(57)【要約】【課題】回路の複雑化や使用素子数の増加を効果的に抑えつつ、周囲の明るさに応じて自動的に点灯と消灯とを切り替えることができること。【解決手段】抵抗素子１０には、受光光量に応じて発光ダイオード１が発生する電圧を、増幅用電界効果トランジスタ９で増幅した後の電圧が発生する。二入力スイッチ１２がコンデンサ１３を抵抗素子１０に接続すると、コンデンサ１３が充電される。二入力スイッチ１２が、充電されたコンデンサ１３を反転用電界効果トランジスタ１５に接続すると、制御トランジスタ８はオン状態になる。コンデンサ１３の充電が不十分であると、制御トランジスタ８はオン状態にならない。制御トランジスタ８がオン状態になると、発光ダイオード１は発光する。【選択図】  図１
2004281093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードと、
上記発光ダイオードを発光させる発光回路と、
上記発光ダイオードの受光光量を測定する受光回路と、を有し、
上記発光回路によって上記発光ダイオードを発光させる発光期間と、上記受光回路によって上記発光ダイオードの受光光量を測定する測光期間とを繰り返し、その測光結果に基づいて上記発光期間における上記発光回路による上記発光ダイオードの発光・非発光を制御することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
発光ダイオードと、
上記発光ダイオードを発光させる発光回路と、
上記発光ダイオードの受光光量を測定する受光回路と、を有し、
上記発光回路によって上記発光ダイオードを発光させている間に、設定されている時間間隔毎に、上記発光ダイオードの発光を停止する測光期間を設け、その測光期間において上記受光回路が測定した結果に基づいて、上記発光回路による上記発光ダイオードの発光・非発光を制御することを特徴とする照明装置。
【請求項３】
発光ダイオードと、
上記発光ダイオードの一端にバイアス電圧を印加するバイアス回路と、
上記発光ダイオードの他端にコレクタ端子が接続される制御トランジスタと、
上記制御トランジスタのベース端子に接続されるとともに反転用電界効果トランジスタを備え、上記反転用電界効果トランジスタのゲート端子に入力される信号のハイレベルとローレベルとを逆転して上記ベース端子へ出力する反転回路と、
上記発光ダイオードの他端がゲート端子に接続される増幅用電界効果トランジスタと、
上記増幅用電界効果トランジスタのソース端子あるいはドレイン端子に接続される抵抗素子と、
コンデンサと、
上記コンデンサの接続先を、上記抵抗素子と上記反転用電界効果トランジスタのゲート端子との間で切り替える二入力スイッチと、
二入力スイッチへクロック信号を出力する発振回路と、を備え、
上記クロック信号に基づいて上記コンデンサの接続先を周期的に切り替えることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
前記発振回路は、３０Ｈｚ以上のクロック信号を出力することを特徴とする請求項３記載の照明装置。
【請求項５】
前記抵抗素子は、抵抗値を可変することができる可変抵抗素子であることを特徴とする請求項３記載の照明装置。
【請求項６】
前記反転用電界効果トランジスタのゲート端子には、放電用抵抗素子が接続されていることを特徴とする請求項３記載の照明装置。
【請求項７】
発光ダイオードと、
上記発光ダイオードの一端にバイアス電圧を印加するバイアス回路と、
上記発光ダイオードの他端にコレクタ端子が接続される制御トランジスタと、
上記発光ダイオードの他端がゲート端子に接続される増幅用電界効果トランジスタと、
上記増幅用電界効果トランジスタのソース端子あるいはドレイン端子に接続される抵抗素子と、
上記抵抗素子および上記制御トランジスタが接続されるマイクロコンピュータと、を備え、
上記マイクロコンピュータは、上記抵抗素子の電位が設定値よりも高ければ、上記制御トランジスタをオン状態に制御することを特徴とする照明装置。
【請求項８】
前記マイクロコンピュータは、タイマーを備え、このタイマーで所定の値をカウントをしたら、前記抵抗素子の電位と設定値との比較を行い、前記制御トランジスタの状態を制御することを特徴とする請求項７記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周囲の明るさを光センサで検知し、暗くなると点灯する照明装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、この種の照明装置が開示されている。この特許文献１記載の照明装置は、制御回路と、制御回路に接続される照明用の発光ダイオードと、制御回路に接続される光センサと、バッテリと、を備える。
