JP2005317278A - Stroboscopic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カメラに使用されるストロボ装置に関し、特に放電用の電荷を蓄積するコンデンサ(主コンデンサ)の電圧の検出技術に関する。 The present invention relates to a strobe device used in a camera, and more particularly to a technology for detecting the voltage of a capacitor (main capacitor) that accumulates electric charges for discharge.
従来、放電発光用の電荷を蓄積する主コンデンサの電圧を検出する機能を備えた図15のようなストロボ装置が実現されている(特開平07−270866号公報参照)。図15において、カメラ回路部17は、ラインLaを介してスイッチングトランジスタ4をON/OFF制御して発振させる。この発振動作により電池1の出力電圧はトランス6により昇圧され、この昇圧された電圧に基づいて主コンデンサ16が充電される。この際、カメラ回路部17は、ラインLbを介してトランス6の2次側の電圧(分圧抵抗40,41により分圧された電圧)を取り込み、この2次側の電圧に基づいて主コンデンサ16の電圧を算出する。なお、逆流防止コンデンサ43が設けられているため、主コンデンサ16に蓄積された電荷が分圧抵抗40,41を介して放電されることはない。
Conventionally, a strobe device as shown in FIG. 15 having a function of detecting the voltage of a main capacitor for accumulating electric charges for discharge light emission has been realized (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-270866). In FIG. 15, the
そして、カメラ回路部17は、主コンデンサ16が十分に充電されると、ラインLdを介してトリガ信号をトリガ回路14に与えることにより、主コンデンサ16に蓄積された電荷を放電管15により放電させて閃光を発光させる。
しかしながら、図15に示した従来のストロボ装置では、主コンデンサ16の電圧(充電状態)を検出するための素子(分圧抵抗40,41、逆流防止ダイオード43)は、300Vを超える高電圧となるトランス6の2次側に設けられているため、それら分圧抵抗40,41、逆流防止ダイオード43としては大型で高価なものを使用せざるを得なかった。
However, in the conventional strobe device shown in FIG. 15, the elements (the
そこで、本発明は、放電発光用の電荷を蓄積する主コンデンサの電圧を小型、かつ安価な構成で検出し得るストロボ装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a strobe device that can detect the voltage of a main capacitor for accumulating charges for discharge light emission with a small and inexpensive configuration.
上記目的を達成するため、本発明は、電池の電圧をスイッチング素子を介してトランスの1次巻線に供給し、該トランスの2次巻線の昇圧された2次電圧により放電発光用の電荷を蓄積する主コンデンサを充電するストロボ装置において、前記トランスの1次側に設けられ、前記主コンデンサの充電電流に対応する所定の電圧を検出する第1の検出手段と、前記第1の検出手段により検出された電圧をラッチするラッチ手段と、前記ラッチ手段によりラッチされた電圧を用いて前記主コンデンサの電圧を検出する第2の検出手段とを有している。 In order to achieve the above object, the present invention supplies a voltage of a battery to a primary winding of a transformer via a switching element, and a charge for discharge light emission by a boosted secondary voltage of the secondary winding of the transformer. In a strobe device for charging a main capacitor that stores the first capacitor, a first detection unit that is provided on a primary side of the transformer and detects a predetermined voltage corresponding to a charging current of the main capacitor; and the first detection unit And latch means for latching the voltage detected by the first and second detection means for detecting the voltage of the main capacitor using the voltage latched by the latch means.
本発明によれば、放電発光用の電荷を蓄積する主コンデンサの充電電流に対応する所定の電圧を検出する第1の検出手段をトランスの1次側に設け、この検出された電圧をラッチ手段でラッチし、ラッチされた電圧を用いて第2の検出手段により主コンデンサの電圧を検出するように構成したので、主コンデンサの電圧を小型、かつ安価な構成で検出し得るストロボ装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, the first detecting means for detecting a predetermined voltage corresponding to the charging current of the main capacitor for accumulating charges for discharge light emission is provided on the primary side of the transformer, and the detected voltage is latched by the first means. Since the voltage of the main capacitor is detected by the second detection means using the latched voltage, a strobe device capable of detecting the voltage of the main capacitor with a small and inexpensive configuration is provided. It becomes possible.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るストロボ装置の構成を示す回路図であり、ここでは、本ストロボ装置は、銀塩カメラ、デジタルカメラ等のカメラに内蔵されていることを想定している(後述する第2〜第4の実施の形態も同様)。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a strobe device according to a first embodiment of the present invention. Here, the strobe device is incorporated in a camera such as a silver salt camera or a digital camera. This is assumed (the same applies to second to fourth embodiments described later).
