(57)【要約】【課題】  消費電流が少ない電子回路の電池残量を表示するために、より多くの消費電流を使用することになってしまうことがあった。【解決手段】  一対の正負の電源端子ａ１，ａ２間には電源供給路ｂ（ｂ１〜ｂ６）が接続されている。そして、前記電源端子ａ１，ａ２間には第一のタイマー回路ｃが接続されており、当初はオン状態であり、通電後に所定の時間だけ経過したら前記電源供給路ｂを遮断する。この第一のタイマー回路ｃを介して第二のタイマー回路ｄが前記電源供給路ｂに接続されており、当初はオン状態であり、前記電源端子ａ１，ａ２間の電圧に対応した時間が経過したらオフ状態となる。発光素子ｅは、この第二のタイマー回路ｄを介して前記電源供給路ｂに接続されているので、同第二のタイマー回路ｄがオン状態であれば点灯し、オフ状態となったときに消灯する。【選択図】  図１
2016096645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の正負の電源端子と、
この電源端子間に接続される電源供給路と、
前記電源端子間に接続され、当初はオン状態であり、通電後に所定の時間だけ経過したら前記電源供給路を遮断する第一のタイマー回路と、
この第一のタイマー回路を介して前記電源供給路に接続され、当初はオン状態であり、前記電源端子間の電圧に対応した時間が経過したらオフ状態となる第二のタイマー回路と、
この第二のタイマー回路を介して前記電源供給路に接続され、発光素子とを備えることを特徴とする電池残量表示器。
【請求項２】
前記第一のタイマー回路は、電源端子間に直列接続された第一のコンデンサの端子電圧が所定の電圧に達したら前記電源供給路を遮断することを特徴とする請求項１に記載の電池残量表示器。
【請求項３】
前記第一のタイマー回路は、前記電源供給路にエミッタ端子とコレクタ端子とを介在させたＰＮＰ型トランジスターを備え、前記第一のコンデンサは抵抗と直列回路を形成して前記電源端子間に接続され、前記第一のコンデンサと抵抗との接続点を前記トランジスターのベース端子と接続してタイマー機能を実現することを特徴とする請求項２に記載の電池残量表示器。
【請求項４】
前記第二のタイマー回路は、前記電源端子間に直列接続された第二のコンデンサの端子電圧が所定の基準電圧に達したらオフ状態となることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電池残量表示器。
【請求項５】
前記第二のタイマー回路は、前記電源端子間に接続された抵抗と第一のツェナーダイオードとの直列回路を備え、この抵抗と前記第一のツェナーダイオードとの接続点を前記基準電圧とすることを特徴とする請求項４に記載の電池残量表示器。
【請求項６】
前記第二のタイマー回路は、前記電源端子間に抵抗素子の分圧回路が接続され、前記第二のコンデンサは、この分圧回路の一の抵抗素子と並列に接続されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の電池残量表示器。
【請求項７】
前記発光素子に対して第二のツェナーダイオードを直列に接続し、同第二のツェナーダイオードにより前記電源端子間の電圧を吸収し、残圧を前記発光素子に対して印加することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の電池残量表示器。
【請求項８】
前記第二のタイマー回路は、前記発光素子に対してスイッチング用の第二のトランジスターを直列に接続し、この第二のトランジスターのベース端子をオンとオフの切換端子としていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の電池残量表示器。
【請求項９】
前記第二のタイマー回路は、前記発光素子に対してスイッチング用の第二のトランジスターを直列に接続し、この第二のトランジスターのベース端子をオンとオフの切換端子とするとともに、
コレクタ端子を前記基準電圧とした前記接続点に接続され、ベース端子を前記分圧回路における一対の抵抗素子の接続点に接続され、エミッタ端子を前記切換端子に対する電流出力端とする第三のトランジスターを備えることを特徴とする請求項６に記載の電池残量表示器。
【請求項１０】
前記電源端子は、電子弦楽器のアンプにおける電源端子であり、同アンプは出力端子としてのジャックを備え、同ジャックにプラグを挿入したときに電源がオンとなることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の電池残量表示器。
【請求項１１】
前記電源端子は、微弱な消費電力を要する電子機器の電池に接続されていることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の電池残量表示器。
【請求項１２】
