JPH11214178A

JPH11214178A - 電子式自動点滅器

Info

Publication number: JPH11214178A
Application number: JP10014548A
Authority: JP
Inventors: Tsunehiro Kitamura; 常弘北村; Yuji Takada; 裕司高田; Shigeaki Tomonari; 恵昭友成; Atsushi Sakai; 淳阪井; Takaaki Tadasawa; 孝明忠澤; Jun Saito; 潤斎藤; Akihiko Hirao; 昭彦平尾; Kiwamu Shibata; 究柴田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1998-01-27
Filing date: 1998-01-27
Publication date: 1999-08-06

Abstract

(57)【要約】【課題】双方向性サイリスタが一旦オンになれば、明
るさが多少変動してもオフになりにくくする。【解決手段】ネガティブ型液晶板ＬＣを、太陽電池Ｓ
Ｂへの光量を減光可能に、抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点と出
力端子Ｘ２との間に設ける。液晶板ＬＣは、減光性の透
光型ウィンドウを有し、この透光型ウィンドウを、電源
Ｅからの抵抗Ｒ３，Ｒ４によって分圧された電圧を利用
して開閉するものである。つまり、液晶板ＬＣは、トラ
イアックＱ１がオンで電力が供給されないとき、自己の
透光型ウィンドウを、これを透過する光が減光するよう
に閉じており、トライアックＱ１がオフとなって電力が
供給されると、自己の透光型ウィンドウを開く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、周囲の外光を検出
して、負荷を自動的に点滅させる電子式自動点滅器に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、周囲の明るさを検出し、規定
の明るさ以下になると照明負荷を点灯させるようにした
自動点滅器が提供されている。例えば、特開平５−１５
２９２４号公報には、フォトダイオードアレイにより明
るさを検出し、デプレション型のＭＯＳＦＥＴを２個直
列接続したスイッチング素子（ＥＥスイッチ）を用いて
電源から負荷への給電経路をオンオフする、部品点数が
少なく、簡単な回路構成の自動点滅器が開示されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平５−１５２９２４号公報記載のものでは、夜間など
周囲が暗いときに照明負荷を点灯させている場合に、明
るさ検出領域をヘッドライトで照らしながら付近を自動
車が通過すると、そのヘッドライトの明るさを検出し
て、照明負荷を消灯させる誤動作が生じるおそれがあ
る。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、双方向性サイリスタが一旦オンになれば、明る
さが多少変動してもオフになりにくい電子式自動点滅器
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、外光の明るさに応じた電圧を発生する光起
電力素子と、前記光起電力素子の出力電圧を受けてオン
オフされるスイッチング素子と、電源と負荷との間に挿
入されスイッチング素子のオンオフによりトリガされ前
記光起電力素子により検出される明るさが規定値以下の
ときにオンになる双方向サイリスタと、前記外光側と前
記光起電力素子との間に介在する減光性のウィンドウを
有し、前記双方向サイリスタがオンの場合には前記ウィ
ンドウを閉じる一方、前記双方向サイリスタがオフの場
合には前記ウィンドウを開く光量調整手段とを備えたも
のである。

【０００６】この構成では、負荷が照明負荷であるとす
れば、双方向サイリスタがオンになると、負荷が点灯す
るとともに、外光側と光起電力素子との間に介在する減
光性のウィンドウが閉じる。これにより、外光の照度
が、双方向サイリスタがオフになる照度になった時点で
も、光起電力素子への外光が減光性のウィンドウで減光
されるので、双方向サイリスタはオフしなくなる。この
結果、双方向サイリスタは、一旦オンになると、外光に
よる明るさのレベルが多少増加してもオフになりにくく
なり、負荷のオン状態を維持することができる。

【０００７】なお、前記光量調整手段は、液晶が内部に
充填された透光型ウィンドウを有する液晶板であっても
よい。この構成によれば、液晶板に対する印加電圧を制
御することにより、減光特性を調整することが可能にな
る。また、前記光起電力素子及びスイッチング素子が積
層されるベースと、底部に前記外光取込用の透光板を有
するとともに前記ベースの積層側を閉塞するカバーとを
備え、前記液晶板は、前記光起電力素子と前記透光板と
の間に設けられているものでもよい。この構造では、光
起電力素子がベース及びカバーで閉塞された上で、この
内部に設けられた液晶板によって減光されるので、この
減光特性に対してより精度の高い調整が可能になる。

