JP2015145986A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、閃光放電管を使用した照明装置において、ガラス管からの不純物がペレットに付着すること、一定時間以上発光させないことで、閃光放電管の発光欠けが発生することがない照明装置を得る。【解決手段】本発明の光照射装置は、閃光放電管と、トリガ回路と、前記閃光放電管と直列に接続された発光動作制御素子と、前記トリガ回路及び前記発光動作制御素子を制御する制御回路を有する照明装置であって、前記制御回路は、前記発光動作制御素子が非導通状態においても前記トリガ回路がトリガ電圧を印加するように制御するという構成を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、閃光放電管を有する照明機器及びその他装置の発光制御回路に関するものであり、いわゆる発光欠けをなくす回路に関する。

従来より、光源である閃光放電管と，該閃光放電管と直列に発光動作を制御する発光動作制御素子として絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ; 以下、ＩＧＢＴと省略する）を接続し、発光開始信号に応答してＩＧＢＴのゲートへの駆動電圧供給系の動作を開始してＩＧＢＴをオンするとともに、周知のトリガ動作を行わせて前記閃光放電管の発光を開始する照明装置が知られている。この照明装置は、発光停止信号に応答して上記駆動電圧供給系の動作を停止すると共にＩＧＢＴのゲートとエミッタ間を短絡する事によってＩＧＢＴをオフさせて閃光放電管の発光を停止させる。（特許文献１参照）。

特許文献１に記載されたストロボ発光回路について，そのブロック回路図を図５に示し，以下，その動作を説明する。

電源回路１とＤＣ−ＤＣコンバータおよび昇圧回路２を通して主コンデンサ６には電荷が蓄えられる。ここで主コンデンサ６の充電電圧は抵抗４、５によって分圧された電圧を制御回路２７のＭＯＮ端子に入力してその充電電圧を監視し、主コンデンサ６が所定の電圧に達したところでＤＣ−ＤＣコンバータおよび昇圧回路の動作を停止し、充電完了させる。

この際、第１トリガコンデンサ１４は抵抗１２、ダイオード１３、トリガトランス１５を介して図示する極性で主コンデンサ６とほぼ同電圧まで充電される。

閃光放電管８を発光させる時は、制御回路２７のＩＴ端子からのＨｉレベルの信号をＩＧＢＴ１０のゲート端子へ印加すると同時に、制御回路２７のＴＲ１端子からの信号により第１トリガスイッチ素子１６を導通状態とする。第１トリガコンデンサ１４の電荷は第１トリガスイッチ素子１６、ＩＧＢＴ１０、トリガトランス１５を介して流れ、トリガトランス１５の２次側に高電圧を発生させ、閃光放電管８を励起させることで閃光放電管８に電流が流れ発光を開始する。
一方、発光を停止させる場合は、制御回路２７のＩＴ端子からのＬｏｗレベルの信号をＩＧＢＴ１０へ印加することでＩＧＢＴ１０はオフ状態となり、閃光放電管８に流れる電流も停止することで発光しなくなる。

特開２００１−６６６７１号公報

しかしある一定以上の大きさをもつ光量で連続して閃光放電管を発光させた場合，その閃光放電管の温度上昇などに伴い、閃光放電管のガラス管等より析出される不純物が閃光放電管内部のペレットに付着し、或いは、長時間発光を行っていない閃光放電管では内部ガスの発光開始に寄与しやすい電子が著しく減少する等により、特許文献１に記載の回路、制御方法では一定時間未発光後の初回発光時に発光しない場合（いわゆる発光欠け）が発生する場合がある。

そこで本発明では閃光放電管の上記のような発光欠けを防ぐため、発光欠けが発生しうる状態の際に、発光前に少なくとも１回以上のトリガ電圧印加動作を行うことで上記課題を解決する照明機器を提供することを目的とする。

本発明の光照射装置は、閃光放電管と、トリガ回路と、前記閃光放電管と直列に接続された発光動作制御素子と、前記トリガ回路及び前記発光動作制御素子を制御する制御回路を有する照明装置であって、前記制御回路は、前記発光動作制御素子が非導通状態においても前記トリガ回路がトリガ電圧を印加するように制御するという構成を有している。

かかる構成によれば、発光動作制御素子が非導通状態においてもトリガ電圧を印加することにより、発光欠けを防止することができる。

また、請求項２記載の発明において、前記制御回路は、発光情報取得手段を有し、取得した情報から発光欠けが生じると判断される場合において、前記閃光放電管に少なくとも１回以上トリガ印加を行うことが好ましい。

