JP2005347029A

JP2005347029A - ストロボ充電回路

Info

Publication number: JP2005347029A
Application number: JP2004163432A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Tsuchida; 啓一土田
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-06-01
Filing date: 2004-06-01
Publication date: 2005-12-15

Abstract

【課題】効率良く短時間で充電を行うことができ、且つ、充電電流の電流値を低くすることができるストロボ充電回路を提供する。
【解決手段】ストロボ充電回路は、電源１の電圧を昇圧して、発光エネルギーを蓄積するメインコンデンサ２へ充電を行う第１のフライバック式昇圧回路３と、この第１のフライバック式昇圧回路３とは別個に設けられ、電源１の電圧を昇圧してメインコンデンサ２へ充電を行う第２のフライバック式昇圧回路４と、第１のフライバック式昇圧回路３のスイッチング素子Ｑ１０１のオンからオフへの切り換えに同期して第２のフライバック式昇圧回路４のスイッチング素子Ｑ１０２をオフからオンへ切り換える制御を行う制御部１０と、を有するようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ストロボ充電回路に関する。

近年、多くのカメラはストロボ発光装置を備えている。
ストロボ発光装置は、一般に、発光エネルギーを蓄積するメインコンデンサを充電するためのストロボ充電回路を備えており、この回路によりメインコンデンサが充電されることでストロボ発光の実行が可能になる。

ところで、このストロボ充電回路においては、充電時間の短縮化が望まれている。これについて、例えば特許文献１には、複数の昇圧回路を備えたストロボ装置であって、メインコンデンサの充電電圧が所定の電圧以下である場合はフォワード式昇圧回路を使用し、メインコンデンサの充電電圧が所定の電圧以上である場合はフライバック式昇圧回路を使用して充電することにより、総充電時間の短縮化を図る装置が提案されている。
特開２００２−３５０１８６号公報

しかしながら、このストロボ装置によれば、充電開始から充電電圧が所定電圧に至るまでは、フォワード式昇圧回路しか使用されず、また、それ以降は、フライバック式昇圧回路しか使用されないので、効率が悪いという問題がある。また、両昇圧回路等を制御するマイクロコンピュータとは別に、各昇圧回路に専用の回路が必要になるため、回路規模が大きくなるという問題もある。

本発明は、上記実情に鑑み、効率良く短時間で充電を行うことができ、且つ、充電電流の電流値を低くすることができる、ストロボ充電回路を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の態様に係るストロボ充電回路は、電源電圧を昇圧して、発光エネルギーを蓄積するメインコンデンサへ充電を行う第１のフライバック式昇圧手段と、前記第１のフライバック式昇圧手段とは別個に設けられ、前記電源電圧を昇圧して、前記メインコンデンサへ充電を行う第２のフライバック式昇圧手段と、前記第１のフライバック式昇圧手段のスイッチング素子のオンからオフへの切り換えに同期して前記第２のフライバック式昇圧手段のスイッチング素子をオフからオンへ切り換える制御を行う制御手段と、を備えた構成である。

本構成によれば、第１のフライバック式昇圧手段により、電源電圧が昇圧され、発光エネルギーを蓄積するメインコンデンサへ充電が行われる。また、前記第１のフライバック式昇圧手段とは別個に設けられた第２のフライバック式昇圧手段により、前記電源電圧が昇圧され、前記メインコンデンサへ充電が行われる。また、制御手段により、前記第１のフライバック式昇圧手段のスイッチング素子のオンからオフへの切り換えに同期して前記第２のフライバック式昇圧手段のスイッチング素子をオフからオンへ切り換える制御が行われる。

本発明の第２の態様に係るストロボ充電回路は、前記第１の態様において、前記制御手段は、前記第２のフライバック式昇圧手段のスイッチング素子のオン時間を、前記第１のフライバック式昇圧手段のスイッチング素子のオン時間と等しくなるよう制御する、構成である。

本構成によれば、前記制御手段により、前記第２のフライバック式昇圧手段のスイッチング素子のオン時間が、前記第１のフライバック式昇圧手段のスイッチング素子のオン時間と等しくなるよう制御される。

本発明の第３の態様に係るストロボ充電回路は、前記第１又は２の態様において、前記第１のフライバック式昇圧手段は、発振トランスの二次電流を検出する電流検出手段を更に有し、前記制御手段は、前記検出された二次電流が所定値に達したとき、前記第１のフライバック式昇圧手段のスイッチング素子をオフからオンに切り換えるよう制御する、構成である。

本構成によれば、前記第１のフライバック式昇圧手段が有する電流検出手段により、発振トランスの二次電流が検出される。また、前記制御手段により、前記検出された二次電流が所定値に達したとき、前記第１のフライバック式昇圧手段のスイッチング素子をオフからオンに切り換えるよう制御される。

本発明の第４の態様に係るストロボ充電回路は、前記第３の態様において、前記制御手段は、前記検出された二次電流が所定値に達したとき、前記第１のフライバック式昇圧手段のスイッチング素子をオフからオンに切り換え、前記第２のフライバック式昇圧手段のスイッチング素子をオンからオフに切り換えるよう制御する、構成である。

本構成によれば、前記制御手段により、前記検出された二次電流が所定値に達したとき、前記第１のフライバック式昇圧手段のスイッチング素子をオフからオンに切り換え、前記第２のフライバック式昇圧手段のスイッチング素子をオンからオフに切り換えるよう制御される。

