JP6057594B2

JP6057594B2 - 発光装置、その制御方法、および制御プログラム

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Description

本発明は、ストロボ装置などの発光装置、その制御方法、および制御プログラムに関し、特に、発光装置における主コンデンサの充電制御に関する。

一般に、デジタルカメラ又はデジタルビデオカメラ（以下単にカメラと呼ぶ）で用いられる発光装置（以下単にストロボと呼ぶ）において発光部にＬＥＤ（発光素子）を用いたものがある。ところで、ＬＥＤなどの発光部から閃光を発光する際には、発光部に数アンペアの電流を流す必要がある。

ところが、カメラに備えられたバッテリーなどの電源では数アンペアの電流を発光部に流すことができない。このため、主コンデンサに一旦電気的エネルギーを蓄積し、発光の際に主コンデンサに蓄積された電気的エネルギーに応じた電流を発光部に流して発光部を発光させている。

上述のように、発光部を駆動してフラッシュ点灯を行うと、主コンデンサの電圧が急速に低下する。そして、電圧の急激な低下を防止するため、一般に主コンデンサには大容量コンデンサが用いられる。大容量コンデンサの１つとして、例えば、電気二重層キャパシタ（電気二重層コンデンサ）が知られている。

そして、主コンデンサとして電気二重層コンデンサを用い、連続フラッシュ点灯を行うため昇圧回路からの電流によって電気二重層コンデンサを充電し、定電流回路によって所定の電流値で電気二重層コンデンサを放電させて、定電流回路から出力される電流をＬＥＤに流してフラッシュ点灯させるようにしたものがある（特許文献１参照）。

特開２０１０−４６９２号公報

ところで、特許文献１に記載のストロボでは、主コンデンサの充電電圧がその最大電圧付近の電圧に設定されている。一方、電気二重層コンデンサなどの大容量コンデンサは一般に耐電圧が低いので、最大電圧付近において長時間駆動すると、電気二重層コンデンサなどの大容量コンデンサの寿命が低下してしまう恐れがある。つまり、最大電圧付近において長時間駆動すると、電気二重層キャパシタにおいてその電解液が電気分解を起こす結果、その性能を劣化して寿命が低下してしまう。

従って、本発明の目的は、主コンデンサとして、電気二重層コンデンサなどの電解液を含むコンデンサを用いた発光装置において、連続的にフラッシュ点灯を行うことができ、しかも主コンデンサの寿命が低下することのない発光装置、その制御方法、および制御プログラムを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明による発光装置は、電解液を含むコンデンサを備え、該コンデンサに蓄積された電気的エネルギーを放電して発光部を発光させる発光装置であって、前記発光部が発光可能な第１の電圧に前記コンデンサを充電する第１の充電手段と、前記第１の電圧よりも低い第２の電圧に前記コンデンサを充電する第２の充電手段と、前記第２の充電手段を制御して前記コンデンサを前記第２の電圧に充電させた状態において予め定められた操作があると、前記第１の充電手段を制御して前記コンデンサを前記第１の電圧に充電する充電制御手段と、前記コンデンサを放電させる放電手段と、前記コンデンサの電圧が前記第１の電圧である場合に行われた前記発光部による発光の後、前記コンデンサの電圧が前記第２の電圧を超えていると、前記放電手段を制御して前記コンデンサの電圧を前記第２の電圧に低下させる放電制御手段とを有することを特徴とする。

本発明による制御方法は、電解液を含むコンデンサを備え、該コンデンサに蓄積された電気的エネルギーを放電して発光部を発光させる発光装置の制御方法であって、前記発光部が発光可能な第１の電圧よりも低い第２の電圧に前記コンデンサを充電する第１の制御ステップと、前記コンデンサを前記第２の電圧に充電させた状態において予め定められた操作があると、前記コンデンサを前記第１の電圧に充電する第２の制御ステップと、前記コンデンサの電圧が前記第１の電圧である場合に行われた前記発光部による発光の後、前記コンデンサの電圧が前記第２の電圧を超えていると、前記コンデンサの電圧を前記第２の電圧に低下させる放電制御ステップとを有することを特徴とする。

本発明による制御プログラムは、電解液を含むコンデンサを備え、該コンデンサに蓄積された電気的エネルギーを放電して発光部を発光させる発光装置で用いられる制御プログラムであって、前記発光装置が備えるコンピュータに、前記発光部が発光可能な第１の電圧よりも低い第２の電圧に前記コンデンサを充電する第１の制御ステップと、前記コンデンサを前記第２の電圧に充電させた状態において予め定められた操作があると、前記コンデンサを前記第１の電圧に充電する第２の制御ステップと、前記コンデンサの電圧が前記第１の電圧である場合に行われた前記発光部による発光の後、前記コンデンサの電圧が前記第２の電圧を超えていると、前記コンデンサの電圧を前記第２の電圧に低下させる放電制御ステップとを実行させることを特徴とする。

