JPH09127578A

JPH09127578A - ストロボ装置

Info

Publication number: JPH09127578A
Application number: JP7286091A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamada; 浩山田; Akira Inoue; 晃井上
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1995-11-02
Filing date: 1995-11-02
Publication date: 1997-05-16
Also published as: US6064159A

Abstract

(57)【要約】【課題】フル発光時でもメインコンデンサの電荷を使い
切らず、所定量だけ残す事でストロボ回路の省電力化を
図る。【解決手段】所定の撮影条件によって設定される発光部
１の発光時間に基づいて、当該発光部１をフル発光及び
フラット発光することが可能なストロボ装置であって、
ストロボ回路２に含まれるメインコンデンサの電圧を通
常のフル発光時に残る電圧よりも高く上記フル発光後の
充電が効率よくなるように制御する発光制御部３及びコ
ントロール部８を有した構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばカメラ等の
撮像装置に用いられ撮影時に被写体を閃光発光するため
のストロボ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラ等の撮像装置では、暗い所
でも良好な撮影を行うために、被写体に光を投射するス
トロボ装置が採用されている。例えば、特公平５−４０
５５１号公報では、昇圧トランスの巻数比を順次切換え
て充電することで省電力ストロボを実現する技術が開示
されている。

【０００３】さらに、特開平５８−１８６１９８号公報
では、複数のメインコンデンサを順次切換えて充電する
ことで、充電電流の平均化を行い、充電効率を上げる技
術が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
公平５−４０５５１号公報により開示された技術では、
トランスの構造が複雑化し、また巻数比を切換える為の
切換制御回路が必要になるといった問題が生じる。

【０００５】さらに、上記特開平５８−１８６１９８号
公報により開示された技術では、複数のメインコンデン
サが必要となり、またメインコンデンサを切換える為の
切換制御回路が必要になるといった問題が生じる。

【０００６】このように、上記各切換制御回路は、大電
流及び高電圧を扱っている為、その回路スペースのアッ
プやコストアップを生じてしまう。本発明は、上記問題
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、フ
ル発光時でもメインコンデンサの電荷を使い切らず、所
定量だけ残す事でストロボ回路の省電力化を図ることに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の態様によるストロボ装置は、所定の
撮影条件によって設定される発光時間に基づいてフル発
光可能なストロボ装置において、発光後のメインコンデ
ンサの残電圧が、通常のフル発光時に残る電圧よりも高
く、該フル発光後の充電が効率よくなるように制御する
電圧制御手段を具備したことを特徴とする。

【０００８】そして、第２の態様によるストロボ装置
は、上記電圧制御手段は、発光時間によって電圧を制御
することを特徴とする。さらに、第３の態様によるスト
ロボ装置は、所定の撮影条件によって設定される発光時
間に基づいてフル発光可能なストロボ装置において、通
常のフル発光を行う通常モードか該フル発光の時よりも
発光量の少ない省エネ発光モードかを選択する選択手段
と、上記省エネ発光モードが選択された際に、発光後の
メインコンデンサの残電圧が通常のフル発光時に残る電
圧よりも高く、該フル発光後の充電が効率よくなるよう
に該発光制御時間だけ発光させる発光制御手段とを具備
したことを特徴とする。

【０００９】即ち、本発明の第１の態様によるストロボ
装置では、電圧制御手段により、発光後のメインコンデ
ンサの残電圧が、通常のフル発光時に残る電圧よりも高
く、該フル発光後の充電が効率よくなるように制御され
る。

【００１０】そして、第２の態様によるストロボ装置で
は、上記電圧制御手段により、発光時間によって電圧が
制御される。さらに、第３の態様によるストロボ装置で
は、選択手段により、通常のフル発光を行う通常モード
か該フル発光の時よりも発光量の少ない省エネ発光モー
ドかが選択され、発光制御手段により、上記省エネ発光
モードが選択された際に、発光後のメインコンデンサの
残電圧が通常のフル発光時に残る電圧よりも高く、該フ
ル発光後の充電が効率よくなるように該発光制御時間だ
け発光される。

