JPH06188088A - 閃光発光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、閃光放電管に流れる電流を検知しつ
つ制御し、小型化及び発光効率の向上を実現する閃光発
光装置を提供することを目的とする。 【構成】本発明は、外部信号Ｖa により駆動制御される
電源昇圧回路１１と、電源１２と、前記電源昇圧回路１
１の出力端に設けられたメインコンデンサ１３，電流量
を制限するためのインダクタンスからなる電流制限部１
４，前記電流制限部１４の出力端に接続された放電管１
６及び，発光動作を制御する発光回路１５により放電ル
ープが形成され、該電流制限部１４からの出力電流量を
検出する電流検出部１７と、前記電流検出部１７からの
検出信号により放電管１６のＯＮ・ＯＦＦ切換えするス
イッチング部１８とで構成され、放電電流を制御するイ
ンダクタンスが電流量を検知する機能を持ち、電流量を
検知しつつ制御する閃光発光装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は閃光発光装置に係り、特
に閃光放電管に流れる電流を制御し、小型閃光放電管に
好適する閃光発光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に写真撮影等を行う際に、不足する
光量を補ったり、画像の構成等により補助的な照明光を
発生する閃光発生装置がある。図１２は、ゲート絶縁型
バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を用いて放電管に
供給する電流を制御する従来の閃光発光装置の回路構成
を示す。この閃光発光装置において、外部信号ＣＨＧに
よって電源昇圧回路１が作動し、メインコンデンサ３が
所定の充電電圧に給電され、作動を停止する。

【０００３】そして、外部からの発光信号ＳＴＲＧに
“Ｈ”レベルが入力されて、ＩＧＢＴ２がＯＮ状態とな
り、前記メインコンデンサ３と同電位に充電するトリガ
コンデンサ４が放電し、トリガコイル５の２次側には、
数ＫＶの電圧が発生する。この電圧により、Ｘｅ放電管
等の放電管６を発光させる。

【０００４】さらに、その発光を途中で停止させる場合
には、発光信号ＳＴＲＧを“Ｌ”レベルに切換えると、
前記ＩＧＢＴ２がオフ状態になり、放電管６を流れてい
た前記メインコンデンサ３の放電電流が途中で遮断さ
れ、発光が停止する。

【０００５】また図１３に示す従来の閃光発生装置は、
ＩＧＢＴ２がＯＮ状態の時アノード・カソード間を流れ
る電流によって発生するカソード電圧を測定して放電管
６を流れる電流量を制限する回路である。

【０００６】まず、発光信号ＳＴＯＮによって放電管６
の発光が開始される。前記ＩＧＢＴ２は、発光信号ＳＴ
ＯＮの入力前に予めＯＮ状態にされているため、前記放
電管６に流れる電流が、前記ＩＧＢＴ２を流れ、前記放
電管６との接続点となるアノード側に電位が発生され
る。

【０００７】そして、電界効果型トランジスタ（ＦＥ
Ｔ）７は、発光前からＯＮ状態にあり、ドレイン側で発
生した電圧がコンパレータ及びアンド回路などから成る
電圧検知回路８へ伝達される。

【０００８】この電圧が所定の値に達した時に、前記放
電管６を流れる電流が前記ＩＧＢＴ２や放電管６側から
の最大定格電流に達したものと判断し、前記電圧検知回
路８から、ＦＥＴ７とＩＧＢＴ２を同時にＯＦＦさせる
べく、“Ｌ”レベルのＳＴＯＦＦ信号及びＶ_G 信号が出
力され、前記放電管６に流れる電流が遮断される。

【０００９】そして、前記放電管６の内部ガスが励起状
態から完全な安定状態へ戻ってしまう前に、再び、ＳＴ
ＯＦＦ信号とＶ_G 信号の出力を“Ｈ”レベルにすれば、
該放電管６は、トリガを必要とせずに、再度発光するこ
とができる。この動作を繰り返すことにより、放電管６
に流れる電流のピーク値をある一定値以下に保たせて発
光を継続させている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１２に示し
たような従来の前記閃光発光装置は、放電管を保護する
ために、発光時に放電管に流れる電流がＩＧＢＴ２の最
大定格電流以下に保持さればならない。

【００１１】そのために通常、小形化される放電管６に
おいては、放電管６自体で電流値が低くなるように、管
内の内部ガス圧を高め、高インピーダンス化することで
対応している。しかし、このような高インピーダンス化
を図ると、放電管が発光を開始するための最低発光電圧
が上昇するため、低い電圧の時には、メインコンデンサ
３が十分に充電されず、放電管６が発光しない。

【００１２】この問題を解決するために、放電管のアー
ク長を長くする手法も考えられる。しかし、この手法で
はコスト高を招き、且つ大きな実装用のスペースが必要
になる。また、前記放電管６にインダクタンスを直列接
続し、放電管に流れる電流値に制限を加える手法も既に
採用されている。

