(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオード特性を有する発光素子を、ＰＷＭ調光信号によって調光する発光素子点灯回路であって、
入力される調光信号により指定される発光レベルに応じたデューティ比のＰＷＭ調光信号を生成する調光信号変換部と、
前記調光信号変換部で生成されたＰＷＭ調光信号のオフ期間中、発光素子が発光する設計上のしきい値電圧より大きな電圧が発光素子に印加されるようにする微小電流であって、前記調光信号により指定される最低の発光レベル以下の明るさで、前記発光素子を発光させる微小電流を流す微小電流発生回路と、を備え、
前記発光素子は、前記ＰＷＭ調光信号のオン期間とオフ期間とに基づいて、前記調光信号により指定される発光レベルにて間欠点灯し、
前記微小電流は、前記発光素子の定格電流に対して１％以下の値であり、
前記発光素子への通電をオン・オフする駆動部を有し、前記駆動部を介して前記発光素子に接続されており、駆動部が駆動されている間、直流電圧を前記発光素子に出力する直流電圧発生回路と、
前記ＰＷＭ調光信号のオフ期間は前記駆動部をオフし、オン期間は前記駆動部を駆動する駆動信号を出力するＰＷＭ調光信号処理部と、を備え、
前記直流電圧発生回路は、チョッパ回路を含み、該チョッパ回路を介して直流電圧を前記発光素子に出力し、
前記駆動部は、チョッパ信号によりチョッパ回路内の電流をチョップするスイッチングトランジスタであり、チョッパ信号が入力されていないときは前記発光素子への通電をオフにするものであり、
前記ＰＷＭ調光信号処理部は、駆動信号として、ＰＷＭ調光信号のオン期間中、チョッパ信号を前記トランジスタに出力する、ことを特徴とする発光素子点灯回路。
【請求項２】
前記微小電流発生回路は、前記直流電圧発生回路の駆動部に並列に、かつ、前記発光素子に微小電流を流すために逆方向接続されたダイオードであって、駆動部がオフの時にオンになり、前記微小電流を流すインピーダンスを有しているダイオードで構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子点灯回路。
【請求項３】
前記ＰＷＭ調光信号処理部は、前記オフ期間を検出する検出回路を備え、
前記微小電流発生回路は、前記検出回路によるオフ期間の検出に応じて、前記駆動信号を、微小電流を流すデューティ比の駆動信号に変換して駆動部に出力することを特徴とする請求項１に記載の発光素子点灯回路。
【請求項４】
前記ＰＷＭ調光信号処理部は、前記オフ期間を検出する検出回路を備え、
前記微小電流発生回路は、前記検出回路によるオフ期間の検出に応じて始動して、発光素子への印加電圧がしきい値電圧より大きく、かつ、前記調光信号により指定される最低の発光レベル以下の明るさで前記発光素子を発光させる特定の電圧を発光素子に印加する定電圧回路を備えていることを特徴とする請求項３に記載の発光素子点灯回路。
【請求項５】
前記発光素子が有機ＥＬ発光素子である、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の発光素子点灯回路。
【請求項６】
１以上の有機ＥＬ発光素子を有する照明パネルを備え、
各発光素子は、請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の発光素子点灯回路を有している、ことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ等の発光素子の点灯回路と、該点灯回路を用いる照明装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機ＥＬ等のダイオード特性を有する発光素子を用いる点灯回路であって、調光信号により特定される発光レベルに対応するＰＷＭ調光信号を生成し、調光制御を行う点灯回路が知られている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、前記ＰＷＭ調光信号のオフ期間に発光素子の発光を停止させる、いわゆるバースト調光を行う点灯回路が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−６０７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
