(57)【要約】    【課題】  従来とは異なる手段を用いて、充電電圧低下時においてもストロボ発光を可能とし、繰り返し発光を可能とする。    【解決手段】  充電制御部１０は、昇圧トランス１１の２次側充電電圧を検出し、基準電圧値よりも大きい場合には、低電圧発光信号を選択し、基準電圧値以下の場合には、高電圧発光信号を選択して発光制御回路１７からＩＧＢＴ１６に対しオン／オフの制御信号として与えられる。ＩＧＢＴ１６がオンとなり、トリガコンデンサ１４からトリガコイル１５の一次コイル１５ａに放電電流が流れと、トリガコイル１５の二次コイル１５ｂに発生するトリガ電圧がストロボ放電管１３にトリガ電極１３ａを介して印加され、ストロボ放電管１３が、メインコンデンサ１２の充電電荷を放電して、発光する。ＩＧＢＴ１６を駆動するための電圧値を、メインコンデンサ１２の充電電圧値に基づいて変化させ、ＩＧＢＴ１６のゲートの開閉時間を変化させる。【選択図】    図２
2010157479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇圧回路と、前記昇圧回路により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電荷を放電して発光する放電管と、トリガ電圧を前記放電管に印加して該放電管を放電させるトリガ回路とを有するストロボ装置において、
前記トリガ回路は、
前記メインコンデンサの充電電圧により充電されるトリガコンデンサと、
前記トリガコンデンサに直列的に１次側コイルを接続し、２次側コイルに発生する電圧を前記放電管のトリガ電極にトリガ電圧として印加すべく接続してなるトリガコイルと、
前記トリガコンデンサを放電させて前記トリガ電圧の発生を制御するトリガ用スイッチング手段と、
前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号を発生するとともに、このトリガ用スイッチング手段を動作させる信号の立ち上がり時間（Ｔｒ）および立ち下がり時間（Ｔｆ）の少なくとも一方を変化させるべく制御する制御回路と、
を具備することを特徴とするストロボ装置。
【請求項２】
前記制御回路は、前記トリガ電圧を発生させるにあたり、前記メインコンデンサの充電電圧が高いときは、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の立ち上がり時間（Ｔｒ）および立ち下がり時間（Ｔｆ）の少なくとも一方を長く、前記充電電圧が低いときは、前記立ち上がり時間（Ｔｒ）および立ち下がり時間（Ｔｆ）の少なくとも一方を短くすべく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】
前記トリガ用スイッチング手段は、エミッタが共通電位（ＧＮＤ）、コレクタが前記トリガコンデンサの充電側端子に接続される絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor：ＩＧＢＴ）であり、且つ
前記制御回路は、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号を前記絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）のゲートに、複数の抵抗から選択した出力抵抗を介して、供給し、前記絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）のゲート／エッミタ間の容量値と前記出力抵抗の抵抗値によって規定される時定数に基づいて、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の立ち上がり時間（Ｔｒ）および立ち下がり時間（Ｔｆ）の少なくとも一方を設定するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のストロボ装置。
【請求項４】
前記ストロボ回路は、前記放電管の一方の端子が前記メインコンデンサに接続され、他方の端子が前記絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）のコレクタに接続されて、前記絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を制御することによって、前記トリガ電圧を発生し、当該ストロボ回路の発光の開始および停止を制御する構成とし、
前記制御回路は、前記メインコンデンサの充電電圧が高いときは、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の立ち上がり時間（Ｔｒ）を長く、前記充電電圧が低いときは、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の立ち上がり時間（Ｔｒ）を短くするように制御して前記トリガ電圧を発生させて、発光を開始させ、且つ発光を停止させるときは、前記充電電圧に依存しない前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の立ち下がり時間（Ｔｆ）に制御することを特徴とする請求項３に記載のストロボ装置。
【請求項５】
昇圧回路と、前記昇圧回路により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電荷を放電して発光する放電管と、トリガ電圧を前記放電管に印加して該放電管を放電させるトリガ回路とを有するストロボ装置において、
前記トリガ回路は、
前記メインコンデンサの充電電圧により充電されるトリガコンデンサと、
前記トリガコンデンサに直列的に１次側コイルを接続し、２次側コイルに発生する電圧を前記放電管のトリガ電極にトリガ電圧として印加すべく接続してなるトリガコイルと、
前記トリガコンデンサを放電させて前記トリガ電圧の発生を制御するトリガ用スイッチング手段と、
