照明装置及び表示装置
【課題】電源に直列接続された複数の発光素子を有する照明装置において、発光素子列のどこかで断線した場合に全ての発光素子が消灯することを防止し、かつ一部の発光素子のみが点灯した際の照明のムラを低減する。
【解決手段】照明装置１は、複数の発光素子が直列接続された発光素子列１０、２０、３０と、直列接続された複数の発光素子列１０〜３０について、発光素子列１０〜３０の各々の両端間に挿入されるスイッチング素子４１〜４３と、発光素子列１０、２０、３０の端子に生じる電位に基づき、発光素子列１０〜３０の断線を検出する断線検出部５と、断線検出部５により断線が検出された発光素子列１０〜３０の両端間に接続されたスイッチング素子４１〜４３を制御し、両端間を導通させるスイッチ制御部５とを備える。ある発光素子列１０〜３０に属する複数の発光素子間に、この発光素子列１０〜３０とは異なる発光素子列に属する発光素子が配置される。
【解決手段】照明装置１は、複数の発光素子が直列接続された発光素子列１０、２０、３０と、直列接続された複数の発光素子列１０〜３０について、発光素子列１０〜３０の各々の両端間に挿入されるスイッチング素子４１〜４３と、発光素子列１０、２０、３０の端子に生じる電位に基づき、発光素子列１０〜３０の断線を検出する断線検出部５と、断線検出部５により断線が検出された発光素子列１０〜３０の両端間に接続されたスイッチング素子４１〜４３を制御し、両端間を導通させるスイッチ制御部５とを備える。ある発光素子列１０〜３０に属する複数の発光素子間に、この発光素子列１０〜３０とは異なる発光素子列に属する発光素子が配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で論じられる実施態様は、直列接続された発光素子を備える照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に照明装置の概略構成を示す。照明装置２００は定電圧回路２０１と、複数の発光素子２１１〜２１６及び２２１〜２２６と、定電流電源２３０を備える。発光素子２１１〜２１６及び２２１〜２２６の数は、照明装置２００による照明光の輝度の設計値などに応じて決定される。
【０００３】
定電圧回路２０１の出力電圧によって、発光素子２１１〜２１６及び２２１〜２２６の直列接続数に上限があることがある。このような場合の一例として、発光素子がダイオードである場合が挙げられる。このような場合、照明装置２００は、定電圧回路２０１の出力電圧に応じた数の発光素子の直列接続を点灯する複数のチャネル２１０及び２２０を備える。複数のチャネル２１０及び２２０同士は、定電圧回路２０１と定電流電源２３０との間に並列に接続される。
【０００４】
なお、直列に接続した複数のＬＥＤを定電流電源から出力される定電流によって点灯するとき、ＬＥＤを直列に接続したＬＥＤアレイの中で、いずれかのＬＥＤにオープン故障が起ると、オープン故障を起したＬＥＤの端子間を機構部材によって短絡し、他の正常なＬＥＤに定電流電源の出力電流を供給するＬＥＤ点灯装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０３８２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
照明装置の発光素子数が、直列接続数の上限を超えない場合には、発光素子を複数のチャネルに分けない方が照明装置を安価に製造することができる。しかしながら、全ての発光素子を電源に直列接続すると、発光素子の列のどこかで断線した場合に全ての発光素子が消灯してしまう場合が生じる。
【０００７】
実施態様に係る装置は、電源に直列接続された複数の発光素子を有する照明装置において、発光素子列のどこかで断線した場合に全ての発光素子が消灯することを防止し、かつ一部の発光素子のみが点灯した際の照明のムラを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ある実施形態による照明装置は、複数の発光素子が直列接続された発光素子列と、直列接続された複数の発光素子列について、発光素子列の各々の両端間に挿入されるスイッチング素子と、発光素子列の端子に電位に生じる基づき、発光素子列の断線を検出する断線検出部と、断線検出部により断線が検出された発光素子列の両端間に接続されたスイッチング素子を制御し、両端間を導通させるスイッチ制御部とを備える。ある発光素子列に属する複数の発光素子間に、この発光素子列とは異なる発光素子列に属する発光素子が配置される。
【発明の効果】
【０００９】
本件開示の装置によれば、電源に直列接続された複数の発光素子を有する照明装置において、発光素子列のどこかで断線した場合に全ての発光素子が消灯することが防止される。また、一部の発光素子のみが点灯した際の照明のムラが低減される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】照明装置の概略図である。
【図２】照明装置の第１例の構成図である。
【図３】照明装置の第２例の構成図である。
【図４】（Ａ）は画像表示装置の表示画面を示す図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）は発光素子の配置例を示す図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は発光素子の配置例を示す図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は発光素子列の配線例を示す図である。
【図７】照明装置の第３例の構成図である。
【図８】照明装置の第４例の構成図である。
【図９】照明装置の第５例の構成図である。
【図１０】照明装置の第６例の構成図である。
【図１１】照明装置の第７例の構成図である。
【図１２】図１１の可変電流源の構成例の説明図である。
【図１３】照明装置の第８例の構成図である。
【図１４】照明装置の第９例の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付する図面を参照して実施例について説明する。図２は、照明装置の第１例の構成図である。照明装置１は、駆動回路２と、直列接続された複数の発光素子１１〜１３及び２１〜２３を備える。
【００１２】
駆動回路２は、発光素子１１〜１３及び２１〜２３の直列接続の両端に印加する電圧を供給する。また、駆動回路２は、発光素子１１〜１３及び２１〜２３に流れる電流を制御する。発光素子１１〜１３及び２１〜２３は、例えば発光ダイオードであってよいが、他の種類の発光素子でもよい。
【００１３】
発光素子１１〜１３及び２１〜２３は、第１発光素子列１０と第２発光素子列２０とにグループ分けされる。第１発光素子列１０は、発光素子１１〜１３及び２１〜２３に流れる電流の下流側の発光素子１１〜１３を含む。第２発光素子列２０は上流側の発光素子２１〜２３を含む。
【００１４】
なお、本明細書において、発光素子１１〜１３及び２１〜２３に流れる電流の上流側を「上流側」と表記し、発光素子１１〜１３及び２１〜２３に流れる電流の下流側を「下流側」と表記することがある。
【００１５】
参照符号ＶＨ及びＶＬは、それぞれ発光素子１１〜１３及び２１〜２３の直列接続の上流側端子及び下流側端子である。また、参照符号ＶＭは、第１発光素子列１０と第２発光素子列２０との接続点ｐ１に設けられた中間端子である。言い換えれば、端子ＶＭ及びＶＬは、それぞれ第１発光素子列１０の上流側及び下流側の端子である。端子ＶＨ及びＶＭは、それぞれ第２発光素子列２０の上流側及び下流側の端子である。
【００１６】
駆動回路２は、定電圧回路３と、コンデンサＣと、定電流回路４と、制御部５と、スイッチング素子４１及び４２を備える。定電圧回路３は、基準電圧ＶＲに応じた出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。制御部５は、断線検出部及びスイッチ制御部の一例である。
【００１７】
定電圧回路３は、下流側端子ＶＬの電圧をフィードバック信号として使用し、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧を制御する。例えば定電圧回路３は昇圧回路や昇降圧回路であってよい。コンデンサＣは、出力電圧Ｖｏｕｔに生じる交流成分を除去する。出力電圧Ｖｏｕｔは、上流側端子ＶＨに印加される。
【００１８】
定電流回路４は、下流側端子ＶＬとグランドとの間に接続され、発光素子１１〜１３及び２１〜２３に流れる電流を制御する。スイッチング素子４１は、第１発光素子列１０の両端の端子ＶＭ及びＶＬとの間に接続される。スイッチング素子４１がオンになることによって、第１発光素子列１０の両端の端子ＶＭ及びＶＬが短絡される。
【００１９】
また、スイッチング素子４２は、第２発光素子列２０の両端の端子ＶＨ及びＶＭとの間に接続される。スイッチング素子４２がオンになることによって、第２発光素子列２０の両端の端子ＶＨ及びＶＭが短絡される。
【００２０】
制御部５は、端子ＶＬ及びＶＭの電位に基づいて、第１発光素子列１０及び第２発光素子列２０のいずれかに断線が生じたか否かを検出し、スイッチング素子４１及び４２のオンオフをそれぞれ制御する制御信号Ｓ１及びＳ２を出力する。
【００２１】
制御部５は、第１発光素子列１０に生じた断線を検出した場合に、制御部５はスイッチング素子４１をオンにする。すると電流は、定電圧回路３、第２発光素子列２０、スイッチング素子４１、定電流回路４の順で流れるため、第２発光素子列２０が点灯する。
【００２２】
第２発光素子列２０に生じた断線を検出した場合に、制御部５はスイッチング素子４２をオンにする。すると電流は、定電圧回路３、スイッチング素子４２、第１発光素子列１０、定電流回路４の順で流れるため、第１発光素子列１０が点灯する。
【００２３】
制御部５は、例えば次の表１に従って、第１発光素子列１０及び第２発光素子列２０の断線を検出する。
【００２４】
【表１】
【００２５】
例えば、制御部５は、端子ＶＬの電位が低下し端子ＶＭの電位が上昇した場合に、第１発光素子列１０に断線が生じたと判断してよい。また、制御部５は、端子ＶＬ及びＶＭの電位が両方低下した場合に、第２発光素子列２０に断線が生じたと判定してよい。
【００２６】
例えば、制御部５は、端子ＶＬ及びＶＭの電位と、それぞれの電位について設定した各閾値ＶＬｔ及びＶＭｔとを比較し、端子ＶＬの電位が閾値ＶＬｔより低く、端子ＶＭの電位が閾値ＶＭｔより高い場合に、端子ＶＬの電位が低下し端子ＶＭの電位が上昇したと判定してよい。
【００２７】
制御部５は、端子ＶＬ及びＶＭの電位がそれぞれ閾値ＶＬｔ及びＶＭｔより低いとき、端子ＶＬ及びＶＭの電位が両方低下したと判定してよい。制御部５は、端子ＶＬ及びＶＭの電位がそれぞれ閾値ＶＬｔ及びＶＭｔより高いとき、制御部５は、端子ＶＬ及びＶＭの電位に変化がないと判定してよい。
【００２８】
駆動回路２によって点灯される発光素子の直列接続をグループ分けするグループ数は、２以上の任意の数でよい。例えば図３は、発光素子の直列接続を３つのグループに分けた場合の照明装置１の構成例を示す。図２に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素の動作は、特に説明しない限り同じである。
【００２９】
