(57)【要約】【課題】発光ダイオードなどの発光素子の駆動を制御する駆動回路の応答性を向上させる。【解決手段】電子機器は、発光ダイオード部（９）と、前記発光ダイオード部のアノード側が出力端子に接続されるＤＣＤＣコンバータ（４〜７）と、前記発光ダイオード部に所定の電流が流れるように電流を制御する電流制御部から帰還させて前記ＤＣＤＣコンバータの動作を行う第１の帰還ループと、前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧値が所定の電圧値となるように電圧検出部の電圧を帰還させて前記ＤＣＤＣコンバータの動作を行う第２の帰還ループと、前記第１の帰還ループか、前記第２の帰還ループかの切り替えを行う帰還切り替え部とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオード部と、
前記発光ダイオード部のアノード側が出力端子に接続されるＤＣＤＣコンバータと、
前記発光ダイオード部に所定の電流が流れるように電流を制御する電流制御部から帰還させて前記ＤＣＤＣコンバータの動作を行う第１の帰還ループと、
前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧値が所定の電圧値となるように電圧検出部の電圧を帰還させて前記ＤＣＤＣコンバータの動作を行う第２の帰還ループと、
前記第１の帰還ループか、前記第２の帰還ループかの切り替えを行う帰還切り替え部と
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記電流制御部は、トランジスタと電流検出抵抗とを有し、
前記トランジスタの一端は前記発光ダイオード部のカソード側に接続され、前記トランジスタの他の一端は前記電流検出抵抗に接続され、
前記電流検出抵抗の一端は前記トランジスタと接続されると共に、前記帰還切り替え部に接続され、前記電流検出抵抗の他の一端はＧＮＤに接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記電圧検出部は、少なくとも２つ以上の分割抵抗を有し、
前記ＤＣＤＣコンバータの出力端に接続される抵抗の他の一端は、前記帰還切り替え部とＧＮＤ側に接続される抵抗とに接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記帰還切り替え部は、前記電流制御部からの帰還の接続を制御する第１のスイッチング素子と、前記電圧検出部からの帰還の接続を制御する第２のスイッチング素子とを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項５】
発光ダイオード部と、
前記発光ダイオード部のアノード側が出力端子に接続されるＤＣＤＣコンバータと、
トランジスタと電流検出用抵抗とを有する電流制御部であって、前記電流制御部の一端が前記発光ダイオード部のカソード側に接続され、前記電流制御部の他の一端がＧＮＤに接続される前記電流制御部と、
前記発光ダイオード部の駆動電流が所定の電流となるように前記ＤＣＤＣコンバータを動作させるために、前記電流制御部の一端よって検出された電流を電圧変換した信号を、第１のスイッチング素子を介して前記ＤＣＤＣコンバータの帰還制御部に接続させる第１の帰還回路と、
前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧が所定の電圧となるように動作させるために、前記ＤＣＤＣコンバータの出力を所定の分割比で出力する電圧検出部であって、前記電圧検出部の一端が前記ＤＣＤＣコンバータの出力に接続され、前記電圧検出部の他の一端がＧＮＤに接続される前記電圧検出部と、
前記電圧検出部から出力される分割電圧が前記ＤＣＤＣコンバータの帰還制御部に接続させる第２の帰還回路と、
前記第１のスイッチング素子と前記電流制御部のスイッチング素子とを制御する駆動制御部と
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項６】
発光ダイオード部と、
前記発光ダイオード部のカソード側がＧＮＤに接続され、前記発光ダイオード部のアノード側がトランジスタと電流検出用抵抗と有する電流制御部に接続され、前記電流制御部の他の一端が出力端子に接続されるＤＣＤＣコンバータと、
前記発光ダイオード部の駆動電流が所定の電流となるように前記ＤＣＤＣコンバータを動作させるために、前記電流制御部の電流検出抵抗の両端によって検出された電流を電圧変換した信号を、前記ＤＣＤＣコンバータの帰還制御部の一端に接続させる第１の帰還回路と、
前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧が所定の電圧となるように動作させるために、前記ＤＣＤＣコンバータの出力を所定の分割比で出力する一端が前記ＤＣＤＣコンバータの出力に接続され、他の一端がＧＮＤに接続される電圧検出部と、
前記電圧検出部から出力される分割電圧が前記ＤＣＤＣコンバータの帰還制御部の一端に接続させる第２の帰還回路と、
前記ＤＣＤＣコンバータの帰還制御部内の第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子とを制御する駆動制御部と
