CN101285990B - 成像装置、频闪装置和充电控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种包括具有他励振荡型的充电电路的频闪装置的成像装置、频闪装置和充电控制方法。该装置包括：主电容器，其中，积累有电荷以向频闪闪光单元供电；升压变压器，至少包括初级线圈和次级线圈；开关元件，执行开关操作以控制提供给初级线圈的电流；整流二极管，对在次级线圈中生成的回扫脉冲进行整流，以向主电容器提供充电电压；供电中断电路，选择性地中断来自电源的供电；满充电检测单元，检测主电容器是否达到满充电状态；以及供电控制单元，控制供电中断电路，以将供电中断电路设为中断状态。

Description

成像装置、频闪装置和充电控制方法

相关申请的交叉参考

本发明包含于2007年4月10日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2007-102319的主题，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种包括频闪装置的成像装置、频闪装置和关于该频闪装置的充电控制方法。更具体地，本发明涉及一种具有他励振荡型的充电电路的频闪装置、频闪装置和充电控制方法。

背景技术

近年，已存在多种类型的用于频闪装置等的频闪充电电路。近来常使用的充电电路为他励振荡型的，更具体地，为回扫变压器型的。图9是示出了回扫变压器型的频闪充电电路的配置实例的示图。

作为对用于向频闪闪光单元供电的主电容器C1进行充电的电路，图9所示的频闪充电电路包括直流电源51、熔断元件52、升压变压器53、开关元件Q1、反馈电容器C2、整流二极管D1和主电容器C1。频闪充电电路还包括具有控制频闪充电电路功能的充电控制单元61、振荡控制单元62和满充电检测单元63。

升压变压器53是提升在初级线圈中所生成的回扫脉冲并向次级线圈输出另一个回扫脉冲的回扫变压器。初级线圈与直流电源51、熔断元件52、和开关元件Q1串联连接。反馈电容器C2被置于熔断元件52和升压变压器53之间，以便与直流电源51并联连接。开关组被配置为具有反馈电容器C2、升压变压器53的初级线圈和开关元件Q1。

开关元件Q1基于来自振荡控制单元62的开关控制信号而导通/截止。当开关元件Q1被设置为导通状态时，电流流过升压变压器53的初级线圈。然后，当开关元件Q1被设为中断状态时，在升压变压器53的次级线圈中生成反电动势。因此，通过使闭开关元件Q1连续导通/截止，在升压变压器53的次级线圈中生成回扫脉冲。

整流二极管D1对在升压变压器53的次级线圈中生成的回扫脉冲进行整流，并且将整流后的回扫脉冲提供给主电容器C1。使用提供给主电容器C1的回扫脉冲来充电主电容器C1。通过电源端54将主电容器C1的充电电压提供给作为负载的频闪闪光单元(图9中未示出)。

充电控制单元61是对频闪充电电路执行全面控制的处理单元。在频闪闪光单元中执行频闪闪光操作后，充电控制单元61将用于开始开关控制信号的振荡的指令提供给振荡控制单元62。当满充电检测单元63检测到主电容器C1的满充电状态时，充电控制单元61停止振荡控制单元62的振荡操作。例如，满充电检测单元63通过检测主电容器C1的两端间的电压来确定主电容器C1是否处于满充电状态。

在这种他励振荡型的频闪充电电路的实例中，当主电容器的充电电压达到高于闪光电压的预定电压时，振荡控制单元被重置以停止充电操作(例如，参看第2000-275706号日本未审查专利申请公开中的段落[0037]～[0042]和附图1)。在另一个实例中，分别地，将流过振荡变压器的初级线圈的电流值、或由电流生成的电压值与正常操作电流的值、或电压进行比较，以及将主电容器的充电电压与正常操作下的充电电压的值相比较。然后，作为比较的偶然结果，通过开关元件使其中电源和熔断器串联连接的串联电路短路以接地，从而烧断了熔断器，以在电路中中断电源的提供(例如，参看第2007-48702号日本未审查专利申请公开中的段落[0008]～[0012]和附图4)。

发明内容

然而，在上述的回扫变压器型的充电电路中，从直流电源51输出的电源电压通过熔断元件52被直接提供给升压变压器53的初级线圈。开关元件Q1具有使从直流电源51向升压变压器53提供的电流通过和限制的功能。因为回扫脉冲的高电压被直接施加给开关元件Q1，所以开关元件Q1被配置为具有以耐高压处理制造的耐高压元件。

