(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
公称電圧約３Ｖの電池を電源として用い、１個以上の白色発光ダイオードおよび各１個以上の赤色発光ダイオード、青色発光ダイオードおよび緑色発光ダイオードの三原色の発光ダイオードを備え、
前記白色発光ダイオードと、前記三原色の発光ダイオードとのうちの少なくとも一方を使用して撮影視野の照明を行なう撮影用照明装置において、
電気エネルギを蓄える手段を含み、該手段に蓄えたエネルギを前記電池電源の電源電圧に上乗せして昇圧する昇圧回路と、
前記昇圧回路の出力電圧により充電されるメインコンデンサと、
シャッタの開閉動作に連動して、シャッタが開いている間、前記各発光ダイオードに通電するためのシャッタ連動スイッチング手段とを具備し、且つ
前記昇圧回路は、前記シャッタ連動スイッチング手段と関連して動作し、前記シャッタが開く前に、前記昇圧回路により前記メインコンデンサを充電し、そして前記シャッタが開いている間は、前記メインコンデンサに蓄えられたエネルギを用いて前記電源電圧よりも順方向電圧の高い前記白色発光ダイオードと、前記青色発光ダイオードおよび前記緑色発光ダイオードとのうちの使用されているものに電流を供給し、前記電源電圧よりも順方向電圧が低い前記赤色発光ダイオードには前記電源から電流を供給するように構成したことを特徴とする撮影用照明装置。
【請求項２】
前記昇圧回路は、
制御端子を備えた第１のスイッチング手段の被制御路および制御端子を備えた第２のスイッチング手段の被制御路を直列に接続した回路を、前記電池電源の両電極間に接続し、
第３のスイッチング手段およびサブコンデンサを直列に接続した回路を、前記電池電源の一方の電極と、前記第１のスイッチング手段の被制御路と前記第２のスイッチング手段の被制御路との接続点との間に接続し、
第４のスイッチング手段および前記メインコンデンサを直列に接続した回路を、前記第３のスイッチング手段と前記サブコンデンサとの接続点と、前記電池電源の他方の電極との間に接続し、
クロック信号を発生するクロック発生手段を有し、
前記第１のスイッチング手段の制御端子および前記第２のスイッチング手段の制御端子に、前記クロック発生手段からのクロック信号を印加して、前記第１のスイッチング手段と前記第２のスイッチング手段を交互にオン／オフ動作させ、
前記第２のスイッチング手段のオン動作と同期して、前記第３のスイッチング手段がオンとなり、前記サブコンデンサをほぼ前記電源電圧まで充電し、
前記第１のスイッチング手段のオン動作と同期して、前記第４のスイッチング手段がオンとなり、前記メインコンデンサを前記電源電圧のほぼ倍の電圧まで充電するように構成するとともに、
ＣＭＯＳ構成の出力部を有する中央処理部からなり、前記昇圧回路を含む撮影に係る各部を制御する制御手段を有し、前記第１のスイッチング手段および第２のスイッチング手段を実質的に前記中央処理部の前記ＣＭＯＳ構成の出力部により構成したことを特徴とする請求項１に記載の撮影用照明装置。
【請求項３】
前記昇圧回路は、
インダクタに制御端子を備えた第１のスイッチング手段の被制御路を直列に接続した回路を、前記電池電源の一方の電極と他方の電極との間に接続し、
第２のスイッチング手段に前記メインコンデンサを直列に接続した回路を、前記インダクタと前記第１のスイッチング手段の被制御路との接続点と、前記電池電源の前記他方の電極との間に接続し、
クロック信号を発生するクロック発生手段を有し、
前記第１のスイッチング手段の制御端子に前記クロック発生手段からのクロック信号を印加して、前記第１のスイッチング手段をオン／オフ動作させることにより前記メインコンデンサに昇圧された電圧を蓄えるように構成するとともに、
前記クロック発生手段を含む撮影に係る各部を制御する制御手段および前記メインコンデンサの蓄積電圧を検出する電圧検出手段を有し、
前記制御手段は、前記電圧検出手段からの検出信号に応動し、前記メインコンデンサの蓄積電圧が所定値に達すると、前記クロック発生手段の作動を停止させ、前記昇圧回路の動作を停止させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の撮影用照明装置。
【請求項４】
第１段目のオン動作により撮影準備を行い、第２段目のオン動作によりシャッタレリーズ動作を行なわせるための２段動作式のレリーズスイッチをさらに備え、且つ前記制御手段は、前記レリーズスイッチに応答し、該レリーズスイッチの前記第１段目がオン動作された場合、および前記レリーズスイッチの第１段目のオンにより前記発光ダイオードによる照明の必要性の有無が判断されてその結果必要と判断された場合のいずれかにおいて、前記昇圧回路を作動させて、前記メインコンデンサを充電させることを
特徴とする請求項１〜３に記載の撮影用照明装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記レリーズスイッチの第２段目のオン動作時、
前記レリーズスイッチの第１段目のオン動作から所定時間経過した後、および通電によってシャッタ羽根を開閉するアクチュエータを有する場合のその通電の直前、のうちのいずれかのタイミングにおいて、前記昇圧回路の作動を停止させることを特徴とする請求項４に記載の撮影用照明装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記昇圧回路の出力電圧が所定電圧に達するまで、および充電開始から所定時間を経過するまでの少なくともいずれかにおいては、前記アクチュエータへの通電を禁止することを特徴とする請求項５に記載の撮影用照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、在来の写真フィルムを用いるカメラ、ディジタルカメラ等と称される電子カメラおよびビデオカメラ等による撮影に際し被写体に照明光を照射するための撮影用照明装置の改良に係り、特に、高感度フィルムを用いた撮影や電子カメラを用いた撮影に好適な撮影用照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、写真フィルム、いわゆる銀塩フィルムの感度が向上し、ＩＳＯ感度８００〜１６００等の高感度フィルムが、一般消費者にも容易に入手し得るようになった。このため、銀塩フィルムを用いる在来のカメラ、いわゆる銀塩カメラ、によっても高感度フィルムによる高感度撮影が容易に行なえるようになった。さらにデジタルスチルカメラ等と称される電子カメラにおいてもＣＣＤ（電荷結合素子）撮像素子等のような撮像素子の感度が向上してきている。このため、被写体照明に従来の大光量ストロボやフラッドランプのような大光量がかならずしも必要でなくなってきた。
さらに、発光ダイオード（ＬＥＤ）の輝度の向上も目覚しく、しかも光の３原色である赤色、緑色および青色の各色の発光ダイオードが入手できるようになり、各種照明に利用されるようになってきた。
このような発光ダイオードを、カメラ撮影用の照明の光源として採用した従来の技術の一例が、特開平１１−１３３４９０号公報に示されている。
【０００３】
特開平１１−１３３４９０号公報に示された構成においては、電源として、公称１．５Ｖの乾電池を２本用いる時には、これらを直列に接続してなる電池電源から電力を供給して発光ダイオードを発光させる。また、１．５Ｖの電池を１本しか使用しない場合には昇圧回路を用いて発光ダイオードを発光させるようにしている。
