(57)【要約】【課題】電界の強度を認識することが可能な検電器を提供する。【解決手段】検電器１は、周囲の電界を検知し、電界によって電荷が誘起された際に生じる漏れ電流を検知して電界の存在を報知する装置であり、高電圧を発生させるトランスから発生している漏れ電流を検知する漏れ電流検知回路２と、漏れ電流を増幅する増幅回路３と、増幅された電流を電圧に変換しこの電圧値を所定値と比較してその所定値に基づいて複数の段階に区分けを行うＬＥＤドライバ４と、電流が通電されることにより発光する発光部５とを備えている。ＬＥＤドライバ４は、電流を電圧に変換するＩ−Ｖ変換回路４０と、電圧値が所定の範囲内であるか否かを比較する比較回路４１と、ＬＥＤの通電をオン／オフするスイッチ４２とを備えている。発光部５は、３つのＬＥＤ５ａ，５ｂ，５ｃにより構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲の漏れ電流を検知することにより電界を検知する検知手段と、
前記漏れ電流を増幅する増幅手段と、
前記増幅された電流を電圧に変換するＩ−Ｖ変換手段と、
前記変換された電圧の電圧値を所定値と比較し、前記所定値に基づいて複数の段階に区分けを行う比較手段と、
区分けに応じてオン／オフするスイッチ手段と、
前記電流が通電されることにより発光する発光手段と、を備え、
前記発光手段は、前記比較手段による区分けに基づいてそれぞれ異なる色に発光する、
ことを特徴とする検電器。
【請求項２】
前記発光手段は、所定の色で点灯する複数の発光素子を備え、前記比較手段による区分けに基づいてそれぞれ異なる前記発光素子が発光する、
ことを特徴とする請求項１に記載の検電器。
【請求項３】
前記比較手段による区分けに基づいて異なる強度で出力する報知手段を備えた、
ことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の検電器。
【請求項４】
前記報知手段は、前記比較手段による区分けに基づいて異なる強度の音を出力する音出力手段からなる、
ことを特徴とする請求項３に記載の検電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界を検知する検電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、電界を利用する技術や機器、電界の発生を伴う技術や機器が、広範に使用されている。例えば、絶縁された人体を高電圧で覆うことにより、人体の周囲に発生させた電界による生体刺激作用を利用して治療を行う電位治療装置がある。このような電界を利用する装置を利用する際、不可視である電界が正常に発生しているか確認するために利用される、電界を検知する検電器が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図３は、このような従来の検電器１００の外観を示す斜視図である。また、図４は、図３の検電器１００の機能の概略を示す機能ブロック構成図である。検電器１００は、周囲の電界を検知し、電界によって電荷が誘起された際に生じる電流を検知して電界の存在を報知する装置であり、例えば、電位治療装置に設けられて高電圧を発生させるトランスの周囲やトランス出力に接続された電極の周囲に発生している漏れ電流を検知するために使用される。この検電器１００は、図３に示すように棒状の装置であり、図４に示すように、主として、漏れ電流検知回路（検知手段）１１０と、増幅回路１２０と、ＬＥＤ（発光手段）１３０とを備え、図３に示す筐体１４０に収納されている。また、検電器１００は、図示しない電源スイッチがオン状態になると稼働し、電源スイッチがオフ状態になると稼働を停止するように構成されている。
【０００４】