【００１３】しかし、この手法でも放電管に流れる数１
００Ａの電流を１００Ａ程度に制限するとなると発光時
間が相当長くなり、さらにインダクタンスが物理的，容
量的にかなり大きなものが必要となる。よって、例えば
カメラに搭載してシャッタ速度の高速化やカメラの小型
化への障害となる上、さらに小型化された放電管を実現
することが、ますます困難になる。

【００１４】一方、図１３に示した前記閃光発光装置に
おいては、放電管６に流れる電流値を制御しようとする
ものであるが、実際は、ＩＧＢＴ２のＯＦＦ時にアノー
ド端には、瞬間的に高電圧が発生するため、ＦＥＴ７に
も前記高電圧が印加される。この前記高電圧に耐え得る
ＦＥＴが必要となる。

【００１５】さらに、前記放電管６に流れる電流の立上
り速度はかなり速く、初回の発光に比べ、電流停止直後
の再発光は、その何倍もの速度で立上るため、電圧検知
回路８にはかなりの高速処理が要求される。また前記Ｉ
ＧＢＴ２のアノード端に発生する電圧によって制御する
為、温度条件や素子によるバラツキによる電圧の変動率
が大きくダイナミックレンジも狭いことから制御はかな
り困難である。そこで本発明は、閃光放電管に流れる電
流を検知しつつ制御し、小型化及び発光効率の向上を実
現する閃光発光装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、電源電圧を昇圧する電源昇圧回路と、前記
昇圧電圧で充電されるメインコンデンサと、前記メイン
コンデンサの放電ループ中に接続された閃光放電管と、
前記放電ループを流れる電流を制限する電流制限手段
と、前記放電ループの開閉を行うスイッチング手段との
直列回路と、前記閃光放電管を励起するトリガ回路と、
前記電流制限手段からの出力により電流量を検知する電
流検知手段と、前記電流検知手段からの出力によって前
記スイッチング手段の制御を行う制御手段とで構成され
た閃光発光装置を提供する。

【００１７】また、電源電圧を昇圧する電源昇圧回路
と、前記昇圧電圧で充電されるメインコンデンサと、前
記メインコンデンサの放電ループ内に接続された閃光放
電管と、前記放電ループを流れる電流を制限する機能を
併せ持つ該放電ループを流れる電流量を検知する電流検
知手段と、前記放電ループの開閉を行うスイッチング手
段とからなる直列回路と、前記閃光放電管を励起するト
リガ回路と、前記電流検知手段からの出力によって前記
スイッチング手段の制御を行う制御手段とで構成された
閃光発光装置を提供する。

【００１８】

【作用】以上のような構成の閃光発光装置は、放電管の
管電流を制御する電流制限手段として用いるインダクタ
ンスの２次側に発生する電流から閃光放電管にながれる
電流量が検知され、放電管に印加されるピーク電流が制
限されて発光される。また閃光発光装置に用いた前記イ
ンダクタンスは、電流の立上り速度が緩められる。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００２０】図１には、本発明による閃光発光装置の概
念的な第１の構成を示し説明する。この閃光発光装置に
おいて、外部信号Ｖa によって駆動制御される電源昇圧
回路１１には電源１２が接続される。前記電源昇圧回路
１１の出力端には、他端が接地されるメインコンデンサ
１３の一端と、電流量を制限するための電流制限部１４
とが接続される。前記電流制限部１４の出力端には、発
光回路１５に発光動作が制御されるＸｅ等の放電管１６
の一端が接続され、該電流制限部１４からの出力電流量
を検出する電流検出部１７が接続されている。そして前
記放電管１６の他端には、前記電流検出部１７からの検
出信号により切換え動作するスイッチング部１８が設け
られている。

【００２１】このように構成された閃光発光装置は、ま
ず、充電制御信号Ｖa によって前記電源昇圧回路１１が
駆動され、昇圧された出力が前記メインコンデンサ１３
に蓄えられる。また、前記電源昇圧回路１１において前
記昇圧出力を分岐し、外部で充電状態をモニターできる
ように、モニター信号Ｖb として出力している。

【００２２】そして、外来する発光制御信号Ｖc によっ
て発光回路１５が駆動され、前記メインコンデンサ１３
に蓄えられたエネルギーは、電流制限部１４により電流
のピーク値や立上り速度が制限されて、放電管１６を流
れ、発光される。そして前記電流制限部１４により制限
される電流量を電流検出部１７で検出し、所定の前記制
限される電流量に対応してスイッチング部１８をＯＮ／
ＯＦＦする。なお、前記スイッチング部１８は、外部か
らの切換え信号Ｖd によっても切換え動作することがで
きる。

【００２３】次に図２には、本発明による閃光発光装置
の概念的な第２の構成を示し説明する。ここで、図２に
示す構成部材で図１に示す部材と同等の部材には同じ参
照符号を付してその説明は省略する。

