JP2006032002A - 電子閃光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電子閃光装置において、高速繰り返し発光に好適な増圧技術を提供する。
【解決手段】 本発明は、閃光管、電源部、スイッチング素子、および増圧回路を備える。この増圧回路は、主ダイオードＤＭ、多段接続された増圧ブロックＵ１、Ｕ２を備える。この増圧ブロックＵ１内の充電回路ＣＨ１は、スイッチング素子の遮断時に増圧コンデンサＣ１を充電し、スイッチング素子の導通時に増圧コンデンサＣ１に反転電圧を生じさせる。増圧ブロックＵ１の反転接続回路ＮＶ１は、この反転電圧を増圧ブロックＵ２に伝達する。増圧ブロックＵ２の充電回路ＣＨ２は、反転接続回路ＮＶ１の導通時に増圧コンデンサＣ２の他端に２倍反転電圧を生じさせ、反転接続回路ＮＶ１の遮断時に増圧コンデンサＣ２の一端と電源部との間に充電路を形成して、増圧コンデンサＣ２を充電する。増圧ブロックＵ２の反転接続回路ＮＶ２は、この２倍反転電圧を閃光管の陰極に印加する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子閃光装置に関する。特に、本発明は、電子閃光装置の発光を高速に繰り返す際に好適な『閃光管の増圧を繰り返し安定に実施する技術』に関する。

近年、撮影に先立って複数回のパルス発光を行い、被写体から戻ってくる光を測光してカメラの露出を決定するシステムが知られている。
また、複数の電子閃光装置（カメラ内蔵の電子閃光装置も含む）の間で、パルス発光を用いたデータ通信を実施し、ワイアレスで多灯の調光発光を実施する多灯ライティングのシステムも知られている。

これらのパルス発光では、閃光管を数１０Ｈｚ〜数ｋＨｚで繰り返し発光させることが要求される。
ところで、最近の電子閃光装置は、小型化かつ高ＧＮ（ガイドナンバ）化が要求される。そのため、閃光管の内部ガス圧を一段と高く設定し、ハイインピーダンスにする傾向にある。その結果、閃光管を発光させるための電圧が高くなったり、放熱効率が低下して温度が上昇しやすいなど、発光動作を一段と誘発しづらい傾向にある。特に、数１００Ｈｚ程度の繰り返し発光においては、その発光間隔が閃光管のインピーダンス上昇タイミングに合致するなどの理由から、特に発光しづらくなるといった問題が生じる。
そのため、上述したパルス発光に際して、途中で発光が止まってしまったり、発光抜けを生じるといった不具合が懸念される。

ところで、従来の電子閃光装置内には、閃光管の発光を確実に誘発する目的で、閃光管の両端電圧を過渡的に増圧する回路（以下『増圧回路』という）が設けられている（例えば、特許文献１の図１）。
図５は、このような従来装置の回路構成を示す図である。

（従来の構成）
まず、直流高圧電源６２は、主コンデンサＣＭに発光用の高圧電圧Ｅを蓄積する。この主コンデンサＣＭの両端には、閃光管Ｘｅ、主ダイオードＤＭ、およびスイッチング素子６５が直列に接続される。この閃光管Ｘｅには、回路初期化に必要な電流を流すための抵抗ＲＺが並列接続される。また、スイッチング素子６５のゲートは、発光制御回路６３に接続される。

さらに、主ダイオードＤＭに対して並列に、直列ブロックＢ１および直列ブロックＢ２からなるＮ段直列接続（図５ではＮ＝２）が設けられる。これらの直列ブロックＢ１，Ｂ２は、Ｎ個分の増圧コンデンサＣ１２，Ｃ２１と、Ｎ個分のダイオードＤ１１，Ｄ２１と、Ｎ個分のダイオードＤ１２，Ｄ２２と、Ｎ個分のトランジスタＱ１１，Ｑ２１と、ベース抵抗から構成される。
その他、電子閃光装置６１は、トリガコンデンサＣ１０、およびトリガトランスＴ１０を備える。

（従来の動作）
増圧コンデンサＣ１２は、スイッチング素子６５の遮断直後、低インピーダンス状態の閃光管Ｘｅ、ダイオードＤ１１、Ｄ１２の電流経路を介して、図５に示す極性の電圧Ｅに充電される（本明細書では、説明を簡明にするため、閃光管Ｘｅの電圧降下やダイオードの順方向電圧などを無視する）。

一方、増圧コンデンサＣ２２は、スイッチング素子６５の遮断直後、低インピーダンス状態の閃光管Ｘｅ、ダイオードＤ１１、Ｄ２１、Ｄ２２の電流経路を介して、電圧Ｅに充電される。
さらに、トリガコンデンサＣ１０は、スイッチング素子６５の遮断直後、低インピーダンス状態の閃光管Ｘｅ、主ダイオードＤＭ、トリガトランスＴ１０の１次側コイルの電流経路を介して充電される。

この状態でスイッチング素子６５が導通すると、トリガコンデンサＣ１０の蓄積電荷が、トリガトランスＴ１０およびスイッチング素子６５を介して瞬間的に流れる。その結果、トリガトランスＴ１０の２次側コイルに高圧のトリガ電圧が発生する。このトリガ電圧は、閃光管Ｘｅのトリガ端子に印加され、閃光管Ｘｅ内のガスを励起して発光動作を誘発する。
一方、このスイッチング素子６５の導通により、増圧コンデンサＣ２２の正電極は接地電位まで電圧が引き下げられる。すると、増圧コンデンサＣ２２の負電極には、反転電圧（−Ｅ）が発生する。この反転電圧（−Ｅ）により、ダイオードＤ２２は逆バイアス状態になって遮断される。一方、この反転電圧（−Ｅ）がエミッタに印加されることでトランジスタＱ２１は導通する。その結果、トランジスタＱ２１のコレクタには反転電圧（−Ｅ）が発生し、ダイオードＤ２１が逆バイアス状態になって遮断される。

