JP2548319B2

JP2548319B2 - ストロボ装置

Info

Publication number: JP2548319B2
Application number: JP63193784A
Authority: JP
Inventors: 伸二平田
Original assignee: West Electric Co Ltd
Current assignee: West Electric Co Ltd
Priority date: 1988-08-03
Filing date: 1988-08-03
Publication date: 1996-10-30
Anticipated expiration: 2011-10-30
Also published as: US5004958A; JPH0243523A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はストロボ装置に関し、特に主コンデンサの充
・放電ループの両者を形成できるスイッチ素子を備えた
ストロボ装置に関するものである。

従来の技術ストロボ装置は従来より種々のものが提案あるいは実
用化されており、第４図に示したような回路構成が基本
構成として周知である。

第４図の装置は、直流電源部１の両端に主コンデンサ
２が、前記主コンデンサ２の両端に閃光放電管３と主ス
イッチ素子であるサイリスタ４との直列接続体がそれぞ
れ接続されている。

閃光放電管３とサイリスタ４は、たとえばトリガース
イッチT_SWの閉成により動作するトリガー回路５によっ
てトリガーされる。

充電抵抗R₁,R₂を介して充電される転流コンデンサ６
は、その充電電荷を副スイッチ素子であるサイリスタ７
を介して放出することによりサイリスタ４の動作を制御
する。すなわち、転流コンデンサ6,サイリスタ７等は転
流回路として周知である。

サイリスタ７は、たとえば閃光放電管３の発光に基づ
く被写体からの反射光を所定量受光した時発光停止信号
を出力する調光回路８にてその動作時期が制御される。

今、直流電源部１の動作により主コンデンサ2,直流コ
ンデンサ６の充電６の充電が完了した状態においてトリ
ガースイッチT_SWが閉成されると、トリガー回路５が動
作し閃光放電管３とサイリスタ４がトリガーされ、よっ
て閃光放電管３が主コンデンサの充電電荷を消費して発
光する。

次いで、調光回路８が動作し発光停止信号が出力され
ると、サイリスタ７がオンし転流コンデンサ６の充電電
荷が放出され、よってサイリスタ４がオフ状態になされ
閃光放電管３の発光が停止する。

なお、トリガースイッチT_SWの動作は図示していない
カメラの操作にて制御され、また発光停止信号はストロ
ボ装置外、たとえばカメラ側より受けてもよい。

以上簡単に基本構成について述べたが、実際には閃光
放電管３のグロー放電を防止したり、主コンデンサ２の
充電電圧値を所定値に制御する等の構成が付されている
装置も多々ある。

すなわち、直流電源部１として直流高電圧を出力でき
る積層電池を使用するような場合、ともすれば閃光放電
管３のグロー放電が発生してしまうおそれのあることが
知られており、たとえば、上記直流電源部１の出力端と
主コンデンサ２との間に発光開始後の所定期間、上記電
源部１からのエネルギー供給を遮蔽する構成を設けたス
トロボ装置が周知である。

また、閃光放電管３の発光量のばらつきをなくし、か
つ電源の有効利用等のために主コンデンサ２の充電電圧
値を所定値に制御するものとしては、たとえば、主コン
デンサ２の充電電圧を検出する電圧検出回路、この回路
の検出出力により主コンデンサ２へのエネルギー供給を
阻止したりあるいは直流電源部１がDC−DCコンバータ回
路を含む場合にはその発振動作を停止せしめる等の制御
構を設けたストロボ装置も周知である。

発明が解決しようとする課題上述したように従来より種々のストロボ装置が知られ
ているわけであるが、ここで、主コンデンサ２の充電お
よび放電動作について細かくみてみると、それぞれ独立
した制御系にて制御されている。

主コンデンサ２の充電動作の制御は、通常、電源スイ
ッチの操作やDC−DCコンバータ回路を有するものにあっ
てはさらにその発振動作制御用のスイッチ構成にて行わ
れ、すなわち、直流電源部１にて行うことが一般的であ
る。