また、電気二重層コンデンサを用いて発光ダイオードを発光させる技術が特開平１１−００８９３２号公報に示されている。電気二重層コンデンサは、電解質溶液中に電極を浸漬すると、電極の電荷によってこの電荷とは反対極性の電荷を持ったイオンが電極近傍に分布し、電気二重層を形成することを基本原理としている。電気二重層コンデンサは、この基本原理から、化学反応を伴わずに、イオンの吸着脱離により電荷の蓄積、放電を行なうため、小型大容量のコンデンサを容易に実現することができ、二次電池のように過充電や過放電により特性の劣化を生じることがないという長所がある。特開平１１−００８９３２号公報には、太陽電池の起電力を電気二重層コンデンサに蓄え、蓄えた電気を電源として発光ダイオードを発光させる技術が示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現在入手可能な白色発光ダイオード、青色発光ダイオードおよび緑色発光ダイオードを写真撮影に必要な光量で発光させようとすると、順方向電圧は３．５Ｖ以上となる。このため、公称１．５Ｖの乾電池２本では、たとえ直列に接続しても充分な光量を得ることができない。また、発光ダイオードは、その発光色によって順方向電流が異なるため、赤色発光ダイオードの順方向電圧は約２Ｖと低く、公称１．５Ｖの乾電池２本を直列接続した場合には、わざわざ昇圧回路により昇圧する必要がない。また、特開平１１−００８９３２号公報には、単に、太陽電池の起電力を電気二重層コンデンサに蓄えて発光ダイオードの発光に利用することが示されているに過ぎず、小型大容量の電気二重層コンデンサを、電源電圧の昇圧に利用すること、および撮影照明用の発光ダイオードの電源に利用することなどについては、何ら記載されていない。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、カメラ等において使用頻度が高く且つ使用装置の小型化が容易に実現できる電池である公称１．５Ｖの乾電池２個および公称３Ｖのリチウム電池１個等の公称３Ｖの電池電源を用いて、発光ダイオードを発光させ、写真等の撮影の照明に使用するにあたり、シャッタが開く前に作動させる昇圧回路によりメインコンデンサにエネルギを蓄積し、シャッタが開いている間は、前記メインコンデンサの蓄積エネルギを用いて、電池電源による電源電圧よりも順方向電圧の高い発光ダイオードを発光させ、電源電圧よりも順方向電圧の低い発光ダイオードを、電池電源を用いて発光させることによって、公称３Ｖの電池電源を用いて、順方向電圧の異なる発光ダイオードを撮影照明用に充分な光量で発光させることを可能とする撮影用照明装置を提供することを目的としている。
特に、請求項１に係る発明の目的は、予め昇圧回路によりメインコンデンサを充電し、この充電エネルギをシャッタ開放時に供給して、電池電源による電源電圧よりも順方向電圧の高い発光ダイオードを発光させ、一方、電源電圧よりも順方向電圧の低い発光ダイオードを電源電圧で発光させるようにして、電源効率の向上、回路の簡素化およびそれによる部品点数と製造コストの削減を実現し得る撮影用照明装置を提供することにある。
【０００６】
また、請求項２に係る発明の目的は、特に、いわゆるコンデンサチャージポンプ型回路を昇圧回路に使用し、チャージポンプ動作を行うための第１のスイッチング手段と第２のスイッチング手段を、カメラ等の諸機能を制御する制御回路を構成する中央処理部（ＣＰＵ）のＣＭＯＳ構成の出力ポートによって構成するようにして、回路の簡素化を図り、部品点数およびコストを削減し得る撮影用照明装置を提供することにある。
請求項３に係る発明の目的は、特に、インダクタンスの逆起電圧を電源電圧に加算してコンデンサに蓄えるタイプの昇圧回路を使用し、昇圧回路の出力電圧が、例えば電気二重層コンデンサのような小型大容量のメインコンデンサの耐電圧を超えないようにするとともに、昇圧回路の出力に接続される発光ダイオードに流れる電流が各発光ダイオードの最大定格を超えないようにすることを可能とする撮影用照明装置を提供することにある。
【０００７】
請求項４に係る発明の目的は、特に、レリーズスイッチの第１段目がオンとなった時点で小型大容量のメインコンデンサの充電を開始させるようにし、コンデンサ充電によるレリーズの待ち時間の影響を、現実的にも且つ心理的にも低減して、カメラの操作性を向上させ得る撮影用照明装置を提供することにある。
請求項５に係る発明の目的は、特に、小型大容量コンデンサの充電終了を、シャッタを開くためのアクチュエータの通電よりも前のタイミングで行うことにより、充電時間を出来るだけ長くし、しかも、シャッタ作動時にコンデンサの充電とシャッタアクチュエータの通電による負荷の重複に起因する電池電源の電源電圧の極端な低下を効果的に防止し得る撮影用照明装置を提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、昇圧回路に接続される小型大容量のメインコンデンサが充分に充電されるまでは、シャッタの作動を禁止し、撮影照明用の発光ダイオードの光量不足の発生を防止し得る撮影用照明装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した本発明に係る撮影用照明装置は、上述した目的を達成するために、
公称電圧約３Ｖの電池を電源として用い、１個以上の白色発光ダイオードおよび各１個以上の赤色発光ダイオード、青色発光ダイオードおよび緑色発光ダイオードの三原色の発光ダイオードを備え、
前記白色発光ダイオードと、前記三原色の発光ダイオードとのうちの少なくとも一方を使用して撮影視野の照明を行なう撮影用照明装置において、
電気エネルギを蓄える手段を含み、該手段に蓄えたエネルギを前記電池電源の電源電圧に上乗せして昇圧する昇圧回路と、
前記昇圧回路の出力電圧により充電されるメインコンデンサと、
シャッタの開閉動作に連動して、シャッタが開いている間、前記各発光ダイオードに通電するためのシャッタ連動スイッチング手段とを具備し、且つ
前記昇圧回路は、前記シャッタ連動スイッチング手段と関連して動作し、前記シャッタが開く前に、前記昇圧回路により前記メインコンデンサを充電し、そして前記シャッタが開いている間は、前記メインコンデンサに蓄えられたエネルギを用いて前記電源電圧よりも順方向電圧の高い前記白色発光ダイオードと、前記青色発光ダイオードおよび前記緑色発光ダイオードとのうちの使用されているものに電流を供給し、前記電源電圧よりも順方向電圧が低い前記赤色発光ダイオードには前記電源から電流を供給するように構成したことを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２に記載した本発明に係る撮影用照明装置は、
前記昇圧回路が、
制御端子を備えた第１のスイッチング手段の被制御路および制御端子を備えた第２のスイッチング手段の被制御路を直列に接続した回路を、前記電池電源の両電極間に接続し、
第３のスイッチング手段およびサブコンデンサを直列に接続した回路を、前記電池電源の一方の電極と、前記第１のスイッチング手段の被制御路と前記第２のスイッチング手段の被制御路との接続点との間に接続し、
第４のスイッチング手段および前記メインコンデンサを直列に接続した回路を、前記第３のスイッチング手段と前記サブコンデンサとの接続点と、前記電池電源の他方の電極との間に接続し、
クロック信号を発生するクロック発生手段を有し、
前記第１のスイッチング手段の制御端子および前記第２のスイッチング手段の制御端子に、前記クロック発生手段からのクロック信号を印加して、前記第１のスイッチング手段と前記第２のスイッチング手段を交互にオン／オフ動作させ、
前記第２のスイッチング手段のオン動作と同期して、前記第３のスイッチング手段がオンとなり、前記サブコンデンサをほぼ前記電源電圧まで充電し、
前記第１のスイッチング手段のオン動作と同期して、前記第４のスイッチング手段がオンとなり、前記メインコンデンサを前記電源電圧のほぼ倍の電圧まで充電するように構成するとともに、
ＣＭＯＳ構成の出力部を有する中央処理部からなり、前記昇圧回路を含む撮影に係る各部を制御する制御手段を有し、前記第１のスイッチング手段および第２のスイッチング手段を実質的に前記中央処理部の前記ＣＭＯＳ構成の出力部により構成したことを特徴としている。
【００１０】
請求項３に記載した本発明に係る撮影用照明装置は、
前記昇圧回路が、
インダクタに制御端子を備えた第１のスイッチング手段の被制御路を直列に接続した回路を、前記電池電源の一方の電極と他方の電極との間に接続し、
第２のスイッチング手段に前記メインコンデンサを直列に接続した回路を、前記インダクタと前記第１のスイッチング手段の被制御路との接続点と、前記電池電源の前記他方の電極との間に接続し、
クロック信号を発生するクロック発生手段を有し、
前記第１のスイッチング手段の制御端子に前記クロック発生手段からのクロック信号を印加して、前記第１のスイッチング手段をオン／オフ動作させることにより前記メインコンデンサに昇圧された電圧を蓄えるように構成するとともに、
