JP2004029558A

JP2004029558A - カメラのストロボ装置

Info

Publication number: JP2004029558A
Application number: JP2002188366A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Terada; 寺田　洋志; Keiichi Tsuchida; 土田　啓一
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2022-06-27
Also published as: CN1477441A; JP4084104B2; CN100365500C

Abstract

【課題】ストロボ撮影に必要な光量に適切に対応し、速写性が優れたカメラのストロボ装置を提供する。
【解決手段】本カメラのストロボ装置は、電源用電池２２により駆動される発振トランス２５と、ＩＧＢＴ３４により発光制御されるＸｅ管２９とを有しており、上記発振トランス２５の２次巻き線の出力は、ブリッジダイオード２６を介して、さらに、リレースイッチ２７を経て発光用メインコンデンサ２８に接続され、一方、上記ブリッジダイオード２６を介してＸｅ管２９に直接的に接続されている。大光量発光時には、メインコンデンサ２８に充電した電荷をリレースイッチ２７を介してＸｅ管２９にて放電させ、発光が行われ、小光量発光時には、電源電池２２により駆動される発振トランス２５の２次巻き線の出力を直接、Ｘｅ管２９に印加して発光が行われる。
【選択図】　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラのストロボ装置における発光システムの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカメラのストロボ装置においては、放電電荷蓄積用のメインコンデンサを適用し、そのメインコンデンサに充電した電荷（エネルギ）をキセノン管に放電することによりストロボ発光が行われる。上記メインコンデンサに対して充電が必要であり、その充電期間中は、ストロボ撮影は実行できない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のカメラのストロボ装置では、ストロボ撮影毎に上記メインコンデンサにフル充電を繰り返す必要があるが、その充電時間が比較的長く、その待ち時間中にシャッタチャンスを逃がすおそれがあった。また、上記従来のカメラのストロボ装置では、近距離でのストロボ撮影時で大光量を必要としないような場合であってもフル充電する必要があり、速写に対応するのが困難であった。
【０００４】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、ストロボ撮影に必要な光量に適切に対応し、速写性が優れたカメラのストロボ装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載のカメラのストロボ装置は、単一の放電管と、上記放電管を発光させる第１の発光手段と、上記放電管を発光させる第２の発光手段と、を有しており、露光のために必要な光量が所定の値を超える撮影の場合には、上記第１の発光手段により発光を行い、露光のために必要な光量が所定の値以下の撮影の場合には、上記第２の発光手段により発光を行う。
【０００６】
本発明の請求項２記載のカメラのストロボ装置は、請求項１記載のカメラのストロボ装置において、上記第１の発光手段は、コンデンサに蓄積したエネルギを供給して上記放電管を発光させる手段であり、上記第２の発光手段は、発振トランスの発振のみにより上記放電管を発光させる手段である。
【０００７】
本発明の請求項３記載のカメラのストロボ装置は、請求項１記載のカメラのストロボ装置において、露光のために必要な光量が所定値以下の撮影の場合には、上記第１の発光手段のコンデンサが未充電であっても第２の発光手段による発光を許可する。
【０００８】
【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の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２は、図１のＡ−Ａ断面図であって、主要構成部材のカメラ内部の配置を示す。図３は、図１のカメラの主要構成部材のカメラ内部での配置を示す透視図である。
