JP2005218211A - フライバック式の発振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トランスの二次巻線のオープンなどで大きな電圧が発生しても、他の電気回路に不具合を生じさせること無く、安全な昇圧を可能にするフライバック式の発振装置を提供する。
【解決手段】発振用スイッチ素子１２と、メインコンデンサ２２を充電する為に電源電圧を昇圧するトランス１１とを有し、前記発振用スイッチ素子のスイッチ動作によって発振動作を繰り返すフライバック式の発振装置において、前記トランスに流れる二次電流に応じてスイッチ動作を行う制御用スイッチ素子１６，６と、該制御用スイッチ素子を介して充電されるコンデンサ３とを有し、前記コンデンサの充電電荷により前記発振用スイッチ素子をスイッチ動作させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子閃光装置に具備されるフライバック式の発振装置に関するものである。

最近のカメラは、電子閃光装置が組み込まれているものが一般化している。また、カメラは携帯機器としてその小型化が必須であり、また小型カメラであっても高倍率化が進み、そのためレンズのＦＮｏ．が大きくなり、電子閃光装置のエネルギーの大型化に拍車をかけている状況にある。小型化は、電池も例外でなく小型化される一方で、このため撮影回数を増すために電子閃光装置もフォワード式のコンバータからより効率の良い、例えば特許文献１等に開示されているフライバック式のコンバータを使用する傾向にある。
特開２００２−３１５３３５号公報

しかしながら、フライバック式のコンバータは、フォワード式のコンバータの出力電圧がトランスの一次巻線及び二次巻線の比で決まる電圧以上に上昇しないのに対して、非常に高い電圧が発生するので、トランスの二次巻線のオープンやメインコンデンサのオープンなどで大きな電圧が発生し、他の電気回路に不具合を生じさせる可能性を否定できないものであった。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、発振用スイッチ素子と、メインコンデンサを充電する為に電源電圧を昇圧するトランスとを有し、前記発振用スイッチ素子のスイッチ動作によって発振動作を繰り返すフライバック式の発振装置において、
前記トランスに流れる二次電流に応じてスイッチ動作を行う制御用スイッチ素子と、該制御用スイッチ素子を介して充電されるコンデンサとを有し、前記コンデンサの充電電荷により前記発振用スイッチ素子をスイッチ動作させるフライバック式の発振装置とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、発振用スイッチ素子と、メインコンデンサを充電する為に電源電圧を昇圧するトランスとを有し、前記発振用スイッチ素子のスイッチ動作によって発振動作を繰り返すフライバック式の発振装置において、前記トランスに流れる二次電流の一部により充電されるコンデンサを有し、前記コンデンサの充電電荷により前記発振用スイッチ素子をスイッチ動作させるフライバック式の発振装置とするものである。

上記構成においては、トランスの二次巻線に応じてスイッチ動作を行う制御用スイッチ素子を介して、あるいは、トランスの二次巻線に流れる電流の一部により、コンデンサを充電させておき、トランジスタの二次側のオープンやメインコンデンサのオープン等により該トランスに二次電流が流れないような場合には、前記コンデンサに充電された電荷を電源として発振用スイッチ素子、例えばＦＥＴやトランジスタを駆動するようにして、発振動作（昇圧動作）を停止する構成にしている。

本発明によれば、トランスの二次巻線のオープンなどで大きな電圧が発生しても、他の電気回路に不具合を生じさせること無く、安全な昇圧を可能にするフライバック式の発振装置を提供できるものである。

以下の実施例１ないし実施例４に示す通りである。

図１は本発明の実施例１に係わるカメラ及び電子閃光装置よりなるカメラシステムの回路構成を示すブロック図であり、まず、電子閃光装置側の回路構成について説明する。同図において、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、３，４はコンデンサ、５は抵抗、６はトランジスタ、７はトランジスタ６のベース・エミッタ間に接続される抵抗、８は抵抗、９はトランジスタ、１０、２４は抵抗、１１はフィードバック巻線を持たない１次、２次巻線で構成されたトランスである。１２は電界効果トランジスタ（以下ＦＥＴという）であり、トランス１１の一次巻線Ｐの一方と接続されている。１３は抵抗、１４，１５はダイオード、１６はトランジスタである。１７は高圧整流用ダイオードであり、トランス１１の二次巻線Ｓに接続されている。１８は抵抗であり、高圧整流用ダイオード１７を介してトランス１１の二次巻線Ｓに接続されている。

抵抗１８はトランジスタ１６のベース・エミッタ抵抗として接続され、トランジスタ１６のコレクタはダイオード１４、１５のカソード及び抵抗１３に接続され、抵抗１３の一方はトランジスタ６のベースに接続されている。また、トランジスタ６のコレクタは抵抗８を介してトランジスタ９のコレクタに接続され、コンデンサ４がトランジスタ９のベース・エミッタに接続されている。トランジスタ９のコレクタは抵抗２４を介してＦＥＴ１２のゲート電極及びダイオード１４のアノードに接続されている。抵抗１０はＦＥＴ１２のゲート電極とソース電極間にプルダウン抵抗として挿入されている。ダイオード１５のアノードはコンデンサ４およびトランジスタ９のベースに接続されている。

