JPH0221669A - 標識灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、夜間や消灯した屋内で、危険場所の表示・消
火器の設置場所の表示・照明器具のスイッチの表示・歩
行者や自転車の表示等の注意を喚起する場所や、移動体
に容易に取りつけ可能な低消費電力の標識灯に関するも
のである。

従来の技術 乾電池（−次電池）を電源とし、手動スイッチで発光ダ
イオードを点灯させる釣用のうきセ、フォトトランジス
タまたはＣｄＳ　光導電素子とトランジスタを組み合わ
せたデーライトスイッチを持つ携帯用ランプは概に実用
化されている。第３図はその携帯用ランプの従来例の回
路図であり、乾電池１を電源として豆球２とトランジス
ター３が図の様に接続されトランジスター３のベース電
位が抵抗４とＣｄＳ　　光導電素子６で分圧されている
。

ＣａＳ　　光導電素子５は暗状態で３００にオーム以上
の高抵抗であるが、室内光で数百オーム以下、屋外光で
は数十オーム以下に抵抗値が下がる。従って抵抗４を３
０に〜１にオーム程度に設定すれば、低照度でのみペー
ス電位を与えトランジスタ−３をオン状態にして豆球２
を点灯させることができる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら従来例の第１の欠点はＣｄＳ　光導電素子
やフォトトランジスターなどの値段の高い受光素子を使
うためコスト高である。また第２の欠点として乾電池の
消耗によって端子電圧が低下し発光源の明るさを一定に
保つことができない。

特に発光ダイオードの電流は電圧に対し指数関数的に変
化するため問題である。発光ダイポードや豆球の明るさ
の変化を少なくするため直列抵抗を入れても木質的に定
電流化することは難しいし電圧ロスのため乾電池の電圧
と容量を大きくしなければならない。

本発明は、上記従来例の２つの問題点である。

受光素子のコスト高と、光源の明るさの変化を解決した
ものである。

課題を解決するための手段 本発明は、光源に１個または複数個の発光ダイオードを
直流電源に一次電池をそれぞれ用い、薄膜太陽電池を光
センサとして用い、直流電源のスイッチ機能と定電流化
機能を電界効界型トランジスターのドレイン電流が飽和
する領域、たとえばソース・ドレイン間電圧１．５〜２
ｖ以上の領域で使うものである。この電圧は発光ダイオ
ードの立ち上がり電圧を同時に満たすことができる。さ
らに、電界効果型トランジスターをＯＦＦにして発光ダ
イオードの思量の消費電力を節約するために必要なゲー
ト電圧の絶体値１．５ｖ〜２ｖ以上を太陽電池によって
得るものである。それには基板上で直列接続の容易な水
素化アモルファスシリコン。

ＣｄＳ／ＣｄＴｅ化合物半導体、　ＣｕＩｎＳｅ、、化
合物半導体等の薄膜太陽電池を用いて、ＯＦＦ時のゲー
ト電圧１．５〜２ｖ以上を電界効果型トランジスターの
ゲートに印加できる。ゲートと接続する太陽電池の端子
がプラスの場合は、プラス電位でＯＦＦにできるＰチャ
ンネル接合型を、マイナスの場合はマイナス電位でＯＦ
ＦにできるＮチャンネル接合型の電界効果型トランジス
ターを用いて可能である。

以上の様に、消費電力が少なく、点滅式による節電の容
易な光源として発光ダイオードを用いるため１．６〜２
ｖ以上の電圧が必要であり、発光ダイオードの定電流的
動作と電源スィッチの機能をする電界効果型トランジス
ターのＯＦＦ時のゲート印加電圧の絶体値がやはり１．
６〜２ｖ以上必要である。従って、動作電圧が１．５〜
２ｖ以上の値に直列接続によって容易に設定できる薄膜
太陽電池を光センサの目的に使うとともに、二次電池と
しては、鉛蓄電池やＮｉＣｄ電池を２個直列で用いるよ
り１個で１．５ｖ〜３ｖの電圧で使用でき薄型小型軽量
で自己放電の少々いカーボンリチウム二次電池が最適で
ある。一方力−ボンリチウム二次電池は充放電に伴なう
端子電圧の変化が１．６〜３ｖと非常に大きいのが欠点
であるが、電界効果型トランジスターとの組み合わせに
よって発光ダイオード点灯時間の電流が２００　／Ａ　
Ａ〜２ｍ人の小電流を、定電流的に流し明るさを一定に
保つことができる。

