(57)【要約】【課題】  負荷回路の定格電流に対応する電圧を基準電圧として設定し、この基準電圧に基づいて負荷電流を寿命特性などに悪影響を与えない範囲に制御すること。【解決手段】  照明ヘッド３，スイッチング素子Ｑ１，電流検出抵抗Ｒｓを直列接続してなる負荷回路と、負荷回路に定格電圧を印加し、スイッチング素子のオン動作時に、電流検出抵抗で検出された負荷電流に対応する電圧Ｖｓを基準電圧Ｖｒｅｆとして保持する基準電圧設定回路４と、負荷回路に所定の電圧が印加された際に、検出電圧Ｖｓを基準電圧Ｖｒｅｆと一定の関係を有するようにスイッチング素子を制御する電流制御回路８とから構成し、基準電圧設定回路，電流制御回路の協働作用により照明ヘッドに流れる電流を管理された範囲内に制限するようにした。【選択図】        図１
2006235891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも負荷，スイッチング素子，電流検出抵抗を直列的に接続してなる負荷回路と、負荷回路に所定の電圧を印加した際に、電流検出抵抗にて検出された負荷電流に対応する電圧を基準電圧として保持する機能を有する基準電圧設定回路とを具備したことを特徴とする基準電圧設定装置。
【請求項２】
所定の電圧を出力する電源装置と、電源装置の出力側に少なくとも負荷，スイッチング素子，電流検出抵抗を直列的に接続してなる負荷回路と、スイッチング素子のオン動作時に、負荷回路の電流検出抵抗にて検出された負荷電流に対応する電圧を基準電圧として保持する基準電圧設定回路とを具備し、前記基準電圧設定回路は、少なくとも、三つの入力端子を有するアンド回路と、アンド回路の出力信号に基づいて出力電圧が順次高められるように出力される電子ボリウムと、電流検出抵抗による検出電圧と電子ボリウムの出力電圧とを比較し、電子ボリウムの出力電圧が検出電圧にほぼ等しい電圧（基準電圧）となったことを検出するコンパレータとから構成されており、アンド回路は三つの入力端子にクロック信号，コンパレータのハイレベルの出力信号，セット信号が入力されることによってオン動作すると共に、その出力信号に基づいて電子ボリウムが作動し、その出力電圧が検出電圧とほぼ等しい電圧に達した際に、コンパレータの出力信号がロウレベルとなることによりアンド回路を動作停止させ、電子ボリウムの出力電圧を基準電圧として保持することを特徴とする基準電圧設定装置。
【請求項３】
所定の電圧を出力する電源装置と、電源装置の出力側に少なくとも負荷，スイッチング素子，電流検出抵抗を直列的に接続してなる負荷回路と、スイッチング素子のオン動作時に、負荷回路の電流検出抵抗にて検出された負荷電流に対応する電圧を基準電圧として保持する基準電圧設定回路と、基準電圧設定回路にリセット信号を供給するリセット信号発生回路と、基準電圧設定回路にセット信号を供給するセット信号発生回路とを具備し、前記基準電圧設定回路は、少なくとも、三つの入力端子を有するアンド回路と、アンド回路の出力信号に基づいて出力電圧が順次高められるように出力される電子ボリウムと、電流検出抵抗による検出電圧と電子ボリウムの出力電圧とを比較し、電子ボリウムの出力電圧が検出電圧にほぼ等しい電圧（基準電圧）となったことを検出するコンパレータとから構成されており、電子ボリウムはリセット信号発生回路からのリセット信号によりリセットされ、アンド回路は三つの入力端子にクロック信号，コンパレータのハイレベルの出力信号，セット信号発生回路からのセット信号が入力されることによってオン動作すると共に、その出力信号に基づいて電子ボリウムが作動し、その出力電圧が検出電圧とほぼ等しい電圧に達した際に、コンパレータの出力信号がロウレベルとなることによりアンド回路を動作停止させ、電子ボリウムの出力電圧を基準電圧として保持することを特徴とする基準電圧設定装置。
【請求項４】
前記基準電圧設定回路は、少なくとも、三つの入力端子を有するアンド回路と、アンド回路の出力信号に基づいて出力電圧が順次高められるように出力される電子ボリウムと、電流検出抵抗による検出電圧と電子ボリウムの出力電圧とを比較し、電子ボリウムの出力電圧が検出電圧にほぼ等しい電圧（基準電圧）となったことを検出するコンパレータと、基準電圧として保持された電子ボリウムの出力電圧を可変抵抗を含む電圧分配回路を用いて相対的に変更させる電圧変更回路とから構成したことを特徴とする請求項１〜３に記載の基準電圧設定装置。
【請求項５】
前記リセット信号発生回路は、リセット信号が一定の期間のみ発生されるように構成したことを特徴とする請求項３に記載の基準電圧設定装置。
【請求項６】
前記セット信号発生回路は、リセット信号の発生期間後に、セット信号が一定の期間のみ発生されるように構成したことを特徴とする請求項３に記載の基準電圧設定装置。
【請求項７】
前記負荷回路のスイッチング素子は、セット信号発生回路からのセット信号に基づいてオン動作するように回路構成されていることを特徴とする請求項３に記載の基準電圧設定装置。
【請求項８】
前記電源装置は、セット信号発生回路からのセット信号に基づいて負荷に対する定格電圧を出力し、セット信号の停止によって定格電圧より高い電圧を出力するように構成されていることを特徴とする請求項２〜３に記載の基準電圧設定装置。
【請求項９】
前記負荷が、少なくとも複数の発光ダイオードなどの発光素子にて構成されていることを特徴とする請求項１〜３に記載の基準電圧設定装置。
【請求項１０】
少なくとも、主として発光ダイオードなどの発光素子にて構成された照明ヘッド，スイッチング素子，電流検出抵抗を直列的に接続してなる負荷回路と、負荷回路に所定の電圧を印加し、スイッチング素子のオン動作時に、電流検出抵抗にて検出された負荷電流に対応する電圧を基準電圧として保持する機能を有する基準電圧設定回路と、負荷回路に所定の電圧又は所定の電圧以外の異なった電圧が印加された際に、電流検出抵抗での検出電圧を基準電圧設定回路に保持されている基準電圧と一定の関係を有するようにスイッチング素子を制御する電流制御回路とを具備し、前記基準電圧設定回路，電流制御回路の協働作用により照明ヘッドに流れる電流を管理された範囲内に制限するようにしたことを特徴とする照明装置。
【請求項１１】
少なくとも所定の電圧を出力する電源装置と、電源装置の出力側に少なくとも照明ヘッド，スイッチング素子，電流検出抵抗を直列的に接続してなる負荷回路と、負荷回路に所定の電圧を印加し、スイッチング素子のオン動作時に、電流検出抵抗にて検出された負荷電流に対応する電圧を基準電圧として保持する基準電圧設定回路と、負荷回路に所定の電圧又は所定の電圧以外の異なった電圧が印加された際に、電流検出抵抗での検出電圧を基準電圧設定回路に保持されている基準電圧と一定の関係を有するようにスイッチング素子を制御することにより負荷電流を所望の電流量に制御する電流制御回路とを具備し、前記基準電圧設定回路は、少なくとも、三つの入力端子を有するアンド回路と、アンド回路の出力信号に基づいて出力電圧が順次高められるように出力される電子ボリウムと、電流検出抵抗による検出電圧と電子ボリウムの出力電圧とを比較し、電子ボリウムの出力電圧が検出電圧にほぼ等しい電圧となったことを検出するコンパレータとから構成されており、アンド回路は三つの入力端子にそれぞれクロック信号，コンパレータのハイレベルの出力信号，セット信号が入力されることによってオン動作すると共に、その出力信号に基づいて電子ボリウムが作動し、その出力電圧が検出電圧とほぼ等しい電圧に達した際に、コンパレータの出力信号がロウレベルとなることによりアンド回路を動作停止させ、電子ボリウムの出力電圧を基準電圧として保持し、前記負荷回路に所定の電圧又は所定の電圧以外の異なった電圧が印加された際に、電流検出抵抗での検出電圧を基準電圧と一定の関係を有するようにスイッチング素子を制御することにより所望の負荷電流に制御することを特徴とする照明装置。
