JP2007215081A - 撮像装置用の照明装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1乃至第4検出スイッチ44A乃至44Dに供給される制御信号S1が非アクティブ(「L」レベル)になると、第1乃至第4検出スイッチ44A乃至44Dの全てが非導通となり、各電池20の出力電圧が検出スイッチ44で遮断される。第1乃至第4検出電圧生成部38A乃至38Dによる第1乃至第4検出信号V1乃至V4の生成が行なわれず、これにより第1乃至第4検出信号V1乃至V4の入力ポート4010、4012、4014、4016への供給が停止される。したがって、仮に入力ポート4010、4012、4014、4016が「L」レベルになっていたとしても、それら入力ポートに流入する電流はゼロとなる。
【選択図】図4
Description
このような照明装置として、撮像装置から電源供給を受けるのではなく、照明装置自体に電池を装着して電子機器とは独立した電源で動作するものが提供されている。
ところで、電池は、その出力電圧が所定の規定値以下となった状態で電流を流し続けると、過放電となり液漏れなどを生じ性能の劣化を招くため、照明装置には、電池の出力電圧を監視し、出力電圧が規定値以下となった場合には、電池から光源への電源供給を停止する機能が設けられている。
このような機能を実現するために、照明装置には、電池の出力電圧から検出電圧を生成する検出電圧生成部と、検出電圧生成部で生成された検出電圧を監視する電圧監視部とが設けられ、電圧監視部によって電池の出力電圧が規定値以下となった場合に、電池から光源への電源供給をオフするようにしている。
このような暗電流を放置しておくと、電池の電力が無駄に消費されるばかりでなく、やがて、電池が過放電の状態となり電池の劣化を生じることが懸念される。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、暗電流の発生を防止する上で有利な撮像装置用の照明装置を提供することにある。
次に、本発明の第1の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1、図2は第1の実施の形態の照明装置10の斜視図、図3は照明装置10の制御系の構成を示す回路図である。
図1、図2に示すように、照明装置10はビデオライトであり、ビデオカメラなどの撮像装置に装着された状態で被写体に対して光を照射するものであるが、撮像装置から電源の供給を受けることなく動作するように構成されている。
照明装置10は、外装を構成するケース12を有し、ケース12は前後方向の長さと、長さよりも短い寸法の左右方向の幅と、幅よりも小さい寸法の上下方向の高さを有している。
ケース12の前端には開口が設けられ、その開口には透明板14が嵌め込まれ、ケース12の内部に透明板14に臨ませて電球からなる光源16(図3参照)が配置されており、光源16が点灯することにより光源16からの光が透明板14を介してケース12の前方に照射される。
ケース12の上壁の後部寄り箇所には、光源16のオン、オフ操作などを行うための操作スイッチ18が設けられ、ケース12の上壁の後端には警報ランプ19が設けられている。
ケース12の下面には下方に突出する円筒壁部26が設けられ、円筒壁部26には、撮像装置のアクセサリー取り付け部(アクセサリーシュー)に取り付けられる取り付け部28が組み込まれている。
本実施の形態では、電池20として高容量で大電流を出力可能な単三型のニッケル水素電池を4個用いている。
ニッケル水素電池は充電することにより繰り返し使用できる2次電池であり、その出力電圧が所定の規定値を下回った状態で電流を出力し続けると、過放電となり液漏れなどを生じて性能が劣化するものである。
なお、本実施の形態では、電池20としてニッケル水素電池を用いたが、光源16の消費電力が低いものであれば、例えば、容量の低いアルカリ電池、あるいは、マンガン電池などの一次電池を用いてもよい。また、電池の種類によらず、電池は、その出力電圧が所定の規定値を下回った状態で電流を出力し続けると、過放電の状態となり液漏れなどを生じて性能が劣化する。
