JP3169433U - 非定電圧型発光システム - Google Patents

Abstract

【課題】交流電源に電気的に接続され、発光状態と非発光状態とに切り替わることができる非定電圧型発光システムを提供する。【解決手段】交流電源１００に電気的に接続され、交流電源１００から供給された交流電圧を変換し、しきい電圧より高い或いは低い駆動電圧を生成する駆動装置２と、少なくとも１つの発光ダイオードを設ける。さらに、駆動装置２に電気的に接続され、駆動装置２から出力された駆動電圧がしきい電圧より高いか否かに基づいて、発光状態と非発光状態とに切り替わる発光装置１とを備えている。【選択図】図１

Description

本考案は、非定電圧型発光システムに関する。

従来より、定電圧駆動装置と少なくとも１つの発光素子を備えた発光システムがすでに知られている。定電圧駆動装置は、電源及び発光素子に電気的に接続されており、発光素子に供給される電力の電圧を一定に維持して、発光素子が発光状態において発光するようになっている。

しかしながら、定電圧駆動装置は発光素子に定電圧を出力して、発光素子が常に発光状態に保たれているが、稼動時間が長くなると、発光素子に熱エネルギーが多く溜まることになり、発光素子の寿命が短くなったり、その特性も変化するため、発光素子の作動効率が劣化し、輝度が減少し、発光素子自体が損壊する問題点がある。また、発光素子が常に発光状態にあるので多大な電力を消耗することになる問題点もある。

本考案は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、交流電源に電気的に接続され、発光状態と非発光状態とに切り替わることができる非定電圧型発光システムを提供することを第１の目的とする。

また、本考案は、バイアス電源に電気的に接続され、発光状態と非発光状態とに切り替わることができる非定電圧型発光システムを提供することを第２の目的とする。

上記第１の目的を達成するために、本考案の非定電圧型発光システムは、交流電源に電気的に接続され、前記交流電源から供給された交流電圧を変換し、しきい電圧より高い或いは低い駆動電圧を生成する駆動装置と、少なくとも１つの発光ダイオードを有し、前記駆動装置に電気的に接続され、前記駆動装置から出力された駆動電圧が前記しきい電圧より高いか否かに基づいて、発光状態と非発光状態とに切り替わる発光装置とを備えていることを特徴とする。

前記駆動装置としては、前記交流電源と前記発光装置とに電気的に接続される整流器が用いられることが好ましく、一例としては駆動装置は半波整流器である。

一例として、前記駆動装置は、一次側巻線が前記交流電源に電気的に接続され、二次側巻線は第１端と接地された第２端とを有する変圧コイルと、アノードが前記二次側巻線の第1端に電気的に接続された第１のダイオードと、前記第1のダイオードのカソード及び接地の間に電気的に接続され、前記発光装置に並列に接続された第1の抵抗素子とを有することとする。

このように、前記変圧コイルの一次側巻線に前記交流電圧が入力され、前記交流電圧に対して前記変圧コイルによって所定の電圧比に基づいて調整されて得られた調整電圧が前記二次側巻線に出力され、前記第１のダイオードのアノードに前記調整電圧が入力され、前記調整電圧の正位相或いは負位相に基づいて前記第１のダイオードを導通と非導通との間に切り替えるように正位相を有する半波を呈する前記駆動電圧が前記第１のダイオードのカソードから出力されることができる。

他例として、前記駆動装置としては、全波整流器である。

また、他例としては、前記駆動装置としては、ブリッジ形全波整流器であり、一次側巻線が前記交流電源に電気的に接続され、二次側巻線は第１端と第２端とを有する変圧コイルと、アノードが前記二次側巻線の第1端に電気的に接続された第１のダイオードと、カソードが前記二次側巻線の第２端に電気的に接続された第２のダイオードと、カソードが前記第1のダイオードのカソードに電気的に接続され、アノードが前記二次側巻線の第２端に電気的に接続された第３のダイオードと、カソードが前記二次側巻線の第１端に電気的に接続され、アノードが前記第２のダイオードのアノードに電気的に接続された第４のダイオードと、前記第１のダイオードのカソード及び前記第２のダイオードのアノードの間に電気的に接続され、前記発光装置に並列に接続された第1の抵抗素子とを有する。

このように、前記変圧コイルの一次側巻線に前記交流電圧が入力され、前記交流電圧に対して前記変圧コイルによって所定の電圧比に基づいて調整されて得られた調整電圧が前記二次側巻線に出力され、前記調整電圧が正位相或いは負位相に切り替わるとき、前記第１のダイオード及び前記第２のダイオードと、前記第３のダイオード及び前記第４のダイオードとをそれぞれ導通と非導通との間に切り替え、前記調整電圧を正位相を有する全波を呈する前記駆動電圧に整流することができる。

他例としては、前記駆動装置としては、センタータップ式全波整流器、真空管式全波整流器又は三相ブリッジ式全波整流器であってもよい。

また、上記第２の目的を達成するために、本考案の非定電圧型発光システムは、バイアス電源に電気的に接続され、前記バイアス電源から供給された直流のバイアス電圧に基づいて、しきい電圧より高い或いは低い駆動電圧を生成する駆動装置と、少なくとも１つの発光ダイオードを有し、前記駆動装置に電気的に接続され、前記駆動装置から出力された駆動電圧が前記しきい電圧より高いか否かに基づいて、発光状態と非発光状態とに切り替わる発光装置とを備えていることを特徴とする。

