JP5491690B2

JP5491690B2 - 点灯装置、および照明器具

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Publication number: JP5491690B2
Application number: JP2007248105A
Authority: JP
Inventors: 博史 ▲高▼木; 信請川; 稔前原; 洋史小西; 将直大川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-09-25
Filing date: 2007-09-25
Publication date: 2014-05-14
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Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子を点灯させる点灯装置および照明器具に関するものである。

近年、発光素子として、有機エレクトロルミネッセンス（organicelectroluminescence、有機ＥＬともいう）素子が注目を集めている。有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と略す）は、通電から発光までの時間が非常に短く、電流を変化させれば瞬時に輝度が変化する、つまり応答性に優れ、しかも応答性が温度によって殆ど変化しないという特性があり、加えて視野角が１８０度に近いという特性がある。そのため、有機ＥＬ素子は面発光に適しており、近年では、例えば液晶ディスプレイ（液晶表示装置）のバックライトなどの照明器具に利用されている。

この種の照明器具は、図８に示すように、有機ＥＬ素子からなる光源部１と、光源部１を点灯させる点灯装置２とを備えている。

ここで、点灯装置２としては、有機ＥＬ素子の輝度（明るさ）を調整できる調光機能付きの点灯装置が種々提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。

この種の点灯装置２は、図８に示すように、有機ＥＬ素子からなる光源部１に所定の大きさの定電流を供給するものであって、商用電源などの交流電源ＡＣの交流出力を全波整流するダイオードブリッジなどからなる整流回路部３と、整流回路部３によって全波整流された交流出力を直流出力に変換するＰＦＣ（力率改善）回路部４と、ＰＦＣ回路部４の直流出力を元にして光源部１に駆動電流を出力する電流出力部５と、電流出力部５が出力する駆動電流の大きさを制御する電流制御部６と、光源部１の調光制御を行う調光回路部７とを備えている。

ＰＦＣ回路部４は、整流回路部３の高電位側の出力端に一端が接続されたコイル（チョークコイル）Ｌ１を有している。コイルＬ１の他端と整流回路部３の低電位側の出力端との間には、ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ１と抵抗Ｒ１との直列回路が挿入され、コイルＬ１とスイッチング素子Ｑ１との接続点には、逆流阻止用のダイオードＤ１のアノードが接続され、ダイオードＤ１のカソードと、整流回路部３の低電位側の出力端との間には、電解コンデンサなどからなる平滑用コンデンサＣ１が接続されている。

このようなＰＦＣ回路部４において、スイッチング素子Ｑ１を導通させる（オンする）と、整流回路部３の高電位側の出力端からコイルＬ１とスイッチング素子Ｑ１を介して電流が流れることにより、コイルＬ１にはエネルギが蓄えられる。この後に、スイッチング素子Ｑ１を遮断する（オフする）と、コイルＬ１に蓄えられたエネルギはダイオードＤ１を介して平滑用コンデンサＣ１へと供給される。したがって、スイッチング素子Ｑ１のオン・オフを繰り返すことによりコンデンサＣ１への電流供給と遮断を繰り返し、このスイッチングを高周波で行うことによりコンデンサＣ１の両端電圧を所望の値に設定することができる。

スイッチング素子Ｑ１は、ＰＦＣ制御部４ａによりオン・オフ制御される。ＰＦＣ制御部４ａは、コイルＬ２によってコイルＬ１に流れる電流の有無を検出するとともに、スイッチング素子Ｑ１のソース電圧を検出し、これら検出した電流値に基づいて、スイッチング素子Ｑ１のオン・オフ制御を行うことで、コンデンサＣ１の両端電圧を一定に維持する。また、ＰＦＣ制御部４ａは、交流電源ＡＣから得られる電流の高調波歪を改善する力率改善機能を備えており、例えば、交流電源ＡＣの入力力率を改善するようにスイッチング素子Ｑ１のオン期間を設定する。

電流出力部５は、ＰＦＣ回路部４の直流出力の電圧を降圧する降圧チョッパ回路からなり、ＰＦＣ回路部４の平滑用コンデンサＣ１の高電位側にドレインが接続されたｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ２と、スイッチング素子Ｑ２のソースに一端が接続されたコイルＬ３と、スイッチング素子Ｑ２のソースにカソードが接続され、アノードが平滑用コンデンサＣ１の低電位側に接続された還流用のダイオードＤ２と、コイルＬ３の他端に接続された電解コンデンサなどからなる平滑用のコンデンサＣ２と、コンデンサＣ２の低電位側とダイオードＤ２のアノードとの間に挿入された抵抗Ｒ２とで構成されている。このような電流出力部５では、スイッチング素子Ｑ２のオン・オフのスイッチングによりコンデンサＣ２の両端電圧、つまり光源部１の両端に印加する電圧を所望の値に設定することができる。

