JP4008702B2 - Flash generation circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、閃光を発光させる閃光発生回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、被写体輝度が不足している場合、シャッタ動作に同期してフラッシュ光(閃光)を発光して写真撮影を行なうカメラが知られている。このようなカメラには、フラッシュ光を発光させるための閃光発生回路が備えられている。
【0003】
図4は、従来の閃光発生回路の回路図である。
【0004】
図4に示す閃光発生回路200には、カメラ全体の制御を行なうための内蔵電池1に接続された昇圧回路211が備えられている。この昇圧回路211は、内蔵電池1からの電圧を所定の電圧にまで昇圧する。
【0005】
また、閃光発生回路200には、昇圧回路211によって昇圧された電力を、ダイオード212を経由して蓄積する主コンデンサ213が備えられている。主コンデンサ213の(−)側はダイオード212のアノード側に接続され、そのダイオード212のカソード側は昇圧回路211の(−)出力側に接続されている。また、主コンデンサ213の(+)側は昇圧回路211の(+)出力側に接続されている。さらに、主コンデンサ213の(−)側,(+)側には、抵抗素子214とトリガスイッチ215とが直列に接続され、さらにこの主コンデンサ213に並列に、発光管216が配置されている。発光管216は、陽極216aと、陰極216bと、側面電極216cとを有し、内部にはキセノン(XE)ガスが封入されている。
【0006】
さらに、この閃光発生回路200には、所定の巻数の一次側巻線218aと、その巻数よりも大きい巻数の二次側巻線218bとから構成されたトリガコイル218が備えられている。一次側巻線218aの一端は、トリガ用コンデンサ217を介して、抵抗素子214とトリガスイッチ215との接続点に接続されている。一方、二次側巻線218bの一端は、発光管216の側面電極216cに接続されている。これら一次側巻線218a,二次側巻線218bの各他端は、発光管216の陽極216aに共通接続されている。
【0007】
このように構成された閃光発生回路200では、先ず、トリガスイッチ215が開放された状態で内蔵電池1からの電力が昇圧回路211で昇圧される。昇圧された電力はダイオード212を経由して主コンデンサ213に蓄積される。また、この昇圧された電力は、一次側巻線218a→トリガ用コンデンサ217→抵抗素子214→ダイオード212の経路を通って、トリガ用コンデンサ217にも蓄積される。
【0008】
次に、撮影にあたってカメラのシャッタの動きと同期してトリガスイッチ215が閉成される。すると、トリガ用コンデンサ217に蓄積された電力が放出される。これにより、一次側巻線218aに電流が流れて二次側巻線218bに起電力が誘起される。ここで、二次側巻線218bの巻数は、一次側巻線218aの巻数よりも大きいため、二次側巻線218bに誘起される起電力は増幅されて大きくなる。このように大きな起電力がトリガ電圧として発光管216の側面電極216cに与えられるため、発光管216に封入されているキセノンガスが励起されて、主コンデンサ213の(+)側→陽極216a→陰極216b→主コンデンサ213の(−)側の放電ループLを通って、主コンデンサ213に蓄積された電力が放出され、発光管216から閃光が発生する。このようにしてフラッシュ光の発光が行なわれる。
【0009】
図5は、従来の、図4に示す閃光発生回路とは異なる閃光発生回路の回路図である。尚、図4に示す閃光発生回路200と同じ構成要素には同一の符号を付して説明する。
【0010】
図5に示す閃光発生回路210を構成する昇圧回路211の(+)出力側はダイオード212を経由して主コンデンサ213の(+)側に接続され、また昇圧回路211の(−)出力側は主コンデンサ213の(−)側に接続されている。さらに、主コンデンサ213の(+)側,(−)側には、直列接続された抵抗素子214およびトリガスイッチ219が配置されている。また、この主コンデンサ213の(+)側,(−)側は、発光管216の陽極216a,陰極216bに接続されている。抵抗素子214とトリガスイッチ219との接続点は、トリガ用コンデンサ217を介してトリガコイル218の一次側巻線218aの一端に接続され、そのトリガコイル218の二次側巻線218bの一端は、発光管216の側面電極216cに接続されている。これら一次側巻線218a,二次側巻線218bの各他端は、発光管216の陰極216bに共通接続されている。
【0011】
このように構成された閃光発生回路210では、トリガスイッチ219が閉成されると、トリガ用コンデンサ217に蓄積された電力が放出され、これにより一次側巻線218aに電流が流れて二次側巻線218bに大きな起電力が発生し、この起電力がトリガ電圧として発光管218の側面電極216cに与えられて、発光管216に封入されているキセノンガスが励起され、主コンデンサ213の(+)側→陽極216a→陰極216b→主コンデンサ213の(−)側の放電ループを通って、主コンデンサ213に蓄積された電力が放出され、発光管216から閃光が発生する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
上述した閃光発生回路200,210では、トリガスイッチ215,219が閉成されてトリガ電圧が発光管216に与えられると、発光管216内で放電が瞬時に開始され、ピーク光量が大きく発光時間が短い急峻な立ち上がりの発光カーブ(以下、単に急峻な発光カーブと記述する)を辿って発光が終了する。このような急峻な発光カーブによる発光では、一般に近距離におけるフラッシュ光による露光制御を精度良く行なうことは困難である。特に、所定の光量に達した時点でフラッシュ光の発光を停止するように制御する露光調節回路を備えた自動調光閃光発生装置では、光量調節を行なうにあたり、フラッシュ光の発光持続時間が余りに短いため、露光調節回路の応答遅れがフラッシュ光の発光に追随できず、従って自動調光閃光発生装置の光量調節がかなり困難であるという問題がある。
【0013】
また、フラッシュ光の発光の途中で停止させるために、発光管216を経由する放電ループ内に無接点スイッチを配置しておき、その無接点スイッチをオフすることにより発光を停止するという技術が知られているが、発光接続時間が短かいフラッシュ光で所定の光量を得るためには極めて大きな電流が流れることになり、放電ループ内に配置する無接点スイッチもその大電流に耐え得るだけの、寸法の大きな、コスト的にも高いものを採用する必要がある。
