(57)【要約】【課題】異なる複数の発光形態においても、ストロボ電源回路の充放電によって生じる損失を抑えることが可能なストロボ電源回路を提供すること。【解決手段】電源回路（１００）は、電池の電圧を検出する電池電圧検出回路と、前記電池より充電回路を通して所定の電圧値まで充電される充電部と、前記電池および前記充電部である電力供給部より電力を供給され、発光部を所定の電流で発光させる電源制御回路部とを有し、前記充電部の電圧値は、予備発光前に行われる予備充電によって第１の電圧レベルに設定され、その後、予備発光後に行われる本充電によって第２の電圧レベルに設定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の電圧を検出する電池電圧検出回路と、
前記電池より充電回路を通して所定の電圧値まで充電される充電部と、
前記電池および前記充電部である電力供給部より電力を供給され、発光部を所定の電流で発光させる電源制御回路部と
を有し、
前記充電部の電圧値は、予備発光前に行われる予備充電によって第１の電圧レベルに設定され、その後、予備発光後に行われる本充電によって第２の電圧レベルに設定されることを特徴とする電源回路。
【請求項２】
電池の電圧を検出する電池電圧検出回路と、
前記電池より充電回路を通して所定の電圧値まで充電される充電部と、
前記電池および前記充電部である電力供給部より電力を供給され、発光部を所定の電流で発光させる電源制御回路部と
を有し、
前記充電部の電圧値は、予備発光前に行われる予備充電によって第１の電圧レベルに設定され、その後、予備発光後に行われる本充電によって第２の電圧レベルに設定され、
前記第１の電圧レベルは、予備発光に必要な電荷量、フル発光に必要な電荷量、予備発光から本発光まで間に充電可能な電荷量をもとに前記回路制御部によって設定されることを特徴とする電源回路。
【請求項３】
電池の電圧を検出する電池電圧検出回路と、
前記電池より充電回路を通して所定の電圧値まで充電される充電部と、
前記電池および前記充電部である電力供給部より電力を供給され、発光部を所定の電流で発光させる電源制御回路部と
を有し、
前記充電部の電圧値は、予備発光前に行われる予備充電によって第１の電圧レベルに設定され、その後、予備発光後に行われる本充電によって第２の電圧レベルに設定され、
前記第２の電圧レベルは、あらかじめ設定されたＩＳＯ、絞りの条件と測光を行う測光部において、予備発光を受光した際の受光結果をもとに前記回路制御部によって設定されることを特徴とする電源回路。
【請求項４】
第１の電圧レベルは、メモリに記憶された予備発光に必要な電荷量とフル発光に必要な電荷量の和と予備発光から本発光までの時間の間に充電可能な電荷量の差をもとに前記回路制御部によって設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の電源回路。
【請求項５】
予備発光から本発光までの間に充電可能な電荷量は、あらかじめ設定された予備発光から本発光までの時間と、前記メモリに記憶された前記電池の電圧値に応じた前記電源回路に供給可能な電流レベルとをもとに、前記回路制御部によって計算されることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の電源回路。
【請求項６】
前記電力供給部は、前記充電部であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の電源回路。
【請求項７】
前記電力供給部は、前記電池であることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の電源回路。
【請求項８】
前記電力供給部は、前記充電部および前記電池の双方であることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の電源回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストロボ光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用した撮像装置に適用可能な電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ストロボにＬＥＤを使用した場合、発光時に多くの電荷が必要になることからキャパシタに充電を行い、発光を行う。