【００２４】この閃光発光装置は、図１に示した電流制
限部１４と電流検出部１７の各機能を併せ持たせた電流
制限検出部１９を設けたものであり、その電流制限検出
部１９からの制御された出力電流を放電管１６に流し、
且つ該放電管１６のＯＮ／ＯＦＦを行うスイッチング部
１８の切換え動作を制御するものである。

【００２５】さらに図３には、本発明による閃光発光装
置の概念的な第３の構成を示し説明する。この閃光発光
装置は、図２に示した閃光発光装置を本出願人が提案し
た特願平１−０２２１１５号に記載されるようなスイッ
チング部２０と、図２に示した発光回路１５の機能をあ
わせもった発光制御部２１とが設けられたストロボ回路
に応用した例である。次に本発明による第１実施例とし
て、カメラ本体に内蔵された閃光発光装置（ストロボ回
路）を一例として説明する。

【００２６】まず、図４はカメラ本体内に収納されたＣ
ＰＵ３１とストロボ回路３２との関係を示す図である。
ここで、このストロボ回路３２は、図１に示す構成であ
るものとする。

【００２７】前記ＣＰＵ３１からの前記ストロボ回路３
２内の電源昇圧回路１１を駆動する充電制御信号Ｖa
と、レリーズ鉛（図示せず）の２段押しで発光回路１５
を駆動させる発光制御信号Ｖc と、発光を停止させるた
めの発光停止信号Ｖd とが送出され、前記ストロボ回路
３２から前記ＣＰＵ３１へ、充電電圧をモニターするた
めのモニター信号Ｖb が送出されて、交信するシステム
にとなっている。

【００２８】そして、ＳＷ１，ＳＷ２は、前述したレリ
ーズ鉛の押下に連動して順次オンするファースト及びセ
カンドレリーズスイッチであり、Ｅ² ＰＲＯＭ３３は、
カメラの露出調整値やストロボ回路素子の性能のバラツ
キによって生じる充電電圧誤差等が記憶されたものであ
る。

【００２９】また、抵抗３４，３５及びコンデンサ３６
からなる充電電圧検出回路３７は、ストロボ回路３２内
のメインコンデンサ１３の充電電圧を分岐し、前記ＣＰ
Ｕ３１のＡ／Ｄポートへ入力する。

【００３０】また図５には、図３に示した発光回路の機
能をもつスイッチング部を用いた場合の閃光発光装置の
構成例を示しており、ＣＰＵ３１からの発光制御信号Ｖ
c ′によって発光と発光停止が制御されるものである。

【００３１】次に図６には、第１実施例の閃光発光装置
の具体的な回路構成を示し説明する。ここで、図６に示
す構成部材で図１に示す部材と同等の部材には同じ参照
符号を付してその説明は省略する。

【００３２】この閃光発光装置において、ＣＰＵ４１の
充電制御信号Ｖa によって電源昇圧回路１１は作動し、
ダイオード４２，４３を通じてメインコンデンサ１３を
充電する。前記ダイオード４３はメインコンデンサ１３
の電圧を分圧してＣＰＵ４１へ出力する分圧回路を通じ
て、メインコンデンサ１３が放電状態にならないように
接続されている。

【００３３】さらに前記電源昇圧回路１１の作動によっ
てコンデンサ５１も同時に充電され、その電圧はツェナ
ーダイオード５２によって一定電圧以上にならないよう
に制限されている。そして、放電管（Ｘｅ）１６は、低
インピーダンスになった時にメインコンデンサ１３に蓄
えられた電荷を放電するように接続され、その放電経路
内では、該経路を開閉するためのＩＧＢＴ５５と、放電
電流に対応して２次側に電圧を出力する空芯トランス５
３とが直列に接続されている。

【００３４】さらに前記空芯トランス５３の２次側に
は、掛かる電圧をモニターするためのコンデンサ５７
と、該コンデンサ５７に並列接続される所定電圧以上で
あれば導通し、抵抗５９に電圧Ｖ_E を発生するツェナー
ダイオード５８とが設けられている。

【００３５】前記コンデンサ５１は、電源電圧より高い
駆動電圧を必要とするＩＧＢＴ５５のために、電荷を蓄
えておくコンデンサである。また、トランジスタ６１〜
６３，６７は、前記ＣＰＵ４１から出力される発光制御
信号Ｖc ′を前記コンデンサ５１の電圧としてＩＧＢＴ
５５のゲートへ印加するための回路を構成している。そ
して、発光制御信号Ｖc ′が“Ｈ”レベルとなるとコン
デンサ５１の電圧はトランジスタ６１によってＩＧＢＴ
５５のゲートへ印加される。前記ＩＧＢＴ５５がＯＮ状
態になると、抵抗４８を介して充電されていたトリガコ
ンデンサ４７と倍圧コンデンサ４９は、前記ＩＧＢＴ５
５のアノードを介して放電される。

