(57)【要約】【課題】効率良く充電回路を行なえて電池の長寿命化を図ることができる充電回路を備えた閃光発光装置を提供すること。【解決手段】電池Ｂａｔｔと昇圧トランスＴ１との間に設けられたプッシュプル回路１０１の２つのトランジスタＱ１のベースと抵抗Ｒ４との間、トランジスタＱ２のベースと抵抗Ｒ３との間に２つのＦＥＴＱ３，Ｑ４をそれぞれ設ける。さらにこれらＦＥＴの状態を切替信号の状態の変化に応じて変化させるためにＮＰＮトランジスタＱ５を設ける。切替信号の状態の変化に応じて２つのＦＥＴＱ３，Ｑ４の状態を双方変化させ電池から効率良く電流を供給して２つのトランジスタを瞬時に動作させるとともにその動作を終了させるときには素早くベースを開放して２つのトランジスタＱ１，Ｑ２それぞれをオフさせるとともに抵抗、一次側巻／線Ｐ１，Ｐ２を通って電池のマイナス側に向けて流れる電流を遮断する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインコンデンサに充電し該メインコンデンサに充電された電力を放電して閃光を発する閃光発光装置において、
昇圧トランスと、
電池と前記昇圧トランスの一次側巻線との間に配備された２つのトランジスタとこれら２つのトランジスタ相互のベースと前記一次側巻線接続側とを接続する、２つの抵抗とを有するプッシュプル回路と、
前記２つの抵抗と前記２つのトランジスタのベースとの間に配備された、充電時に導通状態、非充電時に開放状態となる２つのスイッチ素子とを備えたことを特徴とする閃光発光装置。
【請求項２】
充電、非充電を指示する切替信号の入力を受けて状態を変化させる充電制御スイッチを備え、前記２つのスイッチ素子は、該充電制御スイッチの状態の変化に応じて状態を変化させるものであ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】
前記２つのスイッチは、半導体素子で構成されたスイッチであることを特徴とする請求項１記載の閃光発光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メインコンデンサに充電しそのメインコンデンサに充電された電力を放電して閃光を発する閃光発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
メインコンデンサに充電しそのメインコンデンサに充電された電力を放電して閃光を発する閃光発光装置には、そのメイコンデンサに充電を行なうための充電回路が配備されている。このような充電回路には昇圧トランスと、その昇圧トランスの一次側巻線に異なる向きの電流を交互に流すためのトランジスタ回路が配備されているものがある。このトランジスタ回路には交互に動作する２つのトランジスタが備えられており、それらのトランジスタを交互に動作させることにより一次側巻線に異なる向きの電流を流すことが行なわれる。このようなトランジスタを交互に動作させるものにあっては２つのトランジスタが自ら交互にオンオフ動作を繰り返すものと、制御部からの制御信号に基づいて２つのトランジスタが交互にオンオフ動作を繰り返すものとがある。前者を自励型と呼び、後者を他励型と呼ぶ。自励型であっても他励型であっても一次側巻線に異なる向きの電流を交互に流すことにより、昇圧トランスの２次側に電流を誘導することが行なわれる。どちらかといえば自励型のものよりも他励型の方が制御を行い易く、たとえばマイコンにより２つのトランジスタのオンオフ動作を制御すれば、メインコンデンサに無駄なく電流を流して充電を行なうことができる。このような他励型の充電装置の中には２つのトランジスタに交互に供給される信号のタイミングを制御して、２つのトランジスタのオンオフ動作を制御して無駄な電流を流さないように工夫を施したものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図３は特許文献１に記載された他励型プッシュプル回路の構成を示す図である。
【０００４】
この図３では駆動制御回路１６から供給される信号Ｓ１，Ｓ２のタイミングに基づいてトランジスタ１３ａ、トランジスタ１３ｂとを交互に動作させて、昇圧トランスの二次側巻線に誘導される電流を整流回路１４により整流してメインコンデンサ１０に充電電流Ｉを流している。またメインコンデンサ１０の電圧を抵抗１５ａと抵抗１５ｂとからなる抵抗分割回路１５により検出してその検出した電圧を駆動制御回路１６にフィードバックして駆動制御回路１６により充電の開始と終了とを制御している。