【請求項１２】
少なくとも所定の電圧を出力する電源装置と、電源装置の出力側に少なくとも照明ヘッド，スイッチング素子，電流検出抵抗を直列的に接続してなる負荷回路と、負荷回路に所定の電圧を印加し、スイッチング素子のオン動作時に、電流検出抵抗にて検出された負荷電流に対応する電圧を基準電圧として保持する基準電圧設定回路と、基準電圧設定回路に保持された基準電圧に対して所定の倍率を有する出力信号を出力する利得変更回路と、負荷回路に所定の電圧又は所定の電圧以外の異なった電圧が印加された際に、電流検出抵抗での検出電圧を利得変更回路の出力電圧とほぼ等しくなるようにスイッチング素子を制御することにより負荷電流を所望の電流量に制御する電流制御回路とを具備し、前記基準電圧設定回路は、少なくとも、三つの入力端子を有するアンド回路と、アンド回路の出力信号に基づいて出力電圧が順次高められるように出力される電子ボリウムと、電流検出抵抗による検出電圧と電子ボリウムの出力電圧とを比較し、電子ボリウムの出力電圧が検出電圧にほぼ等しい電圧となったことを検出するコンパレータとから構成されており、アンド回路は三つの入力端子にそれぞれクロック信号，コンパレータのハイレベルの出力信号，セット信号が入力されることによってオン動作すると共に、その出力信号に基づいて電子ボリウムが作動し、その出力電圧が検出電圧とほぼ等しい電圧に達した際に、コンパレータの出力信号がロウレベルとなることによりアンド回路を動作停止させ、電子ボリウムの出力電圧を基準電圧として保持し、前記負荷回路に所定の電圧又は所定の電圧以外の異なった電圧が印加された際に、電流検出抵抗での検出電圧を利得変更回路の出力電圧とほぼ等しくなるようにスイッチング素子を制御することにより所望の負荷電流に制御することを特徴とする照明装置。
【請求項１３】
少なくとも所定の電圧を出力する電源装置と、電源装置の出力側に少なくとも照明ヘッド，スイッチング素子，電流検出抵抗を直列的に接続してなる負荷回路と、負荷回路に所定の電圧を印加し、スイッチング素子のオン動作時に、電流検出抵抗にて検出された負荷電流に対応する電圧を基準電圧として保持する基準電圧設定回路と、基準電圧設定回路にリセット信号を供給するリセット信号発生回路と、基準電圧設定回路にセット信号を供給するセット信号発生回路と、基準電圧設定回路に保持された基準電圧に対して所定の倍率を有する出力信号を出力する利得変更回路と、負荷回路に所定の電圧又は所定の電圧以外の異なった電圧が印加された際に、電流検出抵抗での検出電圧を利得変更回路の出力電圧とほぼ等しくなるようにスイッチング素子を制御することにより負荷電流を所望の電流量に制御する電流制御回路とを具備し、前記基準電圧設定回路は、少なくとも、三つの入力端子を有するアンド回路と、アンド回路の出力信号に基づいて出力電圧が順次高められるように出力される電子ボリウムと、電流検出抵抗による検出電圧と電子ボリウムの出力電圧とを比較し、電子ボリウムの出力電圧が検出電圧にほぼ等しい電圧となったことを検出するコンパレータとから構成されており、電子ボリウムはリセット信号発生回路からのリセット信号によりリセットされ、アンド回路は三つの入力端子にそれぞれクロック信号，コンパレータのハイレベルの出力信号，セット信号発生回路からのセット信号が入力されることによってオン動作すると共に、その出力信号に基づいて電子ボリウムが作動し、その出力電圧が検出電圧とほぼ等しい電圧に達した際に、コンパレータの出力信号がロウレベルとなることによりアンド回路を動作停止させ、電子ボリウムの出力電圧を基準電圧として保持し、前記負荷回路に所定の電圧又は所定の電圧以外の異なった電圧が印加された際に、電流検出抵抗での検出電圧を利得変更回路の出力電圧とほぼ等しくなるようにスイッチング素子を制御することにより所望の負荷電流に制御することを特徴とする照明装置。
【請求項１４】
前記基準電圧設定回路は、少なくとも、三つの入力端子を有するアンド回路と、アンド回路の出力信号に基づいて出力電圧が順次高められるように出力される電子ボリウムと、電流検出抵抗による検出電圧と電子ボリウムの出力電圧とを比較し、電子ボリウムの出力電圧が検出電圧にほぼ等しい電圧（基準電圧）となったことを検出するコンパレータと、基準電圧として保持された電子ボリウムの出力電圧を、可変抵抗を含む電圧分配回路を用いて相対的に変更させる電圧変更回路とから構成したことを特徴とする請求項１０〜１３に記載の照明装置。
【請求項１５】
前記基準電圧設定回路において、電圧変更回路を電子ボリウムに対してスイッチを利用して接離可能に構成したことを特徴とする請求項１４に記載の照明装置。
【請求項１６】
前記リセット信号発生回路は、リセット信号が一定の期間のみ発生されるように構成したことを特徴とする請求項１３に記載の照明装置。
【請求項１７】
前記リセット信号発生回路は、少なくともインバータと、抵抗，コンデンサよりなる時定数回路と、時定数回路のコンデンサに並列に接続したスイッチとから構成してなり、スイッチを一定の期間オンすることによってインバータからハイレベルのリセット信号を、スイッチのオン期間に応じて出力するようにしたことを特徴とする請求項１６に記載の照明装置。
【請求項１８】
前記セット信号発生回路は、リセット信号の発生期間後に、セット信号が一定の期間のみ発生されるように構成したことを特徴とする請求項１３に記載の照明装置。
【請求項１９】
前記負荷回路のスイッチング素子は、セット信号発生回路からのセット信号と照明ヘッドの動作パターンに対応する制御信号によってオン動作するように回路構成されていることを特徴とする請求項１３に記載の照明装置。
【請求項２０】
前記電源装置は、セット信号発生回路からのセット信号によって所定の電圧（例えば照明ヘッドの定格電圧）を出力し、セット信号の停止によって所定の電圧以外の異なった電圧（例えば定格電圧より高い電圧）を出力するように構成されていることを特徴とする請求項１１〜１３に記載の照明装置。
【請求項２１】
前記利得変更回路は、少なくともオペアンプ、利得を決定する二つの抵抗Ｒａ，Ｒｂ、スイッチにて構成し、スイッチのオン，オフによって基準電圧設定回路に保持された基準電圧に対して所定の倍率（Ｒａ／Ｒｂ＋１）を有する出力信号を出力するように構成されていることを特徴とする請求項１２〜１３に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば一般照明，ディスプレイ表示やＣＣＤ（電荷結合素子）からの画像データを処理することにより製品の外観検査，位置決めなどを行うシステム・装置に適用される基準電圧設定装置及びその装置を用いた照明装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、製品の表面検査や製造過程における組み立て部品などの位置決めなどを行う場合には、製品や組み立て部品などからの画像情報を取り込むために、照明装置が用いられている。例えば製品の表面検査を行う場合には、被検査製品に
照明装置からの光を照射し、被検査製品をＣＣＤによって撮像し、その画像データを基準データと比較することによって被検査製品の表面状態（傷，変形の有無など）が検査される。
【０００３】
このような用途に適用される照明装置は、例えば１２〜２５Ｖの電圧を出力する電源装置に多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を直列或いは並列などに接続してなる照明ヘッドを接続して構成されている。
この装置において、電源装置に交流電源を接続すると、照明ヘッドには所定の電圧が印加され、それぞれの発光ダイオードが発光動作することによって被検査製品などが照明される。