【０００４】
そして、この特許文献１記載の照明装置は、日照時等の周囲の環境の明るさが一定以上に明るい場合には、光センサおよび制御回路の働きで、バッテリから発光ダイオードへの給電が遮断される。また、悪天候や夕刻となり、周囲の環境の明るさが一定以下となった場合には、光センサおよび制御回路の働きで、バッテリから発光ダイオードへ給電され、発光ダイオードが発光し、照明として機能する。従って、作業者が手動で発光ダイオードを点灯若しくは消灯させなくとも、自動的に点灯若しくは消灯させることができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−０１５６０７号公報（発明の実施の形態の欄、図３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示されるように、周囲の明るさに応じて自動的に点灯と消灯とを切り替える従来の照明装置では、周囲の明るさを検出する光センサなどの受光素子と、照明用の光を発光する発光ダイオードなどの発光素子とが、別々に設けられている。
【０００７】
その結果、従来の照明装置では、照明装置用の回路や制御が複雑化し、使用する回路素子数は増加してしまう。そして、切り替え機能を備えない他の従来の照明装置に比べて、スペース効率が悪くなり、かつ、コスト的にも高価なものになってしまう。
【０００８】
本発明は上記の問題を解決するものであり、回路の複雑化や使用素子数の増加を効果的に抑えつつ、周囲の明るさに応じて自動的に点灯と消灯とを切り替えることができる照明装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、本発明に係る照明装置は、発光ダイオードと、発光ダイオードを発光させる発光回路と、記発光ダイオードの受光光量を測定する受光回路と、を有し、発光回路によって発光ダイオードを発光させる発光期間と、受光回路によって発光ダイオードの受光光量を測定する測光期間とを繰り返し、その測光結果に基づいて発光期間における発光回路による発光ダイオードの発光・非発光を制御するものである。
【００１０】
この構成では、発光回路による発光ダイオードの発光期間と、受光回路による発光ダイオードの測光期間とが繰り返される。そして、その測光期間において受光回路によって測定された発光ダイオードの受光光量に基づいて、その後の発光期間における発光ダイオードの発光・非発光が制御される。
【００１１】
したがって、たとえば、発光ダイオードの周囲が暗くなってコンデンサがハイレベルに充電されると、制御トランジスタがオン状態となって、発光ダイオードは点灯する。また、発光ダイオードの周囲が明るくなってコンデンサがローレベルに充電されると、制御トランジスタがオフ状態となって、発光ダイオードは消灯する。これにより、周囲の明るさに応じて自動的に点灯と消灯とを切り替えることができる。
【００１２】
また、発光ダイオードは、発光素子および受光素子として利用されている。つまり、周囲の明るさを検出する受光素子と、照明用の光を発光する発光素子とが共通化されている。その結果、回路の複雑化や使用素子数の増加を効果的に抑えることができる。
【００１３】
本発明に係る他の照明装置は、発光ダイオードと、発光ダイオードを発光させる発光回路と、発光ダイオードの受光光量を測定する受光回路と、を有し、発光回路によって発光ダイオードを発光させている間に、設定されている時間間隔毎に、発光ダイオードの発光を停止する測光期間を設け、その測光期間において受光回路が測定した結果に基づいて、発光回路による発光ダイオードの発光・非発光を制御するものである。
【００１４】
この構成では、発光回路によって発光ダイオードを発光させている間に、設定されている時間間隔毎に発光ダイオードの発光が停止され、その測光期間において受光回路が発光ダイオードの受光光量を測定する。そして、その測光結果に基づいて、発光回路による発光ダイオードの発光・非発光が制御される。
【００１５】
したがって、たとえば、発光ダイオードの周囲が暗くなってコンデンサがハイレベルに充電されると、制御トランジスタがオン状態となって、発光ダイオードは点灯する。また、発光ダイオードの周囲が明るくなってコンデンサがローレベルに充電されると、制御トランジスタがオフ状態となって、発光ダイオードは消灯する。これにより、周囲の明るさに応じて自動的に点灯と消灯とを切り替えることができる。
【００１６】
また、発光ダイオードは、発光素子および受光素子として利用されている。つまり、周囲の明るさを検出する受光素子と、照明用の光を発光する発光素子とが共通化されている。その結果、回路の複雑化や使用素子数の増加を効果的に抑えることができる。
【００１７】
