JP3050775B2 - スイッチ回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表示装置である蛍光表
示管を利用するスイッチ回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、スイッチ素子には、メカニカルス
イッチの他、発光ダイオードとフォトトランジスタとを
組み合わせたフォトインタラプタや、磁気などを検出す
る近接スイッチなど、種々のスイッチが使用されてい
る。これらのスイッチは、一般に電気製品の外表面など
に設けられ、又、建物などに取り付けられる電気製品に
あっては壁などにスイッチを取り付けていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のスイッチ素子
は、スイッチ素子を独立して設ける必要があり、多くの
場合、スイッチを商品の外表面の見える箇所、又、壁な
どの適宜箇所に設け、スイッチを取り付けるためのスペ
ースが表面に必要とされた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、グリッド電流
制限抵抗器を介した蛍光表示管のグリッド電圧を検出す
るグリッド電圧検出手段と、グリッド電圧検出手段によ
り検出したグリッド電圧が陰極の物理的な揺動により振
動変化して所定の基準電圧を越えたときに検知信号を出
力する検知信号出力手段と、検知信号出力手段が出力す
る検知信号によりスイッチ信号を出力する信号出力手段
と、を有するスイッチ回路とする。

【０００５】又、検知信号出力手段からの検知信号が入
力された後、所定時間後に検知信号出力手段をリセット
するリセット信号出力手段を設けることもある。

【０００６】

【作 用】本発明は、グリッド電流制限抵抗器を介した
蛍光表示管のグリッド電圧を検出するグリッド電圧検出
手段を有する故、蛍光表示管が揺すられ、蛍光表示管に
組み込まれている陰極とグリッドとの間隙が変動する
と、この変動をグリッド電圧の変動として検出すること
ができる。又、グリッド電圧が振動変化したときに検知
信号を出力する信号出力手段及び検知信号によりスイッ
チ信号を出力する信号出力手段を有する故、蛍光表示管
が揺れたときにスイッチ信号を出力することができる。

【０００７】そして、リセット信号出力手段を設ける場
合は、検知信号の出力時間、ひいてはスイッチ信号の出
力時間を定め、このリセット信号出力手段によりスイッ
チ信号の持続時間を定めることができる。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例は、図１に示すように、電源
部11からの電力により基準周波数信号を出力する発振器
15を作動させ、この基準周波数信号をカウンタ17及びカ
ウンタ17の出力により蛍光表示管20の陽極27を制御する
アノード制御回路19で構成される時計回路13を有し、ア
ノード制御回路19が蛍光表示管20に制御信号を出力する
ことにより、蛍光表示管20に所定の時刻を示す数字を表
示する蛍光表示管式の時計体に組み込むスイッチ回路50
である。

【０００９】尚、蛍光表示管20は、陽極27の制御端子28
が適宜にアノード制御回路19に接続されると共に、グリ
ッド端子24がグリッド電流制限抵抗器31を介して電源部
11に接続され、又、陰極21も陰極電流制限抵抗器33を介
して電源部11に接続されるものである。そして、スイッ
チ回路50としては、一方の入力端子を電源部11の−側に
接続し、他方の入力端子を蛍光表示管20のグリッド端子
24に接続した増幅器55をグリッド電圧検出手段51とし、
このグリッド電圧検出手段51と、基準電圧発生抵抗器63
及び比較器65やＤ−フリップフロップ69による検知信号
出力手段61、及び、信号出力手段71としての信号出力用
トランジスタ73とで構成するものであり、図１に示した
実施例では、リセット信号出力手段81としてのタイマー
カウンタ85も設けている。

【００１０】この検知信号出力手段61は、両端が電源部
11に接続されて中間端子64に基準電圧を発生させる基準
電圧発生抵抗器63と、一方の入力端子がグリッド電圧検
出手段51とした増幅器55の出力端子に接続され、他方の
入力端子が基準電圧発生抵抗器63の中間端子64に接続さ
れる比較器65と、アンド回路67及びＤ−フリップフロッ
プ69により構成するものであり、比較器65の出力端子を
アンド回路67を介してＤ−フリップフロップ69のクロッ
ク入力端子に、Ｄ−フリップフロップ69の反転Ｑ出力端
子は当該Ｄ−フリップフロップ69のＤ入力端子とアンド
回路67の他の入力端子、及び、後述のタイマーカウンタ
85のリセット端子とに接続し、Ｑ出力端子を信号出力手
段71とする信号出力用トランジスタ73の制御端子である
ベースに接続すると共に、リセット信号出力手段81のゲ
ート回路83にも接続するものである。

