JP3893290B2 - コンデンサ充電装置およびカメラのストロボ充電装置 - Google Patents

コンデンサ充電装置およびカメラのストロボ充電装置 Download PDF

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    • H05B41/32Circuit arrangements in which the lamp is fed by pulses, e.g. flash lamp for single flash operation
    • H05B41/325Circuit arrangements in which the lamp is fed by pulses, e.g. flash lamp for single flash operation by measuring the incident light

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フライバック式DC/DCコンバータを有するコンデンサ充電装置およびカメラのストロボ充電装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ストロボ装置に具備される回路の異常検出を行う構成として、特開平08−008089号のように、昇圧動作開始時にスタートするタイマを使い、一定の時間後の充電電圧を記憶し、その後バッテリーチェックを行い、十分バッテリーがあるのに充電レベルが低いときには、充電昇圧動作を停止させるとともに警告を行うものがあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来例では、フォワード方式のDC/DCコンバータの回路の異常を検出するためのものであって、回路の異常を検出するために上記のように一定の時間を待つ必要があった。そのため、上記一定の時間分だけ回路の異常を検出するのが遅れてしまう欠点があった。
【0004】
(発明の目的)
本発明の目的は、部品点数を増加させることなく、回路の異常を充電開始直後に行うことのできるコンデンサ充電装置およびカメラのストロボ充電装置を提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、主コンデンサと、該主コンデンサに充電を行うフライバック式DC/DCコンバータとを有するコンデンサ充電装置において、前記DC/DCコンバータのトランスの一次巻線に電流駆動を行う一次電流駆動手段と、該一次電流駆動手段の電流の駆動停止により発生する二次巻線に流れる二次電流を検出する二次電流検出手段と、前記一次電流駆動手段の前記一次巻線への電流の駆動停止から前記二次電流が停止するまでの時間を計時する二次電流放出時間計時手段と、前記主コンデンサの充電電圧を検出する充電電圧検出手段と、該充電電圧検出手段にて検出された充電電圧が、前記二次電流放出時間計時手段にて計時された二次電流放出時間に対応する正常時における前記主コンデンサの充電電圧の範囲外である場合に、コンデンサ充電装置の回路を異常と判定する異常検出手段とを有するコンデンサ充電装置とするものである。
【0009】
同じく上記目的を達成するために、本発明は、本発明の上記コンデンサ充電装置を有するカメラのストロボ充電装置とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【0011】
(実施の第1の形態)
図1は本発明の実施の第1の形態に係るフライバック式DC/DCコンバータを具備するストロボ装置を有するカメラの主要部分の回路構成を示すブロック図である。
【0012】
同図において、101は電源であるところの電池、101aは電池内部抵抗である。102はコンデンサであり、電池101と並列に接続されている。103はICより成る制御回路であり、カメラの測光、測距、レンズ駆動、フィルム給送等のカメラシーケンス及びストロボ装置の制御を行う。103cはD/Aコンバータであり、マイコン103aの設定信号により、任意に電圧を出力する。103bはA/Dコンバータであり、入力された電圧をデジタル化する。103dはコンパレータであり、後述のトランス104の一次巻線の電流が設定電流に至ったか否かを抵抗123にて発生する電圧を基に検出する。103eは抵抗であり、コンパレータ103dの出力をプルアップしている。103fは二次電流の放出時間を計時する二次電流放出時間計時ブロックである。
【0013】