一例として、前記駆動装置は、前記発光装置に電気的に接続された非安定マルチバイブレータ回路を有することが好ましい。

本考案に係る非定電圧型発光システムにおいて、前記発光装置は、第１の発光モジュールと第２の発光モジュールとを有し、前記非安定マルチバイブレータ回路は、エミッタが接地され、コレクタが前記第１の発光モジュールに電気的に接続された第１のトランジスタと、エミッタが接地され、コレクタが前記第２の発光モジュールに電気的に接続された第２のトランジスタと、前記第１のトランジスタのコレクタ及び前記第２のトランジスタのベースの間に電気的に接続された第１の容量素子と、前記第１のトランジスタのベース及び前記第２のトランジスタのコレクタの間に電気的に接続された第２の容量素子と、前記第２のトランジスタのベース及び前記バイアス電源の間に電気的に接続された第１の抵抗素子と、前記第１の発光モジュールに直列に接続され、前記第１の発光モジュールと共に前記第１のトランジスタのコレクタ及び前記バイアス電源の間に電気的に接続された第２の抵抗素子と、前記第１のトランジスタのベース及び前記バイアス電源の間に電気的に接続された第３の抵抗素子と、前記第２の発光モジュールに直列に接続され、前記第２の発光モジュールと共に前記第２のトランジスタのコレクタ及び前記バイアス電源の間に電気的に接続された第４の抵抗素子と、を有することを特徴とする。

このように、前記第１のトランジスタと前記第２のトランジスタとは交互に導通すると、前記非安定マルチバイブレータ回路が方形波或いはパルス波形の前記駆動電圧を出力することができる。

他例として、前記非安定マルチバイブレータ回路は、正相入力端子と、負相入力端子と、前記発光装置に電気的に接続された出力端子とを有する演算増幅器と、接地及び前記負相入力端子の間に電気的に接続された第１の容量素子と、接地及び前記正相入力端子の間に電気的に接続された第１の抵抗素子と、前記正相入力端子及び前記出力端子の間に電気的に接続された第２の抵抗素子と、前記出力端子及び前記負相入力端子の間に電気的に接続された第３の抵抗素子と、を有することを特徴とする。

このように、前記第１の容量素子は、充電と放電とが繰り返して行われると、前記演算増幅器は、パルス波形の前記駆動電圧を出力することができる。

他例として、前記非安定マルチバイブレータ回路は、前記発光装置に電気的に接続されたシュミットトリガーゲートと、接地及び前記シュミットトリガーゲートの入力端子の間に電気的に接続された第１の容量素子と、前記シュミットトリガーゲートの入力端子及び出力端子の間に電気的に接続された第１の抵抗素子とを有することを特徴とする。

このように、前記第１の容量素子は、充電と放電とが繰り返して行われると、前記シュミットトリガーゲートは、ハイレベルとローレベルとに繰り返して変換されるパルス波形の前記駆動電圧を出力することができる。

他例として、前記非安定マルチバイブレータ回路は、入力端子と出力端子とを有する第１のインバータと、入力端子が前記第１のインバータの出力端子に電気的に接続され、出力端子が前記発光装置に電気的に接続された第２のインバータと、前記第１のインバータの出力端子及び前記第１のインバータの入力端子の間に電気的に接続された第１の抵抗素子と、前記第１のインバータの入力端子及び前記第２のインバータの出力端子の間に電気的に接続された第１の容量素子と、を有することを特徴とする。

本考案に係る非定電圧型発光システムにおいて、前記第１のインバータと前記第２のインバータはそれぞれ、第１の電圧と駆動電圧とが出力され、前記第１の容量素子は、前記第１の電圧と前記駆動電圧とに応じて充電及び放電が繰り返して行われると、前記第１の電圧と前記駆動電圧とをハイレベル及びローレベルのそれぞれに交互に切り替えて、前記第２のインバータは前記発光装置に方形波或いはパルス波の前記駆動電圧を出力することを特徴とする。

他例として、前記非安定マルチバイブレータ回路は、バイアス電源に電気的に接続された電源電位端子と、接地端子と、トリガー端子と、しきい電圧端子と、前記発光装置に電気的に接続された出力端子と、制御端子と、リセット端子と、放電端子とを有する５５５タイマーと、

接地と前記しきい電圧端子との間に電気的に接続され、前記しきい電圧端子との間に前記トリガー端子が電気的に接続された第１の容量素子と、前記しきい電圧端子と前記放電端子との間に電気的に接続された第１の抵抗素子と、前記放電端子と前記バイアス電源とに電気的に接続された第２の抵抗素子とを、接地と前記制御端子との間に電気的に接続された第２の容量素子とを有することを特徴とする。

このように、前記第１の容量素子は、充電と放電とが繰り返して行われると、前記５５５タイマーの出力端子は、ハイレベルとローレベルとに変換される前記駆動電圧を出力することにより、前記５５５タイマーの出力端子は、前記発光装置にパルス波形の前記駆動電圧を出力することができる。

他例として、前記非安定マルチバイブレータ回路は、バイアス電源に電気的に接続された電源電位端子と、接地端子と、トリガー端子と、しきい電圧端子と、前記発光装置に電気的に接続された出力端子と、制御端子と、リセット端子と、放電端子とを有する５５５タイマーと、接地と前記しきい電圧端子との間に電気的に接続され、前記しきい電圧端子との間に前記トリガー端子が電気的に接続された第１の容量素子と、前記放電端子に電気的に接続された第１の抵抗素子と、前記放電端子と前記バイアス電源とに電気的に接続された第２の抵抗素子と、前記制御端子及び接地の間に電気的に接続された第２の容量素子と、アノードが前記第１容量素子に電気的に接続され、カソードが前記第１の抵抗素子に電気的に接続された第１のダイオードと、アノードが前記第１の抵抗素子及び前記第２の抵抗素子の間に電気的に接続され、カソードが前記第１の容量素子及び前記第１のダイオードの間に電気的に接続された第２のダイオードとを有することを特徴とする。

このように、前記第１の容量素子は、充電と放電とが繰り返して行われると、前記５５５タイマーの出力端子は、ハイレベルとローレベルとに変換されて方形波或いはパルス波形を呈する前記駆動電圧を前記発光装置に出力することができる。

本考案に係る非定電圧型発光システムは、第１の目的を達成する構成、又は、第２の目的を達成する構成によれば、駆動装置から出力された駆動電圧がしきい電圧より高いか否かに基づいて、発光装置を発光状態と非発光状態とに切り替えるようにすることができる。従って、従来技術の発光装置のように常に発光状態に保つことはないので、消費電力が少なく済み、発光装置の耐用性を高めることができる。