前記電子機器は、電子弦楽器のアンプであり、前記電源端子は同アンプの電池に接続され、同アンプは入力端子としてのプラグを備え、同プラグを電子弦楽器のピックアップに接続したときに前記電池が前記電源端子に通電されることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の電池残量表示器。
【請求項１３】
この電池残量表示器の消費電流が、前記電子機器の消費電力よりも大きいものであることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の電池残量表示器。
【請求項１４】
前記発光素子が、電流制限抵抗と直列接続されたＬＥＤであることを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の電池残量表示器。
【請求項１５】
一対の電源端子と、
この電源端子間に接続された発光素子とを備え、
前記電源端子間の電圧が第一の電圧と、この第一の電圧よりも低い第二の電圧とでは、第二の電圧のときの方が上記発光素子の輝度が暗く、かつ、点灯時間が長いことを特徴とする電池残量表示器。
【請求項１６】
前記電源端子間の電圧で蓄電素子を充電する充電回路と、この充電回路における前記蓄電素子の充電時間に基づいて点灯時間を調整する点灯時間調整回路とを備えることを特徴とする請求項１５に記載の電池残量表示器。
【請求項１７】
前記電源端子に通電後、所定時間経過後には消費電流を遮断する省電回路を備えることを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の電池残量表示器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池残量表示器に関し、特に、低消費電力の電子機器に使用して好適な電池残量表示器に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトリックギター（エレクトリックベース等を含む、以下同様）は長いケーブルを介してギターアンプに接続して使用することが多い。近年、エレクトリックギターの出力端に小型のアンプを接続して信号を調整したり出力インピーダンスを下げたりしてから前記ケーブルへ出力したり、エレクトリックギター自身や、エレクトリックギターのピックアップ自体に小型のアンプを内蔵したりして同様の機能を実現するものがある。
なお、電池残量の表示器に関して、特許文献１および非特許文献１が開示されている。特許文献１に示すものは、請求項２や段落００２３において、バッテリー残量表示のスイッチを押すと、所定時間だけ、バッテリーの残量状態を表示すると開示され、図３と段落００３２〜００３４には、トランジスターとコンデンサを用いたタイマー回路が実施例として記載されている。
【０００３】
非特許文献１に示すものは、ＥＣＭ−３３０のマニュアル内に、「マイクにバッテリーチェックランプを備えており、電源スイッチを入れるとランプが一瞬点灯する。電池が消耗していると薄暗く点灯する。」との記載がある。また、ＥＣＭ−７１７のマニュアル内に、コンデンサとダイオードを備えた回路が記載されている
また、非特許文献２に示すものは、ＬＥＤを備え、電源投入時に、２回の明るい状態での点灯の間に、電池残量表示のための特殊な表示を行う。この特殊な表示は、電池残量に応じた輝度の点灯を行なうか、電池残量がさらに減ったときに行う点滅表示のいずれかである。電池残量が減ると輝度が暗くなるが、点灯時間からは残量を判断できない。このため、基準の輝度を示すためにも、残量に応じた特殊な点灯状態の前後で、残量に影響を受けない明るい状態の点灯が必要になる。さらに、電池交換が必要なときには点滅させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−１８９４６１号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】コンデンサマイク  ECM-717、ECM-330  マニュアル
【非特許文献２】ＡＵＤＥＲＥ  ＪＺ３  マニュアル
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、エレクトリックギターに使用する小型のアンプの消費電流自体は、ＬＥＤの消費電流よりも格段に少ない。このため、電池残量を表示するためにＬＥＤを使用すると、本来のアンプとしての機能に使用する消費電流よりも多大の消費電流を電池残量の表示に使用することになってしまう。
一方、一定時間だけＬＥＤを使用して表示する場合、電池残量が低下していることを認識しにくい。
また、特許文献１に示すものでは所定時間だけ電池残量を表示するものではあるが、電池残量に応じた時間だけ表示するものではない。また、非特許文献１に示すものでは、オフ時にコンデンサに蓄電された電力を、電源のオン時に一瞬で使い果たしてＬＥＤを点灯させるため、点灯時間で電池残量を表示しようとするものでもない。
非特許文献２に示すものは、最低、３回の点灯を行ったり、点滅を加えるなど、電池残量を表示するための制御が複雑であり、回路構成も複雑になるのは必至であった。
