JP4136471B2 - Strobe device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラに搭載もしくは外付けされるストロボ装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば特表平6−504182号公報において、一次側回路のオン時間を所定の長さにし、また二次側回路の電流レベルを所定の電流レベルに制御して動作させる、所謂連続モードの充電を行う技術が開示されている。
【0003】
しかし、レリーズタイムラグを短くするために、二次側回路の所定の電流レベルを大きく(トランスの残留エネルギーがより多い状態)して電池電流を大きくする(図13中、Vbat (連続強))と、充電末期に電池が消耗して該電池のインピーダンスが上昇するとストロボ充電中に急速に電池電圧が降下し、マイコンの動作保証電圧(図中、Vbat_th)を保証できない虞があった。
【0004】
これを解決するために、特表平6−504182号公報においては、電池電圧に応じて二次側回路の所定電流レベルを変える技術も開示されている。図13に示すように、充電末期には連続を弱めること(図中、Vbat (連続弱))で消耗電池においても、マイコンの動作保証電圧を保証可能となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特表平6−504182号公報の実施例に開示されている図14に示すような回路構成では、二次側回路に流れる電流を検出する二次電流検出回路101内にコンパレータ102を必要としていた。そのため、制御用ICに該コンパレータを内蔵するか、或いは、コンパレータ素子を実装する必要があった。
【0006】
また、二次電流検出回路101内に具備される電流検出を行う抵抗103はGNDとトランス104間に接続され、検出電圧は図14中のVの位置で検出されている。従って、二次電流が流れている間に抵抗103で発生するVはGNDに対してマイナス電位となる。したがって、コンパレータ101の比較電圧Vref はマイナス電位に設定する必要があり、カメラの電源としても比較電圧Vref を構成するマイナス電位を持つ電源構成が必要となる。さらに、二次側回路に流れる電流の所定電流レベルを変えるためには、前記比較電圧Vref を変更する必要もあり、この比較電圧Vref を変更するのにマルチプレクサを必要としており、回路規模が増大するといった問題点があった。
【0007】
(発明の目的)
本発明の目的は、簡単な回路構成により、電池電圧に応じた効率的な充電動作を行うと共に、回路の動作保証を行うことのできるストロボ装置を提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、フライバック型コンバータの二次電流により充電される主コンデンサと、フライバック型コンバータの一次電流をオンオフする為の第1のスイッチ素子と、ベースが前記主コンデンサの負極に接続され、エミッタが電源としての電池の負極に接続され、コレクタが補助電源に抵抗を介して接続されたトランジスタ、及び該トランジスタのベース−エミッタ間に接続される第1の抵抗を備え、前記コレクタの電位によって前記フライバック型コンバータの二次電流が所定電流以下に低下したか否かを検出する二次電流検出手段と、前記二次電流が所定電流以下に低下したことが検出されることにより、前記第1のスイッチ素子を駆動して前記一次電流をオンにさせる一次駆動制御手段とを有するストロボ装置において、前記二次電流の前記所定電流レベルが、前記トランジスタのベース−エミッタ間の抵抗値で決定され、前記二次電流検出手段の前記第1の抵抗に対して、第2の抵抗と第2のスイッチ素子の直列回路が並列に接続され、バッテリチェック手段により前記電源としての電池の電圧が所定電圧以上であることが検出された場合には、前記第2のスイッチ素子をオンにし、所定電圧未満であることが検出された場合には、前記第2のスイッチ素子をオフにして、前記トランジスタのベース−エミッタ間の抵抗値を変更し、前記二次電流の前記所定電流レベルを切り換えるストロボ装置とするものである。
【0009】
同じく上記目的を達成するために、本発明は、フライバック型コンバータの二次電流により充電される主コンデンサと、フライバック型コンバータの一次電流をオンオフする為の第1のスイッチ素子と、ゲートが前記主コンデンサの負極に接続され、ソースが電源としての電池の負極に接続され、ドレインが補助電源に抵抗を介して接続された電界効果トランジスタ、及び該電界効果トランジスタのゲート−ソース間に接続される第1の抵抗を備え、前記ドレインの電位によって前記フライバック型コンバータの二次電流が所定電流以下に低下したか否かを検出する二次電流検出手段と、前記二次電流が所定電流以下に低下したことが検出されることにより、前記第1のスイッチ素子を駆動して前記一次電流をオンにさせる一次駆動制御手段とを有するストロボ装置において、前記二次電流の前記所定電流レベルが、前記電界効果トランジスタのゲート−ソース間の抵抗値で決定され、前記二次電流検出手段の前記第1の抵抗に対して、第2の抵抗と第2のスイッチ素子の直列回路が並列に接続され、バッテリチェック手段により前記電源としての電池の電圧が所定電圧以上であることが検出された場合には、前記第2のスイッチ素子をオンにし、所定電圧未満であることが検出された場合には、前記第2のスイッチ素子をオフにして、前記電界効果トランジスタのゲート−ソース間の抵抗値を変更し、前記二次電流の前記所定電流レベルを切り換えるストロボ装置とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【0012】
(実施の第1の形態)
図1は本発明の実施の第1の形態に係るフライバック型コンバータを具備したストロボ装置及びカメラの回路構成を示すブロック図である。
【0013】
まず、ストロボ装置側の構成について説明する。
【0014】
図1において、101は電源であるところの電池、101aは電池内部抵抗、130は前記電池101と並列に接続されたコンデンサ、150は前記電池101のバッテリー状態を検出するバッテリーチェック回路である。
【0015】
106はトランスであり、電池101の正極、一次巻線、後述のFET107、電池101の負極のループで電流を流すことによりエネルギーをコアに蓄積し、そのエネルギーで逆起電力を発生させる。107はFETであり、前記トランス106の一次巻線の電流を駆動する。131は抵抗であり、前記FET107のゲートをプルダウンしている。
【0016】
109は主コンデンサであり、電荷を蓄積する。108は高圧整流ダイオードであり、アノードは前記トランス106の二次巻線の巻き始めに接続され、カソードは前記主コンデンサ109の陽極に接続されている。120はトランジスタ、123は前記トランジスタ120のベース−エミッタ間に接続される抵抗である。124は抵抗であり、片側がトランジスタ120のベースに、もう片側が後述のFET125のドレインに接続されている。125はFETであり、ドレインは前記抵抗124に、ソースは前記トランジスタ120のエミッタに、それぞれ接続されている。このFET125をオンすることで、抵抗124を前記抵抗123に対して並列に接続することができる。122は抵抗であり、片側が前記トランジスタ120のコレクタ及び後述の制御IC105の入力端子dに接続され、もう片側が補助電源Vccにプルアップされている。126は抵抗であり、FET125のゲートをプルダウンしている。
【0017】
前記トランジスタ120、抵抗122及び抵抗123により、前記トランス106の二次巻線に流れる二次電流が所定電流以下になったか否かを検出する二次電流検出回路を構成している。また、抵抗124、FET125及び抵抗126により、電池電圧に応じて前記二次電流の前記所定電流を切り換える為の回路を構成している。
【0018】
133は抵抗である。136はサイリスタであり、ゲート−カソード間に抵抗137とコンデンサ138が並列に接続され、又ゲートは抵抗139を介して前記制御IC105の接続端子fに接続されている。135はトリガーコイルである。134はトリガーコンデンサであり、前記トリガーコイル135の一次側に挿入されている。
【0019】
前記抵抗133、トリガーコンデンサ134、トリガーコイル135、サイリスタ136、抵抗137、コンデンサ138及び抵抗139により、公知のトリガー回路を構成している。
【0020】
111は放電管であり、上記のトリガー回路よりトリガー電圧を受け、主コンデンサ109に蓄積された電荷により発光する。112は充電電圧検出回路であり、後述の制御IC105内のA/Dコンバータ105bに接続され、主コンデンサ109に蓄積された電圧を検出する。
【0021】
次に、カメラ側の構成について説明する。
【0022】
105は制御ICであり、カメラの測光、測距、レンズ駆動、フィルム給送等のカメラシーケンスやストロボ装置の制御を行う。105aは前記制御IC105内に具備されるマイコンであり、記憶手段であるRAMを有し、カメラシーケンスの制御を行う。105bはA/Dコンバータであり、入力された電圧をデジタル化する。105cは一次電流駆動用の計時を行うタイマーである。
【0023】
102はシャッタの駆動を行うシャッタ駆動装置、103は各回路ブロックに電源である制御電源を供給する定電圧回路である。113は測光装置であり、被写体輝度を検出する。114は被写体までの距離を検出する測距装置である。115はレンズ駆動装置であり、前記測距装置114からの検出結果をもとに撮影レンズの駆動を行い、フィルム面に被写体ピントを合わせる。116はフィルム駆動装置であり、フィルムのオートローディング、巻き上げ、巻き戻しを行う。117はカメラを撮影準備状態にするメインスイッチ、118(以下、SW1と記す)はシャッタ釦の第1ストロークでオンするスイッチであり、該スイッチSW1のオンにより、カメラ内の電気回路が起動し、測光及び測距等の検出が開始される。119(以下、SW2と記す)はシャッタ釦のストロークでオンするスイッチであり、該スイッチSW2のオンにより、撮影シーケンスが開始される。
【0024】
次に、図2、図4及び図5のフローチャートを用いて、本発明の実施の第1の形態におけるストロボ装置内の昇圧回路を含むカメラの動作について説明する。
【0025】