主コンデンサ２の放電動作の制御は、トリガー回路５
および調光回路８の動作によるサイリスタ4,7の動作制
御によって行われ、すなわち、直流電源部１以外の構成
で行うことが一般的である。

したがって、それぞれの動作に必要な種々の部品を用
意しなければならず、主コンデンサ２の充放電動作を独
立した制御構成にて行うことは装置のコストを高くする
一要因となっていた。

また、前述したグロー放電を防止する構成あるいは主
コンデンサ２の充電電圧値を所定レベルに制御する構成
を備えたストロボ装置も、それぞれ独立した構成として
付加される場合が多く、かかる場合には上述した主コン
デンサ２の充放電制御構成同様、装置をコストアップし
ている一要因とみなさざるを得なかった。

本発明は、上述したような諸点を考慮してなしてもの
で、部品点数の少ない、低コストのストロボ装置を提供
することを目的とする。

課題を解決するための手段本発明によるストロボ装置は、直流電源部の両端に接
続される閃光放電管と制御極の電位制御のみでオン，オ
フ制御される半導体スイッチ素子とが直列接続された第
１直列接続体と、上記両端に接続される主コンデンサと
逆方向の第１ダイオードとが直列接続された第２直列接
続体と、上記主コンデンサと第１ダイオードとの接続点
と上記閃光放電管と上記半導体スイッチ素子との接続点
との間に順方向に接続された第２ダイオードと、上記閃
光放電管をトリガーするトリガー電圧出力端子および上
記制御極と接続される出力端子を有し上記閃光放電管の
励起と上記半導体スイッチ素子のオン，オフ動作を制御
する動作制御手段とを備えて構成される。

作用本発明によるストロボ装置は上記のような構成を有す
ることから主コンデンサの充・放電ループのいずれもが
半導体スイッチ素子を介して形成されることになる。

すなわち、動作制御手段のトリガー電圧を出力しない
動作により、第２ダイオード，半導体スイッチ素子を介
しての主コンデンサの充電ループが形成され、一方、ト
リガー電圧も出力する動作制御手段の動作によって、閃
光放電管，半導体スイチ素子，第１ダイオードを介して
の主コンデンサの放電ループが形成されることになる。

換言すれば、動作制御手段による１個の半導体スイッ
チ素子のオン，オフ動作の制御だけで主コンデンサの充
放電動作を適宜制御できることになるわけである。

実施例第１図は本発明によるストロボ装置の一実施例を示す
電気回路図であり、図中第４図におけるものと同符号の
ものは同一機能部材を示している。

第１図からも明らかなように、この実施例は直流電源
部１の両端に、閃光放電管３と制御極9aの電位制御のみ
でオン，オフ制御できる半導体スイッチ素子であるたと
えばトランジスタ９とが直列に接続された第１直列接続
体S₁と、主コンデンサ２と逆方向の第１ダイオード10と
が直列に接続された第２直列接続体S₂および主コンデン
サ２の充電電圧を検出しその値が所定値に達した時充電
完了信号を出力し後述する充電制御回路14に供給する電
圧検出回路18が接続されている。

なお、上記半導体スイッチ素子としては、たとえば、
I.G.B.T（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）やFET
が使用できることはいうまでもない。

主コンデンサ２と第１ダイオード10との接続点Ａと閃
光放電管３とトランジスタ９との接続点Ｂとの間には第
２ダイオード11が順方向に接続されている。

トランジスタ９の制御極9aであるベースは、動作制御
手段12と接続されている。

動作制御手段12は、トリガースイッチT_SWの閉成によ
りOR回路15に供給するトリガー動作に同期したトリガー
信号および閃光放電管３を励起する周知のトリガー電圧
を発生，出力するトリガー回路13,主コンデンサ２の充
電を制御する充電制御信号OR回路15に供給する充電制御
回路14,調光回路８からの発光停止信号を受けるNAND回
路17,OR回路15とNAND回路17の出力が供給され動作しそ
の出力をトランジスタ９のベースに供給するAND回路16
とからなる。