図1において、電池1、電源コンデンサ2は、トランス6の1次巻線Pに並列に接続されている。また、分圧抵抗7,8は、後述する定電圧回路120から発生される定電圧電源Vcc(Vccライン)とトランス6の1次巻線Pの一端(電池1の陽極に接続された端子)に接続されている。発振制御用のスイッチング素子としては、PNPトランジスタ4aにより構成されているので、第1の実施の形態の説明では、発振制御用のスイッチング素子をスイッチングトランジスタ4aと呼ぶこととする(第2の実施の形態も同様)。このスイッチングトランジスタ4aのエミッタは、電池1の陽極に接続され、コレクタはトランス6の1次巻線Pの一端に接続されている。また、スイッチングトランジスタ4aのエミッタ−ベース間には抵抗3が接続され、ベースは、抵抗5、及びラインLaを介してカメラ回路部17に接続されている。
In FIG. 1, a
なお、トランス6の1次巻線Pと2次巻線Sの極性は互いに逆になっている。換言すれば、本ストロボ装置は、昇圧回路としてフライバックコンバータを用いている。また、分圧抵抗7,8は、上記Vccラインとトランス6の1次巻線Pの一端((電池1の陽極に接続された端子)との間の電圧(1次電圧)を分圧するものであり、これら分圧抵抗7,8の中点は、ラインLbを介してカメラ回路部17に接続され、カメラ回路部17は、ラインLbを介して取得した1次電圧に基づいて主コンデンサ16の充電電圧を算出する。
Note that the polarities of the primary winding P and the secondary winding S of the
トランス6の2次巻線Sには、トリガ回路14、放電管15、主コンデンサ16が並列に接続されている。また、トランス6の2次巻線Sの一端には、高圧整流ダイオード9のカソードが接続され、高圧整流ダイオード9のアノードは抵抗10を介して電池1の負極、すなわちアースラインに接続され、これらトランス6の2次巻線S、高圧整流ダイオード9、抵抗10は、主コンデンサ16の充電ループを構成している。
A
抵抗10の高圧整流ダイオード9との接続点は、トランジスタ11のエミッタに接続され、抵抗10の他端は、トランジスタ11のベースに接続されている。このトランジスタ11のコレクタには、抵抗12と直列に接続された抵抗13の一端が接続され、抵抗12の他端は上記Vccラインに接続され、抵抗12,13の中点はラインLcを介してカメラ回路部17に接続されている。このトランジスタ11は、トランス6の2次電流の放出状態を検出するために利用される。
The connection point between the
トリガ回路14の入力端子はラインLdを介してカメラ回路部17に接続され、出力端子は放電管15の透明電極(起動電極)に接続されている。
An input terminal of the
次に、カメラ回路部17の構成を説明する。定電圧回路120は、マイクロコンピュ−タ(以下、マイコンと呼ぶ)150を中核とする制御部125からのVccEN(EN:イネーブル)信号に基づいて、定電圧電源Vccを後述する各回路等に供給する。スイッチ回路121は、カメラの各種のスイッチの状態や変化などの情報SWDをマイコン125に送信する。温度検出回路122は、温度を検出する回路であり、マイコン150から受信したイネーブル信号(THEN)に応答して、温度データ(THD)をマイコン150に送信する。
Next, the configuration of the
フィルム感度検知回路123は、フィルム感度及び駒数などの情報を得る回路であり、マイコン150から受信したイネーブル信号(FLMEN)に応答して、フィルム感度、駒数等のフィルム情報(FLMD)をマイコン150に送信する。バッテリチェック回路124は、電池1の残容量(電圧)をチェックする回路であり、マイコン150から受信したチェック信号(BATCK)に応答して、マイコン150に電池1の残容量(BATD)を送信する。シャッタ駆動回路126は、シャッタを駆動制御する回路であり、マイコン150から受信したシャッタ制御信号(SHDRV)に応答して、シャッタを駆動制御する。測距回路127は、被写体距離を測定する回路であり、マイコン150から受信したイネーブル信号(AFEN)に応答して、測距データ(AFD)をマイコン150に送信する。測光回路128は、入射光量(被写体の輝度)を測定する回路であり、マイコン150から受信したイネーブル信号(AEEN)に応答して測光データ(AED)をマイコン150に送信する。
The film
表示回路129は、LCD等の表示器に対する表示制御を行う回路であり、マイコン150から受信したイネーブル信号(DISPEN)に応答して、マイコン150からの表示データ(DISP)を表示器に表示する。レンズ駆動回路130は、各種のレンズを移動制御する回路であり、マイコン150から受信したレンズ駆動信号(LENSZDRV)に応答して、レンズを移動制御する。フィルム駆動回路131は、フィルムの巻上げ(駒送り)、巻き戻し等を行う回路であり、マイコン150からのフィルム駆動信号(FILMDRV)に応答して、フィルムを駆動制御する。
The
なお、上記ラインLbは、制御部125内のA/Dコンバータ151に接続され、EEPROM154には、後述する図2〜4のフローチャートに対応するプログラム等のプログラムが格納されている。
The line Lb is connected to the A /
次に、第1の実施の形態における撮影動作を図2,3のフローチャートに従って説明する。なお、ここでは、カメラ回路部17の電源は既に投入された状態であり、マイコン150は、省電力モードとなっていて動作が停止しているものとする。