【０００５】
この特許文献１のものでは、電池１１から無駄な電流が流れることを防止するため、上記信号Ｓ１、Ｓ２のタイミングを駆動制御回路１６により制御して２つのトランジスタ１３ａ，１３ｂのオンオフ動作を制御することが行なわれる。
【０００６】
これに対し、自励型のものにおいては充電の開始指令のみが与えられて後は２つのトランジスタが自ら交互にオンオフ動作を繰り返して昇圧トランスの一次側巻線に異なる向きの電流を流すことが行なわれる。この自励型のものの場合には、自励発振動作が行なわれるため他励型で行なったのと同じようなタイミングの調整を行なうことは難しい。
【０００７】
図４は自励型の充電回路の構成を示す図である。この図４には自励型の充電回路としてプッシュプル回路が配備された充電回路を示してある。
【０００８】
図４を参照して構成を説明する。
【０００９】
電池Ｂａｔｔのプラス側にスイッチＳＷの一方の端子が接続されており、そのスイッチＳＷの他方の端子がプッシュプル回路１０１に接続されている。このスイッチＳＷが接続されたらプッシュプル回路１０１が動作する。このプッシュプル回路１０１は２つのトランジスタＱ１，Ｑ２と抵抗Ｒ３，Ｒ４とからなり、その２つのトランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタそれぞれがスイッチＳＷの他方の端子に接続されている。またそれらのトランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタそれぞれが昇圧トランスＴ１の一次側巻線に接続され、それらトランジスタＱ１，Ｑ２のうち、一方のトランジスタＱ１のベースが抵抗Ｒ４を介して他方のトランジスタＱ２のコレクタに、また他方のトランジスタＱ２のベースが抵抗Ｒ３を介して一方のトランジスタＱ１のコレクタに接続されている。それらトランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタそれぞれは昇圧トランスＴ１の一次側巻線の両端に接続されており、その一次側巻線の中央にはタップＴＰが設けられている。そのタップＴＰが電池Ｂａｔｔのマイナス側に接続されている。このようにプッシュプル回路１０１は、２つのトランジスタＱ１，Ｑ２相互のベースと昇圧トランスＴ１の一次側巻線接続側とを接続する２つの抵抗Ｒ３，Ｒ４とで構成される。
【００１０】
以降の説明を分かりやすくするために、上記タップＴＰを境にして一次側巻線の、図中上方に示されている部分に符合Ｐ１を付し、図中下方に示されている部分に符合Ｐ２を付し、二次側巻線に符合Ｓを付して説明する。さらに、巻線には巻き始めと巻き終わりがあり、この巻き始めと巻き終わりによってトランスの相互誘導によって生じる電圧の極性が変化するので、図中黒丸によって巻線の巻き始めを示してある。
【００１１】
また、電池Ｂａｔｔの電圧を平滑化するためのコンデンサＣ１が電池Ｂａｔｔに並列に設けられており、そのコンデンサＣ１のプラス側の電極が双方のトランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタに接続され、マイナス側の電極が電池Ｂａｔｔのマイナス側に接続されている。
【００１２】
さらに上記昇圧トランスＴ１の二次側巻線Ｓ側には整流回路１０２が設けられており、その整流回路１０２により昇圧トランスＴ１の二次側巻線Ｓに交互に誘導される異なる向きの電流がそれぞれメインコデンサＭＣに向けて充電電流ＩＳとして流れるように整流される。
【００１３】
この整流回路１０２は４つのダイオードＤ１ａ，Ｄ１ｂ、Ｄ２ａ，Ｄ２ｂからなり、それら４つの中のダイオードＤ１ａとダイオードＤ１ｂと、ダイオードＤ２ａとダイオードＤ２ｂとがそれぞれ直列に接続されている。二次側巻線Ｓの一端は、それら直列に接続された２つのダイオードのうち、一方のダイオードＤ１ａとダイオードＤ１ｂの接続点Ｎ１に接続され、他端は他方のダイオードＤ２ａとダイオードＤ２ｂの接続点Ｎ２に接続されている。また、ダイオードＤ１ａのアノードがトランジスタＱ１のベースに接続され、ダイオードＤ２ａのアノードがもう１つのトランジスタＱ２のベースに接続されている。さらにダイオードＤ１ｂのカソード、ダイオードＤ２ｂのカソードが結線されて、ダイオードＤ３のアノードに接続されている。そのダイオードＤ３のカソードがメインコンデンサＭＣのプラス極側に接続されている。