【００１１】

【実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の実施の
形態について説明する。図１には本発明のストロボ装置
を用いたカメラの構成を示し説明する。同図に示される
ように、コントロール部８の出力は発光制御部３及びス
トロボ回路２を介して発光部１の入力に接続され、フィ
ルム制御部５を介してフィルム１２に接続され、絞り制
御部４を介して絞り１０に接続され、シャッタ制御部６
を介してシャッタ１１に接続され、更に測距部７にも接
続されている。

【００１２】このような構成において、上記コントロー
ル部８の制御に基づいて、発光制御部３によりストロボ
回路２が制御され、当該ストロボ回路２により発光部１
の発光が制御される。さらに、コントロール部８の制御
に基づいて、フィルム制御部５によってフィルム１２の
給送が制御され、絞り制御部４により絞り１０が制御さ
れ、シャッタ制御部６によりシャッタ１１の開閉が制御
される。更に、測距部７により測距がなされる。

【００１３】次に図２には実施の形態に係るストロボ装
置の構成を示し説明する。同図に於いて、符号２１はＣ
ＰＵであり、このＣＰＵ２１には、電源電池Ｅ1、メイ
ンコンデンサＣ5 の他、電源フィルタ回路２２、ストロ
ボの昇圧電源回路２３、メインコンデンサＣ5 の充電電
圧を検出する電圧検出回路２４、トリガ回路２５、閃光
放電管（Ｘｅ管）２６及びダイオードＤ5 、ゲート制御
型スイッチング素子としてのＩＧＢＴ２７の直列回路が
並列に接続されている。

【００１４】上記電源フィルタ回路２２は、電源電池Ｅ
1 と並列に接続されたコンデンサＣ1 と、このコンデン
サＣ1 のプラス極側と電源電池Ｅ1 のプラス側との間に
接続されたダイオードＤ1 とで構成される。

【００１５】上記ストロボ昇圧電源回路２３は、抵抗Ｒ
1 及びＲ2 の直列回路と、電源電池Ｅ1 と並列に接続さ
れたトランジスタＱ1 ，Ｑ2 及び抵抗Ｒ4 と、並列接続
されたダイオードＤ2 、コンデンサＣ2 、及びトランス
Ｔ1 と、このトランスＴ1 の一次側に接続されたトラン
ジスタＱ3 と、このトランジスタＱ3 と抵抗Ｒ4 間に接
続された抵抗Ｒ3 と、上記トランスＴ1 の二次側に接続
された抵抗Ｒ5 及びダイオードＤ3 とにより、図示のよ
うに構成されている。

【００１６】上記電圧検出回路２４は、抵抗Ｒ6 及びＲ
7 の直列回路と、この直列回路と並列に接続されたコン
デンサＣ4 と、このコンデンサＣ4 とメインコンデンサ
Ｃ5との間に接続されたダイオードＤ4 とで構成され
る。更に、トリガ回路２５は、抵抗Ｒ8 ，Ｒ9 及びＲ1
0、サイリスタＳＣＲ1 と、コンデンサＣ6 及びＣ7 、
抵抗Ｒ11、トリガトランスＴ2 が図示の如く結線されて
いる。このトリガトランスＴ2 は、閃光放電管２６にト
リガを引加するものである。

【００１７】そして、ＩＧＢＴ２７は、閃光放電管２６
及びダイオードＤ5 と直列に接続されている。このＩＧ
ＢＴ２７は、この閃光放電管２６の発光電流をスイッチ
ングして発光量の制御を行うもので、ＣＰＵ２１からの
信号ＳＣＯＮＴの状態に応じて動作する。また、ＣＰＵ
２１には、パワースイッチＳＷ１、レリーズスイッチＳ
Ｗ２が接続されている。