【0014】
さらに、急峻な発光カーブによる発光では、フラッシュ光の色温度が高く、青味成分の多い光が発光される。写真撮影において、このような青味成分の光の色味を補正するためには、例えば発光部の前に、透明板が着色処置されてなるプロテクタを配置する必要があり、コストアップになるという問題もある。
【0015】
このような問題を解決するために、発光カーブがなだらかになるように、放電ループ内にチョークコイルを追加した技術が提案されている。
【0016】
図6は、従来の、主コンデンサと直列にチョークコイルが接続されるとともに、発光管に並列にサイリスタが接続されてなる閃光発生回路の回路図である。
【0017】
図6に示す閃光発生回路220では、主コンデンサ213と直列にチョークコイル221が接続されている。また、発光管216に並列にサイリスタ222が接続されている。サイリスタ222のゲートには、そのサイリスタ222のオン,オフ制御を行なうための制御端子224が接続されている。また、サイリスタ222のゲートと主コンデンサ213の(−)側には、そのサイリスタ222のゲート電圧を調節するための抵抗素子223が備えられている。
【0018】
この閃光発生回路220では、カメラに電源が投入された最初の時点では、制御端子224に‘L’レベルの制御信号が入力されており、サイリスタ222はオフ状態にある。また、主コンデンサ213およびトリガ用コンデンサ217の双方にはともに電力が蓄積される。
【0019】
ここで、トリガスイッチ219が閉成されると、トリガ用コンデンサ217に蓄積された電力が放出され、一次側巻線218aに電流が流れて二次側巻線218bに起電力が発生し、この起電力が発光管216の側面電極216cに与えられて、発光管216に封入されているキセノンガスが励起され、主コンデンサ213の(+)側→チョークコイル221→陽極216a→陰極216b→主コンデンサ213の(−)側の放電ループを通って、主コンデンサ213に蓄積された電力が放出され、発光管216から閃光が発生する。ここで、放電ループ内にはチョークコイル221が備えられているため、発光管216に流れる電流のピーク値が抑えられ、従って発光カーブがなだらかになりフラッシュ光の色温度が下がり、発光色は青味成分の少ない自然色に近いものとなる。
【0020】
次いで、自動調光閃光発生装置の露光調節回路(図示せず)で発光光量が積分され、所定の光量に達した時点で、制御端子224に‘H’レベルのパルス信号が入力されてサイリスタ222がオンする。ここで、サイリスタ222の、オン状態におけるインピーダンスは、発光管216の、励起状態におけるインピーダンスよりも小さく(例えば1/10)、従って主コンデンサ213に蓄積された電力は、主コンデンサ213の(+)側→チョークコイル221→サイリスタ222→主コンデンサ213の(−)側の経路でバイパスされて発光が停止する。ここで、サイリスタ222に流れる電流のピーク値は、チョークコイル221により抑えられるため、サイリスタ222は許容電流の比較的小さな素子で済む。このようにして、近距離においても精度の高い光量制御が行なわれる。
【0021】
図7は、従来の、主コンデンサの両端にチョークコイルとサイリスタが直列に接続されてなる閃光発生回路の回路図である。
【0022】
図7に示す閃光発生回路230には、主コンデンサ213の両端にチョークコイル221とサイリスタ222が直列に接続されている。
【0023】
トリガスイッチ219が閉成されると、トリガ用コンデンサ217に蓄積された電力が放出され、一次側巻線218aに電流が流れて二次側巻線218bに起電力が発生し、この起電力が発光管218の側面電極216cに与えられて、発光管216に封入されているキセノンガスが励起され、主コンデンサ213の(+)側→陽極216a→陰極216b→主コンデンサ213の(−)側の放電ループを通って、主コンデンサ213に蓄積された電力が放出され、発光管216から閃光が発生する。
【0024】
次いで、自動調光閃光発光装置の露光調節回路(図示せず)で発光光量が積分され、所定の光量に達した時点で、制御端子224に‘H’レベルのパルス信号が入力されてサイリスタ222がオンする。すると、主コンデンサ213に蓄積された電力は、主コンデンサ213の(+)側→チョークコイル221→サイリスタ222→主コンデンサ213の(−)側の経路でバイパスされて発光が停止する。このようにして、チョークコイル221により、サイリスタ222に大きなピーク値を有する電流が流れることが防止される。
【0025】
しかし、上述した閃光発生回路220,230では、発光管216やサイリスタ222に流れる電流のピーク値を抑えるために、チョークコイル221が追加されているため、コストアップし、またその分基板回路面積が大きいという問題がある。
【0026】
本発明は、上記事情に鑑み、コストの低減化および基板回路面積の削減化が図られた閃光発生回路を提供することを目的とする。
【0027】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の閃光発生回路のうちの第1の閃光発生回路は、
電力を蓄積する主コンデンサと、
その主コンデンサから放出される電力が流れる放電ループ内に順次直列に配置された、その主コンデンサから放出される電力により発光する発光管、放電電流が流れる向きに接続された第1のダイオード、上記発光管にトリガ電圧を与えるためのトリガコイルの一次側巻線、および、放電の開始および停止を制御する無接点スイッチと、
上記一次側巻線とともに上記トリガコイルを構成する、上記一次側巻線の上記無接点スイッチ側の端に共通接続され上記発光管にトリガ電圧を与える二次側巻線と、
上記発光管、上記第1のダイオード、および上記一次側巻線の直列接続に対し並列に、その発光管、その第1のダイオード、およびその一次側巻線を流れる放電電流の流れの向きとは逆向きに接続された第2のダイオードと、
上記第2のダイオードと並列に接続された第1の抵抗素子と、
上記発光管と上記第1のダイオードとが接続された第1の接続点と、上記一次側巻線と上記無接点スイッチとが接続された第2の接続点との間に接続された第1のコンデンサと、
上記第1のダイオード、上記一次側巻線、および上記無接点スイッチの直列接続に対し並列に接続された第2の抵抗素子と、
上記一次側巻線および上記無接点スイッチの直列接続に対し並列に接続された第2のコンデンサとを備えたことを特徴とする。
【0028】