漏れ電流検知回路１１０は、トランスから発生している漏れ電流を検知することにより電界を検知する回路であり、漏れ電流を検知するためのアンテナ１１１や、抵抗器等により構成されている。アンテナ１１１は、図３に示す棒状の装置の先端に配設されている。増幅回路１２０は、漏れ電流検知回路１１０が出力した電流を、ＬＥＤ１３０が発光する程度に増幅する回路構成であり、トランジスタ等により構成され、漏れ電流検知回路１１０の出力側に接続されている。ＬＥＤ１３０は、通電されることにより発光する発光素子であり、増幅回路１２０により増幅された電流により発光するように構成されている。このＬＥＤ１３０は、増幅回路１２０の出力側に接続され、筐体１４０の側面に配設されて外部から視認可能になっている。この検電器１００は、使用者により例えば電位治療装置の近傍で作動され、アンテナ１１１が漏れ電流を検知すると、ＬＥＤ１３０が発光するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１０７２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載の検電器は、電界が形成されていることを検知することは可能であったが、その強度を認識させることは出来ないものであった。そのため、電界を発生させている装置が、その装置に設定された正常な強度の電界を発生させているか確認することは出来なかった。
【０００７】
そこで本発明は、電界を検知し、電界の強度を認識することが可能な検電器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、周囲の漏れ電流を検知することにより電界を検知する検知手段と、前記漏れ電流を増幅する増幅手段と、前記増幅された電流を電圧に変換するＩ−Ｖ変換手段と、前記変換された電圧の電圧値を所定値と比較し、前記所定値に基づいて複数の段階に区分けを行う比較手段と、区分けに応じてオン／オフするスイッチ手段と、前記電流が通電されることにより発光する発光手段と、を備え、前記発光手段は、前記比較手段による区分けに基づいてそれぞれ異なる色に発光する、ことを特徴とする検電器である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の検電器において、前記発光手段は、所定の色で点灯する複数の発光素子を備え、前記比較手段による区分けに基づいてそれぞれ異なる前記発光素子が発光する、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２のいずれか１項に記載の検電器において、前記比較手段による区分けに基づいて異なる強度で出力する報知手段を備えた、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の検電器において、前記報知手段は、前記比較手段による区分けに基づいて異なる強度の音を出力する音出力手段からなる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、比較手段は、検知手段が電界を検知し、増幅手段が増幅し、Ｉ−Ｖ変換手段が電流を電圧に変換した電圧を所定値と比較して複数の段階（レベル）に区分けを行い、発光手段は、比較手段による区分けに基づいて制御されるスイッチ手段による通電によってそれぞれ異なる色に発光するので、発光手段の発光色により電流値を認識することができる。これにより、電界の強度を認識することが可能になる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、発光手段が複数の発光素子を備え、区分けに基づいてそれぞれ異なる色に発光するので、その色により電界の強度を認識することが可能である。また、発光素子が区分けに基づいてそれぞれ異なる色に発光すると、各色の発光素子の色要素が混ざり合い、区分けの数よりも複雑に変化しているように見える。これにより、電界の強度をより詳細に認識することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、報知手段を備え、区分けに基づいて異なる強度で出力するので、その出力結果により電界の強度を認識することが可能である。また、複数の手段により電界の強度を認識することができるので、より明確に電界の強度を認識することが可能である。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、報知手段が音出力手段からなり、区分けに基づいて異なる強度の音を出力するので、電界の強度をより明確に認識することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１に係る検電器１の機能の概略を示す機能ブロック構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２に係る検電器１Ａの機能の概略を示す機能ブロック構成図である。
