專利名稱：用于自行車的發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于自行車用的發(fā)光裝置，特別是用于自行車的前燈和安全燈等的使用電池組的照明裝置。


圖13是以前的使用電池組的自行車照明裝置的電路圖。
參照圖13，在以前的自行車用照明裝置中，電源E和開關(guān)SW、燈泡L的電阻R串聯(lián)。電阻R是為限制電路中的電流，延長電池的壽命而接入的。對應(yīng)開關(guān)SW的開/關(guān)，燈泡L亮/滅。
但是，在以前的自行車用照明裝置中，因為由電阻R消耗的電量大，在耗電量的比例中電燈的發(fā)光量少。
例如用6V的電源，以330mA的電流，為點亮4.8V-0.5A的碘鎢燈，電阻R使用12.7Ω的電阻器。此時對應(yīng)碘鎢燈以1.6V的電壓被點亮，消耗0.53W的電力，而在電阻器上加電壓4.4V，消耗比碘鎢燈更多的1.5W的電力。
本發(fā)明是為解決上述問題而提出的。
目的是提供電路消耗電力少，且可發(fā)出明亮的光的自行車用的發(fā)光裝置。
本發(fā)明的另一個目的是提供不給其他自行車用機器噪音影響的自行車用發(fā)光裝置。
本發(fā)明的再一個目的是提供可進行亮度控制的自行車用發(fā)光裝置。
本發(fā)明的自行車發(fā)光裝置具有以給定的周期及給定的負載比產(chǎn)生脈沖的脈沖發(fā)生器和根據(jù)所加電壓發(fā)光的發(fā)光器和響應(yīng)產(chǎn)生的脈沖將電壓加到發(fā)光裝置的加載裝置。
脈沖發(fā)生器產(chǎn)生由發(fā)光器發(fā)出的光對于人眼可認為是連續(xù)發(fā)光的脈沖。
即，根據(jù)本發(fā)明，由發(fā)光器發(fā)出的光對于人眼可認為是連續(xù)發(fā)光，但加到發(fā)光器上的電壓是斷續(xù)的。
據(jù)此，自行車發(fā)光裝置可比以前發(fā)出更明亮的光，且全電路的耗電量比以前少。
圖1是本發(fā)明的第一實施例的自行車用照明裝置的電路圖。
圖2是表示圖1中半導(dǎo)體集成電路IC的第3管腳的輸出的時序圖。
圖3是表示圖1的照明裝置的光強度曲線。
圖4a、b是比較在電池組上直接連接碘鎢燈時和使用圖1的照明裝置的電路時的電池的壽命的圖表。
圖5是本發(fā)明的第二實施例的自行車用照明裝置的電路圖。
圖6是表示在本發(fā)明的第二實施例中，輸入半導(dǎo)體集成電路IC的第1管腳的控制電壓Vc和從半導(dǎo)體集成電路IC的第3管腳的輸出的脈沖的負載比D的關(guān)系的圖表。
圖7是表示將本發(fā)明的實施例的自行車用照明裝置安裝于自行車上的狀態(tài)的圖示。
圖8～10是圖7所示的自行車照明裝置的外形圖。
圖11是本發(fā)明的第3實施狀態(tài)的自行車用照明裝置的電路圖。
圖12是表示加到圖11的電路中的碘鎢燈L上的電壓的時序的時序圖。
圖13是以前的自行車用照明裝置的電路圖。
圖7是表示將本發(fā)明的實施例的自行車用照明裝置安裝于自行車上的狀態(tài)的側(cè)視圖。
參照圖，在自行車25的構(gòu)成件之一的手把27上安裝自行車照明裝置29。
圖8是圖7所示自行車用照明裝置29的放大側(cè)視圖，圖9是其主視圖，圖10是其后視圖。
在這些圖中，自行車用照明裝置29由固定件1安裝于手把27上。
固定件1是由圍繞銷12可自由轉(zhuǎn)動的上構(gòu)件3和下構(gòu)件5構(gòu)成。安裝于自行車手把27上時，在拆卸了安裝螺栓33的狀態(tài)下，將上構(gòu)件3和下構(gòu)件5繞銷12為擴展它們的端部，而使其轉(zhuǎn)動，將橡膠繞在自行車手把27上然后夾著橡膠安裝固定件1。之后通過擰緊安裝螺釘33，在上構(gòu)件3和下構(gòu)件5上加力夾緊手把27，通過橡膠31將固定件1緊固于手把27上。在照明裝置29的后部，安裝控制燈泡的開/關(guān)的切換旋鈕35。在照明裝置29的下部用安裝螺釘?shù)染o固固定件15。在固定件15的后部設(shè)置了用于固定件1裝卸的杠桿20。
