JPH0266891A - ランプ切れ検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ 本発明はハロゲンランプ等フィラメントを使用した白熱
電球のランプ切れを検出するランプ切れ検出回路に関す
る。

［従来の技術］ 一般に、カメラ撮影の照明用光源として照度の高い白熱
電球が使われることが多い。ところかこの白熱電球は比
較的寿命が短い。白熱電球は寿命になると、フィラメン
ト切れにより発光しなくなるか、又はフィラメントが一
部短絡状態になり、照度が大きく変化するという現象を
示す。発光しなくなったり、照度が変化したりすると撮
影が困難になるため、それを検出して白熱電球を交換す
る必要がある。特に生産ラインで使用するような場合に
は、ラインが動かなくなるため異常ランフの検出は重要
となる。

なお、ランプ寿命時のフィラメントの溶断現象は、半切
れ状態になる場合と、完全に溶断する場合とがあるため
、その検出方法も２通り必要になる。本発明では、この
うちの完全に溶断する場合のランプ切れ検出を取り−」
−げることとする。

従来、フィラメントの完全溶断か生じると、インピーダ
ンスが無限大となって電流が流れなくなることから、白
熱電球に電力を供給する点灯用電源の供給電流を検出し
、この電流かゼロになったときランプ切れを検出するよ
うにしていた。しかしこの従来の方法では、ランプが点
灯していないときや、ランプに供給する電圧が調光によ
り下かった場合にランプ切れの検出かできないという欠
点があった。

例えば、ロボット視覚用の光源装置のような場合には、
点灯用電源からランプに常時電力を供給しているわけで
はな（、ランプ寿命を延ばすために、ロポｙト稼働中で
あっても待機位置に戻るような場合には、電源をこまめ
に落として消灯させるようにしている。

また通常、光源装置では、カメラ撮影される被写体の種
類に拘らず、被写体からの反射光を一定に保つために、
被写体からの反射光に応してランプの電源電圧を変化さ
せる調光制御を行っている。

このため、ランプ電圧か高いときは問題ないのであるか
、ランプ電圧か低くなると、ランプへの供給電流も小さ
くなる。

これら電源が落ちた場合や電圧か低くなったときにも、
従来のものではゼロ電流と誤判定してしまうという問題
かあった。

［発明が解決しようとする課題１ 上記したように、点灯用電源のランプ電流を検出して、
この検出電流かゼロのときランプ切れを検出していた従
来のランプ切れ検出回路では、白熱電球を消灯したとき
や、白熱電球に供給する電圧が調光により下かって、ラ
ンプ電流かゼロになるようなどきには、これもランプ切
れと判定してしまうため、これらの条件下ではランプ切
れの検出ができないという欠点かぁ−）だ。

本発明の目的は、点灯用とは異なる検出用の電流を白熱
電球に並列に流すことによって、上記従来技術の欠点を
解消し、消灯時や低電圧時であっても、検出か可能なラ
ンプ切れ検出回路を提供することにある。

「課題を解決するための手段１ 本発明のランプ切れ検出回路は、ハロゲンランプなどフ
ィラメントを使用した白熱電球に電力を供給する点灯用
電源の電源電圧が白熱電球の光量を可変させるために変
化すると共に、白熱電球への電力供給が断続する光源装
置において、フィラメントの溶断を検出するための微小
電流を点灯用電源の供給電流に重畳させて白熱電球に供
給するランプ切れ検出用電源と、このランプ切れ検出用
電源から白熱電球に供給される電流を検出して、その電
流かゼロになったときランプ切れ信号を出力する電流検
出回路とを設けて成るものである。

１作用］ 点灯用電源とは別個に、ランプ切れ検出用電源から白熱
電球に検出用の電流が常に供給される。

このため、消灯により点灯用電源からの電流供給がなく
なる消灯時や、点灯用電源の出力電圧か低下する調光時
であっても、検出用の電流がゼロになったり、検出不能
になるほど小さくなることはない。　従って、フィラメ
ントか溶断したときだけ検出電流がゼロとなって、電流
検出回路からランプ切れ信号が出力されるため、フィラ
メントの溶断か消灯時や低電圧時でも検出される。

［実施例］ ４〜 以下、本発明の実施例を第１図を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す構成図で、特にロボッ
トに搭載される視覚部を構成する２灯式ファイバ光源装
置を例示したものである。

