(57)【要約】【課題】ストロボ装置において連続発光させた場合、温度上昇などに伴い、閃光放電管の負荷容量等が変化するため。トリガトランスの一次側に流れる電荷量を一定にしてもトリガトランスの二次側出力の電圧が徐々に低下していく現象が生じ，その結果として閃光放電管が発光しなくなる，いわゆる「発光欠け」が発生するという課題がある。【解決手段】閃光放電管の温度と主コンデンサの充電電圧から、トリガ出力値を予測し、その予測値から第２トリガコンデンサを第１トリガコンデンサと接続し、トリガコンデンサの電荷量を増加またはトリガトランスの１次側の印加電圧を増加することで、閃光放電管の発光欠けを防止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電荷を蓄積する第1コンデンサと、
前記第1コンデンサの蓄積電荷を消費することで発光する閃光放電管と、
前記閃光放電管を発光させるためのトリガ信号を印加するための第２コンデンサとトリガトランスを含むトリガ発光手段を有するストロボ装置において、
前記閃光放電管の温度情報を取得する手段と、
前記第２コンデンサの充電電圧を判別する電圧判別手段と、
前記手段により取得した前記閃光放電管の温度情報と前記第２コンデンサの電圧判別結果に基づいてトリガ出力値を予測する手段を有し、
該トリガ出力値の予測結果があらかじめ決められた規定値を下回る場合に，前記第２コンデンサに少なくとも一つ以上の第３コンデンサと接続する手段を有することを特徴とするストロボ装置。
【請求項２】
前記温度情報取得手段は，前記閃光放電管近傍に設置された温度検出手段によって取得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】
前記温度情報取得手段は，前記閃光放電管の発光間隔ならびに発光光量から演算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４】
前記閃光放電管温度情報と前記第２コンデンサの充電電圧判別結果から、トリガ出力が前記規定値を下回ると判断される場合において、前記第２コンデンサと少なくとも一つ以上の前記第３コンデンサを前記トリガトランス１次側に接続を行うことが可能な構成を有することを特徴とする請求項第１から請求項第３に記載のストロボ装置
【請求項５】
前記請求項１から請求項４までのいずれかに記載のストロボ装置を搭載する撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストロボ装置の発光制御回路に関するものであり、特に、大光量でも繰返しかつ高速で行われる発光を，いわゆる発光欠けすることなく可能とする回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源である閃光放電管と，該閃光放電管と直列に発光動作を制御する制御素子として絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ; 以下、ＩＧＢＴと省略する）を接続し、発光開始信号に応答してＩＧＢＴのゲートへの駆動電圧供給系の動作を開始してＩＧＢＴをオンするとともに、周知のトリガ動作を行わせて前記閃光放電管の発光を開始する。一方、発光停止信号に応答して上記駆動電圧供給系の動作を停止すると共にＩＧＢＴのゲートとエミッタ間を短絡する事によってＩＧＢＴをオフさせて閃光放電管の発光を停止させるストロボ装置の発光回路が提供されている。
特許文献１に記載されたストロボ発光回路について，そのブロック図を図１に示し，以下，その動作を説明する。
【０００３】
電源１とＤＣ−ＤＣコンバータおよび昇圧回路２を通して主コンデンサ６には電荷が蓄えられる。ここで主コンデンサ６の充電電圧は抵抗４、５によって分圧された電圧を制御回路３４のＭＯＮ端子に入力してその充電電圧を監視し、主コンデンサ６が所定の電圧に達したところで昇圧回路の動作を停止し、充電完了させる。
