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発明の名称 ストロボ発光制御装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−33853(P2001−33853A)
公開日 平成13年2月9日(2001.2.9)
出願番号 特願平11−204467
出願日 平成11年7月19日(1999.7.19)
代理人 【識別番号】100083286
【弁理士】
【氏名又は名称】三浦 邦夫
【テーマコード(参考)】
2H053
5E082
【Fターム(参考)】
2H053 BA21 BA23 
5E082 BB10 BC40
発明者 沼子 紀夫
要約 目的
メインコンデンサの充電電圧が高い場合でもスパークおよびノイズの発生を防止するストロボ発光制御装置を提供する。

構成
トリガトランス114の一次側に、二つの定電圧ダイオードを一方の順方向が他方の逆方向と同じ向きなるように接続した双方向定電圧ダイオード113を並列接続し、メインコンデンサ105およびトリガコンデンサ112の電圧に関わらずトリガトランス114の一次側に所定電圧以上の電圧が印加されないよう制限した。
特許請求の範囲
【請求項1】 一次側に電圧が印加されたときに二次側にトリガ電圧を発生させて発光管を発光させるトリガトランスと、前記トリガトランスの一次側に所定電圧以上の電圧が印加されないように制限する電圧制限手段と、を備えたことを特徴とするストロボ発光制御装置。
【請求項2】 請求項1記載のストロボ発光制御装置において、前記電圧制限手段は、二つの定電圧ダイオードを逆方向に接続した双方向定電圧ダイオードであって、該双方向定電圧ダイオードが前記トリガトランスの一次側に並列接続されていることを特徴とするストロボ発光制御装置。
【請求項3】 請求項1記載ストロボの発光制御装置において、前記所定電圧をストロボ発光が可能となる最小電圧とすることを特徴としたストロボ発光制御装置。
【請求項4】 請求項1記載ストロボの発光制御装置は、前記トリガトランスの一次側に電圧を印加するトリガコンデンサ及び前記トリガ電圧が前記発光管に印加されると放電するメインコンデンサを有し、前記トリガコンデンサ及び前記メインコンデンサは、発光開始時には、ほぼ同電圧に充電されていることを特徴とするストロボ発光制御装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、ストロボの発光制御を行うストロボ発光制御装置に関する。
【0002】
【従来技術およびその問題点】
【0003】従来のストロボ装置では、発光管にトリガ電圧を印加することによりストロボを発光させている。しかし、このトリガ電圧は4〜5kVと高電圧であるため、発光管付近に配置されている回路および金属部品間で空気の絶縁耐圧を超えてしまい、スパークが発生したり浮遊容量によって回路にノイズが発生したりして、回路の誤作動を引き起こす原因となっており、特にトリガ電圧を印加するトリガコンデンサの充電電圧が高い場合には、トリガ電圧も高くなるためスパークやノイズが発生しやすくなる。また近年では、ストロボ装置を搭載する製品の小型化にともない、リフレクタを発光管のトリガ電極に接触させるなどリフレクタと他部品との距離を近づけているが、リフレクタと発光管のトリガ電極や他の部品との距離を縮めることによりその間での絶縁耐圧を低くしてしまうので、スパークやノイズが発生する可能性をさらに高めてしまっている。一方、リフレクタと発光管は接触させなければならず、上記事態を回避するためには、発光管のトリガ電極を絶縁物で覆う以外に手段がなく、また絶縁するためのスペースや部品が必要であった。
【発明の目的】本発明は、上記従来のストロボ装置の問題に鑑みてなされたもので、メインコンデンサの充電電圧が高い場合でもスパークおよびノイズの発生を防止するストロボ発光制御装置を提供することを目的とする。
【0004】
【発明の概要】上記問題点を解消するために、本発明は、一次側に電圧が印加されたときに二次側にトリガ電圧を発生させて発光管を発光させるトリガトランスと、前記トリガトランスの一次側に所定電圧以上の電圧が印加されないようにする電圧制限手段とを備えたことに特徴を有する。本発明において、前記電圧制限手段は、二つの定電圧ダイオードを一方の順方向が他方の逆方向と同じ向きなるように接続した双方向定電圧ダイオードであって、該双方向定電圧ダイオードは前記トリガトランスの一次側に並列接続されていることが好ましく、前記トリガトランスの一次側にストロボ発光が可能になる最小電圧以上の電圧を印加しないようにすることが好ましい。また、本発明は、前記トリガトランスの一次側に電圧を印加するトリガコンデンサおよび前記トリガ電圧が前記発光管に印加されると放電するメインコンデンサを有し、前記トリガコンデンサおよび前記メインコンデンサは、ストロボ発光開始時には、ほぼ同電圧に充電されていることが好ましい。上記の構成によれば、メインコンデンサの充電電圧に依らず、前記トリガトランスの二次側に発生する電圧を必要最小限に抑えるので、スパークやノイズの発生を防止できる。