Next, the photographing operation in the first embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. Here, it is assumed that the
マイコン150は、スイッチ検知回路121から電源スイッチのON信号が入力されると、省電力モードから通常電力モードに復帰する。すなわち、マイコン150は、定電圧回路120にVccEN信号を与えることにより、定電圧回路120により電池1の電荷を昇圧させて定電圧化させ、その定電源電圧であるVccを各回路に供給させる等の初期設定を行う(ステップS1)。
The
次に、マイコン150は、スイッチ検知回路121からスイッチ検知信号が入力されるのを待ち(ステップS2)、レリーズボタンの半押し操作に対応する第1ストローク信号(SW1ON信号)が入力された場合は(ステップS3)、測距、測光等に係るカウンタをリセットする(ステップS4)。そして、マイコン150は、バッテリチェック回路124にバッテリチェックを指示して電池1の残存容量(電力)を得る(ステップS5)。マイコン150は、撮影に必要な電力が電池1に残っていれば(ステップS6)、AFEN信号を測距回路127に与えて被写体までの距離を測定させ、その測距データを得る(ステップS7)。次に、マイコン150は、AEEN信号を測光回路128に与えて被写体の輝度を測定させ、その測光(輝度)データを得る(ステップS8)。
Next, the
そして、マイコン150は、輝度データとフィルム感度検知回路123から得られたフィルムの感度データとに基づいて、被写体輝度が所定輝度より低いか否かを判別する(ステップS9)。その結果、被写体輝度が所定輝度より低ければ、マイコン150は、フラッシュモードを設定する(ステップS10)。マイコン150は、フラッシュモードではストロボ装置の充電、すなわち主コンデンサ16の充電を行う。
Then, the
ここで、フラッシュモードでの充電処理を、図3のフローチャートに従って説明する。 Here, the charging process in the flash mode will be described with reference to the flowchart of FIG.
マイコン150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に、充電タイマをスタートする(ステップS101)。この充電タイマには、例えば10〜15秒程度の時間がセットされている。次に、マイコン150は、ラインLaを介してスイッチングトランジスタ4aのベースにLowレベルの信号を与えることにより、スイッチングトランジスタ4aをONする(ステップS102)。この場合、スイッチングトランジスタ4aがONすると、電池1からの電流がトランス6の1次巻線Pに供給される。電池1の内部抵抗が低い場合は、トランス6の1次電流I1は、トランス6の1次インダクタンスをL、電池1の電圧をE、スイッチングトランジスタ4aのON時間(通電時間)をtとすれば、
The
[数1]
I1=(E/L)×t
として示すことができる。従って、通電時間tを可変することにより、所望の1次電流を設定することができる。
[Equation 1]
I 1 = (E / L) × t
Can be shown as Therefore, a desired primary current can be set by varying the energization time t.
トランス6に1次電流が流れている期間は、2次巻線Sに電圧が発生するが、トランス6の2次巻線Sは1次巻線Pと逆極性となっているため、高圧整流ダイオード9には電流が流れず、2次巻線Sは開放状態と等しくなり、1次巻線Pに供給されたエネルギーは全てトランス6のコアに蓄積される。
During the period when the primary current is flowing through the
マイコン150は、スイッチングトランジスタ4aを所定時間だけONした後にOFFする、(ステップS103)。この場合、スイッチングトランジスタ4aがOFFされることにより、トランス6の2次巻線Sに発生していた電圧の極性が反転し、2次電流が放出される。この場合、1次巻線Pに流れていた電流をIpとすれば、トランス6のコアに蓄積されていたLIp 2 /2のエネルギーが2次側に放出され、このエネルギーにより主コンデンサ16が充電される。
The
主コンデンサ16の充電電圧は、2次電流により誘導され電池1の負極に対して負の1次電圧として1次巻線Pに発生する。トランス6の巻線抵抗が小さい場合、この負の1次電圧は、主コンデンサ16の充電電圧に比例しており、トランス6の2次・1次巻線比の逆数で決定される。また、この負の1次電圧は、Vccラインに一端が接続された分圧抵抗7,8により、正の分圧電圧Vbとして検出される。分圧抵抗7,8により分圧された正の分圧電圧Vbは、ラインLbを介して制御部125に入力され、A/Dコンバータ151によりA/D変換されてマイコン150に入力される。そして、マイコン150は、トランス6の1次巻線Pの巻数に対する2次巻線Sの巻数の比をn{n=(2次巻線の巻数)/(1次巻線の巻数)}、分圧抵抗7,8の抵抗値をR7,R8とすると、主コンデンサ16の電圧Vcmとの関係は、
The charging voltage of the
[数2]
Vcm=n×{(Vcc−Vb)×(R7/R8)−Vb}
として示される。
[Equation 2]
V cm = n × {(Vcc−V b ) × (R7 / R8) −V b }
As shown.