図3に示すように、照明装置10は、電源スイッチ部30、レギュレータ32、半導体スイッチ34、検出電圧生成部38、マイクロコンピュータ40、検出スイッチ44などを含んで構成されている。
これら電源スイッチ部30、レギュレータ32、半導体スイッチ34、検出電圧生成部38、マイクロコンピュータ40、検出スイッチ44は不図示の基板上に設けられ、前記基板はケース12の内部に収容されている。
以下では、説明の便宜上、電源ライン(Vcc)に接続された電池20を第1電池20Aとし、第1電池20Aに接続された電池を第2電池20Bとし、第2電池20Bに接続された電池を第3電池20Cとし、第3電池20Dとグランド(GND)の間に接続された電池を第4電池20Dとする。
電源スイッチ部30は、操作スイッチ18とスイッチ回路42で構成されている。
スイッチ回路42は、電源入力端4202、電源出力端4204、制御信号入力端4206を備えている。
スイッチ回路42は、操作スイッチ18のオン、オフ操作と、制御信号入力端4206に入力される制御信号との双方に基づいて、電源入力端4202に入力される電源Vccを電源出力端4204から出力するオン動作と、電源Vccの出力をオフにするオフ動作とを切り換えて行なうように構成されている。
このようなスイッチ回路42は例えばトランジスタを用いた従来公知の様々な回路を採用可能である。
操作スイッチ18がオンされると、スイッチ回路42がオン動作し、操作スイッチ18がオフ操作されると、スイッチ回路42がオフ動作する。また、マイクロコンピュータ40の出力ポート4002から制御信号入力端子4206に非アクティブ(「L」レベル)の制御信号が入力すると、スイッチ回路42がオフ動作する。
光源16は電源スイッチ部30の電源出力端4204に接続され電源Vccが供給される。
半導体スイッチ34は、光源16とグランドの間に接続され、マイクロコンピュータ40の出力ポート4004から供給される制御信号がアクティブ(「H」レベル)なときにオン、非アクティブ(「L」レベル)なときオフされ、このオン、オフ動作によって、電源Vccの光源16への供給のオン、オフが行なわれる。
警報ランプ19は、LEDで構成され、駆動トランジスタ1902による電流供給によって点灯、滅灯される。駆動トランジスタ1902はマイクロコンピュータ40の出力ポート4006から供給される制御信号がアクティブ(「H」レベル)なときにオン、非アクティブ(「L」レベル)なときにオフする。
第1検出電圧生成部38Aは、第1電池20Aの正極端子に現れる電圧をグランドレベルとの間で分圧する第1、第2の抵抗R11、R12で構成され、第1検出電圧生成部38Aで分圧された第1検出電圧V1はマイクロコンピュータ40の入力ポート4010に供給される。
第2検出電圧生成部38Bは、第2電池20Bの正極端子に現れる電圧をグランドレベルとの間で分圧する第1、第2の抵抗R21、R22で構成され、第2検出電圧生成部38Bで分圧された第2検出電圧V2はマイクロコンピュータ40の入力ポート4012に供給される。
第3検出電圧生成部38Cは、第3電池20Cの正極端子に現れる電圧をグランドレベルとの間で分圧する第1、第2の抵抗R31、R32で構成され、第3検出電圧生成部38Cで分圧された第3検出電圧V3はマイクロコンピュータ40の入力ポート4014に供給される。
第4検出電圧生成部38Dは、第4電池20Dの正極端子に現れる電圧をグランドレベルとの間で分圧する第1、第2の抵抗R41、R42で構成され、第4検出電圧生成部38Dで分圧された第4検出電圧V4はマイクロコンピュータ40の入力ポート4016に供給される。
本実施の形態では、各検出スイッチ44を、第1乃至第4電池20A乃至20Dに対応して第1乃至第4検出スイッチ44A乃至44Dとして説明する。
