(57)【要約】【課題】発電機により発電された電圧値が高い場合においても、灯体に当該灯体の最大定格電流値を超えない電流を印加できる灯体の点灯制御回路を提供する。【解決手段】点灯制御回路１は、トランジスタＱ１と電界効果トランジスタＱ５とを備える灯体駆動回路４０を有しており、トランジスタＱ１が、電界効果トランジスタＱ５のオンとオフとを発光ダイオードＬＥＤに流れる電流に応じて切り替える。【選択図】図１
2010118170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印加される入力電圧が予め定められた閾値電圧以下の場合、前記印加された入力電圧を出力し、前記印加される入力電圧が前記予め定められた閾値電圧を超える場合、前記印加される入力電圧を分圧して出力する保護回路と、
前記保護回路から出力される電圧を灯体に印加する灯体駆動回路と
を具備し、
前記灯体駆動回路は、
前記灯体に直列接続されるスイッチング素子と、
前記スイッチング素子と接続される第１のトランジスタと
を有する
ことを特徴とする灯体の点灯制御回路。
【請求項２】
前記灯体駆動回路と接地電位との間に設けられると共に、外部から入力される光量が予め定められた光量より多い場合、前記スイッチング素子をオフにする明度検出回路
を具備する
ことを特徴とする請求項１に記載の灯体の点灯制御回路。
【請求項３】
前記保護回路は、
前記入力電圧が印加される第１の接続点と一端が接続され、他端が前記灯体駆動回路に電圧を印加する出力端に第２の接続点を介して接続された第１の抵抗と、
エミッタが前記第１の接続点に接続され、コレクタが前記第２の接続点に接続された第２のトランジスタと、
前記第２のトランジスタのエミッタと前記第２のトランジスタのベースとの間に接続された第２の抵抗と、
エミッタが前記第１の接続点に接続され、コレクタが前記第２のトランジスタのベースに接続された第３のトランジスタと、
一端が前記第２のトランジスタのベースに接続され、他端が第３の接続点に接続された第３の抵抗と、
一端が前記第１の接続点に接続され、他端が前記第３のトランジスタのベースに接続された第４の抵抗と、
カソードが前記第３のトランジスタのベースに接続された第１のツェナーダイオードと、
一端が前記第１のツェナーダイオードのアノードに接続され、他端が前記第３の接続点に接続された第５の抵抗と
を備え、
前記第３の接続点は、前記明度検出回路を介して接地され、
前記閾値電圧は、前記第１のツェナーダイオードの降伏電圧により定められ、
前記入力電圧が前記第１のツェナーダイオードの降伏電圧より低い場合、前記第２のトランジスタを介して前記入力電圧を前記灯体駆動回路に出力し、前記入力電圧が前記第１のツェナーダイオードの降伏電圧より高い場合、前記第１の抵抗により分圧された電圧を前記灯体駆動回路に出力する
ことを特徴とする請求項２に記載の灯体の点灯制御回路。
【請求項４】
前記灯体駆動回路は、
アノードが前記保護回路の前記第２の接続点と同電位に配置された第４の接続点と接続された第１のダイオードと、
一端が前記第１のダイオードのカソードと接続され、他端が前記第３の接続点と同電位に配置された第５の接続点と接続された第６の抵抗と、
一端が前記第４の接続点に接続された第７の抵抗と、
一端が接地された第８の抵抗と、
一端が前記第８の抵抗の他端に接続された第９の抵抗と
を備え、
前記灯体である発光ダイオードは、アノードが前記第７の抵抗の他端に接続され、
前記第１のトランジスタは、ベースが前記第１のダイオードのカソードに接続され、エミッタが前記第７の抵抗の他端に接続され、コレクタが前記第９の抵抗の他端に接続され、
前記スイッチング素子である電界効果トランジスタは、ベースが前記第８の抵抗の他端に接続され、ドレインが前記発光ダイオードのカソードに接続され、ソースが接地され、
前記第５の接続点は、前記明度検出回路を介して接地される
ことを特徴とする請求項３に記載の灯体の点灯制御回路。
【請求項５】
アノードが前記電界効果トランジスタのドレインに接続され、カソードが前記発光ダイオードのアノードに接続された第２のダイオードと、
前記発光ダイオードと前記電界効果トランジスタとの間に設けられ、一端が前記発光ダイオードのカソードに接続され、他端が前記電界効果トランジスタのドレインに接続されたコイルと
を備える
ことを特徴とする請求項４に記載の灯体の点灯制御回路。
【請求項６】
前記明度検出回路は、
一端に、前記保護回路が出力する電圧が印加された第１０の抵抗と、
カソードが前記第１０の抵抗の他端に接続され、アノードが接地された第２のツェナーダイオードと、
一端が前記第１０の抵抗の他端に接続された第１１の抵抗と、
一端が前記第１１の抵抗の他端と接続され、他端が接地された第１２の抵抗と、
ベースが前記第１１の抵抗の他端に接続され、コレクタが前記第３の接続点及び前記第５の接続点に接続され、エミッタが接地された第４のトランジスタと、
一端が前記第１１の抵抗の他端に接続され、他端が接地されたコンデンサと、
コレクタが前記第１１の抵抗の他端に接続され、エミッタが接地されたフォトトランジスタと
を備える
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の灯体の点灯制御回路。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項の灯体の点灯制御回路と、
前記点灯制御回路に接続された灯体と、
自転車の車速に応じて発電した電圧を前記点灯制御回路に印加する自転車用発電機と、
前記自転車用発電機により発電された交流を整流して前記点灯制御回路に入力する整流回路と
を具備することを特徴とする自転車用灯体。
【請求項８】
交流発電機に接続され、交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、
前記整流回路から出力される直流電圧を検出し、前記整流回路が発生する直流電圧が予め定められた閾値を超えると切替信号を発生する電圧検出回路と、
前記整流回路と接続され、第１の抵抗と前記第１の抵抗に並列に接続されたスイッチ手段とを有し、前記電圧検出回路からの切替信号により前記スイッチ手段をオフ制御する切替回路と、
前記切替回路に接続される灯体と、
前記灯体と直列に接続されるスイッチング素子を有する出力回路と、
前記切替回路と接続されかつ前記出力回路と接続され、前記出力回路のスイッチング素子をオン制御及びオフ制御する駆動回路とを有する
ことを特徴とする灯体の点灯制御回路。
【請求項９】
前記駆動回路は、前記灯体と前記切替回路の間に接続されたフィードバック抵抗と、前記フィードバック抵抗にエミッタが接続され、前記出力回路のスイッチング素子にコレクタが接続され、ベースがダイオードを介して前記切替回路に接続された第１のトランジスタを有する
ことを特徴とする請求項８に記載の灯体の点灯制御回路。
【請求項１０】
前記切替回路のスイッチ手段は、前記整流回路にエミッタが接続され、前記駆動回路にコレクタが接続され、ベースが第２の抵抗を介してエミッタに接続された第２のトランジスタを有し、
前記電圧検出回路は、前記第２のトランジスタのエミッタにエミッタが接続され、前記第２のトランジスタのベースにコレクタが接続された第３のトランジスタと、前記第３のトランジスタのベースに接続されたツェナーダイオードとを有する
ことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の灯体の点灯制御回路。
【請求項１１】