本考案に係る非定電圧型発光システムの第１の実施例を示す回路図である。 本考案に係る非定電圧型発光システムの第２の実施例を示す回路図である。 本考案に係る非定電圧型発光システムの第３の実施例を示す回路図である。 本考案に係る非定電圧型発光システムの第４の実施例を示す回路図である。 本考案に係る非定電圧型発光システムの第５の実施例を示す回路図である。 本考案に係る非定電圧型発光システムの第６の実施例を示す回路図である。 本考案に係る非定電圧型発光システムの第７の実施例を示す回路図である。 本考案に係る非定電圧型発光システムの第８の実施例を示す回路図である。

以下、本考案に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、同一構成及び機能を有する構成要素については、同一番号を付してその説明を省略する。しかしながら、各図面が例示と説明のためだけに提供されており、本考案を制限することを意図していないことは特に理解されるべきである。

（第１の実施例）
図１は、本考案に係る非定電圧型発光システムの第１の実施例を示す回路図である。本考案に係る非定電圧型発光システムは、図１において、駆動装置２と発光装置１とを備えている。

駆動装置２は、例えば家庭用電源であるＡＣ（１１０Ｖ／６０Ｈｚ）などの交流電源１００に電気的に接続され、該交流電源１００から交流電圧が供給され、所定のデューティサイクルにて該交流電圧を変換して所定のしきい電圧より高い或いは低い且つ正位相の駆動電圧を生成する。

発光装置１は、図示の如く、発光ダイオード１１を複数有し、駆動装置２に電気的に接続され、デューティサイクルにおいて、駆動装置２から出力された駆動電圧がしきい電圧より高いか否かに基づいて、発光状態と非発光状態とに切り替わる。なお、発光ダイオード１１としては場合によって一つ用いてもよい。

駆動装置２は、本例において、供給される交流電圧を変換して正位相の周期波を有する駆動電圧を生成するが、これに制限されない。例えば、しきい電圧より高い或いは低い電圧に変換する非周期波を有する駆動電圧を生成する場合、同様な効果が図れるが、発光状態と非発光状態とに周期的に切り替わないことに異なる。また、駆動装置２は、供給される交流電圧を変換して負位相の波形を有する駆動電圧を生成するとき、同様な効果を得られるように、負位相の波形を有する駆動電圧に応じて発光することができる発光装置１を用いればよい。

駆動電圧の波形としては、発光装置１が発光状態と非発光状態とに切り替わるために、例えば、正弦波、デューティサイクルが１００％以下の方形波或いはパルス波、三角波、又は正負対数波を組み合わせた波などが挙げられる。駆動電圧としては周期波を有する場合、視覚的残像効果を利用すべくその周波数を４１．６Ｈｚ〜６２．５Ｈｚの範囲以上の値に調整すると、発光装置１の非発光状態を無視して常に発光状態であるように見られるので、不快なものとして知覚されることはなくなる。

本例において、駆動装置２としては半波整流器であり、例えば変圧コイル２１と、第１のダイオードＤ１と、第１の抵抗素子Ｒ１とを有する。
変圧コイル２１は、交流電源１００に電気的に接続された１次側巻線Ｌ１と２次側巻線Ｌ２とからなり、２次側巻線Ｌ２は第１端２１１と、接地された第２端２１２とを有する。
第１のダイオードＤ１は、２次側巻線Ｌ２の第１端２１１に電気的に接続されたアノードとカソードを有する。
第１の抵抗素子Ｒ１は、第１のダイオードＤ１のカソード及び接地の間に電気的に接続され、発光装置１に並列に接続されている。

次に、本例に係る非定電圧型発光システムの動作を説明する。
変圧コイル２１は、交流電源１００から交流電圧が１次側巻線Ｌ１に入力されると、所定の電圧比に基づいて該交流電圧を調整して、２次側巻線Ｌ２から調整電圧を出力される。

２次側巻線Ｌ２から該調整電圧がアノードに入力されると、該調整電圧の正位相、負位相に応じて第１のダイオードＤ１が導通と非導通とに切り替わることにより、カソードから正位相、半波形の駆動電圧が出力される。

以上のように、駆動装置２により、交流電圧を半波形の駆動電圧に変換することができるので、発光装置１を発光状態と非発光状態とに切り替えることができる。従って、従来技術の発光装置のように常に発光状態に保つことがないので、消費電力が少なく済み、発光装置１の耐用性を高めることができる。

（第２の実施例）
図２は、本考案に係る非定電圧型発光システムの第２の実施例を示す回路図である。本考案に係る非定電圧型発光システムは、図２において、駆動装置２と発光装置１とを備えている。

駆動装置２としては、例えば、ブリッジ形全波整流器が用いられ、変圧コイル２１と、第１のダイオードＤ１と、第２のダイオードＤ２と、第３のダイオードＤ３と、第４のダイオードＤ４と、第１の抵抗素子Ｒ１とを有する。

変圧コイル２１は、一次側巻線Ｌ１が交流電源１００に電気的に接続され、二次側巻線Ｌ２が第１端２１１と第２端２１２とを有する。
第１のダイオードＤ１は、二次側巻線Ｌ２の第1端２１１に電気的に接続されたアノードとカソードとを有する。
第２のダイオードＤ２は、二次側巻線Ｌ２の第２端２１２に電気的に接続されたカソードとアノードとを有する。
第３のダイオードＤ３は、カソードが第1のダイオードＤ１のカソードに電気的に接続され、アノードが二次側巻線Ｌ２の第２端２１２に電気的に接続されている。
第４のダイオードＤ４は、カソードが二次側巻線Ｌ２の第１端２１１に電気的に接続され、アノードが第２のダイオードＤ２のアノードに電気的に接続されている。
第1の抵抗素子Ｒ1は、第１のダイオードＤ１のカソード及び第２のダイオードＤ２のアノードの間に電気的に接続され、発光装置１に並列に接続されている。