【０００３】
一般的にキャパシタは自己放電が大きく、電池のように閉路電圧が安定しないため、常に使用電圧の上限で連続充電した状態でスタンバイし、機器の動作タイミングに備える。しかし、常にキャパシタに充電してスタンバイする使用方法は、リーク電流によりスタンバイ状態にある回路の消費電力を大きくすることや、キャパシタに電圧負荷がかかり、劣化が進んでしまうという問題点があった。
【０００４】
特許文献１には、機器の動作タイミングの直前にキャパシタへ充電を行うことで、連続充電を回避する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０５０２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、充電時間の条件が同じ場合でも、電池電圧によって充電可能な電荷量は異なるため、電池電圧が変化する中では常に最適な充電を行うことはできない。
【０００７】
また、ストロボは発光形態に応じて発光に必要な電荷量が異なるため、使用電圧の上限で充電を行うことは望ましくない。特許文献１に開示された技術では、発光形態によってはキャパシタに電荷残りが発生し、損失となってしまうことに加え、キャパシタの劣化が進んでしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、発光を行う際の電池電圧と、あらかじめ設定されたＩＳＯ、絞りの条件と、予備発光を受光した受光結果の情報を用いることで、異なる複数の発光形態においても、ストロボ電源回路の充放電によって生じる損失を抑えることが可能なストロボ電源回路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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係る電源回路は、
電池の電圧を検出する電池電圧検出回路と、前記電池より充電回路を通して所定の電圧値まで充電される充電部と、前記電池および前記充電部である電力供給部より電力を供給され、発光部を所定の電流で発光させる電源制御回路部とを有し、前記充電部の電圧値は、予備発光前に行われる予備充電によって第１の電圧レベルに設定され、その後、予備発光後に行われる本充電によって第２の電圧レベルに設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る電源回路によれば、異なる複数の発光形態においても、ストロボ電源回路の充放電によって生じる損失を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１におけるＬＥＤストロボ電源回路１００が有する構成要素の一例を説明するための図である。
【図２】実施形態１におけるストロボ発光シーケンスの一例を説明するためのフローチャートである。
【図３】電池電圧が高く、本発光としてフル発光を行う場合を説明するためのタイムチャートである。
【図４】電池電圧が低く、本発光としてフル発光を行う場合を説明するためのタイムチャートである。
【図５】電池電圧が高く、本発光として１／２発光を行う場合を説明するためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明の実施形態は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１３】
［実施形態１］
図１は実施形態１におけるＬＥＤストロボ電源回路１００が有する構成要素の一例を説明するための図である。
【００１４】
ＬＥＤストロボ電源回路１００は、ストロボ光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用した撮像装置に適用可能な電源回路である。
【００１５】
図１において、ＬＥＤストロボ電源回路１００は、電池１０１、充電部であるキャパシタ１０２、充電回路１０３、電源制御回路部であるＤＣＤＣコンバータ１０４、発光部１０５、抵抗１０６、電源電圧検出回路１０７、回路制御部であるマイコン１０８、測光部であるＡＥセンサ１０９、メモリ１１０を有する。電池１０１は、その他負荷回路１１１にも接続される。また、電池１０１およびキャパシタ１０２は、ＤＣＤＣコンバータ１０４への電力供給部である。
