JP2008159518A - ライト回路 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は水中ライト等の発光源であるランプを簡略な構成でフル点灯させることが可能なライト回路を提供する。
【解決手段】本発明は、駆動用のバッテリ22に対して、ランプ23と、このランプ23に調光用の負荷電流を流すトランジスタTRを含む調光回路とを直列接続し、調光回路により負荷電流を制御して前記ランプ23を調光しつつ点灯するライト回路21であって、ランプ23と調光回路のトランジスタTRとの接続点と、接地との間に接続したリレー接点RYCと、バッテリ22に対してスイッチSを介して接続されたリレーRYとを具備し、スイッチオンにてリレーRYを励磁しリレー接点RYCをオンしてトランジスタTRを短絡し、バッテリ22からの駆動電圧の全てをランプ23に印加するフル点灯制御回路を設けたものである。
【選択図】図1

Description

本発明は、ライト回路に関し、詳しくは、例えば水中カメラを用いて水中で魚や水中植物等を撮影する場合に使用する水中ライトに適用して好適なライト回路に関するものである。
水中ライトを使用して水中で魚や水中植物等を照明する場合、可能な限り被写体を明るく照明するために水中ライトの発光源であるハロゲンランプ等のランプをフル点灯させることが要請される。
この種の水中ライトに適用されるライト回路の従来例を図4を参照して説明する。従来のライト回路51は、バッテリ52と、このバッテリ52に接続したランプ(ハロゲンランプ等)53、トランジスタTRの直列回路とを有し、前記トランジスタTRのベースに可変抵抗VRを用いてバッテリ52からの駆動電圧を調整した制御電圧を印加し、トランジスタTRをオンさせて前記ランプ53を所望の明るさで点灯させるように構成している。
このライト回路51によれば、可変抵抗VRを操作して制御電圧を調整することでベース電流が変化し、これにより前記ランプ53を流れる電流も変化し、ランプ23の明るさを調整することができる。
しかし、前記ライト回路51においては、可変抵抗VRを操作して制御電圧を変えランプ23の明るさを調整する場合において、前記トランジスタTRのコレクタ、エミッタ間の電圧降下(例えば0.4V程度)のため、バッテリ52からの駆動電圧が全てランプ53に印加されず、この結果、ランプ53をフル点灯状態にすることができない。
特許文献1には、水中カメラの合焦時に被写体の照度を上げることを目的として、水中カメラ側に設けたCPUから水中ライトに設けた照度制御手段に照度を上げるための制御信号を送り照明手段の点灯制御を行なうように構成した水中カメラ用水中ライトが提案されている。しかし、この特許文献1の場合も、照明手段のフル点灯制御を考慮したものではない。
特開2004−163671号公報
本発明が解決しようとする問題点は、水中ライト等の発光源であるランプを簡略な構成でフル点灯させることが可能なライト回路が存在しない点である。
本発明のライト回路は、駆動用のバッテリに対して、ランプと、このランプに調光用の負荷電流を流す回路素子を含む調光回路とを直列接続し、調光回路により負荷電流を制御して前記ランプを調光しつつ点灯するライト回路であって、
前記調光回路の回路素子を短絡し、バッテリからの駆動電圧の全てを前記ランプに印加するフル点灯制御回路を設けたことを最も主要な特徴とする。
請求項1記載の発明によれば、調光回路により負荷電流を制御してランプを調光する場合において、フル点灯制御回路により調光回路の回路素子を短絡し、バッテリからの駆動電圧の全てをランプに印加するように構成したので、簡略な構成でランプをフル点灯し被写体を最大の明るさで照明できるライト回路を提供できる。
請求項2記載の発明によれば、トランジスタを使用した調光回路により負荷電流を制御してランプを調光する場合において、スイッチ操作と、リレー及びリレー接点を用いたフル点灯制御回路により調光回路のトランジスタを短絡し、バッテリからの駆動電圧の全てをランプに印加するように構成したので、簡略な構成でランプをフル点灯し被写体を最大の明るさで照明できるライト回路を提供できる。
請求項3記載の発明によれば、バッテリが正常状態で、フル点灯用の可変抵抗を操作することで、調光回路のトランジスタを短絡し、バッテリからの駆動電圧の全てをランプに印加するように構成したので、簡略な構成でランプをフル点灯し被写体を最大の明るさで照明でき、また、調光用の可変抵抗を操作することでランプの明るさを所望に調製することができるライト回路を提供できる。
