(57)【要約】【課題】電池電圧の温度上昇を防ぐとともに、昇圧動作停止を可及的に少なくする。【解決手段】電池の昇圧された電圧により充電されるメインコンデンサの電圧を検出する検出手段と、前記メインコンデンサの電圧が規定電圧に達した時に、昇圧動作を停止させる昇圧動作制御手段と、前記昇圧動作の開始から予め定められた時間に達するまでに前記メインコンデンサの電圧が前記規定電圧として初期に設定された第１規定電圧に達しない場合、前記規定電圧を、前記第１規定電圧よりも低い第２規定電圧に変更する規定電圧変更手段（Ｓ１０４→Ｓ１０７→Ｓ１０８）とを有する昇圧回路とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の昇圧された電圧により充電されるメインコンデンサの電圧を検出する検出手段と、
前記メインコンデンサの電圧が規定電圧に達した時に、昇圧動作を停止させる昇圧動作制御手段と、
前記昇圧動作の開始から予め定められた時間に達するまでに前記メインコンデンサの電圧が前記規定電圧として初期に設定された第１規定電圧に達しない場合、前記規定電圧を、前記第１規定電圧よりも低い第２規定電圧に変更する規定電圧変更手段とを有することを特徴とする昇圧回路。
【請求項２】
前記昇圧動作制御手段は、前記第２規定電圧に達しない状態が、予め定められた時間継続した場合、昇圧動作を停止することを特徴とする請求項１に記載の昇圧回路
【請求項３】
電池の電池容量を判定する判定手段と、
前記電池の昇圧された電圧により充電されるメインコンデンサの電圧を検出する検出手段と、
前記メインコンデンサの電圧が規定電圧に達した時に、昇圧動作を停止させる昇圧動作制御手段と、
前記判定手段による電池容量の判定結果に応じて、前記規定電圧を第１規定電圧もしくは該第１規定電圧よりも低い第２規定電圧に設定する規定電圧設定手段とを有することを特徴とする昇圧回路。
【請求項４】
前記規定電圧設定手段は、前記電池容量が予め定められた容量に満たない時は前記規定電圧を前記第２規定電圧に設定することを特徴とする請求項３に記載の昇圧回路。
【請求項５】
前記昇圧動作制御手段は、前記第２規定電圧に達しない状態が、予め定められた時間継続した場合、昇圧動作を停止することを特徴とする請求項３又は４に記載の昇圧回路。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の昇圧回路を具備することを特徴とするストロボ装置。
【請求項７】
請求項６に記載のストロボ装置を具備することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の電圧を昇圧する昇圧回路、該昇圧回路を具備するストロボ装置および撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術、例えば特許文献１においては、ストロボ装置のメインコンデンサの充電時間を短縮させるためにプッシュプル方式の昇圧回路が提案されている。
【特許文献１】特開平１０−１８６４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記提案のストロボ装置においては、電池が新しい場合には、メインコンデンサは所定電圧まで充電され、レギュレータ動作が行われ、電池からの電流は少なくなる。従って、レギュレータ状態での電池の発熱は少なくなる。しかしながら、電池が消耗してくるとメインコンデンサが所定電圧に達することが出来ず、電池電流が流れつづけ、電池が発熱をしていた。特にプッシュプル型では顕著であり、これを解決するために従来では所定時間の間に所定電圧に達しないと昇圧動作を停止していた。
【０００４】
ここで、レギュレータ動作をしていると電池の発熱が少ないことについて説明する。メインコンデンサの昇圧動作が開始され、所定電圧に達すると、メインコンデンサ電圧をほぼ一定に保つためレギュレータ動作を開始する。メインコンデンサが所定電圧に達すると昇圧動作が停止する。メインコンデンサの漏れ電流等でメインコンデンサの電圧が数ボルト（通常３〜５Ｖ）降下すると、昇圧動作は再開する。再度メインコンデンサが所定の電圧に達すると、昇圧動作は停止する。メインコンデンサが降下している時間とその後所定電圧まで昇圧動作が行われる時間とを比較すると、前者の時間が圧倒的に長く、後者の１０倍程度となることもある。このようにレギュレータ動作を行っている時は昇圧動作の時間が少ないので、電池からの電流も少なくなる。従って、電池の温度の上昇も少ない。一方、レギュレータ電圧に達しない状態が持続する、消耗の激しい電池を用いる場合は、常に昇圧回路が動作しているので、電池からの電流が常に流れ続け、電池の温度上昇が大きくなる。
