JP4563128B2

JP4563128B2 - フラッシュ装置

Info

Publication number: JP4563128B2
Application number: JP2004290469A
Authority: JP
Inventors: 泰則工藤
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-10-01
Filing date: 2004-10-01
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2024-10-01
Also published as: JP2006106202A

Description

本発明はカメラのフラッシュ装置に関し、より詳細には、フラット発光の安定性を改善したフラッシュ装置に関するものである。

フォーカルプレーンシャッタカメラに於いて、スリット露光秒時に於けるフラッシュ撮影のために、閃光発光とは異なり、シャッタ作動期間中に短い周期で微小発光を繰返す、いわゆるフラット発光を行うフラッシュ装置が知られている。

閃光発光管の放電電流をスイッチするためにＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子が広く用いられており、ＩＧＢＴ素子のスイッチ動作を、閃光発光管を励起するトリガ回路の起動スイッチと兼用するものが多い。また、フラット発光期間中は、ＩＧＢＴ素子がスイッチ動作を繰返すが、短周期発光故、閃光発光管内部は高温、且つイオン化状態が維持される。

図５は、従来のフラット発光を有するストロボ発光回路の回路図である。

図５に於いて、このストロボ発光回路は、メインコンデンサ１の両端に閃光発光管２及びＩＧＢＴ素子３が直列に接続されている。また、上記閃光発光管２と並列に充電用の抵抗４が接続され、ＩＧＢＴ素子３のコレクタとトリガトランス６の間にトリガコンデンサ５が接続されている。

このような構成に於いて、フラット発光時の閃光発光管２の励起（トリガ）は、初回発光時のみ与えれば十分であるが、ＩＧＢＴ素子３のスイッチ動作はトリガ回路のスイッチを兼用しているため、フラット発光期間中のトリガ回路動作に起因する悪影響が無視できない。具体的には、図６に示されるように、トリガ回路動作に伴って発生するスパイクノイズによって、ＩＧＢＴ制御信号に乱れが生じ、結果的にフラット発光の安定性が劣化する。

そこで、図７に示されるように、フラット発光期間中にトリガコンデンサヘの急速充電を阻止するダイオード８を追加し、そのアノード側をトリガコンデンサ５側に接続したストロボ装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３３９７４９３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、追加されたダイオード８の要求仕様として、耐圧、大電流が要求される点は考慮されるべき点である。こうした点は、部品コストや実装スペースを含めて製品設計に及ぼす影響が少なくないものである。

したがって本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、フラット発光期間中に発生する不要なトリガノイズを低減すると共に、回路規模が大きくなることなく、コストを低減することのできるフラット発光可能なフラッシュ装置を提供することを目的とする。

すなわち、請求項１に記載の発明は、メインコンデンサの一端に接続された閃光発光管の他端にコレクタが接続され、エミッタに上記メインコンデンサの他端が接続されて、上記閃光発光管の放電電流をシリーズスイッチするＩＧＢＴ素子と、トリガコンデンサと、トリガトランスとを含み、上記スイッチ素子のオン動作に同期して作動するトリガ回路と、上記トリガコンデンサへ電荷を供給する充電手段と、そのカソードが上記トリガコンデンサに接続され、そのアノードが上記トリガトランスを介して上記ＩＧＢＴ素子のエミッタに接続されたダイオードと、を具備し、上記ダイオードは、上記トリガコンデンサと上記トリガトランスの１次側端子との間に接続されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に於いて、上記充電手段は、上記メインコンデンサの充電電圧により、上記トリガコンデンサを所定時定数で充電する少なくとも２つの充電用抵抗で構成され、該充電用抵抗のうち１つは上記ダイオードと並列接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、フラット発光期間中に発生する不要なトリガノイズを低減すると共に、回路規模が大きくなることなく、コストを低減することのできるフラット発光可能なフラッシュ装置を提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明に関連する参照例と本発明の実施形態を説明する。

（本発明に関連する第１の参照例）
図１は、本発明に関連する第１の参照例に係るフラッシュ装置のフラット発光駆動回路の回路図である。

図１に於いて、メインコンデンサ１１は図示されない電源回路等により給電されている。そして、このメインコンデンサ１１の両端に閃光発光管１２及びスイッチ素子としてのＩＧＢＴ素子１３が直列に接続されている。また、閃光発光管１２には並列に充電用抵抗１４が接続されており、ＩＧＢＴ素子１３のコレクタ側にはトリガコンデンサ１５を介してトリガトランス１６の１次側端子が接続されている。そして、このトリガトランス１６の共通端子とＩＧＢＴ素子１３のエミッタ間には、アノードをＩＧＢＴ素子１３のエミッタに、カソードをトリガトランス１６に接続したノイズ対策用ダイオード１８とノイズ対策用抵抗１９から成る並列回路が接続されている。このノイズ対策用抵抗１９は、トリガノイズを減少させるために設けられている。

