JP5692827B2 - 発光素子故障検出器及び発光素子故障検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、発光素子の故障を検出する発光素子故障検出器及び発光素子故障検出方法に関する。

有機エレクトロルミネッセンス素子（以下有機ＥＬ素子）を照明装置の光源として使用することが提案されている。

有機ＥＬ素子が短絡した場合、有機ＥＬ素子のアノード／カソード間のインピーダンスに応じた電圧Ｖｆが、アノード／カソード間にかかる。この電圧Ｖｆは正常な状態の有機ＥＬ素子のアノード／カソード間の電圧よりも低い。

特許文献１に記載されている故障検出手段は、有機ＥＬ素子のアノード電極の電位Ｖｆを測定する。アノード電極の電位Ｖｆが基準電圧より低い場合、特許文献１の故障検出手段は、有機ＥＬ素子の短絡故障を検出する。

また、有機ＥＬ素子が短絡した場合、有機ＥＬ素子のアノード／カソード間のインピーダンスが低下するため、有機ＥＬ素子に流れる電流が増加する。

特許文献２に記載されている故障検出手段は、有機ＥＬ素子に直列に接続した抵抗の電圧を測定する。電流の増加は、測定した電圧から検出できる。したがって、特許文献２の故障検出手段は、測定した電圧が所定の閾値を超えた場合、短絡故障を検出する。

発光素子の短絡故障は、発光素子のアノード／カソード間の電圧Ｖｆ（出力電圧）の測定により、検出できる。

特許文献３に記載されている回路保護部（故障検出手段）は、第１比較部と第２比較部とを備える。第１比較部は、ＬＥＤ（ＬＩＧＨＴ ＥＭＩＴＴＩＮＧ ＤＩＯＤＥ）の出力電圧が第１基準電圧より大きい場合、ハイレベルの電圧を出力する。また、第１比較部は、ＬＥＤの出力電圧が第１基準電圧より小さい場合、ローレベルの電圧を出力する。第２比較部は、第１比較部の出力電圧と第２基準電圧とを比較する。第２比較部は、その結果に応じてローレベル又はハイレベルの電圧を出力する。回路保護部は第１比較部、第２比較部の出力電圧から短絡故障を検出する。

上記の故障検出手段は、発光素子のアノード／カソード間電圧Ｖｆ、又はＶｆに関連する電圧を測定する。そして、これらの故障検出手段は、測定した電圧と基準電圧から、発光素子の短絡故障を検出する。

特開２００９−２２３１４５号公報 特開２００７−２２７０９４号公報 特開２０１１−０７７０３７号公報

発光素子のアノード／カソード間電圧Ｖｆは、素子のＶ−Ｉ特性、経時変化、環境温度等により異なる。また、発光素子の電圧Ｖｆは、短絡した発光素子のアノード／カソード間のインピーダンスによっても変化する。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、発光素子のアノード／カソード間電圧Ｖｆのばらつき、変化、変動に影響されずに、短絡故障を検出できる発光素子故障検出器及び発光素子故障検出方法を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本願発明の第１の観点に係る発光素子故障検出器は、
発光素子と、該発光素子への電流供給路と、該電流供給路を介して前記発光素子に電流を供給する定電流回路と、前記定電流回路が前記発光素子への電流供給を停止した場合に前記発光素子及びその両電極間に接続する部位に蓄積する電荷を放電する放電路と、を備える発光素子回路中の前記発光素子の短絡を検出する発光素子故障検出器において、
前記放電路とは異なる前記電流供給路に配置され、前記定電流回路が前記発光素子に供給する電流を瞬断する電流瞬断回路と、
前記発光素子の前記アノードと前記カソードとの間に、発光素子と並列に接続される並列電路を備え、
前記並列電路は、
ダイオードと、
前記発光素子が正常な状態でのアノード／カソード間の電圧よりも小さい正値の直流の基準電圧を発生する直流電源と、
電流検出部と、を備え、
前記ダイオードと、前記直流電源と、前記電流検出部とが直列に接続されるとともに、前記ダイオードのカソードと前記直流電源の陽極とが、それぞれ前記発光素子の前記アノードの側に配置されるように前記ダイオードと前記直流電源とが接続され、
前記電流検出部は、前記電流瞬断回路で電流を瞬断した期間の前記並列電路の電流の有無を検出する、
ことを特徴とする。

