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| 審決分類 |
審判 査定不服 2項進歩性 取り消して特許、登録 H02M |
|---|---|
| 管理番号 | 1386024 |
| 総通号数 | 7 |
| 発行国 | JP |
| 公報種別 | 特許審決公報 |
| 発行日 | 2022-07-29 |
| 種別 | 拒絶査定不服の審決 |
| 審判請求日 | 2021-08-31 |
| 確定日 | 2022-06-16 |
| 事件の表示 | 特願２０１７−１２０４９５「電源装置および照明装置」拒絶査定不服審判事件〔平成３１年 １月１７日出願公開、特開２０１９− ９８３４、請求項の数（５）〕について、次のとおり審決する。 |
| 結論 | 原査定を取り消す。 本願の発明は、特許すべきものとする。 |
| 理由 |
第１ 手続の経緯 本願は、平成２９年６月２０日の出願であって、令和２年１２月７日付けで拒絶の理由が通知され、令和３年２月１５日に意見書とともに手続補正書が提出され、同年５月３１日付けで拒絶査定（謄本送達日同年６月２日）がなされ、これに対して同年８月３１日に拒絶査定不服審判の請求がなされるとともに手続補正がなされ、同年１０月１２日付けで審査官により特許法164条3項の規定に基づく報告がなされたものである。 第２ 原査定の概要 原査定（令和３年５月３１日付け拒絶査定）の概要は次のとおりである。 （進歩性）この出願の下記の請求項に係る発明は、その出願前に日本国内又は外国において、頒布された下記の刊行物に記載された発明又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった発明に基いて、その出願前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第29条第2項の規定により特許を受けることができない。 記 （引用文献等については引用文献等一覧参照） ●理由１について ・請求項 １、５ ・引用文献等 １、２ ・請求項 ２ ・引用文献等 １−３ ＜引用文献等一覧＞ １．特開２０１１−１５５７４８号公報 ２．特開２０１７−０６０３８３号公報（周知技術を示す文献） ３．特開２００２−３５４７８３号公報（周知技術を示す文献） 第３ 審判請求時の補正について 審判請求時の補正（以下、「本件補正」という。）は、特許法17条の2第3項から第６項までの要件に違反しているものとはいえない。 本件補正によって、請求項１及び２に「前記第２スイッチング素子を有する起動回路が集積回路に集積され」という事項を追加する補正は、本件補正前の請求項１及び２に記載された「起動回路」につき限定的に減縮するものであって、本件補正は特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。 また、「前記第２スイッチング素子を有する起動回路が集積回路に集積され」という事項は、当初明細書の段落【００２９】及び【００５０】並びに図面の図１及び２等に記載されているから、当該補正は新規事項を追加するものではない。 そして、以下、第４〜第６に示すように、本件補正後の請求項１〜５に係る発明は、独立特許要件を満たすものである。 第４ 本願発明 本願請求項１〜５に係る発明（以下、「本願発明１」〜「本願発明５」といい、必要に応じて、これらをまとめて「本願発明」という。）は、令和３年８月３１日に提出された手続補正書の特許請求の範囲の請求項１〜５に記載された、次のとおりのものと認める。 「【請求項１】 第１スイッチング素子、およびこの第１スイッチング素子に直列に接続されるインダクタを有する降圧チョッパ回路と； 前記インダクタとグラウンドとの間に接続され、起動信号の入力時にオンする第２スイッチング素子を有する起動回路と； 前記起動回路への前記起動信号の非入力時に、前記第２スイッチング素子の短絡を監視する監視回路と； 前記監視回路による前記第２スイッチング素子の短絡の検出により前記第１スイッチング素子の動作を停止させる保護回路と； 前記降圧チョッパ回路の出力電圧を検出する検出回路と； を具備し、 前記第２スイッチング素子を有する起動回路が集積回路に集積され、前記監視回路は、前記起動回路への前記起動信号の非入力時で、かつ前記検出回路で検出される出力電圧が所定の閾値よりも低い場合、前記第２スイッチング素子の短絡を検出する ことを特徴とする電源装置。 