JP4794396B2

JP4794396B2 - ストロボ装置

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Publication number: JP4794396B2
Application number: JP2006240123A
Authority: JP
Inventors: 俊治中馬
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2006-09-05
Filing date: 2006-09-05
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2026-09-05
Also published as: JP2008064850A

Description

本発明は、ストロボ装置に関するものである。

撮影に同期してストロボ光を被写体に向けて照射するストロボ装置が知られている。ストロボ装置は、昇圧回路等の電源によって高電圧に充電されるメインコンデンサ、メインコンデンサに蓄積された電荷を放電することによってストロボ光を放出するストロボ放電管（Ｘｅ管）、ストロボ発光させる際にストロボ放電管にトリガ電圧を印加するトリガ回路等から構成されている。

図８にストロボ装置の一例を示すように、昇圧回路等の電源部５０に対して、メインコンデンサ５１と、抵抗５２とトリガコンデンサ５３との直列回路が並列に接続されており、各コンデンサ５１，５３は、電源部５０の出力電圧でそれぞれ規定の充電電圧まで充電される。スイッチ５４をオンとすると、トリガコンデンサ５２が放電し、その放電電流がトリガトランス５５の一次側に流れ、その二次側に発生する例えば数ＫＶのトリガ電圧が発生される。

トリガ電圧がストロ放電管５６に印加されることにより、メインコンデンサ５１に蓄積された電荷がストロボ放電管５６内で放電されてストロボ発光が開始される。そして、スイッチ５４をオフとすることにより、メインコンデンサ５１とストロボ放電管５６との接続が断たれストロボ発光が終了する。なお、抵抗５３は、スイッチ５４がオンとなったときに、メインコンデンサ５１がストロボ放電管５６の経路を通らずに放電することを防止している。

また、短い時間内に連続的に撮影する連写機能をデジタルカメラ等の撮影装置が知られており、その連続撮影時に各撮影に同期させて連続的にストロボ発光を行うストロボ装置も知られている。連続的にストロボ発光を行う場合には、その連続発光中にメインコンデンサの充電を継続したとしても、ストロボ発光による放電量に比べて、発光休止中に充電できる充電量が小さいため、メインコンデンサの充電電圧は発光ごとに低下する。

メインコンデンサの充電電圧が所定の最低発光電圧を下回ると、ストロボ発光できなくなるため、連続的に撮影する連写回数は制限される。連写回数の制限を緩和するために、例えば特許文献１では、撮影回路系のゲインを通常時よりも高く設定することにより、ストロボ発光量を小さくし、これによって発光毎に低下するメインコンデンサの充電電圧を小さくしている。

また、択一的に充電される複数のメインコデンサを備え、１つのメインコンデンサを充電しているときには、他の充電が必要ない状態になっているメインコンデンサでストロボ発光を行うようにすることによって、短い時間間隔で連続的にストロボ発光をできるようにしたストロボ装置も知られている（特許文献２参照）。
特開平５−１６７９１０号公報特開２００６−７２０４８号公報

ところで、ストロボ発光を行うためには、メインコンデンサが最低発光電圧以上に充電されているだけではなく、メインコンデンサがストロボ放電管で放電を開始するだけのトリガ電圧をストロボ放電管に印加する必要があり、安定して発光させるには十分に高いトリガ電圧を発生させる必要がある。トリガ電圧は、トリガコンデンサの充電電圧に依存するから、発光を開始させる段階で、トリガコンデンサの充電電圧を十分に高くしておく必要がある。しかしながら、図８に示されるようにメインコンデンサとトリガコンデンサとを並列に接続した構成では、トリガコンデンサの充電電圧とメインコンデンサの充電電圧が同じになり、またメインコンデンサの静電容量が大きいためそれに依存してトリガコンデンサの充電電圧を短時間で十分に高くすることができない。このため、特に上記のように連続的にストロボ発光を行う場合には、トリガ電圧が不足するためストロボ発光ができなくなったり、これにより発光回数が制限されたりしまうという問題があった。

本発明は上記問題を解消するためになされたもので、メインコンデンサの充電電圧が低下している場合にも、トリガコンデンサの充電電圧を十分に高くして、ストロボ発光させるには十分に高いトリガ電圧を発生させることができるようにしたストロボ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載のストロボ装置では、電源部によって充電されるトリガ用電源コンデンサと、トリガ用電源コンデンサからメインコンデンサに電流が流れないようにする逆流防止手段とを有し、メインコンデンサと並列に接続されたトリガ用電源部と、トリガ用電源コンデンサと並列に接続され、トリガ用電源コンデンサの端子間電圧によって充電されるトリガコンデンサを有し、このトリガコンデンサの放電によってトリガ電圧を発生させるトリガ電圧発生部と、このトリガコンデンサの放電時にトリガ用電源コンデンサの放電を抑止し、トリガコンデンサの放電直後にトリガ用電源コンデンサによるトリガコンデンサの充電を許容する放電抑止手段とを備えたものである。