104はトランスであり、電池101の正極、一次巻線、電池101の負極のループで電流を流すことにより、エネルギーをコアに蓄積しそのエネルギーで逆起電力を発生させる。105は電解効果トランジスタ(以下,FETという)であり、トランス104の一次巻線の電流を駆動する。107は主コンデンサであり、電荷を蓄積する。106は高圧整流ダイオードであり、アノードはトランス104の二次巻線の巻き終わりに接続され、カソードは主コンデンサ107の陽極に接続されている。119は抵抗であり、後述のトランジスタ120のベース・エミッタ間に接続されている。120はトランジスタでり、ベースが主コンデンサ107の陰極に、エミッタがトランス104の二次巻線の巻き始めに、それぞれ接続され、トランス104の二次巻線より発生した逆起電力を主コンデンサ107に蓄積する電荷の電流ループを、高圧整流ダイオード106を含めた構成で形成する。
【0014】
121は抵抗であり、片側をトランジスタ120のコレクタに、もう片側を制御回路103に、それぞれ接続されている。122は抵抗であり、抵抗121が接続される制御回路103の入力を電源Vccにプルアップしている。108はトリガー回路である。109は放電管であり、トリガー回路108よりトリガー電圧を受け、主コンデンサ107に蓄積された電荷により発光する。110は充電電圧分圧回路であり、主コンデンサ107に蓄積された電圧を分圧し、充電電圧を制御回路103内のA/Dコンバータ103bにより検出する。
【0015】
111は測光装置であり、被写体輝度を検出する。112は測距装置であり、被写体までの距離を検出する。113はレンズ駆動装置であり、測距装置112からの検出結果をもとに撮影レンズの駆動を行い、フィルム面に被写体ピントを合わせる。114はシャッタ駆動装置であり、測光装置111からの検出結果をもとに露出制御を行う。115はフィルム駆動装置であり、フィルムのオートローディング、巻き上げ、巻戻しを行う。116はカメラを撮影準備状態にするメインスイッチ(MAINSW)、117(SW1)はスイッチであり、シャッタ釦の第1ストロークでカメラ内の電気回路を起動させ、測光及び測距等の検出を行わせる。118(SW2)はスイッチであり、シャッタ釦の第2ストロークでオンし、前記スイッチSW1のオン以後の撮影シーケンスの起動信号を発生する。
【0016】
また、aはFET105のゲート入力信号(FETGATE)、bはトランス104の一次巻線に流れる一次電流、cはトランス104の二次巻線に流れる二次電流である。dは、抵抗121と抵抗122が接続され且つ制御回路103へ接続されている二次電流検出信号である。
【0017】
図2は昇圧動作時のタイミングチャートであり、詳しくは、図2(a)は主コンデンサ107の充電電圧が50V程度、図2(b)は主コンデンサ107の充電電圧が150V程度、図2(c)は主コンデンサ107の充電電圧が300V程度の時の各電流及び信号a〜dである。
【0018】
次に、昇圧動作について、図2(a) の主コンデンサ107の充電電圧が50V程度の時を例にして、以下に説明する。
【0019】
制御回路103から接続端子を介してFET105のゲートに所定の発振信号(aの▲1▼のタイミング) を与える。この為、FET105の制御電極にハイレベルの信号が与えられることで、ドレイン・ソース、トランス104の一次巻線、電池負極のループで電流が流れる。この為、トランス104の二次巻線には誘導起電力が発生するが、この電流の極性は高圧整流用ダイオード106によりブロックされる極性となるため、該トランス104からは励起電流が流れず、エネルギーがトランス104内コアに蓄積される。このエネルギー蓄積(電流駆動)は、一次巻線の電流が所定電流に達する (bの▲2▼のタイミング) まで行われる。
【0020】
ここで、所定電流まで電流駆動を行ったら、FET105のゲートをローレベルにしてFET105をオフ(aの▲2▼のタイミング) にして電流を遮断して非導通とする。これにより、トランス104の二次巻線には逆起電力が発生する。この逆起電力は二次電流(cの▲2▼〜▲3▼のタイミング)として、整流ダイオード106、主コンデンサ107、抵抗119及びトランジスタ120のループで流れ、主コンデンサ107に電荷が蓄積される。トランス104内のエネルギーが放出され、二次の電流が分流されてローレベルとなっていた二次電流検出信号dが、二次電流cが停止した時点(dの▲3▼のタイミング) で、ローレベルからハイレベルに反転する。この二次電流検出信号dがローレベルからハイレベルに反転したことを受けて、制御回路103はFET105のゲートに再びハイレベル信号が発生させ、同様に再びFET105を導通(aの▲3▼のタイミング) してトランス104にエネルギーの蓄積を行い、また、ローレベル信号によりFET105は非導通となり、トランス104の蓄積エネルギーが放出され、電荷が主コンデンサ107に充電される。
【0021】
この動作を繰り返し、図2(a) →(b)→(c)に示すように、二次電流cの放出時間(二次電流cの▲2▼〜▲3▼のタイミング)を短く変化させながら、主コンデンサ107の電圧を上昇させていく。この充電回路は、一般的にフライバック方式と呼ばれている。
【0022】