照明装置１は、直列接続された複数の発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２を備える。駆動回路２は、発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２の直列接続の両端に印加する電圧を供給する。また、駆動回路２は、発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２に流れる電流を制御する。
【００３０】
発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２は、第１発光素子列１０、第２発光素子列２０、第３発光素子列３０にグループ分けされる。第１発光素子列１０は、下流側の発光素子１１及び１２を含む。第３発光素子列３０は、上流側の発光素子３１及び３２を含む。第２発光素子列２０は、第１発光素子列１０と第３発光素子列３０に挟まれた中間の発光素子２１及び２２を含む。
【００３１】
参照符号ＶＨ及びＶＬは、発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２の直列接続の上流側端子及び下流側端子である。参照符号ＶＭ１は、第１発光素子列１０と第２発光素子列２０との接続点ｐ１に設けられた中間端子である。参照符号ＶＭ２は、第２発光素子列２０と第３発光素子列３０との接続点ｐ２に設けられた中間端子である。
【００３２】
言い換えれば、端子ＶＭ１及びＶＬは、それぞれ第１発光素子列１０の上流側及び下流側の端子である。端子ＶＭ２及びＶＭ１は、それぞれ第２発光素子列２０の上流側及び下流側の端子である。端子ＶＨ及びＶＭ２は、それぞれ第３発光素子列３０の上流側及び下流側の端子である。
【００３３】
駆動回路２は、スイッチング素子４１〜４３を備える。スイッチング素子４１は、第１発光素子列１０の両端の端子ＶＭ１及びＶＬとの間に接続される。スイッチング素子４１がオンになることによって、第１発光素子列１０の両端の端子ＶＭ１及びＶＬが短絡される。
【００３４】
スイッチング素子４２は、第２発光素子列２０の両端の端子ＶＭ２及びＶＭ１との間に接続される。スイッチング素子４２がオンになることによって、第２発光素子列２０の両端の端子ＶＭ２及びＶＭ１が短絡される。スイッチング素子４３は、第３発光素子列３０の両端の端子ＶＨ及びＶＭ２との間に接続される。スイッチング素子４３がオンになることによって、第３発光素子列３０の両端の端子ＶＨ及びＶＭ２が短絡される。
【００３５】
制御部５は、端子ＶＬ、ＶＭ１及びＶＭ２の電位に基づいて、第１発光素子列１０、第２発光素子列２０及び第３発光素子列３０のいずれかに断線が生じたか否かを検出し、スイッチング素子４１〜４３のオンオフをそれぞれ制御する制御信号Ｓ１〜Ｓ３を出力する。
【００３６】
第１発光素子列１０に生じた断線を検出した場合に、制御部５はスイッチング素子４１をオンにする。すると電流は、定電圧回路３、第３発光素子列３０、第２発光素子列２０、スイッチング素子４１、定電流回路４の順で流れ、第２発光素子列２０及び第３発光素子列３０が点灯する。
【００３７】
第２発光素子列２０に生じた断線を検出した場合に、制御部５はスイッチング素子４２をオンにする。すると電流は、定電圧回路３、第３発光素子列３０、スイッチング素子４２、第１発光素子列１０、定電流回路４の順で流れ、第１発光素子列１０及び第３発光素子列３０が点灯する。
【００３８】
第３発光素子列３０に生じた断線を検出した場合に、制御部５はスイッチング素子４３をオンにする。すると電流は、定電圧回路３、スイッチング素子４３、第２発光素子列２０、第１発光素子列１０、定電流回路４の順で流れ、第１発光素子列１０及び第２発光素子列２０が点灯する。
【００３９】
制御部５は、例えば次の表２に従って、第１発光素子列１０、第２発光素子列２０及び第３発光素子列３０の断線を検出する。
【００４０】
【表２】
【００４１】
例えば、制御部５は、端子ＶＬの電位が低下し、端子ＶＭ１及びＶＭ２の電位が上昇した場合に、第１発光素子列１０に断線が生じたと判断してよい。また、制御部５は、端子ＶＬ及びＶＭ１の電位が低下し、端子ＶＭ２の電位が上昇した場合に、第２発光素子列２０に断線が生じたと判定してよい。また、制御部５は、端子ＶＬ、ＶＭ１及びＶＭ２の全ての電位が低下した場合に、第３発光素子列３０に断線が生じたと判定してよい。
【００４２】
例えば、制御部５は、端子ＶＬ、ＶＭ１及びＶＭ２の電位と、それぞれの電位について設定した各閾値ＶＬｔ、ＶＭ１ｔ及びＶＭ２ｔとを比較してよい。制御部５は、端子ＶＬの電位が閾値ＶＬｔより低く、端子ＶＭ１及びＶＭ２の電位が閾値ＶＭ１ｔ及びＶＭ２ｔよりそれぞれ高い場合に、端子ＶＬの電位が低下し端子ＶＭ１及びＶＭ２の電位が上昇したと判定してよい。
【００４３】
また、制御部５は、端子ＶＬ及びＶＭ１の電位が閾値ＶＬｔ及びＶＭ１ｔよりそれぞれ低く、端子ＶＭ２の電位が閾値ＶＭ２ｔより高い場合に、端子ＶＬ及びＶＭ１の電位が低下し端子ＶＭ２の電位が上昇したと判定してよい。また、制御部５は、端子ＶＬ、ＶＭ１及びＶＭ２の電位が閾値ＶＬｔ、ＶＭ１ｔ及びＶＭ２ｔよりそれぞれ低い場合に、端子ＶＬ、ＶＭ１及びＶＭ２の全ての電位が低下したと判定してよい。また、制御部５は、端子ＶＬ、ＶＭ１及びＶＭ２の電位が閾値ＶＬｔ、ＶＭ１ｔ及びＶＭ２ｔよりそれぞれ高い場合に、端子ＶＬ、ＶＭ１及びＶＭ２の電位に変化がないと判定してよい。
【００４４】
続いて、発光素子の配置例について説明する。図４の（Ａ）は、発光素子が配置される画像表示装置の表示画面を示す図である。参照符号１００は、発光素子が配置される画像表示装置の表示画面１００であり、参照符号１０１は、複数の発光素子１０２を含む発光部を示す。複数の発光素子１０２は、例えば上記の発光素子１１〜１３及び２１〜２３や、発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２である。
【００４５】
例えば、発光素子１０２は、表示画面１００の一端に、配列方向１０３に沿って列状に並べて配置される。このため、同じ発光素子列に属する発光素子を集中させて配置すると、点灯しない発光素子列が配置されている画面部分が暗くなり、照明にムラが生じてしまう。
【００４６】
図４の（Ｂ）は、第１発光素子列１０、第２発光素子列２０、第３発光素子列３０に属する発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２の配置例を示す図である。図４の（Ｂ）に示すように、ある発光素子列に属する複数の発光素子間に、他の発光素子列に属する発光素子が配置される。例えば、第１発光素子列１０の発光素子１１及び１２の間には、他の発光素子列２０及び３０の発光素子３１及び２２が配置されている。また、ある発光素子列と他の発光素子列とは、配列方向１０３に沿って並べて配置されてよい。さらに、所定の発光素子列に属する発行素子を、他の発光素子列に属する発光素子に対し、配列方向１０３と直交する方向に重なり合わないように配置してよい。
【００４７】
したがって、例えば第１発光素子列１０の発光素子１１及び１２が点灯しなかったとしても、これらの間の発光素子３１及び２２が点灯すれば、発光素子１１及び１２により照明されるはずの範囲Ｒ１が他の発光素子３１及び２２によって照明される。このために、照明のムラが低減される。
【００４８】
また、第２発光素子列２０の発光素子２１及び２２が点灯しなかったとしても、これらの間に配置された第１発光素子列の発光素子１２が点灯すれば、発光素子２１及び２２により照明されるはずの範囲Ｒ２が発光素子１２によって照明される。このため、照明のムラが低減される。第３発光素子列３０が点灯しない場合も同様である。
【００４９】
なお、本明細書において、複数の発光素子が「列状に」並べられているという文言は、発光素子が厳密に一直線に並べられている場合に限定することを意図するものではない。例えば図４の（Ｃ）に示すように、配列方向１０３に直交する方向に、発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２の配置位置がズレていてもよい。
【００５０】
すなわち、発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２が配置される配列方向１０３の長さが、配列方向１０３の直交方向のズレ量に比べて十分長く、発光素子の配置が一般的に列状であると見なせる範囲であればよい。
【００５１】
なお、図４の（Ｂ）及び図４の（Ｃ）に示す例では、（Ｎ＝３）列の発光素子列１０〜３０に属する発光素子が、（Ｎ−１＝２）個おきに配列される。しかし、上記の照明ムラの低減効果が生じるには、単に、ある発光素子列に属する複数の発光素子間に他の発光素子列に属する発光素子が配置されていれば足りる。
【００５２】
図５の（Ａ）は、第１発光素子列１０、第２発光素子列２０、第３発光素子列３０に属する発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２の配置例を示す図である。第１発光素子列１０の発光素子１１及び１２の間には、他の発光素子列３０の発光素子３１及び３２が配置されている。
【００５３】
したがって、例えば第１発光素子列１０の発光素子１１及び１２が点灯しなかったとしても、これらの間の発光素子３１及び３２が点灯すれば照明のムラが低減される。
【００５４】
続いて、図５の（Ｂ）を参照して、発光素子の直列接続を２つのグループに分けた場合の発光素子１１〜１３及び２１〜２３の配置例を説明する。第１発光素子列１０の発光素子１１〜１３と第２発光素子列２０の発光素子２１〜２３は交互に配置されている。
【００５５】
図５の（Ｃ）は、発光素子１１〜１３及び２１〜２３の第２配置例を示す図である。第１発光素子列１０の発光素子１１及び１２の間には、他の発光素子列２０の発光素子２１及び２２が配置されている。また、第２発光素子列２０の発光素子２２及び２３の間には、他の発光素子列１０の発光素子１２及び１３が配置されている。
【００５６】
続いて、発光素子間を接続する導線の配線例について説明する。図６の（Ａ）は、発光素子の直列接続を２つのグループに分けた場合の発光素子１１〜１３及び２１〜２３の配線例を示す図である。本例では、第１発光素子列１０の発光素子１１〜１３と第２発光素子列２０の発光素子２１〜２３とが交互に配置されている。
【００５７】
ある発光素子列の発光素子の間に、他の発光素子列の発光素子を配置する場合には、各発光素子列内で発光素子間を接続する導線同士が、並列して配置される。本例では、第１発光素子列１０の発光素子１１〜１３を接続する導線Ｌ１と、第２発光素子列２０の発光素子２１〜２３を接続する導線Ｌ２とが、並列して配置される。
【００５８】
このとき、一方の発光素子列の発光素子を接続する導線（例えばＬ１）と、他方の発光素子列の発光素子を接続する導線（例えばＬ２）との間に、これらの発光素子列を接続する接続点から延びる導線を配置してよい。以下の説明において、接続点から延びる導線を「中間導線」と表記する。図６の（Ａ）に示す例では、導線Ｌ１及び導線Ｌ２の間に、接続点ｐ１から延びる中間導線ＬＭが配置される。
【００５９】