有機ＥＬ等のダイオード特性を有する発光素子では、印加電圧がしきい値電圧Ｖｔｈを超えたときに発光し始める。前記特許文献１の装置で行うバースト調光は、ＰＷＭ調光信号のオフ期間中、発光素子の発光を完全に停止する。発光素子のしきい値電圧Ｖｔｈは、製造誤差によりばらつきがあるため、次にＰＷＭ調光信号がオン期間に切り換わった時の発光素子の点灯タイミングは、安定していない。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するものであり、ＰＷＭ調光信号のオフ期間後、次にＰＷＭ調光信号がオン期間に切り換わった時の点灯タイミングのばらつきを大幅に減少した発光素子点灯回路及び該回路を備えている照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の発光素子点灯回路は、ダイオード特性を有する発光素子を、ＰＷＭ調光信号によって調光する発光素子点灯回路であって、入力される調光信号により指定される発光レベルに応じたデューティ比のＰＷＭ調光信号を生成する調光信号変換部と、前記調光信号変換部で生成されたＰＷＭ調光信号のオフ期間中、発光素子が発光する設計上のしきい値電圧より大きな電圧が発光素子に印加されるようにする微小電流であって、前記調光信号により指定される最低の発光レベル以下の明るさで、前記発光素子を発光させる微小電流を流す微小電流発生回路と、を備え、前記発光素子は、前記ＰＷＭ調光信号のオン期間とオフ期間とに基づいて、前記調光信号により指定される発光レベルにて間欠点灯し、前記微小電流は、前記発光素子の定格電流に対して１％以下の値であり、前記発光素子への通電をオン・オフする駆動部を有し、前記駆動部を介して前記発光素子に接続されており、駆動部が駆動されている間、直流電圧を前記発光素子に出力する直流電圧発生回路と、前記ＰＷＭ調光信号のオフ期間は前記駆動部をオフし、オン期間は前記駆動部を駆動する駆動信号を出力するＰＷＭ調光信号処理部と、を備え、前記直流電圧発生回路は、チョッパ回路を含み、該チョッパ回路を介して直流電圧を前記発光素子に出力し、前記駆動部は、チョッパ信号によりチョッパ回路内の電流をチョップするスイッチングトランジスタであり、チョッパ信号が入力されていないときは前記発光素子への通電をオフにするものであり、前記ＰＷＭ調光信号処理部は、駆動信号として、ＰＷＭ調光信号のオン期間中、チョッパ信号を前記トランジスタに出力する、ことを特徴とする。
【００１４】
上記発光素子点灯回路において、前記微小電流発生回路は、前記直流電圧発生回路の駆動部に並列に、かつ、前記発光素子に微小電流を流すために逆方向接続されたダイオードであって、駆動部がオフの時にオンになり、前記微小電流を流すインピーダンスを有しているダイオードで構成されていることが好ましい。
【００１５】
上記発光素子点灯回路において、前記ＰＷＭ調光信号処理部は、前記オフ期間を検出する検出回路を備え、前記微小電流発生回路は、前記検出回路によるオフ期間の検出に応じて、前記駆動信号を、微小電流を流すデューティ比の駆動信号に変換して駆動部に出力することが好ましい。
【００１６】
前記ＰＷＭ調光信号処理部は、前記オフ期間を検出する検出回路を備え、
前記微小電流発生回路は、前記検出回路によるオフ期間の検出に応じて始動して、発光素子への印加電圧がしきい値電圧より大きく、かつ、前記調光信号により指定される最低の発光レベル以下の明るさで前記発光素子を発光させる特定の電圧を発光素子に印加する定電圧回路を備えていることが好ましい。
【００１７】
上記発光素子点灯回路において、前記発光素子が有機ＥＬ発光素子であることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の照明装置は、１以上の有機ＥＬ発光素子を有する照明パネルを備え、各発光素子は、上記何れかの発光素子点灯回路を有している、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ＰＷＭ調光信号のオフ期間中でも、設計通りのしきい値電圧の発光素子は、調光信号で指定される最低の調光レベル以下の明るさで、僅かに発光している状態に保たれる。製品誤差によりしきい値電圧にばらつきのある場合でも、発光素子にしきい値電圧より大きな電圧が印加されるようにする微小電流を流すことで、略全ての場合において、発光素子に電流を流し始めてから、印加電圧がしきい値電圧を超えるまでの期間を無くすことができる。結果、次にＰＷＭ調光信号がオン期間に切り換わった時の点灯タイミングのばらつきを大幅に低減することができる。例えば、複数の発光素子を用いる照明装置に用いた場合、各発光素子の点灯タイミングをそろえることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は、本発明の発光素子点灯回路を有している第１実施例に係る照明装置の斜視図、（ｂ）は、前記照明装置の断面図。
