JP5780607B2

JP5780607B2 - 照明装置および調光方法

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Publication number: JP5780607B2
Application number: JP2012515807A
Authority: JP
Inventors: 嘉一坂口
Original assignee: NEC Lighting Ltd
Current assignee: Hotalux Ltd
Priority date: 2010-05-17
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2015-09-16
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Also published as: JPWO2011145448A1; WO2011145448A1; US20130020963A1; EP2542026A1; EP2542026B1; EP2542026A4

Description

本発明は、照明装置および調光方法に関する。

照明装置に用いられる発光素子の１つとして、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子がある。有機ＥＬ素子は、薄膜構造を有する。このため、有機ＥＬ素子は、製造プロセスにおいて膜厚のバラツキが発生し易く、電流電圧特性または電流輝度特性などの電気特性のバラツキも生じ易い。

有機ＥＬ素子間で膜厚および電気特性にバラツキが生じると、複数の有機ＥＬ素子の各々に同一の駆動信号を供給する照明装置では、有機ＥＬ素子間で輝度および色度にバラツキが生じてしまう。また、有機ＥＬ素子の発光時間が長くなると、有機ＥＬ素子の輝度特性または色度特性の劣化が大きくなり、その劣化度合いは各有機ＥＬ素子で異なるものとなる。このため、発光時間が長くなると、有機ＥＬ素子間における輝度および色度のバラツキがさらに大きくなる場合がある。

特許文献１には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）の光出力のバラツキを抑制する照明装置が記載されている。光出力の単位面積当たりの光度が輝度である。特許文献１に記載の照明装置は、発光素子としての複数のＬＥＤと、各ＬＥＤへの電流量を調整する点灯スイッチ部と、ＬＥＤの点灯制御を行う制御部と、を備えている。

特許文献１に記載の照明装置では、制御部が、点灯スイッチ部を用いて、単位時間あたりの各ＬＥＤへの電流の供給時間を示すデューティ比を変化させることにより、各ＬＥＤの光出力を調整する。

特開２００８−２１０５８８号公報

特許文献１に記載の照明装置は、発光素子として上述の有機ＥＬ素子を用いることも可能である。この場合、発光時における有機ＥＬ素子間の輝度のバラツキは抑制されるが、色度のバラツキは抑制されなかったという問題があった。

本発明の目的は、上記した課題を解決する照明装置および調光方法を提供することにある。

本発明の照明装置は、複数の色の発光サイトを備えた複数の白色有機ＥＬ素子と、
前記白色有機ＥＬ素子ごとに、当該白色有機ＥＬ素子の色度を示す色度情報と、当該白色有機ＥＬ素子の輝度を示す輝度情報と、を受け付ける受付手段と、
前記白色有機ＥＬ素子ごとに、当該白色有機ＥＬ素子についての色度情報が示す色度に応じた振幅を有する駆動信号を、単位時間のうち、当該白色有機ＥＬ素子についての輝度情報が示す輝度に応じた時間、当該白色有機ＥＬ素子に供給する供給手段と、を有し、
前記供給手段は、
所定の単位時間を複数の特定期間に時分割し、
前記複数の白色有機ＥＬ素子に供給する前記駆動信号の振幅及び前記複数の白色有機ＥＬ素子に供給する前記駆動信号の時間を、前記複数の特定期間毎に異なるようにする。

本発明の調光方法は、複数の色の発光サイトを備えた複数の白色有機ＥＬ素子を有する照明装置における調光方法であって、
前記白色有機ＥＬ素子ごとに、当該白色有機ＥＬ素子の色度を示す色度情報と、当該白色有機ＥＬ素子の輝度を示す輝度情報と、を受け付け、
前記白色有機ＥＬ素子ごとに、当該白色有機ＥＬ素子についての色度情報が示す色度に応じた振幅を有する駆動信号を、単位時間のうち、当該白色有機ＥＬ素子についての輝度情報が示す輝度に応じた時間、当該白色有機ＥＬ素子に供給し、
所定の単位時間を複数の特定期間に時分割し、
前記複数の白色有機ＥＬ素子に供給する前記駆動信号の振幅及び前記複数の白色有機ＥＬ素子に供給する前記駆動信号の時間を、前記複数の特定期間毎に異なるようにする。