【０００８】また、前記光起電力素子及びスイッチング
素子が積層されるベースと、前記ベースの積層側を閉塞
するカバーとを備え、前記液晶板は、前記カバーの底部
に設けられているものでもよい。この構造でも、減光特
性に対してより精度の高い設定が可能になる。また、前
記液晶板への前記電源からの電力は、前記双方向性サイ
リスタがオフのときに供給され、前記液晶板は、電力供
給時に前記透光型ウィンドウを開く一方、電力供給停止
時に前記透光型ウィンドウを閉じるものでもよい。この
構成によれば、双方向サイリスタが一旦オンになると、
外光による明るさのレベルが多少増加しても双方向サイ
リスタをオフになりにくくすることが可能になる。

【０００９】また、前記液晶板への前記電源からの電力
は、前記双方向性サイリスタがオンのときに供給され、
前記液晶板は、電力供給時に前記透光型ウィンドウを閉
じる一方、電力供給停止時に前記透光型ウィンドウを開
くものでもよい。この構成によれば、双方向サイリスタ
が一旦オンになると、外光による明るさのレベルが多少
増加しても双方向サイリスタをオフになりにくくするこ
とが可能になる。

【００１０】さらに、前記光起電力素子は、太陽電池で
あってもよい。この構成によれば、分光感度特性を人の
視感度特性に近づけることが容易になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１実施形態を
示す概略構成図である。本実施形態における電子式自動
点滅器は、周囲の明るさを検出するセンサとしての太陽
電池（光起電力素子）ＳＢを備えている。この太陽電池
ＳＢは、分光感度特性を人の視感度特性に近づけるため
に使用される。太陽電池ＳＢにはコンデンサＣが並列接
続され、太陽電池ＳＢの負極は抵抗Ｒ１を介してスイッ
チング素子ＳＷの制御端子に接続されている。スイッチ
ング素子ＳＷは、２個のデプレション型（ノーマリオン
型）のＭＯＳＦＥＴＱ２，Ｑ３を逆直列に接続したもの
であってソース同士、ゲート同士をそれぞれ共通に接続
してある。これらＭＯＳＦＥＴＱ２，Ｑ３を逆直列に接
続しているのは、ＭＯＳＦＥＴＱ２，Ｑ３のオフ時にボ
ディダイオードを通して流れる電流を阻止するためであ
る。太陽電池ＳＢの正極は両ＭＯＳＦＥＴＱ２，Ｑ３の
ソースに接続される。太陽電池ＳＢは複数個のセルを直
列接続してある。また、スイッチング素子ＳＷの一端
（ＭＯＳＦＥＴＱ２のドレイン）は抵抗Ｒ２を介してト
ライアック（３端子双方向サイリスタ）Ｑ１のＴ２端子
に接続される。スイッチング素子ＳＷの他端（ＭＯＳＦ
ＥＴＱ３のドレイン）はトライアックＱ１のゲートに接
続される。使用時には、トライアックＱ１のＴ１端子と
Ｔ２端子とがそれぞれ出力端子Ｘ２，Ｘ１を介して電源
Ｅと負荷Ｌとの直列回路に接続される。つまり、電源Ｅ
と負荷Ｌとの間にトライアックＱ１が挿入され、トライ
アックＱ１のオンオフにより負荷Ｌがオンオフされる。
負荷Ｌは通常は照明負荷であり、トライアックＱ１のオ
ン時に点灯する。トライアックＱ１の両端間には抵抗と
コンデンサとの直列回路であるスナバ回路ＳＮが接続さ
れる。

