JP2006039192A - 昇圧装置及びカメラ - Google Patents
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Abstract
【課題】ストロボの充電を高速に行う昇圧装置を提供する。
【解決手段】 電源電圧を昇圧する昇圧手段(400)と、昇圧手段への電源電力の供給をスイッチングするスイッチング手段(32、33)と、スイッチング手段の動作を制御する制御手段(20)と、出力電圧が異なる複数の電源(1,30)の中から、昇圧手段に接続する電源を選択する選択手段とを有し、制御手段は、選択手段により選択された電源に応じて電源から昇圧手段への電力供給時間を変更するようスイッチング手段の動作を制御することを特徴とする昇圧装置。
【選択図】 図7
【解決手段】 電源電圧を昇圧する昇圧手段(400)と、昇圧手段への電源電力の供給をスイッチングするスイッチング手段(32、33)と、スイッチング手段の動作を制御する制御手段(20)と、出力電圧が異なる複数の電源(1,30)の中から、昇圧手段に接続する電源を選択する選択手段とを有し、制御手段は、選択手段により選択された電源に応じて電源から昇圧手段への電力供給時間を変更するようスイッチング手段の動作を制御することを特徴とする昇圧装置。
【選択図】 図7
Description
本発明は、2つの電源に接続可能な昇圧装置及びカメラに関する。
従来のフライバック型の昇圧回路において1次電池と2次電池の状態によりPWM出力信号のパルス幅・デューティを可変する方法(例えば、特許文献1参照)や1次電池の内部抵抗を検出して1次側の最大電力を引き出すために駆動パルス幅を決める方法(例えば、特許文献2参照)が提案されている。
特開平07−085988号公報(段落0027、0028)
特開平10−241886号公報(段落0012、0013)
しかしながらデジタルカメラ等の電源システムが複雑な回路において、各動作状態時の内部抵抗を測定し、その時点での駆動パルス幅を決める方法は、ソフト的にもハードウエア的にも複雑になってしまう。
このため駆動パルス幅を固定して制御する方法が考えられる。しかしながら内蔵電池等の内部電源を用いている場合と、外部電源を用いている場合とで、電源条件(電圧、内部抵抗)が異なってしまうため、外部電源の有無に応じて適正な駆動パルス幅にならない場合が生じてしまうという欠点があった。
特に外部電源が供給する電力量がトランスの飽和しない電力量より大きい場合、トランスの磁気飽和によってトランス2次側の電流が効果的に流れなくなり、充電時間が極端に遅くなるおそれがある。
そこで、本発明は、高速なストロボ充電ができる昇圧装置およびカメラを提供することを目的の一つとする。
上記課題を解決するために、本願発明の昇圧装置の第1の構成は、電源電圧を昇圧する昇圧手段と、前記昇圧手段への電源電力の供給をスイッチングするスイッチング手段と、前記スイッチング手段の動作を制御する制御手段と、出力電圧が異なる複数の電源の中から、前記昇圧手段に接続する電源を選択する選択手段とを有し、前記制御手段は、前記選択手段により選択された電源に応じて該電源から前記昇圧手段への電力供給時間を変更するよう前記スイッチング手段の動作を制御することを特徴とする。
同様に、上記課題を解決するために、本願発明の昇圧装置の第2の構成は、電源電圧を昇圧する昇圧手段と、前記昇圧手段への電源電力の供給をスイッチングするスイッチング手段と、前記スイッチング手段の動作を制御する制御手段と、第1の電源と該第1の電源とは出力電圧が異なる第2の電源のうち、前記昇圧手段に接続する電源を選択する選択手段とを有し、前記制御手段は、前記選択手段により選択された電源に応じて該電源から前記昇圧手段への電力供給時間を変更するよう前記スイッチング手段の動作を制御することを特徴とする。
同様に、上記課題を解決するために、本願発明の昇圧装置の第2の構成は、電源電圧を昇圧する昇圧手段と、前記昇圧手段への電源電力の供給をスイッチングするスイッチング手段と、前記スイッチング手段の動作を制御する制御手段と、第1の電源と該第1の電源とは出力電圧が異なる第2の電源のうち、前記昇圧手段に接続する電源を選択する選択手段とを有し、前記制御手段は、前記選択手段により選択された電源に応じて該電源から前記昇圧手段への電力供給時間を変更するよう前記スイッチング手段の動作を制御することを特徴とする。
本願発明の第1、2の構成によれば、選択手段により選択された電源に応じて該電源から昇圧手段への電力供給時間を変更できるため、例えば、昇圧手段によって充電されるコンデンサの充電時間を早くすることができる。
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
(実施例1)
まず、図1を参照して本発明の実施例であるカメラシステムについて説明する。ここで、図1はカメラの前方斜視図である。同図において61はカメラ本体であり、このカメラ本体61の前面中央には、カメラ本体61に対して着脱可能にレンズ鏡筒62が取り付けられている。
