JP2001037095A - キセノンフラッシュランプ用電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速繰り返し発光においても安定した充電を
行うことができるキセノンフラッシュランプ用電源回路
を提供することを目的とする。 【解決手段】 ランプを発光させるエネルギを蓄える主
放電コンデンサを備えるキセノンフラッシュランプ用電
源回路において、主放電コンデンサを充電する充電手段
と、充電手段を制御する充電制御回路とを備え、充電制
御回路は、主放電コンデンサの電圧値が所定の電圧値に
達するまで、所定の充電速度で主放電コンデンサを充電
し、主放電コンデンサの電圧値が所定の電圧値から目標
電圧値に達するまで、所定の充電速度より遅い速度で主
放電コンデンサを充電する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キセノンフラッシ
ュランプに電圧を印加するキセノンフラッシュランプ用
電源回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】キセノンフラッシュランプは、ランプを
構成する陽極と陰極との間に高電圧を印加することによ
り、陰極から電子を放電させアーク発光を生じさせるも
のである。このように陽極と陰極との間に高電圧を印加
するために電源回路に主放電コンデンサが設けられ、ラ
ンプの発光に先立ってこの主放電コンデンサを充電する
必要がある。

【０００３】従って、キセノンフラッシュランプを短時
間に繰り返し発光させる場合には、この充電時間を短時
間にする必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
キセノンフラッシュランプ用電源回路では、充電速度を
高速化すると、主放電コンデンサへの充電を目標電圧値
で停止させることが困難となる。ここで、目標電圧値と
は、トリガ電圧が印加された場合にランプの陽極と陰極
との間に放電が生ずるように、予め陽極と陰極との間に
印加される電圧の電圧値である。

【０００５】このように主放電コンデンサに目標電圧値
を超えて充電されると、ランプの安定動作に支障をきた
す不都合を生じる。すなわち、目標電圧より高い電圧が
ランプの陽極と陰極との間に印加されることにより、ト
リガ電源からのトリガがなくてもアーク発光が生じてし
まう。

【０００６】そこで、本発明は上記課題を解決し、高速
繰り返し発光においても安定した充電を行うことができ
るキセノンフラッシュランプ用電源回路を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のキセノンフラッ
シュランプ用電源回路は、ランプを発光させるエネルギ
を蓄える主放電コンデンサを備えるキセノンフラッシュ
ランプ用電源回路において、主放電コンデンサを充電す
る充電手段と、充電手段を制御する充電制御回路とを備
え、充電制御回路は、主放電コンデンサの電圧値が所定
の電圧値に達するまで、所定の充電速度で主放電コンデ
ンサを充電し、主放電コンデンサの電圧値が所定の電圧
値から目標電圧値に達するまで、所定の充電速度より遅
い速度で主放電コンデンサを充電することを特徴とす
る。このように、所定の電圧値で充電速度を切換えるこ
とにより、主放電コンデンサへの充電を高速かつ正確に
行うことができる。

【０００８】また、上記キセノンフラッシュランプ用電
源回路において、充電制御回路は、主放電コンデンサの
電圧値が目標電圧値を下回った場合に、主放電コンデン
サを目標電圧値まで充電するように充電手段を制御する
ことを特徴としても良い。このように、主放電コンデン
サの電圧値を保持することによって、ランプを安定して
発光させることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施形態を図を用
いて説明する。各図において同一の要素には同一の符号
を付し重複する説明は省略する。

【００１０】図１は、実施形態のキセノンフラッシュラ
ンプ用電源回路の構成を示す図である。図１において、
点線で囲まれた領域１がキセノンフラッシュランプ用電
源回路を示す領域である。キセノンフラッシュランプ用
電源回路は、ランプ２を発光させるエネルギを蓄える主
放電コンデンサＣｍと、主放電コンデンサＣｍを充電す
る充電手段である出力回路４と、出力回路４を制御する
制御回路５と、主放電コンデンサＣｍの電圧値を制御回
路５にフィードバックするための制御切換用比較器６及
び制御停止用比較器７と、ランプ２の発光タイミングを
制御するトリガ出力回路９とから構成されている。