本発明によれば、複数の有機ＥＬ素子間での輝度および色度のバラツキを抑制することが可能になる。

本発明の実施形態における照明装置の一構成例を示すブロック図である。発光パネルの色度の駆動電圧依存特性を示す図である。発光パネルの色温度の駆動電圧依存特性を示す図である。パルス振幅制御部から出力される振幅信号の波形を示す図である。パルス幅制御部から出力される周期信号の波形を示す図である。合成部から出力される合成信号の波形を示す図である。駆動回路から出力される駆動電圧の波形を示す図である。非発光時の発光パネルに逆バイアスの電圧を供給する例を示す図である。発光パネル１１１に供給される駆動電流の波形の一例を示す図である。発光パネル１１２に供給される駆動電流の波形の一例を示す図である。発光パネル１１３に供給される駆動電流の波形の一例を示す図である。発光パネル１１４に供給される駆動電流の波形の一例を示す図である。照明装置１００の調光方法の処理手順例を示すフローチャートである。発光パネル１１１に供給する駆動信号が、所定時間ごとに駆動信号の振幅および供給時間が変更される例を示す図である。発光パネル１１２に供給する駆動信号が、所定時間ごとに駆動信号の振幅および供給時間が変更される例を示す図である。発光パネル１１３に供給する駆動信号が、所定時間ごとに駆動信号の振幅および供給時間が変更される例を示す図である。発光パネル１１４に供給する駆動信号が、所定時間ごとに駆動信号の振幅および供給時間が変更される例を示す図である。発光パネル１１１に供給する駆動電流が、所定時間ごとに駆動電流の供給時間が変更される例を示す図である。発光パネル１１２に供給する駆動電流が、所定時間ごとに駆動電流の供給時間が変更される例を示す図である。発光パネル１１３に供給する駆動電流が、所定時間ごとに駆動電流の供給時間が変更される例を示す図である。発光パネル１１４に供給する駆動電流が、所定時間ごとに駆動電流の供給時間が変更される例を示す図である。駆動電圧が大きくなるほど色度が小さくなる特性を有する有機ＥＬ素子の色度の駆動電圧依存特性を示す図である。図９ａに示した有機ＥＬ素子の色温度の駆動電圧依存特性を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態における照明装置の一構成例を示すブロック図である。

照明装置１００は、複数の有機ＥＬ素子を発光素子として用いた有機ＥＬ照明装置である。照明装置１００は、発光部１１０と、操作部１２０と、供給部１３０と、を備える。供給部１３０は、制御部１４０および電力供給部１５０を備える。制御部１４０は、主制御部１４１と、パルス振幅制御部１４２と、パルス幅制御部１４３と、合成部１４４と、を備える。電力供給部１５０は、商用電源１５１と、整流・平滑回路１５２と、コンバータ１５３と、駆動回路１５４と、を備える。

発光部１１０は、複数の発光パネル１１１〜１１４を備える。発光パネル１１１〜１１４の各々は、同一構成である
発光パネル１１１〜１１４の各々は、有機ＥＬ素子により構成される。発光パネル１１１〜１１４の各々は、電流駆動型の素子であって、電界発光型の素子である。

発光パネル１１１〜１１４の各々は、例えば、白色有機ＥＬ素子により構成される。白色有機ＥＬ素子は、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）およびＢ（Blue）などの色光を同一素子内で、同時に発光するものであり、複数の発光サイトを有する。

発光パネル１１１〜１１４の各々は、発光パネルを駆動（発光）するための駆動信号が駆動回路１５４から供給されたときに発光する。発光パネル１１１〜１１４の各々は、駆動信号の振幅の大きさに応じて色度が変化する特性を有する。駆動信号は、例えば、電圧信号または電流信号である。駆動信号として、本実施形態では、電圧信号（以下「駆動電圧」と称する。）が用いられる。

本実施形態では、発光パネル１１１〜１１４の各々は、発光パネルへの駆動電圧の単位時間あたりの供給時間が長くなるほど、発光パネル１１１〜１１４の輝度（すなわち、光束量）が大きくなる。また、発光パネル１１１〜１１４の各々は、駆動電圧の大きさに応じて色度が変化する。

図２ａおよび図２ｂは、発光パネル１１１の発光時における色度および色温度の駆動電圧依存特性を例示する図である。図２ａおよび図２ｂでは、発光パネル１１１〜１１４の各々が同一構成であるため、発光パネル１１１について説明する。

図２ａは、発光パネル１１１に供給される駆動電圧と、発光パネル１１１の色度と、の対応関係を示す。図２ａには、ＣＩＥ（Commission International de l'Eclairage）色度図のｘ座標の色度特性１１とｙ座標の色度特性１２とが示されており、横軸を駆動電圧の大きさとし、縦軸をｘおよびｙ座標の色度の大きさとしている。色度特性１１および１２が示すように、発光パネル１１１は、発光パネル１１１に供給される駆動電圧が大きくなるほど、発光パネル１１１のｘ座標およびｙ座標の色度がそれぞれ大きくなる。

