JP2005143224A - コンデンサの充電装置、ストロボ装置およびストロボ内蔵カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】大きくかつ高コストの高圧部品を採用することなくコンデンサの充電電圧を検出することができ、小型化、低コスト化、更には携帯性の良好な装置を提供する。
【解決手段】トランス１３とスイッチ素子１２を具備し、電源を昇圧してコンデンサ１５を充電するためのフライバックコンバータと、スイッチ素子のオフ期間に、トランスの一次巻線に発生する電圧に基づいてコンデンサの充電電圧を検出する充電電圧検出手段と、該充電電圧検出手段の出力をもとに前記スイッチ素子を制御して前記コンデンサの充電を制御する制御手段１２５とを有し、前記充電電圧検出手段は、トランスの一次巻線の両端に第１の抵抗３を介して接続されるカレントミラー回路４，５と、該カレントミラー回路の出力電流をコンデンサの充電電圧に相応する電圧に変換するための第２の抵抗７とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、フライバックコンバータを有するコンデンサの充電装置、ストロボ装置およびストロボ内蔵カメラに関するものである。

最近の銀塩カメラやデジタルカメラなどではストロボ装置が組み込まれているものが一般化している。また、電池も小型になり、このため撮影回数を増すためにストロボ装置もフォワードコンバータからより効率の良いフライバックコンバータを使用する傾向にある。フォワードコンバータでは、発振用トランスの出力電圧は電源電圧にこのトランスの一次巻線と二次巻線の巻線比を掛けた電圧以上には上昇しないため、電源電圧に応じた巻線比を設定すれば最終充電電圧を検出しなくとも主コンデンサに対する過電圧印加を防止することが可能である。一方、フライバックコンバータで昇圧する場合には、巻線比などの電圧制限が出来ず、主コンデンサの充電電圧を検出することが必要となる。また、フォワードコンバータでも充電時間を短縮するために巻線比をあげ、主コンデンサの電圧を検出するものが一般的になってきている。このため、主コンデンサ電圧を検出するために主コンデンサの電圧を分圧抵抗などで分圧して検出するものや、高圧の定電圧ダイオードにより検出するものが一般的であった（例えば、特許文献１）。
特開２０００−３０５１４０号公報

しかしながら、ストロボ装置では主コンデンサに充電する電圧が約３００Ｖの高圧のため、高圧部品の使用が多くなる。高圧回路を基板に実装する場合には実装パターン間のパターン間隔も広く取らなければならず、また部品自体も大きいため、デジタルカメラや銀塩カメラなど携帯性を要求される物にあっては実装上集積効率が悪く、携帯性の良い小型化に対しての問題があった。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、トランスとスイッチ素子を具備し、電源を昇圧してコンデンサを充電するためのフライバックコンバータと、前記スイッチ素子のオフ期間に、前記トランスの一次巻線に発生する電圧に基づいて前記コンデンサの充電電圧を検出する充電電圧検出手段と、該充電電圧検出手段の出力をもとに前記スイッチ素子を制御して前記コンデンサの充電を制御する制御手段とを有し、前記充電電圧検出手段は、前記トランスの一次巻線の両端に第１の抵抗を介して接続されるカレントミラー回路と、該カレントミラー回路の出力電流を前記コンデンサの充電電圧に相応する電圧に変換するための第２の抵抗とを有するコンデンサの充電装置とするものである。

上記構成においては、前記トランスの一次側で前記コンデンサの充電電圧に相応する電圧を検出することができれば、前記充電電圧検出手段を高圧部品を使用せずに低圧回路化できることに着目し、該充電電圧検出手段を、トランスの一次巻線の両端に第１の抵抗を介してカレントミラー回路を接続し、該カレントミラー回路の出力電流側に接続される第２の抵抗に発生する電圧を、前記コンデンサの充電電圧に相応する電圧として検出する構成にしている。

このような構成にした場合、前記第１の抵抗に対して直列にダイオード接続したり、前記カレントミラー回路に対して直列にダイオードを接続することで、前記カレントミラー回路を構成するトランジスタのベース耐圧より電源が高い場合にも、安全に充電電圧に相応する電圧を検出可能となる。また、前記カレントミラー回路に対して直列に定電圧ダイオードを接続することにより、該カレントミラー回路を集積化する場合も、耐電圧を下げることが可能となる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のコンデンサの充電装置と、該コンデンサの充電装置により充電される前記コンデンサと、該コンデンサの充電エネルギーにより発光する放電管とを有するストロボ装置とするものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のストロボ装置を搭載するストロボ内蔵カメラとするものである。