かかる構成によれば、発光欠けが生じやすい場合を判断しトリガ印加を行うことで発光欠けを防止することができる。

また、請求項３記載の発明において、閃光放電管の発光回数および発光間隔を計測記録する発光間隔計測記録手段を有することが好ましい。

かかる構成によれば、発光回数が多いことで発生しやすくなる発光欠けを防止することができる。

また、請求項４記載の発明において、閃光放電管ならびに前記閃光放電管の近傍温度を検知記録する温度検知記録手段を有することが好ましい。

かかる構成によれば、閃光放電管の温度上昇により発生しやすくなる発光欠けを防止することができる。

また、請求項５記載の発明において、閃光放電管が最後に発光してからの経過時間を取得記録する経過時間計測記録手段を有することが好ましい。

かかる構成によれば、最後の発光から長時間経過することで発生しやすくなる発光欠けを防止することができる。

また、請求項６記載の発明において、電源投入時において、閃光放電管に少なくとも１回以上前記トリガ印加を行うことが好ましい。

かかる構成によれば、長時間の電源オフにより各計測記録手段の情報が失われた場合でも、発光欠けを防止することができる。

また、本発明の撮像装置は、請求項１乃至６の照明装置を備えている。

かかる構成によれば、発光欠けが発生することがないため、常に適切に撮影することができる。

本発明によれば，閃光放電管が発光欠けすることなに照明装置を提供できる。

本発明に係る第１の発光回路を示す図 本発明に係る第２の発光回路を示す図 本願発明に係る撮像装置の斜視図 従来の閃光放電管の発光回路と本発明に係る発光回路の動作タイミングチャートを表す図 従来の閃光放電管の発光回路を示す図

本願発明による第１の実施例を、図１、図４を参照しながら説明する。

図４は従来の閃光放電管の発光回路と本発明の発光回路の動作タイミングを表した動作タイミングチャートであり、上は従来例、下が本発明である。

第１の実施例の発光回路を図１に示し、その動作を説明する。

電源回路１とＤＣ−ＤＣコンバータおよび昇圧回路２を通して主コンデンサ６には電荷が蓄えられる。ここで主コンデンサ６の充電電圧は抵抗４、５の抵抗分圧によって制御回路２７のＭＯＮ端子により，その充電電圧がモニターされており、所定の電圧に達したところでＤＣ−ＤＣコンバータおよび昇圧回路２の動作を停止し、充電完了させる。

この際、第１トリガコンデンサ１４は抵抗１２、ダイオード１３、トリガトランス１５を介して図示する極性で主コンデンサ６とほぼ同電圧まで充電される。

閃光放電管８の近傍には第１温度検出デバイス１８が配置されており，該温度検出デバイスで検出された温度情報を制御回路２７に出力する。

なおこの閃光放電管８の温度情報は第１温度検出デバイス１８を使用するのではなく，過去の閃光放電管の発光間隔，および発光光量、環境温度などの温度測定を目的とした第２温度検出デバイス１９などのデータを（発光間隔、発光光量はデータ図示しない）半導体メモリなどの記憶装置に記録しておき，それらのデータから現在の閃光放電管の温度を予測した値を閃光放電管の温度情報とし，制御回路２７に出力しても良い。

閃光放電管の発光時には、制御回路２７からＩＧＢＴ１０のゲート端子へ制御回路２７からＩＴの信号をＨｉレベル印加させ、同時に制御回路２７からＴＲ１の信号により第１トリガスイッチ素子１６を導通状態とし、第１トリガコンデンサ１４の電荷は第１トリガスイッチ素子１６、トリガトランス１５を介して流れることで、トリガトランス１５の２次側から高電圧出力が発生し、閃光放電管８を励起させることで閃光放電管８のアノード−カソード間に電流が流れ発光を開始する。

発光を停止させる場合はＩＧＢＴ１０のゲート端子へ制御回路２７からＩＴの信号をＬｏｗレベル印加させることでＩＧＢＴ１０はオフ状態となり、閃光放電管８に流れる電流も停止することで発光しなくなる。

