WO2014091533A1

WO2014091533A1 - 発光装置

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Publication number: WO2014091533A1
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Authority: WO
Inventors: 石塚　真一; 中村　毅
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Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2014-06-19
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Abstract

　発光制御部（２４）は、光源（２６）を制御する。具体的には、発光制御部（２４）は、通信線（３２）を介してマスタ制御部（１０）から送信されてきた制御データにしたがって、光源（２６）を制御する。通信制御部（２２）は、発光制御部（２４）と通信線（３２）との接続を制御する。さらに複数の発光モジュール（２０）それぞれの通信制御部（２２）は、制御線（３４）を介して互いに直列に接続されている。そして最上流に位置する通信制御部（２２）は、制御線（３４）を介してマスタ制御部（１０）に接続されている。

Description

発光装置

　本発明は、発光装置に関する。

　有機ＥＬ（organic electroluminescence）パネルやＬＥＤ（Light Emitting Diode）パネルなどのパネル状の発光源を複数並べて配置し、一つの発光装置として使用する場合がある。このような発光装置では、複数の発光源を制御することにより、様々な形態で照明を行うことが可能になる。

　一方で、発光装置の制御を行うための規格としては、ＤＭＸ５１２－Ａ規格がある。ＤＭＸ５１２－Ａ規格において、発光装置は、複数の発光源を制御するためのマスタ制御部と、発光源及び制御部を含むスレーブ装置とからなる。そしてマスタ制御部は、通信線を介してスレーブ装置に対して制御データを含むコマンドを送信する。スレーブ装置が有する制御部は、コマンドに含まれる制御データに従って発光源を制御する。

　なお、特許文献１には、誘導用の照明装置に関して以下の技術が開示されている。この制御装置は、主制御盤と、複数の制御ユニットを有している。複数の制御ユニットは、主制御盤に対して直列に接続されている。そして複数の制御ユニットのそれぞれには、複数の照明器具が直列に接続されている。

特許第３６４８５８２号公報

　ＤＭＸ５１２－Ａ規格を用いて発光装置を制御する場合、複数の発光モジュールのそれぞれにアドレスを設定する必要がある。従来の発光装置では、ディップスイッチやロータリースイッチを用いて、それぞれの発光モジュールにアドレスを設定する必要があった。この場合、アドレスの設定に労力を要する。

　本発明が解決しようとする課題としては、複数の発光モジュールを有する発光装置において、各発光モジュールにアドレスを付与するときの労力を低減することが一例として挙げられる。

　請求項１に記載の発明は、複数の発光モジュールと、
　前記複数の発光モジュールに対する制御データを生成するマスタ制御部と、
　前記マスタ制御部から前記制御データが出力され、かつ前記複数の発光モジュールが並列に接続されている通信線と、
を備え、
　前記複数の発光モジュールの各々は、
　　発光源と
　　前記発光源を制御する発光制御部と、
　　前記発光制御部と前記通信線との接続を制御する通信制御部と、
を有し、
　前記複数の通信制御部は、制御線を介して互いに直列に接続されており、かつ、最上流に位置する前記通信制御部は、前記マスタ制御部に接続されている発光装置である。

　上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。

実施形態に係る発光装置の機能構成を示すブロック図である。実施例１に係る発光装置の構成を示すブロック図である。マスタ制御部が通信線に出力する制御データの構造を説明するための図である。発光モジュールのアドレスを設定するときの処理を示すフローチャートである。光源の構成の一例を示す断面図である。マスタ制御部が発光制御部に送信する制御データのフォーマットの一例を示す図である。実施例２に係る発光装置の動作を説明するためのフローチャートである。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

　なお、以下に示す説明において、各制御部の各構成要素は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。各制御部の各構成要素は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶メディアによって実現される。そして、その実現方法、装置には様々な変形例がある。

（実施形態）
　図１は、実施形態に係る発光装置１００の機能構成を示すブロック図である。本実施形態に係る発光装置１００は、マスタ制御部１０、発光モジュール２０、及び通信線３２を備えている。マスタ制御部１０は、複数の発光モジュール２０に対する制御データを生成する。通信線３２には、この制御データが出力され、かつ、複数の発光モジュール２０のそれぞれが並列に接続されている。