【０００４】
この際、第１トリガコンデンサ１４は抵抗１２、ダイオード１３、トリガトランス１５を介して図示する極性で主コンデンサ６とほぼ同電圧まで充電される。
【０００５】
次に閃光放電管８を発光させる時は、制御回路３４のＩＴ端子からのＨｉレベルの信号をＩＧＢＴ１０のゲート端子へ印加すると同時に、制御回路３４のＴＲ１端子からの信号により第１トリガスイッチ素子１６を導通状態とする。第１トリガコンデンサ１４の電荷は第１トリガスイッチ素子１６、ＩＧＢＴ１０、トリガトランス１５を介して流れ、トリガトランス１５の２次側に高電圧を発生させ、閃光放電管８を励起させることで閃光放電管８に電流が流れ発光を開始する。
一方、発光を停止させる場合は、制御回路３４のＩＴ端子からのＬｏｗレベルの信号をＩＧＢＴ１０へ印加することでＩＧＢＴ１０はオフ状態となり、閃光放電管８に流れる電流も停止することで発光しなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−６６６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし連続して閃光放電管を発光させた場合，その閃光放電管の温度上昇などに伴い、閃光放電管の負荷容量等が変化する。そのような状況では特許文献１に記載の回路においては前記トリガトランス１５の一次側に流れる電荷量を一定にしてもトリガトランス１５の二次側出力の電圧が徐々に低下していく現象が生じ，その結果として閃光放電管が発光しなくなる，いわゆる「発光欠け」が発生するという課題がある。
【０００８】
それとは別に連続発光させた場合においては、第１トリガコンデンサ１４の充電電圧は主コンデンサ６の充電電圧とほぼ同電圧となることから、高速で連続発光させた場合は充電時間が短くなり、第１トリガコンデンサ１４の充電電荷量が少なくなる可能性があり、このような場合も、トリガトランス１５の二次側出力が低下するため、「発光欠け」が発生する。
【０００９】
上記の対策として、第１トリガコンデンサ１４の容量が大きいものを使用すると、トリガ出力が低下しても発光可能なトリガ出力を確保することができる。しかしその方法では初期のトリガー出力が高いため、高圧に耐えうるトリガトランスを要することや，場合によってはトリガ電圧がグランド間でスパークしてしまい、閃光放電管に印加するトリガ出力が低下し，「発光欠け」を完全になくすことは出来ない可能性がある。
【００１０】
そこで本発明では閃光放電管の温度と主コンデンサの充電電圧から、トリガ出力値を予測し、その予測値から第２トリガコンデンサを第１トリガコンデンサと接続し、トリガコンデンサの電荷量を増加またはトリガトランスの１次側の印加電圧を増加することで上記課題を解決するストロボ発光回路を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１に記載のストロボ用発光回路は、電荷を蓄積する第１コンデンサと、前記第１コンデンサの蓄積電荷を消費することで発光する閃光放電管と、前記閃光放電管を発光させるためのトリガ信号を印加するための第２コンデンサとトリガトランスを含むトリガ発光手段を有し、前記閃光放電管の温度情報を取得する手段と、前記第２コンデンサの充電電圧を判別する電圧判別手段と、前記手段により取得した閃光放電管の温度情報と前記第２コンデンサの充電電圧の判別結果に基づいてトリガ出力値を予測する手段を有し、該トリガ出力値の予測結果に基づき，前記第２コンデンサに少なくとも一つ以上の第３コンデンサと接続する手段を有することを特徴としている。
【００１２】
また本発明の請求項２に記載のストロボ用発光回路は，トリガ出力の予測を行うための閃光放電管の温度情報を，閃光放電管近傍に配置された温度測定用デバイスなどの測定手段によって得ることを特徴としている。
【００１３】
この構成によれば、閃光放電管が連続発光しているときには，その近傍の温度が上昇しているため，その情報に基づきトリガ出力値の予測を行うことができる。