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項７】
発光ダイオード部と、
前記発光ダイオード部のアノード側が出力端子に接続されるＤＣＤＣコンバータと、
一端が前記発光ダイオード部のカソード側に接続され、他の一端がＧＮＤに接続される電流制御部と、
前記発光ダイオード部の駆動電流が所定の電流となるように前記ＤＣＤＣコンバータを動作させるために、前記電流制御部の他の一端によって検出された電流を電圧変換した信号を、第１のスイッチング素子を介して前記ＤＣＤＣコンバータの帰還制御部に接続させる第１の帰還回路と、
前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧が所定の電圧となるように動作させるために、前記ＤＣＤＣコンバータの出力を所定の分割比で出力する電圧検出部と、
前記電圧検出部から出力される検出電圧を、第２のスイッチング素子を介して前記ＤＣＤＣコンバータの帰還制御部に接続させる第２の帰還回路と、
前記第１の帰還回路と前記第２の帰還回路とを制御する駆動制御部と
を有し、
前記駆動制御部は、被写体に照射された所定の予備発光の反射光量に基づき、予備発光の発光時間と本発光量の光量とを制御することを特徴とする電子機器。
【請求項８】
発光ダイオード部と、
前記発光ダイオード部のアノード側に出力端子が接続されたＤＣＤＣコンバータと、
前記発光ダイオード部に所定の電流が流れるように電流を制御する電流制御部から帰還させて前記ＤＣＤＣコンバータの動作を行う第１の帰還ループと、
前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧値が所定の電圧値となるように電圧検出部の出力を前記ＤＣＤＣコンバータに帰還させる第２の帰還ループと、
前記第１の帰還ループおよび前記第２の帰還ループのいずれかが動作している場合であっても、前記電圧検出部の出力に基づき、前記発光ダイオード部のアノード電位をモニタする制御部１５と、
前記第１の帰還ループか、前記第２の帰還ループかの切り替えを行う帰還切り替え部と
を有し、
本発光時においては、予備発光時の前記発光ダイオード部のアノード電位にもとづいた電圧で、前記第２の帰還ループであらかじめ、前記発光ダイオード部のアノード電位を昇圧させておき、発光時には前記第１の帰還ループで発光させることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
予備発光と本発光の波高値が同じ場合は、予備発光時の前記発光ダイオード部のアノード電位と同等の電圧へ、前記第２の帰還ループであらかじめ昇圧させ、前記第１の帰還ループに切り替えて本発光することを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
【請求項１０】
予備発光と本発光の波高値が異なる場合は、予備発光時の前記発光ダイオード部９のアノード電位と、あらかじめ決められた、発光ダイオード部９の明るさと電流の相関関係から、本発光時のアノード電位を予測して、前記第２の帰還ループであらかじめ該予測電圧へ昇圧させ、前記第１の帰還ループに切り替えて本発光することを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
【請求項１１】
予備発光を行わない発光動作の場合は、最近の予備発光時の前記発光ダイオード部９のアノード電位から、本発光時のアノード電位を予測して、前記第２の帰還ループであらかじめ該予測電圧へ昇圧させ、前記第１の帰還ループに切り替えて本発光することを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
【請求項１２】
予備発光時には、前記第１の帰還ループのみで発光を行い、本発光時には、前記第２の帰還ループで所定の電圧に昇圧させた後、前記第１の帰還ループに切り替えて本発光することを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）素子などの発光素子の駆動を制御する駆動回路を有する電子機器（デジタルカメラ等）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、発光ダイオードの駆動に必要な順方向電圧分の電圧のみを昇圧して所定の電流駆動を行う構成が記載されている。特許文献２には、発光ダイオードの駆動に必要な順方向電圧のみを昇圧して所定の電流駆動を行う構成であって、発光ダイオードの電流制御ループにトランジスタを挿入し、このトランジスタの制御で発光回路のＯＮ又はＯＦＦを行うこと構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５２２２４号公報