【００１４】
また、充電を行なっているときにメインコンデンサＭＣに発生する電圧を検知するため、メインコンデンサＭＣに並列に２次側電圧検知回路１０３が設けられている。この２次側電圧検知回路１０３によって充電によりメインコンデンサＭＣに発生している電圧が検知され、その検知された検知信号ＡＤが不図示の制御部に供給されるようになっている。不図示の制御部ではこの供給された検知信号ＡＤに基づいてメインコンデンサに発生している電圧が所定の電圧に達しているかどうかが検知される。またその検知された電圧が閃光発光を行なうことができる状態にメインコデンサＭＣがあるかどうかの判断も行なわれる。
【００１５】
このメインコデンサＭＣの電圧が所定の電圧値に達していると判断された場合には閃光発光を行なえるので、不図示の制御部から閃光発光を指示する信号ＦＴがパワートランジスタＩＧＢＴのゲートに供給される。このパワートランジスタＩＧＢＴのコレクタは発光回路１０４に接続され、エミッタは電池のマイナス側に接続されている。なおキセノン管に閃光発光を行なわせるときには、キセノン管を励起する必要があるので、発光回路１０４はＩＧＢＴの動作を受けてキセノン管Ｘｅのトリガ電極Ｔｒｉｇｇｅｒにトリガ信号を供給している。
【００１６】
この図４の回路ではスイッチＳＷが投入されると、電池からプッシュプル回路に向けて電流が流れる。プッシュプル回路の中にある２つのトランジスタＱ１，Ｑ２が交互にオンオフ動作を自ら開始する。そのオンオフ動作が開始されると、充電電流ＩＳが流れ始める。
【００１７】
図５は電池Ｂａｔｔと２つのトランジスタＱ１，Ｑ２の動作波形を示す図である。図５（ａ）には電池Ｂａｔｔからプッシュプル回路１０１に供給される電流の状態を示す波形図が、図５（ｂ）、図５（ｃ）には交互に動作を繰り返す２つのトランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ電圧の波形が示されている。
【００１８】
図５（ａ）に示すように充電時にスイッチＳＷが接続されていると、電池Ｂａｔｔから電流Ｉｏｕｔがプッシュプル回路１０１に向けて流れる。ただし、図５（ｂ）、図５（ｃ）に示すようにプッシュプル回路１０１の２つのトランジスタＱ１，Ｑ２が交互にオンオフ動作を繰りしているときには、２つのトランジスタＱ１，Ｑ２のオンオフの切り替わりのときに電流Ｉｏｕｔに変化が起きるので、図５（ａ）にはその状態も示してある。
【００１９】
図５からも分かるように電池Ｂａｔｔはプッシュプル回路１０１が動作している間中電流Ｉｏｕｔを流し続けることになる。しかし電池Ｂａｔｔとプッシュプル回路１０１との間にスイッチＳＷがあり、そのスイッチＳＷには抵抗分があるので、その抵抗分が電池Ｂａｔｔの負荷になり、図４に示す電流Ｉｏｕｔは実際に電池Ｂａｔｔからプッシュプル回路１０１側に供給されるべき電流Ｉ１よりも小さくなってしまう。
【００２０】
また、図５に示すように２つのトランジスタＱ１，Ｑ２が交互に自らオンして動作するため、図３に示したように駆動制御回路から供給されるオンオフ信号Ｓ１，Ｓ２のタイミングを制御して無駄な電流を流さないようにするという訳にはいかない。
【００２１】
ところで、昇圧トランスＴ１のある装置では、昇圧トランスＴ１により高電圧が発生することがあり、その高電圧が他の回路に加えられると他の回路が壊れてしまうことがあるので誤動作防止回路が設けられることが多い。この誤動作防止回路には、電源の低下を検出してその回路の動作を停止させるもの（例えば特許文献２参照）や、その充電を行なう回路が短絡したときに過充電にならないようにその充電回路をオフさせるもの（例えば特許文献３参照）がある。
【００２２】
以上のものは故障を回避するためのもので充電回路などが故障を起こしたときに安全を確保するものであって、充電回路に無駄な電流を流さないように工夫して電池の長寿命化を図るといったものではない。
【００２３】
【特許文献１】
特開平０９−２６６１６号公報
【特許文献２】
特開平０７−２２１８８号公報
【特許文献３】
特開平０９−１０７６８０号公報