図２ｂは、図２ａに示した発光パネル１１１の色度を色温度に代えて発光パネル１１１の駆動電圧依存特性を示した図である。図２ｂには、色温度特性１３が示されており、横軸を駆動電圧の大きさとし、縦軸を色温度の大きさとしている。色温度特性１３が示すように、発光パネル１１１は、発光パネル１１１に供給される駆動電圧が大きくなるほど、発光パネル１１１の色温度が小さくなる。

操作部１２０は、一般的に受付手段と呼ぶことができる。

操作部１２０は、発光パネル１１１〜１１４ごとに、発光パネルの色度を示す色度情報と、その発光パネルの輝度を示す輝度情報と、を受け付ける。

本実施形態では、操作部１２０は、発光パネル１１１〜１１４ごとに、駆動電圧の大きさを増減するために用いられる色度調整ボタンと、発光パネルへの駆動電圧の単位時間あたりの供給時間を増減するために用いられる輝度調整ボタンと、を備える。色度調整ボタンおよび輝度調整ボタンの各々は、増加ボタンおよび減少ボタンにより構成される。

操作部１２０には、照明装置１００の使用者が、色度調整ボタンと輝度調整ボタンとを操作することによって、発光パネル１１１〜１１４ごとに、発光パネルの色度を示す色度情報と、その発光パネルの輝度を示す輝度情報と、が入力される。このため、操作部１２０は、各発光パネル１１１〜１１４についての色度情報および輝度情報を受け付ける。

例えば、発光パネル１１１の色度が、他の発光パネル１１２〜１１４よりも低い場合、使用者が、発光パネル１１１の色度調整ボタンの増加ボタンを押下すると、操作部１２０は、発光パネル１１１について、増加ボタンが押下される直前の色度情報よりも大きな色度を示す色度情報を受け付ける。

また、操作部１２０は、発光パネル１１１〜１１４ごとに色度情報と輝度情報とを主制御部１４１に供給する。操作部１２０は、例えば、色度調整ボタンまたは輝度調整ボタンが押下されるたびに、その押下されたボタンによって入力された発光パネル１１１ないし１１４の色度情報と輝度情報とを主制御部１４１に供給する。

供給部１３０は、一般的に供給手段と呼ぶことができる。

供給部１３０は、発光パネル１１１〜１１４ごとに、発光パネルについての色度情報に応じた振幅を有する駆動信号を、単位時間のうち、その発光パネルについての輝度情報に応じた時間、発光パネルに供給する。供給部１３０は、色度情報が示す色度が大きいほど、駆動信号が有する振幅を大きくする。また、供給部１３０は、輝度情報が示す輝度が大きいほど、単位時間のうち、駆動信号を発光パネルに供給する供給時間を長くする。

制御部１４０は、発光パネル１１１〜１１４ごとに、色度情報および輝度情報を用いて、駆動回路１５４から出力される駆動信号のパルス幅とパルス振幅とを制御する。

主制御部１４１は、パルス信号を生成し、そのパルス信号をパルス振幅制御部１４２とパルス幅制御部１４３とにそれぞれ供給する。パルス信号は、電圧信号または電流信号である。パルス信号として、本実施形態では、電圧信号が用いられる。

また、主制御部１４１は、操作部１２０から発光パネル１１１〜１１４の各々の色度情報と輝度情報とを受け付けると、各発光パネル１１１〜１１４の色度情報をパルス振幅制御部１４２に供給するとともに、各発光パネル１１１〜１１４の輝度情報をパルス幅制御部１４３に供給する。

パルス振幅制御部１４２は、発光パネル１１１〜１１４ごとに、発光パネルについての色度情報を用いて、主制御部１４１から供給されるパルス信号を変調する。パルス振幅制御部１４２は、発光パネル１１１〜１１４ごとに、発光パネルについての色度情報が示す色度に応じた振幅を有するパルス信号を生成して振幅信号として出力する。

本実施形態では、パルス振幅制御部１４２は、発光パネル１１１〜１１４ごとに、色度情報が示す色度が大きいほど、パルス信号の振幅を大きくする。また、パルス振幅制御部１４２は、発光パネル１１１〜１１４ごとに生成された振幅信号を、合成部１４４にそれぞれ供給する。