【請求項２】 第１スイッチング素子、およびこの第１スイッチング素子に直列に接続されるインダクタを有する降圧チョッパ回路と； 前記インダクタとグラウンドとの間に接続され、起動信号の入力時にオンする第２スイッチング素子を有する起動回路と； 前記起動回路への前記起動信号の非入力時に、前記第２スイッチング素子の短絡を監視する監視回路と； 前記監視回路による前記第２スイッチング素子の短絡の検出により前記第１スイッチング素子の動作を停止させる保護回路と； 前記インダクタと前記第２スイッチング素子との接続点に接続され、前記降圧チョッパ回路の出力電圧を検出する検出回路と； を具備し、 前記第２スイッチング素子を有する起動回路が集積回路に集積され、前記監視回路は、前記起動回路への前記起動信号の非入力時に、前記検出回路で検出される出力電圧が第１閾値よりも高いか監視するとともにこの第１閾値よりも低い第２閾値よりも低いかを監視し、前記検出回路で検出される出力電圧が前記第２閾値よりも低い場合に前記第２スイッチング素子の短絡を検出する ことを特徴とする電源装置。 【請求項３】 前記保護回路は、前記インダクタと前記検出回路との接続点と前記第２スイッチング素子との間に接続され、温度上昇により抵抗値が増加する感温素子を有する ことを特徴とする請求項２記載の電源装置。 【請求項４】 第１スイッチング素子、およびこの第１スイッチング素子に直列に接続されるインダクタを有する降圧チョッパ回路と； 前記インダクタとグラウンドとの間に接続され、起動信号の入力時にオンする第２スイッチング素子を有する起動回路と； 前記インダクタと前記第２スイッチング素子との間に接続され、温度上昇により抵抗値が増加する感温素子を有する保護回路と； を具備することを特徴とする電源装置。 【請求項５】 光源と； 請求項１ないし４いずれか一記載の電源装置と； を具備することを特徴とする照明装置。」 第５ 引用例及び引用発明 １ 引用例１に記載された事項及び引用発明 ア 原査定の拒絶の理由において引用した、本願の出願前に既に公知である、特開２０１１−１５５７４８号公報（平成２３年８月１１日公開。以下、これを「引用例１」という。）には、関連する図面と共に、次の事項が記載されている。（下線は当審で付加。以下同様。） Ａ 「【０００４】 この種の電源装置１では、直流電源たるダイオードブリッジＤＢの低電圧側の出力端と、第１スイッチング素子Ｑ１の低電圧側の端子との間には、ダイオードＤ１及び出力回路が介在することになるので、制御回路２の駆動部２ａが第１スイッチング素子Ｑ１の駆動に用いる電源とするために、一端が第１スイッチング素子Ｑ１の低電圧側の一端（すなわち第１スイッチング素子Ｑ１とダイオードＤ１との間）に接続された駆動用コンデンサＣｓが設けられる。 【０００５】 さらに、駆動用コンデンサＣｓの他端に接続されるとともにダイオードブリッジＤＢから抵抗Ｒｃを介して電力を供給されて駆動用コンデンサを充電する充電用電源としての充電用コンデンサＣｃが設けられる。すなわち、ダイオードＤ１と出力回路とのループに電流が流れている期間には、第１スイッチング素子Ｑ１の低電圧側の一端の電位はダイオードブリッジＤＢの低電圧側の出力端の電位に略一致するから、充電用コンデンサＣｓから充電用ダイオードＤｃを介して供給される電流により駆動用コンデンサＣｓが充電される。このとき、駆動用コンデンサＣｓを充電する電流は、インダクタＬ１を含むループに流れることになる。 【０００６】 さらに、図１４の例では、制御回路２は、電源が投入されてから所定の充電時間を計時するとともに充電時間の計時中は論理和回路ＯＲ１を介した出力により昇圧用スイッチング素子Ｑｂをオン駆動するタイマ部２ｃを有する。すなわち、上記動作により昇圧用スイッチング素子Ｑｂがオンされている期間には、駆動用コンデンサＣｓは、インダクタＬ１と昇圧用スイッチング素子Ｑｂとを介して流れる電流により充電される。 【０００７】 しかしながら、例えば電源がオンされた直後などで駆動用コンデンサＣｓが全く充電されていない状態から、上記のようにインダクタＬ１を通じた経路で駆動用コンデンサが充電される場合、インダクタＬ１の作用により、駆動用コンデンサＣｓが充分に充電されるまでに時間がかかったり、駆動用コンデンサＣｓの両端電圧の制御が困難となったりすることが考えられる。 