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如く、電池とプッシュプル回路との間に設けられているスイッチが充電時には接続されたままになるので、そのスイッチが抵抗として振る舞い電池から流れる電流がその抵抗によって消費されてしまうということが起こる。そうするとあたかもそのスイッチの抵抗分によって電流制限が加えられたかのようになってしまい、充電の効率が落ちて充電に時間がかかりすぎるという問題が生じる。
【００２５】
これを防止する策としては抵抗として振舞うスイッチＳＷを電池の負荷になる部分に設けるのではなく、たとえば２つのトランジスタのベースとエミッタの間にスイッチをそれぞれ設けることが考えられる。しかしこのようなことを行なうと今度は充電から非充電に切り替える時に電池からそれらのスイッチを通って抵抗、一次側巻線、電池のマイナス側の経路で無駄な電流が流れるといったことが起こる。このように無駄な電流が流れると電池の寿命が縮む。
【００２６】
本発明は、上記事情に鑑み、効率良く充電回路を行なえて電池の長寿命化を図ることができる充電回路を備えた閃光発光装置を提供することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の閃光発光装置は、メインコンデンサに充電しそのメインコンデンサに充電された電力を放電して閃光を発する閃光発光装置において、
昇圧トランスと、
電池と前記昇圧トランスの一次側巻線との間に配備された２つのトランジスタとこれら２つのトランジスタ相互のベースと前記一次側巻線接続側とを接続する、２つの抵抗とを有するプッシュプル回路と、
上記２つの抵抗と上記２つのトランジスタのベースとの間に配備された、充電時に導通状態、非充電時に開放状態となる２つのスイッチ素子とを備えたことを特徴とする。
【００２８】
このように上記２つの抵抗と上記２つのトランジスタのベースとの間に配備された、充電時に導通状態、非充電時に開放状態となる２つのスイッチ素子を設けることにより、それらのスイッチが交互にオンしているときに上記電池から上記プッシュプル回路に流れる電流に制限が加えられるといったことがなくなる。また、それらのスイッチがオフしたときにはスイッチを開放状態にして上記抵抗を介して昇圧トランスの一次側巻線に流れる電流を遮断することができるので、充電から非充電に切り替える時においても上記電池から無駄な電流が流れることを抑制することができる。
【００２９】
ここで、充電、非充電を指示する切替信号の入力を受けて状態を変化させる充電制御スイッチを備え、上記２つのスイッチ素子は、その充電制御スイッチの状態の変化に応じて状態を変化させるものであることが好ましい。
【００３０】
このように充電・非充電を指示する切替信号の入力を受けて状態を変化させる充電制御スイッチの状態変化に応じて上記２つのスイッチ素子の状態を導通状態、非導通状態に変化させると、充電時にはその切替信号に応じて２つのスイッチ素子を導通状態に変化させて上記２つのトランジスタそれぞれを動作状態にすることができ、非充電時にはその切替信号に応じて上記２つのスイッチ素子の状態を開放状態に変化させて、上記２つのトランジスタそれぞれを非動作状態にすることもできる。
【００３１】
ここで２つのスイッチは、半導体素子で構成されたスイッチであることが好ましい。このように２つのスイッチが半導体素子で構成されると、上記充電制御スイッチの状態の変化に応じて、半導体素子の状態を変化させることができ、充電時にはその半導体素子の状態を導通状態にすることによって上記２つのトランジスタをいち早く動作させることができ、非充電時にはその半導体素子の状態を開放状態にすることによってその２つのトランジスタのベースを開放状態にしていち早く上記昇圧トランスの一次側巻線への電流の流れをくい止めることができる。こうすることで、いままでであれば充電時にスイッチを導通させることによって上記プッシュプル回路を動作させていたところを、半導体素子を導通状態に変化させることによって行なえて、抵抗分として振舞うものが上記電池と上記プッシュプル回路との間になくなるので電流に制限が加えられるといったことがなくなる。また、いままであれば充電から非充電に切り替える時に、スイッチを導通させることによって上記２つのトランジスタをオフさせることもあったが、そのようなことをしなくても、半導体素子を開放状態に変化させることによって充電を瞬時のうちに終了させることができるので、充電から非充電に切り替えたときに無駄な電流が流れるといったこともなくなる。このように短い時間で充電を行なうことができるようになると充電の効率が向上して電池の寿命を延ばすという効果が得られる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について構成を説明する。