このため、シンプルで、ローコスト、電流消費が少なく、なおかつ電池の状態がわかりやすい、電池残量表示器が求められている。
本発明は、より効率的に電池残量を表示する電池残量表示器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、一対の正負の電源端子と、この電源端子間に接続される電源供給路と、前記電源端子間に接続され、当初はオン状態であり、通電後に所定の時間だけ経過したら前記電源供給路を遮断する第一のタイマー回路と、この第一のタイマー回路を介して前記電源供給路に接続され、当初はオン状態であり、前記電源端子間の電圧に対応した時間が経過したらオフ状態となる第二のタイマー回路と、この第二のタイマー回路を介して前記電源供給路に接続された発光素子とを備えた構成としてある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電池残量表示器では、電源端子間の電圧に応じてオン状態を維持する時間が変化するから、発光素子が点灯する時間は電源端子間の電圧に応じたものとなり、発光時間の長短で電源端子間の電圧が分かる。なお、電源端子間の電圧は基本的に電池の残量を表すものであり、以下において同義のものとして利用している。また、通電後、所定時間が経過した時点で電源供給路自体が遮断されるので、電力消費はなくなる。
本発明は、発光時間の長短で電源端子間の電圧が分かるので、言い換えると一回の点灯でバッテリーの状況が分かる。暗さだけで電圧の変化を表すためには、基準となる明るい状態も示さなければならず、明るい点灯と、暗い点灯を、順番に示さざるをえない。故に、複雑な制御が必要となり、点灯時間の長短で電圧が分かる本発明とは大きな差異がある。
そして、本発明によれば、シンプル、ローコストで、わかりやすい表示を実現することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態にかかる電池残量表示器のブロック図である。
【図２】本発明の他の実施形態にかかる電池残量表示器のブロック図である。
【図３】本発明の他の実施形態にかかる電池残量表示器のブロック図である。
【図４】本発明の他の実施形態にかかる電池残量表示器の回路図である。
【図５】機能的に分離した状態の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面にもとづいて本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる電池残量表示器をブロック図により示している。
同図において、本電池残量表示器は、一対の正負の電源端子ａ１，ａ２と、この電源端子間に接続される電源供給路ｂ（ｂ１〜ｂ６）と、前記電源端子ａ１，ａ２間に接続され、当初はオン状態であり、通電後に所定の時間だけ経過したら前記電源供給路ｂを遮断する第一のタイマー回路ｃと、この第一のタイマー回路ｃを介して前記電源供給路ｂに接続され、当初はオン状態であり、前記電源端子ａ１，ａ２間の電圧に対応した時間が経過したらオフ状態となる第二のタイマー回路ｄと、この第二のタイマー回路ｄを介して前記電源供給路ｂに接続された発光素子ｅとを備えている。
なお、本電池残量表示器のためのスイッチは必要ではない。本来の回路の電源端子に直に接続し、本来の回路に電源が通電されたときに自動的に電池残量を表示した後、自動的にオフとなるためである。この点、オフの間に蓄電しておいて、オンとなったときにその電力を利用するものとも異なる。このような蓄電電力を使用するものは、その蓄電電力だけで完結しており、本来の回路の電源端子と並列に接続されているわけではないからである。
【００１１】
前記構成において、一対の正負の電源端子ａ１，ａ２間には電源供給路ｂ（ｂ１〜ｂ６）が接続されている。そして、前記電源端子ａ１，ａ２間には第一のタイマー回路ｃが接続されており、当初はオン状態であり、通電後に所定の時間だけ経過したら前記電源供給路ｂを遮断する。この第一のタイマー回路ｃを介して第二のタイマー回路ｄが前記電源供給路ｂに接続されており、当初はオン状態であり、前記電源端子ａ１，ａ２間の電圧に対応した時間が経過したらオフ状態となる。発光素子ｅは、この第二のタイマー回路ｄを介して前記電源供給路ｂに接続されているので、同第二のタイマー回路ｄがオン状態であれば点灯し、オフ状態となったときに消灯する。
【００１２】
この場合、電源端子ａ１，ａ２間の電圧に応じてオン状態を維持する時間が変化するから、発光素子ｅが点灯する時間は電源端子ａ１，ａ２間の電圧に応じたものとなる。例えば、電圧が高ければ短く、電圧が低ければ長くなる。むろん、その逆のように構成しても構わない。従って、発光時間の長短で電源端子ａ１，ａ２間の電圧が分かる。電源端子ａ１，ａ２に電池が接続されていれば、電池残量が充分であるときには短い間、例えば一瞬だけ点灯するが、電池残量が少なくなってくると長い間点灯する。発光素子ｅは電源供給路ｂに接続されており、電池残量が充分であれば明るく点灯し、電池残量が少なくなれば暗く点灯するようにさせれば、電池残量が充分であれば明るく一瞬だけ点灯し、電池残量が少なくなれば暗く長い間だけ点灯する。このようにすることで、発光素子が暗くなっただけでは分かりにくい電池残量が、暗い状態であるときは長く点灯させるという二重の表現により、使用者は確実に電池残量を検知できるようになる。