【００１２】そして、本実施形態では、直列接続された
抵抗Ｒ３，Ｒ４が両出力端子Ｘ１，Ｘ２の間に並列接続
され、光量調整部材としてのネガティブ型液晶板ＬＣ
が、太陽電池ＳＢへの光量を減光可能に、抵抗Ｒ３，Ｒ
４の接続点と出力端子Ｘ２との間に設けられている。こ
の液晶板ＬＣは、減光性の透光型ウィンドウを有し、こ
の透光型ウィンドウを、電源Ｅからの抵抗Ｒ３，Ｒ４に
よって分圧された電圧を利用して開閉するものである。
つまり、液晶板ＬＣは、トライアックＱ１がオンで電力
が供給されないとき、自己の透光型ウィンドウを、これ
を透過する光が減光するように閉じており、トライアッ
クＱ１がオフとなって電力が供給されると、自己の透光
型ウィンドウを開く。

【００１３】図２は、液晶板ＬＣの設置の様子を示す図
で、パッケージ１０は、平板状のベース１１に筒状のカ
バー１２を覆着して形成され、ベース１１上に積層され
たスイッチング素子ＳＷ及びこの上に積層されたアモル
ファス太陽電池ＳＢの他、液晶板ＬＣ等を収納してい
る。カバー１２の底壁（底部）には透光板１３が装着さ
れ、太陽電池ＳＢ上部は、液晶板ＬＣで覆われている。
これにより、太陽電池ＳＢには透光板１３及び液晶板Ｌ
Ｃを通して外光が入射する一方、この液晶板ＬＣによっ
て、太陽電池ＳＢへの外光は適宜減光されるようになっ
ている。また、これらの部品を外部回路に接続するため
に、ベース１１には端子１４が突設され、各端子１４と
各部品とはワイヤ１５を介して接続されている。

【００１４】図３（ａ）は外光の変化の様子を示す図、
（ｂ）はトライアックＱ１のオンオフを示す図、（ｃ）
は液晶板ＬＣの透光型ウィンドウの開閉状態を示す図
で、この図３を用いて、本実施形態の動作について説明
する。周囲が明るいときには、太陽電池ＳＢの出力電圧
によりＭＯＳＦＥＴＱ２，Ｑ３のゲートが負電位になる
から、スイッチング素子ＳＷがオフになってトライアッ
クＱ１のゲートにゲート信号が与えられず、トライアッ
クＱ１はオフに保たれる。つまり、負荷Ｌは点灯しな
い。

【００１５】このようにトライアックＱ１がオフである
と、電源Ｅから液晶板ＬＣに電力が供給され、液晶板Ｌ
Ｃの透光型ウィンドウは開状態になる。これにより、太
陽電池ＳＢへの光量は、そのまま太陽電池ＳＢによって
受光される。一方、周囲が暗くなり太陽電池ＳＢの出力
によってスイッチング素子ＳＷのオフ状態を維持するこ
とができなくなると（ｔ１時点）、スイッチング素子Ｓ
ＷはオンになりトライアックＱ１にゲート信号が与えら
れ、トライアックＱ１がオンになる。これにより、負荷
Ｌが給電により点灯する。

【００１６】また、トライアックＱ１がオンになると、
電源Ｅから液晶板ＬＣに電力が供給されなくなって、液
晶板ＬＣの透光型ウィンドウが閉状態になる。これによ
り、太陽電池ＳＢへの入射光量が一層少なくなる。つま
り、トライアックＱ１が一旦オンになると、外光による
明るさのレベルが多少増加しても、太陽電池ＳＢへの光
が液晶板ＬＣによって減光されることからトライアック
Ｑ１がオフになりにくくなり、負荷Ｌのオン状態を維持
することができる。

【００１７】この閉状態の後、周囲が明るくなって、外
光照度が、トライアックＱ１がオフになる照度になって
も（ｔ２時点）、太陽電池ＳＢが液晶板ＬＣによって減
光されていることから、トライアックＱ１はオフしなく
なる。この後、液晶板ＬＣによる減光量に相当する照度
分（図３（ａ）のΔＬｘ）外光照度が上昇すると（ｔ３
時点）、トライアックＱ１がオフになって、負荷Ｌが消
灯するとともに、電源Ｅから液晶板ＬＣに電力が供給さ
れ、液晶板ＬＣの透光型ウィンドウが開状態になる。

