KR200239290Y1

KR200239290Y1 - 디지털 스틸 카메라의 스트로브 제어회로

Info

Publication number: KR200239290Y1
Application number: KR2020010013149U
Authority: KR
Inventors: 정관하
Original assignee: (주) 코콤
Priority date: 2001-05-07
Filing date: 2001-05-07
Publication date: 2001-10-12

Abstract

본 고안은 디지털 스틸 카메라의 스트로브(Strobe)에 관한 것으로 특히, 불필요한 전류의 낭비로 인한 배터리 방전을 막아 사용시간을 연장할 수 있는 디지털 스틸 카메라의 스트로브 충전 제어 회로에 관한 것으로, 승압트랜스부의 1차측 드라이브를 트랜지스터를 포함한 저렴한 회로로 구성하여 전압의 구동범위를 크게 하였고, 특히 1차 입력전압의 하한치를 설정하여 이 설정전압 이하의 저전압에서의 불필요한 트랜지스터 드라이브를 오프하여 배터리의 수명을 연장시킬 수 있는 스트로브 제어회로이다.

Description

디지털 스틸 카메라의 스트로브 제어회로{A Strobe control circuit for Digital Still Camera}

본 고안은 디지털 스틸 카메라의 스트로브(Strobe)에 관한 것으로 특히, 불필요한 전류의 낭비로 인한 배터리 방전을 막아 사용시간을 연장할 수 있는 디지털 스틸 카메라의 스트로브 충전 제어 회로에 관한 것이다.

최근, CCD 이미지에서 촬상한 촬상 화상을 신호 처리하여 플래시 메모리 등의 기록 매체에 저장하는 디지털 스틸 카메라(Digital Still Camera: DSC)가 널리 보급되어 있다. 특히, 스트로브 장치나 LCD 모니터 등의 각종 부속 부품이 일체로구비된 형태가 상용되고 있다. 통상, 이 디지털 스틸 카메라는 건전지나 2차 전지와 같은 배터리를 전원으로서 이용한다. 이 때문에, 될 수 있는 한 배터리의 부하를 작게 하여 배터리 자체의 긴 수명화를 도모하는 한편, 배터리 전압의 변동을 막는 것이 바람직하다. 그렇지만, 스트로브 장치나 LCD 모니터를 구비했을 경우, CCD 이미지나 신호 처리 회로에 있던 본래의 카메라부의 부하에 보태어, 배터리로부터 전류 공급을 받는 스트로브 장치나 LCD 모니터의 부하가 큰 문제로 된다. 예를 들어, 스트로브 장치에 따르면, 스트로브 장치의 방전관이 발광할 때 대전류가 흐를 필요가 있다. 이 때문에, 발광시 및 비발광시에도 다음 회의 발광에 대비해 스트로브용 콘덴서를 충전할 때 배터리로부터 많은 전류가 흐름으로써 큰 부하로 된다. 또한, LCD 모니터에 대해서도, 화상 표시에 즈음해서는 항상 소정의 구동 전압을 인가할 필요가 있다.

상술한 바와 같이, 카메라부 본래의 부하에 더해져, 스트로브 장치나 LCD 모니터의 부하가 배터리에 보태지면, 배터리 전압은 크게 떨어지게 된다. 배터리에 충분한 잔량이 있을 경우에는, 다소의 부하가 보태져도 특별히 문제는 없다. 그러나, 배터리의 잔량이 적게 되면 잔량이 충분하게 있을 경우에 비해 부하가 없어도 출력 전압은 저하하게 된다. 이 상태에서 큰 부하가 보태지면, 배터리 전압의 큰 강하가 생기기 쉽게 된다. 카메라부에는, 아날로그 및 디지탈 처리를 행하기 위한 각종 집적 회로나 마이컴이 이용되고 있다. 이 때문에, 배터리전압의 강하가 현저할 경우, 이들의 집적 회로나 마이컴이 정상으로 동작할 수 있는 하한치를 하회하여 정상인 신호 처리가 곤란하게 될 우려가 생긴다.