前記クロック発生手段を含む撮影に係る各部を制御する制御手段および前記メインコンデンサの蓄積電圧を検出する電圧検出手段を有し、
前記制御手段は、前記電圧検出手段からの検出信号に応動し、前記メインコンデンサの蓄積電圧が所定値に達すると、前記クロック発生手段の作動を停止させ、前記昇圧回路の動作を停止させることを特徴としている。
【００１１】
請求項４に記載した本発明に係る撮影用照明装置は、
第１段目のオン動作により撮影準備を行い、第２段目のオン動作によりシャッタレリーズ動作を行なわせるための２段動作式のレリーズスイッチをさらに備え、且つ
前記制御手段が、前記レリーズスイッチに応答し、該レリーズスイッチの前記第１段目がオン動作された場合、および前記レリーズスイッチの第１段目のオンにより前記発光ダイオードによる照明の必要性の有無が判断されてその結果必要と判断された場合のいずれかにおいて、前記昇圧回路を作動させて、前記メインコンデンサを充電させることを特徴としている。
請求項５に記載した本発明に係る撮影用照明装置は、
前記制御手段が、
前記レリーズスイッチの第２段目のオン動作時、
前記レリーズスイッチの第１段目のオン動作から所定時間経過した後、および通電によってシャッタ羽根を開閉するアクチュエータを有する場合のその通電の直前、
のうちのいずれかのタイミングにおいて、前記昇圧回路の作動を停止させることを特徴としている。
【００１２】
請求項６に記載した本発明に係る撮影用照明装置は、
前記制御手段が、
前記昇圧回路の出力電圧が所定電圧に達するまで、および
充電開始から所定時間を経過するまで
の少なくともいずれかにおいては、前記アクチュエータへの通電を禁止することを特徴としている。
【００１３】
【作用】
すなわち、請求項１の発明に係る撮影用照明装置は、公称電圧約３Ｖの電池を電源として用い、１個以上の白色発光ダイオードおよび各１個以上の赤色発光ダイオード、青色発光ダイオードおよび緑色発光ダイオードの三原色の発光ダイオードを備え、
前記白色発光ダイオードと前記三原色の発光ダイオードとのうちの少なくとも一方を使用して撮影視野の照明を行なう撮影用照明装置において、
電気エネルギを蓄える手段を含み、該手段に蓄えたエネルギを前記電池電源の電源電圧に上乗せして昇圧する昇圧回路と、
前記昇圧回路の出力電圧により充電されるメインコンデンサと、
シャッタの開閉動作に連動して、シャッタが開いている間、前記各発光ダイオードに通電するためのシャッタ連動スイッチング手段とを具備し、且つ前記昇圧回路は、前記シャッタ連動スイッチング手段と関連して動作して、前記シャッタが開く前に、前記昇圧回路により前記メインコンデンサを充電し、そして前記シャッタが開いている間は、前記メインコンデンサに蓄えられたエネルギを用いて前記電源電圧よりも順方向電圧の高い前記白色発光ダイオードと、前記青色発光ダイオードおよび前記緑色発光ダイオードとのうちの使用されているものに電流を供給し、前記電源電圧よりも順方向電圧が低い前記赤色発光ダイオードには前記電源から電流を供給するように発光させる。
【００１４】
このような構成により、カメラ等において使用頻度が高く且つ使用装置の小型化が容易に実現できる電池である公称１．５Ｖの乾電池２個および公称３Ｖのリチウム電池１個等の公称３Ｖの電池電源を用いて、発光ダイオードを発光させ、写真等の撮影の照明に使用するにあたり、シャッタが開く前に、予め昇圧回路によってメインコンデンサを充電し、この充電エネルギをシャッタ開放時に供給して、電池電源による電源電圧よりも順方向電圧の高い発光ダイオードを発光させ、電源電圧よりも順方向電圧の低い発光ダイオードには、公称３Ｖの電池電源を用いて、当該発光ダイオードを発光させるようにして、撮影照明用に充分な光量で発光させることを可能とし、回路の簡素化、およびそれによる部品点数と製造コストの削減を可能とすると共に、特に、昇圧時間の短縮あるいは発光時間を長くすることができる。
【００１５】
また、請求項２の発明に係る撮影用照明装置は、前記昇圧回路が、制御端子を備えた第１のスイッチング手段の被制御路および制御端子を備えた第２のスイッチング手段の被制御路を直列に接続した回路を、前記電池電源の両電極間に接続し、第３のスイッチング手段およびサブコンデンサを直列に接続した回路を、前記電池電源の一方の電極と、前記第１のスイッチング手段の被制御路と前記第２のスイッチング手段の被制御路との接続点との間に接続し、第４のスイッチング手段および前記メインコンデンサを直列に接続した回路を、前記第３のスイッチング手段と前記サブコンデンサとの接続点と、前記電池電源の他方の電極との間に接続し、且つクロック信号を発生するクロック発生手段を有し、前記第１のスイッチング手段の制御端子および前記第２のスイッチング手段の制御端子に、前記クロック発生手段からのクロック信号を印加して、前記第１のスイッチング手段と前記第２のスイッチング手段を交互にオン／オフ動作させ、前記第２のスイッチング手段のオン動作と同期して、前記第３のスイッチング手段がオンとなり、前記サブコンデンサをほぼ前記電源電圧まで充電し、前記第１のスイッチング手段のオン動作と同期して、前記第４のスイッチング手段がオンとなり、前記メインコンデンサを前記電源電圧のほぼ倍の電圧まで充電するように構成するとともに、ＣＭＯＳ構成の出力部を有する中央処理部からなり、前記昇圧回路を含む撮影に係る各部を制御する制御手段を有し、前記第１のスイッチング手段および第２のスイッチング手段を実質的に前記中央処理部の前記ＣＭＯＳ構成の出力部により構成する。
このような構成により、特に、いわゆるコンデンサチャージポンプ型回路を昇圧回路に使用し、チャージポンプ動作を行うための第１のスイッチング手段と第２のスイッチング手段を、カメラ等の諸機能を制御する制御回路を構成する中央処理部のＣＭＯＳ構成の出力ポートによって構成するようにして、回路を簡素化することができ、部品点数およびコストを削減することが可能となる。
【００１６】
請求項３の発明に係る撮影用照明装置は、前記昇圧回路が、インダクタに制御端子を備えた第１のスイッチング手段の被制御路を直列に接続した回路を、前記電池電源の一方の電極と他方の電極との間に接続し、第２のスイッチング手段に前記メインコンデンサを直列に接続した回路を、前記インダクタと前記第１のスイッチング手段の被制御路との接続点と、前記電池電源の前記他方の電極との間に接続し、クロック信号を発生するクロック発生手段を有し、前記第１のスイッチング手段の制御端子に前記クロック発生手段からのクロック信号を印加して、前記第１のスイッチング手段をオン／オフ動作させることにより前記メインコンデンサに昇圧された電圧を蓄えるように構成するとともに、前記クロック発生手段を含む撮影に係る各部を制御する制御手段および前記メインコンデンサの蓄積電圧を検出する電圧検出手段を有し、前記制御手段は、前記電圧検出手段からの検出信号に応動し、前記メインコンデンサの蓄積電圧が所定値に達すると、前記クロック発生手段の作動を停止させ、前記昇圧回路の動作を停止させる。
このような構成により、特に、インダクタンスの逆起電圧を電源電圧に加算してコンデンサに蓄えるタイプの昇圧回路を使用し、昇圧回路の出力電圧が、例えば電気二重層コンデンサのような小型大容量のメインコンデンサの耐電圧を超えないようにするとともに、昇圧回路の出力に接続される発光ダイオードに流れる電流が各発光ダイオードの最大定格を超えないようにすることが可能となる。
【００１７】
請求項４の発明に係る撮影用照明装置は、第１段目のオン動作により撮影準備を行い、第２段目のオン動作によりシャッタレリーズ動作を行なわせるための２段動作式のレリーズスイッチをさらに備えて、前記制御手段が、前記レリーズスイッチに応答し、該レリーズスイッチの前記第１段目がオン動作された場合、および前記レリーズスイッチの第１段目のオンにより前記発光ダイオードによる照明の必要性の有無が判断されてその結果必要と判断された場合のいずれかにおいて、前記昇圧回路を作動させて、前記メインコンデンサを充電させる。
このような構成により、特に、レリーズスイッチの第１段目がオンとなった時点で小型大容量のメインコンデンサの充電を開始させるようにし、コンデンサ充電によるレリーズの待ち時間の影響を、現実的にも且つ心理的にも低減して、カメラの操作性を向上させることができる。