本実施例のように、暗いときには敢えて表示時間を長くすることで、認知しやすい。例えば、充分に電池残量があるときは明るく点灯しつつ、短時間だけ点灯すれば充分に認知できる。一方、電池残量が乏しくなってきたときには、そもそも表示が暗いので見落としがちになるが、点灯時間を長くすることで長い間にわたって電池残量が乏しいことを表示し続けるのであり、認知しやすいといえる。
【００１３】
また、通電後、所定時間が経過した時点で電源供給路ｂ自体が遮断されるので、電力消費はなくなる。電力消費を遮断するのは、第二のタイマー回路ｄと発光素子ｅのみならず、第一のタイマー回路ｃ自身も含めることが可能である。このようにすれば、通電開始直後に電池残量を表示した後は、消費電力が無くなり、本来の機能の消費電力が少ない場合であっても、この電池残量表示によって必要以上に電池寿命が短くなることを防げる。
【００１４】
図２は、本発明の他の実施形態にかかる電池残量表示器をブロック図により示している。
エレキギターｆに対する小型のアンプｇに適用した実施例であり、電源端子ａ１，ａ２は、電子弦楽器であるエレキギターｆのアンプｇにおける電源端子ａ１，ａ２である。同アンプｇは出力端子としてのジャックｈを備え、同ジャックｈにプラグｊを挿入したときにジャックｈ内のスイッチ接点ｋ１，ｋ２が接触し、同スイッチ接点ｋ１，ｋ２を介して電源がオンとなる。なお、図示していないが図１に示すものが内蔵されている。アンプｇからはエレキギターｆに接続する別のプラグｍが備えられており、エレキギターｆのピックアップからの微少信号をアンプ部ｎによって所定の増幅率だけ増幅し、増幅後の信号をジャックｈからプラグｊ側へ出力する。
【００１５】
図３は、本発明の他の実施形態にかかる電池残量表示器をブロック図により示している。
一対の電源端子ａ１，ａ２と、この電源端子ａ１，ａ２間に接続された発光素子ｅと、点灯時間調整回路ｐとを備えている。
本電池残量表示器は、電源端子ａ１，ａ２間の電圧が第一の電圧Ｖ１と、この第一の電圧Ｖ１よりも低い第二の電圧Ｖ２とでは、第二の電圧Ｖ２のときの方が輝度が暗く、かつ、点灯時間が長くする。その一例として、電源端子ａ１，ａ２間の電圧で蓄電素子ｑを充電する充電回路ｒと、この充電回路ｒにおける前記蓄電素子ｑの充電時間に基づいて点灯時間を調整する点灯時間調整回路ｐとを備えている。
【００１６】
充電回路ｒにおいて、電源端子ａ１，ａ２間の電圧で蓄電素子ｑを充電する場合、電圧が高ければ早く充電され、電圧が低ければゆっくり充電される。この充電回路ｒにおける前記蓄電素子ｑの充電時間に基づくことにより、点灯時間調整回路ｐは点灯時間を調整するので、電源端子ａ１，ａ２間の電圧が第一の電圧Ｖ１と、この第一の電圧Ｖ１よりも低い第二の電圧Ｖ２とでは、第二の電圧Ｖ２のときの方が点灯時間が長くできる。また、電源端子ａ１，ａ２間の電圧が低くなることで、発光素子ｅの輝度を暗くすることもできる。
さらに、電源端子ａ１，ａ２に通電後、所定時間経過後には消費電流を遮断するための省電回路ｓを備えてもよい。この省電回路ｓは第一のタイマー回路ｃと同様である。
【００１７】
図４は、本発明の他の実施形態にかかる電池残量表示器を回路図により示しており、図５は、機能的に分離した状態を回路図により示している。両者は、機能的に分離しているだけであり、同じ回路である。
図４における左側のブロックＬＢにおいて、電源端子Ｔ１，Ｔ２（電源端子ａ１，ａ２に相当する）が備えられており、電源端子Ｔ１は図示しない正側電源（ＶＣＣ）に接続され、電源端子Ｔ２はアース接続として負側に接続されている。電源端子Ｔ１，Ｔ２から電源供給路ｂ（ｂ１〜ｂ６）が形成されている。電源端子Ｔ１に対してＰＮＰ型トランジスター（以下単にトランジスターという）Ｑ１のエミッタ端子が接続されており、コレクタ端子に電源供給路ｂ２を接続している。すなわち、電源供給路ｂにトランジスターＱ１のエミッタ端子とコレクタ端子とを介在させた接続となっている。なお、エミッタ端子とコレクタ端子とを介在させるというのは、電源供給路ｂを区切り、区切った両端にそれぞれエミッタ端子とコレクタ端子とを接続した状態を指している。このようにすれば、電源供給路ｂの一区間をトランジスターＱ１のエミッタ端子とコレクタ端子間が担う状態になる。
【００１８】