電流制御部６は、抵抗Ｒ２の両端電圧に基づいてスイッチング素子Ｑ２のオン・オフ制御を行い、平滑用コンデンサＣ２の両端電圧を一定にすることで、電流出力部５が出力する駆動電流の大きさ一定の大きさにしている。

つまり、図８に示す点灯装置では、電流出力部５と電流制御部６とによって光源部１に定電流を出力する定電流源を構成している。

調光回路部７は、電流出力部５のコンデンサＣ２の高電位側にドレインが接続されたｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ３と、スイッチング素子Ｑ３のオン・オフ制御を行う調光制御部７ａとで構成されている。調光制御部７ａは、与えられたデューティ比に基づいて、図９（ａ）に示すようにスイッチング素子Ｑ３のゲートに電圧を印加し、スイッチング素子Ｑ３を高周波でオン・オフ制御することで、図９（ｂ）に示すように光源部１に間欠的に電流を出力することで光源部１の調光を行う。
２００４−２１０８４８号公報２００４−２４５９０４号公報

ところで、光源部１である有機ＥＬ素子の等化回路は、ダイオードとコンデンサとの並列回路で表される。つまり、有機ＥＬ素子は容量成分を有する容量性負荷である。

そのため、従来例の点灯装置２では、スイッチング素子Ｑ３をオンして光源部１への給電が開始された際には、光源部１を充電するために光源部１にサージ電流が流れ、光源部１にストレスを与えてしまう（図９（ｂ）においてＰ１で示すハッチングの部位）。また、光源部１が充電されるまでは発光しないから、光源部１の光束の立ち上がりが遅延してしまう。一方、スイッチング素子Ｑ３がオフになって光源部１への給電が停止した際には、光源部１に蓄えられた電荷が放電される（図９（ｂ）においてＰ２で示すハッチングの部位）ため、この後にスイッチング素子Ｑ３がオンになった際には、再び光源部１を充電するためにサージ電流が流れてしまう。

このように従来例の点灯装置２では、スイッチング素子Ｑ３がオン・オフされる度に、光源部１の充放電が行われるから、光源部１に供給する電力が無駄に消費され、発光効率が悪くなるという問題があった。このような問題は、スイッチング素子Ｑ３が高周波でオン・オフ制御する調光制御時に特に顕著であった。

本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、発光効率の向上が図れる点灯装置、および照明器具を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明では、有機エレクトロルミネッセンス素子からなる光源部を点灯させる点灯装置であって、光源部に駆動電流を出力する電流出力部と、当該電流出力部が出力する駆動電流の大きさを制御する電流制御部とを備え、電流制御部は、駆動電流をその最小値が光源部の最低点灯維持電流以上の大きさとなるように振幅させ、且つ駆動電流が最大値から最小値に移行する期間と、駆動電流が最小値から最大値に移行する期間と、駆動電流の最大値と、駆動電流の最小値との少なくとも１つのパラメータを調整することで光源部の調光を行うことを特徴とする。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記電流制御部は、上記駆動電流の波形が矩形波となるように上記電流出力部を制御することを特徴とする。

請求項３の発明では、請求項１の発明において、上記電流制御部は、上記駆動電流の波形が三角波となるように上記電流出力部を制御することを特徴とする。

請求項４の発明では、請求項１〜３のうちいずれか１項記載の点灯装置と、当該点灯装置により点灯される光源部と、点灯装置および光源部を収納するケースとを備えていることを特徴とする。

本発明は、光源部の調光時においても光源部には常に駆動電流が流れているので、従来例のようにＰＷＭ制御により光源部の調光を行う場合とは異なり、光源部への給電が停止されることがないから、調光時に光源部において充放電が繰り返されることがなくなり、発光効率の向上が図れるという効果を奏する。また、調光時に光源部が完全に消灯することがないから、ちらつきを低減することができるという効果を奏する。また、調光時にサージ電流が繰り返し流れることがないから、従来例に比べれば、サージ電流によるストレスを光源部に与えなくて済み、光源部の長寿命化が図れ、しかも光源部の光束の立ち上がりを早めることができるという効果を奏する。また、駆動電流の振幅させることで光源部の調光を行うので、電流出力部と光源部との給電路を開閉するスイッチや当該スイッチを制御する制御部などのＰＷＭ制御用の回路が必要なくなるから、回路構成の簡素化が図れるとともに低コスト化が図れるという効果を奏する。

