した検出電圧値が予め定めた第１設定電圧値Ｖ_１より大きい場合、第１設定電圧値Ｖ_１と第２設定電圧値Ｖ_２との間において、発光素子２１に流れる電流値を定格電流値Ｉ_Ｘよりも大きくする。第２設定電圧値Ｖ_２は、第１設定電圧値Ｖ_１よりも大きい。

本実施形態の発光素子点灯装置１０は、第１設定電圧値Ｖ_１と第２設定電圧値Ｖ_２との間において、発光素子２１に流れる電流値を定格電流値Ｉ_Ｘよりも大きくすることで、発光素子２１の輝度低下を抑制することが可能となる。本実施形態の発光素子点灯装置１０では、発光素子２１に印加する電圧が定格電圧値Ｖ_Ｘを越えた場合に寿命が短くなるだけで、直ちに壊れるのではない、という点に注目し、発光素子２１に印加する電圧を所定の第２設定電圧値Ｖ_２を別途に設定している。

以下では、本実施形態に係る発光モジュール２０について説明する。発光モジュール２０は、図１に示すように、発光素子点灯装置１０と、発光素子２１と、を備えている。

発光素子点灯装置１０は、電流制御部１と電圧検出部２とに加え、駆動電源部３を備えている。電流制御部１は、給電回路部１ａと、制御回路部１ｂと、電流検出部１ｃと、を備えている。電圧検出部２は、分圧回路部２ａと、電流指令回路部２ｂと、を備えている。駆動電源部３は、電流制御部１や電圧検出部２を構成する内部回路に駆動電圧Ｖｃｃを印加できるように構成されている。

駆動電源部３は、第１抵抗Ｒ１と、第２抵抗Ｒ２と、ツェナーダイオードＺＤ１と、を備えている。駆動電源部３は、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２との直列回路の両端間に、電源ユニット２２が接続される。電源ユニット２２は、たとえば、外部の商用交流電源２５からの電力を整流平滑して得られた直流電力が出力できるように構成されている。電源ユニット２２は、たとえば、交流電力を整流する整流回路と、整流回路からの出力を平滑する平滑コンデンサと、所望の電圧に変換するチョッパ回路などを含む力率改善回路などを含んだ構成とすることができる。駆動電源部３は、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２との直列回路により、電源ユニット２２から供給される直流電圧を分圧できるように構成されている。駆動電源部３は、ツェナーダイオードＺＤ１に逆電圧をかけて駆動電圧Ｖｃｃを安定して生成できるように、第２抵抗Ｒ２とツェナーダイオードＺＤ１とを電気的に並列に接続させている。

電流制御部１では、給電回路部１ａは、発光素子２１に流れる電流を生成できるように構成されている。制御回路部１ｂは、ＰＷＭ(Pulse Width Modulation)信号を生成し、生成したＰＷＭ信号に基づいて給電回路部１ａを制御できるように構成されている。電流検出部１ｃは、発光素子２１に流れる電流を検出できるように構成されている。

給電回路部１ａは、ＰＷＭ信号に基づいて動作する降圧チョッパ回路を構成している。給電回路部１ａは、発光素子２１へ定電流を供給できるように構成されている。給電回路部１ａは、第１コンデンサＣ１と、第１スイッチング素子Ｑ１と、駆動回路１ｆと、回生用ダイオードＤ１とリアクタンスＬ１との直列回路と、第２コンデンサＣ２と、を有している。第１コンデンサＣ１の両端には、電源ユニット２２を介して、外部の商用交流電源２５が電気的に接続される。第１コンデンサＣ１には、電解コンデンサを用いることができる。第１コンデンサＣ１は、電源ユニット２２を介して、商用交流電源２５が接続される構成だけに限られず、各種の蓄電池、もしくは外部の直流給電システムからの直流電力が供給されるように構成されていてもよい。

給電回路部１ａでは、第１コンデンサＣ１の高電位側と、回生用ダイオードＤ１とリアクタンスＬ１の接続点との間には、第１スイッチング素子Ｑ１が電気的に接続されている。第１スイッチング素子Ｑ１は、たとえば、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)を用いることができる。スイッチング素子Ｑ１は、ドレイン電極と第１コンデンサＣ１の高電位側とが電気的に接続され、ソース電極と回生用ダイオードＤ１のアノード電極側とが電気的に接続されている。回生用ダイオードＤ１とリアクタンスＬ１との直列回路の両端間には、第２コンデンサＣ２が電気的に接続されている。第２コンデンサＣ２の両端間には、発光素子２１が電気的に接続される。

駆動回路１ｆは、第１スイッチング素子Ｑ１のゲート電極と電気的に接続されている。駆動回路１ｆは、制御回路部１ｂからのＰＷＭ信号に応じた高周波の駆動信号をスイッチグ素子Ｑ１に出力する。駆動回路１ｆは、駆動信号により、第１スイッチング素子Ｑ１のオンとオフとの切り替えを制御することができる。給電回路部１ａは、第１スイッチング素子Ｑ１が駆動信号に基づいてスイッチング動作することで、第１コンデンサＣ１に蓄積された直流電力を発光素子２１に必要な電力に変換することができる。

給電回路部１ａは、発光素子２１の点灯を維持する電圧を発光素子２１に印加できればよい。給電回路部１ａは、発光素子２１の構成などにもよるが、たとえば、２４Ｖで一定の直流電圧を印加できるように構成することができる。給電回路部１ａは、たとえば、発光素子２１として、点灯に５Ｖから１０Ｖ程度の電圧が必要な有機ＥＬ素子を用いる場合、直流電圧として１２Ｖが印加できるように構成すればよい。給電回路部１ａは、５Ｖから１０Ｖ程度の電圧が必要な有機ＥＬ素子の１０個を電気的に直列接続させて発光素子２１を構成する場合、５０Ｖから１００Ｖ程度の電圧が印加できればよい。

制御回路部１ｂは、第１コンパレータＯＰ１と、第２コンパレータＯＰ２と、を有している。制御回路部１ｂは、さらに、第２スイッチング素子Ｑ２ないし第４スイッチング素子Ｑ４の３個のスイッチング素子と、第３コンデンサＣ３ないし第５コンデンサＣ５の３個のコンデンサと、第６抵抗Ｒ６ないし第１４抵抗Ｒ１４の９個の抵抗と、を有している。第２スイッチング素子Ｑ２ないし第４スイッチング素子Ｑ４の３個のスイッチング素子は、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴを用いることができる。