本発明によれば、電気二重層コンデンサなどの電解液を含むコンデンサを用いた発光装置において、連続的にフラッシュ点灯を行うことができ、しかもコンデンサの寿命が低下を抑制することができる。

本発明の第１の実施形態による発光装置を備える撮像装置の一例を示すブロック図である。図１に示すストロボ発光制御部についてその構成の一例を説明するためのブロック図である。図２に示すストロボ発光制御部における充放電制御を説明するためのタイミングチャートである。図３に示す”Ａ”の部分を拡大して示すタイミングチャートである。図２に示すストロボ発光制御部におけるカメラの起動から撮影終了までコンデンサの充電処理を説明するためのフローチャートである。本発明の第２の実施形態によるストロボ装置で用いられるストロボ発光制御部の一例を説明するためのブロック図である。図６に示すストロボ発光制御部における充放電制御を説明するためのタイミングチャートである。図６に示すストロボ発光制御部におけるカメラの起動から撮影終了までコンデンサの充電処理を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態による発光装置の一例について図面を参照して説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態による発光装置を備える撮像装置の一例を示すブロック図である。

図１において、撮像装置（以下カメラと呼ぶ）は発光装置（以下ストロボ装置と呼ぶ）を備えている。図示の例では、ストロボ装置はストロボ発光制御部１０９、ＬＥＤ（発光部）１１０、および主コンデンサ（単にコンデンサと呼ぶ）１１１を有している。なお、このコンデンサ１１１は、例えば、電気二重層コンデンサのような電解液を含む大容量コンデンサであり、この電気二重層コンデンサは等価直列抵抗が低い。

カメラはレンズユニット（以下単にレンズと呼ぶ）１０１を有しており、レンズ１０１を通過した光（光学像）はＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子１０２に結像する。そして、固定撮像素子１０２は光電変換によって光学像に応じた電気信号（アナログ信号）を出力する。

このアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器１０３によってデジタル信号に変換されて、画像信号処理部１０４に与えられる。画像信号処理部１０４は、ＣＰＵ１０７の制御下で画像信号であるデジタル信号に対して、ガンマ補正、コントラスト補正、ホワイトバランス補正、ＹＣ変換、およびデータ圧縮などの画像処理を行って、画像データを出力する。そして、表示装置１０５は画像データに応じた画像を画面表示する。また、画像信号処理部１０４は当該画像データを記録媒体１０６に記録する。

ＣＰＵ１０７はカメラ全体の制御を司る。ＣＰＵにはメモリ１０８が接続されており、ＣＰＵ１０７はカメラの制御の際、メモリ１０８に各種データを記憶するとともに、データの読み出しを行う。ＣＰＵ１０７は、例えば、電源スイッチ信号、モード切り替え信号、およびシャッタートリガ信号の検知を行う。

電源スイッチ信号の検知によって、ＣＰＵ１０７はカメラの電源オン／オフ制御を行うとともに、後述するようにストロボ発光制御部１０９を制御する。モード切り替え信号の検知によって、ＣＰＵ１０７はカメラのモード切り替え（例えば、静止画モード、連写モード、動画モードなどの切り替え）を行う。また、シャッタートリガ信号の検知によって、ＣＰＵ１０７はカメラのシャッタ駆動制御を行うとともに、後述するように、ストロボ発光制御部１０９を制御する。

さらに、ＣＰＵ１０７はストロボ発光制御部１０９に充電電圧制御信号およびストロボ発光信号を与える。ストロボ発光制御部１０９は充電電圧制御信号を受けると、後述するように、コンデンサ１１１の充電電圧を制御する。また、ストロボ発光制御部１０９はストロボ発光信号を受けると、ＬＥＤ１１０を発光させる。

加えて、ＣＰＵ１０７は、画像データに応じてレンズ駆動系１１２を制御して、例えば、レンズ１０１を合焦制御する。

図２は、図１に示すストロボ発光制御部１０９についてその構成の一例を説明するためのブロック図である。

図１には示されていないが、ストロボ発光制御部１０９には、電池などの電源２０１が接続されている。ストロボ発光制御部１０９は充電制御部２０２、充電検出回路２１３、第１および第２の放電回路２０６および２０７、および定電流回路２０５を有しており、定電流回路２０５がＬＥＤ１１０に接続されている。

充電制御部２０２は第１および第２の充電制御回路２０３および２０４を有し、これら充電制御回路２０３および２０４に電源２０１が接続されている。さらに、第１および第２の充電制御回路２０３および２０４はそれぞれスイッチ素子２０８および２０９を介してコンデンサ１１１に接続される。