【0005】
【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本実施形態を説明する。図1は本発明を適用したストロボ装置の回路構成の一実施形態を示す図である。制御回路10は、メインコンデンサ105およびトリガコンデンサ112の充電を制御する機能と、キセノン管116の発光を制御する機能を有する。
【0006】先ず充電制御処理について図2を参照し詳細に説明する。図2は本実施形態の充電制御に関するタイミングチャートである。制御回路10がLレベルの充電制御信号を出力すると、電池100からパワートランジスタ101およびトランジスタ102のベースに電流が流れ、そしてパワートランジスタ101のコレクタ電流が充電トランス103のP巻線を通って流れる。一方、充電トランス103のF巻線にはP巻線を流れる電流の変化に対応する電圧が発生するが、PおよびF両巻線の巻方の関係により本実施形態ではF巻線の両端のうちP巻線と向き合う側がプラスとなる電圧が発生するため、トランジスタ102のコレクタ端子にはマイナス電圧が印加される。そのためトランジスタ102のエミッタ電流すなわちパワートランジスタ101のベース電流が増え、パワートランジスタ101のコレクタ電流が急激に増えて充電トランス103のP巻線を流れる電流も急増する。
【0007】しかし、パワートランジスタ101のコレクタ電流が飽和点に達して充電トランス103のP巻線を流れる電流に変化がなくなると、F巻線に発生していた電圧が降下し、つまりパワートランジスタ101のベース電流が減少し、さらには充電トランス103のP巻線に流れる電流も減少する。充電トランス103のP巻線に流れる電流が減少すると、充電トランス103のF巻線にはP巻線と向き合う側がマイナスとなる電圧が発生してパワートランジスタ101のベース電流はさらに減少し、パワートランジスタ101をオフする方向に作用する。パワートランジスタ101がオフして充電トランス103のF巻線に発生していた電圧が0に近づくと、再びトランジスタ102、パワートランジスタ101のベース電流が流れ始める。そして、Lレベルの充電制御信号を入力している間は上記の動作を繰り返す。つまり、発振するのである。
【0008】充電トランス103のPおよびF巻線により発振が行われている間、S巻線間には高圧の交流電圧が発生する。そのため、S巻線を流れる交流電流は整流ダイオード104によって直流に変換され、メインコンデンサ105およびトリガコンデンサ112を充電する。なお、S巻線間に発生する電圧はP巻線とS巻線の巻数比により決定される。
【0009】メインコンデンサ105が充電され、その充電電圧が徐々に上昇し、ストロボの発光が可能な発光可能レベル270Vを超えると、定電圧ダイオード106に電流が流れてトランジスタ107がオンするので、制御回路10はLレベルの発光可能信号を入力する。さらに、メインコンデンサ105の充電電圧が充電完了レベル330Vを超えると、定電圧ダイオード108に電流が流れてトランジスタ109をオンするので、制御回路10はLレベルの充電完了信号を入力する。
【0010】つまり、定電圧ダイオード106および108、トランジスタ107および109はメインコンデンサ105の充電電圧検知回路として動作し、定電圧ダイオード106およびトランジスタ107でメインコンデンサ105の充電電圧が発光可能レベルに達したことを検知し、また定電圧ダイオード108およびトランジスタ109でメインコンデンサ105の充電電圧が充電完了レベルに達したことを検知する。なお、本実施形態では、発光可能レベルを270Vおよび充電完了レベルを330Vとしているがこれに限定されないのは勿論のことである。
【0011】トリガコンデンサ112はメインコンデンサ105と同時に充電され、その充電電圧はメインコンデンサ105の充電電圧と同等である。
【0012】制御回路10は、Lレベルの充電完了信号を入力するとHレベルの充電制御信号を出力してパワートランジスタ101およびトランジスタ102に流れる電流を止めてメインコンデンサ105の充電を終了させる。また、制御回路10は発光可能信号によりストロボ発光が可能か否かを判断し、Lレベルの発光可能信号を入力しているときはストロボ発光を許可する。
【0013】メインコンデンサ105の充電電圧がストロボ発光等により減少して充電完了電圧レベル330Vよリ下がったときは、定電圧ダイオード108に電流が流れずトランジスタ109がオフするので、制御回路10はHレベルの充電完了信号を入力し、さらにメインコンデンサ105の充電電圧が発光可能電圧レベル270Vよりも下がったときは、定電圧ダイオード106に電流が流れずトランジスタ107がオフするので、制御回路10はHレベルの発光可能信号を入力してストロボの発光を禁止する。
【0014】次にストロボの発光制御処理について詳細に説明する。図3はストロボ発光時のトリガトランス114の一次、二次側に発生する電圧の波形を示している。なお、図3(A)〜(C)においてトリガトランス114の一次側の電圧波形に付されている横の点線は270Vの電圧の振幅を示しており、トリガトランス114の二次側の電圧波形に付されている横の点線は一次側に印加した電圧が270Vであるときの二次側に発生する電圧の振幅を示している。
