(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機エレクトロルミネッセンス素子からなる光源部の点灯用の定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定電流を間欠的に光源部に供給することで光源部の調光を行う調光回路部とを備えた点灯装置であって、
光源部の放電を防止する放電防止手段を備え、
上記放電防止手段は、上記調光回路部の出力端と上記光源部との間に挿入された整流回路からなり、当該整流回路は、上記調光回路部の出力端から上記光源部に向かう電流を通し、上記光源部から上記調光回路部の出力端に向かう電流を通さないことを特徴とする点灯装置。
【請求項２】
上記整流回路は、ダイオードにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
【請求項３】
上記整流回路は、サイリスタにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
【請求項４】
上記整流回路は、ゲート・ターンオフ・サイリスタにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
【請求項５】
請求項１〜４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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光素子として、有機エレクトロルミネッセンス（organic electro luminescence、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。
【０００３】
この種の照明器具は、図１１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。
【０００４】
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）。
【０００５】
この種の点灯装置２は、図１１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の点灯用の定電流を出力する電流出力部５と、電流出力部５が出力する定電流を間欠的に光源部１に供給することで光源部１の調光を行う調光回路部６とを備えている。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
電流出力部５は、光源部１に定電流を出力する定電流源となるものであって、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る。この電流出力部５は、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、スイッチング素子Ｑ２のオン・オフ制御を行う電流制御部５ａとを備えており、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ようになっている。ここで、電流制御部５ａ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・オフ制御を行うことで、平滑用コンデンサＣ２の両端電圧を一定にし、これによって、電流出力部５は、光源部１に定電流を出力する。
【００１０】
調光回路部６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６ａとで構成されている。調光制御部６ａは、与えられたデューティ比に基づいて、図１２（ａ）に示すようにスイッチング素子Ｑ３のゲートに電位を与え、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１２（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。
【特許文献１】２００４−２１０８４８号公報
【特許文献２】２００４−２４５９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
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。
【００１２】
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（充電電流）が流れ、光源部１にストレスを与えてしまう（図１２（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１２（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。
【００１３】
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。
【００１４】