また、電源端子Ｔ１には、ダイオードＤ１のカソードと抵抗Ｒ１の一端とを接続し、同ダイオードＤ１のアノードと同抵抗Ｒ１の他端とを接続しつつ、第一のコンデンサとしての電解コンデンサＣ１の正側端子に接続している。電解コンデンサＣ１の他端の負側端子はグランド側である電源端子Ｔ２に接続されている。すなわち、電源端子Ｔ１，Ｔ２間に、ダイオードＤ１と抵抗Ｒ１との並列回路を、電解コンデンサＣ１と直列に接続している。これにより、電源端子Ｔ１，Ｔ２に図示しない電池を接続して通電すると、抵抗Ｒ１を介して電解コンデンサＣ１を充電することになり、ダイオードＤ１のアノードの接続点の電圧は、グランドレベルから徐々に上昇し、最終的には前記電池の電圧まで上昇することになる。なお、この接続点の電圧を便宜上電解コンデンサＣ１の端子電圧と呼ぶ。
なお便宜上、電解コンデンサとしているが、他の種類のコンデンサであってもよい（以下同様）。最近はセラミックの大容量コンデンサが多くなってきており、セラミックをはじめとした様々なコンデンサが利用可能である。なお、ダイオードＤ１は電源がオフになった時、電解コンデンサＣ１が抵抗Ｒ１を通じて放電するより早く放電させるためのものであり、これがあることにより、より早く初期状態に戻せる。
【００１９】
ダイオードＤ１のアノードの接続点は抵抗Ｒ２を介してトランジスターＱ１のベース端子に接続されている。抵抗Ｒ２はトランジスターＱ１の仕様に応じて適宜選択する。このため、通電直後は同ベース端子がグランドレベルに引き下げられているものの、電解コンデンサＣ１が充電されるのに従って徐々に上昇し、最終的には前記電池の電圧まで上昇することになる。通電直後はトランジスターＱ１はオン状態となるものの、この電圧の上昇の過程で、トランジスターＱ１の仕様に応じたある電位に達した時点で同トランジスターＱ１はオフ状態に変化する。オン状態からオフ状態への変化は抵抗Ｒ１の抵抗値と電解コンデンサＣ１の容量と電源端子Ｔ１，Ｔ２間の電圧によって決まるが、実質的に電源端子Ｔ１，Ｔ２間の電圧に対応した時間となる。また、電圧が高ければ抵抗Ｒ１を介して流れる電流が多くなって短い時間で電圧が上がるし、電圧が低ければ抵抗Ｒ１を介して流れる電流が少なくなって電圧が上がるのに長い時間を要することになる。
【００２０】
以上のように、トランジスターＱ１はスイッチングの機能を果たし、オフ状態となった以降はエミッタ端子からコレクタ端子側への電流を遮断する。以上の機能によって第一のタイマー回路ｃを形成している。言い換えると、第一のタイマー回路ｃは、電源端子Ｔ１，Ｔ２間に直列接続された第一のコンデンサ（電解コンデンサＣ１）の端子電圧が電源端子Ｔ１，Ｔ２間の電圧を基準とした所定の電圧（トランジスターＱ１をオフにするベース電圧、あるいはベース電流が流れなくなるベース電圧）に達したらエミッタ端子とコレクタ端子の間で電源供給路ｂを遮断する。
【００２１】
オフ状態となるまでの時間は電圧に応じたものとなるが、この時間は以下に説明するトランジスターＱ２の状態変化と比較して充分に長い。すなわち、最も短い時間であっても、第二のタイマー回路がオン状態からオフ状態へと変化する時間よりも長いものとなっている。
本実施形態においては、トランジスターＱ１をＰＮＰ型トランジスターで構成しているが、例えば、エンハンスメントタイプのＰチャンネル電界効果トランジスターで構成することもできる。特に、エンハンスメントタイプのＰチャンネル電界効果トランジスターで構成すると、ソース端子とゲート端子との間の電位差が０の時、ソース端子とドレイン端子との間を確実にオフとすることができ、電流が流れてしまわないようにすることができる。むろん、将来、ソース端子とドレイン端子との間を確実にオフとすることができるようになれば、他の電界効果トランジスターを使用することも可能である。
この場合、エミッタ端子をソース端子に、コレクタ端子をドレイン端子に、ベース端子をゲート端子に置き換えて配置することが可能である。
【００２２】
上述したように、第一のタイマー回路ｃは、電源供給路ｂにエミッタ端子とコレクタ端子とを介在させたＰＮＰ型トランジスター（トランジスターＱ１）を備えており、第一のコンデンサとしての電解コンデンサＣ１は抵抗Ｒ１と直列回路を形成して電源端子Ｔ１，Ｔ２間に接続され、電解コンデンサＣ１と抵抗Ｒ１との接続点をトランジスターＱ１のベース端子と接続してタイマー機能を実現している。なお、前記接続点とベース端子との間の抵抗Ｒ２はトランジスターＱ１の仕様に応じて必要となる。
【００２３】
図５の中央のブロックＣＢにおいて、トランジスターＱ１のコレクタ端子が接続される線路と、電源端子Ｔ２に接続するグランド線とは、それぞれ電源供給路ｂ２，ｂ５に相当する。この電源供給路ｂ２，ｂ５に対して、まず、抵抗Ｒ３と第一のツェナーダイオードとしてのツェナーダイオードＤ２との直列回路を接続することにより、抵抗Ｒ３とツェナーダイオードＤ２との接続点を同ツェナーダイオードＤ２の降伏電圧によって決まる基準電圧とする。次に、電源供給路ｂ２，ｂ５に対して、抵抗Ｒ４，Ｒ５との直列回路による分圧回路を接続している。なお、分圧回路とは、複数の抵抗成分を有する素子を直列接続したときに、各抵抗成分に比例した電圧を各素子が分担することになる回路を意味している。ここで、グランド側の抵抗Ｒ５と並列に第二のコンデンサとなる電解コンデンサＣ２を接続してある。電源供給路ｂ２，ｂ５と電池との間が通電された場合、抵抗Ｒ４を介して電解コンデンサＣ２に充電される。当初、電解コンデンサＣ２を接続していることにより、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との接続点の電圧はほぼグランドレベルであるが、電解コンデンサＣ２が充電されるのに従ってその接続点の電圧は、電源供給路ｂ２，ｂ５の電圧に本来の抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との比を掛けた値まで上昇していく。
