(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
閃光用の放電管と、入力信号に基づく発振信号を生成する発振回路と、電源電圧及び前記発振回路からの発振信号に基づく高電圧を発生する圧電トランスを含む昇圧回路と、前記放電管を発光させるべく前記圧電トランスの出力電圧によって電気エネルギを蓄えるコンデンサを含む充電回路と、前記放電管の放電を促す高電圧信号を発生させるトリガ回路とを備えるストロボ装置であって、
前記電源電圧を検出する電源電圧検出回路を備え、
前記電源電圧は、交換可能な電池の出力電圧であり、
前記発振回路は、出力すべき発振信号を調整すべく、その発振信号の周波数を制御する周波数制御手段、該発振信号のデューティ比を制御するデューティ比制御手段、或いは該発振信号としてバースト制御された発振信号を生成するバースト制御手段の少なくとも何れか１つを含み、前記入力信号として、前記電源電圧検出回路によって検出された電源電圧に基づく発振信号を生成することにより、前記コンデンサへの充電状態を調整することを特徴とするストロボ装置。
【請求項２】
前記コンデンサの充電電圧を検出する充電電圧検出回路を更に備え、
前記発振回路は、前記入力信号として、前記電源電圧検出回路によって検出された電源電圧と、前記充電電圧検出回路によって検出された充電電圧とに基づく発振信号を生成することにより、前記コンデンサへの充電状態を調整すると共に、所定の充電状態に達したときには、その充電状態を保持する
ことを特徴とする請求項１記載のストロボ装置。
【請求項３】
前記ストロボ装置は、カメラに内蔵または外付けされるカメラ用のストロボ装置であって、
前記トリガ回路は、該カメラのシャッター操作に応じて動作する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のストロボ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ストロボ装置に関し、例えば各種カメラに内蔵または外付けして好適なストロボ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、銀塩写真を撮影するカメラ、或いは撮像素子を用いて画像を撮像するデジタルカメラには、撮影時に被写体を瞬間的に照明する所謂ストロボ装置が普及している。
【０００３】
上記従来のストロボ装置には、一般に、電源電圧を昇圧すると共に放電管の発光用のエネルギをコンデンサに充電する充電回路と、発光を促す（開始させる）トリガ回路とを備えており、例えば特開２０００−２４１８６０号等にも開示されているように、充電回路とトリガ回路とにそれぞれ巻線トランスが採用される。
【０００４】
このような従来のストロボ装置においては、電源電圧の供給手段として、可搬性の観点から一般に電池（バッテリ）が採用されている。市販されている電池は、その消耗状態や個体差に応じて電源特性が異なったものとなるが、ストロボ装置において消耗が進んで出力電圧が低下した電池を用いて、充電量が少ない状態のコンデンサを充電しているときに、迅速な充電を行うべく当該コンデンサに通電する充電電流を大きく調整されると、その大きな充電電流をまかなうだけの電力を当該電池が供給できないことが原因となって、ストロボ装置全体がシステムダウンすることが知られている。
【０００５】
そこで、この問題を解決し、電池の出力特性に適した充電電流によってコンデンサを効率良く充電すべく、特開平７−２２１９１号には、昇圧比の異なる２つ以上の昇圧回路を備えるストロボ装置が提案されており、特開平８−１２２８６９号には、昇圧用のトランスの巻き数比を切り替え可能なストロボ装置が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のストロボ装置は、何れも回路規模が大きく、ユーザが携帯して持ち歩くカメラのストロボ装置として好ましいとは言えない。
【０００７】
また、一般的な従来のストロボ装置には、充電用のコンデンサが過充電された際の破裂等の不具合を未然に防止すべく、充電電圧をクランプするツェナーダイオードが採用されるが、その場合、充電効率が良とは言えず、素子特性のバラツキも比較的大きい。また、ツェナーダイオード自体が高価であるため、ストロボ装置のコストを低減する上で障害となる。
【０００８】
そこで本発明は、シンプルな回路構成を備え、最適な充電電流によって効率的な充電を行うストロボ装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係るストロボ装置は、以下の構成を特徴とする。
【００１０】