　複数の発光モジュール２０は、いずれも、通信制御部２２、発光制御部２４、及び光源２６を備えている。

　光源２６は、例えば有機ＥＬ又はＬＥＤである。ただし、光源２６は他の光源であってもよい。また光源２６は、例えばパネル状の光源であるが、パネル状ではなくても良い。

　発光制御部２４は、光源２６を制御する。具体的には、発光制御部２４は、通信線３２を介してマスタ制御部１０から送信されてきた制御データにしたがって、光源２６を制御する。

　通信制御部２２は、発光制御部２４と通信線３２との接続を制御する。さらに複数の発光モジュール２０それぞれの通信制御部２２は、制御線３４を介して互いに直列に接続されている。そして最上流に位置する通信制御部２２は、制御線３４を介してマスタ制御部１０に接続されている。

　実施形態に係る発光装置１００によれば、制御線３４を介して各通信制御部２２に、通信線３２との接続を制御するための制御信号（以下、接続信号と記載）を送信することができる。そして通信制御部２２は、この接続信号に基づいて、通信線３２との接続を制御できる。従って、マスタ制御部１０が通信線３２に、ある発光モジュール２０のアドレスを出力している間に、その発光モジュール２０の通信制御部２２が通信線３２に接続することによって、その発光モジュール２０のアドレスを設定することができる。従って、複数の発光モジュール２０のアドレスを容易に設定することができる。

　また、マスタ制御部１０を複数必要としないため、発光装置１００の製造コストを低くすることができる。また、通信制御部２２には演算機能が必要ないため、通信制御部２２のコストを低くすることができる。

（実施例１）
　図２は、実施例１に係る発光装置１００の構成を示すブロック図である。本実施例に係る発光装置１００は、実施形態に示した発光装置１００に、通信Ｉ／Ｆ部１２、通信Ｉ／Ｆ部２３、及び操作部４０を追加したものである。

　操作部４０は、マスタ制御部１０への入力を受け付ける。具体的には、操作部４０は、入力インターフェースであり、発光装置１００のユーザによって操作される。マスタ制御部１０は、操作部４０からの入力に従って、制御データを生成して出力する。通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）部１２は、マスタ制御部１０を通信線３２に接続するインターフェースとなっている。

　通信Ｉ／Ｆ部２３は、通信制御部２２を通信線３２に接続するためのインターフェースとなっている。

　また、通信制御部２２は、接続信号を受信する受信端子と、接続信号を出力する出力端子とを有する。具体的には、受信端子は、その通信制御部２２の一つ手前の通信制御部２２（又はマスタ制御部１０）から接続信号を受信するための端子である。また出力端子は、その通信制御部２２の一つ後の通信制御部２２に接続信号を出力するための端子である。そして通信制御部２２は、接続信号を受信すると、通信Ｉ／Ｆ部２３を介して通信線３２を流れている信号を受信する。

　実施の形態で説明したように、発光モジュール２０の通信制御部２２には、その発光モジュール２０のアドレスが設定される。また、本実施例では、発光装置１００は、ＤＭＸ５１２－Ａ規格に準拠している。

　図３は、マスタ制御部１０が通信線３２に出力する制御データの構造を説明するための図である。ＤＭＸ５１２－Ａでは、通信線の電気使用としてＥＩＡ－４８５規格（ＲＳ－４８５規格）が採用されている。このため、マスタ制御部１０と発光モジュール２０の間の通信は、非同期シリアル通信である。そしてその信号のフォーマットは、ブレーク信号と呼ばれるスタート信号の後、１バイトのスタートコードと、それに続く５１２バイトのデータ部分とから構成されている。

　スタートコードとしては、照明制御などの各種の制御を行うときにはヌルコマンドが使用される。一方、独自のコマンドを用いる場合、スタートコードとしては、「０ｘ９１」が用いられる。この場合、図３（ａ）に示すように、スタートコードの次の２バイトには、Ｍａｕｃｆａｃｔｕｒｅ　ＩＤと呼ばれる会社・組織を識別するＭＩＤ（ＭＩＤ－Ｈ，ＭＩＤ－Ｌ）が使用される。そして残りの５１０バイトを用いて、独自のコマンドが送信される。