ＣＰＵ１０７は電源スイッチ信号を検知して電源オンであると、電源ＯＮ信号によってスイッチ素子２０９をＯＮとして第２の充電制御回路２０４とコンデンサ１１１とを接続する。これによって、第２の充電制御回路２０４はコンデンサ１１１の充電電圧を電圧Ｖ_Ｃ２（第２の電圧）に設定して、コンデンサ１１１の充電を行う。

ＣＰＵ１０７はシャッタートリガ信号を検知すると、シャッタートリガ信号によってスイッチ素子２０８をＯＮとして第１の充電制御回路２０３とコンデンサ１１１とを接続する。これによって、第１の充電制御回路２０３はコンデンサ１１１の充電電圧を電圧Ｖ_Ｃ１（第１の電圧）に設定して、コンデンサ１１１の充電を行う。

一方、ＣＰＵ１０７はストロボ発光信号によってスイッチ素子２０８をＯＦＦする。具体的には、ＣＰＵ１−７はストロボ発光が終了すると、ストロボ発光信号をロー（Ｌ）レベルとしてスイッチ素子２０８をＯＦＦする。これによって、第１の充電制御回路２０３とコンデンサ１１１との接続が断とされる。つまり、ＣＰＵ１０７はシャッタートリガ信号によってスイッチ素子２０８をＯＮし、ストロボ発光信号に応じてスイッチ素子２０８をＯＦＦすることになる。

図示のように、コンデンサ１１１はスイッチ素子２１２を介して定電流回路２０５に接続されており、ストロボ発光の際には、ＣＰＵ１０７はストロボ発光信号をハイ（Ｈ）レベルとしてスイッチ素子２１２をＯＮする。これによって、コンデンサ１１１と定電流回路２０５とが接続され、定電流回路２０５はコンデンサ１１１に充電された蓄積された電気的エネルギーに応じて所定の放電電流をＬＥＤ１１０に流してストロボ発光を行う。

第１の放電回路２０６はコンデンサ１１１の放電の際に、コンデンサ１１１の電圧（端子電圧）が電圧Ｖ_Ｃ２となるまでコンデンサ１１１の放電を行うためのものである。第１の放電回路２０６はスイッチ素子２１０を介してコンデンサ１１１に接続され、このスイッチ素子２１０は充電検出回路によってオン／オフ制御される。

例えば、ストロボ発光が行われた後、充電電圧検出回路２１３はコンデンサ１１１の充電電圧（端子電圧）が電圧Ｖ_Ｃ２を超えているとスイッチ素子２１０をＯＮとし、コンデンサ１１１の充電電圧が電圧Ｖ_Ｃ２以下であるとスイッチ素子２１０をＯＦＦとする。

第２の放電回路２０７はコンデンサ１１１の放電の際に、コンデンサ１１１の電圧（端子電圧）が０Ｖとなるまでコンデンサ１１１の放電を行うためのものである。第２の放電回路２０７はスイッチ素子２１１を介してコンデンサ１１１に接続される。ＣＰＵ１０７は電源スイッチ信号を検知して電源ＯＦＦであると、電源ＯＦＦ信号によってスイッチ素子２１１をＯＮする。

図３は、図２に示すストロボ発光制御部１０９における充放電制御を説明するためのタイミングチャートである。

まず、カメラが起動していない状態、つまり、電源スイッチがＯＦＦの場合には、スイッチ素子２１１がＯＮとなって、第２の放電回路２０７によってコンデンサ１１１の放電が行われる。この結果、コンデンサ１１１は電気的エネルギーが蓄積されてない状態となる（つまり、ゼロとなる）。電源スイッチがＯＮになると、ＣＰＵ１０７はストロボ発光制御部１０９に電源ＯＮ信号を入力する。これによって、スイッチ素子２０９がＯＮとなり、スイッチ素子２１１は電源ＯＮによってＯＦＦとなる。そして、第２の充電制御回路２０４は充電電圧（つまり、端子電圧、以下コンデンサ電圧ともいう）が電圧Ｖ_Ｃ２となるまでコンデンサ１１１を充電する。

撮影のためシャッタートリガが押されると、ＣＰＵ１０７はストロボ発光制御部１０９にシャッタートリガ信号を与える。これによって、スイッチ素子２０９がＯＦＦとなって、スイッチ素子２０８がＯＮとなる。そして、第１の充電制御回路２０３はコンデンサ電圧が電圧Ｖ_Ｃ１（Ｖ_ｃ１＞Ｖ_ｃ２であり、Ｖ_ｃ１−Ｖ_ｃ２＝Ｖａ）となるまでコンデンサ１１１を充電する。

