JP2021056279A - ストロボ装置及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】透明導電性膜に印加される電圧を抑制したストロボ装置、及び該ストロボ装置を搭載した撮像装置を提供する。【解決手段】放電管と、放電管の外周に設けられると共に、透明導電性膜からなるトリガー電極と、トランス及びコンデンサを含み、トリガー電極にトリガー電圧を印加するトリガー回路と、電源電圧を印加する電源部と、ＧＮＤ電位の基準部と、を備え、一次側コイルの一方側の端子はコンデンサを介して電源部に接続され、一次側コイルの他方側の端子は基準部に接続され、二次側コイルの一方側の端子は基準部に接続され、二次側コイルの他方側の端子は、トリガー電極に接続され、トリガー回路は一次側コイルの一方側の端子からコンデンサまでの第一経路と、一次側コイルの他方側の端子から基準部までの第二経路との間を接続し、コンデンサから基準部に向かって電流を流す整流端子を含む、ことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、閃光放電管にトリガー電極として透明導電性膜が設けられたストロボ装置、及び、該ストロボ装置を備えた撮像装置に関する。

従来、デジタルスチルカメラなどのカメラは、被写体に十分な光量を与えるためのストロボ装置を内蔵する、或いは、ストロボ装置を別体として取り付け可能とされている。ストロボ装置は、被写体に向けて閃光を発光する放電管と、放電管が内部に配置された略放物線形状の反射傘と、放電管にトリガー電極として設けられた透明導電性膜と、を備える。透明導電性膜は、小光量発光時の配光特性を向上させるために、放電管の外周のうち一部の領域に設けられている。

特許第５８９９４２９号公報

しかしながら、前記ストロボ装置を長期間使用すると、透明導電性膜の塗布面積が閃光放電管の外周の全域に設けられる場合と比べて狭いため、印加される電圧により透明導電性膜が劣化しやすく、この劣化に起因する断線のリスクが高くなっていた。

本発明は、透明導電性膜に印加される電圧を抑制したストロボ装置、及び該ストロボ装置を搭載した撮像装置を提供することを課題とする。

本発明のトリガー回路は、放電管と、前記放電管の外周に設けられると共に、透明導電性膜からなるトリガー電極と、トランス及びコンデンサを含むと共に、前記トリガー電極にトリガー電圧を印加するトリガー回路と、前記トリガー回路に電源電圧を印加する電源部と、ＧＮＤ電位の基準部と、を備え、前記トランスの一次側コイルの一方側の端子は、前記コンデンサを介して前記電源部に接続され、前記トランスの一次側コイルの他方側の端子は、前記基準部に接続され、前記トランスの二次側コイルの一方側の端子は、前記基準部に接続され、前記トランスの二次側コイルの他方側の端子は、前記トリガー電極に接続され、前記トリガー回路は、前記一次側コイルの一方側の端子から前記コンデンサまでの経路である第一経路と、前記一次側コイルの他方側の端子から前記基準部までの経路である第二経路との間を接続すると共に、前記コンデンサから前記基準部に向かって電流を流す整流素子を含む、ことを特徴とする。

トランスの一次側コイルに対して整流素子が並列に接続されていないストロボ装置では、トリガー回路に電源電圧が印加されると、コンデンサと基準部との間を電流が行き来することにより、トリガー電圧が発振される。これに対して、かかる構成によれば、トランスの一次側コイルに対して整流素子が並列に接続されているため、トリガー回路に電源電圧が印加されると、電流がコンデンサから基準部に流れるとき、整流素子に流れる電流の分だけ小さい電流が一次側コイルに流れるため、最初の立ち上がりの半波長よりも後のトリガー電圧の波形の振幅が小さくなり、その結果、透明導電性膜に印加される電圧を抑制できる。

また、前記トリガー回路は、前記整流素子と直列に接続され、且つ、特定の発光モードのときオン状態となる一方、特定の発光モード以外のときオフ状態となるスイッチング素子を含むことが好ましい。或いは、前記整流素子は、整流機能と、特定の発光モードのとき整流機能を実行させる一方、特定の発光モード以外のとき整流機能を停止させるスイッチング機能とを備えることが好ましい。

かかる構成によれば、特定の発光モード以外の発光モード、例えば、電源電圧が通常よりも低い場合に、透明導電性膜に印加されるトリガー電圧を十分に大きくできるため、放電管を発光させることができる一方、特定の発光モード、例えば、電源電圧が通常と同程度以上である場合に、透明導電性膜に印加されるトリガー電圧を抑えることができる。