１９は電圧検出回路であり、後述するメインコンデンサの電圧を検出する。２０はトリガ回路、２１は放電管である。２２はメインコンデンサであり、放電管２１がメインコンデンサ２２に並列に接続され、トリガ回路２０の出力は放電管２１の透明電極に接続されている。２３はカメラ回路部であり、ａ〜ｄは後述するカメラ回路部２３内のカメラ制御回路との接続ラインで、接続ラインａがＦＥＴ１２のゲート電極に接続される。また、接続ラインｂにより電圧検出回路１９に電圧検出開始信号を与え、接続ラインｃからカメラ制御回路に電圧検出信号出力が与えられる。接続ラインｄはトリガ回路２０の起動端子として接続されている。

次に、カメラ回路部２３内の回路構成について説明する。

１２０は定電圧回路であり、マイクロコンピュータ（以下マイコンという）及びメモリであるＥＥＰＲＯＭ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ等からなるカメラ制御回路１２５からＶＣＣＥＮ端子を介して制御され、各回路に電源であるＶｃｃを供給する。１２１はスイッチ検知回路であり、電池またはＶｃｃ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を介してカメラ制御回路１２５へ伝達する。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ラインを介してカメラ制御回路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ラインからのイネーブル信号にてフィルムのデータをＦＬＭＤラインを介してカメラ制御回路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、電池のデータをＢＡＴＣＫラインからのイネーブル信号にてＢＡＴＤラインを介してカメラ制御回路１２５へ伝達する、１２６はシャッター駆動回路であり、ＳＨＤＲＶラインの出力信号にてシャッター駆動の制御を行う。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ラインを介してカメラ制御回路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ラインを介してカメラ制御回路１２５へ伝達する。１２９は表示回路であり、例えばラインＤＩＳＰを介して入力される必要な情報を液晶などにより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、ＬＥＮＳＤＲＶ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。

以上のような構成において、図２のフローチャートにしたがって動作説明を行う。ここでは、カメラ回路部２３側の電源は既に投入された状態であり、この状態ではカメラ制御回路１２５内のマイコン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にて電源スイッチが投入されたことが検知されると、マイコンで構成されるカメラ制御回路１２５が作動を開始する。カメラ制御回路１２５は定電圧回路１２０にＶＣＣＥＮ端子を介して信号を与え、該定電圧回路１２０に各回路へ電源Ｖｃｃを供給させる。

図２において、マイコンは、まずステップＳ１にて、各種の初期設定を行う。次に、ステップＳ２，Ｓ３にて、レリーズボタン（不図示）の半押し状態である第１ストローク信号（スイッチＳＷ１ ＯＮによる）がスイッチ検知回路１２１から入力されるのを待ち、第１ストローク信号が入力されるとステップＳ３からステップＳ４へ進み、所定のカウンタを初期状態にセットする。そして、次のステップＳ５にて、バッテリーチェックを行い、続くステップＳ６にて、カメラの撮影に必要な電源状態にあるか無いかを判定する。この結果、電源が充分で無い場合はステップＳ２に戻る。

一方、電源が充分であると判定するとステップＳ７へ進み、端子ＡＦＥＮに信号を与えて測距回路１２７を作動させ、被写体までの距離を測定することで測距情報を得る。なお、この測距情報はラインＡＦＤよりカメラ制御回路１２５に与えられる。次のステップＳ８では、測光回路１２８にラインＡＥＥＮに信号を送ることで被写体の輝度を測定し、この輝度情報をラインＡＥＤを介してカメラ制御回路１２５に与える。そして、次のステップＳ９にて、前記輝度情報から被写体輝度が所定輝度より明るいか暗いかを判定し、輝度が所定輝度よりも低い場合にはステップＳ１０のフラッシュモードに進む。

ここで、ステップＳ１０にて実行されるフラッシュモードの詳細な動作について、図３のフローチャートを用いて説明する。

まずステップＳ１０１にて、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ーである充電タイマー、例えば１０〜１５秒程度の時間であるタイマーをスタートさせる。そして、次のステップＳ１０２にて、充電を開始する為に、図１に示すカメラ制御回路１２５から接続ラインａに初期ハイインピーダンスの状態からハイレベルの信号を所定期間与え、所定期間後にハイインピーダンス状態に戻す。これと共に接続ラインｂにハイレベルの信号を与え、電圧検出回路１９を作動させ、接続ラインｃからカメラ制御回路１２５内のＡ／Ｄコンバータにメインコンデンサ２１の充電電圧情報を入力する。

前述したようにＦＥＴ１２のゲート電極に所定期間、およそ１０μｓｅｃ〜２０μｓｅｃの期間、ハイレベル信号が与えられることからＦＥＴ１２はこの所定期間導通する。このＦＥＴ１２の導通で、電池１及びコンデンサ２よりトランス１１の一次巻線Ｐを介して電流が流れる。この際、トランス１１の二次巻線Ｓに発生する励起電圧は高圧整流用ダイオード１７にブロックされ、一次巻線に流れる電流によりコアにエネルギーが蓄積される。所定期間のハイレベルの信号が終了し、ロウレベルとなるとＦＥＴ１２は非導通状態となり、トランス１１のコアに蓄積されたエネルギーは放出され、メインコンデンサ２２、抵抗１８及びトランジスタ１６のベース・エミッタから高圧整流用ダイオード１７を介してトランス１１に二次電流が流れる。この二次電流によりトランジスタ１６は導通し、抵抗１３を介してトランジスタ６のベース電流を流す。トランジスタ６はこのため導通し、Ｖｃｃ電源よりコンデンサ３に電荷が蓄積される。これと同時にトランジスタ１６の導通によってコンデンサ４の電荷がダイオード１５を介して放電され、トランジスタ９のベース電流が無くなることから該トランジスタ９は非導通状態となる。