再參照圖10，由切換旋鈕35可以在使燈泡明亮的‘High’狀態(tài)和比‘High’狀態(tài)暗的‘LOW’狀態(tài)之間切換。
圖1是包含在圖7～10表示的自行車照明裝置的發(fā)光電路的電路圖。
參照圖1，自行車用照明裝置包含了半導(dǎo)體集成電路IC，碘鎢燈L，電源E，聯(lián)動開關(guān)SW-a、b，場效應(yīng)管T1、T2，電阻R1～4和電容C1、C2。
半導(dǎo)體集成電路IC是德克斯儀器公司發(fā)行的[線性電路手冊1990日文譯本]10-47記載的通用定時器1C、SE.SA.NE.555/556。
參照圖1，將電源E的十端接于開關(guān)SW-a的A端。對應(yīng)于使用狀態(tài)，開關(guān)SW-a，b的各A端與開關(guān)SW-a，b的各OFF端，LOW端，High端中的一個導(dǎo)通。又開關(guān)SW-a，b是聯(lián)動開關(guān)，開關(guān)SW-a及開關(guān)SW-b的OFF狀態(tài)，HIGH狀態(tài)，LOW狀態(tài)一般是一致的。
開關(guān)SW-a，b隨著圖10中的切換旋鈕35的轉(zhuǎn)動被切換。
開關(guān)SW-a的HIGH端和LOW端一同連接于半導(dǎo)體集成電路IC的第8管腳。開關(guān)SW-b的HIGH端連接于場效應(yīng)管T2的集電極C，LOW端連接于半導(dǎo)體集成電路IC的第一管腳。半導(dǎo)體集成電路IC的第4管腳和第8管腳及第2管腳和第6管腳分別連接。半導(dǎo)體集成電路IC的第7管腳和第8管腳通過電阻R1連接，半導(dǎo)體集成電路IC的第6管腳和第7管腳通過電阻R2連接，半導(dǎo)體集成電路IC的第4管腳和場效應(yīng)管T1的集電極C通過電阻R3連接。半導(dǎo)體集成電路C1的第3管腳和場效應(yīng)管T1的基極B通過電阻R4連接。半導(dǎo)體集成電路IC的第6管腳和場效應(yīng)管T2的發(fā)射極E通過電容C1連接。半導(dǎo)體集成電路IC的第5管腳和場效應(yīng)管T2的發(fā)射極E通過電容C2連接。場效應(yīng)管T1的發(fā)射極E和場效應(yīng)管T2的基極B連接。半導(dǎo)體集成電路IC的第4管腳和場效應(yīng)管T2的集電極C通過碘鎢燈L連接。
下面說明圖1所示電路的工作。
聯(lián)動開關(guān)SW-a，b處于OFF狀態(tài)時，因為不給碘鎢燈L加電壓，所以不亮。
聯(lián)動開關(guān)SW-a，b處于HIGH狀態(tài)時，電源E和碘鎢燈L形成串聯(lián)聯(lián)結(jié)回路，碘鎢燈L以電源E的電壓點亮。
聯(lián)動開關(guān)SW-a，b處于LOW狀態(tài)時，半導(dǎo)體集成電路IC作為不穩(wěn)定的多諧振蕩器工作，具有由電阻R1，R2及電容C1決定的周期的脈沖由第3管腳輸出。此脈沖由場效應(yīng)晶體管I1，T2放大點亮碘鎢燈L。因為脈沖的周期短，所以碘鎢燈L發(fā)出的光可看成連續(xù)的發(fā)光。
圖2是表示圖1所示的半導(dǎo)體集成電路IC的第3管腳的輸出的時序圖。
半導(dǎo)體集成電路IC的第3管腳的輸出是‘1’的時間ton和是‘0’的時間tOFF根據(jù)圖1所示的電路中的電阻R1，R2的阻值和電容C1的容量由(1)，(2)式?jīng)Q定。
ton＝0.693(R1＋R2)C1 ……(1)tOFF＝0.693R2·C1……(2)又因為，ton＋tOFF＝T(周期)，所以，利用式(1)，(2)，負載比D(周期T中的ton的比率)用式(3)表示。