【図３】従来の検電器１００の外観を示す斜視図である。
【図４】図３の検電器１００の機能の概略を示す機能ブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に係る検電器１の機能の概略を示す機能ブロック構成図である。この検電器１は、図３及び図４に示す検電器１００と同様に、周囲の電界を検知し、電界によって電荷が誘起された際に生じる漏れ電流を検知して電界の存在を報知する装置であり、例えば、電位治療装置に設けられて高電圧を発生させるトランスの周囲やトランス出力に接続された電極の周囲に発生している漏れ電流を検知するために使用される装置である。この検電器１は、主として、漏れ電流検知回路（検知手段）２と、増幅回路（増幅手段）３と、ＬＥＤドライバ（比較手段）４と、発光部（発光手段）５とを備え、図３に示すような筐体１４０に収納されている。
【００１９】
漏れ電流検知回路２は、例えば、電位治療装置に設けられて高電圧を発生させるトランスから発生している漏れ電流を検知することにより電界を検知する回路である。この漏れ電流検知回路２は、漏れ電流を検知するためのアンテナ２１や、抵抗器等により構成されている。
【００２０】
増幅回路３は、漏れ電流検知回路２が検知した微弱な電流を増幅する回路構成である。この増幅回路３は、トランジスタ等により構成され、漏れ電流検知回路２の出力側に接続されている。
【００２１】
ＬＥＤドライバ４は、増幅回路３が増幅した電流をＩ−Ｖ変換回路（Ｉ−Ｖ変換手段）４０によって電圧に変換して所定値と比較し、その所定値に基づいて複数の段階（レベル）に区分けを行う回路構成であり、例えば、Ｉ−Ｖ変換回路４０と、比較回路４１と、スイッチ４２とを備え、増幅回路３の出力側に接続されている。比較回路４１は、増幅回路３が増幅しＩ−Ｖ変換回路４０によって電圧に変換された電圧が入力され、この電圧の電圧値が所定の範囲内であるか否かを比較する回路構成であり、例えばコンパレータ等を備えている。この比較回路４１は、例えば３つの比較回路４１ａ，４１ｂ，４１ｃにより構成され、それぞれ並列に接続されている。スイッチ４２は、比較回路４１の比較結果に基づき、電流の通電をオン／オフする装置である。このスイッチ４２は、例えばスイッチ４２ａ，４２ｂ，４２ｃにより構成され、それぞれ比較回路４１ａ，４１ｂ，４１ｃの出力側に接続されている。
【００２２】
例えば、この比較回路４１及びスイッチ４２は、以下のように構成されている。比較回路４１ａは、入力された電圧の電圧値が第１の所定値以上である場合、スイッチ４２ａをオン状態にする。比較回路４１ｂは、入力された電圧の電圧値が第２の所定値以上である場合、スイッチ４２ｂをオン状態にする。比較回路４１ｃは、入力された電圧の電圧値が第３の所定値以上である場合、スイッチ４２ｃをオン状態にする。又、入力された電圧の電圧値が第１の所定値以下の場合はスイッチ４２ａ，４２ｂ，４２ｃはすべてオフとなる。
【００２３】
このように増幅回路３から出力された電流はＩ−Ｖ変換回路４０によって電圧に変換され、この電圧の電圧値が４つに区分されて、後述の発光部５のそれぞれ対応する発光素子の点灯／消灯を制御する。
【００２４】
発光部５は、ＬＥＤドライバ４内のスイッチ４２ａ，４２ｂ，４２ｃによって電流の通電をオン／オフすることにより発光する発光素子である。この発光部５は、例えば３つのＬＥＤ５ａ，５ｂ，５ｃにより構成され、それぞれスイッチ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ側、もしくはＶｃｃ電源側に、電流制御用の抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を介してそれぞれ並列に接続されている。ＬＥＤ５ａは、例えば青色に発光し、ＬＥＤ５ｂは、例えば緑色に発光し、ＬＥＤ５ｃは、例えば赤色に発光する発光素子である。
