JP4649127B2 - コンデンサ充電回路、撮像装置及びストロボ装置 - Google Patents

Description

本発明は、コンデンサ充電回路に関し、特に、コンデンサの充電を行うために用いて好適なものである。

従来のフライバック式ストロボ充電回路では、電池からの電力を、昇圧用トランスを介して昇圧した後に整流してメインコンデンサを充電し、撮影にあたりそのメインコンデンサに充電された電力を放電してストロボ装置から閃光を発するようにしている。具体的にこのようなストロボ装置を備えたカメラでは、昇圧用トランスに二次電流が流れている間は昇圧用トランスの一次巻線に直列に接続されたＮチャネルＭＯＳＦＥＴがオフ状態に保たれるように、上記ＮチャネルＭＯＳＦＥＴのゲートに入力されるクロック信号を無能化することにより充電制御を行っている（特許文献１を参照）。

特開２００２−６３７１号公報

しかしながら、上記従来の技術では、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation;パルス幅変調）信号をもとに発振動作を行う充電回路であり、ＰＷＭ信号を要していた。また、近年のカメラの小型化に伴いトランスも小型となるため、一次インダクタンスと一次電流に限りがあり、発振周波数が高周波化している。即ち、高い周波数のＰＷＭ信号が必要となっていた。よって、カメラのシステムによっては、上述した従来の技術を用いた充電回路を構成することが出来ないことがあった。
以上のように、従来の技術では、トランスからの電力をコンデンサに充電するための構成が複雑になってしまうという問題点があった。
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、電力をコンデンサに充電するための構成を可及的に簡単にすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るコンデンサ充電回路は、エネルギーを蓄積と放出とを行うトランスと、上記トランスから放出されたエネルギーを充電する主コンデンサと、上記トランスの一次巻線の電流をオン、オフするスイッチ手段と、上記トランスの一次巻線に流れた電流を検出するための検出用電圧と、基準電圧とを比較することにより、上記トランスの一次巻線に所定の電流が流れたか否かを検出するとともに、その検出した結果に基づいて、上記スイッチ手段を制御する検出制御手段と、上記検出制御手段により、上記トランスの一次巻線に所定の電流が流れたことが検出され、上記スイッチ手段がオフされた後に、上記基準電圧を上記検出用電圧よりも低くする基準電圧制御手段とを有することを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明に係るコンデンサ充電回路は、エネルギーを蓄積と放出とを行うトランスと、上記トランスから放出されたエネルギーを充電する主コンデンサと、上記トランスの一次巻線の電流をオン、オフするスイッチ手段と、上記トランスの一次巻線に所定の電流が流れたか否かを、上記トランスの一次巻線に流れた電流を検出するための検出用電圧と、基準電圧とを比較することにより検出するとともに、その検出した結果に基づいて、上記スイッチ手段を制御する検出制御手段と、上記検出制御手段により、上記トランスの一次巻線に所定の電流が流れたことが検出され、上記スイッチ手段がオフされた後に、上記トランスの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、上記二次電流検出手段により、上記トランスの二次巻線に流れる二次電流が検出されている間、上記基準電圧を上記検出用電圧よりも低い電圧にする基準電圧制御手段と、上記検出制御手段により、上記トランスの一次巻線に所定の電流が流れたことが検出され、上記スイッチ手段がオフされた際に、上記検出制御手段に入力される上記検出用電圧を遅延させる遅延手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、トランスの一次電流を検出するための構成を可及的に簡単にすることができる。また、トランスの一次巻線の電流がオフされてトランスの二次巻線に二次電流が流れている最中に、トランスの一次巻線に一次電流が流れることを可及的に防止することができ、充電動作をより安定して行うことができる。

次に、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態を示し、ストロボ充電回路の全体の電気的な概略構成の一例を示す図（回路図）である。なお、図１には、ストロボ充電回路の他に、カメラが備えている構成も併せて示している。
同図において、１は電源であるところの電池である。２はコンデンサであり、電池１と並列に接続されている。
３はトランスであり、一次巻線と二次巻線とコア（鉄心）とを備えて構成されている。このトランス３に電池１の正極、一次巻線、ＦＥＴ（Field Effect Transistor;電界効果トランジスタ）５、後述の抵抗３６及び電池１の負極のループで電流を流すことにより、トランス３のコア（鉄心）にエネルギーを蓄積し、そのエネルギーで逆起電力を発生させる。

４はコンパレータであり、このコンパレータ４の入力（＋入力）端子Ｅは、後述の抵抗２８と抵抗２９に接続されている。そして、このコンパレータ４の入力（＋入力）端子Ｅには、後述の制御ＩＣ１０１からの出力電圧を分圧して得られる基準電圧（一次電流の比較電圧）が入力される。

また、コンパレータ４の入力（−入力）端子Ｆには、トランス３の一次電流を後述の抵抗３６により電圧変換して得られる電圧が、後述の抵抗３１を介して入力される。また、このコンパレータ４の入力（−入力）端子Ｆは、後述の抵抗３０にも接続されている。