ところで、照明ヘッドを構成する発光ダイオードは、それに流れる電流によって明るさ，寿命などの特性に影響を及ぼすことが知られている。例えば明るさは、発光ダイオードへの通電量が適正値（例えば定格値）より多くなれば増加し、逆に適正値より少なくなれば減少する。又、通電量が適正値より多くなればなるほど損傷され易くなり、寿命への悪影響が懸念されるようになる。従って、動作時における発光ダイオードの通電量は適正な電流範囲に設定することが求められている。
【０００４】
例えば特開２００４−２９９１０２号公報にはこのような事案に対処するための照明装置が提案されている。この照明装置は、図５に示すように、複数の発光ダイオードＦと電流検出抵抗Ｒｓとを直列的に接続すると共に、回路の入出力端及び電流検出抵抗Ｒｓの両端に四つの端子Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄを設けてなる照明ヘッドＨと、照明ヘッドＨを点灯させるのに充分な電圧（例えば１２〜２５Ｖ）及び照明ヘッドＨの定格電流に対応する基準電圧を出力する電源ユニットＮＵ，電流制御回路ＩＣを有する電源装置Ｂとから構成されている。尚、電流制御回路ＩＣはオペアンプＯＰ，トランジスタＴＲ，抵抗などから構成されている。
【０００５】
この照明装置は次のように動作する。まず、トランジスタＴＲがオン動作すると、電源ユニットＮＵから照明ヘッドＨに負荷電流Ｉｏが流れ、電流検出抵抗Ｒｓの端子Ｔｂ，Ｔｃには電圧Ｖｓ（＝Ｉｏ・Ｒｓ）が発生する。この検出電圧Ｖｓは電流制御回路ＩＣのオペアンプＯＰにて基準電圧Ｖｒｅｆと比較され、検出電圧Ｖｓが基準電圧Ｖｒｅｆと等しくなった時に定格電流が流れる。照明ヘッドＨに流れる電流Ｉｏが多い場合には検出電圧Ｖｓが高くなるために、電流制御回路ＩＣは検出電圧Ｖｓを降下させ基準電圧Ｖｒｅｆと等しくなるように動作する。従って、負荷電流Ｉｏは減少し、適正な電流（定格電流）が流れるように制御される。又、検出電圧Ｖｓが基準電圧Ｖｒｅｆより低い場合には逆の動作により適正な電流が流れるように制御される。
従って、この照明装置によれば、電源ユニットＮＵの出力電圧が仮に変動したとしても、照明ヘッドＨには常に適正な電流が流れるように制御されるために、明るさをほぼ一定にでき、被検査製品の表面状態などを精度よく検査できるし、発光ダイオードの長寿命化を図ることもできる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、この照明装置では、被検査製品が静止した状態の検査には適するものの、例えば移動状態にある被検査製品の表面検査などでは正確な画像データが得られなくなり、精度の高い検査を行うことが難しくなる。
従って、このような問題を解決するために、照明ヘッドＨに定格電流に比べて過大な電流を瞬間的に流し、発光ダイオードＦをストロボ的に発光させることが行われている。しかし乍ら、発光ダイオードＦはその通電量が許容電流以下であれば寿命への悪影響は緩和されるものの、通電量を常に許容電流以下に設定することは難しく、寿命特性への悪影響も無視できないという問題がある。
その上、この照明装置では、電流検出用の端子を有する照明ヘッドＨであれば、上述のように電流量を適正な電流に制御することができるものの、通常の照明ヘッドは二つの端子しかなく、このような照明ヘッドは適用できないという問題もある。
それ故に、本発明の目的は、負荷回路の適正な電流（例えば定格電流）に対応する電圧を基準電圧として設定し、この基準電圧に基づいて負荷電流を寿命特性などに悪影響を与えない範囲に制御しうる基準電圧設定装置及びその装置を用いた照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
従って、本発明は、上述の目的を達成するために、少なくとも負荷，スイッチング素子，電流検出抵抗を直列的に接続してなる負荷回路と、負荷回路に所定の電圧を印加した際に、電流検出抵抗にて検出された負荷電流に対応する電圧を基準電圧として保持する機能を有する基準電圧設定回路とを具備したことを特徴とする。
【０００８】
又、本発明の第２の発明は、基準電圧設定装置であって、所定の電圧を出力する電源装置と、電源装置の出力側に少なくとも負荷，スイッチング素子，電流検出抵抗を直列的に接続してなる負荷回路と、スイッチング素子のオン動作時に、負荷回路の電流検出抵抗にて検出された負荷電流に対応する電圧を基準電圧として保持する基準電圧設定回路とを具備し、前記基準電圧設定回路は、少なくとも、三つの入力端子を有するアンド回路と、アンド回路の出力信号に基づいて出力電圧が順次高められるように出力される電子ボリウムと、電流検出抵抗による検出電圧と電子ボリウムの出力電圧とを比較し、電子ボリウムの出力電圧が検出電圧にほぼ等しい電圧（基準電圧）となったことを検出するコンパレータとから構成されており、アンド回路は三つの入力端子にクロック信号，コンパレータのハイレベルの出力信号，セット信号が入力されることによってオン動作すると共に、その出力信号に基づいて電子ボリウムが作動し、その出力電圧が検出電圧とほぼ等しい電圧に達した際に、コンパレータの出力信号がロウレベルとなることによりアンド回路を動作停止させ、電子ボリウムの出力電圧を基準電圧として保持することを特徴とする。
【０００９】
又、本発明の第３の発明は、基準電圧設定装置であって、所定の電圧を出力する電源装置と、電源装置の出力側に少なくとも負荷，スイッチング素子，電流検出抵抗を直列的に接続してなる負荷回路と、スイッチング素子のオン動作時に、負荷回路の電流検出抵抗にて検出された負荷電流に対応する電圧を基準電圧として保持する基準電圧設定回路と、基準電圧設定回路にリセット信号を供給するリセット信号発生回路と、基準電圧設定回路にセット信号を供給するセット信号発生回路とを具備し、前記基準電圧設定回路は、少なくとも、三つの入力端子を有するアンド回路と、アンド回路の出力信号に基づいて出力電圧が順次高められるように出力される電子ボリウムと、電流検出抵抗による検出電圧と電子ボリウムの出力電圧とを比較し、電子ボリウムの出力電圧が検出電圧にほぼ等しい電圧（基準電圧）となったことを検出するコンパレータとから構成されており、電子ボリウムはリセット信号発生回路からのリセット信号によりリセットされ、アンド回路は三つの入力端子にクロック信号，コンパレータのハイレベルの出力信号，セット信号発生回路からのセット信号が入力されることによってオン動作すると共に、その出力信号に基づいて電子ボリウムが作動し、その出力電圧が検出電圧とほぼ等しい電圧に達した際に、コンパレータの出力信号がロウレベルとなることによりアンド回路を動作停止させ、電子ボリウムの出力電圧を基準電圧として保持することを特徴とする。
【００１０】
又、本発明の第４の発明は、基準電圧設定装置において、基準電圧設定回路は、少なくとも、三つの入力端子を有するアンド回路と、アンド回路の出力信号に基づいて出力電圧が順次高められるように出力される電子ボリウムと、電流検出抵抗による検出電圧と電子ボリウムの出力電圧とを比較し、電子ボリウムの出力電圧が検出電圧にほぼ等しい電圧（基準電圧）となったことを検出するコンパレータと、基準電圧として保持された電子ボリウムの出力電圧を可変抵抗を含む電圧分配回路を用いて相対的に変更させる電圧変更回路とから構成したことを特徴とし、第５の発明は、前記リセット信号発生回路は、リセット信号が一定の期間のみ発生されるように構成したことを特徴とし、第６の発明は、前記セット信号発生回路は、リセット信号の発生期間後に、セット信号が一定の期間のみ発生されるように構成したことを特徴とし、第７の発明は、前記負荷回路のスイッチング素子は、セット信号発生回路からのセット信号に基づいてオン動作するように回路構成されていることを特徴とし、第８の発明は、前記電源装置は、セット信号発生回路からのセット信号に基づいて負荷に対する定格電圧を出力し、セット信号の停止によって定格電圧より高い電圧を出力するように構成されていることを特徴とし、第９の発明は、前記負荷が、少なくとも複数の発光ダイオードなどの発光素子にて構成されていることを特徴とする。
