JPH01263629A - 閃光発光制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明は、連続的な写真撮影に用いられるストロボ使用
制御装置に関するものである。

（発明の背景） 従来この種の装置においては、例えば発振用トランスの
巻線比を増加すると共に、所定の電圧に達したら直ちに
充電を停止させる手段等を配置し、充電時間の短縮化が
図られている。又近年ではリチウム電池のような内部イ
ンピーダンスの低い電池を使用することにより、充電時
間を短縮する事が行われており、このことから連続スト
ロボ撮影が可能となっている。

しかしながら、上記連続撮影が可能となることから、Ｄ
　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバータに加わる負荷が増大し、発振用
トランスや発振用トランジスタの発熱によるこれら素子
の劣化や、発振用トランスの発熱によりそのコアのキュ
ーリー温度近傍になると発振用トランジスタへの帰還電
流が極度に低下し、該発振用トランジスタが能動領域で
動作するために該発振用トランジスタの発熱も急激に増
加し、熱暴走に至り破損につながる恐れを持つでいた。

上記問題点を解決するために、温度ヒユーズやポリスイ
ッチ（商標登録）と呼ばれる感温抵抗（電流制御）素子
を利用することが考えられるが、発熱部への実装方法な
どに問題があり、特に組み込みストロボなどでは発熱素
子自体の形状が小さいために発振用トランス内部に挿入
することや、発振用トランジスタに直接接続することが
困難である等の問題を有してい災。

（発明の目的） 本発明の目的は、発熱素子の劣化や破損を防ぐことので
きるストロボ使用制御装置を提供することである。

（発明の特徴） 上記目的を達成するために、本発明は、ストロボ使用に
際して発生するパルス信号入力毎に、発熱素子の許容温
度上限値より初期温度復帰までの放熱に要する所定時間
の計時を開始する計時手段と、ストロボ撮影を連続的し
て行える回数を保持した回数保持手段と、前記計時手段
の所定時間計時終了前に発生する前記パルス信号の数を
カウントするカウント手段と、該カウント手段でのカウ
ント値が前記回数保持手段にて保持された回数に達する
ことにより、前記計時手段にて所定時間が計時されるま
での間ストロボ使用を禁止する禁止手段とを設け、以て
、ストロボ撮影を連続して行うことにより前記発熱素子
が許容温度上限値近傍に達したら、その後前記発熱素子
が初期温度に復帰するまでの間はストロボ使用を禁止す
るようにしたことを特徴とする。

（発明の実施例） 以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第２図（ａ）は連続発光を行った場合のＤＣ／ＤＣコン
バータを構成する発振用トランジスタの放熱板表面の、
第２図（ｂ）は発振用トランスのコア表面の、それぞれ
温度上昇を示す図であり、第２図（ｂ）に示す発振用ト
ランスの放熱面積比率はその容積に対して低く、はぼ直
線的な温度上昇となっている。

発振用トランス及び発振用トランジスタの温度上昇はＤ
　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバータの作動回数に応じて上昇し、休
止期間中温度はその放熱時定数に従って低下する。Ｎ回
の連続発光を許容するための作動間隔は、発振用トラン
ス及び発振用トランジスタの熱的な最大定格、例えば接
合温度の定格値やキューリー温度により制限される。例
えば発振用トランジスタでは１５０℃程度であり、発振
用トランスのキューリー温度は１００℃程度である。第
２図のようにｔｘ秒毎にＮ回ストロボ撮影が行われた場
合、前記温度範囲（ＴＴＲＭＡＸ　、　ＴＴＦＭＡＸ　
）にこれら素子の温度が達したことをこの図では示して
いる。この場合、ｔｘ秒よりも長い発光間隔ｔｙをもっ
てストロボ撮影を行わせる構成となっていれば、放熱効
果によりＮ回発光後の上昇温度をｒＴＴＲＭＡＸ　Ｊ及
びｒＴＴＦＭＡＸ　Ｊに以下に押えることが可能である
。連続作動後の休止時間において放熱時定数に従い素子
の温度は低下する。この放熱時定数をτとし、第１回目
の放熱時間をｔｌ、ｎ回目の温度をＴｎとすれば、第３
図に示すように第１回目の放熱時間ｔｌ後の温度Ｔ１と
第Ｎ回目の充電後、すなわちこの図では放熱に必要な時
間ｔｎ後の温度ＴｎがそれぞれｒＴｏＪと等しくなる。