なお、充電制御回路14は、手動あるいは自動的に上記
充電制御信号の出力を制御できるとともに電圧検出回路
18から供給される充電完了信号によっても動作制御され
る。

以下、上記のような構成の一実施例の動作について、
第２図（ａ）〜（ｇ）に示した第１図中の適宜地点の信
号波形図および閃光放電管３の発光波形図を参照して説
明する。

なお、定常状態にあっては、動作制御手段12の各回路
および電圧検出回路18のそれぞれの出力端子は低レベル
であるとし、したがって、かかる場合トランジスタ９は
オフ状態に維持されることになる。

さて、上記のような定常状態における時点T₁にて、
今、充電制御回路14が手動あるいは自動的に動作せしめ
られ、その出力端子である第１図中のＣ点に第２図
（ａ）に示したような高レベル信号が出力され、OR回路
15に供給される。

上記高レベル信号はOR回路15を介してAND回路16に供
給され、このAND回路16はその出力端子に高レベル信号
を発生しトランジスタ９のベースに供給する。

したがって、トランジスタ９は上記時点T1にて第２図
（ｂ）に示したようにそれまでのオフ状態からオン状態
に移行し、この結果、直流電源部1,主コンデンサ2,第２
ダイオード10,トランジスタ９なるループで電流が流
れ、第２図（ｃ）に示したように主コンデンサ２の充電
がなされて行くことになる。

主コンデンサ２の充電が進みその充電電圧値が第２図
（ｃ）に示したように時点T₂にて所定値V_Mに達すると、
電圧検知回路18が動作し充電完了信号を発生し、充電制
御回路14の動作を停止せしめ、その出力端子であるＣ点
を第２図（ａ）に示したように低レベルとなす。

Ｃ点が低レベルになるとAND回路16の出力端子も低レ
ベルとなり、よってトランジスタ９は上記時点T₂で第２
図（ｂ）に示したようにオフ状態に復帰し、もちろん主
コンデンサ２の充電は停止されることになり、その充電
電圧値は前述した所定値V_Mに制御、すなわち定電圧化さ
れることになる。

主コンデンサ２の充電が上記のように完了した状態の
時点T₃において、トリガー回路13が動作せしめられる
と、第１図中のＤ点とＥ点にそれぞれ第２図（ｄ），
（ｅ）に示したようなトリガー電圧およびトリガー信号
が出力される。

上記トリガー電圧は閃光放電管３に供給され、また上
記トリガー信号はOR回路15を介してAND回路16に供給さ
れる。

したがって、閃光放電管３は励起され、AND回路16は
再びその出力端子に高レベル信号を発生し、トランジス
タ９が第２図（ｂ）に示したように再びオン状態とな
る。

この結果、主コンデンサの充電電荷が閃光放電管3,ト
ランジスタ9,第２ダイオード10なる放電ループを介して
放出されることになり、もちろんこの時閃光放電管３は
第２図（ｇ）に示したように発光する。

閃光放電管３の発光途上の時点T₄にて調光回路８より
第２図（ｆ）に示したような発光停止信号が発生され、
第１図中のＦ点に出力されると、NAND回路17はその出力
端子に低レベル信号を出力し、よってAND回路16も出力
端子に低レベル信号を出力することになり、この結果ト
ランジスタ９がオフ状態しになされることになる。

トランジスタ９がオフ状態になると、前述した主コン
デンサ２の充電電荷の放電ループが形成できなくなり、
閃光放電管３の発光は第２図（ｇ）に示したように時点
T₄で停止することになる。

以後、再度発光動作を行いたい場合には、時点T₄でオ
フ状態になされたトランジスタ９を充電制御回路14の動
作によりたとえば時点T₅で再度オオン状態になして主コ
ンデンサ２の充電を行い、さらにトリガー回路13等を動
作させればよいことは詳述するまでもない。

以上第１図の実施例の発光動作について述べたが、こ
こであらためてトランジスタ９の動作のみについて考え
てみると、まず、充電制御回路14の動作によってオン状
態となることになり主コンデンサ２の充電ループを形成
する。