このような中間導線ＬＭの配置によって、発光素子列の発光素子同士間の導線や他の中間導線に交差させることなく、発光部１０１の一端１０４側にある発光素子列の間の接続点を、発光部１０１の他端１０５側に設けられた端子に接続できる。本例では、端１０４側の接続点ｐ１が他端１０５側の端子ＶＭに接続される。したがって、発光素子列の間の接続点が端１０４及び１０５のどちらに生じても、配線の交差を発生させることなく、接続点の端子を上流側端子ＶＭ及び下流側端子ＶＬと同じ側に設けることが可能となる。
【００６０】
図６の（Ｂ）は、発光素子の直列接続を３つのグループに分けた場合の発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２の配線例を示す図である。本例では、第１発光素子列１０の発光素子１１及び１２、第２発光素子列２０の発光素子２１及び２２、並びに第３発光素子列３０の発光素子３１及び３２が、２個おきに配置されている。
【００６１】
導線Ｌ１は、第１発光素子列１０の発光素子１１及び１２を接続する導線であり、導線Ｌ２は、第２発光素子列２０の発光素子２１及び２２を接続する導線であり、導線Ｌ３は、第３発光素子列３０の発光素子３１及び３２を接続する導線である。導線Ｌ１〜Ｌ３は、並列して配置される。
【００６２】
また、導線ＬＭ１は、第１発光素子列１０及び第２発光素子列２０の接続点ｐ１から延びる中間導線であり、導線ＬＭ２は、第２発光素子列２０及び第３発光素子列３０の接続点ｐ２から延びる中間導線である。本例では、導線ＬＭ２が、導線Ｌ２及び導線Ｌ３の間に配置されており、接続点ｐ２に接続する端子ＶＭ２は、上流側端子ＶＨ、接続点ｐ１の端子ＶＭ１及び下流側端子ＶＬに並べて配置されている。
【００６３】
本実施例によれば、発光素子１１〜１３及び２１〜２３や発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２の直列接続のどこかに断線が生じても、一部の発光素子を点灯させることが可能となる。
【００６４】
また本実施例によれば、断線発生時に一部の発光素子のみが点灯しても、照明のムラを低減することが可能となる。
【００６５】
本明細書に記載される各実施例の照明装置を、画像表示装置の表示画面の照明手段として備えてよい。本明細書に記載される各実施例の照明装置を、画像表示装置に備えることによって、発光素子の直列接続のどこかに断線が発生しても、表示画面全体が暗くなることが防止される。また一部の発光素子が発光しても表示画面の明るさのムラが低減される。本明細書に記載される各実施例の照明装置は、振動による断線が生じる恐れがある車両内のナビゲーション表示装置や速度表示装置の車載用表示装置に設けてもよい。夜間走行中に車両の振動により表示装置に断線が生じた場合でも、表示画面全体が暗くなることが防止され、また表示画面の明るさのムラが生じない。このため運転者は安全な夜間走行を行うことができる。
【００６６】
続いて、照明装置１の他の実施例について説明する。図７は、照明装置１の第３例の構成図である。図２に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素の動作は、特に説明しない限り同じである。また、図７に示す構成要素やその機能を他の実施例が備えていてもよい。
【００６７】
本実施例では、比較器を使用して端子ＶＬ及びＶＭの電位の変化を検出する。駆動回路２は、基準電圧ＶＬｔ及びＶＭｔを与える基準電圧回路４４及び４５と、比較器５１及び５２を備える。
【００６８】
比較器５１は、端子ＶＬの電位と基準電圧ＶＬｔとを比較し、比較結果を示す出力信号Ｏｕｔ１を出力する。端子ＶＬの電位が基準電圧ＶＬｔよりも大きければ出力信号Ｏｕｔ１の値は「Ｈ」であり、端子ＶＬの電位が基準電圧ＶＬｔよりも小さければ出力信号Ｏｕｔ１の値は「Ｌ」である。
【００６９】
比較器５２は、端子ＶＭの電位と基準電圧ＶＭｔとを比較し、比較結果を示す出力信号Ｏｕｔ２を出力する。端子ＶＭの電位が基準電圧ＶＭｔよりも大きければ出力信号Ｏｕｔ２の値は「Ｈ」であり、端子ＶＭの電位が基準電圧ＶＭｔよりも小さければ出力信号Ｏｕｔ２の値は「Ｌ」である。
【００７０】
制御部５は、例えば次の表３に従って、出力信号Ｏｕｔ１及びＯｕｔ２に応じて第１発光素子列１０及び第２発光素子列２０の断線を検出する。
【００７１】
【表３】
【００７２】
制御部５は、Ｏｕｔ１及びＯｕｔ２の値が両方とも「Ｈ」であるとき、第１発光素子列１０及び第２発光素子列２０に断線がないと判定する。すなわち、基準電圧ＶＬｔ及び基準電圧ＶＭｔの値は、断線がないときの端子ＶＬ及びＶＭの電位よりも低く設定する。
【００７３】
制御部５は、Ｏｕｔ１の値が「Ｌ」でありＯｕｔ２の値が「Ｈ」であるとき、第１発光素子列１０に断線が生じたと判定する。また、制御部５は、Ｏｕｔ１及びＯｕｔ２の値が両方とも「Ｌ」であるとき、第２発光素子列２０に断線が生じたと判定する。
【００７４】
発光素子の直列接続をグループ分けするグループ数が３以上の場合にも、同様の手法により、比較器を使用して端子電圧の変化を検出することができる。
【００７５】
例えば、図３と同様に、発光素子の直列接続を第１発光素子列１０、第２発光素子列２０及び第３発光素子列３０の３グループに分けた場合にも、図７と同様に比較器で基準電圧と端子電圧を比較して端子電圧の変化を検出してよい。
【００７６】
この場合に、図７のように定電圧回路３の出力電位Ｖｏｕｔから一定電圧を下げ、又はグランド電位に一定電圧を加えて基準電圧を作ると、発光素子の温度特性によって中間端子ＶＭ１の電位と基準電圧との差に変動が生じ、断線を誤検出する恐れがある。
【００７７】
このため以下に説明する図８に示すように、端子電圧と比較される基準電圧は、分圧回路により生成されてもよい。分圧回路で基準電圧を生成することによって、基準電圧を発光素子の温度特性に追従させることができるので、中間端子ＶＭ１の電位と基準電圧との差の変動を低減することができる。発光素子の直列接続のグループ数が２の場合にも分圧回路で基準電圧を生成してもよい。
【００７８】
図８は、照明装置１の第４例の構成図である。図３に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素の動作は、特に説明しない限り同じである。また、図８に示す構成要素やその機能を他の実施例が備えていてもよい。
【００７９】
駆動回路２は、抵抗Ｒ１〜Ｒ４を有する分圧回路と、比較器５１〜５３を備える。分圧回路は、基準電圧ＶＬｔ、ＶＭ１ｔ及びＶＭ２ｔを生成する。比較器５１は、端子ＶＬの電位と基準電圧ＶＬｔとを比較し、比較結果を示す出力信号Ｏｕｔ１を出力する。端子ＶＬの電位が基準電圧ＶＬｔよりも大きければ出力信号Ｏｕｔ１の値は「Ｈ」であり、端子ＶＬの電位が基準電圧ＶＬｔよりも小さければ出力信号Ｏｕｔ１の値は「Ｌ」である。
【００８０】
比較器５２は、端子ＶＭ１の電位と基準電圧ＶＭ１ｔとを比較し、比較結果を示す出力信号Ｏｕｔ２を出力する。端子ＶＭ１の電位が基準電圧ＶＭ１ｔよりも大きければ出力信号Ｏｕｔ２の値は「Ｈ」であり、端子ＶＭ１の電位が基準電圧ＶＭ１ｔよりも小さければ出力信号Ｏｕｔ２の値は「Ｌ」である。
【００８１】
比較器５３は、端子ＶＭ２の電位と基準電圧ＶＭ２ｔとを比較し、比較結果を示す出力信号Ｏｕｔ３を出力する。端子ＶＭ２の電位が基準電圧ＶＭ２ｔよりも大きければ出力信号Ｏｕｔ３の値は「Ｈ」であり、端子ＶＭ２の電位が基準電圧ＶＭ２ｔよりも小さければ出力信号Ｏｕｔ３の値は「Ｌ」である。
【００８２】
制御部５は、例えば次の表４に従って、出力信号Ｏｕｔ１〜Ｏｕｔ３に応じて第１発光素子列１０、第２発光素子列２０及び第３発光素子列３０の断線を検出する。
【００８３】
【表４】
【００８４】
制御部５は、Ｏｕｔ１〜Ｏｕｔ３の値が全て「Ｈ」であるとき、第１発光素子列１０、第２発光素子列２０及びに第３発光素子列３０に断線がないと判定する。制御部５は、Ｏｕｔ１の値が「Ｌ」でありＯｕｔ２及びＯｕｔ３の値が「Ｈ」であるとき、第１発光素子列１０に断線が生じたと判定する。
【００８５】
制御部５は、Ｏｕｔ１及びＯｕｔ２の値が「Ｌ」でありＯｕｔ３の値が「Ｈ」であるとき、第２発光素子列２０に断線が生じたと判定する。制御部５は、Ｏｕｔ１〜Ｏｕｔ３の値が全て「Ｌ」であるとき、第３発光素子列３０に断線が生じたと判定する。
【００８６】
本実施例によれば、比較器を用いて端子電圧ＶＬ、ＶＭ、ＶＭ１及びＶＭ２を基準電圧と比較することによって、断線により生じる端子電圧の電圧変化を検出することができる。
【００８７】
続いて、照明装置１の他の実施例について説明する。図９は、照明装置１の第５例の構成図である。図７に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素の動作は、特に説明しない限り同じである。また、図９に示す構成要素やその機能を他の実施例が備えていてもよい。
【００８８】
本実施例では、制御部５を論理回路によって実現する。制御部５は、ＮＯＴ論理素子６１、ＡＮＤ論理素子６２及びＯＲ論理素子６３を備える。制御部５は、制御信号Ｓ１＝（（ＮＯＴ Ｏｕｔ１） ＡＮＤ Ｏｕｔ２）を生成する。制御信号Ｓ１の値は、第１発光素子列１０が断線していなければ「Ｌ」、断線すると「Ｈ」になる。
【００８９】
制御部５は、スイッチング素子４１として使用されるＰチャンネルＭＯＳトランジスタを制御信号Ｓ１によって駆動する。スイッチング素子４１は、第１発光素子列１０が断線時にオンになり、それ以外の場合にオフになる。なお、スイッチング素子４１としてＰＮＰ型トランジスタを使用してもよい。
【００９０】
また、制御部５は、制御信号Ｓ２＝（Ｏｕｔ１ ＯＲ Ｏｕｔ２）を生成する。制御信号Ｓ１の値は、第２発光素子列２０が断線していなければ「Ｈ」、断線すると「Ｌ」になる。
【００９１】
制御部５は、スイッチング素子４２として使用されるＮチャンネルＭＯＳトランジスタを制御信号Ｓ２によって駆動する。スイッチング素子４２は、第２発光素子列２０が断線時にオンになり、それ以外の場合にオフになる。なお、スイッチング素子４２としてＮＰＮ型トランジスタを使用してもよい。
【００９２】
本実施例によれば、端子電圧ＶＬ及びＶＭの電圧変化に応じたスイッチング素子の制御信号Ｓ１及びＳ２を、論理回路を用いて生成することが可能となる。発光素子の直列接続をグループ分けするグループ数が３以上の場合にも、同様に制御部５を論理回路によって実現してよい。
【００９３】
続いて、照明装置１の他の実施例について説明する。図１０は、照明装置１の第６例の構成図である。図８に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素の動作は、特に説明しない限り同じである。また、図１０に示す構成要素やその機能を他の実施例が備えていてもよい。
【００９４】
照明装置１はマイコン６を備える。本実施例では、断線の検出処理とスイッチング素子４１〜４３のスイッチング制御をマイコン６によって実行する。マイコン６は、図８を参照して説明した制御部５と同様の判定処理を実施することにより、第１発光素子列１０、第２発光素子列２０及び第３発光素子列３０のどれかに生じた断線の発生を検出する。マイコン６は、検出結果に応じて、スイッチング素子４１〜４３のオンオフをそれぞれ制御する制御信号Ｓ１〜Ｓ３を出力する。
【００９５】