【０００８】 特許文献１においては、ダイオードＤ１の両端間の短絡をオンオフするスイッチ（図示せず）を設けるとともに、電源がオンされた後に制御回路２が第１スイッチング素子Ｑ１のオンオフ駆動を開始する前に上記のスイッチをオンする技術も開示されている。すなわち、上記のスイッチを介した経路であってインダクタＬ１を介さない経路での充電が可能となるから、駆動用コンデンサＣｓの両端電圧を比較的に短時間で安定させることができる。 【先行技術文献】 【特許文献】 【０００９】 【特許文献１】特開２００２−３５４７８３号公報 【発明の概要】 【発明が解決しようとする課題】 【００１０】 しかしながら、上記のスイッチがオンされた直後に急激に電流が流れることで、駆動用コンデンサＣｓや駆動用コンデンサＣｓの充電経路を構成する充電用ダイオードＤｃ等の回路部品に過大な電気的ストレスがかかってしまう可能性があった。 【００１１】 本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、駆動用コンデンサの充電開始時に急激に電流が流れることを防ぐことができる電源装置及び照明器具を提供することにある。 …（中略）… 【００２９】 （実施形態１） 本実施形態は、図１に示すように、発光ダイオードアレイＬＥＤを点灯させる直流電力を出力するものである。 【００３０】 具体的に説明すると、本実施形態の電源装置１は、低電圧側の出力端がグランドに接続された直流電源Ｅと、直流電源Ｅの高電圧側の出力端にドレインが接続されたＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴからなる第１スイッチング素子Ｑ１と、第１スイッチング素子Ｑ１のソースにカソードが接続されるとともにアノードがグランドに接続されたダイオードＤ１と、ダイオードＤ１と第１スイッチング素子Ｑ１との接続点に一端が接続されたインダクタＬ１と、インダクタＬ１の他端に一端が接続されて他端がグランドに接続されたコンデンサＣ１と、第１スイッチング素子Ｑ１のゲートに適宜の電圧を出力することで第１スイッチング素子Ｑ１をオンオフ駆動する制御回路２とを備え、コンデンサＣ１の両端が出力端として発光ダイオードアレイＬＥＤに接続されている。すなわち、第１スイッチング素子Ｑ１と、ダイオードＤ１と、インダクタＬ１と、コンデンサＣ１とで、周知のバックコンバータが構成されている。また、インダクタＬ１とコンデンサＣ１とが請求項における出力回路を構成している。 【００３１】 直流電源Ｅは、周知のローパスフィルタＬＰＦを介して交流電源ＡＣから入力された交流電力を全波整流するダイオードブリッジＤＢと、ダイオードブリッジＤＢの直流出力を所定電圧の直流出力に変換する周知のブーストコンバータとからなる。すなわち、ダイオードブリッジＤＢの出力端間には、インダクタＬ０とスイッチング素子Ｑ０との直列回路が接続され、スイッチング素子Ｑ０にはダイオードＤ０とコンデンサＣ０との直列回路が並列に接続されている。さらに、本実施形態は、直流電源Ｅのスイッチング素子Ｑ０をオンオフ駆動する電源駆動回路Ｅ１を有する。電源駆動回路Ｅ１は、例えば直流電源Ｅの出力電圧を一定に保つようにスイッチング素子Ｑ０のオンデューティを随時変更する。このような電源駆動回路Ｅ１は周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。 【００３２】 また、本実施形態は、制御回路２にとって第１スイッチング素子Ｑ１を駆動するための電源となる駆動用コンデンサＣｓを有する。駆動用コンデンサＣｓは、一端を第１スイッチング素子Ｑ１のソースに接続されている。さらに、本実施形態は、駆動用コンデンサＣｓを充電する充電用電源としての充電用コンデンサＣｃを備える。充電用コンデンサＣｃは例えば電解コンデンサからなり、一端（低電圧側）がグランドに接続される一方、他端（高電圧側）は、駆動用コンデンサＣｓにおいて第１スイッチング素子Ｑ１に接続されていない側の端子（すなわち高電圧側の端子）に対し、充電用ダイオードＤｃを介して接続されている。さらに、充電用コンデンサＣｃの上記他端（高電圧側）は、抵抗Ｒｃを介してダイオードブリッジＤＢの高電圧側の直流出力端に接続されており、充電用コンデンサＣｃはダイオードブリッジＤＢの出力により随時充電される。