前記駆動回路に直列に接続され、外部から入力される光量が予め定められた光量を超える場合は前記駆動回路をオフ制御する明度検出回路を有する
ことを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の灯体の点灯制御回路。
【請求項１２】
前記明度検出回路は、前記電圧検出回路と接続され、外部から入力される光量が予め定められた光量を超えるときに前記電圧検出回路をオフ状態にする
ことを特徴とする請求項１１に記載の灯体の点灯制御回路。
【請求項１３】
前記明度検出回路は、前記駆動回路の前記第１のトランジスタのベースにコレクタが接続された第４のトランジスタと、前記第４のトランジスタのベースに接続されたフォトトランジスタとを有する
ことを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の灯体の点灯制御回路。
【請求項１４】
請求項８から請求項１３のいずれか１項の灯体の点灯制御回路と、
自転車の車速に応じて発電した電圧を前記点灯制御回路に印加する自転車用発電機と、
を具備することを特徴とする自転車用灯体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に自転車用ランプ、特に車速に応じて発電された電力により灯体を発光させる自転車用ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年ＬＥＤ（Light Emitting diode；発光ダイオード）の高輝度化及び低価格化が進み、従来、電球が採用されていた自転車用ランプにＬＥＤが採用されるようになってきている。自転車の速度に応じて発電された電力により点灯させる自転車用ランプにおいて、ＬＥＤの駆動方式は、抵抗を用いてＬＥＤに流れる電流を制限する抵抗電流制限式と、入力される電流又は電圧に応じたスイッチング周期で接続のオンとオフとを切り替えて、ＬＥＤに流れる電流を制御するスイッチング定電流式と大きく２つに分けられる。
【０００３】
スイッチング定電流式は、例えば、ＬＥＤに流れる電流に基づいてＬＥＤへの通電のオンとオフとを周期的に切り替える公知のスイッチング電源専用ＩＣを用いた回路である。しかし、当該方法による回路に用いることのできる安価な専用ＩＣの多くは、一般的に耐圧電圧が４０Ｖ以下であり、発電による電圧が不安定、かつ、発電電圧範囲が広い自転車用のＬＥＤ（灯体）に向かず、４０Ｖを超える６０Ｖ程度までの電圧を扱える専用のＩＣは、高価であり自転車用ＬＥＤの点灯制御回路としてのコストに見合わないというデメリットがある。
【０００４】
一方、抵抗電流制限式は、例えば、図１１に示すような回路構成により、発光ダイオードに印加する電圧を制限する。点灯制御回路９は、発電機１０により発電された交流を整流する整流回路２０と、整流回路２０から出力される電流を平滑化する電界コンデンサＣ９と、発光ダイオードＬＥＤと、発光ダイオードＬＥＤに直列に接続された抵抗Ｒ９０とを具備する。電界コンデンサＣ９は、整流回路２０の高電位側出力端と低電位側出力端との間に接続される。直列接続された抵抗Ｒ９０と発光ダイオードＬＥＤとは、電界コンデンサＣ９と並列に整流回路２０に順方向に接続される。上述の構成により、発光ダイオードＬＥＤには、整流回路２０から出力される電圧を抵抗Ｒ９０により分圧した電圧が印加される。
【０００５】
また、特許文献１の図１に記載されている回路のように、電圧が予め定めた電圧値を超えると電流をバイパスしてＬＥＤに流れる電流を分流させる回路（特許文献１の図１）などがあり、比較的安価に構成できるというメリットがある。
【特許文献１】特開２００７−１１２１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の抵抗電流制限式の回路（図１１、及び、特許文献１の図１）において、自転車の車速に応じて発電量が増加する発電機から電力を供給するので、低速（１０ｋｍ／ｈ程度）での５Ｖ程度から十分にＬＥＤを発光させように、ＬＥＤに直列接続された抵抗の抵抗値を設定すると、高速（４０ｋｍ／ｈ程度）では、発電電圧は５０Ｖから６０Ｖとなり、ＬＥＤに過電流が流れてＬＥＤの破損や劣化、点灯制御回路の発熱、点灯制御回路の耐圧電圧を超えて破損してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、発電機により発電された電圧値が高い場合においても、灯体に当該灯体の最大定格電流値を超えない電流を印加できる灯体の点灯制御回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記問題を解決するために、本発明は、印加される入力電圧が予め定められた閾値電圧以下の場合、前記印加された入力電圧を出力し、前記印加される入力電圧が前記予め定められた閾値電圧を超える場合、前記印加される入力電圧を分圧して出力する保護回路と、前記保護回路から出力される電圧を灯体に印加する灯体駆動回路とを具備し、前記灯体駆動回路は、前記灯体に直列接続され、該灯体に電流を流すか否かを切り替えるスイッチング素子と、該灯体に流れる電流により変化する該灯体に印加される電圧と予め定められた電圧との電位差に応じて該スイッチング素子のオンとオフとを切り替える第１のトランジスタとを有することを特徴とする灯体の点灯制御回路である。
この構成により、点灯制御回路は、保護回路が一定電圧を超えると分圧した電圧を灯体駆動回路に印加し、灯体駆動回路の第１のトランジスタが灯体に流れる電流に応じて当該灯体に流れる電流のオンとオフとを切り替えることで、単位時間当たりに流れる電流を一定に保つことができ、灯体に過電圧及び過電流が印加されることを防ぐことができる。
【０００９】
（２）また、本発明は、上記記載の発明において、前記灯体駆動回路と接地電位との間に設けられると共に、外部から入力される光量が予め定められた光量より多い場合、前記スイッチング素子をオフにする明度検出回路を具備することを特徴とする。
この構成により、点灯制御回路は、外部（周囲）が明るいとき、灯体に電流を流さずに電力の消費を抑えることができる。
【００１０】
（３）また、本発明は、上記記載の発明において、前記保護回路は、エミッタに前記入力電圧が第１の接続点を介して印加され、コレクタが前記灯体駆動回路に電圧を印加する出力端に第２の接続点を介して接続された第２のトランジスタと、一端が前記第２のトランジスタのエミッタに接続され、他端が前記第２のトランジスタのベースに接続された第２の抵抗と、エミッタが前記第１の接続点に接続され、コレクタが前記第２のトランジスタのベースに接続された第３のトランジスタと、一端が前記第２のトランジスタのベースに接続され、他端が第３の接続点に接続された第３の抵抗と、一端が前記第１の接続点に接続され、他端が前記第３のトランジスタのベースに接続された第４の抵抗と、カソードが前記第３のトランジスタのベースに接続された第１のツェナーダイオードと、一端が前記第１のツェナーダイオードのアノードに接続され、他端が前記第３の接続点に接続された第５の抵抗とを備え、前記第１の抵抗は、一端が前記第１の接続点に接続され、他端が前記第２の接続点に接続され、前記第３の接続点は、前記明度検出回路を介して接地され、前記閾値電圧は、前記第１のツェナーダイオードの降伏電圧により定められ、前記入力電圧が前記第１のツェナーダイオードの降伏電圧より低い場合、前記第２のトランジスタを介して前記入力電圧を前記灯体駆動回路に出力し、前記入力電圧が前記第１のツェナーダイオードの降伏電圧より高い場合、前記第１の抵抗により分圧された電圧を全規灯体駆動回路に出力することを特徴とする。