但し、主コンデンサ16のフル充電電圧検出時の分圧電圧Vbが負電位とならないよう以下のような分圧抵抗7,8の定数を与える。フル充電電圧をVfullとすれば
However, providing the partial constant of
[数3]
Vb=(R7×Vcc−R8×Vfull/n)/(R7+R8)>0
∴ R7/R8>Vfull/(n×Vcc)
として分圧抵抗7,8を決定する。
[Equation 3]
V b = (R7 × Vcc−R8 × Vfull / n) / (R7 + R8)> 0
∴ R7 / R8> Vfull / (n × Vcc)
The
図14は主コンデンサ16の充電電圧と分圧抵抗7,8の分圧電圧との関係を示しており、主コンデンサ16の充電に伴い分圧電圧は低下する。この分圧電圧Vbによりマイコン150は主コンデンサ16の電圧Vcmが所定電圧に達したか否かを判別することにより、充電が完了したか否かを判別し(ステップS104)、主コンデンサ16の電圧Vcmが所定電圧に達しておらず充電が完了していなければ、トランジスタ11がONしているか否かを判別することにより、2次電流の放出が完了したか否かを判別する(ステップS105)。この場合、2次電流の放出が終了するまでの間は、トランジスタ11はONし、ラインLcの電位はLowレベルとなっており、2次電流の放出が終了すると、トランジスタ11はOFFし、ラインLcの電位はHighレベルとなる。そこで、マイコン150は、ラインLcの電位がHighレベルになった場合に2次電流の放出が終了したものと判定する。
FIG. 14 shows the relationship between the charging voltage of the
マイコン150は、2次電流の放出が終了すると、充電タイマが所定時間をカウントし終えたか否かを判別し(ステップS106)、充電タイマが所定時間をカウントし終えていなければ、ステップS102に戻ることにより、スイッチングトランジスタ4aのON/OFFスイッチングによる主コンデンサ16の充電処理を継続する。
When the discharge of the secondary current ends, the
一方、充電タイマが所定時間をカウントし終えていれば、すなわち、主コンデンサ16が所定時間内に所定電圧まで充電されない場合は、充電NGを示すべく充電フラグに「0」をセットし(ステップS107)、充電タイマをリセットして(ステップS109)、図2,3の主ルーチンに戻る。マイコン150は、ステップS104で主コンデンサ16が所定電圧まで充電されたと判別した場合は、充電OKを示すべく充電フラグに「1」をセットし(ステップS108)、充電タイマをリセットして(ステップS109)、図2,3の主ルーチンに戻る。
On the other hand, if the charging timer has finished counting the predetermined time, that is, if the
図2,3の主ルーチンにおいて、ステップS10のフラッシュモード処理を抜けると、上記の充電フラグを参照することにより、主コンデンサ16の充電がOKであるか否かを判別する(ステップS11)。その結果、充電がNGであれば、マイコン150は、その旨を表示回路129により表示させて(図2,3ではステップを省略)、ステップS2に戻る。
In the main routine of FIGS. 2 and 3, when the flash mode process of step S10 is exited, it is determined whether or not the charge of the
主コンデンサ16の充電がOKであれば、マイコン150は、レリーズボタンの半押し操作に対応する第1ストローク信号(SW1ON信号)が未だ入力されているか否かを判別し(ステップS12)、第1ストローク信号(SW1ON信号)が入力されていなければ、ステップS2に戻る。一方、第1ストローク信号(SW1ON信号)が未だ入力されていれば、マイコン150は、レリーズボタンの全押し操作に対応する第2ストローク信号(SW2ON信号)が入力されたか否かを判別し(ステップS13)、第2ストローク信号(SW2ON信号)が入力されていなければ、ステップS12に戻る。
If charging of the
マイコン150は、第2ストローク信号(SW2ON信号)が入力された場合は、ステップS7で取得した測距データに基づいてレンズ駆動回路130を制御することにより、焦点調整を行い(ステップS14)、さらに、ステップS7で取得した被写体の輝度データとフィルム感度データに基づいてシャッタ駆動回路126を制御することにより、所定時間だけ露光させると共に、被写体の輝度が低く閃光が必要な場合には、測距データとフィルム感度データに応じた適正な絞り値で閃光を発光させる(ステップS15)。
When the second stroke signal (SW2ON signal) is input, the
閃光を発光させる場合は、マイコン150は、図1のラインLdにHighレベルの信号を与える。ラインLdにHighレベルの信号が与えられると、トリガ回路14は、高圧のパルス電圧を放電管15のトリガ電極に与えて放電管15を励起する。この励起により放電管15のインピーダンスは一気に低下し、主コンデンサ16の充電エネルギー(電荷)が一気に放電されて閃光が発光される。なお、マイコン150は、閃光を発光させた場合は、フラッシュフラグに「1」をセットする。
When flashing light, the
マイコン150は、露光動作が完了すると、レンズ駆動回路130を制御することにより、レンズを焦点位置から初期位置に戻し(ステップS16)、フィルム駆動回路131を制御してフィルムを1駒分巻き上げさせる(S17)。
When the exposure operation is completed, the