次に、本例に係る非定電圧型発光システムの動作を説明する。
変圧コイル２１は、交流電源１００から交流電圧が１次側巻線Ｌ１に入力されると、所定の電圧比に基づいて該交流電圧を調整して、２次側巻線Ｌ２から調整電圧を出力される。

２次側巻線Ｌ２から該調整電圧が入力されると、第１〜第４のダイオードＤ１〜Ｄ４が該調整電圧の正位相、負位相に応じて導通と非導通とに切り替わることにより、該調整電圧を整流して正位相である全波形を呈する駆動電圧が出力される。

また、駆動装置２としては、本例においてブリッジ全波整流器を用いたが、センタータップ式全波整流器、真空管式全波整流器又は三相ブリッジ式全波整流器などを用いてもよい。

以上のように、駆動装置２により、交流電圧を全波形の駆動電圧に変換することができるので、発光装置１が発光状態と非発光状態とに切り替わることができる。従って、従来技術の発光装置のように常に発光状態に保つことがないので、消費電力が少なく済み、発光装置１の耐用性を高めることができる。

（第３の実施例）
図３は、本考案に係る非定電圧型発光システムの第３の実施例を示す回路図である。本考案に係る非定電圧型発光システムは、図３において、駆動装置２と発光装置１とを備えている。

駆動装置２としては、バイアス電源Ｖｃｃ１に電気的に接続され、バイアス電源Ｖｃｃ１から供給された直流のバイアス電圧に基づいて、しきい電圧より高い或いは低い駆動電圧を生成する。

発光装置１は、少なくとも１つの発光ダイオード１１を有し、駆動装置２に電気的に接続され、デューティサイクルにおいて、駆動装置２から出力された駆動電圧がしきい電圧より高いか否かに基づいて、発光状態と非発光状態とに切り替わる。

駆動装置２は、本例において、供給される交流電圧を変換して周期波を有する駆動電圧を生成するが、これに制限されない。例えば、しきい電圧より高い或いは低いように変換する非周期波を有する駆動電圧を生成する場合、同様な効果が図れるが、周期的に発光状態と非発光状態とに切り替わらないことが異なる。

駆動装置２としては、発光装置１に電気的に接続された非安定マルチバイブレータ回路２２を有し、発光装置１は、第１の発光モジュール１２と第２の発光モジュール１３とを有する複数の発光ダイオード１１を有する。

非安定マルチバイブレータ回路２２は、第１と第２のトランジスタＱ１、Ｑ２と、第１と第２の容量素子Ｃ１、Ｃ２と、第１〜第４の抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４とを有する。

第１のトランジスタＱ１は、エミッタが接地され、コレクタが第１の発光モジュール１２に電気的に接続され、ベースが第３の抵抗素子Ｒ３及び第２の容量素子Ｃ２の間に電気的に接続されている。

第２のトランジスタＱ２は、エミッタが接地され、コレクタが第２の発光モジュール１３に電気的に接続され、ベースが第１の抵抗素子Ｒ１及び第１の容量素子Ｃ１の間に電気的に接続されている。

第１の容量素子Ｃ１は、第１のトランジスタＱ１のコレクタ及び第２のトランジスタＱ２のベースの間に電気的に接続されている。
第２の容量素子Ｃ２は、第１のトランジスタＱ１のベース及び第２のトランジスタＱ２のコレクタの間に電気的に接続されている。

第１の抵抗素子Ｒ１は、第２のトランジスタＱ２のベース及びバイアス電源Ｖｃｃ１の間に電気的に接続されている。
第２の抵抗素子Ｒ２は、第１の発光モジュール１２に直列に接続され、第１の発光モジュール１２と共に第１のトランジスタＱ１のコレクタ及びバイアス電源Ｖｃｃ１の間に電気的に接続されている。

第３の抵抗素子Ｒ３は、第１のトランジスタＱ１のベース及びバイアス電源Ｖｃｃ１の間に電気的に接続されている。
第４の抵抗素子Ｒ４は、第２の発光モジュール１３に直列に接続され、第２の発光モジュール１３と共に第２のトランジスタＱ２のコレクタ及びバイアス電源Ｖｃｃ１の間に電気的に接続されている。

次に、本例に係る非定電圧型発光システムの動作を図３を用いて説明する。
第１のトランジスタＱ１と第２のトランジスタＱ２とは交互に導通すると、非安定マルチバイブレータ回路２２により第１の発光モジュール１２と第２の発光モジュール１３に出力された駆動電圧を調整して方形波或いはパルス波形の駆動電圧を出力する。
以上により、本例に係る発光システムも、上記実施例と同様な効果を得ることができる。

（第４の実施例）
図４は、本考案に係る非定電圧型発光システムの第４の実施例を示す回路図である。本考案に係る非定電圧型発光システムは、図４において、駆動装置２と発光装置１とを備えている。

駆動装置２としては、発光装置１に電気的に接続された非安定マルチバイブレータ回路２２を有し、非安定マルチバイブレータ回路２２は、演算増幅器２２１と、第１の容量素子Ｃ１と、第１〜第３の抵抗素子Ｒ１〜Ｒ３とを有する。

演算増幅器２２１は、正相入力端子と、負相入力端子と、発光装置１に電気的に接続された出力端子ｉ１とを有する。
第１の容量素子Ｃ１は、接地及び負相入力端子の間に電気的に接続されている。
第１の抵抗素子Ｒ１は、接地及び正相入力端子の間に電気的に接続されている。
第２の抵抗素子Ｒ２は、正相入力端子及び出力端子ｉ１の間に電気的に接続されている。
第３の抵抗素子Ｒ３は、出力端子ｉ１及び負相入力端子の間に電気的に接続されている。

本例において、演算増幅器２２１と第１の抵抗素子Ｒ１と第２の抵抗素子Ｒ２とは、シュミットトリガーとして構成され、第１の容量素子Ｃ１と第３の抵抗素子Ｒ３とは負帰還ネットワークとして構成される。

