(57)【要約】【課題】発光開始の遅れが少なく、かつ、配置スペースが比較的少ない放電発光装置を提供すること。【解決手段】この発光放電装置においては、制御回路部１０によってスイッチング素子１２，１３が交互にオンオフされ、発振トランス１４の２つの１次巻き線１４ａ，１４ｂ側に電流を交互に流すと、第２の２次巻き線１４ｄよりトリガ電圧をＸｅ管発光管１５の外壁電極に印加される。トリガ電圧の印加によりＸｅ管が励起され、第２の２次巻き線を介してＸｅ管の放電電極１５ａ，１５ｂに印加されている放電電圧により発光管１５に発光電流が流れ、発光が開始される。この発光放電装置によれば、発光のための電荷蓄積用コンデンサを必要としないことから、装置の配置スペ−スが少なく、上記コンデンサへのチャージ時間も不要となる。【選択図】　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、
鉄心を有し、上記鉄心に巻回され、上記電源と接続される１次巻線と、上記鉄心に巻回された第１の２次巻線と、上記第１の２次巻線と直列に上記鉄心に巻回された第２の２次巻線とを有したトランスと、
上記第１の２次巻線の両端が放電電極に接続され、さらに、上記第２の２次巻き線の一端がトリガ電極に接続された発光放電管と、
上記電源と上記１次巻線との間に設けられたスイッチング素子と、
上記スイッチング素子をオン、オフする制御手段と、
を有することを特徴とする放電発光装置。
【請求項２】
上記１次巻線は、直列に二つの巻線部を有し、上記それぞれの巻線部に上記スイッチング素子が接続されていることを特徴とする請求項１の放電発光装置。
【請求項３】
電源と、
上記電源からの電力が供給される１次巻線と、互いに直列に巻回された第１の２次巻線、および、上記第２の２次巻線とを有したトランスと、
上記第１の２次巻線の両端が放電電極に接続され、上記第２の２次巻線の一端がトリカ電極に接続される発光放電管と、
上記電源と上記１次巻線との間に設けられたスイッチング素子と、
上記スイッチング素子をオン、オフする制御手段と、
を有することを特徴とする放電発光装置。
【請求項４】
２つの１次巻き線および２つの２次巻き線を有する発振トランスと、
上記２つの１次巻き線の一方に接続された第１のスイッチング素子と、
上記２つの１次巻き線の他方に接続された第２のスイッチング素子と、
上記２つの２次巻き線の一方が接続される放電発光管と、
上記２つの２次巻き線の他方で形成され、上記放電発光管の外壁へ高電圧を印加する高電圧印加手段と、
を有することを特徴とする放電発光装置。
【請求項５】
２つの１次巻き線および２つの２次巻き線を有する発振トランスと、
上記２つの１次巻き線の一方に接続された第１のスイッチング素子と、
上記２つの１次巻き線の他方に接続された第２のスイッチング素子と、
上記２つの２次巻き線の一方が接続される放電発光管と、
上記２つの２次巻き線の他方で形成され、上記放電発光管の外壁へ高電圧を印加する高電圧印加手段と、
上記第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子とを交互にオンオフする制御手段と、
有することを特徴とする放電発光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電発光装置の発光回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
放電発光装置の一つである従来のカメラのストロボ発光装置は、発光のための電荷（エネルギ）を蓄積する発光用コンデンサを必要としていた。
【０００３】
