(57)【要約】  【課題】  スイッチング動作可能な周波数が高い、高性能な半導体素子を用いることなく、高速で連続発光が可能な閃光発光装置を提供する。  【解決手段】  スイッチ手段となる半導体素子３−１と半導体素子３−２を並列に接続するとともに、半導体素子３−１と半導体素子３−２のそれぞれが発光管１と、発光管１に電圧を印加するコンデンサ２と閉回路を構成するように接続する。そして、半導体素子３−１と半導体素子３−２を交互に動作させ、発光管１を発光させる。【選択図】        図１
2008026706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の電圧を印加することで発光する発光手段と、該発光手段に前記電圧を印加する電圧印加手段とを具備し、前記発光手段を断続して前記電圧を印加して閃光を発光させる閃光発光装置において、
複数のスイッチ手段を並列に接続するとともに、該スイッチ手段のそれぞれが前記発光手段および前記電圧印加手段と閉回路を構成するように接続することを特徴とする閃光発光装置。
【請求項２】
前記スイッチ手段は、２つの半導体素子により構成されることを特徴とする請求項１記載の閃光発光装置。
【請求項３】
所定の電圧を印加することで発光する発光手段と、該発光手段に前記電圧を印加する電圧印加手段とを具備し、前記発光手段を断続して前記電圧を印加して閃光を発光させる閃光発光装置において、
それぞれが前記発光手段および前記電圧印加手段と閉回路を構成する位置に接続された複数のスイッチ手段と、
前記スイッチ手段を選択的に閉じる制御手段と
を具備したことを特徴とする閃光発光装置。
【請求項４】
前記スイッチ手段は、第１のスイッチ手段および第２のスイッチ手段であり、
前記制御手段は、前記第１のスイッチ手段と前記第２のスイッチ手段とを交互に閉じる
ことを特徴とする請求項３記載の閃光発光装置。
【請求項５】
前記第１のスイッチ手段および前記第２のスイッチ手段は、半導体素子であることを特徴とする請求項４記載の閃光発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閃光発光装置に関し、特に、連続した閃光を発光する閃光発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
閃光発光装置は、一般に、カメラに内蔵されるか、カメラと接続され、写真撮影時に閃光を発光する。
【０００３】
図４は、従来の閃光発光装置の回路構成を示した図である。同図に示すように、閃光発光装置２００は、発光管１０１と、コンデンサ１０２、半導体素子１０３、充電回路１０４、電池１０５、制御回路１０６、ダイオード１０７、ダイオード１０８、ダイオード１０９、チョークコイル１１０を有している。
【０００４】
発光管１０１は、所定の電圧を印加することで放電発光するもので、例えば、キセノン管が採用される。コンデンサ１０２は、充電回路１０４により充電され、発光管１０１を発光させるために必要な電圧を保持する。
【０００５】
半導体素子１０３は、発光管１０１とコンデンサ１０２を含む閉回路を構成し、スイッチとして動作するもので、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）が採用される。そして、半導体素子１０３を導通させることにより、コンデンサ１０２が保持している電圧が放電管１０１に印加される。
【０００６】
充電回路１０４は、電池１０５が供給する電力を昇圧してコンデンサ１０２を充電する。電池１０５は、閃光発光装置２００を動作させる電力を供給する。
【０００７】
制御回路１０６は、電池１０５から供給される電力で動作し、充電回路１０４で昇圧された電圧（コンデンサ１０２に充電された電力）を半導体素子１０３のゲートに印加して、半導体素子１０３の導通状態を制御する。これにより、発光管１０１とコンデンサ１０２を含む回路を開閉する制御が可能となり、発光管１０１の発光状態を制御することができる。
【０００８】
ダイオード１０７は、コンデンサ１０２から充電回路１０４への電流の逆流を防止するもので、ダイオード１０８およびダイオード１０９は、発光管１０１とコンデンサ１０２を含む回路を開いた際に、チョークコイル１１０により継続して流れようとする電流をコンデンサ１０２に還流させる。
【０００９】
チョークコイル１１０は、発光管１０１とコンデンサ１０２を含む回路を閉じた際に、発光管１０１に流れる電流を安定させる。
【００１０】
なお、このような回路を利用した閃光発光装置は、特許文献１等に記載されている。
【００１１】
ところで、閃光発光装置２００は、カメラにより連続撮影が行われる際には、そのタイミングに同調して、連続発光を行う必要がある。この場合、制御回路１０６により半導体素子１０３のゲートに印加される電圧は、図５に示すように変化する。半導体素子１０３は、ゲートに所定の電圧が印加されると発光管１０１とコンデンサ１０２を含む回路を閉じるように動作する、つまり、スイッチがＯＦＦからＯＮに転じるような動作をするが、これに要する時間はＯＮ時間となる。また、半導体素子１０３は、ゲートに印加される電圧が所定以下（図５では０）になると発光管１０１とコンデンサ１０２を含む回路を開くように動作する、つまり、スイッチがＯＮからＯＦＦに転じるような動作をするが、これに要する時間はＯＦＦ時間となる。そして、発光管１０１とコンデンサ１０２を含む回路が閉じられている時間が通電時間となり、発光管１０１は発光状態となる。