【００１４】
また本発明の請求項３に記載のストロボ用発光回路は，トリガ出力の予測を行うための閃光放電管の温度情報を，その発光回数と発光光量から演算して得ることを特徴としている。
【００１５】
この構成によれば，閃光放電管またはその近傍の温度を直接測定することなく，トリガ出力値を予測することができるため，温度測定用のデバイスなどが省略でき，装置のコストダウンが可能となる。
【００１６】
また本発明の請求項４に記載のストロボ発光回路は，閃光放電管の温度情報と，前記第２コンデンサの充電電圧の値から，トリガ出力があらかじめ設定された規定値を下回ると判断される場合において，第３のコンデンサをトリガトランスの一次側に接続可能であることを特徴としている。
【００１７】
この構成によれば、トリガ出力が規定値を下回ると予測できる場合においても，トリガコンデンサを追加することによって，トリガ出力の値を規定値を上回るように維持することができる。
【００１８】
本発明の請求項５に記載の撮像装置は，上記の請求項１から請求項４のいずれかに記載の発光装置を搭載しているもので，連続撮影時においてもストロボの発光欠けを起こすことなく，好適な写真撮影を実現できるものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に拠れば，閃光放電管を「発光欠け」することなく連続発光できる発光制御回路が実現できるため，連続撮影を行う撮像装置に好適なストロボ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】は従来の閃光放電管の発光回路を示す図
【図２】は本願発明による発光回路の第一の実施例を示す図
【図３】は本願発明による発光回路の第二の実施例を示す図
【図４】は本願発明による発光回路の第三の実施例を示す図
【図５】は本願発明による発光回路の第四の実施例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明による発光回路の実施形態について図２を参照しながら説明する。
【００２２】
電源１とＤＣ−ＤＣコンバータおよび昇圧回路２を通して主コンデンサ６には電荷が蓄えられる。ここで主コンデンサ６の充電電圧は抵抗４、５の抵抗分圧によって制御回路３４のＭＯＮ端子により，その充電電圧がモニターされており、所定の電圧に達したところで昇圧回路の動作を停止し、充電完了させる。
この際、第１トリガコンデンサ１４は抵抗１２、ダイオード１３、トリガトランス１５を介して図示する極性で主コンデンサ６とほぼ同電圧まで充電される。
また、第２トリガコンデンサ２０においても抵抗１２、ダイオード１３、ダイオード２１、トリガトランス１５を介して図示する極性で主コンデンサ６とほぼ同じ電圧まで充電される。
第２トリガコンデンサ２０はトリガコンデンサの容量を増加させるためのコンデンサであり、第２トリガコンデンサ２０の陽極はダイオード２１のカソード端子と接続し、第２トリガコンデンサ２０の陰極は第１トリガコンデンサ１４の陰極と接続する。また、放電ループを形成するため第２トリガスイッチ素子２２を第２トリガコンデンサ２０の陽極と第１トリガスイッチ素子１６の間に接続する。
このとき、第２トリガスイッチ素子２２は初期状態においては非導通状態としておく。
閃光放電管８の近傍には温度検出デバイス２４が配置されており，発光を試みようとする際に，該温度検出デバイスで検出された温度情報を制御回路３４に出力する。
なおこの閃光放電管８の温度情報は温度検出デバイス２４を使用するのではなく，過去の閃光放電管の発光間隔，および発光光量などのデーターを（図示しない）半導体メモリなどの記憶装置に記録しておき，それらのデーターから現在の閃光放電管の温度を予測した値を閃光放電管の温度情報とし，制御回路３４に出力しても良い。
ここで閃光放電管８の温度情報と第１トリガコンデンサ１４の充電電圧判別結果から現在条件下において出力されるであろうトリガ出力値を予測する。