請求項4記載の発明によれば、請求項3記載の発明と同様な効果を奏するとともに、バッテリ残量検出回路、発光ダイオード駆動回路の動作で、バッテリの状態把握も容易なライト回路を提供できる。
以下に、本発明の実施例に係るライト回路21について詳細に説明する。
本実施例に係るライト回路21の基本的構成を図1に示す。このライト回路21は、バッテリ22と、このバッテリ22に接続した負荷であるランプ23、調光回路を構成するトランジスタTRの直列回路と、前記トランジスタTRのベースにバッテリ22からの駆動電圧を調整した制御電圧を印加し、トランジスタTRをオンさせて前記ランプ23を点灯させる可変抵抗VRと、前記トランジスタTRのコレクタと接地との間に接続したフル点灯制御回路を構成するリレー接点RYCと、前記バッテリ22の陽極と接地との間に接続したスイッチS及びリレーRYの直列回路とを有している。
このライト回路21によれば、前記スイッチSがオフの状態で、可変抵抗VRを操作して制御電圧を調整することでベース電流が変化し、これにより前記ランプ23を流れる電流も変化し、ランプ23の明るさを調整することができる。
また、前記スイッチSをオンすることで、前記リレーRYが励磁され、リレー接点RYCがオンとなり、これによりトランジスタTRが短絡されてバッテリ22からの駆動電圧がそのままランプ23に加わり、ランプ23をフル点灯させることができる。
次に、図2、図3を参照して、前記ライト回路21の基本的構成を応用した具体的実施例に係るライト回路30について説明する。
具体的実施例に係るライト回路30は、図2、図3に示すように、商用電源(AC100V)からの交流電圧を直流電圧(例えばDC15V)に変換して出力するAC/DCアダプタ31と、このAC/DCアダプタ31に接続される受電回路32、電源スイッチ回路33、調光用操作回路34、基準電圧回路35、表示用発光ダイオード回路36及び12個の端子(端子1乃至端子12)構成からなる第1端子部37を有している。これらは、図示しないが例えば水中ライトを構成するスイッチ基板に搭載している。
前記受電回路32は、ヒューズF1、抵抗R3、ダイオードD1、D2を有し、AC/DCアタプタ31からの駆動電圧を、端子(com端子)1、端子2から図3に示す第2端子部41の端子1、端子2に供給するように構成している。
また、前記受電回路32は、前記ダイオードD2のアノード側を端子5,6に接続している。
前記電源スイッチ回路33は、2連構成のスイッチS1、S2を、端子3、4と端子5、6との間に並列接続している。
前記調光用操作回路34は、前記端子1に一端側を共通接続した2個の可変抵抗VR1、VR2を有し、調光用の可変抵抗VR1の他端を前記第1端子部37の端子7に、中間接触子を端子8に接続している。また、フル点灯用の可変抵抗VR2の他端を端子5、6に、中間接触子を端子9に接続している。
前記基準電圧回路35は、2個のトランジスタQ1、Q2と、例えば定格5.1VのツェナーダイオードZDと、抵抗R4とを具備し、トランジスタQ1、Q2の各エミッタを前記端子5、6らに共通接続し、トランジスタQ2とツェナーダイオードZDとの接続点を前記端子12に接続して、端子12に基準電圧を供給するようになっている。
前記表示用発光ダイオード回路36は、赤色発光の発光ダイオードLED1と抵抗R1の直列回路を前記ダイオードD1のカソードと端子11との間に接続し、緑色発光の発光ダイオードLED2と抵抗R2の直列回路を前記ダイオードD1のカソードと端子10との間に接続している。
前記ライト回路30は、さらに、図3に示すように、第2端子部41と、バッテリ42と、バッテリ停止検出回路43と、調光回路44と、フル点灯制御回路45と、バッテリ残量検出回路46と、発光ダイオード駆動回路47と、既存のLSI等を用いた充電制御回路48と、前記調光回路44、フル点灯制御回路45により点灯駆動される2個のランプ(ハロゲンランプ)L1、L2とを有している。これらは図示しないが例えば水中ライトを構成する基板に搭載している。そして、第1端子部37と第2端子部41との接合により接続されるようになっている。
次に、図3に示す各回路について詳述する。前記第2端子部41の端子(com端子)1を、バッテリ42の陰極に、端子3、4をバッテリ42の陽極に接続している。前記端子6にはコンデンサC51を接続している。