然而，例如，当由外围电路的故障等导致的异常电压被施加给开关元件Q1时或当耐高压特性被削弱的开关元件Q1执行开关操作时，开关元件Q1可能坏掉而变成在开关元件Q1的漏极和源极端之间短路的状态。在这种情况中，很难限制从直流电源51向升压变压器53供电。因此，异常电流持续流过升压变压器53和短路的开关元件Q1。

例如，在开关元件Q1坏掉并且在开关元件Q1中出现短路的情况下，当包括短路的开关元件Q1的电阻足够大时，流动的异常电流就会变小。因此，由开关元件Q1生成的热不会变得特别大。相反，当包括短路的开关元件Q1的电阻足够小时，熔断元件52就会烧断，从而停止向开关元件Q1供电。

然而，当包括短路电路的开关元件Q1的电阻是足够大的电阻和足够小的电阻之间的中间值时，有不会大到烧断熔断元件52但是会大到使开关元件Q1生成热的电流流动。在这种情况中，因为没有停止向开关元件Q1供电，所以由开关元件Q1生成的热量变得更大。此外，在开关元件Q1由半导体形成的情况中，当由开关元件Q1生成的热量增加到超过开关元件Q1的某一结温时，电阻急剧减小。因此，有更大的电流流动。

此外，通常，作为预防异常电流的安全措施，装备了熔断元件52。然而，由于近来用于减少充电时间的要求有所增加，所以必须尽可能地增加熔断元件52的额定电流才能在正常使用中增大电流。由于这个原因，很难处理不会大到烧断熔断元件52的电流流动的问题。此外，存在以下问题，即使可以计算出能够处理这种问题的熔断元件52的额定电流，可能也无法得到具有这样额定电流的熔断元件52。

鉴于上述目标，期望提供一种包括具有提高了在异常电流流过开关元件的情况下的安全性的充电电路的频闪装置的成像装置、频闪装置或充电控制方法。

根据本发明的实施例，提供了一种包括具有他励振荡型的充电电路的频闪装置的成像装置。该成像装置包括以下元件：主电容器，电荷在其中聚集从而向频闪闪光单元供电；升压变压器，至少包括初级线圈和次级线圈；开关元件，基于开关控制信号执行开关操作，以控制提供给升压变压器的初级线圈的电流的流动或不流动状态；整流二极管，基于开关元件的开关操作，对在升压变压器的次级线圈中生成的回扫脉冲进行整流，从而向主电容器提供充电电压；供电中断电路，置于升压变压器和开关元件与电源之间，并且选择性地中断来自电源的供电；满充电检测单元，检测主电容器是否达到满充电状态；以及供电控制单元，在供电控制单元已将供电中断电路设为导通状态并开始开关元件的开关操作之后的预定时间内，满充电检测单元没有检测到满充电状态的情况下，控制供电中断电路，以将供电中断电路设为中断状态。

在这种成像装置中，供电中断电路被设为导通状态，以从电源向升压变压器的初级线圈和开关元件供电。开关元件执行开关操作以在升压变压器的次级线圈中生成回扫脉冲。回扫脉冲被整流二极管整流，然后被提供给主电容器来充电主电容器。然后，当满充电检测单元在供电控制单元将供电中断电路设为导通状态并开始开关元件的开关操作之后的预定时间内没有检测到主电容器的满充电状态时，供电控制单元控制供电中断电路，以将供电中断电路设为中断状态。因此，中断了向开关元件供电。

在根据本发明实施例的成像装置中，当满充电检测单元在供电控制单元将供电中断电路设为导通状态并开始开关元件的开关操作之后的预定时间内没有检测到主电容器的满充电状态时，供电中断电路被设为中断状态。因而，当开关元件中出现异常并且在充电主电容器的同时电流持续流动时，供电中断电路的中断状态可以防止电流流过开关元件，从而防止开关元件产生热。因此，可以确保安全性。

附图说明

图1是根据本发明实施例的成像装置的主要部分的配置的框图；

图2是频闪充电电路及其控制功能的配置的示图；

图3是频闪充电电路的另一种配置的示图；

图4是示出了由开关元件生成的热量和其它参数之间的关系的曲线图的实例；

图5是在正常成像情况下的充电控制操作的第一实例的时序图；

图6是在正常成像情况下的充电控制操作的第二实例的时序图；

图7是当由于在开关元件中出现异常而导致异常电流流动时的充电控制操作的实例的时序图；

图8是当加入噪声时的充电控制操作的实例的时序图；以及

图9是作为配置实例的回扫变压器型的频闪充电电路的示图。

具体执行方式

以下将参看附图详细描述本发明的实施例，其中，提供了能够记录作为数字数据的拍摄图像的成像装置(诸如数码照相机)作为应用实例。

图1是根据本发明实施例的成像装置的主要部分的配置的框图。

图1所示的成像装置包括光学块11、成像器件12、模拟前端(AFE)电路13、相机信号处理电路14、图像编码器15、记录器16、显示器17、控制部18和频闪装置19。