図７は、上記従来の発光用コンデンサを適用するストロボ装置が組み込まれたコンパクトタイプのカメラの外観を示す斜視図であり、図８は、図７のＡ−Ａ断面図であって、カメラ本体内部の主要部材の配置を示す。図９は、上記カメラの主要部材の配置を示す透視状態の斜視図である。図１０は、上記ストロボ装置に適用されるストロボ発光ユニットの断面図である。
【０００４】
図７に示すように上記従来のカメラ５１の外装（カメラ本体カバー）５２の前面部には、レンズ鏡筒ユニット５３と、ファインダ窓５４と、ストロボ発光窓５５が配置されている。上記外装５２の上面部には、レリーズスイッチ操作釦５６が配置されている。上記外装５２の背面部には、スライド可能なズーム操作レバー５７が配置されている。
【０００５】
図８に示すように上記従来のカメラ５１の内部には、レンズ鏡筒ユニット５３の側方にパトローネ装填室６１とスプール室６２が配置されている。上記パトローネ装填室６１の外側にストロボ発光用コンデンサ６３が配置されている。
【０００６】
さらに、図９に示すように上記従来のカメラ５１の内部には、上記レンズ鏡筒ユニット５３の上部であって、ファインダ窓５４の後方部にファインダユニット６４が配置されており、また、スプール室６２の上方であって、ストロボ窓５５の後方にストロボ装置を構成するストロボ発光ユニット６５と、電源用電池６６が配置されている。
【０００７】
なお、上記ストロボ発光ユニット６５は、図１０に示すようにＸｅ（キセノン）管７１と反射傘７３とを有してなり、Ｘｅ管７１の放電電極７２は、距離Ｌ１　だけ離間している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の発光用コンデンサ適用のストロボ装置が組み込まれたカメラ５１には、図８，９に示すように比較的外形寸法の大きい発光用コンデンサ６３を収納しなければならず、カメラの小型化，コンパクト化の障害になっていた。また、上記従来のストロボ装置においては、ストロボ発光に際して必ず上記発光用コンデンサ６３に充電する必要があり、その充電時間は、比較的長く、そのためにカメラのシャッタタイミングを逃がしてしまうおそれもあった。
【０００９】
本発明は、上述の不具合を解決するためになされたものであり、発光開始の遅れが少なく、かつ、配置スペースが比較的少ない放電発光装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の放電発光装置は、電源と、鉄心を有し、上記鉄心に巻回され、上記電源と接続される１次巻線と、上記鉄心に巻回された第１の２次巻線と、上記第１の２次巻線と直列に上記鉄心に巻回された第２の２次巻線とを有したトランスと、上記第１の２次巻線の両端が放電電極に接続され、さらに、上記第２の２次巻き線の一端がトリガ電極に接続された発光放電管と、上記電源と上記１次巻線との間に設けられたスイッチング素子と、上記スイッチング素子をオン、オフする制御手段とを有しており、上記制御手段の制御のもとで上記放電発光管に上記第２の２次巻き線を介してトリガ電圧を印加し、上記第１の２次巻き線を介して、発光電圧を印加して上記放電発光管の発光が行われる。
【００１１】
本発明の請求項２記載の放電発光装置は、請求項１の放電発光装置において、上記１次巻線は、直列に二つの巻線部を有し、上記それぞれの巻線部に上記スイッチング素子が接続されている。
【００１２】