制御信号Ｓ１の値は、第１発光素子列１０に断線が生じたとき「Ｈ」であり、それ以外の場合に「Ｌ」である。制御信号Ｓ２の値は、第２発光素子列２０に断線が生じたとき「Ｈ」であり、それ以外の場合に「Ｌ」である。制御信号Ｓ３の値は、第３発光素子列３０に断線が生じたとき「Ｈ」であり、それ以外の場合に「Ｌ」である。
【００９６】
制御信号Ｓ１はバッファ７１を介して、スイッチング素子４１として使用されるＰチャンネルＭＯＳトランジスタに入力される。制御信号Ｓ１によってスイッチング素子４１を駆動することによって、第１発光素子列１０が断線時にスイッチング素子４１がオンになり、それ以外の場合にオフになる。なお、スイッチング素子４１としてＰＮＰ型トランジスタを使用してもよい。
【００９７】
制御信号Ｓ２はバッファ７２を介して、スイッチング素子４２として使用されるＰチャンネルＭＯＳトランジスタに入力される。制御信号Ｓ２によってスイッチング素子４２を駆動することによって、第２発光素子列２０が断線時にスイッチング素子４２がオンになり、それ以外の場合にオフになる。なお、スイッチング素子４２としてＰＮＰ型トランジスタを使用してもよい。
【００９８】
なお、スイッチング素子４２として、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ又はＮＰＮ型トランジスタを使用し、制御信号Ｓ２の反転信号をスイッチング素子４２に入力してもよい。
【００９９】
制御信号Ｓ３はＮＯＴ論理素子７３を介して、スイッチング素子４３として使用されるＮチャンネルＭＯＳトランジスタに入力される。制御信号Ｓ３によってスイッチング素子４３を駆動することによって、第３発光素子列３０が断線時にスイッチング素子４３がオンになり、それ以外の場合にオフになる。なお、スイッチング素子４３としてＮＰＮ型トランジスタを使用してもよい。
【０１００】
本実施例によれば、端子電圧ＶＬ、ＶＭ１及びＶＭ２の電圧変化に応じたスイッチング素子の制御信号Ｓ１〜Ｓ３を、マイコンを用いて生成することが可能となる。発光素子の直列接続をグループ分けするグループ数が２の場合にも、同様にマイコンを使用して制御信号Ｓ１及びＳ２を生成してよい。
【０１０１】
続いて、照明装置１の他の実施例について説明する。発光素子列のどこかに断線が生じ、一部の発光素子列のみが点灯すると、照明装置１による照明光の輝度が低下する。本実施例では、発光素子列の断線が生じた場合、他の発光素子列に流れる電流の値を増加して、照明光の輝度の低下を低減する。
【０１０２】
図１１は、照明装置１の第７例の構成図である。図７に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素の動作は、特に説明しない限り同じである。また、図１１に示す構成要素やその機能を他の実施例が備えていてもよい。
【０１０３】
本実施例において、定電流回路４は可変電流源である。制御部５は、発光素子１１〜１３及び２１〜２３に流れる電流ＩＬを制御する制御信号Ｓ０を、可変電流源４に出力する。例えば、断線が検出されない場合に信号Ｓ０の値は「Ｈ」であり、断線が検出された場合に信号Ｓ０の値は「Ｌ」である。制御部５は、例えば、信号Ｓ０として信号Ｏｕｔ１と同じ信号を出力してよい。
【０１０４】
図１２は、図１１の可変電流源４の構成例の説明図である。可変電流源４は、ＮＯＴ論理素子８０と、ＰチャンネルＭＯＳトランジスタＱ１と、抵抗素子Ｒ５及びＲ６を備える。また、可変電流源４は、比較器８１と、基準電圧ＶＲ３を与える基準電圧回路と、ＰチャンネルトランジスタＱ２により形成される定電圧回路を備える。
【０１０５】
断線がなく信号Ｓ０の値が「Ｈ」である場合には、トランジスタＱ１はオフであり、電流ＩＬ＝ＶＲ３／Ｒ５となる。一方で断線が生じ信号Ｓ０の値は「Ｌ」である場合には、トランジスタＱ１はオンになり、電流ＩＬ＝ＶＲ３／（Ｒ５／／Ｒ６）となる。このため、断線が生じた場合に電流ＩＬは増加する。例えば、断線がない場合に比べて断線時の電流ＩＬが１．５倍〜２倍になるように抵抗値Ｒ５及びＲ６を定めてよい。
【０１０６】
本実施例によれば、発光素子列の断線が生じ、一部の発光素子列のみを点灯させた場合における、照明装置１による照明光の輝度の低下が低減される。
【０１０７】
続いて、照明装置１の他の実施例について説明する。本実施例では、発光素子列の断線が生じた場合、他の発光素子列に流れる電流のデューティ比を増加して、一部の発光素子列のみを点灯させた場合における照明光の輝度の低下を低減する。
【０１０８】
図１３は、照明装置１の第８例の構成図である。図７に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素の動作は、特に説明しない限り同じである。また、図１３に示す構成要素やその機能を他の実施例が備えていてもよい。
【０１０９】
照明装置１は、マイコン６を備える。マイコン６は、発光素子１１〜１３及び２１〜２３に流れる電流ＩＬのデューティ比を制御するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）調光機能を有する。マイコン６は、定電流回路４によって制御される電流ＩＬのデューティ比を制御する制御信号Ｓｐを定電流回路４へ出力する。
【０１１０】
照明装置１が画像表示装置の表示画面を照明する場合、マイコン６は、例えば夜間はデューティ比を下げて照明装置１による照明光の輝度を下げ、昼間はデューティ比を上げて照明装置１による照明光の輝度を上げてもよい。
【０１１１】
制御部５は、第１発光素子列１０及び第２発光素子列２０に断線が生じたか否かを知らせる制御信号Ｓ０を、マイコン６に出力する。例えば、断線が検出されない場合に信号Ｓ０の値は「Ｈ」であり、断線が検出された場合に信号Ｓ０の値は「Ｌ」である。制御部５は、例えば、信号Ｓ０として信号Ｏｕｔ１と同じ信号を出力してよい。マイコン６は、例えば、断線がない場合に比べて断線時の電流ＩＬのデューティ比を１．５倍〜２倍に増加させてよい。
【０１１２】
本実施例によれば、発光素子列の断線が生じ、一部の発光素子列のみを点灯させた場合における、照明光の輝度の低下が低減される。
【０１１３】
照明装置１は、発光素子列に流れる電流値の制御とＰＷＭ調光とを併用して、断線発生時の輝度の低下を低減してもよい。図１４は、電流値の制御とＰＷＭ調光とを併用する実施例を示す。
【０１１４】
図１４は、照明装置１の第９例の構成図である。図１３に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素の動作は、特に説明しない限り同じである。また、図１４に示す構成要素やその機能を他の実施例が備えていてもよい。
【０１１５】
本実施例において、定電流回路４は可変電流源である。可変電流源４は、例えば図１２に示す構成と同様の構成によって発光素子１１〜１３及び２１〜２３に流れる電流値ＩＬを変更してよい。マイコン６は、可変電流源４が流す電流の電流値ＩＬを制御する制御信号Ｓｄを出力する。デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）８２は、マイコン６から出力されるディジタル形式の制御信号Ｓｄを、アナログ形式の制御信号Ｓｄへ変換する。
【０１１６】
マイコン６は、例えば、発光素子列の断線が発生した時の電流値ＩＬのデューティ比が１００％に近く、一部の発光素子列のみが点灯することによる照明の輝度の低下を、ＰＷＭ調光によって補償できない場合、電流値ＩＬを増加させてよい。断線時の電流ＩＬの電流値は、例えば断線がない場合に比べて１．５倍〜２倍であってよい。
【０１１７】
また、例えばマイコン６は、電流値ＩＬのデューティ比が低くデューティ比を増加する余地がある場合には、断線により一部の発光素子列のみを点灯させる際に、電流値ＩＬを増加させるよりも先にデューティ比を優先して増加させてよい。
【０１１８】
また、例えばマイコン６は、デューティ比を増加する余地がある場合であっても、断線により一部の発光素子列のみを点灯させる際に、デューティ比を増加させるよりも先に優先して電流値ＩＬを増加させてよい。
【０１１９】
本実施例によれば、発光素子列の断線が生じ、一部の発光素子列のみを点灯させた場合における、照明光の輝度の低下が低減される。
【符号の説明】
【０１２０】
１ 照明装置
２ 駆動回路
１０、２０、３０ 発光素子列
１１〜１３、２１〜２３、３１、３２ 発光素子
４１、４２ スイッチング素子
【技術分野】
【０００１】
本明細書で論じられる実施態様は、直列接続された発光素子を備える照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に照明装置の概略構成を示す。照明装置２００は定電圧回路２０１と、複数の発光素子２１１〜２１６及び２２１〜２２６と、定電流電源２３０を備える。発光素子２１１〜２１６及び２２１〜２２６の数は、照明装置２００による照明光の輝度の設計値などに応じて決定される。
【０００３】
定電圧回路２０１の出力電圧によって、発光素子２１１〜２１６及び２２１〜２２６の直列接続数に上限があることがある。このような場合の一例として、発光素子がダイオードである場合が挙げられる。このような場合、照明装置２００は、定電圧回路２０１の出力電圧に応じた数の発光素子の直列接続を点灯する複数のチャネル２１０及び２２０を備える。複数のチャネル２１０及び２２０同士は、定電圧回路２０１と定電流電源２３０との間に並列に接続される。
【０００４】
なお、直列に接続した複数のＬＥＤを定電流電源から出力される定電流によって点灯するとき、ＬＥＤを直列に接続したＬＥＤアレイの中で、いずれかのＬＥＤにオープン故障が起ると、オープン故障を起したＬＥＤの端子間を機構部材によって短絡し、他の正常なＬＥＤに定電流電源の出力電流を供給するＬＥＤ点灯装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０３８２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
照明装置の発光素子数が、直列接続数の上限を超えない場合には、発光素子を複数のチャネルに分けない方が照明装置を安価に製造することができる。しかしながら、全ての発光素子を電源に直列接続すると、発光素子の列のどこかで断線した場合に全ての発光素子が消灯してしまう場合が生じる。
【０００７】
実施態様に係る装置は、電源に直列接続された複数の発光素子を有する照明装置において、発光素子列のどこかで断線した場合に全ての発光素子が消灯することを防止し、かつ一部の発光素子のみが点灯した際の照明のムラを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ある実施形態による照明装置は、複数の発光素子が直列接続された発光素子列と、直列接続された複数の発光素子列について、発光素子列の各々の両端間に挿入されるスイッチング素子と、発光素子列の端子に電位に生じる基づき、発光素子列の断線を検出する断線検出部と、断線検出部により断線が検出された発光素子列の両端間に接続されたスイッチング素子を制御し、両端間を導通させるスイッチ制御部とを備える。ある発光素子列に属する複数の発光素子間に、この発光素子列とは異なる発光素子列に属する発光素子が配置される。
【発明の効果】
【０００９】