また、コンパレータ４の出力端子は、ＦＥＴ５のゲートに接続されている。このＦＥＴ５は、前述のコンパレータ４からの出力信号Ｂにより、トランス３の一次巻線の一次電流Ｃを駆動する。
６は抵抗であり、ＦＥＴ５のゲートと電池１の負極との間に接続されている。３６は抵抗であり、前述の通りトランス３の一次巻線にＦＥＴ５を介して流れる一次電流Ｃを電圧変換する。このように、本実施の形態では、抵抗３６が一次電流検出用抵抗に相当する。２５及び２６は抵抗であり、後述のトランジスタ２７に接続されている。具体的に説明すると、抵抗２５はトランジスタ２７のベースとエミッタとの間に接続されている。また、抵抗２６は、一端がトランジスタ２７のベースに、他端が後述の制御ＩＣ１０１に接続されている。

２７はトランジスタであり、このトランジスタ２７のエミッタがカメラの補助電源Ｖｃｃに接続されている。このトランジスタ２７は、抵抗２６を介した制御ＩＣ１０１からの信号Ａで、オン／オフする。２８及び２９は抵抗であり、抵抗２８の一端と抵抗２９の一端は相互に接続され、抵抗２８の他端は制御ＩＣ１０１に接続され、抵抗２９の他端は電池１の負極に接続されている。

３０は抵抗であり、一端がトランジスタ２７のコレクタに接続され、他端がコンパレータ４の入力（−入力）端子Ｆに接続されている。３１は抵抗であり、一端がコンパレータ４の入力（−入力）端子Ｆに接続され、他端が抵抗３６とＦＥＴ５との間に接続されている。そして、トランス３の一次電流Ｃに基づく電圧が、この抵抗３１を介してコンパレータ４に入力している。

２４は主コンデンサであり、電荷を蓄積する。７は高圧整流ダイオードであり、この高圧整流ダイオード７のカソードはトランス３の二次巻線の巻始めに接続され、アノードは後述のトランジスタ９及び抵抗８に接続されている。８は抵抗であり、トランジスタ９のベースとエミッタとの間に接続されている。９はトランジスタであり、このトランジスタ９のベースが主コンデンサ２４の陰極（電池１の負極）に、エミッタが高圧整流ダイオード７を介してトランス３の二次巻線の巻き始めに、それぞれ接続されている。トランス３の二次巻線より発生した逆起電力に基づき流れる電流Ｄのループを、高圧整流ダイオード７及び後述の整流ダイオード１５を含めた構成で形成する。なお、トランジスタ９のエミッタは、高圧整流ダイオード７を介さずにトランス３の二次巻線の巻き始めに直接接続されるようにしてもよい。

１０は抵抗であり、一端がトランジスタ９のコレクタに接続され、他端がコンパレータ４の入力（＋入力）端子Ｅに接続されている。１５は整流ダイオードであり、この整流ダイオード１５のアノードがトランス３の二次巻線の巻終わり接続され、カソードが主コンデンサ２４の陽極に接続されている。そして、後述の抵抗１２と抵抗１３により主コンデンサ２４に蓄積された電荷が放電されないようにしている。

１１はコンデンサであり、一端がトランス３の二次巻線の巻き終わりと整流ダイオード１５との間に接続され、他端が電池１の負極に接続されている。このコンデンサ１１の充電電圧は、主コンデンサ２４の充電電圧とほぼ同電位となる。１２及び１３は抵抗であり、これら抵抗１２、１３は直列に接続されている。また、直列に接続された抵抗１２、１３は、前述のコンデンサ１１と並列に接続されている。これら抵抗１２、１３は、コンデンサ１１の電圧を分圧する。そして、この分圧した電圧が、上述の制御ＩＣ１０１に設けられている充電電圧検出回路１０３に入力される。１４はコンデンサであり、充電電圧検出回路１０３に入力される電圧のノイズを除去する。

１６は抵抗であり、一端が主コンデンサ２４の陽極に接続され、他端がコンデンサ１７に接続されている。１７はコンデンサであり、一端が抵抗１６に接続され、他端が後述のトリガーコイル２２に接続されている。１８はサイリスタであり、このサイリスタ１８のアノードがコンデンサ１７に接続され、カソードが主コンデンサ２４の陰極に接続されている。

２１は抵抗であり、２０はコンデンサである。これら抵抗２１とコンデンサ２０は、夫々並列に接続されている。そして、これら並列に接続された抵抗２１とコンデンサ２０は、サイリスタ１８のゲートと主コンデンサ２４の陰極との間に接続されている。１９は、抵抗であり、サイリスタ１８のゲートと後述の制御ＩＣ１０１との間に接続されている。