次いで、電圧検出回路18の動作による充電制御回路14
の動作によってオフ状態となり、上記充電ループを遮断
して主コンデンサ２の充電電圧の定電圧化を行う。

次いで、トリガー回路13の動作により再びオン状態と
なり、今度は閃光放電管３が励起されることから、主コ
ンデンサ２の放電ループを形成する。

さらに、調光回路８の動作によってオフ状態になり、
上記放電ループを遮断する動作を行うことは、先の動作
説明より明らかである。

すなわち、トランジスタ９は、従来独立した制御系で
なされていた動作を、種々行っているわけである。

なお、放電ループ遮断時、トランジスタ９はオフ状態
であり閃光放電管３は直流電源部１から切離され、グロ
ー放電の発生するおそれのないこともいうまでもない。

また、第１図の実施例の動作説明においては、直流電
源部１自体の動作はつねに行われているように述べた
が、たとえば、第１図中に破線で示したように充電制御
回路14の出力によって動作が制御されるように、すなわ
ち主コンデンサ２の充電を行いたい時にはじめて動作を
開始し、主コンデンサ２の充電電圧が所定値に達した時
動作を停止するようになしてもよいことは詳述するまで
もない。

第３図は本発明によるストロボ装置の他の実施例を示
す電気回路であり、第１図と同符号のものは同一機能部
材を示している。

この実施例は、高速の繰り返し発光を行いたい場合等
に有利となる複数の補助コンデンサ19₁〜19_Nを有するタ
イプのストロボ装置であることは、は第３図からも明ら
かである。

上記複数の補助コンデンサ19₁〜19_Nの低電位置は、第
１図中にＡで示した主コンデンサ２と第１ダイオード10
との接続点と接続され、高電位側は半導体スイッチ手段
であるたとえば光サイリスタ20₁〜20_Nを介して直流電源
部１と、また逆流防止ダイオード21₁〜21_Nを介して閃光
放電管３と接続されている。

さらに上記複数の補助コンデンサ19₁〜19_Nと主コンデ
ンサ２とは２個のダイオード22,23によって両者間に電
流が流れないようになされている。

一方、上記光サイリスタ20₁〜20_Nは、それぞれ対をな
すLED27₁〜27_Nの発光によってその動作が制御され、さ
らにこのLED27₁〜27_Nは、カウンタ25,デコーダ26からな
る順次駆動手段24によってその点灯動作が制御される。

カウンタ25は、電圧検出回路18の動作によって動作す
るとともに、トリガー回路13の動作によってリセットさ
れる。

なお、符号28₁〜28_Nは抵抗を示している。

以下、第３図に示す実施例の動作について述べる。

トランジスタ９を介して主コンデンサ２等の充電ある
いは放電が行われる動作は第１図の実施例と同様であ
る。すなわち、今、充電制御回路14が動作せしめられる
とトランジスタ９がオン状態となり、直流電源部1,ダイ
オード22,主コンデンサ2,第２ダイオード11,トランジス
タ９なる充電ループで、まず主コンデンサ２の充電が行
われる。

主コンデンサ２の充電が進み、その充電電圧が所定値
に達すると電圧検出回路18が動作し、充電完了信号が充
電制御回路14およびカウンタ25に供給される。

したがって、充電制御回路14は動作を停止し、トラン
ジスタ９がオフ状態になされると同時にカウンタ25が動
作し、デコーダ26に１番目のLED27₁を点灯させるための
点灯信号を出力することになる。

上記のような主コンデンサ２の充電完了後の動作によ
りLED27₁が点灯すると、対をなす光サイリスタ20₁がオ
ン状態となり、未充電の補助コンデンサ19₁が直流電源
部１とトランジスタ９を介して接続されることになる。

同時に上記光サイリスタ20₁のオン状態への移行によ
って第３図中のＨ点の電位が急激に下降するため、電圧
検出回路18が充電完了信号の出力を停止し、したがって
充電制御回路14が再度動作し、トランジスタ９もオン状
態になされることになる。