本件開示の装置によれば、電源に直列接続された複数の発光素子を有する照明装置において、発光素子列のどこかで断線した場合に全ての発光素子が消灯することが防止される。また、一部の発光素子のみが点灯した際の照明のムラが低減される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】照明装置の概略図である。
【図２】照明装置の第１例の構成図である。
【図３】照明装置の第２例の構成図である。
【図４】（Ａ）は画像表示装置の表示画面を示す図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）は発光素子の配置例を示す図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は発光素子の配置例を示す図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は発光素子列の配線例を示す図である。
【図７】照明装置の第３例の構成図である。
【図８】照明装置の第４例の構成図である。
【図９】照明装置の第５例の構成図である。
【図１０】照明装置の第６例の構成図である。
【図１１】照明装置の第７例の構成図である。
【図１２】図１１の可変電流源の構成例の説明図である。
【図１３】照明装置の第８例の構成図である。
【図１４】照明装置の第９例の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付する図面を参照して実施例について説明する。図２は、照明装置の第１例の構成図である。照明装置１は、駆動回路２と、直列接続された複数の発光素子１１〜１３及び２１〜２３を備える。
【００１２】
駆動回路２は、発光素子１１〜１３及び２１〜２３の直列接続の両端に印加する電圧を供給する。また、駆動回路２は、発光素子１１〜１３及び２１〜２３に流れる電流を制御する。発光素子１１〜１３及び２１〜２３は、例えば発光ダイオードであってよいが、他の種類の発光素子でもよい。
【００１３】
発光素子１１〜１３及び２１〜２３は、第１発光素子列１０と第２発光素子列２０とにグループ分けされる。第１発光素子列１０は、発光素子１１〜１３及び２１〜２３に流れる電流の下流側の発光素子１１〜１３を含む。第２発光素子列２０は上流側の発光素子２１〜２３を含む。
【００１４】
なお、本明細書において、発光素子１１〜１３及び２１〜２３に流れる電流の上流側を「上流側」と表記し、発光素子１１〜１３及び２１〜２３に流れる電流の下流側を「下流側」と表記することがある。
【００１５】
参照符号ＶＨ及びＶＬは、それぞれ発光素子１１〜１３及び２１〜２３の直列接続の上流側端子及び下流側端子である。また、参照符号ＶＭは、第１発光素子列１０と第２発光素子列２０との接続点ｐ１に設けられた中間端子である。言い換えれば、端子ＶＭ及びＶＬは、それぞれ第１発光素子列１０の上流側及び下流側の端子である。端子ＶＨ及びＶＭは、それぞれ第２発光素子列２０の上流側及び下流側の端子である。
【００１６】
駆動回路２は、定電圧回路３と、コンデンサＣと、定電流回路４と、制御部５と、スイッチング素子４１及び４２を備える。定電圧回路３は、基準電圧ＶＲに応じた出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。制御部５は、断線検出部及びスイッチ制御部の一例である。
【００１７】
定電圧回路３は、下流側端子ＶＬの電圧をフィードバック信号として使用し、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧を制御する。例えば定電圧回路３は昇圧回路や昇降圧回路であってよい。コンデンサＣは、出力電圧Ｖｏｕｔに生じる交流成分を除去する。出力電圧Ｖｏｕｔは、上流側端子ＶＨに印加される。
【００１８】
定電流回路４は、下流側端子ＶＬとグランドとの間に接続され、発光素子１１〜１３及び２１〜２３に流れる電流を制御する。スイッチング素子４１は、第１発光素子列１０の両端の端子ＶＭ及びＶＬとの間に接続される。スイッチング素子４１がオンになることによって、第１発光素子列１０の両端の端子ＶＭ及びＶＬが短絡される。
【００１９】
また、スイッチング素子４２は、第２発光素子列２０の両端の端子ＶＨ及びＶＭとの間に接続される。スイッチング素子４２がオンになることによって、第２発光素子列２０の両端の端子ＶＨ及びＶＭが短絡される。
【００２０】
制御部５は、端子ＶＬ及びＶＭの電位に基づいて、第１発光素子列１０及び第２発光素子列２０のいずれかに断線が生じたか否かを検出し、スイッチング素子４１及び４２のオンオフをそれぞれ制御する制御信号Ｓ１及びＳ２を出力する。
【００２１】
制御部５は、第１発光素子列１０に生じた断線を検出した場合に、制御部５はスイッチング素子４１をオンにする。すると電流は、定電圧回路３、第２発光素子列２０、スイッチング素子４１、定電流回路４の順で流れるため、第２発光素子列２０が点灯する。
【００２２】
第２発光素子列２０に生じた断線を検出した場合に、制御部５はスイッチング素子４２をオンにする。すると電流は、定電圧回路３、スイッチング素子４２、第１発光素子列１０、定電流回路４の順で流れるため、第１発光素子列１０が点灯する。
【００２３】
制御部５は、例えば次の表１に従って、第１発光素子列１０及び第２発光素子列２０の断線を検出する。
【００２４】
【表１】
【００２５】
例えば、制御部５は、端子ＶＬの電位が低下し端子ＶＭの電位が上昇した場合に、第１発光素子列１０に断線が生じたと判断してよい。また、制御部５は、端子ＶＬ及びＶＭの電位が両方低下した場合に、第２発光素子列２０に断線が生じたと判定してよい。
【００２６】
例えば、制御部５は、端子ＶＬ及びＶＭの電位と、それぞれの電位について設定した各閾値ＶＬｔ及びＶＭｔとを比較し、端子ＶＬの電位が閾値ＶＬｔより低く、端子ＶＭの電位が閾値ＶＭｔより高い場合に、端子ＶＬの電位が低下し端子ＶＭの電位が上昇したと判定してよい。
【００２７】
制御部５は、端子ＶＬ及びＶＭの電位がそれぞれ閾値ＶＬｔ及びＶＭｔより低いとき、端子ＶＬ及びＶＭの電位が両方低下したと判定してよい。制御部５は、端子ＶＬ及びＶＭの電位がそれぞれ閾値ＶＬｔ及びＶＭｔより高いとき、制御部５は、端子ＶＬ及びＶＭの電位に変化がないと判定してよい。
【００２８】
駆動回路２によって点灯される発光素子の直列接続をグループ分けするグループ数は、２以上の任意の数でよい。例えば図３は、発光素子の直列接続を３つのグループに分けた場合の照明装置１の構成例を示す。図２に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素の動作は、特に説明しない限り同じである。
【００２９】
照明装置１は、直列接続された複数の発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２を備える。駆動回路２は、発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２の直列接続の両端に印加する電圧を供給する。また、駆動回路２は、発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２に流れる電流を制御する。
【００３０】
発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２は、第１発光素子列１０、第２発光素子列２０、第３発光素子列３０にグループ分けされる。第１発光素子列１０は、下流側の発光素子１１及び１２を含む。第３発光素子列３０は、上流側の発光素子３１及び３２を含む。第２発光素子列２０は、第１発光素子列１０と第３発光素子列３０に挟まれた中間の発光素子２１及び２２を含む。
【００３１】
参照符号ＶＨ及びＶＬは、発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２の直列接続の上流側端子及び下流側端子である。参照符号ＶＭ１は、第１発光素子列１０と第２発光素子列２０との接続点ｐ１に設けられた中間端子である。参照符号ＶＭ２は、第２発光素子列２０と第３発光素子列３０との接続点ｐ２に設けられた中間端子である。
【００３２】
言い換えれば、端子ＶＭ１及びＶＬは、それぞれ第１発光素子列１０の上流側及び下流側の端子である。端子ＶＭ２及びＶＭ１は、それぞれ第２発光素子列２０の上流側及び下流側の端子である。端子ＶＨ及びＶＭ２は、それぞれ第３発光素子列３０の上流側及び下流側の端子である。
【００３３】
駆動回路２は、スイッチング素子４１〜４３を備える。スイッチング素子４１は、第１発光素子列１０の両端の端子ＶＭ１及びＶＬとの間に接続される。スイッチング素子４１がオンになることによって、第１発光素子列１０の両端の端子ＶＭ１及びＶＬが短絡される。
【００３４】
スイッチング素子４２は、第２発光素子列２０の両端の端子ＶＭ２及びＶＭ１との間に接続される。スイッチング素子４２がオンになることによって、第２発光素子列２０の両端の端子ＶＭ２及びＶＭ１が短絡される。スイッチング素子４３は、第３発光素子列３０の両端の端子ＶＨ及びＶＭ２との間に接続される。スイッチング素子４３がオンになることによって、第３発光素子列３０の両端の端子ＶＨ及びＶＭ２が短絡される。
【００３５】
制御部５は、端子ＶＬ、ＶＭ１及びＶＭ２の電位に基づいて、第１発光素子列１０、第２発光素子列２０及び第３発光素子列３０のいずれかに断線が生じたか否かを検出し、スイッチング素子４１〜４３のオンオフをそれぞれ制御する制御信号Ｓ１〜Ｓ３を出力する。
【００３６】
第１発光素子列１０に生じた断線を検出した場合に、制御部５はスイッチング素子４１をオンにする。すると電流は、定電圧回路３、第３発光素子列３０、第２発光素子列２０、スイッチング素子４１、定電流回路４の順で流れ、第２発光素子列２０及び第３発光素子列３０が点灯する。
【００３７】
第２発光素子列２０に生じた断線を検出した場合に、制御部５はスイッチング素子４２をオンにする。すると電流は、定電圧回路３、第３発光素子列３０、スイッチング素子４２、第１発光素子列１０、定電流回路４の順で流れ、第１発光素子列１０及び第３発光素子列３０が点灯する。
【００３８】
第３発光素子列３０に生じた断線を検出した場合に、制御部５はスイッチング素子４３をオンにする。すると電流は、定電圧回路３、スイッチング素子４３、第２発光素子列２０、第１発光素子列１０、定電流回路４の順で流れ、第１発光素子列１０及び第２発光素子列２０が点灯する。
【００３９】
制御部５は、例えば次の表２に従って、第１発光素子列１０、第２発光素子列２０及び第３発光素子列３０の断線を検出する。
【００４０】
【表２】
【００４１】
例えば、制御部５は、端子ＶＬの電位が低下し、端子ＶＭ１及びＶＭ２の電位が上昇した場合に、第１発光素子列１０に断線が生じたと判断してよい。また、制御部５は、端子ＶＬ及びＶＭ１の電位が低下し、端子ＶＭ２の電位が上昇した場合に、第２発光素子列２０に断線が生じたと判定してよい。また、制御部５は、端子ＶＬ、ＶＭ１及びＶＭ２の全ての電位が低下した場合に、第３発光素子列３０に断線が生じたと判定してよい。
【００４２】
例えば、制御部５は、端子ＶＬ、ＶＭ１及びＶＭ２の電位と、それぞれの電位について設定した各閾値ＶＬｔ、ＶＭ１ｔ及びＶＭ２ｔとを比較してよい。制御部５は、端子ＶＬの電位が閾値ＶＬｔより低く、端子ＶＭ１及びＶＭ２の電位が閾値ＶＭ１ｔ及びＶＭ２ｔよりそれぞれ高い場合に、端子ＶＬの電位が低下し端子ＶＭ１及びＶＭ２の電位が上昇したと判定してよい。