【００１１】
又、本発明の第１０の発明は、照明装置であって、少なくとも、主として発光ダイオードなどの発光素子にて構成された照明ヘッド，スイッチング素子，電流検出抵抗を直列的に接続してなる負荷回路と、負荷回路に所定の電圧を印加し、スイッチング素子のオン動作時に、電流検出抵抗にて検出された負荷電流に対応する電圧を基準電圧として保持する機能を有する基準電圧設定回路と、負荷回路に所定の電圧又は所定の電圧以外の異なった電圧が印加された際に、電流検出抵抗での検出電圧を基準電圧設定回路に保持されている基準電圧と一定の関係を有するようにスイッチング素子を制御する電流制御回路とを具備し、前記基準電圧設定回路，電流制御回路の協働作用により照明ヘッドに流れる電流を管理された範囲内に制限するようにしたことを特徴とする。
【００１２】
又、本発明の第１１の発明は、照明装置であって、少なくとも所定の電圧を出力する電源装置と、電源装置の出力側に少なくとも照明ヘッド，スイッチング素子，電流検出抵抗を直列的に接続してなる負荷回路と、負荷回路に所定の電圧を印加し、スイッチング素子のオン動作時に、電流検出抵抗にて検出された負荷電流に対応する電圧を基準電圧として保持する基準電圧設定回路と、負荷回路に所定の電圧又は所定の電圧以外の異なった電圧が印加された際に、電流検出抵抗での検出電圧を基準電圧設定回路に保持されている基準電圧と一定の関係を有するようにスイッチング素子を制御することにより負荷電流を所望の電流量に制御する電流制御回路とを具備し、前記基準電圧設定回路は、少なくとも、三つの入力端子を有するアンド回路と、アンド回路の出力信号に基づいて出力電圧が順次高められるように出力される電子ボリウムと、電流検出抵抗による検出電圧と電子ボリウムの出力電圧とを比較し、電子ボリウムの出力電圧が検出電圧にほぼ等しい電圧となったことを検出するコンパレータとから構成されており、アンド回路は三つの入力端子にそれぞれクロック信号，コンパレータのハイレベルの出力信号，セット信号が入力されることによってオン動作すると共に、その出力信号に基づいて電子ボリウムが作動し、その出力電圧が検出電圧とほぼ等しい電圧に達した際に、コンパレータの出力信号がロウレベルとなることによりアンド回路を動作停止させ、電子ボリウムの出力電圧を基準電圧として保持し、前記負荷回路に所定の電圧又は所定の電圧以外の異なる電圧が印加された際に、電流検出抵抗での検出電圧を基準電圧と一定の関係を有するように制御することを特徴とする。
【００１３】
又、本発明の第１２の発明は、照明装置であって、少なくとも所定の電圧を出力する電源装置と、電源装置の出力側に少なくとも照明ヘッド，スイッチング素子，電流検出抵抗を直列的に接続してなる負荷回路と、負荷回路に所定の電圧を印加し、スイッチング素子のオン動作時に、電流検出抵抗にて検出された負荷電流に対応する電圧を基準電圧として保持する基準電圧設定回路と、基準電圧設定回路に保持された基準電圧に対して所定の倍率を有する出力信号を出力する利得変更回路と、負荷回路に所定の電圧又は所定の電圧以外の異なった電圧が印加された際に、電流検出抵抗での検出電圧を利得変更回路の出力電圧とほぼ等しくなるようにスイッチング素子を制御することにより負荷電流を所望の電流量に制御する電流制御回路とを具備し、前記基準電圧設定回路は、少なくとも、三つの入力端子を有するアンド回路と、アンド回路の出力信号に基づいて出力電圧が順次高められるように出力される電子ボリウムと、電流検出抵抗による検出電圧と電子ボリウムの出力電圧とを比較し、電子ボリウムの出力電圧が検出電圧にほぼ等しい電圧となったことを検出するコンパレータとから構成されており、アンド回路は三つの入力端子にそれぞれクロック信号，コンパレータのハイレベルの出力信号，セット信号が入力されることによってオン動作すると共に、その出力信号に基づいて電子ボリウムが作動し、その出力電圧が検出電圧とほぼ等しい電圧に達した際に、コンパレータの出力信号がロウレベルとなることによりアンド回路を動作停止させ、電子ボリウムの出力電圧を基準電圧として保持し、前記負荷回路に所定の電圧又は所定の電圧以外の異なる電圧が印加された際に、電流検出抵抗での検出電圧を利得変更回路の出力電圧とほぼ等しくなるように制御することを特徴とする。
【００１４】
又、本発明の第１３の発明は、照明装置であって、少なくとも所定の電圧を出力する電源装置と、電源装置の出力側に少なくとも照明ヘッド，スイッチング素子，電流検出抵抗を直列的に接続してなる負荷回路と、負荷回路に所定の電圧を印加し、スイッチング素子のオン動作時に、電流検出抵抗にて検出された負荷電流に対応する電圧を基準電圧として保持する基準電圧設定回路と、基準電圧設定回路にリセット信号を供給するリセット信号発生回路と、基準電圧設定回路にセット信号を供給するセット信号発生回路と、基準電圧設定回路に保持された基準電圧に対して所定の倍率を有する出力信号を出力する利得変更回路と、負荷回路に所定の電圧又は所定の電圧以外の異なった電圧が印加された際に、電流検出抵抗での検出電圧を利得変更回路の出力電圧とほぼ等しくなるようにスイッチング素子を制御することにより負荷電流を所望の電流量に制御する電流制御回路とを具備し、前記基準電圧設定回路は、少なくとも、三つの入力端子を有するアンド回路と、アンド回路の出力信号に基づいて出力電圧が順次高められるように出力される電子ボリウムと、電流検出抵抗による検出電圧と電子ボリウムの出力電圧とを比較し、電子ボリウムの出力電圧が検出電圧にほぼ等しい電圧となったことを検出するコンパレータとから構成されており、電子ボリウムはリセット信号発生回路からのリセット信号によりリセットされ、アンド回路は三つの入力端子にそれぞれクロック信号，コンパレータのハイレベルの出力信号，セット信号発生回路からのセット信号が入力されることによってオン動作すると共に、その出力信号に基づいて電子ボリウムが作動し、その出力電圧が検出電圧とほぼ等しい電圧に達した際に、コンパレータの出力信号がロウレベルとなることによりアンド回路を動作停止させ、電子ボリウムの出力電圧を基準電圧として保持し、前記負荷回路に所定の電圧又は所定の電圧以外の異なる電圧が印加された際に、電流検出抵抗での検出電圧を利得変更回路の出力電圧とほぼ等しくなるように制御することを特徴とする。
【００１５】
又、本発明の第１４の発明は、照明装置において、基準電圧設定回路は、少なくとも、三つの入力端子を有するアンド回路と、アンド回路の出力信号に基づいて出力電圧が順次高められるように出力される電子ボリウムと、電流検出抵抗による検出電圧と電子ボリウムの出力電圧とを比較し、電子ボリウムの出力電圧が検出電圧にほぼ等しい電圧（基準電圧）となったことを検出するコンパレータと、基準電圧として保持された電子ボリウムの出力電圧を、可変抵抗を含む電圧分配回路を用いて相対的に変更させる電圧変更回路とから構成したことを特徴とし、第１５の発明は、基準電圧設定回路において、電圧変更回路を電子ボリウムに対してスイッチを利用して接離可能に構成したことを特徴とする。
【００１６】