この構成により、保護回路は、第１のツェナーダイオードの降伏電圧に応じて、灯体駆動回路に印加する電圧を分圧することができ、灯体駆動回路で消費する電力を低減させることができる。
【００１１】
（４）また、本発明は、上記記載の発明において、前記灯体駆動回路は、アノードに前記保護回路が印加する電圧が前記第４の接続点を介して印加された第１のダイオードと、一端が前記第１のダイオードのカソードと接続され、他端が第５の接続端子と接続された第６の抵抗と、一端が前記第４の接続点に接続された第７の抵抗と、一端が接地された第８の抵抗と、一端が前記第８の抵抗の他端に接続された第９の抵抗とを備え、前記灯体である発光ダイオードは、アノードが前記第７の抵抗の他端に接続され、前記第１のトランジスタは、ベースが前記第１のダイオードのカソードに接続され、エミッタが前記第７の抵抗の他端に接続され、コレクタが前記第９の抵抗の他端に接続され、前記スイッチング素子である電界効果トランジスタは、ベースが前記第８の抵抗の他端に接続され、ドレインが前記発光ダイオードのカソードに接続され、ソースが接地され、前記第５の接続点は、前記第３の接続点に接続されると共に、前記明度検出回路を介して接地され、前記予め定められた電圧は、前記保護回路から印加された電圧を前記第１のダイオードで降圧した電圧であることを特徴とする。
この構成により、灯体駆動回路は、第１のダイオードの順方向電圧降下特性に応じた電界効果トランジスタのオンとオフとを切り替える閾値を設定することができ、灯体定格電流に応じた電流を流すことができる。
【００１２】
（５）また、本発明は、上記記載の発明において、アノードが前記電界効果トランジスタのドレインに接続され、前記発光ダイオードのアノードに接続された第２のダイオードと、前記発光ダイオードと前記電界効果トランジスタとの間に設けられ、一端が前記発光ダイオードのカソードに接続され、他端が前記電界効果トランジスタのドレインに接続されたコイルとを備えることを特徴とする。
この構成により、発光ダイオードは、電界効果トランジスタがオフになると、コイルに発生する誘起電圧が印加され通電される。これにより、点灯制御回路は、電界効果トランジスタがオフになってもしばらくの間発光ダイオードを点灯させることができる。
【００１３】
（６）また、本発明は、上記記載の発明において、前記明度検出回路は、一端に、前記保護回路が出力する電圧が印加された第１０の抵抗と、カソードが前記第１０の抵抗の他端に接続され、アノードが接地された第２のツェナーダイオードと、一端が前記第１０の抵抗の他端に接続された第１１の抵抗と、一端が前記第１１の抵抗の他端と接続され、他端が接地された第１２の抵抗と、ベースが前記第１１の抵抗の他端に接続され、コレクタが前記第３の接続点及び前記第５の接続点に接続され、エミッタが接地された第４のトランジスタと、一端が前記第１１の抵抗の他端に接続され、他端が接地されたコンデンサと、コレクタが前記第１１の抵抗の他端に接続され、エミッタが接地されたフォトトランジスタとを備えることを特徴とする。
この構成により、点灯制御回路は、周囲が明るいとき、灯体に電流を流さずに電力の消費を抑えることができる。
【００１４】
（７）また、本発明は、請求項１から請求項６のいずれか１項の灯体の点灯制御回路と、前記点灯制御回路に接続された灯体と、自転車の車速に応じて発電した電圧を前記点灯制御回路に印加する自転車用発電機と、前記自転車用発電機により発電された交流を整流して前記点灯制御回路に入力する整流回路とを具備することを特徴とする自転車用灯体である。
この構成により、自転車用灯体は、自転車用発電機の発電する電圧が高い場合でも、過電圧又は電流を印加することを防ぎ、灯体の劣化及び破損を防ぐことができる。
【００１５】
（８）また、本発明は、交流発電機に接続され、交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、前記整流回路から出力される直流電圧を検出し、前記整流回路が発生する直流電圧が予め定められた閾値を超えると切替信号を発生する電圧検出回路と、前記整流回路と接続され、第１の抵抗と前記第１の抵抗に並列に接続されたスイッチ手段とを有し、前記電圧検出回路からの切替信号により前記スイッチ手段をオフ制御する切替回路と、前記切替回路に接続される灯体と、前記灯体と直列に接続されるスイッチング素子を有する出力回路と、前記切替回路と接続されかつ前記出力回路と接続され、前記出力回路のスイッチング素子をオン制御及びオフ制御する駆動回路とを有することを特徴とする灯体の点灯制御回路である。
電圧検出回路が切替信号を発生することで、スイッチ手段により第１の抵抗を介して灯体に電圧を印加して、定格電圧を超える電圧を印加することを防ぐことができる。
【００１６】
（９）また、本発明は、上記記載の発明において、前記駆動回路は、前記灯体と前記切替回路の間に接続されたフィードバック抵抗と、前記フィードバック抵抗にエミッタが接続され、前記出力回路のスイッチング素子にコレクタが接続され、ベースがダイオードを介して前記切替回路に接続された第１のトランジスタを有することを特徴とする。
第１のトランジスタを有することで、灯体に流れる電流に応じてスイッチング素子のオンとオフとを切り替えて、平均して一定の電流を灯体に印加することができる。
【００１７】
（１０）また、本発明は、上記記載の発明において、前記切替回路のスイッチ手段は、前記整流回路にエミッタが接続され、前記駆動回路にコレクタが接続され、ベースが第２の抵抗を介してエミッタに接続された第２のトランジスタを有し、前記電圧検出回路は、前記第２のトランジスタのエミッタにエミッタが接続され、前記第２のトランジスタのベースにコレクタが接続された第３のトランジスタと、前記第３のトランジスタのベースに接続されたツェナーダイオードとを有することを特徴とする。
ツェナーダイオードを設けたことにより、整流回路が発生する直流電圧が、当該ツェナーダイオードの降伏電圧を超えたとき、スイッチ手段により第１の抵抗を介して灯体に電圧を印加することで、定格電圧を超える電圧を印加することを防ぐことができる。
【００１８】
（１１）また、本発明は、上記記載の発明において、前記駆動回路に直列に接続され、外部から入力される光量が予め定められた光量を超える場合は前記駆動回路をオフ制御する明度検出回路を有することを特徴とする。
これにより、明度検出回路に入力される光量が予め定められた光量を超える程度に周囲が明るいとき、駆動回路をオフにして灯体に電力の消費を抑えることができる。
【００１９】
（１２）また、本発明は、上記記載の発明において、前記明度検出回路は、前記電圧検出回路と接続され、外部から入力される光量が予め定められた光量を超えるときに前記電圧検出回路をオフ状態にすることを特徴とする。
これにより、明度検出回路に入力される光量が予め定められた光量を超える程度に周囲が明るいとき、駆動回路に印加する電圧を抑えることができる。
【００２０】
（１３）また、前記明度検出回路は、前記駆動回路の前記第１のトランジスタのベースにコレクタが接続された第４のトランジスタと、前記第４のトランジスタのベースに接続されたフォトトランジスタとを有することを特徴とする。
フォトトランジスタを有することにより、外部から予め定めた量を超える光量を受光する場合を検出することができる。
【００２１】
（１４）また、本発明は、請求項８から請求項１３のいずれか１項の灯体の点灯制御回路と、自転車の車速に応じて発電した電圧を前記点灯制御回路に印加する自転車用発電機と、を具備することを特徴とする自転車用灯体である。