また、トランジスタ１６はダイオード１４を介してＦＥＴ１２のゲート電流をバイパスし、ＦＥＴ１２はトランス１１の二次電流が流れている期間、非導通状態となる。トランス１１の二次巻線Ｓのエネルギー放出が終了し、二次電流が流れなくなると、トランジスタ１６は導通から非導通状態となり、抵抗１３を介して流れていたトランジスタ６のベース電流が停止することから該トランジスタ６は非導通となり、コンデンサ３への電流供給は停止する。また、ダイオード１４を介して行われていたＦＥＴ１２のゲート電流のバイパスも停止し、更にダイオード１５を介して放電されていたコンデンサ４の放電も停止する。このため、コンデンサ４はＶｃｃから抵抗５を介して充電されるが、充電電圧が低く、トランジスタ９のオンレベルである０．７Ｖ程度の電圧に達するまでの期間、このトランジスタ９は非導通状態となり、コンデンサ３からの放電電荷が、トランジスタ９の導通時には抵抗８を介してバイパスされていたＦＥＴ１２のゲート電圧に与えられる。これによって、トランス１１に一次電流が流れる。この一次電流が流れる時間は、コンデンサ３と抵抗８の時定数によって決まるので、この時定数を適宜定めることによって、一次電流の流れる時間を設定することができる。

コンデンサ４の充電がトランジスタ９の導通レベルに達すると、トランジスタ９は再び導通し、ＦＥＴ１２のゲート・ソース間を短絡することでＦＥＴ１２が非導通となる。ＦＥＴ１２が非導通となると、トランスの一次巻線Ｐに流れていたコアのエネルギー（１／２＊Ｌ＊Ｉｐ＊Ｉｐ Ｌ；トランス１１の一次インダクタンス、Ｉｐ；トランス１１の一次電流）が再びメインコンデンサ２２、抵抗１８及びトランジスタ１６のベース・エミッタから高圧整流用ダイオード１７を介してトランス１１の二次電流として放出される。このため、トランジスタ１６も再び非導通状態から導通状態となり、この動作を繰り返し、メインコンデンサ２２の昇圧が行われる。メインコンデンサ２２の充電電圧は電圧検出回路１９の接続ラインｃを介してカメラ制御回路１２５内のＡ／Ｄコンバータに与えられている。

こうしてメインコンデンサ２２へ充電が行われる間、図３のステップＳ１０３にて、メインコンデンサ２２の充電電圧が所定の電圧に達したか否かをチェックし、電圧が低い場合にはステップＳ１０４へ進み、充電タイマーが所定時間をカウントしたかどうかを判定する。このループで充電タイマーのカウントアップ以前に充電が完了すると、ステップＳ１０３からステップＳ１０５へ進み、充電が完了した事を示すフラグを立て、次のステップＳ１０６にて、充電を停止する為に接続ラインａをハイインピーダンス状態から所定期間、例えば数十μｓｅｃから数百μｓｅｃ程度の期間、ロウレベルとし、ＦＥＴ１２を非導通としてトランス１１のコアのエネルギーを放出させると共にコンデンサ３の充電電荷を放出させ、以後の発振動作を停止させる。更に接続ラインｂをハイレベルからロウレベルとしてメインコンデンサ２２の充電電圧の検出を行う電圧検出回路１９の作動も停止させ、充電を終了させる。

また、上記ステップＳ１０４で充電が完了以前に充電タイマーがカウントアップしたことを判定した場合はステップＳ１０８へ進み、充電が完了しないＮＧフラグを立てて、前記ステップＳ１０６で説明したように充電を停止する為に、接続ラインａをハイインピーダンス状態から所定期間、例えば数十μｓｅｃから数百μｓｅｃ程度の期間、ロウレベルとしてＦＥＴ１２を非導通とし、トランス１１のコアのエネルギーを放出させると共にコンデンサ３の充電電荷を放出させ、以後の発振動作を停止させ、更に接続ラインｂをハイレベルからロウレベルとして電圧検出回路１９の作動も停止させ、充電を終了させる。