【００１１】そして、検知信号出力手段61のＤ−フリッ
プフロップ69に接続される信号出力用トランジスタ73と
して、本実施例ではＮＰＮ形のトランジスタを用い、コ
レクタを電源部11の＋側に接続し、エミッタを当該スイ
ッチ回路50の出力端子79に接続している。尚、Ｄ−フリ
ップフロップ69のＱ出力端子は、プルダウン抵抗器77を
介して電源部11の−側に接続し、保護抵抗器75を介して
信号出力用トランジスタ73に接続しているも、この接続
は、トランジスタの形式に合わせれば足りるものであ
る。

【００１２】又、リセット信号出力手段81は、時計回路
13におけるカウンタ17を介した適宜周波数の基準周波数
信号をゲート回路83を介してタイマーカウンタ85に入力
するものであり、タイマーカウンタ85のリセット信号出
力端子であるＱ出力端子を検知信号出力手段61における
Ｄ−フリップフロップ69のリセット端子に接続するもの
である。

【００１３】このように、グリッド電圧検出手段51によ
り蛍光表示管20のグリッド端子24の電圧を検出増幅して
検知信号出力手段61の比較器65に入力し、比較器65は基
準電圧発生抵抗器63により形成する基準電圧と増幅され
たグリッド電圧Ｖ0とを比較する故、蛍光表示管20に外
力や衝撃が加わって蛍光表示管20が振動したとき、この
外力によって陰極21とされるフィラメントが振動して陰
極21とグリッド23との間隙が変化し、図２に示されるよ
うに、グリッド電圧ひいては増幅されたグリッド電圧Ｖ
0が変動し、基準電圧発生抵抗器63により設定する基準
電圧を所定の値に調整しておけば、比較器65の出力信号
ＶDに適宜のパルス信号を出力させることができる。

【００１４】この比較器65の出力をＤ−フリップフロッ
プ69に入力すれば、Ｄ−フリップフロップ69はそのＱ出
力をＨレベルとして検知信号を出力し、この検知信号に
より信号出力手段71とした信号出力用トランジスタ73を
導通させて出力端子79からスイッチ信号ＶSを出力させ
ることができる。又、この検知信号をリセット信号出力
手段81のゲート回路83にも出力してゲート回路83を開
き、タイマーカウンタ85に基準周波数信号を入力させる
と共に、Ｄ−フリップフロップ69の反転Ｑ出力によるタ
イマーカウンタ85とした多段Ｄ−フリップフロップの各
リセット状態を解除する故、タイマーカウンタ85は基準
周波数信号をカウントし、所要時間経過後にタイマーカ
ウンタ85のＱ出力であるＡ信号をＨレベルとしてリセッ
ト信号を出力し、このリセット信号により検知信号出力
手段61におけるＤ−フリップフロップ69をリセットす
る。

【００１５】この検知信号出力手段61におけるＤ−フリ
ップフロップ69がリセットされることにより、信号出力
用トランジスタ73が遮断されてスイッチ信号の出力が停
止され、又、タイマーカウンタ85もリセット状態に戻さ
れると共に、リセット信号出力手段81におけるゲート回
路83は閉じられ、タイマーカウンタ85は基準周波数信号
のカウントを停止する。

【００１６】尚、検知信号出力手段61におけるＤ−フリ
ップフロップ69から検知信号が出力されるとき、このＤ
−フリップフロップ69の反転Ｑ出力はＬレベルとなり、
アンド回路67を閉じて比較器65の出力を遮断する故、グ
リッド電圧の変動により最初の比較器65からのパルス信
号のみによりＤ−フリップフロップ69は作動することに
なる。又、Ｄ−フリップフロップ69がリセットされる
と、反転Ｑ出力によりアンド回路67が開き、次のグリッ
ド電圧の変動により同様に作動する。

【００１７】このように、本実施例のスイッチ回路50
は、蛍光表示管20のグリッド電圧を検出することによ
り、蛍光表示管20が振動したとき、所定時間だけ出力端
子79からスイッチ信号を出力するものであるから、この
スイッチ回路50を組み込む時計体は、外部にスイッチ素
子を設ける必要がなく、時計体を揺するか、又は、叩く
ことにより蛍光表示管20に振動を与えれば、スイッチ回
路50からスイッチ信号を出力させることができ、例え
ば、目覚し機構の鳴り止めを行うことができる。

【００１８】尚、この蛍光表示管20を時計体に取り付け
るに際しては、図３に示すように、蛍光表示管20を固定
した基板37を固定板41に立て、支持部材45で基板37を固
定板41の所定位置に取り付けるとき、図４に示すよう
に、支持部材45と基板37との前後間に僅かな間隙Ｗを設
け、基板37が支持部材45により支持されつつ前後に揺動
可能とすれば、時計体に加えられる衝撃などにより基板
37が揺動し、蛍光表示管20のフィラメントを揺れやすく
することができる。