まず、図1を参照して本発明の実施例であるカメラシステムについて説明する。ここで、図1はカメラの前方斜視図である。同図において61はカメラ本体であり、このカメラ本体61の前面中央には、カメラ本体61に対して着脱可能にレンズ鏡筒62が取り付けられている。
63はカメラ本体1に対して回動可能に取り付けられたストロボ発光装置(発光手段)である。このストロボ発光装置63は後述する閃光放電管15を有しており、レリーズスイッチ64の第2ストローク操作に基づき、被写体へストロボ光を照射する。
64はレリーズスイッチであり、第1ストローク操作で撮影準備動作(焦点検出動作及び測光動作)が開始され、第2ストローク操作で撮影動作(CCDセンサ、CMOSセンサ等の撮像素子への露光及び撮影画像の記録媒体(不図示)への記録)が開始される。
図2を用いて本発明の実施例であるカメラシステムの回路構成について説明する。ここで、図2はカメラシステムの電気回路構成を示すブロック図である。
1はストロボ発光装置63の電源となる内蔵電池(第1の電源)である。30はストロボ発光装置63の電源である外部電源(第2の電源)でコネクタ等のインターフェース回路31に接続されている。この外部電源30の具体例は後述する。インターフェース回路31において、外部電源30の電源コネクタ端子311とストロボ発光装置63のストロボコネクタ端子312とが接続する構成になっている。
第1の電源コネクタ端子311a’は電源出力の正極端子であり、第1のストロボコネクタ端子312a(正極端子)に接続されている。
第2の電源コネクタ端子311b’は電源出力のコントロール端子であり、第2のストロボコネクタ端子312b(外部電源判別端子)に接続されている。
第2の電源コネクタ端子311b’は電源出力のコントロール端子であり、第2のストロボコネクタ端子312b(外部電源判別端子)に接続されている。
なお、第2のストロボコネクタ端子312bは、外部電源が制御回路を有する場合、特定の電圧を出力したりシリアル通信をしてもよい。また、電池パック等のように制御回路を持たない外部電源のときは、GNDレベルに設定して後述の制御回路20で外部電源を判別させるようにしてもよい。つまり、第2のストロボコネクタ端子312bが、外部電源の接続を検出できる構成であればよい。
第3の電源コネクタ端子311c’は電源出力の負極端子であり、第3のストロボコネクタ端子312c(負極(GND)端子)に接続されている。
第1のストロボコネクタ端子312a、第2のストロボコネクタ端子312b及び第3のストロボコネクタ端子312cはそれぞれ、後述する第2のスイッチ33、制御回路20のB端子及び発光回路のGND端子(内蔵電池1の負極端子)に接続されている。
32は第1のスイッチ(スイッチング手段)であり、一端が内蔵電池1の正極に接続され、他端が電源コンデンサ2及び昇圧回路400に接続されている。この第1のスイッチ32が操作されることにより、内蔵電池1と昇圧回路400との接続/非接続を切り替えることができる。なお、第1のスイッチ32を含め以下に説明するスイッチは、機械的スイッチによって構成されているが、電子スイッチとしてもよい。
第1のスイッチ32には、第1のオンオフ制御端子32aが設けられており、このオンオフ制御端子32aは、制御回路20のD端子に接続されている。
33は第2のスイッチ(スイッチング手段)であり、一端が第1のストロボコネクタ312aに接続され、他端が後述する電源コンデンサ2及び昇圧回路400に接続されている。この第2のスイッチ33が操作されることにより、外部電源30と昇圧回路400との接続/非接続を切り替えることができる。第2のスイッチ33には第2のオンオフ制御端子33aが設けられており、この第2のオンオフ制御端子33aは、制御回路20のE端子に接続されている。
なお、第1及び第2のスイッチ32、33が同時にオンされて、内蔵電池1と外部電源30とが同時に昇圧回路400に接続されることはない。
ここで、外部電源30について図4、図5を用いて説明する。図4は外部電源の一例である電池パックの回路図であり、図5は外部電源の一例であるACアダプタの回路図である。
図4において1000は電池であり、この電池1000の正極(正極端子)には、第1の電源コネクタ端子311a’(電源出力の正極端子)が接続されており、負極(負極端子)には、第2の電源コネクタ端子311b’(外部電源判別端子)及び第3のコネクタ端子311c’(電源出力の負極端子)が接続されている。
図5において2000は交流電源であり、交流電源を直流電圧に変換するAC-DCコンバータ2001に接続されている。このAC-DCコンバータ2001の正極端子2001a及び負極端子2001cはそれぞれ、第1及び第3の電源コネクタ端子311a’、311c’に接続されている。