【００４３】
また、制御部５は、端子ＶＬ及びＶＭ１の電位が閾値ＶＬｔ及びＶＭ１ｔよりそれぞれ低く、端子ＶＭ２の電位が閾値ＶＭ２ｔより高い場合に、端子ＶＬ及びＶＭ１の電位が低下し端子ＶＭ２の電位が上昇したと判定してよい。また、制御部５は、端子ＶＬ、ＶＭ１及びＶＭ２の電位が閾値ＶＬｔ、ＶＭ１ｔ及びＶＭ２ｔよりそれぞれ低い場合に、端子ＶＬ、ＶＭ１及びＶＭ２の全ての電位が低下したと判定してよい。また、制御部５は、端子ＶＬ、ＶＭ１及びＶＭ２の電位が閾値ＶＬｔ、ＶＭ１ｔ及びＶＭ２ｔよりそれぞれ高い場合に、端子ＶＬ、ＶＭ１及びＶＭ２の電位に変化がないと判定してよい。
【００４４】
続いて、発光素子の配置例について説明する。図４の（Ａ）は、発光素子が配置される画像表示装置の表示画面を示す図である。参照符号１００は、発光素子が配置される画像表示装置の表示画面１００であり、参照符号１０１は、複数の発光素子１０２を含む発光部を示す。複数の発光素子１０２は、例えば上記の発光素子１１〜１３及び２１〜２３や、発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２である。
【００４５】
例えば、発光素子１０２は、表示画面１００の一端に、配列方向１０３に沿って列状に並べて配置される。このため、同じ発光素子列に属する発光素子を集中させて配置すると、点灯しない発光素子列が配置されている画面部分が暗くなり、照明にムラが生じてしまう。
【００４６】
図４の（Ｂ）は、第１発光素子列１０、第２発光素子列２０、第３発光素子列３０に属する発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２の配置例を示す図である。図４の（Ｂ）に示すように、ある発光素子列に属する複数の発光素子間に、他の発光素子列に属する発光素子が配置される。例えば、第１発光素子列１０の発光素子１１及び１２の間には、他の発光素子列２０及び３０の発光素子３１及び２２が配置されている。また、ある発光素子列と他の発光素子列とは、配列方向１０３に沿って並べて配置されてよい。さらに、所定の発光素子列に属する発行素子を、他の発光素子列に属する発光素子に対し、配列方向１０３と直交する方向に重なり合わないように配置してよい。
【００４７】
したがって、例えば第１発光素子列１０の発光素子１１及び１２が点灯しなかったとしても、これらの間の発光素子３１及び２２が点灯すれば、発光素子１１及び１２により照明されるはずの範囲Ｒ１が他の発光素子３１及び２２によって照明される。このために、照明のムラが低減される。
【００４８】
また、第２発光素子列２０の発光素子２１及び２２が点灯しなかったとしても、これらの間に配置された第１発光素子列の発光素子１２が点灯すれば、発光素子２１及び２２により照明されるはずの範囲Ｒ２が発光素子１２によって照明される。このため、照明のムラが低減される。第３発光素子列３０が点灯しない場合も同様である。
【００４９】
なお、本明細書において、複数の発光素子が「列状に」並べられているという文言は、発光素子が厳密に一直線に並べられている場合に限定することを意図するものではない。例えば図４の（Ｃ）に示すように、配列方向１０３に直交する方向に、発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２の配置位置がズレていてもよい。
【００５０】
すなわち、発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２が配置される配列方向１０３の長さが、配列方向１０３の直交方向のズレ量に比べて十分長く、発光素子の配置が一般的に列状であると見なせる範囲であればよい。
【００５１】
なお、図４の（Ｂ）及び図４の（Ｃ）に示す例では、（Ｎ＝３）列の発光素子列１０〜３０に属する発光素子が、（Ｎ−１＝２）個おきに配列される。しかし、上記の照明ムラの低減効果が生じるには、単に、ある発光素子列に属する複数の発光素子間に他の発光素子列に属する発光素子が配置されていれば足りる。
【００５２】
図５の（Ａ）は、第１発光素子列１０、第２発光素子列２０、第３発光素子列３０に属する発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２の配置例を示す図である。第１発光素子列１０の発光素子１１及び１２の間には、他の発光素子列３０の発光素子３１及び３２が配置されている。
【００５３】
したがって、例えば第１発光素子列１０の発光素子１１及び１２が点灯しなかったとしても、これらの間の発光素子３１及び３２が点灯すれば照明のムラが低減される。
【００５４】
続いて、図５の（Ｂ）を参照して、発光素子の直列接続を２つのグループに分けた場合の発光素子１１〜１３及び２１〜２３の配置例を説明する。第１発光素子列１０の発光素子１１〜１３と第２発光素子列２０の発光素子２１〜２３は交互に配置されている。
【００５５】
図５の（Ｃ）は、発光素子１１〜１３及び２１〜２３の第２配置例を示す図である。第１発光素子列１０の発光素子１１及び１２の間には、他の発光素子列２０の発光素子２１及び２２が配置されている。また、第２発光素子列２０の発光素子２２及び２３の間には、他の発光素子列１０の発光素子１２及び１３が配置されている。
【００５６】
続いて、発光素子間を接続する導線の配線例について説明する。図６の（Ａ）は、発光素子の直列接続を２つのグループに分けた場合の発光素子１１〜１３及び２１〜２３の配線例を示す図である。本例では、第１発光素子列１０の発光素子１１〜１３と第２発光素子列２０の発光素子２１〜２３とが交互に配置されている。
【００５７】
ある発光素子列の発光素子の間に、他の発光素子列の発光素子を配置する場合には、各発光素子列内で発光素子間を接続する導線同士が、並列して配置される。本例では、第１発光素子列１０の発光素子１１〜１３を接続する導線Ｌ１と、第２発光素子列２０の発光素子２１〜２３を接続する導線Ｌ２とが、並列して配置される。
【００５８】
このとき、一方の発光素子列の発光素子を接続する導線（例えばＬ１）と、他方の発光素子列の発光素子を接続する導線（例えばＬ２）との間に、これらの発光素子列を接続する接続点から延びる導線を配置してよい。以下の説明において、接続点から延びる導線を「中間導線」と表記する。図６の（Ａ）に示す例では、導線Ｌ１及び導線Ｌ２の間に、接続点ｐ１から延びる中間導線ＬＭが配置される。
【００５９】
このような中間導線ＬＭの配置によって、発光素子列の発光素子同士間の導線や他の中間導線に交差させることなく、発光部１０１の一端１０４側にある発光素子列の間の接続点を、発光部１０１の他端１０５側に設けられた端子に接続できる。本例では、端１０４側の接続点ｐ１が他端１０５側の端子ＶＭに接続される。したがって、発光素子列の間の接続点が端１０４及び１０５のどちらに生じても、配線の交差を発生させることなく、接続点の端子を上流側端子ＶＭ及び下流側端子ＶＬと同じ側に設けることが可能となる。
【００６０】
図６の（Ｂ）は、発光素子の直列接続を３つのグループに分けた場合の発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２の配線例を示す図である。本例では、第１発光素子列１０の発光素子１１及び１２、第２発光素子列２０の発光素子２１及び２２、並びに第３発光素子列３０の発光素子３１及び３２が、２個おきに配置されている。
【００６１】
導線Ｌ１は、第１発光素子列１０の発光素子１１及び１２を接続する導線であり、導線Ｌ２は、第２発光素子列２０の発光素子２１及び２２を接続する導線であり、導線Ｌ３は、第３発光素子列３０の発光素子３１及び３２を接続する導線である。導線Ｌ１〜Ｌ３は、並列して配置される。
【００６２】
また、導線ＬＭ１は、第１発光素子列１０及び第２発光素子列２０の接続点ｐ１から延びる中間導線であり、導線ＬＭ２は、第２発光素子列２０及び第３発光素子列３０の接続点ｐ２から延びる中間導線である。本例では、導線ＬＭ２が、導線Ｌ２及び導線Ｌ３の間に配置されており、接続点ｐ２に接続する端子ＶＭ２は、上流側端子ＶＨ、接続点ｐ１の端子ＶＭ１及び下流側端子ＶＬに並べて配置されている。
【００６３】
本実施例によれば、発光素子１１〜１３及び２１〜２３や発光素子１１、１２、２１、２２、３１及び３２の直列接続のどこかに断線が生じても、一部の発光素子を点灯させることが可能となる。
【００６４】
また本実施例によれば、断線発生時に一部の発光素子のみが点灯しても、照明のムラを低減することが可能となる。
【００６５】
本明細書に記載される各実施例の照明装置を、画像表示装置の表示画面の照明手段として備えてよい。本明細書に記載される各実施例の照明装置を、画像表示装置に備えることによって、発光素子の直列接続のどこかに断線が発生しても、表示画面全体が暗くなることが防止される。また一部の発光素子が発光しても表示画面の明るさのムラが低減される。本明細書に記載される各実施例の照明装置は、振動による断線が生じる恐れがある車両内のナビゲーション表示装置や速度表示装置の車載用表示装置に設けてもよい。夜間走行中に車両の振動により表示装置に断線が生じた場合でも、表示画面全体が暗くなることが防止され、また表示画面の明るさのムラが生じない。このため運転者は安全な夜間走行を行うことができる。
【００６６】
続いて、照明装置１の他の実施例について説明する。図７は、照明装置１の第３例の構成図である。図２に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素の動作は、特に説明しない限り同じである。また、図７に示す構成要素やその機能を他の実施例が備えていてもよい。
【００６７】
本実施例では、比較器を使用して端子ＶＬ及びＶＭの電位の変化を検出する。駆動回路２は、基準電圧ＶＬｔ及びＶＭｔを与える基準電圧回路４４及び４５と、比較器５１及び５２を備える。
【００６８】
比較器５１は、端子ＶＬの電位と基準電圧ＶＬｔとを比較し、比較結果を示す出力信号Ｏｕｔ１を出力する。端子ＶＬの電位が基準電圧ＶＬｔよりも大きければ出力信号Ｏｕｔ１の値は「Ｈ」であり、端子ＶＬの電位が基準電圧ＶＬｔよりも小さければ出力信号Ｏｕｔ１の値は「Ｌ」である。
【００６９】
比較器５２は、端子ＶＭの電位と基準電圧ＶＭｔとを比較し、比較結果を示す出力信号Ｏｕｔ２を出力する。端子ＶＭの電位が基準電圧ＶＭｔよりも大きければ出力信号Ｏｕｔ２の値は「Ｈ」であり、端子ＶＭの電位が基準電圧ＶＭｔよりも小さければ出力信号Ｏｕｔ２の値は「Ｌ」である。
【００７０】
制御部５は、例えば次の表３に従って、出力信号Ｏｕｔ１及びＯｕｔ２に応じて第１発光素子列１０及び第２発光素子列２０の断線を検出する。
【００７１】
【表３】
【００７２】
制御部５は、Ｏｕｔ１及びＯｕｔ２の値が両方とも「Ｈ」であるとき、第１発光素子列１０及び第２発光素子列２０に断線がないと判定する。すなわち、基準電圧ＶＬｔ及び基準電圧ＶＭｔの値は、断線がないときの端子ＶＬ及びＶＭの電位よりも低く設定する。
【００７３】
制御部５は、Ｏｕｔ１の値が「Ｌ」でありＯｕｔ２の値が「Ｈ」であるとき、第１発光素子列１０に断線が生じたと判定する。また、制御部５は、Ｏｕｔ１及びＯｕｔ２の値が両方とも「Ｌ」であるとき、第２発光素子列２０に断線が生じたと判定する。