第１コンパレータＯＰ１と第２コンパレータＯＰ２とは、たとえば、１パッケージに２個のオペアンプを内蔵したＩＣ(Integrated Circuit)などで構成することができる。第１コンパレータＯＰ１および第２コンパレータＯＰ２は、たとえば、駆動電源部３から駆動電圧Ｖｃｃが供給される。第２コンパレータＯＰ２は、ＰＷＭ信号を駆動回路１ｆに出力できるように構成されている。第２コンパレータＯＰ２の非反転入力端子には、第１コンパレータＯＰ１の出力が入力される。図１では、非反転入力端子を＋、反転入力端子を−で示している。第１コンパレータＯＰ１は、ＰＷＭ信号のデューティ比を定める所定の電圧を、第２コンパレータＯＰ２に出力できるように構成されている。

第２コンパレータＯＰ２の反転入力端子は、第４コンデンサＣ４と第１４抵抗Ｒ１４との接続点に電気的に接続されている。第４コンデンサＣ４と第１４抵抗Ｒ１４との直列回路は、第１４抵抗Ｒ１４側に駆動電圧Ｖｃｃが印加され、第４コンデンサＣ４側が基準電位となるように構成されている。第４コンデンサＣ４と第１４抵抗Ｒ１４との接続点と、第２コンパレータＯＰ２の反転入力端子との間には、第４スイッチング素子Ｑ４のドレイン電極が接続されている。第４スイッチング素子Ｑ４は、ゲート電極が電流指令回路部２ｂと電気的に接続され、ソース電極が基準電位となるように接地されている。

第１コンパレータＯＰ１の反転入力端子と、第１コンパレータＯＰ１の出力端子との間には、第１１抵抗Ｒ１１が接続されている。第１コンパレータＯＰ１の反転入力端子と、第６抵抗Ｒ６と第３コンデンサＣ３との接続点との間には、第１０抵抗Ｒ１０が電気的に接続されている。第６抵抗Ｒ６と第３コンデンサＣ３との直列回路は、第６抵抗Ｒ６側が電流検出部１ｃの第３抵抗Ｒ３と電気的に接続され、第３コンデンサＣ３側が基準電位となるように接地されている。第３抵抗Ｒ３は、第２コンデンサＣ２の一端と発光素子２１の一端との間に電気的に接続されており、発光素子２１に流れる電流を検出する検出抵抗として機能する。第１コンパレータＯＰ１の反転入力端子には、第３抵抗Ｒ３によって生成された発光素子２１に流れる電流に比例する電流検出電圧が入力される。

第７抵抗Ｒ７と第８抵抗Ｒ８と第９抵抗Ｒ９との直列回路における第７抵抗Ｒ７と第８抵抗Ｒ８との接続点と、第１コンパレータＯＰ１の非反転入力端子との間には、第１２抵抗Ｒ１２が電気的に接続されている。第１２抵抗Ｒ１２と第１コンパレータＯＰ１の非反転入力端子との間には、第１３抵抗Ｒ１３の一端が電気的に接続されている。第１３抵抗Ｒ１３の他端は、基準電位となるように接地されている。第７抵抗Ｒ７と第８抵抗Ｒ８と第９抵抗Ｒ９との直列回路は、第７抵抗Ｒ７側に駆動電圧Ｖｃｃが印加され、第９抵抗Ｒ９側が基準電位となるように接地されている。第７抵抗Ｒ７と第８抵抗Ｒ８と第９抵抗Ｒ９との直列回路は、第７抵抗Ｒ７と第８抵抗Ｒ８との間に、第５コンデンサＣ５の一端が電気的に接続されている。第５コンデンサＣ５の他端は、基準電位となるように接地されている。

第７抵抗Ｒ７と第８抵抗Ｒ８と第９抵抗Ｒ９との直列回路は、第７抵抗Ｒ７と第８抵抗Ｒ８との間に、第３スイッチング素子Ｑ３のドレイン電極が電気的に接続されている。第３スイッチング素子Ｑ３は、ソース電極が基準電位となるように接地され、ゲート電極が電流指令回路部２ｂと接続されている。

第７抵抗Ｒ７と第８抵抗Ｒ８と第９抵抗Ｒ９との直列回路は、第８抵抗Ｒ８と第９抵抗Ｒ９との接続点に、第２スイッチング素子Ｑ２のドレイン電極が電気的に接続されている。言い換えれば、第２スイッチング素子Ｑ２は、直列接続された第８抵抗Ｒ８と第９抵抗Ｒ９とで構成される分圧回路の中点に接続されている。第２スイッチング素子Ｑ２は、ソース電極が基準電位となるように接地され、ゲート電極が電流指令回路部２ｂと接続されている。

電圧検出部２では、分圧回路部２ａは、第４抵抗Ｒ４と第５抵抗Ｒ５とが直列接続された構成としている。分圧回路部２ａは、第２コンデンサＣ２の両端に電気的に接続されている。電流指令回路部２ｂは、Ａ／Ｄ変換部２ｃと、記憶部２ｄと、タイマ部２ｅと、演算部２ｆと、を有している。電流指令回路部２ｂは、Ａ／Ｄ変換機能やフラッシュメモリを備えた８ビットのマイクロコンピュータを用いて構成することができる。以下では、マイクロコンピュータをマイコンと称する。マイコンは、たとえば、マイクロチップ社製ＰＩＣ１２Ｆ６７５を用いることができる。

マイコンの１番ピンは、電源端子であり、駆動電源部３と電気的に接続されている。言い換えれば、マイコンには、駆動電源部３によって生成された駆動電圧Ｖｃｃが１番ピンに入力される。マイコンは、２番ピンないし４番ピンが電流指令信号の出力端子を構成している。マイコンの２番ピン、３番ピンおよび４番ピンは、２値での出力ができるように設定されている。マイコンの２番ピンは、第４スイッチング素子Ｑ４のゲート電極と電気的に接続されている。マイコンの３番ピンは、第３スイッチング素子Ｑ３のゲート電極と電気的に接続されている。マイコンの４番ピンは、第２スイッチング素子Ｑ２のゲート電極と電気的に接続されている。

マイコンでは、分圧回路部２ａから、発光素子２１に印加されている電圧の分圧値が７番ピンに入力される。マイコンの７番ピンには、Ａ／Ｄ変換部２ｃに接続されており、入力されたアナログ信号の入力値をデジタル信号に変換して演算部２ｆに出力する。演算部２ｆは、発光素子２１の電圧を読み取ることができるように構成されている。

