JP3070866B2

JP3070866B2 - 電子閃光装置

Info

Publication number: JP3070866B2
Application number: JP3113988A
Authority: JP
Inventors: 和幸清水; 聡原田; 雅司吉村
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1991-04-18
Filing date: 1991-04-18
Publication date: 2000-07-31
Anticipated expiration: 2015-07-31
Also published as: JPH04319926A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカメラのフラッシュ撮影
等に使用され、閃光放電管の制御用のＩＧＢＴのゲート
駆動電圧をＤＣーＤＣコンバータの発振トランスの一次
側コイル端に発生する逆起電圧から得るようにした電子
閃光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時のカメラのフラッシュ撮影等に使用
する自動調光電子閃光装置は閃光放電管のオン・オフ制
御にサイリスタやＦＥＴを用いた構成が用いられてい
る。サイリスタを採用した装置では、閃光放電管をオフ
するような制御を行っても閃光放電管のオフが遅延して
フラッシュ発光量がオーバーすることが知られている。
また、ＦＥＴを用いた装置は閃光放電管の発光時の大電
流に対応するため大型のＦＥＴ素子が必要であり、装置
全体が大型化してしまう。このため比較的小型で閃光放
電管のオン・オフの大電流スイッチングが可能なＩＧＢ
Ｔ(Insulated GateBipolar Transister（絶縁ゲート型
バイポーラトランジスタ）このＩＧＢＴについては「日
経エレクトロニクス１９８６年５月１９日号Ｎｏ３９
５Ｐ１８２〜Ｐ１８５に、その詳細が掲載されてい
る。) を閃光放電管の発光制御に用いた自動調光式フラ
ッシュ装置（特開昭６４ー１７０３３号公報）が提案さ
れている。このようなＩＧＢＴを利用する場合、閃光放
電管に、例えば、２８０Ｖの直流電圧が充電されたメイ
ンコンデンサが接続されるとともに、そのカソードがＩ
ＧＢＴのコレクタと接続されている。またＩＧＢＴのゲ
ートに、例えば、３０Ｖの発光駆動電圧が供給されて、
ＩＧＢＴが導通（オン）し、同時に周知のトリガーによ
り閃光放電管が発光する。また、ＩＧＢＴのゲートに発
光駆動電圧が与えられなくなるとＩＧＢＴのコレクタと
エミッタ間が非導通（オフ）となり閃光放電管の発光が
停止する。このようにしてＩＧＢＴのスイッチングによ
りフラッシュ発光制御が行われる。

【０００３】この場合、直流電圧３０Ｖと２８０Ｖを、
電源電池、例えば、直流電圧６Ｖから得る場合、周知の
ＤＣーＤＣコンバータを用い、その発振トランスの二次
側コイルに誘起する交流電圧を整流して生成する構成が
一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来例のＩＧＢ
Ｔを用いた装置では、発振トランスの二次側コイルに誘
起する交流電圧を整流して、ＩＧＢＴのゲート駆動電圧
用の直流電圧３０Ｖを得ている。この場合、トランスの
誘導（Ｍ）で二次側の交流電圧を得る際の効率が悪く、
また発振トランスが二次側コイルの容積分だけ大型化す
る欠点がある。

【０００５】本発明は上記の課題に鑑みてなされ、ＤＣ
ーＤＣコンバータ並びに閃光放電管制御用のＩＧＢＴを
利用する際に、ＩＧＢＴのゲート駆動電圧を発振トラン
スの一次側コイル端に発生する逆起電圧から得ることに
より、その構成が簡素化し、且つ、発振トランスが小型
化されるとともに、ＩＧＢＴを安定に制御できる優れた
電子閃光装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電子閃光装置は、閃光放電管と、閃光放電
管に接続されて発光制御するためのＩＧＢＴと、閃光放
電管を発光駆動するためのトリガー手段と、入力電圧か
ら交流電圧を発生させる発振トランスを備えた交流電圧
発生手段と、発振トランスの一次側コイル端に発生する
逆起電圧からＩＧＢＴのゲート駆動電圧を生成する電源
部とを有するものである。

【０００７】

【作用】本発明の電子閃光装置によれば、閃光放電管に
接続されて発光制御するためのＩＧＢＴのゲート駆動電
圧を、入力直流電圧から交流電圧を発生させる発振トラ
ンス、所謂、ＤＣーＤＣコンバータの発振トランスの一
次側コイル端の逆起電圧を整流するとともにコンデンサ
に充電して生成する。この充電電圧を、例えば、スイッ
チングトランジスタを通じて、ＩＧＢＴのゲートに供給
して、フラッシュ発光時のＩＧＢＴのスイッチングを行
う。