また、AC-DCコンバータ2001のコントロール端子2001b(外部電源判別端子)は、第2の電源コネクタ端子311b’に接続されている。このとき任意の電圧を出力させてもよいしGNDレベルにしてもよい。
図2に戻って、カメラシステムの電気回路構成について説明を継続する。2は電源安定用としての電源コンデンサであり、一端が第1のスイッチ32、第2のスイッチ33及び昇圧回路400に接続されており、他端が内蔵電池1の負極に接続されている。
昇圧回路400は、内蔵電池1および外部電源30の電圧を昇圧するDC-DCコンバータ回路であり、後述する主コンデンサ14を充電する。この昇圧回路400は、制御回路20のC端子に接続されており、C端子を介して制御回路200は昇圧回路400の発振(発振の開始及び停止も含む)を制御する。
また、昇圧回路400は、制御回路20のF端子にも接続されており、F端子を介して制御回路200は昇圧回路400における発振時の2次側の電流の検出を行い、C端子の動作を決定する。
6は昇圧回路400の高圧整流を行うダイオードであり、アノード側が昇圧回路400に接続され、カソード側が充電検出回路500、主コンデンサ14の正極及びストロボ発光装置63を構成する後述の閃光放電管15の正極に接続されている。
500は充電検出回路であり、主コンデンサ14に充電された充電電圧を検出(たとえば分圧抵抗で実際の電圧の1/100程度の低電圧に落として検出)する。この充電検出回路500は、制御回路20のG端子に接続されている。
14は主コンデンサであり、昇圧回路400によって充電され、閃光放電管15は主コンデンサ14からの放電出力によって発光する。この閃光放電管15は、例えばキセノン管により構成されている。
16は閃光放電管15の放電電流を制御する閃光制御回路であり、17は制御回路20のI端子に接続された電気的に書き換え可能なメモリとしてのEEPROMである。
このEEPROM17には、ストロボ発光装置63の昇圧動作及び発光動作に必要な設定情報が書き込まれており、後述する発振オンパルス時間データや充電完了電圧データを記憶させておくこともできる。
このEEPROM17には、ストロボ発光装置63の昇圧動作及び発光動作に必要な設定情報が書き込まれており、後述する発振オンパルス時間データや充電完了電圧データを記憶させておくこともできる。
18は制御回路20のJ端子に接続された表示ユニットであり、カメラ本体61の背面側に形成された液晶ディスプレイ(例えば、LCD、LED)及び液晶表示回路によって構成されている。この液晶ディスプレイには、制御回路20からの出力信号に基づきストロボ撮影に関する情報が表示される。
19は制御回路20のK端子に接続されたスイッチ検出回路であり、昇圧回路400の昇圧の開始信号を検出する。
スイッチ検出回路は、カメラに組み込まれたスイッチユニット(第1及び第2のスイッチ32、33とは別のスイッチ)のオン/オフ状態を検出して、この検出信号を制御回路20のK端子に出力する。ここで、スイッチユニットには、例えばストロボ発光量の設定、充電許可及び不許可を行うためのスイッチ、ストロボモードを設定するためのストロボモード設定スイッチ、その他ストロボ発光の制御を行うためのスイッチが含まれる。
制御回路20は、ワンチップマイコンであり、CPU、ROM、RAM、入出力制御回路(I/O CONTROL)、マルチプレクサ、タイマ回路等を含んでいる。なお、制御回路20は、EEPROM17に内蔵させてもよく、また、カメラ全体を制御できる構成であってもよい。
21は定電圧回路で、この定電圧回路21からの出力電圧は制御回路20のA端子と昇圧回路400に組み込まれた抵抗10に供給される。この定電圧回路21によれば、内蔵電池1の電圧が変化しても一定電圧を供給することができる。
600は内蔵電池1や外部電源30の内部抵抗を検出する内部抵抗検出回路であり、第1のスイッチ32、第2のスイッチ33、制御回路20のM端子及びL端子に接続されている。
本実施例におけるカメラシステムでは、不図示のモーターや画像処理回路等にも共通して内蔵電池1により電源が供給されている。
このため、内部抵抗検出回路600はストロボ64の充電動作直前または同時に内蔵電池1から電流が流れだしている状態では正確な内部抵抗が測れない。このためカメラの電源スイッチが最初にオンされた時に電池の内部抵抗の状態を検出する。そしてこの検出結果に基づき、各カメラ動作が行われたとき、あらかじめ設定された各動作状態に必要な電流値からこのときの内部抵抗の予想値を算出する。
後述するが、このような場合、内部抵抗によるスイッチ素子のパルスオン時間(1つのパルスが発生している時間)を可変とすることが難しく、電池が本来持っている電池性能(電圧幅、内部抵抗幅)を考慮し、適正と考えられるパルスオン時間を固定して昇圧する方法が簡単である。