【００１８】以上、本実施形態によれば、明るさレベル
に対するトライアックＱ１のオンオフにヒステリシス
（図３（ａ）のΔＬｘ参照）を付与し、トライアックＱ
１をオンにする明るさのレベルよりもオフにする明るさ
のレベルを引き上げることが可能になる。この結果、ト
ライアックＱ１が一旦オンになれば、明るさが多少変動
してもオフになりにくくなる。

【００１９】また、液晶板ＬＣを使用する構成になって
いるので、透光型ウィンドウの駆動を調整することによ
り、当該透光型ウィンドウの減光特性を変更することが
可能になり、これにより、ΔＬｘで示されるヒステリシ
スを調整することが可能になる。例えば、ヘッドライト
による誤動作を防止しうるようにヒステリシスを設定す
ることが可能になる。

【００２０】さらに、太陽電池ＳＢがベース１１及びカ
バー１２で閉塞された上で、この内部に設けられた液晶
板ＬＣによって減光されるので、液晶板ＬＣと太陽電池
ＳＢとの間に外乱となる光が差し込まなくなり、液晶板
ＬＣが有する透光型ウィンドウの減光特性に対してより
精度の高い調整が可能になる。

【００２１】なお、本実施形態では、液晶板は、透光板
１３と太陽電池ＳＢとの間に設けられているが、これに
限らず、透光板１３に代えて、この位置に液晶板を設け
る構造でもよい。また、光起電力素子として、フォトダ
イオードやフォトトランジスタ等を使用する構成でもよ
いが、分光感度特性を人の視感度特性に近づけるために
は太陽電池が望ましい。

【００２２】さらに、光量調整部材として、可変式絞り
を使用する構成でもよいが、機械的駆動機構が不要にな
ることから液晶板のほうが望ましい。図４は、本発明の
第２実施形態を示す概略構成図である。本第２実施形態
における電子式自動点滅器は、第１実施形態と同様の回
路構成になっており、相違点について説明すると、トラ
イアックＱ１のゲートが抵抗Ｒ２を介して出力端子Ｘ１
に接続され、スイッチング素子ＳＷを構成するＭＯＳＦ
ＥＴＱ２，Ｑ３はエンハンスメント型であって、スイッ
チング素子ＳＷはトライアックＱ１のゲートとＴ１端子
との間に接続され、ＭＯＳＦＥＴＱ２，Ｑ３のゲートに
は抵抗Ｒ１を介して太陽電池ＳＢの正極が接続され、太
陽電池ＳＢへの入射光量が少ないときにはスイッチング
素子Ｑ１はオフになっている。

【００２３】この構成では、スイッチング素子ＳＷのオ
フ時に抵抗Ｒ２を介してゲート信号となる電圧がトライ
アックＱ１のゲートに印加され、トライアックＱ１がオ
ンになる。つまり、第１実施形態と同様に、周囲が暗く
なるとトライアックＱ１がオンになって、負荷Ｌは通電
され点灯するとともに、液晶板ＬＣの透光型ウィンドウ
は閉状態になる。

【００２４】一方、周囲が明るいときには太陽電池ＳＢ
の起電力が大きいから、太陽電池ＳＢの起電力によって
スイッチング素子ＳＷがオンになる。スイッチング素子
ＳＷがオンになると、トライアックＱ１のゲートとＴ１
端子とが短絡されるから、トライアックＱ１はオフにな
り、負荷Ｌは無給電により消灯するとともに、液晶板Ｌ
Ｃの透光型ウィンドウは閉状態になる。

【００２５】以上、本第２実施形態によれば、第１実施
形態と同様に、明るさレベルに対するトライアックＱ１
のオンオフにヒステリシスを付与し、トライアックＱ１
をオンにする明るさのレベルよりもオフにする明るさの
レベルを引き上げることが可能になる。この結果、トラ
イアックＱ１が一旦オンになれば、明るさが多少変動し
てもオフになりにくくなる。

