JP2013239341A - Illumination device and driving method therefor - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an illumination device and driving method therefor, capable of reducing flickering even after reduction in power consumption, while maintaining looking-brightness.SOLUTION: The illumination device includes: a light-emitting section with a light-emitting element; a driving section that supplies electric power to the light-emitting section to drive the light-emitting section; a pulse signal supply section that generates pulse signals P31, P32, P33, .... of predetermined frequencies and supplies the signals to the driving section; and a pulse signal control section that controls the pulse signals P31, P32, P33, .... so that duty ratios of the pulse signals P31, P32, P33, .... are repetitively changed continuously within the range from the maximum to a predetermined value.

Description

Translated fromJapanese

本発明は、ＬＥＤなどの発光素子を用いた照明装置及びその駆動方法に関する。  The present invention relates to a lighting device using a light emitting element such as an LED and a driving method thereof.

文字や記号などの情報をドットマトリクスによって画像表示する手段として、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）をマトリクス状に配置したマトリクス表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなマトリクス表示装置は、電車内の電光文字表示装置などに広く用いられている。すなわち、複数のＬＥＤがマトリクス状に配置された表示領域を備え、この表示領域に文字や記号などを表示させることにより、ニュースなどの情報を伝えることができる。  As a means for displaying information such as characters and symbols in a dot matrix, for example, a matrix display device in which light emitting diodes (LEDs) are arranged in a matrix is known (for example, see Patent Document 1). Such a matrix display device is widely used for an electric character display device in a train. That is, information such as news can be conveyed by providing a display area in which a plurality of LEDs are arranged in a matrix and displaying characters and symbols in the display area.

また、ブロッカ・ザルツァー（Ｂｒｏｃａ−Ｓｕｌｚｅｒ）効果を利用した照明装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。この照明装置によれば、照明用発光ダイオードを周期的にパルス状に発光させることにより、少ない発光量で大きな心理的輝度を得ることができる。そのため、エネルギー消費の小さい照明装置を実現することが可能である。  Moreover, the illuminating device using the Broca-Sulzer effect is known (for example, refer patent document 2). According to this illuminating device, a large psychological luminance can be obtained with a small amount of light emission by periodically illuminating the illuminating light emitting diode in a pulse shape. Therefore, a lighting device with low energy consumption can be realized.

また、点滅する光点の識別の際，臨界融像頻度は，網膜照度の対数に比例するというフェリーポーター（Ferry-Porter）の法則も知られている。  Also, Ferry-Porter's law is known in which the critical fusion frequency is proportional to the logarithm of retinal illuminance when identifying a flashing light spot.

また、オフィス照明環境における明るさの変動知覚に関する研究が知られている。この研究結果によれば、視覚機能上、変動比０．９２から１．０６、すなわち、おおよそ７％程度の人工照明の変動は、その変動時間によらず、知覚することはできない。しかし、実オフィスにおけるオフィスワーカの作業状況からすると、最小知覚変動比は、０．８８から１．１３、さらに変動時間を設けて連続的に変動させた場合は、０．８から１．３と、閾値が上昇する（非特許文献１参照）。  In addition, research on perception of brightness fluctuations in office lighting environments is known. According to the result of this research, the fluctuation ratio of the artificial illumination of 0.92 to 1.06, that is, about 7%, cannot be perceived in terms of the visual function regardless of the fluctuation time. However, according to the work situation of the office worker in the actual office, the minimum perceptual fluctuation ratio is 0.88 to 1.13, and when continuously fluctuating with a fluctuation time, 0.8 to 1.3. The threshold value increases (see Non-Patent Document 1).

特開平９−３２５７２９号公報JP-A-9-325729特開２００９−１４６８９３号公報JP 2009-146893 A

鹿倉智明、森川宏之、中村芳樹、“オフィス照明環境における明るさの変動知覚に関する研究”、照明学会誌、第85巻、第5号、平成13年、pp.346-351Tomoaki Kakura, Hiroyuki Morikawa, Yoshiki Nakamura, “Study on perception of brightness fluctuation in office lighting environment”, Journal of Lighting Society, Vol.85, No.5, 2001, pp.346-351

しかしながら、従来技術では、見た目の明るさを維持しつつ消費電力を削減しようとすると、チラツキ（フリッカ）を感じるという課題があった。看板照明などの照明装置は、電光文字表示装置に比べて長時間利用されるため、チラツキを低減することが重要である。  However, the conventional technique has a problem of feeling flicker when attempting to reduce power consumption while maintaining the apparent brightness. It is important to reduce flicker because lighting devices such as signboard lighting are used for a longer period of time than electric light character display devices.

本発明の目的は、見た目の明るさを維持しつつ、消費電力を削減した場合でもチラツキを低減可能な照明装置及びその駆動方法を提供することにある。  An object of the present invention is to provide an illumination device capable of reducing flicker even when power consumption is reduced while maintaining the apparent brightness, and a driving method thereof.