２２はトリガーコイルであり、抵抗１６により充電されたコンデンサ１７の電圧を、コンデンサ１７、サイリスタ１８、及びトリガーコイル２２のループで放電することにより、トリガーコイル２２にトリガー電圧を発生させる。
２３は放電管であり、トリガーコイル２２より発生するトリガー電圧を受け、主コンデン２４に蓄積された電荷により発光する。

１０１は制御ＩＣであり、マイコン１０４を内蔵している。このマイコン１０４は、測光装置１１１、測距装置１１２、レンズ駆動装置１１３、フィルム給送装置１１４、及びシャッタ駆動装置１１５等を制御して、カメラの測光、測距、レンズ駆動、フィルム給送、及びシャッタの駆動等のカメラシーケンスを実行するとともに、及びストロボ装置を制御する。

１０３は充電電圧検出回路であり、本実施の形態ではＡ／Ｄ回路である。充電電圧検出回路（Ａ／Ｄ回路）１０３は、前述の抵抗１２と抵抗１３とで分圧された電圧をデジタル化して、そのＡ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換した結果が所定の電圧に達したか否かを検出する。また、充電電圧検出回路１０３をコンパレータ回路としてもよい。この場合、充電電圧検出回路（コンパレータ回路）１０３は、前述の抵抗１２と抵抗１３とで分圧された電圧が、所定の電圧に達したか否かを検出する。

上述したように、１０４はマイコンであり、制御ＩＣ１０１をコントロールする。
また、Ａは、ハイレベルで充電動作の実行をストロボ装置（ストロボ充電回路）に指示し、ローレベルで充電動作の停止をストロボ装置に指示するための充電制御信号である。Ｂは、コンパレータ４より出力され、トランス３の一次電流の電流駆動を行うＦＥＴ５のゲート入力信号（以下、必要に応じて一次駆動信号と称する）である。

Ｃは、ＦＥＴ５をオン（ＯＮ）することによりトランス３の一次巻線に流れる一次電流である。Ｄは、トランス３の一次巻線の電流駆動が停止した後にトランス３の二次巻線に流れる二次電流である。Ｅは、コンパレータ４の入力（＋入力）端子である。このコンパレータ４の入力（＋入力）端子Ｅは、補助電源であるＶｃｃとほぼ同電圧である充電制御信号Ａを抵抗２８と抵抗２９とで分圧した電圧を入力する。具体的にこのコンパレータ４の入力（＋入力）端子Ｅは、０．１Ｖ前後の電圧を入力している。

Ｆは、コンパレータ４の入力（−入力）端子であり、このコンパレータ４の入力（−入力）端子は、一次駆動信号（ＦＥＴ５のゲート入力信号）Ｂの電圧を、抵抗３１を介して入力している。Ｇは、トランス３の一次巻線に流れる一次電流Ｃを抵抗３６により電圧に変換している一次電流検出部である。

次に、図１に示したストロボ充電回路の構成図と、図２のストロボ充電回路の基本動作の一例を示すタイミングチャートとを参照して、本実施の形態のストロボ充電回路の基本動作の一例を説明する。
まず、タイミングＴ１では、制御ＩＣ１０１からの充電制御信号Ａは、ローレベルにある。コンパレータ４の入力端子Ｅに入力される入力信号は、充電制御信号Ａの抵抗２８と抵抗２９とを分圧した電圧であるので、同様にローレベルになる。また、トランジスタ２７のベースは、充電制御信号Ａを、抵抗２６を介して受けているので、オン（ＯＮ）状態となっている。よって、抵抗３０には、補助電源Ｖｃｃから、トランジスタ２７のコレクタ・エミッタ間電圧Ｖｃｅを減じた電圧（Ｖｃｃ−Ｖｃｅ）が印加される。

よって、コンパレータ４の入力端子Ｆには、補助電源Ｖｃｃから、トランジスタ２７のコレクタ・エミッタ間電圧Ｖｃｅを減じた電圧（Ｖｃｃ−Ｖｃｅ）を、抵抗３０と抵抗３１、３６とで分圧した電圧が入力される。即ち、コンパレータ４の入力端子Ｆには、コンパレータ４の入力端子Ｅに入力されるローレベルの入力信号の電圧よりも高い電圧が入力されることになる。したがって、一次駆動信号Ｂは、ローレベルとなり、ＦＥＴ５のオフ（ＯＦＦ）状態が維持され、充電動作を停止する状態としている。

タイミングＴ２では、充電制御信号Ａをハイレベルにすることにより充電動作を開始する。ここで、略電圧Ｖｃｃと等しいハイレベルの充電制御信号Ａを受けて、コンパレータ４の入力端子Ｅには、補助電源Ｖｃｃと略等しい電圧を、抵抗２８と抵抗２９とで分圧した電圧が、トランス３の１次電流Ｃを検出するための基準電圧として入力される。