次に、このように構成された回路の動作について、図２のタイミングチャートを参照して説明する。

トリガコンデンサ１５には、充電用抵抗１４を介して電荷が蓄積されている。そして、スイッチＳＷ１がオンされると（ｔ₁）、ノイズ対策用ダイオード１８、トリガトランス１６、トリガコンデンサ１５、ＩＧＢＴ素子１３のコレクタ−エミッタの方向にループが形成されて、大きなトリガ電圧Ｖtrg が発生する。すなわち、最初のトリガは、ノイズ対策用ダイオード１８により発光に必要な高電圧となって発生する。

その後、スイッチＳＷ１がオフにされると（ｔ₂）、ＩＧＢＴ素子１３のオフで、ノイズ対策用抵抗１９によりトリガコンデンサ１５に流入する電流が制限されるので、トリガコンデンサ１５には少ない電流が流れる。そのため、トリガトランス１６の１次側に流れる電流も制限され、２次側に発生する電流電圧も減少し、トリガ電圧が小さく抑えられる（微小ノイズ）。

次に、再びスイッチＳＷ１がオンされると（ｔ₃）、閃光発光管１２の管電流Ｉxeが流れ、これに伴ってトリガコンデンサ電流Ｉtcがノイズ対策用抵抗１９を介して流れる。但し、このノイズ対策用抵抗１９により電流が制限されるので、トリガコンデンサ１５には電荷はあまり蓄積されていない状態となる。したがって、トリガ電圧の発生が小さく抑えられる（微小ノイズ）。

その後、スイッチＳＷ１のオフ、オンに従って、上述したように動作されるので、トリガ電圧の発生は小さく抑えられる（微小ノイズ）。

このように、ノイズ対策用ダイオード１８に並列に抵抗１９を設けることにより、該ダイオード１８の両端に発生する電位差を小さくすることができる。これにより、ノイズ対策用のダイオード１８の耐圧を小さくすることができる。

尚、トリガノイズは、適用されるカメラの許容レベルに収まればよい。つまり、カメラシステムのノイズ耐性により、ノイズ対策用抵抗１９の値を小さくすれば、トリガノイズ大、ダイオード１８の耐圧小となり、小型化を追求することができる。

逆に、ノイズに弱いカメラシステムであれば、ノイズ対策用抵抗１９の値を大きくして、ノイズを起こさないようにする。この場合、ダイオード１８に印加される電圧は大となり、該ダイオード１８には比較的高耐圧が要求される。

このように、この第１の参照例によれば、システムに応じて、必要最小限の実装面積とノイズ対策が行うことができるので、柔軟な回路設計を行うことができる。

また、フラッシュ回路に於いて必要なトリガ電圧は閃光発光管１２に応じて決定されるため、発光しやすい閃光発光管であれば、トリガ電圧が小さくても問題はない。トリガ電圧が小さい場合は、トリガによるノイズももともと小さいため、ノイズ対策用抵抗１９の値を小さく設定するような設計も考えられる。

（実施形態）
図３は、本発明の実施形態に係るフラッシュ装置のフラット発光駆動回路の回路図である。

尚、この実施形態に於いて、カメラのフラッシュ装置のフラット発光駆動回路の構成は、基本的に図１に示された第１の参照例と同様であるので、異なる構成及び動作についてのみ説明し、その他の同一の部分には同一の参照番号を付して、その図示及び説明は省略する。

図３に於いて、ノイズ対策用ダイオード１８とノイズ対策用抵抗１９から成る並列回路は、トリガコンデンサ１５とトリガトランスの１次側端子の間に接続されている。この場合、ノイズ対策用ダイオード１８はアノードがトリガトランス１６側に、カソードがトリガコンデンサ１５側に接続されている。また、このノイズ対策用ダイオード１８のカソードとグランド間には、トリガコンデンサ１５に電荷を供給するための抵抗２０が接続されている。

このような構成に於いて、閃光発光管１２の発光前は、充電用抵抗１４からトリガコンデンサ１５、ノイズ対策用抵抗１９、トリガトランス１６を通るループの他に、充電用抵抗１４からトリガコンデンサ１５、充電用抵抗２０を介して電荷が供給される。