本発明の一態様によれば、発光素子を有する発光部と、前記発光部に電力を供給して前記発光部を駆動する駆動部と、所定周波数のパルス信号を生成して前記駆動部に供給するパルス信号供給部と、前記パルス信号のデューティ比がその最大値から所定値までの範囲で連続的に繰り返し変動するように前記パルス信号を制御するパルス信号制御部とを備える照明装置が提供される。  According to one aspect of the present invention, a light emitting unit having a light emitting element, a driving unit that supplies power to the light emitting unit to drive the light emitting unit, and generates a pulse signal having a predetermined frequency and supplies the pulse signal to the driving unit. And a pulse signal control unit that controls the pulse signal so that a duty ratio of the pulse signal continuously and repeatedly fluctuates in a range from the maximum value to a predetermined value. The

また、本発明の他の態様によれば、発光素子を有する発光部を駆動する駆動部が前記発光部に電力を供給して前記発光部を駆動する駆動ステップと、所定周波数のパルス信号を生成して前記駆動部に供給するパルス信号供給ステップと、前記パルス信号のデューティ比がその最大値から所定値までの範囲で連続的に繰り返し変動するように前記パルス信号を制御するパルス信号制御ステップとを有する照明装置の駆動方法が提供される。  According to another aspect of the present invention, a driving unit that drives a light emitting unit having a light emitting element supplies power to the light emitting unit to drive the light emitting unit, and generates a pulse signal having a predetermined frequency. And a pulse signal control step for controlling the pulse signal so that a duty ratio of the pulse signal continuously and repeatedly fluctuates in a range from a maximum value to a predetermined value. There is provided a method of driving an illumination device having the following.

本発明によれば、見た目の明るさを維持しつつ、消費電力を削減した場合でもチラツキを低減可能な照明装置及びその駆動方法を提供することができる。  According to the present invention, it is possible to provide an illuminating device and a driving method thereof that can reduce flicker even when power consumption is reduced while maintaining the apparent brightness.

第１の実施の形態に係る照明装置の基本ブロック構成図。The basic block block diagram of the illuminating device which concerns on 1st Embodiment.第１の実施の形態に係る照明装置に適用される基本パルス信号とフェイク信号の説明図。Explanatory drawing of the basic pulse signal and the fake signal which are applied to the illuminating device which concerns on 1st Embodiment.ブロッカ・ザルツァー効果の実験結果を示す図。The figure which shows the experimental result of a blocker Salzer effect.第１の実施の形態に係る照明装置に適用されるパルス信号の波形図であって、（ａ）パルス信号Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，…の電流波形図、（ｂ）図４（ａ）に対応したデューティ比の時間変動を示す図。FIG. 4 is a waveform diagram of a pulse signal applied to the illumination device according to the first embodiment, and (a) a current waveform diagram of the pulse signals P31, P32, P33,..., (B) corresponding to FIG. The figure which shows the time fluctuation | variation of the duty ratio which performed.第１の実施の形態に係る照明装置の模式的回路ブロック構成図。The typical circuit block block diagram of the illuminating device which concerns on 1st Embodiment.第１の実施の形態に係る照明装置に適用されるパルス信号の波形例の詳細説明であって、５００Ｈｚのパルス信号が５ｋＨｚ以上の複数の波形の合成波で構成され、高速にスイッチングされている様子を示す図。It is detailed description of the waveform example of the pulse signal applied to the illuminating device which concerns on 1st Embodiment, Comprising: The pulse signal of 500 Hz is comprised by the synthetic | combination wave of several waveforms more than 5 kHz, and is switched at high speed The figure which shows a mode.第１の実施の形態に係る照明装置の応用例を示す模式的鳥瞰構造図。The typical bird's-eye view structure figure which shows the application example of the illuminating device which concerns on 1st Embodiment.第２の実施の形態に係る照明装置の模式的回路ブロック構成図。The typical circuit block block diagram of the illuminating device which concerns on 2nd Embodiment.第３の実施の形態に係る照明装置の模式的回路ブロック構成図。The typical circuit block block diagram of the illuminating device which concerns on 3rd Embodiment.第４の実施の形態に係る照明装置の模式的回路ブロック構成図。The typical circuit block block diagram of the illuminating device which concerns on 4th Embodiment.

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各構成部品の厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。  Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness of each component and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。  Further, the embodiments described below exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the embodiments of the present invention include the material, shape, and structure of each component. The arrangement is not specified below. Various modifications can be made to the embodiment of the present invention within the scope of the claims.

［第１の実施の形態］
以下、図１〜図７を参照して、第１の実施の形態について説明する。[First Embodiment]
The first embodiment will be described below with reference to FIGS.

（照明装置）
第１の実施の形態に係る照明装置１００は、図１に示すように、ＬＥＤなどの発光素子を有する発光部１と、発光部１に電力を供給して発光部１を駆動する駆動部２と、所定周波数のパルス信号Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，…を生成して駆動部２に供給するパルス信号供給部３と、パルス信号Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，…のデューティ比がその最大値から所定値までの範囲で連続的に繰り返し変動するようにパルス信号Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，…を制御するパルス信号制御部４とを備える。例えば、パルス信号制御部４は、デューティ比１００％から８５％までの範囲で連続的に繰り返し変動させる。(Lighting device)
As shown in FIG. 1, theillumination device 100 according to the first embodiment includes a light emitting unit 1 having a light emitting element such as an LED, and a drive unit 2 that drives the light emitting unit 1 by supplying power to the light emitting unit 1. The pulse ratio of the pulsesignal supply unit 3 that generates pulse signals P31, P32, P33,... And supplies them to the drive unit 2 and the pulse signals P31, P32, P33,. And a pulse signal control unit 4 for controlling the pulse signals P31, P32, P33,... For example, the pulse signal control unit 4 continuously and repeatedly fluctuates in the range from 100% to 85% duty ratio.