【００１８】
請求項５の発明に係る撮影用照明装置は、前記制御手段が、前記レリーズスイッチの第２段目のオン動作時、前記レリーズスイッチの第１段目のオン動作から所定時間経過した後、および通電によってシャッタ羽根を開閉するアクチュエータを有する場合のその通電の直前、のうちのいずれかのタイミングにおいて、前記昇圧回路の作動を停止させる。
このような構成により、特に、小型大容量コンデンサの充電終了を、シャッタを開くためのアクチュエータの通電よりも前のタイミングで行うことにより、充電時間を出来るだけ長くし、しかも、シャッタ作動時にコンデンサの充電とシャッタアクチュエータの通電による負荷の重複に起因する電池電源の電源電圧の極端な低下を効果的に防止することができる。
請求項６の発明に係る撮影用照明装置は、前記制御手段が、前記昇圧回路の出力電圧が所定電圧に達するまで、および充電開始から所定時間を経過するまで、の少なくともいずれかにおいては、前記アクチュエータへの通電を禁止する。
このような構成により、特に、昇圧回路に接続される小型大容量のメインコンデンサが充分に充電されるまでは、シャッタの作動を禁止し、撮影照明用の発光ダイオードの光量不足の発生を防止することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の撮影用照明装置の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の（請求項１に対応する）第１の実施の形態に係る撮影用照明装置の回路構成を示している。図１に示す撮影用照明装置は、例えば在来の銀塩カメラに組み込まれているものとする。
図１に示す撮影用照明装置は、電池電源ＢＰ１、トランジスタＱ１、トランジスタＱ２、クロック発生手段ＣＧ１、ダイオードＤ１、ダイオードＤ２、コンデンサＣ１、コンデンサＣ２、スイッチＳＷ１、白色発光ダイオード（白色ＬＥＤ）ＬＷ１、青色発光ダイオード（青色ＬＥＤ）ＬＢ１、緑色発光ダイオード（緑色ＬＥＤ）ＬＧ１、赤色発光ダイオード（赤色ＬＥＤ）ＬＲ１および抵抗Ｒ１〜Ｒ６を具備している。トランジスタＱ１、トランジスタＱ２、クロック発生手段ＣＧ１、ダイオードＤ１、ダイオードＤ２、コンデンサＣ１、コンデンサＣ２、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２は、昇圧回路ＶＰ１を構成する。
【００２０】
電池電源ＢＰ１は、例えば、公称１．５Ｖの乾電池２個の直列接続、または公称３Ｖのリチウム電池１個等のように、電池を用いて公称３Ｖの電源電圧を得るように構成している。トランジスタＱ１は、この場合ｐｎｐトランジスタであり、制御端子を有する第１のスイッチング手段を構成する。トランジスタＱ１は、ベース（ベース電極）を制御端子とし、エミッタ（エミッタ電極）−コレクタ（コレクタ電極）間を被制御路としている。トランジスタＱ２は、この場合ｎｐｎトランジスタであり、制御端子を有する第２のスイッチング手段を構成する。トランジスタＱ２は、ベースを制御端子とし、コレクタ−エミッタを被制御路としている。これらトランジスタＱ１の被制御路であるエミッタ−コレクタ間と、トランジスタＱ２の被制御路であるコレクタ−エミッタ間とを互いに直列接続として、電池電源ＢＰ１のプラス側とマイナス側との間に接続している。すなわち、電池電源ＢＰ１のプラス側にトランジスタＱ１のエミッタを接続し、トランジスタＱ１のコレクタをトランジスタＱ２のコレクタに接続し、そしてトランジスタＱ２のエミッタを電池電源ＢＰ１のマイナス側に接続している。トランジスタＱ１のベースは、抵抗Ｒ１を介してクロック発生手段ＣＧ１の第１のクロック出力φ１に接続され、トランジスタＱ２のベースは、抵抗Ｒ２を介してクロック発生手段ＣＧ１の第２のクロック出力φ２に接続される。
【００２１】
第３のスイッチング手段としてのダイオードＤ１は、サブコンデンサとしての第１のコンデンサＣ１と直列に接続され、これらダイオードＤ１と第１のコンデンサＣ１の直列回路は、電池電源ＢＰ１のプラス側と、前記トランジスタＱ１の被制御路とトランジスタＱ２の被制御路との接続点との間に接続される。すなわち、ダイオードＤ１のアノードが電池電源ＢＰ１のプラス側に接続され、ダイオードＤ１のカソード側が、第１のコンデンサの一端に接続され、第１のコンデンサＣ１の他端が、トランジスタＱ１のコレクタとトランジスタＱ２のコレクタとの接続点に接続される。
第４のスイッチング手段としてのダイオードＤ２は、電気二重層コンデンサ等からなる小型大容量のメインコンデンサとしての第２のコンデンサＣ２と直列に接続され、これらダイオードＤ２と第２のコンデンサＣ２の直列回路は、ダイオードＤ１とコンデンサＣ１との接続点と、電池電源ＢＰ１のマイナス側との間に接続される。すなわち、ダイオードＤ２のアノードが、ダイオードＤ１のカソードと第１のコンデンサＣ１との接続点に接続され、ダイオードＤ２のカソード側に一端が接続された第２のコンデンサＣ２の他端が、電池電源ＢＰ１のマイナス側に接続される。
【００２２】
白色発光ダイオードＬＷ１、青色発光ダイオードＬＢ１、緑色発光ダイオードＬＧ１、および赤色発光ダイオードＬＲ１は、それぞれ所定の順方向電圧以上の電圧にて順方向に通電されると、白色、青色、緑色および赤色に発光する発光ダイオードである。
白色発光ダイオードＬＷ１は、アノード側が抵抗Ｒ３を介して、ダイオードＤ２のカソードと第２のコンデンサＣ２との接続点に接続され、青色発光ダイオードＬＢ１は、アノード側が抵抗Ｒ４を介して、ダイオードＤ２のカソードと第２のコンデンサＣ２との接続点に接続され、そして緑色発光ダイオードＬＧ１は、アノード側が抵抗Ｒ５を介して、ダイオードＤ２のカソードと第２のコンデンサＣ２との接続点に接続される。さらに、赤色発光ダイオードＬＲ１は、アノード側が抵抗Ｒ６を介して、電池電源ＢＰ１のプラス側に接続される。
クロック発生手段ＣＧ１は、２相のクロック出力φ１およびφ２を発生してトランジスタＱ１およびＱ２の各ベースにそれぞれ供給する。２相のクロック出力φ１およびφ２は、対をなす逆位相のクロック信号である。スイッチＳＷ１は、シャッタ開閉機構（図示していない）に連動し、シャッタ開放時にオンとなって、白色発光ダイオードＬＷ１、青色発光ダイオードＬＢ１、緑色発光ダイオードＬＧ１および赤色発光ダイオードＬＲ１の各カソードを電池電源ＢＰ１のマイナス側に共通接続する。
【００２３】
次に、このように構成された撮影用照明装置の動作について説明する。昇圧回路ＶＰ１の電源入力端Ｖｉｎには、電池電源ＢＰ１が接続され、公称３Ｖの電源電圧が印加される。昇圧回路ＶＰ１の昇圧出力端Ｖｏｕｔからは、電源電圧のほぼ２倍の電圧が出力される。該昇圧出力端Ｖｏｕｔには、写真撮影の照明に用いるための１個以上の白色発光ダイオードＬＷ１、並びに、赤色発光ダイオードＬＲ１、青色発光ダイオードＬＢ１、および緑色発光ダイオードＬＧ１の三原色の発光ダイオードのうち、順方向電圧の高いものが接続されている。すなわち、該昇圧出力端Ｖｏｕｔには、白色発光ダイオードＬＷ１、並びに、青色発光ダイオードＬＢ１および緑発光ダイオードＬＧ１が接続されている。なお、順方向電圧の低い赤色発光ダイオードＬＲ１は、電池電源ＢＰ１に直接接続される。
シャッタが閉じており、スイッチＳＷ１がオフとなっていて、しかも昇圧回路ＶＰ１が作動していない状態では、クロック発生手段ＣＧ１のクロック信号φ１出力は“Ｈ”レベル、そしてクロック信号φ２は“Ｌ”レベルとなっており、トランジスタＱ１およびＱ２は共にオフとなる。
【００２４】
次に、図２を参照して、昇圧回路ＶＰ１が作動している状態を説明する。
（１）クロック信号φ２のレベルが“Ｌ”→“Ｈ”と変化すると、トランジスタＱ２がオンとなる。そうすると、サブコンデンサとしての第１のコンデンサＣ１は、ほぼ電源電圧まで充電される。既に述べたように、このとき、メインコンデンサである第２のコンデンサＣ２もダイオードＤ１およびＤ２を通して充電されて、ほぼ電源電圧まで充電されている。
（２）コンデンサＣ１が充電された後、クロック信号φ２が“Ｈ”→“Ｌ”と変化するとトランジスタＱ２がオフとなり、コンデンサＣ１への充電が停止する。