光学块11包括将来自物体的光聚集到成像器件12上的透镜、移动透镜以调节透镜的焦点并执行变焦操作的驱动机构、快门机构和光圈机构。基于来自控制部18的控制信号来驱动透镜、驱动机构、快门机构和光圈机构。成像器件12是电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体型等的固态成像装置，并且将来自物体通过光学块11进入成像器件12的光转换成电子信号。

对从成像器件12输出的图像信号，AFE电路13使用相关双采样(CDS)处理执行采样和保持操作，以使信噪比(S/N)可以满意地维持下去。此外，AFE电路13使用自动增益控制(AGC)处理来控制增益，并执行模拟数字(A/D)转换以输出数字图像信号。

基于从AFE电路13输出的图像信号，相机信号处理电路14执行用于自动聚焦(AF)处理和自动曝光(AE)处理的多种类型的检测处理。对于图像信号，相机信号处理电路14还执行诸如白平衡调节处理或色彩校正处理的信号处理。对于从相机信号处理电路14输出的图像信号，图像编码器15使用诸如联合图象专家组(JPEG)格式的预定图像数据格式来执行压缩编码处理。例如，显示器17是液晶显示器(LCD)，并且基于来自相机信号处理电路14的图像信号显示所拍摄的图像。

例如，控制部18包括微型计算机，并且执行存储在ROM等中的程序以对成像装置中的每个部分执行全面控制，其中，微型计算机被配置为具有中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)等。频闪装置19包括以下描述的频闪闪光单元和充电电路。频闪闪光单元的频闪闪光操作和充电电路的充电操作受控于控制部18。

接下来将描述包括在频闪装置19中的充电电路和充电电路的控制功能。图2是频闪充电电路及其控制功能的配置的示图。

图2所示的频闪充电电路是对用于向频闪闪光单元供电的主电容器C1进行充电的电路。频闪充电电路包括直流电源21、熔断元件22、升压变压器23、开关元件Q1、反馈电容器C2、供电中断电路24、整流二极管D1和主电容器C1。

频闪充电电路还包括具有控制频闪充电电路的功能的充电控制单元31、振荡控制单元32、满充电检测单元33和供电控制单元34。在本实施例中，例如，在上述功能之中的充电控制单元31和供电控制单元34的功能是通过控制部18执行的程序的运行而实现的。此外，控制部18包括控制包括频闪闪光操作的成像操作的成像操作控制单元40。

例如，蓄电池可以用作直流电源21。从直流电源21提供的电源电压通过熔断元件22和供电中断电路24被提供给升压变压器23的初级线圈。熔断元件22被配置为当等于或大于预定值的电流流动时烧断。

升压变压器23是提高在初级线圈中生成的回扫脉冲并将另一个回扫脉冲输出给次级线圈的回扫变压器。初级线圈与直流电源21、熔断元件22、供电中断电路24和开关元件Q1串联连接。例如，开关元件Q1被配置为具有n沟道金属氧化物半导体(MOS)晶体管。开关元件Q1的栅极端接收来自振荡控制单元32的开关控制信号。开关元件Q1基于开关控制信号而导通/截止。反馈电容器C2被置于熔断元件22和升压变压器23之间以便并联连接至直流电源21。开关组被配置为具有反馈电容器C2、升压变压器23的初级线圈和开关元件Q1。

供电中断电路24是选择性地中断从直流电源21流向升压变压器23和开关元件Q1的电流的电路。在本实施例中，例如，供电中断电路24包括p沟道MOS晶体管Q2、电阻器R1、电容器C3和n沟道数字晶体管Q3。MOS晶体管Q2的源极端连接至熔断元件22的一端。MOS晶体管Q2的源极和栅极端通过电阻器R1互相连接。用于防止浪涌电流(inrush current)的电容器C3连接在MOS晶体管Q2的栅极和漏极端之间。数字晶体管Q3基于从供电控制单元34提供的基极控制信号而导通/截止，从而控制在MOS晶体管Q2的栅极端和地之间的导通/非导通状态。

在供电中断电路24中，当数字晶体管Q3导通时，MOS晶体管Q2的栅极电位变为地电位。因此，MOS晶体管Q2导通，并且从直流电源21的供电被提供给升压变压器23。当数字晶体管Q3截止时，MOS晶体管Q2也截止。因此，中断从直流电源21供电。供电中断电路24的配置并不限于上述配置，而可以用继电器开关来实现。