D＝ton/(ton＋tOFF)＝(R1＋R2)/(R1＋2R2)……(3)如上所述，在本實施例的電路中將R1，R2變成適當?shù)闹?，可?0-100％的范圍內(nèi)改變負載比。
例如設(shè)R1＝3.3K[Ω]，R2＝1M[Ω]，C1＝0.001μ[F]時，本實施例的電路以脈沖頻率f≈700Hz，周期T≈1.42mS，tOFF≈0.73mS，負載比D≈48％，電路中流動的平均電流1≈330mA工作。
表1是表示碘鎢燈L以不同的電壓，電流點亮時的光強度(單位Cd)的表，圖3是表1的圖示。
圖中(a)表示將碘鎢燈直接連接在電源上(如圖1的電路的HIGH狀態(tài))的光強度，(c)表示330mA的光強度，即用圖1的電路的LOW狀態(tài)，以電源電壓6V平均電流330mA點亮碘鎢燈時的亮度，(b)表示350mA的光強度，即用圖1的電路的LOW狀態(tài)，任意設(shè)定電阻R1，R2的值，以電源電壓6V，平均電流350mA點亮碘鎢燈時的光強度。
又，在表1中由電阻決定的330mA時的亮度，表示了用圖13表示的以前的照明裝置，以330mA的電流點亮碘鎢燈時的亮度(此時電阻R必須用12.7Ω的電阻器)。
參照表1用6V電源以330mA的電流點亮碘鎢燈時，與用以前的電路只能得到18(Cd)光強度相比，用本發(fā)明第1實施例的電路可得到680(Cd)光強度。
表1
圖4a，b是比較在電池組上串聯(lián)碘鎢燈時和用圖1的電路的LOW狀態(tài)時的電池壽命的圖表。
圖4a是表示將碘鎢燈直接連接到串聯(lián)的4個1.5V單體電池上時的對應(yīng)于時間的電池電壓和電流的下降的圖表。此時電池的壽命(電壓電流驟減點)約3.5小時。
圖4b是表示用4個1.5V單體電池，用圖1的電路的LOW狀態(tài)，以平均電流330mA點亮碘鎢燈時的電壓和電流的下降的圖表。此時電池的壽命約6小時。
這樣，使用了本發(fā)明的電路與將碘鎢燈直接連接時相比可延長電池的壽命。
第二實施例圖5是本發(fā)明的第2實施例的自行車用照明裝置的電路圖。
本實施例的電路包含加在圖1所示電路上，在半導(dǎo)體集成電路IC的第5管腳加脈沖功率控制電壓的可變電阻VR。
在本實施例的照明裝置中，由于該可變電阻VR的阻值變化可以改變半導(dǎo)體集成電路的第3管腳的輸出脈沖的負載比，所以可進行亮度控制。
圖6是在本發(fā)明的第2實施例中輸入半導(dǎo)體集成電路的第5管腳的控制電壓VC與從半導(dǎo)體集成電路的第3管腳輸出的脈沖的負載比D的圖表。
此圖表的條件是R1＝81K[Ω]，R2＝320K[Ω]，VR＝10K[Ω]，C1＝0.001μ[F]。
通過改變可變電阻VR的值，控制電壓也變化，與其對應(yīng)，脈沖頻率f在926～3700Hz之間，ton在40μ～880μs之間，負載比D在7.2％～81.5％之間變化。這樣在本實施例中，可根據(jù)脈沖負載的變化調(diào)節(jié)碘鎢燈的亮度。
第3實施例圖11是本發(fā)明的第3實施例的自行車用照明裝置的電路圖。
本實施例的自行車用照明裝置的外觀，因為與圖8～10表示的第1實施例相同，所以這里就不重復(fù)說明。
本實施例的電路與圖1的電路比較有電容C1的容量為0.01μF及在場效應(yīng)晶體管T1的基極B和電源的一端之間，連接容量為0.1μF的電容C3兩點不同。
圖12是表示加在圖11的自行車用照明裝置的碘鎢燈L的電壓的加載周期的時序圖。
參照圖，圖11的電路因為電容量為圖1電路的10倍，所以加在碘鎢燈L的電壓的頻率降低到10分之1，變?yōu)榧s70Hz。
又，根據(jù)連接的電容C3，加在碘鎢燈L的電壓的上升的必要時間tr與圖1的電路相比也延長了。