本発明によれば、大きくかつ高コストの高圧部品を採用することなくコンデンサの充電電圧を検出することができ、小型化、低コスト化、更には携帯性の良好なコンデンサの充電装置、ストロボ装置およびストロボ内蔵カメラを提供できるものである。

以下の実施例１ないし実施例５に示す通りである。

図１は本発明の実施例１に係わるカメラシステムの回路構成を示すブロック図である。

まず、ストロボ装置内の回路構成について説明する。１は電源であるところの電池、２は電池１と並列に接続された電源コンデンサ、３は抵抗である。４及び５はカレントミラー回路を構成するＰＮＰトランジスタであり、エミッタ及びベースが各々接続されており、更にベースがトランジスタ５のコレクタに接続されている。トランジスタ５のコレクタは抵抗３を介して後述するトランスの一端に接続され、エミッタはトランスの他端に接続されている。６及び７は直列に接続される抵抗であり、トランジスタ４のコレクタ側に挿入されている。８は平滑用コンデンサ、９は所定の基準電圧源である。１０はコンパレータであり、マイナス入力端子は基準電圧源９に接続され、プラス入力端子はコンデンサ８と抵抗６及び７の中点に接続されている。１１は抵抗、１２はスイッチ素子であり、抵抗１１はスイッチ素子１２の制御端子にプルダウン抵抗として接続されている。

１３はトランスであり、一次巻線の一端が電池１に接続され、他端がスイッチ素子１２に接続されている。１４は高圧整流ダイオード、１５は主コンデンサ、１６はコンデンサ、１７，１８は抵抗、１９はサイリスタ、２０はトリガーコンデンサ、２１はトリガートランスである。コンデンサ１６及び抵抗１７はサイリスタ１９のゲートとカソード間に並列に接続されている。トリガーコンデンサ２０は抵抗１８及びトリガートランス２１の一次巻線を介して主コンデンサ１５と同電位に充電されるよう構成されている。トリガートランス２１の二次巻線は放電管２２の透明なトリガー電極に接続されている。放電管２２は主コンデンサ１５と並列に接続されている。

次に、カメラ側の回路構成について説明する。２３は接続ラインａ〜ｃを介して上記のストロボ装置と信号の授受を行うカメラ制御部であり、以下の各回路を有している。１２０は定電圧を発生する電源回路である。１２５はマイクロコンピュータ（以下マイコンと呼ぶ）であり、ＥＥＰＲＯＭ、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ等からなる。電源回路１２０はマイコン１２５とＶＣＣＥＮ端子を介して接続されている。１２１はスイッチ検出回路であり、電池またはＶＤＤ電源により作動して各スイッチの状態や変化などの情報をラインＳＷＤを介してマイコン１２５へ伝達するように構成される。１２２は温度検出回路であり、ＴＨＥＮラインからのイネーブル信号にて温度データをＴＨＤラインを介してマイコン１２５へ伝達する。１２３はフィルム感度及び駒数などの情報を得るフィルム感度検出回路であり、ＦＬＭＥＮラインからの信号にてフィルムのデータをＦＬＭＤラインを介してマイコン１２５へ伝達する。１２４はバッテリーの情報を得るバッテリーチェック回路であり、ＢＡＴＣＫラインからの信号によりＢＡＴＤラインを介してマイコン１２５へ電池１の情報を伝達する。１２６はシャッタ駆動回路であり、ＳＨＤＲＶラインの出力信号にてシャッタ駆動の制御を行う。

１２７は測距回路であり、ＡＦＥＮラインからのイネーブル信号にて測距データをＡＦＤラインを介してマイコン１２５へ伝達する。１２８は測光回路であり、ＡＥＥＮラインからのイネーブル信号にて測光データをＡＥＤラインを介してマイコン１２５へ伝達する。１２９は表示回路であり、例えばラインＤＩＳＰを介してＬＣＤ等に必要な情報を表示するものである。１３０はレンズを駆動するためのレンズ駆動回路であり、ＬＮＳＤＲＶラインからの信号にてレンズの制御を行う。１３１はフィルムを給送するためのフィルム駆動回路であり、ＦＩＬＭＤＲＶラインからの信号にてフィルムの駆動を制御する。