本発明の第1の閃光発生回路は、トリガコイルの一次側巻線が、発光管とともに、主コンデンサから放出される電力が流れる放電ループ内に配置されているため、発光管が放電を開始してから発光光量のピーク値が最大になるまでの時間が遅れるとともに発光光量のピーク値も比較的小さく、発光持続時間が長く維持されて比較的なだらかな発光カーブが得られる。従って、従来技術のように、なだらかな発光カーブを得るために放電ループ内にチョークコイルを追加する必要はなく、コストの低減化および基板回路面積の削減化が図られる。
【0029】
また、放電ループ内に無接点スイッチが備えられているため、発光開始タイミングでその無接点スイッチをオンにして発光管からフラッシュ光を発し、所定の光量に達した時点で、その無接点スイッチをオフにしてその閃光を停止することにより、自動調光閃光発生装置における自動調光制御を行なうことができる。
【0030】
ここで、上記無接点スイッチとしてオン状態からオフ状態に瞬時に遷移する性能の良いものを使用すると、調光性能は向上するが、トリガコイルの一次側巻線に大きな逆起電力が発生する。本発明では、放電ループ内の一次側巻線を流れる放電電流の流れの向きとは逆向きに第2のダイオードが備えられているため、その一次側巻線に発生した逆起電力に起因する電流がその第2のダイオードを通って流れ、無接点スイッチにその逆起電力による大きな電圧が印加されることが防止される。従って、無接点スイッチが破壊されてしまうという故障の発生を防止することができる。
【0031】
また、上記目的を達成する本発明の閃光発生回路のうちの第2の閃光発生回路は、
電力を蓄積する主コンデンサと、
その主コンデンサから放出される電力が流れる放電ループ内に順次直列に配置された、その主コンデンサから放出される電力により発光する発光管、放電電流が流れる向きに接続された第1のダイオード、上記発光管にトリガ電圧を与えるためのトリガコイルの一次側巻線、および、放電の開始および停止を制御する無接点スイッチと、
上記一次側巻線とともに上記トリガコイルを構成する、上記一次側巻線の上記無接点スイッチ側の端に共通接続され上記発光管にトリガ電圧を与える二次側巻線と、
上記一次側巻線に対し並列に、その一次側巻線を流れる放電電流の流れの向きとは逆向きに接続された第3のダイオードと、
上記発光管、上記第1のダイオード、および上記一次側巻線の直列接続に対し並列に接続された第1の抵抗素子と、
上記発光管と前記第1のダイオードとが接続された第1の接続点と、上記一次側巻線と上記無接点スイッチとが接続された第2の接続点との間に接続された第1のコンデンサと、
上記第1のダイオード、上記一次側巻線、および上記無接点スイッチの直列接続に対し並列に接続された第2の抵抗素子と、
上記一次側巻線および上記無接点スイッチの直列接続に対し並列に接続された第2のコンデンサとを備えたことを特徴とする。
【0032】
一般に、無接点スイッチとしてはIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)素子が用いられる。ここで、さらなるコスト低減化のためには、無接点スイッチとして安価で且つ様々な種類のIGBT素子を用い得ることが好ましい。しかし、そのような無接点スイッチが破壊されてしまうという故障の発生を防止するためには、耐電圧のみでなく、微分係数dv/dt(スイッチング時における時間に対する電圧変化)も許容範囲内に抑える必要がある。この微分係数dv/dtは、無接点スイッチがオフした瞬間に一次側巻線により発生する逆起電力の大きさに依存する。そこで、本発明の第2の閃光発生回路は、一次側巻線に対し並列に、その一次側巻線を流れる放電電流の流れの向きとは逆向きに接続された第3のダイオードを備え、その第3のダイオードにより、無接点スイッチに印加される上記逆起電力を抑えることにより、安価で且つ様々な種類の無接点スイッチを用いることができるとともに、そのような無接点スイッチが破壊されてしまうという故障の発生を防止することができる。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。ここでは、カメラに搭載された閃光発生回路について説明する。
【0034】
図1は、本発明の第1の閃光発生回路の一実施形態を示す図である。
【0035】
図1に示す閃光発生回路10には、カメラ全体の制御を行なうための内蔵電池1に接続された昇圧回路11が備えられている。この昇圧回路11は、内蔵電池1からの電圧を所定の電圧にまで昇圧する。
【0036】
また、閃光発生回路10には、昇圧回路11によって昇圧された電力を、ダイオード12を経由して蓄積する主コンデンサ13が備えられている。
【0037】
さらに、閃光発生回路10には、主コンデンサ13から放出される電力が流れる放電ループL内に順次直列に配置された、主コンデンサ13から放出される電力により発光する発光管16_1、放電電流が流れる向きに接続された第1のダイオード16_4、発光管16_1にトリガ電圧を与えるためのトリガコイル16_3の一次側巻線16_3a、および、放電の開始および停止を制御する無接点スイッチ17が備えられている。発光管16_1は、陽極16_1aと、陰極16_1bと、側面電極16_1cとを有し、内部にはキセノン(XE)ガスが封入されている。無接点スイッチ17は、その無接点スイッチ17のオン,オフ制御を行なうための制御端子18を有する。
【0038】
また、閃光発生回路10には、一次側巻線16_3aとともにトリガコイル16_3を構成する、一次側巻線16_3aの上記無接点スイッチ17側の端に共通接続され発光管16_1にトリガ電圧を与える二次側巻線16_3bが備えられている。この二次側巻線16_3bは、一次側巻線16_3aの巻数よりも大きい巻数を有し、側面電極16_1cに接続されている。
【0039】
さらに、閃光発生回路10には、発光管16_1、第1のダイオード16_4、および一次側巻線16_3aの直列接続に対し並列に、発光管16_1、第1のダイオード16_4、および一次側巻線16_3aを流れる放電電流の流れの向きとは逆向きに接続された第2のダイオード16_7が備えられている。また、この第2のダイオード16_7と並列に第1の抵抗素子14が備えられている。
【0040】
また、閃光発生回路10には、発光管16_1と第1のダイオード16_4とが接続された第1の接続点と、一次側巻線16_3aと無接点スイッチ17とが接続された第2の接続点との間に電圧付加用コンデンサ16_8(本発明にいう第1のコンデンサに相当)が備えられている。
【0041】