以下、図1の回路構成において、図3〜図6をもとに、その動作について説明する。
【0023】
まず、メインスイッチ116のオン時のシーケンスについて、図3のフローチャートに従って説明する。
【0024】
ステップ#101にて、メインスイッチ116がオンしたか否かの判定を行い、該メインスイッチ116がオンしていればステップ#102へ進み、電池電圧がカメラの動作可能電圧であるか否かを検出するためのバッテリーチェック(BC)を行い、その結果をマイコン103a内のRAMに記憶する。次のステップ#103では、上記ステップ#102にて行ったバッテリーチェックの結果がカメラ動作可能な電圧であるか否かの判定を行い、動作可能電圧(BCOK)であったらステップ#104へ進むが、動作が不可能な電圧であったらステップ#101へ戻る。
【0025】
電池電圧がカメラの動作可能電圧であるとしてステップ#104へ進むと、被写体輝度検出の為に測光装置111による測光を行い、その結果をマイコン内103a内のRAMに記憶する。そして、次のステップ#105にて、上記ステップ#104によりマイコン内103a内のRAMに記憶した測光結果から、撮影に際してストロボ発光を必要とする測光結果であるか否かを判定する。この結果、ストロボ発光を必要としない輝度で、ストロボ予備充電を必要としないことを判定すると、このシーケンスを終了する。一方、上記ステップ#105にてストロボ発光が必要な輝度であり、ストロボ予備充電を必要とする場合はステップ#106へ進み、フラッシュモードとしてストロボ充電を行う(この詳細は図4を用いて以下に説明する)。そして、このシーケンスを終了する。
【0026】
次に、図3のステップ#106でのフラッシュモード時の動作について、図4のフローチャートに従って説明する。
【0027】
まず、ステップ#301にて、充電タイマをスタートする。そして、次のステップ#302にて、前述した回路動作によりFET105のゲートに駆動信号を制御回路103より出力し、充電を開始する。続くステップ#303では、二次電流放出時間の検出を行う。この二次電流の放出時間は、前述した図2(a)〜(c)の▲2▼〜▲3▼のタイミングの時間である。この放出時間を、二次電流放出時間計時ブロック103fにて計時する。つまり、FET105の駆動信号(FETGATEa)のオフ(立下り)を受けてカウンタによる計時を開始し、二次電流cの消失まで(二次電流検出信号dがハイレベルになるまで)でその計時を停止することにより行う。この二次電流の放出時間の検出は、回路の異常を検出するために行うものである。
【0028】
ここで、例えばトランス104の二次巻線、整流ダイオード106、主コンデンサ107、トランジスタ120のループで構成される放電ループがオープン状態になった場合の回路動作を、図5のタイミングチャートを用いて説明する。
【0029】
制御回路103から接続端子を介してFET105のゲートに所定の発振信号(図5のaの▲1▼のタイミング) を与える。この為、FET105の制御電極にハイレベルの信号が与えられることで、ドレイン・ソース、トランス104の一次巻線、電池負極のループで電流が流れる。この為、トランス104の二次巻線には誘導起電力が発生するが放電ループがオープンであるため、該トランス104からは励起電流が流れず、エネルギーがトランス104内コアに蓄積される。このエネルギー蓄積(電流駆動)は、一次巻線の電流が所定電流に達する (bの▲2▼のタイミング) まで行われる。
【0030】
ここで所定電流まで電流駆動を行ったら、FET105のゲートをローレベルにしてFET105をオフ(bの▲2▼のタイミング) にし、電流を遮断して非導通にするとともに、二次電流放出時間計時ブロック103fにてカウンタによる計時を開始する。これにより、トランス104の二次巻線には逆起電力が発生する。この逆起電力は回路が正常であれば前述した通り、二次電流(図2(a)〜(c)のcの▲2▼〜▲3▼のタイミング)として、整流ダイオード106、主コンデンサ107、ダイオード120のループで電流が流れ、主コンデンサ107に電荷が蓄積される。
【0031】
しかし、二次側の放電ループがオープン状態であった場合(図5のcの▲2▼のタイミング) 、二次電流cが発生しない。よって、FET105のゲートをローレベルとして該FET105をオフ(図5のaの▲2▼のタイミング) にして電流を遮断して非導通にしても、二次電流検出信号dはローレベルに変化しない(図5のdの▲2▼のタイミング) で常にハイレベルの状態にある。このため、二次電流放出時間計時ブロック103fの計時時間は検出されない。よって、回路にトラブルがあると検出できる。
【0032】
また、異なった回路トラブルの例として、トランス104の一次側巻線或いは、二次側巻線がショートした場合の回路動作を、図6のタイミングチャートにより説明する。
【0033】