本発明によれば、効率良く短時間で充電を行うことができる。また、充電電流の電流値を低くすることができるので、充電電流の電流値の変動を少なくすることができる。電源に電池を用いた場合、電池寿命が長くなる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

図１は、カメラに搭載された、本発明の実施例１に係るストロボ充電回路を備えたストロボ発光装置の回路構成を示す図である。
同図に示すように、本装置の回路（以下「発光回路」という）は、電源１の電圧（ＶＩＮ）を昇圧して、発光エネルギーを蓄積するメインコンデンサ２へ充電を行う第１のフライバック式昇圧回路（以下単に「第１の昇圧回路」という）３と、この第１の昇圧回路３内に設けられ、発振トランスＴ１０１の二次電流を検出するための電流検出回路３ａと、第１の昇圧回路３とは別個に設けられ、電源１の電圧を昇圧してメインコンデンサ２へ充電を行う第２のフライバック式昇圧回路（以下単に「第２の昇圧回路」という）４と、メインコンデンサ２に蓄積された電圧を測定するための充電電圧検出回路５と、メインコンデンサ２へ蓄積された発光エネルギーを放電し、被写体に光を照射する発光放電管（以下「キセノン管」という）６と、第１の昇圧回路３と第２の昇圧回路４とからエネルギーが供給され、キセノン管６のカソード端子に印加される電圧を引き下げるための倍電圧回路（引き下げ回路ともいう）７と、第１の昇圧回路３と第２の昇圧回路４とからエネルギーが供給され、キセノン管６の発光を開始させるトリガ回路８と、倍電圧回路７とトリガ回路８とを駆動させ、キセノン管６の発光／停止を制御する発光制御回路９と、第１の昇圧回路３，第２の昇圧回路４，及び発光制御回路９等を制御する制御部１０とを、主要構成として有している。

尚、制御部１０は、内部にＣＰＵとＲＯＭ等を備え、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出し実行することによって、本回路を含むカメラ全体の動作を制御するものである。また、制御部１０は、電源１によってエネルギーが供給されている。

同図に示すように、電源１には、発振トランスＴ１０１の一次巻線とスイッチング素子Ｑ１０１の直列回路と、発振トランスＴ１０２の一次巻線とスイッチング素子Ｑ１０２の直列回路とが、並列に接続されている。また、スイッチング素子Ｑ１０１の制御極は、制御部１０のＣＨＧ１端子に接続され、スイッチング素子Ｑ１０２の制御極は、制御部１０のＣＨＧ２端子に接続されている。

発振トランスＴ１０１の二次巻線は、入力側が抵抗Ｒ１０１に接続され、出力側がダイオード１０１を介して抵抗Ｒ１０２とＲ１０３の直列回路に直列に接続されている。また、発振トランスＴ１０１の二次巻線と抵抗Ｒ１０１との間の接続点には制御部１０のＩＳ端子が接続され、抵抗Ｒ１０２とＲ１０３との間の接続点には、制御部１０のＶＳＴ端子が接続されている。

また、発振トランスＴ１０２の二次巻線は、ダイオードＤ１０２を介して抵抗Ｒ１０２とＲ１０３の直列回路に直列に接続されている。
ダイオードＤ１０１とＤ１０２とには、ダイオードＤ１０３とメインコンデンサＣ１０１が直列に接続されている。メインコンデンサＣ１０１には、キセノン管Ｘｅ１０１と引き下げダイオードＤ１０４とスイッチング素子Ｑ１０３の直列回路が直列に接続されている。また、スイッチング素子Ｑ１０３の制御極は、制御部１０のＳＴＯＮ端子に接続されている。

ダイオードＤ１０３とキセノン管Ｘｅ１０１との間の接続点には、抵抗Ｒ１０５を介して、トリガコンデンサＣ１０２とトリガトランスＴ１０３の一次巻線の直列回路が、スイッチング素子Ｑ１０３と並列に接続されている。また、トリガトランスＴ１０３の二次巻線の出力側は、キセノン管Ｘｅ１０１の外壁に接続されている。従って、キセノン管Ｘｅ１０１のアノード端子には、メインコンデンサＣ１０１が接続され、キセノン管Ｘｅ１０１のカソード端子には、トリガコンデンサＣ１０２とトリガトランスＴ１０３から構成されるトリガ回路８が接続されている。

次に、この発光回路の動作を、充電動作を中心に、図２、図３、及び図４を用いて説明する。
尚、図２は充電動作初期のタイミングチャートの一例を、図３は充電動作中期のタイミングチャートの一例を、図４は充電動作後期のタイミングチャートの一例を示す図である。また、図２乃至４において、ＣＨＧ１はＣＨＧ１端子の出力信号、ＩＱ１０１はスイッチング素子Ｑ１０１に流れる電流の電流値、ＩＤ１０１はダイオードＤ１０１（抵抗Ｒ１０１でもある）を流れる電流の電流値、ＣＨＧ２はＣＨＧ２端子の出力信号、ＩＱ１０２はスイッチング素子Ｑ１０２に流れる電流の電流値、ＩＤ１０２はダイオードＤ１０２を流れる電流の電流値、ＩＶＩＮは電源電流、ＩＤ１０３はダイオードＤ１０３を流れる電流の電流値を示している。