【００１８】このＣＰＵ２１からは、ＩＧＢＴ２７に供
給される信号ＳＣＯＮＴの他、昇圧電源回路２３には信
号ＣＨＧが、電圧検出回路２４には信号ＶＳＴが、トリ
ガ回路２５には信号ＳＴＲＧが、それぞれ供給されるよ
うになっている。更に、このＣＰＵ２１は、ストロボ回
路を制御するものであり、ＣＰＵ２１の電源ＶDDは電源
電池Ｅ1 より電源フィルタ回路２２を介して供給され
る。

【００１９】ここで、回路の動作の説明に先立ち上記Ｉ
ＧＢＴ２７について説明する。図３はＩＧＢＴ２７の一
般的な断面構造図である。同図に示されるように、コレ
クタ電極３１の上側にＰ層３２、Ｎ層３３が順に形成さ
れている。そして、上記Ｎ層３３の表面には、Ｐ層３２
より不純物濃度の低いＰ層３４、及びＮ層３３より不純
物濃度の高いＮ層３５が形成される。上記Ｎ層３３とＮ
層３５とに挟まれたＰ層３４の表面がチャネル領域とな
る。このチャネルの領域上には、ゲート酸化膜３６を介
してゲート電極３７が形成される。また、このゲート電
極３７の上には、絶縁膜３８を介してエミッタ電極３９
が形成される。

【００２０】このように構成されたＩＧＢＴ２７に於い
て、ゲート電極３７に、エミッタに対して正の電圧を与
えると、上述のチャネルが形成され、コレクタ−エミッ
タ間に電流が流れる。このゲート電圧は、通常１０Ｖ〜
４０Ｖ程度の電圧が必要であるが、ゲート酸化膜３６の
薄膜化や微細化設計ルールを採用することで、ゲート電
圧が４Ｖでも十分なコレクタ−エミッタ間の電流を流す
ことができるＩＧＢＴ２７を製作することが可能であ
る。本実施の形態は、この低電圧ゲートドライブＩＧＢ
Ｔを用いたストロボ装置について述べたものである。

【００２１】次に図４のタイミングチャートを参照し
て、このストロボ装置の基本的な動作を説明する。信号
ＣＨＧをローレベルにすると（図４（ａ）参照）、スト
ロボ昇圧電源回路２３が作動し、昇圧された電圧がメイ
ンコンデンサＣ5 に充電される（図４（ｂ）参照）。こ
の充電電圧は電圧検出回路２４によってモニタされ、所
定充電電圧に達したら（図４（ｃ）参照）、信号ＣＨＧ
をハイレベルにして昇圧動作を止める。

【００２２】次いで、発光であるが、発光開始信号に先
立ち、ＩＧＢＴ２７をオンにしておくために、信号ＳＣ
ＯＮＴをハイレベルにする（図４（ｄ）参照）。その
後、発光開始信号に応答して、信号ＳＴＲＧがハイレベ
ルになって（図４（ｅ）参照）、サイリスタＳＣＲ1 が
オンし、トリガ回路２５によって閃光放電管２６は励起
され発光を開始する（図４（ｆ）参照）。その後、発光
中に信号ＳＣＯＮＴをローレベルにすると、ＩＧＢＴ２
７はオフして発光は停止する。

【００２３】図５には上記ＣＰＵ２１内部の端子ＣＯＮ
Ｔの出力部の回路の構成を示し説明する。この出力部
は、ＮＡＮＤ回路４０、ＮＯＲ回路４１、インバータ４
２、Ｐチャンネル（Ｐ−ｃｈ）トランジスタ４３及びｎ
チャンネル（Ｎ−ｃｈ）トランジスタ４４で構成されて
おり、これら構成様子が図示の如く接続されている。そ
して、トランジスタ４３のオン、トランジスタ４４のオ
フで、端子ＣＯＮＴにはＶDDの電圧が出力される。