（基本パルス信号、フェイク信号）
第１の実施の形態に係る照明装置１００に適用される基本パルス信号Ｐ１とフェイク信号Ｐ２は、図２に示すように表される。マトリクス表示装置の低消費技術では、図２に示すように、基本パルス信号Ｐ１とは別に、ブロッカ・ザルツァー効果を発揮させるためのフェイク信号Ｐ２を用いる。フェイク信号Ｐ２とは、ブロッカ・ザルツァー効果を発揮させるための擬似信号をいう。フェイク信号Ｐ２は、基本パルス信号Ｐ１のデューティ比よりも小さなデューティ比を有し、かつ基本パルス信号Ｐ１のピーク出力値の２倍以上のピーク出力値を有するパルス信号で構成される。(Basic pulse signal, fake signal)
The basic pulse signal P1 and the fake signal P2 applied to theillumination device 100 according to the first embodiment are expressed as shown in FIG. In the low power consumption technology of the matrix display device, as shown in FIG. 2, a fake signal P2 for exhibiting the blocker-Salzer effect is used separately from the basic pulse signal P1. The fake signal P2 is a pseudo signal for exhibiting the blocker-Salzer effect. The fake signal P2 is composed of a pulse signal having a duty ratio smaller than that of the basic pulse signal P1 and having a peak output value that is twice or more the peak output value of the basic pulse signal P1.

（ブロッカ・ザルツァー効果）
ブロッカ・ザルツァー効果とは、明るさの知覚に関する人間の生理的視覚特性であり、刺激光の持続時間によってその明るさ知覚が変わる現象をいう。例えば、図３に示すように、増分光の輝度を一定に保ちながらその呈示時間を増加させていくと、見た目の明るさ（比較刺激強度）は呈示時間と共に増加し、所定時間経過して極大値を迎えた後に下降し、やがて一定水準となる場合がある。ここで、呈示時間とは、オン・オフの点滅時間に相当する時間である。すなわち、刺激の呈示時間が極短い場合、その見た目の明るさは、物理的な輝度の等しい定常光の明るさを下回るが、刺激の呈示時間が中程度（５０〜１００ｍｓ程度）の場合、その見た目の明るさは、物理的な輝度の等しい定常光の明るさを上回るという現象が生じる。このような現象を発見者に因んでブロッカ・ザルツァー現象と呼ぶ。(Blocker Salzer effect)
The Blocker-Salzer effect is a human physiological visual characteristic related to the perception of brightness, and refers to a phenomenon in which the brightness perception changes depending on the duration of stimulus light. For example, as shown in FIG. 3, when the presentation time is increased while keeping the luminance of the incremental light constant, the apparent brightness (comparative stimulus intensity) increases with the presentation time, and reaches a maximum after a predetermined time. After reaching the value, it may fall and eventually reach a certain level. Here, the presentation time is a time corresponding to an on / off blinking time. That is, when the stimulus presentation time is extremely short, the apparent brightness is lower than that of stationary light having the same physical brightness, but when the stimulus presentation time is moderate (about 50 to 100 ms) A phenomenon occurs in which the apparent brightness exceeds the brightness of stationary light having the same physical luminance. This phenomenon is called the Blocker-Salzer phenomenon due to the discoverer.

ブロッカ・ザルツァー効果の実験結果は、図３に示すように表される。ブロッカ・ザルツァー効果によれば、図３に示すように、周波数２０Ｈｚ程度で刺激光を呈示した場合、特に高い視覚効果が得られる。  The experimental results of the Blocker-Salzer effect are expressed as shown in FIG. According to the Blocker-Salzer effect, as shown in FIG. 3, when stimulating light is presented at a frequency of about 20 Hz, a particularly high visual effect is obtained.

一方、発光素子としてＬＥＤを用いた場合、周波数２０Ｈｚ程度でＬＥＤを点灯させるとチラツキが生じ、見る者に不快感を与えてしまう。このため、第１の実施の形態に係る照明装置１００においては、見た目の明るさを維持しつつ消費電力を削減した場合でもチラツキを低減することができるように、図５に示す回路構成を採用している。  On the other hand, when an LED is used as the light-emitting element, flickering occurs when the LED is turned on at a frequency of about 20 Hz, which causes discomfort to the viewer. For this reason, in the illuminatingdevice 100 which concerns on 1st Embodiment, the circuit structure shown in FIG. 5 is employ | adopted so that flicker can be reduced even when it reduces power consumption, maintaining the brightness of appearance. doing.