以上の様な構成において、図２のフローチャートにしたがい、動作の説明を行う。ここでは、カメラ制御部２３側の電源はすでに投入された状態であり、マイコン１２５は低消費モードとなっていて動作が停止しているものとして説明を行う。

スイッチ検知回路１２１内の図示しない電源スイッチが投入されると、マイコン１２５が低消費モードから復帰し作動を開始する。マイコン１２５が定電圧を発生する電源回路１２０にＶＣＣＥＮ端子を介して信号を与えると、電源回路１２０は電池１の電荷を昇圧させ、定電圧化した電源であるＶｃｃを各回路に供給する。

ここで、図２のフローチャートに従えば、撮影準備を行う為のレリーズボタン（不図示）の半押し状態である第１ストロークスイッチＳＷ１が押されるのを待ち（Ｓ１）、スイッチ信号が発生すると分岐し、所定のカウンタをリセットし（Ｓ２）、更にバッテリーチェック回路１２４へＢＡＴＣＫラインを介して信号を与え、ＢＡＴＤラインから電池情報を得る（Ｓ３）。この電池情報によりカメラの撮影に必要な電源状態にあるか無いかを判定し（Ｓ４）、充分で無い場合はステップＳ１に戻り、電源が充分と判定すると端子ＡＦＥＮに信号を与え、測距回路１２７を作動させて被写体までの距離を測定（測距）し、ラインＡＦＤを介してこの情報を得る（Ｓ５）。続いてラインＡＥＥＮに信号を送ることで測光回路１２８を作動させて被写体の輝度を測定し、この情報をラインＡＥＤを介してマイコン１２５に与える（Ｓ６）。そして、この輝度データとフィルム感度検出回路１２３から得られたフィルムの感度情報を加味して、被写体輝度が所定輝度より明るいか暗いかを判定し（Ｓ７）、輝度が低い場合にはフラッシュモードに進む（Ｓ８）。このフラッシュモードではストロボの充電を行う。

ここで、フラッシュモードの動作についての説明を、図３のフローチャートにしたがって行う。

ここでは先ず、充電時間が非常に長くなった場合に充電を打ち切るためのタイマである充電タイマ、例えば１０〜１５秒程度の時間であるタイマをセット（Ｓ１０１）し、次に充電を開始するため、図１に示すカメラ制御部２３から接続ラインｂに所定のハイレベル・ローレベルの起動信号を与える（Ｓ１０２）。

上記の接続ラインｂを介してハイレベル信号がスイッチ素子１２の制御電極に与えられると、該スイッチ素子１２は導通して電池１よりトランス１３の一次巻線を介して電流が流れる。トランス１３の一次電流が流れている期間、二次巻線に電圧が発生するが、高圧整流ダイオード１４によって二次電流が流れることは阻止される。所定時間後に接続ラインｂを介してローレベル信号がスイッチ素子１２の制御電極に与えられると、トランス１３の二次巻線に発生していた電圧極性が反転して二次電流が放出される。この時、一次巻線に流れていた電流をＩｐ、一次インダクタンスをＬとすれば、トランス１３のコアに蓄積されていた（１／２）ＬＩｐ^２ のエネルギーが二次巻線より放出される。この二次巻線の電流は高圧整流ダイオード１４を介して主コンデンサ１５に蓄積される。スイッチ素子１２の制御電極にハイレベル信号とローレベル信号を交互に与えてこの動作を繰り返すことで主コンデンサ１５の電位は上昇する。