この構成により、自転車用灯体は、自転車用発電機の発電する電圧が高い場合でも、過電圧又は電流を印加することを防ぎ、灯体の劣化及び破損を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、点灯制御回路は、灯体駆動回路が灯体（発光ダイオード）に流れる電流のオンとオフとを切り替えるスイッチング素子（電界効果トランジスタ）と、当該スイッチング素子を制御する第１のトランジスタを備えることにより、灯体に流れる電流を一定にし、発電機により発電された電圧が高い場合においても、灯体に当該灯体の最大定格電流値を超えない電流を流すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態による点灯制御回路を図面を参照して説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の点灯制御回路１と発電機１０との接続、及び、点灯制御回路１の構成の概略を示す回路図である。
点灯制御回路１には、発電機１０が出力する交流電圧が入力端子Ｇ１、Ｇ２から入力される。また、点灯制御回路１は、発電機１０により発電された交流電圧を整流する整流回路２０と、電界コンデンサＣ１、Ｃ２と、保護回路３０と、灯体駆動回路４０と、明度検出回路５０とを具備する。
【００２５】
整流回路２０は、ダイオードブリッジを構成する４つのダイオードＤ３〜Ｄ６を備え、発電機１０が発電した交流電圧を全波整流して直流電圧に変換して出力する。電界コンデンサＣ１は、整流回路２０の出力端と接地電位との間に順方向に接続され、整流回路２０が出力する脈流を平滑化する。
保護回路３０は、電圧検出回路３１と、切替回路３２から構成されている。保護回路３０において、切替回路３２は、抵抗Ｒ１（第１の抵抗）を有し、整流回路２０の出力する電圧が印加され、当該電圧が予め定められた閾値電圧を超えたことが電圧検出回路３１により検出されたとき、抵抗Ｒ１（第１の抵抗）を用いて分圧した電圧を灯体駆動回路４０に印加し、整流回路２０の出力する電圧が予め定められた閾値電圧以下のとき、灯体駆動回路４０に整流回路２０の出力する電圧を印加する。電界コンデンサＣ２は、保護回路３０の出力端と接地電位との間に順方向に接続され、保護回路３０が出力する電流を平滑化する。
【００２６】
灯体駆動回路４０は、駆動回路４１と出力回路４２とから構成されている。灯体駆動回路４０は、発光ダイオードＬＥＤを点灯させる制御を行い、保護回路３０から印加される電圧を発光ダイオードＬＥＤに印加する。発光ダイオードＬＥＤに流れる電流に応じて、当該電流のオンとオフとを切り替えることにより、発光ダイオードＬＥＤに流れる電流が過大になることを防ぎ、発光ダイオードＬＥＤに一定の電流を流す制御を行う。
明度検出回路５０は、周囲の明るさを検出し、検出した明るさが定めた閾値を超えているとき灯体駆動回路４０と接地電位との接続をオフにし、検出した明るさが当該閾値以下のとき灯体駆動回路４０と接地電位との接続をオンにする。
【００２７】
次に、保護回路３０、灯体駆動回路４０、明度検出回路５０それぞれの構成について説明する。
保護回路３０は、ＰＮＰ型のトランジスタＱ２、Ｑ３、抵抗Ｒ１〜５、ツェナーダイオードＺＤ１を備えている。電圧検出回路３１は、トランジスタＱ３、抵抗Ｒ２〜Ｒ５及びツェナーダイオードＺＤ１を含み構成される。切替回路３２は、スイッチ手段としてのトランジスタＱ２と抵抗Ｒ１とを含み構成される。トランジスタＱ２（第２のトランジスタ）は、エミッタが接続点Ｊ１を介して整流回路２０の高電位側の出力端と接続され、コレクタが保護回路３０の出力端である接続点Ｊ２を介して駆動回路４１に接続され、ベースが抵抗Ｒ２（第２の抵抗）を介して接続点Ｊ１に接続される。抵抗Ｒ１（第１の抵抗）は、抵抗Ｒ１ａ、Ｒ１ｂを直列に接続して構成され、一端が接続点Ｊ１に接続され、他端が保護回路３０の出力端である接続点Ｊ２に接続される。トランジスタＱ２と抵抗Ｒ１は、接続点Ｊ１及び接続点Ｊ２の間で互いに並列に接続されている。
【００２８】
抵抗Ｒ３（第３の抵抗）は、一端がトランジスタＱ２のベースに接続され、他端が整流回路２０の低電位側の出力端である接続点Ｊ３に接続される。
抵抗Ｒ４（第４の抵抗）は、一端が接続点Ｊ１に接続され、他端がトランジスタＱ３のベースに接続される。トランジスタＱ３（第３のトランジスタ）は、エミッタが接続点Ｊ１に接続される。すなわち、トランジスタＱ３のエミッタはトランジスタＱ２のエミッタと接続される。トランジスタＱ３のコレクタはトランジスタＱ２のベースに接続される。すなわち、トランジスタＱ３のコレクタは抵抗Ｒ３を介して接続点Ｊ３に接続される。ツェナーダイオードＺＤ１（第１のツェナーダイオード）は、カソードがトランジスタＱ３のベースに接続され、他端が抵抗Ｒ５（第５の抵抗）を介して接続点Ｊ３に接続される。
【００２９】
また、灯体駆動回路４０は、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ６〜Ｒ９、ＰＮＰ型のトランジスタＱ１（第１のトランジスタ）、ＮＭＯＳ型の電界効果トランジスタＱ５（スイッチング素子）、発光ダイオードＬＥＤを備えている。駆動回路４１は、ダイオードＤ１、トランジスタＱ１、抵抗Ｒ６、及び抵抗Ｒ７により構成される。出力回路４２は、電界効果トランジスタＱ５、抵抗Ｒ８、及び抵抗Ｒ９により構成される。ダイオードＤ１は、順方向に直列に接続されたダイオードＤ１ａ、Ｄ１ｂにより構成され、アノードが接続点Ｊ４（第４の接続点）を介して保護回路３０の出力端である接続点Ｊ２に接続され、カソードが抵抗Ｒ６（第６の抵抗）を介して接続点Ｊ５（第５の接続点）に接続される。抵抗Ｒ７（第７の抵抗）はフィードバック抵抗であり、一端が接続点Ｊ４を介して切替回路３２に接続され、他端が発光ダイオードＬＥＤを接続する接続点Ｒに接続される。
【００３０】
トランジスタＱ１は、エミッタが抵抗Ｒ７の他端に接続され、コレクタが抵抗Ｒ９（第９の抵抗）を介して電界効果トランジスタＱ５のベースに接続され、ベースがダイオードＤ１のカソードに接続され、ダイオードＤ１を介して保護回路３０の切替回路３２と接続される。電界効果トランジスタＱ５は、ドレインが発光ダイオードＬＥＤを接続する接続点Ｗに接続され、ソースが接地される。抵抗Ｒ８（第８の抵抗）は、一端が電界効果トランジスタＱ５のベースに接続され、他端が接地される。発光ダイオードＬＥＤは、アノードが接続端子Ｒに接続され、カソードが接続端子Ｗに接続されている。
【００３１】
また、明度検出回路５０は、抵抗Ｒ１０〜Ｒ１２、ツェナーダイオードＺＤ２、ＮＰＮ型のトランジスタＱ４、コンデンサＣ３、フォトトランジスタＱ６を備えている。ツェナーダイオードＺＤ２（第２のツェナーダイオード）は、カソードが抵抗Ｒ１０（第１０の抵抗）を介して保護回路３０の出力端である接続点Ｊ２に接続され、アノードが接地される。トランジスタＱ４は、コレクタが接続点Ｊ３を介して保護回路３０と接続されると共に、灯体駆動回路４０のトランジスタＱ１のベースと接続点Ｊ５を介して接続され、エミッタが接地され、ベースが抵抗Ｒ１２（第１２の抵抗）を介して接地される。コンデンサＣ３（第３のコンデンサ）は、一端がトランジスタＱ４のベースに接続され、他端が接地される。フォトトランジスタＱ６は、エミッタが接地され、コレクタがトランジスタＱ４のベースに接続される。抵抗Ｒ１１（第１１の抵抗）は、一端がツェナーダイオードＺＤ２のカソードに接続され、他端がトランジスタＱ４のゲートに接続される。
【００３２】