本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、調光時の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。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
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の点灯用の定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定電流を間欠的に光源部に供給することで光源部の調光を行う調光回路部とを備えた点灯装置であって、光源部の放電を防止する放電防止手段を備え、上記放電防止手段は、上記調光回路部の出力端と上記光源部との間に挿入された整流回路からなり、当該整流回路は、上記調光回路部の出力端から上記光源部に向かう電流を通し、上記光源部から上記調光回路部の出力端に向かう電流を通さないことを特徴とする。
【００１６】
請求項１の発明によれば、光源部が放電することを防止するから、調光時において光源部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、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。
【００１８】
また、請求項１の発明によれば、簡単な構成で実現できるから、小型化および低コスト化が図れる。
【００１９】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記整流回路は、ダイオードにより構成されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項２の発明によれば、簡単な構成で実現できるから、小型化および低コスト化が図れる。
【００２１】
請求項３の発明では、請求項１の発明において、上記整流回路は、サイリスタにより構成されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項３の発明によれば、簡単な構成で実現できるから、小型化および低コスト化が図れる。
【００２３】
請求項４の発明では、請求項１の発明において、上記整流回路は、ゲート・ターンオフ・サイリスタにより構成されていることを特徴とする。
【００２４】
請求項４の発明によれば、簡単な構成で実現できるから、小型化および低コスト化が図れる。
【００２９】
請求項５の発明では、請求項１〜４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。
【００３０】
請求項５の発明によれば、発光効率の向上が図れる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、調光時において光源部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るという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
（実施形態１）
本実施形態の照明器具は、図７（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。
【００３３】
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７（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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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７（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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、調光回路部６とを有している点は上記従来例と同様であるが、調光回路部６の出力端と光源部１との間にダイオード７０が挿入されている点で異なっている。
【００４１】
ところで、本実施形態における点灯装置２は、電流出力部５の電流制御部５ａの構成が上記従来例と異なっている。なお、整流回路部３およびＰＦＣ回路部４それぞれの構成については、上記従来例と同様であるから説明を省略する。また、電流出力部５における電流制御部５ａ以外の構成についても上記従来例と同様であるから説明を省略する。
【００４２】