その予測された出力値が規定値以下となった場合には制御回路３４からＴＲ２の信号により第２トリガスイッチ素子２２を導通状態とするとともに，制御回路３４からＴＲ１の信号により第１トリガスイッチ素子１６を導通状態とし、ＩＧＢＴ１０のゲート端子へ制御回路３４からＩＴの信号をＨｉレベル印加させる。
これで、第１トリガコンデンサ１４の電荷は第１トリガスイッチ素子１６、トリガトランス１５を介して流れることに加え、第２トリガコンデンサ２０の電荷は第２トリガスイッチ素子２２、トリガトランス１５を介して流れることにより、トリガトランス１５の２次側が高出力となり，閃光放電管８を励起させることで閃光放電管８に電流が流れ発光を開始する。
発光を停止させる場合はＩＧＢＴ１０へ制御回路３４からＩＴの信号がＬｏｗレベル印加されることでＩＧＢＴ１０はオフ状態となり、閃光放電管８に流れる電流も停止することで発光しなくなる。
上記のように、閃光放電管８の温度状態、第１トリガコンデンサ１４の充電電荷量によってはトリガトランス１５の２次側出力が規定値を下回るので、第１トリガコンデンサ１４の充電電荷量に加えて、第２トリガコンデンサ２０の充電電荷量を同時にトリガトランス１５の１次側ループ上で放電することで、トリガトランス１５の２次側出力量を規定値を上回るようにして、閃光放電管８を励起させ、発光させることが可能となる。
【００２３】
また発光させようとする際に、前記方法より取得した第１トリガコンデンサ１４のみでのトリガ出力の予測値が規定値を上回ると予測される場合においては第２トリガスイッチ素子２２は非導通状態を保持しておく。
なおこの規定値は閃光放電管の種類，封入された気体の圧力などから，使用する放電管ごとに決定する。
【００２４】
（実施例２）
図３は本願発明による第二の実施例を示す図で，図２の接続から、更にトリガコンデンサとして第３トリガコンデンサ２５と第３トリガスイッチ素子２８、ダイオード２６、信号用抵抗２７を追加した図である。前記、第２トリガスイッチ素子と同様に制御することで第３トリガコンデンサ２５の充電電荷量も第１トリガコンデンサ１４、第２トリガコンデンサ２０の充電電荷量に加えてトリガトランス１５の１次側ループ上で放電すること可能となり、トリガトランス１５の２次側出力量をさらに増加させることが可能となる。また、本構成であれば前記手段によって予測されたトリガトランス１５の２次側出力値によっては第３トリガスイッチ素子２８は非導通状態を維持させておき、第１トリガコンデンサ１４と第２トリガコンデンサ２０の充電電荷量のみを放電させることも可能である。このような接続を行うことで、トリガコンデンサの追加制御も複数個可能となる。
【００２５】
（実施例３）
図４は本願発明の第三の実施例を示す図である。第２トリガコンデンサ２０はトリガトランス１５の１次側に印加する電圧を増加させるためのコンデンサであり、第２トリガコンデンサ２０の陽極はダイオード３１のアノード、第２−２トリガスイッチ素子３３と接続する。また、第２トリガコンデンサ２０の陰極は第２−１トリガスイッチ素子３０を介して第１トリガコンデンサ１４の陽極と接続する。また、抵抗３２を第２トリガコンデンサ２０の陰極とトリガトランス１５の間に接続する。
【００２６】
電源１とＤＣ−ＤＣコンバータおよび昇圧回路２を通して主コンデンサ６には電荷が蓄えられる。ここで主コンデンサ６の充電電圧は抵抗４、５の抵抗分圧によって制御回路３４のＭＯＮ端子により電圧監視され、所定の電圧に達したところで昇圧回路の動作を停止し、主コンデンサ６の充電完了をさせる。
この際、第１トリガコンデンサ１４は抵抗１２、ダイオード１３、ダイオード３１、トリガトランス１５を介して図示する極性で主コンデンサ６とほぼ同じ電圧まで充電される。
また、第２トリガコンデンサ２０においても抵抗１２、ダイオード１３、抵抗３２、トリガトランス１５を介して図示する極性で主コンデンサ６とほぼ同じ電圧まで充電される。