これは、放熱時定数τが一定として、また周辺温度Ｔａ
が変化していない条件化では ｔｎ （Ｔｎ　−Ｔａ　）　・ＥＸＰ（） τ ＝Ｔ◇−Ｔａ で表せる。この式より「ｔｌ」とｒｔｎＪは概略下記の
式にて与えられ ｔｎ　＝ｊｔ　＋　ｚ畢Ｑｎ　　（（Ｔｎ　−Ｔａ　）
／　（Ｔ１　Ｔａ　） と表すことができる。

よって、第Ｎ回発光時の上昇温度Ｔｎに従って放熱のた
めに必要な時間ｔｎを設けることにより、発熱素子の放
熱状態を予想することが可能である。また、温度の上昇
は発振用トランスと発振用トランジスタで異なり、温度
上昇に対する許容値も異なるため、ｒｔｎＪの時間設定
に際しては、条件の厳しい素子に対して決定することが
望ましく、さらには周辺温度に対しても考慮することが
必要である。特に周辺温度が高温であることを想定し決
定することが望ましい。

例えば発振用トランスの発熱が多い場合で、周辺温度４
５°Ｃ５５秒毎Ｎ回発光後の温度が８０℃であり、１回
の発振動作により上昇する発振用トランスの温度が５℃
であるとすれば、発振用トランスの放熱時定数が４０秒
として、 従って上記のような例においては、概略８０秒程度の時
間なｒｔｎＪとして扱えば良いことになる。この時間の
経過により発振用トランスの温度は初期の温度とほぼ同
程度に回復する。よって上記のような回路条件を定める
ことにより、発光回数及びｒｔｎＪを管理することで、
発熱素子例えば前述のような発振用トランス、発振用ト
ランジスタ等の温度上昇を制限し、熱的な劣化や破損な
防止することができる。

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図である
。腰回において、１は電源であるところの電池、２は電
源スィッチ、ａはカメラの制御回路、ｂはストロボ回路
、Ｃは前記放熱に必要な時間ｔｎを計数するタイマ回路
、ｄはストロボ充電回数をカウントするカウンタ回路、
ｅは前記カウンタ回路ｄの内容と参照データ保持回路ｆ
に予め設定されている参照データ（ストロボ充電を連続
して行える最大回数）とを比較する判別回路である。

上記構成において、電源スィッチ２がオンされると、電
池１より各回路に電源が供給される。被写体の輝度及び
フィルム感度等よりストロボの要否を判別する手段より
ストロボ使用指示信号が送られてくると、カメラの制御
回路ａはストロボ回路すへ充電開始信号を出力する。す
ると該ストロボ回路すは主キャパシタへの充電を開始し
、ここでの電圧がストロボ撮影可能な所定の値に達する
と前記充電を停止し、直ちに前記制御回路ａに充電完了
信号を出力する。これにより制御回路ａは撮影可能状態
となる。その後撮影者によりレリーズ操作が行われると
、制御回路ａは不図示のシャッタの開口制御を行い、所
定の絞りとなった時点でストロボ回路すに発光信号を出
力し、ストロボ発光を行わせる。又前記発光信号発生に
よりタイマ回路Ｃは計時動作を開始する。