図３ａ〜図３ｃは、制御部１４０にて生成される信号を説明するための図である。図３ａ〜図３ｃでは、所定時間（単位時間）ごとに輝度および色度の両者を順次調整する例が示されている。

図３ａは、パルス振幅制御部１４２から出力される振幅信号の信号波形を例示する図である。また、図３ａは、縦軸を電圧とし、横軸を時間としている。

図３ａにおいて、振幅信号は、時刻ｔ０からｔ１までの所定時間だけ電圧Ｖ３となり、時刻ｔ１からｔ２までの所定時間だけ電圧Ｖ２となる。さらに振幅信号は、時刻ｔ２からｔ３までの所定時間だけ電圧Ｖ１となり、時刻ｔ３からｔ４までの所定時間だけ電圧Ｖ３となる。

図１に戻り、パルス幅制御部１４３は、発光パネル１１１〜１１４ごとに、発光パネルについての輝度情報を用いて、主制御部１４１から供給されるパルス信号を変調する。パルス幅制御部１４３は、発光パネル１１１〜１１４ごとに、単位時間のうち、その発光パネルについての輝度情報が示す輝度に応じた時間、パルス信号を出力する。

パルス幅制御部１４３は、発光パネル１１１〜１１４ごとに、発光パネルについての輝度情報が示す輝度が大きいほど、単位時間のうち、合成部１４４に出力するパルス信号（以下「周期信号」と称する。）の出力時間を長くする。また、パルス振幅制御部１４２は、発光パネル１１１〜１１４ごとに、その発光パネルについての輝度情報が示す輝度に応じた出力時間、周期信号を合成部１４４に供給する。

図３ｂは、パルス幅制御部１４３から出力される周期信号の信号波形を例示する図である。図３ｂは、縦軸を電圧とし、横軸を図３ａと共通の時間軸としている。図３ｂには、電圧Ｖ３よりも大きい電圧Ｖｈが示されている。
図３ｂにおいて、周期信号は、時刻ｔ０からｔ１までの所定時間のうち時刻ｔ１１からｔ１２までの出力時間だけ電圧Ｖｈとなり、時刻ｔ１からｔ２までの所定時間のうち時刻ｔ２１からｔ２２までの出力時間だけ電圧Ｖｈとなる。また、周期信号は、時刻ｔ２からｔ３までの所定時間のうち時刻ｔ２からｔ３までの出力時間だけ電圧Ｖｈとなり、時刻ｔ３からｔ４までの所定時間のうち時刻ｔ４１からｔ４２までの出力時間だけ電圧Ｖｈとなる。

図１に戻り、合成部１４４は、パルス振幅制御部１４２から出力された振幅信号と、パルス幅制御部１４３から出力された周期信号と、を合成することにより、合成信号を生成して出力する。

本実施形態では、合成部１４４は、発光パネル１１１〜１１４ごとに、パルス振幅制御部１４２から出力された振幅信号と、パルス幅制御部１４３から出力された周期信号と、を合成（重畳）する。このため、合成部１４４は、発光パネル１１１〜１１４ごとに、その発光パネルについての色度情報に応じた振幅を有する合成信号を、単位時間のうち、その発光パネルについての輝度情報が示す輝度に応じた時間、駆動回路１５４に供給する。

図３ｃは、合成部１４４から出力される合成信号の信号波形を例示する図である。図３ｃは、縦軸を電圧とし、横軸を図３ａおよび図３ｂと共通の時間軸としている。

図３ｃにおいて、合成信号は、時刻ｔ０からｔ１までの所定時間のうち時刻ｔ１１からｔ１２までの時間だけ電圧Ｖ３となり、時刻ｔ１からｔ２までの所定時間のうち時刻ｔ２１からｔ２２までの時間だけ電圧Ｖ２となる。また、合成信号は、時刻ｔ２からｔ３までの所定時間のうち時刻ｔ２からｔ３までの時間だけ電圧Ｖ１となり、時刻ｔ３からｔ４までの所定時間のうち時刻ｔ４１からｔ４２までの時間だけ電圧Ｖ３となる。

よって、図３ａ〜図３ｃに示すように、合成部１４４は、振幅信号と周期信号とを合成することによって合成信号のパルス幅とパルス振幅とを同時に規定することができる。

電力供給部１５０は、合成部１４４から合成信号を受け付けると、その合成信号に基づいて駆動信号を生成する。電力供給部１５０は、その駆動信号を発光部１１０に供給する。

商用電源１５１は、商用の交流電源である。商用電源１５１は、例えば、１００Ｖ（ボルト）で、５０または６０Ｈｚ（ヘルツ）ＡＣ（alternating current）の交流電圧を、整流・平滑回路１５２に供給する。