本願発明の第２の観点に係る発光素子故障検出方法は、
発光素子と、該発光素子への電流供給路と、該電流供給路を介して前記発光素子に電流を供給する定電流回路と、前記定電流回路が前記発光素子への電流供給を停止した場合に前記発光素子及びその両電極間に接続する部分に蓄積する電荷を放電する放電路と、を備える発光素子回路中の前記発光素子の短絡を検出する発光素子故障検出方法において、
前記放電路とは異なる前記電流供給路で、前記定電流回路が前記発光素子に供給する電流を瞬断する電流瞬断ステップと、
前記発光素子が正常な状態でのアノード／カソード間の電圧よりも小さい正値の直流の基準電圧を発生する直流電源とダイオードが直列に接続されるとともに、前記発光素子の前記アノードと前記カソードとの間に、前記発光素子と並列に接続されて構成される並列電路で、前記ダイオードのカソードと前記直流電源の陽極が、それぞれ前記発光素子の前記アノード側に配置されるように前記ダイオードと前記直流電源が接続された状態で、前記電流瞬断ステップで電流を瞬断した期間の前記並列電路での電流の有無を検出する電流検出ステップと、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、発光素子のアノード／カソード間電圧Ｖｆのばらつき、変化、変動等に影響されずに、短絡故障を検出できる発光素子故障検出器及び発光素子故障検出方法を提供できる。

本発明の実施形態１に係る発光素子故障検出器を備える発光素子回路の構成を示すブロック図である。 実施形態１の発光素子故障検出器の動作（正常状態）を示す図である。 実施形態１の発光素子故障検出器の動作（短絡した状態）を示す図である。 従来の発光素子故障検出器の閾値の設定を示す図である。 実施形態１の発光素子故障検出器の閾値の設定を示す図である。 実施形態１の発光素子故障検出処理を示すフローチャートである。 実施形態２の発光素子故障検出器を備える発光素子回路の構成を示すブロック図である。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る発光素子故障検出器を含む発光素子回路の構成を示す。発光素子回路は、発光素子１と、発光素子１に所定の電流を供給する定電流回路２と、定電流回路２に電力を供給する交流電源３と、発光素子１の短絡を検出する発光素子故障検出器４とを備える。また、発光素子故障検出器４は、電流瞬断回路５と、故障検出部６とを備える。

発光素子回路では、静電容量が発光素子１に並列に接続されると見なされる。コンデンサ７は、この静電容量を示す（図１）。また、ダイオード８が、コンデンサ７及び発光素子１に並列に接続される。さらに、コイル９が、コンデンサ７及び発光素子１と、ダイオード８とを接続する電路の少なくとも一方に接続される。ダイオード８は、並列に接続された発光素子１の極性とは逆向きの極性で配置される。コンデンサ７と、発光素子１と、コイル９と、ダイオード８は、放電路を形成する。この放電路は、発光素子１への電流供給が停止した場合に、発光素子１とコンデンサ７が蓄積する電荷を放電する。なお、コイル９は抵抗でもよい。

抵抗１０は発光素子１に直列に接続される。定電流回路３は、抵抗１０を介して発光素子１に電流を供給する。

電流瞬断回路５は、スイッチ部５０とスイッチ制御部５１とを備える。スイッチ部５０は、電流の供給と停止の切り換えにより、電流を瞬断する。スイッチ制御部５１は、スイッチ部５０の切り換えを制御することにより、電流の瞬断を制御する。