まず、図2のフローチャートにより、メインシーケンスを説明する。
【0026】
まず、ステップS401にて、メインスイッチ117がオンしたか否かの検出を行う。ここで該メインスイッチ117のオンを検出したらステップS402へ進み、カメラの電池電圧がカメラ動作を行うのに十分な状態であるかのバッテリーチェック(BC)をバッテリーチェック回路150により行い、その結果をマイコン105a内のRAMに記憶する。そして、次のステップS403にて、上記ステップS402にて得られたBC結果から、カメラが動作可能な電池電圧であるか否かの判定を行い、動作可能な電池電圧(BCOK)であればステップS404へ進み、動作が不可能な電圧であったらステップS401へ戻る。
【0027】
動作可能な電池電圧であるとしてステップS404へ進むと、被写体輝度検出を行う為に測光装置113を動作させ、得られた測光結果をマイコン105a内のRAMに記憶する。次のステップS405では、上記ステップS404にて得られた測光結果が、撮影に際してストロボ発光を必要とする値であるか否かの判定する。ストロボ発光が不要であり、ストロボ充電を必要としない場合には、このメインシーケンスを終了する。一方、前記ステップS405にてストロボ発光が必要な輝度であることを判定した場合はステップS406へ進み、フラッシュモードにおいてストロボ充電を行う。
【0028】
ここで、上記ステップS406でのフラッシュモードの詳細について、図5のフローチャートを用いて説明する。
【0029】
フラッシュモードに入ると、まずステップS201にて、主コンデンサ109の充電電圧の検出を、図1の充電電圧検出回路112を介した電圧により制御IC105内のA/Dコンバータ105bの出力を基に行い、検出結果をマイコン105a内のRAMに記憶する。そして、次のステップS202にて、上記ステップS201にて行った検出結果に基づき、充電が完了しているか否かの判定を行う。この結果、充電が完了していると判定するとステップS211へ進み、充電完了のフラグを立て、次のステップS212にて充電タイマーをストップして、充電シーケンスを終了する。
【0030】
また、上記ステップS202にて充電が完了していないことを判定するとステップS203へ進み、バッテリーチェック(詳細は後述する)を行い、電池電圧が所定電圧以上(BC H)の場合はステップS204へ進み、FET125をオンとし、ステップS206へ進む。一方、所定電圧未満の場合はFET125をオフとして、ステップS206に進む。
【0031】
ステップS206へ進むと充電時間を計時する充電タイマーをスタートさせ、ストロボ充電を開始する。
【0032】
ここで、図3のタイミングチャートをもとに、ストロボ充電時の回路動作について説明する。
【0033】
図3(a)は電池電圧が所定電圧よりも高く、図1のFET125がオン、つまり抵抗124がトランジスタ120のベース−エミッタ間に並列に接続されている場合を示し、図3(b)は電池電圧が所定電圧よりも低く、FET125がオフ、つまり抵抗124がトランジスタ120のベース−エミッタ間に並列に接続されていない場合を示している。
【0034】
まず、図3(a),(b)のタイミングチャートにおける各信号について説明をする。
【0035】
図中、「一次電流」はトランス106の一次巻線に流れる電流を、「二次電流」はトランス106の二次巻線に流れる電流を、「FETGATE」はFET107のゲート入力信号を、「トランジスタベース−エミッタ」はトランジスタ120のベース−エミッタ間の電圧を、それぞれ示している。また、「二次電流IC入力信号」は、トランジスタ120のコレクタと抵抗122が接続され且つ制御IC105へ接続されている二次電流検出信号を示しており、「抵抗切換スイッチ」はFET125がこれに相当し、該FET125のゲート信号のオンオフ信号により抵抗124をトランジスタ120のベース−エミッタ間に接続(換言すれば、抵抗123に抵抗124を並列接続)するか否かを切り換える為のものである。
【0036】
次に、図3(a)のタイミングチャートに示す回路動作について説明する。
【0037】
制御IC105から接続端子bを介してFET107のゲートに所定の発振信号(「FETGATE」の▲1▼のタイミング)を与える。すると、該FET107の制御電極にハイレベルの信号が与えられることで、電池101の正極、トランス106の一次巻線、FET107のドレイン−ソース、電池101の負極のループで電流が流れる(「一次電流」の▲1▼〜▲2▼のタイミング)。この為、トランス106の二次巻線には誘導起電力が発生するが、この電流の極性は高圧整流用ダイオード108によりブロックされる極性となるため、トランス106からは励起電流が流れずエネルギーが該トランス106内のコアに蓄積される。このエネルギー蓄積(電流駆動)は、駆動開始から充電タイマーが計時した所定時間(「FETGATE」の▲2▼のタイミングまで)行われる。
【0038】
ここで所定時間まで電流駆動を行ったら、FET107のゲートをローレベルにして該FET107をオフ(「FETGATE」の▲2▼のタイミング)にし、電流を遮断して非導通とする。これにより、トランス106の二次巻線には逆起電力が発生する。この逆起電力は二次電流として、トランス106より高圧整流ダイオード108、主コンデンサ109、トランジスタ120、抵抗123及び抵抗124のループで流れ(「二次電流」の▲2▼〜▲3▼のタイミング)、主コンデンサ109に電荷が蓄積される。
【0039】
そして、この二次電流の発生により抵抗123及び抵抗124に電位差が生じる。この電位差がトランジスタ120のVbeに達する(「トランジスタベース−エミッタ電圧」の▲2▼のタイミング)ことにより、該トランジスタ120はオン状態となり、Vccで抵抗122によりプルアップされていた二次電流IC入力信号は、二次電流の放出開始と同時にローレベル(「二次電流IC入力信号」の▲2▼のタイミング)となる。
【0040】
次に、トランス106内の蓄積されたエネルギーが放出され、トランジスタ120及び抵抗123及び抵抗124に流れていた二次電流が所定電流(Vbe電圧)まで低下(「トランジスタベース−エミッタ電圧」の▲3▼のタイミング)することにより(「二次電流」の▲3▼のタイミング)、オン時にローレベルを維持していた二次電流IC入力信号が、ローレベルからハイレベルに反転する(「二次電流IC入力信号」▲3▼のタイミング)。この二次電流IC入力信号がローレベルからハイレベルに反転したことを受けて、制御IC105はFET107のゲートに再びハイレベル信号を発生させ、前述した一次電流駆動と同様に再びFET107を導通(「FETGATE」の▲1▼のタイミング)してトランス106に所定時間、エネルギー蓄積を行う。そして所定時間経過後、ローレベル信号によりFET107を非導通にする。これにより、トランス106から蓄積エネルギーが放出され、電荷が主コンデンサ109に充電される。
【0041】
次に、図3(b)のタイミングチャートに示す回路動作について説明する。
【0042】
制御IC105から接続端子を介してFET107のゲートに所定の発振信号(「FETGATE」の▲1▼のタイミング)を与える。すると、該FET107の制御電極にハイレベルの信号が与えられることで、電池101の正極、トランス106の一次巻線、FET107のドレイン−ソース、電池101の負極のループで電流が流れる(「一次電流」の▲1▼〜▲2▼のタイミング)。この為、トランス106の二次巻線には誘導起電力が発生するが、この電流の極性は高圧整流用ダイオード108によりブロックされる極性となるため、トランス106からは励起電流が流れずエネルギーがトランス106内のコアに蓄積される。このエネルギー蓄積(電流駆動)は、駆動開始からタイマーが計時した所定時間(「FETGATE」の▲2▼のタイミングまで)行われる。
【0043】
ここで所定時間まで電流駆動を行ったら、FET107のゲートをローレベルにして該FET107をオフ(「FETGATE」の2のタイミング)にして電流を遮断して非導通とする。これにより、トランス106の二次巻線には逆起電力が発生する。この逆起電力は二次電流として、トランス106より高圧整流ダイオード108、主コンデンサ109、トランジスタ120及び抵抗123のループで流れ(「二次電流」の2〜3のタイミング)、主コンデンサ109に電荷が蓄積される。
【0044】
そして、この二次電流の発生により、抵抗123に電位差が生じる。この電位差がトランジスタ120のVbeに達する(「トランジスタベース−エミッタ電圧」の▲2▼のタイミング)ことにより、該トランジスタ120はオン状態となり、Vccで抵抗122によりプルアップされていた二次電流IC入力信号は、二次電流の放出開始と同時にローレベル(「二次電流IC入力信号」の▲2▼のタイミング)となる。
【0045】
次に、トランス106内の蓄積されたエネルギーが放出され、トランジスタ120及び抵抗123に流れていた二次電流が所定電流(Vbe電圧)まで低下(「トランジスタベース−エミッタ電圧」の▲3▼のタイミング)することにより(「二次電流」の▲3▼のタイミング)、オン時にローレベルを維持していた二次電流IC入力信号が、ローレベルからハイレベルに反転する(「二次電流IC入力信号」の▲3▼のタイミング)。この二次電流IC入力信号がローレベルからハイレベルに反転したことを受けて、制御IC105はFET107のゲートに再びハイレベル信号が発生させ、前述した一次電流駆動と同様に再び該FET107を導通(「FETGATE」の▲1▼のタイミング)してトランス106に所定時間エネルギー蓄積を行う。そして所定時間経過後、ローレベル信号によりFET107を非導通とする。これにより、トランス106から蓄積エネルギーが放出され、電荷が主コンデンサ109に充電される。
【0046】
ところで、上記二次電流の所定電流についてであるが、抵抗123に流れる電流で発生する電圧がトランジスタ120のベース−エミッタ間電圧Vbeに達する電流と、Vccにプルアップされている抵抗122が接続されているコレクタがローレベルになるベース電流の和である。例えば、ここでプルアップ抵抗である抵抗122が1kΩで、トランジスタ120のコレクタに流れる電流はVcc電圧を5Vと仮定した場合、
(5−Vce)/1000
であるが、このときのVce(コレクタ−エミッタ間電圧)は極めて低い電圧である。よって、
5/1000=5mA