【０００８】コンデンサの充電電圧は、一次側コイル端
の逆起電圧を整流して得るため、例えば、二次側コイル
に発生する交流電圧により充電する閃光放電管発光用の
メインコンデンサの充電電圧より速く充電できるものと
なる。

【０００９】これにより、構成が簡素化し、且つ、発振
トランスが小型化されるとともに、ＩＧＢＴを安定に制
御できるものとなる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の電子閃光装置の一実施例を図
面を参照して詳細に説明する。

【００１１】図１は本発明の電子閃光装置の実施例が適
用されるカメラの電気的構成を示している。

【００１２】この例は、装置全体の制御を行うための周
知のワーキングＲＡＭ、プログラムが格納されたＲＯ
Ｍ、Ｉ／０等を有するＣＰＵ１０を備えている。このＣ
ＰＵ１０には、周知の被写体の距離を検出する測距回路
１２と、被写体等の光量を検出する測光回路１４と、本
発明に係る電子閃光装置としてのエレクトロフラッシュ
（ＥＦ）回路１６が接続されている。ＣＰＵ１０とＥＦ
回路１６との間はトリガーラインTRG 、メインコンデン
サ充電完了検知ラインFULL、発振停止ラインSTOPおよび
発振開始ラインSTART で接続されている。さらに、測距
回路１２、測光回路１４からの夫々の検知信号がＣＰＵ
１０に供給され、この値に基づく制御信号がモータドラ
イブ回路１８に供給される。このモータドライブ回路１
８には、例えば、レンズ駆動用モータ１８ａ、シャッタ
駆動用モータ１８ｂ、フイルム巻き上げ用モータ１８ｃ
等が接続されている。

【００１３】また、ＣＰＵ１０にはバリア（レンズカバ
ー）スイッチＳＷおよび撮影に先立って行われる測距、
測光、フラッシュ発光のための充電等を行わせるスイッ
チＳ１と、このスイッチＳ１の押下に続いて動作、例え
ば、ＥＦ回路１６におけるプリチャージ、シャッタ作動
やフィルム巻き上げ等の撮影動作を行うためのスイッチ
Ｓ２が設けられている。

【００１４】さらに、ＥＦ回路１６にはフラッシュ発光
の電源となる電圧Ｖを印加する電池Ｅが接続されるとと
もに、この電池ＥからＣＰＵ１０に安定化した電圧を供
給する３端子レギュレータ２０が設けられている。

【００１５】図２はＥＦ回路１６の詳細な構成を示して
いる。

【００１６】このＥＦ回路１６は電池Ｅの電圧Ｖから高
電圧を得るための発振部３０と、メインコンデンサ充電
完了検知ラインFULLを通じて、メインコンデンサ充電完
了検知信号をＣＰＵ１０に送出するメインコンデンサ充
電完了検知部３２とが設けられ、さらにトリガーライン
TRG によりＣＰＵ１０と接続されて発光制御を行う発光
制御部３４と、この発光制御部３４の制御によりフラッ
シュ発光を行うための発光部３６とで概略構成されてい
る。

【００１７】以下、これらの各部を詳細に説明する。

【００１８】発振部３０は発振用トランジスタＱ１と発
振トランスＴＦを主体に構成される周知のリンギングチ
ョークコンバータ（ＲＣＣ、自励式ＤＣーＤＣコンバー
タ）である。ここで、発振トランスＴＦは一次側コイル
ＴＦａ、補助コイルＴＦｂと二次コイルＴＦｃを有して
いる。一次側コイルＴＦａの一端は電圧Ｖラインと接続
され、他端は発振用トランジスタＱ１のコレクタに接続
されている。この他端と発振用トランジスタＱ１のベー
ス間にツェナーダイオードＺＤ３が接続されている。ま
た、補助コイルＴＦｂの一端と発振用トランジスタＱ１
のベース間に発振出力を設定するためのフイードバック
（帰還）用コンデンサＣ１と抵抗器Ｒ１が直列接続さ
れ、補助コイルＴＦｂの他端は接地されている。また、
この発振用トランジスタＱ１のベースと接地間に帰還用
のダイオードＤ１と発振安定用の抵抗器Ｒ３が接続され
ている。