スイッチ部５０は、例えば、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）で構成される。スイッチ部５０は、定電流回路２から発光素子１への電流供給路上であって、放電路とは異なる位置に配置される。

スイッチ制御部５１は、所定のタイミングでスイッチ部５０にＯＮ／ＯＦＦ切り換え信号を出力する。スイッチ部５０がＦＥＴの場合、スイッチ制御部５１は切り換え信号をＦＥＴのゲート電極に出力する。

故障検出部６は、ダイオード６０、直流電源６１、電流検出部６２を備える。また、ダイオード６０、直流電源６１、電流検出部６２は、互いに直列に接続される。故障検出部６は発光素子１のアノードとカソードとの間に接続される。従って、ダイオード６０、直流電源６１、電流検出部６２は、発光素子１に並列に接続された並列電路を形成する。この並列電路の中で、ダイオード６０のカソード、直流電源６１の陽極は、それぞれ発光素子１のアノード側に配置される。

直流電源６１は、直流の基準電圧Ｖｃを発生する。基準電圧Ｖｃは、正常な状態での発光素子１のアノード／カソード間の電圧Ｖｆよりも小さい正値に設定される。基準電圧Ｖｃの詳細については後述する。なお、正常な状態は、短絡が生じていない状態を指す。

電流検出部６２は、並列電路に流れる電流を検出する。電流検出部６２は、例えば、電流計で構成される。電流検出部６２の出力信号は、例えば、定電流回路２の電流供給を停止する信号の入力端子（制御入力端子）に入力される。

図２Ａは、正常な状態の発光素子１（有機ＥＬ素子）に対して電流が瞬断した場合の、発光素子１に流れる電流と発光素子１のアノード／カソード間の電圧Ｖｆの時間変化を示す。図２Ｂは、短絡した発光素子１に対して電流が瞬断した場合の、発光素子１に流れる電流と発光素子１のアノード／カソード間の電圧Ｖｆの時間変化を示す。

正常な状態の発光素子１のアノード／カソード間電圧ＶｆをＶｆｎと仮定する。電流が瞬断した場合、図２Ａに示すように、電圧ＶｆはＶｆｎからＶｆｎ_０へわずかに低下する。すなわち、電圧Ｖｆは急速に０Ｖに低下しない。これは、コンデンサ７と発光素子１が蓄積する電荷が放電路を介して放電される時定数が大きいためである。

一方、発光素子１が短絡した場合、発光素子１は等価回路として、小さな抵抗値を有する抵抗に置き換えできる。したがって、発光素子１の電圧ＶｆはＶｆｎよりも小さいＶｆａに低下する。また、短絡した発光素子１においては、放電時定数が小さいため、発光素子１の電圧Ｖｆは電流の瞬断により０Ｖに急減する（図２Ｂ）。

瞬断の期間は、短絡した発光素子１において電圧Ｖｆが０Ｖに低下する時間以上、且つ、瞬断による発光素子１の発光停止が観察者に認識されない時間に設定する。この瞬断の期間はあらかじめ計算又は試行により求められる。なお、発光素子１の発光停止が観察者に認識されない瞬断では、正常な状態の発光素子１の電圧Ｖｆは０Ｖにまで低下しない。

従って、短絡故障検出の閾値はＶｆｎ_０よりも小さく、０Ｖよりも大きく設定される。電流の瞬断により電圧Ｖｆが閾値以下に低下した場合、発光素子故障検出器４は短絡を検出する。

閾値の設定について従来例と比較して説明する（図３Ａ、図３Ｂ）。従来は、図３Ａに示すように、閾値は、ＶｆｎとＶｆａの間に設定される。そして、従来の発光素子故障検出器はＶｆが閾値以下であるかどうかにより短絡を検出する。Ｖｆｎは、発光素子１のＶ−Ｉ特性のばらつき、温度変化、経年変化により大きく変動する。また、Ｖｆａは短絡した発光素子１の抵抗成分に依存するので、Ｖｆａは、短絡の状態により、大きく変動する。したがって、閾値は、ＶｆｎとＶｆａの変動を予測した後、どちらの変動範囲にも属さない範囲Ｗ内に設定される。この範囲Ｗは狭いため、閾値の設定は難しい。