程度となる。従って、ベース電流はトランジスタ120のhfeが30程度として、0.17mA程度となる。このとき、一次巻線に流れる電流が3A(図3の「一次電流」の▲2▼のタイミング)とすると二次電流のピークは、一次巻線と二次巻線の巻数比(Retio)に依存するが、例えば一次巻線「1」に対して二次巻線の巻線が「20」の場合、150mA程度となる。この二次電流のピークに対して1/3程度の50mA程度を検出する所定電流とする場合、所定電流の設定にあたっては、トランジスタ120のベース電流の影響は極めて小さいものであり、無視してもよく、
所定電流=Vbe/(ベース−エミッタ間の抵抗)
で設定できる。例えば、図3(a)では、所定電流を1/3程度の50mA、図3(b)では、所定電流を1/10程度の15mAに設定する場合、Vbeを0.6Vとすると、図3(a)ではベース−エミッタ間の抵抗は12Ω、図3(b)ではベース−エミッタ間の抵抗は40Ωになる。
【0047】
ここで、図3(b)ではFET125がオフしているため、ベース−エミッタ間の抵抗は抵抗123のみであり、抵抗123は40Ωになる。また、図3(a)ではFET125がオンしているため、ベース−エミッタ間の抵抗は抵抗123と抵抗124(正確には抵抗124とFET125のオン抵抗の直列抵抗)の並列抵抗で決定され、抵抗124は約15Ωになる。
【0048】
上記のように、FET125のオンオフのみで二次電流の所定電流レベルを切り換えて、充電速度を制御することができる。そのため、電池電圧が所定電圧よりも高い場合は、図3(a)に示すように一次電流(電池電流)を増やして(二次電流の所定電流を大きくすることで)急速に充電を行う状態にし、電池電圧が低い場合は、図3(b)に示すように一次電流を減らして(二次電流の所定電流を小さくすることで)充電を行う状態に切り換えて、電池電圧が低下した場合でも、回路の動作保証を行うことが可能となる。つまり、図13を用いて説明すると、その時の電池電圧如何に依らず、電池電圧がVbat_th以下に低下することを防ぐことができることになる。
【0049】
なお、ここでは所定電流レベルの切換スイッチとしてFET125を用いたが、図6に示すように、この切換スイッチをトランジスタ128としてもよい。
【0050】
また、本実施の形態の充電方式のように、トランス106にエネルギーが残留している場合の二次電流の検出においては、特にトランス106のノイズを発生させるエネルギーも当然大きくなる。よって、図9に示すように、高圧整流ダイオード108のアノードが電池101の負極に、カソードがトランス106の一端に、それぞれ接続されるように挿入した構成の場合、一次電流の駆動開始時にトランス106の一次側の浮遊容量による振動電流が二次電流を検出する二次電流検出回路の抵抗123(不図示)に乗ってしまっていた。このため、一次電流同時駆動時に発生する振動電流ループを高圧整流ダイオード108で遮断する、上記図1のような回路構成が望ましい。
【0051】
この図9と図1の構成における各信号波形を図で示すと、図9の回路構成の場合は図8に示す信号波形になり、図1の回路構成は図7に示す信号波形になる。
【0052】
図8の信号波形をみると、トランジスタのベース−エミッタ間の信号は、一次電流駆動開始時に発生するトランスの一次側の浮遊容量による振動電流のノイズを直接受け、ノイズがVbeを超える状態になっている。その為、コレクタ信号である二次電流IC入力信号は、図8に示すように検出信号が誤検出を起こす状態に至っている。
【0053】
これに対して、本実施の形態に係る図7の波形をみると、トランジスタ120のベース−エミッタ間の信号は一次電流駆動開始時に発生するトランス106の一次側の浮遊容量による振動電流のノイズを高圧整流ダイオード108でブロックすることになる。よって、ノイズはVbeを超えることが無い状態になり、コレクタ信号である二次電流IC入力信号としては、図7に示すような誤動作の無い信号が得られ、回路の安定動作が出来る。
【0054】
図5のフローチャートの説明に戻り、ステップS208へ動作が進むと、上記のステップS201と同様、制御IC105内のA/Dコンバータ105bの出力に基づいて充電電圧の検出を行い、その検出結果をCPU105内のRAMに記憶する。そして、次のステップS209にて、上記ステップS208にて検出した充電電圧が充電完了の電圧に達しているかの判定を行い、達していなければステップS213へ進み、上記ステップS206にてスタートさせた充電タイマーが所定時間を計時(カウントアップ)したか否かの判定を行う。この結果、充電タイマーがカウントアップしていたらステップS214へ進み、上記の充電動作を停止し、続くステップS215にて、充電未完了のフラグを立て、次のステップS212にて、上記充電タイマーをリセットして充電シーケンスを終了する。
【0055】
また、充電タイマーがカウントアップしていない場合はステップS207へ戻り、上記の同様の動作を繰り返し、ステップS209にて充電完了したことを判定するとステップS210へ進み、充電動作を停止して、ステップS211にて充電完了フラグを立て、次のステップS212にて、上記充電タイマーを充電シーケンスを終了するとともに、図2のメインシーケンスを終了する。
【0056】
次に、図4を用いてレリーズシーケンスについて説明をする。
【0057】
まず、ステップS101にて、マイコン105aの初期設定を行う。そして、次のステップS102にて、各種スイッチの状態を検出し、続くステップS103にて、上記検出したスイッチ状態よりスイッチSW1がオンされているか否かの検出を行う。この結果、該スイッチSW1がオンしていなければステップS102へ戻るが、オンしていた場合はステップS104へ進み、上記図2のステップS402と同様にバッテリーチェックを行い、その結果をRAMに記憶する。そして、次のステップS105にて、前記RAMに記憶されているバッテリーからカメラが動作可能な電圧であるか否かの判定を行い、動作可能電圧であったらステップS106へ進み、動作が不可能な電圧であったらステップS102へ戻る。
【0058】
バッテリーが十分であるとしてステップS106へ進むと、ここでは測距装置114を動作させて被写体までの距離を検出し、マイコン105a内のRAMにその測距結果を記憶する。続くステップS107では、測光装置113を動作させて被写体輝度の検出を行い、上記の測距結果と同様にマイコン105a内のRAMにその結果(測光結果)を記憶する。そして、次のステップS108にて、上記ステップS107で検出して測光結果を基に(被写体輝度がストロボ発光を必要とするほどに暗いかどうかを基に)ストロボ充電が必要であるか否かの判定を行う。つまり、被写体輝度がストロボ発光を必要とするほどに暗く、かつこの際ストロボ充電が十分でなければステップS109へ進む。また、ストロボの発光が必要のない場合は直ちにステップS111へ進む。上記ストロボの発光が必要な場合としては、撮影状況が暗い、 或いは逆光状態等がある。
【0059】
ストロボ発光が必要であるとしてステップS109へ進むと、フラッシュモードに入り、前述の図5のフローチャートにて説明した充電シーケンスを行う。そして、この充電シーケンスが終了したらステップS110へ進み、ストロボ充電が完了したか否かの判定をする。この判定は、上記ステップS109の充電シーケンスにて充電がOKになったか否かのフラグの状態を調べるものであり、充電がOK、つまり完了していたらステップS111のスイッチSW2のオン待機状態へ進む。また、充電がNGで完了していなかったらステップ102へ戻り、以下同様の動作を繰り返す。
【0060】
ステップS111のスイッチSW2の待機状態へ進み、ここでスイッチSW2119のオンを検出したらステップS112へ進み、上記ステップS106にて得られた測距結果に従い、レンズ駆動装置115を駆動して撮影レンズの駆動制御を行う。そして、次のステップS113にて、上記ステップS107にて得られた測光結果に従い、シャッタ駆動装置102を用いてシャッタの駆動制御を行う。この際、ストロボ発光が必要であったら制御IC105からのトリガー信号を受けるトリガー回路110の作動にしたがってストロボ発光が行われることになる。
【0061】
次にステップS114にて、焦点位置にあるレンズを該レンズの初期位置に戻すレンズリセットを行う。そして、次のステップS115にて、フィルム駆動装置116により次の撮影駒へのフィルム給送制御を行い、続くステップS116にて、ストロボ予備充電を行うか否かの判定を行う。ここでストロボ予備充電を行わない場合としては、上記ステップS107にて行った測光結果をもとに上記ステップS108にて判定した結果がストロボ発光撮影モードで無い場合であり、この場合にはステップS102へ戻る。
【0062】
また、ストロボ予備充電を行う場合としてはストロボ発光撮影モードであった場合であり、この場合はステップS117へ進み、上記図2のステップS406と同様のフラッシュモードを実行し、充電が終了したら一連のカメラシーケンス終了して、ステップS102のスイッチSW1のオン待機状態に入る。
【0063】
以上の実施の第1の形態によれば、主コンデンサ109と、フライバック型コンバータ(トランス106)の一次電流をオンオフする為の第1のスイッチ素子(FET107)と、トランジスタ120と該トランジスタ120のベース−エミッタ間に接続される第1の抵抗(抵抗123)を備え、前記フライバック型コンバータの二次電流が所定電流以下に低下したか否かを検出する二次電流検出手段と、前記二次電流が所定電流以下に低下したことが検出されることにより、前記第1のスイッチ素子を駆動して前記一次電流をオンにしてストロボ充電を開始させる一次駆動制御手段(制御IC105)とを有し、前記二次電流の前記所定電流レベルは、前記トランジスタ120のベース−エミッタ間の抵抗値で決定されるものとし、前記二次電流検出手段の前記第1の抵抗に第2の抵抗124を並列接続可能な第2のスイッチ素子(FET125、もしくはトランジスタ128)を具備し、該第2のスイッチ素子のオンオフ制御を行って、前記抵抗値を変更し、前記二次電流の前記所定電流レベルを切り換える構成にしている。
【0064】
そして、電池電圧が所定電圧以上の場合は、前記第2のスイッチ素子をオンにして前記第1の抵抗に前記第2の抵抗を並列接続することで前記抵抗値を小さい値にして前記所定電流を大きくし、一方、電池電圧が所定電圧未満の場合は、前記第2のスイッチ素子をオフにして前記第1の抵抗に前記第2の抵抗を並列接続せずに前記抵抗値を大きい値にして前記所定電流を小さくするようにしている。