以上により、第１の容量素子Ｃ１は、充電と放電とが繰り返して行われると、第１の容量素子Ｃ1の電圧に応じて、演算増幅器２２１がパルス波形の駆動電圧を出力することができる。従って、発光装置１が発光状態と非発光状態とに切り替わることができる。従って、従来技術の発光装置のように常に発光状態に保つことがないので、消費電力が少なく済み、発光装置１の耐用性を高めることができる。

（第５の実施例）
図５は、本考案に係る非定電圧型発光システムの第５の実施例を示す回路図である。本考案に係る非定電圧型発光システムは、図５において、駆動装置２と発光装置１とを備えている。

駆動装置２としては、発光装置１に電気的に接続された非安定マルチバイブレータ回路２２を有し、非安定マルチバイブレータ回路２２は、シュミットトリガーゲート２２２と、第１の容量素子Ｃ１と、第１の抵抗素子Ｒ１とを有する。

シュミットトリガーゲート２２２は、出力端子ｉ１が発光装置１に電気的に接続されている。
第１の容量素子Ｃ１は、接地及びシュミットトリガーゲート２２２の入力端子ｉ２の間に電気的に接続されている。
第１の抵抗素子Ｒ１は、シュミットトリガーゲート２２２の入力端子ｉ２及び出力端子ｉ１の間に電気的に接続されている。

次に、本例に係る非定電圧型発光システムの動作を説明する。
非定電圧型発光システムが作動されると、シュミットトリガーゲート２２２がハイレベルの駆動電圧を出力し、第１の容量素子Ｃ１が充電される。第１の容量素子Ｃ１がシュミットトリガーゲート２２２の上限トリガー電圧に充電されると、シュミットトリガーゲート２２２はローレベルの駆動電圧を出力する。そして、第１の容量素子Ｃ１がシュミットトリガーゲート２２２の下限トリガー電圧に放電すると、シュミットトリガーゲート２２２はハイレベルの駆動電圧を出力する。このように、第１の容量素子Ｃ１は、充電と放電とが繰り返して行われることにより、シュミットトリガーゲート２２２はパルス波形の駆動電圧を発光装置１に出力することができる。従って、発光装置１が発光状態と非発光状態とに切り替わることができる。

（第６の実施例）
図６は、本考案に係る非定電圧型発光システムの第６の実施例を示す回路図である。本考案に係る非定電圧型発光システムは、図６において、駆動装置２と発光装置１とを備えている。

駆動装置２としては、発光装置１に電気的に接続された非安定マルチバイブレータ回路２２を有し、非安定マルチバイブレータ回路２２は、第１のインバータ２２３と、第２のインバータ２２４と、第１の抵抗素子Ｒ１と、第１の容量素子Ｃ１とを有する。

第１のインバータ２２３は、例えばＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）構成を含み、入力端子ｉ２と、出力端子ｉ１とを有する。

第２のインバータ２２４は、例えばＣＭＯＳ構成を含み、入力端子ｉ４が第１のインバータ２２３の出力端子ｉ１に電気的に接続され、出力端子ｉ３が発光装置１に電気的に接続されている。

第１の抵抗素子Ｒ１は、第１のインバータ２２３の出力端子ｉ１及び入力端子ｉ２の間に電気的に接続されている。
第１の容量素子Ｃ１は、第１のインバータ２２３の入力端子ｉ２及び第２のインバータ２２４の出力端子ｉ３の間に電気的に接続されている。

次に、本例に係る非定電圧型発光システムの動作を説明する。
非定電圧型発光システムが作動されると、第１のインバータ２２３がハイレベルの第１の電圧を出力し、第２のインバータ２２４がローレベルの駆動電圧を出力する。第１の抵抗素子Ｒ１を介して第１の電圧によって第１の容量素子Ｃ１が充電される。第１の容量素子Ｃ１が第１のインバータ２２３及び第２のインバータ２２４の臨界電圧に充電されると、第１のインバータ２２３が第１の電圧をローレベルに下げ、第２のインバータ２２４が駆動電圧をハイレベルに上げると、第１の容量素子Ｃ１の電圧が瞬間的にハイレベルに上げられると第１の容量素子Ｃ１が放電する。第１の容量素子Ｃ１が第１のインバータ２２３と第２のインバータ２２４との臨界電圧に放電すると、第１のインバータ２２３が第１の電圧をハイレベルに再び上げ、第２のインバータ２２４が駆動電圧をローレベルに下げる。

このように、第１の容量素子Ｃ１は、充電と放電とが繰り返して行われることにより、第２のインバータ２２４が連続して方形波或いはパルス波形の駆動電圧を発光装置１に出力することができる。従って、発光装置１が発光状態と非発光状態とに切り替わることができる。

（第７の実施例）
図７は、本考案に係る非定電圧型発光システムの第７の実施例を示す回路図である。本考案に係る非定電圧型発光システムは、図７において、駆動装置２と発光装置１とを備えている。

駆動装置２としては、発光装置１に電気的に接続された非安定マルチバイブレータ回路２２を有し、非安定マルチバイブレータ回路２２は、５５５タイマー２２５と、第１の容量素子Ｃ１と、第１の抵抗素子Ｒ１と、第２の抵抗素子Ｒ２と、第２の容量素子Ｃ２とを有する。

５５５タイマー２２５は、バイアス電源Ｖｃｃ１に電気的に接続された電源電位端子（第８の端子）と、接地端子（第１の端子）と、トリガー端子（第２の端子）と、しきい電圧端子（第６の端子）と、発光装置１に電気的に接続された出力端子（第３の端子）と、制御端子（第５の端子）と、リセット端子（第４の端子）と、放電端子（第７の端子）とを有する。