一方、本実施形態において電流が瞬断した場合、正常な状態の発光素子１の電圧ＶｆはＶｆｎ_０にわずかに低下する。本実施形態において電流が瞬断した場合、短絡した発光素子１の電圧Ｖｆは０Ｖに急激に低下する。図３Ｂに示すように、Ｖｆｎ_０は、発光素子１のＶ−Ｉ特性のばらつき、温度変化、経年変化により変動するので、閾値は、Ｖｆｎ_０の変動の下限よりも小さく、且つ、０Ｖよりも大きく設定される（図３Ｂ）。この範囲Ｗ_０は、従来例の範囲Ｗに比べ、非常に広い。なお、０Ｖよりも大きいとは、実用的には、０Ｖに裕度Δを加えた値よりも大きいことを指す。裕度Δは、正値であればよい。例えば、裕度Δは、電圧Ｖｆが０Ｖ近傍で有する揺らぎ幅の１／２に設定される。

閾値とｆａ（図３Ｂ）との大小関係については考慮する必要はない。閾値がＶｆａより大きい場合、電流の瞬断なしに、電流が短絡した発光素子１に接続する並列電路に流れる。また、閾値がＶｆａより小さい場合、電流の瞬断により、電流が短絡した発光素子１に接続する並列電路に流れる。したがって、発光素子故障検出器４は、閾値とＶｆａ（図３Ｂ）との大小関係に関係なく、発光素子１の短絡を検出できる。

上述のような閾値の設定により、発光素子故障検出器４は、電流瞬断により発光素子１のアノード／カソード間の電圧Ｖｆが閾値よりも小さい場合を短絡故障として検出できる。

図１に示す発光素子故障検出器４の動作を具体的に説明する。発光素子故障検出器４における直流電源６１の基準電圧Ｖｃは、上述した閾値に等しく設定される。

図１において、ダイオード６０のカソード電位は、発光素子１のアノードと同電位である。発光素子１が正常な状態の場合、ダイオード６０のカソード電位は、発光素子１のカソード電位よりもＶｆ高い。また、ダイオード６０のアノード電位は、電流が並列電路に流れていない場合、発光素子１のカソード電位よりもＶｃ高い。基準電圧Ｖｃは閾値と等しいので、直流電源６１のＶｃは、正常な状態の発光素子１のアノード／カソード間電圧Ｖｆより小さい。したがって、Ｖｆ−Ｖｃの逆方向の電圧が、ダイオード６０のアノード／カソード間にかかる。そのため、発光素子１が正常な状態の場合、電流は故障検出部６の並列電路に流れない。よって、電流検出部６２は電流を検出しない。

電流瞬断回路５が、正常な状態の発光素子１への電流供給を瞬断した場合、Ｖｆｎ_０−Ｖｃの電圧がダイオード６０のカソード／アノード間にかかる。基準電圧Ｖｃは閾値に等しいので、ＶｃはＶｆｎ_０の最小値よりも小さい。従って、逆方向の電圧がダイオード６０にかかる。よって、電流は並列電路に流れない。

一方、短絡した発光素子１への電流が瞬断した場合、発光素子１のアノード／カソード間電圧Ｖｆは急速に０Ｖに低下する。基準電圧Ｖｃは０Ｖより大きいので、順方向の電圧Ｖｃがダイオード６０にかかる。そして、電流が故障検出部６の並列電路に流れる。電流検出部６２が、この電流を検出することにより、発光素子故障検出器４は発光素子１の短絡を検出する。