次に、保護回路３０、灯体駆動回路４０、明度検出回路５０の動作について説明する。なお、保護回路３０と灯体駆動回路４０との説明において、明度検出回路５０は、保護回路３０と接地電位との間を接続し、灯体駆動回路４０と接地電位との間を接続しているとする。すなわち、トランジスタＱ４がオン状態であるとする。また、ダイオードＤ１ａ、Ｄ１ｂ、発光ダイオードＬＥＤにより降下する電圧は、同じ電圧とする。
【００３３】
（１．保護回路３０の動作について）
保護回路３０において、整流回路２０から印加される電圧が、予め定められた閾値電圧としてのツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧より低い場合、トランジスタＱ３は、エミッタとベースとの電位差が生じないためオフ状態となる。このとき、トランジスタＱ２は、ベースに印加される電圧よりコレクタに印加される電圧が抵抗Ｒ２の電圧降下分高いので、オン状態となる。これにより、保護回路３０は、整流回路２０から印加される電圧をトランジスタＱ２を介して灯体駆動回路４０に印加する。
【００３４】
一方、整流回路２０から印加される電圧がツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧を超えた場合、接続点Ｊ１から抵抗Ｒ４、ツェナーダイオードＺＤ１、抵抗Ｒ５及び明度検出回路５０のトランジスタＱ４を介して接地電位に電流が流れる。これに伴いトランジスタＱ３のベースの電位が下がるため、トランジスタＱ３のエミッタとベースとの間に電位差が生じてトランジスタＱ３がオン状態となり、コレクタ電流が流れる。これにより、トランジスタＱ２は、エミッタとベースとの間の電位差がなくなり、トランジスタＱ２がオフ状態となる。この結果、保護回路３０は、整流回路２０から印加された電圧を抵抗Ｒ１で降圧し、降圧された電圧は灯体駆動回路４０に印加される。
このように、保護回路３０は、保護回路３０に印加される電圧がツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧（予め定められた閾値電圧）を超えると、備えられた抵抗Ｒ１にて降圧した電圧（分圧された電圧）を灯体駆動回路４０に印加し、保護回路３０に印加される電圧がツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧に達するまでは、当該印加される電圧を灯体駆動回路４０に印加することができる。
【００３５】
（２．灯体駆動回路４０の動作について）
灯体駆動回路４０において、保護回路３０から供給された電圧は、抵抗Ｒ７を介してトランジスタＱ１のエミッタに供給されると共に、ダイオードＤ１（Ｄ１ａ，Ｄ１ｂ）によって降圧されてトランジスタＱ１のベースに供給される。そして、トランジスタＱ１は、オン状態となり、トランジスタＱ１にはコレクタ電流が流れる。トランジスタＱ１のコレクタ電流は、抵抗Ｒ９を介して、電界効果トランジスタＱ５のゲートに供給される。そして電界効果トランジスタＱ５のゲートに電荷が蓄えられて、電界効果トランジスタＱ５がオン状態となる。その結果、電界効果トランジスタＱ５のドレインに接続された発光ダイオードＬＥＤに電流が流れて、発光ダイオードＬＥＤが点灯する。
【００３６】
このとき、トランジスタＱ１のエミッタのインピーダンスが、発光ダイオードＬＥＤのインピーダンスに比べ高いので、トランジスタＱ１のエミッタに流れるエミッタ電流は、発光ダイオードＬＥＤに流れる電流に比べ、１桁程度小さい。例えば、エミッタ電流が数１０ｍＡのとき、発光ダイオードＬＥＤの電流は数１００ｍＡとなる。発光ダイオードＬＥＤに電流が流れると、抵抗Ｒ７に流れる電流が増加するため、トランジスタＱ１のエミッタの電位が下がり、トランジスタＱ１のベースとエミッタとの間の電位差が小さくなり、トランジスタＱ１はオフ状態となり、トランジスタＱ１のコレクタ電流が流れなくなる。トランジスタＱ１のコレクタ電流が流れなくなると、電界効果トランジスタＱ５のゲートに電荷が供給されなくなると共に、蓄えられていた電荷が抵抗Ｒ８を介して放電されて、電界効果トランジスタＱ５はオフ状態となる。これにより、発光ダイオードＬＥＤに電流が流れなくなり、発光ダイオードＬＥＤが消灯する。
【００３７】
続いて、発光ダイオードＬＥＤに電流が流れなくなったことにより、トランジスタＱ１のエミッタの電圧が上昇し、トランジスタＱ１は再びオン状態となり、トランジスタＱ１のコレクタ電流が流れ、電界効果トランジスタＱ５が再びオン状態となる。
灯体駆動回路４０は、以降、上述の動作を繰り返す。灯体駆動回路４０において、トランジスタＱ１（第１のトランジスタ）が、発光ダイオードＬＥＤに流れる電流に応じてオンとオフとを制御され、その結果、電界効果トランジスタＱ５（スイッチング素子）のオン状態とオフ状態とを切り替えることによって、発光ダイオードＬＥＤに平均して一定の電流を流すことができる。
【００３８】
（３．明度検出回路５０の動作について）
明度検出回路５０において、フォトトランジスタＱ６は、受光部に受ける光量が、フォトトランジスタＱ６の閾値（予め定められた光量）を越える場合、オン状態となる。これにより、トランジスタＱ４は、ベースが接地電位となり、オフ状態になる。また、保護回路３０と接地電位との間の接続がオフになる。そして、灯体駆動回路４０において、トランジスタＱ１のベースに印加される電圧がエミッタに印加される電圧まで上がり、トランジスタＱ１は常にオフ状態となる。その結果、電界効果トランジスタＱ５は、常にオフ状態となり、発光ダイオードＬＥＤに電流は流れない。
【００３９】
一方、フォトトランジスタＱ６の受光部に受ける光が、閾値より暗い場合、フォトトランジスタＱ６は、オフ状態となり、トランジスタＱ４をオン状態にする。これにより、保護回路３０と接地電位との間の接続はトランジスタＱ４を介してオンになる。また、灯体駆動回路４０のトランジスタＱ１は、ベースに灯体駆動回路４０が印加される電圧からダイオードＤ１分降圧された電圧が印加される。その結果、灯体駆動回路４０は、上述の動作を行い、発光ダイオードＬＥＤに平均して一定の電流を流す。
点灯制御回路１に明度検出回路５０を設けることにより、周囲が明るいところでは、発光ダイオードＬＥＤを点灯させない制御を行うことができる。
【００４０】
（４．発電機１０により発電される電圧との関係）
次に、図２は、点灯制御回路１に印加される電圧、すなわち、発電機１０が発電する電圧と、発光ダイオードＬＥＤに流れる電流、及び、点灯制御回路１が消費する電力の関係を示した模式図である。ここで、電圧Ｖ０は、発光ダイオードＬＥＤに電流が流れ始める電圧であり、トランジスタＱ１の閾値電圧、ダイオードＤ１ａ、Ｄ１ｂそれぞれの順方向電圧降下特性、及び抵抗Ｒ７の抵抗値により定められる。電圧Ｖ１は、発光ダイオードＬＥＤにがなれる電流が発光ダイオードＬＥＤの定格電流値となる電圧である。電圧Ｖ２は、発電機１０の最大出力電圧である。電圧Ｖ３は、ツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧である。
【００４１】
図２（ａ）は、発電機１０が発電する電圧と発光ダイオードＬＥＤに流れる電流との関係を示した模式図である。点灯制御回路１は、発電機１０が発電する電圧が電圧Ｖ１より高い場合、トランジスタＱ１と電界効果トランジスタＱ５との動作により、発光ダイオードＬＥＤに流れる電流を一定とし、最大定格電流値を超えずに電流を流すことができる。