本発明に係るさらに他の照明装置は、発光ダイオードと、発光ダイオードの一端にバイアス電圧を印加するバイアス回路と、発光ダイオードの他端にコレクタ端子が接続される制御トランジスタと、制御トランジスタのベース端子に接続されるとともに反転用電界効果トランジスタを備え、反転用電界効果トランジスタのゲート端子に入力される信号のハイレベルとローレベルとを逆転してベース端子へ出力する反転回路と、発光ダイオードの他端がゲート端子に接続される増幅用電界効果トランジスタと、増幅用電界効果トランジスタのソース端子あるいはドレイン端子に接続される抵抗素子と、コンデンサと、コンデンサの接続先を、抵抗素子と反転用電界効果トランジスタのゲート端子との間で切り替える二入力スイッチと、二入力スイッチへクロック信号を出力する発振回路と、を備え、クロック信号に基づいてコンデンサの接続先を周期的に切り替えるものである。
【００１８】
この構成では、発振回路が出力するクロック信号に基づいて、二入力スイッチは、コンデンサの接続先を、抵抗素子と反転用電界効果トランジスタのゲート端子との間で周期的に切り替える。コンデンサが抵抗素子に接続されると、オフ状態にある発光ダイオードが発生する電圧が電界効果トランジスタで増幅され、コンデンサは、発光ダイオードに入射される光量に応じた電位に充電される。コンデンサが反転用電界効果トランジスタのゲート端子に接続されると、反転回路は、コンデンサの充電電圧を逆転して制御トランジスタのベース端子へ出力する。コンデンサの充電電圧に応じて制御トランジスタはオン状態となる。制御トランジスタがオン状態になると、発光ダイオードは点灯する。
【００１９】
したがって、たとえば、発光ダイオードの周囲が暗くなってコンデンサがハイレベルに充電されると、制御トランジスタがオン状態となって、発光ダイオードは点灯する。また、発光ダイオードの周囲が明るくなってコンデンサがローレベルに充電されると、制御トランジスタがオフ状態となって、発光ダイオードは消灯する。これにより、周囲の明るさに応じて自動的に点灯と消灯とを切り替えることができる。
【００２０】
また、発光ダイオードは、発光素子および受光素子として利用されている。制御トランジスタをオン状態とオフ状態との間で切り替えるだけで、発光ダイオードを発光素子あるいは受光素子として利用している。つまり、周囲の明るさを検出する受光素子および受光回路と、照明用の光を発光する発光素子および発光回路とが共通化されている。その結果、回路の複雑化や使用素子数の増加を効果的に抑えることができる。
【００２１】
本発明に係るさらに他の照明装置は、さらに、発振回路は、３０Ｈｚ以上のクロック信号を出力するものである。
【００２２】
この構成を採用すれば、点灯時に発光ダイオードが高速に点灯と消灯との間で切り替わるので、人の目には連続して点灯しているように見える。したがって、照明装置として十分に利用可能となる。
【００２３】
本発明に係るさらに他の照明装置は、さらに、抵抗素子は、抵抗値を可変することができる可変抵抗素子であるものである。
【００２４】
この構成を採用すれば、可変抵抗素子の抵抗値を調整することで、発光ダイオードが点灯しはじめる明るさを簡単に調整することができる。
【００２５】
本発明に係るさらに他の照明装置は、さらに、反転用電界効果トランジスタのゲート端子には、放電用抵抗素子が接続されているものである。
【００２６】
この構成を採用すれば、二入力スイッチがコンデンサの接続先を反転用電界効果トランジスタのゲート端子側とすることで、コンデンサに蓄電されている電荷を、放電用抵抗素子を介して放電することができる。これにより、コンデンサの充電電位は、常に、周囲の明るさに応じた電位に維持することができる。
【００２７】
本発明に係るさらに他の照明装置は、発光ダイオードと、発光ダイオードの一端にバイアス電圧を印加するバイアス回路と、発光ダイオードの他端にコレクタ端子が接続される制御トランジスタと、発光ダイオードの他端がゲート端子に接続される増幅用電界効果トランジスタと、増幅用電界効果トランジスタのソース端子あるいはドレイン端子に接続される抵抗素子と、抵抗素子および制御トランジスタが接続されるマイクロコンピュータと、を備え、マイクロコンピュータは、抵抗素子の電位が設定値よりも高ければ、制御トランジスタをオン状態に制御するものである。
【００２８】
この構成では、マイクロコンピュータは、抵抗素子の電位を読み取り、その電位が設定値よりも高ければ制御トランジスタをオン状態に制御する。これにより、発光ダイオードは点灯する。また、抵抗素子の電位が設定値以下であれば制御トランジスタをオフ状態に制御する。これにより、発光ダイオードは消灯する。
【００２９】