【０００５】
本発明の目的は、電池電圧の温度上昇を防ぐことができるとともに、昇圧動作停止を可及的に少なくすることができる昇圧回路、ストロボ装置および撮像装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、電池の昇圧された電圧により充電されるメインコンデンサの電圧を検出する検出手段と、前記メインコンデンサの電圧が規定電圧に達した時に、昇圧動作を停止させる昇圧動作制御手段と、前記昇圧動作の開始から予め定められた時間に達するまでに前記メインコンデンサの電圧が前記規定電圧として初期に設定された第１規定電圧に達しない場合、前記規定電圧を、前記第１規定電圧よりも低い第２規定電圧に変更する規定電圧変更手段とを有する昇圧回路とするものである。
【０００７】
同じく上記目的を達成するために、本発明は、電池の電池容量を判定する判定手段と、前記電池の昇圧された電圧により充電されるメインコンデンサの電圧を検出する検出手段と、前記メインコンデンサの電圧が規定電圧に達した時に、昇圧動作を停止させる昇圧動作制御手段と、前記判定手段による電池容量の判定結果に応じて、前記規定電圧を第１規定電圧もしくは該第１規定電圧よりも低い第２規定電圧に設定する規定電圧設定手段とを有する昇圧回路とするものである。
【０００８】
同じく上記目的を達成するために、本発明は、上記本発明の昇圧回路を具備するストロボ装置とするものである。
【０００９】
同じく上記目的を達成するために、本発明は、上記本発明のストロボ装置を具備する撮像装置とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電池電圧の温度上昇を防ぐことができるとともに、昇圧動作停止を可及的に少なくすることができる昇圧回路、ストロボ装置または撮像装置を提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例１及び実施例２に示す通りである。
【実施例１】
【００１２】
図１は本発明の実施例１に係るストロボ装置の回路構成を示す図である。図１において、１は電源であるところの電池である。２は抵抗であり、一端は後述のＦＥＴ３のゲートに、他端はソースに、それぞれ接続されている。３はＦＥＴ（電界効果トランジスタ）であり、ゲートは後述のストロボマイコン１４のポートＰ１に、ソースは電池１の陰極に、ドレインは後述のトランス４の１次巻線の一端に、それぞれ接続されている。４はトランスであり、１次巻線の一端はＦＥＴ３のドレインに、１次巻線の他端は電池１の陽極に、２次巻線の一端は電池１の陰極に、２次巻線の他端は後述のダイオード９のアノードに、それぞれ接続されている。５は抵抗であり、一端はＦＥＴ６のゲートに、他端はソースに、それぞれ接続されている。６はＦＥＴであり、ゲートは後述のストロボマイコン１４のポートＰ２に、ソースは電池１の陰極に、ドレインは後述のトランス７の１次巻線の一端に、それぞれ接続されている。７はトランスであり、１次巻線の一端はＦＥＴ６のドレインに、１次巻線の他端は電池１の陽極に、２次巻線の一端は電池１の陰極に、２次巻線の他端は後述のダイオード８のアノードに、それぞれ接続されている。
【００１３】
８はダイオードであり、アノードはトランス７の２次巻線の一端に、カソードは後述のメインコンデンサ１２の陽極に、それぞれ接続されている。９はダイオードであり、一端はトランス４の２次巻線の一端に、他端はメインコンデンサ１２の陽極に、それぞれ接続されている。１０及び１１は直列に接続された抵抗であり、直列回路の一端はメインコンデンサ１２の陽極に、他端はメインコンデンサ１２の陰極に、また接続点はストロボマイコン１４のポートＰ３に、それぞれ接続されている。１３はストロボ発光部であるが、本発明と直接関係がないので詳細説明は省略する。
【００１４】
１４はストロボマイコンであり、電源入力端子ＶＤＤ及び電源グランド端子ＧＮＤを有し、更にポートはポートＰ１からＰ５までの５個を有する。１５は電源スイッチであり、一端はストロボマイコン１４のポートＰ５に、他端はストロボマイコン１４のグランド端子ＧＮＤに、それぞれ接続されている。１６は抵抗であり、一端はポートＰ４に、他端は後述の充電完了表示用ＬＥＤ１７のアノードに、それぞれ接続されている。１７は充電完了表示用ＬＥＤであり、アノードは抵抗１６の一端に、カソードはストロボマイコン１４のグランド端子ＧＮＤに、それぞれ接続されている。