この結果、直流電源部1,光サイリスタ20₁,補助コンデ
ンサ19₁,第２ダイオード11,トランジスタ９なる充電ル
ープに電流が流れ、上記補助コンデンサ19₁の充電がな
されて行く。

さて、補助コンデンサ19₁の充電が進み、その充電電
圧値が所定値に達すると、上述した場合同様、電圧検出
回路18が動作し、トランジスタ９が一度オフ状態になさ
れ、順次駆動手段24の動作により今度は２番目のLED27₂
が点灯せしめられることになる。

したがって、対をなす光サイリスタ20₂がオン状態に
なり、未充電の２番目の補助コンデンサ19₂が直流電源
部１と接続されるとともに、第３図中のＨ点の電位が下
降するため、電圧検出回路18が動作を停止し、トランジ
スタ９がオン状態となることから、上記補助コンデンサ
19₂の充電がなされて行くことになる。

以降、上述したような動作が順次繰り返されることに
なり、残りの補助コンデンサが充電されることになる。

なお、一度オン状態になされた光サイリスタは、次段
の光サイリスタのオンによるＨ点電位の下降にもとづく
逆バイアス作用あるいは電圧検出回路18の動作によるト
ランジスタ９のオフ動作にもとづく電流ループの遮断作
用によってオフ動作せしめられることはいうまでもな
い。

以上のような動作による主コンデンサ２等の充電が完
了した状態において、今、トリガー回路13が動作せしめ
られると、先の実施例同様、閃光放電管３が励起される
と同時にトランジスタシ９がオン状態になされることか
ら、閃光放電管3,トランジスタ9,第１ダイオード10を介
しての主コンデンサ２等の放電ループが形成されること
になり、よって閃光放電管３は発光することになる。

このとき、上記トリガー回路13は前述したカウンタ25
をリセットし、次回の充電動作準備状態になす。

閃光放電管３の発光動作中において調光回路８より発
光停止信号が供給されればトランジスタ９がオフ状態に
なされ、閃光放電管３の発光が停止せしめられることは
先の実施例と同様である。

以上述べた実施例は複数の補助コンデンサを有するタ
イプの装置であるが、基本動作は第１図の実施例と同一
であることから、補助コンデンサ19₁〜19_Nの充電ループ
を個々に形成するためのたとえば光サイリスタである半
導体スイッチ手段の構成を簡単にすることができる。

換言すれば、主コンデンサ2,補助コンデンサ19₁〜19_N
の充・放電ループをトランジスタ９を介して形成するこ
とから、このトランジスタの動作制御により上記半導体
スイッチ素子のオフ構成を兼用できることになり、特別
なオフ構成を設けなくてもよく、その分構成を簡素化て
きるわけである。

なお、第３図の実施例にあっては、光サイリスタ20₁
〜20_Nに対する特別なオフ構成を形成していないことは
いうまでもない。

また、第３図の実施例においても先の実施例同様、ト
ランジスタ９は種々の機能を果たし、さらに直流電源部
１の動作を充電制御回路14の動作によりはじめて行うよ
うになしてもよいことも明らかである。