また、トランジスタ２７のベースは、ハイレベルの充電制御信号Ａを、抵抗２６を介して受けてオフ（ＯＦＦ）状態となる。よって、コンパレータ４の入力端子Ｆには、トランス３の一次電流Ｃを流すことにより抵抗３６で発生する電圧が抵抗３１を介して入力される。タイミングＴ２では、トランス３の一次電流Ｃは流れていない。即ち、コンパレータ４の入力端子Ｆの電圧は、ＧＮＤレベルの０Ｖである。

よって、コンパレータ４の入力条件は、タイミングＴ１では、コンパレータ４の入力端子Ｆの電圧の方が、コンパレータ４の入力端子Ｅの電圧よりも大きいが（入力＋（Ｅ）＜入力−（Ｆ））、タイミングＴ２では、コンパレータ４の入力端子Ｅの電圧の方が、コンパレータ４の入力端子Ｆの電圧よりも大きくなり（入力＋（Ｅ）＞入力−（Ｆ））、入力状態が反転する。よって、コンパレータ４の出力信号である一次駆動信号（ＦＥＴ５のゲート入力信号）Ｂはハイレベルとなり、ＦＥＴ５がオン（ＯＮ）状態となり、トランス３の一次電流Ｃの駆動が開始する（即ち、トランス３の一次電流Ｃが流れ始める）。

タイミングＴ２〜Ｔ４では、電池１の陽極、トランス３の一次巻線、ＦＥＴ５のドレイン・ソース、抵抗３６、及び電池１の負極のループで電流が流れる。この為、トランス３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７によりブロックされる極性となる。このため、トランス３からは励起電流が流れず、エネルギーがトランス３（コア）内に蓄積される。そして、タイミングＴ３でコンパレータ４の入力端子Ｅの電圧と、コンパレータ４の入力端子Ｆの電圧とが反転するのを待つ。

タイミングＴ２〜Ｔ３の区間では、タイミングＴ２から駆動を開始したＦＥＴ５により流れるトランス３の一次電流Ｃは、図２に示すようにして流れる。また、抵抗３６で発生する電圧により、コンパレータ４の入力端子Ｆの電圧は、トランス３の一次電流Ｃに比例して上昇する。そして、トランス３の１次電流Ｃを検出するための基準電圧であるコンパレータ４の入力端子Ｅの電圧と、トランス３の一次電流Ｃを検出するための電圧であるコンパレータ４の入力端子Ｆの電圧との関係は、タイミングＴ２〜Ｔ３の区間では、コンパレータ４の入力端子Ｅの電圧の方が、コンパレータ４の入力端子Ｆの電圧よりも大きい（入力＋（Ｅ）＞入力−（Ｆ））のに対して、タイミングＴ４では、コンパレータ４の入力端子Ｆの電圧の方が、コンパレータ４の入力端子Ｅよりも大きくなり（入力＋（Ｅ）＜入力−（Ｆ））、入力状態が反転する。

この入力状態の反転を受けて、コンパレータ４の出力信号である一次駆動信号（ＦＥＴ５のゲート入力信号）Ｂは、ハイレベルからローレベルに反転する。このローレベルに反転した一次駆動信号（ＦＥＴ５のゲート入力信号）Ｂを受けて、ＦＥＴ５は、オフ（ＯＦＦ）し、トランス３の一次電流Ｃの駆動が停止する（即ち、トランス３の一次電流Ｃが流れなくなる）。

ここで、トランス３の１次電流Ｃを検出するための基準電圧を高く設定すると、トランス３の一次電流を検出する抵抗３６での電圧ロスを大きくさせる。即ち、トランス３の１次電流Ｃを検出するための基準電圧(コンパレータ４の入力端子Ｅ)は、効率に対して低い方が望ましいので、本実施の形態では、以下のようにしてトランス３の１次電流Ｃを検出するための基準電圧を設定する。
充電制御信号Ａの電圧が、一般的な補助電源Ｖｃｃと同等の電圧（３．３Ｖ程度）であることを前提として、トランス３の１次電流Ｃを検出するための基準電圧を０．１Ｖとすると、よって分圧している抵抗２８は、抵抗２９に対して３０倍程度とする。

このように、トランス３の一次電流Ｃの駆動が停止すると、トランス３の二次巻線には逆起電力が発生する。タイミングＴ４〜Ｔ５の区間では、この逆起電力が、トランス３の二次巻線に流れる二次電流Ｄとして、整流ダイオード１５、主コンデンサ２４、抵抗８及びトランジスタ９、高圧整流ダイオード７のループで流れ、主コンデンサ２４に電荷が蓄積される。

そして、トランス３の二次巻線に生じた逆起電力により流れる二次電流Ｄにより、抵抗８に電圧が生じ、その電圧がトランジスタ９のベース−エミッタ間に印加され、トランジスタ９がオン（ＯＮ）する。そうすると、トランジスタ９のコレクタに接続された抵抗１０には、グランド電位を基準としたトランジスタ９のベース・エミッタ間の電圧（ＧＮＤ−Ｖｂｅ）電圧が印加される。即ち、−０．７Ｖ程度の電圧が抵抗１０に印加される。