【００１９】そして、このスイッチ回路50は、時計体に
組み込む場合に限ることなく、蛍光表示管20を有する電
気製品に組み込むことにより、製品を揺すり、又は蛍光
表示管20の近辺を叩くように衝撃を与えることにより、
フィラメントを揺動させてスイッチ回路50を作動させる
ことができるものである。又、電源部11を二次電池と
し、商用電源を適宜降圧整流して蛍光表示管20を点灯さ
せる非常灯などの電光表示装置に組み込み、スイッチ信
号により商用電源から電源部11に切り換える場合や、他
の非常設備の作動をこのスイッチ信号により開始させる
ものとすれば、地震などの非常時に自動的に各種装置の
作動を開始させるスイッチとしてこのスイッチ回路50を
使用することができる。

【００２０】更に、図１に示した実施例は、検知信号出
力手段61をリセットするリセット信号出力手段81を設け
ているも、このリセット信号出力手段81を省略し、蛍光
表示管20が振動するとスイッチ信号の出力を開始し、ス
イッチ信号の出力を持続するスイッチ回路50とすること
や、リセット信号出力手段81を省略し、且つ、検知信号
出力手段61に組み込むＤ−フリップフロップ69を単安定
マルチバイブレータなどに変更し、検知信号出力手段61
から出力させる検知信号、ひいてはスイッチ回路50から
出力されるスイッチ信号の出力時間を所定長さとするこ
ともできる。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、蛍光表示管のグリッド電圧を
検出するグリッド電圧検出手段と、グリッド電圧検出手
段により検出したグリッド電圧が振動変化したときに検
知信号を出力する検知信号出力手段と、検知信号出力手
段が出力する検知信号によりスイッチ信号を出力する信
号出力手段と、を有するスイッチ回路である故、蛍光表
示管に振動を与えることによりスイッチ信号を出力させ
ることができ、蛍光表示管を有する電気製品や機器、設
備に組み込めば、スイッチ素子を外表面などに設けるこ
となく、回路や機器、及び設備の作動を制御することが
できる。

【００２２】尚、リセット信号出力手段を設けるスイッ
チ回路は、蛍光表示管を振動させてスイッチ信号を出力
させるに際し、当該スイッチ回路が出力するスイッチ信
号の持続時間を所定長さに設定することが容易であり、
当該スイッチ回路を組み込む機械や回路に合わせたスイ
ッチ信号を出力させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスイッチ回路を示す図。

【図２】本発明に係るスイッチ回路の各部信号を示すフ
ローチャート図。

【図３】本発明に係るスイッチ回路に適する蛍光表示管
の取付け例を示す正面図。

【図４】本発明に係るスイッチ回路に適する蛍光表示管
の取付け例を示す側面図。

【符号の説明】

１１ 電源部 １３ 時計回路 １５ 発振器 １７ カウンタ １９ アノード制御
回路 ２０ 蛍光表示管 ２１ 陰極 ２３ グリッド ２４ グリッド端子 ２７ 陽極 ２８ 制御端子 ３１ グリッド電流制御抵抗器 ３３ 陰極電流制御
抵抗器 ３７ 基板 ４１ 固定板 ４５ 支持部材 ５０ スイッチ回路 ５１ グリッド電圧検出手段 ５５ 増幅器 ６１ 検知信号出力手段 ６３ 基準電圧発生
抵抗器 ６４ 中間端子 ６５ 比較器 ６７ アンド回路 ６９ Ｄ−フリップ
フロップ ７１ 信号出力手段 ７３ 信号出力用ト
ランジスタ ７５ 保護抵抗器 ７７ プルダウン抵
抗器 ７９ 出力端子 ８１ リセット信号出力手段 ８３ ゲート回路 ８５ タイマーカウンタ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グリッド電流制限抵抗器を介して蛍光表
   示管のグリッドに印加されるグリッド電圧を検出するグ
   リッド電圧検出手段と、 グリッド電圧検出手段により検出したグリッド電圧が陰
   極の物理的な揺動により振動変化することによって所定
   の基準電圧を越ると検知信号を出力する検知信号出力手
   段と、 検知信号出力手段が出力する検知信号によりスイッチ信
   号を出力する信号出力手段と、 を有することを特徴とするスイッチ回路。
2. 【請求項２】 検知信号出力手段からの検知信号が入力
   された後、所定時間後に検知信号出力手段をリセットす
   るリセット信号出力手段を設けることを特徴とする請求
   項１に記載したスイッチ回路。