JP2005250332A - 発光装置及び撮像装置 - Google Patents

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【課題】エレクトロルミネッセンス素子の発光に際してのタイムラグを短くする。
【解決手段】電源電圧を昇圧する昇圧手段103と、該昇圧手段の出力により充電される主コンデンサ118と、該主コンデンサの充電を制御する充電制御手段と、前記主コンデンサの充電電荷を消費して発光する発光手段117と、前記主コンデンサの充電電圧の印加により発光するエレクトロルミネッセンス素子116と、該エレクトロルミネッセンス素子の発光をオン/オフするスイッチ手段109とを備えた発光装置又は撮像装置において、前記充電制御手段は、前記エレクトロルミネッセンス素子を発光させない場合には、前記主コンデンサを第1の所定電圧まで充電し、前記エレクトロルミネッセンス素子を発光させる場合には、前記第1の所定電圧より低い第2の所定電圧まで充電する。
【選択図】図2

Description

本発明は、カメラの電子閃光装置などとして使用されるのに好適なエレクトロルミネッセンス素子を有する発光装置及び撮像装置に関するものである。
ストロボの充電電圧を使ってEL素子(エレクトロルミネッセンス素子)の点灯を行う従来の技術は、特開平1−265237号公報(特許文献1)に示されるように放電管の放電ループ内に設けられたスイッチ手段で放電管に並列に接続されたEL素子の発光駆動を行うものであった。
特開平1−265237号公報
しかしながら、上記従来例は、EL素子の発光に際してのタイムラグ(充電時間)或いは主コンデンサ電圧の低下によるEL素子の明るさの変化に対して考慮されているものではなかった。
(発明の目的)
本発明の目的は、エレクトロルミネッセンス素子の発光に際してのタイムラグを短くすることができる発光装置及び撮像装置を提供することである
上記目的を達成するために、請求項1又は4に記載の本発明は、電源電圧を昇圧する昇圧手段と、該昇圧手段の出力により充電される主コンデンサと、該主コンデンサの充電を制御する充電制御手段と、前記主コンデンサの充電電荷を消費して発光する発光手段と、前記主コンデンサの充電電圧の印加により発光するエレクトロルミネッセンス素子と、該エレクトロルミネッセンス素子の発光をオン/オフするスイッチ手段とを備えた発光装置又は撮像装置において、前記充電制御手段が、前記エレクトロルミネッセンス素子を発光させない場合には、前記主コンデンサを第1の所定電圧まで充電し、前記エレクトロルミネッセンス素子を発光させる場合には、前記第1の所定電圧より低い第2の所定電圧まで充電することを特徴とするものである。
また、請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載された発光装置において、前記スイッチ手段が、前記主コンデンサが前記第2の所定電圧に充電されるまで前記エレクトロルミネッセンス素子の発光をオンしないことを特徴とするものである。
また、請求項3に記載の本発明は、請求項1に記載された発光装置において、前記充電制御手段が、前記エレクトロルミネッセンス素子の発光中、前記主コンデンサの充電電圧が前記第2の所定電圧より低い第3の所定電圧以下となったら前記第2の所定電圧まで充電を行うことを特徴とするものである
請求項1〜3に記載の本発明によれば、エレクトロルミネッセンス素子の発光に際してのタイムラグを短くすることができる。
請求項2に記載の本発明によれば、エレクトロルミネッセンス素子の発光開始時の輝度を一定にすることができる。
また、請求項3に記載の本発明によれば、エレクトロルミネッセンス素子の適正な発光輝度を維持することができる。
また、請求項4に記載の本発明によれば、エレクトロルミネッセンス素子の発光に際してのタイムラグを短くすることができる撮像装置を構成することができる。
本発明を実施するための最良の形態は、後述する実施例に記載の通りである。
図1及び図2を用いて本発明の一実施例の説明をする。図1は本実施例のカメラのブロック図である。1は制御ICで、カメラの測光、測距、レンズ駆動、シャッター駆動、フィルム給送、及びストロボ閃光装置の充電及び閃光制御等のカメラシーケンス及びそれに付随するEL駆動を行う。1aはマイコンで、制御IC1内の記憶手段であるRAMを有し、カメラシーケンスの制御を行う。1bはA/Dコンバータ(以後A/D)で、入力された電圧をデジタル化する。
