JPH0216347Y2

JPH0216347Y2 -

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Publication number: JPH0216347Y2
Application number: JP10936683U
Authority: JP
Priority date: 1983-07-14
Filing date: 1983-07-14
Publication date: 1990-05-07
Also published as: JPS5946335U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、被写体から受けた光の総量を計算す
る装置に関し、更に詳細には、受けた光をデイジ
タル化してパルス電気信号にする回路を利用する
電子フラツシユ装置に関する。

電子フラツシユ装置は、該装置のフラツシユ・
バルブによつて発生される閃光が被写体から所定
量の光を受けた後自動的に終止されることは、当
該技術分野において周知である。これは、関連の
カメラのフイルムに到達する光量をカメラと被写
体との距離に無関係にするためである。

この種の装置は当アナログ的であつたが、デイ
ジタル技術が提案され受けた光のトータル量を計
算するものが示された。デイジタル的光感知技術
についての問題は、光強度を比例するパルス速度
に変換することであり、受ける光は通常持続時間
が短く、ダイナミツク・レンジが大きいので、そ
の変換に誤差を生じる。

従つて、本考案の目的は、被写体から受けた光
量を正確に、信頼性のあるようにデイジタル化す
る改良された電子フラツシユ装置を提供すること
である。

本考案の他の目的は、構成が簡単で製造コスト
の低い光デイジタル化回路であつて２本の導線の
みでフラツシユ装置の回路を作動させるように接
続される光デイジタル化回路を有する電子フラツ
シユ装置を提供することである。

以上の目的は、周囲又はフラツシユの光を感知
し、その光の強度を表わす信号を発生することに
より達成される。発生された信号は、カメラが所
定の光エネルギーを受ける時間間隔に変換され
る。この変換は連続して行なわれ、パルス列が発
生される。

本考案の好適実施例においては、光強度信号
は、反復してコンデンサを充電して光エネルギー
を表す出力を発生する。ヒステリシス特性を有す
る高速CMOS電圧コンパレータは、コンデンサ
間の電圧をモニターし、所定量の光エネルギーが
受けられる時間間隔を決定する。コンデンサの放
電は、充電のときと異なる経路で行われる。

光デイジタル化回路は、該回路を駆動する電力
を供給する一対の導線に接続される。光デイジタ
ル化回路は、所定の光エネルギーが該デイジタル
化回路によつてモニターされたことに応答して前
記導線に持続時間の短いパルスを発生する。持続
時間の短いパルスはモニターされ、計数されて、
所定の計数値に達するとフラツシユが終止され
る。更に他の実施例では、一対の導線がカメラ・
スイツチの作動に応答してフラツシユ・バルブを
トリガーするのに利用される。

本考案を以下実施例に従つて詳細に説明する。

第１図は本考案の電子フラツシユ装置の実施例
を示す概略ブロツク図である。周知の写真用フラ
ツシユ・バルブ１１は、所望の被写体あるいは風
景の写真を撮るために撮影者がカメラのスイツチ
（図示せず）を押下したことに応答するトリガ回
路１３によつて付勢される。フラツシユ蓄積コン
デンサ１５は、フラツシユ終止回路１７がバルブ
１１に直列に接続される電子スイツチを開成する
ことによりフラツシユを終止させるまでフラツシ
ユ・バルブに電源を供給する。フラツシユは、制
御回路２１によりリード１９に供給される制御信
号に応答する終止回路１７により終結される。

制御回路２１の目的は、被写体又は風景から所
定量の光エネルギーが得られた後フラツシユを自
動的に終止させることである。このように、照明
された被写体から所定量の光がカメラのフイルム
上に到来し適正な露出が行なわれたとき、本装置
はフラツシユ・バルブから発生される閃光の持続
時間を制御する。

制御回路２１は、フラツシユ・バルブにより照
明される被写シーンからの光に露出するように配
置された光センサ２３を含む。センサ２３は受け
た光の強さに比例する大きさの出力電流ｉ，ｔを
発生する。受けた光の強さとその強さが発生され
る時間長を結合したものが、カメラに到着した光
エネルギーの総量と関連する。光センサ２３によ
り発生される出力電流ｉ，ｔは、リード２７を介
して光デイジタル化回路２５に送られて、その電
流ｉ，ｔはリード２９に出力される複数のデイジ
タル出力パルスに変換される。各パルスは光セン
サ２３から受けた光エネルギーのデイスクリート
な量を表わす。