次のステップＳ１０７では、充電タイマーをリセットして該充電タイマーを停止させ、フラッシュモードを終了して、図２のシーケンスに戻る。

フラッシュモードを抜けると、図２のステップＳ１１にて、上記図３のステップＳ１０５，Ｓ１０８でのフラグを確認し、充電が完了していない場合（充電ＮＧ）はステップＳ２に戻る。一方、充電が完了している場合（充電ＯＫ）はステップＳ１２，Ｓ１３へ進み、レリーズボタン（不図示）の半押し状態である第１ストローク信号（ＳＷ１ ＯＮ）、全押し状態である第２ストローク信号（ＳＷ２ ＯＮ）の各状態信号をスイッチ検知回路１２１からの入力により判定し、第１ストローク信号のみ入力している場合はステップＳ２へ戻り、第２ストローク信号も入力している場合はステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４へ進むと、上記ステップＳ７での測距データに基づきラインＬＥＮＳＤＲＶを介してレンズ駆動回路１３０を駆動し、焦点調整を行う。次いで、ステップＳ１５にて、上記ステップＳ８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ー開口をラインＳＨＤＲＶを介してシャッター駆動回路１２６を駆動することで制御すると共に、主被写体の輝度が低く電子閃光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電子閃光装置を発光させる。

ここで、電子閃光装置の発光は、図１の接続ラインｄにハイレベル信号を与えて行う。接続ラインｄにハイレベル信号が与えられると、トリガ回路２０の出力に高圧のパルス電圧が発生して放電管２１のトリガ電極に与えられ、放電管２１が励起される。この励起により放電管２１は一気にそのインピーダンスが低下し、主コンデンサ２２の充電エネルギーを放電して光エネルギーに変換し、被写体を照明する。尚、電子閃光装置を使用した場合、フラッシュフラグＦＡＬを１にセットするとともに、発光カウンタに１を加算する。

その後、シャッターが閉成されると、ステップＳ１６にて、焦点位置にあったレンズをラインＬＥＮＳＤＲＶを介して制御し、初期位置に戻す。そして、次のステップＳ１７にて、撮影の終了したフィルムを、ラインＦＩＬＭＤＲＶを介してフィルム駆動回路１３１を駆動することで１駒分巻き上げる。次に、ステップＳ１８にて、電子閃光装置を使用した否かをフラッシュフラグに“１”が立っているかどうかにより確認し、フラグ“１”が立っているときはステップＳ１９へ進み、フラッシュモードにして前記ステップＳ１０と同様に主コンデンサ２２の充電を行ってステップＳ２へ戻り、一連のシーケンスを終了する。尚、電子閃光装置を使用しない場合にはステップＳ１９を通らずに直ちにステップＳ２に戻り、一連のシーケンスを終了する。

以上の実施例１においては、トランス１１の二次巻線Ｓに二次電流が流れることによりコンデンサ３を充電させ（トランジスタ１６，６の導通により）、このコンデンサ３に充電された電荷を電源としてＦＥＴ１２のゲート電位を制御しているため、トランス１１に二次電流が流れないような場合、例えばトランスの二次側のオープン、または電流が少ない場合、例えばメインコンデンサ２２のオープン時には、カメラ制御回路１２５の制御とは無関係に、昇圧動作が停止することになる。つまり、トランス１１に二次電流が流れないような場合には、コンデンサ３の充電電荷によりＦＥＴ１２を所定時間導通状態にして一次電流を流すようにして、昇圧動作が停止するようにしている。よって、他の回路に不具合を生じさせることが無く安全であり、カメラ制御回路１２５内のマイコンとして比較的安い低機能のものを使用しても、安全な昇圧動作が可能となった。

図４に本発明の実施例２に係わる回路構成を示す。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。なお、カメラ回路部２３内は、図１で示した構成と同様である為にここでは詳細は省略して図示した。

図４において、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、３１は抵抗、３２はコンデンサである。３３はトランジスタであり、ベース・エミッタ間にコンデンサ３２が並列に接続されている。３４、３５は抵抗であり、抵抗３５はＦＥＴ３６のゲート・ソース間のプルダウン抵抗として挿入されている。３７，３８はトランジスタであり、トランジスタ３７のコレクタはトランジスタ３３のベースに、トランジスタ３８のコレクタはＦＥＴ３６のゲート電極に、それぞれ接続されている。トランジスタ３３のコレクタは抵抗４４を介してＦＥＴ３６のゲート及び抵抗３４に接続され、抵抗３４の他端は後述のコンデンサ３９に接続されている。３９はコンデンサ、４０はダイオード、４１は高圧整流用ダイオード、４２は定電圧ダイオードである。４３は抵抗であり、トランジスタ３７，３８のトランジスタのベース抵抗として挿入されている。定電圧ダイオード４２のアノードは、トランジスタ３７，３８のベースに、カソードはダイオード４０を介してコンデンサ３９の一方の端子及び高圧整流用ダイオード４１を介して後述のトランス１１の二次巻線Ｓの一方に、それぞれ接続されている。なお、トランジスタ３７，３８は個別に図示するべきだが、ここでは簡単のためベースを同一として示している。１１はフィードバック巻線を持たない１次、２次巻線で構成されたトランスである。１９は電圧検出回路であり、後述するメインコンデンサの電圧を検出する。２０はトリガ回路、２１は放電管である。２２はメインコンデンサであり、放電管２１、トリガ回路２０、放電管２１がメインコンデンサ２２に並列に接続され、トリガ回路２０の出力は該放電管２１の透明電極に接続されている。２３はカメラ回路部であり、ａ〜ｄはカメラ回路部２３内のカメラ制御回路との接続ラインである。