なお、上記のように充電用コンデンサＣｃを抵抗Ｒｃを介して直流電源Ｅに接続する代わりに、充電用コンデンサＣｃを充電する電流を例えばトランス（図示せず）を用いて生成する構成としてもよい。 【００３３】 さらに、ダイオードＤ３の両端間には、抵抗Ｒｄと、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ２との直列回路が並列に接続されている。 【００３４】 ここで、インダクタＬ１を電流が流れている期間には、駆動用コンデンサＣｓは、受電用コンデンサＣｃと、ダイオードＤｃと、駆動用コンデンサＣｓと、インダクタＬ１と、コンデンサＣ１と発光ダイオードアレイＬＥＤとの並列回路とで構成されるループに流れる電流により充電される。 【００３５】 また、第２スイッチング素子Ｑ２がオンされている期間には、駆動用コンデンサＣｓは、充電用コンデンサＣｃと、ダイオードＤｃと、駆動用コンデンサＣｓと、抵抗Ｒｄと第２スイッチング素子Ｑ２との直列回路とで構成されるループに流れる電流により充電される。 【００３６】 次に、制御回路２の動作を説明する。制御回路２は、ＰＷＭ信号生成回路３からＰＷＭ信号Ｖｐを入力され、入力されたＰＷＭ信号Ｖｐに応じて動作する。 【００３７】 まず、ＰＷＭ信号Ｖｐについて説明すると、ＰＷＭ信号Ｖｐは０〜１のオンデューティをとりオンデューティが０でも１でもないときにはＨレベルとＬレベルとの間で信号レベル（例えば電圧値）を周期的に切り替える矩形波である。さらに、ＰＷＭ信号生成回路３は、ＨレベルとＬレベルとのいずれかの信号レベルをとるリセット信号Ｖｒｓを入力されており、リセット信号ＶｒｓがＨレベルである期間には上記のオンデューティを０として制御回路２に出力するＰＷＭ信号Ｖｐの信号レベルをＬレベルに固定する。リセット信号ＶｒｓがＬレベルである期間中にＰＷＭ信号生成回路３が出力するＰＷＭ信号Ｖｐのオンデューティについては、例えば予めＰＷＭ信号生成回路３に保持されたプログラムに従って決定されるものとしてもよいし、外部からの入力に応じて決定されるものとしてもよい。 【００３８】 なお、リセット信号Ｖｒｓの信号レベルと動作との対応関係は上記に限られず、上記とは逆にリセット信号ＶｒｓがＬレベルであるときにＰＷＭ信号ＶｐがＬレベルに固定されるようにしてもよい。また、リセット信号Ｖｒｓは外部から入力されるものであってもよいし、短絡や過電流やコンデンサＣ１の両端間に負荷が接続されていない無負荷状態などの異常を検出してリセット信号Ｖｒｓを出力する異常検出回路（図示せず）を電源装置１に設けてもよい。上記のような異常検出回路は周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。 【００３９】 制御回路２は、ＰＷＭ信号Ｖｐのオンデューティ（すなわち、１周期の中でＨレベルの時間が占める割合）が高いほど、出力電力を増加させる。 【００４０】 具体的には、制御回路２は、図２及び図３に示すように、入力されたＰＷＭ信号Ｖｐを所定の遅延時間ｔｄだけ遅延させた遅延信号Ｖｐｄを出力する遅延回路２１と、ＰＷＭ信号Ｖｐの周波数に対して充分に高い周波数の矩形波である駆動信号を生成する発振回路２２と、遅延回路２１が出力した遅延信号Ｖｐｄと発振回路２２の出力との論理積をとる論理積回路ＡＮＤとを有する。そして、論理積回路ＡＮＤの出力がＨレベルである期間には第１スイッチング素子Ｑ１がオンされ、論理積回路ＡＮＤの出力がＬレベルである期間には第１スイッチング素子Ｑ１がオフされる。つまり、遅延信号ＶｐｄがＨレベルである期間は、第１スイッチング素子Ｑ１が駆動信号の周波数で周期的に繰り返しオンオフ駆動されるという動作（以下、「通常動作」と呼ぶ。）が行われる期間（以下、「オン期間」と呼ぶ。）とされている。さらに、遅延信号ＶｐｄがＬレベルである期間は、第１スイッチング素子Ｑ１がオフ状態に維持される期間（以下、「オフ期間」と呼ぶ。）とされている。上記のオン期間Ｔｏｎとオフ期間Ｔｏｆｆの合計に対してオン期間Ｔｏｎが占める割合は、ＰＷＭ信号Ｖｐのオンデューティに一致する。 【００４１】 さらに、制御回路２は、入力されたＰＷＭ信号Ｖｐから遅延信号Ｖｐｄを減算するとともに負の部分をＬレベルに揃えることで第２スイッチング素子Ｑ２の駆動用の出力を生成する減算回路２３を備える。