前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号を発生するとともに、前記メインコンデンサの充電電圧に対応して、前記トリガ電圧を制御すべく、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の電圧値を可変制御する制御回路と、
を具備することを特徴とするストロボ装置。
【請求項６】
前記トリガ用スイッチング手段は、エミッタが共通電位（ＧＮＤ）、コレクタが前記トリガコンデンサの充電側端子に接続される絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor：ＩＧＢＴ）であり、且つ
前記制御回路は、前記トリガ電圧を発生させるにあたり、前記メインコンデンサの充電電圧が高いときは、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の電圧値を低く、前記充電電圧が低いときは、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の電圧値を高くすべく制御することを特徴とする請求項５に記載のストロボ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇圧回路と、前記昇圧回路により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電荷を放電して発光する放電管と、トリガ電圧を前記放電管に印加して該放電管を放電させるトリガ回路とを有するストロボ装置に係り、特に前記メインコンデンサの充電電圧が低下した際の動作を改善するストロボ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ストロボ装置は、昇圧回路等として構成される電源によってメインコンデンサとトリガコンデンサを高電圧に充電し、前記トリガコンデンサに充電された電荷により高電圧のトリガ電圧をストロボ放電管に印加して、ストロボ放電管内のキセノンガスをイオン化させることにより、前記メインコンデンサに充電された電荷を放電させて光を放出する回路を用いて構成されている。
このような回路構成では、充電電圧が低下すると、メインコンデンサによるストロボ放電管の両極の電位差が小さくなるだけでなく、トリガコンデンサに充電される電圧も低下するため、ストロボ発光時にストロボ発光管に印加されるトリガ電圧も低くなる。
充電電圧がある一定値以下になった場合には、ストロボ放電管の両極間の電位差が放電開始電位以下となるか、またはトリガ電圧が低下してストロボ放電管内のキセノンガスのイオン化が不充分となるかの少なくともいずれかによって、ストロボ発光が行われなくなる。
通常のストロボ撮影に際しては、撮影間隔が充分に長く、ストロボ撮影後に充電を行うための時間があるため最低発光電圧を下回った状態で撮影されることは、ほとんどない。しかしながら、短時間で繰り返しストロボ撮影を行う連続ストロボ撮影を行う場合には、メインコンデンサを充電するための充分な時間を確保することができないため、最低発光電圧を下回ってしまい、ストロボが適正に発光しないことがある。
【０００３】
このような問題に対処する先行技術の例が、例えば、特許文献１（特開２００８−６４８５０号）、特許文献２（特許第３７４０２３６号）および特許文献３（特開２００６−２６９３７７号）等に開示されている。
特許文献１（特開２００８−６４８５０号）および特許文献２（特許第３７４０２３６号）には、メインコンデンサおよびトリガコンデンサとは別に、充電補助用のコンデンサを追加することによって、充電電圧の低下を小さくし、繰り返し発光を可能とすることが記載されている。すなわち、特許文献１（特開２００８−６４８５０号）および特許文献２（特許第３７４０２３６号）に示された構成においては、別途に設けた充電補助用のコンデンサを、トリガコンデンサを充電するために用いて、トリガコンデンサの充電電圧を高く保ち、常に高いトリガ電圧を維持することによって、充電電圧が低下した状態でも発光し易くなるようにしている。
また、特許文献３（特開２００６−２６９３７７号）には、トリガコンデンサの駆動用とは別に、ストロボ発光時にストロボ発光管に印加される電位差を大きくするためのトランスを追加し、充電電圧が低下した状態であっても発光し易くなるようにすることが記載されている。すなわち、特許文献３（特開２００６−２６９３７７号）に示された構成においては、トランスを用いてストロボ放電管の両極の電位差を大きくすることによって、充電電圧が低下した状態でも発光し易くなるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−６４８５０号公報
【特許文献２】特許第３７４０２３６号公報
【特許文献３】特開２００６−２６９３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１（特開２００８−６４８５０号）、特許文献２（特許第３７４０２３６号）および特許文献３（特開２００６−２６９３７７号）等に開示された先行技術においては、メインコンデンサおよびトリガコンデンサとは別に、充電補助用のコンデンサを追加することによって、充電電圧の低下を小さくしたり、トリガコンデンサの駆動用とは別に、ストロボ発光時にストロボ発光管に印加される電位差を大きくするためのトランスを追加し、充電電圧が低下した状態であっても発光し易くしたりして、繰り返し発光を可能とするようにしていた。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、上述した特許文献１（特開２００８−６４８５０号）、特許文献２（特許第３７４０２３６号）および特許文献３（特開２００６−２６９３７７号）等とは異なる手段を用いて、充電電圧低下時においてもストロボ発光を可能として、繰り返し発光を可能とするストロボ装置を提供することを目的としている。