【００１５】
次に、上記構成におけるストロボ装置の通常の動作概要を、図２を用いて説明する。
【００１６】
電源スイッチ１５がオンされると、ストロボマイコン１４は、待機状態から動作状態に移行する。動作状態になると、ストロボマイコン１４はポートＰ１及びＰ２から図２に示すような位相の反転した電圧を出力する。この出力により、ＦＥＴ３及び６が交互にオンとオフを繰り返す。従って、ＦＥＴ３がオンの時はダイオード９を介して、ＦＥＴ６がオンの時はダイオード８を介して、メインコンデンサ１２の充電が開始される。充電されたメインコンデンサ１２の電圧はストロボマイコン１４のポートＰ３で検出する。検出した電圧が発光可能な電圧（充電完了電圧）に達すると、ストロボマイコン１４は、ポートＰ４をハイレベルにする。本実施例では、２７０Ｖに設定してある。上記ハイレベルにより充電完了表示用ＬＥＤ１７が点灯する。さらに電圧が上昇し、第１規定電圧に達すると、ポートＰ１及びポートＰ２の出力電圧はローレベルとなり、ストロボマイコン１４は昇圧動作を停止させる。昇圧動作の停止中、メインコンデンサ１２の電圧が数ボルト（本実施例では３Ｖとする）低下すると昇圧動作を開始し、上記第１規定電圧に達すると、上記と同様に昇圧動作を停止する動作を繰り返す。この繰り返しを一般にレギュレータ動作という。この繰り返しを行っている時は昇圧動作が常に作動状態とはなっていないので、電池１の温度上昇は少なくて済む。
【００１７】
次に、電池１が消耗してきた時を含め、本実施例１における昇圧動作について、図３のフローチャートにしたがって説明する。
【００１８】
ステップＳ１０１にて、電源スイッチ１５がオンまたはカメラ本体から発光指令を受信すると、ステップＳ１０２へ進み、ストロボマイコン１４は、第１タイマをスタートさせる。本実施例１では、第１タイマは３０秒に設定してある。そして、次のステップＳ１０３にて、ポートＰ１及びＰ２から図２で示したようなパルスを出力し、メインコンデンサ１２の昇圧動作を開始する。続くステップＳ１０４では、メインコンデンサ１２が第１レギュレータ電圧（第１規定電圧）に達しているか否かを判定する。本実施例１では、レギュレータ電圧は３３０Ｖに設定してある。この判定の結果、メインコンデンサ１２が第１レギュレータ電圧に達していない時はステップＳ１０７へ進み、達している時はステップＳ１０５へ進む。
【００１９】
上記ステップＳ１０４にてメインコンデンサ１２が第１レギュレータ電圧に達していると判定してステップＳ１０５へ進むと、ストロボマイコン１４は、前述したレギュレータ動作を行う。そして、次のステップＳ１０６にて、再びメインコンデンサ１２が第１レギュレータ電圧に達しているか否かを判定し、第１レギュレータ電圧に達している時はステップＳ１０５へ戻り、達していない時はステップＳ１０８へ進む。
【００２０】
また、上記ステップＳ１０４にてメインコンデンサ１２が第１レギュレータ電圧に達していないと判定してステップＳ１０７へ進むと、ストロボマイコン１４は、第１タイマがタイムアップしたか否かを判定する。そしてタイムアップしていない時はステップＳ１０４へ戻り、タイムアップしている時はステップＳ１０８へ進む。
【００２１】
ステップＳ１０８では、ストロボマイコン１４は、第１レギュレータ電圧をそれより低い第２レギュレータ電圧（第２規定電圧）に変更する。本実施例１では、第２レギュレータ電圧は３００Ｖに設定してある。そして、次のステップＳ１０９にて、第２タイマをスタートさせる。本実施例１では、第２タイマは２０秒に設定してある。続くステップＳ１１０では、メインコンデンサ１２が第２レギュレータ電圧に達しているか否かを判定する。この判定の結果、メインコンデンサ１２が第２レギュレータ電圧に達していない時はステップＳ１１３へ進み、達している時はステップＳ１１１へ進む。
【００２２】
上記ステップＳ１１０にてメインコンデンサ１２が第２レギュレータ電圧に達していると判定してステップＳ１１１へ進むと、ストロボマイコン１４は、前述したレギュレータ動作を行う。そして、次のステップＳ１１２にて、再びメインコンデンサ１２が第２レギュレータ電圧に達しているか否かを判定する。そして第２レギュレータ電圧に達している時はステップＳ１１１へ戻り、達していない時はステップＳ１１４へ進み、昇圧動作を停止する。