並列電路の電流値は、電流検出部６２で検出できる値あればよい。ダイオード６０の電流は順方向の電圧に依存する。従って、基準電圧Ｖｃは、電流検出部６２の感度、ダイオード６０のＶ−Ｉ特性を考慮して、設定される。

電流検出部６２の出力端子と定電流回路２の制御入力端子との接続により、発光素子故障検出器４は、定電流回路２から発光素子１への電流供給を停止できる。

図４は発光素子故障検出処理フローチャートを示す。

交流電源３がＯＮ状態にされる。これにより、定電流回路２は発光素子１へ電流を供給する。電流が供給された発光素子１は発光する（ステップＳ１）。

次に、電流瞬断回路５は、所定のタイミングで発光素子１への電流供給を瞬断する（ステップＳ２）。電流検出部６２は、並列電路に電流が流れたかどうかを検出する（ステップＳ３）。電流が検出された場合（ステップＳ３；ＹＥＳ）、電流検出部６２の出力により、定められた短絡に対処する処置が実行される（ステップＳ４）。これにより、発光素子故障検出処理は終了する。電流が検出されない場合（ステップＳ３；ＮＯ）、発光素子故障検出処理は、ステップＳ２に戻る。電流検出部６２は、電流検出を継続する。なお、電流が検知された場合とは、実用的には電流値が所定の閾値を超えたかどうかにより判別できる。定められた短絡に対処する処置とは、例えば、定電流回路２が発光素子１への電流供給を停止する処置である。

本実施形態１によれば、基準電圧Ｖｃは、発光素子１のアノード／カソード間電圧Ｖｆのばらつき、変化、変動等に影響されずに、設定される。したがって、本実施形態によれば、発光素子１のアノード／カソード間電圧Ｖｆのばらつき、変化、変動に影響されずに短絡故障を検出できる発光素子故障検出器４及び発光素子故障検出方法を提供できる。

なお、発光素子１のアノード／カソードの配置の向きに対するダイオード６０のアノード／カソードの配置の向き、直流電源６１の陽極／陰極の配置の向きは、図１に示すとおりであればよい。すなわち、ダイオード６０、直流電源６１、電流検出部６２の配列順序は特に制限されない。

複数の発光素子１を直列に接続した場合、故障検出部６は、各発光素子１のアノード／カソード間にそれぞれ設置される。これにより、発光素子故障検出器４は、直列に接続した複数の発光素子１の短絡を検出できる。この電流の供給の停止により、複数の発光素子１における短絡の連鎖が防げる。

（実施形態２）
図５は、実施形態２に係る発光素子故障検出器４を備える発光素子回路の構成を示す。本実施形態においては、発光素子回路は、発光素子１の調光制御にＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を使用する。

ＰＷＭ制御においては、所定周波数のパルス列が発光素子１に供給される。発光素子１の調光は、供給されるパルスのパルス幅により制御される。

本実施形態の光素子回路は、ＰＷＭ調光回路１１を備える。ＰＷＭ調光回路１１は、電流制御スイッチ１１０と調光レベル設定部１１１とＰＷＭ信号生成部１１２と駆動回路１１３とを備える。電流制御スイッチ１１０は、放電路とは異なる発光素子１への電流供給路に設置される。また、電流制御スイッチ１１０は、発光素子１への電流供給のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。電流制御スイッチ１１０は、例えば、ＦＥＴで構成される（図５）。調光レベル設定部１１１は、発光素子１の調光レベルを設定する。ＰＷＭ信号生成部１１２は、設定された調光レベルからパルス幅を選択する。ＰＷＭ信号生成部１１２は、選択されたパルス幅を有する所定周波数のパルス列（ＰＷＭ信号）を生成する。駆動回路１１３は、ＰＷＭ信号に従って、電流制御スイッチ１１０による電流供給のＯＮ／ＯＦＦを制御する。その他の構成は実施形態１と同じである。