整流・平滑回路１５２は、商用電源１５１から供給された交流電圧を全波整流する。整流・平滑回路１５２は、例えば、４つのダイオードを有するダイオードブリッジによって構成される。

整流・平滑回路１５２は、全波整流された電圧を平滑化する。整流平滑回路１５２は、例えば、ＲＣ回路を用いて全波整流された電圧を直流電圧にする。整流平滑回路１５２は、その直流電圧をコンバータ１５３に供給する。

コンバータ１５３は、ＤＣ（Direct Current）／ＤＣコンバータである。コンバータ１５３は、整流・平滑回路１５２から供給された直流電圧を特定の直流電圧に降圧する。コンバータ１５３は、例えば、降圧型チョッパ回路により構成される。コンバータ１５３は、その降圧された直流電圧を、駆動回路１５４に供給する。

駆動回路１５４は、コンバータ１５３から特定の直流電圧を、電源電圧として供給される。また、駆動回路１５４は、合成部１４４から発光パネル１１１〜１１４の各々の合成信号を受け付ける。

駆動回路１５４は、合成部１４４から発光パネル１１１〜１１４の各々の合成信号を受け付けると、発光パネル１１１〜１１４ごとに、その合成信号に基づいて駆動電圧を生成する。駆動回路１５４は、例えば、予め定められた倍率に発光パネル１１１〜１１４の各々の合成信号をそれぞれ増幅し、その増幅された合成信号を駆動電圧として発光パネル１１１〜１１４に供給する。

図４ａおよび図４ｂは、駆動回路１５４から発光パネル１１１に供給される駆動電圧の波形を例示する図である。図４は、縦軸を駆動電圧の大きさとし、横軸を時間としている。

図４ａには、駆動電圧の大きさと単位時間あたりの駆動電圧の供給時間との両者の調整後における駆動電圧の波形が示されている。

図４ｂには、図４ａに示した駆動電圧の波形と異なる波形が示されている。図４ｂでは、発光パネル１１１の非発光時において、駆動回路１５４が、駆動電圧の極性と異なる電圧（逆バイアスの電圧）を発光パネル１１１に供給する。これにより、発光パネル１１１の帯電を軽減し、発光パネル１１１の寿命を延命することができる。

なお、駆動回路１５４は、発光パネル１１１〜１１４の各々の合成信号を受け付けると、これらの合成信号に基づいて電流信号（以下「駆動電流」と称する。）を生成してもよい。例えば、駆動回路１５４には、発光パネル１１１〜１１４の各々に直列に接続された電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field Effect Transistor）が用いられる。そして発光パネル１１１のＦＥＴには、そのゲート端子に合成部１４４の出力端子が接続され、そのソース端子に発光パネル１１１の入力端子が接続される。この場合において駆動回路１５４は、発光パネル１１１に接続されたＦＥＴのゲート端子に発光パネル１１１の合成信号を供給する。よって発光パネル１１１に接続されたＦＥＴのソース端子から、合成信号に応じた駆動電流が発光パネル１１１に供給される。

図５ａ〜図５ｄは、色度および輝度のバラツキの調整後における各発光パネル１１１〜１１４に供給される駆動電流の波形を例示する図である。図５ａ〜図５ｄは、縦軸を駆動電流の大きさとし、横軸を時間としている。

図５ａは、発光パネル１１１に供給される駆動電流の波形である。図５ｂは、発光パネル１１２に供給される駆動電流の波形である。図５ｃは、発光パネル１１３に供給される駆動電流の波形である。図５ｄは、発光パネル１１４に供給される駆動電流の波形である。

図５ａ〜図５ｄに示すように、照明装置１００では、発光パネル１１１〜１１４ごとに、駆動電流の大きさと、単位時間あたりの駆動電流の供給時間と、を同時に調整することができるため、発光パネル間における輝度および色度のバラツキを抑制することができる。

次に、照明装置１００の動作について説明する。

図６は、照明装置１００における調光方法の処理手順例を示すフローチャートである。

まず、電力供給部１５０から供給された駆動信号を受けると、発光パネル１１１〜１１４がそれぞれ発光する（ステップＳ９０１）。

発光パネル１１１〜１１４がそれぞれ発光したとき、発光パネル１１１の輝度および色度が、他の発光パネル１１２〜１１４と異なる場合を想定する。このため、照明装置１００の使用者が、発光パネル１１１の色度情報と輝度情報とを入力することにより、操作部１２０は、発光パネル１１１についての色度情報と輝度情報とを受け付ける（ステップＳ９０２）。