このとき、コンパレータ４の入力端子Ｅには、−０．２Ｖ程度の電圧が印加されるように、抵抗１０及び抵抗２９を設定する。一般的な汎用コンパレータの入力端子定格−０．３Ｖであることから、コンパレータ４の入力端子Ｅは、−０．２Ｖ程度とする。

前述の通り基準電圧を０．１Ｖとすると、分圧している抵抗２８は、抵抗２９に対して３０倍程度である。よって抵抗２８はコンパレータ４の入力端子Ｅの入力信号を設定する際には、ほぼ無視できる抵抗である。この条件を前提として、コンパレータ４の入力端子Ｅに、−０．２Ｖ程度の電圧が印加されるようにする設定は以下のようになる。グランド電位（ＧＮＤ）と、トランジスタ２７のコレクタ電圧との電位差は、−０．７Ｖ程度であるので、コンパレータ４の入力端子Ｅを約−０．２Ｖに分圧するには、抵抗１０が２に対して、抵抗２９が１程度になるように（抵抗１０の値が抵抗２９の値の２倍になるように）、抵抗１０と抵抗２９との抵抗比を設定すれば良い。よって、このように抵抗１０、２９を設定すれば、上記のように、コンパレータ４の入力端子Ｅの電圧は、約−０．２Ｖ程度となる。
以上のように、本実施の形態では、抵抗８とトランジスタ９と抵抗１０が、第２の基準電圧制御手段に相当する。

図２のタイミングチャートに説明を戻し、タイミングＴ４では、ＦＥＴ５はオフ（ＯＦＦ）状態になっており、トランス３の一次電流の駆動を停止している。このため、抵抗３６の電圧は、ＧＮＤレベルとなり、コンパレータ４の入力端子Ｆの電圧は、０Ｖとなる。よって、コンパレータ４の入力端子Ｅの電圧よりも、入力端子Ｆの電圧の方が大きくなり（入力＋（Ｅ）＜入力−（Ｆ））、コンパレータ４の出力信号である一次駆動信号（ＦＥＴ５のゲート入力信号）Ｂは、ローレベルとなり、トランス３の一次電流の駆動が停止した状態となる。

そして、タイミングＴ５で、トランス３の二次電流Ｄが停止、或いは所定の電流値以下となり、抵抗８で発生する電圧が、トランジスタ９のベース・エミッタ間の電圧Ｖｂｅ以下となる。これにより、トランジスタ９はオフ（ＯＦＦ）してコレクタはオープンとなる。そうすると、コンパレータ４の入力端子Ｅには、充電制御信号Ａを抵抗２８と抵抗２９とで分圧した電圧が再び入力され、コンパレータ４の入力端子Ｅの電圧の方が、コンパレータ４の入力端子Ｆの電圧よりも大きくなり（入力＋（Ｅ）＞入力−（Ｆ））、入力状態が反転する。

この反転により、コンパレータ４の出力信号である一次駆動信号（ＦＥＴ５のゲート入力信号）Ｂはハイレベルとなり、ＦＥＴ５がオン（ＯＮ）状態となり、トランス３の一次電流Ｃの駆動が再度開始する。この充電動作を繰り返しながら主コンデンサ２４の電荷を蓄積していく。

以上が、本実施の形態のストロボ充電回路における基本動作である。
即ち、トランス３の一次巻線に流れた一次電流Ｃを検出するためにコンパレータ４の入力端子Ｆに入力される電圧と、コンパレータ４の入力端子Ｅに入力される基準電圧とを、コンパレータ４で比較し、比較した結果に応じてトランス３の一次巻線に所定の一次電流Ｃが流れたことが検出され、トランス３の一次巻線の一次電流ＣがＦＥＴ５によりオフされると、トランス３の１次電流Ｃを検出するための基準電圧（コンパレータ４の入力端子Ｅの電圧）を、トランス３の二次電流Ｄが流れることによりオンするトランジスタ９と抵抗８、１０とを用いて負の電位（−電位）にすることで、安価で且つ汎用的な一つのコンパレータを用いて、トランス３の一次電流Ｃの検出と制御とを行うことができるようにした。したがって、コンデンサ充電回路（フライバック充電回路）を低コストで実現できる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において、上述した第１の実施の形態と同一の部分については、図１及び図２に付した符号と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図１に示したトランス３の一次巻線と二次巻線との間には、層間容量が発生する。また、トランジスタ９の動作遅れ等がある。このため、図２におけるタイミングＴ４で異常動作が生ずることがある。そこで、本実施の形態のストロボ充電回路では、この異常動作を防止するようにしている。

以下では、この異常動作について、図３のタイミングチャートを参照しながら説明する。また、上述した第１の実施の形態のストロボ充電回路を図５に示すストロボ充電回路に変更することにより、上記異常動作を防止して正常に動作するようになることを図４に示すタイミングチャートを用いて説明する。