上記構成における電子閃光装置の動作について、ここでも図３のフローチャートにしたがって説明する。

まず、ステップＳ１０１では、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ーである充電タイマー、例えば１０〜１５秒程度の時間であるタイマーをセットする。次に、ステップＳ１０２にて、昇圧（充電）を開始する。詳しくは、カメラ回路部２３内のカメラ制御回路（不図示）の接続ラインａ，ｂが初期ハイインピーダンス状態であり、昇圧動作は接続ラインａが所定の時間、例えば１０μｓｅｃから２０μｓｅｃ程度の期間ハイレベル信号が与えられることで行われ、これと同時に接続ラインｂにハイレベルの信号を与え、電圧検出回路１９を作動させて接続ラインｃからカメラ制御回路内のＡ／Ｄコンバータにメインコンデンサ２２の充電電圧情報を入力する。

ここで、昇圧以前はコンデンサ３９の電荷は無く、従って抵抗３１を介してトランジスタ３３に与えられるベース電流はなく、トランジスタ３３もオフ状態（ハイインピーダンス状態）となっている。接続ラインａを介してＦＥＴ３６のゲート電位が印加されると該ＦＥＴ３６は上述したハイレベルの信号の期間導通状態となり、電源電池１及びコンデンサ２よりトランス１１の一次巻線Ｐに電流が流れる。この時、トランス１１の二次巻線Ｓには誘起電圧が発生するが高圧整流用ダイオード４１により電流が阻止され、トランス１１のコアにエネルギーが蓄積される。ＦＥＴ３６の所定のゲート電流供給が、接続ラインａがハイレベルからハイインピーダンス状態となることで終了すると、トランス１１のコアのエネルギーが放出され、高圧整流用ダイオード４１、定電圧ダイオード４２、抵抗４３及びトランジスタ３７，３８のベース・エミッタ、メインコンデンサ２２、トランス１１のループで放電電流（二次電流）が流れ、メインコンデンサ２２が充電される。この時、トランス１１の放電電流の一部がダイオード４０を介してコンデンサ３９に充電される。この充電電圧はダイオード４０の動作電圧ＶＦとトランジスタ３７，３８のベースドライブ電圧ＶＢＥがほぼ等しいのでほぼ定電圧ダイオードの電圧に充電される。

なお、実施例２ではメインコンデンサ２２が図１の場合と逆の極性に充電されることになるが、これは電圧検出回路１９およびトリガ回路２０の構成を適正に変更することで対処できる。

また同時に、トランジスタ３７，３８のベース電流が流れるため、トランス１１の二次電流放出期間はそれぞれのコレクタが導通状態となり、コンデンサ３２の放電ループ、及びＦＥＴ３６のゲート・カソードの短絡が行われる。したがって、ＦＥＴ３６はトランス１１の二次電流放出期間、非導通状態を維持する。トランス１１の二次電流の放出が終了またはほぼ終了すると、トランジスタ３７，３８は非導通状態となり、コンデンサ３９の充電電荷により、抵抗３１、コンデンサ３２の時定数でコンデンサ３２は充電され、トランジスタ３３のベース電位が動作レベルの約０．７Ｖ程度となるまで該トランジスタ３３は非導通状態となる。よって、コンデンサ３９の充電電荷は抵抗３４を介してＦＥＴ３６のゲート電圧を供給するため、ＦＥＴ３６は導通状態となる。コンデンサ３２の充電電位が上昇し、トランジスタ３３が動作して導通状態となると、ＦＥＴ３６が導通時に電池１及び電源コンデンサ２からトランス１１の一次巻線Ｐに流れていた電流が断たれることからコアに蓄積されたエネルギー（１／２＊Ｌ＊Ｉｐ＊Ｉｐ Ｌ；トランス１１の一次インダクタンス、Ｉｐ；トランス１１の一次電流）の放出が再び行われ、メインコンデンサ２２、抵抗４３及び定電圧ダイオード４２から高圧整流用ダイオード４１を介してトランス１１の二次電流が二次巻線Ｓより流れる。この動作が繰り返し行われることでメインコンデンサ２２の昇圧が行われる。メインコンデンサ２２の充電電圧は電圧検出回路ブロック１９の接続ラインｃを介してカメラ制御回路内のＡ／Ｄコンバータに与えられている。

こうしてメインコンデンサ２２へ充電が行われる間、図３のステップＳ１０３にて、メインコンデンサ２２の充電電圧が所定の電圧に達したか否かをチェックし、電圧が低い場合にはステップＳ１０４へ進み、充電タイマーが所定時間をカウントしたかどうかを判定し、このループで充電タイマーのカウントアップ以前に充電が完了するとステップＳ１０３からステップＳ１０５へ進み、充電が完了した事を示すフラグをたててステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６では、充電を停止する為に、接続ラインａをハイインピーダンス状態から所定期間、例えば数十μｓｅｃから数百μｓｅｃ程度の期間ロウレベルとし、ＦＥＴ１２を非導通としてトランス１１のコアのエネルギーを放出させると共にコンデンサ３の充電電荷を放出させ以後の発振動作を停止させ、更に接続ラインｂをハイレベルからロウレベルとしてメインコンデンサの充電電圧検出ブロック１９の作動も停止させ、充電を終了させる。