制御回路103から接続端子を介してFET105のゲートに所定の発振信号(図6のaの▲1▼のタイミング) を与える。この為、FET105の制御電極にハイレベルの信号が与えられることで、ドレイン・ソース、トランス104のショートされた一次巻線、電池負極のループで電流が流れる。そして、電流駆動は所定電流に達する (図6のbの▲2▼のタイミング) まで行われる。このとき、ショートされた一次巻線の電流は急速に所定電流に達する。ここで所定電流まで電流駆動を行ったら、FET105のゲートをローレベルとして該FET105をオフ(図6のaの▲2▼のタイミング) にして電流を遮断して非導通とする。これにより、回路が正常であればトランス104の二次巻線には逆起電力が発生する。
【0034】
しかし、一次巻線がショート状態であれば、トランス104にエネルギーが蓄積されない。よって、前述した二次放電ループオープン時と同様に、FET105のゲートをローレベルにして該FET105をオフ(図6のaの▲2▼のタイミング) にして電流を遮断して非導通にしても、二次電流検出信号dはローレベルに変化しない(図6のdの▲2▼のタイミング) で常にハイレベルの状態にある。このため、二次電流放出時間計時ブロック103fの計時時間は検出されない。よって、回路にトラブルがあると検出できる。
【0035】
また、二次側巻線がショートした場合も、一次巻線のショート時と同様なタイミングチャートとなり、回路にトラブルがあると検出できる。
【0036】
以上説明したように、正常な回路状態では二次電流cの放出時間が検出されるのに対して、トランス104の二次巻線、整流ダイオード106、主コンデンサ107、ダイオード120のループで構成される放電ループがオープン状態、或いはトランス104の一次側巻線、或いは二次側巻線のショートといった、回路のトラブルが発生した場合、二次電流放出時間は検出されない結果となる。そしてここでは、計時時間の結果をマイコン103a内のRAMに記憶する。この検出結果は、一次巻線への一発目の電流駆動時に検出可能であり、従来のように一定の時間を待つことなく、充電開始から極めて早いタイミングで回路の異常を検出できる。
【0037】
図4に戻り、次のステップ#304では、上記ステップ#303にて行った二次電流放出時間の検出結果から回路の異常状態であるか否かの判定を行う。前述した通り、二次電流放出時間が検出された場合、回路は正常である。よって、この場合はステップ#304からステップ#307へ進む。しかし、二次電流放出時間が検出されない場合は回路に異常がある。よって、この場合はステップ#304からステップ#305へ進み、充電を停止して、次のステップ#306にて、回路の異常フラグを立て充電シーケンスを終了する。
【0038】
また、上記ステップ#304にて正常としてステップ#307へ進むと、ここでは制御回路103内のA/Dコンバータ103dに充電電圧分圧回路110を介した電圧により充電電圧の検出を行い、その検出結果をマイコン103a内のRAMに記憶する。そして、次のステップ#308にて、上記ステップ#307にて検出した充電電圧が充電完了の電圧であるか否かの判定を行い、充電完了が検出されていなければステップ#311へ進み、上記ステップ#301にて開始した充電タイマが所定時間を経過したか否かの判定を行い、該充電タイマが所定時間経過していたらステップ#312へ進み、上記ステップ#302にて開始した充電を停止して、次のステップ#313にて、充電NGのフラグを立てて、充電シーケンスを終了する。
【0039】
一方、上記ステップ#311にて充電タイマが所定時間を経過していない場合はステップ#302に戻り、充電を継続する。そして、ステップ#303→#304→#307→#308→#311の動作を繰り返し行い、ステップ#308にて充電完了を検出することが出来たらステップ#309へ進み、上記ステップ#302にて開始した充電を停止し、次のステップ#310にて、充電OKフラグを立てて、充電シーケンスを終了するとともに、図3のメインスイッチのオン時のシーケンスを終了する。
【0040】
次に、図7のフローチャートに従って、カメラのレリーズシーケンスについて説明をする。
【0041】
まずステップ#201にて、レリーズ釦の第1ストロークでオンするスイッチSW1(107)の状態を調べ、オンしていなければオンするまでこのステップに留まる。その後、該スイッチSW1がオンするとステップ#202ヘ進み、上記ステップ#102と同様に、電池電圧がカメラ動作が可能であるか否かを検出するためのバッテリーチェック(BC)を行い、その検出結果を、マイコン103a内のRAMに記憶する。そして、次のステップ#203にて、上記ステップ#202にて行ったバッテリーチェックの結果から、電池電圧がカメラ動作可能な電圧であるか否かの判定を行い、動作可能電圧であったらステップ#204へ進み、動作が不可能な電圧であったらステップ#201へ戻る。
【0042】