図３は、図２に示したタイミングチャートにおけるタイミングＴ４付近を拡大して示した図である。
図１に示したストロボ充電回路において、タイミングＴ４１で、トランス３の一次電流Ｃを検出するための抵抗３６の電圧が、コンパレータ４の入力端子Ｅの電圧よりも上昇したことを受けて、コンパレータ４の出力信号である一次駆動信号（ＦＥＴ５のゲート入力信号）Ｂは、ハイレベルからローレベルに反転を開始する。
そして、タイミングＴ４２にて、一次駆動信号（ＦＥＴ５のゲート入力信号）の電圧は、オフ（ＯＦＦ）レベルに到達する。

一次電流検出部Ｇの電位は、トランス３の一次電流Ｃの低下に伴い低下を開始する。また、コンパレータ４の入力端子Ｆの電圧（入力−）も、抵抗３１を介した電圧であるから一次電流検出部Ｇと同様に低下を開始する。
ここで、トランス３の一次電流Ｃの低下に伴い、逆起電力がトランス３の二次巻線で発生し、この逆起電力によりトランス３の二次巻線に二次電流Ｄが流れる。この二次電流Ｄは、整流ダイオード１５、主コンデンサ２４、抵抗８及びトランジスタ９、高圧整流ダイオード７のループで流れ、主コンデンサ２４に電荷が蓄積される。さらに、トランス３の二次巻線に流れた二次電流Ｄにより、抵抗８に電圧が生じ、その電圧がトランジスタ９をオンする電圧（ベース・エミッタ間の電圧Ｖｂｅが０．６〜０．７Ｖ）に達したことによりトランジスタ９がオンしてコンパレータ４の入力端子Ｅ（入力＋（Ｅ））は、負の電位（−電位）になるはずである。

しかしながら、トランス３の一次巻線と二次巻線との間には層間容量が存在する。また、トランジスタ９の動作遅れが生じる。このために、コンパレータ４の入力端子Ｅの電圧（入力＋）は、トランス３の１次電流Ｃを検出するための基準電圧を維持してしまう。そして、図３のタイミングＴ４３では、一次電流検出部Ｇの電圧が０Ｖ（即ち、トランス３の一次電流Ｃが０Ａ）となっても、トランジスタ９はオフ（ＯＦＦ）状態を継続している。そして、このタイミングＴ４３に遅れて、タイミングＴ４４でトランジスタ９のコレクタ電圧は反転を開始する。

ところが、タイミングＴ４１〜Ｔ４２の区間では、コンパレータ４の入力端子Ｅの電圧よりも、コンパレータ４の入力端子Ｆの電圧の方が大きく（入力＋（Ｅ）＜入力−（Ｆ））、コンパレータ４の出力信号である一次駆動信号（ＦＥＴ５のゲート入力信号）Ｂは、ローレベルの条件であったが、タイミングＴ４２からタイミングＴ４４の区間では、トランジスタ９のコレクタ電圧の反転が遅れたために、コンパレータ４の入力端子Ｅの電圧の方が、コンパレータ４の入力端子Ｆの電圧よりも大きくなり（入力＋（Ｅ）＞入力−（Ｆ））、コンパレータ４の出力信号である一次駆動信号（ＦＥＴ５のゲート入力信号）Ｂは、ハイレベルの条件となってしまう。

このために、タイミングＴ４４では、トランス３の二次電流Ｄが放出中であるのにも関わらず、コンパレータ４の出力信号である一次駆動信号（ＦＥＴ５のゲート入力信号）Ｂは、ＦＥＴ５を駆動できる電位（ハイレベル）となり、トランス３の一次電流の駆動を一次的に行う異常動作となってしまう。

そこで、本実施の形態では、図５に示すように、図１に示したストロボ充電回路に対して以下のような回路を追加するようにしている。

図５において、３２は抵抗であり、３３はコンデンサである。抵抗３２とコンデンサ３３の夫々の一端は互いに接続され、抵抗３２の他端はコンパレータ４の入力端子Ｅに接続され、コンデンサ３３の他端は、コンパレータ４の出力に接続されている。
３４は、コンデンサであり、一端がコンパレータ４の入力端子Ｆに接続され、他端が電池１の陰極に接続されている。

図４は、図５に示すストロボ充電回路の動作の一例を示すタイミングチャートであり、タイミングＴ４の付近を拡大して示したものである。即ち、図４は、上述した第１の実施の形態のストロボ充電回路における図３のタイミングチャートに対応するものである。なお、タイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ５における動作は、上述した第１の実施の形態のストロボ充電回路と同様であるので、説明を省略する。

タイミングＴ４１では、トランス３の一次電流Ｃを検出するための抵抗３６の電圧がコンパレータ４の入力端子Ｅの電圧よりも上昇したことを受けて、コンパレータ４の出力信号である一次駆動信号（ＦＥＴ５のゲート入力信号）Ｂは、ハイレベルからローレベルに反転を開始する。そして、この反転と略タイミングを同じくして、コンパレータ４の出力端子に接続されたコンデンサ３３と抵抗３２とで構成された微分回路により、トランス３の一次電流Ｃを検出するための基準電圧としてコンパレータ４の入力端子Ｅに入力されている電圧（補助電源の電圧Ｖｃｃと略同じ電圧を抵抗２８と抵抗２９とで分圧した電圧）が、下降を開始する。このように、本実施の形態では、コンデンサ３３と抵抗３２が、第１の基準電圧制御手段に相当する。