演算部２ｆは、記憶部２ｄに記憶されているプログラムを実行することで、タイマ部２ｅで計時した時間に応じて、各種の演算ができるように構成されている。マイコンの８番ピンは、グランド端子であり、基準電位としている。マイコンは、８番ピンを介して、基準電位に接地されている。記憶部２ｄは、発光素子点灯装置１０の電源スイッチがオフにされた際、直前に発光素子２１に流していた電流値を記憶するように構成されてもよい。発光素子点灯装置１０は、電源スイッチがオンにされた場合、前回にオフの際に記憶部２ｄが記憶した電流値に基づいて点灯させることで、発光素子２１に経時劣化が生じていても、経時劣化前の初期の輝度値で発光素子２１を点灯させることが可能となる。

電流指令回路部２ｂでは、第４抵抗Ｒ４と第５抵抗Ｒ５との分圧点の電圧を監視することにより、発光素子２１の電圧を検出している。電流指令回路部２ｂは、検出した電圧値に基づいて、発光素子２１の電流を変えるかどうかの判別をすることができるように構成されている。電流指令回路部２ｂは、発光素子２１のピーク電流値指令値、発光素子２１の電流デューティを決定することができる。電流指令回路部２ｂは、発光素子２１の異常を検出し、発光素子２１を点灯させるか否かを判別する機能を備えた構成としてもよい。

以下では、発光素子点灯装置１０における基本動作として、制御回路部１ｂから駆動回路１ｆへ出力させるＰＷＭ信号の生成過程を図１および図６に基づいて説明する。

図６Ａは、マイコンの２番ピンにおける出力信号を示し、出力信号におけるＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルの出力状態を表している。図６Ｂは、第２コンパレータＯＰ２における反転入力端子への入力信号を示している。図６Ｂでは、第２コンパレータＯＰ２の反転入力端子を、ＯＰ２−端子として示している。図６Ｃは、第２コンパレータＯＰ２の非反転入力端子への入力信号を示している。図６Ｃでは、第２コンパレータＯＰ２の非反転入力端子を、ＯＰ２＋端子として示している。図６Ｃでは、第２コンパレータＯＰ２の非反転入力端子に印加される電圧を実線で示し、第２コンパレータＯＰ２の非反転入力端子に印加される電圧に重ねて、第２コンパレータＯＰ２の反転入力端子に入力される入力信号を破線で示している。第２コンパレータＯＰ２の反転入力端子への入力信号は、第４コンデンサＣ４の電圧に依存している。図６Ｄは、第２コンパレータＯＰ２から出力されるＰＷＭ信号を示している。図６Ｄでは、第２コンパレータＯＰ２の出力を、ＯＰ２出力として示している。

制御回路部１ｂでは、図６Ａにおいて、マイコンの２番ピンがＨｉｇｈレベルの場合、第４スイッチング素子Ｑ４がオンになることで、第４コンデンサＣ４が短絡される。制御回路部１ｂでは、第４コンデンサＣ４の短絡により、第４コンデンサＣ４の蓄積電荷が放電される。制御回路部１ｂでは、図６Ａにおいて、マイコンの２番ピンがＬｏｗレベルの場合、第４スイッチング素子Ｑ４がオフになることで、第１４抵抗Ｒ１４を介して第４コンデンサＣ４が充電され、第４コンデンサＣ４の電圧が上昇する。制御回路部１ｂでは、第４コンデンサＣ４が第２コンパレータＯＰ２の反転入力端子に接続されているので、第４コンデンサＣ４の電圧の上昇に伴い、図６Ｂに示すように、第２コンパレータＯＰ２の反転入力端子に印加される電圧が上昇する。

制御回路部１ｂでは、図６Ｃに示すように、第２コンパレータＯＰ２の非反転入力端子に、第１コンパレータＯＰ１の出力電圧が所定の電圧として印加されている。制御回路部１ｂでは、図６Ｃに示すように、たとえば、第４コンデンサＣ４の電圧が第１コンパレータＯＰ１の出力電圧よりも低い時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間において、図６Ｄに示すように、第２コンパレータＯＰ２の出力がＨｉｇｈレベルとなる。制御回路部１ｂでは、たとえば、第４コンデンサＣ４の電圧が第１コンパレータＯＰ１の出力電圧以上の期間において、第２コンパレータＯＰ２の出力がＬｏｗレベルとなる。

言い換えれば、第２コンパレータＯＰ２は、第４スイッチング素子Ｑ４がオンになることで、反転入力端子が基準電位となる。第４スイッチング素子Ｑ４は、オフになることで、第１４抵抗Ｒ１４を介して印加される駆動電圧Ｖｃｃが第４コンデンサＣ４に印加され蓄電される。第２コンパレータＯＰ２は、第４コンデンサＣ４の蓄電により、基準電位よりも電位が高い電圧が反転入力端子に印加される。第４スイッチング素子Ｑ４は、電流指令回路部２ｂから出力される電流指令信号に基づいて、オンとオフとの切り替えが制御される。第２コンパレータＯＰ２は、第１コンパレータＯＰ１から非反転入力端子に入力される電圧よりも反転入力端子に入力される電圧が低い間、Ｈｉｇｈレベルの信号を出力する。第２コンパレータＯＰ２は、第１コンパレータＯＰ１から非反転入力端子に入力される電圧よりも反転入力端子に入力される電圧が高い間、信号がＬｏｗレベルとなる。

発光素子点灯装置１０では、電流検出部１ｃに流れる電流に応じて、第１コンパレータＯＰ１の出力する電圧が増減される。制御回路部１ｂでは、第１コンパレータＯＰ１から出力され第２コンパレータＯＰ２の非反転入力端子に入力される所定の電圧の電圧信号と、第２コンパレータＯＰ２の反転入力端子に入力される三角波信号と、が比較される。第２コンパレータＯＰ２は、比較された結果に基づいて、ＰＷＭ信号のデューティ比を変化させる。発光素子点灯装置１０では、変化されたＰＷＭ信号に基づいて、給電回路部１ａの駆動回路１ｆが第１スイッチング素子Ｑ１のオンとオフとを切り替え、発光素子２１に供給する電力を制御する。

給電回路部１ａは、制御回路部１ｂの第２コンパレータＯＰ２から出力されたＰＷＭ信号に基づいて、発光素子２１に給電される電流の定電流制御が行われる。すなわち、発光素子点灯装置１０は、第２コンパレータＯＰ２の反転入力端子に入力する電圧、もしくは第２コンパレータＯＰ２の非反転入力端子に入力する電圧を変更することで、発光素子２１へ流れる電流を制御することができる。

