(57)【要約】【課題】  ストロボ回路において、低温時の電池の持ちを改善するため、回路中に温度センサをいれることで低温時のストロボ充電電流を制限する。【解決手段】  従来CとRで決定されていた発振の時定数について、サーミスタを追加する。  サーミスタをR(t)とすると、時定数はC・R・R(t)となり、低温時には  抵抗R(t)はRより十分大きくなるため、CR(t)となり、常温に比べ時定数が大きくなり、  発振周波数が下がり、トランスへ流れる電流が減る。【選択図】  図１
2007227153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自励式の昇圧回路を構成要素にもった電子閃光装置において、前記自励式昇圧回路部分の、発振周波数を決定する素子に、抵抗値が温度とともに低下する、負の温度特性をもつ素子を使用することを特徴とする電子閃光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子閃光装置において、負の温度特性をもつ素子として、NTCサーミスタを使用することを特徴とする電子閃光装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電子閃光装置において、昇圧回路部分の発振周波数は、入力電源の温度特性に合わせることを特徴とする電子閃光装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電子閃光装置において、発振周波数は、正の温度特性を持つ抵抗と、負の温度特性をもつ素子との合成抵抗と、コンデンサの容量とで決定される時定数により決定される構成をもつことを特徴とする電子閃光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子閃光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子閃光装置の回路図を図５に示す。電源である電池は昇圧回路部に接続されており、電池電圧を昇圧する。昇圧回路部の後段には主コンデンサと、主コンデンサの電圧を検出するための電圧検出回路が接続されている。その後段にはトリガーコイル、Xe管、IGBTからなる発光部が接続されている。昇圧回路、電圧検出回路、発光部には制御部からの制御信号線が接続されている。
【０００３】
この回路の動作を以下に示す。まず制御部から充電開始のための制御信号が送られると、昇圧回路が電池電圧の昇圧動作を行い、後段の主コンデンサへの充電が行われる。昇圧回路はトランスおよび発振回路からなり、充電開始制御信号が送られると、電源SW用トランジスタがONし、トランスおよび発振回路に電池電圧が印加される。発信回路中のC,Rにより設定された発振周波数で昇圧トランスが駆動し、電池電圧が昇圧され、主コンデンサへの充電が行われる。充電中は主コンデンサと並列に接続された電圧検出回路により出力される充電電圧検出信号が制御部へ送られ、主コンデンサの充電電圧を検知する。制御部により充電電圧があらかじめ設定された任意の電圧になった時点で、制御部は充電を止める。充電完了後、制御部からの発光制御信号が送られると、発光部内のIGBTがONすることでトリガーコイルに接続されたトリガーコンデンサの放電を行い、これによりトリガーコイルが駆動され、Xe管に高電圧が印加される。Xe管はトリガーコイルから印加された高電圧および主コンデンサに蓄積された電荷を用いて発光動作を行う。
【０００４】
又、別の従来例としては、特許文献１をあげることが出来る。
【特許文献１】特開２００２−２８１７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記電子閃光装置においては、使用上の使い勝手を良くするために、充電時間をできるだけ短くする必要がある。このため、昇圧回路部の前段には大きな電流を流し、かつ充電のための発信周波数は短く設定されていた。しかしながら、このような短時間での大電流の消費は、電源である電池の特性とは反するものであり、電池の持ちに影響していた。特に電圧降下が早い低温時においては、連続した発光動作を行う場合、常温に比べ発光回数が低下し、逆に使い勝手が悪化することがあった。
【０００６】
本発明では、上述したような、低温時における電池の急速な消耗を抑えることのできる電子閃光装置を構成することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、自励式昇圧回路部分において、発振周波数を決定する素子に、抵抗値が温度とともに低下する、NTCサーミスタなどの負の温度特性をもつ素子を使用することを特徴としている。
【０００８】
