JP2000241860A - ストロボ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】特性の異なる二種類以上の電池が使用される場
合に、使用される電池の種類に応じて最適な充電電流を
選択することにより充電時間の短縮を図ることができる
ストロボ装置を提供する。 【解決手段】メインコンデンサとその充電手段２０を含
むストロボユニット１４には、カメラ１０のシステムに
装着可能な電池１６の種類に対応して、各電池の特性に
適した充電電流に調節可能な充電電流変更手段を具備し
ている。制御回路１２のＣＰＵは電池種類検出手段１８
を通じて、本カメラ１０に装着された電池１６の種類を
判別し、使用される電池１６の種類に応じて最適な充電
電流に設定する。これにより、システムダウンすること
なくその電池においてストロボ充電時間を短縮すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はストロボ装置に係
り、特に銀塩カメラやデジタルカメラなどに内蔵又は外
部接続されるストロボ装置の充電制御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】カメラの閃光発光装置（本明細書では通
例にならってストロボ装置という。）は、通常キセノン
管などの発光部と、発光の為の電気エネルギーを蓄える
メインコンデンサと、該メインコンデンサを充電する充
電手段と、を有している。かかるストロボ装置において
は充電時間の短縮とエネルギー変換効率の向上が重要な
課題であり、特開平７−２２１９１号公報では昇圧比の
異なる二つ以上の昇圧回路を用い、充電開始からの充電
時間をカウントして所定の充電時間で昇圧電圧を切り替
える方法が提案されている。また、特開平８−１２２８
６９号公報においては、電源用電池のバッテリーチェッ
ク電圧値に応じて昇圧トランスの巻線比を切り替える方
法が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の手法はいずれも同一電池の電源電圧の状態による充
電電流を最適化することによって充電時間を短縮すると
いうものであり、電源用の電池として特性の異なる二種
類以上の電池が適宜使用される場合については全く考慮
されてない。

【０００４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、特性の異なる二種類以上の電池（もしくは電
源）が使用され得る場合にも、使用される電源の種類に
応じて最適な充電電流を選択することにより充電時間の
短縮を図ることができるストロボ装置を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明に係るストロボ装置は、電源用電池と、前記電
源用電池から電力の供給を受けてメインコンデンサを充
電する充電回路と、前記メインコンデンサに蓄えられて
いる電力の放出によって閃光発光する発光部と、前記電
源用電池の種類を識別する識別手段と、前記識別手段に
よる識別結果に応じて充電電流を設定する制御部と、前
記制御部の指示に従って充電電流を可変する充電電流変
更手段と、を備えたことを特徴としている。

【０００６】本発明によれば、カメラのシステムに装着
可能な電池の種類に対応して、各電池の特性に適した充
電電流に調節可能な充電電流変更手段を具備しており、
システムに装着された電池の種類を識別手段で識別する
ことにより、使用される電池に最適な充電電流に設定す
る。これにより、システムダウンすることなくその電池
においてストロボ充電時間を短縮することができ、より
短時間で撮影可能な状態にすることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るストロボ装置の好ましい実施の形態について説明す
る。図１は本発明の実施の形態に係るストロボ装置を備
えたカメラの構成を示すブロック図である。このカメラ
１０は、システムの制御回路１２、ストロボユニット１
４、電池１６、及び電池種類検出手段１８等から構成さ
れる。制御回路１２は中央演算処理装置（ＣＰＵ）を主
体とし、その他の機能をサポートする周辺回路を備えた
ものであり、Ｖcc端子は本制御回路１２を駆動するため
の電力供給端子である。

【０００８】ストロボユニット１４は充電手段２０を有
し、ＶＤＤ端子を介して電池１６から電力の供給を受け
てメインコンデンサ（図２記載の符号Ｃ1 ）を充電す
る。ストロボユニット１４の構成は後述する。電池１６
はストロボユニット１４その他の各回路に電力を供給す
る電源部であり、当該カメラシステム１０には特性の異
なる少なくとも二種類以上の電池を使用することができ
るように構成されている。