第1検出スイッチ44Aは、第1の抵抗R11と第2の抵抗R12の間に設けられている。
第2検出スイッチ44Bは、第1の抵抗R21と第2の抵抗R22の間に設けられている。
第3検出スイッチ44Cは、第1の抵抗R31と第2の抵抗R32の間に設けられている。
第4検出スイッチ44Dは、第1の抵抗R41と第2の抵抗R42の間に設けられている。
すなわち、各検出スイッチは第1の抵抗と第2の抵抗の間に設けられており、言い換えると、第1の抵抗の一端は電池20の出力端子に接続され、第1の抵抗の他端は検出スイッチ44の一端に接続され、検出スイッチ44の他端は第2の抵抗の一端に接続され、第2の抵抗の他端はグランドに接続されている。
本実施の形態では、第1乃至第4検出スイッチ44A乃至44Dは半導体スイッチで構成されている。このような半導体スイッチして、例えばFETを採用することができる。
したがって、第1乃至第4検出スイッチ44A乃至44Dに供給される制御信号S1がアクティブ(「H」レベル)になると、第1乃至第4検出スイッチ44A乃至44Dの全てが導通され、第1乃至第4検出信号V1乃至V4が入力ポート4010、4012、4014、4016に供給される。
また、第1乃至第4検出スイッチ44A乃至44Dに供給される制御信号S1が非アクティブ(「L」レベル)になると、第1乃至第4検出スイッチ44A乃至44Dの全てが非導通となり、各電池20の出力電圧が検出スイッチ44で遮断される。
すなわち、第1乃至第4検出電圧生成部38A乃至38Dによる第1乃至第4検出信号V1乃至V4の生成が行なわれず、これにより第1乃至第4検出信号V1乃至V4の入力ポート4010、4012、4014、4016への供給が停止される。
したがって、仮に入力ポート4010、4012、4014、4016が非アクティブ(「L」レベル)になっていたとしても、それら入力ポートに流入する電流はゼロとなる。
なお、本実施の形態では、第1乃至第4検出スイッチ44A乃至44Dの全てが非導通となると、各電池20から第1乃至第4検出電圧生成部38A乃至38Dを経由してグランドに通じる回路が遮断されるため、各電池20から第1乃至第4検出電圧生成部38A乃至38Dを介してグランドに流れる電流も全てゼロとなる。
マイクロコンピュータ40は、デジタル値に変換された第1乃至第4検出信号V1乃至V4を演算処理することにより、第1乃至第4電池20A乃至20Dの個々の出力電圧を求め、各出力電圧が電池20の所定の規定値以下となっているか否かを判定する。
また、マイクロコンピュータ40に対する電源VDDの供給が停止された場合、入力ポート4010、4012、4014、4016の出力は不定であり、それら入力ポートの出力が非アクティブ(「L」レベル)になった場合には、それら入力ポートに電流が流れることが許容される。入力ポートに電流が流れると(流入または流出すると)、消費電流(消費電力)が生じることになる。
また、本実施の形態では、マイクロコンピュータ40は、第1乃至第4電池20A乃至20Dの個々の出力電圧が電池20の所定の規定値以下となっているか否かを判定し、1つでも出力電圧が電池20の所定の規定値以下となっていると判定された場合には、第1乃至第4検出スイッチ44A乃至44Dに供給する制御信号S1を非アクティブ(「L」レベル)にして、第1乃至第4検出信号V1乃至V4のマイクロコンピュータ40に対する供給をオフする。
したがって、本実施の形態では、マイクロコンピュータ40により、複数の検出電圧がそれぞれ供給され電池20の出力電圧が所定の規定値以下になったか否かを電池20毎に判定する電圧監視部が構成され、また、マイクロコンピュータ40により、出力電圧監視部の判定結果に基づいて光源16に対する電源Vccの供給をオン、オフする制御部が構成されている。
なお、電圧監視部と制御部はマイクロコンピュータ40で構成されている必要はなく、従来公知の様々な回路によって構成してもよいことは無論である。