2はカメラ全体を電源供給状態にするメインスイッチ、3は撮影準備スイッチ(以後SW1)で、シャッター釦の第1ストロークでカメラ内の電気回路を起動させ、測光及び測距等の検出を行わせる。4はレリーズスイッチ(以後SW2)で、シャッター釦の第2ストロークで前記SW1以降の撮影シーケンスの起動信号となる。5は後述の表示装置の照明であるところのEL素子を点灯させるELスイッチ(SW3)であり、6はストロボ充電回路及びEL点灯回路で、ストロボの充電とEL素子の点灯駆動を行うものである。本回路6の詳細は後述する。7は測光回路で、被写体輝度を検出するもの、8は測距回路で、被写体までの距離を検出するもの、9はレンズ駆動回路で、測距回路8からの検出結果をもとに撮影レンズの駆動を行い、フィルム面に被写体ピントを合わせるもの、10はシャッター駆動回路で測光回路7の測光結果をもとにシャッターの駆動制御を行うもの、11はフィルム駆動回路で、フィルムのオートローディング、巻き上げ、巻戻しを行うもの、12は表示装置で、カメラの枚数表示及びカメラの撮影モード等の使用状態を表示するものである。
ここで、カメラは記録媒体としてフィルムを用いるものに限られるものではなく、撮影光学系を通過した被写体像を電気信号に変換する撮像素子を備えたデジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置であっても構わない。
次に図2によりストロボ充電回路及びEL点灯回路6の回路の説明をする。このストロボ充電回路及びEL点灯回路6はカメラ本体に内蔵されたものであっても、カメラ本体に接続して使用するストロボ装置に内蔵されたものであってもよい。101は電源であるところの電池、102はコンデンサで、電池101と並列に接続されている。103はストロボ充電回路で、制御IC1からの制御によって、電池101の電圧を昇圧して後述の主コンデンサ118に電荷を蓄積する。104,105は抵抗で、直列接続され、主コンデンサ118と並列に接続されている。そして、主コンデンサ118の電圧を抵抗104と抵抗105で分圧し、その分圧電圧を端子aから前記制御IC1内のA/D1bに入力している。106はEL素子であり、一端が主コンデンサ118の陽極に、他端が後述の抵抗107と抵抗108の接続点に、それぞれ接続されている。107,108は抵抗で、直列接続されている。109はスイッチング素子であるところの電界効果トランジスタ(以後FET)で、ドレインが抵抗108の一端と接続され、ソースが主コンデンサ118の陰極に接続されている。ゲートは端子bを介してEL駆動制御手段であるところの制御IC1に接続されている。110は抵抗で、前記FETのゲートのプルダウン抵抗である。抵抗107、抵抗108及びFET109でEL素子106の駆動手段を構成している。111は抵抗で、一端が主コンデンサ118の陽極に接続されている。112は抵抗内蔵型サイリスタ(以後SCR)で、アノードが抵抗111に、カソードが主コンデンサ118の陰極に、それぞれ接続されている。113は抵抗で、一端がSCR112のゲートに接続され、他端が端子cを介して制御IC1に、それぞれ接続されている。114はコンデンサで、SCR112のゲート・カソード間に接続されている。115はコンデンサで、一端がSCR112のアノード及び抵抗111に接続され、他端が後述のトリガートランス116の一次巻線Pに接続されている。116はトリガートランスで、二次巻線Sが後述のキセノン管117の透明電極に接続され、抵抗111、SCR112、抵抗113、コンデンサ114、コンデンサ115及びトリガートランス116で、キセノン管117のトリガー回路を構成している。118は主コンデンサで、ストロボ充電回路103により電池101の電圧が昇圧された電圧を蓄積する。117はキセノン管で、主コンデンサ118に蓄積された電荷を放電発光させる。