ここで、主コンデンサ１５の充電電圧をＶｃｍ、トランス１３の一次巻線数に対する二次巻線数の比をｎ｛ｎ＝（二次巻線数）／（一次巻線数）｝とし、トランス１３の巻線の抵抗が小さいとして無視すれば、トランス１３の一次巻線に発生する電圧ＶＬは、
ＶＬ＝Ｖｃｍ／ｎ
と演算される。この電圧は電池１に接続された一次巻線の一端に対してトランジスタ４及び５とスイッチ素子１２の接続点にある他端がプラスとなる極性で発生する。トランス１３の一次巻線にはトランジスタ４及び５で構成されるカレントミラー回路の入力が抵抗３を介して接続されており、電流は一次巻線からトランジスタ５のエミッタ、コレクタを介して抵抗３へと流れる。トランジスタ４，５のベースとエミッタ間の電圧をＶｂｅとすれば、抵抗３に流れる電流ＩＲ３は
ＩＲ３＝（Ｖｃｍ／ｎ−Ｖｂｅ）／Ｒ３
となり、カレントミラー回路の出力側のトランジスタ４のコレクタ電流にもＩＲ３と同じ電流が流れるため、抵抗７に発生する電圧ＶＲ７は
ＶＲ７＝ＩＲ３＊Ｒ７
＝（Ｖｃｍ／ｎ−Ｖｂｅ）＊Ｒ７／Ｒ３
となる。例えばｎ＝２０、Ｖｂｅ＝０．７Ｖ、Ｒ３＝５０ｋΩ、Ｒ７＝６．８ｋΩ、コンパレータの基準電圧９がＶＴＨ＝２Ｖであるとすると、主コンデンサ１５の充電電圧Ｖｃｍは
Ｖｃｍ＝（ＶＴＨ＊Ｒ３／Ｒ７＋Ｖｂｅ）＊ｎ
＝（２＊５０ｋ／６．８ｋ＋０．７）＊２０
＝３０８Ｖ
となる。

ここで、コンパレータ１０は、主コンデンサ１５が所定の電圧である約３１０Ｖとなるとローレベルからハイレベルへと変化するよう設計されている。

なお、抵抗６及びコンデンサ８はスイッチング素子１２のオフ時に発生するノイズを吸収するために挿入されている。

図４の波形Ａはトランス１３の一次電流、波形Ｂはトランス１３の二次電流、波形Ｃはトランス１３の一次巻線電圧、波形Ｄはコンパレータ１０のプラス入力端子レベルすなわち抵抗７に発生する電圧、波形Ｅはコンパレータ１０の出力電圧を示している。なお、図４は主コンデンサ１５の電位が低く、波形Ｄ（抵抗７に発生する電圧）がコンパレータ１０の検出レベルである基準電圧源９のＶＴＨに達していないため、波形Ｅがローレベルのままである状態を示している。

図５は図４と異なり、主コンデンサ１５の電位が所定レベルに達し、波形Ｄが基準電圧源９のＶＴＨを超えており、コンパレータ１０がハイレベルの出力信号をカメラ制御部２３内のマイコン１２５に与えている状態を示している。ここでは簡略化するため、コンパレータ１０のプルアップ抵抗は省略している。

このように、本実施例の構成によれば、昇圧動作によって主コンデンサ１５の充電電圧が所定電圧に達したかを、コンパレータ１０の出力電圧にて検出することが出来る。

図３のフローチャートに戻り、主コンデンサ１５が所定電圧以下であればステップＳ１０３からステップＳ１０４へ移行し、充電タイマを確認し、この充電タイマがカウントアップ以前であれば再びステップＳ１０３に戻る。その後、所定の電圧に達すると、充電完了のフラグを立て（Ｓ１０５）、充電を終了する（Ｓ１０６）。一方、主コンデンサ１５の充電電圧が所定電圧になる前に充電タイマがカウントアップすると、充電ＮＧフラグを立てて（Ｓ１０８）、スイッチ素子１２の駆動信号を停止し充電を終了する（Ｓ１０６）。そして、充電タイマをリセットして（Ｓ１０７）、もとの図２のルーチンに戻る。

図２に戻り、ステップＳ８のフラッシュモードを抜けると、図３で立てたステップＳ１０５，Ｓ１０８でのフラグを確認し（Ｓ９）、充電が完了していないＮＧの場合はステップＳ１に戻り、ＯＫで有ればステップＳ１０へ進む。

次に、不図示のレリーズボタンの第２ストロークスイッチが操作されると（Ｓ１０）、上記ステップＳ５での測距データに基づきレンズ駆動回路１３０をラインＬＮＳＤＲＶを介し制御して焦点調整を行う（Ｓ１１）。さらに、上記ステップＳ６で得られた被写体の輝度とフィルム感度データからの条件によりシャッタ開口を行うため、シャッタ駆動回路１２６をラインＳＨＤＲＶを介して制御する。この時、主被写体の輝度が低く、ストロボ装置が必要な場合には測距データとフィルム感度により適正な絞り値でストロボ装置を発光させる（Ｓ１２）。