この発光回路において、初期状態では、コンデンサＣ１０１、Ｃ１０２、及びＣ１０３の電圧は何れも０Ｖで電荷は蓄積されていない。
この初期状態において、本回路の動作が開始すると、まず、制御部１０は、ストロボ発光準備のため、メインコンデンサＣ１０１に電荷を蓄積させる充電動作を開始する。この充電動作は、第１の昇圧回路３と第２の昇圧回路４を用いて行われるものであり、次のようにして行われる。

まず、制御部１０は、ＣＨＧ１端子をオンし（図２の(a) ＊１）、スイッチング素子Ｑ１０１をオンさせる。このスイッチング素子Ｑ１０１がオンすると、電源１に蓄えられている電荷が、発振トランスＴ１０１の一次巻線とスイッチング素子Ｑ１０１に流れ始める。すなわち、電源電流が発振トランスＴ１０１の一次巻線とスイッチング素子Ｑ１０１に流れ始める（図２の(b) ＊２，(g) ＊３）。尚、発振トランスＴ１０１は、フライバック式のトランスであり、一次巻線に電流を流すことでトランス内部にエネルギーを蓄積させ、一次巻線に流れる電流をオフすることで、電磁誘導作用によりトランス内部に貯まったエネルギーを二次巻線に放出するものである。

制御部１０は、ＣＨＧ１端子をオンした後、所定時間（以下これを「ＴＯＮ時間」という）経過後、ＣＨＧ１端子をオフし（図２の(a) ＊４）、ＣＨＧ２端子をオンする（図２の(d) ＊５）。

ここで、ＣＨＧ１端子がオフすると（図２の(a) ＊４）、発振トランスＴ１０１の一次巻線に流れている電流がカットされ、発振トランスＴ１０１の内部に蓄積されたエネルギーが電磁誘導作用により二次巻線に伝達され、充電電流がダイオードＤ１０１及びＤ１０３を介して（図２の(c) ＊６，(h) ＊７）メインコンデンサＣ１０１へ流れ、メインコンデンサＣ１０１へのエネルギーの蓄積が開始される。また、この時、抵抗Ｒ１０１にも充電電流に等しい電流が流れて、Ｒ１０１と発振トランスＴ１０１の二次巻線との間の接続点、すなわち制御部１０のＩＳ端子には、Ｒ１０１を流れる電流に応じた電圧が発生する。また、ダイオードＤ１０１及びＤ１０３を介して流れた充電電流は、抵抗Ｒ１０５を介して、倍電圧回路７の引き下げコンデンサＣ１０３とトリガ回路８のトリガコンデンサＣ１０２へも流れ、引き下げコンデンサＣ１０３とトリガコンデンサＣ１０２へのエネルギーの蓄積も開始される。

また、ＣＨＧ２端子がオンすると（図２の(d) ＊５）、ＣＨＧ１端子をオンしたときと同様に、スイッチング素子Ｑ１０２がオンし、電源１に蓄えられている電荷が、発振トランスＴ１０２の一次巻線とスイッチング素子Ｑ１０２に流れ始める。すなわち、電源電流が発振トランスＴ１０２の一次巻線とスイッチング素子Ｑ１０２に流れ始める（図２の(e) ＊８，(g) ＊９）。尚、発振トランスＴ１０２も、発振トランスＴ１０１と同様、フライバック式のトランスであり、一次巻線に電流を流すことでトランス内部にエネルギーを蓄積させ、一次巻線に流れる電流をオフすることで、電磁誘導作用によりトランス内部に貯まったエネルギーを二次巻線に放出するものである。

制御部１０は、ＣＨＧ１端子をオフしＣＨＧ２端子をオンした後は、継続して、ＩＳ端子電圧と予め測定されている抵抗Ｒ１０１の抵抗値とを基に抵抗Ｒ１０１を流れる電流の電流値を検出し該電流値が所定閾値（以下これを「ＩＤｔｈ」という）未満になったか否かを判定すると共に、ＣＨＧ２端子をオンしてからＴＯＮ時間経過したか否かを判定し、何れか一方の判定結果がＹｅｓになった時点でＣＨＧ２端子をオフし、検出した電流値がＩＤｔｈ未満になったと判定された時点でＣＨＧ１端子をオンする。

この時点においては、充電動作初期であることから、メインコンデンサ１０１の充電周波数が低く、図２に示すように、ダイオードＤ１０１を流れる充電電流の単位時間当たりの電流値の減少は小さく（図２の(c) ＊６）、検出した電流値がＩＤｔｈ未満になる前に、ＴＯＮ時間経過することとなる。従って、このような場合には、制御部１０は、ＴＯＮ時間経過した時点でＣＨＧ２端子をオフし（図２の(d) ＊１０）、その後、検出した電流値がＩＤｔｈ未満になった時点でＣＨＧ１端子をオンする（図２の(a) ＊１１）。

ここで、ＣＨＧ２端子がオフすると（図２の(d) ＊１０）、ＣＨＧ１端子をオフしたときと同様に、発振トランスＴ１０２の一次巻線に流れている電流がカットされ、発振トランスＴ１０２の内部に蓄積されたエネルギーが電磁誘導作用により二次巻線に伝達され、充電電流が、ダイオードＤ１０２及びＤ１０３を介して（図２の(c) ＊６，(h) ＊７）メインコンデンサＣ１０１に流れ、メインコンデンサＣ１０１へのエネルギーの蓄積が行われる。但し、このとき、ダイオードＤ１０３には、ダイオードＤ１０１を介して流れる充電電流（図２の(c) ＊１４）も流れているので、ダイオードＤ１０３には、ダイオードＤ１０２とＤ１０１のそれぞれを流れる充電電流を加算した電流（図２の(h) ＊１３）が流れることとなる。また、この充電電流は、抵抗Ｒ１０５を介して倍電圧回路７の引き下げコンデンサＣ１０３とトリガ回路８のトリガコンデンサＣ１０２へも流れ、引き下げコンデンサＣ１０３とトリガコンデンサＣ１０２へのエネルギーの蓄積も行われる。