しかし、外部電源30が内蔵電池1の電圧より高い場合は昇圧回路400内部のトランス5に過電流が流れる。このため、固定パルスでは発振トランスの飽和等の不具合が生じて充電動作が不安定となり充電時間の遅れが生じてしまう。また、電源が低い場合も同様に充電時間の遅れが生じてしまう。
本実施例での内部抵抗検出回路600は、カメラの電源スイッチが最初にオンされたときに内蔵電池1や外部電源30の電池の内部抵抗を検出する。
昇圧回路400において、3は昇圧回路400の1次側のスイッチ素子であるFETであり、このFET3のスイッチ動作で内蔵電池1及び外部電源30のトランスの一次側に流れる電流が制御される。FET3のゲートは、制御回路20のC端子及び抵抗4に接続されており、ソースは抵抗4、内蔵電池1の負極及び外部電源30に接続されており、ドレインはトランス5の一次側のb端子に接続されている。
抵抗4はFET3のゲートとソース間に接続され、さらに制御回路20のC端子にも接続されている。
5は内蔵電池1及び外部電源30の電圧を昇圧して、主コンデンサ14に電荷を供給するトランスであり、そのa端子は第1のスイッチ32、第2のスイッチ33及びコンデンサ2に接続されており、b端子はFET3のドレインに接続されており、c端子はダイオード7のカソードに接続されており、d端子はダイオード6のアノードに接続されている。
ダイオ−ド7において、そのカソードはトランス5のc端子に接続されており、そのアノードは抵抗8及びNPNトランジスタ9のエミッタに接続されている。
8は抵抗であり、その一端はダイオード7のアノードに接続され、他端は内蔵電池1の負極に接続されている。
9はトランス5の2次電流検出用のNPNトランジスタであり、エミッタはダイオード7のアノード及び抵抗8に接続されており、ベースは抵抗8及び内蔵電池1の負極に接続されており、コレクタは抵抗10及び抵抗11に接続されている。
10は抵抗であり、その一端は定電圧回路21の出力側に接続されており、他端は抵抗11に接続されている。11は抵抗であり、その一端は抵抗10に接続されており、他端は制御回路20のF端子に接続されている。
制御回路20のF端子は入力端子であり、NPNトランジスタ9がオンされたときに電圧が定電圧回路21の出力信号レベルのハイレベル(以下HLと略す)からローレベル(以下LLと略す)に下がったことを検出する。
12、13は分圧抵抗であり、主コンデンサ14に蓄積された電荷による電圧を分圧する。分圧抵抗12の一端は主コンデンサ14及びダイオード6のカソードに接続されており、他端は分圧抵抗13及び制御回路20のG端子に接続されている。分圧抵抗13の一端は分圧抵抗12及び制御回路20のG端子に接続されており、他端は内蔵電池1の負極に接続されている。
制御回路20のG端子は、主コンデンサ14の両端にかかる電圧の1/100程度の低電圧になり、充電検出回路500は、主コンデンサ14の充電電圧に比例した電圧(分圧)を検出することができる。この検出された電圧とあらかじめ設定された電圧とを比較して発振を停止する。
34は抵抗であり、その一端が第1のスイッチ32、第2のスイッチ33及び制御回路20のM端子に接続され、他端が後述する第3のスイッチ35に接続されている。
ここで、制御回路20のM端子は制御回路20内のADコンバータ回路に接続されたモニタ端子であり、内蔵電池1や外部電源30の電圧をモニタできるようになっている。
第3のスイッチ35は、一端が抵抗34に接続されており、他端が内蔵電池1の負極に接続されている。第3のスイッチ35にはオンオフ制御端子35aが設けられており、このオンオフ制御端子35aは制御回路20のL端子に接続されている。
制御回路20のL端子は出力端子であり、第3のスイッチ35をオンする信号を出力するとともに、このときにM端子に入力される電圧レベルを制御回路20が検出した検出値と、オフ時におけるスイッチ35の電圧検出値から内部抵抗値を計算する。
次に、図6〜図8を用いてストロボ発光装置63の動作制御について説明する。ここで、図6〜図8は、ストロボ発光装置の制御手順を示したフローチャートである。
カメラシステムに電源が投下されると定電圧回路21が起動し、制御回路20などに定電圧が供給される。制御回路20に定電圧が供給されると、制御回路20内のCPUにおいてリセット動作が行われる。具体的には、プログラム内におけるフラグをクリアにしたり、記憶されていた内容をクリアしたりする。
まず、外部電源30が接続されたときの検出動作と第1及び第2のスイッチ32、33の切り替え動作について図6を用いて説明する。なお、以下のフローチャートは、制御回路20によって実行される。
図6において、ステップ101(以下「S101」と略す。)では電源投下後に、制御回路20のリセット時の初期設定に基づき、制御回路20のD端子から信号が出力(例えば、HL信号)され、第1のスイッチ32はONされる。これと同時に、制御回路20のE端子から信号が出力(例えばLL信号)され、第2のスイッチ33がOFFされる。このとき外部電源判別フラグEXTは0に設定される。