請求項２記載のストロボ装置では、逆流防止手段を、逆流防止用ダイオードとし、トリガ用電源部を、逆流防止用ダイオードとトリガ用電源コンデンサとの直列回路として、メインコンデンサと並列に電源部に接続したものである。

請求項３記載のストロボ装置では、電源部は、高電圧の交流を整流してメインコンデンサに給電する第１ダイオードと、この第１ダイオードと同じ向きで並列に接続され、高電圧の交流を整流してトリガ用電源部に給電するとともに、逆流防止手段としての第２ダイオードとを設けたものである。また、請求項４記載のストロボ装置では、第２ダイオードとトリガ用電源コンデンサとの間に、第２ダイオードから出力される電圧のオーバーシュートを抑制するダンピング用抵抗を設けたものである。

請求項５記載のストロボ装置では、メインコンデンサの端子間電圧を検出し、この端子間電圧が所定の規定充電電圧を保持するように電源部の作動を制御する充電制御部を備えたものである。

請求項６記載のストロボ装置では、第１の逆流防止用ダイオード及びメインコンデンサの直列回路と、逆流防止手段としての第２の逆流防止用ダイオードを含むトリガ用電源部と、電源部の出力電圧を平滑する平滑用コンデンサとを並列に電源部に接続したものである。

請求項７記載のストロボ装置では、平滑用コンデンサの端子間電圧に基づいて前記メインコンデンサが所定の規定充電電圧を保持するように電源部の作動を制御する充電制御部を備えたものである。

また、請求項８記載のストロボ装置では、トリガ電圧を発生させる際のトリガコンデンサのトリガ用放電回路を開閉するトリガ用スイッチング手段と、このトリガ用スイッチング手段とは別に設けられ、メインコンデンサが前記ストロボ放電管を介して放電する際の発光用放電回路を開閉する発光制御用スイッチング手段と、ストロボ発光の際には、トリガ用放電回路と発光用放電回路とをそれぞれ閉じてストロボ発光を開始させた直後にトリガ用放電回路を開き、この後のストロボ発光を停止するタイミングで発光用放電回路を閉じるようにトリガ用スイッチング手段と発光制御用スイッチング手段とを制御するスイッチ制御手段とを備えたものである。

本発明によれば、電源部によってトリガ用電源コンデンサとこのトリガ用電源コンデンサからメインコンデンサに電流が流れないようにする逆流防止手段とを有するトリガ用電源部をメインコンデンサと並列に接続して、トリガ用電源コンデンサの端子間電圧でトリガコンデンサ充電するようにしたから、メインコンデンサの充電電圧が低下していても、トリガ用電源コンデンサでトリガコンデンサを十分に高い充電電圧に充電して、ストロボ発光させるために必要なトリガ電圧を発生させることができる。

本発明の第１実施形態のストロボ装置の回路を図１に示す。このストロボ装置は、例えば、短い間隔で連続的に撮影を行う連続撮影機能を有するデジタルカメラに搭載されており、連続撮影時を行った際に撮影毎にストロボ発光を行えるようにしてあり、また撮影毎のストロボ発光は赤目を防止するためのプリ発光とその後の実際に撮影を行うときの本発光とを行うようになっている。

ストロボ装置は、大別して、充電制御部１０，電源部１１，メインコンデンサ１２，ストロボ放電管１３，トリガ電圧発生部１４，トリガ用電源部１５，放電抑止抵抗１６，発光制御部１７等から構成される。

電源部１１は、電池２１，昇圧トランス２２，ＩＧＢＴ２３，整流用ダイオード２４からなる。昇圧トランス２２の一次コイル２２ａにはＩＧＢＴ２３を介して電池２１を接続してある。ＩＧＢＴ２３は、メインコンデンサ１２等を充電する際に、充電制御部１０によって繰り返しオン／オフされる。このＩＧＢＴ２３のオン／オフによって、電池２１から一次コイル２２ａに流れる一次側電流が断続され、二次コイル２２ｂに一次コイル２２ａとの巻線比に応じた高電圧、例えば３００Ｖの交流を発生させる。

二次コイル２２ｂは、その一端に整流用ダイオード２４のアノードを接続してあり、他端をグランドしてある。整流用ダイオード２４は、昇圧トランス２２の出力電圧、すなわち二次コイル２２ｂの出力電圧を半波整流して出力する。