　本実施例において、発光モジュール２０に対してアドレス設定を行うときには、スタートコードとしては「０ｘ９１」が用いられる。そして２バイトのＭＩＤを除いた残りの５１０バイトを用いて、アドレス設定のためのデータが送信される。

　具体的には、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、最初から４バイト目には、コマンド長（データ長）を示すデータが設定され、５バイト目で、データの属性を示すコマンド（例えば６バイト目以降のデータがアドレスであることを示すデータ）が設定される。例えばアドレス設定を開始する場合には、５バイト目としては「０ｘ００」が使用され、アドレスを実際に送信する場合には５バイト目としては「０ｘ８０」が使用される。

　そして図３（ｃ）に示すように、６バイト目以降で、アドレスが送信される。本図に示す例では、６バイト目及び７バイト目のデータ（すなわち２バイト）で、アドレスが示されている。

　次に、アドレス付与動作について図４のシーケンス図を参照しつつ説明する。図４においては、通信線３２を介して送信される信号を実線で示し、制御線３４を介して送信される信号を一点鎖線で示す。

　アドレスを付与する動作を開始するに当たっては、先ず、照明システム全体がアドレスモードに設定される。例えば、ユーザが操作部４０に、アドレスモードに設定する旨の入力操作を行うと、操作部４０はアドレス付与指令を生成してマスタ制御部１０に出力する（ステップＳ１０）。マスタ制御部１０は、アドレス付与指令を受信すると、アドレスモード開始のためのコマンド（アドレスモード開始コマンド）を作成する。マスタ制御部１０は、作成したアドレスモード開始コマンドを、通信Ｉ/Ｆ部１２及び通信線３２を介して複数の発光モジュール２０各々に送信する（ステップＳ１１）。各発光モジュール２０においては、通信Ｉ/Ｆ部２３が通信Ｉ/Ｆ部１２から送信されたアドレスモード開始コマンドを受信すると、発光モジュール２０各々の通信制御部２２はアドレス情報をリセットする。そして各通信制御部２２は、接続線３４を介して接続信号を受信しない限り、通信線３２を流れるアドレス付与コマンドを受け付けない状態になる（アドレスモード：ステップＳ１２）。

　ここで、使用されるコマンドには、上記したＤＭＸ５１２－Ａ規格の独自コマンドのフォーマットが利用される。図３（ｃ）に示すように、スロット０～スロット２は図３（ａ）に示した通りである。スロット３がコマンド長（バイト数）、スロット４がコマンド内容を示すコマンド番号である。

　アドレスモード開始コマンド送付後、マスタ制御部１０は、一定時間後に制御線３４に接続信号を出力する（ステップＳ１４）。これにより、通信Ｉ/Ｆ部１２から見てアドレス未設定の発光モジュール２０が一つできることになる。最初は、制御線３４を介してマスタ制御部１０に直接接続されている発光モジュール２０が、アドレス未設定の発光モジュール２０になる。

　そして、マスタ制御部１０は、アドレス（例えばＤＭＸアドレス）を決定する（ステップＳ１８）。マスタ制御部１０は、アドレスモードの開始後、予め定められたタイミングでアドレスの値を順番に昇順することで決定する。そしてマスタ制御部１０は、その決定したアドレスを含むアドレス付与コマンドを作成する（ステップＳ２０）。アドレス付与コマンドは、例えば上記したようにスロット５にＤＭＸアドレスの上位８ビット（ＡＤ－Ｈ）を含み、スロット６にＤＭＸアドレスの下位８ビット（ＡＤ－Ｌ）を含む。

　マスタ制御部１０は、作成したアドレス付与コマンドを、通信Ｉ/Ｆ部１２を介して通信線３２に出力する（ステップＳ２２）。上記したように、複数の発光モジュール２０の通信制御部２２は、接続線３４を介して接続信号を受信しない限り、通信線３２を流れるアドレス付与コマンドを受け付けない。このため、通信線３２を流れるアドレス付与コマンドは、一つの発光モジュール２０のみが受信可能である。このタイミングでは、制御線３４を介してマスタ制御部１０に直接接続している発光モジュール２０が、通信線３２を流れるアドレス付与コマンドを受け付ける。なお、ステップＳ１８～Ｓ２２に示す処理が、送信手段が行う処理に相当する。