ここで、ストロボ回路すが連続的に使用される場合につ
いて説明する。前記タイマ回路Ｃが計時動作を続けてい
る最中に再び発光信号が発生すると、該タイマ回路Ｃは
リセットされ再度初期よりの計時動作を開始すると共に
、カウンタ回路ｄにカウント信号を出力する。これによ
りカウンタ回路ｄでのカウント値がアップする。このカ
ウント内容は判別回路ｅにより参照データ保持回路８に
保持されている参照データと比較され、これらの値が一
致したことがここで検知されると（この状態時において
例えば発振用トランスはＴ　ＴＲＭＡＸなる温度近傍と
なっている）、前記制御回路ａヘー致信号が出力される
。この信号を受ける制御回路ａはこの信号をストロボ使
用禁止信号として受は取り、タイマ回路５をリセットし
て再度初期よりの計時動作を開始させる。そして該タイ
マ回路ｄにおいて計時動作が完了する、すなわちｒｔｎ
　Ｊに達すると同時に前記カウンタ回路６のカウント値
をリセットする。これにより判別回路ｅより制御回路ａ
に出力されていたストロボ充電禁止信号が解除となる。

以上のように、連続してストロボ撮影が行われる場合に
おいて、所定の回数（参照データと一致する回数）のス
トロボ充電が行われたことを検知することにより、その
後放熱に必要な時間ｔｎが経過するまではストロボ充電
は禁止するようにし、発振用トランス等の発熱素子の劣
化や破損を防ぐようにしている。

第４図は前記第１図実施例の主要部分の具体的な構成例
を示す回路図である。前記ストロボ回路すは、抵抗３，
４、トランジスタ５，６、抵抗７、キャパシタ８、発振
用トランジスタ９、発振用トランス１０、整流用ダイオ
ード１１、抵抗１２、トランジスタ１３、抵抗１４、ツ
ェナーダイオード１５、抵抗１６、主キャパシタ１７、
トリガ信号ｖｈが入力することにより作動する公知のト
リガ回路１８、閃光放電管１９等から構成されている。

前記タイマ回路Ｃは、端子２０を介して制御回路ａより
送られてくる充電開始信号Ｖａの立下りを検出する回路
を成すインバータ２２．キャパシタ２３．抵抗２４．イ
ンバータ２５、出力信号ｖｂを発生するインバータ２６
、抵抗２７、抵抗２８、ツェナーダイオード２９、抵抗
３０１　トランジスタ３１、タイマ用キャパシタ３２、
出力信号Ｖｃを発生するインバータ３３、インバータ３
４、出力信号Ｖｇを発生するアンドゲート、インバータ
３６、アンドゲート３７から構成されている。また第４
図において、４０は前記主キャパシタ１７の電圧が所定
値に達することにより抵抗１６に発生する電圧と基準電
圧源４１に発生する基準電圧とを比較し、出力信号Ｖｄ
を出力するコンパレータ、４２はＲＳフリップフロップ
、４３は抵抗４４を介して前記トランジスタ５をオンオ
フさせる出力信号Ｖｆを発生するインバータ、４５は抵
抗４６を介して前記トランジスタ１３をオンオフさせる
出力信号Ｖｅを発生するインバータ、４７．４８は抵抗
、４９は端子２１を介して発光信号が入力することによ
りオンし、抵抗５０を介して前記トリガ信号ｖｈを発生
するトランジスタである。

次に動作の説明を第５図のタイムチャートを用いて行う
。なお基本的な動作は第１図と同様であるのでここでは
主要部分のみについて述べる。

第５図の時刻ｔａ以前においては、インバータ４３．４
５はそれぞれハイレベル及びローレベルとなっており、
ストロボ回路すでの充電は禁止されている。すなわちト
ランジスタ５がオン状態であり、このことからトランジ
スタ６もオン状態となっていることから発振用トランジ
スタ９のベース・エミッタ間が短絡されており、さらに
発振用トランジスタ９の起動電流を流すトランジスタ１
３がオフ状態となっている。ここで端子２０を介して充
電開始信号Ｖａが制御回路ａより送られてくると、イン
バータ２２．２５及びキャパシタ２３、抵抗２４で構成
される立下り検出回路によりこの信号の立下りが検出さ
れ、インバータ２６に出力信号ｖｂが発生する。これに
よりトランジスタ３１がオンしてキャパシタ３２に充電
されていた電圧が放電して初期化状態となる。その後詰
キャパシタ３２には図示しない電源Ｖｃｃより抵抗２８
を介してツェナーダイオード２９にて安定化された電圧
で、抵抗３０を介して充電されるようになる。すなわち
、この抵抗３０、キャパシタ３２及びインバータ３３に
より前述の放熱に必要な時間ｔｎを計時するタイマ部を
構成しており、このように充電が開始されるということ
は時間ｔｎに向かっての計時が開始されたことになる。