整流二极管D1对在升压变压器23的次级线圈中生成的回扫脉冲进行整流，并将整流后的回扫脉冲提供给主电容器C1。使用通过整流二极管D1向主电容器C1提供的回扫信号充电主电容器C1。通过电源端25向用作负载的频闪闪光单元(图2中未示出)提供主电容器C1的充电电压。

充电控制单元31是对频闪充电电路执行全面控制的控制单元。基于来自满充电检测单元33的满充电检测信号S1和来自成像操作控制单元40的频闪闪光信号S2，充电控制单元31控制开关元件Q1和供电中断电路24的每个功能，从而控制对主电容器C1的充电功能。

振荡控制单元32基于来自充电控制单元31的振荡开始/结束控制信号S3来控制开关元件Q1的开关操作。换句话说，仅在当振荡开始/结束控制信号S3的电平高的期间内，振荡控制单元32才会向开关元件Q1输出开关控制信号以使开关元件Q1执行开关操作。

满无电检测单元33检测主电容器C1的两端间的电压。当该电压达到预定值时，满充电检测单元33确定主电容器C1处于满充电状态，并将满充电状态的检测报告给充电控制单元31。

供电控制单元34基于来自充电控制单元31的供电控制信号S4来将基极控制信号输出至供电中断电路24中的数字晶体管Q3的基极端。通过使用基极控制信号，供电控制单元34控制供电中断电路24，以使供电中断电路24提供/中断从直流电源21向升压变压器23供电。换句话说，当供电控制信号S4的电平高时，供电控制单元34将基极控制信号设为高电平以从直流电源21向升压变压器23供电。当供电控制信号S4的电平低时，供电控制单元34将基极控制信号设为低电平以中断从直流电源21供电。

具有上述配置的频闪充电电路具有以下特性，其中，充电控制单元31可以控制包括在频闪充电电路中的供电中断电路24，从而中断从直流电源21向开关元件Q1供电。更具体地，在即使充电控制单元31开始充电主电容器C1之后的预定时间内，满充电检测单元33仍没有检测到满充电状态的情况下，充电控制单元31确定在开关元件Q1中出现异常，并且中断向开关元件Q1供电。在异常的出现导致在开关元件Q1的漏极和源极端之间出现短路的情况下，当没有大到导致熔断元件22烧断的异常电流持续流动时，受控于充电控制单元31的这个中断可以防止开关元件Q1产生热。

图3是频闪充电电路的另一种配置的示图。

在图2所示的上述构造中，满充电检测单元33检测主电容器C1的两端间的电压。然而，可以使用不同于上述方法的另一种方法来检测满充电状态。图3所示的满充电检测单元33a检测在包括升压变压器23的初级线圈的开关组中生成的反冲电压，以检测满充电状态。被满充电检测单元33a输出给充电控制单元31的满充电检测信号S1与图2所示的满充电检测单元33的满充电检测信号S1相同。因此，以下基于图2所示的配置进行描述。

首先，将详细描述在开关元件Q1中出现短路的情况下的问题，然后，将描述频闪充电电路的详细操作。

在开关元件Q1的漏极和源极端之间的电阻由于在开关元件Q1中出现异常而减小的情况下，当流动的电流量足够大时，熔断元件22烧断。因此，中断向开关元件Q1供电，从而直接防止开关元件Q1生成热。然而，可以设想以下情况，其中，没有大到导致熔断元件22烧断但是大到使开关元件Q1产生热的电流根据开关元件Q1的电阻而流动。此外，在开关元件Q1由半导体形成的情况下，当由开关元件Q1生成的热量增加到超过开关元件Q1的特定结温时，电阻急剧减小。因此，有更大的电流流动。

使用输入至开关元件Q1的输入功率Pd、热阻Rθ和环境温度Ta的关系，由等式(1)可以给出由开关元件Q1生成的热量Ts：

Ts＝Ta+Rθ*Pd  (1)

如等式(1)所示，生成的热量Ts与输入功率Pd成比例地增加。假定电源电压为固定值，即，VBATT。在开关元件Q1坏掉后向短路电阻Rds施加电源电压VBATT的情况下，当流过短路电阻Rds的电流用Ids表示时，可以得到由等式(2)给出的关系：

Pd＝VBATT*Ids＝Rds*Ids²    (2)

因此，使用等式(1)和(2)，由开关元件Q1生成的热量Ts可以被表示为由等式(3)给出的温度升高：

Ts＝Ta+Rθ*Rds*Ids²    (3)