　アドレス付与コマンドを受信した発光モジュール２０においては、通信Ｉ/Ｆ部２３が通信Ｉ/Ｆ部１２から送信されたアドレス付与コマンドを受信する。受信されたコマンドは通信制御部２２に供給される。通信制御部２２は、供給されたコマンドのスロット０～スロット４に応じてアドレス付与コマンドであることを確認すると、スロット５及びスロット６からアドレスを取り出してそれを自身のアドレスとして設定する（ステップＳ２４）。なお、ステップＳ２４におけるアドレスの設定処理において、アドレスの取り出し処理が、取得手段が行う処理に対応する。そしてアドレスは、例えば、発光モジュール２０が有するメモリに記憶される。

　そして通信制御部２２は、その通信制御部２２に繋がっている制御線３４に接続信号を出力し（ステップＳ２６）、アドレスモードを終了する（ステップＳ２８）。制御線３４への接続信号の出力により、その次の発光モジュール２０は、アドレス付与コマンドを受信可能になる。一方、アドレスを設定した発光モジュール２０はアドレスモードを終了しているため、その発光モジュール２０が有する通信制御部２２は、通信線３２を流れるアドレス付与コマンドを受け付けない。このようにして、その次の発光モジュール２０のみが通信線３２を介してマスタ制御部１０と通信可能になる。

　そしてその発光モジュール２０も、上記した処理を行う（ステップＳ２０～Ｓ２８）ことにより、アドレスを設定する。このような処理が繰り返されることにより、全ての発光モジュール２０に対してアドレスが設定される。

　なお、発光モジュール２０の一部を交換してアドレスを再設定する場合も、上記の手順と同じである。具体的には、発光モジュール２０の一部を交換した後、ユーザは、操作部４０に、アドレスモードに設定する旨の入力操作を行う。すると、操作部４０はアドレス付与指令を生成してマスタ制御部１０に出力する（ステップＳ１０）。マスタ制御部１０は、アドレス付与指令を受信すると、アドレスモード開始コマンドを作成し、作成したアドレスモード開始コマンドを、通信Ｉ/Ｆ部１２及び通信線３２を介して複数の発光モジュール２０各々に送信する（ステップＳ１１）。各発光モジュール２０においては、通信Ｉ/Ｆ部２３が通信Ｉ/Ｆ部１２から送信されたアドレスモード開始コマンドを受信すると、発光モジュール２０各々の通信制御部２２はアドレス情報をリセットする。その後、ステップＳ１２以降に示した処理が行われる。

　以上の方法によれば、複数の発光モジュール２０のアドレスは、制御線３４における接続順序の通りに設定される。このため、複数の発光モジュール２０を、予め定められたとおりに制御線３４で接続すれば、所望の通りに複数の発光モジュール２０にアドレスを設定できる。

　全ての通信制御部２２に対してアドレスが設定された後、マスタ制御部１０は、発光モジュール２０の発光を制御するための制御データ（例えば発光パターンを示すデータ）を、対象となる発光モジュール２０のアドレスに対応付けて通信線３２に出力する。通信制御部２２は、その発光モジュール２０のアドレスに対応する制御データが通信線３２に出力されると、その制御データを発光制御部２４に受信させる。発光制御部２４は、受信した制御データに基づいて光源２６の発光を制御する。

　図５は、光源２６の構成の一例を示す断面図である。本実施例において、光源２６は有機ＥＬパネルであり、基板２００上に、第１電極２０２、ホール注入層２０６、発光層２０８、電子注入層２１０、及び第２電極２１２をこの順に積層させた構成を有している。また、第１電極２０２上には、複数の隔壁２０４が形成されている。隔壁２０４は絶縁性の材料から形成されており、ホール注入層２０６、発光層２０８、電子注入層２１０、及び第２電極２１２の積層構造を複数の領域に区画している。隣り合う領域は、少なくとも発光層２０８が異なる材料により形成されており、発光スペクトルは互いに異なる最大ピーク波長を有している。