前述のように、ストロボ発光信号によってスイッチ素子２１２がＯＮして、定電流回路１０５から所定の放電電流がＬＥＤ１１０に与えられてストロボ発光が行われる。

ストロボ発光が終了すると、スイッチ素子２０８がＯＦＦとなって、スイッチ素子２０９がＯＮとなる。これによって、第２の充電制御回路２０４はコンデンサ１１１の充電を再開する。

この際、充電電圧検出回路２１３はコンデンサ１１１の電圧を検出し、検出した電圧（検出電圧）が電圧Ｖ_Ｃ２を超えていると、スイッチ素子２１０をＯＮとする。これによって、第１の放電回路２０６はコンデンサ電圧が電圧Ｖ_Ｃ２となるまで、コンデンサ１１１の放電を行う。

撮影が終了して、電源スイッチがＯＦＦとされると、スイッチ素子２０９がＯＦＦとなって、スイッチ素子２１１がＯＮとなる。これによって、コンデンサ１１１の充電が中止されて、第２の放電回路２０７はコンデンサ電圧が０Ｖとなるまで、コンデンサ１１１の放電を行う。

図４は、図３に示す”Ａ”の部分を拡大して示すタイミングチャートである。なお、ストロボ発光信号はプリ発光パルスと本発光パルスの２つのパルスを備えている。

シャッタートリガが検知されると、前述のように、コンデンサ電圧は電圧Ｖ_Ｃ２から電圧Ｖ_Ｃ１に変更される。コンデンサ電圧が電圧Ｖ_Ｃ２から電圧Ｖ_Ｃ１に移行するまで間に、ＣＰＵ１０７はまずストロボ発光制御部１０９にプリ発光パルスを与える。

これによって、スイッチ素子２１２がオンとなって、定電流回路２０５からの放電電流によってＬＥＤ１１０がプリ発光される。そして、このプリ発光によってコンデンサ１１１に蓄積された電気的エネルギーが放出される。

プリ発光によって、コンデンサ電圧が低下することになるが、シャッタートリガ信号によって第１の充電制御回路２０３が充電電圧を電圧Ｖ_Ｃ１としてコンデンサ１１１を充電しているので、プリ発光によるコンデンサ電圧の低下は直ちに回復することになる。そして、本発光によってコンデンサ１１１に蓄積された電気的エネルギーが放出されて、コンデンサ電圧が降下する。

ところで、ストロボ発光に起因するコンデンサ電圧の降下は、電気的エネルギーの放出による電圧降下と、コンデンサの等価直列抵抗に起因する電圧降下とがある。等価直列抵抗に起因する電圧降下は発光が終了すると、つまり、コンデンサ１１１の放電が終了すると、当該電圧降下分の電圧は元に戻る。

ここで、電圧Ｖ_Ｃ１はストロボ発光可能な電圧であって、本発光の期間および消費電流が条件によって変化することを考慮して撮影に十分な電圧に設定される。シャッタートリガから本発光までの期間ｔ_１にコンデンサ１１１の充電によるコンデンサ電圧の増加分を電圧Ｖａとすると、電圧Ｖ_Ｃ２はストロボ発光可能電圧Ｖ_Ｃ１から電圧Ｖａを減算した電圧に設定される。

カメラおよびコンデンサ１１１によっては期間ｔ_１およびコンデンサ１１１の充電電流が変化することがあるので、電圧Ｖ_Ｃ２の設定も変動することがある。

図５は、図２に示すストロボ発光制御部におけるカメラの起動から撮影終了までコンデンサの充電処理を説明するためのフローチャートである。

まず、ＣＰＵ１０７は電源スイッチがＯＮされたか否かを判定する（ステップＳ５０１）。ＣＰＵ１０７によって電源スイッチがＯＦＦであると判定されると（ステップＳ５０１において、ＮＯ）、ストロボ発光制御部１０９は、前述したように、コンデンサ１１１の充電を行わない（ステップＳ５０２：充電なし）。

ＣＰＵ１０７によって電源スイッチがＯＮであると判定されると（ステップＳ５０１において、ＹＥＳ）、ストロボ発光制御部１０９は第２の充電電圧制御回路２０４によってコンデンサ電圧を電圧Ｖ_Ｃ２としてコンデンサ１１１の充電を行う（ステップＳ５０３）。続いて、ＣＰＵ１０７はシャッターボタンがＯＮされたか否か、つまり、シャッタートリガ（予め定められた操作である撮影開始操作）を検出したか否かを判定する（ステップＳ５０４）。シャッターボタンがＯＦＦであると（ステップＳ５０４において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０７はステップＳ５０１の処理に戻る。