すなわち、減算回路２３の出力がＨレベルである期間には第２スイッチング素子Ｑ２がオンされ、減算回路２３の出力がＬレベルである期間には第２スイッチング素子Ｑ２がオフされる。 【００４２】 従って、図３に示すように、オン期間Ｔｏｎ毎に１回ずつ、オン期間Ｔｏｎの開始直前に遅延時間ｔｄにわたり第１スイッチング素子Ｑ１がオフ状態に維持されたまま第２スイッチング素子Ｑ２がオン状態とされることで駆動用コンデンサＣｓが充電されるという充電動作が行われることになる。 【００４３】 また、電源がオンされて直流電源Ｅからの直流電力の出力が開始された時点から継続してＰＷＭ信号Ｖｐのオンデューティが１である場合、図４に示すように、電源がオンされた直後の遅延時間ｔｄにのみ第２スイッチング素子Ｑ２がオンされるとともに第１スイッチング素子Ｑ１がオフされた状態となり、その後は第２スイッチング素子Ｑ２がオフ状態に維持されたまま第１スイッチングＱ１が繰り返しオンオフ駆動される通常動作が継続されることになる。」 Ｂ 「【００６７】 ここで、上記の各実施形態において、第２スイッチング素子Ｑ２を制御回路２とともに１チップの集積回路に構成してもよく、さらに他の素子を集積化してもよい。制御回路２とともに集積化される素子としては、第２スイッチング素子Ｑ２の他に、第２スイッチング素子Ｑ２に直列に接続された抵抗Ｒｄや、充電用コンデンサＣｃと駆動用コンデンサＣｓとの間に介在するダイオードＤｃなどが考えられ、技術的に可能であれば駆動用コンデンサＣｓを集積化してもよい。上記のように適宜の集積化を行うことで、部品点数を削減して小型化が可能となる。さらに、第２スイッチング素子Ｑ２を集積化した場合には、制御回路２のみを集積回路で構成する場合に比べ、制御回路２を構成する集積回路において第２スイッチング素子Ｑ２のゲートに接続されていた端子を削減することができる。この場合において、第２スイッチング素子Ｑ２は、高耐圧プロセスと呼ばれる周知技術を用いて、DMOS（Double-Diffused MOSFET）構造として形成することができる。」 Ｃ 「  図１」 Ｄ 「  図４」 イ 上記記載事項Ａの段落【００３３】に記載された、「ダイオードＤ３の両端間には」とあるのは、上記記載事項Ｃの図１や、引用例１の記載全体からみて、「ダイオードＤ１の両端間には」の誤記と認められる。 ウ また、上記記載事項Ｃの図１の回路図から、“抵抗Ｒｄと、スイッチング素子Ｑ２との直列回路”が“インダクタＬ１とグラウンドとの間に接続され”ていることを読取ることができる。 エ 以上、ア〜ウより、引用例１には、次の発明（以下、「引用発明」という。）が記載されているといえる。 「第１スイッチング素子Ｑ１と、ダイオードＤ１と、インダクタＬ１と、コンデンサＣ１と、第１スイッチング素子Ｑ１をオンオフ駆動する制御回路２とを備えるバックコンバータを有する電源装置１であって、（【００３０】） ダイオードＤ１の両端間には、抵抗Ｒｄと、スイッチング素子Ｑ２との直列回路が並列に接続されると共にインダクタＬ１とグラウンドとの間に接続され、（【００３３】、図１） 第２スイッチング素子Ｑ２がオンされている期間には、駆動用コンデンサＣｓは、充電用コンデンサＣｃと、ダイオードＤｃと、駆動用コンデンサＣｓと、抵抗Ｒｄと第２スイッチング素子Ｑ２との直列回路とで構成されるループに流れる電流により充電され、（【００３５】） 短絡や過電流やコンデンサＣ１の両端間に負荷が接続されていない無負荷状態などの異常を検出してリセット信号Ｖｒｓを出力する異常検出回路を電源装置１に設けてもよく、（【００３８】） 電源がオンされた直後の遅延時間ｔｄにのみ第２スイッチング素子Ｑ２がオンされるとともに第１スイッチング素子Ｑ１がオフされた状態となり、（【００４３】） 第２スイッチング素子Ｑ２を制御回路２とともに１チップの集積回路に構成してもよく、さらに他の素子を集積化してもよい（【００６７】） 電源装置１。」 ２ 引用例２に記載された事項 原査定の拒絶の理由において引用した、本願の出願前に既に公知である、特開２０１７−６０３８３号公報（平成２９年３月２３日公開。以下、これを「引用例２」という。）には、関連する図面と共に、次の事項が記載されている。 Ｅ 「【０１２０】 また、ロジック回路１０３は、異常保護信号ＳＰに応じてスイッチ出力段のスイッチング動作を強制的に停止させる機能（＝上側オン／オフ制御信号ＳＨと下側オン／オフ制御信号ＳＬを共にローレベルとする機能）も備えている。」 