图4是示出了由开关元件生成的热量和其它参数之间的关系的曲线图的实例。

在图4中，例如，在电源电压VBATT为4.2V和环境温度Ta为60℃的情况下，示出了短路电阻Rds与电流Ids和所生成的热量Ts(在本实例中为开关元件的表面温度)的关系。参看图4，例如，即使有不会大到导致具有1A的额定电流(2A的允许电流)的熔断元件22烧断的电流流动，开关元件Q1的表面温度仍可以变大到400℃。图2所示的配置可以处理这样的表面温度。

在现有技术中，作为预防异常电流的安全措施，通常，包括有电流熔断器。图2所示的熔断元件22就是这样的电流熔断器。作为确定熔断元件的额定电流的因素之一，可以使用异常电流值。通常，当确定熔断元件的规格时，该规格包括可以预计的异常电流值的两倍或两倍以上的余量。因此，必须将熔断元件的额定电流的上限设为等于或小于最小异常电流值的一半。

此外，作为确定熔断元件的额定电流的其他因素，具有以下两个因素：一个是在安装有熔断元件的装置中流动的正常工作电流的最大值；以及另一个是在电源连接至安装有熔断元件的装置的情况下或在打开了电源开关的情况下流动的浪涌电流的焦耳积分值。

下文中可以确定对应于正常工作电流值的额定电流。正常工作电流的最大值用以下两个校正值来校正：一个是考虑到安装有熔断元件的装置的寿命的固定降额(derating)；以及另一个是取决于使用熔断元件的环境的环境温度的温度降额。因此，可以确定额定电流的下限。因此，当设置额定电流时，额定电流必须包括足以避免在考虑装置的寿命和环境温度改变的状态下正常使用的熔断元件出现意外烧断这样的余量。

下文中还可以确定预防浪涌电流的额定电流。在安装有熔断元件的装置中测量到的浪涌电流的波形被积分以得到焦耳积分值I²t。当设定额定电流时，额定电流必须包括与示出了对熔断元件的焦耳积分值I²t的容限的特征曲线的足够余量。

然而，存在以下要求，即，为了快速充电，诸如频闪充电电路的充电电路要具有尽可能大的正常使用电流值。鉴于此，从正常工作电流值确定的额定值的下限有可能大于从异常电流值确定的额定电流的上限。在这种情况中，不能设定熔断元件的额定电流。

此外，因为对出手的熔断元件的额定电流设置了离散值，所以即使从正常工作电流确定的额定电流的下限小于从异常电流值确定的额定电流的上限，即，即使提供了可以设置额定电流的状态，还是可能很难得到具有满足该状态的额定电流的熔断元件。

利用图2所示的配置，即使使用了熔断元件22(正常工作电流值被估计为相当高的值的现有器件)，仍可以避免由于异常电流带来的上述热的产生。这样，作为目的，可以确保安全。

第2000-275706号日本未审查专利申请公开和第2007-48702号日本未审查专利申请公开中披露的上述技术提供了以下方式，其中，仅基于在回扫变压器的次级或初级线圈中检测到的电压来控制电路中的开关操作和供电。以此方式，很难确定开关元件Q1的开关操作是否具有异常，或者在正常开关操作中，是否流动着与异常电流一样大的电流。因此，很难解决上述问题。

接下来将详细描述使用上述频闪充电电路的控制操作。首先，图5是正常成像情况下的充电控制操作的第一实例的时序图。

参看图5，在时刻T20，因为主电容器处于满充电状态，所以成像操作控制单元40控制频闪闪光单元，以使频闪闪光单元可以执行频闪闪光操作。在这种情况下，成像操作控制单元40将频闪闪光信号S2输出至充电控制单元31。紧接着或在充电控制单元31检测到频闪闪光信号S2后的预定时间，充电控制单元31开始充电主电容器C1。

图5所示的时刻T21是充电控制单元31开始充电主电容器C1的时刻。首先，充电控制单元31将输出至供电控制单元34的供电控制信号S4设为高电平以使MOS晶体管Q2导通，从而开始从直流电源21向升压变压器23供电。接着，在预定时间t_d1经过了时刻T21后的时刻T22，充电控制单元31将输出至振荡控制单元32的振荡开始/结束控制信号S3设为高电平以开始开关元件Q1的开关操作，从而逐渐增大主电容器C1的充电电压。