照明装置は上記のような発光動作を繰り返し行っているが、通常の発光を一定間隔で連続的に行う場合や、短時間に連続発光を行う場合、長時間発光しない場合等があるため、過去に行った発光の回数と発光間隔や光量、閃光放電管８の温度、環境温度、過去に発光を行ってから現在に至るまでの時間などの情報を制御回路２７で取得し、事前に設定した閃光放電管８の発光欠けが発生しうる条件かどうかを判断する。

閃光放電管の発光欠けが発生しうる状況である場合、ＩＧＢＴ１０のゲート端子へ制御回路２７からＩＴの信号をＬｏｗレベル印加させてＩＧＢＴ１０をオフ状態にしつつ、制御回路２７からＴＲ１の信号により第１トリガスイッチ素子１６を導通状態とし、第１トリガコンデンサ１４の電荷は第１トリガスイッチ素子１６、トリガトランス１５を介して流れることで、トリガトランス１５の２次側から高電圧出力が発生する。

これにより、閃光放電管８に発光させるための大電流を流すことなく、トリガ電圧のみが閃光放電管８に印加される。このようにトリガ電圧を少なくとも１回以上、発光欠けが発生しないと判断できる回数まで印加する。

また、長時間の電源オフ時等、長時間にわたり制御回路２７などへの電源供給が行われない場合は、過去に行った発光の回数と発光間隔や光量、過去に発光を行ってから現在に至るまでの時間などの情報が半導体メモリなどの記憶装置から取得できない場合がある。

このような場合においては電源投入時において必ず少なくとも１回以上ＩＧＢＴ１０のゲート端子へ制御回路２７からＩＴの信号をＬｏｗレベル印加させてＩＧＢＴ１０をオフ状態にしつつ、ＴＲ１の信号により第１トリガスイッチ素子１６を導通状態となるようにする。これにより、閃光放電管８に発光させることを目的とした大電流を流すことなく、トリガ印加を閃光放電管８に行うことができ、発光欠けを防止できる。

次に、本願発明による第２の実施例を、図２を参照しながら説明する。

図２は本願発明による第２の実施例を示す図で，実施例１を示した図１の回路から、ダイオード２０、第２トリガコンデンサ２１、第２トリガスイッチ素子２２、抵抗２３を追加した回路である。なお、第２トリガコンデンサ２１は第１トリガコンデンサ１４に対して小さい容量としている。

電源回路１とＤＣ−ＤＣコンバータおよび昇圧回路２を通して主コンデンサ６には電荷が蓄えられる。ここで主コンデンサ６の充電電圧は抵抗４、５の抵抗分圧によって制御回路２７のＭＯＮ端子により，その充電電圧がモニターされており、所定の電圧に達したところでＤＣ−ＤＣコンバータおよび昇圧回路２の動作を停止し、充電完了させる。

この際、第１トリガコンデンサ１４は抵抗１２、ダイオード１３、トリガトランス１５を介して図示する極性で主コンデンサ６とほぼ同電圧まで充電される。

また、第２トリガコンデンサ２１においても抵抗１２、ダイオード１３、ダイオード２０、トリガトランス１５を介して図示する極性で主コンデンサ６とほぼ同じ電圧まで充電される。前記した実施例１と同じく制御回路２７には閃光放電管の温度情報が出力される。

閃光放電管の発光時には、制御回路２７からＩＧＢＴ１０のゲート端子へ制御回路２７からＩＴの信号をＨｉレベル印加させ、同時に制御回路２７からＴＲ１の信号により第１トリガスイッチ素子１６を導通状態とし、第１トリガコンデンサ１４の電荷は第１トリガスイッチ素子１６、トリガトランス１５を介して流れることで、トリガトランス１５の２次側から高電圧出力が発生し、閃光放電管８を励起させることで閃光放電管８のアノード−カソード間に電流が流れ発光を開始する。

発光を停止させる場合はＩＧＢＴ１０のゲート端子へ制御回路２７からＩＴの信号をＬｏｗレベル印加させることでＩＧＢＴ１０はオフ状態となり、閃光放電管８に流れる電流も停止することで発光しなくなる。

そして実施例１と同様に、過去に行った発光の回数と発光間隔や光量、閃光放電管８の温度、環境温度、過去に発光を行ってから現在に至るまでの時間などの情報を制御回路２７で取得し、閃光放電管の発光欠けが発生しうる状況である場合、ＩＧＢＴ１０のゲート端子へ制御回路２７からＩＴの信号をＬｏｗレベル印加させてＩＧＢＴ１０をオフ状態にしつつ、制御回路２７からＴＲ２の信号により第２トリガスイッチ素子２２を導通状態とし、第２トリガコンデンサ２１の電荷は第２トリガスイッチ素子２２、トリガトランス１５を介して流れることで、トリガトランス１５の２次側から高電圧出力が発生する。