【００１１】主放電コンデンサＣｍの一端は接地され、
他端は２つの比較器６、７に接続されていると共に、両
端ともトリガソケット３を介してランプ２に接続されて
いる。また、主放電コンデンサＣｍの電圧値が目標電圧
値の９０％の電圧値（以下、「高速充電終了電圧値」と
いう）に達したか判断する制御切換用比較器６と、主放
電コンデンサＣｍの電圧値が目標電圧値に達したか判断
する制御停止用比較器７は、基準電源電圧Ｖrefと接続
されている。比較器６、７は、差動型増幅回路で構成さ
れ、主放電コンデンサＣｍの電圧値が、目標電圧値や高
速充電終了電圧値に達した場合、その出力は反転する。
ここで、制御切換用比較器６は、基準電圧値Ｖrefと主
放電コンデンサＣｍの電圧値を比較しており、従って基
準電圧値Ｖrefは高速充電終了電圧値に設定される。ま
た、制御停止用比較器７は、基準電圧値Ｖrefと主放電
コンデンサＣｍの電圧値の抵抗Ｒ１、Ｒ２による分圧値
を比較しており、この比較が目標電圧値との比較と同等
となるように、抵抗Ｒ１、Ｒ２の比は決定される。本実
施形態のように高速充電終了電圧値が目標電圧値の９０
％であれば、Ｒ１とＲ２の抵抗比は１：９である。

【００１２】なお、本実施形態のキセノンフラッシュラ
ンプ用電源回路においては、基準電源電圧Ｖrefと制御
回路５の間に増幅器８が接続されており、制御回路５か
ら出力される制御信号のパルス幅を目標電圧値に応じて
制御することができる。

【００１３】次に、実施形態のキセノンフラッシュラン
プ用電源回路の動作について説明する。図２（ａ）及び
（ｂ）は、動作説明用の図であり、（ａ）は出力回路４
に与えられる制御信号を示し、（ｂ）は主放電コンデン
サＣｍの充電の様子を示す。

【００１４】ランプ２の発光により、主放電コンデンサ
Ｃｍの蓄積電荷が放出され、一定時間経過後に主放電コ
ンデンサＣｍの充電が開始される。ランプ２の発光から
主放電コンデンサＣｍの充電開始までに一定の時間間隔
を要するのは、ランプ２が発光した後一定時間は、ラン
プ２内に残留イオンが残っており、これが消滅する前に
主放電コンデンサＣｍを充電すると、トリガの入力に関
係なくランプ２が発光することとなり不安定な動作をす
るからである。

【００１５】次に、制御回路５から出力回路４に制御信
号を与えて出力回路４を制御し、主放電コンデンサＣｍ
を充電する（図２（ａ）参照）。具体的には、制御回路
５から出力回路４に所定のパルス幅の制御信号を送り、
制御信号がＯＮとなっている時に出力回路４から主放電
コンデンサＣｍに電流を流すことによって充電を行う。

【００１６】主放電コンデンサＣｍの電圧値は、制御切
換用比較器６と、制御停止用比較器７にフィードバック
される。制御切換用比較器６では、高速充電終了電圧値
と主放電コンデンサＣｍの電圧値が比較され、主放電コ
ンデンサＣｍの電圧値が高速充電終了電圧値に達した場
合は、制御回路５に反転信号が出力され、制御回路５か
ら出力される制御信号のパルス幅が狭くされる。これに
より、出力回路４から主放電コンデンサＣｍへの充電速
度が遅くなる。なお、本実施形態において充電速度を遅
くする（デューティー比を下げる）ために、制御回路５
から出力されるパルス幅を狭くしているのは、簡便に実
施形態に係る制御回路を実現するためである。

【００１７】さらに、制御停止用比較器７では、目標電
圧値と主放電コンデンサＣｍの電圧値が比較され、主放
電コンデンサＣｍの電圧値が目標電圧値に達した場合
は、制御回路５に反転信号が出力され、制御回路５から
出力回路４への制御信号は停止される。これにより、出
力回路４から主放電コンデンサＣｍへの充電が停止され
る。

【００１８】一旦、主放電コンデンサＣｍへの充電が停
止された後においても、引き続き主放電コンデンサＣｍ
の電圧値は２つの比較器６、７にフィードバックされ、
主放電コンデンサＣｍの電圧値が目標電圧値を下回った
場合は、制御停止用比較器７から制御回路５に再び反転
信号が出力される。これにより、出力回路４から主放電
コンデンサＣｍへ充電され、ランプ２発光時まで主放電
コンデンサＣｍの電圧値を目標電圧値に維持できる。