【００３６】前記倍圧コンデンサ４９を流れる電流は、
抵抗５６，５０によって倍電圧効果が発生され、放電管
１６にメインコンデンサ１３のほぼ２倍の電圧が印加さ
れる。同時に、前記トリガコンデンサ４７を流れる電流
は、トリガコイル４６との間で共振し、その２次側へ数
ＫＶの電圧を発生させ、前記放電管１６が低インピーダ
ンスになることにより、前記メインコンデンサ１３が放
電され発光する。この時、空芯トランス５３の２次側に
は、１次側に流れる放電管電流に誘導された電流が流
れ、前記コンデンサ５７を充電する。

【００３７】この放電管電流は、電流値が高過ぎると放
電管１６自体の耐久性も低下させることになるため、内
部ガス圧を上げることにより、ある程度まで抑制される
ように前記放電管１６が設計されている。しかし、この
空芯トランス５３は、その１次巻線によっても電流のピ
ーク値を抑えると共に、発光時の電流の立上り速度を緩
める役割をもっている。但し、前記ＩＧＢＴ５５の最大
定格電流値は、無理に抑制する必要はなく、単に放電管
の耐久性への配慮と制御の為の電流速度緩和程度で良
い。

【００３８】前記コンデンサ５７に並列に接続されたツ
ェナーダイオード５８は、放電管電流により前記ＩＧＢ
Ｔ５５の定格電流値に対応した電圧がコンデンサ５７に
発生した時に、出力Ｖ_E を発生するような値のものを選
択する。

【００３９】そして前記ＣＰＵ４１は、この出力Ｖ_E を
受けて、発光制御信号Ｖc ′へ“Ｌ”レベルを出力す
る。この出力により、トランジスタ６２がＯＮし、前記
ＩＧＢＴ５５のゲート電位が引下げられ、ＯＦＦ状態へ
移り、放電管電流は急激に低下する。

【００４０】従って、これまで空芯トランス５３の１次
電流によって誘導されていた２次電流が途絶えると共
に、自らの２次電流によって２次巻線に蓄えたエネルギ
ーが逆起電圧として放出され、前記コンデンサ５７に
は、これまでとは逆方向に印加される負電圧が急速に放
電される。

【００４１】同時に出力Ｖ_E も“Ｌ”レベルへ下がり、
この出力を受けて、ＣＰＵ４１は再び発光制御信号Ｖc
′へ“Ｈ”レベルを出力する。そしてトリガコンデン
サ４７及び倍圧コンデンサ４９は、前記ＩＧＢＴ５５が
ＯＦＦ状態になった時に、行き場を失った放電管電流に
よって再充電されているため、再び、放電管１６へトリ
ガ出力を発生すると共に倍電圧効果も表われる。

【００４２】しかし、前記ＩＧＢＴ５５がＯＦＦしてか
ら再度ＯＮする迄の時間は、回路構成上非常に短時間で
あり、まだ低インピーダンス状態のうちに、再度通電す
るため、トリガ出力を毎回与える必要はない。また、出
力Ｖ_E の判定を行うものとしては、ＣＰＵ４１が内蔵す
る比較器や単品の比較器等でも良く、Ａ−Ｄ入力ポート
等で電圧を読む必要はない。

【００４３】以上前述したように、前記ＩＧＢＴ５５
は、空芯トランス５３によって発生する電圧によって、
一定のピーク電流を保ちながら、ＯＮ・ＯＦＦを繰り返
し、発光が継続される。前記メインコンデンサ１３の電
圧が低下してくれば、放電管電流の立上り速度も緩くな
り、前記ＩＧＢＴ５５のＯＮ・ＯＦＦの周期は自動的に
変化する。また、発光光量が必要量に達した時には、発
光制御信号Ｖc ′を強制的に“Ｌ”レベルにすることに
より、発光を停止させる調光もできる。次に図７，図８
を参照して、前述した図８に示す閃光発光装置における
動作中の各部材の波形を示し、説明する。

【００４４】図７で、Ｖ_GAはＩＧＢＴゲートに印加され
る電圧を示し、Ｖ_TRG は放電管１６に印加されるトリガ
コイル４６の２次出力（ピークは６〜８ＫＶ）を示す。
またＩp は前記放電管１６を流れる電流波形を示し、小
型ＩＧＢＴの１１０〜１２０Ａに達する程度の定格電流
である。

【００４５】そして、空芯トランス５３の２次側電圧Ｖ
z が２０〜３０Ｖに電源昇圧される程度の誘導電流が流
れるように、空芯トランス５３の巻線仕ようとコンデン
サ５７の容量を選択していることを示している。