　基板２００は、発光層２０８が発光した光を透光する材料（例えばガラスや樹脂）から形成されている。第１電極２０２は陽極であり、発光層２０８が発光した光を透光する。第１電極２０２は、例えばＩＴＯであるが、他の材料で構成されていても良い。第１電極２０２は、例えばスパッタリング法により形成されている。また基板２００のうち第１電極２０２とは逆側の面には、光取出層２２０（例えば光取り出しフィルム）が設けられている。

　隔壁２０４は、長手形状を有しており、例えば第１電極２０２上に有機絶縁層をスピンコート法又は印刷法で形成し、この有機絶縁層をパターニングすることにより形成される。有機絶縁層が感光性の材料で形成されている場合、このパターニングは、露光及び現像により、行われる（フォトリソグラフィ技術）。隔壁２０４の断面形状は台形であり、底辺が第１電極２０２に接している。

　なお、第１電極２０２の上に複数の補助電極（バスライン）が形成されることがある。補助電極は、第１電極２０２よりも抵抗の低い材料から形成されている。この場合、隔壁２０４は、補助電極上に形成される。

　ホール注入層２０６、発光層２０８、及び電子注入層２１０は、いずれも有機層である。これらの層は、蒸着法又は塗布法（例えばインクジェット法）を用いて形成される。なお、ホール注入層２０６と発光層２０８の間にはホール輸送層が形成されてもよいし、発光層２０８と電子注入層２１０の間には電子輸送層が形成されても良い。

　第２電極２１２は、例えばＡｌなどの金属で形成されている。第２電極２１２は、スパッタリング法により導体層を形成した後、この導体層をパターニングすることにより、形成されている。第２電極２１２は、隔壁２０４の上面で分割されている。

　このような構成において、発光層２０８は、発光スペクトル別に発光することができる。例えば本図に示す例では、発光層２０８は、赤色を発光する層（発光層２０８（Ｒ））、緑色を発光する層（発光層２０８（Ｇ））、及び青色を発光する層（発光層２０８（Ｂ））が繰り返し設けられている。発光制御部２４は、いずれの発光層をどの程度の強度で発行させるかを、マスタ制御部１０から送信された制御データに基づいて定める。

　図６は、マスタ制御部１０が発光制御部２４に送信する制御データのフォーマットの一例を示す図である。上記したように、照明制御を行うとき、スタートコードとしては、ヌルコマンド（００ｈ）が使用される。そして、残りのバイトに、各発光モジュール２０における光源２６の発光強度を示すデータを、アドレス順に格納される。本図に示す例では、発光モジュール２０は３色（赤、緑、青）の発光層を有しているため、一つの発光モジュール２０に対して３バイトの信号が用いられる。

　以上、本実施例によっても、実施形態と同様の効果を得ることができる。また、マスタ制御部１０は、予め定められた時間が経過すると、通信線３２に出力するアドレスを更新する。このため、ＤＭＸ５１２－Ａのような非同期シリアル通信においても、複数の発光モジュール２０に対して互いに異なるアドレスを設定することができる。

　また、通信制御部２２は、接続信号を受信する前は通信線３２からの信号を受け付けない。このため、複数の通信制御部２２に同一のアドレスが設定されることを抑制できる。

また、通信制御部２２は、接続信号を受信する受信端子と、接続信号を出力する出力端子とを有している。このため、複数の通信制御部２２を容易に制御線３４を用いて直列に接続することができる。

　なお、本実施例において、通信制御部２２のオンオフの代わりに通信Ｉ／Ｆ部２３のアクティブ／非アクティブを制御しても良い。また、通信制御部２２がマイコンの一部の機能である場合、このマイコンそのものをアクティブ／非アクティブにしても良い。また、発光モジュール２０の電源をアクティブ／非アクティブにしてもよい。

（実施例２）
　図７は、実施例２に係る発光装置１００の動作を説明するためのフローチャートであり、実施例１における図４に対応している。本実施例に係る発光装置１００は、以下の点を除いて、実施例１に係る発光装置１００と同様の動作を行う。