又、本発明の第１６の発明は、照明装置において、リセット信号発生回路は、リセット信号が一定の期間のみ発生されるように構成したことを特徴とし、第１７の発明は、リセット信号発生回路は、少なくともインバータと、抵抗，コンデンサよりなる時定数回路と、時定数回路のコンデンサに並列に接続したスイッチとから構成してなり、スイッチを一定の期間オンすることによってインバータからハイレベルのリセット信号を、スイッチのオン期間に応じて出力するようにしたことを特徴とし、第１８の発明は、セット信号発生回路は、リセット信号の発生期間後に、セット信号が一定の期間のみ発生されるように構成したことを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明の第１９の発明は、照明装置において、負荷回路のスイッチング素子は、セット信号発生回路からのセット信号と照明ヘッドの動作パターンに対応する制御信号によってオン動作するように回路構成されていることを特徴とし、第２０の発明は、電源装置は、セット信号発生回路からのセット信号によって所定の電圧（例えば照明ヘッドの定格電圧）を出力し、セット信号の停止によって所定の電圧以外の異なった電圧（例えば定格電圧より高い電圧）を出力するように構成されていることを特徴とし、第２１の発明は、利得変更回路は、少なくともオペアンプ、利得を決定する二つの抵抗Ｒａ，Ｒｂ、スイッチにて構成し、スイッチのオン，オフによって基準電圧設定回路に保持された基準電圧に対して所定の倍率（Ｒａ／Ｒｂ＋１）を有する出力信号を出力するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように本発明の基準電圧設定装置によれば、照明ヘッドに電流に対応する電圧を検出するための端子が設置されていなくても、それの定格電圧さえ既知であれば、負荷回路に定格電圧を印加することにより定格電流に対応する電圧を検出することができる上に、この検出電圧に基づいて基準電圧を設定し保持できる。このために、照明装置に適用した場合、照明ヘッドを所定の電流によって点灯させることができる。
又、基準電圧設定装置を含む本発明の照明装置によれば、負荷回路に流れる負荷電流は電流制御回路によって、電流検出抵抗での検出電圧が基準電圧と所定の関係を有するように制御されるために、寿命に悪影響を与えないような電流量に設定される。
特に、基準電圧設定回路と電流制御回路との間に利得変更回路を接続すれば、基準電圧設定回路の基準電圧は利得変更回路の利得値によって電流制御回路に付与される電圧値が変更される。このために、電流制御回路は電流検出抵抗で検出された電圧が利得変更回路の出力電圧にほぼ等しくなるように作動する結果、負荷回路の負荷電流は利得値に応じて変更された基準電圧に対応する電流に制御される。従って、利得変更回路の利得値はそれの出力電圧が照明ヘッドにおける発光素子の寿命特性などに悪影響を与えない程度となるように設定することにより、照明ヘッドを多様な動作パターンで点灯させることができる。
さらに、基準電圧設定回路に電圧変更回路を付加すれば、基準電圧が電圧変更回路による電圧分配比によって変更できるために、照明ヘッドを含む付加回路に寿命特性などに悪影響を与えない程度の電流範囲で適宜の負荷電流を流すことが可能になる。従って、さらに照明ヘッド多様な照明が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明にかかる基準電圧設定装置を含む照明装置に関する実施例について図１〜図２を参照して説明する。
同図において、１は照明装置用の電源装置であって、例えば入力側には交流電源が電源スイッチＳＷを介して接続されており、出力側には三つの端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３が設けられている。この電源装置１は、例えば端子Ｔ３に後述するセット信号が付与されている期間中は端子Ｔ１，Ｔ２に所定の電圧（例えば１２Ｖの電圧で、後述する照明ヘッドの定格電圧）Ｖｏが出力され、セット信号が付与されなくなると、所定の電圧以外の異なった電圧（例えば２４〜３６Ｖの電圧）が出力されるように構成されている。２は制御用の電源装置であって、その出力側からは例えば５Ｖ程度の駆動電圧Ｖｃｃが出力され、後述する各種回路に供給されるように構成されている。３は照明ヘッドであって、例えば複数の発光ダイオードなどの発光素子３ａと保護抵抗３ｂとの直列回路を複数並列に接続して構成されている。尚、発光素子３ａの接続は直列接続の他、並列接続したりするなど用途に応じて適宜の接続形態を採用することができる。この照明ヘッド３はスイッチング素子Ｑ１，電流検出抵抗Ｒｓと直列的に接続されることによって負荷回路を構成し、電源装置１の端子Ｔ１，Ｔ２に接続されている。尚、スイッチング素子Ｑ１はリニア動作するスイッチング素子であればどのような素子でもよいが、トランジスタ，電界効果形トランジスタ（ＦＥＴ）が好適する。
【００２０】
４は基準電圧設定回路であって、例えば三つの入力端子を有するアンド回路ＡＮＤと、アンド回路ＡＮＤの出力信号によるカウントアップに基づいて出力電圧が順次に高められる機能を有する電子ボリウムＭＲと、電子ボリウムＭＲの出力電圧Ｖｒｅｆと電流検出抵抗Ｒｓによる検出電圧Ｖｓとを比較し、出力電圧Ｖｒｅｆが検出電圧Ｖｓとほぼ等しくなったことを検出するコンパレータＣＭＰと、電子ボリウムＭＲのボリウム部分にスイッチＳ１を介して接続された電圧変更回路とから構成されている。尚、電子ボリウムＭＲは、図示例ではアンド回路ＡＮＤからの出力信号によるカウントアップに基づいて可変抵抗器の抵抗値を変化させて出力電圧Ｖｒｅｆが順次高められるように構成されている。上述のアンド回路ＡＮＤにおける第１の入力端子にはクロック信号が、第２の入力端子にはコンパレータＣＭＰの出力信号が、第３の入力端子には後述するセット信号発生回路からのセット信号がそれぞれ入力されるように構成されている。又、電子ボリウムＭＲにはリセット端子Ｒｅが設けられており、この端子に、後述するリセット信号発生回路からのリセット信号を付与することによって出力電圧Ｖｒｅｆが０ボルトとなるようにリセットされる。又、電子ボリウムＭＲと電圧変更回路との間にはスイッチＳ１が設けられており、それのＡ側の接点には駆動電圧Ｖｃｃが印加されており、Ｂ側の接点には電圧変更回路が接続されている。この回路は、例えばオペアンプＯＰ３と電圧分配回路としての可変抵抗器ＶＲから構成されており、可変抵抗器ＶＲには駆動電圧Ｖｃｃが印加されていると共に、その摺動子がオペアンプＯＰ３のプラス入力端子（正相入力端子）に接続されている。オペアンプＯＰ３のマイナス入力端子（逆相入力端子）はそれの出力側に接続されると共に、Ｂ側の接点に接続されている。
【００２１】
５はリセット信号発生回路であって、例えばインバータＩＮＶ１と、抵抗Ｒ１，コンデンサＣ１よりなる時定数回路と、コンデンサＣ１に並列接続されたスイッチＳ３と、抵抗Ｒ１に並列接続されたダイオードＤ１とから構成されており、インバータＩＮＶ１の入力側は抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１との接続点に、出力側は電子ボリウムＭＲにおけるカウンタのリセット端子Ｒｅにそれぞれ接続されている。尚、スイッチＳ３は通常状態では開放状態となるように構成されている。６はセット信号発生回路であって、例えばインバータＩＮＶ２と、抵抗Ｒ２，コンデンサＣ２よりなる時定数回路と、抵抗Ｒ２に並列接続されたダイオードＤ２とから構成されており、インバータＩＮＶ２の入力側は抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２との接続点に、出力側は基準電圧設定回路４におけるアンド回路ＡＮＤの第３の入力端子，電源装置１の端子Ｔ３，後述するオアゲートの第１の入力端子にそれぞれ接続されている。尚、インバータＩＮＶ１の出力側はセット信号発生回路６におけるコンデンサＣ２にも接続されている。
【００２２】