【００１９】さらに発振起動用トランジスタＱ２が設け
られている。この発振起動用トランジスタＱ２のベース
は発振開始ラインSTARTに接続され、エミッタは電圧Ｖ
ラインと接続されており、また、コレクタが抵抗器Ｒ２
を通じて発振用トランジスタＱ１のベースに接続されて
いる。

【００２０】また、発振停止用トランジスタＱ３が設け
られている。この発振停止用トランジスタＱ３のベース
は発振停止ラインSTOPと接続されるとともに、エミッタ
が電圧Ｖラインに接続されている。さらにコレクタが抵
抗器Ｒ４を通じて、発振停止スイッチング用トランジス
タＱ４のベースに接続されている。発振停止スイッチン
グ用トランジスタＱ４の、エミッタが接地されるととも
に、コレクタが発振用トランジスタＱ１のベースに接続
されている。

【００２１】発振トランスＴＦの二次コイルＴＦｃの一
端にはフラッシュ発光用の電源（電圧）を生成するため
の整流用ダイオードＤ２が接続され、ここでは、例え
ば、直流電圧２８０Ｖを得る。また、発振トランスＴＦ
の二次コイルＴＦｃの他端は接地されている。さらに発
振用トランジスタＱ１のコレクタ、すなわち、一次側コ
イルＴＦａの逆起電圧発生端に整流用ダイオードＤ３が
接続され、さらにフィルタ用抵抗器Ｒ６が直列接続され
ている。ここで以降に説明するＩＧＢＴのゲート駆動電
圧、例えば、直流電圧３０Ｖを得る。

【００２２】また、電圧Ｖラインと接地GND との間に電
源フィルタ用の電解コンデンサＣ２が接続されている。

【００２３】メインコンデンサ充電完了検知部３２は整
流用ダイオードＤ２のカソードに以降に説明するメイン
コンデンサＭＣの充電が完了した場合の、例えば、２８
０Ｖを検知してオン（導通）する高電圧基準用ツェナー
ダイオードＺＤ１と保護兼フィルタ用抵抗器Ｒ７が直列
接続されている。この保護兼フィルタ用抵抗器Ｒ７はメ
インコンデンサ充電完了検知ラインFULLを通じて充電完
了の検知信号をＣＰＵ１０と図示しない増幅回路等に供
給する。増幅回路には負荷としてのＬＥＤ等が設けられ
ており、充電完了を示すように点灯表示するようになっ
ている。

【００２４】発光制御部３４はフィルタ用抵抗器Ｒ６か
らの電圧、すなわち、ＩＧＢＴのゲート駆動電圧であ
る、例えば、直流電圧３０Ｖが充電される電解コンデン
サＣ３が設けられている。さらに、この電圧のＩＧＢＴ
のゲートへの印加をオン・オフするためのスイッチング
トランジスタＱ５が設けられている。このスイッチング
トランジスタＱ５のエミッタは電解コンデンサＣ３に接
続され、さらにベースは、スイッチングトランジスタＱ
６のコレクタに接続されている。スイッチングトランジ
スタＱ６のベースは電圧Ｖラインと接続されて、エミッ
タはトリガーラインTRG に接続されており、このトリガ
ーラインTRG がオン、すなわち、接地されると電解コン
デンサＣ３に充電された電圧がＩＧＢＴのゲート駆動電
圧としてスイッチングトランジスタＱ５のコレクタから
出力されるようになっている。またスイッチングトラン
ジスタＱ６のベースとエミッタ間にダイオードＤ４が接
続されている。

【００２５】このスイッチングトランジスタＱ５のコレ
クタとＩＧＢＴのゲート間に給電用抵抗器Ｒ８が接続さ
れ、さらに、コンデンサＣ４と、抵抗器Ｒ９が直列接続
され、このコンデンサＣ４と、抵抗器Ｒ９の両端が、給
電用抵抗器Ｒ８の両端、すなわち、スイッチングトラン
ジスタＱ５のコレクタとＩＧＢＴのゲート間に接続され
ている。ここでは、以降に詳細に説明する動作を行うよ
うに抵抗器Ｒ９の抵抗値は給電用抵抗器Ｒ８の抵抗値よ
り小さく設定され、また、コンデンサＣ４の静電容量は
ＩＧＢＴのゲートとエミッタ間の容量より大きい値に設
定されている。またスイッチングトランジスタＱ５のコ
レクタと接地間に抵抗器１０が接続されている。給電用
抵抗器Ｒ８と抵抗器Ｒ９の接続端、すなわち、ＩＧＢＴ
のゲートと接地間にＩＧＢＴのゲート電圧クランプ用の
ツェナーダイオードＺＤ２が設けられている。