実施形態２では、実施形態１における電流瞬断回路５はＰＷＭ調光回路１１の一部で構成される。具体的には、電流制御スイッチ１１１は、実施形態１におけるスイッチ部５０を兼用する。また、ＰＷＭ信号生成部１１２と駆動回路１１３が、実施形態１におけるスイッチ制御部５１を兼用する。

実施形態２は、ＰＷＭ信号生成部１１２が、所定の周期でパルス列の一部を連続して間引いてパルス列を生成することを特徴とする。例えば、Ｎパルス当たり１パルス又は複数のパルスがパルス列から連続して間引かれる。この間引きにより生じるパルスの存在しない期間が、実施形態１における電流の瞬断の期間に相当する。

実施形態２では、電流が発光素子１にパルス列で供給されるため、電流の瞬断が絶えず起こる。従って、パルス列に応じて電圧の低下も絶えず生じる。しかし、パルス列が連続している場合、瞬断の期間は非常に短いので、電圧Ｖｆが０Ｖまで急激に低下しない。ＰＷＭ信号生成部１１２は、発光素子１が短絡した状態において、電圧Ｖｆが０Ｖまで低下する時間とパルス幅から、連続して間引くパルス数を選択する。瞬断の期間の設定は実施形態１と同様である。パルス幅は、ＰＷＭ信号生成部１１２により、調光レベルに応じて選択される。

本実施形態の動作は、瞬断の方法を除き、実施形態１と同様である。

実施形態２によれば、ＰＷＭ信号生成部１１２は所定の周期でパルスを間引いたパルス列を生成する。この間引かれたパルス列を発光素子１に供給することにより、ＰＷＭ信号生成部１１２と駆動回路１１３が、実施形態１におけるスイッチ制御部５１の機能を兼ね備える。また、電流制御スイッチ１１０は実施形態１におけるスイッチ部５０の機能を兼ね備える。実施形態２によれば、新たなハードウェアの追加なしに、電流瞬断回路５を実現できる。本実施形態における発光素子故障検出器４は実施形態１に記載の効果と同様の効果を奏する。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

（付記１）
発光素子と、該発光素子への電流供給路と、該電流供給路を介して前記発光素子に電流を供給する定電流回路と、前記定電流回路が前記発光素子への電流供給を停止した場合に前記発光素子及びその両電極間に接続する部位に蓄積する電荷を放電する放電路と、を備える発光素子回路中の前記発光素子の短絡を検出する発光素子故障検出器において、
前記放電路とは異なる前記電流供給路に配置され、前記定電流回路が前記発光素子に供給する電流を瞬断する電流瞬断回路と、
前記発光素子の前記アノードと前記カソードとの間に、発光素子と並列に接続される並列電路を備え、
前記並列電路は、
ダイオードと、
前記発光素子が正常状態でのアノード／カソード間の電圧よりも小さい正値の直流の基準電圧を発生する直流電源と、
電流検出部と、を備え、
前記ダイオードと、前記直流電源と、前記電流検出部とが直列に接続されるとともに、前記ダイオードのカソードと前記直流電源の陽極とが、それぞれ前記発光素子の前記アノードの側に配置されるように前記ダイオードと前記直流電源とが接続され、
前記電流検出部は、前記電流瞬断回路で電流を瞬断した期間の前記並列電路の電流の有無を検出する、
ことを特徴とする発光素子故障検出器。

（付記２）
前記電流瞬断回路は、
前記定電流回路から前記発光素子への電流の供給と停止を切り換えるスイッチ部と、
該スイッチ部の前記切り換えを制御するスイッチ制御部と、を備える、
ことを特徴とする付記１に記載の発光素子故障検出器。