そして、タイミングＴ４２にて、ＦＥＴ５のゲート電圧（一次駆動信号Ｂ）は、オフ（ＯＦＦ）レベルに到達する。一次電流検出部Ｇの電位は、トランス３の一次電流Ｃの低下に伴い低下を開始する。また、コンパレータ４の入力端子Ｆの電圧（入力−（Ｆ））は、抵抗３１を介してコンデンサ３４で受けた電圧であるため、一次電流検出部Ｇよりも遅れて低下を開始する。このように、本実施の形態では、抵抗３１とコンデンサ３４が、遅延手段に相当する。

そして、トランス３の一次電流Ｃの低下に伴い、逆起電力がトランス３の二次巻線で発生し、この逆起電力によりトランス３の二次巻線に流れる二次電流Ｄが、整流ダイオード１５、主コンデンサ２４、抵抗８及びトランジスタ９、高圧整流ダイオード７のループで流れ、主コンデンサ２４に電荷が蓄積される。そして、トランス３の二次巻線に流れた二次電流Ｄによって、抵抗８に電圧が生じ、その電圧がトランジスタ９のオンする電圧（ベース・エミッタ間の電圧Ｖｂｅが０．６〜０．７Ｖ）に達したことによりトランジスタ９がオン（ＯＮ）するので、コンパレータ４の入力端子Ｅ（入力＋（Ｅ））は負の電位（−電位）になるはずである。

しかしながら、上述したように、トランス３の一次巻線と二次巻線との間に存在する層間容量と、トランジスタ９の動作遅れのために、コンパレータ４の入力端子Ｅ（入力＋（Ｅ））は、負の電位（−電位）に至っていない。ところが、このとき、コンパレータ４の入力端子Ｅの電圧は、タイミングＴ４１で、抵抗３２とコンデンサ３３で構成された上記微分回路により開始した電圧下降により、０Ｖ程度まで低下している。

よって、図４のタイミングＴ４２では、コンパレータ４の入力端子Ｅの電圧よりも、コンパレータ４の入力端子Ｆの電圧の方が大きいという関係（入力＋（Ｅ）＜入力−（Ｆ））が維持されている。そして、タイミングＴ４３では、一次電流検出部Ｇは、トランス３のノイズにより負の電位（−電位）まで振れてしまうが、抵抗３１とコンデンサ３４により形成されるフィルターの効果により、コンパレータ４の入力端子Ｆは、負の電位（−電位）に至ることが無くなるとともに、電圧下降を遅延させている。

そして、トランジスタ９は、オン（ＯＮ）状態となり、トランジスタ９のコレクタ電圧は負の電位（−電位）となり、コンパレータ４の入力端子Ｆも負の電位（−電位）となる。よってこのときも、図４のタイミングＴ４３から分かるように、コンパレータ４の入力端子Ｅの電圧よりも、コンパレータ４の入力端子Ｆの電圧の方が大きいという関係（入力＋（Ｅ）＜入力−（Ｆ））が維持されている。

そして、このタイミングＴ４３に遅れて、タイミングＴ４４でトランジスタ９（のオン（ＯＮ）状態）は飽和状態となり、トランジスタ９のコレクタ電圧は完全に反転する。よって、前述したように図３のタイミングＴ４４のように、トランス３の二次電流Ｄが放出されている最中に、トランス３の一次電流Ｃが流れるというようなことは無くなる。

このように本実施の形態では、図５に示した構成によって、上述した第１の実施の形態の効果に加えて、トランス３の一次巻線と二次巻線との層間容量による二次電流Ｄの立ち上がり遅れや、トランジスタ９のスイッチング遅れ等の影響を受けることなく正常な充電動作が出来るストロボ充電回路を実現することができる。

本発明の第１の実施の形態を示し、ストロボ充電回路の全体の電気的な概略構成の一例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、ストロボ充電回路の基本動作の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の第１の実施の形態を示し、図２のタイミングチャートにおけるタイミングＴ４付近を拡大して示した図である。 本発明の第２の実施の形態を示し、ストロボ充電回路の動作の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の第２の実施の形態を示し、ストロボ充電回路の全体の電気的な概略構成の一例を示す図である。

符号の説明

１ 電源
２ コンデンサ
３ トランス
４ コンパレータ
８、１０、３１ 抵抗
９ トランジスタ
３３、３４ コンデンサ
２３ 放電管
２４ 主コンデンサ
１０１ 制御ＩＣ
１０３ 充電電圧検出回路
１０４ マイコン
Ａ 充電制御信号
Ｂ 一次駆動信号
Ｃ 一次電流
Ｄ 二次電流
Ｅ コンパレータの入力（＋入力）端子
Ｆ コンパレータの入力（−入力）端子