該タイマ部は端子２０を介して充電開始信号Ｖａが入力
する毎にリセットするように構成されており、ここでの
計時が時間ｔｎに達するまでのまでの間はインバータ３
３の出力信号Ｖｃはハイレベルとなっている。よって時
間ｔｎまでの計時が完了するまでの間の、時刻ｔｂ、ｔ
ｃで発生する充電開始信号Ｖａに対してはインバータ３
３の出力信号Ｖｃは変化せず、ハイレベルのままである
（第５図参照）。

また、前述のように時刻ｔｂ、ｔｃで充電開始信号Ｖａ
が発生してもインバータ３３の出力信号Ｖｃはハイレベ
ルのままであり、又カウンタ回路ｄでのカウント値は前
述したように判別回路ｅによって参照データ保持回路ｆ
に保持された参照データ（以下所定値と記す）と比較さ
れており、カウント値が所定値に達しない間はローレベ
ルの信号がインバータ３６へ出力されているのでその出
力はハイレベルとなっていることから、時刻ｔｂ。

ｔｃで発生する充電開始信号Ｖａはアンドゲート３７及
びアンドゲート３５を介して出力信号■ｇとして順次カ
ウンタ回路ｄに送られ、ここでのカウント値がアップし
ていくことになる。また前述のようにインバータ３６の
出力がハイレベルの間に発生する充電開始信号Ｖａはア
ンドゲート３７を通してＲＳフリップフロップ４２をセ
ットすることになることからそのＱ出力がハイレベルに
、Ｑ出力がローレベルになるため、インバータ４３．４
５の出力信号１／ｆ　、　Ｖｅはローレベル、ハイレベ
ルになる。よってストロボ充電の禁止状態は解除され、
公知の方法により主キャパシタ１７への充電が開始され
る。その後主キャパシタ１７の充電電圧がツェナーダイ
オード１５により決定する所定電圧に達すると抵抗１６
に電圧が発生し、該電圧は予め決定されている基準電圧
源４１に発生する基準電圧とコンパレータ４０にて比較
される。そしてこの電圧が基準電圧を越えた時点で該コ
ンパレータ４０の出力信号Ｖｄがハイレベルとなり、Ｒ
Ｓフリップフロップ４２がリセットされる。よって前記
インバータ４３．４５の出力信号Ｖｆ　、　Ｖｅはハイ
レベル、ローレベルになり、ストロボ充電が停止される
。

この状態において、レリーズ操作が行われると、シャッ
タの開口制御が行われると共に、端子２１を介して発光
信号が入力し、これによりトランジスタ４９がオンして
トリガ回路１８にトリガ信号ｖｈが入力し、閃光放電管
１９が発光してストロボ撮影が行われる。

以後充電開始信号Ｖａが連続的に入力する毎にカウンタ
回路ｄのカウント値はアップしていき、その値が参照デ
ータ保持回路ｆに保持された所定値に達すると（第５図
実施例では２回）、判別回路ｅよりハイレベルの信号が
出力され、−インバータ３６の出力がローレベルとなる
。従って以後発生する充電開始信号Ｖａはストロボ回路
す側には伝達されず、ストロボ充電が禁止されたことに
なる。

その後前記２回の充電により許容限界温度近傍に達した
放熱素子の温度が初期の状態に復帰した時点に達すると
、すなわち前記タイマ部にて時間ｔｎの計時が完了する
と、第５図に示すように出力信号Ｖｃがローレベルに反
転し、インバータ３４の出力がハイレベルとなってカウ
ンタ回路ｄがリセットされる（第５図時刻ｔｄ）。これ
により判別回路ｅの出力がローレベルになるためインバ
ータ３６の出力がハイレベルとなり、ストロボ充電の禁
止が解除され、再び充電開始信号Ｖａをストロボ回路す
へ出力可能な状態となる。