次に、図5、図6及び図7のフローチャートにて一実施例のシーケンスの説明をする。図5のフローチャートから説明する。図5のフローチャートではメインスイッチ2のオンによりカメラ全体が電源供給状態にある。ステップS101でシャッター釦の第1ストロークでオンされるSW1のオンの検出を行う。ここでSW1のオンを検出したら、ステップS102に進む。また、ステップS101でSW1がオフであったら、ステップS116でELスイッチ5がオンされたか否かの検出を行う。ここでELスイッチ5がオフであったら、ステップS101に戻る。また、ステップS116でELスイッチ5のオンを検出したら、ステップS117に進み、ステップS117にてカメラの電池電圧がカメラ動作可能なレベルであるか否かを検出するためのバッテリーチェックを行う。その電池電圧のA/Dを行った検出結果を、マイコン1a内のRAMに記憶する。次にステップS118では、ステップS117にて行い、RAMに記憶しているバッテリーチェック結果から電池電圧がカメラ動作可能な電圧であるか否かの判定を行い、動作可能電圧であったら、ステップS119のELモードに進み、動作が不可能な電圧であったらステップS101に戻る。
次にステップS119で行われるELモードの詳細を、図6のフローチャートで説明する。ステップS301でEL点灯に際しての充電タイマーをスタートさせる。次に、ストロボ充電回路103の充電動作を開始して、主コンデンサ118への電荷の蓄積を開始する。次にステップS303にて主コンデンサ118の充電電圧の検出のために抵抗104と抵抗105の分圧電圧のA/D1bによるA/D変換動作を行わせ、その結果をマイコン1a内のRAMに記憶して、ステップS304に進み、主コンデンサ118の充電電圧が第2の所定電圧以上であるか否かの比較を行う。ここで、充電電圧が第2の所定電圧以上であったらステップS305に進み、ステップS302で開始した充電を停止する、また充電電圧が第2の所定電圧以下であったら充電を継続しながら、ステップS301でスタートした充電タイマーがカウントアップしたか否かの比較をステップS316にて行い、充電タイマーがカウントアップ時間に至っていない場合は、主コンデンサ118の充電電圧が第2の所定電圧に達するまで充電を継続する。また、充電タイマーがカウントアップ時間に達していたら、ステップS302に開始した充電をステップS317にて停止して、ステップS318にて充電NGフラグを立てELモードを終了する。
次にステップS302で開始して継続していた充電により、主コンデンサ118の充電電圧がステップS304にて第2の所定電圧に達したら、ステップS302にて開始した充電をステップS305にて停止する。ところで、第2の所定電圧は、後述のストロボ充電時の充電電圧に対して低い電圧であり、後述のステップS306で行うEL点灯に際して充分な発光輝度が得られる必要な電圧200V程度である。このようにEL点灯電圧である第2の所定電圧をストロボ充電電圧より低く、EL点灯に際して充分な発光輝度が得られる必要な電圧にすることにより、充電開始から点灯開始までのタイムラグを短くするができる。
EL点灯シーケンスに戻り、ステップS304にて主コンデンサ118の充電電圧が第2の所定電圧以上に達したことを検出して、ステップS302にて開始した充電をステップS305にて停止をして、ステップS306にてEL点灯の駆動周波数及びデューティーを決定する。この駆動周波数とデューティーは、主コンデンサ118の第2の所定電圧以上であるところの充電電圧により決定するものである。このときの充電電圧は、ステップS303にて行ったA/D変換動作の一回目で第2の所定電圧以上であった場合、第2の所定電圧以上で後述するストロボ充電時の充電電圧である第1の所定電圧以下(後述のストロボ発光後の予備充電による充電のため)となる。また、ステップS303にて行ったA/D変換動作の一回目で第2の所定電圧以下であった場合の第2の所定電圧となる。即ち、このときの充電電圧は“第2の所定電圧≦充電電圧≦第1の充電電圧”となる。
ここで例えば、ストロボ充電電圧である第1の所定電圧が320Vで、EL点灯開始可能電圧である第2の所定電圧が200Vであった場合の駆動周波数及びデューティーの関係を図4のタイミングチャートをもとに説明する。ここで充電電圧が第2の所定電圧の200Vでは、図4(a)に示すように端子bにパルスpが印加されると、EL素子106のT1−T2間にかかる電圧が、第2の所定電圧の200Vの1/2の約100V(抵抗107と抵抗108の抵抗比が1:1の時)となる。しかし、充電電圧が第1の所定電圧の320Vであった場合、駆動周波数及びデューティーが第2の所定電圧時と同様の駆動条件であった場合のEL素子106のT1−T2間にかかる電圧は、図4(b)の細線に示すように約160Vとなる。EL素子106の一般的な駆動電圧は100V程度が適正で、その電圧以上になると耐久性能が低下する性質を持っている。