Claims (9)

1. エネルギーの蓄積と放出を行うトランスと、
   上記トランスから放出されたエネルギーを充電する主コンデンサと、
   上記トランスの一次巻線に流れる電流を制御するためにオン、オフするスイッチ手段と、
   上記トランスの一次巻線に流れた電流を検出するための検出用電圧と、基準電圧を比較した結果に基づいて、上記スイッチ手段を制御する検出制御手段と、
   上記検出制御手段が、上記スイッチ手段をオフさせた後に、上記基準電圧を上記検出用電圧よりも低くする基準電圧制御手段とを有することを特徴とするコンデンサ充電回路。
2. 上記基準電圧制御手段は、上記スイッチ手段を制御するために上記検出制御手段から出力される出力信号に応じて、上記基準電圧を制御する第１の基準電圧制御手段と、
   上記スイッチ手段がオフされ、上記トランスの一次巻線の電流が流れなくなった後に上記トランスの二次巻線に流れた二次電流に応じて、上記基準電圧を制御する第２の基準電圧制御手段とを有することを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ充電回路。
3. 上記検出制御手段は、コンパレータを有し、
   上記コンパレータは、上記基準電圧を入力する第１の入力端子と、上記検出用電圧を入力する第２の入力端子と、上記基準電圧と上記検出用電圧とを比較した結果に応じて、上記出力信号を上記スイッチ手段に出力する出力端子とを有することを特徴とする請求項２に記載のコンデンサ充電回路。
4. 前記第１の基準電圧制御手段は、抵抗とコンデンサとを有しており、
   上記コンデンサの一端は、上記コンパレータの出力端子に接続され、
   上記コンデンサの他端は、上記抵抗の一端に接続され、
   上記抵抗の他端は、上記コンパレータの第１の入力端子に接続されていることを特徴とする請求項３に記載のコンデンサ充電回路。
5. 上記第２の基準電圧制御手段は、トランジスタと、第１の抵抗と、第２の抵抗とを有しており、
   上記トランジスタのベースは、上記トランスの一次巻線に接続された電源の負極と上記第１の抵抗の一端とに接続され、
   上記トランジスタのエミッタは、上記トランスの二次巻線に直接或いは整流素子を介して接続されるとともに上記第１の抵抗の他端に接続され、
   上記トランジスタのコレクタは、上記第２の抵抗を介して上記コンパレータの第１の入力端子に接続されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のコンデンサ充電回路。
6. エネルギーの蓄積と放出を行うトランスと、
   上記トランスから放出されたエネルギーを充電する主コンデンサと、
   上記トランスの一次巻線に流れる電流を制御するためにオン、オフするスイッチ手段と、
   上記トランスの一次巻線に流れた電流を検出するための検出用電圧と、基準電圧を比較した結果に基づいて、上記スイッチ手段を制御する検出制御手段と、
   上記検出制御手段が、上記スイッチ手段をオフさせた後に、上記トランスの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、
   上記二次電流検出手段により、上記トランスの二次巻線に流れる二次電流が検出されている間、上記基準電圧を上記検出用電圧よりも低い電圧にする基準電圧制御手段と、
   上記検出制御手段が上記スイッチ手段をオフさせた際に、上記検出制御手段に入力される上記検出用電圧を遅延させる遅延手段とを有することを特徴とするコンデンサ充電回路。
7. 上記トランスの一次巻線に流れる一次電流を電圧に変換するための一次電流検出用抵抗を有し、
   上記検出制御手段は、コンパレータを有し、
   上記コンパレータは、上記基準電圧を入力する第１の入力端子と、上記検出用電圧を入力する第２の入力端子と、上記基準電圧と上記検出用電圧とを比較した結果に応じて、上記スイッチ手段を制御するための出力信号を上記スイッチ手段に出力する出力端子とを有し、
   上記遅延手段は、抵抗とコンデンサとを有し、
   上記抵抗の一端は、上記一次電流検出用抵抗の一端に接続され、
   上記抵抗の他端は、上記コンパレータの第２の入力端子及び上記コンデンサの一端に接続され、
   上記コンデンサの他端及び上記一次電流検出用抵抗の他端は、上記トランスの一次巻線に接続された電源の負極に接続されていることを特徴とする請求項６に記載のコンデンサ充電回路。
8. 上記請求項１〜７の何れか１項に記載のコンデンサ充電回路を有し、
   上記コンデンサ充電回路によって蓄積された電荷に基づいて発光手段を発光させることを特徴とする撮像装置。
9. 上記請求項１〜７の何れか１項に記載のコンデンサ充電回路と、
   発光手段と、を有し、
   上記コンデンサ充電回路によって蓄積された電荷に基づいて上記発光手段を発光させることを特徴とするストロボ装置。

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