（３）次に、クロック信号φ１が“Ｈ”→“Ｌ”と変化するとトランジスタＱ１がオンとなり、第１のコンデンサＣ１のマイナス側の電位を電源電圧まで押し上げる。この結果、第１のコンデンサＣ１のプラス側の電位は電源電圧のほぼ２倍の電圧まで上昇しようとする。
（４）第１のコンデンサＣ１のプラス側の電圧が上昇すると、ダイオードＤ２がオンとなり、第１のコンデンサＣ１に蓄積された電荷が第２のコンデンサＣ２に流れ、第１のコンデンサＣ１の端子電圧が下がり、逆に第２のコンデンサＣ２の端子電圧が上昇する。第１のコンデンサＣ１のプラス側の電圧と第２のコンデンサＣ２の電圧がほぼ等しくなるまで電荷の移動が続く。このときの第２のコンデンサＣ２の電圧上昇（ΔＶｃ２）は、ダイオードＤ２の順方向電圧を無視すれば、第１および第２のコンデンサＣ１およびＣ２の静電容量（それぞれＣ１ＦおよびＣ２Ｆ）と、（１）で上昇したコンデンサＣ１の電圧（ΔＶｃ１）で決まり、次式であらわされる。
【００２５】
【数１】
0004046479.tif 000002
【００２６】
（５）クロック信号φ１が“Ｌ”→“Ｈ”と変化するとトランジスタＱ１がオフとなり、クロック１回の動作が完了する。
（６）以上の（１）〜（５）の動作を繰り返すことによって、第２のコンデンサＣ２は、第１のコンデンサＣ１から電荷が供給されて、電源電池のほぼ２倍の電圧まで上昇する。
このようにして昇圧され充電された第２のコンデンサＣ２の蓄積電荷は、シャッタが開かれ、スイッチＳＷ１がオンとなったときに、白色発光ダイオードＬＷ１、青色発光ダイオードＬＢ１および緑色発光ダイオードＬＧ１に供給され、それと同時に赤色発光ダイオードＬＲ１には、電池電源ＢＰ１の出力が供給される。したがって、シャッタ開放とほぼ同時に、白色発光ダイオードＬＷ１、青色発光ダイオードＬＢ１、緑色発光ダイオードＬＧ１および赤色発光ダイオードＬＲ１が発光する。
【００２７】
上述したように、公称定格３Ｖの電池を電池電源ＢＰ１に用いて、いわゆるコンデンサチャージポンプ型回路を使用した昇圧回路ＶＰ１で昇圧するとともに、予めメインコンデンサＣ２に蓄積することにより、電源電圧より順方向電圧の高い、白色発光ダイオードＬＷ１、青色発光ダイオードＬＢ１および緑色発光ダイオードＬＧ１を充分な輝度で発光させることができる。このため、電圧の高い電池を用いたり、電池の本数を増やしたりすることなく、カメラ等の小型化に貢献することができる。また、赤色発光ダイオードＬＲ１は、電池電源ＢＰ１から直接電流を流すようにすれば、昇圧回路ＶＰ１を通すよりも電源効率を上げることができる。
なお、ダイオードＤ１およびＤ２としては、ショトキーバリアダイオードのようにできるだけ順方向電圧の低いものを使用すると効率が向上する。
【００２８】
図１においては、昇圧回路ＶＰ１の昇圧出力端Ｖｏｕｔに、白色発光ダイオードＬＷ１、青色発光ダイオードＬＢ１および緑色発光ダイオードＬＧ１が各１個ずつ接続されるものとして示されているが、実際には、撮影の照明用として全て白色発光ダイオードＬＷ１を用いるならば、青色発光ダイオードＬＢ１、緑色発光ダイオードＬＧ１および赤色発光ダイオードＬＲ１の組み合わせによる三原色発光ダイオードは不要である。逆に三原色の発光ダイオードだけを使用するなら、白色発光ダイオードＬＷ１は不要である。もちろん、図１に示されるように白色発光ダイオードＬＷ１と三原色の発光ダイオードＬＢ１、ＬＧ１およびＬＲ１の組みとを混在させて使用してもかまわない。
また、図１においては、各発光ダイオードＬＷ１、ＬＢ１、ＬＧ１およびＬＲ１が、各１個ずつ設けられているが、各発光ダイオードＬＷ１、ＬＢ１、ＬＧ１およびＬＲ１とも複数個ずつ使用しても良いし、三原色発光ダイオードＬＢ１、ＬＧ１およびＬＲ１の各色毎に発光ダイオード単体の発光量が異なる場合は、各色毎に使用個数を変えて、光量のバランスを整えるようにしても構わない。
【００２９】
また、図１においては、赤色発光ダイオードＬＲ１を電源に直接接続するようにしているが、赤色発光ダイオードＬＲ１を昇圧回路ＶＰ１の昇圧出力端Ｖｏｕｔに接続するようにしても良い。撮影に際し、照明用の発光ダイオードＬＷ１、ＬＢ１、ＬＧ１およびＬＲ１の通電制御を行うスイッチＳＷ１は、図示していないシャッタと連動して、シャッタが開いている間だけオンとなり、撮影照明用の発光ダイオードＬＷ１、ＬＢ１、ＬＧ１およびＬＲ１をシャッタが開いている間だけ発光させるようにしている。なお、撮影の際に照明用の発光ダイオードの発光が不要である場合には、図示していない制御手段によって、昇圧回路ＶＰ１の作動を禁止するか、スイッチＳＷ１がオンとならないようにするか、スイッチＳＷ１に直列のスイッチを開けるようにすればよい。図１に示す撮影用照明装置は、在来の銀塩カメラに組み込まれているものとして説明したが、実質的に同様の構成を用いて電子カメラ等の他の撮影手段に適用することもできる。
【００３０】
図３は、本発明の（これも請求項１および２に対応する）第２の実施の形態に係る撮影用照明装置の回路構成を示している。図３に示す撮影用照明装置も、例えば在来の銀塩カメラに組み込まれているものとする。
図３に示す撮影用照明装置は、電池電源ＢＰ２、トランジスタＱ１１、クロック発生手段ＣＧ２、ダイオードＤ１１、コンデンサＣ１１、コンデンサＣ１２、スイッチＳＷ２、白色発光ダイオードＬＷ２、青色発光ダイオードＬＢ２、緑色発光ダイオードＬＧ２、赤色発光ダイオードＬＲ２、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１５およびインダクタＬ１を具備している。トランジスタＱ１１、クロック発生手段ＣＧ２、ダイオードＤ１１、コンデンサＣ１１、コンデンサＣ１２、抵抗Ｒ１１およびインダクタＬ１は、昇圧回路ＶＰ２を構成する。
電池電源ＢＰ２は、例えば、公称１．５Ｖの乾電池２個の直列接続、または公称３Ｖのリチウム電池１個等のように、電池を用いて公称３Ｖの電源電圧を得るように構成している。この場合、サブコンデンサとしての第１のコンデンサＣ１１は、電池電源ＢＰ２のプラス側とマイナス側との間に接続される。
【００３１】
インダクタＬ１は、いわゆるコイルである。トランジスタＱ１１は、この場合ｎｐｎｐトランジスタであり、制御端子を有する第１のスイッチング手段を構成する。トランジスタＱ１１は、ベース（ベース電極）を制御端子とし、コレクタ（コレクタ電極）−エミッタ（エミッタ電極）間を被制御路としている。インダクタＬ１は、トランジスタＱ１１の被制御路と直列に接続され、これらインダクタＬ１とトランジスタＱ１１の被制御路との直列回路は、電池電源ＢＰ２のプラス側とマイナス側との間に、つまり前記第１のコンデンサＣ１１に並列に、接続される。すなわち、インダクタＬ１の一端は、電池電源ＢＰ２のプラス側に接続され、インダクタＬ１の他端は、トランジスタＱ１１のコレクタに接続される。トランジスタＱ１１のエミッタは、電池電源ＢＰ２のマイナス側に接続される。トランジスタＱ１１のベースは、抵抗Ｒ１１を介して、クロック発生手段ＣＧ２のクロック出力端子φに接続される。
【００３２】
第２のスイッチング手段としてのダイオードＤ１１は、電気二重層コンデンサ等からなるメインコンデンサとしての第２のコンデンサＣ１２と直列に接続され、これらダイオードＤ１１と第２のコンデンサＣ１２との直列回路は、インダクタＬ１とトランジスタＱ１１の被制御路との接続点（つまりインダクタＬ１とトランジスタＱ１１のコレクタとの接続点）と電池電源ＢＰ２のマイナス側との間に接続される。すなわち、ダイオードＤ１１のアノードが、インダクタＬ１とトランジスタＱ１１のコレクタとの接続点に接続され、ダイオードＤ１１のカソードが、第２のコンデンサＣ１２の一端に接続され、第２のコンデンサＣ１２の他端が電池電源ＢＰ２のマイナス側に接続される。
白色発光ダイオードＬＷ２、青色発光ダイオードＬＢ２、緑色発光ダイオードＬＧ２および赤色発光ダイオードＬＲ２は、それぞれ所定の順方向電圧以上の電圧にて順方向に通電されると、白色、青色、緑色および赤色に発光する発光ダイオードである。
【００３３】
白色発光ダイオードＬＷ２は、アノード側が抵抗Ｒ１２を介して、ダイオードＤ１１のカソードと第２のコンデンサＣ１２との接続点（Ｖｏｕｔ）に接続され、青色発光ダイオードＬＢ２は、アノード側が抵抗Ｒ１３を介して、ダイオードＤ１１のカソードと第２のコンデンサＣ１２との接続点に接続され、そして緑色発光ダイオードＬＧ２は、アノード側が抵抗Ｒ１４を介して、ダイオードＤ１１のカソードと第２のコンデンサＣ１２との接続点に接続される。さらに、赤色発光ダイオードＬＲ２は、アノード側が抵抗Ｒ１５を介して、電池電源ＢＰ２のプラス側に接続される。