【００７４】
発光素子の直列接続をグループ分けするグループ数が３以上の場合にも、同様の手法により、比較器を使用して端子電圧の変化を検出することができる。
【００７５】
例えば、図３と同様に、発光素子の直列接続を第１発光素子列１０、第２発光素子列２０及び第３発光素子列３０の３グループに分けた場合にも、図７と同様に比較器で基準電圧と端子電圧を比較して端子電圧の変化を検出してよい。
【００７６】
この場合に、図７のように定電圧回路３の出力電位Ｖｏｕｔから一定電圧を下げ、又はグランド電位に一定電圧を加えて基準電圧を作ると、発光素子の温度特性によって中間端子ＶＭ１の電位と基準電圧との差に変動が生じ、断線を誤検出する恐れがある。
【００７７】
このため以下に説明する図８に示すように、端子電圧と比較される基準電圧は、分圧回路により生成されてもよい。分圧回路で基準電圧を生成することによって、基準電圧を発光素子の温度特性に追従させることができるので、中間端子ＶＭ１の電位と基準電圧との差の変動を低減することができる。発光素子の直列接続のグループ数が２の場合にも分圧回路で基準電圧を生成してもよい。
【００７８】
図８は、照明装置１の第４例の構成図である。図３に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素の動作は、特に説明しない限り同じである。また、図８に示す構成要素やその機能を他の実施例が備えていてもよい。
【００７９】
駆動回路２は、抵抗Ｒ１〜Ｒ４を有する分圧回路と、比較器５１〜５３を備える。分圧回路は、基準電圧ＶＬｔ、ＶＭ１ｔ及びＶＭ２ｔを生成する。比較器５１は、端子ＶＬの電位と基準電圧ＶＬｔとを比較し、比較結果を示す出力信号Ｏｕｔ１を出力する。端子ＶＬの電位が基準電圧ＶＬｔよりも大きければ出力信号Ｏｕｔ１の値は「Ｈ」であり、端子ＶＬの電位が基準電圧ＶＬｔよりも小さければ出力信号Ｏｕｔ１の値は「Ｌ」である。
【００８０】
比較器５２は、端子ＶＭ１の電位と基準電圧ＶＭ１ｔとを比較し、比較結果を示す出力信号Ｏｕｔ２を出力する。端子ＶＭ１の電位が基準電圧ＶＭ１ｔよりも大きければ出力信号Ｏｕｔ２の値は「Ｈ」であり、端子ＶＭ１の電位が基準電圧ＶＭ１ｔよりも小さければ出力信号Ｏｕｔ２の値は「Ｌ」である。
【００８１】
比較器５３は、端子ＶＭ２の電位と基準電圧ＶＭ２ｔとを比較し、比較結果を示す出力信号Ｏｕｔ３を出力する。端子ＶＭ２の電位が基準電圧ＶＭ２ｔよりも大きければ出力信号Ｏｕｔ３の値は「Ｈ」であり、端子ＶＭ２の電位が基準電圧ＶＭ２ｔよりも小さければ出力信号Ｏｕｔ３の値は「Ｌ」である。
【００８２】
制御部５は、例えば次の表４に従って、出力信号Ｏｕｔ１〜Ｏｕｔ３に応じて第１発光素子列１０、第２発光素子列２０及び第３発光素子列３０の断線を検出する。
【００８３】
【表４】
【００８４】
制御部５は、Ｏｕｔ１〜Ｏｕｔ３の値が全て「Ｈ」であるとき、第１発光素子列１０、第２発光素子列２０及びに第３発光素子列３０に断線がないと判定する。制御部５は、Ｏｕｔ１の値が「Ｌ」でありＯｕｔ２及びＯｕｔ３の値が「Ｈ」であるとき、第１発光素子列１０に断線が生じたと判定する。
【００８５】
制御部５は、Ｏｕｔ１及びＯｕｔ２の値が「Ｌ」でありＯｕｔ３の値が「Ｈ」であるとき、第２発光素子列２０に断線が生じたと判定する。制御部５は、Ｏｕｔ１〜Ｏｕｔ３の値が全て「Ｌ」であるとき、第３発光素子列３０に断線が生じたと判定する。
【００８６】
本実施例によれば、比較器を用いて端子電圧ＶＬ、ＶＭ、ＶＭ１及びＶＭ２を基準電圧と比較することによって、断線により生じる端子電圧の電圧変化を検出することができる。
【００８７】
続いて、照明装置１の他の実施例について説明する。図９は、照明装置１の第５例の構成図である。図７に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素の動作は、特に説明しない限り同じである。また、図９に示す構成要素やその機能を他の実施例が備えていてもよい。
【００８８】
本実施例では、制御部５を論理回路によって実現する。制御部５は、ＮＯＴ論理素子６１、ＡＮＤ論理素子６２及びＯＲ論理素子６３を備える。制御部５は、制御信号Ｓ１＝（（ＮＯＴ Ｏｕｔ１） ＡＮＤ Ｏｕｔ２）を生成する。制御信号Ｓ１の値は、第１発光素子列１０が断線していなければ「Ｌ」、断線すると「Ｈ」になる。
【００８９】
制御部５は、スイッチング素子４１として使用されるＰチャンネルＭＯＳトランジスタを制御信号Ｓ１によって駆動する。スイッチング素子４１は、第１発光素子列１０が断線時にオンになり、それ以外の場合にオフになる。なお、スイッチング素子４１としてＰＮＰ型トランジスタを使用してもよい。
【００９０】
また、制御部５は、制御信号Ｓ２＝（Ｏｕｔ１ ＯＲ Ｏｕｔ２）を生成する。制御信号Ｓ１の値は、第２発光素子列２０が断線していなければ「Ｈ」、断線すると「Ｌ」になる。
【００９１】
制御部５は、スイッチング素子４２として使用されるＮチャンネルＭＯＳトランジスタを制御信号Ｓ２によって駆動する。スイッチング素子４２は、第２発光素子列２０が断線時にオンになり、それ以外の場合にオフになる。なお、スイッチング素子４２としてＮＰＮ型トランジスタを使用してもよい。
【００９２】
本実施例によれば、端子電圧ＶＬ及びＶＭの電圧変化に応じたスイッチング素子の制御信号Ｓ１及びＳ２を、論理回路を用いて生成することが可能となる。発光素子の直列接続をグループ分けするグループ数が３以上の場合にも、同様に制御部５を論理回路によって実現してよい。
【００９３】
続いて、照明装置１の他の実施例について説明する。図１０は、照明装置１の第６例の構成図である。図８に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素の動作は、特に説明しない限り同じである。また、図１０に示す構成要素やその機能を他の実施例が備えていてもよい。
【００９４】
照明装置１はマイコン６を備える。本実施例では、断線の検出処理とスイッチング素子４１〜４３のスイッチング制御をマイコン６によって実行する。マイコン６は、図８を参照して説明した制御部５と同様の判定処理を実施することにより、第１発光素子列１０、第２発光素子列２０及び第３発光素子列３０のどれかに生じた断線の発生を検出する。マイコン６は、検出結果に応じて、スイッチング素子４１〜４３のオンオフをそれぞれ制御する制御信号Ｓ１〜Ｓ３を出力する。
【００９５】
制御信号Ｓ１の値は、第１発光素子列１０に断線が生じたとき「Ｈ」であり、それ以外の場合に「Ｌ」である。制御信号Ｓ２の値は、第２発光素子列２０に断線が生じたとき「Ｈ」であり、それ以外の場合に「Ｌ」である。制御信号Ｓ３の値は、第３発光素子列３０に断線が生じたとき「Ｈ」であり、それ以外の場合に「Ｌ」である。
【００９６】
制御信号Ｓ１はバッファ７１を介して、スイッチング素子４１として使用されるＰチャンネルＭＯＳトランジスタに入力される。制御信号Ｓ１によってスイッチング素子４１を駆動することによって、第１発光素子列１０が断線時にスイッチング素子４１がオンになり、それ以外の場合にオフになる。なお、スイッチング素子４１としてＰＮＰ型トランジスタを使用してもよい。
【００９７】
制御信号Ｓ２はバッファ７２を介して、スイッチング素子４２として使用されるＰチャンネルＭＯＳトランジスタに入力される。制御信号Ｓ２によってスイッチング素子４２を駆動することによって、第２発光素子列２０が断線時にスイッチング素子４２がオンになり、それ以外の場合にオフになる。なお、スイッチング素子４２としてＰＮＰ型トランジスタを使用してもよい。
【００９８】
なお、スイッチング素子４２として、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ又はＮＰＮ型トランジスタを使用し、制御信号Ｓ２の反転信号をスイッチング素子４２に入力してもよい。
【００９９】
制御信号Ｓ３はＮＯＴ論理素子７３を介して、スイッチング素子４３として使用されるＮチャンネルＭＯＳトランジスタに入力される。制御信号Ｓ３によってスイッチング素子４３を駆動することによって、第３発光素子列３０が断線時にスイッチング素子４３がオンになり、それ以外の場合にオフになる。なお、スイッチング素子４３としてＮＰＮ型トランジスタを使用してもよい。
【０１００】
本実施例によれば、端子電圧ＶＬ、ＶＭ１及びＶＭ２の電圧変化に応じたスイッチング素子の制御信号Ｓ１〜Ｓ３を、マイコンを用いて生成することが可能となる。発光素子の直列接続をグループ分けするグループ数が２の場合にも、同様にマイコンを使用して制御信号Ｓ１及びＳ２を生成してよい。
【０１０１】
続いて、照明装置１の他の実施例について説明する。発光素子列のどこかに断線が生じ、一部の発光素子列のみが点灯すると、照明装置１による照明光の輝度が低下する。本実施例では、発光素子列の断線が生じた場合、他の発光素子列に流れる電流の値を増加して、照明光の輝度の低下を低減する。
【０１０２】
図１１は、照明装置１の第７例の構成図である。図７に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素の動作は、特に説明しない限り同じである。また、図１１に示す構成要素やその機能を他の実施例が備えていてもよい。
【０１０３】
本実施例において、定電流回路４は可変電流源である。制御部５は、発光素子１１〜１３及び２１〜２３に流れる電流ＩＬを制御する制御信号Ｓ０を、可変電流源４に出力する。例えば、断線が検出されない場合に信号Ｓ０の値は「Ｈ」であり、断線が検出された場合に信号Ｓ０の値は「Ｌ」である。制御部５は、例えば、信号Ｓ０として信号Ｏｕｔ１と同じ信号を出力してよい。
【０１０４】
図１２は、図１１の可変電流源４の構成例の説明図である。可変電流源４は、ＮＯＴ論理素子８０と、ＰチャンネルＭＯＳトランジスタＱ１と、抵抗素子Ｒ５及びＲ６を備える。また、可変電流源４は、比較器８１と、基準電圧ＶＲ３を与える基準電圧回路と、ＰチャンネルトランジスタＱ２により形成される定電圧回路を備える。
【０１０５】
断線がなく信号Ｓ０の値が「Ｈ」である場合には、トランジスタＱ１はオフであり、電流ＩＬ＝ＶＲ３／Ｒ５となる。一方で断線が生じ信号Ｓ０の値は「Ｌ」である場合には、トランジスタＱ１はオンになり、電流ＩＬ＝ＶＲ３／（Ｒ５／／Ｒ６）となる。このため、断線が生じた場合に電流ＩＬは増加する。例えば、断線がない場合に比べて断線時の電流ＩＬが１．５倍〜２倍になるように抵抗値Ｒ５及びＲ６を定めてよい。
【０１０６】
本実施例によれば、発光素子列の断線が生じ、一部の発光素子列のみを点灯させた場合における、照明装置１による照明光の輝度の低下が低減される。
【０１０７】
続いて、照明装置１の他の実施例について説明する。本実施例では、発光素子列の断線が生じた場合、他の発光素子列に流れる電流のデューティ比を増加して、一部の発光素子列のみを点灯させた場合における照明光の輝度の低下を低減する。
【０１０８】
図１３は、照明装置１の第８例の構成図である。図７に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素の動作は、特に説明しない限り同じである。また、図１３に示す構成要素やその機能を他の実施例が備えていてもよい。
【０１０９】