【0065】
よって、電池電圧が所定電圧よりも高い場合は、トランジスタ120のベース−エミッタ間の抵抗値が小さく、二次電流の所定電流が大きくなるので、高速で充電を行うことができ、一方、電池電圧が所定電圧よりも低い場合は、トランジスタ120のベース−エミッタ間の抵抗値が大きく、二次電流の所定電流が小さくなるので、充電速度は遅いが、電池電圧が制御IC105の動作保証電圧を下回らることがないので回路動作を保証できる。つまり、抵抗を並列に接続するか否かの簡単な回路構成により、電池電圧に応じた効率的な充電動作と回路動作の保証を行うことができる。
【0066】
詳しくは、従来は、制御用ICに二次電流検出用のコンパレータを内蔵したり、コンパレータ素子を実装しなければならず、更に、該コンパレータの比較電圧Vref をマイナス電位に設定したり、カメラの電源としても比較電圧Vref を構成するマイナス電位を持つ電源構成したり、さらには、二次電流を所定電流レベルを変えるのに伴って前記比較電圧Vref を変更する為のマルチプレクサを具備しなければならなかったが、本実施の第1の形態では、トランジスタ120のベース−エミッタ間の抵抗値を変更することのみで、二次電流の所定電流を変えることができるので、大幅に回路構成が簡素化される。
【0067】
(実施の第2の形態)
図10は本発明の実施の第2の形態に係るフライバック型コンバータを具備したストロボ装置の回路構成を示すブロック図であり、図1と同じ部分は同一符号を付し、その説明は省略する。
【0068】
図10において、図1の構成と異なる箇所は、図1のトランジスタ120に代え、FET127を配置している。したがって、抵抗123は前記FET127のゲート−ソース間に接続されることになる。そして、前記FET127のソースに定電圧ダイオード140のアノードが、ゲートにカソードが、それぞれ接続されている。
【0069】
図2、図4、図5のシーケンスについては、上記実施の第1の形態と同様であるので、その説明は省略する。
【0070】
次に、図11のタイミングチャートをもとに、上記フライバック型コンバータの動作について説明する。
【0071】
図11(a)は電池電圧が所定電圧よりも高く、FET125がオン、つまり抵抗124がFET127のゲート−ソース間に並列に接続されている場合を示し、図11(b)は電池電圧が所定電圧よりも低く、FET125がオフ、つまり抵抗124がFET127のゲート−ソース間に並列に接続されていない場合を示している。
【0072】
まず、図11(a),(b)のタイミングチャートに示した各信号について説明をする。
【0073】
図中、「一次電流」はトランス106の一次巻線に流れる電流を、「二次電流」はトランス106の二次巻線に流れる電流を、「FETGATE」はFET105のゲート入力信号を、それぞれ示す。「FETゲート電圧」はFET127のゲート−ソース間電圧を示す。「二次電流IC入力信号」はFET127のドレインと抵抗122が接続され且つ制御IC105へ接続されている二次電流検出信号を示す。「抵抗切換スイッチ」はFET125がこれに相当し、該FET125のオンオフ信号により抵抗124をFET127のゲート−ソース間に接続するか否かを切り換えるものである。
【0074】
次に、図11(a)のタイミングチャートに示す回路動作について説明する。
【0075】
カメラ制御回路200内の制御IC105(図10では不図示)から接続端子bを介してFET107のゲートに所定の発振信号(FETGATEの▲1▼のタイミング)を与える。これにより、FET107の制御電極のゲートにハイレベルの信号が与えられることで電池101の正極、トランス106の一次巻線、FET107のドレイン−ソース、電池101の負極のループで電流が流れる(一次電流の▲1▼〜▲2▼のタイミング)。この為、トランス106の二次巻線には誘導起電力が発生するが、この電流の極性は高圧整流ダイオード108によりブロックされる極性となるため、トランス106からは励起電流が流れずエネルギーが該トランス106内コアに蓄積される。このエネルギー蓄積(電流駆動)は、駆動開始からタイマーが計時した所定時間(FETGATEの▲2▼のタイミングまで)行われる。
【0076】
ここで所定時間まで電流駆動を行ったら、FET107のゲートをローレベルにして該FET107をオフ(FETGATEの▲2▼のタイミング)にし、電流を遮断して非導通とする。これにより、トランス106の二次巻線には逆起電力が発生する。この逆起電力は二次電流(二次電流の▲2▼〜▲3▼のタイミング)として、トランス106より高圧整流ダイオード108、主コンデンサ109、抵抗123及び抵抗124のループで流れ、主コンデンサ109に電荷が蓄積される。
【0077】
そして、二次電流IC入力信号は、上記二次電流の発生により抵抗123及び抵抗124に電位差が生じる。この電位差がFET127のゲートが所定電圧Vgsに達した(FETゲート電圧の▲2▼のタイミング)ことにより該FET127はオン状態となり、Vccで抵抗122によりプルアップされていた二次電流IC入力信号は、二次電流の放出開始とほぼ同時にローレベル(二次電流IC入力信号の▲2▼のタイミング)となる。このとき、FET127のゲート−ソース間電圧は、該FET127のゲート−ソース間に接続された定電圧ダイオード140により、所定電圧Vzdより上昇しないように構成されている。
【0078】
次に、トランス106内の蓄積されたエネルギーが放出され、抵抗123及び抵抗124及び定電圧ダイオード140に流れていた二次電流の低下により定電圧ダイオード140のツェナー電圧Vzd以下となり(FETゲート電圧の▲3▼のタイミング)、FET127のゲート−ソース間電圧は徐々に低下していく。そして、二次電流が所定電流(Vgs電圧)まで低下(FETゲート電圧の▲4▼のタイミング)することにより (二次電流の▲4▼のタイミング)、オンしてローレベルを維持していた二次電流IC入力信号が、ローレベルからハイレベルに反転する(二次電流IC入力信号の▲4▼のタイミング)。
【0079】
この二次電流IC入力信号がローレベルからハイレベルに反転したことを受けて、制御IC105はFET107のゲートに再びハイレベル信号が発生させ、前述した一次電流駆動と同様、再びFET107を導通(FETGATEの1のタイミング)してトランス106に所定時間エネルギー蓄積を行う。そして所定時間経過後、ローレベル信号によりFET107を非導通としてトランス106から蓄積エネルギーが放出され、電荷が主コンデンサ109に充電される。
【0080】
次に、図11(b)のタイミングチャートに示す回路動作について説明する。
【0081】
カメラ制御回路200内の制御IC105(図10では不図示)から接続端子を介してFET107のゲートに所定の発振信号(FETGATEの▲1▼のタイミング)を与える。したがって、FET107の制御電極にハイレベルの信号が与えられることで電池101の正極、トランス106の一次巻線、FET107のドレイン−ソース、電池101の負極のループで電流が流れる(一次電流の▲1▼〜▲2▼のタイミング)。この為、トランス106の二次巻線には誘導起電力が発生するが、この電流の極性は高圧整流用ダイオード108によりブロックされる極性となるため、トランス106からは励起電流が流れず、エネルギーがトランス106内コアに蓄積される。このエネルギー蓄積(電流駆動)は、駆動開始からタイマーが計時した所定時間(FETGATEの▲2▼のタイミング)行われる。
【0082】
ここで所定時間まで電流駆動を行ったら、FET107のゲートをローレベルとしてFET107をオフ(FETGATEの▲2▼のタイミング)にして電流を遮断して非導通とする。これにより、トランス106の二次巻線には逆起電力が発生する。この逆起電力は二次電流(二次電流の▲2▼〜▲4▼のタイミング)として、トランス106より高圧整流ダイオード108、主コンデンサ109及び抵抗123のループで流れ、主コンデンサ109に電荷が蓄積される。
【0083】
そして、この二次電流の発生により、抵抗123に電位差が生じる。この電位差がFET127のゲートが所定電圧Vgsに達する(FET127のソース電圧の▲2▼のタイミング)ことにより、該FET123はオン状態となり、Vccで抵抗122によりプルアップされていた二次電流IC入力信号は、二次電流の放出開始とほぼ同時にローレベル(二次電流IC入力信号の▲2▼のタイミング)となる。このとき、FET127のゲート−ソース間電圧は、該FET127のゲート−ソース間に接続された定電圧ダイオード140により、所定電圧Vzdより上昇しないように構成されている。
【0084】
次に、トランス106内の蓄積されたエネルギーが放出され、抵抗123及び定電圧ダイオード140に流れていた二次電流の低下により定電圧ダイオード140のツェナー電圧Vzd以下となり(FETソース電圧の▲3▼のタイミング)、FET127のゲート−ソース間電圧は徐々に低下していく。そして、二次電流が所定電流(Vgs電圧)まで低下(FETゲート電圧の▲4▼のタイミング)することにより(二次電流の▲3▼のタイミング)、オン時にローレベルを維持していた二次電流IC入力信号が、ローレベルからハイレベルに反転する(二次電流IC入力信号の▲4▼のタイミング)。この二次電流IC入力信号がローレベルからハイレベルに反転したことを受けて、制御IC105はFET107のゲートに再びハイレベル信号を発生させ、前述した一次電流駆動と同様、再びFET107を導通(FETGATEの▲1▼のタイミング)してトランス106に所定時間エネルギー蓄積を行う。そして所定時間経過後、ローレベル信号によりFET107を非導通としてトランス106から蓄積エネルギーが放出され、電荷が主コンデンサ109に充電される。
【0085】
ところで、本発明の実施の第2の形態における上記二次電流の所定電流とは、抵抗123に流れる電流で発生する電圧が、FET127のゲート−ソース間の電圧Vgsに達する電流である。
【0086】
例えばここで,Vgsが1.5Vであった場合、このとき一次巻線に流すピークで電流が3Aとすると (図11(a),(b)の一次電流の▲2▼のタイミング)、トランス106に流れる二次電流のピーク(図11(a),(b)の二次電流のの▲2▼のタイミング)は、一次巻線と二次巻線の巻数比に依存するが、例えば二次巻線の巻線が一次巻線「1」に対して「20」の場合、150mA程度となる。