操作部１２０が発光パネル１１１についての色度情報と輝度情報とを受け付けると、供給部１３０は、発光パネル１１１についての色度情報が示す色度に応じた振幅を有する駆動信号を、単位時間のうち、発光パネル１１１についての輝度情報が示す輝度に応じた時間だけ、発光パネル１１１に供給して（ステップＳ９０３）、調光方法の一連の処理手順が終了する。

本実施形態によれば、照明装置１００は、有機ＥＬ素子としての複数の発光パネル１１１〜１１４を有し、操作部１２０が、発光パネル１１１〜１１４ごとに、その発光パネルの色度を示す色度情報とその発光パネルの輝度を示す輝度情報とを受け付ける。そして、供給部１３０が、発光パネル１１１〜１１４ごとに、発光パネルについての色度情報が示す色度に応じた振幅を有する駆動信号を、単位時間のうち、その輝度情報が示す輝度に応じた時間、その発光パネルに供給する。

このため、照明装置１００は、発光パネル１１１〜１１４間の発光時における色度のバラツキを軽減するとともに、発光パネル１１１〜１１４間の輝度のバラツキも軽減することができる。

よって、発光部１１０の製造プロセス上の誤差に起因して発光パネル１１１〜１１４間での輝度および色度にバラツキが生じた場合にも、照明装置１００は、発光パネル１１１〜１１４ごとに、発光パネルの輝度および色度をそれぞれ補正することができる。このため、発光パネル１１１〜１１４間での発光時における輝度および色度のバラツキを抑制することができる。

また、各発光パネル１１１〜１１４の劣化により、各発光パネル１１１〜１１４の輝度特性および色度特性が変化し、発光パネル１１１〜１１４間で輝度および色度にバラツキが生じるような場合にも、照明装置１００は、発光パネル１１１〜１１４間での輝度および色度のバラツキを調整することができる。

また、本実施形態では、供給部１３０は、色度情報が示す色度が大きいほど、駆動信号が有する振幅を大きくする。このため、照明装置１００は、各発光パネル１１１〜１１４の駆動信号が有する振幅を変化させることによって、各発光パネル１１１〜１１４の色度をそれぞれ調整することができる。

また、本実施形態では、供給部１３０は、輝度情報が示す輝度が大きいほど、単位時間のうち、駆動信号を発光パネルに供給する時間を長くする。このため、照明装置１００は、単位時間のうち駆動信号を発光パネルに供給する時間を変化させることによって、各発光パネル１１１〜１１４の輝度をそれぞれ調整することができる。

また、発光パネルの輝度および色度の調整機能を有しない照明装置では、各発光パネル間の輝度および色度のバラツキが大きい場合には、全ての発光パネルを交換しなければならなかった。これに対し、本発明の実施形態における照明装置１００は、発光パネル１１１〜１１４ごとに、発光パネルの輝度と色度とを個別に調整することができるため、全ての発光パネル１１１〜１１４を交換する必要がない。このため、照明装置１００のランニングコストを抑制することができる。

図７ａ〜図７ｄは、照明装置１００の調光方法の変形例を説明するための図である。図７ａ〜図７ｄには、合成周期内に割り当てられた第１〜第４周期がそれぞれ示されている。第１〜第４期間の周期（すなわち、主制御部１４１にて生成されるパルス信号の周期）は、５０Ｈｚ以上に設定されることを想定している。図７ａ〜図７ｄでは、縦軸を駆動信号の大きさとし、横軸を時間としている。

図７ａは、発光パネル１１１に供給される駆動信号の波形である。図７ｂは、発光パネル１１２に供給される駆動信号の波形である。図７ｃは、発光パネル１１３に供給される駆動信号の波形である。図７ｄは、発光パネル１１４に供給される駆動信号の波形である。

図７ａ〜図７ｂでは、操作部１２０は、発光パネル１１１〜１１４ごとに、単位時間（合成周期）内の複数の特定期間（第１〜第４期間）の各々について、色度情報と輝度情報とを受け付ける。そして、供給部１３０は、各発光パネル１１１〜１１４の特定期間ごとに、その特定期間についての色度情報に応じた振幅を有する駆動信号を、その特定期間についての輝度情報に応じた時間、その発光パネルに供給する。