即ち、閃光用の放電管と、入力信号に基づく発振信号を生成する発振回路と、電源電圧及び前記発振回路からの発振信号に基づく高電圧を発生する圧電トランスを含む昇圧回路と、前記放電管を発光させるべく前記圧電トランスの出力電圧によって電気エネルギを蓄えるコンデンサを含む充電回路と、前記放電管の放電を促す高電圧信号を発生させるトリガ回路とを備えるストロボ装置であって、前記電源電圧を検出する電源電圧検出回路を備え、前記電源電圧は、交換可能な電池の出力電圧であり、前記発振回路は、出力すべき発振信号を調整すべく、その発振信号の周波数を制御する周波数制御手段、該発振信号のデューティ比を制御するデューティ比制御手段、或いは該発振信号としてバースト制御された発振信号を生成するバースト制御手段の少なくとも何れか１つを含み、前記入力信号として、前記電源電圧検出回路によって検出された電源電圧に基づく発振信号を生成することにより、前記コンデンサへの充電状態を調整することを特徴とする。
【００１１】
圧電トランスを含む昇圧回路及びその発振回路により、シンプルな回路構成を実現できると共に、電源電圧が消耗した電池である場合であっても、その消耗状態に応じて最適な充電電流が得られるので、ストロボ装置全体のシステムダウンを防止して、効率的な充電を行うことができる。
【００１４】
更に好ましくは、上記の電源電圧検出回路と、充電電圧検出回路と両方共に備え、前記発振回路は、前記入力信号として、前記電源電圧検出回路によって検出された電源電圧と、前記充電電圧検出回路によって検出された充電電圧とに基づく発振信号を生成することにより、前記コンデンサへの充電状態を調整すると共に、所定の充電状態に達したときには、その充電状態を保持すると良い。これにより、ストロボ装置全体のシステムダウンを防止して、効率的な充電を行うことができると共に、コンデンサが所定の充電状態（例えば満充電）に達したときには、速やかに充電が中止され、その後、充電電圧が低下したときには再び充電がなされ、これらの動作が自動的に繰り返されるので、放電管のトリガがいつかけられても最適な発光を実現することができる。
【００１５】
上記の何れの構成のストロボ装置も、カメラに内蔵または外付けされるカメラ用に採用して好適であって、その場合、前記トリガ回路は、該カメラのシャッター操作に応じて動作すれば良い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るストロボ装置を、各種カメラに内蔵または外付けして好適なストロボ装置に適用した実施形態として、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係るストロボ装置の回路構成を示すブロック図である。
【００１８】
同図において、４は、閃光用の放電管（例えばキセノン放電管）である。３は、放電管４を発光させる電気エネルギを蓄えるコンデンサ（以下、放電コンデンサ）である。５は、本実施形態に係るストロボ装置を駆動する電源であり、例えば交換可能な電池（バッテリ）である。６は、電源５の出力電圧を検出すると共にその検出結果を発振回路１１に帰還する電源電圧検出回路であり、例えば図３に示す如く２つの分圧抵抗を用いた一般的な回路を採用すれば良い。
【００１９】
１１は、電源電圧検出回路６によって検出された電源電圧に基づく発振信号を生成する発振回路である（詳細は後述する）。１２は、電源５の出力電圧と、発振回路１１から出力される発振信号に基づいて、圧電トランス１３を駆動する駆動信号を生成する駆動回路であり、例えば図２に示す如く２つのスイッチング素子（電界効果トランジスタ）からなるブリッジ回路と、そのブリッジ回路から出力される矩形波を正弦波に変換するインダクタとを用いた一般的な回路を採用すれば良い。１３は、放電コンデンサ３を充電すべく高電圧を発生する圧電トランスである。
【００２０】
１５及び１６は、圧電トランス１３の出力電圧を整流する一般的な整流回路をなすダイオードである。７は、放電コンデンサ３が過充電された際の破裂等の不具合を未然に防止すべく、そのコンデンサの充電電圧をクランプするツェナーダイオードである。
【００２１】
そして、２は、カメラのシャッター（不図示）の操作に応じて、放電コンデンサ３に充電されていた電気エネルギによる放電管４の放電（閃光）を促す高電圧信号を発生させるトリガ信号発生回路であり、巻線トランスを用いた一般的な回路であっても、或いは高電圧の発生用の第２の圧電トランスを含む回路を採用しても良い。トリガ信号発生回路２にも圧電トランスを採用した場合には、装置の外形寸法を更にコンパクトにできると共に、ストロボ装置としての自重を削減することができる。
【００２２】
次に、発振回路１１の具体的な回路構成と、その回路構成によって実現する放電コンデンサ３の充電動作とについて、３種類の方法を説明する。本実施形態では、これらの制御方法の何れか１つを発振回路１１に採用すれば良い。
【００２３】
＜発振信号の周波数を制御する第１の方法＞
はじめに、発振回路１１より出力する発振信号の周波数を制御する方法について、図４、図７及び図８を参照して説明する。
【００２４】