また、図２（ｂ）は、発電機１０が発電する電圧と灯体駆動回路４０の消費電力との関係を示した模式図である。点灯制御回路１は、発電機１０が発電する電圧が電圧Ｖ３より大きい場合、保護回路３０の抵抗Ｒ１（抵抗Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ）により分圧された電圧が灯体駆動回路４０に印加され、灯体駆動回路４０の消費電力を抑えることができ、灯体駆動回路４０の発熱を抑えることができる。
【００４２】
上述のように、点灯制御回路１は、灯体駆動回路４０を具備することにより、発光ダイオードＬＥＤに流れる電流を一定として、発電機１０の発電する電圧が高い場合においても、発光ダイオードＬＥＤに最大定格電流値以下の定電流を流すことができる。また、点灯制御回路１は、発光ダイオードＬＥＤの点灯に必要な程度（定格電流）を超えずに安定して通電するので、発電機１０に発生するコギングを低減させることができる。
さらに、点灯制御回路１は、保護回路３０を具備することにより、発電機１０により発電される電圧値に応じて灯体駆動回路４０に印加する電圧を変化させることが可能となる。灯体駆動回路４０に印加される電圧を変化させることで、灯体駆動回路４０の消費電力を抑え発熱を低減し、灯体駆動回路４０及び発光ダイオードＬＥＤの劣化を防ぐことができる。
【００４３】
（第２実施形態）
図３は、第２実施形態の点灯制御回路１Ａと発電機１０との接続、及び、点灯制御回路１Ａの構成の概略を示す回路図である。点灯制御回路１Ａは、図示するように、整流回路２０、保護回路３０、灯体駆動回路４０ａ、及び明度検出回路５０を備える。なお、
図１の第１実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付して、説明を省略する。図示する回路において、第１実施形態と異なる点は、発光ダイオードＬＥＤに直列に接続されたコイルＬ１が設けられ、抵抗Ｒ７と電界効果トランジスタＱ５のドレインとの間にダイオードＤ２が設けられている点である。ダイオードＤ２のカソードは、抵抗Ｒ７の他端に接続され、ダイオードＤ２のアノードは電界効果トランジスタＱ５のドレインとコイルＬ１との間に接続される。コイルＬ１は、一端が接続点Ｗを介して発光ダイオードＬＥＤのカソードに接続され、他端が電界効果トランジスタＱ５のドレインに接続されている。
【００４４】
この構成によれば、点灯制御回路１Ａは、電界効果トランジスタＱ５がオフになったとき、コイルＬ１に生じた誘導起電力がダイオードＤ２を介して発光ダイオードＬＥＤに印加され、発光ダイオードＬＥＤを点灯させ続けることができる。その結果、点灯制御回路１Ａは、第１実施形態の点灯制御回路１に比べ、発光ダイオードＬＥＤの点灯と消灯とを繰り返す際の点灯の時間を長くすることができる。その結果、高速に電界効果トランジスタＱ５がオンとオフとを切り替える場合、発光ダイオードＬＥＤを一定の明るさで点灯させることができる。
【００４５】
次に、図４及び図５は、第２実施形態の回路構成における発光ダイオードＬＥＤに流れる電流値のシミュレーション結果を示すグラフである。それぞれ、横軸方向は、時間を示し、縦軸方向は、発光ダイオードＬＥＤに流れる電流の値（０から１４０ｍＡ）、及び、回路の一部における電圧値（０から１８Ｖ又は３５Ｖ）を示している。
【００４６】
図４は、発電機１０により発電される電圧が、２０Ｖの場合の発光ダイオードＬＥＤに流れる電流、トランジスタＱ３のエミッタにおける電圧、トランジスタＱ２のコレクタにおける電圧、及び、電界効果トランジスタＱ５のドレインにおける電圧を示している。このとき、トランジスタＱ１により電界効果トランジスタＱ５がオンとオフとを切り替えられる周波数は、２８．４７Ｈｚとなる。
また、図５は、発電機１０により発電される電圧が、３５Ｖの場合の発光ダイオードＬＥＤに流れる電流、トランジスタＱ３のエミッタにおける電圧、トランジスタＱ２のコレクタにおける電圧、及び、電界効果トランジスタＱ５のドレインにおける電圧を示している。このとき、トランジスタＱ１により電界効果トランジスタＱ５がオンとオフとを切り替えられる周波数は、５６．９３Ｈｚとなる。
【００４７】
２つのグラフに示されるように、点灯制御回路１は、発電機１０から印加される電圧が異なる場合でも、発光ダイオードＬＥＤに流れる電流は、トランジスタＱ１が電界効果トランジスタＱ５のオンとオフとを切り替えることで、定格電流値である１４０ｍＡ程度で安定させることができる。
【００４８】
（第３実施形態）
図６は、第３実施形態の点灯制御回路１Ｂと発電機１０との接続、及び、点灯制御回路１Ｂの構成の概略を示す回路図である。点灯制御回路１Ｂは、整流回路２０、保護回路３０、灯体駆動回路４０ｂ、及び明度検出回路５０ａを備える。なお、点灯制御回路１Ｂにおいて、図３の第２実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略する。また、点灯制御回路１Ｂは、図示するように、第２実施形態と比べ、灯体駆動回路４０ｂと明度検出回路５０ａとが異なる。
【００４９】
灯体駆動回路４０ｂは、駆動回路４１ｂと出力回路４２ｂとから構成されている。灯体駆動回路４０ｂは、発光ダイオードＬＥＤを点灯させる制御を行い、保護回路３０から印加される電圧を発光ダイオードＬＥＤに印加する。発光ダイオードＬＥＤに流れる電流に応じて、当該電流のオンとオフとを切り替えることにより、発光ダイオードＬＥＤに流れる電流が過大になることを防ぎ、発光ダイオードＬＥＤに一定の電流を流す制御を行う。
明度検出回路５０ａは、外部から入力される光量が、予め定められた光量を超えているとき灯体駆動回路４０ｂの駆動回路４１ｂに電流を印加することを停止して、発光ダイオードＬＥＤが点灯しないようにする。
【００５０】
次に、灯体駆動回路４０ｂと明度検出回路５０ａとそれぞれの構成について説明する。
灯体駆動回路４０ｂは、駆動回路４１ｂ、出力回路４２ｂ、及び発光ダイオードＬＥＤを備える。駆動回路４１ｂは、ダイオードＤ７、ＮＰＮ型のトランジスタＱ９（第１のトランジスタ）、抵抗Ｒ１８、Ｒ１９を含み構成される。出力回路４２ｂは、電界効果トランジスタＱ５（スイッチング素子）と抵抗Ｒ２０とを含み構成される。
抵抗Ｒ１９は、一端が接続点Ｊ６を介して明度検出回路５０ａと接続され、他端が抵抗Ｒ１８を介して接地される。トランジスタＱ９は、コレクタが抵抗Ｒ１９の他端に接続され、エミッタが接地され、ベースがダイオードＤ７のカソードに接続される。ダイオードＤ７は、アノードが出力回路４２ｂに接続され、出力回路４２ｂの電界効果トランジスタのソースと接続される。発光ダイオードＬＥＤは、アノードが接続点Ｊ７を介して明度検出回路５０ａと接続され、カソードが電界効果トランジスタＱ５のドレインに接続され、ソースが抵抗Ｒ２０を介して接地される。
【００５１】
明度検出回路５０ａは、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２３、コンデンサＣ４、ＰＮＰ型のトランジスタＱ１０、フォトトランジスタＱ１１、及びツェナーダイオードＺＤ４を備えている。
ツェナーダイオードＺＤ４は、カソードが保護回路３０の出力端である接続点Ｊ２に接続され、アノードが抵抗Ｒ２３を介して接地される。抵抗Ｒ２１は、一端が接続点Ｊ２に接続され、他端が抵抗Ｒ２２を介してツェナーダイオードＺＤ４のアノードに接続される。コンデンサＣ４は、一端が接続点Ｊ２に接続され、他端が抵抗Ｒ２１の他端に接続されに接続される。フォトトランジスタＱ１１は、コレクタが接続点Ｊ２に接続され、エミッタが抵抗Ｒ２１の他端に接続される。すなわち、コンデンサＣ４とフォトトランジスタＱ１１とは、抵抗Ｒ２１に対して並列に接続される。トランジスタＱ１０は、エミッタが接続点Ｊ２に接続され、コレクタが接続点Ｊ６を介して灯体駆動回路４０ｂに接続され、ベースが抵抗Ｒ２１の他端に接続される。