據(jù)此，在圖11的電路中，可減少由于電路的工作產(chǎn)生的高頻噪音，例如可防止破壞其他無編碼自行車微處理器的自行車器械等的動作。
再者，為防止高頻噪音，希望頻率盡可能低，但若太低則碘鎢燈的發(fā)光在人眼可分辨的程度成為斷續(xù)的，為此，頻率最好在30～70Hz之間。
權(quán)利要求
1.一種自行車發(fā)光裝置，備有脈沖發(fā)生機構(gòu)(IC，C1，R1，R2)，以給定周期和給定負載比產(chǎn)生脈沖；發(fā)光機構(gòu)(L)，根據(jù)所加的電壓發(fā)光；加壓機構(gòu)(10)，響應(yīng)上述發(fā)出的脈沖，將電壓加到上述發(fā)光機構(gòu)上；上述給定周期是使由上述發(fā)光機構(gòu)發(fā)出的光由人眼作為連續(xù)光確認的周期。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車發(fā)光裝置，其特征在于還包括供電機構(gòu)(E)，向上述加壓機構(gòu)提供電壓。切換機構(gòu)(SW-a，b)在從上述供給機構(gòu)提供的電壓經(jīng)上述加壓機構(gòu)供給上述發(fā)光機構(gòu)或從上述供給機構(gòu)提供的電壓直接供給上述發(fā)光機構(gòu)之間進行切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自行車發(fā)光裝置，其特征在于還包括調(diào)節(jié)機構(gòu)(VR)，用于調(diào)節(jié)上述周期及負載比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車發(fā)光裝置，其特征在于還包括延遲機構(gòu)(C3)，用于延遲上述脈沖上升必要的時間(tr)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自行車發(fā)光裝置，其特征在于上述延遲機構(gòu)由電容器構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自行車發(fā)光裝置，其特征在于上述脈沖的頻率是30～70Hz。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的自行車發(fā)光裝置上述發(fā)光機構(gòu)包含碘鎢燈。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自行車發(fā)光裝置，其特征在于還包括供電機構(gòu)(E)，用于向上述加壓機構(gòu)提供電壓。切換機構(gòu)(SW-a，b)在由上述供給機構(gòu)提供電壓經(jīng)上述加壓機構(gòu)供給上述發(fā)光機構(gòu)和從上述供給機構(gòu)提供的電壓直接供給上述發(fā)光機構(gòu)兩種方式之間進行切換。
全文摘要
自行車用發(fā)光裝置備有以給定周期及給定負載比產(chǎn)生脈沖的脈沖發(fā)生器(IC，C1，R2，R1)和根據(jù)提供的電壓發(fā)光的發(fā)光器(L)，和響應(yīng)產(chǎn)生的脈沖將電壓加到發(fā)光裝置的加載裝置(10)。脈沖發(fā)生器產(chǎn)生使發(fā)光器發(fā)出的光由人眼視為連續(xù)光的脈沖。即，根據(jù)本發(fā)明，盡管發(fā)光器發(fā)出的光人眼視為連續(xù)光，但加在發(fā)光器上的電壓是斷續(xù)的。
文檔編號H05B39/09GK1131629SQ95119158
公開日1996年9月25日 申請日期1995年10月5日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月5日
發(fā)明者小路正央 申請人:貓眼股份有限會社