（実施形態１）
本実施形態の照明器具は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、光源部１と、光源部１を点灯する点灯装置２と、光源部１および点灯装置２を収納するケース８とを備えている。

光源部１は、例えば、支持基板１０と、支持基板１０の一表面側（図４（ｂ）における下面側）に形成された透明電極１１と、透明電極１１における支持基板１０とは反対側に形成された発光層１２と、発光層１２における透明電極１１とは反対側に形成された金属製の反射電極１３と、支持基板１０の上記一表面側に透明電極１１、発光層１２および反射電極１３を覆う形で取り付けられる封止部１４とを備えている。

支持基板１０は、発光層１２を支持するための平板状の部材であり、発光層１２が放射する光に対して透光性を有する材料により形成されている。例えば、支持基板１０としては、ガラス基板などの透明基板が利用される。透明電極１１は、発光層１２が放射する光に対して透光性を有する材料からなる導電性の薄膜である。このような透明電極１１の材料としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明な導電性材料が用いられる。発光層１２は、例えば、蛍光物質の有機材料または蛍光物質を含む有機材料からなり、必要に応じて、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層および電子注入層などが備えられる。反射電極１３は、発光層１２が放射する光を反射する材料からなる導電性の薄膜である。このような反射電極１３の材料としては、例えば、アルミニウムや、アルミ・リチウム合金、マグネシウム・銀合金などを用いることができる。

ところで、透明電極１１および反射電極１３それぞれには給電用の端子部（図示せず）が設けられ、封止部１４は、透明電極１１および反射電極１３それぞれの端子部を露出する形で、支持基板１０の上記一表面側に接着剤などにより気密に取り付けられる。このような封止部１４は、例えば絶縁性を有する材料（例えば、ガラスなど）により一面が開口した箱状に形成されており、有機材料からなる発光層１２が酸素や湿気の影響により徐々に劣化することを抑制するために用いられる。

上述した光源部１は、支持基板１０上に、透明電極１１、発光層１２、および反射電極１３を順次積層してなる矩形板状の有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と略す）からなり、このような光源部１では、上記給電用の端子部により透明電極１１および反射電極１３それぞれに所定の電位を与えることにより、発光層１２から光が放射される。

このとき発光層１２から透明電極１１側に放射された光は、透明電極１１を透過した後に、支持基板１０に入射し、支持基板１０内を通過し、支持基板１０の他表面側（図４（ｂ）における上面側）から支持基板１０外に出射される。一方、発光層１２から反射電極１３側に放射された光は、反射電極１３により透明電極１１側に反射された後に、支持基板１０内を通過し、支持基板１０の上記他表面側から支持基板１０外に出射される。

つまり、光源部１は、厚み方向一面側（支持基板の上記他表面側）に発光面が形成されるとともに、厚み方向他面側（封止部における支持基板とは反対面側）に非発光面が形成された所謂片面発光型（特に基板側に光を放射するボトムエミッション型）の有機ＥＬ素子である。

本実施形態における点灯装置２は、プリント基板２０に光源部１を点灯する点灯回路を構成する電子部品２１を実装してなり、例えば、図１に示すような回路構成を有している。以下、図１を参照して点灯装置２の回路構成について説明する。

本実施形態における点灯装置２は、整流回路部３と、ＰＦＣ回路部４と、電流出力部５と、電流制御部６とを有している。つまり、本実施形態における点灯装置２は、上記従来例（図８に示す従来例）とは異なり、調光回路部７を備えておらず、電流出力部５から光源部１に直接的に電流が流れるようになっている。

また、本実施形態における点灯装置２は、電流制御部６の構成が上記従来例と異なっている。なお、整流回路部３、ＰＦＣ回路部４、および電流出力部５の構成については上記従来例と同様であるから説明を省略する。

本実施形態における電流制御部６は、図２に示すように、スイッチング素子Ｑ２のオン・オフ制御を行うドライブ回路（ドライブＩＣ）６０と、ドライブ回路６０に駆動信号を出力してドライブ回路６０を制御する演算処理部６１と、コンデンサＣ２の両端電圧を検出するための抵抗Ｒ３，Ｒ４の直列回路からなる分圧回路６２とで構成されている。

ドライブ回路６０は、スイッチング素子Ｑ２をＰＷＭ制御して、コンデンサＣ２の両端電圧、つまり電流出力部５が出力する駆動電流の大きさを変化させる。スイッチング素子Ｑ２のデューティ比は、演算処理部６１が出力する駆動信号の大きさ（信号電圧）によって決定される。なお、スイッチング素子Ｑ２のスイッチング周波数は数十ｋＨｚとしている。