【０００９】
図１に示すように本実施形態のカメラ１の外装（カメラ本体カバー）２の前面部には、レンズ鏡筒ユニット３と、ファインダ窓４と、ストロボ発光窓５が配置されている。上記外装２の上面部には、レリーズスイッチ操作釦６が配置されている。上記外装２の背面部には、スライド可能なズーム操作レバー７が配置されている。
【００１０】
図２に示すように上記カメラ１の内部には、レンズ鏡筒ユニット３の側方にパトローネ装填室１１とスプール室１２が配置されている。上記パトローネ装填室１１の外側にストロボ装置の発光用メインコンデンサ２８が配置されている。
【００１１】
さらに、図３に示すように上記カメラ１の内部には、上記レンズ鏡筒ユニット３の上部であって、ファインダ窓４の後方部にファインダユニット１４が配置されており、また、スプール室１２の上方であって、ストロボ窓１５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１５と、電源用電池２２が配置されている。
【００１２】
本実施形態のカメラ１に内蔵されるストロボ装置の構成について、図４のストロボ発光回路図を用いて説明する。
上記ストロボ装置は、ストロボ発光ユニット１５と、ストロボ発光回路２０とを有してなる。
【００１３】
上記ストロボ発光ユニット１５は、キセノンガスを充填した単一の放電管であるＸｅ管２９（図４）と反射傘３０（図３）とを有してなる。
【００１４】
上記Ｘｅ管２９は、アノード側電極２９ａと、カソード側電極２９ｂ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２９ｃとを有している。
【００１５】
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２１と、カメラ駆動用電源である電池２２と、第２の発光手段であって、Ｘｅ管２９に高電圧印加するための昇圧用発振トランス２５と、２つのＭＯＳ−ＦＥＴからなるスイッチング素子２３，２４と、ブリッジダイオード２６と、第１の発光手段であって、発光のための電荷を蓄積する発光用メインコンデンサ２８と、メインコンデンサ２８に接続され、充電状態切り換えを行うリレースイッチ２７と、トリガ回路を構成するトリガトランス３１，トリガコンデンサ３２と抵抗素子３３と、発光用スイッチング素子であるＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ−ｇａｔｅ　Ｂｉｐｏｌａｒ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）３４とを有してなる。
【００１６】
上記制御回路部２１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。上記制御回路部２１には、スイッチング素子２３，２４をオンオフする出力端子であるＳＴ１　端子２１ａ，ＳＴ２　端子２１ｂと、リレースイッチ２７をオンオフする出力端子であるＶＳＷ端子２１ｃと、ＩＧＢＴ３４をオンオフする出力信子であるＶＩＧ端子２１ｄとが設けられている。
【００１７】
上記発振トランス２５は、主に鉄心２５ｅと、鉄心２５ｅに巻回され、直列接続される２つの１次巻き線２５ａ，２５ｂと、鉄心２５ｅに巻回され、高圧を発生させるための上記１次巻き線より多い巻き数の有する２次巻き線２５ｃとを有してなる。
【００１８】
上記１次巻き線２５ａ，２５ｂは、共通の一端が電池２２に対して並列接続され、それぞれの他端は、スイッチング素子２３，２４のソース側に接続される。
【００１９】
上記２次巻き線２５ｃの両端は、それぞれブリッジダイオード２６の２入力端に接続される。
【００２０】
上記ブリッジダイオード２６の１出力端は、上記リレースイッチ素子２７と、Ｘｅ管２９のアノードと、抵抗素子３３に接続される。上記２次巻き線２５ｃの出力電圧は、ブリッジダイオード２６を介してＸｅ管２９のアノード側に印加される。
【００２１】
上記トリガ回路のトリガトランス３１の１次側には、ブリッジダイオード２６の出力端が抵抗素子３３，トリガコンデンサ３２を介して接続される。トリガトランス３１の２次側は、Ｘｅ管２９ｂの外壁電極２９ｃに接続され、高圧のトリガ電圧が印加される。上記ＩＧＢＴ３４と共にＸｅ管２９のカソード側に接続されている。
【００２２】
上記ＩＧＢＴ３４は、上記抵抗素子３３，トリガコンデンサ３２と共にＸｅ管２９のカソード側に接続されており、Ｘｅ管２９の発光電流Ｉｅｘをオンオフする。