本発明の請求項１の目的は、特に、的確にトリガ電圧値を変化させ、メインコンデンサの充電電圧低下時においてもストロボ発光を可能として、繰り返し発光を可能とするストロボ装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の請求項２の目的は、特に、メインコンデンサの充電電圧低下時に簡易にトリガ電圧値を増大させ、充電電圧低下時においてもストロボ発光を可能として、繰り返し発光を可能とするストロボ装置を提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、簡単な構成で簡易にトリガ電圧値を制御し、充電電圧低下時においてもストロボ発光を可能として、繰り返し発光を可能とするストロボ装置を提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、簡単な構成で、メインコンデンサの充電電圧低下時にトリガ電圧値を増大させ、充電電圧低下時においてもストロボ発光を可能として、繰り返し発光を可能とするストロボ装置を提供することにある。
本発明の請求項５の目的は、特に、簡易にトリガ電圧値を変化させ、メインコンデンサの充電電圧低下時においてもストロボ発光を可能として、繰り返し発光を可能とするストロボ装置を提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、メインコンデンサの充電電圧低下時に簡易にトリガ電圧値を増大させ、充電電圧低下時においてもストロボ発光を可能として、繰り返し発光を可能とするストロボ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載した本発明に係るストロボ装置は、上述した目的を達成するために、
昇圧回路と、前記昇圧回路により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電荷を放電して発光する放電管と、トリガ電圧を前記放電管に印加して該放電管を放電させるトリガ回路とを有するストロボ装置において、
前記トリガ回路は、
前記メインコンデンサの充電電圧により充電されるトリガコンデンサと、
前記トリガコンデンサに直列的に１次側コイルを接続し、２次側コイルに発生する電圧を前記放電管のトリガ電極にトリガ電圧として印加すべく接続してなるトリガコイルと、
前記トリガコンデンサを放電させて前記トリガ電圧の発生を制御するトリガ用スイッチング手段と、
前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号を発生するとともに、このトリガ用スイッチング手段を動作させる信号の立ち上がり時間（Ｔｒ）および立ち下がり時間（Ｔｆ）の少なくとも一方を変化させるべく制御する制御回路と、
を具備することを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載した本発明に係るストロボ装置は、請求項１のストロボ装置であって、
前記制御回路は、前記トリガ電圧を発生させるにあたり、前記メインコンデンサの充電電圧が高いときは、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の立ち上がり時間（Ｔｒ）および立ち下がり時間（Ｔｆ）の少なくとも一方を長く、前記充電電圧が低いときは、前記立ち上がり時間（Ｔｒ）および立ち下がり時間（Ｔｆ）の少なくとも一方を短くすべく制御することを特徴としている。
請求項３に記載した本発明に係るストロボ装置は、請求項１または請求項２のストロボ装置であって、
前記トリガ用スイッチング手段は、エミッタが共通電位（ＧＮＤ）、コレクタが前記トリガコンデンサの充電側端子に接続される絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor：ＩＧＢＴ）であり、且つ
前記制御回路は、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号を前記絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）のゲートに、複数の抵抗から選択した出力抵抗を介して、供給し、前記絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）のゲート／エッミタ間の容量値と前記出力抵抗の抵抗値によって規定される時定数に基づいて、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の立ち上がり時間（Ｔｒ）および立ち下がり時間（Ｔｆ）の少なくとも一方を設定するものであることを特徴としている。
【０００９】
請求項４に記載した本発明に係るストロボ装置は、請求項３のストロボ装置であって、
前記ストロボ回路は、前記放電管の一方の端子が前記メインコンデンサに接続され、他方の端子が前記絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）のコレクタに接続されて、前記絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を制御することによって、前記トリガ電圧を発生し、当該ストロボ回路の発光の開始および停止を制御する構成とし、
前記制御回路は、前記メインコンデンサの充電電圧が高いときは、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の立ち上がり時間（Ｔｒ）を長く、前記充電電圧が低いときは、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の立ち上がり時間（Ｔｒ）を短くするように制御して前記トリガ電圧を発生させて、発光を開始させ、且つ発光を停止させるときは、前記充電電圧に依存しない前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の立ち下がり時間（Ｔｆ）に制御することを特徴としている。