【００４６】さらに放電管のより小型化が可能になり、
アーク長が短くなることでピーク電流が高くなったり放
電管の固体差によって電流値が変化した場合において
も、空芯トランス５３によって帰還をかけているため、
回路仕よう上の変更は必要としない。前述した図７では
メインコンデンサ５５の電圧を全て放電しているのに対
し、図８には調光発光を行うため、発光途中で発光を停
止させた例を示す。次に図９には、本実施例による前述
した放電管１６の管電流を制御する場合のピーク電流の
違いを示す。

【００４７】図９（ａ）において、波形Ａは、放電管自
体でも全く制限しない場合であり、波形Ｂは、全く制限
がないと放電管の耐久性が低いため、内部インピーダン
スを高くしてピーク値をできるだけ下げた場合である。

【００４８】また波形Ｃは、本実施例による電流制御部
である空芯トランスの１次巻線によって立上り速度を若
干緩めた場合である。波形Ｄの横線は、ＩＧＢＴ・ダイ
オード等のために好適する電流レベルを示している。

【００４９】前記空芯トランスを設けた目的は、実際に
使用する場合に、管電流をこの波形Ｄのレベルまでに抑
えることではないため、放電管自体がもつ特性を大幅に
変えるようなものを必要とはしない。

【００５０】しかし、本実施例を用いない場合に、放電
管と直列に接続したインダクタンスだけで管電流を制限
しようとする例を図９（ｂ）に示す。図９（ｂ）に示さ
れるように、波形Ｅのピーク値を抑えるかわりに、波形
Ｆのように発光時間が大幅な伸びシャッター速度の速い
時に発光させても、その光量のほとんどが無駄になって
しまう。

【００５１】次に図１０には、本発明の第２実施例とし
ての閃光発生装置の具体的な構成を示し説明する。この
第２実施例の構成部材において、図６に示した第１実施
例の閃光発生装置の構成部材と同等の部材には同じ参照
符号を付す。

【００５２】この閃光発光装置において、ＣＰＵ４１の
充電制御信号Ｖa によって電源昇圧回路１１は作動し、
ダイオード４２，４３を介して、メインコンデンサ１３
を充電する。前記ダイオード４３はメインコンデンサ１
３の電圧を分圧してＣＰＵ４１へ出力する分圧回路を通
じて、メインコンデンサ１３が放電状態にならないよう
に、接続されている。さらに前記電源昇圧回路１１の作
動によってコンデンサ５１も同時に充電され、その電圧
はツェナーダイオード５２によって一定電圧以上になら
ないように制限されている。

【００５３】そして、放電管（Ｘｅ）１６が、低インピ
ーダンスになった時に、前記メインコンデンサ１３に蓄
えられた電荷を放電するように接続され、その放電経路
内では、該経路を開閉するためのＬＧＢＴ５５と、放電
電流に対応して２次側に電圧を出力する空芯トランス５
３とが直列に接続されている。

【００５４】前記空芯トランス５３の２次側には、発生
電圧をモニターするためのコンデンサ５７が接続されて
いる。この空芯トランス５３は、１次側に順方向で通電
すると、２次側には逆方向で誘導電流が発生するよう
に、設計されており、前記コンデンサ５７はＧＮＤに対
して負方向に充電される。さらに前記コンデンサ５７の
負電圧側が所定の電圧以下になったら導通して、トラン
ジスタ６７のベース電圧を引き下げオフさせるように、
ツェナーダイオード７１が接続されている。

【００５５】そして、コンデンサ５１は電源電圧より高
い駆動電圧を必要とするＩＧＢＴ５５のために、電荷を
蓄えておくコンデンサであり、トランジスタ６１〜６
３，６７はＣＰＵ４１から出力される発光停止信号Ｖd
をコンデンサ５１の電圧にしてＩＧＢＴ５５のゲートへ
印加するための回路で構成している。

【００５６】ＳＣＲ７２はＣＰＵ４１の発光開始信号Ｖ
c を受けて放電管１６へ高圧トリガを印加するための素
子であり、該ＳＣＲ７２が導通状態になることにより、
トリガコンデンサ４７、倍圧コンデンサ４９は、放電さ
れ倍電圧効果とトリガ出力を発生する。

【００５７】このように構成された閃光発生装置の動作
について図１１の信号波形図を参照して説明する。ここ
で、この閃光発生装置においては、メインコンデンサ１
３は充電完了電圧まで充電されており、同時にコンデン
サ５１にもツェナーダイオード５２によって所定の電圧
に制限された電圧に充電されているものとする。

【００５８】前述した図６のように、レリーズ鉛の２段
押しによってストロボ発光条件の時は、出力Ｖc が
“Ｌ”レベルとなり、トランジスタ７４を介して、ＳＣ
Ｒ７２のゲートに電圧が印加される。前記ＳＣＲ７２は
ＯＮして導通状態となり、抵抗４８を通して充電されて
いたトリガコンデンサ４７と倍圧コンデンサ４９はトリ
ガコイル４６、抵抗５６を通じて放電する。