以下では、発光素子点灯装置１０において、発光素子２１に流れる電流をさらに制御する方法について説明する。

制御回路部１ｂでは、マイコンの４番ピンから交互にＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルとの２値の信号が出力されることで、第２スイッチング素子Ｑ２のオンとオフとが切り替えられる。制御回路部１ｂでは、マイコンの４番ピンの出力が制御され、第２スイッチング素子Ｑ２のオン時間の割合が変えられる。制御回路部１ｂでは、第５コンデンサＣ５に蓄電される電荷が調整され、第５コンデンサＣ５の電圧が制御される。

制御回路部１ｂでは、たとえば、第２スイッチング素子Ｑ２がオンとなるデューティ比が所定値以下の場合、第５コンデンサＣ５が充電され、第５コンデンサＣ５の電圧が高くなる。制御回路部１ｂでは、第２スイッチング素子Ｑ２がオンとなるデューティ比が所定値以上の場合、第５コンデンサＣ５が放電され、第５コンデンサＣ５の電圧は低くなる。制御回路部１ｂでは、第２スイッチング素子Ｑ２がオンとなるデューティ比を変えることで、第５コンデンサＣ５の電圧を変化させ、第１コンパレータＯＰ１の非反転入力端子に入力される電圧を制御することができる。言い換えれば、第２スイッチング素子Ｑ２は、オンとオフとの切り替えにより、オンとオフとに応じて、所定の第１電圧または所定の第２電圧の何れかを、第１コンパレータＯＰ１の非反転入力端子に入力させることができる。

発光素子点灯装置１０は、マイコンの４番ピンから出力される信号によって、第２コンパレータＯＰ２から出力されるＰＷＭ信号を変化させる。発光素子点灯装置１０は、ＰＷＭ信号により駆動回路１ｆから第１スイッチング素子Ｑ１へのオンまたはオフの割合が変わることによって、発光素子２１に流れる電流の大きさを制御できる。

次に、本実施形態の発光素子点灯装置１０では、マイコンの３番ピンの出力によって、第３スイッチング素子Ｑ３のオンとオフとが制御されている。第３スイッチング素子Ｑ３は、オンの場合、第１コンパレータＯＰ１の非反転入力端子の電位を基準電位にすることができる。発光素子点灯装置１０では、第３スイッチング素子Ｑ３のオンとなるデューティ比を変えることによって、発光素子２１に流れる電流を制御することもできる。

以下では、本実施形態の発光素子点灯装置１０において、発光素子２１の経時劣化に対する制御について、図２を用いて説明する。ここで、発光素子２１の経時劣化とは、工場出荷時などの発光素子２１の点灯初期から累積した累積点灯時間に対する発光素子２１の輝度の低下をいう。発光素子２１の経時劣化は、発光素子２１の点灯から消灯までの一回ごとの点灯時間中に点灯時間の増加に伴って発光素子２１の温度が上昇するなどで、発光素子２１の輝度が低下する場合を含んでもよい。

発光素子点灯装置１０では、発光素子２１を一定の定電流で点灯させる場合、発光素子２１の経時劣化に伴って発光素子２１の両端に印加される電圧が徐々に高くなる傾向にある。図２では、発光素子点灯装置１０が初期に発光素子２１を点灯させてから発光素子２１が寿命に到達するまでにおける電流特性と電圧特性との関係を例示している。

発光素子点灯装置１０では、たとえば、工場出荷直後など初期の発光素子２１を定格電流値Ｉ_Ｘで定電流駆動させる場合、発光素子２１に印加される電圧は、定格電圧値Ｖ_Ｘとなる。発光素子点灯装置１０では、発光素子２１の抵抗が増加すれば、電圧検出部２で検出された検出電圧値が第１設定電圧値Ｖ_１まで徐々に上昇する。発光素子点灯装置１０は、電圧検出部２で検出される検出電圧値が予め設定した電圧下限値Ｖ_０から第１設定電圧値Ｖ_１までの間、発光素子２１に流す電流を定格電流値Ｉ_Ｘで維持できるように制御している。

発光素子点灯装置１０では、電圧検出部２で検出した検出電圧値が電圧下限値Ｖ_０以下の場合、発光素子２１が故障しているとして、発光素子２１へ流す電流を停止するように構成されている。電圧下限値Ｖ_０は、たとえば、数Ｖに設定することができる。電圧下限値Ｖ_０は、発光素子点灯装置１０が発光素子２１に電圧を印加しても、発光素子２１の故障などにより、電圧が上昇しない場合に発光素子２１へ流す電流を停止する電圧の下限値としている。

次に、発光素子点灯装置１０は、電圧検出部２で検出した検出電圧値がさらに上昇すれば、検出電圧値が第１設定電圧値Ｖ_１から第２設定電圧値Ｖ_２の間にある場合、発光素子２１に流す電流が大きくなるように制御する。発光素子点灯装置１０は、検出電圧値が第１設定電圧値Ｖ_１から第２設定電圧値Ｖ_２の間にある場合、電圧検出部２で検出した発光素子２１の検出電圧値の増加に応じて、発光素子２１に流す電流をより大きくする制御を行う。第１設定電圧値Ｖ_１は、定格電圧値Ｖ_Ｘの数十％程度高い値とすることができる。第１設定電圧値Ｖ_１は、発光素子２１によって異なるが、たとえば、定格電圧値Ｖ_Ｘのおおよそ１．２倍に設定することが好ましい。第２設定電圧値Ｖ_２は、たとえば、定格電圧値Ｖ_Ｘのおおよそ１．４倍に設定することができる。

次に、発光素子点灯装置１０では、電圧検出部２で検出した発光素子２１の検出電圧値がさらに上昇して検出電圧値が第２設定電圧値Ｖ_２に達すると、発光素子２１に流す電流を一定に固定する制御を行う。発光素子点灯装置１０は、電流検出部１ｃで検出した検出電流値に基づいて、設定電流値Ｉ_１を超えていないかを判別することができる。発光素子点灯装置１０は、検出電圧値が第２設定電圧値Ｖ_２から第３設定電圧値Ｖ_３の間にある場合、電圧検出部２で検出した発光素子２１の検出電圧値が増加しても、発光素子２１に流す電流を、設定電流値Ｉ_１で一定となるように制御する。設定電流値Ｉ_１は、たとえば、定格電流値Ｉ_Ｘの数十％程度高い値に設定することができる。設定電流値Ｉ_１は、発光素子２１によって異なるが、たとえば、定格電流値Ｉ_Ｘのおおよそ１．１倍に設定することが好ましい。