（付記３）
前記発光素子回路は、設定された調光レベルに基づきパルス幅を設定し、該設定したパルス幅のパルス列からなるＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成部と、該ＰＷＭ信号生成部で生成された前記ＰＷＭ信号を受け、該ＰＷＭ信号と同じパターンのパルス列からなるＰＷＭ制御信号を出力する駆動回路と、前記電流供給路に設置され、前記ＰＷＭ制御信号を入力し、該ＰＷＭ制御信号により、前記発光素子への電流の供給と停止を切り換える電流制御スイッチと、を更に備え、
前記ＰＷＭ信号生成部は、前記パルス列から所定の周期で少なくとも１パルス以上のパルスを連続して除いて前記ＰＷＭ信号を生成し、該生成されたＰＷＭ信号を前記駆動回路に供給し、
前記放電路と異なる前記電流供給路に設置された前記電流制御スイッチは、前記スイッチ部を兼用し、
前記パルスが連続して除かれたことによるパルスの存在しない期間を、前記電流を瞬断した期間とすることにより、前記ＰＷＭ信号生成部と前記駆動回路が前記スイッチ制御部を兼用する
ことを特徴とする付記２に記載の発光素子故障検出器。

（付記４）
前記ＰＷＭ信号生成部は、前記設定されたパルス幅と、あらかじめ設定された前記瞬断の期間とから前記連続して除くパルスの数を選択する、
ことを特徴とする付記３に記載の発光素子故障検出器。

（付記５）
前記発光素子は、有機ＥＬ素子である、
ことを特徴とする付記１乃至４のいずれか１に記載の発光素子故障検出器。

（付記６）
前記発光素子は、ＬＥＤ素子である、
ことを特徴とする付記１乃至４のいずれか１に記載の発光素子故障検出器。

（付記７）
発光素子と、該発光素子への電流供給路と、該電流供給路を介して前記発光素子に電流を供給する定電流回路と、前記定電流回路が前記発光素子への電流供給を停止した場合に前記発光素子及びその両電極間に接続する部分に蓄積する電荷を放電する放電路と、を備える発光素子回路中の前記発光素子の短絡を検出する発光素子故障検出方法において、
前記放電路とは異なる前記電流供給路で、前記定電流回路が前記発光素子に供給する電流を瞬断する電流瞬断ステップと、
前記発光素子が正常な状態でのアノード／カソード間の電圧よりも小さい正値の直流の基準電圧を発生する直流電源とダイオードが直列に接続されるとともに、前記発光素子の前記アノードと前記カソードとの間に、前記発光素子と並列に接続されて構成される並列電路で、前記ダイオードのカソードと前記直流電源の陽極が、それぞれ前記発光素子の前記アノード側に配置されるように前記ダイオードと前記直流電源が接続された状態で、前記電流瞬断ステップで電流を瞬断した期間の前記並列電路での電流の有無を検出する電流検出ステップと、
を備えることを特徴とする発光素子故障検出方法。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。

本発明は、２０１１年７月５日に出願された日本国特許出願２０１１−１４８７８５号に基づく。本明細書中に日本国特許出願２０１１−１４８７８５号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。

本発明は、発光素子、発光素子を使用する各分野に利用することができる。

１ 発光素子
２ 定電流回路
３ 交流電源
４ 発光素子故障検出器
５ 電流瞬断回路
６ 故障検出部
７ コンデンサ
８ ダイオード
９ コイル
１０ 抵抗
１１ ＰＷＭ調光回路
５０ スイッチ部
５１ スイッチ制御部
６０ ダイオード
６１ 直流電源
６２ 電流検出部
１１０ 電流制御スイッチ
１１１ 調光レベル設定部
１１２ ＰＷＭ信号生成部
１１３ 駆動回路

Claims (7)