前記バッテリ停止検出回路43は、前記端子12から供給される基準電圧と、前記スイッチS1又はスイッチS2のオンに基づき端子5、6から供給されるバッテリ42の駆動電圧とを比較するIC11Aと、このIC11Aの出力をラッチして、調光回路44を制御する2個のナンドゲートNG1、NG2を用いたラッチ回路とを有している。
すなわち、前記バッテリ停止検出回路43は、前記端子12から供給される基準電圧を抵抗R10を介してIC11Aの反転入力端子に供給するとともに、バッテリ42の駆動電圧を抵抗R11、抵抗R12で分圧し、可変抵抗VR11で調整し、さらに抵抗R13を介してIC11Aの反転入力端子に供給し、バッテリ42の駆動電圧が規定の電圧(例えば7V)を下回るか否かを検出するようになっている。
前記IC11Aの反転入力端子と接地との間には、コンデンサC11を接続し、またIC11を駆動電圧で駆動する回路にはコンデンサC12を接続している。IC11Aの出力端子と反転入力端子との間には抵抗R14を接続している。
前記ナンドゲートNG1、NG2には、抵抗R16を介して駆動電圧が供給されるとともに、ナンドゲートNG1の出力を抵抗R17を介して調光回路44に送るように構成している。前記ナンドゲートNG2はコンデンサC13を介して接地されている。
前記調光回路44は、前記抵抗R17にベースを接続したトランジスタQ21を有するスロースタート回路と、トランジスタQ21によりそのコレクタに接続した抵抗R22を介してオン、オフ制御されるトランジスタQ22と、2個のトランジスタQ23、Q24のダーリントン接続回路と、を有し、この調光回路44に2個のランプL1、L2を接続してこれらを点灯駆動するようになっている。
前記トランジスタQ21のコレクタには、抵抗R21を介して駆動電圧が供給され、また、トランジスタQ21のコレクタ、エミッタ間にはコンデンサC21を接続して、トランジスタQ21がオンしたとき1秒程度の遅延をもって前記トランジスタQ22をオンさせる(スロースタート動作)ように構成している。
また、前記トランジスタQ22のコレクタには駆動電圧が供給されるとともに、トランジスタQ22のエミッタは抵抗R23、抵抗R24を介し、前記端子7を経て可変抵抗VR1に接続されている。すなわち、トランジスタQ22がオンしたとき、駆動電圧を抵抗R23、抵抗R24を介して前記可変抵抗VR1に印加するように構成している。
前記2個のトランジスタQ23、Q24のダーリントン接続回路における一方のトランジスタQ23のベース、接地間には抵抗R25を接続するとともに、このトランジスタQ23のベースを、前記端子8を介して可変抵抗VR1の中間接続子に接続している。また、トランジスタQ23のコレクタ、ベース間には、抵抗R26を接続している。さらに、トランジスタQ23、Q24のコレクタと駆動電圧が供給される回路との間にはダイオードD21を接続している。
前記バッテリ停止検出回路43により、基準電圧回路35からの基準電圧とバッテリー42からの駆動電圧とを比較し、バッテリ42からの駆動電圧の正常、異常を検出し、正常時にはランプL1、L2の点灯動作を継続させ、異常時にはランプL1、L2の点灯動作を停止させることができる。
前記フル点灯制御回路45は、前記駆動電圧を抵抗R31を介してトランジスタQ31のコレクタに接続し、トランジスタQ31のベースと接地間にリレーRYを接続して、前記トランジスタQ31のオン動作によりリレーRYを励磁して前記トランジスタQ24のコレクタ、エミッタ間に接続したリレー接点RYCをオン状態とし、これにより、前記ランプL1、L2に駆動電圧をそのまま印加しフル点灯させるように構成している。前記トランジスタQ31のコレクタと、接地との間には、ダイオードD31を接続している。
前記フル点灯制御回路45は、さらに前記ナンドゲートNG1、NG2からなるラッチ回路の出力が抵抗R32を経て供給されオン、オフ制御されるトランジスタQ32と、前記駆動電圧により駆動されるIC31Aを具備している。
このIC31Aの反転入力端子に、前記トランジスタQ32のコレクタを接続し、また、可変抵抗VR31を介して電圧調整されて供給される駆動電圧をIC31Aの非反転入力端子に供給するようになっている。
前記IC31Aの非反転入力端子は、抵抗R33を介して接地している。また、IC31Aの非反転入力端子と出力端子との間に抵抗R35を接続し、IC31Aの出力端子側に抵抗R34を介して駆動電圧を供給し、さらにIC31Aの出力端子を抵抗R36を介して前記トランジスタQ31に接続している。