次に、発光素子点灯装置１０では、検出電圧値が第３設定電圧値Ｖ_３まで上昇した場合、発光素子２１の寿命に到達したとみなして、発光素子２１へ流す電流を停止するように構成されている。発光素子点灯装置１０は、検出電圧値が第３設定電圧値Ｖ_３以上となって、発光素子２１や発光素子点灯装置１０に不具合が生ずることを防止することができる。第３設定電圧値Ｖ_３は、たとえば、発光素子２１によって異なるが、定格電圧値Ｖ_Ｘのおおよそ２倍に設定することができる。第３設定電圧値Ｖ_３は、発光素子点灯装置１０が発光素子２１を点灯させる場合における電圧上限値ともいえる。

すなわち、本実施形態の発光素子点灯装置１０は、発光素子２１に流れる電流を検出する電流検出部１ｃを備えている。発光素子点灯装置１０では、電流制御部１は、電流検出部１ｃの検出した検出電流値が定格電流値Ｉ_ｘよりも大きい設定電流値Ｉ_１に増加した場合、発光素子２１に流す電流値が設定電流値Ｉ_１を超えないように制御する。

次に、本実施形態の発光素子点灯装置１０における発光素子２１に流す電流を斬時に増加させる制御について、図３を用いて説明する。

図３は、発光素子２１に印加する電圧、発光素子２１に流す電流および発光素子２１の輝度と、時間との関係を示している。発光素子２１は、図３Ａおよび図３Ｃで示すように、発光素子２１の経時劣化に伴って発光素子２１の電圧が徐々に増加するのに対し、発光素子２１の輝度Ｌは徐々に減少する。図３Ｃでは、本実施形態の発光素子２１に流れる電流を定格電流値Ｉ_Ｘから設定電流値Ｉ_１まで階段状に大きくさせる制御を行った場合における発光素子２１の輝度Ｌを太実線で例示している。図３Ｃでは、発光素子２１に流れる電流を大きくさせる制御を行わない場合における発光素子２１の輝度を太破線で例示している。

本実施形態の発光素子点灯装置１０では、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、検出電圧が第１設定電圧値Ｖ_１に達する時刻ｔ９までの間、設定電流値Ｉ_１の定電流で発光素子２１の点灯を制御する。

発光素子点灯装置１０では、検出電圧値が時刻ｔ９で第１設定電圧値Ｖ_１まで上昇すると、発光素子２１に流す電流値を定格電流値Ｉ_ｘよりも上げて定電流制御をする。発光素子点灯装置１０では、発光素子２１の電流値を上げることによって、一時的に、発光素子２１の電圧が上がり、発光素子２１の経時劣化に伴ってさらに発光素子２１の電圧が上昇する。発光素子点灯装置１０では、発光素子２１の電圧が第１設定電圧値Ｖ_１より大きい任意の電圧値まで上昇すると、発光素子２１の電流をさらに上げて定電流の制御を行う。

発光素子点灯装置１０では、検出電圧値が時刻ｔ９と同様に、時刻ｔ１０から時刻ｔ１７まで、任意の電圧値に上昇するごとに、発光素子２１に流す電流を大きくしている。本実施形態の発光素子点灯装置１０では、発光素子２１が所定の輝度Ｌ１以上を確保できるように、発光素子２１に流す電流を大きくするため、任意の電圧値を適宜に設定すればよい。発光素子点灯装置１０は、電流値を階段状に大きくする場合、１回当たりに大きくする増加幅を、たとえば、定格電流値Ｉ_Ｘの数％程度に設定することができる。発光素子点灯装置１０は、第１設定電圧値Ｖ_１より大きい第２設定電圧値Ｖ_２に達した時刻ｔ１７以降、発光素子２１に流す電流を大きくする制御は行わない。

本実施形態の発光素子点灯装置１０では、時刻ｔ４の点灯直後や時刻ｔ７の制御直後の電圧変動が大きいところの誤制御を抑制することができる。

以下では、本実施形態の発光素子点灯装置１０における経時劣化に伴って発光素子２１に流す電流を大きくさせる制御を行った前後の電圧と電流について、図４を用いて説明する。

発光素子点灯装置１０は、図４Ｂに示すように、たとえば、時刻ｔ４で発光素子２１を定格電流値Ｉ_Ｘの定電流で点灯させると、図４Ａに示すように、電圧検出部２で検出した検出電圧値が時刻ｔ４で急激に上がり、時間の経過につれ徐々に電圧が下がる。発光素子点灯装置１０では、たとえば、時刻ｔ４で発光素子２１を点灯させてから数分後の時刻ｔ５の経過後に安定となる。発光素子２１の電圧が安定する時間は、発光素子点灯装置１０の状態、発光素子２１の種類や構造などによっても左右される。発光素子点灯装置１０の状態としては、たとえば、発光素子点灯装置１０の設置環境が高温環境か低温環境など周囲の温度環境が挙げられる。

発光素子点灯装置１０では、時刻ｔ４から時刻ｔ５の経過後まで、発光素子２１における検出電圧値の変化が大きく電圧が安定していない。発光素子点灯装置１０は、検出電圧値が予め定められた第１設定電圧値Ｖ_１を超えても、発光素子２１の電圧が安定するまでの間、発光素子２１に流れる電流値を定格電流値Ｉ_Ｘよりも大きくする制御を行わず、定格電流値Ｉ_Ｘで定電流制御を行っている。

発光素子点灯装置１０では、発光素子２１を点灯させた時刻ｔ４から所定の時間Ｔ１が経過した時刻ｔ６後においても、検出電圧値が第１設定電圧値Ｖ_１を超える場合、発光素子２１に流す電流値を、定格電流値Ｉ_Ｘよりも大きくさせる制御を行う。時間Ｔ１は、発光素子点灯装置１０の状態、発光素子２１の種類や構造などによって適宜に設定することができるが、たとえば、数分に設定することができる。発光素子点灯装置１０では、時刻ｔ７の時点で発光素子２１に対する電流値を増加させる制御を行った場合、発光素子２１の点灯時と同様に、検出電圧値が急激に上がり、時間の経過につれ徐々に電圧が下がる。

発光素子点灯装置１０は、検出電圧値が急激に上がった後、時間の経過につれ徐々に電圧が下がることで、たとえば、時刻ｔ７で発光素子２１に流れる電流を定格電流値Ｉ_Ｘよりも大きくさせる制御を行ってから数分後の時刻ｔ８で安定になる。