さらに、閃光発生回路10には、第1のダイオード16_4、一次側巻線16_3a、および無接点スイッチ17の直列接続に対し並列に接続された第2の抵抗素子19が備えられている。
【0042】
また、閃光発生回路10には、一次側巻線16_3aおよび無接点スイッチ17の直列接続に対し並列に接続されたトリガ用コンデンサ16_2(本発明にいう第2のコンデンサに相当)が備えられている。
【0043】
この閃光発生回路10では、カメラに電源が投入された最初の時点では、制御端子18に‘L’レベルの制御信号が入力されており、無接点スイッチ17はオフ状態にある。その状態で、主コンデンサ13には、内蔵電池1からの、昇圧回路11で昇圧された電力が、ダイオード12を経由して蓄積される。また、電圧付加用コンデンサ16_8にも、抵抗素子14→電圧付加用コンデンサ16_8→抵抗素子19を経由する経路で電力が蓄積され、さらにトリガ用コンデンサ16_2にも、抵抗素子14→第1のダイオード16_4,一次側巻線16_3a→トリガ用コンデンサ16_2を経由する経路で電力が蓄積される。
【0044】
ここで、撮影にあたってカメラのシャッタの動きと同期して制御端子18に‘H’レベルの制御信号が入力される。すると、無接点スイッチ17がオンになり、電圧付加用コンデンサ16_8の一端((+)に充電された、無接点スイッチ17側)の電位が主コンデンサ13の(−)側の電位にまで急激に引き下げられる。すると、電圧付加用コンデンサ16_8の他端(発光管16_1側)は、主コンデンサ13の(−)側の電圧よりもその電圧付加用コンデンサ16_8の両端電圧分だけ低い負の電圧となり、この負の電圧が発光管16_1の陰極16_1bに付与される。したがってこの瞬間は、発光管16_1の陽極16_1aと陰極16_1bとの間には、主コンデンサ13と電圧付加用コンデンサ16_8の充電電圧との和、すなわち主コンデンサ13の充電電圧のほぼ2倍の電圧が印加されることになる。
【0045】
また、無接点スイッチ17がオンになると、トリガ用コンデンサ16_2に蓄積された電力が、一次側巻線16_3a→無接点スイッチ17の経路を通って放出され、これにより一次側巻線16_3aに電流が流れ二次側巻線16_3bから側面電極16_1cにトリガ電圧が与えられて、主コンデンサ13に蓄積された電力が陽極16_1a→陰極16_1b→第1のダイオード16_4→一次側巻線16_3a→無接点スイッチ17を経由する放電ループLを通って放出され、発光管16_1からフラッシュ光が発生する。
【0046】
本実施形態の閃光発生回路10は、トリガコイル16_3の一次側巻線16_3aが、発光管16_1とともに、主コンデンサ13から放出される電力が流れる放電ループL内に配置されているため、発光管16_1が放電を開始してから発光光量のピーク値が最大になるまでの時間が遅れるとともに発光光量のピーク値も比較的小さく、発光持続時間が長く維持されて比較的なだらかな発光カーブが得られる。従って、従来技術のように、なだらかな発光カーブを得るために放電ループ内にチョークコイルを追加する必要はなく、コストの低減化および基板回路面積の削減化が図られる。
【0047】
また、この閃光発生回路10では、発光管16_1にトリガ電圧を与えるタイミングで、電圧付加用コンデンサ16_8の作用により、発光管16_1の陽極16_1aと陰極16_1bとの間に、主コンデンサ13の充電電圧の約2倍の電圧が印加され、発光管16_1に付与されるトリガ電圧と相俟って、一層確実に発光することになる。
【0048】
次いで、自動調光閃光発光装置の露光調節回路(図示せず)で発光光量が積分され、所定の光量に達した時点で、制御信号が‘L’レベルに変化し無接点スイッチ17がオフして発光が停止する。
【0049】
ここで、無接点スイッチ17がオフすると、その直前まで一次側巻線16_3aに流れていた電流が急激に遮断されることになり、その一次側巻線16_3aに大きな逆起電力が発生する。この逆起電力が無接点スイッチ17にそのまま印加されると無接点スイッチ17が破壊される恐れがあるが、本実施形態の閃光発生回路10では、バイパス用の第2のダイオード16_7が備えられているため、トリガコイル16_3に発生した逆起電力に起因する電流はその第2のダイオード16_7を通って流れ、無接点スイッチ17にその逆起電力による大きな電圧が印加されることが防止され、その無接点スイッチ17の破壊の発生が防止される。
【0050】
図2は、図1に示す閃光発生回路10の発光特性と、従来の、図4に示す閃光発生回路200の発光特性を示す図である。
【0051】
図2に示す曲線Aは、従来の閃光発生回路200の、発光が開始されてから終了するまでの発光特性を示す発光カーブである。一方、曲線Bは、本実施形態の閃光発生回路10の、発光が開始されてから終了するまでの発光特性を示す発光カーブである。尚、曲線Aで表される発光量の積分値と、曲線Bで表される発光量の積分値とに大きな差はない。
【0052】
従来の閃光発生回路200では、図4を参照して説明したように、放電ループ内に発光管のみが配置されているため、その発光管内で放電が瞬時に開始され、曲線Aで表される急峻な発光カーブを辿って発光が終了する。このような急峻な発光カーブによる発光では、一般に近距離におけるフラッシュ光による露光制御を精度良く行なうことは困難である。また、フラッシュ光の色温度は高く、青味成分の多い光が発光されるため、例えば樹脂材料を着色して形成されたプロテクタを、発光部の前に配置する必要がある。
【0053】
一方、本実施形態の閃光発生回路10では、トリガコイル16_3の一次側巻線16_3aが、発光管16_1とともに、主コンデンサ13から放出される電力が流れる放電ループL内に配置されているため、図2に示す曲線Bのように、発光管16_1が放電を開始してから発光光量のピーク値が最大になる時間が遅れ、また発光光量のピーク値も比較的小さくてなだらかな発光カーブとなり、発光持続時間が長く維持される。
【0054】
また、閃光発生回路10の発光管16_1に流れる電流値は、従来の閃光発生回路200の発光管に流れる電流値と比較して小さく、このためフラッシュ光の光量を維持しつつもフラッシュ光の色温度が下がることとなり、発光色も青味成分の少ない自然色に近いものとなり、それ自体で写真適性の良い光を得ることが可能となる。さらに、発光管16_1に流れる電流値が小さいため、発光管16_1の寿命が延びるという利点を有する。
【0055】
また、従来の、なだらかな発光カーブを得るために放電ループ内にチョークコイルを追加する技術と比較し、コストの低減化および基板回路面積の削減化が図られる。
【0056】