S102では、電源コネクタ端子311及びストロボコネクタ端子312が接続されているか判別するために、制御回路20のB端子からの信号を読み取る。
S103では、例えば図4で示した外部電源30が接続されている場合に、電源コネクタ端子311b’の端子信号がLLになり、ストロボコネクタ端子312を介して制御回路20のB端子がLLになるため外部電源30が接続されたと判断される。このとき制御回路20のB端子はソフトで可変できるようにアクティブプルアップされており、外部電源30の接続がないときはB端子においてHL信号が検出される。
また、例えば図5で示したACアダプタのような外部電源30が接続されている場合に、コントロール端子2001bからコネクタ端子311b’を介して所定の信号(このとき任意の電圧を出力してもよいし、LLであるGNDレベルにしてもよい)を出力し、この信号がストロボコネクタ端子312を介して、制御回路20のB端子に入力するため、外部電源30が接続されたと判断される。
B端子はあらかじめ設定された信号を判別する入力端子でもよいし、前述と同様に制御回路20内のB端子はソフトで可変できるようにアクティブプルアップされており、外部電源30の接続がないときにB端子にはHL信号が検出されるようにしてもよい。
外部電源30の接続がないと判断されたときはS104へ、外部電源30の接続があると判断されたときはS106に進む。S104では、昇圧回路400に接続されたで電源が内蔵電池1のみのためこのとき外部電源判別フラグEXTを0にする。
S105では、制御回路20のD端子から信号が出力(例えばHL信号)され第1のスイッチ32はONとなる。同時に制御回路20のE端子から信号が出力(例えばLL信号)され第2のスイッチ33はOFFとなる。これにより内蔵電池1のみが昇圧回路400に接続される。
S106では、外部電源が接続されたため外部電源判別フラグEXTを1にする。S107では、制御回路20のD端子から信号が出力(例えばLL信号)され第1のスイッチ32はOFFとなる。同時に制御回路20のE端子から信号が出力(例えばHL信号)され第2のスイッチ33はONとなる。これにより外部電源30のみが昇圧回路400に接続される。
この外部電源切り替え動作は、制御回路20に組み込まれたマイコンによって判断され、常時外部電源30の接続状態に応じて、外部電源判別フラグEXTは0又は1に切り替わる。
次に、図7を用いてストロボ発光装置63の充電動作について説明する。まず、カメラに電源が投下されると内蔵電池1または外部電源30の内部抵抗が測定される。これは例えば、制御回路20のL端子から第3のスイッチ35をオフにする信号(例えばLL信号)を出力し、制御回路20のM端子から電池電圧信号を内部ADコンバータによって検出し、これをV1とする。
次に、制御回路20のL端子から第3のスイッチ35をオンにする信号(例えばHL信号)が出力され、制御回路20のM端子から電池電圧信号を内部ADコンバータにより検出する。このとき抵抗34が直列に接続されM端子を介して電源の電圧が検出され、この電圧の値をV2とする。抵抗34の抵抗値をR1とし電池の内部抵抗をrとすると以下の式で内部抵抗が計算される。
r=R1×(V1−V2)/V2
R1は設定された固定値のため、V1、V2の電圧のみで内部抵抗が計算できる。この計算結果からこの内部抵抗に対応する「内部電池2が選択されたときの固定駆動パルス幅(後述するX)」を決定する。この固定駆動パルス幅は、計算によって求めてもよいし、あらかじめ決められたテーブルに基づいて求めてもよい。
r=R1×(V1−V2)/V2
R1は設定された固定値のため、V1、V2の電圧のみで内部抵抗が計算できる。この計算結果からこの内部抵抗に対応する「内部電池2が選択されたときの固定駆動パルス幅(後述するX)」を決定する。この固定駆動パルス幅は、計算によって求めてもよいし、あらかじめ決められたテーブルに基づいて求めてもよい。
S201では、スイッチ検出回路19から充電開始信号が出力されているかどうかもしくは電源投入時にストロボ動作に必要な充電を開始させるための開始信号が不図示の出力回路から出力されているかどうかが判定される。
S202では充電開始が検出されたらS203へ、そうでなければこの処理を終了する。
S203では充電が完了したか否かを判別する。これは図2の充電検出回路500から出力され、制御回路20のG端子に入力する検出信号に基づき、判別することができる。
S203では充電が完了したか否かを判別する。これは図2の充電検出回路500から出力され、制御回路20のG端子に入力する検出信号に基づき、判別することができる。
具体的には、図2の分圧抵抗12、13により主コンデンサ14の両端にかかる電圧の1/100程度の低電圧が制御回路20のG端子にかかることで充電電圧に比例した電圧(分圧)を検出する。そして、この検出された電圧とあらかじめ設定された電圧とを比較して、その比較結果に基づき発振を停止する。