第１の容量素子Ｃ１は、接地としきい電圧端子との間に電気的に接続され、しきい電圧端子との間にトリガー端子が電気的に接続されている。
第１の抵抗素子Ｒ１は、両端のそれぞれがしきい電圧端子と放電端子とに電気的に接続されている。
第２の抵抗素子Ｒ２は、両端のそれぞれが放電端子とバイアス電源Ｖｃｃ１とに電気的に接続されている。
第２の容量素子Ｃ２は、制御端子及び接地の間に電気的にされている。

次に、本例に係る非定電圧型発光システムの動作を説明する。
非定電圧型発光システムが作動されると、５５５タイマー２２５の出力端子からはハイレベルの駆動電圧を出力し、バイアスＶｃｃ１は第２の抵抗素子Ｒ２及び第１の抵抗素子Ｒ１を介して第１の容量素子Ｃ１へバイアス電圧が出力される。第１の容量素子Ｃ１がバイアス電圧の三分の二の電圧に充電されると、出力端子からは変ってローレベルの駆動電圧を出力する。第１の容量素子Ｃ１が第１の抵抗素子Ｒ１を介してバイアス電圧の三分の一になるように放電すると、出力端子からは変ってハイレベルの駆動電圧を出力する。

このように、第１の容量素子Ｃ１は、充電と放電とが繰り返して行われることにより、５５５タイマー２２５の出力端子が連続してパルス波形の駆動電圧を発光装置１に出力することができる。従って、発光装置１が発光状態と非発光状態とに切り替わることができる。

（第８の実施例）
図８は、本考案に係る非定電圧型発光システムの第８の実施例を示す回路図である。本考案に係る非定電圧型発光システムは、図８において、駆動装置２と発光装置１とを備えている。

駆動装置２としては、発光装置１に電気的に接続された非安定マルチバイブレータ回路２２を有し、非安定マルチバイブレータ回路２２は、５５５タイマー２２５と、第１の容量素子Ｃ１と、第２の容量素子Ｃ２と、第１の抵抗素子Ｒ１と、第２の抵抗素子Ｒ２と、第１のダイオードＤ１と、第２のダイオードＤ２とを有する。

５５５タイマー２２５は、バイアス電源Ｖｃｃ１に電気的に接続された電源電位端子（第８の端子）と、接地端子（第１の端子）と、トリガー端子（第２の端子）と、しきい電圧端子（第６の端子）と、発光装置１に電気的に接続された出力端子（第３の端子）と、制御端子（第５の端子）と、リセット端子（第４の端子）と、放電端子（第７の端子）とを有する。

第１の容量素子Ｃ１は、接地としきい電圧端子との間に電気的に接続され、しきい電圧端子との間にトリガー端子が電気的に接続されている。
第１の抵抗素子Ｒ１は、放電端子に電気的に接続されている。
第２の抵抗素子Ｒ２は、両端のそれぞれが放電端子とバイアス電源Ｖｃｃ１とに電気的に接続されている。
第２の容量素子Ｃ２は、制御端子及び接地の間に電気的にされている。

第１のダイオードＤ１は、アノードが第１容量素子Ｃ１に電気的に接続され、カソードが第１の抵抗素子Ｒ１に電気的に接続されている。
第２のダイオードＤ２は、アノードが第１の抵抗素子Ｒ１及び第２の抵抗素子Ｒ２の間に電気的に接続され、カソードが第１の容量素子Ｃ１及び第１のダイオードＤ１の間に電気的に接続されている。

次に、本例に係る非定電圧型発光システムの動作を説明する。
非定電圧型発光システムが作動されると、５５５タイマー２２５の出力端子からはハイレベルの駆動電圧を出力し、バイアス電源Ｖｃｃ１は第２の抵抗素子Ｒ２と第２のダイオードＤ２とを介して第１の容量素子Ｃ１へバイアス電圧が出力される。第１の容量素子Ｃ１がバイアス電圧の三分の二の電圧に充電されると、出力端子からは変ってローレベルの駆動電圧を出力する。第１の容量素子Ｃ１が第１の抵抗素子Ｒ１と第１のダイオードＤ１とを介してバイアス電圧の三分の一になるように放電すると、出力端子からは変ってハイレベルの駆動電圧を出力する。

このように、第１の容量素子Ｃ１は、充電と放電とが繰り返して行われることにより、５５５タイマー２２５の出力端子が連続して方形波或いはパルス波形の駆動電圧を発光装置１に出力することができる。従って、発光装置１が発光状態と非発光状態とに切り替わることができる。

なお、第１の容量素子Ｃ１の充電経路と放電経路とは互いに独立的に第２の抵抗素子Ｒ２と第１の抵抗素子Ｒ１とを経ることになるので、第１の抵抗素子Ｒ１と第２の抵抗素子とは、抵抗値が実質的に等しければ、第１の容量素子Ｃ１が出力電圧が変換され得る充電時間と放電時間とが同じになり、方形波を出力するようになることは注意されたい。

本考案に係る非定電圧型発光システムの効果を帰納すると下記の通りである。
発光装置１が駆動装置２の電圧の変化に応じて、発光状態と非発光状態とに切り替わることができるので、駆動装置２の出力電圧の特性を変えることによって、発光装置１を常に発光状態に保たせることなく、出力電圧によって非発光状態にすることができる。従って、発光装置に溜まる熱エネルギーが少なく済むことができる。このように、本考案の非定電圧型発光システムによれば、従来技術の、熱エネルギーが多く溜まり、発光装置の寿命が短くなったり、発光素子の作動効率が劣化し、輝度が減少し、発光素子自体が損壊しやすい問題点が解消できる。また、発光装置が発光状態と非発光状態とに切り替わることができるので、電力の消費の低減にもつながる。