なお、上記電源部１１の構成は一例であり、これに限られるものではなく、例えば全波整流して出力電圧を出力する構成でもよいし、高電圧の直流を出力するものであってもよい。

メインコンデンサ１２は、その一端を整流用ダイオード２４のカソードに接続し、他端をグランドしてあり、電源部１１によって高電圧に充電される。このメインコンデンサ１２としては、連続して複数回の発光を行ってもその充電電圧がストロボ発光することができる最低発光可能電圧Ｖ１以上を維持できるように、大きな静電容量のものが用いられており、この例では１００μＦ程度のものを用いている。

ストロボ放電管１３は、一対の放電電極の一方をメインコンデンサ１２の一端に接続し、他方を発光制御部１７のＩＧＢＴ１７ａのコレクタ端子に接続してあり、このＩＧＢＴ１７ａのエミッタ端子をグランドしてある。これにより、ＩＧＢＴ１７ａがオンとなっている間にメインコンデンサ１２の充電電圧が一対の放電電極間に印加される。

また、ストロボ放電管１３には、その管壁の外周にトリガ電圧を印加するためのトリガ電極１３ａを設けてある。周知のように、トリガ電極１３ａからストロボ放電管１３に一定以上のトリガ電圧を印加すると、その内部に封入されたＸｅガスがイオン化して絶縁が破れ、一対の放電電極間でメインコンデンサ１２に蓄えられた電荷が放電可能となり、メインコンデンサ１２が最低発光可能電圧Ｖ１以上に充電されていれば、放電、すなわちストロボ発光が開始される。なお、以下ではストロボ発光を開始させることができる最低のトリガ電圧を最低トリガ電圧という。

トリガ用電源部１５は、最低トリガ電圧以上のトリガ電圧をストロボ発光毎に安定して発生させるために設けてあり、逆流防止用ダイオード１５ａと、トリガ用電源コンデンサ１５ｂとから構成してある。逆流防止用ダイオード１５ａは、そのアノードを整流用ダイオード２４のカソードに、カソードをトリガ用電源コンデンサ１５ｂの一端に接続してあり、トリガ用電源コンデンサ１５ｂの他端をグランドしてある。すなわち、逆流防止用ダイオード１５ａとトリガ用電源コンデンサ１５ｂとの直列回路からなるトリガ用電源部１５をメインコンデンサ１２と並列に接続してある。

上記トリガ用電源コンデンサ１５ｂは、電源部１１の出力が逆流防止用ダイオード１５ａを介して給電されることによって充電される。逆流防止用ダイオード１５ａは、充電されたトリガ用電源コンデンサ１５ｂ及び後述するトリガコンデンサ２７がメインコンデンサ１２に向けて電流を流すように放電することを阻止する逆流防止用手段となっており、これによりメインコンデンサ１２の充電電圧の低下を受けて、各コンデンサ１５ｂ，２７の充電電圧が低下しないようにしている。

厳密には逆流防止用ダイオード１５ａの電圧降下等を影響を受けるが、トリガ用電源コンデンサ１５ｂは、その充電電圧（端子間電圧）がメインコンデンサ１２の充電電圧以下の場合には、電源部１１の作動により充電されて充電電圧が上昇する。一方、トリガ用電源コンデンサ１５ｂの充電電圧よりもメインコンデンサ１２の充電電圧が低い場合では、電源部１１によってメインコンデンサ１２が充電されるが、逆流防止用ダイオード１５ａを介してトリガ用電源コンデンサ１５ｂが充電されない。

トリガ電圧発生部１４は、トリガコンデンサ２７と、トリガトランス２８とから構成してある。トリガトランス２８は、互いに誘導結合された一次コイルイ２８ａ，二次コイル２８ｂを有している。トリガコンデサ２７は、その一端を一次コイル２８ａに接続してあり、他端をグランドしてある。また、一次コイル２８ａの他端は、放電抑止抵抗１６を介して、逆流防止用ダイオード１５ａとトリガ用電源コンデンサ１５ｂとの接続点に接続してある。すなわち、トリガコンデンサ２７を一次コイル２８ａ，放電抑止抵抗１６と直列に接続された状態であるがトリガ用電源コンデンサ１５ｂと並列に接続してある。このようにトリガコンデンサ２７をトリガ用電源コンデンサ１５ｂの端子間電圧で充電するようにすることで、メインコンデンサ１２の充電電圧がトリガコンデンサ２７よりも低くても、そのトリガコンデンサ２７を充電し、少なくとも最低トリガ電圧を発生することができる最低トリガ用充電電圧Ｖ２以上とするようにしている。