【０００９】電池種類検出手段１８はカメラ１０に装着
された電池１６の種類を検出する検出器であり、その検
出結果は制御回路１２のＣＰＵに伝達される。電池種類
検出手段１８は、例えば、電池１６の外表面に付された
識別用端子と接触可能な接点部を有し、該接点部を介し
て受入する電気信号によって電池１６の種類毎を検出す
る構造になっている。また、バーコードのような所定の
パターンを光学センサによって読み取ることにより電池
種類を検出する手段を用いることも可能である。

【００１０】図２はストロボユニット１４の内部構成を
示す回路図である。ストロボユニット１４は主に、発光
用のメインコンデンサＣ1 と、閃光放電管（例えばキセ
ノン管）Ｘ1 と、トリガーコイルＴ2 の二次側コイルに
接続されているトリガー電極２２と、図１で説明した制
御回路１２から与えられる発光トリガー信号（ＳＹ）の
受入に応じて閃光放電管Ｘ1 の陰極をグランド（ＧＮ
Ｄ）端子に接続させる絶縁ゲート型バイポーラトランジ
スタ（ＩＧＢＴ）Ｑ6 と、メインコンデンサＣ1を充電
する充電手段２０と、から構成される。

【００１１】充電手段２０は、発振トランジスタＱ1 の
ＯＮ／ＯＦＦ発振によって発振トランスＴ1 の２次側コ
イル（ＮS ）に矩形波の電圧を発生させ、これを整流ダ
イオードＤ1 を用いて直流電圧に変換してメインコンデ
ンサＣ1 に与えるように構成されている。発振トランス
Ｔ1 の１次巻線ＮP の一方の端子は図１で説明した電池
１６の＋極に連結されるＶＤＤ端子に接続されており、
他方の端子は発振トランジスタＱ1 のコレクタに接続さ
れている。発振トランジスタＱ1 のエミッタは抵抗Ｒ1
をグランド（ＧＮＤ）端子に接続されており、このＧＮ
Ｄ端子は電池１６の−極に接続される。

【００１２】発振トランジスタＱ1 のベースはトランジ
スタＱ3 のエミッタと接続されており、トランジスタＱ
3 のコレクタは抵抗Ｒ5 を介して前記ＶＤＤ端子に接続
されるとともに、抵抗Ｒ4 を介して発振トランスＴ1 の
フィードバック端子（図２中ノードＮ2 と示す。）に接
続されている。トランジスタＱ3 のベースはトランジス
タＱ2 のコレクタに接続され、トランジスタＱ2 のエミ
ッタはＶＤＤ端子に接続されている。

【００１３】トランジスタＱ2 のベースは図１で説明し
た制御回路１２から出力される充電開始／停止信号（Ｃ
ＥＮ信号）が加えられる端子（ＣＥＮ端子）と接続され
ており、このＣＥＮ端子にＬｏｗ信号が印加されること
により、トランジスタＱ2 のエミッタ−コレクタ間に電
流が流れ、トランジスタＱ3 にベース電流が供給され
る。そして、トランジスタＱ3 のコレクタ−エミッタ間
に電流が流れて発振トランジスタＱ1 にベース電流が供
給されることにより発振トランスＴ1 の一次巻線ＮP に
電流（充電電流）が流れる。発振トランジスタＱ1 のエ
ミッタとＧＮＤ端子との間に接続されている抵抗Ｒ1 は
充電電流を電圧に変換するための抵抗である。