【図２】（ａ）は、ダイオード特性を有する発光素子の電圧、電流特性を示すグラフ、（ｂ）は、該グラフの一部拡大図。
【図３】第１実施例に係る発光素子点灯回路の回路図。
【図４】第１実施例に係る発光素子点灯回路内の信号を示すタイムチャート。
【図５】第１実施例の変形例の発光素子点灯回路の回路図。
【図６】第２実施例の発光素子点灯回路の回路図。
【図７】第２実施例に係る発光素子点灯回路内の信号を示すタイムチャート。
【図８】第３実施例の発光素子点灯回路の回路図。
【図９】第３実施例に係る発光素子点灯回路内の信号を示すタイムチャート。
【図１０】第４実施例に係る発光素子点灯回路の回路図。
【図１１】第４実施例に係る発光素子点灯回路内の信号を示すタイムチャート。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
実施の形態に係る照明装置の発光素子点灯回路は、調光信号により指定される発光レベルに応じたＰＷＭ調光信号のオン期間とオフ期間とに基づいて、ダイオード特性を有している発光素子を間欠点灯する、いわゆるバースト調光を行う回路である。該回路は、ＰＷＭ調光信号のオフ期間（以下、オフ期間とのみ記す）、発光素子に微小電流Ｉｍｉｎを流し僅かに発光させる微小電流発生回路を備えたことを特徴とする。
【００２２】
前記微小電流Ｉｍｉｎは、「発光素子に、該発光素子が発光し始める設計上のしきい値電圧Ｖｔｈ（以下、しきい値電圧Ｖｔｈと記す）を超える電圧が印加され、かつ、最低の発光レベル以下の明るさで発光させる」という条件を満たす電流である。微小電流Ｉｍｉｎは、前記条件を満たし、かつ、しきい値電圧Ｖｔｈのばらつきに関する統計データに基づいて、全ての発光素子が実際のしきい値Ｖｔｈを超える電圧が印加させる電流値（以下、微小電流Ｉｍｉｎ１）に設定するのが好ましい。しかし、前記統計データの分布状態によって微小電流Ｉｍｉｎ１の設定ができない場合、微小電流Ｉｍｉｎは、前記条件を満たし、かつ、故障とみなせるほどの大きなばらつきを有するものを除く、例えば６割以上の発光素子が実際のしきい値Ｖｔｈを超える電圧が印加させる電流値に設定する。前記６割以上とは、前記条件を満たす限りにおいて、６割以上、好ましくは７割以上、好ましくは８割以上、好ましくは９割以上のことを意味する。オフ期間中も僅かに発光させることで、次にＰＷＭ調光信号がオン期間（以下、オン期間とのみ記す）となった時の点灯タイミングのばらつきを大幅に低減する。
【００２３】
（第１実施例）
図１は、第１実施例に係る照明装置１を示す図である。図１（ａ）は、天井、壁、床、スタンド等に固定して用いる照明装置１の斜視図である。照明装置１は、図中上向きに発光面を有している３つの発光パネル２、３、４を有している。図１（ｂ）は、照明装置１の断面図である。発光パネル２、３、４の構成は、同じである。以下、発光パネル２を例にとって説明する。発光パネル２は、有機ＥＬ発光素子２１と、該発光素子をバースト調光する発光素子点灯回路２２と、を備えている。有機ＥＬ発光素子２１は、ダイオード特性を有する発光素子で、しきい値電圧Ｖｔｈ以上で、発光し始める。発光素子点灯回路２２は、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの商用交流電源と、調光信号とが入力されるケーブルに接続されている。調光信号は、複数の階調の発光レベルを指定する信号である。
【００２４】
発光素子点灯回路２２は、調光信号により指定される発光レベルに応じたデューティ比のＰＷＭ変調信号を生成し、該信号のオン期間とオフ期間とに基づいて発光素子のバースト調光を行う。また、発光素子点灯回路２２は、オフ期間中、微小電流Ｉｍｉｎを流して発光素子２１を僅かに発光状態にしておくことで、発光素子２１の製造誤差による点灯タイミングのずれを大幅に低減する。照明装置１では、３つの発光素子を有しているが、それぞれに発光素子点灯回路２２と同じ回路を備えることで、製品誤差によらず、オフ期間からオン期間への切り換わり時の点灯タイミングをそろえ同時に明るくすることができる。
【００２５】
図２（ａ）は、ダイオード特性を有する有機ＥＬ発光素子２１に電圧Ｖを印加した場合に、発光素子２１に流れる電流Ｉを示すグラフである。図２（ｂ）は、図２（ａ）のグラフにおいて、点線で囲んで示す、印加電圧がしきい値電圧Ｖｔｈ近傍の部分の拡大図である。図２（ｂ）に示すように、発光素子２１は、矢印２１ａで示すように、印加電圧がしきい値電圧Ｖｔｈになるまで発光せず、実質電流も流れない。印加電圧がしきい値電圧Ｖｔｈになった時に発光し始め、その後、矢印２１ｂに示すように、印加電圧の増加に比例して発光レベルが増加する。