発光素子点灯装置１０では、時刻ｔ７から時刻ｔ８までの時間Ｔ２が過ぎるまで、検出電圧値の変化が大きく安定していない。発光素子点灯装置１０では、時刻ｔ７から時刻ｔ８までの時間Ｔ２が過ぎるまで、検出電圧値が第１設定電圧値Ｖ_１を大きく超えても、発光素子２１に流れる電流値をさらに大きくさせる制御を行わず、所定の定電流で点灯を制御する。発光素子点灯装置１０では、時間Ｔ２の経過後に、発光素子２１の電圧値が第１設定電圧値Ｖ_１に達していると、発光素子２１に流れる電流値をさらに大きくさせればよい。

以下では、発光素子点灯装置１０の基本的動作について、図５に基づいて説明する。

発光素子点灯装置１０は、ステップ１において、電源ユニット２２との接続箇所との間に適宜に設けられた電源スイッチがオンにされ、電源が投入される。図５では、ステップを「Ｓ」として表示している。

発光素子点灯装置１０では、電源投入後、ステップ２において、電流指令回路部２ｂなどの初期化処理が実行される。初期化処理としては、たとえば、発光素子点灯装置１０の電源スイッチがオンにされた際、演算部２ｆがリセット前の前回に発光素子２１に印加した電圧値を記憶部２ｄから読み出す。演算部２ｆでは、発光素子２１の前回に印加した電圧値が第１設定電圧値Ｖ_１より小さい場合、定格電流値Ｉ_Ｘで定電駆動させる。演算部２ｆでは、前回に印加した電圧値が第１設定電圧値Ｖ_１よりも大きくしていた場合、電源の投入当初から前回に発光素子２１に流した電流値で点灯させる。発光素子点灯装置１０では、発光素子２１に経時劣化が生じていても、電源投入ごとに、発光素子２１の経時劣化前の初期の輝度値に近い明るさで発光素子２１を点灯させることが可能となる。

発光素子点灯装置１０では、初期化処理後、ステップ３において、発光素子２１の始動処理を行う。発光素子点灯装置１０は、ステップ３において、マイコンの２番ピンからの信号に基づいて、制御回路部１ｂから所定のＰＷＭ信号を駆動回路１ｆへ出力して発光素子２１を点灯させる。駆動回路１ｆは、マイコンの２番ピンから出力される信号の周波数に応じて、第１スイッチング素子Ｑ１のオンとオフとの切り替えを制御する。マイコンの２番ピンから出力される信号のパルス幅は、第１コンパレータＯＰ１の出力電圧が上昇するにつれて大きくなる。

発光素子点灯装置１０では、電流指令回路部２ｂが発光素子２１の点灯を行うか否かの判断を行っている。発光素子点灯装置１０では、発光素子２１の点灯にあたって、分圧回路部２ａにおける分圧点の電圧を監視することにより、検出電圧値に応じて発光素子２１の点灯の判断を行う。電流指令回路部２ｂでは、発光素子２１が短絡や開放などの異常であるか否かも検出することができる。発光素子点灯装置１０では、発光素子２１の異常を検出した場合、次のステップ４に進まずに、ステップ１０において、発光素子点灯装置１０を終了させるように構成させていることが好ましい。

発光素子点灯装置１０は、ステップ４において、発光素子２１の点灯からの時間ｔの計測を開始する。ステップ４では、発光素子２１を点灯してからの時間ｔを計測する点灯時間計測部として機能するタイマ部２ｅによる計時を開始する。点灯時間計測部は、発光素子点灯装置１０をオンにしてからオフにするまでの一回ごとの発光素子２１が点灯する時間を計時した点灯時間と、発光素子２１の初期から計時する累積点灯時間と、両方を計時することができるように構成されている。累積点灯時間は、たとえば、タイマ部２ｅで計時した一回ごとの発光素子２１が点灯する時間を、演算部２ｆで演算して算出することができる。発光素子点灯装置１０は、ステップ５で発光素子２１の初期点灯処理を行う。発光素子点灯装置１０は、ステップ５において、電圧検出部２で検出した検出電圧値に基づいて、発光素子２１の制御を定電流で行う発光素子初期点灯処理を行う。

発光素子点灯装置１０では、ステップ６において、タイマ部２ｅで計時した時間ｔが時間Ｔ１より大きいかどうか判別し、時間ｔが時間Ｔ１より短ければ、ステップ５の発光素子初期点灯処理にもどる。発光素子点灯装置１０では、図４で説明したように、時間Ｔ１が経過するまでの間、電圧検出部２によって検出される検出電圧値が、第１設定電圧値Ｖ_１まで上昇しても、発光素子２１に流れる電流値を定格電流値Ｉ_Ｘよりも大きくする制御をしない。発光素子点灯装置１０では、発光素子２１を点灯してからタイマ部２ｅの計時した時間が時間Ｔ１まで定格電流値Ｉ_Ｘを発光素子２１に流す。

発光素子点灯装置１０は、ステップ３ないしステップ５の処理を行うことで、電源の投入直後における検出電圧値の変化が大きい時に発光素子２１に誤った制御を行うことを抑制することが可能となる。

発光素子点灯装置１０では、ステップ６において、タイマ部２ｅで計時した時間が時間ｔ１以上の場合、ステップ７へと進み、発光素子定常点灯処理を行う。

発光素子点灯装置１０は、ステップ７において、発光素子２１の検出電圧値が第１設定電圧値Ｖ_１と第２設定電圧値Ｖ_２との間にある場合において、発光素子２１に流す電流値を定格電流値Ｉ_１よりも大きくする制御を行う。発光素子点灯装置１０では、たとえば、制御回路部１ｂからのＰＷＭ信号のデューティ比を大きくすることによって、発光素子２１に流す電流値を定格電流値Ｉ_１よりも大きくすることができる。

発光素子点灯装置１０では、ステップ７において、発光素子定常点灯処理を行う。発光素子点灯装置１０では、発光素子２１の検出電圧値が第１設定電圧値Ｖ_１まで上昇すると、発光素子２１に流れる電流値を定格電流値Ｉ_１よりも大きくさせ、電流値を大きくする制御を行ってから検出電圧値が安定するまでの間、電流値を変える制御を行わない。

次に、発光素子点灯装置１０は、マイコンの４番ピンからオン信号を出力して第２スイッチング素子Ｑ２をオンに切り替え、発光素子２１を初期の発光輝度に近づけるため、発光素子２１に流す電流を大きくさせる制御を繰り返す。

