JPH03223730A - 調光式ストロボの制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、調光式ストロボの制御回路、詳しくは写真
撮影等に使用する調光式ストロボ装置における発光用放
電管の発光および発光停止を効率良く行う制御回路に関
するものである。

［従来の技術］ 周知のように、調光式ストロボ装置を用いた閃光発光撮
影は被写体に向けて発光用放電管を発光させ、最適露光
値に達した時点で上記発光を停止させるものである。ま
た、上記ストロボ装置の発光用放電管の発光を制御する
には、従来、発光用放電管に半導体スイッチング素子と
してサイリスクを直列に接続し、同サイリスタの導通を
オン。

オフ制御することによって行うのが一般的であった。

しかし、この従来のサイリスタ制御式ストロボ回路は、
サイリスタをオンさせるための点弧回路およびサイリス
タをオフさせるための消弧用転流回路がそれぞれ必要と
なり回路が複雑で高価にるという欠点があった。

そこで、この欠点を除去するためにサイリスニに替えて
、近年実用化されたゲート絶縁型バイγ−ラトランジス
タ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔｅ　ＢｉｐｏｌａｒＴ
ｒａｎｓｌｓｔｏｒ）　　（以下、ＩＧＢＴという）等
のゲート制御型スイッチング素子を用いたストロボ用亀
御回路（特開昭６４−１７０３３号公報参照）力提供さ
れている。

このゲート制御型スイッチング素子を用いたストロボ制
御回路は、従来のサイリスタを用いたストロボ制御回路
に比べると、素子そのもの一機畦である自己消弧型素子
を用いているため、転流回路が不要であるという特徴を
有している。しがしながら、このＩＧＢＴ等の制御素子
を充分に導通状態に制御するためには、そのゲートにサ
イリスタよりは高い数１０Ｖという電圧を印加する必要
がある。

この数１０Ｖという高いゲート電圧を得る手段としては
、従来、特開昭６４〜１７０３３号公報に開示されてい
る、ｒＧＢＴを使用したストロボ制御回路に示されてい
る手段がある。この制御回路は、第５図に示すように、
メインコンデンサＣを高圧充電するためのバッテリ電源
昇圧回路１００に昇圧用コイルＳを付設し、このコイル
Ｓによって誘起された交流電圧を、トランジスタＱｌ、
ツェナーダイオードＺＤ、大容量の平滑用コンデンサＣ
１からなる定電圧回路１０１で直流の定電圧に変換し、
数１０Ｖのゲート印加用電圧を作り、これをスイッチン
グ用トランジスタＱ２を介してＩＧＢＴのゲートに印加
するようにしている。上記トランジスタＱ２は制御信号
発生回路１０２から発せられる発光開始信号によりオン
するトランジスタＱ３によりオン動作をするようになっ
ており、また上記信号発生回路１０２から発光停止信号
が発せられたときには、トランジスタＱ４およびＱ５が
オンし、上記トランジスタＱ２゜Ｑ３がオフすることに
よりＩＧＢＴへのゲート電圧の印加を除去するようにし
ている。

また、このストロボ制御回路においては、発光用放電管
Ｘｅに直列に接続されたＩＧＢＴのコレクタに、上記放
電管Ｘｅのトリガ電極に高圧のトリガ電圧を印加するた
めのトリガトランスＴが接続されていて、ＩＧＢＴの導
通時にトリガコンデンサＣ２に充電されトリガトランス
Ｔに高圧が誘起されてトリガ電極にこれが印加されるよ
うになっている。

一方、ゲート制御型スイッチング素子として周知のＦＥ
Ｔ　（電界効果型トランジスタ）を用いたストロボ制御
回路も特開昭６１−５０１２６号公報によって開示され
ているが、この制御回路においても発光用放電管に直列
に接続されたＦＥＴのゲート電圧は、上記ＩＧＢＴのゲ
ート電圧を得る手段と全く同様の手段が採用されている
。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記ＩＧＢＴやＦＥＴ等のゲート制御型素子
を用いたストロボ制御回路においては、上述のように、
ゲート電極印加用の電圧をストロボ電源昇圧回路１００
を利用して得ているため、■昇圧用トランスの巻線に昇
圧用コイルＳを付設するための中間タップを設けなけれ
ばならない。