【００２６】
微小電流Ｉｍｉｎは、印加電圧がしきい値電圧Ｖｔｈとなった時の電流Ｉ０より大きく、最低レベルでの発光時の電流Ｉ１以下の範囲内の値をとる。微小電流Ｉｍｉｎは、前記条件を満たす範囲内において、定格電流（例えば１００ｍＡ）に対して電流比で１％以下の値（例えば１ｍＡ以下）に設定されるのが好ましい。
【００２７】
図３は、有機ＥＬ発光素子２１に接続されている発光素子点灯回路２２の回路図である。発光素子点灯回路２２は、ＡＣ／ＤＣ部５０と、電力変換部５１と、ＰＷＭ調光信号を出力する調光信号変換部５２と、ＰＷＭ調光信号処理部５３と、微小電流発生回路Ｃ１と、を備える。
【００２８】
ＡＣ／ＤＣ部５０は、入力される商用交流電圧を直流電圧に変換して出力する。電力変換部５１は、ＡＣ／ＤＣ部５０の出力レベルを降圧して出力する周知の降圧チョッパ回路である。電力変換部５１は、ダイオード５４と、チョークコイルであるインダクタ５５と、電荷を蓄積するためのコンデンサ５６と、回路内電流をチョップしてチョッパ回路を駆動するためのスイッチングトランジスタ５７と、抵抗５８とで構成される。
【００２９】
ＡＣ／ＤＣ部５０と電力変換部５１とは、スイッチングトランジスタ５７がチョッパ信号によりオン・オフされている間、直流電圧を前記発光素子２１に出力する直流電圧発生回路として機能する。また、この直流電圧発生回路において、スイッチングトランジスタ５７は、駆動信号であるチョッパ信号によってオン・オフされている間、直流電圧を発光素子２１に出力する駆動部として機能する。例えば、変形例として、スイッチングトランジスタ５７の他に、オン期間とオフ期間に応じて、発光素子２１への給電をオン・オフする駆動部（スイッチ回路）を発光素子２１の前又は後に介在させてもよい。
【００３０】
調光信号変換部５２は、入力される調光信号により指定される発光レベルに応じたＰＷＭ調光信号を生成して出力する。
【００３１】
ＰＷＭ調光信号処理部５３は、オフ期間中、スイッチングトランジスタ５７をオフにして発光素子２１への通電をオフにする。また、ＰＷＭ調光信号処理部５３は、オン期間中、スイッチングトランジスタ５７を駆動するチョッパ信号（駆動信号）を出力する。ＰＷＭ調光信号処理部５３は、制御部５９と、電流検出部６０と、駆動信号生成部６１と、を備えている。制御部５９は、電流検出部６０に接続された比較器５９ａと、該比較器５９ａの出力端子と調光信号変換部５２とに接続されたＡＮＤゲート５９ｂと、で構成されている。制御部５９は、オン期間中、電流検出部６０で検出される電流値を基準値Ｖｒｅｆ１に基づいて量子化して出力する。電流検出部６０は、スイッチングトランジスタ５７の下流側の電流検知抵抗５８の電圧を検知し、誤差アンプ等で増幅した信号を出力する。駆動信号生成部６１は、直列接続された２つの抵抗６２、６３で構成される分圧回路と、比較器６４と、を備えている。前記分圧回路は、電源電圧Ｖｃｃを分圧して基準値Ｖｒｅｆ２を出力する。比較器６４は、制御部５９からのデジタル信号と、基準電圧Ｖｒｅｆ２とを比較してスイッチングトランジスタ５７を駆動するチョッパ信号を出力する。前記チョッパ信号は、一定の振幅及びパルス幅を有しており、オン期間中、一定の周期で出力される。
【００３２】
微小電流発生回路Ｃ１は、オフ期間中、しきい値電圧Ｖｔｈを超える電圧が発光素子２１に印加されるようにする微小電流であって、前記調光信号により指定される最低の発光レベル以下の明るさで、発光素子２１を発光させる微小電流Ｉｍｉｎを流す。該回路Ｃ１は、発光素子２１の出力端子側に一端が接続され、他端が接地されている高インピーダンスのインピーダンス要素６５で構成されている。該回路Ｃ１を接続したことによって、オフ期間、即ち、スイッチングトランジスタ５７に何のチョッパ信号も出力されていない期間中であっても、インピーダンス要素６５を介して僅かな微小電流Ｉｍｉｎが発光素子２１に流れる。インピーダンス要素６５のインピーダンスは、発光素子２１に微小電流Ｉminを流す高い値である。インピーダンス要素６５は、例えば、抵抗、順方向接続されたダイオード、又は、オン状態のスイッチングトランジスタの寄生ダイオードを用いる。説明したように、微小電流発生回路Ｃ１は、極めて簡単な構成であり、結果、発光素子点灯回路２２の製造コストを低く抑えることができる。