また、この昇圧回路部分の発振周波数は、入力電源である電池等の温度特性に合わせることを特徴としている。
【０００９】
また、この発振周波数は、正の温度特性を持つ抵抗と、負の温度特性をもつ素子との合成抵抗と、コンデンサの容量とを構成要素とすることも特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電子閃光装置における自励式昇圧回路部分において、発振周波数を決定する素子に、抵抗値が温度とともに低下する、NTCサーミスタなどの負の温度特性をもつ素子を使用することにより、電源に対して不利な低温下においても消費電流の変動を抑え、安定した動作をすることができる。
【００１１】
また、この昇圧回路部分の発振周波数は、入力電源である電池等の温度特性に合わせることで、低温下においても安定した使用が可能である。
【００１２】
また、この発振周波数を、正の温度特性を持つ抵抗と、負の温度特性をもつ素子との合成抵抗と、コンデンサの容量とを構成要素とすることで、いかなる環境温度下での使用においても安定して発振することで、安定した動作が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【実施例１】
【００１４】
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。図１は本発明の第１の実施例に係わる、電子閃光回路のブロック図である。１０１は電源である電池、１０２、１０３は電池から昇圧ブロックへの電源供給を制御するためのトランジスタであり、１０３のトランジスタのベースは制御部１０４へ接続されている。また、制御部へは電池１０１の端子電圧も供給され、図示しない検知手段により電池電圧が充電可能な電圧を供給しているかを判別している。昇圧ブロック１１０は以下の構成となる。１１１は電池電圧を昇圧するための昇圧トランス、１１２は発振状態を制御する発振トランジスタであり、コレクタ側は昇圧トランスの一次巻線１１１ａに接続され、エミッタ側はGNDに接続される。発振トランジスタ１１２のコレクタ−エミッタ間には、昇圧トランスの一次巻線１１１ａに発生した逆電流を放電させるためのダイオード１１３が接続され、また一次巻線と並列に共振用コンデンサ１１４が接続されている。発振トランジスタ１１２のベースおよび昇圧トランスの帰還巻線１１１ｂの間は、発振の時定数を決定する抵抗１１５、負の温度特性を持つＮＴＣサーミスタ１１６、コンデンサ１１７が接続される。発振トランジスタ１１２のベースと電源、GND間には抵抗１１８、１１９が接続される。昇圧トランスの二次巻線１１１ｃは充電ブロック１２０へ接続される。
【００１５】
充電ブロック１２０は以下のような構成となる。充電用主コンデンサ１２１は正極側を高圧整流用ダイオード１２２を介して昇圧トランスの二次巻線１１１ｃに接続され、負極側はＧＮＤへ接続される。主コンデンサ１２１の両端には主コンデンサ１２１の充電電圧を分圧するための抵抗１２３，１２４が直列に接続され、抵抗１２３と抵抗１２４により分圧された電圧が充電電圧検知信号として制御部１０４へ接続されている。コンデンサ１２５は主コンデンサと並列に接続され、充電検知時の分圧用抵抗１２３，１２４にかかる電圧の変動を抑えている。
【００１６】
発光ブロック１３０は以下の構成となっている。抵抗１３１は一方が主コンデンサの正極に接続されて、もう一方はトリガ用コンデンサ１３２に接続されている。１３３はトリガコイルであり、一次巻線側はトリガ用コンデンサ１３２の他の片側に接続され、二次巻き線側は閃光放電管であるＸｅ管１３４へ接続されている。抵抗１３１のトリガ用コンデンサ接続側には、発光開始のためのＩＧＢＴ１３５のソース側が接続されている。このソース側と主コンデンサの間には閃光放電管であるＸｅ管１３４が接続されている。ＩＧＢＴ１３５のドレイン側はＧＮＤに接地され、またゲートは静電防止用抵抗１３６，１３７を介して制御部１０４へ接続されている。
【００１７】
上記回路の動作を以下に述べる。まずは常温での動作として、サーミスタ１１６の抵抗値はそれと直列に接続された抵抗１１５の抵抗値に比べて十分小さいものとする。制御部１０４は電池１０１の電圧が充電動作を行うのに十分な電圧であることを、図示しない検知手段により検知したのち、充電を開始する。充電開始時、制御部１０４から充電開始の信号がトランジスタ１０３へ加えられると、トランジスタ１０３、１０２はＯＮとなり、電源である電池１０１の電圧が昇圧ブロック１１０へ印加される。昇圧ブロック１１０では、最初は発振用トランジスタ１１２はＯＦＦ状態であり、昇圧トランス１１１の一次巻線１１１ａには電流は流れない。電池電圧はまず抵抗１１８を介して発振時定数を決めている素子である抵抗１１５、サーミスタ１１６、コンデンサ１１７へ印加される。