■昇圧用コイルＳに誘起された交流電圧を、安定した数
１０ｖのゲート印加用電圧にするために、トランジスタ
Ｑ１．ツェナーダイオードＺＤ。

大容量の平滑用コンデンサＣからなる定電圧回路１０１
を設けなければならない。

■ゲート電極への電圧を持続するために複数のスイッチ
ング用トランジスタＱ２．Ｑ３．Ｑ４゜Ｑ５からなるゲ
ート回路１０３が必要になる。

という回路を複雑化し、部品点数を多くしコスト高にす
るという欠点がある。

本発明の目的は、ＩＧＢＴ等のゲート制御型のスイッチ
ング素子を使用したストロボ制御回路における上記従来
の欠点を除去し、複雑なゲート駆動電源用回路を必要と
せず、部品点数も少く極めてシンプルな調光式ストロボ
の制御回路を提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明による調光式ストロボの制御回路は、電源を含む
昇圧回路と、該昇圧回路によって充電されるメインコン
デンサと、発光用放電管と、上記メインコンデンサの発
光用放電管を含む放電径路中に直列接続されたゲート制
御型スイッチング素子を有するストロボ装置において、
発光開始信号に応答し、上記放電管のトリガ電極に対し
て起動電圧を印加し、放電管を導通状態に励起するトリ
ガ手段と、 該トリガ手段が発光開始信号に応答して励起動作を行う
以前に上記ゲート制御型の第１スイッチング素子のゲー
ト電極に電圧を印加し、該スイッチング素子を導通状態
に転じると共に、発光停止信号に応答して該ゲート電極
への電圧印加を停止し、上記第１スイッチング素子を非
導通状態へ復帰させるための第２のスイッチング素子を
含むゲート電極制御手段と を具備したことを特徴とするものである。

［作　用］ 先ず、昇圧回路が昇圧動作を行うと、メインコンデンサ
またはゲート電極用コンデンサに電荷がチャージされ、
その電圧がＩＧＢＴのゲートに印加され、ＩＧＢＴはオ
ン状態になる。次に発光開始に当っては発光開始信号に
応答してトリガ手段を働かせ、発光用放電管を励起して
これを導通状態にする。すると、ＩＧＢＴは既にゲート
にバイアス電圧を加えられてオン状態となっているから
放電管を通じた放電々流はこの第１のスイッチング素子
を通じて流れ、放電発光が行われる。

そして、発光停止時には、発光停止信号に応答して該ゲ
ート電極へのバイアス回路からのバイアス電圧の印加が
停止され、自己消弧型の上記第１のスイッチング素子は
ターンオフして放電管への電流が断たれて発光が停止さ
れる。

［実　施　例］ 以下、図示の実施例により本発明を説明する。

第１図は、本発明の第１実施例を示す調光式ストロボの
制御回路であって、発光用放電管１の放電に必要な高電
圧を供給するための電源昇圧回路２の両端には、同昇圧
回路２から供給された電荷を蓄えるメインコンデンサ３
と、抵抗４．サイリスタ５の直列回路と、上記発光用放
電管１．ゲート制御型の第１のスイッチング素子８の直
列回路とがそれぞれ接続されている。

上記サイリスタ５は、そのゲートに入力端子９から発光
開始信号が印加されたときオンして、トリガ手段を働か
せるためのものであって、トリガ手段は、上記抵抗４と
サイリスタ５との接続点に一端が接続され他端がトリガ
トランス７の一次巻線に接続されたトリガコンデンサ６
と、二次巻線が上記放電管１のトリガ電極１ｔに接続さ
れていて同電極１ｔへの励起用高電圧パルスを発生する
ためのトリガトランス７と、オンしたときに上記コンデ
ンサ６に蓄積された充電々荷を上記トリガトランス７の
一次巻線を介して放電させる上記サイリスタ５とで構成
されている。

上記ゲート制御型の第１スイッチング素子８は、そのゲ
ート電極８ｇにバイアス電圧が印加されることにより、
コレクタ８Ｃとエミツタ８ｅ間が導通し、ゲート電極８
ｇへの電圧印加が断たれることによって非導通となる自
己消弧型のゲート制御型のスイッチング素子であり、具
体的にはＩＧＢＴまたは電力用ＦＥＴである。

一方、メインコンデンサ３の正極にはバイアス用抵抗１
２の一端が接続され、抵抗１２の他端は上記第１のスイ
ッチング素子８のゲート電極８ｇに接続されており、第
１のスイッチング素子８のゲート電極８ｇとエミツタ電
極８ｅ間にはツェナーダイオード１３が並列に接続され
、ツェナーダイオード１３には更に第２のスイッチング
素子１４であるトランジスタが並列に接続されている。