【００２４】また、トランジスタ４３がオフ、トランジ
スタ４４がオンの場合には、グランドレベルの電圧が出
力される。ここで、ＶDDは電源Ｅ1 を６Ｖの電池とした
場合には、ダイオードＤ1 のＶF 分だけ下って約５．５
Ｖとなる。また、その時、端子ＣＯＮＴに出力されるハ
イレベルの電圧は、トランジスタ４３の電圧降下がある
ので約５．３Ｖである。上記ＩＧＢＴ２７は、上述した
低電圧ドライブＩＧＢＴを使用しているため、この５．
３Ｖの電圧でも十分にＩＧＢＴ２７をＯＮにすることが
できる。

【００２５】なお、上述した発光開始信号前のＩＧＢＴ
２７のオン、即ち信号ＳＣＯＮＴのハイレベルのタイミ
ングは、信号ＳＴＲＧが入る前であればいつでもよく、
カメラのパワーオン時でもよいし、低輝度時等ストロボ
が必要だと判断された時でもよい。更にはレリーズが押
された時、ＳＬＲに於いてはミラーアップ時等であって
もよい。

【００２６】図６には上記ストロボ装置の別の構成例を
示し説明する。尚、図２と同一の構成要素には同一符号
を付して説明を省略する。図２と異なるのは、ＩＧＢＴ
２７のゲートへの電圧印加をバッファＵ１を介して行っ
ている点である。この構成では、このようにバッファＵ
１を介しているためにＩＧＢＴ２７へのゲートドライブ
電流が増え、ＩＧＢＴ２７を高速でオン／オフ制御でき
るようになる。

【００２７】以下、図７（ａ）乃至（ｇ）のタイミング
チャートを参照して、動作の説明を行う。尚、図７
（ｇ）は、図７（ｄ）の信号ＳＣＯＮＴの時間ｔ2 で表
されている部分を拡大して示したものである。

【００２８】信号ＣＨＧをローレベルにすると、ストロ
ボ昇圧電源回路２３が作動し、昇圧された電圧がメイン
コンデンサＣ5 に充電される。この充電電圧は電圧検出
回路２４によりモニタされ、所定充電電圧に達したら信
号ＣＨＧをハイレベルにし昇圧動作を止める。次に発光
であるが、発光開始信号に応答して、信号ＳＴＲＧとＳ
ＣＯＮＴをハイレベルにすると、ＩＧＢＴ２７がオンと
同時に、閃光放電管２６がトリガ回路２５により励起さ
れて発光を開始する。

【００２９】そして、信号ＳＣＯＮＴは、非常に速い周
期でハイ／ローレベルのパルス列を出力する。ＩＧＢＴ
２７は、これに同期してオン／オフを繰返す。閃光放電
管２６は、一旦励起状態にあれば、トリガ回路２５より
再度トリガをかけなくてもＩＧＢＴ２７のオン／オフで
小発光を繰返すことができ、略フラットな発光を実現す
ることができる。このフラットな発光を使用してフォー
カルプレンシャッタを用いたカメラでは、スリット露光
時にもストロボが使用可能となり、高速ストロボ同調を
実現することができる。なお、上記図２、図６のストロ
ボ回路においては、赤目軽減用のプリ発光を行う事もで
きる。

【００３０】以下、図８のタイミングチャートを参照し
て、この赤目軽減用のプリ発光の動作を説明する。信号
ＣＨＧをローレベルにすると昇圧回路３が作動し（図８
（ａ）参照）、昇圧された電圧がメインコンデンサＣ5
に充電される（図８（ｂ）参照）。この充電電圧は電圧
検出回路４によってモニタされ、所定充電電圧に達した
ら信号ＣＨＧをハイレベルにして昇圧動作を止める（図
８（ａ）参照）。

【００３１】次に、発光であるが、発光開始信号に応答
して信号ＳＴＲＧとＳＣＯＮＴをハイレベルにすると
（図８（ｄ），（ｅ）参照）、閃光放電管６がトリガ回
路５により励起され発光を開始する（図８（ｆ）参
照）。そして、ｔw 後に信号ＳＣＯＮＴをローレベルに
すると発光が止まる（図８（ｄ）〜（ｆ）参照）。この
ｔWに対応した小発光を数１０μｍ間隔で約１秒繰り返
した後、撮影用の本発光を行う（図８（ｆ）参照）。