なお、トリガ用電源コンデンサ１５ｂの端子間電圧でトリガコンデンサ２７を充電する場合、各コンデンサ１５ｂ，トリガコンデンサ２７の充電電圧が同じとなるまで、トリガ用電源コンデンサ１５ｂの充電電圧が低下する。したがって、トリガコンデンサ２７の充電電圧を高くするためにトリガ用電源コンデンサ１５ｂの静電容量をトリガコンデンサ２７よりも十分に大きくすることが好ましい。この例では、トリガコンデンサ２７が０．０４７μＦ、トリガ用電源コンデンサ１５ｂが０．４７μＦとしてある。

一次コイル２８ａの放電抑止抵抗１６側の端部は、ＩＧＢＴ１７ａのコレクタ端子に接続してあり、ＩＧＢＴ１７ａがオンとなったときに、トリガコンデンサ２７が一次コイル３２ａに放電電流を流して放電するようにしてある。

二次コイル２８ｂは、その一端をトリガ電極１３ａに接続してあり、他端を一次コイル２８ａと放電抑止抵抗１６の接続点を介してストロボ放電管１３のＩＧＢＴ１７ａ側の放電電極に接続してある。これにより、一次コイル２８ａにトリガコデンサ２７の放電電流が流れたときに二次コイル２８ｂで発生するトリガ電圧がトリガ電極１３ａを介してストロボ放電管１３に印加される。

放電抑止抵抗１６は、トリガ電圧を発生させるためにトリガコンデンサ２７を放電する際に、トリガ用電源コンデンサ１５ｂが放電することを抑止しながら、トリガ用電源コンデンサ１５ｂの端子間電圧でトリガコンデンサ２７が充電されることを許容する放電抑止手段となっている。この放電抑止抵抗１６は、ＩＧＢＴ１７ａがオンとなったときのトリガ用電源コンデンサ１５ｂの放電量を小さくするため、その抵抗値を高くするほど放電を抑止する効果が高くなるが、高いほどトリガコンデンサ２７が充電の速度が低下するので、それらを考慮して適当に決められる。この例では放電抑止抵抗１６は、１ＭΩとしてある。

なお、このストロボ装置では、放電抑止抵抗１６，一次コイル２８ａ，トリガコンデンサ２７の直列回路をトリガ用電源コンデンサ１５ｂに並列に接続しているが、放電抑止抵抗３３とトリガコンデンサ３１との直列回路をトリガ用電源コンデンサ１５ｂに並列に接続してもよい。また、放電抑止手段として、例えばＩＧＢＴ１７ａに相反してオン／オフされるスイッチング手段を用いることもできる。

発光制御部１７は、ＩＧＢＴ１７ａと、このＩＧＢＴ１７ａのオン／オフを制御するスイッチ制御回路１７ｂとから構成してある。ＩＧＢＴ１７ａは、上記のようにコレクタ端子をストロボ放電管１３と一次コイル２８ａとにそれぞれ接続し、エミッタ端子をグランドしてあり、発光制御部１７ｂからのゲート・エミッタ間の電圧によってオン／オフされる。

ＩＧＢＴ１７ａは、ストロボ発光のためにメインコンデンサ１２がストロボ放電管１３を介して放電する際の発光用放電回路と、トリガ電圧を発生するためにトリガコンデンサ２７が一次コイル２８ａを介して放電する際のトリガ用放電回路との共通部分に設けられ、これら各放電回路をそのオン／オフによって同時に開閉する。スイッチ発光制御回路１７ｂは、トリガ電圧を印加するタイミングでＩＧＢＴ１７ａをオンとし、この後にストロボ発光を終了さるときにオフとする。なお、各放電回路を開閉するために、この例ではＩＧＢＴを用いているが、これに限られるものではなく他のスイッチング手段を用いることができる。

スイッチ発光制御回路１７ｂによるＩＧＢＴ１７ａのオフのタイミングは、そのストロボ発光の用途や調光方法などに応じて種々のものを採用することができる。この例では、赤目防止のプリ発光の際にはオンとしてから一定の時間が経過した時点でＩＧＢＴ１７ｂをオフとし、実際に被写体の撮影を行う本発光では被写体からの反射光をセンサで受光し、その受光結果に基づいて求められるストロボ照射量が所定のレベルに達したときにオフとするように制御している。