電池電圧がカメラ動作可能な電圧であるとしてステップ#204へ進むと、測距装置112により被写体までの距離を検出し、マイコン103a内のRAMにその測距結果を記憶する。続くステップ#205では、測光装置111により被写体輝度の検出を行い、その結果(測光結果)をマイコン103a内のRAMに記憶する。
【0043】
その後はステップ#206へ進み、上記ステップ#205にて得られた測距結果をもとにストロボ発光が必要であるか否かの判定を行う。ストロボ発光が必要な場合としては、撮影状況が暗い、 或いは逆光等がある。ここでストロボ発光が必要である場合はステップ#207へ進み、ストロボ発光が必要でなかったらステップ#209へ進み、スイッチSW2(118)のオンの待機状態になる。
【0044】
上記ステップ#206にてストロボ発光が必要であるとしてステップ#207へ進むと、図4のフローチャートにて示した充電シーケンスを実行する。この充電シーケンスは、前述した通りなのでここではその説明は省略する。その後はステップ#208へ進み、充電が完了がしたか否かの判定をする。この判定は、上記ステップ#207の充電シーケンスにて充電がOKになったか否かのフラグより判定し、充電がOKであり、充電が完了していたらステップ#209のスイッチSW2(118)のオンの待機状態に入る。一方、充電がNGであり、充電が完了していなかったらステップ#201へ戻る。
【0045】
ステップ#209へ進み、スイッチSW2(118)のオンの待機状態において、該スイッチSW2がオンしたことを検出するとステップ#210へ進み、上記ステップ#204にて得られた測距結果に従い、レンズ駆動装置113により撮影レンズの駆動制御を行う。そして、次のステップ#211にて、上記ステップ#205にて得られた測光結果より、ストロボ発光が必要であったら制御回路103からのトリガー信号を受けてトリガ回路108が発光信号を出力し、ストロボ発光を行う。又これと同時に、シャッタ駆動装置114によるシャッタ駆動制御を行う。次にステップ#212では、合焦位置にあるレンズを該レンズの初期位置に戻すレンズリセットを行う。
【0046】
続くステップ#213では、フィルム駆動装置115により次の撮影駒へのフィルム給送制御を行い、次のステップ#214にて、ストロボ予備充電を行うか否かの判定を行う。ここで、ストロボ予備充電を行わない場合とは、上記ステップ#205にて行った測光結果をもとに上記ステップ#206にて判定した結果がフラッシュモードで無い場合である。この場合はステップ#201へ戻る。
【0047】
また、ストロボ予備充電を行う場合はステップ#214からステップ#215へ進み、図4のフローチャートにて前述した充電シーケンスを実行する。その後はステップ#201へ戻る。
【0048】
以上の実施の第1の形態によれば、主コンデンサ107に充電を行う、フライバック式DC/DCコンバータを有し、該DC/DCコンバータのトランス104の一次巻線に電流駆動を行うFET105と、該FET105の電流の駆動停止により発生する二次巻線に流れる二次電流を検出するマイコン103aと、前記FET105の一次巻線への電流の駆動停止から二次電流が所定電流まで低下する時間を計時する二次電流放出時間計時ブロック103fとを有し、前記二次電流放出時間計時ブロック103fの計時結果から回路の異常を検出行うようにしている。
【0049】
詳しくは、トランス104の二次巻線、整流ダイオード106、主コンデンサ107、ダイオード120のループで構成される放電ループがオープン状態、或いはトランス104の一次側巻線、或いは二次側巻線のショートといった、回路のトラブルが発生し、二次電流放出時間が検出されない。このような場合は、回路の異常であると判定するようにしている。
【0050】
そして、この二次電流放出時間の結果は、一次巻線への一回目の電流駆動時に検出可能であり、従来のように一定の時間を待つことなく、充電開始から極めて早いタイミングで回路の異常を検出できる。
【0051】
(実施の第2の形態)
次に、本発明の実施の第2の形態について説明する。
【0052】
本発明の実施の第2の形態は、前述の実施の第1の形態で説明した、図3のメインスイッチ116のオン時のフローチャートにおけるステップ#106と図7のレリーズシーケンスにおけるステップ#207及び#215での、充電を行うフラッシュモードのシーケンスのみが異なるので、このフラッシュモードのシーケンスについてのみ、図8のフローチャートに従って説明する。
【0053】
フラッシュモードに入ると、まずステップ#401にて、充電タイマをスタートさせる。そして、次のステップ#402にて、前述した回路動作によりFET105のゲートに駆動信号を制御回路103より出力し、充電を開始する。続くステップ#403では、二次電流放出時間の検出を行う。この二次電流の放出時間は、前述した回路動作の、図2の▲2▼〜▲3▼のタイミングの時間である。この放出時間を二次電流放出時間計時ブロック103fにて計時する。つまり、FET105の駆動信号のオフ(立下り)を受けてカウンタによる計時を開始し、二次電流の消失(二次電流検出信号dのハイレベル)までの時間を計時する。この二次電流の放出時間の検出は、回路の異常を検出するために行うものである。