即ち、主コンデンサ118の充電電圧が第2の所定電圧より高い場合、第2の所定電圧で駆動を行っていた駆動条件で駆動を行った場合、EL素子106の耐久性能を低下させることになる。よって、ステップS303にて検出したA/D変換動作の結果に応じてEL素子106の駆動周波数及びデューティー(=パルスpの周波数及びデューティー)を図4(b)のpからp’のように変更する。このようにEL素子106の駆動条件を変更することにより、EL素子106のT1−T2間の端子間電圧は100Vを超えることがなくなり、EL素子106の耐久性は低下することがなくなる。また、この駆動周波数及びデューティーと充電電圧の関係は、例えば、メモリーに記憶しているテーブル、或いは計算式により求めればよい。また、具体的なテーブル、或いは計算式は抵抗107や抵抗108の回路の乗数やEL素子106の面積より変化する容量等に応じて任意に設定すれば良いことは言うまでもない。
シーケンスに戻り、以上のように決定されたEL素子106の駆動周波数及びデューティーで、EL素子106の点灯駆動をステップS307にてEL駆動制御手段であるところの制御IC1より端子bを経てFET109のゲートにEL駆動信号を出力してEL点灯を開始するとともに、EL素子106を所定時間点灯するEL点灯タイマーの計時を開始する。次にステップS308で計時を開始した点灯時間が所定時間経過したか否かの判定を行う。ここで所定時間が経過していなかったら、ステップS309にて主コンデンサ118の充電電圧の検出をA/D1bにて行い、マイコン1aのRAMに記憶する。次にステップS309にて行った主コンデンサ118のA/D変換動作の結果から、EL点灯により第2の所定電圧以上あった主コンデンサ118の電圧が第3の所定電圧以下に低下していないかの判定を行う。この第3の所定電圧は、第2の所定電圧より低い電圧であって、例えば、第2の所定電圧に対して、5V程度低い電圧である。但し、この第3の所定電圧は、限定されるものでは無く、EL点灯に際して主コンデンサ118の電圧の低下によりEL点灯中にちらつき等の発生しない電圧であれば任意に設定してよい。
シーケンスに戻り、ステップS310にて主コンデンサ118の充電電圧が第3の所定電圧以下でなかったら、ステップS308のEL点灯タイマーカウントアップの判定に戻る。またここで、第3の所定電圧以下であったら、ステップS311に進み、ステップS302と同様にストロボ充電回路103の充電を開始して主コンデンサ118への電荷の蓄積を開始する。次にステップS312にて主コンデンサ118の充電電圧の検出のために抵抗104と抵抗105の分圧電圧のA/D1bによるA/D変換動作を行い、その結果をマイコン1aのRAMに記憶して、ステップS313に進み、主コンデンサ118の充電電圧が第2の所定電圧以上であるか否かの比較を行う。ここで、充電電圧が第2の所定電圧以上であったらステップS314に進み、ステップS311で開始した充電を停止する。また、充電電圧が第2の所定電圧以上でなかった場合、ステップS312に戻り、ステップS311に開始した充電を継続しながら充電電圧がステップS313で第2の所定電圧以上を検出するまで行い、第2の所定電圧以上を検出したらステップS314で充電を停止して、ステップS308に戻る。上記ステップS308〜S314のルーチンを繰り返しながら、主コンデンサ118の充電電圧を図3に示すように第2の所定電圧と第3の所定電圧の間に維持し、EL点灯のちらつきや光量低下を防いでいる。次にステップS308のEL点灯タイマーカウントアップでEL点灯から所定時間経過したか否かを判定し、所定時間経過していたら、ステップS315に進み、ステップS307から開始したEL駆動を停止して、ステップS119のELモードでのEL点灯シーケンスを終了する。
次に、前述のステップS101のSW1のオンの検出に戻り、SW1のオンを検出したら、ステップS102にてカメラの電池電圧がカメラ動作可能な電圧であるか否かを検出するための、バッテリーチェックを行い、その電池電圧のA/D変換動作を行った結果を、マイコン1aのRAMに記憶する。次にステップS103で、RAMに記憶しているバッテリーチェック結果から電池電圧がカメラ動作可能な電圧であるか否かの判定を行い、動作可能電圧であったらステップS104に、動作が不可能な電圧であったらステップS101に、それぞれ進む。