以下同様にして、制御部１０は、ＣＨＧ１端子をオフしＣＨＧ２端子をオンした後において、検出した電流値がＩＤｔｈ未満になる前にＴＯＮ時間経過することとなる場合に限り、図２に示したようなスイッチング素子Ｑ１０１とＱ１０２のオン／オフ制御を繰り返す。

そして、このようにして充電動作が進行して、メインコンデンサＣ１０１の電圧が上昇すると充電周波数が高くなり、充電動作中期には、図３に示すように、ダイオードＤ１０１を流れる充電電流の単位時間当たりの電流値の減少が大きくなり（図３の(c) ＊１５）、検出した電流値がＩＤｔｈ未満になる時点とＴＯＮ時間経過する時点とが同時点となる。従って、このような場合には、制御部１０は、検出した電流値がＩＤｔｈ未満になった時点（或いはＴＯＮ時間経過した時点）で、ＣＨＧ２端子をオフし（図３の(c) ＊１６）、ＣＨＧ１端子をオンする（図３の(d) ＊１７）。

以下同様にして、制御部１０は、ＣＨＧ１端子をオフしＣＨＧ２端子をオンした後において、検出した電流値がＩＤｔｈ未満になる時点とＴＯＮ時間経過する時点とが同時点となる場合に限り、図３に示したスイッチング素子Ｑ１０１とＱ１０２のオン／オフ制御を繰り返す。

そして、更に充電動作が進行して、メインコンデンサＣ１０１の電圧が上昇すると充電周波数が高くなり、充電動作後期には、図４に示すように、ダイオードＤ１０１を流れる充電電流の単位時間当たりの電流値の減少が更に大きくなり（図４の(c) ＊１８）、ＴＯＮ時間経過する前に、検出した電流値がＩＤｔｈ未満になることとなる。従って、このような場合には、制御部１０は、検出した電流値がＩＤｔｈ未満になった時点で、ＣＨＧ２端子をオフし（図４の(d) ＊１９）、ＣＨＧ１端子をオンする（図４の(a) ＊２０）。

以下同様にして、制御部１０は、図４に示したようなスイッチング素子Ｑ１０１とＱ１０２のオン／オフ制御を繰り返す。
一方、メインコンデンサＣ１０１に発生する電圧は、抵抗Ｒ１０２とＲ１０３の抵抗値の比率、いわゆる抵抗比より、制御部１０のＶＳＴ端子に発生する電圧の抵抗比倍の電圧となることから、制御部１０は、充電動作中、継続してＶＳＴ端子電圧を測定し、該ＶＳＴ端子電圧が、メインコンデンサＣ１０１の所定充電電圧に対応する充電停止電圧に達した時点で、充電動作を終了する。

尚、この充電動作終了時点において、メインコンデンサＣ１０１に発生した電圧をＶｃ１とし、倍電圧回路７の引き下げコンデンサＣ１０３に発生した電圧をＶｃ３とし、トリガ回路８のトリガコンデンサＣ１０２に発生した電圧をＶｃ２とする。

充電動作が終了すると、制御部１０は、ＳＴＯＮ端子をオンし、スイッチング素子Ｑ１０３をオンさせる。尚、スイッチング素子Ｑ１０３は、発光制御回路９を構成しており、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）と称する瞬時大電流の制御に適した半導体が用いられる。

スイッチング素子Ｑ１０３がオンすると、Ｑ１０３のコレクタ端子電圧が０Ｖへ変化し、倍電圧回路７とトリガ回路８が動作する。
倍電圧回路７においては、スイッチング素子Ｑ１０３がオンすることで、Ｖｃ３から０Ｖに変化した引き下げコンデンサＣ１０３は、もう一方の端子の電圧が０Ｖから−Ｖｃ３に変化し、電流を流すことで安定しようとする。しかし、逆接続となる引き下げダイオードＤ１０４と抵抗値の大きな抵抗Ｒ１０４に阻まれ電流が流れず、−Ｖｃ３のままとなる。引き下げコンデンサＣ１０３の端子は、キセノン管Ｘｅ１０１のカソード端子と同端子であるため、キセノン管Ｘｅ１０１のカソード端子電圧も−Ｖｃ３となり、キセノン管Ｘｅ１０１のアノード端子電圧（メインコンデンサＣ１０１の電圧であるＶｍｃ）と合わせ、キセノン管Ｘｅ１０１には、Ｖｍｃ＋Ｖｃ３の電圧が印加される。尚、キセノン管は、該キセノン管の端子間の電位差が高いと発光しやすい。