【００５２】
（５．灯体駆動回路４０ｂの動作について）
ここで、明度検出回路５０ａのトランジスタＱ１０はオン状態であり、灯体駆動回路４０ｂには、保護回路３０の出力する電圧が、トランジスタＱ１０と接続点Ｊ６とを介して電流が印加されているときの灯体駆動回路４０ｂの動作について説明する。
灯体駆動回路４０ｂにおいて、電界効果トランジスタＱ５は、保護回路３０からトランジスタＱ１０と接続点Ｊ６を介して印加された電流がゲートに印加され、オン状態となる。その結果、電界効果トランジスタＱ５のドレインに接続された発光ダイオードＬＥＤには、電流が流れて発光ダイオードＬＥＤが点灯する。
【００５３】
そして、電界効果トランジスタＱ５がオン状態になると、トランジスタＱ９は、ダイオードＤ７を介してベースに電流が印加されてオン状態となり、電界効果トランジスタＱ５のゲートに印加される電位を接地電位にし、電界効果トランジスタＱ５をオフ状態にする。これにより、発光ダイオードＬＥＤに電流が流れなくなり、発光ダイオードＬＥＤが消灯する。また、電界効果トランジスタＱ５がオフ状態になると、トランジスタＱ９のベースに電流が印加されなくなり、トランジスタＱ９は、オフ状態となる。すると、電界効果トランジスタＱ５のゲートには、再び、電圧が印加されてオン状態となる。
【００５４】
以上のように、灯体駆動回路４０ｂは、以降、上述の動作を繰り返す。また、灯体駆動回路４０ｂにおいて、発光ダイオードＬＥＤ（灯体）に流れる電流に応じて、トランジスタＱ９（第１のトランジスタ）が電界効果トランジスタＱ５（スイッチング素子）のオン状態とオフ状態とを切り替える制御を行い、発光ダイオードＬＥＤ（灯体）に平均して一定の電流を流すことができる。
なお、明度検出回路５０ａのトランジスタＱ１０がオフ状態の場合、電界効果トランジスタＱ５及びトランジスタＱ９がオン状態となることがないので、発光ダイオードＬＥＤには、電流が流れず、点灯しない。
【００５５】
（６．明度検出回路５０ａの動作について）
明度検出回路５０ａにおいて、フォトトランジスタＱ１１は、受光部に受ける光量がフォトトランジスタＱ１１の閾値（予め定められた光量）を超える場合、オン状態となる。これにより、トランジスタＱ１０のベースにフォトトランジスタＱ１１を介して保護回路３０が出力する電圧が印加されて、トランジスタＱ１０がオン状態となり灯体駆動回路４０ｂに接続点Ｊ６を介して電流が印加される。
【００５６】
（第４実施形態）
図７は、第４実施形態の点灯制御回路１Ｃと発電機１０との接続、及び、点灯制御回路１Ｃの構成の概略を示す回路図である。点灯制御回路１Ｃは、図示するように、整流回路２０、保護回路３０、灯体駆動回路４０ｃ、及び明度検出回路５０ａを備える。なお、点灯制御回路１Ｃにおいて、図６の第３実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付して、説明を省略する。また、点灯制御回路１Ｃは、図示するように、第３実施形態と比べ、灯体駆動回路４０ｃに、発光ダイオードＬＥＤのアノードと接続点Ｊ７との間にコイルＬ２が設けられ、発光ダイオードＬＥＤのカソードと接続点Ｊ７との間にダイオードＤ８が設けられている点が異なる。
【００５７】
ダイオードＤ８は、アノードが発光ダイオードのカソードに接続され、カソードが接続点Ｊ７を介してコイルＬ２に接続されている。
この構成によれば、点灯制御回路１Ｃ電界効果トランジスタＱ５がオフ状態になったとき、コイルＬ２に生じた誘導起電力がダイオードＤ８を介して発光ダイオードＬＥＤに印加され、発光ダイオードＬＥＤを点灯させ続けることができる。その結果、点灯制御回路１Ｃは、第３実施形態の点灯制御回路１Ｂに比べ、発光ダイオードＬＥＤの点灯と消灯を繰り返す際の点灯の時間を長くすることができる。その結果、高速に電界効果トランジスタＱ５がオンとオフとを切り替える場合、発光ダイオードＬＥＤを一定の明るさで点灯させることができる。
【００５８】
（第５実施形態）
図８は、第５実施形態の点灯制御回路１Ｄと発電機１０との接続、及び、点灯制御回路１Ｄの構成の概略を示す回路図である。点灯制御回路１Ｄは、図示するように、整流回路２０、保護回路３０ａ、灯体駆動回路４０ｂ、及び明度検出回路５０ａを備える。なお、点灯制御回路１Ｄにおいて、図６の第３実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付して、説明を省略する。また、点灯制御回路１Ｄは、図示するように、第３実施形態と比べ、保護回路３０ａの構成が異なり、抵抗Ｒ１３（第１の抵抗）が整流回路２０の高電位側の出力ではなく、低電位側である接地電位に接続されている。
保護回路３０ａは、電圧検出回路３１ａと切替回路３２ａとから構成され、整流回路２０により印加される電圧が予め定められた電圧より高いか否かを電圧検出回路３１ａが検出して、切替回路３２ａが灯体駆動回路４０ｂに印加する電圧を切り替える。
【００５９】
電圧検出回路３１ａは、抵抗Ｒ１４〜Ｒ１７、ツェナーダイオードＺＤ３、及びトランジスタＱ８を含み構成される。切替回路３２ａは、スイッチ手段としてのトランジスタＱ７（第２のトランジスタ）と抵抗Ｒ１３（第１の抵抗）とを含み構成される。抵抗Ｒ１３は、直列に接続された抵抗Ｒ１３ａと抵抗Ｒ１３ｂとを含み構成される。
抵抗Ｒ１４は、一端が接続点Ｊ８を介して整流回路２０の高位側の出力端と接続され、他端がツェナーダイオードＺＤ３のカソードに接続される。ツェナーダイオードＺＤ３は、アノードが抵抗Ｒ１５を介して接地される。トランジスタＱ８は、コレクタが抵抗Ｒ１６を介して接続点Ｊ８に接続され、エミッタが接地され、ベースがツェナーダイオードＺＤ３のアノードに接続される。抵抗Ｒ１７は、一端がトランジスタＱ８のエミッタに接続され、他端がトランジスタＱ７のベースに接続される。トランジスタＱ７は、コレクタが接続点Ｊ９を介して灯体駆動回路４０ｂに接続され、エミッタが接地される。抵抗Ｒ１３は、一端が接続点Ｊ９を介して灯体駆動回路４０ｂに接続され、他端が接地される。トランジスタＱ７と抵抗Ｒ１３とは、接続点Ｊ９と接地との間で互いに並列に接続され、整流回路２０の出力する電圧に応じて、トランジスタＱ７のオンとオフとが切り替えられて、トランジスタＱ７と抵抗Ｒ１３とのいずれかに電流が流れる。
【００６０】
（７．保護回路３０ａの動作について）
保護回路３０ａにおいて、整流回路２０から印加される電圧が、予め定められた閾値電圧としてのツェナーダイオードＺＤ３の降伏電圧より低い場合、トランジスタＱ８は、エミッタとベースとの間に電位差が生じずにオフ状態となる。このとき、トランジスタＱ７は、エミッタとベースとの間に電位差が生じてオン状態となる。これにより、接続点Ｊ９を介して灯体駆動回路４０ｂから流れる電流は、抵抗Ｒ１３を迂回してトランジスタＱ７を介して接地電位に流れる。
一方、整流回路２０から印加される電圧が、予め定められた閾値電圧としてのツェナーダイオードＺＤ３の降伏電圧より高い場合、接続点Ｊ８から抵抗Ｒ１４、ツェナーダイオードＺＤ３、抵抗Ｒ１５の順に介して接地電位に電流が流れる。これに伴いトランジスタＱ８は、エミッタとベースとの間に電位差が生じてオン状態となる。これにより、トランジスタＱ７は、エミッタとベースとが等電位となり、オフ状態となる。この結果、接続点Ｊ９を介して灯体駆動回路４０ｂから流れる電流は、抵抗Ｒ１３を介して接地電位に流れる。
【００６１】