【００２３】
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の回路図と、図５〜７を用いて説明する。
なお、図５〜７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−トであって、図５は、発光用メインコンデンサ充電時のタイムチャ−トであり、図６は、大光量発光動作時のタイムチャ−トであり、図７は、小光量発光動作時のタイムチャ−トである。
【００２４】
上記ストロボ装置では、発光用メインコンデンサ２８に蓄積された電荷による大光量の発光制御と、電池による発振トランス２５の出力電圧で直接、Ｘｅ管２９を発光させる小光量の発光制御が可能である。なお、上記大光量の発光制御は、ストロボ撮影における撮影媒体（例えば、撮影フィルム，ＣＣＤ）への露光に必要な光量が所定の値を超える場合に実行され、上記小光量の発光制御は、上記ストロボ撮影における撮影媒体（例えば、撮影フィルム，ＣＣＤ）への露光に必要な光量が所定の値以下の場合に実行される。
【００２５】
まず、発光用メインコンデンサ２８へ充電動作について説明すると、初期状態において制御回路部２１のＶＳＷ端子よりオン信号が出力され、リレースイッチ２７がオン状態に保持され、メインコンデンサ２８が充電可能状態になる。
【００２６】
そこで、制御回路部２１のＳＴ１　端子とＳＴ２　端子より交互にオンオフ信号であるパルス信号を出力して、スイッチング素子２３，２４を交互にオンオフさせると、電池２２より発振トランス２５の１次巻き線２５ａと、１次巻き線２５ｂとに交互に電流が流れる。１次巻き線２５ａ，２５ｂに電流が流れると発振トランス２５の２次巻き線２５ｃ側にエネルギが伝達され、ブリッジダイオード２６を介してメインコンデンサ２８に電荷が蓄積される。
【００２７】
上記スイッチング素子２３，２４のオンオフが繰り返され、メインコンデンサ２８の充電電圧Ｖｃが所定のフル充電電圧Ｖｃ０に到達したところで（図５）、制御回路部２１のＳＴ１　端子，ＳＴ２　ａ端子の出力をオフにし、さらに、ＶＳＷ端子よりオフ信号を出力してリレースイッチ２７をオフ状態に切り換えて充電動作を終了する。なお、メインコンデンサ２８の充電と同時にトリガコンデンサ３２も充電される。上記充電期間中、制御回路部２１のＶＩＧ端子はオフとなっており、ＩＧＢＴ３４は、オフ状態に保たれる。
【００２８】
上記充電完了後、大光量の発光制御が行われるが、例えば、カメラ１のレリーズスイッチがオンされると、制御回路部２１のＳＴ１　，ＳＴ２　端子はオフ状態のままで、ＶＳＷ端子よりオン信号が出力され（図６）、リレースイッチ２７をオンとする。リレースイッチ２７をオンによりメインコンデンサ２８がＸｅ管２９のアノード側に対して導通状態となる。
【００２９】
続いて、カメラ１のシャッタの開口タイミングにて制御回路部２１のＶＩＧ端子よりオン信号が出力されると（図６）、ＩＧＢＴ３４が導通状態に切り換わり、トリガコンデンサ３２に蓄えられていた電荷がＩＧＢＴ３４とトリガトランス３１の１次巻き線間を流れる。その１次巻き線に流れる電流によって２次巻き線側にエネルギが伝達される。上記２次巻き線側に伝達されたエネルギは、高電圧に変換されてＸｅ管２９の外壁電極２９ｃに印加される。Ｘｅ管２９の外壁電極２９ｃは、非常に高い抵抗値を呈しているため、上記外壁電極２９ｃには、高圧のトリガ電圧が印加されることになる。
【００３０】
Ｘｅ管２９は、上記トリガ電圧の印加によりキセノンガスが励起状態になり、絶縁抵抗が急激に減少する。そして、メインコンデンサ２８に蓄えられた電荷が発光電流ＩｘｅとしてＸｅ管２９を通りＩＧＢＴ３４を介してアース側に流れ（図６）、Ｘｅ管２９は光を放出する。
【００３１】
上記Ｘｅ管２９の発光光量が所定の値に到達したとき、あるいは、発光時間が所定の時間を経過したとき、制御回路部２１のＶＩＧ端子の出力をオフとし、ＩＧＢＴ３４を非導通状態に切り換えて発光電流Ｉｘｅをカットし（図６）、発光を停止させる。なお、上記発光期間中も制御回路部２１のＳＴ１　，ＳＴ２　端子は、オフ状態に保持される。
【００３２】
上記大光量発光制御は、発光用メインコンデンサ２８に蓄積された大量の電荷を短い時間に放電するものであり、大光量の発光を必要とするストロボ撮影に適する。
【００３３】