第２−１トリガスイッチ素子３０、第２−２トリガスイッチ素子３３は初期状態においては非導通状態としておく。
発光を試みようとする際、制御回路３４に出力された閃光放電管の温度情報と第１トリガコンデンサ１４の電圧判別結果から現在の条件下におけるトリガ出力値の予測値が規定値よりも下回る場合は，制御回路３４のＴＲ１の信号により第１トリガスイッチ素子１６は非導通状態とする。またＴＲ２−１の信号により第２−１トリガスイッチ素子３０を導通状態とし、ＴＲ２−２の信号により第２−２トリガスイッチ素子３３を導通状態とする。
【００２７】
さらにＩＧＢＴ１０のゲート端子へ制御回路３４からＩＴの信号をＨｉレベルで印加させる。よって、第１トリガコンデンサ１４の陽極に第２トリガコンデンサ２０の陰極が接続され、トリガトランス１５の１次側放電ループには第１トリガコンデンサの充電電圧と第２トリガコンデンサの充電電圧を合計されたものが印加され、閃光放電管８を励起させることで閃光放電管８に電流が流れ発光を開始する。
【００２８】
発光を停止させる場合はＩＧＢＴ１０へ制御回路３４からＩＴの信号がＬｏｗレベルで印加されることでＩＧＢＴはオフ状態となり、閃光放電管８に流れる電流も停止することで発光しなくなる。
上記のように、閃光放電管８の温度状態、第１トリガコンデンサ１４の充電電電圧によっては、トリガトランス１５の二次側の出力が閃光放電管８を励起させるに至らない場合においても、第１トリガコンデンサ１４に第２トリガコンデンサを２０を直列接続することによって，トリガトランス１５の１次側に印加する電圧を高くすることで，トリガトランス１５の２次側電圧が高くなり，その結果、閃光放電管８が励起されることになり発光する。
また前記方法より取得した第１トリガコンデンサ１４のみでのトリガ出力の予測値が規定値よりも高く発光欠けを起こし得ない出力である場合は、第２−１トリガスイッチ素子３０及び第２−２トリガスイッチ素子３３は非導通状態を保持し、第１トリガスイッチ素子１６は導通状態にすることで、トリガトランス１５の１次側放電ループは主に第１トリガコンデンサ１４のみで形成されることとなり、電圧印加を行うことが可能である。
また第２トリガコンデンサ２０と同様にスイッチング素子、ダイオード等を追加することで複数個のトリガコンデンサが追加できることは詳述するまでもない。
前述した構成は第２トリガコンデンサと第３トリガコンデンサをトリガトランスの１次側放電ループ上で並列接続あるいは直列接続とした場合であるが、これら構成を組み合わせることで直並列接続も可能となる。
【００２９】
（実施例４）
図５は本願発明の第四の実施例を示す図である。第２トリガコンデンサ２０はトリガトランス１５の１次側に印加する電圧を増加させるためのコンデンサであり、第２トリガコンデンサ２０の陽極はダイオード３７のアノード端子およびダイオード３１のアノード端子および第２−２トリガスイッチ素子３３と接続する。第２トリガコンデンサ２０の陰極は第２−１トリガスイッチ素子３０を介して第１トリガコンデンサ１４の陽極と接続し、さらに抵抗３２を介してトリガトランス１５の１次側端子に接続する。
第３トリガコンデンサ２５はトリガコンデンサ容量を増加させるためのコンデンサであり、第１トリガコンデンサ１４、あるいは第１トリガコンデンサ１４と第２トリガコンデンサ２０が直列接続されたものにトリガトランス１５の１次側放電ループ上で並列接続を行う。
第３トリガコンデンサ２５の陽極はダイオード３１のカソード電極に接続し、さらに第３トリガスイッチ素子２８と接続する。第３トリガコンデンサ２５の陰極は第１トリガコンデンサ１４の陰極と接続する。
電源１とＤＣ−ＤＣコンバータおよび昇圧回路２を通して主コンデンサ６には電荷が蓄えられる。ここで主コンデンサ６の充電電圧は抵抗４、５の抵抗分圧によって制御回路３４のＭＯＮ端子により電圧監視され、所定の電圧に達したところで昇圧回路の動作を停止し、充電完了させる。