２進カウンタ３１はリード２９に接続され、リ
ード２９からのパルスを計数してリード３３に２
進カウント出力を発生させる。リード２９に出力
される各パルスはその時に光センサが受けた光エ
ネルギーの量を示し、光センサの受けた光エネル
ギーの総量はリード３３に現われる２進カウンタ
の計数値によつて表わされる。

２進計数値はカウント出力をモニターする論理
回路３５に送られる。フイルムの適正な露出に必
要な光エネルギー量を表わす値にカウント値が達
すると、フラツシユは制御リード１９を介して終
止される。

第２図を参照すると、本考案の電子フラツシユ
装置に含まれる光デイジタル化回路と類似する回
路が参考として示され、光センサ２３は、ダイオ
ードに当る光の強さに比例してカソード・アノー
ドに沿つて逆電流を生じるホトダイオード３９に
より形成される。ホトダイオード３９が逆バイア
スされると、ホトダイオードを流れる逆電流の大
きさはそこに当る光強度に直線的に比例する。

ホトダイオード３９は２対のダイオード４１，
４３及び４５，４７と相互に接続され、ホトダイ
オード３９のカソード・アノード接合を介する２
つの異なつた逆電流路を形成する。ダイオード４
１，４３は回路接続点５１から回路接続点４９へ
の第１電流路を形成し、ダイオード４５，４７は
接続点４９から接続点５１への第２電流路を形成
する。

CMOS集積回路CD4093から成るシユミツト・
トリガー５３は、接続点４９，５１間に接続さ
れ、シユミツト・トリガー５３の入力及び出力間
には第１及び第２電流路が配置される。シユミツ
ト・トリガーは接続点４９に接続された一対の入
力リード５５，５７と、接続点５１に接続された
出力リード５９とを含む。

シユミツト・トリガー５３は上側トリツプ・レ
ベルV_Hと低側トリツプ・レベルV_Lとを有し、入
力リード５５，５７への電圧レベルに従つて出力
リード５９に電圧出力V_Oを供給する。入力リー
ド５５，５７の電圧レベルがV_Hに上昇すると電
圧出力V_Oは低レベルＬになり、入力リード５５，
５７の電圧レベルV_Lに減少して出力V_Oが高レベ
ルＨとなるまでＬのままである。出力V_Oは入力
リード５５，５７の電圧レベルが再びV_Hとなる
までＨを維持する。

ヒステリシス特性を有する電圧コンパレータが
シユミツト・トリガー５３の代りに使用可能であ
ることは明らかである。

コンデンサ６１及び抵抗６３が接続点４９とグ
ランドとの間に直列に接続され、コンデンサ６１
に積蓄される電荷の大きさに従つて、シユミツ
ト・トリガー５３への入力電圧V_Cを供給する。
コンデンサは出力リード５９に現われる電圧出力
V_Oに従つて、充電−放電サイクルで動作する。
V_OがＨのとき、電流はダイオード４１，３９，
４３を介する第１電流路を流れコンデンサ６１を
充電する。V_OがＬのとき、ダイオード４５，３
９，４７を介する第２電流路は放電路として作用
しコンデンサ６１を放電させる。コンデンサ６１
間の電圧はコンデンサの充電及び放電サイクル中
電圧出力V_Oをトリツプする。

第３図を参照すると、グラフＡはシユミツト・
トリガー５３の出力電圧V_Oを示す。V_Oは、グラ
フＢに示される入力電圧V_Cに従い、電圧Ｖの高
レベルか、ほぼ零ボルトの低レベルのいずれかで
ある。シユミツト・トリガーがＨ出力を供給する
とき、電流は第１電流路を介して流れ、コンデン
サ６１を充電してグラフＢに示すように電圧V_C
を増加させる。V_Cの電圧上昇の速度は、ホトダ
イオード３９に当る光の強さに依存する。