【００３２】以上、通常の閃光発光、及びフラット発
光、赤目軽減用プリ発光の基本的動作について説明し
た。続いて、本発明の目的である省エネ発光について閃
光発光を例にして詳細に説明する。なお、回路の構成は
図２、図６と同じであるので、ここでは説明を省略す
る。

【００３３】以下、図９のフローチャトを参照して、実
際の省エネ発光の動作について説明する。ＣＰＵ２１は
ストロボのメインコンデンサの充電を開始し（ステップ
Ｓ１）、次にメインコンデンサ電圧が設定電圧に達した
か判定し（ステップＳ２）、設定電圧に達したら充電を
停止する（ステップＳ３）。続いて、ＣＰＵ２１は不図
示のレリーズスイッチが押下されたかどうかを判定し
（ステップＳ４）、レリーズスイッチが押下されたら次
のステップへ進む。

【００３４】次に、ＣＰＵ２１はストロボの発光時間ｔ
1 を算出する（ステップＳ５）。この発光時間ｔ1 は、
カメラの絞り値及び被写体までの距離によって決まるＧ
Ｎｏにより決定し、関数算出又はテーブル参照により発
光時間ｔ1 を決定する。次に、ＣＰＵ２１は省エネ発光
に設定されているかノーマル発光に設定されいるかの判
別を行う（ステップＳ６）。この省エネ発光の設定は、
省エネ発光モードとして設定されるようにしても良い
し、カメラの各撮影モードに対応して省エネ発光も自動
的に設定されるようにしても良い。上記ステップＳ６で
省エネ発光と判別されたら、次いでＣＰＵ２１は、先に
ステップＳ５で算出した発光時間ｔ1 と発光リミット時
間ｔL とを比較する（ステップＳ７）。

【００３５】ここで、次のステップの説明に先立ち、図
１０、図１１のタイムチャートを参照して、この発光リ
ミット時間ｔL について説明する。図１０はノーマル発
光の場合を示しており、信号ＳＴＲＧのハイレベルから
信号ＳＣＯＮＴのローレベルまでの時間ｔW がフル発光
時間で、この時、メインコンデンサ電圧が初期３００Ｖ
であった場合には約５０Ｖまで落ちる。この時の発光波
形は図１０（ｄ）に示されるようになる。

【００３６】これに対して、図１１は省エネ発光の場合
を示しており、発光時間ｔL はｔWFより短く設定されて
いる。つまり、発光時間はｔL を最大とする事でｔL で
発光させた時のメインコンデンサ電圧ＶMCは１００Ｖま
でしか下がらず、メインコンデンサ電圧を１００Ｖだけ
残すことになり、次の充電は１００Ｖから始めればよい
事になる。通常、ストロボの昇圧回路は、１００Ｖ以下
での昇圧効率は非常に悪いとされているが、本実施の形
態では、この昇圧効率の悪い１００Ｖ以下での充電を行
わなくても良い為、昇圧動作の効率アップが図れる。例
えば、３００μｍ程度の容量のメインコンデンサを３０
０Ｖ程度まで昇圧するストロボにおいては、省エネ発光
した場合は、そうでない時に比べて１０％〜２０％の効
率アップが達成でき、その分だけカメラの電池寿命も長
くなる。

【００３７】また、省エネ発光を行ったとき、１００Ｖ
の残電圧を残す事でのフル発光光量の減少が懸念される
が、メインコンデンサに蓄えられているエネルギーは電
圧の２乗に比例する為、１００Ｖ以下の電圧の利用の有
無でのエネルギー差は非常に小さく、例えばＧＮｏ１５
程度の光量のストロボにおいてのフル光量の低下は−
０．０６ＢＶと非常に小さく、一般の写真撮影において
は全く問題無い。