【0054】
ここで例えば、トランス104の二次巻線、整流ダイオード106、主コンデンサ107、ダイオード120のループで電流が流れ、主コンデンサ107で構成する、放電ループがオープン状態になった場合の回路動作を、図5のタイミングチャートで説明する。
【0055】
制御回路103から接続端子を介してFET105のゲートに所定の発振信号(図5のaの▲1▼のタイミング) を与える。この為、FET105の制御電極にハイレベルの信号が与えられることで、ドレイン・ソース、トランス104の一次巻線、電池負極のループで電流が流れる。この為にトランス104の二次巻線には誘導起電力が発生するが、放電ループがオープンであるため、トランス104からは励起電流が流れず、エネルギーがトランス104内コアに蓄積される。このエネルギー蓄積(電流駆動)は、一次巻線の電流が所定電流に達する (図5のbの▲2▼のタイミング) まで行われる。
【0056】
ここで、所定電流まで電流駆動を行ったら、FET105のゲートをローレベルとしてFET105をオフ(図5のbの▲2▼のタイミング) にして電流を遮断して非導通にするとともに、二次電流放出時間計時ブロック103fにてカウンタによる計時を開始する。これにより、トランス104の二次巻線には逆起電力が発生する。この逆起電力は回路が正常であれば前述した通り、二次電流(図2のcの▲2▼〜▲3▼のタイミング)として、整流ダイオード106、主コンデンサ107、ダイオード120のループで電流が流れ、主コンデンサ107に電荷が蓄積される。
【0057】
しかし、二次側の放電ループがオープン状態であった場合(図5のcの▲2▼のタイミング) 、二次電流が発生しない。よって、FET105のゲートをローレベルとして該FET105をオフ(図5のa▲2▼のタイミング) にして電流を遮断して非導通にしても、二次電流検出信号dはローレベルに変化しない(図5のdの▲2▼のタイミング) で常にハイレベルの状態にある。このため、二次電流放出時間計時ブロック103fの計時時間は検出されない。よって、回路にトラブルがあると検出できる。
【0058】
また、異なった回路トラブルの例として、トランス104の一次側巻線或いは、二次側巻線がショートした場合の回路動作を、図6のタイミングチャートで説明する。
【0059】
制御回路103から接続端子を介してFET105のゲートに所定の発振信号(図6のaの▲1▼のタイミング) を与える。この為、FET105の制御電極にハイレベルの信号が与えられることで、ドレイン・ソース、トランス104のショートされた一次巻線、電池負極のループで電流が流れる。そして、電流駆動は所定電流に達する (図6のbの▲2▼のタイミング) まで行われる。このとき、ショートされた一次巻線の電流は急速に所定電流に達する。ここで所定電流まで電流駆動を行ったら、FET105のゲートをローレベルとして該FET105をオフ(図6のa▲2▼のタイミング) にして電流を遮断して非導通とする。これにより、回路が正常であればトランス104の二次巻線には逆起電力が発生する。
【0060】
しかし、一次巻線がショート状態にあり、トランス104にエネルギーが蓄積されない。よって、前述した二次放電ループオープン時と同様に、FET105のゲートをローレベルとして該FET105をオフ(図6のa▲2▼のタイミング) にして電流を遮断して非導通にしても、二次電流検出信号dはローレベルに変化しない(図6のdの▲2▼のタイミング) で常にハイレベルの状態にある。このため、二次電流放出時間検出ブロック103fの計時時間は検出されない。よって、回路にトラブルがあると検出できる。
【0061】
また、二次側巻線がショートした場合も一次巻線のショート時と同様なタイミングチャートとなり、回路にトラブルがあると検出できる。
【0062】
上記説明したように、正常な回路状態では二次電流の放出時間が検出されるのに対して、トランス104の二次巻線、整流ダイオード106、主コンデンサ107、ダイオード120のループで構成される放電ループがオープン状態、或いはトランス104の一次側巻線、或いは二次側巻線のショートといった、回路のトラブルが発生した場合、二次電流放出時間検出ブロック103fの計時時間は検出されない結果となる。そして、計時時間の結果をマイコン103a内のRAMに記憶する。
【0063】