例えば、図７ａでは、操作部１２０が、発光パネル１１１の合成周期内の第１〜第４期間の各々について色度情報と輝度情報とをそれぞれ受け付ける。そして、供給部１３０が、発光パネル１１１の第１期間において、第１期間についての色度情報に応じた振幅を有する駆動信号を、その第１期間についての輝度情報に応じた時間、発光パネル１１１に供給する。さらに、発光パネル１１１の第２期間において、供給部１３０が、第２期間についての色度情報に応じた振幅を有する駆動信号を、その第２期間についての輝度情報に応じた時間、発光パネル１１１に供給する。

また、発光パネル１１１の第３期間において、供給部１３０が、第３期間についての色度情報に応じた振幅を有する駆動信号を、その第３期間についての輝度情報に応じた時間、発光パネル１１１に供給する。そして、発光パネル１１１の第４期間において、供給部１３０が、第４期間についての色度情報に応じた振幅を有する駆動信号を、その第４期間についての輝度情報に応じた時間、発光パネル１１１に供給する。

よって、図７に示した調光方法では、各発光パネル１１１〜１１４が、合成周期の第１〜第４期間ごとに異なる輝度および色度で発光する。このとき、第１〜第４期間での各発光パネル１１１〜１１４の光は、人間の目では合成された光として認識される。

このため、各第１〜第４期間における駆動信号の振幅と供給時間とを変化させることにより、人間の目で認識される各発光パネル１１１〜１１４の輝度および色度を変化させることができる。よって、第１〜第４期間のそれぞれの期間で、駆動信号の振幅と供給時間とを調整することができため、発光パネル１１１〜１１４の色度などの調整範囲を拡張することができる。

また、発光パネル１１１〜１１４を構成する有機ＥＬ素子では、規則的に駆動信号が供給されると、有機材料の劣化が早まり、有機ＥＬ素子の輝度劣化が大きくなり易い。図７で示した調光方法では、第１〜第４期間ごとに、互いに異なる振幅の駆動信号を、互いに異なる時間、各発光パネル１１１〜１１４に供給することができる。このため、各発光パネル１１１〜１１４の輝度劣化を抑制することができ、輝度劣化に起因する駆動電圧の上昇を低減することができる。よって、照明装置１００は、消費電力を抑制することができる。

また、図７ａ〜図７ｄでは、第１〜第４期間ごとに駆動信号の振幅と供給時間とを変化させる例について説明したが、第１〜第４期間ごとに駆動信号の振幅または供給時間のいずれか一方を変化させるようにしてもよい。駆動信号の振幅または供給時間のいずれか一方を変化させる照明装置でも、各発光パネル１１１〜１１４に供給される駆動信号の規則性を低下させることができる。よって、各発光パネル１１１〜１１４の輝度劣化を抑制することができる。

図８ａ〜図８ｄは、合成周期内において駆動電流の供給時間のみを変化させる例を示した図である。図８ａは、発光パネル１１１に供給される駆動電流の波形を示す図である。図８ｂは、発光パネル１１２に供給される駆動電流の波形を示す図である。図８ｃは、発光パネル１１３に供給される駆動電流の波形を示す図である。図８ｄは、発光パネル１１４に供給される駆動電流の波形を示す図である。

図８ａ〜図８ｄでは、第１〜第４周期ごとに駆動電流の供給時間を変化させることにより、発光パネル１１１〜１１４に供給される駆動電流の規則性は、図５ａ〜図５ｄに比べて低下する。また、発光パネル１１１〜１１４ごとに、劣化速度が異なるため、駆動電流の供給時間は異なるものとなる。

また、本発明の実施形態は、液晶ディスプレイのバックライトなどに適用することができる。

なお、本実施形態では、駆動電圧が大きくなるほど色度が小さくなる特性を有する発光パネル１１１〜１１４について説明したが、発光パネル１１１〜１１４を構成する有機ＥＬ素子の材料または素子構成を変えることにより、駆動電圧が大きくなるほど色度が小さくなる特性を有する有機ＥＬ素子もある。

図９ａおよび図９ｂは、駆動電圧が大きくなるほど色度が小さくなる特性を有する有機ＥＬ素子の色度および色温度の駆動電圧依存特性を例示する図である。

図９ａは、有機ＥＬ素子に供給される駆動電圧と、その有機ＥＬ素子の色度と、の対応関係を示す。図９ａには、ＣＩＥ色度図のｘ座標の色度特性２１とｙ座標の色度特性２２とが示されており、横軸を駆動電圧の大きさとし、縦軸をｘおよびｙ座標の色度の大きさとしている。色度特性２１および２２が示すように、有機ＥＬ素子に供給される駆動電圧が大きくなるほど、その有機ＥＬ素子のｘ座標およびｙ座標の色度がそれぞれ小さくなる。