【００２４】
また、ツェナーダイオードＤ２と抵抗Ｒ３との接続点にＰＮＰ型トランジスター（以下単にトランジスターという）Ｑ２のエミッタ端子を接続し、抵抗Ｒ９を介してトランジスターＱ２のベース端子を抵抗４と抵抗５の接続点に接続しておくと、当初はベース端子がグランドレベル側に引き下げられており、トランジスターＱ２はオン状態となる。しかし、電源供給路ｂ２，ｂ５間の電圧と、抵抗Ｒ４の抵抗値と電解コンデンサＣ２の容量とによって決まる所定時間が経過するとトランジスターＱ２のベース端子の電圧が上昇してくるため、ベース電流が流れなくなり、トランジスターＱ２はオフ状態へと変化する。
【００２５】
すなわち、電源端子Ｔ１，Ｔ２間に直列接続された抵抗Ｒ３と第一のツェナーダイオード（ツェナーダイオードＤ２）との直列回路を備えており、この抵抗Ｒ３と第一のツェナーダイオード（ツェナーダイオードＤ２）との接続点を基準電圧とする。そして、電源端子Ｔ１，Ｔ２間に通電された後、電源端子Ｔ１，Ｔ２間に直列接続された第二のコンデンサ（電解コンデンサＣ２）の端子電圧がこの基準電圧に達したらトランジスターＱ２（第三のトランジスターに相当する）がオン状態からオフ状態へと変化する。従って、以上の構成によって第二のタイマー回路ｄのタイマー機能を実現している。なお、第二のコンデンサ（電解コンデンサＣ２）については、具体的には、電源端子Ｔ１，Ｔ２間に抵抗素子（Ｒ４，Ｒ５）の分圧回路が接続されており、第二のコンデンサ（（電解コンデンサＣ２））は、この分圧回路の一の抵抗素子（Ｒ５）と並列に接続されている。なお、上述した説明では、電解コンデンサＣ２の端子電圧が基準電圧に達したらトランジスターＱ２がオン状態からオフ状態へと変化すると説明しているが、厳密には一致することを要していない。回路構成によっては一致することが必要なわけではなく、一方で電池残量に影響を受けない基準電圧を設定しておき、その基準電圧との比較で一定の関係が成立したときにオン状態からオフ状態へ変化すればよい。
【００２６】
トランジスターＱ２がオン状態の時にエミッタ端子からコレクタ端子に流れる電流は、ＬＥＤの点灯を制御する制御信号となる。
図５の右側のブロックにおいて、上側の半分のブロックＲＵＢが発光素子に相当し、下側の半分のブロックＲＬＢが発光素子のスイッチ回路に相当する。このスイッチ回路と前記タイマー機能とによって第二のタイマー回路ｄが構成されることになる。
【００２７】
スイッチ回路は、主にＮＰＮ型トランジスター（以下単にトランジスターという）Ｑ３（第二のトランジスターに相当する）をスイッチング動作させて実現する。オン状態のときのトランジスターＱ２のコレクタ端子から供給される電流は抵抗Ｒ６を介してトランジスターＱ３のベース端子と、抵抗Ｒ７に供給され、ベース端子に所定の電位を与えるとともに、トランジスターＱ３をオン状態とさせる。また、オフ状態のときのトランジスターＱ２のコレクタ端子からは電流が供給されないため、トランジスターＱ３のベース端子はグランドレベルに引き下げられ、トランジスターＱ３をオフ状態とさせる。このように、トランジスターＱ３のベース端子はオン状態とオフ状態とを切り替える制御信号の入力端であり、切換端子と呼ぶことにする。
【００２８】
正側の電源供給路ｂ３と負側の電源供給路ｂ４との間にスイッチング用のトランジスターＱ３を介在させつつ、発光素子としての発光ダイオード（ＬＥＤ）Ｄ３を接続している。発光ダイオードＤ３の性質上、所定の電流値の電流が流れるように電流制限抵抗（抵抗）Ｒ８を直列に接続している。消費電流が小さいという特性に基づいて発光ダイオード（ＬＥＤ）を採用しているが、電圧が印加されて電流が流れる際に発光する機能を備える素子であれば、発光素子は発光ダイオードに限られるものではない。また、電流制限抵抗Ｒ８は回路形成において必要であり、適宜、配置すればよい。
【００２９】