本実施形態における電流制御部５ａは、図２に示すように、降圧チョッパ制御回路５０と、降圧チョッパ制御回路５０が出力する制御信号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（ドライブＩＣ）５１とで構成されている。電流制御部５ａは、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、平滑用コンデンサＣ２の両端電圧（電流出力部５の出力電圧）が所定の電圧Ｖｏ１を含む所定範囲内の値となるようにスイッチング素子Ｑ２のオン・オフ制御を行うが、スイッチング素子Ｑ３がオンである期間Ｔｏｎと、スイッチング素子Ｑ３がオフである期間Ｔｏｆｆとで、その制御内容が異なっている。なお、図３（ａ）は、スイッチング素子Ｑ３のゲートに入力される信号（電位）の波形を示し、図３（ｂ）は、スイッチング素子Ｑ２のゲートに入力される信号（電位）の波形を示し、図３（ｃ）は、電流出力部５の出力電圧を示している。
【００４３】
降圧チョッパ制御回路５０は、主として、４つのコンパレータ５０ａ〜５０ｄと、論理積回路（ＡＮＤゲート）５０ｅと、反転回路（インバータ、ＮＯＴゲート）５０ｆ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５０ｇとを有している。
【００４４】
第１のコンパレータ５０ａの非反転入力端子は、スイッチング素子Ｑ２のソースとグラウンドとの間に印加される電圧（以下、ソース電圧と称する）を分圧する抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５からなる直列回路（分圧回路）における抵抗Ｒ４，Ｒ５間に接続され、反転入力端子には所定の基準電圧Ｖｒｅｆ１が入力されている。第１のコンパレータ５０ａは、スイッチング素子Ｑ２のソース電圧が閾値電圧Ｖｔｈ（ただし、閾値電圧ＶｔｈはＰＦＣ回路部４の出力電圧である平滑用コンデンサＣ１の両端電圧Ｖｏｕｔよりは小さい値である）を越えた際に、ハイレベルの信号を出力するように構成されている。したがって、基準電圧Ｖｒｅｆ１は、閾値電圧Ｖｔｈに対応する値に設定されている。また、第１のコンパレータ５０ａの出力端子は抵抗Ｒ１３を介して例えば５Ｖの内部電源Ｖｃｃに接続されるとともに、論理積回路５０ｅの一方の入力端子に接続されている。
【００４５】
第２のコンパレータ５０ｂの反転入力端子は、平滑用コンデンサＣ２の両端電圧を分圧する抵抗Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８からなる直列回路（分圧回路）における抵抗Ｒ７，Ｒ８間に接続され、非反転入力端子には所定の基準電圧Ｖｒｅｆ２が入力されている。第２のコンパレータ５０ｂは、平滑用コンデンサＣ２の両端電圧が所定の電圧Ｖｏ２（但しＶｏ２＜Ｖｏ１）を下回った際に、ハイレベルの信号を出力するように構成されている。したがって、基準電圧Ｖｒｅｆ２は、電圧Ｖｏ２に対応する値に設定されている。また、第２のコンパレータ５０ｂの出力端子は、抵抗Ｒ１４を介して内部電源Ｖｃｃに接続されるとともに、コンデンサＣ４を介してフリップフロップ回路５０ｇのセット端子（Ｓ端子）に接続されている。なお、コンデンサＣ４とフリップフロップ回路５０ｇのセット端子との接続点は、ダイオードＤ５を介してグラウンドに接続されるとともに、抵抗Ｒ１７を介してグラウンドに接続されている。
【００４６】
第３のコンパレータ５０ｃの非反転入力端子は、抵抗Ｒ７，Ｒ８間に接続され、反転入力端子には所定の基準電圧Ｖｒｅｆ３が入力されている。第３のコンパレータ５０ｃは、平滑用コンデンサＣ２の両端電圧が所定の電圧Ｖｏ３（但しＶｏ３＞Ｖｏ１）を上回った際に、ハイレベルの信号を出力するように構成されている。したがって、基準電圧Ｖｒｅｆ３は、電圧Ｖｏ３に対応する値に設定されている。また、第３のコンパレータ５０ｃの出力端子は、抵抗Ｒ１５を介して内部電源Ｖｃｃに接続されるとともに、コンデンサＣ５を介してフリップフロップ回路５０ｇのリセット端子（Ｒ端子）に接続されている。なお、コンデンサＣ５とフリップフロップ回路５０ｇのリセット端子との接続点は、ダイオードＤ６を介してグラウンドに接続されるとともに、抵抗Ｒ１８を介してグラウンドに接続されている。
【００４７】
第４のコンパレータ５０ｄの非反転入力端子は、抵抗Ｒ２と光源部１との間に接続され、反転入力端子には内部電源Ｖｃｃを分圧する抵抗Ｒ９，Ｒ１０，Ｒ１１からなる直列回路（分圧回路）における抵抗Ｒ９，Ｒ１０間に接続されている。第４のコンパレータ５０ｄは、抵抗Ｒ２に流れる電流が所定値以上とならないようにするためのものであり、抵抗Ｒ９，Ｒ１０間の接続点における電圧ＶＬは、抵抗Ｒ２の両端電圧の上限値としている。一方、抵抗Ｒ１０，Ｒ１１の接続点は、ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ４のドレインに接続され、スイッチング素子Ｑ４のソースはグラウンドに接続されている。スイッチング素子Ｑ４のゲートは、抵抗Ｒ１２を介して内部電源Ｖｃｃに接続されるとともに、反転回路５０ｆの出力端子に接続されている。反転回路５０ｆの入力端子は調光制御部６ａに接続されており、当該入力端子には、スイッチング素子Ｑ３がオンであればハイレベルの信号が、オフであればロウレベルの信号が入力される。また、第４のコンパレータ５０ｄの出力端子は、抵抗Ｒ１６を介して内部電源Ｖｃｃに接続されるとともに、コンデンサＣ６を介してフリップフロップ回路５０ｇのリセット端子に接続されている。なお、コンデンサＣ６とリセット端子との接続点は、ダイオードＤ７を介してグラウンドに接続されるとともに、抵抗Ｒ１９を介してグラウンドに接続されている。