【0087】
この二次電流のピークに対して1/3程度の50mAを所定電流とする場合、所定電流の設定に当たっては、「所定電流=Vgs/抵抗123」で設定できる。例えば、図11(a)では、所定電流を1/3程度の50mA、図11(b)では、所定電流を1/10程度の15mAに設定する場合はVgsを1.5Vとすると、図11(a)ではFET127のゲート−ソース間の抵抗は30Ω、図11(b)ではゲート−ソース間の抵抗は100Ωになる。
【0088】
ここで、図11(b)では、FET125がオフしているため、ゲート−ソース間の抵抗は抵抗123のみで、抵抗123は100Ωに設定する。また、図11(a)ではFET125がオンしているため、ゲート−ソース間の抵抗は、抵抗123と抵抗124(正確には抵抗124とFET125のオン抵抗の直列抵抗)の並列抵抗で決定され、抵抗124は約50Ωに設定する。
【0089】
上記のように、FET125のオンオフのみで二次電流の所定電流レベルを切り換えて充電速度を制御することができる。そのため、電池電圧が高い場合は、図11(a)に示すように電池電流を増やして急速に充電を行う状態にできる。一方、電池電圧が低い場合は、図11(b)に示すように電池電流を減らす状態に切り換えることで、電池が消耗した場合でも、回路の動作保証を行うことが可能となる。
【0090】
前述の実施の第1の形態と同様に、抵抗切換スイッチはFET125でなく、トランジスタを用いてもよい。
【0091】
また、この実施の第2の形態において、二次電流が流れている間は、FET127のゲート電圧はVzdまで上昇する。このとき、サイリスタ136のゲート電位もVzdまで上昇する。Vzdがカメラの電源電圧よりも大きな電圧である場合、抵抗139を介してカメラ制御回路200に逆流電流が流れる。そのため、Vzdがカメラの電源電圧よりも大きな電圧である場合、図12に示すように、カメラ制御回路200の接続端子fと抵抗139の間にダイオード141を挿入し、カメラ制御回路200への逆流電流を防ぐことが望ましい。
【0092】
また、前述の実施の第1の形態と同様に、二次電流の放電ループの接続構成を上記説明したように、トランス106より高圧整流ダイオード108、主コンデンサ109、抵抗123のループで構成している。このように二次電流の放電ループを構成することにより、FET127のゲート−ソース間の信号はトランス106のノイズを直接受けず、高圧整流ダイオード108でブロックすることになり、ノイズはVgsを超えることが無い状態になる。よって、ドレイン信号である二次電流IC入力信号は誤動作の無い信号が得られ、回路の安定動作が出来る。
【0093】
以上の実施の第2の形態によれば、主コンデンサ109と、フライバック型コンバータ(トランス106)の一次電流をオンオフする為の第1のスイッチ素子(FET107)と、FET127と該FET127のゲート−ソース間に接続される第1の抵抗(抵抗123)を備え、前記フライバック型コンバータの二次電流が所定電流以下に低下したか否かを検出する二次電流検出手段と、前記二次電流が所定電流以下に低下したことが検出されることにより、前記第1のスイッチ素子を駆動して前記一次電流をオンにしてストロボ充電を開始させる一次駆動制御手段(制御IC105)とを有し、前記二次電流の前記所定電流レベルは、前記FET127のゲート−ソース間の抵抗値で決定されるものであり、前記二次電流検出手段の前記第1の抵抗に第2の抵抗124を並列接続可能な第2のスイッチ素子(FET127)を具備し、該第2のスイッチ素子のオンオフ制御を行って、前記抵抗値を変更し、前記二次電流の前記所定電流レベルを切り換える構成にしている。
【0094】
そして、電池電圧が所定電圧以上の場合は、前記第2のスイッチ素子をオンにして前記第1の抵抗に前記第2の抵抗を並列接続することで前記抵抗値を小さい値にして前記所定電流を大きくし、電池電圧が所定電圧未満の場合は、前記第2のスイッチ素子をオフにして前記第1の抵抗に前記第2の抵抗を並列接続せずに前記抵抗値を大きい値にして前記所定電流を小さくしている。
【0095】
よって、上記実施の第1の形態と同様の効果を得ることができる。
(本発明と実施の形態の対応)
図1などのFET107が本発明の第1のスイッチ素子に、抵抗123が本発明の第1の抵抗に、抵抗124が本発明の第2の抵抗に、それぞれ相当する。また、図1、図10のFET125または図6のトランジスタ128が本発明の第2のスイッチ素子に、図10のFET127が本発明(請求項3)の電界効果トランジスタに、それぞれ相当する。また、バッテリチェック回路150が本発明のバッテリチェック手段に相当する。
【0096】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な回路構成により、電池電圧に応じた効率的な充電動作を行うと共に、回路の動作保証を行うことができるストロボ装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1の形態に係るカメラ及びストロボ装置の回路構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の第1の形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである。
【図3】本発明の実施の第1の形態に係る充電動作時のタイミングチャートである。
【図4】本発明の実施の第1の形態に係るカメラの一連の撮影動作を示すフローチャートである。
【図5】本発明の実施の第1の形態に係る充電動作を示すフローチャートである。
【図6】図1のストロボ装置の一部の回路構成を変更した例を示すブロック図である。
【図7】図6の回路構成にした際の充電動作時のタイミングチャートである。
【図8】図9の回路構成にした際の充電動作時のタイミングチャートである。
【図9】図1のストロボ装置の一部の回路構成を変更した適正でない例を示すブロック図である。
【図10】本発明の実施の第2の形態に係るストロボ装置の回路構成を示すブロック図である。
【図11】本発明の実施の第2の形態に係る充電動作時のタイミングチャートである。
【図12】図10のストロボ装置の一部の回路構成を変更した例を示すブロック図である。
【図13】従来の電池電圧に応じて変更する充電動作について説明する為のタイミングチャートである。
【図14】従来のストロボ装置の主要部分の回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
101 電池
105 制御IC
106 トランス
108 ダイオード
109 主コンデンサ
112 充電電圧検出回路
120 トランジスタ
123 抵抗
124 抵抗
125 FET
127 FET
128 トランジスタ
140 定電圧ダイオード
150 バッテリチェック回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of a strobe device mounted on or attached to a camera.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-504182, a so-called continuous mode operation is performed in which the on-time of the primary circuit is set to a predetermined length and the current level of the secondary circuit is controlled to a predetermined current level. A technique for charging is disclosed.
[0003]
However, in order to shorten the release time lag, the predetermined current level of the secondary side circuit is increased (in a state where the residual energy of the transformer is larger) and the battery current is increased (Vbat (continuous strong) in FIG. 13). When the battery is exhausted at the end of charging and the impedance of the battery increases, the battery voltage rapidly drops during strobe charging, and there is a possibility that the operation guarantee voltage (Vbat_th in the figure) of the microcomputer cannot be guaranteed.
[0004]
In order to solve this, Japanese Patent Publication No. 6-504182 discloses a technique for changing a predetermined current level of the secondary circuit according to the battery voltage. As shown in FIG. 13, the operation guarantee voltage of the microcomputer can be guaranteed even in a consumable battery by weakening the continuity at the end of charging (Vbat (continuous weak in the figure)).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the circuit configuration shown in FIG. 14 disclosed in the embodiment of the above-mentioned Japanese translation of PCT publication No. 6-504182, the