【００１０】
請求項５に記載した本発明に係るストロボ装置は、上述した目的を達成するために、
昇圧回路と、前記昇圧回路により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電荷を放電して発光する放電管と、トリガ電圧を前記放電管に印加して該放電管を放電させるトリガ回路とを有するストロボ装置において、
前記トリガ回路は、
前記メインコンデンサの充電電圧により充電されるトリガコンデンサと、
前記トリガコンデンサに直列的に１次側コイルを接続し、２次側コイルに発生する電圧を前記放電管のトリガ電極にトリガ電圧として印加すべく接続してなるトリガコイルと、
前記トリガコンデンサを放電させて前記トリガ電圧の発生を制御するトリガ用スイッチング手段と、
前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号を発生するとともに、前記メインコンデンサの充電電圧に対応して、前記トリガ電圧を制御すべく、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の電圧値を可変制御する制御回路と、
を具備することを特徴としている。
【００１１】
請求項６に記載した本発明に係るストロボ装置は、請求項５のストロボ装置であって、
前記トリガ用スイッチング手段は、エミッタが共通電位（ＧＮＤ）、コレクタが前記トリガコンデンサの充電側端子に接続される絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor：ＩＧＢＴ）であり、且つ
前記制御回路は、前記トリガ電圧を発生させるにあたり、前記メインコンデンサの充電電圧が高いときは、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の電圧値を低く、前記充電電圧が低いときは、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の電圧値を高くすべく制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、上述した特許文献１（特開２００８−６４８５０号）、特許文献２（特許第３７４０２３６号）および特許文献３（特開２００６−２６９３７７号）等とは異なる手段を用いて、充電電圧低下時においてもストロボ発光を可能として、繰り返し発光を可能とするストロボ装置を提供することができる。
すなわち、本発明の請求項１のストロボ装置によれば、
昇圧回路と、前記昇圧回路により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電荷を放電して発光する放電管と、トリガ電圧を前記放電管に印加して該放電管を放電させるトリガ回路とを有するストロボ装置において、
前記トリガ回路は、
前記メインコンデンサの充電電圧により充電されるトリガコンデンサと、
前記トリガコンデンサに直列的に１次側コイルを接続し、２次側コイルに発生する電圧を前記放電管のトリガ電極にトリガ電圧として印加すべく接続してなるトリガコイルと、
前記トリガコンデンサを放電させて前記トリガ電圧の発生を制御するトリガ用スイッチング手段と、
前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号を発生するとともに、このトリガ用スイッチング手段を動作させる信号の立ち上がり時間（Ｔｒ）および立ち下がり時間（Ｔｆ）の少なくとも一方を変化させるべく制御する制御回路と、
を具備することにより、
的確にトリガ電圧値を変化させることができ、メインコンデンサの充電電圧低下時においてもストロボ発光が可能となり、繰り返し発光が可能となる。
【００１３】
また、本発明の請求項２のストロボ装置によれば、請求項１のストロボ装置において、
前記制御回路は、前記トリガ電圧を発生させるにあたり、前記メインコンデンサの充電電圧が高いときは、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の立ち上がり時間（Ｔｒ）および立ち下がり時間（Ｔｆ）の少なくとも一方を長く、前記充電電圧が低いときは、前記立ち上がり時間（Ｔｒ）および立ち下がり時間（Ｔｆ）の少なくとも一方を短くすべく制御することにより、
特に、メインコンデンサの充電電圧低下時に簡易にトリガ電圧値を増大させることができ、充電電圧低下時においてもストロボ発光が可能となり、繰り返し発光が可能となる。
【００１４】
本発明の請求項３のストロボ装置によれば、請求項１または請求項２のストロボ装置において、
前記トリガ用スイッチング手段は、エミッタが共通電位（ＧＮＤ）、コレクタが前記トリガコンデンサの充電側端子に接続される絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor：ＩＧＢＴ）であり、且つ
前記制御回路は、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号を前記絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）のゲートに、複数の抵抗から選択した出力抵抗を介して、供給し、前記絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）のゲート／エッミタ間の容量値と前記出力抵抗の抵抗値によって規定される時定数に基づいて、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の立ち上がり時間（Ｔｒ）および立ち下がり時間（Ｔｆ）の少なくとも一方を設定するものとすることにより、