一方、シャッターボタンがＯＮされると（ステップＳ５０４において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０７は画像データに応じてストロボ発光が必要であるか否かを判定する（ステップＳ５０５）。ストロボ発光が必要でないと判定すると（ステップＳ５０５において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０７はステップＳ５０１の処理に戻る。

一方、ＣＰＵ１０７によってストロボ発光が必要であると判定されると（ステップＳ５０５において、ＹＥＳ）、ストロボ発光制御部１０９は第１の充電電圧制御回路２０３によってコンデンサ電圧を電圧Ｖ_Ｃ１としてコンデンサ１１１を充電する（ステップＳ５０６）。続いて、ＣＰＵ１０７の制御下で、ストロボ発光制御部１０９はスイッチ素子２１２をＯＮしてコンデンサ１１１から定電流回路２０５を介して放電電流をＬＥＤ１１０に与えて、プリ発光を行う（ステップＳ５０７）。

プリ発光の終了の後、ストロボ発光制御部１０９はコンデンサ１１１を電圧Ｖ_Ｃ１まで充電する（ステップＳ５０８）。そして、ストロボ発光制御部１０９は、ＣＰＵ１０７の制御下でスイッチ素子２１２をＯＮしてコンデンサ１１１から定電流回路２０５を介して放電電流をＬＥＤ１１０に与えて、本発光を行う（ステップＳ５０９）。

本発光による撮影の後、ＣＰＵ１０７は再度発光を行うか否か、つまり、連続発光を行うか否かを判定する（ステップＳ５１０）。ＣＰＵ１０７は引き続きシャッターボタンが押されている場合に、連続発光を行うと判定する。

ＣＰＵ１０７によって連続発光を行うと判定されると（ステップＳ５１０において、ＹＥＳ）、処理はステップＳ５０８に戻って、ストロボ発光制御部１０９はコンデンサ１１１を電圧Ｖ_Ｃ１まで充電する。一方、連続発光を行わないと判定すると（ステップＳ５１０において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０７はステップＳ５０１の処理に戻る。

なお、連続発光を行わないと判定されると、ストロボ発光制御部１０９は第１の放電回路２０６によってコンデンサ１１１の放電を行って、コンデンサ電圧を電圧Ｖ_Ｃ２とする。

このように、本発明の第１の実施形態では、電源スイッチがＯＮされた段階で、コンデンサ電圧Ｖ_ｃ２までコンデンサ１１１を充電し、シャッターボタンが押されると、最大充電電圧であるコンデンサ電圧Ｖ_ｃ１まで充電を行うようにした。さらに、本発光を終えると、コンデンサ電圧Ｖ_ｃ２に下がるまでコンデンサ１１１を放電するようにした。このようにすることで、コンデンサ１１１を最大充電電圧とする期間を短縮することができる。その結果、電気二重層キャパシタのように電解液を含むコンデンサの寿命の低下を防止することが可能となる。

［第２の実施形態］
続いて、本発明の第２の実施形態によるストロボ装置の一例について説明する。

図６は、本発明の第２の実施形態によるストロボ装置で用いられるストロボ発光制御部１０９の一例を説明するためのブロック図である。なお、図６において、図２に示すストロボ発光制御部１０９と同一の構成要素については同一の参照番号を付し説明を省略する。

図６において、ストロボ発光制御部１０９は第３の放電回路６０８を有しており、この第３の放電回路６０８はスイッチ素子６１４を介してコンデンサ１１１に接続される。第３の放電回路６０８は、コンデンサ１１１の放電の際に、コンデンサ１１１の電圧（端子電圧）が電圧Ｖ_Ｃ３（Ｖ_ｃ２＞Ｖ_ｃ３）となるまでコンデンサ１１１の放電を行うためのものである。

図６に示す充電電圧検出回路は図２に示す充電電圧検出回路２１３とはその機能が異なるので、ここでは参照番号６１７を付す。充電電圧検出回路６１７はスイッチ素子２１０をオン／オフ制御するとともに、スイッチ素子６１４をオン／オフ制御する。

充電制御部２０２は第１および第２の充電制御回路２０３および２０４に加えて、第３の充電制御回路６０５を有している。この第３の充電制御回路６０５はスイッチ素子６１２を介してコンデンサ１１１に接続され、スイッチ素子６１２がＯＮされると、第３の充電制御回路６０５はコンデンサ１１１の充電電圧を電圧Ｖ_Ｃ３（第３の電圧）に設定して、コンデンサ１１１の充電を行う。