したがって、たとえば、発光ダイオードの周囲が暗くなって抵抗素子の電位が設定値よりも高くなると、制御トランジスタがオン状態となって、発光ダイオードは点灯する。また、発光ダイオードの周囲が明るくなって抵抗素子の電位が設定値以下になると、制御トランジスタがオフ状態となって、発光ダイオードは消灯する。これにより、周囲の明るさに応じて自動的に点灯と消灯とを切り替えることができる。
【００３０】
また、発光ダイオードは、発光素子および受光素子として利用されている。制御トランジスタをオン状態とオフ状態との間で切り替えるだけで、発光ダイオードを発光素子あるいは受光素子として利用している。つまり、周囲の明るさを検出する受光素子および受光回路と、照明用の光を発光する発光素子および発光回路とが共通化されている。その結果、回路の複雑化や使用素子数の増加を効果的に抑えることができる。
【００３１】
本発明に係るさらに他の他の照明装置は、さらに、マイクロコンピュータは、タイマーを備え、このタイマーで所定の値をカウントをしたら、抵抗素子の電位と設定値との比較を行い、制御トランジスタの状態を制御するものである。
【００３２】
この構成を採用すれば、発光ダイオードを点灯させる１回の期間は、タイマーに設定する値を変えることで、発光ダイオードの１回の発光期間を長くすることができ、実質的に連続して点灯させることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る照明装置を図面に基づいて説明する。
【００３４】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る照明装置用の電気回路を示す回路図である。
【００３５】
照明装置は、複数個の発光ダイオード１を備える。複数個の発光ダイオード１は、並列に接続されている。なお、複数個の発光ダイオード１を直列に接続して発光ダイオード列を構成し、さらに、この発光ダイオード列を複数個並列に接続してもよい。
【００３６】
発光ダイオード１は、アノードがカソードよりも高い電位になることで、内部に電流が流れ、発光する。アノードの電位がカソードの電位よりも高くなればなるほど、大量の電流が流れ、強く発光する。なお、発光ダイオード１には、赤色に発光するものや、緑色に発光するものや、青色に発光するものや、白色に発光するものや、赤外線を発光するものがある。可視光の照明装置としては、白色に発光するものが最も好ましい。
【００３７】
この実施の形態１で使用している発光ダイオード１の光電変換特性は、可逆性を有する。すなわち、発光ダイオード１は発光していないときに光が入射すると、その光の量に応じた電流を、アノードからカソードへ流すように反応する。この電流が流れることで、発光ダイオード１には、微小な電圧が発生する。なお、発光ダイオード１は、入射光の光量が多くなればなるほど、大量の電流を流そうとし、その電流が流れることによってアノードとカソードとの間に発生する電圧も大きくなる。
【００３８】
以下、並列に接続された複数個の発光ダイオード１のアノード同士の接続点をアノード接続点２と記載し、カソード同士の接続点をカソード接続点３と記載する。
【００３９】
カソード接続点３とグランドライン４との間には、抵抗素子５が接続されている。カソード接続点３と電源ライン６との間には、抵抗素子７が接続されている。これにより、発光ダイオード１の一端には、バイアス電圧が印加される。抵抗素子５と抵抗素子７とで、バイアス回路が構成される。電源ライン６とグランドライン４との間には、図示外の電源ユニットが接続されている。電源ライン６の電位と、グランドライン４の電位との電位差が、電源電圧となる。
【００４０】
なお、電源ユニットとしては、たとえば、蓄電池、充電可能なバッテリ、ＡＣ／ＤＣコンバータ、その他の直流出力の電源ユニットがある。これにより、カソード接続点３は、電源電圧を、２つの抵抗素子５，７の抵抗比で分圧した電位となる。
【００４１】
アノード接続点２と電源ライン６との間には、制御トランジスタあるいは発光回路としてのＰＮＰトランジスタ８が接続されている。ＰＮＰトランジスタ８がオン状態になると、アノード接続点２は、電源ライン６に接続される。これにより、複数個の発光ダイオード１は、アノードがカソードよりも高い電位になるので発光する。この光が照明光として利用される。
【００４２】
アノード接続点２には、増幅用電界効果トランジスタあるいは受光回路としての第一ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：電界効果トランジスタ）９のゲート端子が接続される。第一ＦＥＴ９のソース端子と電源ライン６との間には、可変抵抗素子１０が接続されている。第一ＦＥＴ９のドレイン端子とグランドライン４との間には、抵抗素子１１が接続されている。
【００４３】