図４は、第１の実施形態において発振信号を制御する第１の方法を実現する発振回路１１の回路構成を示すブロック図であり、この場合、発振回路１１は、電源電圧検出回路６の出力信号（電源電圧を表わす信号）が入力される発振周波数調整回路１１−２と、発振周波数調整回路１１−２の出力信号（制御電圧）に応じた発振周波数の発振信号を、駆動回路１２に対して出力する発振器（電圧制御発振器：ＶＣＯ）１１−１とを備える。
【００２５】
尚、発振器１１−１及び発振周波数調整回路１１−２の詳細な回路構成については、現在では一般的なものを採用するものとし、本実施形態における詳細な説明は省略する。
【００２６】
図７は、出力される発振信号の発振周波数と、放電コンデンサ３の充電状態との関係を示す図である。図８は、第１の実施形態において発振信号を制御すべくその周波数を調整する第１の方法による充電動作を説明する図である。
【００２７】
圧電トランス３を用いて放電コンデンサ３に充電を行う場合、図７に示すように、発振回路１１（この場合、発振器１１−１）より出力する発振信号の周波数が小さいほど（同図にはｆ１乃至ｆ３にて例示、但しｆ１＜ｆ２＜ｆ３）、放電コンデンサ３の充電電圧Ｖ０の上昇特性を示すカーブはきつくなることが判る。このことを換言すれば、放電コンデンサ３が所定の充電状態（例えば満充電）に達するまでの時間ｔは、発振回路１１より出力する発振信号の周波数を調整することによって制御できることを意味する。
【００２８】
そこで、図８に示す圧電トランス３の山形の動作特性において、あるタイミングにおける発振信号の周波数がｆ２であって、その周波数ｆ２に応じた放電コンデンサ３の充電電流がＩｃ２（制御点Ｐ）であるときを考える。
【００２９】
このとき、第１の方法においては、発振周波数調整回路１１−２において電源電圧検出回路６の出力信号が低下した（即ち、電源５の出力電圧が低下した）ことが検出された場合、発振周波数調整回路１１−２は、発振器１１−１が周波数ｆ２より大きな周波数ｆ３の発振信号を出力可能な制御信号を出力する。発振器１１−１が周波数ｆ３の発振信号を出力すると、充電電流はＩｃ２からＩｃ３に低減される。
【００３０】
従って、図１に示す電源５が例えば消耗した電池であって出力電圧が低下している場合には、その電源電圧に応じてコンデンサ３への充電電流Ｉｃが低減されるので、従来の技術で前述したストロボ装置全体がシステムダウンするトラブルを防止できる。
【００３１】
反対に、周波数ｆ２に応じて放電コンデンサ３の充電電流がＩｃ２（制御点Ｐ）であるときに、電源電圧検出回路６の出力信号が大きくなったときには、発振周波数調整回路１１−２からの制御電圧によって発振器１１−１が周波数ｆ２より小さな周波数ｆ１の発振信号を出力する。発振器１１−１が周波数ｆ１の発振信号を出力すると、充電電流はＩｃ２からＩｃ１に増加する。
【００３２】
従って、電源５の出力電圧が定格状態の場合或いは定格状態に復帰した場合には、その電源電圧に応じてコンデンサ３への充電電流Ｉｃが増加するので、放電コンデンサ３を迅速に充電することができる。
【００３３】
即ち、第１の方法によれば、シンプルな回路構成のストロボ装置を実現することができると共に、電源５の状態に応じて最適な充電電流による放電コンデンサ３の効率的な充電を行うことができる。
【００３４】
＜発振信号のデューティ比を制御する第２の方法＞
次に、発振回路１１より出力する発振信号のデューティ比を制御する方法について、図５、図９及び図１０を参照して説明する。
【００３５】
図５は、第１の実施形態において発振信号を制御する第２の方法を実現する発振回路１１の回路構成を示すブロック図であり、電源電圧検出回路６の出力信号（電源電圧を表わす信号）が入力されるデューティ比調整回路１１−３と、デューティ比調整回路１１−３の出力信号（制御電圧）に応じた発振周波数の発振信号を、駆動回路１２に対して出力する発振器（電圧制御発振器：ＶＣＯ）１１−１とを備える。
【００３６】
尚、発振器１１−１及びデューティ比調整回路１１−３の詳細な回路構成については、現在では一般的なものを採用するものとし、本実施形態における詳細な説明は省略する。
【００３７】
図９は、出力される発振信号のデューティ比と、放電コンデンサ３の充電状態との関係を示す図である。図１０は、第１の実施形態において発振信号を制御すべくそのデューティ比を調整する第２の方法による充電動作を説明する図である。
【００３８】
圧電トランス３を用いて放電コンデンサ３に充電を行う場合、図９に示すように、発振回路１１（この場合、発振器１１−１）より出力する発振信号のデューティ比が大きいほど（同図にはＤ１及びＤ２にて例示、但しＤ１＞Ｄ２）、放電コンデンサ３の充電電圧Ｖ０の上昇特性を示すカーブはきつくなることが判る。このことを換言すれば、放電コンデンサ３が所定の充電状態（例えば満充電）に達するまでの時間ｔは、発振回路１１より出力する発振信号のデューティ比を調整することによって制御できることを意味する。