ストロボ装置の発光は図１の接続ラインｃにハイレベル信号を与えて行う。接続ラインｃにハイレベル信号が与えられると、サイリスタ１９のゲート電流が流れ、サイリスタ１９が導通する。このため、トリガーコンデンサ２０の電荷がトリガーコイル２１の一次巻線を介して流れ、二次巻線出力に高圧のパルス電圧が発生する。この高圧パルスは放電管２２のトリガー電極に与えられ、放電管２２は励起される。このため一気に放電管２２のインピーダンスは低下し、主コンデンサ１５の充電エネルギーを放電して光エネルギーに変換することで被写体を照明する。尚、ストロボ装置を使用した場合、フラッシュのフラグをリセットする。

シャッタが閉成されると、焦点位置にあったレンズをラインＬＺＳＤＲＶを介して制御し初期位置に戻す（Ｓ１３）。そして、フィルム駆動回路１３１をラインＦＩＬＭＤＲＶを介して制御し、撮影の終了したフィルムを１駒分巻き上げる（Ｓ１４）。次に、ストロボ装置を使用した事を示す上記ステップＳ１５でのフラッシュフラグのリセットを確認し（Ｓ１５）、ここでリセットされている時はフラッシュモードにして前記ステップＳ８と同様に、主コンデンサ１５の充電を行なって（Ｓ１６）ステップＳ１に戻り、一連のシーケンスを終了する（Ｓ１６）。尚、ストロボ装置を使用しない場合にはステップＳ１６を通過してステップＳ１に戻り、一連のシーケンスを終了する。

本実施例１では、カレントミラー回路として構成されるＰＮＰのトランジスタ４，５によりトランス１３の一次巻線に発生する電位を電流に変換して検出するようにしている。よって、主コンデンサ１５の充電電圧を、高圧部品を使用することなく、低圧回路のみで検出可能となった。つまり、主コンデンサ１５の電圧検出を行う回路（トランジスタ４，５、抵抗７、コンパレータ１０）を、高圧部品を使用しない低圧回路化することを可能となり、デジタルカメラ（システム）等の小型化を達成でき、その携帯性を損なうこともない。

図６は本発明の実施例２に係わるカメラシステムの回路構成を示す図である。カメラ制御部２３内は図１で示した構成と同様であるため、ここでは簡略化して図示している。また、ストロボ装置側においては、前述の実施例１と同様な機能を有するものは同一の符号にて示している。

ここではストロボ装置の構成と動作に関して説明する。

まず、図１と異なる構成を説明する。３１は演算増幅器（以下アンプという）、３２はダイオード、３３は記憶用コンデンサである。抵抗７はアンプ３１の非反転入力端子に接続され、アンプ出力はダイオード３２を介して反転入力端子に接続されるとともに記憶用コンデンサ３３に接続され、これらでピークホールド回路を構成している。記憶コンデンサ３３はラインａを介してカメラ制御部２３のマイコン１２５内の図示しないＡ／Ｄコンバータに接続されている。

上記のような構成におけるストロボ装置の動作について説明する。この動作の説明は図３に示すフラッシュシーケンスにしたがって説明する。

ここでは先ず、充電時間が非常に長くなった場合に充電を打ち切るためのタイマをセットし（Ｓ１０１）、充電を開始するため、図６に示すカメラ制御部２３から接続ラインｂに所定のハイレベル・ローレベルの起動信号を与える（Ｓ１０２）。

上記の接続ラインｂを介してハイレベル信号がスイッチ素子１２の制御電極に与えられると、該スイッチ素子１２は導通し、電池１よりトランス１３の一次巻線を介して電流が流れる。トランス１３の一次電流が流れている期間、二次巻線に電圧が発生するが、高圧整流ダイオード１４によって二次電流が流れることは阻止される。所定時間後に接続ラインｂを介してローレベル信号がスイッチ素子１２の制御電極に与えられると、二次巻線に発生していた電圧極性が反転し二次電流が放出される。この二次巻線の電流は高圧整流ダイオード１４を介して主コンデンサ１５に蓄積される。スイッチ素子１２の制御電極にハイレベル信号とローレベル信号を交互に与えてこの動作を繰り返すことで主コンデンサ１５の電位は上昇する。