ＰＮＰトランジスタ８をオフ状態にすると、複数個の発光ダイオード１は、発光しなくなる。これにより、発光ダイオード１は、入射した光の量に応じた電圧を発生する。抵抗素子５の電圧と、発光ダイオード１が発生する電圧とを加算した電位が、第一ＦＥＴ９のゲート端子に入力される。
【００４４】
したがって、第一ＦＥＴ９は、オン状態となり、発光ダイオード１に発生する電圧を増幅する。第一ＦＥＴ９がオン状態になることで、可変抵抗素子１０には電圧が発生する。この可変抵抗素子１０に発生する電圧は、発光ダイオード１に入射する光量に応じて変化する。
【００４５】
第一ＦＥＴ９のソース端子には、二入力スイッチ１２の一方の入力端子１２ａが接続されている。二入力スイッチ１２の出力端子１２ｂと、グランドライン４との間には、コンデンサ１３が接続されている。二入力スイッチ１２は、制御端子１２ｃの入力レベルに応じて、２つの入力端子１２ａ，１２ｄの中の一方を出力端子１２ｂに接続する。一方の入力端子１２ａが出力端子１２ｂに接続されると、コンデンサ１３は充電される。コンデンサ１３は、電源電圧から可変抵抗素子１０の電圧を減算した電圧に、充電される。
【００４６】
二入力スイッチ１２の制御端子１２ｃには、発振回路１４が接続される。発振回路１４は、１００Ｈｚの周波数で、ハイレベルとローレベルとの間で切り替わるクロック信号を出力する。このようなクロック信号を出力する発振回路１４は、たとえばフリップフロップ回路や、水晶発振子の振動を増幅して出力する回路などで実現することができる。
【００４７】
したがって、二入力スイッチ１２は、二入力スイッチ１２の一方の入力端子１２ａと出力端子１２ｂとの接続と、二入力スイッチ１２の他方の入力端子１２ｄと出力端子１２ｂとの接続とを、１００Ｈｚの周波数で高速に切り替える。
【００４８】
二入力スイッチ１２の他方の入力端子１２ｄには、反転用電界効果トランジスタとしての第二ＦＥＴ１５のゲート端子が接続される。第二ＦＥＴ１５のドレイン端子は、グランドライン４に接続される。第二ＦＥＴ１５のソース端子には、抵抗素子１６が接続される。抵抗素子１６は、抵抗素子１７に接続される。抵抗素子１７は、電源ライン６に接続される。また、第二ＦＥＴ１５のゲート端子と、グランドライン４との間には、抵抗素子１８が接続される。これら第二ＦＥＴ１５、抵抗素子１６および抵抗素子１７にて、反転回路は構成されている。
【００４９】
二入力スイッチ１２が他方の入力端子１２ｄと出力端子１２ｂとを接続すると、コンデンサ１３が、第二ＦＥＴ１５のゲート端子に接続される。コンデンサ１３が充電されていると、第二ＦＥＴ１５は、オン状態になる。第二ＦＥＴ１５がオン状態になると、抵抗素子１６は、グランドライン４に接続される。
【００５０】
なお、コンデンサ１３に蓄電されている電荷は、第二ＦＥＴ１５のゲート端子に接続されている抵抗素子１８を介して放電される。その結果、コンデンサ１３は、第二ＦＥＴ１５に接続される度に放電されるとともに、可変抵抗素子１０側に切り替わる度に充電されることになる。なお、電荷の放電の速度は、コンデンサ１３の容量値と、抵抗素子１８の抵抗値とで決まる。
【００５１】
この結果、たとえば、周囲が明るくなってきて、可変抵抗素子１０に発生する電圧が大きくなる方向へ変化した場合であっても、放電によって予めコンデンサ１３の充電電圧が下げられているので、コンデンサ１３を可変抵抗素子１０側に切り替えることで、コンデンサ１３の充電電位をこの変化に追従した低い電圧に制御することができる。その結果、コンデンサ１３の充電電位を、常に、周囲の明るさに応じた電位に維持することができる。すなわち、周囲が明るければ低い充電電圧に充電し、周囲が暗ければ高い充電電圧に充電する。
【００５２】
抵抗素子１７と抵抗素子１６との接続点は、ＰＮＰトランジスタ８のベース端子に接続される。したがって、抵抗素子１６がグランドライン４に接続されると、抵抗素子１７に発生する電圧で、ＰＮＰトランジスタ８はオン状態になる。
【００５３】
つまり、第二ＦＥＴ１５、抵抗素子１６および抵抗素子１７は、コンデンサ１３の充電電圧が高いと、ＰＮＰトランジスタ８のゲート端子をローレベルに制御する。コンデンサ１３の充電電圧が低いと、ＰＮＰトランジスタ８のゲート端子をハイレベルに制御する。第二ＦＥＴ１５、抵抗素子１６および抵抗素子１７は、第二ＦＥＴ１５のゲート端子に入力される信号のハイレベルとローレベルとを逆転してＰＮＰトランジスタ８のベース端子へ出力する反転回路として機能する。
【００５４】
次に、実施の形態１に係る照明装置の全体の動作を説明する。
【００５５】
照明装置に電源が投入されると、発振回路１４からクロック信号が出力される。電源投入直後は、コンデンサ１３は、充電されていない。クロック信号に従って二入力スイッチ１２が他方の入力端子１２ｄを出力端子１２ｂに接続されたとしても、第二ＦＥＴ１５はオン状態にならない。第二ＦＥＴ１５がオン状態にならないと、ＰＮＰトランジスタ８もオン状態にならない。その結果、複数個の発光ダイオード１は、消灯している。