充電制御部１０は、整流用ダイオード２４のカソード側の電位、すなわちメインコンデンサ１２の充電電圧を検出し、それに基づいて電源部１１の作動を制御する。例えば、充電制御部１０は、デジタルカメラが撮影モードとされているときには、メインコンデンサ１２の充電電圧が例えば３００Ｖの規定充電電圧に達すると昇圧回路１１を停止し、その充電電圧が所定の充電開始電圧にまで低下すると充電を再開するように制御することによって、メインコンデンサ１２の充電電圧をほぼ規定充電電圧に維持する。また、連続撮影を行って連続的にストロボ発光を行う場合には、メインコンデンサ１２の充電電圧にかかわらず、連続的に電源部１１を作動させて充電を行う。なお、充電制御は、これに限られるものではない。

次に、ストロボ発光を行いながら連続撮影する場合を例にして、図２を参照しながら上記構成の作用について説明する。なお、以下では初期状態として各コンデンサ１２，１５ｂ，３１が充電されていないものとする。

デジタルカメラの電源をオンとして撮影モードを選択すると、充電制御部１０によって電源部１１が作動される。電源部１１が作動されると、昇圧トランス２２で発生する交流の高電圧が整流用ダイオード２４によって整流されて出力され、メインコンデンサ１２に供給されることによってメインコンデンサ１２が充電され、その充電電圧が上昇する。

また、整流用ダイオード２４からの出力が逆流防止用ダイオード１５ａを介してトリガ用電源コンデンサ１５ｂにも供給されて、このトリガ用電源コンデンサ１５ｂが充電され、その充電電圧が上昇する。このようにして、トリガ用電源コンデンサ１５ｂの充電電圧が上昇すると、その充電電圧が放電抑止抵抗１６，一次コイル２８ａを介してトリガコンデンサ２７に印加されることにより、トリガコンデンサ２７が充電され、その充電電圧が上昇する。

整流用ダイオード２４のカソードの電位に基づいて、充電制御部１０によってメインコンデンサ１２の充電電圧が規定充電電圧に達したことが検出されると、電源部１１が停止される。この充電の停止後に、自然放電等によりメインコンデンサ１２の充電電圧が充電開始電圧にまで低下すると、再び電源部１１が作動されて規定充電電圧まで充電される。以降、同様にして電源部１１の停止と作動が繰り返されることにより、各コンデンサ１２，１５ｂ，３１の充電電圧がほぼ規定充電電圧に保たれる。

連続撮影が指示されると、１回目の撮影のためのプリ発光が行われる。また、電源部１１が連続的に作動される。スイッチ制御回路１７ｂによってＩＧＢＴ１７ａがオンとされ、充電されたトリガコデンサ２７が一次コイル２８ａ，ＩＧＢＴ１７ａを介してトリガコンデンサ２７に戻る経路のトリガ用放電回路に放電電流を流す。これにより、二次コイル２８ｂにトリガ電圧が発生する。

トリガコデンサ２７は、最低トリガ用充電電圧Ｖ２以上の規定充電電圧に充電されているから、ストロボ発光を開始させるのに必要な最低トリガ電圧以上のトリガ電圧がトリガ電極１３ａを介してストロボ放電管１３に印加される。一方で、ＩＧＢＴ１７ａのオンによって、最低発光可能電圧Ｖ１以上に充電されているメインコンデンサ１２の充電電圧がストロボ放電管１３に印加されている状態になっているから、上記トリガ電圧の印加によってストロボ放電管１３の放電電極間でメインコンデンサ１２が放電させて、ストロボ発光が開始される。

ＩＧＢＴ１７ａは、そのオンから一定の時間が経過した時点でオフとされ、これによりストロボ放電管１３とメインコンデンサ１２との接続が断たれるため、ストロボ発光が停止する。これにより１回目の撮影におけるプリ発光が完了する。

上記のようにプリ発光を行うことによって、トリガコンデンサ２７は放電してその充電電圧が「０」となるが、トリガ用電源コンデンサ１５ｂは、ＩＧＢＴ１７ｂがオンとなっている間に放電するものの、放電抑止抵抗１６によって放電量が小さくされているため、その充電電圧の低下は小さい。また、メインコンデンサ１２は、ストロボ放電管１３で放電した分だけ充電電圧が低下する。

例えば、ＩＧＢＴ１７ａがオフからオンに転じた時点でメインコンデンサ１２の充電電圧がトリガ用電源コンデンサ１５ｂの充電電圧よりも低ければ、電源部１１からの給電でメインコンデンサ１２が充電されその充電電圧が上昇するが、トリガ用電源コンデンサ１５ｂは充電されない。そして、メインコンデンサ１２とトリガ用電源コンデンサ１５ｂとの差が小さければ、ＩＧＢＴ１７ｂがオフとなっている間にメインコンデンサ１２の充電電圧がトリガ用電源コンデンサ１５ｂの充電電圧に達し、それぞれのコンデンサ１２，１５ｂに給電が行われるようになって、各コンデンサ１２，１５ｂの充電電圧が上昇するようになる。