また、上記ステップＳ１０４で充電が完了以前に充電タイマーがカウントアップしたことを判定するとステップＳ１０８へ進み、充電が完了しないＮＧフラグを立てて、前記ステップＳ１０６で説明したよう充電を停止する為に、接続ラインａをハイインピーダンス状態から所定期間、例えば数十μｓｅｃから数百μｓｅｃ程度の期間ロウレベルとしてＦＥＴ１２を非導通とし、トランス１１のコアのエネルギーを放出させると共にコンデンサ３の充電電荷を放出させ、以後の発振動作を停止させる。更に接続ラインｂをハイレベルからロウレベルとしてメインコンデンサ２２の充電電圧を検出する電圧検出回路１９の作動も停止させ、充電を終了させる。そして、ステップＳ１０７にて、充電タイマーをリセットして充電タイマーを停止させ、フラッシュモードを終了する。

以上の実施例２においては、トランス１１の二次巻線Ｓに流れる電流の一部によりコンデンサ３９を充電させ、このコンデンサ３９に充電された電荷により、抵抗３１とコンデンサ３２で決定する時定数にてトランジスタ３３の導通／非導通を行ってＦＥＴ１２のゲート電位を制御しているため、トランス１１の二次電流が流れないような場合、例えば、トランスの二次側のオープン、または電流が少ない場合、例えば、メインコンデンサ２２のオープン時にはカメラ制御回路（不図示）の制御とは無関係に昇圧動作が停止するため、上記実施例１と同様に、安全な昇圧が可能となり、カメラ制御回路内のマイコンとして比較的安い低機能のものを使用しても、安全な昇圧動作が出来るようになった。

図５に本発明の実施例３に係わる回路構成を示す。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。なお、カメラ回路部２３内は、図１で示した構成と同様である為にここでは詳細は省略して図示した。

図５において、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、５１は抵抗、５２はトランジスタである。５３は抵抗であり、トランジスタ５２のベース・エミッタ間に接続されている。５４はＦＥＴ、５５は抵抗であり、ＦＥＴ５４のゲート・ソース間のプルダウン抵抗として挿入されている、５６は抵抗、５７はトランジスタであり、コレクタはトランジスタ５２のベースに抵抗５６を介して接続されている。トランジスタ５２のコレクタは抵抗５１を介してＦＥＴ５４のゲート電極に接続されている。５８は抵抗、５９はコンデンサ、６０はダイオード、６１は抵抗である。６２は定電圧ダイオードであり、該定電圧ダイオード６２に並列に抵抗６１及びコンデンサ５９とダイオード６０の直列回路が図示のように並列に接続されている。コンデンサ５９とダイオード６０のカソードの接続点より抵抗５８を介してトランジスタ５７のベースに接続されている。１７は高圧整流用ダイオード、１９は電圧検出回路ブロック、２０はトリガ回路、２１は放電管、２２はメインコンデンサである。

フィードバック巻線を持たない１次、２次巻線で構成されたトランス１１の二次巻線Ｓの一方から、メインコンデンサ２２、定電圧ダイオード６２と定電圧ダイオード６２に並列接続された抵抗６１及びダイオード６０とコンデンサ５９の直列回路と、高圧整流用ダイオード１７を介してトランス１１に戻るループが構成されている。メインコンデンサ２２には、放電管２１、トリガ回路２０、電圧検出回路１９が並列に接続されている。トリガ回路２０の出力は放電管２１の透明電極に接続されている。２３はカメラ回路部であり、ａ〜ｄはカメラ回路部２３内の不図示のカメラ制御回路との接続ラインである。

上記構成における電子閃光装置の動作について、ここでも図３のフローチャートにしたがって説明する。

まず、ステップＳ３０１にて、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ーである充電タイマー、例えば１０〜１５秒程度の時間であるタイマーをセットする。そして、次のステップＳ３０２にて、充電にために昇圧開始する。具体的には、カメラ回路２３内のカメラ制御回路（不図示）の接続ラインａ，ｂが初期ハイインピーダンス状態であり、昇圧動作は接続ラインａが所定の時間、例えば１０μｓｅｃから２０μｓｅｃ程度の期間ハイレベル信号が与えられることで行われ、これと同時に接続ラインｂにハイレベルの信号を与え電圧検出回路１９を作動させ、接続ラインｃからカメラ制御回路１２５内（不図示）のＡ／Ｄコンバータ回路にメインコンデンサ２２の充電電圧情報を入力する。

ここで、昇圧以前はコンデンサ５９の電荷は無く、従って抵抗５８を介してトランジスタ５７に与えられるベース電流はなく、トランジスタ５２もオフ状態（ハイインピーダンス状態）となっている。接続ラインａにハイレベル信号が所定期間与えられることでＦＥＴ５４にゲート電圧が印加され、該ＦＥＴ５４はこの期間導通状態となり、電池１及びコンデンサ２よりトランス１１の一次巻線Ｐに電流が流れる。この時、トランス１１の二次巻線Ｓには誘起電圧が発生するが、高圧整流用ダイオード１７により電流が阻止され、トランス１１のコアにエネルギーが蓄積される。所定の期間後にＦＥＴ５４のゲート電圧供給が接続ラインａがハイレベルからハイインピーダンス状態となることで断たれると、トランス１１のコアのエネルギーが放出され、メインコンデンサ２２、定電圧ダイオード６２及び定電圧ダイオード６２に並列の抵抗６１、及びコンデンサ５９とダイオード６０の直列回路を介して、高圧整流用ダイオード１７からトランス１１に二次巻線Ｓのループで二次電流が流れる。この時、トランス１１の放電電流の一部がダイオード６０を介してコンデンサ５９に充電される。このコンデンサ５９の充電電圧はダイオード６０の動作電圧ＶＦ分約０．７Ｖ程度の差があるが、ほぼ定電圧ダイオードの電圧に充電される。