V_CがV_Hボルトに到達すると、シユミツト・ト
リガー５３は、その出力をグラフＡに示すように
Ｌ出力にスイツチする。V_OがＬ出力となること
によつて、電流は第２電流路を介して流れコンデ
ンサ６１を放電させ、電圧V_CをグラフＢに示す
如く減少させる。電圧V_Cの減少速度はホトダイ
オード３９に照射される光の強度に依存する。

その結果、出力リード５９に引き出される出力
波形はグラフＡに示す如くである。パルス列の周
波数はホトダイオード３９が受けた光エネルギー
の関数となる。

コンデンサ６１の充電が増加するとき、コンデ
ンサはホトダイオード３９を流れる電流信号を積
分するように作用し、コンデンサの両端にホトダ
イオード電流の時間積分を表わす電圧を発生す
る。光強度の時間積分は積分された時間間隔に亘
つて受けた光エネルギーの総量であるので、コン
デンサの充電の間にコンデンサ間に現われる電圧
の大きさは、コンデンサの充電開始からホトダイ
オードが受けた光エネルギーの大きさを表わすこ
とになる。

この電圧増加は、シユミツト・トリガー５３に
よつてモニターされ、光エネルギーが所定の大き
さに達するまで電圧出力V_OをＨに保ち、達した
ときはV_OはＬとなる。このように出力リード５
９上のパルス列の各正側の部分のパルス幅は光エ
ネルギーの量を表わす。

第２図に示す回路の特徴は、コンデンサ６１の
放電する速度がホトダイオード３９に照射される
光強度に依存することである。コンデンサ６１の
積分特性の為、コンデンサ間の電圧減少の振幅は
コンデンサの放電開始からの受けた光エネルギー
の大きさを表わす。

この電圧減少の振幅はシユミツト・トリガー５
３によつてモニターされ、表わされる光エネルギ
ーが所定の大きさに達する迄電圧出力V_OをＬに
維持し、所定の大きさに達したときはV_OをＨに
する。このように、出力リード５９上のパルス列
の正パルスと正パルスとの間の時間は、光エネル
ギー量を表わすことになる。これによつて、正パ
ルスと正パルスとの間に受けた光エネルギーが考
慮に入れられないことを防止する。

電圧コンパレータとしてCMOSを使用するこ
とにより、コンパレータのパルス出力が非常に狭
いパルス幅となることを許容するような高速スイ
ツチングを提供する。これによりフラツシユ持続
時間のきめ細かな制御が可能となる。また、
CMOSシユミツト・トリガーは非常に高い入力
インピーダンスを有し、ホトダイオード電流の殆
んど全部がコンデンサ６１の充電及び放電に使用
される。

抵抗６３はコンデンサ６１と接続点４９との間
に直列に接続されて、回路が高いレベルにより速
く応答することを可能とし、フラツシユ・バルブ
１１の終止の遅れによる誤りを防止する。回路の
ダイナミツク・レンジはホトダイオード３９のダ
イナミツク・レンジとシユミツト・トリガー５３
のスピードとの関数である。

第４図を参照すると、本考案による光デイジタ
ル化回路の実施例が示され、該実施例は、一対の
入力リード５５，５７と出力リード５９とを有す
るCD4093シユミツト・トリガー５３を利用する。
ホトダイオード３９は、シユミツト・トリガーの
出力リード５９と入力リード５５間に抵抗６５と
直列に接続される。ホトダイオードは、出力リー
ド５９からカソード・アノードを介して入力リー
ド５５に至るフイードバツク回路を形成する。コ
ンデンサ６１は入力リード５５とグランドとの間
に接続され、フイードバツク回路を介して流れる
電流に従つて充電されてシユミツト・トリガーに
電圧入力を供給する。

出力リード５９上の電圧V_OがＨのとき、電流
は抵抗６５を介してフイードバツクされ、ホトダ
イオード３９を介してコンデンサ６１を充電す
る。V_OがＬのとき、コンデンサ６１は抵抗６５
を介してホトダイオード３９の順方向に放電す
る。コンデンサ６１の電圧はシユミツト・トリガ
ー５３の入力リード５５によつてモニターされ、
コンデンサ６１の充電及び放電サイクルにおいて
電圧出力V_Oをトリツプする。