特に、簡単な構成で簡易にトリガ電圧値を制御して、充電電圧低下時においてもストロボ発光が可能となり、繰り返し発光が可能となる。
【００１５】
本発明の請求項４のストロボ装置によれば、請求項３のストロボ装置において、
前記ストロボ回路は、前記放電管の一方の端子が前記メインコンデンサに接続され、他方の端子が前記絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）のコレクタに接続されて、前記絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を制御することによって、前記トリガ電圧を発生し、当該ストロボ回路の発光の開始および停止を制御する構成とし、
前記制御回路は、前記メインコンデンサの充電電圧が高いときは、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の立ち上がり時間（Ｔｒ）を長く、前記充電電圧が低いときは、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の立ち上がり時間（Ｔｒ）を短くするように制御して前記トリガ電圧を発生させて、発光を開始させ、且つ発光を停止させるときは、前記充電電圧に依存しない前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の立ち下がり時間（Ｔｆ）に制御することにより、
特に、簡単な構成で、メインコンデンサの充電電圧低下時にトリガ電圧値を増大させて、充電電圧低下時においてもストロボ発光が可能となり、繰り返し発光が可能となる。
【００１６】
本発明の請求項５のストロボ装置によれば、
昇圧回路と、前記昇圧回路により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電荷を放電して発光する放電管と、トリガ電圧を前記放電管に印加して該放電管を放電させるトリガ回路とを有するストロボ装置において、
前記トリガ回路は、
前記メインコンデンサの充電電圧により充電されるトリガコンデンサと、
前記トリガコンデンサに直列的に１次側コイルを接続し、２次側コイルに発生する電圧を前記放電管のトリガ電極にトリガ電圧として印加すべく接続してなるトリガコイルと、
前記トリガコンデンサを放電させて前記トリガ電圧の発生を制御するトリガ用スイッチング手段と、
前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号を発生するとともに、前記メインコンデンサの充電電圧に対応して、前記トリガ電圧を制御すべく、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の電圧値を可変制御する制御回路と、
を具備することにより、
特に、簡易にトリガ電圧値を変化させて、メインコンデンサの充電電圧低下時においてもストロボ発光が可能となり、繰り返し発光が可能となる。
【００１７】
本発明の請求項６のストロボ装置によれば、請求項５のストロボ装置において、
前記トリガ用スイッチング手段は、エミッタが共通電位（ＧＮＤ）、コレクタが前記トリガコンデンサの充電側端子に接続される絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor：ＩＧＢＴ）であり、且つ
前記制御回路は、前記トリガ電圧を発生させるにあたり、前記メインコンデンサの充電電圧が高いときは、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の電圧値を低く、前記充電電圧が低いときは、前記トリガ用スイッチング手段を動作させる信号の電圧値を高くすべく制御することにより、
特に、メインコンデンサの充電電圧低下時に簡易にトリガ電圧値を増大させて、充電電圧低下時においてもストロボ発光が可能となり、繰り返し発光が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るストロボ装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】図１のストロボ装置の要部のより具体的な回路構成の概略を示す回路構成図である。
【図３】図２のストロボ装置の発光制御回路１７の詳細な構成の一例を模式的に示すブロック図である。
【図４】図１および図２のストロボ装置における動作シーケンスの一例を具体的に示すフローチャートである。
【図５】図１および図２のストロボ装置における動作を説明するための各部波形図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る図２のストロボ装置の発光制御回路およびトリガ用スイッチング素子の周辺の詳細な構成の一例を等価的に示す模式的回路図である。
【図７】本発明に係るストロボ装置の図１、図２および図６に示す実施の形態におけるスイッチング素子として好適な絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）の一例の電気的特性を示す図表である。
【図８】図７の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）の例におけるゲート抵抗―スイッチング時間の特性を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係るストロボ装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係るストロボ装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明のストロボ装置を詳細に説明する。
図１および図２は、本発明の第１の実施の形態に係るストロボ装置の構成を示している。図１は、本発明の第１の実施の形態に係るストロボ装置全体の構成を模式的に示すブロック図、そして図２は、図１の要部の構成をより具体的に示す回路構成図である。
