JP5804263B2 - 照明装置の制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1実施例に係る照明装置1を構成する有機EL発光パネル2の概略構成を示す斜視図である。図1に示すように、有機EL発光パネル2は基板6上に異なる発光色の複数の有機EL素子4がストライプ状に並べられて構成されている。換言すると、棒状の有機EL素子4が複数、隣り合う2つの有機EL素子が略平行に、且つ等間隔に離間した状態で基板6に配置されている。有機EL素子4は、発光色が赤色の有機EL素子4R、発光色が緑色の有機EL素子4G、及び発光色が青色の有機EL素子4Bからなり、基板6上にはこの記載の順で繰り返し配置されている。なお、発光色に関わらず照明装置1の有機EL素子全般について述べる場合には有機EL素子4と記載し、発光色毎に有機EL素子を区別して述べる場合には有機EL素子4R、有機EL素子4G、有機EL素子4Bと記載することとする。
本実施例において基板6は、ガラス製で板状の透明基板である。なお、基板6には金属板やセラミックス、プラスチックフィルム等が用いられてもよい。特に、本実施例で使用するガラス製の透明基板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、またはポリスルホン等の透明な樹脂基板が望ましい。
本実施例において有機EL素子4は、上述したように発光色が赤色の有機EL素子4R、発光色が緑色の有機EL素子4G、及び発光色が青色の有機EL素子4Bがこの記載の順に平行に等間隔で繰り返し基板6上に配置される。
図4は、本発明の第1実施例に係る照明装置1の概略を示す概略構成図である。このような照明装置1は、後述するような各有機EL素子4の故障検出及び点灯制御を行うように構成されている。
図5は、本実施例の照明装置1における1つの発光エリアの回路を一部を抜粋した電気回路図である。図5に示すように、発光色が赤色の有機EL素子4R1の陽極側はスイッチSW1を介して、有機EL素子4R2の陽極側がスイッチSW4を介して定電流源回路CA1にそれぞれ接続されている。従って、有機EL素子4R1と有機EL素子4R2とは同じ素子グループ4Rgを形成している。発光色が緑色の有機EL素子4G1の陽極側はスイッチSW2を介して、有機EL素子4G2の陽極側はスイッチSW5を介して定電流源回路CA2にそれぞれ接続されている。従って、有機EL素子4G1と有機EL素子4G2とは同じ素子グループ4Ggを形成している。発光色が青色の有機EL素子4B1の陽極側はスイッチSW3を介して、有機EL素子4B2の陽極側はスイッチSW6を介して定電流源回路CA3にそれぞれ接続されている。従って、有機EL素子4B1と有機EL素子4B2とは、同じ素子グループ4Bgを形成している。そして、各定電流源回路CA1〜6は電源回路14に接続されている。なお、図5では、説明の便宜上2つずつの有機EL素子4で各素子グループ4Rg、4Gg、4Bgを構成しているが、各素子グループ4Rg、4Gg、4Bgにおける有機EL素子4の数はこれに限定されるものではなく、より多くの有機EL素子4で各素子グループ4Rg、4Gg、4Bgを構成してもよい。
このように構成された本発明の第1実施例に係る照明装置1の制御について、以下に説明する。図6は、照明装置1の制御を示すフローチャートである。以下に述べる処理は、メモリ26に格納されている当該フローチャートに従って構成された各プログラムをプロセッサ10で所定の周期毎に実行することにより行われる。
ステップS1では、照明装置1における全ての有機EL素子4の電圧を順次測定し、故障の検出を行う(故障検出ステップ)。詳しくは、図7に故障検出ルーチンのフローチャートを示しており、同フローチャートに従い、図面を参照しながら説明する。
ステップS17では、短絡故障と判定された検出対象の有機EL素子4に対して短絡故障箇所の修復を行う(短絡故障修復ステップ)。当該短絡故障修復は、上記ステップS16で短絡故障と判定された有機EL素子4にパルス状の電圧を印加することにより、短絡箇所を修復するものである。詳しくは、図17に示す短絡故障修復ルーチンのフローチャートから説明する。
次に、図6に示したステップS2では、上記ステップS1での故障検出結果に基づき、正常な各有機EL素子4に対応する素子切り替え回路8のスイッチSWを全てON状態にして点灯制御を行う(点灯制御ステップ)。当該点灯制御は、図18に示す点灯制御ルーチンのフローチャートに従って行われる。以下、同フローチャートに従い、図面を参照しながら説明する。
さらに、上記第1実施例の変形例について以下に説明する。この変形例では、故障検出ルーチンにおいて、ステップS15の第2の故障判定ルーチンを除いたものであり、図26に故障検出ルーチンの変形例のフローチャートを示す。