【００３３】
図１は本発明の実施形態である閃光発光装置の構成を示す回路図である。
【００３４】
図４に示すスイッチＳＷに代えて半導体素子であるＦＥＴＱ３，Ｑ４二つとＮＰＮトランジスタＱ５を設けた以外は図４と同様の構成である。そのＮＰＮトランジスタＱ５が本発明にいう充電制御スイッチに当たり、不図示の制御部からの充電、非充電を指示する切替信号ＦＣＴの入力をＮＰＮトランジスタＱ５のベースで受けてそのＮＰＮトランジスタのコレクタに接続された２つのＦＥＴの状態状態を導通状態あるいは開放状態のいずれかに変化させている。この２つのＦＥＴが本発明にいう２つのスイッチ素子に当たる。
【００３５】
プッシュプル回路は図４と同様の構成であり、電池Ｂａｔｔと昇圧トランスＴ１の一次側巻線Ｐ１，Ｐ２との間に配備された２つのトランジスタＱ１，Ｑ２とこれら２つのトランジスタＱ１，Ｑ２相互のベースと一次側巻線Ｐ１，Ｐ２接続側とを接続する、２つの抵抗Ｒ３，Ｒ４とからなる。そのプッシュプル回路１０１の２つのトランジスタのうち、一方のトランジスタＱ１のベースと抵抗Ｒ３，他方のトランジスタＱ２のベースと抵抗Ｒ４との間に２つのスイッチとして半導体素子からなるＦＥＴＱ３，Ｑ４がそれぞれ設けられている。この２つのＦＥＴＱ３，Ｑ４を２つのトランジスタＱ１，Ｑ２それぞれのベース電流が流れる経路に設けることによって、充電時にはその２つのＦＥＴを導通状態にして電池Ｂａｔｔとプッシュプル回路１０１をダイレクトに接続することにより無駄な電流が流れることを抑制し、非充電時には２つのＦＥＴＱ３，Ｑ４を開放状態にしてベース電流の流れる経路を遮断して２つのトランジスタＱ１，Ｑ２を素早くオフさせるとともに、抵抗Ｒ３，Ｒ４を介して昇圧トランスＴ１の一次側巻線Ｐ１，Ｐ２に流れる電流をも遮断することができるので、無駄な電流を流すことなく、プッシュプル回路１０１の２つのトランジスタＱ１，Ｑ２を効率良くオンさせることができるとともに、効率良くオフさせることが可能になる。
【００３６】
図１を参照してプッシュプル回路１０１の動作を詳細に説明する。
【００３７】
ＮＰＮトランジスタＱ５に充電・非充電を切り替える切替信号ＦＣＴが供給されて、ＮＰＮトランジスタＱ５がオンすることにより双方のＦＥＴＱ３，Ｑ４がオンすると、電池Ｂａｔｔからプッシュプル回路１０１に電力が供給されて、プッシュプル回路１０１の２つのトランジスタＱ１，Ｑ２が同時にオンする。このとき電池Ｂａｔｔのプラス側からトランジスタＱ１のエミッタ・コレクタ路を経由して昇圧トランスＴ１の一次側巻線Ｐ１を通って電池のマイナス側に電流が流れようとする。他方のトランジスタＱ２側も同様に動作するが、ここで２つのトランジスタが持つｈパラメータの中の電流増幅率（ｈｆｅ）などの差によりどちらかのトランジスタが動作を開始してもう一方のトランジスタがオフすることになる。ここでは仮にトランジスタＱ１の電流増幅率（ｈｆｅ）が高く、トランジスタＱ１の方がオンしたとすると、トランジスタＱ１のコレクタの電位が上昇して抵抗Ｒ３がそのコレクタの電位にプルアップされる。これにより、トランジスタＱ２のベースから抵抗Ｒ３、さらに昇圧トランスＴ１の一次側巻線Ｐ２を経由して流れる電流が断たれ、トランジスタＱ２はオンできずにオフとなる。
【００３８】
これらの抵抗Ｒ３，Ｒ４は２つのトランジスタＱ１，Ｑ２のベースにそれぞれ電流を流してそれらトランジスタＱ１，Ｑ２をオンさせる役目を持つとともに、いずれか一方のトランジスタたとえばＱ１がオンしたときに他方のトランジスタたとえばＱ２のベース電位を上昇させて他方のトランジスタＱ２をオフさせる役目を持つ。
【００３９】