クロック発生手段ＣＧ２は、クロック出力φを発生してトランジスタＱ１１のベースに供給する。クロック出力φは、トランジスタＱ１１を周期的にオン／オフ動作させてインダクタＬ１を流れる電流を断続させる。シャッタ連動スイッチング手段としてのスイッチＳＷ２は、シャッタ開閉機構（図示していない）に連動し、シャッタ開放時にオンとなって、白色発光ダイオードＬＷ２、青色発光ダイオードＬＢ２、緑色発光ダイオードＬＧ２および赤色発光ダイオードＬＲ２のカソードを電池電源ＢＰ２のマイナス側に共通接続する。
【００３４】
次に、このように構成された撮影用照明装置の動作について説明する。昇圧回路ＶＰ２の電源入力端Ｖｉｎには、電池電源ＢＰ２が接続され、公称３Ｖの電源電圧が印加される。昇圧回路ＶＰ２の昇圧出力端Ｖｏｕｔからは電源電圧のほぼ２倍の電圧が出力される。該昇圧出力端Ｖｏｕｔには、写真撮影の照明に用いるための１個以上の白色発光ダイオードＬＷ２、並びに、赤色発光ダイオードＬＲ２、青色発光ダイオードＬＢ２、および緑色発光ダイオードＬＧ２の三原色の発光ダイオードのうち、順方向電圧の高いものが接続されている。すなわち、該昇圧出力端Ｖｏｕｔには、白色発光ダイオードＬＷ２、並びに、青色発光ダイオードＬＢ２および緑色発光ダイオードＬＧ２が接続されている。なお、順方向電圧の低い赤色発光ダイオードＬＲ２は、電池電源ＢＰ２に直接接続される。
【００３５】
昇圧回路ＶＰ２に係る動作は、次のようになる。
（１）シャッタが閉じており、スイッチＳＷ２がオフとなっていて、しかも昇圧回路ＶＰ２が作動していない状態では、クロック発生手段ＣＧ２のクロック信号φ出力は“Ｌ”レベルとなっており、トランジスタＱ１１はオフとなる。
（２）クロック発生手段ＣＧ２のクロック信号φが“Ｌ”→“Ｈ”と変化すると、トランジスタＱ１１がオンとなって、インダクタＬ１に電流が流れ、次にクロック信号φが“Ｈ”→“Ｌ”に変化すると、トランジスタＱ１１がオフとなって、インダクタＬ１の電流が止まる。トランジスタＱ１１がオフとなり、インダクタＬ１の電流が止まると、インダクタＬ１に逆起電圧が発生し、ダイオードＤ１１を通して第２のコンデンサＣ１２を充電する。
（３）上述した（１）および（２）を繰り返すことにより、第２のコンデンサＣ１２の充電電圧が上昇する。
【００３６】
このようにして昇圧され充電された第２のコンデンサＣ１２の蓄積電荷は、シャッタが開かれ、スイッチＳＷ２がオンとなったときに、白色発光ダイオードＬＷ２、青色発光ダイオードＬＢ２および緑色発光ダイオードＬＧ２に供給され、それと同時に赤色発光ダイオードＬＲ２には、電池電源ＢＰ２の出力が供給される。したがって、シャッタ開放とほぼ同時に、白色発光ダイオードＬＷ２、青色発光ダイオードＬＢ２、緑色発光ダイオードＬＧ２および赤色発光ダイオードＬＲ２が発光する。
図３の構成によっても、図１の場合と同様に、３Ｖの電池を電源に用いて、昇圧回路で昇圧し、予めメインコンデンサに蓄積することにより、電源電圧より順方向電圧の高い、白色発光ダイオード、青色発光ダイオードおよび緑色発光ダイオードを充分な輝度で発光させることができる。
なお、ダイオードＤ１１としては、ショトキーバリアダイオードのようにできるだけ順方向電圧の低いものを使用すると効率が向上する。
【００３７】
上述したように、第１および第２の実施の形態においては、シャッタが開く前に昇圧回路を作動させて、例えば電気二重層コンデンサのような小型大容量のメインコンデンサに電荷を蓄えて、シャッタが開いている間は、前記メインコンデンサに蓄えたエネルギによって、撮影照明用の発光ダイオードを発光させるようにしている。このような第１および第２の実施の形態によれば、カメラ等において一般に使用頻度が高く且つ小型化が実現可能な電池である公称定格１．５Ｖの乾電池２個または公称定格３Ｖのリチウム電池１個のような、公称定格３Ｖの電池電源を用いて、撮影照明用に使用する発光ダイオードのうち、電池電源の電源電圧よりも順方向電圧の高い発光ダイオードを、シャッタが開いている間だけ、十分な光量で発光できるようにすることができる。
すなわち、一般に、カメラ等の電源として用いられる電池は、一時に大電流を流すと電圧が低下し、充分な機能を果たさなくなる。カメラ等においては、シャッタが開いている間は、通常の場合、シャッタ羽根を駆動するアクチュエータに通電する必要がある。このアクチュエータは大電流を必要とし、しかも電池の電圧が低下すると正常に作動しなくなる。
【００３８】
そのため、カメラ等ではシャッタ作動前にバッテリチェックを行い、電圧が十分ある場合に限りアクチュエータへの通電を行うことが多い。ところが、アクチュエータ通電と同じ期間に、撮影照明用に発光ダイオードの通電を行うようにすると、電池電圧がさらに低下するので、バッテリチェック電圧をさらに高く設定する必要が生じる。すると、撮影可能なバッテリ電圧が高くなるので、電池を使用することができる期間、すなわち現実の電池寿命が短くなり、撮影可能枚数が減少してしまう。本発明では、昇圧回路で昇圧した電圧を、一旦電池二重層コンデンサのような小型大容量コンデンサに蓄え、この蓄積された電力によって撮影照明用の発光ダイオードを発光させるようにしたので、シャッタが開いている間に電池電源から前記発光ダイオードに直接電力を供給する必要が無くなる。このため、バッテリチェック電圧を低く抑えることが可能となる。また、撮影照明用の発光ダイオードの発光時間に比べて、小型大容量コンデンサへの充電時間を充分に長くとることができ、昇圧回路に使用するスイッチング手段に流れる電流は小さくて済むという利点もある。
【００３９】
図４は、本発明の（請求項２に対応する）第３の実施の形態に係る撮影用照明装置の概略構成を示している。
図４に示す撮影用照明装置は、電池電源ＢＰ３、トランジスタＱ２１、中央処理部（ＣＰＵ）ＣＰ１、ダイオードＤ２１、ダイオードＤ２２、コンデンサＣ２１、コンデンサＣ２２、白色発光ダイオードＬＷ３、青色発光ダイオードＬＢ３、緑色発光ダイオードＬＧ３、赤色発光ダイオードＬＲ３および抵抗Ｒ２１〜Ｒ２５を具備している。中央処理部ＣＰ１、ダイオードＤ２１、ダイオードＤ２２、コンデンサＣ２１およびコンデンサＣ２２は、昇圧回路ＶＰ３を構成する。
図４の構成は、図１の構成におけるトランジスタＱ１およびトランジスタＱ２を、ＣＭＯＳ（コンプリメンタリ金属酸化物半導体）ポートを有する中央処理部ＣＰ１のＣＭＯＳポートで置き換えたものである。すなわち、図４における電池電源ＢＰ３、ダイオードＤ２１、ダイオードＤ２２、コンデンサＣ２１、コンデンサＣ２２、白色発光ダイオードＬＷ３、青色発光ダイオードＬＢ３、緑色発光ダイオードＬＧ３、赤色発光ダイオードＬＲ３および抵抗Ｒ２２〜Ｒ２５は、それぞれ図１における電池電源ＢＰ１、ダイオードＤ１、ダイオードＤ２、コンデンサＣ１、コンデンサＣ２、白色発光ダイオードＬＷ１、青色発光ダイオードＬＢ１、緑色発光ダイオードＬＧ１、赤色発光ダイオードＬＲ１および抵抗Ｒ３〜Ｒ６と同様である。
【００４０】
図４の中央処理部ＣＰ１は、当該カメラ等の各部の動作を制御するとともに、図１のトランジスタＱ１、トランジスタＱ２およびクロック発生手段ＣＧ１に相当する機能を有し、図４のトランジスタＱ２１および抵抗Ｒ２１は、図１のスイッチＳＷ１に相当するが、図４の場合には、中央処理部ＣＰ１により制御される。
この第３の実施の形態においては、第１の実施の形態と同様に、昇圧回路ＶＰ３にコンデンサチャージポンプ型回路を使用し、チャージポンプを行う第１のスイッチング手段と第２のスイッチング手段を、当該カメラ等の諸機能を制御するための中央処理部ＣＰ１として用いられるマイクロプロセッサ等のＣＭＯＳ構成の出力ポートで流用するうことによって、回路の簡素化を実現し、部品点数およびコストの削減を可能とする。
すなわち、小型大容量のメインコンデンサＣ２２への充電時間は、撮影照明用の発光ダイオードの発光時間に比して、充分に長くとれるので、昇圧回路に使用するスイッチング手段に流れる電流は小さくて済む。そのため、上述のように中央処理部ＣＰ１に用いられているＣＭＯＳ構成の出力ポートを利用することができるので、昇圧回路ＶＰ３の部品削減およびコスト低減にさらに効果がある。