本実施形態の場合、電流制限抵抗Ｒ８と発光ダイオードＤ３に加えて第二のツェナーダイオードとしてのツェナーダイオードＤ４を配置している。これは主に発光ダイオードＤ３の輝度を調整するものである。例えば、電源端子Ｔ１，Ｔ２間に接続される電池が９Ｖのものであるときは、電池残量が減ってきたときに充分輝度が小さくなるようにするため、ツェナーダイオードＤ４を配置すると有効である。ツェナーダイオードＤ４の降伏電圧が３〜４Ｖであると、その降伏電圧の分だけ電流制限抵抗Ｒ８と発光ダイオードＤ３とに印加される電圧が低くなるからである。本実施形態の場合、９Ｖ電池の電池残量を表示するため、電流制限抵抗Ｒ８として１ＫΩの抵抗値としており、発光ダイオードＤ３の降伏電圧が３〜４Ｖであると、電流制限抵抗Ｒ８と発光ダイオードＤ３とに印加される電圧が５〜６Ｖとなり、電池残量が５〜６Ｖのときに輝度が暗くなった。言い換えると、ツェナーダイオードＤ４の降伏電圧がないと、電池残量が減ってきてもなかなか発光ダイオードＤ３の輝度が暗くならないが、ツェナーダイオードＤ４の降伏電圧が生じることにより、電池残量が減ってきたときに比較的早い段階で発光ダイオードＤ３の輝度を暗くさせることができるようになると同時にある段階で完全にオフにもなるように働く。言い換えると、このツェナーダイオードＤ４が無い場合は、発光ダイオードＤ３が完全にオフになりにくい。すなわち、発光ダイオードＤ３の順方向電圧より、電源電圧が高いと薄っすらと点いてしまうことがある。例えば、３．５Ｖくらいでも点いてしまうことがある。５．５Ｖ位で確実に消灯させるためにも、このツェナーダイオードＤ４が有効に機能している。
このように輝度を調整するツェナーダイオードＤ４は、電源端子Ｔ１，Ｔ２間の電圧に応じて発光素子である発光ダイオードＤ３の輝度を調整する輝度調整回路を構成すると言える。なお、輝度調整回路は、ツェナーダイオードに限られない。例えば、電圧低下で早めに暗くなるように発光素子と並列に抵抗素子を加えたり、電圧に基づいてより能動的に発光素子へ印加する電圧を下げる回路を形成しても良い。 
【００３０】
より具体的には、電池の残圧と明るさと点灯時間とは以下のようになっている。
電池の残圧    明るさと点灯時間        電池交換の目安
８．０Ｖ      明るく短い（約１秒）    不要
７．５Ｖ      明るく短い（約１秒）    ここまで問題なく使える
７．０Ｖ      薄暗くて長い（約３秒）  使える
６．５Ｖ      暗くて長い（約４秒）    使えるが電池交換を推奨
６．０Ｖ      暗くて長い（約５秒）    使えるが電池交換を推奨
５．５Ｖ      点かない                電池交換を推奨
【００３１】
ツェナーダイオードＤ４に関しては、本実施形態では、電流制限抵抗Ｒ８と発光素子である発光ダイオードＤ３に対して第二のツェナーダイオード（ツェナーダイオードＤ４）を直列に接続し、同第二のツェナーダイオード（ツェナーダイオードＤ４）により電源端子Ｔ１，Ｔ２間の電圧（電源供給路ｂ３，ｂ４に相当）を吸収し、残圧を電流制限抵抗Ｒ８と発光ダイオードＤ３に対して印加している。
【００３２】
また、トランジスターＱ３に関しては、発光ダイオードＤ３に対してスイッチング用の第二のトランジスターであるＮＰＮ型トランジスター（トランジスターＱ３）を直列に接続し、このトランジスターＱ３のベース端子をオンとオフの切換端子としている。
さらに、トランジスターＱ２は、コレクタ端子を基準電圧とする第一のツェナーダイオード（ツェナーダイオードＤ２）と抵抗Ｒ３との接続点に接続され、ベース端子を抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との分圧回路における一対の抵抗素子の接続点に接続され、エミッタ端子をトランジスターＱ３の切換端子であるベース端子に対する電流出力端としており、第三のトランジスターを構成している。
【００３３】
なお、本実施形態では、発光素子は、電流制限抵抗Ｒ８と直列接続された発光ダイオード（ＬＥＤ）Ｄ３である。
このような電池残量表示器の利用場面として、図２に示すような電子弦楽器のアンプがある。この場合の電源端子Ｔ１，Ｔ２は、電子弦楽器のアンプｇにおける電源端子である。この場合、同アンプは出力端子としてのジャックｈを備え、同ジャックｈにプラグｊを挿入したときに所定のスイッチ接点ｋ１，ｋ２が接触して電源がオンとなる。
【００３４】
このアンプｇは、アンプｇへと接続するケーブルに対して、エレキギターｆとケーブルのプラグｊとの間に介在させる。このような用途のアンプの消費電力は一般に微弱である。例えば、このアンプｇの電流値は０．０２〜０．３ｍＡ程度であるが、発光ダイオードＤ３の消費電流は１ｍＡ以上であり、本体のアンプと比較して格段に大きいので、電池残量を表示するための機能にだけ１ｍＡ以上もの電流を消費することは許容できない。
【００３５】
しかし、本実施形態の場合、第二のタイマー回路が１０秒以内で表示を完了し、さらに第一のタイマー回路が概ね１０秒程度で電源供給路ｂを遮断する。その後は発光ダイオードＤ３を含めて消費電力を生じないので、電池残量を表示する際にだけ数ｍＡの電流を消費するとしても充分に許容できる。
この例では、電源端子Ｔ１，Ｔ２は、微弱な消費電力を要する電子機器（アンプｇ）の電池に接続されている。そして、本電池残量表示器の消費電流が、電子機器（アンプｇ）の消費電力よりも大きいものであるときに特に有効なものといえる。