演算処理部６１は、電流出力部５の駆動電流が流れる抵抗Ｒ２の両端電圧（つまりは駆動電流）を監視しており、抵抗Ｒ２の両端電圧が所定の値となるようにドライブ回路６０に駆動信号を出力する。

ところで、演算処理部６１は、駆動電流をその最小値が０超過の値となるように振幅させることで光源部１の調光を行う調光機能を有している。具体的には、演算処理部６１は、図３（ｃ）に示すように、スイッチング素子Ｑ２のデューティ比がｗ１となる期間ｔ１と、ｗ２となる期間ｔ２とが交互に出現するようにドライブ回路６０に駆動信号を出力する。ここで、期間ｔ１では、図３（ｂ）に示すように、抵抗Ｒ２の両端電圧がＶ１となり、期間ｔ２では、抵抗Ｒ２の両端電圧がＶ２となる。そして、駆動電流の最大値Ｉ１は、抵抗Ｒ２の抵抗値とＶ１とで決まり、光源部１にストレスを与えない（寿命に悪影響を及ぼさない）程度の大きさ、一例としては０．３Ａ程度である。駆動電流の最小値Ｉ２（当然ながらＩ１より小さい）は、抵抗Ｒ２の抵抗値とＶ２とで決まり、光源部１の最低点灯維持電流以上の大きさ、一例としては５０ｍＡ程度（好ましくは１００ｍＡ以上）である。なお、上記０．３Ａおよび５０ｍＡという数値は、光源部１の特性（有機ＥＬ素子の特性）によってばらつきが生じる数値であるから、あくまでも一例に過ぎず、最大値Ｉ１および最小値Ｉ２をこのような値に限定する趣旨ではない。

つまり、電流制御部６は、電流出力部５から出力される駆動電流の波形が、図３（ａ）に示すように、駆動電流が最大値Ｉ１となる期間ｔ１と、駆動電流が最小値Ｉ２となる期間ｔ２とが交互に出現する形の矩形波となるように電流出力部５を制御する。ここで、駆動電流の周期は、ｔ１＋ｔ２で与えられ、その周波数（１／（ｔ１＋ｔ２））は、数百Ｈｚ（好ましくは２００Ｈｚ）とすることが好ましい。

そして、演算処理部６１は、リモコンや設定器などの外部装置（図示しない）から入力された調光信号に応じて、駆動電流の周波数が変化しないように（ｔ１＋ｔ２＝ｃｏｎｓｔを満たすように）、期間ｔ１，ｔ２を調整することによって、光源部１の調光を行う。例えば、演算処理部６１は、光源部１を明るくする旨の調光信号が入力されると、期間ｔ１を相対的に長くし、光源部１を暗くする旨の調光信号が入力されると、期間ｔ１を相対的に短くする。

ケース８は、図４（ｂ）に示すように、一面（図４（ｂ）における下面）が開口した箱状のボディ８０と、ボディ８０の一面開口を閉塞する形でボディ８０に取り付けられるカバー８１とで構成されている。このようなボディ８０やカバー８１は例えばアルミニウムなどにより形成されている。ボディ８０には、光源部１がその発光面をボディ８０の底壁部側（図４（ｂ）における上壁部側）に向けた状態で収納される。ここで、ボディ８０の底壁部（図４（ｂ）における上壁部）には、光源部１が放射する光をケース８外に出射するための窓孔８０ａが形成されており、窓孔８０ａは光源部１が放射する光に対して透光性を有する材料（例えばガラス）からなる透光カバー８０ｂにより閉塞されている。したがって、透光カバー８０ｂの外面がケース８の発光面となっている。カバー８１には、点灯装置２のプリント基板２０が取り付けられ、カバー８１は、ボディ８０との間に点灯装置２を配置する形で、ボディ８０に取り付けられる。なお、点灯装置２と光源部１とは、ワイヤボンドなどにより電気的に接続される。

次に本実施形態における点灯装置２の動作について説明する。点灯装置２の動作が開始されると、電流制御部６は、駆動電流の最大値Ｉ１、最小値Ｉ２、期間ｔ１，ｔ２それぞれが所定の値となるように電流出力部５を制御し、光源部１は、電流出力部５が出力する駆動電流の平均値に応じた明るさで点灯する。そして、電流制御部６は、外部装置により光源部１を明るくする旨の調光信号が入力されると、期間ｔ１を相対的に長くすることで駆動電流の平均値を大きくして光源部１を明るくし、外部装置により光源部１を暗くする旨の調光信号が入力されると、期間ｔ１を相対的に短くすることで駆動電流の平均値を小さくして、光源部１を暗くする。