【特許文献２】特開２０１２−４９１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び２に記載された構成をストロボ撮影が可能な電子機器に採用する場合を想定する。特許文献１に記載された構成では、発光ダイオードの発光開始時に、ＤＣＤＣコンバータの起動の応答性が影響するため、瞬時に大電流を流すことが困難である。そのため、ストロボ撮影を行う場合に、微小時間のパルスで微小発光の制御を行うことは困難である。さらに、ＤＣＤＣコンバータの起動の応答性を改善しようとしても、ＥｒｒＡｍｐの周波数特性及びゲインに技術的な限界があるため、応答性の良い発光制御を行うことは困難である。
【０００５】
特許文献２に記載された構成では、ＤＣＤＣコンバータの起動タイミングと、トランジスタをＯＦＦからＯＮにするタイミングとの間に、所定のＷａｉｔ時間が必要となる。所定のＷａｉｔ時間は、短すぎると発光が不十分な状態で波高値が一定にならず、長すぎると発光ダイオードのアノード電位が必要以上に大きくなり、異常電流が流れてしまう。そのため、所定のＷａｉｔ時間は、固定であり任意に設定することができない。
【０００６】
したがって、特許文献２に記載された構成では、発光ダイオードの発光開始のトリガー信号（Ｘ信号）が発生してから所定のＷａｉｔ時間が経過した後でなければ、発光ダイオードを発光させることができず、応答性が良くないということがある。
【０００７】
そこで、本発明は、発光ダイオードなどの発光素子の駆動を制御する駆動回路の応答性を向上させることを目的とする。また、本発明は、本発光前に予備発光をおこなう発光システムにおいて、発光開始時の応答性を改善できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る電子機器の一つは、発光ダイオード部と、前記発光ダイオード部のアノード側が出力端子に接続されるＤＣＤＣコンバータと、前記発光ダイオード部に所定の電流が流れるように電流を制御する電流制御部から帰還させて前記ＤＣＤＣコンバータの動作を行う第１の帰還ループと、前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧値が所定の電圧値となるように電圧検出部の電圧を帰還させて前記ＤＣＤＣコンバータの動作を行う第２の帰還ループと、前記第１の帰還ループか、前記第２の帰還ループかの切り替えを行う帰還切り替え部とを有することを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る電子機器の一つは、発光ダイオード部と、前記発光ダイオード部のアノード側に出力端子が接続されたＤＣＤＣコンバータと、前記発光ダイオード部に所定の電流が流れるように電流を制御する電流制御部から帰還させて前記ＤＣＤＣコンバータの動作を行う第１の帰還ループと、前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧値が所定の電圧値となるように電圧検出部の出力を前記ＤＣＤＣコンバータに帰還させる第２の帰還ループと、前記第１の帰還ループおよび前記第２の帰還ループのいずれかが動作している場合であっても、前記電圧検出部の出力に基づき、前記発光ダイオード部のアノード電位をモニタする制御部１５と、前記第１の帰還ループか、前記第２の帰還ループかの切り替えを行う帰還切り替え部とを有し、本発光時においては、予備発光時の前記発光ダイオード部のアノード電位にもとづいた電圧で、前記第２の帰還ループであらかじめ、前記発光ダイオード部のアノード電位を昇圧させておき、発光時には前記第１の帰還ループで発光させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、発光ダイオードなどの発光素子の駆動を制御する駆動回路の応答性を向上させることができる。また、本発明によれば、本発光前に予備発光をおこなう発光システムにおいて、発光開始時の応答性を改善させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１における電子機器Ａが有する複数の構成要素を説明するためのブロック図である。
【図２】実施形態１における電子機器Ａが有する複数の構成要素の一部を詳細に説明するためのブロック図である。
【図３】実施形態２における電子機器Ｂが有する複数の構成要素を説明するためのブロック図である。
【図４】実施形態３における電子機器Ｃが有する複数の構成要素を説明するためのブロック図である。
【図５】実施形態４における電子機器Ｄが有する複数の構成要素を説明するためのブロック図である。
【図６】実施形態１における電子機器Ａ及び実施形態３における電子機器Ｃの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】実施形態２における電子機器Ｂの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】実施形態４における電子機器Ｄの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】実施形態５における電子機器Ｅが有する複数の構成要素を説明するためのブロック図である。
【図１０】実施形態５における電子機器Ｅの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１３】
［実施形態１］