本発明の請求項３記載の放電発光装置は、電源と、上記電源からの電力が供給される１次巻線と互いに直列に巻回された第１の２次巻線、および、上記第２の２次巻線とを有したトランスと、上記第１の２次巻線の両端が放電電極に接続され、上記第２の２次巻線の一端がトリカ電極に接続される発光放電管と、上記電源と上記１次巻線との間に設けられたスイッチング素子と、上記スイッチング素子をオン、オフする制御手段とを有しており、上記制御手段の制御のもとで上記スイッチング素子をオンオフすることによって、上記放電発光管に上記第２の２次巻き線を介してトリガ電圧を印加し、上記第１の２次巻き線を介して、発光電圧を印加して上記放電発光管の発光が行われる。
【００１３】
本発明の請求項４記載の放電発光装置は、２つの１次巻き線および２つの２次巻き線を有する発振トランスと、上記２つの１次巻き線の一方に接続された第１のスイッチング素子と、上記２つの１次巻き線の他方に接続された第２のスイッチング素子と、上記２つの２次巻き線の一方が接続される放電発光管と、上記２つの２次巻き線の他方で形成され、上記放電発光管の外壁へ高電圧を印加する高電圧印加手段とを有しており、上記スイッチング素子をオンオフすることによって、上記放電発光管に上記他方の２次巻き線の高圧印加手段を介してトリガ電圧を印加し、上記放電発光管の発光のための励起が行われる。
【００１４】
本発明の請求項５記載の放電発光装置は、２つの１次巻き線および２つの２次巻き線を有する発振トランスと、上記２つの１次巻き線の一方に接続された第１のスイッチング素子と、上記２つの１次巻き線の他方に接続された第２のスイッチング素子と、上記２つの２次巻き線の一方が接続される放電発光管と、上記２つの２次巻き線の他方で形成され、上記放電発光管の外壁へ高電圧を印加する高電圧印加手段と、上記第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子とを交互にオンオフする制御手段とを有しており、上記制御手段の制御のもとで上記スイッチング素子をオンオフすることによって、上記放電発光管に上記第２の２次巻き線を介してトリガ電圧を印加し、上記第１の２次巻き線を介して、発光電圧を印加して上記放電発光管の発光が行われる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態としての放電発光装置であるストロボ装置を内蔵するカメラの内部配置を示す透視状態の斜視図である。図２は、上記カメラの中央部横断面図であって、カメラ本体内部の主要部材の配置を示す。図３は、上記ストロボ装置のストロボ発光ユニットの断面図を示す。図４は、上記ストロボ装置におけるストロボ発光回路の回路図である。
【００１６】
図１，２に示すように本実施形態のカメラ１は、コンパクトタイプのカメラであって、その外装（カメラ本体カバー）２内には、光軸Ｏを有するレンズ鏡筒ユニット３と、その両側方位置にパトローネ装填室６，スプール室７が配置されている。また、レンズ鏡筒３の上方部には、ファインダユニット４が配置され、ファインダユニット４の側方にストロボ発光ユニット５と、電源用電池１１が配置されている。
【００１７】
上記ストロボ装置は、上記ストロボ発光ユニット５と、後述するストロボ発光回路２０（図４）とからなり、上記ストロボ発光ユニット５は、図３に示すようにキセノンガスを充填した発光放電管であるＸｅ管１５と反射傘１６とを有してなる。
【００１８】
上記Ｘｅ管１５は、極性のない放電電極１５ａ，１５ｂと、トリガ電極であって、ガラス管外壁に塗布された透光を妨げない透明な外壁電極１５ｃとを有している。上記放電電極１５ａ，１５ｂは、図３に示すように電極間距離Ｌ２　だけ離間している。この電極間距離Ｌ２　は、前記従来の発光用コンデンサを用いるストロボ装置に適用されるＸｅ管７１（図１０）の電極間距離Ｌ１　よりも短い。これは、上記Ｘｅ管１５の発光時の放電印加電圧が上記Ｘｅ管７１の発光時の放電印加電圧より低圧であるためである。したがって、ストロボ発光ユニット５のカメラ１内での占有スペ−スも少なくなる。