このように本実施形態における点灯装置２によれば、光源部１の調光時においても光源部１には常に駆動電流が流れているので、従来例のようにＰＷＭ制御により光源部１の調光を行う場合とは異なり、光源部１への給電が停止されることがないから、図３（ａ）に示すように、調光時に光源部１の充放電が繰り返されることがなくなり、発光効率の向上が図れ、しかも調光時に光源部１が完全に消灯することがないから、ちらつきを低減することができる。

また、調光時にサージ電流が繰り返し流れることがないから、従来例に比べれば、サージ電流によるストレスを光源部１に与えなくて済み、光源部１の長寿命化が図れ、しかも光源部１の光束の立ち上がりを早めることができる。また、駆動電流を振幅させることで光源部１の調光を行うので、電流出力部５と光源部１との給電路を開閉するスイッチや当該スイッチを制御する制御部などのＰＷＭ制御用の回路（例えば図８に示す調光回路部７）が必要なくなるから、回路構成の簡素化が図れるとともに、低コスト化が図れる。

そして、本実施形態の照明器具は、このような効果を奏する点灯装置２を備えるので、同様の効果を奏する。

ところで、本実施形態における演算処理部６１は、駆動電流の周波数が変化しないように（ｔ１＋ｔ２＝ｃｏｎｓｔを満たすように）、期間ｔ１，ｔ２を調整するとしたが、必ずしも駆動電流の周波数を一定にする必要はなく、例えば、光源部１を明るくする旨の調光信号が入力された際には、ｔ１＋ｔ２＝ｃｏｎｓｔという条件を考慮せずに、期間ｔ１を長く、あるいは期間ｔ２を短く、もしくは期間ｔ１を長くするとともに期間ｔ２を短くし、光源部１を暗くする旨の調光信号が入力された際には、期間ｔ１を短く、あるいは期間ｔ２を長く、もしくは期間ｔ１を短くするとともに期間ｔ２を長くするようにしてもよい。

つまり、電流制御部６は、光源部１を調光するにあたっては、駆動電流の振幅の一周期において駆動電流が最大値Ｉ１となる期間ｔ１と、駆動電流が最小値Ｉ２となる期間ｔ２との少なくとも一方の長さを変更するものであればよい。

ところで、期間ｔ１，ｔ２を変化させる代わりに、駆動電流の最大値Ｉ１と最小値Ｉ２とを変化させることで、光源部１の調光を行うようにしてもよい。例えば、演算処理部６１は、光源部１を明るくする旨の調光信号が入力された際には、駆動電流の最大値Ｉ１および最小値Ｉ２を大きくし、光源部１を暗くする旨の調光信号が入力された際には、駆動電流の最大値Ｉ１および最小値Ｉ２を小さくするものであればよい。

また、必ずしも最大値Ｉ１と最小値Ｉ２の両方を変化させる必要はなく、最大値Ｉ１と最小値Ｉ２の少なくとも一方を変化させればよい。例えば、演算処理部６１は、最大値Ｉ１を固定値とし、光源部１を明るくする旨の調光信号が入力された際には、駆動電流の最小値Ｉ２を大きくし、光源部１を暗くする旨の調光信号が入力された際には、駆動電流の最小値Ｉ２を小さくするものであってもよく、あるいは最大値Ｉ２を固定値とし、光源部１を明るくする旨の調光信号が入力された際には、駆動電流の最大値Ｉ１を大きくし、光源部１を暗くする旨の調光信号が入力された際には、駆動電流の最大値Ｉ１を小さくするものであってもよい。

つまり、電流制御部６は、光源部１を調光するにあたっては、駆動電流の最大値Ｉ１と最小値Ｉ２とのいずれか一方を固定し、他方を変更するものであればよい。

また、期間ｔ１と、最大値Ｉ１との両方を変化させるようにしてもよく、要するに、電流制御部６１は、ｔ１、ｔ２、Ｉ１、Ｉ２の少なくとも１つのパラメータを調整することによって、光源部１の調光を行うものであればよい。

なお、本実施形態における電流出力部５は、降圧チョッパ回路により構成しているが、電流出力部５は、必ずしも降圧チョッパ回路に限定されるものではなく、電流制御部６からの指示によって、光源部１に所定の大きさの電流を流すことができるような直流電源であっても良い。また、本実施形態の照明器具は、あくまで本発明の一実施形態であって、本発明をこの実施形態に限定する趣旨のものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない程度の変形は可能である。この点は後述する実施形態２においても同様である。