この後の、ＩＧＢＴ素子のオン、オフに伴う回路の動作は、上述した第１の参照例と同様であるので説明は省略する。

このように本実施形態によっても、上述した第１の参照例と同じ効果を得ることができる。

（本発明に関連する第２の参照例）
次に、本発明に関連する第２の参照例について説明する。

図４は、本発明に関連する第２の参照例に係るフラッシュ装置のフラット発光駆動回路の回路図である。

この第２の参照例に於けるフラッシュ装置のフラット発光駆動回路は、トリガコンデンサへの電荷供給手段として充電回路を用いた例を示している。

尚、この第２の参照例に於いて、カメラのフラッシュ装置のフラット発光駆動回路の構成は、基本的に図１及び図３に示された第１の参照例及び実施形態と同様であるので、異なる構成及び動作についてのみ説明し、その他の同一の部分には同一の参照番号を付して、その図示及び説明は省略する。

図４に於いて、電源２３の両端に充電トランス２４の１次側とスイッチトランジスタ２５が直列に接続されている。そして、上記充電トランス２４の２次側に、該トランス２４側をアノードとして充電用ダイオード２６及び２７の直列回路が接続されている。そして、該ダイオード２７の可塑側は、メインコンデンサ１１を介してグランドに接続されている。また、上記充電用ダイオード２６のカソード側は、ＩＧＢＴ素子１３のコレクタに接続されている。

このような構成に於いて、スイッチトランジスタ２５がオン、オフされることで、充電トランス２４の１次側に電流が発生する。これにより、充電トランス２４の２次側に電流が発生されて、充電用ダイオード２６及び２７を介してメインコンデンサ１１に電流が流れる。それと共に、充電トランス２４の２次側から充電用ダイオード２６を通過し、トリガコンデンサ１５、トリガトランス１６、ノイズ対策用抵抗１９を通ってグランドへ導かれる。

このようにすることで、トリガコンデンサ１５への電荷供給をすることができる。

以上のように、本発明及び本発明に関連する参照例によれば、抵抗、ダイオードの耐圧を定数変更により対応できるため、用途に応じて使い分けることができ、トリガコンデンサ、トリガトランスに流れる管電流を抑えることができる。

また、上述したノイズ対策用抵抗の値、ノイズ対策用ダイオードのサイズ、トリガノイズの大きさは、それぞれカメラの設計仕様に応じて、その優先順位に従って選択するようにしてもよい。

以上、本発明の実施形態及び参照例について説明したが、本発明は上述した実施形態以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。

本発明に関連する第１の参照例に係るフラッシュ装置のフラット発光駆動回路の回路図である。図１の構成のフラッシュ装置のフラット発光駆動回路の動作について説明するためのタイミングチャートである。本発明の実施形態に係るフラッシュ装置のフラット発光駆動回路の回路図である。本発明に関連する第２の参照例に係るフラッシュ装置のフラット発光駆動回路の回路図である。従来のフラット発光を有するストロボ発光回路の回路図である。図５の構成のストロボ発光回路の動作について説明するためのタイミングチャートである。従来の他の例を示すもので、ストロボ装置の回路図である。図７の構成のストロボ装置の動作について説明するためのタイミングチャートである。

符号の説明

１１…メインコンデンサ、１２…閃光発光管、１３…ＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子、１４…充電用抵抗、１５…トリガコンデンサ、１６…トリガトランス、１８…ノイズ対策用ダイオード、１９…ノイズ対策用抵抗、２０…充電用抵抗。

Claims

メインコンデンサの一端に接続された閃光発光管の他端にコレクタが接続され、エミッタに上記メインコンデンサの他端が接続されて、上記閃光発光管の放電電流をシリーズスイッチするＩＧＢＴ素子と、
トリガコンデンサと、トリガトランスとを含み、上記スイッチ素子のオン動作に同期して作動するトリガ回路と、
上記トリガコンデンサへ電荷を供給する充電手段と、
そのカソードが上記トリガコンデンサに接続され、そのアノードが上記トリガトランスを介して上記ＩＧＢＴ素子のエミッタに接続されたダイオードと、
を具備し、
上記ダイオードは、上記トリガコンデンサと上記トリガトランスの１次側端子との間に接続されていることを特徴とすることを特徴とするフラッシュ装置。
上記充電手段は、上記メインコンデンサの充電電圧により、上記トリガコンデンサを所定時定数で充電する少なくとも２つの充電用抵抗で構成され、該充電用抵抗のうち１つは上記ダイオードと並列接続されていることを特徴とする請求項１に記載のフラッシュ装置。