発明の効果本発明によるストロボ装置は、制御極の電位制御のみ
でオン，オフ動作を制御できるたとえばトランジスタで
ある半導体スイッチ素子を介して主コンデンサ等の充・
放電ループを形成していることから、上記半導体スイッ
チ素子の制御のみで、主コンデンサの充・放電動作，定
電圧動作および閃光放電管のグロー防止を実現できるこ
とになり、したがって、部品点数を少なく、低コスト化
できる実用的な効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるストロボ装置の一実施例を示す電
気回路図、第２図（ａ）〜（ｇ）は第１図中の適宜地点
の信号波形図および発光波形図である。第３図は本発明によるストロボ装置の他の実施例を示す
電気回路図、第４図は従来より周知のストロボ装置の基
本回路構成図である。１……直流電源部、２……主コンデンサ、３……閃光放
電管、９……トランジスタ、10……第１ダイオード、12
……第２ダイオード、12……動作制御手段、13……トリ
ガー回路、14……充電制御回路、15……OR回路、16……
AND回路、17……NAND回路、18……電圧検出回路、19₁〜
19_N……補助コンデンサ、20₁〜20_N……光サイリスタ、2
1₁〜21_N……逆流防止ダイオード、22,23……ダイオー
ド、24……順次駆動手段、25……カウンタ、26……デコ
ーダ、27₁〜27_N……LED、28₁〜28_N……抵抗。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電源部の両端に接続される閃光放電管
と制御極の電位制御のみでオン，オフ動作できる半導体
スイッチ素子とが直列接続された第１直列接続体と、前
記直流電源部の両端に接続される主コンデンサと逆方向
の第１ダイオードとが直列接続された第２直列接続体
と、前記主コンデンサと前記第１ダイオードとの接続点
と前記閃光放電管と前記半導体スイッチ素子との接続点
間に順方向に接続された第２ダイオードと、前記閃光放
電管の励起時期および前記半導体スイッチ素子のオン，
オフ動作時期を適宜制御する動作制御手段とを備え、前
記主コンデンサの充放電動作を前記半導体スイッチ素子
を介して制御するストロボ装置。
【請求項２】動作制御手段は、閃光放電管を励起するト
リガー電圧およびトリガー動作の開始にトリガー信号を
出力するトリガー回路と、手動あるいは自動的に主コン
デンサの充電動作期間を設定する充電制御信号を発生
し、出力する充電制御回路と、発光停止信号を発生，出
力する調光回路と、前記充電開始信号あるいはトリガー
信号を受けることにより半導体スイッチ素子をオン動作
せしめ、発光停止信号を受けて前記半導体スイッチ素子
をオフ動作せしめる演算回路部分とからなる請求項１記
載のストロボ装置。
【請求項３】第1,第２直列接続体と並列接続されて主コ
ンデンサの充電電圧を検出し、前記充電電圧が所定値に
達した時充電完了信号を発生，出力して充電制御回路に
供給し、前記充電制御回路からの充電制御信号の出力を
停止させ、半導体スイッチ素子をオフ動作させて前記主
コンデンサの充電を停止させる電圧検出回路を備えた請
求項２記載のストロボ装置。
【請求項４】直流電源部の両端に２個のダイオードを介
して接続される閃光放電管と制御極の電位制御のみでオ
ン，オフ動作できる半導体スイッチ素子との第１直列接
続体と、前記直流電源部の両端に前記２個のダイオード
の内の１個を介して接続される主コンデンサと逆方向の
第１ダイオードとの第２直列接続体と、前記主コンデン
サと前記第１ダイオードとの接続点と前記閃光放電管と
前記半導体スイッチ素子との接続点間に順方向に接続さ
れる第２ダイオードと、前記直列電源部の両端に前記第
２ダイオードと前記半導体スイッチ素子を介して接続さ
れる半導体スイッチ手段と補助コンデンサとの直列接続
体を複数並列接続してなる並列接続体と、前記半導体ス
イッチ手段と前記補助コンデンサとの接続点の夫々と前
記閃光放電管との間に接続される複数の逆流防止ダイオ
ードと、前記半導体スイッチ素子のオン，オフ動作時期
を制御するとともに前記閃光放電管を励起するトリガー
電圧および前記トリガー電圧の発生に同期したトリガー
信号を発生，出力する動作制御手段と、前記直流電源部
の両端に接続されて前記主コンデンサあるいは前記補助
コンデンサの充電電圧を検出し前記充電電圧が所定値に
達した時充電完了信号を発生，出力する電圧検出回路
と、前記充電完了信号を受けて動作し前記トリガー信号
を受けてリセットされるカウンタを含み、前記カウンタ
の動作によって前記半導体スイッチ手段を順次オンさせ
る順次駆動手段とを備えてなるストロボ装置。