図3は、本発明の第2の閃光発生回路の一実施形態を示す図である。
【0057】
前述した図1に示す閃光発生回路10では、発光管16_1、第1のダイオード16_4、および一次側巻線16_3aの直列接続に対し並列に、発光管16_1、第1のダイオード16_4、および一次側巻線16_3aを流れる放電電流の流れの向きとは逆向きに接続された第2のダイオード16_7を備えた例で説明したが、図3に示す閃光発生回路20には、その第2のダイオード16_7に代えて、一次側巻線16_3aに対し並列に、その一次側巻線16_3aを流れる放電電流の流れの向きとは逆向きに接続された第3のダイオード16_9が備えられている。
【0058】
一般に、無接点スイッチ17としてはIGBT素子が用いられる。ここで、さらなるコスト低減化のためには、無接点スイッチ17として安価で且つ様々な種類のIGBT素子を用いることが好ましい。しかし、そのような無接点スイッチ17が破壊されてしまうという故障の発生を防止するためには、耐電圧のみでなく、微分係数dv/dt(スイッチング時における時間に対する電圧変化)も許容範囲内に抑える必要がある。この微分係数dv/dtは、無接点スイッチ17がオフした瞬間に一次側巻線16_3aにより発生する逆起電力の大きさに依存する。そこで、一次側巻線16_3aの両端に上述したようにして第3のダイオード16_9を接続し、その第3のダイオード16_9により、無接点スイッチ17のコレクタに印加される逆起電力を抑えることにより、無接点スイッチ17として安価で且つ様々な種類のIGBT素子を用いることができるとともに、そのような無接点スイッチ17が破壊されてしまうという故障の発生を防止することができる。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、コストの低減化および基板回路面積の削減化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の閃光発生回路の一実施形態を示す図である。
【図2】図1に示す閃光発生回路の発光特性と、従来の、図4に示す閃光発生回路の発光特性を示す図である。
【図3】本発明の第2の閃光発生回路の一実施形態を示す図である。
【図4】従来の閃光発生回路の回路図である。
【図5】従来の、図4に示す閃光発生回路とは異なる閃光発生回路の回路図である。
【図6】従来の、主コンデンサと直列にチョークコイルが接続されるとともに、発光管に並列にサイリスタが接続されてなる閃光発生回路の回路図である。
【図7】従来の、主コンデンサの両端にチョークコイルとサイリスタが直列に接続されてなる閃光発生回路の回路図である。
【符号の説明】
1 内蔵電池
10,20 閃光発生回路
11 昇圧回路
12 ダイオード
13 主コンデンサ
14,19 抵抗素子
16_1 発光管
16_1a 陽極
16_1b 陰極
16_1c 側面電極
16_2 トリガ用コンデンサ
16_3 トリガコイル
16_3a 一次側巻線
16_3b 二次側巻線
16_4 第1のダイオード
16_7 第2のダイオード
16_8 電圧付加用コンデンサ
16_9 第3のダイオード
17 無接点スイッチ
18 制御端子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flash generation circuit that emits flash.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a camera that takes a picture by emitting flash light (flash) in synchronization with a shutter operation when subject brightness is insufficient. Such a camera is provided with a flash light generation circuit for emitting flash light.
[0003]
FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional flash generation circuit.
[0004]
The
[0005]
Further, the
[0006]
Further, the
[0007]
In the
[0008]
Next, the
[0009]
FIG. 5 is a circuit diagram of a flash generation circuit different from the conventional flash generation circuit shown in FIG. The same components as those of the
[0010]
The (+) output side of the
[0011]
In the
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In the
[0013]
In addition, a technique is known in which a non-contact switch is disposed in a discharge loop passing through the
[0014]
Further, in light emission with a steep light emission curve, light with a high color temperature of flash light and a large amount of bluish component is emitted. In photography, in order to correct the light color of the blue component, for example, it is necessary to arrange a protector with a transparent plate colored before the light emitting part, which increases costs. There is also a problem.
[0015]
In order to solve such a problem, a technique has been proposed in which a choke coil is added in the discharge loop so that the light emission curve becomes gentle.