このように、保護回路３０ａは、保護回路３０ａに印加される電圧がツェナーダイオードＺＤ３の降伏電圧（予め定められた閾値電圧）を超えると、備えられた抵抗Ｒ１３にて分圧した電圧を灯体駆動回路４０ｂに印加し、保護回路３０ａに印加される電圧がツェナーダイオードＺＤ３の降伏電圧に達するまでは、当該印加される電圧を灯体駆動回路４０ｂに印加する。
【００６２】
（第６実施形態）
図９は、第６実施形態の点灯制御回路１Ｅと発電機１０との接続、及び、点灯制御回路１Ｅの構成の概略を示す回路図である。点灯制御回路１Ｅは、図示するように、整流回路２０、保護回路３０ａ、灯体駆動回路４０ｃ、及び明度検出回路５０ａを備える。なお、点灯制御回路１Ｅにおいて、図８の第５実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付して、説明を省略する。また、点灯制御回路１Ｅは、図示するように、第５実施形態と異なる点は、灯体駆動回路４０ｂに対して、図７の第４実施形態の灯体駆動回路４０ｃを代わりに用いている点である。
この構成によれば、点灯制御回路１Ｃは、電界効果トランジスタＱ５がオフ状態になったとき、コイルＬ２に生じた誘導起電力をダイオードＤ８を介して発光ダイオードＬＥＤに印加し、発光ダイオードＬＥＤを点灯させ続けることができる。その結果、点灯制御回路１Ｃは、第３実施形態の点灯制御回路１Ｂに比べ、発光ダイオードＬＥＤの点灯と消灯を繰り返す際の点灯の時間を長くすることができる。その結果、高速に電界効果トランジスタＱ５がオンとオフとを切り替える場合、発光ダイオードＬＥＤを一定の明るさで点灯させることができる。
【００６３】
（第７実施形態）
図１０は、第７実施形態の点灯制御回路１Ｆと発電機１０との接続、及び、点灯制御回路１Ｆの構成の概略を示す回路図である。点灯制御回路１Ｆは、図示するように、整流回路２０、保護回路３０、灯体駆動回路４０ｄ、及び明度検出回路５０ｂと備える。なお、点灯制御回路１Ｆにおいて、図７の第４実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付して、説明を省略する。点灯制御回路１Ｆは、図示するように、第４実施形態と比べ、灯体駆動回路４０ｃと明度検出回路５０ａとの一部が１つの集積回路ＩＣ１により構成される点が異なる。
【００６４】
灯体駆動回路４０ｄは、集積回路ＩＣ１、抵抗Ｒ２４、ダイオードＤ９、コイルＬ３、及び発光ダイオードＬＥＤと備える。抵抗Ｒ２４は、一端が保護回路３０の出力端である接続点Ｊ２に接続され、他端が発光ダイオードＬＥＤのアノードに接続される。集積回路ＩＣ１は、電圧入力端子ＶＩＮが抵抗Ｒ２４の一端に接続され、電流検出端子ＩＳＥＮＣＥが抵抗Ｒ２４の他端に接続され、端子ＬＸがコイルＬ３を介して発光ダイオードのカソードに接続され、端子ＡＤＪが明度検出回路５０ａを介して接地され、接地端子ＧＮＤが接地される。ダイオードＤ９は、アノードが集積回路ＩＣ１の端子ＬＸに接続され、カソードが抵抗Ｒ２４の一端に接続される。
【００６５】
この集積回路ＩＣ１は、電流検出端子ＩＳＥＮＣＥに入力される電流に応じて、端子ＬＸと接地端子ＧＮＤを接続するか否かを切り替える動作を行う。
明度検出回路５０ｂは、フォトトランジスタＱ１２とコンデンサＣ５とを備える。コンデンサＣ５は、一端が灯体駆動回路４０ｄに備えられる集積回路ＩＣ１の端子ＡＤＪに接続され、他端が接地される。フォトトランジスタＱ１２は、コレクタがコンデンサＣ５の一端に接続され、エミッタが接地される。
【００６６】
なお、上述の第１実施形態から第７実施形態において、点灯制御回路１〜１Ｆは、発光ダイオードＬＥＤを備える構成としたが、発光ダイオードＬＥＤを点灯制御回路１の外部に備え、接続点Ｒ、Ｗを介して発光ダイオードＬＥＤを接続する構成にしてもよい。
また、上述の第１実施形態から第７実施形態において、切替回路３２の抵抗Ｒ１、及び切替回路３２ａの抵抗Ｒ１３は、２つの抵抗を直列に接続する構成としたが、灯体駆動回路４０〜４０ｄに印加する電流値を調節するために、複数の抵抗を並列に接続するなどしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】第１実施形態の点灯制御回路と発電機との接続、及び、点灯制御回路の構成の概略を示す回路図である。
【図２】点灯制御回路に印加される電圧と、発光ダイオードに流れる電流、及び、点灯制御回路が消費する電力の関係を示した模式図である。
【図３】第２実施形態の点灯制御回路と発電機との接続、及び、点灯制御回路の構成の概略を示す回路図である。
【図４】、第２実施形態の回路構成における発光ダイオードに流れる電流値のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図５】、第２実施形態の回路構成における発光ダイオードに流れる電流値のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図６】第３実施形態の点灯制御回路と発電機との接続、及び、点灯制御回路の構成の概略を示す回路図である。
【図７】第４実施形態の点灯制御回路と発電機との接続、及び、点灯制御回路の構成の概略を示す回路図である。
【図８】第５実施形態の点灯制御回路と発電機との接続、及び、点灯制御回路の構成の概略を示す回路図である。
【図９】第６実施形態の点灯制御回路と発電機との接続、及び、点灯制御回路の構成の概略を示す回路図である。
【図１０】第７実施形態の点灯制御回路と発電機との接続、及び、点灯制御回路の構成の概略を示す回路図である。
【図１１】従来例における抵抗電流制限式の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００６８】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ…点灯制御回路
１０…発電機、２０…整流回路
３０、３０ａ…保護回路
３１、３１ａ…電圧検出回路
３２、３２ａ…切替回路
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ…灯体駆動回路
４１、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ…駆動回路
４２、４２ｂ…出力回路
５０、５０ａ、５０ｂ…明度検出回路
Ｃ１、Ｃ２…電界コンデンサ
Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５…コンデンサ
Ｄ１、Ｄ１ａ、Ｄ１ｂ、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９…ダイオード
ＬＥＤ…発光ダイオード
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３…コイル
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ７、Ｑ８、Ｑ９、Ｑ１０…トランジスタ
Ｑ５…電界効果トランジスタ、
Ｑ６、Ｑ１１、Ｑ１２…フォトトランジスタ
Ｒ１、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１３ａ、Ｒ１３ｂ、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４…抵抗
ＺＤ１、ＺＤ２、ＺＤ３、ＺＤ４…ツェナーダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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