【００３６】
上述した実施形態では、アンプの出力端子であるジャックにプラグを挿入したときに電源がオンとなっているがこれに限られるものではない。例えば、電子機器が電子弦楽器のアンプであって、電源端子Ｔ１，Ｔ２は同アンプの電池に接続され、同アンプは入力端子としてのプラグを備え、同プラグを電子弦楽器のピックアップに接続したときに前記電池が前記電源端子に通電されるようにしてもよい。さらに、エレキギター内にアンプと電池が内蔵され、エレキギターのジャックにケーブルのプラグを挿入したときにアンプに対して電池が通電されるようにしても良い。この場合、アンプへの通電とともに本電池残量表示器にも通電されることになる。
また、以上説明したように、本発明の電池残量表示器であれば、本体の回路に影響をあたえないで動作する。そして、電源電圧を調べるため、電源オン時に本体の回路にノイズを出したりすることがない。そのため、本体の電源オンと同時に働き出しても問題が無い。
ノイズについては、楽器に使用する場合は致命的な欠点となる。
例えば、オペアンプを２個使った三角波と矩形波の発振回路（ＬＦＯ)を作るとする。通常オペアンプを片電源で使い、アナログアンプを構成した時、電源電圧の１/２の電圧を作り、その電圧を擬似的なグラウンド（基準バイアス電圧）として使う。この２つの回路を同時に９Ｖの電池で作動させ、アナログアンプの出力を外部のアンプにつなぐと、ＬＦＯの発振に連動したノイズがアンプから出る可能性がある。なぜなら、電源電圧や、擬似グラウンドとして使っている基準電圧のインピーダンスが、理想的なローインピーダンスにはならず、特に擬似グラウンドの電圧が発振器の電流変化で振られ、それが音になって出てしまうからである。ＬＥＤを点滅させるような制御を行おうとすれば、そのオンオフに伴うノイズも出てしまう。
一方、通常、基準電圧は電源電圧が下がっても、電源電圧の１/２を保つため、電源から抵抗分割で作り出しているため、低周波ではインピーダンスが高くなってしまう。従って、電池の電圧が下がっている場合は、電源インピーダンスが上がっている状態であり、電源がふられやすくなる。この電源インピーダンスを下げるため、電池とパラレルに電解コンデンサ、例えば１００〜４７０μＦくらいのものを入れても解決出来ない。結局、この問題のために電源の確認中は本来のアンプの動作を停止させざるを得なくなる。
さらに、外部のトリガーなどの信号が一切不要であり、本体の電源がオンになった時点で働き出す。反対に言えばオンになった後、一定の時間だけ働き後は本体だけが働き、この回路は全く電流の流れないオフ状態となる。
また、上述した例では電子楽器のアンプなどに適用しているが、一般的に電池を使用するものであれば、その残量の表示に好適であることは言うまでもない。本電池残量表示器の消費電力が適用される機器の本来の消費電流よりも少ない場合であっても、電源オンと同時に作動を開始し、一定時間が経過すれば以降は全く電流を消費しないので、省電の効果がある。
【００３７】
なお、本発明は前記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・前記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・前記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって前記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・前記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が前記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
【符号の説明】
【００３８】
ａ１，ａ２…電源端子、ｂ（ｂ１〜ｂ６）…電源供給路、ｃ…第一のタイマー回路、ｄ…第二のタイマー回路、ｅ…発光素子、ｆ…エレキギター、ｇ…小型のアンプ、ｈ…ジャック、ｊ…プラグ、ｋ１，ｋ２…スイッチ接点、ｍ…プラグ、ｎ…アンプ部、ｐ…点灯時間調整回路、ｑ…蓄電素子、ｒ…充電回路、ｓ…省電回路、Ｃ１…電解コンデンサ（第一のコンデンサ）、Ｃ２…電解コンデンサ（第二のコンデンサ）、Ｄ１…ダイオード、Ｄ２…ツェナーダイオード（第一のツェナーダイオード）、Ｄ３…発光ダイオード（ＬＥＤ）、Ｄ４…ツェナーダイオード（第二のツェナーダイオード）、Ｑ１…ＰＮＰ型トランジスター（第一のトランジスター）、Ｑ２…ＰＮＰ型トランジスター（第三のトランジスター）、Ｑ３…ＮＰＮ型トランジスター（第二のトランジスター）、Ｒ１〜Ｒ９…抵抗（Ｒ８は電流制限抵抗）、Ｔ１，Ｔ２…電源端子。
【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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