【００１９】
上記ストロボ発光回路２０は、図４に示すようにストロボ発光制御を行う制御手段である制御回路部（例えば、ＣＰＵ）１０と、カメラ駆動用電源である電池１１と、Ｘｅ管１５に高電圧を印加するための昇圧用発振トランス１４と、２つのＭＯＳ−ＦＥＴからなる第１のスイッチング素子１２および第２のスイッチング素子１３とを有してなる。
【００２０】
上記制御回路部１０は、ストロボ発光制御を行うとともにカメラ１の撮影に関する制御も司る。
【００２１】
上記発振トランス１４は、主に鉄心１４ｅと、上記鉄心１４ｅに巻回され、互いに直列接続される２つの１次巻き線１４ａ，１４ｂと、上記鉄心１４ｅに巻回される第１の２次巻き線１４ｃおよび高電圧印加手段である第２の２次巻き線１４ｄとを有している。
【００２２】
上記１次巻き線１４ａ，１４ｂは、共通の一端が電池１１に並列接続され、それぞれの他端は、スイッチング素子１２，１３のソース側に接続される。
【００２３】
上記第１の２次巻き線１４ｃの一端は、第２の２次巻き線１４ｄと共通出力端であって、Ｘｅ管１５の一方の放電電極１５ａに接続される。上記第１の２次巻き線１４ｃの他方の出力端は、Ｘｅ管１５の他方の放電電極１５ｂに接続され、発光電流Ｉｘｅを流すための放電電圧（発光電圧）が上記共通端子と上記第１の２次巻き線の他方の出力端と間に印加される。また、上記第２の２次巻き線１４ｄの他方の出力端側は、Ｘｅ管１５のトリガ電極である外壁電極１５ｃに接続され、上記共通端子との間に励起用高電圧であるトリガ電圧Ｖｔｒが印加される。
【００２４】
上記制御回路部１０には、スイッチング素子１２，１３を交互にスイッチング駆動するためにスイッチング素子１２，１３のゲートに接続されるＳＴ１　端子，ＳＴ２　端子と、１次巻き線１４ａ，１４ｂの電池接続端側に接続される電源電圧検出用ＶＢ　端子とが設けられる。
【００２５】
次に、上述した構成を有する本実施形態のカメラのストロボ装置におけるストロボ発光制御動作について、図４，５を用いて説明する。
なお、図５は、上記ストロボ装置における各信号波形等のタイムチャ−トである。
【００２６】
本実施形態のカメラ１において、ストロボ撮影が行われる場合、レリーズスイッチングのオン信号に基づいて、トリガ印加用の発振を行うために制御回路部１０のＳＴ１　，ＳＴ２　端子よりパルス信号として交互にオンオフ信号が出力され、スイッチング素子１２，１３を介して発振トランス１４の１次巻き線１４ａ，１４ｂに交互に電流が流される。すなわち、制御回路部１０のＳＴ１　端子よりオン信号が出力されと、スイッチング素子１２がオン状態となり、電池１１より発振トランス１４の１次巻き線１４ａに電流が流れる。上記１次巻き線１４ａへの電流によるエネルギが２次巻き線１４ｃ，１４ｄ側に伝達される。そのとき、Ｘｅ管１５は、まだ発光していない状態にあるので電極間の抵抗値は、無限大であり、２次巻き線１４ｃ，１４ｄの出力側は、高インピーダンスである。したがって、２次巻き線１４ｄには、１次巻き線１４ａの電流方向と逆方向の高電圧が発生する。この高電圧がトリガ電圧ＶｔｒとしてＸｅ管１５の外壁電極１５ｃに印加される。
【００２７】
続いて、上記ＳＴ１　端子よりオフ信号が出力され、同時にＳＴ２　端子よりオン信号が出力される。そのオフ，オン信号によってスイッチング素子１２がオフ、スイッチング素子１３がオンになり、１次巻き線１４ｂに電流が流れる状態になる。この１次巻き線１４ｂに流れる電流は、上記１次巻き線１４ａに流れた電流とは、逆方向の電流であるので２次巻き線１４ｃ，１４ｄに流れる電流も逆向きに切り換わり、発生するエネルギの方向も逆方向に切り換わる。その結果、２次巻き線１４ｄの出力端にＳＴ１　端子をオンとした場合とは、逆符号のトリガ電圧ＶｔｒがＸｅ管１５の外壁電極１５ｃに印加される。