点灯制御のさらに他の変形例として、所定時間毎にパターン点灯、輝度調整点灯、及び温度調整点灯のうち少なくとも2つ組み合わせて行うようにしてもよい。これにより、正常な各有機EL素子4の発熱の偏りを低減し非導通故障を抑制させるので、素子寿命を延ばすことができる。
次に、第2実施例に係る照明装置の制御方法について以下に説明する。本実施例に係る照明装置の制御方法では、第1実施例に対して、照明装置1に通信手段を設けた点が異なり、その他の構成は共通している。従って、共通箇所の説明は省略し、相違点について説明する。
図28に、本発明の第2実施例に係る外部機器を含む照明装置のネットワーク構成を示す。照明装置1はインタフェース(通信手段)32を有しており、複数の照明装置1がこのインタフェース32を介してネットワーク30にそれぞれ接続されている。ネットワーク30にはインタフェース33を介して外部機器34が接続されており、大規模な照明システム40を構成している。外部機器34はメモリ36や図示しないプロセッサ等から構成され、ネットワーク30を介して各照明装置1との通信や制御を行う。外部機器34はシステムコントローラやパーソナルコンピュータ等から構成されてもよい。また、ネットワーク30は、LAN、WAN、MAN等である。照明装置1は、第1実施例と同じく図4に示すように構成される。
このように構成された照明装置1の制御について、以下に説明する。第1実施例で述べた故障検出ルーチンは各照明装置1が個別に行い、検出結果をネットワーク30を介して外部機器34に送信する。外部機器34は送信された検出結果をメモリ36に登録すると共に、各照明装置1の検出結果に応じて点灯制御を行う。外部機器34が読み込んだ照明装置1のデータは、図示しないが外部機器34の出力装置(例えば、モニタ、プリンタ等)に出力されるようにしてもよい。外部機器34は、各照明装置1で行う故障検出に必要なデータをメモリ36に登録しており、当該故障検出に必要なデータを各照明装置1のメモリ26に書き込む。
外部機器34は、ネットワーク30に接続されている任意の1台または複数台の各照明装置1の点灯制御を行う。当該点灯制御は、上述した第1実施例の図6に示したステップS2の点灯制御ルーチンのみを実行するものである。
さらに、上記第2実施例のネットワーク構成の変形例について以下に説明する。この変形例は、照明システム40が照明装置1のみで構成されるものであり、ネットワーク構成図を図29に示す。
次に、第3実施例に係る照明装置の制御方法について以下に説明する。本実施例に係る照明装置の制御方法では、照明装置1に通信手段を設けた点で構成が第2実施例と同じである。本実施例では、この通信手段を使用して照明装置1の交換時期を通知するようにした場合の照明装置の制御について以下に説明する。
第2実施例で述べたように、本実施例の照明装置のネットワーク構成は、図28に示すとおり、単数または複数の照明装置1と外部機器34とが同じネットワーク30に接続され、照明システム40を構成している。
本実施例における外部機器34による照明装置1の制御について説明する。本実施例の照明装置1の制御では、上記第2実施例と同様に外部機器34が各照明装置1と通信して、各照明装置1のメモリ26に登録されているデータ及びプログラムの読み書きと、各照明装置1の点灯制御を行う。読み込み及び書き込み可能なデータは第2実施例と同様である。また、各照明装置1の構成は第1実施例と同じく図4に示すように構成される。なお、故障検出は、第2実施例と同じく各照明装置1で行う。
本実施例における照明装置の点灯制御は、第2実施例と同じように図30に示す点灯制御ルーチンを外部機器34が統括して行うが、この点灯制御ルーチンで各照明装置1の交換時期を判定することが相違している。なお、図30は外部機器34が照明装置1のそれぞれに対して行う点灯制御であり、照明装置1が複数配置されている場合には各照明装置1を対象として行う。詳しくは、図30に示す点灯制御ルーチンのフローチャートから説明する。
2 有機EL発光パネル
4 有機EL素子
7 発光面
10 プロセッサ
26 メモリ
34 外部機器
40 照明システム
CA1〜CAm 定電流源回路
Claims (20)
- 発光色の異なる複数の有機エレクトロルミネッセンス素子をストライプ状に並べた単数または複数の発光パネルによって発光面を形成した照明装置の制御方法であって、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の電気的特性に基づき、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の故障を検出する故障検出ステップと、
前記故障検出ステップで短絡故障と判定された素子に短絡故障修復処理を行う短絡故障修復ステップと、
前記短絡故障と判定された素子が前記短絡故障修復ステップの後に修復されたか否かを判定する短絡故障修復判定ステップと、