[0006]
Further, a
[0007]
(Object of invention)
An object of the present invention is to provide a strobe device capable of performing an efficient charging operation according to a battery voltage and guaranteeing the operation of a circuit with a simple circuit configuration.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above objective,The present inventionIsCharged by secondary current of flyback converterA main capacitor and a first switch element for turning on and off the primary current of the flyback converter;The base is connected to the negative electrode of the main capacitor, the emitter is connected to the negative electrode of the battery as a power source, and the collector is connected to the auxiliary power source via a resistorTransistor,And a first resistor connected between the base and emitter of the transistor,Depending on the potential of the collectorSecondary current detection means for detecting whether or not the secondary current of the flyback converter has dropped below a predetermined current; and by detecting that the secondary current has dropped below a predetermined current, 1 switch element to drive the primary currentTurn onA strobe device having primary drive control means, wherein the predetermined current level of the secondary currentBut, Determined by the resistance value between the base and emitter of the transistor, and the first resistance of the secondary current detecting meansOn the other hand, a series circuit of the second resistor and the second switch element is connected in parallel.,When it is detected by the battery check means that the voltage of the battery as the power source is equal to or higher than a predetermined voltage, the second switch element is turned on, and when it is detected that the voltage is lower than the predetermined voltage, Turning off the second switch element;SaidBetween base and emitter of transistorThe strobe device changes the resistance value and switches the predetermined current level of the secondary current.
[0009]
To achieve the same purpose,The present inventionIsCharged by secondary current of flyback converterA main capacitor and a first switch element for turning on and off the primary current of the flyback converter;The gate is connected to the negative electrode of the main capacitor, the source is connected to the negative electrode of the battery as a power source, and the drain is connected to the auxiliary power source via a resistor.Field effect transistor,And a first resistor connected between the gate and source of the field effect transistor,Depending on the potential of the drainSecondary current detection means for detecting whether or not the secondary current of the flyback converter has dropped below a predetermined current; and by detecting that the secondary current has dropped below a predetermined current, 1 switch element to drive the primary currentTurn onA strobe device having primary drive control means, wherein the predetermined current level of the secondary currentBut, Determined by the resistance value between the gate and the source of the field effect transistor, and the first resistance of the secondary current detection meansOn the other hand, a series circuit of the second resistor and the second switch element is connected in parallel.,When it is detected by the battery check means that the voltage of the battery as the power source is equal to or higher than a predetermined voltage, the second switch element is turned on, and when it is detected that the voltage is lower than the predetermined voltage, Turn off the second switch element,Between the gate and source of the field effect transistorThe strobe device changes the resistance value and switches the predetermined current level of the secondary current.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments.
[0012]
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a strobe device equipped with a flyback converter and a camera according to a first embodiment of the present invention.
[0013]
First, the configuration on the strobe device side will be described.
[0014]
In FIG. 1, 101 is a battery as a power source, 101 a is a battery internal resistance, 130 is a capacitor connected in parallel with the
[0015]
[0016]
[0017]
The
[0018]
133 is a resistor.
[0019]
The
[0020]
[0021]
Next, the configuration on the camera side will be described.