また、トリガ回路８においては、スイッチング素子Ｑ１０３がオンすることで、トリガコンデンサＣ１０２に蓄積されていた電荷は、スイッチング素子Ｑ１０３に流れ、その後、トリガトランスＴ１０３の一次巻線に流れ、さらに、トリガコンデンサＣ１０２に流れる。トリガトランスＴ１０３の一次巻線に電流が流れると、発生したエネルギーがキセノン管Ｘｅ１０１の外壁に伝達される。キセノン管Ｘｅ１０１の外壁は、高インピーダンスになっているため、電流が流れる経路がなく、トリガトランスＴ１０３の二次巻線に電磁誘導作用により発生したエネルギーは電圧に変換され、キセノン管Ｘｅ１０１の外壁に印加される。尚、キセノン管Ｘｅ１０１の外壁（発光部分）は、ネサコートと呼ばれる透明電極（トリガ電極）が塗布されており、印加された電圧（トリガ電圧）がキセノン管全体に印加されるようになっている。

キセノン管Ｘｅ１０１にトリガ電圧が印加され、端子間電圧が高い電圧になると、キセノン管Ｘｅ１０１に発光電流が流れ、キセノン管Ｘｅ１０１が発光を開始する。発光電流は、メインコンデンサＣ１０１から流れ出し、次に、キセノン管Ｘｅ１０１に流れ、さらに、ダイオードＤ１０４を流れ、次に、スイッチング素子Ｑ１０３を流れ、さらに、メインコンデンサＣ１０１に流れる。

そして、制御部１０は、ＳＴＯＮ端子をオンしてから所定時間経過後に、ＳＴＯＮ端子をオフし、スイッチング素子Ｑ１０３をオフさせる。
スイッチング素子Ｑ１０３がオフすると、発光電流が急激に減少し、キセノン管Ｘｅ１０１の発光が停止する。発光電流が減少すると、スイッチング素子Ｑ１０３のコレクタ端子が、メインコンデンサＣの電圧と同電圧となるように電圧が上昇する。スイッチング素子Ｑ１０３のコレクタ端子電圧は、該コレクタ端子電圧が上昇した後、変化せずにメインコンデンサＣ１０１と同電圧となり、キセノン管Ｘｅ１０１のカソード電圧は上昇後、抵抗Ｒ１０４より徐々に低下し、グランドと同電圧となり、この発光回路の動作が終了する。

図５(a) は、上述の充電動作を、制御部１０が行う充電処理に係るフローチャートとして示す図であり、同図(b) は、その充電処理中のＶＳＴ端子電圧の変化の様子を示す図である。

同図(a) に示すように、制御部１０は、充電処理を開始すると、まず、ＣＨＧ１端子をオンし（ステップ（以下単に「Ｓ」という）１）、ＴＯＮ時間経過するまで待機する（Ｓ２がＮｏ）。そして、ＴＯＮ時間経過すると（Ｓ２がＹｅｓ）、ＣＨＧ１端子をオフし（Ｓ３）、ＣＨＧ２端子をオンする（Ｓ４）。

続いて、Ｓ４の後、更にＴＯＮ時間経過したか否かを判定し（Ｓ５）、その判定結果がＮｏの場合には、ＩＳ端子電圧と抵抗Ｒ１０１の抵抗値を基に求めた抵抗Ｒ１０１を流れる電流（充電電流）の電流値がＩＤｔｈ未満であるか否かを判定する（Ｓ６）。

このＳ６の判定において、その判定結果がＮｏの場合にはＳ５へ戻り、その判定結果がＹｅｓの場合、或いはＳ５の判定結果がＹｅｓの場合には、ＣＨＧ２端子をオフする（Ｓ７）。

続いて、再び、ＩＳ端子電圧と抵抗Ｒ１０１の抵抗値を基に求めた抵抗Ｒ１０１を流れる電流（充電電流）の電流値がＩＤｔｈ未満であるか否かを判定し（Ｓ８）、その判定結果がＮｏの場合には本判定を繰り返し、その判定結果がＹｅｓの場合には、ＣＨＧ１端子をオンする（Ｓ９）。

このようなＳ５乃至９の処理により、Ｓ５又はＳ６の判定結果がＹｅｓになった時点でＣＨＧ２端子がオフされ、Ｓ８の判定結果がＹｅｓになった時点でＣＨＧ１端子がオンされる。

続いて、ＶＳＴ端子電圧を測定し、該ＶＳＴ端子電圧が充電停止電圧に達したか否か、すなわち、メインコンデンサＣ１０１に発生した電圧が所定充電電圧に達したか否かを判定する（Ｓ１１）。

このＳ１１の判定において、その判定結果がＮｏの場合には処理がＳ１へ戻り、Ｙｅｓの場合には本フローが終了する。
このような充電処理により、本処理が開始すると、同図(b) に示すように、ＶＳＴ端子電圧が徐々に上昇し、そのＶＳＴ端子電圧が充電停止電圧に達したところ、すなわち、メインコンデンサＣ１０１の電圧が所定充電電圧に達したところで、充電処理が終了する。

以上、実施例１によれば、充電動作において、第１の昇圧回路３によりメインコンデンサＣ１０１への電荷の蓄積を行っている期間（ＣＨＧ１端子がオフの期間）若しくはその期間内の一部期間に、第２の昇圧回路４の発振トランスＴ１０２へのエネルギーの蓄積を行い、また、第２の昇圧回路４によりメインコンデンサＣ１０１への電荷の蓄積を行っている期間（ＣＨＧ２端子がオフの期間）若しくはその期間内の一部期間に、第１の昇圧回路３の発振トランスＴ１０１へのエネルギーの蓄積を行うといった動作を繰り返すようにしたので、効率良く短時間で充電を行うことができる。