[0016]
FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional flash generating circuit in which a choke coil is connected in series with a main capacitor, and a thyristor is connected in parallel to the arc tube.
[0017]
In the
[0018]
In the
[0019]
Here, when the
[0020]
Next, the amount of emitted light is integrated by an exposure adjustment circuit (not shown) of the automatic light control flash generator, and when the predetermined amount of light is reached, an 'H' level pulse signal is input to the
[0021]
FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional flash generating circuit in which a choke coil and a thyristor are connected in series at both ends of a main capacitor.
[0022]
In the
[0023]
When the
[0024]
Next, the light emission amount is integrated by an exposure adjustment circuit (not shown) of the automatic light control flash light emitting device, and when the predetermined light amount is reached, an 'H' level pulse signal is input to the
[0025]
However, in the
[0026]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a flash generation circuit that achieves cost reduction and substrate circuit area reduction.
[0027]
[Means for Solving the Problems]
The first flash generation circuit of the flash generation circuit of the present invention that achieves the above object is
A main capacitor for storing power;
An arc tube that emits light by the power discharged from the main capacitor, arranged in series in a discharge loop through which the power discharged from the main capacitor flows, a first diode connected in the direction in which the discharge current flows, A primary winding of a trigger coil for applying a trigger voltage to the arc tube, and a contactless switch for controlling start and stop of discharge;
A secondary winding that forms the trigger coil together with the primary winding and that is commonly connected to the contactless switch side end of the primary winding and applies a trigger voltage to the arc tube;
What is the direction of the discharge current flowing through the arc tube, the first diode, and the primary winding in parallel to the series connection of the arc tube, the first diode, and the primary winding? A second diode connected in the opposite direction;
A first resistance element connected in parallel with the second diode;
A first connection point connected between the first connection point where the arc tube and the first diode are connected and a second connection point where the primary winding and the contactless switch are connected. With a capacitor of
A second resistance element connected in parallel to a series connection of the first diode, the primary winding, and the contactless switch;
And a second capacitor connected in parallel with the series connection of the primary winding and the contactless switch.