プッシュプル回路１０１によって一次側巻線に流される電流（トランスの一次側巻線Ｐ１，Ｐ２のいずれかの巻線の巻き終わりから巻き始めへ、あるいは巻線の巻き始めから巻き終わりへ）によって二次側巻線には交互に異なる向きの電流が順次誘導される。すなわち、トランジスタＱ１とトランジスタＱ２が交互にオンすると、二次側巻線Ｓにも二次側巻線Ｓの巻き始めから巻き終わりへ向かって流れる電流と、二次側巻線Ｓの巻き終わりから巻き始めへ向かって流れる電流とが交互に流れる。たとえばトランジスタＱ１がオンしてコレクタ電流ＩＣが一次側巻線Ｐ１に流れたとすると、一次側巻線Ｐ１の巻き終わりから巻き始めに向かって電流が流れる。そうすると、もう１つの一次側巻線Ｐ２と二次側巻線Ｓがそれぞれ相互誘導を受け、起電力が生じ、２次巻き線Ｓの巻き終わりが高い電位になる。このときの二次側巻線Ｓに生じた起電力はメインコンデンサＭＣに蓄えられるが、その流れる電流は、二次側巻線Ｓの巻き終わりからダイオードＤ２ｂ、ダイオードＤ３を経由してメインコンデンサＭＣのプラス側に電流が流れ、メインコンデンサＭＣのマイナス側を経て電池Ｂａｔｔのマイナス側を介して電池Ｂａｔｔのプラス側からトランジスタＱ１のエミッタ・ベース路を経由してＦＥＴＱ３のソース・ドレイン路、ダイオードＤ１ａ、２次巻き線の巻き始めに至る経路で流れる。もう１つのトランジスタＱ２がオンしたときも同様に動作して、二次側巻線Ｓの巻き始めからダイオードＤ１ｂ、ダイオードＤ３を経由してメインコンデンサＭＣのプラス側に電流が流れ、メインコンデンサＭＣのマイナス側を経て電池Ｂａｔｔのマイナス側を介して電池Ｂａｔｔのプラス側からトランジスタＱ２のエミッタ・ベース路を経由してＦＥＴＱ４のソース・ドレイン路、ダイオードＤ２ａ、２次巻き線の巻き終わりに至る経路で電流が流れる。
【００４０】
ここでは先にトランジスタＱ１がオンしたものとしてあるので、まず電池ＢａｔｔからトランジスタＱ１のエミッタ・コレクタ路を経由して一次側巻線Ｐ１に電流が流れ始める。トランジスタＱ１がオンしてコレクタ電流ＩＣが流れ始めると、昇圧トランスＴ１のもう１つの一次側巻線Ｐ２と二次側巻線Ｓとは相互誘導を受け、それぞれ起電力が生じ、巻き終わり側が高い電位になる。したがって、その起電力によって二次側巻線Ｓの巻き終わりからダイオードＤ２ｂ、ダイオードＤ３、メインコンデンサＭＣ、電池Ｂａｔｔのマイナス側を経て電池Ｂａｔｔのプラス側からトランジスタＱ１のエミッタ・ベース路を経由してＦＥＴＱ３のソース・ドレイン路さらに二次側巻線Ｓの巻き始めに至る経路に沿って充電電流ＩＳが流れるため、充電電流ＩＳがベース電流ＩＢに合成されてトランジスタＱ１のベースに流れ始める。このベース電流ＩＢに充電電流ＩＳが合成されてトランジスタＱ１のベースに流れ始めると、トランジスタＱ１のコレクタ電流ＩＣが急激に増大する。このときのコレクタ電流ＩＣの大きさはこの充電電流ＩＳがベース電流ＩＢに合成された値を持つ電流の大きさの電流増幅率ｈｆｅ倍になる。
【００４１】
起動時にはベース電流ＩＢだけであったのでコレクタ電流ＩＣはさほど大きくならなかったが充電電流ＩＳが合成されると、コレクタ電流ＩＣが急激に増大して昇圧トランスＴ１の一次側巻線Ｐ１に流れ込むため昇圧トランスＴ１のコアが飽和状態にまで達する。そうすると、昇圧トランスＴ１のコアに磁界の変化が発生しなくなり、そのコアの磁界が減少し始めて、一次側巻線Ｐ２、二次側巻線Ｓとも逆起電力が発生する。そうすると今度は巻き終わり側が高い電位であった一次側巻線Ｐ２、二次側巻線Ｓの巻き始め側が高い電位になる。二次側巻線Ｓの巻き始めが高電位になるために、トランジスタＱ１のベースから今まで流れていたベース電流ＩＢが流れなくなり、トランジスタＱ１がオフする。また、このトランジスタＱ１のオフと同時に一次側巻線側Ｐ２の逆起電力により、トランジスタＱ２のベース電流ＩＢが流れることになる。このトランジスタＱ２側のベース電流の流れは、一次巻線Ｐ１の巻き始めから電池Ｂａｔｔのマイナス側を経てプラス側からトランジスタＱ２のエミッタ・ベース路を経由してさらにＦＥＴのソース・ドレイン路、抵抗Ｒ３を介して一次側巻線の巻き終わりとなりトランジスタＱ２がオンする。一旦、トランジスタＱ２がオンすると上記トランジスタＱ１がオンしたときと同様の電流が流れ始めて同様の動作が繰り返される。