１００ 交流電源
１ 発光装置
１１ 発光ダイオード
１２ 第１の発光モジュール
１３ 第２の発光モジュール
２ 駆動装置
２１ 変圧コイル
２１１ 第１端
２１２ 第２端
２２ 非安定マルチバイブレータ回路
２２１ 演算増幅器
２２２ シュミットトリガーゲート
２２３ 第１のインバータ
２２４ 第２のインバータ
２２５ ５５５タイマー
Ｃ１ 第１の容量素子
Ｃ２ 第２の容量素子
Ｄ１ 第１のダイオード
Ｄ２ 第２のダイオード
Ｄ３ 第３のダイオード
Ｄ４ 第４のダイオード
Ｌ１ １次側巻線
Ｌ２ ２次側巻線
Ｑ１ 第１のトランジスタ
Ｑ２ 第２のトランジスタ
Ｒ１ 第１の抵抗素子
Ｒ２ 第２の抵抗素子
Ｒ３ 第３の抵抗素子
Ｒ４ 第４の抵抗素子
ｉ１ 出力端子
ｉ２ 入力端子
ｉ３ 出力端子
ｉ４ 入力端子
Ｖｃｃ１ バイアス電源

Claims (23)

1. 交流電源に電気的に接続され、前記交流電源から供給された交流電圧を変換し、しきい電圧より高い或いは低い駆動電圧を生成する駆動装置と、
   少なくとも１つの発光ダイオードを有し、前記駆動装置に電気的に接続され、前記駆動装置から出力された駆動電圧が前記しきい電圧より高いか否かに基づいて、発光状態と非発光状態とに切り替わる発光装置と
   を備えていることを特徴とする非定電圧型発光システム。
2. 前記駆動装置としては、前記交流電源と前記発光装置とに電気的に接続される整流器が用いられることを特徴とする請求項１に記載の非定電圧型発光システム。
3. 前記駆動装置としては、半波整流器であることを特徴とする請求項２に記載の非定電圧型発光システム。
4. 前記駆動装置は、
   一次側巻線が前記交流電源に電気的に接続され、二次側巻線は第１端と接地された第２端とを有する変圧コイルと、
   アノードが前記二次側巻線の第1端に電気的に接続された第１のダイオードと、
   前記第1のダイオードのカソード及び接地の間に電気的に接続され、前記発光装置に並列に接続された第1の抵抗素子と
   を有することを特徴とする請求項１に記載の非定電圧型発光システム。
5. 前記変圧コイルの一次側巻線に前記交流電圧が入力され、前記交流電圧に対して前記変圧コイルによって所定の電圧比に基づいて調整されて得られた調整電圧が前記二次側巻線に出力され、
   前記第１のダイオードのアノードに前記調整電圧が入力され、前記調整電圧の正位相或いは負位相に基づいて導通と非導通との間に切り替えるように前記第１のダイオードのカソードから半波を呈し且つ正位相を有する前記駆動電圧が出力されることを特徴とする請求項４に記載の非定電圧型発光システム。
6. 前記駆動装置としては、全波整流器であることを特徴とする請求項１に記載の非定電圧型発光システム。
7. 前記駆動装置としては、ブリッジ形全波整流器であり、
   前記駆動装置は、
   一次側巻線が前記交流電源に電気的に接続され、二次側巻線は第１端と第２端とを有する変圧コイルと、
   アノードが前記二次側巻線の第1端に電気的に接続された第１のダイオードと、
   カソードが前記二次側巻線の第２端に電気的に接続された第２のダイオードと、
   カソードが前記第1のダイオードのカソードに電気的に接続され、アノードが前記二次側巻線の第２端に電気的に接続された第３のダイオードと、
   カソードが前記二次側巻線の第１端に電気的に接続され、アノードが前記第２のダイオードのアノードに電気的に接続された第４のダイオードと、
   前記第１のダイオードのカソード及び前記第２のダイオードのアノードの間に電気的に接続され、前記発光装置に並列に接続された第1の抵抗素子と
   を有することを特徴とする請求項６に記載の非定電圧型発光システム。
8. 前記変圧コイルの一次側巻線に前記交流電圧が入力され、前記交流電圧に対して前記変圧コイルによって所定の電圧比に基づいて調整されて得られた調整電圧が前記二次側巻線に出力され、
   前記調整電圧が正位相或いは負位相に切り替わるとき、前記第１のダイオード及び前記第２のダイオードと、前記第３のダイオード及び前記第４のダイオードとをそれぞれ導通と非導通との間に切り替え、前記調整電圧を全波を呈し且つ正位相を有する前記駆動電圧に整流することを特徴とする請求項７に記載の非定電圧型発光システム。
9. 前記駆動装置としては、センタータップ式全波整流器、真空管式全波整流器又は三相ブリッジ式全波整流器であることを特徴とする請求項６に記載の非定電圧型発光システム。
10. バイアス電源に電気的に接続され、前記バイアス電源から供給された直流のバイアス電圧に基づいて、しきい電圧より高い或いは低い駆動電圧を生成する駆動装置と、
    少なくとも１つの発光ダイオードを有し、前記駆動装置に電気的に接続され、前記駆動装置から出力された駆動電圧が前記しきい電圧より高いか否かに基づいて、発光状態と非発光状態とに切り替わる発光装置と
    を備えていることを特徴とする非定電圧型発光システム。
11. 前記駆動装置は、前記発光装置に電気的に接続された非安定マルチバイブレータ回路を有することを特徴とする請求項１０に記載の非定電圧型発光システム。
12. 前記発光装置は、第１の発光モジュールと第２の発光モジュールとを有し、
    前記非安定マルチバイブレータ回路は、
    エミッタが接地され、コレクタが前記第１の発光モジュールに電気的に接続された第１のトランジスタと、
    エミッタが接地され、コレクタが前記第２の発光モジュールに電気的に接続された第２のトランジスタと、
    前記第１のトランジスタのコレクタ及び前記第２のトランジスタのベースの間に電気的に接続された第１の容量素子と、
    前記第１のトランジスタのベース及び前記第２のトランジスタのコレクタの間に電気的に接続された第２の容量素子と、
    前記第２のトランジスタのベース及び前記バイアス電源の間に電気的に接続された第１の抵抗素子と、
    前記第１の発光モジュールに直列に接続され、前記第１の発光モジュールと共に前記第１のトランジスタのコレクタ及び前記バイアス電源の間に電気的に接続された第２の抵抗素子と、