【００２６】発光部３６は、発振部３０の整流用ダイオ
ードＤ２の出力電圧をフラッシュ発光のための電源とす
るために充電するメインコンデンサＭＣがダイオードＤ
２のカソードと接地間に接続されている。

【００２７】メインコンデンサＭＣのプラス端には周知
の閃光放電管Ｘｅのアノードが接続され、閃光放電管Ｘ
ｅのカソードには逆バイアス印加用のコンデンサＣ５と
ダイオードＤ５の一端が接続されており、コンデンサＣ
５とダイオードＤ５の並列回路の他端がＩＧＢＴのコレ
クタに接続されている。ＩＧＢＴのエミッタは接地さ
れ、またゲートが、前記の発光制御部３４のツェナーダ
イオードＺＤ２に接続されている。

【００２８】ＩＧＢＴのコレクタとトリガートランスＴ
Ｃの間にトリガー用コンデンサＣ６が接続されるととも
に、トリガートランスＴＣの一端が閃光放電管Ｘｅのト
リガー電極に接続され、また他端が接地されている。閃
光放電管ＸｅのカソードにコンデンサＣ５、トリガー用
コンデンサＣ６の充電用抵抗器Ｒ１１とダイオードＤ５
の一端が接続されている。コンデンサＣ５とダイオード
Ｄ５の他端がＩＧＢＴのコレクタに接続され、また充電
用抵抗器Ｒ１１の他端は接地されている。また、充電用
抵抗器Ｒ１２の一端はダイオードＤ５の他端に接続さ
れ、他端は閃光放電管Ｘｅのアノードと接続されてい
る。

【００２９】以下、上記構成における動作について説明
する。

【００３０】バリアスイッチＳＷがオンとなり、さらに
スイッチＳ１がオンとされて発振開始ラインSTART がＣ
ＰＵ１０の制御によって接地される。これによって発振
用トランジスタＱ１のベースに電圧が印加されて発振部
３０は発振動作し、発振トランスＴＦの二次コイルＴＦ
ｃに誘起した交流電圧が整流用ダイオードＤ２で整流さ
れ、この出力（脈流）がメインコンデンサＭＣに充電さ
れ始める。

【００３１】同時に発振用トランジスタＱ１のコレク
タ、すなわち、発振トランスＴＦの一次側コイルＴＦａ
の逆起電圧発生端の電圧を整流用ダイオードＤ３で整流
し、フィルタ用抵抗器Ｒ６からの出力直流電圧を電解コ
ンデンサＣ３に充電して、この充電された直流電圧がＩ
ＧＢＴ駆動電圧として利用される。

【００３２】メインコンデンサＭＣの充電が完了する
と、メインコンデンサ充電完了検知部３２の保護兼フィ
ルタ用抵抗器Ｒ７に接続されたメインコンデンサ充電完
了検知ラインFULLを通じて検知信号をＣＰＵ１０および
図示しない増幅回路等に供給して、ＬＥＤ等で点灯表示
し、充電完了、すなわち、フラッシュ発光が可能である
ことを表示する。

【００３３】充電が完了すると発振停止ラインSTOPがオ
ン、すなわち、接地されて発振停止用トランジスタＱ３
がオンし、続いて、発振停止スイッチング用トランジス
タＱ４がオンとなり、発振用トランジスタＱ１のベース
が接地されて、発振部３０の動作が停止する。

【００３４】スイッチＳ１のオンに続いてスイッチＳ２
がオン、すなわち、トリガーラインTRG が接地されてオ
ンとなるとスイッチングトランジスタＱ６が導通（オ
ン）となり、続いて、スイッチングトランジスタＱ５が
オンとなる。ここで電解コンデンサＣ３に充電された電
圧がスイッチングトランジスタＱ５のコレクタから出力
される。この出力は、先ず、コンデンサＣ４と抵抗器Ｒ
９を通じて、ＩＧＢＴのゲートに供給される。次に、コ
ンデンサＣ４の充電が終了すると給電用抵抗器Ｒ８を介
してＩＧＢＴのゲートに供給される。これによってＩＧ
ＢＴがオンとなり、同時に閃光放電管Ｘｅのトリガー電
極に高電圧が供給され、メインコンデンサＭＣに充電さ
れていた電圧で閃光放電管Ｘｅがフラッシュ発光が開始
することになる。ここで、図３は、このゲート駆動電
圧を得る際の発振部３０と発光制御部３４の動作時の電
流の流れを一点鎖線（ａ）で示したものである。