また、本実施の形態では、上述した各制御信号が正論理であり、「H」レベルをアクティブ、「L」レベルを非アクティブである場合について説明したが、回路構成に応じて制御信号を負論理とし、「L」レベルをアクティブ、「H」レベルを非アクティブとしてもよいことは無論である。
図4は照明装置10の動作を説明するフローチャートである。
照明装置10の光源16を点灯させる場合について説明する。
まず、操作スイッチ18をオン操作すると(ステップS10)、スイッチ回路42がオンされ(ステップS12)、4個の電池20からの電源Vccがスイッチ回路42を介してレギュレータ32に供給され、これによりレギュレータ32から電源VDDがマイクロコンピュータ40に供給され、マイクロコンピュータ40が動作を開始する(ステップS14)。
マイクロコンピュータ40は、「H」レベルの制御信号S1を第1乃至第4検出スイッチ44A乃至44Dに供給して、それら検出スイッチを全てオンさせる(ステップS16)。
これにより、第1乃至第4検出電圧生成部38A乃至38Dで生成された検出電圧V1乃至V4がマイクロコンピュータ40の入力ポート4010、4012、4014、4016に入力され、マイクロコンピュータ40によって各電池20の出力電圧が規定値以下であるか、否かが判定される(ステップS18)。
出力電圧の全てが規定値以下でなければ、言い換えると、出力電圧の全てが規定値を上回っていれば、各電池20の出力電圧は正常であるため、マイクロコンピュータ40は半導体スイッチ34に「H」レベルの制御信号を供給してオンさせ、電源Vccを光源16に供給して点灯させる(ステップS20)。
操作スイッチ18がオフされない限り、ステップS18に戻り同様の動作を繰り返して行なう(ステップS22)。
操作スイッチ18がオフされたならば、スイッチ回路42がオフされ(ステップS24)、スイッチ回路42を介して光源16およびレギュレータ32への電源Vccの供給が停止される。これにより、光源16が消灯されるとともにマイクロコンピュータ40への電源VDDの供給が停止されることでマイクロコンピュータ40の動作が停止される。
さらに、マイクロコンピュータ40の動作が停止されることより、マイクロコンピュータ40の出力ポート4020も自動的に「L」レベルとなることから、各検出スイッチ44に供給される制御信号S1のレベルも「L」レベルとなり、したがって、全ての検出スイッチ44がオフされる(ステップS26)。
このため、マイクロコンピュータ40の各検出信号を入力する入力ポート4010、4012、4014、4016が仮に「L」レベルとなっていても、各電池20の出力電圧が検出スイッチ44で遮断され、各電池20から第1乃至第4検出電圧生成部38A乃至38Dを介して入力ポート4010、4012、4014、4016に流れる暗電流は発生しない。
前記所定時間が経過したならば、マイクロコンピュータ40は、「L」レベルの制御信号S1を第1乃至第4検出スイッチ44A乃至44Dに供給して、それら検出スイッチを全てオフさせる(ステップS30)。
次いで、マイクロコンピュータ40は出力ポート4002からスイッチ回路42の制御信号入力端子4206に「L」レベルの制御信号を供給してスイッチ回路42をオフさせる(ステップS32)。
これにより、上述のステップS26と同様に、光源16が消灯されるとともに、マイクロコンピュータ40の動作が停止され、全ての検出スイッチ44がオフされる(ステップS34)。
このため、各電池20から第1乃至第4検出電圧生成部38A乃至38Dを介して入力ポート4010、4012、4014、4016に流れる暗電流は発生しない。
なお、4個の電池20として、ニッケル水素電池と異なる電池、例えば、ニッケル水素電池よりも容量が低いアルカリ電池やマンガン電池が混在して用いられた場合には、その異種電池の出力電圧が他のニッケル水素電池の出力電圧よりも大幅に低下することになる。本実施の形態では、電池20毎に出力電圧を監視しているので、このような場合においてもステップS18で異常を検出して光源16への電源供給を確実に停止することができ、したがって、電池20の劣化の防止が図られている。