トランジスタＱ２１のコレクタに生じた反転電圧（−Ｅ）は、増圧コンデンサＣ１２の正電極に印加される。その結果、増圧コンデンサＣ１２の負電極には、２倍の反転電圧（−２Ｅ）が発生する。この２倍の反転電圧（−２Ｅ）によって、ダイオードＤ１２が遮断され、トランジスタＱ１１が導通する。その結果、トランジスタＱ１１のコレクタには、２倍の反転電圧（−２Ｅ）が発生する。

この２倍の反転電圧により、主ダイオードＤＭは逆バイアス状態になって遮断される。その結果、閃光管Ｘｅの陰極には、２倍の反転電圧（−２Ｅ）が印加される。一方、閃光管Ｘｅの陽極側には、主コンデンサＣＭによって電圧Ｅが印加される。その結果、閃光管の両端電圧は、過渡的に３倍電圧（３Ｅ）に増圧される。
ちなみに、直列ブロックＢ１，Ｂ２をＮ段直列にした場合、閃光管の両端電圧を（Ｎ＋１）倍に増圧することができる。
このような増圧作用によって、閃光管Ｘｅの発光動作が誘発される。
特開平５−１０１８９６号公報（図１）

ところで、上述した電子閃光装置６１では、スイッチング素子６５の遮断直後、次回の増圧動作に備えて、２個の増圧コンデンサＣ１２，Ｃ２２を高速に再充電しなければならない。この場合、最上段のダイオードＤ１１には、増圧コンデンサ２個分の充電電流が通過する。

ちなみに、直列ブロックをＮ段直列にした場合、増圧コンデンサＮ個分の充電電流が、最上段のダイオードＤ１１に集中する。このように上段に近いほど、充電電流が集中するという回路上の制約から、増圧回路には電流定格の高い大電流用のダイオードが必要になる。

さらに、下段に近い増圧コンデンサほど、多数のダイオードを経由して充電電流が供給されるため、発熱や順方向電圧分の電圧降下など再充電時のエネルギー損失が大きくなる。そのため、主コンデンサＣＭの充電電荷の利用効率が低下するなどの問題を生じる。

さらに、複数の直列ブロックを介して、上段から下段へ充電電流を段階的に流すため、複数の増圧コンデンサにおいて再充電の終了タイミングが揃わず、増圧コンデンサの充電終了までに時間がかかるという問題も生じる。この場合、高速繰り返し発光において再充電が間に合わなくなり、繰り返し発光の中断や中抜けなどの不具合が生じやすくなる。

また、スイッチング素子６５の遮断直後、増圧コンデンサＣ１２、Ｃ２２に対して、閃光管Ｘｅを経由して充電電流が供給される。この充電電流が閃光管Ｘｅを流れることにより、スイッチング素子６５の遮断直後も閃光管Ｘｅは余計に発光する（以下、この充電電流による発光を『オーバーラン発光』という）。

このオーバーラン発光の誤差分だけ、電子閃光装置６１の調光精度が低下する。特に、近接した被写体に対する微小発光では、このオーバーラン発光の誤差分は無視できず、近接被写体に白飛びが発生するといった不具合が生じる。

また、パルス発光を用いたデータ通信では、このオーバーラン発光の期間分だけ、発光停止期間が実質短くなる。そのため、データ通信速度の高速化に合わせて、パルス発光の間隔をある程度短縮すると、発光停止期間が喪失してデータ誤りを生じるといった問題点があった。

本発明は、このような問題点に鑑みて、閃光管の高速繰り返し発光にも対応可能な増圧回路技術を提供することを目的とする。
また、本発明は、スイッチング素子の遮断直後におけるオーバーラン発光を抑制する増圧回路技術を提供することを目的とする。

《請求項１》
請求項１の電子閃光装置は、閃光管と、閃光管に閃光発光用の電力を供給する電源部と、発光／消灯の制御信号に応じて、電源部および閃光管の間を電気的に導通／遮断するスイッチング素子と、スイッチング素子の導通に伴って、増圧コンデンサＣ１，Ｃ２を反転接続することで、閃光管の両端電圧を過渡的に略３倍に増圧する増圧回路とを備える。
この増圧回路は、閃光管およびスイッチング素子の間に接続された主ダイオードＤＭと、下記の充電回路ＣＨ１および反転接続回路ＮＶ１を備えた増圧ブロックＵ１と、下記の充電回路ＣＨ２および反転接続回路ＮＶ２を備えた増圧ブロックＵ２とを有する。

（１）充電回路ＣＨ１・・スイッチング素子の導通に伴って、増圧コンデンサＣ１の一端と『スイッチング素子と主ダイオードＤＭの接続点』との間に接続路を形成して増圧コンデンサＣ１の他端に反転電圧を生じさせ、一方、スイッチング素子の遮断に伴って、接続路を遮断して増圧コンデンサＣ１の一端と電源部との間に充電路を形成して、増圧コンデンサＣ１を充電する。

（２）反転接続回路ＮＶ１・・増圧コンデンサＣ１の他端に生じる反転電圧により導通し、反転電圧を増圧ブロックＵ２に伝達する。

（３）充電回路ＣＨ２・・反転接続回路ＮＶ１の導通に伴って、反転電圧を増圧コンデンサＣ２の一端に印加して増圧コンデンサＣ２の他端に２倍反転電圧を生じさせ、一方、反転接続回路ＮＶ１の遮断に伴って、増圧コンデンサＣ２の一端と電源部との間に充電路を形成して、増圧コンデンサＣ２を充電する。

（４）反転接続回路ＮＶ２・・増圧コンデンサＣ２の他端に生じる２倍反転電圧により導通して、２倍反転電圧を『閃光管と主ダイオードＤＭの接続点』に印加する。

《請求項２》
請求項２の電子閃光装置は、閃光管と、閃光管に閃光発光用の電力を供給する電源部と、発光／消灯の制御信号に応じて、電源部および閃光管の間を電気的に導通／遮断するスイッチング素子と、スイッチング素子の導通に伴って、増圧コンデンサＣ１〜ＣＮを反転接続することにより、閃光管の両端電圧を過渡的に略（Ｎ＋１）倍に増圧する増圧回路とを備える（ただしＮ≧３）。
この増圧回路は、閃光管およびスイッチング素子の間に接続された主ダイオードＤＭと、下記の充電回路ＣＨ１および反転接続回路ＮＶ１を備えた増圧ブロックＵ１と、下記の充電回路ＣＨｎおよび反転接続回路ＮＶｎを備えた（Ｎ−２）個の増圧ブロックＵｎと（ただしＮ−１≧ｎ≧２の自然数）、下記の充電回路ＣＨＮおよび反転接続回路ＮＶＮを備えた増圧ブロックＵＮとを有する。