도 1은 종래 기술에 따른 디지털 카메라용 스트로브의 구성을 나타낸 회로도이다. 도시된 바와 같이, 고가의 DC-DC converter IC(16)를 사용하고 있어 1차 입력전압의 범위를 크게 할 수 없으므로, 보급형 DSC 카메라 장착에는 부적합하며, DC-DC IC의 효율이 전압범위, 특히 저전압에서의 효율이 크게 떨어지므로 배터리의 사용수명이 떨어지는 단점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 불필요한 전류의 소비로 인한 배터리의 방전을 막아 디지털 스틸 카메라의 배터리 수명을 오래 지속시킬 수 있는 스트로브 제어회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안의 다른 목적은 휴대용 자동 카메라, DSC의 소형카메라에 적합하고 조작이 쉬우며 고효율의 밝기를 나타냄으로써 양질의 사진을 촬영할 수 있는 디지털 스틸 카메라의 스트로브 제어회로를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 스트로브 제어회로는 외부로부터의 입력전압이 목적전압 이하로 떨어졌을 시 검출하는 저전압검출부와, 트랜지스터의 베이스 드라이브에 의한 스위치회로부와, 상기 저전압검출부의 검출결과를 제공받고, 트랜지스터 드라이브에 의한 승압제어회로부(Boost-up)와, 직류/직류 전압변환부와, 상기 전압변환부의 출력을 정류하는 정류부와, 상기 정류부의 출력전압이 목적전압 이상으로 충전시 검출하는 고전압검출부와, 포토트랜지스터에 의한 광량센싱부와, 상기 광량센싱부의 검출신호를 전달받아 스트로브 회로의 전반적 동작을 제어하는 제어부와, 플래쉬에 고압을 제공하는 트리거고압발생부와, 상기 제어부의 출력신호에 따라 상기 트리거 고압발생부의 동작을 스위칭하는 게이트드라이브회로를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 스트로브 제어회로의 구성을 나타낸 블럭도,

도 2는 본 고안에 따른 스트로브 제어회로의 구성을 나타낸 블럭도,

도 3은 도 2의 상세회로도,

도 4는 입력전압에 대한 2차 충전시간과의 관계를 나타낸 그래프도,

도 5는 트리거 고압발생부의 트리거동작을 나타내는 그래프도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로하여 본 고안에 따른 스트로브 제어회로의 구성과 그에 따른 동작을 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안에 따른 스트로브 제어회로를 이루는 각 구성요소간의 연결관계를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 도시된 바와 같이, 승압트랜스 전압변환부(21)와, 상기 승압트랜스전압변환부(21)의 1차측 입력전압을 스위칭하는 전자스위치 제어부(27)와, 배터리로부터 전달되는 입력전압이 일정 전압 이하인 경우 이를 검출하는 저전압검출부(31)와, 상기 승압트랜스전압변환부(21)의 2차측 출력전압을 정류하는 정류부(22)와, 상기 정류부(22)를 통해 출력되는 전압이 일정전압 이상인 경우, 이를 검출하는 고전압검출부(23)와, 플래쉬 벌브에 트리거 신호를 제공하는 트리거고압발생부(24)와, 외부 광량을 검출하는 포토센서부(29)와, 상기 고전압검출부(23) 및 포토센서(29)로부터 제공되는 검출신호를 바탕으로 스트로브의 전반적 제어를 수행하는 제어부(28)와, 상기 저전압 검출부(31)의 검출신호를 전달받고, 제어부(28)의 제어신호에 따라 상기 전자스위치(27)의 동작을 제어하는 승압제어회로부(Boost-up Driver)(32)를 포함하여 이루어진다.

도 3은 도 2의 상세회로도이다. 저전압 검출부(31)는 제너다이오드(ZD1)와 저항(R61, R62), 전자스위치회로(27)는 트랜지스터(Q12), 승압트랜스전압변환부는 TR1과 저항 (R63)으로 구성하며, 승압제어회로부(Boost-up Driver)(32)는 트랜지스터(Q13-18), 저항(R64∼R69, R71∼R76)으로 구성된다. 정류부(22)는 다이오드(D8)로 구성되며, 고전압 검출부(23)는 고압다이오드(D7), 저항(R77, R87∼R91), 트랜지스터(Q20, Q21), 커패시터(C63)로 구성되며, 포토센서부(광량조도센싱부)(29)는 포토트랜지스터(PD1), 저항(R82∼R85), 커패시터(C60, C61)로 구성하며,게이트드라이브회로부(25)는 포토커플러(U7), 저항(R79∼R81), 커패시터(C58, C59)로 구성하고, 트리거 고압발생부(24)는 트리거코일(TR2), 저항(R78), 커패시터(C57)로 구성된다.