【００１４】発振トランジスタＱ1 のエミッタと、発振
トランスＴ1 のフィードバック端子（ノードＮ2 ）との
間には抵抗Ｒ2 及びＲ3 が接続されている。抵抗Ｒ2 と
Ｒ3はフィードバック端子と抵抗Ｒ1 の出力電圧とを分
割する抵抗であり、これら抵抗Ｒ2 、Ｒ3 で分割された
電圧はトランジスタＱ4 のベースに与えられる。トラン
ジスタＱ4 のコレクタは発振トランジスタＱ1 のベース
及びトランジスタＱ3 のエミッタと接続され、トランジ
スタＱ4 のエミッタはＧＮＤに接続されている。トラン
ジスタＱ4 のベースは更に抵抗Ｒ6 を介してトランジス
タＱ5 のコレクタに接続されており、該トランジスタＱ
5 のエミッタはＶcc2 電源端子に接続されている。

【００１５】トランジスタＱ5 のベースは制御回路１２
から出力される充電電流切替信号（ＬＣ信号）が加えら
れる端子（ＬＣ端子）に接続されており、このＬＣ端子
にＬｏｗ信号が印加されることにより、トランジスタＱ
5 のコレクタ−エミッタ間が導通してノードＮ3 の電圧
が上昇し、トランジスタＱ4 のベース電流が増加する。
なお、ＶＤＤ端子とＧＮＤ端子の間（電池１６の両端子
間）にはコンデンサＣ2 が接続され、電圧の安定化が図
られている。

【００１６】ここで、本例のストロボユニット１４に適
用されているRinging Choke Converter （Ｒ．Ｃ．Ｃ）
と呼ばれる方式のＯＮ／ＯＦＦ式レギュレータの動作原
理を簡単に説明しておく。Ｒ．Ｃ．Ｃは発振トランジス
タＱ1 がＯＮしている期間に発振トランスＴ1 の一次巻
線インダクタンスにエネルギーを蓄積し、発振トランジ
スタＱ1 がＯＦＦになったとき、前記蓄積したエネルギ
ーを整流ダイオードＤ1 を通してメインコンデンサＣ1
に供給する。

【００１７】すなわち、入力電圧（ＶＤＤ）印加時に抵
抗Ｒ5 によりベース電流を流すことにより発振トランジ
スタＱ1 がＯＮし、発振トランスＴ1 の一次巻線ＮP を
励磁するとともに、バイアス巻線ＮF にわずかに誘起す
る電圧により発振トランジスタＱ1 を正バイアスする。
その結果、発振トランジスタＱ1 のコレクタ電流が流
れ、バイアス巻線ＮF に誘起する電圧を増大させ飛躍的
にＯＮ状態にスイッチングさせる。

【００１８】コレクタ電流はゼロから直線的に増加して
いき、ある点（値）に達すると発振トランジスタＱ1 は
飽和してＯＦＦ状態に移行し、発振トランスＴ1 の一次
電圧は反転する。つまり、発振トランジスタＱ1 がＯＮ
になってコレクタ電流Ｉc が増加していき、コレクタ−
エミッタ間電圧（ＶCE）が高くなると、ある点からはベ
ース電圧（ＶBE）を増加しなければ、それ以上コレクタ
電流の増加を維持できなくなる点に達し、一定のベース
電圧（ＶBE）に対してはベース電流ＩB が減少する方向
に進む。この傾向は助長され発振トランジスタＱ1 は瞬
時にＯＦＦする。

【００１９】その後は、発振トランスＴ1 の二次回路電
流ＩD(t)は直線的に減少し、ＩD(t)＝0 以降は整流ダイ
オードＤ1 を逆バイアスする方向に流れ、ダイオードリ
カバリー電流を流した後急速にゼロに復帰する。このと
き、発振トランジスタＱ1 をＯＮにするキック電圧を発
生し、再び発振トランジスタＱ1 がＯＮし始める。この
ようにして発振が持続するものである。

【００２０】次に、上記構成のストロボユニット１４に
おけるストロボ充電動作を説明する。ここではＬＣ端子
にＨｉ信号が印加されている設定（ＬＣ＝Ｈｉ）である
とする。ストロボ充電の開始はＣＥＮ端子にＬｏｗが印
加されることにより可能になる。すなわち、制御回路１
２によってＣＥＮ端子にＬｏｗを印加すると、トランジ
スタＱ3 のコレクタ−エミッタ間が導通し、その結果抵
抗Ｒ5 を通じて発振トランジスタＱ1 のベースに電流が
供給される。