前記フル点灯制御回路45は、さらに前記トランジスタQ32とIC31Aの反転入力端子との接続点に抵抗R37、ダイオードD32の並列回路を接続し、この並列回路を前記端子9を介して前記可変抵抗VR2の中間接触子に接続している。また、トランジスタQ32のコレクタと接地との間にコンデンサC31を接続している。
上述したフル点灯制御回路45の構成により、前記ラッチ回路の出力でトランジスタQ22がオンした状態(バッテリが正常状態)で前記可変抵抗VR2を操作し、IC31Aから前記トランジスタQ31のベースに所定の制御電圧を送り、トランジスタQ31のオン動作によりリレーRYを励磁して前記リレー接点RYCをオン状態とし、これにより、前記ランプL1、L2に駆動電圧をそのまま印加しフル点灯させることができる。
また、前記ラッチ回路の出力でトランジスタQ22がオンした状態(バッテリが正常状態)で前記可変抵抗VR1を操作し前記トランジスタQ23、Q24を制御することで、前記ランプL1、L2の明るさを所望に調製することができる。
前記バッテリ残量検出回路46は、前記駆動電圧により駆動される2個のIC41A、42Aと、駆動電圧を分圧する抵抗R41、可変抵抗VR41、抵抗R42の直列回路と、を有し、可変抵抗VR41により電圧調整して抵抗R44を介して前記IC41Aの反転入力端子及びIC41Aの非反転入力端子に供給している。
また、前記基準電圧を、抵抗R45を介して前記IC41Aの非反転入力端子に供給し、さらに、IC41Aの非反転入力端子に供給される電圧を抵抗R46、抵抗R47により分圧してIC42Aの反転入力端子に供給している。
前記発光ダイオード駆動回路47は、前記IC41A、IC42Aの出力側に接続した抵抗R48、抵抗R49と、前記IC41A又はIC42Aの出力によりオン、オフ制御されるトランジスタQ41とを具備し、このトランジスタQ41のコレクタを前記端子11、前記抵抗R1を経て前記赤色発光の発光ダイオードLED1のカソードに接続している。
以上のバッテリ残量検出回路46、発光ダイオード駆動回路47の構成により、前記バッテリ42からの駆動電圧と基準電圧回路35からの基準電圧との比較を行い、バッテリ42の残量が低下したときに発光ダイオード駆動回路47を動作させ、赤色発光の発光ダイオードLED1を発光させてバッテリ残量警告を行うことができる
本実施例のライト回路30によれば、水中ライトに搭載した状態において、商用電源に接続したAC/DCアダプタ31によって図2に示すように、ライト回路30の受電回路32、第1端子部37、第2端子部41を介してバッテリ22に給電し、バッテリ22を充電することができる。
また、本実施例のライト回路30を水中ライトに搭載した状態において、バッテリ22の充電終了後、AC/DCアダプタ31を取り外すことで、この水中ライトを水中カメラ等の照明光源として使用することができる。
本発明は、上述した場合の他、ビデオカメラやデジタルカメラ等の照明用として使用する各種ライトについても応用可能である。
本発明の実施例に係るライト回路の基本的構成を示す回路図である。 本発明の実施例に係るライト回路の具体的構成の一部を示す回路図である。 本発明の実施例に係るライト回路の具体的構成の他部を示す回路図である。 従来のライト回路の基本的構成を示す回路図である。
符号の説明
1 端子
2 端子
3 端子
4 端子
5 端子
6 端子
7 端子
8 端子
8 端子
9 端子
10 端子
11 端子
11A IC
12 端子
21 ライト回路
22 バッテリ
23 ランプ
30 ライト回路
31 AC/DCアダプタ
31A IC
32 受電回路
33 電源スイッチ回路
34 調光用操作回路
35 基準電圧回路
36 表示用発光ダイオード回路
37 第1端子部
41 第2端子部
41A IC
42 バッテリ
42A IC
43 バッテリ停止検出回路
44 調光回路
45 フル点灯制御回路
46 バッテリ残量検出回路
47 発光ダイオード駆動回路
48 充電制御回路
C11 コンデンサ
C12 コンデンサ
C13 コンデンサ
C21 コンデンサ
C31 コンデンサ
C51 コンデンサ
D1 ダイオード
D2 ダイオード
D21 ダイオード
D31 ダイオード
D32 ダイオード
F1 ヒューズ
L1 ランプ
L2 ランプ
NG1 ナンドゲート
NG2 ナンドゲート
Q1 トランジスタ
Q2 トランジスタ
Q21 トランジスタ
Q22 トランジスタ
Q23 トランジスタ
Q24 トランジスタ
Q31 トランジスタ
Q32 トランジスタ
Q41 トランジスタ
