JP4276019B2

JP4276019B2 - 照明装置

Info

Publication number: JP4276019B2
Application number: JP2003284174A
Authority: JP
Inventors: 俊介柴田; 洋介北川; 隆裕原
Original assignee: 池田電機株式会社
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2023-07-31
Also published as: JP2005050765A

Description

本発明は、点灯後もかすかな照明（残光照明）を行うようにした照明装置に関するものである。

従来の照明装置には、特殊ランプを使用して、点灯後もかすかな照明（残光照明）を行うようにしたものがある。
また、関連する商品として太陽電池で二次電池（蓄電池）を充電し、暗くなったとき二次電池から発光ダイオード（ＬＥＤ）に電力を供給して発光ダイオード（ＬＥＤ）を点灯させるようにした装置がある（例えば特許文献１）。
特開２００２−３５１３６５号公報特開２０００−５７８２７号公報特開２０００−５７８２６号公報

しかし、特殊ランプを使用するものでは、特殊ランプの製造費用が高く付くし、また、通常の安価なランプを残光照明に使用できないという問題があった。
また、二次電池を使用するものでは、二次電池では電池の内部抵抗や、化学反応による電荷の蓄積を行うため、より多くの電荷を瞬時に充電することができないので、頻繁に入切を繰り返すような照明装置で電源スイッチのオン期間が短く、十分な充電時間がない場合、二次電池の電荷がすぐに消費されてしまい残光時間が極端に短く（数秒程度に）なって、安定した残光照明ができなくなるという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑み、頻繁に入切を繰り返すような場合でも、安定した残光照明を行い得るようにしたものである。

この技術的課題を解決する本発明の技術的手段は、電源スイッチ５のオンにより、電源６から照明器具１に電力を供給して照明器具１の照明灯３を点灯すると共に、電源スイッチ５のオフにより照明灯３を消灯するようにした照明装置において、
残光照明用の発光ダイオード１４が設けられ、電源スイッチ５をオンしたときに照明器具１の電源６により充電されるように電気二重層コンデンサ１３が設けられ、電源スイッチ５をオフしたときに、電気二重層コンデンサ１３から発光ダイオード１４に発光動作させるべく電力を供給するようにし、
電源スイッチ５がオンしたときに電気二重層コンデンサ１３の充電電圧が一定になるように電気二重層コンデンサ１３を充電する定電圧回路１６が設けられ、電気二重層コンデンサ１３の充電電圧よりも高い電圧を発光ダイオード１４に印可して発光ダイオード１４に一定電流を流す昇圧定電流回路２７が、電気二重層コンデンサ１３と発光ダイオード１４との間に設けられている点にある。

また、本発明の他の技術的手段は、電源スイッチ５がオンしたときに電気二重層コンデンサ１３の電荷を発光ダイオード１４側に放電しないようにすると共に、電源スイッチ５がオフしたときに電気二重層コンデンサ１３の電荷を発光ダイオード１４に放電して発光ダイオード１４を発光動作させるように切り換える切替回路２１が、電気二重層コンデンサ１３と発光ダイオード１４との間に設けられている点にある。

本発明によれば、頻繁に入切を繰り返すような場合でも、十分な残光時間を持った残光照明を行い得る。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図において、１は照明器具で、点灯回路２と照明灯３とを有し、電源スイッチ５をオンすることにより、交流電源６から点灯回路２を介して照明灯３に電力を供給して、照明灯３を点灯させ、電源スイッチ５のオフにより照明灯３を消灯させるように構成されている。
８は直流電源回路で、変圧回路９と整流回路１０と平滑用コンデンサ１１とを備え、交流電源６の出力電圧を整流平滑して所定電圧の直流電圧を得るように構成されている。

１２は照明器具１の電源６により充電される電気二重層コンデンサである。１４は残光照明用の発光ダイオードで、複数（図例では６個）設けられて並列接続され、電源スイッチ５がオフしたときに、電気二重層コンデンサ１３からの電力の供給により発光動作するようになっている。
１６は定電圧回路で、ツェナーダイオード１７と抵抗１８とダイオード１９とトランジスタ（スイッチ素子）２０とを備え、電源スイッチ５がオンしたときに電気二重層コンデンサ１３の充電電圧が一定になるように電気二重層コンデンサ１３を充電する。２１は切替回路で、トランジスタ（スイッチ素子）２２とトランジスタ（スイッチ素子）２３と抵抗２４，２５とを備え、電源スイッチ５がオンしたときに電気二重層コンデンサ１３の電荷を発光ダイオード１４側に放電しないようにすると共に、電源スイッチ５がオフしたときに電気二重層コンデンサ１３の電荷を発光ダイオード１４に放電して発光ダイオード１４を発光動作させるように、切り換える。