上記バイアス用抵抗１２はゲート電極８ｇにバイアス電
圧が印加するバイアス回路を構成している。また、上記
ツェナーダイオード１３はスイッチング素子８のゲート
電極８ｇに対して、導通のために充分で、かつゲート電
極８ｇが電圧破壊しない電圧を得るためのものである。

他方、上記第２のスイッチング素子１４は、発光停止時
に、そのベース電極に入力端子１５から発光停止信号が
印加せられてオンするようになっていて、第１のスイッ
チング素子８のゲート電極８ｇを同素子８が非導通とな
る電圧以下に保持するためのスイッチング素子である。

次に、このように構成された第１実施例の制御回路の動
作を、第２図に示すタイムチャートと共に説明する。先
ず、電源スィッチ１９のオンにより、メインコンデンサ
３に電源昇圧回路２から発光用放電管１が放電発光をす
るに充分な電圧が充電される。このメインコンデンサ３
の両端の電圧が上昇すると、バイアス用抵抗１２を通じ
て第１のスイッチング素子８のゲート電極８ｇには、ゲ
ートバイアス電圧が印加され第１のスイッチング素子８
は導通状態となる。また、この状態においてはトリガコ
ンデンサ６へも、抵抗４．トリガトランス７の一次巻線
を通じて同じ電圧が充電される。

この状態でストロボの発光開始に当って、入力端子９に
サイリスタ５をターンオンするに必要な電圧を有する発
光開始信号Ｖａが印加されると、サイリスタ５はオンし
トリガコンデンサ６の充電々荷はトリガトランス７の一
次巻線を通じて放電する。するとトリガトランス７の二
次巻線には、高圧のトリガパルス電圧Ｖｔが発生し、こ
れが放電管１のトリガ電極１ｔに印加される。放電管１
はトリガ電極１ｔに高電圧パルスが加わることにより励
起され導通する。このとき、第１のスイッチング素子８
は前述の如く、既に導通状態となっているから、放電管
１の放電々流はスイッチング素子８のコレクタ８ｃから
エミッタ８ｅへと流れ、放電管１の放電発光Ｖｐが行わ
れる。

次に、ストロボの発光停止に当っては、他方の入力端子
１５に第２のスイッチング素子１４をオンさせる発光停
止信号ｖｂが加えられる。すると、同スイッチング素子
１４がオンし、第１のスイッチング素子８のゲート電極
８ｇ、エミツタ８ｅ間の電位を下げる。第１のスイッチ
ング素子８はゲート電位が低下すると、コレクタ８０〜
工ミツタ８ｅ間の導通が断たれる、所謂自己消弧型のス
イッチング素子であるから第２スイッチング素子１４の
オンで第１スイッチング素子８のコレクタ８Ｃ〜工ミツ
タ８ｅ間は非導通となる。よって放電管１の放電々流は
遮断され、放電発光は停止される。第２スイッチング素
子１４への発光停止信号ｖｂの印加は放電管１の消弧後
、除去される。

なお、ツェナーダイオード１３は第１スイッチング素子
８のエミツタ８ｅ〜ゲート電極８ｇ間の電圧をクランプ
し、ゲート電極８ｇが破壊しないようにする役目をする
ものであるが、第１スイッチング素子８のゲート電極８
ｇの破壊電圧がメインコンデンサ３の充電々圧以上であ
れば必要ない。

このような電力用ゲート絶縁型スイッチング素子にあっ
ては、ゲート電極に電圧が印加されるだけで、バイポー
ラトランジスタのように電流が流れなくともオンするが
、一方オン時の飽和電圧を下げるため、素子面積が大き
くゲートの分布容量も一般的に数千９Ｆと大きい。

従って、抵抗を介してゲート電極にバイアス電圧を加え
る場合、ゲートには電流が流れないためバイアス用抵抗
の抵抗値を大きくしても構わないが、従来例のように発
光開始に同期して第１のスイッチング素子をオンさせる
方式では、ゲートの分布容量のため、抵抗値を大きくす
ると、ゲートバイアス電圧の立上がりが遅れ、トリガ回
路のトリガ動作がうまく行われなかったり、第１のスイ
ッチング素子の飽和電圧が充分下がらないためにスイッ
チング素子が破壊してしまうという問題があった。