図１、図２及び図６を参照して実施形態１を説明する。図１及び図２は、実施形態１における電子機器Ａが有する複数の構成要素を説明するためのブロック図である。実施形態１では、電子機器Ａが例えばデジタルカメラとして動作する場合を説明する。
【００１４】
１は電源である電池であり、ここでは２セルの電池（約６〜８．５ｖ程度）を想定している。３は電池１から、充電回路２を介して充電されるキャパシタ３であり、１の補助電源である。ここでは電気二重層コンデンサを想定している。
【００１５】
４〜７は昇圧用のＤＣＤＣコンバータを構成しており、４はＤＣＤＣコンバータ（４〜７）の制御ＩＣであり、６は制御ＩＣ４より駆動制御されるトランジスタ、５はコイルであり、７はショットキーダイオードである。８は出力コンデンサであり、ＤＣＤＣコンバータ（４〜７）の出力の安定化、リプル電圧の低減として接続されている。制御ＩＣ４は、帰還制御部２０、帰還制御部の基準電圧生成部２１、三角波生成部２２、コンバータ動作のＯＮ／ＯＦＦ制御部２３、駆動トランジスタ６のドライバ部２４で構成され、駆動トランジスタ６を駆動させることで一定の昇圧コンバータ動作を行う。
【００１６】
ＤＣＤＣコンバータ（４〜７）の出力端は、発光ダイオード部９のアノード側に接続される。ここで発光ダイオード部９はＶｆ電圧が約３．５Ｖ程度（ａｔ２Ａ）の白色発光ダイオードを想定しており、４つの白色発光ダイオードの直列接続で構成される。例えば、発光ダイオード部９に２Ａの電流で制御を行う場合には、アノード電圧は約１４ｖ程度が想定される。さらに、発光ダイオード部９のカソード側は、電流制御部１０に接続され、電流制御部１０の他の一端はＧＮＤに接続される。電流制御部１０は、例えば、電流センス抵抗とＳＷ素子（スイッチング素子）とで構成される（図２参照）。
【００１７】
電流制御部１０のＳＷ素子がＯＮ状態においては、電流センス抵抗により電流電圧変換された信号を第１のＳＷ素子（第１のスイッチング素子）１２を介して制御ＩＣ４内部の帰還制御部２０に接続され帰還される。これにより、ＤＣＤＣコンバータ（４〜７）は、キャパシタ３を入力電源とし、電流制御部１０内の電流センス抵抗により電流電圧変換された信号レベルが一定となるように、発光ダイオード部９のアノード端の電圧を制御する。すなわち、電流制御部１０のＳＷ素子がＯＮ状態であり、且つ第１のＳＷ素子１２がＯＮの状態においては、発光ダイオード部９に所定の電流が流れるような第１の帰還回路で制御を行うことが可能である。
【００１８】
１１は電圧検出部であり、一端がＤＣＤＣコンバータ（４〜７）の出力端に接続され、他の一端がＧＮＤに接続される。電圧検出部１１は、例えば、少なくとも２つ以上の抵抗で構成される（図２参照）。ＤＣＤＣコンバータ（４〜７）の出力電圧が１１により抵抗分割された信号が第２のＳＷ素子（第２のスイッチング素子）１３を介して帰還制御部２０に接続され帰還される。これにより、ＤＣＤＣコンバータ（４〜７）は、キャパシタ３を入力電源とし、電圧検出部１１により設定された抵抗分割比に基づいた一定の電圧となるよう第２の帰還回路により昇圧動作される。
【００１９】
すなわち、第２のＳＷ素子１３がＯＮの状態においては、抵抗分割比に基づいた電圧へ第２の帰還回路により昇圧動作を行うことが可能となる。
【００２０】
１５は、ＤＣＤＣコンバータ（４〜７）の動作制御を行うことで、発光ダイオード部９の発光制御を行うＬＥＤ駆動制御部である。１４はインバータ回路であり、ＤＣＤＣコンバータ（４〜７）の第１の帰還ループを選択する第１のＳＷ素子１２と第２の帰還ループを選択する第２のＳＷ素子１３を排他的に制御する回路である。すなわち、ＤＣＤＣコンバータ（４〜７）は第１の帰還ループで制御する場合と第２の帰還ループで制御する動作をＬＥＤ駆動制御部１５が選択して制御を行うことで制御する。
【００２１】
実施形態１では、電池の出力電源範囲と、発光ダイオード部９に含まれる複数の発光ダイオードの直列数とにより、制御ＩＣ４は、昇圧駆動の制御ＩＣであるが、電池の条件、発光ダイオード部９の接続状態により、降圧駆動または昇降圧駆動の制御ＩＣを採用することで対応することができる。
【００２２】
次に、図６のタイミングチャートを参照し、実施形態１における電子機器Ａの動作を説明する。
【００２３】
まず、ＬＥＤ駆動制御部１５は、制御ＩＣ４の帰還制御部の基準電圧生成部２１に対してＣＴＬ４の通信制御により、基準電圧を設定することにより、発光ダイオード部９に電流を流した場合の電流波高値レベルを決定する（図４のＣＴＬ４制御）。
【００２４】
次に、ＬＥＤ駆動制御部１５からＣＴＬ２信号をＨｉにセットすることにより、第１のＳＷ素子１２をＯＦＦ，第２のＳＷ素子１３をＯＮさせることで、第２の帰還ループをアクティブ状態にする。
【００２５】
次に、ＬＥＤ駆動制御部１５からＣＴＬ１信号をＨｉにセットし、制御ＩＣ４のコンバータ動作の駆動を開始させる。これによりＤＣＤＣコンバータ（４〜７）が動作し、電圧検出部１１で設定された分割抵抗比にもとづいた昇圧レベルへ、発光ダイオード部９のアノード端子の電圧を昇圧させる。
【００２６】