【００２５】
次に、この検電器１の作用等について説明する。
【００２６】
検電器１は、電源スイッチがオン状態になると稼働が開始される。この状態で例えば、電位治療装置に設けられている電極や治療者の周囲に置かれると、それらの周囲に漏れ電流が発生しているため、漏れ電流検知回路２のアンテナ２１によって漏れ電流が検知される。この漏れ電流は、増幅回路３へ出力され、増幅回路３によって増幅されてＬＥＤドライバ４へ出力される。
【００２７】
ＬＥＤドライバ４に入力された電流は、Ｉ−Ｖ変換回路４０によって電圧に変換され比較回路４１ａ，４１ｂ，４１ｃにそれぞれ入力される。比較回路４１ａでは、入力された電圧の電圧値が第１の所定値以上であるか比較され、この所定値以上である場合、スイッチ４２ａがオン状態にされて、ＬＥＤ５ａに電流が流れ、ＬＥＤ５ａが青色に発光する。比較回路４１ｂでは、入力された電圧の電圧値が第２の所定値以上であるか比較され、この所定値以上である場合、スイッチ４２ｂがオン状態にされて、ＬＥＤ５ｂに電流が流れ、ＬＥＤ５ｂが緑色に発光する。比較回路４１ｃでは、入力された電圧の電圧値が第３の所定値以上であるか比較され、この所定値以上である場合、スイッチ４２ｃがオン状態にされて、ＬＥＤ５ｃに電流が流れ、ＬＥＤ５ｃが赤色に発光する。又、入力された電圧の電圧値が第１の所定値以下の場合、スイッチ４２ａ，４２ｂ，４２ｃは共にオン状態とはならずＬＥＤ５ａ，５ｂ，５ｃには電流が流れず、ＬＥＤ５ａ，５ｂ，５ｃは共に発光しない。
【００２８】
すなわち、ＬＥＤドライバ４に入力されＩ−Ｖ変換回路４０によって電圧に変換された電圧の電圧値は、第１の所定値以下、第１の所定値以上、第２の所定値以上、第３の所定値以上、の４つに区分けされる。そして、当該電圧の電圧値が、第１の所定値以下のときはいずれのＬＥＤ５も消灯状態に、第１の所定値以上のときはＬＥＤ５ａが青色に発光し、第２の所定値以上のときはＬＥＤ５ａ及びＬＥＤ５ｂが青色、緑色に発光し、第３の所定値以上のときはＬＥＤ５ａ、ＬＥＤ５ｂ及びＬＥＤ５ｃが青色、緑色、赤色に発光する。
【００２９】
ＬＥＤ５の発光色は、当該電圧の電圧値が、第１の所定値、第２の所定値、第３の所定値を越える毎に、青色、緑色、赤色の要素が追加されるため、漏れ電流の強度により、第２の所定値付近では青緑色に発光しているように見え、第３の所定値付近では黄色に発光しているように見える。これにより、入力された電流の電流値に基づいてＬＥＤ５ａ，５ｂ，５ｃの発光色が複雑に変化しているように見える。
【００３０】
以上のように、この検電器１によれば、ＬＥＤドライバ４を備え、ＬＥＤドライバ４の比較回路４１ａ，４１ｂ，４１ｃにより、増幅回路３が増幅した電流をＩ−Ｖ変換回路４０によって電圧に変換された電圧の電圧値を、第１の所定値以下、第１の所定値以上、第２の所定値以上、第３の所定値以上、の４つに区分けし、ＬＥＤ５ａ，５ｂ，５ｃの発光色を複雑に発光させるため、漏れ電流、すなわち電界の強度を詳細に認識することが可能になる。
【００３１】
（実施の形態２）
図２は、この発明の実施の形態２に係る検電器１Ａの機能の概略を示す機能ブロック構成図である。この検電器１Ａは、実施の形態１に係る検電器１と同様に、周囲の電界を検知し、電界によって電荷が誘起された際に生じる電流を検知して電界の存在を報知する装置である。この検電器１Ａは、実施の形態１に係る検電器１に加えて、新たにブザー（報知手段、音出力手段）６を備え、ＬＥＤ５ａ，５ｂ，５ｃと並行に接続され、ブザー６の出力側に整流用のダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３を介して、それぞれスイッチ４２ａ，４２ｂ，４２ｃと抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３との間に接続されている点において、実施の形態１に係る検電器１と異なる。
【００３２】