【００３９】
そこで、第２の方法では、発振器１１−１が出力する発振信号の周波数は所定値のまま固定とし、その発振信号のデューティ比を、デューティ比調整回路１１−３から設定される制御電圧に応じて制御する。
【００４０】
即ち、あるタイミングにおける発振信号のデューティ比がＤ１あるときを考える。このとき、デューティ比調整回路１１−３において電源電圧検出回路６の出力信号が低下した（即ち、電源５の出力電圧が低下した）ことが検出された場合、デューティ比調整回路１１−３は、発振器１１−１が出力する発振信号のデューティ比を、デューティ比Ｄ１より小さなデューティ比Ｄ２に調整し、それに応じて圧電トランス３の出力電圧は、図１０に示す波高値の如く小さく調整されるので、結果として、充電電流はデューティ比Ｄ１のときより低減される。
【００４１】
従って、図１に示す電源５が例えば消耗した電池であって出力電圧が低下している場合には、その電源電圧に応じてコンデンサ３に対する印加電圧（充電電流Ｉｃ）が低減されるので、従来の技術で前述したストロボ装置全体がシステムダウンするトラブルを防止できる。
【００４２】
反対に、あるタイミングにおける発振信号のデューティ比がＤ２であるときに、電源電圧検出回路６の出力信号が大きくなったときに、デューティ比調整回路１１−３は、発振器１１−１が出力する発振信号のデューティ比を、デューティ比Ｄ２より大きなデューティ比Ｄ１に調整され、それに応じて圧電トランス３の出力電圧は、図１０に示す波高値の如く大きく調整するので、結果として、充電電流はデューティ比Ｄ２のときより増加する。
【００４３】
従って、電源５の出力電圧が定格状態の場合或いは定格状態に復帰した場合には、その電源電圧に応じてコンデンサ３に対する印加電圧（充電電流Ｉｃ）が増加するので、放電コンデンサ３を迅速に充電することができる。
【００４４】
即ち、第２の方法によっても、上述した第１の方法と同様に、シンプルな回路構成のストロボ装置を実現することができると共に、電源５の状態に応じて最適な充電電流による放電コンデンサ３の効率的な充電を行うことができる。
【００４５】
＜バースト制御された発振信号によって制御する第３の方法＞
次に、発振回路１１より出力するバースト制御された発振信号によって制御する方法について、図６、図１１及び図１２を参照して説明する。
【００４６】
図６は、第１の実施形態において発振信号を制御する第３の方法を実現する発振回路１１の回路構成を示すブロック図である。図１１は、第１の実施形態において発振信号を制御する第３の方法を実現する発振回路１１の各部の動作を説明するタイムチャートである。
【００４７】
第３の方法における発振回路１１は、所定周波数の矩形波Ｂ１を出力する第１発振器１１−４、第２の方法において採用した回路と同様な構成のデューティ比調整回路１１−３、デューティ比調整回路１１−３によって指示されたデューティ比の矩形波Ｂ２を出力する第２発振器１１−５、並びに矩形波Ｂ１及びＢ２の論理積を採ることにより、駆動回路１２に対してバースト（間欠）発振信号Ｂ３を供給するＡＮＤ素子１１−６を備える。デューティ比調整回路１１−３には、第３の方法においても電源電圧検出回路６の出力信号（電源電圧を表わす信号）が入力される。
【００４８】
尚、第３の方法において発振回路１１を構成する各ブロックの詳細な回路構成については、現在では一般的なものを採用するものとし、本実施形態における詳細な説明は省略する。
【００４９】
図１２は、第１の実施形態において発振信号を制御すべく、その発振信号をバースト（間欠）発振信号Ｂ３として調整する第３の方法による充電動作を説明する図である。
【００５０】
第３の方法では、バースト発振信号Ｂ３に応じて圧電トランス３が駆動されるので、バースト発振信号Ｂ３の間欠期間（信号が発振していない期間）には、圧電トランス３も放電コンデンサ３を充電しないことになる。また、この間欠期間の長さは、デューティ比調整回路１１−３の出力信号に応じて調整される。
【００５１】
そこで、あるタイミングにおいてデューティ比調整回路１１−３による矩形波Ｂ２のデューティ比がＤａであって、そのデューティ比Ｄａに応じたバースト発振信号Ｂ３に従って、圧電トランス３が駆動されているときを考える。
【００５２】
このとき、デューティ比調整回路１１−３において電源電圧検出回路６の出力信号が低下した（即ち、電源５の出力電圧が低下した）ことが検出された場合、デューティ比調整回路１１−３は、バースト発振信号Ｂ３に含まれる間欠期間が大きくなるように、第２発振器１１−５に設定するデューティ比を、デューティ比Ｄａより小さなデューティ比Ｄｂに調整し、それに応じて圧電トランス３の出力電圧は、出力電圧を生じない期間が長くなるように調整されるので、結果として、充電電流はデューティ比Ｄａのときより低減される。
【００５３】