この場合、アノード端子の昇圧レベルは、発光ダイオード部９に所定の電流を流した場合にアノード端に想定される電圧（ダイオードのＶｆ電圧＋センス抵抗で生じる電圧）以上の電圧になるように、基準電圧生成部２１での電圧レベルは決定される。次に、ＬＥＤ駆動制御部１５からＣＴＬ２信号をＬｏｗにセットし、第２の帰還ループから第１の帰還ループに切り替えると同時に、ＣＴＬ３信号をＨｉにセットすることで、第１の帰還ループにより、電流制御部１０のセンス抵抗と帰還制御部の基準電圧生成部２１で設定した電圧レベルにもとづいた、電流値で発光ダイオード部９に対して電流制御を行う。
【００２７】
この場合、発光ダイオード部９のアノード電位は、前記、電流を流すために必要な電圧のみをアノード電位に対して昇圧するような制御となる。アノード電位は予め所定のレベルに昇圧されているため、応答性良く発光動作に入る。
【００２８】
次に、ＬＥＤ駆動制御部１５で予め決定した時間で、所定時間の電流制御を行い、所定時間経過後、ＣＴＬ３をＬｏｗに切り替え電流を遮断する。さらに、それと同時にＣＴＬ１をＬｏｗに切り替え電流をＤＣＤＣコンバータ（４〜７）の昇圧動作を停止する。
【００２９】
以上のような動作により、事前にＣＬＴ２でＤＣＤＣコンバータ（４〜７）を起動させた状態であれば、任意のタイミングで、ＣＴＬ２をＬｏｗに切り替えを行うと同時に、ＣＴＬ３をＨｉに切り替えた区間のみ、応答性良く発光ダイオード部９に対して、電流を流すことが可能である。
【００３０】
［実施形態２］
図３及び図７を参照して実施形態２を説明を行う。図３は、実施形態２における電子機器Ｂが有する複数の構成要素を説明するためのブロック図である。実施形態２では、電子機器Ｂが例えばデジタルカメラとして動作する場合を説明する。
【００３１】
実施形態２においては、ＤＣＤＣコンバータ（４〜７）に対して、電流制御部１０の第１の帰還ループと、電圧検出部１１による第２の帰還ループを有し、電圧検出部１１からの抵抗分割された信号は、ＳＷ素子（スイッチング素子）を介すことなく、制御ＩＣ４の帰還制御部２０に接続され、電流制御部１０の電流センス抵抗からの信号は、第１のＳＷ素子１２を介して制御ＩＣ４の帰還制御部２０に接続される構成となる。
【００３２】
さらに、電流制御部１０を制御するトランジスタの制御信号と第１の帰還ループを接続、遮断させる第１のＳＷ素子１２の制御信号を同一のＣＴＬ信号で制御する。その他の箇所は、図２に示す構成と重複するため、それらの説明を省略する。
【００３３】
次に、図７のタイムチャートを参照し、実施形態２における電子機器Ｂの動作を説明する。まず、ＬＥＤ駆動制御部１５は、制御ＩＣ４の帰還制御部の基準電圧生成部２１に対してＣＴＬ４の通信制御により、基準電圧を設定することにより、発光ダイオード部９に電流を流した場合の電流波高値レベルを決定する（図７のＣＴＬ４制御）。
【００３４】
次に、ＬＥＤ駆動制御部１５からＣＴＬ１信号をＨｉにセットし、制御ＩＣ４のコンバータ動作の駆動を開始させる。これによりＤＣＤＣコンバータ（４〜７）が動作し、電圧検出部１１で設定された分割抵抗比にもとづいた昇圧レベルへ、発光ダイオード部９のアノード端子の電圧を昇圧させる。
【００３５】
この場合、アノード端子の昇圧レベルは、帰還制御部の基準電圧生成部２１で設定した電圧レベルと電流制御部１０内のセンス抵抗で決定される、発光ダイオード部９に対して流す電流値において、発光ダイオード部９を流した場合にアノード端に想定される電圧（ダイオードのＶｆ電圧＋センス抵抗で生じる電圧）以上の電圧である。ＣＴＬ３信号をＨｉにセットすることで、第１の帰還ループにより、電流制御部１０のセンス抵抗と、電圧検出部１１のＧＮＤ側の抵抗値の並列和の値と、帰還制御部の基準電圧生成部２１で設定した電圧レベルにもとづいた、電流値で発光ダイオード部９に対して電流制御を行う。
【００３６】
ここで、電流制御部１０の電流センス抵抗１０は、電圧検出部１１のＧＮＤ側の抵抗値より十分小さな抵抗値であるため、（約一万分の１以下）電流値は、センス抵抗１０により略決定される。
【００３７】
発光ダイオード部９のアノード電位は、前記、電流を流すために必要な電圧のみをアノード電位に対して昇圧するような制御となる。アノード電位は予め所定のレベルに昇圧されているため、応答性良く発光動作に入る。
【００３８】
次に、ＬＥＤ駆動制御部１５で予め決定した時間で、所定時間の電流制御を行い、所定時間経過後、ＣＴＬ３をＬｏｗに切り替え電流を遮断する。さらに、それと同時にＣＴＬ１をＬｏｗに切り替え電流をＤＣＤＣコンバータ（４〜７）の昇圧動作を停止する。
【００３９】
以上のような動作により、実施形態１に対して、帰還ループ２は常に接続させた状態で、その状態に対して、帰還ループ１の接続のＯＮ又はＯＦＦをさせることになり、帰還ループのＯＮ／ＯＦＦ用ＳＷ素子１２、１３の応答性や、電流制御部１０のＳＷ素子の応答性に差が生じた場合においても、デットタイムなしにシームレスに切り替えることが可能である。さらに、抵抗分割１１の抵抗値をＤＣＤＣコンバータ（４〜７）が制御可能なレベルで、より大きな値に設定することと、ＣＴＬ１の立ち上げタイミングを、必要なタイミグでのみコントロールすることで、不要な電力を最小限に抑えることが可能である。
【００４０】
［実施形態３］
図４及び図６を参照して実施形態３を説明する。図４は、実施形態３における電子機器Ｃが有する複数の構成要素を説明するためのブロック図である。実施形態３では、電子機器Ｃが例えばデジタルカメラとして動作する場合を説明する。