【００２８】
上述のように制御回路部１０のＳＴ１　，ＳＴ２　端子を交互にオンオフさせ、トリガ電圧ＶｔｒをＸｅ管１５に印加すると、Ｘｅ管１５の内部のキセノンガスは、励起状態になり、放電電極１５ａ，１５ｂ間の抵抗が減少して、Ｘｅ管１５に電流Ｉｘｅが流れようとする。そのとき、制御回路部１０のＳＴ１　，ＳＴ２　端子の出力信号は、交互にオンオフを繰り返しているために２次巻き線１４ｃを介してＸｅ管１５の放電電極１５ａ，１５ｂ間に流れる発光電流Ｉｘｅの方向も上記オンオフにしたがって変化する。なお、上記発光電流Ｉｘｅが流れる状態では、Ｘｅ管１５の外壁電極１５ｃには高電圧は発生しない。
【００２９】
上述のようにしてＸｅ管１５に電流Ｉｘｅが流れると、Ｘｅ管１５が発光状態となる。上記電流Ｉｘｅが流れた場合、発振トランス１４の２次巻き線１４ｃ，１４ｄ側のインピーダンスが低下するため、１次巻き線１４ａ，１４ｂに流れる電流が増大する。その１次巻き線１４ａ，１４ｂに流れる電流の増大に伴って電池１１の電源電圧が低下する。この電源電圧の降下を制御回路部１０の電源電圧検出用ＶＢ　端子を介してモニタすることにより発光開始が確認される。
【００３０】
上記Ｘｅ管１５の発光開始検出後、ＳＴ１　，ＳＴ２　端子のオンオフ周期は、制御回路部１０にて光量調整に適切な値、例えば、より短い周期に設定される。なお、上記Ｘｅ管１５の発光状態は、発光電流Ｉｘｅが図５に示すように繰り返し流れるので所定の光量を複数回連続して発光する所謂フラット発光状態である。
【００３１】
上記Ｘｅ管１５の発光開始後、カメラ制御部から発光停止の指示にしたがって、制御回路部１０のＳＴ１　，ＳＴ２　端子がオフし、Ｘｅ管１５の発光が停止する。同時にカメラのシャッタも閉鎖される。
【００３２】
次に、本実施形態のカメラ１におけるストロボ撮影を含む、撮影シーケンスについて、図６の撮影処理のフローチャートを用いて説明する。
【００３３】
図６に示すカメラ１の撮影処理は、上記制御回路部１０の制御のもとで実行され、まず、ステップＳ０１にてレリーズスイッチのオンが検出された場合、ステップＳ０２に進み、被写体の測光データによって露光時にストロボ発光が必要であるかどうかが判断される。ストロボ発光が不要であると判断された場合、ステップＳ０３にジャンプし、ストロボ発光が必要であると判断された場合、ステップＳ０６に進む。
【００３４】
上記ステップＳ０３にジャンプした場合、シャッタを開放し、ステップＳ０４でストロボ発光を行うことなく所定の露光時間の経過を待ち、ステップＳ０５にてシャッタを閉じて本ルーチンを終了する。
【００３５】
上記ステップＳ０６に進んだ場合、制御回路部１０のＳＴ１　，ＳＴ２　端子の各オン時間をトリガ発振周期として設定する。ステップＳ０７にて上記ＳＴ１　，ＳＴ２　端子が上記設定時間の周期でオンオフされ、１次巻き線１４ａ，１４ｂに交互に電流が流され、トリガ発振が開始される。そして、第２の２次巻き線１４ｄを介してＸｅ管１５の外壁電極にトリガ電圧Ｖｔｒが印加される。ステップＳ０８にてシャッタを開状態とする。
【００３６】
ステップＳ０９にて制御回路部１０のＶＢ　端子の電源電圧をチェックする。ＶＢ　端子の電圧が所定値以下に下がったことが検出されれば、１次巻き線１４ａ，１４ｂを介してＸｅ管１５に発光電流Ｉｘｅが流れ、Ｘｅ管１５が発光開始されたと判断されるので、ステップＳ１１に進む。
【００３７】