【００４８】
論理積回路５０ｅの他方の入力端子は調光制御部６ａに接続されており、当該入力端子には、スイッチング素子Ｑ３がオンであればハイレベルの信号が、オフであればロウレベルの信号が入力される。また、論理積回路５０ｅの出力端子は、抵抗Ｒ２０を介して内部電源Ｖｃｃに接続されるとともに、コンデンサＣ３を介してフリップフロップ回路５０ｇのセット端子に接続されている。なお、コンデンサＣ３とセット端子との接続点は、ダイオードＤ４を介してグラウンドに接続されるとともに、抵抗Ｒ２１を介してグラウンドに接続されている。
【００４９】
フリップフロップ回路５０ｇの出力端子（Ｑ端子）はドライブ回路５１に接続されている。したがって、フリップフロップ回路５０ｇの出力端子が出力する信号が、ドライブ回路５１の制御信号となる。ここで、ドライブ回路５１は、当該制御信号がハイレベルの信号であれば、スイッチング素子Ｑ２のゲートに所定値以上の電位を与えてスイッチング素子Ｑ２のドレイン−ソース間を導通させ（スイッチング素子Ｑ２をオンし）、上記制御信号がロウレベルの信号であれば、スイッチング素子Ｑ２のゲートの電位を所定値未満とすることでスイッチング素子Ｑ２のドレイン−ソース間を遮断する（スイッチング素子Ｑ２をオフする）。
【００５０】
以下に、電流出力部５の動作について図３〜図５を参照して説明する。まず、図４（ａ）に示すように、スイッチング素子Ｑ３がオンである場合（すなわち期間Ｔｏｎ）、調光制御部６ａは、論理積回路５０ｅおよび反転回路５０ｆそれぞれにハイレベルの信号を出力する。この場合、反転回路５０ｆはロウレベルの信号を出力するから、スイッチング素子Ｑ４はオフであり、第４のコンパレータ５０ｄの反転入力端子には、内部電源Ｖｃｃを抵抗Ｒ９，Ｒ１０，Ｒ１１で分圧した電圧が入力される。
【００５１】
ところで、上述したようにスイッチング素子Ｑ３がオンである場合、スイッチング素子Ｑ２がオフであるとすると、図４（ｂ）に示すように抵抗Ｒ２の両端電圧は低下して０になる（時間ｔ１）。そうすると、図４（ｃ）に示すように、スイッチング素子Ｑ２のソース電圧が上昇し始め、やがて閾値電圧Ｖｔｈを上回る（時間ｔ２）。このとき、図４（ｄ）に示すように、第１のコンパレータ５０ａはハイレベルの信号を出力し、論理積回路５０ｅの両入力端子それぞれにはハイレベルの信号が入力されるから、論理積回路５０ｅはハイレベルの信号を出力する。そうすると、図４（ｅ）に示すように、フリップフロップ回路５０ｇのセット端子にはハイレベルの信号が入力されることになるから、図４（ｇ）に示すように、フリップフロップ回路５０ｇはハイレベルの信号をドライブ回路５１に出力し、ドライブ回路５１はスイッチング素子Ｑ２をオンする。
【００５２】
スイッチング素子Ｑ２がオンになると、抵抗Ｒ２の両端電圧は上昇し、やがて電圧ＶＬを上回り（時間ｔ３）、第４のコンパレータ５０ｄは、ハイレベルの信号を出力する。そうすると、図４（ｆ）に示すように、フリップフロップ回路５０ｇのリセット端子にはハイレベルの信号が入力されることになるから、フリップフロップ回路５０ｇはロウレベルの信号をドライブ回路５１に出力し、図４（ｇ）に示すように、ドライブ回路５１はスイッチング素子Ｑ２をオフにする。
【００５３】
以後、上述した動作を繰り返すことによって、電流制御部５ａは、電流出力部５の出力電圧を電圧Ｖｏ１に維持する。
【００５４】
一方、図５（ａ）に示すように、時間ｔ４においてスイッチング素子Ｑ３がオンからオフに切り替わった（すなわち期間Ｔｏｆｆになった）場合、調光制御部６ａは、論理積回路５０ｅおよび反転回路５０ｆそれぞれにロウレベルの信号を出力する。この場合、論理積回路５０ｅは、第１のコンパレータ５０ａの出力によらずにロウレベルの信号を出力する。また、反転回路５０ｆはハイレベルの信号を出力するようになるから、スイッチング素子Ｑ４はオンとなり、第４のコンパレータ５０ｄの反転入力端子には、内部電源Ｖｃｃを抵抗Ｒ９，Ｒ１０で分圧した電圧が入力される。つまり、図５（ｅ）に示すように、第４のコンパレータ５０ｄの反転入力端子に入力される電圧ＶＬが低くなる。したがって、スイッチング素子Ｑ３がオフであるときは、図５（ｆ）に示すように、スイッチング素子Ｑ３がオンであるときよりも、抵抗Ｒ２に流れる電流の上限値を低くしている。
【００５５】
そして、この期間Ｔｏｆｆにおいてスイッチング素子Ｑ２がオフになると、図５（ｂ）に示すようにコンデンサＣ２の両端電圧は低下し、やがて下限となる電圧Ｖｏ２を下回る。したがって、図５（ｃ）に示すように、コンデンサＣ２の両端電圧を抵抗Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８で分圧してなる電圧Ｖｉｎも低下し、やがて基準電圧Ｖｒｅｆ２を下回る（時間ｔ５）。このとき、第２のコンパレータ５０ｂは、ハイレベルの信号を出力するから、図５（ｄ）に示すように、フリップフロップ回路５０ｇのセット端子にはハイレベルの信号が入力され、その結果、フリップフロップ回路５０ｇはハイレベルの信号をドライブ回路５１に出力し、ドライブ回路５１はスイッチング素子Ｑ２をオンする。