ここで、トランスの一次巻線に発生する電圧ＶＬは、トランス１３の巻線の抵抗が小さいとして無視すれば、実施例１と同様に、
ＶＬ＝Ｖｃｍ／ｎ
と演算される。この電圧は電池１に接続された一次巻線の一端に対してトランジスタ４及び５とスイッチ素子１２の接続点にある他端がプラスとなる極性で発生することは同様である。トランス１３の一次巻線にはトランジスタ４及び５で構成されるカレントミラー回路の入力が抵抗３を介して接続されており、電流は一次巻線からトランジスタ５のエミッタ、コレクタを介して抵抗３へと流れる。従って、実施例１と同様に、抵抗３の電流ＩＲ３は
ＩＲ３＝（Ｖｃｍ／ｎ−Ｖｂｅ）／Ｒ３
となり、抵抗７に発生する電圧ＶＲ７は
ＶＲ７＝ＩＲ３＊Ｒ７
＝（Ｖｃｍ／ｎ−Ｖｂｅ）＊Ｒ７／Ｒ３
となる。アンプ３１の非反転入力端子はこの抵抗７に発生する電位を受け、ダイオード３２を介して記憶用コンデンサ３３に記憶される。そして、この電位は接続ラインａを介してカメラ制御部２３のマイコン１２５内の図示しないＡ／Ｄコンバータに接続されており、主コンデンサ１５が所定電圧に達するレベルを検出する。

上記の実施例１では、抵抗７の電位をコンパレータ１０にて検出したが、一次電流が流れている間はローレベルとなり、抵抗７に発生する電圧は結果パルスで出力される（図５の波形Ｄ参照）ため、Ａ／Ｄ検出の場合には誤測定の可能性があった。この実施例２では、アンプ３１と記憶用コンデンサ３３により直流電圧としてマイコン１２５内の不図示のＡ／Ｄコンバータに入力して、充電電圧を検出すようにしている。

図３のフローチャートに戻り、Ａ／Ｄコンバータの検出により主コンデンサ１５が所定電圧に達していない場合はステップＳ１０３からステップＳ１０４へ移行し、充電タイマを確認して該充電タイマがカウントアップ以前であれば再びステップＳ１０３に戻る。Ａ／Ｄコンバータの検出で主コンデンサ１５が所定の電圧に達していると判定するとステップＳ１０５に移行し、充電完了のフラグを立てる。主コンデンサ１５の充電電圧が所定電圧になる前に充電タイマがカウントアップすると充電ＮＧフラグを立てて（Ｓ１０８）、スイッチ素子１２の駆動信号を停止し充電を終了する（Ｓ１０６）。そして、充電タイマをリセットして（Ｓ１０７）、もとの図２のルーチンに戻る。

本実施例２では、ピークホールド回路の出力をＡ／Ｄコンバータへ入力することにより充電電圧の検出を行うようにしているので、より詳細な充電電圧レベルを検出することが可能となる。

図７は本発明の実施例３に係わるカメラシステムの回路構成を示す図である。前述までの実施例１，２と同様な機能を有するものは同一の符号にて示している。ここではストロボ装置の構成と動作に関して説明を行う。

図１と異なる構成は、カレントミラー回路を構成するトランジスタ５のコレクタ側に、ダイオード３４を挿入した点である。

この構成による動作を説明すれば、昇圧動作時、スイッチ素子１２は接続ラインｂの出力信号に応じて導通・非導通を繰り返し行う。カレントミラー回路よりの抵抗７への出力はスイッチ素子１２が非導通時に発生する。スイッチ素子１２が導通時には、カレントミラー回路を構成するトランジスタ５のコレクタ及びベースには電源１の電圧が印加され、エミッタ側はグランドレベルとなる。従って、トランジスタ４及び５のベースとエミッタ間には逆バイアスが印加されるが、ダイオード３４によりこの電位の印加が防止される。

スイッチ素子１２の非導通時にトランス１３の一次巻線に発生する電位によって、抵抗３に流れる電流ＩＲ３は、ダイオード３４の動作電圧をＶＦとすれば
ＩＲ３＝（Ｖｃｍ／ｎ−Ｖｂｅ−ＶＦ）／Ｒ３
となり、抵抗７に発生する電圧ＶＲ７は
ＶＲ７＝ＩＲ３＊Ｒ７
＝（Ｖｃｍ／ｎ−Ｖｂｅ−ＶＦ）＊Ｒ７／Ｒ３
となる。