第６図は本発明の他の実施例を示すブロック図であり、
第４図実施例と同じ部分は同一符号を付しである。

第４図実施例では端子２０を介して入力する充電開始信
号Ｖａの数をアンドゲート３７を介してカウントしてい
たが、該実施例では発光信号すなわちトランジスタ４９
のコレクタに発生する信号（トリガ信号Ｖｄに相当する
）をカウンタ回路ｄに導くようにしている。又タイマ部
の作動もこの信号を利用している。この実施例の場合、
初回の充電が無視されるため、つまり初回の充電時にタ
イマ部の起動がないため、参照データ保持回路ｆでの所
定値としては、第４図実施例の場合よりも１つ少ない値
とする必要がある。また該実施例では、判別回路ｅの出
力側には抵抗６０、インバータ６１及び発光素子６２を
備え、ストロボ禁止時に前記発光素子６２を点灯するよ
うにしている。

以上の各実施例においては、発振用トランジスタ９、発
振用トランス１０の劣化や破損の対策について述べてき
たが、同様の構成にて電池温度の上昇による弊害をも防
止することが可能であり、以下この事について説明する
。

前述したように近年、リチウム電池等が電源電池として
使用されて来ており、この電池特性を生かして急速充電
を可能としているが、現在のリチウム電池には該電池の
温度の上昇、例えばショート事故による発熱等の防止の
ためにポリスイッチ（商標登録）と呼ばれる感温抵抗素
子が内蔵されている。この感温抵抗素子は約８０℃程度
で急激な抵抗上昇を示し、前記ショートなどでの発熱を
電流を減少させることで防止している。しかしながら、
この感温抵抗素子はストロボ充電時の電流に対しても反
応し、該素子のインピーダンスによる素子自体の自己発
熱も無視出来ない。

第７図は前記感温抵抗素子の発熱の状態を示す図であり
、時刻１．において、初回のストロボ充電が開始され、
時刻ｔ１時点で発振が停止している。これに対応してポ
リスイッチの自己発熱骨が電池の温度上昇を上回ってい
る。時刻ｔ１以後時刻ｔ２までは発振が停止し、電池温
度を漸近線として指数的に温度が低下している。電池温
度は図に示すようにほぼ直線的な上昇を示し、感温抵抗
素子の発熱に対しては低い温度になっている。さらにス
トロボ撮影が行われ、時刻ｔ２時点で第２回目の発振が
行われ、時刻ｔ３時点で主キャパシタが充電を完了し発
振が停止している。この感温抵抗素子の発熱は第７図に
示すように連続的にストロボ撮影が行われた場合、電池
温度よりかなり上昇し、電池温度が安全な状態であるに
も拘らず急激な抵抗変化を生じる。例えば初期の抵抗値
が数十ｍΩであるのに対し、急激に変化した後は数Ω〜
十数Ω程度となり、ストロボ充電中にこの抵抗変化が生
じると電池の見かけ上の電圧が急激にに低下する。この
ためマイコン等を使用した場合には、リセット回路が作
動したり、記憶素子の記憶忘れなどが発生する。このよ
うな電源低下は数秒〜数十秒経過するために電気回路を
バックアップを行う場合にも大容量のキャパシタ等が必
要となる。第８図に電源変動の一例を示す。第８図では
時刻ｔ１時点でストロボが充電状態となり、下降ピーク
時点で急激な抵抗変化が発生している（実線で示してい
る部分）。その後充電が行われるに従い電池電圧は復帰
し、時刻ｔ　、　ｌの時点で充電を完了している。破線
で示した部分は感温抵抗素子が抵抗変化を生じない場合
の電源波形で、時刻ｔ２時点で充電が完了している。例
えば第８図で、電気回路が正常に作動するために必要な
電圧をＥｌで示せば、正常な状態では時刻ｔ１よりＡ点
までをバックアップできれば良い。感温抵抗素子が急激
な抵抗変化を示した場合、時刻ｔ１よりＢ点までのバッ
クアップが必要となってくる。