【００３３】
図４（ａ）は、図３に示した回路内の点Ｐ１〜Ｐ５に流れる信号の波形を示す。図４（ｂ）は、微小電流発生回路Ｃ１が無い場合の点Ｐ４、Ｐ５に流れる信号の波形を、比較のために示す。点Ｐ１の信号は、調光信号変換部５２から出力されるＰＷＭ変調信号を示す。ＰＷＭ調光信号の周期は、チョッパ信号の周期の例えば１００倍以上に設定し、ＰＷＭ調光信号のデューティ比１％のオン期間に、少なくとも１つのチョッパ信号を出力できる値に設定する。ＰＷＭ変調信号の１周期は、例えば、０．５〜１０ｍｓ（周波数ｆ＝０．１ｋＨｚ〜２ｋＨｚ）である。点Ｐ２は、電流検出部６０から出力される信号を示す。該信号の１周期は、例えば、１〜１０μｓ（周波数ｆ＝１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚ）である。点Ｐ３は、制御部５９から出力されるデジタル信号で、オン期間中に、前記点Ｐ２の信号を基準電圧Ｖｒｅｆ１で量子化した信号である。点Ｐ４は、発光素子２１に印加される電圧の値を示し、点Ｐ５は、発光素子２１に流れる電流値を示す。図示するように、オフ期間中、発光素子２１には、微小電流Ｉｍｉｎが流れ、しきい値電圧Ｖｔｈを僅かに越える電圧が印加されている。即ち、このオフ期間中、発光素子２１は、僅かに発光している状態にあることを示している。そして、次にオン期間へ切り換わる時、発光素子２１に流れる電流は、印加電圧の増加に比例して増加しており、まったく遅延していない。
【００３４】
図４（ｂ）に示す波形を確認すると、微小電流発生回路Ｃ１が無い場合、オフ期間中、発光素子２１には、完全に電流が流れていない。そして、次のオン期間への切り換わり時、発光素子２１に流れる電流は、印加電圧がしきい値電圧Ｖｔｈに増加した後、即ち遅延ｔｄの後に増加している。
【００３５】
しきい値Ｖｔｈは、発光素子２１の製造誤差により僅かに増減することが知られている。しかし、微小電流発生回路Ｃ１は、微小電流Ｉｍｉｎを流すことで、前記製造誤差によらず、何の遅延も伴わずに発光素子２１の迅速な点灯を実現する。
【００３６】
以上説明したように、発光素子点灯回路２２を用いることによって、ＰＷＭ調光信号のオフ期間中でも、設計通りのしきい値電圧の発光素子は、調光信号で指定される最低の調光レベル以下の明るさで、僅かに発光している状態に保たれる。製品誤差によりしきい値電圧にばらつきのある場合でも、発光素子にしきい値電圧より大きな電圧が印加されるようにする微小電流Ｉｍｉｎを流すことで、略全て又は全ての場合において、発光素子に電流を流し始めてから、印加電圧がしきい値電圧を超えるまでの期間を無くすことができる。結果、次にＰＷＭ調光信号がオン期間に切り換わった時の点灯タイミングのばらつきを大幅に低減又は完全に無くすことができる。複数の発光素子を用いる照明装置１は、発光素子２、３、４の点灯タイミングをそろえることができる。
【００３７】
（第１実施例の変形例）
図５は、発光素子点灯回路２２の変形例の発光素子点灯回路２２ａの回路図を示す。発光素子点灯回路２２と同じ構成要素には、同じ参照番号を付して示し、ここでの重複した説明は省く。該回路２２ａは、微小電流発生回路Ｃ１の代わりに、微小電流発生回路Ｃ２を備える。微小電流発生回路Ｃ２は、スイッチングトランジスタ５７に並列に、かつ、逆方向接続されたダイオード６６で構成される。該ダイオード６６は、スイッチングトランジスタ５７がオフの時にオンになり、微小電流Ｉｍｉｎを流すインピーダンスのものを用いる。ダイオード６６には、インピーダンス調節用に抵抗等の他のインピーダンス要素を直列に接続してもよい。発光素子点灯回路２２ａは、微小電流発生回路Ｃ２以外の構成及び動作は、発光素子点灯回路２２と同じである。発光素子点灯回路２２ａは、微小電流発生回路Ｃ２の働きによって、図４（ａ）に示したのと同様の結果を得ることができる。説明したように、微小電流発生回路Ｃ２は、オフ期間中のＰＷＭ変調信号の処理等が不要で、極めて簡単な構成であり、結果、発光素子点灯回路２２の製造コストを低く抑えることができる。
【００３８】
（第２実施例）
図６は、第２実施例の照明装置が備える発光素子点灯回路２２ｂの回路図である。発光素子点灯回路２２ｂは、オフ期間中、チョッパ信号のパルス幅を小さくすることで、微小電流Ｉｍｉｎを流し、次のオン期間への切り換わり時の発光素子の迅速な点灯を実現する。第２実施例の照明装置の発光素子点灯回路２２ｂ以外の構成は、照明装置１（図１）のものと同じである。発光素子点灯回路２２ｂにおいて、発光素子点灯回路２２と同じ構成要素には、同じ参照番号を付して示し、ここでの重複した説明は省く。