本実施例３のように、カレントミラー回路を構成するトランジスタ５のコレクタ側にダイオード３４を挿入することにより、カレントミラー回路を構成するトランジスタのベース耐圧より電源１の電圧が高い場合であっても安全に充電電圧の検出を行うことができることとなる。

図８は本発明の実施例４に係わるカメラシステムの回路構成を示す図である。前述までの実施例１〜３と同様な機能を有するものは同一の符号にて示している。ここではストロボ装置の構成と動作に関して説明を行う。

図１と異なる構成は、カレントミラー回路を構成するトランジスタ５及び４のエミッタとスイッチ素子１２の間に、ダイオード３５を挿入した点である。

この構成による動作を説明すれば、昇圧動作時、スイッチ素子１２はラインｂの出力信号に応じて導通・非導通を繰り返し行う。カレントミラー回路よりの抵抗７への出力はスイッチ素子１２が非導通時に発生する。スイッチ素子１２が導通時にはカレントミラー回路を構成するトランジスタ４及び５のベースには抵抗３を介して電源１の電圧が印加されるが、ダイオード３５のエミッタ側の電位をスイッチ素子１２の導通時にグランドレベルとなることを阻止することより、電源１によるトランジスタ４及び５のベースとエミッタ間に印加される逆電位のバイアスの電位印加が防止できる。

スイッチ素子１２の非導通時にトランス１３の一次巻線に発生する電位によって、抵抗３に流れる電流ＩＲ３はダイオード３５の動作電圧をＶＦとすれば
ＩＲ３＝（Ｖｃｍ／ｎ−Ｖｂｅ−ＶＦ）／Ｒ３
となり、抵抗７に発生する電圧ＶＲ７は
ＶＲ７＝ＩＲ３＊Ｒ７
＝（Ｖｃｍ／ｎ−Ｖｂｅ−ＶＦ）＊Ｒ７／Ｒ３
となる。

この実施例４により、上記の実施例３と同様に、カレントミラー回路を構成するトランジスタのベース耐圧より電源１の電圧が高い場合にも、安全に充電電圧の検出を可能としている。

図９は本発明の実施例５に係わるカメラシステムの回路構成を示す図である。前述までの実施例１〜４と同様な機能を有するものは同一の符号にて示している。ここではストロボ装置の構成と動作に関して説明を行う。

図１と異なる構成は、ミラー回路を構成するトランジスタ５及び４のエミッタとスイッチ素子１２の間に、定電圧ダイオード３６を挿入した点である。

この構成による動作を説明すれば、昇圧動作時、スイッチ素子１２は接続ラインｂの出力信号に応じて導通・非導通を繰り返し行う。スイッチ素子１２が非導通時には主コンデンサ１５の電圧Ｖｃｍとトランス１３の一次巻線比ｎ｛ｎ＝（二次巻線数）／（一次巻線数）｝として該トランス１３の巻線抵抗が小さいとして無視すれば、一次巻線の電圧ＶＬは
ＶＬ＝Ｖｃｍ／ｎ
の電位が発生する。一般的に巻線比ｎは１０〜３０程度であり、２０としても主コンデンサ１５の充電完了電圧が３１０Ｖ程度とすれば約１６Ｖの高い電圧となり、更に電池１の電圧が印加されることとなる。従って、スイッチ素子１２の非導通時の電圧Ｖｓｗは電池１の電圧をＶｂａｔとして
Ｖｓｗ＝Ｖｃｍ／ｎ＋Ｖｂａｔ
が印加される。

従って、カレントミラー回路を他の集積回路の一部に取り込む場合には、該集積回路の耐電圧を高くしなければならない。しかしこの定電圧ダイオード３６はカレントミラー回路の耐圧を軽減するものであるため、その必要が無くなる。

抵抗３に流れる電流ＩＲ３は、定電圧ダイオード３６の動作電圧をＶｚとすれば
ＩＲ３＝（Ｖｃｍ／ｎ−Ｖｂｅ−Ｖｚ）／Ｒ３
となり、抵抗７に発生する電圧ＶＲ７は
ＶＲ７＝ＩＲ３＊Ｒ７
＝（Ｖｃｍ／ｎ−Ｖｂｅ−Ｖｚ）＊Ｒ７／Ｒ３
となる。カレントミラー回路側に印加される電圧Ｖは
Ｖ＝Ｖｃｍ／ｎ＋Ｖｂａｔ−Ｖｚ
として定電圧ダイオード３６により軽減される。