（波形例）
第１の実施の形態に係る照明装置１００に適用されるパルス信号Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，…の電流波形は、図４（ａ）に示すように表され、図４（ａ）に対応したデューティ比の時間変動は、図４（ｂ）に示すように表される。(Example of waveform)
The current waveforms of the pulse signals P31, P32, P33,... Applied to thelighting apparatus 100 according to the first embodiment are expressed as shown in FIG. 4A, and the duty corresponding to FIG. The time variation of the ratio is expressed as shown in FIG.

図４（ａ）では、パルス信号Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，…の周波数は５００Ｈｚである場合を例示している。図４（ａ）に示すように、パルス信号Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，…のデューティ比は、「小」から「大」へ、また「大」から「小」へ連続的に繰り返し変動している。具体的には、パルス信号Ｐ３１からＰ３４にかけてデューティ比が徐々に大きくなっている。また、パルス信号Ｐ３４からＰ３７にかけてデューティ比が徐々に小さくなっている。図示していないが、以降のパルス信号Ｐ３８，…についても同様の変動を繰り返す。ここで、パルス信号Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，…には、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）信号、パルス数変調（ＰＮＭ：Pulse Number Modulation）信号、あるいは、パルス密度変調（ＰＤＭ：Pulse Density Modulation）信号などを適用可能である。  4A illustrates the case where the frequency of the pulse signals P31, P32, P33,... Is 500 Hz. As shown in FIG. 4A, the duty ratio of the pulse signals P31, P32, P33,... Continuously and repeatedly fluctuates from “small” to “large” and from “large” to “small”. . Specifically, the duty ratio gradually increases from the pulse signals P31 to P34. Further, the duty ratio gradually decreases from the pulse signal P34 to P37. Although not shown, the same fluctuation is repeated for the subsequent pulse signals P38,. Here, the pulse signals P31, P32, P33,... Include, for example, a pulse width modulation (PWM) signal, a pulse number modulation (PNM) signal, or a pulse density modulation (PDM: Pulse). Density Modulation) signal can be applied.

デューティ比は、図４（ｂ）に示すように、最大値１００％から所定値８５％までの範囲で連続的に繰り返し変動する。図４（ｂ）では、デューティ比が１００％から８５％まで変動する周期が６０Ｈｚである場合を例示している。デューティ比は、図４（ｂ）に示すように、一定速度で低下して時刻ｔ１で８５％になる。その後、一定速度で上昇して時刻ｔ２で１００％になる。更に、一定速度で低下して時刻ｔ３で８５％になる。時刻ｔ３以降も同様の変動を繰り返す。  As shown in FIG. 4B, the duty ratio continuously and repeatedly fluctuates within a range from a maximum value of 100% to a predetermined value of 85%. FIG. 4B illustrates a case where the cycle in which the duty ratio varies from 100% to 85% is 60 Hz. As shown in FIG. 4B, the duty ratio decreases at a constant speed and reaches 85% at time t1. Then, it rises at a constant speed and reaches 100% at time t2. Furthermore, it decreases at a constant speed and reaches 85% at time t3. Similar fluctuations are repeated after time t3.

このようにデューティ比を変動させた場合、図４（ｂ）中の斜線領域に相当する分、トータルの消費電力は削減されることになる。この場合、明るさの変動を知覚するかどうかについて、２０名程度にアンケート調査を行った。その結果、ほとんどの被験者は明るさの変動を知覚しなかった。すなわち、第１の実施の形態に係る照明装置１００によると、見た目の明るさを維持しつつ消費電力を削減することが可能である。  When the duty ratio is varied in this way, the total power consumption is reduced by an amount corresponding to the shaded area in FIG. In this case, a questionnaire survey was conducted on about 20 people as to whether to perceive fluctuations in brightness. As a result, most subjects did not perceive brightness fluctuations. That is, according to the illuminatingdevice 100 which concerns on 1st Embodiment, it is possible to reduce power consumption, maintaining the brightness of appearance.

この効果は、発光素子を疑似白色ＬＥＤにすると、より顕著である。すなわち、疑似白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤによって黄色蛍光体を発光させることで白色を実現するものである。人間の目は、青色の変化には鈍感であるため、発光素子を疑似白色ＬＥＤにすると、明るさの変動を知覚しにくくなる。その結果、デューティ比をより大きく変動させることができるので、消費電力をより多く削減することが可能となる。  This effect is more remarkable when the light emitting element is a pseudo white LED. That is, the pseudo white LED realizes white by causing a yellow phosphor to emit light by a blue LED. Since the human eye is insensitive to the blue color change, if the light emitting element is a pseudo white LED, it becomes difficult to perceive fluctuations in brightness. As a result, the duty ratio can be changed more greatly, so that the power consumption can be further reduced.

ここでは、デューティ比が最大値１００％から所定値８５％までの範囲で変動する場合を例示しているが、デューティ比の最大値は１００％に限定されるものではなく、また所定値は８５％以上であればよい。８５％より低くした場合は、明るさの変動を知覚する可能性がある。  Here, the case where the duty ratio fluctuates in the range from themaximum value 100% to thepredetermined value 85% is illustrated, but the maximum value of the duty ratio is not limited to 100%, and the predetermined value is 85 % Or more. If it is lower than 85%, there is a possibility of perceiving fluctuations in brightness.