【００５９】この時、前記トリガコイル４６の２次側に
は、数ＫＶの電圧が歯発生し、ダイオード５４のアノー
ド端にはメインコンデンサ１３と同程度の負電圧が発生
する。前記ＩＧＢＴ５５は、発光制御信号Ｖc 出力前に
既に発光停止信号Ｖd に“Ｌ”レベルを出力しトランジ
スタ６１を通じてゲート電圧は印加されていて導通状態
にある。そして放電管１６は、前記トリガコイル４６の
出力によって、低インピーダンス状態となりメインコン
デンサ１３から電流が流れ始めることで発光する。

【００６０】前記放電管１６を流れる電流は、トランス
５３の１次電流であり、２次側には誘導電流を発生させ
る。この誘導電流は１次側に正方向に流れるのに対して
逆方向に発生するようにトランスを設計してある。この
２次側の電流は、コンデンサ５７をＧＮＤに対して負方
向へ充電される。

【００６１】そして、１次側すなわち放電管電流が、Ｉ
ＧＢＴ５５の定格電流あたりなる頃のコンデンサ５７の
充電電圧で導通状態になるように、ツェナー電圧を設定
したツェナーダイオード７１によって、放電管電流が所
定の値に達すると、トランジスタ７５を介して、トラン
ジスタ６７に印加しているベース端から電流を引き込
み、ベース電流を失った前記トランジスタ６７はオフ状
態となる。それによって、ＩＧＢＴ５５のゲートに印加
されていたゲート電圧は“Ｌ”レベルとなり、ＩＧＢＴ
５５はオフし、放電管電流は遮断される。

【００６２】そして、１次側の電流を遮断されたトラン
ス５３は２次側のインダクタンスに蓄えたエネルギーを
逆起電圧という形で放出し負方向に充電されていたコン
デンサ５７は急速に放電される。同時に、ツェナーダイ
オード７１は、非導通状態へ戻るために、この間オンし
続けているトランジスタ７５によって、トランジスタ６
７は、再びＯＮとなりＩＧＢＴ５５のゲートに電圧が印
加され、ＩＧＢＴ５５は再び導通状態となる。

【００６３】この間は、非常に短時間であるために、放
電管１６の内部は、まだ低インピーダンス状態にあり、
ＩＧＢＴ５５のＯＮによって、メインコンデンサ１３の
放電経路を閉じるだけで、再び放電管は発光を始める。

【００６４】前記メインコンデンサ１３の残留電圧が高
く放電管電流のピーク値がＩＧＢＴ５５の定格を越える
うちは、この動作を繰り返し発光を継続する。また発光
光量が必要量に達した時は、Ｖd 出力を“Ｈ”レベルに
することで強制的にＩＧＢＴ５５をオフし発光を停止す
ることができる。

【００６５】以上説明したように、本実施例の閃光発生
装置によれば、放電管の管電流を制御する部材として用
いるインダクタンスが電流量を検知する為の機能を併せ
もつため、検知用の大電力部品を必要とせずに、最小限
の部品追加されたことにより、放電管に印加されるピー
ク電流の制限しながら発光することができる。

【００６６】また本実施例で用いた前記インダクタンス
は、電流の立上り速度を緩めるため、放電管がさらに小
型化され、特性的に、管電流の立上り速度や電流値が高
くなったとしても、高電流耐圧の高価な部品を使用し制
御回路の高速化を図る必要はなく、対応できる。従っ
て、閃光発生装置（ストロボ回路）の小形化如いては、
搭載す装置に対して占有するスペースが省スペース化さ
れ、発光効率の向上等の効果が得られ、カメラ等のコン
パクト化に貢献する。また本発明は、前述した実施例に
限定されるものではなく、他にも発明の要旨を逸脱しな
い範囲で種々の変形や応用が可能であることは勿論であ
る。

【００６７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、閃
光放電管に流れる電流を検知しつつ制御し、小型化及び
発光効率の向上を実現する閃光発光装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による閃光発光装置の概念的な
第１の構成を示す図である。