照明装置１は、マイコン６を備える。マイコン６は、発光素子１１〜１３及び２１〜２３に流れる電流ＩＬのデューティ比を制御するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）調光機能を有する。マイコン６は、定電流回路４によって制御される電流ＩＬのデューティ比を制御する制御信号Ｓｐを定電流回路４へ出力する。
【０１１０】
照明装置１が画像表示装置の表示画面を照明する場合、マイコン６は、例えば夜間はデューティ比を下げて照明装置１による照明光の輝度を下げ、昼間はデューティ比を上げて照明装置１による照明光の輝度を上げてもよい。
【０１１１】
制御部５は、第１発光素子列１０及び第２発光素子列２０に断線が生じたか否かを知らせる制御信号Ｓ０を、マイコン６に出力する。例えば、断線が検出されない場合に信号Ｓ０の値は「Ｈ」であり、断線が検出された場合に信号Ｓ０の値は「Ｌ」である。制御部５は、例えば、信号Ｓ０として信号Ｏｕｔ１と同じ信号を出力してよい。マイコン６は、例えば、断線がない場合に比べて断線時の電流ＩＬのデューティ比を１．５倍〜２倍に増加させてよい。
【０１１２】
本実施例によれば、発光素子列の断線が生じ、一部の発光素子列のみを点灯させた場合における、照明光の輝度の低下が低減される。
【０１１３】
照明装置１は、発光素子列に流れる電流値の制御とＰＷＭ調光とを併用して、断線発生時の輝度の低下を低減してもよい。図１４は、電流値の制御とＰＷＭ調光とを併用する実施例を示す。
【０１１４】
図１４は、照明装置１の第９例の構成図である。図１３に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素の動作は、特に説明しない限り同じである。また、図１４に示す構成要素やその機能を他の実施例が備えていてもよい。
【０１１５】
本実施例において、定電流回路４は可変電流源である。可変電流源４は、例えば図１２に示す構成と同様の構成によって発光素子１１〜１３及び２１〜２３に流れる電流値ＩＬを変更してよい。マイコン６は、可変電流源４が流す電流の電流値ＩＬを制御する制御信号Ｓｄを出力する。デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）８２は、マイコン６から出力されるディジタル形式の制御信号Ｓｄを、アナログ形式の制御信号Ｓｄへ変換する。
【０１１６】
マイコン６は、例えば、発光素子列の断線が発生した時の電流値ＩＬのデューティ比が１００％に近く、一部の発光素子列のみが点灯することによる照明の輝度の低下を、ＰＷＭ調光によって補償できない場合、電流値ＩＬを増加させてよい。断線時の電流ＩＬの電流値は、例えば断線がない場合に比べて１．５倍〜２倍であってよい。
【０１１７】
また、例えばマイコン６は、電流値ＩＬのデューティ比が低くデューティ比を増加する余地がある場合には、断線により一部の発光素子列のみを点灯させる際に、電流値ＩＬを増加させるよりも先にデューティ比を優先して増加させてよい。
【０１１８】
また、例えばマイコン６は、デューティ比を増加する余地がある場合であっても、断線により一部の発光素子列のみを点灯させる際に、デューティ比を増加させるよりも先に優先して電流値ＩＬを増加させてよい。
【０１１９】
本実施例によれば、発光素子列の断線が生じ、一部の発光素子列のみを点灯させた場合における、照明光の輝度の低下が低減される。
【符号の説明】
【０１２０】
１ 照明装置
２ 駆動回路
１０、２０、３０ 発光素子列
１１〜１３、２１〜２３、３１、３２ 発光素子
４１、４２ スイッチング素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子が直列接続された発光素子列と、
直列接続された複数の前記発光素子列について、該発光素子列の各々の両端間に挿入されるスイッチング素子と、
前記発光素子列の端子に生じる電位に基づき、前記発光素子列の断線を検出する断線検出部と、
前記断線検出部により断線が検出された発光素子列の両端間に接続された前記スイッチング素子を制御し、該両端間を導通させるスイッチ制御部と、を備え、
前記発光素子列に属する複数の発光素子間に、該発光素子列とは異なる発光素子列に属する発光素子が配置されることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記発光素子列に属する発光素子と、該発光素子列とは異なる発光素子列に属する発光素子とが交互に配置されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記発光素子列がＮ列である場合（Ｎは２以上の整数）に、各発光素子列に属する発光素子が（Ｎ−１）個おきに交互に配列されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
前記発光素子列がＮ列である場合（Ｎは２以上の整数）に、第ｉ番目の前記発光素子列と第（ｉ＋１）番目の前記発光素子列とが接続され（ｉは１〜（Ｎ−１）の整数）、
前記第ｉ番目の発光素子列に属する複数の発光素子間に、前記第（ｉ＋１）番目の発光素子列に属する発光素子が配置され、
前記第ｉ番目の発光素子列と前記第（ｉ＋１）番目の発光素子列との間の接続点に導線が接続され、
前記導線は、前記第ｉ番目の発光素子列に属する複数の発光素子間を接続する導線と前記第（ｉ＋１）番目の発光素子列に属する複数の発光素子間を接続する導線との間に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記発光素子列の端子に生じる電位と前記端子毎に設定された基準電位とを比較する比較器を備え、
前記比較器の比較結果に基づき、前記断線検出部は、所定の発光素子列における一方の端子の電位が該端子について設定された前記基準電圧よりも高く、他方の端子の電位が該端子について設定された前記基準電圧よりも低いことを検出すると、前記所定の発光素子列に断線が生じたと判定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記発光素子列に流れる電流の電流値を制御する第１調光部を備え、
前記第１調光部は、前記発光素子列の断線が生じたとき、前記発光素子列に流れる電流の電流値を高くすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記発光素子列に流れる電流をＰＷＭ制御する第２調光部を備え、
前記第２調光部は、前記発光素子列の断線が生じたとき、前記発光素子列に流れる電流のデューティ比を増加させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記発光素子列に流れる電流の電流値を制御する第１調光部と、
前記発光素子列に流れる電流をＰＷＭ制御する第２調光部と、を備え、
前記発光素子列の断線が生じたとき、前記第２調光部は、前記第１調光部による前記電流値の制御よりも優先して、前記発光素子列に流れる電流のデューティ比を増加させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の照明装置と、
前記照明装置によって照明される表示部と、
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項１】
複数の発光素子が直列接続された発光素子列と、
直列接続された複数の前記発光素子列について、該発光素子列の各々の両端間に挿入されるスイッチング素子と、
前記発光素子列の端子に生じる電位に基づき、前記発光素子列の断線を検出する断線検出部と、
前記断線検出部により断線が検出された発光素子列の両端間に接続された前記スイッチング素子を制御し、該両端間を導通させるスイッチ制御部と、を備え、
前記発光素子列に属する複数の発光素子間に、該発光素子列とは異なる発光素子列に属する発光素子が配置されることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記発光素子列に属する発光素子と、該発光素子列とは異なる発光素子列に属する発光素子とが交互に配置されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記発光素子列がＮ列である場合（Ｎは２以上の整数）に、各発光素子列に属する発光素子が（Ｎ−１）個おきに交互に配列されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
前記発光素子列がＮ列である場合（Ｎは２以上の整数）に、第ｉ番目の前記発光素子列と第（ｉ＋１）番目の前記発光素子列とが接続され（ｉは１〜（Ｎ−１）の整数）、
前記第ｉ番目の発光素子列に属する複数の発光素子間に、前記第（ｉ＋１）番目の発光素子列に属する発光素子が配置され、
前記第ｉ番目の発光素子列と前記第（ｉ＋１）番目の発光素子列との間の接続点に導線が接続され、
前記導線は、前記第ｉ番目の発光素子列に属する複数の発光素子間を接続する導線と前記第（ｉ＋１）番目の発光素子列に属する複数の発光素子間を接続する導線との間に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記発光素子列の端子に生じる電位と前記端子毎に設定された基準電位とを比較する比較器を備え、
前記比較器の比較結果に基づき、前記断線検出部は、所定の発光素子列における一方の端子の電位が該端子について設定された前記基準電圧よりも高く、他方の端子の電位が該端子について設定された前記基準電圧よりも低いことを検出すると、前記所定の発光素子列に断線が生じたと判定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記発光素子列に流れる電流の電流値を制御する第１調光部を備え、
前記第１調光部は、前記発光素子列の断線が生じたとき、前記発光素子列に流れる電流の電流値を高くすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記発光素子列に流れる電流をＰＷＭ制御する第２調光部を備え、
前記第２調光部は、前記発光素子列の断線が生じたとき、前記発光素子列に流れる電流のデューティ比を増加させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記発光素子列に流れる電流の電流値を制御する第１調光部と、
前記発光素子列に流れる電流をＰＷＭ制御する第２調光部と、を備え、
前記発光素子列の断線が生じたとき、前記第２調光部は、前記第１調光部による前記電流値の制御よりも優先して、前記発光素子列に流れる電流のデューティ比を増加させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の照明装置と、
前記照明装置によって照明される表示部と、
を備えることを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１８２０１０（Ｐ２０１２−１８２０１０Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４４０５５（Ｐ２０１１−４４０５５）
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
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