また、パルス信号Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，…の周波数が５００Ｈｚである場合を例示しているが、この周波数は５００Ｈｚ以上であればよい。５００Ｈｚ以上にすれば、精度よくチラツキを低減することができる。  Moreover, although the case where the frequency of pulse signal P31, P32, P33, ... is 500 Hz is illustrated, this frequency should just be 500 Hz or more. If it is set to 500 Hz or more, flicker can be reduced with high accuracy.

また、デューティ比が１００％から８５％まで変動する周期が６０Ｈｚである場合を例示しているが、この周期は６０Ｈｚ以上であればよい。６０Ｈｚより低くした場合は、明るさの変動を知覚する可能性がある。  Moreover, although the case where the cycle in which the duty ratio fluctuates from 100% to 85% is 60 Hz is illustrated, this cycle may be 60 Hz or more. When the frequency is lower than 60 Hz, there is a possibility of perceiving fluctuations in brightness.

（回路例）
第１の実施の形態に係る照明装置１００の模式的回路ブロック構成は、図５に示すように表される。図５中の実線は電力信号の伝送線を主として表し、破線の矢印は制御信号の伝送方向を示す。(Circuit example)
A schematic circuit block configuration of theillumination device 100 according to the first embodiment is expressed as shown in FIG. A solid line in FIG. 5 mainly represents a power signal transmission line, and a broken-line arrow indicates a control signal transmission direction.

保護回路１２は、ＡＣ電源１１からの入力電圧（交流電圧）から後段の回路部を保護する。ノイズフィルター１３は、保護回路１１を介して入力された入力電圧からノイズ成分を除去する。ノイズ成分が除去された交流電圧は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１４で直流電圧に変換され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５・２５で所定のＤＣ電圧値に変換される。  Theprotection circuit 12 protects the subsequent circuit portion from the input voltage (AC voltage) from theAC power supply 11. Thenoise filter 13 removes a noise component from the input voltage input via theprotection circuit 11. The AC voltage from which the noise component has been removed is converted to a DC voltage by the AC /DC converter 14 and converted to a predetermined DC voltage value by the DC /DC converters 15 and 25.

ＰＷＭ発生器１６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の出力をパルス幅変調して、メインＳＷＰＷＭ信号を発生し、スイッチングＤＣ／ＤＣコンバータ２０に供給する。  The PWM generator 16 performs pulse width modulation on the output of the DC /DC converter 15 to generate a main SWPWM signal and supplies it to the switching DC /DC converter 20.

コンパレータ１８は、電流−電圧変換器２３から出力される電圧を基準電圧発生器１７からの基準電圧と比較し、その比較結果をスイッチングＤＣ／ＤＣコンバータ２０に供給する。ここで、基準電圧発生器１７の基準電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５のＤＣ出力電圧に対応する。  Thecomparator 18 compares the voltage output from the current-voltage converter 23 with the reference voltage from the reference voltage generator 17 and supplies the comparison result to the switching DC /DC converter 20. Here, the reference voltage of the reference voltage generator 17 corresponds to the DC output voltage of the DC /DC converter 15.

ＤＣ／ＤＣコンバータ２５に接続されたタイマー回路２６には、パルス信号をＯＮにするタイミングが設定されている。  Thetimer circuit 26 connected to the DC /DC converter 25 has a timing for turning on the pulse signal.

ＰＷＭ発生器２７は、タイマー回路２６のタイミング設定に基づいて、デューティ比１００％〜ｘ％までの範囲でスイープＰＷＭ信号を生成して、スイッチングＤＣ／ＤＣコンバータ２０に供給する。  The PWM generator 27 generates a sweep PWM signal in a duty ratio range of 100% to x% based on the timing setting of thetimer circuit 26 and supplies it to the switching DC /DC converter 20.

スイッチングＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１４に接続された力率改善回路１９により力率改善されたＤＣ電圧を、メインＳＷＰＷＭ信号およびスイープＰＷＭ信号によるＰＷＭ制御に基づいて、電流−電圧変換器２３に供給する。  The switching DC /DC converter 20 converts a DC voltage whose power factor has been improved by a powerfactor improving circuit 19 connected to the AC /DC converter 14 into current-voltage conversion based on PWM control using a main SWPWM signal and a sweep PWM signal. Supply to thevessel 23.

結果として、電流−電圧変換器２３に接続されたＬＥＤなどの負荷３０には、メインＳＷＰＷＭ信号およびスイープＰＷＭ信号によりＰＷＭ制御され、定電流化されたパルス信号Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，…が供給される。  As a result, the pulse signals P31, P32, P33,..., Which are PWM-controlled by the main SWPWM signal and the sweep PWM signal and converted to a constant current, are supplied to theload 30 such as an LED connected to the current-voltage converter 23. The

このため、第１の実施の形態に係る照明装置１００においては、見た目の明るさを維持しつつ消費電力を削減した場合でもチラツキを低減することができる。  For this reason, in theillumination device 100 according to the first embodiment, flicker can be reduced even when the power consumption is reduced while maintaining the apparent brightness.