（実施形態２）
本実施形態の照明器具は、図５に示すように、点灯装置２、特に電流出力部５および電流制御部６の構成が実施形態１と異なっており、その他の構成は実施形態１と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態における電流出力部５は、平滑用コンデンサＣ２を備えていない点で実施形態１と異なっている。

本実施形態における電流制御部６も実施形態１と同様に、駆動電流をその最小値が０超過の値となるように振幅させることで光源部１の調光を行うが、その制御方法が実施形態１と異なっている。

本実施形態における電流制御部６は、スイッチング素子Ｑ２のオン・オフ制御を行う制御回路部６３と、演算処理部６１とで構成されており、制御回路部６３は、図６に示すように、一対のコンパレータＣＯＭＰ１，ＣＯＭＰ２からなる比較部６３ａと、一対のＮＯＲゲートからなるＳＲ型のフリップフロップ回路からなる論理回路部６３ｂと、論理回路部６３ｂの出力に応じてスイッチング素子Ｑ２をオン・オフするドライブ回路６３ｃとで構成されている。

比較部６３ａの第１のコンパレータＣＯＭＰ１の非反転入力端子は抵抗Ｒ２と光源部１と間に接続されており、当該非反転入力端子には抵抗Ｒ２の両端電圧が入力される。第１のコンパレータＣＯＭＰ１の反転入力端子は演算処理部６１に接続されており、当該反転入力端子には演算処理部６１より抵抗Ｒ２の両端電圧の上限となる電圧Ｖ１が入力される。したがって、第１のコンパレータＣＯＭＰ１は、抵抗Ｒ２の両端電圧が電圧Ｖ１を上回った際に、ハイレベルの信号を出力する。一方、比較部６３ａの第２のコンパレータＣＯＭＰ２の反転入力端子は抵抗Ｒ２と光源部１と間に接続されており、当該反転入力端子には抵抗Ｒ２の両端電圧が入力される。第２のコンパレータＣＯＭＰ２の非反転入力端子は演算処理部６１に接続され、演算処理部６１より抵抗Ｒ２の両端電圧の下限となる電圧Ｖ２（＞０）が入力される。したがって、第２のコンパレータＣＯＭＰ１は、抵抗Ｒ２の両端電圧が電圧Ｖ２を下回った際に、ハイレベルの信号を出力する。

論理回路部６３ｂは上述したようにＳＲ型のフリップフロップ回路であって、表１に示す真理値表を有している。

この論理回路部６３ｂのセット端子（Ｓ端子）には、比較部６３ａの第２のコンパレータＣＯＭＰ２の出力端子が接続され、リセット端子（Ｒ端子）には、比較部６３ａの第１のコンパレータＣＯＭＰ１の出力端子が接続され、出力端子（Ｑ端子）はドライブ回路６３ｃに接続されている。

ドライブ回路６３ｃは、出力端子の真理値が”１”であれば、スイッチング素子Ｑ２のゲートにハイレベルの信号を出力して、スイッチング素子Ｑ２をオンにし、出力端子の真理値が”０”であれば、スイッチング素子Ｑ２のゲートにロウレベルの信号を出力して、スイッチング素子Ｑ２をオフにする。

次に制御回路部６３の動作について図７を参照して説明する。なお、図７（ａ）は駆動電流を示し、図７（ｂ）は抵抗Ｒ２の両端電圧を示し、図７（ｃ）は第１のコンパレータＣＯＭＰ１の出力を示し、図７（ｄ）は第２のコンパレータＣＯＭＰ２の出力を示し、図７（ｅ）はスイッチング素子Ｑ２のゲートの電位を示している。

まず、初期状態において抵抗Ｒ２の両端電圧がＶ２より大きくＶ１より小さい値であって、スイッチング素子Ｑ２がオフであるとする。

スイッチング素子Ｑ２がオフである場合には、光源部１には駆動電流が流れず、図７（ｂ）に示すように、抵抗Ｒ２の両端電圧は減少する。やがて、抵抗Ｒ２の両端電圧がＶ２を下回ると、図７（ｄ）に示すように、第２のコンパレータＣＯＭＰ２の出力はハイレベルとなり、論理回路部６３ｂのセット端子には”１”が入力される。このとき、図７（ｃ）に示すように、第１のコンパレータＣＯＭＰ１の出力はロウレベルであるから、論理回路部６３ｂの出力端子の出力は”１”となり、ドライブ回路６３ｃは、図７（ｅ）に示すようにスイッチング素子Ｑ２のゲートにハイレベルの信号を出力して、スイッチング素子Ｑ２をオンにする。これにより図７（ａ）に示すように、光源部１に駆動電流が増加し、抵抗Ｒ２の両端電圧が上昇する。このとき、電流出力部５はコイルＬ３を備えているため、スイッチング素子Ｑ２がオンになっても駆動電流は急激には増加せず、徐々に増加する。なお、抵抗Ｒ２の両端電圧がＶ２を上回ると、第２のコンパレータＣＯＭＰ２の出力はロウレベルとなるが、表１に示すように論理回路部６３ｂの出力端子の出力は”１”のままである。