（１）充電回路ＣＨ１・・スイッチング素子の導通に伴って、増圧コンデンサＣ１の一端と『スイッチング素子と主ダイオードＤＭの接続点』との間に接続路を形成して、増圧コンデンサＣ１の他端に反転電圧を生じさせ、一方、スイッチング素子の遮断に伴って、接続路を遮断して増圧コンデンサＣ１の一端と電源部との間に充電路を形成して、増圧コンデンサＣ１を充電する。

（２）反転接続回路ＮＶ１・・増圧コンデンサＣ１の他端に生じる反転電圧により導通して、反転電圧を増圧ブロックＵ２に伝達する。

（３）充電回路ＣＨｎ・・前段の反転接続回路ＮＶ（ｎ−１）の導通に伴って、反転電圧を増圧コンデンサＣｎの一端に印加して、増圧コンデンサＣｎの他端にｎ倍反転電圧を生じさせ、一方、反転接続回路ＮＶ（ｎ−１）の遮断に伴って、増圧コンデンサＣｎの一端と電源部との間に充電路を形成して、増圧コンデンサＣｎを充電する。

（４）反転接続回路ＮＶｎ・・増圧コンデンサＣｎの他端に生じるｎ倍反転電圧により導通して、ｎ倍反転電圧を次段の増圧ブロックＵ（ｎ＋１）に伝達する。

（５）充電回路ＣＨＮ・・前段の反転接続回路ＮＶ（Ｎ−１）の導通に伴って、反転電圧を増圧コンデンサＣＮの一端に印加して、増圧コンデンサＣＮの他端にＮ倍反転電圧を生じさせ、一方、反転接続回路ＮＶ（Ｎ−１）の遮断に伴って、増圧コンデンサＣＮの一端と電源部との間に充電路を形成して、増圧コンデンサＣＮを充電する。

（６）反転接続回路ＮＶＮ・・増圧コンデンサＣＮの他端に生じるＮ倍反転電圧により導通して、Ｎ倍反転電圧を『閃光管と主ダイオードＤＭの接続点』に印加する。

《請求項３》
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の電子閃光装置において、少なくとも充電回路ＣＨ１は、増圧コンデンサＣ１の充電路を、閃光管を迂回して形成することを特徴とする。

本発明の特徴である増圧回路では、閃光管の両端電圧をおおよそ３〜（Ｎ＋１）倍に増圧することができる。したがって、閃光管の発光を一段と確実に誘発することが可能になる。特に、請求項２の増圧回路では、増圧ブロックを増設することで、増圧電圧を柔軟に設計することが可能である。

また、本発明の増圧回路では、発光停止制御（つまりスイッチング素子の遮断）の直後、個々の増圧コンデンサの再充電が、増圧ブロックごとに独立した経路を介して個別に実施される。

すなわち、増圧コンデンサＣ１には、充電回路ＣＨ１の充電路を介して充電電流が供給される。増圧コンデンサＣ２には、充電回路ＣＨ２の充電路を介して充電電流が供給される。一般的に、増圧コンデンサＣｎには、充電回路ＣＨｎの充電路を介して充電電流が供給される。

したがって、従来技術と異なり、本発明では、増圧段数を増やしても再充電の電流が特定部品に集中するおそれが低く、電流定格の低い回路素子を使用することが容易になる。

さらに、本発明の増圧回路は、従来技術とは異なり、充電電流を複数の充電路に効率的に分散するので、再充電時のエネルギー損失も少ない。その結果、電源部の電力消耗が抑えられ、パルス発光可能な回数や期間を延長したり、本発光時のガイドナンバを稼ぐことが容易になる。

また、本発明の増圧回路は、増圧コンデンサ一つ一つに対して独立した充電回路を備えて充電電流を並列に供給する。そのため、直列に充電電流を供給する従来技術とは異なり、充電終了までの時間を短縮できる。その結果、一段と高速な繰り返し発光にも再充電が間に合うようになり、繰り返し発光の中断や中抜けを低減できる。

特に、請求項３の増圧回路では、充電回路ＣＨ１の充電路を、閃光管を迂回して形成する。したがって、スイッチング素子の遮断直後に閃光管を流れる充電電流を減らし、閃光管Ｘｅのオーバーラン発光を抑制できる。その結果、オーバーラン発光による調光精度の低下が改善される。特に、近接被写体に対するオーバーラン発光の過剰照射により、近接被写体が白飛びするといった不具合が改善することができる。また、パルス発光を用いたデータ通信において、パルス発光間隔を短縮しても、オーバーラン発光の抑制分だけ確実に発光停止期間を設けることが可能になる。その結果、パルス発光を用いたデータ通信にデータ誤りを生じるといった問題を改善することができる。

《第１実施形態》
（構成説明）
図１は、第１実施形態における電子閃光装置１１を示す図である。
図１において、直流高圧電源１２は、主コンデンサＣＭに発光用の高圧電圧Ｅ（例えば３３０Ｖ）を蓄積する。この主コンデンサＣＭの両端に対して、閃光管Ｘｅ、主ダイオードＤＭ、およびスイッチング素子１５が直列に接続される。一方、スイッチング素子１５のゲート端子は、発光制御回路１３に接続される。さらに、主ダイオードＤＭの両端には、２段の増圧ブロックＵ１，Ｕ２が接続される。