しかし、本発明では、発光開始に先立って、メインコン
デンサ３の充電と共にゲート電極に電圧を印加している
ので、バイアス用抵抗の抵抗値を大きくしても、こうし
た問題がなく、トランジスタを用いた複雑なゲート制御
回路や大容量のゲートバイアス用電源回路を使わなくて
良い。

第３図は、本発明の第２実施例を示す調光式ストロボの
制御回路である。この第２実施例の制御回路は、上記第
１実施例の制御回路に、倍電圧回路を付加すると共に、
ゲートバイアス用電源コンデンサ１１をメインコンデン
サ３とは別に設けたものであって、その他の構成は上記
第１実施例の回路と全く同様に構成されている。従つて
同一の構成部品には同一の符号を付し、その説明は省略
する。

即ち、上記倍電圧回路は上記抵抗４とサイリスタ５の接
続点に一端が接続され、他端が発光用放電管ｌの陰極１
ｋに接続された倍電圧用コンデンサ１６と、陰極１にと
アース間に接続された抵抗１７とで構成されている。

一方、ゲートバイアス用電源回路は、昇圧回路２の出力
端にアノードを接続した整流用ダイオード２０のカソー
ド側に一端を、他端をアースに接続したゲート電源用コ
ンデンサ１１と、ダイオード２０のカソードとコンデン
サ１１の接続点にカソードを、アノードを第１のスイッ
チング素子８のコレクタ８Ｃに接続したダイオード１０
からなっている。

上記倍電圧用コンデンサ１６は、サイリスタ５がオンし
たときに、放電管１の両端にメインコンデンサ３の充電
々圧の略２倍の電圧を印加して、メインコンデンサ３の
充電々圧が低くても放電し易くするためのものである。

この第２実施例の回路においては、メインコンデンサ３
への充電と共にバイアス電源用コンデンサ１１へも充電
が行われ、抵抗１２を介して第１のスイッチング素子８
のゲートにバイアス電圧が印加され、発光動作に先立っ
て、第１のスイッチング素子８はオン状態になる。

ダイオード２１は昇圧回路２が停止した場合、メインコ
ンデンサ３の充電電荷をゲートバイアス用抵抗１２を介
して放電するのを防ぐためのものである。

サイリスタ５のオフ時、トリガコンデンサ６と倍電圧用
コンデンサ１６にはメインコンデンサ３の充電々圧と等
しい電圧がそれぞれ充電されている。

この状態で入力端子９に発光開始信号が印加されると、
サイリスタ５がオンして放電管１のトリガ電極１ｔに励
起用高電圧パルスを印加すると共に、放電管１の陰極１
ｋをマイナス電位に引き下げる。このようにして放電管
１が励起されると、放電管ｌの陽極１ａ〜陰極１に間は
導通状態となる。そして、放電管１が導通すると、既に
第１のスイッチング素子８はオンしているのでメインコ
ンデンサ３からの放電々流が放電管１．ダイオード１８
．第１のスイッチング素子８を通じて流れる。この後、
第１のスイッチング素子８のターンオンからターンオフ
までの動作は、上記第１実施例の回路で説明した通りで
ある。

また、この第２実施例の回路においては、放電管１の陰
極１にと第１スイッチング素子８のコレクタ８ｃとの間
にダイオード１８が接続されているが、これはサイリス
タ５がオンしたときに倍電圧用コンデンサ１６の充電々
圧により、放電管１の陰極１ｋがマイナス電位に引かれ
たときにスイッチング素子８のコレクタ８Ｃが同じ電位
になって、同素子８が破壊されるのを防ぐために入れら
れたものであるが、素子８のコレクタ８Ｃの破壊電圧が
充分大きければ必要ない。

第４図は、上記第３図の第２実施例の制御回路において
、入力端子９と１５に繰り返しパルス信号を加え、赤目
防止等のために比較的短かい周期による繰返し発光を行
わせる場合のタイミングチャートを示したものである。