ブザー６は、ＬＥＤドライバ４内のスイッチ４２ａ，４２ｂ，４２ｃがＯＮされることにより音を出力する装置であり、電流の電流値に比例して出力される音が強くなるように構成されている。これは、後述するように、スイッチ４２ａ，４２ｂ，４２ｃのＯＮ／ＯＦＦの状態が変化すると、ブザー６に流される電流の電流値が変化するため、スイッチ４２ａ，４２ｂ，４２ｃのＯＮ／ＯＦＦの状態により出力される音の強さを変化させるためである。
【００３３】
次に、この検電器１Ａの作用等について説明する。
【００３４】
検電器１Ａは、実施の形態１に係る検電器１と同様に、漏れ電流検知回路２のアンテナ２１によって漏れ電流が検知されると、増幅回路３へ出力され、増幅回路３によって増幅されてＬＥＤドライバ４へ出力される。ＬＥＤドライバ４に入力された電流は、Ｉ−Ｖ変換回路４０により電圧に変換され比較回路４１ａ，４１ｂ，４１ｃにそれぞれ入力される。そして、増幅回路３が増幅しＩ−Ｖ変換回路４０によって電圧に変換された電圧値は、第１の所定値以下、第１の所定値以上、第２の所定値以上、第３の所定値以上、の４つに区分けされる。そして、当該電圧の電圧値が、第１の所定値以下のときはいずれのＬＥＤ５も消灯状態に、第１の所定値以上のときはＬＥＤ５ａが青色に発光し、第２の所定値以上のときはＬＥＤ５ａ及びＬＥＤ５ｂがそれぞれ青色、緑色に発光し、第３の所定値以上のときはＬＥＤ５ａ、ＬＥＤ５ｂ及びＬＥＤ５ｃがそれぞれ青色、緑色、赤色に発光する。
【００３５】
また、増幅回路３が増幅した電流は、Ｉ−Ｖ変換回路４０によって電圧に変換され上述のようにそのレベルに応じてスイッチ４２ａ，４２ｂ，４２ｃをＯＮすることにより、ブザー６にも電流が流れ、ブザー６から音が出力される。
【００３６】
このとき、ブザー６は流される電流の電流値に比例して音が強くなるので、スイッチ４２ａ，４２ｂ，４２ｃの状態に応じて音の強さが変化する。例えば、Ｉ−Ｖ変換回路４０によって電圧に変換された電圧値が第１の所定値以下でいずれのＬＥＤ５も消灯状態の場合、ブザー６から音は出力されず、Ｉ−Ｖ変換回路４０によって電圧に変換された電圧値が第１の所定値以上でＬＥＤ５ａが青色に発光している場合、ブザー６から出力される音の強さは弱く、Ｉ−Ｖ変換回路４０によって電圧に変換された電圧値が第２の所定値以上でＬＥＤ５ａ及びＬＥＤ５ｂがそれぞれ青色、緑色に発光している場合、ブザー６から出力される音の強さは中程度であり、Ｉ−Ｖ変換回路４０によって電圧に変換された電圧値が第３の所定値以上でＬＥＤ５ａ、ＬＥＤ５ｂ及びＬＥＤ５ｃがそれぞれ青色、緑色、赤色に発光している場合、ブザー６から出力される音の強さは強くなる。
【００３７】
すなわち、増幅回路３が増幅しＩ−Ｖ変換回路４０によって電圧に変換された電圧値が第１の所定値以上になって、スイッチ４２ａがＯＮしたとき、１つの回路（Ｖｃｃ−ブザー６−Ｄ１−スイッチ４２ａ−ＧＮＤ）が導通してブザー６から音が出力される。
【００３８】
また、増幅回路３が増幅しＩ−Ｖ変換回路４０によって電圧に変換された電圧値が第２の所定値以上になったときは、スイッチ４２ａ及びスイッチ４２ｂがＯＮして、２つの回路（Ｖｃｃ−ブザー６−Ｄ１−スイッチ４２ａ−ＧＮＤ）（Ｖｃｃ−ブザー６−Ｄ２−スイッチ４２ｂ−ＧＮＤ）が導通してブザー６から音が出力される。
【００３９】
さらに、増幅回路３が増幅しＩ−Ｖ変換回路４０によって電圧に変換された電圧値が第３の所定値以上になったときは、すべてのスイッチ４２ａ，４２ｂ，４２ｃがＯＮした場合になり、３つの回路（Ｖｃｃ−ブザー６−Ｄ１−スイッチ４２ａ−ＧＮＤ）（Ｖｃｃ−ブザー６−Ｄ２−スイッチ４２ｂ−ＧＮＤ）（Ｖｃｃ−ブザー６−Ｄ３−スイッチ４２ｃ−ＧＮＤ）が導通してブザー６から音が出力される。
【００４０】
このように、ブザー６を鳴らすための回路が１つ、２つ、３つと増加していくことにより当該回路全体としてのインピーダンスが低くなるため、ブザー６から出力される音の強さは強くなることになる。
【００４１】
なお、ブザー６が出力する音の強さを各レベルでの差を大きくするために、第１の所定値以上によりＯＮするスイッチ４２ａを含む回路や第２の所定値以上によりＯＮするスイッチ４２ｂを含む回路のダイオードＤ２の後段に抵抗器を介在するようにしても良い。
【００４２】