ＯＲはオアゲートであって、これの第１の入力端子にはセット信号発生回路６からのセット信号が付与されるように構成されており、第２の入力端子には照明ヘッド３における発光素子３ａの動作パターン（点灯パターン）に応じた制御信号（図示せず）が付与されるように構成されている。このオアゲートＯＲの出力側は抵抗Ｒ３を介してスイッチング素子Ｑ１の制御部（例えばベース）に接続されると共に、後述する電流制御回路にも接続されている。７は利得変更回路であって、例えばオペアンプＯＰ１と、抵抗Ｒａ，Ｒｂと、スイッチＳ２とから構成されており、オペアンプＯＰ１のプラス入力端子には電子ボリウムＭＲの出力信号（基準電圧Ｖｒｅｆ）が付与され、マイナス入力端子には抵抗Ｒａ，Ｒｂの接続点が接続されている。
この回路７における利得Ａｖは（Ａｖ＝Ｒａ／Ｒｂ＋１）で表され、スイッチＳ２がオンの場合には１倍以上に、オフの場合には１倍になる。例えばそれぞれの抵抗Ｒａ，Ｒｂの抵抗比が４：１に設定され、スイッチＳ２がオンの場合には、利得Ａｖは５倍となる。この利得変更回路７におけるオペアンプＯＰ１の出力信号は後述する電流制御回路に付与されるように構成されている。
【００２３】
８は電流制御回路であって、例えばオペアンプＯＰ２と、抵抗Ｒ４と、トランジスタなどのスイッチング素子Ｑ２とから構成されている。特に、オペアンプＯＰ２のマイナス入力端子には利得変更回路７におけるオペアンプＯＰ１の出力信号Ｖｆが付与されるように構成されており、プラス入力端子には電流検出抵抗Ｒｓの検出電圧Ｖｓが印加されるように構成されている。又、オペアンプＯＰ２の出力側とスイッチング素子Ｑ２の制御部（例えばベース）との間には抵抗Ｒ４が接続されている。スイッチング素子Ｑ２の例えばコレクタにはスイッチング素子Ｑ１の制御部（例えばベース）が接続されている。
【００２４】
次に、このように構成された照明装置における基準電圧設定機能について図１〜図４を参照しつつ説明する。まず、図１において、スイッチＳ１をＡ側に接続した上で、電源スイッチＳＷを閉成すると、交流電源から電源装置１，２に電力が供給され、それぞれの電源装置から所定の電圧が出力される。リセット信号発生回路５における時定数回路のコンデンサＣ１は駆動電圧Ｖｃｃによって充電され始めるが、初期段階では信号レベルがロウレベルであるために、インバータＩＮＶ１の出力側からは、図３（ｂ）に示すように、ハイレベルＨのリセット信号が出力され、電子ボリウムＭＲにおけるカウンタのリセット端子Ｒｅに付与される。これによって、カウンタはリセットされ、可変抵抗の出力電圧Ｖｒｅｆは０ボルトにリセットされる。そして、リセット信号発生回路５における時定数回路のコンデンサＣ１の電位が高くなると、インバータＩＮＶ１の入力側がハイレベルとなるために、その出力側は、図３（ｂ）に示すように、ロウレベルＬとなる。これによって、セット信号発生回路６におけるインバータＩＮＶ２の入力側はロウレベルとなるために、出力側からは、図３（ｃ）に示すように、ハイレベルＨのセット信号が出力され、電源装置１の端子Ｔ３，アンド回路ＡＮＤの第３の入力端子，オアゲートＯＲの第１の入力端子にそれぞれ付与される。尚、電源の投入に関連してアンド回路ＡＮＤの第１の入力端子には所定のクロック信号が付与されている。
【００２５】
このように電源装置１の端子Ｔ３にセット信号が付与されると、それの出力端子Ｔ１，Ｔ２には、図３（ａ）に示すように、所定の電圧（例えば定格電圧）Ｖｏが出力される。そして、オアゲートＯＲの第１の入力端子にセット信号が付与されることにより、オアゲートＯＲはオン動作し、出力信号が抵抗Ｒ３を介してスイッチング素子Ｑ２の制御部（例えばベース）に付与される。これによってスイッチング素子Ｑ１はオン動作し、電源装置１から所定の電圧Ｖｏが印加されることにより、照明ヘッド３，スイッチング素子Ｑ１，電流検出抵抗Ｒｓには負荷電流Ｉｏが流れる。この負荷電流Ｉｏによって電流検出抵抗Ｒｓには電圧Ｖｓ（＝Ｉｏ・Ｒｓ）が発生し、この検出電圧Ｖｓは基準電圧設定回路４におけるコンパレータＣＭＰのプラス入力端子に付与される。
【００２６】
一方、セット信号発生回路６からセット信号が出力された段階において、基準電圧設定回路４におけるコンパレータＣＭＰの出力側からはハイレベルの信号が出力されているために、アンド回路ＡＮＤの三つの入力端子にはハイレベルの信号が付与されることにより、アンド回路ＡＮＤはオン動作する。アンド回路ＡＮＤからの出力信号に基づき、電子ボリウムＭＲにおけるカウンタがカウントアップされると共に、可変抵抗の出力電圧Ｖｒｅｆも順次高められる。この出力電圧ＶｒｅｆはコンパレータＣＭＰのマイナス入力端子に入力され、電流検出電圧Ｖｓと比較される。そして、コンパレータＣＭＰは、電子ボリウムＭＲの出力電圧Ｖｒｅｆが検出電圧Ｖｓとほぼ等しくなるように動作する。尚、できれば出力電圧Ｖｒｅｆが検出電圧Ｖｓよりも若干高くなるように動作設定することが推奨される。出力電圧Ｖｒｅｆと検出電圧Ｖｓとがほぼ等しくなると、コンパレータＣＭＰの出力信号はロウレベルになるために、アンド回路ＡＮＤはオフ動作し、電子ボリウムＭＲのカウンタ動作の停止により出力電圧Ｖｒｅｆは検出電圧Ｖｓにほぼ等しい電圧に保持される。セット信号発生回路６からのセット信号は、時定数回路におけるコンデンサＣ２の電位上昇により、図３（ｃ）に示すように、一定の期間後にロウレベルＬとなる。と同時に、オアゲートＯＲの第１の入力端子もロウレベルとなることにより、スイッチング素子Ｑ１はオフ動作となり、照明ヘッド３は発光動作を停止し、負荷電流も流れなくなる。従って、上述したように電子ボリウムＭＲの出力電圧Ｖｒｅｆは、負荷電流Ｉｏに対応する検出電圧Ｖｓとほぼ等しい値で基準電圧として基準電圧設定回路４にて保持されることになる。特に、電源装置１の出力電圧Ｖｏを予め照明ヘッド３に対する定格電圧に設定しておけば、照明ヘッド３の動作時に流れる負荷電流Ｉｏは定格電流になると考えられる。このために、基準電圧設定回路４にて保持された基準電圧Ｖｒｅｆは定格電流（Ｉｏ）に対応する電圧として取り扱うことができるものである。
【００２７】
次に、上述した基準電圧Ｖｒｅｆの設定後における照明装置の動作について、特に、利得変更回路７におけるスイッチＳ２を開放し、同回路７の利得を１倍に設定した状態での動作について説明する。
まず、セット信号発生回路６からのセット信号がロウレベルになると、電源装置１の出力電圧は同装置の動作によって、図３（ａ）に示すように、所定の電圧（Ｖｏ）より自動的に高くなる。一方、基準電圧設定回路４はアンド回路ＡＮＤのオフ動作により電子ボリウムＭＲの出力電圧も基準電圧Ｖｒｅｆに保持されている。この状態において、オアゲートＯＲの第２の入力端子に照明ヘッド３の動作パターン（発光パターン）に応じた信号、例えば一定期間だけ連続点灯するような信号を入力すると、オアゲートＯＲはオン動作し、スイッチング素子Ｑ１もオン動作する。これによって、照明ヘッド３，スイッチング素子Ｑ１，電流検出抵抗Ｒｓに負荷電流Ｉｏが流れるが、電源装置１の出力電圧が所定の電圧Ｖｏよりも高くなっているために、負荷電流も多く流れる。このために、電流検出抵抗Ｒｓの検出電圧Ｖｓも高くなる。この検出電圧Ｖｓは電流制御回路８におけるオペアンプＯＰ２のプラス入力端子に付与される。
【００２８】
一方、利得変更回路７は利得Ａｖが１倍に設定されているために、同回路のオペアンプＯＰ１からは、基準電圧設定回路４に保持されている基準電圧Ｖｒｅｆと同じの電圧Ｖｆが出力される。この出力電圧Ｖｆは電流制御回路８におけるオペアンプＯＰ２のマイナス入力端子に付与される。オペアンプＯＰ２は電流検出抵抗Ｒｓでの検出電圧Ｖｓが利得変更回路７の出力電圧Ｖｆとほぼ等しくなるように動作する。従って、検出電圧Ｖｓが出力電圧Ｖｆより高い場合には、オペアンプＯＰ２からの出力信号によってスイッチング素子Ｑ２をオン動作させると同時に、スイッチング素子Ｑ１は負荷電流Ｉｏを減少させるように動作する。この一連の動作は検出電圧Ｖｓが出力電圧Ｖｆとほぼ等しくなるまで行われるが、実際には極めて短時間で遂行される。従って、照明ヘッド３に流れる負荷電流は電流検出抵抗Ｒｓによる検出電圧Ｖｓが、利得変更回路７の出力電圧Ｖｆ、即ち定格電流に対応する基準電圧Ｖｒｅｆに等しくなるように制御される。その結果、照明ヘッド３は定格動作し、オアゲートＯＲの第２の入力端子への点灯信号が停止されるまで、一定の明るさで点灯を持続する。