シユミツト・トリガーの入力リード５７上の電
圧V_Gは、回路のパルス出力動作を開始させるよ
う作用する。第５図に示されるように、V_GがＬ
のとき、V_OはＨとなり、コンデンサ６１はV_Oに
充電され、回路はOFF状態に維持されてリード
５９に常にＨ出力を供給する。

V_Gは、コンデンサ６１の充電を開始し光をモ
ニターするために、カメラ・スイツチの発動に応
答して、好適にはフラツシユの発光直前に、Ｈに
駆動される。V_GがＨになると、V_OがＬとなりコ
ンデンサ６１は電圧レベルV_L（第５図）まで急速
に放電されて、コンデンサ６１が充電を開始して
V_Oを再びＨ状態にする。コンデンサ６１は次に
受けた光に応答してホトダイオード３９を介しコ
ンデンサ６１の電圧V_Cが電圧V_Hに達する迄充電
され、電圧V_Hになると出力V_Oを再びＬ状態に切
換えてコンデンサ６１をホトダイオードの順方向
に急速に放電させる。この回路は、以上の態様
で、ホトダイオード３９に照射される光エネルギ
ーの関数である周波数を有するパルス列出力を発
生するサイクルを継続する。

コンデンサ６１の急速な放電の間、光強度の積
分が行なわれないことによる小さな誤差が生じ
る。この誤差を補償するための光デイジタル化回
路の第２の実施例が第６図に示され、該実施例に
おいてはコンデンサ６１に対する充電及び放電路
が別別に設けられる。

第６図を参照すると、ホトダイオード３９は、
電圧源に接続されるカソードとシユミツト・トリ
ガー５３の入力リードに接続されるアノードとを
有する。入力リード５５は可変抵抗６７とコンデ
ンサ６１の直列回路を介してグランドに接続され
る。コンデンサ６１はホトダイオードに当る光の
強度に従つてホトダイオード３９及び可変抵抗６
７を介して充電される。

抵抗６９及びホトダイオード７１の放電路は、
シユミツト・トリガーの出力リード５９にコンデ
ンサ６１を接続することにより、コンデンサ６１
が可変抵抗６７を介して放電電流を流さないこと
を可能とする。

従つて、可変抵抗６７間の電圧降下は、コンデ
ンサ６１の電圧降下に加えられて、入力リード５
５のスイツチング電圧V_H（第５図）を決定する。
このように、光強度に対する積分時間は可変抵抗
６７によつて加えられる電圧により、少なくてよ
いことになる。これによつて、コンデンサの放電
中の積分の欠如により引き起こされる誤差を補償
することが可能となる。この補償電圧はホトダイ
オード３９に照射される光強度の関数として直線
的に増加する。

第７図を参照すると、電子フラツシユ回路の好
適実施例が示され、該回路は好ましくはCMOS
の光デイジタル化回路２５を利用して電子フラツ
シユを終止させる。第７図の回路は、回路２５を
駆動するためと回路２５によつて発生されたパル
ス信号を受けるための両方を行うのに、２本だけ
の線を使用するという大きな特徴を有している。
２本の線は、更に後述するように、スイツチ１３
７の作動に応答して、フラツシユ・バルブ１１を
トリガーするためにも使用することが可能であ
る。

フラツシユ・バルブ１１は蓄積コンデンサ１５
と並列に接続される。コンデンサ１５は比較的高
い（例えば350V）電圧に充電状態に…維持され
る（コンデンサ１５を充電するための電源は省略
されている）。また、コンデンサ１５と並列に、
コンデンサ１１１、抵抗１１３、抵抗１１３にカ
ソードが接続されるツエナー・ダイオード１１
５、及びツエナー・ダイオード１１５のアノード
にそのアノードが接続されるツエナー・ダイオー
ド１１７が接続される。抵抗１１８はコンデンサ
１１１と抵抗１１３との間に接続されてツエナ
ー・ダイオード１１５に電流を供給する。

コンデンサ１５と並列に、抵抗１２０とSCR
１２２が直列に接続され、SCR１２２のアノー
ドは抵抗１２０に、そのカソードはコンデンサ１
５にツエナー・ダイオード１１７のカソードと同
じ方に接続される。抵抗１２４とコンデンサ１２
６の直列接続が、SCR１２２と抵抗１２０の接
続点と、抵抗１１３とツエナー・ダイオード１１
５の接続点１２３と、に接続される。SCR１２
２のゲートは、SCR１２２及びフラツシユ・バ
ルブ１１の両方の付勢を行うトリガー回路１４３
に接続される。