【００３９】
発光素子点灯回路２２ｂは、ＡＣ／ＤＣ部５０と、電力変換部５１と、ＰＷＭ調光信号を出力する調光信号変換部５２と、ＰＷＭ調光信号処理部５３ａと、微小電流発生回路Ｃ３と、を備える。ＰＷＭ調光信号処理部５３ａは、制御部６７と、スイッチングトランジスタ５７の下流側に流れる電流値に応じた信号を出力する電流検出部６０と、を備える。制御部６７は、オフ期間中、スイッチングトランジスタ５７に出力するチョッパ信号の周期を１〜数％に減少して発光素子２１に微小電流Ｉｍｉｎを流す。即ち、スイッチングトランジスタ５７と制御部６７とで構成される回路が、微小電流Ｉｍｉｎを発生する微小電流発生回路Ｃ３に相当する。
【００４０】
制御部６７は、比較器６８と、該比較器６８に大小２種類の基準信号Ｖｒｅｆ３、Ｖｒｅｆ４を出力する回路Ｃ４とで構成されている。回路Ｃ４は、オン期間中、低い基準信号Ｖｒｅｆ３を出力し、オフ期間中、高い基準信号Ｖｒｅｆ４を出力する。回路Ｃ４は、一端が電源Ｖｃｃに接続されている抵抗６９の他端に抵抗７０、７１が接続されている。抵抗７０の他端は、接地されている。抵抗７１の他端は、オフ期間検出回路として機能するスイッチングトランジスタ７２を介して接地されている。スイッチングトランジスタ７２のゲートには、調光信号変換部５２からのＰＷＭ調光信号が印加されている。前記構成において、オン期間中、スイッチングトランジスタ７２はオンになっており、結果、抵抗６９と、抵抗７０及び抵抗７１と、で第１分圧回路が構成される。オフ期間中、スイッチングトランジスタ７２はオフになっており、結果、抵抗６９と、抵抗７０と、で第２分圧回路が構成される。第１分圧回路の出力する基準電圧Ｖｒｅｆ３は、第２分圧回路の出力する基準電圧Ｖｒｅｆ４に比べて低い値になる。
【００４１】
比較器６８は、オン期間中、電流検出部６０で検出される電流値を基準値Ｖｒｅｆ３に基づいて量子化して出力し、オフ期間中、電流検出部６０で検出される電流値を基準値Ｖｒｅｆ４に基づいて量子化して出力する。この結果、比較器６８からは、オン期間中、通常のチョッパ信号が出力され、オフ期間中、前記通常のチョッパ信号に比べて短い周期で、小さなパルス幅のチョッパ信号が出力される。抵抗７１は、発光素子２１に微小電流Ｉｍｉｎが流れる高い抵抗値のものを用いる。なお、抵抗６９、７０、７１の代わりに、他のインピーダンス要素を用いてもよい。
【００４２】
図７は、図６に示した回路内の点Ｐ６〜Ｐ１０に流れる信号の波形を示す。点Ｐ６の信号は、調光信号変換部５２から出力されるＰＷＭ変調信号を示す。ＰＷＭ変調信号の１周期は、例えば、０．５〜１０ｍｓ（周波数ｆ＝０．１ｋＨｚ〜２ｋＨｚ）である。点Ｐ７は、電流検出部６０から出力される信号を示す。該信号の１周期は、例えば、１〜１０μｓ（周波数ｆ＝１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚ）である。点Ｐ８は、制御部６７から出力される信号で、オン期間中、点Ｐ７の信号を基準電圧Ｖｒｅｆ３で量子化した信号と、オフ期間中、点Ｐ７の信号を基準電圧Ｖｒｅｆ４で量子化した信号とが示されている。図示するように、オン期間中に比べて、オフ期間中に出力されるチョッパ信号の周期は、短く、また、パルス幅は、小さい。点Ｐ９は、発光素子２１に印加される電圧の値を示し、点Ｐ１０は、発光素子２１に流れる電流値を示す。図示するように、オフ期間中、発光素子２１には、微小電流Ｉｍｉｎが流れ、しきい値電圧Ｖｔｈを僅かに越える電圧が印加されている。即ち、このオフ期間中、発光素子２１は、僅かに発光している状態にあることを示している。そして、次にオン期間に切り換わる時、発光素子２１に流れる電流は、印加電圧の増加に比例して増加しており、まったく遅延していない。
【００４３】
図７より理解されるように、発光素子点灯回路２２ｂの備える微小電流発生回路Ｃ３は、オフ期間中、チョッパ信号のパルス幅を小さくすることで、微小電流Ｉｍｉｎを流し、発光素子２１の迅速な点灯を実現する。
【００４４】
（第３実施例）
図８は、第３実施例の照明装置が備える発光素子点灯回路２２ｃの回路図である。第３実施例の照明装置の発光素子点灯回路２２ｃ以外の構成は、照明装置１（図１）のものと同じである。発光素子点灯回路２２ｃは、オフ期間中にのみ動作する定電圧回路を備え、発光素子２１に微小電流Ｉｍｉｎを流し、次のオン期間への切り換わり時の発光素子の迅速な点灯を実現する。発光素子点灯回路２２ｃにおいて、発光素子点灯回路２２と同じ構成要素には、同じ参照番号を付して示し、ここでの重複した説明は省く。