抵抗１１５、サーミスタ１１６の合成抵抗で決定された電流値がコンデンサ１１７へ流れ込み、コンデンサ１１７の端子電圧が徐々に上がっていく。このとき、サーミスタ１１６の抵抗値は抵抗１１５に比べて十分小さいので、常温下では抵抗１１５の抵抗値とコンデンサ１１７の容量で決定されるＣＲ時定数により電圧の上昇時間が決定される。コンデンサ１１７の電圧が上昇すると、それに伴い発振トランジスタ１１２のベース電圧も上昇し、任意の電圧値になったときに、発振トランジスタ１１２がＯＮする。発振トランジスタ１１２がＯＮすると、昇圧トランス１１１の一次巻線側１１１ａに電流が流れ、一次巻線側には磁気エネルギーが蓄えられる。二次巻線側１１１ｃには電圧が誘導されるが、充電ブロックの高圧整流用ダイオードに阻止される。また、二次巻線１１１ｃに電流が流れると帰還巻線１１１ｂにも電流が流れ、コンデンサ１１７の電位を上げ、これにより発振トランジスタ１１２が完全にＯＮする。トランジスタ１１２が完全にＯＮすると一次巻線１１１ａに大電流が流れる。このとき、電源に接続されている抵抗１１８の抵抗値がコンデンサ１１７につながる抵抗１１５の抵抗値が小さいものとすると、発振トランジスタ１１２のベースにはコンデンサ１１７から電流が供給され、ベース電位が下がり、発振トランジスタは急激にＯＦＦとなる。このとき、一次巻線１１１ａとコンデンサ１１４が共振し、これまでと逆の電圧がかかる。二次巻線１１１ｃにおいても逆の電圧がかかり、これにより高圧整流用ダイオード１２２がＯＮし、充電ブロックへ電流を供給する。また、帰還巻線にも逆電圧がかかり、コンデンサ１１７の電位を下げる。これにより、抵抗１１５、ＮＴＣサーミスタ１１６、コンデンサ１１７による充電が再開され、以降二次巻線側へ電流を供給するための発振動作を繰り返す。
【００１８】
充電ブロック１２０では、以下の動作となる。高圧整流ダイオードがＯＮすると、主コンデンサへ電荷が蓄積される。同様にコンデンサ１２５および抵抗１２３，１２４の両端にも同じ電圧が発生し、抵抗１２３，１２４で任意の割合に分圧された充電検知電圧が制御部１０４へ送られる。制御部１０４では、前記充電検知電圧を図示しない比較手段により任意の閾値と比較し、閾値以下の電圧の場合は充電を継続する。充電検知電圧が任意の閾値を超えると、制御部は充電を終了するため充電制御信号をＯＦＦし、トランジスタ１０３をＯＦＦする。トランジスタ１０３がＯＦＦされると、トランジスタ１０２もＯＦＦされ、昇圧ブロックへの電源供給が停止し、主コンデンサへの充電が終了する。充電動作中、発光ブロック１３０への制御は行われず、発光ブロックは動作しない。
【００１９】
発光時の動作は以下のようになる。充電終了時において、主コンデンサ１２１、トリガコンデンサ１３２には任意の電圧がかかっている状態となっている。このとき、制御部から発光開始信号がＩＧＢＴ１３５のゲートへ印加される。発光開始信号によりＩＧＢＴ１３５がＯＮすると、トリガコンデンサ１３２から電流が流れ、これによりトリガコイル１３３の一次巻線にパルスが印加される。このとき、主コンデンサからは抵抗１３１のために電流はほとんど流れない。トリガコイルの一次巻線にパルスが印加されると、Ｘｅ管１３４へ高電圧が印加され、Ｘｅ管１３４内部での初期放電が開始される。Ｘｅ管１３４内部に初期放電が開始されると、引き続き主コンデンサ１２１から供給される電圧により放電が持続し、発光動作が行われる。発光の終了は、制御部からの発光開始信号をＯＦＦすることにより、ＩＧＢＴ１３５がＯＦＦし、発光が停止する。制御部１０４ではあらかじめ発光時間を決定し、その時間に対応した発光開始信号をＩＧＢＴ１３５に印加することで発光量の制御を行う。
【００２０】
次に温度に対する動作特性について述べる。まず電源となる電池１０１は、常温時に比べ、低温時は負荷電流に対する出力電圧が低下するため、充電動作が可能な電圧範囲は常温時に比べ狭くなる。したがって、低温時において、常温時と同程度の電池の持ちを実現する場合、充電時の負荷電流を減らす設定にする必要がある。負荷電流を決定しているのは、充電時の発振周波数である。先に述べたように、充電時の発振周波数は、抵抗１１５、サーミスタ１１６、およびコンデンサ１１７による、トランジスタ１１２のベース電位の充電時間により決定される。このうち抵抗１１５、コンデンサ１１７は、低温時にはその特性値が減少するため、この２つの素子のみでは低温時に時定数が短くなる特性となる。したがって、低温時に抵抗値が上がるＮＴＣサーミスタ１１６の特性を考慮し、抵抗１１５とサーミスタ１１６、コンデンサで決定される時定数が、低温時には電池の能力に比例して大きくなるように設定することで、低温時の電池の消耗を抑えることが可能となる。