従って、図１に示す電源５が例えば消耗した電池であって出力電圧が低下している場合には、その電源電圧に応じて、圧電トランス３の出力電圧のコンデンサ３への印加時間（充電電流Ｉｃ）が低減されるので、充電電圧Ｖ０の上昇速度を、図１２に例示する特性Ｉから特性ＩＩのようにゆっくりとしたものに遷移することができ、従来の技術で前述したストロボ装置全体がシステムダウンするトラブルを防止できる。
【００５４】
反対に、あるタイミングにおけるデューティ比調整回路１１−３のデューティ比がＤｂであるときに、電源電圧検出回路６の出力信号が大きくなった場合、デューティ比調整回路１１−３は、バースト発振信号Ｂ３に含まれる間欠期間が小さくなるように、第２発振器１１−５に設定するデューティ比を、デューティ比Ｄｂより大きなデューティ比Ｄａに調整し、それに応じて圧電トランス３の出力電圧は、電圧値を生じる期間が長くなるように調整されるので、結果として、充電電流はデューティ比Ｄｂのときより増加する。
【００５５】
従って、電源５の出力電圧が定格状態の場合或いは定格状態に復帰した場合には、その電源電圧に応じて、圧電トランス３の出力電圧のコンデンサ３への印加時間（充電電流Ｉｃ）が増加するので、図１２に例示する特性Ｉの如く、放電コンデンサ３を迅速に充電することができる。
【００５６】
即ち、第３の方法によっても、上述した第１の方法と同様に、シンプルな回路構成のストロボ装置を実現することができると共に、電源５の状態に応じて最適な充電電流による放電コンデンサ３の効率的な充電を行うことができる。
【００５７】
以上説明した第１の実施形態によれば、発振回路１１に何れの回路構成を採用しても、電源の状態に応じて最適な充電電流が得られるので、ストロボ装置全体のシステムダウンを防止して、効率的な充電を行うことができる。
【００５８】
［第２の実施形態］
次に、上述した第１の実施形態に係るストロボ装置を基本とする第２の実施形態を説明する。以下の説明においては、第１の実施形態と同様な構成については重複する説明を省略し、本実施形態における特徴的な部分を中心に説明する。
【００５９】
図１３は、第２の実施形態に係るストロボ装置の回路構成を示すブロック図である。
【００６０】
同図に示す回路構成において、基本的な回路構成は第１の実施形態（図１）と同様であるが、本実施形態では、上述した電源電圧検出回路６及びツェナーダイオード７は備えておらず、その代わりに、放電コンデンサ３の充電電圧Ｖ０を検出すると共にその検出結果を発振回路１１に帰還する充電電圧検出回路８を備えることを特徴とする。充電電圧検出回路８の回路構成には、例えば図３に示す如く２つの分圧抵抗を用いた一般的な回路を採用すれば良い。
【００６１】
本実施形態によれば、放電コンデンサ３の保護用に必要であったツェナーダイオード７を回路構成の中から削減することができる。以下、図１３に示す回路における動作について説明するが、本実施形態においても、発振回路１１に採用可能な回路構成には第１の実施形態にて上述した３種類の方法を採用することができ、それらの方法のうち何れか１つを発振回路１１に採用すれば良い。
【００６２】
＜発振信号の周波数を制御する第１の方法＞
はじめに、発振回路１１より出力する発振信号の周波数を制御する方法について、図４、図７、図８並びに図１４を参照して説明する。ここで、図１４は、第２の実施形態に係るストロボ装置の回路構成によって実現される放電コンデンサ３の充電動作を示す図である。
【００６３】
本実施形態において、図４に示す発振周波数調整回路１１−２には、充電電圧検出回路８の出力信号（充電電圧Ｖ０を表わす信号）が入力される。そして、発振器１１−１は、充電電圧検出回路８の出力信号に基づいて、駆動回路１２に対して出力する発振信号の周波数を制御する。この制御動作の原理自体は、第１の実施形態において図７及び図８を参照して説明した原理と基本的に同様である。
【００６４】
即ち、本実施形態においても、図７に示す３種類の発振周波数ｆ１乃至ｆ３を例として参照することとし、図８に示す圧電トランス３の山形の動作特性において、放電コンデンサ３を充電しているあるタイミングにおける発振信号の周波数がｆ２であって、その周波数ｆ２に応じた放電コンデンサ３の充電電流がＩｃ２（制御点Ｐ）であるときを考える。
【００６５】
このとき、第１の方法においては、発振周波数調整回路１１−２において充電電圧検出回路８の出力信号が所定電圧Ｖｐｄを越えて上昇した（或いは、放電コンデンサ３の充電電圧Ｖ０が満充電を表わす値に達した）ことが検出された場合、発振周波数調整回路１１−２は、発振器１１−１が周波数ｆ２より大きな周波数ｆ３の発振信号を出力可能な制御信号を出力する。発振器１１−１が周波数ｆ３の発振信号を出力すると、充電電流はＩｃ２からＩｃ３（本実施形態では、零またはその近傍の電流値とする）に低減され、放電コンデンサ３の充電電圧Ｖ０が危険な状態になることを防止できる。
【００６６】