【図２】図２は、本発明による閃光発光装置の概念的な
第２の構成を示す図である。

【図３】図３は、本発明による閃光発光装置の概念的な
第３の構成を示す図である。

【図４】図４は、本発明による第１実施例として、カメ
ラ本体内に収納されたＣＰＵと閃光発光装置（ストロボ
回路）との関係を示す図である。

【図５】図５は、図３に示した発光回路の機能をもつス
イッチング部を用いた場合の閃光発光装置の構成例を示
す図である。

【図６】図６は、第１実施例の閃光発光装置の具体的な
回路構成を示す図である。

【図７】図７は、本実施例の閃光発光装置における動作
中の各部材の波形を示す図である。

【図８】図８は、調光発光を行うため、発光途中で発光
を停止させる場合の閃光発光装置における動作中の波形
を示す図である。

【図９】図９は、本実施例による放電管の管電流を制御
する場合のピーク電流の違いを示す図である。

【図１０】図１０は、本発明の第２実施例としての閃光
発生装置の具体的な構成を示す図である。

【図１１】図１１は、図１０に示す閃光発生装置におけ
る動作中の各部材の波形を示す図である。

【図１２】図１２は、従来のゲート絶縁型バイポーラト
ランジスタ（ＩＧＢＴ）を用いた閃光発光装置の回路構
成を示す図である。

【図１３】図１３は、他の従来の閃光発生装置の構成を
示す図である。

【符号の説明】

１，１１…電源昇圧回路、２，５５…ＩＧＢＴ、３，１
３…メインコンデンサ、４…トリガコンデンサ、５…ト
リガコイル、６，１６…放電管、７…電界効果型トラン
ジスタ（ＦＥＴ）、８…電圧検知回路、１２…電源、１
４…電流制限部、１５…発光回路、１７…電流検出部、
１８，２０…スイッチング部、１９…電流制限検出部、
２１…発光制御部、３１，４１…ＣＰＵ、３２…ストロ
ボ回路（閃光発光装置）、３３…Ｅ² ＰＲＯＭ、３４，
３５，４５，４８，５０，５６，５９，６０，６６，６
８，７６，７７，７８，７９…抵抗、３６，５１，５
７，７０…コンデンサ、３７…充電電圧検出回路、４
２，４３，４４，５４…ダイオード、４６…トリガコイ
ル、４７…トリガコンデンサ、４９…倍圧コンデンサ、
５２，５８，７１…ツェナーダイオード、５３…空芯ト
ランス、６１，６２，６３，６７，７４，７５…トラン
ジスタ、７２…ＳＣＲ。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年８月３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】一般に写真撮影等を行う際に、不足する
光量を補ったり、画像の構成等により補助的な照明光を
発生する閃光発光装置がある。図１２は、ゲート絶縁型
バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を用いて放電管に
供給する電流を制御する従来の閃光発光装置の回路構成
を示す。この閃光発光装置において、外部信号ＣＨＧに
よって電源昇圧回路１が作動し、メインコンデンサ３が
所定の充電電圧に給電され、作動を停止する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】また図１３に示す従来の閃光発光装置は、
ＩＧＢＴ２がＯＮ状態の時アノード・カソード間を流れ
る電流によって発生するカソード電圧を測定して放電管
６を流れる電流量を制限する回路である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】前記ＣＰＵ３１からの前記ストロボ回路３
２内の電源昇圧回路１１を駆動する充電制御信号Ｖa
と、レリーズ釦（図示せず）の２段押しで発光回路１５
を駆動させる発光制御信号Ｖc と、発光を停止させるた
めの発光停止信号Ｖd とが送出され、前記ストロボ回路
３２から前記ＣＰＵ３１へ、充電電圧をモニターするた
めのモニター信号Ｖb が送出されて、交信するシステム
にとなっている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】そして、ＳＷ１，ＳＷ２は、前述したレリ
ーズ釦の押下に連動して順次オンするファースト及びセ
カンドレリーズスイッチであり、Ｅ² ＰＲＯＭ３３は、
カメラの露出調整値やストロボ回路素子の性能のバラツ
キによって生じる充電電圧誤差等が記憶されたものであ
る。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３７】この放電管電流は、電流値が高過ぎると放
電管１６自体の耐久性も低下させることになるため、内
部ガス圧を上げることにより、ある程度まで抑制される
ように前記放電管１６が設計されている。しかし、この
空芯トランス５３は、その１次巻線によっても電流のピ
ーク値を抑えると共に、発光時の電流の立上り速度を緩
める役割をもっている。但し、放電管電流は、前記ＩＧ
ＢＴ５５の最大定格電流値まで無理に抑制する必要はな
く、単に放電管の耐久性への配慮と制御の為の電流速度
緩和程度で良い。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４２】しかし、前記ＩＧＢＴ５５がＯＦＦしてか
ら再度ＯＮする迄の時間は、回路構成上非常に短時間で
あり、まだ低インピーダンス状態のうちに、再度通電す
るため、本実施例のように毎回トリガ出力を与えなくて
も発光は継続させることができる。また、出力Ｖ_E の判
定を行うものとしては、ＣＰＵ４１が内蔵する比較器や
単品の比較器等でも良く、Ａ−Ｄ入力ポート等で電圧を
読む必要はない。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５０】しかし、本実施例を用いない場合に、放電
管と直列に接続したインダクタンスだけで管電流を制限
しようとする例を図９（ｂ）に示す。図９（ｂ）に示さ
れるように、波形Ｅのピーク値を抑えるかわりに、波形
Ｆのように発光時間が大幅に伸びシャッター速度の速い
時に発光させても、その光量のほとんどが無駄になって
しまう。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５１】次に図１０には、本発明の第２実施例とし
ての閃光発光装置の具体的な構成を示し説明する。この
第２実施例の構成部材において、図６に示した第１実施
例の閃光発光装置の構成部材と同等の部材には同じ参照
符号を付す。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５３】そして、放電管（Ｘｅ）１６が、低インピ
ーダンスになった時に、前記メインコンデンサ１３に蓄
えられた電荷を放電するように接続され、その放電経路
内では、該経路を開閉するためのＩＧＢＴ５５と、放電
電流に対応して２次側に電圧を出力する空芯トランス５
３とが直列に接続されている。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５７】このように構成された閃光発光装置の動作
について図１１の信号波形図を参照して説明する。ここ
で、この閃光発光装置においては、メインコンデンサ１
３は充電完了電圧まで充電されており、同時にコンデン
サ５１にもツェナーダイオード５２によって所定の電圧
に制限された電圧に充電されているものとする。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５８】前述した図６のように、レリーズ釦の２段
押しによってストロボ発光条件の時は、出力Ｖc が
“Ｌ”レベルとなり、トランジスタ７４を介して、ＳＣ
Ｒ７２のゲートに電圧が印加される。前記ＳＣＲ７２は
ＯＮして導通状態となり、抵抗４８を通して充電されて
いたトリガコンデンサ４７と倍圧コンデンサ４９はトリ
ガコイル４６、抵抗５６を通じて放電する。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５９】この時、前記トリガコイル４６の２次側に
は、数ＫＶの電圧が発生し、ダイオード５４のアノード
端にはメインコンデンサ１３と同程度の負電圧が発生す
る。前記ＩＧＢＴ５５は、発光制御信号Ｖc 出力前に既
に発光停止信号Ｖd に“Ｌ”レベルを出力しトランジス
タ６１を通じてゲート電圧は印加されていて導通状態に
ある。そして放電管１６は、前記トリガコイル４６の出
力によって、低インピーダンス状態となりメインコンデ
ンサ１３から電流が流れ始めることで発光する。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６３】この間は、非常に短時間であるために、放
電管１６の内部は、まだ低インピーダンス状態にあり、
メインコンデンサ１３の放電経路が一瞬閉じられただけ
で、ＩＧＢＴ５５をＯＮにすることで、再び放電管は発
光を始める。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６５】以上説明したように、本実施例の閃光発光
装置によれば、放電管の管電流を制御する部材として用
いるインダクタンスが電流量を検知する為の機能を併せ
もつため、検知用の大電力部品を必要とせずに、最小限
の部品追加されたことにより、放電管に印加されるピー
ク電流の制限しながら発光することができる。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６６】また本実施例で用いた前記インダクタンス
は、電流の立上り速度を緩めるため、放電管がさらに小
型化され、特性的に、管電流の立上り速度や電流値が高
くなったとしても、高電流耐圧の高価な部品を使用し制
御回路の高速化を図る必要はなく、対応できる。従っ
て、閃光発光装置（ストロボ回路）の小形化如いては、
搭載する装置に対して占有するスペースが省スペース化
され、発光効率の向上等の効果が得られ、カメラ等のコ
ンパクト化に貢献する。また本発明は、前述した実施例
に限定されるものではなく、他にも発明の要旨を逸脱し
ない範囲で種々の変形や応用が可能であることは勿論で
ある。