言い換えれば、本実施形態の発光素子点灯装置１０は、発光素子２１を点灯してからの時間を計測する点灯時間計測部を備えている。電流制御部１は、点灯時間計測部で計測した時間が予め設定した設定時間より長く、かつ検出電圧値が第１設定電圧値Ｖ_１と第２設定電圧値Ｖ_２との間にある場合において、発光素子２１に流れる電流値を定格電流値Ｉ_Ｘよりも大きくしている。

発光素子点灯装置１０では、設定電流値Ｉ_１で第２設定電圧Ｖ_２を超える場合、マイコンの３番ピンからオン信号を出力して第３スイッチング素子Ｑ３をオンに切り替え、発光素子２１を消灯させる。

発光素子点灯装置１０では、ステップ８において、たとえば、外部から消灯信号を受ければ、発光素子２１を消灯させる処理を行う。発光素子点灯装置１０では、消灯信号が入っていない場合、ステップ７の発光素子定常点灯処理へもどる。発光素子点灯装置１０では、消灯信号が入っている場合、ステップ９の発光素子消灯処理をしてステップ１０で発光素子２１の点灯を終了する。

以下では、上述の発光素子点灯装置１０を備えた発光モジュール２０の構成について、図７および図８を用いて簡単に説明する。

本実施形態の発光素子点灯装置１０を備えた発光モジュール２０は、発光素子点灯装置１０と発光素子２１とに加え、ボディ体２０ａと、カバー体２０ｂと、を備えている。発光素子点灯装置１０は、ボディ体２０ａとカバー体２０ｂとを嵌め合わせることで、内部に発光素子２１と発光素子点灯装置１０とを収容できるように構成されている。カバー体２０ｂは、発光素子２１からの光を外部に取り出すことができるように開口部２０ｂａを備えている。

ボディ体２０ａは、平面視において、矩形状の一方の短手方向に沿って、長手方向に突出する一対の突出部２０ａ１を有している。カバー体２０ｂは、ボディ体２０ａの突出部２０ａ１と嵌め合すことができる嵌合孔２０ｂ１を有している。発光モジュール２０は、ボディ体２０ａの表面に放熱部材２０ｃを備えている。発光モジュール２０は、放熱部材２０ｃを備えていることで、発光素子２１の輝度むらを抑制することができる。発光素子点灯装置１０は、各種の電子部品が実装された実装基板１０ｂに、電源ユニット２２と電気的に接続させるコネクタ１０ａが実装されている。

発光モジュール２０は、発光素子２１の発光方向と直交する方向に沿って、発光素子点灯装置１０と発光素子２１とを並んで設置している。発光モジュール２０は、発光素子２１の発光方向と直交する方向に沿って、発光素子点灯装置１０と発光素子２１とを並んで設置した構造だけに限られない。発光モジュール２０は、厚み方向において、発光素子２１と発光素子点灯装置１０とが重なるように設置する構造としてもよい。

次に、本実施形態の発光素子点灯装置１０を備えた照明器具３０について、図９を用いて簡単に説明する。

照明器具３０は、図９に示すように、発光部３２と、発光部３２を天井に吊り下げるための吊具３３と、発光部３２と吊具３３とを繋ぐ電源コード３４と、を備えている。発光部３２は、複数の発光モジュール２０と、パネル材３２ａと、を有している。発光部３２は、複数の発光モジュール２０を並べて構成されている。発光部３２は、透光性のパネル材３２ａを介して、発光モジュール２０をフレーム３５に保持している。照明器具３０では、吊具３３と電源コード３４とフレーム３５とで器具本体を構成している。

吊具３３は、天井材３０ｃ側から導出された給電線と、電源コード３４と、が電気的に接続されている。給電線には、外部の商用交流電源２５からの交流電圧が印加されている。照明器具３０は、電源コード３４を介して、発光部３２に商用交流電圧が供給されるように構成されている。

吊具３３は、外部のリモートコントローラからの調光信号を受信する受信部３６を備えている。調光信号は、発光部３２の明るさの調光レベルを指定する階調信号であり、調光レベルが０の場合、消灯信号を意味している。照明器具３０は、受信部３６で受信した調光信号に基づいて、発光部３２を調光制御することができるように構成されている。吊具３３は、電源ユニット２２が内部に収納されている。

受信部３６は、受信した調光信号を発光素子点灯装置１０に出力する。発光素子点灯装置１０は、電源ユニット２２から電力の供給を受けるとともに、受信部３６からの調光信号に基づいて発光素子２１を点灯させる。発光素子点灯装置１０では、マイコンの６番ピンを調光信号が入力される入力端子として利用することができる。

照明器具３０は、天井吊り下げ型のペンダントライトの構成だけに限られず、たとえば、壁材に設置するブラケットタイプの器具、もしくはシーリングライトの構成であってもよい。

すなわち、本実施形態に係る照明器具３０は、発光モジュール２０と、発光モジュール２０を保持する器具本体と、を備えている。

（実施形態２）
本実施形態の発光素子点灯装置１０は、図５に示す実施形態１の制御を図１０のフローチャートに示す制御を行う構成にする点が主として相違する。本実施形態の発光素子点灯装置１０は、図１に示す構成において、記憶部２ｄに記憶するプログラムを適宜に変更することにより、図１０に示す制御を行う構成とすることができる。実施形態１と同様の構成要素については、同一の符号を用いて適宜説明を省略する。

本実施形態の発光素子点灯装置１０は、図１に示す回路構成図と同じ構成で形成されており、発光素子２１の両端に印加される両端電圧を検出する電圧検出部２を備えている。本実施形態の発光素子点灯装置１０では、電流制御部１は、電圧検出部２によって検出される検出電圧値の単位時間当たりの変化量が発光素子２１を点灯してから予め定めた所定値以下になった後、検出電圧値を検出する。電流制御部１は、検出電圧値が第１設定電圧値Ｖ_１と第２設定電圧値Ｖ_２との間にある場合において、発光素子２１に流れる電流値を定格電流値Ｉ_Ｘよりも大きくする。

本実施形態の発光素子点灯装置１０は、電圧検出部２によって検出される電圧の単位時間当たりの変化量が所定値以下になった後、検出電圧値を検出することで、より精度高く、発光素子２１の輝度低下を抑制させることができる。