なお、図６においては、第２の充電制御回路２０４は、静止画モード信号によってオン／オフ制御されるスイッチ素子６１１を介してコンデンサ１１１に接続されている。

ＣＰＵ１０７はモード切り替え信号を検知して、モード切り替え信号が静止画モードを示していると、静止画モード信号によってスイッチ素子６１１をＯＮとして第２の充電制御回路２０４とコンデンサ１１１とを接続する。これによって、第２の充電制御回路２０４はコンデンサ１１１の充電電圧を電圧Ｖ_Ｃ２に設定して、コンデンサ１１１の充電を行う。

ＣＰＵ１０７はモード切り替え信号を検知して、モード切り替え信号が待機モード（つまり、待機状態）を示していると、待機モード信号によってスイッチ素子６１２をＯＮとして第３の充電制御回路６０５とコンデンサ１１１とを接続する。これによって、第３の充電制御回路６０５はコンデンサ１１１の充電電圧を電圧Ｖ_Ｃ３に設定して、コンデンサ１１１の充電を行う。

なお、待機モードとは、例えば、カメラが再生状態であるか又は動画撮影状態である場合などの静止画撮影を行っていないモードである場合をいう。また、静止画モードとはストロボ発光による静止画撮影が可能なモードをいう。

充電電圧検出回路６１７は、ＣＰＵ１０７から待機モード信号が与えられた際、コンデンサ１１１の充電電圧（端子電圧）が電圧Ｖ_Ｃ３を超えているとスイッチ素子６１４をＯＮとし、コンデンサ１１１の充電電圧が電圧Ｖ_Ｃ３以下であるとスイッチ素子６１４をＯＦＦとする。

なお、充電電圧検出回路６１７は、図２に示す充電電圧検出回路２１３と同様に、ストロボ発光が行われた後、コンデンサ１１１の充電電圧が電圧Ｖ_Ｃ２を超えているとスイッチ素子２１０をＯＮとし、コンデンサ１１１の充電電圧が電圧Ｖ_Ｃ２以下であるとスイッチ素子２１０をＯＦＦとする。

図７は、図６に示すストロボ発光制御部１０９における充放電制御を説明するためのタイミングチャートである。

カメラの電源スイッチがＯＦＦの場合には、スイッチ素子２１１がＯＮとなって、第２の放電回路２０７によってコンデンサ１１１の放電が行われる。この結果、コンデンサ１１１は電気的エネルギーが蓄積されてない状態となる。電源スイッチがＯＮになった状態では、静止画撮影を行っていないので、ＣＰＵ１０７は待機モード信号をＯＮとする。これによって、スイッチ素子６１２がＯＮとなり、電源ＯＮによってスイッチ素子２１１がＯＦＦとなる。スイッチ素子６１２がＯＮとなると、第３の充電制御回路６０５はコンデンサ電圧が電圧Ｖ_Ｃ３となるまでコンデンサ１１１を充電する。

ここで、ＣＰＵ１０７はモード切り替えスイッチによって静止画モードが選択されたことを検知すると、待機モード信号をＯＦＦとして、静止画モード信号をＯＮとする。これによって、スイッチ素子６１１がＯＮとなり、スイッチ素子６１２がＯＦＦとなる。スイッチ素子６１１がＯＮとなると、第２の充電制御回路２０４はコンデンサ電圧が電圧Ｖ_Ｃ２（Ｖ_ｃ２−Ｖ_ｃ３＝Ｖｂ）となるまでコンデンサ１１１を充電する。

なお、待機モードから静止画モードに移行するまでの期間ｔ_２にコンデンサ１１１の充電によるコンデンサ電圧の増加分を電圧Ｖｂとすると、電圧Ｖ_Ｃ３は電圧Ｖ_Ｃ２から電圧Ｖｂを減算した電圧に設定される。そして、電圧Ｖ_ｃ３はカメラおよびコンデンサ１１１によって期間ｔ_２および充電電流が変動することを考慮して設定される。

撮影のためシャッタートリガが押されると、ＣＰＵ１０７はストロボ発光制御部１０９にシャッタートリガ信号を与える。これによって、スイッチ素子６１１がＯＦＦとなって、スイッチ素子２０８がＯＮとなる。そして、第１の充電制御回路２０３はコンデンサ電圧が電圧Ｖ_Ｃ１となるまでコンデンサ１１１を充電する。

前述したように、ストロボ発光信号によってスイッチ素子２１２がＯＮして、定電流回路１０５から所定の放電電流がＬＥＤ１１０に与えられてストロボ発光が行われる。ストロボ発光が終了すると、スイッチ素子２０８がＯＦＦとなって、スイッチ素子６１１がＯＮとなる。これによって、第２の充電制御回路２０４はコンデンサ１１１の充電を再開する。

この際、充電電圧検出回路２１３はコンデンサ１１１の電圧を検出し、検出した電圧が電圧Ｖ_Ｃ２を超えていると、スイッチ素子２１０をＯＮとする。これによって、第１の放電回路２０６はコンデンサ電圧が電圧Ｖ_Ｃ２となるまで、コンデンサ１１１の放電を行う。