[0028]
In the first flash generation circuit of the present invention, the primary side winding of the trigger coil is disposed in the discharge loop along with the arc tube and the electric power discharged from the main capacitor flows, so that the arc tube starts to discharge. After that, the time until the peak value of the amount of emitted light reaches the maximum is delayed and the peak value of the amount of emitted light is relatively small, and the emission duration is maintained long, and a comparatively gentle emission curve is obtained. Therefore, unlike the prior art, it is not necessary to add a choke coil in the discharge loop in order to obtain a gentle light emission curve, and cost and board circuit area can be reduced.
[0029]
In addition, since a non-contact switch is provided in the discharge loop, the non-contact switch is turned on at the light emission start timing, flash light is emitted from the arc tube, and when the predetermined amount of light is reached, the non-contact switch is turned on. By turning off the flash and turning it off, the automatic light control in the automatic light control flash generator can be performed.
[0030]
Here, when a non-contact switch having a good performance for instantaneous transition from the on state to the off state is used, the dimming performance is improved, but a large back electromotive force is generated in the primary winding of the trigger coil. In the present invention, since the second diode is provided in the direction opposite to the direction of the discharge current flowing through the primary side winding in the discharge loop, it is caused by the counter electromotive force generated in the primary side winding. A current flows through the second diode, and a large voltage due to the back electromotive force is prevented from being applied to the contactless switch. Therefore, it is possible to prevent a failure that the non-contact switch is destroyed.
[0031]
The second flash generation circuit of the flash generation circuit of the present invention that achieves the above-described object is:
A main capacitor for storing power;
An arc tube that emits light by the power discharged from the main capacitor, arranged in series in a discharge loop through which the power discharged from the main capacitor flows, a first diode connected in the direction in which the discharge current flows, A primary winding of a trigger coil for applying a trigger voltage to the arc tube, and a contactless switch for controlling start and stop of discharge;
A secondary winding that forms the trigger coil together with the primary winding and that is commonly connected to the contactless switch side end of the primary winding and applies a trigger voltage to the arc tube;
A third diode connected in parallel to the primary side winding in a direction opposite to the direction of the discharge current flowing through the primary side winding;
A first resistance element connected in parallel with a series connection of the arc tube, the first diode, and the primary winding;
A first connection point connected between the first connection point where the arc tube and the first diode are connected, and a second connection point where the primary winding and the contactless switch are connected. With a capacitor of
A second resistance element connected in parallel to a series connection of the first diode, the primary winding, and the contactless switch;
And a second capacitor connected in parallel with the series connection of the primary winding and the contactless switch.
[0032]
In general, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) element is used as the contactless switch. Here, in order to further reduce the cost, it is preferable that various types of IGBT elements can be used as a non-contact switch at low cost. However, in order to prevent the occurrence of such a failure that the non-contact switch is destroyed, not only the withstand voltage but also the differential coefficient dv / dt (voltage change with respect to time during switching) is suppressed within an allowable range. There is a need. The differential coefficient dv / dt depends on the magnitude of the counter electromotive force generated by the primary winding at the moment when the contactless switch is turned off. Therefore, the second flash generation circuit of the present invention includes a third diode connected in parallel to the primary side winding and in the direction opposite to the direction of the discharge current flowing through the primary side winding, By suppressing the back electromotive force applied to the contactless switch by the third diode, it is possible to use various types of contactless switches at low cost, and such contactless switches are destroyed. It is possible to prevent the occurrence of a failure.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. Here, a flash generation circuit mounted on the camera will be described.
[0034]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a first flash generation circuit of the present invention.
[0035]
The
[0036]
Further, the
[0037]
Further, in the flash
[0038]
The
[0039]
Further, the
[0040]
The
[0041]
Further, the
[0042]
The
[0043]
In the
[0044]
Here, an “H” level control signal is input to the
[0045]
When the
[0046]
In the
[0047]
Further, in the
[0048]
Next, the light emission quantity is integrated by an exposure adjustment circuit (not shown) of the automatic dimming flash light emitting device, and when the predetermined light quantity is reached, the control signal changes to 'L' level and the
[0049]
Here, when the
[0050]
FIG. 2 is a diagram showing the light emission characteristics of the flash
[0051]
A curve A shown in FIG. 2 is a light emission curve showing the light emission characteristics of the conventional
[0052]
In the conventional
[0053]
On the other hand, in the
[0054]
In addition, the value of the current flowing through the arc tube 16_1 of the
[0055]
Further, compared with the conventional technique of adding a choke coil in the discharge loop in order to obtain a gentle light emission curve, the cost can be reduced and the substrate circuit area can be reduced.
[0056]
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the second flash generation circuit of the present invention.
[0057]
In the
[0058]
In general, an IGBT element is used as the
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the cost can be reduced and the substrate circuit area can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a first flash generation circuit of the present invention.
2 is a diagram showing light emission characteristics of the flash light generation circuit shown in FIG. 1 and conventional light emission characteristics of the flash light generation circuit shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a second flash generation circuit of the present invention.
FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional flash generation circuit.
FIG. 5 is a circuit diagram of a flash generation circuit different from the conventional flash generation circuit shown in FIG. 4;
FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional flash generating circuit in which a choke coil is connected in series with a main capacitor and a thyristor is connected in parallel with the arc tube.
FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional flash generation circuit in which a choke coil and a thyristor are connected in series to both ends of a main capacitor.