【００４１】
実施形態３においては、実施形態１に対して、電流制御部１０が、発光ダイオード部９のアノード側に接続される構成となる。これにより、ＤＣＤＣコンバータ（４〜７）に対して、電流制御部５４の第１の帰還ループと、電圧検出部１１による第２の帰還ループを有し、電圧検出部１１からの抵抗分割された信号は、電源ＩＣ４内部のＳＷ素子（スイッチング素子）５１を介して、制御ＩＣ４の帰還制御部２０内部のＥｒｒＡｍｐ５２に接続され、電流制御部５４の電流センス抵抗の両端の信号は、電源ＩＣ４内部の帰還制御部２０内部のＡｍｐ５３に接続され、帰還制御部２０内部のＳＷ素子（スイッチング素子）５０を介して、制御ＩＣ４の帰還制御部２０内部のＥｒｒＡｍｐ５２に接続される構成となる。
【００４２】
その他の箇所は、図２に示す構成と重複するため、それらの説明を省略する。動作タイミングにおいても、図６のタイムチャートと同様の制御が行われるため、それらの説明を省略する。
【００４３】
［実施形態４］
図５及び図８を参照して実施形態４を説明する。図５は、実施形態４における電子機器Ｄが有する複数の構成要素を説明するためのブロック図である。実施形態４では、電子機器Ｄが例えばデジタルカメラとして動作する場合を説明する。
【００４４】
６０はレンズユニットであり、６１は絞り駆動機構であり、７５は光軸に対して４５度配置した反射ミラーであり、撮像時は稼働して、撮像光軸に影響をしない位置に収納される。６２はフォーカルプレーンシャッターの先幕であり、６３はフォーカルプレーンシャッターの後幕である。７４は、６２の先幕が走行完了したことを検知する検知部材である。６４は撮像素子であり、ここではＣＭＯＳセンサを想定している。被写体光は、レンズユニット６０、絞り６１、６２はフォーカルプレーンシャッターの先幕であり、６３はフォーカルプレーンシャッターの後幕を介して撮像素子に結像される。
【００４５】
撮像光学系とは別に、一方で、反射ミラー７５で反射させ、ペンタプリズム７１を介して、測光レンズ７２を介して、測光センサ７３に対して結像させる測光光学系がある。撮像素子６４で撮像された画像は、ＡＤコンバータ６５を介してＤＳＰで処理を施した後にメモリ６８に取り込まれる。６７はタイミングジェネレータでＤＳＰ６６が６７を制御することで、ＤＳＰ６６と撮像素子６４とＡＤコンバータ６５が同期制御する。６９は外部液晶であり、撮像素子６４で撮像した画像を外部に表示させる部材である。
【００４６】
１は電源である電池であり、ここでは２セルの電池（約６〜８．５ｖ程度）を想定している。３は電池１から、充電回路２を介して充電されるキャパシタ３であり、１の補助電源である。ここでは電気二重層コンデンサを想定している。
【００４７】
４〜７は昇圧用のＤＣＤＣコンバータを構成しており、４はＤＣＤＣコンバータ（４〜７）の制御ＩＣであり、６は制御ＩＣ４より駆動制御されるトランジスタ、５はコイルであり、７はショットキーダイオードである。８は出力コンデンサであり、ＤＣＤＣコンバータ（４〜７）の出力の安定化、リプル電圧の低減として接続されている。制御ＩＣ４は、帰還制御部２０、帰還制御部の基準電圧生成部２１、三角波生成部２２、コンバータ動作のＯＮ／ＯＦＦ制御部２３、駆動トランジスタ６のドライバ部２４で構成され、駆動トランジスタ６を駆動させることで一定の昇圧コンバータ動作を行う。
【００４８】
ＤＣＤＣコンバータ（４〜７）の出力端は、発光ダイオード部９のアノード側に接続される。ここで発光ダイオード部９はＶｆ電圧が約３．５Ｖ程度（ａｔ２Ａ）の白色発光ダイオードを想定しており、４つの白色発光ダイオードの直列接続で構成される。例えば、発光ダイオード部９に２Ａの電流で制御を行う場合には、アノード電圧は約１４ｖ程度が想定される。
【００４９】
さらに、発光ダイオード部９のカソード側は、電流制御部１０に接続され、電流制御部１０の他の一端はＧＮＤに接続される。電流制御部１０は、例えば、電流センス抵抗とＳＷ素子（スイッチング素子）とで構成される（図２参照）。電流制御部１０のＳＷ素子がＯＮ状態においては、電流センス抵抗により電流電圧変換された信号を第１のＳＷ素子（第１のスイッチング素子）１２を介して制御ＩＣ４内部の帰還制御部２０に接続され帰還される。これにより、ＤＣＤＣコンバータ（４〜７）は、キャパシタ３を入力電源とし、電流制御部１０内の電流センス抵抗により電流電圧変換された信号レベルが一定となるように、発光ダイオード部９のアノード端の電圧を制御する。
【００５０】
すなわち、電流制御部１０のＳＷ素子がＯＮ状態であり、且つ第１のＳＷ素子１２がＯＮの状態においては、発光ダイオード部９に所定の電流が流れるような第１の帰還回路で制御を行うことが可能である。
【００５１】
１１は電圧検出部であり、一端がＤＣＤＣコンバータ（４〜７）の出力端に接続され、他の一端がＧＮＤに接続される。電圧検出部１１は、例えば、少なくとも２つ以上の抵抗で構成される（図２参照）。ＤＣＤＣコンバータ（４〜７）の出力電圧が１１により抵抗分割された信号が第２のＳＷ素子（第２のスイッチング素子）１３を介して帰還制御部２０に接続され帰還される。