また、充電動作中期及び後期においては、一方の昇圧回路により電荷の蓄積を行っている間は、他方の昇圧回路による電荷の蓄積は行われないので、充電電流（ＩＤ１０３）の電流値を低くすることができ、充電電流の電流値の変動を少なくすることができる。また、充電動作初期においては、第２の昇圧回路により電荷の蓄積を行っている間に、第１の昇圧回路による電荷の蓄積も行われることになるものの、このときの第１の昇圧回路による充電電流の電流値はさほど高くはないので、充電動作初期においても、充電電流の電流値を低くすることができ、充電電流の電流値の変動を少なくすることができる。

また、制御部１０のＣＨＧ１端子から第１の昇圧回路３までの回路構成、及び、制御部１０のＣＨＧ２端子から第２の昇圧回路４までの回路構成を、簡易に構成することができるので、回路規模をより小さくすることができる。

また、従来の発光回路においては、電源からエネルギーが供給される制御部は、電源の電圧がストロボ充電により低下すると、発振が止まってしまう虞があったが、本実施例に係る発光回路においては、消費電流を少なくすることができるので、そのような虞はない。

実施例２は、実施例１において制御部１０が行っていたスイッチング素子Ｑ１０１とＱ１０２のオン／オフ制御を、図６に示すような制御回路によって行うようにしたものである。

図６は、カメラに搭載された、本発明の実施例２に係るストロボ充電回路を備えたストロボ発光装置の一部回路構成を示す図である。
同図に示すように、図１に示した回路との違いは、本実施例に係る発光回路が、スイッチング素子Ｑ１０１とＱ１０２のオン／オフ制御を行うための制御回路１１を新たに備えた点である。但し、この制御回路１１の追加に伴い、制御部１０は、スイッチング素子Ｑ１０１及びＱ１０２の制御を行う必要がなくなったので、係るＣＨＧ１端子，ＣＨＧ２端子，及びＩＳ端子を備えず、代わりに充電動作開始指示を行うためのＣＨＡＲＧＥ端子を備えている。その他の回路構成は、図１に示したものと同じである。尚、図６においては、メインコンデンサ２の後段となる、キセノン管６，倍電圧回路７，トリガ回路８，発光制御回路９等は、省略して示している。

同図において、制御部１０のＣＨＡＲＧＥ端子には、ラッチ回路Ｌ２０１とディレイ回路Ｌ２０７の各入力端子とＡＮＤ回路Ｌ２０３の一方の入力端子とが接続されている。
ラッチ回路Ｌ２０１の出力端子には、ＡＮＤ回路Ｌ２０２の一方の入力端子が接続され、ＡＮＤ回路Ｌ２０２の出力端子には、ＡＮＤ回路Ｌ２０３の他方の入力端子が接続されている。ＡＮＤ回路Ｌ２０３の出力端子には、ワンショット回路Ｌ２０４の入力端子が接続され、ワンショット回路Ｌ２０４出力端子には、スイッチング素子Ｑ１０１の制御極とインバータ回路Ｌ２０８の入力端子とが接続されている。

また、第１の昇圧回路３の発振トランスＴ１０１と抵抗Ｒ１０１との間の接続点には、比較回路Ｌ２０６のプラス（＋）側の入力端子が接続され、比較回路Ｌ２０６のマイナス（−）側の入力端子には、基準電圧に係る電源として電源１１ａが接続されている。比較回路Ｌ２０６の出力端子には、インバータ回路Ｌ２０５の入力端子とＡＮＤ回路Ｌ２０２の他方の入力端子が接続され、インバータ回路Ｌ２０５の出力端子には、ＡＮＤ回路Ｌ２１１の一方の入力端子が接続されている。

ディレイ回路Ｌ２０７とインバータ回路Ｌ２０８の各出力端子には、ＡＮＤ回路Ｌ２０９の入力端子が接続されている。ＡＮＤ回路Ｌ２０９の出力端子には、ワンショット回路Ｌ２０９の入力端子が接続され、ワンショット回路Ｌ２１０の出力端子には、ＡＮＤ回路Ｌ２１１の他方の入力端子が接続され、ＡＮＤ回路Ｌ２１１の出力端子には、スイッチング素子Ｑ１０２の制御極が接続されている。

その他の回路構成については、図１を用いて説明したとおりである。
次に、この発光回路の動作を、図７を用いて説明する。但し、充電動作以降の動作については実施例１と同じであるので、ここでは充電動作のみを説明する。尚、図７は、充電動作初期のタイミングチャートの一例を示す図である。

この発光回路において、初期状態では、コンデンサＣ１０１、Ｃ１０２、及びＣ１０３の電圧は何れも０Ｖで電荷は蓄積されていない。また、第１の昇圧回路３において充電電流は流れていないので、発振トランスＴ１０１と抵抗Ｒ１０１との間の接続点の電圧、すなわち比較回路Ｌ２０６のプラス（＋）側の入力端子は０Ｖである。また、比較回路Ｌ２０６のマイナス（−）側の入力端子に接続される電源１１ａの電圧は、基準電圧として、抵抗Ｒ１０１を流れる電流が実施例１で説明したＩＤｔｈとなったときの発振トランスＴ１０１と抵抗Ｒ１０１との間の接続点の電圧となっている。従って、この初期状態においては、比較回路Ｌ２０６のプラス（＋）側の入力端子電圧は、マイナス（−）側の入力端子電圧よりも高くなるので、Ｌ２０６の出力端子はＨレベルとなり、ＡＮＤ回路Ｌ２０２の他方の入力端子とインバータ回路Ｌ２０５の入力端子は、何れもＨレベルとなっている。