充電完了ならS211へ、そうでなければS204へ進む。S204では、外部電源30が装着されたか否かを判別する。具体的にはEXTフラグが0のときには外部電源30が未装着とみなされS205へ進み、EXTフラグが1のときには外部電源30が装着とみなされS208へ進む。
S205では内蔵電池1のときに選択される駆動パルス幅Xを設定する。S206では制御回路20のC端子から設定されたパルスが出力される。
このときの昇圧回路400の動作について図2、図3で説明する。
ここで、図3(a)は内蔵電池1のときに選択される駆動パルス幅X時の駆動シーケンスである。制御回路20のC端子からFET3のゲートにパルス幅Xのパルス信号が出力される。これにより、FET3がオンされ、内蔵電池1の正極から第1のスイッチ32を介してトランス5のa端子−b端子、FET3のドレイン−ソースを介してリニアに電流が流れる。
ここで、図3(a)は内蔵電池1のときに選択される駆動パルス幅X時の駆動シーケンスである。制御回路20のC端子からFET3のゲートにパルス幅Xのパルス信号が出力される。これにより、FET3がオンされ、内蔵電池1の正極から第1のスイッチ32を介してトランス5のa端子−b端子、FET3のドレイン−ソースを介してリニアに電流が流れる。
このときトランス5の1次側の流れる電流は駆動パルス幅X時間と内蔵電池1の電源電圧によって決まり図3(a)に示すように1次電流に流れる電流をaA(アンペア)とする。この電流値はトランス5が磁気飽和しない最大値よりも若干小さな値に設定されている。
パルスがLLになりFET3がオフされるとオン時にトランス5に蓄えられたエネルギーが放出されるためにトランス5のc端子からd端子に電流が流れる。
このときの電流に流れは、トランス5のd端子−ダイオード6のアノード−カソード、主コンデンサ14の正極、負極、抵抗8、ダイオード7のアノード−カソード、トランス5のc端子の電流ループとなる。電流波形は図3(a)の2次電流のように駆動パルスオフの直後はピークbmA(ミリアンペア)となりそこから徐々に電流は下がっていく。
2次電流が生じると、抵抗8に電流が流れて電圧が発生し、トランジスタ9がオンする。
このため、定電圧回路21の出力は抵抗10を介してトランジスタ9のコレクタ-エミッタに電流が流れるため、制御回路20のF端子はLLになる(図3(a)の2次検出参照)。
このため、定電圧回路21の出力は抵抗10を介してトランジスタ9のコレクタ-エミッタに電流が流れるため、制御回路20のF端子はLLになる(図3(a)の2次検出参照)。
1回の駆動パルスによってトランス5のエネルギーが放出され、2次電流が下がると抵抗8に電流が流れなくなりトランジスタ9がオフする。このため、制御回路20のF端子はHLになる。
S207では制御回路20のF端子がLLからHLに変更したのかどうかを判別し、HLに上昇したら次の駆動パルスを出力するためにS203へ進む。
次にS204でEXフラグが1に設定された場合、つまり外部電源30が接続された場合のシーケンスについて説明する。
ここで、外部電源30の電圧が内蔵電池1よりも高い場合において、従来のように駆動パルスを固定したとする。つまり、図3(b)で外部電源30が接続されても内蔵電池1のときに選択される駆動パルス幅Xと同じ時間のパルスが選択された場合の駆動シーケンスである。
制御回路20のC端子からFET3のゲートにパルス幅Xのパルス信号を出力する。これにより、FET3がオンされ、内蔵電池1の正極から第1のスイッチ32及びトランス5のa端子−b端子、FET3のドレイン−ソースを介してリニアに電流が流れる。
このときトランス5の1次側を流れる電流の値は、駆動パルス幅X時間と内蔵電池1の電圧によって決まり図3(b)ではa´A(アンペア)に設定されている。
このときの電流値a´A(アンペア)は、トランス5が磁気飽和しない電流値の最大値よりも若干小さな電流aAよりも大きくなるため、電流値a´A(アンペア)がトランス5が磁気飽和しない電流値の最大値よりも大きくなってしまいトランス5の磁気飽和現象が生じる可能性がある。
このとき磁気飽和しなければ図3(b)の2次電流、2次検出が行われるが、小型トランス等を使用した場合簡単に磁気飽和してしまうために正しいエネルギー放出が行われず2次側に電流が流れなくなってしまう。このためS208では、外部電源接続時のときに選択される駆動パルス幅X´を設定する。この駆動パルス幅X´は、外部電源の種類に応じて設定することができる。
S209では制御回路20のC端子よりパルス幅X´のパルス信号が出力される。図3(c)が外部電源接続時のときに選択される駆動パルス幅X時の駆動シーケンスである。
制御回路20のC端子からFET3のゲートにパルス幅X´のパルス信号が出力される。これにより、FET3がオンされ、内蔵電池1の正極から第1のスイッチ32及びトランス5のa端子−b端子、FET3のドレイン−ソースを介してリニアに電流が流れる。