次に、小光量発光制御を行う場合について説明する。この小光量発光の場合、トリガコンデンサ３２への充電は必要とするが、発光用メインコンデンサ２８への充電は必要とぜず、メインコンデンサ２８の充電状態に関わらず以下の小光量発光は許可され、電池の供給電力により直接、Ｘｅ管２９の発光が行われる。
【００３４】
この小光量発光制御においては、制御回路部２１のＶＳＷ端子からオフ信号が出力され、リレースイッチ２７は、オフ状態に保たれる（図７）。そして、カメラ１のレリーズスイッチのオンされると、発振トランス２５を介してメインコンデンサ２８より遙かに容量の小さいトリガコンデンサ３２が充電され、制御回路部２１のＶＩＧ端子がオンに切り換えられる。上記ＶＩＧ端子のオンでＩＧＢＴ３４が導通すると（図７）、トリガコンデンサ３２に蓄えられた電荷がＩＧＢＴ３４とトリガトランス３１の１次巻き線間を流れる。その１次巻き線に流れる電流によって２次巻き線側にエネルギが伝達される。上記２次巻き線側に伝達されたエネルギは、電圧に変換されてＸｅ管２９の外壁電極２９ｃに印加される。Ｘｅ管２９の外壁電極２９ｃは、非常に高い抵抗値を呈するため上記外壁電極２９ｃには、高圧のトリガ電圧が印加されることになる。
【００３５】
Ｘｅ管２９では、上記トリガ電圧が印加されたことによりキセノンガスが励起状態になり、絶縁抵抗が急激に減少する。
【００３６】
上記制御回路部２１のＶＩＧ端子のオン後、ＳＴ１　端子とＳＴ２　端子より交互にオンオフ信号を出力して、スイッチング素子２３，２４を交互にオンオフさせる。そのオンオフによって、電池２２より発振トランス２５の１次巻き線２５ａと１次巻き線２５ｂとに交互に電流が流れる。１次巻き線２５ａ，２５ｂに電流が流れると発振トランス２５の２次巻き線２５ｃ側にエネルギが伝達され、ブリッジダイオード２６を介してＸｅ管２９のアノード側に脈流状態の放電電圧が印加される。Ｘｅ管２８は、上述したように励起状態にあるので発光電流Ｉｘｅが流れ（図７）、発光する。その発光期間中、カメラ１のシャッタを開口状態とする。
【００３７】
Ｘｅ管２９の発光時間が所定時間に到達した時、制御回路部２１のＶＩＧ端子とＳＴ１　端子、および、ＳＴ２　端子の出力をオフとし、Ｘｅ管２９の発光を停止させる。
【００３８】
上記小光量発光制御は、上記発光電流Ｉｘｅが制御回路部２１のＳＴ１　端子、または、ＳＴ２　端子のオンの短い周期に発振トランス２５の１次巻き線２５ａ、または、２５ｂに生じる小さいエネルギが連続した発光電流であるので、発光光量が少なく、かつ、比較的に長い発光時間のストロボ撮影に適する。
【００３９】
次に、本実施形態のカメラ１における撮影シーケンス処理にて呼び出されるストロボ発光処理について、図８，９を用いて説明する。
なお、図８は、上記ストロボ発光処理のフローチャートであり、図９は、上記ストロボ発光処理中で呼び出されるサブルーチンの充電処理のフローチャートである。
【００４０】
図８のストロボ発光処理は、制御回路部２１の制御のもとで処理がなされる。まず、ステップＳ０１において、制御回路部２１でストロボ撮影に必要なストロボ光量が読み出され、設定される。ステップＳ０２にて上記設定されたストロボ光量が所定の値以上であるかどうかを判別し、所定の値以上である場合、ステップＳ０３に進み、大光量の発光処理がなされる。上記設定ストロボ光量が所定の値未満である場合、ステップＳ０８に進み、小光量の発光処理がなされる。
【００４１】
ステップＳ０３に進んだ場合、図９に示すサブルーチンの充電処理が呼び出される。すなわち、ステップＳ２１でリレースイッチ２７をオンし、ステップＳ２２，２３にて制御回路部２１のＳＴ１　端子とＳＴ２　端子のオンオフのパルス出力時間が設定される。
【００４２】
ステップＳ２４にて上記制御回路部２１のＳＴ１　端子とＳＴ２　端子よりオンオフのパルス信号が出力され、メインコンデンサ２８への充電が開始される。ステップＳ２５で充電完了が検出されると、ステップＳ２６にて上記制御回路部２１のＳＴ１　端子とＳＴ２　端子の出力をオフとし、充電を停止させる。
【００４３】
ステップＳ２７にて上記制御回路部２１のＶＳＷの出力信号をオフとし、リレースイッチ２７をオフ状態に切り換え、本サブルーチンを終了し、発光処理ルーチンのステップＳ０４に戻る。
【００４４】
上記ステップＳ０４では、上記設定光量を発光するための発光時間が演算される。ステップＳ０５で制御回路部２１のＶＩＧ端子の出力をオンとし、ＩＧＢＴ３４をオン状態にする。同時にリレースイッチ２７もオン状態として、Ｘｅ管２９の発光を開始させる。この発光状態では、図６に示すようにＸｅ管２９に大きな発光電流Ｉｘｅが流れ、上記小光量発光時の１つの発光より遙かに大光量の発光がなされる。