【0015】制御回路10がHレベルの発光トリガ信号を出力すると、サイリスタ111がオンしてサイリスタ111、トリガコンデンサ112、トリガトランス114の一次側巻線で構成される一次トリガ回路に電流が流れる。一次トリガ回路はLC回路であるため、この回路を流れる電流は発振しながら減衰していく。また、トリガトランス114の二次側にはトリガトランス114の巻数比に対応した数kVの交流電圧が発生する。トリガ電極と一体化したリフレクタ115を介してこの高電圧をキセノン管116に印加することにより、キセノン管116内のキセノンガスが励起されてキセノン管116の両端子間は導通状態となり、メインコンデンサ105の電荷がキセノン管116を介して放電する。つまり、キセノン管116が発光することになる。
【0016】キセノン管116の発光にはトリガトランス114の一次側に印加される電圧が一定電圧以上必要で、発光管の種類および大きさ等により変化するが、本実施形態では270Vを発光可能レベルとしている。つまり、トリガコンデンサ112の充電電圧が270Vあればキセノン管116の発光は十分可能であるとしている(図3(A)参照)。一方、メインコンデンサ105およびトリガコンデンサ112の発光開始時の充電電圧が高ければ高いほど、キセノン管116の発光量が大きくなり、より多様な撮影条件に対応できるようになるので、本実施形態では330Vを充電完了レベルとし、発光開始時にはメインコンデンサ105およびトリガコンデンサ112の充電電圧を発光可能レベルよりも高い充電完了レベルに設定するようにしている。
【0017】メインコンデンサ105およびトリガコンデンサ112の充電電圧が発光可能電圧レベルよりも高い場合には、トリガトランス114の二次側に必要以上に高いトリガ電圧が発生してスパークやノイズが発生するのを防ぐため、トリガトランス114の一次側に並列接続された双方向定電圧ダイオード113により、トリガトランス114の一次側に印加される電圧が制限される。双方向定電圧ダイオード113とは、二つの定電圧ダイオード113a、113bを図1に示すように一方の順方向が他方の逆方向になるように接続したものである。メインコンデンサ105の充電電圧つまりトリガトランス114の一次側に印加される電圧が発光可能レベルよりも高い場合は、定電圧ダイオード113a、113bはそれぞれの逆方向に印加される電圧を制限するので、トリガトランス114の一次側に印加される電圧は発光可能電圧レベル270Vを超えない。つまり、定電圧ダイオード113はトリガトランス114の一次側に印加される電圧を±270Vにクランプする。
【0018】図3(C)に示すように、双方向定電圧ダイオード113がトリガトランス114の一次側に並列接続されている場合には、発光開始時にメインコンデンサ105およびトリガコンデンサ112の充電電圧が発光可能電圧レベルより高くても、トリガトランス114の一次側に印加される電圧は双方向定電圧ダイオード113によりクランプされて常に±270Vを超えず、トリガトランス114の二次側に発生する電圧を必要最小限に抑えることができるのでメインコンデンサ105の充電電圧が高くてもスパークおよびノイズの発生を防止できる。したがって、発光開始時のメインコンデンサ105及びトリガコンデンサ112の充電電圧を低く設定する必要はなく、大光量のストロボ装置を提供することができる。
【0019】なお、図3(B)に示すように、双方向定電圧ダイオード113がトリガトランス114の一次側に並列接続されていなく、メインコンデンサ105及びトリガコンデンサ112の充電電圧が発光可能レベルより高い場合には、トリガトランス114の2次側に必要以上に高いトリガ電圧が発生するので、スパークやノイズが発生する可能性が高い。
【0020】なお、本実施形態では、トリガトランス114の一次側に印加される電圧を制限する電圧制限手段として双方向定電圧ダイオードを採用しているが、本発明はこれに限定されず、前記電圧制限手段はリミッタまたはスライサとして機能する素子または回路でもよく、電圧制御手段の接続位置も変更可能である。また、本発明は、カメラの内蔵ストロボまたは外部ストロボに適用することができる。
【0021】
【発明の効果】以上の説明により明らかな通り、本発明は、一次側に電圧が印加されたときに二次側にトリガ電圧を発生させて発光管を発光させるトリガトランスの一次側に所定電圧以上の電圧が印加されないように制限する電圧制限手段を設けたので、トリガトランスの二次側に発生するトリガ電圧を必要最小限に抑えられ、スパークおよびノイズの発生を防止できる。そのため、ストロボ発光開始時のメインコンデンサの充電電圧を低く設定しなくても大光量のストロボ装置を提供することができ、また、発光管のトリガ電極を覆う絶縁物も薄くて済み、構成および組立の簡素化を図ることも可能になる。




 

 


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