Ｆ 「【０１３６】 短絡保護回路１１６は、第２定電圧Ｖｒｅｇの供給を受けて動作し、例えば帰還電圧Ｖｆｂを監視して短絡異常（例えば出力電圧Ｖｏｕｔの出力端が接地端ないしはこれに準ずる低電位端に短絡した地絡状態）を検出する。」 Ｇ 「  図６」 ３ 引用例３に記載された事項 原査定の拒絶の理由において引用した、本願の出願前に既に公知である、特開２００２−３５４７８３号公報（平成１４年１２月６日。以下、これを「引用例３」という。）には、関連する図面と共に、次の事項が記載されている。 Ｈ 「【００２９】ところで、本実施形態では、電源が投入されると出力信号を一定時間（所定時間）だけＨレベルにするタイマ回路６を備え、スイッチング素子Ｑ２を構成するＭＯＳＦＥＴのゲートとＰＷＭ制御回路３との間に論理和回路ＯＲ１を挿入してある。タイマ回路６の出力信号は、ＰＷＭ制御回路３および論理和回路ＯＲ１へ入力される。論理和回路ＯＲ１は、タイマ回路６の出力信号とＰＷＭ制御回路３の出力信号とが入力される。ここに、タイマ回路６は、コンデンサＣ１０の端子電圧に基づいて電源投入を検出すると、出力信号をＨレベルにし、所定時間が経過すると出力をＬレベルにする。これに対して、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオンオフさせる信号を生成する信号発生手段としてのＰＷＭ制御回路３は、タイマ回路６の出力信号がＨレベルの間はＰＷＭ信号を出力せず、タイマ回路６の出力信号がＬレベルになるとＰＷＭ信号の出力を開始するように構成されている。要するに、タイマ回路６は、電源投入後に所定時間だけスイッチング素子Ｑ２をオンさせるとともにＰＷＭ制御回路３の発振を開始させないように設けてある。」 Ｉ 「  図１」 第６ 対比・判断 １ 本願発明１について （１）対比 本願発明１と引用発明とを対比する。 ア 引用発明の「第１スイッチング素子Ｑ１」及び「インダクタＬ１」は、本願発明１の「第１スイッチング素子」及び「この第１スイッチング素子に直列に接続されるインダクタ」に相当する。 また、引用発明の「バックコンバータ」は、本願発明１の「降圧チョッパ回路」に相当し、引用発明の「電源装置１」は、本願発明１の「電源装置」に相当するものであるから、引用発明と本願発明１とは、“第１スイッチング素子、およびこの第１スイッチング素子に直列に接続されるインダクタを有する降圧チョッパ回路”を具備する“電源装置”である点で一致する。 イ 引用発明の「第２スイッチング素子Ｑ２」は、「電源がオンされた直後の遅延時間ｔｄにのみ…（中略）…オンされる」ものであり、「電源がオンされ」るときに入力される信号は、“起動信号”といい得るから、「抵抗Ｒｄと、スイッチング素子Ｑ２との直列回路」は、“第２スイッチング素子を有する起動回路”といい得る。 また、引用発明の「抵抗Ｒｄと、スイッチング素子Ｑ２との直列回路」は、「ダイオードＤ１の両端間」に「並列に接続され」ている「と共にインダクタＬ１とグラウンドとの間に接続され」るものであるから、上記アの認定も踏まえると、引用発明と本願発明１とは、“前記インダクタとグラウンドとの間に接続され、起動信号の入力時にオンする第２スイッチング素子を有する起動回路”を具備する点で一致する。 ウ 引用発明は、「第２スイッチング素子Ｑ２を制御回路２とともに１チップの集積回路に構成してもよく、さらに他の素子を集積化してもよい」ものであるから、上記イの認定を踏まえると、引用発明と本願発明１とは、“前記第２スイッチング素子を有する起動回路が集積回路に集積される”点で一致する。 エ 以上、ア〜ウの検討から、引用発明と本願発明１とは、次の一致点及び相違点を有する。 〈一致点〉 第１スイッチング素子、およびこの第１スイッチング素子に直列に接続されるインダクタを有する降圧チョッパ回路と； 前記インダクタとグラウンドとの間に接続され、起動信号の入力時にオンする第２スイッチング素子を有する起動回路と； を具備し、 前記第２スイッチング素子を有する起動回路が集積回路に集積される ことを特徴とする電源装置。 〈相違点１〉 本願発明１が、「前記起動回路への前記起動信号の非入力時に、前記第２スイッチング素子の短絡を監視する監視回路」と、「前記監視回路による前記第２スイッチング素子の短絡の検出により前記第１スイッチング素子の動作を停止させる保護回路」とを具備するのに対し、引用発明は、「起動信号の非入力時」の、「スイッチング素子Ｑ２」の短絡を検出する回路や、「第１スイッチング素子Ｑ１」の動作を停止させる回路が特定されていない点。 