【００１６】
電池１０１は、ＬＥＤストロボ電源回路１００およびその他負荷回路１１１に電力を供給する。実施形態１では電圧が５．５Ｖ〜８．５Ｖの範囲、連続許容放電電流が２０００ｍＡのリチウムイオン電池を使用しているが、他の電池でもよい。
【００１７】
電池１０１よりＬＥＤストロボ回路１００に供給可能な電流値は電池残量によって変化する。例えば、その他負荷回路１１２に供給する電力が４．０Ｗであった場合、その他負荷回路１１２へ供給する電流値は、電池電圧が８．５Ｖの場合４８０ｍＡとなり、５．５Ｖの場合は７３０ｍＡとなる。従って電池１０１がＬＥＤストロボ電源回路１００に供給可能な電流値は電池残量によって１２７０ｍＡ〜１５２０ｍＡの範囲で変化する。
【００１８】
キャパシタ１０２は充電回路１０３を通して充電される充電装置である。ＬＥＤストロボ電源回路１００に用いられる充電装置としては、大容量、低ＥＳＲのものが望まれる。特に、充放電によって生じる損失を抑えるためには、キャパシタ１０２の抵抗成分であるＥＳＲが低いことが望ましく、ＥＳＲが十分に低くなければ電圧低下が大きくなり、短時間での充放電を行うことができない。
【００１９】
充電回路１０３は、特にＥＳＲが低いキャパシタ１０２への充電に用いられる一般的な充電回路であり、例えばバッテリチャージャで構成される。
【００２０】
ＤＣＤＣコンバータ１０４は、入力電源を電池１０１、もしくはキャパシタ１０２の一方、または電池１０１、キャパシタ１０２の双方とし、定電流出力で発光部１０５を発光させる電圧帰還型のＤＣＤＣコンバータである。実施形態１において発光部１０５は、ＶＦが３．０〜４．０Ｖの範囲の白色ＬＥＤを使用しており、センス抵抗である抵抗１０６は５０ｍΩを使用しているため、ＤＣＤＣコンバータ１０４の出力電圧は３．１〜４．１Ｖの範囲となる。発光部１０５は白色ＬＥＤに限らず、その他のＬＥＤやキセノン管でもよい。
【００２１】
電池電圧検出回路１０７は、例えば、直列に接続された二つの抵抗で構成される分圧回路であり、分圧した電池電圧をマイコン１０８で検出する。
【００２２】
マイコン１０８は、ＬＥＤストロボ電源回路１００を構成する回路の制御、各種演算およびメモリ１１０の読み出しを行う。
【００２３】
ＡＥセンサ１０９は、自動露光を行う測光センサであり、予備発光の測光を行い、マイコン１０８へ情報を送る。
【００２４】
メモリ１１０は、データ格納装置である。実施形態１では、少なくとも電池１０１の電圧値に応じたＬＥＤストロボ電源回路１００に供給可能な電流レベルのデータ、予備発光で必要な電荷量およびフル発光で必要な電荷量を格納した装置であるが、他のデータを格納した装置でもよい。
【００２５】
その他負荷回路１１１は、デジタルカメラを構成する一般的な回路であり、例えばＡＦ回路やレンズ通信回路等があるが、他の回路でもよい。
【００２６】
次に、図２を参照して、実施形態１におけるストロボ発光シーケンスの一例を説明する。
【００２７】
Ｓ１０１では、マイコン１０８によって制御される電池電圧検出回路１０７によって現在の電池電圧値を検出する。
【００２８】
Ｓ１０２では、あらかじめメモリ１１０に格納された各電池電圧値におけるＬＥＤストロボ電源回路１００に供給可能な電流値より、Ｓ１０１で読み出した現在の電池電圧値における電池がＬＥＤストロボ電源回路１００に供給可能な電流値を読み出す。
【００２９】
Ｓ１０３では、マイコン１０８があらかじめ設定された、予備発光から本発光までの時間を読み出し、Ｓ１０２で計算したＬＥＤストロボ電源回路１００に供給可能な電流値において、予備発光から本発光までの間にキャパシタ１０２に充電可能な電荷量を計算する。
【００３０】
一般的に、キャパシタ１０２への充電は、定電流で行われるため、キャパシタ１０２に蓄積される電荷量Ｑ［Ｆ］は、充電電流をＩ［Ａ］、充電時間をｔ［ｓｅｃ］、キャパシタ１０２の静電容量をＦとすると、０［Ｖ］からＶ［Ｖ］までキャパシタ１０２を充電する場合、Ｑ＝Ｉ×ｔ＝Ｖ×Ｆと表される。
【００３１】