他方、トリガコデンサ２７は、ＩＧＢＴ１７ｂがオフとなると、トリガ用電源コンデンサ１５ｂの端子間電圧、すなわち充電電圧が放電抑止抵抗１６，一次コイル２８ａを介して印加されるためトリガ用電源コンデンサ１５ｂによって充電される。この充電によって、トリガコンデンサ２７の充電電圧が上昇し、トリガ用電源コンデンサ１５ｂの充電電圧が低下する。しかし、トリガ用電源コンデンサ１５ｂの静電容量を大きくしてあるので、その充電低下の低下は小さいので、トリガコンデンサ２７の充電電圧を最低トリガ用充電電圧Ｖ２以上とすることができる。また、上記のようにトリガ用電源コンデンサ１５ｂとメインコンデンサ１２の充電電圧がほぼ同じとなれば、電源部１１によって充電されて充電電圧が上昇し、これにともないトリガコンデンサ２７の充電電圧も上昇する。

１回目のプリ発光から適当な時間が経過すると、１回目の撮影に同期してＩＧＢＴ１７ａがオンとされて本発光が行われる。プリ発光時と同様に、ＩＧＢＴ１７ａがオンとなると、トリガコンデンサ２７の放電によりトリガ電圧がストロボ放電管１３に印加されるとともに、メインコンデンサ１２の充電電圧がストロボ放電管１３に印加された状態となる。

トリガコンデンサ２７が最低トリガ用充電電圧Ｖ２以上となっているから、ストロボ放電管１３に最低トリガ電圧以上のトリガ電圧が印加され、またメインコンデンサ１２が最低発光可能電圧Ｖ１以上となっているので、ストロボ発光が開始される。そして、必要なストロボ発光量が得られた時点でＩＧＢＴ１７ｂがオフとされてストロボ発光が停止される。

ＩＧＢＴ１７ｂがオフとなると、プリ発光後の場合と同様にして各コンデンサ１２，１５ｂ，２７がそれぞれ充電されるが、例えば本発光のようにストロボ光量が比較的に大きなときには、メインコンデンサ１２の充電電圧の低下が大きく、ＩＧＢＴ１７ｂのオフとなっている間、すなわち次のプリ発光までに、メインコンデンサ１２の充電電圧がトリガ用電源コンデンサ１５ｂの充電電圧に達しない場合もある。

そして、このような場合には、ＩＧＢＴ１７ｂがオフとなっている期間中に、トリガ用電源コンデンサ１５ｂによってトリガコンデンサ２７が最低トリガ用充電電圧Ｖ２以上に充電される。このため、次回のストロボ発光（プリ発光）を開始させるための最低トリガ電圧以上のトリガ電圧を発生することができる。

ＩＧＢＴ１７ａがオフとされてから適当な時間が経過すると、２回目の撮影のプリ発光ためにＩＧＢＴ１７ａがオンとされる。以降同様にしてストロボ発光が繰り返し行われ、撮影毎にプリ発光と本発光とを行う。

上記のようにＩＧＢＴ１７ａがオフとされてストロボ発光が行われていない期間では、トリガコンデンサ２７は、その充電電圧がメインコンデンサ１２の充電電圧に制限されることもなく、またトリガ用電源コンデンサ１５ｂによって充電されるため、多数回にわたって最低トリガ電圧以上のトリガ電圧を発生させることができる。

第２実施形態のストロボ装置の回路を図３に示す。なお、以下に説明する他は、第１実施形態と同様であり、同じ構成部材には同一の符号を付してその説明を省略する。

電源部１１は、二次コイル２２ｂの一端に第１ダイオード３１と第２ダイオード３２を並列に接続してある。なお、各ダイオード３１の向きは充電する方向によって決まるが、この例ではアノードが二次コイル２２ｂの一端側に接続してある。

第１ダイオード３１は、昇圧トランス２２の出力電圧を半波整流してメインコンデンサ１２に給電する。充電制御部１０は、この第１ダイオード３１のカソードの電位からメインコンデンサ１２の充電電圧を検出する。一方の第２ダイオード３２は、昇圧トランス２２の出力電圧を整流してトリガ用電源部１５に給電する。また、この第２ダイオード３２は、充電されたトリガ用電源コンデンサ１５ｂ及びトリガコンデンサ２７がメインコンデンサ１２に向けて放電電流を流して放電することを阻止する逆流防止用手段として機能し、トリガ用電源コンデンサ１５ｂとともにトリガ用電源部を構成する。このように構成しても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