第１の実施の形態に係る照明装置に供給される電流パルス信号の波形例であって、５００Ｈｚのパルス信号が５ｋＨｚ以上の複数の波形の合成波で構成され、高速にスイッチングされている様子は、図６に示すように表される。図６中の丸印は、５００Ｈｚのパルス信号Ｐ３２が５ｋＨｚ以上の波で構成され、高速にスイッチングされている様子を示している。他の波形も同様である。図６の波形は、ＰＤＭ波形に対応している。  It is a waveform example of a current pulse signal supplied to the lighting apparatus according to the first embodiment, and a state in which a 500 Hz pulse signal is composed of a composite wave of a plurality of waveforms of 5 kHz or more and is switched at high speed. , As shown in FIG. The circles in FIG. 6 indicate that the 500 Hz pulse signal P32 is composed of waves of 5 kHz or more and is switched at high speed. The same applies to other waveforms. The waveform in FIG. 6 corresponds to the PDM waveform.

（応用例）
第１の実施の形態に係る照明装置１００の応用例を示す模式的鳥瞰構造は、図７に示すように表される。図７では、ガソリンスタンドやコンビニエンスストアなどの看板照明２００を例示している。図７に示すように、複数本の直管形ＬＥＤ１０１，１０２，１０３が収納器具１０４に収納されている。収納器具１０４の開口部は透過板１０５で覆われた構造となっている。なお、照明装置１００は直管形に限定されるものではなく、例えば電球形、シーリングライトやペンダントライトなどであってもよい。(Application examples)
A schematic bird's-eye view structure showing an application example of theillumination device 100 according to the first embodiment is expressed as shown in FIG. FIG. 7 illustratessignboard lighting 200 such as a gas station or a convenience store. As shown in FIG. 7, a plurality ofstraight tube LEDs 101, 102, 103 are housed in astorage device 104. The opening of thestorage device 104 has a structure covered with atransmission plate 105. Thelighting device 100 is not limited to a straight tube shape, and may be a light bulb shape, a ceiling light, a pendant light, or the like.

第１の実施の形態によれば、見た目の明るさを維持しつつ消費電力を削減した場合でもチラツキを低減可能な照明装置及びその駆動方法を提供することができる。  According to the first embodiment, it is possible to provide an illuminating device and a driving method thereof that can reduce flicker even when power consumption is reduced while maintaining apparent brightness.

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態に係る照明装置１００の模式的回路ブロック構成は、図８に示すように、力率改善回路１９を備えていない点を除けば、第１の実施の形態と同じである。力率改善回路１９を備えれば、電力損失が増加する等の不具合を回避することができるが、力率改善回路１９を備えなければ、その分だけ製品価格を抑えることができる等のメリットがある。いずれかの構成を採用するか、使用目的等に応じて決定すればよい。[Second Embodiment]
The schematic circuit block configuration of thelighting apparatus 100 according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, except that the powerfactor correction circuit 19 is not provided, as shown in FIG. . If the powerfactor improvement circuit 19 is provided, it is possible to avoid problems such as an increase in power loss. However, if the powerfactor improvement circuit 19 is not provided, there is a merit that the product price can be reduced accordingly. is there. Either configuration may be adopted or determined according to the purpose of use.

第２の実施の形態に係る照明装置によれば、力率改善回路を備えていないため、第１の実施の形態に比べて製品価格を抑えることができる等のメリットがある。  According to the lighting apparatus according to the second embodiment, since the power factor correction circuit is not provided, there is a merit that the product price can be suppressed as compared with the first embodiment.

第２の実施の形態によれば、見た目の明るさを維持しつつ消費電力を削減した場合でもチラツキを低減可能な照明装置及びその駆動方法を提供することができる。  According to the second embodiment, it is possible to provide an illuminating device and a driving method thereof that can reduce flicker even when power consumption is reduced while maintaining the apparent brightness.

［第３の実施の形態］
第３の実施の形態に係る照明装置１００の模式的回路ブロック構成は、図９に示すように、同期回路３１を備えている点を除けば、第１の実施の形態と同じである。[Third Embodiment]
The schematic circuit block configuration of theillumination device 100 according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment except that asynchronization circuit 31 is provided as shown in FIG.

同期回路３１は、他の照明装置の電源と同期をとって、その同期信号をタイマー回路２６に供給する。ここで、他の照明装置とは、第３の実施の形態に係る照明装置１００と同様の照明装置の場合には、複数個並列に配置可能となる。また、第３の実施の形態に係る照明装置１００とは異なる照明装置であっても良い。  Thesynchronization circuit 31 supplies the synchronization signal to thetimer circuit 26 in synchronization with the power supply of another lighting device. Here, in the case of an illumination device similar to theillumination device 100 according to the third embodiment, the other illumination devices can be arranged in parallel. Moreover, the illuminating device different from the illuminatingdevice 100 which concerns on 3rd Embodiment may be sufficient.