【００４５】
発光素子点灯回路２２ｃは、ＡＣ／ＤＣ部５０と、電力変換部５１と、ＰＷＭ調光信号を出力する調光信号変換部５２と、ＰＷＭ調光信号処理部５３ｂと、微小電流発生回路Ｃ５と、を備える。抵抗５８ａが、発光素子２１の出力端、電力制御部５１の手前側に設けられているが、回路上の働きは、発光素子点灯回路２２の抵抗５８と同じである。ＰＷＭ調光信号処理部５３ｂは、制御部７４と、スイッチングトランジスタ５７の下流側に流れる電流値に応じた信号を出力する電流検出部６０と、駆動信号生成部６１と、を備えている。制御部７４は、図３に示した発光素子点灯回路２２の制御部５９に加えて、インバータ７４ａを介してＰＷＭ調光信号を受け、オフのＰＷＭ変調信号の入力に応じて始動する定電圧回路７４ｂを備えている。前記インバータ７４ａは、オフ期間の検出回路として機能する。電圧検出部７３は、発光素子２１の入出力端子間に抵抗７５、７６を直列接続して構成される分圧回路Ｃ６の出力を検出する。定電圧回路７４ｂは、電圧検出部７３の出力を帰還信号として用い、点Ｐ１１への印加電圧を、しきい値Ｖｔｈを超える値で、かつ、最低の発光レベルで発光させる電圧Ｖｒｅｆ５（図９を参照）以下の値となるように定電圧制御する。これにより、オフ期間中、発光素子２１には、微小電流Ｉｍｉｎが流れる。
【００４６】
図９は、図８に示した回路内の点Ｐ１２〜Ｐ１７に流れる信号の波形を示す。点Ｐ１２の信号は、調光信号変換部５２から出力されるＰＷＭ変調信号を示す。ＰＷＭ変調信号の１周期は、例えば、０．５〜１０ｍｓ（周波数ｆ＝０．１ｋＨｚ〜２ｋＨｚ）である。点Ｐ１３は、電流検出部６０から出力される信号を示す。該信号の１周期は、例えば、１〜１０μｓ（周波数ｆ＝１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚ）である。点Ｐ１４は、制御部７４から出力される信号で、オン期間中に、前記点Ｐ１３の信号を基準電圧Ｖｒｅｆ１（図３を参照）で量子化した信号である。点Ｐ１５は、電圧検出部７３から出力される信号で、オフ期間中は、制御部７４内の定電圧回路７４ｂの働きによって、発光素子２１に印加される電圧が、しきい値電圧Ｖｔｈを超える値で、基準電圧Ｖｒｅｆ５以下の値に収められていることが示されている。点Ｐ１６は、発光素子２１に印加される電圧の値を示し、点Ｐ１７は、発光素子２１に流れる電流値を示す。図示するように、オフ期間中、発光素子２１には、微小電流Ｉｍｉｎが流れ、しきい値電圧Ｖｔｈを超えるが、基準電圧Ｖｒｅｆ５以下の電圧が印加されている。即ち、このオフ期間中、発光素子２１は、僅かに発光している状態にあることを示している。そして、次のオン期間への切り換わり時、発光素子２１に流れる電流は、印加電圧の増加に比例して増加しており、まったく遅延していない。
【００４７】
図９より理解されるように、発光素子点灯回路２２ｃの備える微小電流発生回路Ｃ５は、オフ期間中、定電圧回路７４ｂを動作させることで、微小電流Ｉｍｉｎを流し、発光素子２１の迅速な点灯を実現する。
【００４８】
なお、本発明は、上記実施例の構成に限られず、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。例えば、商用交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ部の代わりに、バッテリ等の直流電圧源を用いてもよい。
【００４９】
（第４実施例）
図１０は、第４実施例の照明装置が備える発光素子点灯回路２２ｄの回路図である。第４実施例の照明装置の発光素子点灯回路２２ｄ以外の構成は、照明装置１（図１）のものと同じである。発光素子点灯回路２２ｄは、オフ期間中、発光素子２１に印加される電圧に基づいて、該発光素子２１に微小電流Ｉｍｉｎを流すように制御する回路を備え、次のオン期間への切り換わり時の発光素子２１の迅速な点灯を実現する。発光素子点灯回路２２ｄにおいて、発光素子点灯回路２２、２２ｃと同じ構成要素には、同じ参照番号を付して示し、ここでの重複した説明は省く。
【００５０】