上記の第２実施形態のように、２個のダイオード３１，３２を並列に接続し、メインコンデンサ１２の充電電圧を検出して充電を制御する構成である場合に、メインコンデンサ１２を規定充電電圧となるように充電制御しても、トリガ用電源コンデンサ１５ｂないしトリガコンデンサ２７の充電電圧が規定充電電圧よりも高くなり過ぎることがある。これは、電源部１１による昇圧動作で得られる交流をダイオード整流して得られる出力電圧に含まれるオーバシュートの影響によるものであり、第１ダイオード３１に接続された回路の特性と、ダイオード３２に接続された回路の特性との違いから第２ダイオード３２側の充電電圧が高くなる傾向にあるためである。

第３実施形態のストロボ装置を図４に示すように、第２ダイオード３２とトリガ用電源コンデンサ１５ｂとの間にオーバシュートを抑制するダンピング用抵抗３４を設けることにより、トリガ用電源コンデンサ１５ｂないしトリガコンデンサ２７の充電電圧が規定充電電圧よりも高くなり過ぎることを防止できる。

図５に示す第４実施形態のストロボ装置では、メインコンデンサ１２と電源部１１の整流用ダイオード２４のカソードにメインコンデンサ側逆流防止ダイオード３７のアノードが接続されており、このメインコンデンサ側逆流防止ダイオード３７を介してメインコンデンサ１２が電源部１１によって充電されるようにしてある。すなわち、電源部１１に、メインコンデンサ側逆流防止ダイオード３７とメインコンデンサ１２の直列回路と、逆流防止用ダイオード１５ａとトリガ用電源コンデンサ１５ｂとの直列回路からなるトリガ用電源部１５を接続してある。

また、整流用ダイオード２４のカソードと各逆流防止ダイオード１５ａ，３７の接続点と、グランドとの間に、電源部１１の出力電圧を平滑化するための平滑用コンデンサ３８を設けてあり、充電制御部１０は、この接続点の電位、すなわち平滑用コンデンサ３８の端子間電圧を検出して電源部１１の作動を制御するように構成してある。

このように構成することにより、平滑用コンデンサ３８によって電源部１１から出力される出力電圧のオーバシュートを抑制することができるため、メインコンデンサ１２に対してトリガ用電源コンデンサ１５ｂの充電電圧が高くなることを抑制できる。また、メインコンデンサ側逆流防止ダイオード３７によって、メインコンデンサ１２から充電制御部１０が電圧を検出するためのラインへの電流が漏れ流れることを防止できる。

図６にトリガ用放電回路と発光用放電回路の開閉を独立に制御する第５実施形態を示す。なお、上記第４実施形態に各放電回路の開閉を独立に制御する構成を適用した場合について説明するが、第１ないし第３のいずれの構成においても同様に実施できる。

発光制御部４０は、トリガ用放電回路を開閉するトリガ用スイッチング手段としてのトリガ用ＩＧＢＴ４１と、発光用放電回路を開閉する発光用スイッチング手段としての発光用ＩＧＢＴ４２と、これらのオン／オフを独立して制御するスイッチ制御回路４３とからなる。トリガ用ＩＧＢＴ４１は、コレクタ端子に一次コイル２８ａと放電抑止抵抗１６との接続点を接続してあり、そのエミッタ端子をグランドしてある。また、発光用ＩＧＢＴ４２は、そのコレクタ端子にストロボ放電管１３の一方の放電電極を接続し、エミッタ端子をグランドしてある。

図７に示すように、スイッチ制御回路４３は、ストロボ発光を行う場合には、各ＩＧＢＴ４１，４２をそれぞれオンとして、トリガ用放電回路と発光用放電回路とをそれぞれ閉じる。これにより、ストロボ放電管１３にメインコンデンサ１２の充電電圧を印加した状態で、そのストロボ放電管１３にトリガ電圧を印加してストロボ発光を開始させる。

トリガ電圧の印加が完了した直後にトリガ用ＩＧＢＴ４１をオフとして、トリガ用放電回路を開く。そして、ストロボ発光を終了すべきタイミングで発光用ＩＧＢＴ４２をオフとして発光用放電回路を開き、ストロボ発光を終了する。

これによれば、トリガコンデンサ２７が放電するトリガ用放電回路が短時間だけ閉じられることになるので、それに並列に接続されたトリガ用電源コンデンサ１５ｂの放電量をより小さくすることができる。このため、トリガコンデサ２７を最低トリガ用充電電圧Ｖ２以上に維持できる発光回数をより多くすることができる。また、トリガ用電源コンデンサ１５ｂとして、静電容量の小さなものを用いる場合にも有利になる。