接着，当在时刻T23，满充电检测单元33检测到主电容器C1的满充电状态时，满充电检测单元33将输出至充电控制单元31的满充电检测信号S1设为低电平。参看图5，示出了以下实例，其中，当检测到满充电状态时，满充电检测信号S1的电平很低，但是在预定时间后，满充电检测信号S1自动返回到高电平。当充电控制单元31检测到满充电检测信号S1的电平低时，在紧接着检测的时刻T24，充电控制单元31将振荡开始/结束控制信号S3设为低电平以停止开关元件Q1的开关操作。然后，在预定时间t_d2经过了时刻T24后的时刻T25，充电控制单元31将供电控制信号S4设为低电平以停止向升压变压器23供电。

如上所述，在包括通过将振荡开始/结束控制信号S3设为高电平来执行开关操作的时期的期间中，供电控制信号S4的电平很高以向升压变压器23供电。因此，充电控制单元31控制振荡开始/结束控制信号S3和供电控制信号S4以提供或中断供电，但是不会显著影响充电操作。

同样，在图5所示的时刻T11～时刻T19的时期内，向升压变压器23供电以充电主电容器C1。充电控制单元31在时刻T11开始供电，并且在预定时间t_d1经过了时刻T11后的时刻T12开始开关操作。然后，在时刻T17检测到满充电状态之后，充电控制单元31在时刻T18停止开关操作，而在时刻T19停止供电。时刻T11～时刻T19的时期内的充电控制单元31的上述操作与时刻T21～时刻T25的时期内的充电控制单元31的操作相同。

然而，在时刻T11～时刻T19的时期内，充电控制单元31在时刻T13～时刻T14和时刻T15～时刻T16的每个时期内将振荡开始/结束控制信号S3设为低电平以停止开关操作。在这些时期内，在成像装置中执行了消耗相当大的功率的其他操作。在这些时期内，例如，可以驱动电动机(motor)来移动变焦透镜或聚焦透镜。例如，充电控制单元31从成像操作控制单元40接收用于起动/停止充电操作的控制信号(在图5中未示出)。基于该控制信号，充电控制单元31仅在起动充电操作的时期内执行开关操作

接下来，图6是在正常成像情况下的充电控制操作的第二实例的时序图。

参看图6，在时刻T31～时刻T43的时期内，向升压变压器23供电以充电主电容器C1。与图5所示的情况相同，当整个充电操作开始时，充电控制单元31在时刻T31开始向升压变压器23供电，然后在预定时间t_d1经过了时刻T31后的时刻T32开始开关元件Q1的开关操作。当在时刻T41检测到满充电状态时，充电控制单元31在紧接着时刻T41的时刻T42停止开关操作，然后在预定时间t_d1经过了时刻T42后的时刻T4停止供电。

此外，在时刻T31～时刻T43的时期内，例如，根据移动透镜的上述操作的执行，在时刻T33和时刻T37的每个处停止开关操作。即使在执行充电操作的期间内，当成像操作控制单元40在开关操作停止之后经过预定时间t_d2之前并不再次向充电控制单元31发送可以执行充电操作的通知时，充电控制单元31将供电控制信号S4再次设为低电平以中断供电(在时刻T34和时刻T38)。在中断供电之后，当充电控制单元31接收到可以再次执行充电操作的通知时，与当开始整个充电操作时充电控制单元31操作的情况相同，充电控制单元31开始供电(在时刻T35和时刻T39)，然后开始开关操作(在时刻T36和时刻T40)。

如上所述，充电控制单元31可以控制开关操作和供电。因此，例如，在开关元件Q1中由于执行消耗相当大的功率的操作(诸如移动透镜的操作)而导致出现异常的情况下，当出现异常导致在开关元件Q1中出现短路时，可以减少异常电流流过开关元件Q1的时间。因此，可以减少生成的热量。

接着，图7是当由于在开关元件中出现异常而导致异常电流流动时的充电控制操作的实例的时序图。

参看图7，在时刻T51，充电控制单元31开始向升压变压器23供电。然后，在预定时间t_d1经过了时刻T51后的时刻T52，充电控制单元31开始开关元件Q1的开关操作以开始充电主电容器C1。假设了在时刻T53开关元件Q1坏掉并在开关元件Q1中出现短路。在这种情况中，没有大到导致熔断元件22烧断的电流持续流动。然而，因为没有执行开关操作，所以并没有充电主电容器C1。因此，没有检测到满充电状态。

为了处理这样的情况，充电控制单元31包括计算时间的计时器。当充电控制单元31在时刻T52开始开关操作时，充电控制单元31开始计时操作。充电控制单元31基于满充电检测信号S1来监控是否检测到满充电状态，直到达到预定最大等待时间t_max。