【００４１】
図５は、本発明の（請求項３に対応する）第４の実施の形態に係る撮影用照明装置の回路構成を示している。
図５に示す撮影用照明装置は、電池電源ＢＰ４、トランジスタＱ３１、クロック発生手段ＣＧ３、ダイオードＤ３１、コンデンサＣ３１、コンデンサＣ３２、スイッチＳＷ３、白色発光ダイオードＬＷ４、青色発光ダイオードＬＢ４、緑色発光ダイオードＬＧ４、赤色発光ダイオードＬＲ４、抵抗Ｒ３１〜Ｒ３５、インダクタＬ２、制御手段ＣＣおよび電圧検出手段ＶＤを具備している。トランジスタＱ３１、クロック発生手段ＣＧ３、ダイオードＤ３１、コンデンサＣ３１、コンデンサＣ３２、抵抗Ｒ３１、インダクタＬ２、制御手段ＣＣおよび電圧検出手段ＶＤは、昇圧回路ＶＰ４を構成する。
【００４２】
図５の構成は、図３の構成に昇圧回路ＶＰ４の出力電圧を検出するための電圧検出手段ＶＤおよびクロック発生手段ＣＧ３のクロックを制御するための制御手段ＣＣを加えたものである。すなわち、図５における電池電源ＢＰ４、トランジスタＱ３１、クロック発生手段ＣＧ３、ダイオードＤ３１、コンデンサＣ３１、コンデンサＣ３２、スイッチＳＷ３、白色発光ダイオードＬＷ４、青色発光ダイオードＬＢ４、緑色発光ダイオードＬＧ４、赤色発光ダイオードＬＲ４、抵抗Ｒ３１〜Ｒ３５およびインダクタＬ２は、図３における電池電源ＢＰ２、トランジスタＱ１１、クロック発生手段ＣＧ２、ダイオードＤ１１、コンデンサＣ１１、コンデンサＣ１２、スイッチＳＷ２、白色発光ダイオードＬＷ２、青色発光ダイオードＬＢ２、緑色発光ダイオードＬＧ２、赤色発光ダイオードＬＲ２、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１５およびインダクタＬ１とほぼ同様である。
【００４３】
図５のように構成された撮影用照明装置は、図６にタイミングチャートを示すように、制御手段ＣＣによって制御されるクロック発生手段ＣＧ３からのクロック信号φによって昇圧回路ＶＰ４が作動する。メインコンデンサである第２のコンデンサＣ３２の端子電圧が、電圧検出手段ＶＤの予め設定された検出電圧まで上昇すると、電圧検出手段ＶＤから検出出力信号Ｓｄが出力される。この検出出力信号Ｓｄは、制御手段ＣＣに与えられ、制御手段ＣＣはそれに応答して、クロック信号φの出力を停止して、昇圧回路ＶＰ４の昇圧動作を停止させる。
先に説明した図２の構成のようにインダクタンスを利用した回路では、昇圧回路の出力電圧が高くなり過ぎる危険があるので、図５においては、電圧検出手段ＶＤおよび制御手段ＣＣを設けて、昇圧回路ＶＰ４の出力電圧が所定値に達したことが検出された時に、充電を停止させるようにしている。
このようにすれば、昇圧回路として、インダクタンスの逆起電圧を電源電圧に加算してコンデンサに蓄えるタイプを使用した場合に、昇圧回路の出力電圧が電気二重層コンデンサのような小型大容量コンデンサの耐電圧を超えないようにするとともに、昇圧回路の出力に接続されている発光ダイオードに流れる電流が各発光ダイオードの最大定格を越えないようにすることができる。
【００４４】
さらに、上述した構成は、第１段目のオン動作により撮影準備を行い、第２段目のオン動作によりシャッタレリーズ動作を行なわせるための２段動作式のレリーズスイッチと併用することもできる。図７は、そのような２段動作式のレリーズスイッチと併用した本発明の（請求項４〜請求項６に対応する）第５の実施の形態に係る撮影用照明装置の概略動作を説明するためのタイミングチャートである。
この場合、レリーズスイッチの第１段目がオンとなった場合、またはレリーズスイッチの第１段目のオン動作により測光等を行い、撮影時に発光ダイオード照明が必要である場合には、昇圧回路の、例えばクロック発生手段からクロック信号が出力されて昇圧回路が作動する。図１に示した構成のように昇圧回路ＶＰ１の出力電圧が電源電圧の２倍以上には上昇しない回路を採用した場合の昇圧回路の停止は、レリーズスイッチの第２段目のオンか、またはアクチュエータの通電直前のタイミングかのいずれかで行う。しかしながら、レリーズスイッチの第１段目のオン動作から第２段目のオン動作までの時間が極端に短い場合には、レリーズスイッチの第１段目のオン動作から所定時間経過した時点で昇圧回路を停止させる。図７には、アクチュエータの作動直前で昇圧回路を停止させる例を示している。
【００４５】
このようにして、小型大容量コンデンサの充電開始をレリーズスイッチの第１段目がオンとなった時点で行うようにすることにより、コンデンサ充電によるレリーズの待ち時間を必要最小限として、あまり意識せずに済むようにし、カメラ等の操作性の向上を図ることができる。
また、小型大容量のメインコンデンサの充電終了を、シャッタのアクチュエータの通電より前のタイミングで行うようにすることにより、充電時間をできるだけ長くし、しかも、シャッタ作動時にメインコンデンサの充電とシャッタアクチュエータの通電による負荷の重複を防止し、電池電圧の極端な低下を起こさないようにすることができる。
さらに、昇圧回路に接続された小型大容量のメインコンデンサが充分に充電されるまではシャッタの作動を禁止することにより、撮影照明用の発光ダイオードの光量不足を起こさないようにすることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、カメラ等において使用頻度が高く且つ使用装置の小型化が容易に実現できる電池である公称１．５Ｖの乾電池２個および公称３Ｖのリチウム電池１個等の公称３Ｖの電池電源を用いて、発光ダイオードを発光させ、写真等の撮影の照明に使用するにあたり、シャッタが開く前に作動させる昇圧回路によりメインコンデンサにエネルギを蓄積し、シャッタが開いている間は、前記メインコンデンサの蓄積エネルギを用いて、電池電源による電源電圧よりも順方向電圧の高い白色発光ダイオードと、青色発光ダイオードおよび緑色発光ダイオードとのうちの使用されているものに電流を供給し、電源電圧よりも順方向電圧が低い赤色発光ダイオードには電源電圧を供給してそれぞれを、発光させることによって、公称３Ｖの電池電源を用いて、使用されている発光ダイオードを撮影照明用に充分な光量で発光させることを可能とする撮影用照明装置を提供することができる。
すなわち、請求項１の発明に係る撮影用照明装置によれば、公称電圧約３Ｖの電池を電源として用い、１個以上の白色発光ダイオードおよび各１個以上の赤色発光ダイオード、青色発光ダイオードおよび緑色発光ダイオードの三原色の発光ダイオードを備え、
前記白色発光ダイオードと、前記三原色の発光ダイオードとのうちの少なくとも一方を使用して撮影視野の照明を行なう撮影用照明装置において、
電気エネルギを蓄える手段を含み、該手段に蓄えたエネルギを前記電池電源の電源電圧に上乗せして昇圧する昇圧回路と、
前記昇圧回路の出力電圧により充電されるメインコンデンサと、
シャッタの開閉動作に連動して、シャッタが開いている間、前記各発光ダイオードに通電するためのシャッタ連動スイッチング手段とを具備し、且つ
前記昇圧回路は、前記シャッタ連動スイッチング手段と関連して動作し、前記シャッタが開く前に、前記昇圧回路により前記メインコンデンサを充電し、そして前記シャッタが開いている間は、前記メインコンデンサに蓄えられたエネルギを用いて前記電源電圧よりも順方向電圧の高い前記白色発光ダイオードと、前記青色発光ダイオードおよび前記緑色発光ダイオードとのうちの使用されているものに電流を供給し、前記電源電圧よりも順方向電圧が低い前記赤色発光ダイオードには前記電源から電流を供給することにより、カメラ等において使用頻度が高く且つ使用装置の小型化が容易に実現できる電池である公称１．５Ｖの乾電池２個および公称３Ｖのリチウム電池１個等の公称３Ｖの電池電源を用いて、発光ダイオードを発光させ、写真等の撮影の照明に使用するにあたり、順方向電圧が電源電圧よりも高い発光ダイオードと、順方向電圧が電源電圧より低い発光ダイオードを共に撮影照明用に充分な光量で発光させることを可能とし、特に、公称３Ｖの電池を用いても発光できる電源電圧より順方向電圧の低い赤色発光ダイオードだけは昇圧した電圧を利用しないように電流の供給路を分離することで、メインコンデンサに蓄える電荷を少なくして、昇圧時間の短縮化を図り、電源効率の向上を図ることができる。