본 고안에 따른 스트로브 제어회로는 간단한 트랜지스터(Q12) 베이스 드라이브에 의한 승압트랜스 구동으로 낮은 입력전압(DC ＋2V∼4.5V)으로 고효율의 충전고압(DC＋280∼＋300V)을 얻는데 유리하도록 설계되었으며, 2차측 고압 상한치 및 1차측 입력 전압 하한치를 설정하여 불필요한 전류의 낭비 즉, 배터리(Battery) 방전을 막아 DSC 카메라의 배터리 수명을 오래 지속시킬 수 있는 장점이 있다.

승압트랜스 전압변환부(21)는 1차측 입력전압 DC +1.5V∼6V까지 구동하도록 설계하여 승압제어회로부(Boost-up Drive)(32)에 의해 2차측 충전전압이 DC +240V∼ 300V까지 승압시킬 수 있으며, DSC용 카메라 스트로브는 1차 입력이 배터리로 구성되므로 배터리 전류소모에 따른 충전전압 및 충전시간이 길어지므로 도 4에서와 같이 입력 2V 이하에서는 저전압검출부 회로(31)에 의한 차단(Break)로 배터리전류소비를 방지한다. 도 4는 1차측 입력전압에 대한 2차 충전시간과의 관계를 나타낸 그래프도이다.

저전압 검출부회로(31)는 목적 설계한 1차 입력전압 하한치일 경우에 충전시간이 길어져 배터리 소모량이 커지며, 아울러 디지털카메라 사용수명이 짧아지는 단점을 보완한 설계이며 2차 목적설계한 충전전압 완충시 고전압 검출부에 의하여 승압제어회로부(Boost-up)(32)를 바로 제어하여 트랜지스터 스위치회로부(27)를 스위칭하므로써 불필요한 전압 및 전류의 손실을 방지한다.

상기 포토센서부(29)는 밝은 조도에서는 제어부(Co-processor)에 신호를 주어 게이트드라이브회로부(25)를 동작시키지 않는다. 반대로, 저조도에서는 게이트 드라이브회로부(25)에 신호를 주어 SCR1(Silicon Control Rectifier)의 게이트를 드라이브시켜, 트리거 고압 발생부로 4∼5Kv의 고압으로 승압시켜 트리거 시키면, 도 5에서 나타난 바와 같이, 포토캐패시터의 충전에너지가 방출되면서, 플래시벌브에 차있던 가스가 타면서 고휘도의 빛을 방출시킨다. 이때의 포토커패시터 충전에너지는와 같으며, 이때 C는 포토커패시터의 용량을, V는 충전전압을 나타낸다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 승압트랜스부의 드라이브를 저렴한칩 트랜지스터로 구동하여 전압의 구동범위를 크게 하였고, 특히 하한치 리미트 저전압에서의 불필요한 트랜지스터 드라이브를 오프하여 배터리의 수명을 연장시켜 보급형 DSC 카메라의 조명 시스템에 유용한 설계라 할 수 있다.

Claims

외부로부터의 입력전압이 목적전압 이하로 입력되는 것을 검출하는 저전압검출부와,

트랜지스터의 베이스 드라이브에 의해 승압트랜스전압변환부의 1차측에 입력전압이 인가되는 것을 스위칭하는 스위치회로부와,

상기 저전압검출부의 검출결과를 제공받고 트랜지스터 드라이브에 의한 승압제어회로부(Boost-up Driver)와,

정류부를 거쳐 출력되는 승압트랜스전압변환부 2차측 출력전압이 목적전압 이상으로 충전시 검출하는 고전압검출부와,

외부 광량을 포토트랜지스터를 이용하여 감지하는 광량센싱부와,

상기 광량센싱부의 검출신호를 전달받아 스트로브 회로의 전반적 동작을 제어하는 제어부와,

플래쉬에 고압을 제공하는 트리거고압발생부와,

상기 제어부의 출력신호에 따라 상기 트리거 고압발생부의 동작을 스위칭하는 게이트드라이브회로를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 디지털 스틸 카메라의 스트로브 제어회로.