抵抗Ｒ２の両端電圧が上昇して、Ｖ１を上回ると、図７（ｃ）に示すように、第１のコンパレータＣＯＭＰ１の出力はハイレベルとなり、論理回路部６３ｂのリセット端子には”１”が入力される。このとき、図７（ｄ）に示すように、第２のコンパレータＣＯＭＰ２の出力はロウレベルであるから、論理回路部６３ｂの出力端子の出力は”０”となり、ドライブ回路６３ｃは、図７（ｅ）に示すようにスイッチング素子Ｑ２のゲートにロウレベルの信号を出力して、スイッチング素子Ｑ２をオフにする。これにより図７（ａ）に示すように、光源部１の駆動電流が減少し、抵抗Ｒ２の両端電圧が下降する。このとき、電流出力部５はコイルＬ３を備えているため、スイッチング素子Ｑ２がオフになっても駆動電流は急激には減少せず、徐々に減少する。なお、抵抗Ｒ２の両端電圧がＶ１を下回ると、第１のコンパレータＣＯＭＰ１の出力はロウレベルとなるが、表１に示すように論理回路部６３ｂの出力端子の出力は”０”のままである。

以後、抵抗Ｒ２の両端電圧がＶ２を下回ればスイッチング素子Ｑ２がオンになり、抵抗Ｒ２の両端電圧がＶ１を上回ればスイッチング素子Ｑ２がオフになるという動作を繰り返し、抵抗Ｒ２の両端電圧の波形は、図７（ｂ）に示すように、最大値Ｖ１と最大値Ｖ２とが交互に出現する三角波となる。

そのため、光源部１に流れる駆動電流の波形は、図７（ａ）に示すように、抵抗Ｒ２の両端電圧がＶ１であるときの値Ｉ１と、抵抗Ｒ２の両端電圧がＶ２であるときの値Ｉ２とが交互に出現する三角波となる。ここで、Ｉ１は、抵抗Ｒ２の抵抗値と電圧Ｖ１とで決まる駆動電流の最大値であり、光源部１にストレスを与えない（寿命に悪影響を及ぼさない）程度の大きさ、一例としては０．３Ａ程度である。一方、Ｉ２は、抵抗Ｒ２の抵抗値とＶ２とで決まる駆動電流の最小値（当然ながらＩ１より小さい）であり、光源部１の最低点灯維持電流異常の大きさ、一例としては５０ｍＡ程度（好ましくは１００ｍＡ以上）である。なお、上記０．３Ａおよび５０ｍＡという数値は、光源部１の特性（有機ＥＬ素子の特性）によってばらつきが生じる数値であるから、あくまでも一例に過ぎず、最大値Ｉ１および最小値Ｉ２をこのような値に限定する趣旨ではない。

ところで、駆動電流が最大値Ｉ１から最小値Ｉ２に移行する期間をｔ３と、駆動電流が最小値Ｉ１から最大値Ｉ２に移行する期間をｔ４とすれば、駆動電流の周期は、ｔ３＋ｔ４で与えられ、その周波数（１／（ｔ３＋ｔ４））は、数百Ｈｚ（好ましくは２００Ｈｚ）とすることが好ましい。

演算処理部６１は、リモコンや設定器などの外部装置（図示しない）から入力された調光信号に応じて、Ｖ１，Ｖ２の大きさを調整することによって、光源部１の調光を行う。例えば、演算処理部６１は、光源部１を明るくする旨の調光信号が入力されると、Ｖ１，Ｖ２の両方を相対的に高くして、Ｉ１，Ｉ２の両方を大きくし、光源部１を暗くする旨の調光信号が入力されると、Ｖ１，Ｖ２の両方を相対的に低くして、Ｉ１，Ｉ２の両方を小さくする。