静止画の撮影が終了して、モード切り替えスイッチによって静止画モード以外のモードが選択されると、ＣＰＵ１０７は静止画モード信号をＯＦＦとして、待機モード信号をＯＮとする。これによって、第３の充電制御回路６０５はコンデンサ１１１の充電を再開する。

この際、つまり、待機モード信号が入力されると、充電電圧検出回路６１７はコンデンサ１１１の充電電圧が電圧Ｖ_Ｃ３を超えている場合にはスイッチ素子６１４をＯＮとする。これによって、第３の放電回路６０８はコンデンサ電圧が電圧Ｖ_Ｃ３となるまで、コンデンサ１１１の放電を行う。

撮影が終了して、電源スイッチがＯＦＦとされると、ＣＰＵ１０７は待機モード信号をＯＦＦとする。待機モード信号のＯＦＦによってスイッチ素子６１２がＯＦＦとなり、第３の充電制御回路６０５によるコンデンサ１１１の充電が停止する。また、電源スイッチのＯＦＦによってスイッチ素子２１１がＯＮとなって、第２の放電回路２０７はコンデンサ電圧が０Ｖとなるまでコンデンサ１１１の放電を行う。

図８は、図６に示すストロボ発光制御部１０９におけるカメラの起動から撮影終了までコンデンサの充電処理を説明するためのフローチャートである。なお、図８において、図５に示すフローチャートと同一のステップについては同一の参照部号を付して説明を省略する。

電源スイッチがＯＮであると判定すると（ステップＳ５０１において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０７は待機モードであるか否かを判定する（ステップＳ８０１）。ＣＰＵ１０７によって待機モードであると判定されると（ステップＳ８０１において、ＹＥＳ）、ストロボ充電制御部１０９は第３の充電電圧制御回路６０５によってコンデンサ電圧を電圧Ｖ_Ｃ３としてコンデンサ１１１の充電を行う（ステップＳ８０２）。続いて、ＣＰＵ１０７はモード切り替えスイッチによって静止画モードが選択されたか否かを判定する（ステップＳ８０３）。

ＣＰＵ１０７によって静止画モードであると判定されると（ステップＳ８０３において、ＹＥＳ）、ストロボ充電制御部１０９はステップＳ５０３の処理に進んで、第２の充電電圧制御回路２０４によってコンデンサ電圧を電圧Ｖ_Ｃ２としてコンデンサ１１１の充電を行う）。静止画モードでないと判定すると（ステップＳ８０３において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０７はステップＳ５０１の処理に戻る。なお、ステップＳ８０１において、待機モードでないと判定すると（ステップＳ８０１において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０７はステップＳ８０３の処理に進む。

図８に示すフローチャートにおいては、シャッターボタンがＯＦＦであると（ステップＳ５０４において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０７はステップＳ８０３の処理に戻る。同様に、ストロボ発光が必要でないと判定すると（ステップＳ５０５において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０７はステップＳ８０３の処理に戻る。また、連続発光を行わないと判定すると（ステップＳ５１０において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０７はステップＳ８０３の処理に戻る。

このように、本発明の第２の実施形態では、静止画モード以外の待機モードではコンデンサ電圧Ｖ_ｃ２よりも低いコンデンサ電圧Ｖ_ｃ３でコンデンサ１１１の充電を行う。そして、静止画モードとなると、コンデンサ電圧Ｖ_ｃ２までコンデンサ１１１を充電し、シャッターボタンが押されると、最大充電電圧であるコンデンサ電圧Ｖ_ｃ１まで充電を行う。さらに、本発光を終えると、コンデンサ電圧Ｖ_ｃ２に下がるまでコンデンサ１１１を放電するようにした。この結果、第２の実施形態では、さらにコンデンサ１１１を最大充電電圧とする期間を短縮することができる。その結果、電気二重層キャパシタのように電解液を含むコンデンサの寿命の低下を防止することが可能となる。

なお、第１の実施形態では、コンデンサ電圧Ｖｃ１およびＶｃ２でコンデンサ１１１の充電制御を行い、第２の実施形態ではコンデンサ電圧Ｖｃ１、Ｖｃ２、およびＶｃ３でコンデンサ１１１の充電制御を行うようにしたが、カメラの性能およびコンデンサ１１１に応じてさらに充電制御のためのコンデンサ電圧を増加するようにしてもよい。いずれにしても、発光可能電圧よりも低いコンデンサ電圧を少なくとも１つ設定して発光前において発光可能電圧よりも低いコンデンサ電圧にコンデンサを充電制御するようにすればよい。また、発光可能電圧への充電は本発光直前に完了するのではなくプリ発光前に完了するようにしてもよい。