タイマー回路２６は、同期回路３１から供給された同期信号に基づいてタイマー回路２６のタイミング設定を変更する。このようにすれば、図７に示すように、複数本の直管ＬＥＤ１０１，１０２，１０３を用いる場合、それぞれの直管ＬＥＤ１０１，１０２，１０３で同期をとることができる。一方、簡単には、複数の照明装置間の同期を敢えて取らない動作モードを実施しても良い。  Thetimer circuit 26 changes the timing setting of thetimer circuit 26 based on the synchronization signal supplied from thesynchronization circuit 31. In this way, as shown in FIG. 7, when a plurality ofstraight tube LEDs 101, 102, 103 are used, the respectivestraight tube LEDs 101, 102, 103 can be synchronized. On the other hand, an operation mode in which synchronization between a plurality of lighting devices is not intentionally taken may be performed.

第３の実施の形態によれば、同期回路を備えているため、複数の照明装置間の位相ずれを回避することができ、より快適な照明装置を提供することが可能である。  According to the third embodiment, since the synchronization circuit is provided, a phase shift between a plurality of lighting devices can be avoided, and a more comfortable lighting device can be provided.

第３の実施の形態によれば、見た目の明るさを維持しつつ消費電力を削減した場合でもチラツキを低減可能な照明装置及びその駆動方法を提供することができる。  According to the third embodiment, it is possible to provide an illuminating device and a driving method thereof that can reduce flicker even when power consumption is reduced while maintaining the apparent brightness.

［第４の実施の形態］
第４の実施の形態に係る照明装置１００の模式的回路ブロック構成は、図１０に示すように表される。[Fourth Embodiment]
A schematic circuit block configuration of thelighting apparatus 100 according to the fourth embodiment is expressed as shown in FIG.

第４の実施の形態に係る照明装置１００は、第２の実施の形態と第３の実施の形態とを組み合わせたものである。すなわち、図１０に示すように、力率改善回路１９を備えず、また同期回路３１を備えた構成を採用している。力率改善回路１９と同期回路３１の機能は既に説明した通りである。  Thelighting device 100 according to the fourth embodiment is a combination of the second embodiment and the third embodiment. That is, as shown in FIG. 10, the powerfactor correction circuit 19 is not provided, and a configuration having asynchronization circuit 31 is employed. The functions of the powerfactor correction circuit 19 and thesynchronization circuit 31 are as described above.

第４の実施の形態に係る照明装置１００によれば、力率改善回路を備えていないため、第１の実施の形態に比べて製品価格を抑えることができる等のメリットがある。また、他の照明装置の電源と同期をとる同期回路を備えているため、複数の照明装置を配置し、位相ずれを回避することができ、より快適な照明装置を提供することが可能である。  According to thelighting device 100 according to the fourth embodiment, since the power factor correction circuit is not provided, there is an advantage that the product price can be suppressed as compared with the first embodiment. In addition, since a synchronization circuit that synchronizes with the power supply of another lighting device is provided, a plurality of lighting devices can be arranged to avoid a phase shift, and a more comfortable lighting device can be provided. .

第４の実施の形態によれば、見た目の明るさを維持しつつ消費電力を削減した場合でもチラツキを低減可能な照明装置及びその駆動方法を提供することができる。  According to the fourth embodiment, it is possible to provide an illuminating device and a driving method thereof that can reduce flicker even when power consumption is reduced while maintaining apparent brightness.

以上説明したように、本発明によれば、見た目の明るさを維持しつつ消費電力を削減した場合でもチラツキを低減することが可能な照明装置及びその駆動方法を提供することができる。  As described above, according to the present invention, it is possible to provide an illuminating device and a driving method thereof that can reduce flicker even when power consumption is reduced while maintaining apparent brightness.

[その他の実施の形態]
上記のように、本発明は第１〜第４の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。[Other embodiments]
As described above, the present invention has been described according to the first to fourth embodiments. However, it should be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure are exemplary and limit the present invention. should not do. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。例えば、 発光素子はＬＥＤに限らず、応答性が高速なものであれば他の発光素子を用いてもかまわない。例えば、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ：Organic Electro-Luminescence）素子等の有機発光素子や電気化学発光素子（Electro Chemical-Luminescence：ＥＣＬ）等を用いることができる。  As described above, the present invention includes various embodiments not described herein. For example, the light emitting elements are not limited to LEDs, and other light emitting elements may be used as long as the responsiveness is high. For example, an organic light-emitting element such as an organic electroluminescence (organic EL) element, an electrochemical light-emitting element (Electrochemical-Luminescence: ECL), or the like can be used.

本発明の照明装置は、見た目の明るさを維持しつつ消費電力を削減した場合でもチラツキを低減することが必要な種々の照明装置に利用することができる。例えば、ガソリンスタンドやコンビニエンスストアなどの看板照明として利用するのが効果的である。  The lighting device of the present invention can be used for various lighting devices that need to reduce flicker even when power consumption is reduced while maintaining the apparent brightness. For example, it is effective to use as signboard lighting in a gas station or a convenience store.