作用 高照度下では、薄膜太陽電池で発電された１、５〜２ｖ
以上の端子電圧の絶体値が電界効果型トランジスターの
ゲートに印加され一次電池の電源をスイッチオフするた
め、発光ダイオードは点灯あるいは点滅しない。

低照度下で、電界効果型トランジスターのゲート電位の
絶体値が１．５〜１ｖ以下になると、ゲート電位に応じ
た定電流を流せるようスイッチオンされる。そして−次
電池を直流電源として発光ダイオードにゲート電圧Ｏｖ
のドレイン電流を最大値として定電流的に電流が流れ、
一定の明るさで点灯または点滅を持続する。薄膜太陽電
池を手で握ってしゃ光すれば、低照度下と同じ様に動作
する。

実施例 本発明による代表的実施例である標識灯の外観斜視図を
第１図に、回路図を第２図に示す。第１図において、点
滅用発揚回路のＩＣチップをレンズ用樹脂モールド内に
内蔵した１００〜１００１００Ｏの赤色の発光ダイオー
ド等の発光部６と。

ガラス基板上に印刷焼結法で形成したＣｄＳ　／ＣｄＴ
ａやガラス基板または透明ポリイミド基板上にプラズマ
ＣＶＤで形成した水素化アモルファスシリコンからなる
薄膜太陽電池７を、窓材を兼ねる透明アクリルまたは透
明ポリカーボネートを材質とする棒状の容器８の内部に
取りつけ。発光部６は容器８の端面の透明部１１に配置
した。斜線で示しだ塗装面に対し、斜線のない非塗装面
の受光窓の内側に、薄膜太陽電池７を配置した。さらに
、内側または外側の全面に凹凸をつけて乱反射により白
濁しだ透光性の容器を用いて、塗装工程をなくすことが
可能であり、受発光窓を同様に処理しても発光ダイオー
ドの光の拡散に効果があった。次に、直列接続した一次
電池９．１０は、容器８の内側に収納し、プリント基板
上の回路部は、容器８の内側で薄膜太陽電池７の裏面に
取りつけた。

ヒモ−やチェーンに取り付けるための取っ半部１２を一
体化したキャップ１３は、容器８にネジ込み式にして蓋
をできるようにした。従って、照明器具のスイッチ用釣
り紐に取りつけ、−次電池の交換も容易である。

第２図は第１図の実施例の回路図であり、点滅用発振回
路を内蔵した発光ダイオードの発光部６と、Ｐチャンネ
ル接合型の電界効果型トランジスター１４を図の様に接
続し、３〜６セル直列接続した薄膜太陽電池７の出力両
端子をゲートとソースまたはドレインに接続した。

発明の効果 （１）太陽電池を光センサとして用い電界効果型トラン
ジスターをスイッチ素子として用いるため、低コストで
ある。また、−次電池の電源電圧の変化に対し定電流動
作ができるだめ、消費電力が少なく発光ダイオードの明
るさを一定にできる。

（２小型軽量化でき、取り付けが容易である。

（３）手で握ることによってスイッチ操作が可能であり
信頼性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実施例の斜視図、第２図は同実施
例の電気回路図、第３図は従来例の電気回路図である。 ６・・・・・・発光部、７・・・・・薄膜太陽電池、８
・・・・・・容器、９．１０・・・・・・−次電池、１
１・・・・・透明部、１２・・・・・・取っ半部、１３
　・・・キャップ。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名０つ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光ダイオードを用いた発光部と一次電池との間
   にスイッチとして電界効果型トランジスターを接続し、
   複数の素子を基板上で直列接続した薄膜太陽電池の出力
   両端子を上記電界効果型トランジスターのゲートとソー
   スまたはドレインに接続し、低照度下で発光ダイオード
   を点灯させることを特徴とする標識灯。
2. （２）発光ダイオードを棒状の容器の端面に取りつけ、
   容器側面に配置した薄膜太陽電池の受光部を手で握って
   しゃ光し点灯できるよう構成した特許請求の範囲第１項
   記載の標識灯。
3. （３）透明樹脂材料からなる容器の表面または内部のほ
   ぼ全面に凹凸をつけたことを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載の標識灯。