１はロボットの可動部に取り（＝Ｉけられるランフハウ
スであり、内部には特性の揃った２個のミラー付のハロ
ゲンランプ２，３が設けられている。

一つは待機側ないし予備側で、他の−っは照射側ないし
メイン側である。

各ハロゲンランプ２，３を望むランプハウス１の前面に
は、ランプハウス１から１ｉｉ１１れた位置にある被写
体６を照射するための光ファイバラ用イタライトガイド
が設けられる。その基端は２木に別れ途中から合流して
一本になり、カメラ、例えばＣＣＤカメラ５近傍位置ま
で先端が延出している。

このライトガイド４はハロケンランプ２又は３のいずれ
から光が出ても、同一の照度で被写体６が照らされるよ
うに、分岐した部分を構成するファイバ心線か、合流し
た部分の少なくとも先端で均等に混在するように束ねら
れている。ライトガイ１”　４を（車用するのは、赤外
線かカットされ、光路がフレキ／プルとなり、加えて先
端形状がリンク状でもライン状でも自由な形状とするこ
とかできるからである。

ランプハウス１の後面には、各ハロゲンランプ２．３の
電源ラインが引き出され、固定部に取り付けたランプ点
灯用電源７に接続されている。この電源７は、ここでは
過電流防１１−機能を有するスイッチンクレギュレータ
を用いているが、過電流防止機能を有するものであれば
ンリーズレキュレータであってもよい。過電流防止機能
を持たせるのは、電源自身の回路素子を保護するためで
ある。

フォトタイオートＦＤなどの受光器９は、被写体６より
反射される光量の強度に比例した電圧を発生し、これか
ランプ電圧制御用アナログ電圧発生回路８に加えられる
。

ここでランプ電圧制御用アナログ電圧発生回路８は、被
写体６の反射光を被写体６の種類に拘らず−・定に保持
するための調光指令をアナログ電圧の形でランプ点灯用
電源７の出力電圧制御用アナログ入力端子に加える。こ
れにより、ＣＣＤカメラ５は常に一定の反射光量を取り
込むことかできる。

ランプ点灯用型′ｔＡ７の負の出力ラインは、各ハロケ
ンランプ２，３の一方の端子に共通接続される一方、正
の出力ラインは、リレーＲＹを介してランプ２又は３の
他方の端子のいずれかに択一的に接続されるようになっ
ている。

上記リレーＲＹは、ランプ点灯用型ｒＡ７とは別個に設
けたランプ切れ検出用電源１０からランフ２または３に
供給される電流を検出する電流検出回路１１によって制
御される。

ランプ切れ検出用電源１０は、ランプ２または３のフィ
ラメント溶断を検出するための微小電流をランプ２また
は３に供給するための電源である。

この電源１０は図示例では定電圧源としているが、定電
流源でも良い。微小電流を流すのはこれによりランプが
点灯しないようにするためである。微小電流を点灯用電
源７に逆流さぜることなく、その供給電流に重畳させて
ランプ２または３に供給するために、ランプ切れ検出用
電源１０は、その負の電源ラインをランプ点灯用型＃７
の負の電源ラインと共通接続する一方、ダイオードＤ２
を介して引き出した正の電源ラインを、同じくタイオー
Ｉ”Ｄｉを介して引き出した点灯用の電源７の正の電源
ラインに共通接続する。即ち、両電源７゜１０の電流か
互いに逆流せず、重畳してランプ２３に供給されるよう
にタイオートＤＩ、Ｄ２のカソード側を共通にして接続
している。

電流検出回路１１はランプ切れ検出用電源１０の正の電
源ラインに介挿した抵抗Ｒの両端から取り出した微小電
流に比例する検出電圧を検出して、検出電圧かゼロ、即
ち電流かゼロのときランプ切れ異常信号を切替回路１９
に出力する。なお、ランプ切れ検出用電源１０を定電流
源とした場合には、」−記電流検出回路１１は回路オー
プンによって定電流源に生しる異常高電圧を検出する電
圧検出回路とすることもできる。

切替回路１９はＴタイプフリップフロップ１２とリレー
ＲＹとから成り、異常信号によって、電流検出回路１１
に接続された１゛タイプフリツプフロツプ１２を反転し
、リレーＲＹをオンさぜ、正の電源ラインを照射側ラン
プ３から待機側ランフ２に切り替える。また同時に異常
信号によっＣ、ランプ点灯用電源７に取り付けた警報ラ
ンプ１３を点灯させるようになっている。尚、警報ラン
プの代わりに警報器を鳴動させるようにしても良い。

次に上述した構成の動作について説明する。

当初リレーＲＹはオフしており、照射側ランフ３側に切
り替えられている。従って、ランプ点灯用電源７からの
電力が供給されるランプ３が照射光源となり、その光が
ライトガイド４に導かれライトガイド先端より被写体６
を照射している。