次に、マイコン150は、フラッシュフラグに「1」がセットされているか否かを判別し(ステップS18)、フラッシュフラグに「1」がセットされている場合、すなわち、今回の撮影で閃光が発光された場合は、フラッシュモードを設定してステップS10と同様に、主コンデンサ16の充電を行なって(ステップS19)、ステップS2に戻る。一方、今回の撮影で閃光が発光されなかった場合は、主コンデンサ16の充電を行なうことなく、ステップS2に戻る。
Next, the
以上説明したように、第1の実施の形態では、フライバックコンバータを用いて主コンデンサ16を充電するストロボ装置において、トランス6の1次側に定電圧電源Vccを介して分圧抵抗7,8を設け、スイッチングトランジスタ4aのOFF期間、すなわちトランス6の2次電流の放出期間にトランス6の1次側に誘起される1次電圧を分圧抵抗7,8により検出し、この1次電圧を用いて主コンデンサ16の電圧を検出している。この場合、主コンデンサ16の充電電流(2次電流)に対応する上記の1次電圧を検出する分圧抵抗7,8は、低電圧回路であるトランス6の1次側に設けているので、小型・低価格のものを使用することができる。
As described above, in the first embodiment, in the strobe device that charges the
また、第1の実施の形態では、図14に示した従来のストロボ装置で用いていた大型・高価格の平滑用コンデンサ、逆流防止ダイオードを用いることなく主コンデンサ16の電圧を検出している。従って、第1の実施の形態では、ストロボ装置の小型化・低価格化を図ることが可能となる。また、ストロボ装置を構成する回路素子の大部分を集積回路に取り込むことも可能となり、この点でも小型化・低価格化を促進することが可能となる。
Further, in the first embodiment, the voltage of the
なお、第1の実施の形態ではソフトウェアにより発振制御を行っているが、2次電流の放出が終了したことを検出し、ワンショット回路を用いてハードウェアにより発振制御を行うことも可能である(第2〜第4の実施の形態も同様)。また、主コンデンサ16の電圧が所定レベルに達したことを、A/Dコンバータ151を使用して検出することなく、主コンデンサ16の電圧を基準電圧と比較するコンパレータを使用して検出することも可能である(第2〜第4の実施の形態も同様)。さらに、発振制御用のスイッチング素子としては、PNPトランジスタの代わりにPチャネルFETを使用してもよい(第2の実施の形態も同様)。
In the first embodiment, the oscillation control is performed by software. However, it is also possible to detect the end of the discharge of the secondary current and perform the oscillation control by hardware using a one-shot circuit. (The same applies to the second to fourth embodiments). Further, it is also possible to detect that the voltage of the
[第2の実施の形態]
図5は、本発明の第2の実施の形態に係るストロボ装置の構成を示す回路図であり、この第2の実施の形態に係るストロボ装置では、図1に示した第1の実施の形態に係るストロボ装置に対して、OPアンプ18,23、抵抗19、スイッチング素子21、及び記憶用コンデンサ22により構成されたラッチ回路が追加されている。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a strobe device according to the second embodiment of the present invention. In the strobe device according to the second embodiment, the first embodiment shown in FIG. A latch circuit including
OPアンプ18の非反転入力端子は分圧抵抗7,8の中点に接続されている。また、OPアンプ18の反転入力端子は出力端子に直結されてボルテージフォロアとして構成されることにより、OPアンプ18のゲインは1倍となっている。また、OPアンプ18の出力端子は、抵抗19、及びスイッチング素子21を介して記憶用コンデンサ22に接続されている。
The non-inverting input terminal of the
OPアンプ23は、OPアンプ18と同様に、その反転入力端子は出力端子に直結されてボルテージフォロアとして構成されることにより、ゲインは1倍となっている。また、OPアンプ23の非反転入力端子は、記憶用コンデンサ22とスイッチング素子21に接続され、出力端子はラインLbを介してカメラ回路部17のA/Dコンバータ151に接続されている。
Similar to the
このような構成の下で、マイコン150は、第1の実施の形態と同様に、図2、3のフローチャートに示したような撮影動作を制御する。ただし、ステップS10,S19のフラッシュモードにおける充電処理では、図6のフローチャートに示した処理を行う。この図6の処理は、図4に示した第1の実施の形態に係る充電処理に対してステップS114の動作が追加された点だけが異なり、他の動作は第1の実施の形態と全く同様なので、ここでは、ステップS114だけを説明する。
Under such a configuration, the
前述のように、スイッチングトランジスタ4aがONされた後にOFFされると、トランス6のコアに蓄積されていたエネルギーが2次側に放出され、このエネルギーにより主コンデンサ16が充電される。この際、図7に示したように、主コンデンサ16の電圧が上昇することにより、2次電流の放出時間は短くなる。また、主コンデンサ16の電圧をVcm、1次巻線Pと2次巻線Sの巻数の比をnとすれば、2次電流の放出により、トランス6の1次巻線PにはVcm/nの1次電圧が誘起されると共に、この1次電圧にはトランス6の漏れ磁束による減衰振動ノイズが重畳される。