【００５６】
二入力スイッチ１２は、クロック信号に従って一方の入力端子１２ａを出力端子１２ｂに接続する。このとき、複数個の発光ダイオード１は、点灯していないので、受光光量に応じた電圧を発生する。この発光ダイオード１が発生する電圧と、抵抗素子５に発生する電圧との加算電圧が第一ＦＥＴ９のゲート端子に入力され、コンデンサ１３は充電される。
【００５７】
発光ダイオード１に発生する電圧は、受光光量が多いほど大きくなる。発光ダイオード１に発生する電圧が大きいと、それだけ、第一ＦＥＴ９のソース端子とドレイン端子との間には電流が流れるようになり、可変抵抗素子１０に発生する電圧が大きくなる。その結果、コンデンサ１３の充電電圧は、低くなる。
【００５８】
つまり、二入力スイッチ１２がクロック信号に従って一方の入力端子１２ａを出力端子１２ｂに接続することで、コンデンサ１３は充電される。コンデンサ１３の充電電圧は、発光ダイオード１の周囲が明るいほど低くなる。コンデンサ１３の充電電圧は、発光ダイオード１の周囲が暗いほど高くなる。
【００５９】
コンデンサ１３の充電電圧が所定の電圧以上になると、二入力スイッチ１２が他方の入力端子１２ｄを出力端子１２ｂに接続したときに、第二ＦＥＴ１５がオン状態になる。ＰＮＰトランジスタ８もオン状態になる。その結果、複数個の発光ダイオード１は、点灯する。
【００６０】
以上のように、この実施の形態１に係る照明装置は、発光ダイオード１の周囲が暗くなると、点灯する。また、発光ダイオード１の周囲が明るくなると、消灯する。これにより、周囲が暗くなると自動的に点灯し、周囲が明るくなると自動的に消灯する照明装置として利用することができる。なお、可変抵抗素子１０の抵抗値を調整することで、発光ダイオード１が点灯しはじめる明るさを調整することができる。また、点灯時には実際には１００Ｈｚで点灯と消灯とを繰り返しているが、残像現象によって、人間の目では連続して点灯しているように見える。
【００６１】
そして、この実施の形態１では、発光ダイオード１を発光素子および受光素子として利用している。また、ＰＮＰトランジスタ８をオン状態とオフ状態との間で切り替えるだけで、発光ダイオード１を発光素子あるいは受光素子として利用している。したがって、周囲の明るさを検出する受光素子および受光回路と、照明用の光を発光する発光素子および発光回路とは、共通化されている。その結果、これらの素子を別々に設けた場合のような回路の複雑化や使用素子数の増加を効果的に抑えることができる。
【００６２】
実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２に係る照明装置用の電気回路を示す回路図である。
【００６３】
本発明の実施の形態２に係る照明装置は、実施の形態１に係る照明装置と共通する構成を有する。以下において、実施の形態１に係る照明装置の構成要素と同様の機能を有する構成要素には、図１と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００６４】
第一ＦＥＴ９のソース端子には、抵抗素子２１が接続される。また、抵抗素子２１には、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと記載する。）２２が接続されている。
【００６５】
図３は、図２中のマイコン２２の構成を示すブロック図である。
【００６６】
マイコン２２は、Ｉ／Ｏポート（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔポート：入出力ポート）３１と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：中央処理装置）３２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ：ランダムアクセスメモリ）３３と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ：読出専用メモリ）３４と、タイマー３５と、これらを接続するシステムバス３６と、を備える。
【００６７】
Ｉ／Ｏポート３１には、上述した第一ＦＥＴ９のソース端子と、抵抗素子１６と、が接続される。抵抗素子１６は、ＰＮＰトランジスタ８のベース端子に接続されている。
【００６８】
ＲＯＭ３４には、制御プログラム３７が記憶されている。
【００６９】
図４は、制御プログラム３７を示すフローチャートである。以下、この実施の形態２に係る照明装置の動作を、フローチャートに従って説明する。
【００７０】