次のステップ#404では、上記ステップ#403にて行った二次電流放出時間の検出結果から回路の異常状態であるか否かの判定を行う。前述した通り、二次電流放出時間が検出された場合、電池101、トランス104、FET105で構成される一次巻線の駆動ループ回路、及び、トランス104の二次巻線、整流ダイオード106、主コンデンサ107、ダイオード120のループで構成される放電ループ回路は正常である。よって、ステップ#404からステップ#405へ進む。しかし、二次電流放出時間は検出されない場合は回路に異常がある。よって、ステップ#413へ進み、充電を停止して、次のステップ#414にて、回路の異常フラグを立て充電シーケンスを終了する。
【0064】
また、上記ステップ#404にて正常としてステップ#405へ進むと、制御回路103内のA/Dコンバータ103dに充電電圧分圧回路110を介した電圧により充電電圧の検出を行い、その検出結果をマイコン103a内のRAMに記憶する。そして、次のステップ#406にて、上記ステップ#403にて検出し二次電流放出時間と上記ステップ#405にて検出した充電電圧(A/D変換値)とを比較する。この充電電圧と二次電流放出時間の比較は、以下のように行う。
【0065】
まず、充電電圧と二次電流放出時間の関係について、図9を用いて説明する。
【0066】
あるトランスに所定のエネルギー(一次電流)で蓄積が行われていた時、主コンデンサの充電電圧が20V程度の時は、二次電流の放出時間は、図9から約25μSであり、充電電圧が50Vでは、二次電流の放出時間は約10μSであり、充電電圧が100Vでは、二次電流の放出時間は約5μSであり、充電電圧が200Vでは、二次電流の放出時間は約3μSであり、充電電圧が300Vでは、二次電流の放出時間は約2μSである、というように充電電圧に対して二次電流放出時間は変化する。この充電電圧と二次電流の放出時間の関係は、トランスの大きさや巻線の巻数によってトランス毎に異なるが、同様の大きさと巻線の巻数であったら、同様の特性となる。
【0067】
即ち、ステップ#406にて、上記ステップ#403にて検出し、マイコン103a内のRAMに記憶した二次電流放出時間より概略の充電電圧が判る。よって、この二次電流放出時間と、上記ステップ#405にて検出し、マイコン103a内のRAMに記憶した充電電圧のA/D変換値を比較することにより、回路の異常を検出できる。
【0068】
例えば、マイコン103a内のRAMに記憶したA/D変換値から導き出される充電電圧の検出結果が50V程度の検出結果を検出したとする。それに対して、二次電流放出時間が3μSの二次電流放出時間を検出したとする。本来正常な状態にある回路であった場合、検出されるA/D変換値は充電電圧が300V程度とならなければならない。このような検出状態からは、充電電圧を検出するA/D変換値の入力に何らかの問題あることが判定できる。例えば他の信号との干渉(リーク)やA/D信号ラインの断線等が考えられる。図11に、A/Dコンバータの断線時のタイミングチャートを示している。
【0069】
よって、上記二次電流放出時間と充電電圧のA/D変換値の比較を行うステップ#406では、上記ステップ#404にて行った二次電流放出時間のみでの異常検出と異なる部分の充電電圧検出系の回路トラブルを検出することができる。
【0070】
また、ここでの回路異常であるか否かの判定の仕方としては、図10に示すような条件を満たした結果を回路が正常とする。この条件は、充電電圧応じて二次電流放出時間をtとしてある程度の幅を持った条件とする。また、この回路を正常とする二次電流放出時間の条件は、トランスの大きさ、巻線の巻数に応じて任意に設定するものである。
【0071】
以上のように、図8のステップ#406にて二次電流放出時間と充電電圧のA/D変換値の比較を行い、その結果から回路が異常と判定したらステップ#413へ進み、充電を停止して、次のステップ#414にて、回路の異常フラグを立て充電シーケンスを終了する。
【0072】
一方、回路が正常と判定した場合はステップ#407へ進み、上記ステップ#405にて検出した充電電圧が充電完了の電圧であるか否かの判定を行い、充電完了が検出されなかったらステップ#410へ進み、ここでは上記ステップ#401にて開始した充電タイマが所定時間経過したか否かの判定を行う。ここで、充電タイマが所定時間経過していなければステップ#402へ戻り、充電を継続する。そして、ステップ#403→#404→#405→#406→#407→#410の各動作を繰り返しながら、ステップ#407にて充電完了を検出できたらステップ#408へ進み、上記ステップ#402にて開始した充電を停止して、次のステップ#409にて充電OKフラグを立てて、充電シーケンスを終了する。
【0073】
以上の実施の第2の形態によれば、主コンデンサ107に充電を行う、フライバック式DC/DCコンバータを有し、該DC/DCコンバータのトランス104の一次巻線に電流駆動を行うFET105と、該FET105の電流の駆動停止により発生する二次巻線に流れる二次電流を検出するマイコン103aと、前記FET105の一次巻線への電流の駆動停止から二次電流が放出されるまでの時間を計時する二次電流放出時間計時ブロック103fとを有し、前記二次電流放出時間計時プロック103fの計時結果から回路の異常を検出行うようにしている。