【００１９】主放電コンデンサＣｍを目標電圧値まで充
電した後は、トリガ出力回路９からのトリガにより、主
放電コンデンサＣｍに蓄えられた電荷が放出され、ラン
プ２の発光がなされる。

【００２０】このように、実施形態のキセノンフラッシ
ュランプ用電源回路は、主放電コンデンサＣｍの電圧値
をフィードバックし、その電圧値が高速充電終了電圧値
に達するまで高速で主放電コンデンサＣｍを充電した
後、高速充電終了電圧値から目標電圧値まで低速で主放
電コンデンサＣｍを充電している。これにより、目標電
圧値までの充電を高速かつ正確に行うことができる。す
なわち、高速充電終了電圧値からの充電は一回の充電量
が少ないので、目標電圧値を少し超えた時点で充電を停
止することができる。

【００２１】また、目標電圧値に達した後も、制御停止
用比較器７により主放電コンデンサＣｍの電圧値を監視
し、目標電圧値を保持することにより、ランプ２を安定
して発光させることができる。

【００２２】以上、本発明の実施形態について詳細に説
明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるもの
ではない。

【００２３】例えば、上記実施形態のキセノンフラッシ
ュランプ用電源回路においては、高速充電終了電圧値を
目標電圧値の９０％としているが、高速充電終了電圧値
は、キセノンフラッシュランプに必要とされる発光周期
や、目標電圧値にあわせて変えることができる。高速充
電終了電圧値を目標電圧値の９０％以上とし、高速充電
する範囲を拡大すれば充電速度はより速くなり、逆に高
速充電終了電圧値を目標電圧値の９０％以下とし、高速
充電する範囲を狭小にすれば主放電コンデンサへの充電
はより正確に行われることとなる。

【００２４】また、上記実施形態のキセノンフラッシュ
ランプ用電源回路においては、制御信号のパルス幅を変
化させることにより充電速度を変化させているが、制御
信号のパルス周波数を変化させても良いし、パルス幅と
パルス周波数の両方の制御を行っても良い。

【００２５】さらに、上記実施形態のキセノンフラッシ
ュランプ用電源回路においては、主放電コンデンサの電
圧に基づいて制御回路から出力するパルス幅を変化させ
ているが、パルス幅の異なる制御信号を出力する２つの
独立した制御回路を、主放電コンデンサの電圧値に基づ
いて切換えても良い。このようにすることで、互いの制
御回路に影響を及ぼさず、安定して制御可能なキセノン
フラッシュランプ用電源回路を実現できる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、主放電コンデンサの電
圧値をフィードバックして、充電速度を切換える制御を
することにより、主放電コンデンサへの充電を高速かつ
正確に行うことができる。これにより、キセノンフラッ
シュランプを安定して高速に点灯させることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態のキセノンフラッシュランプ用電源回
路の構成を示す図である。

【図２】実施形態のキセノンフラッシュランプ用電源回
路の動作説明図である。（ａ）は、出力回路に与えられ
る制御信号、（ｂ）は、主放電コンデンサへの充電の様
子を示す図である。

【符号の説明】

１・・・キセノンフラッシュランプ用電源回路を示す領
域、２・・・ランプ、３・・・トリガソケット、４・・
・出力回路、５・・・制御回路、６・・・制御切換用比
較回路、７・・・制御停止用比較回路、８・・・増幅回
路、９・・・トリガ出力回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ランプを発光させるエネルギを蓄える主
   放電コンデンサを備えるキセノンフラッシュランプ用電
   源回路において、 前記主放電コンデンサを充電する充電手段と、 前記充電手段を制御する充電制御回路と、を備え、 前記充電制御回路は、 前記主放電コンデンサの電圧値が所定の電圧値に達する
   まで、所定の充電速度で前記主放電コンデンサを充電
   し、前記主放電コンデンサの電圧値が所定の電圧値から
   目標電圧値に達するまで、前記所定の充電速度より遅い
   速度で前記主放電コンデンサを充電することを特徴とす
   るキセノンフラッシュランプ用電源回路。
2. 【請求項２】 前記充電制御回路は、前記主放電コンデ
   ンサの電圧値が目標電圧値を下回った場合に、前記主放
   電コンデンサを前記目標電圧値まで充電するように前記
   充電手段を制御することを特徴とする請求項１記載のキ
   セノンフラッシュランプ用電源回路。