【００５６】
このようにスイッチング素子Ｑ２がオンになると、図５（ｂ）に示すようにコンデンサＣ２の両端電圧が上昇し、やがて上限となる電圧Ｖｏ３を上回る。したがって、図５（ｃ）に示すように、電圧Ｖｉｎも上昇し、やがて基準電圧Ｖｒｅｆ３を上回る（時間ｔ６）。このとき、第３のコンパレータ５０ｃは、ハイレベルの信号を出力するから、図５（ｇ）に示すように、フリップフロップ回路５０ｇのリセット端子にはハイレベルの信号が入力され、その結果、フリップフロップ回路５０ｇはロウレベルの信号をドライブ回路５１に出力し、ドライブ回路５１はスイッチング素子Ｑ２をオフする。
【００５７】
以後、上述した動作を繰り返すことによって、電流制御部５ａは、電流出力部５の出力電圧を電圧Ｖｏ１を含む所定範囲内（電圧Ｖｏ２〜電圧Ｖｏ３の範囲内）の値に維持する。このように、スイッチング素子Ｑ３がオフである場合にも、コンデンサＣ２の両端電圧がＶｏ１より大幅に変化してしまうことがなく、これによって、スイッチング素子Ｑ３がオンとなったときには、最適な電圧が光源部１に印加されるようにしている。
【００５８】
ダイオード７０は、アノードが調光回路部６の出力端（スイッチング素子Ｑ３のソース）に、カソードが光源部１にそれぞれ接続された形で、調光回路部６の出力端（スイッチング素子Ｑ３のソース）と光源部１との間に挿入されている。したがって、本実施形態における点灯装置２では、記調光回路部６の出力端から光源部１には電流が流れるが、光源部１から調光回路部６の出力端には電流は流れないようになっている。
【００５９】
ケース８は、図７（ｂ）に示すように、一面（図７（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７（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７（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。
【００６０】
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、調光制御部６ａは、図６（ａ）に示すように、外部装置により与えられたデューティ比で、スイッチング素子Ｑ３のゲートに電位を与えることで、スイッチング素子Ｑ３をオン・オフ制御（ＰＷＭ制御）し、図６（ｂ）に示すように、光源部１に間欠的に定電流を流す。これによって光源部１は、上記デューティ比に応じた明るさで点灯する。このような調光時においてスイッチング素子Ｑ３がオフになったときには、調光回路部６の出力端から光源部１には電流が流れないため、光源部１は放電しようとするが、調光回路部６の出力端と光源部１との間には上述したようにダイオード７０が挿入されているので、光源部１の放電は防止される。
【００６１】
つまり、本実施形態における点灯装置２では、ダイオード７０が光源部１の放電を防止する放電防止手段を構成している。
【００６２】
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が放電することを防止するから、図６（ａ），（ｂ）に示すように、調光時において光源部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、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。
【００６３】
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。
【００６４】
ところで、本実施形態における点灯装置２では、調光回路部６の出力端と光源部１との間に挿入されたダイオード７０が放電防止手段を構成しているが、このような放電防止手段は、ダイオードに限定されるものではなく、例えば、調光回路部６の出力端から光源部１に向かう電流を通し、光源部１から調光回路部６の出力端に向かう電流を通さないような整流回路であってもよい。当該整流回路の一例としては、通常はアノード−カソード間が非導通であり、ゲートに所定の電位が与えられた際にはダイオードと同様にアノードからカソードには電流を流すもののカソードからアノードには電流を流さないようなサイリスタや、通常はダイオードと同様にアノードからカソードには電流を流すものの、カソードからアノードには電流を流さず、ゲートに所定の電位が与えられた際にはアノード−カソード間が非導通となるゲート・ターンオフ・サイリスタ（ＧＴＯ）などが挙げられる。
【００６５】
したがって、本実施形態における点灯装置２によれば、上記効果に加えて、整流回路を付加するだけの簡単な構成で光源部１の放電防止を実現できるから、小型化および低コスト化が図れる。