従って、前述したようにキャパシタ等でバックアップを
行う場合、正常な状態時に対して数倍程度の能力が必要
となり、コスト面及び素子の大きさに対しても実装上困
難となる。

本発明は上記の如き点に対しても適用可能であり、感温
抵抗素子の放熱を考慮した所定の時間ｔｎの計時手段を
設けると共に、連続許容ストロボ充電回数（参照データ
）を適宜設定することで、前記実施例と同一の手段で感
温抵抗素子の急激な抵抗変化を生じさせないようにする
ことが可能となる。

本実施例によれば、ストロボ充電を連続して行うことの
できる最大の回数のストロボ充電が行われたことを検知
することにより、その後放熱に必要な時間ｔｎが経過す
るまではストロボ充電は禁止する構成にしているので、
発振用トランス等の発熱素子の劣化や破損を防ぐことが
可能となる。

又このことから、ストロボ回路の過度の使用を想定して
、放熱板や許容損失の大きな部品を使用することもなく
、小型化するメリットもある。更に感温抵抗素子等を内
蔵する電池にも応用が可能であり、電源に対する安全性
の確保にもつながる。

（発明と実施例の対応） 本実施例において、タイマ回路Ｃが計時手段に、参照デ
ータ保持回路ｆが回数保持手段に、カウンタ回路ｄがカ
ン！・手段に、制御回路ａ及び判別回路ｅが禁止手段に
、それぞれ相当する。また発振用トランジスタ９、発振
用トランス１０、感温抵抗素子が発熱素子に相当する。

（変形例） 本実施例では、充電開始信号、又は発光信号の回数をカ
ウントするようにしているが、これに限定されるもので
はなく、充電完了信号などストロボ使用に際して発生す
るパルス信号であれば良い。

また第４図及び第６図実施例では、放熱に必要な時間ｔ
ｎを計時する手段として、抵抗及びキャパシタの時定数
を用いたタイマ部を配置したが、例えばカウンタ等で基
準のクロックをカウントし、所定の時間を構成するよう
な、ディジタル計時手段を用いることも当業者にとって
は容易であろう。

（発明の効果）　１ 以上説明したように、本発明によれば、ストロボ撮影を
連続して行うことにより前記発熱素子が許容温度上限値
近傍に達したら、その後前記発熱素子が初期温度に復帰
するまでの間はストロボ使用を禁止するようにしたから
、発熱素子の劣化や破損を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図（
ａ）　（ｂ）及び第３図は本発明の詳細な説明を助ける
ための図、第４図は第１図実施例を具体化した例を示す
回路図、第５図はそのタイムチャート、第６図は本発明
の他の実施例を示す回路図、第７図及び第８図は本発明
の別の実施例を説明するための図である。 １・・・・・・電池、９・・・・・・発振用トランジス
タ、１０・・・・・・発振用トランス、３０・・・・・
・抵抗、３２・・・・・・タイマ用キャパシタ、ａ・・
・・・・制御回路、ｂ・・・・・・ストロボ回路、Ｃ・
・・・・・タイマ回路、ｄ・・・・・・カウンタ回路、
ｅ・・・・・・判別回路、ｆ・・・・・・参照データ保
持回路。 特許出願人　　キャノン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ストロボ装置或はカメラに備えられ、ストロボ撮
   影が連続的に行われることに伴って温度上昇を示す発熱
   素子の、発熱抑止を行うストロボ使用制御装置であって
   、ストロボ使用に際して発生するパルス信号入力毎に、
   前記発熱素子の許容温度上限値より初期温度復帰までの
   放熱に要する所定時間の計時を開始する計時手段と、ス
   トロボ撮影を連続的して行える回数を保持した回数保持
   手段と、前記計時手段の所定時間計時終了前に発生する
   前記パルス信号の数をカウントするカウント手段と、該
   カウント手段でのカウント値が前記回数保持手段にて保
   持された回数に達することにより、前記計時手段にて所
   定時間が計時されるまでの間ストロボ使用を禁止する禁
   止手段とを設けたことを特徴とするストロボ使用制御装
   置。