これは発光開始時に、一方の入力端子９に発光開始信号
Ｖａが加えられて放電管１の発光が開始される動作は、
前述の通りである。また、発光を中断する場合に入力端
子１５に発光停止信号ｖｂの電流を加え、第２のスイッ
チング素子１４をオンさせて第１のスイッチング素子８
のゲート電位を下げ、素子８をオフさせ放電を中断する
。しかし、第１のスイッチング素子８のオフによって同
素子８のコレクタ電位Ｖｃは上昇し、これによりゲート
バイアス電源用コンデンサ１１が再びダイオード１８．
１０を通じてチャージされる。放電管１は電流を断たれ
ても活性状態にあるので、この活性状態にある間は端子
１５に′Ｈ″のレベル電圧を加えておき、不活性になっ
た時点でＬ″のレベル電圧に戻すと第２のスイッチング
素子１４がオフし、再び第１のスイッチング素子８のゲ
ート８ｇにバイアス電圧が加わり、スイッチング素子８
が再びオンする。すると、第１のスイッチング素子８の
ゲート電位Ｖｇは再び、ゲートバイアス電源用コンデン
サ１１のチャージ電圧で上昇し、スイッチング素子８が
ターンオンする。そして、次の発光タイミングで端子９
に再び信号“Ｈ″を与えると、再び放電管１にトリガ信
号が加わり、放電管１が励起されて放電発光が行われる
。以後、放電停止動作については、第１回目の動作と同
じに行われる。

また、−船釣には、ストロボは充電動作を行う場合、大
きな電源電流を消費するため、レリーズボタンが押され
て撮影動作が開始されると、ストロボの電源スィッチ１
９はオフされる。すると、ゲートバイアス電源用コンデ
ンサ１１の電荷はバイアス抵抗１２を介して放電するが
、連続で繰返して発光する場合、放電停止のたびにコン
デンサ１１が充電されるので、コンデンサ１１の容量ヲ
小さくできる。

また、以上説明した実施例の制御回路においては、説明
を簡単にするために、電流制限用抵抗。

サイリスクのカソード−ゲート間のシャント抵抗。

コンデンサおよびトランジスタのエ間ッターベース間の
シャント抵抗等は省略しである。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、ＩＧＥＴ等の自己消
弧型のゲート制御型スイッチング素子を使用したストロ
ボ制御回路において、高圧回路から抵抗を介して上記ス
イッチング素子のバイアス電圧を得るようにしたので、
明細書冒頭に述べた、この種従来の制御回路のように、
上記スイッチング素子のゲート電極をバイアスするため
の電源を、昇圧回路から別電圧として独立に設ける必要
がなく、またバイアス用電源のための平滑用の大容量コ
ンデンサ、定電圧素子等も不要となり、更に放電発光前
からバイアス電圧がゲート電極に加わるようにした＼め
、従来のようにバイアス電源からゲート電極に対して電
圧を印加するための、複数のトランジスタからなるゲー
ト回路も不要になる。

従って、本発明によれば、従来の欠点を除去した非常に
シンプルな調光式ストロボの制御回路を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示す調光式ストロボの
制御回路の電気回路図、 第２図は、上記第１実施例の制御回路のタイムチャート
、 第３図は、本発明の第２実施例を示す調光式ストロボの
制御回路の電気回路図、 第４図は、上記第２実施例の制御回路におけるストロボ
連続発光時のタイムチャート、第５図は、従来の調光式
ストロボの制！１１回路の一例を示す電気回路図である
。 １・・・・・・・・・発光用放電管 １ｔ・・・・・・トリガ電極 ２・・・・・・・・・１ｉＲ昇圧回路 ３・・・・・・・・・メインコンデンサ８・・・・・・
・・・ゲート制御型の第１スイッチング素子８ｇ・・・
・・・ゲート電極 １ユ・・・・・・ゲートバイアス電源用コンデンサ１４
・・・・・・第２のスイッチング素子第 ■ 図 躬２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電源を含む昇圧回路と、該昇圧回路によって充電
   されるメインコンデンサと、発光用放電管と、上記メイ
   ンコンデンサの発光用放電管を含む放電径路中に直列接
   続されたゲート制御型スイッチング素子を有するストロ
   ボ装置において、 発光開始信号に応答し、上記放電管のトリガ電極に対し
   て起動電圧を印加し、放電管を導通状態に励起するトリ
   ガ手段と、 該トリガ手段の励起動作以前に上記ゲート制御型の第１
   スイッチング素子のゲート電極に電圧を印加し、該スイ
   ッチング素子を導通状態に転じると共に、発光停止信号
   に応答して該ゲート電極への電圧印加を停止し、上記第
   １スイッチング素子を非導通状態へ復帰させるための第
   ２のスイッチング素子を含むゲート電極制御手段と を具備してなることを特徴とする調光式ストロボの制御
   回路。