前記短絡故障と判定された素子が修復されていないと前記短絡故障修復判定ステップで判定された場合に、前記短絡故障修復ステップ及び前記短絡故障修復判定ステップを繰り返し、前記短絡故障と判定された素子が修復されていないとの判定回数が所定回数を超えた場合には故障素子として該当素子の識別情報を含む個体情報を記憶手段に記憶する故障素子判定ステップと、
前記故障素子判定ステップで個体情報が記憶された故障素子の分布状況に基づき、前記発光面の点灯状態を制御する点灯制御ステップと、
を備えることを特徴とする照明装置の制御方法。 - 前記故障検出ステップは、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動する駆動ステップと、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動している駆動状態で、該有機エレクトロルミネッセンス素子の電気的特性を測定する測定ステップと、
前記測定ステップで測定する電気的特性に対して基準範囲を設定する基準範囲設定ステップと、
前記測定ステップで測定された電気的特性が、前記基準範囲設定ステップで設定された該基準範囲から外れる場合に前記有機エレクトロルミネッセンス素子の故障と判定する故障判定ステップと、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の照明装置の制御方法。 - 前記駆動ステップは、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が点灯状態で駆動する点灯駆動ステップを含み、
前記故障判定ステップは、前記点灯駆動ステップで素子が駆動されている場合に、前記測定ステップで電気的特性として測定された電圧値が前記基準範囲である所定の基準電圧範囲より大きい場合に非導通故障と判定し、前記測定された電圧値が前記所定の基準電圧範囲より小さい場合に短絡故障と判定する第1の故障判定ステップを含むことを特徴とする請求項2に記載の照明装置の制御方法。 - 前記駆動ステップは、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が非点灯状態で駆動する非点灯駆動ステップを含み、
前記故障判定ステップは、前記非点灯駆動ステップで素子が駆動されている場合に、前記測定ステップで測定された電気的特性が前記基準範囲にない場合に短絡故障と判定する第2の故障判定ステップを含むことを特徴とする請求項2または3に記載の照明装置の制御方法。 - 前記測定ステップの前に前記有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動する駆動ステップを備え、
前記駆動ステップは、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子が点灯する駆動状態で駆動する点灯駆動ステップと、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子が非点灯となる駆動状態で駆動する非点灯駆動ステップとを含み、
前記故障判定ステップは、
前記点灯駆動ステップで素子が駆動されている場合に、前記測定ステップで電気的特性として測定された電圧値が前記基準範囲である所定の基準電圧範囲より大きい場合に非導通故障と判定し、前記測定された電圧値が前記所定の基準電圧範囲より小さい場合に短絡故障と判定する第1の故障判定ステップと、
前記非点灯駆動ステップで素子が駆動されている場合に、前記測定ステップで測定された電気的特性が前記基準範囲にない場合に短絡故障と判定する第2の故障判定ステップとを含み、
前記第1の故障判定ステップで短絡故障と判定された後に前記第2の故障判定ステップを行うことを特徴とする請求項2に記載の照明装置の制御方法。 - 前記非点灯駆動ステップにおいて、前記エレクトロルミネッセンス素子に供給する電流が、前記有機エレクトロルミネッセンスを構成する正極の電極材料の仕事関数φpと負極の電極材料の仕事関数φnと電荷素量eとから(φp−φn)/eで求められるビルドイン・ポテンシャルの電圧を印加した場合に流れる標準電流の1.0倍以上1.8倍以下であることを特徴とする請求項4または5に記載の照明装置の制御方法。
- 前記非点灯駆動ステップにおいて、前記有機エレクトロルミネッセンス素子に印加する電圧は逆電圧方向の電圧であることを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の照明装置の制御方法。
- 前記所定回数は2回以上10回以下であることを特徴とする、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の照明装置の制御方法。