発光素子点灯回路２２ｄは、ＡＣ／ＤＣ部５０と、電力変換部５１と、ＰＷＭ調光信号を出力する調光信号変換部５２と、ＰＷＭ調光信号処理部５３ｃと、微小電流発生回路Ｃ７と、を備える。発光素子点灯回路２２ｄは、制御部７７と、スイッチングトランジスタ５７の下流側に流れる電流値に応じた信号を出力する電流検出部６０と、駆動信号生成部６１と、を備えている。制御部７７は、オン期間中、電流検出部６０の出力を基準値Ｖｒｅｆ６に基づいて量子化し、量子化後の信号（以下、第１信号という）を駆動信号生成部６１に出力する。また、制御部７７は、オフ期間中、電圧検出部７３の出力を基準電圧Ｖｒｅｆ７に基づいて量子化し、量子化後の信号（以下、第２信号という）を駆動信号生成部６１に出力する。前記基準電圧Ｖｒｅｆ７の値は、第２信号が発光素子２１に微小電流Ｉｍｉｎが流れ、しきい値電圧Ｖｔｈを超えるが、基準電圧Ｖｒｅｆ５（図９を参照）以下の電圧が印加さる駆動信号を生成する信号となる値に設定する。具体的には、制御部７７は、前記第１信号を生成する比較器７７ａと、第２信号を生成する比較器７７ｂと、オン期間中、第１信号を出力し、オフ期間中第２信号を出力する論理ゲート７７ｃとを備えている。論理ゲート７７ｃは、ＰＷＭ調光信号及び第１信号の入力されるＡＮＤゲート７７ｄと、ＰＷＭ調光信号を反転するインバータ７７ｅと、前記反転されたＰＷＭ調光信号及び第２信号とが入力されるＡＮＤゲート７７ｆと、ＯＲゲート７７ｇとで構成される。ＯＲゲート７７ｇは、ＡＮＤゲート７７ｄ及び７７ｆの出力信号が入力端子に入力され、その出力端子が駆動信号生成部６１に接続されている。ＡＮＤゲート７７ｄ及び７７ｆ、インバータ７７ｅは、オフ期間の検出回路として機能する。
【００５１】
図１１は、図１０に示した回路内の点Ｐ１８〜２３に流れる信号の波形を示す。点Ｐ１８の信号は、調光信号変換部５２から出力されるＰＷＭ変調信号を示す。ＰＷＭ変調信号の１周期は、例えば、０．５〜１０ｍｓ（周波数ｆ＝０．１ｋＨｚ〜２ｋＨｚ）である。点Ｐ１９は、電流検出部６０から出力される信号を示す。該信号の１周期は、例えば、１〜１０μｓ（周波数ｆ＝１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚ）である。点Ｐ２０は、制御部７７から出力される信号で、オン期間中に、前記点Ｐ１９の信号を基準電圧Ｖｒｅｆ６で量子化した信号である。点Ｐ２１は、電圧検出部７３から出力される信号で、オン期間中は、オフ期間中は、発光素子２１に印加される電圧が、しきい値電圧Ｖｔｈを超える値で、基準電圧Ｖｒｅｆ５（図９を参照）以下の値に収められていることが示されている。点Ｐ２２は、発光素子２１に印加される電圧の値を示し、点Ｐ２３は、発光素子２１に流れる電流値を示す。図示するように、オフ期間中、発光素子２１には、微小電流Ｉｍｉｎが流れ、しきい値電圧Ｖｔｈを超えるが、基準電圧Ｖｒｅｆ５以下の電圧が印加されている。即ち、このオフ期間中、発光素子２１は、僅かに発光している状態にあることを示している。そして、次のオン期間への切り換わり時、発光素子２１に流れる電流は、印加電圧の増加に比例して増加しており、まったく遅延していない。
【００５２】
（他の実施例について）
図２（ｂ）に示したように、ダイオード特性を有する発光素子に流れる電流は、しきい値電圧Ｖｔｈを超えるまで、僅かしか流れず、しきい値電圧Ｖｔｈを超えた後にステップ状に増加する。発光素子のこの特性に着目し、微小電流発生回路は、発光素子２１が確実に発光状態となる電流値となるまで微小電流量Ｉｍｉｎを増加し、増加した状態で固定する手段を備えてもよい。具体的には、微小電流発生回路は、発光素子２１の電流計と、測定した電流値を電流Ｉ０とを比較する比較器と、測定した電流値が電流Ｉ０を超えるまで微小電流Ｉｍｉｎを増加し、増加した状態で固定する調節手段と、を備える。該構成を採用することで、複数の発光素子を用いる照明装置の全ての発光素子の同時発光を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の発光素子点灯回路は、有機ＥＬ発光素子に限らず、ダイオード特性を有する発光素子全般の点灯回路として用いることができる。発光素子と点灯回路とを備える発光パネルは、照明装置に使用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
２１    発光素子
２２、２２ａ、２２ｂ    発光素子点灯回路
５０    ＡＣ／ＤＣ部
５１    電力変換部
５２    調光信号変換部
５３、５３ａ、５３ｂ、５３ｃ    ＰＷＭ調光信号処理部
５７    トランジスタスイッチ（駆動部）
７２    検出回路
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７    微小電流発生回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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