当在经过最大等待时间t_max之前检测到满充电状态时，可确定开关元件Q1并不具有明显异常。因此，如图5和6所示，充电控制单元31停止开关操作，然后停止向升压变压器23供电。相反，如图7中的时刻T54所示，当在经过最大等待时间t_max之前没有检测到满充电状态时，可确定在开关元件Q1中出现了异常。因此，充电控制单元31在预定时间t_d2经过了时刻T54后的时刻T55停止开关操作，并且还停止供电。

如上所述，充电控制单元31可以使用最大等待时间t_max控制开关操作和供电。因此，充电控制单元31可以估计到没有大到导致熔断元件22烧断的电流由于开关元件Q1坏掉并且在开关元件Q1中出现短路而流动。因而，充电控制单元31可以停止向开关元件Q1供电，从而防止开关元件Q1产生热。此外，即使为了减少充电时间而增加熔断元件22的额定电流，仍然可以检测到上述异常电流的生成，从而可靠地防止开关元件Q1生成热。因而，可以实现具有短充电时间和高安全性的频闪充电电路。此外，当确定熔断元件22的额定电流时，不需要考虑上述的异常电流。因而，扩大了熔断元件22的选择范围，并且可以使用诸如熔断元件22的现有熔断器来降低制造成本。

至少在从开始开关操作时(在时刻T52)向开关元件Q1供电的期间内，充电控制单元31执行计时操作，直到达到最大等待时间t_max。例如，在从图5的时刻T12作为起始点开始执行计时操作的情况下，即使在开关操作暂时停止的期间(时刻T13～时刻T14的时期和时刻T15～时刻T16的时期)内，仍然持续向开关元件Q1供电。因此，充电控制单元31持续计时操作。

相反，在从图6所示的时刻T32作为起始点开始执行计时操作的情况下，开关操作暂时停止的期间(时刻T33～时刻T36的时期和时刻T37～时刻T40的时期)包括中断向开关元件Q1供电的时期(时刻T34～时刻T35的时期和时刻T38～时刻T39的时期)。在中断供电的期间内，可以暂时停止计时操作。这样的暂时停止可以防止开关元件Q1生成热。

不必说，与开始计时操作的时刻相同，可以使用开始供电的时刻(例如，图7所示的时刻T51)代替开始开关操作的时刻(例如，图7所示的时刻T52)。

接着，图8是当加入了噪声时的充电控制操作的实例的时序图。

在图8所示的实例中，充电操作开始于时刻T61。在时刻T62，检测到满充电状态，并且在紧接着时刻T62的时刻T63，停止向升压变压器23供电。然后，在时刻T64，输出频闪闪光信号S2以执行频闪闪光单元的频闪闪光操作。

假设频闪闪光操作导致在振荡开始/结束控制信号S3上叠加有噪声，振荡开始/结束控制信号S3被从充电控制单元31输出至振荡控制单元32。在这种情况下，振荡控制单元32有可能响应于噪声而开始开关元件Q1的开关操作。

然而，由于充电控制单元31如上所述控制充电操作，所以当主电容器C1处于满充电状态时，停止从直流电源21供电。因此，即使偶然开始开关操作，仍不会有电流流过开关元件Q1。因而，例如，由于可以防止由于错误的开关操作使开关元件Q1坏掉的危险或主电容器C1达到过充电状态的危险，所以可以提高在出现噪声的情况中的安全性。此外，可以提高电路中的振荡开始/结束控制信号S3的路径的设计灵活性。

在上述实施例中，直流电源21并不局限于蓄电池。例如，直流电源21可以接收通过交流/直流(AC/DC)转换器从商用交流电源提供的电压。直流电源21可以使用蓄电池和从商用交流电源通过(AC/DC)转换器提供的电压的组合。此外，当使用多种电源时，供电中断电路24和熔断元件22串联连接在与电源的电源线的接合点和升压变压器23之间。

在前述实施例中，频闪装置和成像装置被配置为一个单元。然而，频闪装置和成像装置被配置为单独的装置。在这种情况下，例如，频闪充电电路及其控制功能(通过充电控制单元31、振荡控制单元32、满充电检测单元33和供电控制单元34实现)可以被安装在频闪装置中，并且该频闪装置可以接收关于成像操作的信号，诸如来自成像装置的频闪闪光信号。可选地，在成像装置中可以包括一部分控制功能(例如，通过充电控制单元31、供电控制单元34等实现)。

此外，当直接连接电源的电路板和其上安装有频闪闪光单元的电路板分离时，这些电路板可以通过线缆和连接端互相连接。在这种情况下，例如，供电中断电路24和熔断元件22可以被安装在直接连接电源的电路板或其上安装有频闪闪光单元的电路板上。

本领域的技术人员应理解，根据设计要求和其他因素，可以有多种修改、组合、再组合和改进，均应包含在本发明的权利要求或等同物的范围之内。

Claims (7)