この初期状態において、本回路の動作が開始すると、まず、制御部１０は、ストロボ発光準備のため、メインコンデンサＣ１０１に電荷を蓄積させる充電動作を開始する。この充電動作は、第１の昇圧回路３と第２の昇圧回路４によって行われるものであり、次のようにして行われる。

まず、制御部１０は、ＣＨＡＲＧＥ端子をオンする（図７の(a) ＊２１）。ＣＨＲＧＥ端子がオンすると、これに接続される、ラッチ回路Ｌ２０１とディレイ回路Ｌ２０７の各入力端子と、ＡＮＤ回路Ｌ２０３の一方の入力端子がＨレベルとなる。

ラッチ回路Ｌ２０１の入力端子がＨレベルになると、それがラッチ回路Ｌ２０１によりラッチされ、ラッチ回路Ｌ２０１の出力端子がＨレベルとなる。これにより、ＡＮＤ回路Ｌ２０２の入力端子は何れもＨレベルとなって、ＡＮＤ回路Ｌ２０２の出力端子はＨレベルとなり、更に、ＡＮＤ回路Ｌ２０３の入力端子も何れもＨレベルとなって、ＡＮＤ回路Ｌ２０３の出力端子もＨレベルとなる。

ＡＮＤ回路Ｌ２０３の出力端子がＨレベルになると、ワンショット回路Ｌ２０４の出力端子がＨレベルとなって、スイッチング素子Ｑ１０１がオンする（図７の(b)＊２２）。尚、ワンショット回路Ｌ２０４は、ワンショットパルスとして、ＴＯＮ時間、Ｈレベルのパルスを出力する。

そして、ＴＯＮ時間経過後、ワンショット回路Ｌ２０４の出力端子はＬレベルとなり、スイッチング素子Ｑ１０１がオフする（図７の(b) ＊２３）。スイッチング素子Ｑ１０１がオフすると、実施例１で説明したようにダイオードＤ１０１等に充電電流が流れ始め（図７の(d) ＊２４）、発振トランスＴ１０１と抵抗Ｒ１０１との間の接続点、すなわち、比較回路Ｌ２０６のプラス（＋）側の入力端子には基準電圧（マイナス（−）側の入力端子電圧）よりも低い電圧が発生する。これにより、比較回路Ｌ２０６の出力端子はＬレベルとなり、ＡＮＤ回路Ｌ２０２とＬ２０３を介してワンショット回路Ｌ２０４の入力端子がＬレベルになり、また、インバータ回路Ｌ２０５を介してＡＮＤ回路Ｌ２１１の一方の入力端子がＨになる。

一方、ディレイ回路Ｌ２０７は、ＴＯＮ時間、入力信号にディレイを与えて出力する回路であり、ＣＨＲＧＥ端子がオンし、ディレイ回路Ｌ２０７の入力端子がＨレベルになると、その時からＴＯＮ時間経過前までは、ディレイ回路Ｌ２０７の出力端子がＬベルとなって、ＡＮＤ回路Ｌ２０９の出力端子はＬレベルとなり、ワンショット回路Ｌ２０９の出力端子からはワンショットパルスが出力されず、ＡＮＤ回路Ｌ２１１の出力端子はＬレベルとなり、スイッチング素子Ｑ１０２はオフされたままである（図７の(e) ＊２５）。そして、ＣＨＡＲＧＥ端子がオンしてからＴＯＮ時間が経過すると、ディレイ回路Ｌ２０７の出力端子がＨレベルとなり、また、この時には、前述のとおり、ワンショット回路Ｌ２０４の出力端子がＬレベルになっていることから、インバータ回路Ｌ２０８の出力端子がＨレベルとなり、ＡＮＤ回路Ｌ２０９の入力端子は何れもＨレベルとなって、ＡＮＤ回路Ｌ２０９の出力端子はＨレベルとなる。これにより、ワンショット回路Ｌ２０４の出力端子がＨレベルとなる。また、この時には、前述のとおり、比較回路Ｌ２０６の出力端子がＬレベルになっていることからインバータ回路Ｌ２０５の出力端子はＨレベルとなり、ＡＮＤ回路Ｌ２１１の入力端子は何れもＨレベルとなって、スイッチング素子Ｑ１０２がオンする（図７の(b)＊２６）。尚、ワンショット回路Ｌ２１０も、ワンショット回路Ｌ２０４と同様、ワンショットパルスとして、ＴＯＮ時間、Ｈレベルのパルスを出力する。

そして、スイッチング素子Ｑ１０２がオンしてからＴＯＮ時間経過すると、比較回路Ｌ２０６の出力端子はＬレベルのままであるが、ワンショット回路Ｌ２１０の出力端子がＬレベルとなるので、ＡＮＤ回路Ｌ２１１を介して、スイッチング素子Ｑ１０２はオフする（図７の(e) ＊２７）。

このように、充電動作初期においては、実施例１で説明したとおり、抵抗Ｒ１０１を流れる電流（充電電流）の電流値がＩＤｔｈ未満になる前に、ＴＯＮ時間経過することとなる。