As described above, when the switching
図8〜図10は、主コンデンサ16の電圧が低、中、高の場合の次の各波形を示しており、aは1次電流波形、bは2次電流波形、cはトランス6の1次電圧、dはOPアンプ23の出力電圧、eはカメラ回路部17内のA/Dコンバータ151による1次電圧の検出タイミングを示している。図8〜図10に示したように、aの1次電流が流れた後にbの2次電流が流れ、この2次電流によりcの1次電圧が誘起されるが、この1次電圧には、トランス6の漏れ磁束による減衰振動ノイズが重畳されている。
8 to 10 show the following waveforms when the voltage of the
そこで、マイコン150は、この減衰振動ノイズが少なくなる所定時間t後に、ラインLeの電位を1時的にLowレベルからHighレベルに切り換えてスイッチング素子21をONすることにより、1次電圧を記憶用コンデンサ22に蓄積して記憶させ(ステップS114)、その1次電圧をラインLbを介してA/Dコンバータ151に取り込むことにより、トランス6の漏れ磁束による減衰振動ノイズを含まない1次電圧を検出するようにしている。
Therefore, the
また、図8〜図10に示したように、充電により主コンデンサ16の電圧が高くなっていくに従って2次電流の放出時間は短くなっていき、この2次電流により誘起される1次電圧の誘起時間も短くなっていく。そして、図10の段階では、A/Dコンバータ151による検出タイミングでは、既に2次電流の放出は終了し、この2次電流により誘起される1次電圧を検出することができなくなってしまう。第1の実施の形態では、主コンデンサ16の電圧が高くなり2次電流の放出時間は短くなっても、この2次電流により誘起される1次電圧を確実に検出するために、マイコン150として比較的動作速度の速いものを使用することにより、A/Dコンバータ151による検出タイミングを早くしているが、動作速度の速いマイコンは高価である。
Further, as shown in FIGS. 8 to 10, the discharge time of the secondary current is shortened as the voltage of the
そこで、第2の実施の形態では、ストロボ装置にラッチ回路を設け、このラッチ回路により上記の減衰振動ノイズが少なくなる所定時間t後に1次電圧を一旦ラッチし、そのラッチ回路から1次電圧をA/Dコンバータ151に取り込むことにより、動作速度の遅い安価なマイコンでも、減衰振動ノイズを除いた正確な1次電圧を確実に取り込めるようにしている。換言すれば、第2の実施の形態では、第1の実施の形態よりも安価な構成で主コンデンサの電圧を正確、かつ確実に検出することが可能となる。
Therefore, in the second embodiment, a strobe device is provided with a latch circuit, and this latch circuit temporarily latches the primary voltage after a predetermined time t when the damped vibration noise is reduced, and the primary voltage is obtained from the latch circuit. By taking in the A /
なお、第1、第2の実施の形態では、スイッチングトランジスタ4aのスイッチング動作を一定の間隔で行うと共に、そのスイッチング動作を行う毎に(ターンOFFする毎に)1次電圧を検出していた。しかし、主コンデンサ16の充電電圧が上昇すると、前述のように2次電流の放出時間が短くなる。従って、スイッチングトランジスタ4aがターンOFFする毎に1次電圧を検出するように構成した場合には、上記のシーケンスでは1次電圧をA/Dコンバータ151により検出した後にスイッチングトランジスタ4aをターンONするため、主コンデンサ16の充電電圧が上昇して2次電流の放出時間が短くなり2次電流の放出が早急に完了しても、直ちにスイッチングトランジスタ4aがターンONされることはなく、2次電流の放出完了からスイッチングトランジスタ4aのターンONまでの時間が充電時間のロスタイムとなり、主コンデンサ16の充電時間が長くなってしまう。
In the first and second embodiments, the switching operation of the switching
そこで、主コンデンサ16の充電電圧がある程度上昇した後は、スイッチングトランジスタ4aがターンOFFする毎に1次電圧を検出せずに、複数回のスイッチング動作を行う毎に(スイッチングトランジスタ4aの複数回のスイッチング動作に合わせて)、或いはより長い数ミリ秒のある時間間隔で1次電圧をA/Dコンバータ151により検出することにより、主コンデンサ16の充電時間を短縮することも可能である。
Therefore, after the charging voltage of the
また、主コンデンサ16の充電電圧の上昇に応じてその充電電圧の上昇速度はエキスポネンシャル的に遅くなるため、1次電圧の検出インターバルは、一定にすることなく、主コンデンサ16の充電電圧の上昇に応じて徐々に長くしていくことも可能である。
Further, since the rate of increase of the charging voltage is exponentially slowed as the charging voltage of the
[第3の実施の形態]
図11は、本発明の第3の実施の形態に係るストロボ装置の構成を示す回路図であり、この第3の実施の形態に係るストロボ装置には、図5に示した第2の実施の形態に係るストロボ装置と同様に、OPアンプ18,23、抵抗19、スイッチング素子21、及び記憶用コンデンサ22により構成されたラッチ回路が設けられている。ただし、第2の実施の形態では、OPアンプ18の非反転入力端子は、分圧抵抗7,8の中点に接続されていたが、第3の実施の形態では、OPアンプ18の非反転入力端子は、トランス6の1次巻線Pのアース側(電流流出側)に挿入された分圧抵抗26,27の中点に接続されている。