　まず、発光モジュール２０は、アドレスの設定が終了した（ステップＳ２４）後、アドレスの設定が終了したことを示すアドレス設定終了信号を、通信線３２を介してマスタ制御部１０に出力する（ステップＳ３０）。アドレス設定終了信号の送信タイミングは、アドレスモードの終了（ステップＳ２８）後であっても良いし、前であっても良い。そしてマスタ制御部１０は、アドレス設定終了信号を受信した後、通信線３２に出力するアドレスを更新する（ステップＳ１８）

　本実施例によっても、実施形態と同様の効果を得ることができる。

（実施例３）
　実施例３に係る発光装置１００は、以下の点を除いて、実施例１又は２に係る発光装置１００と同様の構成である。

　まず、マスタ制御部１０は、発光装置１００が有する発光モジュール２０の数を知っている。そしてマスタ制御部１０は、発光装置１００が有する発光モジュール２０と同数のアドレスを通信線３２に出力し終えると、アドレスの設定処理を終了する。

　本実施例においても、実施例１又は２と同様の効果を得ることができる。

（実施例４）
　実施例４に係る発光装置１００は、光源２６の構成を除いて、実施例１～３に係る発光装置１００と同様の構成である。

　本実施例４において、光源２６は、いずれの領域においても発光層２０８（図５に図示）が同一の層構造を有している。発光層２０８は、複数の色を発光するための材料を混ぜることにより、白色の光を発光するように構成されていても良い。また発光層２０８は、複数の発光層を積層させた構成を有していてもよい。この場合、複数の発光層は、互いに異なる色の光（例えば赤、緑、及び青）である。そして複数の発光層が同時に発光することにより、発光装置は白色に発光する。

　また、マスタ制御部１０が発光制御部２４に送信する制御データにおいて、一つの発光モジュール２０に対して１バイトを割り当てれば足りる。

　以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

Claims

　複数の発光モジュールと、
　前記複数の発光モジュールに対する制御データを生成するマスタ制御部と、
　前記マスタ制御部から前記制御データが出力され、かつ前記複数の発光モジュールが並列に接続されている通信線と、
を備え、
　前記複数の発光モジュールの各々は、
　　発光源と
　　前記発光源を制御する発光制御部と、
　　前記発光制御部と前記通信線との接続を制御する通信制御部と、
を有し、
　前記複数の通信制御部は、制御線を介して互いに直列に接続されており、かつ、最上流に位置する前記通信制御部は、前記マスタ制御部に接続されている発光装置。
　請求項１に記載の発光装置において、
　前記マスタ制御部は、前記制御データとして前記発光モジュールのアドレスを前記通信線に出力し、
　前記通信制御部は、前記通信線と当該通信制御部の接続を制御する接続信号を、前記制御線を介して受信する発光装置。
　請求項２に記載の発光装置において、
　最上流に位置する前記通信制御部は、前記通信線を介して前記マスタ制御部から前記接続信号を受信し、
　前記通信制御部は、
　　前記制御線を介して前記接続信号を受信した場合に、前記通信線を流れている前記アドレスを、当該通信制御部のアドレスとして設定し、
　　前記アドレスを設定した場合、当該通信制御部の次に位置する前記通信制御部に前記接続信号を送信し、かつ、その後に前記通信線を流れている前記アドレスを受け付けない発光装置。
　請求項３に記載の発光装置において、
　前記マスタ制御部は、予め定められた時間が経過すると、前記通信線に出力する前記アドレスを更新する発光装置。
　請求項３に記載の発光装置において、
　前記通信制御部は、前記アドレスを設定すると、その旨を示すアドレス設定終了信号を前記通信線に出力し、
　前記マスタ制御部は、前記通信線を介して前記アドレス設定終了信号を受信すると、前記通信線に出力する前記アドレスを更新する発光装置。
　請求項２～５のいずれか一項に記載の発光装置において、
　前記通信制御部は、前記接続信号を受信する受信端子と、前記接続信号を出力する出力端子とを有する発光装置。
　請求項２～６のいずれか一項に記載の発光装置において、
　前記通信制御部は、前記接続信号を受信する前は前記通信線を流れる前記アドレスを受け付けない発光装置。