上記の如く所定電圧Ｖｐｄまで充電された放電コンデンサ３の電位（充電電圧Ｖ０）は、トリガ信号発生回路２による放電管４の発光トリガが誘発されない場合であっても、当該コンデンサにおける自然放電や放電管４やダイオード１５及び１６へのリーク等の影響によって次第に低下していく。この場合、充電電圧Ｖ０の低下は、発振周波数調整回路１１−２において、充電電圧検出回路８の出力信号の減少として捉えられるので、発振周波数調整回路１１−２は、放電コンデンサ３における電圧低下分を補って再び所定電圧Ｖｐｄまで再充電を行うべく、発振器１１−１が周波数ｆ３より小さな周波数ｆ２の発振信号を出力可能な制御信号を出力する。
【００６７】
発振器１１−１が周波数ｆ２の発振信号を出力すると、充電電流はＩｃ３からＩｃ２に増加するので、放電コンデンサ３の充電電圧Ｖ０が次第に上昇し、再び所定電圧Ｖｐｄにまで達したときには、上記の如く充電電流はＩｃ２からＩｃ３に減少するので、充電電圧Ｖ０が危険な状態になることを防止できる。
【００６８】
上述した充電動作は、放電管４の発光トリガがかけられるまで、図１４に示す如く交互に繰り返して行われるので、放電コンデンサ３の電位は、所定電圧Ｖｐｄ（満充電状態）の近傍において保持される。
【００６９】
そして、上記のような充電動作が行われているときに、トリガ信号発生回路２によって放電管４の発光動作が誘発された場合、充電電圧Ｖ０は、放電管４の発光に伴って急激に減少するので、その減少に応じて充電電圧検出回路８の出力信号も減少する。このとき、発振周波数調整回路１１−２は、放電コンデンサ３への充電を迅速に行うべく、発振器１１−１が周波数ｆ３より小さな周波数ｆ１の発振信号を出力可能な制御信号を出力する。発振器１１−１が周波数ｆ１の発振信号を出力すると、充電電流はＩｃ３からＩｃ１に増加するので、放電コンデンサ３への急速な充電が再開される。
【００７０】
即ち、第１の方法によれば、ツェナーダイオード７を回路構成の中から削減することができ、シンプルな回路構成のストロボ装置を実現することができると共に、放電コンデンサ３を安全に充電することができる。更に、満充電に達した放電コンデンサ３の充電状態を、最適な充電電流によって効率的に維持することができる。
【００７１】
＜発振信号のデューティ比を制御する第２の方法＞
次に、発振回路１１より出力する発振信号のデューティ比を制御する方法について、図９、図１０並びに図１４を参照して説明する。
【００７２】
本実施形態において、図５に示すデューティ比調整回路１１−３には、充電電圧検出回路８の出力信号（充電電圧Ｖ０を表わす信号）が入力される。そして、発振器１１−１は、充電電圧検出回路８の出力信号に基づいて、駆動回路１２に対して出力する発振信号のデューティ比を制御する。この制御動作の原理自体は、第１の実施形態において図９及び図１０を参照して説明した原理と基本的に同様である。
【００７３】
即ち、本実施形態においても、図９及び図１０に示す２種類のデューティ比Ｄ１及びＤ２を例として参照することとし、放電コンデンサ３を充電しているあるタイミングにおける発振信号のデューティ比がＤ１であるときを考える。
【００７４】
このとき、第２の方法においては、デューティ比調整回路１１−３において充電電圧検出回路８の出力信号が所定電圧Ｖｐｄを越えて上昇した（或いは、放電コンデンサ３の充電電圧Ｖ０が満充電を表わす値に達した）ことが検出された場合、デューティ比調整回路１１−３は、発振器１１−１が出力する発振信号のデューティ比を、デューティ比Ｄ１より小さなデューティ比Ｄ２に調整し、それに応じて圧電トランス３の出力電圧は、図１０に示す波高値の如く小さく調整されるので、結果として、充電電流はデューティ比Ｄ１のときより低減され、放電コンデンサ３の充電電圧Ｖ０が危険な状態になることを防止できる。
【００７５】
そして、第２の方法においても、自然放電やリークの影響によって充電電圧Ｖ０が低下した場合には、充電電圧検出回路８の出力信号の低下に応じて、発振器１１−１が出力する発振信号のデューティ比が、デューティ比Ｄ２より大きなデューティ比Ｄ１に調整される。このため、放電コンデンサ３の充電が、デューティ比Ｄ１のときより迅速に行われる。
【００７６】
上述した充電動作は、放電管４の発光トリガがかけられるまで、図１４に示す如く交互に繰り返して行われるので、放電コンデンサ３の電位は、所定電圧Ｖｐｄ（満充電状態）の近傍において保持される。
【００７７】
そして、上記のような充電動作が行われているときに、トリガ信号発生回路２によって放電管４の発光動作が誘発された場合、デューティ比調整回路１１−３は、発振器１１−１が出力する発振信号のデューティ比を、デューティ比Ｄ１及びＤ２よりも大きなデューティ比（図９及び図１０には不図示）に調整し、それに応じて圧電トランス３の出力電圧は、大きな波高値に調整されるので、放電コンデンサ３への急速な充電が再開される。
【００７８】