【００３８】図９の説明に戻る。こうして、図９のステ
ップＳ７でｔ1 がｔL を超えている時はｔ1 をｔL に制
限した後（ステップＳ８）、発光を開始する（ステップ
Ｓ９）。次いで、ｔ1 経過するのを待ち（ステップＳ１
０）、ｔ1 経過したら発光を停止する（ステップＳ１
１）。

【００３９】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を
逸脱しない範囲で種々の改良・変更が可能であることは
勿論である。例えば、上記実施の形態では、残電圧を１
００Ｖに設定したが、当然、これに限らず、より高い電
圧に設定すれば、より省電力化が図れる。また、制限す
る発光時間ｔL は実施の形態中では一定であったが、発
光前のメインコンデンサ電圧に応じて変更するようにす
る事が好ましい。

【００４０】なお、本発明の上記実施態様によれば、以
下のごとき構成が得られる。（１）所定の撮影条件によって設定される発光時間に基
づいてフル発光可能なストロボ装置において、通常のフ
ル発光を行う通常モードか該フル発光の時よりも発光量
の少ない省エネ発光モードかを選択する選択手段と、上
記省エネ発光モードが選択された際に、上記設定された
発光時間が該省エネ発光モードとして予め定められた発
光制御時間内にあるか否かを判定を判定する判定手段
と、予め定められた発光制御時間内にない時に、メイン
コンデンサの電圧が通常のフル発光時に残る電圧よりも
高くて、該フル発光後の充電が効率よくなるように該発
光制御時間だけ発光させる発光制御手段と、を具備した
ことを特徴とするストロボ装置。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、フル発光時でもメイン
コンデンサの電荷を使い切らず、所定量だけ残す事で省
電力化を図ったストロボ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のストロボ装置を採用したカメラの概念
図である。

【図２】実施の形態に係るストロボ装置の構成を示す図
である。

【図３】一般的なＩＧＢＴの断面構造図である。

【図４】ストロボ装置の基本的な動作を示すタイミング
チャートである。

【図５】ＣＰＵ２１内部のＣＯＮＴ端子の出力部の回路
の構成を示す図である。

【図６】ストロボ装置の別の構成例を示す図である。

【図７】図６の構成のストロボ装置の動作を示すタイミ
ングチャートである。

【図８】赤目軽減用のプリ発光の動作を示すタイミング
チャートである。

【図９】実際の省エネ発光の動作を示すタイミングチャ
ートである。

【図１０】ノーマル発光の場合の発光リミット時間ｔL
を示したタイミングチャートである。

【図１１】省エネ発光の場合の発光リミット時間ｔL を
示したタイミングチャートである。

【符号の説明】

１…発光部、２…ストロボ回路、３…発光制御部、４…
絞り制御部、５…フィルム制御部、６…コントロール
部、７…測距部、８…コントロール部、９…レンズ、１
０…絞り、１１…シャッタ、１２…フィルム。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の撮影条件によって設定される発光
時間に基づいてフル発光可能なストロボ装置において、発光後のメインコンデンサの残電圧が、通常のフル発光
時に残る電圧よりも高く、該フル発光後の充電が効率よ
くなるように制御する電圧制御手段を具備したことを特
徴とするストロボ装置。
【請求項２】上記電圧制御手段は、発光時間によって
電圧を制御することを特徴とする請求項１に記載のスト
ロボ装置。
【請求項３】所定の撮影条件によって設定される発光
時間に基づいてフル発光可能なストロボ装置において、通常のフル発光を行う通常モードか該フル発光の時より
も発光量の少ない省エネ発光モードかを選択する選択手
段と、上記省エネ発光モードが選択された際に、発光後のメイ
ンコンデンサの残電圧を通常のフル発光時に残る電圧よ
りも高くして、該フル発光後の充電が効率よくなるよう
に該発光制御時間だけ発光させる発光制御手段と、を具
備したことを特徴とするストロボ装置。