以上のように、この検電器１Ａによれば、ブザー６を備え、増幅回路３が増幅しＩ−Ｖ変換回路４０によって電圧に変換された電圧値のレベルに対応するように強さの異なる音を出力するので、漏れ電流、すなわち電界の強度をより明確に認識することが可能になる。
【００４３】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、３つのＬＥＤ５ａ，５ｂ，５ｃを備え、ＬＥＤ５ａが青色に発光し、ＬＥＤ５ｂが緑色に発光し、ＬＥＤ５ｃが赤色に発光する構成にしたが、２つまたは４つ以上のＬＥＤを設けても良く、他の色に発光するＬＥＤを設けても良い。
【００４４】
また、上記実施の形態にあっては、３つのＬＥＤ５ａ，５ｂ，５ｃを電流のレベルが上がるにしたがって、ＬＥＤ５ａ，５ｂ，５ｃを追加するように発光させるようにしたが、本発明はこれに限らず、各レベルで１つのＬＥＤを発光させるようにしても良い。
【００４５】
更に、上記実施の形態にあっては３つの単色のＬＥＤで色を表現するようにしたが、本発明はこれに限らず、１つのＬＥＤでＲＧＢ（赤、緑、青）を発光するいわゆる３色ＬＥＤを用いることもできる。
【００４６】
上記実施の形態２にあっては、報知手段としてブザー（音出力）を例示したが、これに限らずバイブレーションなどで振動を報知することもでき、この場合、振動の振幅や周波数などを電界の強度に対応させることもできる。
【００４７】
また、実施の形態２に係る検電器１Ａでは、ブザー６を備え、入力された電流の電流値のレベルに対応するように強さの異なる音を出力するようにしたが、これに限らず、例えば、音を周期的に出力し、電流値が弱い時には音を間欠的に出力し、電流値が強い時には音を連続的に出力するようにしても良い。
【符号の説明】
【００４８】
１，１Ａ                            検電器
２                                  漏れ電流検知回路（検知手段）
２１                                アンテナ
３                                  増幅回路（増幅手段）
４                                  ＬＥＤドライバ（比較手段）
４０                                Ｉ−Ｖ変換回路（Ｉ−Ｖ変換手段）
４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ        比較回路
４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ        スイッチ（スイッチ手段）
５                                  発光部（発光手段）
５ａ，５ｂ，５ｃ                    ＬＥＤ
６                                  ブザー（報知手段、音出力手段）
１００                              検電器
１１０                              漏れ電流検知回路（検知手段）
１１１                              アンテナ
１２０                              増幅回路
１３０                              ＬＥＤ（発光手段）
１４０                              筐体
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３                    ダイオード
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３                    抵抗器
【図１】
2019100949.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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