1. 発光素子と、該発光素子への電流供給路と、該電流供給路を介して前記発光素子に電流を供給する定電流回路と、前記定電流回路が前記発光素子への電流供給を停止した場合に前記発光素子及びその両電極間に接続する部位に蓄積する電荷を放電する放電路と、を備える発光素子回路中の前記発光素子の短絡を検出する発光素子故障検出器において、
   前記放電路とは異なる前記電流供給路に配置され、前記定電流回路が前記発光素子に供給する電流を瞬断する電流瞬断回路と、
   前記発光素子の前記アノードと前記カソードとの間に、発光素子と並列に接続される並列電路を備え、
   前記並列電路は、
   ダイオードと、
   前記発光素子が正常状態でのアノード／カソード間の電圧よりも小さい正値の直流の基準電圧を発生する直流電源と、
   電流検出部と、を備え、
   前記ダイオードと、前記直流電源と、前記電流検出部とが直列に接続されるとともに、前記ダイオードのカソードと前記直流電源の陽極とが、それぞれ前記発光素子の前記アノードの側に配置されるように前記ダイオードと前記直流電源とが接続され、
   前記電流検出部は、前記電流瞬断回路で電流を瞬断した期間の前記並列電路の電流の有無を検出する、
   ことを特徴とする発光素子故障検出器。
2. 前記電流瞬断回路は、
   前記定電流回路から前記発光素子への電流の供給と停止を切り換えるスイッチ部と、
   該スイッチ部の前記切り換えを制御するスイッチ制御部と、を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子故障検出器。
3. 前記発光素子回路は、設定された調光レベルに基づきパルス幅を設定し、該設定したパルス幅のパルス列からなるＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成部と、該ＰＷＭ信号生成部で生成された前記ＰＷＭ信号を受け、該ＰＷＭ信号と同じパターンのパルス列からなるＰＷＭ制御信号を出力する駆動回路と、前記電流供給路に設置され、前記ＰＷＭ制御信号を入力し、該ＰＷＭ制御信号により、前記発光素子への電流の供給と停止を切り換える電流制御スイッチと、を更に備え、
   前記ＰＷＭ信号生成部は、前記パルス列から所定の周期で少なくとも１パルス以上のパルスを連続して除いて前記ＰＷＭ信号を生成し、該生成されたＰＷＭ信号を前記駆動回路に供給し、
   前記放電路と異なる前記電流供給路に設置された前記電流制御スイッチは、前記スイッチ部を兼用し、
   前記パルスが連続して除かれたことによるパルスの存在しない期間を、前記電流を瞬断した期間とすることにより、前記ＰＷＭ信号生成部と前記駆動回路が前記スイッチ制御部を兼用する
   ことを特徴とする請求項２に記載の発光素子故障検出器。
4. 前記ＰＷＭ信号生成部は、前記設定されたパルス幅と、あらかじめ設定された前記瞬断の期間とから前記連続して除くパルスの数を選択する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の発光素子故障検出器。
5. 前記発光素子は、有機ＥＬ素子である、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光素子故障検出器。
6. 前記発光素子は、ＬＥＤ素子である、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光素子故障検出器。
7. 発光素子と、該発光素子への電流供給路と、該電流供給路を介して前記発光素子に電流を供給する定電流回路と、前記定電流回路が前記発光素子への電流供給を停止した場合に前記発光素子及びその両電極間に接続する部分に蓄積する電荷を放電する放電路と、を備える発光素子回路中の前記発光素子の短絡を検出する発光素子故障検出方法において、
   前記放電路とは異なる前記電流供給路で、前記定電流回路が前記発光素子に供給する電流を瞬断する電流瞬断ステップと、
   前記発光素子が正常な状態でのアノード／カソード間の電圧よりも小さい正値の直流の基準電圧を発生する直流電源とダイオードが直列に接続されるとともに、前記発光素子の前記アノードと前記カソードとの間に、前記発光素子と並列に接続されて構成される並列電路で、前記ダイオードのカソードと前記直流電源の陽極が、それぞれ前記発光素子の前記アノード側に配置されるように前記ダイオードと前記直流電源が接続された状態で、前記電流瞬断ステップで電流を瞬断した期間の前記並列電路での電流の有無を検出する電流検出ステップと、
   を備えることを特徴とする発光素子故障検出方法。

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