【００６６】
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、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２，３においても同様である。
【００６７】
（実施形態２）
本実施形態の照明器具は、図８に示すように、点灯装置２の構成が実施形態１と異なっている。本実施形態における点灯装置２は、ダイオード７０の代わりに、サイリスタ７１を備えており、サイリスタ７１のオン・オフは調光制御部６ａが行うようになっている。なお、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。
【００６８】
サイリスタ７１は、アノードが調光回路部６の出力端に、カソードが光源部１にそれぞれ接続された形で、調光回路部６の出力端と光源部１との間に挿入されている。また、サイリスタ７１のゲートは調光制御部６ａに接続されている。このようなサイリスタ７１は、ゲートに所定の電位が与えられるまでは、アノード−カソード間が非導通であり、ゲートに所定の電位が与えられた（オンされた）際にはダイオードと同様に、アノードからカソードに電流を流す。
【００６９】
本実施形態における調光制御部６ａは、スイッチング素子Ｑ３のオン・オフ制御を行うとともに、サイリスタ７１のオン・オフ制御を行う。ここで、調光制御部６ａは、図９（ａ），（ｂ）に示すように、スイッチング素子Ｑ３のゲートに電位を与えるタイミングと、サイリスタ７１のゲートに電位を与えるタイミングとをずらしており、スイッチング素子Ｑ３をオンして（時間ｔ７）から所定時間（例えば、数μ〜数十μ秒）が経過した後（時間ｔ８）にサイリスタ７１をオンし、サイリスタ７１をオフして（時間ｔ９）から所定時間（例えば、数μ〜数十μ秒）が経過した後に、スイッチング素子Ｑ３をオフする（時間ｔ１０）。なお、図９（ａ）はスイッチング素子Ｑ３のゲートに入力される信号（電位）の波形を示し、図９（ｂ）はサイリスタ７１のゲートに入力される信号（電位）の波形を示している。
【００７０】
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、調光制御部６ａは、図９（ａ）に示すように、外部装置により与えられたデューティ比で、スイッチング素子Ｑ３のゲートに電位を与えることで、スイッチング素子Ｑ３をオン・オフ制御（ＰＷＭ制御）し、光源部１に間欠的に定電流を流す。これによって光源部１は、上記デューティ比に応じた明るさで点灯する。このような調光時においてスイッチング素子Ｑ３がオフになったときには、調光回路部６の出力端から光源部１には電流が流れないため、光源部１は放電しようとするが、スイッチング素子Ｑ３がオフになる前に、サイリスタ７１がオフとなるから、光源部１の放電は防止される。
【００７１】
つまり、本実施形態における点灯装置２では、サイリスタ７１および当該サイリスタ７１を制御する調光制御部６ａが光源部１の放電を防止する放電防止手段を構成している。
【００７２】
このような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、上記実施形態１と同様に、調光時において光源部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、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、しかも光源部の光束の立ち上がりを早めることができる。
【００７３】
また、スイッチング素子Ｑ３のオンになってからサイリスタ７１がオンになり、サイリスタ７１がオフになってからスイッチング素子Ｑ３がオフとなるので、スイッチング素子Ｑ３のオン・オフが切り替わる際に、スイッチング素子Ｑ３のドレイン−ソース間に電流が流れないから、スイッチング素子Ｑ３をソフトスイッチングすることができ、スイッチング損失などを低減できる。
【００７４】
ところで、本実施形態における点灯装置２では、サイリスタ７１と当該サイリスタ７１を制御する調光制御部６ａとによって放電防止手段を構成しているが、サイリスタ７１の代わりに、オフ時に電流を確実に遮断できるスイッチを用いてもよい。このようなスイッチの一例としては、フォトモスリレーなどの無接点リレーや、メカリレー（機械式リレー、有接点リレーともいう）などが挙げられる。また、サイリスタ７１の制御は必ずしも調光制御部６ａが行う必要はなく、要は、スイッチング素子Ｑ３のオンになってからサイリスタ７１がオンになり、サイリスタ７１がオフになってからスイッチング素子Ｑ３がオフとなるようにサイリスタ７１をオン・オフ制御できるものであればよい。
【００７５】
（実施形態３）
本実施形態の照明器具は、図１０に示すように、調光回路部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。
【００７６】