【００５２】
これにより、ＤＣＤＣコンバータ（４〜７）は、キャパシタ３を入力電源とし、電圧検出部１１により設定された抵抗分割比に基づいた一定の電圧となるよう第２の帰還回路により昇圧動作される。すなわち、第２のＳＷ素子１３がＯＮの状態においては、抵抗分割比に基づいた電圧へ第２の帰還回路により昇圧動作を行うことが可能となる。
【００５３】
１５は、前記、ＤＣＤＣコンバータ（４〜７）の動作制御を行うことで、発光ダイオード部９の発光制御を行うＬＥＤ駆動制御部である。１４はインバータ回路であり、ＤＣＤＣコンバータ（４〜７）の第１の帰還ループを選択する第１のＳＷ素子１２と第２の帰還ループを選択する第２のＳＷ素子１３を排他的に制御する回路である。すなわち、ＤＣＤＣコンバータ（４〜７）は第１の帰還ループで制御する場合と第２の帰還ループで制御する場合をＬＥＤ駆動制御部１５により制御を行うことで制御する。
【００５４】
ＬＥＤ駆動制御部１５は、ＤＳＰ６６、ＳＷ部材７０、フォーカルプレーンシャッターの先幕６２、フォーカルプレーンシャッターの後幕６３、６２の先幕が走行完了したことを検知する検知部材７４と接続される。これにより、ＬＥＤ駆動制御部１５では、ＳＷ部材７０より入力された信号をもとに、ＤＳＰ６６に対して、撮像動作命令を行うとともに、フォーカルプレーンシャッターの先幕６２、フォーカルプレーンシャッターの後幕６３の制御をおこない、先幕の走行検知信号７４のタイミングに応じて、電子機器ＤをＣＴＬ１〜４によって制御を行う。
【００５５】
次に、図８のタイミングチャートを参照し、実施形態４における電子機器Ｄの動作を説明する。
【００５６】
まず、事前にＣＴＬ信号４により、制御ＩＣ４の帰還制御部の基準電圧生成部２１に対して基準電圧を設定すると同時に、ＣＴＬ信号２をＨｉにセットすることにより１１の電圧検出レベルによる第２の帰還ループとなるように第２のＳＷ素子１３をセットする。ここで発光時の電流波高値は決定される。
【００５７】
次に、制御ＩＣ４の起動をかける。ことにより、発光ダイオード部９に電流を流した場合の電流波高値レベルを決定する。
【００５８】
ＳＷ部材７０より撮像要求の信号をうけると、この信号をもとにシャッターの先幕６２、シャッターの後幕６３に通電を開始し（ＣＴＬ５，ＣＴＬ６）シャッターをセット状態に保持動作させる。さらに、そのタイミングでＣＴＬ１をＨｉに切り替え、ＤＣＤＣコンバータ（４〜７）を第２の帰還ループで起動させる。ＤＣＤＣコンバータ（４〜７）の起動が完了した後に、予めきめられた時間でＣＴＬ３をＨｉにきりかえると同時に、ＣＴＬ２をＬｏｗに切り替えることで、予めきめられた所定時間の所定の電流波高値での予備発光動作を行う。
【００５９】
この状態では、反射ミラー７５を４５度位置に配置されている状態で、７１、７２を経由した測光光学系で予備発光による被写体の反射発光を測光センサ７３で予備測光を行う。ＬＥＤ駆動制御部１５ではこの予備測光値に基づき、本発光時に適正露光となるための本発光量を計算する。さらに、その本発光量を電流波高値を予備発光と同等にした場合の発光時間を計算しておく。
【００６０】
次に、予備発光が完了した後に、絞り部材６１に対して、絞り駆動を開始させる、絞り動作が完了した後に、フォーカルプレーンシャッターの先幕６２の保持を解除し、ＳＨの先幕を走行させる。ＳＨの先幕が走行するころで、ＳＨ先幕走行完了信号を７４の検出部より、ＬＥＤ駆動制御部１５が検出することで、ＬＥＤ駆動制御部１５はＣＴＬ３信号をＨｉに切り替えることと同時に、ＣＴＬ信号２信号をＬｏｗに切り替えることで、発光ダイオード部９に対して発光を開始させる。
【００６１】
次に、前記、ＬＥＤ駆動制御部１５により、予め計算された、本発光時間に基づいた時間の発光制御を行い、その後、フォーカルプレーンシャッターの後幕６２の保持を解除し、後幕を走行させる。ここで、本発光時間は、シャッター６１、６２の全開の時間内であることが前提である。
【００６２】
以上のように、電子機器Ｄが例えばデジタルカメラとして動作する場合に、発光トリガー信号に対して、Ｗａｉｔ時間なしで応答性の良い発光制御が可能な動作例を示した。
【００６３】
［実施形態５］
図９及び図１０を参照して実施形態５を説明する。図９は、実施形態５における電子機器Ｅが有する複数の構成要素を説明するためのブロック図である。実施形態５では、電子機器Ｅが例えばデジタルカメラとして動作する場合を説明する。
【００６４】
まず、図９を参照して、実施形態５における電子機器Ｅの構成を説明する。実施形態５では、実施形態４における電子機器Ｄ（図５参照）と異なる部分を説明し、それ以外の部分の説明を省略する。
【００６５】
電圧検出部１１の出力は、帰還切替部１２に接続される一方で、ＬＥＤ駆動制御部１５に接続させる。
【００６６】
これにより、電流制御部１０をつかった、第１の帰還ループで発光ダイオード部９を発光制御させている場合においても、発光ダイオード部９のアノード電位をＬＥＤ駆動制御部１５でモニタすることができる。さらに、その電圧をもとにＤＣＤＣコンバータ４のＤＡＣ２１をＬＥＤ駆動制御部１５から制御し、電圧検出部１１を用いた第２の帰還ループでアノード電位を任意の電圧にすることが可能である。
【００６７】