図１に示すストロボ装置は、シーケンス制御部ＳＣ、充電制御部ＣＣ、昇圧回路ＢＣ、発光制御回路ＦＣ、トリガ回路ＴＣ、ストロボ放電管ＸＬ、スイッチング素子ＳＤおよびメインコンデンサＭＣを具備している。また、図１の要部を詳細に示す図２には、充電制御部１０、昇圧トランス１１、メインコンデンサ１２、ストロボ放電管１３、トリガコンデンサ１４、トリガコイル１５、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor：ＩＧＢＴ）（以下、「ＩＧＢＴ」と称する）１６、発光制御回路１７、ダイオード２０および抵抗２１等が示されている。
【００２０】
図１において、シーケンス制御部ＳＣは、シャッタを開くシャッタ開信号に応動して、所定のシーケンスに従って、充電制御部ＣＣを制御するとともに、発光制御回路ＦＣに対して発光信号１９を与えて、ストロボ放電管１３（図２）の発光制御を行う。充電制御部ＣＣは、図２に示す充電制御部１０に相当し、昇圧回路ＢＣを駆動してメインコンデンサＭＣの充電を制御する。昇圧回路ＢＣは、図２に示す昇圧トランス１１およびダイオード２０を含み、昇圧トランス１１の一次コイル１１ａを流れる電流が充電制御部ＣＣによってオン／オフ制御され、昇圧トランス１１の二次コイル１１ｂに巻線比に応じて昇圧されてあらわれる交流電圧をダイオード２０によって半端整流する。発光制御回路ＦＣは、図２に示す発光制御回路１７に相当し、シーケンス制御部ＳＣから与えられる発光信号１９に応動してスイッチング素子ＳＤをオン／オフ動作させる。トリガ回路ＴＣは、図２に示すトリガコンデンサ１４、トリガコイル１５および抵抗２１等を含み、スイッチング素子ＳＤの動作に応動してストロボ放電管ＸＬにトリガ電圧を印加する。ストロボ放電管ＸＬは、図２に示すストロボ放電管１３に相当し、トリガ電極１３ａに与えられるトリガ電圧に応動して、メインコンデンサＭＣに充電された電荷を放電して発光する。メインコンデンサＭＣは、図２に示すメインコンデンサ１２に相当し、昇圧回路ＢＣによって充電され、この充電電荷がストロボ放電管ＸＬによって放電される。
【００２１】
さらに、図２を参照して、より詳細に説明する。メインコンデンサ１２（メインコンデンサＭＣ）に対する充電が行われる際には、昇圧トランス１１の一次コイル１１ａが充電制御部１０（充電制御部ＣＣ）によって繰り返しオン／オフされる。このオン／オフによって、充電制御部１０から一次コイル１１ａに流れる一次側電流が断続され、二次コイル１１ｂに一次コイル１１ａとの巻線比に応じた高電圧の交流を発生させる。この二次コイル１１ｂは、電圧検出のためのタップ端子１８を備えており、充電制御部１０は、このタップ端子１８を介して充電電圧を検知している。二次コイル１１ｂは、その一端に整流用ダイオード２０のアノードを接続し、他端を共通電位（ＧＮＤ：グラウンド）に接続している。整流用ダイオード２０は、昇圧トランス１１の出力電圧、すなわち二次コイル１１ｂの出力電圧を半波整流して出力する。
メインコンデンサ１２は、その一端を整流用ダイオード２０のカソードに接続し、他端を共通電位（ＧＮＤ）に接続していて、昇圧トランス１１の半端整流出力によって高電圧に充電される。ストロボ放電管１３（ストロボ放電管ＸＬ）は、典型的にはいわゆるキセノン放電管であり、一対の放電電極の一方をメインコンデンサ１２の一端に接続し、放電電極の他方をスイッチング素子ＳＤであるＩＧＢＴ１６のコレクタ端子に接続している。このＩＧＢＴ１６のエミッタ端子は、共通電位（ＧＮＤ：グラウンド）に接続している。
【００２２】
このような構成により、ＩＧＢＴ１６がオンとなっている間は、メインコンデンサ１２の充電電圧がストロボ放電管１３の一対の放電電極間に印加される。また、ストロボ放電管１３には、その外周管壁にトリガ電圧を印加するためのトリガ電極１３ａを設けている。トリガ電極１３ａからストロボ放電管１３に、所定値以上のトリガ電圧を印加すると、その内部に封入されたキセノンガスがイオン化して絶縁が破れ、一対の放電電極間でメインコンデンサ１２に蓄えられた電荷が放電可能となり、メインコンデンサ１２が最低発光可能電圧以上に充電されていれば、放電が開始される。
トリガコイル１５は、一次コイル１５ａと二次コイル１５ｂを有する一種のトランスであり、一次コイル１５ａと二次コイル１５ｂとの接続点は、ＩＧＢＴ１６のコレクタ端子に接続している。ＩＧＢＴ１６がオンとなったときに、トリガコンデンサ１４が一次コイル１５ａに放電電流を流して放電する。二次コイル１５ｂは、その一端をトリガ電極１３ａに接続しており、他端を一次コイル１５ａとトリガコンデンサ１４を介して、ストロボ放電管１３の前記他方の放電電極とＩＧＢＴ１６のコレクタ端子の接続点に接続してある。このような構成により、一次コイル１５ａにトリガコンデンサ１４の放電電流が流れたときに二次コイル１５ｂに発生するトリガ電圧がトリガ電極１３ａを介してストロボ放電管１３に印加される。
ストロボ発光のオン／オフは、発光制御回路１７からの出力信号によってＩＧＢＴ１６をオン／オフすることによって制御する。発光制御回路１７からの出力信号は、発光信号１９によって電圧値を変更することができる。
【００２３】
本発明の特徴は、以上のような構成において、次のように制御が行われることにある。
本発明に係る第１の実施の形態において、図２における発光制御回路のさらに詳細な構成を示すブロック図を図３に示している。図３において、シーケンス制御部ＳＣから与えられる発光信号１９は、電圧値の低い低電圧発光信号１９ａと、この低電圧発光信号１９ａよりも電圧値の高い高電圧発光信号１９ｂとを有している。発光制御回路１７は、主としてアナログスイッチを用いて構成され、昇圧トランス１１の電圧検出のためのタップ端子１８により検出される二次コイル１１ｂ側の電圧に対応して低電圧発光信号１９ａおよび高電圧発光信号１９ｂのいずれか一方を選択的に出力する。