【００２１】発振トランジスタＱ1 の発振が始まると、
該発振トランジスタＱ1 のベース電流は主に発振トラン
スＴ1 のフィードバック端子から抵抗Ｒ4 を通ってくる
電流により供給されるようになる。そして、更に発振電
流が大きくなると、抵抗Ｒ1に流れる電流によって該抵
抗Ｒ1 の両端（ノードＮ1 ）に発生する電圧が増加し、
発振トランスＴ1 のフィードバック端子（ノードＮ2 ）
と、抵抗Ｒ2 及びＲ3により接続されているノードＮ3
の電圧も増加する。

【００２２】このノードＮ3 はトランジスタＱ4 のベー
スに接続されているため、ノードＮ3 の電圧増加によ
り、トランジスタＱ4 のコレクタ電流が増加し、その結
果、発振トランジスタＱ1 のベース電流が減少する。し
たがって、ストロボユニット１４の充電電流としては、
発振トランジスタＱ1 のベース電流が均衡するところに
落ちつくことになる。

【００２３】図３には、カメラ１０に使用される二種類
の電源用電池（Ａ、Ｂ）において出力できる電流・電圧
特性を示す。同図中Ａで示す特性を有する電池を電池Ａ
と呼び、Ｂで示す特性を有する電池を電池Ｂと呼ぶこと
にすると、電池Ａと電池Ｂではそれぞれ取り出すことが
できる電流・電圧が異なる。図４にはストロボユニット
１４がメインコンデンサＣ1 を充電する場合に、電池１
６から与えられる電圧と引き込む電流との関係が示され
ている。なお、図４はＬＣ＝Ｈｉ設定の場合の例であ
る。

【００２４】上記の如く構成されたカメラ１０の動作を
以下に説明する。図示しない電源スイッチの操作によ
り、上記カメラ１０のシステムに電源が投ぜられると、
Ｖcc端子に電源が加えられ制御回路１２のＣＰＵが動作
を開始する。ＣＰＵは図１の電池種類検出手段１８を通
じて電源用電池１６の種類を検知する。

【００２５】次に、カメラの動作モードが撮影モードで
ある場合は、撮影に備えてストロボの充電動作を開始す
る。すなわち、図２の回路図においてＣＥＮ端子をＬｏ
ｗにして充電を開始する。この時、カメラに装着可能な
電池１６の種類が複数（例えば二種類）存在する場合、
装着されている電池１６が電池Ａであるか、電池Ｂであ
るかによって、電池１６の出力電圧（ＶＤＤ）は同じで
あっても、電池１６の特性が異なるため最大出力可能電
流が異なる。したがって、使用する電池１６の種類に適
した電流値で使用することが必要となる。

【００２６】図３に示したＡの特性を持つ電池（電池
Ａ）を装着した場合は次の通りである。まず、初期状態
において充電電流設定が図２においてＬＣ＝Ｈｉ設定で
あるものとして説明する。電池Ａの通常使用領域である
電圧Ｖ1 の場合について考察すると、この状態で電池Ａ
が出力する電流はＩ1 である（図３参照）。その一方、
ストロボユニット１４が充電をするときに使用する電流
は図４に示したようにＩV1である。この結果からＶＤＤ
端子に電圧Ｖ1 が印加された場合には、Ｉ1 ＞ＩV1の関
係を満たし、電池１６の供給可能電流（Ｉ1 ）が引き込
み電流（ＩV1）よりも大きいため電源システムとしては
問題なく正常に動作し得ることが分かる。