【００４５】
ステップＳ０６にて上記設定された発光時間の経過を確認して、ステップＳ０７に進み、制御回路部２１のＶＩＧ端子の出力をオフとし、ＩＧＢＴ３４をオフ状態に切り換えて発光を停止させ、本ルーチンを終了する。
【００４６】
一方、ステップＳ０２における判別で設定光量が少なく、ステップＳ０８にジャンプした場合、制御回路部２１のＶＳＷ端子の出力信号をオフとしてリレースイッチ２７をオフ状態に保つ。ステップＳ０９にて上記設定光量を発光するための発光時間が演算される。ステップＳ１０で制御回路部２１のＳＴ１　端子，ＳＴ２　端子よりオンオフのパルスを出力し、発振トランス２５を作動状態にする。さらに、ステップＳ１１で制御回路部２１のＶＩＧ端子をオンとし、ＩＧＢＴ３４をオン状態にしてＸｅ管２９の発光を開始させる。このときの発光状態は、図７に示すように小光量の発光が連続する状態である。
【００４７】
ステップＳ１２にて上記設定発光時間を経過したことが検出されると、ステップＳ１３に進み、制御回路部２１のＳＴ１　端子，ＳＴ２　端子の出力信号をオフし、発振トランス２５の発振を停止させる。ステップＳ１４にて制御回路部２１のＶＩＧ端子をオフとし、ＩＧＢＴ３４をオフ状態にして、発光を停止させ、本ルーチンを終了する。
【００４８】
上述した本実施形態のストロボ装置を内蔵するカメラ１によれば、単一のＸｅ管を適用し、従来の発光用メインコンデンサを用いた大光量の発光と、電池からの直接の供給電力による小光量の発光とを必要発光量に応じて選択することが可能であり、より広い範囲のストロボ撮影状態に対応できる。特に小光量の発光のストロボ撮影では、メインコンデンサへの充電時間が不要であることから連続撮影に適し、また、速写の場合に、発振トランスの発振のみに依存することから充電動作の待ち時間でシャッタタイミングを逃がすといったことがなくなる。
【００４９】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、単一の放電管を適用し、ストロボ撮影に必要な大光量から小光量の発光に対応することが可能であり、連続撮影等に対する速写性が優れたカメラのストロボ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の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２】上記図１のＡ−Ａ断面図であって、上記図１のカメラの主要構成部材のカメラ内部の配置を示す。
【図３】上記図１のカメラの主要構成部材のカメラ内部での配置を示す透視図である。
【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図である。
【図５】上記図４のストロボ装置における発光用メインコンデンサ充電時のタイムチャ−トである。
【図６】上記図４のストロボ装置における大光量発光動作時のタイムチャ−トである。
【図７】上記図４のストロボ装置における小光量発光動作時のタイムチャ−トである。
【図８】上記図４のストロボ装置におけるストロボ発光処理のフローチャートである。
【図９】上記図８のストロボ発光処理にて呼び出されるサブルーチンである充電処理のフローチャートである。
【符号の説明】
２５　…発振トランス
（第２の発光手段）
２８　…発光用メインコンデンサ
（第１の発光手段）
２９　…Ｘｅ管（単一の放電管）

Claims

単一の放電管と、
上記放電管を発光させる第１の発光手段と、
上記放電管を発光させる第２の発光手段と、
を有し、露光のために必要な光量が所定の値を超える撮影の場合には、上記第１の発光手段により発光を行い、露光のために必要な光量が所定の値以下の撮影の場合には、上記第２の発光手段により発光を行うことを特徴とするカメラのストロボ装置。
上記第１の発光手段は、コンデンサに蓄積したエネルギを供給して上記放電管を発光させる手段であり、上記第２の発光手段は、発振トランスの発振のみにより上記放電管を発光させる手段であることを特徴とする請求項１記載のカメラのストロボ装置。
露光のために必要な光量が所定値以下の撮影の場合には、上記第１の発光手段のコンデンサが未充電であっても第２の発光手段による発光を許可することを特徴とする請求項１記載のカメラのストロボ装置。