【００２１】
サーミスタ１１６および抵抗１１５の温度特性を図４に示す。サーミスタ１１６の抵抗値は、図４に示すように低温環境下では指数関数的に増大する。逆に抵抗１１５の抵抗値は温度の低下に比例して減少する。この２つの素子の特性を適当に組み合わせる。まず常温以上ではサーミスタ１１６の抵抗値が抵抗１１５の抵抗値に比べ非常に小さくなるようにし、常温下ではサーミスタ１１６の影響をなくすことができる。また、低温時においては、サーミスタ１１６の抵抗値は抵抗１１５に比べ非常に大きくなるため、サーミスタ１１６の抵抗値により発振周波数が決定する。発振周波数の変化を電池の温度特性とあうようにすることで、温度に左右されない充電電流の制御が可能となっている。図４での合成抵抗が任意の抵抗とNTCサーミスタを直列に接続した場合のものであり、使用温度範囲内においてほぼ一定の値をとり、かつ低温時には常温に比べ抵抗値を上げ、発振周波数をさげる特性が実現できる。
【００２２】
以上述べてきたように、本実施例では、電子閃光装置において、自励式の発振周波数を構成する素子のひとつに負の温度特性をもつＮＴＣサーミスタを用いることで、低温化での電池の性能低下に合わせて充電電流を変化させることができ、周囲温度に関係なく安定した動作を行うことができる。
【実施例２】
【００２３】
本発明の第２の実施例を図２に示す。本実施例では、第１の実施例における、発振周波数を決定する回路部分の構成を図３に示すようにしたものである。図３において、１１５ａは抵抗値Ｒ１の抵抗，１１５ｂは抵抗値R２の抵抗、１１６は抵抗値R３（ｔ）のNTCサーミスタ、１１７は容量C４のコンデンサである。
【００２４】
動作については、第１の実施例と同じであるので、省略する。
【００２５】
発振周波数は温度によって以下のように決定される。
【００２６】
まず、常温時、サーミスタ１１６は抵抗１１５ａ、１１５ｂに比べて十分低い抵抗値となるので、Ｒ２には電流が流れない。従って発振時定数ｔは
ｔ＝R１・Ｒ３（ｔ）・C４  ≒  R１・C４
となる。
【００２７】
次に、低温時においては、サーミスタは指数関数的に抵抗値が増加するため、抵抗２０３に比べて十分大きくなる。従って、発振時定数ｔは
ｔ＝Ｒ１・（Ｒ２//Ｒ３（ｔ））・Ｃ４
ここで、Ｒ２とＲ３（ｔ）の合成抵抗Rを求めると、Ｒ３（ｔ）の抵抗値がR２に比べて十分大きい場合には、以下のようになる
Ｒ  =（R２・Ｒ３（ｔ））／（Ｒ２＋Ｒ３（ｔ））≒  Ｒ２  （Ｒ３（ｔ）＞＞Ｒ２）
従って、発振周波数は
ｔ＝R１・R２・C４
となる。また、Ｒ２とＲ３（ｔ）が同じオーダーの大きさの場合には、合成抵抗はR２より小さくなる。
【００２８】
よって、全温度範囲における発振周波数は、
R１・C４  ＜  ｔ  ＜ R１・R２・C４
となり、発振周波数範囲が限定される。
【００２９】
これより、温度により抵抗値が大きく変化するサーミスタを使用する場合においても、本実施例での構成をとることで、発振周波数の範囲を任意に決定することができ、極端に発振周波数が落ちることなく、温度に追従した動作を行うことができる。
【００３０】
以上述べてきたように、本実施例では、電子閃光装置において、温度により抵抗値が大きく変わるNTCサーミスタを用いる場合においても、発振周波数を任意の範囲内になるように設定することができ、低温化での電池の性能低下に合わせて充電電流を変化させることができ、周囲温度に関係なく安定した動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第1の実施例における、電子閃光装置のブロック図。
【図２】第２の実施例における、電子閃光装置のブロック図。
【図３】第２の実施例における、時定数部分の回路図。
【図４】第1の実施例における、抵抗・サーミスタの温度に対する抵抗値変化を示す図。
【図５】従来例における、撮像装置の概略を示す図。
【符号の説明】
【００３２】
101  電池
102、103  トランジスタ
104  制御部
110  昇圧ブロック
111  昇圧トランス
112  発振トランジスタ
113  ダイオード
114  コンデンサ
115  抵抗
116  サーミスタ
117  コンデンサ
118、119  抵抗
120  充電ブロック
121  主コンデンサ
122  ダイオード
123、124  抵抗
130  発光ブロック
131  抵抗
132  コンデンサ
133  トリガーコイル
134  Ｘｅ管
135  ＩＧＢＴ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007227153.tif 000006
【図５】
2007227153.tif 000007