【００２３】
また、上記ステップＳ１１０にてメインコンデンサ１２が第２レギュレータ電圧に達していないと判定してステップＳ１１３へ進むと、ストロボマイコン１４は、第２タイマがタイムアップしたか否かを判定し、タイムアップしていない時はステップＳ１１０へ戻り、タイムアップしている時はステップＳ１１４へ進み、昇圧動作を停止する。
【００２４】
以上の実施例１によれば、第１タイマがタイムアップする時間（第１所定時間）までにメインコンデンサ１２の充電電圧が第１レギュレータ電圧（第１規定電圧）に達しないとする。この場合は、レギュレータ電圧を第２レギュレータ電圧（第２規定電圧＜第１規定電圧）に変更（ステップＳ１０４→Ｓ１０７→Ｓ１０８）するようにしている。したがって、電池電圧の温度上昇を防ぐことができるとともに、発光回数も増加させることができる。
【００２５】
また、第２タイマがタイムアップする時間（第２所定時間＜第１所定時間）までにメインコンデンサ１２の充電電圧が第２レギュレータ電圧（第２所定値）に達しない場合は、昇圧動作を停止する（ステップＳ１１０→Ｓ１１３→Ｓ１１４）。さらに、レギュレータ電圧を第２レギュレータ電圧に変更してのレギュレータ作動後に電池１が消耗し、第２レギュレータ電圧に達しない場合も、昇圧動作を停止する（ステップＳ１１０→Ｓ１１１→Ｓ１１２→Ｓ１１４）ようにしている。したがって、より確実に電池電圧の温度上昇を防ぐことができる。
【００２６】
上記実施例１では、第１所定時間と第２所定時間を変更しているが、同じ時間であっても同様の効果が得られる。また、第２レギュレータ電圧のレギュレータ電圧は充電完了電圧より若干高い電圧でもよい。また、本実施例１では、レギュレータ電圧を２値設定したが、３値以上にすることもできる。また、本実施例１は、他励型プッシュプル昇圧回路を用いているが、自励型プッシュプル回路にも適用できるものである。
【実施例２】
【００２７】
図４は本発明の実施例２に係るストロボ装置の回路構成を示すブロック図であり、図１と同じ部分は同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００２８】
図４において、１８は抵抗であり、一端はストロボマイコン１４のポートＰ７に、他端は後述のＮＰＮトランジスタ１９のコレクタに、それぞれ接続されている。１９はＮＰＮトランジスタであり、コレクタは抵抗１８の一端に、ベースは後述の抵抗２０及び２１の接続点に、エミッタはストロボマイコン１４のグランド端子ＧＮＤに、それぞれ接続されている。２０及び２１は直列に接続された抵抗であり、直列回路の一端はストロボマイコン１４のポートＰ６に、他端はストロボマイコンのグランド端子ＧＮＤに、両抵抗の接続点はトランジスタ１９のベースに、それぞれ接続されている。
【００２９】
次に、上記構成におけるストロボ装置の通常の動作概要を説明する。なお、図１と同じ部分についてはその説明を省略する。
【００３０】
電源スイッチ１５がオンされるとストロボマイコン１４が動作状態となり、該ストロボマイコン１４は、ポートＰ６を所定時間ハイレベルとする。これによりトランジスタ１９がオンになる。このオンにより電池１には抵抗１８で定まる電流が流れ、その時の電圧をポートＰ７で検出する。
【００３１】
電池１が消耗してきた時を含め、本実施例２における昇圧動作について、図５のフローチャートにしたがって説明する。
【００３２】
ステップＳ２０１にて、電源スイッチ１５がオンまたはカメラ本体から発光指令を受信すると、ステップＳ２０２へ進み、ストロボマイコン１４は、ポートＰ６をハイレベルとする。このハイレベルによりトランジスタ１９はオンとなり、電池１より抵抗１８で定まる電流が流れる。この電流による電池１の電圧を検出することにより、電池１の状態を判定することが出来る。次のステップＳ２０３では、電池１の電圧を判定する。この判定の結果、電池電圧が３Ｖ以上（所定の容量に達している電池）の場合はステップＳ２０４へ進み、３Ｖに満たない（所定の容量に達していない電池）場合はステップＳ２１０へ進む。
【００３３】