本発明の撮像装置は、前記ストロボ装置を搭載することを特徴とする。

かかる構成によれば、透明導電性膜の劣化を抑制したストロボ装置を搭載した撮像装置を提供できる。

本発明によれば、透明導電性膜に印加される電圧を抑制したストロボ装置、及び該ストロボ装置を搭載した撮像装置を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るストロボ装置におけるトリガー回路の構成を説明するためのブロック図である。 図２は、前記トリガー回路による発振波形を示す図である。 図３は、比較例に係るトリガー回路による発振波形を示す図である。

本発明の一実施形態に係るストロボ装置は、デジタルスチルカメラ等の撮像装置に搭載される。このストロボ装置は、被写体に十分な光量を与えるべく搭載されている。本実施形態の撮像装置は、ストロボ装置に加えて、使用時に押下されることで電源がオン状態となる電源スイッチ、フラッシュ撮影を行う際に押下されるフラッシュ撮影スイッチ、及び、被写体を撮像する際に押下されることでオン状態となる撮像スイッチ等を備える。また、本実施形態の撮像装置では、フラッシュ撮影モードのときにストロボ装置が駆動する。以下、ストロボ装置の各構成について説明する。

ストロボ装置１０は、図１に示すように、放電管１と、トリガー電極２と、トリガー電極２にトリガー電圧を印加するトリガー回路３と、トリガー回路３に電源電圧を印加する電源部４と、ＧＮＤ電位の第一基準部５と、を備える。本実施形態のストロボ装置１０は、電源部４にそれぞれ接続されたコイルＬ０及びスイッチング素子ＳＷ０と、ＧＮＤ電位の第二基準部６と、各構成を制御する制御部と、を含む。

放電管１は、被写体に向けて閃光を発光する閃光放電管である。また、放電管１の両端面からは、一対の主電極が突出している。放電管１の一方の主電極は、コイルＬ０を介して電源部４に接続されている。放電管１の他方の主電極は、スイッチング素子ＳＷ０を介して第二基準部６に接続されている。放電管１には、例えば、キセノンガスが封入されている。

トリガー電極２は、透明導電性膜からなる。また、トリガー電極２は、高電圧のトリガー電圧が印加されることで、放電管１の発光を開始させる電極である。さらに、トリガー電極２は、放電管１の外周、例えば、放電管１の外周のうち略半周にわたって設けられている。本実施形態のトリガー電極２は、放電管１の被写体側の外周の略半周にわたって設けられている。

電源部４は、放電管１を発光させる際に、トリガー回路３に電源電圧を印加する。電源部４には、電池電源から電力が供給される。具体的に、電源部４には、電圧を昇圧させる昇圧コンバーターを介して電源電池から電力が供給される。本実施形態の電源部４は、電解コンデンサＣ４と、電解コンデンサＣ４とトリガー回路３との間に接続された抵抗Ｒ４と、抵抗Ｒ４に直列に接続されたスイッチング素子ＳＷ４と、を含む。

抵抗Ｒ４は、電解コンデンサＣ４からトリガー回路３に流れる電流を制限すべく設けられている。スイッチング素子ＳＷ４は、例えば、サイリスタである。スイッチング素子ＳＷ４は、制御部からトリガー信号がゲート端子に入力されるときにオン状態となり、このトリガー信号がゲート端子に入力されないときにオフ状態となる。

スイッチング素子ＳＷ０は、撮影に必要な発光量に応じて放電管１の発光時間を制御するスイッチング素子である。また、スイッチング素子ＳＷ０は、例えば、バイポーラトランジスタであり、具体的には、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタである。本実施形態のスイッチング素子ＳＷ０は、制御部からフラッシュ信号がベース端子に入力されるときにオン状態となり、このフラッシュ信号がベース端子に入力されないときにオフ状態となる。

コイルＬ０は、電源部４から放電管１の一方側の主電極に流れる電流を制限すべく設けられている。

トリガー回路３は、トランスＴ３と、コンデンサＣ３と、整流素子Ｄ３と、を含む。トランスＴ３は、一次側コイルＬ３１と、二次側コイルＬ３２と、を有する。トランスＴ３の一次側コイルＬ３１には、整流素子Ｄ３が並列に接続されている。