即ち、第２の方法によっても、上述した第１の方法と同様に、ツェナーダイオード７を回路構成の中から削減することができ、シンプルな回路構成のストロボ装置を実現することができると共に、放電コンデンサ３を安全に充電することができる。更に、満充電に達した放電コンデンサ３の充電状態を、最適な充電電流によって効率的に維持することができる。
【００７９】
＜バースト制御された発振信号によって制御する第３の方法＞
次に、発振回路１１より出力するバースト制御された発振信号によって制御する方法について、図６、図１１、図１２並びに図１４を参照して説明する。
【００８０】
本実施形態において、図６に示すデューティ比調整回路１１−３には、充電電圧検出回路８の出力信号（充電電圧Ｖ０を表わす信号）が入力される。そして、発振器１１−１は、充電電圧検出回路８の出力信号に基づいて生成したバースト（間欠）発振信号Ｂ３を、駆動回路１２に対して出力する。この制御動作の原理自体は、第１の実施形態において図１１及び図１２を参照して説明した原理と基本的に同様である。
【００８１】
即ち、本実施形態においても、２種類のデューティ比がＤａ及びＤｂ（＜Ｄａ）を例として説明するものとし、あるタイミングにおいてデューティ比調整回路１１−３の制御に基づく矩形波Ｂ２のデューティ比がＤａであって、そのデューティ比Ｄａに応じたバースト発振信号Ｂ３によって圧電トランス３が駆動されているときを考える。
【００８２】
このとき、第３の方法においては、デューティ比調整回路１１−３において充電電圧検出回路８の出力信号が所定電圧Ｖｐｄを越えて上昇した（或いは、放電コンデンサ３の充電電圧Ｖ０が満充電を表わす値に達した）ことが検出された場合、デューティ比調整回路１１−３は、第２発振器１１−５の出力する矩形波Ｂ２のデューティ比を、デューティ比Ｄａより小さなデューティ比Ｄｂ（本実施形態では零またはその近傍の値）に調整し、その調整に応じて、バースト（間欠）発振信号Ｂ３の間欠期間は長くなるように調整される。これにより、充電電圧Ｖ０の上昇速度は、図１２に例示する特性Ｉから特性ＩＩのようにゆっくりとしたものに遷移するので、放電コンデンサ３の充電電圧Ｖ０が危険な状態になることを防止できる。
【００８３】
そして、第３の方法においても、自然放電やリークの影響によって充電電圧Ｖ０が低下した場合には、充電電圧検出回路８の出力信号の低下に応じて、デューティ比調整回路１１−３の制御により、矩形波Ｂ２のデューティ比が、デューティ比Ｄｂより大きなデューティ比Ｄａに調整され、その調整に応じて、バースト発振信号Ｂ３の間欠期間が短くなるように調整される。このため、放電コンデンサ３の充電は、図１２に例示する特性Ｉの如く、デューティ比Ｄｂのときより迅速に行われる。
【００８４】
上述した充電動作は、放電管４の発光トリガがかけられるまで、図１４に示す如く交互に繰り返して行われるので、放電コンデンサ３の電位は、所定電圧Ｖｐｄ（満充電状態）の近傍において保持される。
【００８５】
そして、上記のような充電動作が行われているときに、トリガ信号発生回路２によって放電管４の発光動作が誘発された場合、デューティ比調整回路１１−３は、矩形波Ｂ２のデューティ比を、デューティ比Ｄａ及びＤｂよりも大きなデューティ比（図１１には不図示）に調整し、それに応じて圧電トランス３の出力電圧は、大きな波高値に調整されるので、放電コンデンサ３への急速な充電が再開される。
【００８６】
即ち、第３の方法によっても、上述した第１の方法と同様に、ツェナーダイオード７を回路構成の中から削減することができ、シンプルな回路構成のストロボ装置を実現することができると共に、放電コンデンサ３を安全に充電することができる。更に、満充電に達した放電コンデンサ３の充電状態を、最適な充電電流によって効率的に維持することができる。
【００８７】
以上説明した第２の実施形態によれば、ツェナーダイオード７を回路構成の中から削減することができ、シンプルな回路構成のストロボ装置を実現することができると共に、発振回路１１に何れの回路構成を採用しても、放電コンデンサ３の充電状態（充電電圧Ｖ０）に応じて最適な充電電流が得られるので、当該コンデンサを安全且つ効率良く充電することができる。
【００８８】
［第３の実施形態］
次に、上述した第１及び第２の実施形態に係るストロボ装置を基本とする第３の実施形態を説明する。以下の説明においては、第１の実施形態と同様な構成については重複する説明を省略し、本実施形態における特徴的な部分を中心に説明する。
【００８９】
本実施形態では、第２の実施形態において説明した図１３の回路構成において、電源５と発振回路１１との間に、第１の実施形態において説明した電源電圧検出回路６を更に備える。
【００９０】