以上の構成をとることで、第１の帰還ループで発光ダイオード部９を発光させる場合に、発光開始から発光ダイオード部９のアノード電位を、あらかじめ発光時に予想されるアノード電位となるように、ＬＥＤ駆動制御部１５により制御することが可能となる。
【００６８】
次に、図１０を参照して、実施形態５における電子機器Ｅの動作を説明する。予備発光が開始される際の電流波高値の設定を、あらかじめ、ＬＥＤ駆動制御部１５からＣＴＬ４信号によって、ＤＣＤＣコンバータ制御ＩＣ４のＤＡＣ２１にセットしておく（＃２０１）。
【００６９】
ユーザからの撮影要求信号がＳＷ部７０によりアクションされると、ＣＴＬ５信号としてＬＥＤ駆動制御部１５によって受け付ける（＃２０２）。次に、ＤＣＤＣコンバータ制御ＩＣ４のＣＴＬ１（昇圧制御）をＯＮさせ（＃２０３）、同時にＣＴＬ３により、第１の帰還ループとなる電流制御部１０をＯＮさせる（＃２０４）。これにより、ＤＣＤＣコンバータの昇圧動作が開始され、発光ダイオード部９に電流が流れはじめる（＃２０５）。発光ダイオード部９の電流が一定となったところで、測光センサ７３は、被写体光の明るさを、撮像レンズ６０、メインミラー７５、ペンタプリズム７１、測光レンズ７２を介して取得し、ＬＥＤ駆動制御部１５に記憶しておく。
【００７０】
さらに、発光ダイオード部９の電流が一定となったところで、予備発光中の発光ダイオード部９のアノード電位を、電圧検出部１１を介して、ＬＥＤ駆動制御部１５が記憶しておく（＃２０６）。
【００７１】
予備発光の停止が完了すると、帰還切替部１２をＬＥＤ駆動制御部１５によって、電流制御部１０を用いた第１の帰還ループから、電圧検出部１１を用いた第２の帰還ループに切り替え（＃２０７）を行う。帰還切替部１２を第２の帰還ループに切り替えると、あらかじめＤＡＣ２１に設定された電圧に発光ダイオード部９のアノード電位は昇圧される（＃２０８）。カメラ側としては、予備発光が停止すると、撮像光学系が撮像素子に直接光があたるように、７５のメインミラーをＵｐ方向へ退避させる（＃２０９）。
【００７２】
次に、前述したＬＥＤ駆動制御部１５に記憶された、予備発光時の発光ダイオード部９のアノード電位を、ＤＣＤＣコンバータ制御ＩＣ４のＤＡＣ２１にセットする（＃２１０）。これにより、本発光時の波高値が、予備発光と同じ場合には、本発光中に予測される発光ダイオード部９のアノード電位にあらかじめ、第２の帰還ループでアノード電位を設定しておくことが可能である。
【００７３】
次に、シャッター先幕６２が動作し、シャッターの先幕が開ききったタイミングにおいて、帰還切替制御部を第１の帰還ループへ切り替えるとともに（＃２１１）、発光信号ＣＴＬ３により電流制御部１０を動作させ（＃２１２）、発光ダイオード部９に電流を流し発光させる。この場合、アノード電位は発光時に想定される波高値の電圧にあらかじめ設定されている為、発光開始から、応答よく狙った波高値で発光制御される。最後に、発光動作が終了するタイミングでは、昇圧制御信号ＣＴＬ１、発光信号ＣＴＬ３を停止させる。
【００７４】
実施形態５においては、予備発光と本発光の波高値が同じ場合を例とした。又、それ以外の想定例として、予備発光と本発光の波高値が異なる場合は、あらかじめ決められた、発光ダイオード部９の駆動電流と明るさの相関関係を示す近似式、テーブル等を記憶しておく。そして、予備発光時の発光ダイオード部９のアノード電位と、前記、相関表にもとづいて、本発光時のアノード電位を予測した制御を行う。
【００７５】
以上のように、予備発光と本発光時で波高値が異なる場合でも、本発光開始前には、あらかじめ予測した本発光時のアノード電位となるように、ＤＣＤＣコンバータ４のＤＡＣ２１を制御することで、応答性の良い発光が可能となる。予備発光がない発光制御シーケンスにおいては、過去の最も近いタイミングの発光時の発光ダイオード部９のアノード電位から、本発光時に想定されるアノード電位を予測し、あらかじめＤＣＤＣコンバータ４のＤＡＣ２１を制御し設定することで、応答性の良い発光が可能となる。
【００７６】
以上のように、電子機器Ｅが例えばデジタルカメラとして動作する場合で、予備発光と本発光とを有するシステムにおいては、より応答性の良い発光制御が可能となる。
【符号の説明】
【００７７】
１  電池
２  充電制御部
３  キャパシタ
４  制御ＩＣ
５  インダクタ
６  駆動トランジスタ
７  ショットキーダイオード
８  出力コンデンサ
９  発光ダイオード部
１０  電流制御部
１１  電圧検出部
１２  帰還切り替え部
１５  ＬＥＤ駆動制御部
【図１】
2018085868.tif 000003
【図２】
2018085868.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2018085868.tif 000007
【図６】
2018085868.tif 000008
【図７】
2018085868.tif 000009
【図８】
2018085868.tif 000010
【図９】
2018085868.tif 000011
【図１０】
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