そして、更に時間が経過すると、抵抗Ｒ１０１を流れる電流の電流値がＩＤｔｈ未満となり、発振トランスＴ１０１と抵抗Ｒ１０１との接続点、すなわち、比較回路Ｌ２０６のプラス（＋）側の入力端子電圧が、基準電圧（マイナス（−）側の入力端子電圧）よりも高くなる。これにより、比較回路Ｌ２０６の出力端子がＨレベルとなって、ＡＮＤ回路Ｌ２０２とＬ２０３を介して、ワンショット回路Ｌ２０４の入力端子がＨレベルとなり、再び、ワンショット回路Ｌ２０４からワンショットパルスが出力され、スイッチング素子Ｑ１０１がオンする（図７(a) の＊２８）。

以下、同様にして充電動作が行われる。
但し、実施例１でも説明したように、充電動作中期においては、スイッチング素子Ｑ１０２がオンした後において抵抗Ｒ１０１を流れる電流の電流値がＩＤｔｈ未満になる時点とＴＯＮ時間経過する時点とが同時点となることから、この場合には、その電流値がＩＤｔｈ未満になった時点（ＴＯＮ時間経過した時点でもある）で、比較回路Ｌ２０６の出力端子がＬレベルからＨレベルとなって、ＡＮＤ回路Ｌ２０２、Ｌ２０３、及びワンショット回路Ｌ２０４を介して、スイッチング素子Ｑ１０１がオンとなり、また、インバータ回路Ｌ２０５とＡＮＤ回路Ｌ２１１を介して、スイッチング素子Ｑ１０２がオフとなり、前述の図３に示したような動作が繰り返される。

更に、充電動作後期においては、スイッチング素子Ｑ１０２がオンした後においてＴＯＮ時間経過する前に抵抗Ｒ１０１を流れる電流の電流値がＩＤｔｈ未満になることから、この場合には、その電流値がＩＤｔｈ未満になった時点で、比較回路Ｌ２０６の出力端子がＬレベルからＨレベルとなって、ＡＮＤ回路Ｌ２０２、Ｌ２０３、及びワンショット回路Ｌ２０４を介して、スイッチング素子Ｑ１０１がオンとなり、また、インバータ回路Ｌ２０５とＡＮＤ回路Ｌ２１１を介して、スイッチング素子Ｑ１０２がオフとなり、前述の図４に示したような動作が繰り返される。

そして、このようにしてスイッチング素子Ｑ１０１とＱ１０２のオン／オフが繰り返されてＶＳＴ端子電圧が徐々に上昇し、そのＶＳＴ端子電圧が充電停止電圧に達したところで、すなわち、メインコンデンサＣ１０１の電圧が所定充電電圧に達したところで、制御部１０は、ＣＨＡＲＧＥ端子をオフし、充電動作を終了する。

以上、実施例２よれば、制御部１０で行っていたスイッチング素子Ｑ１０１とＱ１０２のオン／オフ制御を、制御回路１１で行うようにしたので、更に、制御部１０の負担を軽減することが可能になる。

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良及び変更を行っても良いのはもちろんである。

実施例１に係るストロボ充電回路を備えたストロボ発光装置の回路構成を示す図である。実施例１に係る充電動作初期のタイミングチャートの一例を示す図である。実施例１に係る充電動作中期のタイミングチャートの一例を示す図である。実施例１に係る充電動作後期のタイミングチャートの一例を示す図である。 (a) は充電処理に係るフローチャートを示す図、(b) は充電動作中のＶＳＴ端子電圧の変化の様子を示す図である。実施例２に係るストロボ充電回路を備えたストロボ発光装置の一部回路構成を示す図である。実施例２に係る充電動作初期のタイミングチャートの一例を示す図である。

符号の説明

１電源
２メインコンデンサ
３第１の昇圧回路
４第２の昇圧回路
５充電電圧検出回路
６発光放電管
７倍電圧回路
８トリガ回路
９発光制御回路
１０制御部
１１制御回路

Claims

電源電圧を昇圧して、発光エネルギーを蓄積するメインコンデンサへ充電を行う第１のフライバック式昇圧手段と、
前記第１のフライバック式昇圧手段とは別個に設けられ、前記電源電圧を昇圧して、前記メインコンデンサへ充電を行う第２のフライバック式昇圧手段と、
前記第１のフライバック式昇圧手段のスイッチング素子のオンからオフへの切り換えに同期して前記第２のフライバック式昇圧手段のスイッチング素子をオフからオンへ切り換える制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とするストロボ充電回路。
前記制御手段は、前記第２のフライバック式昇圧手段のスイッチング素子のオン時間を、前記第１のフライバック式昇圧手段のスイッチング素子のオン時間と等しくなるよう制御する、
ことを特徴とする請求項１記載のストロボ充電回路。
前記第１のフライバック式昇圧手段は、発振トランスの二次電流を検出する電流検出手段を更に有し、
前記制御手段は、前記検出された二次電流が所定値に達したとき、前記第１のフライバック式昇圧手段のスイッチング素子をオフからオンに切り換えるよう制御する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載のストロボ充電回路。
前記制御手段は、前記検出された二次電流が所定値に達したとき、前記第１のフライバック式昇圧手段のスイッチング素子をオフからオンに切り換え、前記第２のフライバック式昇圧手段のスイッチング素子をオンからオフに切り換えるよう制御する、
ことを特徴とする請求項３記載のストロボ充電回路。