1.一种成像装置，包括具有他励振荡型的充电电路的频闪装置，所述成像装置包括：

主电容器，电荷在其中聚集从而向频闪闪光单元供电；

升压变压器，至少包括初级线圈和次级线圈；

开关元件，基于开关控制信号执行开关操作，以控制提供给所述升压变压器的所述初级线圈的电流的流动或不流动状态；

整流二极管，基于所述开关元件的所述开关操作，对在所述升压变压器的所述次级线圈中生成的回扫脉冲进行整流，从而向所述主电容器提供充电电压；

供电中断电路，置于所述升压变压器和所述开关元件与一电源之间，并且选择性地中断来自所述电源的供电；

满充电检测单元，检测所述主电容器是否达到满充电状态；以及

供电控制单元，在所述供电控制单元已将所述供电中断电路设为导通状态并开始所述开关元件的所述开关操作之后的预定时间内、所述满充电检测单元没有检测到所述满充电状态的情况下，控制所述供电中断电路，以将所述供电中断电路设为中断状态。

2.根据权利要求1所述的成像装置，进一步包括：熔断元件，其串联连接在所述升压变压器和所述开关元件与所述电源之间，并当出现过电流时烧断。

3.根据权利要求1所述的成像装置，其中，在所述供电控制单元将所述供电中断电路设为所述导通状态并开始所述开关元件的所述开关操作之后的所述预定时间内、所述满充电检测单元没有检测到所述满充电状态的情况下，所述供电控制单元停止所述开关元件的所述开关操作，将所述供电中断电路设为所述中断状态，然后在执行所述频闪闪光单元的闪光操作之后，到所述供电控制单元开始对所述主电容器充电之前，控制所述供电中断电路以使所述供电中断电路可以维持所述中断状态。

4.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述供电控制单元控制所述开关元件的所述开关操作，以便在所述供电控制单元将所述供电中断电路设为所述导通状态之后，开始所述开关元件的所述开关操作，然后在所述供电控制单元将所述供电中断电路设为所述中断状态之前，停止所述开关元件的所述开关操作。

5.根据权利要求1所述的成像装置，其中，在所述供电控制单元将所述供电中断电路设为所述导通状态并开始所述开关元件的所述开关操作之后，无论任何对所述开关元件的所述开关操作的控制，在所述供电中断电路处于所述导通状态的期间内，所述供电控制单元进行计时，直到达到所述预定时间。

6.一种频闪装置，包括他励振荡型的充电电路，所述频闪装置包括：

主电容器，电荷在其中聚集从而向频闪闪光单元供电；

升压变压器，至少包括初级线圈和次级线圈；

开关元件，基于开关控制信号执行开关操作，以控制提供给所述升压变压器的所述初级线圈的电流的流动或不流动状态；

整流二极管，基于所述开关元件的所述开关操作，对在所述升压变压器的所述次级线圈中生成的回扫脉冲进行整流，从而向所述主电容器提供充电电压；

供电中断电路，置于所述升压变压器和所述开关元件与电源之间，并且选择性地中断来自所述电源的供电；

满充电检测单元，检测所述主电容器是否达到满充电状态；以及

供电控制单元，在所述供电控制单元已将所述供电中断电路设为导通状态并开始所述开关元件的所述开关操作之后的预定时间内，所述满充电检测单元没有检测到所述满充电状态的情况下，控制所述供电中断电路，以将所述供电中断电路设为中断状态。

7.一种用于具有他励振荡型的充电电路的频闪装置的充电控制方法，所述频闪装置包括：主电容器，电荷在其中聚集从而向频闪闪光单元供电；升压变压器，至少包括初级线圈和次级线圈；开关元件，基于开关控制信号执行开关操作，以控制提供给所述升压变压器的所述初级线圈的电流的流动或不流动状态；以及整流二极管，基于所述开关元件的所述开关操作，对在所述升压变压器的所述次级线圈中生成的回扫脉冲进行整流，从而向所述主电容器提供充电电压，所述充电控制方法包括以下步骤：

将供电中断电路设为导通状态，开始所述开关元件的所述开关操作，并通过供电控制单元开始充电所述主电容器，所述供电中断电路被置于所述升压变压器和所述开关元件与电源之间，所述供电中断电路选择性地中断来自所述电源的供电；

通过满充电检测单元来检测所述主电容器是否达到满充电状态；以及

在所述供电控制单元开始充电所述主电容器之后的预定时间内，所述满充电检测单元没有检测到所述满充电状态的情况下，通过所述供电控制单元将所述供电中断电路设为中断状态。

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