また同時に、ダイオード６０の動作電圧の約０．７Ｖはトランジスタ５７を抵抗５８を介して逆バイアスとして二次電流の放出期間与えられ、トランジスタ５７はこの期間非導通状態を維持する。トランジスタ５７が非導通状態ではトランジスタ５２のベース電流は流れず、従ってＦＥＴ５４も非導通状態となっている。トランス１１の二次電流の放出が終了またはほぼ終了すると、定電圧に充電されたコンデンサ５９の電荷は、抵抗５８、トランジスタ５７のベース・エミッタ、抵抗６１のループで流れ、抵抗５８，６１およびコンデンサ５９の時定数により、所定時間トランジスタ５７は導通状態となる。トランジスタ５７の導通により抵抗５６を介してトランジスタ５２のベース電流が流れ、該トランジスタ５２が導通することで抵抗５１を介してＦＥＴ５４のゲート電圧が供給され、該ＦＥＴ５４は導通する。コンデンサ５９の放電により前記時定数で決まる所定期間が経過するとトランジスタ５７が不動作となり、従ってＦＥＴ５４も非導通状態となる。

この結果、電池１及び電源コンデンサ２からトランス１１の一次巻線Ｐに流れていた電流が断たれることからコアに蓄積されたエネルギー（１／２＊Ｌ＊Ｉｐ＊Ｉｐ Ｌ；トランス１１の一次インダクタンス、Ｉｐ；トランス１１の一次電流）の放出が再びメインコンデンサ２２、定電圧ダイオード６２と定電圧ダイオード６２に並列接続された抵抗６１及びダイオード６０とコンデンサ５９の直列回路と、高圧整流用ダイオード１７を介したループでトランス１１の二次電流が二次巻線Ｓより流れ、メインコンデンサ２２が充電される。トランス１１の二次放電電流の一部がダイオード６０を介して再びコンデンサ５９に定電圧で充電される。さらに、二次電流が消滅またはほぼ消滅し、コンデンサ５９の放電が行われ、所定期間、トランジスタ５７，５２、ＦＥＴ５４を導通状態にし、この動作を繰り返すことでメインコンデンサ２２を充電させる。メインコンデンサ２２の充電電圧は電圧検出回路１９の接続ラインｃを介してカメラ制御回路１２５内のＡ／Ｄコンバータに与えられている。

こうしてメインコンデンサ２２へ充電が行われる間、図３のステップＳ１０３にて、メインコンデンサ２２の充電電圧が所定の電圧に達したか否かをチェックし、電圧が低い場合にはステップＳ１０４へ進み、充電タイマーが所定時間をカウントしたかどうかを判定し、このループで充電タイマーのカウントアップ以前に充電が完了するとステップＳ１０３からステップＳ１０５へ進み、充電が完了した事を示すフラグを立てて、ステップＳ１０６に進む。ここでは充電を停止する為に、接続ラインａをハイインピーダンス状態から所定期間、例えば数十μｓｅｃから数百μｓｅｃ程度の期間ロウレベルとしてＦＥＴ５４のゲート電圧をバイパスさせ、該ＦＥＴ５４を非導通とし、この期間でトランス１１のコアのエネルギーを放出させると共にコンデンサ５９の充電電荷を放出させ、以後の発振動作を停止させる。更に接続ラインｂをハイレベルからロウレベルとしてメインコンデンサの充電電圧検出ブロック１９の作動も停止させ充電を終了させる。

また、上記ステップＳ１０４で充電が完了以前に充電タイマーがカウントアップしたことを判定すると、ステップＳ１０８へ進み、充電が完了しないＮＧフラグをたててステップＳ１０６へ進み、昇圧を終了させる。そして、次のステップＳ１０７にて、充電タイマーをリセットして充電タイマーを停止させ、フラッシュモードを終了する。

以上の実施例３においては、トランス１１の二次巻線Ｓに流れる電流の一部によりコンデンサ５９を充電させ、このコンデンサ５９の充電電荷により、抵抗５８，６１とコンデンサ５９で決定する時定数によりＦＥＴ５４の導通／非導通を制御しているため、トランス１１の二次電流が流れないような場合、例えば、トランスの二次側のオープン、または電流が少ない場合、例えば、メインコンデンサ２２のオープン時にはカメラ制御回路（不図示）の制御とは無関係に昇圧動作が停止するため、上記実施例１及び２と同様に安全な昇圧が可能となり、カメラ制御回路内のマイコンを比較的安い低機能のものを使用しても、安全な昇圧動作が出来るようになった。