【００２９】
次に、利得変更回路７の利得Ａｖを５倍に設定した場合の動作について説明する。尚、同回路７のスイッチＳ２は閉成され、抵抗Ｒａ，Ｒｂの抵抗比は例えば４：１に設定されているものとする。
まず、オアゲートＯＲの第２の入力端子に点灯信号を付与すると、スイッチング素子Ｑ１がオン動作し、照明ヘッド３，スイッチング素子Ｑ１，電流検出抵抗Ｒｓよりなる負荷回路に電源装置１から所定の電圧（例えば定格電圧）より高い電圧（例えば２４〜３６程度の電圧）が印加され、負荷回路には負荷電流Ｉｏが流れる。これによって電流検出抵抗ＲｓにはＩｏ・Ｒｓなる電圧が発生し、この検出電圧Ｖｓは電流制御回路８におけるオペアンプＯＰ２のプラス入力端子に入力される。
一方、利得変更回路７のオペアンプＯＰ１からは、基準電圧Ｖｒｅｆの５倍の信号Ｖｆが出力される。この出力電圧Ｖｆは電流制御回路８におけるオペアンプＯＰ２のマイナス入力端子に入力され、検出電圧Ｖｓと比較される。
このオペアンプＯＰ２は検出電圧Ｖｓが利得変更回路７の出力電圧Ｖｆとほぼ等しくなるように動作するために、検出電圧Ｖｓが出力電圧Ｖｆより低い間は負荷電流が増加するようにスイッチング素子Ｑ１が制御される。最終的には、負荷電流Ｉｏは定格電流の５倍となるように制御される。従って、照明ヘッド３は高輝度で点灯動作することになる。このような過大な電流は短時間に制限的に供給され、照明ヘッド３はストロボ的に点灯動作することになる。通常、照明ヘッド３を構成する発光素子３ａが発光ダイオードの場合、それへの通電量は定格電流の５倍程度まで許容されることから、寿命特性への悪影響も少ないと考えられる。特に、ストロボ的な点灯動作によって、移動状態にある被検査製品の表面状態などを検査するシステムなどに適用する場合には、正確な画像データが得られるために、検査の精度を高めることが期待できる。
【００３０】
次に、上述のように利得変更回路７の利得Ａｖを５倍に設定した状態において、基準電圧設定回路４におけるスイッチＳ１をＡ側からＢ側に切り替えて電子ボリウムＭＲに電圧変更回路を接続した場合の動作について説明する。
まず、電圧変更回路における可変抵抗器ＶＲの摺動子をアースポイントまでマニュアル的に摺動させると、その摺動子の分配電圧は０ボルトになるために、電子ボリウムＭＲに保持されている基準電圧Ｖｒｅｆも０ボルトになる。このために、利得変更回路７には基準電圧設定回路４からの出力信号が付与されなくなる（換言すれば、０ボルトの出力信号が出力される）と同時に、利得変更回路７のオペアンプＯＰ１からも出力信号Ｖｆが出力されなくなる（換言すれば、０ボルトの出力信号が出力される）。
この状態で、オアゲートＯＲの第２の入力端子に点灯信号を付与すると、スイッチング素子Ｑ１はオン動作し、負荷回路に負荷電流が流れ、電流検出抵抗Ｒｓに電圧Ｖｓが発生する。この検出電圧Ｖｓは、電流制御回路８のオペアンプＯＰ２において、オペアンプＯＰ１からの０ボルトの出力信号Ｖｆと比較される。この結果、オペアンプＯＰ２からの出力信号によりスイッチング素子Ｑ２がオン動作し、この動作に基づいてスイッチング素子Ｑ１は検出電圧Ｖｓが０ボルトになるように制御される。従って、スイッチング素子Ｑ１は動作停止され、照明ヘッド３も消灯することになる。しかし乍ら、この動作は極めて短時間で遂行されるために、実質的に照明ヘッド３は点灯されない。
【００３１】
次に、電圧変更回路における可変抵抗器ＶＲの摺動子を駆動電圧Ｖｃｃポイントまでマニュアル的に摺動させると、その摺動子の分配電圧は駆動電圧Ｖｃｃと同じ電圧になるために、電子ボリウムＭＲに保持されている基準電圧Ｖｒｅｆがそのまま出力されることになる。この基準電圧Ｖｒｅｆが利得変更回路７に付与されると、利得変更回路７のオペアンプＯＰ１からは基準電圧Ｖｒｅｆの５倍の出力信号Ｖｆが出力されることになる。従って、この状態を維持すれば、照明装置は、上述したように動作することになる。
次に、電圧変更回路における可変抵抗器ＶＲの摺動子をアースポイント側に向けて適宜に摺動させ停止させると、停止位置における抵抗比によって駆動電圧Ｖｃｃが分配される。この分配電圧は電子ボリウムＭＲにおける可変抵抗に、それに対する駆動電圧として印加されることになるために、電子ボリウムＭＲに保持されている基準電圧Ｖｒｅｆは駆動電圧Ｖｃｃに対する分配電圧比（α）に応じて減少する。このように減少した基準電圧（α・Ｖｒｅｆ）は利得変更回路７に入力されると共に、この電圧の５倍の信号が電流制御回路８に出力される。そして、電流制御回路８はこの入力信号と電流検出抵抗Ｒｓでの検出電圧Ｖｓとを比較し、検出電圧Ｖｓが上述の入力信号とほぼ等しくなるように動作する。このように照明ヘッド３に流れる電流はほぼ［定格電流Ｉｏ×（α・Ｖｒｅｆ）×利得Ａｖ］  によって決定される。従って、電圧変更回路の可変抵抗器ＶＲによって適宜に電圧分配することによって、照明ヘッド３には定格電流の０〜５倍の負荷電流を流すことができ、その電流量によって多様な照明が可能になる。
【００３２】
又、照明装置の動作途中において基準電圧Ｖｒｅｆを再設定する必要が生じた場合の再設定方法について説明する。
まず、基準電圧設定回路４のスイッチＳ１をＡ側に切り替える。この状態で、図４（ｂ）に示すように、リセット信号発生回路５のスイッチＳ３を閉成（オン）すると、時定数回路におけるコンデンサＣ１の電位がロウレベルとなるために、インバータＩＮＶ１の出力側からは、図４（ｃ）に示すように、ハイレベルＨのリセット信号が出力される。このリセット信号によって電子ボリウムＭＲがリセットされる。次に、リセット信号発生回路５のスイッチＳ３を開放（オフ）すると、時定数回路におけるコンデンサＣ１の電位が上昇するために、インバータＩＮＶ１の出力側はロウレベルＬになる。これによってセット信号発生回路６におけるインバータＩＮＶ２の出力側は、図４（ｄ）に示すように、ハイレベルＨとなり、このセット信号は電源装置１の端子Ｔ３，アンド回路ＡＮＤの第３の入力端子，オアゲートＯＲの第１の入力端子に同時に付与される。このセット信号が端子Ｔ３に付与されると、電源装置１の出力電圧は、図４（ａ）に示すように、高い電圧（例えば２４〜３６Ｖ）から所定の電圧（例えば１２Ｖ程度で照明ヘッド３の定格電圧）Ｖｏに切り替えられ、負荷回路に印加される。又、セット信号の付与によってアンド回路ＡＮＤがオン動作すると、電子ボリウムＭＲは、カウンタがカウントアップされることによって、その出力電圧（Ｖｒｅｆ）も順次高められる。一方、オアゲートＯＲにセット信号が入力されることによってスイッチング素子Ｑ１がオン動作し、照明ヘッド３に負荷電流（定格電流）が流れる。この負荷電流によって電流検出抵抗Ｒｓには電圧Ｖｓが発生する。
この検出電圧Ｖｓは基準電圧設定回路４におけるコンパレータＣＭＰのプラス入力端子に付与され、電子ボリウムＭＲの出力電圧（Ｖｒｅｆ）と比較される。このコンパレータＣＭＰは電子ボリウムＭＲの出力電圧（Ｖｒｅｆ）と検出電圧Ｖｓとがほぼ等しく例えばＶｒｅｆ＞Ｖｓとなった瞬間に、コンパレータＣＭＰの出力側がロウレベルになるために、アンド回路ＡＮＤが動作停止し、電子ボリウムＭＲのカウントアップも停止される。このために、電子ボリウムＭＲの出力電圧は負荷電流（定格電流）に対応する電圧となり、基準電圧Ｖｒｅｆとして保持されることになる。そして、セット信号が図４（ｄ）に示すように、ロウレベルＬになると、電源装置１の出力電圧は所定の電圧Ｖｏより高い電圧に切り替えられ、オアゲートＯＲへのセット信号の停止によってスイッチング素子Ｑ１もオフ動作となり、照明ヘッド３も消灯される。