Ｓ１０４では、マイコン１０８が演算によって第１の電圧レベルを計算する。第１の電圧レベルはあらかじめメモリ１１０にデータとして格納された予備発光に必要な電荷量とフル発光に必要な電荷量の和とＳ１０３で計算した予備発光から本発光までの間に充電可能な電荷量の差から計算される。例えば、予備発光に必要な電荷量が０．００６［Ｃ］、フル発光に必要な電荷量が０．１［Ｃ］であった場合、予備発光に必要な電荷量とフル発光に必要な電荷量の和は０．１０６［Ｃ］となる。
【００３２】
予備発光から本発光までの時間を０．０５［ｓｅｃ］、充電電流が１［Ａ］の条件では、予備発光から本発光までの充電時間に充電可能な電荷量は０．０５［Ｃ］となるため、予備発光に必要な電荷量とフル発光に必要な電荷量の和と、電荷量とＳ１０３で計算した予備発光から本発光までの間に充電可能な電荷量の差は、０．０５６Ｃ］となり、キャパシタ１０２静電容量を０．２［Ｆ］とした場合の第１の電圧レベルは約０．３［Ｖ］となる。
【００３３】
Ｓ１０５では、Ｓ１０４で求められた第１の電圧レベルまでキャパシタ１０２の充電を行う。
【００３４】
Ｓ１０６では、予備発光を行い、ＡＥセンサ１０９は予備発光を受光した際の受光結果をマイコン１０８へ送信する。
【００３５】
Ｓ１０７では、マイコン１０８が演算によって第２の電圧レベルを計算する。第２の電圧レベルはあらかじめ設定されたＩＳＯ、絞りの条件と、測光を行うＡＥセンサ１０９において、予備発光を受光した際の受光結果をもとに決定される本発光の発光形態によって決定される。例えばフル発光で必要な電圧レベルが０．５３［Ｖ］であり、予備発光を受光した際の受光結果をもとに決定された本発光の発光形態が１／２発光であった場合、第２の電圧レベルは０．２６５［Ｖ］となる。
【００３６】
Ｓ１０８では、Ｓ１０７で決定した第２の電圧レベルまでキャパシタ１０２の充電を行う。
【００３７】
Ｓ１０９では、あらかじめ設定されたＩＳＯ、絞りの条件と、測光を行う測光部において、予備発光を受光した際の受光結果をもとに決定された条件で本発光を行う。
【００３８】
次に、図３〜図５を参照して、電池電圧および本発光の形態によって、第１及び第２の電圧レベルがどのように変化するのかを説明する。
【００３９】
図３は電池電圧が高く、本発光としてフル発光を行う場合を説明するためのタイムチャートである。
【００４０】
図３に示すタイムチャートでは、条件として電池電圧が高いため、ＬＥＤストロボ電源回路１００に供給可能な電流は大きくなり、キャパシタ１０２の電圧レベルが充電開始から第１の電圧レベルおよび第２の電圧レベルまでに達する時間は短い。また、本発光ではフル発光を行うため、第２の電圧レベルは高く設定される。
【００４１】
図４は電池電圧が低く、本発光としてフル発光を行う場合を説明するためのタイムチャートである。
【００４２】
図４に示すタイムチャートでは、条件として電池電圧が低いため、ＬＥＤストロボ電源回路１００に供給可能な電流は小さくなり、キャパシタ１０２の電圧レベルが充電開始から第１の電圧レベルおよび第２の電圧レベルに達するには時間を要する。そのため、第１の電圧レベルは高い値に設定される。
【００４３】
図５は電池電圧が高く、本発光として１／２発光を行う場合を説明するためのタイムチャートである。
【００４４】
図５に示すタイムチャートでは、条件として電池電圧が高いため、ＬＥＤストロボ電源回路１００に供給可能な電流は大きくなり、キャパシタ１０２の電圧レベルが充電開始から第１の電圧レベルおよび第２の電圧レベルまでに達する時間は短い。また、本発光として１／２発光を行うため、第２の電圧レベルは本発光としてフル発光を行う場合に比べて低い値が設定される。
【符号の説明】
【００４５】
１００  ＬＥＤストロボ電源回路、１０１  電池、１０２  充電部、１０３  充電回路、
１０４  電源制御回路部、１０５  発光部、１０６  抵抗、１０７  電池電圧検出回路、
１０８  回路制御部、１０９  測光部、１１０  メモリ、１１１  その他負荷回路、
１１２  電力供給部
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１】
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【図２】
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