すなわち、図４に、主としてシーケンス制御部ＳＣおよび発光制御回路１７（ＦＣ）による制御動作のフローチャートを示しており、この図４のフローチャートに従ってストロボ発光までの動作を説明する。
【００２４】
まず、このストロボ装置が組み込まれたカメラの撮影用シャッタ信号が充電制御部１０に入力されると（ステップＳ０１）、充電制御部１０により昇圧トランス１１の２次側における充電電圧Ｖ１を検出する（ステップＳ０２）。そして、この検出された充電電圧Ｖ１を充電電圧比較用の基準電圧値Ｖａと比較する（ステップＳ０３）。発光制御回路１７は、これらの電圧値の比較結果がＶ１＞Ｖａの場合には、低電圧発光信号１９ａを選択し（ステップＳ０４ａ）、Ｖ１≦Ｖａの場合には、高電圧発光信号１９ｂを選択して出力に供する（ステップＳ０４ｂ）。基準電圧値Ｖａは、ストロボ発光が起こりにくくなる充電電圧値に設定するものであり、この実施の形態においては、例えばＶａ＝２３０Ｖとする。発光信号１９ａと１９ｂの電圧値は、低電圧発光信号１９ａ＜高電圧発光信号１９ｂとなるように設定する、この実施の形態においては、低電圧発光信号１９ａ＝３Ｖとし、高電圧発光信号１９ｂ＝４Ｖとしている。
充電電圧値の比較後に選択される発光信号１９ａまたは１９ｂは、発光制御回路１７内で処理され（ステップＳ０５）、発光制御回路１７のアナログスイッチ入力時の波形を維持したまま、１つの出力ゲートから出力される（ステップＳ０６）。この発光制御回路１７により、電圧値の異なる２種類の発光信号１９ａおよび１９ｂを選択的に用いて１つのＩＧＢＴ１６に対するオン／オフの制御信号として利用することが可能となる。
【００２５】
このＩＧＢＴ１６に対する制御信号が発光制御回路１７からＩＧＢＴ１６に与えられると（ステップＳ０７）、その制御信号に従ってＩＧＢＴ１６がオンとなり、トリガ回路ＴＣのトリガコンデンサ１４からトリガコイル１５の一次コイル１５ａに放電電流が流れる。この放電電流によりトリガコイル１５の二次コイル１５ｂに発生するトリガ電圧がストロボ放電管１３のトリガ電極１３ａを介して印加され（ステップＳ０８）、ストロボ放電管１３が、メインコンデンサ１２の充電電荷を放電し、ストロボ放電管１３が発光して（ステップＳ０９）、１回の発光制御動作が終了する。
このような構成とすることによって、ＩＧＢＴ１６を駆動するための電圧値を、メインコンデンサ１２の充電電圧値Ｖ１に基づいて、３Ｖと４Ｖのいずれかに選択することによって、ＩＧＢＴ１６のゲートの開閉時間を変化させる。
図５に、ＩＧＢＴ１６のゲートを３Ｖと４Ｖの電圧値で駆動した場合のトリガ電極１３ａにおけるトリガ電圧値とスイッチング信号の波形を示している。すなわち、図５の（ａ）は、ＩＧＢＴ１６のゲートを３Ｖで駆動した場合のトリガ電極１３ａにおけるトリガ電圧値とスイッチング信号の波形であり、（ｂ）は、ＩＧＢＴ１６のゲートを４Ｖで駆動した場合のトリガ電極１３ａにおけるトリガ電圧値とスイッチング信号の波形である。これらの測定結果より、ＩＧＢＴ１６のゲートの制御信号の電圧値を３Ｖから４Ｖへ変えることで、トリガ電圧値が４．１ｋＶから５．０ｋＶまで増加することがわかる。したがって、充電電圧が低くなり発光がしにくくなった状態においてもトリガ電圧値を高くすることによってストロボ放電管を発光させることが可能となる。
【００２６】
本発明に係る第２の実施の形態において、図２における発光制御回路およびＩＧＢＴ部分のさらに詳細な回路構成を図６に示している。
図６の発光制御回路１７′は、アナログスイッチ等のスイッチＳＷ１と例えば抵抗値２２Ωの抵抗Ｒ１との直列回路、アナログスイッチ等のスイッチＳＷ２と例えば抵抗値３３Ωの抵抗Ｒ２との直列回路、アナログスイッチ等のスイッチＳＷ３と例えば抵抗値４７Ωの抵抗Ｒ３との直列回路およびアナログスイッチ等のスイッチＳＷ４と例えば抵抗値５６Ωの抵抗Ｒ４との直列回路を、互いに並列に接続して構成している。この並列回路の一端に、この場合単一の発光信号１９が供給され、４個のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を選択的に閉じることによって、４個の抵抗Ｒ１〜Ｒ４のいずれか１つを択一的に介して他端からＩＧＢＴ１６に対して制御信号が出力される。
すなわち、４個のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４の選択的なスイッチングによって、単一の発光信号１９から４種類の出力が得られる。各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４には、それぞれ直列に異なる値の抵抗Ｒ１〜Ｒ４が接続されており、これらスイッチＳＷ１〜ＳＷ４の選択的な制御により抵抗Ｒ１〜Ｒ４を切り換えて、抵抗値を変更することによってＩＧＢＴ１６の制御信号の立ち上がり時間（時定数）を変化させることが可能となる。このように、ＩＧＢＴ１６の制御信号の立ち上り時間を変化させることによって、ＩＧＢＴ１６のゲートの開閉時間を変化させることができ、上述した第１の実施の形態の場合と同様にトリガ電圧値を変化させることが可能となる。
【００２７】
このスイッチＳＷ１〜ＳＷ４の選択によって、発光信号１９の信号路に直列に介挿される抵抗値（抵抗Ｒ１〜Ｒ４）を変更することによってＩＧＢＴ１６の制御信号の立ち上がり時間を変化させて、ＩＧＢＴ１６のゲートの開閉時間を変化させることについて、さらに詳細に説明する。
一般に、ＩＧＢＴ１６等のトランジスタには、わずかではあるが、図６に等価的に示すように、入力容量ＣＩが存在する。このため、ＩＧＢＴ１６の制御信号がパルス信号として入力された場合、ゲート閾値電圧に達するまでの立ち上がり／立ち下がり時間が長くなる。第１の実施の形態に関連して述べたように、ＩＧＢＴ１６のゲート開閉に要する時間が長くなると、トリガ電圧値が低下し、ストロボ放電管１３を発光させるための充分なトリガ電圧が得られなくなる。このため、ＩＧＢＴ１６の制御信号の電流値をある程度大きくして、ＩＧＢＴ１６のゲート電圧の立ち上がり時間を早く保つ必要がある。しかしながら、逆にＩＧＢＴ１６のゲートを閉じる際に、立ち下がり時間を短くして瞬時に大電流を遮断した場合には、ＩＧＢＴ１６の素子自体が破損するおそれがある。