【００２６】図５は、本発明の第３実施形態を示す概略
構成図である。本第３実施形態における電子式自動点滅
器は、太陽電池ＳＢ、コンデンサＣ、抵抗Ｒ１、スイッ
チング素子ＳＷ、抵抗Ｒ２、トライアックＱ１及びスナ
バ回路ＳＮの主回路が第１実施形態と同様の構成になっ
ており、従って、主回路は第１実施形態と同様に動作す
る。

【００２７】そこで、第１実施形態と異なる点について
説明すると、本電子式自動点滅器は３線式になってお
り、電源Ｅは出力端子Ｘ１，Ｘ３の間に接続され、負荷
Ｌは出力端子Ｘ２，Ｘ３の間に接続されている一方、第
１実施形態の出力端子Ｘ１，Ｘ２の間に接続されていた
抵抗Ｒ３，Ｒ４及び液晶板ＬＣは、本第３実施形態の出
力端子Ｘ１，Ｘ３の間に各々接続されるとともに、これ
ら抵抗Ｒ３，Ｒ４及び液晶板ＬＣと出力端子Ｘ３との間
に、スイッチング素子ＳＷ２が介在している。

【００２８】このスイッチング素子ＳＷ２は、２個のデ
プレション型（ノーマリオン型）のＭＯＳＦＥＴＱ４，
Ｑ５を逆直列に接続したものであってソース同士、ゲー
ト同士をそれぞれ共通に接続してある。この制御端子
は、抵抗Ｒ１を介して太陽電池ＳＢの負極に接続されて
いる一方、両ＭＯＳＦＥＴＱ２，Ｑ３のソースは、太陽
電池ＳＢの正極に接続されている。

【００２９】また、本第３実施形態の液晶板ＬＣは、ポ
ジティブ型であり、スイッチング素子ＳＷ２がオフで電
力が供給されないとき、自己の透光型ウィンドウを開い
ており、スイッチング素子ＳＷ２がオンとなって電力が
供給されると、自己の透光型ウィンドウを、これを透過
する光が減光するように閉じる。次に、本第３実施形態
の動作について説明する。

【００３０】周囲が明るいときは、スイッチング素子Ｓ
Ｗ及びトライアックＱ１はオフ状態で、負荷Ｌは消灯状
態になっている一方、スイッチング素子ＳＷ２も同様に
オフ状態であることから、液晶板ＬＣに電源Ｅから電力
が供給されず、液晶板ＬＣの透光型ウィンドウは開状態
である。一方、周囲が暗くなり太陽電池ＳＢの出力によ
ってスイッチング素子ＳＷのオフ状態を維持することが
できなくなると、スイッチング素子ＳＷはオンになり、
トライアックＱ１がオンになる。これにより、負荷Ｌが
給電により点灯する。

【００３１】また、スイッチング素子ＳＷ２もオンにな
り、電源Ｅから液晶板ＬＣに電力が供給され、液晶板Ｌ
Ｃの透光型ウィンドウが閉状態になる。これにより、太
陽電池ＳＢへの入射光量が一層少なくなる。この閉状態
の後、周囲が明るくなって、外光照度が、トライアック
Ｑ１がオフになる照度になっても、太陽電池ＳＢが液晶
板ＬＣによって減光されていることから、トライアック
Ｑ１はオフしなくなる。同様に、スイッチング素子ＳＷ
２もオフしなくなる。

【００３２】この後、液晶板ＬＣによる減光量に相当す
る照度分、外光照度が上昇すると、トライアックＱ１が
オフになって、負荷Ｌが消灯する一方、スイッチング素
子ＳＷ２もオフになり、電源Ｅから液晶板ＬＣへの電力
供給が停止して、液晶板ＬＣの透光型ウィンドウが開状
態になる。以上、本第３実施形態によれば、明るさレベ
ルに対するトライアックＱ１のオンオフにヒステリシス
を付与し、トライアックＱ１をオンにする明るさのレベ
ルよりもオフにする明るさのレベルを引き上げることが
可能になる。この結果、トライアックＱ１が一旦オンに
なれば、明るさが多少変動してもオフになりにくくな
る。