[0022]
A
[0023]
[0024]
Next, the operation of the camera including the booster circuit in the strobe device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
[0025]
First, the main sequence will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0026]
First, in step S401, it is detected whether or not the
[0027]
If the operation proceeds to step S404 assuming that the battery voltage is operable, the
[0028]
Here, the details of the flash mode in step S406 will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0029]
When the flash mode is entered, first, in step S201, the charging voltage of the
[0030]
If it is determined in step S202 that charging has not been completed, the process proceeds to step S203, a battery check (details will be described later) is performed, and if the battery voltage is equal to or higher than a predetermined voltage (BCH), the process proceeds to step S204. The
[0031]
In step S206, a charge timer for measuring the charge time is started and strobe charge is started.
[0032]
Here, the circuit operation at the time of strobe charging will be described based on the timing chart of FIG.
[0033]
3A shows a case where the battery voltage is higher than a predetermined voltage and the
[0034]
First, each signal in the timing charts of FIGS. 3A and 3B will be described.
[0035]
In the figure, “primary current” indicates the current flowing in the primary winding of the
[0036]
Next, the circuit operation shown in the timing chart of FIG.
[0037]
A predetermined oscillation signal (timing (1) of “FETGATE”) is given from the
[0038]
If the current is driven until a predetermined time here, the gate of the
[0039]
A potential difference is generated between the
[0040]
Next, the energy stored in the
[0041]
Next, the circuit operation shown in the timing chart of FIG.
[0042]
A predetermined oscillation signal (timing (1) of “FETGATE”) is given from the
[0043]
When the current is driven until a predetermined time, the gate of the
[0044]
A potential difference is generated in the
[0045]
Next, the energy stored in the
[0046]
By the way, as for the predetermined current of the secondary current, the current generated by the current flowing through the
(5-Vce) / 1000
However, Vce (collector-emitter voltage) at this time is a very low voltage. Therefore,
5/1000 = 5mA
It will be about. Therefore, the base current is about 0.17 mA when hfe of the
Predetermined current = Vbe / (base-emitter resistance)
It can be set with. For example, in FIG. 3A, when the predetermined current is set to 50 mA, which is about 1/3, and in FIG. 3B, when the predetermined current is set to 15 mA, which is about 1/10, if Vbe is 0.6 V, FIG. In FIG. 3A, the resistance between the base and the emitter is 12Ω, and in FIG. 3B, the resistance between the base and the emitter is 40Ω.
[0047]
Here, since the
[0048]
As described above, the charging speed can be controlled by switching the predetermined current level of the secondary current only by turning on / off the
[0049]
Here, the
[0050]
Further, in the detection of the secondary current when energy remains in the
[0051]
Each signal waveform in the configuration of FIGS. 9 and 1 is shown in the figure. In the case of the circuit configuration of FIG. 9, the signal waveform is as shown in FIG. 8, and the circuit configuration of FIG.
[0052]
In the signal waveform of FIG. 8, the signal between the base and emitter of the transistor is directly subjected to the vibration current noise caused by the stray capacitance on the primary side of the transformer generated at the start of the primary current drive, and the noise exceeds Vbe. ing. Therefore, the secondary current IC input signal, which is a collector signal, has reached a state where the detection signal causes false detection as shown in FIG.
[0053]
On the other hand, in the waveform of FIG. 7 according to the present embodiment, the signal between the base and the emitter of the
[0054]
Returning to the description of the flowchart of FIG. 5, when the operation proceeds to step S <b> 208, the charging voltage is detected based on the output of the A /
[0055]
If the charging timer has not counted up, the process returns to step S207, the same operation as described above is repeated, and if it is determined in step S209 that the charging is completed, the process proceeds to step S210, the charging operation is stopped, and step S211 is performed. In step S212, the charging completion flag is set and the charging timer ends the charging sequence and the main sequence in FIG. 2 ends.
[0056]
Next, the release sequence will be described with reference to FIG.
[0057]
First, in step S101, the
[0058]
When the process proceeds to step S106 assuming that the battery is sufficient, the
[0059]
If it proceeds to step S109 because strobe light emission is necessary, the flash mode is entered and the charging sequence described in the flowchart of FIG. 5 is performed. When this charging sequence ends, the process proceeds to step S110, where it is determined whether or not the strobe charging is completed. This determination is to check the state of the flag indicating whether or not the charging is OK in the charging sequence in step S109. If the charging is OK, that is, if the charging is completed, the process proceeds to an on standby state of the switch SW2 in step S111. . If the charging is not completed with NG, the process returns to step 102, and the same operation is repeated thereafter.
[0060]
The process proceeds to the standby state of the switch SW2 in step S111. If it is detected that the switch SW2119 is turned on, the process proceeds to step S112, and the
[0061]
In step S114, lens reset is performed to return the lens at the focal position to the initial position of the lens. In the next step S115, the
[0062]
Further, the strobe precharge is performed in the strobe flash shooting mode. In this case, the process proceeds to step S117, and the flash mode similar to step S406 in FIG. 2 is executed. After the camera sequence is completed, the switch SW1 is turned on in step S102.
[0063]
According to the first embodiment described above, the
[0064]
When the battery voltage is equal to or higher than a predetermined voltage, the second switch element is turned on, and the second resistor is connected in parallel to the first resistor, thereby reducing the resistance value to the predetermined current. On the other hand, when the battery voltage is less than a predetermined voltage, the second switch element is turned off and the resistance value is increased without connecting the second resistance in parallel with the first resistance. Thus, the predetermined current is reduced.
[0065]
Therefore, when the battery voltage is higher than the predetermined voltage, the resistance value between the base and the emitter of the
[0066]
Specifically, conventionally, a comparator for detecting a secondary current must be built in the control IC, a comparator element must be mounted, and the comparison voltage Vref of the comparator is set to a negative potential. As a power supply, a power supply having a negative potential constituting the comparison voltage Vref must be configured, and further, a multiplexer for changing the comparison voltage Vref as the secondary current changes to a predetermined current level must be provided. However, in the first embodiment, since the predetermined secondary current can be changed only by changing the resistance value between the base and emitter of the
[0067]
(Second Embodiment)
FIG. 10 is a block diagram showing a circuit configuration of a strobe device equipped with a flyback converter according to a second embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. .
[0068]
In FIG. 10, a portion different from the configuration in FIG. 1 is provided with an
[0069]
2, 4, and 5 are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
[0070]
Next, the operation of the flyback converter will be described based on the timing chart of FIG.
[0071]
FIG. 11A shows a case where the battery voltage is higher than a predetermined voltage and the
[0072]
First, each signal shown in the timing charts of FIGS. 11A and 11B will be described.
[0073]
In the figure, “primary current” indicates the current flowing through the primary winding of the
[0074]
Next, the circuit operation shown in the timing chart of FIG.
[0075]
A predetermined oscillation signal (timing (1) of FETGATE) is given from the control IC 105 (not shown in FIG. 10) in the
[0076]
When the current is driven until a predetermined time here, the gate of the
[0077]
The secondary current IC input signal causes a potential difference between the
[0078]
Next, the energy stored in the
[0079]
In response to the inversion of the secondary current IC input signal from the low level to the high level, the
[0080]
Next, the circuit operation shown in the timing chart of FIG.
[0081]
A predetermined oscillation signal (timing (1) of FETGATE) is given to the gate of the
[0082]
When the current is driven until a predetermined time here, the gate of the
[0083]
A potential difference is generated in the
[0084]
Next, the energy stored in the
[0085]
By the way, the predetermined current of the secondary current in the second embodiment of the present invention is a current at which the voltage generated by the current flowing through the
[0086]
For example, when Vgs is 1.5 V, assuming that the current is 3A at the peak flowing through the primary winding at this time (the timing of (2) of the primary current in FIGS. 11A and 11B), the transformer The peak of the secondary current flowing through 106 (the timing of (2) of the secondary current in FIGS. 11A and 11B) depends on the turn ratio of the primary winding to the secondary winding, for example, 2 When the winding of the next winding is “20” with respect to the primary winding “1”, it is about 150 mA.
[0087]
When 50 mA, which is about 1/3 of the peak of the secondary current, is set as the predetermined current, the predetermined current can be set by “predetermined current = Vgs /
[0088]
In FIG. 11B, since the
[0089]
As described above, the charging speed can be controlled by switching the predetermined current level of the secondary current only by turning on / off the
[0090]
Similar to the first embodiment, the resistance changeover switch may be a transistor instead of the
[0091]
Also, this second embodimentInWhile the secondary current is flowing, the gate voltage of the
[0092]
Similarly to the first embodiment described above, the connection configuration of the secondary current discharge loop is composed of the high-
[0093]
According to the second embodiment, the
[0094]
When the battery voltage is equal to or higher than a predetermined voltage, the second switch element is turned on, and the second resistor is connected in parallel to the first resistor, thereby reducing the resistance value to the predetermined current. When the battery voltage is less than a predetermined voltage, the second switch element is turned off and the resistance value is increased without connecting the second resistor in parallel to the first resistor. The predetermined current is reduced.