図９ｂは、図９ａに示した有機ＥＬ素子の色度を色温度に代えて、有機ＥＬ素子の駆動電圧依存特性を示した図である。図９ｂには、色温度特性２３が示されており、横軸を駆動電圧の大きさとし、縦軸を色温度の大きさとしている。色温度特性２３が示すように、有機ＥＬ素子に供給される駆動電圧が大きくなるほど、その有機ＥＬ素子の色温度が大きくなる。

本実施形態では、図９ａおよび図９ｂに示した特性を有する有機ＥＬ素子が照明装置１００の発光パネルとして用いられてもよい。この場合、供給部１３０は、色度情報が示す色度が大きいほど、駆動信号が有する振幅を小さくする。これにより、各発光パネルの色度のバラツキを調整することができる。

以上説明した実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。

この出願は、２０１０年５月１７日に出願された日本出願特願２０１０−１１３１４７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１００照明装置
１１０発光部
１１１〜１１４発光パネル
１２０操作部
１３０供給部
１４０制御部
１４１主制御部
１４２パルス振幅制御部
１４３パルス幅制御部
１４４合成部
１５０電力供給部
１５１商用電源
１５２整流・平滑回路
１５３コンバータ
１５４駆動回路

Claims

複数の色の発光サイトを備えた複数の白色有機ＥＬ素子と、
前記白色有機ＥＬ素子ごとに、当該白色有機ＥＬ素子の色度を示す色度情報と、当該白色有機ＥＬ素子の輝度を示す輝度情報と、を受け付ける受付手段と、
前記白色有機ＥＬ素子ごとに、当該白色有機ＥＬ素子についての色度情報が示す色度に応じた振幅を有する駆動信号を、単位時間のうち、当該白色有機ＥＬ素子についての輝度情報が示す輝度に応じた時間、当該白色有機ＥＬ素子に供給する供給手段と、を有し、
前記供給手段は、
所定の単位時間を複数の特定期間に時分割し、
前記複数の白色有機ＥＬ素子に供給する前記駆動信号の振幅及び前記複数の白色有機ＥＬ素子に供給する前記駆動信号の時間を、前記複数の特定期間毎に異なるようにする照明装置。
前記供給手段は、前記色度情報が示す色度が大きいほど、前記駆動信号が有する振幅を大きくする、請求項１記載の照明装置。
前記供給手段は、前記色度情報が示す色度が大きいほど、前記駆動信号が有する振幅を小さくする、請求項１記載の照明装置。
前記供給手段は、前記輝度情報が示す輝度が大きいほど、前記単位時間のうち前記駆動信号を前記白色有機ＥＬ素子に供給する時間を長くする、請求項１乃至３のいずれか記載の照明装置。
複数の色の発光サイトを備えた複数の白色有機ＥＬ素子を有する照明装置における調光方法であって、
前記白色有機ＥＬ素子ごとに、当該白色有機ＥＬ素子の色度を示す色度情報と、当該白色有機ＥＬ素子の輝度を示す輝度情報と、を受け付け、
前記白色有機ＥＬ素子ごとに、当該白色有機ＥＬ素子についての色度情報が示す色度に応じた振幅を有する駆動信号を、単位時間のうち、当該白色有機ＥＬ素子についての輝度情報が示す輝度に応じた時間、当該白色有機ＥＬ素子に供給し、
所定の単位時間を複数の特定期間に時分割し、
前記複数の白色有機ＥＬ素子に供給する前記駆動信号の振幅及び前記複数の白色有機ＥＬ素子に供給する前記駆動信号の時間を、前記複数の特定期間毎に異なるようにする調光方法。
前記駆動信号を前記白色有機ＥＬ素子に供給することは、
前記色度情報が示す色度が大きいほど、前記駆動信号が有する振幅を大きくすることを含む、請求項５記載の調光方法。
前記駆動信号を前記白色有機ＥＬ素子に供給することは、
前記色度情報が示す色度が大きいほど、前記駆動信号が有する振幅を小さくすることを含む、請求項５記載の調光方法。
前記駆動信号を前記白色有機ＥＬ素子に供給することは、
前記輝度情報が示す輝度が大きいほど、前記単位時間のうち前記駆動信号を前記白色有機ＥＬ素子に供給する時間を長くすることを含む、請求項５乃至７のいずれか記載の調光方法。