２７は発振式昇圧定電流回路で、トランジスタ（スイッチ素子）２８と抵抗２９，３０，３１とコイル３２とコンデンサ３３，３４とトランジスタ（スイッチ素子）３５と抵抗３６とコンデンサ３７とを備え、電気二重層コンデンサ１３の充電電圧（例えば２．５Ｖ）よりも高い電圧（例えば３．６Ｖ）を発光ダイオード１４に印可して発光ダイオード１４に一定電流を流す。
次に動作を説明する。電源スイッチ５をオンすると、交流電源６から点灯回路２を介して照明灯３に電力が供給されて、照明灯３を点灯する。このとき、トランジスタ２０がオンし、交流電源６から直流電源８を介して電気二重層コンデンサ１３に充電電流が流れ、交流電源６によって電気二重層コンデンサ１３を瞬時に充電する。電気二重層コンデンサ１３の充電電圧は、定電圧回路１６によって２．５Ｖに制限され、電気二重層コンデンサ１３の充電電圧が２．５Ｖになると、トランジスタ２０がオフして、電気二重層コンデンサ１３の充電電圧がツェナーダイオード１７側に放電するのを防止する。また、電源スイッチ５がオンしているとき、トランジスタ２２がオンし、トランジスタ２２のオンによりトランジスタ２３がオフする。このトランジスタ２３のオフによって、発振式昇圧定電流回路２７のトランジスタ２８がオフ状態を保持する。その結果、電源スイッチ５がオンしているときには、トランジスタ３５が非ドライブ状態になり、電気二重層コンデンサ１３から発光ダイオード１４には放電電流が供給されず、発光コンデンサ１４は発光動作しない。

次に、電源スイッチ５をオフすると、交流電源６から点灯回路２を介して照明灯３に電力が供給されなくなり、照明灯３は消灯する。このとき、直流電源回路８から直流電圧が出力しなくなり、トランジスタ２０はオフに保持され、電気二重層コンデンサ１３の充電電圧がツェナーダイオード１７側に放電するのを防止する。また、このとき、トランジスタ２２がオフするので、トランジスタ２３がオンし、トランジスタ２３のオンによって、発振式昇圧定電流回路２７のトランジスタ２８がオン状態になる。その結果、電源スイッチ５がオフしているときには、トランジスタ３５がドライブ状態になり、コイル３２及びコンデンサ３３，３４の回路が発振動作をし、電気二重層コンデンサ１３のから発振式昇圧定電流回路２７を介して電気二重層コンデンサ１３の充電電圧（２．５Ｖ）を昇圧した電圧（３．６Ｖ）が各発光ダイオード１４に印可されて、各発光ダイオード１４に一定の電流が流れ、各発光ダイオード１４が発光動作をする。

従って、瞬時充電が可能な電気二重層コンデンサ１３を使用することで、短時間しか電圧が印加されないような環境においても、電気二重層コンデンサ１３に定量の電荷が蓄積されて、電気二重層コンデンサ１３を短期間に充電することができ、安定した残光性能が得られる。例えば、頻繁に電源スイッチ５を入切する照明装置においても、電気二重層コンデンサ１３が一定電圧になるまで、電気二重層コンデンサ１３に短期間で定量の電荷をを確実に充電して、１〜２分程度の安定した残光照明が確実にできるようになる。
また、二次電池を使用した場合には、二次電池は化学反応により蓄電するものであり、二次電池の寿命が短いため、照明装置全体の寿命が二次電池の寿命により決定されてしまうが、本願発明の場合、電気二重層コンデンサ１３を使用するため、化学反応は起こらないため、照明装置全体の寿命を、照明器具１と同等に長くできる。

また、照明装置に直流電源回路８を設けるのは容易で、照明装置の製造も低コストでなし得るし、また、残光照明に発光ダイオード１４を使用するため、発光ダイオード１４は高高率で低照度の照明に適しており、最適な残光照明をすることができる。例えば、電源スイッチ５を切った（オフした）あとで、歩き回ってもつまづかない程度の良好な照明が確保できる。
さらに、特殊なランプが不要になり、照明灯３として通常の安価なランプを使用することが可能になる。

本発明の一実施の形態を示す回路図である。

符号の説明

１照明器具
３照明灯
５電源スイッチ
６交流電源
１３電気二重層コンデンサ
１４発光ダイオード
１６定電流回路
２１切替回路
２７発振式昇圧定電流回路

Claims

電源スイッチ（５）のオンにより、電源（６）から照明器具（１）に電力を供給して照明器具（１）の照明灯（３）を点灯すると共に、電源スイッチ（５）のオフにより照明灯（３）を消灯するようにした照明装置において、
残光照明用の発光ダイオード（１４）が設けられ、電源スイッチ（５）をオンしたときに照明器具（１）の電源（６）により充電されるように電気二重層コンデンサ（１３）が設けられ、電源スイッチ（５）をオフしたときに、電気二重層コンデンサ（１３）から発光ダイオード（１４）に発光動作させるべく電力を供給するようにし、
電源スイッチ（５）がオンしたときに電気二重層コンデンサ（１３）の充電電圧が一定になるように電気二重層コンデンサ（１３）を充電する定電圧回路（１６）が設けられ、電気二重層コンデンサ（１３）の充電電圧よりも高い電圧を発光ダイオード（１４）に印可して発光ダイオード（１４）に一定電流を流す昇圧定電流回路（２７）が、電気二重層コンデンサ（１３）と発光ダイオード（１４）との間に設けられていることを特徴とする照明装置。
電源スイッチ（５）がオンしたときに電気二重層コンデンサ（１３）の電荷を発光ダイオード（１４）側に放電しないようにすると共に、電源スイッチ（５）がオフしたときに電気二重層コンデンサ（１３）の電荷を発光ダイオード（１４）に放電して発光ダイオード（１４）を発光動作させるように切り換える切替回路（２１）が、電気二重層コンデンサ（１３）と発光ダイオード（１４）との間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。