因みに充電電流ＩＳの経路は、二次側巻線Ｓの巻き始めからダイオードＤ１ｂ、ダイオードＤ３を経由してメインコンデンサＭＣのプラス側に達し、さらにメインコンデンサＭＣのマイナス側から電池Ｂａｔｔのマイナス側を経て電池Ｂａｔｔのプラス側からトランジスタＱ２のエミッタ・ベース路を経由してＦＥＴのソース・ドレイン路、さらにダイオードＤ２ａ、二次側巻線の巻き終わりの経路となるか、あるいは二次側巻線Ｓの巻き終わりからダイオードＤ２ｂ、ダイオードＤ３を経由してメインコンデンサＭＣのプラス側に達し、さらにメインコンデンサＭＣのマイナス側から電池Ｂａｔｔのマイナス側を経て電池Ｂａｔｔのプラス側からトランジスタＱ１のエミッタ・ベース路を経由してＦＥＴのソース・ドレイン路さらにダイオードＤ１ａ、二次側巻線Ｓの巻き始めの経路となる。図中実線で示した充電電流ＩＳはトランジスタＱ１がオンした時に流れる電流の向きで、点線で示したものはトランジスタＱ２がオンした時に流れる電流の向きである。このようにトランジスＱ１，Ｑ２が交互にオンして上記動作が繰り返されると、整流回路１０２により整流された充電電流ＩＳがメインコンデンサＭＣに流れ続ける。
【００４２】
このようにプッシュプル回路１０１の２つのトランジスタが交互に動作して電池からメインコンデンサに向けて電流が流されて充電が行なわれる。
【００４３】
そのメインコンデンサＭＣに所定の電圧が発生していることが不図示の制御部に検知信号ＡＤによって伝えられ、その制御部で満充電の電圧であると判定されたら、制御部により切替信号ＦＴの状態が切り替えられて充電が終了する。この後でたとえばレリーズ操作が行われ、被写界輝度が低輝度であって閃光を要するということが不図示の制御部により判断されたら、レリーズ操作に応じて閃光発光指示（図中ＦＴと示してある）が発せられる。そのＦＴ信号がパワートランジスタＩＧＢＴに供給されたらそのパワートランジスタＩＧＢＴが動作して、メインコンデンサＭＣのプラス側からキセノン管Ｘｅ、発光回路１０４を経由してそのパワートランジスタＩＧＢＴのコレクタ・エミッタ路を経由してメインコンデンサＭＣのマイナス側の経路で放電電流が流れる。なお、このＦＴ信号がパワートランジスタＩＧＢＴに供給されたときにはそのＦＴ信号に同期して発光回路からキセノン管Ｘｅに向けてトリガ信号がトリガ電極Ｔｒｉｇｇｅｒに供給されてキセノン管Ｘｅを励起してから閃光発光が行なわれる。
【００４４】
以降の説明においては、主に本発明にいう充電切替スイッチに当たるＮＰＮトランジスタＱ５と本発明にいう２つのスイッチに当たる２つのＦＥＴＱ３，Ｑ４の動作を説明する。
【００４５】
充電・非充電を切り替える切替信号ＦＣＴたとえば２レベルを持つ信号のハイ側の信号が供給されると、ＮＰＮトランジスタＱ５の状態が変化して、電池Ｂａｔｔから抵抗Ｒ２を経由してＮＰＮトラジスタＱ５のコレクタ・エミッタ路を介して電流が流れる。これにより２つのＦＥＴＱ３，Ｑ４のゲート電圧が電池のマイナス側電位近傍まで下がる。そうすると２つのＦＥＴＱ３，Ｑ４双方がオンする。図４に示すようにいままではスイッチＳＷが電池Ｂａｔｔとプッシュプル回路１０１との間に挿入されていたので電流制限が加えられたが、このようにＮＰＮトラジスタＱ５と２つのＦＥＴＱ３，Ｑ４を設けると、スイッチを経由させずに電池かＢａｔｔら電力がプッシュプル回路１０１に供給されるのでいままであったような電流制限といったものが加えられなくなる。
【００４６】
このようにしてＮＰＮトランジスタＱ５と２つのＦＥＴＱ３，Ｑ４によって電池Ｂａｔｔとプッシュプル回路１０１とが接続されたら、後はいままでと同様に動作する。また、２次側電圧検知回路によって所定の電圧に達したことが検知されたら、充電切替信号の状態が変化して、その状態の変化に応じてＮＰＮトランジスタがオフする。このように充電から非充電に切り替えるときには双方のＦＥＴのゲート電圧が電池Ｂａｔｔの電圧まで引き上げられることによって、双方のＦＥＴＱ３，Ｑ４がオフして双方のトランジスタＱ１，Ｑ２のベースが開放されるので、素早く充電から非充電に切り替えるときにそれら２つのトランジスタＱ１，Ｑ２をオフさせることができる。そうすると、わざわざそれらトランジスタＱ１，Ｑ２をオフさせるため、２つのトランジスタＱ１，Ｑ２のベースとエミッタそれぞれをスイッチにより短絡することによって２つのトランジスタをオフさせなくても良くなる。しかもそれらトランジスタのベースそれぞれと一次側巻線Ｐ１，Ｐ２との間の接続が開放されるので一次側巻線Ｐ１，Ｐ２のタップＴＰを介して電池のマイナス側に無駄な電流が流れるといったことがなくなる。このように無駄な電流を流すことなく、効率よくメインコンデンサＭＣに充電を行なうことができる。
【００４７】