[0095]
Therefore, the same effect as the first embodiment can be obtained.
(Correspondence between the present invention and the embodiment)
1 corresponds to the first switch element of the present invention, the
[0096]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a strobe device that can perform an efficient charging operation according to the battery voltage and guarantee the operation of the circuit with a simple circuit configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a camera and a strobe device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing an operation of the camera according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a timing chart during a charging operation according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing a series of photographing operations of the camera according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing a charging operation according to the first embodiment of the present invention.
6 is a block diagram showing an example in which a part of the circuit configuration of the strobe device of FIG. 1 is changed.
7 is a timing chart during a charging operation when the circuit configuration of FIG. 6 is used.
8 is a timing chart during a charging operation when the circuit configuration of FIG. 9 is used.
9 is a block diagram illustrating an inappropriate example in which a part of the circuit configuration of the strobe device of FIG. 1 is changed.
FIG. 10 is a block diagram showing a circuit configuration of a strobe device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a timing chart during the charging operation according to the second embodiment of the present invention.
12 is a block diagram showing an example in which a part of the circuit configuration of the strobe device of FIG. 10 is changed.
FIG. 13 is a timing chart for explaining a charging operation changed according to a conventional battery voltage.
FIG. 14 is a block diagram showing a circuit configuration of a main part of a conventional strobe device.
[Explanation of symbols]
101 battery
105 Control IC
106 transformer
108 diode
109 Main capacitor
112 Charge voltage detection circuit
120 transistors
123 resistance
124 resistance
125 FET
127 FET
128 transistors
140 constant voltage diode
150 Battery check circuit
Claims (4)
フライバック型コンバータの一次電流をオンオフする為の第1のスイッチ素子と、
ベースが前記主コンデンサの負極に接続され、エミッタが電源としての電池の負極に接続され、コレクタが補助電源に抵抗を介して接続されたトランジスタ、及び該トランジスタのベース−エミッタ間に接続される第1の抵抗を備え、前記コレクタの電位によって前記フライバック型コンバータの二次電流が所定電流以下に低下したか否かを検出する二次電流検出手段と、
前記二次電流が所定電流以下に低下したことが検出されることにより、前記第1のスイッチ素子を駆動して前記一次電流をオンにさせる一次駆動制御手段とを有するストロボ装置において、
前記二次電流の前記所定電流レベルは、前記トランジスタのベース−エミッタ間の抵抗値で決定され、
前記二次電流検出手段の前記第1の抵抗に対して、第2の抵抗と第2のスイッチ素子の直列回路が並列に接続され、
バッテリチェック手段により前記電源としての電池の電圧が所定電圧以上であることが検出された場合には、前記第2のスイッチ素子をオンにし、所定電圧未満であることが検出された場合には、前記第2のスイッチ素子をオフにして、前記トランジスタのベース−エミッタ間の抵抗値を変更し、前記二次電流の前記所定電流レベルを切り換えることを特徴とするストロボ装置。 A main capacitor charged by the secondary current of the flyback converter ;
A first switch element for turning on and off the primary current of the flyback converter;
A transistor having a base connected to the negative electrode of the main capacitor, an emitter connected to the negative electrode of a battery as a power source, and a collector connected to an auxiliary power source via a resistor , and a transistor connected between the base and emitter of the transistor A secondary current detecting means for detecting whether or not the secondary current of the flyback converter has dropped below a predetermined current by the potential of the collector ;
A strobe device having primary drive control means for driving the first switch element to turn on the primary current by detecting that the secondary current has dropped below a predetermined current,
The predetermined current level of the secondary current is determined by a resistance value between a base and an emitter of the transistor,
For the first resistance of the secondary current detecting means, a series circuit of a second resistor and a second switch element is connected in parallel,
When it is detected by the battery check means that the voltage of the battery as the power source is equal to or higher than a predetermined voltage, the second switch element is turned on, and when it is detected that the voltage is lower than the predetermined voltage, A strobe device that turns off the second switch element, changes a resistance value between a base and an emitter of the transistor, and switches the predetermined current level of the secondary current.
電池電圧が所定電圧未満の場合は、前記第2のスイッチ素子をオフにして前記第1の抵抗に前記第2の抵抗を並列接続せずに前記トランジスタのベース−エミッタ間の抵抗値を大きい値にして前記所定電流を小さくしたことを特徴とする請求項1に記載のストロボ装置。When the battery voltage is equal to or higher than a predetermined voltage, the second switch element is turned on and the second resistor is connected in parallel to the first resistor, thereby reducing the resistance value between the base and the emitter of the transistor. And increasing the predetermined current,
When the battery voltage is less than a predetermined voltage, the second switch element is turned off, and the resistance value between the base and emitter of the transistor is increased without connecting the second resistor in parallel to the first resistor. The strobe device according to claim 1, wherein the predetermined current is reduced.
フライバック型コンバータの一次電流をオンオフする為の第1のスイッチ素子と、
ゲートが前記主コンデンサの負極に接続され、ソースが電源としての電池の負極に接続され、ドレインが補助電源に抵抗を介して接続された電界効果トランジスタ、及び該電界効果トランジスタのゲート−ソース間に接続される第1の抵抗を備え、前記ドレインの電位によって前記フライバック型コンバータの二次電流が所定電流以下に低下したか否かを検出する二次電流検出手段と、
前記二次電流が所定電流以下に低下したことが検出されることにより、前記第1のスイッチ素子を駆動して前記一次電流をオンにさせる一次駆動制御手段とを有するストロボ装置において、
前記二次電流の前記所定電流レベルは、前記電界効果トランジスタのゲート−ソース間の抵抗値で決定され、
前記二次電流検出手段の前記第1の抵抗に対して、第2の抵抗と第2のスイッチ素子の直列回路が並列に接続され、
バッテリチェック手段により前記電源としての電池の電圧が所定電圧以上であることが検出された場合には、前記第2のスイッチ素子をオンにし、所定電圧未満であることが検出された場合には、前記第2のスイッチ素子をオフにして、前記電界効果トランジスタのゲート−ソース間の抵抗値を変更し、前記二次電流の前記所定電流レベルを切り換えることを特徴とするストロボ装置。 A main capacitor charged by the secondary current of the flyback converter ;
A first switch element for turning on and off the primary current of the flyback converter;
A field effect transistor having a gate connected to the negative electrode of the main capacitor, a source connected to a negative electrode of a battery as a power source, and a drain connected to an auxiliary power source via a resistor, and between the gate and source of the field effect transistor A secondary current detecting means, comprising: a first resistor connected; and detecting whether or not the secondary current of the flyback converter has dropped below a predetermined current by the potential of the drain;
A strobe device having primary drive control means for driving the first switch element to turn on the primary current by detecting that the secondary current has dropped below a predetermined current,
The predetermined current level of the secondary current is determined by a resistance value between a gate and a source of the field effect transistor,
A series circuit of a second resistor and a second switch element is connected in parallel to the first resistor of the secondary current detecting means ,
When it is detected by the battery check means that the voltage of the battery as the power source is equal to or higher than a predetermined voltage, the second switch element is turned on, and when it is detected that the voltage is lower than the predetermined voltage, A strobe device, wherein the second switch element is turned off to change a resistance value between a gate and a source of the field effect transistor to switch the predetermined current level of the secondary current .
電池電圧が所定電圧未満の場合は、前記第2のスイッチ素子をオフにして前記第1の抵抗に前記第2の抵抗を並列接続せずに前記電界効果トランジスタのゲート−ソース間の抵抗値を大きくし、前記所定電流を小さくしたことを特徴とする請求項3に記載のストロボ装置。 When the battery voltage is equal to or higher than a predetermined voltage, the second switch element is turned on and the second resistor is connected in parallel to the first resistor, whereby the resistance value between the gate and the source of the field effect transistor is set. Increase the predetermined current to a smaller value,
When the battery voltage is less than a predetermined voltage, the resistance value between the gate and source of the field effect transistor is set without turning off the second switch element and connecting the second resistor in parallel with the first resistor. The strobe device according to claim 3, wherein the strobe device is increased and the predetermined current is decreased .
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