次に、ステップS104で測距回路8により被写体までの距離を検出し、マイコン1aのRAMに測距結果を記憶する、次にステップS105で被写体輝度の検出を測光回路7により行い、測距と同様にマイコン1aのRAMに測光結果を記憶する、次にステップS106にてRAMに記憶している測光データをもとにストロボ充電が必要であるか否かの判定を行う。このストロボ発光が必要な場合としては、撮影状況が暗い、或いは逆光等がある場合である。ここでストロボ発光が必要であったらステップS107に、必要なかったらステップS109に進み、SW2のオンの待機状態になる。ステップS106にてストロボ発光が必要でステップS107のフラッシュモードに進んだら、図7のフローチャートの充電シーケンスを行う。
まず、ステップS201で充電タイマーをスタートする。次にステップS202で、ストロボ充電回路103による主コンデンサ118の充電を開始する。次にステップS203にて制御IC1のA/D1bにより抵抗104と抵抗105で構成する充電電圧分圧回路を介して充電電圧の検出を行い、A/D変換し、その検出結果をマイコン1aのRAMに記憶する。次にステップS204にてRAMに記憶されている充電電圧が第1の所定電圧であるところの充電完了電圧であるか否かの判定を行い、ステップS204にて充電の完了が検出されなかったら、ステップS207に進み、ステップS201にて開始した充電タイマーが所定時間経過したか否かの判定を行い、充電タイマーが所定時間経過していたらステップS208に進み、ステップS202にて開始した充電を停止して、ステップS209にて充電NGのフラグを立てて、充電シーケンスを終了する。また、充電タイマーが所定時間経過していない場合は、ステップS202に戻り、充電を継続する。そしてステップS203、ステップS204、ステップS207、のルーチンを繰り返しながら、ステップS204で第1の所定電圧であるところの充電完了電圧を検出したらステップS205に進み、ステップS202にて開始した充電を停止して、ステップS206で充電OKフラグを立てて充電シーケンスを終了する。
次にステップS107のフラッシュモードで充電シーケンスが終了したら、ステップS108の充電が完了したか否かの判定をする。この判定は、ステップS107の充電シーケンスにて充電がOKになったか否かのフラグの結果であり、充電がOKで完了していたら、ステップS109のSW2オンの待機状態になる。また、充電がNGで完了していなかったら、ステップS102のSW1オンの検出に戻る。
次にステップS109でSW2オンの待機状態からSW2オンを検出したらステップS110に進み、ステップS104において行った測距のマイコン1aのRAMに記憶している測距データに従い、レンズ駆動回路9により撮影レンズの駆動制御を行う。次に、ステップS111に進み、ステップS105にて行った測光のマイコン1aのRAMに記憶している測光データに従い、ストロボ発光が必要であったら制御IC1からのトリガー信号を図2中の端子cに入力することによりトリガートランス116から発光信号を出力し、ストロボ発光を行うとともに、シャッター駆動回路10によるシャッター駆動制御を行う。次にステップS112で焦点位置にあるレンズをレンズの初期位置に戻すレンズリセットを行う。次にステップS113でフィルム駆動回路11により次の撮影駒へのフィルム給送制御を行い、次にステップS114にてストロボ予備充電を行うか否かの判定を行う。ここでストロボ予備充電を行わない場合は、ステップS105にて行った測光結果をもとにステップS106にて判定した結果がストロボ発光撮影モードでない場合である。また、ストロボ予備充電を行う場合は、ステップS105にて行った測光結果をもとにステップS106にて判定した結果がストロボ発光撮影モードであった場合である。ここで、ステップS114の判定結果がストロボ予備充電を行わない場合は、ステップS101のSW1オンの検出に戻る。また、ステップS114の判定結果がストロボ予備充電を行う場合には、ステップS115に進む。ステップS115のフラッシュモードは、前述したステップS107のフラッシュモードと同様のシーケンスなので説明を省略する。その後、ステップS115でのストロボ充電が終了したら、一連のカメラシーケンスを終了し、ステップS101に戻る。
以上本発明における実施例を説明したが、上記実施例中のストロボ充電回路103は、公知のフォワード昇圧回路、或いはフライバック昇圧回路の両昇圧回路のどちらであっても良いことは言うまでもない。