【００３５】この図に示すように閃光放電管Ｘｅがフラ
ッシュ発光する際のＩＧＢＴのゲート駆動電圧は発振用
トランジスタＱ１のコレクタ、すなわち、一次側コイル
ＴＦａの逆起電圧発生端に接続された整流用ダイオード
Ｄ３で整流し、且つフィルタ用抵抗器Ｒ６を通じるとと
もに電解コンデンサＣ３に充電することにより得られ
る。この電解コンデンサＣ３の充電電圧が発光制御部３
４を通じて、フラッシュ発光時のＩＧＢＴのゲート駆動
電圧として発光部３６に供給されることになる。この場
合、ＩＧＢＴのゲート駆動電圧は、発振トランスＴＦの
一次側コイルＴＦａの逆起電圧を利用しているため、特
に、専用の二次側コイルを設ける必要がない。したがっ
て、この二次側コイルの容積分だけ発振トランスＴＦが
小型になり、この装置を搭載する際のカメラが小型軽量
化されることになる。

【００３６】さらに、ＩＧＢＴのゲート駆動電圧は発振
トランスＴＦの二次側コイルから得ていないため電解コ
ンデンサＣ３の充電がメインコンデンサＭＣの充電に比
較して速く完了する。したがって、必要なＩＧＢＴのゲ
ート駆動電圧、例えば、定格電圧３０Ｖがメインコンデ
ンサＭＣの充電に比較して速く得られるものとなり、前
記定格電圧より低いゲート駆動電圧でＩＧＢＴのスイッ
チング動作を行うことにより素子を破損させてしまう事
故を防止することができる。

【００３７】また、必要な定格電圧のＩＧＢＴのゲート
駆動電圧が速く得られるためメインコンデンサＭＣの充
電完了前に撮影を行う、所謂、シャッターチャンスを優
先した写真撮影にも対応できるようになる。そして、カ
メラにおけるフラッシュ制御動作のタイムラグが小さく
なり、その設計の自由度が向上する。

【００３８】また、発振トランスＴＦの一次側コイルＴ
Ｆａの逆起電圧発生端に接続された整流用ダイオードＤ
３で整流し、この後、フィルタ用抵抗器Ｒ６に電解コン
デンサＣ３を接続した平滑フィルタが構成されているた
め、発振時のスパイクノイズ等が低減して、フラッシュ
発光制御回路への過電圧が与えられるのを防いだり、他
の回路への影響、例えば、誤動作が低減するものとな
る。

【００３９】なお、上記実施例はカメラに適用して説明
したが、これに限定されない。例えば、同様の構成をＩ
Ｃ製造プロセス工程用の露光装置あるいは写真写植機用
光源に用いて同様の作用効果を得ることも本発明に含ま
れる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子閃光
装置によれば、閃光放電管に接続されて発光制御するた
めのＩＧＢＴのゲート駆動電圧を、入力直流電圧から交
流電圧を発生させるＤＣーＤＣコンバータの発振トラン
スの一次側コイル端の逆起電圧から得るようにしたの
で、構成が簡素化し、且つ、発振トランスが小型化され
るとともに、ＩＧＢＴを安定に制御できるという効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子閃光装置が適用されるカメラの電
気的構成を示すブロック図である。

【図２】図１におけるＥＦ回路の構成を詳細に示す回路
図である。

【図３】ゲート駆動電圧を得る際の発振部と発光制御部
との動作を説明するための回路図である。

【符号の説明】

１６ＥＦ回路３０発振部３２メインコンデンサ充電完了検知部３４発光制御部３６発光部Ｃ３電解コンデンサＤ３整流用ダイオードＩＧＢＴ絶縁ゲート型バイポーラトランジスタＭＣメインコンデンサＲ６フィルタ用抵抗器ＴＦ発振トランスＸｅ閃光放電管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 15/05

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】閃光放電管と、該閃光放電管に接続され
て発光制御するためのＩＧＢＴと、前記閃光放電管を発
光駆動するためのトリガー手段と、入力電圧から交流電
圧を発生させる発振トランスを備えた交流電圧発生手段
と、前記発振トランスの一次側コイル端に発生する逆起
電圧からＩＧＢＴのゲート駆動電圧を生成する電源部と
を有することを特徴とする電子閃光装置。
【請求項２】電源部は少なくとも、発振トランスの一次
側コイル端に一端が接続される整流素子と、この整流素
子の出力端に接続されるコンデンサとを備えることを特
徴とする請求項１記載の電子閃光装置。