【特許文献１】特開平９−１６０１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前述のように、閃光発光装置で連続発光を行う場合には、発光管１０１とコンデンサ１０２を含む回路を連続開閉することとなる。このためには、半導体素子１０３として、スイッチング動作可能な周波数が発光周波数よりも高い必要がある。半導体素子のスイッチング可能な周波数は、一般的に、電圧制御型であるＩＧＢＴが電流制御型であるトランジスタよりも高いが、ＩＧＢＴにおいても、より高性能な素子がより高速で動作が可能である。つまり、高速で連続発光が可能な閃光発光装置を実現するためには、高性能なＩＧＢＴが必要となり、これに伴って、価格も高価となる。
【００１３】
そこで、本発明は、スイッチング動作可能な周波数が高い、高性能な半導体素子を用いることなく、高速で連続発光が可能な閃光発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した目的を達成するため、請求項１の発明は、所定の電圧を印加することで発光する発光手段と、該発光手段に前記電圧を印加する電圧印加手段とを具備し、前記発光手段を断続して前記電圧を印加して閃光を発光させる閃光発光装置において、複数のスイッチ手段を並列に接続するとともに、該スイッチ手段のそれぞれが前記発光手段および前記電圧印加手段と閉回路を構成するように接続することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記スイッチ手段は、２つの半導体素子により構成されることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項３の発明は、所定の電圧を印加することで発光する発光手段と、該発光手段に前記電圧を印加する電圧印加手段とを具備し、前記発光手段を断続して前記電圧を印加して閃光を発光させる閃光発光装置において、それぞれが前記発光手段および前記電圧印加手段と閉回路を構成する位置に接続された複数のスイッチ手段と、前記スイッチ手段を選択的に閉じる制御手段とを具備したことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記スイッチ手段は、第１のスイッチ手段および第２のスイッチ手段であり、前記制御手段は、前記第１のスイッチ手段と前記第２のスイッチ手段とを交互に閉じることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記第１のスイッチ手段および前記第２のスイッチ手段は、半導体素子であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、高性能な半導体素子を用いることなく、高速で連続発光が可能となり、使用する半導体素子等のスイッチング動作可能な周波数よりも高い周波数での高速連続発光が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る閃光発光装置の一実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００２１】
図１は、本発明を適用した閃光発光装置の回路構成を示した図である。同図に示すように、閃光発光装置１００は、発光管１と、コンデンサ２、半導体素子３−１、半導体素子３−２、充電回路４、電池５、制御回路６、ダイオード７、ダイオード８、ダイオード９、チョークコイル１０を有している。
【００２２】
発光管１は、所定の電圧を印加することで放電発光するもので、例えば、キセノン管が採用される。コンデンサ２は、充電回路４により充電され、発光管１を発光させるために必要な電圧を保持する。
【００２３】
半導体素子３−１と半導体素子３−２は、並列に接続され、それぞれが、発光管１とコンデンサ２を含む閉回路を構成し、スイッチとして動作する。この半導体素子３−１と半導体素子３−２には、例えば、トランジスタやＦＥＴ（Field Effect Transistor）、ＩＧＢＴ等が採用される。そして、半導体素子３−１と半導体素子３−２の少なくとも一方を導通させることにより、コンデンサ２が保持している電圧が放電管１に印加される。なお、本実施例では、半導体素子３−１と半導体素子３−２は、ＩＧＢＴであるものとして説明する。
【００２４】
充電回路４は、電池５が供給する電力を昇圧してコンデンサ２を充電する。電池５は、閃光発光装置１００を動作させる電力を供給する。
【００２５】
制御回路６は、電池５から供給される電力で動作し、電池５の電圧を半導体素子３−１、半導体素子３−２のゲートに印加し、それぞれの導通状態を制御する。これにより、発光管１とコンデンサ２を含む回路を開閉する制御が可能となり、発光管１の発光状態を制御することができる。