１段目の増圧ブロックＵ１は、増圧コンデンサＣ１に、充電回路ＣＨ１および反転接続回路ＮＶ１を付加して構成される。

この充電回路ＣＨ１は、ダイオードＤＸ１、ダイオードＤＺ１、トランジスタＱＸ１、抵抗Ｒ１２、および抵抗Ｒ１３などの部品から構成される。すなわち、ダイオードＤＸ１のカソードはスイッチング素子１５のコレクタに接続され、アノードは増圧コンデンサＣ１の一端に接続される。ダイオードＤＺ１のカソードは主コンデンサＣＭの負電極に接続され、アノードは増圧コンデンサＣ１の他端に接続される。トランジスタＱＸ１のコレクタは主コンデンサＣＭの正電極に接続され、エミッタは増圧コンデンサＣ１の一端に接続される。また、このトランジスタＱＸ１のベースは抵抗Ｒ１２および抵抗Ｒ１３を直列に介して、主コンデンサＣＭの正電極に接続される。この抵抗Ｒ１２および抵抗Ｒ１３の中間接続点は、スイッチング素子１５のコレクタに接続される。

また、反転接続回路ＮＶ１は、トランジスタＱ１、抵抗Ｒ１０、および抵抗Ｒ１１などの部品から構成される。すなわち、トランジスタＱ１のエミッタは、増圧コンデンサＣ１の他端に接続される。また増圧コンデンサＣ１の他端は、抵抗Ｒ１１および抵抗Ｒ１２の直列接続を介して、主コンデンサＣＭの負電極に接続される。この抵抗Ｒ１１および抵抗Ｒ１２の中間接続点は、トランジスタＱ１のベースに接続される。一方、このトランジスタＱ１のコレクタは、次段の増圧ブロックＵ２に接続される。

一方、２段目の増圧ブロックＵ２は、増圧コンデンサＣ２に、充電回路ＣＨ２、および反転接続回路ＮＶ２を付加して構成される。

この充電回路ＣＨ２は、ダイオードＤＸ２、ダイオードＤＺ２、トランジスタＱＸ２、抵抗Ｒ２２、および抵抗Ｒ２３などの部品から構成される。すなわち、ダイオードＤＸ２のカソードは、前段のトランジスタＱ１のコレクタに接続され、アノードは増圧コンデンサＣ２の一端に接続される。ダイオードＤＺ２のカソードは主コンデンサＣＭの負電極に接続され、アノードは増圧コンデンサＣ２の他端に接続される。トランジスタＱＸ２のコレクタは主コンデンサＣＭの正電極に接続され、エミッタは増圧コンデンサＣ２の一端に接続される。また、トランジスタＱＸ２のベースは抵抗Ｒ２２および抵抗Ｒ２３を直列に介して、主コンデンサＣＭの正電極に接続される。この抵抗Ｒ２２および抵抗Ｒ２３の中間接続点は、トランジスタＱ１のコレクタに接続される。

また、反転接続回路ＮＶ２は、トランジスタＱ２、抵抗Ｒ２０、および抵抗Ｒ２１などの部品から構成される。すなわち、トランジスタＱ２のエミッタは、増圧コンデンサＣ２の他端に接続される。また増圧コンデンサＣ２の他端は、抵抗Ｒ２１および抵抗Ｒ２２の直列接続を介して、主コンデンサＣＭの負電極に接続される。この抵抗Ｒ２１および抵抗Ｒ２２の中間接続点は、トランジスタＱ２のベースに接続される。一方、このトランジスタＱ２のコレクタは、『閃光管Ｘｅと主ダイオードＤＭの接続点』に接続される。
その他、電子閃光装置１１は、トリガコンデンサＣＴ、およびトリガトランスＴＴを備える。
次に、本回路の動作について順番に説明する。

（回路の初期動作）
まず、直流高圧電源１２は、バッテリー電圧を昇圧して発光用の高圧電圧Ｅを生成し、主コンデンサＣＭに蓄積する。
この高圧電圧Ｅは、ベース抵抗Ｒ１３，Ｒ１２を介して、トランジスタＱＸ１のベース電位を引き上げる。一方、トランジスタＱＸ１のエミッタ電位は、放電状態の増圧コンデンサＣ１に接続されるために低く維持される。その結果、トランジスタＱＸ１は導通し、主コンデンサＣＭ、トランジスタＱＸ１、増圧コンデンサＣ１、およびダイオードＤＺ１を介する充電路が形成される。この充電路によって、増圧コンデンサＣ１は、高圧電圧Ｅまで充電される。

同様にして、増圧ブロックＵ２においても、主コンデンサＣＭ、トランジスタＱＸ２、増圧コンデンサＣ２、およびダイオードＤＺ２を介する充電路が形成される。この充電路により、増圧コンデンサＣ２は、高圧電圧Ｅまで充電される。
一方、この動作に並行して、トリガコンデンサＣＴの充電電荷は、トランジスタＱＸ１、ダイオードＤＸ１、およびトリガトランスＴＴの放電路を介して、放電される。

（スイッチング素子１５の導通直後の動作）
発光制御回路１３は、外部からの発光制御信号ＧＶに応じて、スイッチング素子１５を導通させる。
この導通の瞬間、トリガコンデンサＣＴ、スイッチング素子１５、およびトリガトランスＴＴの１次側コイルの経路を通って、トリガコンデンサＣＴの充電電流が流れる。その結果、トリガトランスＴＴの２次側コイルには、高圧のトリガ電圧が発生する。このトリガ電圧は、閃光管Ｘｅのトリガ端子に印加され、閃光管Ｘｅ内のガスを励起する。

一方、スイッチング素子１５の導通により、トランジスタＱＸ１は、抵抗Ｒ１２を介してベース電位が引き下げられ、オフ状態に変化する。一方、ダイオードＤＸ１のカソード電位は接地電位まで引き下げられ、順バイアス状態に変化する。そのため、増圧コンデンサＣ１の一端は、このダイオードＤＸ１の接続路を介して接地電位付近まで電位が一気に引き下げられる。その結果、増圧コンデンサＣ１の他端には、反転電圧（−Ｅ）が発生する。