１…発光部
２…駆動部
３…パルス信号供給部
４…パルス信号制御部
１９…力率改善回路
３１…同期回路
１００…照明装置
Ｐ３１〜Ｐ３７…パルス信号DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light emission part 2 ... Drivepart 3 ... Pulse signal supply part 4 ... Pulsesignal control part 19 ... Powerfactor improvement circuit 31 ...Synchronous circuit 100 ... Illumination device P31-P37 ... Pulse signal

Claims (16)

Translated fromJapanese

発光素子を有する発光部と、
前記発光部に電力を供給して前記発光部を駆動する駆動部と、
所定周波数のパルス信号を生成して前記駆動部に供給するパルス信号供給部と、
前記パルス信号のデューティ比がその最大値から所定値までの範囲で連続的に繰り返し変動するように前記パルス信号を制御するパルス信号制御部と
を備えることを特徴とする照明装置。A light emitting unit having a light emitting element;
A drive unit for supplying power to the light emitting unit to drive the light emitting unit;
A pulse signal supply unit that generates a pulse signal of a predetermined frequency and supplies the pulse signal to the drive unit;
An illumination device comprising: a pulse signal control unit that controls the pulse signal so that the duty ratio of the pulse signal continuously and repeatedly fluctuates in a range from the maximum value to a predetermined value. 前記パルス信号制御部は、デューティ比１００％から８５％までの範囲で連続的に繰り返し変動させることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。  The lighting device according to claim 1, wherein the pulse signal control unit continuously and repeatedly fluctuates in a range of duty ratios from 100% to 85%. 前記パルス信号の周波数は５００Ｈｚ以上であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。  The lighting device according to claim 1, wherein a frequency of the pulse signal is 500 Hz or more. 前記最大値から前記所定値まで変動する周期は６０Ｈｚ以上であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。  The lighting device according to claim 1, wherein a period of fluctuation from the maximum value to the predetermined value is 60 Hz or more. 前記発光素子は疑似白色ＬＥＤであることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。  The lighting device according to claim 1, wherein the light emitting element is a pseudo white LED. 更に、力率を改善する力率改善回路を備えることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。  Furthermore, the illuminating device of Claim 1 provided with the power factor improvement circuit which improves a power factor. 更に、他の照明装置の電源と同期をとる同期回路を備えることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。  Furthermore, the illuminating device of Claim 1 provided with the synchronizing circuit which synchronizes with the power supply of another illuminating device. 複数本の直管ＬＥＤを用いる場合、それぞれの直管ＬＥＤで同期をとることを特徴とする請求項７に記載の照明装置。  The lighting device according to claim 7, wherein when a plurality of straight tube LEDs are used, the respective straight tube LEDs are synchronized. 発光素子を有する発光部を駆動する駆動部が前記発光部に電力を供給して前記発光部を駆動する駆動ステップと、
所定周波数のパルス信号を生成して前記駆動部に供給するパルス信号供給ステップと、
前記パルス信号のデューティ比がその最大値から所定値までの範囲で連続的に繰り返し変動するように前記パルス信号を制御するパルス信号制御ステップと
を有することを特徴とする照明装置の駆動方法。A driving step of driving a light emitting unit by driving a light emitting unit having a light emitting element by supplying power to the light emitting unit;
A pulse signal supply step of generating a pulse signal of a predetermined frequency and supplying the pulse signal to the drive unit;
And a pulse signal control step of controlling the pulse signal so that the duty ratio of the pulse signal continuously and repeatedly fluctuates in a range from the maximum value to a predetermined value. 前記パルス信号制御ステップでは、デューティ比１００％から８５％までの範囲で連続的に繰り返し変動させることを特徴とする請求項９に記載の照明装置の駆動方法。  10. The method of driving an illuminating device according to claim 9, wherein in the pulse signal control step, the variation is continuously repeated in a duty ratio range of 100% to 85%. 前記パルス信号の周波数は５００Ｈｚ以上であることを特徴とする請求項９に記載の照明装置の駆動方法。  The driving method of the lighting device according to claim 9, wherein the frequency of the pulse signal is 500 Hz or more. 前記最大値から前記所定値まで変動する周期は６０Ｈｚ以上であることを特徴とする請求項９に記載の照明装置の駆動方法。  The driving method of the lighting device according to claim 9, wherein a period of fluctuation from the maximum value to the predetermined value is 60 Hz or more. 前記発光素子は疑似白色ＬＥＤであることを特徴とする請求項９に記載の照明装置の駆動方法。  The method for driving an illumination device according to claim 9, wherein the light emitting element is a pseudo white LED. 更に、力率を改善する力率改善ステップを有することを特徴とする請求項９に記載の照明装置の駆動方法。  The driving method of the lighting device according to claim 9, further comprising a power factor improving step for improving the power factor. 更に、他の照明装置の電源と同期をとる同期ステップを有することを特徴とする請求項９に記載の照明装置の駆動方法。  The method for driving a lighting device according to claim 9, further comprising a synchronizing step for synchronizing with a power source of another lighting device. 複数本の直管ＬＥＤを用いる場合、それぞれの直管ＬＥＤで同期をとることを特徴とする請求項１５に記載の照明装置の駆動方法。  The driving method of the lighting device according to claim 15, wherein when a plurality of straight tube LEDs are used, the respective straight tube LEDs are synchronized.

Images