[Third Embodiment]
FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of a strobe device according to the third embodiment of the present invention. The strobe device according to the third embodiment includes the second embodiment shown in FIG. Similarly to the strobe device according to the embodiment, a latch circuit including
また、第1,2の実施の形態では、発振用のスイッチング素子としては、PNP型のスイッチングトランジスタを使用していたが、第3の実施の形態では、NPN型のスイッチングトランジスタ4bを使用している。
In the first and second embodiments, a PNP switching transistor is used as an oscillation switching element. In the third embodiment, an
さらに、このスイッチングトランジスタ4bのエミッタは電池1の負極に、コレクタはトランス6の1次巻線Pの一端(電流流入側)に接続されている。トランス6の1次巻線Pの他端は電池1の陽極に接続されている。
Further, the emitter of the switching
また、第3の実施の形態では、電池1の電圧をラッチするためのラッチ回路が新たに設けられている。このラッチ回路は、OPアンプ30、スイッチング素子28、及び記憶用コンデンサ29により構成され、OPアンプ30の反転入力端子は出力端子に直結されてボルテージフォロアとして構成されることにより、ゲインは1倍となっている。また、OPアンプ30の非反転入力端子は、スイッチング素子28の電流入出力端子、記憶用コンデンサ29を介して、電池1に並列に接続された分圧抵抗24,25の中点に接続され、出力端子は、ラインLgを介してカメラ回路部17内のA/Dコンバータ151に接続されている。
In the third embodiment, a latch circuit for latching the voltage of the
さらに、スイッチング素子28のスイッチング制御端子は、スイッチング素子21のスイッチング制御端子と接続されラインLhを介してカメラ回路部17内のA/Dコンバータ151に接続されている。なお、分圧抵抗24,25の抵抗値の比と、分圧抵抗26,27の抵抗値の比はここでは同一としており、主コンデンサ16の電位Vcmは、トランス6の1次巻線Pの巻数に対する2次巻線Sの巻数の比をn、スイッチングトランジスタ4bのOFF時のコレクタ電圧をVce、電池1の電圧をVbatとすると、
Further, the switching control terminal of the switching
[数4]
Vcm=n×(Vce−Vbat)
として示される。
[Equation 4]
V cm = n × (Vce−Vbat)
As shown.
次に、第3の実施の形態に係る主コンデンサ16の電圧検出動作を、図12のタイミングチャートを参照しながら説明する。
Next, the voltage detection operation of the
図12に示したaは1次電流波形、bは2次電流波形、cはスイッチングトランジスタ4bのコレクタ電圧、dは接続ラインLhに出力するラッチ信号、eはOPアンプ23の出力電圧、fはOPアンプ23、30の出力タイミング、すなわちA/Dコンバータ151によるスイッチングトランジスタ4bのコレクタ電圧、電池1の電圧の検出タイミングを示している。
12, a is a primary current waveform, b is a secondary current waveform, c is a collector voltage of the switching
マイコン150は、cに示した減衰振動ノイズが少なくなる所定時間t後に、dに示したHighハイレベルのラッチ信号を出力することにより、スイッチング素子21,28をONし、分圧抵抗26,27により分圧されたスイッチングトランジスタ4bのコレクタ電圧、分圧抵抗24,25により分圧された電池1の電圧を、それぞれ記憶用コンデンサ22,29に記憶させる。この記憶用コンデンサ22,29に記憶されたスイッチングトランジスタ4bの分圧に係るコレクタ電圧、電池1の分圧に係る電圧は、それぞれOPアンプ23とラインLf、OPアンプ30とラインLgを介してA/Dコンバータ151に出力されて、A/D変換される。
The
マイコン150は、それらA/D変換されたスイッチングトランジスタ4bの分圧に係るコレクタ電圧、電池1の分圧に係る電圧を、fに示したタイミングで取り込み、数式4に示した演算式に基づいて、主コンデンサ16の電圧を検出する。なお、数式4における(Vce−Vbat)、すなわち、(スイッチングトランジスタ4bのコレクタ電圧Vce−電池1の電圧Vbat)は、スイッチングトランジスタ4bのOFF時にトランス6の2次電流により誘起される1次電圧である。
The
第3の実施の形態では、このような処理により、第2の実施の形態と同様に、動作速度の遅い安価なマイコンでも、減衰振動ノイズを除いた正確な1次電圧を確実に取り込めるようにしている。 In the third embodiment, as in the second embodiment, such a process ensures that an accurate primary voltage excluding damped vibration noise can be reliably captured even by an inexpensive microcomputer having a low operating speed. ing.