上記各実施形態では、ストロボ装置がデジタルカメラに内蔵されるとともに、プリ発光と本発光とを連続撮影で行う例について説明したが、本発光を連続的に行ってよく、またストロボ装置としてデジタルカメラ等の撮影装置に内蔵されるに限られるものではない。

本発明を実施したストロボ装置を示す回路図である。各コンデンサの充電電圧の変化の一例を示すグラフである。メインコンデンサとトリガ用電源コンデンサとにそれぞれ整流ダイオードを設けたストロボ装置の例を示す回路図である。ダンピング抵抗を設けたストロボ装置の例を示す回路図である。平滑用コンデンサを設けたストロボ装置の例を示す回路図である。トリガコンデンサとメインコンデンサの各放電回路の開閉を独立して制御するストロボ装置の例を示す回路図である。図６に示すストロボ装置の各コンデンサの充電電圧の変化の一例を示すグラフである。従来のストロボ装置の回路の一例を示す回路図である。

符号の説明

１０充電制御部
１１電源部
１４トリガ電圧発生部
１５トリガ用電源部
１５ａ，３７逆流防止トランジスタ
１５ｂトリガ用電源コンデンサ
２７トリガコンデンサ
１２メインコンデンサ
１３ストロボ放電管
１７ａ，４１，４２ＩＧＢＴ
３１，３２整流ダイオード
３４ダンピング抵抗

Claims

電源部と、この電源部からの給電を受けて充電されるメインコンデンサと、トリガ電圧が印加されることにより、メインコンデンサに蓄積された電荷を放電してストロボ光を放出するストロボ放電管とを備えたストロボ装置において、
前記電源部によって充電されるトリガ用電源コンデンサと、前記トリガ用電源コンデンサから前記メインコンデンサに電流が流れないようにする逆流防止手段とを有し、前記メインコンデンサと並列に接続されたトリガ用電源部と、
前記トリガ用電源コンデンサと並列に接続され、前記トリガ用電源コンデンサの端子間電圧によって充電されるトリガコンデンサを有し、このトリガコンデンサの放電によってトリガ電圧を発生させるトリガ電圧発生部と、
このトリガコンデンサの放電時に前記トリガ用電源コンデンサの放電を抑止し、前記トリガコンデンサの放電直後に前記トリガ用電源コンデンサによる前記トリガコンデンサの充電を許容する放電抑止手段とを備えたことを特徴とするストロボ装置。
前記逆流防止手段は、逆流防止用ダイオードであり、前記トリガ用電源部は、前記逆流防止用ダイオードと前記トリガ用電源コンデンサとの直列回路であって、前記メインコンデンサと並列に前記電源部に接続されていることを特徴とする請求項１記載のストロボ装置。
前記電源部は、高電圧の交流を整流して前記メインコンデンサに給電する第１ダイオードと、この第１ダイオードと同じ向きで並列に接続され、高電圧の交流を整流して前記トリガ用電源部に給電するとともに、前記逆流防止手段としての第２ダイオードとを設けたことを特徴とする請求項１記載のストロボ装置。
前記第２ダイオードと前記トリガ用電源コンデンサとの間に、前記第２ダイオードから出力される電圧のオーバーシュートを抑制するダンピング用抵抗を設けたことを特徴とする請求項３記載のストロボ装置。
前記メインコンデンサの端子間電圧を検出し、この端子間電圧が所定の規定充電電圧を保持するように前記電源部の作動を制御する充電制御部を備えたことを特徴とする請求項４記載のストロボ装置。
第１の逆流防止用ダイオード及び前記メインコンデンサの直列回路と、前記逆流防止手段としての第２の逆流防止用ダイオードを含む前記トリガ用電源部と、前記電源部の出力電圧を平滑する平滑用コンデンサとを並列に前記電源部に接続したことを特徴とする請求項１記載のストロボ装置。
前記平滑用コンデンサの端子間電圧に基づいて前記メインコンデンサが所定の規定充電電圧を保持するように前記電源部の作動を制御する充電制御部を備えたことを特徴とする請求項６記載のストロボ装置。
トリガ電圧を発生させる際の前記トリガコンデンサのトリガ用放電回路を開閉するトリガ用スイッチング手段と、このトリガ用スイッチング手段とは別に設けられ、前記メインコンデンサが前記ストロボ放電管を介して放電する際の発光用放電回路を開閉する発光制御用スイッチング手段と、ストロボ発光の際には、トリガ用放電回路と発光用放電回路とをそれぞれ閉じてストロボ発光を開始させた直後にトリガ用放電回路を開き、この後のストロボ発光を停止するタイミングで発光用放電回路を閉じるように前記トリガ用スイッチング手段と前記発光制御用スイッチング手段とを制御するスイッチ制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のストロボ装置。