R1 抵抗
R2 抵抗
R3 抵抗
R4 抵抗
R10 抵抗
R11 抵抗
R12 抵抗
R13 抵抗
R14 抵抗
R16 抵抗
R17 抵抗
R21 抵抗
R22 抵抗
R23 抵抗
R24 抵抗
R25 抵抗
R26 抵抗
R31 抵抗
R32 抵抗
R33 抵抗
R34 抵抗
R35 抵抗
R36 抵抗
R37 抵抗
R41 抵抗
R42 抵抗
R44 抵抗
R45 抵抗
R46 抵抗
R47 抵抗
R48 抵抗
R49 抵抗
RY リレー
RYC リレー接点
S スイッチ
S1 スイッチ
S2 スイッチ
TR トランジスタ
LED1 発光ダイオード
LED2 発光ダイオード
VR 可変抵抗
VR1 可変抵抗
VR2 可変抵抗
VR11 可変抵抗
VR31 可変抵抗
VR41 可変抵抗
ZD ツェナーダイオード

Claims (4)

  1. 駆動用のバッテリに対して、ランプと、このランプに調光用の負荷電流を流す回路素子を含む調光回路とを直列接続し、調光回路により負荷電流を制御して前記ランプを調光しつつ点灯するライト回路であって、
    前記調光回路の回路素子を短絡し、バッテリからの駆動電圧の全てを前記ランプに印加するフル点灯制御回路を設けたことを特徴とするライト回路。
  2. 駆動用のバッテリに対して、ランプと、このランプに調光用の負荷電流を流すトランジスタを含む調光回路とを直列接続し、調光回路により負荷電流を制御して前記ランプを調光しつつ点灯するライト回路であって、
    前記ランプと調光回路のトランジスタとの接続点と、接地との間に接続したリレー接点と、バッテリに対してスイッチを介して接続されたリレーとを具備し、スイッチオンにてリレーを励磁し前記リレー接点をオンして前記トランジスタを短絡し、バッテリからの駆動電圧の全てを前記ランプに印加するフル点灯制御回路を設けたことを特徴とするライト回路。
  3. 駆動用のバッテリに対して、ランプと、このランプに調光用の負荷電流を流すトランジスタを含む調光回路とを直列接続し、調光回路により負荷電流を制御して前記ランプを調光しつつ点灯するライト回路であって、
    前記調光回路の負荷電流を調製する調光用の可変抵抗及び前記ランプのフル点灯用の可変抵抗を備えた調光用操作回路と、
    基準電圧を出力する基準電圧回路と、
    基準電圧とバッテリーからの駆動電圧とを比較し、バッテリからの駆動電圧の正常、異常を検出し、正常時にはランプの点灯動作を継続させ、異常時にはランプの点灯動作を停止させバッテリー停止検出回路と、
    前記ランプと調光回路のトランジスタとの接続点と、接地との間に接続したリレー接点と、前記バッテリからの駆動電圧の正常時において、前記フル点灯用の可変抵抗の操作に応じて励磁されるリレーとを具備し、このリレーにより前記リレー接点をオンにして前記トランジスタを短絡し、バッテリからの駆動電圧の全てを前記ランプに印加するフル点灯制御回路と、
    を有することを特徴とするライト回路。
  4. 駆動用のバッテリに対して、ランプと、このランプに調光用の負荷電流を流すトランジスタを含む調光回路とを直列接続し、調光回路により負荷電流を制御して前記ランプを調光しつつ点灯するライト回路であって、
    前記調光回路の負荷電流を調製する調光用の可変抵抗及び前記ランプのフル点灯用の可変抵抗を備えた調光用操作回路と、
    基準電圧を出力する基準電圧回路と、
    基準電圧とバッテリーからの駆動電圧とを比較し、バッテリからの駆動電圧の正常、異常を検出し、正常時にはランプの点灯動作を継続させ、異常時にはランプの点灯動作を停止させバッテリー停止検出回路と、
    前記ランプと調光回路のトランジスタとの接続点と、接地との間に接続したリレー接点と、前記バッテリからの駆動電圧の正常時において、前記フル点灯用の可変抵抗の操作に応じて励磁されるリレーとを具備し、このリレーにより前記リレー接点をオンにして前記トランジスタを短絡し、バッテリからの駆動電圧の全てを前記ランプに印加するフル点灯制御回路と、
    基準電圧とバッテリーからの駆動電圧とを比較し、バッテリー残量が所定電圧値か否かを検出するバッテリー残量検出回路と、
    バッテリー残量が所定電圧値以下となったとき表示用発光ダイオード回路に設けた赤色の発光ダイオードを警告用に点灯させる発光ダイオード駆動回路と、
    を有することを特徴とするライト回路。
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