次に本実施形態の点灯装置２の動作について説明する。点灯装置２の動作が開始されると、電流制御部６は、駆動電流の最大値Ｉ１および最小値Ｉ２それぞれが所定の値となるように電流出力部５を制御し、光源部１は、電流出力部５が出力する駆動電流の平均値に応じた明るさで点灯する。そして、電流制御部６は、外部装置により光源部１を明るくする旨の調光信号を電流制御部６に入力されると、Ｉ１，Ｉ２の両方を相対的に大きくすることで駆動電流の平均値を大きくして光源部１を明るくし、外部装置により光源部１を暗くする旨の調光信号を電流制御部６に入力されると、Ｉ１，Ｉ２の両方を相対的に小さくすることで駆動電流の平均値を小さくして、光源部１を暗くする。

このように本実施形態における点灯装置２、および当該点灯装置２を備えた照明器具によれば、光源部１の調光時においても光源部１には常に駆動電流が流れているので、上記実施形態１と同様の効果を奏する。

ところで、本実施形態における演算処理部６１は、駆動電流の最大値Ｉ１と最小値Ｉ２とを変化させることで、光源部１の調光を行うようにしているが、必ずしも最大値Ｉ１と最小値Ｉ２の両方を変化させる必要はなく、最大値Ｉ１と最小値Ｉ２の少なくとも一方を変化させればよい。例えば、演算処理部６１は、最大値Ｉ１を固定値とし、光源部１を明るくする旨の調光信号が入力された際には、駆動電流の最小値Ｉ２を大きくし、光源部１を暗くする旨の調光信号が入力された際には、駆動電流の最小値Ｉ２を小さくするものであってもよく、あるいは最大値Ｉ２を固定値とし、光源部１を明るくする旨の調光信号が入力された際には、駆動電流の最大値Ｉ１を大きくし、光源部１を暗くする旨の調光信号が入力された際には、駆動電流の最大値Ｉ１を小さくするものであってもよい。

また、駆動電流の大きさを変化させる代わりに、駆動電流が最大値Ｉ１から最小値Ｉ２に移行する期間Ｔ３と、駆動電流が最小値Ｉ２から最大値Ｉ１に移行する期間Ｔ４とを変化させることで、光源部１の調光を行うようにしてもよく、例えば、電流制御部６は、光源部１を明るくする旨の調光信号が入力された際には、期間ｔ３，ｔ４の少なくとも一方を短くすることで、駆動電流の周期（ｔ３＋ｔ４）を相対的に短くし、光源部１を暗くする旨の調光信号が入力された際には、期間ｔ３，ｔ４の少なくとも一方を長くすることで、駆動電流の周期（ｔ３＋ｔ４）を相対的に長くするようにしてもよい。

つまり、電流制御部６は、光源部１を調光するにあたっては、駆動電流が最大値Ｉ１から最小値Ｉ２に移行する期間Ｔ３と、駆動電流が最小値Ｉ２から最大値Ｉ１に移行する期間Ｔ４との少なくとも一方の長さを変更するものであればよい。

また、期間ｔ３と、最大値Ｉ１との両方を変化させるようにしてもよく、要するに、電流制御部６１は、ｔ３、ｔ４、Ｉ１、Ｉ２の少なくとも１つのパラメータを調整することによって、光源部１の調光を行うものであればよい。

実施形態１の照明器具における点灯装置の回路説明図である。同上における点灯装置の要部の回路説明図である。同上における点灯装置のタイミングチャートである。同上の照明器具を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部を省略した断面図である。実施形態２の照明器具における点灯装置の回路説明図である。同上における点灯装置の要部の回路説明図である。同上における点灯装置のタイミングチャートである。従来例の照明器具における点灯装置の回路説明図である。同上における点灯装置のタイミングチャートである。

符号の説明

１光源部
２点灯装置
３整流回路部
４ＰＦＣ回路部
５電流出力部
６電流制御部
８ケース

Claims

有機エレクトロルミネッセンス素子からなる光源部を点灯させる点灯装置であって、
光源部に駆動電流を出力する電流出力部と、当該電流出力部が出力する駆動電流の大きさを制御する電流制御部とを備え、
電流制御部は、駆動電流をその最小値が光源部の最低点灯維持電流以上の大きさとなるように振幅させ、且つ駆動電流が最大値から最小値に移行する期間と、駆動電流が最小値から最大値に移行する期間と、駆動電流の最大値と、駆動電流の最小値との少なくとも１つのパラメータを調整することで光源部の調光を行うことを特徴とする点灯装置。
上記電流制御部は、上記駆動電流の波形が矩形波となるように上記電流出力部を制御することを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
上記電流制御部は、上記駆動電流の波形が三角波となるように上記電流出力部を制御することを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
請求項１〜３のうちいずれか１項記載の点灯装置と、当該点灯装置により点灯される光源部と、点灯装置および光源部を収納するケースとを備えていることを特徴とする照明器具。