この反転電圧（−Ｅ）により、ダイオードＤＺ１は逆バイアス状態になって遮断される。さらに、この反転電圧（−Ｅ）により、トランジスタＱ１のエミッタ電位はベース電位よりも下がって、トランジスタＱ１が導通状態となる。その結果、トランジスタＱ１のコレクタには、反転電圧（−Ｅ）が発生する。

この反転電圧（−Ｅ）により、トランジスタＱＸ２は、抵抗Ｒ２２を介してベース電位が引き下げられ、オフ状態に変化する。また、ダイオードＤＸ２のカソード電位は反転電圧（−Ｅ）まで引き下げられ、順バイアス状態に変化する。そのため、増圧コンデンサＣ２の一端は、このダイオードＤＸ２の接続路を介して反転電圧（−Ｅ）まで電位が一気に引き下げられる。その結果、増圧コンデンサＣ２の他端には、２倍の反転電圧（−２Ｅ）が発生する。

この反転電圧（−２Ｅ）により、ダイオードＤＺ２は逆バイアス状態になって遮断される。さらに、この反転電圧（−２Ｅ）により、トランジスタＱ２のエミッタ電位はベース電位よりも下がって、トランジスタＱ２が導通状態となる。その結果、トランジスタＱ２のコレクタには、反転電圧（−２Ｅ）が発生する。
主ダイオードＤＭは、この反転電圧（−２Ｅ）がアノードに印加されることにより、逆バイアス状態になって遮断される。

その結果、反転電圧（−２Ｅ）は、閃光管Ｘｅの陰極に印加される。一方、閃光管Ｘｅの陽極には、主コンデンサＣＭにより高圧電圧Ｅが印加される。したがって、閃光管Ｘｅの両端は、過渡的に略３倍の電圧（３Ｅ）に増圧される。
以上のような増圧作用に誘発されて、閃光管Ｘｅは放電を開始する。

（閃光管Ｘｅの放電開始直後の動作）
閃光管Ｘｅの放電開始直後、閃光管Ｘｅの通過電流は、増圧コンデンサＣ２、Ｃ１を瞬間的に流れ、増圧コンデンサＣ２，Ｃ１の充電電圧を放電する。このリセット動作に伴って、３倍の増圧電圧は消滅し、主ダイオードＤＭは、逆バイアスから順バイアスに変化する。その結果、閃光管Ｘｅの通過電流は、主ダイオードＤＭおよびスイッチング素子１５の主経路へ流れを変える。

一方、増圧コンデンサＣ２，Ｃ１の放電により、トランジスタＱ１，Ｑ２がオフ状態に変化する。そのため、抵抗Ｒ２３，抵抗Ｒ２２を介して、トランジスタＱＸ２が導通状態に逸早く変化する。その結果、主コンデンサＣＭ、トランジスタＱＸ２、増圧コンデンサＣ２、およびダイオードＤＺ２を介する充電路が形成される。この充電路により、増圧コンデンサＣ２は、閃光管Ｘｅの発光停止を待たずに、高圧電圧Ｅまで再充電される。

（スイッチング素子１５の遮断直後の動作）
発光制御回路１３は、外部からの発光制御信号ＧＶに応じて、スイッチング素子１５を遮断させ、閃光管Ｘｅの発光を停止させる。
このスイッチング素子１５の遮断に伴って、ベース抵抗Ｒ１３を介して、トランジスタＱＸ１のベース電位が引き上げられる。その結果、トランジスタＱＸ１は導通し、主コンデンサＣＭ、トランジスタＱＸ１、増圧コンデンサＣ１、およびダイオードＤＺ１を介する充電路が形成される。この充電路によって、増圧コンデンサＣ１は、高圧電圧Ｅまで瞬間的に充電される。

このとき、ダイオードＤＸ１は逆バイアスに作用するため、閃光管Ｘｅの通過電流が増圧コンデンサＣ１へ流れ込むのを阻止する。その結果、増圧コンデンサＣ１の充電電流により、閃光管Ｘｅがオーバーラン発光するという現象を解消することができる。
また、この充電動作に並行して、トリガコンデンサＣＴの充電電荷は、トランジスタＱＸ１、ダイオードＤＸ１、およびトリガトランスＴＴを介して主として放電される。

（第１実施形態の効果など）
このようにして、増圧コンデンサＣ１，Ｃ２はそれぞれ独立の充電路を経て、高速に充電される。この高速充電作用により、増圧ブロックＵ１，Ｕ２は、次回の増圧準備が一瞬にして完了する。

特に、増圧ブロックＵ２では、閃光管Ｘｅの発光停止を待たずに、増圧コンデンサＣ２の再充電を逸早く開始できる。したがって、閃光管Ｘｅの発光停止段階において、増圧ブロックＵ２の増圧準備は殆ど完了している。そのため、閃光管Ｘｅの発光停止後は、残る増圧コンデンサＣ１の再充電を完了するのみとなり、バラツキの少ない安定した高速充電作用を得ることができる。

そのため、パルス発光の時間間隔を短縮しても、増圧準備を確実に間に合わせることが可能となり、閃光管Ｘｅに対して増圧電圧を安定的に繰り返し印加できるようになる。その結果、繰り返し発光の中断や中抜けを有効に防止できる。

その上、本実施形態では、増圧ブロックＵ１，Ｕ２ごとに独立した充電経路を介して、増圧コンデンサＣ１，Ｃ２を充電する。したがって、従来技術とは異なり、特定部品に充電電流は集中しない。その結果、電流定格の極端に高い特殊部品が不要となる。また、熱や電圧降下によるエネルギー損失が少なくなり、再充電に必要な電力量を抑えることができる。したがって、主コンデンサＣＭの容量やチャージ時間を変更せずに、パルス発光可能な期間を延長したり、本発光時のガイドナンバを稼ぐことが可能になる。