図示外の電源が投入されると、マイコン２２では、ＣＰＵ３２が動作を開始する。ＣＰＵ３２は、ＲＯＭ３４から制御プログラム３７を読み込む。読み込まれた制御プログラム３７は、ＲＡＭ３３に記憶される。
【００７１】
ＣＰＵ３２は、抵抗素子１６が接続されるＩ／Ｏポート３１の出力をハイレベルに制御する（ＳＴ１）。以下、このＩ／Ｏポート３１から出力される信号を切替信号と記載する。これにより、ＰＮＰトランジスタ８は、オフ状態になる。発光ダイオード１に発生する電圧と、抵抗素子５に発生する電圧との和電圧が、第一ＦＥＴ９のゲート端子に入力される。抵抗素子２１には、発光ダイオード１に入射する光量に応じた電圧が発生する。電源電圧から、この抵抗素子２１に発生する電圧を減算した電圧が、Ｉ／Ｏポート３１に入力される。
【００７２】
次に、ＣＰＵ３２は、測光入力処理を行う（ＳＴ２）。具体的には、抵抗素子２１が接続されるＩ／Ｏポート３１の入力レベルを読み取る。この入力レベルと、設定値とを比較する（ＳＴ３）。この設定値は、ＲＯＭ３４に記憶されている。そして、入力値が設定値よりも大きくない場合、すなわち受光量が多い場合には、切替信号をハイレベルに維持する（ＳＴ４）。切替信号がハイレベルに維持（制御）されると、ＰＮＰトランジスタ８はオフ状態を維持するので、発光ダイオード１は発光せず、そのまま受光素子として機能する。
【００７３】
入力値が設定値よりも大きい場合（ＳＴ３において「Ｙ」の場合）、すなわち受光量が少ない場合には、ＣＰＵ３２は、切替信号をローレベルに制御する（ＳＴ５）。切替信号がローレベルに制御されると、ＰＮＰトランジスタ８はオン状態になる。発光ダイオード１のアノードが電源ライン６に接続され、発光ダイオード１は発光する。
【００７４】
このように切替信号を制御した後、ＣＰＵ３２は、タイマー３５にタイマ値を設定し（ＳＴ６）、タイマー３５を起動させる（ＳＴ７）。タイマー３５は、タイマ値のカウントアップを開始する。タイマを起動させた後、ＣＰＵ３２は、タイマー３５のカウント値を周期的に読み取り、そのタイマー３５のカウント値が、設定値までカウントアップされているか否かを判断する（ＳＴ８）。なお、これらのカウント値および設定値は、ＲＯＭ３４に記憶されている。
【００７５】
設定値までタイマー３５がカウントアップしたら、ＣＰＵ３２は、ステップＳＴ１からＳＴ７までの処理を繰り返す。
【００７６】
以上のように、この実施の形態２に係る照明装置は、ＣＰＵ３２は、タイマー３５の設定値に従って周期的に、発光ダイオード１の受光光量レベルを検出する。そして、周囲が暗くなると、発光ダイオード１を点灯する。また、周囲が明るくなると、発光ダイオード１を消灯する。これにより、周囲が暗くなると自動的に点灯し、周囲が明るくなると自動的に消灯する照明装置として利用することができる。なお、ＲＯＭ３４に記憶させる設定値の値を変更することで、発光ダイオード１が点灯しはじめる明るさを調整することができる。
【００７７】
しかも、発光ダイオード１をオン状態とオフ状態とに切り替えるとともに、オフ状態の発光ダイオード１を受光素子として機能させ、その発光ダイオード１が発生する電圧に基づいて発光ダイオード１の点灯あるいは消灯を制御している。したがって、周囲の明るさを検出する受光素子および受光回路と、照明用の光を発光する発光素子および発光回路とが共通化されている。その結果、これらの回路を別々に設けた場合のような回路の複雑化や使用素子数の増加を効果的に抑えることができる。
【００７８】
また、発光ダイオード１を用いて周囲の明るさの検出開始から、発光ダイオード１を点灯または消灯するまでのステップは、ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３，ＳＴ４（ＳＴ５）の４ステップで構成されている。点灯時には、わずかにこの４ステップの期間だけ、発光ダイオード１が消灯することになる。したがって、人の目には連続して点灯しているように見える。それゆえ、照明装置として利用することができる。
【００７９】
さらに、発光ダイオード１を点灯させる１回の期間は、タイマー３５に設定する設定値で決まる。したがって、この設定値を大きくすることで、発光ダイオード１の１回の発光期間を長くすることができ、実質的に連続した点灯状態にすることができる。
【００８０】
以上の各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるが、本発明はこれに限られるものではなく、種々の変形、変更が可能である。
【００８１】
上述した実施の形態１では、発光ダイオード１は、点灯時には、１００Ｈｚで点灯と消灯との間で切り替わる。このように高速で点灯状態が繰り返されることで、人の目には連続して点灯しているように見える。この現象は、一般的に、残像現象と呼ばれている。この他にも、たとえば、３０Ｈｚ以上のクロック信号を二入力スイッチへ入力するようにしてもよい。点灯と消灯との繰り返し周波数が、３０Ｈｚ以上になると、人の目には連続して点灯しているように見えてしまう。したがって、発振回路１４が出力するクロック信号の周波数は、３０Ｈｚ以上にすれば、照明装置として十分に利用可能となる。