【００３３】
このように本発明にかかる上述の照明装置に利用される基準電圧設定装置は、少なくとも、照明ヘッド３，スイッチング素子Ｑ１，電流検出抵抗Ｒｓを含む負荷回路と、アンド回路ＡＮＤ，電子ボリウムＭＲ，コンパレータＣＭＰを含む基準電圧設定回路４とから構成されており、電子ボリウムＭＲの出力電圧はアンド回路ＡＮＤのオン動作により順次高められると同時に、コンパレータＣＭＰで検出電圧Ｖｓにほぼ等しくなるように制御され、ほぼ等しくなった時点でアンド回路ＡＮＤが動作停止し、これに基づいて電子ボリウムＭＲの出力電圧の上昇も停止されることにより、この出力電圧は負荷電流、例えば定格電流に対応する基準電圧Ｖｒｅｆとして基準電圧設定回路４に保持される。従って、この装置を、電流制御回路８を有する照明装置に適用すれば、負荷回路にどのような電圧が印加されたとしても、負荷回路には電流制御回路８によって制御され、かつ基準電圧Ｖｒｅｆによって定まる負荷電流、例えば定格電流が流れ、照明ヘッド３を適正に発光動作させることができる。
【００３４】
又、本発明にかかる照明装置は、少なくとも、照明ヘッド３，スイッチング素子Ｑ１，電流検出抵抗Ｒｓを含む負荷回路と、基準電圧設定回路４と、電流制御回路８とから構成されているために、負荷回路に流れる負荷電流は、電流制御回路８によって、電流検出抵抗Ｒｓでの検出電圧Ｖｓが基準電圧設定回路４に保持されている基準電圧Ｖｒｅｆにほぼ等しくなるように制御される。従って、照明ヘッド３には基準電圧Ｖｒｅｆに対応する負荷電流が流れることになり、照明ヘッド３の照度は安定し、被検査製品の検査精度などを高めることができる。
特に、この照明装置では、照明ヘッド３の回路内に電流検出抵抗を内蔵させなくても負荷電流に対応する電圧を検出できるために、定格電圧が既知の照明ヘッドであればどのような照明ヘッドにも適用でき、装置の汎用性を高めることができる。例えば特開２００４−２９９１０２号公報に開示されている４つの端子を有する照明ヘッドにも適用できる。
【００３５】
又、本発明にかかる照明装置において、電子ボリウムＭＲの出力信号（基準電圧Ｖｒｅｆ）を、利得変更回路７を介して電流制御回路８に供給するように構成すれば、利得変更回路７からはそれの利得Ａｖに応じた適宜の信号が出力される。従って、利得Ａｖを、例えば５倍に設定すれば、負荷回路に流れる負荷電流Ｉｏは寿命特性に悪影響を及ぼしにくいとされる定格電流の５倍になり、照明ヘッド３は高輝度で点灯することになる。特に、照明ヘッド３をストロボ的に点灯させることにより、移動状態にある被検査製品の検査精度などを一層に高めることができる。
上述の利得変更回路７の利得Ａｖを、例えばスイッチＳ２によって１倍と５倍とに切り替えできるようにすれば、照明ヘッド３の点灯態様に応じてスイッチＳ２を適宜に切り替えることにより所望の点灯状態にすることができる。
【００３６】
さらに、基準電圧設定回路４において、電子ボリウムＭＲにおける可変抵抗の高電圧側（非アース側）の端子にスイッチＳ１を介して接点Ａ側に駆動電圧Ｖｃｃを、接点Ｂ側に電圧変更回路の出力を接続して構成すれば、スイッチＳ１を接点Ｂ側に接続すると、電子ボリウムＭＲにおける可変抵抗の高電圧側（非アース側）の端子にはスイッチＳ１を介して電圧変更回路で分配された電圧が駆動電圧として供給されるために、基準電圧設定回路４（即ち、電子ボリウムＭＲ）に保持されている基準電圧Ｖｒｅｆは電圧変更回路での電圧分配比αに応じて変更される。このために、負荷回路の負荷電流Ｉｏは電圧変更された基準電圧（α・Ｖｒｅｆ）に基づいて制御されることになる。従って、電圧変更回路における可変抵抗器ＶＲにより駆動電圧Ｖｃｃに対する電圧の分配比αを適宜に変更することによって、負荷回路の負荷電流は適宜の電流量に変更できるために、照明ヘッド３の点灯パターンを多様化でき、被検査製品の外観検査など以外に、ディスプレイ表示などを含む種々の照明にも適用できる。
又、電圧変更回路において、電圧分配比αを１以上、即ち駆動電圧Ｖｃｃよりも所定の倍率で高い電圧を可変抵抗器ＶＲに印加するように構成すれば、利得変更回路７の利得Ａｖを１倍に設定しても、可変抵抗器ＶＲによる電圧分配比の変更により、α・Ｖｒｅｆに応じて負荷電流を適宜の電流量に制御できる。電圧分配比αの設定値によっては照明ヘッド３をストロボ的に発光動作させることも可能になる。
特に、電圧変更回路における可変抵抗器ＶＲの摺動子を駆動電圧Ｖｃｃ側に位置させれば、摺動子には駆動電圧Ｖｃｃが印加されるために、スイッチＳ１をＡ側に接続した場合と同様の動作をすることになる。従って、この状態で、基準電圧Ｖｒｅｆの設定を行うことができるし、場合によってはスイッチＳ１の省略が可能になる。
【００３７】
尚、本発明は何ら上記実施例にのみ制約されることなく、例えば照明用の電源装置はセット信号の付与によって所定の電圧が出力されるように構成する他に、スイッチによって所定の電圧と所定の電圧とは異なった電圧に切り替えられるように構成することもできるし、制御用の電源装置を照明用の電源装置に組み込むこともできる。又、リセット信号発生回路やセット信号発生回路は図示例以外の適宜の回路を用いることによりリセット信号やセット信号を発生させることもできる。又、基準電圧設定回路における電子ボリウムはリセット状態時に入力される信号に基づいて出力電圧が順次に高められる機能を有すればよく、図示回路に制約されない。又、基準電圧設定回路に保持された基準電圧は図示回路による保持の他に、半導体メモリなどを利用して保持することもできる。又、基準電圧設定回路において、電圧変更回路は用途によっては省略できる。又、利得変更回路は利得の変更機能を有すればよく、図示例には制約されない。例えばオペアンプの出力側にバッファを挿入することもできるし、上述の基準電圧設定回路における電圧変更回路を採用する場合には利得変更用のスイッチを省略することもできる。さらには、負荷回路に印加する所定の電圧は照明ヘッドの定格電圧になることが望ましいが、定格電圧より高い目或いは低い目に設定したりし、その際に流れる負荷電流に基準電圧を設定したりすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明にかかる基準電圧設定装置を含む照明装置の電気回路図。
【図２】図１における照明ヘッドの具体的な電気回路図。
【図３】図１において、電源スイッチのオン動作に関連して基準電圧を自動的に設定する際のリセット信号及びセット信号のタイミングチャート図。
【図４】図１において、電源スイッチのオン状態下でリセット信号をマニュアル的に発生させることにより基準電圧を設定する際のリセット信号及びセット信号のタイミングチャート図。
【図５】従来の照明装置の電気回路図。
【符号の説明】
【００３９】
１  照明装置用の電源装置
２  制御用の電源装置
３  照明ヘッド
３ａ  発光素子（発光ダイオード）
４  基準電圧設定回路
５  リセット信号発生回路
６  リセット信号発生回路
７  利得変更回路
８  電流制御回路
Ｓ１〜Ｓ３  スイッチ
ＡＮＤ  アンド回路
ＭＲ  電子ボリウム
ＣＭＰ  コンパレータ
ＶＲ  可変抵抗
ＯＰ１〜ＯＰ３  オペアンプ
Ｑ１〜Ｑ２  スイッチング素子（トランジスタ）
ＯＲ  オアゲート
ＩＮＶ１〜ＩＮＶ２  インバータ
Ｒ１〜Ｒ４，Ｒａ，Ｒｂ  抵抗
Ｃ１〜Ｃ２  コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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