好適には、SCR１２２はバルブ１１の閃光の
開始の直前に付勢される。バルブ１１はイオン化
するのに数マイクロ秒かかるのでSCR１２２は
バルブ１１によつて光が発生される直前に導通す
るとみられる。これによつて、フラツシユからの
光を受ける前に回路を作動状態にする。

ツエナー・ダイオード１１７は、電圧レギユレ
ータとして作用し、一対の導線１１９，１２１を
介して回路２５に電力を供給する。導線１１９は
回路２５に接続点１２３で接続される。導線１２
１は、回路２５にダイオード１２５及び抵抗１２
７を介してツエナー・ダイオード１１７のカソー
ドに接続される。リード１２９はCMOS回路を
ダイオード１２５のカソードに接続し、そのアノ
ードは抵抗１２７に接続される。

フラツシユ・バルブ１１の付勢前に、ツエナ
ー・ダイオード１１５は接続点１２３をプリセツ
ト電圧に維持し、ダイオード１２５は導線１２１
からCMOS回路２５をデカツプリングする。従
つて、CMOS回路は不作動状態を維持する。

フラツシユ・バルブの作動前においては、コン
デンサ１１１は、コンデンサ１５の電圧からツエ
ナー・ダイオード１１５の電圧降下分少ない電圧
に充電される。SCR１２２が付勢されると、コ
ンデンサ１２６は抵抗１２４を介してライン１２
１に接続され、抵抗１２４の値に従つてツエナ
ー・ダイオード１１７を介して電流を流す。更
に、ライン１１９への電流は、フラツシユ・バル
ブ１１がコンデンサ１５を放電させコンデンサ１
１１の電圧よりも低くなつたとき、抵抗１１３を
介してコンデンサ１１１から得られる。

ツエナー・ダイオード１１７は、導線１２１に
関し負の電圧レベル、例えば−15Vにライン１１
９を調節する。この電圧レベルが回路２５に印加
され、小さな電流I_Lが抵抗１２７及びダイオード
１２５を介して導線１２１に沿つて得られる。

一度電力がCMOS回路２５に送られると、出
力パルスが、光センサ２３に受けた光の強さに従
つて、その出力ライン５９に沿つて発生される。
回路２５の動作は、電源にダイオード１２５のカ
ソード・アノード接続及び抵抗１２７を介して電
流スパイクを発生させる。第７図の実施例におい
ては、これらの電流スパイクは、出力リード５９
に発生される電圧出力パルスを感知する代りにフ
ラツシユの終止のために感知される。出力リード
５９は接続されないで浮いたままに、あるいは、
リード１１９又は１２９のどちらかにコンデンサ
を介して接続されるが、リード１２９に抵抗を介
して接続されて、電流スパイクの振幅を増大させ
る。当業者には明らかなように、ライン５９に発
生される電圧パルスは、もし第３の導線がライン
５９をパルス計数回路に接続するために利用され
たならば、発生されるパルス列を感知するために
使用され得る。

第８図を参照すると、グラフＡは導線１２１に
対する導線１１９上の電圧波形を示す。フラツシ
ユが付勢されると、グラフＢに示すように導線１
１９上の電圧レベルは負の値に降下し、電流は正
の小さな値I_Lとなつて、回路２５に電力を流し始
める。グラフＢに示すように、スパイクは、回路
２５が１つの状態から他の状態に切換るとき、回
路２５に電力を供給する電流に生じる。

これらの電流スパイクを感知又は計数するため
に、トランジスタ１３１は回路ライン１２１に接
続され、そのエミツタ・ベース路は抵抗１２７と
並列に接続される。トランジスタ１３１のコレク
タは、抵抗１３５を介してバツテリ１３３の負端
子に接続され、カウンタ３１は抵抗１３５間に接
続される入力を有し、その抵抗間に発生する電圧
レベルに従つて計数を行なう。