一次側コイルＬ３１の一方側の端子は、コンデンサＣ３を介して電源部４に接続される。一次側コイルＬ３１の他方側の端子は、第一基準部５に接続される。二次側コイルＬ３２の一方側の端子は、第一基準部５に接続される。二次側コイルＬ３２の他方側の端子は、トリガー電極２に接続される。

整流素子Ｄ３は、一次側コイルＬ３１の一方側の端子からコンデンサＣ３までの経路である第一経路Ｐ１と、一次側コイルＬ３１の他方側の端子から第一基準部５までの経路である第二経路Ｐ２との間を接続する。さらに、整流素子Ｄ３は、コンデンサＣ３から第一基準部５に向かって電流を流す。本実施形態の整流素子Ｄ３は、例えば、ダイオードである。

以下、ストロボ装置１０における放電管１が発光するときの動作について説明する。

撮像装置の電源スイッチが押下され、フラッシュ撮影スイッチが押下されると、ストロボ装置１０の駆動が開始する。具体的には、電源部４の電解コンデンサＣ４が電池電源により充電される。次に、撮像装置の撮影ボタンが押下されると、スイッチング素子ＳＷ４のゲート端子にトリガー信号が入力されることで、トリガー回路３に電源部４からの電源電圧が印加され、コンデンサＣ３と第一基準部５との間を電流が行き来する。

この電流が第一基準部５からトランスＴ３の一次側コイルＬ３１を介してコンデンサＣ３に流れることで、二次側コイルＬ３２にも電流が流れる。具体的には、電流が、第一基準部５からトランスＴ３の二次側コイルＬ３２を介してトリガー電極２に流れる。このようにトリガー電極２にトリガー電圧が印加されることで、放電管１の発光が開始され、被写体周辺の明るさに応じた期間、フラッシュ信号がオン状態となるため電源部４からコイルＬ０を介して放電管１の主電極に電圧が印加され、これにより、放電管１の発光が維持される。

第一基準部５からトランスＴ３の一次側コイルＬ３１を介したコンデンサＣ３への電流が停止すると、コンデンサＣ３から一次側コイルＬ３１及び整流素子Ｄ３を介して第一基準部５に電流が流れる。具体的に、コンデンサＣ３から、一次側コイルＬ３１と整流素子Ｄ３とに分岐して、第一基準部５に電流が流れる。このとき、二次側コイルＬ３２においても先ほどとは逆方向に電流が流れる。具体的には、電流が、トリガー電極２からトランスＴ３の二次側コイルＬ３２を介して第一基準部５に流れる。

このように電流がコンデンサＣ３と第一基準部５との間を電流が行き来することにより、トリガー電圧として、図２に示すトリガー波形が発振される。ストロボ装置１０における放電管１が発光するときの動作は以上の通りである。

トランスＴ３の一次側コイルＬ３１に対して整流素子Ｄ３が並列に接続されていないストロボ装置１０では、トリガー回路３に電源電圧が印加されると、コンデンサＣ３と第一基準部５との間を電流が行き来することにより、図３に示すトリガー波形のトリガー電圧が発振される。トリガー波形のうち放電管１の発光に主に寄与するのは、最初の立ち上がりの半波長の部分である。

これに対して、本実施形態のストロボ装置１０では、トランスＴ３の一次側コイルＬ３１に対して整流素子Ｄ３が並列に接続されているため、トリガー回路３に電源電圧が印加されると、電流がコンデンサＣ３から第一基準部５に流れるとき、整流素子Ｄ３に流れる電流の分だけ小さい電流が一次側コイルＬ３１に流れるため、最初の立ち上がりの半波長よりも後のトリガー波形の振幅、即ち、最初の立ち上がりの半波長よりも後のトリガー電圧が小さくなり（図２、図３参照）、その結果、トリガー電極２に印加される電圧を抑制できる。これにより、トリガー電極２の劣化を抑制することができる。特に、本実施形態のストロボ装置１０のように、放電管１の全周の一部にトリガー電極２が設けられた構成において、この効果が有用である。

しかも、本実施形態のストロボ装置１０では、図２に示す最初の立ち上がりの半波長よりも後のトリガー波形の振幅は、図３に示すトランスＴ３の一次側コイルＬ３１に対して整流素子Ｄ３が並列に接続されていない場合のトリガー波形の振幅と略同一であるため、トリガー電極２に印加される電圧を抑制しつつ、放電管１の発光を実現できる。