【００２７】これに対し、図３に示したＢの特性を持つ
電池（電池Ｂ）を装着した場合は、電池Ｂの通常使用領
域である電圧Ｖ2 の場合について考察すると（図３参
照）、この状態で電池Ｂが出力できる電流はＩ2 であ
る。その一方、ストロボユニット１４が充電をするとき
に使用する電流は図４に示したようにＩV2である。この
結果から、ＶＤＤ端子に電圧Ｖ2 が印加された場合には
Ｉ2 ＜ＩV2の関係となり、何も対策を講じないと電池１
６の放電電流が電池１６の供給可能電流を越えるためシ
ステムダウンにつながる。

【００２８】かかる事態を回避すべく、本発明の実施の
形態では電池Ｂの使用時には図２のＬＣ端子をＬｏｗに
設定する。その結果、トランジスタＱ5 のコレクタ−エ
ミッタ間に電流が流れ、ノードＮ3 （トランジスタＱ4
のベース）の電圧が増加し、トランジスタＱ4 のベース
電流が増加する。こうして発振トランジスタＱ1 のベー
ス電流が減少し、発振トランジスタＱ1 のエミッタ電流
（発振トランスＴ1 の一次巻線ＮP を流れる充電電流）
の減少につながる。その結果システムダウンとならず
に、かつ、当該電池Ｂにおいてストロボ充電時間を最小
化するように充電電流を設定することができる。

【００２９】充電動作中メインコンデンサＣ1 は図示せ
ぬ電圧検出装置により充電電圧が監視されている。メイ
ンコンデンサＣ1 が所定の発光可能電圧に達したことが
前記電圧検出装置により検出されると、制御回路１２の
ＣＰＵはＣＥＮ端子にＨｉを印加して充電を停止させ
る。ストロボの発光を開始する場合は、ＳＹ端子にＨｉ
を入力し、閃光放電管Ｘ1 を発光させ、撮影動作を実行
する。

【００３０】上記実施の形態では充電電流を制限するた
めの回路例として、充電電流検出用の抵抗Ｒ1 、ベース
電流吸収用のトランジスタＱ4 、及びトランジスタＱ4
のベース電流設定用抵抗Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ6 によって充電
電流制限回路（充電電流変更手段に相当）を構成した
が、これに代えて他の充電電流制限回路で構成すること
もできる。

【００３１】上記実施の形態では二種類の電池（Ａ、
Ｂ）を使用可能な例を説明したが、さらに多種類の電池
に対応させて充電電流を変更できるように構成してもよ
い。例えば、三種類の電池に対応させて三パターンの充
電電流の切り替えを行う場合には図２のＶcc2 電源端子
部分に二種類の電圧値の電源を供給し、装着電池の種類
に応じてノードＮ3 の電圧を多段階に可変できるように
すればよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るストロ
ボ装置によれば、電源用電池の種類を判別し、その種類
に応じて最適な充電電流値を選択するようにしたので、
システムダウンを回避し、かつその電池においてストロ
ボ充電時間を短縮することができる。これにより、より
短時間で撮影準備をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るストロボ装置を適用
したカメラシステムの構成を示すブロック図

【図２】図１に示したストロボユニットの内部構造の一
例を示す回路図

【図３】電源用電池の電流・電圧特性の例を示すグラフ
図

【図４】充電時に電源用電池からストロボユニットに対
して与えられる電圧と、ストロボユニットが引き込む電
流との関係を示すグラフ図

【符号の説明】 １０…カメラ １２…制御回路 １４…ストロボユニット １６…電池 １８…電池種類検出手段 ２０…充電手段 ２２…トリガー電極 Ｃ1 …メインコンデンサ Ｘ1 …閃光放電管（発光部） Ｔ1 …発振トランス Ｑ1 …発振トランジスタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源用電池と、 前記電源用電池から電力の供給を受けてメインコンデン
   サを充電する充電回路と、 前記メインコンデンサに蓄えられている電力の放出によ
   って閃光発光する発光部と、 前記電源用電池の種類を識別する識別手段と、 前記識別手段による識別結果に応じて充電電流を設定す
   る制御部と、 前記制御部の指示に従って充電電流を可変する充電電流
   変更手段と、 を備えたことを特徴とするストロボ装置。