また、本実施形態では、スイッチング素子１５の遮断直後に、増圧コンデンサＣ１を再充電する。このときの充電電流は、充電回路ＣＨ１（トランジスタＱＸ１）を流れ、閃光管Ｘｅには流れない。そのため、この充電電流によって閃光管Ｘｅがオーバーラン発光することがない。すなわち、オーバーラン発光によって近接被写体に白飛びが生じるといった問題を解消することができる。また、オーバーラン発光による発光期間の間延びが無くなるため、パルス発光の発光間隔を短縮しても、閃光管Ｘｅを適切に発光停止させることが容易になる。その結果、発光停止期間が消失してパルス発光通信にデータ誤りを生じるといった不具合を改善できる。
次に、別の実施形態について説明する。

《第２実施形態》
（構成説明）
図２は、第２実施形態における電子閃光装置２１を示す図である。
第２実施形態の特徴は、３段以上に増圧ブロックＵ１〜ＵＮを増設した点である。
なお、増圧ブロックＵ１〜ＵＮの回路構成は、上述した第１実施形態の増圧ブロックＵ１，Ｕ２と同一のため、ここでの説明を省略する。
次に、本回路の動作について順番に説明する。

（回路の初期動作）
まず、直流高圧電源１２は、バッテリー電圧を昇圧して発光用の高圧電圧Ｅを生成して、主コンデンサＣＭに蓄積する。この高圧電圧Ｅにより、トランジスタＱＸ１〜ＱＸＮは、ベース電位が引き上げられ、それぞれ導通状態となる。その結果、このトランジスタＱＸ１〜ＱＸＮをそれぞれ介して、増圧コンデンサＣ１〜ＣＮが高圧電圧Ｅに充電される。
この充電動作に並行して、トリガコンデンサＣＴの充電電荷は、トランジスタＱＸ１、ダイオードＤＸ１、およびトリガトランスＴＴを介して放電される。

（スイッチング素子１５の導通直後の動作）
第１実施形態で説明したように、１段目の増圧ブロックＵ１は、反転電圧（−Ｅ）を出力する。２段目の増圧ブロックＵ２は、反転電圧（−Ｅ）を増圧コンデンサＣ２に反転接続して、２倍の反転電圧（−２Ｅ）を出力する。このような動作が、後続する増圧ブロックにおいて順次繰り返され、Ｎ段目の増圧ブロックＵＮからは、Ｎ倍の反転電圧（−Ｎ・Ｅ）が出力される。

この反転電圧（−Ｎ・Ｅ）は、閃光管Ｘｅの陰極に印加される。一方、閃光管Ｘｅの陽極には、主コンデンサＣＭにより電圧Ｅが印加される。したがって、閃光管Ｘｅの両端電圧は、略（Ｎ＋１）倍に増圧される。

（閃光管Ｘｅの放電開始直後の動作）
閃光管Ｘｅの放電開始直後、閃光管Ｘｅの通過電流は、増圧コンデンサＣＮ〜Ｃ１を直列に流れ、それぞれの充電電圧を放電してリセットする。この動作に伴って、閃光管Ｘｅの陰極に印加されていた反転電圧（−Ｎ・Ｅ）は消滅し、主ダイオードＤＭは、逆バイアスから順バイアスに変化する。その結果、閃光管Ｘｅの通過電流は、主ダイオードＤＭおよびスイッチング素子１５の主経路へ流れを変える。
一方、増圧コンデンサＣ１〜ＣＮの放電により、増圧ブロックＵ２〜ＵＮでは、トランジスタＱ１〜ＱＮがオフ状態に変化する。この変化に伴って、トランジスタＱＸ２〜ＱＸＮは、ベース電位が引き上がり、導通状態に変化する。そのため、主コンデンサＣＭと増圧コンデンサＣ２〜ＣＮとは、トランジスタＱＸ２〜ＱＸＮを介して並列に接続され、（Ｎ−１）本の充電路が形成される。これらの充電路により、増圧コンデンサＣ２〜ＣＮは、閃光管Ｘｅの発光停止を待たずに、高圧電圧Ｅまで逸早く再充電される。

（スイッチング素子１５の遮断直後の動作）
発光制御回路１３は、外部からの発光制御信号ＧＶに応じて、スイッチング素子１５を遮断させ、閃光管Ｘｅの発光を停止させる。
この遮断動作に伴って、トランジスタＱＸ１は、ベース電位が引き上げられて導通する。その結果、トランジスタＱＸ１を介して、増圧コンデンサＣ１は、高圧電圧Ｅまで瞬間的に充電される。
このとき、ダイオードＤＸ１は逆バイアスに作用するため、閃光管Ｘｅの通過電流が増圧コンデンサＣ１に流れるのを阻止する。その結果、増圧コンデンサＣ１の充電電流により、閃光管Ｘｅがオーバーラン発光するという現象を解消することができる。
また、この充電動作に並行して、トリガコンデンサＣＴの充電電荷は、トランジスタＱＸ１、ダイオードＤＸ１、およびトリガトランスＴＴを介して主として放電される。

（第２実施形態の効果など）
上述したように、第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
特に、第２実施形態では、増圧ブロックＵ１〜ＵＮの段数Ｎを増やしても、個々の充電回路ＣＨ１〜ＣＨＮごとに、増圧コンデンサＣ１〜ＣＮを独立に充電できる。さらに、増圧コンデンサＣ２〜ＣＮについては、閃光管Ｘｅの発光停止を待たずに、充電動作を逸早く開始できる。したがって、第２実施形態は、より高い倍数の増圧電圧を得つつ、従来回路（図５）よりも再充電時間を短縮できる。したがって、第２実施形態では、より高速な繰り返し発光を実現できるようになる。

さらに、従来回路（図５）とは異なり、増圧ユニットＵ１〜ＵＮを増やしても、再充電の経路は重複しない。そのため、『再充電時の発熱低下』や『再充電時のエネルギー効率アップ』などの優れた長所を有する。

また、第２実施形態では、増圧コンデンサＣ１〜ＣＮの充電経路は、閃光管Ｘｅを全て迂回する。したがって、充電電流が閃光管Ｘｅを流れることがなく、これらの充電電流によって閃光管Ｘｅがオーバーラン発光することがない。
次に別の実施形態について説明する。