【0074】
つまり、二次電流放出時間とステップ#405にて検出した充電電圧のA/D変換値の関係を、例えば既知の図10の関係に当てはまるかを判定し、当てはまらない場合は、回路の異常として検出するようにしている。詳しくは、既知の図10の関係から、検出される二次電流放出時間に対して、主コンデンサ107の充電電圧が所定電圧範囲外である時には、回路が異常であると判定するようにしている。
【0075】
そして、上記二次電流放出時間の結果は、一次巻線への一発目の電流駆動時に検出可能であり、従来のように一定の時間を待つことなく、充電開始から極めて早いタイミングで回路の異常を検出できる。
【0076】
なお、上記実施の第1及び第2の形態によれば、制御回路103によるフライバック式DC/DCコンバータの他励制御による昇圧方式であったが、昇圧方式は、他励制御に限るものでは無く、自励制御によるフライバック式DC/DCコンバータの昇圧方式でも、二次電流を検出するような構成にすることにより、同様に回路トラブル検出が可能であることは言うまでもない。
【0077】
更に言えば、他励制御における一次電流駆動方式においても、一次電流が所定電流に達したことにより一次電流の駆動を停止する、電流検出タイプに限るものでは無く、一次電流を所定時間駆動を行う、所定時間駆動タイプでも可能であることは言うまでも無い。
【0078】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、部品点数を増加させることなく、回路の異常を充電開始直後に行うことができるコンデンサ充電装置又はカメラのストロボ充電装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の各形態に係るカメラの主要部分の回路構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の第1の形態において回路が正常時のタイミングチャートである。
【図3】本発明の実施の第1の形態におけるカメラ動作の一部を示すフローチャートである。
【図4】本発明の実施の第1の形態における充電時の動作を示すフローチャートである。
【図5】本発明の実施の第1の形態において回路が異常時のタイミングチャートの一例を示すタイミングチャートである。
【図6】本発明の実施の第1の形態において回路が異常時のタイミングチャートの他の例を示すタイミングチャートである。
【図7】本発明の実施の第1の形態におけるカメラの一連の動作を示すフローチャートである。
【図8】本発明の実施の第2の形態における充電時の動作を示すフローチャートである。
【図9】本発明の実施の第2の形態に係る充電電圧と二次電流放出時間の関係を示す図である。
【図10】本発明の実施の第2の形態に係る充電電圧と二次電流放出時間の関係を示す図である。
【図11】本発明の実施の第2の形態において回路が異常時のタイミングチャートの一例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
101 電池
102 コンデンサ
103 制御回路
104 トランス
105 FET
106 高圧整流ダイオード
107 主コンデンサ
108 トリガー回路
109 放電管
110 充電電圧検出装置
119 抵抗
120 トランジスタ
121 抵抗
122 抵抗
123 抵抗

Claims (3)

  1. 主コンデンサと、該主コンデンサに充電を行うフライバック式DC/DCコンバータとを有するコンデンサ充電装置において、
    前記DC/DCコンバータのトランスの一次巻線に電流駆動を行う一次電流駆動手段と、該一次電流駆動手段の電流の駆動停止により発生する二次巻線に流れる二次電流を検出する二次電流検出手段と、前記一次電流駆動手段の前記一次巻線への電流の駆動停止から前記二次電流が停止するまでの時間を計時する二次電流放出時間計時手段と、前記主コンデンサの充電電圧を検出する充電電圧検出手段と、該充電電圧検出手段にて検出された充電電圧が、前記二次電流放出時間計時手段にて計時された二次電流放出時間に対応する正常時における前記主コンデンサの充電電圧の範囲外である場合に、コンデンサ充電装置の回路を異常と判定する異常検出手段とを有することを特徴とするコンデンサ充電装置。
  2. 前記二次電流放出時間と正常時における前記主コンデンサの充電電圧の関係をあらかじめ記憶していることを特徴とする請求項1に記載のコンデンサ充電装置。
  3. 請求項1または2に記載のコンデンサ充電装置を有することを特徴とするカメラのストロボ充電装置
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