このときトランス5の1次側を流れる電流の値は、駆動パルス幅X´時間と外部電源30の電圧によって決まり図3(c)ではaA(アンペア)に設定されている。このときの電流値では、トランス5は磁気飽和しない。
パルスがLLになりFET3がオフされるとオン時にトランス5に蓄えられたエネルギーが放出されるためにトランス5のc端子からd端子に電流が出力される。
このときの電流は、トランス5のd端子−ダイオード6のアノード−カソード、主コンデンサ14の正極、負極、抵抗8、ダイオード7のアノード−カソード、トランス5のc端子によって形成される電流ループを流れる。
電流波形は図3(c)の2次電流のように駆動パルスオフの直後はピークbmA(ミリアンペア)となりそこから電流は徐々に下がっていく。
2次電流が流れ、抵抗8に電流が流れることにより電圧が発生してトランジスタ9がオンされる。
このため、定電圧回路21から出力される電流は、抵抗10及びトランジスタ9のコレクタ-エミッタを介して流れるため、制御回路20のF端子はLLに設定される(図3(c)の2次検出参照)。
このため、定電圧回路21から出力される電流は、抵抗10及びトランジスタ9のコレクタ-エミッタを介して流れるため、制御回路20のF端子はLLに設定される(図3(c)の2次検出参照)。
1回の駆動パルスの出力によってトランス5のエネルギーが放出されると、2次電流が下がって抵抗8に電流が流れなくなりトランジスタ9がオフとなる。
このため、制御回路20のF端子はHLに設定される。S210では制御回路20のF端子がLLからHLに変更されとかどうかを判別し、HLに上昇したら次の駆動パルスを出力するためにS203へ進む。
S211では制御回路20のC端子の駆動パルスの出力を停止して、S212に進む。S212では充電完了を表示させるための表示信号を制御回路20のJ端子から表示回路ユニット18へ出力する。そして処理を終了する。
なお、外部電源の駆動パルス時間、充電完了電圧等はEEPROM17に記憶させて制御回路20のI端子よりデータを取り出すようにしてもよいし、制御回路20内の記憶装置に記憶させてもよい。
次に発光動作について図8を用いて説明する。
スイッチ検出回路19が、レリーズスイッチ64が第2ストローク操作されたことを検出すると、制御回路20はストロボ発光装置63を発光させるかどうかを判定する(S301)。
S301で発光開始のときはS302へ進み、発光禁止のときは処理を終了する。
S302では主コンデンサ14の充電が完了しているかを判断し、完了していればS303へ、そうでなければS306へ進む。S303では制御回路20のH端子から発光信号を出力する。
S304では発光パルス信号により閃光制御回路16が駆動され主コンデンサ14に蓄積された電荷が閃光放電管16に放電し発光する。適正光量になったらS305へ進み、制御回路20のH端子から発光停止信号が出力される。
S306は図7で説明した充電動作の処理を行いS302に戻る。
上述の実施例では、外部電源(ACアダプタ、電池パック)が接続可能なストロボの充電回路(フライバック回路)において外部電源が装着された状態で電源条件が変わるときに状態を検出する手段を設けている。これにより、1次側スイッチ素子のパルス駆動時のオン時間を可変にすることで簡単でかつ適正な駆動回路のオン時間を選択することができる。その結果、ストロボ充電時間が早いストロボ発光装置およびカメラシステムを提供することができる。
1 内蔵電池
30 外部電源
31 コネクタ
32 第1のスイッチ
33 第2のスイッチ
400 昇圧回路
17 EEPROM
19 スイッチ検出回路
20 制御回路
21 定電圧回路
500 充電検出回路
14 主コンデンサ
600 内部抵抗検出回路
3 FET
5 トランス
6 ダイオード
7 ダイオード
8 抵抗
9 トランジスタ
15 閃光放電管
16 閃光制御回路
30 外部電源
31 コネクタ
32 第1のスイッチ
33 第2のスイッチ
400 昇圧回路
17 EEPROM
19 スイッチ検出回路
20 制御回路
21 定電圧回路
500 充電検出回路
14 主コンデンサ
600 内部抵抗検出回路
3 FET
5 トランス
6 ダイオード
7 ダイオード
8 抵抗
9 トランジスタ
15 閃光放電管
16 閃光制御回路
Claims (9)
- 電源電圧を昇圧する昇圧手段と、
前記昇圧手段への電源電力の供給をスイッチングするスイッチング手段と、
前記スイッチング手段の動作を制御する制御手段と、
出力電圧が異なる複数の電源の中から、前記昇圧手段に接続する電源を選択する選択手段とを有し、
前記制御手段は、前記選択手段により選択された電源に応じて該電源から前記昇圧手段への電力供給時間を変更するよう前記スイッチング手段の動作を制御することを特徴とする昇圧装置。 - 電源電圧を昇圧する昇圧手段と、
前記昇圧手段への電源電力の供給をスイッチングするスイッチング手段と、