上記ステップ２０３にて電池電圧が３Ｖ以上（所定の容量に達している電池）であるとしてステップＳ２０４へ進むと、ストロボマイコン１４は、ポートＰ６をローレベルとしてトランジスタ１９をオフとする。そして、次のステップＳ２０５にて、第１レギュレータ電圧（３３０Ｖ）に設定する。続くステップＳ２０６では、ポートＰ１及びＰ２から図２のようなパルスを出力し、メインコンデンサ１２の昇圧動作を開始する。そして、次のステップＳ２０７にて、メインコンデンサ１２が第１レギュレータ電圧に達しているかを判定する。メインコンデンサ１２が第１レギュレータ電圧に達していない間はこのステップＳ２０７に留まり、その後メインコンデンサ１２が第１レギュレータ電圧に達するとステップＳ２０８へ進む。ステップＳ２０８では、前述したレギュレータ動作を行う。そして、次のステップＳ２０９にて、メインコンデンサ１２の電圧を判定し、第１レギュレータ電圧に達している時はステップＳ２０８に戻り、達していない時は後述のステップＳ２１１へ進む。
【００３４】
上記ステップ２０３にて電池電圧が３Ｖに満たない（所定の容量に達していない電池）としてステップＳ２１０へ進むと、ストロボマイコン１４は、ポート６をローレベルとしてトランジスタ１９をオフとする。そして、次のステップＳ２１１にて、第２レギュレータ電圧（３００Ｖ）に設定する。続くステップＳ２１２では、ポートＰ１及びＰ２から図２のようなパルスを出力し、メインコンデンサ１２の昇圧動作を開始する。次のステップＳ２１３では、第３タイマをスタートさせる。本実施例２では、３０秒のタイマとする。次のステップＳ２１４では、メインコンデンサ１２が第２レギュレータ電圧に達しているかを判定し、第２レギュレータ電圧に達していない時はステップＳ２１７へ進み、達している時はステップＳ２１５へ進む。
【００３５】
上記ステップ２１４にて第２レギュレータ電圧に達しているとしてステップＳ２１５へ進むと、前述したレギュレータ動作を行う。そして、次のステップＳ２１６にて、メインコンデンサ１２の電圧を判定し、第２レギュレータ電圧に達している時はステップＳ２１５へ戻り、達していない時はステップＳ２１７へ進む。
【００３６】
上記ステップＳ２１４あるいは上記ステップＳ２１６にて第２レギュレータ電圧に達していないと判定してステップＳ２１７へ進むと、ここでは第３タイマがタイムアップしたか否かを判定する。判定の結果、タイムアップしていなければステップＳ２１４へ戻る。第３タイマがタイムアップしていればステップＳ２１８へ進み、ポートＰ１及びＰ２をローレベルにして昇圧動作を停止する。
【００３７】
以上の実施例２によれば、電池１の電圧状態を判定し、電池電圧が３Ｖ以上であるか否かに応じてレギュレータ電圧を設定するようにしている。詳しくは、電池電圧が３Ｖ以上であれば第１レギュレータ電圧を設定（ステップＳ２０３→Ｓ２０４→Ｓ２０５）している。一方、電池電圧が３Ｖを満たしていなければ第２レギュレータ電圧を設定（ステップＳ２０３→Ｓ２１０→Ｓ２１１）するようにしている。したがって、電池電圧の温度上昇を防ぐことができるとともに、発光回数も増加させることができる。
【００３８】
また、第２レギュレータ電圧に達しない状態が、第３タイマがタイムアップする時間（一定時間）継続した場合、昇圧動作を停止する（ステップＳ２１７→Ｓ２１８）ようにしている。よって、より確実に電池電圧の温度上昇を防ぐことができる。
【００３９】
上記実施例２において、第２レギュレータ電圧は充電完了電圧より若干高い電圧でもよい。また、本実施例２では、他励型プッシュプル昇圧回路を用いているが、自励型プッシュプル回路にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施例１に係るストロボ装置の回路構成を示す図である。
【図２】図１のストロボマイコン１４のポートＰ１及びＰ２の出力波形を示す図である。
【図３】本発明の実施例１に係るストロボ装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施例２に係るストロボ装置の回路構成を示す図である。
【図５】本発明の実施例２に係るストロボ装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
１      電池
４，７  昇圧トランス
１２    メインコンデンサ
１４    ストロボマイコン
１５    電源スイッチ
【図１】
2008079392.tif 000003
【図２】
2008079392.tif 000004
【図３】
2008079392.tif 000005
【図４】
2008079392.tif 000006
【図５】
2008079392.tif 000007