【００８２】
上述した各実施の形態では、カソード接続点３にバイアス回路としての一対の抵抗素子５，７を接続し、アノード接続点２に制御トランジスタとしてのＰＮＰトランジスタ８を接続している。この他にもたとえば、カソード接続点３に制御トランジスタを接続するとともに、アノード接続点２にバイアス回路を接続してもよい。但し、この変形例の場合において、制御トランジスタだけで発光ダイオード１をオン状態とオフ状態との間で切り替えようとする場合には、ＮＰＮトランジスタを使用するとともに、ＮＰＮトランジスタを、発光ダイオード１のカソード接続点３とグランドライン４との間に接続する必要がある。
【００８３】
上述した各実施の形態では、発光ダイオード１を発光素子および受光素子とに切り替え、発光ダイオード１を受光素子として機能させた場合に得た周囲の明るさの情報に基づいて、発光ダイオード１の点灯を制御している。このような光で物を照らす照明装置が利用できる機器としては、たとえば、卓上照明器具、屋内灯、屋外灯、街灯、道路標識、懐中電灯、さらには自転車や自動車、鉄道車両などのヘッドランプなどが挙げられる。そして、このような可視光の照明器具には、白色に発光する発光ダイオードを利用するのが好ましい。
【００８４】
上述した各実施の形態では、発光ダイオードを、周囲の明るさを検出する受光素子として利用している。この他にも、周囲の明るさを検出する受光素子として利用することができるものとしては、たとえば、太陽電池などが挙げられる。この太陽電池を受光素子として利用することで、周囲の明るさを検出しながら、バッテリを蓄電をすることができる。
【００８５】
特に、検出した明るさに基づいて、暗くなるとバッテリを太陽電池から切り離し、明るくなるとバッテリを太陽電池に接続するように制御することができる。この制御により、バッテリと太陽電池との間に逆流防止ダイオードを設けなくとも、バッテリの蓄電電荷が、発電していない太陽電池内を流れてしまうことを防止することができる。その結果、充電装置としての構造を単純化できるとともに、バッテリの充電効率を向上させることができる。
【００８６】
上述の実施の形態では、発光ダイオード１を発光させる場合に、照明用として利用しているが、発光ダイオード１を発光させた際には表示用として利用しても良い。すなわち、複数の発光ダイオード１によって文字や図形などを形成し、週が暗くなってきたら文字や図形などを表示するようにしてもよい。また、マイコン２２の制御を逆にしてもよい。すなわち、周囲が暗くなってきたら発光ダイオード１の発光光量を下げ、周囲が明るくなってきたら発光ダイオード１の発光光量を上げて輝度を高くするようにしてもよい。このようにすると、信号用には好適となる。
【００８７】
【発明の効果】
本発明では、回路の複雑化や使用素子数の増加を効果的に抑えつつ、周囲の明るさに応じて自動的に点灯と消灯とを切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る照明装置用の電気回路を示す回路図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る照明装置用の電気回路を示す回路図である。
【図３】図２中のマイコンの構成を示すブロック図である。
【図４】図３中のＲＯＭに記憶される制御プログラムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  発光ダイオード
５  抵抗素子（バイアス回路の一部）
７  抵抗素子（バイアス回路の一部）
８  ＰＮＰトランジスタ（制御トランジスタ、発光回路）
９  第一電界効果トランジスタ（増幅用電界効果トランジスタ、受光回路）
１０  可変抵抗素子（抵抗素子）
１２  二入力スイッチ
１３  コンデンサ
１４  発振回路
１５  第二電界効果トランジスタ（反転用電界効果トランジスタ、反転回路の一部）
１６  抵抗素子（反転回路の一部）
１７  抵抗素子（反転回路の一部）
１８  抵抗素子（放電用抵抗素子）
２１  抵抗素子
２２  マイクロコンピュータ
３５  タイマー
【図１】
2004281093.tif 000003
【図２】
2004281093.tif 000004
【図３】
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【図４】
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