ステップＳ１１では、制御回路部１０のＳＴ１　，ＳＴ２　端子の各オン時間が発光用発振周期として設定される。そして、ステップＳ１１でステップＳ１２にて設定された上記発光発振周期で１次巻き線１４ａ，１４ｂがオンオフされてＸｅ管１５の発光が実行される。
【００３８】
ステップＳ１３にて発光時間の計時が開始される。ステップＳ１４にて上記発光時間が制御回路部１０にて設定されている所定の時間に到達し、露光が終了したことが検出されれば、ステップＳ１５に進み、制御回路部１０のＳＴ１　，ＳＴ２　端子をオフ状態に切り換え、Ｘｅ管１５の発光を停止させる。ステップＳ１６でシャッタを閉じ、本ルーチンを終了する。
【００３９】
上述した本実施形態のカメラ１に内蔵されるストロボ装置においては、従来のストロボ装置に適用された発光のための電荷を蓄積する発光用コンデンサを必要とせず、そのための収納スペ−スが不要である。さらには、トリガ用トランスやトリガ用コンデンサも不要であり、カメラのコンパクト化が可能になると同時にストロボ装置の構成が簡単になり、組み立て等も容易になる。
【００４０】
また、上記発光用コンデンサを必要としないことから比較的に長い時間を要する充電時間が不要となり、上記充電のための待機時間によってカメラのシャッタチャンスを逃がすといったことがなくなる。なお、Ｘｅ管１５の外壁電極１５ｃに第２の２次巻き線１４ｄを介してトリガ電圧Ｖｔｒを印加する期間は、非常に短く、そのためにシャッタチャンスを逃がすようなことは生じない。
【００４１】
また、Ｘｅ管１５の発光状態が制御回路部１０のＳＴ１　，ＳＴ２　端子のオンオフの繰り返しでコントロールすることにより連続した発光を行い、適正な発光量が得られる。
【００４２】
【発明の効果】
上述のように本発明の放電発光装置によれば、電源のエネルギで直接、放電管を発光させることができることから発光のための電荷蓄積用コンデンサが不要となり、電荷蓄積用コンデンサへのチャージ時間が不要であり、素早い発光開始が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての放電発光装置であるストロボ装置を内蔵するカメラの内部配置を示す透視状態の斜視図である。
【図２】上記図１のカメラの中央部横断面図であって、カメラ本体内部の主要部材の配置を示す。
【図３】上記図１のカメラに内蔵されるストロボ装置のストロボ発光ユニットの断面図を示す。
【図４】上記図１のカメラに内蔵されるストロボ装置のストロボ発光回路の回路図である。
【図５】上記図１のカメラに内蔵されるストロボ装置における各信号波形等のタイムチャ−トである。
【図６】上記図１のカメラにおける撮影処理のフローチャートである。
【図７】上記従来の発光用コンデンサを適用するストロボ装置を内蔵するカメラの外観を示す斜視図である。
【図８】上記図７のＡ−Ａ断面図であって、上記従来のカメラのカメラ本体内部の主要部材の配置を示す。
【図９】上記図７の従来のカメラの主要部材の配置を示す透視状態の斜視図である。
【図１０】上記図７の従来のカメラに内蔵されるストロボ装置に適用されるストロボ発光ユニットの断面図である
【符号の説明】
１０　…制御回路部（制御手段）
１１　…電源用電池（電源）
１２　…第１のスイッチング素子
１３　…第２のスイッチング素子
１４　…発振トランス（トランス）
１４ａ，１４ｂ…１次巻き線
１４ｃ…第１の２次巻き線
１４ｄ…第２の２次巻き線（高圧印加手段）
１４ｅ…鉄心
１５　…Ｘｅ管（発光放電管）
１５ａ，１５ｂ…放電電極
１５ｃ…外壁電極（トリガ電極）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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