【００４７】
また、本発明の請求項２の撮影用照明装置によれば、前記昇圧回路が、制御端子を備えた第１のスイッチング手段の被制御路および制御端子を備えた第２のスイッチング手段の被制御路を直列に接続した回路を、前記電池電源の両電極間に接続し、第３のスイッチング手段およびサブコンデンサを直列に接続した回路を、前記電池電源の一方の電極と、前記第１のスイッチング手段の被制御路と前記第２のスイッチング手段の被制御路との接続点との間に接続し、第４のスイッチング手段および前記メインコンデンサを直列に接続した回路を、前記第３のスイッチング手段と前記サブコンデンサとの接続点と、前記電池電源の他方の電極との間に接続し、且つクロック信号を発生するクロック発生手段を有し、前記第１のスイッチング手段の制御端子および前記第２のスイッチング手段の制御端子に、前記クロック発生手段からのクロック信号を印加して、前記第１のスイッチング手段と前記第２のスイッチング手段を交互にオン／オフ動作させ、前記第２のスイッチング手段のオン動作と同期して、前記第３のスイッチング手段がオンとなり、前記サブコンデンサをほぼ前記電源電圧まで充電し、前記第１のスイッチング手段のオン動作と同期して、前記第４のスイッチング手段がオンとなり、前記メインコンデンサを前記電源電圧のほぼ倍の電圧まで充電するように構成するとともに、ＣＭＯＳ構成の出力部を有する中央処理部からなり、前記昇圧回路を含む撮影に係る各部を制御する制御手段を有し、前記第１のスイッチング手段および第２のスイッチング手段を実質的に前記中央処理部の前記ＣＭＯＳ構成の出力部により構成することにより、特に、いわゆるコンデンサチャージポンプ型回路を昇圧回路に使用し、チャージポンプ動作を行うための第１のスイッチング手段と第２のスイッチング手段を、カメラ等の諸機能を制御する制御回路を構成する中央処理部のＣＭＯＳ構成の出力ポートによって構成するようにして、回路を簡素化することができ、部品点数およびコストを削減することが可能となる。
【００４８】
本発明の請求項３の撮影用照明装置によれば、前記昇圧回路が、インダクタに制御端子を備えた第１のスイッチング手段の被制御路を直列に接続した回路を、前記電池電源の一方の電極と他方の電極との間に接続し、第２のスイッチング手段に前記メインコンデンサを直列に接続した回路を、前記インダクタと前記第１のスイッチング手段の被制御路との接続点と、前記電池電源の前記他方の電極との間に接続し、クロック信号を発生するクロック発生手段を有し、前記第１のスイッチング手段の制御端子に前記クロック発生手段からのクロック信号を印加して、前記第１のスイッチング手段をオン／オフ動作させることにより前記メインコンデンサに昇圧された電圧を蓄えるように構成するとともに、前記クロック発生手段を含む撮影に係る各部を制御する制御手段および前記メインコンデンサの蓄積電圧を検出する電圧検出手段を有し、前記制御手段は、前記電圧検出手段からの検出信号に応動し、前記メインコンデンサの蓄積電圧が所定値に達すると、前記クロック発生手段の作動を停止させ、前記昇圧回路の動作を停止させることにより、特に、インダクタンスの逆起電圧を電源電圧に加算してコンデンサに蓄えるタイプの昇圧回路を使用し、昇圧回路の出力電圧が例えば電気二重層コンデンサのような小型大容量のメインコンデンサの耐電圧を超えないようにするとともに、昇圧回路の出力に接続される発光ダイオードに流れる電流が各発光ダイオードの最大定格を超えないようにすることが可能となる。
【００４９】
本発明の請求項４の撮影用照明装置によれば、第１段目のオン動作により撮影準備を行い、第２段目のオン動作によりシャッタレリーズ動作を行なわせるための２段動作式のレリーズスイッチをさらに備えて、前記制御手段が、前記レリーズスイッチに応答し、該レリーズスイッチの前記第１段目がオン動作された場合、および前記レリーズスイッチの第１段目のオンにより前記発光ダイオードによる照明の必要性の有無が判断されてその結果必要と判断された場合のいずれかにおいて、前記昇圧回路を作動させて、前記メインコンデンサを充電させることにより、特に、レリーズスイッチの第１段目がオンとなった時点で小型大容量のメインコンデンサの充電を開始させるようにし、コンデンサ充電によるレリーズの待ち時間の影響を、現実的にも且つ心理的にも低減して、カメラの操作性を向上させることができる。
【００５０】
本発明の請求項５の撮影用照明装置によれば、前記制御手段が、前記レリーズスイッチの第２段目のオン動作時、前記レリーズスイッチの第１段目のオン動作から所定時間経過した後、および通電によってシャッタ羽根を開閉するアクチュエータを有する場合のその通電の直前、のうちのいずれかのタイミングにおいて、前記昇圧回路の作動を停止させることにより、特に、小型大容量コンデンサの充電終了を、シャッタを開くためのアクチュエータの通電よりも前のタイミングで行うことにより、充電時間を出来るだけ長くし、しかも、シャッタ作動時にコンデンサの充電とシャッタアクチュエータの通電による負荷の重複に起因する電池電源の電源電圧の極端な低下を効果的に防止することができる。
本発明の請求項６の撮影用照明装置によれば、前記制御手段が、前記昇圧回路の出力電圧が所定電圧に達するまで、および充電開始から所定時間を経過するまで、の少なくともいずれかにおいては、前記アクチュエータへの通電を禁止することにより、特に、昇圧回路に接続される小型大容量のメインコンデンサが充分に充電されるまでは、シャッタの作動を禁止し、撮影照明用の発光ダイオードの光量不足の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る撮影用照明装置の要部の構成を示す回路構成図である。
【図２】図１の撮影用照明装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る撮影用照明装置の要部の構成を示す回路構成図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る撮影用照明装置の要部の構成を示す回路構成図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係る撮影用照明装置の要部の構成を示す回路構成図である。
【図６】図５の撮影用照明装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係る撮影用照明装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
ＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３，ＢＰ４  電池電源
ＶＰ１，ＶＰ２，ＶＰ３，ＶＰ４  昇圧回路
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３  スイッチ
ＣＧ１，ＣＧ２，ＣＧ３  クロック発生手段
ＬＷ１，ＬＷ２，ＬＷ３，ＬＷ４  白色発光ダイオード（ＬＥＤ）
ＬＢ１，ＬＢ２，ＬＢ３，ＬＢ４  青色発光ダイオード（ＬＥＤ）
ＬＧ１，ＬＧ２，ＬＧ３，ＬＧ４  緑色発光ダイオード（ＬＥＤ）
ＬＲ１，ＬＲ２，ＬＲ３，ＬＲ４  赤色発光ダイオード（ＬＥＤ）
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ１１，Ｑ２１，Ｑ３１  トランジスタ
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ１１，Ｄ２１，Ｄ３１  ダイオード
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ３１，Ｃ３２  コンデンサ
Ｒ１〜Ｒ６，Ｒ１１〜Ｒ１５，Ｒ２１〜Ｒ２５，Ｒ３１〜Ｒ３５  抵抗
Ｌ１，Ｌ２  インダクタ（コイル）
ＣＣ  制御手段
ＶＤ  電圧検出手段
【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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