図６に本発明の実施例４に係わる回路構成を示す。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。

この構成は図５の構成とほぼ同等であり、図５のＦＥＴ５４が、図６ではトランジスタ６３にと置き換わっているのみである。従って、ＦＥＴ５４ではゲート電圧で与えられた制御信号が、トランジスタ６３ではベース電流に代わるもので、その動作は同一であるので説明は省略する。

図６に示す実施例４と同様に、図１のＦＥＴ１２、図４のＦＥＴ３６を、トランジスタで構成することも容易である。また、これらの発振用スイッチ素子（ＦＥＴ１２，ＦＥＴ３６，ＦＥＴ５４，トランジスタ６３）の発振開始信号は単発のハイレベル信号で示したが、複数のハイレベル信号を所定回数与えることで発振可能なことは言うまでも無い。

最後に、上記の各実施例における効果について、まとめて記載する。

以上の実施例１によれば、フィードバック巻線を持たない１次、２次巻線で構成されたトランス１１の二次巻線Ｓに流れる二次電流によりスイッチ素子（トランジスタ１６，６）を駆動させ、コンデンサ３を充電し、充電された電荷を電源として、フライバック式のコンバータ（図１の３〜１８までの部品よりなる）のメインスイッチ素子であるＦＥＴ１２（もしくはトランジスタ）を駆動することで、トランス１１の二次電流が流れないような場合、例えば、トランス１１の二次側のオープン、または電流が少ない場合、例えば、メインコンデンサ２２のオープン時などにおいて、カメラ制御回路１２５の制御とは無関係に昇圧動作が停止するため、他の電気回路に不具合を生じさせること無く安全な昇圧が可能となった。さらには、昇圧の駆動開始も単純な信号で済むことからマイコンなども高機能を有するもので無く、比較的安い低機能のものを使用出来るメリットもある。

また、上記実施例２ないし４によれば、フィードバック巻線を持たない１次、２次巻線で構成されたトランス１１の二次巻線Ｓに流れる電流の一部によりコンデンサ３９，５９を充電させ、この充電電荷を電源として、フライバック式のコンバータ（図４では、１１，３２〜４３、図５では、１１，１７，５１〜６２、図６では、１１，１７，５１〜６３、の各部品よりそれぞれなる）の発振用のメインスイッチ素子であるＦＥＴ３６，５４やトランジスタ６３を駆動することで、トランス１１の二次電流が流れないような場合、例えば、トランスの二次側のオープン、または電流が少ない場合、例えば、メインコンデンサ２２のオープン時などにおいて、カメラ制御回路の制御とは無関係に昇圧動作が停止するため、上記実施例１と同様、安全な昇圧が可能となるとともに、昇圧の駆動開始も単純な信号で済むことからマイコンなども高機能を有するもので無く、比較的安い低機能のものを使用できるメリットを有するものとなる。

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に係わるカメラでの動作を示すフローチャートである。 図２のフラッシュモードの詳細を示すフローチャートである。 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ブロック図である。 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ブロック図である。 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ブロック図である。

符号の説明

１ 電源電池
２，３ コンデンサ
６，１６ トランジスタ
７，８ 抵抗
１１ トランス
１２ ＦＥＴ
１９ 電圧検出回路
２０ トリガ回路
２１ 放電管
２２ メインコンデンサ
２３ カメラ回路部
３２ コンデンサ
３３ トランジスタ
３４，３５ 抵抗
３６ ＦＥＴ
３９ コンデンサ
５２，５８ トランジスタ
５１，５６ 抵抗
５４ ＦＥＴ
６３ トランジスタ
１２５ カメラ制御回路

Claims (5)

1. 発振用スイッチ素子と、メインコンデンサを充電する為に電源電圧を昇圧するトランスとを有し、前記発振用スイッチ素子のスイッチ動作によって発振動作を繰り返すフライバック式の発振装置において、
   前記トランスに流れる二次電流に応じてスイッチ動作を行う制御用スイッチ素子と、該制御用スイッチ素子を介して充電されるコンデンサとを有し、
   前記コンデンサの充電電荷により前記発振用スイッチ素子をスイッチ動作させることを特徴とするフライバック式の発振装置。
2. 発振用スイッチ素子と、メインコンデンサを充電する為に電源電圧を昇圧するトランスとを有し、前記発振用スイッチ素子のスイッチ動作によって発振動作を繰り返すフライバック式の発振装置において、
   前記トランスに流れる二次電流の一部により充電されるコンデンサを有し、
   前記コンデンサの充電電荷により前記発振用スイッチ素子をスイッチ動作させることを特徴とするフライバック式の発振装置。
3. 前記発振動作は、前記発振用スイッチ素子の制御電極に単数または複数回のパルスを印加して、該発振用スイッチ素子のスイッチ動作を開始させることを特徴とする請求項１又は２に記載のフライバック式の発振装置。
4. 前記コンデンサに充電された電荷を、前記トランスの一次電流を所定時間流すために、前記発振用スイッチ素子の制御電極に前記所定時間に対応する時定数を定める抵抗を介して供給することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のフライバック式の発振装置。
5. 前記トランスはフィードバック巻線を持たない１次、２次巻線にて構成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のフライバック式の発振装置。
   

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