Claims (12)
- 光源と、
前記光源に電源を供給する複数の電池と、
前記電池毎に設けられ前記電池の出力電圧から検出電圧を生成する複数の検出電圧生成部と、
前記複数の検出電圧がそれぞれ供給され前記電池の出力電圧が所定の規定値以下になったか否かを前記電池毎に判定する電圧監視部と、
前記出力電圧監視部の判定結果に基づいて前記光源に対する前記電源の供給をオン、オフする制御部とを備える撮像装置用の照明装置であって、
前記制御部の制御に基いて前記各検出電圧生成部から前記電圧監視部への前記検出電圧の供給をオン、オフする検出スイッチを前記電池毎に設けた、
ことを特徴とする撮像装置用の照明装置。 - 前記電圧監視部は前記複数の電池から電源が供給されることで動作するものであり、
前記電圧監視部は前記各検出電圧が供給される入力ポートを有し、
前記電圧監視部の動作が停止した状態で前記検出電圧が前記入力ポートに供給された場合に該入力ポートに電流が流れることが許容されることを特徴とする請求項1記載の撮像装置用の照明装置。 - 前記制御部は前記複数の電池から電源が供給されることで動作するものであり、
前記制御部は動作が停止した状態で前記制御信号が非アクティブになるものであり、
前記検出スイッチは、半導体スイッチで構成され、前記制御部から供給される制御信号によってオン、オフするものであり、かつ、前記制御信号が非アクティブになった際にオフとなるものであることを特徴とする請求項1記載の撮像装置用の照明装置。 - 前記検出スイッチは、前記制御部から供給される制御信号によってオン、オフする半導体スイッチで構成されていることを特徴とする請求項1記載の撮像装置用の照明装置。
- 前記光源に対する前記電源の供給をオン、オフする半導体スイッチを備え、
前記半導体スイッチは前記制御部から供給される制御信号によってオン、オフするものであり、
前記制御部による前記光源への前記電源の供給のオン、オフは前記半導体スイッチをオン、オフさせることでなされることを特徴とする請求項1記載の撮像装置用の照明装置。 - 前記制御部および前記電圧監視部はマイクロコンピュータで構成されていることを特徴とする請求項1記載の撮像装置用の照明装置。
- 前記検出電圧生成部は、前記電池の出力電圧を抵抗で分圧することにより前記検出電圧を生成することを特徴とする請求項1記載の撮像装置用の照明装置。
- 前記検出電圧生成部は、前記電池の出力電圧を第1の抵抗と第2の抵抗で分圧することにより前記検出電圧を生成するものであり、
前記検出スイッチは前記第1の抵抗と第2の抵抗の間に設けられている、
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置用の照明装置。 - 前記検出電圧生成部は、前記電池の出力電圧を第1の抵抗と第2の抵抗で分圧することにより前記検出電圧を生成するものであり、
前記第1の抵抗の一端は前記電池の出力端子に接続され、前記第1の抵抗の他端は前記検出スイッチの一端に接続され、前記検出スイッチの他端は前記第2の抵抗の一端に接続され、前記第2の抵抗の他端はグランドに接続されている、
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置用の照明装置。 - 前記電池はニッケル水素電池であることを特徴とする請求項1記載の撮像装置用の照明装置。
- 前記複数の電池から前記電圧監視部および前記制御部に対する電源の供給をオン、オフする操作スイッチを備えることを特徴とする請求項1記載の撮像装置用の照明装置。
- 前記電池、前記電源スイッチ部、前記検出電圧生成部、前記電圧監視部、前記制御部を収容するケースを有し、前記ケースには、撮像装置に設けられたアクセサリー取り付け部に装脱可能に装着される取り付け部を有することを特徴とする請求項1記載の撮像装置用の照明装置。
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