このため、ＩＧＢＴ１６のゲートの開閉時間は、ストロボ放電管１３が発光するための充分なトリガ電圧を得ることができ、且つＩＧＢＴ１６の素子自体が破損しない最適な開閉時間となるように設定する必要がある。
【００２８】
そこで、図６に示すように、本発明の第２の実施の形態においては、発光制御回路１７′におけるＩＧＢＴ１６への制御信号の出力抵抗Ｒ１〜Ｒ４を、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のスイッチングにより可変とすることによって、ＩＧＢＴ１６の制御信号の電流値を変化させることが可能となる。このようにすることにより、ＩＧＢＴ１６のゲートの開閉時間を変化させることができ、充電電圧が低くなって発光がしにくくなった状態においてはトリガ電圧を高くして、ストロボ放電管を発光させることが可能となる。また、ＩＧＢＴ１６の開閉時間が短くなりＩＧＢＴ１６の素子自体の破損が懸念される状態に対しても、回路部品を変更することなく、制御プログラムの変更のみで対応することが可能となる。
ここで、トリガ用スイッチング素子ＳＤとして好適な、ＩＧＢＴの具体的な特性について、伝導度変調型電界効果トランジスタとしてのシリコンＮチャンネルＩＧＢＴであるＧＴ８Ｇ１３３（東芝製）を例にとって説明する（東芝ＧＴ８Ｇ１３３データシートに基づいている）。
ＧＴ８Ｇ１３３は、図７にＧＴ８Ｇ１３３の電気的特性を示すように、入力容量Ｃｉｅｓ＝２５００ｐＦ（標準）を持つ。また、ＧＴ８Ｇ１３３においては、ターンオフ時の、コレクタ−エミッタ間電圧の傾きｄｖ／ｄｔは、４００Ｖ／μｓ以下になるように設計することが求められる。また、ＧＴ８Ｇ１３３のゲート抵抗―スイッチング時間の特性は、図８に示す通りである。
【００２９】
上述したように、本発明の第１および第２の実施の形態においては、図１および図２に示すように、スイッチング素子ＳＤをストロボ放電管ＸＬの電源印加とトリガコンデンサ１４の放電とのスイッチングに共通に使用する回路を用いてストロボ装置を構成するものとした。これに対して、本発明に係る第３の実施の形態として、図９に示すように、トリガ回路ＴＣにのみスイッチング素子ＳＤ１（のコレクタ−エミッタ間）を接続してトリガコンデンサの放電制御に用い、ストロボ放電管ＸＬは、メインコンデンサＭＣと並列に接続して、メインコンデンサＭＣの充電電圧が常時ストロボ放電管ＸＬに印加される構成としてもよい。このようにすれば、トリガ用スイッチング手段としてのスイッチング素子ＳＤ１（コレクタ−エミッタ間）に流す電流が少なくて済むので、スイッチング素子ＳＤ１として、ＩＧＢＴ以外の高耐圧トランジスタも使用することができる。
さらに、本発明に係る第４の実施の形態として、図１０に示すように、トリガ回路ＴＣには、第１のスイッチング素子ＳＤ２ａ（のコレクタ−エミッタ間）を接続してトリガコンデンサの放電制御に用い、ストロボ放電管ＸＬには、第２のスイッチング素子ＳＤ２ｂ（のコレクタ−エミッタ間）を直列に接続してメインコンデンサＭＣの充電電圧印加制御に用いる構成としてもよい。
【００３０】
このとき発光制御回路ＦＣ１は、スイッチング素子ＳＤ２ａおよびＳＤ２ｂに対して、同時に制御信号を与えるようにしても良いが、それぞれにタイミングを異ならせるべく（例えば、第２のスイッチング素子ＳＤ２ｂを先にオン状態としてから第１のスイッチング素子ＳＤ２ａをオン状態とし、第１および第２のスイッチング素子ＳＤ２ａおよびＳＤ２ｂを同時にオフ状態とするなど）制御信号を与えるようにしても良い。
また、第２のスイッチング素子ＳＤ２ｂによってストロボ放電管ＸＬへの供給電源のオン／オフを制御するので、トリガ用の第１のスイッチング素子ＳＤ２ａよりも第２のスイッチング素子ＳＤ２ｂを先にオン状態としてもよく、ストロボ放電管ＸＬは供給電源を断つだけでオフとなるので、第２のスイッチング素子ＳＤ２ｂのオフによって、ストロボ放電管ＸＬの発光を停止させるようにしても良い。この場合も、図１の単一のスイッチング素子ＳＤよりも、スイッチング素子ＳＤ２ａおよびＳＤ２ｂ（コレクタ−エミッタ間）に流す電流が少なくて済むので、スイッチング素子ＳＤ２ａおよびＳＤ２ｂとして、ＩＧＢＴ以外の高耐圧トランジスタも使用することができる。
【符号の説明】
【００３１】
ＳＣ  シーケンス制御部
ＣＣ  充電制御部
ＢＣ  昇圧回路
ＦＣ，ＦＣ１  発光制御回路
ＴＣ  トリガ回路
ＸＬ  ストロボ放電管
ＳＤ，ＳＤ１，ＳＤ２ａ，ＳＤ２ｂ  スイッチング素子
ＭＣ  メインコンデンサ
ＳＷ１〜ＳＷ４  スイッチ
Ｒ１〜Ｒ４  抵抗
ＣＩ  入力容量
１０  充電制御部
１１  昇圧トランス
１２  メインコンデンサ
１３  ストロボ放電管
１４  トリガコンデンサ
１５  トリガコイル
１６  絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor：ＩＧＢＴ）
１７，１７′  発光制御回路
２０  ダイオード
２１  抵抗
【図１】
2010157479.tif 000003
【図２】
2010157479.tif 000004
【図３】
2010157479.tif 000005
【図４】
2010157479.tif 000006
【図５】
2010157479.tif 000007
【図６】
2010157479.tif 000008
【図７】
2010157479.tif 000009
【図８】
2010157479.tif 000010
【図９】
2010157479.tif 000011
【図１０】
2010157479.tif 000012