【００２６】
ダイオード７は、コンデンサ２から充電回路４への電流の逆流を防止するもので、ダイオード８およびダイオード９は、発光管１とコンデンサ２を含む回路を開いた際に、チョークコイル１０により継続して流れようとする電流をコンデンサ２に還流させる。
【００２７】
チョークコイル１０は、発光管１とコンデンサ２を含む回路を閉じた際に、発光管１に流れる電流を安定させる。
【００２８】
この閃光発光装置１００では、前述したように、半導体素子３−１と半導体素子３−２の少なくとも一方を導通させることで発光管１が発光する。このため、半導体素子３−１と半導体素子３−２を交互に導通させることで、半導体素子３−１と半導体素子３−２のそれぞれの動作周波数を低くしている。このとき、制御回路６は、半導体素子３−１に対しては、図２（ａ）に示すようにゲート電圧を印加し、半導体素子３−２に対しては、図２（ｂ）に示すようにゲート電圧を印加する。
【００２９】
半導体素子３−１は、ゲートに所定の電圧が印加されると発光管１とコンデンサ２を含む回路を閉じるように動作する、つまり、スイッチがＯＦＦからＯＮに転じるような動作をするが、これに要する時間はＯＮ時間となる。また、半導体素子３−１は、ゲートに印加される電圧が所定以下（図２（ａ）では０）になると発光管１とコンデンサ２を含む回路を開くように動作する、つまり、スイッチがＯＮからＯＦＦに転じるような動作をするが、これに要する時間はＯＦＦ時間となる。そして、発光管１とコンデンサ２を含む回路が閉じられている時間が通電時間となり、発光管１は発光状態となる。
【００３０】
同様に、半導体素子３−２は、ゲートに所定の電圧が印加されると発光管１とコンデンサ２を含む回路を閉じるように動作する、つまり、スイッチがＯＦＦからＯＮに転じるような動作をするが、これに要する時間はＯＮ時間となる。また、半導体素子３−２は、ゲートに印加される電圧が所定以下（図２（ｂ）では０）になると発光管１とコンデンサ２を含む回路を開くように動作する、つまり、スイッチがＯＮからＯＦＦに転じるような動作をするが、これに要する時間はＯＦＦ時間となる。そして、発光管１とコンデンサ２を含む回路が閉じられている時間が通電時間となり、発光管１は発光状態となる。
【００３１】
そして、半導体素子３−１と半導体素子３−２の通電時間が交互に組み合わさるようなタイミングで、半導体素子３−１と半導体素子３−２を制御することで、発光管１は、高速で連続発光することとなる。
【００３２】
このような制御は、半導体素子３−１と半導体素子３−２のＯＮ時間が長い場合でも、同様に行うことができる。例えば、図３に示した例では、半導体素子３−１のゲートに印加する電圧およびその状態を実線で示し、半導体素子３−２のゲートに印加する電圧およびその状態を破線で示しているが、図２に示した例よりもＯＮ時間を長くしても、発光管１は、図２の場合と同様に高速で連続発光することが可能である。
【００３３】
したがって、半導体素子３−１と半導体素子３−２として性能の低いＩＧＢＴや、トランジスタやＦＥＴを利用した場合でも、発光管１を高速で連続発光することが可能である。
【００３４】
なお、本実施例では、半導体素子３−１と半導体素子３−２を並列に接続して利用する例を説明したが、さらに多くの半導体素子を並列に接続し、これらを順次動作させるように構成しても、同様の効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明を適用した閃光発光装置の回路構成を示した図である。
【図２】制御回路６により半導体素子３−１と半導体素子３−２のゲートに印加される電圧と、半導体素子３−１と半導体素子３−２の状態を示した図である。
【図３】制御回路６により半導体素子３−１と半導体素子３−２のゲートに印加される電圧と、半導体素子３−１と半導体素子３−２の状態を示した図である。
【図４】従来の閃光発光装置の回路構成を示した図である。
【図５】制御回路１０６により半導体素子１０３のゲートに印加される電圧と、半導体素子１０３の状態を示した図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    発光管
２    コンデンサ
３−１    半導体素子
３−２    半導体素子
４    充電回路
５    電池
６    制御回路
７    ダイオード
８    ダイオード
９    ダイオード
１０    チョークコイル
１００    閃光発光装置
１０１    発光管
１０２    コンデンサ
１０３    半導体素子
１０４    充電回路
１０５    電池
１０６    制御回路
１０７    ダイオード
１０８    ダイオード
１０９    ダイオード
１１０    チョークコイル
２００    閃光発光装置
【図１】
2008026706.tif 000003
【図２】
2008026706.tif 000004
【図３】
2008026706.tif 000005
【図４】
2008026706.tif 000006
【図５】
2008026706.tif 000007