電流スパイクは抵抗１２７及びトランジスタ１
３１のエミツタ・ベース接合を介して伝送し、ト
ランジスタ１３１を直ちにONさせる。これによ
り、電圧スパイクが回路接続点１３２，１３４間
の抵抗１３５に印加され、V₁₃₂→V₁₃₄（第８図、
グラフＣ）のパルスを形成してカウンタ３１によ
り計数される。カウンタ３１からの出力はフラツ
シユ終止回路１７に接続され、カウント出力が所
定値に達したときライン３３によりフラツシユ・
バルブ１１を消勢する。当業者には明らかである
が、抵抗と並列のインダクタは抵抗１２７の代用
可能であり、それはより高い周波数においても動
作可能である。同様に、抵抗と並列のインダクタ
が使用されるときは、ダイオード１４１も削除す
ることができる。

導線１１９は、また、フラツシユ・バルブ１１
をトリガーするために使用可能である。導線１１
９は、通常ダイオード１２５がCMOS回路２５
を導線からデカツプリングする間、ツエナー・ダ
イオード１１５による正電圧レベル（第８図、グ
ラフＡ）に維持される。

スイツチ１３７は撮影者が写真を撮るとき付勢
され、スイツチ１３７を閉じると信号ライン１１
９がバツテリ１３３の正端子に一対のダイオード
１３９，１４１を介して短絡される。ダイオード
１３９はスイツチ１３７をダイオード１２５及び
抵抗１２７の接続点に接続する。

第８図のグラフＡに示すように、スイツチ１３
７の閉成は導線１１９を比較的低い電圧レベル
（零ボルトに近い）にする。導線１１９はトリガ
ー回路１４３によつてモニターされ、導線が比較
的低電圧レベルになると、SCR１２２及びフラ
ツシユ・バルブ１１をトリガーする。SCR１２
２及びフラツシユ・バルブ１１のトリガーによ
り、導線１１９を負にし、ダイオード１３９，１
４１を逆バイアスしてスイツチ１３７のバウンド
信号をデカツプリングする。電流I_Lが流れ始め、
電力がCMOS回路２５に供給される。回路２５
が必要とする電流は、スイツチングしてなくてト
ランジスタ１３１がOFFのときは、非常に少な
い。

以上の説明は、本考案の好適実施例についての
ものであり、他の変更が実用新案登録請求の範囲
に記載される考案の範囲内において可能であるこ
とは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の電子フラツシユ装置の実施
例を示すブロツク図である。第２図は、本考案の
電子フラツシユ装置に含まれる光デイジタル化回
路に類似する参考例の回路図である。第３図は、
第２図の回路の時間に対する電圧レベルを示すグ
ラフである。第４図は、本考案の電子フラツシユ
装置に含まれる光デイジタル化回路の好適実施例
の回路図である。第５図は、第４図の回路の時間
に対する電圧レベルを示すグラフである。第６図
は、本考案の電子フラツシユ装置に含まれる光デ
イジタル化回路の他の好適実施例の回路図であ
る。第７図は、本考案の電子フラツシユの実施例
の回路図である。第８図は、第７図の時間に対す
る信号レベルを示すグラフである。符号説明、１１……フラツシユバルブ、１３…
…トリガ回路、１７……フラツシユ終止回路、２
１……制御回路、２３……光センサ、２５……光
デイジタル化回路、３１……カウンタ、３５……
論理回路、３９……ホトダイオード。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

被写体を照射する閃光を発生するフラツシユ・
バルブと、受けた閃光の強さに応じた出力信号を
発生するため露光するように配置された光センサ
と、前記光センサに接続され前記出力信号に応じ
て充電され前記光センサが受けた光エネルギー量
を表す電圧出力を発生するコンデンサと、前記電
圧出力を入力として受けるように接続されるヒス
テリシス特性を有する電圧レベル検出器であつ
て、入力の電圧に従つて高出力又は低出力を出力
する検出器と、前記検出器出力と前記コンデンサ
との間に接続され該検出器の入力レベルが所定値
に達したとき前記コンデンサの電荷を前記光セン
サを通さずに放電させる手段と、前記検出器から
のパルス信号数が所定値に達したとき前記フラツ
シユ・バルブからの光を終止させる手段と、を有
することを特徴とする電子フラツシユ装置。