さらに充電が終了して、メインコデンサＭＣが閃光発光を行なえる状態になったら、測光装置での被写界輝度の検出結果に基づいてレリーズ操作に応じて閃光発光が行われる。
【００４８】
図２は本実施形態の閃光発光装置が適用されたカメラの外観を示す構成斜視図である。
【００４９】
この図２を参照してカメラの構成を説明する。
【００５０】
図２に示すカメラ２０のカメラボディ２０ａの前面中央には、撮影レンズ２０１を内蔵するレンズ鏡胴２００があり、そのレンズ鏡胴２００の上方には測距用の投光窓２１ａおよび受光窓２１ｂとファインダ対物窓２２と測光用の受光窓２３とがある。このカメラ２０のレンズ鏡胴２００は、不図示のズームレバーに対する操作に応じて、繰り出しおよび繰り込みされるものである。
【００５１】
図２に示すカメラボディ２０ａの上面には、右側（図２の左側）にレリーズボタン２５が設けられており、そのレリーズボタン２５の左側に（図２の右側）にフラッシュ発光部２４が設けられている。なおフラッシュ発光部２４にあるキセノン管を外部から保護するためにフラッシュ発光窓２４ａにはフレネルレンズが嵌め込まれている。
【００５２】
このようなフラッシュ発光窓２４ａから閃光を発するために図１に示す閃光発光装置をカメラボディ２０ａ内に配備すると、測光用の受光窓２３を通して導かれる被写界光の輝度を内部にある測光装置（不図示）で得て、この測光装置で得られた被写界輝度の測定結果に基づいて本実施形態の閃光発光装置の中のキセノン管から被写体に向けて閃光が発せられる。前述したように本実施形態の閃光発光装置では、充電の効率が高められ、短い時間で充電を行なうことを可能にしているので、連続して閃光発光を行なうようなことがあっても、シャッタチャンスを逸するといったことが起こる率が低減される。また、メインコンデンサＭＣの充電時間が短縮されているので、光量不足が起こるといった事態が回避される率も高くなる。
【００５３】
なお、２つのＦＥＴＱ３，Ｑ４のドレイン・ソースに並列にツェナーダイオードＤ５，Ｄ６がそれぞれ接続されているのは、ＦＥＴＱ３，Ｑ４に過大な電圧が加えられないように保護するためである。このツェナーダイオードはトランジスタのエミッタ・コレクタ間の耐圧およびＦＥＴの耐圧が充分に大きければ特に設ける必要がない。
【００５４】
また、本実施形態では２つのスイッチ素子として半導体素子であるＰチャンネルＦＥＴを設けたが、この２つのスイッチ素子としては同じ半導体素子であるＰＮＰトランジスタであっても良い。
【００５５】
また、本実施形態では充電、非充電を指示する切替信号の入力を受けて状態を変化させる充電制御スイッチとしてＮＰＮトランジスタを設けてあるが、上記２つのスイッチ素子を、その充電制御スイッチの状態の変化に応じて状態を変化させるものであればどのようなスイッチであっても良い。
【００５６】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明のカメラによれば、効率良く充電回路を行なえて電池の長寿命化を図ることができる充電回路を備えた閃光発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である閃光発光装置の構成を示す回路図である。
【図２】本実施形態の閃光発光装置が適用されたカメラの外観を示す構成斜視図である。
【図３】従来の閃光発光装置の構成を示す図である。
【図４】従来の閃光発光装置の別の構成を示す図である。
【図５】図４に示すトランジスタのコレクタに発生する電圧波形および電池から流れる電流波形を示す図である。
【符号の説明】
１００    閃光発光装置
１０１    プッシュプル回路
１０２    整流回路
１０３    ２次側電圧検知回路
１０４    発光回路
ＭＣ    メインコンデンサ
Ｄ１ａ  Ｄ１ｂ  ダイオード
Ｄ２ａ  Ｄ２ｂ  ダイオード
ＩＧＢＴ    パワートランジスタ
Ｑ１  Ｑ２  ＰＮＰトランジスタ
Ｑ３  Ｑ４  ＰチャンネルＦＥＴ
Ｑ５        ＮＰＮトランジスタ
Ｒ３  Ｒ４    抵抗
Ｔ１    昇圧トランス
Ｘｅ    キセノン管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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