上述の説明から明らかなように、図１又は図６に示す例においては、充電電圧制御部２０２が第１の充電手段、第２の充電手段、および第３の充電手段として機能する。また、ＣＰＵ１０７は充電制御手段として機能する。さらに、スイッチ素子２１０、２１１、および６１４と放電回路２０６、２０７、および６０８は放電手段と機能し、ＣＰＵ１０７および充電電圧検出回路２１３又は６１７は放電制御手段として機能する。

また、上述の実施の形態では、ＣＰＵ１０７、ストロボ発光制御部１０９、ＬＥＤ１１０、およびコンデンサ１１１が発光装置を構成することになる。

以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を発光装置に実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有するプログラムを制御プログラムとして、当該制御プログラムを発光装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。

制御方法および制御プログラムの各々は、少なくとも第１の制御ステップ、第２の制御ステップ、および放電制御ステップを有している。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記録媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１０７ＣＰＵ
１０９ストロボ発光制御部
１１０ＬＥＤ
１１１コンデンサ
２０１電源
２０２充電電圧制御部
２０３，２０４，６０５充電電圧制御回路
２０５定電流回路
２０６，２０７，６０８放電回路
２１３，６１７充電電圧検出回路

Claims

電解液を含むコンデンサを備え、該コンデンサに蓄積された電気的エネルギーを放電して発光部を発光させる発光装置であって、
前記発光部が発光可能な第１の電圧に前記コンデンサを充電する第１の充電手段と、
前記第１の電圧よりも低い第２の電圧に前記コンデンサを充電する第２の充電手段と、
前記第２の充電手段を制御して前記コンデンサを前記第２の電圧に充電させた状態において予め定められた操作があると、前記第１の充電手段を制御して前記コンデンサを前記第１の電圧に充電する充電制御手段と、
前記コンデンサを放電させる放電手段と、
前記コンデンサの電圧が前記第１の電圧である場合に行われた前記発光部による発光の後、前記コンデンサの電圧が前記第２の電圧を超えていると、前記放電手段を制御して前記コンデンサの電圧を前記第２の電圧に低下させる放電制御手段とを有することを特徴とする発光装置。
前記充電制御手段は電源がオンされると前記第２の充電手段を制御して前記コンデンサを前記第２の電圧に充電することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
前記第２の電圧よりも低い第３の電圧に前記コンデンサを充電する第３の充電手段を備え、
撮像装置が待機状態である待機モードとなると、前記充電制御手段は前記第３の充電手段を制御して前記コンデンサを前記第３の電圧に充電し、前記撮像装置が静止画を撮影する静止画モードとなると、前記第２の充電手段を制御して前記コンデンサを前記第２の電圧に充電することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
前記予め定められた操作は撮像装置における撮影開始操作であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
前記電源がオフされると、前記放電制御手段は前記放電手段を制御して前記コンデンサの電圧をゼロとすることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
前記放電制御手段は、前記撮像装置が前記待機モードとなると、前記コンデンサの電圧が前記第３の電圧を超えている場合、前記放電手段を制御して前記コンデンサの電圧を前記第３の電圧に低下させることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
電解液を含むコンデンサを備え、該コンデンサに蓄積された電気的エネルギーを放電して発光部を発光させる発光装置の制御方法であって、
前記発光部が発光可能な第１の電圧よりも低い第２の電圧に前記コンデンサを充電する第１の制御ステップと、
前記コンデンサを前記第２の電圧に充電させた状態において予め定められた操作があると、前記コンデンサを前記第１の電圧に充電する第２の制御ステップと、
前記コンデンサの電圧が前記第１の電圧である場合に行われた前記発光部による発光の後、前記コンデンサの電圧が前記第２の電圧を超えていると、前記コンデンサの電圧を前記第２の電圧に低下させる放電制御ステップとを有することを特徴とする制御方法。
電解液を含むコンデンサを備え、該コンデンサに蓄積された電気的エネルギーを放電して発光部を発光させる発光装置で用いられる制御プログラムであって、
前記発光装置が備えるコンピュータに、
前記発光部が発光可能な第１の電圧よりも低い第２の電圧に前記コンデンサを充電する第１の制御ステップと、
前記コンデンサを前記第２の電圧に充電させた状態において予め定められた操作があると、前記コンデンサを前記第１の電圧に充電する第２の制御ステップと、
前記コンデンサの電圧が前記第１の電圧である場合に行われた前記発光部による発光の後、前記コンデンサの電圧が前記第２の電圧を超えていると、前記コンデンサの電圧を前記第２の電圧に低下させる放電制御ステップとを実行させることを特徴とする制御プログラム。