本実施形態の発光素子点灯装置１０では、実施形態１と違い、電流指令回路部２ｂにおいて、単位時間当たりの両端電圧の変化を計測する計測部を有している。計測部は、記憶部２ｄに記憶されたプログラムに基づいて、駆動する演算部２ｆにより構成することができる。発光素子点灯装置１０は、単位時間当たりにおける発光素子２１の両端電圧の変化の値が予め定められた一定の値以下となった後、電圧検出部２の検出電圧値が第１設定電圧値Ｖ_１まで上昇すると、発光素子２１に流れる電流値を定格電流値Ｉ_Ｘよりも大きくする。

実施形態１は、発光素子２１の端子間電圧が安定する時間Ｔ１が経過するのを待って制御を行うのに対し、本実施形態の発光素子点灯装置１０は、発光素子２１の端子間電圧が実際に安定してから発光素子２１に流れる電流値を大きくさせる制御を行う。

以下では、本実施形態の発光素子点灯装置１０における動作を、図１０に示すフローチャートを用いて説明する。

発光素子点灯装置１０は、ステップ２１において、電源スイッチがオンにされ、電源が投入される。図１０では、ステップを「Ｓ」として表示している。発光素子点灯装置１０では、電源投入後、ステップ２２において、電流指令回路部２ｂなどの初期化処理が実行される。

発光素子点灯装置１０では、初期化処理後、ステップ２３において、発光素子２１の始動処理を行う。発光素子点灯装置１０では、電流指令回路部２ｂが発光素子２１の点灯を行うか否かの判断を行う。発光素子点灯装置１０では、発光素子２１の異常を検出した場合、次のステップ２４に進まずに、ステップ３０において、発光素子点灯装置１０を終了させるように構成させている。

発光素子点灯装置１０は、ステップ２４において、電圧検出部２で検出した発光素子２１の電圧Ｖ_Ｙの計測を開始しステップ２５で発光素子初期点灯処理を行う。発光素子点灯装置１０は、ステップ２５において、電圧検出部２で検出した検出電圧値で検出した検出電圧値に基づいて、定電流で発光素子２１の点灯処理を行う。

発光素子点灯装置１０は、ステップ２６において、電圧検出部２によって検出される発光素子２１の電圧の単位時間当たりの変化量｜ΔＶ｜が所定値Ｖ_Ｃより大きいかどうか判別する。発光素子点灯装置１０では、変化量｜ΔＶ｜が所定値Ｖ_Ｃより大きければ、ステップ２５にもどる。所定値Ｖ_Ｃは、たとえば、単位時間として１秒当たりの変化量が数十ｍＶから数百ｍＶに設定することができる。所定値Ｖ_Ｃは、発光素子点灯装置１０の状態、発光素子２１の種類や構造などによっても左右される。発光素子点灯装置１０の状態としては、たとえば、発光素子点灯装置１０の設置環境が高温環境か低温環境など周囲の温度環境が挙げられる。所定値Ｖ_Ｃは、発光素子点灯装置１０の状態、発光素子２１の種類や構造などを考慮して適宜に設定すればよい。本実施形態の発光素子点灯装置１０では、発光素子２１の点灯直後や電流値を変化させた直後で電圧変動が大きい場合での誤制御を抑制することができる。

発光素子点灯装置１０は、ステップ２７において、発光素子定常点灯処理を行う。発光素子点灯装置１０は、検出電圧値が第１設定電圧値Ｖ_１と第２設定電圧値Ｖ_２との間にある場合において、発光素子２１に流す電流値を定格電流値Ｉ_Ｘよりも大きくする制御を行う。

発光素子点灯装置１０は、発光素子２１における電圧の単位時間当たりの変化量｜ΔＶ｜が所定値Ｖ_Ｃより大きい場合、発光素子２１に流す電流値を定格電流値Ｉ_Ｘよりも大きくする制御を行わない。

発光素子点灯装置１０では、ステップ２８において、発光素子２１の消灯の判断を行う。発光素子点灯装置１０では、消灯信号が入っていない場合、ステップ２７の発光素子定常点灯処理へもどる。発光素子点灯装置１０では、消灯信号が入っている場合、ステップ２９の発光素子消灯処理をしてステップ３０で発光素子２１の点灯を終了する。

本実施形態の発光素子点灯装置１０は、上記説明した内容に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。本実施形態の発光素子点灯装置１０は、図１０に示す構成だけに限られない。本実施形態の発光素子点灯装置１０は、適宜に実施形態１の構成を備えてもよい。本実施形態の発光素子点灯装置１０は、実施形態１と同様に、発光モジュール２０や照明器具３０に用いることができる。

１ 電流制御部
２ 電圧検出部
１０ 発光素子点灯装置
２０ 発光モジュール
２１ 発光素子
２２ 電源ユニット
３０ 照明器具

Claims (6)

1. 経時劣化により抵抗が増加する性質を有する発光素子へ流す電流を制御する電流制御部と、前記発光素子の両端に印加される両端電圧を検出する電圧検出部と、を備え、
   前記電流制御部は、前記電圧検出部で検出した検出電圧値が予め定めた第１設定電圧値より大きい場合、前記第１設定電圧値と該第１設定電圧値よりも大きい第２設定電圧値との間において、前記発光素子に流れる電流値を定格電流値よりも大きくすることを特徴とする発光素子点灯装置。
2. 前記発光素子に流れる電流を検出する電流検出部を備えており、
   前記電流制御部は、前記電流検出部の検出した検出電流値が前記定格電流値よりも大きい設定電流値に増加した場合、前記発光素子に流す電流値が前記設定電流値を超えないように制御することを特徴とする請求項１に記載の発光素子点灯装置。
3. 前記発光素子を点灯してからの時間を計測する点灯時間計測部を備えており、
   前記電流制御部は、前記点灯時間計測部で計測した前記時間が予め設定した設定時間より長く、かつ前記検出電圧値が前記第１設定電圧値と前記第２設定電圧値との間にある場合において、
   前記発光素子に流れる電流値を前記定格電流値よりも大きくすることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の発光素子点灯装置。
4. 前記電流制御部は、前記電圧検出部によって検出される検出電圧値の単位時間当たりの変化量が前記発光素子を点灯してから予め定めた所定値以下になった後、かつ前記検出電圧値が前記第１設定電圧値と前記第２設定電圧値との間にある場合において、
   前記発光素子に流れる電流値を前記定格電流値よりも大きくすることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の発光素子点灯装置。
5. 請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の発光素子点灯装置と、前記発光素子と、を備えたことを特徴とする発光モジュール。
6. 請求項５に記載の発光モジュールと、該発光モジュールを保持する器具本体と、を備えたことを特徴とする照明器具。

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