《第３実施形態》
図３は、第３実施形態における電子閃光装置３１を示す図である。
第３実施形態の特徴は、トランジスタＱＸ２のコレクタを、トランジスタＱＸ１のエミッタに接続し、増圧コンデンサＣ２の充電経路を変更した点である。
このような回路接続では、スイッチング素子１５の遮断直後に、トランジスタＱＸ１が導通し、増圧コンデンサＣ１の充電が最初に開始される。この増圧コンデンサＣ１の充電動作に伴って、トランジスタＱＸ２のコレクタ電圧が上昇する。その結果、増圧コンデンサＣ２は、トランジスタＱＸ１，ＱＸ２を段階的に介して、再充電される。

このような回路動作では、トランジスタＱＸ２は、トランジスタＱＸ１を介して段階的に高電圧が印加される。そのため、トランジスタＱＸ２に非高耐圧電圧タイプの素子を使用することが可能になる。

なお、図３では、２段の増圧ブロックＵ１，Ｕ２を設ける場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図２に示す電子閃光装置２１において、２段目以降のトランジスタＱＸｎのコレクタを、１段目ないし前段のトランジスタＱＸ１〜ＱＸ（ｎ−１）のエミッタのいずれかに接続してもよい。

この場合、２段目以降のトランジスタＱＸ２〜ＱＸＮに、非高耐圧電圧タイプの素子を使用することが可能になる。
次に別の実施形態について説明する。

《第４実施形態》
図４は、第４実施形態における電子閃光装置４１を示す図である。
第４実施形態の特徴は、第１実施形態（図１）の充電回路ＣＨ２に代えて、充電回路ＣＨ２ａを設けた点である。

この充電回路ＣＨ２ａは、ダイオードＤＹ２、ダイオードＤＺ２、抵抗Ｒ２５、および抵抗Ｒ２６などの部品を備えて構成される。この内、ダイオードＤＹ２のカソードは、トランジスタＱ１のコレクタに接続され、アノードはトランジスタＱ２のコレクタに接続される。ダイオードＤＺ２のカソードは主コンデンサＣＭの負電極に接続され、アノードは増圧コンデンサＣ２の他端に接続される。抵抗Ｒ２５の一端は、閃光管Ｘｅの陰極に接続され、抵抗Ｒ２５の他端はダイオードＤＹ２のアノードに接続される。抵抗Ｒ２６の一端は、ダイオードＤＹ２のカソードに接続され、抵抗Ｒ２６の他端は、スイッチング素子１５のコレクタに接続される。
以下、充電回路ＣＨ２ａの動作について説明する。なお、第１実施形態と共通する回路箇所については動作説明を省略する。

（回路の初期動作）
まず、初期状態において、主コンデンサＣＭ、抵抗Ｒ１３，抵抗Ｒ２６、増圧コンデンサＣ２、およびダイオードＤＺ２を介して充電経路が形成される。この充電経路により、増圧コンデンサＣ２が高圧電圧Ｅに充電される。

（スイッチング素子１５の導通直後の動作）
発光制御回路１３は、外部からの発光制御信号ＧＶに応じて、スイッチング素子１５を導通させる。
この導通により、第１実施形態で説明したように、トランジスタＱ１のコレクタには、反転電圧（−Ｅ）が発生する。一方、トランジスタＱ２のコレクタには、２倍の反転電圧（−２Ｅ）が発生する。これらの反転電圧がダイオードＤＹ２の両端に印加されることにより、ダイオードＤＹ２は逆バイアス状態になる。その結果、反転電圧（−２Ｅ）は、抵抗Ｒ２５を介して、閃光管Ｘｅの陰極に印加される。一方、閃光管Ｘｅの正極には、高圧電圧Ｅが印加される。その結果、閃光管Ｘｅの両端電圧は、高圧電圧Ｅの３倍に増圧される。

（閃光管Ｘｅの放電開始直後の動作）
閃光管Ｘｅの放電開始直後、閃光管Ｘｅの通過電流は、増圧コンデンサＣ２、Ｃ１を流れ、増圧コンデンサＣ２，Ｃ１の充電電圧を放電してリセットする。
（スイッチング素子１５の遮断直後の動作）
発光制御回路１３は、外部からの発光制御信号ＧＶに応じて、スイッチング素子１５を遮断させ、閃光管Ｘｅの発光を停止させる。
このとき、主コンデンサＣＭ、閃光管Ｘｅ、抵抗Ｒ２５、ダイオードＤＹ２、増圧コンデンサＣ２、およびダイオードＤＺ２を介して充電経路が形成される。この充電経路により、増圧コンデンサＣ２が高圧電圧Ｅに充電される。

《実施形態の補足事項》
なお、上述した実施形態では、ダイオード、コンデンサ、トランジスタなど具体的な回路素子を用いて説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。一般的には、これらと同等の機能を有する等価回路や素子を使用してもよい。また、回路上において、電源の極性を変更したり、電流方向を変更したり、電圧の向きを変更したり、双対回路に置き換えるなどの変更も当然可能である。

以上説明したように、本発明は、電子閃光装置などに利用可能な技術である。

第１実施形態における電子閃光装置１１を示す図である。 第２実施形態における電子閃光装置２１を示す図である。 第３実施形態における電子閃光装置３１を示す図である。 第４実施形態における電子閃光装置４１を示す図である。 従来の電子閃光装置を示す図である。

符号の説明

Ｃ１ 増圧コンデンサ
Ｃ２ 増圧コンデンサ
ＣＨ１ 充電回路
ＣＨ２ 充電回路
ＣＨ２ａ 充電回路
ＣＭ 主コンデンサ
ＤＭ 主ダイオード
ＤＺ１ ダイオード
ＤＺ２ ダイオード
ＤＹ２ ダイオード
ＤＸ１ ダイオード
ＮＶ１ 反転接続回路
ＮＶ２ 反転接続回路
Ｑ１ トランジスタ
Ｑ２ トランジスタ
ＱＸ１ トランジスタ
Ｒ２６ 抵抗
Ｒ２５ 抵抗
Ｒ１１ 抵抗
Ｒ１０ 抵抗
Ｒ１３ 抵抗
Ｒ１２ 抵抗
Ｕ１ 増圧ブロック
Ｕ２ 増圧ブロック
Ｘｅ 閃光管
１１ 電子閃光装置
１２ 直流高圧電源
１３ 発光制御回路
１５ スイッチング素子