【手続補正１６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】図１０は、本発明の第２実施例としての閃光
発光装置の具体的な構成を示す図である。

【手続補正１７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】図１１は、図１０に示す閃光発光装置におけ
る動作中の各部材の波形を示す図である。

【手続補正１８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１３】図１３は、他の従来の閃光発光装置の構成を
示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源電圧を昇圧する電源昇圧回路と、 前記昇圧電圧で充電されるメインコンデンサと、 前記メインコンデンサの放電ループ中に接続された閃光
   放電管と、 前記放電ループを流れる電流を制限する電流制限手段
   と、 前記放電ループの開閉を行うスイッチング手段との直列
   回路と、 前記閃光放電管を励起するトリガ回路と、 前記電流制限手段からの出力により電流量を検知する電
   流検知手段と、 前記電流検知手段からの出力によって前記スイッチング
   手段の制御を行う制御手段とを具備することを特徴とす
   る閃光発光装置。
2. 【請求項２】 電源電圧を昇圧する電源昇圧回路と、 前記昇圧電圧で充電されるメインコンデンサと、 前記メインコンデンサの放電ループ内に接続された閃光
   放電管と、 前記放電ループを流れる電流を制限する機能を併せ持つ
   該放電ループを流れる電流量を検知する電流検知手段
   と、前記放電ループの開閉を行うスイッチング手段とか
   らなる直列回路と、 前記閃光放電管を励起するトリガ回路と、 前記電流検知手段からの出力によって前記スイッチング
   手段の制御を行う制御手段とを具備することを特徴とす
   る閃光発光装置。