また、本実施形態のストロボ装置１０を備える撮像装置では、トリガー電極２の劣化を抑制することができる。

尚、本発明のストロボ装置１０は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

トリガー回路３の回路構成は、上述の構成に限定されず、トランスＴ３の一次側コイルＬ３１に対して整流素子Ｄ３が並列に接続されていれば、他の構成であってもよい。例えば、トリガー回路３は、コンデンサＣ３からの電流の整流素子Ｄ３への分岐を必要に応じて行うような構成であってもよい。

具体的に、トリガー回路３は、図１の構成に加えて、整流素子Ｄ３と直列に接続されるスイッチング素子を含んでいてもよい。具体的に、このスイッチング素子は、第一経路Ｐ１と整流素子Ｄ３との間に、整流素子Ｄ３と直列に接続されてもよい。また、このスイッチング素子は、特定の発光モードのときオン状態となる一方、特定の発光モード以外のときオフ状態となってもよい。また、具体的に、トリガー回路３の整流素子Ｄ３として、例えば、整流機能に加えて、特定の発光モード以外のとき整流機能を停止させるスイッチング機能を備える素子、具体的には、サイリスタを用いてもよい。

このような構成では、特定の発光モード以外の発光モード、例えば、電源電圧が通常よりも低い場合に、トリガー電極２に印加されるトリガー電圧を十分に大きくできるため、放電管１を発光させることができる。一方、特定の発光モード、例えば、電源電圧が通常と同程度以上である場合に、トリガー電極２に印加されるトリガー電圧を抑えることができる。尚、電源電圧が通常よりも低い場合とは、例えば、電源スイッチを押下した直後に撮影スイッチが押下される場合等、電解コンデンサＣ４が十分充電されていない場合、即ち、電解コンデンサＣ４が充電途中の場合である。電源電圧が通常と同程度以上である場合とは、例えば、電解コンデンサＣ４の充電が完了している場合である。

電源部４の回路構成等、ストロボ装置１０におけるトリガー回路３以外の回路構成についても、上述の構成に限定されず、他の構成であってもよい。

本発明のストロボ装置は、例えば、デジタルスチルカメラに適応できる。

１ 放電管
２ トリガー電極
３ トリガー回路
４ 電源部
５ 基準部（第一基準部）
６ 第二基準部
１０ ストロボ装置
Ｌ０ コイル
Ｌ３１ 一次側コイル
Ｌ３２ 二次側コイル
ＳＷ０、ＳＷ４ スイッチング素子
Ｃ３ コンデンサ
Ｃ４ 電解コンデンサ
Ｄ３ 整流素子
Ｒ４ 抵抗
Ｔ３ トランス
Ｐ１ 第一経路
Ｐ２ 第二経路

Claims (4)

1. 放電管と、
   前記放電管の外周に設けられると共に、透明導電性膜からなるトリガー電極と、
   トランス及びコンデンサを含むと共に、前記トリガー電極にトリガー電圧を印加するトリガー回路と、
   前記トリガー回路に電源電圧を印加する電源部と、
   ＧＮＤ電位の基準部と、を備え、
   前記トランスの一次側コイルの一方側の端子は、前記コンデンサを介して前記電源部に接続され、
   前記トランスの一次側コイルの他方側の端子は、前記基準部に接続され、
   前記トランスの二次側コイルの一方側の端子は、前記基準部に接続され、
   前記トランスの二次側コイルの他方側の端子は、前記トリガー電極に接続され、
   前記トリガー回路は、前記一次側コイルの一方側の端子から前記コンデンサまでの経路である第一経路と、前記一次側コイルの他方側の端子から前記基準部までの経路である第二経路との間を接続すると共に、前記コンデンサから前記基準部に向かって電流を流す整流素子を含む、ことを特徴とするストロボ装置。
2. 前記トリガー回路は、前記整流素子と直列に接続され、且つ、特定の発光モードのときオン状態となる一方、特定の発光モード以外のときオフ状態となるスイッチング素子を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のストロボ装置。
3. 前記整流素子は、整流機能と、特定の発光モードのとき整流機能を実行させる一方、特定の発光モード以外のとき整流機能を停止させるスイッチング機能とを備える、ことを特徴とする請求項１に記載のストロボ装置。
4. 請求項１又は請求項２に記載のストロボ装置を搭載した撮像装置。
   

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