前記スイッチング手段の動作を制御する制御手段と、
第1の電源と該第1の電源とは出力電圧が異なる第2の電源のうち、前記昇圧手段に接続する電源を選択する選択手段とを有し、
前記制御手段は、前記選択手段により選択された電源に応じて該電源から前記昇圧手段への電力供給時間を変更するよう前記スイッチング手段の動作を制御することを特徴とする昇圧装置。 - 前記第2の電源の出力電圧が前記第1の電源の出力電圧よりも高く、
前記制御手段は、前記選択手段により前記第2の電源が選択された場合は、前記第1の電源が選択された場合に比べて前記電力供給時間が短くなるよう前記スイッチング手段の動作を制御することを特徴とする請求項2に記載の昇圧装置。 - 前記制御手段は、前記第2の電源が接続されたか否かを判別し、該第2の電源が接続された場合は前記選択手段に該第2の電源を選択させ、前記第2の電源が接続されていない場合は前記選択手段に前記第1の電源を選択させることを特徴とする請求項2または3に記載の昇圧装置。
- 前記スイッチング手段は、前記制御手段からのパルス信号に応じて動作し、
前記制御手段は、前記選択手段により選択された電源に応じて前記パルス信号のパルス幅を変更することを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の昇圧装置。 - 請求項1から5のいずれか1つに記載の昇圧装置と、
前記昇圧手段の出力により充電されるコンデンサと、
前記コンデンサからの放電出力により発光する発光手段とを有することを特徴とする発光装置。 - 請求項1から5のいずれか1つに記載の昇圧装置と、
前記昇圧手段の出力により充電されるコンデンサと、
前記コンデンサからの放電出力により発光する発光手段と、
前記発光手段からの光が照射された被写体を撮影する撮影手段とを有することを特徴とするカメラ。 - 電源電圧を昇圧する昇圧手段と、前記昇圧手段への電源電力の供給をスイッチングするスイッチング手段とを有する昇圧装置の制御方法において、
出力電圧が異なる複数の電源の中から、前記昇圧手段に接続する電源を選択する選択工程と、
前記選択工程にて選択された電源に応じて該電源から前記昇圧手段への電力供給時間を変更するよう前記スイッチング手段の動作を制御する制御工程とを有することを特徴とする昇圧装置の制御方法。 - 電源電圧を昇圧する昇圧手段と、前記昇圧手段への電源電力の供給をスイッチングするスイッチング手段とを有する昇圧装置の制御方法において、
第1の電源と該第1の電源とは出力電圧が異なる第2の電源のうち、前記昇圧手段に接続する電源を選択する選択工程と、
前記選択工程にて選択された電源に応じて該電源から前記昇圧手段への電力供給時間を変更するよう前記スイッチング手段の動作を制御する制御工程とを有することを特徴とする昇圧装置の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004218600A JP2006039192A (ja) | 2004-07-27 | 2004-07-27 | 昇圧装置及びカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004218600A JP2006039192A (ja) | 2004-07-27 | 2004-07-27 | 昇圧装置及びカメラ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006039192A true JP2006039192A (ja) | 2006-02-09 |
Family
ID=35904253
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004218600A Pending JP2006039192A (ja) | 2004-07-27 | 2004-07-27 | 昇圧装置及びカメラ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006039192A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010041857A (ja) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Canon Inc | 電源装置及び撮像装置 |
JP2018026951A (ja) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | サンケン電気株式会社 | スイッチング電源装置及び半導体装置 |
-
2004
- 2004-07-27 JP JP2004218600A patent/JP2006039192A/ja active Pending
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