また、ストロボ充電回路103がフライバック昇圧回路である場合においては、充電電流を増やすことにより充電時間を短くすることができる。よって、前述のステップS119のELモード時は、ステップS107及びステップS115のフラッシュモード(図3の第1の充電モード)時より充電電流を増やして充電を行うことにより、図3に示す第2の充電モードのように更に点灯開始可能な電圧である第2の所定電圧まで時間を短縮することができ、応答性良くすることができる。
本発明の一実施例におけるカメラ本体の電気的な構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例におけるストロボの電気的な構成を示す回路図である。 図2のストロボにおけるストロボ充電時及びEL点灯時の主コンデンサ充電波形を示す図である。 図2のストロボにおけるEL駆動中のEL間電圧を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施例におけるカメラ動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施例におけるELモードを示すフローチャートである。 本発明の一実施例におけるフラッシュモードを示すフローチャートである。
符号の説明
1 制御IC
1a マイコン
1b A/D
2 メインスイッチ
3 撮影準備スイッチ(SW1)
4 レリーズスイッチ(SW2)
5 ELスイッチ
6 ストロボ充電回路及びEL点灯回路
101 電池
103 ストロボ充電回路
104,105 抵抗
106 EL素子
109 FET
117 キセノン管
118 主コンデンサ

Claims (4)

  1. 電源電圧を昇圧する昇圧手段と、該昇圧手段の出力により充電される主コンデンサと、該主コンデンサの充電を制御する充電制御手段と、前記主コンデンサの充電電荷を消費して発光する発光手段と、前記主コンデンサの充電電圧の印加により発光するエレクトロルミネッセンス素子と、該エレクトロルミネッセンス素子の発光をオン/オフするスイッチ手段とを備えた発光装置において、
    前記充電制御手段は、前記エレクトロルミネッセンス素子を発光させない場合には、前記主コンデンサを第1の所定電圧まで充電し、前記エレクトロルミネッセンス素子を発光させる場合には、前記第1の所定電圧より低い第2の所定電圧まで充電することを特徴とする発光装置。
  2. 前記スイッチ手段は、前記主コンデンサが前記第2の所定電圧に充電されるまで前記エレクトロルミネッセンス素子の発光をオンしないことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
  3. 前記充電制御手段は、前記エレクトロルミネッセンス素子の発光中、前記主コンデンサの充電電圧が前記第2の所定電圧より低い第3の所定電圧以下となったら前記第2の所定電圧まで充電を行うことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
  4. 電源電圧を昇圧する昇圧手段と、該昇圧手段の出力により充電される主コンデンサと、該主コンデンサの充電を制御する充電制御手段と、前記主コンデンサの充電電荷を消費して発光する発光手段と、前記主コンデンサの充電電圧の印加により発光するエレクトロルミネッセンス素子と、該エレクトロルミネッセンス素子の発光をオン/オフするスイッチ手段とを備えた撮像装置において、
    前記充電制御手段は、前記エレクトロルミネッセンス素子を発光させない場合には、前記主コンデンサを第1の所定電圧まで充電し、前記エレクトロルミネッセンス素子を発光させる場合には、前記第1の所定電圧より低い第2の所定電圧まで充電することを特徴とする撮像装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014035366A (ja) * 2012-08-07 2014-02-24 Canon Inc 発光装置、その制御方法、および制御プログラム

Cited By (1)

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JP2014035366A (ja) * 2012-08-07 2014-02-24 Canon Inc 発光装置、その制御方法、および制御プログラム

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