これにより、閃光放電管８に発光させることを目的とした大電流を流すことなく、トリガ電圧のみが閃光放電管８に印加される。このようにトリガ電圧を少なくとも１回以上、発光欠けが発生しないと判断できる回数まで印加する。

実施例１に対して実施例２では非発光を防ぐためのトリガ回路を既存トリガ回路とは別に備えており、第１トリガコンデンサ１４に対して第２トリガコンデンサ２１は小さい容量のものを使用する。このように第２トリガコンデンサなどを使用する理由として、閃光放電管８が非発光となりうる場合においては閃光放電管のインピーダンスが発光可能である状態に対して変化している場合があるため、従来のトリガコンデンサと同じ容量である場合において、トリガトランス１５の２次側出力が大きくなりすぎることがあり、高圧に耐えうるトリガトランスを要することや、場合によってはトリガ電圧がグランドラインにスパークしてしまい、閃光放電管に印加するトリガ出力が必要とする出力以下に低下してしまうことがある。

そのため、第２トリガコンデンサ２１には小さい容量のものを備えることで充電電圧が高い場合にもトリガトランスの２次側出力を抑えることができる。発光目的で行うトリガ印加を行う際には、閃光放電管８のインピーダンスが非発光となりうる場合と比較して変化しているため、第２トリガコンデンサ２１より容量の大きい第１トリガコンデンサ１４によりトリガ印加を行うとしてもトリガ電圧がグランドラインにスパークするようなトリガトランス１５の２次側出力には至らず、発光させるために適正なトリガ印加を行うことができる。

本発明に係る照明装置は，閃光放電管の発光においていわゆる発光欠けを生じないストロボ装置が提供できる。また、写真撮影用の照明装置だけではなく、閃光放電管を光源として用いる機器に応用できる。

本発明に係る光照射装置及び光照射治療・予防装置は、光源と、該光源から放射される放射光を被照射体に向けて反射する反射部と、光源を格納する筐体と、を備える光照射装置であって、反射部に熱伝導可能に接続する放熱部を更に備え、筐体は、外側に突出して設けられ、内側と外側とを貫通する放出部を有する膨出部を備え、該膨出部は、内側で放熱部を収容する構成を有することによって、筐体内の熱を効率的に筐体の外部に放出することが必要な用途に適用することができる。

１ 電源回路
２ ＤＣ−ＤＣコンバータおよび昇圧回路
３、９、１３、２０ ダイオード
４、５、１１、１２、１７、２３ 抵抗
６ 主コンデンサ
７ インダクタ
８ 閃光放電管
１０ ＩＧＢＴ
１４ 第１トリガコンデンサ
１５ トリガトランス
１６ 第１トリガスイッチ素子
１８ 第１温度検出デバイス
１９ 第２温度検出デバイス
２１ 第２トリガコンデンサ
２２ 第２トリガスイッチ素子
２４ ストロボ装置
２５ 内蔵型ストロボ装置
２６ 撮像装置
２７ 制御回路

Claims (7)

1. 閃光放電管と、トリガ回路と、前記閃光放電管と直列に接続された発光動作制御素子と、前記トリガ回路及び前記発光動作制御素子を制御する制御回路を有する照明装置であって、前記制御回路は、前記発光動作制御素子が非導通状態においても前記トリガ回路がトリガ電圧を印加するように制御することを特徴とした照明装置。
2. 前記制御回路は、発光情報取得手段を有し、取得した情報から発光欠けが生じると判断される場合において、該閃光放電管に少なくとも１回以上トリガ印加を行うことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記閃光放電管の発光回数および発光間隔を計測記録する発光間隔計測記録手段を有することを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 前記閃光放電管ならびに前記閃光放電管の近傍温度を検知記録する温度検知記録手段を有することを特徴とする請求項２乃至３に記載の照明装置。
5. 前記閃光放電管が最後に発光してからの経過時間を取得記録する経過時間計測記録手段を有することを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の照明装置。
6. 電源投入時において、前記該閃光放電管に少なくとも１回以上前記トリガ印加を行うことを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の照明装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の照明装置を搭載する撮像装置。
   

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