    前記第１のトランジスタのベース及び前記バイアス電源の間に電気的に接続された第３の抵抗素子と、
    前記第２の発光モジュールに直列に接続され、前記第２の発光モジュールと共に前記第２のトランジスタのコレクタ及び前記バイアス電源の間に電気的に接続された第４の抵抗素子と、
    を有することを特徴とする請求項１１に記載の非定電圧型発光システム。
13. 前記第１のトランジスタと前記第２のトランジスタとは交互に導通すると、前記非安定マルチバイブレータ回路が方形波或いはパルス波形の前記駆動電圧を出力することを特徴とする請求項１２に記載の非定電圧型発光システム。
14. 前記非安定マルチバイブレータ回路は、
    正相入力端子と、負相入力端子と、前記発光装置に電気的に接続された出力端子とを有する演算増幅器と、
    接地及び前記負相入力端子の間に電気的に接続された第１の容量素子と、
    接地及び前記正相入力端子の間に電気的に接続された第１の抵抗素子と、
    前記正相入力端子及び前記出力端子の間に電気的に接続された第２の抵抗素子と、
    前記出力端子及び前記負相入力端子の間に電気的に接続された第３の抵抗素子と、を有することを特徴とする請求項１１に記載の非定電圧型発光システム。
15. 前記第１の容量素子は、充電と放電とが繰り返して行われると、前記演算増幅器は、パルス波形の前記駆動電圧を出力することを特徴とする請求項１４に記載の非定電圧型発光システム。
16. 前記非安定マルチバイブレータ回路は、
    前記発光装置に電気的に接続されたシュミットトリガーゲートと、
    接地及び前記シュミットトリガーゲートの入力端子の間に電気的に接続された第１の容量素子と、
    前記シュミットトリガーゲートの入力端子及び出力端子の間に電気的に接続された第１の抵抗素子とを有することを特徴とする請求項１１に記載の非定電圧型発光システム。
17. 前記第１の容量素子は、充電と放電とが繰り返して行われると、前記シュミットトリガーゲートは、ハイレベルとローレベルとに繰り返して変換されるパルス波形の前記駆動電圧を出力することを特徴とする請求項１６に記載の非定電圧型発光システム。
18. 前記非安定マルチバイブレータ回路は、
    入力端子と出力端子とを有する第１のインバータと、
    入力端子が前記第１のインバータの出力端子に電気的に接続され、出力端子が前記発光装置に電気的に接続された第２のインバータと、
    前記第１のインバータの出力端子及び前記第１のインバータの入力端子の間に電気的に接続された第１の抵抗素子と、
    前記第１のインバータの入力端子及び前記第２のインバータの出力端子の間に電気的に接続された第１の容量素子と、を有することを特徴とする請求項１１に記載の非定電圧型発光システム。
19. 前記第１のインバータと前記第２のインバータはそれぞれ、第１の電圧と駆動電圧とが出力され、
    前記第１の容量素子は、前記第１の電圧と前記駆動電圧とに応じて充電及び放電が繰り返して行われると、前記第１の電圧と前記駆動電圧とをハイレベル及びローレベルのそれぞれに交互に切り替えて、前記第２のインバータは前記発光装置に方形波或いはパルス波の前記駆動電圧を出力することを特徴とする請求項１８に記載の非定電圧型発光システム。
20. 前記非安定マルチバイブレータ回路は、
    バイアス電源に電気的に接続された電源電位端子と、接地端子と、トリガー端子と、しきい電圧端子と、前記発光装置に電気的に接続された出力端子と、制御端子と、リセット端子と、放電端子とを有する５５５タイマーと、
    接地と前記しきい電圧端子との間に電気的に接続され、前記しきい電圧端子との間に前記トリガー端子が電気的に接続された第１の容量素子と、
    前記しきい電圧端子と前記放電端子との間に電気的に接続された第１の抵抗素子と、
    前記放電端子と前記バイアス電源とに電気的に接続された第２の抵抗素子とを、
    接地と前記制御端子との間に電気的に接続された第２の容量素子とを有することを特徴とする請求項１１に記載の非定電圧型発光装置。
21. 前記第１の容量素子は、充電と放電とが繰り返して行われると、前記５５５タイマーの出力端子は、ハイレベルとローレベルとに変換される前記駆動電圧を出力することにより、前記５５５タイマーの出力端子は、前記発光装置にパルス波形の前記駆動電圧を出力することを特徴とする請求項２０に記載の非定電圧型発光システム。
22. 前記非安定マルチバイブレータ回路は、
    バイアス電源に電気的に接続された電源電位端子と、接地端子と、トリガー端子と、しきい電圧端子と、前記発光装置に電気的に接続された出力端子と、制御端子と、リセット端子と、放電端子とを有する５５５タイマーと、
    接地と前記しきい電圧端子との間に電気的に接続され、前記しきい電圧端子との間に前記トリガー端子が電気的に接続された第１の容量素子と、
    前記放電端子に電気的に接続された第１の抵抗素子と、
    前記放電端子と前記バイアス電源とに電気的に接続された第２の抵抗素子と、
    前記制御端子及び接地の間に電気的に接続された第２の容量素子と、
    アノードが前記第１容量素子に電気的に接続され、カソードが前記第１の抵抗素子に電気的に接続された第１のダイオードと、
    アノードが前記第１の抵抗素子及び前記第２の抵抗素子の間に電気的に接続され、カソードが前記第１の容量素子及び前記第１のダイオードの間に電気的に接続された第２のダイオードとを有することを特徴とする請求項１１に記載の非定電圧型発光装置。
23. 前記第１の容量素子は、充電と放電とが繰り返して行われると、前記５５５タイマーの出力端子は、ハイレベルとローレベルとに変換されて方形波或いはパルス波形を呈する前記駆動電圧を前記発光装置に出力することを特徴とする請求項２２に記載の非定電圧型発光システム。

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