〈相違点２〉 本願発明１が、「前記降圧チョッパ回路の出力電圧を検出する検出回路」を具備し、「前記監視回路は、前記起動回路への前記起動信号の非入力時で、かつ前記検出回路で検出される出力電圧が所定の閾値よりも低い場合、前記第２スイッチング素子の短絡を検出する」のに対し、引用発明は、「短絡や過電流やコンデンサＣ１の両端間に負荷が接続されていない無負荷状態などの異常を検出してリセット信号Ｖｒｓを出力する異常検出回路」を有するものの、「バックコンバータ」の出力電圧を検出する回路が特定されておらず、「スイッチング素子Ｑ２」の短絡を検出することも特定されていない点。 （２）相違点についての判断 本願発明は、従来、負荷の定電流制御のために降圧チョッパ回路を用いた電源装置があり、降圧チョッパ回路は、チョッピングのためのスイッチング素子として、電界効果トランジスタを使用するのが一般的であって、電界効果トランジスタは、制御端子であるゲート端子と出力端子であるソース端子との間の電位差により、入力端子であるドレイン端子とソース端子との間の導通をオンまたはオフするものであり（本願明細書段落【０００２】）、この電界効果トランジスタをスイッチング素子として用いた降圧チョッパ回路では、スイッチング素子の駆動電源を供給する方法としてブートストラップ方式が広く適用されていて、降圧チョッパ回路の場合、スイッチング素子がオフであるときに回生電流を生じさせるために、スイッチング素子のソース端子とグランドとの間にダイオードが接続され、ダイオードは、ソース端子からグランドに流れる電流を阻止する向きに接続されるため、降圧チョッパ回路が動作していない状態では、スイッチング素子のソース端子は電位が不定となっており、スイッチング素子を起動させるためには、ソース端子の電位を基準とした一定値以上の電圧をゲート端子に供給する必要があるが、ソース端子の電位が不定であるとブートストラップ回路よりスイッチング素子の駆動電源が十分確保できず、起動が不安定となり、降圧チョッパ回路が安定に始動しない懸念があり（【０００３】）、起動時にスイッチング素子のソース端子をグランドと短絡してソース端子の電位をグランド電位とすることで、スイッチング素子を安定に起動させる起動回路を備えた電源装置が従来知られていて（【０００４】）、当該起動回路は、スイッチング素子のソース端子をグランドと短絡させるための第２スイッチング素子を備え、起動時に第２スイッチング素子をオンし、降圧チョッパ回路のスイッチング素子のソース端子をグランド電位とした状態で、降圧チョッパ回路を起動させ、起動後に第２スイッチング素子をオフするように構成しているところ（【０００５】）、第２スイッチング素子の短絡故障が発生するおそれがあり、この第２スイッチング素子の短絡故障が発生すると、降圧チョッパ回路の起動後も、降圧チョッパ回路のスイッチング素子のソース端子とグランドとが導通し、電源装置の誤動作が生じるおそれがあることを背景としてなされたものである。（【０００６】） そして、本願発明は、降圧チョッパ回路を起動する起動回路の第２スイッチング素子の短絡故障に対応できる電源装置および照明装置を提供することを解決しようとする課題とするものである。（【０００８】） 一方、引用発明は、制御回路２の駆動部２ａが第１スイッチング素子Ｑ１の駆動に用いる電源とするために、一端が第１スイッチング素子Ｑ１の低電圧側の一端（すなわち第１スイッチング素子Ｑ１とダイオードＤ１との間）に接続された駆動用コンデンサＣｓが設けられ（引用例１の段落【０００４】）、充電用コンデンサＣｓから充電用ダイオードＤｃを介して供給される電流により駆動用コンデンサＣｓが充電されるとき、駆動用コンデンサＣｓを充電する電流は、インダクタＬ１を含むループに流れることになり（【０００５】）、電源がオンされた直後などで駆動用コンデンサＣｓが全く充電されていない状態から、上記のようにインダクタＬ１を通じた経路で駆動用コンデンサが充電される場合、インダクタＬ１の作用により、駆動用コンデンサＣｓが充分に充電されるまでに時間がかかったり、駆動用コンデンサＣｓの両端電圧の制御が困難となったりするため（【０００７】）、ダイオードＤ１の両端間の短絡をオンオフするスイッチを設けるとともに、電源がオンされた後に制御回路２が第１スイッチング素子Ｑ１のオンオフ駆動を開始する前に上記のスイッチをオンする技術が従来知られていて、これによれば、上記のスイッチを介した経路であってインダクタＬ１を介さない経路での充電が可能となるから、駆動用コンデンサＣｓの両端電圧を比較的に短時間で安定させることができたが（【０００８】）、上記のスイッチがオンされた直後に急激に電流が流れることで、駆動用コンデンサＣｓや駆動用コンデンサＣｓの充電経路を構成する充電用ダイオードＤｃ等の回路部品に過大な電気的ストレスがかかってしまう可能性があったため（【００１０】）、駆動用コンデンサの充電開始時に急激に電流が流れることを防ぐことができる電源装置を提供することを目的とするものであって（【００１１】）、そのために引用発明は、「第２スイッチング素子Ｑ２がオンされている期間には、駆動用コンデンサＣｓは、充電用コンデンサＣｃと、ダイオードＤｃと、駆動用コンデンサＣｓと、抵抗Ｒｄと第２スイッチング素子Ｑ２との直列回路とで構成されるループに流れる電流により充電され」る構成を有するものである。 そうすると、引用発明は、「第２スイッチング素子Ｑ２」の短絡を監視する監視回路を設けると共に、「第１スイッチング素子Ｑ１」の動作を停止させる保護回路を設けることの動機付けとなるものを欠き、そのような監視回路及び保護回路を設けることは、引用例２及び３にも記載が無く、本願出願前に周知な構成ともいえないので、当業者といえども、引用発明において相違点１に係る構成を導き出すことは容易とはいえない。 したがって、上記その余の相違点について判断するまでもなく、本願発明１は、当業者であっても、引用発明並びに引用例２及び３に記載された技術的事項に基づいて容易に発明できたものとはいえない。 ２ 本願発明２について 本願発明２も、上記相違点１に係る構成、すなわち本願発明１の「前記起動回路への前記起動信号の非入力時に、前記第２スイッチング素子の短絡を監視する監視回路」及び「前記監視回路による前記第２スイッチング素子の短絡の検出により前記第１スイッチング素子の動作を停止させる保護回路」と同一の構成を備えるものであるから、本願発明１と同じ理由により、当業者であっても、引用発明並びに引用例２及び３に記載された技術的事項に基づいて容易に発明できたものとはいえない。 ３ 本願発明３について 本願発明３は、本願発明２を引用するものであり、本願発明２と同じ理由により、当業者であっても、引用発明並びに引用例２及び３に記載された技術的事項に基づいて容易に発明できたものとはいえない。 ４ 本願発明４について 本願発明４は、少なくとも、「前記インダクタと前記第２スイッチング素子との間に接続され、温度上昇により抵抗値が増加する感温素子を有する保護回路」を有する点（以下、「相違点３」という。）で引用発明と異なり、当該相違点３は、引用例２及び３にも記載されておらず、また本願出願前に周知な構成ともいえないので、当業者であっても、引用発明並びに引用例２及び３に記載された技術的事項に基づいて容易に発明できたものとはいえない。 ５ 本願発明５について 本願発明５は、本願発明１〜４のいずれかを引用するものであり、上記１〜４に示したとおり、当業者であっても、引用発明並びに引用例２及び３に記載された技術的事項に基づいて容易に発明できたものとはいえない。 第７ 原査定について 本願発明１〜５は、上記第６に示したとおり、当業者であっても、拒絶査定において引用された引用文献１〜３（上記第５の引用例１〜３）に基づいて、容易に発明できたものとはいえない。したがって、原査定の理由を維持することはできない。 第８ むすび 以上のとおり、原査定の理由によっては、本願を拒絶することはできない。 また、他に本願を拒絶すべき理由を発見しない。 よって、結論のとおり審決する。 |
| 審決日 | 2022-05-31 |
| 出願番号 | P2017-120495 |
| 審決分類 |
P
1
8・
121-
WY
(H02M)
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| 最終処分 | 01 成立 |
| 特許庁審判長 |
篠原 功一 |
| 特許庁審判官 |
山崎 慎一 新田 亮 |
| 発明の名称 | 電源装置および照明装置 |
| 代理人 | 河野 仁志 |