この実施例５により、カレントミラー回路を集積回路化する場合に、耐電圧を下げることが可能となる。

以上の各実施例によれば、以下のような効果を有するものとなる。

トランス１３とスイッチ素子１２を有するフライバックコンバータにより主コンデンサ１５を充電するものにおいて、トランス１３の一次巻線の両端に抵抗３を介してカレントミラー回路（トランジスタ４，５）を、このカレントミラー回路の出力端に抵抗７を、それぞれ接続し、スイッチ素子１２のオフ期間に、トランス１３の一次巻線に発生する電位を検出するようにしている。詳しくは、カレントミラー回路の出力電流を抵抗７にて電圧（充電電圧に相応する電圧）に変換するという簡単な構成で、主コンデンサ１５の充電電圧の検出を可能にしている。

つまり、上記構成は主コンデンサ１５の充電電圧をトランス１３の一次側で検出していることになり、よって、高圧部品等の大きな部品や高圧部品でコストの高いものを採用することなく、充電電圧を検出する為の手段を低圧部品で構成でき、カメラシステム（ストロボ内蔵カメラ）の小型化やコストの削減、更にはその携帯性を良好なものにすることができる。

また、抵抗３に対して直列にダイオード３４を挿入したり、カレントミラー回路に対して直列にダイドード３４を挿入することで、電源電圧の高い装置にも使用を可能としている。更には、カレントミラー回路に対して直列に定電圧ダイオード３６を挿入することで、カレントミラー回路等を高耐圧化することなく集積回路に取り込み易いといメリットもある。

本発明は、大きくかつ高コストの高い高圧部品を採用することなくコンデンサの充電電圧を検出することができ、小型化、低コスト化、更には携帯性の良好な装置とすることができるという効果を有し、装置としては、コンデンサの充電装置や、ストロボ装置、さらにはストロボ内蔵カメラ等に有用である。

本発明の実施例１に係わるカメラシステムの回路構成を示すブロック図である。 本発明の実施例１に係わる主要部分の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例１においてフラッシュシーケンス動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例１を説明するための各部波形を示す図である。 本発明の実施例１を説明するための各部波形を示す図である。 本発明の実施例２に係わるカメラシステムの構成を示す回路図である。 本発明の実施例３に係わるカメラシステムの構成を示す回路図である。 本発明の実施例４に係わるカメラシステムの構成を示す回路図である。 本発明の実施例５に係わるカメラシステムの構成を示す回路図である。

符号の説明

１ 電源
２ 電源コンデンサ
３ 抵抗
４ トランジスタ
５ トランジスタ
７ 抵抗
１２ スイッチ素子
１３ トランス
１５ 主コンデンサ
２２ 放電管
２３ カメラ制御部
３４，３５ ダイオード
３６ 定電圧ダイオード
１２５ マイコン

Claims (4)

1. トランスとスイッチ素子を具備し、電源を昇圧してコンデンサを充電するためのフライバックコンバータと、前記スイッチ素子のオフ期間に、前記トランスの一次巻線に発生する電圧に基づいて前記コンデンサの充電電圧を検出する充電電圧検出手段と、該充電電圧検出手段の出力をもとに前記スイッチ素子を制御して前記コンデンサの充電を制御する制御手段とを有し、
   前記充電電圧検出手段は、前記トランスの一次巻線の両端に第１の抵抗を介して接続されるカレントミラー回路と、該カレントミラー回路の出力電流を前記コンデンサの充電電圧に相応する電圧に変換するための第２の抵抗とを有することを特徴とするコンデンサの充電装置。
2. 前記カレントミラー回路は、２個のＰＮＰトランジスタで構成されており、電流入力側の一端が前記第１の抵抗を介して電源に、他端が前記トランスと前記スイッチ素子の接続点に、それぞれ接続され、電流出力端が前記第２の抵抗を介して電源の負極間に接続されることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサの充電装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のコンデンサの充電装置と、該コンデンサの充電装置により充電される前記コンデンサと、該コンデンサの充電エネルギーにより発光する放電管とを有するストロボ装置。
4. 請求項３に記載のストロボ装置を搭載することを特徴とするストロボ内蔵カメラ。
   

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