[Explanation of symbols]
1 Built-in battery
10, 20 Flash generation circuit
11 Booster circuit
12 diodes
13 Main capacitor
14,19 Resistance element
16_1 arc tube
16_1a anode
16_1b Cathode
16_1c Side electrode
16_2 Trigger capacitor
16_3 trigger coil
16_3a Primary winding
16_3b Secondary winding
16_4 first diode
16_7 second diode
16_8 Capacitor for voltage addition
16_9 Third diode
17 Solid state switch
18 Control terminal
Claims (2)
該主コンデンサから放出される電力が流れる放電ループ内に順次直列に配置された、該主コンデンサから放出される電力により発光する発光管、放電電流が流れる向きに接続された第1のダイオード、前記発光管にトリガ電圧を与えるためのトリガコイルの一次側巻線、および、放電の開始および停止を制御する無接点スイッチと、
前記一次側巻線とともに前記トリガコイルを構成する、前記一次側巻線の前記無接点スイッチ側の端に共通接続され前記発光管にトリガ電圧を与える二次側巻線と、
前記発光管、前記第1のダイオード、および前記一次側巻線の直列接続に対し並列に、該発光管、該第1のダイオード、および該一次側巻線を流れる放電電流の流れの向きとは逆向きに接続された第2のダイオードと、
前記第2のダイオードと並列に接続された第1の抵抗素子と、
前記発光管と前記第1のダイオードとが接続された第1の接続点と、前記一次側巻線と前記無接点スイッチとが接続された第2の接続点との間に接続された第1のコンデンサと、
前記第1のダイオード、前記一次側巻線、および前記無接点スイッチの直列接続に対し並列に接続された第2の抵抗素子と、
前記一次側巻線および前記無接点スイッチの直列接続に対し並列に接続された第2のコンデンサとを備えたことを特徴とする閃光発生回路。A main capacitor for storing power;
An arc tube that emits light by the power discharged from the main capacitor, arranged in series in a discharge loop through which the power discharged from the main capacitor flows, a first diode connected in a direction in which a discharge current flows, A primary winding of a trigger coil for applying a trigger voltage to the arc tube, and a contactless switch for controlling start and stop of discharge;
A secondary winding that forms a trigger coil together with the primary winding and that is commonly connected to the contactless switch side end of the primary winding and applies a trigger voltage to the arc tube;
What is the direction of the discharge current flowing through the arc tube, the first diode, and the primary winding in parallel with the series connection of the arc tube, the first diode, and the primary winding? A second diode connected in the opposite direction;
A first resistance element connected in parallel with the second diode;
A first connection point connected between the arc tube and the first diode is connected to a first connection point connected to the primary winding and the contactless switch. With a capacitor of
A second resistance element connected in parallel to a series connection of the first diode, the primary winding, and the contactless switch;
A flash generating circuit, comprising: a second capacitor connected in parallel to a series connection of the primary winding and the contactless switch.
該主コンデンサから放出される電力が流れる放電ループ内に順次直列に配置された、該主コンデンサから放出される電力により発光する発光管、放電電流が流れる向きに接続された第1のダイオード、前記発光管にトリガ電圧を与えるためのトリガコイルの一次側巻線、および、放電の開始および停止を制御する無接点スイッチと、
前記一次側巻線とともに前記トリガコイルを構成する、前記一次側巻線の前記無接点スイッチ側の端に共通接続され前記発光管にトリガ電圧を与える二次側巻線と、
前記一次側巻線に対し並列に、該一次側巻線を流れる放電電流の流れの向きとは逆向きに接続された第3のダイオードと、
前記発光管、前記第1のダイオード、および前記一次側巻線の直列接続に対し並列に接続された第1の抵抗素子と、
前記発光管と前記第1のダイオードとが接続された第1の接続点と、前記一次側巻線と前記無接点スイッチとが接続された第2の接続点との間に接続された第1のコンデンサと、
前記第1のダイオード、前記一次側巻線、および前記無接点スイッチの直列接続に対し並列に接続された第2の抵抗素子と、
前記一次側巻線および前記無接点スイッチの直列接続に対し並列に接続された第2のコンデンサとを備えたことを特徴とする閃光発生回路。A main capacitor for storing power;
An arc tube that emits light by the power discharged from the main capacitor, arranged in series in a discharge loop through which the power discharged from the main capacitor flows, a first diode connected in a direction in which a discharge current flows, A primary winding of a trigger coil for applying a trigger voltage to the arc tube, and a contactless switch for controlling start and stop of discharge;
A secondary winding that forms a trigger coil together with the primary winding and that is commonly connected to the contactless switch side end of the primary winding and applies a trigger voltage to the arc tube;
A third diode connected in parallel to the primary winding in a direction opposite to the direction of the discharge current flowing through the primary winding;
A first resistance element connected in parallel to a series connection of the arc tube, the first diode, and the primary winding;
A first connection point connected between the arc tube and the first diode is connected to a first connection point connected to the primary winding and the contactless switch. With a capacitor of
A second resistance element connected in parallel to a series connection of the first diode, the primary winding, and the contactless switch;
A flash generating circuit, comprising: a second capacitor connected in parallel to a series connection of the primary winding and the contactless switch.
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CN103906328A (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-02 | 上海微电子装备有限公司 | High-voltage trigger device and high-voltage triggering method thereof |
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2001
- 2001-12-06 JP JP2001372938A patent/JP4008702B2/en not_active Expired - Fee Related
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