Claims (3)

1. 閃光管と、
   前記閃光管に閃光発光用の電力を供給する電源部と、
   発光／消灯の制御信号に応じて、前記電源部および前記閃光管の間を電気的に導通／遮断するスイッチング素子と、
   前記スイッチング素子の導通に伴って、増圧コンデンサＣ１，Ｃ２を反転接続することで、前記閃光管の両端電圧を過渡的に略３倍に増圧する増圧回路とを備え、
   前記増圧回路は、
   前記閃光管および前記スイッチング素子の間に接続された主ダイオードＤＭと、
   下記の充電回路ＣＨ１および反転接続回路ＮＶ１を備えた増圧ブロックＵ１と、
   下記の充電回路ＣＨ２および反転接続回路ＮＶ２を備えた増圧ブロックＵ２とを有する
   ことを特徴とする電子閃光装置。
   （１）充電回路ＣＨ１・・前記スイッチング素子の導通に伴って、前記増圧コンデンサＣ１の一端と『前記スイッチング素子と前記主ダイオードＤＭの接続点』との間に接続路を形成して増圧コンデンサＣ１の他端に反転電圧を生じさせ、一方、前記スイッチング素子の遮断に伴って、前記接続路を遮断して前記増圧コンデンサＣ１の一端と前記電源部との間に充電路を形成して、前記増圧コンデンサＣ１を充電する。
   （２）反転接続回路ＮＶ１・・前記増圧コンデンサＣ１の他端に生じる反転電圧により導通し、前記反転電圧を前記増圧ブロックＵ２に伝達する。
   （３）充電回路ＣＨ２・・前記反転接続回路ＮＶ１の導通に伴って、前記反転電圧を前記増圧コンデンサＣ２の一端に印加して増圧コンデンサＣ２の他端に２倍反転電圧を生じさせ、一方、前記反転接続回路ＮＶ１の遮断に伴って、前記増圧コンデンサＣ２の一端と前記電源部との間に充電路を形成して、前記増圧コンデンサＣ２を充電する。
   （４）反転接続回路ＮＶ２・・前記増圧コンデンサＣ２の他端に生じる２倍反転電圧により導通して、前記２倍反転電圧を『前記閃光管と前記主ダイオードＤＭの接続点』に印加する。
2. 閃光管と、
   前記閃光管に閃光発光用の電力を供給する電源部と、
   発光／消灯の制御信号に応じて、前記電源部および前記閃光管の間を電気的に導通／遮断するスイッチング素子と、
   前記スイッチング素子の導通に伴って、増圧コンデンサＣ１〜ＣＮを反転接続することにより、前記閃光管の両端電圧を過渡的に略（Ｎ＋１）倍に増圧する増圧回路とを備え（ただしＮ≧３）、
   前記増圧回路は、
   前記閃光管および前記スイッチング素子の間に接続された主ダイオードＤＭと、
   下記の充電回路ＣＨ１および反転接続回路ＮＶ１を備えた増圧ブロックＵ１と、
   下記の充電回路ＣＨｎおよび反転接続回路ＮＶｎを備えた（Ｎ−２）個の増圧ブロックＵｎと（ただしＮ−１≧ｎ≧２の自然数）、
   下記の充電回路ＣＨＮおよび反転接続回路ＮＶＮを備えた増圧ブロックＵＮとを有する
   ことを特徴とする電子閃光装置。
   （１）充電回路ＣＨ１・・前記スイッチング素子の導通に伴って、前記増圧コンデンサＣ１の一端と『前記スイッチング素子と前記主ダイオードＤＭの接続点』との間に接続路を形成して、増圧コンデンサＣ１の他端に反転電圧を生じさせ、一方、前記スイッチング素子の遮断に伴って、前記接続路を遮断して前記増圧コンデンサＣ１の一端と前記電源部との間に充電路を形成して、前記増圧コンデンサＣ１を充電する。
   （２）反転接続回路ＮＶ１・・前記増圧コンデンサＣ１の他端に生じる反転電圧により導通して、前記反転電圧を前記増圧ブロックＵ２に伝達する。
   （３）充電回路ＣＨｎ・・前段の反転接続回路ＮＶ（ｎ−１）の導通に伴って、前記反転電圧を前記増圧コンデンサＣｎの一端に印加して、増圧コンデンサＣｎの他端にｎ倍反転電圧を生じさせ、一方、前記反転接続回路ＮＶ（ｎ−１）の遮断に伴って、前記増圧コンデンサＣｎの一端と前記電源部との間に充電路を形成して、前記増圧コンデンサＣｎを充電する。
   （４）反転接続回路ＮＶｎ・・前記増圧コンデンサＣｎの他端に生じるｎ倍反転電圧により導通して、前記ｎ倍反転電圧を次段の前記増圧ブロックＵ（ｎ＋１）に伝達する。
   （５）充電回路ＣＨＮ・・前段の反転接続回路ＮＶ（Ｎ−１）の導通に伴って、前記反転電圧を前記増圧コンデンサＣＮの一端に印加して、増圧コンデンサＣＮの他端にＮ倍反転電圧を生じさせ、一方、前記反転接続回路ＮＶ（Ｎ−１）の遮断に伴って、前記増圧コンデンサＣＮの一端と前記電源部との間に充電路を形成して、前記増圧コンデンサＣＮを充電する。
   （６）反転接続回路ＮＶＮ・・前記増圧コンデンサＣＮの他端に生じるＮ倍反転電圧により導通して、前記Ｎ倍反転電圧を『前記閃光管と前記主ダイオードＤＭの接続点』に印加する。
3. 請求項１または請求項２に記載の電子閃光装置において、
   少なくとも前記充電回路ＣＨ１は、前記増圧コンデンサＣ１の前記充電路を、前記閃光管を迂回して形成する
   ことを特徴とする電子閃光装置。

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