- 前記点灯制御ステップでは、前記故障素子判定ステップで個体情報を記憶された故障素子の分布情報を求め、該分布情報に基づいて前記発光面における発光パターンが規則的になるように前記故障素子以外の正常な各有機エレクトロルミネッセンス素子の点灯状態を制御することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の照明装置の制御方法。
- 前記点灯制御ステップでは、前記故障素子への給電を停止することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の照明装置の制御方法。
- 前記点灯制御ステップでは、前記故障素子以外の正常な各有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度を、前記発光面における輝度が略均一になるように調整する輝度調整を行うことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の照明装置の制御方法。
- 前記輝度調整は、前記故障素子を含む所定領域内にある前記故障素子の発光色と同色の前記正常な各有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度を上げるとともに、前記所定領域内にある前記故障素子の発光色とは異なる色の正常な各有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度を下げることを特徴とする請求項11に記載の照明装置の制御方法。
- 前記点灯制御ステップでは、前記発光面の表面温度が略均一になるように前記故障素子以外の正常な各有機エレクトロルミネッセンス素子の表面温度を調整することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の照明装置の制御方法。
- 前記点灯制御ステップでは、前記故障素子判定ステップで個体情報を記憶された故障素子の分布情報を求め、該分布情報に基づいて前記発光面における発光パターンが規則的になるように前記故障素子以外の正常な各有機エレクトロルミネッセンス素子の点灯状態を制御する点灯状態制御、前記故障素子への給電を停止する給電停止制御、前記故障素子以外の正常な各有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度を、前記発光面における輝度が略均一になるように調整する輝度調整、及び前記発光面の表面温度が略均一になるように前記故障素子以外の正常な各有機エレクトロルミネッセンス素子の表面温度を調整する温度調整のうち少なくとも2つを組み合わせて行うことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の照明装置の制御方法。
- 前記点灯制御ステップは、前記点灯状態制御、前記給電停止制御、前記輝度調整、及び前記温度調整の少なくともいずれかを所定時間毎に行うことを特徴とする請求項14に記載の照明装置の制御方法。
- 前記点灯制御ステップの前に前記記憶手段に予め点灯制御情報を登録しておき、
前記点灯制御情報には、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の電流−輝度特性マップと、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発熱パラメータと、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の各色の特性バランスデータと、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の最大電流値と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光輝度に対する視覚度補正マップとの少なくともいずれか1つを含み、
前記点灯制御情報に基づき前記点灯制御ステップを行うことを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の照明装置の制御方法。 - 前記照明装置は通信手段を備え、
該通信手段を外部機器の通信手段に接続して該外部機器の通信手段と通信する通信ステップをさらに備えることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の照明装置の制御方法。 - 前記外部機器はシステムコントローラであることを特徴とする請求項17に記載の照明装置の制御方法。
- 前記外部機器は、前記照明装置以外の照明装置であることを特徴とする請求項17または18に記載の照明装置の制御方法。
- 前記通信ステップでは、前記記憶手段に故障素子として記憶された前記個体情報から、該当する発光パネルの交換時期を通知する交換時期通知ステップをさらに備えることを特徴とする請求項17乃至19のいずれか1項に記載の照明装置の制御方法。
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