本実施形態における調光回路部６は、電流出力部５のコンデンサＣ２の高電位側にコレクタが、光源部１にエミッタがそれぞれ接続されたｎｐｎ型のバイポーラ・トランジスタ７２と、バイポーラ・トランジスタ７２のオン・オフ制御を行う調光制御部６ａとで構成されている。調光制御部６ａは、与えられたデューティ比に基づいて、バイポーラ・トランジスタ７２のベース−エミッタ間に電圧を印加し、バイポーラ・トランジスタ７２を高周波でオン・オフ制御することで、光源部１に間欠的に電流を出力して光源部１の調光を行う。つまり、本実施形態における調光回路部６は、ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴであるスイッチング素子Ｑ３の代わりに、バイポーラ・トランジスタ７２を備えている点が実施形態１と大きく異なっている。
【００７７】
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、調光制御部６ａは、外部装置により与えられたデューティ比で、バイポーラ・トランジスタ７２のベース−エミッタ間に電圧を印加することで、バイポーラ・トランジスタ７２をオン・オフ制御（ＰＷＭ制御）し、光源部１に間欠的に定電流を流す。これによって光源部１は、上記デューティ比に応じた明るさで点灯する。このような調光時においてバイポーラ・トランスタ７２がオフになったときには、調光回路部６の出力端（バイポーラ・トランジスタ７２のエミッタ）から光源部１には電流が流れないため、光源部１は放電しようとする。
【００７８】
ここで、バイポーラ・トランジスタ７２は、ダイオード同様のＰＮ接合を有しているために、実施形態１におけるＭＯＳＦＥＴなどの電界効果トランジスタ（ユニポーラ・トランジスタ）とは異なり、オン時に電流が流れる方向（ｎｐｎ型である場合はコレクタからエミッタに向かう方向）とは逆方向（ｎｐｎ型である場合はエミッタからコレクタに向かう方向）に電流が流れることがない。
【００７９】
したがって、本実施形態における点灯装置２では、調光回路部６を構成するトランジスタＱ３によって、光源部１の放電は防止される。つまり、本実施形態における点灯装置２では、スイッチング素子Ｑ３が光源部１の放電を防止する放電防止手段を構成している。
【００８０】
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、上記実施形態１と同様の効果を奏する上に、調光回路部６を構成するスイッチング素子Ｑ３が放電防止手段を兼ねている（放電防止手段を調光回路部６の一部として利用している）から、小型化および低コスト化が図れる。
【００８１】
ところで、本実施形態における点灯装置２では、放電防止手段としてｎｐｎ型のバイポーラ・トランジスタ７２を用いているが、これはあくまで一例であって、例えば、ｐｎｐ型のバイポーラ・トランジスタや、絶縁ゲート型バイポーラ・トランジスタ（ＩＧＢＴ）を利用しても同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】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。
【図２】同上における点灯装置の要部の回路説明図である。
【図３】同上における点灯装置の動作説明図である。
【図４】同上における点灯装置の動作説明図である。
【図５】同上における点灯装置の動作説明図である。
【図６】同上における点灯装置の動作説明図である。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】同上における点灯装置の動作説明図である。
【図１０】実施形態３の照明器具における点灯装置の回路説明図である。
【図１１】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。
【図１２】同上における点灯装置の動作説明図である。
【符号の説明】
【００８３】
１    光源部
２    点灯装置
３    整流回路部
４    ＰＦＣ回路部
５    電流出力部
６    調光回路部
８    ケース
７０    ダイオード（放電防止手段）
７２    バイポーラ・トランジスタ（放電防止手段）
【図１】
0005144194.tif 000002
【図２】
0005144194.tif 000003
【図３】
0005144194.tif 000004
【図４】
0005144194.tif 000005
【図５】
0005144194.tif 000006
【図６】
0005144194.tif 000007
【図７】
0005144194.tif 000008
【図８】
0005144194.tif 000009
【図９】
0005144194.tif 000010
【図１０】
0005144194.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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