この際、第１トリガコンデンサ１４は抵抗１２、ダイオード１３、ダイオード３７、トリガトランス１５を介して図示する極性で主コンデンサ６とほぼ同電圧まで充電される。
また、第２トリガコンデンサ２０においても抵抗１２、ダイオード１３、抵抗３２、トリガトランス１５を介して図示する極性で主コンデンサ６とほぼ同電圧まで充電される。
また、第３トリガコンデンサ２５においても抵抗１２、ダイオード１３、ダイオード３１、トリガトランス１５を介して図示する極性で主コンデンサ６とほぼ同電圧まで充電される。
本説明では第１トリガコンデンサ１４、第２トリガコンデンサ２０、第３トリガコンデンサ２５によってトリガトランス１５の１次側放電ループ上でトリガコンデンサの直並列回路を形成する動作を説明する。
制御回路３４からＴＲ１の信号により第１トリガスイッチ素子１６は非導通状態にし、制御回路３４からＴＲ２−１の信号により第２−１トリガスイッチ素子３０を導通状態とし、第１トリガコンデンサ１４の陽極と第２トリガコンデンサ２０の陰極が第２−１トリガスイッチ素子３０を介して導通状態となる。また、第１トリガコンデンサ１４と第２トリガコンデンサ２０によるトリガトランス１５の１次側放電ループを形成するため、第２−２トリガスイッチ素子３３を導通状態とする。
さらに制御回路３４からＴＲ３の信号により第３トリガスイッチ素子２８を導通状態とする。
さらに制御回路３４からＩＧＢＴ１０のゲート端子へＩＴの信号をＨｉレベル印加させ、トリガトランス１５の１次側放電ループ上において第１トリガコンデンサ１４と第２トリガコンデンサ２０が直列接続に、さらに第１トリガコンデンサ１４と第２トリガコンデンサ２０の直列接続に第３トリガコンデンサ２５が並列接続となることでトリガトランス１５の２次側出力量が増大し、閃光放電管８を励起させることで閃光放電管８に電流が流れ発光を開始する。発光を停止させる場合はＩＧＢＴ１０へ制御回路３４からＩＴの信号をＬｏｗレベル印加されることでＩＧＢＴ１０はオフ状態となり、閃光放電管８に流れる電流が停止することで発光しなくなる。
このように前述したトリガコンデンサの並列接続切替手段と直列接続切替手段を有する構成を組み合わせることによって、トリガコンデンサの直並列接続切替も可能となる。
前述した説明では切替により直並列回路を形成したが、第１トリガコンデンサ１４のみでのトリガトランス１５の１次側放電ループ形成、また第１トリガコンデンサ１４と第２トリガコンデンサ２０の直列接続によるトリガトランス１５の１次側放電ループ形成、また第１トリガコンデンサ１４と第３トリガコンデンサ２５の並列接続によるトリガトランス１５の１次側放電ループ形成が可能であることは詳述するまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
上述のとおり，連続発光においてもいわゆる発光欠けを生じないストロボ装置が提供できるため，連続撮影を行う際の照明装置として利用できる。
【符号の説明】
【００３１】
１  電源
２  ＤＣ−ＤＣコンバータおよび昇圧回路
４  抵抗
６  主コンデンサ
８  閃光放電管
１０  ＩＧＢＴ
１２  抵抗
１３  ダイオード
１４  第１トリガコンデンサ
１５  トリガトランス
１６  第１トリガスイッチ素子
２０  第２トリガコンデンサ
２１  ダイオード
２２  第２トリガスイッチ素子
２４  温度検出デバイス
２５  第３トリガコンデンサ
２６  ダイオード
２７  信号用抵抗
２８  第３トリガスイッチ素子
３０  第２−１トリガスイッチ素子
３１  ダイオード
３２  抵抗
３３  第２−２トリガスイッチ素子
３４  制御回路
３７  ダイオード
【図１】
2015060081.tif 000003
【図２】
2015060081.tif 000004
【図３】
2015060081.tif 000005
【図４】
2015060081.tif 000006
【図５】
2015060081.tif 000007