このような正常時、ランプ点灯用型ｒＡ７の電圧をＶｌ
、　　ランプ切れ検出用電源１０の電圧をＶ２とすると
、ｖ２＞ｖｌであれば、ランプ切れ検出用電源１０の正
の電源ラインには、次式で示される微小電流Ｉ、か流れ
る。

Ｉ□＝　１Ｖ２−　（Ｖ、−ＶＤＩ）　−ＶＤ２＋　／
Ｉｔ但し、ＶＤＩ、　ＶＤ２はダイオードＤｉ、Ｄ２の
順方向電圧であり、電流検出用抵抗Ｒは、ランプフィラ
メントのインピーダンスに比べてかなり高い抵抗値を選
定する。

ここでランプ３のフィラメントに寿命がきて、フィラメ
ントが完全に溶断状態となると、ランフ切れ検出用電源
１０側に介挿したタイオートＤ２のカソード側のインピ
ータンスがほぼ無限大となるため、ランプ点灯用電源７
のモード状態に拘らず、ランプ切れ検出用電源１０から
上記式で示された値でランプ３に流れていたランプ電流
は１２特０になる。これにより、抵抗Ｒの両端に生しる
電圧降下かゼロになるため、電流検出回路１１から異常
信号゛ｌ」”が出される。するとＴタイプフリ、。

プフロップ１２か反転してＨ”となり、リレーＲＹがオ
ンするため、それまでランプ点灯用電源７から電力を供
給されていた照明側ランプ３から待機側ランプ２に電源
供給か自動的に切り替わり、待機側ランプ２か新たな光
を原となる。と同時に警報ランプ１３が鳴るので、ラン
プ異常が作業者に認知される。従って、作業者はロボッ
トか停止する間を利用して、異常となったハロケンラン
プ３を新しいランプと交換する。

反対に電源供給されて照射側に切り替わった予備ランプ
２が異常となったときは、同様に再度電流検出回路１１
から異常信号が出て、今度は′Ｆタイプフリップフロッ
プ１２をＬ　’”とするから、リレーＲＹがオフするこ
とになり、従って、新たに交換したランプ３に切り替わ
る。

以」−述べたように本実施例では、ランプ点灯用電源７
の外に、ランプ切れ検出用電源１０を設けて、ランプ点
灯用電源７のランプ電流とは独立して、検出用の微小電
流をランプ２，３に供給するようにしたので、点灯中は
勿論、ロボットを搭載した光源装置が、ロボットの稼働
中停止１−シてランプ点灯用型１７から電力の供給を受
けな（なる消灯中であっても、ランプ切れ用の検出電流
をランプに流し続けることができる。また調光によりラ
ンプ点灯用電源７の電源電圧か低ドして、ランフ点灯用
型ｊＪｉ、７からランプ２または３に供給される電流の
値か小さくなった場合であっても、同様にランプ切れを
検出し得る大きさの電流を流し続けることかできる。

従って、ランプ切れ検出用電源１０の電流を電流検出回
路１１によって常時検出することによって、ランプ切れ
を確実に検出することかできる。

またタイオードＤＩ、Ｄ２をカソードを共通にして互い
に逆流しないように両電源を接続すると共に、ランプ切
れ検出用電源からランプに供給する電流を微小電流とし
たので、調光制御を乱すことも、検出電流によって点灯
するような不都合もない。

ＩＩ発明の効果］ 本発明によれば、ランプ切れ検出用電源を点灯用電源と
は別個に設けて、フィラメントが溶断したときだけ検出
電流がゼロになるようにしたので、光源装置の断続や調
光モード時における誤判定が避けられ、モートによらず
いっても正確にランプ切れを検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のランプ切れ検出回路の一実施例を適用
した光源装置を示す。 図中、２は待機側ノ・ロケンランプ（白熱電球）、３は
照射側ハロゲンランプ（白熱電球）、６は被写体、７は
ランプ点灯用電源、８は調光レベル発生器としてのラン
プ電圧制御用アナログ電圧発生回路、１０はランプ切れ
検出用電源、１１は電流検出回路、１９は切替回路であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ハロゲンランプなどフィラメントを使用した白熱電
   球に電力を供給する点灯用電源の電源電圧が白熱電球の
   光量を可変させるために変化すると共に、白熱電球への
   電力供給を断続する光源装置において、フィラメントの
   溶断を検出するための微小電流を点灯用電源の供給電流
   に重畳させて白熱電球に供給するランプ切れ検出用電源
   と、このランプ切れ検出用電源から白熱電球に供給され
   る電流を検出して、その電流がゼロになったときランプ
   切れ信号を出力する電流検出回路とを設けたことを特徴
   とするランプ切れ検出回路。