即ち、本実施形態においては、発振回路１１に対して、第１の実施形態の如く電源５の電源電圧が帰還されると共に、第２の実施形態の如く放電コンデンサ３の充電電圧Ｖ０が帰還される。この場合、発振回路１１の回路構成としては、図４に示す回路構成に対してデューティ比調整回路１１−３を追加し、例えば発振周波数調整回路１１−２には電源電圧検出回路６の検出結果を入力し、デューティ比調整回路１１−３には充電電圧検出回路５の検出結果を入力すれば良い。従って本実施形態において、発振器１１−１は、発振周波数調整回路１１−２と、デューティ比調整回路１１−３との２入力に基づいて出力すべき発振信号の周波数を制御することになるが、係る動作を実現可能な発振器（電圧制御発振器）には一般的なものを採用可能であるため、本実施形態における詳細な説明は省略する。
【００９１】
また、本実施形態における発振回路１１の他の回路構成として、図６に示す回路構成において、第１発振器１１−４の代わりに発振周波数調整回路１１−２を採用することができる。
【００９２】
上述した本実施形態における回路構成によれば、電源５として消耗した電池を利用する場合であってもストロボ装置全体のシステムダウンを防止して、効率的な充電を行うことができると共に、コンデンサが所定の充電状態（例えば満充電）に達したときには、速やかに充電が中止され、その後、充電電圧が低下したときには再び充電がなされ、これらの動作が自動的に繰り返されるので、放電管のトリガがいつかけられても最適な発光を実現することができる。
【００９３】
尚、上述した各実施形態においては、発振回路１１の内部構成を回路素子によって実現したが、これに限られるものではなく、上述した発振周波数調整回路１１−２やデューティ比調整回路１１−３の動作を実現可能な動作が記述されたソフトウエアと、そのソフトウエアに従って動作するマイクロコンピュータとを用いて実現してもよい。
【００９４】
【発明の効果】
上述した本発明によれば、シンプルな回路構成を備え、最適な充電電流によって効率的な充電を行うストロボ装置の提供が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るストロボ装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】駆動回路１２の回路構成を例示する図である。
【図３】電源電圧検出回路６及び充電電圧検出回路８の回路構成を例示する図である。
【図４】第１の実施形態において発振信号を制御する第１の方法を実現する発振回路１１の回路構成を示すブロック図である。
【図５】第１の実施形態において発振信号を制御する第２の方法を実現する発振回路１１の回路構成を示すブロック図である。
【図６】第１の実施形態において発振信号を制御する第３の方法を実現する発振回路１１の回路構成を示すブロック図である。
【図７】出力される発振信号の発振周波数と、放電コンデンサ３の充電状態との関係を示す図である。
【図８】第１の実施形態において発振信号を制御すべくその周波数を調整する第１の方法による充電動作を説明する図である。
【図９】出力される発振信号のデューティ比と、放電コンデンサ３の充電状態との関係を示す図である。
【図１０】第１の実施形態において発振信号を制御すべくそのデューティ比を調整する第２の方法による充電動作を説明する図である。
【図１１】第１の実施形態において発振信号を制御する第３の方法を実現する発振回路１１の各部の動作を説明するタイムチャートである。
【図１２】第１の実施形態において発振信号を制御すべく、その発振信号をバースト（間欠）発振信号Ｂ３として調整する第３の方法による充電動作を説明する図である。
【図１３】第２の実施形態に係るストロボ装置の回路構成を示すブロック図である。
【図１４】第２の実施形態に係るストロボ装置の回路構成によって実現される放電コンデンサ３の充電動作を示す図である。
【符号の説明】
１：昇圧回路，
２：トリガ信号発生回路，
３：放電コンデンサ，
４：放電管，
５：電源，
６：電源電圧検出回路，
７：ツェナーダイオード，
８：充電電圧検出回路，
１１：発振回路，
１１−１：発振器（電圧制御発振器：ＶＣＯ），
１１−２：発振周波数調整回路，
１１−３：デューティ比調整回路，
１１−４：第１発振器，
１１−５：第２発振器，
１１−６：ＡＮＤ素子，
１２：駆動回路，
１３：圧電トランス，
１５，１６：整流用ダイオード，
【図１】
0003691752.tif 000002
【図２】
0003691752.tif 000003
【図３】
0003691752.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003691752.tif 000006
【図６】
0003691752.tif 000007
【図７】
0003691752.tif 000008
【図８】
0003691752.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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