【００３３】なお、第３実施形態では、ポジティブ型の
液晶板が使用される構成になっているが、これに限ら
ず、ネイティブ型でもよい。この場合、スイッチング素
子ＳＷ２をディプレション型からエンハンスメント型に
変更して、ゲートとソースの入力を逆にすればよい。

【００３４】

【発明の効果】以上から明らかなように、請求項１記載
の発明によれば、双方向性サイリスタが一旦オンになれ
ば、明るさが多少変動してもオフになりにくくすること
が可能になる。請求項２記載の発明によれば、減光特性
の調整が可能になる。

【００３５】請求項３及び４記載の発明によれば、減光
特性に対してより精度の高い調整が可能になる。請求項
５及び６記載の発明によれば、双方向サイリスタが一旦
オンになると、外光による明るさのレベルが多少増加し
ても双方向サイリスタをオフになりにくくすることが可
能になる。

【００３６】請求項７記載の発明によれば、分光感度特
性を人の視感度特性に近づけることが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す概略構成図であ
る。

【図２】液晶板の設置の様子を示す図である。

【図３】（ａ）は外光の変化の様子を示す図、（ｂ）は
トライアックのオンオフを示す図、（ｃ）は液晶板の透
光型ウィンドウの開閉状態を示す図である。

【図４】本発明の第２実施形態を示す概略構成図であ
る。

【図５】本発明の第３実施形態を示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

ＬＣ液晶板Ｑ１トライアックＱ２，Ｑ３ＭＯＳＦＥＴＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４抵抗ＳＢ太陽電池ＳＷ，ＳＷ２スイッチング素子１１ベース１２カバー１３透光板

フロントページの続き (72)発明者阪井淳大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者忠澤孝明大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者斎藤潤大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者平尾昭彦大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者柴田究大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外光の明るさに応じた電圧を発生する光
起電力素子と、前記光起電力素子の出力電圧を受けてオンオフされるス
イッチング素子と、電源と負荷との間に挿入されスイッチング素子のオンオ
フによりトリガされ前記光起電力素子により検出される
明るさが規定値以下のときにオンになる双方向サイリス
タと、前記外光側と前記光起電力素子との間に介在する減光性
のウィンドウを有し、前記双方向サイリスタがオンの場
合には前記ウィンドウを閉じる一方、前記双方向サイリ
スタがオフの場合には前記ウィンドウを開く光量調整手
段とを備えたことを特徴とする電子式自動点滅器。
【請求項２】前記光量調整手段は、液晶が内部に充填
された透光型ウィンドウを有する液晶板であることを特
徴とする請求項１記載の電子式自動点滅器。
【請求項３】前記光起電力素子及びスイッチング素子
が積層されるベースと、底部に前記外光取込用の透光板
を有するとともに前記ベースの積層側を閉塞するカバー
とを備え、前記液晶板は、前記光起電力素子と前記透光
板との間に設けられていることを特徴とする請求項２記
載の電子式自動点滅器。
【請求項４】前記光起電力素子及びスイッチング素子
が積層されるベースと、前記ベースの積層側を閉塞する
カバーとを備え、前記液晶板は、前記カバーの底部に設
けられていることを特徴とする請求項２記載の電子式自
動点滅器。
【請求項５】前記液晶板への前記電源からの電力は、
前記双方向性サイリスタがオフのときに供給され、前記
液晶板は、電力供給時に前記透光型ウィンドウを開く一
方、電力供給停止時に前記透光型ウィンドウを閉じるこ
とを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の電子式
自動点滅器。
【請求項６】前記液晶板への前記電源からの電力は、
前記双方向性サイリスタがオンのときに供給され、前記
液晶板は、電力供給時に前記透光型ウィンドウを閉じる
一方、電力供給停止時に前記透光型ウィンドウを開くこ
とを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の電子式
自動点滅器。
【請求項７】前記光起電力素子は、太陽電池であるこ
とを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電子式
自動点滅器。