なお、第3の実施の形態では、電池1の電圧を検出するために分圧抵抗24,25と記憶用コンデンサ29を中核とするラッチ回路とを設けたが、これらを用いることなく、分圧抵抗26の接続先をスイッチングトランジスタ4bのコレクタと電池1の陽極との間で切り換え可能に構成することにより、主コンデンサ16の電圧検出回路を簡素化することも可能である。また、スイッチングトランジスタ4b(NPNトランジスタ)の代わりにNチャネルFETを使用することも可能である。
In the third embodiment, the
[第4の実施の形態]
図13は、本発明の第4の実施の形態に係るストロボ装置の構成を示す回路図であり、この第4の実施の形態に係るストロボ装置では、図11に示した第3の実施の形態に係るストロボ装置の構成要素の中から、電池1の電圧を検出ための分圧抵抗24,25と、電池1の電圧をラッチするためのOPアンプ30、スイッチング素子28、及び記憶用コンデンサ29が削除されている。また、発振制御用のスイッチング素子としては、第3の実施の形態では、NPN型のスイッチングトランジスタ4bを使用していたが、第4の実施の形態では、NチャネルFET4cを使用している。ただし、発振制御用のスイッチング素子として、NPN型のスイッチングトランジスタを使用してもよい。
[Fourth Embodiment]
FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of a strobe device according to the fourth embodiment of the present invention. In the strobe device according to the fourth embodiment, the third embodiment shown in FIG. Among the components of the strobe device according to the present invention,
そして、第4の実施の形態では、マイコン150は、カメラ回路部17内のバッテリチェック回路124から電池1の電圧を取得し、この電池1の電圧とNチャネルFET4cのドレインの電圧との差を求めて、数式4に示した演算式に基づいて主コンデンサ16の電圧を検出している。この場合、NチャネルFET4cのドレインの電圧としては、第2,3の実施の形態と同様の趣旨で、減衰振動ノイズが重畳されていないものをラッチして使用することは言うまでもない。
In the fourth embodiment, the
このように、第4の実施の形態では、新たな素子を追加することなく既存の回路を用いて、主コンデンサ16の電圧を検出するための電圧である電池1の電圧を取得しているので、第3の実施の形態よりも一層、小型化・低価格化を図ることが可能となる。
As described above, in the fourth embodiment, the voltage of the
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、例えば、フライバックコンバータの代わりにフォワードコンバータを用いたストロボ装置に適用することも可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to a strobe device using a forward converter instead of a flyback converter, for example.
1…電池
4a,4b…スイッチングトランジスタ(発振制御用のスイッチング素子)
4c…NチャネルFET(発振制御用のスイッチング素子)
6…トランス
7,8,24,25,26,27…分圧抵抗(第1の検出手段)
16…主コンデンサ
17…カメラ回路部
18,23,30…OPアンプ(ラッチ手段)
21,28…スイッチング素子(ラッチ手段)
22,29…記憶用コンデンサ(ラッチ手段)
150…マイクロコンピュータ(第2の検出手段)
DESCRIPTION OF
4c ... N-channel FET (switching element for oscillation control)
6 ...
16 ...
21, 28... Switching element (latch means)
22, 29... Storage capacitors (latch means)
150... Microcomputer (second detection means)
Claims (10)
前記トランスの1次側に設けられ、前記主コンデンサの充電電流に対応する所定の電圧を検出する第1の検出手段と、
前記第1の検出手段により検出された電圧をラッチするラッチ手段と、
前記ラッチ手段によりラッチされた電圧を用いて前記主コンデンサの電圧を検出する第2の検出手段と、
を有することを特徴とするストロボ装置。 In a strobe device that supplies a voltage of a battery to a primary winding of a transformer via a switching element and charges a main capacitor that accumulates electric charges for discharge light emission by a boosted secondary voltage of the secondary winding of the transformer ,
First detection means provided on the primary side of the transformer for detecting a predetermined voltage corresponding to a charging current of the main capacitor;
Latch means for latching the voltage detected by the first detection means;
Second detection means for detecting the voltage of the main capacitor using the voltage latched by the latch means;
A strobe device characterized by comprising:
定電圧電源とトランスの1次巻線との間に接続された分圧抵抗の分圧電圧により前記主コンデンサの電圧を検出する検出手段を有することを特徴とするストロボ装置。 Supply the battery voltage to the primary winding of the transformer via the PNP transistor or P-channel FET, and charge the main capacitor that accumulates the charge for discharge light emission by the boosted secondary voltage of the secondary winding of the transformer In the strobe device
A strobe device comprising detecting means for detecting a voltage of the main capacitor by a divided voltage of a voltage dividing resistor connected between a constant voltage power source and a primary winding of a transformer.
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